KR102007916B1 - 멜트블로운공정에 의해 필터기재와 앱솔루트필터를 제조하는 방법 및 앱솔루트필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 멜트블로운공정만에 의해 필터기재와 제2 및 제3여과층을 서로 적층시켜 이들을 일체화시켜서 복합필터인 앱솔루트필터를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

멜트블로운공정에 의해 필터기재와 앱솔루트필터를 제조하는 방법 및 앱솔루트필터{appartus and method for manufacturing absolute filter and filter support melt blown process}
본 발명은 멜트블로운공정에 의해 필터기재와 앱솔루트필터를 제조하는 방법 및 앱솔루트필터에 관한 것이다.
수처리필터는 물에 부유하는 오염물을 제거하는 필터이며, 제거 등급에 따라 제거 효율이 90% 이상인 노미널 레이팅 필터(Nominal Rating Filter)와 제거 효율이 99.7% 이상인 앱솔루트 레이팅 필터(Absolute Rating Filter)로 나누어진다.
특히 앱솔루트 레이팅 필터는 멜트 블로운(Melt Blown) 방식에 의해 관형인 카트리지 타입으로 만들어진다.
멜트 블로운(Melt Blown) 방식에 의해 카트리지 타입으로 만들어진 앱솔루트 필터는 도 1에 도시된 바와 같이, 여과성능이 없이 필터의 형태를 이루고 적층될 여과층들을 지지하는 필터기재인 제1지지심층, 상기 제1 지지심층에 적층된 제2여과층 및 상기 제2여과층에 적층된 제3여과층을 포함하고 있다.
제1지지심층을 앱솔루트필터에 구비되는 이유는, 여과대상인 유체의 압력이 보통 4kg/cm2 정도의 분위기에 앱솔루트필터가 적용되어 관형의 형태를 유지시키기 위함이다.
이러한 층구조를 가진 앱솔루트 필터는 한국등록특허 제10-667370호에 개시된 장치에 의해 만들어진다.
상기 개시된 장치에서는 해권롤러에 감겨진 필터기재를 컨베이어 벨트 상에 공급하는 단계, 용융된 핫멜트 점착제 또는 용액상 접착제를 가열압축공기를 이용하여 필터기재에 원하는 상태로 도포하는 단계, 핫멜트 점착제 또는 용액상 접착제가 도포된 기재에 자동으로 제2여과층을 부착시키는 단계, 압착 로울러 또는 열경화 히팅존을 통과시켜 제2여과층이 기재 표면과 내부에 내부로 삽입 고정되도록 하고, 복합 필터 소재를 평활하게 하는 단계, 및 복합필터 소재를 자동으로 와인딩하여 제2의 목적(2중 부착 기재, 절곡기재 등)으로 사용하도록 권취하는 단계에 의해 제2여과층이 기재에 기존의 수작업 공정보다 30-40% 고밀도로 부착된 섬유 복합필터 소재를 제조할 수 있다.
또한, 상기 개시된 장치에서는 제2여과층을 기재로 사용하여 역방향으로 회전하도록 하여, 재차 점착제 또는 접착제를 도포하고 여기에 서로 다른 제3여과층을 도포시켜 2중 층의 복합필터의 제조가 가능하게 할 수 있다.
하지만, 상기 개시된 장치는 별도로 제조되어 판매된 필터기재를 구입하여, 이를 상기 해권롤러에 권취한 다음, 상기 컨베이어 벨트 상에 공급하는 수단이 필요하게 되어, 장치제조비용 및 유지보수비용을 증대시킨다는 문제점과, 카트리지 타입의 2중 층 복합필터를 제조하기 위해 필터기재와 제2여과층을 권취롤러에 의해 함께 감았다가 상기 컨베이어 벨트 상에 펼친 후 제3여과층을 도포한 후 상기 권취롤러에 의해 필터기재, 제2여과층 및 제3여과층을 상기 권취롤러에 의해 감는 공정들이 필요하게 되어 결국 상기 권취롤러와 상기 컨베이어 벨트가 정역으로 구동되어야 하기 때문에, 연속식으로 복합필터를 제조하지 못하고 배칫(batch)식으로 복합필터를 제조하게 되어 필터제조효율이 낮다고 하는 문제점을 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 관형 타입을 갖고서 별도로 제조되어 판매된 필터기재를 구입한 다음, 멜트블로운공정에 의해 제2여과층과 제3여과층이 적층되게 관형으로 만들어진 복합필터의 내주면에 수동으로 상기 필터기재를 삽입하는 방안이 고려될 수 있지만, 이 또한 필터기재삽입하는 공정이 매우 성가신 공정이어서 비효율적이고 인건비가 상승된다고 하는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.
