KR102236385B1 - 소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사 - Google Patents

소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소모사(WY)를 연신하여 직경을 가늘게 처리하는 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사에 관한 것으로, 보빈에 권취된 소모사(WY)를 풀림 가능하게 거치하고, 상기 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속 배출하는 공급부(10); 상기 공급부(10)로부터 배출되는 소모사(WY)를 요동치는 환원용액에 침지시켜 아미노산을 분해하고, 상기 소모사(WY)의 함수율이 65%로 조절하면서 연속 배출하는 환원부(20); 상기 환원부(20)로부터 배출되는 소모사(WY)를 서로 다른 속도로 회전하는 연신롤러들 사이에 통과시켜 본래의 길이보다 40%이상으로 연신된 상태로 연속 배출하는 연신부(30); 상기 연신부(30)로부터 배출되는 소모사(WY)를 85℃의 온풍을 공급하여 소모사(WY)에 함유된 환원용액이 증발된 상태로 연속 배출하는 건조부(40); 상기 건조부(40)로부터 배출되는 소모사(WY)에 자외선을 조사하여 소모사(WY)의 표면 접촉각이 낮춰진 상태로 연속 배출하는 친수부(50); 상기 친수부(50)로부터 배출되는 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지하며 연속 배출하고, 상기 소모사(WY)를 빈 보빈에 지그재그로 감아주는 배출부(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사{Worsted yarn stretching device and thereby worsted yarn}
본 발명은 소모사를 연신하여 직경을 가늘게 처리하는 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비교적 굵은 소모사를 가늘고 길게 연신할 수가 있으므로 섬도에 따라 가격차이가 상당한 양모원료의 원가를 낮출 수가 있으므로 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, 소모사의 아미노산을 분해시키는 환원용액을 요동시켜줌에 따라 환원용액의 혼합성과 침지성이 향상될 뿐만 아니라 소모사의 함유되는 환원용액을 정밀하게 조절할 수 있어 전반적인 연신성능을 대폭 향상시킬 수 있으며, 건조 처리된 소모사에 자외선을 조사하여 친수성이 높아지게 소모사의 표면을 개질해줌에 따라 염색염료의 흡수율이 높아져 소모사 직물의 품질을 향상시킬 수 있는 소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사에 관한 것이다.
양모를 비롯한 천연섬유는 원래 자연이 만든 그대로를 이용함에 따라 원료의 물성을 원천적으로 개선하는데 한계가 있는 실정이다.
그러나 최근 양모 산업에서는 세섬도 섬유의 수요가 증대되고 있으며 가격도 세섬도일수록 가격이 높아 세섬도 양모사의 개발이 요구되고 있다.
양모의 가치 중 가장 중요한 것은 섬유의 굵기인 섬도인데, 섬도는 실의 굵기를 결정하는 핵심인자로 가장 중요한 품질지표이며 통상 거래 가격의 80%를 결정한다.
이와 같이 양모의 섬도는 양모를 이용하는 방적업계에서는 가장 중요한 품질 지수이지만, 섬도가 가는 원료는 가격이 크게 상승하기 때문에 섬유제조 업체로선 선택의 폭이 그리 크지 않은 것이 현실이다.
따라서 가격이 저렴한 굵은 섬도의 양모원사를 사용하여 원사의 굵기 및 섬도를 가늘게 제조하는 기술개발이 꾸준히 제기되어 왔다.
한편, 최근 지구환경 보호의식이 높아지고 있어 환경을 배려한 제품 제조가 요구되고 있다.
섬유업계도 예외는 아니어서 그 중에서도 염색가공 공정에서는 대량의 물과 에너지, 그리고 약품을 사용하기 때문에 그 환경부하가 문제시 되고 있다.
그리고 수입제품과 기존 제품과의 차별화를 위해 부가가치가 높은 신규가공방법의 개발이 요망되고 있다.
그 중에서 물과 약품을 사용하지 않아서 폐액처리도 필요하지 않는 건식공정에 의한 가공기술이 주목을 받고 있다.
섬유분야에서는 오래전부터 저온플라즈마나 코로나 방전을 이용한 가공기술에 대해 연구되고 있다.
그러나 batch 처리이기 때문에 생산성이 낮고 진공 배기가 필요해 수분 함유량이 많은 천연섬유는 촉감이 악화되는 문제 등으로 실용화하기에는 어려운 문제가 있다.
