KR100454463B1 - 인조실 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조매트, 차량 시트커버, 돗자리, 방석, 발 등의 재료로 사용되는 인조실을 제조하는 장치에 관한 것으로서, 블로어 성형방식의 압출수단, 연신 및 어닐링 처리수단 등을 이용하여 저밀도의 열가소성수지 연신사를 1차 제조한 후, 1∼2차례의 노즐수단 등을 이용하여 부드러운 내부 원사와 다양한 질감을 갖는 외부 원사로 이루어진 고밀도의 열가소성수지 연신사를 2차 제조하는 방식의 인조실 제조장치를 제공함으로써, 일반적인 열가소성수지의 원사보다 부드럽고 통기성 및 내열성, 복원력이 우수할 뿐만 아니라 다양한 질감과 모양의 원사를 제조할 수 있고, 가격적인 측면에서 저렴하여 경제성을 높일 수 있으며, 특히 자연인초, 왕골, 칡, 대나무, 갈대, 짚, 마(痲) 등의 자연재료와 흡사한 질감과 모양을 갖는 원사를 제조할 수 있고, 또한 이것을 이용하여 돗자리, 화문석, 대나무 발, 갈대 발, 마 섬유 등과 같은 새로운 형태의 섬유의 제작에 광범위하게 적용할 수 있으므로, 그 효용가치를 매우 높일 수 있는 동시에 수출증대에 크게 기여할 수 있도록 한 것이다.

Description

인조실 제조장치{Manufacturing apparatus for synthetic fiber}

본 발명은 인조실 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압출/연신장치에서 1차 제조된 저밀도의 열가소성수지 연신사를 연속작업으로 노즐수단 등을 통해 2차 압출성형하여 고밀도의 열가소성수지 연신사를 제조하는 장치를 제공함으로써, 기존의 원사보다 부드럽고 다양한 질감과 모양의 원사를 제조할 수 있으며, 특히 자연인초, 왕골, 칡, 대나무, 갈대, 마(痲) 등의 자연재료와 흡사한 질감과 모양을 갖는 원사를 제조할 수 있는 인조실 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 실생활에서 많이 사용하는 돗자리나 매트 등은 자연산 왕골이나 열가소성 수지 등을 이용하여 제조한 것들이 대부분이다.

돗자리나 매트 등의 원사로 사용되는 왕골은 논에서 재배되는 풀을 건조시킨것으로서, 자연적인 질감을 그대로 느낄 수 있는 장점이 있지만, 계절적으로 그 생산량이 한정되어 있고 고가이며 채집 및 건조하는데 많은 노력이 필요하여 채산성이 맞지 않는 등의 단점이 있다.

열가소성수지만으로 돗자리나 매트 등을 제조하는 경우에는 복원력이나, 통기성이 떨어지고, 특히 인체에 접촉시 불쾌감을 유발하여 주로 여름철에 사용되는 돗자리 등으로서의 제역할을 기대하기 어려운 단점이 있다.

