KR20220126378A - 필터 제조 장치 및 필터 제조 방법 - Google Patents

필터 제조 장치 및 필터 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멜트브로운웹이 균일하게 포집되는 필터 제조 장치 및 필터 제조 방법에 관한 것으로, 필터 제조 장치는 고분자 수지를 용융 및 압출하는 압출기; 압출기에서 압출된 고분자 수지를 펌핑하는 기어 펌프; 및 펌핑된 고분자 수지를 복수 개의 방사 홀을 통해 방사하고 동시에 고온, 고압의 공기를 분사하여 고분자 수지가 멜트브로운 웹으로 방사되도록 하는 방사기를 포함하고, 방사기는 복수 개의 방사 홀이 형성된 몸체와, 몸체에 마련되되 복수 개의 방사홀과 인접하게 마련되고 공기가 유동하는 공기 유로를 형성하도록 마련된 복수 개의 슬릿과, 복수 개의 슬릿의 둘레에 마련되되 복수 개의 슬릿을 감싸도록 마련된 가열 플레이트와, 가열 플레이트에 마련되고 가열 플레이트에 의해 형성되는 히팅존의 공기를 가열하여 복수 개의 방사 홀을 통해 방사되는 멜트브로운 웹의 온도를 일정 시간 동안 유지시키는 가열부를 포함한다.

Description

필터 제조 장치 및 필터 제조 방법 {Filter manufacturing device and Filter manufacturing method}
본 발명은 극세 섬유가 균일하게 배치되도록 하여 필터링 성능을 향상시키기 위한 필터 제조 장치 및 필터 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 필터는 이물질을 걸러 내기 위한 것으로서, 섬유 웹이 불규칙하게 포집되는 부직포 형태로 제작될 수 있다. 이를 방지하기 위해 필터를 제조할 때, 고분자수지를 용융시켜 실 형태로 분사한 다음 웹 형태로 포집하는 멜트블로운 방법을 이용한다.
이 방법으로 필터 제조 시, 섬유 직경 분포가 좁은 멜트블로운 부직포는 제조할 수 있지만, 용융 압출 시에 생기는 섬유의 융착에 의해 평균 섬유 직경의 배 이상인 태(太)섬유가 발생되는 문제가 있었다.
따라서, 에어로겔이나 고분자 수지에 의한 웹을 가늘고, 균일하게 포집하는 방법이 요구된다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
다른 목적은 방사되는 고분자 수지의 온도를 유지시켜 방사되는 고분자 수지의 경화를 방지하기 위한 필터 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 고분자 수지가 균일하게 포집되도록 하는 필터 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 필터 제조 장치는, 고분자 수지를 용융 및 압출하는 압출기; 압출기에서 압출된 고분자 수지를 펌핑하는 기어 펌프; 및 펌핑된 고분자 수지를 복수 개의 방사 홀을 통해 방사하고 동시에 고온, 고압의 공기를 분사하여 고분자 수지가 멜트브로운 웹으로 방사되도록 하는 방사기를 포함하고, 방사기는 복수 개의 방사 홀이 형성된 몸체와, 몸체에 마련되되 복수 개의 방사홀과 인접하게 마련되고 공기가 유동하는 공기 유로를 형성하도록 마련된 복수 개의 슬릿과, 복수 개의 슬릿의 둘레에 마련되되 복수 개의 슬릿을 감싸도록 마련된 가열 플레이트와, 가열 플레이트에 마련되고 가열 플레이트에 의해 형성되는 히팅존의 공기를 가열하여 복수 개의 방사 홀을 통해 방사되는 멜트브로운 웹의 온도를 일정 시간 동안 유지시키는 가열부를 포함한다.
가열 플레이트에 의해 형성되는 히팅존은, 멜트브로운 웹이 복수 개의 방사홀을 통해 방사될 때, 멜트브로운 웹이 가장 처음 위치하는 영역이고, 히팅존은 압출기에서 용융된 고분자 수진의 용융 온도에 대응하는 목표 온도로 온도를 유지시키는 영역이다.
일 측면에 따른 필터 제조 장치는, 방사기의 몸체의 내부에서 유동하는 수지 온도를 검출하고 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보를 출력하는 내부 수지 온도 검출부; 및 내부 수지 온도 검출부에서 검출된 내부 수지 온도 정보와 고분자 수지의 용융 온도 정보에 기초하여 히팅존의 목표 온도를 설정하고 설정한 히팅존의 목표 온도에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 측면에 따른 필터 제조 장치는, 히팅존의 온도를 검출하고 검출한 온도에 대한 히팅존 온도 정보를 출력하는 히팅존 온도 검출부;를 더 포함하고, 제어부는 히팅존 온도 검출부에서 검출된 히팅존 온도 정보에 기초하여 가열부의 온오프 동작을 제어한다.
일 측면에 따른 필터 제조 장치는, 방사기의 몸체의 내부에서 유동하는 수지 온도를 검출하고 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보를 출력하는 내부 수지 온도 검출부; 실내 공간의 온도를 검출하고 검출한 온도에 대한 실내 온도 정보를 출력하는 실내 온도 검출부; 실내 공간의 습도를 검출하고 검출한 습도에 대한 실내 습도 정보를 출력하는 실내 습도 검출부; 및 내부 수지 온도 정보와 실내 온도 정보, 실내 습도 정보, 고분자 수지의 용융 온도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 히팅존의 목표 온도를 설정하고 설정한 히팅존의 목표 온도에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 측면에 따른 필터 제조 장치의 가열부는, 가열 플레이트의 길이 방향인 상하로 이격 배치된 복수 개의 히터를 포함하고, 복수 개의 히터는 히팅존의 목표 온도에 기초하여 서로 다른 목표 온도로 설정된다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 측면에 따르면, 필터 제조 장치의 제조 방법은 고분자 수지를 가열하여 용융 및 압출하고, 압출된 고분자 수지를 일정 압력으로 펌핑하여 방사기에 공급하고, 고온, 고압의 공기를 방사기에 공급하고, 방사기에 마련된 복수 개의 방사홀을 통해 고분자 수지를 방사하고 동시에 고온, 고압의 공기를 분사하고, 고분자 수지가 복수 개의 분사홀을 통과하면서 변환된 멜트브로운 웹이 포집판에 포집되면 포집판에 포집된 멜트브로운 웹을 권취하는 것을 포함하고, 고분자 수지를 분사하고 공기를 분사하는 것은, 복수 개의 분사홀과 인접하게 마련된 가열부를 동작시켜 히팅존을 형성시키고, 멜트브로운 웹이 히팅존을 통과할 때 멜트브로운 웹의 온도가 유지되도록 하는 것을 포함한다.