한국 등록특허공보 제10-1514922호 (발명의 명칭: 소모사의 세섬도화 처리방법 및 처리장치)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 비교적 굵은 소모사를 가늘고 길게 연신할 수가 있으므로 섬도에 따라 가격차이가 상당한 양모원료의 원가를 낮출 수가 있으므로 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사를 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 소모사의 아미노산을 분해시키는 환원용액을 요동시켜줌에 따라 환원용액의 혼합성과 침지성이 향상될 뿐만 아니라 소모사의 함유되는 환원용액을 정밀하게 조절할 수 있어 전반적인 연신성능을 대폭 향상시킬 수 있는 소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사를 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 건조 처리된 소모사에 자외선을 조사하여 친수성이 높아지게 소모사의 표면을 개질해줌에 따라 염색염료의 흡수율이 높아져 소모사 직물의 품질을 향상시킬 수 있는 소모사 연신장치 및 이에 의해 연신 처리된 소모사를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명은 소모사를 연신하여 직경을 가늘게 처리하는 연신장치에 관한 것으로, 보빈에 권취된 소모사를 풀림 가능하게 거치하고, 상기 소모사를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속 배출하는 공급부; 상기 공급부로부터 배출되는 소모사를 요동치는 환원용액에 침지시켜 아미노산을 분해하고, 상기 소모사의 함수율이 65%로 조절하면서 연속 배출하는 환원부; 상기 환원부로부터 배출되는 소모사를 서로 다른 속도로 회전하는 연신롤러들 사이에 통과시켜 본래의 길이보다 40%이상으로 연신된 상태로 연속 배출하는 연신부; 상기 연신부로부터 배출되는 소모사를 85℃의 온풍을 공급하여 소모사에 함유된 환원용액이 증발된 상태로 연속 배출하는 건조부; 상기 건조부로부터 배출되는 소모사에 자외선을 조사하여 소모사의 표면 접촉각이 낮춰진 상태로 연속 배출하는 친수부; 상기 친수부로부터 배출되는 소모사를 소정 장력으로 유지하며 연속 배출하고, 상기 소모사를 빈 보빈에 지그재그로 감아주는 배출부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 공급부는, 소정 간격으로 두고 바닥으로부터 수직하게 설치되는 좌/우측기둥; 상기 좌/우측기둥의 상단에 수평하게 설치되는 지지대; 상기 좌측기둥의 일측에 배치되고, 상기 소모사가 권취된 보빈을 회전 가능하게 장착하는 공급대차; 상기 좌/우측기둥의 최상단과 최하단에 회전 가능하게 각각 장착되고, 상기 소모사를 환원부 및 건조부측으로 경로를 전환하는 공급전환롤러; 상기 지지대의 좌측 하단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사를 소정 장력으로 조절하는 공급조절롤러;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 환원부는, 상기 좌/우측기둥 사이에 배치되는 환원프레임; 상기 환원프레임의 중앙에 좌우로 스윙 가능하게 장착되고, 상기 환원용액이 순환되는 소정 용량의 환원욕조; 상기 환원프레임의 우측에 유동 가능하게 장착되고, 상기 환원욕조를 좌우로 스윙시키는 욕조실린더; 상기 환원프레임의 좌측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사를 욕조의 내부로 침지되게 경로를 전환하는 복수의 환원전환롤러; 상기 환원프레임의 상측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 환원용액에 침지된 소모사를 지지하는 환원지지롤러; 상기 환원프레임의 상측 중앙에 스윙 가능하게 장착되고, 상기 환원지지롤러와 선택적으로 맞물리는 환원유동롤러; 상기 환원프레임의 상측 일단에 유동 가능하게 장착되고, 상기 환원유동롤러를 환원지지롤러와 선택적으로 맞물리게 스윙시키는 가압실린더; 상기 환원지지롤러의 하단에 고정 장착되고, 상기 환원유동롤러의 가압으로 인해 소모사로부터 낙하되는 환원용액을 환원욕조로 반송시키는 환원슈트;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 환원용액은 소듐 바이설파이트(Sodium Bisulfite) 5.0 중량%와, 정제수 95.0 중량%로 조성되고, 70 내지 75℃로 유지하며 환원욕조로 연속 순환되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 환원부는, 상기 지지대의 중단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사를 