KR100319178B1

KR100319178B1 - 폐원사를 이용한 중공사의 제조방법 및 그 제조장치

Info

Publication number: KR100319178B1
Application number: KR1019990059587A
Authority: KR
Inventors: 노태길
Original assignee: 서상봉; 주식회사 동호
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2002-01-23
Also published as: KR20000012715A

Abstract

본 발명은 내부가 중공상태를 이루는 중공사(中空絲; hollow yarn)를 제조하기 위한 중공사의 제조방법과 위 제조방법을 효율적으로 구현할 수 있도록 발명된 중공사 제조장치에 관한 것으로서;

본 발명은 분쇄처리된 폐원사 및 호발된 폐섬유 분말에 용융, 교반, 압출성형, 냉각, 오일링공정 등을 가하여 중공사를 제조할 수 있도록 구성한 중공사의 제조방법과; 원료의 용융을 위한 히팅수단(H)을 구비하는 공급하우징(20)내에 원료의 교반 및 압출을 위한 압출스크류(23)를 설치하고, 공급하우징(20)에 장착된 공급관(24)에 원료에 함유된 불순물의 제거를 위한 제1,2 필터(31,41)가 내장된 제1,2 필터하우징(30,40)을 설치하고, 공급관(24)의 단부에 압출하우징(50)을 설치하여 압출하우징(50)내에 제3 필터(51)와 압력조절판(57)과 원료를 중공사(Y)의 형태로 압출성형시켜 주기 위한 성형판(52)을 설치하고, 압출하우징(50)의 하방에 중공사(Y)의 냉각수단인 냉각하우징(60)을 설치하고, 냉각하우징(60)의 하방에는 오일의 도포를 위한 피딩롤러(R1)를 설치하고, 피딩롤러(R1)의 하방에 중공사(Y)의 이송방향을 전환시켜 주기 위한 가이드롤러(R2)를 설치하고, 가이드롤러(R3)의 측방에 중공사(Y)의 이송 및 이송속도조절을 위한 이송롤러(R3)와 중공사(Y)에 굴곡부를 형성시켜 주기 위한 스타롤러(R4)를 연이어 설치한 구성의 중공사 제조장치로 이루어지는 것이며;

본 발명은 폐원사 및 폐섬유를 그 원료로 이용함으로써 매우 저렴한 비용으로 중공사를 제공할 수 있으므로 중공사를 보다 다양한 분야에서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 폐섬유 및 폐원사와 같은 폐기물의 적극적인 활용을 유도할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

폐원사를 이용한 중공사의 제조방법 및 그 제조장치{hollow yarn method manufacture and method mechanism}

본 발명은 폐원사 및 폐섬유를 이용한 중공사(中空絲; hollow yarn)의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 좀더 상세히는 폐섬유를 사용하여 저렴한 비용으로 탄력성 및 신축성과 보온성이 우수한 중공사를 제조하기 위한 제조방법과 위 중공사 제조방법을 가장 효율적으로 구현할 수 있도록 발명된 중공사 제조장치에 관한 것이다.

현재 시중에 거래되고 있는 통상의 중공사는 탄력성 및 신축성은 물론 보온성 등에 대해서도 탁월한 특성을 유지하고 있는 것으로 그 특성의 우수성은 인정받고 있으나 중공사의 제조를 위한 원재료의 공급가격 및 제조공정상의 난점으로 인해 거래가격이 상당한 고가일 수밖에 없다는 문제점이 지적되고 있다.

종래 중공사는 가격상의 문제점으로 인해 특수직물과 같은 고가의 원단제직에만 국한적으로 사용되어 왔는바, 보다 저렴한 비용에 의해 양산되어 보다 다양한 분야에서 적극적인 사용이 이루어질 수 있는 중공사의 필요성이 절실하다.

일례로 완구와 쿳션 및 베개 등과 같은 봉제제품에 중공사를 사용할 경우 탄력성 및 신축성을 매우 우수하게 유지시킬 수 있어 그 제품경쟁력을 획기적으로 증진시킬 수 있으나, 현재의 중공사 제조형태로는 중공사를 봉제제품의 충진재로 사용하기 어려운 것이 현실이다.

이에 본 발명은 보다 저렴한 비용으로 중공사를 제조하기 위해 창출된 것으로서 폐원사 및 호발된 폐섬유의 분말에 용융 및 교반, 여과, 압출성형, 냉각, 오일링 등의 공정을 가하여 중공사를 제조하는 중공사의 제조방법과 위 제조방법을 효율적으로 구현할 수 있도록 발명된 중공사 제조장치를 제공함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성하였다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 중공사 제조방법의 공정도

도 2는 본 발명에서 제시하는 중공사 제조장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 성형 노즐을 발췌한 단면도

도 4는 본 발명에 따른 성형 노즐을 발췌한 저면도

도 5는 본 발명에 따른 노즐공을 발췌한 단면도

도 6은 본 발명에 따른 압력조절판을 발췌한 사시도

도 7은 본 발명에 의해 제조된 중공사의 사시도

□도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 □

10 : 중공사 제조장치 20 : 공급하우징

21 : 투입호퍼 22 : 구동수단

23 : 압출스크류 24 : 공급관

30 : 제1 필터하우징 31 : 제1 필터

40 : 제2 필터하우징 41 : 제2 필터

50 : 압출하우징 51 : 제3 필터

52 : 성형판 53 : 압출홈

54 : 노즐공 55 : 보강살

56 : 결합공 57 : 압력조절판

58 : 배출공 60 : 냉각하우징

61 : 중공부 62 : 내벽

63 : 외벽 64 : 송풍통로

65 : 송풍공 70 : 송풍수단

71 : 송풍관 72 : 가습수단

73 : 가습관 80 : 수거함

H : 히팅수단 R1 : 피딩롤러

R2 : 가이드롤러 R3 : 이송롤러

R4 : 스타롤러

이하 예시되는 도면과 함께 본 발명에서 제시하는 중공사의 제조방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 중공사 제조방법의 공정도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 중공사의 제조는 7단계의 공정으로 이루어지며 각 공정의 바람직한 실시는 다음과 같이 이루어진다.

제1 공정 - 본 공정은 분쇄 및 건조공정으로서 폐원사 및 호발된 폐섬유를 칩(chip) 형태의 분말로 분쇄시켜 분말에 함습된 수분을 건조시킨다.

제2 공정 - 본 공정은 용융 및 교반공정으로서 분쇄된 칩형태의 분말을 골고루 교반시킴과 아울러 분말에 200℃ 내지 300℃의 온도를 가하여 적당한 점도를 갖도록 용융시킨다.

제3 공정 - 본 공정은 여과공정으로서 필터링 등의 수단을 이용하여 용융된 폐원사 및 폐섬유의 용융액을 적어도 한차례 이상 여과시켜 용융액내에 함유된 불순물을 제거한다.

제4 공정 - 본 공정은 성형공정으로서 제3 공정을 통해 여과처리된 용융액이 동심원의 형태를 이루도록 절개되는 노즐공을 통과하도록 압출시켜 용융액을 중공사 형태로 성형한다.

제5 공정 - 본 공정은 냉각공정으로서 강제송풍 등의 수단을 이용하여 압출성형된 중공사에 냉각공기를 분출시켜 중공사를 20℃ 내지 30℃의 상온으로 냉각시킨다. 이때, 중공사에 분출되는 냉각공기는 60 내지 80%의 습도를 유지하도록 한다.

제6 공정 - 본 공정은 오일처리공정으로서 제5 공정을 통해 냉각된 중공사의 표면에 오일(어니언 오일 등)을 도포하여 중공사의 집사성 및 연신율을 향상시킨다.

제7 공정 - 본 공정에서는 이상의 공정을 거쳐 제조된 중공사에 파형의 굴곡부를 형성시켜 수거수단에 수집되는 중공사의 해사성을 향상시킨다.

이상과 같은 각각의 공정을 통해 도 6에 도시된 바와 같은 중공사(Y)를 제조할 수 있었다.

이하 예시되는 도면과 함께 본 발명에서 제시하는 중공사 제조장치(10)를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에서 제시하는 중공사 제조장치(10)의 구성도이다.

도시된 바와 같이 공급하우징(20)에 원료의 투입을 위한 투입호퍼(21)를 설치하고, 공급하우징(20) 내부에는 투입된 원료의 용융을 위한 가온수단(H)을 설치함과 아울러 구동수단(22)에 의해 회전하며 용융된 액상의 원료를 교반 및 압출시켜 주기 위한 압출스크류(23)를 설치한다.

