KR100192095B1

KR100192095B1 - 단섬유 제조시의 크림프수 조절방법

Info

Publication number: KR100192095B1
Application number: KR1019940034063A
Authority: KR
Inventors: 이성관
Original assignee: 구광시; 주식회사코오롱
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR960023334A

Abstract

본 발명은 합성섬유토우에 크림프를 부여한 다음 절단하여서 단섬유를 제조할 때 크림프수를 정밀하게 조절하는 방법이다.

종래의 방법에서는 단지 스터핑 박스내의 압력만을 조절하는 방법으로 크림프수를 조절하였으므로 다른 조건변화에 대응하여서 정밀하게 크림프수를 조절할 수 없었다.

본 발명은 크림퍼에 유입되기 전의 토우의 폭, 두께 및 위치와 토우의 온도를 감지한 다음 조절박스에서 연산하여서 그 출력으로 토우의 폭, 두께 및 위치와 토우의 온도를 설정크림프수에 자동적으로 대응되도록 하여서 이들 조건의 변화에 불구하고 항상 일정한 크림프수를 발현시킬 수 있도록 한 방법이다.

Description

단섬유 제조시의 크림프수 조절방법

제1도는 본 발명이 적용되는 단섬유제조기의 개략도.

제2도는 본 발명의 흐름도(flow chart).

제3도는 본 발명이 적용되는 스태킹 유니트의 작용설명도.

제4도는 본 발명이 적용되는 크림퍼의 작용설명도.

제5도는 본 발명이 적용되는 크림프수 측정센서의 상세도.

제6도는 본 발명이 적용되는 크림프수 측정센서의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

Ta : 개개의 토우 T : 집속된 토우

20 : 스태킹 유니트 30 : 스티머

40 : 크림퍼 21 : 이동로울러

M : 조절용 모우터 31 : 스팀조절밸브

41, 41' : 닢로울러 43, 43' : 프레스 플레이트

44, 44' : 실린더 S1∼S5 : 센서

S6 : 크림프수 측정센서 50 : 건조기

60 : 절단기 71 : 닢핑로울러

72 : 닢핑로울러 상,하 이동용 실린더 73 : 장력로울러

74 : 장력로울러 상,하 이동용 실린더 75 : 장력로울러 구동용 모우터

76 : 디지털 셔터 77 : 빔 스프릿터(Beam Splitter)

78, 79 : 렌즈 80 : 원통형 렌즈

81 : 핀홀 82, 83 : 거울

84 : 홀로그램 디텍터(Hologram Detector)

85 : 모노레일 86 : 센서(S₆)이동용 모우터

본 발명은 합성섬유토우에 크림프(crimp)를 부여한 다음 절단하여서 합성섬유 담섬유를 제조할 때 크림프수를 효과적으로 조절하는 방법에 관한 것이다.

합성섬유 단섬유의 제조기는 제1도에 개략적으로 도시한 바와 같이 공급되는 토우에 유제를 공급하는 장치, 이후의 크림퍼로 공급되는 토우의 폭과 두께를 조절하는 장치, 스팀을 공급하는 장치 그리고 크림프를 부여하는 크림퍼(crimper)와 건조기 및 절단기로 구성되어 있다.

상기 장치에 있어서 크림프를 부여하는 크림퍼의 조건이 일정하다고 하더라도 크림프수는 공급되는 토우의 두께, 폭 및 위치가 변화하거나 토우의 온도가 변화하면 변화하게 된다.

미국특허 4,270,252호는 스터핑 박스(stuffing box)의 압력만을 변화시킴으로서 크림프수를 조절토록 한 것인 바, 상기 방법으로는 크림퍼에 공급되는 토우의 여러 가지 조건변화에 적절하게 대응하여서 크림프수를 조절하기에는 미흡하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결한 것으로서 크림퍼에 유입되기 전에 일정한 온도의 토우가 일정한 폭과 두께를 가지도록 하여서 크림퍼에 인입되는 토우의 조건을 일정하도록 하여 크림프수가 일정하도록 하고, 동시에 제조된 토우의 크림프수를 감지한 다음 크림퍼헤드를 상,하로 작동시키는 실린더를 상승 또는 하강하도록 하여서 스터핑 박스의 압력을 변경하고 실제 스터핑 박스의 압력 및 크림프수가 조절되도록 함을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명을 예시도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 크림프를 부여하는 단섬유제조기의 개략도이다.

