KR102475906B1 - 부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법 - Google Patents

부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법이 개시된다. 부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법에 의하면, 부직포 원단에 정전기를 가하여 부직포 원단의 분진 포집 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 특히, 폴리프로필렌 원단이 수조의 정전 처리액에 잠김 상태에서 정전 처리액을 강하게 폴리프로필렌 원단에 마찰시키면서 통과시켜 폴리프로필렌 원단 전체에 빈틈없이 정전기를 발생시키고 장기간 유지시킬 수 있는 효과가 있다. 기존에 외기 중에 물을 분사하는 방식에 비해 더 강하고 오래 유지되는 정전기가 발생할 수 있다.

Description

부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR HYDROCHARGING NONWOVEN FABRIC}
본 발명은 부직포 원단의 분진 포집 능력을 높이는 기술에 관한 것으로서, 구체적으로는 부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
분진 포집을 위한 부직포 원단은 원단에 유지되는 강한 정전기에 의해 분집 포집 능력이 결정된다. 이에, 부직포 원단을 제조할 때 원단 자체에 강한 정전기를 발생시켜야 한다.
기존에는 주로 외기에 노출된 부직포 원단에 물을 강하게 마찰시켜 부직포 원단에 정전기를 발생시키는 방식을 이용하고 있다. 그러나, 부직포 원단에 물을 분사하는 방식은 원단 자체에 물이 균일한 강도로 골고루 마찰되지 않기 때문에 정전기가 균일하게 발생되지 않는 문제점이 있으며, 발생되는 정전기의 양도 일정치 않다는 문제점이 있다.
이에, 품질이 균일한 부직포 원단 필터를 제조하기 위한 공정상의 다른 제작 방식이 필요하다.
등록특허공보 10-1483368 등록특허공보 10-1441593
본 발명의 목적은 부직포 원단의 하이드로차징 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 부직포 원단의 하이드로차징 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 장치는, 부직포 원단을 언와인딩(unwinding)하는 언와인더(unwinder), 상기 언와인더의 부직포 원단을 당겨 풀어주고 이송하는 제1 롤러, 상기 제1 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 정전 처리액을 석션(suction)하는 제1 펌핑부, 상기 제1 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 제2 롤러, 상기 부직포 원단의 정전 처리를 위해 상기 제2 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 상기 정전 처리액을 제거하기 위해 공기를 흡입하거나 배출하는 제2 펌핑부 및 상기 제2 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 제3 롤러를 포함한다.
여기서, 상기 정전 처리액은 물을 포함하고, 상기 제3 롤러에 의해 이송되는 상기 부직포 원단을 건조하는 건조기 및 상기 건조기에 의해 건조되어 정전 처리된 부직포 원단을 와인딩(winding)하는 와인더(winder)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 펌핑부에서 부직포 원단이 정전 처리액에 잠긴 상태로 석션하기 위해 상기 정전 처리액을 수용하는 수조를 더 포함하며, 상기 제1 펌핑부는, 상기 정전 처리액을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 제1 펌프, 상기 부직포 원단과 직접 접촉하여, 상기 부직포 원단에 정전기를 발생시키며, 내측방향으로 제1 홀이 형성되는 제1 접촉부, 상기 제1 접촉부를 고정시키며, 상기 제1 홀을 통해 유입되는 정전 처리액이 흡입되는 제1 펌핑헤드, 상기 제1 펌핑헤드를 통해 유입된 상기 정전 처리액의 이동경로를 제공하는 제1 진공관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 펌핑헤드는, 장방향의 직육면체 형상으로 구비되며, 상기 수조의 상기 정전 처리액에 잠긴 상태에서 상기 부직포 원단이 이송 중 상기 제1 접촉부와 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 롤러는, 상기 제1 펌핑부에서 상기 부직포 원단을 통해 상기 정전 처리액을 석션할 때 상기 제1 접촉부에 균일하게 접촉할 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송시키고, 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러는, 상기 부직포 원단이 상기 제1 접촉부에 밀착되어 이송되도록 하기 위해 상기 제1 펌핑헤드 보다 높은 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 펌핑부는, 상기 정전 처리액을 흡입 또는 배출하기 위한 압력을 발생시키는 제2 펌프, 상기 부직포 원단과 마찰되도록 직접 접촉하며, 내측 방향으로 제2 홀이 형성되는 제2 접촉부, 상기 제2 접촉부를 