KR101569397B1 - 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법 - Google Patents

원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전보다 원사 또는 합연사에 대한 코팅 공정을 획기적으로 줄여 코팅 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 나아가 생산성을 향상시킬 수 있는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법{Apparatus and method for coating a yarn}
본 발명은, 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전보다 원사 또는 합연사에 대한 코팅 공정을 획기적으로 줄여 코팅 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 나아가 생산성을 향상시킬 수 있는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법에 관한 것이다.
산업이 발전하면서 UHMPE, Aramid, LCP 등의 고기능성 섬유들이 개발됨에 따라 다양한 용도의 스틸(steel)들을 대체하고 있다.
예를 들자면, 와이어 로프(wire rope)로 사용되는 산업에서 경량과 고강도의 슈퍼 섬유들이 대체되고 있다.
이와 같은 용도로 사용되는 제품들은 강력의 면, 즉 강도면에서는 스틸에 버금가고 있으나 마모적인 면에서는 아직 스틸을 완전하게 대체하고 있지는 않다.
이러한 이유로 각 섬유들은 그 조성에 맞은 폴리머(Polymer)를 사용해 원사 또는 합연사의 코팅을 진행하고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 종래 방법들을 예를 들어 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 원사에 PVC를 코팅하기 위해 사용되는 종래기술에 따른 원사용 코팅장치의 일례가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일반적인 원사용 코팅장치(1)는 일 방향(A)으로 연속적으로 공급되는 하나의 원사(10)의 외주면에 PVC 용융액을 압출하여 그 원사(10)의 외주면에 도포하는 압출기구(20)와, 상기 압출기구(20)에 의해 상기 원사(10)에 도포된 상기 PVC 용융액을 응고시키는 냉각기구(40)를 구비한다. 상기 냉각기구(40)는 일반적으로 수냉 방식을 채택하고 있으며, 이와 같이 상기 냉각기구(40)를 통과한 코팅사(12)는 와인더(미도시)에 권취되게 된다.
상기 압출기구(20)는 압출된 PVC 용융액이 유입되는 유로(211)를 가지는 블록(21)과, 상기 블록(21)의 유로(211)와 연결되는 노즐공(341)을 가지며 그 블록(21)에 결합되는 노즐조립체(30a)를 포함한다.
상기 노즐조립체(30a)는 상기 블록(21)의 유로(211)와 연결된 관통공(311)을 가지는 케이스(31)와, 상기 케이스(31)에 끼워지는 끼움부재(32)와, 상기 끼움부재(32)에 삽입되며 원뿔형상의 단부를 가지는 삽입부재(33)와, 상기 끼움부재(32)의 내주면에 끼워지는 노즐(34)과, 상기 끼움부재(32)에 나사 결합되며, 상기 노즐(34)이 상기 원사(10)의 진행방향(A)으로 이탈되는 것을 방지하는 고정부재(35)와, 상기 끼움부재(32)에 나사 결합되며 상기 삽입부재(33)의 단부와 접촉하는 연장부재(36)와, 상기 끼움부재(32)가 상기 원사(10)의 진행방향(A)으로 이탈되는 것이 방지되도록 상기 케이스(31)에 걸리며, 상기 끼움부재(32)에 나사 결합되는 지지부재(37)를 구비한다.
상기 삽입부재(33)와 연장부재(36)에는 상기 원사(10)의 진행 경로상에 형성된 관통공들(331,361)이 마련되어 있으며, 그 관통공들(331,361)은 동축적으로 배치되어 있다. 또한, 상기 삽입부재(33)에는 상기 관통공(331)과 연결되며 그 관통공(331)과 동축적으로 배치된 원사삽입공(332)이 형성되어 있다.
상기 삽입부재(33)의 원뿔형상의 단부는 상기 끼움부재(32)의 내주면 및 상기 노즐(34)과 갭을 형성한다. 상기 노즐(34)에는 상기 삽입부재(33)의 외측에 그 삽입부재(33)의 원사삽입공(331)과 동축적으로 배치되고 상기 원사(10)가 수용되며 상기 원사삽입공(331)보다 큰 직경의 노즐공(341)이 형성되어 있다.
그리고 상기 끼움부재(32)에는, 상기 케이스(31)의 관통공(311)과, 상기 노즐(34)의 노즐공(341)을 연결시키는 복수의 연결공(321)이 형성되어 있다.
