KR101472341B1 - 자동차 내장재용 부직포 열처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 내장재로 부직포(F)를 후가공기(10)와 와인딩롤(20) 사이에서 열처리를 수행하는 기기에 관련되며, 그 구성의 특징으로서 프레임의 상면에 가이드롤러(31)를 개재하여 설치되고, 모터(33)에 의해 부직포(F)를 이송하는 피드롤러(35)를 구비하는 공급부(30); 상기 공급부(30)의 하측으로 개방되는 터널형 구조이고, 적어도 내부에서 직접가열을 수행하는 단열격실(40); 및 상기 단열격실(40)의 내부에 부직포(F)가 이송되는 경로 상에 열을 가하는 다수의 발열체(51)를 배치한 열처리수단(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 발열체(51)는 적외선 히터, 할로겐 히터, 석영관 히터, 카본 히터, 세라믹 히터 중에 어느 하나를 택일하여 사용한다.
이에 따라 본 발명은, 후가공 처리한 부직포에 대한 균일하게 열처리하는 것으로 수축과 이완이 거의 없는 안정성 및 인장력이 우수하고 강연성이 동시 효과 발현하는 등 표면특성이 우수한 고부가가치의 제품을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 제조에 따른 과정이 간단하므로 작업성과 생산성 향상시키는 효과가 있다.

Description

자동차 내장재용 부직포 열처리기{The non-woven fabric baking machine used automotive Interior}

본 발명은 자동차 내장재용으로 사용되는 부직포를 열처리하는 열처리기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 후가공 처리한 부직포에 대한 균일하게 열처리하는 것으로 수축과 이완이 거의 없는 안정성 및 인장력이 우수하고 강연성이 동시 효과 발현하는 등 표면특성이 우수한 고부가가치의 제품을 생산하기 위한 자동차 내장재용 부직포 열처리기에 관한 것이다.

통상, 자동차용 부직포 내장재는 주로 니들펀칭 공정에 의해서 제조되고 일부 수류결합에 의해서 제조되고 있다. 부직포는 섬유의 일종으로 천과 같이 경사와 위사를 이용하여 짜지 않고, 일정한 굵기와 길이의 섬유를 카딩(Carding)공정을 이용하여 얇고 넓게 펼친 후, 여러 겹으로 겹쳐서 니들펀칭, 또는 수류결합 등의 물리적 결합 혹은 케미칼 코팅에 의한 화학적 수단으로 결합시킨 섬유로서, 생산성이 천과 비교해서 우수하여 가격이 저렴하고, 여러 방향으로 신율이 우수하여, 자동차 내장재처럼 금형을 이용하여 일정한 모양으로 성형하는 자동차 내장재 등에 폭 넓게 사용되고 있다. 이러한 부직포는 해외 및 국내 자동차에 오랜 세월 사용되면서 그 기술에 많은 발전과 변형이 이루어졌다.

즉, 부직포는 사용 용도의 특성에 따라 워터제트, 니들펀칭기에 의한 물리적방법과, 케미컬 본딩과 같은 접착제를 이용한 화학적방법으로 나뉘는데, 이외에도 열 혹은 압력에 의해 용융시켜 제조하는 등의 다양한 방법을 통해 생산하고 있다. 이와 관련하여 참조할 수 있는 선행특허로서, 한국 등록특허공보 제10-0401545호, 한국 등록특허공보 제10-0533806호 등이 알려져 있다.

그러나, 전자의 선행특허는 연속되는 2개 이상의 무늬와 색깔로 표면에 프린트하여 표면의 의장성을 다양화 및 고급화시키는 것에 관하여 제안하고 있고, 후자의 선행특허는 부직포의 표면에 프린트를 행함에 있어서 프린트 액에 특수한 발포제를 일정량 혼합하여 프린트함으로서 건조과정에서 발포가 되어 부직포의 표면에 입체감을 형성하여 부직포의 표면을 고급화하는 방법이 개시되어 있으나, 부직포 펠트의 마모강도를 현저히 높여주면서 표면에 기모가 없어 먼지부착에 의한 오염성이 현저하게 향상시키지 못한 문제점이 있다.

한편, 전술한 바와 같이 특수바늘을 이용하여 부직포를 이루는 웨브(Web)를 결합시켜 제조하는 것으로 부직포의 두께조정이 용이하여 카페트, 모포, 필터, 심지 또는 자동차 내장재용으로 적합하다. 이때, 근래에 들어 모든 제품들이 고급화를 선호하는 추세로서, 특히 자동차의 급격한 발달로 그에 따른 내장재로 사용되는 부직포 또한 보다 향상된 고품질의 부직포가 요구되는 실정이다.

