KR200282691Y1 - Device for manufacturing synthetic wood - Google Patents
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Abstract
본 고안의 목적은 목질 합성분을 압출 성형시 목분과 수지와의 융합을 유지하고 목분 주변에 기포나 구멍 등의 발생을 방지하며 목분 사이의 밀도를 균일하게 유지할 수 있도록 함과 더불어 금형에서의 성형온도를 정확히 유지시켜 제품의 변형을 방지할 수 있도록 된 합성 목재 제조장치를 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to maintain the fusion of wood powder and resin during extrusion molding, to prevent the occurrence of air bubbles or holes around the wood powder, and to maintain the density between the wood powder and molding in the mold An object of the present invention is to provide a synthetic wood manufacturing apparatus that is capable of maintaining the temperature accurately to prevent deformation of the product.
이에 본 고안은 셀룰로우스계 파쇄물과 목분의 혼합물이 투입되어 일정압력으로 압출되는 압출기와, 상기 압출기에 연결되어 압출되는 혼합물을 일정형태로 성형하기 위한 금형, 상기 금형에 연결되어 성형된 제품을 냉각시키기 위한 냉각라인, 상기 냉각라인에 연결되어 금형으로부터 인출되는 제품을 일정 속도로 당기기 위한 인취기를 포함하고, 상기 금형은 일측에 설치되는 온도센서와, 온도센서의 신호에 따라 작동되어 금형의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 냉각수단과 가열수단을 포함하여, 열가소성 수지의 성형온도에 맞춰 금형내 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 된 합성 목재 제조장치를 제공한다.The present invention is an extruder in which a mixture of cellulose-based crushed matter and wood powder is injected and extruded at a constant pressure, a mold for molding the mixture extruded by being connected to the extruder, and a product molded by being connected to the mold. Cooling line for cooling, connected to the cooling line includes a drawer for pulling the product drawn from the mold at a constant speed, the mold is operated in accordance with the signal of the temperature sensor and the temperature sensor installed on one side of the mold Including a cooling means and a heating means for maintaining a constant temperature, the present invention provides a synthetic wood manufacturing apparatus that is capable of maintaining a constant temperature in the mold in accordance with the molding temperature of the thermoplastic resin.
Description
본 고안은 셀룰로스계 파쇄물을 주요 성형소재로 하는 합성 목재 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목질 합성분이 사출성형되는 금형의 냉각온도를 정확히 유지하여 제품의 품질을 높일 수 있도록 된 합성 목재 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic wood manufacturing apparatus using the cellulose-based shredding material as a main molding material, and more specifically, a synthetic wood manufacturing apparatus that can improve the quality of the product by maintaining the cooling temperature of the mold in which the wood synthetic powder is injection molded It is about.
일반적으로 합성 목재는 건축 폐재료나 기타 제품의 폐재료 등으로부터 나온 목재를 분쇄하여 얻어진 목분류, 또는 왕겨, 수수대, 파쇄칩재, 펄프재 등의 셀룰로스계 파쇄물과, 자동차나 가전제품에서 각종 생활용품 등에 이르기까지 광범위하게 대량 사용된 후 폐기되고 있는 각종 열가소성 합성수지 성형품 폐재료로부터 얻어진 열가소성수지성형제를 혼합, 가열, 연성하여 만들어지게 된다.Generally, synthetic wood is obtained from pulverizing wood from construction waste materials or waste materials of other products, or cellulose-based crushed products such as chaff, millet, crushed chip material, and pulp material, and various household goods in automobiles and home appliances. It is made by mixing, heating, and softening thermoplastic resin molding agents obtained from various thermoplastic synthetic resin molded product waste materials that are used after being widely used in large quantities up to a wide range.
여기서 목질을 분쇄하여 얻은 목분, 인각, 버개스, 파쇄칩 재료 등과 같은 셀룰로우스계의 파쇄물을 혼입해 성형할 때 상기 셀룰로우스계의 파쇄물의 유동성 또는 셀룰로우스계의 파쇄물 예를 들어 목분과 수지소재의 분산성 등 목분의 성질이 추출 성형시에 부여하는 영향이 매우 큰데, 즉, 상기 목분과 같은 셀룰로우스계의 파쇄물이 유동하는 동안에 마찰저항이 크고 수지소재와의 융합이 나쁘므로 성형된 목질 합성판 내의 목분의 조직에 조밀한 밀도의 불균일을 발생시키는 원인이 된다.Herein, the fluidity of the cellulose crushed material or the cellulose crushed material, for example, when the cellulose crushed material such as wood flour, engraving, bagasse, crushed chip material, etc. obtained by pulverizing wood is mixed and molded. The properties of wood flour such as dispersibility of powder and resin material have a great influence on extraction molding, that is, the friction resistance is high and the fusion with resin material is bad while the cellulose crushed material such as wood flour is flowing. It causes the density of non-uniformity of density in the wood powder in the molded wood composite board.
