KR20040106618A - 색채 합성섬유의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색채 합성섬유의 제조장치에 관한 것으로, 안료가 원료와 함께 혼합공급된 상태에서 용융압출되어 방사되도록 하는 방식으로 합성섬유를 제조하여 제조후 염색을 해야하는 번거로움을 피할 수 있도록 하고, 제조 후 염색된 합성섬유에 비하여 채색 상태가 한층 균일하게 이루어질 수 있도록 하므로써 생산성을 향상시키고, 제품의 품질을 현저하게 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 펠릿(Pellet) 형태의 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 원료가 채워지는 제1호퍼(Hopper)와; 원하는 색상의 안료가 채워지는 제2호퍼와; 상기 제1호퍼 및 제2호퍼와 서로 연통되게 결합되며, 내부에 공급된 원료와 안료를 가열하여 용융시킬 수 있는 열선이 설치되고, 원료와 안료를 혼합하고, 용융된 혼합원료를 배출시키기 위한 이송스크류가 구비된 용융압출기와; 상기 용융압출기의 아랫쪽에 해당되는 소정 위치에 설치되어 용융압출기로부터 압출되는 혼합원료를 여러 가닥의 원사로 방사시키는 방사블럭과; 상기 방사블럭의 하부에 설치되어 방사블럭으로부터 배출되는 여러 가닥의 원사를 냉각시켜주는 냉각챔버와; 상기 냉각챔버의 아랫쪽에 설치되어 냉각된 원사가 가지런히 정렬된 상태로 이송되도록 하는 오일롤러와; 상기 오일롤러의 하부에 설치되어 뭉쳐 있는 상태의 원사를 납착하게 펼쳐주는 제1연신롤러 및 제2연신롤러와; 상기 제2연신롤러를 경유하여 납작하게 펼쳐진 원사를 일정한 속도로 감아주는 권취기를 포함한다.

본 발명을 적용하면, 원료의 공급과 동시에 일정 성분비의 안료가 공급되어고르게 혼합된 후 용융된 상태로 방사되기 때문에 제조과정 후 별도의 염색과정을 거칠 필요가 없게 되어 생산성이 현저히 향상되고, 생산원가를 낮출 수 있다.

또한, 이와 같이 제조된 합성섬유는 매우 균일한 색상을 띠게 되므로 제조 후 별도의 염색과정을 거친 합성섬유에 비하여 제품의 품질이 매우 높아진다.

Description

색채 합성섬유의 제조장치{AN APPARATUS FOR MANUFACTURING COLORED SYNTHETIC FIBER}

본 발명은 색채 합성섬유의 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester) 등 용융방사가 가능한 선상중합체(線狀重合體)를 원료로 하여 제조되는 합성섬유의 원사가 미리 채색된 상태로 제조될수 있도록 하므로써 섬유제조 후 별도의 복잡한 염색과정을 생략할 수 있도록 함과 동시에 제조후 별도의 염색과정을 거친 합성섬유와는 비교할 수 없을 정도로 균일한 채색상태를 유지할 수 있도록 한 색채 합성섬유의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 선상중합체를 원료로 하여 제조되는 합성섬유는 천연의 견(絹)과 같은 독특한 섬광성과 부드러운 촉감을 갖는 특성 때문에 섬유재로서 널리 이용되고 있다.

이와 같은 열가소성 선상중합체는 용융압출기로부터 압출된 후 이형 방사블럭을 통과하면서 이형(비원형)단면을 갖는 섬유로 제조된다.

도 1은 종래 합성섬유의 제조장치를 나타내는 개략 구성도이다.

