KR101573817B1 - 기격습식방사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기격습식방사장치에 관한 것으로서 특히 이동식 가이드 롤러부를 가지는 응고욕을 구비하는 기격습식방사장치에 관한 것으로서 방사구금으로부터 토출된 필라멘트를 가이드롤러에 용이하게 걸 수 있어 특수한 도구나 응고액의 교환없이도 필라멘트의 교환이 용이할 뿐만 아니라 연신부 및 수세부를 설치장소의 형태에 따라 복층으로 또는 일렬로 연결되어 설치할 수 있는 기격습식방사장치를 제공할 수 있다.

Description

기격습식방사장치{Air Gap Spinning Apparatus}

본 발명은 기격습식방사장치에 관한 것으로서 특히 이동식 가이드 롤러부를 가지는 응고욕을 구비하는 기격습식방사장치에 관한 것이다.

습식방사 또는 기격습식방사는 셀룰로오즈, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴, 폴리염화비닐, 폴리아미드 섬유를 방사하는데 사용되는 방법으로서, 고분자 물질을 용매에 녹여 방사기를 통하여 방사하여 응고욕 내에서 응고시키는 방법이다. 방사기에서 방사된 섬유 필라멘트는 응고욕 내에서 수평 혹은 수직으로 이동하는 동안 응고가 이루어지기 위하여 일정시간 동안을 응고욕내에 머물고 다음 공정으로 이동하게 된다. 방사기는 통상적으로 수천개 내지 수만개 이상의 방사돌기로 구성되어 있으며, 방사된 섬유 필라멘트들은 섬유다발을 형성하게 된다.

응고욕 내에 방사된 섬유 필라멘트들을 다음 공정으로 이송하기 위해서는 섬유다발을 응고욕내 또는 외부에 설치된 고데트롤까지 유도하여야 하는데, 이때 섬유 필라멘트다발을 효과적으로 유도하기가 용이하지 않다.

응고욕내에서 섬유 필라멘트를 수평으로 이동시키는 경우나 수직상향으로 이동시키는 경우에는 응고액을 응고욕의 한쪽에서 투입하고 다른쪽으로 배출시킴으로써 방사된 섬유 필라멘트를 응고액과 함께 흐르도록 유도할 수도 있으나, 응고욕내 흐름이 일정하지 않아 유도작업이 용이하지 않는 문제점이 있다.

특히, 기격습식방사에서는 통상적으로 수직하향으로 방사하게 되는데, 방사된 필라멘트들을 응고욕 깊숙이 설치된 고데트롤 또는 가이드롤을 통과하여 응고된 후 다음 공정으로 이송하여야 하므로 응고욕내에서 초기 방사된 필라멘트다발의 효과적인 유도가 매우 어렵다.

일반적으로 방사기로부터 응고욕 속으로 처음 들어가는 섬유들은 응고욕 내에서 흐트러지거나 롤러에 감기게 되어 섬유들을 한 개의 다발로 모으기가 매우 힘들다. 특히 응고액이 인체에 유해한 경우에는 작업이 더욱 어렵게 된다. 습식방사방법을 사용하는 대표적인 섬유인 아크릴섬유 방사에서는 응고액으로 질산 수용액 또는 디메틸포름아미드 수용액을 사용하고 있으며, 폴리아미드 섬유 방사에는 N-메틸피롤리돈과 같은 아미드 용제를 사용하므로 작업자에게 유해한 환경을 제공할 우려가 크다.

대한민국특허공개제10-2010-0074792호(2010년07월02일공개) 대한민국특허공개제10-2012-0077603호(2012년07월10일공개)

그러므로 본 발명에 의하면 상기 선행기술의 문제점을 해결하여 방사구금으로부터 토출된 필라멘트를 가이드 롤러에 효과적으로 용이하게 걸 수 있는 동시에 연신부 및 수세부를 설치장소의 형태에 따라 복층으로 또는 일렬로 연결되어 설치할 수 있는 기격습식방사장치를 제공하는 것을 기술적과제로 한다.

