KR101688747B1

KR101688747B1 - 부직포 매트의 제조방법

Info

Publication number: KR101688747B1
Application number: KR1020150183757A
Authority: KR
Inventors: 김종명
Original assignee: 김종명
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-12-22

Abstract

본 발명에 의한 부직로 매트의 제조방법은,
견면(111)에 부직포(113, 115)를 부착하여 하부시트(110)를 제조하여 전방으로 배출하는 부착단계와, 상기 부착단계 이후에, 배출되는 하부시트(110)의 상부에 카펫(120)을 공급하면서 상기 하부시트(110)와 카펫(120) 사이에, 접착필름(130)을 개재하면서 전방으로 배출하는 합지단계와, 상기 합지단계 이후에, 배출되는 상기 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)을 동시에 오븐기(230)를 통과시키는 가열단계와, 상기 가열단계 이후에, 상기 오븐기(230)를 통과한 상기 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)을 압축롤러(240)로 압축한 후 전방으로 배출시키는 압축단계가 연속적으로 이루어지고, 상기 접착필름(130)은 리와인딩 롤(207)에서 공급되는 것으로서 통기성을 구비한 것을 특징으로 한다.
따라서, 생산성의 향상이 가능하고 쾌적한 작업 환경이 가능하며 방음성의 향상이 가능한 효과가 있다.

Description

부직포 매트의 제조방법 {Method of non-woven fabric mat manufacture}

본 발명은 부직포 매트의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 견면에 부직포를 부착하는 공정과 상기 부직포에 카펫을 부착하는 전공정을 단일 공정으로 처리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 부직포 매트의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부되는 도면과 함께 배경기술에 의한 부직포 매트(1)의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 배경기술로서 부직포 매트를 제조하는 과정을 도시한 예시도, 도 2는 배경기술에 의한 부직포 매트의 제조방법을 도시한 공정도로서 함께 설명한다.

일반적으로 부직포 매트(1)는 차량의 내장재로 사용되는 것으로서, 흡음, 차음 뿐만 아니라, 단열의 기능도 구비하도록 구성된 것이다.

이러한 부직포 매트(1)는 견면(35)의 상하면에 각각 부직포(31, 33)가 부착되고, 상기 견면(35)의 상면에 부착된 부직포(31)에 카펫(10)이 부착된다.

상기 부직포 매트(1)의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 견면(35)의 상하면에 각각 부직포(31, 33)를 부착하는데 열을 가하면서 압축하여 하부시트(30)를 제조한다. 이때, 견면(35)과 부직포(31, 33) 사이에는 PE(polyethylene) 화이버가 개재되도록 하여 녹으면서 바인딩 기능을 하도록 한다.

그러고나서, 도 1에서처럼, 접착장치(50)를 이용해서 상기 카펫(10)과 부직포(31, 33)가 부착된 견면(35)이 압축롤러(51) 사이로 통과하도록 하면서, 카펫(10)과 부직포(31, 33) 사이에 PE(polyethylene) 필름(40)이 개재되도록 한다. 이때, PE 필름(40)은 PE 필름 압축기(53)를 사용하여 PE를 용융시켜서 얇은 막 형상으로 배출시키게 된다.

따라서, 상기 압축롤러(51)를 통해서 압축되므로 상기 부직포(31)의 상면에 카펫(10)을 부착할 수 있게 된다.

상기 배경기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 견면(35)의 상하면에 부직포(31, 33)를 부착하는 공정과 상기 부직포(31)에 카펫(10)을 부착하는 공정이 구분되어 이루어지므로, 공정이 번거롭고 비효율적인 문제점이 있었다. 즉, 도 2에서처럼, 카펫(10)을 따로 구비하고, 견면(35)의 상하면에 부직포(31, 33)를 부착한 후에 다시 견면(35)의 상부에 부착된 부직포(31)에 카펫(10)을 부착하게 되므로 생산성이 저조한 문제점이 있었다.

둘째, 상기 PE 필름(40)을 용융한 상태에서 바로 압출하여 사용하므로, 상기 PE 필름(40)이 용융될 때 발생하는 악취로 인해서 작업 환경이 쾌적하지 못한 문제점이 있었다. 특히, 상기 PE 필름(40)은 열에 의해서 용융될 때 톨루엔 등 환경 호르몬이 배출되므로 작업자들의 건강을 해치는 문제점이 있었다.

