KR101805177B1 - 3d 에어매쉬 원단 가공 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 상, 하부층은 육각 또는 다각형의 매쉬 공간을 형성하도록 폴리에스테르 가연사로 짠 매쉬 원단으로 형성되며, 중간층은 폴리에스테르 파일사를 경편으로 짠 원단으로 이루어진 3D 에어 매쉬 원단을 가공하는 방법에 있어서, 가공장치 작업대에 상기 3D 에어매쉬 원단을 배치하는 3D 에어매쉬 원단 준비 단계; 및 상기 준비된 3D 에어매쉬 원단의 가공 부분을 따라 열을 가해주는 중간층 파일사 열처리 단계; 를 포함하되, 상기 열처리 단계는 상기 상, 하부층은 변형되지 않은 상태에서, 상기 중간층의 파일사가 탄력성이 변형되어 상기 상, 하층부 내측으로 휘어지도록 변형될 수 있는 조건의 열풍 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법이 제공된다.

Description

3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 장치{Method and Device for processing 3D air mesh fabric}

본 발명은 3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 그 장치에 관한 기술이다.

3D 에어매쉬 원단(Three Dimensional air mesh fabric)은 통풍 및 완충 기능이 우수하여 방석, 침구류, 의자시트, 가방 등 여러 분야에 사용된다.

도 1, 2는 일반적인 3D 에어매쉬 원단의 구조를 도시한 것이다.

도 1, 2를 참조하면, 3D 에어매쉬 원단(700)은 상부층(701), 하부층(702) 중간층(710)으로 형성되며 중간층에 폴리에스테르(Poly Ester)를 Warp Knitting(세로 편직) 기술로 엮어서 짠 3차원 입체구조의 첨단 신소재 패브릭이다.

상, 하부층은 육각 또는 다각형의 공간을 형성하도록 폴리에스테르 가연사로 짠 매쉬 원단이며, 중간층(710)은 상, 하부층을 수직으로 연결하는 구조로 형성되며, 쿠션 및 통풍 구조를 가지도록 폴리에스테르 파일사로 형성된다.

폴리에스테르 가연사로 짠 두 개의 그물망 형태의 원단 사이에 폴리에스테르 파일사가 상하로 조밀하게 구성되어 있는 3D 에어매쉬 입체원단의 특성은 사용상에 따른 지속적인 압력에도 내구성, 충격 흡수, 완충 기능 및 복원력이 탁월하며 내부로 공기 흐름이 원활하여 통풍성이 뛰어나면서 유연성, 탄력성 및 신축성이 좋은 것으로 평가받고 있는 제품이다(도 1, 도 2 참조).

이러한 장점과 특성을 가지는 3D 에어매쉬 원단을 이용하여 매트, 방석, 배게, 등받이 등을 제조하고 있으나, 일반 직물 제품과 섬유구조가 달라서 가공 시 어려움 때문에 가공 시간이 많이 소요되고, 가공 후에도 매끄럽지가 못하여 불량이 발생되는 등 가공상 많은 제한사항을 내포하고 있다.

가장 큰 제한사항으로 3D 에어매쉬 원단은 재봉틀로 작업하기가 어렵다는 것이다. 왜냐하면, 원단 자체가 3중 입체구조로 직조되어 있고 두께가 10~30mm로 두껍고 유연성, 탄력성과 신축성이 있어서, 재봉 시 노루발 밑으로 밀어 넣기가 상당히 까다롭기 때문에 가공 시간이 많이 걸린다. 이에 따라 생산성이 떨어지며 또한, 가공 공정에서 상당히 숙련된 재봉 기술이 필요하다.

이러한, 문제점이 있기 때문에 3D 에어매쉬 원단을 이용해서 제작된 기존 제품들은 가공 시, 먼저 원하는 형태/사이즈로 절단한 후, 절단된 면을 정리하여 안정시킨 다음, 파일사가 튀어나오는 것을 막기 위하여 절단된 면에 1차 속지 천으로 재봉을 하고, 그 위에 2차 랍바용 천을 씌워서 테두리 마감처리를 위한 재봉을 실시하게 된다.

도 3, 4는 종래 3D 에어 매쉬 원단을 가공한 예를 도시한 것이다.

도 3의 가공 예는 테두리 부분을 2중의 두꺼운 천을 이용하여 직접 마무리(미싱 랍바/홀더 처리)한 것과 미싱 랍바 처리를 쉽게 하기 위해 선행적으로 테두리를 오바로크(Over-lock Sewing)한 다음 마무리 작업을 한 것이다. 이로 인하여 생산성이 떨어지고 임가공 비용이 증가되므로 제품 단가가 올라가 소비자에게 구매 부담을 주고 있다.

또한, 유연성, 탄력성, 신축성 등의 원단 특성으로 인하여 도 4에 도시된 바와 같이 두꺼운 재질로 테두리를 한 번만 마무리한 제품은 테두리 부분이 깔끔하지 못하고 보기 흉해 상품의 질이나 가치가 떨어져 보인다.

도 5는 종래 3D 에어매쉬 원단의 재단 가공시 발생된 잔여물의 예를 도시한 것이다.

