KR101830958B1 - 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시 예는 상세하게는 압출기의 스크류 구조를 개량하여 반응의 촉진을 유도하는 첨가제를 사용하지 않고도 플라스틱 재료와 좋은 상용성을 갖게 하는 압출기를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기는 호퍼로부터 합성수지를 전달 받아 이송하는 제1이송스크류부; 제1이송스크류부로부터 합성수지를 전달 받고, 사이드피더로부터 추가재료를 투입 받아, 합성수지와 추가재료를 1차로 혼련하여 제1혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류와 제2단위스크류를 구비하는 제1혼련스크류부; 제1혼련스크류부로부터 제1혼합재료를 전달 받아 이송하는 제2이송스크류부; 제2이송스크류부로부터 제1혼합재료를 전달 받고, 제1혼합재료를 2차로 혼련하여 제2혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류와 제2단위스크류를 구비하는 제2혼련스크류부; 제2혼련스크류부로부터 제2혼합재료를 전달 받아 이송하는 제3이송스크류부; 제3이송스크류부로부터 제2혼합재료를 전달 받고, 제2혼합재료를 3차로 혼련하여 최종혼합재료를 생성하며, 제2단위스크류와 제3단위스크류를 구비하는 제3혼련스크류부; 및 제3혼련스크류부로부터 최종혼합재료를 전달 받고, 최종혼합재료를 배출구로 이송하는 제4이송스크류부;를 포함한다.
Description
본 발명은 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출기의 스크류 구조를 개량하여 반응의 촉진을 유도하는 첨가제를 사용하지 않고도 플라스틱 재료와 좋은 상용성을 갖게 하는 압출기에 관한 것이다.
기존의 제조방법에 따라, 반응촉진제로 초산 또는 디큐밀퍼옥사이드 등을 사용하여 스크류 압출기를 이용하여 플라스틱 재료를 제조하는 경우, 압출 공정에서 기본 수지와 유연한 유리섬유(Glass Wool)이 충분히 혼합 또는 분산되지 못하는 문제가 발생되었다. 특히, 상기된 반응촉진제 또는 유연한 유리섬유(Glass Wool)가 압출기 실린더 내부에 잔류하게 되어, 실린더 내부 및 스크류의 부식을 유발하는 문제가 있었다. 또한, 라디칼 개시제를 사용하는 경우는, 초산을 사용하는 경우보다는 분산효율이 개선되기는 하나, 고가의 라디칼 개시제를 사용함으로써 유연한 유리섬유(Glass Wool)을 적용하는 플라스틱 재료 제조 단가가 상승하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1276937호(발명의 명칭: 압출기, 이하 종래기술1이라 한다.)에서는, 하나 이상의 이송 휠, 하나 이상의 용적형 휠(positive-displacement wheel)과 함께, 용적형 기어 펌프에 의해 이송 방향에서 다운스트림에 형성되는 압출기 웜(extruder worm)을 포함하며, 점성 덩어리용 압출기에 있어서, 이송 휠의 축은 압출기 웜의 축에 대해 수직으로 배열되며 용적형 휠의 축은 상기 압출기 웜의 축과 동일한 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 압출기가 개시되어 있다.
상기 종래기술1은, 복수 개의 혼련 구간이 없이 이송 휠의 압력에 의해 압출을 수행하므로, 반응촉진제로 초산 또는 디큐밀퍼옥사이드 등을 사용하여야 이종 재료간 혼합 또는 분산된다는 제1문제점을 갖는다.
