KR20140142611A - 활성탄을 포함하는 복합 부직포 및 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치에 있어서, 용융수지가 중력방향의 수직으로 발포되는 용융발포장치, 용융수지에 활성탄 입자를 흩어뿌리는 스케터링장치, 및 상기 용융발포장치에서 발포되는 용융수지와 상기 스케터링장치에서 배출되는 활성탄입자가 공중에서 혼합되어 외주면에서 고화되어 활성탄을 포함하는 복합부직포가 형성되고, 원통형으로 제작되는 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

활성탄을 포함하는 복합 부직포 및 제조장치{Non-woven fabric having activated carbon and device for manufacturing the same}
본 발명은 활성탄을 포함하는 부직포 및 제조장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 소취, 탈취, 정수 및 정화 기능 등이 우수한 활성탄 입자를 포함한 용융 발포 섬유를 가진 복합 부직포 및 제조장치에 관한 것이다.
활성탄은 주성분이 탄소이며, 다공성이므로, 표면적이 넓어 강력한 흡수성 흡착성을 가지도록 제조한 탄소이다.
상기 활성탄을 이용하여, 다양한 분야의 고효율 흡착재료 용도로 활용되고 있다. 구체적으로는 활성탄은 공업, 농업, 석유화학공업, 국방, 환경보호, 의료, 위생, 전자, 에너지, 음식물 및 사람들의 일상 생활 등에 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 용제 회수, 폐수, 공기정화, 독성 기체, 액체, 방사성 물질, 미생물 등의 흡착, 탈취, 비린내 제거, 습기제거, 집진, 상수도 내 염소, 곰팡이 냄새, 쇠녹 제거, 귀중금속의 회수, 방독의류와 방독면의 제작, 공업 청정수의 처리, 의료용품, 과일 또는 야채의 신선도 유지 등의 다양한 용도에 사용된다.
특히, 활성탄은 다이옥신 및 쓰레기 악취를 제거하는데 탁원한 효능이 있다.
이러한 활성탄을 포함하는 복합부직포를 제조하는 방법은 다음과 같다.
종래의 활성탄을 포함하는 복합부직포는 낮은 융점을 가지고 있는 단섬유를 카딩하여 웹을 형성하고 이 위에 스케터링을 통해 활성탄 입자를 고르게 뿌려준다. 그 후 다시 카딩된 단섬유를 덮고, 이렇게 형성된 3층의 복합 부직포를 가열된 2개이상의 롤러 또는 밸트 사이를 통과하면, 낮은 융점을 가진 단섬유가 결합하여 최종 제품을 제작하게 된다. 하지만, 이렇게 만들어진 복합 부직포는 활성탄 입자가 쉽게 이탈되어 제품을 오염시키는 단점을 가지고 있다.
이는 단섬유는 섬유경이 크고, 밀도가 높지 못하여 활성탄 입자를 고정시키지 못하기 때문이다.
이를 방지하기 위해 핫멜트를 사용하지만, 핫멜트를 사용하게 되면, 최종 제품의 차압을 상승시키는 요인과 활성탄 입자의 미세기공을 막아 소취, 탈취 성능을 저하시키는 요인이 되기도 한다.
