KR20020004862A

KR20020004862A - 부직포 제조 장치

Info

Publication number: KR20020004862A
Application number: KR1020010039637A
Authority: KR
Inventors: 요시다마사키
Original assignee: 다카하라 게이이치로; 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2002-01-16
Also published as: DE60122430D1; ES2266121T3; CA2351104C; CA2351104A1; JP3658284B2; US20020020047A1; ATE337423T1; EP1170411A1; BR0103300A; SG88827A1; CN1332283A; CN1270012C; EP1170411B1; AU5393401A; JP2002020962A; TW554107B; US6663373B2; DE60122430T2; MY124951A

Abstract

본 발명은 섬도가 작은 연속 섬유로 이루어진 부직포의 제조에 적절한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

부직포 제조 장치(1)가 방사 노즐(4)과 한 방향으로 주행하는 통기성 무단 벨트(3)의 상면 사이에 노즐(4)로부터 이격된 공기 분사 수단(6)과, 수단(6)에 직결되는 덕트(7)와, 덕트(7)에 직결되어 벨트(3)의 상면 근방을 덮는 후드(8)를 가지며, 후드의 내측에는 벨트(3)를 통해 벨트(3)의 하면측으로부터의 흡입이 작용한다.

Description

부직포 제조 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING NON-WOVEN FABRICS}

본 발명은 연속 섬유로 이루어진 부직포를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.

종래, 압출기의 방사 노즐로부터 토출된 연속 섬유를 한 방향으로 주행하는 무단 벨트의 상면에 퇴적시켜 부직포를 제조하는 방법과 장치는 잘 알려져 있다. 이 장치의 벨트는 통기성으로서, 벨트의 하면측에는 흡입 존이 설치된다. 또한, 이 장치에 있어서, 노즐과 벨트 사이에서 연속 섬유에 가압 공기를 분사하기 위한 에어 건이나 흡입기를 설치하거나, 이들의 아래쪽에 폭이 좁은 덕트를 설치하거나, 흡입 존에 있어서의 흡입 효과를 높이기 위해 덕트의 아래쪽에 후드를 설치하여 벨트의 일부분을 덮는 것도 잘 알려져 있다.

상기 종래 기술에 기초하여 덕트나 후드를 설치하면, 섬유의 연신율을 높일 수 있어 데니어 수(d)가 비교적 작은 가는 연속 섬유로 이루어진 부직포를 얻을 수는 있었지만, 1 d 이하의 섬유를 얻기 위해서는 미리 방사 노즐로부터 돌출되는 섬유를 가늘게 해 둘 필요가 있고, 그것이 부직포의 단위 시간당 생산 효율을 저하시키게 되는 문제가 있다.

본 발명의 과제는 1 d 이하의 연속 섬유로 이루어진 부직포를 효율적으로 제조할 수 있도록 종래의 제조 장치를 개량하는 것이다.

도 1은 부직포 제조 장치의 부분 사시도.

도 2는 도 1의 II-II선 단면도.

도 3은 실시 형태의 일례를 도시한 부직포 제조 장치의 부분 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 장치

3 ; 무단 벨트

4 : 노즐

6 : 수단

7 : 덕트

8 : 후드

9 : 박스

16 : 연속 섬유

33 : 흡입기

상기 과제 해결을 위해 본 발명이 대상으로 하는 것은 여러 개의 방사 노즐로부터 토출되는 연속 섬유를 상기 노즐의 아래쪽에서 한 방향으로 주행하는 통기성 무단 벨트의 상면으로, 상기 벨트의 하면측으로부터의 흡입 작용 하에 퇴적시켜 부직포를 제조하는 장치로서, 본 발명이 특징으로 하는 바는 상기 장치가 상기 노즐과 벨트 사이에서, 상기 연속 섬유를 향해 고압 공기를 분사하기 위한 수단과, 상기 수단에 직결되어 아래쪽으로 연장되고 상기 벨트의 주행 방향에 있어서의 치수가 비교적 작은 덕트와, 상기 덕트에 직결하여 상기 벨트 상면 근방으로 넓어지고 상기 주행 방향에 있어서의 치수가 상기 덕트보다 큰 후드를 가지며, 상기 후드의 내면에는 상기 벨트를 통해 그 벨트의 하면측으로부터 상기 흡입이 작용하는 것이다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 부직포 제조 장치의 상세한 내용을 설명하면 다음과 같다.

