KR100935452B1 - 복합 섬유 시트의 제조 방법 및 그에 이용하는 제조 장치 - Google Patents

복합 섬유 시트의 제조 방법 및 그에 이용하는 제조 장치 Download PDF

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Abstract

섬유 제품의 재생 파쇄립을 내부에 함유하고, 자동차용 흡차음재 등에 적합하게 적용되는 복합 섬유 시트를 단순한 공정으로 제조하는 방법 및 제조 장치를 제공한다.
웹 원료 공급 장치와, 메인 실린더와, 워커 및 스트립퍼와, 웹 딜리버리 컨베이어를 구비한 2쌍의 카딩(carding) 유닛이 각각의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단부를 마주보게 해서 경면 대칭으로 설치되어 있는 웹 포머를 이용해서
재생 분쇄립과 면 원료를 함유하는 웹 원료를, 상기 원료 공급 장치에 의해 각각의 카딩 유닛에 공급하고, 카딩을 수행하고, 각각의 카딩 유닛의 웹 딜리버리 컨베이어상에, 하층은 면 원료를 상층보다 많이 함유하고, 상층은 재생 분쇄립을 하층보다 많이 함유하는 섬유 웹을 형성하고,
각각의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단부에서, 각각의 섬유 웹을, 상층끼리가 마주보도록 해서 중첩시키고,
이어서 기계적 수단 또는 열적 수단, 혹은 양 수단을 이용해서 접합하는,
것을 특징으로 하는 면 원료를 주체로 하는 표면층과 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 내부층으로 이루어지는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
메일실린더, 웹 딜리버리 컨베이어, 카딩 유닛, 섬유 웹

Description

복합 섬유 시트의 제조 방법 및 그에 이용하는 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING COMPOSITE FIBER SHEET}
본 발명은 섬유 시트의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 섬유 제품의 재생 파쇄립을 혼입한 자동차용 흡차음재로서 적합한 복합 섬유 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
펠트, 카펫 및 그들의 복합 제품 등의 복합 섬유 시트는 자동차용 내장재나 각종 공업 용도로 사용되고 있다. 그리고 이들 많은 제품에서는 각종 섬유 제품으로부터 리사이클된 섬유가 많이 이용되고 있으며, 근래의 환경에 대한 배려로 이러한 리사이클 자재의 사용은 사회적 요구도 강하고, 점차 많이 사용되게 되어 있다. 그러나 의료품 등의 섬유 제품으로부터의 재생 자재에서는 완전하게 개섬하고, 면 원료로 할 수 있지만, 펠트나 카펫 등의 섬유 제품으로부터의 리사이클시에는, 이들의 제품에서는 접착제나 융착재 등의 바인더에 의해 경화되어 있거나, 플라스틱 필름 등의 안감재가 접착되어 있는 경우도 많고, 완전하게 개섬해서 섬유상의 면 원료로 할 수 없고, 입자상의 분쇄물로만 되는 재생 원료도 많다.
한편 흡차음재로서는, 섬유에 가해서 분쇄물을 혼합한 것이 일본국특허공개 공보 제2002-178349호에 개시되어 있으며, 분쇄물로서 섬유 시트재의 파쇄물이 사용되고, 리사이클 섬유에 혼합되어 있다. 일본국특허공개공보 제2002-178349호에서는 원료로서 셀룰로오스 해섬물((解纖物), 분쇄물을 이용해서, 수지 바인더와 혼합하여 차량용 방음재를 제조하고 있지만, 셀룰로오스계 원반(原反)매트를 작성 후, 그 표면을 추가로 부직포로 덮는 공정에 의해 제조하고 있다.
또한 일본국특허공개공보 제2005-36364호에는 부직포 폐재의 폐재 분쇄립이 부직 본체의 내부에 분산 유지되고 있는 재생 부직포의 제조 방법이 개시되어 있는데, 이 재생 부직포의 제조 방법은 우선 섬유를 예비 접합한 제1 웹 시트를 작성하고, 그 위에 폐재 분쇄립을 산포하고, 추가로 그 위에 예비 접합한 제2 웹 시트를 적층한 후, 니들 펀치를 실시해서 본접합하는 공정으로 이루어져 있다. 게다가 일본국특허공개공보 제2005-53035호에도 섬유 제품 리사이클 자재의 분쇄물을 포함하는 섬유판의 제조 방법이 개시되어 있는데, 이 섬유판의 제조 방법은, 우선 분쇄물을 주체로 하는 섬유층과 면 원료로 이루어지는 섬유층을 작성하고, 이어서 이들 섬유층을 일체화해서 섬유판으로 하는 방법이다.