이를 참조하면, 종래 합성섬유의 제조장치(10)는 원료가 채워지는 호퍼(11)와, 호퍼(11)로부터 공급되는 원료를 용융압출하는 용융압출기(12)와, 용융압출된 원료를 방사시키는 방사블럭(13)과, 상기 방사블럭(13)을 통하여 방사되는 원사를 냉각시켜주는 냉각챔버(14)와, 상기 냉각챔버(14)를 통하여 냉각된 원사를 연신시켜주는 제1연신롤러(15) 및 제2연신롤러(16)와, 상기 제2연신롤러(16)를 통하여 연신된 원사를 감아주는 권취기(17)를 포함한다.

이와 같은 종래의 합성섬유 제조장치에서 상기 호퍼(11)와 용융압출기(12)는 공급파이프(18)를 통하여 서로 연통된 구조로 이루어진다.

용융압출기(12)는 내부에 공급된 원료를 가열하여 용융시키기 위한 열선(도시되지 않음)이 내장되며, 모터 등 외부의 동력을 인가받아 회동되면서 공급된 원료를 균일하게 혼합시켜 줌과 동시에 열전을 이용한 가열에 의하여 용융된 원료를압출시키는 이송스크류(19)가 내장된다.

상기 방사블럭(13)에는 용융상태로 공급된 원료를 방사시키기 위한 방사노즐 (20)이 설치된 구조로 이루어지며, 상기 방사블럭(13)의 하부에는 방사블럭을 통하여 방사되는 원사를 냉각시키기 위한 냉각챔버(14)가 설치된다.

또, 상기 냉각챔버(14)를 통하여 이송되는 원사의 이송경로상에는 방사된 원사가 정렬된 상태로 고르게 이송되도록 안내하는 오일롤러(21)가 설치되며, 상기 오일롤러의 하방에는 원사를 납작하게 눌려 펴주기 위한 제1연신롤러(15)와 제2연신롤러(16)가 서로 어긋난 위치에 설치된다.

상기 제2연신롤러(16)의 하방에는 외부의 동력을 받아 회전되는 권취기(17)가 설치된다.

이와 같이 이루어지는 종래 합성섬유의 제조장치를 이용한 합성섬유의 제조공정은 다음과 같다.

먼저 소정 크기의 펠릿(Pellet) 형태로 된 흰색 또는 검정색의 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 원료를 계량하여 호퍼(11)에 충진시킨 다음, 상기 호퍼(11_에 충진된 원료를 일정한 속도로 용융압출기(12)내로 공급한다.

상기 용융압출기(12)로 공급된 원료는 외부의 동력을 인가받아 회전되는 이송스크류(19)에 의하여 균일하게 혼합됨과 동시에 열선에 의하여 가열되어 용융되며, 용융된 원료는 다시 이송스크류(19)의 배출작용에 의하여 일정한 압력으로 압출된다.

상기 용융압출기(12)를 통하여 압출된 용융상태의 원료는 방사블럭(13)내로공급된 다음 다수의 방사노즐(20)을 통하여 여러 가닥의 원사로 방사된다.

이와 같이 상기 방사블럭(13)을 통과하여 방사되는 여러 가닥의 원사들은 뜨겁게 가열된 상태이므로 그대로 권취시키는 경우 합사(合絲)될 우려가 높은데, 이를 방지하기 위하여 방사블럭(13)의 하부에 설치된 냉각챔버(14)를 통과시키면 원사가 냉각된다.

상기 냉각챔버(14)를 통과하면서 냉각된 원사는 오일롤러(21)에 의하여 정렬된 상태로 이송되며, 상기 오일롤러(21)의 하방에 설치된 제1연신롤러(15)와 제2연신롤러(16)를 통과하면서 뭉쳐져 있는 상태로부터 납작하게 펼쳐진다.

상기 제1연신롤러(15)와 제2연신롤러(16)를 통과하면서 연신된 합성섬유는 권취기(Winder:17)에 감겨지며, 이와 같이 제조된 합성섬유를 염색하고자 하는 경우에는 별도의 염색공정을 거치게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 합성섬유의 제조방법에서 제조된 원사를 염색하는 경우에는 별도의 염색공정과 건조과정을 거쳐야 하기 때문에 작업이 매우 번거로워 생산성이 현저히 떨어진다는 문제가 있으며, 생산원가를 상승시키는 원인이 된다는 문제가 있다.

