KR20020074670A - 솜 성형제품과 그 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재활용이 가능하며, 또한 성형이 용이하며 특히 쿠션작용과 방음, 방열, 흡음에 탁월한 효과를 가질 수 있는 솜 성형제품과 그 제조방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반 섬유를 일정비율로 혼합하여 이를 균일하게 혼섬하여 열처리한 고면(固綿)을 일정온도로 예열하여 형틀로서 성형하여서 된 솜 성형제품을 제공하는데 있다.

본 발명은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유(융점(60-180℃)와 일반 섬유(융점220 - 280℃)의 혼합비와 혼합 과정, 그리고 상기 혼합섬유를 혼섬하는 혼섬과정,이 혼섬섬유를 열처리하여 얻은 고면을 일정형틀로 성형하는 성형과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솜 성형제품의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반 섬유를 혼섬비 30 - 90% 이상 유지되는 혼합섬유를 혼섬하는 혼섬장치, 상기 혼섬장치에서 얻은 혼섬섬유를 일정온도로 가열하여 얻은 고면을 예열하는 예열장치와 이 예열장치에서 예열된 고면을 일정 형태로 성형하는 성형장치를 포함하는 솜 성형장치로 이루어지는 솜 성형제품의 제조장치를 제공하는데 있다.

Description

솜성형제품과그제조방법및장치{A cotton shope product and process, apparatus for thererof}

본 발명은 솜성형제품과 그 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

본 발명의 솜 성형 제품은 자동차용 의자의 쿠션이나 침구등의 내장재 또는 방음,방열,흡음 단열재등과 각종 휠터등에 사용되는 기공성 제품을 지칭하는 것이다.

상기 솜 성형 제품의 제조방법은 저 융착섬유와 일반 솜 섬유의 혼합비율과 상기 혼합섬유의 혼섬과정, 상기 혼합된 혼합섬유를 가열압착하여 얻은 고면을 예열하는 예열과정 그리고 예열된 고면을 성형하는 성형과정등을 특징으로 한 것이다.

본 발명의 솜 성형제품의 제조장치는 솜 섬유의 혼섬과정에 따른 혼섬 장치와 상기 혼섬섬유를 가열압착하여 얻은 고면을 예열하는 예열장치 그리고 예열된 고면을 성형하는 성형장치등을 특징으로 한다.

지금까지는 자동차용 의자, 쿠션이나 파이프등에 사용되는 쿠션재나 방음재등의 기공성 제품은 대부분 인화성이 강하고 인체에 해로운 우레탄계 수지로써 발포성형한 제품이거나 일부 단열재는 석면 유리섬유등을 사용하였다.

그러나 상기 발포 우레탄계 수지나 석면계는 제품의 제작과정에서 인체에 유해한 발암물질이 생성되며 특히 재활용이 불가능하고 폐기 과정에서 환경공해를 유발하는등 문제점이 많았다.

최근에는 공해를 방지하고 재 가공이 유리한 포리에테르계수지등으로 된 섬유를 이용하자는 논의는 있었으나, 상기 포리에스테르계 섬유(또는 포리푸로핀계)는 기공성이 좋고 솜섬유의 특성상 어떤 형태를 구성하기가 어렵고, 상기 솜 섬유로 어떤 성형틀에 의해 성형한다고 하더라도 외부에 아크릴계 수지 접착제등을 침지하거나 스프레이 하는 것으로 그 형태를 유지 할 수 있으나, 이 경우 통기성이 없을 뿐 아니라 그 형태가 내부에 까지 융착 결합되어 있지 아니하므로 쉽게 이형되는 결함이 있어 일부 외부 충격이나 압력이 없는 용도의 성형제품에는 이용할 수 있으나, 압력이 가중되는 쿠션의 내장물이나, 저압이 발생되는 휠터등에는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 지양하고 인체에 무해하고 재활용이 가능하며, 또한 성형이 용이하며 특히 구션작용과 방음 흡음 방열에 탁월한 효과를 가질 수 있는 솜 성형제품과 그 제조방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반섬유를 일정비율로 혼합하여 이를 균일하게 혼섬하여 가열압착하여서된 고면을 일정온도로 다시 예열하여 성형기로서 성형하여서된 솜 성형제품을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유(융점60 - 180℃)와 일반 섬유(융점220 - 280℃)의 혼합비와 혼합 과정, 그리고 상기 혼합섬유를 혼섬하는 혼섬과정(혼섬율 70 - 90%이상), 혼합된 섬유를 일정두께로 적층하여 가압가열하여 얻은 고면을 다시 예열하여 일정형틀로 성형하는 성형과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솜 성형제품의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반 섬유를 혼섬비 70 - 90% 이상 유지되는 혼섬섬유를 혼합하는 혼섬장치, 상기 혼섬장치에서 얻은 혼합섬유를 가열가압하여 얻은 고면을, 일정온도로 예열하는 예열장치와 이 예열장치에서 예열된 고면을 일정 형태로 성형하는 성형장치를 포함하는 솜 성형장치로 이루어지는 것을 특징으로하는 솜성형제품의 제조장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반섬유를 일정 비율로 혼합 하여 혼섬기에서 약 70 - 90%이상 혼섬비를 갖는 혼합섬유를 얻고 이 혼합섬유를 적당한 두께로 적층하여 고압가열하여 얻은 고면을, 60 - 220도의 예열기를 통해 고면층 내부에 까지 고루 예열하여 일정 형틀에서 성형하는 솜 성형 제품과 그 방법및 그 장치를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제조과정을 도시한 블록도이고