본 발명은, 맨드릴의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 맨드릴의 외면에 방사하는 제1 내지 제3압출기를 배치한 상태에서, 먼저 제1압출기로 하여금 회전하고 있는 맨드릴의 기단측 외주면에 여과능력이 없고 단순하게 지지하는 능력만 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제1관형부를 형성하게 용융 폴리프로필렌을 방사한 후 냉각하는 제1단계; 상기 제1단계의 제1관형부를 맨드릴의 중간측 외주면으로 밀어내면서 상기 맨드릴의 기단측 외주면에 상기 제1단계를 수행함과 동시에 제2압출기로 하여금 회전하고 있는 제1관형부에 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제2관형부를 형성하게 용융 폴리프로필렌을 방사한 후 냉각하는 제2단계; 맨드릴의 기단측 외주면에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부를 맨드릴의 중간측 외주면으로 그리고 맨드릴의 중간측 외주면에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부 및 제2관형부를 맨드릴의 선단측 외주면으로 동시에 밀어내면서 상기 맨드릴의 기단측 외주면에 상기 제1단계를 그리고 상기 맨드릴의 중간측 외주면에 배치된 제1관형부에 상기 제2단계를 동시에 수행함과 동시에 제3압출기로 하여금 상기 맨드릴의 선단측 외주면에 위치되어 회전하고 있는 제2관형부에 상기 제2관형부의 여과능력보다 작은 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제3관형부를 형성하게 용융 폴리프로필렌을 방사한 후 냉각하는 제3단계: 및 맨드릴의 기단측 외주면에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부를 맨드릴의 중간측 외주면으로, 맨드릴의 중간측 외주면에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부 및 제2관형부를 맨드릴의 선단측 외주면으로 그리고 맨드릴의 선단측 외주면에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부, 제2관형부 및 제3관형부를 맨드릴의 선단측 밖에 배치된 테이블 위로 동시에 밀어내면서 상기 맨드릴의 기단측 외주면에 상기 제1단계를, 상기 맨들의 중간측 외주면에 배치된 제1관형부에 상기 제2단계를, 그리고 상기 맨드릴의 선단측 외주면에 배치된 제2관형부에 상기 제3단계를 동시에 수행하는 제4단계를 포함하는 앱솔루트필터제조하는 방법에 의해 해결할 수 있다.
본 발명은, 상기된 과제해결수단에 의해, 멜트블로운공정만에 의해 필터기재와 제2 및 제3여과층을 서로 적층시켜 이들을 일체화시켜서 복합필터인 앱솔루트필터를 제공할 수 있어서, 종래보다도 제조비용을 현저히 낮출수 있고 그리고 제조장치의 구입비용 및 유지보수비용이 종래보다 현저히 낮출수 있다.
더욱이 앱솔루트필터가 멜트블로운공정만에 의해 연속식으로 제조될 수 있어서 종래에 배칫식으로 제조하는 것에 비하여 현저하게 수율이 높아지게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 앱솔루트필터의 단면도,
도 2의 (a) 내지 (d)는 도 1의 앱솔루트필터를 제조하는 단계들을 도시한 개념도,
도 3의 (a) 내지 (d)는 제1실시예의 조작수단에 의해 도 1의 앱솔루트필터를 제조하는 단계를 도시한 개념도,
도 4의 (a) 내지 (d)는 제2실시예의 조작수단에 의해 도 1의 앱솔루트필터를 제조하는 단계를 도시한 개념도, 및
도 5는 도 2에서 제1 내지 제3압출기의 노즐 방향에 대하여 도시한 개념도.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 앱솔루트필터를 제조하는 방법을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 실시예에 따라 앱솔루트필터를 제조하는 멜트블로운방법은 다음과 같다.
먼저, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 맨드릴의 외면에 방사하는 제1 내지 제3압출기(10, 20, 30)를 배치한 상태에서, 제1압출기(10)로 하여금 회전하고 있는 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 MI(melt index)가 38~43인 PP를 200℃에서 순차적으로 310℃까지 가열하여 0.5mm의 개구를 가진 복수개의 제1노즐(11)을 통하여 6~8mm의 두께와 여과능력이 없고 단순하게 지지하는 능력만 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제1관형부(40)를 형성하게 방사한 후 물을 분당 200cc 정도로 상기 제1관형부(40)에 분사하여 냉각하는 제1단계를 수행한다.
그 다음, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 수동으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를 수행함과 동시에 제2압출기(20)로 하여금 회전하고 있는 제1관형부(40)에 MI(melt index)가 1,600~2,000인 PP를 200℃에서 순차적으로 340℃까지 가열하여 0.2~0.3mm의 개구를 가진 복수개의 제2노즐(21)을 통하여 6~7mm의 두께와 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제2관형부(50)를 형성하게 방사한 후 물을 분당 220cc 정도로 상기 제2관형부(50)에 분사하여 냉각하는 제2단계를 수행한다.
그 다음, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 동시에 수동으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를 그리고 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 배치된 제1관형부(40)에 상기 제2단계를 동시에 수행함과 동시에 제3압출기(30)로 하여금 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 위치되어 회전하고 있는 제2관형부(50)에 MI(melt index)가 1,600~2,000인 PP를 200℃에서 순차적으로 340℃까지 가열하여 0.2~0.3mm의 개구를 가진 복수개의 제3노즐(31)을 통하여 5~6mm의 두께와 상기 제2관형부(50)의 여과능력보다 작은 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제3관형부(60)를 형성하게 방사한 후 물을 분당 220cc 정도로 상기 제3관형부(60)에 분사하여 냉각하는 제3단계를 수행한다.
그 다음, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 그리고 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 맨드릴(100)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 수동 또는 자동으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를, 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 배치된 제1관형부(40)에 상기 제2단계를, 그리고 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 배치된 제2관형부(50)에 상기 제3단계를 동시에 수행하는 제4단계를 수행한다.
그 다음, 반복적으로 상기 제4단계를 수행하게 되면, 제1관형부(40)에 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고 제2관형부(50)에 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화된 기다란 앱솔루트필터(200)가 롤러테이블(150)에 연속적으로 얹어 놓여지게 된다.
그 다음, 상기 롤러테입블(150)에 얹어놓여진 기다란 앱솔루트필터(200)는 원하여지는 길이로 재단되게 된다.
상기 롤러테이블(150)은, 상기 맨드릴(100)의 선단측에 인접하게 배치되어 상기 맨드릴(100)의 선단측에서 전진되면서 자전되는 상태로 인계된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부를 안정적으로 지지하기 위해, 상기 맨드릴(100)의 회전중심축선을 사이에 두고 서로에 이격되어 상기 회전중심축선에 평행하게 뻗어 상기 제3관형부의 하부 양측을 지지하게 되는 봉형상의 한 쌍의 롤러(151), 및 상기 한 쌍의 롤러(151)의 양단을 상기 맨드릴(100)의 회전중심축선에 평행한 중심축선에서 상기 한 쌍의 롤러(151)를 회전가능하게 장착한 도시되지 않은 테이블프레임을 포함하고 있다.
상기 제1압출기(10)의 토출헤드에는, 상기 제1관형부(40)가 여과능력이 없고 단순하게 지지하는 능력만 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)을 향하여 용융 폴리프로필렌를 분사하는 복수개의 제1노즐(11)이, 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 상기 제2압출기(20)의 토출헤드에는, 상기 제2관형부(50)가 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)을 향하여 용융 폴리프로필렌을 분사하는 복수개의 제2노즐(21)이 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 상기 제3압출기(30)의 토출헤드에는, 상기 제3관형부(60)가 상기 제2관형부(50)의 여과능력보다 작은 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)을 향하여 용융 폴리프로필렌을 분사하는 복수개의 제3노즐(31)이 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 제1노즐(11)은, 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 동일한 거리로 이격되어 있고; 상기 복수개의 제2노즐(21)은, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있고; 그리고 상기 복수개의 제3노즐(31)은, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(130)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있다.
상기 제2 및 제3노즐(21, 31)이 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 동일하게 떨어져 있으면, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 자전하면서 상기 맨드릴(100)의 중간측에서 선단측으로 이동되기 때문에, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)의 기단측에서 선단측으로 갈 수록 상기 제2 및 제3노즐(21, 31)에서 분사되는 용융 폴리프로필렌에 도포되는 양이 적어져, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)의 외경이 선단에서 기단을 갈수록 커져서, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 원통형이 아니라 테이퍼형을 갖게 된다.
따라서, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 전체적으로 동일한 두께를 가지고서 원통형으로 제조되기 위해, 상기 제2 및 제3노즐(21, 31)이 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있다.
또한, 상기 제4단계에서, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 그리고 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 맨드릴(100)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내기 위해, 상기 맨드릴(100)은 도 3에 도시된 바와 같은 제1실시예의 조작수단(300)을 포함할 수 있다.
상기 맨드릴(100)은 기다란 관형으로 되어 수평방향으로 뻗어 있는 상태에서 상기 맨드릴(100)의 기단이 도시되지 않은 프레임에 회전가능하게 지지되어 있다.
상기 제1실시예의 조작수단(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 맨드릴(100)의 기단부위에 고정적으로 외접된 피동풀리(310); 도시되지 않은 베이스에 고정된 모터(320)의 출력축에 고정적으로 외접된 구동풀리(330); 상기 피동풀리(310)과 상기 구동풀리(330)에 감아걸어져 상기 맨드릴(100)을 일방향으로 회전시키는 벨트(340); 상기 맨드릴(100)의 선단에 인접한 상태에서 상기 맨드릴(100)의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 배치된 스크류축(350); 상기 스크류축(350)의 기단에 선단이 커플링결합되어 있는 상태에서 기단이 상기 맨드릴(100)의 선단에서 기단축으로 뻗어서 상기 맨드릴(100)에 대하여 상대회전이 가능하게 상기 맨드릴(100)을 관통하고 있는 피동축(360); 상기 피동축(360)의 기단에 선단이 커플링 결합된 출력축을 회전구동하는 모터(370); 및 상기 맨드릴(100)의 외주면 일부에 기단에서 선단으로 뻗은 키홈(380)을 포함하고 있다.
상기 스크류축(350)의 회전속도는 상기 맨드릴(100)의 회전속도보다 빠르게 설정되어 있다.
이와 같이 구성되 제1실시예의 조작수단(300)은 다음과 같이 작동될 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1단계에 의해 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 외접되어 형성된 제1관형부(40)는 상기 키홈(380)에 키이결합되어 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동하게 된다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2단계에서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 상기 키홈(380)을 따라 전진이동하게 하게 된다.
도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3단계에서, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 상기 스크류축(350)으로 동시에 수동으로 밀어내면, 상기 제1단계의 제1관형부(40)와 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)가 상기 맨드릴(100)가 함께 자전운동가능한 상태에서 상기 키홈(380)을 따라 더 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 스크류축(250)에 걸음되게 된다.
상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 스크류축(250)에 걸음되는 이유는, 상기 제1단계에서 물이 분당 200cc 정도로 상기 제1관형부(40)의 외주면에 분사되어 냉각되어 상기 제1관형부의 외측부분은 냉각되지만 상기 제1관형부의 내측부분은 덜 냉각되어 상기 제1관형부의 내측부분이 쳐저서 상기 스크류축(250)의 피치 사이의 공간에 들어가기 때문이다.
도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 제4단계에서, 상기 모터(370)를 가동하여 상기 스크류축(350)을 회전시키게 되면, 상기 스크류축(350)의 회전속도가 상기 맨드릴(100)의 회전속도보다 빠르기 때문에, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 스크류축(350)으로 그리고 스크류축(350)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 맨드릴(100)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내게 된다.
반복적으로 상기 제4단계를 수행하게 되면, 제1관형부(40)에 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고 제2관형부(50)에 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화된 기다란 앱솔루트필터(200)가 롤러테이블(150)에 자동으로 연속적으로 얹어놓여지게 된다.
상기 맨드릴(100)은 도 4에 도시된 바와 같은 제2실시예의 조작수단(300')을 포함할 수 있다.
상기 맨드릴(100)은 기다란 관형으로 되어 수평방향으로 뻗어 있는 상태에서 상기 맨드릴(100)의 기단이 도시되지 않은 프레임에 회전가능하게 지지되어 있다.
상기 제2실시예의 조작수단(300')은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 맨드릴(100)의 기단부위에 고정적으로 외접된 피동풀리(310); 도시되지 않은 베이스에 고정된 모터(320)의 출력축에 고정적으로 외접된 구동풀리(330); 상기 피동풀리(310)과 상기 구동풀리(330)에 감아걸어져 상기 맨드릴(100)을 일방향으로 회전시키는 벨트(340); 상기 맨드릴(100)의 선단에 인접한 상태에서 상기 맨드릴(100)의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 배치된 푸시봉(350')으로서 그 외주면에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 경사지게 뻗은 복수개의 제1판스프링(351)을 구비한 상기 푸시봉(350'); 상기 푸시봉(350')에 선단이 베어링을 개재하여 외접된 상태에서 기단이 상기 맨드릴(100)의 선단에서 기단측으로 뻗어서 상기 맨드릴(100)이 회전이 가능하게 상기 맨드릴(100)을 관통하고 있는 로드(360'); 상기 로드(360')를 전후진시키는 실린더(370'); 및 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 경사지게 뻗어 구비된 복수개의 제2판스프링(380')을 포함하고 있다.
이와 같이 구성 된 제2실시예의 조작수단(300')은 다음과 같이 작동될 수 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1단계에 의해 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 외접되어 형성된 제1관형부(40)는 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동하게 된다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2단계에서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 전진이동하게 하게 된다.
이어서 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3단계에서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되게 된다.
상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되는 이유는, 상기 제1단계에서 물이 분당 200cc 정도로 상기 제1관형부(40)의 외주면에 분사되어 냉각되어 상기 제1관형부의 외측부분은 냉각되지만 상기 제1관형부의 내측부분은 덜 냉각되어 상기 제1관형부의 내측부분이 쳐져서 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되기 때문이다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3단계에서, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 상기 푸시봉(350')에 동시에 수동으로 밀어내면, 상기 제1단계의 제1관형부(40)와 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)가 상기 맨드릴(100)가 함께 자전운동가능한 상태에서 더 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제2판스프링(380')에 걸음되게 된다.
도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 제4단계에서, 상기 실린더(370')를 가동하여 상기 푸시봉(350')을 전진시키게 되면, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로, 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 푸시봉(350')으로 그리고 푸시봉(350')에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 푸시봉(350')의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내게 된다.
이 상태에서 상기 푸시봉(350')을 후퇴와 전진을 반복적으로 구현하면서 상기 제4단계를 수행하게 되면, 제1관형부(40)에 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고 제2관형부(50)에 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화된 기다란 앱솔루트필터(200)가 롤러테이블(150)에 자동으로 연속적으로 얹어놓여지게 된다.
상기와 같이 구성된 방법과 장치에 의하면, 멜트블로운공정만에 의해 필터기재인 제1관형부(40)와 제2 및 제3여과층인 제2 및 제3관형부(50, 60)를 서로 적층시켜 이들을 일체화시켜서 복합필터인 앱솔루트필터를 제공할 수 있어서, 종래보다도 제조비용을 현저히 낮출수 있고 그리고 제조장치의 구입비용 및 유지보수비용이 종래보다 현저히 낮출수 있다.
더욱이 앱솔루트필터가 멜트블로운공정만에 의해 연속식으로 제조될 수 있어서 종래에 배칫식으로 제조하는 것에 비하여 현저하게 수율이 높아지게 된다.
10: 제1압출기, 11: 복수개의 제1노즐, 20: 제2압출기, 21: 복수개의 제2노즐, 30: 제3압출기, 31: 복수개의 제3노즐, 40: 제1관형부, 50: 제2관형부, 60: 제3관형부, 100: 맨드릴, 110: 기단측 외주면, 120: 중간측 외주면, 130: 선단측 외주면, 150: 롤러테이블, 151: 봉형상의 한 쌍의 롤러, 200: 앱솔루트필터, 300: 제1실시예의 조작수단, 300': 제2실시예의 조작수단, 310: 피동롤러, 320: 모터, 330: 구동풀리, 340: 벨트, 350: 스크류축, 350': 푸시봉, 351: 복수개의 제1판스프링, 360: 피동축, 360': 로드, 370: 모터, 370': 실린더, 380: 키홈, 380': 복수개의 제2판스프링

Claims (3)

  1. 맨드릴(100)의 기단부위에 고정적으로 외접된 피동풀리(310);
    베이스에 고정된 모터(320)의 출력축에 고정적으로 외접된 구동풀리(330);
    상기 피동풀리(310)과 상기 구동풀리(330)에 감아걸어져 상기 맨드릴(100)을 일방향으로 회전시키는 벨트(340);
    상기 맨드릴(100)의 선단에 인접한 상태에서 상기 맨드릴(100)의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 배치된 푸시봉(350')으로서 그 외주면에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 경사지게 뻗은 복수개의 제1판스프링(351)을 구비한 상기 푸시봉(350');
    상기 푸시봉(350')에 선단이 베어링을 개재하여 외접된 상태에서 기단이 상기 맨드릴(100)의 선단에서 기단측으로 뻗어서 상기 맨드릴(100)이 회전이 가능하게 상기 맨드릴(100)을 관통하고 있는 로드(360');
    상기 로드(360')를 전후진시키는 실린더(370'); 및
    상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 경사지게 뻗어 구비된 복수개의 제2판스프링(380')을 포함하는 조작수단(300')을 구비하고서, 앱솔루트필터를 멜트블로운방식에 의해 제조하는 방법으로서,
    맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 맨드릴의 외면에 방사하는 제1 내지 제3압출기(10, 20, 30)를 배치한 상태에서, 제1압출기(10)로 하여금 회전하고 있는 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 여과능력이 없고 단순하게 지지하는 능력만 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 필터기재로서의 제1관형부(40)를 형성하게 용융 폴리프로필렌을 방사한 후 냉각하는 제1단계,
    상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를 수행함과 동시에 제2압출기(20)로 하여금 회전하고 있는 제1관형부(40)에 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제2관형부를 형성하게 용융 폴리프로필렌을 방사한 후 냉각하는 제2단계,
    맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 동시에 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를 그리고 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 배치된 제1관형부(40)에 상기 제2단계를 동시에 수행함과 동시에 제3압출기(30)로 하여금 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 위치되어 회전하고 있는 제2관형부(50)에 상기 제2관형부의 여과능력보다 작은 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖는 제3관형부를 형성하게 용융 폴리프로필렌을 방사한 후 냉각하는 제3단계,
    맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 그리고 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 맨드릴(100)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를, 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 배치된 제1관형부(40)에 상기 제2단계를, 그리고 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 배치된 제2관형부(50)에 상기 제3단계를 동시에 수행하는 제4단계를 포함하고서,
    반복적으로 상기 제4단계를 수행하며,
    상기 제1단계에서는 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동하게 되고,
    상기 제2단계에서는, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 전진이동하게 하게 되고,
    상기 제3단계에서는, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되게 되고, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 상기 푸시봉(350')에 동시에 수동으로 밀어내면, 상기 제1단계의 제1관형부(40)와 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)가 상기 맨드릴(100)가 함께 자전운동가능한 상태에서 더 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제2판스프링(380')에 걸음되게 되고,
    상기 제4단계에서는, 상기 실린더(370')를 가동하여 상기 푸시봉(350')을 전진시키게 되면, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로, 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 푸시봉(350')으로 그리고 푸시봉(350')에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 푸시봉(350')의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내게 되고,
    이 상태에서 상기 푸시봉(350')을 후퇴와 전진을 반복적으로 구현하면서 상기 제4단계를 수행하게 되면, 제1관형부(40)에 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고 제2관형부(50)에 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화된 기다란 앱솔루트필터(200)가 롤러테이블(150)에 자동으로 연속적으로 얹어놓여지게 되는 것을 특징으로 하는 멜트블로운공정에 의해 필터기재와 앱솔루트필터를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1압출기(10)의 토출헤드에는, 상기 제1관형부(40)가 여과능력이 없고 단순하게 지지하는 능력만 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)을 향하여 용융 폴리프로필렌를 분사하는 복수개의 제1노즐(11)이, 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있고,
    상기 제2압출기(20)의 토출헤드에는, 상기 제2관형부(50)가 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)을 향하여 용융 폴리프로필렌을 분사하는 복수개의 제2노즐(21)이 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있으며, 그리고
    상기 제3압출기(30)의 토출헤드에는, 상기 제3관형부(60)가 상기 제2관형부(50)의 여과능력보다 작은 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)을 향하여 용융 폴리프로필렌을 분사하는 복수개의 제3노즐(31)이 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 상태에서,
    상기 복수개의 제1노즐(11)은, 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 동일한 거리로 이격되어 있고;
    상기 복수개의 제2노즐(21)은, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있고; 그리고
    상기 복수개의 제3노즐(31)은, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(130)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 멜트블로운공정에 의해 필터기재와 앱솔루트필터를 제조하는 방법.
  3. 제 1항에 따른 멜트블로운공정에 의해 필터기재와 앱솔루트필터를 제조하는 방법에 의해 만들어진 앱솔루트필터로서,
    멜트블로운공정에 의해 만들어진 필터기재인 폴리프로필렌재의 제1관형부(40)에 상기 멜트블로운공정에 의해 여과층인 폴리프로필렌재의 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고, 상기 제2관형부(50)에 상기 멜트블로운공정에 의해 상기 여과층보다 기공이 큰 여과층인 폴리프로필렌재의 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화되어 앱솔루트필터(200)가 만들어진 것을 특징으로 하는 앱솔루트필터.
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