도 1, 도 2는 부직포 제조 장치(1)의 부분 사시도와, 도 1의 II-II선 단면도이다. 장치(1)는 압출기(2)와 화살표(Q) 방향으로 주행하는 무단 벨트(3)를 갖는 것으로, 압출기(2)에는 벨트(3)의 폭 방향으로 일렬로 늘어서는 여러 개의 방사 노즐(4)이 부착되어 있다. 노즐(4)과 벨트(3) 사이에는 에어건(6), 덕트(7) 및 후드(8)가 위에서 아래로 차례로 실질적인 기밀 상태를 유지하도록 직결되어 늘어서고, 후드(8)의 아래쪽에는 벨트(3)를 사이에 끼워 박스(9)가 위치하며, 박스(9)로부터는 화살표(X) 방향으로 배기 덕트(11)가 연장된다. 배기 덕트(11)의 선단은 송풍기(도시하지 않음)에까지 연장되고 있다.

노즐(4)은 구멍 직경 0.3∼0.7 mm로서, 폭 250∼3000 mm를 갖는 벨트(3)의 폭 방향으로 연장되는 압출기(2)의 노즐 플레이트(2a)에는 200∼2500 mm 길이에 대하여 200∼25000개의 노즐(4)이 형성되어 있다. 에어건(6)은 노즐(4)로부터의 거리(L)만큼 이격되고, L의 값은 100∼1500 mm 범위이다. 덕트(7)는 벨트(3) 주행 방향의 치수 A가 5∼20 mm, 벨트(3) 폭 방향의 치수 B가 200∼2500 mm, 도면의 상하 방향의 치수 C가 50∼1000 mm 범위이다. 후드(8)는 벨트(3) 주행 방향, 벨트(3) 폭 방향, 도면의 상하 방향의 치수 D, E, F가 각각 50∼1500 mm, 200∼2500 mm, 50∼2000 mm 범위에 있고, 벨트(3)의 상면과의 사이에 클리어런스(22)를 갖는다. 박스(9)는 벨트(3)의 주행 방향, 폭 방향의 치수 G, H가 각각 50∼1500 mm, 200∼2500 mm 범위이고, 도면의 상하 방향의 치수는 임의이다. 벨트(3)의 주행 방향에 있어서, 덕트(7)는 후드(8)의 중앙부에 위치하며, 후드(8)와 박스(9)의 위치는 거의 일치한다. 후드(8)의 전후에는 롤러(21)가 설치되어 있다. 롤러(21)는 벨트(3)와 후드(8) 사이의 클리어런스(22)를 막아 벨트(3)가 주행해도 후드(8) 내의 부압을 높게 유지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 벨트(3)의 주행 방향으로 회전하고, 벨트(3)의 수직 방향에 있어서 상하로 움직일 수 있도록 만들어져 있다.

노즐(4)로부터는, 열가소성 합성수지로 이루어진 여러 줄의 섬유(16)가 연속적으로 도면의 아래쪽을 향해 토출되어 에어건(6)의 상단부(17)로 도입된다. 에어건(6)의 중간부(18)에서는, 화살표(P) 방향에서 보내진 가압 공기가 섬유(16)에 분사되고, 섬유(16)가 아래쪽을 향해 가속되면서 덕트(7) 안으로 신속하게 진행된다. 섬유(16)는 폭이 좁은 덕트(7) 안을 직진하여 통과하고, 덕트(7)보다 넓은 공간을 갖는 후드(8)로 진입하여 감속된다. 후드(8)는 정상부가 개방 상태의 박스(9)와 대향하고, 양자 간에는 통기성 벨트(3)가 개재하고 있다. 박스(9)는 송풍기에 연결되어 있기 때문에, 후드(8)의 내부는 흡입이 작용하여 부압 상태가 된다. 부압 후드(8)는 덕트(7) 내의 섬유(16)를 후드(8)를 향해 진행하도록 견인한다. 폭이 좁은 덕트(7) 내를 서로 병행하여 직선적으로 진행된 섬유(16)는 벨트(3)의 상면 근방에서 주행 방향의 전후로 넓게 되어 있는 후드(8)로 진입하면, 벨트(3)의 길이 방향과 폭 방향으로 요동하여 서로 교착된 상태로 벨트(3)의 상면에 퇴적하고, 벨트(3)와 후드(8)의 클리어런스(22)를 통과하여 벨트(3)와 롤러(21) 사이를 빠져 나와 후드(8) 밖으로 이르러 부직포(31)로서 권취된다. 섬유(16)는 그것이 퇴적할 때에 용융 또는 연화 상태가 되면, 서로 접촉하는 부위에서 접합할 수 있고, 또한, 후드(8)내에서 요동함으로써 서로 기계적으로 얽힐 수 있다.