한국공개특허 2012-0107531
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 활성탄 입자의 이탈을 방지할 수 있는 복합부직포를 생산하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치에 있어서, 용융수지가 중력방향의 수직으로 발포되는 용융발포장치, 용융수지에 활성탄 입자를 흩어뿌리는 스케터링장치, 및 상기 용융발포장치에서 발포되는 용융수지와 상기 스케터링장치에서 배출되는 활성탄입자가 공중에서 혼합되어 외주면에서 고화되어 활성탄을 포함하는 복합부직포가 형성되고, 원통형으로 제작되는 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 활성탄 입자와 상기 용융수지가 혼합되는 부분의 상하부에 각각 위치하고, 복수개의 홀이 천공되어 있는 타공판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포에 있어서, 상기 활성탄을 포함하는 복합부직포는 활성탄 입자의 비율이 70% 중량이하로 함유된 공중합체 100 중량부에 대하여, 용융수지 30%이상 중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용융수지는 PP(polypropylene), LDPE(low density polyethylene), HDPE(high density polyethylene), PS(polystyrene), PVC(polyvinylchloride) 중 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 활성탄을 포함하는 복합부직포의 중량이 15~100g/㎡인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 활성탄을 포함하는 복합부직포의 두께는 0.2 ~ 5mm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치는 용융발포(Melt-blown) 공정 중 용융발포된 용융수지가 수집기에 닿기 전에 스케터링 장치를 통해서 활성탄 입자를 넣어줌으로써 복합 부직포를 제조하여, 고밀도의 용융발포된 미세섬유가 활성탄 입자를 구조적으로 고정해주기 때문에 활성탄 입자의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치는 타공판을 구비하고 있어, 와류현상에 의해서 용융수지와 활성탄 입자가 원활히 혼합된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄을 포함하는 복합 부직포 제조장치 개략도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄을 포함하는 복합 부직포 및 제조장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 활성탄을 포함하는 복합 부직포 제조장치의 개략도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 흡음재 제조 장치는 용융발포장치(100), 스케터링장치(200), 및 수집부(300)를 포함한다.
상기 용융발포장치(100)는 고분자노즐(110), 열풍노즐(120), 및 고분자 배출구(130)를 포함한다.
상기 고분자노즐(110)은 고분자 재료를 가열하여, 액화상태인 용융수지(21)를 공급하는 노즐이다.
상기 열풍노즐(120)은 상기 고분자 노즐에서 용융수지(21)를 분무하기 위해서, 상기 고분자노즐(110)의 단부에 고온의 바람을 공급하여 고분자 배출구(130)로 용융수지(21)를 분사시키는 역할을 한다.
상기 고분자배출구(130)는 상기 용융수지(22)가 분무되어 배출되는 배출구이다.
이때, 상기 용융수지(21)는 고분자재료가 용융된 것으로서 PP(polypropylene), LDPE(low density polyethylene), HDPE(high density polyethylene), PS(polystyrene), PVC(polyvinylchloride) 중 선택되는 하나 이상의 물질을 포함한다.
상기 스케터링장치(200)는 상기 용융발포장치(100)로부터 배출되는 용융수지에 활성탄입자(22)를 공급하는 장치이다.
좀 더 상세하게는, 상기 스케터링장치(200)는 홈이 형성되어 회전하면서 외부로 활성탄입자(22)를 배출하는 회전부가 구비하여, 상기 회전부의 회전속도에 따라서 공급되는 활성탄 입자(22)의 비율을 조정할 수 있다. 또한, 상기 스케터링장치(200)는 활성탄입자(22)를 중력에 의해서 중력방향으로 공급하기 때문에 상기 용융발포장치(100)는 중력에 수직되는 방향으로 용융수지(21)를 발포하는 것이 바람직하다.
상기 수집부(300)는 원통형으로 제작되고, 상기 용융발포장치(100)에서 발포되는 용융수지(21)와 상기 스케터링장치(200)에서 배출되는 활성탄입자(22)가 공중에서 혼합되어 상기 수집부(300)의 외주면에서 고화되어 활성탄을 포함하는 복합부직포(20)가 형성된다.
좀 더 상세하게는, 상기 용융수지(21)와 상기 활성탄 입자(22)는 공중에서 혼합되고, 상기 수집부(300)의 외주면에 웹을 형성하면서 고화되며, 상기 수집부(300)가 회전하면서 복합부직포(20)가 형성된다. 이때, 상기 수집부(300)의 회전속도에 따라서 복합부직포(20)의 중량과 두께를 조절할 수 있다.
