KR20230151598A - 건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 건조기용 진동방지 패드는 방적 후 폐기되는 천연섬유, 특히 양모에 합성섬유를 혼합하여 제조함으로써 마찰계수를 낮추고 마찰에 따른 마모를 감소시킬 수 있다. 또한 충분한 벌키성을 확보함으로써 진동과 이에 따른 소음을 크게 줄일 수 있다.
여기에 천연섬유의 방적 시 사용하는 방적유의 조성을 특정함으로써 내열성, 내마모성 및 내충격성을 더욱 높여 패드의 사용수명을 연장함과 동시에 진동, 소음을 줄이고 건조기의 사용전력을 낮추는 효과를 가진다.

Description

건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법{A anti-vibration pad for clothes dryer}

본 발명은 건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 세탁물 건조용 건조기의 드럼 양단부에 설치되어 세탁물을 건조하기 위하여 드럼에 열풍을 공급할 때에 그 공급되는 열풍의 누기를 방지함과 동시에 내마모성과 내충격성, 내진동성을 달성할 수 있는 건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁물을 건조하는 건조기는 그 내부에 드럼이 설치되게 되고, 그 드럼의 내부에는 세탁물을 건조하기 위한 열풍이 공급되어 상기 세탁물을 건조하게 되는데, 이때 상기 드럼으로 공급되는 열풍이 외부로 누기 되는 것을 방지하기 위하여 드럼의 양단부에 실링용 가스켓 패드가 설치된다.

한편 상기 세탁물 건조기는 세탁이 완료된 젖은 상태의 세탁물을 자동으로 건조시켜 주는 기기로서, 건조기 본체의 내부에 회동가능한 드럼과, 그 드럼을 회동시키는 구동장치와, 상기 드럼의 앞쪽과 뒤쪽을 막아 건조공간을 형성하고 드럼의 선단과 후단을 지지하는 프론트서포터 및 리어서포터와, 고온 건조한 열풍을 만드는 히터가 구비되어 세탁을 자동으로 건조시킨다.

상술된 구조를 갖는 세탁물 건조기의 프론트서포터와 드럼 및 리어서포터와 드럼 사이에는 열풍의 누기를 방지하기 위한 펠트(felt) 소재의 가스켓 패드가 설치된다.

이러한 가스켓 패드는 드럼의 선단과 후단의 외주 연을 감싼 채로 접착제로 접착되어 설치되는데, 이때 상기 가스켓 패드가 열풍에 장시간 영향을 받으면 드럼에서 분리되거나 신축성이 상실되어 실링성이 저하되는 문제점이 발생한다.

가스켓 패드와 관련된 선행문헌으로는 공개번호 제10-2010-0037382호의 "열가소성 엘라스토머 및 이로 제조된 드럼세탁기용 가스켓" 등이 제공되어 있으나, 이들은 모두 가스켓 패드를 장시간 사용하게 되면 열변형 되거나 그로 인한 실링력의 저하가 발생하였으며, 건조기의 가동 시 발생하는 진동을 억제하는 효과가 현저히 떨어지는 문제점이 발생하였다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0037382호 (2010년 04월 09일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 드럼의 선/후단을 감싸며 실링하는 가스켓 패드에서 그 공급되는 열풍의 누기를 방지함과 동시에 내마모성과 내충격성, 내진동성을 달성할 수 있는 건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 양태는,

a) 모섬유, 면섬유, 마섬유 및 견섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 천연섬유에 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 및 레이온에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 합성섬유를 혼합하여 원단섬유를 제조하는 단계;

b) 상기 원단섬유를 니들펀칭하여 펠트원단으로 제조하는 단계; 및

c) 상기 펠트원단을 재단 및 재봉하는 단계;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기용 진동방지 패드 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 원단섬유는 모섬유 60 내지 80 중량% 및 폴리에틸렌 섬유 20 내지 40 중량%를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 원단섬유는 전체 폴리에틸렌 섬유 100 중량% 중 30 내지 50 중량%를 폴리에테르에스테르 엘라스토머 섬유로 치환한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 천연섬유는 광물유 100 중량부에 대하여 알칼리 금속염 1 내지 10 중량부, 실록산계 유제 10 내지 30 중량부, 폴리올 1 내지 10 중량부 및 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 방적유로 표면처리된 것일 수 있으며, 바람직하게는 상기 방적유 조성물은 비닐 알코올-비닐 아세테이트 공중합체(vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrolidone), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 카제인(casein), 콩 단백질(soya protein), 젤라틴(gelatine) 및 리그닌 술포네이트(lignin sulphonate)에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 바인더 10 내지 30 중량부 및 폴리우레탄 탄성체 입자 10 내지 50 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태는 상기에 따른 제조방법으로부터 제조된 건조기용 진동방지 패드에 관한 것이다.