가열부를 동작시켜 히팅존을 형성시키는 것은, 방사기의 몸체의 내부에서 유동하는 수지 온도를 검출하고, 실내 공간의 온도를 검출하고, 실내 공간의 습도를 검출하고, 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보, 검출한 실내 온도에 대한 실내 온도 정보, 검출한 실내 습도에 대한 실내 습도 정보, 고분자 수지의 용융 온도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 히팅존의 목표 온도를 설정하고, 설정한 히팅존의 목표 온도에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 것을 포함한다.
필터 제조 장치의 제조 방법은, 히팅존의 온도를 검출하고, 검출한 온도에 대한 히팅존 온도 정보와 히팅존의 목표 온도에 대한 목표 온도 정보에 기초하여 가열부의 온오프 동작을 제어하는 것을 더 포함한다.
필터 제조 장치의 제조 방법의 히팅존의 목표 온도를 설정하는 것은, 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보와 고분자 수지의 용융 온도 정보에 기초하여 내부 수지 온도와 용융 온도와의 차이 값을 획득하고, 획득한 차이값에 기초하여 히팅존의 목표 온도를 용융 온도보다 높게 설정하되 획득한 차이값이 커질수록 히팅존의 목표 온도를 더 높게 설정하는 것을 포함하고, 실내 온도 정보와 기준 온도 정보에 기초하여 실내 온도가 기준 온도 미만이면 히팅존의 목표 온도를 용융 온도보다 더 높게 설정하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 필터 제조 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 방사기의 말단 측의 공기를 가열함으로써 방사기를 통해 방사되는 고분자 수지의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있고, 이에 따라 고분자 수지가 경화되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 고분자수지가 용이하고 균일하게 방사되어 포집판 상에 고분자 수지가 변환된 멜트브로운웹이 균일하게 도포되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 방사기의 말단 측에 가열부(제3가열부, 히팅 자켓이라고도 함)를 배치하기 때문에 가열부를 배치하기 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않으며, 먼 거리 이동에 의한 공기의 온도 하락을 방지할 수 있다. 즉 본 발명은 가열부에서 가열된 공기의 열적 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 실내 환경인 실내 온도와 실내 습도에 기초하여 가열부의 목표 온도를 조절함으로써 고분자 수지가 웹으로 변화하는데 영향을 주는 열을 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 발명은 멜트블로운 웹을 이용한 전반적인 물품(예, 필터)에서 물성, 예를 들어, 단열성, 보온성, 흡착성, 및/또는 흠음성 등을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치의 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치의 방사기의 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치의 방사기의 단면도이다.
도 4 은 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치의 필터 제조 순서도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치를 제어하기 위한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른
구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 필터 제조 장치(100)의 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치의 방사기의 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 필터 제조 장치의 방사기의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 필터 제조 장치(100)는 원료인 열가소성 고분자 수지를 수용하는 호퍼(110)와, 호퍼(110)로부터 열가소성 고분자 수지를 공급받고 공급받은 열가소성 고분자 수지를 가열하여 용융 및 압축시키는 압출기(extruder, 120)와, 용융 및 압축된 열가소성 고분자 수지를 펌핑하여 일정 압력으로 이송시키는 기어펌프(gear pump, 130)를 포함한다.
필터 제조 장치는 고온고압의 공기(Air)를 분사시켜 열가소성 고분자 수지를 멜트블로운 웹으로 변환하는 방사기(140)와, 방사된 멜트블로운 웹을 냉각하면서 포집판 상에 포집하는 포집 롤러(150)와, 포집판에 포집된 멜트브로운 웹을 이송시키는 이송 컨베이어(160)와, 이송 컨베이어(160)로부터 이송된 필터를 권취하는 귄취 롤러(170)와, 이송 컨베이어(160)의 하부에 마련되고 방사기(140)로부터 분사되는 고온고압의 공기를 흡입하는 흡입기(180)를 포함한다.
포집 롤러(150)는, 방사기의 복수 개의 방사 홀(144)의 아래에 마련될 수 있고, 멜트브로운 웹이 퇴적되는 포집판을 포함할 수 있다.
이하, 포집판에 포집된 멜트브로운 웹을 필터로 기재하도록 하고, 열가소성 고분자 수지를 고분자 수지로 기재하도록 한다. 여기서 포집판은 메쉬일 수 있다.
고분자 수지로서는, 구체적으로는 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 또는 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(프로필렌 단독중합체), 프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-뷰텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트등), 폴리아마이드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌아디프아마이드 등), 염화비닐, 폴리비닐알콜, 폴리아미르, 폴리염화바이닐, 폴리이미드, 폴리 아세탈, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머, PET, 합성고무, 아크릴, ABS 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다.
이들 중에서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드 등이 바람직하다.
압출기(120)는 제1가열부(121)와 스크류(미도시)를 포함할 수 있고, 제1가열부(121)를 이용하여 고분자 수지를 용융시키고 스크류를 이용하여 용융된 고분자 수지를 토출시킨다.
