KR20040045177A - 섬유정련용 전해수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유를 정련하는 전해수 생성장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 생성장치는 전해조(G)내에 알칼리성 전해수를 생성하는 통상의 전해수 생성장치에 있어서; 상기 전해조(G)로 직수를 유입시키기 위한 유입펌프(20)와; 상기 전해조(G)로 전해질을 저장하여 공급하기 위한 전해질탱크(T); 상기 유입펌프(20)와 전해조(G)를 연결하는 연결관의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(P); 상기 직수 및 전해수를 전달하는 연결관에서 유로를 제어하기 위한 다수개의 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

섬유정련용 전해수 생성장치{Electrolyte making device for a fiber refining}

본 발명은 섬유정련용 전해수 생성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기분해를 시킬 수 있는 전해조내에 일반 수도물과 전해질인 미량의 가성소다를 투입하여 견섬유를 정련할 수 있는 전해환원수를 생성하는 생성장치에 관한 것이다.

정련이란 천연 섬유에 포함되어 있는 수지(樹脂)·지방 등의 불순물을 없애는 것을 일컫는 것이다.

일반적으로 견섬유는 피브로인(fibroin)과 그 표면을 피복하고 있는 세리신으로 이루어진다. 그런데 견섬유 만의 특색인 우아한 광택과 독특한 촉감, 그리고 우수한 드래이프성과 염색성은 상기 피브로인에 의해 주어지기 때문에 세리신을제거하기 위한 정련과정이 필요하다.

견섬유의 정련법으로는 일반적으로 pH 알칼리 측에서 실시되는 화학정련과 효소정련으로 대별되며, 구체적으로 ①비누 정련법 ②알칼리 정련법 ③비누/알칼리 정련법 ④효소 정련법 ⑤산 정련법 ⑥가성소다 정련법을 들 수 있다.

상기 ①비누 정련법은 ㉠최초로 40℃ 전후의 열탕에 생견(생사 또는 생견직물)을 30분간 침지하여 전 처리한 후, ㉡15∼20%의 비누용액에 97∼99℃에서 2시간 정도 정련하고 정련의 정도에 따라 재 정련하며, ㉢1%의 탄산나트륨용액 80∼90℃, 10∼15분간 마무리 정련을 하고, ㉣최후로 0.5%의 탄산나트륨 용액 50∼60℃에서 처리한 후, 충분히 수세하는 것으로 이루어진다.

그리고 ②알칼리 정련법은 무수 탄산나트륨, 규산 나트륨, 메타 규산나트륨, 수산화나트륨, 무수 제2인산나트륨, 각종 축합 인산나트륨, 붕산나트륨, 알칼리성나트륨 등을 알칼리 정련제로 하여 ㉠시료의 40∼50배의 무수 탄산나트륨 5∼10%의 용액 중에 생견을 침지하고, 95∼99℃에서 2∼3시간 정련한 후, ㉡정련의 정도에 따라 재 정련하고, ㉢40∼50℃의 온탕으로 수차에 걸쳐 충분히 수세하여 진행한다.

그리고 ③비누/알칼리 정련은, 비누 정련과 알칼리 정련법의 장점만 살린 정련법으로 마르세이유비누와 알칼리성 나트륨염을 사용하는 가장 일반적인 방법이다. 사용되는 약제로는 비누 4∼8%, 규산소다 4%, 비이온활성제 1%, 하이드로설파이드 1%, SNPP 또는 EDTA 1%, 트리폴리 인산소다 0.5% 등이며 95∼98℃에서 약 2시간 정련하며, 꼬임이나 정련의 정도에 따라 재 정련을 행한다. 정련 후 0.5∼1%의 탄산소다용액으로 1회 세척한 후 50℃의 물로 수회 충분히 세척하여 진행한다;

그리고 ④효소 정련법은, 단백질 분해 효소를 생견 정련에 응용한 것으로 일반적으로 다음 3단계를 통해 처리된다. ㉠전 처리 공정으로 0.03%의 비누와 0.015%의 탄산소다 용액에 생견을 침지하여 90∼95℃에서 15분간 처리한 후 40∼60℃의 온수로 세정한 후 즉시 효소 처리단계, ㉡파파인을 농도 0.2∼0.3% 용액으로 하여 파파인의 2배량의 하이드로설파이드와 비이온활성제 1cc/ℓ을 첨가하여 75∼80℃에서 1∼2시간 처리단계, ㉢후 처리는 전 처리와 같은 조건에서 행하며, 수차에 걸쳐 수세하여 정련을 마친다;

