KR940000626B1 - 호일의 적층방법과 그 장치 및 이에 의해 제조된 다층 호일 - Google Patents

호일의 적층방법과 그 장치 및 이에 의해 제조된 다층 호일 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

호일의 적층방법과 그 장치 및 이에 의해 제조된 다층 호일
제1도는 본 발명에 따른 장치의 개요도로서 호일을 연신시키는 장치와 이 연신된 호일에 적층 결합된 미연신된 호일을 공급하는 장치의 개요도.
본 발명은 호일(또는 쉬-트나 필름) 상호간의 적층방법에 관한 것으로, 특히, 호일(또는 쉬-트나 필름)을 연신된 다층호일(또는 쉬-트나 필름)에 연신된 호일과 미 연신된 호일로 된 다층 호일(또는 쉬-트나 필름)에 적층시키는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것인 한편, 연신된 호일(또는 쉬-트나 필름)과 미 연신된 호일(또는 쉬-트나 필름)이 서로 적층된 다층의 호일(또는 쉬-트나 필름)에 관한 것이다.
한편으로는 연신된 호일의 연신방향으로의 강도증가의 잇점을 얻기 위하여, 다른 한편으로는, 연신방향과 교차하는 방향으로 강도를 증가시킬 뿐만 아니라 그러한 복합재 호일의 전체적인 강도를 증가시키기 위하여, 연신 및 미연신 호일을 적층 결합시키는 것은 이미 공지되어 있다. 상업적 적층방법은 두개의 쉬-트를 접착제로 결합시키는 것인데, 이 접착공정은 접착공정동안 연신된 호일이 단결정(crystallite) 용융온도에서 연신효과가 없어지는 것을 방지하기 위하여 이 용융온도 이하에서 실시되어야 한다. 이 방법은 다층 복합재 호일이 기계적 강도특성에 유익하지만, 재생이 어렵고 제조과정상 추가적인 비용을 초래하는 접착제를 포함하고 있는 문제점이 있다.
용융물로부터 얻은 호일을 미 연신된 호일 상에 직접 압출시키는 방법으로 다층 복합물 구조나 호일을 생산하는 방법도 이미 공지되어 있다. 그러나 이 방법으로는 연신된 호일의 특성과 잇점을 가지는 다층 호일을 얻지는 못한다. 또한, 용융물에서 얻은 층이 연신된 호일 상에 압출되게 되면 연신의 효과는 가해진 온도로 인하여 다시 없어지게 된다.
그러므로, 본 발명의 목적은 서두에 언급한 바와 같이 재공정 및 재생이 용이할 뿐만 아니라 제조단가가 저렴하게 되는 다층 호일 또는 복합재 호일과 이의 제조방법 및 장치를 제공하는데 있다.
이러한 외관상 모순되는 것 같은 목적은 다음과 같은 놀라운 방법으로 달성되는데, 즉, 초기의 미 연신된 호일을 예열하여 연신영역으로 이송시켜 통과시키면서 연신시킨 후 재-템퍼링시키고, 이 연신된 호일의 연신영역 다음에서 미 연신된 호일을 상기 연신된 호일과 동일한 속도로 계속적으로 인입하여 상기 연신된 호일에 대해서 열 가압하되, 상기 연신된 호일 및 미 연신된 호일은 적어도 서로 마주 보아 접촉하게 되는 표면에서는 동일물질 또는 동일성질의 물질로서 구성되게 하며, 이렇게 하여 구성된 다층 호일을 연속적으로 이송,인출시키는 방법으로 달성된다.