고정시키고, 장방향의 직육면체 형상으로 구비되며, 상기 부직포 원단이 이송 중 상단부에 밀착되도록 구성되는 제2 펌핑헤드 및 상기 제2 펌핑헤드에 상기 제2 펌프로부터의 압력을 전달하는 제2 진공관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 펌핑부로부터 상기 제1 롤러에 가해지는 인력 또는 장력을 감지하는 센서 및 상기 감지된 인력 또는 장력에 따라 제1 롤러의 높이를 조절하거나 제1 롤러의 회전 속도를 조절하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제3 롤러는, 상기 제2 펌핑부에서 상기 부직포 원단을 통해 수분을 제거할 때 상기 제2 접촉부에 균일하게 접촉할 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러는, 상기 부직포 원단이 상기 제2 접촉부에 밀착되어 이송되도록 하기 위해 상기 제2 펌핑헤드 보다 낮은 위치에 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 방법은, 언와인더(unwinder)가 부직포 원단을 언와인딩(unwinding)하는 단계, 제1 롤러가 상기 언와인더의 부직포 원단을 당겨 풀어주고 제1 펌핑부로 이송하는 단계, 상기 부직포 원단의 정전 처리를 위하여 상기 제1 펌핑부가 상기 제1 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 정전 처리액을 석션(suction)하는 단계, 제2 롤러가 상기 제1 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 단계, 상기 부직포 원단의 정전 처리를 위해 제2 펌핑부가 상기 제2 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 상기 정전 처리액을 제거하기 위해 공기를 흡입하거나 배출하는 단계 및 제3 롤러가 상기 제2 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 정전 처리액은 물을 포함하고, 건조기가 상기 제3 롤러에 의해 이송되는 상기 부직포 원단을 건조하는 단계 및 와인더(winder)가 상기 건조기에 의해 건조되어 정전 처리된 부직포 원단을 와인딩(winding)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제3 롤러가 상기 제2 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 단계는, 상기 제2 펌핑부에서 상기 부직포 원단을 통해 수분을 제거할 때 상기 부직포 원단이 상기 부직포 원단과 마찰되도록 직접 접촉하며, 내측 방향으로 제2 홀이 형성되는 제2 접촉부에 밀착되어 이송될 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 부직포 원단은, 폴리프로필렌 부직포가 이용되고, 90프로 이상의 폴리프로필렌 및 정전 효과를 극대화하기 위한 10 프로 이하의 올리고머 힌더드 아민계 광안정제로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 부직포 원단의 하이드로차징 장치 및 방법에 의하면, 부직포 원단에 정전기를 가하여 부직포 원단의 분진 포집 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 특히, 폴리프로필렌 원단이 수조의 물에 잠김 상태에서 물을 강하게 폴리프로필렌 원단에 마찰시키면서 통과시켜 폴리프로필렌 원단 전체에 빈틈없이 정전기를 발생시키고 장기간 유지시킬 수 있는 효과가 있다. 즉, 기존에 외기 중에 물을 분사하는 방식에 비해 더 강하고 오래 유지되는 정전기가 발생할 수 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치의 정전 처리액 석션 과정 및 공기 배출 과정에 관한 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치의 제1 펌핑헤드 및 제1 접촉부의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치의 제1 펌핑부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 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, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 장치(100)는 언와인더(unwinder)(110), 제1 롤러(120), 제1 펌핑부(130), 제2 롤러(140), 제2 펌핑부(150), 제3 롤러(160), 건조기(170) 및 와인더(winder)(180)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
언와인더(110)는 부직포 원단(10)을 언와인딩(unwinding)하도록 구성될 수 있다.
여기서, 부직포 원단(10)은 폴리프로필렌 부직포가 이용될 수 있다. 폴리프로필렌 부직포는 90% 이상의 폴리프로필렌 및 10% 이하의 올리고머 힌더드 아민계 광안정제로 구성될 수 있다. 올리고머 힌더드 아민계 광안정제는 정전 효과를 극대화하기 위한 구성이다. 폴리프로필렌 부직포는 멜트블로운(melt blown)공정을 통하여 생산되고, 섬유의 직경이 0.5 내지 10 ㎛의 초극세 섬유로 이루어지며 평량은 20g/m2 내지 50g/m2로 구성되는 것이 바람직하다.