본 발명에 따른 건조기용 진동방지 패드는 방적 후 폐기되는 천연섬유, 특히 양모에 합성섬유를 혼합하여 제조함으로써 마찰계수를 낮추고 마찰에 따른 마모를 감소시킬 수 있다. 또한 충분한 벌키성을 확보함으로써 진동과 이에 따른 소음을 크게 줄일 수 있다.

여기에 천연섬유의 방적 시 사용하는 방적유의 조성을 특정함으로써 내열성, 내마모성 및 내충격성을 더욱 높여 패드의 사용수명을 연장함과 동시에 진동, 소음을 줄이고 건조기의 사용전력을 낮추는 효과를 가진다.

이하, 본 발명에 따른 건조기용 진동방지 패드 및 이의 제조방법을 더욱 상세히 설명한다. 다만 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.

따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.

본 발명에서 펠트원단은 니들펀칭에 의해 제조되는 부직포(non woven fabric)를 뜻하는 것으로, 단섬유 또는 장섬유를 바늘로 교락하여 엉키게 함으로써 제조되는 원단을 뜻한다. 이렇게 제조된 펠트원단은 다양한 기공에 의해 벌키성, 흡음성, 차폐성을 확보할 수 있으며, 제조방법이 간단하고 우수한 내구성을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 건조기용 진동방지 패드의 제조방법은,

a) 모섬유, 면섬유, 마섬유 및 견섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 천연섬유에 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 및 레이온에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 합성섬유를 혼합하여 원단섬유를 제조하는 단계;

b) 상기 원단섬유에 방적유 조성물을 처리하는 단계;

c) 상기 b) 단계의 원단섬유를 니들펀칭하여 펠트원단으로 제조하는 단계;

d) 상기 펠트원단을 재단 및 재봉하는 단계;

를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 a) 단계는 원단섬유를 제조하는 단계로, 천연섬유와 합성섬유를 혼합하여 시트 형태로 제조하는 단계이다.

본 발명에서 상기 천연섬유는 화학적 가공을 거친 인조섬유와 다르게 쾌적성이 뛰어나며, 특히 통기성, 흡수성이 우수하고 건조가 빠르기 때문에 마찰에 따른 정전기의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에서 상기 천연섬유로 예를 들면 모섬유, 면섬유, 마섬유 및 견섬유 등을 들 수 있으며, 이들 중 모섬유를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

상기 모섬유는 자체에 친수기가 많고 비결정 부분이 많아 섬유 중 가장 흡습성이 큰 섬유 중에 하나로서(흡수성: 14 내지 16%)로 섬유 자체의 무게의 30%까지 흡수하는 것으로 알져져 있다. 또한 수분 흡수 시 표면에 소수성 스케일층에 의한 발수성에 의해 물을 튕기며, 이에 따라 수분을 많이 흡수해도 별로 젖은 감을 주지 않아 쾌적함을 주며, 물결모양의 천연 권축은 원단섬유에 통기성과 신축성, 내진동성 등을 갖게 한다. 또한 축융성이 있고 표면에 스케일을 가지고 있어 서로 쉽게 엉키기 때문에 각 섬유들 간의 결합력을 증대시킬 수 있어 내마모성 등의 기계적 강도를 높일 수 있다.

본 발명에서 상기 모섬유는 방적공정을 거친 의류용 모섬유를 사용하여도 좋으나, 제조원가를 절감하기 위해 방적공정에서 발생한 폐섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 제품화 과정에서 발생하는 스크랩을 타면공정 처리하여 생산된 재활용 섬유를 사용하는 경우, 일반 모섬유와 동일한 진동 및 소음 감소 효과를 달성하면서도 제조비용을 줄여주는 효과를 가진다.

이때 상기 천연섬유, 특히 모섬유는 섬유에 방적성능을 부여하고 사질을 향상시키기 위해 방적 유제를 사용하여 표면처리하는 것이 좋다.