소정 장력으로 조절하는 환원조절롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 건조부는, 상기 연신부와 친수부 사이에 배치되고, 상기 소모사가 통과되게 양단이 개구된 터널형의 건조챔버; 상기 건조챔버의 입/출구에 배치되고, 상기 공급 및 배출되는 소모사를 소정 장력으로 유지시키는 건조장력롤러; 상기 건조챔버의 상단에 내부와 연통되게 장착되고, 상기 건조챔버의 내부공기를 열교환기로 전달하는 배기관; 상기 배기관의 내부에 하나 이상 장착되고, 상기 건조챔버의 내부공기를 방출시키는 배기팬; 상기 배기관의 내부에 슬라이드 이동 가능하게 개재되고, 상기 건조챔버내의 습도에 따라 배기관의 통로를 개폐시키는 하나 이상의 배기도어;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 친수부는, 상기 배출부 상에 이송되는 소모사로부터 1.0㎜로 이격된 상하 위치에 배치되고, 172㎚ 파장 및 50㎽/㎠의 자외선을 3.6㎝/min으로 조사하는 한 쌍의 자외선램프;가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 배출부는, 상기 건조챔버의 우측에 바닥으로부터 수직하게 설치되는 배출프레임; 상기 배출프레임에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속 배출시키는 복수의 배출롤러; 상기 배출프레임의 하단에 고정 장착되고, 상기 배출롤러와 연결되어 회전력을 부가하는 배출모터; 상기 배출프레임의 우측에 고정 배치되고, 상기 배출롤러로부터 배출되는 소모사를 빈 보빈에 권취시키는 와인딩기;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 와인딩기는, 상기 배출프레임의 우측에 바닥으로부터 수직하게 설치되는 와인딩프레임; 상기 와인딩프레임의 전후로 수평하게 장착되는 둘 이상의 리니어가이드; 상기 리니어가이드와 맞물리게 장착되고, 신호에 따라 전후로 슬라이드 운동하는 유동블록; 상기 유동블록의 일단에 상하로 스윙 가능하게 장착되고, 상기 소모사가 감겨지게 빈 보빈을 회전 가능하게 거치하는 보빈프레임; 상기 와인딩프레임의 하단에 고정 장착되고, 상기 보빈프레임에 거치된 보빈과 연결되어 회전력을 부가하는 와인딩모터;로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연신장치에 의해 연신 처리된 소모사는 본래의 길이보다 40%이상으로 연신되고, 물 접촉각이 0°인 친수성으로 개질됨에 따라 30%이상의 농염성능을 가진 것을 특징으로 한다.
첫째, 본 발명은 비교적 굵은 소모사를 가늘고 길게 연신할 수가 있으므로 섬도에 따라 가격차이가 상당한 양모원료의 원가를 낮출 수가 있으므로 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 소모사의 아미노산을 분해시키는 환원용액을 요동시켜줌에 따라 환원용액의 혼합성과 침지성이 향상될 뿐만 아니라 소모사의 함유되는 환원용액을 정밀하게 조절할 수 있어 전반적인 연신성능을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 건조 처리된 소모사에 자외선을 조사하여 친수성이 높아지게 소모사의 표면을 개질해줌에 따라 염색염료의 흡수율이 높아져 소모사 직물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 연신장치를 전체적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연신장치의 공급부 내지 연신부를 분리하여 나타내는 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공급부의 요부를 확대하여 나타내는 상세도이다.
도 4는 본 발명에 따른 환원부를 확대하여 나타내는 상세도이다.
도 5는 본 발명에 따른 환원부의 요부를 확대하여 나타내는 상세도이다.
도 6은 본 발명에 따른 연신장치의 건조부 내지 배출부를 분리하여 나타내는 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 연신장치의 배출부를 확대하여 나타내는 상세도이다.
도 8은 본 발명에 따른 배출부의 요부를 확대하여 나타내는 상세도이다.
도 9는 본 발명에 의해 연신 처리된 소모사를 현미경으로 확대 촬영한 사진이다.
도 10은 본 발명에 의해 연신 및 자외선 처리된 소모사를 현미경으로 확대 촬영한 사진이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명은 소모사(WY)를 연신하여 직경을 가늘게 처리하는 연신장치에 관한 것으로, 도 1처럼 공급부(10)와 환원부(20) 및 연신부(30)와 건조부(40) 그리고 친수부(50)와 배출부(60)를 주요 구성으로 하는 소모사 연신장치 및 이에 제조된 소모사이다.
