WO2014017865A2 - 유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법 - Google Patents

유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법 Download PDF

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변성원
양병진
장현호
최정락
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한국생산기술연구원
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    • D06B15/00—Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours

Definitions

  • the present invention relates to an emulsion removal apparatus and an emulsion removal method of a filament yarn impregnated with an emulsion using the same.
  • the filament yarn is manufactured by spinning the polymer, and the filament yarn is manufactured in the form of a nonwoven fabric by drawing and crimping, drying, cutting, and carding processes. do.
  • the fiber emulsion or spinning emulsion is used in the fiber manufacturing process.
  • electrostatic fibers In the case of electrostatic fibers, first, fiber emulsion is applied to the filament spun into short fibers, and then manufactured through stretching, crimping, drying, and cutting processes, and the short fibers thus prepared are subjected to a carding process. Through filter medium.
  • the electrostatic filter is subjected to an electrostatic process on the nonwoven fabric, but there is a disadvantage that the electrostatication is not made due to the interference of the fiber emulsion impregnated in the short fiber.
  • the emulsion for fiber was removed from the nonwoven fabric. This process requires two drying steps, resulting in reduced productivity and high cost.
  • high temperature / high rigid fiber it is produced by imparting spinning emulsion for filament fiber-focusing and reducing surface friction.
  • the spinning emulsion acts as a kind of surfactant to prevent fusion between the spun filament yarn and to reduce the frictional force to prevent the generation of static electricity by the frictional force.
  • filament yarns impregnated with spinning emulsions are a cause of poor opening and carding processes due to hydrophobic interfiber friction during nonwoven fabric manufacture.
  • the spinning emulsion present on the surface of the fiber generates a cohesion phenomenon of the fiber due to the inherent tack and causes the generation of static electricity in the carding (carding) process, making it difficult to manufacture yarn, nonwoven fabric and fabric. Therefore, removal of the spinning emulsion is required prior to nonwoven fabric production.
  • the present inventors confirmed that when the fiber emulsion or spinning emulsion is previously removed on the filament yarn rather than on the nonwoven fabric, the removal efficiency is improved as compared to the removal of the emulsion in the nonwoven fabric.
  • the present invention has been completed, which is an emulsion removal method of filament yarn impregnated with an emulsion.
  • the present invention is to provide an emulsion removal apparatus for removing an oil from the filament yarn, in order to improve the oil removal efficiency.
  • the present invention is to provide an oil removing method of the filament yarn impregnated with the oil by using the oil removing device.
  • the present invention includes a tank in which the oil-impregnated filament yarn is introduced to move from the inside, the tank is a failure to switch the direction of movement of the filament yarn; A water jet nozzle for washing oil by spraying water onto the filament yarn; A reflector reflecting water sprayed through the water jet nozzle; And a dewatering part for dewatering the washed filament yarn.
  • the dewatering portion a pneumatic cylinder roller for dehydration located at the end of the water tank;
  • a suction unit for introducing the filament yarn dewatered from the pneumatic cylinder roller and dewatering by intake action;
  • a blower in which the filament yarn dehydrated in the suction unit is introduced and dehydrated by the exhaust action.
  • the water jet nozzle is located perpendicular to the moving direction of the filament yarn, and the reflecting plate is located opposite to the water jet nozzle based on the moving direction of the filament yarn.
  • the water tank is provided as two first and second water tanks, and the water jet nozzle and the reflection plate are provided in the first water tank and eight water reflection nozzles, and the water jet nozzle and the second water tank. Four reflecting plates are provided.
  • the present invention is an emulsion removal method of the filament yarn impregnated with the emulsion in the emulsion removal device, the step of washing the emulsion by spraying water on the filament yarn impregnated with the emulsion (step 1); And dewatering the washed filament yarn (step 2).
  • the filament yarn is a polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polymethylmethacrylate, aramid, polyphenylenesulfide, polytetrafluoroethylene, or polycyclohexylenedimethylene filament source cider.
  • the emulsion removal apparatus according to the present invention and the emulsion removal method of the oil-impregnated filament yarn using the same by removing the oil for the fiber used when spinning the filament yarn on the filament yarn, not on the nonwoven fabric, to remove the emulsion in the nonwoven state Compared with that, the removal efficiency is excellent. Accordingly, it is possible to increase the process efficiency and cost reduction in the mass production process of the fiber, it can be usefully applied to the manufacturing method of the fiber.
