KR101196581B1 - 텍스타일을 디지털로 업그레이드하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텍스타일 업그레이드 장치(1)를 사용하여 텍스타일 물품을 디지털로 업그레이드하기 위한 방법을 제공하며, 상기 장치(1)는 노즐(12)에 따라 텍스타일(T)을 운송하기 위한 운송 수단에 추가하여 하나 이상의 물질을 텍스타일(T)에 적용하기 위한 다수의 노즐(12)을 포함하며, 여기서 상기 노즐(12)은 텍스타일 물품의 운송 방향으로 횡으로 뻗어있는 연속적으로 배치되어 있는 다수의 열(4, 5, 6, 7)로 정렬되어 있고, 상기 방법은 첫 번째 열(4)의 노즐(12)을 따라 텍스타일 물품(T)을 유도하고; 첫 번째 열(4)의 노즐(12)로 거기를 따라 진행된 텍스타일 물품(T)의 페인팅, 코팅, 또는 피니싱 작업 중 하나를 수행하고; 두 번째 열의 노즐(12)을 따라 텍스타일(T)을 연속적으로 유도유도; 거기를 따라 진행된 텍스타일 물품(T)의 페인팅, 코팅 또는 피니싱의 작업 중 또 다른 하나를 두 번째 열의 노즐(5)로 수행하는 것을 포함한다.

Description

텍스타일을 디지털로 업그레이드하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR DIGITALLY UPGRADING TEXTILE}

본 출원은 디지털로 텍스타일을 업그레이드하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이고 2003년 9월 22일에 출원된 네덜란드 출원 제 1024335호 및 또한 2003년 11월 28일에 출원된 PCT 출원 PCT/NL03/00841로부터 우선권을 주장하며, 상기 두 출원의 내용은 참조로서 그대로 본원에 통합된다.

텍스타일의 생산은 약 5개의 생산 단계로 나뉠 수 있다. 섬유(fibre) 생산, 섬유의 방사(spinning), 천(cloth)(예를 들어 짜(woven)거나 뜬(knitted) 직물(fabrics), 터프티드 물질(tufted material) 또는 펠트(felt) 및 부직물(non-woven materials))의 제조, 천의 업그레이드 및 최종 생산물의 생산 또는 제조이다. 텍스타일 업그레이드는 사용자에 의해 요구된 외관 및 물리적 특성을 텍스타일에 제공하기 위한 목적을 가지는 작업의 총칭이다. 텍스타일 업그레이드는 그 중에서도 텍스타일 제품을 준비하고, 표백하고, 선택적으로 미백하고, 채색(페이팅 및/또는 인쇄)하고, 코팅하고, 피니싱하는 것을 포함한다.

텍스타일을 업그레이드하기 위한 통상적인 공정은 다수의 부분-공정 또는 업그레이드 단계, 다시 말해, 텍스타일 제품(또는 기재(substrate)로 불림)의 사전-처리, 기재의 페인팅, 기재의 코팅, 기재의 피니싱 및 기재의 사후-처리로 이루어져 있다(도 1).

텍스타일에 인쇄하기 위한 알려진 기술은 이른바 형판(template) 기술이다. 잉크는 여기서 절결부(cut-out) 잎(leaves) 또는 요소(elements)가 있는 형판에 적용되며, 이를 통해 문자 및 심벌과 같은 요망되는 패턴을 기재에 적용할 수 있다. 텍스타일에 인쇄하기 위한 또 다른 알려진 기술은 이른바 플렛베드 압축 기술 (flatbed press technique)이며, 여기서 인쇄된 이미지는 인쇄 영역을 형성하지 않는 인쇄 주형 부분을 가진 판 하나에 놓인다. 여기에서 예는 이른바 오프셋 프린트(offset print)이고, 여기서 인쇄 공정이 간접적으로 발생한다. 인쇄 중에 인쇄 영역은 처음에는 실린더 주위에 인장된 고무 직물에 전사되고, 그로부터 물질에 인쇄된다. 추가적인 기술은 스크린-인쇄(screen-printing)이며, 여기서 날염을 위한 물질은 인쇄 형판 내 개구를 통해 텍스타일에 적용되어 인쇄된다.

상기 설명된 기술 모두는 기재, 특별하게는 텍스타일에 인쇄하는 업그레이드 단계에 관한 것이거나, 다른 말로는 기재에 채색 물질 패턴의 적용에 관한 것이다.

도 1에 이미 도시된 바와 같이, 기재의 페인팅은 또 다른 업그레이드 단계이다. 페인팅은 판 가득히, 그리고 다음에 균일하게 한 색으로, 채색 화학 물질의 적용이다. 페인팅은 본원에서 페인트 욕조(bath) 내에 텍스타일 제품을 침지시킴으로 발생하며, 여기서 텍스타일은 양면에 채색 물질로 제공받는다.

