KR100965262B1 - 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치 - Google Patents
폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 소방법 강화로 인하여 난연도가 없는 제품을 대체하고, 생활 환경에 밀접한 관계가 있는 실내마감재가 사용자의 성능 및 기능향상 요구에 맞추어 난연 성능, 항균 성능 및 흡음 성능을 기본 기능으로 보유하고 있으며 친환경 제품으로 여러 가지 색상과 무늬로 제조할 수 있는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치는, 폴리에스테르 섬유 원재료를 투입하기 위한 투입부와; 상기 투입부의 투입부 컨베이어를 통해 투입된 상기 폴리에스테르 섬유 원재료를 열압착하여 표면을 매끈하게 처리하는 열압착 롤러와; 상기 열압착된 폴리에스테르 섬유 원재료를 난연재액을 함침하기 위한 난연재액 분사장치와; 상기 난연재액이 분사된 폴리에스테르 난연 섬유를 건조하도록 마이크로파 발생기 및 열풍 공급부가 설치되며, 상기 폴리에스테르 난연 섬유를 이송하기 위한 상하 다단의 운반 컨베이어를 갖는 개방형 건조기와; 상기 난연재 분사장치의 반대쪽에 설치되며, 상기 가열 및 건조된 폴리에스테르 난연 섬유를 냉각하고 에어 샤워하는 냉각기와; 상기 냉각기로부터 제품 완성된 폴리에스테르 난연 섬유를 배출하는 배출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
폴리에스테르, 섬유, 난연, 내장재, 마이크로파, 건조
Description
본 발명은 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치 및 그 제조방법에 에 관한 것으로서, 보다 상세히는 소방법 강화로 인하여 난연도가 없는 제품을 대체하고, 생활환경에 밀접한 관계가 있는 실내마감재가 사용자의 성능 및 기능향상 요구에 맞추어 난연 성능, 항균 성능 및 흡음 성능을 기본 기능으로 보유하고 있으며 친환경 제품으로 여러 가지 색상과 무늬로 제조할 수 있는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축용 내장재는 중량에 비해 높은 단열성과 흡음성 등을 요구하고 있으며, 이에 따라 종래에는 스티로폼, 우레탄폼 및 암면이나 유리면 등의 다양한 소재로 제작된 건축용 내장재가 많이 사용되고 있는 실정이다.
그러나 상기와 같은 소재로 제작된 건축용 내장재는 내구성이 취약하여 취급과정에서 쉽게 파손되고, 이에 따른 폐기물 처리가 곤란하여 환경오염의 주범이 되어 왔으며, 특히 스티로폼 및 우레탄폼은 화기에 매우 취약하여 화재발생시 인체에 치명적인 유해가스가 발생되고, 암면이나 유리면은 수분 흡수시 흠음성 및 단열성이 저하되며 취급과정에서 발생되는 미세먼지는 호흡 및 피부접촉을 통해 인체에 알레르기나 암을 유발하는 등 많은 문제점이 있었다.
이에 따라, 건축용 내장재를 제조함에 있어서 난연성 및 유해가스의 발생이 억제되는 소재의 사용이 엄격히 요구되고 있는 실정이며, 종래에도 내구성 및 흡음성이 뛰어나고 불에 잘 타지 않는 등 우수한 특성을 갖는 폴리에스테르 섬유를 이용하여 건축 내장재용 섬유를 제조하여 출시한 바 있으나, 이는 부피가 큰 제품상의 특성으로 그 표면만 난연재가 함유된 수지를 도포하여 건조시키는 방법으로 제조되어 왔으므로, 그 내부까지 수지가 침투되지 못하는 관계로 높은 난연성이 요구되는 건축용 내장재로 널리 이용되지 못하고 있는 실정이다.
