KR20090021348A

KR20090021348A - 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치

Info

Publication number: KR20090021348A
Application number: KR1020087030273A
Authority: KR
Inventors: 폴커 비르크홀츠; 헤닝 라페
Original assignee: 엘리콘 텍스타일 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-03-03
Also published as: EP2016210B1; WO2007131714A2; WO2007131714A8; EP2016210A2; JP2009536693A; DE502007004330D1; WO2007131714A3; KR101401875B1; CN101443489A; US20090104301A1; CN101443489B

Abstract

본 발명은 길이방향 방사 노즐 그룹을 장착하기 위한 방사 빔을 갖는, 선형 필라멘트 다발의 용융 방사를 위한 장치에 관한 것이다. 방사 노즐 그룹은 다수의 노즐 드릴링의 아래의 노즐판, 적어도 1 개의 입구 채널 상부의 입구판, 입구판과 노즐판 사이에 배치되고 입구판의 입구 채널과 노즐판의 노즐 드릴링에 연결되는 분배 챔버를 포함한다. 본 발명에 따라서, 방사 빔의 길이방향에서 서로로부터 분리되어 배치된 입구 패널에 연결된 몇몇 체류 챔버를 갖는 입구판에 의해, 넓은 제조 범위에서 노즐 그룹 내에서 폴리머 용융물의 체류 시간은 가능한 일정하게 유지된다.

Description

선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치{DEVICE FOR MELT SPINNING OF A LINEAR FILAMENT BUNDLE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따르는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치에 관한 것이다.

다수의 미세한 필라멘트 가닥 또는 기다란 섬유가 선형 배열로 압출되는 부직포 제품이 공지되어 있다. 이를 위해, 가열된 방사 샤프트에서 유지되는 기다란 방사 노즐 그룹이 이용된다. 방사 노즐 그룹은 필라멘트 가닥의 압출을 위해 다수의 노즐 개구를 포함하는 노즐판을 아래측에서 포함한다. 용융물원으로부터 노즐 개구에 공급되는 폴리머 용융물을 공급하기 위해, 다양한 해결책이 종래 기술에 따라 공지되어 있다.

EP1 486 591 A1 에는 방사 노즐 다발이 공지되어 있는데, 여기서 용융물원으로부터 공급된 폴리머 용융물은 입구 채널을 통해 입구판에 공급되며, 분배 채널 내로 안내된다. 분배 챔버로부터 폴리머 용융물은 천공판을 통해 노즐판의 노즐 개구에 도달한다. 이를 위해, 분배 챔버는 노즐 다발의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 연장한다. 그러나, 이러한 시스템은 일반적으로, 부직포 제품이 한정된 폭으로만 제조될 수 있는 단점을 갖는다. 폴리머 분배에서 4 m 가 넘는 넓은 제조 폭에서 용융물의 체류 시간의 차가 크게 발생하므로, 용융물의 변화가 일어나며, 따라서 필라멘트의 압출에서 불규칙이 발생하고, 그 불규칙은 필라멘트 가닥의 물리적 특성의 변화로 인해서도 일어난다.

이러한 단점을 회피하기 위해, 선형 필라멘트 다발의 용융 방사를 위한 장치가 US 6,220,843 에 공지되어 있으며, 그 장치에서 방사 노즐 그룹은 몇몇 부분적인 부품으로 모듈적으로 나누어진다. 이를 위해, 필라멘트 다발은 서로 독자적으로 압출될 수 있는 개별적인 필라멘트 그룹에 의해 형성된다. 방사 노즐 그룹은 분배 챔버에 연결된 노즐 개구의 그룹을 공급하기 위해, 모듈 당 1 개의 입구 채널과 1 개의 분배 챔버를 갖는다. 이를 위해, 각 모듈은 필라멘트 가닥에 의해 노즐 개구의 그룹을 통해 압출되도록 이용될 수 있으며, 필라멘트 가닥의 각 그룹은 필라멘트 가닥의 인접한 그룹에 독자적으로 압출될 수 있다.

넓은 제조 폭이 필라멘트 가닥의 다수의 그룹을 병합하여 방사 노즐 그룹의 모듈 구획으로 부직포 제품에서 이루어질 수 있지만, 필라멘트 가닥의 압출된 그룹의 물리적 특성에 다른 영향을 미칠 수 있는 용융물 차가 필라멘트 가닥의 압출된 그룹에서 발생되는 단점이 있다. 이와 관련하여, 균일한 필라멘트 다발의 제조가 부직포의 전체 제조 폭에 걸쳐 보장되지 않는다.

따라서, 필라멘트 다발이 실질적으로 동일한 물리적 특성을 가지면서 넓은 제조 폭에 걸쳐 압출될 수 있도록, 일반적인 유형의 선형 필라멘트 다발의 용융 방사를 위한 장치를 더 개선하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 선형 필라멘트 다발을 압출하는 중에 용융물의 체류 시간이 가능한 일정하게 얻어지도록 상기된 유형의 장치를 제조하는 것이다.

이러한 목적은, 입구판이 서로의 옆에서 방사 샤프트의 길이방향으로 조금 떨어져 제공되는 다중 입구 채널을 포함하며, 서로 이웃하게 배치된 다중 분배 챔버는 방사 샤프트의 길이방향으로 제공되며, 입구 채널 각각은 분배 채널 중 하나에서 끝나는 본 발명에 따라서 해결된다.

