KR100400959B1 - 정수 및 절수기능을 갖는 염색용수의 급수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염색공장에 적용되는 염색용수의 급수 시스템에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 기존의 급수 시스템에 금속이나 마그네슘, 칼슘 등의 양이온 성분을 필터링할 수 있는 구조와, 정수부를 세척하고 난 물을 회수 저장하여 이물질을 침전시킨 후 다시 원수가 있는 집수조로 투입하여 재활용할 수 있도록 하여 절수의 기능을 갖도록 하는 절수 침전조와, 염색 현장으로 투입되기 직전에 최종적으로 염색용수의 불순물을 필터링하기 위한 마이크로 필터부를 부가 구성토록 한 것으로서 필터의 청소에 이용된 폐수를 재활용하게 됨으로 원수(原水)의 사용 절감에 따른 원수사용 비용감축의 효과와 포(布) 염색 시 염색용수와 염료와의 화학반응을 방지할 수 있어 정확하고 우수한 색상의 염색을 가능케 함과 아울러 사(絲)염색 시 실의 물성에 영향을 주지 않도록 하여 편직 시 사의 인장력 저하나 절사 등을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

정수 및 절수기능을 갖는 염색용수의 급수 시스템{THE WATER SUPPLY SYSTEM OF THE WATER FOR DYEING WITH A WATER PURIFIER AND WATER SAVING}

본 발명은 염색공장에 적용되는 염색용수의 급수 시스템에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 기존의 급수 시스템에 금속이나 마그네슘, 칼슘 등의 양이온 성분을 필터링할 수 있는 구조와, 정수부를 세척하고 난 물을 회수 저장하여 이물질을 침전시킨 후 다시 원수가 있는 집수조로 투입하여 재활용할 수 있도록 하여 절수의 기능을 갖도록 하는 절수 침전조와, 염색 현장으로 투입되기 직전에 최종적으로 염색용수의 불순물을 필터링하기 위한 마이크로 필터부를 부가 구성토록 한 것으로서 필터의 청소에 이용된 폐수를 재활용하게 됨으로 원수(原水)의 사용 절감에 따른 원수사용 비용감축의 효과와 포(布) 염색 시 염색용수와 염료와의 화학반응을 방지할 수 있어 정확하고 우수한 색상의 염색을 가능케 함과 아울러 사(絲)염색 시 실의 물성에 영향을 주지 않도록 하여 편직 시 사의 인장력 저하나 절사 등을 방지할 수 있도록 한 것이다.

통상적으로 염색공장에서는 섬유에 부착된 불순물을 세척하고 깨끗이 하기 위하여 정련과 표백을 거치게 되며 이 과정을 거친 섬유를 염료와 조제를 적당한 농도로 용해한 염욕(鹽浴)에 섬유를 침지(浸漬)하여 전체를 같은 빛깔로 염색하는 침염(浸染)과 염료를 물에 녹여 점도가 높은 날염풀을 만들고, 날염기나 틀을 사용하여 천에 색을 차례차례 날염하여 무늬를 내는 날염(捺染) 등을 거치게 되고 염색의 후처리 공정으로서 색상을 좋게 하고 염색을 견실하게 하기 위하여 섬유 표면에 부착된 염료를 세척해 내는 소핑(soaping)등의 다양한 공정이 요구되는 바 상기와 같은 공정을 수행하기 위해서는 많은 량의 염색용수가 필요하게 되며 이러한 염색용수를 염색 공정에 공급하기 위하여 염색공장에는 급수 시스템이 필수적으로 설비되어 있다.

기존에 알려지고 있는 급수시스템을 설명하면 다음과 같다.

수원지(水源池)에서 공급된 원수를 공장의 집수조에 저장한 다음 집수조의 원수를 정수부로 유입시켜 정수부에 설치된 활성탄, 자갈 모래 등의 필터부재를 이용하여 1차적인 불순물을 제거한 다음 연화부로 이송하여 1차 정수된 센물에 염분을 투입하여 연한 물(연수)로 변화시키며, 연화된 물은 다시 저수조로 보내져 자연침전을 통해 최종적으로 불순물을 침전시킨 다음 염색 현장으로 공급되어 염색용수로 사용되도록 하는 것이나 이와 같은 기존의 급수 시스템은 다음과 같은 문제가 초래된다.