또한, 목분과 수지를 압출기에 충전 가열한 경우 혼입 목분에서 발생되는 다량의 수증기 또는 목초산가스가 압출기 내벽면의 부식, 성형다이, 성형틀 등의 마모를 가져오며, 성형된 목질 합성판 자체 표면의 유동, 기포, 구멍을 발생시키는 원인이 되고, 추출 성형에 여러 가지 문제를 발생시키게 된다.In addition, when wood powder and resin are charged and heated in an extruder, a large amount of water vapor or wood acetate gas generated from mixed wood powder may cause corrosion of the inner wall of the extruder, abrasion of a molding die, a molding mold, and the like. It causes flow, bubbles and holes, and causes various problems in extraction molding.
그리고 목질 합성판을 성형하기 위한 금형의 경우 셀룰로우스계 원료와 열가소성 수지가 혼합된 복합 재료는 단일 열가소성 수지와 다른 물성 특징을 가지고 있으므로 종래의 플라스틱 압출 금형과는 다른 구조가 사용되어야 한다.In the case of a mold for molding a wood composite plate, a composite material in which a cellulose-based raw material and a thermoplastic resin are mixed has different physical properties from a single thermoplastic resin, and thus, a structure different from a conventional plastic extrusion mold should be used.
즉, 제품의 내부가 충진된 형태의 판재 제품은 종래의 성형 방법의 적용이 가능하나, 내부가 비어 있는 중공 구조의 제품은 다른 형태의 금형이 필요하다. 복합재료의 특성상 일반 열가소성 수지에 비하여 연신성이 현저히 감소하므로 미응고된 원료가 정립 다이(sizing die)를 통과 시 강제 인취될 경우 제품의 파단이 발생할 가능성이 있다. 또한 강제 인취가 안될 경우에는 제품의 정체 현상이 발생할 수 있다.That is, the plate product filled with the inside of the product can be applied to the conventional molding method, but the hollow structure of the hollow product requires a different type of mold. Due to the characteristics of the composite material, the elongation is significantly reduced compared to the general thermoplastic resin, and there is a possibility that breakage of the product occurs when the unsolidified raw material is forcibly pulled through the sizing die. In addition, if the product is not forcibly pulled out, product congestion may occur.
이 경우 완전한 제품의 성형을 위해서는 작업 조간의 확립에 많은 문제점이 발생할 수 있으며 제품 중단 후 재가동시 어려움이 따르게 된다.In this case, a lot of problems may occur in the establishment of the working period for the molding of the complete product, and it is difficult to restart the product after the product is stopped.
따라서 금형의 경우 미응고된 원료의 외부 노출 없이 완전 성형이 이루어지도록 고안될 필요성이 있으며, 특히 중공 제품의 경우 원료의 수축율을 고려한 설계가 반영되어야 한다.Therefore, the mold needs to be designed to be completely formed without external exposure of the uncondensed raw material, and in particular, the hollow product should reflect the design considering the shrinkage of the raw material.
이와같이 합성 목재는 주재료의 상태가 매우 까다로워 다루기가 힘들고 제조시 목분과 수지간의 다양한 난제에 의해 원하는 품질의 제품으로 만들기 어려우므로 이를 개선한 합성 목재 제조장치의 개발이 요원한 실정이다.As such, synthetic wood is difficult to handle due to the very difficult state of the main material, and it is difficult to make a product of desired quality due to various difficulties between wood powder and resin during manufacturing, and thus, it is difficult to develop a synthetic wood manufacturing apparatus that has improved this.
이에 본 고안은 상기와 같은 제반 요구사항에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 목질 합성분을 압출 성형시 목분과 수지와의 융합을 유지하고 목분 주변에 기포나 구멍 등의 발생을 방지하며 목분 사이의 밀도를 균일하게 유지할 수 있는 합성 목재 제조장치를 제공함에 또다른 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to meet the above requirements, maintaining the fusion of wood powder and resin during extrusion molding wood composite powder, preventing the occurrence of air bubbles or holes around the wood powder, the density between the wood powder Another object is to provide a synthetic wood production apparatus that can maintain a uniform.
또한, 본 고안은 금형에서의 성형온도를 정확히 유지시켜 제품의 변형을 방지할 수 있도록 된 합성 목재 제조장치를 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a synthetic wood manufacturing apparatus that can prevent the deformation of the product by accurately maintaining the molding temperature in the mold.
