KR20070083221A - 원단의 합포방법 및 합포장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치에 관한 것으로서, 표층원단(110)을 공급하는 표층원단 권출부(100), 망사형 원단(210)을 공급하는 망사원단 권출부(200), 기재원단(310)을 공급하는 기재원단 권출부(300)와, 기재원단(310) 진행방향과 직각방향으로 원단 폭 만큼 왕복 운동하는 발포용수지 토출장치(400), 기재원단(310) 접착 면에 토출 된 발포용수지 토출액(420)을 기재원단 접착 면 전체에 도포하는 면도포부(500), 원단 접착 면에 도포 된 원단을 접합하는 원단합포장치부(600), 원단이송롤러부(700)와, 합포원단을 권취하는 합포원단권취부(800)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
크림타임(CreamTime), 합포, 면 도포, 전단력, 점착력, 표면장력

Description

원단의 합포방법 및 합포장치{Bonding Method and Apparatus for textile goods}
도 1은 본 발명에 따른 섬유 합포 공정을 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 섬유 합포 공정을 도시한 공정도
도 3은 본 발명에 따른 면 도포 상태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명에 따른 원단합포과정을 도시한 단면도
도 5는 본 발명에 따른 기재원단에 토출 된 발포용수지의 평면도
도 6은 본 발명에 따른 실시 예에 관한 2액형 발포성수지의 주입방법에 있어서의 2액형 발포성수지의 혼합, 토출 후의 상태변화(시간에 따른 점도변화)의 개요를 나타내는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표층원단 권출(捲出, unwind)부
110 : 표층원단
200 : 망사형 원단 권출(捲出, unwind)부
210 : 망사형 원단
300 : 기재원단 권출(捲出, unwind)부
310 : 기재원단
320 : 가이드 롤러
400 : 발포용 수지 토출장치
410 : 발포용 수지 토출노즐
420 : 발포용 수지 토출액
500 : 면(面) 도포(塗布)부
510 : 표층원단 장력조정롤러
511 : 표층원단 장력조정장치
520 : 기재원단 장력조정롤러
521 : 기재원단 장력조정장치
530 : 기재원단 면 도포량 조정롤러
531 : 기재원단 면 도포량 조정장치
540 : 면 도포 회전롤러
541 : 면 도포 회전롤러 속도조절장치
551 : 표층원단에 도포 된 발포용 수지
552 : 기재원단에 도포 된 발포용 수지
560 : 발포수지혼합에서 원단합포개시까지 소요시간
600 : 원단 합포(合布)장치부
610 : 원단 연속합포롤러
620 : 원단 합포장력조정롤러
621 : 원단 합포장력조정장치
700 : 원단 이송롤러부
710 : 원단이송롤러 접촉 각 조정롤러
711 : 원단이송롤러 접촉 각 조정장치
720 : 원단이송롤러
721 : 원단이송롤러 속도조절장치
730 : 원단이송가이드롤러
800 : 권취(捲取, rewind)부
810 : 합포원단
본 발명은 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치에 관한 것이다.
기존 합포기술은 원단을 접착하는 표면에 접착제를 도포한 후, 2개의 직물 원단을 상하 바로 접하는 가압롤러 사이에 통과시켜 2개의 직물원단을 합포하는 것을 특징으로 한다.
그러나 원단 기능의 복합화를 위해 원단 층간에 삽입되는 망사형 원단은 신장률이 없어, 상하 바로 접하는 가압롤러 사이를 연속적으로 통과하면 원단 좌우 장력을 균일하게 할 수 없어 느슨하게 되는 일단이 접히는 문제가 있다.
또한, 기존의 발포용 수지의 성형 방법은 림 폼(RIM Foam), 슬라브 폼(Slab Foam), 스프레이 폼(Spray Foam) 등이 있으나 발포수지의 크림타임(CreamTime)이 10초 정도로 짧기 때문에 2액형 발포수지의 혼합에서 성형작업까지 크림타임 내에서 끝마쳐야 한다.
그러나 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 접착제로 이용하기에는 애로 사항이 있다.
상기 애로 사항은 원단의 접착 면을 크림타임 시간 내에 전면 도포하기에 합포 공정상 부족한 시간이다.
