KR200406083Y1 - 섬유사 나염 사이징 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 섬유사 나염 사이징 장치에 관한 것으로, 섬유사를 수용성 아크릴 바인더 및 안료가 포함된 사이징제에 침지 통과시킨후, 연속하여 무늬롤러로 공급하여 섬유사 표면에 무늬롤러의 무늬를 나염시키기 위한, 스퀴즈롤러 및 건조실 사이에 섬유사 나염을 위한 무늬롤러가 장착되며, 상기 무늬롤러는 모터 및 동력전달박스에 의하여 스퀴즈롤러와 연동되어 구동되는 것을 특징으로 하는, 섬유사 나염 사이징 장치에 관한 것이다.

사이징, 섬유사, 무늬롤러, 나염

Description

섬유사 나염 사이징 장치{A sizing apparatus for printing yarn}

도 1은 종래 사이징기를 이용한 섬유사 사이징공정 개략도이고,

도 2는 본 고안에 의한 섬유사 나염 사이징 장치 개략 사시도이며,

도 3은 본 고안에 의한 무늬롤러 확대도이며,

도 4는 본 고안에 의한 섬유사 나염 사이징 장치 개략 단면도이며,

도 5는 자동제직기를 이용한 개략적인 제직도이다.

1 크릴(creel) 2 바디 3 호제용액조(사이징제조)

4 스퀴즈롤 5 제1 건조챔버 6 제2 건조챔버

7 건조실린더 8 경사빔 9 섬유사

11 안내가이드 12 실안내고리 19 모터

20 경사 25 동력전달박스 30 위사

41 제직기 42 경사피더 44 무늬편

45 무늬롤러 46 무늬롤러축 50 나염조

b1, b2, b3 제1, 제2, 제3 벨트

p1~p6 풀리들

본 고안은 사이징기를 개량하여 섬유사 나염방법을 제공하기 위한 섬유사 나염 사이징 장치에 관한 것으로, 상세하게는 섬유사를 수용성 아크릴 바인더 및 안료가 포함된 사이징제에 침지 통과시키고, 연속하여 무늬롤러로 공급하여 섬유사 표면에 상기 무늬롤러의 무늬가 나염되는 방법을 제공하기 위한 섬유사 나염 사이징 장치에 관한 것이다.

섬유에 색을 발현시키기 위한 염색방법은 섬유를 염료가 포함되어 있는 용액중에 침지하여 염색시키는 침염범과 안료 또는 염료가 포함되어 있는 날염호를 섬유상에 스크린이나 롤러를 이용하여 날인하여 고착시키는 나염법으로 대분되고, 침염법은 직물이나 편물과 같은 원단의 형태를 염색하는 포염의 방식이 있다. 또한, 나염법은 여러 분류방식이 있지만 그 기술의 원리에 따라 염료나염 및 안료나염으로 나눌 수 있고, 염료나염은 본염이라고도 하며 어떠한 섬유로 되어 있는가에 따라서 그 섬유를 필요한 견뢰도와 색상으로 착색하기에 적절한 염료를 고르고, 이것을 풀감을 끊여서 적당하게 넣어 점성이 있는 액에 다른 착색용 약제와 함께 넣고 잘 섞은 다음 이것을 나타내고자 하는 무늬대로 음각한 롤러 또는 무늬대로 개공을 만든 스크린을 써서 섬유상에 날인한 뒤, 건조, 증열 및 수세하여 무늬가 나타나도 록 하는 방식이다. 한편, 안료나염은 안료, 합성수지, 용제 및 물 등으로 나염풀을 만들고, 이것을 날인 롤러 또는 스크린을 써서 나염하고자 하는 섬유물에 날인한 후, 가볍게 건조시킨 다음 고온의 건열로 처리하는 방식이다.

종래 나염법은 모든 섬유사가 제조되고 후 제직공정을 통하여 섬유가 완성된 후에 이루어지는 방식이며, 제직공정 전의 섬유사를 나염하는 방법 특히 사이징 공정에서 섬유사에 직접적으로 나염하는 방법 및 장치에 대하여는 알려진 바 없다. 본 고안자는 제직공정 전에 공급되는 섬유사의 사이징 장치를 적절하게 변형하여 효과적으로 섬유사를 나염할 수 있는 장치를 고안하였으며, 이하 종래 섬유사 사이징 공정 및 장치에 대하여 간단하게 기술하며, 사이징 장치를 개선한 섬유사 나염 사이징 장치에 대하여 상술하고자 한다.

