KR101104373B1 - 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법, 고 신축 코팅사, 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법 및 고 신축 원단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어포켓을 가진 고 신축사에 장력을 준 상태로 코팅을 하고, 상기 에어포켓 신축사에서 발생되는 복원력에 의해 코팅층이 찌그러지면서 발생되는 자연스러운 질감을 살리며; 나아가 이러한 코팅사에 장력을 준 상태로 직조를 하여 신축사에서 발생되는 복원력에 의해 아주 불규칙하고 자연스러운 위사, 경사의 겹침과 뒤틀림 등의 혼돈을 통해 보다 자연적인 질감의 원단을 생산할 수 있도록 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사, 이 고 신축 코팅사로 직조된 고 신축 원단, 및 이들을 제조하기 위한 제조방법에 관한 것이다.

에어포켓 섬유사, 코팅사, 원사코팅장치, 케이스, 장력

Description

에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법, 고 신축 코팅사, 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법 및 고 신축 원단{The product method, coating thread, product method of textile and textile taken air pocket}

본 발명은 에어포켓을 가진 고 신축사에 장력을 준 상태로 코팅을 하고, 상기 에어포켓 신축사에서 발생되는 복원력에 의해 코팅층이 찌그러지면서 발생되는 자연스러운 질감을 살리며; 나아가 이러한 코팅사에 장력을 준 상태로 직조를 하여 신축사에서 발생되는 복원력에 의해 아주 불규칙하고 자연스러운 위사, 경사의 겹침과 뒤틀림 등의 혼돈을 통해 보다 자연적인 질감의 원단을 생산할 수 있도록 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사, 이 고 신축 코팅사로 직조된 고 신축 원단, 및 이들을 제조하기 위한 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 고 신축 에어포켓 섬유사(10)란 다수의 섬유를 겹쳐 하나의 섬유사로 형성을 하되, 중간에 일정한 간격을 두고 뭉쳐 매듭처럼 되는 탱글(1d) 부위를 가지게 하여 자연스럽게 에어가 충진될 수 있는 포켓(1c) 부분을 갖추게 한 섬유사(10)를 칭한다. 이러한 에어포켓 섬유사(도 2 참조)는 도시된 도 1의 일반적인 섬유사처럼, 직선형이 아니다. 즉, 일반적인 섬유사는 다수 또는 하나의 섬유가 꼬이거나 겹쳐진 상태로 길게 뽑혀져 나온 섬유이다. 그런데 본 발명에서 사용하는 에어포켓 고 신축 섬유사(10)는 다수의 섬유가 겹쳐지되, 일정한 간격을 두고 도시된 도 2에서처럼, 뭉쳐진 탱글(1d) 부위를 갖고 있다. 물론 이렇게 탱글(1d) 부위가 형성되면 자연적으로 그 좌우측은 부풀어 오른 포켓(1c) 부분이 생기게 된다. 이 에어포켓 섬유사(10)는 이 포켓(1c) 부분에 공기가 스며들 공간도 있고 그에 따라 보온과 보습의 효과가 높은 섬유로서 활용되고 있다.

물론 이러한 에어포켓 섬유사는 이미 공지된 섬유로서 많이 사용되고 있는 기능성을 가진 특수사이다. 그러나 이러한 섬유사를 이용하여 특별히 코팅을 하여 별도의 원단으로 제작하고자 하는 의도가 없었으며, 개발이 미미한 형편이다.

본 발명은 에어포켓을 가진 고 신축사에 장력을 준 상태로 코팅을 하고, 상기 에어포켓 신축사에서 발생되는 복원력에 의해 코팅층이 찌그러지면서 발생되는 자연스러운 질감을 살리며; 나아가 이러한 코팅사에 장력을 준 상태로 직조를 하여 신축사에서 발생되는 복원력에 의해 아주 불규칙하고 자연스러운 위사, 경사의 겹침과 뒤틀림 등의 혼돈을 통해 보다 자연적인 질감의 원단을 생산할 수 있도록 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사, 이 고 신축 코팅사로 직조된 고 신축 원단, 및 이들을 제조하기 위한 제조방법에 관한 것이다.

본 발명 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법코팅사 제조방법은, 제1단계: 에어포켓 섬유사(10)를 견인하여 코팅시스템에 위치시키는 단계; 제2단계: 상기 에어포켓 섬유사(10)에 일정한 장력을 준 상태에서 원사코팅장치로 공급하는 단계; 제3단계: 상기 원사코팅장치의 케이스(31)로 폴리머 용융액을 투입하여 에어포켓 섬유사(10) 외주면에 일정한 두께로 코팅을 하는 단계; 제4단계: 코팅을 달성한 코팅사(12)를 경화시켜서 고 신축 코팅사를 제조하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2단계의 일정한 장력이란, 상기 에어포켓 섬유사(10)를 원사코팅장치에 걸을 시, 자체의 무게에 의해 늘어지지 않을 정도의 장력인 것이 바람 직하다.

그리고, 상기 원사코팅장치는, 복수 개가 독립적이며 연속적으로 공급되는 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액을 압출하여 도포하는 압출기구와, 상기 에어포켓 섬유사(10)에 도포된 상기 폴리머 용융액을 응고시키는 냉각기구를 구비하되, 상기 압출기구는, 상기 압출된 폴리머 용융액이 유입되는 대유로(61)와, 상기 폴리머 용융액이 에어포켓 섬유사(10) 쪽으로 유출될 수 있도록 상기 대유로(61)와 독립적으로 형성된 복수의 소유로(62)가 구비된 블록(60)과; 상기 대유로(61)를 상기 각각의 소유로(62)에 연결시키고 상기 대유로(61)를 통해 유입된 폴리머 용융액을 상기 각각의 소유로(62)에 동일한 양으로 분배 압출함으로써 상기 각 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액을 독립적으로 도포하도록 하는 분배유니트(70)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 원사코팅장치는, 모터(74)의 회동력을 통해서 상기 블록(60)에 형성된 소유로(62)로 동일 압력하의 폴리머 용융액을 공급받는 노즐조립체를 형성하는 케이스(31)와; 상기 케이스(31)의 상부에 볼트(801)로 체결되고, 내부에 멀티톤 폴리머 용융액이 이동하는 토너먼트 분배식 유로(817)가 형성된 멀티톤블록(800)과; 상기 멀티톤블록(800)의 일측에 형성된 멀티톤 폴리머 용융액 공급구(802)로 압출되는 폴리머 용융액을 주입하는 멀티톤 폴리머 용융액 주입기(900)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사는, 상기 코팅사의 내부에 일정한 장력을 가진 상태로 매장되는 에어포켓 섬유사(10)와; 상기 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 일정한 두께로 코팅되는 폴리머 용융액층(1k)을 포함하여 이루어지되, 상기 일정한 장력을 가지며 매장된 에어포켓 섬유사(10)의 신축성에 의해 상기 폴리머 용융액층(1k)이 수축을 일으켜 불규칙하게 뒤틀린 형태를 갖도록 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법은, 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액층(1k)이 일정 두께로 코팅된 에어포켓 코팅사(12)를 이용하여 신축 원단의 위사 및 경사를 직기로 직조하되, 상기 에어포켓 섬유사(10)에 일정한 장력을 부여하여 당겨진 상태로 직조를 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 일정한 장력이란, 상기 에어포켓 섬유사(10)의 신축성에 의해 그 외주면에 코팅된 폴리머 용융액층(1k)이 불규칙하게 뒤틀릴 정도의 힘인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법에 있어서, 상기 신축 원단의 직조를 마친 후, 힘을 부여한 장력을 풀고 120-180℃의 열로 가온하고 냉각시켜 원단의 형태를 고착화시키는 과정을 부여할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 에어포켓을 가진 고 신축 원단은, 내부에 일정한 장력을 가진 상태로 매장되는 에어포켓 섬유사(10)와, 상기 에어포켓 섬유사(10) 외주면에 일정한 두께로 코팅되는 폴리머 용융액층(1k)으로 이루어진 에어포켓 코팅사(12)가 신축 원단의 위사 및 경사로 사용되어 가로, 세로 겹치게 직조되며, 상기 일정한 장력 상태로 매장된 에어포켓 섬유사(10)의 신축작용에 의해 상기 폴리머 용융액층(1k)이 수축을 일으켜 상기 에어포켓 코팅사(12)가 불규칙하게 뒤틀린 형태를 가지며 가로세로 겹쳐지도록 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 아주 특이한 신축성을 가지고, 또 보온과 보습의 효과가 높은 코팅사를 제작할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따라 그 특수한 섬유인 에어포켓 섬유사를 이용하였기에 도포되는 조성물에서 발생될 수 있는 합성수지의 냄새를 제거하고, 보온과 보습의 효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따라 보다 자연스럽고, 한지의 느낌이 나는 위, 경사의 직조형 원단을 창출할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 고 신축 코팅사 제조방법에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 2 내지 도 14과 함께 상세히 설명한다. 즉, 본 발명은 크게 4개의 카테고리로 구분되는데, 하나는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법이고 다른 하나는 상기 에어포켓을 가진 고 신축사 제조방법을 통해서 제조된 고 신축 코팅사이며, 다른 하나는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사를 이용하여 고 신축 원단을 직조하는 원단 제조방법이고, 나머지 하나는 이 제조방법에 의해 제조된 고 신축 원단이다. 따라서 이 순서에 따라 본 발명을 설명한다.