연신 및 미 연신호일의 동일한 공급속도는 이들 호일들이 합쳐지는 중간공정인 압착 영역에서만은 정확하게 되는 것이 필요하다. 유익한 한가지 방법으로서, 상기 연신된 호일을 연신시키기 위한 가열방법을 미 연신된 호일과의 적층공정에서 공동으로 이용하므로써, 접착제를 필요로 하지 않고 하나의 호일이 연신되어 있음에도 불구하고 양 호일들을 열적으로 적층시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고 동시에 적층공정의 위험, 즉 연신효과의 열에 의한 파손의 위험이 제거되는데, 이는 연신공정이 이에 필요한 가열공정 바로 뒤에서 정확하게 이루어지기 때문이다.
즉, 상기 방법은, 실질적으로 한개의 호일이 연신되는 동안에 미 연신된 호일에의 적층이 연신영역 뒤에서 바로 이루어지게 하여 적층시에도 연신된 호일의 가열상태가 계속 유지되게끔 하고 있다. 그래서, 아주 경제적인 방법으로 호일을 연신하기 위한 기계적 장치가 적층공정에도 공동으로 이용될 수 있는 것이다.
미 연신된 호일이 적층전에 예열된다면 특히 알맞다. 열에 의한 적층은 적층영역에서의 이송 또는 공급속도에 대응되는 속도로 이루어지며, 또한 이에 상당하게 높을 수도 있다.
전체적으로 보아 본 발명은 두개의 호일을 연신된 호일의 재 템퍼링부로 연속적으로 통과시켜 서로 합쳐서 가압하에서 서로 적층시킨 다음 냉각시키는 공정으로 이루어질 수 있다. 또한, 후 냉각도 연신공정에 연속적으로 수행되므로, 이 적층작업은 순수 연신작업과 비교하여 비용증가가 거의 없다. 동시에 다층 또는 복합재 호일의 재생을 방해하는 접착제의 사용을 피할 수 있다. 또한, 성질이 완전히 동일한 물질로 된 2개의 호일이 서로 적층된다면, 다층 호일의 재생은 더욱 향상된다. 이러한 방법으로, 나중에재생을 할 물질들의 혼합을 발생시키지 않고도, 연신된 호일층의 연신방향으로 강도가 증가되고 제2의 미 연신된 호일층으로 인해 연신방향과 교차되는 방향으로 쪼개지려는 경향을 줄인 유익한 복합재 호일을 얻는다.
상기의 연신된 호일은 연신후에도 계속하여 장력이 작용될 수 있고, 이 장력은 두개의 호일이 적층되는 영역에서 뿐만 아니라, 바람직하기로는 이들의 이송영역에서도 유지될 수 있다. 그렇게 함으로써, 연신의 효과가 적층 영역에서 전체적으로 또는 부분적으로 파괴될 가능성을 배제할 수 있다. 두개의 호일이 함께 합쳐지는 영역에서는 연신 호일의 연신온도와 거의 동일 온도이거나 약간 낮은 온돌 가열하는 것이 적절하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 특히 상기의 방법을 실시하는데 적절하며, 그 구성은 가열로울, 연신 및 호일의 이송방향상 연신로울의 다음에 배치된 템퍼링로울 또는 이의 유사수단을 포함하는 플라스틱 쉬-트 또는 호일을 연신하기 위한 연신장치에, 미 연신된 호일을 연신된 호일에 압착시키기 위한 적어도 한개의 공급 및 압력로울이 상기의 연신영역 다음에 구비되어 이루어진다. 상기 연신장치는 그 자체가 공지되어 있고 열과 연신력의 영향으로 플라스틱 쉬-트 또는 호일을 연신시키는 역할을 한다. 또 본 발명에 따른 장치를 통과하여 상기의 연신영역 다음에 위차하면서 연신장력을 일으키는 역할을 하는 로울(바람직하게는 가열된 것)에 미 연신된 호일이 공급되어 적층될 수 있다. 그래서 한가지 유익한 방법으로는, 공지된 연신장치가 본 발명에 따른 방법을 수행하게 하는 방식으로, 즉, 연신공정과 적층공정을 결합한 방식으로 보조장치에 의하여 개량되거나 확장될 수 있다.
