KR102297884B1 - 섬유 제조 시스템 및 제조 방법 - Google Patents

섬유 제조 시스템 및 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102297884B1
KR102297884B1 KR1020167022098A KR20167022098A KR102297884B1 KR 102297884 B1 KR102297884 B1 KR 102297884B1 KR 1020167022098 A KR1020167022098 A KR 1020167022098A KR 20167022098 A KR20167022098 A KR 20167022098A KR 102297884 B1 KR102297884 B1 KR 102297884B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heated
fiber
crude material
filament
roller
Prior art date
Application number
KR1020167022098A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160120729A (ko
Inventor
오즐렘 투르카슬란
Original Assignee
코드사 테크닉 테크스틸 아노님 시르케티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코드사 테크닉 테크스틸 아노님 시르케티 filed Critical 코드사 테크닉 테크스틸 아노님 시르케티
Publication of KR20160120729A publication Critical patent/KR20160120729A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102297884B1 publication Critical patent/KR102297884B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/355Conveyors for extruded articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/02Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material
    • B65H63/024Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials
    • B65H63/028Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to reduction in material tension, failure of supply, or breakage, of material responsive to breakage of materials characterised by the detecting or sensing element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/28Storing of extruded material, e.g. by winding up or stacking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/802Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/91Heating, e.g. for cross linking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/06Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
    • B65H63/062Electronic slub detector
    • B65H63/065Electronic slub detector using photo-electric sensing means, i.e. the defect signal is a variation of light energy
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02Heat treatment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12Stretch-spinning methods
    • D01D5/16Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/20Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
    • D01F9/24Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F9/26Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0838Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92295Errors or malfunctioning, e.g. for quality control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92428Calibration, after-treatment, or cooling zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92923Calibration, after-treatment or cooling zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003PET, i.e. poylethylene terephthalate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/731Filamentary material, i.e. comprised of a single element, e.g. filaments, strands, threads, fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313Synthetic polymer threads
    • B65H2701/3132Synthetic polymer threads extruded from spinnerets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유 상에 레이저를 적용함으로써 섬유 제조가 수행되는 동안 적용되는 열 처리가 가능한 섬유 제조 시스템(1) 및 제조 방법에 관련된다. 본 발명의 목적은 레이저 빔(L)을 통해 필라멘트(F) 상에 순간적인 열 처리 수행이 가능하며, 섬유 제조시 빠른 가열 및 연신에 의해 필라멘트 구조 내 결함 지점을 제거하는, 섬유 제조 시스템(1) 및 제조 방법을 제공하는 것이다.

Description

섬유 제조 시스템 및 제조 방법{A FIBER PRODUCTION SYSTEM AND PRODUCTION METHOD}
본 발명은 섬유 상에 레이저를 적용함으로써 섬유 제조가 수행되는 동안 적용되는 열 처리가 가능한 섬유 제조 시스템 및 제조 방법에 관련된다.
섬유 제조는 폴리에스터(예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 폴리락트산) 및 폴리아마이드(폴리아마이드 6, 폴리아마이드 66) 열가소성 수지를 가열하고 연신함으로써 구현된다. 섬유 제조 동안, 섬유 물질을 방사 형태로 연신하기 위해 적용되는 열 처리는 일반적으로 라인을 따라서 가열된 롤러 및 챔버를 통해 수행된다. 섬유 제조시 사용되는 물질의 가열에 사용되는 가열된 챔버에서, 고온 공기 또는 증기의 적용이 수행된다. 이런 방식으로, 방사가 소둔되며 주어진 형태가 보존될 수 있다. 가열에 있어서, 통상의 방법인 적외선 빔 및 증기가 현재로서 바람직하다. 열 처리는 섬유 제조 공정에서 열에 의한 섬유 물질의 가소화 및 연신을 가능하게 한다. 나아가, 결정화에 가까운 온도에서 소둔함(annealing)으로써 섬유의 결정화에 적용되는 열 처리가 상술한 방법을 통해 제공된다.