위와 같은 이유 등으로 최근에는 왕골 등 천연재료와 흡사한 질감을 가지며, 가격 또한 저렴하고, 인체에 무해한 새로운 대체 원사에 대한 필요성이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 블로어 성형방식의 압출수단, 성형시에 S형의 굴곡을 갖는 필름을 형성하게 하는 수단, 연신 및 어닐링 처리수단 등을 이용하여 저밀도의 열가소성수지 연신사, 예를 들면 폴리프로필렌 연신사를 1차 제조한 후, 2차례의 노즐수단 등을 이용하여 S형의 굴곡과 복원력을 갖는 부드러운 내부 원사와 매끄러운 외부 원사로 이루어진 고밀도의 폴리프로필렌 연신사를 2차 제조하는 방식의 인조실 제조장치를 제공함으로써, 일반적인 열가소성수지의 원사보다 부드럽고 통기성 및 내열성, 복원력이 우수할 뿐만 아니라 다양한 질감과 모양의 원사를 제조할 수 있고, 가격적인 측면에서 저렴하여 경제성을 높일 수 있으며, 특히 자연인초, 왕골, 칡, 대나무, 마(痲) 등의 재료와흡사한 질감과 모양을 갖는 원사를 제조할 수 있고, 이로서 돗자리, 화문석, 대나무 발, 갈대 발, 마 섬유 등과 같은 새로운 형태의 섬유제작에 광범위하게 적용할 수 있으므로, 그 효용가치를 매우 높일 수 있는 동시에 수출증대에 크게 기여할 수 있도록 하는데 그 안출의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 블로어 성형방식의 압출기를 이용하여 원료를 혼합하는 동시에 원료 혼합물을 180∼200℃의 온도에서 원통형의 필름으로 압출하는 압출 유니트와, 원통형 필름에 미세한 S형의 굴곡을 주는 다이스 장치와, 원통형의 필름을 2겹의 납작한 형태로 압착하면서 냉각한 후 측방향 커터 및 폭방향으로 배치되는 다수의 커터를 이용하여 2겹의 필름을 각각의 겹으로 가르는 동시에 여러 줄로 분할하는 냉각/슬릿 유니트와, 입구와 출구의 속도차를 갖는 연신 기구를 이용하여 6∼8:1의 정도의 여러가닥의 필름을 연신하는 연신 유니트와, 연신 처리한 필름의 수축율을 줄이기 위한 어닐링 유니트와, 어닐링된 원사를 일시 보관하는 원사 보관 유니트와, 원사 보관 유니트에서 공급되는 원사를 고밀도의 압축사 형태로 제조하기 위하여 110∼130℃의 온도로 용융 성형하는 1차 노즐 및 190∼230℃의 온도로 용융 성형하는 2차 노즐로 구성되는 노즐 유니트와, 수조를 이용하여 고밀도의 압축사형태를 유지하는 냉각 유니트와, 모터 구동수단과 같은 방향으로 회전하는 상하 2개의 드럼을 이용하여 압축사 형태의 연신사를 모양을 변형시키지 않고 인출하여 진행력을 부여하는 인출 유니트와, 권취기 또는 커팅기를 이용하여 성형을 마친 고밀도 연신사를 권취 또는 커팅하는 권취/커팅 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐 유니트의 1차 노즐 및 2차 노즐은 압출 구멍을 통해 원사의 외피부분을 직접 용융 성형하여 일정한 피막을 형성하는 노즐 블럭과, 상기 노즐 블럭의 둘레에 배치되며 컨트롤러의 제어를 받아 블럭에 열원을 제공하는 적어도 2개의 플러그와, 상기 노즐 블럭을 감싸면서 지지하는 노즐 홀더와, 이것들을 지지하는 베이스 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 노즐과 2차 노즐의 사이에는 1차 노즐을 거쳐 용융 성형된 연신사 표면에 필요에 따라 각종 화합물을 중합 코팅하기 위한 중합코팅장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 노즐의 연신사 도입측에는 연신사의 장력을 조절하기 위한 장력조절장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐 블럭의 갯수는 연신되어 나오는 원사의 가닥수와 같은 숫자의 노즐 블럭을 장치하며, 노즐 블럭의 교체를 용이하게 하기 위하여 노즐 홀더와 블럭은 착탈식으로 하여 노즐 홀더의 교환없이 노즐 블럭만 교체하여 원사의 형태를 가변시킬 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차 노즐 및 2차 노즐이 갖는 압출 구멍은 원형을 기본형태로 하면서 타원형, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등과 같은 다각형으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인출 유니트는 양편의 프레임 사이에서 양단 지지되면서 그 사이를 진행하는 연신사를 마찰력으로 인출하는 상부 드럼 및 하부 드럼과, 각 드럼의 축을 회전가능한 구조로 지지하며 그 중 1개는 상하 슬라이드되면서 드럼 간의 간격조절을 가능하게 하는 2개의 드럼 블럭 및 이것의 위치 조절을 위한 조정 스크류와, 드럼의 구동을 위한 모터 및 벨트를 통해 드럼측으로 전동가능한 풀리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 권취/커팅 유니트는 연신사 진입측에 연신사의 장력유지와 진행유도를 위한 다수의 가이드바를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인조실 제조장치를 보여주는 배치도