각각의 종속 청구항의 특징 및 조합은 본 발명의 이점 및 다른 개선된 구성을 규정한다.

본 발명은 용융물이 노즐 개구에 분배되기 위해 노즐 그룹 내에서 비교적 짧은 거리를 통과해야하는 특별한 이점을 갖는다. 이와 관련하여, 용융물의 일정한 체류 시간이 또한 방사 노즐 그룹 내에서, 각각 폭 넓은 깃 모양을 이루는 필라멘트 다발을 갖는 아주 넓은 제조 폭을 이용하여 또한 얻어질 수 있다. 분배 챔버의 크기와 수에 따라서, 방사 노즐 그룹 내의 용융물의 경사진 분배는 허용가능한 정도로 제한된다.

수집 챔버가 노즐판의 노즐 개구의 상류에 연결되고, 그 수집 챔버는 분배 챔버에 연결되는 본 발명의 다른 개선된 구성은 균일한 필라멘트 다발을 용융 방사하는데 특히 유리하다. 분배 챔버에 의해 배출되는 용융물 스트림의 고른 분포가 용융물을 압출하기 직전에 발생한다. 이렇게 해서, 전체 필라멘트 다발은 동일한 조건 하에서, 특히 동일한 압력 조건 하에서 노즐 개구를 통해 제공되는 폴리머 용융물로부터 압출될 수 있다.

방사 노즐 그룹 내에서 폴리머 용융물을 균일하게 분배하고, 선형으로 배치된 노즐 개구에 그 폴리머 용융물을 공급하기 위해, 본 발명의 유익한 다른 개선된 구성에 따라 다수의 개구를 갖는 천공판이 입구판 및 노즐판 사이에 배치되며, 천공판의 개구는 다중 개구 그룹으로 배치되며, 개구 그룹 중 하나는 입구 채널의 반대편에서 분배 챔버와 연관된다. 이런 식으로, 노즐 개구의 배열로 조정되는 방사 노즐 그룹 내에서 용융물의 분배가 얻어질 수 있다. 더욱이, 압출 공정을 개선하는 압력 증가는 천공판 내의 개구의 크기 및 배열의 영향을 받을 수 있다.

이를 위해, 수집 챔버가 천공판과 노즐판 사이에 제공되어, 개구 그룹에서의 개구가 수집 챔버 내로 상호 이어질 수 있는 것이 유리하다.

개별적인 분배 챔버 사이의 분리를 이루기 위해, 본 발명의 다른 개선된 구성에 따르면, 입구판을 향하는 표면에서 천공판은 개구 그룹 사이에 분리 바아를 가지며, 분배 챔버는 분리 바아 사이에서 입구판의 바닥에 형성된다. 더욱이, 심지어 더 넓은 제조 폭에서도 높은 안정성이 방사 노즐 그룹 내에서 얻어질 수 있다.

개구가 분리 바아의 영역에서 경사지게 천공판을 관통하여, 개구의 균일한 분포가 천공판의 반대측 바닥에서 천공판의 표면에 걸쳐 나타나는 본 발명에 따른 장치의 구성은, 분배 챔버의 분리에도 불구하고 용융물이 특히 인접한 수집 챔버 내로 균일하게 분배된다는 특별한 이점을 갖는다.

방사 노즐 그룹의 폴리머 용융물의 여과를 위해, 본 발명은 입구 채널의 반대측에서 다중 필터 요소 중 하나를 각 분배 챔버에 연관하여, 필터 요소 각각이 필터 챔버의 출구를 형성하고 동시에 용융물을 여과하게 하는 것을 제안한다. 이를 위해, 필터 요소는 바람직하게는 용이한 취급을 촉진하기 위해 천공판의 상부측에서 개구 그룹과 연관된다.

가능한 일정한 과압으로 노즐판의 노즐 개구를 통해 폴리머 용융물을 가압하기 위해, 다중 방사 펌프가 입구판의 입구 채널에 연결되며, 용융물원을 통해 공급된다. 이를 위해, 입구 채널 또는 입구 채널의 그룹이 하나의 방사 펌프에 연관될 수 있다.

용융물원으로부터 방사 펌프로의 폴리머 용융물의 공급시, 가능한 균일한 체류 시간을 얻기 위해, 다중 분기점을 갖는 매니폴드 시스템이 용융물원과 방사 펌프 사이에 위치된다.

부직포 제조시, 코어/코트 섬유와 같은 2 이상의 용융물 성분의 필라멘트 다발의 개별적인 필라멘트를 제조하는 것이 가능하다. 이러한 경우, 입구 채널은 2 개의 그룹으로 나누어지고, 그 각각의 그룹은 2 개의 그룹의 분배 챔버에 연관되는 본 발명의 다른 개선된 구성이 바람직하게 이용될 수 있다. 이를 위해, 제 1 분배 챔버의 그룹은 제 1 천공판과 상호작용하며, 제 2 분배 챔버의 그룹은 제 2 천공판과 상호작용하며, 각각은 다중 개구 그룹을 갖는다. 방사 노즐 그룹 내에서 개별적으로 안내되는 분배 챔버 및 천공판의 용융물 스트림은 이제 분배판과 같은 분리 시스템에 있는 노즐 개구에 공급될 수 있다.