셋째, 상기 견면(35)의 상하면에 각각 부직포(31, 33)를 부착할 때 열을 가하면서 압축하는데 이때 부직포(31, 33)와 견면(35) 사이에 바인딩 역할을 하는 PE 화이버가 개재되므로 상기 두 번째의 문제점이 역시 지적되고 있다.

넷째, 상기 PE 필름(40)은 견면(35)과 부직포(31)에 형성된 기공을 폐색하게 되어 흡음과 차음 효과가 떨어지는 문제점이 있었다. 일반적으로 소리 에너지는 부직포(33), 견면(35), 부직포(31), 카펫(10) 순으로 통과하면서 상쇄되므로 흡음과 차음이 가능하도록 한다. 그런데, 상기 PE 필름(40)은 상기 카펫(10)과 부직포(31) 사이를 차단하게 되므로 소리 에너지가 하부에 배치된 부직포(33)와 견면(35)을 통과한 후 응고된 PE 필름(40)을 통과하지 못하고 상기 PE 필름(40)을 진동시키게 되어 흡음, 차음 효과가 저하되는 문제점이 있었다. 즉, 파동 에너지인 소리 에너지가 PE 필름(40)에 부딪치면서 증폭되는 문제점이 있었다.

한국 공개특허 제10-2004-0017490호 (2004년 02월 27일)

본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법은 다음 사항을 해결하고자 한다.

첫째, 견면의 상하면에 부직포를 부착하는 공정과 상기 견면의 상부에 부착된 부직포에 카펫을 부착하는 공정이 구분되어 이루어지므로, 공정이 번거롭고 비효율적인 문제점을 해결하고자 한다.

둘째, 상기 PE 필름을 용융한 상태에서 바로 압출하여 사용하므로, 상기 PE 필름이 용융될 때 발생하는 악취로 인해서 작업 환경이 쾌적하지 못한 문제점을 해결하고자 한다.

셋째, 상기 견면의 상하면에 각각 부직포를 부착할 때 열을 가하면서 압축하는데 이때 부직포와 견면 사이에 PE 화이버가 개재되므로 이때 발생하는 악취로 인해서 작업 환경이 쾌적하지 못한 문제점을 해결하고자 한다.

넷째, 상기 PE 필름이 견면과 부직포에 형성된 기공을 폐색하게 되어 흡음과 차음 효과가 떨어지는 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법은,

견면에 부직포를 부착하여 하부시트를 제조하여 전방으로 배출하는 부착단계와, 상기 부착단계 이후에, 배출되는 하부시트의 상부에 카펫을 공급하면서 상기 하부시트와 카펫 사이에, 접착필름을 개재하면서 전방으로 배출하는 합지단계와, 상기 합지단계 이후에, 배출되는 상기 하부시트, 접착필름, 카펫을 동시에 오븐기를 통과시키는 가열단계와, 상기 가열단계 이후에, 오븐기를 통과한 상기 하부시트, 접착필름, 카펫을 압축롤러로 압축한 후 전방으로 배출시키는 압축단계가 연속적으로 이루어지고, 상기 접착필름은 응고된 것으로서 통기성을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착필름은 통기성을 갖도록 핫멜트로 제조된 웹필름을 사용하고, 상기 부착단계에서는 견면에 부직포를 니들 펀칭하여 이루어진다.

본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 견면의 상하면에 부직포를 부착하여 하부시트를 제조하여 전방으로 인출되고, 상기 인출되는 하부시트의 상부에 접착필름과 카펫이 합지되어 오븐기로 유입된 후 배출되고, 이렇게 배출되는 카펫과 접착필름 및 하부시트는 압축롤러를 통과하는 모든 일련의 공정이 연속적으로 이루어지므로 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.

둘째, 상기 접착필름은 친환경적이고 무취의 웹필름을 사용하므로 쾌적한 작업환경이 가능한 효과가 있다.

셋째, 상기 접착필름은 본래 통기성을 구비한 것이므로 본 발명에 의한 부직포 매트는 통기성이 우수하므로 흡음성과 차음성의 향상이 가능한 효과가 있다.