또한, 이러한 종래의 건축 내장재용 섬유는 친환경 제품으로서 여러 가지 색상과 무늬로 제작하기에는 한계가 있었으며, 높은 난연성을 얻기 위해서는 표면에 수지를 과다하게 도포해야 하는데, 이는 제조공정에 복잡성을 초래하여 생산성의 저하 및 원가상승을 유발하는 문제점이 있었으며, 생산된 제품은 그 표면층이 지나치게 딱딱하고 통기성이 차단되어 건축용 내장재로써 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은, 상하부 색상이 각각 다른 폴리에스테르 섬유의 원재료를 열압착, 함침 및 탈액함과 아울러, 상하 다단의 컨베이어 벨트로 이루어진 운반 컨베이어를 갖는 밀폐형 건조기내에서 마이크로파 및 열풍으로 건조하여 난연 섬유 내장재를 제조함으로써, 난연 성능, 항균 성능 및 흡음 성능을 기본 기능으로 보유하고 있으며 친환경 제품으로 여러 가지 색상과 무늬로 제조할 수 있음으로 아파트, 주택, 오피스텔, 빌딩, 병원, 복지시설, 공장, 관공서, 학교, 학원, 유치원 등의 건축 자재로서 다양하게 사용할 수 있는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치는, 폴리에스테르 섬유 원재료를 투입하기 위한 투입부와; 상기 폴리에스테르 섬유 원재료에 난연재액을 분사하기 위한 난연재 분사장치와; 상기 난연재액이 분사된 폴리에스테르 난연 섬유를 건조하는 마이크로파 발생기와 및 열풍 공급부가 설치되며, 상기 폴리에스테르 난연 섬유를 이송하기 위한 상하 다단의 운반 컨베이어를 갖는 개방형 건조기와; 상기 건조된 폴리에스테르 난연 섬유를 냉각하고 에어 샤워하는 냉각기와; 상기 냉각기로부터 제품 완성된 폴리에스테르 난연 섬유를 배출하는 배출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리에스테르 난연 섬유의 표면을 매끈하게 하기위해 열압착하는 열압착(히팅) 롤러를 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 개방형 건조기 다단의 운반 컨베이어는 상하의 제 1, 제 2 및 제 3단의 컨베이어 벨트로 이루어지며, 상기 마이크로파 발생기는 상기 제 1단 컨베이어 벨트 상측에 고밀도의 파장을 형성 할 수 있도록 배치 및 상기 제 3단 컨베이어의 하측에는 저밀도의 파장이 형성할 수 있도록 각각 다수 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 개방형 건조기의 제 1단 컨베이어 벨트는 상기 난연재액 분사장치와 개방된 컨베이어 벨트를 개별 감속모터 구동으로 이송 연결되며, 건조기 방향으로는 제 1단 컨베이어 벨트 개별 감속모터 구동으로 이송 연장되어 형성되며, 상기 건조기 내부 1단 컨베이어 벨트 하측으로는 제 2 및 제 3단 컨베이어 벨트가 각각의 개별 감속모터 구동으로 이송 연장되어 형성되고, 상기 폴리에스테르 난연 섬유가 건조로의 좌우로 이송됨이 바람직하다. 상기의 개별 구동모터는 프로그램화하여 속도가 연동하게 한다.
또한, 상기 전방 제 2 및 제 3단 컨베이어 벨트 사이에는 2단→3단 전향 리프트가 설치되며, 상기 연장 제 1 및 제 2 컨베이어 벨트 사이에는 1단→2단 전향 리프트가 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 연장 제 3단 컨베이어 벨트의 건조 구간을 통과한 후 상부 열세팅을 위한 열압착 롤러가 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 난연재액 분사장치를 통해 난연재액이 분사된 폴리에스테르 섬유에 난연재액이 골고루 균일하게 분포시키기 위해 분사하면서 견면을 난연재액에 담그며 압축과 이완을 반복 할 수 있는 소규모의 난연재액 박스와 롤러, 그리고 최종 난연 처리도를 결정하는 탈수 롤러가 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 마이크로파 발생기는 다수의 마이크로파 조사용 마그네트론과, 상기 마이크로파 조사용 마그네트론에 결합되어 마이크로파를 피건조물 쪽으로 전달하는 도파관과, 상기 도파관의 하단에 설치되어 마이크로파를 균일하게 분산시키는 스터러로 구성됨이 바람직하다. 그리고 3단에는 스터러 대신 저밀도로 고루 분산시켜주는 기능을 하는 멀티슬롯을 설치하여 반사파를 최소화 한다.