제1 롤러(120)는 언와인더(110)의 부직포 원단(10)을 당겨 풀어주고 이송하도록 구성될 수 있다.
제1 펌핑부(120)는 부직포 원단(10)의 정전 처리를 위해 제1 롤러(120)를 거쳐 이송되는 부직포 원단(10)과 마찰되는 상태에서 정전 처리액을 석션(suction)하도록 구성될 수 있다.
정전 처리액은 부직포 원단(10)(예를 들어, 폴리프로필렌 원단)과 마찰하여 부직포 원단(10) 전체에 빈틈없이 정전기를 발생시키는 용액을 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 정전 처리액은 물을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 펌핑부(130)는 최대 진공 압력 17 torr이고, 배수량 분당 1400 내지 1600 리터의 진공 펌프로 구성될 수 있다. 그리고 3 내지 4kw의 모터가 이용될 수 있다. 제1 펌핑부(130)의 석션 압력은 30% 이내에서 사용되도록 구성되며 부직포 원단(10)의 강도에 따라 조정되도록 구성될 수 있다.
제2 롤러(140)는 제1 펌핑부(130)를 통과한 부직포 원단(10)을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다.
제2 펌핑부(150)는 부직포 원단(10)의 정전 처리를 위해 제2 롤러(140)를 거쳐 이송되는 부직포 원단(10)과 마찰되는 상태에서 정전 처리액을 제거하기 위하여 공기를 흡입하거나 배출하도록 구성될 수 있다. 이때, 제2 펌핑부(150)는 최대 진공 압력 17 torr, 배수량 분당 2400 내지 2600 리터의 진공 펌프로 구성되고, 5 내지 6 kw의 모터가 이용될 수 있다. 그리고 제2 펌핑부(150)의 석션 압력은 50% 이내에서 사용되도록 구성되며 부직포 원단(10)의 강도에 따라 조정되도록 구성될 수 있다.
제3 롤러(160)는 제2 펌핑부(150)를 통과한 부직포 원단(10)을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다.
이때, 제1 롤러(120), 제2 롤러(140), 제3 롤러(160) 각각의 이송 속도는 건조 속도에 따라 각각 결정되도록 구성되며, 건조 속도는 부직포 원단(10)의 평량에 따라 결정되도록 구성될 수 있다. 제2 롤러(140)의 이송 속도는 제1 롤러(120)의 이송 속도보다 같거나 더 빠르게 설정되고, 제3 롤러(160)의 이송 속도가 제2 롤러(140)의 이송 속도보다 같거나 더 빠르게 설정되도록 구성될 수 있다. 제1 롤러(120), 제2 롤러(140) 및 제3 롤러(160)의 각 이송 속도는 8m/min 내지 15m/min에서 결정되도록 구성될 수 있다.
건조기(170)는 제3 롤러(160)에 의해 이송되는 부직포 원단(10)을 건조하도록 구성될 수 있다. 건조기(170)는 건조 온도 90도 - 120도로 동작하며, 건조기(170)의 팬 블로우어(fan blower)는 5.0 내지 6.0 hp, 히터는 65 내지 75 kW로 동작하도록 구성되며, 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.
와인더(180)는 건조기(170)에 의해 건조되어 정전 처리된 부직포 원단(10)을 와인딩(winding)하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치의 정전 처리액 석션 과정 및 공기 배출 과정에 관한 세부 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치의 제1 펌핑헤드 및 제1 접촉부의 측단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 제1 펌핑부(130)의 정전 처리액 석션 과정 및 제2 펌핑부의 공기 배출 과정에 관한 구체적인 구성을 설명한다.
제1 펌핑부(130)의 정전 처리액 석션 프로세스에서는 수조(131), 제1 펌핑헤드(132), 제1 진공관(133), 제1 접촉부(134) 및 제1 펌프(미도시)의 구성을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
수조(131)는 제1 펌핑부에서 부직포 원단(10)이 정전 처리액에 잠긴 상태로 석션하기 위해 정전 처리액을 수용하도록 구성될 수 있다. 수조(131)의 정전 처리액은 그 용존 이온이 정전기의 발생에 영향을 주지 않아야 한다.
