KR100704041B1 - 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐섬유와 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 공기압 및 진동을 이용하여 한쌍의 성형롤러(12a, 12b) 위에 충전하고, 성형롤러의 닙을 통해 일정두께의 섬유매스를 연속적으로 성형한 후, 성형된 섬유매스를 가열하고 냉각하여 폐섬유들이 소정두께로 적층되어 융착된 고탄력 폐섬유 견면을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명에 의하면 폐섬유을 재활용하여 보온단열재, 흡음재, 쿠션재등으로 적용가능한 고탄력 견면을 제조하는 것이 가능하게 된다.

폐섬유, 견면

Description

고탄력 폐섬유 견면의 제조방법{Method for manufacturing waste fiber board with high resilience}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시구현에 따르는 견면제조방법의 블록공정도이고,

도 2는 도 1의 방법에 적용하기 위한 성형기, 가열기, 냉각기 및 반송기구의 구조 및 배치를 보여주는 장치도이다.

** 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 성형기

11: 상부 원료공급구

12a,12b : 성형롤러

13: 원통형 진동벽체

14: 에어블로워(air blower)

13a: 진동기구

20: 건조기

30: 냉각기

40: 반송기구

41: 벨트구동롤러

42: 텐션롤러

본 발명은 폐섬유를 재활용하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 폐섬유를 이용하여 보온단열재, 흡음재, 쿠션재 등으로 이용가능한 고탄력 폐섬유 견면의 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래, 폐의류, 폐직물, 폐견면 등으로부터 얻어지는 폐섬유는 공사현장의 도포 포장용이나 보온덮개로 이용되는 웹의 제조에 이용되거나 또는 하드 보드의 제조에 이용되어 왔으나, 단열재나 흡음재 등의 용도로 사용되는 섬유 견면의 제조에는 이용되고 있지 않다.

일반적으로 섬유 견면은 고융점 섬유와 저융점 섬유를 카딩, 믹싱하여 웹을 성형하고, 웹을 다층으로 적층한 후 열융착시켜 제조하게 된다. 이러한 웹방식으로 견면을 제조하는데 사용되는 섬유는 방사, 연신한 연속상의 필라멘트를 소정의 길이로 절단하여 얻은 단섬유로서 크림프가 살아있어 탄력이 있는 견면을 제조하는 것이 가능하지만, 일반적으로 폐의류나 직물등에서 회수하는 폐섬유는 크림프가 없고 또한 다양한 섬유가 혼재되어 있기 때문에 새롭게 크림프를 부여하는 것도 거의 불가능하여 종래의 방식으로 폐섬유로 웹을 성형하고 이를 적층하고 융착시키면 쿠션이 없는 하드보드가 얻어지게 되므로, 이러한 웹방식으로는 탄력성이 우수한 견면을 제조하는 것이 불가능하였다.

따라서 본 발명은 상기한 선행기술의 제반 문제점을 감안하여 폐섬유를 이용한 양호한 쿠션의 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면 폐섬유와 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 공기압 및 진동을 이용하여 한쌍의 성형롤러 위에 충전하고, 성형롤러의 닙을 통해 일정두께의 섬유매스를 연속적으로 성형한 후, 성형된 섬유매스를 가열하고 냉각하여 폐섬유들이 융착된 소정 두께의 견면을 제조하는 것을 특징으로 하는 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 상기한 연속상 섬유매스의 가열융착을 위하여 일정간격을 둔 상하 엔드리스벨트로 이루어진 반송기구의 두 벨트 사이에 상기 섬유매스를 유지하면서 이송하여 섬유매스 중의 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지의 융점 이상의 온도로 가열하여 상기한 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 용융시킨 후, 용융된 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 냉각 고화시키는 것을 특징으로 하는 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현을 따르는 견면제조공정을 나타낸 블록도이다. 도시되는 예는 폐섬유와 저융점 섬유를 사용하여 폐섬유를 견면을 제조하는 방법의 일예로서, 개섬공정, 믹싱공정, 성형공정, 열처리 공정 및 냉각공정으로 이루어지는 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법이 예시된다.

