KR20190041308A - 슈트 타입 모노머 디스펜서 - Google Patents

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KR20190041308A
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정영철
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송영수
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Abstract

슈트 타입 모노머 디스펜서가 개시된다. 슈트 타입 모노머 디스펜서는, 중합기 방향으로 경사지게 설치되어 투입관을 통해 투입되는 모노머(monomer)를 중합기에 투입하며 상측으로 개구된 투입부가 형성된 슈트 디스펜서와, 투입부에 개시제와 발포제를 투입하는 투입기를 포함한다.

Description

슈트 타입 모노머 디스펜서{CHUTE TYPE MONOMER DISPENSER}
본 발명은 이물질이 생성되지 않은 상태로 모노머 공급이 가능한 슈트 타입 모노머 디스펜서에 관한 것이다.
일반적으로 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로, 개발업체마다 SAM (Super Absorbency Material), AGM(Absorbent GelMaterial) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다.
고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이기저귀 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다.
고흡수성 수지를 제조하는 방법으로는 역상현탁중합에 의한 방법 또는 수용액 중합에 의한 방법 등이 알려져 있다.
역상현탁중합에 대해서는 예를 들면 일본 특개소 56-161408, 특개소 57-158209, 및 특개소 57-198714 등에 개시되어 있다. 수용액 중합에 의한 방법으로는 또 다시, 여러 개의 축을 구비한 반죽기 내에서 함수겔상 중합체를 파단, 냉각하면서 중합하는 열중합 방법, 및 고농도 수용액을 벨트상에서 자외선 등을 조사하여 중합과 건조를 동시에 행하는 광중합 방법 등이 알려져 있다.
한편, 보다 우수한 물성을 가진 함수겔상 중합체를 얻기 위해, 최근 SAP 벨트 중합기를 이용하는 방법이 널리 이용되고 있다.
즉, SAP 벨트 중합기에 수직 배관을 갖는 원통형의 디스펜서를 이용하여 모노머(Monomer)를 공급하여, 모노머를 균일한 속력과 두께로 전달하도록 한다.
이러한 원통형 디스펜서는, 모노머가 이동되는 메인 유로와, 메인유로에 복수개로 분기되어 모노머가 배출되는 배출유로를 포함한다. 여기서, 모노머가 배출되는 과정에서 개시제과 발포제가 함께 주입된 상태에서 모노머와 혼합된 상태로 SAP 벨트 중합기로 공급될 수 있다.
그러나 전술한 원통형 디스펜서는 모노머가 메인유로를 거쳐 배출유로를 통해 배출되는 과정에서, 내부에 막히는 데드존(Dead zone)이 발생되어 이물질이 생성되는 경우가 빈번하다. 따라서, 원통형 디스펜서의 출구 부분이 이물질에 의해 막혀 작업 효율이 저하되고 SAP 벨트 중합기의 벨트 손상이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 모노머의 공급 과정에서 막히는 데드존 발생을 방지하여, 이물질에 의한 중합기 벨트 손상이 발생되는 것을 방지하는 슈트 타입 모노머 디스펜서를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 중합기 방향으로 경사지게 설치되어 투입관을 통해 모노머(monomer)를 중합기에 투입하며 상측으로 개구된 투입부가 형성된 슈트 디스펜서와, 투입부에 개시제와 발포제를 투입하는 투입기를 포함한다.
슈트 디스펜서는, 모노머가 중합기 방향으로 이동되는 디스펜서 바디와, 디스펜서 바디의 측면에 형성되어 모노머의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다.
디스펜서 바디는, 모노머와 개시제 및 발포제가 중합기 방향으로 이동되는 경사 이동부가 형성될 수 있다.
경사 이동부는, 제1 가이드 돌부와 제2 가이드 돌부의 연결 부분으로부터 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.
투입관은 모노머(monomer)가 투입부로 배출되는 부분이 부채꼴 형상으로 개구될 수 있다.
투입기는, 개시제와 발포제를 슈트 디스펜서의 투입부의 일측에 스프레이(spray) 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모노머가 투입되는 위치에서 배출되는 위치까지 소요되는 시간과 유속이 더욱 증가되는 바, 이물질이 발생되지 않은 상태로 안정적으로 공급되어 이물질에 의한 중합기 벨트 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서의 슈트 디스펜서와 투입기의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 3은 도 2의 슈트 타입 모노머 디스펜서의 측면도이다.
도 4는 도 3의 슈트 타입 모노머 디스펜서의 투입관이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 투입관을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 6은 종래 기술에 따른 원통형 디스펜서에서 데드존이 발생된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서의 데드존 미발생 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서의 슈트 디스펜서와 투입기의 작동 상태를 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 3은 도 2의 슈트 타입 모노머 디스펜서의 측면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서(100)는, 중합기 내부의 중합 공간 방향으로 경사지게 설치되어 모노머(monomer)를 중합 공간의 내부에 투입관(26)을 통해 투입하며 상측으로 투입부가 형성된 슈트 디스펜서(20)와, 투입부(22)에 개시제와 발포제를 투입하는 투입기(30)를 포함한다.
중합기(10)는 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)를 제조하기 위한 것으로 본 실시예에서 벨트형으로 적용되는 것을 예시적으로 설명한다.
즉, 중합기(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 회전축(11)과, 회전축(11)의 사이에 일정 방향으로 진행 가능하도록 설치된 컨베이어 벨트(13)와, 중합 에너지를 공급하는 중합 에너지 공급부(15)를 포함할 수 있다.
이러한 중합기(10)에는 중합 반응을 위해 모노머(monomer)와 개시제 및 발포제가 투입될 수 있다.
모노머(21)는 슈트 디스펜서(20)에 의해 중합기(10)에 투입될 수 있다.
슈트 디스펜서(20)는, 중합기 방향으로 경사지게 설치되어 모노머(monomer)를 중합기에 투입할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 슈트 디스펜서(20)는 상측으로 개구된 투입부(22)가 형성되어 모노머(21)가 투입부(22)를 통해 공급되어 중합기(10)의 내부로 투입될 수 있다.