그리고, 상기 종래기술1은, 히터 등 별도의 열 공급 장치가 없어, 압출기에 투입되는 이종 재료간 혼합 또는 분산에 한계가 있다는 제2문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예는, 호퍼로부터 합성수지를 전달 받아 이송하는 제1이송스크류부; 상기 제1이송스크류부로부터 상기 합성수지를 전달 받고, 사이드피더로부터 추가재료를 투입 받아, 상기 합성수지와 상기 추가재료를 1차로 혼련하여 제1혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류와 제2단위스크류를 구비하는 제1혼련스크류부; 상기 제1혼련스크류부로부터 상기 제1혼합재료를 전달 받아 이송하는 제2이송스크류부; 상기 제2이송스크류부로부터 상기 제1혼합재료를 전달 받고, 상기 제1혼합재료를 2차로 혼련하여 제2혼합재료를 생성하며, 상기 제1단위스크류와 상기 제2단위스크류를 구비하는 제2혼련스크류부; 상기 제2혼련스크류부로부터 상기 제2혼합재료를 전달 받아 이송하는 제3이송스크류부; 상기 제3이송스크류부로부터 상기 제2혼합재료를 전달 받고, 상기 제2혼합재료를 3차로 혼련하여 최종혼합재료를 생성하며, 상기 제1단위스크류와 제3단위스크류를 구비하는 제3혼련스크류부; 및 상기 제3혼련스크류부로부터 상기 최종혼합재료를 전달 받고, 상기 최종혼합재료를 배출구로 이송하는 제4이송스크류부;를 포함하여 이루어지고, 상기 제1이송스크류부, 상기 제1혼련스크류부, 상기 제2이송스크류부, 상기 제2혼련스크류부, 상기 제3이송스크류부, 상기 제3혼련스크류부와 상기 제4이송스크류부는 순차적으로 결합하며 회전축이 동일한 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1혼련스크류부와 상기 제1이송스크류부의 길이비는 1 : 0.9~1.7이고, 상기 제1혼련스크류부와 상기 제2이송스크류부의 길이비는 1 : 0.6~1.4이고, 상기 제1혼련스크류부와 상기 제2혼련스크류부의 길이비는 1 : 0.7~1.5이고, 상기 제1혼련스크류부와 상기 제3이송스크류부의 길이비는 1 : 1.3~2.1이며, 상기 제1혼련스크류부와 상기 제3혼련스크류부의 길이비는 1 : 0.3~1.1일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1단위스크류는, 복수 개의 날개로 구성되고, 회전축을 중심으로 하나의 날개에 대하여 상기 하나의 날개와 결합된 다른 날개가 10 내지 60도의 각도로 비틀려 있을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1단위스크류는, 상기 제1혼련스크류부에 2 내지 5개, 상기 제2혼련스크류부에 2 내지 5개 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1단위스크류는, 상기 제3혼련스크류부에 1 내지 3개 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3단위스크류는, 상기 제1단위스크류와 비교하여 각 날개의 비틀림 방향이 반대일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3단위스크류는, 상기 제3혼련스크류부에 1 내지 3개 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2단위스크류는, 복수 개의 날개로 구성되고, 회전축을 중심으로 하나의 날개에 대하여 상기 하나의 날개와 결합된 다른 날개가 90도의 각도로 비틀려 있을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제2단위스크류는, 상기 제1혼련스크류부에 1 내지 3개, 상기 제2혼련스크류부에 1 내지 3개 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1혼련스크류부, 상기 제2혼련스크류부, 상기 제3혼련스크류부, 상기 제1이송스크류부, 상기 제2이송스크류부, 상기 제3이송스크류부 또는 상기 제4이송스크류부 각각에 대해 열을 공급하는 히터부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1혼련스크류부, 상기 제2혼련스크류부, 상기 제3혼련스크류부, 상기 제1이송스크류부, 상기 제2이송스크류부, 상기 제3이송스크류부 또는 상기 제4이송스크류부에 대한 열 공급 제어와 회전 속도 제어를 수행하는 제어부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명은, 각각 다른 형태인 복수 개의 혼련 구간을 구비하여, 혼련 시간을 증가시키고 별도의 반응촉진제 없이 수지와 유연한 유리섬유(Glass Wool) 사이의 안정적인 분산 및 중화도를 유도할 수 있으므로, 재료 물성 및 특히, 저비중/고강성 측면에서 우수한 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 적용한 플라스틱 재료 제조가 가능하다는 제1효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 히터부를 구비하고 각각의 혼련스크류부에 각각 별도의 온도 제어를 수행할 수 있어, 압출기에 투입되는 이종 재료간 혼합 또는 분산에 용이하다는 제2효과를 갖는다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 압출기에 대한 모식도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 압출기 스크류부에 대한 모식도이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 이송스크류부의 일부위와 제1단위스크류에 대한 모식도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2단위스크류와 제3단위스크류에 대한 모식도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 압출기 스크류부에 대한 모식도이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 이송스크류부의 일부위와 제1단위스크류에 대한 모식도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2단위스크류와 제3단위스크류에 대한 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 압출기에 대한 모식도이고, 도2는 본 발명의 실시 예에 따른 압출기 스크류부에 대한 모식도이며, 도3은 본 발명의 실시 예에 따른 이송스크류부의 일부위와 제1단위스크류(10)에 대한 모식도이다. 그리고, 도4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2단위스크류(20)와 제3단위스크류(30)에 대한 모식도이다.