미 연신된 호일을 위한 압력로울이 상기 연신로울 다음에 배치된 템퍼링로울에 직접 배치되어 사용시에 상기 템퍼링로울을 압착하도록 된다면 적합하다.
미 연신된 호일을 예열하기 위한 적어도 하나의 가열로울이 미 연신된 호일이 이송방향상 상기 압력로울앞에 구비될 수 있다. 따라서, 미 연신된 호일이 적절히 높은 온도로 될 수 있게 되어 열적 적층작업은 더욱 촉진될 수 있다. 미 연신된 호일의 최적 가열조건을 달성하기 위해서는 예열로울러의 감김각이 적어도 180°이고, 바람직하기로는 180°이상, 즉 대략 270°일 수 있다. 또한, 다수의 가열로울러가 미 연신된 호일을 위하여 제공되어 호일이 이 로울들을 S자 형으로 감싸게 될 수 있다.
적층작업이 가능한 한 효과적으로 되도록 미 연신된 호일에 열을 전달할 수 있기 위해서는, 미 연신된 호일의 공급방향상 적층영역에 가장 가까운 가열로울이 미 연신된 호일의 적층면상에 작용하도록 할 수 있다. 즉, 상기 미 연신된 호일이 적층공정에서의 접촉면이 가열로울과 직접 맞물리게 되는 방법으로 상기 가열로울 둘레를 감싸게 된다.
상기 연산장치의 연신로울과 미 연신호일용 압력로울 사이에서, 특히 템퍼링로울 또는 적층로울에 연신호일을 위해 보조로울이 제공될 수 있다. 이로 인해, 이 연신호일은 미 연신된 호일과 맞물려 서로 압착될 때까지 최적으로 평평하게 된다. 따라서, 어떠한 비틀림 현상이나 기포의 발생도 막을 수 있다.
연신된 호일 및 미 연신된 호일이 서로 적층되어 복합구조물로 되는 본 발명에 따른 다층 호일은, 각개 호일이 서로 마주하고 접촉하는 층들은 동일한 물질 또는 동일성질의 물질, 특히 폴리에틸렌 또는 그것들의 공중합체들로 구성되며, 연신된 호일의 가열 및 연신장력을 이용하여 가열 및 가압하에 직접 적층되는 것을 특징으로 한다. 이 방법으로 인해 접착제 중간층은 필요없게 될 수 있다.
이와 같은 편리하고 간단한 적층방법의 잇점은, 적층에 의하여 결합된 호일중의 적어도 하나가 그 접촉면의 반대쪽면에 별도의 호일 또는 코팅 특히 다른 물질로 된 것을 구비하고 있을때 효과를 가질 수 있다. 우선, 상기의 미 연신 호일을 그 자체로 이미 복합재 호일, 적층재 또는 이의 유사물 일 수 있는데, 적층되는 면은 서로 접촉하게 되는 상기 연신호일의 층과 동일한 성질의 물질로 구성된다.
그런데, 재생을 위해서는, 본 발명에 따른 다층 호일에서 결합된 모든 층들이 전부 폴리에틸렌 및/또는 그것의 공중합체를 구성되는 것이 특히 유용하다.