고분자 수지의 용융 온도는 특히 한정하는 것은 아니며, 사용되는 고분자수지의 용융지수 및 융점에 따라 달라질 수 있고, 이 기술분야에서 고분자 수지의 종류에 따라, 사용되는 용융 온도로 알려져 있는 범위 내에서 적용될 수 있다.
필터 제조 장치(100)는 압출기(120)와 기어펌프(130) 사이에는 마련되어 고분자 수지 내에 포함된 불순물을 제거하는 필터부재(122)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 압출기(120)로부터 토출되는 용융된 고분자 수지는 필터부재(122)를 거쳐 기어펌프(130)로 이동될 수 있다.
기어펌프(130)는 용융된 고분자 수지가 일정 속도로 방사기(140)로 이송되도록 한다. 이러한 기어 펌프(130)는 점도가 높은 균질의 액체의 이송을 위한 것이다. 기어 펌프의 일정 속도는, 방사기(120)의 복수 개의 방사 홀에서의 방사되는 고분자수지의 방사 속도에 대응하는 이송 압력을 발생시킬 수 있는 속도일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 방사기(140)는 몸체(141), 공기 유입관(142), 수지 유입관(143) 및 복수 개의 방사 홀(144)을 포함할 수 있다. 여기서 방사기(140)는 티 다이(T die)라고도 한다.
몸체(141)는 방사기의 외관을 형성한다.
공기 유입관(142)은 몸체(141)에 마련되고 고온, 고압, 고속의 공기가 유입된다. 필터 제조 장치(100)는 제2가열부를 더 포함하고, 제2가열부는 고온의 공기를 생성하고 생성된 공기를 공기 유입관(142)에 전달할 수 있다.
공기 유입관(142)은 하나 또는 복수 개일 수 있다.
수지 유입관(143)은 몸체(141)에 마련되고 기어 펌프(130)와 연결되며, 기어 펌프(130)에서 토출된 고분자 수지가 유입될 수 있다.
복수 개의 방사 홀(144)은 몸체(141)에 마련되고 수지 유입관(143)과 연결되며 수지 유입관(143)에 유입된 수지 유입관(143)를 외부로 방사한다.
복수 개의 방사 홀(144)은 몸체(141)에 열로 배열되어 마련될 수 있다.
방사기(140)의 몸체(141)에는 복수 개의 공기 유로(145) 및 수지 유로(146)가 마련될 수 있다.
복수 개의 공기 유로(145)는 복수 개의 공기 유입관(141)과 각각 연결되고, 고온, 고압, 고속의 공기가 이동한다.
여기서 복수 개의 유로(145)는 두개 또는 그 이상일 수 있다.
복수 개의 공기 유로(145)는 복수 개의 방사 홀(144)과 연결될 수 있다.
복수 개의 공기 유로(145)를 따라 이동하는 공기는, 복수 개의 방사 홀(144)을 통해 외부로 분사될 수 있다.
방사기(140)는 몸체(141)에 마련되고, 열로 배열된 복수 개의 방사 홀(143)를 따라 마련되되 협지하도록 마련된 두 개의 슬릿(147)을 포함할 수 있다. 그리고 각 슬릿(147)과 몸체(141)의 사이의 공간에 공기 유로(145)가 마련될 수 있다.
이때 두 개의 슬릿을 따라 형성된 공기 유로(145)을 통해 분사되는 고온, 고압, 고속의 공기는, 고분자 수지의 방사 시 중앙 방향(고분자 수지가 방사되는 곳)을 향해 비스듬하게 분사되되, 하방을 향해 분사될 수 있다.
복수 개의 공기 유로(145)는 수지 유로(146)와 인접하게 마련될 수 있다.
복수 개의 공기 유로(145)로부터 분사되는 공기는, 복수 개의 방사 홀(144)로부터 방사되는 멜트브로운 웹이 일정한 영역 범위 내로 방사될 수 있도록 그 분사 방향이 제한될 수 있다.
수지 유로(146)는 복수 개의 공기 유로(145)의 사이에 마련되고 용융된 고분자 수지를 공급받는다.
수지 유로(146)는 복수 개의 방사 홀(144)과 연결될 수 있다. 이때 수지 유로(146)에 공급된 고분자 수지는, 복수 개의 방사 홀(144)로 분배되어 전달될 수 있다.
수지 유로(146)의 유입부는 하나일 수 있고, 토출부는 복수 개일 수 있다. 즉 수지 유로(146)는 방사기의 몸체(141) 내부에서 복수 개의 유로로 분배될 수 있고, 복수 개의 분배 유로는 복수 개의 방사 홀(144)과 연결될 수 있다.
수지 유로(146)의 유입부는 수지 유입관(143)과 연결되어 수지 유입관(143)에 유입된 고분자 수지를 복수 개의 분배 유로에 분배하여 전달하고, 이때 복수 개의 분배 유로는 복수 개의 방사 홀(144)에 고분자 수지를 전달할 수 있다.
복수 개의 분배 유로는 방시가의 몸체 내에 길이가 긴 막대 형상으로 형성될 수 있으며, 상부를 통해 고분자 수지를 공급받을 수 있다.
그리고, 복수 개의 분배 유로의 하부에는 상부로 공급되는 고분자 수지를 방사하기 위한 방사 홀이 분배 유로의 길이방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
복수 개의 분배 유로는, 측면에서 바라볼 때, 하부로 갈수록 면적이 좁아지는 형상을 가지도록 형성되어 있다.
복수 개의 방사 홀(144)은 방사기의 두 개의 슬릿(147) 사이에 마련될 수 있고, 미리 설정된 직경을 가질 수 있다.
복수 개의 방사 홀(144)은 복수 개의 분배 유로로부터 고분자 수지를 공급받아 외부로 방사할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 방사 홀(144)은 수지 유로로부터 공급된 고분자 수지를 하방으로 방사할 수 있다. 이때 복수 개의 방사 홀(144)로부터 방사되는 방사액(즉 고분자 수지)은, 열로 배열된 방사 홀의 양측에 마련된 두 슬릿으로부터 분사되는 고온, 고압, 고속의 공기에 의해 견인 세화되어 멜트브로운 웹으로 형성된 후, 자기 융착에 의해 결합된 후, 이동하는 포집판 상에 퇴적될 수 있다.