도 1은 본 고안에 따른 합성 목재 제조장치를 도시한 개략적인 측면도,1 is a schematic side view showing a synthetic wood production apparatus according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 합성 목재 제조장치의 금형을 도시한 평면도,Figure 2 is a plan view showing a mold of the synthetic wood production apparatus according to the present invention,
도 3은 본 고안에 따른 금형의 측단면도,3 is a side cross-sectional view of a mold according to the present invention,
도 4는 본 고안에 따른 금형의 정면도이다.4 is a front view of a mold according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 압출기 11 : 하우징10 extruder 11 housing
12 : 호퍼 13 : 스크류12: Hopper 13: screw
14 : 감속기 15 : 구동모터14: reducer 15: drive motor
20 : 금형 27,29 : 히터20: mold 27,29: heater
28 : 냉각수관 30 : 압력계28: cooling water pipe 30: pressure gauge
35 : 냉각라인 40 : 인취기35: cooling line 40: take-out
41 : 구동롤 50 : 절단기41: driving roll 50: cutting machine
60 : 샌딩기60: sanding machine
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 합성 목재 제조장치는, 셀룰로우스계 파쇄물과 목분의 혼합물이 투입되어 일정압력으로 압출되는 압출기와, 압출기에 연결되어 압출되는 혼합물을 일정형태로 성형하기 위한 금형, 금형에 연결되어 성형된 제품을 냉각시키기 위한 냉각라인, 냉각라인에 연결되어 금형으로부터 인출되는 제품을 일정 속도로 당기기 위한 인취기를 포함한다.Synthetic wood production apparatus of the present invention for achieving the object as described above, the extruder is a mixture of cellulose-based shredded and wood powder is extruded at a constant pressure, and the mixture is connected to the extruder to form a predetermined shape To include a mold, a cooling line for cooling the molded product connected to the mold, and a take-off for pulling a product drawn from the mold connected to the cooling line at a constant speed.
또한, 본 고안은 인취기 후단에 설치되어 인출되는 제품을 일정 크기로 절단하기 위한 절단기와, 절단된 제품의 표면을 처리하기 위한 샌딩기를 더욱 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a cutter for cutting the product to be drawn to a predetermined size installed in the rear end of the take-up machine, and a sanding machine for processing the surface of the cut product.
여기서 상기 금형은 금형의 온도를 열가소성 수지의 성형온도에 맞춰 일정하게 유지시킬 필요성이 있으며 이를 위해 금형의 일측에 설치되는 온도센서와, 온도센서의 신호에 따라 작동되어 금형의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 냉각수단과 가열수단을 포함한다.Here, the mold needs to maintain a constant temperature of the mold according to the molding temperature of the thermoplastic resin. For this purpose, the temperature sensor installed on one side of the mold and the temperature sensor are operated to maintain a constant temperature of the mold. Cooling means and heating means.
상기 냉각수단은 공냉식 또는 수냉식 등 다양한 방법으로 구성할 수 있으며 바람직하게는 냉각수에 의한 수냉식이 사용될 수 있다.The cooling means may be configured by various methods such as air-cooled or water-cooled, and preferably water-cooled by cooling water may be used.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 합성 목재 제조장치를 도시한 개략적인 측면도이고, 도 2와 도 3 및 도 4는 본 고안에 따른 합성 목재 제조장치의 금형을 도시한 평면도와 측단면도 및 정면도이다.1 is a schematic side view showing a synthetic wood production apparatus according to the present invention, Figures 2 and 3 and 4 is a plan view and a side cross-sectional view and a front view showing a mold of the synthetic wood production apparatus according to the present invention.
상기한 도면에 의하면, 셀룰로오스계 원료와 열가소성 수지를 건조 혼합하여 목재 혼합분을 제조하기 위한 원료 제조수단과, 원료 제조수단에서 제조된 목재 혼합분이 투입되어 일정압력으로 토출되는 압출기(10), 제조라인을 따라 압출기(10) 후단에 연결설치되어 압출기(10)로부터 토출되 혼합물을 일정형태로 성형하기 위한 금형(20), 금형(20)에 연결 설치되어 성형된 제품을 냉각시키기 위한 냉각라인(35), 냉각라인(35)에 연결되어 금형(20)으로부터 인출되는 제품을 일정 속도로 당기기 위한 인취기(40) 및 인취기(40) 후단으로 배출되는 제품을 일정 크기로 절단하기 위한 절단기(50)와 절단된 제품의 표면을 원하는 형태로 가공하기 위한 샌딩기(60)를 포함한다.According to the above drawings, the raw material manufacturing means for producing wood mixed powder by dry mixing the cellulose-based raw material and the thermoplastic resin, and the extruder 10, the wood mixed powder prepared by the raw material manufacturing means is injected and discharged at a constant pressure It is connected to the rear end of the extruder 10 along the line is discharged from the extruder 10, the mold 20 for molding the mixture in a predetermined form, the cooling line for cooling the formed product connected to the mold 20 ( 35), a cutting machine for cutting the product discharged to the rear end of the intake machine 40 and the intake machine 40 connected to the cooling line 35 to draw the product drawn from the mold 20 at a constant speed ( 50) and a sanding machine 60 for processing the surface of the cut product to the desired shape.
