KR101949644B1 - 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템 - Google Patents

발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 폴리에틸렌을 발포하여 부직포를 제작함과 동시에 생산되는 부직포의 용도에 따라 한층 또는 다층의 레이어로 제작될 수 있으며, 주문자 생산 방식으로 생산이 가능하며, 폴리에틸렌을 주원료로 사용할 경우 최적의 물리적 성질을 갖는 부직포 생산물을 제공하도록 하며, 각각이 다른 규격(연신율, 발포타입 폴리에틸렌 부직포 시트 형성을 위한 두께(dickness) 등)을 갖는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 순차적으로 하부에서 상부로 적층하여 원하는 형태의 부직포 레이어를 형성할 수 있도록 하며, 외부의 단말로 생산 공정을 모니터링하고 원격 제어를 가능하도록 하며, 부직포에 나노사이징의 캡사이신 캡슐이 함유되도록 하여 캡사이신의 약리 효능을 제공할 수 있는, 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템에 관한 것으로서,
이 발명의 구성은, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비 내지 제n 부직포 단층 레이어 제작설비로 이루어진 부직포 단층 레이어 제작설비군; 상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군에 연결되어 있는 레이어 적층 설비; 상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군 및 레이어 적층 설비에 연결되어 있는 제어장치;를 포함하며, 상기한 각 부직포 단층 레이어 제작설비는, 폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 형성하는 제1 내지 제n 압출장치; 용융된 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 금형에 의해 사출성형시킨후 냉각시켜 취출하는 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치; 멀티-레이어 부직포의 제조 목적에 맞도록 연신율을 조절하면서 연신을 수행하는 제1 내지 제n 연신장치; 상기한 제1 내지 제n 압출장치와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치와 제1 내지 제n 연신장치간의 제품의 이송을 담당하는 제1 내지 제n 이송장치; 상기한 제1 내지 제n 압출장치와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치와 제1 내지 제n 연신장치와 제1 내지 제n 이송장치를 제어하기 위한 제1 내지 제n MPU;를 포함하며, 상기한 레이어 적층 설비는, 상기한 각 부직포 단층 레이어 제작설비로부터 제공되는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 하부에서 상부로 순차적으로 적층하는 이송형 트레이; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트를 가열하기 위한 가열 장치; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트의 상부에 나노사이즈의 크기를 갖는 캡사이신 오일 캡슐이 함유된 접착층을 도포하기 위한 접착액 도포장치; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트에 대한 1차 가압과 다른 레이어와 적층시의 2차 가압을 수행하는 가압장치; 상기한 이송형 트레이의 부직포 시트를 미리 설정된 규격에 따라 재단하기 위한 절단기; 상기한 이송형 트레이와 가열 장치와 접착액 도포장치와 가압장치와 절단기를 제어하기 위한 마이크로 프로세서를 포함하여 이루어진다.

Description

발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템{Automatic production system of foam type polyethylene multi-layer nonwoven fabric}
이 발명은 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 폴리에틸렌을 발포하여 부직포를 제작함과 동시에 생산되는 부직포의 용도에 따라 한층 또는 다층의 레이어로 제작될 수 있으며, 주문자 생산 방식으로 생산이 가능하며, 폴리에틸렌을 주원료로 사용할 경우 최적의 물리적 성질을 갖는 부직포 생산물을 제공하도록 하며, 각각이 다른 규격(연신율, 발포타입 폴리에틸렌 부직포 시트 형성을 위한 두께(dickness) 등)을 갖는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 순차적으로 하부에서 상부로 적층하여 원하는 형태의 부직포 레이어를 형성할 수 있도록 하며, 외부의 단말로 생산 공정을 모니터링하고 원격 제어를 가능하도록 하며, 부직포에 나노사이징의 캡사이신 캡슐이 함유되도록 하여 캡사이신의 약리 효능을 제공할 수 있는, 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 부직포는 원료 섬유를 방적, 제직, 편조하지 않고 화학적 또는 기계적 방법(접착, 융착, 포락, 압출 등)을 이용하여 박층상 섬유 집합체(웨브)의 섬유끼리를 결합시킨 포상(布狀)의 것으로서 원료 섬유로서 처음에는 솜, 비스코스레이온이 주로 사용되었으나, 1950년대 중반 이후부터는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등의 합성 섬유도 사용되고 있다.
상기한 부직포는 냅킨, 의료 심지, 필터 등에 많이 사용되고 있고, 토양 안정용, 방진재 같은 건축용에도 용도 개발이 이루어지고 있으며, 용도에 따라 다양한 원료와 구조, 그리고 두께로 제작될 수 있다.
참고로, 높은 생산속도에서 직경이 감소되고 균일성이 향상된 필라멘트를 생산하기 위해 열가소성 중합체로부터 스펀본드(spunbond) 부직포 웹을 형성하고, 방사구(spinneret)를 통해 열가소성 재료를 가열 및 압출하고, 향상된 생산속도에서 요망되는 직경의 섬세한 필라멘트를 생산하도록 연신장치를 방사구로부터 임계 간격 아래에 배치하여 작은 데니어의 필라멘트를 형성하는 기술이 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2000-0064687호(공개일자 2000년 11월 06일)의 "부직포웹 형성장치 및 방법"에서 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 공개번호 10-2000-0064687호를 포함한 종래의 부직포 생산 시스템은 부직포를 단층으로만 구성하여 생산하는 한계점이 있다.
