KR20100059983A - 섬유 곤포 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 섬유 곤포 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 섬유 곤포는 상측 또는 하측 상의 만곡 형상을 실질적으로 손상시키지 않도록 고압축된 육면체 섬유재를 구비한다. 상기 고압축된 육면체 섬유재는 적어도 300 kg/m3의 패킹 밀도를 구비한다. 본 발명에 따른 섬유 곤포의 제조 방법은, 적어도 한 개의 볼록한 곤포 압반을 포함하는 고압축 육면체 섬유재를 제조하는 프레스를 제공하는 단계; 상기 섬유재로 상기 프레스를 충진하는 단계; 상기 프레스를 통해 상기 섬유재를 압축하는 단계; 이에 따라 고압축 육면체 섬유재를 형성하는 단계; 상기 고압축 육면체 섬유재를 포장재로 포장하는 단계; 및 상기 포장재를 고정시킴으로써 섬유 곤포를 제조하는 단계를 구비한다.

Description

섬유 곤포 및 그 제조 방법{A Fiber Bale and a Method for Producing the Same}
본 발명은 섬유 곤포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
섬유재, 예를 들어, 합성 섬유 및 천연 섬유는 압축된 곤포의 형태로 소비자들에게 판매 및 배달된다.
고밀도 섬유 곤포의 제조를 위해 다른 방법들이 사용된다. 일반적으로, 섬유재는 곤포 안으로 밀어 넣어지고, 보호 포장으로 감싸진다. 그러나 종래의 방법들은 상측 또는 하측상의 만곡(彎曲) 형상을 실질적으로 손상시키지 않는 고밀도 섬유 곤포 제조에는 실패한다. 상측 또는 하측상의 만곡(彎曲) 형상의 손상은 상호간의 상부에서의 고밀도 섬유 곤포들의 저장을 방해하고, 디베일링(debaling)을 복잡하게 만들기 때문에(예를 들어, 아세테이트 토우 곤포들에서) 문제가 있다.
미국 특허 3,991,670은 셀룰로오스(cellulose) 펄프 같은 섬유재 덩어리를 곤포 안으로 압축하고, 그 결과로 나온 곤포를 와이어나 스트랩(strap)으로 포장하는 압축 장치에 관한 것이다.
곤포 프레스(press) 스탠드, 상기 프레스 플레이트(plate) 쪽으로 또는 그 반대쪽으로 움직일 수 있는 고정된(stationary) 제1프레스 플레이트 및 제2프레스 플레이트를 움직이기 위한 수단이 함께 사용된다. 상기 제2 프레스 플레이트는 상기 제2 프레스 플레이트의 이동 방향과 수직(normal)한 평면 형태의 외부표면(border surface)으로 구성된 압력 작용면(pressure-applying face)과, 상기 외부표면의 수평면으로부터 10 - 50 mm 돌출되고, 상기 장치 내에 형성된 다수 곤포의 끝단면(end surface) 안쪽 중앙에 와이어 또는 스트랩(strap)의 그리핑(gripping) 및 리프팅(lifting)을 촉진시킨 중앙배치부(centrally disposed portion)를 구비하여 영구적 수축(depression)을 유지한다.
미국 특허 4,577,752는 판지(cardboard) 또는 기타 같은 종류의 커버(covering)로 포장되고, 상기 곤포 주위에 퍼진 다수의 스트래핑(strapping)들에 의해 압축 상태로 유지되는 개선된 고밀도 토우(tow) 곤포에 관한 것으로, 상기 토우 곤포는 그 하단 위에 바닥 위 및 상기 스트래핑들을 받기 위한 패드들 사이의 평면(unrelieved) 부분들 위에서 상기 곤포를 지지하기 위한 다수의 패드들을 구비한다.
미국 특허 5,852,969는 면직물(cotton) 같은 재료를 압축하기 위한 곤포 프레스에 관한 것이다. 상기 프레스는 베이스 프레임 구조(base frame structure) 및 한 쌍의 압반(壓盤, platen)을 구비하는데, 이는 일반적으로 곤포 매듭(tying) 작업을 촉진하도록 면직물 곤포를 압축하기 위한 직사각형 곤포 압축 페이스들을 구비한다. 다수의 연장된(elongated) 쐐기 모양의(wedged-shaped) 곤포 압축 요소들은 압반들 중 적어도 하나의 압반 위에 제공된다. 이 곤포 압축 요소들은 상기 면직물 곤포가 한 개의 곤포 매듭(tie)이 배치될 위치들에 아주 근접하게 압축되도록 충분히 작은 영역을 압축시키는 상기 압반으로부터 외측으로 돌출된다. 충분한 수의 곤포 압축 요소들이 곤포에 요구되는 매듭들의 적용을 촉진하도록 제공된다.
