KR0121066Y1 - 섬유 폐기물을 이용한 판재의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폴리에스테르 재질의 섬유폐기물과 나이론 재질의 섬유폐기물을 이용한 판재의 제조장치에 관한 것으로, 제 1 절단기(11), 제 1 송풍기(12), 저장호퍼(13), 타면기(14), 제 2 송풍기(15), 평탄기(16), 압착기(17) 및 제 2 절단기(18)가 연속적으로 구성되어 상기 2가지의 섬유폐기물중의 하나인 1 폐섬유로 된 반제품 상태의 제 1 중간판재를 제조해 주는 제 1 중간판재라인(10)과, 상기 제 1 중간판재라인(10)과 구성이 동일하면서 병렬상태로 설치되어 상기 2 가의 섬유폐기물중의 나머지 하나인 제 2 폐섬유로 만들어진 반제품 상태의 제 2 중간판재를 제조해주는 제 2 중간판재라인(20) 및, 상기 각 라인에서 제조된 제 1 중간판재와 제 2 중간판재를 2 겹으로 압착하여 완성해 주는 완성라인(30)이 연속적인 일체의 과정으로 구성됨으로써, 섬유 폐기물을 투입하면 자동적이고 연속적인 일체의 과정에 의해 완제품의 판재를 제조할 수 있고, 또한 상이한 섬기물로 된 반제품 형태의 2 판재를 서로 합판함으로써 복합적인 물성을 갖는 판재를 제조할 수 있는 것이다.

Description

섬유폐기물을 이용한 판재의 제조장치

제 1 도(a)는 본 고안에 따른 제조장치의 개략적인 전체 구성도.

(b)는 제 1 도 (a)의 A부 확대 단면도.

(c)는 제 1 도 (b)의 B부 확대 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

10:제 1 중간판재라인1:제 1 절단기

12:제 1 송풍기2:저장호퍼

14:타면기15:제 2 송풍기

16:평탄기17:펀칭라인

18:제 2 절단기19:제 2 중간판재

30:완성라인31:융착기

31a:가열수단32:압축롤

33:냉각기34:제 3 절단기

본 고안은 섬유 폐기물을 이용한 판재의 제조장치에 관한 것으로, 특히 섬유 폐기물을 투입하면 자동적이고 연속적인 일체의 과정에 의해 완제품의 판재를 제조할 수 있으며, 서로 다른 물성을 갖는 섬유 폐기물로 된 2개의 반제품 형태의 판재를 서로 합판함으로써 복합적인 물성을 갖는 판재를 제조해 주도록 한 제조장치에 관한 것이다.

산업화의 진전에 따라 다종다양한 제품들이 양산되는 만큼 그에 부수적으로 여러 산업현장에서는 각종의 부산물 또는 폐기물이 다량 배출되고 있다. 이러한 부산물 또는 폐기물의 대표적인 것으로는 섬유 폐기물, 플라스틱 폐기물 등이 있는데, 이들은 그대로 단순 폐기될 때 막대한 자원을 낭비하게 됨은 물론 환경오염을 유발시키게 되어 최근에는 심각한 사회문제로 비화되기에 이르렀다. 따라서 이들 폐기물을 산업원료로 재활용함으로써 자원의 낭비를 막고 환경오염을 방지해주기 위한 여러 방안과 노력들이 있어 왔다.

그동안 합성섬유 폐기물이나 플라스틱 폐기물은 이를 가열, 가압하여 열융착이켜 판재를 만드는 원료로 많이 사용되어 왔는데, 이와 관련있는 종래의 합성섬유폐기물을 이용한 판재의 제조장치 또는 제조방법으로 특허 출원 제 87-13051호(1987. 11. 20일 출원) 폐 합성섬유판재 제조장치등과 같은 다수의 발명 혹은 고안이 있었다. 이들 발명 및 고안 등은 섬유 폐기물을 가압롤러 등을 사용하여 압축 및 가열하여 열융착시킴으로써 판재를 제조하는 공정 혹은 장치에 관한 것으로, 그 발명 또는 고안의 내용이 일부 공정 혹은 장치에 관한 것일 뿐 전체의 공정을 연속적으로 수행해 줄 수 있는 것은 아니었다.