[코팅사 제조방법]

본 발명은 제1단계: 다수의 고 신축 에어포켓 섬유사(10)를 견인하여 코팅시스템에 위치시키는 단계를 거치고, 제2단계: 상기 고 신축 에어포켓 섬유사(10)에 일정한 장력을 준 상태에서 원사코팅장치로 공급하는 단계를 거치며, 제3단계: 상기 원사코팅장치의 케이스(31)로 폴리머 용융액을 투입하여 코팅을 하는 단계를 거친다. 그리고 제4단계: 코팅을 달성한 코팅사(12)를 경화시켜 고 신축 코팅사를 제조하는 것이다.

즉, 본 발명은 이미 생산된 다수의 에어포켓 섬유사(공지; 10)를 롤이나 뭉치의 형태로 형성하여 코팅시스템에 위치시키게 된다. 본 발명의 코팅시스템은 에어포켓 섬유사(10)의 외주면을 코팅시키기위해 다수의 기계들이 갖추어진 시스템이다. 이 기계들 중에는 이미 공지된 부분이 있고 본 발명의 출원인을 통해서 실현된 부분이 있다. 공지된 부분과 개발된 내용이 모두 결합하여 본 발명의 제조방법과 합해져 새로운 형태의 고 신축 에어포켓 코팅사(12)가 제작되는 것이다. 그를 위해서 본 발명에서는 먼저 1단계에서 다수의 에어포켓 섬유사(10)를 코팅시스템의 전면에 위치시켜 코팅을 시작하기 위한 준비를 갖추는 것이다.

다음으로 본 발명은 제2단계: 상기 고 신축 에어포켓 섬유사(10)에 일정한 장력을 준 상태에서 원사코팅장치로 공급하는 단계를 거친다. 즉, 고 신축 에어포 켓 섬유사를 종래의 방식처럼 딤핑함이 없이 장력을 주어 잡아 당긴 상태에서 계속적으로 동일 속도로 공급하는 것이다. 본 발명에서 설명되는 원사코팅장치는 2개로 이루어진다. 하나는 본 발명의 출원인에 의해서 개발되어 2005년 4월 25일에 등록된 등록 제 20-383281호(원사용 코팅장치)이고, 근래에 본 출원인에 의해 개발된 "원사용 컬러 코팅장치"이다. 본 발명에서는 상기 등록된 선고안을 원사코팅장치1(100)이라 칭하고, 후에 개발된 "원사용 컬러 코팅장치"를 원사코팅장치2라 칭하여 설명을 한다. 자세한 것은 후술하겠지만, 이러한 원사코팅장치1, 2를 통해서 장력을 주어 잡아당긴 상태에서 코팅을 하는 것이다. 물론 그러한 이유는 본 발명의 원사인 에어포켓 고 신축 섬유사(10)는 천연사와 일반적인 합성수지 섬유사에 비하여 너무나 신축성이 뛰어나서 약간의 힘을 부어 받으면 늘어나고, 휘청거리며 이리 저리 흔들리기에 장력을 주어 잡아당긴 상태로 코팅을 하는 것이다. 또한 더욱 중요한 목적으로는 이렇게 장력을 주어 잡아당긴 상태로 코팅사(12)를 제작하고 나면, 나중에 상기 에어포켓 섬유사(10)가 그 복원력이 발생되어 수축 작용을 하게 되면, 그 외주면을 싸고 있는 코팅층(폴리머 용융액층; 1k)이 불규칙한 형태와 방향으로 찌그러지는 현상이 발생되어 종래의 코팅 섬유에서는 볼 수 없는 자연적인 질감과 느낌을 주는 새로운 코팅사(12)가 되기 때문이다.

그리고 본 발명은 제3단계: 상기 원사코팅장치의 케이스(31)로 폴리머 용융액을 투입하여 코팅을 하는 단계를 거치는데, 상기 폴리머 용융액은 코팅을 위한 조성물로서 본 발명의 코팅사의 기능성을 살리기 위하여, 난연성 조성물이나 기타 불연성 조성물 등 특별한 기능을 투입한 조성물일 경우도 있고, 일반적인 합성수지로 코팅을 수행할 수도 있다. 그런데 본 발명에서는 원사코팅장치1 또는 1과 2를 동시에 거치면서 상기 폴리머 용융액을 이용하여 코팅을 달성한다. 전술된 원사코팅장치1만을 이용하게 되면 단색의 코팅만을 하지만, 원사코팅장치1, 2를 모두 이용하게 되면, 다양한 단면 형태의 코팅사와 멀티톤을 가진 코팅사(12)를 생산할 수 있는 것이다.

다음으로 본 발명은 제4단계: 코팅을 달성한 코팅사(12)를 경화시켜 고 신축 코팅사를 제조하는 것이다. 즉, 용융된 용액 상태의 폴리머 용융액을 고 신축 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 코팅을 하고, 이를 경화시켜 코팅사로서의 완성을 하는 것이다. 경화의 방식은 수냉식과 공냉식이 있는데 수냉식은 냉각수가 담겨진 욕조를 지나게 하는 방식과 노즐을 이용하여 분사시키는 방식이 사용되고, 공냉식은 공기 중에서 냉각시키는 방식이다. 결국 본 발명의 코팅사(12)는 이러한 냉각방식을 통해서 완벽한 코팅사(12)로서 거듭나게 된다.

그렇다면 이를 가능하게 하는 즉, 상기 제2단계의 일정한 장력이란, 어느 정도의 장력인지 상세히 설명한다. 이 일정한 장력이란 고 신축 에어포켓 섬유사(10)를 원사코팅장치에 걸을 시, 자체의 무게에 의해 늘어지지 않을 정도의 장력이 가장 바람직하다. 이를 본 발명에서 명확히 한정하기가 힘든 이유는 상기 고 신축 에어포켓 섬유사(10)의 특성이 차별화되어 있어서 그러하다. 사실상 고 신축의 에어 포켓 섬유사(10)는 제작되는 제작사와 제작시의 작업환경에 따라서 그 신축의 정도는 차이가 많다. 또한 생산하고자 하는 생산자가 코팅사의 신축의 정도를 의도한 상태에 따라서 그 장력의 팽팽함은 달라 진다. 다시 말해서 에어포켓 섬유사들 중에서도 신축성이 상당히 높은 에어포켓 섬유사일 경우, 더 큰 장력으로 잡아당겨야 본 발명의 원사코팅장치에 걸었을 경우에 축 늘어지지 않을 소지가 높고 그에 따라 코팅 작업을 수행할 때 에어포켓 섬유사가 코팅층(=폴리머 용융액층; 1k)의 일측으로 쏠리는 현상을 방지할 수 있다. 또한 작업자가 에어포켓 섬유사의 코팅을 완성하고, 그 에어포켓 섬유사(10)의 복원력에 의해 그 길이를 줄이게 될 때, 그 외주면을 둘러싼 코팅층도 같이 찌그러지거나 휘어지는 양상을 보이게 되는데, 그후의 가공을 통해서 완성될 원단이나 물품의 특성에 따라 그 구부러지고 찌그러지는 정도의 바라는 수준이 있다는 것이다. 아주 많이 구부러지고 찌그러지는 자연적인 미를 원하는 원단이나 제품이라면 상당히 높은 장력으로 당겨서 팽팽한 상태를 유지시켜야만 하고 그렇지 못한 경우는 조금 덜한 장력으로 당겨서 생산해야만 한다.