상술한 바와 같이 구성되게 되면, 일 방향(A)으로 공급되는 원사(10)가 연장부재(36) 및 삽입부재(33)의 관통공들(361,331), 삽입부재(33)의 원사삽입공(332) 및 노즐(34)의 노즐공(341)에 함께 끼워지게 되고, 압출부(5)로부터 공급된 PVC 용융액은 블록(21)의 유로(211), 케이스(31)의 관통공(311) 및 끼움부재(32)의 연결공(321)들과, 삽입부재(33)의 원뿔 형상의 단부와 끼움부재(32) 및 노즐(34) 사이의 갭을 거쳐서 노즐(34)의 노즐공(341)으로 압출된다.
이와 같이 압출된 PVC 용융액은 원사(10)의 외주면에 도포되게 되고, 일 방향(A)으로 연속적으로 공급되는 원사(10)는 계속해서 동일한 방식으로 코팅되게 된다. 이와 같이 코팅된 원사(10)의 직경은 대략 노즐공(341)의 외경과 동일하다.
그런데, 상술한 구성을 가지는 원사용 코팅장치에 있어서는 그 코팅장치 한 대당 하나의 원사만이 코팅되게 되므로, 원사의 코팅 생산성이 떨어지게 되고, 이에 따라 원사의 코팅비가 증대되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 대한민국특허청 출원번호 제10-2003-0054246호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0094246호, 대한민국특허청 출원번호 제10-1997-0020535호, 대한민국특허청 출원번호 제10-2008-0026023호 등에 원사(mixing 원사 포함)를 코팅하기 위한 다양한 방법들이 개시되어 있다.
그런데, 상기 문헌을 비롯한 종래기술의 경우, 원사 또는 합연사를 코팅하기 위한 코팅 공정이 너무 많아서 코팅 비용이 증가함은 물론 생산성도 감소되고 있다는 점을 고려해볼 때, 이에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2003-0054246호 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0094246호 대한민국특허청 출원번호 제10-1997-0020535호 대한민국특허청 출원번호 제10-2008-0026023호
본 발명의 목적은, 종전보다 원사 또는 합연사에 대한 코팅 공정을 획기적으로 줄여 코팅 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 나아가 생산성을 향상시킬 수 있는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 원사 또는 합연사를 준비하는 크릴부(creel part, 110); 상기 크릴부(110)의 공정 후방에 배치되며, 상기 크릴부(110)에서 나오는 원사 또는 합연사 상의 이물질을 제거하기 위해 상기 원사 또는 합연사를 세척하는 세척기(121); 상기 세척기(121)의 공정 후방에 배치되며, 상기 세척기(121)를 통해 세척이 완료된 원사 또는 합연사를 1차 건조시키는 1차 건조기(122); 상기 1차 건조기(122)의 공정 후방에 배치되며, 상기 1차 건조기(122)를 통해 1차 건조가 완료된 원사 또는 합연사의 표면을 개질시켜 코팅에 적합한 조건이 되도록 하는 표면 개질기(123); 상기 표면 개질기(123)의 공정 후방에 배치되며, 상기 표면 개질기(123)를 통해 표면 개질이 완료된 원사 또는 합연사가 코팅되기 전에 검사하는 코팅 전 검사기(124); 상기 코팅 전 검사기(124)의 공정 후방에 배치되며, 상기 코팅 전 검사기(124)에서 나오는 원사 또는 합연사를 1차로 코팅시키는 1차 코팅기(131); 상기 1차 코팅기(131)의 공정 후방에 배치되며, 상기 1차 코팅기(131)에서 코팅된 원사 또는 합연사를 2차로 한 번 더 코팅시키는 2차 코팅기(132); 상기 2차 코팅기(132)의 공정 후방에 배치되며, 상기 2차 코팅기(132)의 코팅액이 묻은 원사 또는 합연사를 눌러줌으로써, 2차 건조 작업까지 병행되도록 하면서 코팅 공정을 진행시키는 다수의 가압이송 롤러(141a~141c)를 구비하는 가압이송 롤러유닛(140); 상기 가압이송 롤러유닛(140)의 공정 후방에 배치되며, 공정이 완료된 원사 또는 합연사의 코팅상태를 검사하는 코팅상태 검사기(150); 및 상기 코팅상태 검사기(150)의 공정 후방에 배치되며, 검사가 완료된 원사 또는 합연사를 감는 와인더(winder, 160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치에 의해 달성된다.