개섬공정에서는 단섬유 상태의 폐섬유와 저융점 섬유가 공급되어 개섬된다. 특별히 제한하기 위한 것은 아니지만 일반적으로 폐의류, 폐직물 등에서 회수된 폐섬유는 뭉쳐진 상태로 공급되기 때문에 개면한 후 개섬하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 개면과 개섬을 동시에 수행할 수 있는 도어 오프너와 같은 장치를 이용하거나, 개면기(bale breaker)와 카드기를 연속배치하여 개면후에 개섬하는 것이 바람직하다.

개섬된 폐섬유와 저융점 섬유는 성형공정에 직접 공급할 수도 있지만, 믹싱공정을 거쳐 상기 섬유들의 혼합을 보다 균일하게 한 후 성형공정에 공급하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 따르는 폐섬유 견면의 제조를 가능하게 하는 주요 공정인 상기한 성형공정, 가열공정 및 냉각공정을 설명하기 위해 도 2를 참조하기로 한다. 도 2는 상기한 성형공정, 가열공정 및 냉각공정에 사용되는 성형기(10), 가열기(20), 냉각기(30) 및 반송기구(40)의 구조 및 이들의 세팅을 예시한다.

우선 성형공정에 대해서 설명하면, 상부 원료 공급구(11), 원통형 진동벽체(13) 및 한 쌍의 성형롤러(12a,12b)를 구비하는 성형기(10)에서, 폐섬유와 저융점 섬유는 에어블로워(14)에 의해 성형기(10)의 상부 원료 공급구(11)를 통해 분출되어, 성형기 하부에 배치되며 소망하는 두께의 견면을 성형할 수 있도록 간격조정가능한 닙이 제공되는 한쌍의 성형롤러(12a, 12b) 위로 낙하하면서 에어블로워로부터의 공기압력에 의해 가압충전되고, 이들 섬유의 충전밀도는 진동벽체(13)의 진동에 의해 더욱 조밀하게 되며, 이와 같은 방식으로 섬유를 충전하면 충전 층 내에서 섬유의 배향이 랜덤(random)하게 된다. 이때 에어블로워는 선행공정인 믹싱공정에서 혼합된 섬유를 흡입하여 성형기내로 분출하도록 구성시킬 수도 있고, 또는 별도로 설치할 수도 있으나, 믹싱기와 연계된 에어블로워를 사용하면 성형기로 공급되는 섬유의 투입량을 견면의 생산속도, 견면의 밀도, 두께 등을 고려하여 적절하게 조절할 수 있기 때문에 보다 효과적이다. 또한 섬유충전을 조밀하게 하기 위한 진동벽체(13)의 진동은 성형기(10)에 부속된 진동기구(13a)의 구동원이 되는 모터(도시 생략)를 제어하는 것에 의해 소망하는 정도로 조절할 수 있다. 또한 편의상 도 2에서 성형기(10)의 벽은 단일벽으로 나타내고 있지만, 다중벽구조로 구성하고 내벽만이 진동가능하도록 설계하여도 무방하다.

한 쌍의 성형롤러(12a, 12b) 위에 충전되는 섬유는 롤러 쌍의 맞물림 회전에 의해 롤러들 사이의 소정 간격의 닙을 통과하면서 소정 두께를 갖는 연속상의 섬유 매스(fiber mass)로 배출된다.

성형기에서 성형된 연속상의 섬유 매스는 기존의 웹과는 달리 연신이 부여되지 않았기 때문에 후속공정으로 이송중에 일정한 두께를 유지할 수 있는 반송기구를 이용하여 후공정으로 이송하는 것이 필요하다. 예를 들어 도 2에 도시되는 바와 같이 한 쌍의 성형롤러(12a, 12b) 하부에 상하 한쌍의 엔드리스 벨트(40a, 40b)로 이루어지며 가열기(20) 및 냉각기(30)로 연장하는 반송기구(40)를 이용하면 섬유매스를 후속공정으로 이송 중에 일정한 두께로 유지할 수 있다.

