KR100557984B1 - Manufacturing method of rubber hose - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직형상 또는 곡형상 등의 입체적인 호스의 형상으로 성형되는 고무배합물을 전열 및 적외선 조사에 의해 연속적으로 가황경화시키는 것에 의해 고무호스를 연속적으로 생산할 수 있는 고무호스의 제조방법에 관한 것으로서, 가황경화에 의해 적절한 물성을 갖는 고무호스를 제조하기 위한 고무배합물을 성형 및 가황경화시켜 고무호스를 제조함에 있어서, (1) 상기 고무배합물에 흡습제를 부가하여 혼합하되, 상기 고무배합물 95 내지 97중량%에 상기 흡습제 3 내지 5중량%를 부가하고 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계; (2) 상기 혼합단계에서 수득된 혼합물을 압출에 의해 맨드릴 내로 삽입하여 성형품을 수득하는 성형단계; (3) 상기 성형단계에서 수득되는 성형품을 전열장치 내에서 140 내지 190℃의 온도에서 4 내지 10분간 예열시키는 예열단계; (4) 상기 예열단계에서 예열된 성형품을 계속해서 적외선조사장치 내에서 150 내지 250℃의 온도에서 30초 내지 5분간 가열시키는 가열단계; 및 (5) 상기 가열단계에서 가열되어 경화된 제품을 상기 맨드릴로부터 탈형시키는 탈형단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a rubber hose capable of continuously producing a rubber hose by continuously vulcanizing and curing the rubber compound formed in the shape of a three-dimensional hose, such as a straight or curved shape, by heat transfer and infrared irradiation, In preparing a rubber hose by molding and vulcanizing a rubber compound for preparing a rubber hose having proper physical properties by vulcanization, (1) adding a moisture absorbent to the rubber compound and mixing the mixture, with 95 to 97 weight of the rubber compound A mixing step of adding 3 to 5% by weight of the moisture absorbent to% and mixing to obtain a mixture; (2) a molding step of inserting the mixture obtained in the mixing step into the mandrel by extrusion to obtain a molded article; (3) a preheating step of preheating the molded product obtained in the forming step for 4 to 10 minutes at a temperature of 140 to 190 ℃ in the heat transfer device; (4) a heating step of continuously heating the molded product preheated in the preheating step for 30 seconds to 5 minutes at a temperature of 150 to 250 ℃ in the infrared irradiation device; And (5) a demolding step of demolding the cured product heated from the heating step from the mandrel.
고무호스, 가황, 경화, 흡습제, 적외선조사, 고온챔버, 스팀경화 Rubber hose, vulcanization, curing, moisture absorbent, infrared irradiation, high temperature chamber, steam hardening
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 고무호스의 표면을 촬영한 사진이다.1 is a photograph of the surface of the rubber hose manufactured according to Example 1 of the present invention.
도 2는 종래의 스팀경화방법에 따라 제조된 고무호스의 표면을 촬영한 사진이다.Figure 2 is a photograph of the surface of the rubber hose manufactured according to the conventional steam curing method.
도 3은 비교예로서 습습제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 본 발명의 실시예 1과 동일한 방법에 따라 제조된 고무호스의 표면을 촬영한 사진이다.3 is a photograph of the surface of a rubber hose manufactured according to the same method as Example 1 of the present invention except that no humectant is used as a comparative example.
본 발명은 고무호스의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 직형상 또는 곡형상 등의 입체적인 호스의 형상으로 성형되는 고무배합물을 전열 및 적외선 조사에 의해 연속적으로 가황경화시키는 것에 의해 고무호스를 연속적으로 생산할 수 있는 고무호스의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber hose manufacturing method. More specifically, the present invention is a method for producing a rubber hose that can continuously produce a rubber hose by continuously vulcanizing and curing the rubber compound formed in the shape of a three-dimensional hose, such as straight or curved shape by heat transfer and infrared irradiation. It is about.