공개특허공보 공개번호 10-2000-0064687호
이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폴리에틸렌을 발포하여 부직포를 제작함과 동시에, 생산되는 부직포의 용도에 따라 한층 또는 다층의 레이어로 제작될 수 있으며, 주문자 생산 방식으로 생산이 가능하며, 폴리에틸렌을 주원료로 사용할 경우 최적의 물리적 성질을 갖는 부직포 생산물을 제공하도록 하기 위한, 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템을 제공하는 데 있다.
이 발명의 다른 목적은, 각각이 다른 규격(연신율, 발포타입 폴리에틸렌 부직포 시트 형성을 위한 두께(dickness) 등)을 갖는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 순차적으로 하부에서 상부로 적층하여 원하는 형태의 부직포 레이어를 형성할 수 있도록 하기 위한, 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이 발명의 또 다른 목적은, 외부의 단말로 생산 공정을 모니터링하고 원격 제어를 가능하도록 하기 위한, 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이 발명의 또 다른 목적은, 부직포에 나노사이징의 캡사이신 캡슐이 함유되도록 하여 캡사이신의 약리 효능을 제공할 수 있는, 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비 내지 제n 부직포 단층 레이어 제작설비로 이루어진 부직포 단층 레이어 제작설비군; 상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군에 연결되어 있는 레이어 적층 설비; 상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군 및 레이어 적층 설비에 연결되어 있는 제어장치;를 포함하며, 상기한 각 부직포 단층 레이어 제작설비는, 폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 형성하는 제1 내지 제n 압출장치; 용융된 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 금형에 의해 사출성형시킨후 냉각시켜 취출하는 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치; 멀티-레이어 부직포의 제조 목적에 맞도록 연신율을 조절하면서 연신을 수행하는 제1 내지 제n 연신장치; 상기한 제1 내지 제n 압출장치와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치와 제1 내지 제n 연신장치간의 제품의 이송을 담당하는 제1 내지 제n 이송장치; 상기한 제1 내지 제n 압출장치와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치와 제1 내지 제n 연신장치와 제1 내지 제n 이송장치를 제어하기 위한 제1 내지 제n MPU;를 포함하며, 상기한 레이어 적층 설비는, 상기한 각 부직포 단층 레이어 제작설비로부터 제공되는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 하부에서 상부로 순차적으로 적층하는 이송형 트레이; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트를 가열하기 위한 가열 장치; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트의 상부에 나노사이즈의 크기를 갖는 캡사이신 오일 캡슐이 함유된 접착층을 도포하기 위한 접착액 도포장치; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트에 대한 1차 가압과 다른 레이어와 적층시의 2차 가압을 수행하는 가압장치; 상기한 이송형 트레이의 부직포 시트를 미리 설정된 규격에 따라 재단하기 위한 절단기; 상기한 이송형 트레이와 가열 장치와 접착액 도포장치와 가압장치와 절단기를 제어하기 위한 마이크로 프로세서를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 제어장치에 연결되어 있는 네트워크와, 상기한 네트워크에 연결되어 있는 스마트 디바이스를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 제어장치는, 각 부직포 단층 레이어 제작 설비 및 레이어 적층 설비에 대한 제어부에 의한 제어명령 송신 및 피드백 정보 수신을 위한 I/O인터페이스; 사용자로부터 제어명령을 수신하고 사용자에게 제어된 결과를 출력하기 위한 입출력부; 고객으로부터 주문 정보를 수신한 뒤 제어부로 제공하기 위한 송수신부; 주문 정보, 인터페이스 설정 정보, 스케쥴링 정보, 제어 명령을 저장하기 위한 저장부; 주문정보를 분석하여 인터페이스 설정 및 부직포 단층 레이어 제작설비의 스케쥴링을 결정하여 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 캡사이신 오일 캡슐은 유기용매로서 디클로로메탄(Dichloromethane, CH2Cl2)과, 벽재를 형성하기 위한 물질로서 생분해성 고분자 화합물 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)와, 심물질인 캡사이신 오일을 호모게나이저(Homogenizer)에 순차적으로 투입하고, 캡사이신 오일을 분산하기 위한 분산제로서 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol)을 투입한 다음, 교반 혼합하여 제조하며, 상기한 캡사이신 오일 캡슐의 구성성분의 혼합 비율은 디클로로메탄(Dichloromethane) 100 중량부에 대하여, 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose) 3~6 중량부, 캡사이신 오일 3~6 중량부, 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol) 1.5~3 중량부로 이루어지면 바람직하다.