먼저, 본 발명에 따른 공급부(10)는 보빈에 권취된 소모사(WY)를 후속하는 환원부(20)로 공급하는 역할을 한다.
즉, 공급부(10)는 도 1처럼 보빈에 권취된 소모사(WY)를 풀림 가능하게 거치하고, 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속으로 배출시킨다.
이러한 공급부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 좌/우측기둥(11)(12), 지지대(13), 공급대차(14), 공급전환롤러(15), 공급조절롤러(16)로 구성된다.
좌/우측기둥(11)(12)은 상호 소정 간격으로 두고 바닥으로부터 수직하게 고정 설치된다.
지지대(13)는 좌/우측기둥(11)(12)의 상단을 가로지르며 수평하게 고정 설치된다.
공급대차(14)는 좌측기둥(11)의 일측에 배치되고, 소모사(WY)가 권취된 보빈을 회전 가능하게 장착시킨다.
공급전환롤러(15)는 좌/우측기둥(11)(12)의 최상단과 최하단에 회전 가능하게 각각 장착된다.
이러한 공급전환롤러(15)는 소모사(WY)를 환원부(20) 및 건조부(40)측으로 경로를 전환시켜준다.
공급조절롤러(16)는 지지대(13)의 좌측 하단에 회전 가능하게 장착되고, 소모사(WY)를 소정 장력이 유지되게 조절시켜준다.
여기서 공급조절롤러(16)는 소모사(WY)를 이루는 물성이나 섬도에 따라 장력을 가변시키는 조절기능을 가진다.
이러한 공급조절롤러(16)는 도 3에 도시된 바와 같이 공급조절브래킷(16a), 공급조절스크루(16b), 공급조절핸들(16c), 공급조절웜기어(16d), 공급조절블록(16e), 공급조절휠(16f)로 구성된다.
공급조절브래킷(16a)은 지지대(13)에 고정 장착되고, 공급조절스크루(16b)는 공급조절브래킷(16a)의 일면에 회전 가능하게 장착된다.
공급조절핸들(16c)은 공급조절스크루(15b)의 하단에 고정 장착되고, 공급조절웜기어(16c)는 공급조절브래킷(16a)의 상단에 공급조절스크루(16b)와 맞물려 연동 회전되게 장착된다.
공급조절블록(16e)은 공급조절웜기어(16c)의 일면에 고정 장착되고, 공급조절휠(16f)은 공급조절블록(16e)의 일면 양단에 각각 회전 가능하게 장착된다.
즉, 공급조절핸들(16c)에 의해 공급조절블록(16e)이 좌우로 회전시키면, 한 쌍의 공급조절휠(16f)을 엇갈리게 통과하는 소모사(WY)의 경로가 바뀌면서 장력이 가변된다.
그리고 본 발명에 따른 환원부(20)는 공급부(10)로부터 배출되는 소모사(WY)를 환원용액으로 침지시켜 아미노산을 분해시키는 역할을 한다.
즉, 환원부(20)는 도 1 및 도 2처럼 소모사(WY)를 요동치는 환원용액에 침지시켜 아미노산을 분해하고, 소모사(WY)의 함수율이 65%로 조절하면서 연속으로 배출한다.
이러한 환원부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 환원프레임(21), 환원욕조(22), 욕조실린더(23), 환원전환롤러(24), 환원지지롤러(25), 환원유동롤러(26), 가압실린더(27), 환원슈트(28)로 구성된다.
환원프레임(21)은 좌/우측기둥(11)(12) 사이에 배치되고, 환원용액이 공급 및 배출되는 배관을 가진다.
환원욕조(22)는 소정 용량의 환원용액이 순환되는 통으로, 환원프레임(21)의 중앙에 좌우로 스윙 가능하게 장착된다.
욕조실린더(23)는 환원프레임(21)의 우측 하단에 힌지에 의해 유동 가능하게 장착되고, 환원욕조(22)의 일단과 연결되어 신호에 따라 좌우로 스윙시켜준다.
환원전환롤러(24)는 환원프레임(21)의 좌측에 회전 가능하게 복수개로 장착되고, 소모사(WY)를 욕조(22)의 내부로 침지되게 경로를 전환해준다.
환원지지롤러(25)는 환원프레임(21)의 상측에 회전 가능하게 장착되고, 환원용액에 침지되어 외부로 배출하는 소모사(WY)의 하부를 지지한다.