독일 실용신안 DE 296 15 598 U1은 상기 재료들을 아래쪽으로 압축하는 것뿐만 아니라 프레스의 측면 벽들 쪽 방향으로도 압축하는 것을 촉진하기 위한 원뿔 모양의(conical) 압축 외장(shield) 및 배출기(ejector)에 관한 것이다.
국제 공개공보 WO 03/089309는 고압축 주사위꼴(cuboid-shaped) 필터 토우 곤포에 관한 것으로, 이 고압축 주사위꼴 필터 토우 곤포는 해로운(noisome) 만곡 형상들 및 수축(constriction)들이 없는 상측 및 하측을 구비한다. 이 곤포는 하나 또는 여러 개의 대류가 수행되도록 폐쇄 연결(convectively airtight connection)들이 제공되는 기계적으로 자활적(self-supporting)이고 신축성 있는 포장재로 완전히 포장된다. 상기 고압축 주사위꼴 필터 토우 곤포의 제조 방법은, 필터 토우가 압축된 형태로 공급되는 단계; 상기 압축된 필터 토우가 포장 안에 싸여 있는 단계; 상기 포장이 밀폐된 상태로 완료되어 있는 단계; 및 상기 포장된 곤포는 부하(load)가 경감되어(relieved) 있는 단계(예를 들어, 진공의 적용에 의하여)를 구비한다.
고압축 섬유 곤포들을 저장 및 배달(delivery)에 적합하도록 발전시키기 위한 연구 노력에도 불구하고, 적은 비용으로 제조하기에 상대적으로 쉬운 섬유 곤포가 여전히 필요하다. 더욱이, 현재의 기술과 설비의 최소한의 수정을 필요로 하는 저장 및 배달에 적합한 고압축 섬유 곤포들을 제조하는 방법이 여전히 필요하다(예를 들어, 고압축 섬유 곤포들의 제조에 사용되는 프레스).
본 발명은 섬유 곤포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 섬유 곤포는 상측 또는 하측상의 만곡 형상을 실질적으로 손상시키지 않도록 고압축된 육면체 섬유재를 구비한다. 상기 고압축된 육면체 섬유재는 적어도 300 kg/m3의 패킹 밀도를 구비한다. 본 발명에 따라 섬유 곤포를 제조하는 방법은, 적어도 한 개의 볼록한(convex) 곤포 압반을 포함하는 고압축 육면체 섬유재를 제조하는 프레스(press)를 제공하는 단계; 상기 섬유재로 상기 프레스를 충진하는(filling) 단계; 상기 프레스를 통해 상기 섬유재를 압축하는 단계; 이에 따라 고압축 육면체 섬유재를 형성하는(form) 단계; 상기 고압축 육면체 섬유재를 포장재로 포장하는 단계; 및 상기 포장재를 고정시킴으로써 섬유 곤포를 제조하는 단계를 구비한다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
본 발명을 설명하기 위한 목적으로, 도면들 내에서 현재 바람직한 형태가 도시되지만, 본 발명이 도면에 도시된 정확한 장치들(arrangements) 및 수단들(instrumentalities)에만 국한되지는 않는다는 것은 자명하다.
도 1은 본 발명에 따른 섬유 곤포이다.
도 2는 볼록한 곤포 압반의 횡단면도(cross sectional view)를 개략적으로(schematically) 도시한다.
도 3은 볼록한 곤포 압반의 원근도(perspective view)를 개략적으로 도시한다.