또 다른 업그레이드 단계는 텍스타일 코팅이다. 텍스타일 코팅은 기재를 보호(및 내구성 증가)하기 위해 텍스타일에 선택적 (반-)투과성 박막의 적용을 포함한다. 용매 또는 물에 기초하여 코팅을 적용하기 위한 일반적 기술은 이른바 나이프-오버-롤러(knife-over-roller), 딥(dip) 및 가역 롤러 코팅기(reverse roller coaters)이다. 물 내 폴리머 물질의 살포(dispersion)는 일반적으로 천에 적용되고 잉여 코팅은 그 다음에 의사 나이프(doctor knife)로 긁어 내진다.

추가적 업그레이드 단계는 텍스타일의 피니싱을 포함한다. 피니싱은 또한 양질(high-quality) 업그레이드로 알려져 있고, 텍스타일 및 텍스타일에 적용되는 물질의 물리적 특성을 변화시키는 것을 포함하며, 이는 기재의 특성을 변화시키고/또는 개선하기 위한 목적을 가진다. 피니싱으로 얻고자하는 특성은, 그 중에서도, 기재의 표면의 부드러움, 기재에 내화성(fireproof) 또는 내염성(flameproof), 내수성(water-repellent) 및/또는 내유성(oil-repellent), 구김 방지(non-creasing) 특성, 수축방지(shrink-proof) 특성, 부패방지(rot-proof) 특성, 미끄럼방지(non-sliding) 특성, 접힘 유지(fold-retaining) 특성 및/또는 정전기방지(antistatic) 특성을 갖도록 하는 것이다. 피니싱에 자주 사용되는 기술은 폴라딩(foularding)(함침 및 압착)이다.

도 1에 도시된 각 업그레이드 단계는 많은 작업으로 구성되어 있다. 다양한 형태의 화학물로 다양한 치료가 필요하며, 이는 기재의 본질 및 요망되는 결과에 의존한다. 인쇄, 페인팅, 코팅 및 피니싱의 업그레이드 단계를 위한 4개의 반복적 단계는 일반적으로 구별될 수 있으며, 그 반복적 단계는 동일 순서로 종종 일어난다. 이 처리들은 전문적 분야에서 단위 작업으로 지칭된다. 함침(다시 말해, 화학물의 적용 또는 도입), 반응/고정(다시 말해, 기재에 화학물의 결합), 세척(다시 말해, 잉여 화학물 및 보조 화학물의 제거) 및 건조의 처리가 있다.

일반적 업그레이드 방법의 단점 하나는 요망되는 결과를 얻기 위해 업그레이드(페인팅, 코팅, 피니싱) 마다 둘 이상의 단위 작업 순환이 실행되어야 한다는 것이다. 셋 이상의 단위 작업이 코팅을 위해 종종 필요하며, 이는 상대적으로 높은 환경적 영향, 긴 처리 시간 및 상대적으로 높은 생산 비용을 수반한다. 페인팅을 위해 넷 이상의 단위 작업이 요구된다. 예를 들어 전통적인 페인팅 공정은 잉여 화학물, 예를 들어 호제(thickening agent)를 세정(rinsing)하기 위한 여러 가지의 세정(세척 및 비누질)의 최종 작업을 가진다. 세정은 많은 물을 사용하게 된다. 세정 다음에는 건조 공정이며, 이는 일반적으로 압축 롤러 및/또는 진공 시스템을 사용하는 기계적 건조 단계, 그 다음에 열적 건조 단계(예를 들어 텐터-프레임(tenter-frames))로 구성된다.

이 순간에 더욱 일반적인 것은 분리된 장치에서 텍스타일의 다른 업그레이드 단계를 수행한다는 것이다. 이것은 예를 들어 페인팅이 목적에 특이적으로 적합한 다수의 페인트 욕조 내에서 수행되고, 인쇄 및 코팅이 별도의 인쇄 장치 및 코팅 기계 내에서 수행되며, 동시에 피니싱도 또 다른 장치에서 수행됨을 의미한다. 다른 작업이 독립적으로 별도의 장치에서 수행되기 때문에, 텍스타일의 처리는 상대적으로 큰 공간을 요구하게 되며, 일반적으로 다른 방 공간에 흩어져 있게 된다.

본 발명의 목적은 텍스타일의 기재를 업그레이드(다시 말해, 페인팅, 코팅 및/또는 피니싱)하는 방법을 제공하는 것으로, 여기서 상기 진술된 결점 및 기존 당업에 관련된 결점은 제거된다.