도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 제조장치도이며

도 2a 와 도2b는 도 2에서 사용되는 성형기와 그 제품을 단면도시한 것이고

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 블록도이며

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 공정도이며

도 4a는 본 발명의 자동차용 의자등에 사용되는 내장재등을 성형하는 성형과정과 장치를 개략적으로 도시한 것이며,

도 4b는 본 발명의 파이프의 외장용으로 사용되는 방열재등을 성형하는 성형과정과 장치를 개략적으로 도시한 것이며

도 4c는 본 발명의 건축의 방열판,방음판등을 성형하는 성형과정과 장치를 개략적으로 도시한 것이며

도 5는 본 발명의 혼합섬유를 혼합하는 혼섬기의 개략도이며

도 6은 본 발명의 일 실시예로 제조된 자동차용 의자의 측 단면도이고

도 7은 본 발명으로 제조된 솜 성제품의 확대단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명

1: 컨베어휘다 2: 개면기

3, 7: 송풍기 4: 직각혼섬기

5: 컨트롤호퍼 6: 개면기

8: 호파기 9: 카드기

10: 성형기 11: 열처리기

이하 본 발명의 솜 성형제품의 제조방법은 다음과 같다.

제 1 공정

포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반섬유를 일정비율비로 혼합한다.

제 2 공정

제 1 공정에서 얻은 혼합섬유를 혼섬기를 통해 70% 이상 혼섬비를 갖는 혼섬섬유을 얻는다.

제 3 공정

제 2 공정에서 얻은 일정 두께의 혼섬섬유를 가열가압하여 일정 두께를 갖는고면을 얻는다.

제 4 공정

제3공정에서 얻은 고면을 예열기를 통해 예열하여 일정형틀에 투입하여 일정형의 솜 성형제품을 얻는다.

즉, 도 1은 본 발명의 제조과정을 블록도로 표시한 것이다.

저 융착섬유와 일반섬유가 적정비율로 혼합된 혼합섬유가 컨베어휘더(1)를 통해 이동되고 이 혼합섬유는 오프너(2) 즉 개면기를 통해 개면되고, 이 개면된 혼합섬유는 송풍기(3)를 통해 직각혼면기(4)를 통과하면서 70%이상 혼섬비를 갖는 혼합섬유가 된다. 이 혼합섬유는 컨트롤 호퍼(5)를 통해 비크오프너(6)에서 2차 개면되고 다시 송풍기(7)에 의해 원료 준비통인 호퍼(8)를 거치게 되고, 카드기(9)와 성형기(10)에서 소정의 층으로 적층되어 열처리기(11)와 성형압착기(11a)에서 가열 가압되어 고면이 형성되며 이 고면은 압착기(12)로 일정형으로 압착되어 종,횡 컷팅기(14)(14a)에 의해 소망하는 규격으로 절단되어 매트형제품(A)이 완성되는 것이다.

상기의 제조과정은 연속적인 단판인 매트형 제품을 가공할 시 사용되는 제조과정을 설명한 것이다.

도 2a는 실시예로써 성형기(10a,10b)의 예를 든 것이고, 그 제품(A)(A1)을 도시한 것이다. 성형기의 형태에 따라 다양한 형태의 매트솜을 얻을 수 있다. 이러한 요철의 가공된 매트솜은 절첩이 용이하여 침구의 내장재로 이용하면 유리하다.

그러나 자동차등의 의자의 내장재나 기타 특수한 성형제품의 성형시에는 도 3,4에 도시된 바와 같이 상기 성형기(11a) 단계에서 얻은 일정 두께의 고면을 예열기(B)에 투입하여 형틀성형기(압착기)(C)를 통해 제품을 제조하는 과정을 거친다.