여기서 상기 압출기(10)는 일정길이의 원통형 하우징(11)으로 이루어지며 하우징(11)의 상부에는 원료를 투입하기 위한 호퍼(12)가 설치되고 내부에는 투입된 원료를 전방의 출구를 통해 가압 배출시키기 위한 스크류(13)가 회전가능하게 장착된다.Here, the extruder 10 is formed of a cylindrical housing 11 of a predetermined length, and a hopper 12 for inputting raw materials is installed at an upper portion of the housing 11, and pressurized and discharged the injected raw materials through an outlet in the front. Screw 13 is rotatably mounted.
그리고 상기 스크류(13)는 하우징(11)의 후단에 설치되는 감속기(14)를 통해 구동모터(15)와 연결되어 동력을 전달받는 구조로 되어 있다.The screw 13 is connected to the driving motor 15 through a speed reducer 14 installed at the rear end of the housing 11 to receive power.
상기 호퍼(12)는 원료 투입시 수분의 재침투를 방지하기 위하여 드라이호퍼가 사용됨이 바람직하다.The hopper 12 is preferably a dry hopper is used to prevent re-penetration of moisture when the raw material is added.
따라서 구동모터(15)의 작동에 따라 스크류(13)가 회전하게 되면 하우징(11)으로 투입된 원료는 하우징(11) 전방의 출구쪽으로 이동되어 출구에 연결된 금형(20)으로 토출되는 것이다.Therefore, when the screw 13 rotates according to the operation of the driving motor 15, the raw material introduced into the housing 11 is moved toward the outlet in front of the housing 11 and discharged to the mold 20 connected to the outlet.
이때, 원료의 토출 압력은 구동모터(15)에 의해 제어되며 상기 금형(20)에 수지 압력계를 설치하여 제품이 완전 성형될 수 있는 압력으로 상기 구동모터(15)의 rpm을 설정한다.At this time, the discharge pressure of the raw material is controlled by the drive motor 15 and the resin pressure gauge is installed in the mold 20 to set the rpm of the drive motor 15 to a pressure at which the product can be completely molded.
한편, 상기 금형(20)은 본 고안의 핵심적인 부분으로서 상부금형(21)과 하부금형(22), 상,하부금형(21,22) 사이에 설치되는 상,하부프레임(23,24), 상,하부프레임 사이에 설치되는 스페이서(25)를 포함하며, 상기 금형(20)의 입측과 측면에 설치되어 금형(20)을 가열하기 위한 히터(27,29), 상기 금형(20)의 내부에 설치되어 금형(20)을 일정온도로 냉각시키기 위한 냉각수가 유통되는 냉각수관(28) 및 금형(20)내의 원료의 온도를 감지하기 위한 온도센서(도시되지 않음)를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the mold 20 is the upper and lower frames (23, 24), which is installed between the upper mold 21 and the lower mold 22, the upper and lower molds (21, 22) as an essential part of the present invention, And a spacer 25 installed between upper and lower frames, the heaters 27 and 29 installed at the mouth and side of the mold 20 to heat the mold 20, and the inside of the mold 20. It is installed in the cooling water pipe (28) and the temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the raw material in the mold 20 is distributed to the cooling water for cooling the mold 20 to a predetermined temperature.
즉, 상기 금형(20)은 원료의 이송라인을 따라 금형(20)의 입측 일정구간에 히터(27)가 설치되어 가열구간을 이루게 되며 연이어서 상기 냉각수관(28)이 설치되어 냉각구간을 이루게 된다.That is, the mold 20 has a heater 27 is installed in a predetermined section of the entrance side of the mold 20 along the feed line of the raw material to form a heating section, and subsequently the cooling water pipe 28 is installed to form a cooling section. do.
본 실시예에서 사용되는 히터(27,29)는 금형(20) 내부로 삽입되는 카트리지형과 금형(20)의 측면에 부착설치되는 판형으로 구분되나 이에 한정되지 않으며 금형(20) 내부의 원료를 가온시킬 수 있는 실질적인 모든 구조가 이에 속한 다 할 것이다.The heaters 27 and 29 used in the present embodiment may be classified into a cartridge type inserted into the mold 20 and a plate type attached to the side of the mold 20, but are not limited thereto. All practical structures that can be warmed will belong to it.
