KR101539527B1 - 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조방법 및 제조장치와 위 제조방법에 의해 제조된 패턴 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 시트 내부에 설치되는 발포 폼 서포트 매트를 감싸주는 패턴 부직포를 제조하기 위한 패턴 부직포 제조방법과 그와 같은 제조방법을 적용하기 위한 패턴 부직포 제조장치, 그리고, 그와 같은 제조방법 및 제조장치에 의해 구현되는 패턴 부직포에 관한 것이다.
본 발명은 오프닝(opening) 공정, 호퍼링(hoppering) 공정, 카딩(carding) 공정, 크로스 래핑(cross lapping) 공정, 1,2차 니들 펀칭(needle punching) 공정, 가열공정, 냉각 및 이송공정, 프린팅(printing) 공정, 크로스 커팅(cross cutting) 공정, 와인딩(winding) 공정 등이 순차적으로 진행되어 양면의 물성을 달리하는 문양 부직포가 구현되도록 구성한 것이다.
본 발명은 단일의 장비를 이용하여 어느 일면에는 쿠션감이 있는 기모층을 형성하고 다른 일면에는 강직층을 형성하여 부직포 본연의 질감을 유지하면서 탄성 및 인장강도와 내구성을 향상시킬 수 있는 패턴 부직포를 구현할 수 있다.

Description

자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조방법 및 제조장치와 위 제조방법에 의해 제조된 패턴 부직포{pattern non-woven fabric's manufacture method and pattern non-woven fabric}

본 발명은 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조방법 및 제조장치와 위 제조방법에 의해 제조된 패턴 부직포에 관한 발명으로, 좀더 상세하게는 자동차의 시트 내부에 설치되는 서포트 매트를 감싸주는 패턴 부직포를 제조하기 위한 패턴 부직포 제조방법과 그와 같은 제조방법을 적용하기 위한 패턴 부직포 제조장치, 그리고, 그와 같은 제조방법 및 제조장치에 의해 구현되는 패턴 부직포를 제공하기 위한 것이다.

부직포는 직포 공정을 거치지 않은 섬유를 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열한 상태에서 압착하여 펠트의 형태로 제조한 것으로, 부직포는 다양한 분야에서 활용되고 있다.

통상의 부직포는 니들이 부착된 플레이트를 이용해 웹(web)을 펀칭하여 결합하는 니들 펀칭(Needle Punch), 저융점의 열가소성 합성섬유를 웹에 혼합하여 결합하는 써멀 본딩(Thermal Bonding), 미리 형성된 웹을 편침을 사용하여 재봉하는 스티치 본딩(Stitch Bonding), 제트 수류를 웹에 분사하여 섬유를 결합하는 스펀래이스(Spunlace), 고압의 공기로 필라멘트에 충격을 주어 섬유를 형성하는 멜트블로운(Meltblown), 멀티 필라멘트를 냉각/고화시켜 연신한 후 웹 형태로 적층하는 스펀본드(Spunbond) 등의 방법으로 제조되고 있는데, 각각의 부직포 제조방법 중에서 니들 펀칭 방법이 가장 많이 이용되고 있다.

부직포는 자동차 시트의 내부에 설치되는 서포트 매트를 감싸주는 용도로도 사용되고 있는데, 자동차 시트용 서포트 매트를 제조하는 과정은 ① 금형에 부직포 포켓을 투입하는 공정, ② 부직포 포켓 내부에 발포 폼을 충진하는 공정, ③ 발포 폼을 경화시키는 공정, ④ 제품(서포트 매트)을 금형에서 분리하는 공정, ⑤ 마무리 및 추가 가공 ⑥ 검사 및 배출 등과 같은 여러 단계의 공정으로 이루어진다.

위와 같은 자동차 시트용 서포트 매트의 제조공정에 있어서, 부직포 포켓을 금형에 투입하는 공정과 발포 폼이 충진된 부직포 포켓(서포트 매트)을 금형에서 분리하는 공정은 밸크로를 구비하는 로더에 의해 이루어지기 때문에 서포트 매트용 부직포에는 밸크로에 부착될 수 있는 기모층이 형성되어야 함은 절대적인 전제조건이며, 작업의 신속성을 위해서는 부직포의 일면에 특정 문양을 인쇄하여 표면과 이면을 신속하게 인식할 수 있어야 함이 당연하다 할 것이다. 그리고, 서포트 매트에 프린팅되는 문양은 제조자에 대한 신뢰와 심미감의 향상에도 일조한다.

