KR20010095080A

KR20010095080A - 부직포의 제조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010095080A
Application number: KR1020010016428A
Authority: KR
Inventors: 고바야시도시오; 단게사토루
Original assignee: 다카하라 게이이치로; 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2001-11-03
Also published as: JP2001288670A; CA2340819C; EP1138813A1; JP3701837B2; AU778577B2; CA2340819A1; BR0101618B1; BR0101618A; TW538166B; US20010054783A1; DE60120260D1; SG85233A1; MY128264A; ID29733A; AU2811001A; CN1319692A; CN1261633C; DE60120260T2; EP1138813B1; US6663823B2

Abstract

본 발명은 연속 섬유가 다발이나 덩어리를 만들지 않으면서 일정하게 분포되는 부직포의 제조 방법에 관한 것이다.

열풍(15)을 취입하면서 연속 섬유(13)를 토출하는 압출기의 노즐(12)과 반송 벨트(3) 사이에 연속 섬유(13)에 대한 안내 박스(4)를 설치한다. 박스(4)는 상단 개구부(21)와, 그것보다도 폭넓은 하단 개구부(22)를 갖춘다. 안내 박스(4)의 하측에서부터 흡입을 작용시킴으로써 안내 박스(4) 내에서 연속 섬유(13)를 이차적으로 견인 미세화한다.

Description

부직포의 제조 방법 및 장치{METHOD AND EQUIPMENT FOR MANUFACTURING NON-WOVEN FABRIC}

본 발명은 용융 압출된 열가소성 합성 수지의 섬유를 열풍의 취입에 의해서 견인 미세화함으로써 얻어지는 부직포의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래, 멜트블로우법에 의해서 얻어지는 열가소성 합성 수지의 연속 섬유를 반송 벨트 상에 적재하여 부직포로 만드는 부직포 제조 방법은 잘 알려져 있다. 이 방법에서는 용융 압출기에 열을 이루어 배치된 다수의 노즐로부터 연속적으로 토출되는 섬유에 열풍이 취입됨으로써 이 섬유가 용융 상태 내지 반용융 상태로 견인 미세화된다.

상기 종래의 제조 방법에서, 열풍이 취입된 섬유는 노즐로부터 토출된 직후의 정류 상태가 반송 벨트에 이를 때까지의 동안에 흐트러져서 용융 내지 반용융 상태의 섬유들이 서로 부딪쳐 용착된 상태가 됨으로써 다수의 섬유가 하나의 다발을 만드는 경우가 있다. 또한, 냉각된 섬유들이 서로 얽혀 섬유 덩어리를 만드는 경우도 있다. 이들 섬유 다발이나 섬유 덩어리가 생기면, 생성되는 부직포는 섬유가 일정하게 분포되지 않고, 촉감이 매끄럽지 않게 되거나 얼룩이 많은 외관을 갖게 된다. 이러한 부직포의 결함은 지름이 3 ㎛ 이하인 섬유로 이루어지는 부직포의 경우라면 그다지 눈에 띄지 않지만, 직경이 3 ㎛를 초과하여 10 내지 20 ㎛인 섬유로 이루어지는 부직포의 경우라면, 그러한 결함이 현저하게 되어 부직포의 기능적 가치 및 상품적 가치를 저하시키게 된다.

그러므로, 본 발명은 연속 섬유의 직경이 비교적 큰 경우에도 섬유 다발이나 덩어리를 발생시키지 않고 부직포를 제조할 수 있는 방법과 장치를 제안하는 것을과제로 하고 있다.

도 1은 장치의 사시도이고,

도 2는 도 1의 II-II선 단면도이며,

도 3은 도 2의 부분 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 장치

3 : 반송 수단(벨트)

4 : 안내 박스

6 : 흡입 수단(박스)

12 : 노즐

17 : 벽면(전벽)

18 : 벽면(후벽)

21 : 상단 개구부

22 : 하단 개구부

23, 24 : 롤러

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 신규 부직포의 제조 방법과 그 방법을 실시하는 장치를 제공한다.

상기 제조 방법에 관하여, 본 발명이 대상으로 하는 것은 용융 압출기로부터 토출된 열가소성 합성 수지의 연속 섬유에 열풍을 취입하여 그 섬유를 견인 미세화한 후, 반송 수단에 적재하여 부직포를 제조하는 방법이다.

