KR100443935B1

KR100443935B1 - 인조피혁 제조장치

Info

Publication number: KR100443935B1
Application number: KR10-2001-0046413A
Authority: KR
Inventors: 강원석; 김재용; 서동수; 김찬우
Original assignee: 씨엔이티 주식회사
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2004-08-09
Also published as: WO2003012193A1; KR20010106288A

Abstract

본 발명은 신발, 가방, 각종 잡화, 운동용품 등에 널리 사용되고 있는 인조피혁을 제조할 수 있는 인조피혁 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 부직포에 1차 수분산폴리우레탄수지를 함침, 건조시켜 함침포를 만든 후 2차로 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지를 코팅시켜 코팅포를 만들고 스팀으로 응고시켜 인조피혁을 제조할 수 있는 장치를 제공코자 하는 것으로서, 특히 친환경적이며 염가로 제조할 수 있는 신규한 인조피혁의 제조장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 인조피혁의 원재료가 되는 부직포(2)에 수분산폴리우레탄수지(3)를 함수율 약 50% 정도로 함침할 수 있는 함침조(4)와, 상기 함침조(4)를 경유한 수분산폴리우레탄수지(3)가 함침된 함침포(2a)를 압착할 수 있는 압착로울러(5)와 건조기(6)를 연설하며, 상기 건조기(6)를 경유한 함침포(2a) 상면에 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지(3)를 코팅하기 위한 수분산폴리우레탄수지공급호퍼(7)와 나이프커터(8)가 설치되고, 수분산폴리우레탄수지(3)가 코팅된 코팅포(2b)를 스팀응고하기 위한 스팀챔버(9)와, 상기 스팀챔버(9)상으로 코팅포(2b)를 1,2차로 통과시키기 위한 반전로울러(15)가 설치되며, 상기 스팀챔버(9)상에 스팀공급을 위한 스팀공급관(10)이 스팀챔버(9) 하부에 설치된 스팀상승개구(11a)를 측면에 갖는 스팀차단판(11) 하부에 설치되고, 상기 스팀챔버(9)의 상부에는 응축수제거를 위한 응축수제거벨트(13)를 설치하여 스팀챔버(9)의 외측에서 구동압착로울러(14)와 연동될 수 있도록 하며, 상기 스팀챔버(9)를 통과하여 응고된 코팅포(2b)를 무늬로울러(20)를 선택적으로 통과시켜 권취롤(19)상에 권취할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인조피혁 제조장치를 제공하는 것으로서, 본 발명에 의하면 친환경적인 수분산폴리우레탄수지(3)를 부직포(2)상에 1차로 함침하여 건조시켜 함침포(2a)를 제조한 후, 상기 함침포(2b)상에 점증제가 투여된 수분산폴리우레탄수지(3)를 2차로 코팅하여 코팅포(2b)를 만들어 1,2차로 스팀챔버(9) 상에서 스팀응고시킨 후 수세하거나 또는 특정 문양을 갖는 무늬로울러(20) 또는 이형지(23)와 함께 열압착하여 다양한 문양을 갖는 인조피혁(18)을 제공할 수 있는 것으로서, 본 발명은 특히 기존의 유기 용매형 인조피혁 제조장치에 비하여 환경친화적인 인조피혁을 제공할 수 있으며, 장치의 설치비용 절감 및 인력절감 등으로 염가의 인조피혁을 제공할 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Description

인조피혁 제조장치{Manufacturing device for artificial leather}

통상적으로 인조피혁을 제조하기 위해서는 부직포 등에 DMF 70%, 고분자 30%의 비율로 조성된 유성수지를 사용하여 인조피혁을 제조하고 있다.

이러한 기존 인조피혁을 조성할 시에 사용하는 유성수지 중 DMF는 독성이 매우 강하여 환경 침해적인 조성물로서 이러한 DMF의 사용은 적극 자제되어야 한다는 목소리가 높았던 것이다.

또한 기존의 인조피혁 제조장치의 경우는 그 비용이 상당히 고가일 뿐만 아니라 공간점유률이 높고 작업인원도 많이 필요로 하여 제조원가의 절감에는 한계가 있었던 것이다.