섬유 제조시 사용되는 중합체, 예를 들어 폴리에스터(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 폴리락트산 등), 폴리아마이드(폴리아마이드 6, 폴리아마이드 66 등)의 열 전도율은 낮다. 이런 이유로, 열 처리 동안 열이 섬유를 따라 균질하게 분포되지 않는다. 공정 동안 열원까지의 거리는 열이 섬유에 규칙적으로, 연속적으로 도달하는 것을 방해할 수 있으며, 섬유의 표면 및 내부가 상이하게 냉각되(어 "스킨-코어" 구조를 형성하)게 할 수 있다.
본 발명의 목적은 레이저를 통해 필라멘트 위 순간적인 열 처리 수행이 가능하며, 섬유 제조시 연신에 의해 필라멘트 구조 내 결함 지점을 제거하는, 섬유 제조 시스템 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 개발된 섬유 제조 시스템 및 제조 방법이 첨부된 도면에 도시되며;
도 1은 본 발명의 섬유 제조 시스템의 개략도이다.
통상의 섬유 제조 시스템에서는, 적용되는 방법으로 인해 섬유 물질 상에 열이 균질하게 적용될 수 없으며, 열이 물질의 전체 구조 안으로 침투할 수 없다. 따라서; 본 발명의 섬유 제조 시스템(1)은 섬유 내 스킨-코어 구조의 형성을 방지하고 및/또는 이런 구조를 제거하며,
- 섬유 제조에 사용될 중합성 조 물질(polymeric crude material)이 가열되고 용융되게 하는, 적어도 하나의 용융 형성 부재(2),
- 용융 조 물질이 압출 부재의 단부에 있는 적어도 하나의 방사구를 관통하게 하는, 적어도 하나의 압출 부재(3),
- 압출 부재(3)에서 나가 방사구를 관통한 조 물질을 냉각시킴으로써 조 물질에 필라멘트 구조를 제공하는, 적어도 하나의 냉각 유닛(4),
- 조 물질이 유리 전이 온도 또는 결정화 온도까지 및/또는 그 이상 가열되게 하고 특정 장력으로 연신됨으로써 필라멘트 형태의 섬유 물질이 특정 결정도에 도달하게 하는, 롤러(5),
- 균형적인 열 분배를 형성할 수 있으며, 따라서 롤러(5)로 필라멘트(F)를 연신하는 동안 필라멘트(F) 상에 레이저 빔(L)을 적용하여 롤러와 열을 통해 연신함으로써 필라멘트 구조 내 결함이 제거되게 하는, 적어도 하나의 모바일 레이저 소자(6),
- 롤러(5)로 연신된 섬유 물질의 결정도를 증가시키기 위해 물질에 열을 적용하며, 물질에 제공된 필라멘트 구조의 연속성을 가능하게 하며, 임의의 2개의 롤러 사이, 바람직하게는 네 번째 롤러 앞에 위치되는, 적어도 하나의 가열된 챔버(7),
- 패키징(packaging) 동안, 필라멘트 구조로 만들어진 물질을 보빈(bobbin)의 형태로 패킹(packing)하는데 사용되는, 적어도 하나의 권선기(10)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 열가소성 물질이 섬유 조 물질로서 사용된다. 바람직하게, 상기 물질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 제어 부재(9)는 롤러(5)에 의해 필라멘트(F)가 연신되는 동안 필라멘트 구조 내 결함 지점(defected points)을 감지할 수 있는 카메라(8)로부터 수신하는 데이터에 따라 관련 부분으로 모바일 레이저 소자(6)를 인도하며, 필라멘트 구조에 레이저 빔(L)을 국부적으로 적용함으로써 롤러에 의한 연신에 의해 결함 지점을 갖는 부분이 가열되고 수정되게(corrected) 한다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 섬유 물질에 레이저 빔(L)을 적용하는 레이저 소자(6)는 이산화탄소 레이저를 적용하는 소자이다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 섬유 물질에 레이저 빔(L)을 적용하는 레이저 소자(6)는 10.6㎛ 파장 및 펄스 형태의 이산화탄소 레이저 소자이다.
