초록 ▼

1. 최종목표
◎ PP 분쇄품의 수분함량을 1% 이내로 건조할 수 있는 건조기를 개발 제작한다.
◎ 배합기의 배합문제를 개선하기 위해 날개의 구조를 개선한다.
◎ 압출기 스크류 및 시린더 설계프로그램을 이용하여 시작품용 설비를 설계한 후 제작하여 그린폴에 적용한다
◎ 물성을 기존대비 20% 향상시키고, 생산성을 10% 높여 매출을 확대한다.
2. 개발내용 및 결과
◎ 원재료의 건조기 제작
-수분이 함유된 분쇄품 형태로 입고되는 원자재 마대에 지관을 삽입하여 건조하는 방식의 설비를 제작하였다. 외

1. 최종목표
◎ PP 분쇄품의 수분함량을 1% 이내로 건조할 수 있는 건조기를 개발 제작한다.
◎ 배합기의 배합문제를 개선하기 위해 날개의 구조를 개선한다.
◎ 압출기 스크류 및 시린더 설계프로그램을 이용하여 시작품용 설비를 설계한 후 제작하여 그린폴에 적용한다
◎ 물성을 기존대비 20% 향상시키고, 생산성을 10% 높여 매출을 확대한다.
2. 개발내용 및 결과
◎ 원재료의 건조기 제작
-수분이 함유된 분쇄품 형태로 입고되는 원자재 마대에 지관을 삽입하여 건조하는 방식의 설비를 제작하였다. 외부 히터로 부터 구멍이 뚫린 지관으로 blower를 통하여 열풍을 불어 넣어주는 건조방식이다. 입고되는 PP분쇄품의 수분함량은 5-10%인데 10mmHg 송풍압력과 80℃온도에서 본 건조 system을 통과시키면 1시간 이내에 수분이 1% 이내로 건조가 가능하였다. 이로 인해 압출기의 부하가 감소되었고, 수명도 연장되었다. 가공비용인 전기료도 절감되었고, 생산성도 10% 향상되었다.
◎ 원자재의 배합공정 개선
-기존 배합기는 단순 분쇄품 교반용인 U자형 구조의 blender로서, 날개가 리본형이며 single형(한겹)이고, 동력도 한방향으로만 회전이 가능한 방식이었다. 이를 분쇄품, 첨가제, 수지등을 교반할 수 있는 형태로 개조하였다. 날개는 double type(두겹)으로 수정하였고, 동력은 inner/outer 양방향 회전 방식으로 blending이 되도록 교체하였다. 이로 인해 배합의 효율을 더 높일 수 있었다. 배합의 균일화로 롯트편차가 줄고 품질의 안정화를 가져왔다.
◎ 개선된 이축스크류의 신규 제작:
-기존 이축스크류(twin screw)는 분쇄품을 용융 압출하는 용도였으며, 개선된 스크류는 분쇄품과 talc 분말을 함께 용융할 수 있는 방식으로서, 가스가 방출되는 배기구 앞에 역방향 피치의 혼련 zone을 설치함으로서, PP 용융물과 talc 분말의 혼련을 극대화하였으며, 분해가스를 배출하기가 용이한 방식으로 설계하였다. 본 스크류의 재질은 SM45C를 사용하였고, 크기는(4,500mmL×193.5mmΦ)로 제작하였다. 또한 스크류의 피치,시린더와의 간극, 외경등 구조에 따라 재료 이송능력의 차이점을 알 수 있었다.
◎ 개선된 2축 시린더 제작:
-이축시린더 역시 분해가스가 배출이 용이한 지점에 vent hole을 설치하였다. 스크류와의 공차를 기존 4.0mm에서 1.5mm로 줄임으로서 마찰력을 높여, 용융온도를 낮출수 있었고, 압출량도 10%가 향상되었다. 재질은 고강파이프를 사용하였으며, 크기는(4,500mmL×195mmΦ×40mmT)로 제작하였다. 또한 히터에 의해 가열되는 시린더의 온도 분포를 유한요소법을 이용하여 열전도 해석을 통해 시물레이션도 하였으며, 이를 현장에 적용하여 체계적인 공정개선을 data로 활용하였다.
◎ 재생복합 PP 수지의 물성향상 :
-배합의 균일화,시린더와 스크류의 공차개선, 스크류 믹싱존 설계등을 통해 복합 PP 수지의 물성을 기존대비 20% 향상시켰다.
3. 사업성과
◎ 기술적 성과 : 복합PP의 물성 20% 향상 및 제품 불량현상 개선