그러므로 본 발명에서는 방사구금;

바닥면에는 급수구와 배출구가 형성되며 내측 일측면에는 곡선의 가이드 홈이 형성된 수조와;

상기 수조의 가이드 홈에 삽입되어 이동할 수 있도록 일측면에는 롤러가 구비되고 일측끝단에는 가이드 롤러가 설치되며 타측끝단에는 힌지공이 형성되는 가이드 바와;

상기 가이드 바의 힌지공에 삽입결합되도록 외주일측면에 조임볼트가 설치되고 내측에는 롤러가 설치된 이동롤러부와;

상기 수조의 상단일측에는 상기 이동롤러부의 롤러가 삽입결합되도록 가이드 홈이 형성된 가이드 레일이 설치되어 이루어진 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕;

상기 응고욕후단에 소정의 간격으로 이격되어 설치된 연신부; 및

권취부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기격습식방사장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 연신부는 육면체 프레임내부에 다수개의 롤러가 인접해서 형성된 롤러유닛부가 소정의 간격으로 이격되어 둘이상으로 형성된 연신부인 것을 특징으로 하는 기격습식방사장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 연신부의 전후에 수세부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 기격습식방사장치가 제공된다.

따라서 본 발명에 의하면 방사구금으로부터 토출된 필라멘트를 가이드롤러에 용이하게 걸 수 있어 특수한 도구나 응고액의 교환없이도 필라멘트의 교환 및 유도가 용이할 뿐만 아니라 연신부 및 수세부를 설치장소의 형태에 따라 복층으로 또는 일렬로 연결되어 설치할 수 있는 기격습식방사장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기격습식방사장치를 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명의 기격습식방사장치의 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕을 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 기격습식방사장치의 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕의 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 기격습식방사장치의 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕을 나타낸 평면도이고,
도 5는 본 발명의 기격습식방사장치의 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕을 나타낸 정단면도이고,
도 6은 본 발명의 기격습식방사장치의 응고욕내에서의 이동식 가이드롤러부의 작동을 나타낸 측면도이고,
도 7은 연신부를 이루는 롤러유닛부의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 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 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 기격습식방사장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 기격습식방사장치의 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕을 나타낸 사시도이다.

이와 같이 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 기격습식방사장치는 방사구금(100); 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕(200); 연신부(300); 및 권취부(400)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 기격습식방사장치의 방사구금(100)은 공지의 기격습식방사장치의 방사구금과 동일한 것으로서 상기 방사구금에 의해 용매에 녹은 폴리머가 토출되어 냉각공기구간을 통과하면서 냉각,고화된 후 필라멘트(1)를 형성하면서 응고욕으로 이송되게 된다.

이렇게 방사구금을 통해 토출된 필라멘트(1)는 응고욕(200)을 통과하면서 응고되게 되는데, 통상적으로 응고욕내부에는 비용매인 물과 폴리머를 용해시킨 용매가 일정량 담겨있으며, 상기 필라멘트는 이 응고욕을 통과하면서 탈용매 현상에 의해 응고되는 것이다.

본 발명의 기격방사장치의 이동식 가이드 롤러부를 가지는 응고욕(200)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 유기용제를 수용할 수 있도록 바닥면에는 급수구(11)와 배출구(12)가 형성되며 내측 일측면에는 곡선의 가이드 홈(13)이 형성된 수조(10)와; 상기 수조(10)의 가이드 홈(13)에 삽입되어 이동할 수 있도록 일측면에는 롤러(21)가 구비되고 일측끝단에는 가이드롤러(22)가 설치되며 타측끝단에는 힌지공(23)이 형성되는 가이드 바(20)와; 상기 가이드 바(20)의 힌지공(23)에 삽입결합되도록 외주일측면에 조임볼트(31)가 설치되고 내측에는 롤러(32)가 설치된 이동롤러부(30)와; 상기 수조(10)의 상단일측에는 상기 이동롤러부(30)의 롤러(32)가 삽입결합되도록 가이드 홈(41)이 형성된 가이드 레일(40)이 설치되어 이루어진다.

상기 가이드바(20)는 일측면에는 롤러(21)가 구비되어 수조(10)의 가이드 홈(13)에 삽입되어 원호모양으로 이동할 수 있도록 형성되며, 가이드바의 일측끝단에는 가이드롤러(22)가 설치되어 방사구금으로부터 토출되는 필라멘트(1)를 상기 가이드롤러에 걸 수 있도록 한다. 또한, 상기 가이드바의 타측끝단에는 힌지공(23)이 형성되는데, 상기 이동롤러부(30)의 외주일측면에 설치된 조임볼트(31)와 상기 가이드 바(20)의 힌지공(23)에 삽입결합되도록 한다.

상기 이동롤러부(30)는 내측에 롤러(32)가 설치되어 있어서 상기 수조(10)의 상단일측에 형성된 가이드 레일(40)의 가이드 홈(41)에 삽입결합되어 상기 이동롤러부(30)가 가이드 레일의 위로 전후운동을 할 수 있도록 한다.

