KR20230103477A - Plastic liner for pressure vessel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라스틱 라이너 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 블로우 몰딩을 통한 압력용기용 플라스틱 라이너 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a plastic liner and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a plastic liner for pressure vessels through blow molding and a manufacturing method thereof.
최근 압력용기의 사용이 증가하고 있으며, 타입 IV 압력용기는 보통 플라스틱 라이너를 포함하고 있다. 플라스틱 라이너를 제조하는 방식은 펠렛상 수지를 사출기에 투입하여 사출 후 융착하는 사출 융착 방식과, 파우더 수지를 금형에 투입 후 2개의 축을 통해 회전하며 성형하는 회전성형 방식, 펠렛상 수지를 패리슨을 압출하여 금형에 팽창을 통해 성형되는 블로우몰딩 방식이 주로 사용된다. Recently, the use of pressure vessels has increased, and type IV pressure vessels usually contain plastic liners. Methods for manufacturing plastic liners include an injection-fusion method in which pellet-shaped resin is put into an injection molding machine, injected, and then fused, a rotational molding method in which powder resin is put into a mold and rotated through two axes, and a pellet-shaped resin is molded through a parison. Blow molding, which is extruded and molded through expansion in a mold, is mainly used.
특히 블로우 몰딩 방식은 대량 생산에 적합하고, 소형 라이너 제조에 적합하여 상업용으로 다수 이용되고 있다. In particular, the blow molding method is suitable for mass production and is suitable for manufacturing small liners, and is therefore widely used for commercial purposes.
블로우 몰딩 과정은 압출 다이를 사용하여 압출기 상에서 핫 패리슨(Hot parison)을 수직 방향으로 압출하고, 패리슨 내로 팽창 가스를 블로잉 하며 몰드를 밀폐시킨 후 패리슨이 팽창시킨다. 팽창이 완료되면 과잉의 패리슨을 컷-오프하게 되는데 이는 금형의 핀치-오프 부분을 따라 컷-오프된다. 이 때 금형의 패리슨의 외부면에 형성되는 핀치 라인은 라이너의 표면에 취약점을 형성하여 플라스틱 라이너를 수소용기와 같은 고압 압력용기로 활용하는데 제약이 된다. In the blow molding process, a hot parison is vertically extruded on an extruder using an extrusion die, an expanding gas is blown into the parison, the mold is sealed, and the parison is expanded. When the expansion is complete, the excess parison is cut off, which is cut off along the pinch-off portion of the mold. At this time, the pinch line formed on the outer surface of the parison of the mold forms a weak point on the surface of the liner, limiting the use of the plastic liner as a high-pressure pressure vessel such as a hydrogen vessel.
따라서 블로우 몰딩 방식으로 제조된 라이너의 핀치 라인의 취약점을 개선하여 고압용기용 플라스틱 라이너로 활용하기 위한 방법의 개발이 시급하다. Therefore, it is urgent to develop a method for improving the weakness of the pinch line of the liner manufactured by the blow molding method and using it as a plastic liner for high-pressure containers.
본 발명의 배경기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0070116호에서는 핀치 라인이 없는 라이너의 생성을 위한 방법 및 장비를 개시하나, 구체적으로 핀치 라인을 개선하여 라이너의 취출 강도를 증가시킨 구성은 개시되지 않는다. Korean Patent Publication No. 10-2017-0070116 as a background art of the present invention discloses a method and equipment for generating a liner without a pinch line, but specifically, a configuration in which the take-out strength of the liner is increased by improving the pinch line not initiated
본 발명의 목적은 블로우 몰딩에 의한 플라스틱 라이너에 있어서, 핀치 라인의 구조적 취약점을 개선하여 라이너 전체의 물성을 향상시킴으로써 수소 압력용기와 같은 고압의 압력용기의 내부 라이너로 사용될 수 있는 플라스틱 라이너를 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a plastic liner that can be used as an inner liner of a high-pressure vessel such as a hydrogen pressure vessel by improving the structural weakness of a pinch line in a plastic liner by blow molding to improve the physical properties of the entire liner there is.
본 발명의 다른 목적은 블로우 몰딩에 의해 형성되는 플라스틱 라이너에 있어서 핀치 라인의 구조를 개선하여 압력용기로 활용이 가능한 플라스틱 라이너의 제조방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a plastic liner that can be used as a pressure vessel by improving the structure of a pinch line in a plastic liner formed by blow molding.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.
1. 본 발명의 하나의 관점은 플라스틱 라이너에 관한 것이다. 1. One aspect of the invention relates to a plastic liner.
상기 플라스틱 라이너는 실린더 형상의 몸체부; 및 The plastic liner includes a cylindrical body portion; and
상기 몸체부 양단에 형성되며, 적어도 하나 이상의 연결부가 구비되는 돔부;를 포함하고, A dome portion formed at both ends of the body portion and provided with at least one connection portion; includes,
상기 돔부는 블로우 몰딩 방식으로 형성되어 외부면에 적어도 하나 이상의 핀치 라인이 형성되고, 상기 핀치 라인 일부에 습합부가 구비된다. The dome portion is formed by a blow molding method, at least one pinch line is formed on an outer surface, and a wet part is provided on a portion of the pinch line.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 습합부는 몰드의 일단에 구비되는 컷-오프 구역이 확장되어 상기 패리슨의 일부가 확장된 구역으로 유입되어 형성된 것일 수 있다. 2. In the first embodiment, the wetting part may be formed by extending a cut-off area provided at one end of the mold so that a part of the parison flows into the expanded area.
3. 상기 2 구체예에서, 상기 습합부는 돌출된 면이 평탄화 된 것일 수 있다. 3. In the above two specific examples, the protruding surface of the wetted part may be flattened.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 습합부는 하기 수학식 1에 따라 결정될 수 있다.4. In the specific example of any one of 1 to 3, the wetted part may be determined according to Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
L ≤ 1/2DL ≤ 1/2D
여기서, L은 습합부(220)의 길이이고, D는 돔부의 반지름이다.Here, L is the length of the
여기서, L은 습합부의 길이이고, D는 돔부의 반지름이다. Here, L is the length of the wetted part and D is the radius of the dome part.
5. 상기 4 구체예에서, 상기 습합부는 핀치 라인을 따라 형성되고, 길이가 10 내지 50mm이고, 높이가 3 내지 10mm일 수 있다. 5. In the above 4 embodiments, the wet part is formed along the pinch line, and may have a length of 10 to 50 mm and a height of 3 to 10 mm.