도 2는 본 발명에 따른 인조실 제조장치에서 연신사 성형장치를 보여주는 사시도

도 3은 본 발명에 따른 인조실 제조장치에서 연신사 성형장치의 노즐부에 대한 일 구현예를 보여주는 사시도

도 4는 본 발명에 따른 인조실 제조장치에서 연신사 성형장치의 노즐부에 대한 다른 구현예를 보여주는 사시도

도 5는 도 4의 A-A 선 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 장력조절장치 20 : 노즐 유니트

21a,21b : 컨트롤러 22a,22b : 노즐 블럭

23a,23b,24a,24b : 플러그 25a,25b : 노즐 홀더

26a,26b : 압출 구멍 27a,27b : 센서

28a,28b : 스크류 체결부 29a,29b : 베이스 플레이트

30 : 냉각 유니트 31 : 물 저장통

32 : 공급호스 33 : 수조

34 : 받침대 35 : 수분제거부재

40 : 인출 유니트 41a,41b : 드럼

42,43 : 드럼 블럭 44 : 조정 스크류

45 : 풀리 46 : 모터

47 : 프레임 50 : 권취/커팅 유니트

51 : 권취기 52 : 가이드 바

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 인조실 제조장치의 전체적인 배치 관계를 개략적으로 보여주고 있다.

도 1에서 도시한 바와 같이 압출 유니트(100)는 원료를 혼합하고 블로어 성형방식을 이용하여 소정의 온도 조건에서 원료 혼합물을 원통형의 필름상으로 압출 성형하는 부분이다.

이를 위하여, 압출 유니트(100)는 원료의 투입을 위한 호퍼수단, 원료의 혼합과 가압 진행을 위한 스크류 피딩방식의 실린더수단, 최종적으로 원통형의 필름상으로 압출하기 위한 다이수단 등으로 구성된다.

이에 따라, 호퍼를 통해 실린더 내로 투입된 원료는 다이수단 내의 각 구간별 온도조건을 통과하면서 용융되고, 스크류 압출방식으로 진행되다가 다이를 통해 연속적으로 원통형의 필름상으로 압출된다.

이때에 다이스 내 표면에 S형의 요철을 갖는 미세한 홀을 내어 필름 표면에미세한 S형의 굴곡을 갖는 원통형의 필름상으로 압출시킨다.

이때의 원료는 폴리프로필렌 등과 같은 열가소성수지, 탄산칼슘, 마스터배치(안료) 및 기능성이 있는 화합물을 적당한 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있으며, 원료의 용융을 위한 온도조건은 실린더의 투입 초기구간에서는 180℃ 정도, 용융구간에서는 200℃ 정도, 압출부분에서는 190℃ 정도를 유지하는 것이 바람직하다.

여기서, 필름상으로 성형되는 원통형의 지름은 약 200∼500mm 정도, 두께는 10,000∼170,000denier 정도가 바람직하다.

상기 냉각/슬릿 유니트(110)는 원통형의 필름을 2겹의 납작한 형태로 압착시켜주면서 30∼40℃ 정도의 온도로 냉각하고, 2겹의 필름을 반으로 나누어주는 동시에 필름의 폭을 여러 줄의 원사형태로 갈라주는 부분이다.

이를 위하여, 냉각/슬릿 유니트(110)에는 다이스의 하부에 배치되는 냉각수조와, 필름의 양편에 각각 배치되는 2개의 커터와 필름의 폭방향을 따라 일정한 간격으로 배치되는 다수의 커터를 갖는 슬릿장치가 구비된다.

이에 따라, 압출 유니트(100)로부터 제공되는 원통형의 필름은 냉각과정을 거치면서 2겹의 납작한 형태로 되는 동시에 각각의 겹으로 상하 분리되고, 이렇게 분리된 상하 단겹의 필름은 종방향으로 여러 가닥으로 쪼개지면서 원사의 형태를 취하게 된다.

상기 연신 유니트(120)는 여러 가닥으로 쪼개진 각각의 원사에 길이방향에 대한 인장력을 부여하는 부분이다.