환원유동롤러(26)는 환원프레임(21)의 상측 중앙에 좌우로 스윙 가능하게 장착되어 환원지지롤러(25)에 지지된 소모사(WY)를 선택적으로 가압한다.
가압실린더(27)는 환원프레임(21)의 상측 일단에 힌지에 의해 유동 가능하게 장착되고, 환원유동롤러(26)의 일단과 연결되어 신호에 따라 좌우로 스윙시켜준다.
환원슈트(28)는 환원지지롤러(25)의 하단에 고정 장착되고, 환원유동롤러(26)의 가압으로 인해 소모사(WY)로부터 낙하되는 환원용액을 환원욕조(22)로 반송시킨다.
이때, 환원용액은 소듐 바이설파이트(Sodium Bisulfite) 5.0 중량%와, 정제수 95.0 중량%로 조성되고, 70 내지 75℃로 유지하며 환원욕조(22)로 연속 순환된다.
즉, 욕조실린더(23)가 환원욕조(22)를 좌우로 스윙시켜 내부로 순환되는 환원욕조를 파도처럼 요동시킨다.
이 상태에서 공급부(10)로부터 배출되는 소모사(WY)는 환원전환롤러(24)들에 의해 환원욕조(22)의 내부에 진입 및 진출하게 된다.
환원욕조(22)로부터 진출되는 소모사(WY)는 환원용액을 100% 흡수한 상태가 되고, 이 상태에서 환원지지롤러(25)와 환원유동롤러(26) 사이를 통과한다.
소모사(WY)가 환원지지롤러(25)와 환원유동롤러(26)를 통과하는 동안 흡수된 환원용액의 35%가 빠져 환원슈트(28)로 낙하되고, 소모사(WY)에 함유된 환원용액은 65% 함수율로 낮춰진다.
만일 소모사(WY)의 재질 변경으로 함수율을 더 낮추고 싶을 경우에는 가압실린더(27)의 가압력을 증가시키면 된다.
이렇게 환원용액을 흡수한 소모사(WY)는 연신부(30)로 도달되는 동안 화학반응에 의해 아미노산 즉, 시스틴 결합이 절단된다.
이때, 환원부(40)는 소모사(WY)의 침지시간 즉, 소모사(WY)의 이송속도에 따라 소정 장력을 자동으로 유지시키는 환원조절롤러(29)를 더 포함하는 것이 좋다.
환원조절롤러(29)는 도 5와 같이 환원조절브래킷(29a), 환원조절블록(29b), 환원조절휠(29c), 환원조절실린더(29d)로 구성된다.
환원조절브래킷(29a)은 지지대(13)의 중단에 고정 장착되고, 중앙에 샤프트가 회전 가능하게 개재된다.
환원조절블록(29b)은 샤프트의 일단에 고정 장착되고, 환원조절휠(29c)은 환원조절블록(29b)의 양단에 회전 가능하게 장착된다.
환원조절실린더(29d)는 지지대(13)에 고정 장착되고, 환원조절블록(29b)의 일단과 연결되어 신호에 따라 좌우로 회전시켜준다.
만일 후속하는 연신부(30)에서 원하는 길이로 연신되지 않는 경우 소모사(WY)의 이동속도가 늦춰지게 되고, 여기에 맞춰 환원조절실린더(29d)가 작동하게 된다.
즉, 환원조절실린더(29d)에 의해 환원조절블록(29b)이 좌우로 회전되면, 한 쌍의 환원조절휠(29c)을 엇갈리게 통과하는 소모사(WY)의 경로가 바뀌면서 장력이 가변된다.
이어서 본 발명에 따른 연신부(30)는 환원부(20)로부터 배출되는 소모사(WY)를 본래의 길이보다 연신시키는 역할을 한다.
즉, 연신부(30)는 도 1처럼 소모사(WY)를 서로 다른 속도로 회전하는 연신롤러들 사이에 통과시켜 본래의 길이보다 40%이상으로 연신된 상태로 연속 배출시킨다.
이러한 연신부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 우측기둥(12)에 세로로 장착되는 연신프레임과, 연신프레임에 4~8개의 연신롤러가 지그재그로 장착된다.
여기서 우측의 연신롤러와 좌측의 연신롤러는 1.5 속도비로 상이하게 회전하게 되어 이 사이를 통과하는 소모사(WY)는 본래의 길이보다 늘어나게 된다.