또한, 상기 건조된 폴리에스테르 난연 섬유를 냉각하고 에어 샤워하는 에어노즐과 냉각팬이 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 난연처리가 끝난 폴리에스테르 난연 섬유를 배출하는 컨베이어롤러가 설치됨이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조방법은, 폴리에스테르 섬유를 투입하기 위한 컨베이어 형태의 투입부를 통해 투입하는 단계와, 상기 투입된 폴리에스테르 섬유를 열압착(히팅) 롤러를 이용하여 열압착하는 단계와, 상기 열압착된 폴리에스테르 섬유의 상하 표면에 난연재 분사장치를 이용하여 난연재액을 분사하는 단계와, 상기 난연재액이 살포(함침)된 폴리에스테르 난연 섬유를 상하 다단의 건조기에 투입하여 다단의 컨베이어 벨트에 의해 좌우 반복하여 마이크로파와 열풍에 의해 건조하는 단계와, 상기 건조 및 가열된 폴리에스테르 난연 섬유를 냉각하고 에어 샤워하는 단계와, 상기 냉각되어 제품 완성된 폴리에스테르 난연 섬유를 배출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리에스테르 섬유 원재료는 50∼300㎏/㎥ 중의 밀도를 가지며 두께는 5∼50㎜의 것을 사용한다. 또한 중앙을 기준으로 상하부 색상이 각각 다른 색인 이중 보드를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 난연재액은 규산 고형분이 45%이상인 난연재액을 사용하여 충분히 분사하고 난연재액이 골고루 퍼지고 도포 될 수 있도록 담그면서 폴리에스테르 섬유를 압축과 이완을 반복하여 난연재액이 골고루 분포 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탈수조건은 난연도 및 제품의 밀도에 따라 탈수롤러의 간격을 1∼3㎜로 작업조건을 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열압착 온도조건은 280℃∼310℃로 하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치 및 그 제조방법에 의하면, 상하부 색상이 각각 다른 폴리에스테르 섬유의 원재료를 열압착, 함침 및 탈액함과 아울러, 상하 다단의 컨베이어 벨트로 이루어진 운반 컨베이어를 갖는 밀폐형 건조기내에서 마이크로파 및 열풍으로 건조하여 난연 섬유 내장재를 제조함으로써, 소방법 강화로 인하여 난연도가 없는 제품을 대체하고, 생활환경에 밀접한 관계가 있는 실내마감재가 사용자의 성능 및 기능향상 요구에 맞추어 난연 성능, 항균 성능 및 흡음 성능을 기본 기능으로 보유하고 있으며 친환경 제품으로 여러 가지 색상과 무늬로 제조할 수 있음으로 아파트, 주택, 오피스텔, 빌딩, 병원, 복지시설, 공장, 관공서, 학교, 학원, 유치원 등의 건축 자재로서 다양하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치의 측단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치의 건조기의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제품을 나타내는 단면도로서 편의상 함께 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치(도1)는, 폴리에스테르 섬유의 투입부(10)와, 제1 열압착 롤러(70)와, 난연재를 분사하기 위한 난연재 분사장치(20)와, 탈수 롤러(80)와, 마이크로파 및 열풍을 이용한 개방형 건조기(1a)와, 제2 열압착 롤러(120)와, 냉각기(130)와, 배출부(140)로 크게 이루어진다.
먼저, 상기 투입부(10)에 투입되는 폴리에스테르 섬유의 원재료는 상하부 색상을 각각 다른 색으로 한 이중 보드의 폴리에스테르 섬유를 사용하며, 50∼300㎏/ ㎥ 중의 밀도를 가지며 두께는 5∼50㎜의 것을 사용함이 바람직하나, 본 발명에 있어 그 밀도 및 두께를 한정하는 것은 아니다.
상기 투입부(10)에는 투입부 컨베이어(11)가 설치되어, 원재료인 폴리에스테르 섬유를 연속적으로 제공할 수 있게 되어 있다.
