KR20130057393A - 섬유 원료용 전처리 장치 - Google Patents

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스테파노 알데게리
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칼 마이어 텍스틸마쉰넨파브릭 게엠베하
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Abstract

용액 순환 구성부를 구비한 섬유 원료(2)용 전처리 장치(1)가 제공되는바, 상기 용액 순환 구성부는 용액(11)을 작업 영역(5, 7) 안으로 전달하는 용액 공급 기기(8, 9), 흡수되지 않은 용액을 위한 수집용 팬(20), 및 저장 컨테이너(12)로부터의 용액을 용액 공급 기기(8, 9)로 전달하는 펌프 구성부(10)를 구비한다.
과잉의 용액을 쉽게 추가적으로 이용할 수 있도록 함이 요망된다.
이를 위하여, 수집용 팬(20)은, 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25) 아래로 미리 결정된 거리를 두고 수집용 팬(20)으로부터 분기되는 배수구(21)를 거쳐서, 저장 컨테이너(12)에 연결된 오버플로우(33)를 갖는 오버플로우 파이프(24)로 연결된다.

Description

섬유 원료용 전처리 장치{Pretreatment apparatus for textile material}
본 발명은, 용액을 작업 영역으로 전달하는 용액 공급 기기를 가진 용액 순환 구성부, 흡수되지 않은 용액을 위한 수집용 팬, 및 용액을 저장 컨테이너로부터 용액 공급 기기로 전달하는 펌프 구성부를 구비한, 섬유 원료용 전처리 장치에 관한 것이다.
하기의 설명에서 본 발명은, 서로의 옆에 배치된 쓰레드(thread)들의 형태로 존재하는 섬유 원료가 사이징 적용(sizing application)을 위하여 준비되도록 함에 있어서 이용되는 프리웨팅 장치(prewetting apparatus)의 예에 기초하여 설명된다.
이러한 프리웨팅에서는, 사용되는 용액이 원칙적으로는 물이고, 그 용액은 섬유 원료에 가해진다. 섬유 원료는 작업 영역을 통하도록 안내되는데, 작업 영역은 예를 들어 섬유 원료가 놓여지는 복수의 실린더(cylinder) 또는 드럼(drum)에 의하여 형성된다. 섬유 원료의 완전한 웨팅을 달성하기 위하여 과잉의 용액이 이용되는바, 즉 섬유 원료가 그 물 모두를 흡수하지는 못하고, 따라서 그 물의 일부는 수집용 팬 안으로써 떨어진다. 그러나, 이 물은 섬유 원료 상에 있는 느슨한 부분을 함유하고 있기 때문에 오염되어 있다. 그래서 이와 같은 느슨한 부분들, 예를 들어 보풀(fluff) 등이 수집용 팬 안에 놓여지게 되며, 그렇기 때문에 그 안에 있는 용액을 재활용하기가 곤란하게 된다. 통상적으로는, 거기에서 상대적으로 복잡한 세정 또는 여과가 필요하게 된다.
본 발명은 과잉 영역을 손쉽게 재활용함을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 처음에 언급된 유형의 전처리 장치에 의하여 달성되는바, 여기에서 수집용 팬은, 수집용 팬의 상측 테두리(upper rim) 아래로 미리 정해진 거리를 둔 위치에서 수집용 팬으로부터 분기되는 배수구(drain)를 거쳐서, 저장 컨테이너에 연결된 오버플로우(overflow)를 가진 오버플로우 파이프(overflow pipe)에 연결된다.
이와 같은 구성형태에서는, 상기 용액 안으로 도입되는 오염물은 부유하는, 즉 상기 용액의 표면 상에 머무르는 입자들로 이루어지는 것으로 추정된다. 그러나, 상기 표면 아래의 용액은 다시 사용되기에 충분할 정도로 여전히 청결하다. 따라서, 상기 표면 아래의 용액이 상기 수집용 팬으로부터 분리된다면, 그 용액에는 부유하는 오염 입자들이 없기 때문에 그 용액이 재활용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 오버플로우 파이프의 상측 단부에는, 수집용 팬의 상측 테두리와 동일한 높이에 배치된 오버플로우 개구(overflow opening)가 구비된다. 상기 오버플로우 파이프와 수집용 팬이 소통용 파이프들을 형성한다. 이 소통용 파이프들에서는, 액체가 (중력의 방향에 대하여) 언제나 동일한 높이에 있다. 용액이 수집용 팬으로 지속적으로 공급된다면, 상기 용액이 조만간 넘칠 것이다. 이와 같은 넘침이 발생하면, 부유하는 오염 입자들은 수집용 팬의 테두리를 넘어 함께 운반된다. 그 결과, 수집용 팬 내에 매우 많은 양의 오염 입자들이 축적됨이 방지된다. 한편 오버플로우 파이프 밖으로 나오는 용액에는 이러한 오염 입자들이 없는데, 이는 상기 용액이 수집용 팬 내의 용액의 표면 아래 구역으로부터 분리되기 때문이다.