상기 크릴부(100)와 상기 세척기(121) 사이에 배치되며, 상기 크릴부(100)에서 나오는 원사 또는 합연사를 선별하는 선별기(115)를 더 포함할 수 있다.
상기 코팅상태 검사기(150)를 통해 검사된 결과, 코팅이 부적합한 상태로 된 원사 또는 합연사를 상기 1차 코팅기(131)로 피드백시키는 피드백 이송부(155)를 더 포함할 수 있다.
상기 와인더(160)의 주변에는 와인딩 드럼(161)에 감기는 원사 또는 합연사의 감김 회수 또는 감김 두께를 측정하는 와인딩 센서(162)가 더 배치될 수 있다.
상기 와인딩 센서(162)의 신호에 기초하여 상기 가압이송 롤러유닛(140)의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 원사 또는 합연사는 상기 와인더(160)를 거치는 모든 종류의 원사 또는 합연사와 2종 이상의 원사 또는 합연사를 포함하며, 상기 크릴부(110)는 경사(warp)수에 맞게 가로 방향 또는 세로 방향으로 배치되며, 상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)에서 사용되는 코팅액의 종류는 모든 종류가 가능하고 유화제의 경우도 동일하게 적용되며, 상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)를 통한 원사 또는 합연사의 코팅 방법은 함침식(dipping) 코팅 방법, 분사식(spray) 코팅 방법, 회전식(rolling) 코팅 방법 중에서 선택되며, 상기 와인더(160)는 최소 1,000RPM 이상의 고속 회전이 되도록 컨트롤될 수 있다.
상기 목적은, 크릴부(creel part, 110)를 통해 원사 또는 합연사를 준비하는 원사 또는 합연사 준비단계; 선별기(115)를 이용해서 상기 크릴부(100)에서 나오는 원사 또는 합연사를 선별하는 원사 또는 합연사 선별단계; 선별이 완료된 원사 또는 합연사 상의 이물질을 제거하기 위해 세척기(121)를 이용해서 상기 원사 또는 합연사를 세척하는 원사 또는 합연사 세척단계; 세척이 완료된 원사 또는 합연사를 1차 건조기(122)를 이용해서 1차 건조시키는 원사 또는 합연사 1차 건조단계; 표면 개질기(123)를 이용해서 1차 건조가 완료된 원사 또는 합연사의 표면을 개질시켜 코팅에 적합한 조건이 되도록 하는 원사 또는 합연사 표면 개질단계; 표면 개질이 완료된 원사 또는 합연사가 코팅되기 전에 코팅 전 검사기(124)를 통해 검사하는 원사 또는 합연사 코팅 전 검사단계; 코팅 전 검사가 완료된 원사 또는 합연사를 1차 코팅기(131)를 통해 1차로 코팅시키는 원사 또는 합연사 1차 코팅단계; 1차 코팅이 완료된 원사 또는 합연사를 2차 코팅기(132)를 통해 2차로 한 번 더 코팅시키는 원사 또는 합연사 2차 코팅단계; 2차 코팅이 완료된 원사 또는 합연사를 가압이송 롤러유닛(140)을 이용해서 눌러줌으로써, 2차 건조 작업까지 병행되도록 하면서 코팅 공정을 진행시키는 2차 건조 겸용 가압이송단계; 2차 건조 및 가압이 완료된 원사 또는 합연사의 코팅상태를 코팅상태 검사기(150)를 이용해서 검사하는 원사 또는 합연사 코팅상태 검사단계; 및 검사가 완료된 원사 또는 합연사를 와인더(winder, 160)를 이용해서 감는 원사 또는 합연사 와인딩단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공방법에 의해서도 달성된다.