일반적으로 섬유 덩어리를 펴고 당겨서 가지런히 하여 꼬임을 주어 실을 제조하는 방적 공정에 있어서는, 섬유 상호 및 섬유와 방적 기계를 구성하는 금속 또는 고무 등의 접촉부와의 사이에 마찰이 중요한 요소로 작용하는데, 특히 모섬유는 기본적으로 표면에 스케일을 가지고 있으며, 구부러진 경우가 많기 때문에 섬유 덩어리를 펴고 당기는 것 자체가 상당한 힘을 소비한다. 또한 섬유 제조 과정에서 연속되는 방적 작업으로 발생한 열에 의해 실이 끊어지는 현상이 종종 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결함과 동시에 제조되는 패드의 진동 흡수 효과 및 내마모성을 더욱 항상시키기 위해 상기 합성섬유와 혼섬되기 전에 상술한 방적유로 표면처리를 진행하는 것이 좋다.

상기 방적유는 고속 방적 시 고온안정성을 높이고 집속성과 평활성, 경시안정성을 향상시키는 효과를 갖는 것으로, 광물유 100 중량부에 대하여 알칼리 금속염 1 내지 10 중량부, 실록산계 유제 10 내지 30 중량부, 폴리올 1 내지 10 중량부 및 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 광물유는 주로 원유를 정제하는 과정에서 생성되는 부산물로서, 주성분은 알칸(alkane)과 파라핀이며, 이들의 예를 들면 미네랄오일 파라핀왁스, 페트롤라툼 오일 등을 포함하며, 정제과정의 정도에 따라 감압 증류유, 산처리유, 용매처리유, 수소처리유, 화이트오일, 방향족유, 혼합유 등을 포함할 수 있다.

상기 광물유는 기타 물성을 한정하지는 않으나, 동점도가 40℃에서 8cSt 내지 96cSt인 것이 좋다. 동점도가 상기 범위 미만인 경우 윤활성이 불충분할 수 있으며, 상기 범위 초과인 경우 점도 과다로 인해 작업성이 떨어지고 쉽게 오염될 수 있다.

본 발명에서 상기 알칼리 금속염은 대전방지성을 향상시키기 위해 첨가하는 것으로, 나트륨 또는 칼륨염, 특히 이들의 스테아레이트가 바람직하며, 첨가량을 한정하는 것은 아니나 상기 광물유 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부를 첨가하는 것이 윤활성 등을 해치지 않으면서도 충분한 대전방지성을 확보할 수 있다.

상기 실록산계 유제는 평활성, 집속성을 높이기 위해 첨가하는 것으로, 특히 폴리디메틸실록산은 조성물의 표면장력을 크게 낮춤으로써 확전성(쉽게 펴지는 성질), 침투성이 강하고, 얇은 피막을 형성할 수 있으며, 온도에 의한 점도 변화를 줄이고 내화학성을 높이며, 동시에 마찰계수를 낮출 수 있기 때문에 내마찰성과 내진동성을 동시에 상승시키는 효과를 달성할 수 있다.

상기 실록산계 유제는 상기 광물유 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부 첨가하는 것이 좋다. 실록산계 유제가 상기 범위 미만 첨가되는 경우 상술한 내마찰성, 내진동성의 상승 효과를 달성하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 평활성 및 집속성이 크게 떨어질 수 있다.

상기 폴리올은 조성물의 대전방지성, 고온안정성을 높이기 위해 첨가하는 것으로, 일예로 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 특히 상기 폴리에틸렌글리콜은 조성물의 혼합 후 방치 시 시간 경과에 따른 조성물의 상분리를 방지할 수 있어 바람직하다.

상기 폴리올은 분자량을 한정하지 않으나 100 내지 1,000의 중량평균분자량을 갖는 것이 바람직하며, 첨가량은 상기 광물유 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부를 첨가하는 것이 상술한 경시안정성을 확보할 수 있어 바람직하다.

상기 첨가제는 조성물의 물성, 특히 윤활성, 내열성을 향상시키기 위해 첨가하는 것으로, 상기 목적을 해치지 않는 한에서 종류를 한정하지 않는다. 이러한 첨가제로 예를 들면 알코올, 물 등의 용매; 수산화칼륨, 초산칼륨 등의 알칼리 성분; 콜로이달 실리카, 이산화티탄 등의 충전재; 폴리옥시에틸렌 알킬에테르; 채종유, 피마자유 등의 유제; 등을 포함할 수 있다.

특히 상기 충전재로 바람직하게는 탈크 및 실리카의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 탈크는 내마찰성을 줄이는 효과를 가지며, 상기 실리카는 내마모성을 높이는 효과를 가진다.

이러한 첨가제는 첨가량 또한 한정하지 않으며, 예를 들어 상기 광물유 100 중량부 대비 각각의 첨가제 1 내지 500 중량부를 포함하는 것이 좋다.

