KR19980065058A

KR19980065058A - 발포합성수지판재의 연속성형방법 및 장치

Info

Publication number: KR19980065058A
Application number: KR1019980023298A
Authority: KR
Inventors: 윤규태
Original assignee: 윤인선; 미포화학 주식회사
Priority date: 1998-06-20
Filing date: 1998-06-20
Publication date: 1998-10-07
Also published as: WO1999067471A3; AU4654999A; WO1999067471A2

Abstract

본 발명은 발포합성수지판재의 연속성형방법 및 장치(The manufacturing processes for a continuous molding of foaming plastic board and its equipements)에 관한 것으로, 예비발포립에 의하여 발포합성수지판재를 연속성형할 수 있도록 하기 위하여 예비발포립을 건류증기에 의하여 발포성형시키며 판상으로 연속충진하여 발포합성수지판재(100)를 성형함과 더불어 이송하는 충진이송수단(10)과, 상기 충진이송수단(10)에 의하여 발포성형된 발포합성수지판재(100)를 증숙성형하는 증숙성형수단(20) 및, 상기 증숙성형수단(20)을 통하여 증숙성형된 발포합성수지판재(100)를 일정한 크기로 절단하는 커터와 같은 재단장치(30)로 구성한 것이다.

따라서, 본 발명은 발포단열합성수지판재를 연속 발포성형 할 수 있으며, 상, 하면의 발포립이 절단상태가 아닌 온전한상태의 입자로 유지되어 그 결합강도가 우수하며, 물기를 흡수하지 않는 등 내수성이 향상되는 한편, 사용목적에 따른 두께 및 폭의 조절이 용이하여 그 대응성이 우수한 것이다.

Description

발포합성수지판재의 연속성형방법 및 장치

본 발명은 발포합성수지판재의 연속성형방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예비발포립에 의하여 발포합성수지판재를 연속성형할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

일반적으로, 발포합성수지판재 즉, 비드공법에 따른 포리스티렌판재(통칭, 스티로폴 이라함)는 일반적으로 1 차 발포된 예비발포립(EPS: Expandable Poly stylene)을 일정한 형태의 성형틀에서 고온의 스팀에 의하여 증숙발포성형한 후 성형된 제품을 일정한 두께로 절단하므로 판재가 생산되고 있다.

이상과 같은 비드공법에 의하여 생산된 발포합성수지판재는 일반적으로 건축물의 단열재로 사용되는 것으로서, 그 중량이 가볍고 콘크리트에 비하여 단열 능력이 매우 우수하며 가격이 저렴하여 대부분의 건축물 시공 또는 포장 및 완충재로 사용되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 비드공법에 의하여 생산된 발포합성수지판재는 예비발포립을 증숙발포성형 후 일정한 크기로 절단함으로 인하여 절단부위의 발포립이 독립적인 형상을 유지하지 못하고 절단된 상태로서 내측 발포립과의 결합력이 미약하며 표면강도가 약하여 수분을 쉽게 흡수하므로서 내수성이 약한 문제점이 있다.

또한, 기존의 비드공법에 의한 판재 제법은 그 과정이 불연속적으로 이루어지므로 생산성이 낮고, 별도의 공정과 장치로서 절단해야 하며, 발포합성수지판재의 규격에 따른 별도의 금형을 구비하여야 하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 발포합성수지판재를 연속 발포성형함과 더불어 상,하면의 발포립의 결합강도가 향상되도록 한 것이다.

특히, 본 발명은 예비발포립을 110℃∼140℃의 건류증기에 의하여 발포성형시키며 부압에 의하여 성형실에 충진하여 판상의 발포합성수지판재를 연속성형함과 더불어 연속성형된 상기 발포합성수지판재를 이송시키는 충진이송과정과, 상기 충진이송과정을 통하여 성형된 발포합성수지판재를 70℃∼120℃의 온도로 일정 시간동안 증숙성형하는 증숙발포과정 및, 상기 증숙성형과정을 통하여 증숙성형된 발포합성수지판재를 일정한 크기로 절단하는 재단과정으로 이루어진 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 측 단면도