그리고 ⑤산 정련법은, 세리신은 완전히 정련하지 않고 일부만 제거하여 견의 촉감 및 물성을 변화시키기 위한 정련법으로 3부 정련, 5부 정련, 7부 정련 등으로 나누고, 사용되는 정련제로는 0.1몰의 구연산과 0.2몰의 인산수소 2나트륨 혼합액의 완충액으로 pH 2∼12로 맞추고 10분∼60분간 처리하면 필요로 하는 정

련율을 얻을 수 있다.

그리고 ⑥가성소다 정련법은 고농도의 가성소다 수용액을 97℃로 끓여 1차 정련을 실행한다. 그리고 상기 1차 정련후 다시 92℃로 끓여 2차 졍련과정을 거치며, 다시 물을 93℃로 끓여 수세하는 3차 정련을 마지막으로 수행하게 된다.

이상의 방법 중 가장 일반적인 정련법은 비교적 정련방법이 간편한 가성소다 정련법이다. 그러나 상기 가성소다를 사용하여 정련을 하게되면 화학약품인 가성소다만을 사용하여 물의 pH를 조절하기 때문에 약품의 소모량이 현저히 증가된다. 그리고 약품의 소모량에 비하여 정련된 제품의 질은 떨어지며, 정련이 끝난 가성소다수용액의 폐수 처리에 드는 비용 또한 과다하게 소요된다.

따라서, 섬유 정련시 미량의 화학약품만을 사용하여 고품질의 직물을 얻을 수 있고, 그로 인하여 오염되지 않은 폐수를 방류할 수 있는 새로운 공정이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1목적은 섬유를 정련시키기 위해 필요한 화학약품의 양을 줄여 섬유의 정련에 필요한 비용을 줄이는데 있다.

그리고 본 발명의 제2목적은 화학약품인 가성소다수용액의 소모량에 비해 제품의 품질이 떨어지는 것을 방지하는데 있다.

그리고 제 3목적은 고농도의 가성소다수용액이 혼합된 폐수처리비용을 절감하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 무격막 방식의 섬유정련용 전해수 생성장치의 구성을 도시한 요부 흐름도.

도 2는 본 발명에 의한 유격막 방식의 섬유정련용 전해수 생성장치의 구성을 도시한 요부 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 ..... DC파워유니트 12 ..... 제어부

14 ..... 표시부 20 ..... 유입펌프

22 ..... 제1연결관 24 ..... 제2연결관

26 ..... 제3연결관 28 ..... 제4연결관

30 ..... 제1밸브 32 ..... 제2밸브

34 ..... 제3밸브 36 ..... 제4밸브

T ..... 전해질탱크 T1 ..... 정량펌프

P ..... 압력게이지 G ..... 전해조

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 섬유정련용 전해수 생성장치는, 직수를 전기분해 시키기 위하여 양전극판과 음전극판이 설치되는 전해조와; 상기 전해조로 공급하기 위한 전해질을 저장하는 전해질탱크; 직수를 상기 전해조로 전달하기 위한 제1연결관; 전해조에서 전기분해된 전해수를 섬유정련공정으로 유출시키기 위한 제2연결관; 제1연결관에서 분관되어 제2연결관에 합관되는 제3연결관; 상기 각 연결관에 설치되어 유체를 제어하기 위한 밸브를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 전해조의 양전극판과 음전극판 사이에 이온교환막이 없으며, 상기 전해질탱크에 저장되는 전해질은 가성소다(NaOH)이다.

그리고 본 발명에 의한 섬유정련용 전해수 생성장치의 다른 실시예로 직수를 전기분해 시키기 위하여 양전극판과 음전극판, 그리고 상기 전극판 사이에 이온교환막이 설치되는 전해조와; 상기 전해조로 공급하기 위한 전해질을 저장하는 전해질탱크; 직수를 상기 전해조로 전달하기 위한 제1연결관; 전해조에서 전기 분해된 전해수를 섬유정련공정으로 유출시키기 위한 제2연결관과 제5연결관 제1연결관에서 분관되어 제2연결관에 합관되는 제3연결관; 상기 각 연결관에 설치되어 유체를 제어하기 위한 밸브를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 전해질탱크에 저장되는 전해질은 염화나트륨(NaCl)이다.