이 발명은, 폴리에틸렌을 발포하여 부직포를 제작함과 동시에 생산되는 부직포의 용도에 따라 한층 또는 다층의 레이어로 제작될 수 있으며, 주문자 생산 방식으로 생산이 가능하며, 폴리에틸렌을 주원료로 사용할 경우 최적의 물리적 성질을 갖는 부직포 생산물을 제공하도록 하며, 각각이 다른 규격(연신율, 발포타입 폴리에틸렌 부직포 시트 형성을 위한 두께(dickness) 등)을 갖는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 순차적으로 하부에서 상부로 적층하여 원하는 형태의 부직포 레이어를 형성할 수 있도록 하며, 외부의 단말로 생산 공정을 모니터링하고 원격 제어를 가능하도록 하며, 부직포에 나노사이징의 캡사이신 캡슐이 함유되도록 하여 캡사이신의 약리 효능을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템의 블럭 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템의 제어장치의 블럭 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템에 의해 생산된 멀티-레이어 부직포를 나타내는 도면으로서, (a)는 2 레이어(two layer) 구조의 부직포이고, (b)는 3 레이어(two layer) 구조의 부직포이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템의 접책액 도포장치의 접착액에 함유되어 있는 캡사이신 오일 캡슐의 전자 현미경 사진이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 이 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 이 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 표현은 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하며, "연결된다"거나 "접속된다"라는 표현은 직접적인 연결 또는 접속뿐만이 아니라 중간에 다른 구성요소를 매개로 하는 연결 또는 접속을 포함한다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템의 블럭 구성도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템의 구성은, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1) 내지 제n 부직포 단층 레이어 제작설비(100-n)(n은 2 이상의 자연수)로 이루어진 부직포 단층 레이어 제작설비군(100)과, 상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군(100)에 연결되어 있는 레이어 적층 설비(200)와, 상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군(100) 및 레이어 적층 설비(200)에 연결되어 있는 제어장치(300)와, 상기한 제어장치(300)에 연결되어 있는 네트워크(400)와, 상기한 네트워크(400)에 연결되어 있는 스마트 디바이스(500)를 포함하여 이루어진다.
상기한 제1 내지 제n 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)는 각각, 폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 형성하는 제1 내지 제n 압출장치(120-1 내지 120-n); 용융된 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 금형에 의해 사출성형시킨후 냉각을 시켜 취출하는 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치(130-1 내지 130-n); 멀티-레이어 부직포의 제조 목적에 맞도록 연신율을 조절하면서 연신을 수행하는 제1 내지 제n 연신장치(140-1 내지 140-n); 상기한 제1 내지 제n 압출장치(120-1 내지 120-n)와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치(130-1 내지 130-n)와 제1 내지 제n 연신장치(140-1 내지 140-n)간의 제품의 이송을 담당하는 제1 내지 제n 이송장치(110-1 내지 110-n); 상기한 제1 내지 제n 압출장치(120-1 내지 120-n)와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치(130-1 내지 130-n)와 제1 내지 제n 연신장치(140-1 내지 140-n)와 제1 내지 제n 이송장치(110-1 내지 110-n)를 제어하기 위한 제1 내지 제n MPU(100a-1 내지 100a-n)를 포함하여 이루어진다.
이하, 설명상의 편의를 위해서 제1 내지 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1, 100-2)에 의해 제작되는 2 레이어(two layer) 구조의 부직포(도 3a 참조) 또는 제1 내지 제3 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1, 100-2, 100-3)에 의해 제작되는 3 레이어(three layer) 구조의 부직포(도 3b 참조)를 기준으로 설명하도록 한다.
상기한 2 레이어(two layer) 구조의 부직포(도 3a 참조)를 생산하기 위한 부직포 단층 레이어 제작설비군(100)의 구성은, 제1 이송장치(110-1), 제1 압출장치(120-1), 제1 발포 부직포 시트 생성장치(130-1), 제1 연신장치(140-1)로 이루어지는 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1)와, 제2 이송장치(110-2), 제2 압출장치(120-2), 제2 발포 부직포 시트 생성장치(130-2), 제2 연신장치(140-2)로 이루어지는 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2)를 포함하여 이루어지진다.
또는, 상기한 3 레이어(three layer) 구조의 부직포(도 3b 참조)를 생산하기 위한 부직포 단층 레이어 제작 설비군(100)의 구성은, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1) 및 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2) 이외에, 제3 이송장치(110-3), 제3 압출장치(120-3), 제3 발포 부직포 시트 생성장치(130-3), 제3 연신장치(140-3)로 이루어지는 제3 부직포 단층 레이어 제작설비(100-3)를 추가로 포함하여 이루어진다.
상기한 압출장치(120-1 내지 120-3)는 폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 형성할 수 있다.
상기한 폴리에틸렌 기반 원료는 폴리에틸렌 100 중량부에 대해서 에틸렌비닐초산 코폴리머(EVA) 10 내지 20 중량부, 폴리우레탄 5 내지 10 중량부로 구성되는 수지조성물을 활용할 수 있으며, 이와 같은 수지조성물에 의해 제조되는 합성수지 소재는 폴리에틸렌만을 사용한 수지에 의해 인장강도, 굴곡강도, 하중변형온도, 아이죠드 충격강도에서 향상된 성능을 나타낼 뿐만 아니라, 조성 재료 자체가 저렴하여 제조 원가를 낮출 수가 있다.