도 2 는 본 발명에 따른 충진이송수단의 일 실시예를 보인 사시도

도 3 은 본 발명에 따른 충진이송수단과 증숙성형수단의

다른 실시예를 보인 측 단면도

도 4 는 본 발명에 따른 코팅수단의 일 실시예를 보인 측 단면도

도 5 는 본 발명에 따른 냉각수단의 일 실시예를 보인 측 단면도

도 6 은 본 발명에 따른 냉각수단의 다른 실시예를 보인 측 단면도

도 7 은 본 발명에 따른 요철성형수단의 일 실시예를 보인 사시도

도 8 은 본 발명에 따른 요철성형수단의 다른 실시예를 보인 사시도

도 9 는 본 발명에 따른 프린팅수단의 일 실시예를 보인 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 충진이송수단

11 : 발포립공급관 12 : 건류증기공급관

13 : 성형실

13a: 상부성형판 13b: 성형실측판

14 : 이송수단

14a: 구동로울러 14b: 이송벨트 14b': 배기공

14c: 지지판 14d: 크리너

15 : 배기부

20 : 증숙성형수단

21 : 증숙성형실 21a: 관로 24 : 이송수단

30 : 재단장치 40 : 합지수단

50 : 냉각장치 51 : 냉각실 51a: 관로 52 : 에어노즐

60 : 요철성형수단 61 : 리브로울러 62 : 요철로울러

70 : 프린팅수단 71 : 프린팅로울러 72 : 잉크공급부

80 : 코팅수단

100 : 발포합성수지판재 100a: 예비발포립

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 측 단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 충진이송수단의 일 실시예를 보인 사시도로서, 본 발명은 예비발포립을 110℃∼140℃의 건류증기에 의하여 발포성형시키며 판상으로 연속충진하여 발포합성수지판재(100)를 성형함과 더불어 이송하는 충진이송수단(10)과, 상기 충진이송수단(10)에 의하여 발포성형된 발포합성수지판재(100)를 70℃∼120℃의 온도에서 증숙성형하는 증숙성형수단(20) 및, 상기 증숙성형수단(20)을 통하여 증숙성형된 발포합성수지판재(100)를 일정한 크기로 절단하는 커터와 같은 재단장치(30)로 구성한 것이다.

여기서, 상기 충진이송수단(10)은 호퍼의 예비발포립(100a)을 공급하는 발포립공급관(11)과, 상기 발포립공급관(11)을 통하여 공급되는 예비발포립(100a)이 발포성형되게 110℃∼140℃의 건류증기를 공급하는 건류증기공급관(12)과, 상기한 바와 같이 건류증기에 의하여 발포성형되는 예비발포립(100a)이 판상의 발포합성수지판재(100)로 성형되게 충진공간을 형성하는 성형실(13) 및, 상기 성형실(13)에서 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 성형이 연속적으로 이루어지게 이송시키는 이송수단(14)으로 구성하되, 상기 성형실(13)은 부압형성을 위하여 공기를 배기시키는 배기부(15)를 구비한 상부성형판(13a)과 좌,우성형실측판(13b)으로 구성되고, 상기 이송수단(14)은 통상의 구동수단에 의하여 구동되는 구동로울러(14a)와 상기 구동로울러(14a)에 감겨돌며 표면에 성형실(13)의 공기배기를 위한 다수의 배기공(14b')들이 천공형성된 이송벨트(14b)와 상기 이송벨트(14b)가 처지지 않게 지지하며 성형실(13)의 부압형성을 위하여 공기를 배기하는 배기부(15)를 구비한 지지판(14c)으로 구성한 것이다.