직물은 경사(warp, end)와 위사(filing yarn, weft)가 서로 직각으로 교차하여 만들어지며, 경사란 직물의 길이방향을 말하고, 위사란 경사에 직각이 되도록 짜여있는 사조(絲條)로 정의된다. 경사는 꼬임이 많고 강도가 높아야 하며, 늘어나지 않아야 하나, 위사는 경사에 비해 꼬임이 적거나 굵은 실 또는 장식사 등을 사용하여 신축성이 커야한다. 폴리에스테르, 폴리아미드 등의 합성섬유 원사(섬유사)를 경사로 사용하여 이루어지는 직물을 제조하는 경우, 제직시 경사의 끊어짐이 발생하지 않도록 하기 위하여 도 1에 나타내는 사이징(sizing)기를 이용하여 경사를 호부하여 워터제트룸(Water Jet Loom) 또는 에어제트룸(Air Jet Loom)에서 제직한다. 이를 상세하게 설명한다. 종래 사이징기에 의하면, 크릴(creel, 1)에 감긴 다수개의 원사(9)는 바디(2)를 통과함으로써 동일한 피치에서 집합되고, 호제용액조(3)에 침지되어 호제를 부착시킨 후 스퀴즈롤(squeeze roll, 4)에서 실을 짜냄으로서 소요되는 호부착량을 조절한다. 이어서, 제1 건조챔버(5), 제2 건조챔버(6) 및 건조실린더(7)에서 실을 건조한 후, 권취하여 경사빔(8)을 얻는다. 통상의 호제로는 면사 또는 우스티드사의 경우에는 녹말이 적용되며, 비스코스사와 아세테이트사가 원사로 사용되는 경우에는 젤라틴이 사용된다.

본 고안은 상기 사이징기를 변형하여 섬유사를 소정의 사이징제로 코팅한 후, 스퀴즈롤 및 건조챔버 사이에 문자나 그림 등의 이미지를 나타내기 위해 요철이 표면에 가공 형성된 동판 무늬인쇄롤을 공급하여 섬유사에 안료나염 또는 본염하는 장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 섬유사 사이징 공정에서 나염이 가능한 섬유사 나염 사이징 장치를 개시하는 것이다.

상기 목적은 좌단에 입설된 다수의 실안내고리, 사이징조, 스퀴즈롤러 및 다수의 건조챔버로 배치된 섬유사 사이징 장치에 있어서, 스퀴즈롤러 및 건조실 사이에 섬유사 나염을 위한 무늬롤러가 장착되며, 상기 무늬롤러는 모터 및 동력전달박 스에 의하여 스퀴즈롤러와 연동되어 구동되는 것을 특징으로 하는, 섬유사 나염 사이징 장치에 의하여 달성된다. 상기 모터 및 동력전달박스는 제1 벨트에 의하여 연동되며, 상기 동력전달박스로부터 무늬롤러로의 동력전달은 제2 벨트에 의하여 수행되며, 상기 모터로부터 스퀴즈롤러로의 동력전달은 제3 벨트에 의하여 이루어진다.

이하 사이징기를 개선한 섬유사 나염 사이징 장치를 도면을 통하여 설명하고자 하나, 이에 국한되지 아니한다.

본 고안에 의한 섬유사 나염 사이징 장치는, 일정 높이로 입설된 기틀(10)의 전단부에 다수개의 실안내고리(12)를 일정간격으로 설치하고, 사이징조(3), 스퀴즈롤(4, 4') 및 다수의 건조챔버들로 배치된 사이징 장치에 있어서, 상기 스퀴즈롤 및 제1 건조챔버(5) 간에 나염수단이 개재된 것을 특징으로 하고 있다. 상기 나염수단은 신축성이 우수한 합성수지 무늬편(44)이 접착된 무늬롤러(45)로 구성되며, 상기 무늬롤러는 구동수단에 의하여 스퀴즈롤러(4,4')와 연동될 수 있다. 상기 구동수단은 모터(19), 동력전단박스(25) 및 다수의 벨트들(b1-b3), 풀리들(p1-p5)로 이루어지며, 모우터(19) 및 동력전달박스(25)의 풀리(p1) 및 풀리(p2) 간에 권취된 벨트(b1)에 의하여 전달된 동력은 동력전달박스(25)의 풀리(p3) 및 무늬롤러(45)의 축(46)에 연장된 풀리(p4) 간에 권취된 벨트(b2)에 의하여 무늬롤러 축으로 이행된다. 한편, 동일 속도의 동력은 모우터(19) 풀리(p1) 및 상단 스퀴즈롤러(4) 및 하단 수퀴즈롤러 (4')에 각각 연장된 풀리들(p5, p6) 간에 권취된 벨트(b3)에 의하여 스퀴즈롤러들(4, 4')로 전달된다. 상기 섬유사(9)가 입사되어 침지되는 사이징조 (3)에는 안료 사이징제가 담겨지며, 상기 안료사이징제로는 수용성 아크릴 바인더 수용액, 안료조성액 및/또는 은나노 콜로이드 용액 혼합액이 준비된다.

이상과 같이 실안내고리(12)내로 삽입된 섬유사(9)는 기틀(10)의 좌측에서 우측으로 공지된 권사기에 의하여 일정 속도로 주행하게 되는 것이며, 주행중인 섬유사(9)는 사이징조(3)로 입사되어 수용성 아크릴 바인더 등의 혼합액에 침지되어 표면이 코팅된다. 안내가이드(11)에 의해 주행이 지지되는 섬유사는 연속하여 상하단의 스퀴즈롤(4,4')를 통과하여 일정한 두께의 코팅액이 섬유사 표면에 유지되며, 상기 스퀴즈롤과 동일속도로 연동되는 무늬롤러(45) 무늬편(44)과 접촉되어 주행중인 섬유사 표면에 일정한 무늬가 나염될 수 있다. 한편, 상기 스퀴즈롤러 및 무늬롤러는 상기된 모터(19) 및 동력전단박스(25), 벨트(b1-b3) 및 풀리(p1-p5)의 구동에 의하여 연동된다. 상기 나염된 섬유사는 발열코일(미도시)이 내장된 제1 건조챔버(5)를 통과하면서 건조하여 나염된 실을 공지된 빔에 권취시켜 경사빔(8)을 얻을 수 있는 것이다.