예컨대, 폴리에틸렌 호일은 단일 축으로 연신될 수 있는데, 이 연신은 단결정 융점 직전의 온도에서 공지된 방법으로 이루어진다. 이 연신비는 1 : 1.5 내지 1 : 10일 수있다. 이 연신은 호일이 가열된 수 서로 다른 속도로 회전하는 2개의 로울 사이에서 공지의 방법으로 이루어지는데, 이 연신공정 직후에 미 연신된 폴리에틸렌 호일의 단일층 또는 복합층이 상기의 가열되고 연신된 호일과 합쳐져서, 공급되는 호일의 폭에 맞게 제조된 로울, 바람직하기로는 고무로 코팅된 로울에 의해 서로 압착된다. 상기 2개의 호일이 압착됨에 따라 원하는 밀집된 복합물 구조가 열적 적층에 의하여 생성되는데, 이는 미 연신된 공급호일의 단결정 융점온도가 연신호일의 온도보다 낮기 때문이다. 동시에 이 방법은 연신될 호일의 가열이 적층공정에서도 이용될 수 있기 때문에 에너지가 절감된다. 전체적으로, 특히 공급호일이 예열된다면 고속생산이 가능하고, 또한, 유용하게도 호일들 사이의 접착제는 불필요하게 된다. 필요하다면, 미 연신된 호일이 연신된 호일의 양면에 동일한 방법에 의해 적층될 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 하나의 실시예를 들어 더욱 설명하기로 한다.
제1도에 도시된 장치(1)는, 초기에 미 연신되었지만 그 다음에 일축으로 연신된 호일(2)을 가열 및 가압하에 적층에 의하여 미 연신된 상태의 호일(3)에 결합하는 역할을 한다.
제1도는 연신장치(4)의 측면 개요도를 보여주는데, 이에 따르면, 상기의 미 연신된 호일(2)은 예열로울(5)(추가의 예열로울들에 의하여 보충될 수도 있는)을 통하여 연신로울(6)에 공급되고, 연신영역(7)에서 일축으로의연신이 일어나며, 이는 연신영역(7) 다음에 있는 연신로울이 더 빨리 회전함으로써 이루어진다. 템퍼링로울(8)이 연신로울 뒤에 보조로울(12)과 함께 위치되어 적층시킬 연신호일을 준비한다.
또한, 상기의 장치(1)는 연신호일(2)에 대해 그 연신영역 뒤에서 미 연신호일(3)을 압착시키기 위한 공급 또는 압력로울(9)을 포함한다. 이 압력로울(9)은 지지로울(10)에 의하여 지지되어 휘감기는 것을 방지한다.
구체적인 실시예로서, 상기의 미 연신호일(3)용 압력로울(9)은 연신장치(4)의 일부를 구성하되 연신로울(6)의 뒤에 배치된 템퍼링로울(8)에 직접 제공되어 실시시 그것을 압착한다.
상기의 미 연신된 호일(3)을 예열하기 위한 가열로울(11)은 미 연신호일(3)의 이송방향상 상기 압력로울(9) 앞에 배치된다. 이 가열로울의 감김각은 180°이상이고,예컨대 대략 270°이다. 만약 다수의 가열로울(11)이 일련적으로 배치된다면, 호일(3)은 S-형태로 가열로울(11)에 감겨질 수 있게 되어 양호하고 효과적인 가열을 할 수 있게 된다.
미 연신된 호일(3)의 이송방향상 템퍼링로울(8)상의 적층영역에 가장 가까이 있는 로울, 즉, 실시예에서 유일한 가열로울(11)은, 미 연신호일(3)의 적층면쪽에 작용하므로 이 호일(3)은 특히 잘 가열된다.
상기의 연신장치(4)의 연신로울(6)과 압력로울(9) 사이에 템퍼링로울(8)이 연신호일(2)을 위한 추가의 보조로울(12)로 장치되어 있어서, 이것으로 인해 연신호일(2)은 템퍼링로울(8)상에 미 연신호일(3)과 접촉(템퍼링로울(8)과 압력로울(9)의 접촉면에서 이루어짐)되기 전까지 가능한 한 평평하고 견고하게 유지되다.
본 장치(1)를 이용함으로써 연신호일(2)과 미 연신호일(3)이 서로 적층되어 함께 템퍼링로울(8)을 지나 다층 호일(13) 또는 복합재 호일이 배출될 수 있는데, 이 다층 호일에는 각각의 호일의 서로 마주보고 접촉하는 층들은 동일물질 또는 동일성질의 물질, 특히 폴리에틸렌 또는 그것의 공중합체로 구성되며, 이들 호일의 결합은 연신호일(2)의 연신중에 발생된 열과 장력을 이용하여 가열 및 가압하에서 달성된다.
