KR101248027B1 - 닥나무 솜 제조장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 닥나무를 가공하여 침구 또는 의류 등의 솜으로 사용할 수 있도록 한 닥나무 솜 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 닥나무 껍질을 가공한 백피를 1차 및 2차 세절기로 1차, 2차에 걸쳐 미세 세절하고, 이 세절된 백피는 합성섬유와 함께 해면기로 혼합하고 이 혼합된 섬유를 잡아당겨 미세 해체하여 가볍고, 부드럽고, 인장 강도를 갖는 솜을 만들어 줌으로써, 생활 의류용 솜, 침구용 솜으로 사용하여 보온성을 갖는 천연소재의 의류 및 침구를 제공할 수 있게 되는 것이다.

Description

닥나무 솜 제조장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING COTTON USING THE PAPER MULBERRY}
본 발명은 닥나무 솜 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 닥나무를 가공하여 침구 또는 의류 등의 솜으로 사용할 수 있도록 한 닥나무 솜 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 닥나무는 겉껍질(흑피)과 속껍질(백피)로 이루어져 있는데, 상기 흑피를 제거한 백피를 닥 방망이로 일정시간 두들겨서 찧는 방법으로 섬유를 풀어주거나 또는 기계적인 방법으로 섬유를 풀어서 섬유질을 걸러내어 한지, 지폐, 합죽선, 한지장판, 문풍지 등으로 사용되어 오고 있다.
그 이유는 닥나무의 섬유질은 동종계통의 인피 섬유 중에서도 섬유질이 비교적 약하고 섬유길이가 짧다는 이유 등으로 섬유제품용으로는 거의 활용되지 않았고 종이류 제조에 국한되어 이용되고 있다.
그러나 상기 닥나무의 섬유질은 약하고, 섬유길이가 짧은 반면에, 보온성, 통기성, 탈취성이 우수한 특성을 가지고 있어, 이 우수한 특성을 가진 닥나무의 섬유를 이용하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 여러 가지 방안을 모색하고 있는 실정이다.
최근 들어 천연섬유에 대한 관심이 높아지면서 닥나무 섬유로 제작되는 한지를 이용한 의류를 제작하여 선보이고 있기는 하나, 이는 아주 미약한 상태로 전시용 패션의류, 인형 등의 의류로만 활용되고 있는 실정이다.
그 이유는 닥나무 섬유는 그 자체 강도가 약하고 섬유길이가 짧기 때문에, 한지로 제작할 경우에만 여러 단계의 제조 공정을 거치면서 내구성, 보존성, 통기성, 부드러운 감촉, 유연한 접힘, 강인성 그리고 방음성과 계절에 따른 방한성과 보온성이 뛰어난 특성을 갖게 되기 때문이다.
그래서 상기 닥나무의 섬유 만으로는 실생활에서 의류, 의류용 솜, 침구용 솜 등으로 아직 크게 활용되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 닥나무 섬유를 주원료로 하는 가볍고 보온성이 우수한 솜을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 실생활의 다양한 분야에 활용할 수 있는 솜을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은,
닥나무 껍질을 가공한 백피를 잘게 잘라서 공급하는 백피 공급기;
상기 백피 공급기로부터 공급된 백피를 세절하는 세절기,
상기 세절기로부터 세절된 백피를 틀어 해면하거나 또는 백피에 합성섬유를 혼합하여 해면하는 해면기를 포함하게 된다.
상기 세절기는 공급되는 백피를 1차 및 2차에 걸쳐 세절하는 1차 및 2차 세절기로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 1차 및 2차 세절기는 표면에 칼날이 배열된 원통 형상의 제1 회전롤러, 상기 제1 회전롤러의 칼날과 서로 반대칭하는 방향으로 배열되면서 서로 칼날이 교호하는 칼날을 표면에 갖는 제2 회전롤러를 각각 구비하되, 상기 각각의 제1 회전롤러와 제2 회전롤러의 전방에는 백피를 공급하는 공급롤러를 구비하고, 상기 각각의 제1 회전롤러와 제2 회전롤러의 후방에는 세절된 백피를 밀어내는 배출롤러를 구비하게 된다.
상기의 목적을 실현하기 위한 다른 본 발명은,
닥나무 껍질을 가공한 백피를 잘게 잘라서 공급하는 백피 공급공정,
상기 백피 공급공정으로부터 공급된 백피를 미세 세절하는 세절공정,
상기 세절공정에서 세절된 백피를 해면하는 해면공정을 포함하게 된다.
상기 해면공정은 세절된 백피에 합성섬유를 혼합하면서 이 혼합된 상태의 섬유를 잡아당겨 미세 해체하는 해면공정을 더 포함하게 된다.
상기 세절공정은 공급되는 백피를 1차 및 2차에 걸쳐 세절하는 것을 포함하게 된다.
상기 해면공정은 백피 70 ~ 90wt%, 합성섬유 10 ~ 30wt%로 혼합하여 해면하는 것을 특징으로 한다.
상기 합성섬유는 폴리에스테르로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 닥나무 껍질을 가공한 백피를 1차 및 2차 세절기로 1차, 2차에 걸쳐 미세 세절하고, 이 세절된 백피는 합성섬유와 함께 해면기로 혼합하고 이 혼합된 섬유를 잡아당겨 미세 해체하여 가볍고, 부드럽고, 인장 강도를 갖는 솜을 만들어 줌으로써, 생활 의류용 솜, 침구용 솜으로 사용하여 보온성을 갖는 천연소재의 의류 및 침구를 제공할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명 닥나무 솜 제조 장치의 불럭도
도 2는 본 발명 닥나무 솜 제조 장치의 사시도
도 3은 본 발명 닥나무 솜 제조 방법의 흐름도
도 4는 본 발명 닥나무 솜 제조 방법에 따른 도면 대용 사진
이하 첨부되는 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 백피 공급기(10), 세절기(20), 해면기(30)를 포함한다.
상기 백피 공급기(10)는 가공된 닥나무의 백피를 공급하는 호퍼(hopper)로서, 상기 백피 공급기(10)는 백피를 공급에 앞서, 닥나무 껍질을 수차례 습식과정을 거쳐 수분 20~30%를 함유한 부드러운 백피로 가공하고, 이 가공된 백피는 절단기(도시되지않음)로 7 ~ 10cm 길이로 절단한 후 호퍼에 넣어 공급하게 된다.
상기 세절기(20)는 상기 백피 공급기(10)로 공급되는 백피를 가늘게 절취하는 장치로서, 공급되는 백피를 1차, 2차에 걸쳐 세절하도록 제1 세절기(21), 제2 세절기(22)를 연속 구성하게 된다.
상기 제1 세절기(21)는 표면에 칼날(211)을 배열 형성한 원통 형상의 제1 회전롤러(212)와, 상기 제1 회전롤러(212)의 칼날(211)과 대향하는 위치에 소정의 간격을 두고 교호하여 회전하고, 상기 제1 회전롤러(212)의 칼날(211)과 반대칭 방향으로 칼날(213)을 표면에 배열 형성한 제2 회전롤러(214)로 구성하되, 상기 제2 회전롤러(214)는 상기 제1 회전롤러(212)와 서로 반대방향으로 회전하게 구성하게 된다.
상기 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)의 전방에는 백피를 공급하는 표면에 칼날(215)이 배열 형성된 공급롤러(216)를 구비하고, 상기 각각의 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)의 후방에는 세절된 백피를 밀어내는 표면에 상기 칼날(217)이 배열된 배출롤러(218)를 구비하게 된다.
상기 칼날(211)(215)는 일측면에 날을 갖는 송곳 형상으로 구비하게 된다.
상기 제1 회전롤러(212)는 제2 회전롤러(214)에 대하여 지름을 3 ~ 5배 크게 구비하게 된다.