도 2, 3에 도시된 바와 같이, 방사기(140)는 몸체(141)에 마련되되 슬릿(147)의 주변에 마련된 가열 플레이트(148)와, 가열 플레이트(148)에 마련된 제3가열부(가열부, 149)를 더 포함할 수 있다.
가열 플레이트(148)는 몸체(141)의 외주면에 마련되되 몸체(141)를 감싸도록 마련될 수 있다. 가열 플레이트(148)는 몸체(141)로부터 분리 가능하다.
가열 플레이트(148)는 방사기의 몸체(141)를 측면에서 바라 볼 때, 방사 홀을 중심으로 양측에 각각 본체를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
가열 플레이트(148)는 외부 공기가 가열 플레이트에 의해 형성된 내부 공간으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 즉 가열 플레이트(148)는 복수 개의 방사 홀(144)로부터 방사된 멜트브로운 웹이 외부 공기와 열교환하는 것을 방지할 수 있다.
가열 플레이트(148)는 몸체(141)와 간극 없이 접촉되어 마련될 수 있다. 이에 따라 외부의 공기가 도입되는 외부 공기의 통로가 형성되지 않도록 할 수 있다. 즉 가열 플레이트(148)는 공기 유로를 통해 분사되는 고온 고압의 공기의 흐름이 흐트러지지 않도록 한다.
이때 가열 플레이트(148)의 내부의 히팅존에 가열된 공기가 가해지면, 가열된 공기와 공기 유로의 공기가 혼합되고 이때 고분자 수지의 온도가 유지 또는 상승된 상태에서 공기 유로에서 분사된 공기에 의해 견인 및 세화될 수 있고, 히팅존(HZ)을 벗어나면서 급냉될 수 있다.
또한 고분자 수지의 방사 시 멜트브로운 웹의 세화율 및 연신율이 히팅존(HZ)에서 높아지도록 한 후, 히팅존(HZ)을 벗어나면서 급냉되는 것에 의해 멜트브로운 웹 사이의 열융착을 가급적 방지할 수 있다.
따라서, 목표 직경으로 멜트브로운 웹이 세화 및 연신되도록 할 수 있다.
히팅존(HZ)을 형성하도록 하는 가열 플레이트의 길이(h1)는, 방사기의 방사홀의 위치로부터 포집 롤러(150)의 포집판의 위치까지의 길이(h2)에 따라 결정될 수 있다. 방사홀의 위치로부터 포집 롤러(150)의 포집판의 위치까지의 길이(h2)는, 멜트브로운 웹의 직경에 영향을 미칠 수 있다. 방사홀의 위치로부터 포집 롤러(150)의 포집판의 위치까지의 길이(h2)는, 180~220 mm 범위일 수 있다. 방사홀의 위치로부터 포집 롤러(150)의 포집판의 위치까지의 길이(h2)는, 바람직하게 200 mm 전후일 수 있다. 방사홀의 위치로부터 포집 롤러(150)의 포집판의 위치까지의 길이(h2)는, 수지의 온도, 수지의 분사압력, 주위 온도 중 적어도 하나에 따라 조절될 수 있다.
제3가열부(149)는 가열 플레이트(148)의 내부에 마련되되 복수 개의 분사 홀(144)을 향해 노출되도록 마련되어 멜트 브로운 웹이 방사되는 영역 중 일부 영역에 히팅존을 형성하도록 한다.
이때 히팅존의 온도는, 압출기(120), 기어 펌프(130) 및 방사기(140)의 몸체를 흐르는 동안의 고분자 수지의 온도일 수 있거나, 그 온도보다 높은 온도 일 수 있다.
제3가열부(149)에 의해 가열된 공기는, 대략 250℃ 이상의 고온, 고압 공기를 수평 방향으로부터 전달할 수 있다.
이러한 제3가열부(149)는 복수 개의 방사 홀(144)로부터 방사된 멜트브로운 웹의 온도를 유지시킬 수 있다.
제3가열부(149)는 방사액이 외부로 방사될 때 방사되는 외부 영역 중 첫 영역의 공기를 가열함으로써 방사액의 온도가 일정 시간, 일정 거리만큼 유지되도록 할 수 있다.
제3가열부(149)에 의해 가열된 공기는, 복수 개의 공기 유로(145)에 분사된 공기와 혼합될 수 있고, 복수 개의 공기 유로(145)에서 분사된 공기의 흐름을 따라 하방으로 안내될 수 있다.
제3가열부(149)는 복수 개의 방사 홀을 중심으로 양측에 방사 홀의 길이방향을 따라 히터존을 형성하고, 제3가열부(149)에 의해 방사 홀을 전체적으로 가열하는 형태로 멜트브로운 웹이 경화되는 것을 방지할 수 있다. 즉 제3가열부(149)는 방사 홀을 통해 방사되는 방사액이 외부와 열교환하면서 방사액(즉 멜트브로운 웹)이 경화되는 것을 방지할 수 있다.
제3가열부(149)에 의해 가열된 공기는, 멜트브로운 웹이 포집 롤러(150)의 표면까지 용이하게 방사되어 포집될 수 있도록 한다.
제3가열부(149)는 하나 또는 복수 개일 수 있다.
제3가열부(149)는 전기에 의해 가열하는 전기히터나 열선으로 구현될 수 있다.
복수 개의 제3가열부는 방사 홀의 길이 방향(즉 상하)을 따라 이격 설치될 수 있고, 본체의 둘레 방향을 따라 이격 설치될 수도 있다.
예를 들어, 복수 개의 열선은 가열 플레이트 상에 길이 방향으로 이격 설치될 수 있다. 이때 상측에 마련된 열선과 하측에 마련된 열선의 용량은 서로 다를 수 있다.