또한 상기 방적유는 충격과 진동을 흡수하고 내마모성을 더욱 높이기 위해 바인더 및 탄성체 입자를 더 포함할 수 있다.

상기 바인더는 상기 탄성체 입자를 상기 천연섬유 표면에 부착하기 위해 첨가하는 것으로, 상술한 조성물 내 용매에 용해될 수 있는 것이라면 종류에 한정치 않는다.

상기 바인더로 예를 들면 비닐 알코올-비닐 아세테이트 공중합체(vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrolidone), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 카제인(casein), 콩 단백질(soya protein), 젤라틴(gelatine) 및 리그닌 술포네이트(lignin sulphonate) 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용하여도 좋다.

상기 바인더로 바람직하게는 폴리비닐 알콜을 들 수 있다. 상기 폴리비닐알콜은 상술한 용매들에 쉽게 용해되어 작업성이 우수하며, 화학적 안정성과 절연성이 우수하기 때문에 반복적인 마찰에도 열에 의한 변형이 발생하지 않고 탄성체 입자를 잡아두는 역할을 할 수 있다.

상기 폴리비닐알콜은 중합도 등을 한정하는 것은 아니나, 중합도(polymerisation degree)는 2,000 내지 3,000, 중량평균분자량은 10,000 내지 100,000 g/mol인 것이 상술한 물성을 가질 수 있어 바람직하다.

상기 바인더는 광물유 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부 첨가하는 것이 좋다. 바인더가 상기 범위 미만으로 첨가되는 경우 탄성체의 부착 효과가 미비하며, 상기 범위를 초과하는 경우 조성물의 점성 증가로 인해 작업성이 크게 떨어질 수 있다.

본 발명에서 상기 탄성체는 패드의 충격 흡수, 진동 흡수 효과를 높이기 위해 첨가하는 것으로, 폴리우레탄을 주성분으로 하기 때문에 신축성이 우수한 고무 탄성을 발현할 수 있다.

상기 탄성체는 일반적인 폴리우레탄의 제조방법, 즉 폴리올과 이소시아네이트를 중합함으로써 제조할 수 있으며, 필요에 따라 사슬연장제를 더 첨가하여 반응시킬 경우 입자의 크기를 조절할 수 있다.

이때 상기 폴리올로는 에테르계, 에스테르계, 폴리카프로락톤계, 폴리카보네이트계 폴리올들을 사용할 수 있으며, 이소시아네이트로는 파라-페닐렌 디이소시아네이트를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 사슬연장제는 통상적으로 사용되는 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(4,4-Methylenebis(2-chloroaniline)), 1,4-부탄디올(1,4-butanediol), 트리메틸올프로판(Trimethylolpropane), m페닐렌디아민(Phenylene diamine), 디에틸톨루엔디아민(Diethyltoluenediamine), 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine) 등에서 하나 또는 복수를 포함하는 것이 좋다. 또한 이들의 첨가량을 한정하는 것은 아니나 폴리올과 이소시아네이트가 1 : 1 내지 1.3 중량비로 첨가하며, 상기 사슬연장제는 폴리올 100 중량부 대비 0.1 내지 20 중량부 첨가하는 것이 좋다.

상기 탄성체는 입자 형태로 첨가되는 것이 좋으며, 이때 입자의 직경을 한정하지 않으나, 0.1 내지 5 ㎜의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 또한 상기 탄성체는 상기 광물유 100 중량부 대비 10 내지 50 중량부 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 방적유의 적용 방법을 한정하지 않는다. 일예로 상기 방적유 조성물이 담겨진 욕조에 상기 천연섬유를 담지하거나, 방적유의 분무 액적에 천연섬유를 통과시켜 적용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 방적유의 급유분으로는 0.5 내지 1%(o.p.u, Oil Pick-Up)가 되도록 하는 것이 좋다.

본 발명에서 상기 합성섬유는 상기 천연섬유, 특히 모섬유의 단점인 약한 내구성과 기계적 물성을 보완하기 위해 첨가하는 것으로, 종류를 한정하는 것은 아니나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 및 레이온에서 선택되는 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 합성섬유로 바람직하게는 폴리에틸렌을 들 수 있다. 폴리에틸렌 섬유는 합성, 제조가 쉽고 밀도 등을 조절함에 따라 원하는 기계적 물성을 확보할 수 있기 때문이다. 예를 들어 상기 폴리에틸렌 섬유는 중합되는 고분자의 점도를 조절하여 고강도, 저수축의 물성을 발현할 수도 있으며, 분자량 분포의 조절을 통해 내열성을 조절할 수도 있다.