상기한 폴리에틸렌 기반 원료를 구성하는 각 원료구성의 중량비는 주문자 요청 방식으로 변경되어 형성될 수도 있으며, 다른 주원료를 기반으로 제작될 수도 있다.
또한, 상기한 압출장치(120-1 내지 120-3)는 폴리에틸렌 기반 원료를 발포제와 함께 스크류 방식에 의한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물에 대한 배합을 수행할 수 있다.
상기한 합성수지 조성을 갖는 부직포의 인장강도 향상을 위해 폴리에틸렌의 중량평균 분자량은 250,000g/mol 이상, 용융지수는 0.2 내지 5g/10분(180℃)인 것이 바람직하며, 발포타입 폴리에틸렌 혼합물은 상술한 바와 같이 용융지수가 용융지수는 0.2 내지 5g/10분이고, 그 밖에 분자량분포(PI)가 5.5 이상이며, 용융강도가 45 mN 이상인 폴리에틸렌 기반 원료 100 중량부에 대하여 발포제 10 내지 32 중량부를 배합한다.
상기한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 제조하기 위해 사용되는 발포제의 함량이 32 중량부를 초과하면 강성과 내열성, 표면 경도가 현저히 저하되어 절연제의 응용에 부적합하므로 바람직하지 않으며, 10 중량부 미만이면 비중, 발포성, 성형성, 충격특성이 저하되어 바람직하지 않다. 이때 주로 사용되는 화학 발포제는 Sodium bicarbonate(NaHCO3)가 주로 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 이용함으로써, 폴리에틸렌 원료의 비중에 대해서 발포제로 인한 배합으로, 비중을 낮출 뿐만 아니라, 절연성을 높일 수 있다.
상기한 각각의 발포 부직포 시트 생성장치(130-1, 130-2, 130-3)는 각각의 압출장치(120-1, 120-2, 120-3)에 의해 압출된 발포타입 폴리에틸렌 혼합물이 각 이송장치(110-1, 110-2, 110-3) 상부에 있는 프레임에 의해 이송되는 경우, 로터리성형기의 회전원반을 회전시키면서 용융된 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 금형에 의해 사출성형시키면서 성형된 금형에는 냉각을 시켜 제품을 취출하는 로터리성형 과정을 수행할 수 있다.
여기서, 각각의 발포 부직포 시트 생성장치(130-1, 130-2, 130-3)는 발포타입 폴리에틸렌 부직포 시트 형성을 위한 두께(dickness)에 대한 제어장치(400)의 제어를 받음으로써, 합성수지 발포 시트 압출기에 의하여 용융된 발포타입 폴리프로필렌 압출 용융물의 유량에 대한 제어에 의해 수행될 수 있다.
상기한 각각의 연신장치(140-1, 140-2, 40-3)는 각각의 발포 부직포 시트 생성장치(130-1, 130-2, 130-3)에 의해 생성된 발포 부직포 시트가 각각의 이송장치(110-1, 110-2, 110-3)에 이송되면, 최종 생성되는 멀티-레이어 부직포의 제조 목적에 맞도록 제어장치(400)에 의하여 연신율이 조절되면서 연신을 수행할 수 있다. 여기서 각각의 연신장치(140-1, 140-2, 140-3)는 연신롤러가 m개(m은 2 이상의 자연수)가 연속되게 배열된 멀티형 연신롤러로 형성될 수 있다.
상기한 레이어 적층 설비(200)는, 상기한 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1, 100-2, 100-3)로부터 제공되는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 하부에서 상부로 순차적으로 적층하는 이송형 트레이(210); 상기한 이송형 트레이(210)에 적층되는 부직포 시트를 가열하기 위한 가열 장치(220); 상기한 이송형 트레이(210)에 적층되는 부직포 시트의 상부에 나노사이즈의 크기를 갖는 캡사이신 오일 캡슐이 함유된 접착층을 도포하기 위한 접착액 도포장치(230); 상기한 이송형 트레이(210)에 적층되는 부직포 시트에 대한 1차 가압과 다른 레이어와 적층시의 2차 가압을 수행하는 가압장치(240); 상기한 이송형 트레이(210)의 부직포 시트를 미리 설정된 규격에 따라 재단하기 위한 절단기(250); 상기한 이송형 트레이(210)와 가열 장치(220)와 접착액 도포장치(230)와 가압장치(240)와 절단기(250)를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(200a)를 포함하여 이루어진다.
상기한 이송형 트레이(210)는 상기한 각각의 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1, 100-2, 100-3)의 이송장치(110-1, 110-2, 110-3)와 직접 연결되거나, 중간에 연결 이송장치에 의해 연결된 구조로 이루어질 수 있다.