이러한 경우, 입구판에 있는 입구 채널의 그룹은 적어도 2 개의 용융물원에 연결되며, 입구 채널은 하나의 방사 펌프에 의해 각각 공급받는다.

방사 샤프트 내의 방사 노즐 그룹은 필라멘트 다발이 부직포 형성을 위해 5 m 초과의 폭으로 균일하게 제조될 수 있도록 하는 길이를 갖는 본 발명의 다른 개선된 구성은, 넓은 제조 폭을 얻어 더 높은 부직포 생산성을 얻는데 유익하게 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 아주 넓은 제조 폭을 갖는 방사 노즐 그룹 내에서 용융물을 안내하기 위한 충분하게 균일한 체류 시간을 얻기 위해, 분배 챔버는 방사 노즐 그룹 내에서 700 ㎜ 미만, 바람직하게는 500 ㎜ 미만의 최대 길이방향 신장을 갖는다. 따라서, 방사 샤프트의 길이방향으로 연장된 용융물 분배는 용융물의 공급 중에 한정된다.

그러나, 본 발명의 다른 개선된 구성에 따라서, 필라멘트 다발이 부직포를 형성하기 위해 5 m 초과의 폭으로 병합될 수 있도록, 하나의 방사 길이로 다중 방사 노즐 그룹을 선형으로 조립하는 것이 가능하다. 이런 식으로, 10 m 초과의 제조 폭이 부직포 제품을 위해 가능하다.

본 발명에 따른 장치는 1 개의 필라멘트 다발로부터 방사된 부직포를 제조하기 위해 바람직하게 이용된다. 그러나, 본 발명에 따른 장치를 이용하는 소위 멜트 블로운 원리에 따라 섬유 부직포를 압출하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 방사 노즐 그룹은 출구측에 있는 블로잉 노즐에 병합된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 장치의 몇몇 실시예를 토대로 이하 더 상세하게 설명된다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예의 개략도이다.

도 2 는 방사 노즐 그룹의 실시예의 길이방향의 개략도이다.

도 3 은 도 2 의 방사 노즐 그룹의 개략적인 단면도이다.

도 4 는 도 2 에 따른 방사 노즐 그룹의 개략적인 평면도이다.

도 5 는 방사 노즐 그룹의 다른 실시예의 개략적인 길이방향 단면도이다.

도 6 은 방사 노즐 그룹의 다른 실시예의 개략적인 단면도이다.

도 7 은 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 개략도이다.

도 8 은 방사 노즐 그룹의 다른 실시예의 개략적인 길이방향 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1. 방사 샤프트 2. 용융물 라인

3. 매니폴드 시스템 4.1, 4.2, 4.3. 분기점

5, 5.1, 5.2. 방사 노즐 그룹 6.1, 6.2, 6.3. 방사 펌프

7.1, 7.2, 7.3 용융물 라인 8. 입구판

9.1, 9.2, 9.3. 입구 채널 10.1, 10.2, 10.3 분배 채널

11. 천공판 12. 개구

13.1, 13.2, 13.3 개구 그룹 14. 분리 바아

15. 경사진 개구 16, 16.1, 16.2, 16.3 필터 요소

17. 수집 챔버 18. 노즐판

19. 노즐 개구 20.1, 20.2. 입구 채널 그룹

21. 투여판 22.1, 22.2. 분배 챔버

23. 제 2 천공판 24. 분배판

25. 필라멘트 다발 26.1, 26.2. 분배 챔버

27. 블로잉 노즐 28.1, 28.2 블로잉 노즐 개구

29.1, 29.2 분배 개구

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예의 개략도이다. 실시예는 방사 샤프트 (1) 의 하부에 배치된 길이방향의 방사 노즐 그룹 (5) 을 장착하기 위한 길이방향의 방사 샤프트를 나타내고 있다. 방사 노즐 그룹 (5) 은 판형상으로 구성되며, 상부 입구판 (8), 중간 천공판 (11), 및 하부 노즐판 (18) 을 구비한다. 방사 노즐 그룹 (5) 의 실시예와 상부 입구판 (8), 중간 천공판 (11), 및 하부 노즐판 (18) 의 실시예가 이하 더 상세하게 나타나고 설명된다.

방사 노즐 그룹 (5) 은 다중 용융물 라인 (7.1, 7.2, 7.3, 등) 을 통해 다중 방사 펌프 (6.1, 6.2, 6.3 및 6.4) 에 연결된다. 입구판 (8) 과 직접적으로 연결된 다중 용융물 라인은 방사 펌프 (6.1 ~ 6.3) 과 연결된다. 이 실시예에서, 총 5 개의 용융물 라인은 각각의 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 에 연결된다.

도시되지 않은 용융물원에 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 를 연결하기 위해 매니폴드 시스템 (3) 이 방사 샤프트 내에 배치된다. 이를 위해, 압출기와 같은 용융물원에 의해 제공되는 폴리머 용융물이 용융물 라인 (2) 을 통해 매니폴드 시스템에 공급된다. 매니폴드 시스템은 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 에 용융물 라인 (2) 을 연결하기 위해 다중 분기점 (4.1, 4.2, 4.3) 을 구비한다.