기존의 연질고무나 형상 고무호스는 재질이나 형상적인 문제로 연속가황방식을 적용하기가 곤란하여 비연속식으로 제조되는 것이 일반적이다. 즉, 소정의 형상을 갖는 맨드릴에 미가황된 압출호스를 삽입하고, 스팀통에서 일정 시간 예를 들어 160℃에서 적어도 30분간 가열시킨 후, 스팀통에서 인출하고, 이를 냉각시킨 후, 맨드릴로부터 성형된 호스를 탈형시키는 일련의 공정들에 의해 호스를 제조하여 왔다. 이때 맨드릴에 압출호스를 삽입하고, 또한 가황경화 후 탈형하는 과정이 스팀통이 위치하는 작업장이므로 작업자의 작업환경이 열악할 수밖에 없다는 단점이 있다. 또한 스팀통에서의 가열에 의한 경화는 비연속식이므로 압출호스가 삽입된 다수의 맨드릴을 사용한다 하여도 이들 맨드릴들을 투입하고, 또한 경화 후 인출하는 동안에는 상기 스팀통을 개방하여야 하며, 이는 스팀통 내의 가열된 스팀의 손실을 유발하여 다시 스팀통 내로 스팀을 주입하여 승온시키는 시간이 많이 걸려서 생산성이 저하되고, 매 회 스팀을 손실시키기 때문에 연속적으로 스팀을 생산하여야 하므로 역시 에너지적으로도 바람직하지 못하고, 에너지 손실이 크다는 단점이 있다.Conventional soft rubber or rubber hose is difficult to apply the continuous vulcanization method due to material and shape problems, so it is generally manufactured in a discontinuous manner. That is, an unvulcanized extrusion hose is inserted into a mandrel having a predetermined shape, heated in a steam container for a predetermined time, for example, at 160 ° C. for at least 30 minutes, withdrawn from the steam container, cooled, and then molded from the mandrel. The hose has been manufactured by a series of processes for demolding the hose. At this time, since the extrusion hose is inserted into the mandrel and the process of demolding after vulcanization hardening is a workshop in which the steam container is located, there is a disadvantage in that the working environment of the worker must be poor. In addition, since the curing by heating in the steam container is discontinuous, even when using a plurality of mandrels with an extrusion hose inserted, these mandrels should be introduced and the steam container should be opened during withdrawal after curing. Since it takes a long time to increase the temperature by injecting steam into the steam tank again by causing the loss of the heated steam, productivity decreases, and because it loses steam every time, it is also undesirable to be energy-efficient, The disadvantage is that the energy loss is large.
본 발명의 목적은 직형상 또는 곡형상 등의 입체적인 호스의 형상으로 성형되는 고무배합물을 전열 및 적외선 조사에 의해 연속적으로 가황경화시키는 것에 의해 고무호스를 연속적으로 생산할 수 있는 고무호스의 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a rubber hose capable of continuously producing a rubber hose by continuously vulcanizing and curing a rubber compound molded into a shape of a three-dimensional hose such as a straight or curved shape by electrothermal and infrared irradiation. There is.
본 발명에 따른 고무호스의 제조방법은, 가황경화에 의해 적절한 물성을 갖는 고무호스를 제조하기 위한 고무배합물을 성형 및 가황경화시켜 고무호스를 제조함에 있어서, (1) 상기 고무배합물에 흡습제를 부가하여 혼합하되, 상기 고무배합물 95 내지 97중량%에 상기 흡습제 3 내지 5중량%를 부가하고 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계; (2) 상기 혼합단계에서 수득된 혼합물을 압출에 의해 맨드릴 내로 삽입하여 성형품을 수득하는 성형단계; (3) 상기 성형단계에서 수득되는 성형품을 전열장치 내에서 140 내지 190℃의 온도에서 4 내지 10분간 예열시키는 예열단계; (4) 상기 예열단계에서 예열된 성형품을 계속해서 적외선조사장치 내에서 150 내지 250℃의 온도에서 30초 내지 5분간 가열시키는 가열단계; 및 (5) 상기 가열단계에서 가열되어 경화된 제품을 상기 맨드릴로부터 탈형시키는 탈형단계;들을 포함하여 이루어진다.The method for producing a rubber hose according to the present invention is to prepare a rubber hose by molding and vulcanizing a rubber compound for producing a rubber hose having suitable physical properties by vulcanization and curing (1) adding an absorbent to the rubber compound. Mixing the mixture, adding 3 to 5 wt% of the hygroscopic agent to 95 to 97 wt% of the rubber mixture and mixing to obtain a mixture; (2) a molding step of inserting the mixture obtained in the mixing step into the mandrel by extrusion to obtain a molded article; (3) a preheating step of preheating the molded product obtained in the forming step for 4 to 10 minutes at a temperature of 140 to 190 ℃ in the heat transfer device; (4) a heating step of continuously heating the molded product preheated in the preheating step for 30 seconds to 5 minutes at a temperature of 150 to 250 ℃ in the infrared irradiation device; And (5) a demolding step of demolding the cured product heated from the heating step from the mandrel.
