KR100401479B1 - 단색섬유 염색장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단색섬유 염색장치에 관한 것으로, 원하는 색도를 유지하도록 상기 염료 용액을 교반하는 교반부재와, 상기 염료 용액을 일정온도로 가열하는 가열부재가 마련되고, 소정 색상의 염료 용액이 수용가능한 염료용기; 염색하고자 하는 소정 직물이 투입되는 내부공간을 가지며, 유로에 의해 상기 염료용기에 연결된 염색조; 일정온도로 가열된 물을 상기 유로로 공급하여 상기 염료 용액과 합류시키는 급수수단; 상기 염료용기 내의 염료 용액과 상기 급수수단으로부터 공급되는 물을 소정 펌핑력에 의해 상기 염색조측으로 공급하기 위해 상기 유로 상에 설치된 펌핑부재를 구비하는 수용성 염료 공급수단; 상기 염색조로 유입되어 직물에 염착이 완료된 수용성 염료를 외부로 배출하기 위한 수용성 염료 배출수단; 및 상기 염색조로 유입되는 염료 용액과, 상기 급수수단으로부터 공급되는 물의 유량을 제어하는 유량 제어부;를 구비하여 직물에 염료가 얼룩지는 염반현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업으로 염색을 하는 종래와 달리, 수용성 염료의 공급을 선택적으로 조절할 수 있어 작업효율이 향상되며, 화상과 같은 상해의 위험성이 배재되는 단색섬유 염색장치를 제공한다.

Description

단색섬유 염색장치 {Apparatus for dying monochrome textile}
본 발명은 단색섬유 염색장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직물의 고유한 특성에 맞는 수용성 염료의 유량을 선택적으로 조절할 수 있는 구조를 가진 단색섬유 염색장치에 관한 것이다.
일반적으로, 소정의 직물에 단일 색상을 염색하는 단색섬유 염색은 일정 온도의 염료 수용액에 직물을 일정시간 동안 염욕시키는 침염방식이 채용된다.
이러한 염색방법은 염료가 수중에서 섬유 내부로 확산되고, 일정시간이 경과하면 염료의 양이 점차 감소되어 평형상태에 도달하게 되는 원리를 이용한다. 이렇게 처리된 섬유를 염색용기에서 꺼내어 수세 및 건조하게 되면, 염료는 섬유 내부에 고착된다.
종래의 단색섬유 염색장치는 직물과 수용성 염료가 수용되는 염욕조를 구비하고 소정 직물을 염욕조에 넣은 다음, 일정온도로 가열된 단색의 수용성 염료를 부어 직물을 일정시간 동안 염욕시킨다.
그런데, 종래에 따른 염색장치는 수용성 염료를 수작업으로 염욕조에 부어 염색작업을 수행하기 때문에, 직물의 특성에 따라 염료의 유량조절이 중요한 만큼 수용성 염료의 유량을 정확히 맞출 수 없어 염료가 얼룩진 상태로 남는 소위 '염반현상'이 발생한다. 또한, 고온의 수용성 염료를 처리하는 도중 작업자의 부주위로 인해 화상 등의 상해가 발생할 우려가 있으며, 수작업으로 인해 작업시간이 지연되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 직물에 염료가 얼룩진 상태로 남는 염반현상을 방지하고, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 직물의 고유한 특성에 맞는 수용성 염료의 유량을 선택적으로 조절할 수 있는 구조의 단색섬유 염색장치를 제공하는 그 데 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단색섬유 염색장치를 개략적으로 나타낸 장치구성도.