도면 부호 (30)은 위에서 언급된 압력계로서 금형(20)내의 압력을 검출하게 되며 미설명된 도면 부호 (26)은 스페이서(25) 사이에 위치하여 제품에 중공부를 형성시키기 위한 맨드릴이다.Reference numeral 30 is a pressure gauge mentioned above that detects the pressure in the mold 20 and an unexplained reference 26 is a mandrel for positioning hollows in the product between the spacers 25.
여기서 금형(20) 내의 제품 성형 온도는 셀룰로이스계 원료로 인한 탄화 현상을 방지하기 위해 일반 열가소성 수지 성형 온도보다 낮게 설정된다.Here, the product molding temperature in the mold 20 is set lower than the general thermoplastic resin molding temperature in order to prevent carbonization due to the cellulose-based raw material.
또한, 상기 냉각라인(35)은 금형(20)에서 제조된 제품의 비틀림, 후변형 등을 보완하기 위한 냉각수조로 이루어지며, 특히 중공제품보다는 내부가 찬 제품의 경우 내부에 잔류 응력이 발생할 확률이 높으며 일정시간 경과 후 비틀림, 갈라짐 등의 후변형이 발생할 소지가 높으므로 필히 냉각라인(35)을 거치도록 한다.In addition, the cooling line 35 is composed of a cooling water tank to compensate for the torsion, back deformation, etc. of the product manufactured in the mold 20, especially in the case of the product inside the hollow than the hollow product is likely to occur residual stress High and there is a high possibility of post-deformation, such as torsion, cracking after a certain time passes through the cooling line (35).
상기 인취기(40)는 금형(20)으로부터 배출되는 제품을 일정한 속도로 당기기 위한 것으로 제품의 상,하에 밀착되는 다수개의 구동롤(41)과 구동롤(41)을 회전시키기 위한 구동수단을 포함하여 이루어진다.The take-out machine 40 is for pulling the product discharged from the mold 20 at a constant speed and includes a plurality of driving rolls 41 and driving means for rotating the driving rolls 41 closely contacting the upper and lower portions of the product. It is done by
압출기(10)에서 밀어주는 토출력에 의해 원료는 금형(20)을 통과하며 제품의 형상을 이루어 금형(20) 밖으로 배출되어지나 원료의 입자 상태나 수분의 함량, 온도 조건 등과 같은 외부 여러 요건에 의해 배출되어지는 제품의 상태(규격, 밀도, 표면 형상 등)가 달라질 수 있으므로 제품이 일정 압력하에서 생산될 필요성이 있다.The raw material passes through the mold 20 and is discharged out of the mold 20 by the earth output pushed by the extruder 10. However, the raw material is discharged out of the mold 20. Since the state (specification, density, surface shape, etc.) of the product to be discharged may vary, it is necessary to produce the product under a certain pressure.
따라서 상기와 같이 인취기(40)가 사용되며, 상기 인취기(40)는 금형(20)에 설치된 압력계를 표준으로 배출되는 제품이 일정한 압력에서 생산될 수 있도록 인출되는 제품을 구동롤(41)의 회전에 의해 일정한 속도로 당기게 된다.Therefore, the take-up machine 40 is used as described above, and the take-up machine 40 drives the product drawn out so that the product discharged as a standard to the pressure gauge installed in the mold 20 can be produced at a constant pressure. It is pulled at a constant speed by the rotation of.
이때, 인취기(40)의 필요한 동력은 제품의 형상 및 금형(20)의 구조에 따라 달라질 수 있으나 어떤 경우에도 제품을 일정 속도로 당길 수 있어야 하며, 이는 구동롤(41)의 높이에 따른 제품 가압력과 회전수단으로부터 전달되는 회전력의 제어를 통해 가능하게 된다.At this time, the required power of the take-up machine 40 may vary depending on the shape of the product and the structure of the mold 20, but in any case should be able to pull the product at a constant speed, which is the product according to the height of the drive roll 41 It is possible through the control of the pressing force and the rotational force transmitted from the rotating means.
그리고 인취기(40)를 통과하여 진행된 제품은 절단기(50)를 통해 일정길이로 절단되며 절단된 제품은 라인 후단에 설치된 샌딩기(60)를 통해 표면에 노출되어 있는 열가소성수지를 제거하고 셀롤로우스계와 열가소성 수지가 이상적으로 혼합된 상태의 구조가 표면에 노출되도록 하여 그 표면 질감이 천연 목재와 유사한 상태가 되도록 표면처리되어 최종 제품화된다.And the product which has passed through the take-in machine 40 is cut to a certain length through the cutter 50, and the cut product is removed by removing the thermoplastic resin exposed to the surface through the sanding machine 60 installed at the rear end of the line The surface is exposed to the surface of the ideally mixed state of the thermoplastic resin and the thermoplastic resin so that the surface texture is similar to that of natural wood, and is finally produced.
