KR100811328B1 - 부직포 후가공장치 및 그 후가공방법, 이에 의해 제조된부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기 제조된 부직포에 부드러운 표면을 부여할 수 있는 부직포의 후가공장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명의 부직포 후가공장치는, 기제조된 부직포를 공급하는 공급롤러; 상기 공급롤러를 통해 공급되는 부직포의 표면에 고압상태의 물을 분사하는 분사유닛; 및 상기 고압의 물이 분사된 부직포를 건조하는 건조유닛;를 포함하고, 상기 공급롤러 및 건조유닛 사이에는 부직포를 펼친 상태로 이송시키는 복수의 텐션롤러가 배치된다.

부직포, 분사, 고압, 텐션, 롤러, 건조

Description

부직포 후가공장치 및 그 후가공방법, 이에 의해 제조된 부직포{APPARATUS FOR POSTTREATING A NON-WOVEN FABRIC AND METHOD THEREOF, THE NON-WOVEN FABRIC TREATED WHEREBY}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 후가공장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 후가공방법을 도시한 공정도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 후가공장치의 분사유닛을 도시한 측면도 및 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

10 : 공급롤러 15 : 건조유닛

20 : 분사유닛

본 발명은 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기 제조된 부직포에 부드러운 표면을 부여할 수 있는 부직포의 후가공장치 및 그 방법에 관한 것이다.

부직포(non-woven fabric)라 함은 섬유를 직포공정을 거치지 않고, 평행 또 는 부정방향(不定方向)으로 배열하고 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 모양으로 만든 것으로 원료 섬유로는, 처음에는 솜 ·비스코스레이온이 주로 사용되었으나, 1950년대 중반부터는 폴리프로필렌, 나일론 등의 합성섬유도 사용되었다.

이러한 부직포의 가공법에는 합성수지를 압출하여 노즐을 통해 섬유를 형성시킨 후에 섬유를 열접착하는 방식과, 침지식(浸漬式)과. 건식(乾式)이 있다. 침지식은 초지식(抄紙式)이라고도 하며, 섬유를 합성수지 접착제 통에 넣어 적셨다가 건조 ·열처리한 것으로, 종이와 비슷하다. 건식은 섬유를 얇은 솜모양으로 만든 것에 합성수지를 내뿜고 열을 가하여 건조시킨 것이다. 1950년경부터 미국에서 급속도로 발전하였는데, 섬유가 얽혀 있어서 종횡의 방향성이 없으며, 자른 가장자리가 풀리는 일도 없기 때문에 여러 가지 용도에 쓰이는데, 근년에는 공업용으로서도 널리 쓰이고 있다.

또한, 최근에는 수압을 사용하여 접착시키는 부직포의 제조방식이 대한민국 특허공개 제1993-0004541호, 미국특허 3042576호 등에 개시되어 있다.

이러한 수압식 엉킴에 의한 부직포의 제조방식은 분사노즐을 통해 수압을 분사시킴으로써 섬유와 섬유의 결합부분에 엉킴을 균일하게 발생시켜 섬유와 섬유를 접착시키는 방식으로, 섬유조직을 균일하게 제조함으로써, 표면이 부드럽고, 촉감과 드레이프성(drape)이 양호한 부직포를 제조할 수 있었다.

하지만, 이러한 그 제조공정 도중에 수압식 엉킴방식을 이용한 부직포는 그 수압(또는 고압의 에어)를 분사하는 분사노즐의 정밀도가 크게 요구되고, 또한 복수의 분사노즐을 설치함에 따라 그 제조설비 및 제조원가를 상승시키는 단점이 있 었다.

또한, 저가의 부직포들은 섬유조직을 열접착시켜 섬유조직의 엉킴을 발생시키는 것인데, 이는 열접착시 섬유조직을 경화시켜 부직포를 뻣뻣하게 만드는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 기제조된 부직포를 후가공함으로써 보다 부드러운 표면 내지는 양호한 촉감 및 드레이프성 등을 구현할 수 있는 부직포의 후가공장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부직포 후가공장치는,

기제조된 부직포를 공급하는 공급롤러;

상기 공급롤러를 통해 공급되는 부직포의 표면에 고압상태의 물을 분사하는 분사유닛; 및

상기 고압의 물이 분사된 부직포를 건조하는 건조유닛;를 포함한다.

상기 공급롤러 및 건조유닛 사이에는 부직포를 펼친 상태로 이송시키는 복수의 텐션롤러가 배치된다.

상기 건조유닛의 하류에는 건조된 부직포를 권취하는 권취롤러가 배치될 수 있다.