상기 제1 회전롤러(212)는 2000 ~ 2500 rpm으로 회전하도록 구비하게 된다.
상기 제2 세절기(22)는 상기 제1 세절기(21)로부터 세절된 백피를 재차 미세 세절하게 되며, 상기 제2 세절기(22)는 제1 세절기(21)와 동일한 구성으로, 표면에 칼날(221)을 배열 형성한 원통 형상의 제3 회전롤러(222)와, 상기 제3 회전롤러(222)의 칼날(221)과 대향하는 위치에 소정의 간격을 두고 교호하여 회전하고, 상기 제3 회전롤러(222)의 칼날(221)과 반대칭 방향으로 칼날(223)을 표면에 배열 형성한 제4 회전롤러(224)로 구성하되, 상기 제4 회전롤러(224)는 상기 제3 회전롤러(222)와 서로 반대방향으로 회전하게 구성하게 된다.
상기 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)의 전방에는 백피를 공급하는 표면에 칼날(225)이 배열 형성된 공급롤러(226)를 구비하고, 상기 각각의 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)의 후방에는 세절된 백피를 밀어내는 표면에 칼날(227)이 배열된 배출롤러(228)를 구비하게 된다.
상기 칼날(221)(225)는 일측면에 날을 갖는 송곳 형상으로 구비하게 된다.
상기 제3 회전롤러(222)는 제4 회전롤러(224)에 대하여 지름을 3 ~ 5배 크게 구비하게 된다.
상기 해면기(30)는 상기 세절기(20)로부터 미세하게 세절된 백피를 잡아당겨 미세하게 해체하여 가볍고 부드러운 솜으로 해면하거나, 상기 세절된 백피에 합성섬유를 혼합하고 이 혼합된 섬유를 가볍고 부드럽고 인장 강도를 갖는 솜으로 형성하게 되며, 상기 해면기(30)는 세절기(20)에서 세절된 백피를 잡아 끌어당기는 갈고리형상의 침포(311)를 표면에 배열 형성한 원통 형상의 제5 회전롤러(31)와, 상기 제5 회전롤러(31)의 상측에 합성섬유가 함유된 백피를 혼합하면서 교호로 잡아당겨 미세하게 해면하도록 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 대향하는 위치에 소정의 간격을 두고 교호하여 회전하고, 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 반대칭 방향으로 침포(321)를 표면에 배열 형성한 적어도 3개 이상의 제6 회전롤러(32)들로 구성하되, 상기 제6 회전롤러(32)들은 상기 제5 회전롤러(31)와 서로 반대방향으로 회전하도록 구성하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 백피공급공정(S1)은 닥나무의 백피를 준비 및 가공하여 공급하는 공정으로, 먼저 닥나무를 껍질이 잘 벗겨지도록 수증기를 이용하여 1시간 내지 3시간 동안 찌고, 상기 쪄진 닥나무 껍질을 벗겨 햇볕에 말리고 상기 말린 것을 약 10시간 동안 흐르는 냇물에 불려서 겉껍질을 칼로 벗겨 내고 태양열에 건조하여 백피를 만든다.
상기 건조된 백피를 하루 내지 이틀 동안 차가운 물에 담가서 불리고, 다시 말리고, 다시 불리는 과정을 2 - 3회 반복하여 부드럽고, 백피 속에 이물질 및 먼지 등이 제거된 수분이 20~30% 함유된 백피를 준비하고, 이 준비된 백피는 분쇄를 원활하게 하기 위해 사전에 준비된 절단기로 백피를 7 ~ 10cm 길이로 절단 가공한 도 4A에 도시한 바와 같은 두꺼운 섬유형태로 상기 백피 공급기(10)인 투입장치(hopper)를 통해서 세절 공정(S2)으로 공급하게 된다.
상기 세절 공정(S2)에서는 상기 백피 공급공정(S1)으로부터 공급되는 백피를 제1 세절기(21), 제2 세절기(22)로 연속 투입하여 세절하게 된다.