6. 상기 1 내지 5 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 돔부는 하기 수학식 2에 따라 두께가 결정될 수 있다. 6. In the specific example of any one of 1 to 5, the thickness of the dome portion may be determined according to Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
To < Ti T o < T i
여기서, Ti는 습합부가 형성된 부위의 두께이고, To는 돔부의 나머지 부위의 두께이다. Here, T i is the thickness of the region where the wetted portion is formed, and T o is the thickness of the remaining portion of the dome portion.
7. 상기 1 내지 6 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 습합부는 일단의 두께가 조절된 패리슨이 몰드 유입된 후 팽창되어 형성되는 것일 수 있다. 7. In any one of the specific examples of 1 to 6, the wet part may be formed by expanding the parison after one end of the parison having a controlled thickness is introduced into the mold.
8. 상기 7 구체예에서, 상기 패리슨은 패리슨 프로그램에 의하여 두께가 조절되며, 전체 길이가 120cm 이하이고, 두께가 1.5T 이하, 직경이 60 내지 90 Φ인 패리슨이 길이 방향으로 30cm 이하에서 두께가 50% 이상으로 증가된 것일 수 있다. 8. In the 7th embodiment, the thickness of the parison is controlled by the parison program, the total length is 120 cm or less, the thickness is 1.5 T or less, and the parison with a diameter of 60 to 90 Φ is 30 cm or less in the longitudinal direction The thickness may be increased by 50% or more in
9. 상기 1 내지 8 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 플라스틱 라이너는 PA6, PA66, PA11, PA12 및 메타-자일렌 아디프아미드(MXD-6) 중 1 종 이상으로 형성될 수 있다. 9. In any one embodiment of 1 to 8, the plastic liner may be formed of at least one of PA6, PA66, PA11, PA12 and meta-xylene adipamide (MXD-6).
10. 상기 1 내지 9 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 플라스틱 라이너는 내압시험에서 팽창률이 120% 이상이고, 파열시험에서 몸체부의 일부에서 파열이 생성될 수 있다. 10. In the embodiment of any one of 1 to 9 above, the plastic liner has an expansion rate of 120% or more in a pressure resistance test, and bursts may be generated in a portion of the body portion in a burst test.
11. 본 발명의 다른 관점은 압력용기에 관한 것이다. 11. Another aspect of the invention relates to pressure vessels.
상기 압력용기는 상기 플라스틱 라이너; 및 The pressure vessel may include the plastic liner; and
상기 라이너 상부에 와인딩되어 형성되는 필라멘트 복합재층:을 포함한다. It includes: a filament composite layer formed by winding on the liner.
12. 본 발명의 또 다른 관점은 플라스틱 라이너의 제조방법에 관한 것이다. 12. Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a plastic liner.
상기 플라스틱 라이너 제조방법은 (a) 패리슨 프로그램을 이용하여 패리슨 일단의 두께를 조절하여 패리슨을 압출하는 단계;The plastic liner manufacturing method includes (a) extruding the parison by adjusting the thickness of one end of the parison using a parison program;
(b) 두께가 조절된 패리슨을 컷 오프 부위가 확장된 몰드에 유입하고 몰드를 압착하는 단계;(b) introducing the parison with the adjusted thickness into a mold having an expanded cut-off area and compressing the mold;
(c) 상기 패리슨의 일단에 블로우 니들을 배치하고, 가스를 유입하여 패리슨을 팽창시키는 단계;(c) disposing a blow needle at one end of the parison and inflating the parison by introducing gas;
(d) 상기 패리슨의 외부면에 습합부를 형성하는 단계; 및(d) forming a wet part on the outer surface of the parison; and
(e) 상기 패리슨을 몰드 내에서 냉각하고 경화시켜 플라스틱 라이너를 형성하는 단계;를 포함한다. (e) forming a plastic liner by cooling and curing the parison in a mold;
13. 상기 12 구체예에서, 상기 (a) 단계에서 상기 패리슨은 패리슨 프로그램에 의하여 두께가 조절되며, 전체 길이가 120cm이하이고, 두께가 1.5T 이하, 직경이 60 내지 90 Φ인 패리슨이 길이 방향으로 30cm 이하에서 두께가 50% 이상으로 증가된 것일 수 있다.13. In the 12 embodiments, in step (a), the parison has a thickness controlled by a parison program, has a total length of 120 cm or less, a thickness of 1.5 T or less, and a parison with a diameter of 60 to 90 Φ It may be that the thickness is increased by 50% or more at 30 cm or less in the longitudinal direction.
14. 상기 12 또는 13 구체예에서, 상기 (d) 단계는 상기 몰드에서 컷 오프 부위가 확장되어 패리슨이 유입되고 패리슨의 외부면 일부가 접힌 후, 압착되어 습합부를 형성할 수 있다. 14. In the 12th or 13th embodiment, in the step (d), the cut-off portion of the mold is expanded to introduce the parison, and after a part of the outer surface of the parison is folded, it is compressed to form a wetted part.
15. 상기 12 내지 14 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 몰드에서 이동식 슬라이더에 의해 습합부의 일면에 평탄면을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 15. In the specific example of any one of 12 to 14, a step of forming a flat surface on one surface of the wetted part by a movable slider in the mold may be further included.
본 발명에 플라스틱 라이너는 블로우 몰딩 방식의 단점인 파팅 라인을 따라 생성되는 핀치 라인에서 취약점이 발생되는 것을 효과적으로 방지하여 고압의 압력용기용 플라스틱 라이너로 활용할 수 있다. 플라스틱 라이너는 인강강도를 비롯한 물성이 크게 향상되며, 특히 파열시험에서 돔부가 아닌 몸체부의 파열을 유도할 수 있다.The plastic liner according to the present invention can be used as a plastic liner for high-pressure pressure vessels by effectively preventing the occurrence of weak points in the pinch line generated along the parting line, which is a disadvantage of the blow molding method. The plastic liner has greatly improved physical properties including tensile strength, and can induce rupture of the body part, not the dome part, especially in the burst test.
본 발명의 다른 관점에 따른 플라스틱 라이너 제조방법은 블로우 몰딩 방식의 플라스틱 라이너 제조과정에 있어서 핀치 라인의 취약점을 개선할 수 있으며, 핀치 라인의 추가적인 보강 공정이 필요하지 않아서 플라스틱 라이너 제조 효율이 크게 향상시킬 수 있다.The plastic liner manufacturing method according to another aspect of the present invention can improve the weakness of the pinch line in the plastic liner manufacturing process of the blow molding method, and can greatly improve the plastic liner manufacturing efficiency because an additional reinforcement process of the pinch line is not required. can
도 1은 본 발명의 한 구체예에 플라스틱 라이너의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 플라스틱 라이너를 돔부에서 바라본 평면도이다.