방석 등 원하는 크기별로 제품을 제조하기 위하여 칼, 가위 또는 일반 원단재단기를 사용하여 3D 에어매쉬 원단을 절단하게 되면, 3D 에어매쉬 원단의 특성상 잘린 면이 거칠며 뾰족하고 날카로운 파일사의 잔여물이 발생하게 된다.

도 5를 참조하면, 종래 3D 에어매쉬 원단을 재단하게 되면, 미세한 보푸라기와 엄청난 량의 파일사 조각이 발생하여 쓰레기 발생량이 많고 작업 환경이 좋지 않게 되며 작업자 건강상에도 문제를 줄 수도 있다.

또한, 테두리를 두꺼운 천으로 마무리를 하여도 종종 파일사가 밖으로 삐져나와 사용자에게 불편을 주고 상처를 줄 수 있다.

본 발명 기술에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1337739호에 게시되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-1337739(3D매트에 카바를 누비는 방법)

본 발명은 원단의 손실을 줄이고, 재봉 작업을 용이하게 하며 가공 시간을 단축할 수 있는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 재단시 절단면을 매끄럽게 유지하고 보푸라기와 잔여물의 발생을 방지할 수 있는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 3D 에어매쉬 원단 상에 다양한 무늬를 형성할 수 있는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상, 하부층은 육각 또는 다각형의 매쉬 공간을 형성하도록 폴리에스테르 가연사로 짠 매쉬 원단으로 형성되며, 중간층은 폴리에스테르 파일사를 경편으로 짠 원단으로 이루어진 3D 에어 매쉬 원단을 가공하는 3D 에어 매쉬 원단의 가공 방법에 있어서, 상기 3D 에어 매쉬 원단 가공 방법은, 3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 가공장치 작업대에 상기 3D 에어매쉬 원단을 배치하는 3D 에어매쉬 원단 준비 단계; 및 상기 준비된 3D 에어매쉬 원단의 가공할 부분을 따라 상부로부터 열을 가해주는 중간층 파일사 열처리 단계; 를 포함하되, 상기 중간층 파일사 열처리 단계에서, 상기 상, 하부층은 변형되지 않은 상태에서, 상기 중간층의 파일사가 탄력성이 변형되어 상기 상, 하층부 내측으로 휘어지도록 변형될 수 있는 조건의 열풍 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하되, 상기 열풍분위기는 열풍 가공기로 상기 중간층 파일사에 140 ~ 180℃의 범위 중 일정온도의 열이 발생될 수 있도록 가해주는 것을 특징으로 하며, 상기 열풍가공기를 상기 가공할 부분에 밀착시켜서 상기 가공할 부분을 따라 65 ~ 150mm/sec의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법이 제공된다.

또한, 상기 3D 에어매쉬 원단 가공 장치는, 가공 공정을 수행하기 위하여 상기 3D 에어 매쉬 원단이 배치되는 상기 가공장치 작업대; 열풍기 하우징 내부에 형성된 전열히터 및 열풍기를 포함하는 상기 열풍가공기 및 상기 전열히터에 의하여 상기 일정 온도의 분위기로 가열된 공기를 3D 에어매쉬 원단으로 송풍하는 열풍 노즐; 을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 일정 온도의 분위기는 상기 상, 하부층은 변형되지 않은 상태에서, 상기 중간층의 파일사가 탄력성이 변형되어 상기 상, 하층부 내측으로 휘어지도록 변형될 수 있는 조건의 온도 범위인 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 절단 시 보푸라기, 조각난 파일사나 미세한 먼지의 발생을 줄일 수 있어서, 작업자 피부나 호흡기를 보호할 수 있다.

또한, 가공 공정 시 쓰레기 발생량이 최소화되어 이에 대한 폐기물 처리 비용 절감 및 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가공 부위 원단의 두께가 얇게 압착 가공되어, 테두리 부분에 봉제(미싱랍바 처리) 등 2차 가공 작업을 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가공 부위 원단이 얇게 압축 가공되어 천/가죽, 레이스 등을 사용하여 1차 봉제작업만으로도 테두리를 쉽게 마무리할 수 있으므로, 종래 테두리 부분 봉제(미싱랍바 처리) 시 두껍고 질긴 원단을 사용하거나 오바로크 작업 후 또 한 번의 마무리 작업을 하는 등 2중 작업을 하는 공정에 비하여 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 미적 요소를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 절단된 부분이 매끄럽고 깨끗하여 안전한 제품을 만들 수 있고 사용자에게 상처 발생 등 사용에 따른 불만사항을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따라 열풍에 의한 열풍 압착 공정을 이용하여, 원단 중간 부분 등에 원하는 디자인을 음각 형상으로 창출해 낼 수 있는 효과를 가진다.

도 1, 2는 일반적인 3D 에어매쉬 원단의 구조를 도시한 것이다.
도 3, 4는 종래 3D 에어 매쉬 원단을 가공한 예를 도시한 것이다.
도 5는 종래 3D 에어매쉬 원단 재단 시 발생된 잔여물의 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에서 사용되는 3D 에어매쉬 원단의 측면 구조를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 가공된 3D 에어매쉬 원단의 측면 구조의 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공방법의 예를 도시한 것이다.
도 9 내지 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 일 예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의하여 3D 에어매쉬 원단에 무늬를 형성한 예를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 제3 3D 에어매쉬 원단 가공장치에 대한 예를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제5 3D 에어매쉬 원단 가공장치에 대한 예를 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 그 장치의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명에서 사용되는 3D 에어매쉬 원단의 측면 구조를 도시한 것이다.