본 발명은 이러한 물성을 제한하지 않으며, 예를 들어 용융지수가 0.6 내지 2 g/10min, 분자량 분포지수가 1 내지 10이며, 주요 반복단위가 에틸렌인 폴리에틸렌 수지로 방사된 섬유이면 족하다.

또한 본 발명에 따른 합성섬유는 내마모성, 내진동성을 더욱 강화하기 위해 상기 폴리에틸렌 섬유의 일부를 탄성섬유로 치환할 수 있다.

상기 탄성섬유는 수분흡습성이 용이하여 이에 따른 기계적 물성 강화 효과를 얻을 수 있으며, 특히 신장율이 증가하기 때문에 내마모성 및 진동 억제 효과를 크게 상승시킬 수 있다.

구체적으로 상기 탄성섬유는 폴리에테르 에스테르 엘라스토머로서, 하드 세그먼트의 원료인 에틸렌 글리콜과 부틸렌 글리콜을 디메틸 테레프탈레이트와 촉매하에서 에스테르화 반응을 진행한 후, 이 반응물에 금속염과 소프트 세그먼트의 원료인 폴리에틸렌 글리콜을 축중합하여 제조할 수 있다.

이때 상기 반응물은 금속염으로 유기 술폰산 금속염을 공중합하는 것이 폴리에테르에스테르 엘라스토머의 고유점도를 용이하게 향상 시킬수 있으며, 또한 얻어지는 탄성 섬유의 흡습률 및 흡수신장률을 훨씬 높게 할 수 있다. 이러한 금속염으로 예를 들면 게르마늄 화합물, 안티몬 화합물, 티탄 화합물, 코발트 화합물, 주석 화합물을 포함할 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 합성섬유는 전체 폴리에틸렌 섬유 100 중량% 중 30 내지 50 중량%를 폴리에테르에스테르 엘라스토머 섬유로 치환하는 것이 바람직하다. 치환되는 양이 상기 범위 미만인 경우 원단의 진동억제 효과가 미비하며, 상기 범위를 초과하여 첨가하는 경우, 원단의 신장율이 지나치게 증가하여 형태안정성, 차폐성이 하락할 수 있으며, 이에 따른 소음 차폐 효과가 떨어질 수 있다.

본 발명에서 상기 원단섬유는 섬도나 섬유장을 한정하지 않는다. 일예로 상기 원단섬유를 구성하는 천연섬유, 합성섬유 모두는 10 내지 100㎜인 것이 상기 범위에서 웹 형성 및 교락이 제대로 이루어져 바람직하다. 또한 섬도는 1 내지 100 데니어, 바람직하게는 10 내지 50 데니어인 것이 결속력을 유지하면서 카딩(carding) 시 원사 이송이 원활할 수 있어 좋다.

본 발명에서 상기 a) 단계는 일반적인 니들펀칭을 위한 웹 제조방법과 동일한 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어 먼저 천연섬유와 합성섬유 모두 표준상태(25℃±3, 상대습도 50 내지 60%)에서 24시간 내외로 보관하여 방적공정 중에 발생한 정전기를 제거한 후, 상기 섬유들을 혼섬하여 웹을 제조한다.

상기 소면공정은 통상의 카딩 방법으로 제조할 수 있으며, 다만 상대습도는 표준상태에서 진행하는 것이 부유섬유 발생에 따른 웹의 불균질 증가를 방지할 수 있다. 상기 소면 공정을 통해 천연섬유와 합성섬유 모두 균일하게 혼합된 균일한 웹을 형성할 수 있다.

본 발명에서 상기 b) 단계는 상기 원단섬유를 니들펀칭하여 펠트원단으로 제조하는 단계로, 상기 펠트원단은 니들펀칭법을 통해 제조할 수 있다.

상기 니들펀칭은 부직포를 제조하는 한 방법으로, 기본적으로 예비펀칭 및 메인펀칭의 2회에 걸쳐 실시하는 것이 좋다. 또한 상기 원단섬유는 한번에 원하는 수준의 기분 중량을 달성하기 어려우므로, 웹의 적층 방향을 바꾸어 여러번 적층하는 크로스랩핑법으로 제조하는 것이 바람직하다.

구체적으로 상기 웹은 섬유 배열이 수직 교차 또는 대칭 교차할 수 있도록 한다. 이는 여러 방향으로 균일한 특성을 부여하기 위한 것으로, 섬유층의 두께와의 조합으로 등방성을 향상시키기 위해 더욱 바람직하다.

