KR101924998B1 - 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치에 관한 것으로서, 합성수지 재질의 원사를 일방향으로 이송하는 이송부와, 일방향으로 이송되는 상기 원사의 이송로 일측에 설치되고, 상기 원사를 가열하는 제1 히터부와, 상기 원사의 이송로 중 상기 히터부 후단에 설치되고, 미리 설정된 다수의 시간패턴에 기초하여 전단부에서 상기 원사의 일측을 가연함과 아울러 후단부에서 이를 해연하는 가연부 및 상기 원사의 이송로 중 상기 가연부의 후단에 설치되고, 미리 설정된 온도로 상기 원사를 가열하는 제2 히터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 탄력성을 가지면서도 표면촉감은 부드러움을 유지하게 되고 외관은 염색시에 농색과 담색의 골고루 분산시켜 자연스런 색상을 발현시키면서 섬도는 가는부위와 굵은 부위가 골고루 분포하게 되는 융착가연사를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치{Manufacturing apparatus for synthetic resin fused yarn with improved rebound characteristics and surface tactile feeling}

본 발명은 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄력성을 가지면서도 표면촉감은 부드러움을 유지하게 되고 외관은 염색시에 농색과 담색의 골고루 분산시켜 자연스런 색상을 발현시키면서 섬도는 가는부위와 굵은 부위가 골고루 분포하게 되는 융착가연사를 제조할 수 있는 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치에 관한 것이다.

최근의 국내 섬유산업 스트림 전반에 걸쳐서 일어나고 있는 신규 화섬사(化纖絲) 소재의 개발부진과 그에 따른 소재고갈의 현상, 설비의 중복투자, 그리고 전기와 스팀, 용수 등 각종 유틸리티의 급격한 비용상승에 따른 채산성 악화로 점차 가격경쟁력을 잃어가고 있는 가공사 소재의 한계를 극복하고자 하는 노력이 지속적으로 이루어지고 있다.

이러한 가공사의 소재 중 하나로서, 의마(擬麻,Linen-like)의 느낌을 표출할 수 있는 가공사에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 이러한 원사를 가공하여 의마(Linen-like)의 느낌을 표출할 수 있는 가공사를 제조할 수 있는 기술이 개발된 바 있다.

일예로, 대한민국 특허공개공보 제2001-0017986호(이하 '제1 종래기술'이라 함)에서는 의마(Linen-like)의 느낌을 강하게 표출하면서도 원사에 두 가지 색이 나타나는 이른바 멜란지(melange) 효과가 확실하게 발현되도록 하는 '멜란지 효과가 있는 의마 폴리에스테르사(PET사)의 제조방법'이 개시되어 있다.