  • FIG. 1 is a perspective view of an oil removal apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along A-A.
  • the emulsion removal apparatus according to the present invention, the filament yarn injection unit 10, the first tank 100 and the second tank 200 to wash and dehydrate to remove the emulsion, the removal of the emulsion
  • the finished filament yarn includes a yarn discharge portion 20 through which the filament yarn is discharged for the next process.
  • a filament yarn impregnated with an emulsion is introduced through the yarn input unit 10.
  • the present invention again emphasizes that the main purpose is to remove the emulsion in the filament yarn state, rather than to remove the emulsion in the form of a nonwoven fabric.
  • the filament yarn introduced through the yarn input unit 10 is introduced into the first water tank 100 to perform a primary emulsion removing process.
  • a plurality of failures 110 for switching the direction of movement of the filament yarns a plurality of water jet nozzles 120 for spraying water onto the filament yarns for washing the emulsion, and a water jet nozzle ( In order to evenly spray the water sprayed through the entire surface of the filament yarn 120 is located a reflecting plate 130 which is located opposite to the water jet nozzle (120).
  • the water jet nozzle 120 functions to wash the oily agent by injecting water introduced from the outside through the supply pipe 125 to the filament yarn.
  • Any type of nozzle capable of spraying water at high water pressure can be used.
  • the water jet nozzle 120 is preferably disposed perpendicular to the direction of movement of the filament yarn to enhance the cleaning effect.
  • the reflector plate 130 is positioned perpendicular to the jetting direction of the water jet nozzle 120, that is, facing the water jet nozzle 120 based on the filament yarn.
  • the water jetted from the water jet nozzle 120 may not only pass through the filament yarn, but also may have an effect of spraying water in a direction opposite to the water jet direction of the water jet nozzle 120 through the reflecting plate, thereby filament yarn Water is evenly sprayed on the entire surface of the to enhance the cleaning effect.
  • the drawing shows an embodiment in which eight pieces are provided.
  • a dewatering unit for dewatering the finished filament yarn is disposed, and the dewatering unit includes a pneumatic cylinder roller 140 for dehydration, a suction unit 151, and a blower 153.
  • Water remains in the filament yarn from which the emulsion is washed inside the first water tank 100.
  • water is introduced into the dehydration pneumatic cylinder roller 140 so that dehydration is performed using pneumatic pressure.
  • the filament yarn is washed by the interaction of the water jet nozzle 120 and the reflecting plate 130 while passing through the first water tank 100, and then the pneumatic cylinder roller 140 for dehydration, suction part 151 And dewatering by the blower 153.
  • This series of actions can increase the efficiency of emulsion removal.
  • the water jet nozzle 220 and the reflection plate 230 are also located in the second water tank 200, and a dewatering part, that is, a pneumatic cylinder roller 240 for dewatering, a suction part 251, and a blower 253 are provided. .
  • the number of the failure 110 and the number of the water jet nozzle 120 and the reflector 130 is not limited, but the drawings show an embodiment provided with four for convenience.
  • the fluid temperature inside the first tank 100 and the second tank 200 can be controlled up to 80 °C at room temperature, the processing speed of the filament yarn is about 80m / min.
  • the filament yarn from which the oil is removed is discharged from the oil removal unit through the yarn discharge unit 20 by passing through the first water tank 100 and the second water tank 200, and moving to the next process.
  • the present invention is an emulsion removal method of the filament yarn impregnated with the emulsion in the emulsion removal device, the step of washing the emulsion by spraying water on the filament yarn impregnated with the emulsion (step 1); And dewatering the washed filament yarn (step 2).
  • the emulsion removal method may be used to remove the fiber emulsion in the electrostatic fiber manufacturing process, or to remove the spinning emulsion in the high temperature / high rigid fiber manufacturing process.
  • the fiber emulsion is first given to the filament spun into short fibers, stretched and crimped, and then the fiber emulsion can be removed by the method for removing the emulsion according to the present invention. After removing the emulsion, it is possible to produce a short fiber through a drying and cutting process and to produce a filter medium in the form of a nonwoven fabric through a carding process. Since the filter medium of the nonwoven fabric produced in this process does not contain an emulsion for fiber, it is easy to electrostaticize.