이에 본 발명에서는 수분산폴리우레탄수지와 부직포를 이용하여 인조피혁을 제조할 수 있는 장치를 제공코자 하는 것으로서, 본 발명은 특히 부직포에 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침, 코팅시킬 수 있는 수단과, 2차로 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지를 코팅 후 스팀응고하는 장치의 제시, 그리고 다양한 문양을 가진 인조피혁을 제조할 수 있는 장치를 제공코자 하는 것이며, 그리고 친환경적이며 염가로 인조피혁을 제조할 수 있는 인조피혁 제조장치를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조장치의 일실시예를 보인 개략적인 구성도

도 2는 본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조장치의 일부 다른 실시예를 보인 개략적인 구성도

도 3은 본 발명의 스팀챔버 상에 설치되는 스팀공급수단의 일실시예를 보인 도 1의 A-A 선 단면도

도 4는 본 발명의 스팀챔버 상에 설치되는 스팀공급수단의 다른 실시예를 보인 도 1의 A-A 선 단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:인조피혁 제조장치 2:부직포

2a:함침포 2b:코팅포

3:수분산폴리우레탄수지 4:함침조

5:압착로울러 6:건조기

7:수분산폴리우레탄수지공급호퍼 8:나이프커터

9:스팀챔버 10:스팀공급관

11:스팀차단판 11a:스팀상승개구

12:전열히터 13:응축수제거벨트

13a:부직포 13b:스폰지

14:구동압착로울러 15:반전로울러

16:물탱크 17:탈수로울러

18:인조피혁 19:권취롤

20:무늬로울러 21:스팀로울러

22:실리콘로울러 23:이형지

24:전열히터

본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조장치(1)는 통상의 부직포(2)를 1차로 물 70%, 폴리우레탄수지 30%로 분산조성된 수분산폴리우레탄수지(3)가 저장된 함침조(4)와, 상기 함침조(4)를 경유하여 수분산폴리우레탄수지(3)가 함침된 부직포(2)상에 함수율을 조절하기 위한 압착로울러(5)를 설치한다.

상기 압착로울러(5)를 경유한 부직포(2)상의 수분산폴리우레탄수지(3)의 함수율은 부직포(2) 중량 대비 약 50% 정도로 조절된다.

그리고 수분산폴리우레탄수지(3)가 함침된 부직포(2), 즉 함침포(2a)를 1차로 건조하기 위한 건조기(6)가 연속적으로 설치되며, 상기 건조기(6)에서는 약 120~140℃ 정도의 온도로 함침포(2a)를 건조하게 된다.

상기 건조기(6)의 후측으로는 상기 함침포(2a)의 상면에 2차로 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지(3; 점도 약 7,000 centipoise 정도)를 혼합하여 약 0.5∼1.5mm 정도의 두께로 코팅하기 위한 수분산폴리우레탄수지공급호퍼(7)와 나이프커터(8)가 설치되며, 상기 수분산폴리우레탄수지공급호퍼(7)상에서 공급된 수분산폴리우레탄수지(3)를 코팅(표면처리)하여 나이프커터(8)로 두께를 조절하여 코팅하면 일명 코팅포(2b)가 형성된다.

상기 2차로 코팅되는 수분산폴리우레탄수지(3)는 물과 고형분이 약 70:30의 비율로 혼합된 것을 사용하게 되며, 상기 고형분은 폴리우레탄수지 중량부 100부, 특정한 색상을 얻기 위한 토너 중량부 10부, 원하는 점도를 얻기 위한 점증제 중량부 5부, 기타첨가제로 초산암모늄을 중량부 5부로 혼합한 것을 사용하게 된다.

그리고 상기 코팅포(2b)에 코팅된 수분산폴리우레탄수지(3)를 스팀응고하기 위한 스팀챔버(9)가 설치되어, 약 75∼100℃ 정도의 온도를 갖는 스팀을 스팀챔버(9)내에서 공급하여 2차로 코팅된 수분산폴리우레탄수지(3)를 응고시켜 고형화할 수 있도록 한다.