방사 샤프트 (1) 내에서 용융물을 운반하는 구성품이 미리 정해진 작동 온도를 갖도록 방사 샤프트 (1) 는 가열된다. 가열은 컨테이너 형상의 방사 샤프트 내로 도입되는 열 전달 매체에 의해 통상적으로 실시된다. 대안적으로, 방사 샤프트 (1) 는 또한 전기 가열 수단에 의해 가열될 수 있다.

작동 상태에서, 폴리머 용융물은 용융물원을 통해 용융물 라인 (2) 에 의해 방사 사프트 (1) 에 공급된다. 폴리머 용융물은 매니폴드 시스템 (3), 분기점 (4.1, 4.2, 4.3) 을 통해 개별적인 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 로 안내된다. 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 는 동일한 작동 속도로 구동되어, 부분적인 용융물 스트림이 동일한 압력에서 생성되며 연결된 용융물 라인 (7.1 ~ 7.20) 을 통해 방사 노즐 그룹 (5) 에 공급된다. 폴리머 용융물의 부분적인 스트림은 방사 노즐 그룹 (5) 에서 병합되며, 노즐판 (18) 에 있는 노즐 개구를 통해 가압된다. 이렇게 해서 선형 필라멘트 다발 (25) 이 생성된다. 필라멘트 다발 (25) 은 도 1 의 도면 부호 (F_L) 에 의해 표시되는 제조 폭으로 제조된다. 제조 폭 (F_L) 내에서 제조된 필라멘트 다발은 여기서 도시되지 않은 부가적인 처리 조립체에 의해 부직포 저장소에 부직포로서 쌓인다.

전체 제조 폭 (F_L) 에 걸쳐 필라멘트 가닥의 균일한 압출과 필라멘트 가닥의 균일한 질을 얻기 위해, 필라멘트 가닥은 특정 분배 패턴에 따라 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 및 용융물 라인 (7.1 ~ 7.20) 을 통해 방사 노즐 그룹 (5) 내로 안내되고 분배된다. 도 2 및 도 3 은 이러한 방사 노즐 그룹 (5) 의 실시예를 나타내고 있 다. 도 2 는 방사 노즐 그룹 (5) 을 나타내는 길이방향 단면도이며, 도 3 은 방사 노즐 그룹의 개략적인 단면도이다. 두 도면 중 하나를 참조한다는 명확한 언급이 없으면, 다음 설명은 두 도면 모두에 적용된다.

방사 노즐 그룹은, 예컨대 나사 부속품을 통해 서로 연결되는 상부 입구판 (8). 중간 천공판 (11), 및 하부 노즐판 (18) 으로 이루어진다. 서로 떨어져 배치된 다중 입구 채널이 입구판에 형성되어 있으며, 용융물 라인 (7.1 ~ 7.20) 중 하나에 직접 연결된다. 도 2 는 그 구조가 중복되기 때문에, 처음 3 개의 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 만을 나타내고 있다.

입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 의 각각은 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 에서 끝난다. 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 는 입구판 (8) 의 바닥에서 1 개의 리세스로 형성된다. 분배 챔버 (10.1, 10.2) 는 방사 노즐 그룹 (5) 의 길이방향으로 좁은 거리를 두고 서로 옆에 배치된다.

천공판 (11) 은 입구판 (8) 의 바닥에 인접하게 제공되며, 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 당 하나의 개구 그룹 (13.1 , 13.2, 13.3) 을 갖는다. 각각의 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 은 천공판 (11) 을 그 바닥까지 관통하는 다수의 개구 (12) 를 포함한다.

도 4 는 천공판 (11) 내의 개구의 그룹의 배열을 나타내는 천공판 (11) 의 평면도이다. 이와 관련하여 천공판 (11) 의 다음 설명은 또한 도 4 에 도시된 배열에 적용된다. 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 은 분리 바아 (14.1, 14.2) 에 의해 천공판 (11) 의 상부에서 서로 분리된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 분리 바아 (14.1, 14.2) 는 입구판 (8) 의 바닥과 함께 개별적인 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 사이를 분리한다.

분리 바아 (14.1, 14.2) 에 인접한 천공판 (11) 의 개구는 경사진 개구 (15) 로서 제공되며, 90 °미만의 각으로 천공판 (11) 을 관통한다. 분리 바아 (14.1 또는 14.2) 와 연관된 개구 열은 천공판 (11) 을 관통하는 다른 경사의 개구를 갖는다. 분리 바아 (14.1, 14.2) 의 영역에 있는 경사진 개구 (15) 의 경사도는, 천공판 (11) 의 전체 표면에 걸쳐 연장하는 개구의 균일한 분포가 천공판 (11) 의 바닥에 생성되도록 선택된다. 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 로부터 배출되는 용융물 스트림은 천공판의 개구 (12) 와 경사진 개구 (15) 를 통해 고르게 분포되어, 이런 방식으로 천공판 (11) 의 바닥에서 빠져나가게 된다.