또한, 이와 같이 합성섬유를 제조한 이후에 별도의 염색과정을 거쳐 합성섬유를 채색하는 경우에 색상의 채색이 균일하게 이루어지지 않기 때문에 제품의 품질이 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 안료가 원료와 함께 혼합공급된 상태에서 용융압출되어 방사되도록 하는 방식으로 합성섬유를 제조하여 제조후 염색을 해야하는 번거로움을 피할 수 있도록 하고, 제조 후 염색된 합성섬유에 비하여 채색 상태가 한층 균일하게 이루어질 수 있도록 하므로써 생산성을 향상시키고, 제품의 품질을 현저하게 향상시킬 수 있도록 한 새로운 색채 함성섬유의 제조장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 합성섬유 제조장치를 나타내는 개략 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 색채 합성섬유의 제조장치를 나타내는 개략 구성도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

41 : 제1호퍼 42 : 제2호퍼

43 : 용융압출기 44 : 방사블럭

45 : 냉각챔버 46 : 오일롤러

47 : 제1연신롤러 48 : 제2연신롤러

49 : 권취기 51 : 이송스크류.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 펠릿(Pellet) 형태의 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 원료가 채워지는 제1호퍼(Hopper)와; 원하는 색상의 안료가 채워지는 제2호퍼와; 상기 제1호퍼 및 제2호퍼와 서로 연통되게 결합되며, 내부에 공급된 원료와 안료를 가열하여 용융시킬 수 있는 열선이 설치되고, 원료와 안료를 혼합하고, 용융된 혼합원료를 배출시키기 위한 이송스크류가 구비된 용융압출기와; 상기 용융압출기의 아랫쪽에 해당되는 소정 위치에 설치되어 용융압출기로부터 압출되는 혼합원료를 여러 가닥의 원사로 방사시키는 방사블럭과; 상기 방사블럭의 하부에 설치되어 방사블럭으로부터 배출되는 여러 가닥의 원사를 냉각시켜주는 냉각챔버와; 상기 냉각챔버의 아랫쪽에 설치되어 냉각된 원사가 가지런히 정렬된 상태로 이송되도록 하는 오일롤러와; 상기 오일롤러의 하부에 설치되어 뭉쳐 있는 상태의 원사를 납착하게 펼쳐주는 제1연신롤러 및 제2연신롤러와; 상기 제2연신롤러를 경유하여 납작하게 펼쳐진 원사를 일정한 속도로 감아주는 권취기를 포함한다.

이와 같은 본 발명에서 상기 안료는 빨강색(Red), 청색(Blue), 노랑색(Yellow), 녹색(Green), 금색(Gold)이 마련되며, 폴리아미드 또는 폴리에스테르 원료 100wt%에 대하여 빨강색 청색, 노랑색의 안료는 각각 3-10wt%의 중량비로 공급되고, 녹색과 금색의 안료는 각각 3-7wt%의 중량비로 공급되는 특징을 갖는다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 색채 합성섬유 제조장치를 나타내는 개략 구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 색채 합성섬유의 제조장치(40)는 원료가 채워지는 제1호퍼(41)와, 안료가 채워지는 제2호퍼(42)와, 상기 제1호퍼(41) 및 제2호퍼(42)로부터 공급되는 원료/안료의 혼합원료를 용융압출하는 용융압출기(43)와, 용융압출된 원료를 방사시키는 방사블럭(44)과, 방사블럭(44)을 통하여 방사되는 원사를 냉각시켜주는 냉각챔버(45)와, 상기 냉각챔버(45)를 통하여 냉각된 원사가 정렬된 상태로 이송되도록 하는 오일롤러(46)와, 오일롤러(46)를 경유하여 이송되는 원사를 연신시켜주는 제1연신롤러(47) 및 제2연신롤러(48)와, 상기 제2연신롤러 (48)를 통하여 연신된 원사를 감아주는 권취기(49)를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 따른 색채 합성섬유의 제조장치(40)에서 상기 제1호퍼 (41)와 제2호퍼(42)와 용융압출기(43)는 서로 공급파이프(50)를 통하여 서로 연통된 구조로 이루어진다.