상기 배합단계에서 사용되는 흡습제는 산화칼슘이 될 수 있다.The moisture absorbent used in the compounding step may be calcium oxide.
상기 예열단계에서의 전열장치는 열풍가황장치가 될 수 있다.The heat transfer device in the preheating step may be a hot air vulcanization device.
상기 가열단계에서의 적외선조사장치는 정격출력 1 내지 2㎾의 적외선히터를 포함하여 이루어진다.The infrared irradiation device in the heating step includes an infrared heater having a rated output of 1 to 2 kW.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.
본 발명에 따른 고무호스의 제조방법은, 가황경화에 의해 적절한 물성을 갖는 고무호스를 제조하기 위한 고무배합물을 성형 및 가황경화시켜 고무호스를 제조함에 있어서, (1) 상기 고무배합물에 흡습제를 부가하여 혼합하되, 상기 고무배합물 95 내지 97중량%에 상기 흡습제 3 내지 5중량%를 부가하고 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계; (2) 상기 혼합단계에서 수득된 혼합물을 압출에 의해 맨드릴 내로 삽입하여 성형품을 수득하는 성형단계; (3) 상기 성형단계에서 수득되는 성형품을 전열장치 내에서 140 내지 190℃의 온도에서 4 내지 10분간 예열시키는 예열단계; (4) 상기 예열단계에서 예열된 성형품을 계속해서 적외선조사장치 내에서 150 내지 250℃의 온도에서 30초 내지 5분간 가열시키는 가열단계; 및 (5) 상기 가열단계에서 가열되어 경화된 제품을 상기 맨드릴로부터 탈형시키는 탈형단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The method for producing a rubber hose according to the present invention is to prepare a rubber hose by molding and vulcanizing a rubber compound for producing a rubber hose having suitable physical properties by vulcanization and curing (1) adding an absorbent to the rubber compound. Mixing the mixture, adding 3 to 5 wt% of the hygroscopic agent to 95 to 97 wt% of the rubber mixture and mixing to obtain a mixture; (2) a molding step of inserting the mixture obtained in the mixing step into the mandrel by extrusion to obtain a molded article; (3) a preheating step of preheating the molded product obtained in the forming step for 4 to 10 minutes at a temperature of 140 to 190 ℃ in the heat transfer device; (4) a heating step of continuously heating the molded product preheated in the preheating step for 30 seconds to 5 minutes at a temperature of 150 to 250 ℃ in the infrared irradiation device; And (5) a demolding step of demolding the cured product heated from the heating step from the mandrel.
상기 (1)의 혼합단계는 상기 고무배합물에 흡습제를 부가하여 혼합하되, 상기 고무배합물 95 내지 97중량%에 상기 흡습제 3 내지 5중량%를 부가하고 혼합하는 것으로 이루어지며, 특히 본 발명의 주요 특징의 하나인 후술하는 예열단계와 가열단계에서 가해지는 높은 열에 의한 저휘발성의 화학약품의 휘발로 인하여 제품 표면에 기포가 발생하는 것을 억제하기 위해 특히 흡습제를 더 포함시키는 것을 특징으로 한다. 상기 배합단계에서 사용되는 고무배합물은 수득하고자 하는 고무호스의 물성에 따라 달라질 수는 있으나, 주로 고무호스의 제조에 사용되는 것들로서 이러한 고무배합물은 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용화된 고무호스의 제조를 위한 고무배합물들과 동일 또는 유사한 것이 될 수 있으며, 이는 당업자에게는 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다. 예를 들면, 원료 고무 100중량부에 대해 보강제 30 내지 60중량부, 충진제 20 내지 40중량부, 노방제 1 내지 5중량부, 가소제 10 내지 30중량부, 가공조제 1 내지 5중량부, 가황촉진제 1 내지 5중량부, 가황제 0.1 내지 1중량부 등을 포함하여 이루어지는 것이 될 수 있다. 상기 배합단계에서 사용되는 흡습제는 상기 고무호스의 제조를 위한 고무배합물에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 산화칼슘이 될 수 있다. 상기 흡습제가 3중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기한 바와 같은 기포발생 억제효과가 충분치 못하게 될 수 있으며, 반대로 5중량%를 초과하는 경우, 고무호스를 구성하는 고무배합물의 함량이 저하되어 수득되는 고무호스의 물성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.The mixing step of (1) is to add and mix the moisture absorbent to the rubber blend, it consists of adding and mixing the absorbent 3 to 5% by weight to 95 to 97% by weight of the rubber compound, in particular the main features of the present invention In particular, in order to suppress the generation of bubbles on the surface of the product due to the volatilization of low-volatility chemicals by high heat applied in the preheating step and the heating step to be described later characterized in that it further comprises a moisture absorbent. The rubber compound used in the compounding step may vary depending on the physical properties of the rubber hose to be obtained. The rubber compound is mainly used in