이때, 좌우측의 연신롤러는 소모사(WY)와의 마찰력이 증대되게 연질의 고무재로 형성하는 것이 바람직하다.
이어서 본 발명에 따른 건조부(40)는 연신부(30)로부터 배출되는 소모사(WY)를 건조시키는 역할을 한다.
즉, 건조부(40)는 도 1처럼 소모사(WY)를 85℃의 온풍을 공급하여 소모사(WY)에 함유된 환원용액이 증발된 상태로 연속 배출시킨다.
이러한 건조부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 건조챔버(41), 건조장력롤러(42), 배기관(43), 배기팬(44), 배기도어(45)로 구성된다.
건조챔버(41)는 연신부(30)와 친수부(50) 사이에 배치되고, 소모사(WY)가 통과되게 양단이 개구된 터널형으로 형성된다.
이러한 건조챔버(41)에는 70~95℃로 가열되는 히터와, 내부공기를 소모사(WY)를 향해 송풍시키는 블로워를 내장한다.
건조장력롤러(42)는 건조챔버(41)의 입/출구에 배치되고, 공급 및 배출되는 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지시켜준다.
여기서 좌측 입구에 배치되는 건조장력롤러(42)는 전술한 공급조절롤러(16)의 구조로 구성된다.
그리고 우측 입구에 배치되는 건조장력롤러(42)는 전술한 환원조절롤러(29)의 구조로 구성된다.
배기관(43)은 건조챔버(41)의 상단에 내부와 연통되게 장착되고, 건조챔버(41)의 내부공기를 열교환기로 전달한다.
참고로 열교환기는 가열된 내부공기를 공급받아 전기에너지로 변환하는 장치이다.
배기팬(44)은 배기관(43)의 내부에 하나 이상 장착되고, 건조챔버(41)의 내부공기를 열교환기로 방출시킨다.
배기도어(45)는 배기관(43)의 내부에 슬라이드 이동 가능하게 하나 이상 개재되고, 실린더와 연결되어 신호에 따라 배기관(43)의 통로를 개폐시킨다.
즉, 건조챔버(41)의 습도가 설정범위 이상으로 감지되면, 배기관(43)의 통로가 개방됨과 동시에 배기팬(44)이 작동하여 내부공기를 방출한다.
한편, 본 발명에 따른 건조부(40)는 단일의 건조챔버(41)로 도시하였지만, 필요에 따라 기차와 같이 복수개로 연설시킬 수 있다.
이어서 본 발명에 따른 친수부(50)는 건조부(40)로부터 배출되는 소모사(WY)의 표면을 개질하는 역할을 한다.
즉, 친수부(50)는 소모사(WY)에 자외선을 조사하여 소모사(WY)의 표면 접촉각이 낮춰진 상태로 연속 배출한다.
이러한 친수부(50)는 도 1처럼 후술하는 배출프레임(61)의 입구 측에 장착되는 한 쌍의 자외선램프(51)로 구성된다.
여기서 자외선램프(51)는 도 7에 도시된 바와 같이 배출부(60)로 이송되는 소모사(WY)로부터 1.0㎜로 이격된 상하 위치에 각각 배치된다.
이러한 자외선램프(51)는 172㎚ 파장 및 50㎽/㎠의 자외선을 3.6㎝/min으로 조사한다.
즉, 자외선램프(51)를 통과하기 이전의 소모사(WY)는 도 9와 같이 물 접촉각이 140°인 소수성을 가진다.
반면에 자외선이 조사된 소모사(WY)는 도 10과 같이 물 접촉각이 0°인 친수성으로 개질된다.
여기서 자외선을 3.6㎝/min 이상으로 조사할 경우에는 굽힘에 대한 회복성이 저하되고, 이하로 조사할 경우에는 친수성이 부족하게 된다.
이렇게 친수성으로 개질된 소모사(WY)는 미처리 소모사(WY) 보다 염색성능을 30% 이상으로 향상된다.
마지막으로 본 발명에 따른 배출부(60)는 친수부(50)로부터 배출되는 소모사(WY)를 빈 보빈에 감아주는 역할을 한다.
즉, 배출부(60)는 도 1처럼 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속 배출하고, 배출되는 소모사(WY)를 빈 보빈에 지그재그로 감아 상품화해준다.
이러한 배출부(60)는 도 7에 도시된 바와 같이 배출프레임(61), 배출롤러(62), 배출모터(63), 와인딩기(64)로 구성된다.
