KR100718729B1

KR100718729B1 - 공압출필름 제조장치

Info

Publication number: KR100718729B1
Application number: KR1020050122484A
Authority: KR
Inventors: 권기수
Original assignee: 권기수
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-05-15

Abstract

본 발명에 따른 공압출필름 제조장치는, 압출기; 압출용 다이; 냉각수단; 가열수단; 한 쌍의 회전롤러; 상기 회전롤러로 유입된 필름에 공기를 주입하여 상기 필름을 팽창시켜 종방향 및 횡방향으로 연신시키고, 좌우 0~180°범위의 각도로 회전가능하게 구비되어 상기 필름의 두께가 횡방향으로 균일하게 분산 배치되도록 하기 위한 회전프레임; 상기 회전프레임에서 팽창된 필름을 유입하여 이송 압착하기 위한 압착롤러; 및 상기 압착롤러에서 압착된 필름을 권취하기 위한 권취부를 포함하고, 하나 이상의 수지를 용융하여 소정의 튜브형상을 가지는 필름으로 배출한 다음 상기 필름을 냉각한 후 다시 가열하여 공압출필름을 제조함에 있어서, 필름의 두께가 횡방향으로 균일하게 분산 배치되도록 하여 필름표면에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 상기 필름을 균형있게 권취할 수 있도록 하는 효과가 있다.

압출기, 압출용 다이, 냉각수단, 가열수단, 회전프레임, 압착롤러.

Description

공압출필름 제조장치{Apparatus for manufacturing co-extruded film}

도1은 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도.

도2는 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치에서 회전롤러 및 회전프레임을 나타낸 개략도.

도3은 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치의 회전프레임이 회전됨에 따라 팽창된 필름이 회전되는 상태를 개략적으로 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 호퍼 20 : 압출기

30 : 압출용 다이 40 : 냉각수조

50 : 가열수조 60 : 회전프레임

62 : 치차 70 : 구동치차

80 : 권취부 F : 필름

GR : 가이드 롤러 M1, M2 : 모터

PR : 압착롤러 RR : 회전롤러

본 발명은 공압출필름 제조장치에 관한 것으로, 특히 하나 이상의 수지를 용융하여 소정의 튜브형상을 가지는 필름으로 배출한 다음 상기 필름을 냉각한 후 다시 가열하여 공압출필름을 제조함에 있어서, 횡방향으로의 불규칙한 필름의 두께가 균일하게 분산 배치되도록 하여 필름표면에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 상기 필름을 균형있게 권취할 수 있도록 하는 공압출필름 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 공압출필름은 이종(異種) 또는 동종(同種)의 수지 등의 물질을 다수의 압출기를 통해 용용시켜 다이(die)내에서 다층의 용융된 상태로 배출시킨 후, 종방향 연신공정과 횡방향 연신공정인 이축연신공정을 거쳐 만들어진 다층의 필름을 말하는 것으로서, 압출되어진 필름에 열을 가하여 필름을 연신하여 냉각시켜 놓으면 일정한 분자사슬을 가지는 폴리머들은 연신에 의하여 복원력을 가지고 있는 상태에서 처음 연신할 때의 가해진 열량 이상의 열을 공급하면 연신되어진 필름은 폴리머분자들이 가지고 있는 복원력에 의하여 원위치로 돌아가는 성질을 이용하는 것이다.

이러한 공압출필름의 제조방법은 여러가지 수지들을 동시에 압출하여 제조하므로 제조단계가 간단하고 필름의 유연성 및 열성형성 등이 우수하여 널리 사용되 고 있다.

그러나, 종래의 공압출필름은 횡방향으로의 두께가 부분적으로 일정하지 않아 가열된 필름이 상온에서 냉각되어 권취되는 경우 필름표면에 주름이 생기게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 하나 이상의 수지를 용융하여 소정의 튜브형상을 가지는 필름으로 배출한 다음 상기 필름을 냉각한 후 다시 가열하여 공압출필름을 제조함에 있어서, 필름의 두께가 횡방향으로 균일하게 분산 배치되도록 하여 필름표면에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 상기 필름을 균형있게 권취할 수 있도록 하는 공압출필름 제조장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공압출필름 제조장치는, 하나 이상의 수지를 공급 받아 용융시켜 공급하기 위한 하나 이상으로 이루어진 압출기; 상기 압출기로부터 용융된 수지를 공급받아 적층한 후에 튜브형태의 필름으로 배출하기 위한 하나 이상의 층으로 이루어진 압출용 다이; 상기 압출용 다이로부터 배출되는 필름을 냉각시키기 위한 냉각수단; 상기 냉각수단에서 냉각된 필름을 가열하기 위한 가열수단; 상기 가열수단에 의해 가열된 필름이 유입되도록 외주면 사이에 간격을 두고 구비된 한 쌍의 회전롤러; 상기 회전롤러로 유입된 필름에 공기를 주입하여 상기 필름을 팽창시켜 횡방향으로 연신시키고, 좌우 0~180°범위의 각도로 회전가능하게 구비되어 상기 필름의 두께가 균일하게 분산되도록 하기 위한 회전프레임; 상기 회전프레임에서 팽창된 필름을 유입하여 이송 압착하기 위한 압착롤러; 및 상기 압착롤러에서 압착된 필름을 권취하기 위한 권취부를 포함하고, 상기 필름은 압출용 다이, 냉각수단, 가열수단, 회전롤러, 회전프레임, 압착롤러, 및 권취부로 이송되는 동안 가이드수단에 의해 가이드되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압출용 다이는, 원통형으로 이루어진 것이 바람직하다.