상기 스팀챔버(9)상의 온도가 높으면 우레탄 분산매로 작용하고 있는 70%의 물이 끓어 표면피막이 손상되기 때문에 스팀챔버(9)의 온도는 바람직하기로는 약 90∼95℃ 전후로 운전하게 된다.

스팀챔버(9)상의 스팀공급은 다양한 수단이 적용될 수 있는 바, 도 3과 같이 스팀공급관(10)을 스팀챔버(9)의 하부에 배관하고 스팀공급관(10)의 상부, 즉 코팅포(2b)가 경유하는 바로 저면부에는 스테인레스 등으로 이루어지고 측방에 스팀상승개구(11a)를 갖는 스팀차단판(11)을 설치하여 스팀이 코팅포(2b)에 1차 스팀응고시에는 직접적으로 접하는 것을 차단하고 우회하여 코팅포(2b)에 접촉하여 코팅된 수분산폴리우레탄수지(3)를 스팀응고처리토록 한다.

상기 스팀을 공급하기 위한 수단으로는 스팀공급관(10) 뿐만 아니라 도 4와 같이 스팀챔버(9)의 하부에 적량의 물을 저수시킨 후 전열히터(12)를 설치하여 전열히터(12)에 의해 가온된 물이 스팀을 공급할 수도 있는 것이다.

그리고 스팀챔버(9)의 상부에는 응축수 제거를 위한 응축수제거벨트(13)를 설치한다.

상기 응축수제거벨트(13)는 무한궤도형으로 설치되어 구동모터 등과 연결된 구동압착로울러(14)에 의해 구동하게 되는데, 이는 상부로 비산되는 스팀을 함습하여 코팅포(2b)상에 응축수가 낙하하지 않도록 하기 위하여 부직포(13a)와 스폰지(13b)를 합포하여 만들어진다.

상기 구동압착로울러(14)에서는 응축수제거벨트(13)상에서 함습된 응축수를 압착하여 탈수하게 된다. 상기 응축수제거벨트(13)의 구동속도는 응축수 발생 정도에 따라 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.

그리고 필요에 따라서는 상기 응축수제거벨트(13)의 상측에는 전열히터(24)를 도 1과 같이 설치하여 응축수 제거효율을 보다 효율적으로 증가시킬 수도 있는 것이다.

스팀챔버(9)의 후측 단부에는 반전로울러(15)가 설치되어 1차로 스팀응고된 코팅포(2b)의 내부도 완전히 응고시키기 위한 2차 스팀응고과정을 위하여 스팀챔버(9) 상으로 반전시켜 공급하게 되어 있다.

이러한 코팅포(2b)의 1,2차 스팀챔버(9)의 역경유시스템은 단일 장치로 1,2차 스팀응고를 동시에 행할 수 있고, 장치의 부피를 줄여 최소 공간점유로 최대작업효과를 얻기 위한 목적에도 부합하는 것이다.

그리고 스팀챔버(9)를 경유하여 스팀응고가 완료된 코팅포(2b)는 냉수가 저장된 물탱크(16)상을 경유시키면서 수세를 행할 수 있도록 물탱크(16)를 설치한다.

상기 물탱크(16)를 코팅포(2b)가 경유하며 수세하는 과정에서 냉각과 동시에 코팅포(2b)의 표면피막 셀(cell)을 크게 하여 수분산폴리우레탄수지(3) 표면광택이 제거된다.

물탱크(16)의 후측으로는 수세과정을 거친 코팅포(2b)를 탈수할 수 있는 탈수로울러(17)가 설치되고, 탈수가 완료된 코팅포(2b), 즉 최종 완성된 인조피혁(18)을 권취할 수 있는 권취롤(19)이 설치된다.

상기 코팅포(2b)는 권취롤(19)에 권취하기 전에 무늬로울러(20)를 중도에 설치하여 코팅포(2b)상에 특정한 문양이 형성된 코팅포(2b), 즉 문양을 가진 인조피혁(18)을 제공받을 수 있도록 할 수도 있다.