부직포(31)가 이와 같이 하여 제조되는 과정에 있어서, 노즐(4)로부터 토출된 섬유(16)는 노즐(4)로부터 후드(8)에 이를 때까지의 사이에, 특히, 토출되고 나서 에어건(6)에 의해 가속될 때까지의 사이에서 높은 비율로 연신된다. 이러한 연신은 에어건(6)으로부터 분출하는 공기의 압력과, 그 공기를 흡입하는 후드(8)에 의해 초래되는 섬유(16)에 대한 견인력에 의해 가능해진다. 이러한 견인력은 에어건(6)과 덕트(7)와 후드(8)가 직결하고, 후드(8)와 벨트(3) 사이의 클리어런스(22)가 롤러(21)로 막혀져 있음으로써 효과적으로 작용한다.

섬유(16)를 높은 비율로 연신하고, 연신한 후에 벨트(3)의 길이 방향과 폭 방향의 넓은 범위에 걸쳐 요동하도록 하기 위해서는 덕트(7)의 치수 A와 치수 C의 비 A:C가 1:2.5∼1:200이며, 덕트(7)의 치수 C와 후드(8)의 치수 D의 비 C:D가 1:1∼1:1.5인 것이 바람직하다. 후드의 치수 D와 치수 F의 비 D:F는 1:1∼1:1.3인 것이 바람직하다. 또한, 박스(9)의 흡입 능력은 에어건(6)의 공기 토출량의 8∼30배인 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시한 도 1, 도 2와 동일한 장치의 부분도이다. 이 장치(1)는 섬유(16)에 가압 공기를 분사하기 위한 수단으로서, 도 2의 에어건(6) 대신에 흡입기(33)가 섬유(16)에 관해서 좌우 대칭으로 배치되어 있는 것을 제외하면, 도 1, 도 2와 같다. 흡입기(33)는 그 분출 노즐(34)의 클리어런스 R을 0.1∼1.0 mm 범위로 조정하여 섬유(16)의 연신 비율을 변화시킬 수 있다.

(실시예)

JIS K 7210에 규정한 멜트 플로우 레이트 70을 갖는 폴리프로필렌을 도 3의 장치로 압출, 연신하여 얻어지는 연속 섬유로 이루어진 부직포에 대해서, 그 연속 섬유의 제조 조건과 섬도(d)의 관계를 보면, 표 1과 같았다.

(비교예 1)

실시예와 동일한 폴리프로필렌을 사용하고, 도 3의 장치로부터 후드를 제거했을 때에 얻어지는 연속 섬유로 이루어진 부직포에 대해서, 그 연속 섬유의 제조 조건과 섬도의 관계를 보면, 표 1의 비교예 1과 같았다.

(비교예 2)

실시예와 동일한 폴리프로필렌을 사용하고, 도 3의 장치로부터 흡입기를 제거한 상태에서 얻어지는 연속 섬유로 이루어진 부직포에 대해서, 그 연속 섬유의 제조 조건과 섬도의 관계를 보면 표 1의 비교예 2와 같았다.

(비교예 3)

실시예와 동일한 폴리프로필렌을 사용하고, 도 3의 장치에 있어서 흡입기와 덕트를 30 mm 이격시켰을 때에 얻어지는 연속 섬유로 이루어진 부직포에 대해서, 그 연속 섬유의 제조 조건과 섬도의 관계를 보면, 표 1의 비교예 3과 같았다.