  • the filter media in the form of a nonwoven fabric is manufactured without removing the fiber emulsion
  • the fabricated nonwoven fabric also includes a fiber emulsion, and thus, additional removal of the emulsion for electrostaticization is required.
  • the emulsion is removed after the manufacture of the nonwoven fabric, there is a problem that the complicated process for removing the emulsion and the cost increases.
  • the present invention by removing the fiber emulsion before the non-woven fabric, there is an advantage of simplifying the process of oil removal and reducing the cost.
  • spinning filament yarn is produced by mixing and spinning a polymer which is a raw material of the high temperature / high strength fiber and spinning oil, and then removing the spinning oil by the method of removing the oil according to the present invention. can do.
  • the textile emulsion may be given while undergoing a crimping process to produce a nonwoven fabric through an opening and carding process.
  • the process proceeds without removing the spinning emulsion, which causes the opening and carding process failure due to the hydrophobic interfiber friction caused by the spinning emulsion.
  • the spinning emulsion present on the surface of the fiber generates a cohesion phenomenon of the fiber due to the inherent tack and causes the generation of static electricity in the carding (carding) process, making it difficult to manufacture yarn, nonwoven fabric and fabric.
  • the present invention by forming a fiber emulsion having a high antistatic effect in which the spinning emulsion is removed from the filament yarn, the web is efficiently formed during the carding process.
  • Step 1 is a step of spraying water to remove the oil impregnated in the filament yarn, using a water jet nozzle provided in the oil removal device.
  • Step 2 is a step for removing water contained in the filament yarn from which the emulsion is washed, and using the dehydration unit provided in the emulsion removal apparatus.
  • the filament yarn is polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethyl methacrylate (PMMA), aramid, polyphenylene sulfide (PPS) ), Polytetrafluoroethylene (PTFE), or polycyclohexylenedimethylene (PMMA) filament yarn can be used.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PC polycarbonate
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • aramid polyphenylene sulfide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • PMMA polycyclohexylenedimethylene
  • polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyvinylidene fluoride or polymethylmethacrylate (PMMA) can be used for the production of electrostatic fibers.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • After the removal of the fiber emulsion in accordance with the present invention enables a smooth electrocharging process.
  • Some static electricity is generated after removing textile emulsion, but mixing 20-30% of untreated fiber without removing textile emulsion enables efficient carding process.
  • other non-woven fabrics can use other charging methods such as corona charging, and by providing electrostatic force to the media, it is possible to produce excellent media with low pressure loss and high collection efficiency.
  • aramid, polyphenylene sulfide, polytetrafluoroethylene or polycyclohexylenedimethylene filament yarn of the filament yarn may be used for the production of high temperature / high rigid fibers.
  • the emulsion removal method according to the present invention it is possible to remove the emulsion on the filament yarn, unlike the conventional manner in which the removal of the emulsion on the nonwoven fabric was made. Since the contact area of the oil and filament yarns is smaller than the contact area of the oil and nonwoven fabrics, the process of removing the oil can be simplified and the cost can be reduced, which is particularly useful for the production of electrostatic fibers or high temperature / high rigid fibers. Can be.

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Abstract

본 발명은, 필라멘트 원사를 방사할 때 사용되는 섬유용 유제를 부직포 상에서가 아닌 필라멘트 원사 상에서 제거함으로써, 부직포 상태에서 유제를 제거하는 것에 비하여 제거 효율이 우수하여, 섬유의 제조방법에 유용하게 적용할 수 있는 유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법을 제공한다.

Description

유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법
본 발명은 유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법에 관한 것이다.
고분자의 섬유를 제조하기 위해서는, 우선 고분자를 방사하여 필라멘트 원사를 제조하고, 이러한 필라멘트 원사를 연신 및 권축(crimping), 건조, 절단(cutting), 카딩(carding) 공정 등으로 부직포 형태의 섬유를 제조한다. 이때 제조하고자 하는 섬유의 종류에 따라 섬유 제조 공정에서 섬유용 유제 또는 방사용 유제가 사용되고 있다.