이에, 정전 처리액의 전도도가 5㎛/㎝ 이하가 되도록 활성탄 필터，마이크로 필터 또는 역삼투압 필터에 의해 미리 정수되도록 구성될 수 있다.
제1 펌프(미도시)는 정전 처리액을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시킬 수 있다. 제1 펌프는 제1 펌핑부(130)의 상단부에 위치하는 것이 바람직하다. 제1 펌프는 제1 진공관(133)의 윗단에 연결되어 구비되며, 제1 펌핑헤드(132)의 하단부에 밀착되어 이송되는 부직포 원단(10)의 정전 처리액을 석션하도록 구성될 수 있다.
제1 펌핑헤드(132)은 장방향의 직육면체 형상으로 구비되며, 수조(131)의 정전 처리액에 잠긴 상태에서 부직포 원단(10)이 이송 중 제1 접촉부(134)와 밀착되도록 구성될 수 있다. 제1 펌핑헤드(132)는 제1 접촉부(134)를 고정시키며, 제1 홀(135)을 통해 유입되는 정전 처리액을 흡입할 수 있다.
여기서, 제2 롤러(140)는 제1 펌핑부(130)에서 부직포 원단(10)을 통해 정전 처리액을 석션할 때 제1 펌핑헤드(132)의 흡입면에 균일하게 접촉할 수 있도록 부직포 원단(10)을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다. 제2 롤러(140)는, 제1 펌핑부(130)에서 부직포 원단(10)을 통해 정전 처리액을 석션할 때 제1 접촉부(134)에 균일하게 접촉할 수 있도록 부직포 원단(10)을 당겨 이송시킬 수 있다.
제1 롤러(120) 및 제2 롤러(140)는 부직포 원단(10)이 제1 접촉부(134)에 밀착되어 이송되도록 하기 위해 상기 제1 펌핑헤드(132) 보다 높은 위치에 구비될 수 있다.
제1 진공관(133)은 제1 펌핑헤드(132)에서 윗 방향으로 부착되는 구성으로서, 다수 개가 구비될 수 있다. 제1 진공관(133)은 제1 펌핑헤드(132)를 통해 유입된 정전 처리액의 이동경로를 제공할 수 있다.
제1 접촉부(134)는 부직포 원단(10)이 제1 펌핑헤드(132)의 하단부에 밀착되어 이송되는 중에 마찰에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 제1 접촉부(134)는 부직포 원단(10)과 직접 접촉하여, 부직포 원단(10)에 정전기를 발생시키며, 내측방향으로 제1 홀(135)이 형성될 수 있다. 제1 접촉부(134)는 MC 나일론 소재로 구성될 수 있으며, 제1 펌핑헤드(132)의 하단부에 부착될 수 있다.
한편, 제2 펌핑부(150)의 공기 배출 프로세스에서는 제2 펌핑헤드(151), 제2 진공관(152), 제2 접촉부(미도시), 제2 펌프(미도시)의 구성을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
제2 펌프는 정전 처리액을 흡입 또는 배출하기 위한 압력을 발생시킬 수 있다. 제2 펌프는 제2 펌핑부(150)의 하단부에 위치하는 것이 바람직하다. 제2 펌프는 제2 진공관(152)의 하단에 연결되어 구비되될 수 있다.
제2 펌핑헤드(151)는 장방향의 직육면체 형상으로 구비되며, 부직포 원단(10)이 이송 중 상단부에 밀착되도록 구성될 수 있다. 제2 펌핑헤드(151)는 제2 접촉부를 고정시킬 수 있다.
제2 진공관(152)은 제2 접촉부에서 아래 방향으로 부착되도록 구성될 수 있고, 다수 개가 구비될 수 있다. 제2 진공관(152)은 제2 펌핑헤드(151)에 제2 펌프로부터의 압력을 전달할 수 있다.
제2 접촉부(미도시)는 부직포 원단(10)이 제2 펌핑헤드부(151)의 상단부에 밀착되어 이송되는 중에 마찰에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 제2 접촉부(미도시)는 MC 나일론 소재로서 제2 펌핑헤드(151)의 상단부에 부착될 수 있다. 제2 접촉부(미도시)는 부직포 원단(10)과 마찰되도록 직접 접촉하며, 내측 방향으로 제 2홀(미도시)이 형성될 수 있다.
