KR20110053822A - Porous web processing calender - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다공성 웹 가공 캘린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공성 웹 형태의 섬유를 접착시킬 수 있는 다공성 웹 가공 캘린더에 관한 것이다. The present invention relates to a porous web processing calender, and more particularly, to a porous web processing calender capable of bonding fibers in the form of a porous web.
부직포란 섬유를 직포 공정을 거치지 않고, 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열하고 열 또는 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 모양으로 만든 것이다. 부직포는 그 구조에 따라 다공성, 흡수성, 굽힘성 등이 자유롭게 변화하며, 이러한 특성으로 인해 다양한 분야에서 폭 넓게 이용되고 있다. Nonwoven fabrics are fibers that are arranged in parallel or in an opposite direction without going through a woven fabric process and bonded with a thermal or synthetic resin adhesive to form a felt. Nonwoven fabrics are freely changed in porosity, absorbency, and bendability according to their structure, and are widely used in various fields due to these characteristics.
기본적으로, 부직포를 제조하는 공정은 섬유를 얇은 시트(sheet) 형태인 다공성 웹(web)으로 형성하는 공정과, 다공성 웹의 섬유 상호간을 접착하는 공정과, 다공성 웹을 가공하는 공정으로 나눌 수 있다. 여기서, 섬유를 다공성 웹으로 형성하는 방법은 다양하다. 예를 들면, 필터 제조를 위한 다공성 웹은 멜트 블론(melt blown)법에 의해 형성되기도 한다. Basically, the process of manufacturing the nonwoven fabric may be divided into a process of forming the fibers into a porous web (thin sheet), a process of bonding the fibers of the porous web to each other, and a process of processing the porous web. . Here, the method of forming the fibers into the porous web is various. For example, porous webs for the manufacture of filters may be formed by melt blown methods.
멜트 블론법은 용융한 고분자 용액을 성형기에 의해 다량의 섬유로 압출하고, 압출시 고속고온 공기를 불어넣으며, 냉풍에 의해 주행 벨트 위에 섬유를 모음으로써, 냉각과 동시에 서로 접착시켜 다공성 웹을 형성하는 방법이다. The melt-blown method extrudes a molten polymer solution into a large amount of fibers by a molding machine, blows high-speed high-temperature air during extrusion, and collects the fibers on a running belt by cold wind, thereby bonding them together with cooling to form a porous web. It is a way.
이렇게 형성된 다공성 웹은 섬유 상호간 접착성이 약하여 기공이 안정되지 못하며, 필터로 사용하기엔 기공의 크기가 큰 편이다. 따라서, 다공성 웹의 기공을 안정화시키고 기공의 크기를 축소하기 위한 별도의 가공이 요구된다. 종래에는 다공성 웹을 한 쌍의 롤러 사이로 통과시키면서 가열 및 가압하는 방법이 사용되었다. The porous web thus formed is poor in adhesion between the fibers and thus the pores are not stabilized, and the pore size is large for use as a filter. Therefore, separate processing is required to stabilize the pores of the porous web and reduce the size of the pores. Conventionally, a method of heating and pressurizing while passing a porous web between a pair of rollers has been used.
그러나, 전술한 방법에 의해 다공성 웹을 가공하는 과정에서, 다공성 웹의 내부까지 열이 원활히 전달되지 못하고 표면에 열이 집중됨으로써, 표면이 부분적으로 필름화되는 현상이 있었다. 이에 따라, 가공된 다공성 웹은 표면에 기공이 막히게 되어, 필터로 제조되어 사용되기에 부적합한 문제가 있었다. However, in the process of processing the porous web by the above-described method, the heat is concentrated not on the surface of the porous web smoothly, so that the surface is partially filmed. Accordingly, the processed porous web is clogged pores on the surface, there was a problem that is not suitable to be used as a filter.