즉, 종래의 섬유 폐기물을 이용한 판재 제조장치는, 전체적인 제조공정을 처음부터 끝까지 연속적으로 일괄 수행해 주도록 된 장치가 없었기 때문에, 각 각단계별 제조공정을 별개의 장치에서 별도로 수행하는 번거러운 여러 과정을 거쳐야만 완제품을 제조할 수가 있었던 것이다. 예컨대 종래의 장치에서는 폐섬유 절단장치에서 섬유 폐기물을 필요한 소정의 크기로 절단하고, 절단된 섬유 폐기물을 별도의 성형장치에 이송, 투입하여 성형하도록 되어 있는 바, 이와 같이 종래의 장치에서는 각 단계별 제조과정이 자동으로 연속 수행되지 못하고 중간 중간에 각 공정을 연결시키기 위한 많은 수작입이 필요하여 작업공정이 번거로운 문제점이 있었던 것이다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 섬유 폐기물을 투입하면 자동적이고 연속적인 일체의 과정에 의해 완제품의 판재를 제조할 수 가 있고, 또한 서로 다른 물성을 갖는 2 가지의 섬유 폐기물로 된 반제품 형태의 2 판재를 서로 합판함으로써 복합적인 물성을 갖는 판재를 제조해 줄 수 있도록 한 섬유폐기물을 이용한 판재제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 섬유폐기물을 이용한 판재의 제조장치는, 판재를 제조하는데 사용되는 원료로서 폴리에스테르 재질로 이루어진 섬유폐기물과 나이론 폐기물로 이루어진 섬유폐기물을 이용하는 바, 여기서 설명의 편의상, 예컨대 폴리에스테르 폐기물로 이루어진 폐섬유를 제 1 폐섬유라 한다면, 나머지 하나인 나이론 폐기물로 이루어진 폐섬유는 제 2 폐섬유를 지칭하는 것이 되는데, 이러한 지정은 상기와 반대로 특정지울 수도 있다.

이러한 특정은 제조공정의 특정상 어느 한쪽을 반드시 지정할 수 있는 것이 아니고, 또한 그 설명의 편의를 도모하기 위해 이하에서는 단순히 2 종류의 폐섬유를 전제로 하면서, 제 1 폐섬유 및 제 2 폐섬유라 칭하기로 한다.

상기한 바와 같은 원료를 사용하는 본 고안의 장치는, 상기 제 1 폐섬유를 소정의 크기로 절단해 주는 제 1 절단기, 상기 절단기로 1부터 절단되어 나오는 제 1 폐섬유를 불어서 다음 단계로 이송시켜 주는 제 1 송풍기, 이 송풍기에 의해 이송되어 온 제 1 폐섬유를 저장하여 일정량씩 다음 단계로 투입시켜 주는 저장호퍼, 저장호퍼로부터 투입된 제 1 폐섬유를 타면해 주는 타면기, 상기 타면기로부터 타면되어 나오는 제 1 폐섬유를 불어서 다음 단계로 이송시켜 주는 제 2 송풍기, 타면된 제 1 폐섬유를 일정 두께로 평탄하게 깔아주는 평탄기, 평탄하게 깔아진 제 1 폐섬유를 콘베이어상에서 이송시켜 주면서 두들겨서 압착시켜 주는 압착기 및, 평판상으로 압착된 제 1 폐섬유를 콘베어어에의한 이송중에 일정크기로 절단하여 주는 제 2 절단기로 구성되어 제 1 폐섬유 중간판재를 제조해 주는 제 1 중간판재 라인과; 상기 제 1 중간 판재라인과 동일한 장치가 병렬설치되어 제 2 폐섬유를 중간판재로 제조하는 제 2 중간판재라인; 상기 제 1 및 제 2 중간파재라인으로부터 콘베이어에 의해 공급되는 2 개의 중간판재를 가열·압축시켜 2 겹으로 융착시키는 융착기; 융착된 판재를 가열상태에서 더욱 압착시켜 주는 압착롤; 가열 압착된 판재를 냉각시켜 주는 냉각기 및; 소정의 규격으로 절단하여 완성시켜 주는 제 3 절단기가 연속적인 라인으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 제조장치는, 폴리에스테르 폐기물과 나이론 폐기물로 이루어진 2 종류의 섬유폐기물을 각각의 중간 판재라인에 투입하여 주면, 자동적이고 연속적인 일체의 과정에 의해 상이한 2 종류의 섬유폐기물로 구성된 복합판재를 수작업이 없이 제조해 줄 수가 있는데, 이에 따라 각 단계별 제조과정이 자동으로 연속 수행되지 못하고 중간 중간에 각 공정을 연결시켜 주기 위해 많은 수작업이 필요하였던 종래 장치에서의 번거로움을 해소시켜 줄 수 있게 되는 것이다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