종래에는 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포를 제조하기 위해 여러 공정을 거쳤는데, 서포트 매트용 패턴 부직포의 상세한 제조공정은 ① 장섬유 원사를 이용하여 제1 부직포를 제조하는 공정, ② 단섬유 원사를 이용하여 제2 부직포를 제조하는 공정, ③ 그라비아 인쇄수단을 이용하여 제1 부직포에 문양을 인쇄하는 공정, ④ 제1,2 부직포를 합지하는 공정 등으로 이루어지는 것이었다.

상기한 바와 같은 복잡한 공정으로 서포트 매트용 패턴 부직포를 제조하는 이유는 장섬유 원사를 이용하여 제조한 부직포는 기모층을 형성할 수 없고 단섬유 원사를 이용하여 제조한 부직포는 그라비아 인쇄가 불가하기 때문이다.

결국, 서포트 매트용 패턴 부직포의 전제조건인 기모층과 패턴(문양)의 존재를 충족시켜 주기 위해서 종래에는 장섬유 원사를 이용하여 제조한 부직포에 그라비아 방식으로 특정 문양을 인쇄하여 제1 부직포를 구하고 단섬유 원사를 이용하여 기모층이 형성되게 제조한 제2 부직포를 구한 후 제1,2 부직포를 합지하는 방법을 택할 수밖에 없었다.

상기한 바와 같은 종래 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조에는 별도의 부직포 제조라인과 인쇄장비, 두 개의 부직포를 합지하기 위한 장비 등과 같은 많은 장비를 필요로 하기 때문에 준비비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 제조를 위한 공정이 번잡하고 시간의 소요가 많다는 등의 문제점이 지적되고 있으며, 또한, 그라비아 인쇄방식을 이용하여 문양을 인쇄하므로 다양한 패턴의 구현이 어려웠을 뿐만 아니라 패턴의 변화에 대해 즉각적이고 탄력적인 대응도 어렵다는 등의 문제점이 지적되고 있다.

그리고, 종래의 패턴 부직포 제조방법에 의해 제조된 서포트 매트용 패턴 부직포는 합지된 제1,2 부직포의 물성이 서로 달라 밀리거나 따로 노는 현상이 발생할 뿐만 아니라 강직성 및 탄성(복원력)이 떨어지기 때문에 패턴 부직포를 서포트 매트 성형용 금형에 투입하고 발포 폼을 충진하는 과정에서 꺾임(주름)의 발생하여 향후 밸크로를 이용한 서포트 매트의 분리과정에서 박리강도를 떨어트려 작업성을 낮추고 불량률을 높이게 된다는 등의 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조방법에 따른 문제점과 패턴 부직포가 가지는 제반 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 단일의 장비를 이용하여 양면에 슬립한 강직층과 쿠션감있는 기모층이 형성되는 양면 부직포를 제조할 수 있도록 하고 부직포를 제조하는 과정에서 부직포 일면에 특정한 문양을 인쇄할 수 있도록 함으로써 서포트 매트용 패턴 부직포 제조에 따른 준비비용의 소요를 최소화할 수 있도록 함과 아울러 부직포의 제조공정을 간소화하여 생산성을 증대시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조방법 및 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 강직성 및 탄성(복원력)을 향상시켜 내구성과 인장강도를 향상시키고, 사용과정에서 꺾임이나 밀림 현상 등을 최소화시켜 줄 수 있도록 한 서포트 매트용 패턴 부직포를 제공하고자 함에 있다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 오프닝(opening) 공정, 호퍼링(hoppering) 공정, 카딩(carding) 공정, 크로스 래핑(cross lapping) 공정, 1,2차 니들 펀칭(needle punching 공정, 가열공정, 냉각 및 이송공정, 프린팅(printing) 공정, 크로스 커팅(cross cutting) 공정, 와인딩(winding) 공정 등에 의해 자동차 시트의 쿠션 폼 제조용 패턴 부직포가 구현되도록 한 것을 기술적 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서 제시하는 패턴 부직포 제조방법 및 패턴 부직포 제조장치는 자동차 시트의 서포트 매트용으로 사용하기에 최적화된 패턴 부직포를 구현하기 위한 것으로, 본 발명에 의하면, ① 단섬유 원사를 이용하여 부직포를 제조하는 과정, ② 부직포의 어느 일면 기모층에 열용융에 의한 강직층을 형성하는 과정, ③ 부직포의 어느 일면에 사용자가 요구하는 특정 문양을 프린팅 하는 과정 등과 같은 일련의 과정을 단일 라인의 장비에서 진행할 수 있으며, 이로써, 본 발명은 패턴 부직포의 제조에 따른 장비와 공정수, 제조비용 등을 최소화하면서 패턴 자동차 시트의 쿠션 폼 서포트 매트용 부직포를 제조할 수 있는 것이다.

