KR100307151B1

KR100307151B1 - 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치

Info

Publication number: KR100307151B1
Application number: KR1019990029579A
Authority: KR
Inventors: 권성남
Original assignee: 권성남
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-09-24
Also published as: KR20010010593A

Abstract

본 발명은 복수매 열융착된 시트가 이송될 때 양면에 종이를 접착하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치에 관한 것으로, 종이공급부에 로딩되는 종이의 접착면에 접착제가 도포되지 않은 일반 종이를 로딩하여 시트의 이송간에 접착면에 폴리졸 또는 아크릴수지와 같은 수용성 접착제를 자동으로 도포하므로써 시트의 양면에 여러 종류의 종이를 선택적으로 접착시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 예열로울러와 히터판으로 이루어져 시트의 접착면을 예열하는 히팅부(4)(5)와, 상기 히팅부에서 접착면이 히팅된 시트를 히터가 내장된 한 쌍의 로울러사이로 통과시키면서 압착하여 융착하는 접착부(6)와, 상기 접착부에서 복수매 접착된 시트의 양면으로 종이(8)를 공급하는 상, 하부 종이공급부(10)(11)와, 상기 시트의 양면에 종이공급부로부터 공급된 종이를 히터가 내장된 한 쌍의 로울러(36)사이로 통과시키면서 가열하여 접착하는 종이접착부(36)와, 상기 종이접착부에서 양면에 종이가 접착된 시트를 냉각하는 냉각부(13)와, 상기 종이접착부에서 종이가 접착된 시트의 가장자리를 규격에 맞게 절단하는 가장자리 절단부(14)와, 상기 가장자리 절단부에서 일정 폭으로 절단된 시트를 송출하는 송출부(15)로 구성된 폴리스틸렌 시트 접착기에 있어서, 상기 접착부에서 복수매 열융착된 상태로 이송되는 시트의 이송경로상에 설치되어 시트의 양면에 접착제를 도포하는 상,하부 접착제도포부(18)(19)와, 상기 종이접착부의 일측에 설치되어 종이접착부에서 시트의 양면에 종이(8)가 접착되고 나면 접착제의 건조온도보다 낮은 온도로 가열하여 변형되지 않도록 교정하는 정형부(33)와, 상기 정형부의 다음 공정에 다단으로 설치되어 종이가 접착된 시트를 가열 건조하는 건조부(34)가 더 구비된 것이다.

Description

폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치{device for attaching paper in polystyrene sheet attaching machine}

본 발명은 복수매의 폴리스틸렌 시트를 열융착하는 폴리스틸렌 시트 접착기에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 복수매 열융착된 시트가 이송될 때 양면에 종이를 접착하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치에 관한 것이다.

일반적으로 폴리스틸렌은 1차 발포된 상태에서 보빈에 롤(roll)형태로 감겨져 출하되는데, 이 때 출하되는 시트는 그 두께가 얇아 액자의 뒷판이나, 앨범의 겉표지 내장용 등 문구류의 용도로 사용할 수 없기 때문에 그 용도에 따라 일정 두께를 갖도록 복수매 열융착하여 소정의 길이로 절단하여 사용하게 된다.

상기한 시트는 양면에 종이를 부착하여 부착된 종이에 인쇄를 할 경우 그 무게가 가벼워 광고용 패널, 상업용 그래픽 디스 플레이, 사진·그림의 대지, 모형 제작, 전시회 패널, 무대 배경막·시각 장치물 등으로 널리 사용되고 있어 그 수요가 급증하고 있다.