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다공성 웹의 내부에까지 고르게 열을 가하면서 가압함으로써, 표면의 필름화 현상을 방지하고, 기공을 안정화시키며, 기공을 원하는 크기로 축소시킬 수 있는 다공성 웹 가공 캘린더를 제공함에 있다. An object of the present invention is to solve the above problems, by pressing the heat evenly to the inside of the porous web, it is possible to prevent the film formation of the surface, to stabilize the pores, and to reduce the pores to the desired size The present invention provides a porous web processing calendar.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다공성 웹 가공 캘린더는, 다공성 웹을 공급받아 서로 이격된 사이로 통과시키면서 가열 및 가압하는 한 쌍의 롤러들; 상기 롤러들 사이로 다공성 웹이 통과하기에 앞서, 다공성 웹의 한쪽 면으로 열기(hot air)를 공급하도록 배치된 열기 공급기; 및 다공성 웹을 사이에 두고 상기 열기 공급기와 마주하게 배치되며, 상기 열기 공급기로부터 다공성 웹의 한쪽 면으로 공급된 열기를 다공성 웹의 내부를 거쳐 다공성 웹의 반대쪽 면으로 배출시키도록 흡입하는 흡입기;를 포함한다. Porous web processing calendar according to the present invention for achieving the above object, a pair of rollers for heating and pressurizing while receiving the porous web and passed through the spaced apart from each other; A hot air feeder arranged to supply hot air to one side of the porous web prior to passage of the porous web between the rollers; And an inhaler disposed to face the hot air supply with the porous web interposed therebetween, for injecting the hot air supplied from the hot air supply to one side of the porous web through the interior of the porous web to the opposite side of the porous web. Include.
본 발명에 따르면, 롤러들에 의해 다공성 웹을 가열 및 가압하기에 앞서, 열기 공급기에 의해 다공성 웹을 프리히팅할 때, 흡입기에 의해 다공성 웹의 외부뿐 아니라 내부에까지 열이 전달될 수 있다. 따라서, 롤러들에 의해 다공성 웹을 가열 및 가압하는 과정에서, 다공성 웹의 표면에 필름화 현상이 발생되지 않을 수 있다. 또한, 롤러들을 거쳐 가공된 다공성 웹의 표면에 기공이 막히는 현상이 방지 될 수 있으므로, 가공된 다공성 웹을 필터로 제조해서 사용할 경우, 필터로서 적합할 수 있다. According to the present invention, prior to heating and pressurizing the porous web by rollers, heat can be transferred by the inhaler to the inside as well as the outside of the porous web when preheating the porous web by a hot air feeder. Therefore, in the process of heating and pressurizing the porous web by the rollers, film formation may not occur on the surface of the porous web. In addition, since a phenomenon in which pores are blocked on the surface of the porous web processed through the rollers can be prevented, when the manufactured porous web is used as a filter, it may be suitable as a filter.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 웹 가공 캘린더에 대한 구성도이다. 1 is a block diagram of a porous web processing calendar according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 다공성 웹 가공 캘린더(100)는, 한 쌍의 롤러(roller)들(111)(112)과, 열기 공급기(hot air supplier, 120), 및 흡입기(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the porous
한 쌍의 롤러들(111)(112)은 다공성 웹(10)을 공급받아 서로 이격된 사이로 통과시키면서 가열 및 가압한다. 롤러들(111)(112)은 다공성 웹(10)을 가열 및 가압함에 따라, 다공성 웹(10)의 섬유 상호간을 열 융착시켜 접착성을 높이고, 기공을 안정화시키며, 기공의 크기를 원하는 크기로 축소할 수 있게 한다. The pair of