모노머(21)는 투입관(26)을 통해 슈트 디스펜서(20)의 투입부(22)의 내부로 공급될 수 있다.
이러한 슈트 디스펜서(20)는, 모노머(21)가 중합기(10) 방향으로 이동되는 디스펜서 바디(23)와, 디스펜서 바디(23)의 측면에 형성되어 모노머(21)의 이동을 가이드하는 가이드부(25)를 포함할 수 있다.
디스펜서 바디(23)는 중합기 방향으로 경사지게 설치되는 것으로서, 모노머(21)가 자중에 의해 중합기(10)의 내부로 투입되도록 설치될 수 있다.
이러한 디스펜서 바디(23)에는 모노머(21)가 이동되는 경사 이동부가 형성될 수 있다. 이하에서 디스펜서 바디와 경사 이동부는 동일 참조 번호를 사용한다.
경사 이동부(23)는 디스펜서 바디(23)의 상측에 형성되는 것으로, 본 실시예에서 부채꼴 형상의 평면의 긴 길이를 갖도록 형성되어 모노머(21)가 중합기(10) 방향으로 자중에 의해 이동되도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 경사 이동부(23)가 부채꼴 형상의 평면으로 형성되는 바, 모노머(21)가 중합기 방향으로 배출되는 과정에서 모노머의 두께가 균일하게 유지되는 상태로 중합기(10)에 공급될 수 있다.
이러한 디스펜서 바디(23)에는 모노머(21)의 이동을 가이드하는 가이드부(25)가 형성될 수 있다.
가이드부(25)는, 경사 이동부(23)의 가장자리에 제1 측면에 돌출되는 제1 가이드 돌부(25a)와, 경사 이동부(23)의 가장자리에서 제1 측면에 마주한 제2 측면에 돌출되는 제2 가이드 돌부(25b)를 포함할 수 있다.
제1 가이드 돌부(25a)는 경사 이동부(23)의 가장자리의 제1 측면에 돌출되는 것으로 경사 이동부(23)를 따라 이동되는 모노머(21)가 제1 측면의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제1 가이드 돌부(25a)는, 경사 이동부(23)의 제1 측면에서 경사진 상태로 돌출될 수 있다.
즉, 제1 가이드 돌부(25a)는 경사 이동부(23)의 경사각에 따라 모노머(21)가 투입되는 부분에서 최대 높이로 돌출되고 모노머(21)가 배출되는 부분에서 최저 높이로 형성되도록 경사지게 돌출될 수 있다.
제2 가이드 돌부(25b)는, 경사 이동부(23)의 제2 측면에서 경사진 상태로 돌출될 수 있다.
즉, 제2 가이드 돌부(25b)는, 제1 가이드 돌부(25a)와 동일 크기와 형상으로 형성되는 것으로, 경사 이동부(23)의 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 돌출될 수 있다.
이러한 제2 가이드 돌부(25b)는, 경사 이동부(23)의 제2 측면에서 경사진 상태로 돌출될 수 있다.
즉, 제2 가이드 돌부(25b)는 경사 이동부(23)의 경사각에 따라 모노머(21)가 투입되는 부분에서 최대 높이로 돌출되고 모노머(21)가 배출되는 부분에서 최저 높이로 형성되도록 경사지게 돌출될 수 있다.
이와 같이 제2 가이드 돌부(25b)는 경사 이동부(23)의 제2 측면에서 돌출되는 바, 모노머의 투입 과정에서 경사 이동부(23)의 제2 측면 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 제1 가이드 돌부(25a)와 제2 가이드 돌부(25b)는 부채꼴 형상의 경사 이동부(23)의 가장자리 양측에 각각 돌출된 상태로 형성되는 바, 경사 이동부(23)를 따라 배출되는 모노머(21)가 균일한 두께를 유지한 상태로 중합기(10)에 안정적으로 투입되도록 가이드하는 것이 가능하다.
도 4는 도 3의 슈트 타입 모노머 디스펜서의 투입관이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 투입관을 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 모노머(21)는 투입관(26)에 의해 슈트 디스펜서(20)의 투입부(22)의 내부로 투입될 수 있다.
이러한 투입관(26)은 모노머(21)가 투입부(22)로 배출되는 부분(26a)이 부채꼴 형상으로 개구될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 투입관(26)의 단부의 일측은 제1 가이드 돌부(25a)의 내벽면에 접촉되고 투입관(26)의 단부의 다른 일측은 제2 가이드 돌부(25b)의 내벽면에 접촉된 상태로 설치될 수 있다.
따라서, 모노머(21)는 투입관(26)을 통해 투입된 상태에서 경사 이동부(23)를 따라 이동되는 과정에서 적체되는 데드존이 발생되지 않은 상태로 안정적으로 이동될 수 있다.
한편, 슈트 디스펜서(20)에는 투입기(30)에 의해 개시제와 발포제(31)가 투입될 수 있다.
투입기(30)는 슈트 디스펜서(20)의 외부에 설치된 상태에서 슈트 디스펜서(20)의 투입부(22) 방향으로 개시제와 발포제를 투입하도록 설치될 수 있다.
즉, 투입기(30)는 슈트 디스펜서(20)의 외부에서 투입부(22) 부분으로 개시제와 발포제를 스프레이 방식으로 분사하여 투입할 수 있다.
투입기(30)는 슈트 디스펜서(20)의 상측에서 일정 거리 이격된 상태에서 개시제와 발포제를 스프레이 방식으로 분사하여 슈트 디스펜서(20)에 공급하는 것으로, 슈트 디스펜서(20)의 상측에 하나로 설치될 수 있다.
물론, 투입기(30)는 슈트 디스펜서(20)의 외측에 하나로 설치되는 것을 예시적으로 설명하지만, 개시제와 발포제의 분사량 및 분사 위치에 대응하여 복수개로 설치되는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 슈트 타입 모노머 디스펜서(100)는, 수직 배관 타입의 투입관(26)을 통해 공급되는 모노머(21)를 벨트형의 중합기(10)로 균일하게 분포시켜 공급할 수 있다.
여기서. 슈트 디스펜서(20)는 개방형으로 형성되고, 개시제와 발포제는 투입기(30)에 의해 스프레이 타입으로 개방향의 슈트 디스펜서(20)에 공급될 수 있다.
따라서, 슈트 디스펜서(20)로 공급되는 모노머와 개시제 및 발포제는 혼합을 위한 난류가 충분하게 형성되면서 중합기로 공급될 수 있다.
이 과정에서 슈트 디스펜서(20)는 투입부(22)가 개구된 개방형으로 형성되는 바, 모노머와 발포제 및 개시제가 공급되는 과정에서 막히는 데드존(dead zone)이 발생되지 않은 상태로 효과적으로 공급될 수 있다.
도 6은 종래 기술에 따른 원통형 디스펜서에서 데드존이 발생된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서의 데드존 미발생 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 종래 원통형 디스펜서(1)는 가장자리와 입구로부터 첫 번째 출구(A)와 두 번째 출구(B) 사이에서 광범위한 데드존이 발생되는 것을 확인할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 타입 모노머 디스펜서는 모노머가 투입되는 위치에서 배출되는 위치까지 소요되는 시간과 유속이 더욱 증가되는 바, 이물질이 발생되지 않은 상태로 안정적으로 공급되는 것을 확인할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...중합기 11...회전축
13...컨베이어 벨트 15...중합 에너지 공급부
20...슈트 디스펜서 21...모노머
22...투입부 23...디스펜서 바디
25...가이드부 25a..제1 가이드 돌부
25b..제2 가이드 돌부 26...투입관
27...제3 가이드 돌부 30...투입기
31...발포제, 개시제 100.. 슈트 타입 모노머 디스펜서