공기가 아래측으로 이동할수록 온도가 낮아지는 점을 고려하여 가열 플레이트의 상측보다 가열 플레이트의 하측에 마련된 열선을 더 높은 용량을 가진 열선으로 배치할 수 있다. 용량은 최대 열량을 방출할 수 있는 능력이다.
즉 가열 플레이트의 상측에 마련된 열선의 목표 온도가 가열 플레이트의 하측에 마련된 열선의 목표 온도보다 낮을 수 있다.
방사홀과 포집판 사이의 거리는, 고분자 수지의 물성과, 가열 플레이트 및 제3가열부에 의해 형성된 히팅존의 온도, 히팅존의 길이(즉 가열 플레이트의 길이)에 기초하여 설정된 거리일 수 있다.
다른 예로, 가열 플레이트 내부에는 고온의 공기가 이동하는 유로가 마련될 수 있다. 이 경우 가열 플레이는 공기 분사 장치에서 생성된 고온의 공기를 공급받고, 공급된 고온의 공기를 유로를 통해 유동시킴으로써 히팅존에 열을 공급하도록 하는 것도 가능하다.
(필터의 제조 순서)
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 필터 제조 방법의 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압출기(1)의 수지 투입부(5)에 고분자 수지가 투입된다. 이때 필터 제조 장치는 압출기를 제어하여 투입된 고분자 수지를 가열한 후 용융된 상태로 압출(191)하도록 한다.
필터 제조 장치는 기어 펌프의 펌핑을 제어(192)하여 압출된 고분자 수지를 방사기로 전달된다.
다음 필터 제조 장치는 고온, 고압 및 고속의 공기를 분사시키고, 제3가열부를 가열하여 히팅존을 형성(193)시킨다.
용융된 고분자 수지는 방사기의 방사 홀을 통해 방사되고, 이때 수지 유로에서 공급되어 방사되는 고분자 수지가 공기 유로를 통해 분사되는 고온, 고압 및 고속의 공기에 의해 멜트브로운 웹으로 방사(194)된다.
이와 같이 고분자 수지의 방사 시, 방사된 고분자 수지의 온도는 히팅존에서 유지(195)될 수 있고, 온도가 유지되는 동안 견인되고 세화되어 멜트브로운 웹으로 변환하고 변환된 멜트브로운 웹은 히팅존을 벗어나고, 히팅존을 벗어난 멜트브로운 웹은 냉각되면서 포집판에 포집(196)된다.
다음 포집된 멜트브로운 웹(즉 필터)을 이송 컨베이어(160)를 통해 이송시킨 후 권취 롤러를 통해 권취(197)한다.
방사된 고분자 수지의 온도가 유지되는 것은, 압출기에서 가열된 온도로 유지되는 것을 포함한다.
아울러 방사된 고분자 수지의 온도는, 방사기의 수지 유로를 유동하는 동안 하강할 수 있고, 이후 히팅존에서 히팅존의 목표 온도까지 상승할 수 있다.
방사된 멜트브로운 웹은, 이동하는 포집 롤러 상의 포집판에 적층되어 필터를 형성한다.
이때 필터의 두께는 공기의 분사 속도, 고분자 수지의 방사 속도, 방사량 및/또는 포집 롤러의 회전속도에 의해 결정될 수 있다. 즉, 공기의 분사 속도, 고분자 수지의 방사 속도, 방사량 및/또는 포집 롤러의 회전속도 중 적어도 하나에 기초하여 필터의 두께를 조절할 수 있다.
필터의 일면 또는 양면에 보호층을 구비하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.
보호층은 부직포, 필름 또는 종이류일 수 있고 천연섬유 또는 합성섬유로된 부직포, 직물 또는 편성물일 수 있으며, 이들은 접착제 및/또는 수지에 의해 필터의 일면 또는 양면에 부착될 수 있다.
필터는 멜트블로운 웹 전반에서 우수한 단열성, 보온성, 흡착성, 및/또는 흠음성 등의 물성을 나타낸다. 따라서, 각종 고성능 필터의 재료, 와이퍼, 흡착재, 단열재 및 방음재 등의 다양한 용도에 사용하기에 적합하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 필터 제조 장치를 제어하기 제어 구성도이다.
필터 제조 장치는 제1온도 검출부(201), 제2온도 검출부(202), 제3온도 검출부(203), 제4온도 검출부(204), 제5온도 검출부(205), 압력 검출부(206) 및 습도 검출부(207)를 포함하고, 제1 구동부(208), 제2구동부(209), 제3구동부(210), 제4구동부(211), 제5구동부(212), 제6구동부(213), 압력 조절부(214), 제1가열부(215), 제2가열부(216), 제3가열부(149), 표시부(218), 사운드 출력부(219), 제어부(220) 및 저장부(221)를 포함할 수 있다.
제1온도 검출부(201)는 압출기(110)의 내부의 고분자 수지의 온도를 검출하고 검출한 고분자 수지의 온도에 대한 수지 온도 정보를 제어부(220)에 전송한다.
제2온도 검출부(202)는 방사기(140)에 공급할 공기의 온도를 검출하고 검출한 공기의 온도에 대한 공기 온도 정보를 제어부에 전송한다.
제3온도 검출부(203)는 방사기(140)의 몸체(141)의 온도를 검출하고 검출한 방사기의 몸체의 온도에 대한 방사기 온도 정보를 제어부(220)에 전송한다.
제3온도 검출부(203)에서 검출된 방사기 온도 정보는 방사기 내부의 고분자 수지의 온도 정보일 수 있다. 제3온도 검출부(203)는 내부 수지 온도 검출부라고도 한다.
제4온도 검출부(204)는 히팅존의 온도를 검출하고 검출한 히팅존의 온도에 대한 히팅존 온도 정보를 제어부에 전송한다. 제4온도 검출부(204)는 히팅존 온도 검출부라고도 한다.
