KR100387448B1 - 압축제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포직물천을 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포 직물천(50)을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 기본 섬유로 이루어진 베이스 천(10)은 내측에 부분 진공이 공급되며, 표면에 다수의 미세 구멍이 존재하고 있는 천공된 회전 드럼(20)상에 공급되며, 고압제트수(41, 42, 43)의 램프가 상기 천(10)을 이송하는 상기 회전 드럼(20)상으로 향하는 단계를 포함하며, 회전 드럼의 미세 구멍(20)이 랜덤하게 분포되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

압축제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포 직물천을 제조하기 위한 방법 및 장치

미국특허 제 3,214,819 호, 제 3,508,308 호 및 제 4,190,695 호에는 기본 섬유의 점착과 인터위브(interweaving)가 기계적으로 달성되지 않는 부직포 직물천을 천공된 지지부 위에 위치한 베일 또는 천을 가로지르는 많은 수의 고압 제트수를 사용하여 제조하는 방법이 기술되어 있다.

니들형 방식에 있어서는, 적어도 30bars, 가끔은 100bars 또는 그 이상의 압력의 제트수를 사용하여 기본 섬유를 인터위브하여 얻어진 부직포 천에 점착한다. 이들 부직포 천은 미국에서는 "스펀레이스 천" 또는 "스펀레이스"로 알려져 있다. 따라서, 수력 인터위브에 대한 이 기술은 상세하게 설명하지 않을 것이다.

넓은 뜻으로는, 이 기술은 기본 섬유로 베이스 천을 첫번째로 제조하는 것으로 구성되어 있다. 이 천의 섬유는 인접한 고압 제트수열(50 내지 200bars)에 의해 연속적으로 천공된 시이트를 통해 이동되어 혼합된다. 제트수는 천을 가로질러 시이트상에 튀게된다. 이 방법에 있어서, 제트수의 방향과 굴절의 조합은 난류를 일으켜 기본 섬유의 배열을 불안하게 한다. 효과적인 인터위브를 달성하기 위해, 연속 시이트는 금속 또는 15 내지 25%의 다공성 폴리에스터로 만들어진다.

프랑스 특허 제 FR-A-2 488 920 호에는 기본 천에 대한 다수의 부드럽고, 불침수성이며, 회전 원통형의 연속적으로 천공된 스테인레스강 시이트가 제안되어 있다. 그러나, 이 적용은 제트수의 속도를 제한하여 인터위브 에너지가 분사부로부터 분출된 물을 완전히 제거하기 어렵기 때문에 부적당하다. 더우기, 이 기술은 생산된 천의 표면상에 많은 결함을 가져온다.

미국 특허 제 3,485,706 호에는 1 밀리미터의 크기로 다수의 천공 회전 드럼에 의해 평행 또는 엇갈린 패턴으로 조직된 시이트가 제안되어 있다. 이러한 대체는 드럼에 상응하는 중앙 패턴으로 된 천의 생산을 가능하게 한다. 그러나, 상기 방법으로 배열된 이들 구멍들은 "섀도우 마킹", 즉 마무리 천상에 편중 라인과 같은 잘알려진 문제점을 일으킨다. 섀도우 마킹 문제점을 줄이기 위해서는 제트압을 감소시킬 필요가 있기 때문에 공정의 효율의 감소와 생산성이 낮아지는 것을 고려하여야 한다. 마찬가지로, 압력이 유지되더라도 천의 품질은 급속하게 나빠진다.

본 발명은 압축 제트수를 사용하는 기술로 가볍고 패턴이 없는 부직포 직물천을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략도;

도 2는 미세 구멍이 랜덤한 방법으로 배열된 본 발명에 따른 대표적인 드럼의 일부분의 사진;

도 3은 본 발명의 공정에 따라 생산된 부직포 천의 평면사진;

도 4는 본 발명에 따라 컴퓨터처리되고 엇걸린 방식으로 미세 구멍이 위치된 드럼의 사진;

도 5는 도 4에 따른 드럼에 의해 생산된 부직포 천의 평면사진이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 상기 결함을 극복하고 압축 제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포 직물천을 제조하는 것에 대한 개선된 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 압축 제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포 천을 제조하는 방법을 제공하는 것으로서, 기본 섬유로부터 만들어진 베이스 천을 천공된 회전드럼 위를 통과시키며, 부분 진공을 다수의 미세 구멍이 제공되어 있는 상기 드럼의 표면과 상기 드럼내에 공급하며, 상기 천을 운반하고 있는 상기 회전 드럼에 상기 압축 제트수의 열을 향하게 하고 있으며, 상기 드럼의 미세 구멍은 랜덤한 방법으로 분포하고 있다.