대체로 본 발명의 출원인은 본 발명의 에어포켓 섬유사의 장력을 유지시키는 방식으로 에어포켓 섬유사의 외주면에 마찰을 작용시켜 그 마찰력의 크기로 장력을 부여하는 방식을 사용하였다. 따라서 특별히 본 발명에서는 이 장력의 크기를 수치적으로 한정하기 힘들지만, 본 발명의 원사코팅장치에 투입되어 코팅이 원활하게 수행될 수 있는 정도인, 에어포켓 섬유사 자체의 무게에 의해 늘어지지 않을 정도의 장력, 이는 약간의 힘이나 바람에 의해 섬유사가 이리저리 흔들리지 않을 정도의 장력을 말하는 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명에서 언급한 에어포켓 섬유사(10) 자체의 무게에 의해 늘어지지 않을 정도의 장력은 다음과 같은 이유로 본 발명에 의해 활용되어야만 한다. 첫째, 본 발명이 고 신축성을 가진 에어포켓 섬유사(10)를 코팅시키기 위한 것이고, 그 에어포켓 섬유사의 특징이 고 신축성을 가지고 있어서 코팅작업을 수행하기 위해서는 일정하고 계속적인 장력을 유지시켜야 한다.

둘째, 전술된 장력은 본 발명 코팅시스템의 일부인 원사코팅장치1, 2에 고 신축 에어포켓 섬유사를 걸었을 때 가장 적합한 장력이다. 결국 본 발명에서 언급된 에어포켓 섬유사 자체의 무게에 의해 늘어지지 않을 정도의 장력은 고 신축 에어포켓 섬유사의 물성 및 원사코팅장치1, 2에 모두 조합되었을 때 최적의 장력인 것이다.

그렇다면 본 발명의 코팅시스템의 일부인 상기 원사코팅장치를 상세히 설명한다. 이미 간략하게 설명되었지만 본 발명의 코팅시스템은 2가지의 형태로 코팅이 이루어질 수 있다. 하나는 원사코팅장치1만을 사용하여 폴리머 용융액을 코팅하여 코팅사를 제작하는 방법이고 둘은 원사코팅장치 1과 2를 조합하여 폴리머 용융액을 코팅하여 멀티톤의 코팅사를 제작하는 방법이다. 전자의 경우 단색의 코팅사를 제작할 수 있지만 후자의 경우 멀티톤의 코팅사를 제작할 수 있다는 장점이 있다.

따라서 이 순서에 입각하여 먼저 원사코팅장치 1만을 이용하여 폴리머 용융 액 코팅을 하는 방법을 설명하고 원사코팅장치1과 2를 조합하여 멀티톤으로 폴리머 용융액을 코팅 하는 방법을 설명한다.

먼저 원사코팅장치1은 도시된 도 3 내지 6에서처럼, 일방향으로 연속적으로 공급되는 에어포켓(1c) 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액을 압출하여 그 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 도포하는 압출기구와, 상기 압출기구에 의해 상기 에어포켓 섬유사(10)에 도포된 상기 폴리머 용융액을 응고시키는 냉각기구를 구비하는 원사용 코팅장치에서, 상기 에어포켓 섬유사(10)는 서로 독립적으로 복수 개 공급되며; 상기 압출기구는 상기 압출된 폴리머 용융액이 유입되는 대유로(61)와, 상기 대유로(61)와는 독립적으로 형성되어 있으며 상기 폴리머 용융액이 상기 에어포켓 섬유사(10) 쪽으로 유출되는 복수의 소유로(62)를 가지는 블록(60); 및 상기 에어포켓 섬유사(10)들 각각의 외주면에 서로 독립적으로 상기 폴리머 용융액이 도포되도록, 상기 대유로(61)를 상기 각 소유로(62)에 연결시키고 상기 대유로(61)를 통해 유입된 상기 폴리머 용융액을 상기 소유로(62)들 각각으로 서로 동일한 양으로 분배하여 압출하는 분배유니트(70);로 이루어진다.

즉, 그 작용은, 도시된 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 4개(12개까지 가능)의 원사인 고 신축 에어포켓 섬유사(10)들 각각을 각 연장부재(36) 및 각 삽입부재(33)의 관통공(361, 331)들, 삽입부재(33)의 원사삽입공(332)에 끼우고, 각 노즐(34)의 노즐공(341)의 중심을 관통하도록 그 노즐공(341)에 수용시킨다. 이와 같 은 상태에서 원사코팅장치1(100)을 각 에어포켓 섬유사(10)가 일정 속도로 공급되도록 구동시키면, 각 에어포켓 섬유사(10)는 일정 속도로 서로 독립적으로 일방향으로 이동하게 되고 압출부(5)로부터 공급된 본 발명의 폴리머 용융액은 블록(60)의 대유로(61)로 압출된다. 그리고 분배유니트(70)의 하우징(73)에는 블록(60)의 대유로(61)와 연결된 유입공간(731)들이 형성되어 있으므로 그 유입공간(731)들에까지 폴리머 용융액이 공급되게 된다. 이와 같이 하우징(73)의 각 유입공간(731)에 공급된 조성물 용융액은 분배유니트(70)의 모터(74)가 작동됨에 따라서 블록(60)의 각 소유로(62)로 압출되게 되는데 그 과정은 다음과 같다. 분배유니트(70)의 모터(74)가 예컨데 도 6에 화살표로 도시된 바와 같이 시계방향으로 회전하고 그 모터(74)에 연결된 주기어(71)도 시계방향으로 회전함에 따라서 그 주기어(71)에 기어 결합된 각 위성기어(72)는 반시계 방향으로 회전하게 되고, 이와 같이 각 위성기어(72)가 회전함에 따라서 각 유입공간(731)에 공급된 폴리머 용융액은 각 위성기어(72)의 치와 치 사이 및 하우징(73)의 내벽에 의해 형성된 토출공간(733)에 담겨져 반시계 방향으로 회전하여 하우징(73)의 각 유출공간(732)으로 압출되게 된다. 그리고 하우징(73)의 각 유출공간(732)은 블록(60)의 각 소유로(62)와 연결되어 있으므로, 각 유출공간(732)에 공급된 폴리머 용융액은 블록(60)의 각 소유로(62)로 압출된다. 이와 같이 블록(60)의 각 소유로(62)로 공급된 폴리머 용융액은, 블록(60)의 각 소유로(62)가 케이스(31)의 각 관통공(311), 각 삽입부재(33)의 연결공(321) 및 삽입부재(33)의 원뿔형상의 단부와 끼움부재(32) 및 노즐(34) 사이의 갭을 통해서 각 노즐(34)의 노즐공(341)과 연결되어 있으므로, 각 관통공(311), 연결공(321) 및 상기 갭(34)을 거쳐서 각 노즐(34)의 노즐공(341)으로 압출되게 되고, 이처럼 압출된 폴리머 용융액은 각 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 도포되게 된다. 이때에 각 에어포켓 섬유사(10)는 일방향으로 연속적으로 공급되고 있으므로 폴리머 용융액은 각 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 도포되게 된다. 이때에 각 에어포켓 섬유사(10)는 일방향으로 연속적으로 공급되고 있으므로 폴리머 용융액은 각 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 계속적으로 도포되게 되고 에어포켓 섬유사(10)는 계속해서 일방향으로 이동하게 된다. 그 후에, 폴리머 용융액이 도포된 에어포켓 섬유사(10)는 수냉 등을 이용한 냉각기구(40)를 거쳐서 응고되게 되어, 와인더나 견인수단(미도시)에 권취되게 된다.

상술한 바와 같이 본 실시예의 원사코팅장치1(100)을 사용하게 되면, 4개의 에어포켓 섬유사(10)들에 폴리머 용융액을 동시에 도포할 수 있게 되므로, 코팅 생산성을 크게 증대시킬 수 있게 되고, 이에 따라 에어포켓 섬유사(10)의 코팅 생산비를 절감할 수 있게 된다.