본 발명은 종래 정련방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로 전기 분해된 전해수를 사용하는 것이다. 즉 일반적인 물(수돗물 또는 지하수)을 대신하여 전해수를 사용하므로서, 섬유정련을 위한 화학약품의 양을 줄이며 동시에 제품의 품질을 높일 수 있다.

이하 본 발명에 따른 섬유정련용 전해수 생성장치의 일 실시예를 도시된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 섬유정련용 전해수 생성장치의 구성을 도시한 요부 흐름도 이다. 본 발명에서는 전해수를 생성하는 전해조내에 이온교환막이 없는 무격막 방식에 의한 전해수 생성장치를 나타낸다.

섬유정련용 전해수 생성장치는 전원의 공급과 제어를 위한 전기부와 상기 전기부의 제어에 의하여 유체를 이동시키기 위한 유로부, 상기 유로부에 부착되어 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브부, 전해질을 저장 및 공급하기 위한 전해질탱크(T)를 포함하여 구성된다.

상기 전기부는 직류발생을 위한 DC파워유니트(10)와, 상기 직류전류를 제어하기 위한 제어부(12), 상기 제어부(12)의 제어상태를 표시해 주는 표시부(14), 상기 DC파워유니트(10)에서 공급되는 전압과 전류를 측정하기 위한 볼트미터(16)와 암페어미터(18)를 포함하여 구성된다.

상기 전기부의 DC파워유니트(10)는 AC 220V로 공급되는 전원을 DC로 변환시켜 상기 전해조내의 전극으로 전달시킨다. 그리고 상기 제어부(12)는 상기 DC파워유니트와 연결되며, 전해수 생성장치에서 발생할 수 있는 모든 상황을 제어한다. 그리고 상기 표시부(14)는 상기 제어부(12)에서 발생하는 상황을 외부로 알리는 기능을 한다.

그리고 상기 DC파워유니트(10)와 전해조(G) 사이에는 볼트미터(16)와 암페어미터(18)가 설치된다. 상기 볼트미터(16)는 0~50V의 측정범위를, 암페어미터(18)는 0~50A의 측정범위를 가진다. 그리고 직수가 전해조(G)에 공급되면 전해수를 만들기 위한 최적의 전압인 20~30V의 전압이 가해지고, 상기 전압은 볼트미터(16)에 표시된다.

그리고 상기 유로부는 전기부의 제어를 받아 직수(지하수 또는 수돗물)를 유입시키기 위한 유입펌프(20)와, 상기 유입펌프(20)와 전해조(G)를 연결하는 제1연결관(22), 상기 전해조(G)에서 생성된 전해수를 정련공정으로 공급시키기 위한 제2연결관(24), 상기 제1연결관(22)의 일측에서 분기되어 상기 제2연결관(24)의 일측으로 합류되는 제3연결관(26), 상기 제2연결관(24)에서 분기되는 제4연결관(28)을 포함하여 구성된다.

상기 유입펌프(20)는 상기 제어부(12)와 연결되며, 유입펌프(20)의 작동이 중단되면 전기분해도 멈추게 된다.

상기 유로부의 제1연결관(22)은 유입펌프(20)와 전해조(G)의 사이에서, 직수를 전해조(G)로 공급하는 유로를 형성한다. 즉 상기 제어부(12)의 제어에 의하여 유입펌프(20)가 작동되면 직수를 펌핑하고, 직수는 제1연결관(22)을 통하여 전해조(G)로 공급된다. 그리고 상기 전해조(G)에 근접되어 위치하는 제1연결관(22)의 일측에는 압력게이지(P)가 설치되어 상기 전해조(G)로 공급되는 제1연결관(22)의 내부압력을 나타낸다.

그리고 상기 제2연결관(24)은 제1연결관(22)에서 유입되어 전기 분해된 전해수를 섬유정련 공정으로 전달한다. 상기 제3연결관(26)은 제1연결관(22)의 일측에서 분기하여 제2연결관(24)으로 합류되며 비정상적 상황에서의 유체 흐름의 통로가 된다. 그리고 제4연결관(28)은 제3연결관(26)에서 분기되어 최종 전해수가 빠져 나올 수 있다.

