KR20170112949A - 원단 가공장치 - Google Patents

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Abstract

본 문건은, 소량의 조성물을 사용하여, 원단의 표면을 용이하게 가공할 수 있는 원단 가공장치를 제공하는 것이다.
상기 원단 가공장치의 실시예는 원단의 표면을 가공하는 원단 가공장치에 있어서, 권취된 원단을 풀어 전방으로 투입하는 투입롤러; 내부 공간에 조성물 용액이 저장되고, 상부 벽면에 미립자화된 조성물이 배출되는 배출홀이 형성된 저장탱크; 상기 저장탱크의 내부로 압축 공기를 투입하는 공기압축기; 상기 저장탱크의 내부에 설치되고, 상기 공기압축기로부터 압축 공기를 공급받아 초음파 진동을 발생시킴으로써, 조성물 용액을 미립자화시키는 미립자화유닛; 상기 투입롤러의 전방에 배치되며, 상기 저장탱크에서 미립자화된 조성물을 공급받아 원단을 가공하는 원단가공부; 및, 상기 원단가공부의 전방에 배치되고, 가공된 원단을 당겨 권취하는 권취롤러;를 포함한다.

Description

원단 가공장치{Processing Apparatus for Fabric}
개시된 내용은 원단 가공장치에 관한 것으로, 특히 조성물(항균제, 염료 등)을 이용하여 원단의 표면을 가공하는 원단 가공장치와 관련된다.
이 절(Section)에서 설명되는 내용은, 구체적으로 명시하지 않은 한, 청구항 발명의 종래 기술이 아니며, 또한 임의적인 판단에 의해 종래 기술로 인정되어서도 안 될 것이다.
일반적으로 의류나 침구류 등은 옷감(또는 커버)이나 충전재 등에 피부에서 분비되는 노폐물이 스며들어, 인체에 유해한 미생물(세균, 곰팡이, 진드기 등)이 증식하기 좋은 환경을 갖추고 있다.
전술한 미생물은 각종 질환(호흡기질환, 알레르기질환, 피부질환 등)을 유발하고, 심한 악취를 발생시킨다. 그로 인해, 최근에는 항균방취 가공된 원단을 사용한 의류나 침구류가 소비자들에게 각광받고 있다.
이러한 항균방취 가공의 일례로 쪽 염색을 들 수 있다. 쪽 염색은 마디과 풀인 쪽에서 얻어진 염료 용액에 원단을 침지시킴으로써 이루어진다. 쪽물로 염색된 원단은 항균성이 우수하고, 알레르기 반응을 억제하는 효과가 있다.
한편, 도 1에는 종래의 원단 가공장치(1)의 구성이 개략적으로 표현되어 있다. 이를 참조하면, 종래의 원단 가공장치(1)는 다수 개의 롤러(10)와, 조성물(항균제, 쪽물, 감물 등) 용액이 채워진 저장조(20)로 구성되며, 원단(F)이 롤러(10)에 의해 이송되어, 저장조(20)에 일정시간 담기면서 가공이 이루어진다.
그러나 종래의 원단 가공장치를 이용할 경우, 침지식 가공법으로 인해, 고가의 조성물이 대량 소모되는 문제점이 있다.
아울러, 원단이 조성물 용액에 완전히 적셔짐으로 인하여, 원단을 건조 시키는데 많은 시간이 소요된다. 또한, 건조기를 이용할 경우, 많은 에너지 비용이 발생하는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-0554699호 "수의용 삼베원단의 황토 염색방법" (2003.03.13.) 한국 등록특허공보 제10-1357105호 "자연 발효 쪽 염료를 이용한 쪽 염색장치와 염색 방법" (2013.09.17.) 한국 등록특허공보 제10-1465118호 "초음파 진동을 이용한 약제의 살포장치" (2011.08.18.)
개시된 내용의 목적은 소량의 조성물을 사용하여, 원단의 표면을 용이하게 가공할 수 있는 원단 가공장치를 제공하는 것이다.
실시예에 의하면, 원단에 초음파 진동에 의해 미립자화된 조성물을 분무하여 원단의 표면을 가공하는 원단 가공장치를 제시된다.
실시예에 의한 원단 가공장치는, 원단의 표면을 가공하는 원단 가공장치에 있어서, 권취된 원단을 풀어 전방으로 투입하는 투입롤러; 내부 공간에 조성물 용액이 저장되고, 상부 벽면에 미립자화된 조성물이 배출되는 배출홀이 형성된 저장탱크; 상기 저장탱크의 내부로 압축 공기를 투입하는 공기압축기; 상기 저장탱크의 내부에 설치되고, 상기 공기압축기로부터 압축 공기를 공급받아 초음파 진동을 발생시킴으로써, 조성물 용액을 미립자화시키는 미립자화유닛; 상기 투입롤러의 전방에 배치되며, 상기 저장탱크에서 미립자화된 조성물을 공급받아 원단을 가공하는 원단가공부; 및, 상기 원단가공부의 전방에 배치되고, 가공된 원단을 당겨 권취하는 권취롤러;를 포함한다.