또한 분배 유니트(70)의 주기어(71) 및 위성기어(72)들을 일정 속도로 회전시키면 블록(60)의 각 소유로(62)로 공급되는 폴리머 용융액을 동일한 양으로 계속 공급할 수 있게 되므로, 각 에어포켓 섬유사(10)의 코팅 상태가 동일한 양질의 코팅사를 얻을 수 있게 된다. 즉, 에어포켓 섬유사(10)들 각각의 코팅 두께가 동일할 뿐만 아니라 각 에어포켓 섬유사(10)의 코팅 상태도 그 에어포켓 섬유사(10)의 길이방향으로 균일하게 된다. 그리고 각 노즐(34)의 노즐공(341)의 직경을 변경하면, 코팅사의 굵기를 조절할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에 있어서는 에어포켓 섬유사(10)가 4개 공급되어 그 각 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액이 코팅되도록 구성되어 있으나, 에어포켓 섬유사(10)를 6개 서로 독립적으로 공급하고 분배유니트(70)의 위성기어(72)를 6개 마련하여 6개의 에어포켓 섬유사(10)들을 각각 독립적으로 코팅할 수 있도록 구성할 수도 있다. 물론 12개의 에어포켓 섬유사 코팅도 가능하다.

다음으로 본 발명의 원사코팅장치1과 2를 조합한 형태의 원사코팅장치를 통해서 멀티톤 폴리머 용융액 코팅을 하는 방식을 설명한다. 즉, 이는 이미 설명한 원사코팅장치1에 원사코팅장치2를 조합 내지 결합시킨 장치이다. 이 원사코팅장치2는 원사코팅장치1에서 사용한 케이스를 약간 형태 변형시키고, 그 내부의 노즐부에 약간의 변형을 가한 상태로 원사코팅장치1에 결합시킨다. 그 구성적인 면을 도시된 도 7 내지 14과 함께 설명한다.

특히 도 7과, 14에 도시된 것처럼, 본 발명의 원사코팅장치2는, 모터(74)의 회동력을 통해서 블록(60)에 형성된 소유로(62)로 동일 압력하의 폴리머 용융액을 공급받는 노즐조립체를 형성하는 케이스(31)와; 상기 케이스(31)의 상부로 블록(60)의 형태로 케이스(31)와 볼트(801) 체결되고, 내부에 멀티톤 폴리머 용융액이 이동하는 토너먼트 분배식 유로(817)를 형성한 멀티톤블록(800)과; 상기 멀티톤블록(800)의 일측에 형성된 멀티톤 폴리머 용융액 공급구(802)로 압출되는 폴리머 용융액을 주입하는 멀티톤 폴리머 용융액 주입기(900)로; 이루어진 원사코팅장치2가; 더 포함되어 구성된다. 원사코팅장치1과 원활하게 결합되기 위해서 상기 케이스와 내부의 노즐 및 노즐지지대에 약간의 형상 변경을 가하는 것이다.

보다 상세하게는 선 등록권리의 원사코팅장치1의 노즐조립체 케이스(31; 약간의 형상변경)에 케이스(31)와 동일 내지 유사한 크기의 멀티톤블록(800)을 볼트(801) 체결하는 것이다. 이 멀티톤블록(800)에도 상기 케이스(31)에서 형성된 노즐(820)의 개수와 같은 유로(817)가 형성되어 케이스(31)의 상부로 멀티톤 폴리머 용융액을 공급하는 것이다. 본 발명의 멀티톤블록(800)의 측면에는 이러한 폴리머 용융액의 공급구(802)가 마련되어 있는데, 이 공급구(802)와 연통된 것이 바로 멀티톤 폴리머 용융액 주입기(900)이다. 이 멀티톤 폴리머 용융액 주입기(900)는 제어 가능한 압력을 통해서 상기 멀티톤블록(800)의 공급구(802)에 멀티톤 폴리머 용융액을 주입하면서 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 하단에서 공급되는 폴리머 용융액과 함께 동시에 공급하되 다른 색감의 폴리머 용융액을 공급하여 코팅사(12)가 제작되면, 에어포켓 섬유사(10)의 주위에 다색의 다양한 톤의 코팅사(12)가 제작될 수 있게 하는 것이다.

그럼 이러한 상기 노즐조립체에 대한 세부적인 구성과 그에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다. 도시된 도 7, 8, 14에서와 같이, 내부를 관통하는 다수의 관통공(311a)을 가지고 전면에 단턱을 가지며 체결부(899)가 형성된 케이스(31)가 있고, 상기 체결부(899)의 내주면에 노즐공(821)이 형성되고, 쐐기 형태의 관통 공간부(822)가 성형된 상태로 삽입되는 노즐(820)이 있으며, 상기 노즐(820)의 전면에서 상기 케이스(31)의 체결부(899)에 체결되어 상기 노즐(820)을 안정되게 체결시키는 고정부재(830)가 있다. 또한 상기 케이스(31)의 관통공(311a) 내부에 삽입하되, 내부에 연통공(841)을 형성하고 외주면 일측에 스톱단턱부(842)가 성형된 상태로 상기 노즐(820)에서 일정한 간격을 두고 삽입되는 노즐지지대(840)가 있고, 상기 노즐지지대(840)의 전면부에 삽입결합되고 볼펜의 형태로 내부에 관통공(851)이 형성되며, 체결시 노즐(820)의 쐐기형 관통 공간부(822)에서 일정한 간격을 형성시킬 수 있도록 체결되는 1차노즐(850)이 있으며, 상기 노즐지지대(840)의 배면에서 스크류(861)를 통해 상기 스톱단턱부(842)를 가압하면서 케이스(31)에 체결시키는 원통형의 가압구(860)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 상기 블록(60)의 소유로(62)를 통해서 입사된 폴리머 용융액과 멀티톤블록(800)을 통해서 공급된 멀티톤 폴리머 용융액을 1차노즐(850)의 외주면과 노즐(820)의 내부 관통 공간부(822) 사이에서 일정량씩 공존하여 원사인 에어포켓 섬유사(10)의 외부에 다양한 톤의 코팅층을 형성한다.

여기서 노즐조립체란 에어포켓 섬유사(10)가 입사되고, 이것이 코팅사(12)가 될 수 있도록 하는 블록(60)의 형태로서 동시에 4개 또는 6개 더욱 확대되서는 8개 12개의 코팅사(12)를 제작할 수 있도록 하는 블록조립체이다.

도시된 도 7과 8에는 이러한 형태가 상세히 도시되어 있는데, 우선 케이스(31)에는 노즐(820)과 노즐지지대(840)가 끼워질 다수의 관통공(311a)이 형성되어 있어서, 그 관통공(311a)에 노즐(820), 노즐지지대(840), 1차노즐(850) 등이 끼워진다. 물론 상기 케이스(31)의 하단에는 별도의 소유로(62)가 형성된 블록(60)이 형성되어 상기 소유로(62)를 통해서 폴리머 용융액이 공급될 수 있도록 하고 있다. 그리고 특이한 점은 상기 관통공(311a)의 내부에는 노즐(820)과 1차노즐(850)이 고정부재(830)의 후방에 비치되는데, 그 사이에 간격인 관통 공간부(822)를 형성하고 있다는 것이다. 바로 이러한 관통 공간부(822)가 다양한 색상의 멀티톤으로 에어포켓 섬유사(10)를 코팅될 수 있도록 하는 공간이 된다. 물론 이러한 것을 더욱 가능하게 하기 위해서 상기 노즐지지대(840)에는, 그 외주면 일측을 돌려 파놓은 메인 폴리머 용융액 주입홈(844)을 형성하고, 상기 주입홈(844)에서 노즐지지대(840)의 전방 길이방향으로 상기 주입홈(844)에 연통된 연통공(845)을 형성하며, 또 다른 외주면의 일측에도 멀티톤 폴리머 용융액 주입홈(846)을 형성하고, 상기 주입홈(846)에서 노즐지지대(840)의 전방 길이방향으로 상기 주입홈(846)에 연통된 멀티톤 연통공(847)을 형성하여 다양한 색상의 멀티톤 폴리머 용융액이 혼존할 수 있도록 한다.