이와 같이 섬유에 가해서 재생 분쇄립을 함유하는 복합 섬유 시트는 알려져 있는데, 그 제조 방법은 많은 공정에 의해 복합 섬유 시트로 하는 것이었다.
본 발명은 섬유 제품의 재생 분쇄립을 내부에 함유하고, 자동차용 흡차음재 등에 적합하게 적용되는 복합 섬유 시트를 단순한 공정으로 제조하는 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 면 원료를 주체로 하는 표면층과 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 내부층으로 이루어지는 복합 섬유 시트의 제조 방법은,
웹 원료 공급 장치와, 메인 실린더와, 워커 및 스트립퍼와, 웹 딜리버리 컨베이어를 구비한 2쌍의 카딩(carding) 유닛이 각각의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단부를 마주보게 해서 경면(鏡面) 대칭으로 설치된 웹 포머로서, 각각의 카딩 유닛에 있어서, 구비된 워커 중 가장 웹 배출측에 마련된 워커는 실린더의 최상부로부터의 배출측의 4반원주 부분에 마련되고, 웹 딜리버리 컨베이어는 섬유 웹의 흡인 장치를 구비하고, 아울러 상기 컨베이어의 최상부는 메인 실린더의 하단보다 100~1000mm 하방의 위치에 마련되어 있는 웹 포머를 이용해서, 재생 분쇄립과 면 원료를 함유하는 웹 원료를, 상기 원료 공급 장치에 의해 각각의 카딩 유닛에 공급하고, 카딩을 수행하고, 각각의 카딩 유닛의 웹 딜리버리 컨베이어상에, 하층은 면 원료를 상층보다 많이 함유하고, 상층은 재생 분쇄립을 하층보다 많이 함유하는 섬유 웹을 형성하고, 경면 대상에 설치된 2쌍의 카딩의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단에서, 각각의 섬유 웹을, 상층끼리가 마주보도록 중첩시키고, 이어서 기계적 수단 또는 열적 수단, 혹은 양 수단을 이용해서 접합하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 제조 방법에 있어서, 카딩 유닛의 메인 실린더와 웹 딜리버리 컨베이어 사이에 크리닝 롤이 마련되어 있는 것이 바람직하고, 또한 섬유 웹을 접합하는 열적 수단은, 가열 장치와 냉각 성형 장치가 직결되어 있는 장치를 이용해서, 이 섬유 웹을 가열 후 곧바로 냉각 성형을 실시하는 것이 바람직하다.
이상의 제조 방법에 있어서, 메인 실린더의 주속(周速)을 700m/분 이상, 바람직하게는 1000m/분 이상에서 카딩을 수행하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 제조법에 있어서, 이용하는 웹 원료는 입경 0.5~30mm의 재생 분쇄립을 5~80% 함유한다. 웹 원료는 재생 분쇄립과 면 원료를 함유하지만, 재생 분쇄립이란 각종 섬유 시트, 합성 피혁, 고무 시트, 플라스틱 시트 등의 폐재를 분쇄하고, 스크린 메쉬 등을 이용해서 입경 0.5~30mm의 입상물로 한 것이다. 여기에서 입경 0.5~30mm의 입상물이란 개구경 0.5mm의 스크린 메쉬는 통과하지 않지만, 개구경 30mm의 스크린 메쉬는 통과하는 입상물이다. 면 원료는, 천연 섬유, 화학 합성 섬유 등의 원료 섬유나 각종 섬유 제품 폐재를 완전히 개섬한 재생 섬유(반모면), 및 바인더를 주성분으로 하고 있다. 이와 같은 웹 원료를 사용하고, 상기의 제조 방법에 의한 섬유 시트는, 시트층내에서 재생 분쇄립과 섬유상의 면 원료의 혼합 비율이 층의 표면과 내부에서 다르고, 내부만큼 재생 분쇄립의 함유량이 많아지는 복합 섬유 시트로 된다.