즉, 상기한 이송형 트레이(210)는 이송벨트를 타고 이동되는 트레이로 이루어지며, 각각의 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1, 100-3, 100-3)의 이송장치(110-1, 100-2, 110-3)의 배출구의 끝단 부에 형성됨으로써, 각각의 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1, 100-2, 100-3)에 의해 제작된 다른 규격(연신율, 발포타입 폴리에틸렌 부직포 시트 형성을 위한 두께(dickness) 등)을 갖는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 하부에서 상부로 순차적으로 적층하게 된다.
상기한 가열 장치(220)는 이송형 트레이(210)의 하부에 형성되어, 제어장치(400)의 제어에 의해 이송형 트레이(210)에 적층되는 상부의 부직포 시트에 대한 가열을 수행하여 접착액 도포장치(230)에 의해 도포되는 접착층이 반용융 상태로 미리 설정된 시간 유지되도록 함으로써 접착력을 증진시키도록 한다.
상기한 접착액 도포장치(230)는 이송형 트레이(210)에 적층되는 부직포 시트의 각 상부에 접착층을 도포하기 위한 것으로서 부직포가 이송형 트레이(210)의 이송벨트를 타고 이송되기 전의 임의 위치에 형성된다.
상기한 접착액 도포장치(230)의 접착액에는 나노사이즈의 크기를 갖는 캡사이신 오일 캡슐이 함유되어 있는데, 상기한 나노사이즈의 크기를 갖는 캡사이신 오일 캡슐은 다음과 같이 제조된다.
유기용매로서 디클로로메탄(Dichloromethane, CH2Cl2)과, 벽재를 형성하기 위한 물질로서 생분해성 고분자 화합물 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)와, 심물질인 캡사이신 오일을 호모게나이저(Homogenizer)에 순차적으로 투입하고, 캡사이신 오일을 분산하기 위한 분산제로서 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol)을 투입한 다음, 충분히 교반 혼합하여 혼합용액을 형성한다. 상기한 호모게나이저(Homogenizer)는 시료를 마쇄하기 위하여 사용하는 분쇄기의 일종으로 균질기라고도 한다.
상기한 구성성분의 혼합 비율은 디클로로메탄(Dichloromethane) 100 중량부에 대하여, 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose) 3~6 중량부, 캡사이신 오일 3~6 중량부, 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol) 1.5~3 중량부를 혼합한다.
상기한 디클로로 메탄(Dichloromethane)의 혼합량이 85 중량부 미만일 경우에는 캡사이신 오일과 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)의 혼합이 잘 이루어지지 않는 문제가 있고, 170 중량부를 초과할 경우에는 캡사이신 오일의 외부 벽재 형성이 어렵게 되는 문제가 있다.
상기한 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)의 혼합량이 3 중량부 미만일 경우에는 캡사이신 오일 외부 벽재의 두께가 얇게 형성되어 쉽게 깨지게 되는 문제가 있고, 6 중량부를 초과할 경우에는 캡사이신 오일 외부 벽재의 두께가 너무 두껍게 형성되어 캡사이신 오일의 방출이 어렵게 되는 문제가 있다.
상기한 캡사이신 오일의 혼합량이 3 중량부 미만일 경우에는 캡사이신 오일 캡슐의 벽재의 두께가 너무 두껍게 되는 문제가 있고, 6 중량부를 초과하게 되는 경우에는 캡사이신 오일 캡슐의 벽재의 두께가 너무 얇게 형성되는 문제가 있다.
상기한 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol)의 혼합량이 1.5 중량부 미만일 경우에는 혼합용액의 안정도가 떨어져 균일한 혼합이 이루어지지 않아 캡슐형성이 잘 이루어지지 않게 되는 문제가 있고, 3 중량부를 초과하는 경우에는 혼합이 너무 잘되어 캡슐 형성이 어렵게 되는 문제가 있다.
상기한 혼합용액을 형성하면서 캡사이신 오일 캡슐의 크기를 나노사이징하기 위하여, 25±5℃의 온도조건에서 5,000~8,000rpm의 교반속도로 3~5시간동안 충분히 교반 혼합하게 된다.
상기한 온도조건의 임계치를 벗어날 경우에는 캡사이신 오일 외부에 벽재 형성이 이루어지지 않게 된다,
상기한 교반속도가 5,000 rpm 미만일 경우에는 구성성분들의 혼합이 잘 이루어지지 않아 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)가 뭉치는 현상이 발생하게 되고, 교반속도가 8,000 rpm을 초과할 경우에는 캡사이신 오일 외부에 형성된 벽재가 깨지는 문제가 발생하게 된다,
상기한 교반시간이 3시간 미만일 경우에는 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)의 코팅이 충분히 이루어지지 않아 벽재의 형성이 잘 이루어지지 않게 되고, 교반시간이 5시간을 초과하게 되는 경우에는 벽재의 형성은 이루어지나 너무 얇게 코팅되어 벽재 깨짐현상이 발생하게 되는 문제가 발생하게 된다.