그리고 본 발명의 인조피혁 제조장치(1)에 있어서, 일부 다른 실시예로서, 상기 스팀챔버(9)를 1,2차로 경유한 코팅포(2b)를 물탱크(16)를 경유시키지 않고 반전시킨 후 스팀로울러(21)와 실리콘로울러(22) 상간을 특정한 문양이 표면에 형성된 이형지(23)와 함께 경유시켜 권취롤(19)상에 권취시킨 후 약 140℃ 정도의 온도를 갖는 건조기로 옮긴 후 열압착시킴으로써 표면에 원하는 특정 문양을 형성할 수도 있는 것이다.

이하 본 발명의 인조피혁 제조장치(1)의 작용설명을 실제 본 발명의 인조피혁 제조장치(1)를 이용하여 인조피혁(18)을 제조하는 바람직한 실시예와 함께 이하에 상세히 설명키로 한다.

(실시예 1)

롤 상태로 권취된 부직포(2)를 함침조(4)상으로 공급하며 함침조(4)에 투입된 수분산폴리우레탄수지(3)에 함침시켰다.

상기 수분산폴리우레탄수지(3)가 함침된 부직포(2)를 압착로울러(5)를 경유시켜 함수률이 부직포 대비 50%로 하여 압착한 후 약 130℃ 정도의 온도를 갖는 건조기(6)를 경유시키며 건조시켰다.

건조기(6)를 경유한 수분산폴리우레탄수지(3)가 함침된 함침포(2a)는 표면이 매끄럽고 부직포(2)와 일체화된 상태였다.

상기 함침포(2a)의 상면에 점증제가 혼합되어 꿀과 같이 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지(3)를 수분산폴리우레탄수지공급호퍼(7)를 통하여 함침포(2a) 상면에 낙하공급시켜 나이프커터(8)로 약 1mm 두께로 코팅하면서 수분산폴리우레탄수지(3)가 코팅된 코팅포(2b)를 스팀챔버(9)에 연속적으로 투입하였다.

스팀챔버(9)의 내부온도는 약 90∼95℃로 셋팅운전하였으며, 반전로울러(15)에 의해 반전되어 1,2차에 걸쳐 스팀챔버(9)를 경유한 코팅포(2b) 상면의 수분산폴리우레탄수지(3)는 표면피막은 완전히 응고되었다.

그리고 상기 코팅포(2b)를 스팀챔버(9)상으로 경유시킬 시에 스팀챔버(9) 하부에서는 스팀공급관(10) 또는 스팀챔버(9) 하부에 저수된 용수를 전열히터(12)를 사용하여 가온시켜 발생된 스팀이 스팀차단판(11)에 의해 직상승하지 않고 측면의 스팀상승개구(11a)를 통하여 상승하여 코팅포(2b)상의 수분산폴리우레탄수지(3)를 스팀응고할 수 있도록 하였다.

스팀챔버(9)를 경유한 코팅포(2b)를 스팀챔버(9)의 하부로 반전로울러(15)를 통하여 1,2차로 스팀응고토록 하여 표면피막의 내부까지 완전 응고화 과정을 거치도록 한 후 냉수가 저장된 물탱크(16)상을 통과시켜 스팀에 의한 열을 냉각시킴과 동시에 코팅포(2b)의 표면피막 셀(cell)을 확대시켜 표면광택을 제거하였으며, 물탱크(16) 단부에서 탈수로울러(17)를 통과토록 하여 탈수가 완료된 인조피혁(18)을 권취롤(19) 상에 권취시키는 과정을 통해 인조피혁의 제조를 완료하였다.

제조된 인조피혁(18)은 광택이 없는 가죽질감을 그대로 가지고 있었으며, 표면질감은 매우 부드러웠고, 기존 방법에 의해 제조되는 인조피혁이 갖는 표면질감을 그대로 구현한 우수한 인조피혁을 얻을 수 있었다.

(실시예 2)

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포(2) 상에 수분산폴리우레탄수지(3)의 함침, 건조, 그리고 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지(3) 나이프 코팅, 1,2차 스팀챔버(9) 경유 후 스팀로울러(21)와 실리콘로울러(22) 상간을 요철상의 특정 문양이 형성된 이형지(23)와 함께 경유시켜 이들을 상호 일체화시킨 후 약 140℃ 정도의 건조기로 옮겨 건조시킨 후 이형지(23)를 인조피혁(18)으로부터 분리하였다.

