KR100554719B1 - 와이퍼용 부직포의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼용 부직포의 제조장치에 관한 것이다.

이는 특히, 적층 부직포 웹을 형성하는 복수의 카딩기및 상기 카딩기를 통과한 부직포웹을 통풍가능한 미세 다공을 가진 메쉬벨트에 통과시키면서 열풍을 가하여 1차 접합시키는 건조기와 상기 건조기를 통과하는 부직포웹을 2차 접합하는 칼렌다롤및, 접합되는 부직포웹을 절단및 권선하는 권취기를 포함하는 구성으로 이루어 진다.

카딩기, 건조기, 권취기, 메쉬벨트, 로울러유니트

Description

와이퍼용 부직포의 제조 장치{device for manufacturing non-woven fabric for wiper}

도1은 본 발명에 따른 부직포 제조장치를 도시한 사시도

도2a,b는 각각 본 발명에 따른 부직포 제조장치용 카딩기의 로울러 유니트를 도시한 개략도

도3은 본 발명에 따른 부직포 제조장치의 공급기를 도시한 사시도

도4는 본 발명에 따른 부직포 제조장치용 카렌다롤을 도시한 사시도

도5는 본 발명에 따른 부직포 제조장치용 건조기를 도시한 개략도

도6은 본 발명에 따른 부직포의 적층상태를 도시한 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...카딩기 120...혼합실

130...분리공급기 200...건조기

230...메쉬벨트 300...칼렌다롤

310,330...접합롤 400...권취기

500...부직포웹

본 발명은 와이퍼용 부직포의 제조 장치에 관한 것으로서 이는 특히, 혼면및 타면 공정을 거친 상이한 성분의 섬유를 2대의 카딩기를 이용하여 각각 소면하면서 2층으로 부직포 웹을 형성하고, 상기 부직포 웹을 열풍에 의해 건조및 1 차접합하며, 칼렌다롤로서 2차 접합한후 절단, 권취하는 구성으로 흡수력이 향상되면서도 다양한 컬러로서 미려한 외관을 형성하도록 하고, 흡수층과 와이핑층의 이중구조로 세척을 원하는 대상물을 깨끗하게 닦을수 있도록 하는 와이퍼용 부직포의 제조 장치에 관한 것이다.

또한, 상기 와이퍼용 부직포를 제조하기 위한 장치를 통하여 제조되는 와피어에 관한 것이다.

일반적으로, 부직포(不織布, non-woven fabric)라 하면, 섬유를 직포공정을 거치지 않고, 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열하여 얇은 펠트(felt) 모양의 웹(web)을 형성, 결합하여 만든 것으로서, 섬유가 얽혀 있기 때문에 종횡의 방향성이 없어 여러 가지 용도로 쓰이며, 의류용 심지나 여과 천으로의 용도로도 확장 사용되고 있는 실정이며, 공업용식포나 플래스틱 보강용재및 열및전기 절연용재, 피복 제품용 기포및 수출용 포대, 위생재로서의 붕대, 기저귀, 위생 커버, 턱받이, 냅킨, 테이블클로드, 타월, 커튼, 이부자리감, 실내 장식용재, 의료용으로서의 심지감, 페티코트(petticoat), 스커트, 건축용, 토목용, 자동차 내장재용 및 카페트 등 매우 폭넓게 활용되고 있다.

상기와 같은 부직포의 제조방법 또한 다양한데, 펄프(pulp)를 주 소재로 압 축공기와 접착제를 동시에 이용하여 제조하는 에어레이드 부직포(Air-laid Non-woven Fabrics)는 가로, 세로의 인장강도 차이가 크지 않고 단위중량당 부피가 크고 흡수력이 뛰어나게 된다.

또한, 웹(web) 결합시 접착제를 섬유상에 침투시켜 건조과정을 거쳐 제조하는 케미컬 본딩 부직포(Chemical Bonded Non-woven Fabrics)는 형태 안정성이 좋고 통기성이 뛰어나게 된다.