도1, 도2, 도3 및 도4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기는, 호퍼(410)로부터 합성수지를 전달 받아 이송하는 제1이송스크류부(210); 제1이송스크류부(210)로부터 합성수지를 전달 받고, 사이드피더(420)로부터 추가재료를 투입 받아, 합성수지와 추가재료를 1차로 혼련하여 제1혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류(10)와 제2단위스크류(20)를 구비하는 제1혼련스크류부(110); 제1혼련스크류부(110)로부터 제1혼합재료를 전달 받아 이송하는 제2이송스크류부(220); 제2이송스크류부(220)로부터 제1혼합재료를 전달 받고, 제1혼합재료를 2차로 혼련하여 제2혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류(10)와 제2단위스크류(20)를 구비하는 제2혼련스크류부(120); 제2혼련스크류부(120)로부터 제2혼합재료를 전달 받아 이송하는 제3이송스크류부(230); 제3이송스크류부(230)로부터 제2혼합재료를 전달 받고, 제2혼합재료를 3차로 혼련하여 최종혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류(10)와 제3단위스크류(30)를 구비하는 제3혼련스크류부(130); 및 제3혼련스크류부(130)로부터 최종혼합재료를 전달 받고, 최종혼합재료를 배출구로 이송하는 제4이송스크류부(240)를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 제1이송스크류부(210), 제1혼련스크류부(110), 제2이송스크류부(220), 제2혼련스크류부(120), 제3이송스크류부(230), 제3혼련스크류부(130)와 제4이송스크류부(240)는 순차적으로 결합하며 회전축이 동일할 수 있다.
제1혼련스크류부(110)와 제1이송스크류부(210)의 길이비는 1 : 0.9~1.7이고, 제1혼련스크류부(110)와 제2이송스크류부(220)의 길이비는 1 : 0.6~1.4이고, 제1혼련스크류부(110)와 제2혼련스크류부(120)의 길이비는 1 : 0.7~1.5이고, 제1혼련스크류부(110)와 제3이송스크류부(230)의 길이비는 1 : 1.3~2.1이며, 제1혼련스크류부(110)와 제3혼련스크류부(130)의 길이비는 1 : 0.3~1.1일 수 있다.
유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료의 품질이 우수하기 위해서는, 제1혼련스크류부(110)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 40~50%이고, 제2혼련스크류부(120)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 50~80%이며, 제3혼련스크류를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 80%이상일 수 있다.
제1이송스크류부(210) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 0.9배 보다 작은 경우, 수지와 유리섬유의 가열이 충분하지 못해, 제1혼련스크류부(110)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 40~50%의 범위에 미치지 못할 수 있다. 그리고, 제1이송스크류의 길이 제1혼련스크류부(110) 길이의 1.7배 보다 큰 경우, 수지와 유리섬유에 대한 가열이 과다하여, 유연한 유리섬유의 변질이 진행될 수 있다.
제2이송스크류부(220) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 0.6배 보다 작은 경우, 수지와 유리섬유의 가열이 충분하지 못해, 제2혼련스크류부(120)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 50~80%의 범위에 미치지 못할 수 있다. 그리고, 제2이송스크류부(220) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 1.4배 보다 큰 경우, 수지와 유리섬유에 대한 가열이 과다하여, 유연한 유리섬유의 변질이 진행될 수 있다.
