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KR950001990B1 - 결합제를 함유하는 섬유매트의 제조방법 - Google Patents

결합제를 함유하는 섬유매트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

결합체를 함유하는 섬유매트의 제조방법
제1도는 매트두께의 함수로서의 섬유 축적에 관한 곡선.
제2도는 본 발명의 방법을 실시하는 장치의 개략 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 콘베이어 2 : 가이드 풀리
3, 3' : 저장탱크 4 : 오우버 헤드 저장 탱크
5 : 다층 매트 6 : 조절 부재
본 발명은 결합제(binder)를 함유하는 섬유매트의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 종류의 섬유매트는 조성이 다양한 많은 것이 알려져 있고 이러한 섬유매트는 매우 다양한 방법으로 성형(成形) 또는 부형(付形)되어 자립성의 성형품 또는 부형품이 얻어진다.
예를 들면, 부형공정을 위한 부형공구 또는 형의 부형면과 매트 플리이스(mat fleece)의 사이에 적어도 한쪽에 안정화용 지지체를 가함으로써 상기 종류의 부형품의 가열 프레스법이 알려져 있으며(독일연방공화국 특허 DE3721663)이 알려져 있으며, 이 방법의 특색은 안정화용 지지체가 표면방향의 인장력을 흡수하는 복합섬유층으로 구성되며 이는 실질적으로 확장 또는 신장이 되지 않지만 가열 프레스의 열의 작용하에서는 소성변형이 가능하고 또한 부형공정과 함께, 실질적으로 늘어남을 보이지 않고, 딱딱한 카바링으로 즉시 경화 또는 고체화된다.
리그노 셀룰로우스 섬유와 목면 섬유로 이루어지는 섬유 플리이스 혼합물이 사용되며 이는 열경화성 결합제와 함께 혼합된다.
이러한 섬유 플리이스 혼합물은 표면방향으로 실질적으로 신장을 나타내지 않는 2매의 안정화용 지지체 사이에 삽입되고, 이 원료 매트 블랭크의 부형전에, 각층사이에 결합이 형성되어, 이것에 의하여 부형 또는 프레스 공정중에 생기는 인장력이 지장없이 흡수된다.
유연성이 있는 안정화용 지지체와 섬유 플리이스 혼합물의 표면 사이에서의 필수(기본)적인 부착은 내열성의 자기 부착이 60℃에서 150℃의 온도 범위에서 일어난다.
매트 플리이스의 한편 또는 양면에 가해지는 안정화용 지지체는 상기 종래의 기술에서는 단층 또는 2층 이상의 고탄력실 위에 살포(Sprinkling)됨으로써 매트 플리이스에 가해지거나 또는 얽힌 섬유 플리이스 복합재료로서 예비가공된 형으로 가해져도 좋다.
안정화용 지지체와 목재섬유사이에는 내열성 결합제가 상기 언급한 인장력의 전달을 유지하기 위하여 섬유층에 분포된다.
또한, 이와 관련하여, 섬유 매트를 부형하여 부형품 또는 성형품으로 하기 전후에 안정화용 지지체를 가공 및 구성하는 것은, 더 이상 신규한 것이 아니다.
이 목적을 달성하기 위해 안정화용 지지체의 두께는 섬유 플리이스의 두께와 비교하여 매우 적게 유지한다.
이러한 종류의 안정화용 지지체는 기본적으로 매트 블랭크의 내부에 형성되는 것이 아니라 목부 섬유의 한면 또는 양면위에 형성된다.
이와 반대로, 본 형태의 또 다른 알려진 섬유매트는 부형공정에 있어서의 안정화를 위해, 따라서 얽힌 섬유 플리이스의 중간부로 힘을 전달하기 장력네트웍의 형으로 인장력 및 전단력을 영구적으로 흡수하는 견고한 직물을 삽입함을 특징으로 한다.
섬유 플리이스 매트에 매립되는 직물은 부형 공구 표면으로부터 섬유재료 상으로 인장력이 이미 전달되어 있는 경우, 이 부형공구의 인장력만이 도달한다.
이는 통상적으로 섬유 매트의 구성에서 부형공구가 안정화용 직물삽입물에 도달하여 작용을 미치기 전에, 섬유매트의 구조에 상당한 손실을 가져온다.
그러므로, 부형공정에 장입될 수 없는 셀룰로우스 또는 리그로 셀룰로우스 섬유, 및 인장력과 전단력을 흡수하는 비교적 긴 합성사 등의 실질적으로 균질한 혼합물로부터 섬유 플리이스 매트를 제조하기 위한 목적을 가지고 연구가 실시되었다.
그러나, 적어도 대량 생산시에는 다른 종류의 섬유를 균일하게 충분히 혼합하고, 특히 그들을 섬유 플리이스 제조용 콘베이어 부재상에 균일하게 살포한다는 요건을 기술적으로 실현하는 것이 불가능하다.