넷째, 상기 견면에 부직포를 부착함에 있어서, 니들 펀칭기를 사용하므로 악취가 발생하지 않고 상기 통기성을 유지할 수 있기 때문에 흡음성과 차음성의 향상이 가능한 효과가 있다.

도 1은 배경기술로서 부직포 매트를 제조하는 과정을 도시한 예시도.
도 2는 배경기술에 의한 부직포 매트의 제조방법을 도시한 공정도.
도 3은 본 발명에 의한 부직포 매트를 제조하는 과정을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법을 도시한 공정도.
도 5는 본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법을 도시한 블록도.

이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부직포 매트의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 부직포 매트를 제조하는 과정을 도시한 예시도, 도 4는 본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법을 도시한 공정도, 도 5는 본 발명에 의한 부직포 매트의 제조방법을 도시한 블록도로서 함께 설명한다.

일반적으로 차량의 내장재로서 흡음, 차음이 가능하도록 사용되는 부직포 매트(100)는 하부에 배치되는 하부시트(110)가 구성되고, 상기 하부시트(110)의 상면에 부착되는 카펫(120)이 구성된다.

상기 하부시트(110)는, 천연솜 내지는 인조솜을 압축하여 매트 형상으로 성형한 견면(111)과, 상기 견면(111)의 상하면에 부직포(113, 115)가 부착되어 구성된다.

상기 부직포(113, 115)는 폴리에스테르 화이버를 압축하여 성형한 것이고, 상기 카펫(120)은 폴리에스테르 화이버를 압축한 후에 니들 펀칭 작업에 의해서 상면에 기모가 성형되도록 한 것으로서 하이베루어 부직포이다.

이러한 부직포 매트(100)의 제조방법을 도 3과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 견면(111)에 부직포(113, 115)를 부착하여 하부시트(110)를 제조하여 전방으로 배출하는 부착단계가 이루어진다. 그리고, 상기 부착단계 이후에, 배출되는 하부시트(110)의 상부에 카펫(120)을 공급하면서 상기 하부시트(110)와 카펫(120) 사이에, 접착필름(130)을 개재하면서 전방으로 배출하는 합지단계가 이루어진다. 또한, 상기 합지단계 이후에, 배출되는 상기 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)을 동시에 오븐기(230)를 통과시키는 가열단계가 이루어진다. 그리고, 상기 가열단계 이후에, 상기 오븐기(230)를 통과한 상기 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)을 압축롤러(240)로 압축하면서 전방으로 배출시키는 압축단계가 연속적으로 이루어진다. 이때, 상기 접착필름(130)은 리와인딩 롤(207)에서 공급되는 것으로서 통기성을 구비한 것으로 구성한다.

상기 부착단계는, 상기 견면(111)을 리와인딩 롤에서 풀려나오도록 하면서 리와인딩 롤(201, 203)에서 각각 풀려나는 부직포(113, 115)를 견면(111)의 상면과 하면에 부착되도록 한다. 이때, 니들 펀칭기(210)가 상기 부직포(113, 115)와 견면(111)의 진행 방향에 배치하므로 니들 펀칭에 의해서 각 부직포(113, 115)는 견면(111)에 부착되도록 한다. 니들 펀칭은 니들만으로서 상기 부직포(113, 115)와 견면(111)을 타공하는 것으로서 당해업자라면 누구나 알 수 있는 사항이기에 자세한 설명은 생략한다.

일례로 니들 펀칭기(210)는 상부에 배치된 부직포(113)를 펀칭하는 것과 하부에 배치된 부직포(115)를 펀칭하는 것을 구별하여 배치함이 바람직하다. 따라서, 각 부직포(115)를 구성하는 화이버가 상기 견면(111)의 화이버와 엉키게 되어 부착이 가능하다.

상기 합지단계에서는 상기 접착필름(130)이 리와인딩 롤(207)에서 풀려나고, 상기 카펫(120)이 리와인딩 롤(205)에서 풀려나면서 상기 하부시트(110)의 상부에 합지되어 오븐기(230)로 인출되도록 한다.