달리 표현하면, 본 발명은 전술한 방법보다 랜덤하게 분포된 많은 수의 미세 구멍이 제공된 천을 지지하는 회전 드럼을 채용하고 있다. "랜덤 방법"이란 찬스 방식(chance manner), 즉 임의의 방향으로 드럼의 전체 표면상에 미세 구멍을 위치시키는 방법으로 생각할 수 있다. 그러나, 수압 작용의 효율과 드럼의 기계적 강성은 이웃하는 구멍의 가장자리사이의 공간이 적어도 0.3mm 이상 2mm이하이어야 한다.

비록 구멍의 크기가 제 1 실시예에 표시되어 있지만, 이하의 한정된 범위내에서 랜덤한 방식으로 다양한 크기의 구멍을 사용할 수 있다. 유사하게, 구멍은 보통 원통형 형상이며, 나팔 형상 또는 절두원추형 또는 포물선 형상일 수 있다.

랜덤한 방법으로 회전 드럼에 미세 구멍을 배열하는 간단한 스텝이 가능하며, 천 생산성을 30% 이상 개선할 수 있으며, 제트수 압력을 30% 이상 증가시킬 수 있다. 회전 드럼이 규칙적인 방식으로 형성된 미세 구멍을 운반할 때, 압력 증가는 천에 파손을 가져오기 때문에 불가능하다.

랜덤한 방법으로 배열된 미세 구멍은 모든 방향으로 제트수의 굴절을 최적화하여, 섀도우 마킹의 출현을 방지한다. 더우기, 흐름 효율과 섬유의 인터위브는 증가된 압력의 사용에 의해 개선될 수 있기 때문에 천에 더 큰 속도로 물을 충돌시킬수 있다. 미세 구멍은 0.1 ∼ 0.5mm의 직경을 가진다.

특히, 드럼내측의 진공은 100 ∼ 1000mm의 급수관, 바람직하게는 약 500mm의 급수관이며, 회전 드럼의 직경은 300 ∼ 1000mm, 바람직하게는 500mm이다.

천공 표면과 비 천공 표면에 대한 다공도에 있어서, 대표적인 회전 드럼은 1 ∼ 15%이며, 소정 수력 흐름을 유지하는 양호한 물 배수를 위해서는 바람직하게는 3 ∼ 12%이다.

실행에 있어서의 바람직한 방법은 본 출원인에 의해 1995년 2월 3일에 프랑스에 출원된 특허출원번호 제 95.01473 호에 기술되어 있는 바와 같이, 베이스 천이 고압 제트수에 의해 인터위브되기 전에 최초로 압축되어 연속적으로 천공된 시이트상에 미리 댐퍼된다.

본 발명은 또한 기본 섬유로부터 생산된 섬유질의 베이스 천을 수용하는데 적합한 삼투성의 연속 컨베이어 벨트와; 상기 삼투성 벨트를 구동하기 위한 이동 수단; 표면에 다수의 미세 구멍이 천공된 회전 원통형 드럼; 상기 회전 드럼에 접선을 따라 배열되고, 상기 삼투성 컨베이어 벨트의 이동 속도와 동기하는 이동 수단; 상기 회전 드럼과 상기 삼투성 컨베이어 벨트의 접점에 인접하여 위치되는 제 1 슬롯을 구비하고 진공 공급원에 연결되며 상기 회전 드럼내측에 부착된 중공 회전 드럼; 상기 회전 드럼에 대해 삼투성 컨베이어 벨트의 다른쪽 측면상에 위치되고 습기를 포함하는 물커어튼을 형성하는 방법과 마찬가지로 상기 제 1 슬롯에 일직선으로 정열된 제트수의 제 1 열; 상기 중공 드럼내에 위치된 적어도 하나의 제 2 슬롯에 대향하는 상기 회전 드럼에 인접하여 위치된 적어도 하나의 제트수의 제2 열; 및 압축되어 생산된 천에서 습기를 제거하기 위한 수단을 포함하며, 상기 회전 드럼의 미세 구멍이 랜덤한 방법으로 드럼의 표면상에 분포되어 있다.