그럼 본 발명에서 에어포켓 섬유사가 본 발명의 원사코팅장치(원사코팅장치 1과 2의 조합)에 투입되어 코팅되는 과정을 순차적으로 설명한다. 에어포켓 섬유사(10)는 도 7, 14에 도시된 것처럼 원사코팅장치(1과 2의 조합 기계), 노즐조립체의 일부 구성인 노즐지지대(840)에 형성된 연통공(841)을 관통하고, 그 전방에 1차노즐(850)의 관통공(851)을 빠져나가 그 전방의 노즐공(821)으로 나가 별도의 견인 수단(미도시)을 통해서 견인될 수 있도록 한다. 그런데 여기서 상기 노즐지지대(840)에 형성된 연통공(841)은 도시된 도면에서처럼, 그 지름이 크고, 그 전방의 1차노즐(850)에 형성된 관통공(851)은 지름이 작다. 에어포켓 섬유사(10)가 지나갈 수 있을 정도의 지름인 것이다. 그리고 노즐(820)에 형성된 노즐공(821)의 크기는 1차노즐(850)에 형성된 관통공(851)에 비하여 크다. 이유는 상기 1차노즐(850)의 외주면을 타고 폴리머 용융액이 투입되고, 상부의 멀티톤블록(800)에서 공급되는 멀티톤 폴리머 용융액도 1차노즐(850)의 외주면을 타고 투입되어 서로 1차노즐(850)과 노즐(820) 사이의 관통 공간부(822)에 충진되게 되는데, 이 충진된 멀티톤 폴리머 용융액과 폴리머 용융액이 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 코팅되어 코팅사(12)가 되면 일정하게 그 두께가 커지기에 그 지름에 맞추어 보다 큰 지름을 가지고 있는 것이다. 본 발명에서 설명되는 상기 폴리머 용융액과 멀티톤 폴리머 용융액은 서로 차이가 있는 것이 아니고, 서로 다른 색상으로 투입되기에 그 구별을 위해서 달리 설명하는 것이지, 특별한 물성 상의 큰 차이를 두지는 않는다.

그렇다면 폴리머 용융액과 멀티톤 폴리머 용융액이 관통 공간부(822)에 주입되는 과정을 순차적으로 설명한다. 폴리머 용융액의 경우, 본 출원인의 등록 선고안에서 보이듯 모터(74)의 동력을 통해서 폴리머 용융액이 블록(60)의 소유로(62)를 타고 상승하여 케이스(31)의 관통공(311a) 내부로 진입하게 된다. 그러면 상기 관통공(311a)의 내부는 노즐지지대(840)가 비치되어 있는데, 상기 블록(60)의 소유로 직 상부에 노즐지지대(840)의 외주면을 파놓은 폴리머 용융액 주입홈(844)이 형성되어 있기에 폴리머 용융액은 주입홈(844)으로 들어오는 것이다. 물론 상기 주입홈(844)은 노즐지지대(840)의 외주면을 타고 둥글게 돌려 파놓은 형태인데, 그 주입홈(844)에 가득찬 상태에서 측방으로 관통된 연통공(845)으로 빠져나가는 것이다. 이 연통공(845)은 도 7, 8, 14에 도시된 것처럼, 상기 주입홈(844)을 관통하되, 노즐지지대(840)의 전방을 향해 수평방향 즉, 노즐지지대(840)의 길이방향으로 관통된 상태이다. 따라서 그 관통된 구멍은 1차노즐(850)과 노즐(820)의 사이에 존재하는 관통 공간부(822)와 마주하게 되기에 폴리머 용융액은 바로 관통 공간부(822)를 충진시키는 것이다. 그런데 이때 이 원사코팅장치(1과 2의 조합 실시예)의 실시예에서 중요한 점은 상기 상부의 멀티톤블록(800)의 유로(817)에서도 동일하게 멀티톤 폴리머 용융액이 투입된다는 것이다. 즉, 노즐지지대(840)의 외주면에는 설명된 폴리머 용융액의 투입 주입홈(844)보다는 적지만 별도의 멀티톤 포리머 용융액이 투입될 수 있는 주입홈(846)이 형성되어 있다. 그리고 이 주입홈(846)의 경우도 노즐지지대(840)의 길이방향으로 관통하는 연통공(847)이 형성되어 있다. 도시된 도 7, 8, 14의 도면에서는 이러한 주입홈(844, 846)과 연통공(845, 847)의 위치와 그 형성 구조가 상세히 도시되어 있는데, 폴리머 용융액 주입홈(844)은 크고 연통공(845)은 다수 개가 형성되지만, 멀티톤 폴리머 용융액의 주입홈(846)은 작고 하나의 연통공(847)이 형성되어 있다. 따라서 작업자는 에어포켓 섬유사(10)를 코팅함에 있어서, 주요한 코팅 색상의 폴리머 용융액 투입을 위해서 하단의 블록(60)을 통해서 공급하고, 이 폴리머 용융액에 무늬나 색상의 차별화를 두기 위한 색상의 톤을 가진 멀티톤 폴리머 용융액은 상단의 멀티톤블록(60)의 유로(62)를 통해서 공급하는 것이다.

물론 본 발명에서는 상기 멀티톤 폴리머 용융액 주입홈(846)과 연통공(847)이 하나가 형성된 상태만을 도시하고 있는데, 이에 한정되지 않는다. 상기 주입홈(846)을 좀더 연장하여 노즐지지대(840)의 외주면에 일정한 길이로 파놓은 상태에서 상기 주입홈(846)을 관통하는 수평방향의 연통공(847)을 2개 또는 3개 그 이상으로 형성시킨다면, 하나의 에어포켓 섬유사(10)에 코팅되는 멀티톤 폴리머 용융액의 색상은 아주 다양하게 형성시킬 수 있는 것이다.

그렇다면 사실상 본 발명의 선 등록고안의 코팅장치에서는 하나의 블록(60)에 다수 개로 형성된 노즐(820)에 동일한 압력으로 폴리머 용융액을 정확하게 투입하는 방식이 제안된바 있다. 그런데 본 발명에서는 상기 멀티톤블록(800)의 내부로 멀티톤 폴리머 용융액을 투입함에 있어서, 동일한 압력으로 멀티톤 폴리머 용융액을 공급하는 방식에는 선고안과 차이가 있다. 즉, 선 고안에서는 유성기어(72)의 조합으로 이루어진 공급방식으로 폴리머 용융액을 투입하고 있지만, 본 발명의 멀티톤블록(800)은 그 유로(817)를 형성함에 있어서, 토너먼트식 유로를 형성하여 동일한 압력조건으로 멀티톤 폴리머 용융액을 공급하는 것이다.

도시된 도 7, 8과 12, 14에서처럼, 멀티톤블록(800)에는, 내부에 삽입되는 노즐조립체의 개수와 대응되게 2-12개의 토너먼트식 유로(817)가 선택적으로 적용되어 사용될 수 있는 것이다. 여기서 동일한 압력을 줄 수 있는 토너먼트식 유로란 블록의 내부에 유로(817) 즉, 관통공을 형성함에 있어서, 멀티톤 폴리머 용융액이 투입되는 공급구(802)을 시작으로 각각의 분배되는 유로(817)까지 정확하게 거리와 지름의 조합을 통해서 모든 유로(817)의 끝단에서 나오는 압력이 동일함을 유지하여 같은 시간 동안 같은 양의 멀티톤 폴리머 용융액이 분출될 수 있도록 하는 것이다. 즉, 도시된 도 12에는 이러한 본 발명의 멀티톤블록(800)의 내부에 형성되는 토너먼트식 유로의 실시예가 도시되어 있는데, (가)의 경우, 처음의 유로(817)가 시작되고, 그 유로(817)가 2개로 갈라진 상태에서 다시 2개로 더 분배되어 총 4개의 유로(817)가 형성되어 멀티톤블록(800)에 4개의 노즐(820)이 형성될 수 있는 유로(817)를 형성하는 방식을 도시한 것이다. 그리고 (나)의 경우, 처음 공급구(802)의 처음에서 2개의 유로(817)로 갈라진 상태에서 다시 2개의 유로(817)로 갈라져 총 4개의 유로(817)가 형성되고, 이 4개의 유로(817) 중 2개씩을 분리한 상태에서 2개의 유로(817)에서 각 3개의 유로(817)로 분리되어 총 6개의 유로(817)가 형성되는 실시예이다. 물론 (다)와 (라)의 경우도 모두 동일한 방식으로 유로(817)를 형성하여 8개와 12개의 유로(817)를 형성한 상태를 도시하고 있다. 이러한 본 발명의 유로(817) 형성방식은 가장 큰 특징은 유로(817)를 형성함에 각각 압력을 동일하게 유지시키기 위해서 유로(817)의 지름과 거리를 균일하게 일치시켜 제작했다는 것이다. 따라서 본 발명의 멀티톤블록(800)의 갈라진 각각의 유로(817)에는 모두 동일한 압력이 작용되어 동일한 양의 멀티톤 폴리머 용융액이 분출될 수 있다. 그러나 본 발명에서는 이러한 사항도 제어할 수 있도록 도 7, 14에서처럼 유로(817)의 끝단에 별도의 밸브(990)를 형성한다. 따라서 만일 이 밸브(990)의 개방을 많이 한다면 많은 양의 멀티톤 폴리머 용융액이 노즐(820)과 1차노즐(850) 사이 관통 공간부(822)로 투입될 것이고, 적게 개방을 한다면 적은 양의 멀티톤 폴리머 용융액이 투입되어 서로 다른 색감을 가진 코팅사(12)를 제작할 수 있다.