도면들을 참조하면, 동일한 숫자들이 동일한 요소들을 가리키고, 도 1에서 섬유 곤포(10)의 요구되는 실시예가 도시된다. 섬유 곤포(10)는 상측 또는 하측상의 만곡 형상을 실질적으로 손상시키지 않도록 고압축된 육면체 섬유재(12)를 구비한다. 상기 고압축된 육면체 섬유재(12)는 적어도 300 kg/m3의 패킹 밀도를 구비하고, 포장재(14)로 완전히 싸여 있다. 상기 포장재는 바람직하게는, 고정기구(fastener)로 고정되어 있다(미도시). 덧붙여, 상기 섬유 곤포(10)는 진공을 구비하거나, 그 대신 진공이 해제될(vacuum free) 수 있다.
여기서 사용되는 것처럼, 만곡 형상을 실질적으로 손상시키지 않는다는 것은 평평하고(flat), 약간 오목하거나(concaved) 약간 볼록할 수 있는 표면을 지칭한다.
여기서 사용되는 것처럼, 진공이라는 것은 공기의 제거(예를 들어, 공기 펌프를 통한 흡인력)에 의해 감소된 압력, 또는 곤포 압반들의 수축(retraction)에 의해 초래된 진공을 지칭한다.
상기 고압축된 육면체 섬유재(12)는 어떤 섬유재로도 구성될 수 있다. 섬유재는, 예를 들어, 천연 섬유 및 합성 섬유를 포함한다. 천연 섬유는 비단(silk), 모직물(wool), 면직물(cotton), 아마포(flax), 주트(jute), 및 모시(ramie)를 포함하지만, 이들에 국한되지는 않는다. 상기 열거된 천연 섬유로 한정되지 않는다. 합성 섬유는 화학 조합으로부터 합성된 폴리머(polymer)들, 예를 들어, 아크릴(acrylic), 나일론(nylon), 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리락틱산(polylactic acid), 폴리우레탄(polyurethane), 및 폴리 비닐(polyvinyl) 섬유, 수정 또는 변환된 천연 폴리머들, 예를 들어, 아세테이트(acetate) 또는 레이온(rayon) 같은 알기닉(alginic) 및 셀룰로오스 기반(cellulose-based) 섬유 및 미네랄(mineral), 예를 들어, 유리를 포함한다. 상기 열거된 합성 섬유로 한정되지 않는다. 요구되는 섬유재는 셀룰로오스 아세테이트 토우이다.
포장재(14)는 상기 고압축된 육면체 섬유재(12)를 포함하기에 충분히 튼튼한(durable) 어떤 재료든 될 수 있다. 포장재(14)는 통기성(air-permeable) 재료, 불통기성(air-impermeable) 재료 및 그 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료일 수 있다. 예를 들어, 포장재(14)는 필름, 판지, 직물(織物, woven material), 부직물(不織物, non-woven material), 포일재(foil material) 및 그 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료일 수 있다. 필름은, 예를 들어, 폴리에틸렌 필름 같은 폴리메릭(polymeric) 필름일 수 있다. 직물은 천(fabric)을 만들도록 서로 섞어 짜인(interlaced) 두 쌍의 얀(yarn)으로 구성된 천이다. 부직물은 임의의 웹이나 매트 내에서 기계적인 연결(interlocking, 예를 들어, 열가소성 섬유를 서로 융합시키는 것)에 의해 결합된 방직(textile) 섬유의 집합이다. 포일재는 어떤 금속성 재료든 될 수 있다. 상기 열거된 포장재(14)들로 한정되지 않는다. 포장재(14)는 적어도 두 부분, 예를 들어, 상부 및 몸통(body) 부분을 포함할 수 있고, 그 대신, 포장재(14)는 적어도 세 부분, 예를 들어, 상부, 몸통(girth) 부분, 하부를 포함할 수 있다.
포장재(14)는 진공 해제 수단(means for releasing vacuum)을 더 구비할 수 있다. 진공 해제 수단은 개구부(미도시)를 구비하지만, 이에 국한되지는 않는다. 개구부는 밀봉 가능(sealable)한 개구부(예를 들어, 플러그를 통해)일 수 있다.
