KR20240107646A - Gas grafting hydrophobization apparatus using non-contact heat source - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 관한 것이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치는, 친수성 기재(Hydrophilic substrate)의 표면을 염화 지방산(Fatty acid chloride)을 이용한 기상 그라프팅(Gas grafting) 공정에 의해 소수화 처리하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 있어서, 롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더; 언와인더로부터 공급되는 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러; 도포 롤러로부터 공급되는 친수성 기재의 제2 면에 접촉한 상태에서, 친수성 기재의 제2 면을 가열하는 히팅 롤러; 히팅 롤러의 외주면에 감겨진 친수성 기재로부터 이격된 상태에서 기상 그라프팅 시약이 도포된 친수성 기재의 제1 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원; 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 흡입부; 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물을 제거하는 스크러버; 및 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source. The vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the first embodiment of the present invention hydrophobizes the surface of a hydrophilic substrate by a gas grafting process using fatty acid chloride. In the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, an unwinder that continuously unwinds and supplies a hydrophilic substrate wound in a roll shape; An application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder; a heating roller that heats the second side of the hydrophilic substrate while in contact with the second side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller; a plurality of non-contact heat sources that heat the first surface of the hydrophilic substrate coated with the vapor phase grafting reagent in a state spaced apart from the hydrophilic substrate wound around the outer peripheral surface of the heating roller; A suction unit located adjacent to the heating roller and removing hydrogen chloride generated from the surface of the hydrophilic substrate while a gas phase grafting reaction occurs and a gas phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate; A scrubber located adjacent to the heating roller and removing by-products generated during the gas phase grafting reaction; and a rewinder that continuously winds the vapor phase grafting substrate on which the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate after completing the vapor phase grafting reaction.
Description
본 발명은 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기상 그라프팅 반응에 필요한 반응 열의 전달 효율을 향상시켜 기상 그라프팅 반응의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 염화 수소 가스를 효과적으로 제거하여 친수성 기재가 변색되는 현상을 방지할 수 있는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vapor-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source. More specifically, it not only improves the efficiency of the vapor-phase grafting reaction by improving the transfer efficiency of reaction heat required for the vapor-phase grafting reaction, but also improves the efficiency of the vapor-phase grafting reaction. It relates to a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source that can prevent discoloration of a hydrophilic substrate by effectively removing hydrogen chloride gas generated during the reaction.
일반적으로 기상 그라프팅(Gas grafting) 공정은 수산기(Hydroxyl group, -OH)를 가지는 친수성 기재(Hydrophilic substrate)의 표면을 염화 지방산(Fatty acid chloride)을 이용하여 소수화 처리하는 공정을 의미하며, 기상 그라프팅 소수화 장치(또는, 기상 그라프팅 장치)에 의해 수행될 수 있다.In general, the gas grafting process refers to a process of hydrophobizing the surface of a hydrophilic substrate having a hydroxyl group (-OH) using fatty acid chloride, and gas grafting It may be performed by a hydrophobization device (or a vapor phase grafting device).
예를 들어, 미국 공개특허공보 2013-0236647(Machine and treatment process via chromatogenous grafting of a hydroxylated substrate)(2013년 9월 12일 공개)(특허문헌 1)에는 드럼 드라이어(건조 롤러)로부터 기재로 반응 열을 전달하여 기재의 수산기와 기화된 염화 지방산이 효과적으로 반응하도록 하는 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조가 개시되어 있다.For example, in U.S. Patent Publication 2013-0236647 (Machine and treatment process via chromatogenous grafting of a hydroxylated substrate) (published on September 12, 2013) (Patent Document 1), reaction heat is applied from a drum dryer (drying roller) to a substrate. The structure of a vapor-phase grafting hydrophobization device is disclosed that delivers a vaporized chlorinated fatty acid with the hydroxyl group of the substrate to effectively react.
그러나, 종래의 기상 그라프팅 소수화 장치는 반응 공정 중 발생한 반응 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride, HCl) 가스로 인해 기재가 드럼 드라이어(건조 롤러)와 밀착되지 못하므로 불균일한 열의 전달로 그라프팅 반응 또한 균일하지 못하고, 이로 인해 반응 열이 충분치 않으면 기상 그라프팅 반응의 효율이 저하되는 문제점이 있었다However, in the conventional vapor phase grafting hydrophobization device, the substrate cannot come into close contact with the drum dryer (drying roller) due to hydrogen chloride (HCl) gas, a reaction by-product generated during the reaction process, so the grafting reaction is also delayed due to uneven heat transfer. There was a problem that the efficiency of the vapor phase grafting reaction was reduced if it was not uniform and the reaction heat was not sufficient.
또한, 종래의 기상 그라프팅 소수화 장치는 기상 그라프팅 반응의 부산물인 염화 수소 가스가 효과적으로 제거되지 않으면 기재의 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA) 코팅층의 변색을 일으키고, 이러한 변색은 기재의 외관적 물리적 손상을 야기한다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional gas-phase grafting hydrophobization device causes discoloration of the polyvinyl alcohol (PVA) coating layer of the substrate if hydrogen chloride gas, a by-product of the vapor-phase grafting reaction, is not effectively removed, and this discoloration causes the external and physical appearance of the substrate. There was a problem with causing damage.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 특허문헌 1에서는 건조 롤러 표면 거칠기(Roughness)를 조절하여 건조 롤러와 기재 사이의 공기 갭(air gap)을 0 - 100 ㎛으로 형성시키면 염화 수소에 의한 폴리비닐 알코올 코팅층의 탈수 반응을 억제할 수 있다고 기술하고 있다.In order to solve this problem, in Patent Document 1, the surface roughness of the drying roller is adjusted to form an air gap between the drying roller and the substrate to 0 - 100 ㎛, resulting in a polyvinyl alcohol coating layer by hydrogen chloride. It is stated that it can inhibit the dehydration reaction of.
또한, 국내 공개특허공보 제10-2016-0141920호(기상 그라프팅을 이용한 기재의 친수성 표면의 소수화 처리 방법 및 장치)(2016년 12월 12일 공개)(특허문헌 2)에는 건조 롤러에 다수의 공극을 구비하는 벨트를 설치하여 공극을 이용하여 염화 수소를 수용하게 되면 폴리비닐 알코올 코팅층의 탈수 반응을 감소시킬 수 있다고 기술하고 있다.In addition, in Korean Patent Publication No. 10-2016-0141920 (Method and device for hydrophobizing the hydrophilic surface of a substrate using vapor phase grafting) (published on December 12, 2016) (Patent Document 2), a plurality of It is stated that by installing a belt with pores and using the pores to accommodate hydrogen chloride, the dehydration reaction of the polyvinyl alcohol coating layer can be reduced.
또한, 국내 등록특허공보 제10-1908335호(기상그라프팅을 이용하여 소수화된 PVA 코팅 종이의 화학적 변색방지 방법)(2018년 10월 10일 공고)(특허문헌 3)에는 폴리비닐 알코올 코팅층에 존재하는 알카리 탄산 금속염을 이용하여 중화시킴으로 변색을 방지하는 효과가 있다고 기술하고 있다.In addition, in Domestic Patent Publication No. 10-1908335 (Method for preventing chemical discoloration of hydrophobized PVA coated paper using vapor phase grafting) (announced on October 10, 2018) (Patent Document 3), polyvinyl alcohol is present in the coating layer. It is stated that it is effective in preventing discoloration by neutralizing it using an alkaline metal carbonate salt.