상기 원사 또는 합연사는 상기 와인더(160)를 거치는 모든 종류의 원사 또는 합연사와 2종 이상의 원사 또는 합연사를 포함하며, 상기 크릴부(110)는 경사(warp)수에 맞게 가로 방향 또는 세로 방향으로 배치되며, 상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)에서 사용되는 코팅액의 종류는 모든 종류가 가능하고 유화제의 경우도 동일하게 적용되며, 상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)를 통한 원사 또는 합연사의 코팅 방법은 함침식(dipping) 코팅 방법, 분사식(spray) 코팅 방법, 회전식(rolling) 코팅 방법 중에서 선택되며, 상기 와인더(160)는 최소 1,000RPM 이상의 고속 회전이 되도록 컨트롤될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전보다 원사 또는 합연사에 대한 코팅 공정을 획기적으로 줄여 코팅 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 나아가 생산성을 향상시킬 수 있는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 종래기술에 따른 원사용 코팅장치의 개념도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 방향에서 바라본 압출기구의 주요 구성요소들을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치에 적용되는 원사 또는 합연사를 설명하기 위한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치의 구성도이다.
도 6은 도 5의 제어블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공방법의 플로차트이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치에 적용되는 원사 또는 합연사를 설명하기 위한 이미지, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치의 구성도, 도 6은 도 5의 제어블록도, 그리고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공방법의 플로차트이다.
도 4를 먼저 참조하여 원사 또는 합연사에 대해 설명한다.
우선, 도 4의 ①번에 해당되는 필라멘트(filament)는 원사의 가장 기본이 되는 단위이다. 예를 들면, 보통 PET 2,000d라 할 경우, 384 fila로 이루어집니다. 보통, 방사 시 노즐의 개수가 필라멘트의 수에 해당된다.
다음, 도 4의 ②번에 해당되는 원사(textile yarn)는 도 4의 ①번에 해당되는 필라멘트(filament)가 모여 방사 시 생산되는 원사이다. 원사 공장에서 출고되는 상태 그대로이다.
다음, 도 4의 ③번에 해당되는 합연사(rope yarn)는 1차 합연(또는 연사) 공정을 거친 합연사를 가리킨다.
다음, 도 4의 ④에 대항되는 합연사(3 ply yarn)는 2차 합연(또는 연사) 공정을 거친 합연사이다. 보통은 3개의 합연사(rope yarn)를 모아 연사를 하기 때문에 3 ply라고도 한다.
그리고 도 4의 ⑤번과 ⑥번에 해당되는 것은 우리가 흔히 말하는 로프(rope)이다.
한편, 이하에서 설명될 본 발명의 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법은 도 4의 ②번, ③번, ④번의 공정에서 코팅을 진행하는 것을 가리키며, 이와 같은 방법이 적용됨에 따라 종전보다 원사 또는 합연사에 대한 코팅 공정을 획기적으로 줄여 코팅 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 나아가 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
특히, 본 발명의 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치 및 방법은 UHPME, Aramid, LCP 등의 고기능성 섬유뿐만 아니라 PET, Nylon 등의 합섬섬유전체와 합섬섬유 2종이상의 제품을 압출, 연사하는 방식의 등의 모든 원사에 적용가능하다. 따라서 그 적용 범위를 폭넓게 할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치는 크릴부(creel part, 110), 선별기(115), 세척기(121), 1차 건조기(122), 표면 개질기(123), 코팅 전 검사기(124), 1차 코팅기(131), 2차 코팅기(132), 가압이송 롤러유닛(140), 코팅상태 검사기(150), 와인더(winder, 160), 그리고 컨트롤러(170)를 포함한다.
우선, 크릴부(creel part, 110)는 원사 또는 합연사를 준비하는 장치이다. 앞서도 기술하였으나 본 발명에 적용되는 원사 또는 합연사의 경우, 모든 원사 또는 합연사가 될 수 있으며, 심지어는 앞서 기술한 것처럼 2종 이상의 원사에 mixed(복합 작업)에도 적용할 수 있다.
뿐만 아니라 도 4의 ②번, ③번, ④번의 공정에 대항되는 원사 또는 합연사일 수 있다.
크릴부(110)를 통해 경사(warp)수에 맞게 원사 또는 합연사를 배치할 수 있다. 이때, 크릴(creel)의 방향은 가로 방향과 세로 방향에 무관하게 모두 적용이 가능하다.
참고로, 직물을 짤 때 1조(組)의 실은 평행으로 맞춰 길게 잡아당기고, 다른 1조(組)의 실은 길게 평행으로 잡아당긴 실의 사이에 차례로 끼워 넣어 조합시키게 되는데, 길고 평행으로 잡아당긴 방향의 실을 경사(날실, warp)라고 한다.
