KR950009033B1 - 열가소성 수지와 함께 섬유들을 합성하기 위한 압출기 장치와 공정 - Google Patents

열가소성 수지와 함께 섬유들을 합성하기 위한 압출기 장치와 공정 Download PDF

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KR950009033B1
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클라레 하위레이 롤란도
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콤포사이트 프로덕트 인코포레이티드
로날드 씨. 하위레이
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Abstract

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Description

열가소성 수지와 함께 섬유들을 합성하기 위한 압출기 장치와 공정
제1도는 본 발명 장치의 수직 입면도.
제2도는 제1도 장치의 상부 평면도.
제3도는 제2도 장치 일부분을 부분적으로 절단한 평면도.
제4도는 제1 내지 3도의 합성 압출기와 결합된 변형된 형태의 사전성형기를 부분적으로 절단한 평면도.
제5도는 제1 내지 3도의 합성 압출기와 결합된 변형된 형태의 박판재 사전 성형기를 절단한 입면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압출장치 2 : 합성-성형기
4 : 수지압출기 6 : 수지재 공급원
8 : 합성압출기 12 : 스크루
14 : 수지압출기 하우징 22 : 모터
52 : 동력스크루 56 : 구동모터
75 : 컴퓨터 88 : 사전성형기
104 : 사전성형실
본 발명은 보강섬유의 열가소성수지를 압출 합성하는 것에 관한 것이다. 보다 상세하게, 압축성형과 같은 성형작업에서 계속적으로 사용하기에 적절한 사전 성형물을 생산하기 위한 다중의 압출장치와 공정에 관한 것이다. 압출기에서 보강섬유와의 열가소성 및 열경화성 수지의 합성은 종래기술에서 공지 되었다. 그러나, 종래기술의 합성장치와 방법은 문제점과 불이익을 가지며, 그것들은 본 명세서에 기재된 특수한 다중 압출장치에 의하여 극복될 수 있다.
공지된 종래기술의 합성과정에 있어서, 섬유와 수지는 서로 고체상태로 합성 압출기안으로 정상적으로 인입된다. 그러한 합성작업에서, 수지의 용융이 시작될 때, 섬유상에 대한 압출 스크루의 기계적 작용과 고점성 상태의 열가소성 수지의 존재로 인하여 섬유는 보통 0.254㎝(0.1inch)보다 짧은 길이로 부숴진다. 그러므로, 초기에 열가소성 수지가 고체상태에서 액체상태로 변태될 때, 압출기 안에 섬유가 제공된다. 상기의 초기과정에서 기계적 작업과 열에 의하여 고체에서 액체상태로 변태되고, 열가소성수지는 수지가 압출기 안에서 섬유들과 함께 서로 혼합됨에 따라, 섬유가 파손되도록 상대적으로 고점성이다. 미합중국 특허 제4,422,992호는 그러한 합성압출기 장치와 공정을 개시하고 있다. 이 특허의 개시 내용에 따르면, 한쌍의 한나사산 스크루 압출기가 초기에 폴리머를 용융시키고, 용융된 폴리머와 함께 탄소섬유를 혼합 또는 합성 하기 위하여 이용되었다. 개시된 제1과정에서, 폴리머와 보강섬유는 공급 호퍼에서 함께 압출기안으로 주입된다. 앞서 게재된 특허의 두번째 실시예에서는, 열가소성 수지 폴리머는 폴리머가 용융되는 제1압출영역으로 인입되고, 그곳으로부터 섬유가 주입되는 제2압출영역안으로 공급된다. 이러한 과정은 섬유가 합성 압출기안에 있는 열가소성수지 입력 지점의 하류로 인입되는 결점을 가진다. 그러므로, 상대적으로 저온 섬유는 용융된 열가소성 수지외부 열을 흡수하고, 그로써 수지의 점성은 상승한다. 그 결과 보다 점성인 열가소성수지는 압출공정동안 섬유 파손을 야기한다. 이러한 과정은 추가의 결점을 가진다. 수지를 용융시키기 위한 바람직한 스쿠루속도가 반드시 수지와 섬유를 합성하기 위한 가장 효과적인 속도는 아니다. 또한, 수지와 섬유의 상대적인 용량은 바람직한 혼성생성물을 얻기 위해서 반드시 밀접하게 조절되어야 한다. 그리고, 특수한 형태의 한나사산 스크루로 합성할 때, 그들 2개의 성분들의 양을 적절하게 배합해야 하는 어려움이 있다.
본 발명자의 미합중국 특허 참조번호 제32,772호와 4,312,917호는 열가소성수지 재료에 각각 끼워진 보강섬유로 구성된 합성물을 만들기 위한 방법과 장치를 개시한다. 섬유 보강 합성물은 압출된 플라스틱 수지를, 가열되어 용융된 열가소성 수지의 존재하에 연속길이의 보강섬유가 도입되는 고정다이를 통하여 통과시킴에 의하여 형성된다. 연속길이의 섬유는, 섬유가 로드(Iobe)위를 통과하고 종방향으로 연속 연장하는 섬유 가닥들과 함께 예정된 형상을 가지는 압출된 플라스틱 부재를 형성하도록 용융된 열가소성 수지와 함께 주입되는 다이을 통하여 인발된다. 압출된 플라스틱 부재는 성형화합물로서 사용하기 위하여 펠릿크기의 길이만큼 짧게 절단될 수 있다.
미합중국 특허 제4,393,020호와 제4,500,595호는 섬유 보강 열가소성 합성품을 제조하기 위한 방법을 개시한다. 그러나, 이 두 특허는 폴리머-섬유 합성물을 형성하는 단계 수행하기 위하여 섬유들을 용융된 열가소성 수지의 욕을 통하여 당기거나 또는 담그는 종래의 배치(batch) 방법을 사용한다. 미합중국 특허 제4,393,020호에서는, 섬유가 한 방향으로 수지-섬유합성품에 바람직하게 배향되는 공정을 개시하고,이 두 특허에서, 합성품은 상대적으로 긴 섬유를 가지고, 사출성형에 의한 바와같이 단부생성물들을 성형하도록 사용된다.