⊙ 상기 정수부에서는 탁도를 개선할 수 있는 일반적인 불순물만을 필터링할 수 있는 것이어서 미세한 금속 성분이나 마그네슘, 칼슘 등의 제반 양이온성분의 필터링이 불가능하고 저수조를 통해서도 상기 양이온성분을 침전 분리할 수 없어 염색용수에 상기 양이온성분이 포함되게 되는 것으로 이로 인해 포(布) 염색 시 염색용수의 양이온성분과 염료와 화학반응이 초래되어 원하는 색상을 얻기 힘들어 제품의 신뢰성 저하와 불량률이 증가되고 또한 사(絲)염색 시 실의 물성에 영향을 주어 편직 시 사의 인장력 저하를 통해 절사가 초래되는 등의 문제가 발생되는 것이다.

⊙ 또한 연화부로의 연결을 차단시킨 상태에서 집수조의 원수를 정수부로 투입시켜 정수부의 필터를 세척하게되는 바, 정수의 필터를 세척한 폐수를 재활용할 수 있는 구조가 마련되지 않아 폐수를 그대로 외부로 배출시킴으로써 막대한 물과비용의 낭비가 초래되었다.

⊙ 또한 물이 저수조의 침전 과정을 거치더라도 미크론 단위의 초미립 단위의 불순물은 그대로 존재하는 것이어서 염색과정에 악영향을 초래하게 되는 폐단이 있었던 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 기존의 급수 시스템에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 필터의 청소에 이용된 폐수를 재활용할 수 있도록 하여 원수(原水)의 사용 절감에 따른 원수사용 비용감축의 효과와 양이온 성분의 필터링과 보다 정밀한 불순물 제거기능을 통해 정확하고 우수한 색상의 염색을 가능케 함과 아울러 사의 인장력 저하나 절사 등을 방지할 수 있는 급수 시스템을 제공함에 있는 것이며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기존의 급수 시스템에 금속이나 마그네슘, 칼슘 등의 양이온 성분을 필터링 할 수 있는 양이온성분 필터부와, 정수부를 세척하고 난 물을 회수 저장하여 이물질을 침전시킨 후 다시 원수가 있는 집수조로 투입하여 재활용할 수 있도록 하여 절수의 기능을 갖도록 하는 절수 침전조와, 염색 현장으로 투입되기 직전에 최종적으로 염색용수의 불순물을 완벽하게 필터링하기 위한 마이크로 필터부를 부가 구성토록 한 것으로, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 급수시스템의 연관 구성을 보이는 블록도.

도 2는 본 발명에 적용되는 절수 침전조의 일 구성예를 보이는 단면 예시도.

도 3은 본 발명에 적용되는 마이크로 필터부의 일 구성예를 보이는 단면 예시도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1:수원지 2:집수조

3:정수부 4:연화부

5:저수조 6:양이온성분 필터부

7:절수 침전조 7A:입수구

7B:배수구 7C:본체

7D:필터판 8:마이크로 필터부

8A:필터부 8B:중공부

도 1은 본 발명의 급수시스템의 연관 구성을 보이는 블록도이다.

수원지(水源池)(1)에서 공급된 원수를 일차적으로 저장하기 위한 염색 공장내의 집수조(2)와, 상기 집수조(2)와 연결 설치되며 원수에 함유된 불순물을 1차적으로 정화시켜 주기 위한 정수부(3)와, 상기 정수부(3)와 연결 설치되며 1차 정수된 센물에 염분을 투입하여 연한 물(연수)로 변화시키기 위한 연화부(4)와, 상기 연화부(4)와 연결 설치되며 연화 처리된 물을 자연침전을 통해 최종적으로 불순물을 침전 분리시키기 위한 저수조(5)를 포함하는 공지의 급수 시스템에 있어서;

상기 정수부(3)와 연화부(4)의 사이에 제어 밸브(V1)을 통해 연결 설치되며 금속이나 마그네슘, 칼슘 등의 양이온 성분을 필터링 할 수 있는 양이온성분 필터부(6)와;

입수구(7A)가 제어밸브(V2)(V3)을 통해 상기 정수부(3) 및 양이온성분 필터부(6)와 연결 설치되고 배출구(7B)는 상기 집수조(2)와 연결 설치되며, 정수부(3)와 양이온성분 필터부(6)의 필터를 세척하고 난 물을 회수 저장하여 이물질을 침전 분리시켜 정화시킨 후 원수가 있는 집수조(2)로 유입시키기 위한 절수 침전조(7)와;

상기 저수조(5)와 연결 설치되며 염색 현장(10)으로 투입되기 직전에 최종적으로 염색용수에 함유된 미크론 단위의 초미립 불순물을 필터링하기 위한 마이크로 필터부(8)를 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 것이다.