다음으로, 선별기(115)는 크릴부(100)와 세척기(121) 사이에 배치되며, 크릴부(100)에서 나오는 원사 또는 합연사를 선별하는 역할을 한다. 선별 후, 적합하지 않은 원사 또는 합연사는 폐기될 수 있다.
다음으로, 세척기(121)는 선별된 원사 또는 합연사 상의 이물질을 제거하기 위해 원사 또는 합연사를 세척하는 역할을 한다. 세척은 30 내지 40℃의 더운 물에서 2~3시간동안 진행할 수 있다.
다음으로, 1차 건조기(122)는 세척기(121)의 공정 후방에 배치되며, 세척기(121)를 통해 세척이 완료된 원사 또는 합연사를 1차 건조시키는 역할을 한다. 건조 시 스팀이나 히터에 의한 열을 이용할 수 있다.
다음으로, 표면 개질기(123)는 1차 건조기(122)의 공정 후방에 배치되며, 1차 건조기(122)를 통해 1차 건조가 완료된 원사 또는 합연사의 표면을 개질시켜 코팅에 적합한 조건이 되도록 하는 역할을 한다.
예컨대, 표면 개질기(123)를 통해 원사 또는 합연사의 표면을 울퉁불퉁하게 하여 코팅이 잘 되도록 할 수 있다.
다음으로, 코팅 전 검사기(124)는 표면 개질기(123)의 공정 후방에 배치되며, 표면 개질기(123)를 통해 표면 개질이 완료된 원사 또는 합연사가 코팅되기 전에 검사하는 역할을 한다. 표면 개질의 조건에 맞지 않으면 다시 표면 개질이 진행될 수 있다.
다음으로, 1차 코팅기(131)는 코팅 전 검사기(124)의 공정 후방에 배치되며, 코팅 전 검사기(124)에서 나오는 원사 또는 합연사를 1차로 코팅시키는 역할을 하고, 2차 코팅기(132)는 1차 코팅기(131)의 공정 후방에 배치되며, 1차 코팅기(131)에서 코팅된 원사 또는 합연사를 2차로 한 번 더 코팅시키는 역할을 한다.
1차 및 2차 코팅기(131,132)에서 사용되는 코팅액의 종류 또한 모든 종류가 가능하며, 유화제의 경우도 동일하게 적용할 수 있다.
코팅 방법은 함침식(dipping) 코팅 방법, 분사식(spray) 코팅 방법, 회전식(rolling) 코팅 방법 등 다양할 수 있는데 어떠한 코팅 방법이 적용되더라도 관계는 없다.
참고로, 함침식(dipping) 코팅 방법은 다소 재래식이라 할 수 있는데, 분사식(spray) 코팅 방법이 재래식인 함침식(dipping) 코팅 방법에 비해 위생적이고 색상이 선명하며 촉감이 좋은 것으로 평가되고 있다.
다음으로, 가압이송 롤러유닛(140)은 2차 코팅기(132)의 공정 후방에 배치되며, 2차 코팅기(132)의 코팅액이 묻은 원사 또는 합연사를 눌러줌으로써, 2차 건조 작업까지 병행되도록 하면서 코팅 공정을 진행시키는 역할을 한다. 가압이송 롤러유닛(140)은 다수의 가압이송 롤러(141a~141c)를 구비한다.
참고로, 기존의 가압이송 롤러들은 꼬임(TPM) 조절에만 적용되는 것이 일반적이었으나 본 발명에 적용되는 가압이송 롤러(141a~141c)들은 코팅액이 묻은 원사 또는 합연사를 눌러줌으로써, 자연스럽게 2차 건조 작업까지 병행되도록 하고 있다.
본 발명에 적용되는 가압이송 롤러(141a~141c)들은 2차 코팅기(132)를 지나 코팅이 된 원사 또는 합연사를 잘 눌러주기 위해 원사 또는 합연사를 사이에 두고 배치되며, 가압이송 롤러(141a~141c)들 누름 정도 또는 회전 속도에 기초하여 코팅액의 건조 효과를 촉진시킬 수도 있다.