그리고, 저융점의 가소성 합성섬유를 혼합시켜 열, 압력, 용제 등으로 착화하거나 녹여서 결합하여 제조하는 써멀 본딩 부직포(Thermal Bonded Non-woven Fabrics)는 접착제를 사용하지 않아 위생적인 장점이 있고, 그 외에도 용융섬유를 방사하여 자체적으로 결합하기 때문에 용도에 따른 원단설계가 용이한 스판 본드(Spunbond), 스판 레이스(spun lace), 니들 펀칭(Needle punching), 습식 부직포(wet laid) 등이 있다.

본 발명은 상기와 기술과 관련된 것으로서 흡수력 및 분산력이 보다 우수하게 하도록 하는 와이퍼용 부직포를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 두 개의 카딩기에서 각각 1층씩의 부직포 웹을 만들어 이를 적층하여 자체접합시켜 일체화된 부직포를 제조함으로써 위생자재용 부직포의 생산효율을 극대화 할수 있도록 하는 와이퍼용 부직포를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 표면과 이면의 두 가지 기능을 하나로 결합하여 일체화된 부직포를 제공함으로써 제조 공정을 단순화하고 생산성을 증대시키도록 하는 와이퍼용 부직포를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 2층의 적층 부직포 웹을 형성하는 1,2차 카딩기및, 통풍가능한 미세 다공을 가진 메쉬벨트가 구비된 오븐을 통과시키면서 110 ∼ 150℃ 의 열풍을 가하여 다층의 부직포웹을 1차접합시키는 건조기및 통과되는 부직포웹을 2차접합하는 칼렌타 롤과, 상기 부직포웹을 절단및 권선하는 권취기로서 이루어 진 와이퍼용 부직포의 제조 장치를 제공한다.

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이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도5에 도시한 바와같이 본 발명의 부직포 제조장치는, 복수의 카딩기(100)와 상기 카딩기의 후방에 연결되어 다층으로 배출되는 부직포를 1차 접합하는 건조기(200)및 상기 건조기를 통과한 다층의 부직포를 완전접합하는 칼렌다롤(300)과 이를 일정규격으로 절단및 권선하는 권취기(400)의 연결 구조로서 이루어 진다.

상기 카딩기(100)는, 그 전방에 원료가 되는 혼면을 투입토록 복수의 공급기(110)및 이에 대응되는 복수의 혼합실(120)이 각각 연결된다.

또한, 상기 공급기(110)는, 일측에 분리공급기(130)가 연결되어 복수의 혼합실(120)이 상이한 재질의 원료를 투입토록 설치된다.

더하여, 상기 공급기(110)는, 그 일측에 로드셀(110a)이 설치되어 항상 일정한 량의 원료를 공급토록 설치되고, 상이한 각각의 원료를 분리공급하거나 복수의 공급기가 하나의 원료를 공급하도록 설치된다.

그리고, 상기 카딩기(100)는, 표면원료를 카딩하도록 제1로울러유니트(151)를 구비하는 제1카딩기(150)와 이면원료를 카딩하도록 제2로울러 유니트(161)를 구비하는 제1카딩기(160)로서 구성된다.

상기 제1로울러 유니트(151)는, 투입로울러(151a)와 메인로울러(150b)및 서브로울러(150c), 복수의 배출로울러(150d-1)(150d-2)로서 이루어 진다.

상기 제2로울러 유니트(161)는, 투입로울러(161a)와 메인로울러(161b)및 서브로울러(161c), 배출로울러(161d)로서 이루어 진다.

상기 건조기(200)는, 복수의 카딩기를 통하여 적층되어 배출되는 부직포 웹(500)을 1차 접합하도록 상기 부직포웹(500)이 투입되는 몸체(210)의 내측으로 무한회전하는 다공(230a)재질의 메쉬벨트(230)가 설치되고, 그 상측에서 하측으로 고온의 공기를 순환시키도록 배출관(240a)과 흡입관(240b)이 각각 설치된다.