정전 섬유의 경우, 먼저 단섬유로 방사된 필라멘트에 섬유용 유제를 부여하고 연신 및 권축(Crimping), 건조, 절단(cutting) 공정을 통하여 제조하고, 이렇게 제조된 단섬유를 카딩(Carding) 공정을 거쳐 필터여재로 만든다. 이때, 정전 필터 제조 시 부직포 상에서 정전화 공정을 거치지만 단섬유에 함침되어 있는 섬유용 유제의 방해로 정전화가 이루어지지 않는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 종래에는 부직포 제조 후 부직포 상에서 섬유용 유제를 제거하였다. 이러한 공정은, 건조 공정을 두 번 거쳐야 하기 때문에 생산성의 감소 및 고비용의 문제점이 발생한다. 또한 완성된 부직포 상에서 섬유용 유제의 제거가 이루어지므로 제거가 잘 이루어지 않아 효율이 낮으며, 정전 필터의 낮은 포집효율을 나타낸다. 따라서, 부직포 상에서 섬유용 제거에 비하여 효율이 높은 섬유용 유제의 제거가 요구된다.
고온용/고강성 섬유의 경우, 필라멘트 섬유간 집속 및 표면마찰 저감을 위한 방사용 유제를 부여하여 제조된다. 방사용 유제는 일종의 계면활성제 역할을 하여, 방사된 필라멘트 원사 간의 융착을 방지하고, 마찰력을 감소시켜 마찰력에 의한 정전기의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 방사용 유제가 함침된 필라멘트 원사는, 부직포 제조 시 소수화된 섬유 간 마찰로 인하여 오프닝(opening) 및 카딩(carding) 공정 불량의 원인이 된다. 또한, 섬유 표면에 존재하는 방사용 유제는 고유의 점착성으로 인한 섬유의 응집 현상을 발생시키며 카딩(carding) 공정에서 정전기 발생의 원인이 되어 실이나 부직포 및 직물제조가 어렵게 된다. 따라서, 부직포 제조 이전에 방사용 유제의 제거가 요구된다.
이에 본 발명자는, 섬유용 유제 또는 방사용 유제를 부직포 상에서가 아닌 필라멘트 원사 상에서 미리 제거할 경우, 부직포 상태에서 유제를 제거하는 것에 비하여 제거 효율이 개선됨을 확인하여, 이를 위한 유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법인 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 유제 제거 효율을 향상시키 위하여, 필라멘트 원사에서 유제를 제거하기 위한 유제 제거 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 유제 제거 장치를 이용하여, 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 유제가 함침된 필라멘트 원사가 유입되어 내측에서 이동하는 수조를 포함하며, 상기 수조는, 필라멘트 원사의 이동 방향을 전환하는 실패; 필라멘트 원사에 물을 분사하여 유제를 세척하는 워터제트노즐; 상기 워터제트노즐을 통해 분사된 물을 반사하는 반사판; 및 상기 세척된 필라멘트 원사를 탈수하는 탈수부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유제 제거 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 탈수부는, 상기 수조의 말단에 위치하는 탈수용 공압 실린더 롤러; 상기 공압 실린더 롤러에서 탈수된 필라멘트 원사가 유입되어 흡기 작용으로 탈수하는 석션부; 및 상기 석션부에서 탈수된 필라멘트 원사가 유입되어 배기 작용으로 탈수하는 블로어를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 워터제트노즐은 필라멘트 원사의 이동 방향에 수직하게 위치하며, 상기 반사판은 필라멘트 원사의 이동 방향을 기준으로 상기 워터제트노즐에 대향하여 위치한다.
또한, 바람직하게는, 상기 수조는 제 1 수조 및 제 2 수조로서 2개 구비되며, 상기 제 1 수조에 상기 워터제트노즐 및 상기 반사판이 8개 구비되며, 상기 제 2 수조에 상기 워터제트노즐 및 상기 반사판이 4개 구비된다.
또한, 본 발명은 상기 유제 제거 장치로 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법에 있어서, 유제가 함침된 필라멘트 원사에 물을 분사하여 유제를 세척하는 단계(단계 1); 및 상기 세척된 필라멘트 원사를 탈수하는 단계(단계 2)를 포함하는 유제 제거방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 필라멘트 원사는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리메틸메타크릴레이트, 아라미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 필라멘트 원사이다.