본 고안의 장치에서 사용하는 섬유폐기물이란 폴리에스테르 재질로 이루어진 섬유폐기물과 나이론 재질로 이루어진 섬유폐기물을 제 1 폐섬유라 칭하고, 나이론 재질로 이루어진 섬유폐기물을 제 2 폐섬유라 칭하기로 한다. 물론 이들의 특정을 서로 바꾸어 칭하여도 본 고안에 따른 장치를 사용하여 최종생산물인 판재를 만들어내는데에 전혀 문제가 없다. 따라서, 제 1 및 제 2 폐섬유라 칭하는 것을 설명의 편의만을 위한 것이다.

제 1 도는 본 고안에 따른 섬유폐기물을 이용한 판재의 제조장치를 개략적으로 도시한 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 본 고안의 장치는 상기 제 1 폐섬유를 사용하여 반재품 상태의 제 1 중간판재를 제조해 주기 위한 제 1 중간판재라인(10)과, 상기 제 1 중간판재라인(10)과 장치구성이 동일하게 병렬적으로 설치되어 제 2 폐섬유를 사용하여 반제품 상태의 제 2 중간판재를 제조해주기 위한 제 2 중간판재라인(20) 및, 상기 각 라인에서 제조된 제 1 중간판재와 제 2 중간판재를 2 겹으로 압착하여 완성해 주는 완성라인(30)으로 크게 구성되어 있다.

상기에서 제 1 중간판재라인(10)은 제 1 폐섬유를 소정의 크기로 절단해 주는 제 1 절단기(11)와, 상기 제 1 절단기에 의해 절단된 제 1 폐섬유를 불어서 이송관을 통해 다음단계로 이송시켜 주는 제 1 송풍기(12), 이 제 1 송풍기(12)에 의해 이송되어 온 제 1 폐섬유를 저장하여 일정량씩 다음 단계로 투입시켜 주는 저장호퍼(13), 저장호퍼로 투입된 제 1 폐섬유를 부드럽게 타면해 줌과 동시에 분진 등을 제거해 주는 타면기(14), 상기 타면기로부터 타면되어 나오는 제 1 폐섬유를 불어서 이송관을 통해 다음 단계로 이송시켜 주는 제 2 송풍기(15), 타면된 제 1 폐섬유를 콘베이어상에 일정 두께로 평탄하게 깔아주는 평탄기(16), 콘베이어상에 평탄하게 깔아진 제 1 폐섬유를 이송시켜 주면서 양면으로 두들겨서 압착시켜 주는 압착기(17) 및, 상기 편판상으로 어느 정도 압착된 제 1 폐섬유를 콘베이어에 의한 이송중에 일정크기로 절단하여 주는 제 2 절단기(18)가 이송관 및 콘베이어에 의해 연속적으로 연결된 구성으로 되어 있다.