제4온도 검출부(204)는 가열 플레이트(148)의 온도를 검출하는 것도 가능하다.
제5온도 검출부(205)는 실내 공기의 온도를 검출하고 검출된 실내 공기에 대한 실내 온도 정보를 제어부(220)에 전송한다.
각종 온도 검출부는 대상의 온도를 직접적으로 검출하는 접촉형 센서일 수 있고, 대상의 온도를 간접적으로 검출하는 비접촉형 온도 센서일 수 있다.
압력 검출부(206)는 방사기(140)의 공기 유입관(142)에 공급되는 압력을 검출하고, 검출한 압력에 대한 압력 정보를 제어부(220)에 전송한다.
아울러, 기어 펌프의 펌핑 압력을 검출하는 압력 검출부와, 포집 롤러의 압력을 검출하는 압력 검출부를 더 포함할 수 있다.
습도 검출부(207)는 실내 공간의 습도를 검출하고 검출한 습도에 대한 습도 정보를 제어부에 전송한다. 여기서 실내 공간은 필터가 제조되는 공간일 수 있다.
제1 구동부(208)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 압출기(120)를 구동시킨다. 제1 구동부(208)는 압출기의 제1가열부 및 스크류용 모터 중 적어도 하나를 구동시킬 수 있다.
제2구동부(209)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 기어 펌프(130)를 구동시킨다.
제3구동부(210)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 가열된 공기를 미리 설정된 분사 압력 및 미리 설정된 분사 속도로 분사시킨다. 제3구동부(210)는 제2가열부, 압력조절부, 공기 분사 장치(미도시) 중 적어도 하나를 구동시킬 수 있다.
제4구동부(211)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 포집 롤러용 모터를 구동시킬 수 있다. 제4구동부(211)는 미리 설정된 포집 속도로 포집 롤러를 회전시킬 수 있다.
제5구동부(212)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 권취 롤러용 모터를 구동시킬 수 있다. 제5구동부(212)는 미리 설정된 권취 속도로 권취 롤러를 회전시킬 수 있다.
제6구동부(213)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 흡입기(180)를 구동시킬 수 있다. 제6구동부(213)는 미리 설정된 흡입 속도에 기초하여 흡입기를 구동시킬 수 있다. 제6구동부(213)는 흡입기용 모터를 구동시킬 수 있다.
압력 조절부(214)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 방사기(140)의 공기 유입관(142)으로 공급되는 공기의 압력을 조절한다. 예를 들어, 압력 조절부는 밸브일 수 있다.
제1가열부(215)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 온 동작 또는 오프 동작을 수행함으로써 압출기(120)의 내부의 고분자 수지를 가열한다.
제1가열부(215)는 압출기(120)의 내부의 고분자 수지가 제1목표 온도로 유지되도록 한다.
제2가열부(216)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 온 동작 또는 오프 동작을 수행함으로써 방사기(140)의 공기 유입관(142)으로 공급되는 공기를 가열한다.
제2가열부(216)는 방사기(140)의 공기 유입관(142)으로 공급되는 공기의 온도가 제2목표 온도로 유지되도록 한다.
제3가열부(149)는 제어부(220)의 제어 명령에 대응하여 온 동작 또는 오프 동작을 수행함으로써 히팅존의 공기를 가열한다.
제3가열부(149)는 히팅존의 온도가 제3목표 온도로 유지되도록 한다.
제3목표 온도는 제1목표 온도와 동일하거나, 제1목표 온도보다 높은 온도 일 수 있다.
표시부(218)는 필터 제조 장치의 각 구성부의 동작 정보를 표시한다.
예를 들어, 표시부(218)는 호퍼(110), 압출기(120), 기어 펌프(130), 방사기(140), 각종 가열부, 포집 롤러(150), 권취 롤러(170), 흡입기(180) 등의 에러 정보 및 정상 정보를 표시할 수 있다.
표시부(218)는 각종 온도 검출부에 의해 검출된 온도 정보를 표시하고, 습도 정보를 표시하며, 압력 정보를 표시하는 것도 가능하다.
표시부(218)는 필터의 제조 완료 정보를 표시하는 것도 가능하다.
사운드 출력부(219)는 필터 제조 장치의 동작 정보를 사운드로 출력할 수 있다.
예를 들어, 사운드 출력부(219)는 호퍼(110), 압출기(120), 기어 펌프(130), 방사기(140), 각종 가열부, 포집 롤러(150), 권취 롤러(170), 흡입기(180) 등의 에러 정보를 사운드로 출력할 수 있다.
사운드 출력부(219)는 필터의 제조 완료 정보를 사운드로 출력하는 것도 가능하다.
제어부(220)는 필터 제조 장치의 전반적인 동작을 제어한다.
제어부(220)는 제1온도 검출부(201)에서 검출된 수지 온도 정보에 기초하여 제1가열부(215)의 동작을 제어함으로써 압출기(120)의 내부의 고분자 수지가 제1목표 온도로 유지되도록 한다.
제어부(220)는 제2온도 검출부(202)에서 검출된 공기 온도 정보에 기초하여 제2가열부(216)의 동작을 제어함으로써 공기 분사 장치(미도시)의 내부의 공기가 제2목표 온도로 유지되도록 한다.
제어부(220)는 제1목표 온도에 기초하여 제3목표 온도를 설정할 수 있다.
이 경우 제3목표 온도는 제1목표 온도와 동일하거나 제1목표 온도 보다 낮은 온도 일 수 있다. 예를 들어, 제1목표 온도가 300℃일 때, 제3목표 온도는 250℃로 설정될 수 있다.
이를 통해 고분자 수지의 온도가 방사 후에도 일정 시간 유지되도록 할 수 있다. 여기서 일정 시간은 고분자 수지가 히팅존에 위치하는 시간일 수 있다.