본 발명의 다른 바람직한 구현 예에서, 섬유 물질에 레이저 빔(L)을 적용하는 레이저 소자(6)는 섬유 레이저 소자이다.
본 발명의 섬유 제조 시스템(1)의 작동 방법인 섬유 제조 방법은
- 가열에 의해 섬유 제조에 사용되는 조 물질을 용융시키는 단계,
- 방사구 또는 방사구들로 용융 조 물질을 관통시키는 단계,
- 방사구들을 관통한 조 물질을 냉각 유닛(4)으로 통과시킴으로써 필라멘트 구조로 만드는 단계,
- 유리전이 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하고 이를 연신하는 단계,
- 결정화 온도 이상으로 조 물질을 가열하고 이를 연신하는 단계,
- 가열된 조 물질을 가열된 롤러(5)로 필라멘트 형태로 연신하는 단계,
- 섬유 물질 내 결정도를 증가시키기 위해 모바일 레이저 빔(L)으로 가열하고 열 및 장력에 의해 결함 지점을 수정하는 단계,
- 필라멘트 구조를 고정시키기 위해 임의의 2개의 롤러 사이, 바람직하게는 네 번째 롤러 앞에 위치된 가열된 챔버(7)로 통과시킴으로써 필라멘트를 연신하는 단계,
- 최종 생성물을 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 가열된 롤러(5)로 필라멘트(F)를 연신하는 단계에서, 2개의 가열된 롤러(5) 사이에서 움직이는 동안 필라멘트 구조 상에 레이저 빔(L)이 적용되며, 균질한 열 분배가 가능해지고 가열 및 연신에 의해 결함 지점이 제거된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 냉각 유닛(4)과 권선기(11) 사이에서 필라멘트(F)를 연신하는 단계에서, 가열된 롤러(5)와 가열된 챔버(7) 사이에서 움직이는 동안 필라멘트 구조 상의 결함 지점에 레이저 빔이 적용되고, 균질한 열 분배가 가능해지며, 가열 및 연신에 의해 결함 지점이 제거된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 방사구 또는 방사구들로 용융 조 물질을 관통시키는 단계에서 조 물질이 270℃-300℃ 범위로 유지된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 유리전이 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하는 단계에서, 전송 방향(transmission direction)을 따라 제1 롤러(5)를 통해 80℃ 이상까지 조 물질이 가열된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 결정화 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하는 단계에서, 전송 방향을 따라 제2 롤러(5)를 통해 100℃ 이상까지 조 물질이 가열된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 가열된 조 물질을 가열된 롤러로 필라멘트 형태로 연신하는 단계에서, 전송 방향을 따라 제3 롤러(5)를 통해 200℃ 이상까지 조 물질이 가열된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 가열된 조 물질을 가열된 롤러로 필라멘트 형태로 연신하는 단계에서, 제4 롤러(5)는 조 물질의 전송 방향을 따라 상온으로 유지되고 제3 롤러(5)보다 느리게 회전하며, 섬유 상의 장력이 감소된다.
본 발명의 바람직한 구현 예에서, 필라멘트 구조를 고정시키기 위해 가열된 챔버(7)로 통과시킴으로써 필라멘트를 연신하는 단계에서 가열된 챔버(7)가 200℃ 이상까지 가열된다.
본 발명은 열가소성 수지로 만들어진 섬유의 제조에 사용될 수 있다. 먼저 열가소성 용융물이 방사구들(멀티필라멘트) 또는 단일의 방사구(모노필라멘트)를 관통한 다음, (얇은 방사에 대해) 공기 취입 냉각 유닛(4)으로 또는 (두꺼운 방사에 대해) 수조로 냉각된다. 이후, 냉각된 물질이 유리전이 온도, 이후 결정화 온도 초과의 온도로 가열되고, 가열된 롤러(5) 위를 지나, 가열된 챔버(7)를 통과함으로써 연신되며, 결정도는 증가되고 형성된 구조는 고정된다.