상기 분사유닛은 고압의 물을 공급하는 고압펌프, 상기 고압펌프에 의해 공급되는 고압의 물을 부직포의 표면에 분사하는 하나 이상의 분사노즐을 포함한다.

본 발명의 부직포 후가공방법은,

기제조된 부직포를 펼친 상태로 이송시키는 이송단계;

상기 이송되는 부직포의 표면에 높은 수압을 가진 물을 분사하는 분사단계; 및

상기 높은 수압의 물이 분사된 부직포를 건조시키는 건조단계;를 포함한다.

본 발명의 부직포는 상기의 후가공방법에 의해 제조됨으로써 그 표면 및 이면의 섬유 조직의 결합상태가 느슨해져, 부드러운 표면을 구현함과 더불어 보다 양호한 촉감 및 드레이프성을 달성할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포 후가공장치를 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 부직포 후가공장치는, 기제조된 부직포를 공급하는 공급롤러(10), 상기 공급롤러(10)를 통해 공급되는 부직포의 표면에 고압의 물을 분사하는 분사유닛(20) 및 상기 고압의 물이 분사된 부직포를 건조하는 건조유닛(15)를 포함한다.

공급롤러(10)는 일반적인 공급롤러 구조로 이루어져, 기 제조된 고가 또는 저가의 부직포가 권취되어 있고, 이 공급롤러(10)에 권취된 기제조된 부직포(U)는 일정 속도로 풀려지면서 공급된다. 그리고, 공급롤러(10)의 하류에는 하나 이상의 텐션롤러(11, 12, 13)들이 배치되어 있고, 이 텐션롤러(11, 12, 13)들에 의해 부직포(U)는 적절한 긴장력을 받아 펼쳐진 상태로 이송된다.

한편, 본 발명에 이용되는 기제조된 부직포는 고가 또는 저가의 부직포가 모두 활용될 수 있다.

저가의 부직포로는 폴리프로필렌(PP) 스펀본드 부직포, 폴리프로필렌 써멀본드 부직포, 폴리프로필렌 멜트브로운 부직포, 폴리프로필렌 파이버(fiber)에 폴리에스테르 파이버, 비스코스 파이버 등이 첨가된 써멀본드 부직포, 폴리프로필렌 스펀본드 및 멜트브로운 부직포가 조합된 부직포(SMS, SMMS 등) 등이 있다.

그리고, 고가의 부직포로는 바이콤포넌트 스펀본드 또는 멜트브로운 부직포, 바이콤퍼넌트 써멀본드 부직포, 스펀레이스 부직포, 바이콤퍼넌트 스펀본드 및 멜트브로운이 조합된 부직포, 에어레이드 부직포, 코튼 부직포 등이 있다.

분사유닛(20)은 상기 공급롤러(10) 및 텐션롤러(11, 12, 13) 등에 의해 펼쳐진 상태로 이송되는 부직포(U)의 표면에 고압상태의 물을 분사시키는 구성으로, 고압의 물을 공급하는 고압펌프(21) 및 상기 고압펌프(21)에 의해 공급되는 고압의 물을 부직포(U)의 표면에 분사하는 하나 이상의 분사노즐(22)을 포함한다.

이러한 분사유닛(20)에 의해 고압의 물이 분사된 부직포(U)는 그 섬유조직의 엉킴상태가 고압의 물에 의해 풀어해쳐지거나 느슨한 상태가 됨으로써 부직포(U)의 표면 내지는 이면의 섬유조직이 부드럽게 될 뿐만 아니라, 촉감 및 드레이프성이 매우 양호해지는 장점이 있다.

건조유닛(15)은 부직포(U)에 잔류하는 수분을 제거하도록 부직포(U)를 건조시키는 구성으로, 복수의 열롤러 또는 열풍 구조 등과 같은 다양한 히팅구조로 이루어질 수 있다.

이러한 건조유닛(15)을 통해 건조된 부직포(U)는 수분이 제거된 상태로 권취롤러(18)를 통해 권취된 후에 출하된다.

또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포의 후가공방법을 도시한 공정도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 부직포 후가공방법은, 이송단계(S1), 분사단계(S2), 및 건조단계(S3) 등으로 이루어진다.

도 1 및 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 기제조된 부직포(U)를 공급롤러(10) 및 복수의 텐션롤러(11, 12, 13)에 의해 적절한 긴장력으로 펼친 상태에서 이송시킨다(S1).