따라서, 본 발명은 합포원단 층간에 발포용 수지를 크림타임 내에서 균일하게 펼치는 역할을 하는 면도포회전롤러와 원단 양면에서 대향(對向) 되게 접촉하여 일정한 장력이 유지되며, 다수 개로 롤러 간 바로 접하지 않게 배열하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치를 제공하는 것이다. 따라서 기능이 부여된 소재, 복합적이고 다 기능화 된 섬유에 대한 욕구를 반영해 또 다른 신소재를 창출해 나가는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치에 관한 것으로서, 표층원단(110)을 공급하는 표층원단 권출부(100), 망사형 원단(210)을 공급하는 망사원단 권출부(200), 기재원단(310)을 공 급하는 기재원단 권출부(300)와, 기재원단(310) 진행방향과 직각방향으로 원단 폭 만큼 왕복 운동하는 발포용수지 토출장치(400), 기재원단(310) 접착 면에 토출 된 발포용수지 토출액(420)을 기재원단 접착 면 전체에 도포하는 면도포부(500), 원단 접착 면에 도포 된 원단을 접합하는 원단합포장치부(600), 원단이송롤러부(700)와, 합포원단을 권취하는 합포원단권취부(800)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치에 관해 공정을 도시한 사시 도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치에 관해 공정을 도시한 공정도로서, 표층원단(110)을 공급하는 표층원단 권출부(100)와, 복합적인 기능을 부여하기 위해 망사형 원단(210)을 공급하는 망사원단 권출부(200)와, 기재원단(310)을 공급하는 기재원단 권출부(300)와, 기재원단(310) 진행방향과 직각방향으로 원단 폭 만큼 왕복 운동하는 발포용수지 토출장치(400), 기재원단(310) 접착 면에 토출 된 발포용수지 토출액(420)을 기재원단 접착 면 전체에 도포하는 면도포부(500), 원단 접착 면에 도포 된 원단을 접합하는 원단합포장치부(600), 원단이송롤러부(700)와, 합포원단을 권취하는 합포원단권취부(800)로 구성된다.
도 3을 참조하면, 상기 면도포부(500)에서 발포용수지의 토출장치(400)의 발포용수지 토출노즐(410)을 통해 나오는 토출액(420)을 면도포부(500)에 의해 원단 접착 면 전체에 펼치는 것과 점착력을 고려해 원단의 표면장력과, 발포용수지의 표면장력, 면도포회전롤러(540)의 표면장력을 순차적으로 낮게 갖는 것을 포함한다.
상기 토출 된 토출액(420)은 원단 접착 표면상에 도 5에 도시한 바와 같이 지그재그모양을 나타낸다.
상기 면도포부(500)는 면 도포 회전롤러(540)가 표층원단(110)과 기재원단(310)간 접착 면을 동시에 접촉하며 회전되는 것을 포함한다.
상기 면 도포 회전롤러(540)에서 외주속도는 기재원단(310)의 진행속도보다 낮으며, 속도 방향은 동일하게 하는 것을 포함한다.
상기 지그재그모양의 토출 된 토출액(420)을 원단 접착 표면상에 균일하게 펼치기 위해서는 면도포회전롤러(540)의 외주속도가 기재원단(310) 진행속도보다 느리게 함으로써, 전단력이 생성되어 토출액(420)이 전면으로 펼쳐지고, 속도 차를 크게 하여 전단력을 조절할 수도 있다. 그러나 속도 차를 크게 하기 위해서 기재원단(310) 진행방향과 역회전하거나 정지하면 전단력은 최대가 되지만 면도포회전롤러(540)의 클리닝(cleaning)효과가 없어진다. 여기서, 클리닝효과란 면도포회전롤러(540)가 기재원단(310)상에 토출액(420)을 전단하고 남은 토출액은 접촉되는 표층원단(110)에 의해 전이(轉移)되어 청결해 진다. 그러므로 바람직하게는 기재원단 진행방향과 동일방향으로 면도포회전롤러(540)의 외주속도가 일어나는 것이 바람직하다. 또한, 점착력을 고려해 원단의 표면장력과, 발포용수지의 표면장력, 면도포회전롤러(540)의 표면장력을 순차적으로 낮게 갖는 것을 포함한다.