the manufacture of the rubber hose, and the rubber compound is a rubber hose commercialized by leading domestic and foreign manufacturers. It may be the same or similar to the rubber compound for the production, which is to be understood as known to those skilled in the art to be commercially available. For example, 30 to 60 parts by weight of reinforcing agent, 20 to 40 parts by weight of filler, 1 to 5 parts by weight of laver, 10 to 30 parts by weight of plasticizer, 1 to 5 parts by weight of processing aid, and vulcanization accelerator based on 100 parts by weight of raw rubber. 1 to 5 parts by weight, 0.1 to 1 part by weight of a vulcanizing agent and the like can be made. The moisture absorbent used in the compounding step may vary depending on the rubber compound for the production of the rubber hose, preferably calcium oxide. When the moisture absorbent is included in less than 3% by weight, the effect of inhibiting bubble generation as described above may not be sufficient, on the contrary, when the absorbent exceeds 5% by weight, the content of the rubber compound constituting the rubber hose is reduced. There may be a problem that the physical properties of the rubber hose is lowered.
상기 (2)의 성형단계는 상기 혼합단계에서 수득된 혼합물을 압출에 의해 맨드릴 내로 삽입하는 것으로 이루어지며, 이는 종래의 고무호스의 제조방법에서의 성형단계와 동일 또는 유사한 것으로 이해될 수 있으며, 이는 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.The molding step of (2) consists of inserting the mixture obtained in the mixing step into the mandrel by extrusion, which can be understood to be the same as or similar to the molding step in the conventional rubber hose manufacturing method. It will be easily understood by those skilled in the art.
상기 (3)의 예열단계는 본 발명의 특징의 하나로서, 특히 고무배합물 중의 저휘발성의 화학약품의 휘발로 인하여 발생될 수 있는 기포의 형성을 예방하기 위한 공정이며, 이는 상기 성형단계에서 수득되는 성형품을 전열장치 내에서 140 내지 190℃의 온도에서 4 내지 10분간 예열시키는 것으로 이루어진다. 상기 예열단계에서의 전열장치는 열풍가황장치(Hot air vulcanization apparatus)가 될 수 있다. 이는 전열기를 사용하여 공기를 가열하고, 가열된 공기가 고무배합물에 열을 전달하여 직접 가열에 의한 고무의 연소 내지는 열분해를 예방하고, 고무배합물을 가열하여 가황경화가 이루어지도록 하는 장치로서 당업자에게는 국내외 유수의 제조업자들로부터 상용적으로 이를 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다. 상기 예열단계에서의 예열온도가 140℃ 미만이거나 예열시간이 4분 미만인 경우, 상기 고무배합물로 이루어진 성형품이 충분히 예열되지 않아 후속의 가열단계에서 기포가 형성되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 예열온도가 190℃를 초과하거나 예열시간이 10분을 초과하는 경우, 고무 자체가 고온에서 노화되어 물성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.The preheating step (3) is one of the features of the present invention, in particular, a process for preventing the formation of bubbles that may occur due to the volatilization of low-volatility chemicals in the rubber compound, which is obtained in the molding step The molded article consists of preheating for 4 to 10 minutes at a temperature of 140 to 190 ° C in the heat transfer device. The heat transfer device in the preheating step may be a hot air vulcanization apparatus. It is a device that heats air using a heater and prevents combustion or pyrolysis of rubber by direct heating by heating the air to the rubber compound, and vulcanizes the rubber compound by heating the rubber compound. It can be understood that it is known to be commercially available from leading manufacturers. If the preheating temperature in the preheating step is less than 140 ℃ or the preheating time is less than 4 minutes, there may be a problem that bubbles are formed in the subsequent heating step because the molded article made of the rubber compound is not sufficiently preheated, on the contrary, If the temperature exceeds 190 ° C. or the preheating time exceeds 10 minutes, there may be a problem that the rubber itself is aged at a high temperature, thereby deteriorating physical properties.