그리고 상기 밸브부는 제1연결관(22)과 전해조(G)의 사이에서 유체의 흐름을 제어하는 제1밸브(30)와, 상기 제3연결관(26)의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제2밸브(32), 상기 전해조(G)의 하단면에 형성되어 전해수를 배출시키기 위한 제3밸브(34), 제2연결관(24)의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제4밸브(36), 상기 제4연결관(28)의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제5밸브(38)를 포함하여 구성된다.

상기 밸브부의 제1밸브(30)는 유입펌프(20)와 전해조(G) 사이에서 전해조(G)로의 직수공급을 위하여 사용된다. 즉 전해조(G)로의 직수 공급 필요 여부에 따라 선택적으로 제1밸브(30)를 여닫는다.

상기 제2밸브(32)는 제3연결관(26)에 설치되어 전해조(G)로 직수의 공급이 되지 않아야 하는 상황일 때 오픈 된다. 즉 전해조(G) 내부의 전극(G1,G2)을 교환한다든지 DC파워유니트(10)에 문제가 발생되는 상황에는 전해조(G)로 직수를 공급하지 않아야 한다. 이 때 제1밸브(30)는 폐쇄되고, 제2밸브(32)가 열려 직수는 제2연결관(24)으로 공급되어 외부로 공급될 수 있다.

상기 제3밸브(34)는 상기 전해조(G)의 하부면에 직접 연결된다. 상기 제3밸브(34)는 전해조(G) 내부의 이물질을 제거하거나 전해조(G)를 가동하지 않을 때 전해수를 배출시키는 역할을 한다.

전해조(G)내의 이물질은 주로 직수로 부터 유입된 것이며, 일정시간이 지나면 침전되어 전해조(G)의 바닥으로 침전된다. 상기 전해조(G) 바닥부에 침전된 침전물을 배출하기 위하여 제3밸브(34)를 개방하며, 바닥에 침전된 침전물이 배출되고 나면 제3밸브(34)는 폐쇄된다.

그리고 상기 전해조(G)를 장시간 가동하지 않을 때는 반드시 전해수를 배출시켜야 전해조(G) 및 전극의 손상을 방지할 수 있다. 상기와 같이 전해수를 모두 배츨하는 경우에도 제3밸브(34)를 오픈 시켜 상기 전해수를 모두 방출시킬 수 있다.

그리고 상기 제4밸브(36)는 상기 제2연결관(24)의 일측에 형성되어 전해조(G)에서 생성된 전해수를 섬유정련공정으로 배출시킬 수 있다.

그리고 상기 제5밸브(38)는 제2연결관(24)의 일측에 형성되어 있지만 제4밸브(36)보다 전해조(G)로 부터 멀리 설치된다. 즉 제5밸브(38)는 제4밸브(36)가 개방된 상태에서만 기능을 수행할 수 있다. 제5밸브(38)는 최종 전해수를 유출시켜 pH 및 ORP(산화환원전위)의 검사를 할 목적으로 형성된다.

상기 밸브는 볼 밸브가 주로 사용되지만 전기적 또는 수동적 제어가 가능한 다른 종류도 가능하다.

그리고 상기 제어부(12)의 제어에 의하여 알칼리성 전해질인 가성소다수용액을 상기 전해조(G)로 제공하기 위하여 가성소다수용액을 저장하는 전해질탱크(T)가설치된다. 상기 전해질탱크(T)의 일측에는 레벨센서(T3)가 부착되며, 상기 전해질탱크(T)의 다른 일측에는 상기 가성소다수용액을 전해조(G)로 전달시키기 위한 공급관(T2)이 형성된다.

상기 레벨센서(T3)는 상기 전해질탱크(T)의 하측면에 형성되어 전해질의 수위를 감지하는 기능을 한다. 그리고 상기 공급관(T2)의 일측에는 정량펌프(T1)가 설치되어 상기 전해질탱크(T)의 가성소다수용액을 전해조(G)로 공급해 주는 역할을 한다.