상이한 종류의 섬유의 주입성에 따라서 항상, 각 종류가 바람직하지 않은, 실질적으로 제어불능한 상태로 분리된다.
결국, 완성된 섬유매트의 품질저하는 고가의 합성섬유의 사용량을 증가시켜서 어느정도 보상되지 않고, 이는 생산 가격의 증가는 별 문제로 하더라도, 섬유매트의 공기 불침투성의 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 목재섬유 및 방직섬유의 혼합물로부터 섬유매트를 제조하는 방법으로서, 매트내에서, 즉 그 횡단면 또는 두께전체에 걸쳐서, 인장력 및 전단력을 흡수하는 합성섬유의 비율이 최소의 상태로, 특히 매트 표면영역의 합성섬유의 비율을 적게한 상태로, 합성섬유를 통계적으로 평균하여 분포시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하여 이러한 문제점은 특허청구의 범위 제1항의 기술내용의 특징에 의해 해결되며 더 나아가서 구체적인 내용은 종속항으로부터 얻어질 수 있다.
이러한 매트 구조의 본질적인 장점은, 인장력 및 전단력을 흡수하는 합성섬유가 외부 표면적 또는 임의로 형성된 중심층의 어느것에도 제한을 받지 않으며, 그리고 이러한 매트를 제조하는 중에는, 예를 들면 합성섬유-목재섬유 혼합물의 경우에 매트제조중에 발생하는 것과 같이, 문제점이 있는 분리작용이 피해지는 것이다.
인장저항성이 있는 합성섬유를 복수의 합성섬유층 각각에 집중시킴으로써, 유리한 균질 부형성을 얻을 수 있다.
국부적인 중심층 전체에 이 층을 통하여, 부형공구에 대하여 부적당한 방식으로 인장력이 분포해버린다는 단점이 제거된다.
또한, 섬유혼합물중에, 또는 섬유매트의 상층에 한정하여 고농도의 합성섬유를 이용할 필요가 없고, 그 결과 부형품으로의 만족한 가공성에 필요한, 매트의 통기성이 방해되는 일이 없다.
섬유매트의 다층구조는 각 층중의 합성 섬유농도를 극히 낮게 유지케하여 주며 이는 섬유플리이스 구조의 부형성이 동시에 최대한으로 균일화된다.
각층의 단위 면적당의 중량이 적게됨으로써, 목재섬유와 합성섬유의 사이의 이행영역에 있어서의 적당한 침투가 보증되며, 따라서 특히 유리한 방법으로 층 배열사이의 접착제의 역할을 도와준다.
합성섬유와 목재섬유사이의 접착은 예를 들면 수증기 처리에 의하여 매트 블랭크를 가소화하는 때의 비교적 높은 온도에서 점착성으로 되고, 더욱 온도를 상승시킨 경우(가열 프레스하여 최종제품으로 할 때) 수축하는 합성섬유를 사용함으로써, 부가적으로 개선이 될 수 있다.
가열압축하는 동안의 수축이 인장력 및 전단력에 기인하는 매트의 손상을 방지하며 결과적으로 매트의 부형성을 개선한다. 합성 섬유층은 표면위에 뿌려질 수 있다.
그러나, 이 재료의, 또는 복합재료의 예비가공한, 얽혀진 섬유플리이스를 이용하는 것이 가능하고 이것을 계속하여 릴로부터 웨브재료로서 인출하고, 그것은 목재섬유용 프레딩헤드(Spreading head)사이에 위치된다.
본 제조 방법의 특징은 그 섬유가 적어도 부분적으로 바람직한 방향으로, 예를 들면 수직방향으로 배향한 합성섬유를 이용하는 것이 가능하고, 따라서 매트의 부형에 중요한 인장력이 강한 방향성을 미치도록 하는 것이다.
또한, 미리 제조된 합성 섬유 플리이스의 특성의 균일성을 제어하는 것이 보다 더 용이하고 그것은 부형성에 관하여 매트의 허용범위를 줄인다.
도면은 각 종류의 섬유가 섬유매트의 두께 전체에 통계적으로 분포하는 것을 도식적으로 나타낸다.
[실시예]
제1도는 매트층의 함수로서의 섬유 축적을 나타내는 곡선이고, 제2도는 본 발명 제조방법을 실시하는 장치의 도시적인 설명도이다.
제1도로부터 알수 있는 바와 같이, 매트 두께 전체에 대한 단면에 있어서 한쪽에는 합성섬유의 축적 분포와 다른 한쪽에는 목재섬유의 축적 분포에 관하여, 빗살형측면(comb profle)과 거의 일치하지만, 그러나, 이것은 예리하지 않은 측면과 가장자리를 가진다.