그리고, 상기 증숙성형수단(20)은 예비발포립(100a)이 발포성형된 발포합성수지판재(100)가 통과하는 통로를 형성하며 가열수단에 의하여 70℃∼120℃의 온도로 가열되는 증숙성형실(21)을 형성하되, 상기 가열수단은 증숙성형실에 열매체유가 순환되는 관로(21a)를 형성하거나, 증숙성형실(21)과 히터를 일체로 형성한 것이다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 다른 실시예로는 도 3 에 도시된 바와 같이 성형실(13)의 상측에도 하측과 동일하게 구성된 이송수단(14)을 구비한 것으로 예비발포립(100a)이 발포성형되며 충진되어 성형된 발포합성수지판재(100)의 이송이 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

그리고, 증숙성형수단(20)의 상하에 통상의 구동수단에 의하여 구동되는 이송벨트로 이루어진 이송수단(24)을 구비한 것으로, 증숙성형과정에 있어서 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 이송이 용이하게 한 것이며, 상기 중숙성형실(13)은 열전달이 용이하게 알루미늄재질을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 도 2 에 도시된 바와 같이 충진이송수단(10)과 증숙성형수단(20)의 좌, 우성형실측판(13b)을 착탈이 용이하게 함과 더불어 좌우 이동이 가능하게 한 것으로 생산하는 제품보다 두꺼운 발포합성수지판재(100)를 성형하고자 할 경우에는 좌, 우성형실측판(13b)을 생산하고자 하는 크기로 교환하고, 생산하는 제품보다 폭이 넓은 발포합성수지판재(100)를 성형하고자 할 경우에는 좌, 우성형실측판(13b)을 후퇴시켜 생산하고자 하는 제품의 폭과 일치하게 조절한다.

또한, 상기 충진이송수단(10)과 증숙성형수단(20)에 구비되는 이송수단(14)에는 이송벨트(14b)와 접하는 크리너(14d)를 구비한 것으로, 상기 크리너(14b)는 스크레이퍼 또는 브러쉬 형태로 이루어진 것으로서 이송벨트(14b)에 잔류한 발포립을 제거할 수 있게 한 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 4 에 도시된 바와 같이 증숙성형수단(20)의 후방에 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 상하면에 결합재를 스프레이처리하여 코팅처리하므로서 상기 발포합성수지판재(100) 상하면의 결합력이 향상되게 하는 코팅수단(80)을 구비한 것으로서, 발포성형된 발포합성수지판재(100) 상하면의 발포립의 결합강도가 향상됨과 더불어 수분의 침투가 방지되어 내수성이 향상되게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 1 에 도시된 바와 같이 증숙성형수단(20)과 재단장치(30) 사이에 발포성형되는 발포합성수지판재(100)의 사용목적에 따라 상,하면에 증착필름, 합성수지필름, 합성수지시트, 알루미늄필름, 직물시트 등을 합지할 수 있도록 한 합지수단(40)을 구비한 것으로서, 발포성형된 발포합성수지판재(100)를 다양한 용도로 사용할 수 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 5 와 도 6 에 도시된 바와 같이 증숙성형수단(20)의 후방에 발포성형되는 발포합성수지판재(100)의 상, 하면을 냉각하는 냉각수단(50)을 구비한 것으로, 상기 냉가수단(50)은 냉각수가 순환되는 관로(51a)를 일체로 형성한 냉각실(51)로 형성하거나 발포합성수지판재(100)의 상하면에 에어노즐(52)를 구비하여 공냉에 의하여 냉각할 수 있도록 한 것으로서, 증숙성형수단(20)의 증숙성형실(21)을 통과한 발포합성수지판재(100)의 상, 하면을 급냉시켜 주므로서 상기 상, 하면의 조직이 치밀하게 형성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 7 과 도 8 에 도시된 바와 같이 절단장치(30)의 전방에 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 상하면에 요철을 성형하는 요철성형수단(60)을 구비한 것으로, 상기 요철성형수단(60)은 사용목적에 따라 발포합성수지판재(100)의 상하면에 리브를 성형하고자 할 경우에는 리브로울러(61)를 상하로 구비하고, 단순 요철을 성형하고자 할 경우에는 요철로울러(62)를 상하로 구비하며, 특수무늬를 각인하고자 할 경우에는 무늬로울러를 상하에 구비한 것으로, 상기 로울러는 증기, 열매체유 또는 히터와 같은 가열수단에 의하여 일정한 온도로 가열되어 지는 것이다. 이상과 같이 여러종류의 특수로울러를 구비하므로 사용목적에 따라 다양한 종류의 제품을 생산할 수 있으며, 상기한 바와 같은 특수로울러에 의한 각인 작업완료 후 합성수지판재(100) 표면의 안정화를 위하여 별도의 냉각로울러를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 9 에 도시된 바와 같이 절단장치(30)의 전방에 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 상하면에 그림 또는 문자를 인쇄할 수 있게 프린팅로울러(71)와 잉크공급부(72)로 구성된 프린팅수단(70)을 구비한 것으로서, 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 상하면에 상표 등을 인쇄할 수 있어 생산회사의 상표를 널리할 수 있으며, 또한 다양한 그림 또는 문양등을 인쇄하므로서 상품성이 향상되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 발포합성수지판재의 생산과정을 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 충진이송수단(10)과 증숙성형수단(20) 및 재단장치(30)로 구성된 본 발명은 작업을 실시하기 전에 배기부(15)의 공기 배출에 의한 부압이 성형실(13)의 입구 즉, 발포립공급관(11)으로 작용되게 성형실(13)의 단면적과 동일한 크기의 막음재를 구비하여 상기 성형실(13)의 입구를 막은 후 생산 작업을 실시한다.