바람직하게는, 상기 오버플로우 파이프는 높이조정가능한 오버플로우 에지를 갖는다. 오버플로우 에지는, 중력 방향에 대한 오버플로우 개구의 높이를 결정한다. 높이조정가능한 오버플로우 에지는, 오버플로우 개구의 위치를 수집용 팬의 상측 테두리의 레벨에 대하여 어느 정도 변화시키는 것을 가능하게 한다. 원칙적으로, 오버플로우 개구는 수집용 팬의 상측 테두리와 동일한 높이에 유지된다. 그러나, 오버플로우 에지를 조정함에 의하여, 수집용 팬의 상측 테두리를 넘어 배수되어 나갈 수 있는 액체의 양이 제어될 수 있다. 오버플로우 에지가 수집용 팬의 상측 테두리보다 약간 높게 설정되면, 그에 대응하게 더 많은 용액이 수집용 팬의 상측 테두리를 넘어 수집용 팬으로부터 흘러나갈 것이고, 또한 그에 대응되게 더 많은 비율의 오염물이 배출될 것이다. 반대로, 상기 오버플로우 에지가 약간 낮게 설정되며, 그에 대응하게 더 적은 용액이 수집용 팬의 테두리를 넘어 수집용 팬 밖으로 배수될 것이고, 또한 그에 대응되게 더 적은 오염물이 배출될 것이다. 그러나, 더 적은 용액이 "유실"되기도 한다. 오버플로우 에지의 조정에 의하여, 용액 순환 구성부가 다양한 유형의 섬유 원료에 대해 설정될 수 있다. 다른 섬유 원료보다 더 많은 오염물을 갖는 섬유 원료들이 있다. 오염 정도가 더 큰 경우에는, 오염 정도가 더 작은 섬유 원료의 경우에 비하여, 오버플로우 에지가 더 높은 높이에 위치될 것이다.
바람직하게는, 상기 오버플로우 파이프의 상측 단부에는 나사체결되는 부슁(bushing)이 구비된다. 상기 오버플로우 에지의 레벨은 오버플로우 파이프 상에서 부슁을 회전시킴으로써 조정될 수 있다. 이와 같은 조정은, 상기 부슁이 오버플로우 파이프 상에 나사체결되기 때문에, 매우 세밀하게 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 배수 팬(drain pan)은 저부를 구비하고, 상기 배수구는 상기 저부에 배치된다. 이와 같은 구성형태에 따르면, 용액이 수집용 팬 내에 위치하는 한, 부유하는 오염 입자들이 오버플로우 파이프 안으로 들어가는 것은 사실상 불가능하다. 용액은 항상 저부의 구역에서 분리되기 때문에, 수집용 팬 내의 용액의 지속적인 순환이 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 오버플로우 파이프가 수집용 팬의 외부에 배치된다. 이것은 오버플로우 파이프 밖으로 나오는 용액을 수집하고 이를 저장 컨테이너로 공급함을 용이하게 한다.
바람직하게는, 상기 수집용 팬이, 오염물 분리 기기(contaminant removal device)에 연결된 팬 오버플로우(pan overflow)를 구비한다. 상기 팬 오버플로우는, 수집용 팬의 테두리를 넘어가는 용액을 수용하고, 따라서 보호 입자들을 싣게 된다. 이 오염 입자들은 오염물 분리 기기에서 용액으로부터 추출될 수 있다.
바람직하게는, 상기 오염물 분리 기기가, 저장 컨테이너에 연결된 필터 기기(filter device)를 갖는다. 상기 필터 기기는 상기 용액으로부터 오염 입자들을 분리하는 단순한 장치이다. 필터 기기로부터의 유출부에서는, 상기 용액이 용액 공급 기기로 재공급될 수 있을 정도로 정화되어 사용가능하게 된다.