참고로, 본 발명의 경우, 와인더(160)의 회전이 1,000RPM 이하일 때는 가압이송 롤러(141a~141c)들의 눌림을 증가시켜 건조시킬 수 있다.
다음으로, 코팅상태 검사기(150)는 가압이송 롤러유닛(140)의 공정 후방에 배치되며, 공정이 완료된 원사 또는 합연사의 코팅상태를 검사하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치에는 코팅상태 검사기(150)를 통해 검사된 결과, 코팅이 부적합한 상태로 된 원사 또는 합연사를 상기 1차 코팅기(131)로 피드백시키는 피드백 이송부(155)가 더 마련된다.
다음으로, 와인더(winder, 160)는 코팅이 되어 건조까지 완료된 원사 또는 합연사를 감는 장치이다.
본 발명에 적용되는 와인더(160)의 경우, 최소 1,000RPM 이상의 고속 회전이 되어야 하며, 그래야만 원사 또는 합연사가 가압이송 롤러유닛(150)을 지날 때, 코팅된 코팅액의 건조가 가능해질 수 있다.
와인더(160)의 주변에는 와인딩 드럼(161)에 감기는 원사 또는 합연사의 감김 회수 또는 감김 두께를 측정하는 와인딩 센서(162)가 배치된다.
마지막으로, 컨트롤러(170)는 와인딩 센서(162)의 신호에 기초하여 가압이송 롤러유닛(140)의 동작을 컨트롤한다.
이러한 역할을 담당하는 컨트롤러(170)는 중앙처리장치(171, CPU), 메모리(172, MEMORY), 서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(171)는 본 실시예에서 와인딩 센서(162)의 신호에 기초하여 가압이송 롤러유닛(140)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(172, MEMORY)는 중앙처리장치(171)와 연결된다. 메모리(172)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(171)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(173)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(170)는 와인딩 센서(162)의 신호에 기초하여 가압이송 롤러유닛(140)의 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(170)가 와인딩 센서(162)의 신호에 기초하여 가압이송 롤러유닛(140)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(172)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(172)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 원사 또는 합연사의 코팅 가공방법을 설명한다.
우선, 크릴부(creel part, 110)를 통해 원사 또는 합연사를 준비하는 원사 또는 합연사 준비단계(S11)를 진행한다. 이때는 경사(warp)수에 맞게 원사 또는 합연사를 배치할 수 있으며, 크릴(creel)의 방향은 가로 방향과 세로 방향에 무관하게 모두 적용이 가능하다.
다음, 선별기(115)를 이용해서 크릴부(100)에서 나오는 원사 또는 합연사를 선별하는 원사 또는 합연사 선별단계(S12)를 진행한다. 선별 후, 적합하지 않은 원사 또는 합연사는 폐기될 수 있다.
다음, 선별이 완료된 원사 또는 합연사 상의 이물질을 제거하기 위해 세척기(121)를 이용해서 원사 또는 합연사를 세척하는 원사 또는 합연사 세척단계(S13)를 진행한다. 세척은 30 내지 40℃의 더운 물에서 2~3시간동안 진행할 수 있다.
다음, 세척이 완료된 원사 또는 합연사를 1차 건조기(122)를 이용해서 1차 건조시키는 원사 또는 합연사 1차 건조단계(S14)를 진행한다. 건조 시 스팀이나 히터에 의한 열을 이용할 수 있다.
다음, 표면 개질기(123)를 이용해서 1차 건조가 완료된 원사 또는 합연사의 표면을 개질시켜 코팅에 적합한 조건이 되도록 하는 원사 또는 합연사 표면 개질단계(S15)를 진행한다. 예컨대, 원사 또는 합연사의 표면을 울퉁불퉁하게 하여 코팅이 잘 되도록 할 수 있다.
다음, 표면 개질이 완료된 원사 또는 합연사가 코팅되기 전에 코팅 전 검사기(124)를 통해 검사하는 원사 또는 합연사 코팅 전 검사단계(S16)를 진행한다. 표면 개질의 조건에 맞지 않으면 다시 표면 개질이 진행될 수 있다.
다음, 코팅 전 검사가 완료된 원사 또는 합연사를 1차 코팅기(131)를 통해 1차로 코팅시키는 원사 또는 합연사 1차 코팅단계(S17)를 진행한다.