본 발명에서 3D 에어매쉬 원단(700)은 상부층(701), 하부층(702) 중간층(710)으로 형성되며, 상, 하부층은 육각 또는 다각형의 매쉬 공간을 형성하도록 폴리에스테르 가연사로 짠 매쉬 원단이며, 중간층은 폴리에스테르 파일사를 Warp Knitting(경편)으로 짠 원단으로 이루어진 3차원 입체구조의 원단으로 정의된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단의 상, 하부층 두께는 0.3 ~ 0.6mm이며, 중간층(710) 파일사의 두께는 10~30mm 크기로 형성된다.

플라스틱과 합섬섬유에 많이 쓰이는 폴리에스테르(Polyester)는 열가소성(熱可塑性)의 특성이 있어 열을 가할 경우 일정한 온도에서 변형이 시작되며, 녹는점(융점, Melting Point)은 250~260℃이다.

본 발명의 발명자들은 3D 에어매쉬 원단을 보다 쉽게 가공하기 위하여 다양한 방법으로 시행 착오를 겪으면서 가공 시간을 줄이고 절단면을 종래보다 반듯하고 매끄럽게 정교하게 유지될 수 있도록 하기 위하여 적어도 다음 조건을 만족할 수 있는 가공방법을 개발하게 되었다.

재단 및 재봉 작업을 용이하게 하기 위해서는 상, 하부층(701, 702)은 원형을 유지한 상태에서 파일사가 형성된 중간층(710)만을 압착하여 재봉 시 재봉기계의 노루발 하단에 쉽게 삽입이 되도록 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 재단 시 중간층 파일사의 탄력성이 남아 있는 상태에서는 재단이 매끄럽지 못하며 보푸라기 등 잔여물이 날리게 되므로 가공 부위에서는 중간층 파일사를 상, 하부층에 밀착시키도록 가공되어야 한다.

그리고 넓은 3D 에어매쉬 원단은 가공 장치를 상부 측에서 이동하면서 가공하여야 빠른 내에 가공할 수 있어서 가공 시간을 줄일 수 있다.

이렇게 3D 에어매쉬 원단을 보다 쉽게 가공하기 위해서는 재봉하고자 하는 부분을 사전에 얇게 압착해주어야 하는데 압착 작업을 하기 위해서는 적정한 온도의 열을 이용한 가공 기술이 필요하다.

그러나 상부에서 열을 가할 경우에 상, 하부층(701, 702)이 변형되면, 제품이 미려하지 않아 제품성이 떨어질 뿐더러 재봉 시에 노루발 등이 걸려서 불량품이 발생될 수 있다.

따라서 발명자들은 상부로부터 적정한 열을 가하되 상, 하부층(701, 702)은 변형되지 않고, 중간층의 파일사를 용해 직전까지 변형시킬 수 있는 열처리 공정을 수행하면, 위의 조건들을 만족한다는 것에 착안하여 재단 및 재봉 가공이 원활하게 이루어지는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법 및 그 장치를 개발하게 되었다.

다양한 실험결과, 3D 에어매쉬 원단은 상, 하층부(701, 702)는 폴리에스테르 가연사로 치밀하게 짠 매쉬 원단이고, 중간층(710)은 상기 상, 하층부(701, 702) 보다 각 실 간에 간격이 넓게 형성된 폴리에스테르 파일사로 된 원단이기 때문에, 상부에서 압축공기를 이용한 열풍을 가하게 되면, 중간층(710)이 상, 하부층(701, 702)보다 낮은 온도에서 변형이 되고 융점 또한, 상, 하부층(701, 702)보다 낮은 특성을 가지고 있다는 점이 착안되었다.

또한, 다양한 실험 결과, 압축공기를 이용한 열풍을 제외한 다양한 종류의 히터, PE/PVC 압착기 등에 의한 열처리 방법도 사용될 수 있으나, 이러한 열처리 방법 들을 이용하여 외부에서 열을 가하여 가공을 시도하면, 외부 가연사에만 변형을 주거나, 파일사에 열이 전달되더라도 외부 가연사가 내부의 파일사와 같이 용해가 되어 재단 및 재봉 등 후속 공정이 곤란하게 되어 3D 에어매쉬 원단의 가공법으로 적절하지 못하다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공방법은 상, 하부층(701, 702)은 변형되지 않고 중간층(710)의 파일사만 변형될 수 있는 열풍을 이용한 가열 조건을 채택하여 가공하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 실험 결과, 상부로부터 140 ~ 180℃의 열풍을 가하게 되면, 상, 하부층(701, 702)은 변형되지 않고 중간층(710)의 파일사가 변형되어 탄력성이 없어지면서 상, 하층부로 밀착 변형되기 시작하는 것으로 실험되었다.

또한, 위와 같은 140 ~ 180℃의 열풍을 가한 상태에서 일정 시간이 지나면 중간층(710)의 파일사가 녹기 시작하면서 상, 하부층(701, 702)도 같이 변형이 시작되는 것으로 실험되었다.