상기 레벨센서(T3)에 의해 전해질탱크(T)의 수위가 레벨센서(T3) 이하의 상태인 것이 감지되면 제어부(12)로 신호가 전달되며 표시부(14)에 표시된다. 그리고 동시에 제어부(12)의 제어에 의하여 정량펌프(T1)는 정지되며, 가성소다수용액은 더 이상 전해조(G)로 공급이 되지 못한다. 즉 가성소다수용액의 공급 시스템은 정지하게 된다.

그리고 상기 전해조(G)는 사면체형상이며, 전해방식은 이온교환막이 없는 무격막 방식으로 전해수의 생성유량은 분당 20~150리터인 것이 바람직하다. 그리고 전해조(G) 내부에는 직수를 전기분해 하기 위하여 양전극판(G1)과 음전극판(G2)이 형성된다. 상기 양전극판(G1)은 티타늄에 백금을 코팅한 재질의 판형이며, 음전극판(G2)은 같은 재질의 그물형이다.

무격막방식의 전해조에 가성소다를 넣었을때 전해조내의 화학 반응을 살펴보면, 물보다 이온화가 잘 되는 가성소다(NaOH)가 전기분해 되어 알칼리성인 Na+이온이 물속에 다량 함유된다. 그리고 상기 Na+이온의 영향으로 상기 전해수는 알칼리성을 띄게된다.

본 발명에 따른 작용과정을 살펴보면, 직수로 사용되는 수돗물이나 지하수는 상기 제어부(12)의 제어에 의하여 동작되는 유입펌프(20)에 의해 제1연결관(22)을 흐른다. 이 때 상기 직수는 상기 전해조(G)에 유입되기 전에 제1연결관(22)과 제3연결관(26)으로 분리될 수 있다. 정상의 경우에는 제1연결관(22)을 통하여 전해조(G)로 직수가 공급되며, 전술한 바와 같이 이상 상황이 발생하면 제3연결관(26)으로 직수가 공급된다.

제1밸브(30)가 개방된 상태에서 흐르는 직수는 압력게이지(P)에 의하여 제어되어 흐르며 일정 압력이 유지되면 전기제어장치에 의하여 전해조(G) 내부에 설치된 전극에 전압이 가해진다. 상기 전해조(G)에서 전기분해 되어 생성된 전해수는 제2연결관(24)을 통하여 섬유정련공정으로 공급된다.

이상과 같이 전술한 내용은 무격막 방식에 의한 알칼리성 전해수의 생성에 관한 내용을 살펴보았다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예로 양전극판(G1')과 음전극판(G2') 사이에 이온교환막(G3')이 형성되는 격막이 있는 유격막방식에 의한 전해수 생성방식에 관한 것이다. 상기 유격막방식에 의한 전해수 생성장치는 상기 무격막 방식과는 달리 산성 전해수와 알칼리성 전해수가 동시에 생성되는 것이 특징이다.

이온교환막(G3')이 형성되는 유격막방식에서 산성과 알칼리성의 전해수가 동시에 생성되는 과정을 살펴본다.

유격막방식에서는 전해질로 염화나트륨을 사용한다. 양전극과 음전극이 형성된 전해조내에 전해질인 염화나트륨을 투입하면 염화나트륨은 Na+이온과 Cl-이온으로 전해된다. 이 때 Na+이온은 음전극판(G2')으로 이온교환막(G3')을 통해 유입된다. 그리고 Cl-이온은 양전극판(G1')으로 이온교환막(G3')을 통하여 유입된다. 그리고 최종적으로 양전극판(G1')에는 강산성인 HCl이 형성되어 산성 전해수가 생성된다. 또한 음전극판(G2')에는 알칼리성인 NaOH가 형성되어 알칼리성 전해수가 생성되는 것이다.

도 2를 참고하여 유격막방식에 의한 전해수 생성장치를 살펴본다.

유격막방식에 의한 섬유정련용 전해수를 이루는 전기부와 유로부, 밸브부, 전해질탱크(T')는 상기 무격막방식에 의한 생성장치와 유사하므로 상이한 부분만을 설명한다.

상기 전기부는 무격막방식에 의한 전해수 생성장치와 동일하므로 설명을 생략한다.

