KR100639134B1 - 스피닝 장치의 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

용융 플라스틱의 배출을 위해 다수의 스피닝 개구를 갖는 스피닝 장치를 세정하는 방법. 상기 스피닝 장치가 작동 중인 상태에서, 먼지 오염된 및/또는 폐색된 스피닝 개구 각각이 플러그에 의하여 막히고, 이러한 플러그는 적어도 하나의 산화성 물질의 적어도 일부로 이루어진다. 스피닝 장치는 잔류 플라스틱의 제거를 위해 세정 과정 중에 열분해 처리된다. 상기 스피닝 장치가 산화 처리되어, 산화성 물질이 산화된다.

Description

스피닝 장치의 세정 방법{METHOD FOR THE CLEANING OF SPINNING DEVICES}
본 발명은 용융 플라스틱의 배출을 위해 다수의 스피닝 개구를 갖는 스피닝 장치를 세정하는 방법에 관한 것이다.
스피닝 장치는 주로 무단 필라멘트를 제조하기 위하여 사용되는바, 우선 필라멘트가 스피닝 장치의 스피닝 판에 형성된 스피닝 구멍 또는 스피닝 개구로부터 배출되어, 특히 스펀본디드(spunbonded)의 부직포 재료를 형성하도록 놓여진다. 스피닝 판은 수 천개의 스피닝 개구를 구비할 수 있다. 본원에서 "스피닝 장치(spinning device)"라는 용어는 본 발명의 관점에서 매우 상이한 스피닝 공정에 관한 것이다. 본 명세서에서, 스피닝 장치는 예를 들면 멜트-블로운 필름 다이(melt-blown film die)를 의미할 수도 있다.
실제로 공지된 스피닝 장치에 따르면, 스피닝 판의 상부측에는 필터가 제공되며, 이것은 주입된 용탕에서 이질성을 바로잡는다. 스피닝 장치가 장기간 작동한 이후에, 이 필터를 구성하는 부품이 막히거나, 다수의 스피닝 개구 또는 모세관이 불순물에 의하여 오염될 수 있다. 불순물 및/또는 막힘이 심각하면, 스피닝 판을 분리하고 세척하며, 필요에 따라, 새로운 필터로 교체해야 한다. 그러나, 단지 몇 개의 스피닝 개구 또는 스피닝 모세관이 오염되거나 필터 내부의 불순물로 인하여 손상된 경우에, 더 이상 적절히 기능하지 않는 스피닝 개구는 마개 부재에 의하여 또는 플러그에 의하여 일시적으로 차단되는 것이 보다 경제적이다. 단지 먼지 오염물이 증가하는 경우 또는 상당수의 스피닝 개구가 더 이상 적절히 사용될 수 없는 경우에, 스피닝 판은 세정 목적을 위해 분해된다. 세정은 대체로 열분해 처리에 의하여 수행되는바, 부압 상태의 불활성 조건 하에서 스피닝 판에 부착된 플라스틱 잔류물과 불순물은 기화된다. 초음파 베쓰(bath)에서 및/또는 고압 크리너에 의하여 후속 세정이 수행된다. 특히 고압 크리너 처리 방법에 의해서 잔류 재가 제거될 수 있다.