압출성형은 사출성형 이상의 확실한 잇점을 가지고 있는데, 그중 하나는 보다 긴 보강섬유를 가지는 성형된 부품을 생산할 능력이다. 긴 보강섬유의 존재로 기계적 성질들이 개선된 플라스틱 부품을 만들 수 있다. 압축성형에서 사용되는 플라스틱 원자재는 박판재로부터 펠릿으로 성형화합물(퍼티(putty)형 혼합물)을 크게 하기 위해 변화된다. 벌크성형화합물(BMC)과 펠릿성형물은 일반적으로 처음에 성형에 예비 형태로 변환되나, 항상 그런것은 아니다. 예비형태는 압축성형의 챔버(chamber)안으로 주입되는 부재의 박판 또는 "로그(log)" 형태의 같은 어떠한 소정의 형상일 수 있다. 성형 화합물은 유리 또는 탄소와 같은 보강섬유와 플라스틱 수지를 포함하여 적어도 2개의 성분들로 만들어진다. 다양한 충전제 및 첨가제 뿐만 아니라 착색제들이 성형화합물에 이용될 수 있다. 플라스틱 수지는 열경화성(고형물질을 형성하기 위해 분자량을 증가 시키도록 열 및 압력을 요구함)아니면 열가소성(용융을 위하여 가열하고 응고를 위하여 냉각이 요구되는 고분자량수지)이 될 수 있다. 오늘날 대부분의 압출성형부품은 열경화성 수지로 만들어진다. 열가소성 수지는 압축성형공정에서 사용될 때 열경화성 수지를 능가하는 약간의 상당한 잇점을 가진다. 보다 빠른 성형주기와 성형된 물품에 있어서 보다 큰 인성이 열가소성 수지가 가지는 두가지 잇점이다. 열가소성 수지는 단지 최근에 압축성형에 적용되었었다. 원자재 공급자는 박판 및 펠릿의 두 형태로 압축성형에 대한 열가소성 생산품을 제공한다.
열경화성 벌크 성형 화합물(TS-BMC)은 퍼티형 물질의 형태로 존재한다. 이 생산품은 의도된 적용을 위하여 적절한 크기의 조각으로 분할된다. 이러한 것은 수동 또는 정확한 크기의 조각(예비형태)을 자동적으로 생산하는 상업적으로 이용가능한 기계로 행해질 수 있다. 예비형태는 바람직한 온도로 가열된 개방 성형기안에 배치된다. 수지는 용융되고 흐르며, 화학적으로 사슬이 연장되고, 교차결합되어 고체로 된다. 성형기는 개방되고, 부품이 제거되어서 순환이 반복되도록 제공된다. 성형기는 정상적으로 대략 150℃(300℉) 내지 180℃(350℉)로 가열된다. 열경화성 펠릿, 과립, 또는 분말은 대략적으로 동일한 온도로 가열된 개방 성형기 안으로 정량되어 부어진다.
앞서의 성형방법은 열경화성 수지생산과 함께 압축성형의 고유한 결점을 보여준다. 성형기 안에서, 수지는 반드시 처음에 용융되고 나서 흘러 생산품이 성형온도에서 고체가 되는 점으로 분자량이 증가한다. 이런 결과는 순환시간을 길게 만든다. 이러한 긴 순환시간은 생산자와 소비자에게 비용이 많이 들게 한다. 이 고유한 결점때문에, 열가소성수지를 사용하는 성형을 특히 매력적으로 만든다. 열가소성 수지는 성형기에서 당지 냉각만이 필요하고 그 결과 생산성의 실질적인 증가를 가져온다.
열가소성 박판 성형합성물(TP-SMC)은 의도된 적용을 위하여 적절한 크기로 절단된다. 박판재는 오븐에 위치되고 수지가 용융되어, 용융된 박판재는 대략 40℃(100℉) 내지 90℃(200℉)로 가열된 개방성형기안에 위치된다. 이 온도는 열가소성 수지의 용융점보다 상당히 낮은 것이다. 성형기는 빠르게 밀폐되고, 수지를 흐르게 하여 성형기의 공동부를 채운다. 상대적으로 낮은 성형기의 온도는 수지를 빠르게 경화시킨다. 성형기는 개방되고 부품은 제거되어 성형이 재순환되도록 허용된다. 이러한 방법에 관련한 두가지의 한계는 박판재 생산에서 비일관성과 혼성물 제형 변형의 무능력이다.
전술한 한계들은 열가소성 벌크 성형 합성물(TP-BMC)에서 제거된다. 이러한 생산물은 펠릿형태로 이용할 수 있다. 수지를 용융하고 생산물을 균일하게 혼합하며 정확하게 측정된 예비형태를 만드는 상업적으로 이용가능한 기계안으로 펠릿은 공급된다. 이 고온의 예비형태는 성형기안에 위치되고, 압출되고, 냉각되어 제거된다. 부품에서 부품으로의 일관성은 조절되고, 필요에 따라 혼성물의 제형을 변경할 첨가제가 될 수 있다. 이러한 TP-BMC 공정은 압축성형의 가장 새로운 형태이다. 비록, 이것이 TP-SMC의 문제점을 제거할지라도, 이것 또한 몇가지의 새로운 문제점을 발생시킨다.
무엇보다도 먼저, 성형된 물품의 고물리적 성질을 만들기 위하여, 긴 보강섬유가 반드시 필요하게 된다. 이러한 긴 섬유들은 전형적으로 하나의 길이가 2.54 내지 5㎝(1 내지 2inch)가 되도록 TP-BMC 펠릿을 절단하여 만들어진다. 이러한 긴 펠릿들은 자동화된 장비에서 잘 취급되지 않는 특히 단단한 강성 로드(rod)이다. 긴 펠릿이 사전 성형기에 들어감에 따라, 펠릿이 공급 개방부를 통과함으로써 압출기 스크루 주행에 의해 종종 절단되고, 이에 따라서 바람직한 섬유의 길이가 줄어들게 된다. 두번째로, 긴 펠릿들은 종래의 건조기로 건조될 수 없다. 단지 비흡습성 수지만이 TP-BMC 공정에서 이때에 성형될 수 있다. 약간의 흡습성 수지가 압축성형에서 뛰어난 완성된 부품을 만들 수 있다. 더욱 불리한 것은 생산자에 의하여 구매될 때, 펠릿 형태로 긴 섬유 생산물을 합성하는 비용을 생산자가 반드시 지불하여야만 하고, 성형하는 펠릿상에 가해지는 다중의 가열 기술들이 완성된 부품의 물리적 성질을 감소시키는 것이다.