적층 결합된 호일들중 적어도 하나가, 바람직하기로는 미 연신된 호일(3)이 그 접촉면 반대쪽 면상에 추가적인 호일 또는 코팅(특히, 다른 물질로 된)을 구비할 수 있다. 그런데, 결합된 모든 호일들이 전부 폴리에틸렌 또는 그것의 공중합체, 즉, 동일물질 또는 동일종류의 물질로 구성될 경우, 다층 호일(13)을 재생하는데 특히 잇점이 있다.
본 장치(1)는 초기의 미 연신된 호일(2)이 예열되고, 연신영역(2)으로 이송되고, 통과중에 연신되고 계속하여 재 텀퍼링된 연신호일(2)에 그 연신영역(7) 다음에서 미 연신된 호일(3)을 함게 합쳐서 연신된 호일(2)의 속도와 동일한 속도로 연속적으로 가열, 가압하여 적층하는 방법을 수행하는데, 이에 이해 호일들이 서로 적층된다.
상기의 연신 및 미 연신된 호일은 적어도 마주보는 접촉된 면에서는 동일물질 또는 동일성질의 물질로 구성된다. 따라서, 열에 의한 적층이 어떤 추가적인 중간층, 예컨대 접착제층이 없이 이루어질 수 있으며, 이후 이렇게 하여 구성된 다층 호일(13)은 연속적으로 이송되거나 배출되게 된다.
적층작업 후 상기 호일은 호일의 연신분야에서 공지된 방법으로 냉각시킬 수 있다. 공정을 촉진하기 위하여 미 연신된 호일(3)이 적층되기 전에 예열될 수도 있다. 따라서 두개의 호일이 합쳐지는 영역에서 이들 호일은 연신된 호일(2)의 연신온도에 근접하거나 약간 낮은 온도까지 가열될 수 있으며, 유리한 방법으로는 상기 연신호일(2)이 그것의 연신공정으로부터 이미 이 온도로 되어 있다.
연신된 호일(2)에 미 연신된 호일(3)을 적층하기 위해서, 미 연신된 호일(3)이 연신된 호일(2)의 연신공정 직후에 바로 공급되어 소위 연신장치(4) 내에서 연신 열을 이용하여(바람직하기는 그 자체의 예열 후에)적층함으로써 열적으로 적층된 다층 호일(13)이 형성되도록 하되, 이 다층 호일(13)에는 연신된 호일(2)과 미 연신된 호일(3)이 동일물질 또는 동일성질의 물질로 구성될 수 있으며, 이는 재생에 특히 유익하다. 이로써 연신 및 미연신 호일로 구성되는 이러한 복합재 호일의 잇점은 복합구조물을 형성하는데 필요한 접착제 없이도 달성되는 것이다.

Claims (16)

  1. 초기의 미 연신된 호일(2)을 예열시킨 후 연신영역(7)으로 이송하여 통과시키면서 연신하고 계속하여 템퍼링하는 공정단계와 ; 상기 연신호일(2)의 연신영역(7)의 다음에 미 연신호일(3)을 상기 연신호일(2)과 동일한 속도로 연속적으로 상기 연신호일(2)과 합쳐지게 공급하여 가열하에서 압착하는 공정단계 및 ; 이와 같이 하여 이루어진 다층 호일(13)을 이송 또는 배출하는 공정단계로 구성하되 ; 상기 연신호일(2) 및 미 연신호일(3)은 적어도 서로 마주보고 접촉하게 되는 표면이 동일물질 또는 동일한 성질의 물질로 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 호일, 쉬-트 또는 필름을 연신된 호일, 쉬-트 필름에 적층하는 적층방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 미 연신된 호일(3)을 적층하기 전에 예열시키는 것을 특징으로 하는 적층방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 두개의 호일(2) (3)을 연신된 호일(2)의 재 템퍼링 영역에 연속적으로 함께 공급하고, 가압하에서 이들 호일(2) (3)을 서로 적층시키고, 이후 냉각하는 것을 특징으로 하는 적층방법.