제조된 인조피혁(18)의 표면질감은 매우 부드러웠고, 기존 방법에 의해 제조되는 인조피혁이 갖는 표면질감을 그대로 구현하고 있었으며, 인조피혁의 표면에 코팅된 수분산폴리우레탄수지(3)에는 이형지(23)에 형성되었던 요철상의 특정 문양이 그대로 전이되어 디자인이 우수한 요철상의 인조피혁을 얻을 수 있었다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조장치(1)는 친환경적인 수분산폴리우레탄수지(3)를 부직포(2)상에 1차로 함침하여 건조시켜 함침포(2a)를 제조한 후, 상기 함침포(2b)상에 점증제가 투여된 수분산폴리우레탄수지(3)를 2차로 코팅하여 코팅포(2b)를 만들어 1,2차로 스팀챔버(9) 상에서 스팀응고시킨 후 수세하거나 또는 특정 문양을 갖는 무늬로울러(20) 또는 이형지(23)와 함께 열압착하여 다양한 문양을 갖는 인조피혁(18)을 제조할 수 있는 것으로서,

본 발명은 특히 기존의 유기 용매형 인조피혁 제조장치에 비하여 환경친화적인 인조피혁을 제조할 시에 사용할 수 있으며, 장치의 설치비용 절감 및 인력절감 등으로 염가의 인조피혁을 제공할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

Claims

인조피혁을 제조할 수 있는 인조피혁 제조장치(1)를 구성함에 있어서;

인조피혁의 원재료가 되는 부직포(2)에 수분산폴리우레탄수지(3)를 함수율 약 50% 정도로 함침할 수 있는 함침조(4)와, 상기 함침조(4)를 경유한 수분산폴리우레탄수지(3)가 함침된 함침포(2a)를 압착할 수 있는 압착로울러(5)와 건조기(6)를 연설하며,

상기 건조기(6)를 경유한 함침포(2a) 상면에 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지(3)를 코팅하기 위한 수분산폴리우레탄수지공급호퍼(7)와 나이프커터(8)가 설치되고,

수분산폴리우레탄수지(3)가 코팅된 코팅포(2b)를 스팀응고하기 위한 스팀챔버(9)와, 상기 스팀챔버(9)상으로 코팅포(2b)를 1,2차로 통과시키기 위한 반전로울러(15)가 설치되며, 상기 스팀챔버(9)상에 스팀공급을 위한 스팀공급관(10)이 스팀챔버(9) 하부에 설치된 스팀상승개구(11a)를 측면에 갖는 스팀차단판(11) 하부에 설치되고,

상기 스팀챔버(9)의 상부에는 응축수제거를 위한 응축수제거벨트(13)를 설치하여 스팀챔버(9)의 외측에서 구동압착로울러(14)와 연동될 수 있도록 하며,

상기 스팀챔버(9)를 통과하여 응고된 코팅포(2b)를 무늬로울러(20)를 선택적으로 통과시켜 권취롤(19)상에 권취할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인조피혁 제조장치.
제 1 항에 있어서;

상기 스팀챔버(9)의 스팀차단판(11) 하부에는 용수가 저수되고 전열히터(12)가 설치되어 스팀을 발생할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인조피혁 제조장치.
제 1 항에 있어서;

상기 스팀챔버(9)에 연속하여 응고완료된 코팅포(2b)를 수세하기 위한 물탱크(16)와 탈수를 위한 탈수로울러(17)가 순차적으로 설치된 것을 특징으로 하는 인조피혁 제조장치.
제 1 항에 있어서;

상기 응축수제거벨트(13)는 부직포(13a)와 스폰지(13b)를 합포하여 구성된 것을 특징으로 하는 인조피혁 제조장치.
제 1 항에 있어서;

상기 응축수제거벨트(13)가 설치되는 스팀챔버(9)의 상부에는 전열히터(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 인조피혁 제조장치.