바람직하게는, 상기 저장 컨테이너가, 충전 레벨 제어부(filling level control) 및 제1 용적 유량 센서(first volume flow sensor)를 구비한 유입부(inlet)를 갖는다. 그러므로, 상기 섬유 원료로 얼마나 많은 용액이 들어갔는지에 관한 제1 근사치를 판별하는 것이 가능하다. 충전 레벨 제어부는, 수집용 팬으로부터 오버플로우 파이프를 거쳐서 공급되는 용액의 비율이 고려될 수 있기 때문에, 너무 많은 용액이 저장 컨테이너 안으로 재충전되지 않도록 보장한다. 따라서, 상기 용적 유량 센서는 얼마나 많은 용액이 재충전되는지를 판별한다.
이 경우에, 상기 팬 오버플로우는 제2 용적 유량 센서를 갖는 것이 바람직하다. 제2 용적 유량 센서에 의하면, 수집용 팬의 테두리를 넘어 흘러나오는 용액의 비율을 판별하는 것이 가능하다. 이 비율은 유입부를 거쳐서 저장 컨테이너로 가는 용적의 판별된 유량에서 뺀다. 그러면 그 차이는 원리적으로, 섬유 원료에 의하여 흡수된 용액의 양에 상승한다.
또한, 본 발명은 전술된 바와 같은 섬유 원료용 전처리 장치를 위한 용액 순환 구성부에 관한 것이기도 하다.
아래에서는 하기의 참조 도면들을 참조로 해서 예시적인 바람직한 실시예를 기초로 하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1 은 섬유 원료용 전처리 장치의 개략적인 모습이 도시되어 있고,
도 2 에는 도 1 중의 일부에 대한 확대상세도가 도시되어 있다.
도 1 에는, 서로의 옆에 배치된 쓰레드들의 형태로 공급되는 섬유 원료(2)를 위한 프리웨팅 기기(1)의 형태인 전처리 장치가 도시되어 있다. 여기에서 프리웨팅은 예를 들어 사이징 적용을 준비하기 위한 역할을 한다. 이 경우에 있어서, 섬유 원료(2)는 제1 드럼(first drum; 3)을 거쳐서 공급된다. 제1 드럼(3)은 제2 드럼(4)과 함께 닙(nip; 5)을 형성하는데, 섬유 원료(2)는 이 닙을 통하여서 안내된다. 유사하게, 제2 드럼(4)은 제3 드럼(6)과 함께 닙(7)을 형성하며, 앞의 경우와 유사하게 섬유 원료는 그 닙(7)을 통하여 안내된다. 닙(5)으로의 진입부에는 제1 스프레이 기기(first spraying device; 8)가 배치되고, 제2 닙(7)으로의 진입부에는 제2 스프레이 기기(9)가 배치된다. 이 두 개의 스프레이 기기들(8, 9)은 펌프(10)에 의하여 저장 컨테이너(12)로부터의 용액(11)을 공급받는다. 이를 위하여, 펌프(10)는 라인(13)을 거쳐서 스프레이 기기들(8, 9)에 연결된다.
저장 컨테이너(12)는 최대값 센서(maximum sensor; 15) 및 최소값 센서(minimum sensor; 16)에 연결된 충전 레벨 제어부(14)를 구비한다. 충전 레벨 제어부(14)는, 저장 컨테이너(12) 내의 용액(11)의 충전 레벨이 항상 최대값 센서(15)에 의해서 특정된 상한값과 최소값 센서(16)에 의해서 특정된 하한값 사이에서 변화하도록, 물 라인(18)에 있는 충전 밸브(filling valve; 17)를 작동시킨다.
용적 유량 센서(19)는 상기 물 라인(18) 안에 또는 물 라인 상에 배치된다. 상기 용적 유량 센서(19)는, 저장 컨테이너(12)로 공급되는 용액(11)의 용적을 판별한다.
섬유 원료(2)에는 소정 과잉량의 용액(11)이 적용된다. 따라서, 섬유 원료(2)는 그 용액 모두를 흡수할 수가 없다. 과잉의 용액은 아래로 흘러 떨어져서 수집용 팬(20) 내에 수집된다.
수집용 팬(20)은, 수집용 팬(20)의 저부(22)에 배치된 배수구(21)를 가진다. 배수구(21)는 라인(23)을 거쳐서, 수집용 팬(20) 외부에 배치되어 있는 오버플로우 파이프(24)에 연결된다.
