KR101466692B1 - 용제 추출 장치 - Google Patents

용제 추출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101466692B1
KR101466692B1 KR20130148559A KR20130148559A KR101466692B1 KR 101466692 B1 KR101466692 B1 KR 101466692B1 KR 20130148559 A KR20130148559 A KR 20130148559A KR 20130148559 A KR20130148559 A KR 20130148559A KR 101466692 B1 KR101466692 B1 KR 101466692B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solvent
extraction
foreign matter
matter collecting
extraction tank
Prior art date
Application number
KR20130148559A
Other languages
English (en)
Inventor
차재혁
박성수
김경숙
Original Assignee
동양제강 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동양제강 주식회사 filed Critical 동양제강 주식회사
Priority to KR20130148559A priority Critical patent/KR101466692B1/ko
Priority to JP2016552392A priority patent/JP6289657B2/ja
Priority to US15/100,383 priority patent/US20160298269A1/en
Priority to PCT/KR2014/011534 priority patent/WO2015083984A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101466692B1 publication Critical patent/KR101466692B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F13/00—Recovery of starting material, waste material or solvents during the manufacture of artificial filaments or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D12/00—Displacing liquid, e.g. from wet solids or from dispersions of liquids or from solids in liquids, by means of another liquid
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/065—Addition and mixing of substances to the spinning solution or to the melt; Homogenising
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/06—Washing or drying
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06—Wet spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D7/00—Collecting the newly-spun products
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F13/00—Recovery of starting material, waste material or solvents during the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F13/04—Recovery of starting material, waste material or solvents during the manufacture of artificial filaments or the like of synthetic polymers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/62—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product related technologies for production or treatment of textile or flexible materials or products thereof, including footwear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

용제 추출 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출 장치는, 겔 재료에 포함된 제1 용제를 추출하는 용제 추출부를 포함하는 용제 추출 장치에 있어서, 용제 추출부는, 적어도 하나의 격벽을 통해 구획되고, 제2 용제를 각각 수용하는 복수 개의 추출조를 포함하며, 겔 재료에 포함된 제1 용제는, 복수 개의 추출조를 이동하면서 상기 제2 용제에 의해 추출된다.

Description

용제 추출 장치{APPARATUS FOR EXTRACTING SOLVENT}
본 발명의 실시예는 용제 추출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겔 재료에 포함된 제1 용제를 추출하기 위한 용제 추출 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 섬유를 제조하는 방법에는 초고연신법, 고체 상태 압출법, 대역 연신법, 겔 방사법 등이 있으나, 이 중 대량 생산이 가능한 겔 방사법이 널리 행해지고 있다. 겔 방사법에 의하면, 제1 용제와 고분자 수지를 교반 및 혼합하고 냉각하여 겔 섬유를 형성한 후, 겔 섬유에서 제1 용제를 추출한다. 이때, 겔 섬유를 제2 용제가 담긴 추출조에 투입하여 겔 섬유에서 제1 용제를 추출하는데, 제2 용제의 비중이 제1 용제의 비중보다 높기 때문에 겔 섬유에서 빠져나온 제1 용제가 추출조의 표면에서 부유하는 문제점이 있다. 그리고, 겔 섬유에서 제1 용제를 추출할 때, 겔 섬유에서 미량의 물, 먼지, 산화 방지제 등의 이물질이 함께 빠져나와 추출조의 표면에서 부유하게 된다.
한국공개특허공보 특1985-0002488(1985.05.13)
본 발명의 실시예는 겔 재료에 포함된 제1 용제의 추출 효율을 향상시킬 수 있는 용제 추출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 겔 재료에서 추출된 제1 용제를 포함하는 이물질을 외부로 용이하게 배출할 수 있는 용제 추출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출 장치는, 겔 재료에 포함된 제1 용제를 추출하는 용제 추출부를 포함하는 용제 추출 장치에 있어서, 상기 용제 추출부는, 적어도 하나의 격벽을 통해 구획되고, 제2 용제를 각각 수용하는 복수 개의 추출조를 포함하며, 상기 겔 재료에 포함된 제1 용제는, 상기 복수 개의 추출조를 이동하면서 상기 제2 용제에 의해 추출된다.
상기 용제 추출 장치는, 상기 복수 개의 추출조 중 적어도 하나에 형성되는 이물질 수집부를 더 포함하며, 상기 격벽은, 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 멀어질수록 높이가 높아지도록 형성된다.
상기 이물질 수집부의 상단은, 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조의 제2 용제의 수위보다 높게 형성된다.
상기 이물질 수집부는, 상기 이물질 수집부의 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 좁아지게 형성된다.
상기 용제 추출 장치는, 상기 이물질 수집부와 연결되고, 상기 겔 재료에서 추출되어 상기 이물질 수집부로 집결된 이물질을 배출하는 이물질 배출부를 더 포함한다.
상기 이물질 수집부가 형성된 추출조는, 상기 이물질 수집부의 외부에 상기 제2 용제가 채워진다.
상기 겔 재료는, 상기 복수 개의 추출조를 순차적으로 경유하여 이동하고, 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 상기 이물질 수집부의 외측으로 이동한다.
상기 용제 추출 장치는, 상기 격벽의 높이가 가장 높게 형성되는 추출조에 상기 제2 용제를 추가로 공급하여 상기 겔 재료에서 추출되는 이물질을 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조로 순차적으로 오버플로우 시킨다.
상기 각 추출조 내에서 상기 제1 용제를 포함하는 이물질들이 상기 겔 재료로부터 추출되고, 상기 제2 용제는 상기 이물질보다 비중이 높은 물질로 이루어진다.
상기 겔 재료는, 겔 섬유 형태의 모노 필라멘트인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 추출조를 격벽을 통해 복수 개로 구획함으로써, 겔 재료(겔 섬유 또는 겔 필름 등)에 포함된 제1 용제를 여러 단계에 걸쳐 추출할 수 있으며, 그로 인해 겔 재료에 포함된 제1 용제의 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 그리고, 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 멀어질수록 추출조들 간의 격벽의 높이가 높아지게 함으로써, 다른 추출조의 표면에 부유하는 이물질들을 이물질 수집부가 형성된 추출조로 모을 수 있으며, 이물질 수집부와 연통된 이물질 배출부를 통해 용이하게 외부로 배출할 수 있게 된다. 그리고, 복수 개의 추출조 중 적어도 하나의 추출조에 이물질 수집부를 형성하고, 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 멀어져갈수록 추출조들 간의 격벽의 높이가 높아지게 형성하기만 하면 되므로, 각 추출조의 표면에 부유하는 이물질을 제거하기 위한 설비를 단순화 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출부를 구비한 섬유 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출부를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출부에서 이물질이 외부로 배출되는 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용제 추출부를 나타낸 도면.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 용제 추출 장치의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출부를 구비한 섬유 제조 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 여기서는, 섬유 제조 장치를 일 실시예로 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외에 제1 용제를 원재료에 투입하여 겔 형태의 중간재를 형성하고, 겔 형태의 중간재에서 제1 용제를 추출하는 공정이 포함되는 다양한 장치(예를 들어, 필름 제조 장치 등)에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 섬유 제조 장치(100)는 제1 공급부(102), 제2 공급부(104), 혼합기(106), 용융 압출기(108), 겔 섬유 형성부(110), 용제 추출부(112), 연신부(114), 및 권취부(116)를 포함한다.
제1 공급부(102)는 혼합기(106)로 기 설정된 양의 제1 용제를 공급한다. 제1 용제는 고분자 수지를 용해할 수 있는 용제가 사용될 수 있다. 제1 용제는 하이드로카본계 용제(예를 들어, 석유계 광유 또는 미네랄 오일 등)를 사용할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 용제는 그 이외의 파라핀유, 크실렌, 톨루엔, 트리클로로벤젠 등 다양한 용제가 사용될 수 있다.
제2 공급부(104)는 제1 용제에 대하여 기 설정된 중량비를 갖도록 고분자 수지를 혼합기(106)로 공급한다. 예를 들어, 고분자 수지가 폴리에틸렌인 경우, 제2 공급부(104)는 제1 용제 100 중량 %에 대하여 5 내지 20 중량 %의 중량비를 갖도록 폴리에틸렌을 혼합기(106)로 공급할 수 있다. 이때, 고분자 폴리에틸렌은 반복 단위가 에틸렌으로만 이루어지는 호모폴리머(Homopolymer)일 수도 있고, 반복 단위가 에틸렌으로 이루어지고 다른 모노모가 소량 공중합되는 코폴리머(Copolymer)일 수도 있다. 여기서는, 고분자 수지의 일 예로 폴리에틸렌을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 고분자 수지를 사용할 수 있음은 물론이다.
혼합기(106)는 제1 공급부(102)로부터 공급된 제1 용제 및 제2 공급부(104)로부터 공급된 고분자 수지를 교반하고 혼합하여 겔(Gel)화 용액을 얻는다. 예를 들어, 혼합기(106)는 기 설정된 온도에서 제1 용제 및 고분자 수지를 교반하여 슬러리(Slurry) 형태의 혼합액을 얻은 후 슬러리 형태의 혼합액을 회전시켜 겔(Gel)화 용액을 얻을 수 있다. 혼합기(106)는 겔화 용액을 용융 압출기(108)로 토출할 수 있다.
용융 압출기(108)는 혼합기(106)에서 토출된 겔화 용액의 용융 상태를 유지하면서 압출한다. 이때, 용융 압출기(108)는 겔화 용액의 용융 상태를 유지하기 위해 히터(미도시)를 구비할 수 있다. 용융 압출기(108)는 겔화 용액의 압출 시 겔화 용액에 포함된 제1 용제의 일부를 하부로 배출할 수 있다. 이때, 용융 압출기(108)에서 배출된 일부의 제1 용제는 회수조(미도시)에 저장된 후 제1 공급부(102)로 공급되어 재사용될 수 있다.
겔 섬유 형성부(110)는 용융 압출된 겔화 용액을 방사하여 겔 섬유(즉, 겔 중간재)를 얻는다. 겔 섬유 형성부(110)는 용융 압출된 겔화 용액을 방사시키는 방사부(110-1) 및 방사된 겔화 용액을 냉각시키는 냉각조(110-2)를 포함한다. 방사부(110-1)에는 소정 길이 및 직경을 갖는 복수 개의 노즐이 형성되는데, 용융 압출기(108)에서 용융 압출된 겔화 용액은 방사부(110-1)의 각 노즐을 통과하여 방사된다. 냉각조(110-2)는 방사부(110-1)에서 방사된 겔 섬유를 냉각시킨다.
용제 추출부(112)는 겔 섬유에서 제1 용제를 추출하는 역할을 한다. 예를 들어, 용제 추출부(112)는 제2 용제가 수용된 추출조에 겔 섬유를 함침하여 겔 섬유에서 제1 용제를 추출할 수 있다. 이때, 추출조에서는 제2 용제에 의해 겔 섬유에 포함된 제1 용제가 추출되게 된다. 제2 용제로는 예를 들어, 트리클로로에탄, 트리플로로에탄, 노멀 헥산, 에탄 중 어느 하나 또는 이들 중 둘 이상을 혼합한 물질이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 용제의 종류에 따라 제2 용제가 달라질 수 있다.
제2 용제가 수용된 추출조에서 겔 섬유에 포함된 제1 용제를 추출하는 경우, 겔 섬유에서 제1 용제, 미량의 물, 먼지, 산화 방지제 등의 이물질이 빠져나오게 되는데, 제2 용제의 비중이 이러한 이물질보다 크기 때문에 이물질이 추출조의 표면에서 플로팅(Floating)되게 된다. 여기서, 추출조의 표면에 이물질이 부유하고 있으면, 용제 추출부(112)에서 겔 섬유를 연신부(114)로 이동시킬 때, 겔 섬유에 이물질이 뭍어나가게 된다. 이에, 본 발명의 실시예에서는 용제 추출부(112)를 복수 개의 추출조로 구현하고, 각 추출조의 표면에서 부유하는 이물질을 적어도 하나의 추출조로 모이게 한 후 제거하도록 한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
연신부(114)는 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 기 설정된 연신비로 연신하여 섬유 제조 장치(100)를 통해 제조하고자 하는 섬유를 얻는다. 이때, 제1 용제가 추출된 겔 섬유를 세척조(미도시)에 세척한 후 연신부(114)에서 연신할 수 있다.
권취부(116)는 기 설정된 속도로 회전하면서 연신부(114)에서 연신된 섬유를 권취하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출부를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 용제 추출부(112)는 추출조(121), 이송 롤러(123), 이물질 수집부(125), 및 이물질 배출부(127)를 포함한다.
추출조(121)는 제1 추출조(121-1), 제2 추출조(121-2), 제3 추출조(121-3), 및 제4 추출조(121-4)를 포함할 수 있다. 여기서는, 4개의 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)가 있는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 개수의 추출조가 있을 수 있다. 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)에는 겔 섬유(즉, 겔 중간재)에서 제1 용제를 추출하기 위한 제2 용제가 수용된다.
인접한 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)들 사이에는 격벽(131-1, 131-2, 131-3)들이 형성되어 구획되게 된다. 예를 들어, 제1 추출조(121-1)와 제2 추출조(121-2) 사이에는 제1 격벽(131-1)이 형성되고, 제2 추출조(121-2)와 제3 추출조(121-3) 사이에는 제2 격벽(131-2)이 형성되며, 제3 추출조(121-3)와 제4 추출조(121-4) 사이에는 제3 격벽(131-3)이 형성된다.
이송 롤러(123)는 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 간에 겔 섬유를 이송하는 역할을 한다. 이송 롤러(123)는 하부 이송 롤러(123-1) 및 상부 이송 롤러(123-2)를 포함한다. 하부 이송 롤러(123-1)는 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 내에 형성될 수 있다. 이때, 각 하부 이송 롤러(123-1)는 해당 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 내에서 겔 섬유를 이송할 수 있다. 상부 이송 롤러(123-2)는 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)의 상부에 형성될 수 있다. 이때, 각 상부 이송 롤러(123-2)는 하나의 추출조에서 인접한 추출조로 겔 섬유를 이송할 수 있다.
이물질 수집부(125)는 복수 개의 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 중 적어도 하나의 추출조에 형성될 수 있다. 예를 들어, 이물질 수집부(125)는 겔 섬유가 투입되는 제1 추출조(121-1)에 형성될 수 있다. 이물질 수집부(125)가 제1 추출조(121-1)에 형성되는 경우, 제1 추출조(121-1)에서 멀어져 갈수록 격벽(131-1, 131-2, 131-3)의 높이가 높아지도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 격벽(131-1)에서 제3 격벽(131-3)으로 갈수록 그 높이가 높아지게 형성될 수 있다.
이물질 수집부(125)는 이물질 수집부(125)의 상단이 제1 추출조(121-1) 내의 제2 용제의 수위보다 높게 형성될 수 있다. 제1 추출조(121-1)에서 이물질 수집부(125)의 외부에 제2 용제가 채워지게 된다. 이물질 수집부(125)는 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이물질 수집부(125)는 깔대기 형태로 이루어질 수 있다. 이때, 이물질 수집부(125)는 역원뿔, 역삼각뿔, 역사각뿔, 역오각뿔 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 추출조(121-1) 내의 제2 용제의 수위가 이물질 수집부(125)의 상단보다 높아지는 경우, 제1 추출조(121-1)의 표면에 부유하는 이물질들이 이물질 수집부(125)로 오버플로우 되어 이물질 수집부(125)의 내측을 따라 하부로 내려가게 된다.
이물질 배출부(127)는 이물질 수집부(125)와 연통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 이물질 배출부(127)의 일측은 이물질 수집부(125)의 하단과 연통하여 형성되고, 이물질 배출부(127)의 타측은 외부 공간과 연결될 수 있다. 이 경우, 이물질 배출부(127)는 이물질 수집부(125)로 집결된 이물질을 외부로 배출하는 역할을 하게 된다.
여기서, 겔 섬유가 제1 추출조(121-1)로 투입되는 경우, 겔 섬유는 이송 롤러(123)를 통해 제1 추출조(121-1)부터 제4 추출조(121-4)까지 순차적으로 이동하게 된다. 겔 섬유가 제1 추출조(121-1) 내부를 이동할 때, 겔 섬유는 이물질 수집부(125)의 외측으로 이동할 수 있다. 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)에는 제2 용제가 수용되어 있으므로, 겔 섬유가 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)를 이동할 때 겔 섬유에 포함된 제1 용제가 추출되게 된다. 이때, 겔 섬유에 포함된 제1 용제는 제1 추출조(121-1)를 거치면서 70% 이상이 추출되고, 제2 추출조(121-2) 내지 제4 추출조(121-4)를 순차적으로 거치면서 나머지가 추출되게 된다. 이와 같이, 추출조(121)를 격벽(131-1, 131-2, 131-3)을 통해 복수 개로 구획함으로써, 겔 섬유에 포함된 제1 용제를 여러 단계에 걸쳐 추출할 수 있으며, 그로 인해 겔 섬유에 포함된 제1 용제의 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 여기서, 겔 섬유는 모노 필라멘트일 수 있다. 모노 필라멘트는 멀티 필라멘트와 동일한 데니어를 갖는 경우, 그 굵기가 두껍기 때문에 제1 용제를 추출하는데 어려움이 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의하면 추출조(121)에서 여러 단계에 걸쳐 제1 용제를 추출하기 때문에, 모노 필라멘트라 하더라도 제1 용제의 추출 효율을 높일 수 있게 된다. 그러나, 겔 섬유가 모노 필라멘트에 한정되는 것은 아니며, 멀티 필라멘트에도 적용될 수 있음은 물론이다. 제4 추출조(121-4)를 빠져나온 겔 섬유는 세척 공정을 거친 후 연신부(116)로 투입될 수 있다. 그리고, 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)에서 겔 섬유의 제1 용제가 추출될 때, 겔 섬유에서 미량의 물, 먼지, 산화 방지제 등이 함께 빠져나와 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)의 표면에는 제1 용제, 미량의 물, 먼지, 산화 방지제 등의 이물질들이 부유하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용제 추출부에서 이물질이 외부로 배출되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제4 추출조(121-4), 제3 추출조(121-3), 및 제2 추출조(121-2)의 표면에 부유하는 이물질들을 제1 추출조(121-1)로 모으기 위해 제4 추출조(121-4)에 제2 용제를 추가적으로 공급한다. 그러면, 제4 추출조(121-4)에서 그 표면에 부유하던 이물질들이 제2 용제와 함께 제3 추출조(121-3)로 오버플로우되게 된다. 그리고, 제4 추출조(121-4)에 제2 용제를 계속적으로 공급하면, 제3 추출조(121-3)에서도 그 표면에 부유하던 이물질들이 제2 용제와 함께 제2 추출조(121-2)로 오버플로우 되고, 그 후 제2 추출조(121-2)에서도 그 표면에 부유하던 이물질들이 제2 용제와 함께 제1 추출조(121-1)로 오버플로우 되게 된다.
나아가, 제4 추출조(121-4)에 제2 용제를 계속적으로 공급하면, 제1 추출조(121-1)에서 그 표면에 부유하는 이물질들이 제2 용제와 함께 이물질 수집부(125)로 오버플로우 되게 된다. 이물질 수집부(125)는 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상으로 형성되기 때문에, 이물질 수집부(125)로 오버플로우된 이물질들은 이물질 수집부(125)의 하단으로 집결되고, 이물질 수집부(125)의 하단으로 집결된 이물질들은 이물질 배출부(127)를 통해 외부로 배출되게 된다.
이와 같이, 이물질 수집부(125)가 형성된 제1 추출조(121-1)에서 멀어질수록 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)들 간의 격벽의 높이가 높아지게 함으로써, 제4 추출조(121-4), 제3 추출조(121-3), 및 제2 추출조(121-2)의 표면에 부유하는 이물질들을 제1 추출조(121-1)로 모을 수 있으며, 그로 인해 제1 추출조(121-1)에서 이물질 수집부(125) 및 이물질 배출부(127)를 통해 이물질들을 용이하게 외부로 배출할 수 있게 된다. 그리고, 복수 개의 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4) 중 적어도 하나의 추출조에 이물질 수집부(125)를 형성하고, 이물질 수집부(125)가 형성된 추출조에서 멀어져갈수록 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)들 간의 격벽의 높이가 높아지게 형성하기만 하면 되므로, 각 추출조(121-1, 121-2, 121-3, 121-4)의 표면에 부유하는 이물질을 제거하기 위한 설비를 단순화 할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용제 추출부를 나타낸 도면이다. 여기서는 설명의 편의상 이송 롤러(123) 및 이물질 배출부(127)를 생략하였다.
도 4의 (a)를 참조하면, 겔 섬유가 제1 추출조(121-1)로 투입되어 제4 추출조(121-4)까지 순차적으로 이송된다고 할 때, 이물질 수집부(125)는 제4 추출조(121-4)에 형성될 수 있다. 이 경우, 제4 추출조(121-4)에서 멀어져갈수록 격벽(131-1, 131-2, 131-3)의 높이가 높아지도록 형성할 수 있다. 즉, 제3 격벽(131-3)에서 제1 격벽(131-1)으로 갈수록 그 높이가 높아지게 형성할 수 있다. 여기서, 제1 추출조(121-1)에 제2 용제를 추가로 투입하면, 제1 추출조(121-1)에서 제3 추출조(121-3)까지 순차적으로 제2 용제가 오버플로우되어 이물질들이 제4 추출조(121-4)로 모이게 된다. 이때, 제1 추출조(121-1)에 제2 용제를 계속 투입하면, 제4 추출조(121-4)에서 그 표면에 부유하는 이물질들이 제2 용제와 함께 이물질 수집부(125)로 오버플로우 되어 이물질 배출부(미도시)를 통해 외부로 배출되게 된다.
도 4의 (b)를 참조하면, 추출조(121)가 제1 추출조(121-1) 내지 제5 추출조(121-5)를 포함하는 경우, 이물질 수집부(125)는 제3 추출조(121-3)에 형성될 수 있다. 이때, 제3 추출조(121-3)에서 멀어져갈수록 격벽(131-1, 131-2, 131-3, 131-4)의 높이가 높아지도록 형성할 수 있다. 즉, 제3 격벽(131-3)의 높이보다 제4 격벽(131-4)의 높이를 높게 형성하고, 제2 격벽(131-2)의 높이보다 제1 격벽(131-1)의 높이를 높게 형성할 수 있다. 그러면, 제1 추출조(121-1) 및 제5 추출조(121-5)에 제2 용제를 추가로 공급하는 경우, 제1 추출조(121-1), 제2 추출조(121-2), 제4 추출조(121-4), 및 제5 추출조(121-5)의 표면에 부유하는 이물질들이 모두 제3 추출조(121-3)로 모이게 되고, 제3 추출조(121-3)에서 이물질 수집부(125)로 오버플로우되어 이물질 배출부(미도시)를 통해 외부로 배출되게 된다.
여기서는, 복수 개의 추출조 중 어느 하나의 추출조에 이물질 수집부(125)가 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이물질 수집부(125)는 2개 이상의 추출조에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 복수 개의 추출조가 격벽들을 통해 구획되어 있을 때, 복수 개의 추출조 중 한쪽 끝에 위치하는 추출조에 제1 이물질 수집부가 형성되고, 복수 개의 추출조 중 다른쪽 끝에 위치하는 추출조에 제2 이물질 수집부가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 멀어질수록(즉, 한 쪽끝에 위치하는 추출조에서 복수 개의 추출조의 중심으로 갈수록) 격벽의 높이가 높아지게 형성되고, 제2 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 멀어질수록(즉, 다른 쪽끝에 위치하는 추출조에서 복수 개의 추출조의 중심으로 갈수록) 격벽의 높이가 높아지게 형성될 수 있다.
본 명세서에서는 주로 겔 방사법(또는 겔 공법)에 의해 섬유를 제조하는 경우를 일 실시예로 나타내었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 섬유를 제조하는 과정에서 원사 재료에 제1 용제가 투입되고 이를 추출(즉, 회수)하는 공정이 포함되는 다양한 섬유 제조 방법(예를 들어, 용액 방사법)에 모두 적용될 수 있음은 물론이다. 본 발명이 적용되는 소재로는 예를 들어, 고분자량 폴리에틸렌, 아라미드, 아세테이트, 폴리비닐알콜, 파라페닐렌비스옥사졸(PBO), 액정 고분자 원사, 폴리아크릴로나이트릴 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 겔 방사법(또는 겔 공법) 이나 용액 방사법 등에 의해 섬유를 제조할 수 있는 다양한 소재들이 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 겔 섬유에서 제1 용제를 추출하는 경우를 실시예로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 용제를 원재료에 투입하여 겔 형태의 중간재를 형성하고, 겔 형태의 중간재에서 제1 용제를 추출하는 공정이 포함되는 다양한 제조 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 용제를 원재료에 투입하여 겔 형태의 필름을 형성하고, 겔 필름에서 제1 용제를 추출하는 공정이 포함되는 필름 제조 장치에 적용될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 섬유 제조 장치 102 : 제1 공급부
104 : 제2 공급부 106 : 혼합기
108 : 용융 압출기
110 : 겔 섬유 형성부 110-1 : 방사부
110-2 : 냉각조 112 : 용제 추출부
114 : 연신부 116 : 권취부
121 : 추출조 123 : 이송 롤러
125 : 이물질 수집부 127 : 이물질 배출부
131 : 격벽

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 격벽을 통해 구획되고, 제2 용제를 각각 수용하는 복수 개의 추출조를 포함하며, 겔 재료에 포함된 제1 용제가 상기 복수 개의 추출조를 이동하면서 상기 제2 용제에 의해 추출되는 용제 추출부; 및
    상기 복수 개의 추출조 중 적어도 하나에 형성되는 이물질 수집부를 포함하며,
    상기 격벽은, 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 멀어질수록 높이가 높아지도록 형성되는, 용제 추출 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 수집부의 상단은,
    상기 이물질 수집부가 형성된 추출조의 제2 용제의 수위보다 높게 형성되는, 용제 추출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이물질 수집부는,
    상기 이물질 수집부의 상단에서 하단으로 갈수록 단면적이 좁아지게 형성되는, 용제 추출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용제 추출 장치는,
    상기 이물질 수집부와 연결되고, 상기 겔 재료에서 추출되어 상기 이물질 수집부로 집결된 이물질을 배출하는 이물질 배출부를 더 포함하는, 용제 추출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 수집부가 형성된 추출조는,
    상기 이물질 수집부의 외부에 상기 제2 용제가 채워지는, 용제 추출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 겔 재료는,
    상기 복수 개의 추출조를 순차적으로 경유하여 이동하고, 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조에서 상기 이물질 수집부의 외측으로 이동하는, 용제 추출 장치.
  8. 제1항에서 있어서,
    상기 용제 추출 장치는,
    상기 격벽의 높이가 가장 높게 형성되는 추출조에 상기 제2 용제를 추가로 공급하여 상기 겔 재료에서 추출되는 이물질을 상기 이물질 수집부가 형성된 추출조로 순차적으로 오버플로우시키는, 용제 추출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 각 추출조 내에서 상기 제1 용제를 포함하는 이물질들이 상기 겔 재료로부터 추출되고, 상기 제2 용제는 상기 이물질보다 비중이 높은 물질로 이루어지는, 용제 추출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 겔 재료는,
    겔 섬유 형태의 모노 필라멘트인, 용제 추출 장치.
KR20130148559A 2013-12-02 2013-12-02 용제 추출 장치 KR101466692B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130148559A KR101466692B1 (ko) 2013-12-02 2013-12-02 용제 추출 장치
JP2016552392A JP6289657B2 (ja) 2013-12-02 2014-11-28 溶剤抽出装置
US15/100,383 US20160298269A1 (en) 2013-12-02 2014-11-28 Solvent extraction apparatus
PCT/KR2014/011534 WO2015083984A1 (ko) 2013-12-02 2014-11-28 용제 추출 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130148559A KR101466692B1 (ko) 2013-12-02 2013-12-02 용제 추출 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101466692B1 true KR101466692B1 (ko) 2014-12-01

Family

ID=52676924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130148559A KR101466692B1 (ko) 2013-12-02 2013-12-02 용제 추출 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160298269A1 (ko)
JP (1) JP6289657B2 (ko)
KR (1) KR101466692B1 (ko)
WO (1) WO2015083984A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106222771B (zh) * 2016-07-22 2019-02-22 中国纺织科学研究院有限公司 一种纤维素纤维的制备方法
CN110983471A (zh) * 2019-11-27 2020-04-10 湖南中泰特种装备有限责任公司 一种快捷防尘平衡箱

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990081461A (ko) * 1998-04-29 1999-11-15 벤넥스 인터네셔날 코., 인크. 고강도, 고탄성 폴리에틸렌 재료의 제조공정
KR100626613B1 (ko) 2005-04-06 2006-09-25 동양제강 주식회사 초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치
KR20070094948A (ko) * 2005-01-03 2007-09-27 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 휘발성 방사 용매의 회수 및 리사이클과 ｕｈｍｗ폴리(알파-올레핀)의 용액 방사
KR100959867B1 (ko) 2008-03-24 2010-05-27 김용건 초고강도 폴리에틸렌 섬유의 제조방법 및 이로부터 제조된초고강도 폴리에틸렌 섬유

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60209219A (ja) * 1984-03-31 1985-10-21 Shibuya Kogyo Co Ltd 容器洗浄装置の濾過装置
JPS62282015A (ja) * 1986-05-21 1987-12-07 アライド・コ−ポレ−ション 高強力、高モジュラスポリビニルアルコ−ル繊維
GB9103297D0 (en) * 1991-02-15 1991-04-03 Courtaulds Plc Fibre production method
KR20060106058A (ko) * 2005-04-06 2006-10-12 동양제강 주식회사 초고강도 폴리에틸렌섬유의 제조방법
JP2008088616A (ja) * 2006-10-05 2008-04-17 Mitsubishi Rayon Co Ltd アクリル系炭素繊維前駆体繊維の製造方法
CN101230499B (zh) * 2008-02-26 2010-10-06 山东爱地高分子材料有限公司 一种有颜色的高强聚乙烯纤维及其制造方法
US20140054813A1 (en) * 2011-04-20 2014-02-27 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Porous film production method and device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990081461A (ko) * 1998-04-29 1999-11-15 벤넥스 인터네셔날 코., 인크. 고강도, 고탄성 폴리에틸렌 재료의 제조공정
KR20070094948A (ko) * 2005-01-03 2007-09-27 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 휘발성 방사 용매의 회수 및 리사이클과 ｕｈｍｗ폴리(알파-올레핀)의 용액 방사
KR100626613B1 (ko) 2005-04-06 2006-09-25 동양제강 주식회사 초고강도 폴리에틸렌섬유 제조장치
KR100959867B1 (ko) 2008-03-24 2010-05-27 김용건 초고강도 폴리에틸렌 섬유의 제조방법 및 이로부터 제조된초고강도 폴리에틸렌 섬유

Also Published As

Publication number Publication date
JP6289657B2 (ja) 2018-03-07
US20160298269A1 (en) 2016-10-13
WO2015083984A1 (ko) 2015-06-11
JP2016538436A (ja) 2016-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101040059B1 (ko) 나노섬유 제조장치 및 나노섬유 제조방법
KR101466692B1 (ko) 용제 추출 장치
KR20190076026A (ko) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 착색 시스템들 및 관련된 방법들
EP3463784B1 (en) Method and apparatus for washing sheets of plastic material
KR101865747B1 (ko) 재생폴리프로필렌 펠릿의 제조장치
RU2726726C2 (ru) Способ производства полимерных нановолокон путем электрического формования волокна из раствора или расплава полимера, волокнообразующий электрод для этого способа и устройство для производства полимерных нановолокон, оснащенное, по крайней мере, одним волокнообразующим электродом
KR20020077658A (ko) 다수의 토우의 용융 방사 및 적치를 위한 장치 및 방법
FR2584105A1 (fr) Procede et appareil de fabrication d'un feutre de fibres de carbone et feutre obtenu par leur mise en oeuvre
JP5456978B2 (ja) 乾湿式紡糸装置
KR101426738B1 (ko) 원심력이 결합된 전기방사를 이용한 나노섬유의 제조방법
KR101617848B1 (ko) 온도조절 장치를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사 장치
WO2012121624A2 (ru) Экструзионныи способ получения плоской нити из синтетического сырья
CN205711065U (zh) 一种涤纶废布纺丝抽真空混炼挤出机
CN111139541B (zh) 搅拌式大批量自由液面静电纺丝装置及方法
CN204322351U (zh) 一种pet瓶片回收料多种杂质自动分离生产装置
KR100741869B1 (ko) 폴리우레탄 탄성 중합체 수축 튜브의 제조 장치
KR20200043749A (ko) 재생 합성수지를 이용한 중공사의 제조방법
JP2010058481A (ja) ペレット製造装置
CN111621083A (zh) 一种树脂用母料
CN1406174A (zh) 用于高速生产需保持优异物理及机械特性的制品的压缩模塑方法
KR200418472Y1 (ko) 폴리우레탄 탄성 중합체 수축 튜브의 제조 장치
CN204093558U (zh) 一种pet瓶片杂质ps、pe的分离装置
WO2008019411A1 (en) Process for the production of a cellulosic fiber from a solution of cellulose in a tertiary amine-oxide and device for carrying out said process
KR20090068918A (ko) 젤리충전 통신선의 재활용 장치 및 그 재활용 방법
CN216972349U (zh) 一种浆料装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181126

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191125

Year of fee payment: 6