다음으로 본 발명은 도시된 도 13에서처럼, 상기 노즐(820)에는, 그 노즐공(821)의 형태를 아령형, 하트형 및 다각형의 형태로 구성하여 다양한 단면의 코팅사(12)를 제작하는 것이 바람직하다. 즉, 에어포켓 섬유사(10)를 감싸는 노즐(820)의 노즐공(821)의 형태를 다양하게 형성시켜 원형의 에어포켓 섬유사(10)에 코팅되는 폴리머 용융액과 멀티톤 폴리머 용융액의 코팅 두께를 달리하여 그 단면이 다양한 형태의 코팅사(12)로 형성하는 것이다. 도 13에는 이러한 다양한 단면의 코팅사(12)가 도시되어 있는데, 도면의 부호에서 C로 기입된 부분은 폴리머 용융액을 칭하고, MC로 기입된 부분은 멀티톤 폴리머 용융액을 칭한다.

그렇다면 사실상 본 발명에서 폴리머 용융액을 블록(60)의 하단에서 소유로(62)를 따라 공급시키는 방식은 이미 선 등록고안에서 설명된 바 있다. 그러나 본 발명의 이 실시예의 원사코팅장치 2는 상부의 멀티톤블록(800)에 멀티톤 폴리머 용융액을 주입시키는 방식이 서로 다르다. 즉, 도시된 도 10, 11에 도시된 멀티톤 폴리머 용융액 주입기(900)를 통해서 주입을 한다. 따라서 이 주입기(900)의 구성과 그 작용을 상세히 설명한다.

주입기(900)는, 다단으로 이루어진 지지대(910)의 상단에 상하 이동가능한 형태로 형성되는 가이드관(911)이 있고, 상기 가이드관(911)과 결합되어 수평방향의 작업틀을 제공하는 작업프레임(920)이 있으며, 상기 작업프레임(920)의 일측에 결합되는 회동모터(921)와 감속기(922) 및 연결구(923)가 있다. 또한 상기 작업프레임(920)의 상부로 결합되어 폴리머 칩(액상으로 투입될 수 있음)을 수용하는 호퍼(930)가 있고, 상기 호퍼(930)의 하단에서 연통되어 수평방향으로 연통된 연통관(940)이 있으며, 상기 연통관(940)의 내부에 장착된 고열의 히터(950)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 상기 히터(950)의 가열로 멀티톤 폴리머 용융액을 고형화한 칩이 용융되고, 상기 연통관(940)의 끝단에 형성된 주입구(941)를 통해 멀티톤블록(800)의 일측에 형성된 멀티톤 폴리머 용융액 공급구(802)로 멀티톤 폴리머 용융액이 공급되는 것이다. 그리고 상기 연통관(940)의 내부에 존재하는 감속기(922)의 축은 이송스크류(947)로 형성된다.

즉, 다단으로 형성되어 있지만, 최 상단의 지지대(910)에는 작업프레임(920)이 체결된 가이드관(911)이 형성된다. 따라서 이 가이드관(911)은 상기 지지대(910)를 타고 상하 방향으로 이동될 수 있도록 하고 있다. 물론 적정한 위치를 잡으면 그 위치를 정확하게 유지할 수 있는 스톱퍼(미도시)도 비치하고 있으며 이러한 상하방향의 이동은 그 이동거리의 폭이 좁을 경우에 사용이 가능하다. 그리고 상기 작업프레임(920)에는 회동모터(921), 감속기(922), 연결구(923), 호퍼(930) 및 연통관(940)이 체결된 상태로 상기 가이드관(911)에 결합된 상태이기에 상기 가이드관(911)이 상하 방향으로 이동을 하면 같이 이동을 할 수 있게 하고 있다. 즉, 이 가이드관(911)을 적당히 조절하여 상기 주입기(900)의 주입구(941)가 멀티톤블록(800)의 공급구(802)에 정확히 위치하여 밀착 체결될 수 있도록 조절을 하고, 상기 호퍼(930)의 내부에 소망하는 색상의 멀티톤 폴리머 용융액 칩을 채우게 된다. 그러면 상기 연통관(940)의 내부로 호퍼(930) 내의 멀티톤 칩이 밀려 들어가고, 연통관(940)에 다수 개로 장착된 고열의 히터(950)가 작동을 하여 멀티톤 폴리머 칩을 용융시키는 것이다. 이렇게 용융이 되면 회동모터(921)가 회전을 하며 감속기(922)를 통해 감속을 한 상태에서 감속기(922) 축인 이송스크류(947)가 회전을 하여 멀티톤 폴리머 용융액을 끝단의 주입구(941)로 밀어 주는 것이다. 이송스크류(947)의 힘에 의해 밀려나가는 멀티톤 폴리머 용융액은 그 주입구(941)를 통해 멀티톤블록(800)에 형성된 공급구(802)로 용융액을 밀어 에어포켓 섬유사(10)에 코팅을 하는 것이다. 물론 도시하지는 않았지만, 상기 주입기(900)와 멀티톤블록(800)의 공급구(802) 사이에는 별도의 펌프나 종래 선고안에서 제시한 분배유니트(70)을 설치하여 더 가압하여 밀어주는 방식을 채택해도 무방하다.

한편 본 발명에서 상기 연결구(923)는, 모터(921)의 회전력을 방향 전환시키기 위한, 폴리와 밸트이거나 또는 기어와 체인으로 모터(921)축과 감속기(922)축을 연결시킨 것이 바람직하다. 즉, 모터(921)의 회전력을 감속기(922)에 전달하되, 그 연결하는 방식을 폴리와 밸트를 이용하여 연결하여 회전력을 전환시키는 방식이 사용가능하고, 기어와 체인을 통해서 동일한 효과를 낼 수 있는 것이다. 결국 본 발 명에서는 이렇게 다양한 공지된 방식의 연결구(923)를 이용하여 모터(921)의 회전력을 감속기(922)로 전달하게 된다.

또한 상기 지지대(910)는, 하단에 가이드구(917)가 형성된 지지판(918)을 형성하고, 상기 가이드구(917)가 이동될 수 있는 가이드레일(919)을 하단에 결합시켜 수평 좌우 연동을 할 수 있도록 한다. 도시된 것처럼, 본 발명의 주입기(900)는 수직방향의 연동이나 수평방향의 연동이 가능하다. 수직방향의 연동은 주입기(900)를 멀티톤블록(800)에 용이하게 수직 접근할 수 있도록 하기 위한 것이지만, 수평방향의 이동은 만일 본 발명의 멀티톤블록(800)과 주입기(900)간의 간격이 너무 멀거나 근접될 경우에 수평방향으로 이동을 시켜 고정을 하고, 본 코팅장치 시스템을 용이하게 장착하기 위한 것으로 모두 작업장의 환경에 용이하게 활용가능하도록 하기 위한 배려이다.