상기 열압착 롤러(70)는 투입부 컨베이어(11)를 통해 투입되어 이동하는 폴리에스테르 섬유를 상하로 열압착함으로써 두께를 80%-90%로 줄임과 동시에 표면을 매끄럽고 부드럽게 하여 먼지나 기타 외부 물질에 의해 오염되는 것을 방지하도록 한다. 여기서, 제1 열압착 롤러(70)는 하부를 열세팅하고 후술하는 제 2 열압착 롤러(120)는 상부를 열세팅하여 열압착하도록 하는 구조로 되어 있으나, 본 발명에 있어 이는 선택적이며 제 1 및 제 2 열압착 롤러 중 어느 하나만을 이용하여 상하부 열세팅을 함께 할 수도 있음은 물론이다.
상기한 난연재 분사장치(20)는 복수개의 함침 노즐(20a)이 형성되어 있어 열압착된 폴리에스테르 견면에 난연재액(미도시)을 분사하여 난연재액이 골고루 균일하게 분포시키기 위해 분사하면서 견면을 난연재액에 담그며 압축과 이완을 반복 할 수 있는 디핑 박스(20b)와 롤러(20c)를 이용하여 견면의 내부까지 난연재액을 침투시킬 수 있게 한다. 또한, 균일한 분산을 위하여 함침탱크(20d)의 난연재액을 가열한다. 상기 난연재액의 침투공정은 전술한 스프레이 방식과 디핑 방식을 병용하여 사용한다. 여기서, 상기 난연재액은 주성분인 소디윰 실리케이트를 70% 이상 함유하고, 제일인산나트륨, 수산화마그네슘, 인산에스테르계화합물, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화안티몬, 몰리브덴산염 및 주석산 아연으로 구성된 난연첨가제군에서 선택된 1종 이상의 난연첨가제가 추가적으로 함유됨이 바람직하며, 농도가 30∼70%인 것이 바람직하다. 난연재액 농도가 30%미만인 경우에는 내부까지 난연재액의 침투는 용이하나, 후공정에서 건조 부하가 과도한 단점이 있고, 70%를 초과한 경우에는 후공정에서 건조 부하는 감소하나 내부까지 난연재액의 침투 및 균일한 처리가 어려운 단점이 있다.
상기 탈수 롤러(80)는 상기 함침 공정을 거친 난연재액이 골고루 분포된 폴리에스테르 섬유 표면에서 필요한 부분만 남기고 탈액하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기한 탈수 롤러(80)는 대략 400㎜∼600㎜ 사이즈의 압착롤러를 사용하며 폴리에스테르 섬유 표면 및 그 내부까지 골고루 분포할 수 있도록 일정한 압력(제품의 밀도에 따라 다르지만 대략 5톤에서 10톤 정도)으로 상기 탈액 및 함침 전 폴리에스테르 섬유 전체 무게의 대략 1.5 내지 3배의 난역제액이 고르게 분포됨이 바람직하다. 또한, 상기한 탈수 롤러(80)로 압착되면서 자연스럽게 함침 전보다 그 두께가 대략 10% 내지 20%로 재 압축됨이 바람직하다.
상기 개방형 건조기(1a)는 상하 3단 구조로서 마이크로파 및 열풍을 병행하여 난연재액이 살포(함침)된 폴리에스테르 난연 섬유를 건조하도록 하여 건조 품질을 최적하도록 한다. 물론, 도시된 예에서는 상하 3단 구조를 나타내고 있으나, 4단 이상의 다단구조도 가능하다.
이러한 개방형 건조기(1a)에 대한 구조를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로파 및 열풍을 이용한 개방형 건조기(1a)는, 상기 난연재액이 함침된 폴리에스테르 난연 섬유를 좌우로 이송시키는 상하 3단의 운반 컨베이어(100)와, 상기 3단의 운반 컨베이어(100)에서 이송되는 폴리에스테르 난연 섬유에 마이크로파를 조사하여 건조하는 마이크로파 발생기(30)와, 상기 3단의 운반 컨베이어(100)에서 이송되는 폴리에스테르 난연 섬유에 열풍을 공급하여 건조하는 열풍 공급부(50)와, 상기 마이크로파의 노출을 차폐하기 위해 양단부에 설치된 마이크로파 차폐부(90)로 이루어진다.