본 발명의 방법에 이용되는 복합 섬유 시트 제조용 웹 포머는, 웹 원료 공급 장치와, 메인 실린더와, 워커 및 스트립퍼와, 웹 딜리버리 컨베이어를 구비한 2쌍의 카딩 유닛이 각각의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단부를 마주보게 해서 경면 대칭으로 설치된 웹 포머로서, 각각의 카딩 유닛에 있어서, 구비된 워커 중 가장 웹 배출측에 마련된 워커는 실린더의 최상부로부터의 배출측의 4반원주 부분에 마련되고, 웹 딜리버리 컨베이어는 섬유 웹의 흡인 장치를 구비하고, 아울러 상기 컨베이어의 최상부는 메인 실린더의 하단보다 100~1000mm 하방의 위치에 마련되어 있고, 상기 컨베이어의 배출 선단은 웹 딜리버리 컨베이어상에 형성된 섬유 웹의 상층끼리가 마주보도록 중첩 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기에 기재된 웹 포머에 있어서, 카딩 유닛의 메인 실린더와 웹 딜리버리 컨베이어 사이에 크리닝 롤이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
게다가, 상기에 기재된 웹 포머와, 가열 장치와 냉각 성형 장치가 직결된 열적 접합 장치를 구비한 복합 섬유 시트 제조 장치, 및 상기에 기재된 웹 포머와, 기계적 접합 장치와, 가열 장치 및 냉각 성형 장치가 직결된 열적 접합 장치와, 선택 컨베이어를 구비하고, 선택 컨베이어는 웹 포머와 기계적 접합 장치와 열적 접합 장치를 순차적으로 연결하는 것, 또는 기계적 접합 장치를 바이패스해서 웹 포머와 열적 접합 장치를 직접 연결하는 것이 선택 가능하게 되어 있는 복합 섬유 시트 제조 장치도 제공한다.
본 발명의 카딩(carding) 유닛에 있어서는, 각각의 카딩 유닛에 공급된 웹 원료 중 면 원료는, 카딩되어 웹층으로 되고, 주로 메인 실린더 표면에 부착되고 메인 실린더 하부까지 이송되며, 메인 실린더의 하부에 마련되어 있는 각각의 딜리버리 컨베이어로 이송되지만, 웹 원료 중 재생 분쇄립은 메인 실린더와 워커의 작용에 의해, 메인 실린더 표면으로부터 더 멀리 튀겨 올려진다. 그 때문에 각각의 웹 딜리버리 컨베이어상에서는, 메인 실린더로부터 이송된 면 원료를 주체로 하는 웹층의 위에, 튀겨 올려진 재생 분쇄립이 낙하 퇴적하고, 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 웹층이 형성된다. 이와 같이 본 발명의 방법에서는, 각각의 웹 딜리버리 컨베이어상에, 하층은 면 원료를 상층보다 많이 함유하고, 상층은 재생 분쇄립을 하층보다 많이 함유하는 섬유 웹을 형성하고, 상기 컨베이어 선단부에서 상층끼리가 마주보도록 중첩하고, 이어서 접합한다는 원패스 공정으로, 면 원료를 주체로 하는 표면층과 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 내부층으로 이루어지는 복합 섬유 시트를 간단히 제조할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 복합 섬유 시트를 종래의 방법과 같이, 시트 내의 각 층을 미리 개별적으로 형성하고 접합하는 것은 아니며, 각 성분을 미리 배합 혼합한 원료를 공급하고, 원패스 공정으로 간단히 제조할 수 있을뿐 만 아니라, 제조된 복합 섬유 시트는 재생 분쇄립의 함유량 분포가 층의 내부를 향해서 순차적으로 증가하고 있으며, 개별적으로 형성한 각 층을 적층 접합한 경우와 같이, 각 층간에서 함유량이 불연속적으로 변화하는 경우가 없다. 이와 같은 구성의 복합 섬유 시트는 차폐음재로서 바람직한 것이다.
이하 본 발명의 제조 방법 및 장치의 형태에 대해서 도면을 기초로 상세히 설명한다.