상기 공급하우징(20)의 선단에 용융된 액상 원료의 이송을 위한 공급관(24)을 장착하고, 상기 공급관(24)상에 제1 필터하우징(30) 및 제2 필터하우징(40)을 설치하여 제1,2 필터하우징(30,40)내에 액상 원료에 함유된 불순물의 여과를 위한 제1 필터(31) 및 제2 필터(41)를 설치한다.

상기 공급관(24)의 단부에 압출하우징(50)을 설치하여 압출하우징(50)내에 액상 원료에 함유된 불순물을 재차 여과시키기 위한 제3 필터(51)를 설치하고, 상기 제3 필터(51)의 직하방에는 액상 원료를 중공사(Y)의 형태로 압출시켜 주기 위한 성형판(52)을 설치하며, 상기 제3 필터(51)와 성형판(52)간에 압력조절판(56)을 설치한다.

도 3은 본 발명에 따른 성형판(52)을 발췌한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 성형판(52)을 발췌한 저면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 노즐공(54)을 발췌한 단면도로서 도시된 바와 같이 성형판(52)에는 방사형으로 형성되는 다수개의 압출홈(53)을 성형하여 그 저부에 노즐공(54)을 천공하고, 성형판(52)의 외측에는 성형판의 설치를 위한 수개의 결합공(56)을 천공한다.

한편, 압출홈(53)의 저부에 천공되는 노즐공(54)은 동심원의 띠형태를 이루며 절개되는 형상으로 천공하되, 노즐공(54)의 일부 영역에 미절개되는 보강살(55)을 형성시켜 보강살(55)에 의해 노즐공(54) 내부의 영역이 성형판(52)과 일체를 이루도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 압력조절판(57)을 발췌한 사시도로서 도시된 바와 같이 압력조절판(57)에는 다수개의 배출공(58)을 형성시켜 압출하우징(50)내로 유입된 액상 원료가 일정한 압력으로 성형판(52)에 도달할 수 있도록 한다.

압출하우징(50)의 하방에 내벽(62)과 외벽(63)에 의한 송풍통로(64)가 마련되는 냉각하우징(60)을 설치하여 그 내벽에 다수개의 송풍공(65)을 천공하고, 냉각하우징(60)의 외벽(63)에 송풍수단(70)에 연결된 송풍관(71)을 결합시켜 냉각하우징(60)의 중공부(61)내로 낙하되는 중공사(Y)에 냉각용 공기가 송풍될 수 있도록 하고, 상기 냉각하우징(60)의 외벽(63)에 가습수단(72)에 연결된 가습관(73)을 연결시켜 송풍되는 냉각용 공기의 습도를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 상기 송풍수단(70)은 송풍되는 공기의 온도를 조절할 수 있는 것으로 선택하고, 가습수단(72)은 가습량의 조절이 가능한 것으로 선택한다

냉각하우징(60)의 하방에는 낙하하는 중공사(Y)의 표면에 오일을 도포하기 위한 피딩롤러(R1)를 설치하고, 상기 피딩롤러(R1)의 하방에 중공사(Y)의 이송방향을 측방으로 전환시켜 주기 위한 가이드롤러(R2)를 설치한다.

상기 가이드롤러(R3)의 측방에 회전속도의 조절이 가능한 이송롤러(R3)를 설치하여 중공사(Y)를 이송시켜줌과 아울러 중공사(Y)의 이송속도를 조절하여 줄 수 있도록 하고, 상기 이송롤러(R3)의 측방에 이송되는 중공사(Y)에 파형의 굴곡부를 형성시켜 주기 위한 스타롤러(R4)를 설치하고, 상기 스타롤러(R4)의 하방에 제조된 중공사(Y)의 수거를 위한 수거함(80)을 설치한다.

본 발명에서 제시하는 중공사 제조방법 및 중공사 제조장치는 폐원사 및 폐섬유 등을 그 제조원료로 하여 중공사를 제조할 수 있도록 함으로써 매우 저렴한 비용으로 중공사를 제공할 수 있으며 그에 따라 중공사를 보다 다양한 분야에서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 폐섬유 및 폐원사와 같은 폐기물의 적극적인 활용을 유도하여 환경보호에도 일조할 수 있는 등 그 효과가 매우 유익한 발명인 것이다.

