KR101566124B1 - 쿠션재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿠션재 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 단섬유가 수평상태로 적층 되어 이루어진 웹적층물을 조직변환장치 내부에서 개섬 하여 적층 형태를 랜덤 형태로 변화시켜 두께와 밀도가 균일하게 형성되도록 함으로서 탄성력, 흡음력, 인장력이 향상되도록 한 쿠션재 제조방법에 관한 것인바, 본 발명 쿠션재 제조방법에 있어서, 서로 엉켜진 단섬유의 덩어리를 잘 풀어놓도록 개섬하는 개섬단계; 상기 개섬된 섬유를 일정한 두께와 폭으로 형성된 웹으로 배출하는 웹배출단계; 상기 배출된 웹을 적층 시켜 웹적층물을 형성시키는 웹적층단계; 상기 적층된 웹적층물의 적층형태를 변화시키는 조직변환장치를 이용하여 단섬유의 적층 형태가 랜덤하게 적층 되면서 균일한 밀도로 되도록 하는 조직변화단계; 상기 조직변화단계에 의해 적층 형태가 변화된 웹적층물을 가열하여 압착시키는 가열압착단계; 상기 가열압착된 웹적층물을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

쿠션재 제조방법{Cushioning pad method}

본 발명은 쿠션재 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 단섬유가 수평상태로 적층되어 형성된 웹적층물을 조직변환장치 내부에서 개섬 시켜 적층 형태가 랜덤 형태로 변화시켜 두께와 밀도가 균등하게 형성되도록 함으로서 탄성력, 흡음력, 인장력이 향상되도록 한 쿠션재 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 쿠션재는 주로 침대 매트리스 소재와 같은 침장용으로 사용되어 왔으나, 최근에는 유리면이나 암면 등과 같은 기존의 단열 및 흡음자재에 비하여 인체에 무해하고, 재활용이 가능한 환경친화적인 소재라는 특징이 있어 이들의 대체재로서 크게 각광받고 있다.

상기와 같은 쿠션재의 제조 방법으로 첨부도면 도 1a에 도시된 융점이 서로 다른 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 개섬수단(10)을 이용하여 새털 같은 원사로 개섬하고 개섬된 섬유를 일정한 두께와 폭을 갖는 카딩수단(20)을 이용하여 웹층을 형성한다.

상기 카딩수단(20)에 의하여 형성된 웹을 이송벨트 상에 골고루 펼쳐지게 깔고 일정한 두께를 형성하도록 웹적층수단(30)을 이용하여 웹을 수회 적층하여 웹적층물을 형성시킨다.

상기 웹적층수단(30)에 의하여 일정한 높이로 적층되어 형성된 웹적층물을 이송벨드로 이송하면서 가열/압착수단(40)을 경유시 웹적층물이 가열과 동시에 압착되어 일정한 두께 예컨데 300mm로 적층된 웹적층물을 50mm의 두께를 갖도록 형성하고 냉각시켜 고밀도를 갖는 일반적인 쿠션재를 제조한다.

이와 같이 일반적인 쿠션재는 카딩수단(20)에 의해 제조된 웹을 웹적층수단(30)에 의하여 여러 장의 웹을 적층한 후 가열/압착수단(40)에 의해 가열과 동시에 압착한 후 냉각수단(50)을 이용하여 냉각하는 순서에 의해 제조된 쿠션재를 살펴보면 첨부도면 도 1b에 도시된 바와 같이 카딩수단(20)에 의해 웹이 적층되어 이루어진 웹적층물을 확인할 수 있다.

상기와 같이 웹적층물을 형성시키기 위하여 단섬유를 일정한 폭을 갖도록 저장수단에 적층하게 되는데 이때 상기 적층되는 단섬유가 어느 일측으로 편중되어 적층되거나 또는 개섬 되어 적층 될 시 어느 한 곳에 뭉쳐져 적층 되어 배출되면 웹 형성시 밀도가 균일하게 형성되지 못하여 상기 웹적층물 형성시 전체적인 밀도 역시 균등하지 못하고, 어느 한 부분에 많은 양의 단섬유가 뭉치어져 조밀한 밀도를 형성하여 탄성력, 흡음력, 인장력 등을 저하시켜 품질을 극감 시키는 커다란 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제561275호. 대한민국 특허등록 제623837호.