그러나, 상기 특허문헌 1에서 종래의 건조롤러 표면 거칠기를 형성시키는 방법은 히팅 롤의 직경의 크기가 늘어나면 열효율이 떨어지는 문제점이 있었고, 상기 특허문헌 2에서 벨트를 설치하는 방법은 벨트의 설치 공간 및 중량에 따른 문제점 및 벨트의 내구성이 저하된다는 문제점이 있었으며, 상기 특허문헌 3에서 폴리비닐알코올 코팅층에 알칼리탄산금속염을 이용하는 방법은 내수성의 저하 및 알칼리탄산금속염에 의한 폴리비닐알코올 코팅 공정 오염의 문제점이 있었다.However, the method of forming the surface roughness of the conventional drying roller in Patent Document 1 had a problem in that thermal efficiency decreased as the diameter of the heating roll increased, and the method of installing the belt in Patent Document 2 required the belt installation space and There were problems with weight and a decrease in the durability of the belt, and in Patent Document 3, the method of using alkali metal carbonate in the polyvinyl alcohol coating layer had problems of reduced water resistance and contamination of the polyvinyl alcohol coating process by alkali metal carbonate. there was.
따라서, 기상 그라프팅 반응에 필요한 반응 열의 전달 효율을 향상시켜 기상 그라프팅 반응의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 염화 수소 가스를 효과적으로 제거하여 친수성 기재가 변색되는 현상을 방지할 수 있는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치가 요구된다.Therefore, not only can the efficiency of the vapor phase grafting reaction be improved by improving the transfer efficiency of the reaction heat required for the vapor phase grafting reaction, but also the hydrophilic substrate is discolored by effectively removing the hydrogen chloride gas generated during the vapor phase grafting reaction. A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source that can prevent this phenomenon is required.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 이용하여 친수성 기재의 표면에서 기상 그라프팅 공정이 수행되는 동안 친수성 기재의 표면으로부터 이격되도록 배치된 비접촉식 열원을 이용하여 기상 그라프팅 시약이 도포된 친수성 기재의 표면을 가열함으로써, 기상 그라프팅 반응에 필요한 반응 열의 전달 효율을 향상시켜 기상 그라프팅 반응의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 염화 수소 가스를 효과적으로 제거할 수 있으므로 친수성 기재가 변색되는 현상을 방지할 수 있는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치를 제공하는 것이다.The present invention was invented to improve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is that while the vapor phase grafting process is performed on the surface of the hydrophilic substrate using a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acids, the hydrophilic substrate By heating the surface of the hydrophilic substrate to which the vapor phase grafting reagent is applied using a non-contact heat source arranged to be spaced apart from the surface of the vapor phase grafting reaction, the efficiency of the vapor phase grafting reaction can be improved by improving the transfer efficiency of the reaction heat required for the vapor phase grafting reaction. In addition, the present invention provides a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source that can effectively remove hydrogen chloride gas generated during the vapor phase grafting reaction and thus prevent discoloration of the hydrophilic substrate.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치는, 친수성 기재(Hydrophilic substrate)의 표면을 염화 지방산(Fatty acid chloride)을 이용한 기상 그라프팅(Gas grafting) 공정에 의해 소수화 처리하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 있어서, 롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더; 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러; 상기 도포 롤러로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제2 면에 접촉한 상태에서 상기 친수성 기재의 제2 면을 가열하는 히팅 롤러; 상기 히팅 롤러의 외주면에 감겨진 상기 친수성 기재로부터 이격된 상태에서 상기 기상 그라프팅 시약이 도포된 상기 친수성 기재의 제1 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원; 상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 상기 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 상기 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 흡입부; 상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물을 제거하는 스크러버; 및 상기 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 상기 친수성 기재의 제1 면에 상기 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above problem, the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the first embodiment of the present invention is a vapor phase grafting (Gas) using fatty acid chloride on the surface of a hydrophilic substrate. A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source for hydrophobization treatment by a grafting process, comprising: an unwinder that continuously unwinds and supplies a hydrophilic substrate wound in a roll; an application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder; a heating roller that heats the second side of the hydrophilic substrate while in contact with the second side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller; a plurality of non-contact heat sources that heat the first surface of the hydrophilic substrate to which the vapor phase grafting reagent is applied while being spaced apart from the hydrophilic substrate wound around the outer peripheral surface of the heating roller; It is located adjacent to the heating roller, and while a vapor phase grafting reaction occurs and a vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate, hydrogen chloride, a by-product generated from the surface of the hydrophilic substrate, is Suction part to remove; a scrubber located adjacent to the heating roller and removing by-products generated during the gas phase grafting reaction; and a rewinder that continuously winds the vapor phase grafting substrate on which the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate after completing the vapor phase grafting reaction.
이 때, 상기 친수성 기재는 백상지(Woodfree paper), 크라프트지(Kraft paper), 탄소 코팅 용지(Clay coated paper, CCK), 박리지(Release paper), 및 글라신지(Glassine paper), 아트지(Art paper) 중 적어도 하나를 사용하거나, 백상지(Woodfree paper), 크라프트지(Kraft paper), 탄소 코팅 용지(Clay coated paper, CCK), 박리지(Release paper), 및 글라신지(Glassine paper), 아트지(Art paper) 중 적어도 하나의 표면에 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)을 코팅하여 형성된 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.At this time, the hydrophilic substrate is woodfree paper, Kraft paper, clay coated paper (CCK), release paper, glassine paper, and art paper. ), or use at least one of Woodfree paper, Kraft paper, Clay coated paper (CCK), Release paper, Glassine paper, and Art paper. It is characterized in that it is formed by coating polyvinyl alcohol (PVA) on at least one surface of the paper.
또한, 상기 염화 지방산은 미리스토레인산(Myristoleic acid), 팔미토인산(Palmitoleic acid), 팔미토일 클로라이드(Palmitoyl chloride), 사피엔산(Sapienic acid), 올레인산(Oleic acid), 엘라딕산(Eladic acid), 바세닉산(Vaccenic acid), 리놀레인산(Linoleic acid), 리노엘라이딕산(Linoelaidic acid), 알파-리놀레인산(α-linolenic acid), 아라키돈산(Arachidonic acid), 에이코사펜타노인산(Eicosapentanoic acid), 에루쿠산(Erucic acid), 도코사헥사노익산(Docosahexaenoic acid), 카프릴릭산(Caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 라우르산(Lauric acid), 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid), 스테로일 클로라이드(Stearoyl chloride), 아라키딕산(Arachidic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid), 및 세로틴산(Cerotic acid) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the chlorinated fatty acids include Myristoleic acid, Palmitoic acid, Palmitoyl chloride, Sapienic acid, Oleic acid, and Eladic acid. , Vaccenic acid, Linoleic acid, Linoelaidic acid, α-linolenic acid, Arachidonic acid, Eicosapentanoic acid ( Eicosapentanoic acid, Erucic acid, Docosahexaenoic acid, Caprylic acid, Capric acid, Lauric acid, Myristic acid acid, palmitic acid, stearic acid, Stearoyl chloride, Arachidic acid, Behenic acid, Lignoceric acid, and It is characterized by containing at least one of serotinic acid.
또한, 상기 도포 롤러는, 아니록스 롤러(Anilox roller) 및 그라비아 롤러(Gravure roller) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the application roller is characterized by using either an anilox roller or a gravure roller.
또한, 상기 복수의 비접촉식 열원은, 상기 히팅 롤러의 외주면을 따라 미리 설정된 간격으로 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of non-contact heat sources are characterized in that they are radially arranged at preset intervals along the outer peripheral surface of the heating roller.
또한, 상기 비접촉식 열원은, 석영관 히터, 카본 히터, 할로겐 히터, PTC 히터, 근적외선 히터 및 세라믹 히터 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the non-contact heat source is characterized by using any one of a quartz tube heater, a carbon heater, a halogen heater, a PTC heater, a near-infrared heater, and a ceramic heater.
또한, 상기 흡입부는, 상기 복수의 비접촉식 열원 중 상기 친수성 기재의 공급 방향을 따라 마지막에 배치된 비접촉식 열원과 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the suction unit is characterized in that it is disposed adjacent to a non-contact heat source disposed last along the supply direction of the hydrophilic substrate among the plurality of non-contact heat sources.
한편, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치는, 친수성 기재(Hydrophilic substrate)의 표면을 염화 지방산(Fatty acid chloride)을 이용한 기상 그라프팅(Gas grafting) 공정에 의해 소수화 처리하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 있어서, 롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더; 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러; 상기 도포 롤러로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제2 면에 접촉한 상태에서 상기 친수성 기재의 제2 면을 가열하는 히팅 롤러; 상기 히팅 롤러의 외주면에 감겨진 상기 친수성 기재로부터 이격된 상태에서 상기 기상 그라프팅 시약이 도포된 상기 친수성 기재의 제1 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원; 상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 도포 롤러로부터 상기 히팅 롤러로 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 도포된 상기 기상 그라프팅 시약을 매끈하게 처리하는 스무딩 롤러(Smoothing roller); 상기 스무딩 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 스무딩 롤러에 누적된 상기 기상 그라프팅 시약을 제거하는 크리닝 롤러(Cleaning roller); 상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 상기 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 상기 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 흡입부; 상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물을 제거하는 스크러버; 및 상기 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 상기 친수성 기재의 제1 면에 상기 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in order to achieve the above problem, the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the second embodiment of the present invention involves vapor grafting the surface of a hydrophilic substrate using fatty acid chloride. (Gas grafting) A gas-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source for hydrophobization treatment through a process, comprising: an unwinder that continuously unwinds and supplies a hydrophilic substrate wound in a roll; an application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder; a heating roller that heats the second side of the hydrophilic substrate while in contact with the second side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller; a plurality of non-contact heat sources that heat the first surface of the hydrophilic substrate to which the vapor phase grafting reagent is applied while being spaced apart from the hydrophilic substrate wound around the outer peripheral surface of the heating roller; A smoothing roller located adjacent to the heating roller and smoothing the vapor phase grafting reagent applied to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller to the heating roller; a cleaning roller located adjacent to the smoothing roller and removing the vapor phase grafting reagent accumulated on the smoothing roller; It is located adjacent to the heating roller, and while a vapor phase grafting reaction occurs and a vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate, hydrogen chloride, a by-product generated from the surface of the hydrophilic substrate, is Suction part to remove; a scrubber located adjacent to the heating roller and removing by-products generated during the gas phase grafting reaction; and a rewinder that continuously winds the vapor phase grafting substrate on which the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate after completing the vapor phase grafting reaction.
이 때, 상기 흡입부는, 상기 스무딩 롤러와 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.At this time, the suction unit is disposed adjacent to the smoothing roller.
한편, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치는, 친수성 기재(Hydrophilic substrate)의 표면을 염화 지방산(Fatty acid chloride)을 이용한 기상 그라프팅(Gas grafting) 공정에 의해 소수화 처리하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 있어서, 롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더; 상기 언와인더로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러; 상기 친수성 기재의 공급 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 배치되며, 상기 도포 롤러로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면 및 제2 면으로부터 이격된 상태에서 상기 친수성 기재의 제1 면 및 제2 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원; 상기 복수의 비접촉식 열원과 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 스크러버; 및 상기 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 상기 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in order to achieve the above problem, the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the third embodiment of the present invention involves vapor grafting the surface of a hydrophilic substrate using fatty acid chloride. (Gas grafting) A gas-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source for hydrophobization treatment through a process, comprising: an unwinder that continuously unwinds and supplies a hydrophilic substrate wound in a roll; an application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder; It is disposed at preset intervals along the supply direction of the hydrophilic substrate, and heats the first and second sides of the hydrophilic substrate in a state spaced apart from the first and second sides of the hydrophilic substrate supplied from the application roller. a plurality of non-contact heat sources; a scrubber located adjacent to the plurality of non-contact heat sources and removing hydrogen chloride, a by-product generated during the gas phase grafting reaction; and a rewinder that continuously winds the vapor phase grafting substrate on which the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate after completing the vapor phase grafting reaction.
또한, 상기 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치는, 상기 복수의 비접촉식 열원과 인접하게 위치하며, 상기 기상 그라프팅 반응이 발생하여 상기 친수성 기재의 제1 면에 상기 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 상기 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 염화 수소를 제거하는 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vapor phase grafting hydrophobization device using the non-contact heat source is located adjacent to the plurality of non-contact heat sources while the vapor phase grafting reaction occurs and the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate. , characterized in that it further comprises a suction unit for removing hydrogen chloride generated from the surface of the hydrophilic substrate.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 따르면, 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 이용하여 친수성 기재의 표면에서 기상 그라프팅 공정이 수행되는 동안 친수성 기재의 표면으로부터 이격되도록 배치된 비접촉식 열원을 이용하여 기상 그라프팅 시약이 도포된 친수성 기재의 표면을 가열함으로써, 기상 그라프팅 반응에 필요한 반응 열의 전달 효율을 향상시켜 기상 그라프팅 반응의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 염화 수소 가스를 효과적으로 제거할 수 있으므로 친수성 기재가 변색되는 현상을 방지할 수 있다.According to the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention, while the vapor phase grafting process is performed on the surface of the hydrophilic substrate using a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid, By heating the surface of the hydrophilic substrate to which the vapor phase grafting reagent is applied using a non-contact heat source arranged to be spaced apart, the efficiency of the vapor phase grafting reaction can be improved by improving the transfer efficiency of the reaction heat required for the vapor phase grafting reaction. , the hydrogen chloride gas generated during the vapor phase grafting reaction can be effectively removed, thereby preventing discoloration of the hydrophilic substrate.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 의해 제조되는 기상 그라프팅 기재의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치를 이용하여 기상 그라프팅 기재를 제조하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting substrate manufactured by a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing the process of manufacturing a vapor phase grafting substrate using a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention.
Figure 3 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to a second embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to a third embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, description of technical content that is well known in the technical field to which the present invention belongs and that is not directly related to the present invention will be omitted. This is to convey the gist of the present invention more clearly without obscuring it by omitting unnecessary explanation.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings. Additionally, the size of each component does not entirely reflect its actual size. In each drawing, identical or corresponding components are assigned the same reference numbers.
또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.Additionally, device or element orientation (e.g. “front”, “back”, “up”, “down”, “top”, “bottom”). The expressions and predicates used herein with respect to terms such as ", "left", "right", "lateral", etc. are merely used to simplify the description of the invention and related devices. Alternatively, you may notice that it does not simply indicate or imply that an element should have a particular orientation.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치에 의해 제조되는 기상 그라프팅 기재의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting substrate manufactured by a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 기상 그라프팅 기재(10)는 수산기(Hydroxyl group, -OH)를 가지는 친수성 기재(Hydrophilic substrate)(11)의 제1 면이 염화 지방산(Fatty acid chloride)을 이용한 기상 그라프팅(Gas grafting) 공정에 의해 소수화(疏水化) 처리되어 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the vapor
도 1에 도시된 바와 같이, 기상 그라프팅 기재(10)는 수산기를 가지는 친수성 기재(11)와, 친수성 기재(11)에 기상 그라프팅 시약(Gas grafting reagent)을 이용하여 형성된 기상 그라프팅 층(12)으로 구분될 수 있다. 설명의 편의상, 도 1에서는 친수성 기재(11)와 기상 그라프팅 층(12)으로 명확히 구분되는 것으로 과장하여 도시하고 있다.As shown in FIG. 1, the gas
기상 그라프팅 기재(10)를 구성하는 친수성 기재(11)는 셀룰로오스(Cellulose)를 포함하는 기재이며, 바람직하게는, 종이 또는 판지일 수 있다. 이 때, 종이 또는 판지는 백상지(Woodfree paper), 크라프트지(Kraft paper), 탄소 코팅 용지(Clay coated paper, CCK), 박리지(Release paper), 및 글라신지(Glassine paper), 아트지(Art paper) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The
바람직하게는, 기상 그라프팅 기재(10)를 구성하는 친수성 기재(11)는 종이 또는 판지(11a), 예를 들어, 백상지(Woodfree paper), 크라프트지(Kraft paper), 탄소 코팅 용지(Clay coated paper, CCK), 박리지(Release paper), 및 글라신지(Glassine paper), 아트지(Art paper) 중 적어도 하나(11a)의 표면에 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)(11b)을 코팅하여 형성될 수 있다.Preferably, the
또한, 친수성 기재(11)의 제1 면에 기상 그라프팅 공정을 수행하기 위해 친수성 기재(11)에 도포되는 기상 그라프팅 시약(12)을 구성하는 염화 지방산은, 미리스토레인산(Myristoleic acid), 팔미토인산(Palmitoleic acid), 팔미토일 클로라이드(Palmitoyl chloride), 사피엔산(Sapienic acid), 올레인산(Oleic acid), 엘라딕산(Eladic acid), 바세닉산(Vaccenic acid), 리놀레인산(Linoleic acid), 리노엘라이딕산(Linoelaidic acid), 알파-리놀레인산(α-linolenic acid), 아라키돈산(Arachidonic acid), 에이코사펜타노인산(Eicosapentanoic acid), 에루쿠산(Erucic acid), 도코사헥사노익산(Docosahexaenoic acid), 카프릴릭산(Caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 라우르산(Lauric acid), 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid), 스테로일 클로라이드(Stearoyl chloride), 아라키딕산(Arachidic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid), 또는, 세로틴산(Cerotic acid)으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, the chlorinated fatty acid constituting the vapor
상술한 바와 같이, 도 1에 도시된 기상 그라프팅 기재(10)는 친수성 기재(11)의 제1 면에 염화 지방산을 이용한 기상 그라프팅 공정을 수행하여 제조될 수 있다.As described above, the vapor
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치를 이용하여 기상 그라프팅 기재를 제조하는 과정을 나타내는 순서도이다.Figure 2 is a flowchart showing the process of manufacturing a vapor phase grafting substrate using a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 기상 그라프팅 기재(10)를 제조하는 과정은, 종이 또는 판지(11a)의 일면에 폴리비닐 알코올(11b)을 코팅하여 친수성 기재(11)를 형성하여 공급하는 단계(S11), 친수성 기재(11)의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약(12)을 도포하여 기상 그라프팅 반응을 발생시키는 단계(S12), 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안, 친수성 기재(11) 및 기상 그라프팅 시약(12)을 가열하는 단계(S13), 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안, 친수성 기재(11)의 제1 면으로부터 발생하는 염화 수소(Hydrogen chloride, HCl) 가스를 제거하는 단계(S14), 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안, 기상 그라프팅 반응의 부산물을 제거하는 단계(S15) 및 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층을 형성된 기상 그라프팅 기재(10)를 회수하는 단계(S16)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the process of manufacturing the vapor
한편, 도 2에 도시된 기상 그라프팅 기재(10)를 제조하는 공정(단계 S11 내지 단계 S15)은 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식의 기상 그라프팅 소수화 장치에 의해 순차적으로 수행될 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조 및 동작에 대해 설명하기로 한다.Meanwhile, the process of manufacturing the vapor
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the first embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(100)는 언와인더(110), 도포 롤러(120), 히팅 롤러(130), 복수의 비접촉식 열원(140), 흡입부(150), 스크러버(160) 및 리와인더(170)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 3, the vapor phase grafting
언와인더(110)는 롤(Roll) 형태로 감겨 있는 친수성 기재(11)를 연속적으로 풀어주어 도포 롤러(120)로 공급할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 언와인더(110)부로부터 공급되는 친수성 기재(11)는 종이 또는 판지(11a)의 일면(도 3의 예에서, 하부면)에 폴리비닐 알코올(11b)이 코팅된 상태이다.The
도포 롤러(120)는 수산기(-OH)가 노출된 친수성 기재(11)의 제1 면(도 3의 예에서, 하부면)에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약(12)을 도포할 수 있다. 이러한 도포 롤러(120)는 플렉소그래피(Flexography) 또는 헬리오그래피(Heliography) 인쇄를 위한 롤러가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 아니록스 롤러(Anilox roller) 또는 그라비아 롤러(Gravure roller)로 구성될 수 있다.The
히팅 롤러(130)는 도포 롤러(120)로부터 공급되는 친수성 기재(11)의 제2 면(도 3의 예에서, 상부면)에 접촉한 상태에서 친수성 기재(11)의 제2 면을 가열할 수 있다.The
비접촉식 열원(140)은 히팅 롤러(130)의 외주면에 감겨진 친수성 기재(11)로부터 이격된 상태에서 기상 그라프팅 시약(12)이 도포된 친수성 기재(11)의 제1 면을 가열할 수 있다.The
바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 비접촉식 열원(140)은 복수개 구비되며, 히팅 롤러의 외주면을 따라 미리 설정된 간격으로 방사상으로 배치될 수 있다. 이 때, 비접촉식 열원(140)은 기상 그라프팅 반응 영역에서 폭 방향으로 90 내지 100 %, 길이 방향으로는 30 % 이상 설치하는 것으로, 바람직하게는 폭방향으로 90 % 이상, 길이 방향으로 50 % 이상의 면적에 설치할 수 있다. 비접촉식 열원(140)은 모듈로 구성할 수 있으면 1 개 내지 10 개로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 4 개 이상을 사용할 수 있다.Preferably, as shown in FIG. 3, a plurality of
바람직하게는, 비접촉식 열원(140)은 석영관 히터, 카본 히터, 할로겐 히터, PTC 히터, 근적외선 히터 및 세라믹 히터 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 특히, 비접촉식 열원(140)은 내구성이 뛰어나고 온도 조절이 용이한 세라믹 히터를 사용할 수 있다.Preferably, the
비접촉식 열원(140)의 소비 전력은 1 ㎾로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 15 ㎾ 이상의 열원을 가지도록 한다. 또한, 비접촉식 열원(140)의 구동 온도는 150℃ 내지 600℃로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 200℃ 내지 400℃의 온도를 사용하도록 한다.The power consumption of the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 비접촉식 열원(140)은 열원의 교체 및 청소, 기재의 교체 등을 원활하게 하기 위하여 이송 장치 등 구동부(141)가 설치되며, 구동부(141)는 친수성 기재(11)와의 간격을 조절할 수 있도록 수동 또는 자동으로 작동될 수 있다. 이 때, 히팅 롤러(130)와 비접촉식 열원(140) 사이의 간격은 5 cm 내지 20 cm로 조절될 수 있으며, 바람직하게는 5 cm 내지 10 cm로 조절될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the
한편, 히팅 롤러(130) 및 복수의 비접촉식 열원(140)은 도포 롤러(120)로부터 공급되는 친수성 기재(11)의 제1 면에 도포된 기상 그라프팅 시약(12)에 기상 그라프팅 반응을 발생시켜 친수성 기재(11)의 제1 면을 소수화 처리함으로써, 친수성 기재(11) 상에 기상 그라프팅 층(12)을 형성할 수 있다.Meanwhile, the
히팅 롤러(130) 및 복수의 비접촉식 열원(140)에 의해 수행되는 기상 그라프팅 반응은 아래 [반응식 1]과 같이 기체 상태의 염화 지방산이 친수성 기재(11)의 제1 면에 노출된 수산기와 반응하여 지방산 에스테르(Fatty acid methyl ester)가 형성되고, 부산물로 염화 수소가 발생하는 반응이다. 이 때, 친수성 기재(11)는 지방산 에스테르에 의해 소수성(hydrophobic)을 가질 수 있다.The gas phase grafting reaction performed by the
[반응식 1][Scheme 1]
한편, 상기 [반응식 1]에 의한 기상 그라프팅 반응의 부산물인 염화 수소는 친수성 기재(11)의 제1 면을 변색시키므로 신속히 제거되어야 할 필요가 있다.Meanwhile, hydrogen chloride, a by-product of the vapor phase grafting reaction according to [Scheme 1], discolors the first side of the
흡입부(150)는 히팅 롤러(130)와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 친수성 기재(11)의 제1 면에 기상 그라프팅 층(12)이 형성되는 동안, 친수성 기재(11)의 표면으로부터 발생하는 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거할 수 있다. 이 때, 흡입부(150)는 염화 수소 가스 이외에 기상 그라프팅 반응이 발생하지 않은 염화 지방산 기체도 제거할 수 있다.The
바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입부(150)는 복수의 비접촉식 열원(140) 중 친수성 기재(11)의 공급 방향을 따라 마지막에 배치된 비접촉식 열원(140)과 인접한 위치에 배치될 수 있다.Preferably, as shown in FIG. 3, the
스크러버(160)는 히팅 롤러(130)와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물을 제거할 수 있다. 이 때, 스크러버(160)는 친수성 기재(11)의 표면으로부터 발생하는 염화 수소 가스 중 흡입부(150)에 의해 제거되지 않은 염화 수소 가스도 동시에 제거할 수 있다.The
리와인더(170)는 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 친수성 기재(11)의 제1 면에 기상 그라프팅 층(12)이 형성된 기상 그라프팅 기재(10)를 연속적으로 감아줄 수 있다.After completing the vapor phase grafting reaction, the
한편, 언와인더(110)로부터 연속적으로 풀어져 리와인더(170)로 감겨지는 친수성 기재(11)는 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식으로 공급될 때에 복수의 안내 롤러(131)에 의해 장력이 유지된 상태에서 이송될 수 있다.Meanwhile, the
한편, 비록 도시되지는 않았으나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(100)는 기상 그라프팅 반응을 마친 친수성 기재(11)의 제1 면에 잔류하는 기상 그라프팅 시약(12)을 제거하기 위해 고온의 공기를 분사하는 에어 나이프 노즐(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, although not shown, the vapor phase grafting
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조 및 동작에 대해 설명하기로 한다. 설명의 편의상, 도 3에 도시된 제1 실시예와 동일한 구조 및 동작에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 만을 위주로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 4, the structure and operation of the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the second embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, description of the same structure and operation as the first embodiment shown in FIG. 3 will be omitted, and only the differences will be described below.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to a second embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(200)는 스무딩 롤러(Smoothing roller) 및 크리닝 롤러(Cleaning roller)를 더 포함한다는 점에서 도 3에 도시된 제1 실시예와 차이가 있다.The vapor phase grafting
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(200)는 언와인더(210), 도포 롤러(220), 히팅 롤러(230), 복수의 비접촉식 열원(240), 스무딩 롤러(250), 크리닝 롤러(260), 흡입부(270), 스크러버(280) 및 리와인더(290)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the vapor phase grafting
도 4에 도시된 언와인더(210), 도포 롤러(220), 히팅 롤러(230), 복수의 비접촉식 열원(240), 흡입부(270), 스크러버(280) 및 리와인더(290)는 도 3에 도시된 언와인더(110), 도포 롤러(120), 히팅 롤러(130), 복수의 비접촉식 열원(140), 흡입부(150), 스크러버(160) 및 리와인더(170)의 구조와 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.The
스무딩 롤러(Smoothing roller)(250)는 히팅 롤러(230)와 인접하게 위치하며, 도포 롤러(220)로부터 히팅 롤러(230)로 공급되는 친수성 기재(11)의 제1 면(도 4의 예에서, 하부면)에 도포된 기상 그라프팅 시약(120)을 매끈하게 처리할 수 있다.The smoothing
즉, 스무딩 롤러(250)는 도포 롤러(220)에 의해 도포된 기상 그라프팅 시약(12)을 친수성 기재(11)의 제1 면에 고르게 전개하여 기상 그라프팅 반응의 반응 효율을 향상시킬 수 있다. 이 때, 스무딩 롤러(250)는 염화 지방산 및 염화 수소에 대해 내성을 가지는 금속으로 제조될 수 있다.That is, the smoothing
도 4에 도시된 바와 같이, 스무딩 롤러(250)는 친수성 기재(11)의 제2 면(도 4의 예에서, 상부면)이 히팅 롤러(230)의 외주면에 감져질 수 있도록 친수성 기재(11)의 공급 방향을 변경하는 역할도 수행할 수 있다.As shown in FIG. 4, the smoothing
크리닝 롤러(Cleaning roller)(260)는 스무딩 롤러(250)와 인접하게 위치하며, 스무딩 롤러(250)에 누적된 기상 그라프팅 시약(120)을 제거할 수 있다. 따라서, 크리닝 롤러(260)는 기상 그라프팅 반응이 발생하지 않은 염화 지방산이 친수성 기재에 전이되는 현상을 방지할 수 있다.The cleaning
바람직하게는, 크리닝 롤러(260)는 염화 지방산 및 염화 수소에 내성을 가지는 폴리 우레탄(polyurethane), 실리콘 고무(Silicone rubber), EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 재질로 구성될 수 있다.Preferably, the cleaning
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입부(270)는 기상 그라프팅 반응이 발생하는 동안, 친수성 기재(11)의 표면으로부터 발생하는 염화 수소와 기상 그라프팅 반응이 발생하지 않은 염화 지방산 기체를 제거할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the
바람직하게는, 흡입부(270)는 스무딩 롤러(250)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 도 4에서는 흡입부(270)가 스무딩 롤러(250)의 상부에 배치된 예를 도시하고 있으나, 크리닝 롤러(260)의 하부에 배치될 수도 있다.Preferably, the
한편, 언와인더(210)로부터 연속적으로 풀어져 리와인더(290)로 감겨지는 친수성 기재(11)는 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식으로 공급될 때에 복수의 안내 롤러(231)에 의해 장력이 유지된 상태에서 이송될 수 있다.Meanwhile, the
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조 및 동작에 대해 설명하기로 한다. 설명의 편의상, 도 3에 도시된 제1 실시예 및 도 4에 도시된 제2 실시예와 동일한 구조 및 동작에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 만을 위주로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, the structure and operation of the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to the third embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, the description of the same structure and operation as the first embodiment shown in FIG. 3 and the second embodiment shown in FIG. 4 will be omitted, and only the differences will be described below.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram schematically showing the structure of a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to a third embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(300)는 친수성 기재(11)의 제2 면에 접촉한 상태에서 친수성 기재(11)의 제2 면을 가열하는 히팅 롤러(130, 230)를 사용하지 않는다는 점에서 도 3에 도시된 제1 실시예 및 도 4에 도시된 제2 실시예와 차이가 있다.The vapor phase grafting
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(300)는 언와인더(310), 도포 롤러(320), 복수의 비접촉식 열원(330), 스크러버(340) 및 리와인더(350)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, as shown in Figure 5, the vapor phase grafting
도 5에 도시된 언와인더(310), 도포 롤러(320) 및 리와인더(350)는 도 3에 도시된 언와인더(110), 도포 롤러(120) 및 리와인더(170)의 구조와 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.The
비접촉식 열원(330)은 도포 롤러(320)로부터 공급되는 친수성 기재(11)의 제1 면(도 5의 예에서, 상부면) 및 제2 면으로부터 이격된 상태에서 친수성 기재(11)의 제1 면 및 제2 면을 가열할 수 있다. 즉, 비접촉식 열원(330)은 친수성 기재(11)의 제1 면 및 제2 면과 모두 접촉하지 않은 상태에서 친수성 기재(11)의 제1 면 및 제2 면을 가열할 수 있다.The
바람직하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 비접촉식 열원(330)은 복수개 구비되며, 친수성 기재(11)의 공급 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 복수개 배치될 수 있다. 이 때, 복수의 비접촉식 열원(330)은 친수성 기재(11)를 사이에 두고 친수성 기재(11)의 제1 면 및 제2 면을 바라보는 양측에 나란하게 배치될 수 있다.Preferably, as shown in FIG. 5, a plurality of
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 비접촉식 열원(330)은 친수성 기재(11)의 제1 면 및 제2 면까지의 간격을 조절할 수 있도록 수동 또는 자동으로 작동되는 구동부(331)가 설치될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the
스크러버(340)는 복수의 비접촉식 열원(330)과 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 염화 수소 및 부산물을 제거할 수 있다.The
즉, 도 3에 도시된 제1 실시예 및 도 4에 도시된 제2 실시예와는 달리, 도 5에 도시된 제3 실시예에서는 친수성 기재(11)의 제2 면을 가열하기 위해 접촉식의 히팅 롤러(130, 230) 대신 비접촉식의 비접촉식 열원(330)을 사용하고, 이로 인해 언와인더(310)로부터 리와인더(350)로 공급되는 친수성 기재(11)는 직선 구간을 가지므로, 별도의 보조 흡입부를 설치하기 않고도 스크러버(340)에 의해 친수성 기재(11)의 제1 면으로부터 발생하는 염화 수소도 용이하게 제거할 수 있다.That is, unlike the first embodiment shown in FIG. 3 and the second embodiment shown in FIG. 4, in the third embodiment shown in FIG. 5, a contact type is used to heat the second side of the
비록 도시되지는 않았으나, 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치(300)는 필요에 따라 복수의 비접촉식 열원과 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하기 위한 흡입부를 더 포함할 수도 있다.Although not shown, the vapor phase grafting
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention can be better understood by the following examples, which are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.
[실시예 1][Example 1]
친수성 기재(11)는 70 g/㎡의 평량을 가지는 백상지와 35 g/㎡의 평량을 갖는 크라프트지(Kraft paper)에 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)을 코팅하여 형성하였으며, 친수성 기재(11)에 도포되는 기상 그라프팅 시약(12)을 구성하는 염화 지방산은 팔미토일 클로라이드(Palmitoyl chloride)(C16)을 사용하였다.The
또한, 도포 롤러(120, 220)는 아니록스 롤러(anilox roller)를 사용하였으며, 아니록스 롤러의 온도는 60 ℃로 설정하고, 도포량은 0.5 g/㎡으로 설정하여 친수성 기재(11)에 기상 그라프팅 시약(12)을 도포하였다.In addition, the
또한, 히팅 롤러(130, 230)의 온도는 200 ℃로 설정하고, 비접촉식 열원(140, 240)은 소비 전력이 1 kW의 세라믹 히터를 5 ㎝ 간격으로 60 개 설치하고, 세라믹 히터의 온도는 200 ℃로 설정하였다.In addition, the temperature of the
또한, 기상 그라프팅 소수화 장치(100, 200)의 운전 속도는 50 m/min로 설정하여 기상 그라프팅 공정에 의한 소수화 처리를 실시하여 기상 그라프팅 기재(10)를 제조하였다.In addition, the operating speed of the vapor phase grafting hydrophobization devices (100, 200) was set to 50 m/min, and hydrophobization treatment by the vapor phase grafting process was performed to manufacture the vapor phase grafting substrate (10).
[비교예 1][Comparative Example 1]
친수성 기재(11)는 70 g/㎡의 평량을 가지는 백상지와 35 g/㎡의 평량을 갖는 크라프트지(Kraft paper)에 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)을 코팅하여 형성하였으며, 친수성 기재(11)에 도포되는 기상 그라프팅 시약(12)을 구성하는 염화 지방산은 팔미토일 클로라이드(Palmitoyl chloride)(C16)을 사용하였다.The
또한, 도포 롤러(120, 220)는 아니록스 롤러(anilox roller)를 사용하였으며, 아니록스 롤러의 온도는 60 ℃로 설정하고, 도포량은 0.5 g/㎡으로 설정하여 친수성 기재(11)에 기상 그라프팅 시약(12)을 도포하였다.In addition, the
또한, 히팅 롤러(130, 230)의 온도는 200 ℃로 설정하고, 기상 그라프팅 소수화 장치(100, 200)의 운전 속도는 50 m/min로 설정하여 기상 그라프팅 공정에 의한 소수화 처리를 실시하여 기상 그라프팅 기재(10)를 제조하였다.In addition, the temperature of the
[실험예] [Experimental example]
먼저, [실시예 1]에 따라 제조된 기상 그라프팅 기재(10)와 [비교예 1]에 따라 제조된 기상 그라프팅 기재(10)에 대하여 색차 측정 시험을 수행하였다. 색차 측정 시험 결과는 CIE L*a*b* 표색계와 WI(CIE/ASTM E313-96) 표색치로 나타내었으며, 그 결과는 [표 1]과 같다.First, a color difference measurement test was performed on the vapor
표색계L*a*b*
colorimetric system
(비접촉식 열원)Example
(Non-contact heat source)
(접촉식 열원)Comparative example
(Contact heat source)
[표 1]을 참조하면, [실시예 1]의 기상 그라프팅 기재(10)가 [비교예 1]에 따라 제조된 기상 그라프팅 기재(10)와 비교해 볼 때, 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)로 코팅된 친수성 기재(110)의 변색 방지가 우수하다는 것을 확인할 수 있다. 이는 [실시예 1]의 기상 그라프팅 기재(10)가 비접촉식 열원에 의해 염화 수소 가스의 제거가 탁월하여 변색 방지에 효과적인 것을 의미한다.Referring to [Table 1], when compared to the vapor
또한, [실시예 1]에 따라 제조된 기상 그라프팅 기재(10)와 [비교예 1]에 따라 제조된 기상 그라프팅 기재(10)에 대하여 수분에 대한 흡수도 측정 시험을 수행하였다. 수분 흡수도 측정을 위해 콥 사이즈도(Cobb size degree) 측정 시험을 수행하였으며, 그 결과는 [표 2]와 같다.In addition, a moisture absorption measurement test was performed on the vapor
(비접촉식 열원)Example
(Non-contact heat source)
(접촉식 열원)Comparative example
(Contact heat source)
[표 2]를 참조하면, [실시예 1]의 기상 그라프팅 기재(10)가 [비교예 1]에 따라 제조된 기상 그라프팅 기재(10)와 비교해 볼 때 내수성(수분 차단 성능)이 훨씬 우수하다는 확인할 수 있다. 이는 [실시예 1]의 기상 그라프팅 기재(10)가 비접촉식 열원에 의해 열 전달 효율 및 반응 효율이 향상하여 내수성 향상에 효과적인 것을 의미한다.Referring to [Table 2], the vapor
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치의 경우, 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약(12)을 이용하여 친수성 기재(11)의 표면에서 기상 그라프팅 공정이 수행되는 동안 친수성 기재(11)의 표면으로부터 이격되도록 배치된 비접촉식 열원(140, 240, 330)을 이용하여 기상 그라프팅 시약(12)이 도포된 친수성 기재(11)의 표면을 가열함으로써, 기상 그라프팅 반응에 필요한 반응 열의 전달 효율을 향상시켜 기상 그라프팅 반응의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 염화 수소 가스를 효과적으로 제거할 수 있으므로 친수성 기재(11)가 변색되는 현상을 방지할 수 있다.As such, in the case of the vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source according to embodiments of the present invention, a vapor phase grafting process is performed on the surface of the
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, in this specification and drawings, preferred embodiments of the present invention are disclosed, and although specific terms are used, they are used only in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope of the invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 기상 그라프팅 기재
11: 친수성 기재
12: 기상 그라프팅 층
100: 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치 (제1 실시예)
110: 언와인더
120: 도포 롤러
130: 히팅 롤러
140: 비접촉식 열원
150: 흡입부
160: 스크러버
170: 리와인더
200: 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치 (제2 실시예)
210: 언와인더
220: 도포 롤러
230: 히팅 롤러
240: 비접촉식 열원
250: 스무딩 롤러
260: 크리닝 롤러
270: 흡입부
280: 스크러버
290: 리와인더
300: 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치 (제3 실시예)
310: 언와인더
320: 도포 롤러
330: 비접촉식 열원
340: 스크러버
350: 리와인더<Explanation of symbols for main parts of the drawing>
10: Vapor phase grafting substrate
11: Hydrophilic substrate 12: Vapor phase grafting layer
100: Vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source (first embodiment)
110: Unwinder 120: Application roller
130: Heating roller 140: Non-contact heat source
150: suction part 160: scrubber
170: Rewinder
200: Vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source (second embodiment)
210: Unwinder 220: Application roller
230: Heating roller 240: Non-contact heat source
250: Smoothing roller 260: Cleaning roller
270: suction part 280: scrubber
290: Rewinder
300: Vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source (third embodiment)
310: Unwinder 320: Application roller
330: Non-contact heat source 340: Scrubber
350: Rewinder
Claims (11)
롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더;
상기 언와인더로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러;
상기 도포 롤러로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제2 면에 접촉한 상태에서 상기 친수성 기재의 제2 면을 가열하는 히팅 롤러;
상기 히팅 롤러의 외주면에 감겨진 상기 친수성 기재로부터 이격된 상태에서 상기 기상 그라프팅 시약이 도포된 상기 친수성 기재의 제1 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원;
상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 상기 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 상기 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 흡입부;
상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물을 제거하는 스크러버; 및
상기 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 상기 친수성 기재의 제1 면에 상기 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.In the gas-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, which hydrophobicizes the surface of a hydrophilic substrate by a gas-phase grafting process using fatty acid chloride,
An unwinder that continuously unwinds and supplies hydrophilic substrates wound in rolls;
an application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder;
a heating roller that heats the second side of the hydrophilic substrate while in contact with the second side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller;
a plurality of non-contact heat sources that heat the first surface of the hydrophilic substrate to which the vapor phase grafting reagent is applied while being spaced apart from the hydrophilic substrate wound around the outer peripheral surface of the heating roller;
It is located adjacent to the heating roller, and while a vapor phase grafting reaction occurs and a vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate, hydrogen chloride, a by-product generated from the surface of the hydrophilic substrate, is Suction part to remove;
a scrubber located adjacent to the heating roller and removing by-products generated during the gas phase grafting reaction; and
After completing the vapor phase grafting reaction, a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, comprising a rewinder that continuously winds the vapor phase grafting substrate on which the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate. .
상기 친수성 기재는,
백상지(Woodfree paper), 크라프트지(Kraft paper), 탄소 코팅 용지(Clay coated paper, CCK), 박리지(Release paper), 및 글라신지(Glassine paper), 아트지(Art paper) 중 적어도 하나를 사용하거나,
백상지(Woodfree paper), 크라프트지(Kraft paper), 탄소 코팅 용지(Clay coated paper, CCK), 박리지(Release paper), 및 글라신지(Glassine paper), 아트지(Art paper) 중 적어도 하나의 표면에 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol, PVA)을 코팅하여 형성된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 1,
The hydrophilic substrate is,
Use at least one of Woodfree paper, Kraft paper, Clay coated paper (CCK), Release paper, Glassine paper, and Art paper. ,
On the surface of at least one of Woodfree paper, Kraft paper, Clay coated paper (CCK), Release paper, Glassine paper, and Art paper A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, characterized in that it is formed by coating polyvinyl alcohol (PVA).