상기 제조 방법에 있어서, 본 발명이 특징으로 하는 바는 다음과 같다.

상기 압출기의 노즐로부터 소정 치수 이격되어 견인 미세화한 상기 섬유가 진입하는 상단 개구부와, 상기 반송 수단이 진행하는 전후 방향에서 상기 상단 개구부보다도 폭이 넓고, 또한 상기 반송 수단에 접근하여 형성된 하단 개구부를 구비하며, 상기 압출기와 반송 수단 사이에 배치되어 있는 상기 섬유에 대한 안내 박스와, 상기 반송 수단을 통하여 상기 박스에 대향 배치된 흡입 수단을 사용하여 상기 견인 미세화한 섬유를 상기 박스 내에서 상기 상단 개구부에서 하단 개구부를 향하여 정류하는 동시에 상기 섬유의 유속을 상기 상단 개구부 근방에서 유지 내지 증대시킴으로써 더욱 이차적으로 견인 미세화하고, 냉각하여 상기 반송 수단에 적재하는 것이다.

상기 장치에 관하여, 본 발명이 대상으로 하는 것은 용융 압출기로부터 토출된 열가소성 합성 수지의 연속 섬유에 열풍을 취입하여 그 섬유를 견인 미세화한 후, 상기 섬유를 반송 수단에 적재하여 부직포를 제조하는 장치이다.

이러한 장치에 있어서, 본 발명이 특징으로 하는 바는 다음과 같다. 상기 압출기의 노즐로부터 소정 치수 이격되어 견인 미세화한 상기 섬유가 진입하는 상단 개구부와 상기 반송 수단에 접근하고, 또한 상기 반송 수단이 진행하는 전후 방향에서 상기 상단 개구부보다도 폭이 넓게 형성된 하단 개구부를 구비하며, 상기 압출기와 반송 수단 사이에 배치되어 있는 상기 섬유에 대한 안내 박스와, 상기 반송 수단을 통하여 상기 박스에 대향 배치되어 상기 열풍이 취입된 상기 섬유를 정류하는 동시에 상기 섬유의 유속을 상기 상단 개구부 근방에서 유지 내지 증대시켜 상기 섬유를 더욱 이차적으로 견인 미세화하는 것이 가능한 흡입 수단을 구비하는 것이다.

상기 장치에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 안내 박스의 하단 개구부 근방에는 상기 박스의 하단과 상기 반송 수단의 상면 사이의 간극을 실질적으로 방지할 수 있는 회전 가능한 롤러가 설치된다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 부직포의 제조 방법과 이를 위한 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 부직포 제조 장치(1)의 부분 사시도이다. 장치(1)는 용융 압출기(2), 압출기(2) 아래쪽에 위치하는 무단 벨트(3), 압출기(2)와 무단 벨트(3) 사이에 위치하는 안내 박스(4), 및 무단 벨트(3)를 통하여 안내 박스(4)에 대향 배치된 흡입 박스(6)를 구비한다. 무단 벨트(3)는 화살표 Y 방향으로 주행하며, 흡입 박스(6) 위에 있을 때, 안내 박스(4)에 대하여 흡입이 작용할 수 있도록 통기성 벨트로 이루어져 있다. 안내 박스(4)는 측방의 지주(7)에 의해서 상하 방향으로 이동 가능한 상태로 지지되어 있다.

도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다. 압출기(2)의 헤드 부분(11) 내에서는 압출 노즐(12)로부터 열가소성 합성 수지로 이루어지는 용융 섬유(13)가 압출되고, 그 섬유(13)는 열풍 노즐(14)로부터의 열풍(15)이 취입됨으로써 견인 미세화된다.