종래 압축성형기술과 관련된 앞서의 문제들과 어려움들은, 생산자가 열가소성 성형 생산물을 예비형태-제조장비에 연결된 특별하게 설계된 장비로 기계안에서 합성하게 된다면 제거될 수 있다. 생산자에 의하여 기계안에서 합성하는 개념은 새로운 것이 아니다. 그러나, 그 과정은 열경화성 플라스틱의 압축성형 즉, TS-BMC에서 처음으로 이용되었다. 그러한 합성은 열가소성 수지에 부적절한 혼합기에서 행해졌다. 약간의 열가소성수지 사출성형기들은 기계안에 짧은 섬유 펠릿들을 또한 합성한다.
따라서, 본 발명은 압출공정에서 열가소성 수지와 함께 긴 섬유(길이로 2.54㎝보다 같거나 긴)를 합성하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다. 필요에 따라, 가열된 혼합물이 예비형태-제조장비안으로 직접 공급되고, 이곳으로부터 압출성형기로 직접 공급된 후에 생산자는 이러한 과정을 수행한다.
본 발명의 주요 목적은 열가소성 수지에 불규칙하게 분산된 불연속적인 길이들의 보강섬유로 구성되는 예정된 크기와 모양의 측정된 예비형태를 제조하는 방식으로 다중의 압출기 장치에서 보강섬유와 함께 열가소성 수지를 합성하는 것이다.
추가의 목적은 별개의 섬유들의 구조적 통합성 바람직하게는 2.54㎝(1 inch) 또는 그 이상의 길이로 유지되는 보강섬유를 가지는 열가소성 수지의 혼합된 혼합물을 제공하는데 있다.
이러한 기본적인 목적들은 처음에 수지압출기와 두번째 합성압출기를 포함하는 2개의 분리압출기들을 이용하는 것에 의하여 실제화된다. 예정길이의 각 보강섬유들은 적절한 원료공급부로부터 합성압출기의 제1입구부안으로 주입된다. 펠릿 취급장치에 의하여 수지압출기안으로 주입된 열가소성 수지펠릿들은 가열되고, 그 안에서 용융된후, 압력에 의하여 합성압출기의 제2입구부안으로 밀어 넣어진다. 합성압출기의 동력 스크루 작용은 압축물로서 압출기안에서 불규칙하게 분산된 별개의 불연속길이의 보강섬유들을 가지는 열가소성수지의 용융 덩어리를 산출한다.
특별한 잇점으로서, 전술한 가열된 열가소성 수지를 수용하기 위하여 합성압출기상에 있는 제2입구부는 합성압출기를 통한 섬유 및 수지 흐름의 방향에 관련하여 보강섬유가 주입되는 제1입구부로부터 아래쪽 위치에서 합성압축기의 동력스크루의 길이를 따라서 위치된다. 그 결과로서, 섬유들은 용융된 열가소성수지와 접촉 혼합하기전에 가열될 것이고, 합성압출기의 동력 스크루에 의하여 기계적으로 작동된다. 이러한 것은 열가소성수지에 의한 섬유의 침투와 피복을 향상시키고, 접촉 순간에, 그렇지 않으면 열가소성 수지가 보다 점성상태로 있으면 발생될 수 있는 섬유의 감성(degradation)을 감소시킨다.
더 나아가, 합성공정 및 장치의 특별한 잇점은 조절된 중량으로 열가소성 수지 및 섬유들은 함성 압출기에 공급하는데 있다. 전술한 펠릿 취급 장치는 열가소성수지 펠릿들을 예정된 중량 비율로 수지압출기 입구 안으로 공급하도록 구조되고 배열된 계량 및 전달장치로 구성된다. 더우기, 보감섬유들은 섬유들이 합성압출기 안으로 공급되는 중량비율을 신중하게 관찰 및 조절하기 위하여 또한 중량이 조절되는 공급원으로부터 도입된다. 그러한 공급원은 그것으로부터 섬유들이 바람직한 별개의 길이들로 당겨지고 절단되는 연속적인 섬유 가닥들의 꾸러미를 바람직하게 구성할 수 있다. 열가소성 수지와 보강섬유들의 중량이 조절된 공급은, 수지 펠릿들과 보강섬유의 공급원과 결합하여 이용되는 중량 감소장치에 의하여 바람직하게 수행될 수 있다. 원자재 공급장치의 신중한 조절에 의하여, 열가소성 수지와 긴 보강섬유의 혼합된 혼합물의 바람직한 중량비율은 일관된 근거상에서 성취될 수 있다.
전술한 장치와 공정은 합성압출기로부터의 압출물이 사전 성형기안으로 직접 공급되는 압축성형 공정에서 바람직하게 이용될 수 있다. 사전 성형기는 압축성형기계의 성형공동부로 직접 전달되어 바람직한 중량으로 압출 성형 사전성형물을 만든다. 대안적으로, 성형압출물은 성형재로서 다음공정에 적절한 박판재로서 성형될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적 및 장점들은 첨부되는 도면과 관련하여 다음의 설명으로부터 쉽게 드러날 것이다. 도면에서 동일한 참조번호는 여러장의 도면을 통해 동일한 엘레먼트를 나타내기 위해 사용되었다.
제1도 내지 제3도를 참조하면, 참조번호(1)은 일반적으로 열가소성 수지재와 함께 보강섬유를 합성하기 위한 압출장치를 나타낸다. 그러한 장치는 대개 참조번호(2)로서 표시된 합성-성형기계와 결합하여 사용된다. 이하 설명되는바, 압출장치로부터 방출된 용융된 압출물로부터 만들어지고, 보강섬유와 열가소성 수지의 혼합물로 구성되는 사전성형물은 바람직한 크기와 형상의 물품을 성형하기 위하여 성형기계(2)로 이송될 수 있다.
압출장치는 수지압출기(4)와 다음에 기술되는 바와같이 특별히 이로운 방식으로 유체흐름관계로 서로 연결된 합성압출기(8)로 구성된다. 수지압출기는 참조번호(6)으로서 표시된 열가소성 수지재의 공급원에 연결되고, 보강섬유 공급원(10)은 합성압출기에 연결된다.
수지압출기(4)는 수지압출기(4)의 배럴 또는 하우징(14)안에 포함된 신장된, 회전가능 기계식 스크루(12)로 구성된다. 제3도에 자세히 도시된 바와같이, 스크루(12)는 입구부(16)과 출구연결부(18) 사이에 있는 하우징(14)을 통하여 세로로 연장된다. 또한 제3도에 도시된 바와같이, 전기 가열기(20)는 압출기(4) 하우징(14)의 주위에서 보충열을 제공하고 추가해서, 압출기 스크루(12)의 기계적 작동에 의하여 입구부(16)를 통하여 압출기 하우징안에 도입된 열가소성 수지 펠릿을 용융시키는데 보조하도록 이용될 수 있다.