도 3은 도 1에 따른 플라스틱 라이너의 A-A' 선에 따른 측단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 플라스틱 라이너의 B-B' 선에 따른 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 관점에 따른 플라스틱 라이너 제조방법의 공정순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 관점에 따른 플라스틱 라이너 제조방법에 있어서, 몰드의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 한 구체예에 다른 플라스틱 라이너 제조방법에 있어서, 패리슨 형성단계의 패리슨 프로그램밍 화면을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1 따른 플라스틱 라이너와 비교예 1에 따른 플라스틱 라이너의 사진을 비교한 것이다.
도 9은 본 발명의 실시예 1에 따른 플라스틱 라이너의 습합부가 형성된 돔부와 비교예 1의 돔부의 광학현미경 사진이다.
도 10은 본 발명의 한 구체예에 따른 플라스틱 라이너의 실시예 1의 돔부의 부분절개 사진이다.
도 11은 본 발명의 한 구체예에 따른 플라스틱 라이너의 실시예 1의 파열시험 사진과 비교예 1의 파열시험 사진을 비교한 것이다.1 is a perspective view of a plastic liner in one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the plastic liner of FIG. 1 viewed from a dome portion.
FIG. 3 is a cross-sectional side view of the plastic liner of FIG. 1 taken along line AA′.
4 is a cross-sectional side view of the plastic liner of FIG. 1 taken along line BB'.
5 is a process flow chart of a method for manufacturing a plastic liner according to another aspect of the present invention.
6 is a schematic diagram showing the configuration of a mold in a method for manufacturing a plastic liner according to another aspect of the present invention.
7 shows a parison programming screen in the parison forming step in the plastic liner manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
8 is a comparison of pictures of a plastic liner according to Example 1 of the present invention and a plastic liner according to Comparative Example 1.
9 is an optical microscope photograph of a dome portion formed with a wetted portion of a plastic liner according to Example 1 of the present invention and a dome portion of Comparative Example 1.
10 is a partially cut-away photograph of a dome portion of Example 1 of a plastic liner according to one embodiment of the present invention.
11 is a comparison of burst test photos of Example 1 and Comparative Example 1 of a plastic liner according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the following drawings are only provided to aid understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the drawings. In addition, since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings are exemplary, the present invention is not limited to the illustrated details.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless otherwise explicitly stated.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.
~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.When the positional relationship of two parts is described by 'over', 'over', 'under', 'beside', etc., unless 'immediately' or 'directly' is used, there is a One or more other parts may be located.
'상부', '상면', '하부', '하면' 등과 같은 위치 관계는 도면을 기준으로 기재된 것일 뿐, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. 즉, 관찰하는 위치에 따라, '상부'와 '하부' 또는 '상면'과 '하면'의 위치가 서로 변경될 수 있다. Positional relationships such as 'top', 'top', 'bottom', and 'bottom' are described based on the drawings, and do not represent absolute positional relationships. That is, the positions of 'upper' and 'lower' or 'upper surface' and 'lower surface' may be changed depending on the observation position.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.In this specification, "a to b" representing a numerical range is defined as "≥a and ≤b".
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 플라스틱 라이너(1000)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 플라스틱 라이너(1000)를 돔부(200)에서 바라본 평면도이고, 도 3은 도 1에 따른 플라스틱 라이너(1000)의 A-A' 선에 따른 측단면도이며, 도 4는 도 1에 따른 플라스틱 라이너(1000)의 B-B' 선에 따른 측단면도이다. 1 is a perspective view of a
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 한 구체예에 따른 플라스틱 라이너(1000)는 몸체부(100) 및 돔부(200)를 포함한다. 1 to 4, a
상기 몸체부(100)는 실린더 형상으로 구비될 수 있다. The
상기 몸체부(100)가 실린더 형상으로 구비되어 내부에 가스를 저장하는 공간을 제공할 수 있으며, 공간에 충전되는 가스의 압력을 효과적으로 분산할 수 있다. The
상기 돔부(200)는 상기 몸체부(100)의 양단에 형성되며, 적어도 하나 이상의 연결부(230)가 구비된다. The
상기 연결부(230)는 가스가 유입되거나 유출될 수 있는 연결 통로를 제공한다. The
상기 돔부(200)와 몸체부(100)는 블로우 몰딩 방식으로 성형되어 형성된다. 구체적으로 합체된 몰드에 유입된 패리슨이 가스 블로우에 따라 팽창되어 몰드의 형상에 따라 성형된 것이며, 돔부(200)는 외주면에 곡면이 형성된 것일 수 있다. The
상기 습합부(220)는 몰드의 일단에 구비되는 컷 오프(cut-off) 구역이 확장되어 상기 패리슨의 일부가 확장된 구역으로 유입되어 형성된 것일 수 있다. The wetting