이를 위하여, 필름 원사에 대한 연신처리는 입구와 출구의 속도차를 갖는 인출기 등의 연신기구를 이용하게 되는데, 이때의 연신비율은 6∼8:1 정도가 바람직하다.

여기서, 위의 6∼8:1의 연신비율이라 함은 인출기의 속도를 1이라 할 때, 연신시점에서의 속도를 6∼8배로 설정한 것을 의미하며, 이때의 필름 원사의 횡폭은 약 2.5:1 정도로 줄어들게 된다.

이렇게 연신처리된 필름 원사는 연신방향으로 매우 조밀한 섬유질이 생성되는데, 이는 연신방향에 대한 인장력을 갖게 함과 아울러 섬유질 결방향의 직각방향으로 용이하게 분리될 수 있는 조건을 충족시키게 된다.

상기 어닐링 유니트(130)는 연신 처리된 연신사의 수축율을 줄여주는 부분으로서, 필름 원사가 일정한 온도가 유지되는 어닐링 플레이트 위를 접촉 진행하면서 다림질 효과를 갖게 되므로, 필름 원사의 두께를 균일하게 유지할 수 있게 되고, 또 외부 공기와의 접촉시 안정된 필름 원사를 얻을 수 있게 된다.

상기 원사 보관 유니트(140)는 연신까지 거쳐 1차 제조된 원사를 1차 노즐블럭에 삽입하기 전에 일시 보관하는 장치로서 후 공정에 대비하게 된다.

본 발명에서는 원사가 가지고 있는 본래의 특성인 하드한 부분을 부드럽게 하는 동시에 다양한 형태의 노즐을 통해 원사의 단면형상을 자유자재로 성형하여 자연섬유와 같은 질감과 모양을 낼 수 있는 수단을 제공하는데 특징이 있다.

이를 위하여, 1차 제조된 원사를 1∼2차례 용융성형 처리 및 냉각 처리하여 내부는 부드럽고 외부는 다양한 질감을 갖는 연신사를 제공할 수 있다.

도 1에서는 위와 같은 연신사에 대한 2차 처리수단들을 개략적으로 보여주고 있으며, 1차 제조의 최종단계인 원사 보관 유니트(140)의 후속으로 노즐 유니트(20), 냉각 유니트(30), 인출 유니트(40), 권취/커팅 유니트(50) 등이 차례로 배치되어 1차 제조된 원사에 대한 연속적인 2차 처리가 가능하게 된다.

원사에 대한 2차 처리는 열변형 온도에 차이를 둔 2개의 노즐수단을 통해 이루어지며, 이때 변색방지나 냄새제거를 위한 각종 화합물을 함께 중합시키는 방법을 병행하게 된다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 원사를 고밀도의 압축사형태로 제조하기 위한 노즐 유니트(20)는 110∼130℃의 온도로 용융 성형하는 1차 노즐과 190∼230℃의 온도로 용융 성형하는 2차 노즐로 구성된다.

상기 노즐은 대략 원통형으로 되어 있는 노즐 블럭(22a),(22b)의 압출 구멍(26a),(26b)을 통과하는 원사의 외피부분에 직접 열을 가해 용융시킴으로써, 원사의 표면에 일정한 피막을 형성하는 방식으로 되어 있다.

이때의 상기 압출구멍(26a),(26b)의 크기는 0.5∼10mm 정도가 바람직하다.

노즐 블럭(22a),(22b)에 열원을 제공하는 수단으로 컨트롤러(21a),(21b)의 제어를 받는 적어도 2개의 플러그(23a),(23b),(24a),(24b)가 구비되고, 이때의 플러그는 노즐 홀더(25a),(25b)에 배치되어 노즐 홀더를 가열하는 구조로 설치된다.

블럭의 지지는 노즐 블럭(22a),(22b)의 둘레를 감싸고 있는 판스프링 형태의 노즐 홀더(25a),(25b)가 하게 되고, 블럭 및 노즐 전체는 받침대(34)상의 베이스 플레이트(29a),(29b)에 의해 고정 설치된다.

특히, 상기 노즐 홀더(25a),(25b)는 스크류 체결부(28a),(28b)를 풀고 조이는 조작을 통해 노즐 블럭(22a),(22b)의 교체할 수 있도록 되어 있어서, 다양한 굵기의 여러 원사를 용이하게 적용시킬 수 있는 호환성이 있다.