상기 샌딩기(60)는 제품 표면을 가공하기 위한 샌딩페이퍼를 포함하며, 본 실시예에서는 2단계의 샌딩페이퍼가 사용되어 1차는 #40이하, 2차는 #60 이상을 사용하게 된다. 1차 샌딩페이퍼로 컷팅된 제품의 표면을 거칠게 가공한 후 2차 샌딩페이퍼를 이용하여 표면의 거침을 제거하게 된다.The sanding machine 60 includes a sanding paper for processing the surface of the product, in the present embodiment, the sanding paper of the second stage is used so that the first is less than # 40, the second is more than # 60. After roughening the surface of the product cut with the primary sanding paper, the surface of the surface is removed by using the secondary sanding paper.
이하 본 고안의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the present invention.
먼저 압출기(10)로 투입되는 원료의 제조에 관해 살펴보면, 압출기(10)로 투입되는 원료에 포함된 수분은 제품 성형 시 많은 문제를 야기시키게 되는 데, 예상되는 문제로는 단면의 기포 발생, 기포 발생에 따른 강도의 저하, 압출 시 발생되는 가스로 인한 압출 불안정과 작업 환경의 악화 등이 발생할 수 있다.Looking at the production of the raw material introduced into the extruder 10 first, the moisture contained in the raw material introduced into the extruder 10 causes a lot of problems when forming the product, the expected problem is the generation of bubbles in the cross-section, bubbles Deterioration in strength due to occurrence, extrusion instability due to the gas generated during extrusion and deterioration of the working environment may occur.
따라서 상기와 같은 수분으로 인한 영향을 최소화시키기 위하여 압출 작업전에 원료의 수분은 필히 제거되어야 한다. 수분 제거 방법에는 여러 가지 방법이 있으나, 정체된 상태에서의 수분 건조의 경우 온풍 건조시에는 내부가지 완전 건조가 이루어지지 않으며 간접 열에 의한 건조는 부분적인 원료의 탄화 현상이 발생할 수 있다.Therefore, in order to minimize the effects of water as described above, the moisture of the raw material must be removed before the extrusion operation. There are various methods of removing water, but in case of stagnant moisture drying, internal branches are not completely dried during warm air drying, and indirect heat drying may cause partial carbonization of raw materials.
이런 정체된 상태에서의 수분 제거시 문제되는 단점을 해결하기 위하여 슈퍼믹서(super mixer)에서 수분 건조를 수행한다. 수분 건조 시 열원은 슈퍼믹서 외부에 열재킷을 설치하여 열(약 200℃)을 공급하며, 원료가 탄화되지 않을 시점까지 일정 온도와 시간을 조절하며 작업을 수행하게 된다.Moisture drying is performed in a super mixer in order to solve the disadvantages of removing the water in the stagnant state. When drying moisture, the heat source supplies heat (about 200 ℃) by installing a heat jacket on the outside of the supermixer, and controls the temperature and time until the raw material is not carbonized.
상기 슈퍼믹서에서의 수분 건조는 원료 전체에 걸쳐 균일한 수분 건조가 이루어지며 수분을 1%이하로 조절할 수 있다.Moisture drying in the super mixer is a uniform moisture drying over the entire raw material can be adjusted to less than 1% moisture.
수분이 건조된 원료는 즉시 후공정으로 이어져야 하며 정체된 상태로 보관시 자연 발화의 위험성이 있다.Dried raw materials should immediately lead to post-process and there is a risk of spontaneous ignition when stored in a stagnant state.
이렇게 제조된 원료는 펠릿으로 제조된 후 압출기(10)로 투입되는 데, 펠릿의 제조에는 첫째 슈퍼믹서에서 제조하는 방법과 둘째 펠릿타이저(pelletizer)에서 제조하는 방법이 있다.The raw material thus prepared is manufactured into pellets and then introduced into the extruder 10. The pellets are prepared in a first supermixer and a second pelletizer.