상기 접착필름(130)은 핫멜트로 제조된 웹필름을 사용한다. 상기 웹필름(모델명; W106, 제조사; JCC KOREA)은 핫멜트로 제조되어 친환경적이며 무색 무취인 것으로서 통기성으로 인한 흡음성이 우수한 것이다.

상기 가열단계는 상기 합지된 카펫(120)과 하부시트(110)를 오븐기(230)에 통과시켜서 상기 접착필름(130)이 용융되도록 한다. 이때, 상기 오븐기(230) 내에서는 열풍을 공급하여 열풍이 카펫(120)과 하부시트(110)를 통과하면서 상기 접착필름(230)을 용융되도록 한다.

상기 압축단계는 상기 가열단계를 거치면서 배출되는 카펫(120)과 하부시트(110)를 상하부에 배치된 압축롤러(240)를 통과하도록 하면서 가압되어 부착 가능하도록 한다.

이렇게 해서 완성된 부직포 매트(100)는 상기 견면(111)의 상하면에 부직포(113, 115)를 부착하여 하부시트(110)를 제조하여 전방으로 인출되고, 상기 인출되는 하부시트(110)의 상부에 접착필름(130)과 카펫(120)이 합지되어 오븐기(230)로 유입된 후 배출되고, 이렇게 배출되는 카펫(120)과 접착필름(130) 및 하부시트(110)는 압축롤러(240)를 통과하는 모든 일련의 공정이 연속적으로 이루어지므로 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다. 즉, 도 4에서처럼, 각각의 구성을 일련의 공정을 통해서 동시에 부착하므로 생산성의 향상이 가능한 효과가 있다.

또한, 상기 접착필름(130)은 친환경적이고 무취의 웹필름을 사용하므로 쾌적한 작업환경이 가능하다. 특히, 상기 접착필름(130)은 이미 완성되어 와인딘된 것으로부터 인출하여 공급하기 때문에 배경기술처럼 현장에서 용융하므로 악취가 발생하는 현상은 일절 발생하지 않는다.

또한, 상기 접착필름(130)은 본래 통기성을 구비한 것으로서, 본 발명에 의한 부직포 매트(100)는 통기성이 우수하므로 흡음성과 차음성의 향상이 가능하다. 즉, 소리 에너지가 하부의 부직포(115), 견면(111), 상부의 부직포(113) 및 카펫(120)을 순차적으로 통과하면서 상쇄되어 배경기술에 비해서 방음성(흡음성 및 차음성)의 향상이 가능한 효과가 있다.

또한, 상기 견면(111)에 부직포(113, 115)를 부착함에 있어서, 니들 펀칭기(210)를 사용하므로 배경기술에서처럼 악취가 발생하지 않고 상기 통기성을 유지할 수 있기 때문에 흡음성과 차음성의 향상이 가능한 효과가 있다.

(실시예)

상기 견면(111)은 천연솜 내지는 인조솜(폴리에스테르)을 매트형으로 압축성형한 것으로서 두께 20∼30mm, 중량 250∼1500gsm의 것을 사용하고, 상기 부직포(113, 115)는 두께 3∼10mm, 중량 80∼700gsp의 것을 사용하였다. 상기 카펫(120)은 두께 10∼15mm, 중량 90∼800gsp의 것을 사용하였다. 상기 부직포(113, 115)와 카펫(120)은 PE를 소재로 사용한 것을 구비하였다.

또한, 상기 접착필름(130)은 웹필름으로서 중량 8∼150g/㎡의 것을 사용하고 녹는점 95∼115℃의 것을 사용하였다. 또한, 상기 오븐기(230)는 터널형으로 형성된 것으로서 내측에 온풍을 공급하도록 구성된 것이며 길이는 5∼7m이고, 상기 오븐기(230)의 입구 온도는 158∼162℃이고, 출구 온도는 178∼182℃가 되도록 하였다. 또한, 상기 합지된 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)이 상기 오븐기(230)를 통과하는 속도는 4∼5m/min가 되도록 하였다.

또한, 상기 압축롤러(240)를 상하부에 배치하여 본 발명의 총두께가 15∼25mm의 두께가 되게 하였다.