본 발명에 따라 업그레이드 장치를 사용하여 텍스타일 물품을 디지털로 업그레이드하기 위한 목적을 위한 방법을 제공하는데, 상기 장치는 텍스타일에 하나 이상의 물질을 적용하기 위한 다수의 노즐을 이들 노즐을 따라 텍스타일을 운송하기 위한 컨베이어에 추가하여, 포함하며, 상기 노즐은 텍스타일 물품의 운송 방향으로 횡으로 뻗어있는 다수의 연속적으로 배치된 열로 정렬되어 있고, 상기 방법은:

- 첫 번째 열의 노즐을 따라 텍스타일 물품을 유도하고;

- 이를 따라 진행된 텍스타일 물품의 페인팅, 코팅 또는 피니싱 작업 중 하나를 첫 번째 열의 노즐로 수행하고;

- 후속하여 두 번째 열의 노즐을 따라 텍스타일을 유도하고;

- 이를 따라 진행된 텍스타일 물품의 페인팅, 코팅 또는 피니싱 작업 중 다른 것을 두 번째 열의 노즐로 수행하는 단계를 포함한다.

이 방법은 압축 형태로 그리고 정확한 용량으로 화학 물질을 적용하는 선택을 제공한다. 요망되는 업그레이드 결과는 여기서 단위 작업의 단지 하나의 사이클로 달성될 수 있다. 연속적으로 배치되어 있는 다수의 열의 노즐을 사용하는 단지 하나의 공정 운전으로 화학 물질을 적용함에 의해, 공정 운전 당 효율은 상당량 증가 된다. 가능한 매우 정확한 용량 및 노즐의 조절 덕분에 매우 균일한 층은 또한 적용될 수 있다. 화학 물질을 상대적으로 높은 농도(용액)로 제공함은 많은 경우에 잠시 동안의 건조를 더욱더 불필요하게 한다.

노즐의 열 마다 무작위 작업이 수행될 수 있다(다시 말해, 페인팅, 코팅 또는 피니싱 작업이 요망에 따라 무작위 순서로 열마다 수행될 수 있다).

상기 장치의 노즐은 바람직하게 고정 위치를 가지며, 여기서 텍스타일이 노즐에 따라 유도된다. 이는 상대적으로 높은 공정 속도 및 매우 정확한 패턴의 형성을 가능하게 한다. 노즐(노즐로 적절한 물질의 소적 분사를 적용한다)을 적용하는 추가적 장점은 즉시 응답(on-demand) 공급의 가능성을 제공한다는 것이다. 다른 텍스타일 물품의 보다 작은 시리즈(series)는 환경에 영향을 주는 복잡한 전환 작업 없이 단일 업그레이드 장치에서 진행될 수 있다.

물질(일반적으로 화학물질, 특별하게는 페인트, 코팅제, 피니싱제)을 상기 진술된 방법으로 적용함에 의해, 업그레이드 단계마다 포함되는 다수의 단위 작업 순환(예를 들어, 함침, 고정/반응, 세정 및 건조)을 상당량 줄일 수 있다.

텍스타일은 단일 방향에서 다른 처리를 받을 수 있기 때문에, 이는 더구나 상당한 공간-절약이 된다. 페인트 욕조는 염료(페인트)의 적용에 더 이상 필요하지 않기 때문에, 약 95% 이하의 물을 절약할 수 있다. 염료에서의 중량-절약은 또한 가능하여 그 결과 텍스타일에 적은 염료를 적용할 수 있게 된다. 염료를 적용하는 방법 및 질은 추가로 좋게 조절될 수 있다.

페인트 욕조 내 기재의 침지에 의한 표준 방법으로의 기재의 페인팅에서 기재는 전체적으로 페인트 된다. 이는 기재의 양면은 언제나 같은 방법으로 처리됨을 의미한다. 그러나 추가로 바람직한 구체예에 따르면, 기재는 한 면과 다른 면이 다르게 처리될 수 있다. 결과적으로 상기 방법은 바람직하게는 텍스타일의 양면 업그레이드를 위해 텍스타일의 각 면에 배치된 노즐에 따른 텍스타일의 운송을 포함한다. 이는 예를 들어 하나의 운반 운동으로 텍스타일은 양면에 색을 공급받을 수 있음을 의미하며, 여기서 한 면에의 색은 다른 쪽 면의 색과 같을 필요는 없다.

특별한 바람직한 구체예에서, 방법은 첫 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 페인팅하고, 후속하여 두 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 코팅하고 마지막으로 세 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 피니싱함을 포함한다.

또 다른 바람직한 구체예를 따르면, 방법은 첫 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 프린팅하고, 후속하여 두 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 코팅하고 마지막으로 세 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 피니싱함을 포함한다.

또 다른 바람직한 구체예를 따르면, 방법은 첫 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 페인팅하고, 후속하여 두 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 코팅하고 마지막으로 세 번째 열의 노즐로 텍스타일 물품을 피니싱함을 포함한다.

후자의 바람직한 구체예는 처리 단계가 수행되어야 하는 것 중에서의 선택과 처리 단계가 수행되는 순서는 요망에 따라 변경될 수 있음을 명백하게 한다.