이상과 같이 준비가 완료된 상태에서 장치를 작동시키면 발포립공급관(11)을 통하여 예비발포립(100a)이 공급되고 배기부(15)를 통하여 성형실(13)의 배기가 이루어지며 이송벨트(14b)에 의하여 막음재가 성형실 내측으로 이동되는데, 상기 막음재가 배기부(15)를 통과하는 시점부터 성형실(13)에 부압이 형성되게 되고, 상기 부압에 의하여 발포립공급관(11)을 통하여 공급되는 예비발포립(100a)이 배기부(15) 부근에서 판상의 발포합성수지판재(100)로 충진 성형되는 것이다. 이때, 충진되는 예비발포립(100a)은 건류증기공급관(12)을 통하여 공급되는 110℃∼140℃의 건류증기에 의하여 발포성형되며 충진된다.

그리고, 배기부(15) 부근에서 발포성형되는 예비발포립(100a)에 의하여 판상으로 성형된 발포합성수지판재(100)는 이송벨트(14b)에 의하여 이동되므로 상기 배기부(15) 부근에서 연속적으로 발포합성수지판재(100)가 성형되게 되는 것이다.

상기 충진이송수단(10)의 성형실(13)에서 성형된 발포합성수지판재(100)는 열매체유가 순환되는 관로(21a)로 이루어진 가열수단 또는 증기열에 의한 가열이나 히터와 같은 가열수단을 구비하며 일정한 길이로 형성된 증숙성형실(21)을 통과하면서 70℃∼120℃의 온도에 의하여 증숙성형되는 것이다.

상기 증숙성형수단(20)의 증숙성형실(21)에서 증숙성형되어 배출되는 발포합성수지판재(100)는 커터와 같은 재단장치(30)에 의하여 일정한 길이로 재단되므로 완성된 제품이 되는 것이다.

한편, 다른 실시예를 통하여 소개한 바와 같이 발포합성수지판재(100)의 상, 하면에 결합재를 코팅하는 코팅수단(80)과, 증착필름, 합성수지필름, 합성수지시트, 알루미늄필름, 직물 등을 합지 또는 접합하는 합지수단(40)과, 요철성형수단(60)및 프린팅수단(70)을 구비하므로 다양한 용도의 발포합성수지판재(100)를 생산할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 발포 단열판재를 연속 발포성형 할 수 있으며, 상, 하면의 발포립이 절단상태가 아닌 입자상태를 유지하므로 그 결합강도가 우수하며, 사용목적에 따라, 두께 및 폭의 조절이 용이하여 그 대응성이 우수한 매우 유용한 것이다.