여기서, 제2 펌핑헤드(151), 적어도 하나의 제2 진공관(152), 제2 접촉부(미도시) 및 제2 펌프(미도시)로 구성된 제2 펌핑부(150)는 부직포 원단(10)의 연속된 정전 처리를 위해 복수개 구비될 수 있다. 이러한 구성에 의해 부직포 원단(10)의 직렬 연속 처리가 가능해지며, 수분 제거의 효율이 높아질 수 있다.
여기서, 제2 롤러(140)는 제2 진공관(152)의 하단에 연결되어 구비되며, 제2 펌핑헤드(151)의 상단부에 밀착되어 이송되는 부직포 원단(10)을 통과하여 공기를 배출하도록 구성될 수 있다.
그리고 제3 롤러(160)는 제2 펌핑부(150)에서 부직포 원단(10)을 통해 수분을 제거할 때 제2 펌핑헤드(151)의 배출면에 균일하게 접촉할 수 있도록 부직포 원단(10)을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다. 제3 롤러(160)는 제2 펌핑부(150)에서 부직포 원단(10)을 통해 수분을 제거할 때 제2 접촉부에 균일하게 접촉할 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다.
이때, 제2 롤러(140) 및 제3 롤러(160)는 부직포 원단(10)이 제2 접촉부에 밀착되어 이송되도록 하기 위해 제2 펌핑헤드(151)보다 낮은 위치에 구비되도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치의 제1 펌핑부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이드로차징 장치(100)의 제1 펌핑부(130)를 나타낸 도면이다
제1 진공관(133)은 제1 펌핑부(130)의 상부와 제1 펌핑헤드(132)사이에 복수개 위치할 수 있다. 복수개의 제1 진공관(133)은 제1 펌핑부(130)의 상부와 제1 펌핑헤드(132)사이에 이격 배치될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 제1 진공관(133)이 다섯 개 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 제1 진공관(133)의 개수는 변경 실시 될 수 있다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 펌핑부(130)의 하단부를 확대한 도면이다.
제1 펌핑헤드(132)는 내부에 빈 공간을 포함하도록 형성될 수 있다. 제1 펌핑헤드(132)는 제1 접촉부(134)를 고정시키며, 제1 홀(135)을 통해 유입되는 정전 처리액을 흡입할 수 있다.
제1 접촉부(134)와 제1 펌핑헤드(132)는 내부의 빈 공간과 외부를 연결하는 제1 홀(135)을 포함하도록 형성될 수 있다. 제1 접촉부(134)는 적어도 하나의 체결부를 통하여 제1 펌핑헤드(132)에 고정될 수 있다. 제1 홀(135)은 제1 접촉부(134)로부터 제1 펌핑헤드(132)의 내부 빈 공간으로 이어지도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에서 제1 펌핑헤드(132)는 제1 진공관(133)과 탈착 가능하도록 마련되거나, 또는 제1 접촉부(134)가 제1 펌핑헤드(133)와 탈착 가능하도록 마련되는 것이 바람직하다. 부직포 원단(10)이 제1 접촉부(134)와 마찰하며 이동시, 부직포 원단이 손상되지 않기 위하여, 제1 접촉부(134)의 마모 강도는 부직포 원단(10) 보다는 작은 재질로서, 탄성을 갖는 재질로 구현되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 접촉부(134)와 제1 펌핑헤드(132)와의 결합은 접착제를 통해서 결합될 수도 있고, 제1 접촉부(134)를 파지 또는 고정시키기 위한 슬라이딩 홈을 제1 펌핑헤드(132)의 일면에 더욱 형성시킴으로써 탈착이 가능하도록 구현할 수 있다. 