도 1은 종래의 폴리스틸렌 시트 접착기를 나타낸 구성도로서, 롤형태로 감겨진 시트(1)를 융착하고자 하는 매수에 따라 걸어두는 시트공급부(2)와, 상기 시트공급부로부터 공급되는 복수매의 시트를 동일폭으로 중첩되게 정렬시키는 시트 정렬부(3)와, 상기 시트 정렬부로부터 가지런히 정렬된 상태에서 이송되어 온 2매의 시트 접착면을 히팅하는 제 1 히팅부(4)와, 상기 제 1 히팅부로부터 1차 히팅된 2매의 시트를 2차 히팅시키거나, 또는 가접착하는 제 2 히팅부(5)와, 상기 제 1, 2 히팅부로부터 1, 2차 히팅된 시트를 열융착하거나, 또는 2매가 가접착된 시트와 또다른 1매의 시트 접착면을 히팅하여 한꺼번에 열융착하는 접착부(6)와, 상기 접착부에 의해 열융착된 시트를 2차 발포시키는 성형부(7)와, 상기 성형부에 의해 일정 두께로 2차 발포된 시트의 양면에 종이(8)를 접착하는 종이접착부(9)와, 상기 성형부의 상,하방에 설치되어 종이접착부로 종이를 공급하는 상,하부 종이공급부(10)(11)와, 상기 종이접착부를 통과하면서 접착된 시트와 종이사이에 잔류하는 열을 급냉시키는 급냉부(12)와, 상기 급냉부에서 급냉된 시트가 통과할 때 서서히 냉각시키는 완냉부(13)와, 상기 종이접착부에 의해 종이가 접착된 상태에서 가장자리를 규격에 맞게 절단하는 가장자리 절단부(14)와, 상기 가장자리 절단부에 의해 일정 폭으로 절단된 시트를 송출시키는 송출부(15)와, 상기 송출부를 통해 송출되는 시트를 일정 길이로 절단하는 절단부(16)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 폴리스틸렌 시트 접착기의 동작은 출원인에 의해 선출원되어 특허 제180,711호로 등록 공고된 공보에 상세히 설명되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고 간략하게 설명하기로 한다.

상기 시트공급부(2)로부터 필요에 따라 2매 또는 3매의 시트(1)를 제 1, 2차 히팅부(4)(5) 및 접착부(6)로 통과시키면서 접착시킨 다음 복수매 접착된 시트의 양면에 상,하부 종이공급부(10)(11)로부터 종이(8)를 시트의 양면으로 공급하면서 가열하여 종이(8)를 접착시킨 상태에서 송출부(15)로 송출되면 용도에 따라 절단부(16)에서 커터(도시는 생략함)에 의해 종이가 접착된 시트를 소정의 길이로 절단하여 포장하게 된다.

종래에는 전술한 바와 같이 종이접착부(9)에서 열을 가하여 시트(1)의 양면에 종이(8)를 접착하기 위해 별도의 공정에서 종이의 일면(접착면)에 핫 멜트(Hot melt)를 도포 건조하여 사용하고 있다.

그러나 종이(8)의 접착면에 도포되는 핫 멜트는 공정간에 열을 가하면 시트(1)에 접착되는 종이(8)가 핫 멜트를 흡수하는 특성을 갖고 있어 시트에 접착되는 종이를 단면이 코팅된 아트지 및 고급 수입지만 사용 가능하기 때문에 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

첫째, 단면이 코팅된 두꺼운 아트지는 열전도율이 떨어져 시트(1)와의 접착공정시 약 150℃정도로 가열하여야 시트에 열융착되므로 시트의 양면에 종이를 접착함에 따른 전기 사용량이 증대되었다.

둘째, 시트의 양면에 접착된 용지에 약 80℃ 정도의 열이 가해지면 접착된 종이가 시트로부터 박리되었다.

셋째, 종이의 접착면에 도포되는 핫 멜트의 가격이 비싸 생산 완료된 원가의 상승요인이 되었다.

넷째, 핫 멜트의 특성상 아트지이외의 종이는 사용할 수 없기 때문에 시트의 양면에 다양한 종류의 종이를 접착할 수 없다.