특히, 회전 드럼의 랜덤한 천공 구멍은 전도성 표면상에 전해되어 침전된 니켈 또는 다른 금속의 세리그라프(serigraphy) 기술에 의해 달성된다: 적절한 소프트웨어가 사진 필름상에 미세 구멍의 랜덤한 분산을 얻는데 사용된다. 필름은 생산되어질 드럼의 내경에 정확하게 합치하는 매트릭스상에 위치된다. 이 매트릭스는 감광성층을 코팅시킨 후 분리시키며, 매트릭스는 전자 배스내에 담겨진다. 약 8시간후에 침전은 최적의 두께로 된다.

전술한 공정의 변형으로서는 소프트웨어가 조각 레이저에 직접 연결되어 있다.

첨부한 도면과 함께 실시예로부터 본 발명의 유용성 및 이점은 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명에 따른 장치는 약 50%의 다공도, 즉 천공된 표면과 비천공 표면비가 약 1:1로 형성된 연속적인 삼투성 컨베이어 벨트(1)를 포함한다. 연속적인 컨베이어(1)는 비동기 모터에 의해 동력이 주어진 이송 롤러(2)에 의해 이송되어 가이드 롤러(3, 4, 5)를 통과한다. 벨트(1)의 장력은 인장 잭(도시되지 않음)에 의해 달성된다.

종래의 카드 또는 천 재료(도시되지 않음)로 생산된 베이스 천(10)은 컨베이어 벨트(1)상에 위치된다. 천은 화살표 F1 방향으로 이동한다.

장치는 또한 벨트(1)의 하강하는 부분과 접촉하며 인접하고 이송 롤러(2)와 가이드 롤러(3)사이에 위치된 천공된 회전 원통형 드럼(20)을 포함한다. 천공된 회전 드럼(20)은 비동기식 모터(도시되지 않음)에 의해 벨트(1)의 선형 속도와 동일하게 회전된다. 회전 드럼은 0.4mm의 두께, 500mm의 직경의 니켈로 만들어질 수 있으며, 랜덤한 방법으로 드럼의 표면에 분포된 많은 수의 미세 구멍(21)을 가지며, 상기 미세 구멍의 분포는 전술되고 도 2에 도시된 바와 같이 세리그라프 및 전해 침전에 의해 달성된다.

각 미세 구멍(21)은 절두원추형으로 0.40mm의 평균 직경을 가지며; 구멍간의 간격(가장자리에서 가장자리까지)은 0.8mm이다. 드럼(20)의 다공도는 약 10%이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 천공된 회전 드럼(20)은 원주의 호를 따라 벨트(1)와 접촉하고 있다. 달리 표현하면, 참조부호"A"로 형성된 호의 부분, 예를 들면 10∼20°상에서 천공 회전 드럼(20)과 미세 구멍(21)사이는 밀접하게 접촉하고 있다. 이 밀접한 접촉은 천(10)의 전진 압착을 확실하게 한다.

천공된 회전 원통형 드럼(20)은 500mm의 직경을 가지며, 흡인 박스를 형성하는 것과 같은 방법으로 진공 공급원(도시 되지 않음)에 연결된 동축으로 고정된 중공 원통형 드럼(25)을 내측에 포함하고 있다. 드럼(25)내측의 함몰부는 약 500mm의 급수관이다.

장치는 또한 물 커어튼(31)을 형성하는 것과 마찬가지 방법으로 구역"A"에 대해 벨트(1)의 좌측에 위치되어 "A"에 직각으로 향한 물분사부의 제 1 열(30)을 포함한다. 물은 5bars의 압력하에서 물분사부(30)의 열에 놓인다.