◦PP 분쇄품 수분 함량: 1% 이내로 유지
◦압출기 모터 및 감속기, 기어박스의 수명 연장, 교체 또는 수리기간:
(1회/년-->1회/3년) : 압출기 수리비 절감 (100만/월--> 50만원/월)
◦저온 가공으로 전기세 10% 절감 (50만원/월)
◦설정온도를 낮추고 분해가스 최소화(사출품에 가스자국 없앰),
◦작업환경 향상 및 배합의 불균일로 인한 물성저하 및 롯트편차를 최소화하여 반품을 없앰 : 반품을 “0”화함으로서: 원가절감 (20만원*30톤/월=600만원/월,7,200만원/년)
◎ 사회적 성과 :
◦작업환경 개선:공장내 분해가스로 인해 직원들이 냄새도 심해 두통을 호소하고 피부 트러블도 발생되었는데 이를 개선함으로서, 작업환경 개선의 효과가 나타남.
◦구인용이:기존의 구직자들이 작업환경을 문제 삼아 구인이 어려웠지만,향후 구인도 용이해 졌다. 현재 2013년 8월 압출기 설비의 추가증설을 위해 공장 및 기숙사 증설(230평)이 진행중이다. 2013년 5월에 완공을 목표로 하고 있으며, 5명의 직원을 신규 채용하기로 확정하였다.
4. 기술개발결과 활용계획
◎ 원자재인 PP 분쇄품의 기초 data를 측정한 후, 컴퓨터 컴퓨터프로그램을 활용하여 스크류, 시린더의 설계에 활용하였다. 이를 이용해 시작품 설비를 제작하였고, 그린폴 공장에서 성공적으로 시운전을 마쳤다. 본 프로그램은 그린폴 뿐 아니라 유사한 가공을 하는 타사에도 활용될 수 있으리라 판단된다. 이는 여러 플라스틱 수지에 적용이 가능하므로,압출기 제작에도 매우 유용한 프로그램이 될 것으로 판단되어 제작 사업도 검토 중이다.
◎ 재생 복합 PP 수지의 압출에 따른 문제점을 해결하여 압출성을 향상시킴으로서, 생산량을 10% 향상시켰고, 이로 인해 업체의 매출도 10% 향상시킬 수 있었다. 더욱이 분해가스를 최소화함으로서 작업환경을 개선하여, 신규직원의 채용도 가능하게 되어, 2013년이 기업체 도약의 해로 나아갈 수 있는 발판을 마련하였다.
◎ 그린폴은 향후에도 지속적인 투자를 계획하고 있으며, 수출에도 역점을 두어 2013년 1억원을 목표로 하고 있다. 복합PP의 품질 안정화가 지속됨에 따라 H자동차 사출업체의 내수 증가에 힘입어 중국 및 인도등에도 점차 수출확대가 가능해지리라 전망하고 있다.
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
일반등급
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원·등록 실적
본 결과물의 기술임치 추진중임

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 제출서 ... 2
• 개발결과의견서 ... 3
• 최종보고 요약서 ... 4
• 최종보고서 작성순서 및 목차 ... 7
• 제 1 장 서론 ... 8
• 제 1 절: 개발 개요 ... 8
• 제 2 절: 복합PP 시장 현황 ... 8
• 제 3 절: 과제추진 목적 ... 9
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 9
• 제 1 절: 재생 PP 복합수지 압출 공정 개선 ... 9
• 제 2 절: 제품. 공정 개선 내용 ... 11
• 제 3 장 사업성과 ... 20
• 제 1 절: 기술적 성과(복합PP의 물성 20% 향상 및 제품 불량현상 개선) ... 20
• 제 2 절: 경제적 성과(매출증대) ... 21
• 제 3 절: 기타 성과 ... 21
• 제 4 장 결론 ... 22
• 제 1 절: 복합 PP의 품질문제 해결로 도약의 발판을 마련 ... 22
• 제 2 절: 향후계획 ... 22
• 끝페이지 ... 23