상기 용융압출기(43)의 내부에는 공급된 원료를 가열하여 용융시키기 위한 열선(도시되지 않음)이 내장되며, 모터 등 외부의 동력을 인가받아 회동되면서 공급된 원료를 균일하게 혼합시켜 줌과 동시에 열전을 이용한 가열에 의하여 용융된 원료를 압출시키는 이송스크류(51)가 구비된다.

상기 방사블럭(44)의 내부에는 용융상태로 공급된 원료를 방사시키기 위한 방사노즐(52)이 설치되며, 상기 방사블럭(44)의 하부에는 방사블럭을 통하여 방사되는 원사를 냉각시키기 위한 냉각챔버(45)가 설치된다.

또, 상기 냉각챔버(45)를 통하여 이송되는 원사의 이송경로상에는 방사된 원사가 정렬된 상태로 고르게 이송되도록 안내하는 오일롤러(46)가 설치되며, 상기 오일롤러(46)의 하방에는 원사를 납작하게 눌러 펴주기 위한 제1연신롤러(47)와 제2연신롤러(48)가 일정 간격을 서로 어긋난 위치에 설치된다.

상기 제2연신롤러(48)의 하방에는 외부의 동력을 받아 회전되는 권취기(49)가 설치된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 색채 합성섬유의 제조장치(40)를 이용하여 합성섬유를 제조하는 공정은 다음과 같다.

먼저, 폴리아미드 또는 폴리에스테르 등의 선상중합체로 된 원료를 필요한 양만큼 계량한 다음 제1호퍼(41)에 채운다.

상기 원료를 준비함과 동시에 또는 약간의 시간차를 두고 원하는 색상의 안료를 상기 원료에 대하여 일정 중량비가 되도록 계량한 후 제2호퍼(42)에 채운다.

상기 안료는 빨강색(Red), 청색(Blue), 노랑색(Yellow), 녹색(Green), 금색(Gold)이 마련되며, 폴리아미드 또는 폴리에스테르 원료 100wt%에 대하여 빨강색 청색, 노랑색의 안료는 각각 3-10wt%의 중량비로 공급되고, 녹색과 금색의 안료는 각각 3-7wt%의 중량비로 공급된다.

상기 제1호(41)퍼에 채워진 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 원료와 제2호퍼(42)에 채워진 안료를 일정한 속도로 용융압출기(43)내로 공급되도록 한다.

이와 같이 제1호퍼(41)와 제2호퍼(42)로부터 용융압출기(43)내로 원료와 안료가 동시에 공급되면, 외부의 동력을 인가받아 이송스크류(51)가 회전되면서 원료와 안료를 고르게 혼합시켜줌과 동시에 내장된 열선이 가열되면서 안료가 혼합된 원료가 용융된다.

이와 같이 용융된 원료/안료의 혼합원료는 이송스크류(51)의 배출작용에 의하여 소정의 압력으로 배출되어 방사블럭(44)내로 공급된다.

상기 방사블럭(44)내로 공급된 원료는 다수의 방사노즐(52)을 통하여 여러 가닥의 원사로 방사되며, 방사된 원사들은 냉각챔버(45)를 통과하면서 냉각된다.