하지만 종래에는 1차 니들펀칭기만을 통하여 부직포를 생산하기 때문에 원단을 Sheet모양의 Web을 형성됨을 중점을 둔 구조임에 따라 부직포의 표면이 부드럽지 못하고 품질의 고급화를 실현할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 1차적으로 니들펀칭기에 의해 부직포가 완성되면 2차적으로 부직포의 향상된 품질을 얻기 위한 후가공기가 불가피하게 필요하게 된다.

이러한 단점을 해결하기 위해 본 출원인에 의해 등록된 한국 등록특허공보 제 10-1088441호를 제안한 바가 있다. 이러한 자동차 내장재용 부직포 후가공기는 복식구조의 니들을 통해 고속가공이 가능하여 생산성 및 표면이 부드럽고 마모강도가 우수하여 전반적인 품질 향상 효과를 기대하는 장점은 있지만, 후가공 처리한 부직포를 보다 나은 제품, 즉 부직포의 수축과 이완이 거의 없는 물리적 성질과 형태 안정성 및 인장력이 동시에 발현할 수 있는 등 개선할 필요가 요구되고 있는 실정이다.

한국 등록특허공보 제10-0401545호 "자동차 내장재 및 그 제조방법"(등록일자: 2003. 10. 01) 한국 등록특허공보 제10-0533806호 "자동차 내장재 및 그 제조방법" (등록일자: 2005. 11. 30) 한국 등록특허공보 제10-1088441호 "자동차 내장재용 부직포 후가공기" (등록일자: 2011. 11. 24)

상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 후가공 처리한 부직포에 대한 균일하게 열처리하는 것으로 수축과 이완이 거의 없는 안정성 및 인장력이 우수하고 강연성이 동시 효과 발현하는 등 표면특성이 우수한 고부가가치의 제품을 생산하기 위한 자동차 내장재용 부직포 열처리기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제조에 따른 과정이 간단하므로 작업성과 생산성 향상시키는 자동차 내장재용 부직포 열처리기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동차 내장재로 부직포를 후가공기와 와인딩롤 사이에서 열처리를 수행하는 기기에 있어서: 프레임의 상면에 가이드롤러를 개재하여 설치되고, 모터에 의해 부직포를 이송하는 피드롤러를 구비하는 공급부; 상기 공급부의 하측으로 개방되는 터널형 구조이고, 적어도 내부에서 직접가열을 수행하는 단열격실; 및 상기 단열격실의 내부에 부직포가 이송되는 경로 상에 열을 가하는 다수의 발열체를 배치한 열처리수단;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따르면 상기 단열격실은 글라스화이버(Glass fiber), 세라믹 화이버(Ceramic fiber), 폴리에스테르 단열재, 글라스 울(Glass wool), 미네랄 울(Mineral wool), 세라크울(Cerakwool) 중에서 어느 하나를 선택하여 단층 또는 복층 배열하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 발열체는 적외선 히터, 할로겐 히터, 석영관 히터, 카본 히터, 세라믹 히터 중에 어느 하나를 택일하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 자동차 내장재용 부직포 열처리기는 후가공 처리한 부직포에 대한 균일하게 열처리하는 것으로 수축과 이완이 거의 없는 안정성 및 인장력이 우수하고 강연성이 동시 효과 발현하는 등 표면특성이 우수한 고부가가치의 제품을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 제조에 따른 과정이 간단하므로 작업성과 생산성 향상시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 부직포 열처리기를 정면에서 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 부직포 열처리기를 측면에서 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 부직포 열처리기를 정면에서 나타내는 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 부직포 열처리기를 측면에서 나타내는 구성도이다.

본 발명은 자동차 내장재로 부직포(F)를 후가공기(10)와 와인딩롤(20) 사이에서 열처리를 수행하는 기기에 관련되며, 특히 후가공 처리한 부직포에 대한 균일하게 열처리하여 표면특성이 우수한 고부가가치의 제품을 생산할 수 있는 부직포 열처리기에 관 한다.