이때 백피는 제1 세절기(21)의 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)의 전방에 위치한 공급롤러(216)의 칼날(215)에 이끌려 상기 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)사이로 공급되고, 상기 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214) 사이로 공급된 백피는 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)에 서로 반대칭 방향으로 배열되고, 서로 반대 방향으로 회전(2500rpm)하는 칼날(211)과 칼날(213)에 의해 가늘게 세절된다.
상기 칼날(211)과 칼날(213)에 의해 세절된 백피는 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)의 후방에 위치한 배출롤러(218)의 칼날(217)에 이끌려 백피의 일부는 배출되고 나머지는 계속 회전되는 제1 회전롤러(212)와 제2 회전롤러(214)의 칼날(211)(213)에 이끌려 서로 반대칭 방향으로 배열되고 서로 반대방향으로 회전하는 칼날(211)과 칼날(213)에 의해 재차 세절되면서 배출되어 컨베어로 제2 세절기(22)로 이송되게 된다.
상기 제2 세절기(22)로 이송된 백피는 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)의 전방에 위치한 공급롤러(226)의 칼날(225)에 이끌려 상기 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)사이로 공급되면서 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)에 서로 반대칭 방향으로 배열되고, 서로 반대 방향으로 회전(2500rpm)하는 칼날(221)과 칼날(223)에 의해 재차 가늘게 세절 된다.
상기 칼날(221)과 칼날(223)에 의해 세절된 백피는 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)의 후방에 위치한 배출롤러(228)의 칼날(227)에 이끌려 세제된 백피의 일부 배출되고 나머지는 계속 회전되는 제3 회전롤러(222)와 제4 회전롤러(224)의 칼날(221)(223)에 의해 도 4B에 도시한 바와 같이 실뿌리 형태로 가늘게 세절되어 후방에 위치한 배출롤러(228)의 칼날(227)에 의해 컨베어로 배출되면서 해면기(30)로 이송되게 된다.
상기 세절공정(S2)으로부터 가늘게 세절되어 이송 공급된 백피는 해면기(30)에 의해 가볍고, 부드럽고 또는 인장 강도를 가진 솜으로 해면되게 되는데, 이때 해면기(30)에서는 해면공정(S3)을 통해 도 4B에 도시한 바와 같은 세절된 백피를 갈고리형상의 침포(311)를 표면에 배열 형성한 원통 형상의 제5 회전롤러(31)와, 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 대향하는 위치에 소정의 간격을 두고 교호하여 회전하고 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 반대칭 방향으로 침포(321)를 표면에 배열 형성한 적어도 4개의 제6 회전롤러(32)들로 구성된 해면기(30)에서 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 상기 제6 회전롤러(32)의 침포(321) 사이로 끌어당겨 유입시키게 된다.
상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 상기 제6 회전롤러(32)의 침포(321) 사이로 유입된 섬유는 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 서로 대향하는 위치에 소정의 간격을 두고 교호하여 회전하며 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 반대칭 방향으로 침포(321)를 표면에 배열 형성한 적어도 4개의 제6 회전롤러(32) 들에 의해 순차적으로 서로 교호로 잡아 뜯으면 틀어주게 된다.
이때 틀어진 섬유는 제5 회전롤러(31)의 회전력에 의해 서로 엉켜 혼합되고, 상기 엉켜져 혼합된 섬유는 회전하는 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 제6 회전롤러(32)의 침포(321)에 의해 여러 차례로 잡아 뜯기면서 해면되어 도 4C에 도시한 바와 같이 가볍고 부드러운 천연 닥나무 섬유의 솜으로 해면되게 된다.
한편, 상기 해면공정(S3)시, 상기 세절공정(S2)에서 세절되어 콘베어를 통해서 공급된 세절된 백피에 수작업을 통해서 상기 백피 80 ~ 90 wt%에 합성섬유(폴리에스테르)10 ~ 20wt% 범위로 도포하여 해면기(30)로 공급하게 되면, 상기 해면기(30)에서는 상기 제5 회전롤러(31)의 회전으로 백피에 합성섬유(폴리에스테르) 가 함유된 백피섬유를 상기 제5 회전롤러(31)의 상측에 위치한 제6 회전롤러(32)의 침포(321) 사이로 끌어당기게 된다.