아울러, 상기 냉각수단은, 냉각수가 채워진 냉각수조인 것이 효과적이다.

또한, 상기 가열수단은, 가열수가 채워진 가열수조인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 가열수단은, 열풍 송풍기인 것이 효과적이다.

또한, 상기 회전롤러는, 그 일측에 모터가 장착되어 속도조절이 가능하고, 그 타측에 실린더가 구비되어 상기 한쌍의 회전롤러 외주면 사이의 간격을 조절할 수 있는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 회전프레임은, 그 둘레가 원형으로 이루어진 것이 효과적이다.

또한, 상기 회전프레임의 둘레 일부분에는 소정의 치차가 형성되고, 상기 회전프레임의 일측에 구비된 정역회전이 가능한 모터로부터 동력을 전달받아 정회전 또는 역회전을 하는 구동치차와 치차결합하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 회전롤러에는, 유입되는 필름을 가열하기 위한 히터가 구비되는 것이 효과적이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공압출필름 제조장치를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도3은 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치를 나타내기 위한 도면들로서, 도1은 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치의 전체구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도이고, 도2는 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치에서 회전롤러 및 회전프레임을 나타낸 개략도이며, 도3은 본 발명에 따른 공압출필름 제조장치의 회전프레임이 회전됨에 따라 팽창된 필름이 회전되는 상태를 개략적으로 나타낸 개략도이다.

본 발명에 따른 공압출필름 제조장치는, 도1에 나타낸 바와 같이 압출기(20); 압출용 다이(die)(30); 냉각수단(40); 가열수단(50); 회전롤러(RR); 회전프레임(60); 압착롤러(PR); 및 권취부(80)를 포함한다.

상기 압출기(20)는 하나 이상의 수지를 호퍼(10)로부터 공급 받아 용융시켜 공급하기 위한 것으로서, 하나 이상으로 이루어진다.

상기 압출용 다이(30)는 상기 압출기(20)로부터 용융된 수지를 공급받아 적층한 후에 튜브형태의 필름(F)으로 배출하기 위한 것으로서, 원통형의 하나 이상의 층으로 이루어진다.

상기 냉각수단(40)은 상기 압출용 다이(30)로부터 배출되는 필름(F)을 냉각시키기 위한 것으로서, 도1에 나타낸 바와 같이 냉각수가 채워진 냉각수조(40)를 채용할 수도 있고, 송풍기 등과 같은 공냉장치를 채용할 수도 있다.

상기 가열수단(50)은 상기 냉각수조(40)에서 냉각된 필름(F)을 소정의 온도로 가열하기 위한 것으로서, 소정온도로 가열된 가열수가 채워진 가열수조(50)를 채용할 수도 있고, 열풍기나 히터 등을 채용할 수도 있다.

상기 회전롤러(RR)는 상기 가열수단(50)에 의해 가열된 필름(F)이 유입되도록 외주면 사이에 소정간격을 두고 한 쌍으로 구비된다. 이때, 상기 회전롤러(RR)의 일측에는 모터(M1)가 장착되어 속도조절을 할 수 있고, 타측에는 실린더가 구비되어 공압 또는 유압을 이용하여 상기 한 쌍의 회전롤러(RR)를 상하로 이동시킴으로써 상기 한 쌍의 회전롤러(RR) 외주면 사이의 간격을 조절할 수 있다. 또한, 히터(미도시)를 구비하여 유입되는 필름(F)을 소정의 온도로 가열할 수도 있다.

상기 회전프레임(60)은 상기 회전롤러(RR)로 유입된 필름(F)에 공기를 주입하여 상기 필름(F)을 팽창시켜 횡방향으로 연신시키고, 도2 및 도3에 나타낸 바와 같이 좌우로 소정각도 회전가능하게 구비되어 상기 필름(F)의 불규칙한 두께가 횡방향으로 균일하게 분산 배치되도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 회전프레임(60)이 좌우로(0~180°이내) 회전하면서 필름(F)을 횡방향으로 연신되도록 함으로써 필름(F)의 두께가 횡방향으로 균일하게 분산 배치되도록 하는 것이다. 이때, 상기 회전프레임(60)은 그 둘레가 원형으로 이루어지도록 하여 그 둘레 일부분에는 소정의 치차(62)를 형성하고, 상기 회전프레임(60)의 일측에 구비된 정역회전이 가능한 모터(M2)로부터 동력을 전달받아 정회전 또는 역회전을 하는 구동치차(70)와 치차결합 하도록 함으로써 상기 회전프레임(60)이 소정각도로 회전가능한 것이다.