롤러들(111)(112)은 히터를 각각 내장하고 히터로부터 발생된 열을 바깥 면을 통해 다공성 웹(10)으로 전달함으로써, 다공성 웹(10)을 가열하도록 구성될 수 있다. 그리고, 롤러들(111)(112)은 서로 이격된 사이로 다공성 웹(10)을 통과시킬 때, 다공성 웹(10)을 가압할 수 있는 간격으로 배치될 수 있다. The
도시된 바와 같이, 다공성 웹(10)이 수평으로 주행해서 롤러들(111)(112) 쪽으로 공급된다면, 롤러들(111)(112)은 다공성 웹(10)을 사이에 두고 상하로 배치될 수 있다. 롤러들(111)(112)은 서로의 간격이 가변되어 다공성 웹(10)에 가해지는 압력이 조절되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 가공된 다공성 웹(10)의 사용 용도에 맞게, 다공성 웹(10)의 가공 과정에서, 두께, 기공 크기, 섬유조직의 치밀도 등이 조절될 수 있다. As shown, if the
열기 공급기(120)는 롤러들(111)(112) 사이로 다공성 웹(10)이 통과하기에 앞서, 다공성 웹(10)의 한쪽 면으로 열기를 공급하도록 배치된다. 즉, 열기 공급기(120)는 롤러들(111)(112)에 의해 다공성 웹(10)을 가공하기에 앞서, 다공성 웹(10)을 프리히팅(pre heating)하기 위한 것이다. 열기 공급기(120)는 도시된 바와 같이, 다공성 웹(10)의 상면에 대응되게 배치될 수 있지만, 다공성 웹(10)의 하면에 대응되게 배치되는 것도 가능하다. The
흡입기(130)는 다공성 웹(10)을 사이에 두고 열기 공급기(120)와 마주하게 배치된다. 흡입기(130)는 열기 공급기(120)로부터 다공성 웹(10)의 한쪽 면으로 공급된 열기를 다공성 웹(10)의 내부를 거쳐 다공성 웹(10)의 반대쪽 면으로 배출시키도록 흡입한다. The
즉, 흡입기(130)는 열기 공급기(120)의 반대쪽에서 다공성 웹(10)의 기공들을 통해 열기 공급기(120)의 열기를 흡입한다. 이에 따라, 열기 공급기(120)로부터 공급된 열기는 다공성 웹(10)의 내부를 원활히 통과하면서 다공성 웹(10)의 내부를 가열할 수 있게 된다. 따라서, 다공성 웹(10)의 외부뿐 아니라 내부에까지 열이 전달될 수 있다. 특히, 다공성 웹(10)의 두께가 두꺼워지더라도 다공성 웹(10)의 내부에까지 열이 원활히 전달될 수 있다. That is, the
흡입기(130)는 일 예로, 진공 챔버(131)와 진공 펌프(132)를 포함할 수 있다. 진공 챔버(131)는 다공성 웹(10)과 마주하는 면에 흡입 홀(131a)들이 형성된 구조를 갖는다. 진공 펌프(132)는 진공 챔버(131)의 내부에 부압을 발생시켜, 다공성 웹(10)의 내부를 거친 열기를 흡입 홀(131a)들을 통해 흡입할 수 있게 한다. The
흡입 홀(131a)들은 다공성 웹(10)의 내부를 거친 열기를 효과적으로 흡입할 수 있는 범주에서 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예컨대, 흡입 홀(131a)들은 후술할 열기 공급기(120)의 열기 공급용 슬릿(122a)과 동일하게 슬릿 형태로 각각 형성될 수 있고, 열기 공급용 슬릿(122a)들보다 많은 개수로 형성될 수도 있다. 물론, 흡입 홀(131a)들은 열기 공급용 슬릿(122a)들과 서로 마주하도록 형성되는 것도 가능하다. The
한편, 다공성 웹(10)은 언와인더(unwinder, 141)에 롤 형태로 권취되어 있다가, 언와인더(141)에 의해 안정적으로 풀려서 롤러들(111)(112) 사이로 공급될 수 있다. 그리고, 롤러들(111)(112)을 거쳐 가공된 다공성 웹(10)은 리와인더(rewinder, 142)에 의해 다시 롤 형태로 안정되게 권취될 수 있다. 언와인더(141)와 리와인더(142)는, 다공성 웹(10)을 장착하기 위한 장착기와, 다공성 웹(10)의 장력을 제어하는 장력 제어기 및, 다공성 웹(10)의 위치를 제어하는 위치 제어기를 각각 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, the
전술한 구성을 갖는 다공성 웹 가공 캘린더(100)는, 롤러들(111)(112)에 의해 다공성 웹(10)을 가열 및 가압하기에 앞서, 열기 공급기(120)에 의해 다공성 웹(10)을 프리히팅할 때, 흡입기(130)에 의해 다공성 웹(10)의 외부뿐 아니라 내부 에까지 열이 전달될 수 있다. 이렇게 다공성 웹(10)에 열이 고르게 전달된 상태로 롤러들(111)(112)에 공급되므로, 롤러들(111)(112)에 의해 다공성 웹(10)을 가열 및 가압하는 과정에서, 다공성 웹(10)의 표면에 필름화 현상이 발생되지 않을 수 있다. 따라서, 롤러들(111)(112)을 거쳐 가공된 다공성 웹(10)의 표면에 기공이 막히는 현상이 방지될 수 있으므로, 가공된 다공성 웹(10)을 필터로 제조해서 사용할 경우, 필터로서 적합할 수 있다. The porous
한편, 열기 공급기(120)는, 열기 공급원(121)과, 공급 챔버(122)와, 공급관(123), 및 확산 판(124)을 포함하여 구성될 수 있다. 열기 공급원(121)은 열기를 발생시켜 공급하기 위한 것이다. 예컨대, 열기 공급원(121)은 공기를 가열해서 가열된 공기를 송풍시켜 공급관(123)을 통해 송출할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공급 챔버(122)는 확산 판(124)에 의해 확산된 열기를 수용해서, 열기 공급용 슬릿(122a)으로만 배출되게 한다. 공급 챔버(122)는 다공성 웹(10)을 향한 면에 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 열기 공급용 슬릿(122a)이 길게 형성된다. Meanwhile, the