그런 다음, 1차 코팅이 완료된 원사 또는 합연사를 2차 코팅기(132)를 통해 2차로 한 번 더 코팅시키는 원사 또는 합연사 2차 코팅단계(S18)를 진행한다.
1차 및 2차 코팅 시 사용되는 코팅액의 종류 또한 모든 종류가 가능하기 때문에 해당 공정에 맞게 코팅액을 선택하면 된다.
다음, 2차 코팅이 완료된 원사 또는 합연사를 가압이송 롤러유닛(140)을 이용해서 눌러줌으로써, 2차 건조 작업까지 병행되도록 하면서 코팅 공정을 진행시키는 2차 건조 겸용 가압이송단계(S19)를 진행한다.
그런 다음, 2차 건조 및 가압이 완료된 원사 또는 합연사의 코팅상태를 코팅상태 검사기(150)를 이용해서 검사하는 원사 또는 합연사 코팅상태 검사단계(S20)를 진행한다.
검사까지 완료되면, 원사 또는 합연사를 와인더(winder, 160)를 이용해서 감는 원사 또는 합연사 와인딩단계(S21)를 진행한다. 이때는 와인더(160)가 최소 1,000RPM 이상의 고속 회전이 되도록 할 수 있는데, 그래야만 원사 또는 합연사가 가압이송 롤러유닛(150)을 지날 때, 코팅된 코팅액의 건조가 가능해질 수 있다.
이와 같은 구조와 방법을 갖는 본 발명에 따르면, 종전보다 원사 또는 합연사에 대한 코팅 공정을 획기적으로 줄여 코팅 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 나아가 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 크릴부 115 : 선별기
121 : 세척기 122 : 1차 건조기
123 : 표면 개질기 124 : 코팅 전 검사기
131 : 1차 코팅기 132 : 2차 코팅기
140 : 가압이송 롤러유닛 141a~141c : 가압이송 롤러
150 : 코팅상태 검사기 155 : 피드백 이송부
160 : 와인더

Claims (8)

  1. 원사 또는 합연사를 준비하는 크릴부(creel part, 110);
    상기 크릴부(110)의 공정 후방에 배치되며, 상기 크릴부(110)에서 나오는 원사 또는 합연사 상의 이물질을 제거하기 위해 상기 원사 또는 합연사를 세척하는 세척기(121);
    상기 세척기(121)의 공정 후방에 배치되며, 상기 세척기(121)를 통해 세척이 완료된 원사 또는 합연사를 1차 건조시키는 1차 건조기(122);
    상기 1차 건조기(122)의 공정 후방에 배치되며, 상기 1차 건조기(122)를 통해 1차 건조가 완료된 원사 또는 합연사의 표면을 개질시키는 표면 개질기(123);
    상기 표면 개질기(123)의 공정 후방에 배치되며, 상기 표면 개질기(123)를 통해 표면 개질이 완료된 원사 또는 합연사가 코팅되기 전에 검사하는 코팅 전 검사기(124);
    상기 코팅 전 검사기(124)의 공정 후방에 배치되며, 상기 코팅 전 검사기(124)에서 나오는 원사 또는 합연사를 1차로 코팅시키는 1차 코팅기(131);
    상기 1차 코팅기(131)의 공정 후방에 배치되며, 상기 1차 코팅기(131)에서 코팅된 원사 또는 합연사를 2차로 한 번 더 코팅시키는 2차 코팅기(132);
    상기 2차 코팅기(132)의 공정 후방에 배치되며, 상기 2차 코팅기(132)의 코팅액이 묻은 원사 또는 합연사를 눌러줌으로써, 2차 건조 작업까지 병행되도록 하면서 코팅 공정을 진행시키는 다수의 가압이송 롤러(141a~141c)를 구비하는 가압이송 롤러유닛(140);
    상기 가압이송 롤러유닛(140)의 공정 후방에 배치되며, 공정이 완료된 원사 또는 합연사의 코팅상태를 검사하는 코팅상태 검사기(150); 및
    상기 코팅상태 검사기(150)의 공정 후방에 배치되며, 검사가 완료된 원사 또는 합연사를 감는 와인더(winder, 160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 크릴부(110)와 상기 세척기(121) 사이에 배치되며, 상기 크릴부(110)에서 나오는 원사 또는 합연사를 선별하는 선별기(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅상태 검사기(150)를 통해 검사된 결과, 코팅이 부적합한 상태로 된 원사 또는 합연사를 상기 1차 코팅기(131)로 피드백시키는 피드백 