도 4는 ,자동차용의자등 내장재(O)나 파이프의 외장재(E),건축물의 방음벽등으로 쓰이는 방음판(G)등을 제조하는 성형과정과 성형장치를 개략적으로 도시한 것으로 1차 가공된 고면을 예열기에서 예열한 다음 성형기로써 성형하는 것으로 그 제품의 종류에 따라 가열식 압축성형기,진공식압축성형기,냉각압축성형기를 사용한다.

저 융착섬유는 비교적 낮은 온도(약60 - 180℃)에서 용융되는 특성이 있으므로 저 융착섬유의 혼합비(30 - 60%)가 높으면 동일 압력,동일 온도 하에서 압축성형 될 시 결합성은 높으나 기공성이 없으며 상대적으로 저 융착섬유의 혼합비(20%)가 낮으면 결합성은 약하나 기공성이 높은 특성을 갖는다.

본 발명에서는 비교적 고 압력을 받는 쿠션내장용 제품을 성형할 경우에는 저 융착섬유의 혼합비를 약 30%이상으로 혼합하는 것이 바람직 하였으며 그 강도를 기준하여 침대용 매트는 기공성이 더 좋아야 할 것이므로 저 융착섬유의 비율을 그 보다 낮게 하는 것이 바람직 할 것이며, 파이프의 방열 단열재로 사용하는 제품인 경우에는 동일한 조건에서 진공 압축 성형기로 성형 하므로써 결합력을 높힘과 동시에 기포성을 높힐 수 있다.

본 발명의 솜 성형제품의 제조장치는 다음과 같다.

본 장치는 포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착 섬유와 일반 일반섬유를 일정비율로 혼합한 혼합섬유를 혼섬하는 장치와, 상기 혼섬장치에서 얻은 혼합섬유를 가열가압하여 얻은 고면을 다시 일정온도로 예열하는 예열장치와, 이 예열장치에서 예열된 고면을 일정 형으로 성형하는 성형장치를 포함하는 솜 성형제품의 제조장치로 구성된다.

도 5는 혼섬장치를 도시한 것이다.

상기 혼섬장치는(100) 컨베어휘다(10),개면기(20),송풍기(30)통로가 ㄱ 자로 구성된 혼섬기(40),컨트롤호퍼(50)개면기(60)송풍기(70) 호파기(80)카드기(90)로 구성되며, 혼합된 혼합섬유는 컨베어 휘다(10)를 통해 개면기(20)에 투입되며 개면기(20)에서 타면된 혼합섬유는 송풍기(30)에 의해 직각으로 변환돠는 ㄱ 자형 통로를 갖는 혼섬기(40)로 이동되고, 이 직각 혼섬기에 투입된 혼합섬유는 직각 통로를 거치는 동안 혼섬율 70% 이상의 혼합 효율을 얻는다.

이 직각 혼섬기는 일단 직선 통로에서 혼섬되면서 이동되다가 혼섬섬유의 이동방향이 ㄱ 자로 꺽이는 과정에서 저 융착섬유의 혼섬비율 효과가 극대화 되는 것으로 확인되었다.

이상의 과정을 거친 혼합섬유는 컨트롤호퍼(50)와 2차 개면기(60)를 거치고 이어서 송풍기(70) 호파기(80) 카드기(90)를 거치는 동안 일정두께의 70% 혼섬비를 갖는 혼합섬유를 얻게된다.

상기 혼합섬유는 가열가압기를 통해 고면을 얻는다.(도 1참조)

고면을 예열하는 장치는 열풍등을 이용한 예열장치, 가스,전열기식등의 예열기로 대체 될 수 있다.

가장 바람직한 것은 고면의 내부까지 고루 예열되게 하는 것이 목적이므로 도면 표시와 같이 고면을 예열기 내부에 현가되는 구조를 갖는 장치를 구성하는 것이 유리하다.

성형장치는 본 발명의 제품의 구조에 따라 성형장치의 종류를 선택 할 수도 있다.(도 4참조)

실시 예를 들면 자동차등의 의자의 쿠션 내장재 같은 물품이 크고 압력을 많이 받으며,또한 쿠션을 요구하는 제품인 경우에는, 가열 압착 성형틀을 사용하는 것이 유리하며,(도 4a)

다른 실시예로서 파이프의 보온 단열재로 사용되는 피복용 제품등은 진공 압축성형기를 이용하는 것이 바람직하며(도 4b) 방음판, 방열판등의 성형판재의 경우에는 냉각압축성형기가 바람직하다.(도 4c)

이와 같이 제품의 용도에 따라 예를 들면 쿠션등에 사용되는 자동차용 의자침대등의 내장재등은 압력 중량이 높으므로 열 가압 성형하는 것이 기포성유지에 유리하며,

파이프의 보온용 단열재인 경우에는 혼섬섬유의 결합력을 높힘과 동시에 기공성을 확개시키는 제품이 유리하므로 진공식 압축성형기가 유리하며, 방음판 방열판등의 판재는 기포성이 안정되는 제품을 필요로 하는 것이기 때문에 예열된 혼섬섬유를 냉각 압축 성형하므로써 유리한 제품을 얻을 수 있는 것이다.