접착원리에 의하면 접착제가 피착제보다 표면장력이 낮아야 피착제로의 젖음 성(wetting)이 좋아 전체적으로 균일한 접착력이 향상되고, 면도포회전롤러(540)의 외주 면이 접착제보다 표면장력이 낮아야 면도포회전롤러(540)에서 표층원단(110)으로 토출액(420)이 깨끗하게 전이된다.
또한, 상기 각각의 표면장력을 고려해야만 기재원단에 도포 된 발포용수지(552)와 표층원단에 도포 된 발포용수지(551)가 각각의 원단접착 면에 고르게 점착력을 갖게 되고 클리닝(cleaning)효과도 배가(倍加)된다.
이상과 같은 공정으로 토출 된 토출액(420)이 면도포회전롤러(540)에 층층이 쌓이지 않고, 발포수지의 혼합과 토출에서 원단합포 개시공정까지 발포수지가 겔(gel)화 되지 않아 연속적인 합포공정을 진행할 수 있다.
또한, 전단력과 클리닝(cleaning)효과를 조절할 수 있게 하기 위해서, 표층원단장력조정롤러(510)을 조정하기 위한 표층원단장력조정장치(511)와, 기재원단장력조정롤러(520)을 조정하기 위한 기재원단장력조정장치(521)와, 기재원단면도포량조정롤러(530)을 조정하기 위한 기재원단면도포량조정장치(531)로 구성된다.
도 4를 참조하면, 상기 원단합포장치부(600)에서 원단연속합포롤러(610)와, 원단합포장력조정롤러(620)가 각각 합포원단(810) 양면에서 대향(對向) 되게 접촉하여 일정한 장력이 유지되며, 다수 개로 배열하는 것을 포함한다.
상기 원단연속합포롤러(610)와 원단합포장력조정롤러(620)가 합포원단(810)을 접촉하는 접촉 각이 20도에서 100도 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 접촉 각이 20도 미만은 원단의 합포장력이 없어 원단 간 접합력이 약하고, 접촉 각이 100도를 초과하면 합포원단의 구김이나 주름이 생성된다.
상기 원단연속합포롤러(610)와 원단합포장력조정롤러(620)가 서로 바로 접하지 않게 배열함으로써 표층원단(110)과, 기재원단(310) 간에 서로 다른 신장률과 신장률이 없는 망사형 원단(210)을 동시에 합포할 수 있다.
그러므로 상하 바로 접하는 가압 롤러 사이를 연속적으로 통과하지 않고도 원단의 장력을 이용해 접합할 수 있고, 원단합포장력조정롤러(620)를 조정하기 위한 원단합포장력조정장치(621)로 구성된다.
상기 원단합포장력조정장치(621)를 이용해 합포원단(810)과 원단연속합포롤러(610), 원단합포장력조정롤러(620)에 접촉하는 접촉 면과 접촉 각을 조절해 가며 신장률이 서로 다르거나 신장률이 없는 원단의 좌우 장력을 균일하게 할 수 있다.
상기 원단이송롤러부(700)에서 원단이송롤러(720)가 합포원단(810)을 접촉하는 접촉 각이 180도에서 300도 사이로 하는 것이 바람직하다.
상기 접촉 각이 180도 미만은 합포원단(810)을 당길 수 있는 장력이 부족하고, 접촉 각이 300도를 초과하면 합포원단의 구김이나 주름이 생성된다.
상기 합포원단(810)의 장력을 조절하기 위해, 원단이송롤러접촉각조정롤러(710)를 조정하기 위한 원단이송롤러접촉각조정장치(711)와, 원단이송가이드롤러(730)와, 원단이송롤러(720)의 속도를 조정하기 위한 원단이송롤러속도조절장치로 구성된다.
상기 발포수지혼합에서 원단합포개시까지 소요시간(560)은 발포용 수지의 크림타임(CreamTime)보다 짧게 하는 것을 포함한다.