냉각챔버(45)를 통과하면서 냉각된 원사들은 이송경로상에 설치된 오일롤러 (46)의 가이드 작용에 의하여 가지런히 정렬된 상태로 이송되며, 상기 오일롤러 (46)의 하방에 설치된 제1연신롤러(47) 와 제2연신롤러(48)를 통과하면서 뭉쳐있는 상태로부터 납작하게 펼쳐진다.

상기 제연신롤러(48)를 통과한 원사들은 별도의 동력에 의하여 일정 속도로 회전되는 권취기(49)에 감겨지는 것이다.

상기 1차연신과정에서 제1연신롤러(47)는 800-3500 m/min의 속도로 회전되면서 원사를 연신시키며, 2차연신과정에서 제2연신롤러(48)는 3000-5500 m/min(최대 6000m/min)의 속도로 회전되면서 원사를 연신시킨다.

이와 같이 제1연신롤러(47) 및 제2연신롤러(48)를 거치면서 연신된 원사는 권취기(49)에 의해 권취되는데, 이 때 상기 권취기(49)는 3000-5500m/mon의 속도로 회전되면서 원사를 감아주게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 색채 합성섬유의 제조장치를 통하여 최종적으로 제조된 합성섬유 원사는 혼합원료 공급단계에서 원료와 함께 공급된 안료가 고르게 혼합된 상태에서 용융되었기 때문에 공급된 안료에 해당하는 색상을 띠게 되며, 따라서 제조 후 별도의 염색과정을 거칠 필요가 없게 된다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 원료의 공급과 동시에 일정 성분비의 안료가 공급되어 고르게 혼합된 후 용융된 상태로 방사되기 때문에 제조과정 후 별도의 염색과정을 거칠 필요가 없게 되어 생산성이 현저히 향상되고, 생산원가를 낮출 수 있다.

또한, 이와 같이 제조된 합성섬유는 매우 균일한 색상을 띠게 되므로 제조 후 별도의 염색과정을 거친 합성섬유에 비하여 제품의 품질이 매우 높아진다.

Claims (2)

1. 펠릿(Pellet) 형태의 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 원료가 채워지는 제1호퍼(Hopper:41)와;

   원하는 색상의 안료가 채워지는 제2호퍼(42)와;

   상기 제1호퍼 및 제2호퍼와 서로 연통되게 결합되며, 내부에 공급된 원료와 안료를 가열하여 용융시킬 수 있는 열선이 설치되고, 원료와 안료를 혼합하고, 용융된 혼합원료를 배출시키기 위한 이송스크류(51)가 구비된 용융압출기(43)와;

   상기 용융압출기의 아랫쪽에 해당되는 소정 위치에 설치되어 용융압출기로부터 압출되는 혼합원료를 여러 가닥의 원사로 방사시키는 방사블럭(44)과;

   상기 방사블럭의 하부에 설치되어 방사블럭으로부터 배출되는 여러 가닥의 원사를 냉각시켜주는 냉각챔버(45)와;

   상기 냉각챔버의 아랫쪽에 설치되어 냉각된 원사가 가지런히 정렬된 상태로 이송되도록 하는 오일롤러(46)와;

   상기 오일롤러의 하부에 설치되어 뭉쳐 있는 상태의 원사를 납착하게 펼쳐주는 제1연신롤러(47) 및 제2연신롤러(48)와;

   상기 제2연신롤러를 경유하여 납작하게 펼쳐진 원사를 일정한 속도로 감아주는 권취기(49)를 포함하는 것을 특징으로 하는 색채 합성섬유의 제조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1호퍼에 채워지는 안료로는 빨강색(Red), 청색(Blue), 노랑색 (Yellow), 녹색(Green), 금색(Gold)이 마련되며, 폴리아미드 또는 폴리에스테르 원료 100wt%에 대하여 빨강색, 청색, 노랑색의 안료는 각각 3-10wt%의 중량비로 공급되고, 녹색과 금색의 안료는 각각 3-7wt%의 중량비로 공급되는 것을 특징으로 하는 색채 합성섬유의 제조장치.