연속 잉크젯 및 다중-레벨 편향(multi-level deflection) 기술을 이용하는 텍스타일 업그레이드 장치가 방법을 수행하는데 바람직하게 적용된다. 노즐에서 방출되는 물질은 본원에서 전기장에 의해 편향되어 정확한 양의 물질이 정확한 위치에 놓이게 된다. 전기장에 의해 물질의 소적의 방향성을 가능하게 하기 위해서, 소적이 충전될 필요가 있다. 그렇다면 방법은:

- 거의(almost) 연속 흐름으로 노즐에 물질을 공급하고;

- 노즐 내 연속 흐름을 붕괴하여 각각의 소적 분사를 형성하고;

- 소적을 충전 또는 방전하고;

- 전기장을 인가하고;

- 전기장을 변경시켜 소적을 편향시켜 텍스타일 물품의 적절한 위치에 흡착됨을 포함한다.

연속 잉크젯 방법의 사용은 소적 분사마다 초당 85,000 내지 1,000,000의 소적을 생성하는 것을 가능하게 한다. 이러한 많은 수의 소적 및 천의 전체 너비에 걸친 다수의 상호 간에 인접한 헤드는 상대적으로 높은 생산성 및 인쇄 패턴의 질을 제공한다. 높은 분사 속도의 관점에서, 생산성 속도는 더구나 이 기술을 사용하여 분당 약 20미터로 달성될 수 있고, 노즐과 관계된 작은 부피의 저장소의 관점에서, 매우 짧은 시간 내(2분 미만)에 색 변화는 또한 달성될 수 있다.

다른 처리 단계가 노즐의 열 마다 수행되는 경우가 필수적으로 되어야 하는 것은 아니다. 마찬가지로 다수의 노즐 열을 연속적으로 같은 처리 단계를 수행하도록 함은 가능하다.

더구나 노즐을 저장소와 연결함은 가능하고, 저장소에서 단지 CMYK 공정 색이 배열된다. CMYK는 풀-컬러(full-colour) 서류의 인쇄에 사용되는 표준 색 모델이다. 단지 이 4가지 기본 색이 인쇄 공정에서 사용된다. 예를 들어 시안-색 물질, 마젠타-색 물질, 노란-색 물질 및 검은색 물질을 4개 이상의 열의 노즐의 저장소에 무작위 순서로 연속적으로 배열하는 경우에, 무작위 최종 색으로의 페인팅 작업은 4개의 열의 노즐로 수행될 수 있다. 그러나 적절한 혼합 색의 물질로 상기 저장소를 제공함은 또한 가능하다.

이미 상기 설명된 것과 같이, 페인팅의 처리 단계는 텍스타일 물품의 너비에 걸쳐서 매우 균일하게 물질을 도포하는 것을 포함한다. 인쇄 처리 단계는 물질의 하나 이상의 패턴을 텍스타일 물품에 도포하는 것을 포함한다. 코팅의 처리 단계는 텍스타일의 표면에 얇은 층으로 물질을 도포하는 것을 포함한다. 피니싱 처리 단계는 텍스타일 물품 및/또는 텍스타일 자체에 이미 적용된 물질의 물리적 특성을 변화시키는 것을 포함한다. 추가로 바람직한 구체예에서, 처리 단계는 이들의 건조를 위해 적외선으로 텍스타일에 조사하는 것을 포함한다. 적외선은 바람직하게는 노즐 사이에 배열된 다수의 적외선 공급원에 의해 방출된다.

이 방법은 바람직하게는 노즐의 열을 따라 첫 번째 텍스타일 물품을 연속적으로 운송하고 다른 처리 단계가 다른 열의 노즐에 의해 사전에 정해진 무작위 순서로 실행되도록 하고, 노즐의 열을 따라 두 번째 텍스타일 물품을 운송하고 다른 처리 단계가 다른 열에 의해 사전에 정해진 다른 순서로 실행되도록 하는 것을 포함한다. 이는 다른 텍스타일 물품이 다른 방법으로 연속적으로 업그레이드될 수 있음을 의미한다. 첫 번째 텍스타일 물품은 예를 들어 인쇄, 코팅 및 이들의 피니싱에 의해 처리될 수 있고, 동시에 즉각적으로 그 후에 텍스타일 물품은 페인트, 코팅 및 피니싱된다. 이는 텍스타일 업그레이드 장치의 매우 유연한 사용을 가능하게 한다.

바람직하게는, 컨베이어는 순환 컨베이어 벨트이다. 더구나, 특별하게는 텍스타일 물품이 컨베이어에 안전하게 부착되어 이들의 변형을 막는 것이 바람직하다. 소적이 놓이는 위치의 정확성이 요구되는 곳(예를 들어, 다색 인쇄)에 특별하게 중요하다. 이러한 방법에서 높은 속도 작업은 정확한 소적 흡착이 보장되는 동안 달성될 수 있다. 텍스타일은 복구 가능한 접착제(releasable adhesive)에 의해 컨베이어에 부착될 수 있다.

개개의 노즐을 중앙 제어로 조종하는 것을 포함한다. 중심 제어는 예를 들어 컴퓨터에 의해 형성된다.