제1 접촉부(134)는 마모로 인한 열화가 발생할 수 있고, 또한 부직포 원단(10)의 종류에 따라 다른 종류를 선택하여 사용할 수 있기 때문에 위와 같이 탈착가능하도록 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 부직포 원단의 하이드로차징 장치(100)는 제1 펌핑부(130)로부터 제1 롤러(120)에 가해지는 인력이나 장력을 감지하는 제1 센서(미도시) 및 감지된 인력이나 장력에 따라 제1 롤러(120)의 높이를 조절하거나 제1 롤러(120)의 회전 속도를 조절하는 제1 컨트롤러(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제1 센서가 감지한 제1 롤러(120)에 가해지는 인력이나 장력에 대응하여 제1 컨트롤러가 높이나 회전 속도를 조절함에 따라 부직포 원단(10)의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따르면, 부직포 원단의 하이드로차징 장치(100)는, 제1 펌핑부(130)와 제2 롤러(140) 사이에 인가되는 힘을 감지하는 제2 센서(미도시)를 더욱 포함할 수 있다. 부직포 원단이 이동하는 상태에 따라 제2 롤러(140)에 인가되는 인력 또는 장력, 또는 압력은 달라질 수 있는데, 제2 롤러(140)측에 제2 센서(예를 들어, 장력센서 또는 압력센서)(미도시)가 더욱 부가될 수 있다. 또한, 부직포 원단(10)의 하이드로차징 장치(100)는, 제2 롤러(140)의 상하이동 또는 좌우이동을 위한 위치 조절부(미도시)와 위치 조절부의 제어를 담당하는 제2 컨트롤러(미도시)를 더욱 포함할 수 있다. 제2 센서를 통해 감지되는 압력이 사용자에 의하여 설정된 기준 범위(부직포 원단(10)의 종류와 재질에 따라 변경 실시될 수 있다.)를 벗어나는 경우, 부직포 원단(10)을 손상시킬 우려가 있고, 또한 사용자에 의해 설정된 기준 범위보다 작은 경우, 부직포 원단(10)의 정전 처리가 부족할 수 있기 때문에, 제2 컨트롤러와 위치 조절부는 감지된 압력이 일정 범위가 되도록 제2 롤러(140)를 상하로 또는 좌우로 이동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부직포 원단의 하이드로차징 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 언와인더(unwinder)(110)가 부직포 원단(10)을 언와인딩(unwinding)한다(S101).
여기서, 부직포 원단(10)은 폴리프로필렌 부직포이 이용되는 것이 바람직하다.
다음으로, 제1 롤러(120)가 언와인더(110)의 부직포 원단(10)을 당겨 풀어주고 제1 펌핑부(130)로 이송한다(S102).
다음으로, 부직포 원단(10)의 정전 처리를 위해 제1 펌핑부(130)가 제1 롤러(120)를 거쳐 이송되는 부직포 원단(10)을 통과하여 정전 처리액을 석션(suction)한다(S103).
이때, 제1 펌핑부(130)는 부직포 원단(10)의 정전 처리를 위해 제1 롤러(120)를 거쳐 이송되는 부직포 원단(10)을 통과하여 정전 처리액을 석션(suction)하도록 구성될 수 있다.
제1 펌핑부(130)의 석션 압력은 30% 이내에서 사용되도록 구성되며 부직포 원단(10)의 강도에 따라 조정되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 제2 롤러(140)가 제1 펌핑부(130)의 부직포 원단(10)을 당겨 이송한다(S104).
여기서, 제2 롤러(140)는 제1 펌핑부(130)에서 부직포 원단(10)을 통해 정전 처리액을 석션할 때 부직포 원단(10)이 제1 펌핑헤드(132)에 밀착되어 이송될 수 있도록 부직포 원단(10)을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 부직포 원단(10)의 정전 처리를 위해 제2 펌핑부(150)가 제2 롤러(140)를 거쳐 이송되는 부직포 원단(10)을 통과하여 공기를 배출한다(S105).
여기서, 제2 펌핑부(150)는 부직포 원단(10)의 정전 처리를 위해 제2 롤러(140)를 거쳐 이송되는 부직포 원단(10)을 통과하여 공기를 배출하도록 구성될 수 있다.
그리고 제2 펌핑부(150)의 석션 압력은 50% 이내에서 사용되도록 구성되며 부직포 원단(10)의 강도에 따라 조정되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 제3 롤러(160)가 제2 펌핑부(150)의 부직포 원단(10)을 당겨 이송한다(S106).