또한, 상기 원단 가공부는, 일측에 원단 투입구가 구비되고, 타측에 원단 인출구가 구비된 함체형 하우징과, 상기 하우징의 내부에 나란하게 구비되어 회전되고, 표면에 다수 개의 홀이 형성된 제1, 2 파이프샤프트와, 상기 제1, 2 파이프샤프트의 외주에 각각 고정 결합되고, 표면에 다수 개의 홀이 형성된 제1, 2 가공롤러를 포함하고, 상기 제1, 2 파이프샤프트의 일측은 상기 제1, 2 배출홀과 각각 연통되는 것을 특징으로 한다.
전술한 실시예는, 본 문건이 개시하는 기술의 일부 양태(Aspect)에 불과하며, 다른 양태나 특징들은 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'에서 설명된다.
실시예에 의한 원단 가공장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 조성물 용액을 미립자화시켜(부피를 늘려) 원단의 표면에 흡착시킴으로, 종래의 원단 가공장치에 비하여, 조성물 소모량이 적다.
둘째, 종래의 원단 가공장치에 비하여, 건조 시간이 짧고, 건조비용 적게 든다.
도 1은 종래의 원단 가공장치(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예에 의한 원단 가공장치(100)의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1의 'P' 부분의 사시도이다.
도 4는 도 3의 원단가공부(150)의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 원단가공부(150)의 횡단면도이다.
도 6는 도 3의 원단가공부(150)의 종단면도이다.
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여, 구체적으로 설명하기로 한다. 기술적 사상을 명확하게 전달하기 위해, 도면상에 표현된 구성 요소의 크기나 선의 두께 등은 과장되어 있을 수 있다.
또한, 구성 요소의 명칭이나 기술적인 용어들은 기술적 사상을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 사용자의 의도나 기술분야의 관례에 따라 달라질 수 있다.
본 명세서에 사용되는 용어 중 '가공'은 원단의 표면에 조성물(항균제, 염료, 코팅제 등)을 분무하여 흡착시킴으로써, 별도의 기능(예 : 방수 등)이나 효과(예 : 항균방취, 염색 등)를 부가하는 인공적인 처리를 의미한다.
도 2은 실시예에 의한 원단 가공장치(100)의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 1의 'P' 부분의 사시도이다.
도 2, 도 3을 참조하면, 실시예에 의한 원단 가공장치(100)는 투입롤러(110), 저장탱크(120), 공기압축기(130), 미립자화유닛(140), 원단가공부(150), 압착롤러(170), 가열롤러(180) 및 권취롤러(190)를 포함한다.
투입롤러(110)는 권취된 원단(F)을 풀어 전방으로 투입하는 기능을 한다.
저장탱크(120), 공기압축기(130) 및 미립자화유닛(140)은 유기적으로 결합되어, 후술하는 원단가공부(150)의 인근에 배치된다.
저장탱크(120)의 내부 공간에는 조성물 용액(A)이 저장되고, 상부 벽면에는 미립자화된 조성물(B)이 배출되는 배출홀(122)이 형성된다.
공기압축기(130)는 저장탱크(120)의 외부에 설치되고, 저장탱크(120)의 내부로 압축 공기를 투입한다.
미립자화유닛(140)은 저장탱크(120)의 내부에 설치되고, 일부분이 조성물 용액(A)에 잠긴다. 미립자화유닛(140)은 공기압축기(130)로부터 압축 공기를 공급받아, 내부에 구비된 진동판(미도시)을 고속으로 진동시킴으로써, 조성물 용액(A)을 저온 비등(미립자로 변환)시킨다. 진동판(미도시)이 수면에서 진동할 때, 용액의 미립자화가 가장 잘 이루어지는데, 이를 위해, 미립자화유닛(140)은 자정탱크(120)의 내부 벽면에 수직하게 구비된 레일(124)에 승하강 가능하게 설치되며, 미립자화유닛(140)에는 부력체(142)가 장착된다. 그에 따라, 미립자화유닛(140)은 조성물 용액(A)의 높이에 따라 자연스럽게 위치가 조정된다.
한편, 가습기에 사용되는 초음파 진동자(미도시)를 이용하여, 조성물 용액(A)을 미립자화시킬 수도 있으나, 공기압축기(130)와 미립자화유닛(140)을 이용하여, 조성물 용액(A)을 미립자화시킬 경우, 더욱 미세한 연무 입자를 대량으로 생성하여, 보다 효과적으로 원단(F)을 가공할 수 있다.