도1에 있어서, 웹 포머(1)는 원료 리저브 탱크(102), 원료 공급 컨베이어(103) 및 원료 피드롤(104)로 이루어지는 웹 원료 공급 장치와, 메인 실린 더(101)와, 복수의 워커(105) 및 스트립퍼(106)의 세트와, 웹 딜리버리 컨베이어(107)를 구비한 2쌍의 카딩 유닛(10 및 11)이 각각 웹 딜리버리 컨베이어(107)의 배출 선단부를 마주보게 해서 경면 대칭으로 설치되어 구성되어 있다. 각각의 배출 선단부에는, 선단롤(109)이 마련되어 있으며, 컨베이어(107)의 이동과 섬유 웹의 중첩의 역할을 맡고 있다.
워커(105) 및 스토퍼(106)는 세트로 되고, 1세트 내지는 복수의 세트가 메인 실린더(101)에 마련된다. 도1에서는, 각각의 카딩 유닛(10 및 11)에 3세트의 워커 및 스토퍼가 마련되어 있다. 통상적으로는 1~4세트 마련하는 것이 바람직하다. 여기에서 이들 워커 중 가장 웹 배출측에 마련된 워커(105)는 실린더의 최상부로부터의 배출측의 4반원주 부분에 마련되어 있다. 즉 도2에 나타내는 바와 같이, 메인 실린더(101)의 최상부의 점(A)로부터, 점(B)의 사이의 4반원주 부분에 가장 웹 배출측의 워커(105)가 마련되어 있다. 또한 컨베이어(107)의 최상부는 메인 실린더(101)의 하단보다 100~1000mm 하방의 위치에 마련된다. 크리닝 롤(110)이 마련되는 경우에는, 크리닝 롤의 직경은 컨베이어와 메인 실린더의 거리 이하로 설정된다.
도1에 나타내는 바와 같이, 웹 원료는 원료 홉퍼(2)로부터 원료 혼합 분배기(3)에 공급되고, 이어서 원료 리저브 탱크(102), 원료 공급 컨베이어(103) 및 원료 피드롤(104)로 이루어지는 웹 원료 공급 장치를 경유해서, 각 카딩 유닛(10, 11)의 메인 실린더(101)에 공급되고 카딩이 수행된다. 웹 원료의 각 성분은 미리 혼합된 상태로 카딩에 제공될 필요가 있고, 원료 홉퍼(2)로부터 공급된 각 원료를 원료 혼합 분배기(3)에 의해 잘 혼합 개섬하고, 각각의 카딩 유닛에 분배 공급된다. 이 경우, 각 성분은 배합 비율에 따라서 미리 칭량(秤量)하고 원료 홉퍼(2)에 저장하고, 혼합 분배기(3)에 공급해도 되고, 각 원료를 칭량하고, 배합 비율에 따라서 혼합 분배기(3)에 공급해도 된다. 또한 원료 홉퍼(2)에 개섬기나 분쇄기·분체 걸름체(SIEVING MACHINE)를 병행 설치하고, 면 원료는 개섬하여 반모면(反毛綿)으로 하고, 재생 분쇄립도 분쇄, 체질하면서, 각 원료 성분을 칭량하고, 혼합 분배기(3)에 공급해도 된다. 웹 원료 각 성분의 성상에 의해, 통상적인 섬유 제품의 재생 장치인 개섬기, 분쇄기, 분체 걸름기 등을 다양한 조합을 취하는 것이 가능하다. 재생 분쇄립의 배합량은, 제조하는 복합 섬유 시트의 종류 등에 따라 5~80%의 범위에서 적절히 선택할 수 있다.