제2혼련스크류부(120) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 0.7배 보다 작은 경우, 제2혼련스크류부(120)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 50% 미만일 수 있다. 그리고, 제2혼련스크류부(120) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 1.5배 보다 큰 경우, 제2혼련스크류부(120)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 80% 초과하여, 제3혼련스크류에서 혼련이 추가 수행 시, 수지의 분자 간 결합이 일부 손상될 수 있다.
제3이송스크류부(230) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 1.3배 보다 작은 경우, 이전 구간을 통과하면서 중복적으로 수행된 가열로 인하여 제3혼련스크류에 투입되기 위해 적합한 온도에 대한 제어가 용이하지 않을 수 있다. 그리고, 제3이송스크류부(230) 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 2.1배 보다 큰 경우, 수지와 유리섬유에 대한 가열이 과다하여, 유연한 유리섬유 및 수지의 변질이 진행될 수 있다.
제3혼련스크류부(130)의 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 0.3배 보다 작은 경우, 제3혼련스크류부(130)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 80% 미만일 수 있다. 그리고, 제3혼련스크류부(130)의 길이가 제1혼련스크류부(110) 길이의 1.1배 보다 큰 경우, 제3혼련스크류부(130)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 더 이상 증가하지 않아, 제3혼련스크류부(130) 길이 증가의 효과가 미비할 수 있다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 이송스크류부의 일부위와 제1단위스크류(10)에 대한 모식도이다.(도3의 (a)는 제1이송스크류부(210), 제2이송스크류부(220) 또는 제3이송스크류부(230)의 일부위를 나타내고, 도3의 (b)는 제1단위스크류(10)를 나타낸 것이다.)
도3의 (a)에서 보는 바와 같이, 제1이송스크류부(210), 제2이송스크류부(220) 또는 제3이송스크류부(230)의 일부위는 외측에 날개가 나선형으로 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 각 이송스크류의 일부위가 각 이송스크류의 길이에 적합하도록 복수 개 결합하여 각각의 이송스크류를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 제1이송스크류부(210), 제2이송스크류부(220) 또는 제3이송스크류부(230)의 일부위가 도3의 (a)와 같이 표준형 스크류로 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 이송형으로 제작된 모든 스크류를 이용할 수 있다.
도3의 (b)에서 보는 바와 같이, 제1단위스크류(10)는, 복수 개의 날개로 구성되고, 회전축을 중심으로 하나의 날개에 대하여 상기된 하나의 날개와 결합된 다른 날개가 10 내지 60도의 각도로 비틀려 있을 수 있다.
제1단위스크류(10)의 날개는, 가장 앞에 위치한 날개를 기준으로, 뒤에 위치한 각각의 날개가 시계 방향으로 비틀려 있을 수 있다. 이때, 회전축을 중심으로 앞에 위치한 날개와 바로 뒤에 결합된 날개가 10 내지 60도의 각도로 비틀려 있을 수 있는데, 회전축을 중심으로 앞에 위치한 날개와 바로 뒤에 결합된 날개가 10도 미만 또는 60도 초과의 각도로 비틀려 있는 경우, 제1혼련스크류부(110) 또는 제2혼련스크류부(120)에서 혼련 수행 시, 수지에 대한 유리섬유의 분산이 부족하게 될 수 있다.
제1단위스크류(10)는, 제1혼련스크류부(110)에 2 내지 5개, 제2혼련스크류부(120)에 2 내지 5개 구비될 수 있다.
제1혼련스크류부(110) 또는 제2혼련스크류부(120)에 있어서, 제1단위스크류(10)가 2개 미만인 경우, 수지에 대한 유리의 분산율이 상기와 같은 기준치에 미치지 못할 수 있다. 그리고, 제1혼련스크류부(110) 또는 제2혼련스크류부(120)에 있어서, 제1단위스크류(10)가 5개 초과인 경우, 과도한 혼련으로 인해 수지 또는 유리섬유의 분자 결합구조가 손상될 수 있다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2단위스크류(20)와 제3단위스크류(30)에 대한 모식도이다. (도4의 (a)는 제2단위스크류(20)를 나타낸 것이고, 도4의 (b)는 제3단위스크류(30)를 나타낸 것이다.)