수집용 팬(20)은 상측 테두리(25)를 갖는다. 상측 테두리(25)를 넘어서 수집용 팬(20) 밖으로 나오는 용액은 팬 오버플로우(26) 안으로 들어가고, 팬 오버플로우에는 적어도 하나의 배수구(27)가 제공된다. 배수구(27)는 배수 라인(28)에 연결된다. 제2 용적 유량 센서(29)는 팬 오버플로우(26) 밖으로 나와 배수 라인(28)을 통해 유동하는 용적 유량을 판별한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 오버플로우 파이프(24)는 오버플로우 에지(overflow edge; 30)를 구비하는바, 오버플로우 에지는 (중력의 방향에 대하여) 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)와 동일한 높이에 배치된다. 여기에서 "동일한 높이"라 함은 수학적으로(mathematically) 정밀한 의미로서 이해되어서는 안될 것인바, 왜냐하면 오버플로우 파이프(24)의 오버플로우 에지(30)는 오버플로우 파이프(24)의 상측 단부 상에 나사체결되는 부슁(31)에 배치되기 때문이다. 이 점에 대해서, 나사선(32)이 개략적으로 도시되어 있다. 부슁(31)이 오버플로우 파이프(24)에 대해 회전되는 때에는, 오버플로우 에지(30)의 레벨이 변화된다. 오버플로우 에지(30)는 오버플로우 개구의 경계를 정한다.
오버플로우 에지(30)를 넘어 나오는 용액은 오버플로우(33) 안으로 들어가는데, 이것은 다시 저장 컨테이너(12)로 연결된다.
수집용 팬(20)과 오버플로우 파이프(24)는 함께 소통되는 파이프들의 시스템을 형성한다. 이러한 시스템에서는, 모든 곳에서 용액(11)이 동일한 높이로 존재하게 된다. 이 동일한 높이는 도 2 에서 점선(34)으로서 도시되어 있다.
섬유 원료(2)에 의하여 흡수되지 않고 수집용 팬(20) 안으로 들어간 용액은 두 가지 경로를 통하여 수집용 팬(20)으로부터 벗어날 수 있다. 그 용액의 일부는 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)를 넘어 흘러 나올 것이고, 그 과정에서 부유하고 있는 오염 입자들 중의 적어도 일부도 상측 테두리(25)를 넘어 팬 오버플로우(26) 안으로 갈 것이다. 그 용액의 다른 일부분은 오버플로우 파이프(24)의 오버플로우 에지(30)를 거쳐서 배출될 것이다. 이 일부분은 수집용 팬(20)의 저부의 구역으로부터 나온 것이다. 여기에 위치된 용액에는 부유하고 있는 오염 입자들이 없고, 따라서 재활용될 수 있다. 따라서, 이것은 오버플로우(33)에 의하여 수집되어서 저장 컨테이너(12)로 회수되고, 펌프(10)의 도움을 받아서 스프레이 기기들(8, 9)로 재공급될 수 있다.
오버플로우 에지(30)를 조정함으로써, 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)를 넘어 흐르는 용액과 오버플로우 파이프(24)의 오버플로우 에지(30)를 넘어 흐르는 부분의 비율을 설정하는 것이 가능하다.
예를 들어, 오버플로우 에지(30)가 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)보다 중력의 방향에서 어느 정도, 예를 들어 1mm 또는 2mm 정도 더 높게 위치된다면, 더 많은 부분의 용액이 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)를 넘어 흘러 나올 것이다. 이와는 반대로, 오버플로우 에지(30)가 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)보다 더 낮은 위치, 즉 더 낮은 높이에 위치된다면, 더 많은 부분의 용액이 오버플로우 에지(30)를 넘어 흘러 나올 것이다.
상기 설정은 각각의 경우에서 섬유 원료(2)에 따라서 수행될 수 있다. 오염 입자들이 상대적으로 더 쉽게 분리되는 섬유 원료(2) 또는 더 많이 오염된 섬유 원료(2)의 경우에는, 오버플로우 에지(30)가, 섬유 원료로부터 더 적은 오염 입자들이 분리되는 경우 또는 섬유 원료가 상대적으로 적게 오염된 경우보다 더 높은 위치로 설정될 것이다.
두 개의 용적 유량 센서들(19, 29)에 의하여, 얼마나 많은 용액이 섬유 원료(2)로 들어갔는지를 상대적으로 정밀하게 판별할 수 있다. 이를 위하여 필요한 것은 단지, 배수 라인(28)과 물 라인(18)을 통하여 유동한 용적(체적) 유량의 차이를 구하는 것 뿐이다.