원단가공부(150)는 저장탱크(120), 공기압축기(130) 및 미립자화유닛(140)의 유기적 작동으로부터 생성된 미립자화된 조성물(B)을, 투입롤러(110)로부터 공급받은 원단(F)에 분무하여, 원단(F)을 가공하는 기능을 한다.
압착롤러(170)는 원단가공부(150)의 전방에 배치되며, 원단가공부(150)에서 배출되는 원단(F)을 압착하여, 원단(F)에 조성물(A)이 잘 스며들도록 한다.
가열롤러(180)는 다수 개가 압착롤러(170)의 전방에 배치되며, 원단(F)을 건조하는 기능을 한다. 가열롤러(180)를 대신하여, 건조기(미도시) 등이 구비되어도 무방하다.
권취롤러(190)는 가열롤러(180)의 전방에 배치되어, 가공이 완료된 원단(F)을 당겨 권취한다.
도 3은 도 1의 'P'부분의 사시도이고, 도 4는 도 3의 원단가공부(150)의 분해 사시도이며, 도 5, 6은 도 3의 원단가공부(150)의 횡단면도와 종단면도이다. 이를 참조하여, 원단가공부(150)를 설명한다.
원단가공부(150)는 하우징(152), 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b) 및 제1, 2 가공롤러(156a, 156b)를 구비한다.
하우징(152)은 내부에 소정의 공간이 구비된 함체 형상으로, 상부가 열리고 닫힐 수 있다. 하우징(152)의 내부에서는 원단(F)의 가공이 이루어지며, 하우징(152)은 미립자화된 조성물(B)이 주위로 비산되는 것을 차단한다. 하우징(152)은 소정 높이에서 하측으로 갈수록, 내부 단면적이 줄어드는 형상인 것이 바람직하다. 이는 원단(F) 가공 중에 응결되는 조성물 용액(A)이 하부에 고일 수 있도록 하기 위함이다. 가령, 하우징(152)의 하부는 'V'자 형상일 수 있다. 한편, 하우징(152)의 하부와, 저장탱크(120)의 벽면을 순환관(166)으로 연결하면, 응결된 조성물 용액(A)을 재활용할 수 있는 효과가 있다.
제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)는 하우징(152)의 내부에 수직 방향으로 나란하게 구비되어 회전되며, 표면에는 미립자화된 조성물(B)이 배출되는 다수 개의 홀이 형성된다. 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 양단부는 하우징(152)의 외부로 돌출되며, 돌출된 일단부에는 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)가 회전될 수 있도록, 모터(M) 등의 구동수단과 연결될 수 있는 기어(G)나 풀리(미도시) 등이 결합된다.
* 상기한 기어(G)나 풀리(미도시)는 하우징(152)의 내부에 구비될 수도 있으나, 정비의 용이성을 위해 하우징(152)의 외부에 구비되는 것이 바람직하다. 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 타단부는 저장탱크(120)의 배출홀(122)과 연결된다. 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)는 배출홀(122)에 직접적으로 연결될 수도 있으나, 파이프와 커플링, 베어링 등으로 구성된 연결부재(158)를 매개로 연결되면, 원단가공부(150)와, 저장탱크(120)를 공장 내부에 효율적으로 배치할 수 있다.
제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)는 미립자화된 조성물(B)의 횡 방향 유로를 제공한다. 또한, 미립자화된 조성물(B)이 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 타단부[저장탱크(120)와 연결된 일단부의 반대쪽]에 용이하게 이를 수 있도록, 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)는 좁은 내경을 가진다. 또한, 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 표면에 형성된 홀의 크기는 배출홀(122)과 연통된 쪽으로부터 거리가 멀어질수록 미세하게 커지는 것이 바람직하다. * 미립자화된 조성물(B)은 스팀과 달리 바닥으로 가라앉는 성질이 있으며, 고압을 가할 경우, 응결될 수 있기 때문에, 고압을 가하는 것도 불가하다. 따라서, 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 내경이 클 경우, 저장탱크(120)와 인접한 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 일측 홀들에서만, 미립자화된 조성물(B)이 다량으로 배출되는 문제가 발생할 수 있다.
제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 내부에는 미립자화된 조성물(B)이 횡 방향으로 용이하게 이동할 수 있도록, 흡기팬(164)이 더 구비될 수 있다.
한편, 미립자화된 조성물(B)이 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 홀에서 배출된 뒤, 곧바로 원단(F)에 닿을 경우[미립자화된 조성물(B)이 충분히 팽창하지 못한 상태로 원단(F)에 닿을 수밖에 없기 때문에], 원단(F)의 표면이 균일하게 가공되지 않을 수 있으며, 필요 이상의 조성물이 소모될 수 있다.