여기서, 제3 롤러(160)는 제2 펌핑부(150)에서 부직포 원단(10)을 통해 수분을 제거할 때 부직포 원단(10)이 제2 접촉부(151)에 밀착되어 이송될 수 있도록 부직포 원단(10)을 당겨 이송하도록 구성될 수 있다.
이때, 제1 롤러(120), 제2 롤러(140), 제3 롤러(160) 각각의 이송 속도는 건조 속도에 따라 각각 결정되도록 구성되며, 건조 속도는 부직포 원단(10)의 평량에 따라 결정되도록 구성될 수 있다.
한편, 제2 롤러(140)의 이송 속도는 제1 롤러(120)의 이송 속도보다 같거나 더 빠르게 설정되고, 제3 롤러(160)의 이송 속도가 제2 롤러(140)의 이송 속도보다 같거나 더 빠르게 설정되도록 구성될 수 있다.
그리고 제1 롤러(120), 제2 롤러(140) 및 제3 롤러(160)의 각 이송 속도는 8m/min 내지 15m/min에서 결정되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 건조기(170)가 제3 롤러(160)에 의해 이송되는 부직포 원단(10)을 건조한다(S107).
다음으로, 와인더(winder)(180)가 건조기(170)에 의해 건조되어 정전 처리된 부직포 원단(10)을 와인딩(winding)한다(S108).
도 5에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시 예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 언와인더
120: 제1 롤러
130: 제1 펌핑부
131: 수조
132: 제1 펌핑헤드
133: 제1 진공관
134: 제1 접촉부
135: 제1 홀
140: 제2 롤러
150: 제2 펌핑부
151: 제2 접촉부
152: 제2 진공관
160: 제3 롤러
170: 건조기
180: 와인더

Claims (13)

  1. 부직포 원단을 언와인딩(unwinding)하는 언와인더(unwinder);
    상기 언와인더의 부직포 원단을 당겨 풀어주고 이송하는 제1 롤러;
    상기 제1 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 정전 처리액을 석션(suction)하는 제1 펌핑부;
    상기 제1 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 제2 롤러;
    상기 부직포 원단의 정전 처리를 위해 상기 제2 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 상기 정전 처리액을 제거하기 위해 공기를 흡입 하거나 배출하는 제2 펌핑부;
    상기 제2 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 제3 롤러; 및
    상기 제1 펌핑부에서 상기 부직포 원단이 상기 정전 처리액에 잠긴 상태로 석션하기 위해 상기 정전 처리액을 수용하는 수조;를 포함하고,
    상기 제1 펌핑부는,
    상기 정전 처리액을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 제1 펌프;
    상기 부직포 원단과 접촉하여 상기 부직포 원단이 이송되는 중에 마찰에 의하여 손상되는 것을 방지하고, 상기 부직포 원단에 정전기를 발생시키며, 내측방향으로 상기 정전 처리액이 유입되는 제1 홀이 형성되는 제1 접촉부;
    상기 제1 접촉부를 탈착 가능하도록 고정하고, 상기 제1 홀을 통해 유입되는 상기 정전 처리액의 이동 경로를 제공하는 제1 펌핑헤드; 및
    상기 제1 펌핑헤드를 탈착 가능하도록 고정하고, 상기 제1 펌프와 연결되어 상기 정전 처리액의 이동경로를 제공하고, 상기 부직포 원단의 폭 방향으로 이격배치되는 복수개의 제1 진공관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정전 처리액은 물을 포함하고,
    상기 제3 롤러에 의해 이송되는 상기 부직포 원단을 건조하는 건조기; 및
    상기 건조기에 의해 건조되어 정전 처리된 부직포 원단을 와인딩(winding)하는 와인더(winder)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 펌핑헤드는,
    장방향의 직육면체 형상으로 구비되며, 상기 수조의 상기 정전 처리액에 잠긴 상태에서 상기 부직포 원단이 이송 중 상기 제1 접촉부와 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 롤러는,
    상기 제1 펌핑부에서 상기 부직포 원단을 통해 상기 정전 처리액을 석션할 때 상기 제1 접촉부에 균일하게 접촉할 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송시키고,
    상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러는,