상기 칼렌다롤(300)은, 상기 건조기(200)를 통하여 배출되는 부직포웹(500)을 2차 접합하도록 소정의 온도를 갖으면서 마주보도록 설치되는 복수의 상,하부롤(310)(330)로서 이루어 지고, 상기 상,하부롤에 히터장치(미도시)가 더 구비되며, 상기 상하부롤증 어느 하나이상의 롤 표면에 엠보싱(350)이 일체로 형성된다.

상기 권취기(400)는, 상기 칼렌다롤(300)에서 접합된 부직포를 제품의 필요에 맞게 적정한 폭으로 절단하는 칼날및 구동모터에 의해 구동되는 회전롤로서 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도2 내지 도5에서와 같이, 소요되는 여러 원사를 공급기(110)를 통하여 풀어 헤쳐 불순물을 제거하면서 랩(lap)형태를 취하는 타면공정을 수행하도록 하고, 상기와 같은 랩형태의 원사를 혼합실(120)에 각각 공급한다.

이때, 상기 공급기(110)는, 복수개 설치되어 각각의 공급기(110)에서 상이한 재질의 원사를 공급할수도 있으며, 본 발명과 같이 복수의 공급기(110)에서 동일한 원사를 공급하도록 하면서 원사의 재질에 따라 분리공급기(130)를 조작하여 각각의 혼합실(120)에 상이한 원사를 저장하게 된다.

상기와 같이 처리된 원사는 카딩기(100)에 공급되는 소면 공정을 수행하게 되고, 상기 소면공정은 타면 공정에서 뭉쳐져 있는 랩을 빗질하여 완전히 헤쳐서 잡물이나 짧은 섬유를 제거하고 섬유를 한 올씩 분리하여 가지런히 평행이 되게 한 다음, 기계방향(machine direction) 및 크로스방향(cross direction)으로 평면 시트(sheet)를 만드는 것이다.

이때, 상기 제1카딩기(150)는, 부드러운 느낌을 갖는 표면의 원사를 처리하 기 위한 것으로서 타면된 원사가 투입로울러(151a)와 메인로울러(150b)및 서브로울러(150c), 복수의 배출로울러(150d-1)(150d-2)로서 이루어 진 제1로울러유니트(151)를 통과하면서 적절하게 혼합되어 시트상으로 배출된다.

그리고, 상기 제1카딩기(160)는, 거칠은 느낌을 주는 이면의 원사를 처리하기 위한 것으로 투입로울러(161a)와 메인로울러(161b)및 서브로울러(161c), 배출로울러(161d)로서 이루어 진 제2로울로유니트(160)를 통과하면서 충분히 가압되어 거칠은 표면을 형성하게 된다.

계속하여, 상기 제1카딩기(160)를 통하여 배출되는 부직포웹(500)은 제2카딩기(150)의 저면을 통하여 제2카딩기(150)를 통하여 배출되는 부직포웹(500)과 동일하게 배출되면서 적층되는 상태를 유지한다.

그리고, 상기 카딩기(100)를 통하여 적층되는 상태를 유지하면서 배출되는 부직포웹(500)은, 적층되면서 평면 시트 형태로 이송벨트를 따라 미세다공을 형성한 메쉬벨트(230)를 구비한 건조기(200)의 몸체(210) 내측으로 투입된다.

이때, 상기 건조기(200)는, 상부에서 하부로 뜨거운 열풍을 가하여 각 층별 부직포 웹과 웹을 자체접합시켜 일체화된 부직포를 형성하는 것이다.

계속하여, 상기 건조기(200)를 통과하면서 1차 접합되는 층상의 부직포웹은 대향토록 설치되는 복수의 상하부롤중 어느하나 이상의 롤면이 엠보싱 처리되도록 형성되는 칼렌다롤(300)를 통과하면서 2차 접합되고, 상기 칼렌다롤(300)를 통과하면서 접합이 완료된 부직포는 부직포가 이용되어질 제품의 필요에 맞게 적정한 폭으로 칼날을 구비된 권취기(400)에 절단되면서 소정의 량만큼 권선되어 완제품이 생산되는 것이다.