제1도에 도시된 바와같이, 압출기(4)의 동력 스크루(12)는 모터(22)에 의하여 구동되고, 이것의 출력축은 종래 방법에서의 벨트 구동과 같은 적절한 동력 전달수단(24)에 의하여 스크루(12)에 연결될 수 있다.
열가소성 수지는 바람직하게 펠릿형태로 드럼 또는 보유기(26)로부터 압출기(4)에 공급된다. 다양한 모든 열가소성 수지가 이용될 수 있는데, 그중에서 듀퐁 하이트렐 브렌드(DuPont HYTREL brand)와 같은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론종류, 폴리카보네이트, 스티렌, 스티렌아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴 부티디엔스티렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리페닐렌술파이드, 아세탈수지, 폴리에스테르, 폴리에스테르 탄성 중합체 및 열가소성 고무류를 예로들 수 있다. 진공 로더(vacuum loder, 30)는 진공 채집관(28)을 경유하여 수지-펠릿 보유기(26)에 연결되고, 보유기(26)로부터 채집관(28)을 지나서 수지펠릿을 빨아들이고 열가소성 건조기(32)안으로 수지펠릿을 전달하는 작용을 한다. 건조기(32)는 종래의 형태이고, 수지펠릿들이 수지 압출기(4)안으로 전달되기 전에, 바람직한 수준으로 열가소성 수지펠릿들을 건조시키는 작용을 한다. 압출기(4)안으로 펠릿들이 최종 절단은 도시된 것과 같은 벨트형태의 중량 감소 이송 스케일 조립체(34)의 일부분을 구성하는 공급 콘베이어(36)를 경유하여 이루어진다. 나사송곳(auger)을 포함하여 다양한 형태의 펠릿 콘베이어들이 사용될 수 있다. 제1도와 제2도에 도시한 바와같이, 전술한 모든 펠릿 공급장치들은 공급 드럼(26)으로부터 압출기(4)로 열가소성 수지펠릿들을 전달하기 위한 펠릿 취급수단을 포함하고, 벨트 콘베이어로부터 방출된 수지펠릿들은 최종 공급호퍼(38)안으로 향한다. 호퍼(38) 하부에 있는 방출단부는 압출기(4)의 입구부(16)에 연결된다. 이송기 스케일 조립체(34)는 열가소성 수지펠릿들을 바람직한 중량비율의 흐름으로 수지 압출기(4)안으로 전달되도록 초기에 프로그램된다. 스케일은 컴퓨터로 조절된다.
제2도와 제3도에 도시된 바와같이, 수지 압출기(4)는 베이스판(48)상에 장착되고, 이것의 출구 연결부 또는 맞춤부(18)는 어댑터 도관(40)에 연결된다. 어댑터 도관(40)은 수지 압출기(4)의 방출 단부상에 있는 출구 연결부(18)와, 입구단 영역(8a)상에 있는 합성 압출기(8)상에 제공되는 입구 맞춤부(42) 사이에서 유체 흐름을 소통하도록 연결된다. 어댑터 도관(40)안에 있는 내부 흐름통로(44)는 압출기(4)의 출구 연결부(18)를 통하여 방출된 압출물을 수용하도록 위치된다. 입구맞춤부(42)안에 있는 유사한 내부 흐름통로(46)는 어댑터 도관(40)의 흐름통로(44)와 소통되고, 합성 압출기(8)의 입구 단부(8a)에 대하여 입구부로서 작용하는 방출단부(46a)를 가진다.
열가소성 수지펠릿에 대한 수지 압출기(4)의 동력 스크루(12)에 의하여 발생된, 마찰을 포함한 기계적 작용은 보충 가열기(20)로부터 열과 결합하여 압출기(4)의 하우징(14)안에 있는 열가소성 수지펠릿들을 용융시킨다. 그러므로, 압출기의 출구 연결부(18)를 통하여 열가소성 수지는 용융된 덩어리로 되어 유체 상태로 압출기(4)로부터 방출되고, 어댑터 도관(40)을 통한 압출기 스크루(12)의 펌핑작용하에 입구부(46a)를 통하여 합성 압출기(8)안으로 전달된다.
합성 압출기(8)는 그안에 압출기(8)의 입구 단부(8a)로부터 출구 또는 방출 단부(8b)까지 연장되는 신장된 동력 스크루(52)를 수용하는 배럴 또는 하우징(50)을 가진다. 보충 전기 가열기(54)는 또한 제3도에 도시한 바와 같이 합성 압출기(8)의 하우징을 감싸는 상태로 이용될 수 있다.
합성 압출기(8)는 베이스 패드 또는 판(60)상에서 지지되고, 판(60)은 또한 구동모터(56)와, 합성 압출기(8)의 압출기 스크루(52)에 회전동력을 제공하기 위한 동력 전달수단(58)을 받치고 있다. 동력 절단수단(58)은 도시한 바와같이 수지 압출기(4)처럼 하우징 안에서 수용되고, 구동모터(56)의 출력축에 연결된다. 그러한 동력 전달수단은 다양한 형태를 취할 수 있고, 종래의 벨트 구동같은 것을 포함한다.
합성 압출기(8)는 입구 단부(8a)상에 제1입구부(62)를 가지고, 제1입구부는 다음에 설명되는 이유때문에 압출기(8)를 통한 재료의 흐름방향에 관하여 용융된 수지 입구부(46a)의 상부에 위치된다.