본 발명에 의해 구현된 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포는 어느 일면에 매끄럽고 탄성있는 강직층이 존재하고 다른 일면에 쿠션감있는 부드러운 기모층이 존재하는 것으로, 합지된 종래의 서포트 매트용 패턴 부직포에 비해 내구성 및 인장강도가 우수할 뿐만 아니라 강직층은 매끄러운 상태로 기모가 없기 때문에 서포트 매트의 제조를 위해 발포 폼을 충진하였을 시에 폼과 강직층의 접착력을 강화하여 성형 후 발포 폼과 패턴 부직포의 박리현상을 최소화시켜 줄 수 있으며, 또한, 본 발명에 의해 구현된 패턴 부직포는 일면에 형성된 탄성 강직층이 사용과정에서 발생하는 꺾임이나 밀림 현상 등을 최소화시킴으로써 서포트 매트의 제조에 따른 작업성을 좋게 하고 불량률을 줄일 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 패턴 부직포 제조방법의 공정도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 패턴 부직포 제조장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 프린팅 머신의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 프린팅 머신의 측면도.

도 1에 본 발명에서 제시하는 패턴 부직포 제조방법의 공정도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 오프닝(opening) 공정, 블렌딩(blending) 및 호퍼링(hoppering) 공정, 카딩(carding) 공정, 크로스 래핑(cross lapping) 공정, 1,2차 니들 펀칭(niddle punching) 공정, 히팅(heating) 공정, 냉각 및 이송공정, 프린팅(printing) 공정, 커팅(cutting) 및 와인딩(winding) 공정이 순차적으로 진행되는 것임을 확인할 수 있는바, 각 공정의 상세한 실시는 하기와 같이 이루어진다.

A단계 공정 - 본 공정은 오프닝(opening) 공정으로서, 실린더 오프너 등을 이용하여 3 ~ 6 데니아(denier)의 단섬유 원사(fiber tuft)를 개섬하면서 부피를 줄여준다.

B단계 공정 - 본 공정은 블렌딩(blending) 및 호퍼링(hoppering) 공정으로서, 블렌딩 머신을 이용하여 개섬된 단섬유 원사를 블렌딩(blending)하고 버티컬리 호퍼(vertically hopper)를 이용해 일정한 양의 단섬유 원사를 배출한다.

C단계 공정 - 본 공정은 카딩(carding) 공정으로서, 카드 머신을 이용하여 블렌딩된 단섬유 원사를 얇게 펼쳐진 형태의 웹(web)으로 형성한다.

D단계 공정 - 본 공정은 웹 조절을 위한 크로스 래핑(cross lapping) 공정으로서, 크로스 래퍼를 이용해 사용자가 소망하는 두께와 넓이로 웹을 조절한다.

E1단계 공정 - 본 공정은 1차 니들 펀칭(needle punching 공정으로서, 다수의 니들을 촘촘하게 설치한 니들 플레이트를 일방향으로 이송하는 웹의 상부에서 상하로 반복 운동시켜 니들이 웹을 상하로 관통하는 과정에서 2차원적인 웹 배열이 3차원적인 웹 배열로 변환되어 원사 간의 결속력을 향상시키도록 하고, 이와 같은 니들 펀칭가공 과정에서 웹의 양면에 단섬유 원사에 의한 기모층이 형성되게끔 부직포를 제조한다.