한편, 도6에서와 같이 본 발명의 부직포 제조장치에 의해 제조된 부직포는, 2.0 데니어에 섬유장이 38 mm 인 복수의 2성분 섬유및 2.0 데니어에 섬유장이 51 mm인 레이온이 혼합되어 형성된 표면과, 섬도 6.0 데니어에 섬유장이 51 mm 이면서 오랜지 컬러를 갖는 단일성분 섬유및 15 데니어에 섬유장이 76 mm 인 단일성분 섬유가 혼합되어 형성된 이면의 부직포 웹이 적층 결합되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 조성을 갖는 본발명의 부직포 제조방법을 구체적인 실시예를 통해 다시 살펴보면 도6에 도시된 것과 같이, 2.0 데니어(Denier)에 섬유장이 38 mm 인 2성분(bicomponent) 섬유(510a)(510b)를 1, 2차로 2.0 데니어(Denier)에 섬유장이 51 mm 레이온(510c)을 3차로 하여 서로 얽혀진 상태로 자연스럽게 적층 결합되어 표면을 형성한다.

또한, 상기 표면의 하측에 섬도 6.0 데니어(Denier)에 섬유장이 51 mm이면서 오랜지컬러를 갖는 단일성분 섬유(530a-1)와 섬도 15 데니어(Denier)에 섬유장이 76 mm 인 단일성분 섬유(530a-2)가 혼합되어 이면을 형성한다.

그리고, 상기 표면과 이면이 적층된 상태에서 열적 결합을 통해 일체화된 부직포(500)를 구성하고 있다.

또한, 상기 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 부직포를 보다 상세히 설명하면, 먼저 타면 과정에는 전체 중량에 대하여 22중량 %PE/PP, 25중량%PET/PET, 8중량% Rayon으로 이루어진 표면용 원사와 30중량% PET/PET, 15중량% PET/PET로 이루어진 이면용 원사가 소면공정 즉 카딩기(200)에 투입하기 위한 혼,타면 공정이 요 구된다.

그리고, 타면 공정을 마친 각 섬유는 2개로 구성된 각각의 공급관을 따라 혼합실에서 1차 저장되고, 각각의 혼합실에 연결되는 공급관을 통하여 각각의 카딩기(200)로 공급된다.

이때, 제 1카딩기(150)에는 2.0 데니어(Denier)에 섬유장이 38 mm 인 PE/PP의 2성분(bicomponent) 섬유와 2.0 데니어(Denier)에 섬유장이 38 mm 인 PET/PET의 2성분(bicomponent) 섬유및 2.0 데니어에 섬유장이 51mm 인 레이온이 공급되어 3가지의 원사(510a)(510b)(510c)가 혼합되는 한층의 부직포 웹(500)을 형성한다.

그리고, 제2카딩기(160)에는 6.0 데니어에 섬유장이 51 mm이면서 오랜지 컬러를 갖는 PET/PET의 단일성분 섬유와 15 데니어에 섬유장이 76 mm 인 PET/PET의 단일성분 섬유가 공급되어 2가지의 원사(530a-1)(530a-2)가 혼합되는 다른 한층의 부직포 웹(500)을 형성한다.

한편, 상기 섬유의 데니어 및 길이는 이에 국한되지 않고 필요에 따라 다양한 원사 종류와 길이 등으로 조정 가능한 것이며, 상기 카딩기에서는 두 종류의 섬유를 혼합하면서 쉽게 항균 및 방취 등의 기능성을 부여할 수 있는 것이다.

이어서, 상기와 같이 형성되는 적층 부직포를 미세 다공(230a)을 형성하는 메쉬벨트(230)를 구비한 건조기(200)을 통과하면서, 110∼150 ℃ 온도의 열풍이 적층 부직포 상에 가해질때 각 접합면이 자체적으로 1차 접합됨으로써 일체화된다.