일반적인 발포용 수지의 크림타임은 10초 정도이다. 2액형 발포수지의 혼합, 토출에서 원단합포개시 까지 소요되는 시간을 10초를 초과할 수 없게 된다.
본 발명에 따른 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법 및 합포장치을 이용한 섬유제품은 복합적인 기능을 부여할 수 있고, 원단 층간에 망사형 원단을 사용해 기계적 강도를 보강할 수 있고, 망사형 발열소자를 사용함으로써 발열기능도 추가할 수 있는 효과가 있고, 더욱더 발포용 수지를 접착제로 사용함으로써, 섬유제품의 경량화, 원가절감, 볼륨(volume)감, 통기성, 부드러운 촉감 등을 부여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포방법에 관한 것으로서,
    원단을 공급하는 권출단계;
    원단의 접착 면에 발포용 수지를 도포하는 도포단계;
    도포 된 원단을 접합하는 원단합포단계;
    합포 된 원단을 이송하고 권취하는 권취단계를 포함하는 섬유제품의 합포방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도포단계에서 발포용수지의 토출장치(400)로부터 나오는 토출액(420)을 면도포부(500)에 의해 원단 접착 면 전체에 펼치는 것과 점착력을 고려해 원단의 표면장력과, 발포용수지의 표면장력, 면도포회전롤러(540)의 표면장력을 순차적으로 낮게 갖는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 면도포부(500)는 면 도포 회전롤러(540)가 표층원단(110)과 기재원단(310) 간 접착 면을 동시에 접촉하며 회전되는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 면 도포 회전롤러(540)에서 외주속도는 기재원 단(310)의 진행속도보다 낮으며, 속도 방향은 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 원단합포단계에서 원단연속합포롤러(610)와, 원단합포장력조정롤러(620)가 각각 합포원단(810) 양면에서 대향(對向) 되게 접촉하여 일정한 장력이 유지되며, 다수 개로 배열하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 원단연속합포롤러(610)와 원단합포장력조정롤러(620)가 합포원단(810)을 접촉하는 접촉 각이 20도에서 100도 이하로 하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 원단연속합포롤러(610)와 원단합포장력조정롤러(620)가 서로 바로 접하지 않게 배열하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 권취단계에서 원단이송롤러(720)가 합포원단(810)을 접촉하는 접촉 각이 180도에서 300도 사이로 하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  9. 제 1항에 있어서, 발포수지혼합에서 원단합포개시까지 소요시간(560)은 발포 용 수지의 크림타임(CreamTime)보다 짧게 하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포방법.
  10. 발포용 수지를 사용하여 섬유를 합포(合布)하는 섬유제품의 합포장치에 관한 것으로서, 표층원단(110)을 공급하는 표층원단 권출부(100), 망사형 원단(210)을 공급하는 망사원단 권출부(200), 기재원단(310)을 공급하는 기재원단 권출부(300)와, 기재원단(310) 진행방향과 직각방향으로 원단 폭 만큼 왕복 운동하는 발포용수지 토출장치(400), 기재원단(310) 접착 면에 토출 된 발포용수지 토출액(420)을 기재원단 접착 면 전체에 도포하는 면도포부(500), 원단 접착 면에 도포 된 원단을 접합하는 원단합포장치부(600), 원단이송롤러부(700)와, 합포원단을 권취하는 합포원단권취부(800)로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 면도포부(500)는 면도포회전롤러(540)가 합포원단 층간에 발포용 수지를 균일하게 펼치는 역할을 하며, 도포량을 조절할 수 있게 하는 표층원단장력조정롤러(510)와, 기재원단장력조정롤러(520), 기재원단면도포량조정롤러(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 원단합포장치부(600)는 원단연속합포롤러(610)와, 원단합포장력조정롤러(620)가 각각 합포원단(810) 양면에서 대향(對向) 되게 접촉하여 일정한 장력이 유지되며, 다수 개로 롤러 간 바로 접하지 않게 배열하는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 원단이송롤러부(700)는 합포원단(810)과 원단이송롤러(720)의 접촉 각이 180도에서 300도 사이로 조정할 수 있게 하는 원단이송롤러접촉각조정롤러(710)와 원단이송가이드롤러(730)로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유제품의 합포장치.
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