Claims

예비발포립을 110℃∼140℃의 건류증기에 의하여 발포성형시키며 부압에 의하여 성형실에 충진하여 판상의 발포합성수지판재를 연속성형함과 더불어 연속성형된 상기 발포합성수지판재를 이송시키는 충진이송과정과,

상기 충진이송과정을 통하여 성형된 발포합성수지판재를 70℃∼120℃의 온도로 일정 시간동안 증숙성형하는 증숙발포과정 및,

상기 증숙성형과정을 통하여 증숙성형된 발포합성수지판재를 일정한 크기로 절단하는 재단과정으로 이루어진 발포합성수지판재의 연속성형방법.
예비발포립을 110℃∼140℃의 건류증기에 의하여 발포성형시키며 판상으로 연속충진하여 발포합성수지판재(100)를 성형함과 더불어 이송하는 충진이송수단(10)과, 상기 충진이송수단(10)에 의하여 발포성형된 발포합성수지판재(100)를 70℃∼120℃의 온도로 증숙성형하는 증숙성형수단(20) 및, 상기 증숙성형수단(20)을 통하여 증숙성형된 발포합성수지판재(100)를 일정한 크기로 절단하는 커터와 같은 재단장치(30)로 구성하되, 상기 증숙성형수단(20)은 예비발포립(100a)이 발포성형된 발포합성수지판재(100)가 통과하는 통로를 형성하며 가열수단에 의하여 70℃∼120℃의 온도로 가열되는 증숙성형실(21)을 형성하여 구성된 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 2 에 있어서, 상기 충진이송수단(10)은 호퍼의 예비발포립(100a)을 공급하는 발포립공급관(11)과, 상기 발포립공급관(11)을 통하여 공급되는 예비발포립(100a)이 발포성형되게 건류증기를 공급하는 건류증기공급관(12)과, 상기한 바와 같이 건류증기에 의하여 발포성형되는 예비발포립(100a)이 판상의 발포합성수지판재(100)로 성형되게 충진공간을 형성하는 성형실(13) 및, 상기 성형실(13)에서 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 성형이 연속적으로 이루어지게 이송시키는 이송수단(14)으로 구성하되;

상기 성형실(13)은 부압형성을 위하여 공기를 배기시키는 배기부(15)를 구비한 상부성형판(13a)과 좌,우성형실측판(13b)으로 구성하고, 상기 이송수단(14)은 통상의 구동수단에 의하여 구동되는 구동로울러(14a)와 상기 구동로울러(14a)에 권취되며 표면에 성형실(13)의 공기배기를 위한 다수의 배기공(14b')들이 천공형성된 이송벨트(14b)와 상기 이송벨트(14b)가 처지지 않게 지지하며 성형실(13)의 부압형성을 위하여 공기를 배기하는 배기부(15)를 구비한 지지판(14c)으로 구성한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 3 에 있어서, 성형실(13)의 상측에도 하측과 동일하게 구성된 이송수단(14)을 구비하고, 증숙성형수단(20)의 상하에 통상의 구동수단에 의하여 구동되는 이송벨트로 이루어진 이송수단(24)을 구비한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 3 에 있어서, 충진이송수단(10)과 증숙성형수단(20)의 좌, 우성형실측판(13b)을 착탈이 용이하게 함과 더불어 좌우 이동이 가능하게 한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 2와 3, 4 및 5 에 있어서, 증숙성형수단(20)의 후방에 발포성형된 발포합성수지단열재(100)의 상하면에 결합재를 코팅처리하여 결합력이 향상과 미장효과를 높일 수 있게 하는 코팅수단(80)을 구비한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 2와 3, 4, 5 및 6 에 있어서, 증숙성형수단(20)과 재단장치(30) 사이에 발포성형되는 발포합성수지판재(100)의 상,하면에 증착필름, 알루미늄필름, 직물시트 등을 합지할 수 있도록 한 합지수단(40)을 구비한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 2와 3, 4, 5 ,6 및 7 에 있어서, 증숙성형수단(20)의 후방에 발포성형되는 발포합성수지판재(100)의 상, 하면을 냉각하는 냉각수단(50)을 구비한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 2와 3, 4, 5, 6 , 7 및 8 에 있어서, 절단장치(30)의 전방에 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 상하면에 요철을 성형하는 요철성형수단(60)을 구비한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.
청구항 2와 3, 4, 5, 6, 7 및 8 에 있어서, 절단장치(30)의 전방에 발포성형된 발포합성수지판재(100)의 상하면에 그림 또는 문자를 인쇄할 수 있게 프린팅수단(70)을 구비한 것을 특징으로 하는 발포합성수지판재의 연속성형장치.