니들펀치는 상하왕복 운동을 하는 펀칭헤드에 고정되어 있는 다수의 니들이 가이드 평판을 통과하여 적층체 내부를 통과하여 실시된다. 이때, 적층체를 통과하는 니들의 상하운동에 의해 적층체 내부 섬유는 두께 방향으로 배열되어 이와 다른 배열의 섬유들과 엉키게 되면서 섬유층 내부에서 섬유들 사이에서와 동시에 섬유층간 결속이 강화된다.

상기 니들은 측면에 돌출된 바브(barb)가 있거나 니들의 끝부분이 갈라진 포크(fork)가 있는 형상이 바람직하나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 섬유의 직경이 작을수록 바브가 유리하고, 섬유의 직경이 클수록 포크가 유리하다. 니들의 측면에 돌출된 바브는 크기가 작아 직경이 큰 섬유는 바브에 걸려서 이송되기 어렵고, 니들의 끝부분이 갈라진 포크는 직경이 큰 섬유도 효과적으로 이송할 수 있으나, 직경이 작은 섬유에 포크를 적용 시 섬유 절단이 이루어지기 쉬우므로 섬유의 직경을 고려하여 니들 형상을 선택하는 것이 중요하다.

본 발명에서 니들펀치 시 니들삽입깊이는, 니들이 섬유층과 만나는 지점으로부터 섬유층 내부로 삽입되는 총 깊이를 의미하는 것으로, 바람직하게는 10mm 내지 60mm일 수 있다. 니들삽입깊이가 10mm 미만인 경우, 니들삽입이 불충분하여 니들펀치 효과가 미미하여 층간 결속이 제대로 이루어지기 어려우며, 니들삽입깊이가 60mm 초과인 경우 니들이 섬유를 과도하게 깊이 끌고 들어감에 따라 섬유가 손상되거나 끊어지는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 니들펀치 시 펀치밀도를 조절할 수 있다. 상기 펀치밀도는 단위면적 당 펀치회수를 의미하는 것으로, 펀치밀도를 높여 적층체 내부에 두께방향의 섬유량을 늘릴 수 있으나, 과도한 섬유 손상이 있을 수 있어 펀치회수를 조절하는 것이 바람직하다. 상기 펀치밀도는 크게 제한되는 것은 아니지만, 10 내지 25 침투수/㎠이며, 보다 바람직하게는 15 내지 20 침투수/㎠인 것이 더욱 좋다.

또한, 펀칭헤드에 고정되어 있는 다수의 니들은 각 니들 사이의 간격이 일정한 것이 좋다. 바람직하게는 상기 니들 간격이 0.5mm 내지 20mm 사이인 것일 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 섬유층이 쉽게 손상되거나 층간 결속 효과가 충분히 구현되지 않을 수 있다.

다음으로 상기 c) 단계와 같이 상기 펠트원단을 재단 및 재봉하는 단계를 수행할 수 있다. 다만 상기와 같이 제조된 펠트원단을 재단, 재봉하기 전에 열처리를 먼저 진행하여 원단의 마찰력과 내구성을 더욱 높이도록 할 수 있다.

상기 열처리는 100 내지 300℃로 가열된 롤러에 상기 펠트원단을 통과시켜 압축하는 공정으로, 이때 롤러는 하나 또는 두 개 모두 가열된 것일 수 있다. 특히 모든 롤러를 가열하여 원단의 양면 모두를 열처리하는 경우, 원단 표면에 발생할 수 있는 단섬유의 탈리를 방지할 수 있으며, 특히 합성섬유가 열에 의한 수축으로 인해 천연섬유를 잡아주기 때문에 니들펀칭에 의한 섬유간 교락이 더욱 공고해질 수 있다.

상기와 같이 열처리하여 압축한 후에는 건조기 드럼에 적용하기 위한 폭을 갖도록 필요한 크기로 재단하고, 재단된 면을 재봉할 수 있다.

상기 재단된 펠트섬유 원단은 열처리 된 표면 일측 가장자리 길이방향을 따라 신축밴드를 재봉하는데, 상기 신축밴드의 이면에는 신축밴드보호부재가 접착된 것을 사용하는게 바람직하다. 이는 상기 신축밴드의 재질이 신축성. 즉, 탄성력을 갖는 고무, 합성수지, 실리콘 중 어느 하나로 이루어질 수 있는데, 이러한 신축성을 가진 재질들은 내구성이 대부분 약하므로, 그 신축밴드에 견고함을 더해 주기 위함이다.