제3단위스크류(30)는, 제1단위스크류(10)와 비교하여 각 날개의 비틀림 방향이 반대일 수 있다.
도3의 (b)와 도4의 (b)에서 보는 바와 같이, 제1단위스크류(10)에서 가장 앞에 위치한 날개를 기준으로 뒤에 위치한 각각의 날개가 시계 방향으로 비틀려 있는 경우, 제3단위스크류(30)에서 가장 앞에 위치한 날개를 기준으로 뒤에 위치한 각각의 날개가 반시계 방향으로 비틀려 있을 수 있다.
제1단위스크류(10)는, 제3혼련스크류부(130)에 1 내지 3개 구비될 수 있다.
그리고, 제3단위스크류(30)는, 제3혼련스크류부(130)에 1 내지 3개 구비될 수 있다.
제3혼련스크류부(130)에서, 제1단위스크류(10)가 1개 미만인 경우, 수지에 대한 유리섬유의 분산이 부족하게 될 수 있다. 그리고, 제3혼련스크류부(130)에서, 제1단위스크류(10)가 3개 초과인 경우, 수지에 대한 유리섬유의 분산이 완료되어 제3단위스크류(30)에 의한 혼련 효과가 감소할 수 있다.
제3혼련스크류부(130)에서, 제3단위스크류(30)가 1개 미만인 경우, 제1단위스크류(10)와 날개 비틀림 방향인 반대인 날개에 의한 혼련 마무리가 부족할 수 있어 제품에 하자가 발생할 수 있다. 그리고, 제3혼련스크류부(130)에서, 제3단위스크류(30)가 3개 초과인 경우, 제1단위스크류(10)와 날개 비틀림 방향이 반대인 날개에 의한 혼련 마무리 효과가 더 이상 증가하지 않아, 날개 수 증가에 따른 효용성이 없을 수 있다.
제2단위스크류(20)는, 복수 개의 날개로 구성되고, 회전축을 중심으로 하나의 날개에 대하여 상기된 하나의 날개와 결합된 다른 날개가 90도의 각도로 비틀려 있을 수 있다.
이에 따라, 제1혼련스크류부(110) 또는 제2혼련스크류부(120)를 통과한 수지와 유리섬유의 혼합물은, 이동 방향에 수평인 압력을 일정한 간격의 주기로 받을 수 있어, 제2이송스크류부(220) 또는 제3이송스크류부(230)의 전달이 용이할 수 있다.
그리고, 제2단위스크류(20)는, 제1혼련스크류부(110)에 1 내지 3개, 제2혼련스크류부(120)에 1 내지 3개 구비될 수 있다.
제1혼련스크류부(110) 또는 제2혼련스크류부(120)에서, 제2단위스크류(20)가 없는 경우, 제1혼련스크류 또는 제2혼련스크류를 통과하여 제2이송스크류부(220) 또는 제3이송스크류부(230)로 전달되는 수지와 유리섬유의 혼합물의 분 당 전달량이 부족할 수 있다. 그리고, 제1혼련스크류부(110) 또는 제2혼련스크류부(120)에서, 제2단위스크류(20)가 3개 초과인 경우, 제1혼련스크류 또는 제2혼련스크류를 통과 시 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 50% 초과하여, 최종 제품에 이르기까지 과도한 혼련이 수행되어 유리섬유의 손상을 가져올 수 있다.
본 발명의 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기는, 제1혼련스크류부(110), 제2혼련스크류부(120), 제3혼련스크류부(130), 제1이송스크류부(210), 제2이송스크류부(220), 제3이송스크류부(230) 또는 제4이송스크류부(240) 각각에 대해 열을 공급하는 히터부(300)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 각 히터는, 제1이송스크류부(210), 제1혼련스크류부(110), 제2이송스크류부(220), 제2혼련스크류부(120), 제3이송스크류부(230), 제3혼련스크류부(130) 또는 제4이송스크류부(240) 각각에 대해 별도로 설치될 수 있다.
이에 따라, 도1에서 보는 바와 같이, 히터부(300)는, 제1히터(310), 제2히터(320), 제3히터(330), 제4히터(340), 제5히터(350), 제6히터(360) 및 제7히터(370)로 구성될 수 있다.