상기에서 절수 침전조(7)는 도 2에서와 같이 양측에 입수구(7A)와 배출구(7B)를 구비하는 함체상의 본체(7C)와, 상기 본체(7C)의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 다수개의 필터판(7D)으로 구성된다.

또한 상기 마이크로 필터부(8)는 도 3에서와 같이 미크론 단위의 미세 통공을 갖는 해면체로 구성되는 원형의 필터부(8A)와, 상기 필터부(8A)의 중앙에 물의 유입을 위한 중공부(8B)를 포함하여 구성한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명 급수 시스템의 정화과정을 설명하기로 한다.

정화 과정 시에는 제어밸브(V1)은 개방되고 제어밸브(V2)(V3)는 폐쇄되어 절수 침전조(7)로의 물 유입을 차단한다.

민물의 수원지(水源池)(1)에서 공급된 원수를 염색 공장내의 집수조(2)에 일차적으로 저장한 다음 상기 집수조(2)의 원수를 정수부(3)로 이송하여 정수부(3)내에 설치된 활성탄 및 모래, 자갈 등의 다양한 여과부재들을 이용하여 원수에 함유된 비교적 큰 입자의 불순물을 1차적으로 정화시킨다.

상기 정수부(3)를 거친 물은 바로 양이온 필터부(6)로 유입되어 물속에 함유되어 있는 금속이나 마그네슘, 칼슘 등의 양이온 성분을 필터링하게 된다.

상기 양이온 필터부(6)에 의해 양이온성분이 제거된 물은 경수(硬水)상태로서 이 경수는 바로 연화부(4)로 유입되어 이에 적정량의 염분을 혼합하여 염색에 적당하도록 경도가 5∼0인 연수(軟水)(칼슘이온이나 마그네슘이온의 함유량이 적은 물)로 변화시킨다.

이 연화 처리된 물은 다시 저수조(5)로 이송되어 2차적으로 자연 침전을 통해 불순물을 침전 분리시킨다.

상기 저수조(5)에 침전된 불순물이 일정량 이상 집적되면 정수부(3) 및 양이온 필터부(6)의 필터 세척 시 외부로 수거한다.

상기 저수조(5)를 통한 2차 정화된 물은 도 3에서와 같이 마이크로 필터부(8)의 중공부(8B)로 유입되어 중공부 둘레의 필터부(8A)에 형성된 미세한 미크론 단위의 통공을 통과하면서 최종적으로 미크론 단위의 초미립 불순물을 제거하게 된다.

최종적으로 상기 마이크로 필터부(8)를 거친 물은 제반 양이온 성분이 제거되고 최소 1미크론 단위까지의 제반 불순물이 제거되며 경도가 5∼0이내인 최적의 염색용수가 되는 것으로 바로 염색공정에 투입되어 염색용수로서 활용하게 된다.

한편 정화부(3) 및 양이온 필터부(6)는 원수의 정화량에 비례하여 필터의 오염이 심해지고 정화량이 저하되는 것으로 이를 해결할 수 있도록 일정시기 마다 필터의 세척이 요구되는 바, 필터를 세척하기 위해서는 제어밸브(V1)을 폐쇄시켜 연화부(4)로의 물 이송을 억제시킨 상태에서 제어밸브(V2)(V3)를 개방시켜 정화부(3) 및 양이온 필터부(6)가 절수 침전조(7)와 연결되도록 한다.

상기 정화부(3) 및 양이온 필터부(6)의 필터를 세척한 물은 각종 불순물이 다량으로 함유되어 원수(原水) 이하의 악화된 수질을 갖는 상태로서 원수와 섞이게 되면 원수의 수질을 떨어뜨려 기존에는 그대로 외부로 방출시켜 폐기하였다.