그리고 유로부는 전기부의 제어를 받아 직수를 유입시키기 위한 유입펌프(20')와, 상기 유입펌프(20')와 전해조(G')를 연결하는 제1연결관(22'), 상기 전해조(G')에서 생성된 알칼리성 전해수를 유출시키기 위한 제2연결관(24'), 상기 제1연결관(22')의 일측에서 분기되어 상기 제2연결관(24')의 일측으로 합류되는 제3연결관(26'), 상기 제2연결관(24')에서 분기되는 제4연결관(28'), 상기 전해조(G')에서 생성된 산성 전해수를 유출시키기 위한 제5연결관(29'), 상기 제5연결관에서 분기되는 제6연결관(29')을 포함하여 구성된다.

상기 유로부의 제1연결관(22')은 유입펌프(20')와 전해조(G')의 사이에서,직수를 전해조(G')로 공급하는 유로를 형성한다. 즉 상기 제어부(12')의 제어에 의하여 유입펌프(20')가 작동되면 직수를 펌핑하고, 직수는 제1연결관(22')을 통하여 전해조(G')로 공급된다. 그리고 상기 전해조(G')에 근접되어 위치하는 제1연결관(22')의 일측에는 압력게이지(P')가 설치되어 상기 전해조(G')로 공급되는 제1연결관(22')의 내부압력을 나타낸다.

그리고 상기 제2연결관(24')은 제1연결관(22')에서 유입되어 전기분해된 알칼리성 전해수를 섬유정련 공정으로 전달한다. 상기 제3연결관(26')은 제1연결관(22')의 일측에서 분기하여 제2연결관(24')으로 합류되며 비정상적 상황에서의 유체 흐름의 통로가 된다. 그리고 제4연결관(28')은 제3연결관(26')에서 분기되어 최종 전해수가 빠져 나올 수 있다.

그리고 제5연결관(25')은 상기 전해조(G')에서 생성된 산성 전해수를 섬유정련공정 및 살균수로 이용할 수 있도록 전달된다. 그리고 산성 전해수가 필요치 않을 때에는 바로 배수시켜 버린다. 그리고 제6연결관(29')은 제5연결관(25')에서 분기되며, 산성 전해수를 공정수로 유출시키기 직전에 전해수를 배출시킬수 있다.

그리고 상기 밸브부는 제1연결관(22')과 전해조(G')의 사이에서 유체의 흐름을 제어하는 제1밸브(30')와, 상기 제3연결관(26')의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제2밸브(32'), 상기 전해조(G')의 하단면에 형성되어 전해수를 배출시키기 위한 제3밸브(34'), 제2연결관(24')의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제4밸브(36'), 상기 제4연결관(28')의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제5밸브(38'), 제5연결관(25')의 일측에 형성되어 산성 전해수를 제어하는제6밸브(37'), 제6연결관(29')의 일측에 형성되어 유체의 흐름을 제어하는 제7밸브(39')를 포함하여 구성된다.

상기 밸브부의 제1밸브(30')는 유입펌프(20')와 전해조(G') 사이에서 전해조(G')로의 직수공급을 위하여 사용된다. 즉 전해조(G')로의 직수 공급 필요 여부에 따라 선택적으로 제1밸브(30')를 여닫는다.

상기 제2밸브(32')는 제3연결관(26')에 설치되어 전해조(G')로 직수의 공급이 되지 않아야 하는 상황일 때 오픈 된다. 즉 전해조(G') 내부의 전극판(G1',G2') 또는 이온교환막(G3')을 교환한다든지 DC파워유니트(10')에 문제가 발생되는 상황에는 전해조(G')로 직수를 공급하지 않아야 한다. 이 때 제1밸브(30')는 폐쇄되고, 제2밸브(32')가 열려 직수는 제2연결관(24')으로 공급되어 외부로 유출될 수 있다.

상기 제3밸브(34')는 상기 전해조(G')의 하부면에 직접 연결된다. 상기 제3밸브(34')는 전해조(G') 내부의 이물질을 제거하거나 전해조(G')를 가동하지 않을 때 전해수를 배출시키는 역할을 한다.

전해조(G')내의 이물질은 주로 직수로 부터 유입된 것이며, 일정시간이 지나면 침전되어 전해조(G')의 바닥으로 침전된다. 상기 전해조(G') 바닥부에 침전된 침전물을 배출하기 위하여 제3밸브(34')를 개방하며, 바닥에 침전된 침전물이 배출되고 나면 제3밸브(34')는 폐쇄된다.