따라서 열풍 온도 및 열풍을 가하는 시간을 조절하면서 바람직한 가공방법을 채택하였다.

다양한 실험결과, 140 ~ 180℃의 열풍을 상부로부터 불어넣으면서, 65 ~ 150mm/sec의 속도로 이동하게 되면, 열풍이 이동된 부분에는 상, 하부층(701, 702)은 변형되지 않고 중간층(710)의 세로로 형성된 파일사가 탄력성이 떨어지도록 변형되어 상, 하층부(701, 702) 내측으로 휘어지도록 변형되며, 이때 롤러로 눌러서 압착시키면, 안정적으로 밀착되어 재단 및 재봉작업을 원활하게 할 수 있도록 얇게 가공됨을 알 수 있었다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 가공된 3D 에어매쉬 원단의 측면 구조의 예를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 10~30mm 두께의 3D 에어매쉬 원단을 본 발명의 일 실시 예에 따라 140 ~ 180℃의 열풍을 상부로부터 불어넣으면서, 65 ~ 150mm/sec의 속도로 이동하면서 롤러로 압착하게 되면, 상, 하부층(701, 702)은 변형되지 않은 상태에서 중간층(710)의 파일사가 상, 하층부(701, 702)의 내측으로 안정적으로 밀착되어, 전체가 1.5 ~ 3mm 두께로 얇게 가공된다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공방법의 예를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공방법은 먼저, 3D 에어매쉬 원단 준비 단계(1001)가 수행된다.

3D 에어매쉬 원단 준비 단계(1001)에서는 가공장치 작업대(600)에 3D 에어매쉬 원단을 배치한다.

그리고 가공목적에 따라 가공할 부분에 이동 궤적을 위한 표시 작업이 포함될 수 있다.

다음은, 상기 준비된 3D 에어매쉬 원단에 가공할 부분을 따라 열을 가해주는 중간층 파일사 열처리 단계; 를 포함하되, 상기 열처리 단계는 상, 하부층은 변형되지 않고 상기 중간층의 파일사가 탄력성이 변형되어 상기 상, 하층부 내측으로 휘어지도록 변형되는 조건의 열풍 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 중간 파일사 열처리 단계(1002)에 상기 준비된 3D 에어매쉬 원단의 상부에서 가공할 부분을 따라 열풍을 불어넣는 단계가 수행된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 열처리 단계(1002)는 상, 하부층(701, 702)은 변형되지 않고 중간층(710)의 파일사만 변형될 수 있는 조건의 열풍 분위기에서 수행된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 파일사 열처리 단계(1002)는, 140 ~ 180℃의 열풍을 상부로부터 불어넣는 열풍 분위기에서, 열풍을 65 ~ 150mm/sec의 속도로 가공할 부분을 따라 이동하게 된다.

본 발명의 또 다른 실시 예에서는 중간 파일사 열처리 단계(1002)에서, 중간 파일사에 140 ~ 180℃의 열이 발생될 수 있도록 초음파 융착기 등 초음파 열처리기를 가공할 부분에 밀착시켜서 65 ~ 150mm/sec의 속도로 가공할 부분을 따라 이동하는 방법이 수행될 수도 있다.

초음파 융착기 등 초음파 열처리기는 열풍기에 비하여 소음이 발생될 수 있으나, 가열 위치인 중간층 파일사에 열을 정밀하게 타격할 수 있으며, 또한 초음파 융착기는 그 자체 제어에 의하여 압착 및 절단이 가능하므로 후술하는 압착 및 절단단계를 하나의 초음파 융착기에 의하여 수행될 수 있다.

다음은, 열처리 부분 압착단계(1003)가 수행된다. 열처리 부분 압착단계(1003)에서는 상기 열처리 된 부분을 뒤따라 가면서 롤러를 이용하여 상기 열처리 단계에서 변형된 3D 에어매쉬 원단 부분을 설정된 폭으로 눌러서 얇게 압착시키는 과정이 수행된다.

또는 열처리 부분 압착단계(1003)에서 상기 열처리 된 부분을 누름바를 이용하여 상기 열처리 단계에서 변형된 3D 에어매쉬 원단 부분을 설정된 폭으로 일시에 상부로부터 눌러서 얇게 압착시키는 과정이 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 3D 에어매쉬 원단 두께의 1/8 ~ 1/12 범위로 압착된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가공 목적이 3D 에어매쉬 원단(700)에 원하는 무늬나 글자를 그려 넣고자 하는 작업일 경우에는 중간 파일사 열처리 단계(1002)에서 열처리 부분의 폭을 무늬나 글자 폭에 맞추어 수행되며, 열처리 부분 압착단계(1003)에서도 무늬나 글자 폭에 맞추어 일정한 형태의 가드(금형틀)가 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가공 목적이 3D 에어매쉬 원단(700)을 재단하고 재봉할 경우에는 중간 파일사 열처리 단계(1002)에서 재봉 폭을 감안하여 열처리 부분의 폭을 설정하며, 열처리 부분 압착단계(1003)에서도 재봉 작업이 용이하도록 넓은 폭을 가진 원통형 롤러 또는 누름바 등이 사용될 수 있다.