웹 원료는 상기한 바와 같이, 원료 섬유, 재생 섬유 및 바인더로 이루어지는 면 원료와 재생 분쇄립을 주성분으로 하고, 필요에 따라서는 활성탄 등의 첨가물을 가해도 된다. 면 원료는 원료 섬유나 재생 섬유 등의 섬유류와 바인더로 이루어져 있다. 원료 섬유는 양모, 견, 면, 마 등의 천연 섬유, 레이온, 큐프라, 아세테이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 비닐론, 폴리 염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리우레탄 등의 화학 합성 섬유 등을 예시할 수 있다. 재생 섬유는 의료품, 백 등의 섬유 잡화, 커텐이나 카펫 등의 내장품 등 각종 섬유 제품 폐재를 완전히 개섬한 것이며, 반모면이라고도 불리는 것이다. 바인더로서는, 저융점 폴리에스테르 저융점 폴리아미드나 폴리올레핀으로 이루어지는 저융점 섬유 바인더나, 고융점 섬유를 심재(芯材)로 하고 저융점 섬유를 외장재(Sheath Material)로하는 복합 섬유 바인더 이외에, 저융점 합성 수지로 이루어지는 열용융 수지 바인더, 우레탄계 접착제 등의 반응성 접착제, 고무계 접착제 등의 용제계 접착제, 아크릴계나 고무계의 라텍스나 에멀젼 타입의 접착제, 알긴산, 전분, 아라비아 고무, 젤라틴, 카르복실메틸셀룰로오스 등의 천연물의 수계 접착제 등을 사용할 수 있다.
재생 분쇄립은, 상기한 바와 같이 각종 섬유 시트, 합성 피혁, 고무 시트, 플라스틱 시트 등의 폐재를 분쇄하고, 입자 직경 0.5~30mm의 입상물로 한 것이다. 여기에서 이용하는 각종 섬유 시트는 섬유를 접합했을 뿐만 아니라, 열 용융 수지나 상기 접착제에 의해 보드상으로 경화시키거나, 합성 피혁, 고무 시트, 플라스틱 시트 등의 안감재를 첨부한 것을 사용할 수 있다. 또한 합성 피혁, 고무 시트, 플라스틱 시트 등의 폐재나 발포 폴리우레탄, 발포 폴리스틸렌, 발포 폴리에틸렌 등의 포장 단열 폐재 등, 입자 직경 0.5~30mm의 입상물에 분쇄, 체질할 수 있는 것이라면 사용할 수 있다. 또한 재생 분쇄립의 함유량은, 웹 원료 중에 중량 5~80%이다. 함유량이 5% 이하에서는 그 효과를 발휘할 수 없고, 80% 이상의 함유량으로는 복합 섬유 시트의 접합이 어려워지고, 복합 섬유 시트를 수득할 수 없다. 또한 입자 직경이 0.5mm에 달하지 않는 것은 배합의 효과가 적고, 입자 직경이 30mm를 초과하는 재생 분쇄립이 존재하는 경우에도 카딩이나 웹의 접합에 지장을 초래하므로, 개구부의 직경이 0,5mm 및 30mm인 스크린 메뉴를 이용하는 등 해서 체질을 수행하고, 웹 원료에 가하는 재생 분쇄립은 입자 직경 0.5~30mm의 범위의 것을 사용한다.
이상과 같은 면 원료와 재생 분쇄립을 주성분으로 하는 웹 원료는 미리 혼합되고, 각각의 카딩 유닛(10, 11)의 메인 실린더(110)에 원료 피드롤(104)로 피드된다. 피드된 웹 원료는 메인 실린더(101)와 워커(105)와 스트립퍼(106)에 의해 카딩되고, 발명의 효과의 항에서 기술한 작용에 의해, 각각의 웹 딜리버리 컨베이어(107)상에서는 메인 실린더(101)로부터 이송된 면 원료를 주체로 하는 웹층 위에, 튀겨 올려진 재생 분쇄립이 낙하하고, 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 웹층이 형성된다.
이 작용 메커니즘을 도2에 의해 설명하면, 메인 실린더(101)와 3세트의 워커와 스트립퍼에 의해 카딩된 웹 원료는, 가장 웹 배출측에 마련된 워커(105)를 통과한 시점에서, 실린더 표면에 부착한 면 원료를 주체로 하는 웹층과, 메인 실린더(101)와 워커(105)의 작용에 의해 튀겨 올려진 웹 원료로 된다. 이 튀겨 올려진 웹 원료의 비적은 점선(a~b)으로 도시되지만, 웹 원료 중의 재생 분쇄립은 면 원료에 비해 겉보기 비중이 크기 때문에, 메인 실린더(101) 표면으로부터 면 원료에 비교해서 더 멀리 튀겨 올려진다. 따라서 재생 분쇄립은 점선(a)에 가까운 비적 만큼 많이 함유되고, 면 원료는 메인 실린더(101) 표면에 웹층으로서 부착하거나, 점선(b)의 비적을 따라서 튀겨 올려지는 정도이다.
