KR100235412B1 - 섬유 시트 형성 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

형상 표면 배플과 충돌하고 지나가는 것에 의해서 형성된 웨브가 수집 표면으로 전달됨에 따라 취하는 경로를 조절하기 위한 장치에 있어서, 피봇 운동을 하고 상기 웨브가 소정의 각으로 형상 표면 배플을 지나가도록 하는 피봇 판 상에 상기 배플이 장착된다.

Description

섬유 시트 형성 장치 및 방법

브레타우어(Brethauer) 등의 미국 특허 제3,860,369호는 부직포 시트를 제작하기 위한 장치를 개시한다.

마샬(Mashall)의 미국 특허 제5,123,983호는 웨브를 비말 동반하는 기화 용매(가스)의 유동이 조절됨으로써 시트 생산이 가스 유동에 의해서 덜 방해받도록 하는 부직포 시트 제작 장치를 개시한다.

폴록(Pollock) 등의 미국 특허 제3,497,918호는 브레타우어 등의 특허와, 마샬의 특허에 설명된 장치와, 본 발명에 따르는 장치에 사용되기에 적합한 형식의 형상 배플을 개시하고 있다.

본 발명은 합성 유기 폴리머로 된 부직포(non-woven fibrous) 시트를 제작하는 데 사용되는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 용제가 기화되는 조건에서 용액에 용해된 폴리머가 방적구로부터 사출되고, 폴리머는 망사 섬유형 실을 형성하며, 실은 웨브(web)를 형성하기 위해 회전하는 형상 배플(contoured baffle)로 투사되고, 배플은 웨브를 전개하고, 진동시키며, 수집 표면으로 향하게 하는 장치의 일부분에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 장치는 특히 부직포 시트를 형성하는 다수의 이러한 다른 조립체와 공동으로 사용될 때와, 상기 다수의 조립체 중 하나 이상이 작동하지 않게 되는 조건에서 특히 유용하다. 본 발명에 따르는 장치는 배플의 표면을 지나가는 웨브 경로를 조절할 수 있으며, 따라서 웨브는 작동하지 않는 조립체의 영향을 최소화하는 양식으로 수집 표면에 도달하게 된다. 다수의 조립체들이 부직포 시트를 제작하도록 기능하고 하나의 조립체가 작동하지 않게 될 때, 몇몇의 나머지 조립체들이 조절되어, 수집 벨트의 속도는 감소되고, 얻어진 생산물은 모든 조립체가 작동될 때와 동일하게 된다.

본 발명은 또한 섬유 시트를 제작하기 위한 방법에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 따르는 장치의 일부분의 평면도이다.

도2는 도1에 도시된 본 발명의 장치의 동일 부분의 정면도이다.

도3은 폴리머 용액을 플래시 방적하는 수단을 포함하는 본 발명의 장치를 도시하는 도2의 3-3 선을 따라서 취한 단면도이다.

본 발명은,

(a) 고정 프레임과,

(b) 피봇 지점 축 주위로의 이동을 위해서 고정 프레임에 장착된 피봇 판과,

(c) 가스류의 궤적 경로와 피봇 지점 축이 일치하도록 (또는 적어도 거의 일치하도록) 위치되고, 피봇 지점 근처에 위치된 가스류에 비말 동반되는 망사 섬유형의 실을 형성하기 위해서 폴리머 용액을 플래시 방적(flash spinning)하기 위한 수단과,

(d) 회전 중심이 피봇 판의 피봇 지점 축에 인접한 피봇 판 상에 회전하도록 장착되고, 피봇 지점과 가스류의 궤적 경로의 공통 축을 가로지르며, 망사 섬유형의 실이 배플의 형상 표면에 충돌할 때 실이 웨브를 형성하기 위해 전개되도록 플래시 방적 수단과 대면하는 형상 표면을 갖는 배플과,

(e) 피봇 판을 그 피봇 지점 축 주위로 이동시키고, 이에 의해서 가스류에 비말 동반되는 망사 섬유형 실이 배플의 형상 표면과 충돌한 후 배플을 지나는 각이 조절될 수 있고, 따라서 배플의 표면을 지날 때의 웨브가 이동하는 방향 및/또는 웨브의 진동 폭을 변경시키는 수단을 포함하는 섬유 웨브 형성 장치를 제공한다.

양호하게는, 회전하도록 장착된 배플은 피봇 지점 축에 평행한 회전 축을 갖는다.