개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 마다 하나의 필터 요소 (16.1, 16.2, 16.3) 가 천공판 (11) 의 상부에서 유지된다. 필터 요소 (16.1) 는, 입구판 (8) 의 바닥에 형성된 자유 표면이 분배 챔버 (10.1) 에 의해 덮히게 되어, 필터 요소 (16.1) 가 분배 챔버 (10.1) 의 출구를 형성하도록 구성된다. 따라서, 필터 요소 (16.2) 는 분배 챔버 (10.2) 에 대해 조정된다.

노즐판 (18) 이 천공판 (11) 의 바닥에 인접하게 제공된다. 노즐판 (18) 은 상부에 수집 챔버 (17) 를 구비하며, 그 수집 챔버는 전체 제조 폭에 걸쳐 연장되어 있어, 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 의 개별적인 부분 용융물 스트림이 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3, 등) 을 통해 수집 챔버 (17) 내로 상호 진입하게 된다. 노즐판 (18) 에 있는 다수의 노즐 개구 (19) 가 수집 챔버 (17) 와 연결된다. 노즐 개구 (19) 는 1 이상의 열로 제공되며, 전체 제조 폭 (F_L) 에 걸쳐 연장한다.

도 2 에 도시된 용융물의 분배의 실시예에서 가능한 일정한 체류 시간을 얻기 위해, 가능하다면 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3 등) 의 길이방향 신장이 특정 영역을 초과하지 않아야 하는 것으로 나타났다. 분배 챔버 (10.1) 의 길이방향 신장은 이 실시예에서 도면 부호 (V_L) 로 나타낸다. 최적의 용융물 분배로 5 m 를 초과하는 것과 같은 가능한 넓은 제조 폭을 얻기 위해, 최대 700 ㎜ 내지 바람직하게는 최대 500 ㎜의 범위의 분배 챔버의 길이방향 신장이 특별히 바람직한 것으로 입증되었다. 그러나 일반적으로, 분배 챔버에서 더 크거나 작은 길이방향 신장을 실현하는 것도 가능하다.

작동 상태에서, 하나의 폴리머 용융물은 도 1 에 도시된 용융물 라인 (7.1 ~ 7.20) 을 통해 방사 노즐 그룹 (5) 에 공급된다. 폴리머 용융물은 용융물 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 을 통해 각각 연결된 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3, 등) 에 들어가, 연관된 필터 요소 (16.1, 16.2, 16.3) 를 통해 빠져나간다. 이어서, 부분 용융물 스트림은 천공판 (11) 의 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 을 통해 안내되어 수집 챔버 (17) 에서 병합된다. 공급된 부분 용융물 스트림이 수집 챔버 (17) 내에서 고르게 분포되어, 수집 챔버 (17) 에 포함된 폴리머 용융물이 연결된 노즐 개구 (19) 에 노즐판 (18) 내에 연속적으로 들어가서, 개별적인 필라멘트로 압출된다. 따라서, 방사 샤프트 (1) 의 길이에 걸친 특히 짧고 일정한 체류 시간이 용융물의 분해 또는 변화가 발생할 수 없도록 용융물의 안내로 얻어진다.

본 발명에 따른 장치는 폴리머 용융물로부터 선형 필라멘트 다발을 압출하기에 적합하다. 그러나, 또한 예컨대 2 개의 별개의 용융물원에 의해 소위 "비코 (Bico) 섬유"라 불리는 다중 용융물 유형을 제공하여, 이를 다성분 섬유로 압출할 수 있다. 이를 위해, 예컨대 코어/코트 섬유의 제조를 위해 사용될 수 있는 바와 같은 방사 노즐 그룹의 대표적인 실시예가 도 5 에 개략적으로 도시되어 있다. 동일한 기능을 갖는 구성요소에는 동일한 도면 부호가 제공되며, 구조적 실시예는 앞에서 설명한 실시예와 비교하여 다른점을 나타낼 수 있다.

방사 노즐 그룹 (5) 은 개별적으로 입구판 (8), 천공판 (11), 투여판 (21), 제 2 천공판 (23), 분배판 (24), 및 노즐판 (18) 을 포함하는 다중 판으로 형성된다. 입구판 (8) 은 제 1 입구 채널 (9.1, 9.2 등) 그룹을 통해 용융물 라인에 연결되는 제 1 분배 챔버 (10.1, 10.2, 등) 그룹을 포함한다. 천공판 (11) 은 입구판 (8) 의 바닥과 연관되며, 각 천공판 (11) 은 각 분배 챔버 (10.1, 10.2, 등) 을 위한 개구 그룹 (13.1, 13.2 등) 을 갖는다. 필터 요소 (16.1, 16.2, 등) 가 각 개구 그룹 (13.1, 13.2 등) 을 위해 천공판 (11) 의 상부에 유지되어 개구 그룹 (13.1, 13.2) 의 개구를 덮는다.

투여판 (21) 은 천공판 (11) 의 아래에 배치되며, 그 상부에 분배 챔버 (26.1) 를 형성하고, 여기서는 도시되지 않은 개구를 갖는다. 제 2 입구 채널 (20.1, 20.2) 그룹을 통해 용융물 라인에 연결되는 제 2 분배 챔버 (22.1, 22.2, 등) 그룹이 투여판 (21) 의 바닥에 제공된다. 제 2 입구 채널 (20.2) 그룹은 입구판 (18) 내로 도입되어, 천공판을 통해 투여판 (21) 에 있는 제 2 분배 챔버 (22.2) 그룹까지 이른다. 제 2 입구 채널 그룹은 용융물 라인 및 방사 펌프에 의해 제 2 용융물원에 연결된다.