그리고 웹 딜리버리 컨베이어(107)에는, 컨베이어의 이면에 흡인구를 가지고, 화살표(c)를 따라서 공기를 흡인할 수 있는 흡인 장치(108)가 마련되어 있기 때문에, a~b의 비적을 따라서 튀겨 올려져 하강하는 웹 원료는 웹 딜리버리 컨베이어(107)의 위에 섬유 웹으로서 흡착된다. 실린더 표면에 부착한 웹층도 마찬가지로 크리닝 롤(110)의 작용도 받고, 웹 딜리버리 컨베이어(107)상에 이송된다. 이 표면에 부착한 웹층도 함께, 점선(b)의 비적으로 튀겨 올려지고 하강하는 면 원료를 주체로 하는 웹 원료도 웹 딜리버리 컨베이어(107)상에 낙하 퇴적하고, 흡인되고 면 원료를 주체로 하는 섬유 웹의 하층(Wb)을 형성한다. 한편 재생 분쇄립을 주체로 하는 튀겨 올려진 웹 원료를 점선(a)에 가까운 비적을 따라서 웹 딜리버리 컨베이어(107)상에 낙하 퇴적하고, 흡인되고 재생 분쇄립을 더 많이 포함하는 섬유 웹의 상층(Wa)을 형성한다.
여기에서 메인 실린더(101)의 하단과 컨베이어의 최상부는 100~1000mm의 간격이 있지만, 이 간격이 100mm보다 작으면 섬유 웹의 하층(Wb)의 형성이 원활하지 않고, 1000mm보다 크면 튀겨 올려진 재생 분쇄립을 주체로 하는 웹 원료가 웹 딜리버리 컨베이어(107)상에 제대로 낙하 축적하고, 흡인되지 않는다. 또한 가장 웹 배출측에 마련된 워커(105)가 점(A)로부터 점(B)의 4반원주 이외의 장소에 마련된 경우도 튀겨 올려진 웹 원료를 웹 딜리버리 컨베이어(107)상 이외에도 튀겨 날리고, 컨베이어상에 제대로 낙하 퇴적시킬 수 없으며, 바람직한 섬유 웹을 형성할 수 없다. 이와 같이 웹 딜리버리 컨베이어(107)상에 형성된 섬유 웹은 재생 분쇄립을 더 많이 포함하는 상층(Wa)과 면 원료를 주체로 하는 하층(Wb)으로 이루어진다. 따라서 각각의 웹 딜리버리 컨베이어(107)의 배출 선단부에서, 선단 롤(109)에 의해, 각각 형성된 섬유 웹의 상층(Wa)끼리를 마주보게 해서 중첩시키는 것으로, 중첩 섬유 웹(W)을 형성할 수 있다. 이 중첩 섬유 웹(W)은 면 원료를 주체로 하는 표면층과 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 내부층으로 되어 있다. 도2에서 Wa와 Wb 사이 에 점선을 도시했지만, 이것은 설명을 위한 점선이며, 앞에서도 설명한 바와 같이 재생 분쇄립의 함유량은, 이 점선의 장소에서 불연속적으로 변화하는 것은 아니다. 도3은 복합 섬유 시트의 시트층 내에서의, 재생 분쇄립과 면 원료의 함유량 분포를 개념적으로 나타낸 도면이며, 가로축은 시트의 표면(S)으로부터 시트의 내부 중심(I)을 경유하고 별개의 표면(S)에 도달하는 경로의 위치를 나타내고, 세로축은 각 성분의 함유량을 개념적으로 나타내고 화살표의 방향으로 함유량이 많아지는 것을 나타낸다. 재생 분쇄립의 함유량은 곡선(P)에 나타내는 바와 같이, 표면(S)으로부터 중심(I)으로 감에 따라서 증가하고, 중심(I)로부터 표면(S)으로 감에 따라서 감소한다. 이에 반해 섬유상의 면 원료의 함유량은 곡선(F)과 같이, 표면(S)에서는 함유량은 많지만, 중심(I)으로 감에 따라서 감소한다. 이와 같이 함유량은 중심(I)에서 대칭으로 되고 있지만, 이것은 각 카딩 유닛이 경면 대칭으로 설치된 웹 포머를 이용하고 있기 때문이다.