상기 돔부(200)는 외부면에 적어도 하나 이상의 핀치 라인(pinch line; 210)이 형성된다. At least one
상기 몰드의 체결 부위를 따라 상기 돔부(200)는 핀치 라인(210)이 형성되며, 구체적으로 몰드의 컷-오프(cut-off) 부위에서 라이너를 형성하는 패리슨이 압착되어 핀치 라인(210)이 형성된다. A
상기 돔부(200)는 습합부(220)를 구비하며, 보다 구체적으로 상기 습합부(220)는 상기 핀치 라인(210)의 일부에 구비될 수 있다. The
구체적으로 상기 습합부(220)는 몰드의 일단에 구비되는 컷-오프 구역이 확장되어 상기 패리슨의 일부가 확장된 구역으로 유입되어 형성된 것이다. 상기 몰드의 일단에 컷-오프 구역이 형성되며, 컷-오프 구역 중 일부분에 그루브(groove)가 형성되면 상기 그루브 내로 패리슨의 일부가 유입되고, 상기 몰드가 그대로 서로 체결되면 그루브 내에서 패리슨이 압착되어 상기 습합수(220)를 형성할 수 있다. In detail, the wetting
상기 습합부(220)는 패리슨의 일부면이 몰드에 의해 접히고 압착되어 마주하게 되는 양면이 면맞춤에 따라 결합되어 형성된 것이다. The
상기 습합부(220)는 상기 돔부(200) 외주면 일측에 돌출되어 형성된다. The
한 구체예에서, 상기 습합부(220)는 하기 수학식 1에 따라 결정될 수 있다. In one embodiment, the
구체적으로 상기 습합부(220)의 길이는 하기 수학식 1에 따라 결정될 수 있다.Specifically, the length of the
[수학식 1][Equation 1]
L ≤ 1/2DL ≤ 1/2D
여기서, L은 습합부(220)의 길이이고, D는 돔부(200)의 반지름이다. Here, L is the length of the
상기 습합부(220)는 상기 핀치 라인(210)의 일부분에만 형성될 수 있으며, 상기 범위 내에서 습합부(220)가 구비되는 경우 플라스틱 라이너(1000)의 사용 압력을 증가시켜도 돔부(200)의 파열을 방지할 수 있어서 바람직하다. The
상기 범위를 초과하여 습합부(220)가 구비되는 경우 플라스틱 라이너(1000) 제조 효율이 낮아질 뿐만 아니라, 몰드에 의한 패리슨의 절단 과정에서 불량이 발생될 우려가 있다. If the wetting
상기 습합부(220)가 상기 핀치 라인의 일부에만 구비되는 것이 바람직하며, 돔부(200) 반지름 대비 상기 수학식 1의 범위 내로 구비되어 공정 효율을 감소시키지 않으면서도 핀치 라인의 취약점을 효과적으로 개선할 수 있다. It is preferable that the
예로써, 상기 습합부(220)는 핀치 라인(210)을 따라 형성되고, 길이가 10 내지 50mm이고, 높이가 3 내지 10mm일 수 있다. For example, the
상기 범위 내의 습합부(220)가 구비되어 핀치 라인의 취약점을 효과적으로 개선할 수 있다. The wetting
상기 습합부(220)의 외부면에는 평탄면(221)이 형성될 수 있다. A
상기 평탄면(221)은 습합부(220) 형성 과정에서 몰드에 구비된 이동식 슬라이더를 사용하여 형성될 수 있다. The
상기 평탄면(221)이 형성되어 상기 습합부(220)가 외부와 마찰을 감소시켜 파손위험을 감소시키고 이후 압력용기를 제조하기 위한 필라멘트 복합재 와인딩 공정의 효율성을 증가시킬 수 있다. Since the
한 구체예에서, 상기 플라스틱 라이너(1000)는 1.5T 이하, 90 Φ 이하의 패리슨을 이용하여 형성되는 것이며, 이 경우 상기 범위 내로 습합부(220)가 구비되는 경우 돔부(200)에서 인장 강도가 40MPa이상으로 증가되어 돔부(200)의 파열을 효과적으로 방지할 수 있다. In one embodiment, the
상기 돔부(200)는 하기 수학식 2에 따라 두께가 결정될 수 있다. The
[수학식 2][Equation 2]
To < Ti T o < T i
여기서, Ti는 습합부(220)가 형성된 부위의 두께이고, To는 돔부(200)의 나머지 부위의 두께이다.Here, T i is the thickness of the portion where the wetted
상기 돔부(200)는 상기 수학식 2에 따라 습합부(220)가 형성된 부위의 두께가 증가된 것일 수 있다. The
도 4를 참조하면, 상기 돔부(200)는 패리슨의 두께가 조절되어 돔부(200)의 나머지 부위보다 두껍게 형성되어 이 경우에는 핀치 라인(210)을 따라 발생되는 취약점을 효과적으로 개선하여 돔부(200)에서 파열을 방지할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
상기 습합부(220)는 일단의 두께가 조절된 패리슨이 몰드 유입된 후 팽창되어 형성되는 것일 수 있다. The wetting
구체적으로 상기 돔부(200)를 형성하는 패리슨은 패리슨 프로그램에 의하여 두께가 조절된다. 예로써, 전체 길이가 120cm이하이고, 두께가 1.5T(평균 두께 : 1.5mm) 이하, 직경이 60내지 90 Φ(직경 60 내지 90mm) 이하인 패리슨이 길이 방향으로 30cm 이하에서 두께가 50% 이상으로 증가된 것일 수 있다. Specifically, the thickness of the parison forming the
상기 패리슨의 일단의 두께를 조절하여 몰드에 유입하고 블로우 몰딩하는 경우에는 돔부(200)에서 습합부(220) 주위의 두께를 나머지 부위보다 더 두껍게 조절하여 돔부(200)의 인강강도를 충분하게 향상시킬 수 있다. When the thickness of one end of the parison is adjusted to flow into the mold and blow molding is performed, the thickness around the wetted
구체적으로 상기 패리슨 일단의 두께를 증가시키고, 용융되는 패리슨의 유동과 성형조건을 조절하여 상기 습합부(220)의 주위의 두께를 증가시킬 수 있다. Specifically, the thickness around the
한 구체예에서, 상기 플라스틱 라이너(1000)는 PA6, PA66, PA11, PA12 및 메타-자일렌 아디프아미드(MXD-6) 중 1 종 이상으로 형성될 수 있다. In one embodiment, the
상기 종류의 폴리아미드 수지를 이용하여 패리슨을 제조하고, 이를 이용하여 블로우 몰딩 방식으로 플라스틱 라이너(1000)를 제조하는 경우 플라스틱 라이너(1000)를 대량 생산하기 용이하며, 라이너의 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 플라스틱 라이너(1000)가 가스배리어 성능을 나타낼 수 있다. When the parison is manufactured using the polyamide resin of the above type and the
상기 플라스틱 라이너(1000)는 물을 이용하는 내압시험에서 팽창률이 120% 이상이고, 파열시험에서 몸체부(100)의 일부에서 파열이 생성될 수 있다. The
상기 플라스틱 라이너(1000)는 핀치 라인(210)에 습합부(220)가 구비되고, 패리슨의 성형 조건에 따라 두께가 조절된 돔부(200)의 습합부(220)가 구비되어 파열시험에서 돔부(200)가 아닌 몸체부(100)의 파열을 유도할 수 있다. The
본 발명의 다른 관점은 압력용기에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a pressure vessel.
상기 압력용기는 상기 플라스틱 라이너; 및 상기 라이너 상부에 와인딩되어 형성되는 필라멘트 복합재층:을 포함한다. The pressure vessel may include the plastic liner; and a filament composite layer formed by winding the upper portion of the liner.
상기 압력용기는 상술한 플라스틱 라이너를 포함하여 인장강도 등 기계적 물성이 향상될 수 있으며, 예로써 타입 4의 압력용기로 제조되어 300 내지 700 bar의 사용압력을 나타낼 수 있다. The pressure vessel may have improved mechanical properties such as tensile strength by including the above-described plastic liner, and may be manufactured as a type 4 pressure vessel and exhibit a working pressure of 300 to 700 bar.