믹서에서 제조를 살펴보면 건조된 원료와 열가소성 수지를 슈퍼믹서에 투입하여 혼합한다. 이때 공정시간의 단축을 위하여 셀룰로우스계 원료와 열가소성 수지를 동시에 투입하여 수분 건조와 혼합을 동시에 진행할 수도 있다. 열가소성 수지가 완전히 용융될 때가지 작업을 진행한 후 쿨링믹서(cooling mixer)에 투입하여 일정한 크기로 냉각시킨다.Looking at the manufacture in a mixer, the dried raw materials and thermoplastic resins are mixed in a super mixer. At this time, in order to shorten the process time, the cellulose-based raw material and the thermoplastic resin may be simultaneously introduced to simultaneously dry and mix the moisture. The work is performed until the thermoplastic resin is completely melted, and then, it is put into a cooling mixer and cooled to a constant size.
원료가 완전 냉각되면 파쇄기로 투입하여 일정 크기로 파쇄한다.When the raw material is completely cooled, it is put into a crusher and crushed to a certain size.
상기 믹서에서의 펠릿 제조는 셀룰로우스계 원료와 열가소성 수지, 기타 첨가물에 대해 균일한 혼합이 이루어지게 된다.Pellet production in the mixer is a uniform mixing of the cellulose-based raw material and the thermoplastic resin, and other additives.
다음으로 펠릿타이저에서의 펠릿 제조를 살펴보면, 건조된 원료와 열가소성 수지를 각각의 호퍼를 통해 펠릿타이저에 투입하여 혼합한다. 호퍼에는 일정 비율로 투입될 수 있도록 자동 이송 장치가 설치된다.Next, looking at the pellet production in the pelletizer, the dried raw material and the thermoplastic resin are added to the pelletizer through each hopper and mixed. The hopper is equipped with an automatic transfer device so that it can be fed at a constant rate.
펠릿타이저에서의 펠릿 제조는 믹서에서의 펠릿 제조보다 쿨링믹스, 분쇄기 등 보조 설비가 필요없으므로 동시 작업이 가능하고 생산량이 증대되는 장점이 있다. 또한 일정 온도에서 작업이 수행되므로 원료의 탄화현상을 방지할 수 있다.Pelletizing in the pelletizer does not require auxiliary equipment, such as a cooling mix and a pulverizer than the pellet manufacturing in the mixer has the advantage that the simultaneous operation is possible and the yield is increased. In addition, since the operation is performed at a constant temperature it is possible to prevent the carbonization of the raw material.
상기의 과정으로 제조된 원료는 압출기(10) 상부에 설치된 호퍼(12)를 통해 투입되어 압출기(10) 내에 장입된다.The raw material manufactured by the above process is introduced through the hopper 12 installed on the extruder 10 and charged in the extruder 10.
이때 압출기(10)의 하단에 설치된 구동모터(15)의 작동에 따라 동력을 전달받은 스크류(13)가 하우징(11) 내부에서 회전하게 되고, 스크류(13)의 회전에 의해 압출기(10) 내부에 투입된 원료는 출구쪽으로 밀려 출구와 연결된 금형(20) 내로 토출된다. 또한 상기 구동모터(15)의 회전력에 따라 원료의 배출 압력이 조절되며 상기 구동모터(15)의 제어는 후술하는 금형(20)에 설치된 압력계에 의한다.At this time, according to the operation of the drive motor 15 installed at the lower end of the extruder 10, the screw 13 that receives power is rotated in the housing 11, and the inside of the extruder 10 by the rotation of the screw 13 The raw material introduced into the container is pushed toward the outlet and discharged into the mold 20 connected to the outlet. In addition, the discharge pressure of the raw material is adjusted according to the rotational force of the drive motor 15, the control of the drive motor 15 is by a pressure gauge installed in the mold 20 to be described later.
즉, 압력계로부터 검출된 금형(20) 내의 압력변화에 따라 압출기(10)의 구동모터(15)의 회전력이 조절되고 따라서 구동모터(15)에 연결된 스크류(13)의 회전력이 제어되어 원료의 배출압력을 조절할 수 있게 되는 것이다.That is, the rotational force of the drive motor 15 of the extruder 10 is adjusted according to the pressure change in the mold 20 detected from the pressure gauge, and thus the rotational force of the screw 13 connected to the drive motor 15 is controlled to discharge raw materials. The pressure can be adjusted.
이와같이 압출기(10)의 배출압 조정에 따라 금형(20)내로 압출된 원료는 금형(20)을 거치면서 일정형태의 제품으로 성형된다.As such, the raw material extruded into the mold 20 according to the discharge pressure of the extruder 10 is formed into a product of a predetermined shape while passing through the mold 20.