E2단계 공정 - 본 공정은 2차 니들 펀칭(needle punching 공정으로서, 다수의 니들을 촘촘하게 설치한 니들 플레이트를 일방향으로 이송하는 웹의 상부에서 상하로 반복 운동시켜 니들이 웹을 상하로 관통하는 과정에서 2차원적인 웹 배열이 3차원적인 웹 배열로 변환되어 원사 간의 결속력을 향상시키도록 하고, 이와 같은 니들 펀칭가공 과정에서 웹의 양면에 단섬유 원사에 의한 기모층이 형성되게끔 부직포 제조를 마무리한다.

F단계 공정 - 본 공정은 히팅(heating) 공정으로서, 니들 펀칭이 이루어진 부직포(웹)를 IR 히터 등의 수단에 투입하여 부직포의 양면 중 어느 일면을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열함으로써 부직포의 일면을 구성하는 기모층(조직)이 열용융되면서 기모층 조직 상호 간의 공간이 기모 용융물로 채워진 강직층이 형성되게 하고 부직포의 다른 일면에는 쿠션감이 존재하는 기모층이 남아있도록 한다.

G단계 공정 - 본 공정은 냉각 및 이송공정으로서, 일정한 거리 및 간격을 유지하게끔 셋팅되는 이송 컨베이어(conveyor) 또는 이송로울러 등과 같은 수단을 이용하여 가열된 가열된 부직포를 지연·이송시킴으로써 부직포가 이송하는 과정에서 부직포의 표면에 대한 냉각이 서서히 진행되도록 한다.

H단계 공정 - 본 공정은 프린팅(printing) 공정으로서, 부직포를 이송시키는 과정에서 프린팅 머신을 이용하여 부직포의 일면에 수지(resin) 성분이 함유된 프린터 잉크를 분사하여 특정 문양을 인쇄한다. 이때, 프린팅 머신에 의한 인쇄영역을 통과하는 부직포의 표면 온도는 80℃ ~ 85℃의 온도를 유지하도록 하여야 하는데, 그 이유는 프린팅 잉크가 굳어지는 현상을 방지하면서 고온에 의한 프린팅 잉크의 물성변화를 방지하도록 함에 있으며, 수지(resin) 성분이 함유된 프린터 잉크를 사용하는 이유는 색(잉크) 번짐을 최소화하고 신속한 건조가 가능하게 함으로써 기모층에 대한 인쇄가 가능하도록 하기 위함에 있다.

I단계 공정 - 본 공정은 커팅(cutting) 및 와인딩(winding) 공정으로서, 크로스 커팅 머신을 이용해 웹의 가장자리(edge)를 커팅하여 마감해주고, 와인더를 이용해 웹을 롤의 형태로 권취하게 된다.

이상과 같은 순차적인 공정을 통해 3 ~ 6 데니아(denier)의 단섬유 원사로 제조하여 양면에 기모층이 형성되게 한 부직포의 양면 중 어느 일면의 기모층을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열함으로써 가열된 면에 열용융에 의한 강직층을 형성하여 매끄러운 강직감과 탄성감을 부여하고 다른 일면에는 쿠션감이 있는 보풀한 기모층이 남게 하며, 상기 부직포의 양면 중 선택된 어느 일면에 프린터에 의한 특정 문양을 인쇄하여 구성한 패턴 부직포를 구현할 수 있었다.

본 발명에 의해 구현된 패턴 부직포는 어느 일면에는 쿠션감이 있는 기모층이 존재하여 부직포 본연의 질감을 느낄 수 있고 부직포의 다른 일면에는 기모층의 열용융에 의해 어느 정도 빳빳하고 탄성있는 강직층이 형성된 것이다.

본 발명에 의해 구현된 패턴 부직포는 일면에 구성된 강직층에 의해 부직포의 탄성 및 인장강도와 내구성 등을 향상시킬 수 있으며, 어느 일면에 획일적인 특정 문양을 프린팅함으로써 사용과정에서 표면과 이면을 쉽게 구분할 수 있다.