도 2는 도 1에 도시된 염색조를 나타내 보인 분해 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11... 염료 용기 12... 교반부재
13,22... 가열부재 14... 유로
15... 염색조 16... 외측용기
16a... 연결공 16b... 덮개부재
17... 유출입부
17a... 유출입구 18... 내측용기
19... 관통공 21... 급수용기
23... 급수라인 31... 제1개폐밸브
32... 제2개폐밸브 33... 펌핑부재
34... 제3개폐밸브 41... 제어부
A... 섬유 B... 부시
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원하는 색도를 유지하도록 상기 염료 용액을 교반하는 교반부재와, 상기 염료 용액을 일정온도로 가열하는 가열부재가 마련되고, 소정 색상의 염료 용액이 수용가능한 염료용기; 염색하고자 하는 소정 직물이 투입되는 내부공간을 가지며, 유로에 의해 상기 염료용기에 연결된 염색조; 일정온도로 가열된 물을 상기 유로로 공급하여 상기 염료 용액과 합류시키는 급수수단; 상기 염료용기 내의 염료 용액과 상기 급수수단으로부터 공급되는 물을 소정 펌핑력에 의해 상기 염색조측으로 공급하기 위해 상기 유로 상에 설치된 펌핑부재를 구비하는 수용성 염료 공급수단; 상기 염색조로 유입되어 직물에 염착이 완료된 수용성 염료를 외부로 배출하기 위한 수용성 염료 배출수단; 및 상기 염색조로 유입되는 염료 용액과, 상기 급수수단으로부터 공급되는 물의 유량을 제어하는 유량 제어부;를 구비한다.
상기 염색조는: 상기 유로와 연결된 외측용기; 상기 직물을 수용하도록 상기 외측용기 내에 설치되며, 외벽에 다수의 관통공들이 형성된 내측용기; 및 상기 유로를 통해 유입되는 수용성 염료를 상기 내측용기의 내부로 유입시키거나 내측용기로부터 외부로 유출시키도록 상기 내측용기의 내부에 설치되는 유출입부;를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 급수수단은: 내부공간에 소정량의 물이 저장되며, 상기 펌핑부재의 펌핑력에 의해 상기 내부공간으로부터 유출된 물을 상기 염료 용액과 합류시키는 급수라인을 가진 급수용기; 및 상기 급수용기에 저장된 물을 소정 온도로 가열하기 위한 가열부재;를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 수용성 염료 공급수단은: 상기 펌핑부재의 펌핑력에 의해 상기 염료용기로부터 유출되는 염료 용액을 선택적으로 차단하도록 상기 염료용기로부터 염료 용액이 유출되는 지점과 상기 급수수단에 의해 물이 합류되는 지점 사이의 상기 유로 상에 설치되며, 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어되는 제1개폐밸브; 및 상기 펌핑부재의 펌핑력에 의해 상기 염료용기로부터 유출되는 염료 용액과 상기 급수수단에 의해 공급되는 물이 합류된 수용성 염료를 상기 염색조에 선택적으로 공급하도록 물이 합류되는 지점과 상기 수용성 염료가 염색조로 유입되는 지점 사이의 상기 유로 상에 설치되며, 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어되는 제2개폐밸브;를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 수용성 염료 배출수단은: 상기 수용성 염료가 염색조로 공급되지 못하도록 상기 제2개폐밸브가 폐쇄된 상태에서 염착이 완료된 수용성 염료를 상기 염색조로부터 외부로 배출하도록 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어되는 제3개폐밸브;를 구비하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 직물에 염료가 얼룩지는 염반현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업으로 염색을 하는 종래와 달리, 수용성 염료의 공급을 선택적으로 조절할 수 있어 작업효율이 향상되며, 화상과 같은 상해의 위험성이 배재된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단색섬유 염색장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단색섬유 염색장치는 소정 색상의 염료 용액이 수용되는 염료 용기(11)와, 염색하고자 하는 소정 섬유(A)가 투입되며 유로(14)에 의해 염료 용기(11)에 연결된 염색조(15)와, 염료 용액과 물이 소정비로 혼합된 수용성 염료를 형성하도록 일정온도로 가열된 물을 염료 용액이 흐르는 유로(14)에 합류시키는 급수수단과, 염료 용기(11) 내의 염료 용액과 급수수단으로부터 공급되는 물을 혼합하여 염색조(15)로 공급하는 수용성 염료 공급수단과, 염색을 마친 염색조(15) 내부의 수용성 염료를 외부로 배출하기 위한 수용성 염료 배출수단과, 염색조(15)로 유입되는 염료 용액과 물의 유량을 제어하는 유량 제어부(41)를 구비한다.