열기 공급용 슬릿(122a)은 적어도 다공성 웹(10)의 유효 폭 길이에 상응하는 길이로 형성됨으로써, 배출되는 열기가 다공성 웹(10)의 유효 폭 전체에 걸쳐 전달되도록 할 수 있다. 또한, 열기 공급용 슬릿(122a)은 복수 개로 형성되어 다공성 웹(10)을 프리히팅하는 효과를 높일 수 있다. The hot
공급관(123)은 열기 공급원(121)과 확산 판(124)을 연결하여, 열기 공급원(121)으로부터 열기를 공급받아서 확산 판(124)으로 전달한다. 확산 판(124)은 공급관(123)으로부터 공급받은 열기를 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 고르게 확산시키기 위한 것이다. 이에 따라, 다공성 웹(10)으로 열기가 공급될 때, 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 온도 편차를 최소화할 수 있다. The
확산 판(124)은 공급 챔버(122) 내에 배치된다. 확산 판(124)은 공급관(123)으로부터의 열기가 흐를 수 있는 내부 공간을 가지며, 열기 공급용 슬릿(122a)을 향한 면에 확산 홀(124a)들이 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 그리고, 확산 판(124)은 열기를 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 고르게 확산시킬 수 있도록, 공급관(123)을 중심으로 양쪽으로 경사진 구조로 이루어질 수 있다. The
한편, 확산 판(124)은 열기 공급용 슬릿(122a)에 근접 또는 이격될 수 있다. 예컨대, 열기 공급기(120)가 다공성 웹(10)의 상면에 배치된 경우, 확산 판(124)은 승강 기구(125)에 의해 열기 공급용 슬릿(122a)에 근접 또는 이격될 수 있다. 이에 따라, 확산 판(124)은 열기 공급기(120)로 공급되는 다공성 웹(10)의 폭 길이 변경에 맞게 다공성 웹(10)과의 간격이 가변될 수 있다. 이는 다공성 웹(10)의 폭 길이가 변경되더라도, 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 열기를 고르게 확산시키기 위함이다. On the other hand, the
예컨대, 가공하고자 하는 다공성 웹(10)의 폭이 길어질 경우, 길어진 다공성 웹(10)에 맞도록, 확산 판(124)은 다공성 웹(10)과의 간격이 좁아지게 변경되어, 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 열기를 고르게 확산시킬 수 있다. 이와는 반대로, 가공하고자 하는 다공성 웹(10)의 폭이 짧아질 경우, 짧아진 다공성 웹(10)에 맞도록, 확산 판(124)은 다공성 웹(10)과의 간격이 넓어지게 변경되어, 다공성 웹(10) 의 폭 방향으로 열기를 고르게 확산시킬 수 있다. For example, when the width of the
전술한 구성을 갖는 다공성 웹 가공 캘린더(100)의 작용에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the porous
먼저, 언와인더(141)에 권취된 다공성 웹(10)을 풀어서 열기 공급기(120)와 흡입기(130) 사이로 공급한다. 그러면, 열기 공급기(120)는 다공성 웹(10)의 상면에 열기를 공급하는데, 이때 확산 판(124)에 의해 다공성 웹(10)의 폭 방향으로 열기를 고르게 공급한다. 이와 동시에, 흡입기(130)는 다공성 웹(10)의 하면에서 다공성 웹(10)의 기공들을 통해 다공성 웹(10)의 상면으로 공급된 열기를 흡입하여 다공성 웹(10)의 내부를 통과할 수 있게 한다. 이 과정에서, 다공성 웹(10)은 프리히팅된다. 이후, 프리히팅된 다공성 웹(10)을 롤러들(111)(112) 사이를 통과시키면서 가열 및 가압하여, 다공성 웹(10)의 섬유를 열 융착시킨 후, 열 융착된 다공성 웹(10)을 리와인더(142)에 의해 권취한다. First, the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 웹 가공 캘린더에 대한 구성도. 1 is a block diagram of a porous web processing calendar according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 있어서, 열기 공급기의 측면을 도시한 측면도. Figure 2 is a side view of the side of the hot air supply in Figure 1;
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>
10..다공성 웹 111,112..롤러10..Porous Web 111,112..Roller
120..열기 공급기 121..열기 공급원120.
122..공급 챔버 122a..열기 공급용 슬릿122.
124..확산 판 130..흡입기124.
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Publications (2)
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