따라서 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 상기 제6 회전롤러(32)의 침포(321) 사이로 백피 섬유는 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 서로 대향하는 위치에 소정의 간격을 두고 교호하여 회전하며 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 반대칭 방향으로 침포(321)를 표면에 배열 형성한 적어도 3개 이상의 제6 회전롤러(32) 들에 의해 순차적으로 교호로 잡아 틀어주게 된다.
이때 틀어진 섬유는 제5 회전롤러(31)의 회전력에 의해 서로 엉켜 혼합되고, 상기 엉켜져 혼합된 섬유는 회전하는 상기 제5 회전롤러(31)의 침포(311)와 제6 회전롤러(32)의 침포(321)에 의해 여러 차례로 잡아 뜯기면서 해면되어 도 4D에 도시한 바와 같은 솜으로 해면되게 된다.
상기와 같이 본 발명에 의해 가볍고, 부드럽고, 인장 강도를 갖게 제조된 닥나무 솜은 천연섬유로서 실생활에 활용되는 의류용 솜 또는 침구용 솜으로 사용은 물론 실 형태로 직조하여 의류 등 다양하게 이용할 수 있게 된다.
10; 백피 공급기 20; 세절기
21; 제1 세절기 211; 칼날
212; 제1 회전롤러 213; 칼날
214; 제2 회전롤러 215; 칼날
216; 공급롤러 217; 칼날
218; 배출롤러 22; 제2 세절기
221; 칼날 222; 제3 회전롤러
223; 칼날 224; 제4 회전롤러
225; 칼날 226; 공급롤러
227; 칼날 228; 배출롤러
30; 해면기 311; 침포
31; 제5 회전롤러 32; 제6 회전롤러
321;침포

Claims (8)

  1. 닥나무 껍질을 가공한 백피를 잘게 잘라서 공급하는 백피 공급기;
    상기 백피 공급기로부터 공급된 백피를 세절하는 세절기; 및
    상기 세절기로부터 세절된 백피를 틀어 해면하거나 또는 백피에 합성섬유를 혼합하여 해면하는 해면기를 포함하는 닥나무 솜 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세절기는 공급되는 백피를 1차 및 2차에 걸쳐 세절하는 1차 및 2차 세절기로 구비하는 닥나무 솜 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차 및 2차 세절기는 표면에 칼날이 배열된 원통 형상의 제1 회전롤러, 상기 제1 회전롤러의 칼날과 서로 반대칭하는 방향으로 배열되면서 서로 칼날이 교호하는 칼날을 표면에 갖는 제2 회전롤러를 각각 구비하되, 상기 각각의 제1 회전롤러와 제2 회전롤러의 전방에는 백피를 공급하는 공급롤러를 구비하고, 상기 각각의 제1 회전롤러와 제2 회전롤러의 후방에는 세절된 백피를 밀어내는 배출롤러를 구비하는 닥나무 솜 제조장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 닥나무 껍질을 가공한 백피를 잘게 잘라서 공급하는 백피 공급공정,
    상기 백피 공급공정으로부터 공급된 백피를 미세 세절하는 세절공정,
    상기 세절공정에서 세절된 백피를 해면하는 해면공정을 포함하는 닥나무 솜 제조방법에 있어서,
    상기 해면공정은 세절된 백피에 합성섬유를 혼합하면서 이 혼합된 상태의 섬유를 잡아당겨 미세 해체하는 해면공정을 더 포함하는 닥나무 솜 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 해면공정은 백피 70 ~ 90wt%, 합성섬유 10 ~ 30wt%로 혼합하여 해면하는 닥나무 솜 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 합성섬유는 폴리에스테르로 하는 닥나무 솜 제조방법.
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