성형기(10)에서 성형된 섬유매스는 성형롤러를 통과하는 즉시 상부 엔드리스 벨트(40a)와 하부 엔드리스벨트(40b) 사이에 유지된 채로 벨트 구동롤러(41)의 구동에 의해 가열기(20) 및 냉각기(30)로 이송된다. 이때 상,하 엔드리스벨트 사이의 간격은 상부 엔드리스벨트에 마련되는 텐션롤러(42)로 조절할 수 있으며, 상하 엔드리스 벨트 중의 임의의 하나 또는 양자는 이들 사이에 개재되어 이송되는 섬유매스의 가열 및 냉각이 용이한 벨트로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 벨트의 예로는 테프론 등과 같은 내열성 수지로 코팅된 망상벨트, 다수의 통공이 형성된 금속벨트 등이 있다.

상하 엔드리스벨트의 구동에 의해 이송되는 섬유 매스는 가열기(20)에서 저융점 섬유의 융점 이상의 온도로 열처리되어 섬유매스 중의 저융점 섬유가 용융되고, 용융된 저융점 섬유는 냉각기(30)를 통과하면서 냉각풍 등의 냉각매질에 의해 냉각고화되어 폐섬유들을 결합시키게 되고, 그 결과 폐섬유가 랜덤하게 배향되어 융착된 고탄력의 폐섬유 견면이 얻어지게 된다.

이와 같이 제조되는 폐섬유 견면은 일반섬유 견면제품의 제조방법과 같은 방법으로 제품화할 수 있다. 예를 들어 상기와 같은 공정을 거쳐 얻은 폐섬유 견면을 소정의 크기로 절단하여 제품화할 수도 있고, 상기한 폐섬유 견면을 다수개 적층하여 제품화할 수도 있으며, 하나 이상의 폐섬유 견면과 하나 이상의 일반 섬유 견면을 적층하여 제품화할 수도 있고, 또는 별도의 라인에서 제조한 폐섬유 웹 또는 일반 섬유 웹을 상기한 폐섬유 견면에 적층하여 제품화할 수도 있다. 또한 이러한 견면제품들을 프레스 등의 방법으로 원하는 형상으로 가공하여 제품화할 수도 있다.

상기한 실시 태양에서는 설명의 편의상 저융점 섬유를 사용하여 견면을 제조하는 방법에 대해서 설명하고 있지만, 저융점 섬유 대신에 열융착 수지 분말을 사용하거나, 또는 저융점 섬유와 열융착 수지 분말을 혼용하여도 목적하는 폐섬유를 견면을 제조하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 폐섬유를 공기압과 진동으로 충전하여 롤러 성형하고 융착하게 되면 종래의 웹방식으로는 제조가 불가능한 견면의 제조가 가능하게 되고, 또한 폐섬유가 랜덤하게 배향된 상태로 융착된 고탄력 견면이 얻어지기 때문에, 폐섬유를 보다 효율적으로 재활용하는 것이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 폐섬유와 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 공기압 및 진동을 이용하여 한쌍의 성형롤러 위에 충전하고, 성형롤러의 닙을 통해 일정두께의 섬유매스를 연속적으로 성형한 후, 성형된 섬유매스를 가열하고 냉각하여 폐섬유들이 융착된 소정 두께의 견면을 제조하는 것을 특징으로 하는 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 연속상 섬유매스의 가열융착을 위하여 일정간격을 둔 상하 엔드리스벨트로 이루어진 반송수단의 두 벨트사이에 상기 섬유매스를 유지하면서 이송하여 섬유매스 중의 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지의 융점 이상의 온도로 가열하여 상기한 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 용융시킨 후, 용융된 저융점 섬유 및/또는 바인더 수지를 냉각 고화시키는 것을 특징으로 하는 고탄력 폐섬유 견면의 제조방법.

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