제 2 천공판 (23) 이 투여판 (21) 아래에 배치되며, 또한 분배 챔버 (22.1, 22.2 등) 로부터 배출된 폴리머 용융물을 분배하기 위해 다중 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 을 갖는다. 다른 필터 요소 (13.4) 가 분배 챔버 (22.1) 와 개구 그룹 (13.1) 사이에 배치되며, 또한 다른 필터 요소 (16.5) 가 분배 챔버 (22.2) 와 제 2 개구 그룹 (13.2) 사이에 배치된다. 제 2 천공판 (23) 의 개구 그룹은 분배판 (24) 위에 배치된 제 2 분배 챔버 (26.2) 에서 끝난다. 더욱이, 천공판 (23) 은 분배 챔버 (26.1) 로부터 안내되는 제 1 용융물 성분을 제 2 천공판 (23) 아래에 배치된 분배판 (24) 까지 안내하기 위해 관통공을 갖는다. 분배판 (24) 은 노즐판 (18) 의 노즐 개구 (19) 까지 두 용융물 성분을 안내하기 위해, 특히 개구, 구멍 및 리벳에 의해 형성된 분배 시스템을 갖는다.

도 5 에 도시된 실시예에서 중요한 인자는, 제조의 폭에 걸쳐 방사 노즐 그룹 (5) 에 공급된 폴리머 용융물이 입구측에서 다수의 부분 스트림에 의해 안내되는 것이다. 각 용융물 성분은 각각 1 개의 분배 챔버를 통해 방사 노즐 그룹 내로 배출된다. 용융물 성분의 병합은 노즐 개구를 통한 압출 직전에 실행된다. 용융물 안내가 실질적으로 수평으로 정렬됨으로써, 그에 따른 용융물의 짧은 체류 시간이 얻어진다.

도 6 은, 예컨대 도 1 에 도시된 장치에서 이용될 수 있는 방사 노즐 그룹의 다른 실시예를 나타내고 있다. 도 6 의 단면도로 도시된 실시예는 소위 멜트 블로운 공정에 따라 선형 필라멘트 다발을 제조하는 방사 노즐 그룹을 나타낸다. 이를 위해, 노즐 그룹은 입구판 (8), 천공판 (11), 노즐판 (18), 및 블로잉 노즐 (27) 을 포함한다. 입구판 (8), 천공판 (11), 및 노즐판 (18) 의 구조는 도 2 및 도 3 에 따라 앞서 기재된 실시예와 실질적으로 동일하므로, 여기서는 앞서 기재된 설명을 참조하여, 차이점 만을 이하 설명한다.

소위 멜트 블로운 공정에서 노즐 개구를 통해 압출된 섬유는 압출 중에 송풍 스트림에 의해 끌어당겨진다. 이를 위해, 노즐 개구의 양 측에서 끝나는 송풍 노즐 개구 (28.1, 28.2) 를 갖는 송풍 노즐 (27) 이 노즐판 (18) 의 바닥에 배치된다. 블로잉 노즐 개구 (28.1, 28.2) 는 예컨대 바람직하게 조절된 블로잉 공기를 노즐 개구 (19) 의 출구측에 공급하기 위해 압축된 공기원에 연결된다. 이를 위해, 노즐판 (18) 은 슬롯 형상의 노즐 개구 (28.1, 28.2) 에 평행하게 뻗는 다수의 노즐 개구 (19) 를 갖는다.

용융물 공급은 앞서 기재된 실시예에 따라 방사 노즐 그룹 (5) 내에서 제공되어, 수집 챔버 (17) 내로 공급된 폴리머 용융물이 노즐 개구 (19) 를 통해 균일하게 압출된다.

도 7 은 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 개략도이다. 이 장치는 바닥 (2) 에서 길이방향으로 서로의 옆에 배치되는 방사 노즐 그룹 (5.1, 5.2) 을 유지하는 방사 샤프트 (1) 를 갖는다. 방사노즐 그룹 (5.1, 5.2) 각각은 동일하게 제공되며, 예컨대 도 2, 도 5 또는 도 6 에 따른 방사 노즐 그룹에 의해 제공될 수도 있다.

다중 방사 펌프 (6.1, 6.2 ~ 6.8) 가 각 방사 노즐 그룹 (5.1, 5.2) 에 연결된다. 이를 위해, 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 는 제 1 방사 노즐 그룹 (5.1) 에 연결되며, 방사 펌프 (6.5 ~ 6.8) 는 제 2 방사 노즐 그룹 (5.2) 에 연결된다. 방사 펌프 (6.1 ~ 6.8) 각각은 2 개의 용융물 라인을 통해 방사 노즐 그룹 (5.1, 5.2) 에 연결된다. 이와 관련하여, 방사 노즐 그룹 (5.1, 5.2) 은 각각 총 8 개의 입구 채널을 갖는다.