여기서, 상기한 3단의 운반 컨베이어(100)는, 각각 제 1, 제 2 및 제 3단 컨베이어 벨트(101, 102, 103) 및 제 1, 제 2 및 제 3 롤러(101a, 102a, 103c)로 이루어져 있으며, 상기 마이크로파 발생기(30)는 제 1단 컨베이어 벨트(101)의 상측 및 제 3단 컨베이어 벨트(103) 하측에 나누어 설치되어 마이크로파의 반사파가 발생되지 않도록 최적설계 되어 있다.
한편, 상기 개방형 건조기(1a)는 상기 난연재액 분사장치(20) 및 탈수 롤러(80)를 통과하여 최상단에 위치하는 제 1단 컨베이어 벨트(101)를 통해 연결되며 건조기를 통과한 제품은 제 1 전환 리프트(111)를 통해 제 2 컨베이어 벨트(102)로 이동되며 제 2 컨베이어(102)를 통과한 제품은 제 2 전환 리프트(112)를 통해 제 3 컨베이어(103)로 전환되어 통과된다. 이는 제품이 좌우로 이송될 수 있도록 되어 있다.
즉, 상기 연장 제 1 및 제 2 컨베이어 벨트(101)(102) 사이에는 1단→2단 전향 리프트(111)가 설치되어 개방형 건조기(1a)의 제 1단 컨베이어 벨트(101)를 통해 오른쪽으로 운반되어 건조 중인 제품을 연장 제 2 컨베이어 벨트(102)로 위치 변경하여 개방형 건조기(1a)의 제 2 컨베이어 벨트(102)로 환승시켜 반대 방향인 왼쪽방향으로 이송하면서 다시 한 번 건조시킨다. 또한, 상기 전방 제 2 및 제 3단 컨베이어 벨트(102)(103) 사이에는 2단→3단 전향 리프트(112)가 설치되어 개방형 건조기(1a)의 제 2 컨베이어 벨트(102)를 통해 왼쪽으로 운반되어 건조 중인 제품을 제 3단 컨베이어 벨트(103)로 위치 변경하여 개방형 건조기(1a)의 최하단의 제 3단 컨베이어 벨트(103)로 환승시켜 반대 방향인 오른쪽방향으로 이송하면서 완전건조를 시키게 된다.
여기서, 도 2에 도시된 예에서는 제 1단 컨베이어 벨트(101)의 상측에 다수개의 마이크로파 발생기(30)가 설치된다. 또한, 제 3단 컨베이어 벨트(103) 하측에도 마이크로파의 저밀도 분산을 위해 마이크파 발생기(30)와 연결된 멀티슬롯(30d)을 다수개 설치한다.
아울러, 상기 운반 컨베이어(100)중 하측으로 제 2 컨베이어 벨트(102)의 상측 및 제 3단 컨베이어 벨트(103)의 하측에는 다수개의 열풍 공급부(50; 50a, 50b)가 설치되어 3단의 컨베이어 벨트를 통해 운반되는 폴리에스테르 난연 섬유를 건조하도록 되어 있다. 이러한 열풍은 마이크로파를 발생하며 부가적으로 발생하는 40℃ 이상의 냉각풍을 회수하여 버너로 공급시켜 건조열풍을 만들어 공급부(50b)에 투입하며 또한 하부에서 배기되는 100℃ 이상의 습기가 적은 배기풍을 재가열하여 상부 공급부(50a)에 공급될 수 있도록 되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로파 발생기(30)의 배열은 최상단의 제 1 단 컨베이어 벨트(101)에서 대략 60% 내지 80% 정도 배치하고 그 하측의 2 단에는 배치하지 않고 그 다음 3단에 40% 내지 20% 배치함으로써 반사파를 줄이고 에너지 효율을 최대로 끌어올릴 수 있게 되어 있다.
또한, 상기 운반 컨베이어(100)중 최상단의 제 1단 컨베이어 벨트(101) 및 제 3단 컨베이어 벨트(103)의 상측에는 각각 폴리에스테르 난연 섬유로부터 발생된 수증기를 신속히 배습하도록 다수의 배기구(60; 60a, 60b)가 설치될 수 있다.