배출프레임(61)은 건조챔버(41)의 우측에 바닥으로부터 역 ㄱ역자 형태로 수직하게 설치된다.
배출롤러(62)는 배출프레임(61)에 회전 가능하게 복수개 장착되고, 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속 배출시킨다.
배출모터(63)는 배출프레임(61)의 하단에 고정 장착되고, 배출롤러(62)와 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전력을 부가한다.
와인딩기(64)는 배출프레임(61)의 우측에 고정 배치되고, 배출롤러(62)로부터 배출되는 소모사(WY)를 빈 보빈에 권취시킨다.
이러한 와인딩기(64)는 도 8처럼 와인딩프레임(64a), 리니어가이드(64b), 유동블록(64c), 보빈프레임(64d), 와인딩모터(64e)로 구성된다.
와인딩프레임(64a)은 배출프레임(61)의 우측에 바닥으로부터 수직하게 설치된다.
리니어가이드(64b)는 와인딩프레임(64a)의 우측면 전후로 수평하게 둘 이상 장착된다.
유동블록(64c)은 리니어가이드(64b)와 맞물리게 장착되고, 액추에이터에 의해 신호에 따라 전후로 슬라이드 운동한다.
보빈프레임(64d)은 유동블록(64c)의 일단에 상하로 스윙 가능하게 장착되고, 소모사(WY)가 감겨지게 빈 보빈을 회전 가능하게 거치한다.
와인딩모터(64e)는 와인딩프레임(64a)의 하단에 고정 장착되고, 보빈프레임(64d)에 거치된 보빈과 연결되어 회전력을 부가한다.
즉, 와인딩모터(64e)에 의해 빈 보빈이 회전하는 가운데 유동블록(64c)에 의해 전후로 유동함에 따라 소모사(WY)가 지그재그로 고르게 감겨지게 된다.
본 발명의 연신장치에 의해 연신 처리된 소모사(WY)는 도 9처럼 본래의 길이보다 40%이상으로 연신되고, 도 10과 같이 물 접촉각이 0°인 친수성으로 개질됨에 따라 30%이상의 농염성능을 가진다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
WY: 소모사
10: 공급부
11: 좌측기둥
12: 우측기둥
13: 지지대
14: 공급대차
15: 공급전환롤러
16: 공급조절롤러
16a: 공급조절브래킷
16b: 공급조절스크루
16c: 공급조절핸들
16d: 공급조절웜기어
16e: 공급조절블록
16f: 공급조절휠
20: 환원부
21: 환원프레임
22: 환원욕조
23: 욕조실린더
24: 환원전환롤러
25: 환원지지롤러
26: 환원유동롤러
27: 가압실린더
28: 환원슈트
29: 환원조절롤러
29a: 환원조절브래킷
29b: 환원조절블록
29c: 환원조절휠
29d: 환원조절실린더
30: 연신부
40: 건조부
41: 건조챔버
42: 건조장력롤러
43: 배기관
44: 배기팬
45: 배기도어
50: 친수부
51: 자외선램프
60: 배출부
61: 배출프레임
62: 배출롤러
63: 배출모터
64: 와인딩기
64a: 와인딩프레임
64b: 리니어가이드
64c: 유동블록
64d: 보빈프레임
64e: 와인딩모터

Claims (6)

  1. 소모사(WY)를 연신하여 직경을 가늘게 처리하는 연신장치에 있어서,
    보빈에 권취된 소모사(WY)를 풀림 가능하게 거치하고, 상기 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지한 상태로 연속 배출하는 공급부(10);
    상기 공급부(10)로부터 배출되는 소모사(WY)를 요동치는 환원용액에 침지시켜 아미노산을 분해하고, 상기 소모사(WY)의 함수율이 65%로 조절하면서 연속 배출하는 환원부(20);
    상기 환원부(20)로부터 배출되는 소모사(WY)를 서로 다른 속도로 회전하는 연신롤러들 사이에 통과시켜 본래의 길이보다 40%이상으로 연신된 상태로 연속 배출하는 연신부(30);
    상기 연신부(30)로부터 배출되는 소모사(WY)를 85℃의 온풍을 공급하여 소모사(WY)에 함유된 환원용액이 증발된 상태로 연속 배출하는 건조부(40);
    상기 건조부(40)로부터 배출되는 소모사(WY)에 자외선을 조사하여 소모사(WY)의 표면 접촉각이 낮춰진 상태로 연속 배출하는 친수부(50);
    상기 친수부(50)로부터 배출되는 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지하며 연속 배출하고, 상기 소모사(WY)를 빈 보빈에 지그재그로 감아주는 배출부(60);를 포함하며,
    상기 공급부(10)는,
    소정 간격으로 두고 바닥으로부터 수직하게 설치되는 좌/우측기둥(11)(12);