상기한 제1 종래기술은 미연신 PET 필라멘트사와 미연신카치온 가염 PET(CD-dyeable PET) 필라멘트를 복합할 때, 특정한 열처리 조건 및 섬도비율을 한정함으로써 멜란지 효과 및 의마의 효과가 동시에 발현되도록 하는데 그 기술적 특징을 갖는 것인데, 이러한 제1 종래기술은 의마 생성의 목적은 달성할 수 있으나, 원사에 천연의 마섬유가 가지는 섬도의 불균일성을 부여할 수 없어 소비자의 다양한 패턴수요 요구에 신속하게 대응할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 대한민국 특허출원 제2004-0075583호(이하 제2 종래기술이라 함)에서는 미연신사가 연신되기 전에 미연신사를 복수개의 가연날개가 형성된 융착부 생성장치를 통과하도록 함으로써 융착부와 벌키부의 패턴을 조절할 수 있는 융착 가연가공사 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 제2 종래기술은 미연신사를 복수개의 날개가 일정한 간격으로 형성된 융착부 생성장치를 통과하도록 하여 융착부를 발현함에 따라 그 융착부 패턴이 단순할 뿐 아니라 이에 따라 가공사의 패턴변화가 미약하여 이 또한 소비자의 다양한 패턴수요 요구에 신속하게 대응하기에는 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탄력성을 가지면서도 표면촉감은 부드러움을 유지하게 되고 외관은 염색시에 농색과 담색의 골고루 분산시켜 자연스런 색상을 발현시키면서 섬도는 가는부위와 굵은 부위가 골고루 분포하게 되는 융착가연사를 제조할 수 있는 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 합성수지 재질의 원사를 일방향으로 이송하는 이송부와, 일방향으로 이송되는 상기 원사의 이송로 일측에 설치되고, 상기 원사를 가열하는 제1 히터부와, 상기 원사의 이송로 중 상기 제1 히터부 후단에 설치되고, 미리 설정된 다수의 시간패턴에 기초하여 전단부에서 상기 원사의 일측을 가연함과 아울러 후단부에서 이를 해연하는 가연부 및 상기 원사의 이송로 중 상기 가연부의 후단에 설치되고, 미리 설정된 온도로 상기 원사를 가열하는 제2 히터부를 포함하되, 상기 가연부는 상기 원사의 이송로 중 상기 제1 히터부 후단에 상하방향으로 이격되게 설치되고, 상호 교차되게 배치된 상태에서 회전하는 한 쌍의 가연스핀들과, 상기 한 쌍의 가연스핀들 중 어느 하나의 일측에 지지되게 설치되고, 일측이 일방향으로 이동되는 경우 지지된 상기 가연스핀들의 일측을 가압하여 상기 한 쌍의 가연스핀들 일측이 상호 접촉되도록 하는 작동부와, 미리 설정된 다수의 시점에서 각각 가연신호를 발생하는 타이머부 및 일측이 상기 작동부 일측에 연결되고, 상기 타이머부로부터 상기 가연신호가 인가되는 경우 상기 작동부에 에어를 공급하여 상기 작동부의 일측이 일방향으로 이동되도록 하는 에어공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 제공한다.

그리고, 상기 이송부는 일측에 상기 원사의 일단부 일측이 지지되고, 회전하면서 상기 원사를 일방향으로 이송하는 제1 피드롤러와, 일측에 상기 원사의 타단부 일측에 지지되고, 회전하면서 상기 원사를 일방향으로 이송하는 제2 피드롤러 및 상기 제1 피드롤러 및 상기 제2 피드롤러 중 적어도 어느 하나에 연결되고, 연결된 어느 하나의 회전속도를 제어하여 상기 원사의 일측을 연신하는 연신제어유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

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상기와 같은 본 발명에 따르면, 탄력성을 가지면서도 표면촉감은 부드러움을 유지하게 되고 외관은 염색시에 농색과 담색의 골고루 분산시켜 자연스런 색상을 발현시키면서 섬도는 가는부위와 굵은 부위가 골고루 분포하게 되는 융착가연사를 제조할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 가연부를 도시한 도면,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 원사가 통과하는 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 한 쌍의 스핀들이 접촉되지 않은 상태를 도시한 도면,
도4b는 본 발명의 일실시예에 따른 한 쌍의 스핀들이 접촉된 상태를 도시한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 가연부에 의해 가공된 원사를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 가연부를 도시한 도면이다.

도1 및 도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치(1)는 이송부(10)와, 제1 히터부(20)와, 가연부(30) 및 제2 히터부(40)를 포함하여 구성된다.

이송부(10)는 원사의 일단부가 권취된 제1 피드롤러(11)와, 원사의 타단부가 권취된 제2 피드롤러(12)와, 제1 피드롤러(11) 및 제2 피드롤러(12)와 전기적으로 연결된 연신제어유닛(13)을 포함하여 구성되며, 원사의 일측을 권취하여 원사를 일방향으로 이송함과 아울러 연신제어유닛(13)에서 제1 피드롤러(11)와 제2 피드롤러(12)의 회전속도를 각각 다르게 제어함에 따라 원사를 연신하는 역할을 한다.

한편, 본 발명은 원사로서 연신, 가연, 해연을 행할 수 있는 합성수지사면 어느 것이든 적용이 가능하나, 본 실시예에서는 다양한 합성수지사 중 폴리에스테르(polyester:PET)가 사용되는 것으로 설명한다.

제1 히터부(20)는 상하방향으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 핫플레이트를 포함하여 구성되며, 한 쌍의 핫플레이트가 발열하여 한 쌍의 핫플레이트 사이로 이송되는 원사를 가열하는 역할을 한다.