본 발명의 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기는, 제1혼련스크류부(110), 제2혼련스크류부(120), 제3혼련스크류부(130), 제1이송스크류부(210), 제2이송스크류부(220), 제3이송스크류부(230) 또는 제4이송스크류부(240)에 대한 열 공급 제어와 회전 속도 제어를 수행하는 제어부(미도시)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
제어부(미도시)는, 제1히터(310) 내지 제7히터(370)로 제어 신호를 송신하여, 각 히터에 의한 열 공급을 제어할 수 있다.
여기서, 제2히터(320)에 의해 제1혼련스크류부(110)에 공급되는 열은, 제1히터(310) 또는 제3히터(330)에 의해 각각의 이송스크류부에 공급되는 열보다 클 수 있다. 또한, 제4히터(340)에 의해 제2혼련스크류부(120)에 공급되는 열은, 제3히터(330) 또는 제5히터(350)에 의해 각각의 이송스크류부에 공급되는 열보다 클 수 있다. 그리고, 제6히터(360)에 의해 제3혼련스크류부(130)에 공급되는 열은, 제5히터(350) 또는 제7히터(370)에 의해 각각의 이송스크류부에 공급되는 열보다 클 수 있다.
제어부(미도시)는, 구동부(500)에 제어 신호를 송신하여, 제1혼련스크류부(110), 제2혼련스크류부(120), 제3혼련스크류부(130), 제1이송스크류부(210), 제2이송스크류부(220), 제3이송스크류부(230) 또는 제4이송스크류부(240)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
히터부(300)와 구동부(500)의 제어에 의해, 제1혼련스크류부(110)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 40~50%이고, 제2혼련스크류부(120)를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 50~80%이며, 제3혼련스크류를 통과할 때 수지에 대한 유리섬유의 분산율이 80%이상일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 제1단위스크류
20 : 제2단위스크류
30 : 제3단위스크류
110 : 제1혼련스크류부
120 : 제2혼련스크류부
130 : 제3혼련스크류부
210 : 제1이송스크류부
220 : 제2이송스크류부
230 : 제3이송스크류부
240 : 제4이송스크류부
300 : 히터부
310 : 제1히터
320 : 제2히터
330 : 제3히터
340 : 제4히터
350 : 제5히터
360 : 제6히터
370 : 제7히터
410 : 호퍼
420 : 사이드피더
500 : 구동부
20 : 제2단위스크류
30 : 제3단위스크류
110 : 제1혼련스크류부
120 : 제2혼련스크류부
130 : 제3혼련스크류부
210 : 제1이송스크류부
220 : 제2이송스크류부
230 : 제3이송스크류부
240 : 제4이송스크류부
300 : 히터부
310 : 제1히터
320 : 제2히터
330 : 제3히터
340 : 제4히터
350 : 제5히터
360 : 제6히터
370 : 제7히터
410 : 호퍼
420 : 사이드피더
500 : 구동부
Claims (11)
- 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기에 있어서,
호퍼로부터 합성수지를 전달 받아 이송하는 제1이송스크류부;
길이비가 0.9~1.7배인 상기 제1이송스크류부로부터 상기 합성수지를 전달 받고, 사이드피더로부터 상기 유리섬유를 포함하는 추가재료를 투입 받아, 상기 합성수지와 상기 추가재료를 1차로 혼련하여 제1혼합재료를 생성하며, 제1단위스크류와 제2단위스크류를 구비하고, 상기 제1혼합재료에서 상기 합성수지에 대한 상기 유리섬유의 분산율이 40~50%가 되도록 하는 제1혼련스크류부;
상기 제1혼련스크류부의 길이의 0.6~1.4배인 길이를 구비하고, 상기 제1혼련스크류부로부터 상기 제1혼합재료를 전달 받아 이송하는 제2이송스크류부;