이렇게 이송되는 부직포(U)의 표면에 높은 수압을 가진 물을 분사하고(S2), 이때 높은 수압의 물이 부직포(U)의 섬유조직을 타격함으로써, 부직포(U)의 표면 또는 이면의 섬유조직이 부분적으로 풀어 해쳐지거나 느슨해지고, 이에 의해 부직포(U)의 표면 내지는 이면의 섬유조직이 부드럽게 될 뿐만 아니라, 촉감 및 드레이프성 등이 양호해질 수 있다.

이렇게 고압의 물이 분사되어 그 섬유조직이 이완된 부직포(U)에 잔류하는 수분을 제거하기 위하여 건조유닛(15)을 통해 건조시킴으로써 부직포(U)의 후가공 이 완료되고, 이렇게 후가공이 완료된 부직포(U)는 권취롤러(18)에 의해 롤 형태로 권취되어 출하된다.

본 발명의 후가공 방법에 의해 가공된 부직포는 상기의 후가공방법에 의해 제조됨으로써 그 표면 및 이면의 섬유 조직의 결합상태가 느슨해져(또는 이완되어), 부드러운 표면을 구현함과 더불어 보다 양호한 촉감 및 드레이프성을 달성할 수 있고, 이에 의해 본 발명의 후가공방법에 의해 가공된 부직포는 일회용 생리대의 안감 및 백시트(back sheet), 일회용 기저귀의 안감 및 백시트, 일회용 작업복의 안감 또는 기타 신체와 접촉하는 신변잡화에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 후가공방법에 의해 가공된 부직포는 별도로 천공되어 이용될 수도 있고, 또는 필름 등과 같은 다른 재료에 합지 또는 접착되어 각종 신변잡화에 활용될 수도 있다.

(실험예1)

부직포(U)로는 20g/㎡의 평량을 가진 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 이용하고, 300bar(4350psi)의 토출압력을 가진 고압펌프(21)에 의해 높은 압력의 물을 형성하여 분사노즐(22)을 통해 분사시킨다. 텐션롤러(11, 12, 13)를 통해 이송되는 부직포(U)의 이송속도는 20m/min로 진행되고, 이때 분사노즐(22)은 도 3에 도시된 바와 같이 폭 5mm, 길이 200mm의 분사공(22a)을 가진 구조를 이용하였다.

그 결과, 부직포의 표면 섬유조직이 풀어해쳐져서 수압이 적용되기 전보다 그 표면이 부드러워짐을 촉감 및 육안으로 용이하게 확인할 수 있었다.

그리고, 부직포의 두께 또한 증가하여, 부직포에 의한 보온성 등이 향상될 수 있음을 알 수 있었다.

(실험예2)

폴리프로필렌 스펀본드 부직포의 표면에 천공처리를 한후에 상기의 실험예1을 수행한 후에 그 결과를 비교하였다.

수압이 가해진 천공부직포와 수압이 가해지지 않은 천공부직포를 비교한 결과, 수압이 가해진 천공부직포의 표면이 수압이 가하지지 않은 천공부직포의 표면 보다 부드러워졌음을 촉감 및 육안으로 확인할 수 있었다.

본 발명은 상기의 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

상기와 같은 본 발명은, 기제조된 부직포를 후가공함으로써 보다 부드러운 표면 내지는 양호한 촉감 및 드레이프성 등을 구현할 수 있다.

Claims (7)

1. 기제조된 부직포의 표면을 부드럽게 하기 위한 부직포 후가공장치에 관한 것으로,

   기제조된 부직포를 공급하는 공급롤러;

   상기 공급롤러를 통해 공급되는 부직포의 표면에 고압상태의 물을 분사하는 분사유닛; 및

   상기 고압의 물이 분사된 부직포를 건조하는 건조유닛;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 후가공장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공급롤러 및 건조유닛 사이에는 부직포를 펼친 상태로 이송시키는 복수의 텐션롤러가 배치되는 것을 특징으로 하는 부직포 후가공장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 건조유닛의 하류에는 건조된 부직포를 권취하는 권취롤러가 배치되는 것을 특징으로 하는 부직포 후가공장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 분사유닛은 고압의 물을 공급하는 고압펌프, 및 상기 고압펌프에 의해 공급되는 고압의 물을 부직포의 표면에 분사하는 하나 이상의 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 후가공장치.
5. 기제조된 부직포의 표면을 부드럽게 하기 위한 부직포 후가공방법에 관한 것으로,

   기제조된 부직포를 펼친 상태로 이송시키는 이송단계;

   상기 이송되는 부직포의 표면에 높은 수압을 가진 물을 분사하는 분사단계; 및

   상기 높은 수압의 물이 분사된 부직포를 건조시키는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 후가공방법.
6. 제5항에 의해 제조되는 부직포.
7. 제5항에 의해 제조되고, 다수의 천공이 형성된 부직포.

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