실제로 공지된 방법에 의하면, 폐색된 스피닝 개구 또는 그 기능이 저해된 스피닝 개구는 그라파이트 플러그 형태의 마개 부재에 의하여 임시로 폐색된다. 이러한 그라파이트 플러그는 그라파이트/점토 혼합물을 연소시켜 제조된 것이다. 따라서, 그라파이트는 연소된 세라믹 본드로 이러한 그라파이트 플러그 내부에 존재한다. 세라믹 본드는 1000℃ 이상의 온도까지도 열적으로 안정하다. 이후에 스피닝 장치 또는 스피닝 판을 각각 세정하는 동안, 그라파이트 플러그는 모든 스피닝 개구를 스피닝 판의 최초 상태에서와 같이 충분히 작용할 수 있도록 완전히 제거되어야 한다. 예를 들면 0.4 내지 1 mm의 직경을 갖는 원형 모세관 형태가 가능한 종래 스피닝 개구에 대하여 세정 수단의 테두리 안에서 그라파이트 플러그를 제거하는 것은 실제로 공지되어 있다. 그럼에도 불구하고 문제가 발생하면, 이러한 공지된 수단의 테두리 안에서 예를 들면 와이어 또는 그와 유사한 것으로 기계적인 세정을 부가적으로 수행하는 것이 가능하다. 그러나, 직경이 작은 스피닝 개구에 대하여, 그 스피닝 개구를 손상시킬 위험을 완전히 배제할 수 없는 단점이 있다. 특히, 이것은 중공 파이버 등의 경우에 스피닝 개구와 같은 특정 배출 단면을 갖는 스피닝 개구에 적용한다. 이러한 배출 개구는 0.4 mm 미만의 갭 폭을 갖는 개구를 구비하는 것이 일반적이다. 와이어를 이용하는 것과 같은 기계적 세정 방법은 스피닝 개구를 손상시키지 않고 수행하는 것이 곤란하거나 불가능하다.
이러한 상황에서, 본 발명은 서두에 기술된 유형의 방법에 의하여 제공되는 기술적인 문제점에 기초하여, 스피닝 장치 또는 스피닝 판 각각을 매우 효과적으로 세정할 수 있고 또 임시로 삽입된 플러그를 기능적으로 신뢰할 수 있는 방식으로 그것과 관련된 스피닝 개구로부터 용이하게 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 기술적 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 용융 플라스틱의 배출을 위해 다수의 스피닝 개구를 갖는 스피닝 장치를 세정하는 방법을 제공하는 것으로,
상기 스피닝 장치가 작동 중인 상태에서, 먼지 오염된 및/또는 폐색된 스피닝 개구 각각이 플러그에 의하여 막히고, 이러한 플러그는 적어도 하나의 산화성 물질의 적어도 일부로 이루어지며,
상기 스피닝 장치는 잔류 플라스틱의 제거를 위해 세정 과정 중에 고온 하에 서 열분해 처리되고,
상기 스피닝 장치가 산화 처리되어, 산화성 물질이 산화된다. 플러그의 일부 구성 요소인 전술한 산화 물질의 산화에 기인하여, 스피닝 장치로부터 플러그를 기능적으로 신뢰성 있고 또 완전하게 제거하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 스피닝 장치는 특히 다수의 스피닝 개구가 제공된 스피닝 판을 구비한다. 서두에서도 이미 설명한 바와 같이, "스피닝 장치"라는 용어는 예를 들면 쇼트-스피닝 시스템 또는 다른 스피닝 시스템의 스피닝 판 또는 멜트-블로운 필름 다이이다.
작동 중에 스피닝 장치에 따르면 스피닝 개구가 플러그에 의하여 폐색되는 사실은 플러그가 세정 또는 기본적 세정 이전, 즉 스피닝 판의 임시 제거 이전의 시간 주기에 스피닝 개구에 주입되는 것을 의미한다. 다수의 스피닝 개구가 더 이상 적절히 작동하지 않을 때 또는먼지로 오염되거나 폐색될 때만, 본 발명에 따라 열분해 처리 및 산화 처리에 의하여 스피닝 장치가 세정된다.
본 발명의 관점에서, "플러그"라는 용어는 스피닝 개구 또는 스피닝 구멍에 대한 단면 형상 또는 단면적이 조절된 마개 부재를 의미한다. 본 발명의 관점에서, 플러그가 폐색되는 스피닝 구멍에 밀어 넣어져서 그 스피닝 구멍에 억지로 끼워진다.