보강섬유의 공급원(10)은 제1입구부(62)에 연결된다. 보강섬유의 공급원은 다양한 형태를 취할 수 있다. 보강섬유는 예정된 길이, 바람직하게는 조절된 비율로 2.54㎝(1inch)를 초과하는 별개의 길이의 보강 섬유들로서 합성압출기(8)에 공급될 수 있다. 그러한 목적을 위해서는 보강섬유의 공급원은 바람직하게는 제1도와 제2도에 도시된 바와같이 한쌍의 분배 콘테이너(66)안에 보유된 한쌍의 롤(64)을 포함한다. 섬유 공급롤(64)과 이것의 콘테이너(66)는 제1도에 도시된 중량감소 스케일(70)의 부분을 형성하는 베이스판(68)상에 위치된다. 롤(64)로부터 당겨지는 연속길이의 보강섬유(72)는 공급롤(64)로부터 연속길이의 보강섬유를 잡아 당기는 작용을 하는 한쌍의 마찰롤러(74)들 사이로 안내된다. 절단롤러(76)에는 다수의 절단날(78)들이 제공된다. 이들 날들은 예정된 간격으로 연속적인 섬유 가닥(72)들을 절단하여, 보강섬유를 별개의 예정 길이로 절단시킨다. 분리된 별개의 길이의 보강섬유들은 이송 나사송곳(84)를 가지는 주입 이송기(80)의 호퍼(82)안으로 지시된다. 제1도와 제2도에 도시된 바와 같이, 이송 나사송곳(84)은 기어 감속기 유닛을 가지는 구동모터(86)에 의하여 구동된다. 회전하는 나사송곳(84)은 별개 길이의 보강섬유를 제1입구부(62)를 통하여 합성 압출기(8)의 입구단부(8a)안으로 주입 또는 억지 이송시키는 작용을 한다.
중량감소 스케일(34)이 압출기(4)안으로 수지펠릿들의 도입을 위하여 이용되는 바와같이, 중량감소 스케일(70)은 주입 이송기(80)를 통하여 합성 압출기(8)의 입구부(62)안으로, 바람직한 중량 비율로 보강섬유들의 이송을 허용하도록 컴퓨터 프로그램된다. 그 다음에, 섬유 이송롤러(74)의 회전속도은 중량감소 스케일(70)로부터 수신되는 신호에 의하여 조절된다. 이러한 식으로, 롤러(74)는 절단날(78)에 의해 별개의 길이들로 보강섬유를 절단하기 위하여 바람직한 속도로 공급 콘테이너(66)로부터 연속적인 섬유 가닥(72)들을 당기도록 적당한 속도로 회전한다. 제1도에 개략적으로 도시된 컴퓨터(75)는 스케일(34, 70)들로부터 중량 이송신호를 수용하고, 콘베이어(36)의 속도뿐만 아니라 이송롤러(74)의 속도를 조정하는 신호를 절단한다. 컴퓨터(75)는 수지와 섬유의 적정한 혼합, 즉, 압축물의 중량으로 60%의 수지와 40%의 섬유로 이루어진 예정된 제형을 제공할 뿐만 아니라, 시간 간격당 파운드 중량으로 섬유와 수지의 바람직한 전체 중량입력을 조절하도록 초기에 프로그램된다.
합성 압출기(8)안에 용융된 열가소성 수지와 별개의 길이의 보강섬유들은 균일한 덩어리들을 형성하기 위하여 초기에 혼합되고 합성된다. 압출기안에서 불규칙하게 분산된 별개의 불연속적 길이의 보강섬유들을 가지는 열가소성 수지의 용융된 덩어리는 동력 스크루(52)의 기계적 작용에 의하여 합성 압출기(8)의 하우징(50)안에서 형성되고, 압출물로서 동력 스크루(52)에 의하여 압출기(8)의 방출단부(8b)로 펌핑된다. 합성 압출기(8)로부터 방출된 용융된 압출물 안에 있는 섬유들은 바람직하게 2.54㎝보다 큰 길이이므로, 그러한 압출물로부터 성형되는 물품들에 대하여 최대로 향상된 기계적 강도를 제공한다. 압출기(8)의 출력단부(8b)로부터 방출된 압출물은 바람직하게는 성형 기계안에 있는 사전 성형물로서 사용되도록 적정한 크기와 형상으로 열가소성 수지와 보강섬유들의 용융된 혼합물을 형성하기 위하여 사전 성형장치 안으로 향하게 된다.
그곳을 통하여 보강섬유가 수용되는 제1입구부(62)로부터 아래쪽에 있는 동력 스크루(52)의 길이를 다르는 위치에서, 합성 압출기(8)안으로 용융된 열가소성 수지의 주입을 위한 입구부(46a)가 위치함으로써 특별한 잇점과 이익이 구체화된다. 하향이란 용어는 합성 압출기(8)를 통하여 압출기의 입구단부(8a)로부터 방출 단부(8b)로 흐르는 섬유와 용융된 열가소성 수지의 흐르는방향을 말한다. 열가소성 수지와 사전 절단길이의 보강섬유들의 용융된 덩어리를 위한 이러한 특별한 입력 배열의 결과로서, 섬유들은 용융된 열가소성 수지와 혼합 접촉을 하기 전에 압축기(8)의 입구단부(8a)를 따라서 동력 스크루(52)에 의하여 가열될 것이며 기계적으로 작동하게 된다. 그 결과로서, 가닥들 또는 각 길이의 섬유 묶음들을 만드는 각 필라멘트들의 침투 및 피복은 크게 향상된다. 또한, 섬유들은 합성 압출기(8)이 입구단부를 따라 예열될 것이기 때문에, 가열된 열가소성 수지를 냉각시키고 않고, 수지의 점성을 증가시킨다. 열가소성 수지의 점성이 높아질수록, 접촉 순간에 보강섬유의 감성 및 파손성향은 증가한다. 열가소성 수지는 이용되는 특별한 열가소성 수지에 따라서 대체로 200℃(400℉)와 370℃(700℉)사이의 범위로 될 수 있는 상승온도로 용융 덩어리로서 수지 압출기(4)로부터 입구부(46a)를 통하여 합성 압출기(8)안으로 주입되는 것이 주지되어야 한다.
상기 언급된 바와같이, 용융된 열가소성 수지와 합성 압출기(8)로부터 방출된 별개 길이의 보강섬유이 압출혼합물은 사전 성형장치(88)안으로 향하게 될 것이다. 사전 성형장치는 제1도, 제2도 및 제3도에 참조번호 88로 표시되어 있다.