이어서, 상기 마이크로파 발생기(30)는 마그네트론(30a), 도파관(30b), 및 스터러(30c) 등을 포함하여 형성되어 있다. 물론, 상기 운반 컨베이어(100)중 제 3단 컨베이어 벨트(103) 하측에도 마이크파 발생기(30)와 연결된 멀티 슬롯(30c)이 다수개 설치되어 있다. 상기 마그네트론(30a)은 이는 소정 주파수의 마이크로파를 조사한다. 예를 들어, 상기 마그네트론(30a)은 915㎒ 내지 2,450㎒의 마이크로파를 조사하며, 허용편차는 25 내지 50㎒ 범위일 수 있다. 또한, 다수의 마그네트론(30a)은 전기적 구성 요소의 하나인 제어부(미도시)에 의해 개별적 또는 총체적으로 제어된다. 상기 도파관(30b) 및 멀티 슬롯(30d)은 상기 각 마그네트론(30a)에서 발생된 마이크로파를 다단의 운반 컨베이어(100) 위의 폴리에스테르 난연 섬유에 전달하는 역할을 한다. 더불어, 도시되어 있지는 않지만 각 마이크로파 발생기(30)에는 공랭식 또는 수랭식의 공지의 아이솔레이터를 설치하여 건조기(1)내의 부하와 정합(impedance matching)이 원활하도록 할 수도 있다. 이러한 아이솔레이터에 의해 마이크로파의 반사파에 의한 마그네트론(30a)의 손상을 방지할 수 있다. 더불어, 상기 스터러(도면부호 미부여)는 본 발명에 따른 개방형 건조기(1a)내에 균일하게 분산되도록 하는 역할을 한다.
한편, 개방형 건조기(1a)의 최하단의 제 3단 컨베이어 벨트(103)를 통해 완전히 건조된 폴리에스테르 난연 내장재는 마이크로파 차폐부(90)를 통하여 건조기 외부로 배출된다.
이와 같이, 최종 완전 건조된 폴리에스테르 난연 섬유 내장재는 그 출구 온도가 대략 섭씨 100℃로서, 고압 터보팬(대략 150CMM및 200㎜ag 이상)(미도시)를 갖는 냉각기(130)의 노즐(130a)을 이용하여 대략 2.5m 구간에서 상하로 에어 샤워를 통해 냉각 및 오염물질 제거를 통해 최종품으로 완성하고 상기 냉각기(130)로부터 제품 완성된 폴리에스테르 난연 섬유 내장재를 배출부(150)로 절단하여 배출한다.
이와 같이, 최종 완성된 제품은 그 두께 대략 3㎜에서 9㎜이고 무게는 반제품의 1.7∼2.5배이고, 밀도는 400∼540㎏/㎥ 정도로 됨이 바람직하나, 난연 등급이나 흡음 성능 등에 따라 조정될 수 있다.
아울러, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 중앙을 기준으로 상하부 색상이 각각 다른 색(3, 4)으로 이루어지는 것으로, 상부(3) 및 하부(4)는 각각 그 두께가 5㎜ 이하로 400∼540㎏/㎥ 정도의 밀도를 가지며, 상기 상부(3)의 상면과 상기 하부(4)의 하면에 각각 형성된 열압착 부분(2)은 그 두께가 대략 1㎜ 이하로 제품의 표면을 광택이 나며 부드럽게 하는 공정으로 열압착공정을 통해 형성되며, 완제품 취급시 표면의 먼지나 오염을 방지하는 역할을 한다.
도 4는 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조방법을 도시한 순서도로서, 도 1 내지 도 2를 함께 참조하여 본 발명에 의한 장치의 동작과 방법 을 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조방법은, 폴리에스테르 섬유 투입 단계(S100)와, 표면 열압착 단계(S110)와, 난연재액 분사 및 탈수 단계(S120)와, 건조 단계(S130)와, 냉각 및 에어 샤워 단계(S140), 배출 단계(S150)로 크게 이루어진다.
먼저, 상기한 폴리에스테르 섬유 투입단계(S100)에서는, 폴리에스테르의 원재료를 중앙을 기준으로 상하부 색상을 각각 다른 색으로 한 이중 보드의 폴리에스테르 섬유를 이용하여 투입부(10)의 투입부 컨베이어(11)를 통해 원재료인 폴리에스테르 섬유를 연속적으로 제공하게 된다.