다음은 가공 목적이 재단 및 재봉을 위한 경우에는 상기 열처리 부분 압착단계(1003) 이후에 압착부분 재단단계(1004)가 더 포함될 수 있다.

압착부분 재단단계(1004)에서는 고속으로 회전하는 원형회전칼 또는 일정한 온도가 유지될 수 있도록 온도 조절장치가 부착된 고온의 열칼이나 열선을 사용하여 압착된 부분의 중앙부를 매끄럽게 절단하는 과정이 수행된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공방법은 가공이 곤란한 3D 에어매쉬 원단 위에 음각형 무늬 및 글자 디자인 등 원하는 디자인을 간단한 공정을 통하여 다양하게 형성할 수 있다.

또한, 3D 에어매쉬 원단에서 재단될 부분을 얇게 압착 처리한 상태에서 절단하게 되므로 원단을 깨끗하게 절단하여 절단된 부분이 반듯하게 형성될 수 있으며, 종래에 비하여 절단 시에 잔여물을 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 재단 후 테두리 재봉 단계에서 재봉 기계에 얇게 압착 처리된 부분이 삽입되어 재봉단계를 거치게 되므로, 재봉 작업 시 원단의 고정이 용이하고, 재봉 공정 시간이 단축될 수 있다.

또한, 재봉 후에도 종래에 비하여 재봉 두께가 얇게 형성되고 테두리 부분이 깔끔하게 처리될 수 있어서, 전체적으로 3D 에어매쉬 원단을 이용하여 제작된 제품을 미려하게 제조할 수 있으며, 봉제 후에도 파일사들이 테두리 부분으로 빠져나오지 않게 되어 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 9 내지 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 일 예를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 정면도를 나타낸다.

도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 평면도를 나타낸다.

도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 측면도를 나타낸다.

도 9 내지 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(801)는 열풍 가공기(10), 일정 압의 공기를 공급하는 공기압축기(500) 및 가공 공정을 수행하기 위하여 상기 3D 에어 매쉬 원단이 배치되는 가공장치 작업대(600)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(801)는 필요에 따라서 열풍 가공기(10)의 가공 폭 또는 이동 구간을 가이드 하는 가이드부(400)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부(400)는 상기 압착/절단 시 원단이 밀리지 않도록 눌러주면서 직선이나 곡선의 원하는 형태로 3D 에어매쉬 원단을 압착하고 절단할 수 있도록 롤러를 유도하는 가이드 레일 형태를 포함한다.

본 발명의 제1 실시 예에 포함된 열풍 가공기(10)는 공기압축기(500)로부터 일정 압의 공기를 공급받는 압축공기관(503), 압축공기관(503)과 연결된 열풍기(100), 상기 열풍기(100) 후측에 형성된 압착롤러부(200), 상기 압착롤러부(200) 후측에 형성된 절단부(300)를 포함한다.

열풍기(100)는 열풍기 하우징(105)을 포함하며, 상기 열풍기 하우징(105) 상부를 통하여 압축공기가 내부로 관통하도록 한다.

또한, 열풍기(100)는 압축공기관(503)과 연결된 열풍기 하우징(105) 내부에 원통형으로 형성되는 전열히터(101), 상기 전열히터(101)에 의하여 가열된 압축공기의 온도를 측정하여 제어부(미도시됨)에 센싱신호를 전송하는 온도센서(104) 및 상기 전열히터(101)에 의하여 가열된 압축공기를 3D 에어매쉬 원단(700)의 상부로부터 송풍하는 열풍 노즐(102)을 포함한다.

또한, 열풍기(100)에 연결되는 압축공기관(503)은 상기 열풍기(100) 입구 측에 압축공기량을 조절할 수 있는 압축공기조절밸브(502)를 더 포함할 수 있다.

상기 열풍노즐(102)은 상하 높이 조정이 가능하도록 장착된다.

본 발명의 제1 실시 예에 포함된 열풍 가공기(10)는 상기 3D 에어매쉬 원단을 상부에서 열풍 송풍 및 압축 절단 공정을 수행하도록 수직으로 형성된다.

가공하는 3D 에어매쉬 원단에 따라 차이는 있으나, 상기 열풍 노즐(102)은 가공하기 위하여 준비된 3D 에어매쉬 원단의 상면으로부터 15 ~ 50mm 간격의 높이를 가지도록 형성된다.

본 발명의 제1 실시 예에 따르면 상기 열풍기 하우징(105)과 롤러 하우징(201) 사이에 상기 열풍기(100) 내부에서 발생된 열이 상기 압착롤러부(200)로 전달되는 것을 방지하기 위한 제1 단열부(103)가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 상기 제1 단열부(103)의 단열재는 두꺼운 세라믹 울이나 세라코울이 사용될 수 있다.

상기 압착롤러부(200)는 외부에 케이스를 형성하는 롤러 하우징(201), 상기 롤러 하우징(201) 하부에 회전이 자유롭게 장착된 압착롤러(202) 및 상기 압착롤러(202)의 외부를 냉각시키는 냉각노즐(504)을 포함한다.