도1에서는 웹 포머(1)와, 기계적 접합 수단인 니들 펀치(4)와, 가열장치(5) 및 냉각 성형장치(6)가 직결 일체화된 열적 접합 수단이, 선택 컨베이어(7)로 연결되어 있다. 따라서 웹 포머(1)로 형성된 중첩 섬유 웹(W)을 이송 컨베이어(111)로 선택 컨베이어(7)로 이송하고, 선택 컨베이어(7)에 의해 기계적 수단 또는 열적 수단, 또는 양수단을 이용해서 접합할 수 있다. 즉 선택 컨베이어(7)를 화살표(d)를 따라서 7a로부터 7b로 이동함으로써, 니들 펀치(5)를 바이패스하고, 열적 수단만으로 접합할 수 있다. 선택 컨베이어(7)를 7a로 하는 것으로 니들 펀치(4)와 가열 장치(5)를 병용할 수 있다. 또한 니들 펀치(4) 후의 선택 컨베이어(7)를 7b로 하면, 니들 펀치(4)만으로 접합할 수 있다.
열적 접합 수단인 가열 장치(5)와 냉각 생계 장치(6)를 직결함으로써, 열풍(51)으로 충분히 과열된 섬유 웹(W)을 냉각 성형롤(61)로 효율좋게 접합할 수 있고, 제조하는 복합 섬유 시트의 두께의 컨트롤을 용이하게 할 수 있다. 이 양장치를 거리를 두고 설치한 경우에는, 성형 완료 전에 섬유 웹(W)의 온도가 내려가고, 두께의 커트롤을 제대로 할 수 없거나, 경우에 따라서는 접합이 불충분하게 되는 경우가 있다.
본 발명의 방법으로 제조되는 복합 섬유 시트의 두께나 목부량(目付量)은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 범위로서는 두께는 3~50mm이며, 목부량은 300~2,000g/m2이다.
본 발명의 방법으로 제조된 복합 섬유 시트 그대로, 내지는 추가로 2차 성형이나 가공을 실시해서, 자동차용 흡차음재로서 바람직하게 사용되는 외에, 건축 재료나 기타 공업 재료 용도로도 사용할 수 있다.
도1은, 본 발명에 따른 복합 섬유 시트의 제조 방법의 공정 및 제조 장치의 설명도이다.
도2는, 카딩 유닛의 확대도이며, 웹 딜리버리 컨베이어상에 섬유 웹을 형성하고 있는 설명도이다.
도3은, 본 발명에 따른 복합 섬유 시트의 재생 분쇄립과 면 원료의 시트층 내에 있어서의 함유량 분포를 개념적으로 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1:웹 포머 2:원료 홉퍼
3:원료 혼합 분배기 4:니들 펀치
5:가열 장치 51:열풍
6:냉각 성형기 61:냉각 성형롤
7:선택 컨베이어 10, 11:카딩 유닛
101:메인 실린더 102:원료 리저브 탱크
103:원료 공급 컨베이어 104:원료 피드롤
105:워커 106:스트립퍼
107:웹 딜리버리 컨베이어 108:흡인장치
109:선단 롤 110:크리닝 롤
111:이송 컨베이어
Wa:섬유 웹 상층
Wb:섬유 웹 하층
W:중첩 섬유 웹
a:분쇄립을 주체로 하는 웹 원료의 비적
b:면 원료를 주체로 하는 웹 원료의 비적
c:흡인 장치의 흡인 공기의 흐름
d:선택 컨베이어의 선택 동작
S:시트의 표면 I:시트의 내부 중심
P:재생 분쇄립의 함유량 곡선
F:면 원료의 함유량 곡선

Claims (12)

  1. 웹 원료 공급 장치와, 메인 실린더와, 워커 및 스트립퍼와, 웹 딜리버리 컨베이어를 구비한 2쌍의 카딩 유닛이 각각의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단부를 마주보게 해서 경면 대칭으로 설치된 웹 포머로서, 각각의 카딩 유닛에 있어서, 구비된 워커 중 가장 웹 배출측에 마련된 워커는 실린더의 최상부로부터의 배출측의 4반원주 부분에 마련되고, 웹 딜리버리 컨베이어는 섬유 웹의 흡인 장치를 구비하고, 아울러 상기 컨베이어의 최상부는 메인 실린더의 하단보다 100~1000mm 하방의 위치에 마련되어 있는 웹 포머를 이용해서,
    재생 분쇄립과 면 원료를 함유하는 웹 원료를, 상기 원료 공급 장치에 의해 각각의 카딩 유닛에 공급하고, 카딩을 수행하고, 각각의 카딩 유닛의 웹 딜리버리 컨베이어상에, 하층은 면 원료를 상층보다 많이 함유하고, 상층은 재생 분쇄립을 하층보다 많이 함유하는 섬유 웹을 형성하고,