사전 성형장치는 성형작동에 바람직한 사전 성형물의 특별한 형태와 형상에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다. 로그(log) 또는 빌렛형상의 사전 성형물이 바람직하다면, 배럴 또는 하우징(90)으로 구성되고 동력 스크루(92)를 가지는 압출 사전 성형기가 이용될 수 있다. 그러한 압출기는 모터와, 스크루(92)에 대하여 회전동력 뿐만 아니라 왕복운동을 제공하기 위한 동력 전달수단으로 구성된 구동 유닛(94)를 가진다. 외부 가열기(96)가 또한 사전 성형물 압출기 하우징(90)의 외부 주위에서 이용될 수 있다. 집중 내부통로(100)가 형성되어 있는 어댑터 맞춤부(98)는 바람직하게도, 사전 성형물 압축기 하우징(90)의 측면 입구(102)안으로, 용융된 열가소성 수지와 길게 잘린 보강섬유들의 균일 혼합물을 밀어넣도록 이용된다. 도시된 바와같이, 어댑터(98)는 합성 압출기의 하우징(50)의 출구 또는 방출단부(8b)와 사전 성형물 압출기 하우징(90)의 측면 입구(102) 사이를 연결한다. 압출기 하우징(90)의 방출단부에서 사전 성형실(104)이 제공된다. 바람직하게 제3도에서 화살표로 표시된 바와같이, 압출기 스크루(92)는 회전할뿐만 아니라, 압출기 하우징(90)의 길이를 따라 스크루(92)를 전후진 왕복운동을 시키는 구동장치가 제공된다. 절단날(106)은 압출기 하우징(90)의 방출단부를 가로질러 제공된다. 작동시, 압출기 스크루(100)의 회전운동은 어댑터 맞춤부 내부통로(92)를 통하여 수용된 용융된 압축물을, 절단날(106)에 마주하여 로그 또는 빌렛 형상의 사전 성형물을 성형하도록 사전 성형실(104)안으로 밀어넣는다. 그리고나서, 절단날(106)은 수직으로 상승되고, 동력 스크루(92)는 왕복판(108)위로 절단된 빌렛 형상의 사전 성형물을 밀어넣도록, 사전 성형실(104)을 향하여 전방으로 왕복한다. 그리고 나서 절단날(106)은 아래로 움직이도록 작동되고, 바람직한 길이로 사전 성형을 빌렛을 절단한다. 스크루(92)의 회전은 사전 성형실(104)내의 압력증강을 야기하고, 이에 대한 반응으로 스크루(92)는 합성 압출기(8)의 방출단부로부터 용융된 사전 성형 압출물의 또다른 적재물을 수용하도록 후방으로 왕복하게 된다. 왕복판(108)은 제1도 및 제2도에서 대체로 참조번호(109)로 표시된 컨베이어 수단상에서 측면 전후방으로 왕복하도록 배열되어 있다. 이러한 배열은 성형기에 의한 직접적인 결합된 작동에 대하여 참조번호(2)로 표시된 성형 기계와 직접 관련된 합성장치와 사전 성형기가 바람직하게 제공되는 곳에서 사용된다. 제1도와 제2도에서 참조번호(2)로 표시된 성형기계는 성형 공동부(114)안에서 수용되기 적합한 볼록성형 헤드부(112)를 이송시키는 압축 프레스(110)로 구성된 압축성형 기계이다. 압축 프레스(10)은 왕복 동력 실린더(116)에 의하여 가이드 로드(118)상에서 상하로 왕복한다.
그러므로, 왕복판(108)상에 있는 사전 성형기(88)로부터 수용된 로그 또는 빌렛으로 구성된 사전 성형 성형재는 성형 공동부(114)안으로 배치된다. 그런다음 성형 프레스는 바람직한 형상으로 성형재를 압축하기 위해 작동한다. 사전 성형기(88)의 방출단부로부터 사전 성형된 로그 또는 빌렛을 수용하도록 왕복판(108)은 제1도 및 제2도에 도시된 위치로 콘베이어 수단(109)상에서 측면 후방으로 전달된다. 콘베이어 수단(109)은 롤러 또는 벨트 콘베이어와 같이 어떠한 형태의 것이든지 좋다.
제4도는 사전 성형장치의 변형된 형태의 부분 절단 단면도이다. 제4도에 도시된 사전 성형장치(120)는 안에 왕복운동을 하는 피스톤(124)을 가지는 신장된 어큐뮬레이터/실린더(122)로 구성된다. 측면입구(128)는 제1도 내지 제3도의 실시예에 관하여 도시 및 기술된 바와같이 동일한 형상 및 구조의 어댑터 맞춤부(98)를 수용하도록 실린더(122)안에 제공된다. 사전 성형실(126)은 도시한 바와 같이 실린더(122)의 방출단부와 피스톤(124) 사이에 제공된다. 그러므로, 실린더 안에서 혼합된 별개 길이의 보강섬유들을 가지는 용융된 유동 열가소성 수지의 압출 혼합물은 합성 스크루(52)에 의하여 합성 압출기(8)의 방출단부로부터 어댑터 맞춤부(98)의 집중 내부통로(100)를 통하여 사전성형실(126)안으로 밀리게 된다. 전술한 사전 성형실(126)안에 있는 압출물을 바람직한 원통형 형상의 사전 성형 적재물을 형성하도록 절단날(106)을 향하여 압출된다. 절단날(106)은 피스톤(124)이 전후진 왕복운동을 함에 따라 바람직한 길이로 사전 성형물을 절단하도록 제1도 내지 제3도에 관계하여 전기한 바와같은 동일한 방법으로 작용한다. 절단날(106)이 상승되었을때 피스톤(124)의 전진운동은 사전 성형물을 방출하고, 그런다음 절단날은 바람직한 길이로 사전성형물을 절단하도록 아래로 이동된다.
어떤 경우에는, 합성 압출기(8)로부터 열가소성 수지와 보강섬유들의 압축물을 박판재 형상으로 성형하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 박판재제조는 열가소성 박판재 성형 합성(RTP-SMC)으로서 압축성형에 이용될 수 있다. 이러한 것을 이루기 위하여, 사전 성형장치 또는 장비는 바람직한 두께의 박판재를 성형하기 위해 닢(nip, 134)을 형성하도록, 적정길이로 떨어져 있는 한쌍의 압연롤러(130, 132)들을 포함한다. 회전할 수 있게 장착된 롤러(130, 132)들은 제5도에 도시된 바와같이 합성 압출기(8)의 방출단부(8b)에 부착된 특수한 어댑터 맞춤부(136)에 인접하여 배치된다. 어댑터 맞춤부(136)는 실제로 박판재를 형성하는 다이이고, 동력 스크루(52)에 의하여 합성 압출기(8)의 방출단부에서 밀려진 압출물로부터 박판재를 형성하기 위하여 바람직한 길이의 슬롯(139)의 형상으로 외부단에서 집중되는 내부통로(138)를 가진다. 이러한 방식으로 형성된 박판재는 참조번호(140)로 표시된다. 왕복하는 절단날(142)은 바람직한 길이로 박판재를 절단하도록 롤로(130, 132)들 사이에 있는 닢(134)의 출력측부에 설치된다. 수용 테이블 또는 판(144)은 절단날(142)을 위한 안내부로서 작용하는 테이블의 후면 가장자리와 함께 박판재(140)를 수용하도록 위치된다.