상기 방법및 장치에서 얻은 본 발명의 솜 성형제품은 기포성이 우수한 쿠션내장재 또는 방열, 방음,흡음, 단열이 우수한 제품을 얻을 수 있으며 저 융착 섬유의 혼합비율에 따라 , 그리고 성형틀의 장치와 방법에 따라 제품의 강도와 기포성유지를 달리하는 솜 성형제품을 얻을 수 있다.

본 발명의 솜 성형제품과 그 제조방법및 그 장치는 포리에스테르계섬유로 쿠션이 양호한 의자나 침구등의 내장재를 용이하게 제작 할 수 있으며 제작시 인체에 무해하며 기공성이 우수하여 의자의 쿠션용 내장재나 침구의 내장재등에 이용하면품질이 우수하며, 파이프등에 사용하여 방열,방음,보온,흡음 또는 단열재로 이용할 수도 있으며,특히 재 사용이 가능하고, 인체에 무해하며, 환경공해가 없고, 외관이 미려하며 취급이 용이 한 잇점등이 있는 등 유용한 발명이다.

Claims (6)

1. 솜 성형제품의 제조방법에 있어서,

   포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착섬유와 일반섬유를 일정 비율비로 혼합하는 1공정.

   제 1 공정에서 얻은 혼합섬유를 혼섬기를 통해 70% 이상 혼섬비를 갖는 혼섬섬유을 얻는 제 2공

   제 2 공정에서 얻은 일정 두께의 혼섬섬유를 가열가압하여 일정 두께를 갖는고면을 얻는 제 3공정

   제3공정에서 얻은 고면을 예열기를 통해 예열하여 일정형틀에 투입하여 일정형의 솜 성형제품을 얻는 제 4공정으로 이루어지는 솜 성형제품의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서 혼섬기는 컨베어휘더(1)를 통해 이동되고 이 혼합섬유는 오프너(2) 즉 개면기를 통해 개면되고, 이 개면된 혼합섬유는 송풍기(3)를 통해 직각혼면기(4)를 통과하면서 70%이상 혼섬비를 갖는 혼합섬유가 되며, 이 혼합섬유는 컨트롤 호퍼(5)를 통해 비크오프너(6)에서 2차 개면되고 다시 송풍기(7)에 의해 원료 준비통인 호퍼(8)를 거치게 되고, 카드키(9)와 성형기(10)에서 소정의 층으로 적층되어 열처리기(11)와 성형압착기(11a)에서 가열 가압되어 고면이 형성되며 이 고면은 압착기(12)로 일정형으로 압착되어 종,횡 컷팅기(14)(14a)에 의해 소망하는 규격으로 절단되어 매트형제품(A)이 완성되는 솜 성형제품의 제조방법.
3. 청구항 2에 있어서

   특수한 성형제품의 성형시에는 상기 성형압착기(11a) 단계에서 얻은 일정 두께의 고면을 예열기(B)에 투입하여 형틀성형기(압착기)(C)를 통해 제품을 성형하는 솜 성형제품의 제조방법.
4. 솜성형제품을 제조하는 제조장치에 있어서,

   포리에스테르계(또는 포리푸로핀계)인 저 융착 섬유와 일반 일반섬유를 일정비율로 혼합한 혼합섬유를 혼합하는 혼섬장치와, 상기 혼섬장치에서 얻은 혼합섬유를 가열가압하여 얻은 고면을 다시 일정온도로 예열하는 예열장치와, 이 예열장치에서 예열된 고면을 일정 형으로 성형하는 성형장치를 포함하는 솜 성형제품의 제조장치
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 혼섬장치는(100) 컨베어휘다(10),개면기(20),송풍기(30)통로가 ㄱ 자로 구성된 혼섬기(40),컨트롤호퍼(50)개면기(60)송풍기(70) 호파기(80)카드기(90)로 구성되며, 혼합된 혼합섬유는 컨베어 휘다(10)를 통해 개면기(20)에 투입되며 개면기(20)에서 타면된 혼합섬유는 송풍기(30)에 의해 직각으로 변환돠는 ㄱ 자형 통로를 갖는 혼섬기(40)로 이동되고, 이 직각 혼섬기에 투입된 혼합섬유는 직각 통로를 거치는 동안 혼섬율 70% 이상 혼합 되게한 솜 성형제품의 제조장치.
6. 청구항 1내지 5의 방법과 장치에서 얻은 솜 성형제품.