매니폴드 시스템 (3) 이 용융물원에 모든 방사 펌프를 연결하기 위해 2 개 그룹의 방사 펌프 (6.1 ~ 6.3, 6.5 ~ 6.8) 에 연결된다. 그러나, 여기서는 방사 펌프의 각 그룹은 하나의 용융물원 또는 개별적인 매니폴드 시스템에 의해 다중 용융물원에 연결될 수 있음이 확실히 유의되어야 한다.

도 7 에 도시된 본 발명에 따른 장치의 실시예는 특히, 선형 필라멘트 다발의 제조를 위한 넓은 제조 폭을 얻는데 적합하다. 10 m 초과의 제조 폭은 이러한 시스템을 이용하여 실현될 수 있다.

방사 노즐 그룹 (5) 의 다른 실시예가 도 8 의 길이방향 단면도로 도시되어 있다. 앞서 기재된 실시예에 관하여 상기 설명된 바와 같이, 방사 노즐 그룹 (5) 은 길이방향 방사 샤프트에서 유지되며, 조절된다. 현재 도시된 실시예에 반하여, 입구판 (8) 은 방사 노즐 그룹 (5) 에서 캐리어판으로서 제공되며, 그 바닥측에서 천공판 (11) 과 노즐판 (18) 이 유지된다. 이러한 실시예에서, 예컨대 입구판 (8) 은 고정된 방식으로 방사 샤프트 (1) 내로 통합될 수 있다. 그러나 대안적으로, 입구판 (8) 은 노즐판 (18) 과 천공판 (11) 모두와 함께 교체가 능한 유닛으로서 제공될 수 있다.

서로 떨어져 배치된 다중 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 이 입구판 (8) 에 도입되어 있으며, 용융물 라인 (7.1. 7.2, 7.3) 을 통해 다중 방사 펌프 (6.1, 6.2, 6.3) 중 하나에 직접 연결된다. 각각의 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 은 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 에서 끝난다. 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 는 입구판 (8) 의 바닥에 있는 리세스에 의해 각각 형성된다.

천공판 (11) 이 입구판 (8) 의 바닥에 인접해서 제공되며, 이 천공판은 천공판의 상부와 천공판 (11) 의 바닥을 연결하는 다수의 개구 (12) 를 갖는다. 필터 요소 (16) 가 천공판 (11) 의 상부에 유지되며, 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 의 하부 경계를 직접 나타낸다.

개별적인 분배 개구 (29.1, 29.2) 를 형성하는 리세스가 인접한 두 분배 챔버 (10.1. 10.2) 와 인접한 분배 챔버 (10.2, 10.3) 사이의 천이 영역에서 입구판 (8) 의 바닥에 제공된다. 분배 개구 (29.1, 29.2) 는 천공판 (11) 의 상방에 통로를 형성하여, 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 가 서로 연결된다. 이런 식으로, 분배 챔버 (10.1 ~ 10.3) 내로 도입되는 개별적인 부분 용융물 스트림의 예비분배가 수집 챔버 (17) 에 진입하기 전에 이루어질 수 있다.

따라서, 천공판 (11) 의 상부에 유지되는 필터 요소 (16) 는 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 의 상호 출구를 형성한다.

노즐판 (18) 은 천공판 (11) 의 바닥에 인접하게 제공된다. 노즐판 (18) 의 상부에는 수집 챔버 (17) 가 형성되며, 이 수집 챔버는 전체 제조 폭에 걸쳐 연 장하여, 천공판 (11) 을 가로질러 공급된 용융물 스트림이 더욱 고르게 분포된다. 그 후, 폴리머 용융물은 수집 챔버 (17) 로부터 노즐판 (18) 의 노즐 개구 (19) 에 도달하고, 이들 노즐 개구는 전체 제조 폭 (F_L) 을 가로질러 1 이상의 열로 연장한다.

도 8 에 도시된 방사 노즐 그룹 (5) 의 실시예에서, 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 각각은 방사 샤프트의 길이방향으로 배향된 길이방향 신장 (V_L) 에 걸쳐 연장한다. 제조 폭 (F_L) 에 따라, 입구 채널과 분배 챔버의 개수와 분배 챔버의 길이방향 신장은, 균일한 용융물 스트림이 입구부터 필라멘트 압출까지 방사 노즐 그룹에서 나타나도록 선택된다. 이를 위해, 입구판 (8) 이 교체가능한 방식으로 방사 노즐 그룹의 일체형 부분으로서 제공되는지, 방사 샤프트의 일체형 부분으로서 제공되는지는 중요하지 않다.

도 1 ~ 도 8 에 도시된 본 발명에 따른 장치의 실시예는 그 구조 및 그 배치에 관하여 개별적인 구성의 예로서 제공된다. 입구 채널과 분배 챔버의 개수, 그리고 분배 챔버의 신장 또한 예로서 제공된다. 일반적으로, 분배 챔버는 폴리머 용융물이 방사 샤프트 내에서 짧은 거리로 짧은 체류 시간으로 안내될 수 있도록 그 최대 제조 폭에 관련하여 선택되므로, 동일한 농도를 갖는 압출된 섬유로 이루어진 균일한 부직물의 제조가 전체 제조 폭에 걸쳐 이루어질 수 있다.