본 발명의 추가적 장점, 특색 및 상세 내용은 이들의 바람직한 구체예의 하기 상세한 설명을 기초하여 명료하게 된다.

상세한 설명 내 첨부된 도면을 참조하고, 도면 내에서:

도 1은 기재를 업그레이드하는 공정의 개략적 블록도를 보여주고;

도 2는 본 발명의 첫 번째 바람직한 구체예에 따른 텍스타일 업그레이드기의 사시도를 보여주고;

도 3은 도 2의 텍스타일 업그레이드기의 개략적 측면도이고;

도 4는 도 2의 텍스타일 업그레이드기의 개략적 전면도이고;

도 5는 도 2의 텍스타일 업그레이드기의 개략적 단면도이고;

도 6은 다른 처리 단계를 수행하는 바람직한 순서의 개략도이고;

도 7은 업그레이드 단계를 수행하는 택일적 바람직한 순서의 개략도이고;

도 8은 업그레이드 단계를 수행하는 추가로 바람직한 순서의 개략도이다.

도 2-5는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 텍스타일 업그레이드기(1)를 보여준다. 텍스타일 업그레이드기(1)는 전기 모터(도시되지 않음)를 사용하여 운전되는 순환 컨베이어 벨트(2)로 되어 있다. 컨베이어 벨트(2)는 텍스타일 물품(T)에 부착될 수 있고, 텍스타일 물품은 하우징(3)을 따라 P₁ 화살표 방향으로 운송될 수 있으며 하우징(3) 내에서 텍스타일에 다수의 작업이 수행된다. 마지막으로, 텍스타일은 화살표 P₂ 방향으로 방출되고 배출된다. 다수의 노즐(12)은 하우징(3) 내에 배열된다. 노즐은 연속적으로 배치된 평행 빔(14)에 배열된다. 첫 번째 열(4), 두 번째 열(5), 세 번째 열(6) 등등은 이와 같이 형성된다. 열의 수는 무작위(도 5 내 점선으로 도시됨)이고 다른 요소 사이에서 요망되는 작업 수에 의존한다. 단위 열에 대한 노즐의 수는 또한 무작위이고 다른 것 사이에 텍스타일에 적용되는 고안의 요망되는 해상도에 의존한다. 특히 바람직한 구체예에서, 빔의 효과적인 너비은 약 1m이고, 빔은 약 29개의 고정적으로 배치된 스프레이 헤드가 제공되며, 각 헤드는 약 8개의 50μm의 노즐을 가진다. 각 노즐(12)은 채색 물질 또는 다른 이러한 업그레이드 물질의 소적 흐름을 생기게 할 수 있다.

바람직한 연속적인 잉크젯 방법에서, 펌프는 하나 이상의 매우 작은 노즐 구멍을 통해 잉크의 일정한 흐름을 전달한다. 하나 이상의 잉크의 분사, 즉 잉크젯은 이 구멍을 통해 방출된다. 여기(excitation) 메커니즘의 영향 하에서, 이러한 잉크젯은 같은 사이즈의 소적의 일정한 흐름을 분산시킨다. 대부분 사용되는 엑사이터(excitator)는 피에조-크리스털(piezo-crystal)이다. 지금 생성된 같은 크기의 소적의 일정한 흐름으로부터, 텍스타일의 기재에 적용되고 적용되지 말아야 하는 이 소적이 선택되어야 한다. 이 목적을 위해 소적은 전기적으로 충전 또는 방전된다. 텍스타일에 소적을 배열하는 두 가지의 이형(variations)이 있다. 한 가지 방법에 따라 적용된 전기장은 충전 소적을 편향시키며, 여기서 충전된 소적은 기재에 놓이게 된다. 이 방법은 또한 이진수 편향(binary deflection)으로 알려져 있다. 다중-레벨 방법으로 또한 알려져 있는 또 다른 바람직한 방법에 따라, 전기적으로 충전된 소적은 일반적으로 텍스테일에 위치하게 되고 방전된 소적은 편향된다. 이 소적은 여기서 다수의 레벨 사이에서 변하는 전기장을 받게 하여 그 결과 다른 소적이 기재에 놓이게 되는 최종 위치는 여기서 조절될 수 있다.

도 5에서 점선으로 나타난 부분인 다른 노즐(12)은 네트워크(15)에 의해 중앙 제어 단위(16)에 연결되어 있고, 중앙 제어 단위는 예를 들어 마이크로컨트롤러 또는 컴퓨터를 포함한다. 컨베이어 벨트(2)의 운전은 또한 네트워크(15')를 통해 제어 단위에 연결되어 있다. 이 제어 단위는 요망에 따라 운전 및 개개의 노즐을 가동시킬 수 있다.