상기 제1혼련스크류부의 길이의 0.7~1.5배인 길이를 구비하며, 상기 제2이송스크류부로부터 상기 제1혼합재료를 전달 받고, 상기 제1혼합재료를 2차로 혼련하여 제2혼합재료를 생성하며, 상기 제1단위스크류와 상기 제2단위스크류를 구비하고, 상기 제2혼합재료에서 상기 합성수지에 대한 상기 유리섬유의 분산율이 50~80%가 되도록 하는 제2혼련스크류부;
상기 제1혼련스크류부의 길이의 1.3~2.1배인 길이를 구비하고, 상기 제2혼련스크류부로부터 상기 제2혼합재료를 전달 받아 이송하는 제3이송스크류부;
상기 제1혼련스크류부의 길이의 0.3~1.1배인 길이를 구비하며, 상기 제3이송스크류부로부터 상기 제2혼합재료를 전달 받고, 상기 제2혼합재료를 3차로 혼련하여 최종혼합재료를 생성하며, 상기 제1단위스크류와 제3단위스크류를 구비하고, 상기 제2혼합재료에서 상기 합성수지에 대한 상기 유리섬유의 분산율이 80% 이상이 되도록 하는 제3혼련스크류부;
상기 제3혼련스크류부로부터 상기 최종혼합재료를 전달 받고, 상기 최종혼합재료를 배출구로 이송하는 제4이송스크류부;
상기 제1혼련스크류부, 상기 제2혼련스크류부, 상기 제3혼련스크류부, 상기 제1이송스크류부, 상기 제2이송스크류부, 상기 제3이송스크류부 또는 상기 제4이송스크류부 각각에 대해 열을 공급하는 제1히터, 제2히터, 제3히터, 제4히터, 제5히터, 제6히터 및 제7히터를 구비하는 히터부; 및
상기 제1혼련스크류부, 상기 제2혼련스크류부, 상기 제3혼련스크류부, 상기 제1이송스크류부, 상기 제2이송스크류부, 상기 제3이송스크류부 또는 상기 제4이송스크류부에 대한 회전 속도를 제어하고, 상기 제1히터, 상기 제2히터, 상기 제3히터, 상기 제4히터, 상기 제5히터, 상기 제6히터 및 상기 제7히터에 대한 열 공급을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제1이송스크류부, 상기 제1혼련스크류부, 상기 제2이송스크류부, 상기 제2혼련스크류부, 상기 제3이송스크류부, 상기 제3혼련스크류부와 상기 제4이송스크류부는 순차적으로 결합하며 회전축이 동일하고,
상기 제어부에 의한 회전 속도 제어와 열 공급 제어에 의해 상기 제1혼련스크류부, 상기 제2혼련스크류부 및 상기 제3혼련스크류부 각각에서 상기 합성수지에 대한 상기 유리섬유의 분산율이 유지되는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 삭제
- 청구항1에 있어서,
상기 제1단위스크류는, 복수 개의 날개로 구성되고, 회전축을 중심으로 하나의 날개에 대하여 상기 하나의 날개와 결합된 다른 날개가 10 내지 60도의 각도로 비틀려 있는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 청구항3에 있어서,
상기 제1단위스크류는, 상기 제1혼련스크류부에 2 내지 5개, 상기 제2혼련스크류부에 2 내지 5개 구비되는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 청구항3에 있어서,
상기 제1단위스크류는, 상기 제3혼련스크류부에 1 내지 3개 구비되는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 청구항3에 있어서,
상기 제3단위스크류는, 상기 제1단위스크류와 비교하여 각 날개의 비틀림 방향이 반대인 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 청구항6에 있어서,
상기 제3단위스크류는, 상기 제3혼련스크류부에 1 내지 3개 구비되는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 청구항1에 있어서,
상기 제2단위스크류는, 복수 개의 날개로 구성되고, 회전축을 중심으로 하나의 날개에 대하여 상기 하나의 날개와 결합된 다른 날개가 90도의 각도로 비틀려 있는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 청구항8에 있어서,
상기 제2단위스크류는, 상기 제1혼련스크류부에 1 내지 3개, 상기 제2혼련스크류부에 1 내지 3개 구비되는 것을 특징으로 하는 유연한 유리섬유(Glass Wool)를 포함하는 플라스틱 재료 제조용 압출기.
- 삭제
- 삭제
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