그리고 상기 전해조(G')를 장시간 가동하지 않을 때는 반드시 전해수를 배출시켜야 전해조(G') 및 전극판(G1',G2')의 손상을 방지할 수 있다. 상기와 같이전해수를 모두 배츨하는 경우에도 제3밸브(34')를 오픈 시켜 상기 전해수를 모두 방출시킬 수 있다.

그리고 상기 제4밸브(36')는 상기 제2연결관(24')의 일측에 형성되어 전해조(G')에서 생성된 알칼리성 전해수를 섬유정련공정으로 배출시킬 수 있다.

그리고 상기 제5밸브(38')는 제2연결관(24')의 일측에 형성되어 있지만 제4밸브(36')보다 전해조(G')로 부터 먼 쪽에 설치된다. 즉 제5밸브(38')는 제4밸브(36')가 개방된 상태에서만 기능을 수행할 수 있다. 제5밸브(38')는 최종 알칼리성 전해수를 유출시켜 pH 및 ORP(산화환원전위)의 검사를 할 목적으로 형성되며, 다른 밸브보다 유로가 좁은 것이 특징이다.

그리고 상기 제6밸브(37')는 상기 제5연결관(25')의 일측에 형성되어 전해조(G')에서 생성된 산성 전해수를 섬유정련공정 및 살균을 위하여 배출시킬 수 있다.

그리고 상기 제7밸브(39')는 제5연결관(25')의 일측에 형성되어 있지만 제6밸브(37')보다 전해조(G')로 부터 먼 쪽에 설치된다. 즉 제7밸브(39')는 제6밸브(37')가 개방된 상태에서만 기능을 수행할 수 있다. 제7밸브(39')는 최종 산성 전해수를 유출시켜 pH 및 ORP(산화환원전위)의 검사를 할 목적으로 형성된다.

그리고 상기 제어부(12')의 제어에 의하여 전해질인 염화나트륨을 상기 전해조(G')로 제공하기 위하여 염화나트륨수용액을 저장하는 전해질탱크(T')가 형성된다. 상기 전해질탱크(T')의 일측에는 레벨센서(T3')가 부착되며, 상기 전해질탱크(T')의 다른 일측에는 상기 염화나트륨수용액을 전해조(G')로 전달시키기 위한 공급관(T2')이 형성된다.

상기 레벨센서(T3')는 상기 전해질탱크(T')의 하측면에 형성되어 전해질의 수위를 감지하는 기능을 한다. 그리고 상기 공급관(T2')의 일측에는 정량펌프(T1')가 형성되어 상기 전해질탱크(T')의 염화나트륨수용액을 전해조(G')로 공급해 주는 역할을 한다.

상기 레벨센서(T3')에 의해 전해질탱크(T')의 수위가 레벨센서(T3') 이하의 상태인 것이 감지되면 제어부(12')로 신호가 전달되며 표시부(14')에 표시된다. 그리고 동시에 제어부(12')의 제어에 의하여 정량펌프(T1')는 정지되며, 염화나트륨수용액은 더 이상 전해조(G')로 공급이 되지 못한다. 즉 염화나트륨의 공급 시스템은 정지하게 된다.

그리고 상기 전해조(G')는 사면체형상이며, 전해방식은 이온교환막이 있는 유격막 방식으로 산성과 알칼리성의 전해수를 동시에 생성시킨다. 그리고 전해조(G') 내부에는 직수를 전기분해 하기 위하여 양전극판(G1')과 음전극판(G2')이 형성된다. 상기 양전극판(G1')은 티타늄에 백금을 코팅한 재질의 판형이며, 음전극판(G2')은 같은 재질의 그물형이다. 그리고 전극의 간격은 2~5mm인 것이 바람직하며, 조건에 따라 간격은 조정 가능하다.

그리고 상기 양전극판(G1')과 음전극판(G2')의 사이에는 격막인 이온교환막(G3')이 형성된다. 상기 이온교환막(G3')은 물을 통과시키지 않으면서 +이온과 -이온을 선택적으로 통과시키는 막이다. 상기 이온교환막(G3')이 형성되므로 인하여 물의 전기분해로 인한 +이온과 -이온은 선택적으로 전해조(G')에서 분리된다.