다섯째, 단면이 코팅되어 있더라도 종이의 두께가 두꺼울 경우(250 g/m²이상)에는 접착제가 건조될 때, 핫 멜트의 접착력보다 종이의 복원력이 커 시트로부터 접착된 종이가 떨어지는 불량이 발생되므로 거의 생산하지 않고 있는 실정이다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 종이공급부에 로딩되는 종이의 접착면에 접착제가 도포되지 않은 일반 종이를 로딩하여 시트의 이송간에 접착면에 폴리졸 또는 아크릴수지와 같은 수용성 접착제를 자동으로 도포하므로써 시트의 양면에 여러 종류의 종이를 선택적으로 접착시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 예열로울러와 히터판으로 이루어져 시트의 접착면을 예열하는 히팅부와, 상기 히팅부에서 접착면이 히팅된 시트를 히터가 내장된 한 쌍의 로울러사이로 통과시키면서 압착하여 융착하는 접착부와, 상기 접착부에서 복수매 접착된 시트의 양면으로 종이를 공급하는 상, 하부 종이공급부와, 상기 시트의 양면에 종이공급부로부터 공급된 종이를 히터가 내장된 한 쌍의 로울러사이로 통과시키면서 가열하여 접착하는 종이접착부와, 상기 종이접착부에서 양면에 종이가 접착된 시트를 냉각하는 냉각부와, 상기 종이접착부에서 종이가 접착된 시트의 가장자리를 규격에 맞게 절단하는 가장자리 절단부와, 상기 가장자리 절단부에서 일정 폭으로 절단된 시트를 송출하는 송출부로 구성된 폴리스틸렌 시트 접착기에 있어서, 상기 접착부에서 복수매 열융착된 상태로 이송되는 시트의 이송경로상에 설치되어 시트의 양면에 접착제를 도포하는 상,하부 접착제도포부와, 상기 종이접착부의 일측에 설치되어 종이접착부에서 시트의 양면에 종이가 접착되고 나면 접착제의 건조온도보다 낮은 온도로 가열하여 변형되지 않도록 교정하는 정형부와, 상기 정형부의 다음 공정에 다단으로 설치되어 종이가 접착된 시트를 가열 건조하는 건조부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 시트접착기의 종이 접착장치가 제공된다.

도 1은 종래의 폴리스틸렌 시트 접착기를 나타낸 구성도

도 2는 본 발명의 구성을 나타낸 개략도

도 3은 본 발명의 요부인 상, 하부 접착제 도포부를 나타낸 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 종이 9 : 종이접착부

10, 11 : 상, 하부 종이공급부 13 : 냉각부

14 : 가장자리 절단부 15 : 송출부

17 : 수용성 접착제 18, 19 : 상, 하부 접착제 도포부

20 : 탱크 21, 22 : 공급관

23, 24 : 상, 하부 접착제 도포로울러

25 : 펌프 26, 29 : 중간로울러

27 : 토출관 28 : 호퍼

32 : 히터 33 : 정형부

34 : 건조부

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 2 및 도 3을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 구성을 나타낸 개략도이고 도 3은 본 발명의 요부인 상, 하부 접착제 도포부를 나타낸 구성도로서, 본 발명의 구성중 종래의 폴리스틸렌 시트 접착기의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.

본 발명은 상기 접착부(6)에서 복수매 열융착된 상태로 이송되는 시트(1)의 이송경로상에 시트의 양면으로 수용성 접착제(17)를 도포하는 상,하부 접착제 도포부(18)(19)가 설치되어 있다.

상기 상, 하부 접착제 도포부(18)(19)는 수용성 접착제(17)가 담겨진 탱크(20)와, 상기 탱크내에 담겨진 수용성 접착제(17)를 공급관(21)(22)을 통해 상, 하부 접착제 도포로울러(23)(24)측으로 공급하는 펌프(25)와, 상기 공급관(21)을 통해 공급된 수용성 접착제를 상부 접착제 도포로울러(23) 및 중간 로울러(26)사이로 공급하는 토출관(27)과, 하부 접착제 도포로울러(24)의 하부에 위치되어 공급관(22)을 통해 공급된 수용성 접착제(17)가 담겨지는 호퍼(28)와, 상기 호퍼내의 수용성 접착제에 잠겨진 채 회전하면서 수용성 접착제를 하부 접착제 도포로울러(24)에 묻혀주는 중간로울러(29)로 구성되어 있다.