또한, 배열된 단위 노즐(4-11)의 열은 두 개의 저장소가 있으며, 이곳에서 적용되는 채색 물질이 저장된다. 첫 번째 열의 노즐(4)은 저장소(14a) 및 저장소(14b)로 공급받고, 두 번째 열의 노즐(5)은 저장소(15a), 저장소(15b)로 공급받고, 세 번째 열의 노즐(6)은 저장소(16a) 및 저장소(16b)에 의해 공급받으며, 이하 이와 같다. 적절한 물질은 열의 2개의 저장소 중에 하나 이상에 배열된다.

다른 저장소는 적절한 물질로 채워져 있고 다른 열에 배치된 노즐(12)은 조종되어 그 결과 텍스타일 물품은 정확한 처리를 받게 된다. 도 6에 도시된 상황에서, 첫 번째 열(4)의 저장소(14a)는 시안-색 잉크를 담고 있고, 두 번째 열(5)의 저장소(15a)는 마젠타-색 잉크를 담고 있고, 세 번째 열(6)의 저장소(16a)는 노란-색 잉크를 담고 있고, 네 번째 열(7)의 저장소(17a)는 검은색 잉크를 담고 있다. 텍스타일 물품은 페인팅/인쇄 처리에서 패턴을 열(4-7)에서 제공받는다. 세 개의 연속 열(8-10)의 저장소는 처리된 텍스타일을 이 세 개의 통로에서 코팅할 수 있는 하나 이상의 물질을 담고 있다. 8번째 저장소(11)는 인쇄 및 코팅된 텍스타일을 피니싱하는 물질을 담고 있다. 이 구체예에서 텍스타일 물품(T)은 피니싱 코팅에 영향을 주기 위해 5번째 내지 8번째 위치에서 광공급원(13)으로부터 나오는 적외선으로 바람직하게 처리된다.

도 7은 텍스타일이 또 다른 처리 순서를 받게 되는 또 다른 상황을 보여준다. 텍스타일 물품(T)은 우선 첫 번째 열(4) 및 두 번째 열(5)의 노즐을 따라 텍스타일이 유도됨에 의해 인쇄된다. 노즐의 두 개의 열은 같은 색의 물질을 적용한다. 3번째 내지 5번째 열(6-8)에서 페인트 된 텍스타일은 그 다음에 코팅되며, 그 후에 피니싱 단계는 6번째(9) 및 7번째(10) 열에서 수행된다.

도 8에 도시된 구체예에서, 텍스타일 물품은 우선 첫 번째 열(4)의 노즐을 따라 유도되며, 이 노즐은 텍스타일 전체 너비를 페인트 한다. 텍스타일 물품은 두 번째 열(5) 및 세 번째 열(6)을 따라 컨베이어 벨트에 의해 연속적으로 유도되며, 여기서 페인트 된 텍스타일에 패턴을 인쇄한다. 텍스타일은 그 다음에 4번째 내지 6번째 열(7-9)을 따라 유도되어 3개의 통로에서 페인트 및 인쇄된 텍스타일을 코팅하고, 그 후에 최종 피니싱 처리 단계는 7번째(10) 및 8번째(11) 열에서 수행된다.

연속적으로 운송된 다른 텍스타일 물품을 다른 방법으로 처리함은 가능하며, 어떤 경우에는 텍스타일의 운송이 중단되어야 하는 것 없이도 가능하다. 예를 들어 정확한 노즐(12)의 조종에 의해 연속적으로 공급되는 텍스타일 물품을 각 경우에 다른 디자인으로 공급함은 가능하다. 저장소의 정확한 선택을 통해 텍스타일에 다른 물질을 적용시킴은 또한 가능하다. 첫 번째 저장소(14a, 15a, 16a)는 예를 들어 각 경우에 첫 번째 형태의 텍스타일을 위해 사용되고, 동시에 두 번째 저장소(14b, 15b, 16b)는 또 다른 타입의 텍스타일을 위해 사용된다.

본 발명의 환경적 장점을 결정하기 위한 목적에서 기재는 페인팅의 목적을 위해 4 순환의 단위 작업을 통해 지나가고, 그 뒤에 코팅을 위해 4 순환과 피니싱을 위해 최종적으로 2 순환을 하는 대표적인 업그레이드 공정의 예를 이용할 수 있다. 수량은 기재의 단위 평방 미터당 100 그람의 무게를 가진 표백되고 건조된 면의 1800미터 길이 및 약 1.6미터 너비의 기재 생산에 기초한다. 페인팅, 코팅 및 피니싱은 본원에서 공정 운전 사이에 필요한 사후-처리 및/또는 사전-처리를 가지고 한 번의 공정 운전에서 각각 수행된다. 만약 이 처리가 한 번의 공정 운전으로 수행된다면, 환경적 이점은 그래서 매우 크게 될 것이다.