포장재(14)는 바람직하게는 고정기구(미도시)를 통해 고압축된 육면체 섬유재(12) 주위에 고정된다. 예를 들어, 포장재(14)는 통기성 고정기구(미도시)를 통해 고압축된 육면체 섬유재(12) 주위에 고정될 수 있다. 통기성 고정기구는 포장재(14)를 육면체 섬유재(12) 주위에 고정시키는 어떤 수단이든 될 수 있다. 예를 들어, 통기성 고정기구는 벨크로(Velcro), 핀(pin), 후크(hook), 스트랩 등으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 상기 열거된 통기성 고정기구들로 한정되지는 않는다. 그 대신, 포장재(14)는 불통기성 고정기구(미도시)를 통해 고압축된 육면체 섬유재(12) 주위에 고정될 수 있다. 불통기성 고정기구는 포장재(14)를 육면체 섬유재(12) 주위에 고정시키는 어떤 수단이든 될 수 있다. 예를 들어, 불통기성 고정기구는 접착제(adhesive), 멜트 접착제(melt bonding) 등으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 상기 열거된 불통기성 고정기구들은 한정되지 않는다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 적어도 한 개의 볼록한 곤포 압반(18)을 구비하는 기존의 프레스(미도시)는 섬유 곤포(10)의 제조를 촉진하도록 이용된다. 기존의 프레스는 보통 상부 압반 및 하부 압반을 구비하고, 상부 압반 또는 하부 압반 중 하나는 볼록한 곤포 압반(18)일 수 있다. 그러나 그 대신, 상부 압반 및 하부 압반 양자 모두 볼록한 곤포 압반(18)일 수 있다. 볼록한 곤포 압반(18)은 아래에서 훨씬 더 자세히 논의될 볼록한 표면(20)을 구비한다. 볼록한 표면(20)은 여기서 사용되는 것처럼, 바깥쪽으로 구부러지는(curving) 표면(예를 들어, 구의 표면)을 지칭한다. 볼록한 표면(20)은 매끈한(smooth) 표면, 예를 들어, 연속적이고(continuous), 깎은 면이 있고(faceted), 계단 모양인(stepped) 표면이다. 볼록한 표면(20)은 최고점(high point, 22) 및 베이스(base, 24)를 구비한다. 최고점(22) 및 베이스(24) 사이의 거리(26)는 약 1 cm에서 10 cm이다. 예를 들어, 최고점(22) 및 베이스(24) 사이의 거리(26)는 약 5 cm일 수 있다. 볼록한 표면(20)은 볼록한 곤포 압반(18)의 일체화된(integral) 구성 요소이거나, 그 대신, 기존의 방법들을 통해 볼록한 곤포 압반(18)에 고정된 개별적인(separate) 구성 요소일 수 있다. 볼록한 표면(20)은 고압축된 육면체 섬유재(12) 위에 일시적인 오목한(concave) 표면을 생성하고(produce), 이는 고압축된 육면체 섬유재(12) 내부의 압력으로 인해 단시간 내에 점차 감소됨으로써 섬유 곤포(10)를 제조할 수 있다. 볼록한 표면(20)은 섬유 곤포(10) 위에 스트랩(미도시)을 배치하기 쉽게 해주는 홈(groove) 또는 채널(channel, 미도시)을 구비할 수 있다. 볼록한 표면(20)은 섬유 곤포(10) 위에 다수의 스트랩들(미도시)을 배치하기 쉽게 해주는 다수의 홈들이나 채널들(미도시)을 구비할 수 있다. 볼록한 표면(20)은 섬유 곤포(10) 위에 스트랩 슬롯(slot)들(미도시)을 초래하는(generate) 수단을 더 구비할 수 있다. 스트랩 슬롯들을 초래하는 수단은 패턴들 및 인상(impression)을 구비하지만, 이들에 국한되지는 않는다. 스트랩 슬롯은, 여기서 사용되는 것처럼, 섬유 곤포(10) 위의 함몰, 예를 들어, 홈 또는 채널을 지칭하고, 섬유 곤포(10) 위에 스트랩을 배치하기 쉽게 해준다.
제조시, 섬유재는 적어도 한 개의 볼록한 곤포 압반(18)을 구비한 기존의 프레스로 전달된다. 상부 압반 및 하부 압반은 포장재(14)로 장식된다. 적어도 한 개의 볼록한 곤포 압반(18)을 구비한 기존의 프레스는 약 1초에서 수분 동안 섬유재 위에 총 약 70 psi에서 700 psi 정도의 압력을 가함으로써 섬유재를 압축하여 고압축된 육면체 섬유재(12)로 만든다. 그 후, 적어도 한 개의 볼록한 곤포 압반(18)을 구비한 기존의 프레스는 후퇴하여(retract) 고압축된 섬유재(12) 높이가 약 0에서 25 % 증가되도록 허용한다. 다음으로, 고압축된 육면체 섬유재(12)는 포장재(14)로 포장된다. 그 후, 포장재(14)는 고정기구로 고정되어 섬유 곤포(10)를 제조한다. 진공은 섬유 곤포(10)상에 더 형성되거나(drawn), 그 대신, 섬유 곤포(10)는 진공 해제될 수 있다.