상기 나염된 섬유사 경사빔을 통상의 자동제직기를 이용하여 경사와 위사가 서로 직각으로 교차하여 이루어진 직물을 제조함에 있어서, 경사는 염색 또는 나염된 섬유사로 구성된 경사를 포함하는 직물이 제직될 수 있다. 본 고안에서 적용될 수 있는 섬유사는 특히 한정되지 아니한다. 한편, 나염 섬유사를 경사로 포함하는 직물은 자동제직기를 이용하여 염색 섬유사 경사의 여러가닥이 균일한 간격으로 동 일방향으로 삽입되며, 위사는 통상의 섬유사로써 경사와 90° 각도에서 경사를 가로지르도록 삽입되어 평직 구조를 이룰 수 있다.

도 5는 자동제직기(41)를 이용한 제직도를 간략하게 도시한 것이고, 이하 제직공정을 설명한다. 안료 나염된 경사빔(8)은 경사 피더(42)에 위치하며, 통상의 섬유사를 위사 피더(도시하지 않음)에 건 후, 제직기(41)를 작동시켜 나염 섬유사 경사(20)가 균일한 간격으로 같은 방향으로 삽입되고 반면에, 통상 섬유사 위사(30)는 경사와 90°에서 경사를 가로지르도록 삽입되어 나염 섬유사가 경사로 포함된 직물이 완성된다.

한편, 나염 이후의 공정, 즉 본염 섬유사를 직물 조직에 따라 정경하고 제직하여 저압 또는 고압가마에서 스팀으로 1 내지 2시간 정도 스팀잉하여 수세하는 등 이후 처리방법은 통상의 방법으로 처리하여 다양한 색상의 무늬를 제직할 수 있다. 저압가마로 처리하는 경우 일반적으로 100℃열로 증기를 주입하여 나염된 섬유직물을 30분 내지 1시간 정도 스팀잉하여 세척하는 경우이며, 면직물, 실크 또는 나일론 섬유사로 제직된 경우 적용하며, 고압가마로 처리하는 경우는 폴리에스테르 섬유사의 경우에 적용되며 130℃이상의 가마에서 2시간 정도 스팀잉한 후 세척 건조하여 본염 직물을 완성한다.

상기와 같이 종래 사이징 장치를 개선한 본 고안에 의한 섬유 나염 사이징기 를 이용하여 나염된 섬유사를 제조할 수 있으며, 상기 섬유사는 제직성이 우수하고, 제직기의 마찰에 의하여 실이 피지 않고 세척을 하여도 아크릴 수지가 이탈되지 않는 등의 개량된 물성을 보인다.

상기한 바와 같이, 본 고안은 사이징기를 개량하여 섬유사를 나염함과 동시에 사이징할 수 있는 장치를 제공하며, 종래 사이징 장치의 간단한 변형을 통하여 섬유 공정의 단순화 및 이에 따른 경제적 효과를 기대할 수 있으며, 이에 의하여 제조된 염색 섬유사는 제직성이 우수하고 실이 피지 않을 뿐 아니라 제직시 마찰에 의하여 아크릴 수지가 이탈되지 않는 등의 제직성이 우수하며, 염색 섬유사를 경사로 포함하는 평직 또는 능직구조의 직물은 부드럽고 촉감이 우수하며 통기성이 우수하여 다양한 응용분야에 사용될 수 있다.

Claims (3)

1. 좌단에 입설된 실안내고리(12), 사이징조(3), 스퀴즈롤러 및 다수의 건조챔버로 배치된 섬유사 사이징 장치에 있어서, 스퀴즈롤러(4,4') 및 제1 건조챔버(5) 사이에 섬유사 나염을 위한 무늬롤러(45)가 장착되며, 상기 무늬롤러는 모터(19) 및 동력전달박스(25)에 의하여 스퀴즈롤러와 연동되어 구동되는 것을 특징으로 하는, 섬유사 나염 사이징 장치
2. 제1항에 있어서, 상기 모터 및 동력전달박스는 제1 벨트(b1)에 의하여 연동되며, 상기 동력전달박스로부터 무늬롤러로의 동력전달은 제2 벨트(b2)에 의하여 수행되며, 상기 모터로부터 스퀴즈롤러로의 동력전달은 제3 벨트(b3)에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 섬유사 나염 사이징 장치
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무늬롤러(45)는 신축성이 우수한 합성수지 무늬편(44)이 접착된 것을 특징으로 하는, 섬유사 나염 사이징 장치

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