전통적인 업그레이드 공정에서, 실제로 모든 구성요소(페인팅, 코팅 및 피니싱)는 높은 수성 용액 내 및/또는 용액으로 일어난다. 본 발명에 따른 디지털 공정에서 높은 농축 용액은 정확하게 제어된 용량으로 기재에 직접 분사된다. 본원에서는 적은 양의 물이 사용된다. 잉여 화학물 및 보조 화학물의 세정/세척의 목적을 위해, 실질적으로 단위 작업의 모든 순환은 세정 단계를 포함한다. 많은 세정 단계는 10개로 이루어진 기존의 공정(4번의 페인팅, 4번의 코팅 및 2번의 피니싱)에서 3개로 이루어진 본 발명의 디지털 공정(다시 말해, 한 번의 페인팅, 한 번의 코팅 및 한 번의 피니싱)으로 줄여질 수 있다. 7번이 줄어든 세정 단계는 그래서 요구된다. 이는 물의 소비에서의 상당한 축소는 세정을 줄임으로써 이미 현실화 될 수 있다. 물소비에서의 총 축소는 많은 경우에 90%보다 많다.

에너지 소비 또한 상당량 줄여질 수 있으며, 이는 다른 것들 사이에서 강제 건조는 필요하지 않거나, 매우 제한적으로 필요한 것이지만 뜨거운/더운 세정 물을 가지고 세정을 할 필요가 없거나, 매우 제한적이지만 기재의 기계적 조작이 매우 많이 줄어들기 때문이다.

알려진 업그레이드 공정에서 건조는 일반적으로 다른 구성요소 사이에서 일어나고, 또는 순환이 다수의 횟수로 실행되어야 하는 경우에 그 구성요소 내에서 일어난다. 기재는 기재 자신의 무게의 여러 배까지를 물을 함유할 수 있다. 건조는 일반적으로 두 단계에서 일어난다. 첫 번째 단계에서 많은 양의 물이 기재로부터 기계적으로 제거된다. 두 번째 단계에서 열적 건조가 수반되며, 여기서 기재에 남아있는 물이 증발된다.

그러나 본 발명의 디지털 업그레이드 공정은 거의 물이 없이 수행되기 때문에, 예를 들어 다른 업그레이드 단계 사이 및 최종 업그레이드 단계 후에 건조에 의해 증발될 물이 없거나 또는 실질적으로 없다. 매우 많은 에너지-절약은 본원에서 현실화된다. 몇몇의 경우에 필요한 제한적인 건조는 대부분은 직접적 UV-건조기에 의해 현실화될 수 있다.

디지털 공정에서, 요구되는 기재의 세척은 없거나 또는 매우 제한적이다. 그래서 건조는 또한 불필요하거나, 단지 매우 제한적인 범위에서만 필요하다. 알려진 업그레이드 공정과 비교하여, 디지털 업그레이드로 다수의 기계적 작업(다른 업그레이드 작업 사이의 기재의 운송을 포함)을 상당량 줄이는 것은 또한 가능할 것이다.

대체로, 90%보다 많은 에너지 소비의 감축은 현실화될 수 있다.

현재의 생산 기술로 습윤 물질(화학물)의 약 150그람은 추가로 단위 평방 미터마다 적용된다. 디지털 인쇄에서, 텍스타일에 보다 정확한 분산, 보다 낮은 압력 및 적은 흡수 덕분에, 적용되는 화학 물질의 양은 단위 평방 미터당 약 50 그람의 습윤 물질을 줄일 수 있다. 본원에서 약 66%의 화학물의 절약이 가능하다. 절약은 주 화학물은 물론 염과 같은 첨가제도 관련되며, 여기서 첨가제는 주 화학물의 동작, 고정 및/또는 반응을 가속하여 기재를 디지털 공정에서 사전-처리하는 역할을 한다. 첨가제의 66%의 절약을 이루는 것이 기대된다.

마지막으로, 폐수 생산 및 폐수의 오염 영향은 90%보다 많이 줄어들 수 있다.

본 발명은 상기 설명된 이들의 바람직한 구체예로 제한되지 않는다. 추구되는 권리는 구상될 수 있는 많은 변경의 범위 내에서 하기의 청구 범위에 의해 다소 정의된다. 용어 "텍스타일 물품"은 본원에서 임의의 일반적 기재, 또는 더욱 구체적으로는 임의의 직물(fabric), 및 그 다음에 특별하게는 의류(clothing), 기(flags), 텐트-천(tent-cloths) 등등을 위해 사용되며, 이 위에 페인팅, 코팅 및/또는 피니싱(및 인쇄)는 수행될 수 있다.

도 1은 기재를 업그레이드하는 공정의 개략적 블록도를 보여주고;

도 2는 본 발명의 첫 번째 바람직한 구체예에 따른 텍스타일 업그레이드기의 사시도를 보여주고;

도 3은 도 2의 텍스타일 업그레이드기의 개략적 측면도이고;

도 4는 도 2의 텍스타일 업그레이드기의 개략적 전면도이고;

도 5는 도 2의 텍스타일 업그레이드기의 개략적 단면도이고;

도 6은 다른 처리 단계를 수행하는 바람직한 순서의 개략도이고;

도 7은 업그레이드 단계를 수행하는 택일적 바람직한 순서의 개략도이고;

도 8은 업그레이드 단계를 수행하는 추가로 바람직한 순서의 개략도이다.