본 발명의 또 다른 관점은 플라스틱 라이너의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a plastic liner.
도 5는 본 발명의 다른 관점에 따른 플라스틱 라이너 제조방법의 공정순서도이다.5 is a process flow chart of a method for manufacturing a plastic liner according to another aspect of the present invention.
도 5를 참조하면, 플라스틱 라이너 제조방법은 (a) 패리슨 프로그램을 이용하여 패리슨 일단의 두께를 조절하여 패리슨을 압출하는 단계; (b) 두께가 조절된 패리슨을 컷 오프 부위가 확장된 몰드에 유입하고 몰드를 압착하는 단계; (c) 패리슨의 일단에 블로우 니들을 배치하고, 가스를 유입하여 패리슨을 팽창시키는 단계; (d) 상기 패리슨의 외부면에 습합부를 형성하는 단계; 및 (e) 상기 패리슨을 몰드 내에서 냉각하고 경화시켜 플라스틱 라이너를 형성하는 단계;를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the plastic liner manufacturing method includes (a) extruding the parison by adjusting the thickness of one end of the parison using a parison program; (b) introducing the parison with the adjusted thickness into a mold having an expanded cut-off area and compressing the mold; (c) disposing a blow needle at one end of the parison and inflating the parison by introducing gas; (d) forming a wet part on the outer surface of the parison; and (e) forming a plastic liner by cooling and curing the parison in a mold.
우선 패리슨 프로그램을 이용하여 패리슨 일단의 두께를 조절하여 패리슨을 압출한다(S100).First, the parison is extruded by adjusting the thickness of one end of the parison using the parison program (S100).
상기 패리슨의 두께가 조절되어 상기 몰드의 컷-오프 부위에 배치된 패리슨의 면이 서로 접힌 핀치라인을 형성하고, 핀치라인의 일부에 습합부를 형성할 수 있으며, 상기 습합부 주위의 두께를 다른 부위보다 두껍게 형성하여 돔부의 인장강도를 개선하여 돔부에서 파열을 방지할 수 있다. The thickness of the parison may be adjusted so that the surfaces of the parison disposed at the cut-off part of the mold form a pinch line folded with each other, and a wet part may be formed at a part of the pinch line, and the thickness around the wet part It is formed thicker than other parts to improve the tensile strength of the dome part, thereby preventing rupture in the dome part.
상기 S100에서 상기 패리슨은 패리슨 프로그램에 의하여 두께가 조절되며, 예로써, 전체 길이가 120cm이하이고, 두께가 1.5T 이하, 직경이 60 내지 90 Φ 이하인 패리슨이 길이 방향으로 30cm 이하에서 두께가 50% 이상으로 증가될 수 있다. In the S100, the thickness of the parison is adjusted by the parison program. For example, a parison having a total length of 120 cm or less, a thickness of 1.5 T or less, and a diameter of 60 to 90 Φ is 30 cm or less in the longitudinal direction. can be increased by more than 50%.
상기 패리슨의 일단이 패리슨 압출 생성 과정에서 패리슨 프로그램으로 정확하게 두께가 조절되어 상기 몰드에 유입된 후 몰드의 합형 후 용융되며, 패리슨이 유동되며 몰드에서 성형 조건이 조절되어 돔부에서 습합부 부위의 두께를 효과적으로 증가시킬 수 있다. One end of the parison is accurately adjusted in thickness with the parison program during the parison extrusion creation process, introduced into the mold, melted after combining the mold, the parison flows, and the molding conditions are adjusted in the mold to form a wet part in the dome part It can effectively increase the thickness of the area.
상기 패리슨의 두께가 패리슨 프로그램을 이용하여 미리 조절되지 않는 경우에는 패리슨의 성형 조건을 조절하여 상기 습합부 부위의 두께를 증가시키기 어렵다. When the thickness of the parison is not adjusted in advance using a parison program, it is difficult to increase the thickness of the wetted portion by adjusting molding conditions of the parison.
상기 두께가 조절된 패리슨을 컷-오프 부위가 확장된 몰드에 유입하고 몰드를 압착한다(S200).The parison whose thickness is adjusted is introduced into a mold having an extended cut-off area, and the mold is compressed (S200).
도 6은 본 발명의 다른 관점에 따른 플라스틱 라이너 제조방법에 있어서, 몰드의 구성을 나타낸 모식도이다. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a mold in a method for manufacturing a plastic liner according to another aspect of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 몰드(M)는 컷-오프 부위(C)의 일부가 확장되어 있으며, 구체적으로 그루브(G)가 형성되어 상기 패리슨(P)의 일부면이 팽창되어 상기 그루브(G) 내로 유입될 수 있다. Referring to FIG. 6, in the mold M, a part of the cut-off region C is extended, and specifically, a groove G is formed so that a part surface of the parison P is expanded to form the groove ( G) can be introduced into
상기 패리슨의 일단에 블로우 니들을 배치하고, 가스를 유입하여 패리슨을 팽창시킨다(S300).A blow needle is disposed at one end of the parison, and gas is introduced to inflate the parison (S300).
상기 몰드 내에 배치된 패리슨으로 가스를 유입하여 패리슨을 팽창시켜 몰드와 밀착시키면 몰드의 가압에 의해 패리슨의 윤곽이 라이너 형태로 형성된다. When gas is introduced into the parison disposed in the mold to expand the parison and bring it into close contact with the mold, the outline of the parison is formed in a liner form by pressurization of the mold.
상기 패리슨의 외부면에 습합부를 형성한다(S400).A wet part is formed on the outer surface of the parison (S400).
상기 S400에서 상기 몰드에서 컷 오프 부위가 확장되어 패리슨이 유입되고 패리슨의 외부면 일부가 접힌 후, 압착되어 습합부를 형성할 수 있다. In S400, the cut-off part of the mold is expanded to introduce the parison, and after a part of the outer surface of the parison is folded, it is compressed to form a wetted part.
상기 몰드 내에서 패리슨이 팽창하고, 상기 컷-오프 부위에 패리슨이 유입되며, 다. 구체적으로 컷-오프 부위가 확장되어 그루브가 형성되고, 상기 그루브에 상기 패리슨이 유입되면서 패리슨의 일면이 접히게 되어 서로 면접합되고 몰드에 가압되어 서로 압착되어 견고한 습합부가 형성될 수 있다. The parison is inflated in the mold and the parison is introduced into the cut-off area. Specifically, the cut-off portion is expanded to form a groove, and as the parison is introduced into the groove, one surface of the parison is folded, face-bonded to each other, and pressurized by a mold to be pressed together to form a strong wetted part.