본 발명에 따른 유제 제거 장치 및 이를 이용한 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법은, 필라멘트 원사를 방사할 때 사용되는 섬유용 유제를 부직포 상에서가 아닌 필라멘트 원사 상에서 제거함으로서, 부직포 상태에서 유제를 제거하는 것에 비하여 제거 효율이 우수하다. 이에 따라 섬유의 대량 생산 공정에서 공정 효율 증가 및 비용 절감을 가능케 하여, 섬유의 제조방법에 유용하게 적용할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 유제 제거 장치의 사시도이다.
도 2는, A-A에 따라서 취한 횡단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유제 제거 장치의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 유제 제거 장치는, 필라멘트 원사가 투입되는 원사 투입부(10), 유제를 제거하기 위해 세척 및 탈수 작용을 하는 제 1 수조(100) 및 제 2 수조(200), 유제의 제거가 완료된 필라멘트 원사가 다음 공정을 위해 토출되는 원사 토출부(20)를 포함한다.
여기에 적용되는 수조의 개수에 제한이 없음은 물론이나, 본 발명자는 다수의 실험을 통하여 2개의 수조(100, 200)를 사용하는 것이 경제성과 유제 제거 성능을 동시에 만족시키는데 최적임을 확인하였다.
먼저, 원사 투입부(10)를 통해 유제가 함침된 필라멘트 원사가 투입된다.
본 발명은, 부직포 형태에서 유제를 제거하는 것이 아니라, 필라멘트 원사 상태에서 유제를 제거함을 주된 목적으로 함을 다시 강조해둔다.
원사 투입부(10)를 통해 투입된 필라멘트 원사는 제 1 수조(100)에 투입되어 1차 유제 제거 공정이 이루어진다.
제 1 수조(100) 내측에는 필라멘트 원사의 이동 방향을 전환하기 위한 다수의 실패(110), 유제 세척을 위해 필라멘트 원사에 물을 분사하기 위한 다수의 원터제트노즐(120), 및 워터제트노즐(120)을 통해 분사된 물을 필라멘트 원사의 전체 표면에 골고루 분사시키기 위해 워터제트노즐(120)에 대향하여 위치하는 반사판(130)이 위치한다.
워터제트노즐(120)은, 공급관(125)을 통하여 외부로부터 유입된 물을 필라멘트 원사에 분사함으로써 유제를 세척하는 기능을 한다.
높은 수압으로 물을 분사할 수 있는 어떠한 형식의 노즐도 사용 가능하다.
여기에서, 워터제트노즐(120)은 필라멘트 원사의 이동 방향에 수직으로 배치되는 것이 세척 효과 증진을 위해 바람직하다.
반사판(130)은 워터제트노즐(120)의 분사 방향에 수직하게, 즉 필라멘트 원사를 기준으로 워터제트노즐(120)에 대향하여 위치한다.
워터제트노즐(120)에서 분사된 물은 필라멘트 원사를 통과함은 물론 반사판을 통하여 워터제트노즐(120)의 물 분사 방향의 반대 방향으로도 물이 분사되는 효과를 가질 수 있으며, 이에 따라 필라멘트 원사의 전체 표면에 골고루 물이 분사되고 세척 효과를 높일 수 있다.
실패(110) 및 이에 따른 워터제트노즐(120)과 반사판(130)의 개수에는 제한이 없으나, 도면에서는 각각 8개가 구비된 실시예를 도시한다.
제 1 수조(100)의 말단에는 세척 작용이 완료된 필라멘트 원사를 탈수하기 위한 탈수부가 위치하며, 탈수부는 탈수용 공압 실린더 롤러(140), 석션부(151), 블로어(153)를 포함한다.
제 1 수조(100)의 내측에서 유제가 세척된 필라멘트 원사에는 물이 남아있는데, 먼저 탈수용 공압 실린더 롤러(140)에 유입됨으로써 공압을 이용하여 탈수가 이루어진다.
다음, 필라멘트 원사는 석션부(151)를 통과하면서, 석션홈(152)에서의 흡기 작용에 의하여 추가 탈수가 이루어진다.