또한, 상기 신축밴드의 이면에 신축밴드보호부재가 접착되지 않을 경우 신축밴드가 열을 받고 냉각되는 과정이 반복되면서 신축성이 저하됨은 물론이고 크랙(crack)의 발생 또는 절단되는 등의 문제점이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 신축밴드의 이면에는 신축밴드보호부재가 접착된 것을 사용하는게 바람직하다. 그리고, 상기 신축밴드보호부재는 구조의 특성상 내구성이 강한 망사형 섬유로 형성함이 바람직하다.

이때, 상기 신축밴드를 사용하는 이유는, 드럼의 실링부위. 즉, 드럼의 외주연을 감싸며 실링될 때에 펠트섬유 원단에 견고함을 부여함은 물론 신축밴드의 신축성으로 인해 드럼의 외주연 실링력을 향상시키기 위함이다. 한편, 상기 신축밴드를 재봉할 때에는 그 신축밴드의 양측 가장자리를 재봉함이 바람직하다.

상기와 같이 펠트섬유 원단의 일측 표면 가장자리에 펠트섬유 원단의 길이방향을 따라 신축밴드가 재봉되면, 그 다음에는 상기 신축밴드가 재봉되지 않은 펠트섬유 원단의 타측 가장자리 일부를 펠트섬유 원단의 열처리가 되지 않은 이면 방향의 길이방향을 따라 접고 재봉하는데, 그 이유는, 펠트섬유 원단을 중첩시켜 재봉함으로써 펠트섬유 원단의 견고함을 증대시켜주고, 이와 아울러 드럼의 선/후단부와 면 접촉되는 건조기의 주변장치. 즉, 프론트 서포터 및 리어 서포터와의 면 접촉력을 향상시키기 위함이다.

상기와 같이 타측 가장자리를 접어 재봉되면, 그 재봉된 펠트섬유 원단을 드럼의 외경 길이와 준하는 길이를 갖도록 재단하고 그 재단된 펠트섬유 양단의 양 끝단을 상호 맞대기 접촉시킨 후, 그 접촉된 양 끝단을 상호 재봉하여 일체화시킨다.

상호 맞대기 접촉된 펠트섬유 원단의 양 끝단 재봉방법은, 일 구현예로서, 먼저 상기 가장자리를 접어 재봉한 재봉선의 연이어지는 방향으로 일정 폭 만큼 수회 반복하여 재봉하고, 그 후 맞대기 접촉선을 따라 지그재그 방향으로 재봉하는데, 상기 재봉선의 연이어지는 방향으로 일정 폭 만큼 수회 반복하여 재봉하는 이유는, 절단된 양 끝단의 재봉선이 풀릴 수 있음으로, 그 재봉선이 풀리는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 절단된 양 끝단을 맞대기 접촉시키고, 그 맞대기 접촉선을 따라 지그재그 방향으로 재봉하는 이유는, 재봉된 양 끝단이 단턱없이 평평하게 하기 위함이다. 가령, 상기 양 끝단에 단턱이 발생하면 그 단턱으로 인한 실링력이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 맞대기 접촉선을 따라 지그재그 방향으로 재봉이 완료되면, 그 다음에는 상기 신축밴드가 재봉된 가장자리를 열처리가 되지 않은 이면 방향으로 길이방향을 따라 접어 재봉하되, 그 재봉선에서부터 접은 가장자리 단부 까지를 드럼의 외경을 감싸는 연장부로 형성시킨다.

상기 연장부를 형성시키는 이유는, 드럼의 외경을 견고히 감싸며 기밀성을 유지하도록 하기 위함이다. 다만, 상기 연장부의 내면과 드럼의 외경 간에는 접착제를 이용하여 접착 고정시키는게 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 제조방법으로부터 제조된 건조기용 진동방지 패드를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 건조기용 진동방지 패드는 방적 후 폐기되는 천연섬유, 특히 양모에 합성섬유를 혼합하여 제조함으로써 마찰계수를 낮추고 마찰에 따른 마모를 감소시킬 수 있다. 또한 충분한 벌키성을 확보함으로써 진동과 이에 따른 소음을 크게 줄일 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예들은 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예들에 제한되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.

(내마모성)

JIS L 1096에 준해 마모 후 감량 정도를 측정하였으며, 마모륜으로서 CS-10을 이용하여 하중 500g, 1000회의 조건으로 측정하고, 측정 전후의 마모 감량을 측정했다.