토우(Ta)는 피니싱 유니트(10)에서 유제처리를 받은 다음에 스태킹 유니트(stacking unit)(20)의 다수개의 이동로울러(21)를 통과하면서 다수개의 토우(Ta)는 그 폭, 두께 및 중첩되는 위치가 조정되면서 집속로울러(22)에서 한 개의 토우(T)로 합쳐진다.

이어서 상기 토우(T)는 스티머(steamer)(30)를 통과하면서 수증기에 의하여 일정한 온도로 유지된다. 토우(T)의 온도는 섬유의 영율(young ratio)과 밀접한 관계가 있으며 이후의 크림프수 변화에 영향을 준다.

일정온도의 토우(T)는 크림프(40)를 통과하면서 크림프가 부여된다.

크림퍼(40)는 제4도에 도시된 바와 같이 닢로울러(41),(41')와 스터핑 박스(stuffing box)(42)로 되어 있으며, 상기 스터핑 박스(42)는 서로 마주보고 있는 프레스 플레이트(43),(43')가 실린더(44),(44')에 의하여 상,하이동 되어서 압력이 조절되도록 되어 있다.

알려진 바와 같이 프레스 플레이트(43),(43')의 압력이 높으면 크림프수가 많아지며 압력이 낮으면 크림프수가 줄어든다.

프레스 플레이트(43),(43')에 일정한 압력이 걸려도 피니싱 오일의 량, 생산 조건 등의 변화가 프레스 플레이트(43),(43')에 걸리는 하중의 차이가 있으므로 실제 프레스 플레이트(43),(43')의 압력을 센서(S₄)에서 감지하여 압력을 조절한다. 크림퍼(40)를 통과하여서 크림프가 부여된 토우(T)는 건조기(50)에서 건조된 다음에 절단기(60)에서 일정한 길이로 절단되어서 단섬유가 완성된다.

본 발명에서 S₁은 개개의 토우(Ta)의 폭과 위치를 감지하는 센서이고, S2는 크림퍼(40)에 공급되는 토우(T)의 두께, 폭 및 위치를 감지하는 센서이고, S₃는 크림퍼(40)에 공급되는 토우(T)의 온도감지센서이다.

또 S₄는 크림퍼의 하부프레스 플레이트(43')에 부하되는 압력감지센서이고, S₅는 닢로울러(41),(41')의 선속도감지센서이며, S₆은 크림프수 측정센서이다.본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

스태킹 유니트(20)로 공급되는 각각의 토우(Ta)의 두께, 폭 및 위치를 센서(S₁)에서 감지하여 조절박스(C)로 데이터를 입력시키면 토우(Ta)가 설정한 크림프수에 적합한 두께, 폭 및 위치를 가지도록 출력신호를 조절모우터(M)에 보내고 상기 신호에 의거 조절모우터(M)는 각각의 이동로울러(21)를 상,하방향으로 이동시켜서 이동로울러(21)의 각도를 조절한다.

이어서 스티머(30)를 통과한 토우(T)가 크림퍼(40)에 유입되기 전에 센서(S₂)에서 그 폭, 두께 및 위치가 감지된 다음에 조절박스(C)를 거쳐서 그 출력신호가 스태킹 유니트(20)의 조절모우터(M)로 보내져서 토우(T)가 설정한 크림프수에 적합한 두께, 폭 및 위치를 가지도록 이동로울러(21)의 각도를 변경시킨다. 다음에 센서(S₃)에서는 토우(T)의 온도를 감지한 다음에 그 데이터를 조절박스(C)로 보내면 조절박스(C)에서는 설정크림프수에 적합한 온도를 가지도록 그 출력신호를 스팀조절밸브(31)로 보내서 스팀조절밸브(31)로 부터 적절하게 스팀이 토우(T)에 공급되도록 한다.

이렇게 함으로써 전 공정의 조건변화나 생산현장의 온도변화에 영향을 받지 않고 일정한 토우의 온도를 유지할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 크림퍼(40)에 유입되는 토우(T)의 온도와 두께, 폭 등이 설정한 크림프수에 적합하도록 조절되면서 크림퍼(40)에 유입되더라도 크림퍼(40) 자체의 조건이 변화되면 최종적으로 크림프수를 일정하게 조절할 수 없게 된다.