하지만 본 발명에서는 이 필터를 세척한 물을 바로 절수 침전조(7)로 유입시켜 여러 단계로 설치한 다수의 필터판(7D)을 차례로 통과되도록 하면서 일정시간 동안 자연 침전시켜 불순물을 가라앉힌 다음 원수와 동일하거나 그 이상의 양호한 수질로 정화시킨 다음 다시 집수조(2)로 회수시킨다.

상기 다수의 필터판(7D)은 망상으로 구성될 수 있으며 필터판(7D)의 메쉬는 배출구(7B)쪽으로 갈수록 조밀하도록 적용한다.

한편 정화부(3) 및 양이온 필터부(6)의 필터 세척 후 배출되는 물의 약 80%정도가 집수조(2)로 회수되며 침전되는 나머지 20%의 침전 불순물은 외부로 수거된다.

이상과 같은 본 발명은 필터의 청소에 이용된 폐수를 버리지 않고 별도의 침전 정화과정을 거쳐 집수조로 유입시켜 재활용하게 됨으로 원수(原水)의 사용 절감에 따른 원수사용 비용감축의 효과를 기할 수 있음은 물론 염색용수내의 양이온 성분과 불순물을 보다 완벽하게 제거하는 것이 가능하여 포(布) 염색 시 염색용수와 염료와의 화학반응을 방지할 수 있어 정확하고 우수한 색상의 염색을 가능케 함과 아울러 사(絲)염색 시 실의 물성에 영향을 주지 않도록 하여 편직 시 사의 인장력 저하나 절사 등을 방지할 수 있어 제품의 고급화와 신뢰성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 수원지(水源池)(1)에서 공급된 원수를 일차적으로 저장하기 위한 염색 공장내의 집수조(2)와, 상기 집수조(2)와 연결 설치되며 원수에 함유된 불순물을 1차적으로 정화시켜 주기 위한 정수부(3)와, 상기 정수부(3)와 연결 설치되며 1차 정수된 센물에 염분을 투입하여 연한 물(연수)로 변화시키기 위한 연화부(4)와, 상기 연화부(4)와 연결 설치되며 연화 처리된 물을 자연침전을 통해 최종적으로 불순물을 침전 분리시키기 위한 저수조(5)를 포함하는 공지의 급수 시스템에 있어서;

   상기 정수부(3)와 연화부(4)의 사이에 제어 밸브(V1)을 통해 연결 설치되며 금속이나 마그네슘, 칼슘 등의 양이온 성분을 필터링 할 수 있는 양이온성분 필터부(6)와;

   입수구(7A)가 제어밸브(V2)(V3)을 통해 상기 정수부(3) 및 양이온성분 필터부(6)와 연결 설치되고 배출구(7B)는 상기 집수조(2)와 연결 설치되며, 정수부(3)와 양이온성분 필터부(6)의 필터를 세척하고 난 물을 회수 저장하여 이물질을 침전 분리시켜 정화시킨 후 원수가 있는 집수조(2)로 유입시키기 위한 절수 침전조(7)와;

   상기 저수조(5)와 연결 설치되며 염색 현장(10)으로 투입되기 직전에 최종적으로 염색용수에 함유된 미크론 단위의 초미립 불순물을 필터링하기 위한 마이크로 필터부(8)를 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 정수 및 절수기능을 갖는 염색용수의 급수 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절수 침전조(7)는 양측에 입수구(7A)와 배출구(7B)를 구비하는 함체상의 본체(7C)와, 상기 본체(7C)의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 다수개의 필터판(7D)으로 구성됨을 특징으로 하는 정수 및 절수기능을 갖는 염색용수의 급수 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로 필터부(8)는 미크론 단위의 미세 통공을 갖는 해면체로 구성되는 원형의 필터부(8A)와, 상기 필터부(8A)의 중앙에 물의 유입을 위한 중공부(8B)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 정수 및 절수기능을 갖는 염색용수의 급수 시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 각 필터판(7D)은 본체(7C)의 배출구(7B)쪽으로 갈수록 상대적으로 조밀한 메쉬를 갖는 망상(網狀)으로 구성함을 특징으로 하는 정수 및 절수기능을 갖는 염색용수의 급수 시스템.