본 발명의 제조 시스템(1)에서, 레이저 빔(L)은 이동 방식에 변형을 갖는 점에 관련되며; 보다 낫게, 빠르게, 순간적으로 연신될 수 있으며 고온으로 처리함으로써, 보다 나은 배향이 제공될 수 있다.
필라멘트(F) 상에 레이저 빔(L)을 적용함으로써, 빠르고 순간적인 방식으로 필라멘트(F)에 열이 주어질 수 있고, 열이 두께를 따라 필라멘트로 침투할 수 있으며, 이는 오랜 시간 동안 다른 열원의 처리를 받을 수 있는 필라멘트 구조 내에서 일어날 수 있는 열적 분해를 방지한다. 특히 모노필라멘트의 제조 동안, 내부보다 빠르게 냉각하는 표면은 모노필라멘트 구조 내에 "스킨-코어"라 불리는 층상 구조의 형성을 일으킨다. 따라서, 특히 모노필라멘트 제조시 본 발명의 방법을 사용함으로써 이런 문제를 피할 수 있으며, 두께를 따라 빠르고 순간적인 가열 및 연신으로 균질한 구조가 제공될 수 있다. 레이저(L)로 생성된 열은 임의의 다른 열원과 달리 섬유 안으로 침투할 수 있으며, 원하지 않은 상이한 냉각(different cooling)에 의해 야기되는 "스킨-코어" 구조의 형성이 방지될 수 있다. 본 발명의 제조 방법은 열 전도성을 갖지 않거나 열전도성이 낮은 열가소성 섬유의 제조에 상당한 용도를 제공할 것이다. 모노 필라멘트 공정에는 단사가 있고 이는 멀티 필라멘트 공정보다 느리기 때문에, 레이저의 적용은 모노 필라멘트 제조에 더 효과적일 것으로 여겨진다. 본 발명의 제조 방법에서, 섬유 물질에 적용되는 레이저(L)는 새로운 기술인 섬유 레이저 또는 이산화탄소 레이저일 수 있다.
섬유 공정 동안 본 발명의 방법에 의해, 섬유는 외부뿐만 아니라 내부에서 직접적이고 빠르며 순간적인 열의 처리를 받게 될 것이다. 이러한 방법으로 섬유를 연신하는 동안, 고속 카메라로 검출될 수 있는 변형 점에 레이저가 향하며; 열의 영향으로 연화된 구역이 각화나 열화없이 연신될 수 있다. 매우 효과적이고 국부적이며 균질한 열을 적용함으로써 보다 짧은 시간 동안 섬유가 열 처리를 받을 것이며, 따라서 열적 분해가 감소될 것이다. 균질한 열 분배에 의해 결정화는 더욱 균일해진다. 나아가, 레이저 적용에 의해 중합성 섬유의 드로잉성(drawability)이 증가할 것으로 여겨진다.