열풍노즐(102)을 통하여 나오는 고온의 열풍이 압착롤러(202)에 전달되어 압착롤러(202)가 뜨거워질 수 있다. 롤러(200)가 뜨거워지면 3D 에어매쉬 원단의 상부층의 가연사가 변형되어 불량이 발생될 수 있으므로 상기 압착롤러(202)는 적정 온도 이하를 유지하도록 상기 냉각노즐(504)에 의해 냉각된다.

상기 냉각노즐(504)은 상기 압축공기관(503)으로부터 분기된 압축공기관이 롤러 하우징의 내부를 통하여 연결되어 형성된다.

또한, 상기 냉각노즐(504) 입구에 압축 공기량을 조절할 수 있는 압축공기 조절밸브(502)가 더 포함될 수 있다.

절단부(300)는 절단부 하우징(301) 및 상기 절단부 하우징(301) 하부에 형성된 절단기(302)를 포함한다.

본 발명의 제1 실시 예에 따르면 상기 절단기(302)는 고속으로 회전하는 원형회전칼 또는 열칼이나 열선이 사용될 수 있다.

상기 열칼이나 열선은 일정한 온도가 유지될 수 있도록 온도 센서(미도시됨)와 온도센서로부터 신호를 받아 온도를 제어하는 제어부(미도시됨)를 더 포함한다.

또한, 절단기(302)에서 발생되는 고온의 열이 압착롤러(202)나 롤러 하우징(201)에 전달될 수 있으므로 이를 막기 위해 절단부 하우징(301)과 상기 롤러하우징(201) 사이에 단열재로 형성되는 제3 단열부(미도시됨)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(801)를 이용한 3D 에어매쉬 원단 가공방법은 열풍기(100)를 3D 에어매쉬 원단(700)의 압착/절단하고자 하는 곳에 위치시키고, 열풍기 하우징(105), 열풍기 노즐(102)을 통하여 나오는 고온의 열풍을 3D 에어매쉬 원단(700) 외피(폴리에스테르 가연사) 사이로 불어 넣으면서 전진한다.

이때 3D 에어매쉬 원단(700)의 중간층(710)인 폴리에스테르 파일사가 열에 의하여 변형될 때, 열풍기(100)의 후측에 부착되어 있는 롤러(200)가 같이 이동하면서 3D 에어매쉬 원단(700)을 일정한 폭으로 눌러주면서 원단의 두께를 1/8 ~1/12 정도로 압착시키게 된다.

이때, 롤러하우징(201) 후측에 장착되어 있는 절단기(301)가 따라가면서 압착된 3D 에어매쉬 원단(700)을 깨끗하게 절단하게 된다.

본 발명의 또 다른 실시 예(제2 실시 예)에서 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(801)는 열풍 압착기(미도시됨), 공기압축기(500) 및 가공장치 작업대(600)를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예에 포함된 상기 열풍 압착기는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 열풍 가공기(10)에서 롤러(200)와 절단부(300)가 제외된 형태로 형성된다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 열풍 압착기는 3D 에어매쉬 원단에 음각된 무늬를 형성하기 위한 용도로 사용된다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 3D 에어매쉬 원단 가공 장치를 이용한 3D 에어매쉬 원단 가공방법은 열풍기(100)를 3D 에어매쉬 원단(700)에 요구된 무늬를 위한 일정한 형태의 가드(금형틀)를 패턴 위치에 위치시키고, 열풍기 노즐(102)을 통하여 나오는 고온의 열풍을 3D 에어매쉬 원단(700) 외피(폴리에스테르 가연사) 사이로 불어 넣으면서 무늬를 위한 패턴(가드, 금형틀)을 따라 전진한다.

이때 3D 에어매쉬 원단(700)의 중간층(710)인 폴리에스테르 파일사가 열에 의하여 변형되면서 원단의 두께가 1/5 ~ 1/12 정도로 압착시켜서 무늬 패턴을 형성하게 된다.

도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 의하여 3D 에어매쉬 원단에 무늬를 형성한 예를 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 열풍 압착기에 의해 작은 사각형의 무늬 패턴(771 ~ 775)이 형성된 것을 알 수 있다.

이 경우, 3D 에어매쉬 원단(700)을 절단하지 않고 단순히 중앙에 원하는 무늬나 글자를 그려 넣고자 할 경우에는 열풍기 노즐(102)은 원형으로 작게 하고 폭이 넓은 압착롤러(202) 대신 원하는 형태(디자인)의 가드(금형틀)가 사용될 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 측면에 열풍을 주입하는 제3 3D 에어매쉬 원단 가공장치에 대한 예를 도시한 것이다.

제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)는 수평열풍기(20), 누름바(205), 공기압축기(500) 및 작업대(600)를 포함한다.

상기 누름바(205)는 압착롤러로 대치될 수 있다.

제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)는 3D 에어매쉬 원단의 가장자리 부분을 가공하기 위한 목적으로 사용된다.

제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)의 수평 열풍기(20)는 제1 실시 예의 열풍기(100)의 내부 구조와 유사하나 수평으로 형성된 것에 특징이 있다.