헤드 부분(11)의 아래쪽에 위치하는 안내 박스(4)는 도 1에 있어서, 벨트(3)의 양측 근방에 위치하는 한쌍의 측벽(16)과, 벨트(3)의 전후 방향에 위치하는 전벽(17)과 후벽(18)을 갖춘다. 안내 박스(4)는 그 단면 형상이 사다리꼴로서 압출 노즐(4)의 바로 아래에 위치하는 상단 개구부(21)와, 벨트(3)가 진행하는 전후 방향에서 상단 개구부(21)보다도 폭이 넓고, 벨트(3)의 상면에 접근하여 형성된 하단 개구부(22)를 갖춘다. 전후벽(17, 18) 각각의 외측에는 하단 개구부(22) 근방에 전측 롤러(23)와 후측 롤러(24)가 설치되어 있다. 이들 롤러(23, 24)는 벨트(3)가 진행할 때 그 진행 방향(Y)으로 향하여 회전하며, 상하 방향으로 약간 이동 가능하고, 전후벽(17, 18)의 하단과 벨트(3)의 상면의 간극을 실질적으로 방지할 수 있다. 즉, 전측 롤러(23)는 안내 박스(4)의 전벽(17)의 하단과 벨트(3) 상의 섬유 웹(31) 사이의 간극을 방지할 수 있도록, 그리고 후측 롤러(24)는 후벽(18)의 하단과 벨트(3)의 상면 사이의 간극을 방지할 수 있도록, 전후벽(17, 18) 각각에 장착되어 있다. 각 롤러(23, 24)는 전후벽(17, 18)으로부터 연장되는 커버(26, 27)로 각각의 상반부가 덮여 있다.

흡입 박스(6)는 파이프(28)를 통하여 진공 펌프(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 흡입 박스(6)로부터의 흡입을 안내 박스(4)에 대하여 작용시키면, 안내 박스(4)의 비교적 좁은 상단 개구부(21)로부터 외기를 유입시키고, 이 외기를 강하게 하단 개구부(22)로 향하도록 할 수 있다. 이와 같이 유입되는 외기는 벨트(3)의 폭 방향으로 열을 이루는 다수의 압출 노즐(12)로부터 토출된 섬유(13)의 정류 상태를 유지하면서 상단 개구부(21) 근방에서 섬유(13) 토출 후의 속도도 유지 내지 증대시킬 수 있으므로, 섬유(13)가 그 개구부(21) 근방에서도 재차 견인 미세화된다. 또한, 섬유(13)는 정류 상태 내지는 그것에 가까운 상태로 냉각되면서 벨트(3)에 포집되므로, 섬유(13)는 그것이 포집될 때까지의 동안에 끊어지거나 섬유(13)들이 용착하여 다발을 형성하거나 섬유(13)들이 서로 얽혀 덩어리를 형성하지 않는다.

벨트(3)에 퇴적한 섬유(13)는 웹(31)이 되어 안내 박스(4)의 전벽(17)과 벨트(3)의 약간의 간극을 통하여 Y 방향으로 진행하고, 권취되어 부직포(32)가 된다. 전벽(17)의 외측에서는 전측 롤러(23)가 웹(31)의 상면에 접촉하면서 Y 방향으로 회전한다. 전측 롤러(23)의 존재에 의해서 전벽(17)과 벨트(3)의 간극으로부터의 외기 진입을 확실하게 방지할 수 있다.

도 3은 도 2의 부분 확대도이다. 도시한 예의 노즐(12)에는 공극 지름 = 0.45 mm, 공극 간격 = 1 mm인 것이 사용되고 있다.

안내 박스(4)에는 상단 개구부(21)의 폭(b) = 10 내지 100 mm, 전후벽(17, 18)의 교각(θs) = 30 내지 60°, 압출 노즐로부터의 이격 치수(a) = 10 내지 200mm, 벨트(3)에서부터의 높이 = 50 내지 400 mm인 것이 사용되고 있다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 장치(1)에 있어서, MFR = 70 g/10 분(230℃, 2.16 kg)을 가진 트리블록형 스티렌계 엘라스토머를 연속 섬유(13)의 원료로서 사용하고, 토출 조건으로서, 수지 온도 = 270℃, 토출량 = 0.13 g/분/공극, 열풍 유량 = 2.5 N㎥/분을 사용하며, 흡입 풍량 = 42 ㎥/분, 벨트 속도 = 3.3 m/분으로 운전한 결과, 토출 후의 섬유 속도 = 662 m/분, 상단 개구부(21) 근방의 섬유 속도 = 1062 m/분으로서, 평균 섬경(纖徑) 13.1 ㎛, 평량 40 g/㎡를 가지며, 섬유(13)가 일정하게 분포됨으로써 섬유(13) 다발이나 덩어리가 없는 부직포(32)를 얻을 수 있었다. 아울러, 안내 박스(4)를 제거하여 장치(1)를 운전한 결과, 평균 섬경 = 약 17 ㎛의 연속 섬유로 이루어져서 섬유 다발이나 덩어리가 많이 보이는 부직포만이 얻어졌다.