도면에 도시된 구성 요소에 하기와 같이 각 참조 번호를 부여하였다:
1. 섬유 제조 시스템
2. 용융 형성 부재
3. 압출 부재
4. 냉각 유닛
5. 롤러
6. 모바일 레이저 소자
7. 가열된 챔버
8. 카메라
9. 제어 부재
10. 권선기
F. 필라멘트
L. 레이저 빔

Claims (14)

  1. 섬유 내 스킨-코어 구조의 형성 방지 및 이런 구조의 제거 중 적어도 하나를 수행하는 섬유 제조 시스템(1)으로서,
    - 섬유 제조에 사용될 중합성 조 물질이 가열되고 용융되게 하는, 적어도 하나의 용융 형성 부재(2),
    - 용융 조 물질이 압출 부재의 단부에 있는 적어도 하나의 방사구를 관통하게 하는, 적어도 하나의 압출 부재(3),
    - 압출 부재(3)에서 나가 방사구를 관통한 조 물질을 냉각시킴으로써 조 물질에 필라멘트 구조를 제공하는, 적어도 하나의 냉각 유닛(4),
    - 조 물질이 유리 전이 온도 또는 결정화 온도의 초과 온도로 가열되게 하며 특정 장력으로 연신됨으로써 필라멘트 형태의 섬유 물질이 특정 결정도에 도달하게 하는, 롤러(5),
    - 균형적인 열 분배를 형성할 수 있으며, 따라서 롤러(5)로 필라멘트(F)를 연신하는 동안 필라멘트(F) 상에 레이저 빔(L)을 적용하여 롤러와 열을 통해 연신함으로써 필라멘트 구조 내 결함이 제거되게 하는, 적어도 하나의 모바일 레이저 소자(6),
    - 롤러(5)로 연신된 섬유 물질의 결정도를 증가시키기 위해 물질에 열을 적용하며, 물질에 제공된 필라멘트 구조의 연속성을 가능하게 하며, 임의의 2개의 롤러 사이, 또는 네 번째 롤러 앞에 위치되는, 적어도 하나의 가열된 챔버(7),
    - 롤러(5)에 의해 필라멘트(F)가 연신되는 동안 필라멘트 구조 내 결함 지점을 감지할 수 있는 적어도 하나의 카메라(8)로부터 수신하는 데이터에 따라 관련 구역으로 모바일 레이저 소자(6)를 인도할 수 있으며, 필라멘트 구조에 레이저 빔(L)을 국부적으로 적용함으로써 연신 및 열로 결함 지점을 갖는 구역을 수정할 수 있는, 적어도 하나의 제어 부재(9),
    - 패키징 동안, 필라멘트 구조로 만들어진 물질을 보빈의 형태로 패킹하는데 사용되는, 적어도 하나의 권선기(10)
    특징으로 하는 섬유 제조 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서,
    섬유 조 물질로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 물질인 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 시스템(1).
  3. 제1항에 있어서,
    섬유 물질에 레이저 빔(L)을 적용하는 모바일 레이저 소자(6)는 이산화탄소 레이저를 적용하는 소자인 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 시스템(1).
  4. 제3항에 있어서,
    섬유 물질에 레이저 빔(L)을 적용하는 모바일 레이저 소자(6)는 10.6㎛ 파장 및 펄스 형태의 이산화탄소 레이저 소자인 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 시스템(1).
  5. 제1항에 있어서,
    섬유 물질에 레이저 빔(L)을 적용하는 모바일 레이저 소자(6)는 섬유 레이저 소자인 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 시스템(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 섬유 제조 시스템(1)의 작동 방법인 섬유 제조 방법으로서,
    - 가열에 의해 섬유 제조에 사용되는 조 물질을 용융시키는 단계,
    - 방사구 또는 방사구들로 용융 조 물질을 관통시키는 단계,
    - 방사구들을 관통한 조 물질을 냉각 유닛(4)으로 통과시킴으로써 필라멘트 구조로 만드는 단계,
    - 유리전이 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하고 이를 연신하는 단계,
    - 결정화 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하고 이를 연신하는 단계,
    - 가열된 조 물질을 가열된 롤러(5)로 필라멘트 형태로 연신하는 단계,
    - 섬유 물질 내 결정도를 증가시키기 위해 모바일 레이저 빔(L)으로 가열하고 연신에 의해 열로 결함 지점을 수정하는 단계,
    - 필라멘트 구조를 고정시키기 위해 가열된 챔버(7)로 통과시킴으로써 필라멘트를 연신하는 단계,
    - 최종 생성물을 획득하는 단계
    특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    가열된 롤러(5)로 필라멘트(F)를 연신하는 단계에서, 균질한 열 분배가 제공되며, 2개의 가열된 롤러(5) 사이에서 움직이는 동안 필라멘트 구조 상의 결함 지점에 레이저 빔(L)을 적용함으로써 장력과 함께 결함 지점이 제거되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    냉각 유닛(4)과 권선기(10) 사이에서 필라멘트(F)를 연신하는 단계에서, 가열된 롤러(5)와 가열된 챔버(7) 사이에서 움직이는 동안 필라멘트 구조 상의 결함 지점에 레이저 빔이 적용되고, 균질한 열 분배가 가능해지며, 가열 및 연신에 의해 결함 지점이 제거되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    방사구 또는 방사구들로 용융 조 물질을 관통시키는 단계에서 조 물질이 270℃-300℃ 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    유리전이 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하는 단계에서 전송 방향을 따라 제1 롤러(5)를 통해 80℃ 이상까지 조 물질이 가열되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    결정화 온도 초과의 온도로 조 물질을 가열하는 단계에서 전송 방향을 따라 제2 롤러(5)를 통해 100℃ 이상까지 조 물질이 가열되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    필라멘트 형태의 가열된 조 물질이 전송 방향을 따라 제3 롤러(5)를 통해 200℃ 이상까지 가열되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    필라멘트 구조를 고정시키기 위해 가열된 챔버(7)로 통과시킴으로써 필라멘트를 연신하는 단계에서 가열된 챔버(7)가 200℃ 이상까지 가열되는 것을 특징으로 하는, 섬유 제조 방법.