상기 습합부가 형성되여 상기 돔부의 인강강도가 증가되어 플라스틱 라이너의 물성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 돔부의 핀치라인의 취약점을 개선하여 돔부의 파열을 방지할 수 있다. The wetted portion is formed to increase the tensile strength of the dome portion, thereby improving the physical properties of the plastic liner and improving the weakness of the pinch line of the dome portion, thereby preventing the dome portion from being ruptured.
이 때 상기 몰드에서 이동식 슬라이더를 구비하여 의해 습합부의 일면에 평탄면을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, a step of forming a flat surface on one surface of the wet part by providing a movable slider in the mold may be further included.
상기 습합부의 일면에 평탄면을 형성하여 외부와 마찰에 의한 파손 우려를 감소시킬 수 있으며, 이후 압력용기 제조를 위한 필라멘트 복합재 와인딩 공정의 효율을 증가시킬 수 있다. By forming a flat surface on one surface of the wet part, it is possible to reduce the risk of damage caused by friction with the outside, and then the efficiency of the filament composite winding process for manufacturing the pressure vessel can be increased.
상기 패리슨을 몰드 내에서 냉각하고 경화시켜 플라스틱 라이너를 형성한다(S500).The parison is cooled and hardened in a mold to form a plastic liner (S500).
상기 패리슨은 냉각되어 플라스틱 라이너가 형성되며, 최종적으로 몰드에서 이탈시켜 플라스틱 라이너를 회수한다. The parison is cooled to form a plastic liner, and finally, the plastic liner is recovered by releasing it from the mold.
따라서 플라스틱 라이너 제조방법은 블로우 몰딩을 이용한 라이너 제조에 있어서 핀치 라인의 취약점을 개선하여 돔부의 파열이 방지된 플라스틱 라이너 제조방법을 제공한다. Therefore, the plastic liner manufacturing method provides a plastic liner manufacturing method in which rupture of the dome is prevented by improving the weakness of the pinch line in manufacturing the liner using blow molding.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to aid understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1 내지 3. Examples 1 to 3.
립다이스와 다이스가 구비된 블로우 몰드 성형기를 준비하였다. A blow mold molding machine equipped with lip dies and dies was prepared.
상기 몰드는 컷-오프 부위에 미리 그루브를 형성하여 패리슨이 상기 그루브 내로 유입되어 습합부를 형성하도록 하였다. PA6을 소재로 압출기에서 튜브 다이의 공정 조건을 패리슨 프로그램을 통하여 패리슨의 두께를 조절하여 패리슨을 제조하였다.The mold formed a groove in advance at the cut-off portion so that the parison flowed into the groove to form a wetted portion. A parison was manufactured using PA6 as a material by controlling the thickness of the parison through the processing conditions of the tube die in the extruder through the parison program.
수직으로 하강하는 패리슨을 개방된 몰드 사이에 투입하고 몰드를 서로 밀접시켜 패리슨을 컷-오프하고 몰드 안에서 질소가스를 유입하고 패리슨을 팽창시켜 몰드 내부면에 접하도록 하여 플라스틱 라이너를 형성하고, 냉각 후 몰드를 분리하여 취출하였다. A vertically descending parison is put between the open molds, the molds are brought into close contact with each other, the parison is cut off, nitrogen gas is introduced into the mold, and the parison is expanded to contact the inner surface of the mold to form a plastic liner. , After cooling, the mold was separated and taken out.
이 때 패리슨의 압출시간 및 몰드에서 합형시간은 10초 이하이고, 립다이스 및 다이스의 온도를 180 내지 250℃로 유지하고, 몰드에서 취출 후 칠러를 이용하여 10 내지 20℃에서 냉각하여 플라스틱 라이너를 제조하였다. At this time, the extrusion time of the parison and the molding time in the mold are less than 10 seconds, the temperature of the lip die and the die is maintained at 180 to 250 ° C, and after taking out from the mold, it is cooled at 10 to 20 ° C using a chiller to form a plastic liner was manufactured.
도 7은 본 발명의 한 구체예에 다른 플라스틱 라이너 제조방법에 있어서, 패리슨 형성단계의 패리슨 프로그램밍 화면을 나타낸 것이다. 7 shows a parison programming screen in the parison forming step in the plastic liner manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
전체 길이가 120cm이고, 두께가 1.5T(평균 두께 : 1mm) 이하 직경이 60 Φ(직경 60mm) 이하인 패리슨을 제조하였다. A parison with a total length of 120 cm, a thickness of 1.5T (average thickness: 1 mm) or less and a diameter of 60 Φ (60 mm in diameter) or less was manufactured.
도 7을 참조하면, A(실시예 1),B(실시예 2), C(실시예 3)에서 총 패리슨 길이 50cm에서 패리슨 일단 15cm까지 두께를 50% 이상으로 증가시켜 패리슨을 형성하였다. Referring to FIG. 7, in A (Example 1), B (Example 2), and C (Example 3), the parison is formed by increasing the thickness by 50% or more from the total parison length of 50 cm to one end of the parison to 15 cm. did
상기 패리슨을 컷-오프 부위에 확장영역 내에 그루브가 형성된 몰드에 배치하고 가스를 유입하여 팽창시키고 압착하고 패리슨의 일단을 절단하여 최종적으로 플라스틱 라이너를 회수하였다. The parison was placed in a mold in which a groove was formed in an expansion area at a cut-off area, gas was introduced to inflate and compressed, and one end of the parison was cut to finally recover the plastic liner.
비교예 1.Comparative Example 1.
실시예 1과 동일한 방법으로 패리슨을 제조하되, 도 7의 D에 따라 패리슨 프로그램을 조절하여 패리슨은 총 패리슨 길이 50cm에서 패리슨 일단 15cm까지 두께를 25%로 증가시켜 제조하였다. The parison was manufactured in the same manner as in Example 1, but the parison was manufactured by adjusting the parison program according to D of FIG. 7 by increasing the thickness by 25% from a total parison length of 50 cm to a parison end of 15 cm.
비교예 2.Comparative Example 2.
실시예 1와 동일한 방법으로 패리슨을 제조하되, 몰드에 그루브가 형성되지 않아서 종래의 핀치 라인이 그대로 형성되도록 하였다.The parison was manufactured in the same manner as in Example 1, but the groove was not formed in the mold so that the conventional pinch line was formed as it was.
비교예 3 Comparative Example 3
실시예 2과 동일한 방법으로 패리슨을 제조하되, 몰드에 그루브가 형성되지 않아서 종래의 핀치 라인이 그대로 형성되도록 하였다. The parison was manufactured in the same manner as in Example 2, but the groove was not formed in the mold so that the conventional pinch line was formed as it was.