상기의 제 1 절단기(11)는 투입된 섬유폐기물을 적정한 크기로 잘라 줌으로써 후공정에서 엉키지 않고 고르게 평판상으로 펼쳐 줄 수 있게 해 주는 것으로, 상기 섬유폐기물이 실(실)인 경우에는 10㎝정도의 길이로, 천(천)인 경우에는 사방 약 5㎝정도의 크기로 조정하여 잘라 줄 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 타면기(14)는 소위 윌로우 머신이 사용될 수 있고, 상기 평탄기(16)는 폐섬유를 200㎝정도의 두께로 평탄하게 콘베이어상에 연속적으로 깔아 줄 수 있으면 적당하며, 상기 압착기(17)는 콘베이어상의ㅣ 폐섬유를 계속적으로 두들겨 고르게 어느 정도 압착된 상태로 만들어 주는 것으로, 번저 어느 한쪽면을 두들겨 주는 제 1 압착기(17a)와, 콘베이어상으로 이송시키면서 뒤집어 다른쪽 면을 두들겨 주는 제 2 압착기(17b)로 구성되어 양면을 고르게 가압하여 균일하게 더욱 압착된 상태로 만들어 주도록 되어 있다.

예컨대, 상기 평탄기(16)에서 200㎜정도로 깔아진 폐섬유를 1차 압착기(17a)에서 70㎜정도로 압착해 주고, 2차 압착기(17b)에서 다시 15-20㎜정도로 압착해 줄 수가 있다.

그리고, 상기 제 2 중간판재라인(20)은 제 1 중간판재라인(10)과 그 구성이 동일하면서 이에 병렬적으로 설치된 것으로, 이와 같이 제 1 및 제 2 라인(10, 20)이 병렬설치되어 있으므로, 각각의 라인에 서로 다른 2 종류의 섬유폐기물을 동시에 투입하여 연속적으로 판재를 만들 수 있게 해 준다. 예컨대 제 1 중간판재라인(10)에 상기에서 구분한 제 1 폐섬유인 폴리에스테르 합성폐섬유를 투입하여, 주는 경우에는 제 2 중간판재라인(20)에는 나이론 폐섬유를 투입하여, 2 종류의 중간판재를 동시에 제조해 줄 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 각 중간판재의 두께는 각 라인의 저장호퍼(13)에서 공급량을 조정함으로써 조절해 줄 수가 있고, 이에 다라 2 가지 중간판재가 합판되어 최종적인 완제품의 두께가 결정되어지게 된다.

상기의 제 1 중간판재라인(10)과 제 2 중간판재라인(20)에서 제조된 각 중간판재들은 완성라인(30)에서 서로 2 겹으로 합쳐져서 융착되고 압착되어 완제품 판재가 최종적으로 제조되게 되는데, 이 완성라인(30)은 상기 제 1 및 제 2 중간판재라인(10, 20)으로부터 콘베이어에 의해 공급되는 2 개의 중간판재를 가열·압착시켜 2 겹으로 융착시켜 주는 융착기(31), 융착된 판재를 가열상태에서 더욱 압착시켜 주는 압축롤(32), 가열 압축된 판재를 냉각시켜 주는 냉각기(33), 소정의 규격으로 절단하여 완성시켜주는 제 3 절단기(34)가 연속적으로 연결된 구성으로 되어 있다.

여기에서 상기 융착기(31)는 가열수단(31a)이 갖추어져 있어 중간판재의 접착될 면을 미리 가열하고, 가열된 면을 서로 맞대어 눌러 줌으로써 융착시켜 줄 수 있도록 되어 있는데, 상기 가열수단(31a)은 210-240℃의 온도로 유지되게 하는 것이 적절하다. 또 상기 압축롤(32)은 일면 탱크롤이라고 하는 것으로 다수개의 롤로 구성되어 판재의 양면에서 200-230℃의 온도상태에서 강한 압력으로 눌러서 판재를 더욱 압축시켜 주는데, 앞공정에서 30-40㎜두께로 되어 있던 판재를 7-19㎜정도로 압축시켜 줄 수 있게 된다.