제어부(220)는 제1목표 온도에 대한 제1목포 온도 정보, 제3온도 검출부(203)에서 검출된 방사기 온도 정보 및 제5온도 검출부(205)에서 검출된 실내 온도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 히팅존의 제3목표 온도를 설정하고 설정한 목표 온도로 유지되도록 제3가열부(149)의 동작을 제어한다.
일 예로, 제어부(220)는 제1목표 온도 정보와 제3온도 검출부(203)에서 검출된 방사기 온도 정보에 기초하여 방사기 내부의 고분자 수지의 온도가 제1목표 온도 미만인지를 판단하고, 방사기 내부의 고분자 수지의 온도가 제1목표 온도 미만이라고 판단되면 히팅존의 제3목표 온도를 제1목표 온도로 설정하거나, 히팅존의 제3목표 온도를 제1목표 온도보다 높은 온도로 설정할 수 있다.
방사기 내부의 고분자 수지의 온도가 제1목표 온도 미만일 때, 방사기 내부의 고분자 수지의 온도와 제1목표 온도의 차이가 클수록 제3목표 온도는 더 높게 설정될 수 있다.
다른 예로, 제어부(220)는 실내 온도 정보와 기준 온도 정보에 기초하여 실내 온도가 기준 온도 미만인지를 판단하고 실내 온도가 기준 온도 미만이라고 판단되면 히팅존의 제3목표 온도를 제1목표 온도보다 높은 온도로 설정할 수 있다. 이때 방사되는 고분자 수지가 빨리 경화되는 것을 방지할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(220)는 실내 온도 정보와 기준 온도 정보에 기초하여 실내 온도가 기준 온도 미만인지를 판단하고 실내 온도가 기준 온도 이상이라고 판단되면 방사기 내부의 고분자 수지의 온도가 제1목표 온도 미만인지를 판단하고, 방사기 내부의 고분자 수지의 온도가 제1목표 온도 미만이라고 판단되면 히팅존의 제3목표 온도를 제1목표 온도로 설정할 수 있다.
제어부(220)는 제3온도 검출부(203)에서 검출된 방사기 온도 정보, 제1온도 검출부(201)에서 검출된 압출기 온도 정보, 제5온도 검출부(205)에서 검출된 실내 온도 정보 및 습도 검출부에서 검출된 실내 습도 정보에 기초하여 히팅존의 제3목표 온도를 설정하고 설정한 목표 온도로 유지되도록 제3가열부(149)의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어, 제어부(220)는 실내 습도 정보와 기준 습도 정보에 기초하여 실내 습도가 기준 급도 이상인지를 판단하고 실내 습도가 기준 습도 이상이라고 판단되면 히팅존의 제3목표 온도를 제1목표 온도보다 높은 온도로 설정할 수 있다.
제어부(220)는 제4온도 검출부(204)에서 검출된 히팅존의 온도 정보에 기초하여 제3가열부(149)의 동작을 제어함으로써 히팅존의 온도가 설정된 제3목표 온도로 유지되도록 할 수 있다.
제어부(220)는 제3가열부(149)를 제어할 때, 온 동작 또는 오프 동작을 제어하거나 제3가열부(149)에 인가되는 전압의 펄스 폭 변조 또는 제3가열부(149)에 인가되는 전류의 펄스 폭 변조를 제어할 수 있다.
제어부(220)는 압력 검출부(206)에 검출된 압력 정보에 기초하여 압력 조절부의 동작을 제어하되, 방사기(140)의 공기 유입관(142)에 공급되는 공기 압력이 목표 압력이 되도록 압력 조절부(214)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(220)는 미리 설정된 회전 속도로 기어 펌프의 동작을 제어함으로써 기어 펌프를 통해 토출되는 고분자 수지의 압력 및 속도를 조절할 수 있다.
미리 설정된 회전 속도는, 복수 개의 방사 홀을 통해 방사되는 고분자 수지의 방사 속도와 대응할 수 있다.
제어부(220)는 필터 제조 장치의 각 구성부들의 구동 정보를 각각의 구동부에 전송할 수 있다.
제어부(220)는 필터 제조 장치의 동작 정보가 출력되도록 표시부(218) 및 사운드 출력부(219)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(220)는 필터 제조 장치 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(221)는 제1, 2, 3 목표 온도에 대한 온도 정보를 저장한다.
저장부(221)는 미리 설정된 분사 압력 및 미리 설정된 분사 속도에 대한 공기 분사 정보를 저장한다.
저장부(221)는 미리 설정된 포집 속도 및 미리 설정된 권취 속도에 대한 속도 정보를 저장할 수 있다.
저장부(221)는 미리 설정된 흡입 속도에 대한 흡입 정보를 저장한다.
저장부(221)는 미리 설정된 회전 속도에 대한 펌핑 정보를 저장한다.
저장부(221)는 방사기 온도 정보와 실내 온도 정보에 매칭된 히팅존의 제3목표 온도에 대한 정보를 테이블로 저장할 수 있다.
저장부(221)는 방사기 온도 정보, 실내 온도 정보 및 제1목표 온도 정보 중 적어도 하나와 매칭된 히팅존의 제3목표 온도에 대한 정보를 테이블로 저장할 수 있다.
저장부(221)는 방사기 온도 정보, 실내 온도 정보, 실내 습도 정보 및 제1목표 온도 정보에 매칭된 히팅존의 제3목표 온도에 대한 정보를 테이블로 저장할 수 있다.