합성섬유에 대한 곡선 부분의 베이스 폭은 목재 섬유의 두께 분포의 베이스 나비보다 매우 작다.
점 A에서 한 매트 표면과 점 B에서 반대 매트 표면을 갖는 매트 단면을 나타내는 X축 상에는 합성섬유와 목재섬유의 분포 즉 Y축 방향에서 합성섬유의 비율을 0％에서 100％까지 그리고 반대방향에서 목질 섬유의 비율을 100％에서 0％까지의 분포를 보여준다.
합성섬유에서 목재섬유까지 그리고 이와 반대의 전이부인 끝단부가 예리하지 않은 것은, 이행영역, 즉 합성섬유층과 목재섬유층의 사이의 예리하지 않은 부리선에 있어서의 섬유간의 혼합도가 결합 또는 접합에 의하여 바람직하지 않은 것을 상징적으로 나타낸다.
제2도는 매트 두께 전체에 대한 이러한 통계적 분포를 얻기 위한 장치를 도시적인 단면으로 나타낸다.
이하, 본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
가이드 풀리(gyide pulley)(2)를 갖춘 벨트 콘베이어와 같은 콘베이어(1)로, 선택적으로 합성섬유 및 목재섬유재료를 이 수개의 오우버헤드 저장탱크로부터 가한다.
구체적으로는 처음에는 합성섬유 재료가 저장탱크(3)로부터 가해지며, 그것은 거기에 리일처럼 감긴, 얇은 얽힌 섬유 매트의 형태로 존재하며 이것은 오우버헤드 저장탱크(4)로부터 목재섬유재료를 혼합 합성섬유 재료위에 살포(sprinkling)됨으로써 계속되고 이때 다시 한번 이동방향을 따라서 합성섬유재료가 저장탱크(3')로부터 위에 살포된다.
이 경우 합성섬유재료와 목재섬유재료의 양쪽은 주입성(pourable)의 형상이다.
원하는 수의 합성섬유층과 목재섬유층의 함수로하여, 각 섬유용의 교호로 이어진 복수의 수개의 오우버헤드 저장탱크(4)에 의하여 다층매트가 제조된다.
연속 제조방법에서 사용되는 수개의 저장탱크(3),(4),(3') 등에 따라서 그의 출구는 연속적으로 조절할 수 있는 방법으로 계량공급부재(dosing member)(6)에 의하여 열리고 닫힐 수 있게 되어 있어 원하는 다층면 매트가 얻어진다.
더욱이 결합제는 목재섬유(4)의 저장탱크(4)와 합성섬유의 저장탱크(3),(3')로 첨가된다.
뿐만 아니라, 각 저장탱크(3),(4),(3')의 사이에는 접착부위(gluing station)등이 있어도 좋다.
콘베이어의 끝단부에는 다층면 매트(5)가 니들링 부위(needling station)를 통하여 통과될 수 있다.
적합한 스프링 부재(stripping member)는 독창적인 매트층의 추가 균일화를 위해 각 살포 위치 사이에 형성될 수 있다.

Claims (6)

  1. 셀룰로우스 또는 리그노 셀룰로우스 섬유로부터 결합제가 들어간 섬유매트를 제조하기 위하여, 부형(府形)중에 발생하는 전단력 및 인장력을 적어도 부분적으로 흡수하는 안정화용 첨가물인 합성섬유를 이용하여, 결합제와 충분히 혼합된 이들 건조 섬유재료를 콘베이어로 오버헤드 저장용기로부터 균일하게 층형상으로 가한 것을 가열프레스법에 의하여 처리하여 자동차의 승객칸의 내장재와 같은 부형품 또는 성형품을 제조하는 방법에 있어서, 다수층의 목재섬유층 및 합성섬유층을, 매트의 두께의 단면전체에서 볼 때 합성섬유 및 목재섬유의 적층밀도가 가장자리가 예리하지 않고 주기적인 빗살형 측면에 거의 상당하는 통계적 분포에 따르는 방식으로 교호로 가하고, 그 때의 합성섬유에 관한 바닥부의 폭이 목재섬유의 경우와 비교하여 매우 적게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 섬유매트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 각 섬유적층은 접착에 의하여 상호결합됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착은 점착조성 또는 니이들 결합에 의하여 형성됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 섬유매트의 표면을, 비교적 높은 온도에서 부분적으로 점착성으로 되고, 더욱 온도를 높게한 경우에는 수축하는 합성섬유를 이용하여 형성하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 합성섬유 및 목재섬유는 부수된 저장탱크로부터 살포됨으로써 콘베이어에 가해지고, 합성섬유는 미리 가공된, 느슨한 혼합 얽힘 섬유층의 형태로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 섬유가 수직방향으로 배향된 섬유플리이스를 이용하는 방법.
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