도 6에 도시된 바와 같이 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕(200)에서 이동롤러부(30)를 가이드레일(40)의 후면쪽으로 이동시키게 되면 가이드바(20)는 수조(10)의 가이드 홈(13)에 삽입된 롤러(21)의 인도를 받아 수조의 가이드홈의 최상부로 이동하게 된다. 이때 가이드바(20)의 일측끝단에 설치된 가이드롤러(22) 또한 수조의 상부로 이동하게 된다.

상기 수조(10)에는 응고액이 가득 차지 않고 수조높이의 2/3 ~ 3/4정도 차있게 되는데, 상기와 같이 이동롤러부(30)를 가이드레일(40)의 후면쪽으로 이동시키게 되어 가이드바(20)의 일측끝단에 설치된 가이드롤러(22) 또한 수조의 상부로 이동하는 경우에는 가이드롤러(22)가 응고액수면위로 노출될 수 있게 되는데, 이에 의해 방사구금으로부터 토출된 필라멘트를 가이드롤러에 용이하게 걸 수가 있게 된다.

이후 이동롤러부(30)를 가이드레일(40)의 전면쪽으로 이동시키게 되면 가이드바(20)는 수조(10)의 가이드 홈(13)에 삽입된 롤러(21)의 인도를 받아 수조의 가이드홈의 최하부로 이동하게 되며, 가이드바(20)의 일측끝단에 설치된 가이드롤러(22) 또한 수조의 하부로 이동하게 되어 가이드롤러(22)가 응고액수면하로 들어가게 되며, 가이드롤러에 걸린 필라멘트는 응고액속으로 통과하여 응고작용이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에서는 상기 응고욕후단에 소정의 간격으로 이격되어 설치된 연신부(300)가 형성되는데, 연신부에 의해 응고욕으로부터 방출되어 나오는 필라멘트를 필요한 물성을 부여하기 위하여 롤러연신을 하게 된다.

상기 연신부는 육면체 프레임내부에 다수개의 롤러가 인접해서 형성된 롤러와 수조로 된 유닛부로부터 소정의 간격으로 이격되어 둘이상으로 형성되어 롤러연신에 의해 연신할 수 있도록 된 것이 바람직하다. 상기 롤러유닛부는 도 7에 도시된 바와 같이 육면체 프레임내부에 다수개의 롤러가 인접해서 형성되어 있으며, 연결프레임으로 소정의 간격으로 이격되어 동일한 롤러유닛부와 연결된다. 이러한 다수개의 롤러유닛부는 연결프레임과 함께 설치장소의 형태에 따라 복층으로 또는 일렬로 연결되어 설치될 수 있는 장점이 있다.

경우에 따라서는 상기 연신부의 전후에 수세부를 더 가질 수 있는데, 상기 롤러유닛부의 사이에 형성된 연결프레임에 수세조를 부착하여 수세부를 형성하여 필라멘트의 수세를 행할 수 있다.

상기 연신부 및 수세부를 통과한 필라멘트를 권취하는 권취부(400)가 형성되어 본 발명의 기격습식방사장치를 이루게 된다.

1 : 필라멘트 10 : 수조
11 : 급수구 12 : 배출구
13 : 가이드 홈 20 : 가이드 바
21 : 롤러 22 : 가이드롤러
23 : 힌지공 30 : 이동롤러부
31 : 조임볼트 32 : 롤러
40 : 가이드 레일 41 : 가이드 홈
100 : 방사구금 200 : 응고욕
300 : 연신부 400 : 권취부

Claims (3)

1. 방사구금;
   바닥면에는 급수구와 배출구가 형성되며 내측 일측면에는 곡선의 가이드 홈이 형성된 수조와;
   상기 수조의 가이드 홈에 삽입되어 이동할 수 있도록 일측면에는 롤러가 구비되고 일측끝단에는 가이드롤러가 설치되며 타측끝단에는 힌지공이 형성되는 가이드 바와;
   상기 가이드 바의 힌지공에 삽입결합되도록 외주일측면에 조임볼트가 설치되고 내측에는 롤러가 설치된 이동롤러부와;
   상기 수조의 상단일측에는 상기 이동롤러부의 롤러가 삽입결합되도록 가이드 홈이 형성된 가이드 레일이 설치되어 이루어진 이동식 가이드롤러부를 가지는 응고욕;
   상기 응고욕후단에 소정의 간격으로 이격되어 설치된 연신부; 및
   권취부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기격습식방사장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 연신부는 육면체 프레임내부에 다수개의 롤러가 인접해서 형성된 롤러유닛부가 소정의 간격으로 이격되어 둘이상으로 형성된 연신부인 것을 특징으로 하는 기격습식방사장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 연신부의 전후에 수세부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 기격습식방사장치.

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