상기 공급관(21)을 통해 공급된 수용성 접착제(17)를 상부 접착제 도포로울러(23) 및 중간 로울러(26)사이로 공급하는 토출관(27)은 파이프형상으로 되어 있고 상기 토출관의 저면에 일정 간격으로 수용성 접착제(17)를 토출시키기 위한 구멍(27a)이 형성되어 있다.

그리고 상기 탱크(20)내의 수용성 접착제(17)를 상, 하부 접착제 도포로울러(23)(24) 및 중간 로울러(26)(29)사이로 공급하는 공급관(21)(22)상에는 수용성 접착제(17)의 공급을 제어하는 밸브(30)(31)가 각각 설치되어 있다.

상기 수용성 접착제(17)가 담겨진 탱크(20)의 외주면에는 외기의 온도가 낮은 동절기 등에 수용성 접착제(17)를 상온으로 가열하는 히터(32)가 구비되어 있다.

본 발명에 적용되는 수용성 접착제(17)는 비교적 가격이 저렴하면서도 양호한 접착력을 유지하는 폴리졸 또는 아크릴수지를 사용하도록 되어 있으나, 반드시 이에 한정하지 않는다.

또한, 상기 상,하부 접착제도포부(18)(19)의 일측에 설치된 종이접착부(9)의 일측으로는 종이접착부에서 시트(1)의 양면에 종이(8)가 각각 접착되고 나면 접착제의 건조온도보다 낮은 온도인 약 70℃ 정도로 가열하여 변형되지 않도록 교정하는 정형부(33)가 설치되어 있고 상기 정형부의 다음 공정에는 종이(8)가 접착된 시트(1)를 가열 건조하는 건조부(34)가 다단으로 설치되어 있다.

다단으로 구비된 건조부(34)를 본 발명의 일 실시예에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 1단에서 4단까지 설치하여 종이(8)가 접착된 시트(1)가 이송될수록 높은 온도로 가열하도록 히팅 온도가 설정되어 있는데, 시트(1)에 접착되는 종이(8)의두께에 따라 다단으로 설치되는 건조부(34)를 다양하게 구성할 수 있다.

즉, 수용성 접착제(17)가 도포된 시트(1)를 급가열할 경우 시트가 열변형하므로 제 1 건조부(34a)에서 접착제가 완전히 건조되는 온도인 85℃보다 낮은 약 80℃정도로 히팅한 다음 제 2 건조부(34b)에서 90℃정도, 제 3 건조부(34c)에서는 100℃정도, 제 4 건조부(34d)에서는 110℃정도로 완전히 건조시키도록 되어 있다.

한편, 수용성 접착제(17)가 완전히 건조된 상태에서 시트(1)를 냉각시키는 냉각부(13)의 냉각온도는 5 ∼ 15℃ 정도로 설정되어 있다.

상기 냉각온도의 최저 온도인 5℃보다 낮게 설정하면 로울러(35)의 외주면에 물방울이 맺혀 건조 완료된 종이(8)가 젖게 되므로 그 이하로 설정하지 않는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

접착부(6)에서 복수매의 시트(1)가 열융착 완료된 다음 종이 접착부(9)측으로 이송되는 과정에서 탱크(20)내의 펌프(25)가 구동하여 탱크내에 담겨진 수용성 접착제(17)를 공급관(21)(22)을 통해 토출관(27)과 호퍼(28)의 내부로 각각 공급하면 중간 로울러(26)(29)가 상, 하부 접착제 도포 로울러(23)(24)에 접촉된 상태에서 회전하게 되므로 상, 하부 접착제 도포 로울러(23)(24)에 수용성 접착제(17)가 묻게 된다.