본 장치는 또한 웨브 상에 정전 전하를 형성하기 위해 배플의 아래에 위치된 대전 수단을 포함하며 따라서 웨브를 더욱 전개시킨다.

본 장치는 또한 대전 수단 아래에서 연장된 공기 역학적 차폐부를 포함하며, 차폐부는 대전된 웨브의 이동 방향을 제어한다.

본 장치는 또한 공기 역학적 차폐부 아래에 위치된 수집 벨트를 포함하며, 수집 벨트는 웨브를 수용하고 운반하도록 제작된다.

본 장치는 또한 피봇 판이 피봇 지점 축 상에서 이동하도록 피봇 판을 이동시키기 위한 기어와 피니언을 통해서 작동하는 컴퓨터 제어식 모터를 포함하는 수단을 포함한다.

본 장치는 또한 배플의 회전 축 둘레에서 동일하게 이격된 적어도 3개의 로브(lobe)를 갖는 형상 표면을 구비한 배플을 포함한다. 이러한 형상 배플은 폴록의 미국 특허 제3,497,918호에 개시되어 있다.

본 발명은 또한 망사형 실을 형성하는 단계와, 망사형 실로부터 웨브를 형성하는 단계와, 웨브를 수집 스테이션으로 향하는 경로에서 이동시키는 단계와, 경로를 조절하는 단계를 포함하는 섬유 시트 제작 방법을 포함한다.

상업상의 부직포 시트를 제작함에 있어, 인용 설명된 브레타우어 등의 미국 특허 제3,860,369호의 도1에 도시된 형식의 다수의 조립체들이 수집 벨트 위에 장착되어 왔다. 조립체들은 종종 지그재그로된 다수의 열에 장착되며, 각 열에서의 개별 조립체들은 웨브가 수집 벨트 상에 놓이도록 서로 충분하게 가까우며, 조립체들은 하나의 열에서 다음 열로 상쇄(offset)되어서, 각 연속하는 조립체들의 열은 웨브를 조립체의 이전 열에 대해 다른 곳에 위치시킨다. 브레타우어 등의 특허의 도1에 도시된 형식의 조립체를 사용해서 상술한 방식으로 작동할 때, 하나의 조립체가 작동하지 않게 되면, 최종 부직포 시트는 작동하지 않는 조립체가 그 웨브를 위치시키는 영역에서 얇게 된다.

본 발명은 하나 이상의 조립체의 부작동이 상쇄될 수 있으면서도, 부직포 시트 생산품이 상업성이 있는 부직포 시트 제작 장치를 제공한다.

본 발명의 장치는 조립체로부터 나오는 웨브의 궤적 경로를 조절해서, 또는 다른 조립체들과 공동으로, 웨브가 작동하지 않는 조립체에 의해서 덮혀 있는 수집 표면 상의 영역을 덮도록 한다. 사용시 하나 이상의 조립체가 작동하지 않을 때에는, 다른 조립체들이 조절되어서 조절된 조립체들로부터의 웨브의 궤적 경로가 작동하지 않는 조립체로부터의 나타날지 모르는 결점을 상쇄시킨다. 수집 벨트의 속도도 조절될 필요가 있을 수 있다. 조립체들과 수집 벨트 속도는 적절한 컴퓨터 제어에 의해서 조절될 수 있다.

도1, 도2, 및 도3은 본 발명의 양호한 실시예를 도시한다. 조립체(10)는 고정 프레임(11)과, 그 위에 장착된 피봇 판(12)과, 그 위에 장착되며 구동 모터(21)(도3에만 도시)에 의해서 회전될 수 있는 배플(20)로 구성된다. 환형 타겟 판(26)도 또한 피봇 판(12) 위에 장착된다. 피봇 판에는 고정 프레임(11) 상에 장착된 롤러(15, 16) 상에 놓여 있고 이와 결합하는 구부러진 비이 레일(vee rail, 13)이 부착되며 비이 레일의 상부 상에 놓여 있고 이와 결합하는 안내 롤러(14)가 고정 프레임(11)에 부착된다. 피봇 판은 도2 및 도3에서 도시된 바와 같은 지점(A) 둘레에서 피봇되며 모터(19)에 의해서 구동되는 피니언(18)과 결합되는 래크(17)에 의해서 위치된다. (또는, 피봇 판은 피봇 판을 피봇 아암과 일련의 링크를 통해서 고정 프레임에 부착시킴으로써 피봇 지점 주위로 피봇될 수 있다.)