그리고, 상기 건조기에서 1차 접합되는 부직포 웹(500)은, 30~40bar 정도의 압력과 30~50m/분 속도로 회전되는 칼렌다롤(300)를 통과하면서 2차 접합되어 부직 포를 형성하게 되고, 이때 상기 칼렌다롤(300)은 그 상하부롤이 각각 120~150℃ 온도로 가열되어 용이하게 접합이 이루어 진다.

이상과 같은 본 발명의 부직포는, 고흡수성 레이온이 합쳐진 표면및 거칠은 이면이 적층 구비되며, 다양한 색소를 투입하여 컬러의 구현이 가능하고, 흡수력이 향상됨은 물론 화장실 변기나 세면대등 이물질이 부착되기 쉬운장소에 용이하게 사용할수 있도록 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 특성을 살펴보면 아래의 표1에서와 같이,

[표 1]

회차＼항목	중량 (g/㎡)	인장강도		신장률		Strike Through (sec)
		세로방향 (MD/50mm)	가로방향 (CD/50mm)	세로방향 (MD/50mm)	가로방향 (CD/50mm)
1	46.6	5675	1334	45	65	1.36
2	45.5	5254	1235	41	54	153
3	45.6	4305	1183	38	60	1.41
4	46.4	4882	1302	46	65	1.38
5	46.9	4680	1227	38	63	1.44
평균 값	46.2	4959	1256	42	61	1.36

즉, 사용자측에서 원하는 규격인 중량 45~47g/㎡, 인장강도 4500~5000 MD/50mm, 1200~1300 CD/50mm, 신장률 40~45 MD/50mm, 60~65 CD/50mm 을 만족하게 되었다.

이상과 같이 본 발명의 부직포 제조장치에 의하면, 양면에 상이한 특성을 갖는 부직포를 용이하게 생산하고, 다양한 컬러를 갖는 부직포를 생산하며, 흡수력 및 부직포 층간 접합력이 향상됨은 물론 적당한 거칠기를 갖도록 되어 수분흡수와 이물질의 세척이 용이하게 이루어 지고, 균일중량의 부직포 생산이 가능한 것입니다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (7)

1. 상이한 재질의 혼면을 투입토록 복수의 공급기(110)및 이에 대응되 복수의 혼합실(120)이 각각 연결되며 상기 혼합실(120)에 각각 연결되는 제1,2카딩기로서 이루어 지는 카딩기(100)와, 상기 카딩기를 통과한 후 적층되어 배출되는 부직포 웹(500)을 1차 접합하도록 상기 부직포웹(500)이 투입되는 몸체(210)의 내측으로 무한회전하는 다공(230a)재질의 메쉬벨트(230)가 설치되고 그 상측에서 하측으로 고온의 공기를 순환시키도록 배출관(240a)과 흡입관(240b)이 각각 설치되는 건조기(200)와, 접합된 부직포를 제품의 필요에 맞게 적정한 폭으로 절단하는 칼날및 구동모터에 의해 구동되는 회전롤로서 이루어 진 권취기(400)를 포함하는 와이퍼용 부직포의 제조장치에 있어서,

   상기 건조기(200)와 권취기(400) 사이에 건조기(200)를 통하여 배출되는 부직포웹(500)을 2차 접합하도록 상,하 대향 설치되는 복수의 상,하부롤(310)(330)로서 이루어지고 상기 상,하부롤에는 발열되어 접합에 용이한 온도를 유지토록 히터장치가 구비된 칼렌다롤(300)이 개입되어 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼용 부직포의 제조장치.
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4. 제1항에 있어서, 상기 칼렌다롤(300)은, 상,하부롤(310)(330)중 어느 한면이상의 표면이 엠보싱(350) 처리되는 것을 특징으로 하는 와이퍼용 부직포의 제조장치.
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