이에 따라, 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 외주에는 표면에 다수 개의 홀이 형성된 제1, 2 가공롤러(156a, 156b)가 각각 고정 결합된다. 즉, 제1, 2 가공롤러(156a, 156b)과 제1, 2 파이프샤프트(154a, 154b)의 외주면 사이에는 미립자화된 조성물(B)이 충분히 팽창할 수 있는 소정의 공간이 형성된다.
한편, 하우징(152)의 내부에는 원단(F)이 제1, 2 가공롤러(156a, 156b)를 'U'자 형태로 통과하도록, 한 쌍의 투입각롤러(162a)와, 한 쌍의 인출각롤러(162b)가 더 구비될 수 있다.
실시예에 따른 원단 가공장치(100)은 조성물 용액(A)을 미립자화시켜(부피를 늘려) 원단(F)의 표면에 흡착시킴으로, 침지식 가공법에 비해, 고가의 조성물이 소량으로 소모된다. 또한, 원단(F)이 완전히 적셔지지 않으므로, 건조 시간과 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 미립자화된 조성물(B)은 저온이므로, 스팀식 가공법에 비해, 조성물(B)이 변질 되거나 원단(F)을 손상시킬 우려가 적다. * 스팀식 가공법은 조성물을 가열하기 때문에, 가열과정에서 조성물이 변질될 수 있다. 또한, 고온의 스팀으로 원단을 가공함에 따라, 원단이 손상될 수 있다.
이상, 실시예에 따른 원단 가공장치(100)를 설명하였다.
하지만, 설명된 실시예는 예시에 불과하며, 이는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 청구항 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
그러므로 개시된 내용의 권리범위는 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 개시된 내용에 내포된 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 고려되어야 함을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 종래의 원단 가공장치
10 : 롤러
20 : 저장조
--
100 : 실시예에 의한 원단 가공장치
110 : 투입롤러
120 : 저장탱크
122 : 배출홀
124 : 레일
130 : 공기압축기
140 : 미립자화유닛
142 : 부력체
150 : 원단가공부
152 : 하우징
154a, 154b : 제1, 2 파이프샤프트
156a, 156b : 제1, 2 가공롤러
158 : 연결부재
162a, 162b : 투입각롤러, 인출각롤러
164 : 흡기팬
166 : 순환관
170 : 압착롤러
180 : 가열롤러
190 : 권취롤러
--
A : 조성물 용액
B : 미립자화된 조성물
F : 원단
M : 모터
G : 기어

Claims (6)

  1. 원단의 표면을 가공하는 원단 가공장치에 있어서,
    권취된 원단을 풀어 전방으로 투입하는 투입롤러;
    내부 공간에 조성물 용액이 저장되고, 상부 벽면에 미립자화된 조성물이 배출되는 배출홀이 형성된 저장탱크;
    상기 저장탱크의 내부로 압축 공기를 투입하는 공기압축기;
    상기 저장탱크의 내부에 설치되고, 상기 공기압축기로부터 압축 공기를 공급받아 초음파 진동을 발생시킴으로써, 조성물 용액을 미립자화시키는 미립자화유닛;
    상기 투입롤러의 전방에 배치되며, 상기 저장탱크에서 미립자화된 조성물을 공급받아 원단을 가공하는 원단가공부; 및,
    상기 원단가공부의 전방에 배치되고, 가공된 원단을 당겨 권취하는 권취롤러;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원단 가공장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미립자화유닛은,
    상기 저장탱크의 내부 벽면에는 수직하게 구비된 레일에 승하강 가능하게 설치되되,
    상기 미립자화유닛에는 부력체가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 원단 가공장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원단 가공부는,
    일측에 원단 투입구가 구비되고, 타측에 원단 인출구가 구비된 함체형 하우징과,
    상기 하우징의 내부에 나란하게 구비되어 회전되고, 표면에 다수 개의 홀이 형성된 제1, 2 파이프샤프트와,
    상기 제1, 2 파이프샤프트의 외주에 각각 고정 결합되고, 표면에 다수 개의 홀이 형성된 제1, 2 가공롤러를 포함하고,
    상기 제1, 2 파이프샤프트의 일측은 상기 배출홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 원단 가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에는 한 쌍의 투입각롤러와, 한 쌍의 인출각롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 원단 가공장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1, 2 파이프샤프트의 표면에 형성된 홀은, 상기 배출홀과 연통된 쪽으로부터 거리가 멀어질수록 크기가 미세하게 커지는 것을 특징으로 하는 원단 가공장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하우징은 응결된 조성물 용액이 하부에 고일 수 있도록, 소정 높이에서 하측으로 갈수록, 내부 단면적이 줄어드는 형상이고,
    응결된 조성물 용액을 재활용할 수 있도록, 상기 하우징의 하부는 상기 저장탱크와 순환관으로 연결되는 것을 특징으로 하는 원단 가공장치.
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