즉, 상부 접착제 도포 로울러(23)와 중간 로울러(26)사이에 토출관(27)의 구멍(27a)을 통해 수용성 접착제(17)가 공급되면 시트(1)의 상면과 접촉되어 수용성 접착제(17)를 도포하는 상부 접착제 도포 로울러(23)가 회전 로울러(26)와 접촉된 상태로 회전하면서 표면에 계속적으로 수용성 접착제(17)를 묻히게 되므로 시트(1)의 상면에 수용성 접착제를 균일하게 도포할 수 있게 된다.

이 때, 수용성 접착제(17)는 어느 정도의 점성을 갖고 있으며, 상부 접착제 도포 로울러(23)는 시계방향, 그리고 회전 로울러(26)는 반시계방향으로 회전하게 되므로 상부 접착제 도포 로울러(23)와 회전 로울러(26)사이로 자유 낙하되는 수용성 접착제(17)가 이들 사이를 통해 하방으로 떨어지지 않고 상부 접착제 도포로울러에 수용성 접착제를 지속적으로 묻혀주게 된다.

한편, 상기한 바와 같은 동작으로 시트(1)의 상면에 수용성 접착제(17)를 도포할 때, 호퍼(28)내의 중간 로울러(29)가 수용성 접착제(17)에 잠겨진 상태로 회전하면서 수용성 접착제를 하부 접착제 도포 로울러(24)에 묻혀주게 되므로 시트(1)의 저면에도 수용성 접착제(17)가 균일하게 도포되고, 이에 따라 시트(1)의 상,하면에 수용성 접착제(17)가 균일하게 도포된 상태에서 종이 접착부(9)측으로 이송된다.

상기한 바와 같은 동작시 상, 하부 종이공급부(10)(11)로부터 시트(1)와의 접착면에 접착제가 도포되지 않은 종이(8)가 종이접착부(9)의 로울러(36)사이로 공급되면 상기 종이는 한 쌍의 로울러(36)에 의해 수용성 접착제(17)가 도포된 시트(1)의 양면으로 눌리게 되므로 종이(8)가 시트(1)의 양면에 가압 접착된다.

이와 같이 종이(8)가 시트(1)에 접착된 상태에서 계속적으로 이송되어 정형부(33)측에 도달하면 상기 정형부(33)의 로울러(37)내부에는 히터(도시는 생략함)가 내장되어 상기 로울러(37)를 약 70℃ 정도로 히팅시키게 되므로 시트(1)의 양면에 접착된 종이(8)가 복수개의 로울러사이를 통과하면서 평평한 상태로 예비 건조된다.

상기한 바와 같이 정형부(33)를 통과할 때, 정형부의 온도가 수용성 접착제(17)의 가열점 이하이므로 종이(8)의 접착면에 기포가 발생되지 않는다.

그 후, 시트(1)가 계속적으로 이송되어 다단으로 설치된 건조부에 도달하면 제 1 건조부(34a)에서 정형부(33)보다 약간 높은 80℃정도로 가열한 다음 제 2 건조부(34b)에서 90℃정도, 제 3 건조부(34c)에서는 100℃정도, 제 4 건조부(34d)에서는 110℃정도로 가열하여 시트(1)에 도포된 수용성 접착제를 완전히 건조시키게 된다.

상기한 바와 같이 시트(1)의 양면에 접착되는 종이(8)의 두께가 두꺼울수록 정형부(33) 및 건조부(34)에서의 열전도율이 떨어지게 되므로 수용성 접착제(17)의 건조 온도를 비례하여 상승시켜야 됨은 이해 가능한 것이다.