혼합용액이 형성된 후, 감압환경하에서 40~60℃의 온도 범위에서 2~3 시간동안 유기용매인 디클로로메탄(Dichloromethane)을 증발시켜 캡사이신 오일에 상기 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)층이 코팅되어 고형화되도록 하여 벽재를 형성한 다음, 여과기로 여과하거나 또는 일정시간 침전시켜 여액을 제거한 후, 나노사이즈의 크기를 가지는 비드 형태의 캡사이신 오일 캡슐을 수득하게 된다.
상기한 혼합용액의 디클로로메탄(Dichloromethane) 증발은 호모게나이저(Homogenizer)에 진공펌프와 압력측정기를 설치하여 호모게나이저(Homogenizer)의 온도를 40~60℃의 범위로 승온시켜 진공펌프로 서서히 감압시켜 증발이 이루어진다. 이때 증발된 디클로로메탄(Dichloromethane)은 진공펌프에 의해 외부로 배출되며, 이와 같이 외부로 배출되는 디클로로메탄(Dichloromethane)은 통상의 방법으로 별도 수득된다. 보다 바람직하게는 일정용량을 가지며 압력측정기 및 진공펌프에 연결관이 연결된 삼각 플라스크에 혼합 용액을 옮겨 담고 밀봉한 후 40~60℃의 온도로 가열하여 증발시키는 과정을 거치는 것이 좋다.
상기한 증발과정을 거쳐 벽재 형성이 완료된 후 수득되는 캡사이신 오일 캡슐에 디클로로메탄(Dichloromethane)이 잔류할 수 있기 때문에 바람직하게는 디클로로메탄(Dichloromethane) 제거후 증류수로 2~3회 세척하는 세척과정을 더 수행하여 디클로로메탄(Dichloromethane)을 완전히 제거하는 것이 좋다.
상기한 캡사이신 오일 캡슐의 크기는 3.5~11㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 캡사이신 오일 캡슐의 크기가 3.5㎛ 미만일 경우에는 캡슐이 쉽게 손상되어 캡슐상태의 유지가 어려운 문제가 있고, 11㎛를 초과하는 경우에는 캡사이신 오일의 방출이 어렵게 되는 문제가 있다.
상기한 캡사이신 오일 캡슐의 벽재의 두께는 1.5~3㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 캡사이신 오일 캡슐의 벽재의 두께가 1.5㎛ 미안일 경우에는 벽재가 쉽께 깨지게 되는 문제가 있고, 3㎛를 초과하는 경우에는 캡사이신 오일의 방출이 어렵게 되는 문제가 있다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템의 접책액 도포장치의 접착액에 함유되어 있는 캡사이신 오일 캡슐의 전자 현미경 사진이다.
상기한 캡사이신 오일의 약리학적 효능은 다음과 같다.
캡사이신은 지방조직을 활성화시켜 지방을 태워주고, 체내에서 교감신경을 자극시켜서 혈액흐름이 원활하게 되어 체온이 상승되고 열발생을 증가시켜 에너지 소모량이 증가됨으로써 다이어트에 도움을 준다.
특히 고추에서 추출되는 캡사이신은 비타민 C가 풍부하게 포함되어 있어서 피로회복에 효과적이며, 피부미용에 도움을 주고, 면역력이 높아져서 감기에 잘 걸리지 않게 된다.
또한, 캡사이신을 섭취하면 신진대사가 활발해지면서 혈류량이 증가되어 마치 운동을 한 효과와 함께 개운한 느낌을 갖도록 하며, 특히 뇌신경을 자극시켜 엔돌핀을 분배시킴으로써 스트레스를 해소해주는 기능을 한다.
그리고, 캡사이신은 신경통이나 관절염 등의 통증을 완화시켜주고, 혈액순환을 촉진시켜 주어 각종 혈관질환을 예방하는데 도움을 준다.
또한, 캡사이신은 암예방 및 치료에 도움을 주어, 체내의 암세포가 종양으로 자라는 것을 막아주고, 암이 다른 곳으로 전이되지 않도록 한다.
한편, 상기한 가압장치(240)는 접착액 도포장치(230)와 마찬가지로, 이송형 트레이(210)에 적층되는 부직포 시트에 대한 1차 가압과 다른 레이어와 적층시의 2차 가압을 수행하기 위한 것으로서, 부직포가 이송형 트레이(210)의 이송벨트를 타고 이송되기 전의 디폴트 위치에 형성된다.
즉, 상기한 가압장치(240)는 이송형 트레이(210)의 상부에 승하강을 위한 실린더와 연결되어 형성됨으로써, 이송형 트레이(210)의 상부에 적층되는 각 부직포 시트에 대한 가압을 수행하게 된다.