또한 상기 다단의 지지대(910)의 내부에는, 체인과 기어의 치합을 이루고, 모터(970)의 회전을 통해 지지대(910)의 수직 연동을 할 수 있도록 한다. 즉, 도시된 도면에서처럼, 그 내부의 체인과 기어를 도시하고 있지는 않지만, 지지대 내부에 체인과 기어를 치합하고, 그 치합에 모터를 연결하여 모터의 회전을 통해 다단의 지지대(910)를 수축 연장시킬 수도 있도록 하는 것이다. 이는 가이드관(911)의 수직방향이동과 유사하지만, 가이드관(911)의 이동은 작은 소폭의 이동을 할 수 있도록 하고, 다단의 지지대(910) 자체의 수축과 팽창은 많은 폭의 수직방향의 연동을 가능하게 하는 것이다. 물론 전술한 것처럼 본 발명의 이러한 다단 지지대(910)의 수직 연동은 주입기(900)를 멀티톤블록(800)에 용이하게 수직 접근할 수 있도록 하기 위한 것이다.

[에어포켓 코팅사]

본 발명은 에어포켓 섬유사를 이용하여 제작한 그 코팅사에도 특징이 있다. 즉, 이미 전술된 상기 코팅사 제조방법을 방법을 통해서 탄생된 물인 그 코팅사에도 특징이 있는 것이다.

본 발명은 코팅사에 있어서, 내부에 일정한 장력을 가진 상태로 매장되는 에어포켓 섬유사(10)가 있고, 상기 에어포켓 섬유사(10) 외주면을 둘레로 일정한 두께로 코팅되는 폴리머 용융액층(1k)이; 결합하되, 에어포켓 섬유사(10)의 신축성에 따라 상기 포리머 용융액층(1k)을 수축시켜 불규칙하게 뒤틀린 형태를 가진 코팅사()이다. 이러한 본 발명의 코팅사(12)는 본 발명에서 제안하는 원사코팅장치1(100)과 원사코팅장치1, 2의 조합 형태의 코팅시스템으로 제작될 수 있는데, 그 특징적인 부분이 불규칙하게 뒤틀린 형태를 유지시킬 수 있다는 것이다. 일반적인 섬유사나 코팅사의 경우 장형으로 길게 형성되어 일정한 두께와 지름을 갖추고 있고, 그 신장이나 수축의 정도가 크지 못하다. 이러한 점은 코팅사의 경우 두드러지게 나타나는 데, 본 발명의 코팅사(12)의 경우는 그 내부에 고 신축성을 가진 에어포켓 섬유사(10)를 가지고 있기에 가능하다. 그리고 폴리머 용융액층을 코팅할 때, 이미 코팅 작업 전에 내재될 에어포켓 섬유사(10)를 잡아당겨 팽창시킨 상태로 코팅을 하기에 코팅이 되고 나면, 상기 에어포켓 섬유사(10)는 잡아당기는 힘이 없다면 그 복원력에 따라 그 길이를 축소시키는 방향으로 힘을 부여할 것이다. 그러면 그 외주면에 도포된 폴리머 용융액층(1k)은 이러한 수축에 저항할 것이고, 결국 예측하지 못한 부위에서 꺾이거나 구부러지고 다소 뒤틀린 형태로 형상 복원되는 것이다. 내부의 에어포켓 섬유사(10)는 그 길이를 수축하려고 하고, 외부의 코팅층인 폴리머 용융액층(1k)은 그 상태를 유지하려고 하니 당연한 결과이다.

바로 본 발명은 이러한 점을 유도하였다. 뭔가 자연스러운, 기존의 섬유사나 코팅사에서는 의도하지 못했던 확연한 좌우 대칭의 인공미를 버린, 자연스러운 코팅사를 제안한 것이다.

[에어포켓 코팅사를 이용한 원단 제조방법]

본 발명은 전술된 코팅사(12)를 이용하여 제직한 원단 제조방법에도 큰 특징이 있다. 즉, 신축 원단 제조방법에 있어서, 일정한 장력을 준 상태로 코팅된 에어포켓(1c)을 가진 고 신축 코팅사(12)를 이용하여 위사와 경사를 직기로 직조하되, 일정한 장력을 부여하여 당겨진 상태로 직조를 하는 것이다. 본 발명의 고 신축 에어포켓 섬유사(10)를 이용하여 제작한 코팅사(12)의 경우도 그 내부에 존재하는 에어포켓 섬유사(10)의 작용에 따라서 상당한 신축력이 부여된 상태이다. 이는 일반적인 코팅사에서는 없는 독특한 점이다. 따라서 본 발명은 이러한 본 발명의 코팅사(12)의 특징을 잘 활용하였다. 즉, 제직할 때, 다수의 경사를 종광에 걸어 일렬 로 배열함에 있어서 일정한 장력을 주어 잡아당긴 상태로 직기에 설치시키는 것이다. 그리고 에어젯이나 워터젯을 이용하여 위사를 경사의 사이로 날려 보낼 때에도 위사에 일정한 힘이 작용되게 하여 약간 팽팽하게 당긴 상태로 교차시키는 것이다. 그러면 상기 위사와 경사는 약간 당겨진 상태로 직조를 하게 되는데, 직조가 완성되어 원단(M)이 되고 나면, 상기 고 신축 코팅사(12)로 제작된 위사와 경사는 각각 자기의 길이를 축소시키는 방향으로 힘을 부여한다. 따라서 원단(M)이 도시된 도 1의 일반적인 원단처럼 바둑판처럼 정확하게 교차되는 것이 아니고, 도시된 도 2에서처럼 다소 찌그러진 듯이 또는 서로 겹쳐지는 것처럼 불규칙한 상태의 교차를 달성하는 것이다. 이는 본 발명에서 상당히 중요한 점으로 위, 경사의 교차를 이용하여 재직한 원단이 마치 부직포처럼 또는 한지처럼 자연스러운 무늬를 띄게 되는 것이다.

뭔가 획일적인 무늬와 모양에서 벗어나, 자연스럽고 비 정형적인 아름다운 형태의 원단(M)이 되는 것이다. 이러한 원단(M)을 이용하여 기능성 의복이나 브라인더 및 커튼을 제작하게 되면, 투과되는 빛의 양이 원단(M)의 부분 부분마다 달라서 시각적인 형태가 뛰어나고 보다 아름다운 내장재로서 사용될 수 있는 것이다.

그렇다면 본 발명에서 중요시하는 상기 일정한 장력이란, 에어포켓 섬유사(10)의 신축성에 의해 그 외주면의 폴리머 용융액층(1k)의 불규칙한 찌그러짐이 펼쳐진 정도의 힘이다. 에어포켓 코팅사(12)를 재직을 할 때 잡아당김에 있어서, 재직 후 다시 원단(M)의 일률적인 위사 경사의 배열의 형태를 찌그러트릴 정도로 잡아당겨 직조를 하는 것이다.

그리고 본 발명은 직조를 마친 후, 원단을 고착화시키는 과정을 거치기도 한다. 즉, 힘을 부여한 장력을 풀고 120-180℃의 열로 가온하고 냉각시켜 원단의 형태를 고착화시키는 것이다. 원단(M)을 직조하고 나면 상기 코팅사(12)의 신축 복원력에 의해서 원단(M) 자체는 도시된 도 2에서처럼 약간은 뒤틀린, 또는 위, 경사가 혼존하되 서로 겹치고 어떤 부분은 찌그러진 형태의 자연스러운 형태로 모습을 갖춘다. 그런데 이러한 상태를 그대로 유지하게 되면, 어떠한 외력이나 습도의 변화 및 온도의 변화에 따라서 상기 코팅사의 복원력이 살아 있어 또 다른 형태로 뒤틀릴 소지가 높다. 물론 이러한 변경은 어떠한 완성된 물품으로 제작되었을 때, 문제점이 발생될 소지가 있는데, 특히 그 크기의 변경이다. 이러한 변경은 물건 자체를 못쓰게 만들 소지가 있어서 자연스러운 원단의 형태를 유지시킬 필요성도 있는 것이다.