하기에서 자세히 설명되듯이, 두 개의 섬유 곤포 샘플들이 준비되었으며, 각 섬유 곤포 샘플의 상부(top) 표면의 증가(growth)는 시간에 따른(as a function of time) 최고부(crown)의 높이 증가를 결정하도록 측정되었다. 앞서 기술된 테스트 결과는 아래 표 I에 도시된다. 섬유 곤포 샘플(1) 및 (2)의 제조 조건은 정확히 동일했다. 본 발명에 따라 섬유 곤포 샘플(1)은 표준의 평평한 압반들을 사용하여 제조되었고, 섬유 곤포 샘플(2)은 상부(top) 볼록한 곤포 압반을 사용하여 제조되었다.
실시예의 번호 프레스 내에서 프레스에서 나온 직후 프레스에서 나온 지 1시간 후 프레스에서 나온 지 4시간 후 프레스에서 나온 지 24시간 후 프레스에서 나온 지 48시간 후
1 0 cm 4 cm 4.5 cm 5.2 cm 5.5 cm 6 cm
2 0 cm 0 cm 0.5 cm 2 cm 2.5 cm 3 cm
본 발명은 기술적 사상과 필수적 구성요소로부터 벗어나지 않으면서도 변형된 실시예가 구현 가능하며, 따라서, 전술한 명세서의 기재뿐만 아니라, 후술하는 청구 범위도 본 발명의 범위에 포함되어야 한다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
10 : 섬유 곤포
12 : 고압축된 육면체 섬유재
14 : 포장재

Claims (5)

  1. 상부의 볼록한(convex) 곤포 압반(壓盤, platen) 및 하부의 볼록한 곤포 압반을 포함하는 곤포 프레스를 제공하는 단계;
    섬유재로 상기 프레스를 충진하는(filling) 단계;
    약 1초에서 수분 동안 상기 섬유재 위에 총 약 70 psi에서 700 psi 정도의 압력을 가함으로써 상기 프레스를 통해 상기 섬유재를 압축하는 단계;
    이에 따라 고압축 섬유재를 제조하는 단계;
    상기 곤포 압반들 중 적어도 하나를 후퇴시켜서 상기 고압축된 섬유재의 높이가 약 0에서 25 % 증가되도록 허용하는 단계;
    상기 높이가 증가된 고압축된 섬유재를 포장재로 포장하는 단계;
    상기 포장재를 고정하는 단계; 및
    이에 따라 상측 또는 하측 상의 만곡 형상을 실질적으로 손상시키지 않도록 고압축된 육면체 섬유재를 제공하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 볼록한 곤포 압반들 각각은 볼록한 표면을 포함하고, 상기 볼록한 표면은 최고점 및 베이스를 구비하며, 상기 최고점 및 베이스 사이의 거리는 약 1 cm에서 10 cm이고,
    상기 고압축된 육면체 섬유재의 최고부의(crown) 높이는 상기 프레스 밖에서 48시간의 기간이 경과한 후 표준의 평평한 압반들에 의해 압축된 곤포의 최고부 높이보다 적어도 50%보다 작은 섬유 곤포의 제조 방법.
  2. 제16항에 있어서,
    상기 섬유 곤포는 진공이 해제되는 섬유 곤포의 제조 방법.
  3. 제16항에 있어서,
    상기 섬유 곤포상에 진공을 형성(drawing vacuum)하는 단계를 더 구비하는 섬유 곤포의 제조 방법.
  4. 제16항에 있어서,
    상기 포장재는 통기성 재료, 불통기성 재료 및 그 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 섬유 곤포의 제조 방법.
  5. 제16항에 있어서,
    상기 섬유재는 셀룰로오스 아세테이트 필라멘트 토우인 섬유 곤포의 제조 방법.
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