이와 같이 가열·압착된 판재는 0℃이하로 유지되는 상기 냉각기(33)에서 냉각되고 상기 제 3 절단기(34)에서 소정의 규격으로 절단되어 완제품을 이루게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 구성된 본 고안의 조제장치는, 각 단위공정장치들이 이송관이나 콘베이어에 의해 연결되어 있어, 각 단계별 제조과정을 종래와 같이 수작업으로 연결시켜 주지 않아도 전체 제조공정이 처음부터 끝가지 자동적으로 연속 수행되기 때문에, 번거러움이 없는 완전자동화작업이 이루어지게 된다.

또한, 상기 본 고안의 제조장치는, 중간판재를 제조하기 위한 라인이 동일한 구성으로 2 개가 병렬적으로 설치되어 있으므로, 2 종류의 섬유 폐기물을 상기 각가의 라인에 각가 투입하여 주면 2 종류의 중간판재가 동시에 제조되기 때문에, 전체적으로 단절됨이 없이 자동적이고 연속적인 일체의 과정에 의해 상이한 2 종류의 섬유폐기물로 구성된 복합판재를 수작업이 없이 연속적으로 제조해 줄 수 있개 된다.

한편, 본 고안의 장치를 사용하여 만들어진 섬유판재는 성분이 다른 2 가지의 폐섬유가 서로 합판되어 만들어지게 되므로, 서로 합하여져 만들어진 합판은 복합적인 물성을 갖게 되어 그 기계적인 성질을 향상시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 폴리에스테르재질로 구성된 폐섬유와 나이론 재질로 구성된 폐섬유중의 하나로 이루어진 제 1 폐섬유를 소정의 크기로 절단해 주는 제 1 절단기(11), 상기 절단기로부터 절단되어 나오는 제 1 폐섬유를 불어서 다음 단계로 이송시켜 주는 제 1 송풍기(12), 이 송풍기에 의해 이송되어온 제 1 폐섬유를 저장하여 일정량씩 다음 단계로 투입시켜 주는 저장호퍼(13), 이 저장호퍼로부터 투입된 제 1 폐섬유를 타면해 주는 타면기(14), 상기 타면기로부터 타면되어 나오는 제 1 폐섬유를 불어서 다음단계로 이송시켜 주는 제 2 송풍기(15), 타면된 제 1 폐섬유를 일정 두께로 평탄하게 깔아주는 평탄기(16), 평탄하게 깔아진 제 1 폐섬유를 콘베이어상에서 이송시켜 주면서 두들겨서 압착시켜 주는 압착기(17) 및, 평판상으로 압착된 제 1 폐섬유를 콘베이어에 의한 이송중에 일정크기로 절단하여 주는 제 2 절단기(18)로 구성되어 제 1 폐섬유중간판재를 제조해 주는 제 1 중간판재라인(10); 상기 제 1 중간판재라인(10)과 동일한 장치가 병렬상태로 추가 설치되어 상기 2 가지의 폐섬유중 나머지 하나의 폐섬유로 이루어진 제 2 폐섬유를 상기와 동일한 방법과 과정으로 제 2 폐섬유중간판재를 제조해 주는 제 2 중간판재라인(20); 상기 제 1 및 제 2 중간판재라인(10, 20)으로부터 콘베이어에 의해 공급되는 2 개의 중간판재를 가열·압착시켜 2 겹으로 융착시켜 주는 융착기(31); 융착된 판재를 가열상태에서 더욱 압축시켜 주는 압축롤(32); 가열 압축된 판재를 냉각시켜 주는 냉각기(33) 및; 소정의 규격으로 절단하여 완성시켜 주는 제 3 절단기(34)가 연속적인 라인으로 구성되어 이루어진 섬유폐기물을 이용한 판재의 제조장치