  14. 삭제
KR1020167022098A 2014-02-18 2015-01-12 섬유 제조 시스템 및 제조 방법 KR102297884B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR201401912 2014-02-18
TR2014/01912 2014-02-18
PCT/TR2015/000009 WO2015126338A1 (en) 2014-02-18 2015-01-12 A fiber production system and production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160120729A KR20160120729A (ko) 2016-10-18
KR102297884B1 true KR102297884B1 (ko) 2021-09-07

Family

ID=53053068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167022098A KR102297884B1 (ko) 2014-02-18 2015-01-12 섬유 제조 시스템 및 제조 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10300635B2 (ko)
EP (1) EP3107851B1 (ko)
KR (1) KR102297884B1 (ko)
CN (1) CN106164345B (ko)
BR (1) BR112016018912A2 (ko)
LU (1) LU92849B1 (ko)
RU (1) RU2670124C2 (ko)
TR (1) TR201606730T1 (ko)
WO (1) WO2015126338A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6720158B2 (ja) * 2014-10-18 2020-07-08 エーリコン テクスティル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトOerlikon Textile GmbH & Co. KG ポリアミド溶融物からマルチフィラメント糸を製造する方法および装置
SG10202011720YA (en) * 2016-06-02 2021-01-28 Applied Materials Inc Qualification and repair station
WO2018203852A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Kordsa Tekni̇k Teksti̇l Anoni̇m Şi̇rketi̇ A cap ply reinforcement strip for pneumatic tires
US20210053858A1 (en) * 2018-03-06 2021-02-25 Corning Incorporated Apparatus and method for controlling substrate thickness
CN110777526A (zh) * 2019-11-28 2020-02-11 北京化工大学 一种碳纤维表面处理装置
DE102020118667A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Hans Weber Maschinenfabrik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verbessern mindestens einer physikalischen Eigenschaft eines extrudierten Kunststoffs
CN112107111B (zh) * 2020-09-15 2022-12-09 浦江中创新材料科技有限公司 刷丝的生产设备
CN113417040B (zh) * 2021-06-23 2023-03-24 江苏开利地毯股份有限公司 一种bcf纤维共混方法及共混装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006056697A (ja) 2004-08-23 2006-03-02 Toray Ind Inc 合成繊維の製造方法
US20060182960A1 (en) 2003-03-07 2006-08-17 Akihiro Suzuki Oriented sheath core type filament
DE102005062826A1 (de) 2005-12-27 2007-06-28 Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Produktionsüberwachung von Endlosformkörpern wie Filamenten und Filamentbündeln
US20070222104A1 (en) 2004-02-26 2007-09-27 Akihiro Sukuzi Drawn Biodegradable Micro-Filament

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2702778B1 (fr) * 1993-03-18 1995-05-05 Vetrotex France Sa Procédé et dispositif de formation d'un fil composite.