본 발명의 제조방법에 의하면, 양면의 물성을 달리하도록 한 부직포를 제조하는 과정에서 프린팅 머신을 이용해 부직포의 일면에 특정한 문양을 프린팅할 수 있어 패턴 부직포 제조공정의 간소화를 꾀할 수 있다.

도 2에 본 발명에서 제시하는 패턴 부직포 제조장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바를 통해 본 발명은 실린더 오프너(11), 블렌딩 머신(12), 버티컬리 호퍼(13), 카드 머신(14), 크로스 래퍼(15), 니들 펀칭 머신(16), IR 히터(17), 프린팅 머신(19), 크로스 커터(20), 와인더(21) 등의 구성부를 연이어 설치하여 구성한 것으로, IR 히터(17), 프린팅 머신(19) 사이에는 웹(web)을 이송시켜 주기 위한 복수의 이송 로울러(18)를 설치하여 구성한 것임을 확인할 수 있는바, 본 발명에서 제시하는 문양 부직포 제조장치(10)의 상세한 실시는 하기와 같이 이루어진다.

상기 실린더 오프너(11)는 단섬유 원사(fiber tuft)를 개섬하여 주기 위한 구성부로서, 실린더 오프너(11)는 투입된 단섬유 원사를 개섬하고, 실린더 오프너(11)에 의해 개섬된 단섬유 원사는 제1 이송수단(conveyor)을 통해 블렌딩 머신(12)로 공급되도록 구성한다.

상기 블렌딩 머신(12)은 개섬된 단섬유 원사를 혼합하여 주기 위한 구성부로서, 블렌딩 머신(12)은 제1 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 단섬유 원사를 균일하고 고르게 혼합하고, 블렌딩 머신(12)에 의해 혼합된 단섬유 원사는 제2 이송수단(conveyor)을 통해 버티컬리 호퍼(13)로 공급되도록 구성한다.

상기 버티컬리 호퍼(13)는 일정한 양의 단섬유 원사를 배출하여 주기 위한 구성부로서, 버티컬리 호퍼(13)는 제2 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 단섬유 원사를 일정한 양으로 배출하고, 버티컬리 호퍼(13)에 의해 배출되는 단섬유 원사는 제3 이송수단(conveyor)을 통해 카드 머신(14)으로 공급되도록 구성한다.

상기 카드 머신(14)은 블렌딩된 단섬유 원사를 얇게 펼쳐진 형태의 웹(web)으로 가공해주기 위한 구성부로서, 카드 머신(14)은 제3 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 단섬유 원사를 얇고 넓은 웹의 형태로 가공하고, 카드 머신(14)에 의해 가공된 웹은 제4 이송수단(conveyor)을 통해 크로스 래퍼(15)로 공급되도록 구성한다.

상기 크로스 래퍼(15)는 웹의 규격을 조절해주기 위한 구성부로서, 크로스 래퍼(15)는 제4 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 웹을 사용자가 소망하는 두께와 넓이로 조절해주고, 크로스 래퍼(15)에 의해 두께와 넓이가 조절된 웹은 제5 이송수단(conveyor)을 통해 니들 펀칭 머신(16)으로 공급되도록 구성한다.