상기 (4)의 가열단계는 본 발명의 특징의 하나로서, 상기 예열단계에서 예열된 성형품을 계속해서 적외선조사장치 내에서 150 내지 250℃의 온도에서 30초 내지 5분간 가열시키는 것으로 이루어지며, 이는 적외선을 이용하여 빠른 속도로 고무배합물의 내부온도를 상승시켜 고무배합물의 내외부를 동시에 고르게 가열하여 가황경화가 이루어지도록 한다. 실질적으로 이 가열단계를 완료하는 것에 의해 고무호스의 경화가 완결되며, 이후 상기 (5)의 탈형단계를 거쳐 본 발명이 목적하는 고무호스의 제조가 완료되며, 상기 탈형단계는 상기 가열단계에서 가열되어 경화된 제품을 상기 맨드릴로부터 탈형시키는 것으로 이루어진다. 상기 가열단계에서의 가열온도가 150℃ 미만이거나 또는 가열시간이 30초 미만인 경우, 가열에 의한 가황경화가 충분치 못하게 되어 수득되는 고무호스의 물성이 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 상기 가열온도가 250℃를 초과하거나 또는 가열시간이 5분을 초과하는 경우, 표면이 과열되어 제품 자체가 탄화되어 물성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.The heating step of (4) is one of the features of the present invention, consisting of continuously heating the molded product preheated in the preheating step for 30 seconds to 5 minutes at a temperature of 150 to 250 ℃ in the infrared irradiation device, which The infrared temperature is used to rapidly increase the internal temperature of the rubber compound to heat the inside and outside of the rubber compound at the same time to vulcanize and harden. By substantially completing this heating step, the curing of the rubber hose is completed, and then, through the demolding step (5), the manufacture of the rubber hose of the present invention is completed, and the demolding step is heated in the heating step. And demolding the cured product from the mandrel. If the heating temperature in the heating step is less than 150 ℃ or the heating time is less than 30 seconds, there may be a problem that the physical properties of the rubber hose obtained by the vulcanization hardening by heating is not enough, the conversely, the heating temperature is If the temperature exceeds 250 ° C. or the heating time exceeds 5 minutes, the surface may be overheated, and the product itself may be carbonized, thereby deteriorating physical properties.
상기 가열단계에서의 적외선조사장치는 정격출력 1 내지 2㎾의 적외선히터를 포함하여 이루어진다. 상기 적외선조사장치의 적외선히터의 출력이 1㎾ 미만인 경우, 가열단계에서 가열온도가 충분치 못하게 되거나, 또는 가열에 많은 시간이 소요되는 단점이 있을 수 있으며, 반대로 2㎾를 초과하는 경우, 특별한 효과의 상승 없이 에너지 소비가 증가한다는 단점이 있을 수 있다.The infrared irradiation device in the heating step includes an infrared heater having a rated output of 1 to 2 kW. When the output of the infrared heater of the infrared irradiation device is less than 1㎾, the heating temperature may not be sufficient in the heating step, or may take a long time for heating, on the contrary, if it exceeds 2㎾, the special effect It may be disadvantageous that energy consumption increases without an increase.
본 발명에 따르면, 상기 예열단계와 상기 가열단계의 전체 가열시간은 5 내지 15분에 불과하여 종래의 스팀경화방법이 약 30분이 소요되는 것에 비해 2 내지 6배 빨리 완료될 수 있으며, 그에 따라 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the total heating time of the preheating step and the heating step is only 5 to 15 minutes, so that the conventional steam hardening method may be completed 2 to 6 times faster than the conventional steam hardening method, which takes about 30 minutes. Can be dramatically improved.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described.
이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.The following examples are intended to illustrate the invention and should not be understood as limiting the scope of the invention.
실험예 1Experimental Example 1
본 발명에 따른 고무호스의 제조방법을 구성하는 중요 인자의 하나인 적외선 조사에 의한 가열의 효과를 확인하기 위해 1㎾의 적외선히터 1개와 0.5㎾의 적외선히터 2개를 사용하여 온도계를 중심으로 30㎝ 되는 지점에 설치하고, 시간의 경과에 따라 적외선 용량에 따른 고무의 내부온도의 변화를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때 측정된 고무는 통상의 고무호스의 제조에 사용되는 고무배합물을 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 4㎜의 평판형으로 성형된 고무판을 사용하였다.In order to confirm the effect of heating by infrared irradiation, which is one of the important factors constituting the manufacturing method of the rubber hose according to the present invention, one infrared heater of 1㎾ and two infrared heaters of 0.5㎾ are used as the center of the thermometer. It was installed at the point of cm, and the change of the internal temperature of the rubber according to the infrared capacity with the passage of time was measured, and the results are shown in Table 1 below. At this time, the measured rubber was used as a rubber plate molded into a flat plate having a thickness of 10 mm, a length of 10 mm, and a thickness of 4 mm for a rubber compound used in the manufacture of a conventional rubber hose.