이때, 후술하는 가연부(30)의 전단부에서 원사의 일측이 가연됨에 따라 원사의 꼬임이 발생되는데, 여기서 발생되는 원사의 꼬임력이 본 실시예의 제1 히터부(20)와 대응되는 영역에 위치한 원사의 타측 영역까지 전달되어 제1 히터부(20)와 대응되는 원사의 타측이 꼬이게 되고, 제1 히터부(20)는 이를 가열함으로써 꼬여진 원사의 타측이 해연되는 것을 방지하는 역할을 한다.

가연부(30)는 원사의 이송로 중 히터부 후단에 상하방향으로 이격되게 설치되는 한 쌍의 가연스핀들(31)과, 한 쌍의 가연스핀들(31) 중 어느 하나의 일측에 지지되게 설치되는 작동부(32)와, 타이머부(33) 및 작동부(32)의 일측에 연결되는 에어공급부(34)를 포함하여 구성되며, 시간패턴에 따라 원사의 일측을 구간구간 가연함과 동시에 해연하는 역할을 한다.

한 쌍의 가연스핀들(31)은 각각 서로 이격되게 설치된 한 쌍의 지지롤러(31a)와, 한 쌍의 지지롤러(31a)의 외면에 결합된 벨트부재(31b)를 포함하여 구성되며, 대략 X자 형상으로 상호 교차되게 배치된 상태에서 벨트부재(31b)가 상기한 한 쌍의 지지롤러(31a)에 의해 회전된다.

이러한 한 쌍의 가연스핀들(31)은 후술하는 작동부(32)에 의해 각 벨트부재(31b)가 상호 접촉되는 경우 전단부에서 그 사이를 통과하는 원사를 가압하면서 꼬아 가연함과 아울러 후단부에서는 꼬여진 원사를 해연하는 역할을 한다.

즉, 한 쌍의 가연스핀들(31)은 전단부에서 원사를 꼬아 제1 히터부(20)와 대응되는 원사의 타측에 꼬임이 발생되도록 함과 아울러 가압하는 원사의 일측을 해연함으로써 원사의 일측에 벌키성(Bulkiness)구간이 형성되도록 하는 역할을 한다.

작동부(32)는 실린더본체(32aa)와 실린더로드(32ab)를 갖는 실린더유닛(32a)과, 실린더로드(32ab)의 단부에 회전가능하게 결합되는 가압부재(32b)를 포함하여 구성된다.

이러한 작동부(32)는 후술하는 에어공급부(34)로부터 실린더본체(32aa)로 에어가 공급됨에 따라 실린더로드(32ab)가 실린더본체(32aa)로부터 상방으로 신장되는 경우 가압부재(32b)의 일측이 한 쌍의 가연스핀들(31) 중 하부에 위치한 가연스핀들(31)의 벨트부재(31b) 저면 일측에 접촉됨과 아울러 이를 상방으로 가압함으로써 한 쌍의 가연스핀들(31)간 벨트부재(31b)가 상호 접촉되도록 하는 역할을 한다.

그리고, 본 실시예에서 작동부(32)는 실린더유닛(32a)이 이용되는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명의 작동부(32) 구성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가연스핀들(31)의 벨트부재(31b) 일측을 가압하여 한 쌍의 가연스핀들(31)간 벨트부재(31b)가 상호 접촉되도록 하는 구조이면 어느 구조든 적용이 가능하다.

타이머부(33)는 후술하는 에어공급부(34)와 전기적으로 연결되며, 미리 설정된 다수의 시점에서 각각 가연신호를 발생하는 역할을 하는데, 이러한 타이머부(33)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서, 구체적인 구성 설명은 생략하도록 한다.

에어공급부(34)는 앞서 설명한 바와 같이 일측이 작동부(32)의 실린더본체(32aa)와 연결되어 실린더본체(32aa)에 에어를 제공함으로써 작동부(32)가 동작되도록 하는 역할을 하는데, 이러한 에어공급부(34)는 타이머부(33)로부터 가연신호가 인가되는 경우 실린더본체(32aa)에 에어를 제공한다.

즉, 에어공급부(34)는 미리 설정된 다수의 시점에서 각각 실린더본체(32aa)에 에어를 제공하여 작동부(32)가 작동되도록 함으로써 원사 일측에 꼬임부와, 벌키부를 다양한 패턴을 자유롭게 형성할 수 있는 특징을 갖는다.

제2 히터부(40)는 제1 히터부(20)와 같이 원사의 이송로 중 가연부(30) 후단에 상하방향으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 핫플레이트를 포함하여 구성되며, 한 쌍의 핫플레이트가 발열하여 한 쌍의 핫플레이트 사이로 이송되는, 즉 가연부(30)를 통과한 원사를 가열함으로서 그 형상이 유지되도록 하는 역할을 한다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치를 원사가 통과하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 한 쌍의 스핀들이 접촉되지 않은 상태를 도시한 도면이고, 도4b는 본 발명의 일실시예에 따른 한 쌍의 스핀들이 접촉된 상태를 도시한 도면이며, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 가연부에 의해 가공된 원사를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치(1)의 동작을 첨부된 도면3 내지 도5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, PET 원사(P)는 도3에서 보는 바와 같이 양측단부가 각각 제1 피드롤러(11) 및 제2 피드롤러(12)에 연결된 상태에서 제2 피드롤러(12)에 원사(P)의 일측이 권취되면서 일방향으로 이송되는데, 여기서 원사(P)는 일방향으로 이송되는 경우 복수의 가이드롤러(G)에 의해 지지되면서 안정적으로 이송될 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 제1 피드롤러(11) 및 제2 피드롤러(12)에 연결된 연신제어유닛(13)에서 제1 피드롤러(11)와 제2 피드롤러(12)의 회전속도를 각각 다르게 제어함에 따라 원사(P)를 연신하는데, 제1 피드롤러(11)와 제2 피드롤러(12)의 회전속도 제어량에 따라 원사(P)의 연신률을 설정할 수 있다.

아울러, 원사(P)는 제1 피드롤러(11) 및 제2 피드롤러(12)에 의해 선택적으로 연신 또는 미연신된 상태에서 일방향으로 이송되는데, 먼저 170℃이상 210℃이하를 유지하는 제1 히터부(20)를 통과하면서 1차 가열된다.

이때, 원사(P) 일측 중 제1 히터부(20)와 대응되는 원사(P) 일측 후단에 위치하는 원사(P)의 다른 일측이 가연부(30)의 전단부에서 가연됨에 따라 원사(P)의 꼬임이 발생되고, 여기서 발생된 원사(P)의 꼬임력이 제1 히터부(20)와 대응되는 원사(P) 일측까지 전달되어 제1 히터부(20)와 대응되는 원사(P) 일측이 꼬이게 된다.

즉, 제1 히터부(20)와 대응되는 위치의 원사(P) 일측은 꼬임상태로 제1 히터부(20)에 의해 가열됨에 따라 그 꼬임상태가 유지되고, 꼬임상태로 가연부(30)로 이송된다.

가연부(30)로 이송된 원사(P)의 일측은 한 쌍의 가연스핀들(31)이 접촉 상태인 경우에는 가연 및 해연되고, 한 쌍의 가연스핀들(31)이 비접촉 상태인 경우에는 그대로 통과하여 꼬임상태를 유지하면서 이송된다.

이러한 가연스핀들(31)의 동작을 보다 상술하면, 타이머부(33)에서 미리 설정된 다수의 시점에서 각각 가연신호가 발생되는 경우 에어공급부(34)에서 작동부(32)에 에어를 공급하고, 작동부(32)에 에어가 공급됨에 따라 실린더유닛(32a)의 실린더로드(32ab)가 상방으로 이동되어 작동부(32)의 가압유닛이 하부에 위치한 가연스핀들(31)의 벨트부재(31b) 일측을 상방으로 가압함으로써 한 쌍의 가연스핀들(31)간 벨트부재(31b)가 상호 접촉된다.

이러한 한 쌍의 가연스핀들(31)은 미리 설정된 다수의 시점마다 작동부(32)가 작동됨에 따라 미리 설정된 시간간격을 두고 상호 접촉되는데, 한 쌍의 가연스핀들(31)이 접촉된 상태에서만 원사(P)의 가연 및 해연이 이루어지고, 한 쌍의 가연스핀들(31)이 비접촉 상태인 경우에는 원사(P)가 그대로 통과함에 따라 원사(P)의 일측에 꼬임부(K)와 벌키부(B)가 형성된다.

이때, 본 실시예에서는 패턴이 타이머의 시점을 설정하는 것만으로 원사(P) 일측에 형성되는 꼬임부(K)와 벌키부(B)로 인한 패턴을 자유롭게 변형할 수 있는 특징을 갖는다.

보다 상술하면, 본 실시예에 따른 가공사는 원사(P)의 분자배향을 자유롭게 구간별로 다르게 하여 염색성이 교호로 다르게 나타나게 함으로써 동일한 염색을 하여도 색상의 차이가 발현되도록 하였고, 고시성을 갖는 질감으로서 탄력성을 부여하면서도 전체적으로는 부드러운 촉감을 가질 수 있도록 하기 위하여 섬유축 방향으로 꼬임을 부여시키되 구간별로 꼬임 방향과 단위길이당 꼬임수를 다르게 함과 동시에 섬유를 집속하고 있는 모노필라멘트의 섬도 및 그 가닥수를 섬유축 방향의 구간별로 다르게 하므로서 탄력성을 가지는 구간과 부드러움을 가지는 구간을 복합적으로 가지게 하므로서 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사를 제조할 수 있다.

최종적으로 한 쌍의 가연스핀들(31)을 통과한 원사(P)가 제2 히터부(40)를 통과하면서 제2 히터부(40)에 의해 가열됨에 따라 그 형태가 유지되도록 함으로써 합성수지 융착가연사의 제조가 완료된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 이송부 11 : 제1 피드롤러
12 : 제2 피드롤러 13 : 연신제어유닛
G : 가이드롤러 20 : 제1 히터부
30 : 가연부 31 : 가연스핀들
31a : 지지롤러 31b : 벨트부재
32 : 작동부 32a : 실린더유닛
32aa : 실린더본체 32ab : 실린더로드
32b : 가압부재 33 : 타이머부
34 : 에어공급부 40 : 제2 히터부

Claims (3)

1. 합성수지 재질의 원사를 일방향으로 이송하는 이송부와;
   일방향으로 이송되는 상기 원사의 이송로 일측에 설치되고, 상기 원사를 가열하는 제1 히터부와;
   상기 원사의 이송로 중 상기 제1 히터부 후단에 설치되고, 미리 설정된 다수의 시간패턴에 기초하여 전단부에서 상기 원사의 일측을 가연함과 아울러 후단부에서 이를 해연하는 가연부; 및
   상기 원사의 이송로 중 상기 가연부의 후단에 설치되고, 미리 설정된 온도로 상기 원사를 가열하는 제2 히터부를 포함하되,
   상기 가연부는
   상기 원사의 이송로 중 상기 제1 히터부 후단에 상하방향으로 이격되게 설치되고, 상호 교차되게 배치된 상태에서 회전하는 한 쌍의 가연스핀들과;
   상기 한 쌍의 가연스핀들 중 어느 하나의 일측에 지지되게 설치되고, 일측이 일방향으로 이동되는 경우 지지된 상기 가연스핀들의 일측을 가압하여 상기 한 쌍의 가연스핀들 일측이 상호 접촉되도록 하는 작동부와;
   미리 설정된 다수의 시점에서 각각 가연신호를 발생하는 타이머부; 및
   일측이 상기 작동부 일측에 연결되고, 상기 타이머부로부터 상기 가연신호가 인가되는 경우 상기 작동부에 에어를 공급하여 상기 작동부의 일측이 일방향으로 이동되도록 하는 에어공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이송부는
   일측에 상기 원사의 일단부 일측이 지지되고, 회전하면서 상기 원사를 일방향으로 이송하는 제1 피드롤러와;
   일측에 상기 원사의 타단부 일측에 지지되고, 회전하면서 상기 원사를 일방향으로 이송하는 제2 피드롤러; 및
   상기 제1 피드롤러 및 상기 제2 피드롤러 중 적어도 어느 하나에 연결되고, 연결된 어느 하나의 회전속도를 제어하여 상기 원사의 일측을 연신하는 연신제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반발특성과 표면촉감이 우수한 합성수지 융착가연사의 제조장치.
   
3. 삭제

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