한편, 도 4에서는 본 발명에서 제공하는 노즐의 다른 구현예를 보여준다.

위의 노즐에서는 여러줄의 원사를 동시에 용융성형하는 방법이 가능하며, 이를 위하여 노즐 홀더를 설치할 수 있는 다수의 구멍을 갖는 타원형의 노즐 홀더(25a),(25b)를 구비하고, 홀더의 각 구멍에 노즐 블럭(22a),(22b)을 1개씩 끼워넣는 구조로 장착한다.

이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 노즐 블럭(22a),(22b)의 장착은 테이퍼 구조를 적용할 수 있으며, 홀더의 구멍을 원사 진행방향으로 좁아지는 테이퍼 형태로 형성하고, 블럭 또는 원통형의 테이퍼 형태로 형성하여 뒷쪽에서 앞쪽으로 밀어 끼우는 방식으로 장착할 수 있다.

위와 같은 홀더와 블럭의 조합방식은 원사가 진행하는 방향으로만 힘이 작용하는 원리를 이용하여 진행하는 방향 입구쪽을 넓게 하고 출구쪽을 좁게 하는 방식으로 홀더와 블럭을 제작하여 노즐 블럭의 교체시에는 출구쪽에서 입구쪽으로 미는 방식을 통하여 노즐 블럭을 빼낼 수 있으며, 새로운 노즐 블럭을 장착할 때에는 입구쪽에서 출구쪽으로 미는 방식으로 노즐 블럭을 설치할 수 있다.

여기서, 블럭의 지지는 노즐 블럭의 갯수만큼의 구멍을 갖는 긴 타원형의 노즐 홀더가 하게 되고, 노즐 홀더는 받침대상의 베이스 플레이트에 의해 고정된다.

특히, 상기 노즐 유니트는 노즐 홀더를 고정형으로 하고, 간단하게 노즐 블럭만 분리하여 교체할 수 있는 방법을 채택하여, 다양한 모양 및 굵기의 원사를 용이하게 적용시킬 수 있는 호환성이 있다.

따라서, 원사 보관 유니트로부터 공급되는 원사는 1차 노즐을 통과하면서 110∼130℃의 온도로 용융되어 약간의 성형이 이루어지게 되고, 계속해서 2차 노즐을 통과하면서 190∼230℃의 온도로 용융되어 완전한 형태의 압축사로 성형된다.

이렇게 원사가 2개의 노즐을 통과하면서 용융처리가 됨에 따라 내부의 원사는 부드러운 상태를 그대로 유지하게 되고, 외피의 부분은 다양한 질감의 외관을 유지하면서 우수한 복원력을 갖출 수 있게 된다.

또한, 노즐 유니트(20)는 원사의 원활한 공급을 위한 수단으로 장력조절장치(10)가 제공되는데, 이것이 후술하는 인출 유니트(40)에 의해 당겨지는 원사의 속도와 원사 보관장치에서 보내지는 원사의 진행력 간의 장력차를 수용하게 되므로, 원사가 2개의 노즐을 통과하는 동안 항상 일정한 장력을 유지할 수 있게 되고, 이에 따라 2차례의 용융처리가 보다 효과적으로 수행될 수 있게 되는 것이다.

특히, 2개의 노즐 사이에는 필요에 따라 각종 화합물을 투입하여 표면에 융착시키는 수단, 즉 중합장치가 배치되어 있으며, 이러한 중합장치를 이용하여 1차 노즐을 거쳐 용융 성형된 연신사에 각종 화합물, 예를 들면 변색방지제, 대전방지제 등을 중합 코팅할 수 있으므로, 자연질감과 흡사한 연신사의 제조가 가능한 것이다.

또한, 본 발명에서 제공하는 특징 중의 하나는 1차 노즐 및 2차 노즐이 갖는압출 구멍(26a),(26b)을 여러 형태로 형성하여 다양한 단면형태의 연신사를 제조할 수 있다는 점이다.