다음, 필라멘트 원사는 블로어(153)를 통과하면서, 블로어홈(253 참조)에서의 배기 작용에 의하여 추가 탈수가 이루어진다.
이와 같이 필라멘트 원사는 제 1 수조(100)를 통과하면서 워터제트노즐(120) 및 반사판(130)의 상호 작용에 의하여 세척이 이루어지고, 다음 탈수용 공압 실린더 롤러(140), 석션부(151) 및 블로어(153)에 의하여 탈수가 이루어진다.
이러한 일련의 작용을 통하여 유제 제거 효율을 상승시킬 수 있다.
제 1 수조(100)를 통과한 필라멘트 원사는 다시 제 2 수조(200)를 통과하면서 전술한 모든 작용이 반복되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 제 2 수조(200)에도 워터제트노즐(220), 반사판(230)이 위치하며, 탈수부 즉 탈수용 공압 실린더 롤러(240), 석션부(251) 및 블로어(253)가 구비된다.
마찬가지로, 실패(110) 및 이에 따른 워터제트노즐(120)과 반사판(130)의 개수에는 제한이 없으나, 도면에서는 편의를 위하여 4개가 구비된 실시예를 도시한다.
한편, 제 1 수조(100) 및 제 2 수조(200) 내측의 유체 온도는 상온에서 80℃까지 제어될 수 있으며, 필라멘트 원사의 처리 속도는 약 80m/min이다.
제 1 수조(100) 및 제 2 수조(200)를 통과하면서 세척 및 탈수가 이루어짐으로써 유제가 제거된 필라멘트 원사가 원사 토출부(20)를 통해 유제 제거 장치에서 토출되며, 다음 공정으로 이동한다.
또한, 본 발명은 상기 유제 제거 장치로 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법에 있어서, 유제가 함침된 필라멘트 원사에 물을 분사하여 유제를 세척하는 단계(단계 1); 및 상기 세척된 필라멘트 원사를 탈수하는 단계(단계 2)를 포함하는 유제 제거방법을 제공한다.
상기 유제 제거방법은 정전 섬유 제조과정에서 섬유용 유제를 제거하거나, 고온용/고강성 섬유 제조과정에서 방사용 유제의 제거에 사용될 수 있다.
정전 섬유의 경우, 먼저 단섬유로 방사된 필라멘트에 섬유용 유제를 부여하고 연신 및 권축(Crimping)한 후, 본 발명에 따른 상기 유제 제거방법으로 섬유용 유제를 제거할 수 있다. 유제를 제거한 이후, 건조 및 절단(cutting) 공정을 통하여 단섬유를 제조하고 카딩(Carding) 공정을 거쳐 부직포 형태의 필터여재를 만들 수 있다. 이러한 과정으로 제조된 부직포 형태의 필터여재에는 섬유용 유제가 포함되어 있지 않기 때문에, 정전화가 용이하게 이루어진다. 종래에는 섬유용 유제를 제거하지 않고 부직포 형태의 필터여재를 제조하였기 때문에, 제조된 부직포에도 섬유용 유제가 포함되어, 정전화를 위한 추가적인 유제의 제거가 필요하였다. 또한, 부직포로 제조한 후 유제를 제거하기 때문에, 유제를 제거하기 위한 복잡한 공정과 비용이 증가하는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에서는 부직포 제조 이전에 섬유용 유제를 제거함으로써, 유제 제거의 공정을 단순화하고 비용을 절감하는 이점이 있다.
고온용/고강성 섬유의 경우, 고온용/고강섬 섬유의 원료가 되는 고분자와 방사용 유제를 혼합하여 방사하여 필라멘트 원사를 제조한 후, 본 발명에 따른 상기 유제 제거방법으로 방사용 유제를 제거할 수 있다. 방사용 유제를 제거한 후 권축(crimping) 공정을 거치면서 섬유용 유제를 부여하여 오프닝(opening) 및 카딩(carding) 공정 등을 거쳐 부직포 형태의 직물을 제조할 수 있다. 종래에는 방사용 유제를 제거하지 않은 상태에서 공정이 진행되어, 방사용 유제로 인한 소수화된 섬유 간 마찰로 인하여 오프닝(opening) 및 카딩(carding) 공정 불량의 원인이 된다. 또한, 섬유 표면에 존재하는 방사용 유제는 고유의 점착성으로 인한 섬유의 응집 현상을 발생시키며 카딩(carding) 공정에서 정전기 발생의 원인이 되어 실이나 부직포 및 직물제조가 어렵게 된다. 그러나 본 발명에서는 방사용 유제를 필라멘트 원사에서 제거한 대전 방지 효과가 큰 섬유용 유제를 재부여함에 따라 카딩(carding) 공정 시 웹 형성이 효율적이다.