본 발명은 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 단섬유가 수평상태로 적층 되어 이루어진 웹적층물을 조직변환장치 내부에서 개섬 시켜 적층 형태를 랜덤 형태로 변화시켜 두께와 밀도가 균등하게 형성되도록 함으로서 탄성력, 흡음력, 인장력이 향상되도록 한 쿠션재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은 쿠션재 제조방법에 있어서, 서로 엉켜진 단섬유를 잘 풀어놓도록 개섬하는 개섬단계; 상기 개섬된 섬유를 일정한 두께와 폭으로 형성된 웹으로 배출하는 웹배출단계; 상기 배출된 웹을 적층시켜 웹적층물을 형성시키는 웹적층단계;

상기 적층된 웹적층물의 적층형태를 변화시키는 적층변환장치를 이용하여 단섬유의 적층 형태가 랜덤하게 적층 되면서 균일한 밀도로 되도록 하는 조직변화단계; 상기 조직변화단계에 의해 적층 형태가 변화된 웹적층물을 가열하여 압착시키는 가열압착단계; 상기 가열압착된 웹적층물을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재 제조방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 조직변화단계에서 배출되는 웹적층물을 정렬하는 정렬단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명 쿠션재 제조방법은 단섬유가 수평상태로 적층되어 이루어진 웹적층물을 조직변환장치에 의해 개섬 시켜 적층 형태가 랜덤 형태로 변화하여 두께와 밀도가 균일하게 형성되도록 함으로서 쿠션재의 전체적인 탄성력, 흡음력, 인장력이 향상되는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 쿠션재를 보여주는 공정도.
도 1b는 도 1a에 의해 제조되는 쿠션재를 나타낸 절단확대도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 쿠션재 제조방법을 보여주는 공정도.
도 3은 본 발명의 기술의 적용된 웹적층물을 보여주는 절단확대도.
도 4는 본 발명의 기술의 적용되는 다른 실시예 .

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에 설명된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 쿠션재 제조방법을 보여주는 공정도로서, 이에 따른 본 발명의 쿠션재 제조방법은 서로 뭉쳐진 단섬유의 덩어리를 풀기 위한 개섬수단을 이용하여 개섬단계(S100)를 수행한다.

상기 개섬단계(S100)는 통상적으로 표면에 침봉이 다수 돌출된 롤러를 다단으로 설치한 것을 사용하며, 본 발명에서의 개섬수단은 개섬기 및 소면기를 포함한다. 이와 같이 개섬된 섬유를 두께와 폭을 형성하도록 리저버 탱크에 투입하여 얇은 웹형태로 배출하는 웹배출단계(S200)를 수행한다.

상기 웹배출단계(S200)에서 배출되는 웹을 좌, 우로 이동시키면서 수평 방향이면서 다층으로 적층하여 두께를 형성시키는 웹적층단계(S300)를 수행한다. 상기 웹적층단계(S300)에 의해 적층된 웹적층물(P1)을 이송 및 밀도를 균일하게 하기 위해 개섬 시키는 조직변환단계(S400)을 수행한다.

상기 조직변환단계(S400)는 웹적층물(P1)의 밀도를 균등하게 하기 위해 소정의 간격으로 챔버 내부에 다수의 침봉이 형성된 개섬로울러가 서로 대향 되게 설치되어 있어 상기 개섬로울러 사이를 통과하는 웹적층물은 한번 더 개섬 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 상기 웹적층물의 단섬유는 수평 상태로 조직변환장치에 공급되지만 상기한 조직변환장치에 의해 랜덤 형태로 적층물의 조직이 변화되면서 즉, 웹적층물이 풀어헤쳐 지면서 단섬유의 적층 형태가 변화되면서 적층물의 밀도가 균일하게 형성된다.

이와 같이 조직변환단계(S400)에 의해 개섬된 랜덤적층물(P2)은 도 3에 도시된 바와 같이 밀도가 균일하게 형성되어 이루어진다. 상기와 같이 조직변환단계(S400)에 의해 개섬된 랜덤적층물(P2)의 단섬유와 단섬유를 서로 연결결합되도록 열융착결합 시키도록 가열압착단계(S500)를 수행한다.