(내진동성)

MS 200-39에 준해 제진계수를 측정하였으며, 제진계수 시험의 공진주파수는 2차로 측정하였다.

(인장강도)

JIS K 6301에 의거하여 인장강도를 측정하였다.

(실시예 1)

양모 70 중량%에 폴리에틸렌 섬유 30 중량%를 소면하여 원단섬유를 제조하였다. 이때 상기 양모는 하기 표 1의 방적유 조성물로 처리한 것을 사용하였다. 그리고 원단섬유를 니들펀칭기로 펀칭하여 펠트섬유 원단을 제조한 후, 이를 250℃로 설정된 롤러로 양면 열처리한 후 재단하여 가로, 세로 10㎝의 패드를 제조하였다.

[표 1]

(실시예 2)

상기 실시예 1에서 원단섬유 제조 시 폴리에틸렌 섬유 15 중량%, 폴리에테르 에스테르 엘라스토머 섬유 15 중량%로 혼합한 것을 제외하고 동일한 방법으로 패드를 제조하였다.

(실시예 3)

상기 실시예 2에서 상기 방적유 제조 시 바인더로 폴리비닐알콜(Mw 20,000) 20 중량부 및 탄성체(폴리우레탄, 직경 2.5㎜) 25 중량부를 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 패드를 제조하였다.

(실시예 4)

상기 실시예 3에서 방적유 제조 시 충전재(탈크, 직경 2.5㎜)를 10 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 패드를 제조하였다.

(실시예 5)

상기 실시예 3에서 방적유 제조 시 충전재(탈크 및 실리카, 각각 직경 2.5㎜)를 각각 10 중량부 더 첨가한 것을 제외하고 동일한 방법으로 패드를 제조하였다.

(비교예 1)

상기 실시예 1에서 원단섬유 제조 시 방적유를 적용한 양모만을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 패드를 제조하였다.

(비교예 2)

상기 실시예 1에서 원단섬유 제조 시 방적유를 적용한 폴리에틸렌 섬유만을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 패드를 제조하였다.

[표 2]

상기 표 2와 같이 본 발명에 따라 제조된 패드는 양모 또는 폴리에틸렌 섬유로만 제조된 비교예에 비해 우수한 인장강도와 함께 내마모성 및 내진동성이 크게 상승한 것을 알 수 있다. 구체적으로 합성섬유로 엘라스토머 섬유를 더 포함한 실시예 2는 실시예 1에 비해 내진동성이 크게 상승하였으며, 여기에 바인더 및 탄성체를 천연섬유 표면에 적용한 실시예 3은 실시예 3에 비해 내진동성이 50% 상승한 것을 알 수 있다.

또한 충전재로 탈크와 실리카를 적용한 실시예 5는 내마모성이 크게 상승하였으며, 이와는 대조적으로 양모 또는 폴리에틸렌 섬유로만 제조된 비교예들은 내마모성 및 내진동성이 크게 떨어지는 것을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

1. a) 모섬유, 면섬유, 마섬유 및 견섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 천연섬유에 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴 및 레이온에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 합성섬유를 혼합하여 원단섬유를 제조하는 단계;
   b) 상기 원단섬유를 니들펀칭하여 펠트원단으로 제조하는 단계; 및
   c) 상기 펠트원단을 재단 및 재봉하는 단계;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기용 진동방지 패드 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 원단섬유는 모섬유 60 내지 80 중량% 및 폴리에틸렌 섬유 20 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기용 진동방지 패드 제조방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 원단섬유는 전체 폴리에틸렌 섬유 100 중량% 중 30 내지 50 중량%를 폴리에테르에스테르 엘라스토머 섬유로 치환한 것을 특징으로 하는 건조기용 진동방지 패드 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 천연섬유는 광물유 100 중량부에 대하여 알칼리 금속염 1 내지 10 중량부, 실록산계 유제 10 내지 30 중량부, 폴리올 1 내지 10 중량부 및 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 방적유로 표면 처리된 것을 특징으로 하는 건조기용 진동방지 패드 제조방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 방적유 조성물은 비닐 알코올-비닐 아세테이트 공중합체(vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrolidone), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 카제인(casein), 콩 단백질(soya protein), 젤라틴(gelatine) 및 리그닌 술포네이트(lignin sulphonate)에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 바인더 10 내지 30 중량부 및 폴리우레탄 탄성체 입자 10 내지 50 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기용 진동방지 패드 제조방법.
   
6. 제 1항 내지 제 5항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 제조방법으로부터 제조된 건조기용 진동방지 패드.