상기 염료 용기(11)는 섬유사 또는 섬유 원단 등의 직물을 단색으로 염색하기 위한 염료 용액을 저장하도록 소정 체적의 내부공간이 마련된 원통형 용기이며, 상기 내부공간에 담긴 염료 용액을 교반시켜 사용자가 원하는 고유한 색도를 유지시키도록 모터의 구동에 의해 회전하는 교반홴(미도시)을 가진 교반부재(12)를 구비한다. 염료 용기(11)는 염료 용액의 온도를 일정 온도로 가열하기 위한 가열부재(13) 예컨대, 히팅램프 또는 가열봉이 내측에 설치된다. 상기 염료용기(11)는 내부공간에 저장된 염료 용액을 염색조(15)로 공급하기 위해 내부공간과 연통되는 관상의 유로(14)가 설치된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 염색조(15)는 염색하고자 하는 섬유(A) 예컨대, 섬유사 또는 원단이 수용되며, 염료 용기(11) 내의 염료 용액과 급수수단으로부터 공급되는 물이 혼합된 수용성 염료를 공급받을 수 있도록 염료 용기(11) 및 급수수단과 유로(14)로 연결된다. 즉, 상기 염색조(15)는 유로(14)와 연결되는 연결공(16a)이 마련되고 개구와 내부공간을 가진 원통형상의 외측용기(16)와, 상기 외측용기(16)의 개구를 덮을 수 있도록 마련된 덮개부재(16b)와, 수용성 염료를 외측용기(16)의 내부공간으로 유출시키거나 다시 유로(14)로 유입시킬 수 있도록 외측용기(16)의 연결공(16a)에 부시(B)를 매개로 결합되는 유출입부(17)와, 염색하고자 하는 섬유(A)가 수용되며 유출입부(17)가 내부공간에 직립되도록 외측용기(16)의 내부에 설치되는 내측용기(18)를 구비한다.
상기 유출입부(17)는 수용성 염료 공급수단에 의해 수용성 염료가 내측용기(18)의 내부공간으로 급분출하거나, 다시 수용성 염료를 외부로 배출시키기 위한 다수의 유출입구(17a)가 형성된다.
상기 내측용기(18)는 유출입부(17)를 통해 고압으로 유출되는 수용성 염료가 섬유(A)의 조직에 확산되어 외측용기(16)로 회수되도록 다수의 관통공(19)들이 벽체에 형성된다. 즉, 상기 수용성 염료는 유출입부(17)에 의해 고압으로 분사되어 섬유(A)의 조직을 경유하여 내측용기(18)의 관통공(19)을 통해 외측용기(16)으로 회수되기 때문에, 상기 섬유(A)의 조직에 골고루 염착된다.
상기 급수수단은 유로(14)를 통해 염색조(15)로 공급되는 염료 용액에 물을 합류시켜 수용성 염료를 형성하기 위한 것으로, 내부공간에 소정량의 물이 저장되는 급수용기(21)를 구비한다. 상기 급수용기(21)는 수용성 염료 공급수단에 의해 급수용기(21)의 내부공간으로부터 유출된 물이 염료 용액과 혼합되도록 유로(14)와 연결되는 급수라인(23)을 가지며, 내부공간에 저장된 물을 소정 온도로 가열하기 위한 가열부재(22)가 설치된다.
상기 수용성 염료 공급수단은 유로(14) 상에 마련되어 염료 용기(11) 내에 저장된 염료 용액과 급수용기(21) 내에 저장된 물을 소정 펌핑력으로 흡입하여 염색조(15)측으로 공급하거나, 염색조(15)의 내부로 공급된 수용성 염료를 외부로 배출하기 위한 펌핑부재(33)를 구비한다.
또한, 상기 수용성 염료 공급수단은 펌핑부재(33)의 펌핑력에 의해 염료 용기(11)로부터 유출되는 염료 용액을 선택적으로 차단하는 제1개폐밸브(31)와, 염료 용기(11)로부터 유출되는 염료 용액과 급수용기(21)로부터 유출되는 물이 일정비율로 혼합된 수용성 염료를 염색조(15)에 선택적으로 공급하는 제2개폐밸브(32)를 구비한다.
상기 제1개폐밸브(31)는 유량 제어부(41)에 의해 개폐동작이 제어되며, 염료 용기(11)로부터 염료 용액이 유출되는 지점과 급수수단에 의해 물이 합류되는 지점 사이의 유로(14)에 설치되어 염료 용기(11)로부터 유출되는 염료 용액의 흐름을 선택적으로 개폐한다.
상기 제2개폐밸브(32)는 유량 제어부(41)에 의해 개폐동작이 제어되며, 상기유로(14)와 급수수단의 급수라인(23)이 연결되는 지점과 상기 수용성 염료가 염색조(15)로 유입되는 지점 사이의 유로(14)에 설치되어 수용성 염료를 염색조(15)에 선택적으로 공급한다.