상기 연속적으로 투입되는 폴리에스테르 섬유는 표면 열압착 단계(S110)에서 제 1 열압착 롤러(70)를 통해 그 하부나 상부를 열압착함으로써 두께를 80%-90%로 줄임과 동시에 표면을 매끄럽고 부드럽게 하고 먼지나 기타 외부 물질에 의해 오염되는 것을 방지하도록 한다.
이어서, 상기한 난연재액 함침 및 탈수 단계(S120)에서는, 난연재액 분사장치(20)의 복수개의 함침 노즐(20a)을 이용하여 열압착된 폴리에스테르 섬유에 난연재액을 분사함과 동시에 디핑방식을 병행하여 함침함으로써 상기 섬유의 내부까지 난연재액을 고루고루 침투시키게 된다. 여기서, 상기 폴리에스테르 섬유에 난연재액을 균일하게 분포시키기 위해 난연재액을 가열하여 30℃-40℃로 유지하도록한다.
또한, 탈수 롤러(80)를 이용하여 상기 난연재액이 골고루 분포된 폴리에스테르 섬유 표면에서 필요한 부분만 남기고 탈액하여 탈수시킨다(제품의 밀도에 맞추 어 탈수높이를 1-3㎜ 정도로 탈수함).
계속해서, 상기한 건조 단계(S130)에서는, 상기한 탈수 롤러(80)를 통해 탈액된 난연 폴리에스테르 섬유는 전방 제 1단 컨베이어 벨트(101)를 통해 3단 구조의 개방형 건조기(1a)의 최상단의 제 1단 컨베이어 벨트(101) 상으로 투입되어 마이크로파 발생기(30)로부터 주사되는 마이크로파에 의해 오른쪽으로 이송되면서 건조 및 가열된다. 이와 같이 건조된 난연 폴리에스테르 섬유는 연장 제 1단 컨베이어 벨트(101)로 순차 이송되고, 상기 연장 제 1단 컨베이어 벨트(101) 하측에 형성된 1단→2단 전향 리프트(111)를 통해 연장 제 2단 컨베이어 벨트(102)로 환승되어 개방형 건조기(1a)의 제 2단 컨베이어 벨트(102)로 반대 방향인 왼쪽방향으로 이송하면서 다시 한 번 열풍 및 마이크로파에 의해 건조된다. 또한, 상기 전방 제 2 및 제 3단 컨베이어 벨트(102)(103) 사이에는 2단→3단 전향 리프트(112)가 설치되어 환승하여 개방형 건조기(1a)의 최하단의 제 3단 컨베이어 벨트(103)로 환승시켜 반대 방향인 오른쪽방향으로 이송하면서 다시 한 번 완전 건조되어 마이크로파 차폐구간(90)을 통과한다.
여기서, 완전 건조된 상기 제품은 배출부에 연결되어 있는 컨베이어(113)로 진입하며 그 출구 온도가 대략 섭씨 100℃로서, 냉각 및 에어샤워 단계(S140)에서 고압 터보팬(대략 150CMM및 200㎜ag 이상)(미도시)을 갖는 냉각기(130)를 이용하여 대략 2.5m 구간에서 상하로 에어 샤워를 통해 냉각 및 오염물질 제거를 통해 최종품으로 완성하여 배출단계(S150)에서 배출부(140)로 배출한다.