상기 단계 1은, 필라멘트 원사에 함침되어 있는 유제를 물을 분사하여 제거하는 단계로서, 상기 유제 제거 장치에 구비된 워터제트노즐을 이용하는 단계이다.
상기 단계 2는, 상기 유제가 세척된 필라멘트 원사에 포함된 물을 제거하기 위한 단계로서, 상기 유제 제거 장치에 구비된 탈수부를 이용하는 단계이다.
상기 필라멘트 원사는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아라미드(Aramid), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌(PMMA) 필라멘트 원사인 것을 사용할 수 있다.
상기 필라멘트 원사 중 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)는 정전 섬유의 제조에 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 섬유용 유제의 제거를 실시한 이후 원활한 Electro Charging 가공이 가능하다. 섬유용 유제 제거 후 정전기가 일부 발생하나 섬유 유제를 제거하지 않은 미처리 일반 섬유를 20~30% 혼합하면 효율적인 Carding 공정이 가능하다. 이에 따라 제조된 부직포에 Corona charging과 같은 기타 Charging 방식을 활용할 수 있으며 여재에 정전기력을 부여하여 압력손실이 낮으면서 높은 포집효율을 나타내는 우수한 여재를 생산할 수 있게 된다.
또한, 상기 필라멘트 원사 중 아라미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 필라멘트 원사는 고온용/고강성 섬유의 제조에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유제 제거 방법에 의하여, 부직포 상에서 유제 제거가 이루어졌던 종래의 방식과 달리, 필라멘트 원사 상에서 유제를 제거할 수 있다. 유제와 부직포의 접촉 면적보다 유제와 필라멘트 원사의 접촉 면적이 적기 때문에, 유제 제거의 공정이 간소화되고, 비용도 절감할 수 있어, 특히 정전 섬유 또는 고온용/고강성 섬유의 제조에 유용하게 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 유제가 함침된 필라멘트 원사가 유입되어 내측에서 이동하는 수조를 포함하며,
    상기 수조는,
    필라멘트 원사의 이동 방향을 전환하는 실패;
    필라멘트 원사에 물을 분사하여 유제를 세척하는 워터제트노즐;
    상기 워터제트노즐을 통해 분사된 물을 반사하는 반사판; 및
    상기 세척된 필라멘트 원사를 탈수하는 탈수부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유제 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈수부는,
    상기 수조의 말단에 위치하는 탈수용 공압 실린더 롤러;
    상기 공압 실린더 롤러에서 탈수된 필라멘트 원사가 유입되어 흡기 작용으로 탈수하는 석션부; 및
    상기 석션부에서 탈수된 필라멘트 원사가 유입되어 배기 작용으로 탈수하는 블로어를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유제 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터제트노즐은 필라멘트 원사의 이동 방향에 수직하게 위치하며,
    상기 반사판은 필라멘트 원사의 이동 방향을 기준으로 상기 워터제트노즐에 대향하여 위치하는 것을 특징으로 하는,
    유제 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수조는 제 1 수조 및 제 2 수조로서 2개 구비되며,
    상기 제 1 수조에 상기 워터제트노즐 및 상기 반사판이 8개 구비되며,
    상기 제 2 수조에 상기 워터제트노즐 및 상기 반사판이 4개 구비되는 것을 특징으로 하는,
    유제 제거 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 유제 제거 장치로 유제가 함침된 필라멘트 원사의 유제 제거 방법에 있어서,
    유제가 함침된 필라멘트 원사에 물을 분사하여 유제를 세척하는 단계; 및
    상기 세척된 필라멘트 원사를 탈수하는 단계를 포함하는 유제 제거방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 필라멘트 원사는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리메틸메타크릴레이트, 아라미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 필라멘트 원사인 것을 특징으로 하는 방법.
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