따라서 본 발명에서는 제조된 토우(T)의 크림프수를 센서(S₆)에서 측정하여 조절박스(C)로 그 데이터를 입력시키고, 또 센서(S₄)에서 크림퍼(40)의 프레스 플레이트(43),(43')의 압력을 감지하고 동시에 닢로울러(41),(41')의 선속도를 센서(S₅)에서 감지하여 상기 두가지 데이터를 조절박스(C)로 입력시키면 조절박스(C)에서는 상기 데이터들을 설정크림프수에 대응하는 프레스 플레이트(43),(43')의 압력으로 연산하여서 그 연산신호를 크림퍼헤드 상,하동용 실린더(44),(44')에 출력하여서 상부 프레스 플레이트(43')를 상승 또는 하강시키게 되며, 그 결과 설정크림프수에 일치되는 프레스 플레이트(43)와 (43')간의 압력을 유지시켜주게 되는 것이다.

센서(6)의 상세한 구조와 그 작용을 제5도 및 제6도에 의하여 설명하면 다음과 같다. 이동하는 크림핑토우(T₁)의 크림프수를 정확하게 측정하기 위하여 닢핑로울러(Nipping Roller)(71)와 장력로울러(72)를 이용해서 닢핑로울러(71)로 토우(T₁)를 정지시키고 이때 [건조기(50)와 절단기(60)는 동시에 정지됨] 장력로울러(72)로 크림핑토우(T₁)에 일정한 장력을 부여한 다음에 제6도에 도시한 바와 같이 센서(S6)를 좌측에서 우측으로 이동시키면서 크림핑토우(T₁)의 부위별 크림프수를 정확하게 측정하는 것이다.

크림프수의 측정이 끝나면 그 데이터를 이용하여 제5도의 크림퍼헤드 상,하 이동용 실린더(44),(44')의 압력을 변경시킴으로서 크림프수를 미세하게 조정할 수 있다. 만약 크림프수가 부위별로 편차가 발생하였을 때에는 제3도의 조절용 모우터(M)로 이동로울러(21)의 각도를 변경시켜서 그 편차를 제거시킨다. 크림프수가 측정완료되면 닢핑로울러(71)는 상승되고 장력로울러(72)가 구동되어서 크림프수 측정으로 말미암아 정체되었던 크림핑토우(T₁)를 건조기(50)로 보낸 다음에 장력로울러(72)는 상승한다.

제6도에 도시된 바와 같이 센서(S₆)는 모우터(86)에 의하여 모노레일(85)위를 좌,우로 이동하면서 크림프수를 측정하도록 되어 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 크림퍼(40) 자체의 조건변화 뿐만 아니라 크림퍼(40)에 공급되는 개개의 토우(Ta)와 집속된 토우(T)의 폭, 두께 및 위치변화와 온도변화에 따르는 크림프수 변화까지도 함께 고려한 크림프수 조절방법이므로 크림프수를 매우 정밀하게 조절할 수 있는 것이다.

Claims

합성섬유토우에 크림프(crimp)를 부여한 다음 절단하여 합성섬유 단섬유를 제조함에 있어서, 스태킹 유니트(stacking unit)의 이동로울러를 통과한 개개의 토우(Ta)의 두께, 폭 및 위치를 감지함과 동시에 스티머(steamer)를 통과한 토우(T)의 두께, 폭 및 위치를 감지한 신호를 조절박스(control box)에서 연산한 다음 그 출력을 조절용 모우터에 전달하여 이동로울러의 각도가 조절되도록 하며, 또 스티머를 통과한 토우(T)의 온도를 감지한 다음 조절박스에서 연산하여서 그 출력으로 스팀조절밸브를 조절하며, 이어서 부여된 크림프수, 크림퍼의 프레스 플레이트(press plate)압력 및 닢 로울러(nip roller)의 선속도를 감지한 다음 이들을 조절박스에서 연산하여서 그 출력으로 하부프레스 플레이트 상,하동용 실린더를 동작시켜서 상,하부 프레스 플레이트간의 압력을 조절되도록 함을 특징으로 하는 단섬유(staple fiber)제조시의 크림프수 조절방법.