    상기의 2쌍의 카딩의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단에서, 각각의 섬유 웹을, 상층끼리가 마주보도록 중첩시키고,
    이어서 기계적 수단 또는 열적 수단, 혹은 양 수단을 이용해서 접합하는,
    것을 특징으로 하는, 면 원료를 주체로 하는 표면층과 재생 분쇄립을 다량으로 함유하는 내부층으로 이루어지는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 카딩 유닛의 메인 실린더와 웹 딜리버리 컨베이어 사이에 크리닝 롤이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 섬유 웹을 접합하는 열적 수단은 가열 장치와 냉각 성형 장치가 직결되어 있는 장치를 이용해서 이 섬유 웹을 가열 후 곧바로 냉각 성형을 실시하는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 메인 실린더의 주속(周速)을 700m/분 이상으로 카딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 웹 원료는 입경 0.5~30mm의 재생 분쇄립을 5~80% 함유하는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  6. 웹 원료 공급 장치와, 메인 실린더와, 워커 및 스트립퍼와, 웹 딜리버리 컨베이어를 구비한 2쌍의 카딩 유닛이 각각의 웹 딜리버리 컨베이어의 배출 선단부를 마주보게 해서 경면 대칭으로 설치된 웹 포머로서, 각각의 카딩 유닛에 있어서, 구비된 워커 중 가장 웹 배출측에 마련된 워커는 실린더의 최상부로부터의 배출측의 4반원주 부분에 마련되고, 웹 딜리버리 컨베이어는 섬유 웹의 흡인 장치를 구비하고, 아울러 상기 컨베이어의 최상부는 메인 실린더의 하단보다 100~1000mm 하방의 위치에 마련되어 있고, 상기 컨베이어의 배출 선단은 웹 딜리버리 컨베이어상에 형 성된 섬유 웹의 상층끼리가 마주보도록 중첩 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트 제조용 웹 포머.
  7. 제6항에 있어서, 카딩 유닛의 메인 실린더와 웹 딜리버리 컨베이어 사이에 크리닝 롤이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트 제조용 웹 포머.
  8. 제6항 또는 제7항의 웹 포머와, 가열 장치와 냉각 성형 장치가 직결된 열적 접합 장치를 구비한 복합 섬유 시트 제조 장치.
  9. 제6항 또는 제7항의 웹 포머와 기계적 접합 장치와 가열 장치 및 냉각 성형 장치가 직결된 열적 접합 장치와 선택 컨베이어를 구비하고, 선택 컨베이어는 웹 포머와 기계적 접합 장치와 열적 접합 장치를 순차적으로 연결하는 것 또는 기계적 접합 장치를 사용하지 않고 웹 포머와 열적 접합 장치를 직접 연결하는 것이 선택 가능한 복합 섬유 시트 제조 장치.
  10. 제3항에 있어서, 메인 실린더의 주속(周速)을 700m/분 이상으로 카딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  11. 제3항에 있어서, 웹 원료는 입경 0.5~30mm의 재생 분쇄립을 5~80% 함유하는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
  12. 제4항에 있어서, 웹 원료는 입경 0.5~30mm의 재생 분쇄립을 5~80% 함유하는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 시트의 제조 방법.
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