배수 라인(28)을 통하여 흘러 나오는 용액의 적어도 일부분이 재활용될 수 있도록 처리하는 것도 가능하다. 이를 위하여, 배수 라인(28)은, 예를 들어 필터 기기를 구비할 수 있는 오염물 분리 기기(35)에 연결된다. 오염물 분리 기기(35)는 라인(36)을 거쳐서 저장 컨테이너(12)에 연결된다. 이 라인(36) 안에 또는 그 라인(36) 상에는 용적 유량 센서(37)가 배치된다. 섬유 원료(2)의 용액(11)에 의한 적재(loading)를 판별하기 위하여는, 용적 유량 센서(37)에 의하여 판별된 용적 유량을 위에서 설명된 차이에 더하는 것이 필요하다. 그러나, 이것은 쉽게 할 수 있다.
상기 저장 컨테이너(12), 펌프(10), 스프레이 기기들(8, 9)(또는 다른 용액 공급 기기들), 수집용 팬(20), 및 오버플로우 파이프(24)를 구비한 예시된 용액 순환 구성부는, 부유하는 오염 입자들이 담겨진 용액 또는 다른 어떤 액체가 순환될 것으로 의도되는 다른 작업을 위하여 이용되는 것도 물론 가능하다. 어느 경우에서든, 상기 용액은 용액이 오염되어 있지 않은 수집용 팬(20)의 하측 구역에서 분리된다. 상기 용액의 이 부분은 저장 컨테이너(12)로 되돌려져 공급될 수 있다.
이 구성형태에서는 부유하는 오염 입자들만이 추출되기 때문에, 상기 용액의 다른 내용물은 그 용액 안에 잔류할 수 있다. 상기 섬유 원료(2)가 예를 들어 리그닌(lignin) 또는 안료(pigment)가 제공되어 있는 실들에 의하여 형성된 것이라면, 리그닌 또는 안료가 용액(11)에 의하여 섬유 원료(2)로부터 씻겨진 때에는 그 리그닌 또는 안료가 다시 공급된다.

Claims (11)

  1. 용액 순환 구성부(liquor circulation arrangement)를 구비한 섬유 원료(2)용 전처리 장치(1)로서, 상기 용액 순환 구성부는, 용액을 작업 영역(working area) 안으로 전달하는 용액 공급 기기(liquor supply device; 8, 9), 흡수되지 않은 용액(11)을 위한 수집용 팬(collecting pan; 20), 및 저장 컨테이너(storage container; 12)로부터의 용액(11)을 용액 공급 기기(8, 9)로 전달하는 펌프 구성부(pump arrangement; 10)를 포함하고,
    상기 수집용 팬(20)은, 수집용 팬(20)의 상측 테두리(upper rim; 25) 아래로 미리 정해진 거리를 둔 위치에서 수집용 팬(20)으로부터 분기되는 배수구(drain; 21)를 거쳐서, 저장 컨테이너(12)에 연결된 오버플로우(overflow; 33)를 가진 오버플로우 파이프(overflow pipe; 24)에 연결된 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오버플로우 파이프(24)의 상측 단부에는, 수집용 팬(20)의 상측 테두리(25)와 동일한 높이에 배치된 오버플로우 개구(overflow opening)가 구비된 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오버플로우 파이프(24)는 높이조정가능한 오버플로우 에지(30)를 갖는 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오버플로우 파이프(24)의 상측 단부에는 나사체결되는 부슁(bushing; 31)이 구비된 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    배수 팬(drain pan; 20)은 저부(22)를 구비하고, 상기 배수구(21)는 상기 저부(22)에 배치된 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 오버플로우 파이프(24)는 수집용 팬(20)의 외부에 배치된 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 수집용 팬(20)은, 오염물 분리 기기(contaminant removal device; 35)에 연결된 팬 오버플로우(pan overflow; 26)를 구비한 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오염물 분리 기기(35)는, 저장 컨테이너(12)에 연결된 필터 기기(filter device)를 갖는 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장 컨테이너(12)는, 충전 레벨 제어부(filling level control; 14, 17) 및 제1 용적 유량 센서(first volume flow sensor; 19)를 구비한 유입부(inlet; 18)를 갖는 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 팬 오버플로우(26)는 제2 용적 유량 센서(29)를 갖는 것을 특징으로 하는, 섬유 원료용 전처리 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 따른 섬유 원료용 전처리 장치를 위한 용액 순환 구성부.
KR1020120124931A 2011-11-23 2012-11-06 섬유 원료용 전처리 장치 KR101420692B1 (ko)

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EP11009263.2A EP2597184B1 (de) 2011-11-23 2011-11-23 Vorbehandlungsvorrichtung für textiles Gut
EP11009263.2 2011-11-23

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