상기 니들 펀칭 머신(16)은 웹을 구성하는 단섬유 원사 간의 결속력을 향상시켜 주기 위한 구성부로서, 니들 펀칭 머신(16)은 다수의 니들을 촘촘하게 설치한 니들 플레이트가 제5 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 웹의 상부에서 상하로 반복 운동하도록 하여 니들이 웹을 상하로 관통하는 과정에서 2차원적인 웹 배열이 3차원적인 웹 배열로 변환되어 단섬유 원사 간의 결속력을 향상시키고, 니들 펀칭 머신에 의해 펀칭가공된 웹(부직포)은 제6 이송수단(conveyor)을 통해 IR 히터(17)로 공급되도록 구성한다. 이때, 상기 니들 펀칭 머신(16)은 하나 이상의 복수로 구성하여 웹에 대한 반복적인 핀칭가공을 실시할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 IR 히터(17)는 니들 펀칭가공까지 완료된 부직포의 일면에 대한 물성변화를 일으켜 주기 위한 구성부로서, IR 히터(17) 내부에는 외부에서 공급되는 전기에 의해 가열하는 히팅수단(171)이 설치되며, 히팅수단(171)은 제6 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 부직포의 양면 중 어느 일측면을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열함으로써 가열된 부직포의 일면을 구성하는 단섬유 원사 조직(기모층)의 열용융에 의한 강직층이 형성되면서 부직포의 다른 일면에는 쿠션감이 존재하는 기모층이 남아있도록 하고, IR 히터(17)에 의해 일면에 대한 열용융이 이루어진 부직포는 복수의 이송 로울러(18)를 통해 지연·이송시켜 프린팅 머신(19)에 공급되도록 구성한다. 이때, 가열한 부직포를 이송 로울러(18)를 이용해 지연·이송시키는 이유는 부직포의 표면 온도를 인쇄에 적합한 온도로 냉각시켜 주기 위함에 있다.

상기 프린팅 머신(19)은 부직포의 일면에 특정 문양을 인쇄하여 주기 위한 구성부로서, 이송 로울러(18)를 통해 부직포가 이송하는 과정에서 프린팅 머신(19)에 설치되는 프린터 헤드(197)에 의해 부직포의 일면에 미리 입력된 프로그램에 따른 특정 문양이 인쇄되고, 인쇄가 이루어진 부직포는 제7 이송수단(conveyor)을 통해 크로스 커터(20)로 공급되도록 구성한다. 이때, 프린팅 머신(19)의 프린터 헤드(197)는 수지(resin) 성분이 함유된 프린터 잉크를 사용하도록 구성하는데, 그 이유는 색(잉크) 번짐을 최소화하고 신속한 건조가 가능하게 하여 기모층에 대한 인쇄가 가능하도록 하기 위함에 있다.

상기 크로스 커터(20)는 부직포의 가장자리(edge)를 재단하여 마감하고, 크로스 커터(20)에 의해 가장자리가 마감된 부직포는 제8 이송수단(conveyor)을 통해 와인더(21)로 공급되도록 구성한다.

상기 와인더(21)는 제조가 완료된 패턴 부직포를 롤 형태로 권취하여 주기 위한 구성부로서, 크로스 커터(20)에서 공급된 패턴 부직포가 와인더(21)에 거치된 회전 보빈에 일정한 규격으로 권취되도록 구성한다.

도 3 내지 도 4에 본 발명에 따른 프린팅 머신(19)이 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 프린팅 머신(19)은 일정 간격을 유지하는 지지대(191) 상에 대응하는 포스트(193)를 거치하되, 지지대(191)의 상부에 설치되는 슬라이드 레일(192)에 포스트(193) 저부에 마련되는 가이드 블럭(194)을 결합하여 포스트(193)가 지지대(191)상에서 슬라이드 이동할 수 있도록 하고, 포스트(193) 간에 설치되는 고정 프레임(195)에 복수의 프린터 헤드(197)가 셋팅된 고정대(196)를 결합하여 구성하며, 상기 프린터 헤드(197)는 제어 판넬(미도시됨)에 입력되는 프로그램에 따라 특정한 문양을 인쇄해주도록 구성한다.

본 발명에 있어 각 구성부 간에 설치되어 단섬유 원사 또는 웹의 공급에 이용되는 제1,2,3,4,5,6 이송수단(conveyor)은 벨트 또는 로울러로 구성된 컨베이어나 이송 로울러로 구성할 수 있는 것으로, 단섬유 원사나 웹을 이송시켜 줄 수 있는 구성이라면 여한 구조물도 제1,2,3,4,5,6 이송수단(conveyor)으로 이용이 가능하다 할 것이다.