상기한 절단기(250)는 이송형 트레이(210)의 상부에 적층과 가열 및 가압이 완료되어 하나의 제품형태의 부직포 시트를 미리 설정된 규격에 따라 재단하기 위해 규격에 맞는 다중 커터가 상부에서 하부로 작동하는 방식으로 구성된 것으로서, 부직포가 이송형 트레이(210)의 이송벨트를 타고 이송되기 전의 임의 위치에 형성되거나, 다중 커터가 하부에서 상부 그리고 상부에서 하부로 동시에 작동하는 방식을 위해 이송형 트레이(210)가 이송벨트를 타고 이송과 배출이 완료된 뒤 배출완료된 지점에서 가압 실린더에 의해 상하 양방향의 작동에 의해 재단을 수행할 수 있다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포 자동 생산 시스템의 제어장치의 블럭 구성도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포 자동 생산 시스템의 제어장치(300)는, 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-3) 및 레이어 적층 설비(200)에 대한 제어부(350)에 의한 제어명령 송신 및 피드백 정보 수신을 위한 I/O인터페이스(310); 사용자로부터 제어명령을 수신하고 사용자에게 제어된 결과를 출력하기 위한 입출력부(320); 고객으로부터 주문 정보를 수신한 뒤 제어부(350)로 제공하기 위한 송수신부(330); 주문 정보, 인터페이스 설정 정보, 스케쥴링 정보, 제어 명령을 저장하기 위한 저장부(340); 주문정보를 분석하여 인터페이스 설정 및 부직포 단층 레이어 제작설비의 스케쥴링을 결정하여 제어하는 제어부(350)를 포함하여 이루어진다.
상기한 I/O인터페이스(310)는 부직포 단층 레이어 제작 설비군(100)을 이루는 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1), 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2), 제3 부직포 단층 레이어 제작설비(100-3)의 각각의 MPU(100a-1, 100a-2, 100a-3), 그리고 레이어 적층설비(200)의 마이크로 프로세서(200a)와 연결됨으로써, 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-3)의 구성장치, 레이어 적층 설비(200)의 구성장치에 대한 제어부(350)에 의한 제어명령을 송신하고, 그에 대한 피드백 정보를 수신하는 역할을 수행할 수 있다.
상기한 입출력부(320)는 사용자로부터 제어명령을 수신하기 위한 입력모듈과, 제어된 결과를 출력하기 위한 스크린이 합쳐진 출력모듈이 개별적으로 형성되거나, 입력모듈과 출력모듈이 하나로 일체화된 터치스크린으로 형성될 수 있다.
상기한 송수신부(330)는 네트워크(400)를 통해 스마트 디바이스(500)로부터 레이어 개수 외에 각 레이어에 대한 멀티-레이어 부직포에 대한 원료, 두께, 강도를 포함한 "주문 정보"를 수신한 뒤, 제어부(350)로 제공하기 위해 형성된다.
상기한 저장부(340)는 주기억장치 및 보조기억장치 중 하나로 형성될 수 있으며, 비휘발성 메모리(Non-volatile memory, NVM)로서 전원이 공급되지 않아도 저장된 데이터를 계속 유지하며 삭제되지 않으며, 플래시 메모리(Flash Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), PRAM(Phase-change Random Access memory: 상변화 램), FRAM(Ferroelectric RAM: 강유전체 램) 등으로 구성됨으로써, 송수신부(330)를 통해 수신되는 주문 정보, 그 밖의 제어부(350)에 의해 생성되는 인터페이스 설정 정보, 스케쥴링 정보, 스케쥴링에 따른 제어 명령을 주문 정보와 함께 저장할 수 있다.
상기한 제어부(350)는 주문 분석 모듈(350a), 인터페이스 설정 모듈(350b), 스케쥴링 모듈(350c), 구동 모듈(350d)을 포함하여 이루어진다.
상기한 주문 분석 모듈(350a)은 스마트 디바이스(500)로부터 수신된 주문 정보중 멀티-레이어 부직포에 대한 원료 정보를 분석하며, 상술한 폴리에틸렌 기반 원료는 폴리에틸렌 100 중량부에 대해서 에틸렌비닐초산 코폴리머(EVA) 10 내지 20 중량부, 폴리우레탄 5 내지 10 중량부로 구성되는 수지조성물의 배합비율 범위에 있는지 여부를 판단하고, 모두 범위 내인 경우 원료 정보에 따른 각 부직포 단층 레이어를 생산할 수 있는 부직포 단층 레이어 제작 설비군(100) 중 유휴(IDLE) 상태에 있는 부직포 단층 레이어 제작 설비를 추출한다.
또한, 주문 분석 모듈(350a)은 수지조성물의 배합비율 범위에 있지 않은 원료 정보에 대해서는 네트워크(400)를 통해 스마트 디바이스(500)로 피드백(feedback) 정보를 제공할 수 있다. 여기서 피드백 정보는 저장부(340)에 저장된 수지조성물의 배합비율에 따른 제 1 실험 DB(Data Base)를 기초로 인장강도, 굴곡강도, 하중변형온도, 아이죠드 충격강도 정보일 수 있으며, 주문 분석 모듈(350a)은 피드백 정보를 스마트 디바이스(500)로 제공하도록 송수신부(330)를 제어할 수 있다.