제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)의 수평 열풍기(20)는 열풍기 하우징(125), 상기 열풍기 하우징(125)의 일측부를 통하여 내부로 연결되는 원통형의 전열히터(121), 상기 전열히터(121)에 의하여 가열된 압축공기의 온도를 측정하여 제어부(미도시됨)에 센싱신호를 전송하는 온도센서(미도시됨) 및 상기 전열히터(121)에 의하여 가열된 압축공기를 3D 에어매쉬 원단(700)의 측부로부터 송풍하는 수평 열풍 노즐(122)을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)는 필요에 따라서 수평 열풍기(20)의 가공 폭 또는 이동 구간을 가이드 하는 가이드부(400)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)를 이용한 3D 에어매쉬 원단 가공방법은 수평 열풍기(20)를 3D 에어매쉬 원단(700)에 요구된 측면에 위치시키고, 수평 열풍 노즐(122)을 통하여 나오는 고온의 열풍을 3D 에어매쉬 원단(700)의 중간층(710)을 향하여 불어 넣으면서 무늬를 위한 패턴 또는 가공을 위한 패턴을 따라 전진한다.

이때 3D 에어매쉬 원단 (700)의 중간층(710)인 폴리에스테르 파일사가 열에 의하여 변형될 때, 제3 3D 에어매쉬 원단 가공 장치(803)의 측면에 형성된 누름바(205)가 하부로 압착을 하거나, 압착롤러가 같이 이동하면서 3D 에어매쉬 원단 (700)을 일정한 폭으로 눌러주면서 원단의 두께를 1/8 ~ 1/12 정도로 압착시켜서 무늬 패턴 또는 가공패턴을 형성하게 된다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 일시에 대량 가공을 위한 제5 3D 에어매쉬 원단 가공장치에 대한 예를 도시한 것이다.

도 14를 참조하면, 제5 3D 에어매쉬 원단 가공장치(805)는 X축 가공기(410), Y축가공기(420), 원단 이동 롤러(203)를 포함한다.

X축 가공기(410)는 가공될 제품의 세로 길이에 해당하는 설정된 폭만큼 이격시킬 수 있도록 다수개의 열풍 가공기(10)가 X축 가공기(410)의 지지대를 따라 가변적으로 장착된다.

Y축 가공기(410)는 가공될 제품의 가로 길이에 해당하는 설정된 폭만큼 이격된 다수개의 열풍 가공기(10)가 Y축 가공기(410)의 지지대에서 설정된 폭만큼 고정적으로 장착된다.

원단 이동 롤러(203)는 회전에 의하여 3D 에어매쉬 원단(700)을 일정 속도로 작업대 위에서 일측 방향으로 이동시키는 기능을 수행한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 이동 롤러(203)에는 3D 에어매쉬 원단(700)의 가공길이를 측정할 수 있는 길이 측정용 Tachometer(401)가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 제5 3D 에어매쉬 원단 가공장치(805)는 후측에 가공된 원단의 길이를 수동으로 계측할 수 있는 계측용 가드레일(402)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 생산 공정을 단축하여 생산성을 높이고 공정 비용을 절감할 수 있다.

생산성을 높이고 비용절감을 위해 대량 생산(가공)을 하고자 할 경우에는 도 13과 같은 개념으로 여러 대의 열풍기+롤러/누름바+절단기를 한 장비에 장착하여 X축과 Y축을 동시에 압착하면서 절단할 수 있는 3D 에어매쉬 가공을 위한 기계장치를 제작하여 사용한다.

대량 생산(가공)을 하고자 할 경우에는 도 13과 같은 개념으로 장비를 제작하여 3D 에어매쉬 원단(700)을 동시에 X축과 Y축으로 압착하면서 절단한다.

이상은 발명의 이해를 돕기 위하여 발명자의 제한된 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 동기를 이용하면 제품에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 3D 에어매쉬 원단에 열풍을 이용하여 원단 중간에 위치한 폴리에스테르 파일사만 녹아 변형되어 압착함으로써 절단 시 보푸라기, 조각난 파일사나 미세한 먼지가 거의 발생되지 않아 작업자 피부나 호흡기를 보호할 수 있다.

또한, 가공 공정 시 쓰레기 발생량이 최소화되어 이에 대한 폐기물 처리 비용 절감 및 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 열풍기와 롤러/누름바를 이용하여 원단의 두께가 1.5~3mm 정도로 얇게 압착 가공되어 테두리 부분에 봉제(미싱랍바 처리) 등 2차 가공 작업이 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 원단의 두께가 1.5~3mm 정도로 얇고 매끄럽게 압착 가공되어 천/가죽, 레이스 등을 사용하여 1차 봉제작업만으로 테두리를 쉽게 마무리할 수 있으므로, 종래 테두리 부분 봉제(미싱랍바 처리) 시 두껍고 질긴 원단을 사용하거나 오바로크 작업 후 또 한 번의 마무리 작업을 하는 등 2중 작업을 하는 공정에 비하여, 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 우수한 미적 효과를 가진다.

또한, 종래 칼ㆍ가위ㆍ원단재단기로 3D 에어매쉬를 절단할 경우 잘린 부분에 뾰족하고 날카로운 파일사가 나타나게 되나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 열에 의해 중간층만 얇게 압착 절단되었기 때문에 절단된 부분이 매끄럽고 깨끗하여 안전한 제품을 만들 수 있고 사용자에게 상처 발생 등 사용상 불만사항을 줄일 수 있다.