EP0648332B1 (en) * 1993-04-29 1998-02-18 B a r m a g AG Method of monitoring an advancing yarn
US6497952B1 (en) * 1999-05-31 2002-12-24 Ueda Textile Science Foundation High-strength synthetic fiber and method and apparatus for fabricating the same
CN101831719B (zh) * 2010-05-21 2012-05-09 江苏神泰科技发展有限公司 高性能纤维同步辐射原位检测试验机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060182960A1 (en) 2003-03-07 2006-08-17 Akihiro Suzuki Oriented sheath core type filament
US20070222104A1 (en) 2004-02-26 2007-09-27 Akihiro Sukuzi Drawn Biodegradable Micro-Filament
JP2006056697A (ja) 2004-08-23 2006-03-02 Toray Ind Inc 合成繊維の製造方法
DE102005062826A1 (de) 2005-12-27 2007-06-28 Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Produktionsüberwachung von Endlosformkörpern wie Filamenten und Filamentbündeln

Also Published As

Publication number Publication date
CN106164345B (zh) 2018-04-13
CN106164345A (zh) 2016-11-23
LU92849B1 (en) 2016-02-15
KR20160120729A (ko) 2016-10-18
RU2670124C2 (ru) 2018-10-18
US20170050346A1 (en) 2017-02-23
WO2015126338A1 (en) 2015-08-27
US10300635B2 (en) 2019-05-28
RU2016135056A (ru) 2018-03-22
RU2016135056A3 (ko) 2018-08-13
BR112016018912A2 (pt) 2018-05-08
EP3107851B1 (en) 2019-09-04
EP3107851A1 (en) 2016-12-28
TR201606730T1 (tr) 2017-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102297884B1 (ko) 섬유 제조 시스템 및 제조 방법
CN102471935B (zh) 用于引出和拉伸合成丝线的方法和用于实施该方法的装置
JP6649395B2 (ja) 高強度合成繊維の製造方法及びそれから製造された高強度合成繊維
KR101626786B1 (ko) 내열성과 저수축성의 인조가발용 원사의 제조장치
KR101945943B1 (ko) 고강도 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 및 그의 제조방법
KR101632636B1 (ko) 고강도 폴리에스테르사의 제조방법
CN1104268A (zh) 生产聚酯纤维的方法和设备
JP6721781B2 (ja) 高強度繊維製造用の紡糸ノズル装置
KR20190034083A (ko) 고강도 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 그 제조방법
KR101063593B1 (ko) 가열 및 냉각기구가 결합된 방사기
KR102282247B1 (ko) 고강도 폴리에스테르 원사 제조를 위한 장치 및 방법
JP2017531107A (ja) ポリアミド溶融物からマルチフィラメント糸を製造する方法および装置
JP5984929B2 (ja) Hmls糸の製造方法及び装置
JP5984928B2 (ja) エンドレスな糸の製造方法及び装置
KR101990229B1 (ko) 저수축성 지방족 폴리아미드 얀의 제조 방법과 제조 장치 및 저수축성 얀
US5643515A (en) Method and apparatus for producing stretched yarns
KR101339137B1 (ko) 생분해성 원사 제조장치
JP2006225837A (ja) 配向を向上させた延伸フィラメントの製造手段
JP6277465B2 (ja) 高速巻取による耐熱性ナノフィラメントウェブヤーンの製造手段
KR100476658B1 (ko) 폴리에스터이수축혼섬사의제조방법
KR20160039794A (ko) 폴리올레핀계 고강력 원사 제조용 스핀드로 방사기
JP2000345428A (ja) ポリオレフィン系繊維の製造方法
KR100232726B1 (ko) 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법
KR950002804B1 (ko) 폴리에스테르 섬유의 제조방법
JP2002013021A (ja) 熱可塑性合成繊維の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant