KR820001437B1 - 시-트용 쿳숀재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시-트용 쿳숀재의 제조방법

제1도는 2중연(二重撚)휠라멘트의 부분 사시도.

제2도는 3방향성 입체컬 휠라멘트의 정면도.

제3도는 입체컬 휠라멘트괴를 압축성형하는 장치의 개략도.

제4도는 본 발명 방법에 사용되는 니들의 사시도.

제5도는 니들링전의 휠라멘트괴의 사시도.

제6도는 니들링에 의하여 변형된 각 휠라멘트의 사시도.

제7도는 휠라멘트가 일정방향으로 낙합(絡合)된 상태를 원리적으로 표시한 사시도.

제8-10도는 시-트용 쿳숀재의 제조공정의 주요부를 표시한 개략단면도.

제11도는 침상 분무기의 일예를 표시하는 단면도.

제12도는 시-트용 쿳숀재의 압축탄성의 분포도.

본 발명은 입체컬(Curl)을 갖은 합성섬유휠라멘트군으로 되는 시트용 쿳숀재의 제조방법에 관한 것이다.

입체컬을 갖는 휠라멘트군을 소정의 칫수로 절단하여 제면한 다음 해면(解綿)하면서 소정형식으로 압축 성형하여 접착제로 휠라멘트 상호의 접촉점을 결합한 쿳숀재는 반발탄성이 크며 또한 통기성이 있어 쿳숀성이 우수한 것임을 본 발명자는 이미 알아내었다(일본특허 특원소 51-69100호).

그러나 상기 쿳숀재는 그 자체에서 반발탄성 및 통기성을 유지하면서 소요의 압축하중 강도를 낼 수가 없으며 특히 소정개소 및 소정방향에만 선택적으로 하중강도를 내게할 수는 없었다.

즉, 상기 쿳숀재는 하중강도를 내려고 하려면 사용되는 휠라멘트를 굵은 데니어로 하던가 휠라멘트성형체의 밀도나 접착제의 사용량을 증대하여야 하며, 쿳숀재로서 가장 중요한 압축탄성이 불충분하여 소정의 반발탄성을 얻을 수가 없었다.

종래 자동차의 좌석, 항공기의 좌석, 가구의자 등은 사람이 착석하는 경우 균일한 하중을 받는 것이 아니라 체형에 따라 하중을 받은 것이 보통이다.

그런데 이들의 시-트용 쿳숀재는 짚, 마, 야자섬유등의 섬유상재료 및/ 또는 스프링과 함께 가소성고무 폴리우레탄 등의 발포체 재료 등이 사용되고 있으나 이것들은 균일 소재임으로 소정부분에 소망의 압축탄성의 성능을 갖게 할 수가 없으며, 또한 섬유상 재료는 봉합한 공간에 이들 섬유상 재료를 몰아 넣는 방법이었음으로 소정부분에 소정의 압축탄성을 갖는 쿳숀재를 대량 생산하기는 불가능하였다.

즉, 원하는 탄력성(압측탄성)및 부드러움을 일개체안에 가지게 하는 것을 단일 또는 연속적으로 대량 생산할 수는 없었던 것이다.

본 발명의 목적은 우수한 쿳숀성을 갖는 시-트용 쿳숀재의 제조방법, 특히 연속적인 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

이 목적은 제면된 휠라멘트군을 휠라멘트 상호의 접촉점에서 접착제로 결합하여 구성하는 쿳숀재에 있어서, 그 쿳숀재가 받은 하중의 정도에 따라서 쿳숀재의 밀도를 크게하고, 휠라멘트의 컬 형상이 부분적으로 소요방향으로 방향성을 가지고 늘어나거나 압축되거나 하여 형성되는 각종 형태의 컬 휠라멘트가 부분적으로 증가된 낙합정도를 갖도록 분포시킴에 의하여 달성될 수 있다.

그러한 시-트용 쿳숀재는 (1) 쿳숀재의 밀도를 증가시킬 부분에 상응하는 그 저부 일부분이 벽감된 성형다이(Molding die)에 제면된 입체컬 휠라멘트군을 공급하고 (2) 그 다이를 반전시킨 다음 그 저부를 제거하고 (3) 다이에 공급된 휠라멘트군을 압축하고 (4) 그와 같이 성형된 입체컬 휠라멘트 성형체를 선단부에 바-브를 갖춘 니들로서 각종 형상의 컬 휠라멘트 사이에서 부분적 낙합정도를 크게 할 부분이 증가된 밀도를 갖도록 소정회수 찌르고 다음 (5) 전기성형체를 구성하는 컬 휠라멘트 상호의 접촉점을 접착제로 결합하여 제조한다.

다음 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 있어서 사용되는 합성섬유로서는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프로필렌 등이 있으나 폴리에스테르가 가장 바람직하다.

그 굵기는 모노휠라멘트로서 30-1,000데니어, 바람직하게는 50-600데니어, 가장 바람직하게는 100-500데니어로서 입체컬을 가지는 합성섬유 휠라멘트이다.

여기서 입체컬은 2방향성 및 3방향성컬 등 광의의 입체컬을 의미하는 것이나 바람직하기는 3방향성 입체컬 휠라멘트이다.

예를 들면, 본 발명자에 의한 1977년 한국특허출원 제1,253호에 개시되어 있는 장치에 의하여 제1도에 표시하는 바와 같은 2중연(撚)휠라멘트(1)를 만들고 다음 해연(解撚)하여 제2도에 표시하는 것과 같은 3방향성 입체컬 휠라멘트(2)를 얻는다.

그리하여 그 휠라멘트의 부분은 a부에 있어서는 b 부위로 코일하고, c부분은 d 부분위로 코일한다.

그러나 e 부분은 f 부분위로 코일하는 것이 아니고 그밑에 코일한다.

그리하여 e로부터 d까지의 필라멘트 부분은 2가닥이거나 또는 나선형 코일이 된다.

이것은 통상 말하는 무방향성 나선으로서 코일의 하나가 다른 것에 대하여 무방향성으로 된 상태가 나쁜 와선형 전화코드와 흡사한 것이다.

제면후의 휠라멘트의 길이는 40-200mm가 바람직하며 특히 60-150mm가 바람직하다.

제면된 굵은 데니어의 입체컬 합성섬유 휠라멘트군 F, 예를 들면 3방향성 입체컬 휠라멘트(2)의 군 Fa를 제3도에 표시하는 바와 같이 벨트콘베이어(10)에 의하여 해면기(operner)(11)에 보내 해면하면서 풍압 등으로 벨트콘베이어(12)(13)와 회전드럼(14) 사이에 압입하여 소정형상으로 압축성형 한다.

이때 압축성형된 필라멘트군 Fb는 굴곡이 가능한 충분한 공간을 가지며 밀도는 0.005-0.1g/㎠, 가장 바람직하게는 0.01-0.05g/㎠이다.

사용되는 니들은 제4도에 도시한 바와 같이 선단부에 적어도 1개의 바-브(barb)15a를 갖는 니들(15)로서 목적에 따라서 지름 및 길이가 선택되는 것이나 통상 직경 1.8-3.6mm, 길이 50-1,000mm이며 니들 1본당 통상 4-12개의 바브를 갖고 있다.

소망의 압축탄성 내지 쿳숀성을 만드는 요소, 즉 사용원료의 굵기, 컬의 크기, 접착제의 종류와 양, 섬유의 밀도 등을 정리 기억하고 또한 필요한 압축탄성의 성능을 내기 위한 조건을 기억 명령하는 콤퓨터에 연결된 제어장치에 의하여 작동하는 각 기계장치, 또는 콤퓨터를 사용하지 않고 소정의 조건을 조입한 제어장치에 의하여 조작 작동하는 본 발명의 장치가 8-10도에 도시되어 있다.

제8도에 있어서, 성형다이는 외주벽(51)과 저편(52)을 포함하며 그의 저부에는 압축가공하여서 되는 성형품이 소요부분에서 필요한 밀도로 되도록 원료가 장입될 수 있는 벽감(53)이 형성되어 있으며, 외주벽(51)에 고착된 샤프트(54)에 의하여 프레임(55)에 회전 자재하게 취부되어 있다.

그와 같이 하여 형성된 틀내에 해면기에 의하여 해면된 굵은 데이어의 입체컬 휠라멘트(56)를 평량(枰量)하면서 또는 평량한후 에어블로우어 또는 기타의 수단에 의하여 공급한다.

그 경우에 휠라멘트 스테이플(56)은 한 종류라도 가능하나 2종류 이상을 균일하게 혼합하여 각종의 스테이플이 각가 층상으로 되도록 공급하여도 된다.

다음 에어 또는 수압 실린더 또는 기타 기계적 내지 전자기적 장치에 연결된 소정 형상의 판(58)을 실린더(57)의 작동에 의하여 강하시켜 휠라멘트층(56)을 덮은 다음 반전시켜서 판(58)이 밑으로 되도록 한다.

그러한 경우 판(58)은 반드시 평판일 필요는 없다.

성형물에 소망의 밀도를 주도록 요철을 설할 수도 있다.

판을 반전시키는 경우, 실린다(57)과 판(58)이 착탈자재토록 하여도 되며 또는 실린다(57)가 판(58)과 연결된 상태로 반전시켜도 된다.

다음 상부에 위치한 저판(52)을 에어 또는 수압실린다 또는 기계적 내지 전자기적 장치(도시아니함)에 의하여 제거하면 제9도에 도시한 상태로 되어 상기 벽감(53)에 상당하는 부분에서 휠라멘트층(56)이 돌출한다.

또한 상승한 저판(52)을 이동시킨 다음 다공판, 슬리트판등의 공명판(59)에 의하여 전기휠라멘트층(56)을 소망의 밀도가 되도록 압축하면 전기 휠라멘트층(56)의 성상부는 특히 강하게 압축되므로 그만큼 밀도는 트게 된다.

한편 그의 압축은 완성품의 치수및 밀도로 되도록 행하여도 되나 후술하는 바와 같이 다시 니들링, 접착제에 의한 록킹등을 행한 다음 소망의 밀도로 되도록 압축하여도 된다.

다음 크랭크샤프트(60)를 회전시키면 크랭크(61)가 작동하여 그것에 연결된 니들취부판(62)이 하강한다.

그때문에 원하는 간격으로 취부된 바-브 부착 니들(63)은 상하로 움직이고 그에 의하여 휠라멘트층(56)은 니들링한다.

그 결과 제5도에 도시한 바와 휠라멘트 컬 형상이 제6도에 도시한 바와 같이 부분적으로 S자형 L자형, J자형 3자형 파상형등으로 찔리워진 방향으로 늘어나거나 혹은 압축되거나 하여 제7도에 도시한 바와 같이 휠라멘트의 입체컬이 상호 낙합한다.

그의 낙합정도 즉 단위 면전당의 낙합부의 수는 니들의 간격 즉 니들이 취부되는 밀도에 따라 긴밀하게 된다.

예를들면 제10도에 있어서는 중앙부의 고밀도 부분을 니들 밀도를 크게하겨 니들링하고 있다.

필요한 니들의 돌출방향, 니들의 위치, 회수등은 필요에 의하여 콤퓨터에 의한 지시또는 제어에 의하여 행한다.

또한 니들링 가공을 행할 경우 전술한 바와 같이 선단이 뾰족한 관내에 왕복운동이 자유롭게 내장된 바브부착니들을 사용하여 소정의 깊이까지 그 관을 차입한 다음 니들을 다시 휠라맨트층에 돌출시켜 소여개소에 휠라멘트의 낙합부를 설할수도 있다.

그와 같이 니들링된 입체컬 휠라멘트성형체는 다이내에서 또는 다이에서 꺼낸 다음 접착제를 분무하던가 또는 접착제 중에 침지하고 다음에 건조하므로서 접착가공이 행하여진다.

이 경우에 다이내에서 성형품의 니들링 밀도가 커도 다이가 허물어짐이 없는 경우에는 그것을 다이에서 꺼내어 접착공정을 실시하여도 되나 다이가 허물어지게 되는 정도의 경우에는 다음의 두가지 방법이 사용된다.

첫째, 다이내에서 비교적 건조가 신속한 접착제, 예를들어 SBR,NBR, 클로로프렌, 우레탄고무등의 합성고무계, 폴리염화비닐계, 초산셀루로즈계, 초산비닐계, 아크릴계의 접착제를 직경의 약 5-10mm의 침상 분무기등을 사용하여 다이내에서 스프레이한 다음 건조함으로서 각 섬유간의 접촉부를 접착하여 성형물의 형이 일그러지지 않도록 접착가공을 시행한 다음 그것을 형에서 꺼내어 탄성접착제, 예를들어 폴리우레탄계, 천연고무계, 합성고무계의 에멈전형 또는 용제형접착제를 사용하여 스프레이 또는 침지법에 의하여 도포하고 건조시켜 제품을 완성시킨다.

둘째, 침상 분무기를 사용하여 최초부터 탄성을 가지는 접착제를 성형물에 스프레이하고 다이를 가열하거나 또는 다이내에 열풍과 증기를 취입하여 건조 또는 가류를 행하여 제품을 완성시킨다.

물론 여기에서 말하는 다이는 이형(離型)이 용이하도록 표면에 이형처리를 실시하거나 이형제를 도포하거나 하는 것이 필요하며, 다이에 후크 및 접착제분무용 니들을 삽입하기에 필요한 구멍을 설한다.

가공강도에 지장이 없으면 금속망을 사용하거나 구멍이 많은 다이를 사용할 수도 있다.

한편 전기 니들링 후 또는 접착가공후에 판을 제거하고 다른 재질, 물성의 입체컬 휠라멘트스테이플을 공급하여 압축한 다음 다시 니들링, 접착가공등을 행할 수도 있다.

상기 분무기로는 제11도에 도시되어 있는 바와 같이 선단부가 뾰족하며 그 선단부근에 최소한 하나의 소공(66) 및 (67)을 각각 갖춘 외관(64) 및 내관(65)으로 구성되는 다수의 이중관이 취부판(68)에 삽설된 것이 사용된다.

취부판(68)을 하강시킴으로서 침상분무기가 성형물내에 삽입되며 접착제는 액저장기(69)에서 압입되어 외관(64)속의 통로(70)를 통하여 유출되어 공기저장기(71)로부터 공기가 압입되면 내관(65)속의 통로(72)를 통하여 고공(67)로부터 분출되어 소공(66)을 통하여 분무된다.

그와 같은 침상분무기를 사용하는 이외의 상부에서 통상의 분무기에 의하여 성형물에 분무할 수도 있음은 물론이다.

그와 같이 하여 얻어진 시-트용 쿳숀재는 다시 필요에 따라 수증기를 취입하면서 80-100℃, 소망스럽게는 90-105℃의 온도로 0.5-15분간(소망스럽게는 1-5분간)소망의 압축률, 예를들어 10-60%)소망스럽게는 20-40%)로 압축할 수 있으며 그것에 의하여 표면이 거의 평탄하며 내부의 휠라멘트컬 낙합정도가 압축전의 것에 비해 긴밀하게 된 쿳숀재로 성형할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 시-트용 쿳숀재는 그 사용목적내지는 소망의 압축탄성에 따라 다르나 밀도가 접착처리전에서 통상 0.005-0.1g/㎤, 바람직하게는 0.01-0.05g/㎤이며 접착 처리후에 통상 0.01-0.2g/㎤, 바람직하게는 0.03-0.12g/㎤이다.

따라서 접착제 도포량은 고형분으로서 최종적으로 통상 10-20-g/휠라멘트 100g, 바람직하게는 50-100g/휠라멘트 100g이다.

또한 니들밀도는 1-100본//100㎤ 바람직하게는 4/50분/100㎤이다.

또한 전술한 바와 같이 수증기 압축하면 그 만큼 밀도가 증대함은 당연하다.

상술한 바와 같이 전기 시-트용 쿳숀재는 그 쿳숀재가 받은 하중크기의 정도에 따라 그 쿳숀밀도를 크게하며 더욱이 그 휠라멘트의 컬 형상이 부분적으로 소요방향으로 방향성을 가지고 늘어나거나 압축되거나 하여 형성되는 각종형상의 컬 휠라멘트를 부분적으로 낙합정도를 긴밀하게 분포시켜서되는 것이므로 착석자의 체중이 불균일하게 분포하는 시-트용 쿳뇩재로서 이상적인 압축탄성을 임으로 설할 수가 있는 것이다.

또한 그 쿳숀재는 폴리우레탄폼과 라버폼등에서처럼 사용시에 저부감(底付感) 없이 스프링과 같은 쿳숀성이 항상 유지되는 것임으로 지극히 쾌적한 것이다.

또한 본 발명 방법은 쿳숀재의 승밀도를 크게할 개소에 상응하는 성형 다이의 저부부분을 벽감시켜서 되는 형에 제면된 입체컬 휠라멘트군을 공급하고 그형을 반전시킨 다음 그 저부를 제거하고 공급된 휠라 멘트군을 압축하므로 소정의 밀도가 전체로서 얻어질뿐 아니라 상기 벽감된 부분의 부피에 상응하여 공급돌출된 휠라멘트는 그만큼 여분으로 압축되므로 그 부분은 타보다 밀도가 크게되어 그것이 쿳숀재의 밀도를 부분적으로 크게한다.

그와 같이 성형된 입체컬휠라멘트성형체를 선단부에 바-브를 갖춘 니-들로서 각종 형상의 컬 휠라멘트의 부분적 낙합정도를 크게할 부분이 긴밀이 되도록 소정회수 찌르고 다음 전기 성형체를 구성하는 컬 휠라멘트 상호의 접촉점을 접착제로 결합하는 것이므로 니들링 밀도, 회수, 방향등에 의하여 휠라멘트상호의 낙합을 제어 할수 있어 압축탄성 내지 쿳숀성을 소망의 것으로 할수 있고 더욱이 공정이 간단하여 시-트용 쿳숀재를 대량 생산할 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 시-트용 쿳숀재는 통기성이 양호할 뿐만 아니라 소요방향에 임의의 압축탄성을 부여할 수 있음으로 쿳숀성이 지극히 우수한 것이다.

또한 하중에 의한 저부감이 없음으로 자동차, 항공기등의 시-트용 쿳숀재로서 매우 유용한 것이다.

다음 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

모노 휠라멘트로서 300데니어 굵기를 가지는 3방향성 입체컬 휠라멘트(길이 80mm)를 해면한 다음 소정량을 평량하면서 송풍기에 의하여 저부에 벽감부를 갖춘 다이에 공급하고 다공판으로 덮은 다음 다이를 반전하고 전기저부를 제거한 후 다시 다공판으로 휠라멘트층을 덮고 평균밀도 0.03g/㎤로 압축하였다.

다음 평균 니들밀도 9본/100㎠(최고 25본/100㎠, 최저 4본/100㎠)로서 바-브부착 니들로 니들링을 행하였다.

이어 침상분무기를 사용하여 SBR 라텍스를 분무하고 건조후 성형체를 다이로부터 취출하고, 천연고무 유상액에 침지한 다음 130℃로 30분간 가류를 행하므로서 제12도에 도시한 바와 같은 압축탄성분포를 가지는 시-트용 쿳숀재를 얻었다.

그것은 착석시 저부감이 없고 쿳숀성이 지극히 양호하였다.

Claims (1)

1. 쿠숀재의 밀도를 증가시킬 부분에 상응하는 그 저부 일부분이 벽감된 성형다이(molding die)에 제면된 입체컬 필라멘트군을 공급하고 : 그 다이를 발전시킨 다음 그 저부를 제거하고 : 다이에 공급된 필라멘트군을 압축하고 : 그와 같이 성형된 입체컬 휠라멘트 성형체를 선단부에 바-브를 갖춘 니들로서 각종 형상의 컬 휠라멘트 사이에서 부분적 낙합정도를 크게할 부분이 증가된 밀도를 갖도록 소정회수 찌르고 : 다음 전기 성형체를 구성하는 컬 휠라멘트 상호의 접촉점을 접착제로 결합함을 특징으로 하는 시-트용 쿳숀재의 제조방법.

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