즉, 압출 구멍의 단면형태를 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등과 같은 다각형이나 또는 원형이나 타원형으로 형성함으로써, 연신사의 모양을 자유자재로 제조할 수 있고, 이에 따라 연신사의 활용도를 높여 이것을 이용하여 만드는 제품의 형상이나 종류도 다양하게 확보할 수 있게 된다.

이와 같이 2차례의 노즐을 통해 용융 성형된 연신사의 고밀도의 압축사 형태를 유지시켜주는 냉각 유니트(30)는 일정구간 연신사를 물속으로 진행시킬 수 있는 수조(33)와 이곳에 물을 항상 일정한 온도로 공급하기 위하여 쿨링팬을 장치하고, 이곳에서 냉각된 물을 순환시키며, 수조의 물의 온도를 일정하게 조절할 수 있게 된다.

미설명 부호 31과 32는 물 저장통과 공급호스(32)를 각각 나타낸다.

냉각처리를 마친 연신사가 빠져나가게 되는 수조(33)의 후단부에는 압축사에 묻어있는 물기를 제거하기 위한 수분제거부재(34), 예를 들면 스펀지 등이 배치된다.

상기 노즐을 통한 용융처리와 수조를 통한 냉각처리가 진행되는 동안 압축사형태로 성형되어 있는 연신사에 계속적인 진행력을 부여하기 위한 수단으로는 인출 유니트(40)가 제공된다.

상기 인출 유니트(40)는 양편의 프레임(47) 사이에서 드럼의 축을 회전가능하게 하는 2개의 드럼 블럭(42),(43)을 통해 상부 드럼(41a)과 하부 드럼(41b)이설치되어 그 사이를 진행하는 연신사를 마찰력으로 인출하게 되고, 드럼의 회전을 위한 동력제공수단으로 모터(46) 구동수단 및 벨트를 포함하는 풀리(45) 전동수단이 구비되는 구조로 이루어져 있다.

또한, 2개의 드럼 블럭(42),(43) 중에서 1개, 즉 상부에 배치되는 블럭은 조정 스크류(44)의 조작을 통해 상하로 상하 슬라이드 가능하게 되므로, 연신사의 두께에 따라 드럼 간의 간격을 용이하게 조절할 수 있게 된다.

연신사의 권취/커팅 유니트(50)는 인출 유니트(40)의 뒷쪽으로 배치되면서 성형을 마친 압축사형태의 고밀도 연신사를 보관하는 역할을 담당하게 된다.

이를 위하여, 권취/커팅 유니트(50)의 진입측에는 연신사의 장력을 유지하면서 원하는 방향으로 진행을 유도할 수 있는 다수의 가이드바(52)가 설치되며, 가이드바(52)를 통해 유도되는 연신사는 권취기(51)에 권취되므로서, 인조실 제조를 위한 모든 처리 공정이 완료되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 압출 연신수단을 통해 1차 제조되는 고밀도의 열가소성수지 연신사에 저밀도의 열가소성수지 연신사를 중합 코팅처리하여 성형하고, 원사가 가지고 있는 본래의 특성인 하드한 부분을 부드럽게 하며, 노즐의 형태를 변화시켜 자유자재의 모양으로 성형하여 자연섬유와 같은 질감과 모양을 낼 수 있는 인조실 제조장치를 제공함으로써, 기존의 유사한 제품인 모노사 및 레노사 계통의 원사에 비해 보다 부드럽고 다양항 질감과 모양의 원사를 만들 수 있는 등 자연인초, 왕골, 칡, 대나무, 갈대, 마 등의 자연재료와 흡사한 제품의 원사를 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에서 제공하는 원사는 기존에는 없던 새로운 형태의 섬유로서, 많은 파생상품의 개발을 예상할 수 있으며, 예를 들어 일본수출용 다다미, 돗자리, 화문석, 대나무 발, 갈대 발, 마 섬유 등의 제직에 이용할 수 있다.