(비교예 4)

실시예와 동일한 폴리프로필렌을 사용하고, 흡입기의 풍량에 대한 흡입의 풍량을 4.8배로 했을 때에 얻어지는 연속 섬유로 이루어진 부직포에 대해서, 그 연속 섬유의 제조 조건과 섬도의 관계를 보면 표 1의 비교예 4와 같았다.

	실시예	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
사용 수지	폴리프로필렌	폴리프로필렌	폴리프로필렌	폴리프로필렌	폴리프로필렌
노즐 토출량(g/min/hole)	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
노즐 흡입기 거리(mm)	1000	1000	-	1000	1000
노즐∼덕트 거리(mm)	-	-	1000	-	-
흡입기 클리어런스(mm)	0.15	0.15	-	0.15	0.15
흡입기∼덕트 거리(mm)	0	0	-	30	0
덕트 치수: A(mm)C	7.0300	7.0300	7.0300	7.0300	7.0300
후드 치수: D(mm)F	500600	--	500600	500600	500600
흡입기 풍량(N㎥/min/m)	9.3	9.3	-	9.3	9.3
흡입 풍량(N㎥/min/m)	133.3	133.3	133.3	133.3	45
흡입기 풍량에 대한 흡입 풍량(배)	14.3	14.3	-	14.3	4.8
섬도(d)	0.97	1.59	1.89	1.19	1.60

이들 실시예와 비교예 1 내지 4의 관계로부터, 본 발명에 관한 장치(1)에 따르면 섬도 1 d 이하의 연속 섬유를 얻어 이것으로부터 부직포를 제조하는 것이 가능하다.

본 발명에 관한 부직포 제조 장치에 따르면, 섬도 1 d 이하의 연속 섬유로 이루어진 부직포를 용이하게 제조할 수 있다.

Claims

여러 개의 방사 노즐로부터 토출되는 연속 섬유를 상기 노즐의 아래쪽에서 한 방향으로 주행하는 통기성 무단(無端) 벨트 상면으로 상기 벨트의 하면측으로부터의 흡입 작용하에 퇴적시켜 부직포를 제조하는 장치에 있어서,

상기 장치가 상기 노즐과 벨트 사이에 상기 연속 섬유를 향해 고압 공기를 분사하기 위한 수단과, 상기 수단에 직결되어 아래쪽으로 연장되고 상기 벨트의 주행 방향에 있어서의 치수가 비교적 작은 덕트와, 상기 덕트에 직결하여 상기 벨트 상면 근방으로 넓어지고 상기 주행 방향에 있어서의 치수가 상기 덕트보다도 큰 후드를 가지며, 상기 후드의 내면에는 상기 벨트를 통해 그 벨트의 하면측으로부터 상기 흡입이 작용하고 있는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 고압 공기를 분사하기 위한 수단이 흡입기 및 에어건(エアガン) 중 어느 하나인 부직포 제조 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연속 섬유가 상기 덕트를 통과할 때에 가속되어 상기 노즐과 상기 수단 사이에서 연신되고, 가속된 상기 연속 섬유가 상기 후드에 있어서 감속되는 동시에 상기 벨트의 주행 방향과 폭 방향으로 넓어지는 것이 가능한 부직포 제조 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고압 공기를 분사하기 위한 수단의 풍량에 대하여 상기 흡입의 풍량이 8∼30배인 부직포 제조 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 덕트의 상기 주행 방향에 있어서의 치수와 상기 노즐로부터 상기 벨트를 향하는 상하 방향에서의 치수의 비가 1:2.5∼1:200의 범위에 있는 부직포 제조 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 덕트의 상기 노즐로부터 상기 벨트를 향하는 상하 방향에 있어서의 치수와 상기 후드의 상기 주행 방향에 있어서의 치수의 비가 1:1∼1:1.5의 범위에 있는 부직포 제조 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후드의 상기 노즐로부터 상기 벨트를 향하는 상하 방향에 있어서의 치수와 상기 주행 방향에 있어서의 치수의 비가 1:1∼1:1.3인 부직포 제조 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후드와 벨트 사이에 형성되는 클리어런스가, 상기 벨트의 주행 방향을 향해 회전하고, 상기 벨트의 수직 방향에서 상하로 움직일 수 있도록 만들어진 롤러에 의해 막혀져 있는 부직포 제조 장치.