이상의 구성으로 된 문양 부직포 제조장치(10)는 실린더 오프너(cylinder opner; 11) 및 블렌딩 머신(blending machine; 12)과 버티컬리 호퍼(vertically hopper; 13), 카드 머신(card machine; 14), 크로스 래퍼(cross lapper; 15)를 경유한 웹을 니들 펀칭 머신(needle punching machine; 16)에 공급하여 니들 펀칭함으로써 부직포를 제조할 수 있으며, 니들 펀칭까지 완료된 부직포는 제6 이송수단(conveyor)을 통해 IR 히터(17)에 공급하여 추가 공정이 진행되도록 작용하는 것으로 문양 부직포의 제조를 위한 본 발명의 상세한 작용은 하기와 같이 이루어진다.

제6 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 부직포가 IR 히터(17)의 내부를 통과하는 과정에서 IR 히터(17)에 마련된 히팅수단(171)이 통과하는 부직포의 양면 중 어느 일측면을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열하는데, 상기와 같이 가열하면 부직포의 일면을 구성하는 기모층이 열용융되면서 기모층 간의 공간이 용융물이 채워지며, 그에 따라 가열이 이루어진 부직포 일면에는 매끄럽고 강직된 강직층이 형성되고 부직포의 타측면에는 파이버 터프트에 의한 쿠션감이 있는 기모층이 남게 된다.

IR 히터(17)에 의해 일면이 가열된 부직포는 복수의 이송 로울러(18)를 경유하며 지연이송이 이루어지는데, 부직포가 이송 로울러(18)를 경유하는 과정에서 가열된 표면에 대한 냉각히 서서히 이루어지게 되고, 이송 로울러(18)에 의해 이송되는 부직포가 프린팅 머신(19)의 프린터 헤드(197) 전면 인쇄영역을 통과할 때 부직포의 온도는 80℃ ~ 85℃를 유지하게 되어 플로터 잉크가 굳어지는 현상이 방지됨과 아울러 지나친 고온에 의한 플로터 잉크의 물성변화가 방지되는 것이다.

한편, 인쇄영역을 통과하는 부직포 표면에 대한 온도의 조절은 복수로 구성되는 이송 로울러(18)에 대한 위치 셋팅에 따라 이루어지는 것인바, 본 발명에 따른 각 이송 로울러(18)는 위치를 가변시킬 수 있도록 구성함이 바람직하다 할 것이다.

부직포가 프린팅 머신(19)의 프린터 헤드(197) 전방 인쇄영역을 통과하는 과정에서 프린터 헤드(197)가 수지(resin) 성분이 함유된 프린터 잉크를 분사하여 미리 프로그래밍된 특정 문양이 부직포 일면에 인쇄되고, 인쇄가 마무리된 부직포는 크로스 커터(20)에 의해 가장자리(edge)가 재단되며, 재단된 부직포는 와인더(21)에 의해 보빈에 권취됨으로써 문양 부직포의 제조가 완료되는 것이다.

10: 패턴 부직포 제조장치 11: 실린더 오프너
12: 블렌딩 머신 13: 호퍼
14: 카드 머신 15: 크로스 래퍼
16: 니들 펀칭 머신 17: IR 히터
18: 이송 로울러 19: 프린팅 머신
20: 크로스 커터 21: 와인더

Claims (3)