상기 염화 지방산은,
미리스토레인산(Myristoleic acid), 팔미토인산(Palmitoleic acid), 팔미토일 클로라이드(Palmitoyl chloride), 사피엔산(Sapienic acid), 올레인산(Oleic acid), 엘라딕산(Eladic acid), 바세닉산(Vaccenic acid), 리놀레인산(Linoleic acid), 리노엘라이딕산(Linoelaidic acid), 알파-리놀레인산(α-linolenic acid), 아라키돈산(Arachidonic acid), 에이코사펜타노인산(Eicosapentanoic acid), 에루쿠산(Erucic acid), 도코사헥사노익산(Docosahexaenoic acid), 카프릴릭산(Caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 라우르산(Lauric acid), 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아린산(Stearic acid), 스테로일 클로라이드(Stearoyl chloride), 아라키딕산(Arachidic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid), 및 세로틴산(Cerotic acid) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 1,
The chlorinated fatty acid is,
Myristoleic acid, Palmitoic acid, Palmitoyl chloride, Sapienic acid, Oleic acid, Eladic acid, Vaccinic acid acid), Linoleic acid, Linoelaidic acid, alpha-linolenic acid, Arachidonic acid, Eicosapentanoic acid, erucic acid (Erucic acid), Docosahexaenoic acid, Caprylic acid, Capric acid, Lauric acid, Myristic acid, palmitic acid (Palmitic acid), Stearic acid, Stearoyl chloride, Arachidic acid, Behenic acid, Lignoceric acid, and Cerotic acid. A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, comprising at least one of the following:
상기 도포 롤러는,
아니록스 롤러(Anilox roller) 및 그라비아 롤러(Gravure roller) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 1,
The application roller is,
A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, characterized in that it uses either an anilox roller or a gravure roller.
상기 복수의 비접촉식 열원은,
상기 히팅 롤러의 외주면을 따라 미리 설정된 간격으로 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 1,
The plurality of non-contact heat sources are,
A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, characterized in that it is radially disposed at preset intervals along the outer peripheral surface of the heating roller.
상기 비접촉식 열원은,
석영관 히터, 카본 히터, 할로겐 히터, PTC 히터, 근적외선 히터 및 세라믹 히터 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 1,
The non-contact heat source is,
A vapor-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, characterized by using any one of a quartz tube heater, a carbon heater, a halogen heater, a PTC heater, a near-infrared heater, and a ceramic heater.
상기 흡입부는,
상기 복수의 비접촉식 열원 중 상기 친수성 기재의 공급 방향을 따라 마지막에 배치된 비접촉식 열원과 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 1,
The suction part,
A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, characterized in that it is disposed adjacent to a non-contact heat source disposed last along the supply direction of the hydrophilic substrate among the plurality of non-contact heat sources.
롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더;
상기 언와인더로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러;
상기 도포 롤러로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제2 면에 접촉한 상태에서 상기 친수성 기재의 제2 면을 가열하는 히팅 롤러;
상기 히팅 롤러의 외주면에 감겨진 상기 친수성 기재로부터 이격된 상태에서 상기 기상 그라프팅 시약이 도포된 상기 친수성 기재의 제1 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원;
상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 도포 롤러로부터 상기 히팅 롤러로 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 도포된 상기 기상 그라프팅 시약을 매끈하게 처리하는 스무딩 롤러(Smoothing roller);
상기 스무딩 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 스무딩 롤러에 누적된 상기 기상 그라프팅 시약을 제거하는 크리닝 롤러(Cleaning roller);
상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생하여 상기 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 상기 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 흡입부;
상기 히팅 롤러와 인접하게 위치하며, 상기 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물을 제거하는 스크러버; 및
상기 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 상기 친수성 기재의 제1 면에 상기 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.In the gas-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, which hydrophobicizes the surface of a hydrophilic substrate by a gas-phase grafting process using fatty acid chloride,
An unwinder that continuously unwinds and supplies hydrophilic substrates wound in rolls;
an application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder;
a heating roller that heats the second side of the hydrophilic substrate while in contact with the second side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller;
a plurality of non-contact heat sources that heat the first surface of the hydrophilic substrate to which the vapor phase grafting reagent is applied while being spaced apart from the hydrophilic substrate wound around the outer peripheral surface of the heating roller;
A smoothing roller located adjacent to the heating roller and smoothing the vapor phase grafting reagent applied to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the application roller to the heating roller;
a cleaning roller located adjacent to the smoothing roller and removing the vapor phase grafting reagent accumulated on the smoothing roller;
It is located adjacent to the heating roller, and while a vapor phase grafting reaction occurs and a vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate, hydrogen chloride, a by-product generated from the surface of the hydrophilic substrate, is Suction part to remove;
a scrubber located adjacent to the heating roller and removing by-products generated during the gas phase grafting reaction; and
After completing the vapor phase grafting reaction, a vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, comprising a rewinder that continuously winds the vapor phase grafting substrate on which the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate. .
상기 흡입부는,
상기 스무딩 롤러와 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.According to claim 8,
The suction part,
A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, characterized in that it is disposed adjacent to the smoothing roller.
롤 형태로 감겨 있는 친수성 기재를 연속적으로 풀어주어 공급하는 언와인더;
상기 언와인더로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면에 염화 지방산이 포함된 기상 그라프팅 시약을 도포하는 도포 롤러;
상기 친수성 기재의 공급 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 배치되며, 상기 도포 롤러로부터 공급되는 상기 친수성 기재의 제1 면 및 제2 면으로부터 이격된 상태에서 상기 친수성 기재의 제1 면 및 제2 면을 가열하는 복수의 비접촉식 열원;
상기 복수의 비접촉식 열원과 인접하게 위치하며, 기상 그라프팅 반응이 발생되는 동안 발생하는 부산물인 염화 수소(Hydrogen chloride)를 제거하는 스크러버; 및
상기 기상 그라프팅 반응을 마친 후, 상기 친수성 기재의 제1 면에 기상 그라프팅 층이 형성된 기상 그라프팅 기재를 연속적으로 감아주는 리와인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.In the gas-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, which hydrophobicizes the surface of a hydrophilic substrate by a gas-phase grafting process using fatty acid chloride,
An unwinder that continuously unwinds and supplies hydrophilic substrates wound in rolls;
an application roller for applying a vapor phase grafting reagent containing chlorinated fatty acid to the first side of the hydrophilic substrate supplied from the unwinder;
It is disposed at preset intervals along the supply direction of the hydrophilic substrate, and heats the first and second sides of the hydrophilic substrate in a state spaced apart from the first and second sides of the hydrophilic substrate supplied from the application roller. a plurality of non-contact heat sources;
a scrubber located adjacent to the plurality of non-contact heat sources and removing hydrogen chloride, a by-product generated during the gas phase grafting reaction; and
A vapor-phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, comprising a rewinder that continuously winds the vapor-phase grafting substrate on which the vapor-phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate after completing the vapor-phase grafting reaction.
상기 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치는,
상기 복수의 비접촉식 열원과 인접하게 위치하며, 상기 기상 그라프팅 반응이 발생하여 상기 친수성 기재의 제1 면에 상기 기상 그라프팅 층이 형성되는 동안, 상기 친수성 기재의 표면으로부터 발생하는 염화 수소를 제거하는 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 열원을 이용한 기상 그라프팅 소수화 장치.
According to claim 10,
The vapor phase grafting hydrophobization device using the non-contact heat source,
It is located adjacent to the plurality of non-contact heat sources, and removes hydrogen chloride generated from the surface of the hydrophilic substrate while the vapor phase grafting reaction occurs and the vapor phase grafting layer is formed on the first side of the hydrophilic substrate. A vapor phase grafting hydrophobization device using a non-contact heat source, further comprising a suction portion.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20240107646A true KR20240107646A (en) | 2024-07-09 |
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