한편, 본 발명의 부직포 열처리기(60)는 공급부(30), 단열격실(40), 열처리수단(50)을 주요 구성으로 한다. 이러한 부직포 열처리기(60)는 도 1처럼 후가공기(10)의 하류측과 와인딩롤(20)의 상류측, 즉 후가공기(10)와 와인딩롤(20)의 사이에 설치된다. 후가공기(10)는 부직포(F)를 복식구조의 니들을 통해 고속가공을 수행하고, 와인딩롤(20)은 열처리기(60)에 의해 열처리된 부직포(F)를 절단/와인딩하는 역할을 수행한다.

본 발명에 따르면 공급부(30)는 프레임의 상면에 가이드롤러(31)를 개재하여 설치되고, 모터(33)에 의해 부직포(F)를 이송하는 피드롤러(35)를 구비한다. 공급부(30)는 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 후술하는 단열격실(40)의 상부에 개재된 프레임 상에 개재되는데, 즉 프레임의 상면에 가이드롤러(31)와 피드롤러(35)를 구비한다. 가이드롤러(31)는 후가공기(10)로부터 이송되는 부직포(F)를 이송하기 위한 피동롤러로서 가이드역할을 수행한다. 피드롤러(35)는 후가공기(10)로부터 부직포(F)를 이송하기 위한 구동롤러로서, 이는 모터(33)로부터 동력을 전달받아 회전하여 부직포(F)를 당겨준다. 이때, 피드롤러(35)는 부직포(F) 원단의 장력을 조절 가능하도록 구비하여 부직포(F) 원단의 처짐이나 뒤틀림을 방지하게 된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 공급부(30)의 하측으로 개방되는 터널형 구조의 단열격실(40)은 적어도 내부에서 직접가열을 수행한다. 단열격실(40)은 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 터널형 구조로서 부직포(F)를 일방향으로 이송하도록 전후로 입출이 가능한 구조로 형성된다. 단열격실(40)은 도 1처럼 적어도 내부에서 부직포(F)에 대한 직접가열을 수행하기 위해 부직포(F) 이송구간 외에 밀폐구조로 이루어진다.

이러한 단열격실(40)은 외벽이 단열재로 이루어지는데, 글라스화이버(Glass fiber), 세라믹 화이버(Ceramic fiber), 폴리에스테르 단열재, 글라스 울(Glass wool), 미네랄 울(Mineral wool), 세라크울(Cerakwool) 중에서 어느 하나를 선택하여 단층 또는 복층 배열한다. 단열격실(40)은 바람직하게는 난연성과 불연성이 뛰어난 글라스화이버로 이루어지지만 이외에 동등 효과를 발휘하는 단열재도 사용 가능한데, 세라믹 화이버, 폴리에스테르 단열재, 글라스 울, 미네랄 울, 세라크울을 택일하는 것도 가능하다할 것이다. 이러한 단열격실(40)은 상기와 같은 단열재를 사용하여 외벽을 형성하는데, 이는 단층 또는 복층으로 배열하여 외부로 열원의 전달을 차단한다.

여기서, 단열재 중에서 선택되는 세라믹화이버는 내화 섬유로 만들어진 세라믹섬유의 집합체로서 내열성과 내화학성이 우수하고 열전도율이 낮아 우수한 단열 효과를 가지고 있으며 가벼워 여러 용도로 가공이 용이한 특징이 있고, 친환경소재인 폴리에스테르 단열재는 난연PET소재를 원료로 만든 단열재이며 소음흡수와 화염방어에 탁월한 성능을 나타내며 유독가스를 최소화하는 특징이 있다. 글라스 울은 고온에서 견디며 불에 타지 않는 성질을 지니고 매트로 만든 것은 단열ㆍ방음성이 좋은 특징이 있고, 미네랄 울은 불연, 단열, 인장강도를 향상시킨 제품으로 종래의 유리면보다 섬유굵기가 훨씬 가늘고 부드러우며 특히, 규산칼륨계 무기질 광석계의 미네랄 울은 시공성, 내구성, 발수성이 뛰어나므로 수명이 반영구적이고 위생적인 특징이 있고, 세라크울은 내화성이 강해고 고온에서 열전도율이 매우 낮으므로 우수한 단열 효과를 가지고 있으며 기존 내화물에 비해 가볍고 유연성이 좋아 건축 자재에도 많이 이용되는 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 열처리수단(50)은 상기 단열격실(40)의 내부에 부직포(F)가 이송되는 경로 상에 열을 가하는 다수의 발열체(51)를 배치한다. 열처리수단(50)은 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 단열격실(40)의 내부에 다수의 발열체(51)가 개재되는데, 공급부(30)로부터 이송되는 부직포(F)의 표면에 열을 가하여 열처리한다. 이러한 열처리수단(50)은 도시된 것처럼 단열격실(40)의 중앙에 위치하는데, 즉 상하단이 개방된 인근에 개재되어 부직포(F)가 이송되는 경로 상에 위치하여 부직포(F) 표면에 골고루 열을 가하여 열처리를 수행한다. 그리고 열처리수단(50)은 단열격실(40)의 내부로부터 발열체(51)가 이동 가능하도록 구비된다. 이에 따라, 후가공기(1)를 거친 부직포(F)는 공급부(30)에 의해 단열결식(40)의 내부 중앙으로 이송되면서 발열체(51)에 의해 부직포(F)의 표면으로 소정의 온도로 열을 가하여 부직포(F)의 표면에 열처리한다.