1. 3 ~ 6 데니아(denier)의 단섬유 원사(fiber tuft)를 개섬하여 부피를 줄여주는 오프닝(opening) 공정, 상기 단섬유 원사를 블렌딩(blending)하여 일정한 양의 단섬유 원사를 배출하는 호퍼링(hoppering) 공정, 블렌딩된 단섬유 원사를 얇게 펼쳐진 웹(web)으로 형성하는 카딩(carding) 공정, 웹의 두께와 넓이를 조절하는 크로스 래핑(cross lapping) 공정, 니들(needle)을 촘촘하게 설치한 니들 플레이트를 웹의 상부에서 상하로 반복 운동시켜 니들이 웹을 상하로 관통하는 과정에서 2차원적인 웹 배열이 3차원적인 웹 배열로 변환되도록 하여 부직포를 제조하는 1,2차 니들 펀칭(needle punching) 공정을 포함하는 것으로;
   상기 1,2차 니들 펀칭 공정에 의해 니들 펀칭이 이루어진 부직포의 양면 중 어느 일면의 기모층을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열함으로써 가열된 기모층이 열용융하여 기모층 조직 사이의 공간이 용융된 기모로 채워진 강직층이 형성되게 하고 부직포의 다른 일면에는 쿠션감이 존재하는 기모층이 남아있도록 하는 히팅 공정;
   가열된 부직포를 인위적으로 지연·이송시켜 이송과정에서 부직포가 서서히 냉각되도록 하는 냉각 및 이송공정과;
   부직포를 이송시키는 과정에서 수지가 함유된 잉크를 분사하는 프린팅 머신을 이용하여 80℃ ~ 85℃의 온도로 식혀진 부직포의 일면에 특정 문양을 인쇄하는 프린팅(printing) 공정,
   프린팅 공정이 마무리된 부직포의 가장자리(edge)를 크로스 커팅하여 마감하고, 커팅된 부직포를 롤의 형태로 권취시켜 주기 위한 커팅(cutting) 및 와인딩(winding) 공정을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포의 제조방법.
2. 투입된 단섬유 원사(fiber tuft)를 개섬하여 블렌딩 머신(12)로 공급하도록 구성한 실린더 오프너(11), 제1 이송수단(conveyor)을 통해 공급된 단섬유 원사를 균일하고 고르게 혼합하여 버티컬리 호퍼(13)로 공급하도록 구성한 블렌딩 머신(12), 상기 버티컬리 호퍼(13)에서 공급된 단섬유 원사를 일정한 양으로 배출하여 카드 머신(14)으로 공급하도록 구성한 버티컬리 호퍼(13), 상기 버티컬리 호퍼(13)에서 공급된 단섬유 원사를 얇고 넓은 웹의 형태로 가공하여 크로스 래퍼(15)로 공급하도록 구성한 카드 머신(14), 상기 카드 머신(14)에서 공급된 웹을 사용자가 소망하는 두께와 넓이로 조절하여 니들 펀칭 머신(16)으로 공급하도록 구성한 크로스 래퍼(15), 상기 크로스 래퍼(15)에서 공급된 웹의 상부에서 다수의 니들을 촘촘하게 설치한 니들 플레이트(161)를 상하로 반복 운동시켜 펀칭가공하여 부직포를 제조하도록 구성한 하나 이상의 니들 펀칭 머신(16)을 포함하는 부직포 제조장치(10)에 있어서;
   상기 부직포 제조장치는 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하여 상기 니들 펀칭 머신(16)에서 공급되는 부직포의 양면 중 어느 일면을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열하는 히팅 수단(171)을 구비하게 구성한 IR 히터(17)와;
   상기 IR 히터(17)에 의해 일면이 가열된 부직포를 지연·이송시켜 이송과정에서 부직포의 냉각이 이루어지도록 구성한 복수의 이송 로울러(18)와;
   상기 이송 로울러(18)를 통해 부직포가 이송하는 과정에서 프린팅 머신(19)에 설치되는 프린터 헤드(197)가 80℃ ~ 85℃의 온도로 식혀진 부직포 일면에 수지가 함유된 잉크를 분사하여 미리 입력된 프로그램에 따른 특정 문양을 인쇄하도록 구성한 프린팅 머신(19)과;
   상기 이송 로울러(18)를 통해 공급된 부직포의 가장자리(edge)를 재단하여 마감하도록 구성한 크로스 커터(20) 및 마감처리된 부직포를 회전 보빈에 일정한 규격으로 권취시켜 주도록 구성한 와인더(21)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 서포트 매트용 패턴 부직포 제조장치.
3. 제1항의 제조방법에 의해 제조된 것으로서;
   3 ~ 6 데니아(denier)의 단섬유 원사로 제조하여 양면에 기모층이 형성되게 한 부직포의 양면 중 어느 일면의 기모층을 200℃ ~ 250℃의 온도로 가열함으로써 가열된 일면에 열용융에 의해 기모층 조직 사이의 공간이 용융된 기모로 채워진 강직층을 형성하고 다른 일면에는 쿠션감이 있는 기모층이 남게 하며, 상기 부직포의 양면 중 선택된 어느 일면에 프린터에 의한 특정 문양을 인쇄하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 시트의 서포트 매트용 패턴 부직포.

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