본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치(10)는 상기 용융발포장치(100)와 상기 수집부(300) 사이에 타공판(400)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 상세하게는, 상기 타공판(400)은 상기 활성탄 입자(22)와 상기 용융수지(21)가 혼합되는 부분의 상하부에 각각 위치하는 제1 타공판(410)과 제2 타공판(420)을 포함하며, 상기 타공판(400)은 외부에서 공기가 유입될 수 있도록 복수개의 홀(411,421)이 천공되어 있다.
상기 타공판(400)이 상기 용융발포장치(100)와 상기 수집부(300) 사이에 위치함으로써, 상기 활성탄 입자(22)와 상기 용융수지(21)가 혼합되는 부분에서 와류현상이 발생하는 방지하여 상기 용융수지(21)와 상기 활성탄 입자(22)가 혼합이 원활이 이루어지도록 한다.
본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치(10)를 이용하여 제작된 복합부지포(20)은 활성탄 입자(22)의 비율이 70% 중량이하로 함유된 공중합체 100 중량부에 대하여, 용융수지(21) 30%이상 중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복합부직포(20)의 중량은 15~100g/㎡으로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 복합부직포(20)의 중량이 15g/㎡미만일 경우 웹을 형성하기에 충분하지 않아 제작이 불가능하고, 100g/㎡이상일 경우 경제성이 떨어진다.
또한, 상기 복합부직포(20)의 두께는 0.2 ~ 5mm으로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 복합부직포(20)의 두께가 0.2mm이하 일 경우 충분한 성능을 발휘하기 힘들며, 5mm이상일 경우 효과 대비 경제성이 떨어진다.
따라서, 본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치(10)는 용융발포(Melt-blown) 공정 중 용융발포된 용융수지(21)가 수집기(300)에 닿기 전에 스케터링장치(200)를 통해서 활성탄 입자(22)를 공급하여 복합 부직포를 제조하여, 고밀도의 용융발포된 미세섬유가 활성탄 입자(22)를 구조적으로 고정해주기 때문에 활성탄 입자(22)의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치(10)는 상기 타공판(400)을 구비하고 있어, 와류현상에 의해서 용융수지(21)와 활성탄 입자(22)가 원활히 혼합된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10 : 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치
20 : 활성탄을 포함하는 복합부직포
21 : 용융발포섬유
22 : 활성탄 입자
100 : 용융발포장치 110 : 고분자노즐
120 : 열풍노즐 130 : 고분자 배출구
200 : 스케터링장치
300 : 수집부
400 : 타공판 410 : 제1 타공판
420 : 제2 타공판

Claims (6)

  1. 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치에 있어서,
    용융수지가 중력방향의 수직으로 발포되는 용융발포장치;
    용융수지에 활성탄 입자를 흩어뿌리는 스케터링장치; 및
    상기 용융발포장치에서 발포되는 용융수지와 상기 스케터링장치에서 배출되는 활성탄입자가 공중에서 혼합되어 외주면에서 고화되어 활성탄을 포함하는 복합부직포가 형성되고, 원통형으로 제작되는 수집부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 활성탄 입자와 상기 용융수지가 혼합되는 부분의 상하부에 각각 위치하고, 복수개의 홀이 천공되어 있는 타공판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항의 활성탄을 포함하는 복합부직포 제조장치에 의해서 제작되는 활성탄을 포함하는 복합부직포에 있어서,
    상기 활성탄을 포함하는 복합부직포는 활성탄 입자의 비율이 70% 중량이하로 함유된 공중합체 100 중량부에 대하여,
    용융수지 30%이상 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 활성탄을 포함하는 복합부직포.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 용융수지는 PP(polypropylene), LDPE(low density polyethylene), HDPE(high density polyethylene), PS(polystyrene), PVC(polyvinylchloride) 중 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄을 포함하는 복합부직포.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 활성탄을 포함하는 복합부직포의 중량이 15~100g/㎡인 것을 특징으로 하는 활성탄을 포함하는 복합부직포.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 활성탄을 포함하는 복합부직포의 두께는 0.2 ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 활성탄을 포함하는 복합부직포.
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