(비교예)

하부시트를 구성하기 위해서, 견면은 천연솜 내지는 인조솜(폴리에스테르)을 매트형으로 압축성형한 것으로서 두께 20∼30mm, 중량 250∼1500gsm의 것을 사용하고, 견면의 상하부에 배치되는 부직포는 두께 3∼10mm, 중량 80∼700gsp의 것으로서 상기 실시예와 동일한 것을 사용하였다. 또한, 상기 견면과 부직포 사이에는 PE 화이버를 개재시켜서 가열 압축하였다. 그리고, 상부에 배치되는 부직포에 부착되는 카펫(120)은 두께 10∼15mm, 중량 90∼800gsp의 것을 사용하였다. 상기 부직포(113, 115)와 카펫(120)은 PE를 소재로 사용한 것을 구비하였다. 또한, 상기 하부시트의 상부에 배치되는 부직포와 카펫 사이에는 PE를 용융하여 압출할 때 성형되는 PE 필름을 개재시켰다. 상기 PE 필름의 두께는 0.05∼0.2mm의 것을 사용하였다.

(시험례)

가로 1m×세로 1m×높이 1m의 정육면체 형의 골조 2개를 구비한 후, 실시예와 비교예에 의한 부직포 매트(100)를 각각 덮어씌워 주사위 모양이 되도록 하였다. 이때, 상기 골조의 내부에는 스피커를 설치하였다. 그리고, 상기 스피커에서 다양한 데시벨(dB) 대의 음파가 발생하도록 하여 소리 투과율을 비교하였다. 이때 투과율은 "부직포 매트(100)를 통과한 dB ÷ 스피커에서 출력된 dB"이 된다. 이때의 dB의 크기는 데시벨 측정기를 사용하였다.

음원세기	40dB	50dB	60dB	80dB	90dB	100dB	110dB
실시예	0.15	0.17	0.19	0.23	0.27	0.32	0.35
비교예	0.6	0.8	0.9	1.2	1.5	1.8	2.2

상기 시험예에서 알 수 있듯이, 웹필름과 니들 펀칭 과정을 사용한 본 발명의 부직포 매트(100)의 소리 투과율이 비교예보다 작은 것을 알 수 있다. 즉, 상기 웹필름의 통기성으로 인해서 방음성이 향상된 것을 알 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형례와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 부직포 매트 110: 하부시트
111: 견면 113, 115: 부직포
120: 카펫 130: 접착필름
201, 203, 205, 207: 리와인딩 롤 210: 니들 펀칭기
230: 오븐기 240: 압축롤러

Claims

견면(111)에 부직포(113, 115)를 부착하여 하부시트(110)를 제조하여 전방으로 배출하는 부착단계와,
상기 부착단계 이후에, 배출되는 하부시트(110)의 상부에 카펫(120)을 공급하면서 상기 하부시트(110)와 카펫(120) 사이에, 접착필름(130)을 개재하면서 전방으로 배출하는 합지단계와,
상기 합지단계 이후에, 배출되는 상기 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)이 동시에 오븐기(230)를 통과하도록 하는 가열단계와,
상기 가열단계 이후에, 상기 오븐기(230)를 통과한 상기 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)을 압축롤러(240)로 압축한 후 전방으로 배출시키는 압축단계가 연속적으로 이루어지고,
상기 접착필름(130)은 리와인딩 롤(207)에서 공급되는 것으로서 통기성을 구비한 것으로서 핫멜트로 제작된 웹필름을 사용하고,
상기 부착단계는, 상기 견면(111)의 상하부에 부직포(113, 115)를 각각 니들 펀칭기(210)로 니들 펀칭하여 이루어지고,
상기 니들 펀칭기(210)는 상부에 배치된 상기 부직포(113)를 펀칭하는 것과, 하부에 배치된 상기 부직포(115)를 펀칭하는 것을 별도로 구별하여 배치하는 것을 특징으로 하는 부직포 매트의 제조방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 오븐기(230)의 길이는 5∼7m이고,
상기 오븐기(230)의 입구 온도는 158∼162℃이고, 출구 온도는 178∼182℃이고,
상기 합지된 하부시트(110), 접착필름(130), 카펫(120)이 상기 오븐기(230)를 통과하는 속도는 4∼5m/min인 것을 특징으로 하는 부직포 매트의 제조방법.