비교예 4 Comparative Example 4
실시예 3과 동일한 방법으로 패리슨을 제조하되, 몰드에 그루브가 형성되지 않아서 종래의 핀치 라인이 그대로 형성되도록 하였다.The parison was manufactured in the same manner as in Example 3, but the groove was not formed in the mold so that the conventional pinch line was formed as it was.
비교예 5 Comparative Example 5
도 7의 D에 따라 패리슨 프로그램을 조절하여 패리슨은 총 패리슨 길이 50cm에서 패리슨 일단 15cm까지 두께를 25%로 증가시켜 제조하고, 몰드에 그루브가 형성되지 않아서 종래의 핀치 라인이 그대로 형성되도록 하였다.By adjusting the parison program according to D of FIG. 7, the parison was manufactured by increasing the thickness by 25% from the total parison length of 50 cm to the parison end of 15 cm, and the conventional pinch line was formed as it was because no groove was formed in the mold. made it so
실험예 1. Experimental example 1.
실시예 1 및 비교예 1에 따른 플라스틱 라이너의 외관을 육안으로 검사하였다. The appearances of the plastic liners according to Example 1 and Comparative Example 1 were visually inspected.
도 8은 본 발명의 실시예 1 따른 플라스틱 라이너와 비교예 1에 따른 플라스틱 라이너의 사진을 비교한 것이다. 8 is a comparison of pictures of a plastic liner according to Example 1 of the present invention and a plastic liner according to Comparative Example 1.
도 8을 참조하면, (B)에서 돔부의 우측에 실시예 1에 따라 습합부가 형성되었으며, 높이가 5mm, 길이가 30mm로 돌출되어 형성되는 것을 확인하였다. Referring to FIG. 8, it was confirmed that the wetted portion was formed according to Example 1 on the right side of the dome in (B), and protruded to a height of 5 mm and a length of 30 mm.
특히 좌측의 습합부에 대비하여 이동 슬라이드를 이용하여 평탄면을 형성하는 경우에 외부와 마찰을 감소시킬 수 있는 것을 확인하였다. In particular, it was confirmed that friction with the outside can be reduced when a flat surface is formed using a movable slide in preparation for the wetted part on the left side.
(A)에서 비교예 1의 경우 돔부의 외부면에 핀치 라인이 그대로 형성되어 있는 것을 확인하였다. In (A), in the case of Comparative Example 1, it was confirmed that the pinch line was formed on the outer surface of the dome.
도 9은 본 발명의 실시예 1에 따른 플라스틱 라이너의 습합부가 형성된 돔부와 비교예 1의 돔부의 광학현미경 사진이다. 9 is an optical microscope photograph of a dome portion formed with a wetted portion of a plastic liner according to Example 1 of the present invention and a dome portion of Comparative Example 1.
도 9를 참조하면, 종래 패리슨이 접히는 핀치 라인에서 파팅 라인이 중첩하여 형성되어 취약점을 형성하나, 실시예 1에 따라 제조된 플라스틱 라이너는 패리슨이 접히는 핀치 라인에서 파팅 라인이 형성되지 않는 것을 확인하였다. Referring to FIG. 9, the conventional parting line overlaps at the pinch line where the parison is folded to form a weak point, but the plastic liner manufactured according to Example 1 does not form a parting line at the pinch line where the parison is folded. Confirmed.
실험예 2Experimental Example 2
실시예 1에서 제조된 플라스틱 라이너의 돔부에서 습합부가 형성된 부위와 나머지 부위의 두께를 비교하였다. In the dome of the plastic liner prepared in Example 1, the thickness of the wetted portion was compared with the rest of the portion.
도 10은 본 발명의 한 구체예에 따른 플라스틱 라이너의 실시예 1의 돔부의 부분절개 사진이다. 10 is a partially cut-away photograph of a dome portion of Example 1 of a plastic liner according to one embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 습합부가 배치된 부위의 두께가 나머지 돔부의 두께보다 증가된 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 돔부에서 핀치 라인의 취약점이 개선되는 것을 확인하였다. Referring to FIG. 10 , it can be seen that the thickness of the region where the wetted part is disposed is greater than the thickness of the rest of the dome part, and accordingly, it is confirmed that the weakness of the pinch line in the dome part is improved.
실험예 3. Experimental example 3.
몰드에서 라이너를 취출한 이후에 인장 평가를 수행하였다. Tensile evaluation was performed after taking the liner out of the mold.
실시예 1 내지 3에서 그루브가 형성된 몰드를 통하여 습합부를 구비하고, 패리슨 프로그램 및 몰드의 성형 조건을 조절하여 습합부 부위의 두께를 조절하는 경우에는 습합부의 인강강도가 41MPa 이상으로 나타나서 동일한 패리슨으로 형성하되 습합부가 구비되지 않는 비교예 2 내지 5와 비교하여 인장강도가 10MPa이상 증가된 것을 확인하여 습합부가 핀치 라인의 취약점을 효과적으로 개선할 수 있는 것을 확인하였다. In Examples 1 to 3, when the wet part was provided through the mold in which the groove was formed, and the thickness of the wet part was adjusted by adjusting the parison program and molding conditions of the mold, the tensile strength of the wet part was 41 MPa or more, resulting in the same parison It was confirmed that the tensile strength was increased by 10 MPa or more compared to Comparative Examples 2 to 5 in which the wet part was formed but not provided, and it was confirmed that the wet part could effectively improve the weakness of the pinch line.
한편 플라스틱 라이너의 팽창율은 라이너의 연결부에 일정한 유량으로 라이너 내부에 물을 주입하고 시간에 따른 팽창정도를 확인하여 영구변형으로 최종 파손 발생되는 부위를 확인하였다. On the other hand, for the expansion rate of the plastic liner, water was injected into the liner at a constant flow rate at the connection part of the liner, and the degree of expansion over time was checked to confirm the final breakage due to permanent deformation.
도 11은 본 발명의 한 구체예에 따른 플라스틱 라이너의 실시예 1의 파열시험 사진과 비교예 1의 파열시험 사진을 비교한 것이다. 11 is a comparison of burst test photos of Example 1 and Comparative Example 1 of a plastic liner according to one embodiment of the present invention.