Claims

선형 필라멘트 다발 (25) 을 용융 방사하는 장치로서, 길이방향 방사 노즐 그룹 (5) 을 장착하기 위한 방사 샤프트 (1) 를 가지고, 상기 방사 노즐 그룹은 바닥에 다수의 노즐 개구 (10) 를 포함하는 노즐판 (18), 및 상부에 하나 이상의 입구 채널 (9.1) 을 갖는 입구판 (8) 을 가지며, 분배 챔버 (10.1) 가 입구판 (8) 과 노즐판 (18) 사이에 제공되며, 분배 챔버는 입구판 (8) 의 입구 채널 (9.1) 과 노즐판 (18) 의 노즐 개구 (19) 에 연결되는 상기 장치에 있어서,

입구판 (8) 은 방사 샤프트 (1) 의 길이방향으로 서로 떨어져 제공된 다중 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 을 가지며, 서로의 옆에 배치된 다중 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 는 방사 샤프트 (1) 의 길이방향으로 제공되고, 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 은 각각 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 중 하나에서 끝나는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항에 있어서, 수집 챔버 (17) 가 노즐판 (8) 의 노즐 개구 (19) 의 상류에 연결되어 있고, 또한 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 다수의 개구 (12) 를 갖는 천공판 (11) 이 입구판 (8) 과 노즐판 (18) 사이에 배치되며, 상기 개구 (12) 는 천공판 (11) 의 다 중 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 에 배치되고, 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 중 하나는 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 의 반대편에서 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 에 연관되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 3 항에 있어서, 노즐 개구 (19) 에 연결된 수집 챔버 (17) 는 천공판 (11) 과 노즐판 (18) 사이에 제공되며, 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 의 개구 (12) 는 수집 챔버 (17) 에서 상호 끝나는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 천공판 (11) 은 개구 그룹 (13.1, 13.2, 13.3) 사이에서 입구판 (8) 을 향하는 상부에 분리 바아 (14.1, 14.2) 를 구비하며, 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 는 분리 바아 (14.1, 14.2) 사이에서 입구판 (8) 의 바닥에 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 5 항에 있어서, 개구 (15) 가 분리 바아 (14.1, 14.2) 의 영역에서 경사지게 천공판 (11) 을 관통하여, 개구의 균일한 분포가 천공판 (11) 의 반대편 바닥에서 천공판 (11) 의 표면에 걸쳐 나타나는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 다중 필터 요소 (16.1, 16.2, 16.3) 중 하나는 각각 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 의 반대편에서 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 와 연관되며, 필터 요소 (16.1, 16.2, 16.3) 각각은 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 의 출구를 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 입구판 (8) 의 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 은 용융물원에 연결되고, 다중 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 중 하나는 입구 채널 (9.1, 9.2, 9.3) 의 각각 또는 입구 채널 (20.1) 의 그룹에 연관되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 8 항에 있어서, 다중 분기점 (4.1, 4.2, 4.3) 을 갖는 매니폴드 시스템 (3) 이 용융물원 (2) 과 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 채널은 2 개의 그룹 (20.1, 20.2) 으로 나누어지고, 분배 챔버 (10.1, 22.1) 의 2 개의 그룹은 입구 채널 (20.1, 20.2) 에 연관되며, 제 1 분배 챔버 (10.1, 10.2) 그룹이 입구판 (8) 과 다중 개구 그룹을 갖는 제 1 천공판 (11) 사이에 제공되며, 제 2 분배 챔버 (22.1, 22.2) 그룹이 투여판 (21) 과 다중 개구 그룹을 갖는 제 2 천공판 (23) 사이에 제 공되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 10 항에 있어서, 분배 시스템을 갖는 분배판 (24) 이 노즐판 (18) 의 상류에 연결되며, 그 분배판에 의해 2 개의 천공판 (11, 23) 의 개구 그룹이 노즐판 (18) 의 노즐 개구 (19) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 입구판 (8) 의 입구 채널 (20.1, 20.2) 의 그룹은 2 개의 용융물원에 연결되며, 다중 방사 펌프 (6.1 ~ 6.4) 중 하나는 입구 채널 (20.1, 20.2) 의 각각에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 방사 샤프트 (1) 내의 방사 노즐 그룹 (5) 의 길이는 필라멘트 다발 (25) 이 부직포를 형성하기 위해 5 m 초과의 제조 폭 (F_L) 으로 균일하게 제조되는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 13 항에 있어서, 방사 노즐 그룹 (5) 내의 분배 챔버 (10.1. 10.2) 는 700 ㎜ 미만, 바람직하게는 500 ㎜ 미만의 최대 길이방향 신장 (V_L) 을 갖는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 필라멘트 다발 (25) 이 부직포를 형성하기 위해 5 m 초과의 제조 폭 (F_L) 으로 병합될 수 있도록 다중 방사 노즐 그룹 (5.1, 5.2) 은 방사 샤프트 (1) 내에서 하나의 방사 길이로 선형으로 조립되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 서로 인접한 분배 챔버 (10.1, 10.2, 10.3) 는 적어도 1 개의 분배 개구 (29.1, 29.2) 에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 선형 필라멘트 다발을 용융 방사하는 장치.