도3을 참조하여 방적 공정이 이하에 설명된다. 도시되지 않은 공급원으로부터의 폴리머 용액이 방적구(23)를 통해서 방적구 팩(22)으로 공급된다. 방적구(23)로부터의 삼출물은 고속 가스류에 비말 동반되는 망사 섬유형의 실(24)이다. 가스에 비말 동반되는 망사 섬유형 실은 회전 배플(20)의 형상 표면의 지점(A)에 충돌한다. 실은 가스와 함께 대체로 수직한 면으로 편향되며 이와 동시에, 배플(20)이 회전함에 따라 좌우로 진동하는 웨브를 형성하기 위해서 측방으로 전개된다. 웨브는 피봇 판(12) 상에 장착된 천천히 회전하는 환형 타겟 판(26) 위를 통과하며 (구동부는 도시 안됨), 웨브는 그 선단부만이 도시된 공기 역학적 차폐 부재(28) 내에 장치된 여러 개의 침으로 된 이온 건(27)에 의해서 대전된다(정전기 전하가 주어진다). 그후 웨브는 타겟 판과 접촉하는 대면 차폐부(도시 안됨)와 차폐부 부재(28) 사이를 통과해서, 부직포를 형성하기 위해 수집 벨트(도시 안됨)로 향한다.

인접한 조립체들 사이의 수집 벨트 상에 놓여 있을 때 웨브의 위치를 조절하기 위해서, 피봇 판은 그 중심 위치에서 좌우로 피봇되어서 다중 방적 조립체에 의해서 형성된 시트를 가로질러 국부 기초 중량을 조절하기 위해 웨브를 새로운 위치로 편향시킨다. 조절은 특히 하나의 조립체가 작동하지 않게 되거나 또는 수리를 위해 제거될 때 필요하다.

Claims (6)

1. (a) 고정 프레임과,

   (b) 피봇 지점 축 주위로의 이동을 위해서 상기 고정 프레임에 장착된 피봇 판과,

   (c) 가스류의 궤적 경로와 피봇 지점 축이 적어도 거의 일치하도록 위치되고, 상기 피봇 지점에 인접해서 위치된 가스류에 비말 동반되는 망사 섬유형의 실을 형성하기 위해서 폴리머 용액을 플래시 방적하기 위한 수단과,

   (d) 회전 중심이 피봇 판의 피봇 지점 축에 인접한 상기 피봇 판 상에 회전하도록 장착되고, 상기 피봇 지점과 상기 가스류의 궤적 경로의 공통 축을 가로지르며, 망사 섬유형의 실이 상기 배플의 형상 표면에 충돌할 때 웨브를 형성하기 위해 전개되도록 플래시 방적 수단과 대면하는 형상 표면을 갖는 배플과,

   (e) 상기 피봇 판을 그 피봇 지점 축 주위로 이동시키고, 이에 의해서 가스류에 비말 동반되는 망사 섬유형 실이 배플의 형상 표면과 충돌한 후 배플을 지나는 각이 조절될 수 있고, 따라서 배플의 표면을 지날 때의 웨브가 이동하는 방향 및/또는 상기 웨브의 진동 폭을 변경시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 웨브 형성 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피봇 판은 상기 피봇 판에 고정된 만곡된 비이 레일과 고정 프레임에 부착되고 상기 비이 레일과 결합하는 롤러를 통해서 상기 고정 프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 섬유 웨브 형성 장치.
3. 제1항에 있어서, 웨브 상에 정전기 전하를 형성하기 위해서 배플의 아래에 위치된 대전 수단을 포함하며 상기 웨브를 더욱 전개시키기는 것을 특징으로 하는 섬유 웨브 형성 장치.
4. 제2항에 있어서, 공기 역학적 차폐부가 대전 수단 아래에서 연장되며, 상기 차폐부는 대전된 웨브의 이동 방향을 제어하는 것을 돕는 것을 특징으로 하는 섬유 웨브 형성 장치.
5. 제1항에 있어서, 피봇 판을 피봇 지점 상에서 이동시키기 위한 수단이 래크와 피니언을 통해서 작동하는 컴퓨터 제어식 모터인 것을 특징으로 하는 섬유 웨브 형성 장치.
6. 제1항에 있어서, 배플의 형상 표면은 배플의 회전 축 둘레에서 동일하게 이격된 3개의 로브를 갖는 것을 특징으로 하는 섬유 웨브 형성 장치.

Images