저장부(221)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래시 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
저장부(221)는 제어부(220)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 필터 제조 장치 110: 호퍼
120: 압출기 130: 기어펌프
140: 방사기 141: 몸체
148: 가열 플레이트 149: 제3가열부
220: 제어부 221: 저장부

Claims (10)

  1. 고분자 수지를 용융 및 압출하는 압출기;
    상기 압출기에서 압출된 고분자 수지를 펌핑하는 기어 펌프; 및
    상기 펌핑된 고분자 수지를 복수 개의 방사 홀을 통해 방사하고 동시에 고온, 고압의 공기를 분사하여 상기 고분자 수지가 멜트브로운 웹으로 방사되도록 하는 방사기를 포함하고,
    상기 방사기는, 상기 복수 개의 방사 홀이 형성된 몸체와, 상기 몸체에 마련되되 상기 복수 개의 방사홀과 인접하게 마련되고 상기 공기가 유동하는 공기 유로를 형성하도록 마련된 복수 개의 슬릿과, 상기 복수 개의 슬릿의 둘레에 마련되되 상기 복수 개의 슬릿을 감싸도록 마련된 가열 플레이트와, 상기 가열 플레이트에 마련되고 상기 가열 플레이트에 의해 형성되는 히팅존의 공기를 가열하여 상기 복수 개의 방사 홀을 통해 방사되는 멜트브로운 웹의 온도를 일정 시간 동안 유지시키는 가열부를 포함하는 필터 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 플레이트에 의해 형성되는 히팅존은, 상기 멜트브로운 웹이 상기 복수 개의 방사홀을 통해 방사될 때, 상기 멜트브로운 웹이 가장 처음 위치하는 영역이고,
    상기 히팅존은, 상기 압출기에서 용융된 상기 고분자 수진의 용융 온도에 대응하는 목표 온도로 온도를 유지시키는 필터 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사기의 몸체의 내부에서 유동하는 수지 온도를 검출하고 상기 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보를 출력하는 내부 수지 온도 검출부; 및
    상기 내부 수지 온도 검출부에서 검출된 내부 수지 온도 정보와 상기 고분자 수지의 용융 온도 정보에 기초하여 상기 히팅존의 목표 온도를 설정하고 상기 설정한 히팅존의 목표 온도에 기초하여 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 필터 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 히팅존의 온도를 검출하고 검출한 온도에 대한 히팅존 온도 정보를 출력하는 히팅존 온도 검출부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 히팅존 온도 검출부에서 검출된 히팅존 온도 정보에 기초하여 상기 가열부의 온오프 동작을 제어하는 필터 제조 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 방사기의 몸체의 내부에서 유동하는 수지 온도를 검출하고 상기 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보를 출력하는 내부 수지 온도 검출부;
    실내 공간의 온도를 검출하고 검출한 온도에 대한 실내 온도 정보를 출력하는 실내 온도 검출부;
    상기 실내 공간의 습도를 검출하고 검출한 습도에 대한 실내 습도 정보를 출력하는 실내 습도 검출부; 및
    상기 내부 수지 온도 정보와 상기 실내 온도 정보, 실내 습도 정보, 상기 고분자 수지의 용융 온도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 히팅존의 목표 온도를 설정하고 상기 설정한 히팅존의 목표 온도에 기초하여 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 필터 제조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 가열 플레이트의 길이 방향인 상하로 이격 배치된 복수 개의 히터를 포함하고,
    상기 복수 개의 히터는, 상기 히팅존의 목표 온도에 기초하여 서로 다른 목표 온도로 설정되는 필터 제조 장치.
  7. 고분자 수지를 가열하여 용융 및 압출하고,
    상기 압출된 고분자 수지를 일정 압력으로 펌핑하여 방사기에 공급하고,
    고온, 고압의 공기를 방사기에 공급하고,
    상기 방사기에 마련된 복수 개의 방사홀을 통해 상기 고분자 수지를 방사하고 동시에 상기 고온, 고압의 공기를 분사하고,
    상기 고분자 수지가 상기 복수 개의 분사홀을 통과하면서 변환된 멜트브로운 웹이 포집판에 포집되면 상기 포집판에 포집된 멜트브로운 웹을 권취하고,
    상기 고분자 수지를 분사하고 상기 공기를 분사하는 것은,
    상기 복수 개의 분사홀과 인접하게 마련된 가열부를 동작시켜 히팅존을 형성시키고, 상기 멜트브로운 웹이 히팅존을 통과할 때 상기 멜트브로운 웹의 온도가 유지되도록 하는 것을 포함하는 필터 제조 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가열부를 동작시켜 히팅존을 형성시키는 것은,
    상기 방사기의 몸체의 내부에서 유동하는 수지 온도를 검출하고,
    실내 공간의 온도를 검출하고,
    상기 실내 공간의 습도를 검출하고,
    상기 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보, 상기 검출한 실내 온도에 대한 실내 온도 정보, 상기 검출한 실내 습도에 대한 실내 습도 정보, 상기 고분자 수지의 용융 온도 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 히팅존의 목표 온도를 설정하고,
    상기 설정한 히팅존의 목표 온도에 기초하여 상기 가열부의 동작을 제어하는 것을 포함하는 필터 제조 장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 히팅존의 온도를 검출하고,
    상기 검출한 온도에 대한 히팅존 온도 정보와 상기 히팅존의 목표 온도에 대한 목표 온도 정보에 기초하여 상기 가열부의 온오프 동작을 제어하는 것을 더 포함하는 필터 제조 장치의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 히팅존의 목표 온도를 설정하는 것은,
    상기 검출한 수지 온도에 대한 내부 수지 온도 정보와 상기 고분자 수지의 용융 온도 정보에 기초하여 내부 수지 온도와 용융 온도와의 차이 값을 획득하고, 상기 획득한 차이 값에 기초하여 상기 히팅존의 목표 온도를 상기 용융 온도보다 높게 설정하되 상기 획득한 차이값이 커질수록 상기 히팅존의 목표 온도를 더 높게 설정하고,
    상기 실내 온도 정보와 기준 온도 정보에 기초하여 실내 온도가 기준 온도 미만이면 상기 히팅존의 목표 온도를 상기 용융 온도보다 더 높게 설정하는 것을 포함하는 필터 제조 장치의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200040753A (ko) * 2017-08-10 2020-04-20 주식회사 쿠라레 멜트 블론 부직포, 그것을 사용한 적층체, 멜트 블론 부직포의 제조 방법 및 멜트 블로 장치

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