본 발명의 관점에서, 플러그는 산화성 접착제 형태의 적어도 하나의 제1 물질과 적어도 하나의 제2 물질로 이루어져 있다. 따라서, 산화성 접착제 역시 제1 물질의 경우 산화성 접착제를 형성한다. 본 발명의 관점에서 매우 중요한 양호한 실시예에 따르면, 플러그는 그라파이트와 산화성 물질로 구성된다. 이 경우에, 그라파이트가 기본적으로 산화성 접착제라고 하는 점이 무시되지 않는다. 그러나, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 플러그는 그라파이트 이외에 또 다른 산화성 물질로 구성된다. 본 발명의 관점에서, "산화성 물질" 또는 "산화성 접착제"라고 하는 용어는 그라파이트를 포함하지 않는다. 예를 들면, 다른 산화성 물질은 그라파이트보다 보다 용이하게 또는 온건한 조건 하에서 산화될 수 있는 물질이다. 본 발명의 관점에서 매우 중요하고 보다 양호한 실시예에 따르면, 상기 산화성 물질은 적어도 순수한 비결정성 탄소의 일부로 구성된다. 이 경우에, 비결정성 탄소는 특히 검댕, 목탄, 활성 탄소, 코크스, 가스석탄, 동물 숯으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 의미한다. 알려진 바와 같이, 그라파이트는 숯 안에 규칙적인 층 격자 또는 그라파이트 격자가 존재하지만, 비결정질 탄소는 이러한 규칙적인 구조를 나타내지 않는 다는 점에서 비결정질 탄소와 다르다.
본 발명의 관점에서, 먼지 오염 및/또는 스피닝 판 또는 그 스피닝 개구의 폐색이 증가하면, 스피닝 판은 세정을 위해 분해된다. 그 후, 열분해 처리 및 산화 처리를 수행한다. 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 열분해는 부압 상태에서 및/또는 불활성 조건에서 수행된다. 열분해는 스피닝 장치 또는 스피닝 판 각각에 부착되는 먼지 오염 또는 플라스틱 잔류물을 기화시키는 작용을 한다. '부압(under-pressure)"이라는 용어는 열분해가 진공 상태에서 또는 진공 상태 하에서 부분적으로 수행되는 것을 의미한다. 열분해의 경우, 예를 들면 고온 스팀이 사용될 수 있지만, 본 발명의 관점에서 불활성 보호 가스 하에서 열분해가 수행된다.
참고로, 열분해 처리 이후에 초음파 베쓰 내에서 스피닝 장치 또는 스피닝 판 각각을 세정한다. 상기 목적을 위하여, 또한, 상기 열분해 처리에 후속하여 스피닝 장치 또는 스피닝 판이 고압 크리너에 의하여 세정된다. 언급된 상기 두가지 세정 방법은 열분해 이후에 남아 있는 잔류 재를 제거하기 위한 것이다. 참고로, 열분해 처리는 우선 초음파 베쓰 내에서 세정되고 나서 고압 크리너로 세정된다.
본 발명의 관점에서, 열분해 처리 이후에 그리고 필요에 따라 초음파 베쓰 내에서의 세정 및/또는 고압 크리너에 의한 세정 이후에, 스피닝 장치의 산화 처리가 이루어진다. 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 스피닝 장치 또는 스피닝 판의 산화 처리 각각은 적어도 하나의 산화 매체의 존재 하에서 100℃ 이상의 온도, 바람직하게는 150℃ 이상의 온도, 보다 바람직하게는 200℃ 이상의 온도에서 수행된다. 산화 처리는 200℃ 내지 600℃의 온도, 바람직하게는 250℃ 내지 550℃의 온도, 보다 바람직하게는 350℃ 내지 500℃의 온도에서 수행된다. 상기 목적을 위하여, 공기 및/또는 순수 산소가 산화 매체로서 사용된다. 특히, 다른 산화 매체 또는 다른 산화 수단을 사용하는 것 역시 가능하다. 산화 처리 동안, 플러그에 함유된 비결정질 탄소에 산화가 발생하여 이산화탄소가 형성된다. 이것은 플러그를 그 플러그에 할당된 스피닝 개구로부터 특히 효과적으로 제거할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 산화 처리는 감소된 압력에서 수행된다. 본 실시예에서, "감소된 압력"이라는 용어는 대기압 이하의 압력을 의미한다.