고정된 중공 드럼(25)은 흡인 박스와 물 커어튼(31)에 일직선으로 정열되고 물 커어튼(31)으로부터의 과잉 물을 배출하는 것과 마찬가지 방법으로 전체 중공 드럼(25)을 가로질러 위치된 20mm의 폭을 가지는 슬롯(32)을 포함한다. 따라서, 삼투성 컨베이어 벨트(1)를 따라 이동하는 천(10)은 동일한 선형 속도로 전진하는 컨베이어 벨트(1)와 회전 천공 원통형 드럼(20)사이에 죄어드는 것에 의해 차츰 압착된다. 천은 압착된 베이스 천에 의해 유지되지 않은 물 과잉분이 남아있는 물 커어튼(31)에 의해 적셔지며, 중공 드럼(25)에 의해 끌어당겨진다. 습한 압착 천(40)은 드럼(25)에 의해 공급된 압력에 의해 천공된 회전원통형 드럼(20)의 표면상에 지탱된다.

천(40)은 화살표 F2 방향으로 이동하며, 천(40)쪽으로 40bars의 압력으로 인접하는 많은 수의 물분출부 방향으로 3열의 인젝터(41, 42, 43)의 작용을 받는다. 중앙 드럼(25)에는 슬롯 "32"와 유사한 슬롯 "45, 46, 47"이 인터위브 물을 끌어당기고 제거하기 위해 고압 물 분사부의 각각의 열에 대향하여 위치되어 있다.

본 발명에 따르면, 고압 물분사부는 회전 드럼(20)의 표면상에 랜덤하게 분포된 미세 구멍(21)과 상호작용하여 기본 천 섬유의 혼합과 엉킴을 발생시킨다.

따라서, 혼합된 스펀레이스 천은 리라우팅 롤러(51)를 50회 통과하는 것으로 얻어지며 회전 드럼(20)으로부터 분리된다; 그후 장치(52)의 배출구 쪽으로 인도된다.

참조부호 "60"(도 3)은 본 발명의 공정에 의해 얻어진 최종의 패턴이 없는 천을 표시한다.

실시예 1

베이스 천(10)은 길이 38mm와 1.7dtex의 등급을 갖는 비스코스 섬유로부터 얻어진 50gsm의 천이다. 치밀하고 미리 적셔진 천은 분당 50m의 속도로 이동한다. 천공된 회전 드럼(20)의 표면은 도 2에 도시된 바와 같이, ㎠당 약 80개의 구멍을 가지며 전체적으로 랜덤한 방법(다공도는 10%)으로 본 발명에 따라 분포되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 얻어진 천(60)은 표준 EDANA 20.2.89로 측정된 아래와 같은 특성을 가진다.

- 길이 (L) : 53 Newtons/50mm

- 폭(B) : 46 Newtons/50mm

실시예 2

실시예 1이 반복되지만, 랜덤하게 천공된 회전 드럼은 동일 직경(0.4mm)의 미세 구멍(도 4)을 포함하는 종래의 회전 드럼으로 대체되었다. 그러나, 미세 구멍이 ㎠당 80개의 밀도를 가지며 규칙적인 지그재그 형식으로 분포되어 있다. 얻어진 천(60)은 도 5에 도시되어 있으며, 이하의 물리적인 특성을 나타낸다.

- L : 29 N/50mm

- B : 27 N/50mm

이 천은 또한 어떠한 사용에도 부적당한 주요한 결점과 뚜렷한 섀도우 마킹효과(61)을 나타낸다.

실시예 3

실시예 1(랜덤하게 천공된 회전 드럼)이 반복되지만, 비스코스천은 길이 38mm, 등급 1.7dtex의 기본 섬유로부터 제조된 40gsm의 폴리에스터 섬유로 대체되었다.

50(도 1)으로 얻어진 천은 이하의 특성을 가진다.

- L : 48 N/50mm

- B : 21 N/50mm

이 천은 어떠한 섀도우 마킹 효과도 나타내지 않으며, 현재의 사용법에 적합하다.