본 발명에 따른 부직포의 제조 장치와 그 장치를 사용한 부직포의 제조 방법에 의하면, 용융 압출기로부터 토출된 연속 섬유는 안내 박스에 진입했을 때 토출 후의 정류 상태에 가까운 정류 상태가 되고, 또한 토출 후의 속도를 유지 내지 증대시킴으로써 견인 미세화되어 냉각됨으로써 생성되는 부직포는 섬유 다발이나 덩어리가 없이 촉감이 양호하게 된다.

Claims

용융 압출기로부터 토출된 열가소성 합성 수지의 연속 섬유에 열풍을 취입하여 그 섬유를 견인 미세화한 후 반송 수단에 적재하여 부직포를 제조하는 방법에 있어서,

상기 압출기의 노즐로부터 소정 치수 이격되어 견인 미세화한 상기 섬유가 진입하는 상단 개구부와, 상기 반송 수단이 진행하는 전후 방향에서 상기 상단 개구부보다도 폭이 넓고, 또한 상기 반송 수단에 근접하여 형성된 하단 개구부를 구비하며, 상기 압출기와 반송 수단 사이에 배치되어 있는 상기 섬유에 대한 안내 박스와, 상기 반송 수단을 통해 상기 박스에 대향 배치된 흡입 수단을 사용하여 상기 견인 미세화한 섬유를 상기 박스 내에서 상기 상단 개구부에서 하단 개구부를 향하여 정류시키는 동시에 상기 섬유의 유속을 상기 상단 개구부 근방에서 유지 내지 증대시킴으로써 더욱 이차적으로 견인 미세화하고, 냉각하여 상기 반송 수단에 적재하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 박스의 상단 개구부와 상기 노즐을 10 내지 100 mm 이격시켜서 상기 섬유를 이차적으로 견인 미세화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 박스는 상기 반송 수단이 진행하는 전후 방향에서 대향 배치되어 상기 하단 개구부에서 상단 개구부를 향하여 서로 접근하도록 상기 전후 방향에 대하여 경사지는 한쌍의 벽부를 구비하며, 상기 벽부들 간의 상기 상단 개구부에서의 상기 전후 방향의 이격 거리를 10 내지 200 mm로 하여 상기 섬유를 이차적으로 견인 미세화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 한쌍의 벽부를 상기 상단 개구부보다도 상측으로 연장시켰을 때의 상기 벽부들 간의 교차하는 각도가 30 내지 60°인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하단 개구부에서 상기 한쌍의 벽부를 상기 반송 수단의 상면에 실질적으로 밀착시켜서 상기 섬유를 이차적으로 견인 미세화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 벽부를 상기 반송 수단에 밀착시키기 위한 수단은 상기 하단 개구부의 근방에서 상기 벽부 각각에 설치되어 상기 반송 수단의 진행 방향을 향하여 회전 가능한 롤러인 것을 특징으로 하는 방법.
용융 압출기로부터 토출된 열가소성 합성 수지의 연속 섬유에 열풍을 취입하여 그 섬유를 견인 미세화한 후, 상기 섬유를 반송 수단에 적재하여 부직포를 제조하는 장치에 있어서,

상기 압출기의 노즐로부터 소정 치수 이격되어 견인 미세화한 상기 섬유가진입하는 상단 개구부와, 상기 반송 수단에 접근하고, 또한 상기 반송 수단이 진행하는 전후 방향에서 상기 상단 개구부보다도 폭이 넓게 형성된 하단 개구부를 구비하며, 상기 압출기와 반송 수단 사이에 배치되어 있는 상기 섬유에 대한 안내 박스와, 상기 반송 수단을 통하여 상기 박스에 대향 배치되어 상기 열풍이 취입된 상기 섬유를 정류하는 동시에 상기 섬유의 유속을 상기 상단 개구부 근방에서 유지 내지 증대시켜서 상기 섬유를 더욱 이차적으로 견인 미세화하는 것이 가능한 흡입 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 박스는 상기 반송 수단이 진행하는 전후 방향에서 대향 배치된 한쌍의 벽부를 구비하고, 상기 벽부 각각이 상기 하단 개구부 근방에 상기 벽부의 하단과 상기 반송 수단의 상면 사이의 간극을 실질적으로 방지할 수 있고, 상기 반송 수단의 진행 방향을 향하여 회전 가능한 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.