    상기 좌/우측기둥(11)(12)의 상단에 수평하게 설치되는 지지대(13);
    상기 좌측기둥(11)의 일측에 배치되고, 상기 소모사(WY)가 권취된 보빈을 회전 가능하게 장착하는 공급대차(14);
    상기 좌/우측기둥(11)(12)의 최상단과 최하단에 회전 가능하게 각각 장착되고, 상기 소모사(WY)를 환원부(20) 및 건조부(40)측으로 경로를 전환하는 공급전환롤러(15);
    상기 지지대(13)의 좌측 하단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사(WY)를 소정 장력으로 조절하는 공급조절롤러(16);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 소모사 연신장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 환원부(20)는,
    상기 좌/우측기둥(11)(12) 사이에 배치되는 환원프레임(21);
    상기 환원프레임(21)의 중앙에 좌우로 스윙 가능하게 장착되고, 상기 환원용액이 순환되는 소정 용량의 환원욕조(22);
    상기 환원프레임(21)의 우측에 유동 가능하게 장착되고, 상기 환원욕조(22)를 좌우로 스윙시키는 욕조실린더(23);
    상기 환원프레임(21)의 좌측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사(WY)를 욕조(22)의 내부로 침지되게 경로를 전환하는 복수의 환원전환롤러(24);
    상기 환원프레임(21)의 상측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 환원용액에 침지된 소모사(WY)를 지지하는 환원지지롤러(25);
    상기 환원프레임(21)의 상측 중앙에 스윙 가능하게 장착되고, 상기 환원지지롤러(25)와 선택적으로 맞물리는 환원유동롤러(26);
    상기 환원프레임(21)의 상측 일단에 유동 가능하게 장착되고, 상기 환원유동롤러(26)를 환원지지롤러(25)와 선택적으로 맞물리게 스윙시키는 가압실린더(27);
    상기 환원지지롤러(25)의 하단에 고정 장착되고, 상기 환원유동롤러(26)의 가압으로 인해 소모사(WY)로부터 낙하되는 환원용액을 환원욕조(22)로 반송시키는 환원슈트(28);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 소모사 연신장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 환원용액은 소듐 바이설파이트(Sodium Bisulfite) 5.0 중량%와, 정제수 95.0 중량%로 조성되고, 70 내지 75℃로 유지하며 환원욕조(22)로 연속 순환되는 것을 특징으로 하는 소모사 연신장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 환원부(20)는,
    상기 지지대(13)의 중단에 회전 가능하게 장착되고, 상기 소모사(WY)를 소정 장력으로 조절하는 환원조절롤러(29);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소모사 연신장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 건조부(40)는,
    상기 연신부(30)와 친수부(50) 사이에 배치되고, 상기 소모사(WY)가 통과되게 양단이 개구된 터널형의 건조챔버(41);
    상기 건조챔버(41)의 입/출구에 배치되고, 상기 공급 및 배출되는 소모사(WY)를 소정 장력으로 유지시키는 건조장력롤러(42);
    상기 건조챔버(41)의 상단에 내부와 연통되게 장착되고, 상기 건조챔버(41)의 내부공기를 열교환기로 전달하는 배기관(43);
    상기 배기관(43)의 내부에 하나 이상 장착되고, 상기 건조챔버(41)의 내부공기를 방출시키는 배기팬(44);
    상기 배기관(43)의 내부에 슬라이드 이동 가능하게 개재되고, 상기 건조챔버(41)내의 습도에 따라 배기관(43)의 통로를 개폐시키는 하나 이상의 배기도어(45);로 구성되며,
    상기 친수부(50)는,
    상기 배출부(60)상에 이송되는 소모사(WY)로부터 1.0㎜로 이격된 상하 위치에 배치되고, 172㎚ 파장 및 50㎽/㎠의 자외선을 3.6㎝/min으로 조사하는 한 쌍의 자외선램프(51);
    가 구성된 것을 특징으로 하는 소모사 연신장치.
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