이와 같이 랜덤적층물(P2)이 가열압착단계(S500)에 의해 성형 되며 이를 냉각시키는 냉각단계(S600)를 수행하여 쿠션재(1)로 이루어진다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 쿠션재는 웹을 다층으로 적층시켜 두께를 형성된 웹적층물로 배출되는 웹적층물을 개섬 시키면 도 3에 도시된 바와 같이 랜덤적층물로 조직이 변화되며 변화된 랜덤적층물의 조직 전체가 균일한 밀도로 분포되어 쿠션재의 전체가 탄성력, 흡음력, 인장력 균등하게 이루어지는 효과가 있다.

상기 조직변환단계(S400)에 의해 형성된 랜덤적층물(P2)을 도 4에 도시된 바와 같이 상기 조직변환단계(S400)에 의해 배출되는 랜덤적층물(P2)의 형태를 유지함과 이송시키도록 이송로울러가 구비된 정렬단계(S420)가 더 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 쿠션재는 단섬유가 수평상태로 적층되어 이루어진 웹적층물을 조직변환장치 내부에서 개섬시켜 적층 형태를 랜덤 형태로 변화시켜 밀도가 균일하게 형성되어 이루어지는 효과가 있다.

이와 같은 본 발명의 특징 및 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다.

단 본 발명은 하기 실시예로 제한하는 것은 아니다.

[실험조건]

단섬유로서 단섬도 4데니어인 것을 100중량%를 사용하여 두께 50mm, 밀도 39kg/m3로 제조한 후 크기가 500mm × 500mm으로 절단하여 탄성력, 흡음력, 인장강도를 측정하였다.

[비교대상 1] 의 제조방법은 서로 엉켜진 단섬유를 잘 풀어 놓은 개섬된 단섬유를 리저버 탱크로 공급하여 웹형태로 배출되어 다층으로 적층된 웹적층물을 가열압착하여 성형된 쿠션재.

[비교대상 2] 의 제조방법은 서로 엉켜진 단섬유를 잘 풀어 놓은 개섬된 단섬유를 리저버 탱크로 공급하여 배출된 랜덤형 적층물을 가열압착하여 성형 되는 쿠션재.

[본 발명]의 제조방법은 서로 엉켜진 단섬유를 잘 풀어 놓은 단섬유를 리저버 탱크로 공급하여 배출되는 웹을 좌, 우로 흔들어 수평상태로 다수로 적층 되는 웹적층물을 조직변환장치에 의해 개섬 되어 가열압착하여 성형 되는 쿠션재.

<쿠션재의 중심부를 측정 >

	웹적층물 형태의 쿠션재(비교대상1)	랜덤형 적층물 형태의 쿠션재(비교대상2)	본 발명	비고
탄성력(%)	46.7	79.1	95	향상됨
흡음력(NRC)	0.70	0.82	0.93	향상됨
인장강도(kgf/cm2)	68	23	86	향상됨

<쿠션재의 외주면을 측정>

	웹적층물 형태의 견면	랜덤형 적층물 형태의 견면	본 발명	비고
탄성력(%)	42.7	72.6	95	향상됨
흡음력(NRC)	0.66	0.79	0.93	향상됨
인장강도(kgf/cm2)	64	20	86	향상됨

이와 같이 비교대상물보다 본 발명의 쿠션재는 전체 밀도가 균일하게 분포되어 탄성력, 흡음력, 인장강도를 실험시 쿠션재의 전체면부가 동일한 수치를 볼 수 있다.

S100 : 개섬단계
S200 : 웹배출단계
S300 : 웹적층단계
S400 : 조직변환단계
S500 : 가열압착단계
S600 : 냉각단계

Claims (2)

1. 쿠션재 제조방법에 있어서,
   서로 엉켜진 단섬유의 덩어리를 잘 풀어놓도록 개섬하는 개섬단계;
   상기 개섬된 섬유를 일정한 두께와 폭으로 형성된 웹으로 배출하는 웹배출단계;
   상기 배출된 웹을 적층시켜 웹적층물을 형성시키는 웹적층단계;
   상기 적층된 웹적층물의 적층형태를 변화시키는 조직변환장치를 이용하여 단섬유의 적층 형태가 랜덤하게 적층되면서 균일한 밀도로 되도록 하는 조직변화단계;
   상기 조직변화단계에 의해 적층 형태가 변화된 웹적층물을 가열하여 압착시키는 가열압착단계;
   상기 가열압착된 웹적층물을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 조직변화단계에서 배출되는 웹적층물의 형태 유지하여 이송시키는 정렬단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재 제조방법.

Images