실시예 4

실시예 2(규칙적인 분포)가 실시예 3의 폴리에스터 천을 사용하여 반복되었다. 이하의 특성이 얻어졌다.

- L : 25 N/50mm

- B : 10 N/50mm

이 얻어진 천은 단지 섀도우 마킹 효과만을 가진다.

실시예 5

실시예 3(랜덤한 분포)이 반복되었지만, 인젝터의 압력은 70bars로 증가시켰다. 얻어진 천은 섀도우 마킹 효과를 아직 나타내지 않았다; 역으로, 표면은 대단히 규칙적이다. 이 천은 이하의 특성을 가진다.

- L : 59 N/50mm

- B : 27 N/50mm

본 발명의 공정은 섀도우 마킹의 결함의 갑작스런 발생의 억제를 이끌어내는 랜덤한 방법으로 회전 드럼의 표면상에 미세 구멍을 분포하는 것으로 이루어지며; 따라서, 인터위브의 효과의 개선을 이룰 수 있는 제트수의 압력은 증가될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 공정은 얻어진 천의 물리적 특성을 30% 이상 개선한다. 이러한 단순한 배열은 제품의 물리적 특성과 섀도우 마킹의 결점의 억제를 함께 개선할 수 있다.

Claims (8)

1. 압축제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포 천을 제조하기 위한 방법에 있어서, 기본 섬유로부터 만들어진 베이스 천을 부분 진공이 드럼내에 제공되어 있고, 표면에는 다수의 미세 구멍이 제공되어 있는 표면을 가지는 천공 회전 드럼 위를 통과하는 단계와; 상기 천을 운반하고 있는 상기 회전 드럼에 상기 압축 제트수의 열을 향하게 하는 단계를 포함하며; 상기 드럼의 미세 구멍은 랜덤한 방법으로 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 드럼의 내부 압력은 100~1000mm 범위의 물기둥인 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 랜덤하게 분포된 미세 구멍을 갖는 상기 회전 드럼의 다공도는 1~15%의 범위인 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 드럼의 다공도는 3~12% 범위인 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직로 직물천 제조방법.
5. 압축제트수를 사용하여 패턴이 없는 부직포 직물천을 제조하기 위한 장치에 있어서, 기본 섬유로부터 생산된 섬유질의 베이스 천을 수용하는데 적합한 삼투성의 연속 컨베이어 벨트; 상기 삼투성 벨트를 구동하기 위한 이동 수단; 표면에 다수의 미세 구멍이 천공된 회전 원통형 드럼; 상기 회전 드럼에 접선을 따라 배열되고, 상기 삼투성 컨베이어 벨트의 이동 속도와 동기하는 이동 수단; 상기 회전 드럼과 상기 삼투성 컨베이어 벨트의 접점에 인접하여 위치되는 제 1 슬롯을 구비하고 진공 공급원에 연결되며 상기 회전 드럼 내측에 부착된 중공 회전 드럼; 상기 회전 드럼에 대해 삼투성 컨베이어 벨트의 다른쪽 측면상에 위치되고 습기를 포함하는 물커어튼을 형성하는 방법과 마찬가지로 상기 제 1 슬롯에 일직선으로 정열된 제트수의 제 1 열; 상기 중공 드럼내에 위치된 적어도 하나의 제 2 슬롯에 대향하는 상기 회전 드럼에 인접하여 위치된 적어도 하나의 제트수의 제 2 열; 및 압축되어 생산된 천에서 습기를 제거하기 위한 수단을 포함하며; 상기 회전 드럼의 미세 구멍이 랜덤한 방법으로 드럼의 표면상에 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조장치.
6. 제 5 항에 있어서, 이웃하는 미세 구멍의 가장자리 사이의 간격은 0.3~2mm 범위인 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조장치.
7. 제 5 항에 있어서, 미세 구멍의 직경은 0.1~0.5mm의 범위인 것을 특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조장치.
8. 제 7 항에 있어서, 미세 구멍의 직경은 랜덤한 방식으로 분포되어 있는 것을특징으로 하는 패턴이 없는 부직포 직물천 제조장치.