여기서 상기 금형(20)은 가열구간에서는 히터(27)가 작동하고 냉각구간에서는 냉각수관(28)을 따라 냉각수가 흘러 금형(20)을 냉각시키는 상태로, 상기 금형(20) 내로 투입된 원료는 먼저 금형(20)의 입측에 설치된 히터(27)의 작동에 따라 용융상태를 유지하면서 냉각구간을 거치면서 일정온도로 낮춰져 응고된 상태로 금형(20)을 빠져나오게 된다.Here, the mold 20 is a state in which the heater 27 operates in the heating section and coolant flows along the cooling water pipe 28 in the cooling section to cool the mold 20. In accordance with the operation of the heater 27 installed on the inlet side of the mold 20, while passing through the cooling section while maintaining the molten state is lowered to a predetermined temperature to exit the mold 20 in a solidified state.
따라서 미응고된 원료의 외부 노출없이 완전 성형이 이루어지게 되며 제품의 휨이나 뒤틀림을 방지할 수 있게 된다.Therefore, the complete molding is made without external exposure of the uncondensed raw material, and it is possible to prevent warpage or warping of the product.
히터(27,29)와 냉각수에 의한 금형(20) 온도 조절은 금형(20)에 설치된 온도센서에 의해 제어된다.Temperature control of the mold 20 by the heaters 27 and 29 and the cooling water is controlled by a temperature sensor installed in the mold 20.
한편, 이렇게 금형(20)을 거친 성형 제품은 냉각라인(35)을 거치면서 완전 냉각되고 인취기(40)를 통해 일정 속도로 진행됨에 따라 금형(20)에서의 제품 배출속도가 일정하게 유지되는 데, 압출기(10)에 의한 강제 가압과 인취기(40)에 의한 인취가 동시에 이루어짐으로서 원료는 금형(20)내에서 완전 충진될 수 있고 금형(20)에서 배출 후에도 제품의 배러스 효과 부분 함몰 등의 결함이 발생하지 않게 된다.On the other hand, the molded product passed through the mold 20 is completely cooled while passing through the cooling line 35 and the product discharge rate from the mold 20 is kept constant as it proceeds at a constant speed through the take-off 40. For example, the forced pressurization by the extruder 10 and the take-off by the take-out machine 40 are simultaneously performed, so that the raw material can be completely filled in the mold 20 and the portion of the product having a varus effect even after being discharged from the mold 20. Such defects do not occur.
또한, 강제 가압이 이루어지므로 제품의 내부에 기포 발생을 최소화할 수 있게 된다.In addition, since forced pressurization is made, it is possible to minimize the generation of bubbles in the product.
인취기(40)를 거친 제품은 절단기(50)에서 절단되어 샌딩기(60)에서 표면가공된 후 제품으로 완성된다.The product which passed through the take-out machine 40 is cut by the cutter 50 and surface-processed by the sanding machine 60, and finished with the product.
여기서 상기 샌딩기(60)에서의 제품의 처리 형상은 1차샌딩페어퍼에 의해 생성된 거친 표면에 의해 거친 목재의 느낌이 나도록 하거나, 2차 처리된 샌딩으로 표면 촉감이 부드러운 느낌을 갖도록 처리할 수 있다.Here, the processing shape of the product in the sanding machine 60 may be treated to have a rough wood feeling by the rough surface generated by the primary sanding pair, or to have a soft touch to the surface by sanding the secondary treatment. Can be.
이상 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 합성 목재 제조장치에 의하면, 금형을 통과하는 제품은 외부로의 노출없이 냉각구간을 통과하게 되어 제품에 강제 가압을 통해 제품의 밀도 및 강도를 증가시킬 수 있게 된다.According to the synthetic wood manufacturing apparatus according to the present invention as described above, the product passing through the mold is passed through the cooling section without exposure to the outside it is possible to increase the density and strength of the product through the forced pressure on the product.
또한, 금형으로부터 배출시 제품이 일정 온도 이하로 배출되므로 사이징다이(sizing die) 등의 부가설비가 필요없게 되고 이에 따라 설비와 제품의 원가를 낮출 수 있게 된다.In addition, since the product is discharged below a certain temperature at the time of discharge from the mold, additional equipment such as a sizing die is not required, thereby reducing the cost of the equipment and the product.
또한, 금형내의 냉각구간을 통해 균일한 냉각이 가능하므로 제품의 휨, 비틀림 등 변형을 방지할 수 있게 된다.In addition, uniform cooling is possible through the cooling section in the mold, thereby preventing deformation such as warping and twisting of the product.
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| KR101350791B1 (en) * | 2011-05-02 | 2014-01-14 | 김정 | Method of manufacturing a synthetic wood and apparatus for performing the same |
| KR20170085288A (en) * | 2016-01-14 | 2017-07-24 | 지엔씨코퍼레이션(주) | Manufacturing equipment of soundproof panel and soundproof panel made by the equipment |
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