Claims (7)

  1. 중합기 방향으로 경사지게 설치되어 모노머(monomer)를 상기 중합기에 투입관을 통해 투입하며 상측으로 개구된 투입부가 형성된 슈트 디스펜서; 및
    상기 투입부에 개시제와 발포제를 투입하는 투입기;
    를 포함하는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슈트 디스펜서는,
    상기 모노머가 상기 중합기 방향으로 이동되는 디스펜서 바디; 및
    상기 디스펜서 바디의 측면에 형성되어 상기 모노머의 이동을 가이드하는 가이드부;
    를 포함하는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디스펜서 바디는,
    상기 모노머와 상기 개시제 및 상기 발포제가 상기 중합기 방향으로 이동되는 경사 이동부가 형성되는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 경사 이동부의 가장자리에 제1 측면에 돌출되는 제1 가이드 돌부; 및
    상기 경사 이동부의 가장자리에서 상기 제1 측면에 마주한 제2 측면에 돌출되는 제2 가이드 돌부;
    를 포함하는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경사 이동부는,
    상기 제1 가이드 돌부와 상기 제2 가이드 돌부의 연결 부분으로부터 부채꼴 형상으로 형성되는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투입관은 상기 모노머(monomer)가 상기 투입부로 배출되는 부분이 부채꼴 형상으로 개구되는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투입기는, 상기 개시제와 상기 발포제를 상기 슈트 디스펜서의 상기 투입부의 일측에 스프레이(spray) 분사하는 슈트 타입 모노머 디스펜서.
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