  4. 제1항에 있어서, 전체가 동일한 성질의 물질로된 상기 두개의 호일(2) (3)을 서로 적층되는 것을 특징으로 하는 적층방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기의 연신된 호일(2)을 연신공정 후에도 계속하여 장력을 가하고, 이 장력이 2개의 호일을 적층하는 영역 및 그 뒤의 이송과정에서도 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 적층방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 두개의 호일들(2) (3)을 함께 합쳐서 결합하는 영역에서 이들 호일(2) (3)을 상기의 연신된 호일(2)의 연신온도에 근접하거나 약간 낮은 온도로가열하는 것을 특징으로 하는 적층방법.
  7. 가열로울(5), 연신로울(6) 및 상기 호일(2)의 이송방향상 연신호울(6)의 뒤에 배치된 템퍼링로울(8) 또는 이의 유사수단으로 이루어진 플라스틱 쉬-트 또는 호일(2)을 연신하기 위한 연신장치(4)에, 상기의 연신호일(2)에 대해서 그것이 연신되는 영역(7) 뒤에서 미 연신호일(3)을 압착하도록 된 적어도 하나의 공급 또는 압력로울(9)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 연신호일, 쉬-트 또는 필름을 미 연신호일, 쉬-트 또는 필름에 적층에 의해 결합하기 위한 적층장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기의 미 연신호일(3)용 압력로울(9)이, 상기 연신로울(6) 다음에 배치되어 연신장치(4)의 일부를 형성하고 있는 상기의 템퍼링로울러(8)에 직접 배치되어 실시시 이 템퍼링로울(8)을 압착하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 적층장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 미 연신호일(3)의 이송방향상 상기 압력로울(9)의 앞에 미 연신호일(3)을 예열하기 위한 가열로울(11)이 적어도 하나이상 구비되어 있는 있는 것을 특징으로 하는 적층장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기의 가열로울(11)의 감김각이 180°이상인 것을 있는 것을 특징으로 하는 적층장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기의 가열로울(11)이 상기의 미 연신호일(3)을 다수개 구비되어 있고, 상기 호일(3)이 로울의 둘레에 S자 형으로 감싸져 있는 것을 특징으로 하는 적층장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 미 연신호일(3)의 이송방향상 적층영역 및 압력로울(9)에 가장 가까이 있는 상기의 가열로울(11)이 상기 미 연신호일(3)의 적층면쪽에 작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 적층장치.
  13. 제7항에 있어서, 상기 연신장치(4)의 연신로울(6)과 상기 미 연신호일(3)용 압력로울(9) 사이에 템퍼링로울(8) 또는 적층로울에, 상기의 연신호일(2)을 압착하여 평활하게 하기 위한 보조로울(12)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 적층장치.
  14. 연신호일(2)과 미 연신호일(3)이 서로 적층되어 있고, 이들 개개 호일들(2) (3)의 서로 마주보면서 접척되는 층이 동일성질의 물질 또는 동일물질로 구성되며, 이들 층은 상기 연신호일(2)의 연신과정에서의 가열 및 연신력을 이용하여 가열 및 가압하에직접 적층되는 있는 것을 특징으로 하는 다층 호일.
  15. 제14항에 있어서, 적층에 의하여 결합된 상기의 호일(2) (3)중 적어도 하나가 그 접착면의 반대쪽면에 추가적인 호일 또는 코팅을 구비하는 있는 것을 특징으로 하는 다층 호일.
  16. 제14항에 있어서, 상기의 결합된 모든 층들이 전부 폴리에틸렌 및 또는 그것의공중합체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 호일.
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