이와 같이 점진적으로 높아지는 온도로 가열하여 시트(1)의 양면에 도포된 수용성 접착제(17)를 완전히 건조시키고 나면 종래의 종이접착기와 마찬가지로 수용성 접착제의 건조에 따라 가열된 시트를 냉각부(13)에서 냉각시킨 다음 가장자리 절단부(14)에서 불필요한 가장자리를 절단한 후 송출부(15)측으로 송출시키게 되므로 절단부(16)에서 필요한 길이로 절단하여 포장 출하하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 시트의 양면에 비교적 저렴한 수용성 접착제인 폴리졸 또는 아크릴수지를 도포하여 일반 용지를 접착하게 되므로 다양한 종류의 시트를 생산하게 됨은 물론 핫 멜트에 비하여 훨씬 저렴한 가격의 수용성 접착제를사용하게 되므로 시트의 생산에 따른 원가를 대폭 줄일 수 있게 된다.

또한, 시트의 양면에 종이가 접착된 상태에서는 강한 접착력을 유지하게 되므로 시트가 고온에 노출되더라도 접착된 종이가 시트로부터 박리되는 현상을 미연에 방지하게 된다.

Claims

예열로울러와 히터판으로 이루어져 시트의 접착면을 예열하는 히팅부와, 상기 히팅부에서 접착면이 히팅된 시트를 히터가 내장된 한 쌍의 로울러사이로 통과시키면서 압착하여 융착하는 접착부와, 상기 접착부에서 복수매 접착된 시트의 양면으로 종이를 공급하는 상, 하부 종이공급부와, 상기 시트의 양면에 종이공급부로부터 공급된 종이를 히터가 내장된 한 쌍의 로울러사이로 통과시키면서 가열하여 접착하는 종이접착부와, 상기 종이접착부에서 양면에 종이가 접착된 시트를 냉각하는 냉각부와, 상기 종이접착부에서 종이가 접착된 시트의 가장자리를 규격에 맞게 절단하는 가장자리 절단부와, 상기 가장자리 절단부에서 일정 폭으로 절단된 시트를 송출하는 송출부로 구성된 폴리스틸렌 시트 접착기에 있어서, 상기 접착부에서 복수매 열융착된 상태로 이송되는 시트의 이송경로상에 설치되어 시트의 양면에 수용성 접착제를 도포하는 상,하부 접착제 도포부와, 상기 종이접착부의 일측에 설치되어 종이접착부에서 시트의 양면에 종이가 접착되고 나면 수용성 접착제의 건조온도보다 낮은 온도로 가열하여 변형되지 않도록 교정하는 정형부와, 상기 정형부의 다음 공정에 다단으로 설치되어 종이가 접착된 시트를 가열 건조하는 건조부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치.
제 1 항에 있어서,

상, 하부 접착제도포부는 수용성 접착제가 담겨진 탱크와, 상기 탱크내에 담겨진 수용성 접착제를 공급관을 통해 상, 하부 접착제 로울러측으로 공급하는 펌프와, 상기 공급관을 통해 공급된 수용성 접착제를 상부 접착제 도포로울러 및 중간 로울러사이로 공급하는 토출관과, 하부 접착제 도포로울러의 하부에 위치되어 공급관을 통해 공급된 수용성 접착제가 담겨지는 호퍼와, 상기 호퍼내의 수용성 접착제에 잠겨진 채 회전하면서 수용성 접착제를 하부 접착제 도포로울러에 묻혀주는 중간로울러로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치.
제 2 항에 있어서,

상기 탱크의 외주면에 수용성 접착제를 가열하는 히터가 구비된 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치.
제 1 항에 있어서,

다단으로 구비된 건조부는 갈수록 높은 온도로 가열하도록 히팅 온도가 설정된 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상,하부 접착제 도포부에서 시트의 양면에 도포되는 수용성 접착제가 폴리졸 또는 아크릴수지인 것을 특징으로 하는 폴리스틸렌 시트 접착기의 종이 접착장치.