상기 수용성 염료 배출수단은 염착이 완료된 수용성 염료를 외부로 배출할 수 있도록 유량 제어부(41)에 의해 개폐동작이 제어되는 제3개폐밸브(34)를 구비한다. 상기 제3개폐밸브(34)는, 수용성 염료가 염색조(15)로 공급되지 못하도록 제2개폐밸브(32)가 폐쇄된 상태에서, 제어부(41)의 개방신호를 제공받아 염착이 완료된 수용성 염료를 염색조(15)의 내부공간으로부터 외부로 배출한다. 즉, 염착이 완료된 수용성 염료는 펌핑부재(33)의 펌핑력에 의해 유출입부(17)의 유출입구(17a)로 흡입되고, 제3개폐밸브(34)의 개방동작에 의해 외부와 개방된 유로(14)를 따라 외부로 배출된다.
상기 유량 제어부(41)는 염료 용기(11)와 급수용기(21)의 용량 및 외측용기(16)의 용량과, 유로(14)와 급수라인(23)의 관직경과, 염료 용기(11)와 급수용기(21)의 용량에 대응하는 염료 용액 및 물의 압력이 기설정되며, 제1개폐밸브(31)의 개방시 염료 용기(11) 및 급수용기(21) 내에 저장된 염료 용액과 물의 유출속도를 판단하여 염색조(15)로 공급되는 염료 용액과 물의 유량을 제어한다. 즉, 상기 제어부(41)는 염료 용액과 물의 유출속도를 판단하고, 염료 용액과 물이 외측용기(16)의 용량에 대응하는 시간 만큼의 유량으로 외측용기(16)에 공급되면, 제1 및 제2개폐밸브(31,32)로 폐쇄신호를 제공한다. 여기서, 염료 용액과 물의 유량에 대한 혼합비율은 염료 용기(11)의 유출공과 급수용기(21)의 유출공의직경을 조절함으로써 가능하다. 또한, 상기 제어부(41)는 사용자의 선택 조작에 의해 제3개폐밸브(34)의 개폐동작을 제어하며, 펌핑부재(33)의 온-오프를 선택적으로 설정할 수도 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단색섬유 염색장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전처리 공정 예컨대, 소정 섬유(A)의 표면에 묻어 있는 불순물을 제거하는 정련 공정 등을 거친 다음, 상기 섬유(A)를 염색조(15)의 내측용기(18)에 투입한다.
이어서, 제어부(41)를 조작하여 펌핑부재(33)를 구동시키고, 제3개폐밸브 (34)를 폐쇄한다. 또한, 제어부(41)는 외측용기(16)의 용량에 대응하는 소정비의 염료 용액과 물이 외측용기(16)의 내부공간으로 유입되도록 제1 및 제2개폐밸브 (31,32)에 개방신호를 제공한다. 그러면, 제1 및 제2개폐밸브(31,32)는 개방되고, 염료 용기(11)에 저장되어 가열부재(13)에 의해 일정 온도로 가열된 염료 용액과 급수용기(21)에 저장되어 가열부재(22)에 의해 일정 온도로 가열된 물은 펌핑부재(33)의 펌핑력에 의해 각각 유로(14)와 급수라인(23)으로 흡입된다. 이어서, 염료 용액과 물은 급수라인(23)이 연결되는 지점의 유로(14)에서 혼합되고, 염색조(15)의 내부공간으로 유입된다. 즉, 수용성 염료는 염색조(15)의 유출입부(17)를 통해 내측용기(18)의 내부공간으로 급분출되고, 자체의 분출력에 의해 섬유(A)의 조직 전체로 침투된다. 이 때, 제어부(41)는 염료 용기(11) 및 급수용기(21) 내에 저장된 염료 용액과 물의 유출속도를 판단하고, 염료 용액과 물이 외측용기(16)의 용량에 대응하는 시간 만큼의 유량으로 외측용기(16)에 공급되면, 수용성 염료가 외측용기(16)에 만수되는 시점에 제1 및 제2개폐밸브(31,32)에 폐쇄신호를 제공하게 된다. 이어서, 제1 및 제2개폐밸브(31,32)는 폐쇄되고, 섬유(A)는 일정시간 동안 수용성 염료에 잠기게 됨으로써 소정 색상의 염료가 염착된다.