본 발명의 장치는 기존의 열가소성수지 섬유의 일반적인 제조공정에 새로운 코팅 및 용융의 중간 공정을 새롭게 추가하여 그 과정에서 전혀 새로운 형태의 원사를 생산할 수 있는 수단을 제공하며, 이에 따라 새로운 분야의 섬유제직을 가능케 하는 전기를 마련할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서 제공하는 장치는 기존의 작업공정 중간에 추가로 삽입하는 기술이어서 기존 생산라인의 생산량이나 작업성을 그대로 유지할 수 있으며, 보통 신기술의 문제점인 생산량 저하, 작업성의 문제, 공정의 복잡성, 과도한 장치비 등의 문제점을 전혀 찾아볼 수 없는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 블로어 성형방식의 압출기를 이용하여 원료를 혼합하는 동시에 원료 혼합물을 180∼200℃의 온도에서 원통형의 필름으로 압출하는 압출 유니트(100);

   원통형의 필름표면에 미세한 S형의 요철을 형성하는 다이스 장치;

   원통형의 필름을 2겹의 납작한 형태로 압착하면서 냉각한 후 측방향 커터 및 폭방향으로 배치되는 다수의 커터를 이용하여 2겹의 필름을 각각의 겹으로 가르는 동시에 여러 줄로 분할하는 냉각/슬릿 유니트(110);

   입구와 출구의 속도차를 갖는 연신 기구를 이용하여 6∼8:1 정도의 연신비율로 여러 줄의 필름을 연신하는 연신 유니트(120);

   연신 처리한 필름의 수축율을 줄이기 위한 어닐링 유니트(130);

   연신된 원사를 일시 저장하는 원사 보관 유니트(140);

   원사 보관 유니트(140)로부터 공급되는 원사를 고밀도의 압축사 형태로 제조하기 위하여 110∼130℃의 온도로 용융 성형하는 1차 노즐 및 190∼230℃의 온도로 용융 성형하는 2차 노즐로 구성되는 노즐 유니트(20);

   모터 구동수단과 상하 2개의 드럼을 이용하여 압축사 본래의 모양을 유지하며 진행력을 부여하는 인출 유니트(40)

   권취기/커팅기를 이용하여 성형을 마친 인조실을 필요에 따라 권취 혹은 커팅하는 권취/커팅 유니트(50);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐 유니트(20)의 1차 노즐 및 2차 노즐의 압출 구멍(26a),(26b)을 통해 원사의 외피부분을 직접 용융 성형하여 일정한 피막을 형성하게 하는 다수의 노즐 블럭(22a),(22b)과, 상기 노즐 블럭(22a),(22b)의 주위에 배치되어 전기 컨트롤러(21a),(21b)의 제어를 받아 블럭에 열원을 제공하는 적어도 2개의 플러그(23a),(23b),(24a),(24b)와, 상기 노즐 블럭(22a),(22b)을 감싸면서 지지하는 다수의 구멍을 가진 블럭착탈식의 노즐 홀더(25a),(25b)와, 이것들을 지지하는 베이스 플레이트(29a),(29b)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 1차 노즐과 2차 노즐의 사이에는 1차 노즐을 거쳐 용융 성형된 연신사에 필요에 따라 화합물질을 중합 피복할 수 있는 중합장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.
4. 제 2 항에 있어서, 노즐 블럭과 노즐 홀더의 배치에 있어서 연신기에서 생산되는 연신사의 가닥수 만큼의 노즐 블럭을 배치할 수 있는 착탈식의 노즐 홀더와 이것을 이용한 압출, 연신, 용융성형, 권취/커팅의 일관공정이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.
5. 제 1, 2, 3 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 노즐 및 2차 노즐이 갖는 압출구멍은 다양한 단면형태의 인조실을 얻기 위하여 원형, 다각형, 타원형으로 되어 있고, 그 크기는 0.5∼10mm이며, 그 두께는 500∼150,000denier로 하는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.
6. 제 1, 2, 4 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 각 유니트를 거쳐 제조된 인조실은, 그 내부는 S형의 요철을 갖는 부드러운 연신사가 모여있고 외관에는 다양한 형태의 모양에 따라 매끈하거나, 거친 질감을 갖는 자연섬유와 흡사한 외피가 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.
7. 제 2 항에 있어서, 압축사 용융성형시 필요에 따라 1차 노즐블럭만을 통과하여 인조실을 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 인조실 제조장치.