상기 실험결과, 일정시간 동안 온도 상승효과는 0.5㎾나 1㎾의 적외선히터 보다는 1.5㎾나 2㎾의 적외선히터를 사용할 때 온도 상승효과가 컸으며, 1.5㎾ 이상일 때 요구되는 공정의 효율이 증대함을 확인할 수 있었다.As a result of the experiment, the temperature increase effect during the predetermined time was greater than the temperature increase effect when using the infrared heater of 1.5㎾ or 2㎾ rather than the 0.5㎾ or 1㎾ infrared heater, and the efficiency of the process required at 1.5㎾ or higher increases. Could confirm.
실험예 2Experimental Example 2
상용화된 통상의 열풍가황장치(고온챔버)와 정격출력 2㎾의 적외선히터를 포함하는 적외선조사장치 각각에서의 온도 상승효과를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이때 측정된 고무는 통상의 고무호스의 제조에 사용되는 고무배합물을 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 4㎜의 평판형으로 성형된 고무판을 사용하였다. The temperature rise effect in each of the commercially available hot air vulcanizer (high temperature chamber) and the infrared irradiation device including the infrared heater of rated output 2㎾ was measured, and the results are shown in Table 2 below. At this time, the measured rubber was used as a rubber plate molded into a flat plate having a thickness of 10 mm, a length of 10 mm, and a thickness of 4 mm for a rubber compound used in the manufacture of a conventional rubber hose.
상기 실험결과, 상온에서 출발하여 고온챔버와 적외선조사에서의 온도 상승효과를 파악한 결과, 고온챔버의 경우, 내부온도가 외부 표면온도보다 높아지는 시점이 22분대 이나, 적외선조사의 경우 12분대로서 적외선조사의 경우가 고온챔버의 경우보다 적어도 50% 정도 단축된 시간 내에 목적하는 경화온도까지 도달할 수 있음을 확인할 수 있었다. As a result of the experiment, the temperature rise effect of the high temperature chamber and the infrared irradiation starting from the room temperature was determined. As for the high temperature chamber, the internal temperature is higher than the external surface temperature at 22 minutes, but the infrared irradiation is 12 minutes at the time of the infrared irradiation. It can be confirmed that the case can reach the desired curing temperature within a time shortened by at least 50% than the case of the high temperature chamber.
실험예 3Experimental Example 3
정격출력 2㎾의 적외선히터를 포함하는 적외선조사장치에서의 시간경과에 따른 온도 상승효과를 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때 측정된 고무는 통상의 고무호스의 제조에 사용되는 고무배합물을 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 4㎜의 평판형으로 성형된 고무판을 사용하였다. In the infrared irradiation apparatus including an infrared heater with a rated output of 2 kHz, the effect of temperature rise over time was measured, and the results are shown in Table 3 below. At this time, the measured rubber was used as a rubber plate molded into a flat plate having a thickness of 10 mm, a length of 10 mm, and a thickness of 4 mm for a rubber compound used in the manufacture of a conventional rubber hose.
고무호스의 가황온도인 150℃까지 고무의 내부온도의 상승시간은 약 2분대로 아주 빠른 시간 내에 소정의 온도에 도달할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 특히 고무 외부표면 온도 보다 고무 내부온도가 아주 빠르게 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명에 따른 적외선조사에 의한 가열이 고무의 내부까지 빨리 가열하여 전체적으로 고르게 가황경화시킬 수 있음을 의미한다고 해석할 수 있다.It can be seen that the rise time of the internal temperature of the rubber can reach a predetermined temperature within a very fast time of about 2 minutes up to 150 ° C, which is the vulcanization temperature of the rubber hose. It was confirmed to rise. This can be interpreted to mean that the heating by infrared irradiation according to the present invention can be quickly heated to the inside of the rubber to evenly vulcanize as a whole.