Claims

폐원사 및 호발된 폐섬유를 건조시켜 칩(chip) 형태의 분말로 분쇄시키는 분쇄공정과, 분쇄된 분말을 골고루 교반시킴과 아울러 분말에 200℃ 내지 300℃의 온도를 가하여 적당한 점도를 갖도록 용융시키는 교반 및 용융공정과, 폐원사 및 폐섬유의 용융액을 적어도 한차례 이상 여과하는 여과공정과, 여과처리된 용융액을 동심원 형태로 절개되는 노즐공으로 압출시키는 성형공정과, 성형된 중공사에 소정온도의 냉각공기를 분출시켜 중공사를 상온하에서 냉각시키는 냉각공정과, 냉각된 중공사의 표면에 오일(oil)을 도포하는 오일처리공정과, 중공사에 파형의 굴곡부를 형성시키는 공정으로 이루어짐을 그 특징으로 하는 중공사 제조방법.
제1항에 있어서;

중공사의 냉각을 위한 냉각공기는 20℃ 내지 25℃의 온도를 유지함과 아울러 60 내지 80%의 습도를 유지하는 것을 특징으로 하는 중공사 제조방법.
투입호퍼(21) 및 밴드형 히팅수단(H)을 구비하는 공급하우징(20)의 내부에 구동수단(22)에 의해 회전하며 용융된 원료의 교반 및 압출시켜 주기 위한 압출스크류(23)를 설치하고, 상기 공급하우징(20)에 용융된 액상 원료의 이송을 위한 공급관(24)을 장착하여 액상 원료에 함유된 불순물의 제거를 위한 제1,2 필터(31,41)가 내장된 제1,2 필터하우징(30,40)을 설치하고, 상기 공급관(24)의 단부에 압출하우징(50)을 설치하여 압출하우징(50)의 내부에 액상 원료에 함유된 불순물을 재여과를 위한 제3 필터(51)와 다수개의 배출공(58)이 형성된 압력조절판(57)과 액상 원료를 중공사(Y)의 형태로 압출성형시켜 주기 위한 성형판(52)을 설치하고, 상기 압출하우징(50)의 하방에 중공사(Y)의 냉각수단인 냉각하우징(60)을 설치하고, 상기 냉각하우징(60)의 하방에는 중공사(Y)에 오일을 도포하기 위한 피딩롤러(R1)를 설치하고, 상기 피딩롤러(R1)의 하방에 중공사(Y)의 이송방향을 측방으로 전환시켜 주기 위한 가이드롤러(R2)를 설치하고, 상기 가이드롤러(R3)의 측방에 중공사(Y)의 이송 및 이송속도조절을 위한 이송롤러(R3)를 설치하고, 상기 이송롤러(R3)의 측방에 중공사(Y)에 파형의 굴곡부를 형성시켜 주기 위한 스타롤러(R4)를 설치하고, 상기 스타롤러(R4)의 하방에 제조된 중공사(Y)의 수거를 위한 수거함(80)을 설치한 것을 그 특징으로 하는 중공사 제조장치.
제3항에 있어서;

성형판(52)에는 방사형으로 형성되는 다수개의 압출홈(53)을 성형하여 압출홈(53)의 저부에 동심원의 띠형태를 이루며 절개되는 형상의 노즐공(54)을 천공하되, 천공되는 노즐공(54)의 일부 영역에 미절개되는 보강살(55)을 형성시켜 보강살(55)에 의해 노즐공(54) 내부의 영역이 성형판(52)과 일체를 이루도록 구성한 것을 특징으로 하는 중공사 제조장치.
제3항에 있어서;

냉각하우징(60)은 내벽(62) 및 외벽(63)에 의한 송풍통로(64)가 마련되도록 하여 그 내벽(62)에 다수개의 송풍공(65)을 형성하고, 냉각하우징(60)의 외벽(63)에는 송풍수단(70)에 연결된 송풍관(71)과 가습수단(72)에 연결된 가습관(73)을 결합시켜 냉각하우징(60)의 중공부(61)내로 임의의 습도를 갖는 냉각용 공기가 송풍될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 중공사 제조장치.