이송부(155)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 와인더(160)의 주변에는 와인딩 드럼(161)에 감기는 원사 또는 합연사의 감김 회수 또는 감김 두께를 측정하는 와인딩 센서(162)가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 와인딩 센서(162)의 신호에 기초하여 상기 가압이송 롤러유닛(140)의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원사 또는 합연사는 상기 와인더(160)를 거치는 모든 종류의 원사 또는 합연사와 2종 이상의 원사 또는 합연사를 포함하며,
    상기 크릴부(110)는 경사(warp)수에 맞게 가로 방향 또는 세로 방향으로 배치되며,
    상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)에서 사용되는 코팅액의 종류는 모든 종류가 가능하고 유화제의 경우도 동일하게 적용되며,
    상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)를 통한 원사 또는 합연사의 코팅 방법은 함침식(dipping) 코팅 방법, 분사식(spray) 코팅 방법, 회전식(rolling) 코팅 방법 중에서 선택되며,
    상기 와인더(160)는 최소 1,000RPM 이상의 고속 회전이 되도록 컨트롤되는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공장치.
  7. 크릴부(creel part, 110)를 통해 원사 또는 합연사를 준비하는 원사 또는 합연사 준비단계;
    선별기(115)를 이용해서 상기 크릴부(110)에서 나오는 원사 또는 합연사를 선별하는 원사 또는 합연사 선별단계;
    선별이 완료된 원사 또는 합연사 상의 이물질을 제거하기 위해 세척기(121)를 이용해서 상기 원사 또는 합연사를 세척하는 원사 또는 합연사 세척단계;
    세척이 완료된 원사 또는 합연사를 1차 건조기(122)를 이용해서 1차 건조시키는 원사 또는 합연사 1차 건조단계;
    표면 개질기(123)를 이용해서 1차 건조가 완료된 원사 또는 합연사의 표면을 개질시키는 원사 또는 합연사 표면 개질단계;
    표면 개질이 완료된 원사 또는 합연사가 코팅되기 전에 코팅 전 검사기(124)를 통해 검사하는 원사 또는 합연사 코팅 전 검사단계;
    코팅 전 검사가 완료된 원사 또는 합연사를 1차 코팅기(131)를 통해 1차로 코팅시키는 원사 또는 합연사 1차 코팅단계;
    1차 코팅이 완료된 원사 또는 합연사를 2차 코팅기(132)를 통해 2차로 한 번 더 코팅시키는 원사 또는 합연사 2차 코팅단계;
    2차 코팅이 완료된 원사 또는 합연사를 가압이송 롤러유닛(140)을 이용해서 눌러줌으로써, 2차 건조 작업까지 병행되도록 하면서 코팅 공정을 진행시키는 2차 건조 겸용 가압이송단계;
    2차 건조 및 가압이 완료된 원사 또는 합연사의 코팅상태를 코팅상태 검사기(150)를 이용해서 검사하는 원사 또는 합연사 코팅상태 검사단계; 및
    검사가 완료된 원사 또는 합연사를 와인더(winder, 160)를 이용해서 감는 원사 또는 합연사 와인딩단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 원사 또는 합연사는 상기 와인더(160)를 거치는 모든 종류의 원사 또는 합연사와 2종 이상의 원사 또는 합연사를 포함하며,
    상기 크릴부(110)는 경사(warp)수에 맞게 가로 방향 또는 세로 방향으로 배치되며,
    상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)에서 사용되는 코팅액의 종류는 모든 종류가 가능하고 유화제의 경우도 동일하게 적용되며,
    상기 1차 및 2차 코팅기(131,132)를 통한 원사 또는 합연사의 코팅 방법은 함침식(dipping) 코팅 방법, 분사식(spray) 코팅 방법, 회전식(rolling) 코팅 방법 중에서 선택되며,
    상기 와인더(160)는 최소 1,000RPM 이상의 고속 회전이 되도록 컨트롤되는 것을 특징으로 하는 원사 또는 합연사의 코팅 가공방법.
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