실험예 4Experimental Example 4
T-자형의 고무호스를 제조함에 있어서 적외선조사 만으로 가열하였을 때의 경과시간에 따른 고무의 내부온도의 상승효과를 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. In preparing the T-shaped rubber hose, the synergistic effect of the internal temperature of the rubber according to the elapsed time when heated only by infrared irradiation was measured, and the results are shown in Table 4 below.
고무호스의 가황온도인 150℃까지 고무의 내부온도의 상승시간은 약 2분대로 아주 빠른 시간 내에 소정의 온도에 도달할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 특히 고무의 형상에 무관하게 빠르게 고무를 경화시킬 수 있음을 의미한다고 해석할 수 있다.It was confirmed that the rise time of the internal temperature of the rubber up to 150 ° C, the vulcanization temperature of the rubber hose, could reach a predetermined temperature within a very fast time of about 2 minutes. It can be interpreted as meaning.
실시예 1Example 1
종래의 고무호스의 제조에 사용되는 고무배합물로서, 상용화된 고무조성물을 사용하였으며, 그 조성물은 원료 고무 100중량부에 대해 보강제 30 내지 60중량부, 충진제 20 내지 40중량부, 노방제 1 내지 5중량부, 가소제 10 내지 30중량부, 가공조제 1 내지 5중량부, 가황촉진제 1 내지 5중량부, 가황제 0.1 내지 1중량부 등을 포함하여 이루어지는 것을 사용하였으며, 상기한 고무조성물 96중량%에 흡습제로서 산화칼슘 4중량%를 혼합하고, 이를 맨드릴 내로 압출하여 소정의 고무호스로서 T-자형의 고무호스로 성형하고, 이를 상용화된 통상의 열풍가황장치(고온챔버)에서 160℃에서 6분 30초간 예열시키고, 계속해서 출력 1.5㎾의 적외선히터를 포함하는 적외선조사장치에서 155℃에서 40초간 가열하여 가황경화시켜 고무호스를 제조하였다.As a rubber compound used in the manufacture of a conventional rubber hose, a commercialized rubber composition was used, and the composition is 30 to 60 parts by weight of reinforcing agent, 20 to 40 parts by weight of filler, and 1 to 5 of road agent based on 100 parts by weight of raw rubber. Part by weight, plasticizer 10 to 30 parts by weight, processing aids 1 to 5 parts by weight, vulcanization accelerator 1 to 5 parts by weight, vulcanizing agent 0.1 to 1 parts by weight, etc. were used, to 96% by weight of the rubber composition 4% by weight of calcium oxide is mixed as a moisture absorbent, and it is extruded into a mandrel to form a rubber hose of a T-shape as a predetermined rubber hose, which is 6 minutes at 160 ° C. in a commercially available hot air vulcanizer (high temperature chamber) 30 A rubber hose was prepared by preheating for a second and then heating and vulcanizing at 155 ° C. for 40 seconds in an infrared irradiation device including an infrared heater with an output of 1.5 kW.
비교예 1Comparative Example 1
흡습제를 사용하지 않고 종래의 방법대로 스팀경화만을 수행하되, 160℃에서 30분간 가황경화시켜 상기 실시예 1과 동일한 형상의 고무호스를 제조하였다.A steam hose was hardened according to a conventional method without using an absorbent, but vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes to prepare a rubber hose having the same shape as in Example 1.
비교예 2Comparative Example 2
흡습제를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 고무호스를 제조하였다.Except not using a moisture absorbent was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a rubber hose.
시험예 1Test Example 1
상기 실시예 1과 비교예 1의 고무호스의 물성을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 하기 표 5의 시험에서의 시험항목들은 경도(Hs, 단위 : pts), 인장강도(Tb, 단위 : ㎏f/㎠), 신장율(Eb, 단위 : %), 50% 신장시 인장강도(M50, 단위 : %), ΔHs(경도 변화량), ΔTb(인장강도 변화량), ΔEb(신장율 변화량), ΔV(부피 변화량)이다.The physical properties of the rubber hose of Example 1 and Comparative Example 1 were tested, and the results are shown in Table 5 below. The test items in the test of Table 5 are hardness (Hs, unit: pts), tensile strength (Tb, unit: kgf / cm 2), elongation (Eb, unit:%), tensile strength at 50% elongation (M50, Unit:%), ΔHs (hardness change), ΔTb (tensile strength change), ΔEb (elongation change), and ΔV (volume change).