도 11 및 표 1을 참조하면, 0.01 내지 0.1 L/sec의 등속조건에서 물을 파열될 때까지 투입하며 시험 시작부터 파열될 때까지 가압하였다. 라이너 부피에 해당하는 중량에 대하여 추가된 유량에 따른 중량의 변화로 팽창률을 결정하였다. Referring to FIG. 11 and Table 1, water was added until rupture under constant velocity conditions of 0.01 to 0.1 L/sec, and pressure was applied from the start of the test until rupture. The expansion rate was determined as the change in weight according to the added flow rate with respect to the weight corresponding to the liner volume.
실시예 1 내지 3은 120% 이상의 팽창율과 몸체부의 파열이 생성되는 것을 확인하였으며, 도 11(A)에서 비교예 1의 경우 돔부의 핀치 라인에서 파열이 발생되어 목표로 하는 돔부 파열 방지가 어려운 것을 확인하였고 비교예 2 내지 5에서도 낮은 팽창율과 돔부 파열이 발생되었다. In Examples 1 to 3, it was confirmed that an expansion rate of 120% or more and rupture of the body were generated. In the case of Comparative Example 1 in FIG. It was confirmed that a low expansion rate and dome rupture occurred in Comparative Examples 2 to 5 as well.
따라서 본 발명에 따른 플라스틱 라이너는 블로우 몰딩 방식에 따라 제조된 플라스틱 라이너의 단점인 핀치 라인의 취약점을 개선하여 고압용기 안전기준에 접합한 라이너를 제공할 수 있으며, 제조된 플라스틱 라이너는 종래 블로우 몰딩 방식으로 제조되는 플라스틱 라이너와 상이하게 소형뿐만 아니라 중대형 압력용기에 활용이 가능하다.Therefore, the plastic liner according to the present invention can improve the weakness of the pinch line, which is a disadvantage of the plastic liner manufactured by the blow molding method, to provide a liner that meets the safety standards for high-pressure containers, and the manufactured plastic liner is manufactured by the conventional blow molding method. Unlike plastic liners made of , it can be used for medium and large pressure vessels as well as small ones.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at mainly through embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.
1000 : 플라스틱 라이너
100 : 몸체부
200 : 돔부
210 : 핀치 라인(pinch line)
220 : 습합부
221 : 평탄면
230 : 연결부
M : 몰드
P : 패리슨
C : 컷-오프 부위
G : 그루브1000: plastic liner
100: body part 200: dome part
210: pinch line 220: wet part
221: flat surface 230: connection
M: mold
P: Parison
C: cut-off area
G: Groove
Claims (15)
상기 몸체부 양단에 형성되며, 적어도 하나 이상의 연결부가 구비되는 돔부;를 포함하고,
상기 돔부는 블로우 몰딩 방식으로 형성되어 외부면에 적어도 하나 이상의 핀치 라인이 형성되고, 상기 핀치 라인 일부에 습합부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 라이너.
a cylinder-shaped body; and
A dome portion formed at both ends of the body portion and provided with at least one connection portion; includes,
The plastic liner, characterized in that the dome portion is formed by a blow molding method, at least one pinch line is formed on an outer surface, and a wet part is provided on a part of the pinch line.
The plastic liner according to claim 1, wherein the wet part is formed by extending a cut-off area provided at one end of the mold so that a part of the parison flows into the expanded area.
3. The plastic liner according to claim 2, wherein the wetted portion has a flattened protruding surface.
[수학식 1]
L ≤ 1/2D
여기서, L은 습합부의 길이이고, D는 돔부의 반지름임.
The plastic liner according to claim 1, wherein the wetted part is determined according to Equation 1 below:
[Equation 1]
L ≤ 1/2D
Here, L is the length of the wetted part, and D is the radius of the dome part.
5. The plastic liner according to claim 4, characterized in that the wetted portion is formed along the pinch line, has a length of 10 to 50 mm, and a height of 3 to 10 mm.
[수학식 2]
To < Ti
여기서, Ti는 습합부가 형성된 부위의 두께이고, To는 돔부의 나머지 부위의 두께임.
The plastic liner according to claim 1, wherein the dome portion has a thickness determined according to Equation 2 below:
[Equation 2]
T o < T i
Here, T i is the thickness of the area where the wetted part is formed, and T o is the thickness of the rest of the dome part.
The plastic liner according to claim 1, wherein the wetted part is formed by expanding the parison after one end of the parison having a controlled thickness is introduced into the mold.
The parison according to claim 7, wherein the thickness of the parison is controlled by the parison program, and the parison has a total length of 120 cm or less, a thickness of 1.5 T or less, and a diameter of 60 to 90 Φ in a longitudinal direction of 30 cm or less. A plastic liner, characterized in that is increased by more than 50%.
The plastic liner according to claim 1, wherein the plastic liner is formed of at least one of PA6, PA66, PA11, PA12, and meta-xylene adipamide (MXD-6).
The plastic liner according to claim 1, wherein the plastic liner has an expansion rate of 120% or more in a pressure resistance test and rupture is generated in a part of the body portion in a burst test.
The plastic liner according to any one of claims 1 to 10; and a filament composite layer formed by winding the upper portion of the liner.
(b) 두께가 조절된 패리슨을 컷-오프 부위가 확장된 몰드에 유입하고 몰드를 압착하는 단계;
(c) 상기 패리슨의 일단에 블로우 니들을 배치하고, 가스를 유입하여 패리슨을 팽창시키는 단계;
(d) 상기 패리슨의 외부면에 습합부를 형성하는 단계; 및
(e) 상기 패리슨을 몰드 내에서 냉각하고 경화시켜 플라스틱 라이너를 형성하는 단계;를 포함하는, 플라스틱 라이너 제조방법.
(a) extruding the parison by adjusting the thickness of one end of the parison using a parison program;
(b) introducing the parison with the adjusted thickness into a mold having an expanded cut-off area and compressing the mold;
(c) disposing a blow needle at one end of the parison and inflating the parison by introducing gas;
(d) forming a wet part on the outer surface of the parison; and
(e) forming a plastic liner by cooling and curing the parison in a mold;
13. The method of claim 12, wherein the thickness is adjusted by the parison program in step (a), and the parison has a total length of 120 cm or less, a thickness of 1.5 T or less, and a diameter of 60 to 90 Φ in the longitudinal direction of 30 cm. A method for manufacturing a plastic liner, characterized in that the thickness is increased by 50% or more below.
13. The manufacturing of plastic liner according to claim 12, wherein in the step (d), the cut-off portion of the mold is expanded to introduce the parison, and a part of the outer surface of the parison is folded and compressed to form a wetted part. method.
13. The method of claim 12, further comprising forming a flat surface on one surface of the wetted part by a movable slider in the mold after step (e).
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