그 후, 사용자는 제어부(41)를 조작하여 제3개폐밸브(34)를 개방시킨다. 그러면, 염색조(15) 내에 수용되어 있던 수용성 염료는 펌핑부재(33)의 펌핑력에 의해 유출입부(17)의 유출입구(17a)를 통해 흡입되어 유로(14)를 따라 외부로 배출된다.
마지막으로, 염착이 완료된 상기 섬유(A)는 고착, 수세, 탈수 및 건조공정 등의 후공정을 거치게 된다.
이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단색섬유 염색장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 직물의 고유한 특성에 맞는 수용성 염료의 유량을 선택적으로 조절할 수 있으므로, 염색이 완료된 직물에 염료가 얼룩지는 염반현상을 방지할 수 있다.
둘째, 수작업으로 염색을 하는 종래와 달리, 수용성 염료의 공급을 선택적으로 조절할 수 있어 작업시간 단축 등의 생산성이 향상되며, 화상과 같은 상해의 위험성이 배재된다.

Claims (5)

  1. 원하는 색도를 유지하도록 상기 염료 용액을 교반하는 교반부재와, 상기 염료 용액을 일정온도로 가열하는 가열부재가 마련되고, 소정 색상의 염료 용액이 수용가능한 염료용기;
    염색하고자 하는 소정 직물이 투입되는 내부공간을 가지며, 유로에 의해 상기 염료용기에 연결된 염색조;
    일정온도로 가열된 물을 상기 유로로 공급하여 상기 염료 용액과 합류시키는 급수수단;
    상기 염료용기 내의 염료 용액과 상기 급수수단으로부터 공급되는 물을 소정 펌핑력에 의해 상기 염색조측으로 공급하기 위해 상기 유로 상에 설치된 펌핑부재를 구비하는 수용성 염료 공급수단;
    상기 염색조로 유입되어 직물에 염착이 완료된 수용성 염료를 외부로 배출하기 위한 수용성 염료 배출수단; 및
    상기 염색조로 유입되는 염료 용액과, 상기 급수수단으로부터 공급되는 물의 유량을 제어하는 유량 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 단색섬유 염색장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 염색조는:
    상기 유로와 연결된 외측용기;
    상기 직물을 수용하도록 상기 외측용기 내에 설치되며, 외벽에 다수의 관통공들이 형성된 내측용기; 및
    상기 유로를 통해 유입되는 수용성 염료를 상기 내측용기의 내부로 유입시키거나 내측용기로부터 외부로 유출시키도록 상기 내측용기의 내부에 설치되는 유출입부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 단색섬유 염색장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 급수수단은:
    내부공간에 소정량의 물이 저장되며, 상기 펌핑부재의 펌핑력에 의해 상기 내부공간으로부터 유출된 물을 상기 염료 용액과 합류시키는 급수라인을 가진 급수용기; 및
    상기 급수용기에 저장된 물을 소정 온도로 가열하기 위한 가열부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 단색섬유 염색장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수용성 염료 공급수단은:
    상기 펌핑부재의 펌핑력에 의해 상기 염료용기로부터 유출되는 염료 용액을 선택적으로 차단하도록 상기 염료용기로부터 염료 용액이 유출되는 지점과 상기 급수수단에 의해 물이 합류되는 지점 사이의 상기 유로 상에 설치되며, 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어되는 제1개폐밸브; 및
    상기 펌핑부재의 펌핑력에 의해 상기 염료용기로부터 유출되는 염료 용액과 상기 급수수단에 의해 공급되는 물이 합류된 수용성 염료를 상기 염색조에 선택적으로 공급하도록 물이 합류되는 지점과 상기 수용성 염료가 염색조로 유입되는 지점 사이의 상기 유로 상에 설치되며, 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어되는 제2개폐밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 단색섬유 염색장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수용성 염료 배출수단은:
    상기 수용성 염료가 염색조로 공급되지 못하도록 상기 제2개폐밸브가 폐쇄된 상태에서 염착이 완료된 수용성 염료를 상기 염색조로부터 외부로 배출하도록 상기 제어부에 의해 개폐동작이 제어되는 제3개폐밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 단색섬유 염색장치.
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