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 내열성 및 내유성에서 본 발명에 따른 실시예 1의 고무호스가 비교예 1의 종래의 고무호스에 비해 다소 저하되었기는 하나, 제품 요구규격을 만족하고 있음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 5, in the heat resistance and oil resistance, the rubber hose of Example 1 according to the present invention was slightly lower than the conventional rubber hose of Comparative Example 1, but it was confirmed that the product requirements were satisfied. .
또한, 실시예 1의 고무호스와 비교예 1의 고무호스 및 비교예 2의 고무호스의 표면을 사진촬영하였으며, 그 사진을 도 1(실시예 1), 도 2(비교예 1) 및 도 3(비교예 2)에 각각 나타내었다. 상기 사진들에서 나타난 바와 같이, 특히 비교예 2에서와 같이 흡습제를 사용치 않는 경우, 표면에 다수의 기포가 형성되어 불량품이 생산됨을 확인할 수 있었으며, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우, 이러한 기포가 형성되지 않고 종래의 고무호스의 마찬가지로 미려한 외관을 갖는 고무호스를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.In addition, the surface of the rubber hose of Example 1, the rubber hose of Comparative Example 1 and the rubber hose of Comparative Example 2 was photographed, and the pictures are shown in Figure 1 (Example 1), Figure 2 (Comparative Example 1) and Figure 3 It is shown in (Comparative Example 2), respectively. As shown in the photographs, in particular, when using the absorbent as in Comparative Example 2, it was confirmed that a number of bubbles are formed on the surface to produce a defective product, in the case of Example 1 according to the present invention, such bubbles It was confirmed that a rubber hose having a beautiful appearance similarly to the conventional rubber hose was not formed.
따라서, 본 발명에 의하면 직형상 또는 곡형상 등의 입체적인 호스의 형상으로 성형되는 고무배합물을 전열 및 적외선 조사에 의해 연속적으로 가황경화시키는 것에 의해 고무호스를 단시간 내에 연속적으로 생산할 수 있는 고무호스의 제조방법을 제공하는 효과가 있으며, 더욱이 기존의 스팀경화방법에 비해 현저하게 빠른 속도로 또한 연속적으로 고무호스를 제조할 수 있는 효과를 제공한다. 또한 종래의 스팀경화방법에 의한 고무호스의 제조방법이 비연속식으로 수행될 수밖에 없음에 비하여 본 발명에 따르면 상기 예열단계와 적외선조사에 의한 가열단계로 이루어지기 때문에 연속식으로 수행될 수 있으며, 특히 스팀경화방법은 비연속식으로 일단 1회의 경화 후 스팀통을 개방하여 스팀을 방출하고, 경화된 성형품을 인출한 다음 다시 비경화된 성형품을 넣고 스팀통을 닫은 후 다시 스팀을 공급하여야 한다는 점에서 에너지의 손실이 크고, 스팀이 불충분한 경우, 스팀의 공급 및 그에 의한 적정온도까지의 가열에 추가의 시간이 요구된다는 점에서 기존의 스팀경화방법에 비하여 본 발명에 따른 고무호스의 제조방법은 월등히 생산성을 높일 수 있다는 장점을 갖게 된다.Therefore, according to the present invention, a rubber hose capable of continuously producing a rubber hose in a short time by continuously vulcanizing and curing the rubber compound formed into a shape of a three-dimensional hose such as a straight or curved shape by heat transfer and infrared irradiation. There is an effect of providing a method, and moreover, it provides the effect of producing a rubber hose at a significantly higher speed and continuously than the conventional steam hardening method. In addition, the manufacturing method of the rubber hose according to the conventional steam hardening method can not only be performed in a discontinuous manner, but according to the present invention can be carried out continuously because it consists of the preheating step and the heating step by infrared irradiation, Particularly, the steam hardening method is a discontinuous type that once the hardening is done once, the steam container is opened to release steam, the hardened molded product is drawn out, the uncured molded product is put again, the steam container is closed, and steam is supplied again. In the case of a large energy loss and insufficient steam, additional time is required for supplying steam and heating to a proper temperature. This has the advantage of significantly increasing productivity.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (4)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101769734B1 (en) * | 2017-04-04 | 2017-08-18 | 주식회사 영신화공 | Vulcanization treatment method |
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| JPH1190979A (en) | 1997-09-19 | 1999-04-06 | Tokai Rubber Ind Ltd | Manufacture of bent hose |
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2004
- 2004-09-09 KR KR1020040072315A patent/KR100557984B1/en active IP Right Grant
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