상기와 같이 회전프레임(60)은 치차결합하여 회전할 수도 있고, 벨트를 이용하거나 기타 다른 방법으로도 구현할 수 있음은 당연한 일이다.

상기 압착롤러(PR)는 상기 회전프레임(60)에서 팽창된 필름(F)을 유입하여 소정두께로 이송 압착하기 위한 것이고, 상기 권취부(80)는 상기 압착롤러(PR)에서 압착된 필름(F)을 권취하기 위한 것이며, 상기 필름(F)은 압출용 다이(30), 냉각수단(40), 가열수단(50), 회전롤러(RR), 회전프레임(60), 압착롤러(PR), 및 권취부(80)로 이송되는 동안 소정의 가이드 수단, 예를 들면 가이드 롤러(GR)에 의해 가이드된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 공압출필름 제조장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 호퍼(10)에 하나 이상의 수지를 투입하게 되면 압출기(20)에서 상기 수지를 용융하여 압출용 다이(30)로 공급하게 되고, 상기 압출용 다이(30)로부터 배출되는 튜브형태의 필름(F)은 냉각수조(40)에서 냉각된 다음 가열수조(50)에서 소정온도로 가열되어 회전롤러(RR)를 통해 회전프레임(60)에 이송되고, 상기 필름(F)의 소정의 주입구(미도시)를 통해 공기를 주입하여 상기 필름(F)을 횡방향으로 팽창시키면서 도3에 나타낸 바와 같이 상기 회전프레임(60)을 좌우로(0~180°이내) 소정각도 회전시키게 되면 상기 필름(F)은 횡방향으로 회전을 하면서 부분적으로 균일하지 않은 튜브형태의 필름의 두께가 횡방향으로 골고루 분산 배치되도록 하며, 이와 같이 두께가 균일하게 연신된 필름(F)을 압착롤러(PR)로 이송시켜 압착한 다음 권취부(80), 즉 권취롤에 감게 되면 작업이 완료되게 된다.

이때, 필름(F)의 폭은 횡방향 공기팽창 비율에 의하여 결정되고, 필름(F)의 두께는 압착롤러(PR)의 종방향으로의 이송속도에 의하여 결정된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 공압출필름 제조장치에 의하면, 하나 이상의 수지를 용융하여 소정의 튜브형상을 가지는 필름으로 배출한 다음 상기 필름을 냉각한 후 다시 가열하여 공압출필름을 제조함에 있어서, 불규칙한 필름의 두께가 균일하게 분산 배치되도록 하여 가열된 필름이 냉각되는 경우 전체적으로 필름의 횡방향 표면을 균일하게 유지하도록 함으로써 필름표면에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 상기 필름을 균형있게 권취할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

하나 이상의 수지를 공급 받아 용융시켜 공급하기 위한 하나 이상으로 이루어진 압출기;

상기 압출기로부터 용융된 수지를 공급받아 적층한 후에 튜브형태의 필름으로 배출하기 위한 하나 이상의 층으로 이루어진 압출용 다이;

상기 압출용 다이로부터 배출되는 필름을 냉각시키기 위한 냉각수단;

상기 냉각수단에서 냉각된 필름을 가열하기 위한 가열수단;

상기 가열수단에 의해 가열된 필름이 유입되도록 외주면 사이에 간격을 두고 구비된 한 쌍의 회전롤러;

상기 회전롤러로 유입된 필름에 공기를 주입하여 상기 필름을 팽창시켜 횡방향으로 연신시키고, 좌우 0~180°범위의 각도로 회전가능하게 구비되어 상기 필름의 두께가 균일하게 분산되도록 하기 위한 회전프레임;

상기 회전프레임에서 팽창된 필름을 유입하여 이송 압착하기 위한 압착롤러; 및

상기 압착롤러에서 압착된 필름을 권취하기 위한 권취부를 포함하고,

상기 필름은 압출용 다이, 냉각수단, 가열수단, 회전롤러, 회전프레임, 압착롤러, 및 권취부로 이송되는 동안 가이드수단에 의해 가이드되는

공압출필름 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 압출용 다이는,

원통형으로 이루어진

공압출필름 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 냉각수단은,

냉각수가 채워진 냉각수조인

공압출필름 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 가열수단은,

가열수가 채워진 가열수조인

공압출필름 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 가열수단은,

열풍 송풍기인

공압출필름 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 회전롤러는,

그 일측에 모터가 장착되어 속도조절이 가능하고, 그 타측에 실린더가 구비되어 상기 한쌍의 회전롤러 외주면 사이의 간격을 조절할 수 있는

공압출필름 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 회전프레임은,

그 둘레가 원형으로 이루어진

공압출필름 제조장치.
제7항에 있어서,

상기 회전프레임의 둘레 일부분에는 소정의 치차가 형성되고,

상기 회전프레임의 일측에 구비된 정역회전이 가능한 모터로부터 동력을 전달받아 정회전 또는 역회전을 하는 구동치차와 치차결합하는

공압출필름 제조장치.
제1항 또는 제6항에 있어서,

상기 회전롤러에는,

유입되는 필름을 가열하기 위한 히터가 구비되는

공압출필름 제조장치.