Claims (24)

1. 텍스타일에 하나 이상의 물질을 도포하기 위한 다수의 노즐, 및 상기 노즐을 따라 텍스타일을 이송시키기 위한 컨베이어를 포함하고, 상기 노즐이 텍스타일의 이송 방향으로 횡으로 연장하는 다수의 순차적으로 배치된 열에 정렬되어 있는 업그레이드 장치(upgrading device)를 사용하여, 텍스타일을 디지털 방식으로 업그레이드하는 방법으로서,

   - 텍스타일을 컨베이어에 부착시켜 이들 간의 상대적 운동을 방지시키는 단계;

   - 첫 번째 열의 노즐을 따라 텍스타일을 유도하는 단계;

   - 이를 따라 이동된 텍스타일의 페인팅, 인쇄, 코팅 또는 피니싱(finishing) 작업 중 하나를 첫 번째 열의 노즐로 수행하는 단계;

   - 후속하여 두 번째 열의 노즐을 따라 텍스타일을 유도하는 단계;

   - 이를 따라 이동된 텍스타일의 페인팅, 인쇄, 코팅 또는 피니싱 작업 중 다른 하나의 작업을 두 번째 열의 노즐로 수행하는 단계를 포함하며,

   수행된 작업들 중 하나 이상이 페인팅, 코팅 또는 피니싱을 포함하는, 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 첫 번째 열의 노즐로 텍스타일을 페인팅하고, 후속하여 두 번째 열의 노즐로 텍스타일을 코팅하고, 최종적으로 세 번째 열의 노즐로 텍스타일을 피니싱하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 첫 번째 열의 노즐로 텍스타일을 코팅하고, 후속하여 두 번째 열의 노즐로 텍스타일을 피니싱하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 첫 번째 열의 노즐로 텍스타일을 인쇄하고, 후속하여 두 번째 열의 노즐로 텍스타일을 코팅하고, 최종적으로 세 번째 열의 노즐로 텍스타일 을 피니싱하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 연속 잉크젯 및 다중-레벨 편향(multi-level deflection) 타입의 장치에서 적용되고, 상기 방법이:

   - 물질을 연속적인 흐름으로 노즐로 공급하는 단계;

   - 노즐에서 연속 흐름을 붕괴시켜 개개의 소적 분출물(droplet jets)을 형성시키는 단계;

   - 소적을 전기적으로 충전 또는 방전시키는 단계;

   - 소적에 전기장을 인가하는 단계;

   - 소적을 편향시키기 위해 전기장을 변경시켜 텍스타일의 소정의 위치에 소적을 침적시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 노즐마다 초당 100,000개 이상의 소적을 생성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄, 페인팅, 코팅 또는 피니싱의 처리 단계마다 순차적으로 배치된 2개 이상의 열의 노즐로부터 물질들을 도포하는 것을 포함하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 4개 이상의 열의 노즐에 무작위 순서로 시안색 물질, 마젠타색 물질, 노란색 물질 및 검정색 물질을 순차적으로 배열하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제 7 항에 있어서, 4개 이상의 열의 노즐에 4개의 상이한 색의 물질들을 배열하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 페인팅 처리 단계가 텍스타일의 너비에 걸쳐서 균일하게 물질을 도포시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
11. 삭제
12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 처리 단계가 텍스타일에 물질을 이용하여 하나 이상의 패턴을 도포하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 처리 단계가 텍스타일 의 표면에 물질을 얇은 층으로 도포하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 피니싱 처리 단계가 텍스타일에 이전에 도포된 물질의 물리적 특성을 변화시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 하나의 처리 단계가 적외선으로 텍스타일을 조사하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
16. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐의 열을 따라 첫 번째 텍스타일을 순차적으로 이송시키고, 다른 열의 노즐에 의해 미리 정해진 무작위 순서로 다른 처리 단계가 수행되도록 하고, 노즐의 열을 따라 두 번째 텍스타일 을 이송시키고, 다른 열에 의해 미리 정해진 다른 순서로 다른 처리 단계가 수행되도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
17. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 중앙 제어로 개개의 노즐들을 조정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
18. 삭제
19. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 한 번의 공정 운전(process run)으로 물질을 페인팅하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
20. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 한 번의 공정 운전으로 물질을 코팅 및 피니싱하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
21. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 한 번의 공정 운전으로 물질을 페인팅, 코팅 및 피니싱하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
22. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 텍스타일을 업그레이드하는 장치로서, 텍스타일에 하나 이상의 물질을 도포하기 위한 다수의 고정 노즐 및 노즐을 따라 텍스타일을 이송시키기 위한 컨베이어를 포함하며, 상기 노즐이 텍스타일의 이송 방향으로 횡으로 연장하는 순차적으로 배치된 다수의 열로 정렬되어 있는 장치.
23. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 생산된 텍스타일.
24. 삭제

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