참고로, 산화 처리 이후에 초음파 베쓰 내에서 스피닝 장치 또는 스피닝 판 을 각각 세정한다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 또한, 상기 열분해 처리에 후속하여 스피닝 장치 또는 스피닝 판이 고압 크리너에 의하여 세정된다. 참고로, 세정은 우선 초음파 베쓰 내에서 세정되고 나서 고압 크리너로 세정된다. 본 발명의 관점에서, 산화 처리-초음파 베쓰 세정-고압 세정 순서의 방법은 적어도 일회 반복된다.
열분해 처리 이후에 및/또는 산화 처리 이후에 스피닝 장치 또는 스피닝 판 각각을 세정하므로, 원형 구멍의 노즐을 갖는 고압 크리너가 특히 효과적인 것으로 입증되었다. 게다가, 본 발명의 양호한 실시예는 펄스형 유체 젯(단수 또는 복수)과 함께 작동하는 고압 크리너가 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법에 의하면, 본 발명은 스피닝 장치 또는 스피닝 판의 완전하고 기능적으로 신뢰성이 있는 세정이 가능하다는 인식에 기초한다. 이러한 세정이 비교적 저렴한 비용으로 수행될 수 있음을 강조한다. 이전에 특정 스피닝 개구에 도입된 플러그는 세정 과정에서 용이하게 그리고 완전히 제거될 수 있다. 본 발명에 따른 방법으로 효과적인 세정이 이루어지기 때문에, 부가적인 세정 단계, 특히 기계적 단계가 더 이상 필요로 하지 않다. 그 결과, 기계적 세정 수단과 관련된 손상이 물론 방지된다.

Claims (10)

  1. 용융 플라스틱의 배출을 위해 다수의 스피닝 개구를 가지는 스피닝 장치의 세정 방법에 있어서,
    상기 스피닝 장치가 작동 중인 상태에서, 먼지 오염되고 폐색된 또는 먼지 오염되거나 폐색된 스피닝 개구 각각을 플러그에 의하여 막고, 이러한 플러그는 적어도 그 일부가 일종 이상의 산화성 물질로 이루어지며,
    세정 과정 중에 잔류 플라스틱의 제거를 위하여 상기 스피닝 장치를 열분해 처리하고,
    상기 스피닝 장치를 산화 처리함으로써 상기 산화성 물질을 산화시키는 것인 스피닝 장치의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플러그는 그라파이트 및 산화성 물질로 이루어진 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화성 물질은 적어도 그 일부가 비결정질 탄소로 이루어진 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열분해 처리는 부압에서 또는 진공 및/또는 불활성 상태에서 수행되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화 처리는 적어도 하나의 산화 매체(산화 수단)의 존재 하에서 100℃ 이상의 온도, 바람직하게는 150℃ 이상의 온도, 보다 바람직하게는 200℃ 이상의 온도에서 수행되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 산화 처리는 200℃ 내지 600℃의 온도, 바람직하게는 250℃ 내지 550℃의 온도, 보다 바람직하게는 350℃ 내지 500℃의 온도에서 수행되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  7. 제5항에 있어서, 공기 및/또는 순수 산소가 산화 매체로 사용되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화 처리는 감압 상태에서 수행되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스피닝 장치는 열분해 처리 이후에 및/또는 초음파 베쓰 내에서의 산화 처리 이후에 세정되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스피닝 장치는 열분해 처리 이후에 및/또는 고압 크리너에 의한 산화 처리 이후에 세정되는 것인 스피닝 장치 세정 방법.
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