바로 이를 위해서 본 발명에서는 상기 직조가 완성된 원단(M)에 장력을 풀은 상태에서 약 120-180℃의 열로 가온하고 경화시키는 과정을 거쳐 지금의 자연스러운 그 형태를 고착화시키는 것이다. 이 공정에 따라 본 발명의 원단(M)은 자연스러움을 항상 유지할 수 있는 고품격의 원단이 되는 것이다.

[에어포켓 코팅사를 이용한 원단]

본 발명은 전술된 에어포켓 코팅사를 이용하여 직조한 그 원단인 물에 대해서도 큰 특징이 있다. 즉, 고 신축 원단에 있어서, 내부에 일정한 장력을 가진 상태로 매장되는 에어포켓 섬유사(10)와, 상기 에어포켓 섬유사(10) 외주면을 둘레로 일정한 두께로 코팅되는 폴리머 용융액층(1k)으로 이루어진 에어포켓 코팅사(12)와, 상기 코팅사(12)를 위사와 경사로 사용하여 가로, 세로 겹치게 직조하되, 내부 에어포켓 섬유사(10)의 신축작용으로 불규칙한 가로세로 겹침 형상을 유지하는 원단(M)인 것이다.

이미 전술된 에어포켓 코팅사 원단 제조방법을 통해서 제직된 바로 그 원단(M)도 본 발명의 청구대상인 것이다. 이러한 원단(M)의 구성적인 특징은 바로 일정한 장력을 통해서 잡아당긴 상태로 내장되는 에어포켓 섬유사(10)가 그 외부층을 이루는 폴리머 용융액층을 잡아당겨 어느 정도 찌그러질 수 있고, 그에 따라 복원력을 갖고 있는 코팅사(12)로 제직된다는 것이다. 물론 이러한 신축성을 가진 코팅사(12)도 일정한 장력을 부여한 상태로 위, 경사가 겹치게 직조를 하여 직조의 완성시 에어포켓 코팅사(10)의 복원력을 통해 가로세로 정확한 바둑판 무늬의 직조 형태가 아닌 어딘가 찌그러지고 겹치는 자연스러운 형태의 원단(M)을 생산할 수 있다. 바로 본 발명에서는 이러한 자연스러운 원단(M)을 개발한 것이다.

도 1은 종래 일반적인 코팅사와 직조방식을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 코팅사와 직조된 원단을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 난연성 조성물이 코팅되는 선등록 고안의 원사코팅장치1의 도면,

도 4는 본 발명의 난연성 조성물이 코팅되는 선등록 고안의 원사코팅장치1의 측면도,

도 5는 본 발명의 블록을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 분배유니트를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 멀티톤 난연성 코팅 조성물을 코팅하는 원사코팅장치2의 모습을 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 노즐지지대의 모습을 도시한 도면,

도 9는 본 발명의 주입기의 모습을 도시한 평면도,

도 10은 본 발명의 주입기의 모습을 정면에서 도시한 도면,'

도 11은 본 발명의 주입기를 측면에서 도시한 도면,

도 12는 본 발명 멀티톤블록에 형성된 유로의 형태를 도시한 도면,

도 13은 본 발명의 코팅사(=난연사)의 단면의 형태를 도시한 도면,

도 14는 본 발명의 원사코팅장치1, 2를 통해서 코팅하는 모습을 도시한 도면이다.

<도시된 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

800; 멀티톤블록 801; 볼트

802; 공급구 820; 노즐

821; 노즐공 830; 고정부재

840; 노즐지지대 841; 연통공

842; 스톱단턱부 850; 1차노즐

860; 가압구 900; 멀티톤 폴리머 주입기

911; 가이드관 920; 작업프레임

921; 회동모터 922; 감속기

923; 연결구 930; 호퍼

940; 연통관

Claims (9)

1. 고 신축 코팅사 제조방법에 있어서,

   제1단계: 에어포켓 섬유사(10)를 견인하여 코팅시스템에 위치시키는 단계;

   제2단계: 상기 에어포켓 섬유사(10)에 일정한 장력을 준 상태에서 원사코팅장치로 공급하는 단계;

   제3단계: 상기 원사코팅장치의 케이스(31)로 폴리머 용융액을 투입하여 에어포켓 섬유사(10) 외주면에 일정한 두께로 코팅을 하는 단계;

   제4단계: 코팅을 달성한 코팅사(12)를 경화시켜서 고 신축 코팅사를 제조하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2단계의 일정한 장력이란,

   상기 에어포켓 섬유사(10)를 원사코팅장치에 걸을 시, 자체의 무게에 의해 늘어지지 않을 정도의 장력인 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 원사코팅장치는,

   복수 개가 독립적이며 연속적으로 공급되는 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액을 압출하여 도포하는 압출기구와, 상기 에어포켓 섬유사(10)에 도포된 상기 폴리머 용융액을 응고시키는 냉각기구를 구비하되,

   상기 압출기구는,

   상기 압출된 폴리머 용융액이 유입되는 대유로(61)와, 상기 폴리머 용융액이 에어포켓 섬유사(10) 쪽으로 유출될 수 있도록 상기 대유로(61)와 독립적으로 형성된 복수의 소유로(62)가 구비된 블록(60)과;

   상기 대유로(61)를 상기 각각의 소유로(62)에 연결시키고 상기 대유로(61)를 통해 유입된 폴리머 용융액을 상기 각각의 소유로(62)에 동일한 양으로 분배 압출함으로써 상기 각 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액을 독립적으로 도포하도록 하는 분배유니트(70)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 원사코팅장치는,

   모터(74)의 회동력을 통해서 상기 블록(60)에 형성된 소유로(62)로 동일 압력하의 폴리머 용융액을 공급받는 노즐조립체를 형성하는 케이스(31)와;

   상기 케이스(31)의 상부에 볼트(801)로 체결되고, 내부에 멀티톤 폴리머 용융액이 이동하는 토너먼트 분배식 유로(817)가 형성된 멀티톤블록(800)과;

   상기 멀티톤블록(800)의 일측에 형성된 멀티톤 폴리머 용융액 공급구(802)로 압출되는 폴리머 용융액을 주입하는 멀티톤 폴리머 용융액 주입기(900)를 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사 제조방법.
5. 고 신축 코팅사에 있어서,

   상기 코팅사의 내부에 일정한 장력을 가진 상태로 매장되는 에어포켓 섬유사(10)와;

   상기 에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 일정한 두께로 코팅되는 폴리머 용융액층(1k)을 포함하여 이루어지되,

   상기 일정한 장력을 가지며 매장된 에어포켓 섬유사(10)의 신축성에 의해 상기 폴리머 용융액층(1k)이 수축을 일으켜 불규칙하게 뒤틀린 형태를 갖도록 형성한 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 코팅사.
6. 고 신축 원단 제조방법에 있어서,

   에어포켓 섬유사(10)의 외주면에 폴리머 용융액층(1k)이 일정 두께로 코팅된 에어포켓 코팅사(12)를 이용하여 신축 원단의 위사 및 경사를 직기로 직조하되, 상 기 에어포켓 섬유사(10)에 일정한 장력을 부여하여 당겨진 상태로 직조를 하는 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 일정한 장력이란,

   상기 에어포켓 섬유사(10)의 신축성에 의해 그 외주면에 코팅된 폴리머 용융액층(1k)이 불규칙하게 뒤틀릴 정도의 힘인 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법.
8. 청구항 6에 있어서,

   직조를 마친 후, 힘을 부여한 장력을 풀고 120-180℃의 열로 가온하고 냉각시켜 원단의 형태를 고착화시키는 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 원단 제조방법.
9. 고 신축 원단에 있어서,

   내부에 일정한 장력을 가진 상태로 매장되는 에어포켓 섬유사(10)와, 상기 에어포켓 섬유사(10) 외주면에 일정한 두께로 코팅되는 폴리머 용융액층(1k)으로 이루어진 에어포켓 코팅사(12)가 신축 원단의 위사 및 경사로 사용되어 가로, 세로 겹치게 직조되며, 상기 일정한 장력 상태로 매장된 에어포켓 섬유사(10)의 신축작용에 의해 상기 폴리머 용융액층(1k)이 수축을 일으켜 상기 에어포켓 코팅사(12)가 불규칙하게 뒤틀린 형태를 가지며 가로세로 겹쳐지도록 형성한 것을 특징으로 하는 에어포켓을 가진 고 신축 원단.

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