이상 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세히 설명하였으나, 이는 본 발 명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 당업자에 있어서는 본 발명의 요지 및 스코프를 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치의 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재 제조장치 중 건조부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제품 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조방법을 도시한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1; 본 발명에 따른 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치
1a: 개방형 건조기 10; 폴리에스테르 섬유의 투입부
11; 투입부 컨베이어 롤러 20; 난연재 분사장치
20a; 분사 노즐 20b; 디핑 박스
20a; 함침 롤러 20d; 함침 탱크
30; 마이크로파 발생기 30a; 마그네트론
30b, 30c; 도파관, 스터러 30d; 멀티슬롯
100: 다단(多段)의 운반 컨베이어
101, 102, 103; 제 1, 제 2, 제 3단 컨베이어 벨트
101a, 102a, 103a; 롤러
50, 50a, 50b; 다수개의 열풍 공급부
60, 60a, 60b; 다수개의 배기구
70, 120; 제 1 및 2 열압착 핫 롤러
80; 탈수 롤러 90; 마이크로파 차폐부
113; 냉각 배출부 컨베이어 벨트 112: 2단→3단 전향 리프트
111; 1단→2단 전향 리프트 130: 냉각기
130a: 냉각기 노즐 150: 배출부
Claims (11)
- 폴리에스테르 섬유 원재료를 투입하기 위한 투입부와,상기 투입부의 투입부 컨베이어를 통해 투입된 상기 폴리에스테르 섬유 원재료를 열압착하여 표면을 매끈하게 처리하는 열압착 롤러와,상기 열압착된 폴리에스테르 섬유 원재료의 상하 표면에 분사방식과 디핑방식을 병행하여 난연재액을 균일하게 함침하기 위한 난연재 분사장치와,상기 난연재액이 분사된 폴리에스테르 난연 섬유를 건조하도록 마이크로파 발생기 및 열풍 공급부가 설치되며, 상기 폴리에스테르 난연 섬유를 이송하기 위한 상하 다단의 운반 컨베이어를 갖는 개방형 건조기와,상기 난연재 분사장치의 반대쪽에 설치되며, 상기 건조된 폴리에스테르 난연 섬유 내장재를 에어 샤워하는 냉각기와,상기 냉각기로부터 제품 완성된 폴리에스테르 난연 섬유를 배출하는 배출부로 이루어지며,상기 폴리에스테르 섬유 원재료는 중앙을 기준으로 상하부 색상이 각각 다른 색인 이중 보드이며, 상기 개방형 건조기의 다단의 운반 컨베이어는 상하의 제 1, 제 2 및 제 3단의 컨베이어 벨트로 이루어지며, 상기 마이크로파 발생기는 최상단의 상기 제 1단 컨베이어 벨트 상측에서 60% 내지 80% 배치하고 그 하측의 상기 2단의 컨베이어에는 배치하지 않고 그 다음의 상기 제 3단 컨베이어 벨트에 40% 내지 20% 배치시키며, 상기 열풍 공급부는 상기 제 1단 내지 제 3단 컨베이어 벨트 측에 고루 분포되며, 상기 제 3단 컨베이이어 벨트측의 내부 열풍을 회수 및 재가열하여 재공급하며, 상기 제 2 및 제 3단 컨베이어 벨트 사이에는 2단→3단 전향 리프트가 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 컨베이어 벨트 사이에는 1단→2단 전향 리프트가 설치되며, 상기 최상단의 제 1단 컨베이어 벨트 및 제 3단 컨베이어 벨트의 상측에는 각각 폴리에스테르 난연 견면으로부터 발생된 수증기를 신속히 배습하도록 다수의 배기구가 설치되며, 상기 제품 완성된 폴리에스테르 난연 섬유는 중앙을 기준으로 상하로 색상이 다른 400∼540㎏/㎥ 밀도의 상부 및 하부로 이루어지고, 상기 상부의 상면과 상기 하부의 하면에는 각각 상기 열압착 롤러에 의해 처리된 광택이 나는 열압착 부분이 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치.
- 제 1항에 있어서,상기 난연재 분사장치에서는 상기 폴리에스테르 섬유에 난연재액을 균일하게 분포시키기 위해 난연재액을 가열하여 30℃∼40℃로 유지시키는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치.
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- 제 1항에 있어서,상기 마이크로파 발생기는 마이크로파 조사용 마그네트론과, 상기 마이크로파 조사용 마그네트론에 결합되어 마이크로파를 피건조물 쪽으로 전달하는 도파관과, 상기 도파관의 하단에 설치되어 마이크로파를 균일하게 분산시키는 스터러 또는 멀티슬롯으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치.
- 제 1항에 있어서,상기 건조기와 냉각기 사이에 열세팅을 위한 다른 열압착 롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치.
- 제 1항에 있어서,상기 난연재 살포기를 통해 난연제액이 살포된 폴리에스테르 섬유 표면을 탈액하기 위한 탈수 롤러가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연 섬유 내장재의 제조장치.
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