    상기 부직포 원단이 상기 제1 접촉부에 밀착되어 이송되도록 하기 위해 상기 제1 펌핑헤드보다 높은 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 펌핑부는,
    상기 정전 처리액을 흡입 또는 배출하기 위한 압력을 발생시키는 제2 펌프;
    상기 부직포 원단과 접촉하여 상기 부직포 원단이 이송되는 중에 마찰에 의하여 손상되는 것을 방지하고, 내측 방향으로 제2 홀이 형성되는 제2 접촉부;
    상기 제2 접촉부를 고정시키고, 장방향의 직육면체 형상으로 구비되며, 상기 부직포 원단이 이송 중 상단부에 밀착되도록 구성되는 제2 펌핑헤드; 및
    상기 제2 펌핑헤드에 상기 제2 펌프로부터의 압력을 전달하는 복수개의 제2 진공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 펌핑부로부터 상기 제1 롤러에 가해지는 인력 또는 장력을 감지하는 센서; 및
    상기 감지된 인력 또는 장력에 따라 제1 롤러의 높이를 조절하거나 제1 롤러의 회전 속도를 조절하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제3 롤러는,
    상기 제2 펌핑부에서 상기 부직포 원단을 통해 수분을 제거할 때 상기 제2 접촉부에 균일하게 접촉할 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러는,
    상기 부직포 원단이 상기 제2 접촉부에 밀착되어 이송되도록 하기 위해 상기 제2 펌핑헤드보다 낮은 위치에 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 장치.
  10. 언와인더(unwinder)가 부직포 원단을 언와인딩(unwinding)하는 단계;
    제1 롤러가 상기 언와인더의 부직포 원단을 당겨 풀어주고 제1 펌핑부로 이송하는 단계;
    상기 부직포 원단의 정전 처리를 위하여 상기 제1 펌핑부가 상기 제1 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 정전 처리액을 석션(suction)하는 단계;
    제2 롤러가 상기 제1 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 단계;
    상기 부직포 원단의 정전 처리를 위해 제2 펌핑부가 상기 제2 롤러를 거쳐 이송되는 상기 부직포 원단과 마찰되는 상태에서 상기 정전 처리액을 제거하기 위해 공기를 흡입하거나 배출하는 단계; 및
    제3 롤러가 상기 제2 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 펌핑부가 정전 처리액을 석션하는 단계는,
    제1 펌프가, 상기 부직포 원단이 수조가 수용하고 있는 상기 정전 처리액에 잠긴 상태로 상기 정전 처리액을 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 단계;
    내측방향으로 상기 정전 처리액이 유입되는 제1 홀이 형성되는 제1 접촉부가, 상기 부직포 원단과 접촉하여 상기 부직포 원단이 이송되는 중에 마찰에 의하여 손상되는 것을 방지하고, 상기 부직포 원단에 정전기를 발생시키는 단계;
    상기 제1 접촉부를 탈착 가능하도록 고정하는 제1 펌핑헤드가, 상기 제1 홀을 통해 유입되는 상기 정전 처리액의 이동 경로를 제공하는 단계; 및
    상기 제1 펌핑헤드를 탈착 가능하도록 고정하고 상기 부직포 원단의 폭 방향으로 이격배치되는 복수개의 제1 진공관이, 상기 제1 펌프와 연결되어 상기 정전 처리액의 이동 경로를 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 정전 처리액은 물을 포함하고,
    건조기가 상기 제3 롤러에 의해 이송되는 상기 부직포 원단을 건조하는 단계; 및
    와인더(winder)가 상기 건조기에 의해 건조되어 정전 처리된 부직포 원단을 와인딩(winding)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제3 롤러가 상기 제2 펌핑부를 통과한 상기 부직포 원단을 당겨 이송하는 단계는,
    상기 제2 펌핑부에서 상기 부직포 원단을 통해 수분을 제거할 때 상기 부직포 원단이 상기 부직포 원단과 마찰되도록 직접 접촉하며, 내측 방향으로 제2 홀이 형성되는 제2 접촉부에 밀착되어 이송될 수 있도록 상기 부직포 원단을 당겨 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 부직포 원단은,
    폴리프로필렌 부직포가 이용되고, 90프로 이상의 폴리프로필렌 및 정전 효과를 극대화하기 위한 10 프로 이하의 올리고머 힌더드 아민계 광안정제로 구성되는 것을 특징으로 하는 부직포 원단의 하이드로차징 방법.
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