한편, 열처리수단(50)을 거쳐 열처리된 부직포(F)는 경로를 전환하는 가이드롤러(R1)(R2)를 통하여 이송됨을 유도하고 와인딩롤(20) 상으로 경로를 전환시켜 권취되게 유도한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 발열체(51)는 적외선 히터, 할로겐 히터, 석영관 히터, 카본 히터, 세라믹 히터 중에 어느 하나를 택일하여 사용한다. 발열체(51)는 적외선 히터를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 적외선 히터는 단파장의 광선으로서 가시광선이나 자외선과 달리 열 효과가 있고 깊숙하게 침투하므로 신속한 열처리를 실현할 수 있다.

하지만 적외선 히터 이외에 동등 효과를 발휘하는 전기 히터도 사용한데, 즉 할로겐 히터, 석영관 히터, 카본 히터, 세라믹 히터를 택일하는 것도 가능하다할 것이다. 이러한 발열체(51)는 도시에서 부직포(F)의 이송 경로를 따라 비교적 균일한 간격이면서 반복적인 패턴으로 배치된다. 이러한 발열체(51)가 부직포(F)의 열처리함에 있어 불량을 방지하는데 유리하다.

이때, 발열체(51)는 전기히터를 사용함으로 온도편차가 심하지 않아 품질이 균일하여 안정된 제품을 생산할 뿐 아니라, 분진 등이 발생되지 않아 위생적이고, 단열격실(40)에 의해 열원이 외부로 방출되는 것을 최소화됨에 따라 온도를 감지하는 센서를 통하여 자동으로 설정된 온도에 맞게 전원을 온/오프 되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 의한 부직포 열처리기는 후가공 처리한 부직포에 대한 균일하게 열처리하는 것으로 수축과 이완이 거의 없는 안정성 및 인장력이 우수하고 강연성이 동시 효과 발현하는 등 표면특성이 우수한 고부가가치의 제품을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 제조에 따른 과정이 간단하므로 작업성과 생산성 향상시킨다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 후가공기 20: 와인딩롤
30: 공급부 31: 가이드롤러
33: 모터 35: 피드롤러
40: 단열격실 50: 열처리수단
51: 발열체 60: 열처리기
F: 부직포 R1,R2: 가이드롤러

Claims (3)

1. 자동차 내장재로 부직포(F)를 후가공기(10)와 와인딩롤(20) 사이에서 열처리를 수행하는 기기에 있어서:
   프레임의 상면에 가이드롤러(31)를 개재하여 설치되고, 모터(33)에 의해 부직포(F)를 이송하는 피드롤러(35)를 구비하는 공급부(30);
   상기 공급부(30)의 하측으로 개방되는 터널형 구조이고, 적어도 내부에서 직접가열을 수행하는 단열격실(40); 및
   상기 단열격실(40)의 내부에 부직포(F)가 이송되는 경로 상에 열을 가하는 다수의 발열체(51)를 배치한 열처리수단(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 부직포 열처리기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단열격실(40)은 글라스화이버(Glass fiber), 세라믹 화이버(Ceramic fiber), 폴리에스테르 단열재, 글라스 울(Glass wool), 미네랄 울(Mineral wool), 세라크울(Cerakwool) 중에서 어느 하나를 선택하여 단층 또는 복층 배열하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 부직포 열처리기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 발열체(51)는 적외선 히터, 할로겐 히터, 석영관 히터, 카본 히터, 세라믹 히터 중에 어느 하나를 택일하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 부직포 열처리기.

Images