유격막방식에 의한 섬유정련용 전해수의 작용과정을 살펴보면, 직수로 사용되는 수돗물이나 지하수는 상기 제어부(12')의 제어에 의하여 동작되는 유입펌프(20')에 의해 제1연결관(22')을 흐른다. 이 때 상기 직수는 상기 전해조(G')에 유입되기 전에 제1연결관(22')과 제3연결관(26')으로 분리될 수 있다. 정상의 경우에는 제1연결관(22')을 통하여 전해조(G')로 직수가 공급되며, 전술한 바와 같이 이상 상황이 발생하면 제3연결관(26')으로 직수가 공급된다.

제1밸브(30')가 개방된 상태에서 흐르는 직수는 압력게이지(P')에 의하여 제어되어 흐르며 일정 압력이 유지되면 전기제어장치에 의하여 전해조(G') 내부에 설치된 전극에 전압이 가해진다. 상기 전해조(G')에서 전기분해 되어 생성된 알칼리성 전해수는 제2연결관(24')을 통하여 섬유정련공정으로 공급된다. 그리고 상기 전해조(G')에서 전기분해 되어 생성된 산성 전해수는 제5연결관(25')을 통하여 섬유정련공정 또는 살균공정으로 공급된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 섬유를 정련시키기 위하여 다량의 화학약품을 사용하는 대신에 전기분해의 과정을 거친 전해수에 미량의 화학약품을 첨가여 섬유를 정련시킴으로서 정련에 필요한 비용을 절감하는 것을 기술적 요지로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고 전해수에 상기 화학약품을 미량으로 사용하므로 정련된 섬유 제품의 질이 향상된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범위 내에서, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본발명은 첨부한 청구범위에 의하여 해석해야 함은 물론이다.

예를 들어 상기 전해조는 직육면체형뿐만 아니고 그 외의 여러 가지 형태도 가능하다. 그리고 상기 밸브는 볼 밸브뿐만 아니라 여러 가지 밸브를 사용하여도 같은 기능을 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의한 정련방법은 실질적으로 전해수를 사용하며, pH조절용인 미량의 화학약품을 첨가하므로 섬유정련시 필요한 전반적인 원가가 절감된다. 그리고 전해수를 사용하므로 정련된 섬유의 품질을 높일 수 있어 섬유품질의 고급화를 이룰 수 있다. 그리고 미량의 화학약품을 사용하므로 환경오염에 영향을 미치지 않는 이점을 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 직수를 전기분해 시키기 위하여 양전극판(G1)과 음전극판(G2)가 설치되는 전해조(G)와;

   상기 전해조(G)로 공급하기 위한 전해질을 저장하는 전해질탱크(T);

   직수를 상기 전해조(G)로 전달하기 위한 제1연결관(22);

   전해조(G)에서 전기분해된 전해수를 섬유정련공정으로 유출시키기 위한 제2연결관(24);

   제1연결관(22)에서 분관되어 제2연결관(24)에 합관되는 제3연결관(26);

   상기 각 연결관(22,24,26)에 설치되어 유체를 제어하기 위한 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 섬유정련공정용 전해수 생성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전해질탱크(T)에 저장되는 전해질은 가성소다(NaOH)인 것을 특징으로 하는 섬유정련용 전해수 생성장치.
3. 직수를 전기분해 시키기 위하여 양전극판(G1')과 음전극판(G2'), 그리고 상기 전극판(G1',G2') 사이에 이온교환막(G3')이 설치되는 전해조(G')와;

   상기 전해조(G')로 공급하기 위한 전해질을 저장하는 전해질탱크(T');

   직수를 상기 전해조(G')로 전달하기 위한 제1연결관(22');

   전해조(G')에서 전기 분해된 전해수를 섬유정련공정으로 유출시키기 위한제2연결관(24')과 제5연결관(25')

   제1연결관(22)에서 분관되어 제2연결관(24')에 합관되는 제3연결관(26');

   상기 각 연결관(22', 24', 25',26')에 설치되어 유체를 제어하기 위한 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 섬유정련공정용 전해수 생성장치.
4. 제4항에 있어서, 상기 전해질탱크(T')에 저장되는 전해질은 염화나트륨(NaCl)인 것을 특징으로 하는 섬유정련용 전해수 생성장치.