이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람들은, 성형 사전 성형물을 만들도록 상대적으로 긴 보강섬유들(길이가 2.54㎝ 이상)과 함께 열가소성 수지를 합성하기 위하여 본 명세서에 기재된 다중의 압출기 장치와 방법으로부터 특별한 잇점이 결과한다는 것을 알게 될 것이다. 열가소성 수지가 분리된 구멍을 통하여 주입되는 보강섬유들과의 혼합물에 대하여 용융상태로 도입되는 합성 압출기(8)와 결합 분리 열가소성 수지 압출기(4)의 사용에 관하여 상기 논의된 특별한 잇점을 추가하여, 합성 압출기와 결합하여 별도의 수지 가열 및 용융 압출기(4)의 사용은 독자적으로 구동되는 두 압출기의 스크루들을 사용하여, 2개 압출기의 스크루 속도가 서로 독자적으로 조절되는 것을 가능하게 한다. 합성 압출기 스크루(52)의 속도는 수지 용융 압출기 스크루(12)의 속도와 매우 틀리다. 또한, 압출기(4, 8)들은 이것들의 내부 지름과 길이가 서로 달라서, 수지 압출기(4)로부터의 압출물은 제1입구부(62)를 통하여 합성 압출기(8)안으로 주입되는 추가되는 섬유와 함께 최대 출력속도에서 합성압출기(8)의 출력비율과 매치될 것이다.
중력 질량 스케일로서 공지된 중량 감소 스케일들(34, 70)은 열가소성 수지펠릿들과 절단된 보강섬유들이 연장된 기간동안 매분마다 일정하고 정확하게 공급되는 것을 보장한다. 원재료 공급장치(6, 10)들은 열가소성 수지와 보강섬유의 적절한 혼합을 확립하고 유지하도록 하는 완전한 장치의 작동에 대하여 매우 중요하다. 한번 압출물이 합성 압출기(8)에서 원자재들의 합성으로부터 형성되었다면, 압출물의 추가의 혼합은 불가능하다.
본 명세서에 기술된 다중의 압출기 장치들과 방법은 특별한 작업효율 및 정확히 조정된 사전성형물을 요구하는 성형 작동에 대한 비용절감을 가져온다. 생산자는 사전 합성된 펠릿들 또는 박판재 비용을 지불하지 않기 때문에 생산자의 원재료 비용은 상당히 줄어든다. 합성은 성형공정에 대하여 연속적인 작동요소로서 성형위치에서 이루어진다. 장치는 또한 매우 유연하다. 보강섬유 함량은 공급장치(10)의 초기 프로그래밍에 의하여 원하는 대로 다양화될 수 있다. 첨가제는 압출에 앞서 열가소성 수지장치에 제공될 수 있고, 다양한 형태의 보강재가 단독으로 조작될 수 있거나 또는 다중의 보강재가 혼성의 합성물들을 형성하도록 조작될 수 있다. 이러한 장치는 또한 보강섬유재료들의 다양한 공급원에 대하여 융통성을 제공한다. 생산자는 유리, 탄소등과 같은, 섬유 공급 콘테이너(66)에 바람직한, 어떠한 특수한 섬유공급도 제공할 수 있다. 흡수성 수지들은 수지 공급장치(6)에 관하여 상기 언급된 건조기(32)를 이용하여 쉽게 취급 및 건조될 수 있다. 또한, 장치는 열가소성 수지재료들과 보강섬유들을 합성하고 생산자의 수중에서 사전 성형물을 제조하기 위한 전체 공정의 조절을 유지한다.
열가소성 수지와 보강섬유들을 합성하기 위한 이중-압출장치의 배열 및 작동뿐만 아니라, 사전 성형장치의 크기 및 형상은 다음의 청구범위에 정의된 바와같은 본 발명의 정신과 범위에서 벗어남이 없이 다양한 변화를 만들 수 있다는 것을 알게 될 것이다.

Claims (15)

  1. 열가소성 수지 펠릿의 공급원; 상기 공급원으로부터 열가소성수지들을 수용하기 위한 입구부 및 출구부, 상기 입구부와 출구부 사이에 뻗어있는 연장되고 회전가능한 압출 스크루를 가지는 수지 압출기; 열가소성 수지 펠릿들을 상기 입구부로부터 상기 출구부까지 상기 수지 압출기 스크루에 의하여 기계적으로 펌핑시킨후 가열 및 용융시키기 위한 상기 공급원으로부터 상기 수지 압출기 입구부 안으로 열가소성 수지 펠릿들을 이송하기 위한 펠릿 취급 수단; 단일의 연속적인 곧은 하우징과 그 안에서 입력단부와 방출단부 사이에 뻗어있는 신장된 동력 스크루로 구성되고, 상기 동력 스크루와 소통되어 있는 상기 입구 단부상에서 제1 및 제2입구부를 가지며, 상기 제2입구부는 제1입구부로부터 상기 신장된 동력 스크루를 따라 아래쪽 위치에서, 상기 수지 압출기로부터 용융된 열가소성 수지를 수용하기 위하여 수지 압출기의 출구와 유체 흐름관계로 연속적으로 연결되어 있고, 상기 동력 스크루는 상기 제1 및 제2입구부와 소통하고 있는 최소한 일부분을 따라서 연속적인 나사부를 가지는 합성 압출기; 상기 합성 압출기의 제1입구부와 연결된 별개의 예정된 길이의 보강섬유의 공급원; 및 상기 섬유들이 용융된 열가소성 수지와 접촉혼합하기전에 상기 스크루 하우징내의 압력하의 동력 스크루에 의하여 가열되고 기계적으로 작동되며, 상기 섬유들과 상기 열가소성수지가 상기 동력 스크루에서 혼합되고 별개의 불연속 길이의 보강섬유들이 그안에 불규칙하게 분산되어 있는 열가소성 수지의 용융된 덩어리가 상기 합성 압출기에서 형성되고, 압출물로서 상기 동력 스크루에 의하여 방출단부 외부로 펌핑되게 하기 위하여, 상기 섬유들을 상기 제1입구부안으로 주입하기 위한 수단으로 구성되는 열가소성수지와 함께 보강섬유들을 합성하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 펠릿 취급 수단은 상기 수지재공급원으로부터 열가소성 수지 펠릿들을 수용하고 적정중량비율로 상기 수지압출기 입구부 안으로 열가소성수지 펠릿들을 공급하도록 위치된 정량 및 이송장치를 포함하고, 상기 합성 압출기의 상기 제1입구부 안으로 섬유들을 주입하기 위한 수단은 섬유들을 수용 및 정량하는 정량장치와 적정중량비율로 상기 합성압출기의 제1입구부안으로 별개길이의 보강섬유들을 주입하도로 상기 정량 장치에 인접하여 위치된 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제3항에 있어서, 상기 열가소성 수지 펠릿들을 위한 정량장치와 상기 