또한, 종래에는 3D 에어매쉬 원단 특성상 재봉틀로 원단 상에 무늬나 형태를 형성하기 곤란하였으나, 본 발명의 일 실시 예에 따라 열풍을 이용해서 얇게 압착하는 공정을 이용하여, 이후 재봉 공정과 결합하거나, 또는 열풍 압착 공정만 수행함으로써, 원단 상의 중간 부분 등에 원하는 디자인을 음각 형상으로 창출해 낼 수 있는 효과를 가질 수 있다.

10, 10-1, 10-2: 열풍가공기
20, 100: 열풍기
101, 121: 전열히터
102: 열풍 노즐
103: 단열부
104: 온도감지센서
105, 125: 열풍기 하우징
200: 압착롤러부
201: 롤러 하우징
202: 압착 롤러
203: 원단 이동 롤러
205: 누름바
300 절단부
301: 절단부 하우징
302: 절단기
400: 가이드부
401: 타코미터(Tachometer),
402: 길이 계측용 가드레일
410: X축 가공기
420: Y축 가공기
500: 공기 압축기
501: 압축공기관 휘팅
502: 압축공기 조절밸브
503: 압축공기관
504: 롤러 냉각용 냉각노즐
600: 가공장치 작업대
700: 3D 에어매쉬 원단
701: 3D 에어매쉬 원단의 상부층
702: 3D 에어매쉬 원단의 하부층
710: 3D 에어매쉬 원단의 중간층
771 ~ 775; 무늬 패턴
801, 803, 805: 3D 에어매쉬 원단 가공 장치

Claims (6)

1. 상, 하부층은 육각 또는 다각형의 매쉬 공간을 형성하도록 폴리에스테르 가연사로 짠 매쉬 원단으로 형성되며, 중간층은 폴리에스테르 파일사를 경편으로 짠 원단으로 이루어진 3D 에어 매쉬 원단을 가공하는 3D 에어 매쉬 원단의 가공 방법에 있어서,
   상기 3D 에어 매쉬 원단 가공 방법은,
   3D 에어매쉬 원단 가공 장치의 가공장치 작업대에 상기 3D 에어매쉬 원단을 배치하는 3D 에어매쉬 원단 준비 단계; 및
   상기 준비된 3D 에어매쉬 원단의 가공할 부분을 따라 상부로부터 열을 가해주는 중간층 파일사 열처리 단계; 를 포함하되,
   상기 중간층 파일사 열처리 단계에서,
   상기 상, 하부층은 변형되지 않은 상태에서, 상기 중간층의 파일사가 탄력성이 변형되어 상기 상, 하층부 내측으로 휘어지도록 변형될 수 있는 조건의 열풍 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하되,
   상기 열풍분위기는 열풍 가공기로 상기 중간층 파일사에 140 ~ 180℃의 범위 중 일정온도의 열이 발생될 수 있도록 가해주는 것을 특징으로 하며,
   상기 열풍가공기를 상기 가공할 부분에 밀착시켜서 상기 가공할 부분을 따라 65 ~ 150mm/sec의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중간층 파일사 열처리 단계 이후에
   상기 열처리된 부분을 롤러 또는 누름바를 이용하여 상기 열처리 단계에서 변형된 3D 에어매쉬 원단 부분을 설정된 폭으로 눌러서 얇게 압착시키는 열처리 부분 압착단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 열처리 부분 압착단계에서,
   상기 3D 에어매쉬 원단의 두께가 1/8 ~1/12로 압축되는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 압착 단계 이후에
   고속으로 회전하는 원형회전칼, 열칼, 열선 중 어느 하나를 사용하여 상기 압착 단계에서 압착된 부분을 절단하는 압착부분 재단단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 3D 에어매쉬 원단 가공 장치는,
   가공 공정을 수행하기 위하여 상기 3D 에어 매쉬 원단이 배치되는 상기 가공장치 작업대;
   열풍기 하우징 내부에 형성된 전열히터 및 열풍기를 포함하는 상기 열풍가공기 및
   상기 전열히터에 의하여 상기 일정 온도의 분위기로 가열된 공기를 3D 에어매쉬 원단으로 송풍하는 열풍 노즐; 을 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 일정 온도의 분위기는 상기 상, 하부층은 변형되지 않은 상태에서, 상기 중간층의 파일사가 탄력성이 변형되어 상기 상, 하층부 내측으로 휘어지도록 변형될 수 있는 조건의 온도 범위인 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 3D 에어매쉬 원단 가공 장치는,
   일정압의 공기를 공급하는 공기압축기;
   상기 공기압축기로부터 일정압의 공기를 공급받는 압축공기관;
   을 더 포함하고,
   상기 열풍기는 상기 압축공기관과 연결되는 것을 특징으로 하며,
   상기 열풍 가공기는, 상기 3D 에어매쉬 원단에 대하여 상부 측에서 열풍 송풍 및 압축 공정을 수행하도록 수직으로 형성되며,
   상기 열풍 가공기는, 상기 열풍기 후측에 형성되되, 상기 열풍기에 의한 열풍 공정에 의하여 열풍 가공된 부분을 압착시키는 압착롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 에어매쉬 원단 가공 방법.

Images