보강섬유들을 위한 정량장치가 중량감소 주입 스케일을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보강섬유들의 공급원은 섬유원으로 작동하도록 주입 스케일 상에 위치한 공급수단상에 있는 연속길이의 섬유를 포함하고, 상기 섬유를 주입하기 위한 수단은 적정속도로 회전하며 상기 공급수단에 인접하여 위치된 한쌍의 주입롤러와, 이동할 수 있는 절단날과, 상기 주입롤러들에 관계해서 섬유를 수용하는 위치에 위치되고 상기 합성압출기의 제1입구부에 연결된 출구를 가지는 주입호퍼를 포함하며, 그로써 상기 주입 롤러들은 상기 공급수단으로부터 연속길이의 섬유들을 당기고,절단날은 섬유들을 적정길이로 절단하며, 상기 주입호퍼에 수요된 절단섬유들은 상기 합성 압출기의 제1입구부 안으로 이송되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제5항에 있어서, 컴퓨터가 상기 섬유를 위한 정량장치와, 신호-수신관계로 및 상기 주입롤러들과 신호발생 및 송신관계로 연결되고, 섬유의 적정입력주입비율을 제공하도록 프로그램되며, 상기 공급원으로부터 주입되는 섬유의 중량을 나타내는 상기 섬유-정량 장치로부터 상기 컴퓨터에 의하여 수신되는 신호에 응하여 상기 적정속도로 조종하도록 상기 주입롤러들에 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 열가소성 수지 펠릿들을 정량하고 이송하기 위한 상기 장치들은, 적정중량비율로 상기 수지 압출기의 상기 입구로 열가소성 수지 펠릿들을 이송시키기 위하여 주입 스케일상에서 지지되는 콘베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 합성 압출기로부터 적정 크기, 중량 및 형상의 사전성형된 덩어리로 압출물을 형성하기 위한 사전 성형 장치는 상기 합성압출기의 방출단부에 관계해서 유체흐름 관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제8항에 있어서, 상기 사전성형장치는 그 안에서 회전 및 왕복으로 움직일 수 있는 동력 스크루를 가지는 압출기를 포함하고, 사전성형압출기가 열가소성 수지와 보강섬유들의 균일한 혼합물의 정확히 측정된 용량의 사전성형된 덩어리가 빌렛형상으로 제조되는 출구실을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제9항에 있어서, 상기 사전성형 장치는 입력측, 출력측과 제한된 닢을 가지는 한쌍의 롤러로 구성되고, 상기 입구측은 압축물을 수용하도록 상기 합성압출기의 방출단부와 유체흐름이 소통되며, 그로써 압출물은 상기 롤러들 사이에 있는 상기 닢을 통한 통과에 의하여 박판재 형상의 사전성형물로서 형성되고, 사전성형 장치는 박판재 사전 성형물을 바람직한 길이로 절단하도록, 상기 한쌍의 롤러들의 출력측에 인접된 절단수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 왕복수단은 상기 사전성형장치로부터 사전성형된 덩어리를 수용하도록 위치되고 압축성형기는 상기 왕복 장치에 인접하며, 상기 왕복수단은 상기 사전 성형장치로부터 사전 성형물을 수용하는 상기 압축성형기와 상기 사전성형장치 사이에서 가역으로 움직일 수 있고, 상기 압축성형기로 사전성형물을 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 수지압출기의 스크루와 상기 합성어 압출기의 동력 스크루는 크기가 다르고, 상이한 흐름용량을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 분리된 동력 구동수단은 상기 수지 압출기의 상기 스크루와 상기 합성압출기의 동력 스크루를 적정 회전속도로 구동시키기 위하여 독자적으로 구동되도록 연결되고, 그로써, 상기 수지 압출기의 스크루와 상기 합성 압출기의 동력스크루는 독자적으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 회전할 수 있는 압출스크루가 그안에 뻗어있는 수지 압출기와, 입구와 방출단부 사이에 뻗어있는 신장된 동력스크루를 그안에 가지고 있는 합성압출기로 구성된 장치에서 열가소성 수지와 보강섬유를 합성하는 방법으로서, 적정 속도로 상기 압출스크루와 상기 동력스크루를 회전 구동시키는 단계; 제1위치에서 상기 합성압출기 안으로 별개 길이의 보강섬유들을 주입시키는 단계; 상기 수지 압출기 안으로 열가소성 수지재를 향하게 하여, 상기 압출 스크루의 회전작용에 의하여 열가소성수지를 가열 및 용해시켜 유동성의 용융된 덩어리가 형성되도록 하는 단계; 그리고 상기 제1위치에서 아래에 위치한 제2위치에서 상기 수지 압출기로부터 상기 합성압출기 안으로 용융된 열가소성 수지를 주입시켜서, 상기 동력 스크루의 회전작용에 의하여 상기 합성압출기 안에서 열가소성 수지와 별개의 길이의 보강섬유들을 균일한 혼합물로 형성하는 단계로 구성되는 방법.
  14. 제14항에 있어서, 상기 보강섬유들이 최소한 0.31㎝의 별개의 길이로 상기 합성 압출기 안으로 주입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 합성압출기의 방출단부로부터 사전성형장치 안으로 용융된 덩어리로서 상기 열가소성 수지와 섬유들의 혼합물을 방출시키는 단계와, 상기 혼합물을 적정한 크기와 형상의 사전형성된 덩어리로 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019900013953A 1989-09-05 1990-09-05 열가소성 수지와 함께 섬유들을 합성하기 위한 압출기 장치와 공정 KR950009033B1 (ko)

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