또한, 주문 분석 모듈(350a)은 멀티-레이어 부직포를 형성하는 각 부직포 단층 레이어에 대한 수지조성물의 배합비율에 따른 주문 정보에 포함된 두께 생성을 위한 압출 용융물의 유량 정보에 대해서 저장부(340)에 저장된 수지조성물의 배합비율에 따른 두께 생성을 위한 유량 정보 집합인 제 2 실험 DB(Data Base)를 기초로 추출할 수 있다.
또한, 주문 분석 모듈(350a)은 각 부직포 단층 레이어에 대한 수지조성물의 배합비율과 두께 정보에 따라 주문 정보에 포함된 강도 범위를 만족시키기 위한 연신율 정보에 대해서 저장부(340)에 저장된 수지 조성물의 배합비율 및 유량에 따른 강도 조성을 위한 연신율 정보 집합인 제 3 실험 DB(Data Base)를 기초로 추출할 수 있다.
상기한 인터페이스 설정 모듈(350b)은 주문 분석 모듈(350a)에 의해 추출된 부직포 단층 레이어 제작설비 중 유휴(IDLE) 상태의 추출 정보에 따라, 추출된 부직포 단층 레이어 제작설비의 위치에 따라 각 부직포 단층 레이어를 생성하기 위한 부직포 단층 레이어 제작설비의 순서를 결정한 뒤, 순서가 결정된 각 부직포 단층 레이어 생성을 위한 부직포 단층 레이어 제작설비의 MPU와 인터페이스 설정을 수행하도록 I/O인터페이스(310)를 제어한다.
또한, 상기한 인터페이스 설정 모듈(350b)은 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)에 의해 생성되는 각 부직포 단층 레이어와 매칭되는 원료 정보를 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)로 전송하도록 I/O인터페이스(310)를 제어함으로써, 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)의 MPU(100a-1 내지 100a-n)가 원료 정보에 따라 압출장치(120-1 내지 120-n)에서 생성되는 생성물의 조성을 다르게 제어할 수 있도록 한다.
또한, 상기한 인터페이스 설정 모듈(350b)은 주문 분석 모듈(350a)에 의해 추출된 각 레이어 부직포와 매칭되는 유량 정보 및 연신율 정보를 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)로 전송하도록 I/O인터페이스(310)를 제어함으로써, 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-n)의 MPU(100a-1 내지 100a-n)가 유량 정보에 따라 압출장치(120-1 내지 120-n)의 유량을 제어하도록 하며, 연신율 정보에 따라 연신장치(140-1 내지 140-n)에 의한 각 부직포 단층 레이어의 연신율을 다르게 제어할 수 있도록 한다.
상기한 스케쥴링 모듈(350c)은 인터페이스 설정 모듈(350b)에 의해 설정된 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)의 순서에 따라 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-n)에 의해 각 부직포 단층 레이어 생산을 위한 각 구성요소인 이송장치(110-1 내지 110-n), 압출장치(120-1 내지 120-n), 발포 부직포 시트 생성장치(130-1 내지 130-n), 연신장치(140-1 내지 140-n)의 동작시간을 저장부(340)에 저장된 동작시간 DB로부터 추출한 뒤, 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)의 순서 결정을 위한 위치 정보에 따라 레이어 적층 설비(200)의 이송형 트레이(210)로 제공되는 각 부직포 단층 레이어의 적층 순서가 뒤바뀌지 않도록 스케쥴링을 제어하도록 하는 제어명령을 생성하여 I/O인터페이스(310)를 통해 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)로 전송할 수 있다.
즉, 스케쥴링 모듈(350c)은 2개의 레이어 부직포가 적층되어 도 3a와 같은 멀티-레이어 부직포를 생성시, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1)와 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2)에 대한 스케쥴링 제어를 수행할 수 있다.
이 경우, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1)가 이송형 트레이(210)와 연결된 제1 이송장치(110-1)의 배출구의 위치와 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2)의 제2 이송장치(110-2)의 배출구에 비해 가까운 경우, 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1)와 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2)가 동시에 부직포에 대한 생산을 시작한 경우, 별도의 스케쥴링 제어가 필요 없으나, 반대로, 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2)가 이송형 트레이(210)와 연결된 제 2 이송장치(110-2)의 배출구의 위치와 제1 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1)의 제1 이송장치(110-1)의 배출구에 비해 가까운 경우, 스케쥴링 모듈(350c)은 제2 부직포 단층 레이어 제작설비(100-2)의 구성요소에 해당하는 제2 이송장치(110-2), 제1 압출장치(120-1), 제1 발포 부직포 시트 생성장치(130-1), 제 1 연신장치(140-1) 중 적어도 하나에 대해서 작동 시간을 조절하거나 초기 제조에 들어가는 시간을 조절하는 제어 명령을 생성하여 전송하는 스케쥴링 제어를 수행할 수 있다.
상기한 구동 모듈(350d)은 스케쥴링 모듈(350c)에 의해 수행된 스케쥴링 제어에 따라 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-n)의 구성요소에 해당하는 이송장치(110-1 내지 110-n), 압출장치(120-1 내지 120-n), 발포 부직포 시트 생성장치(130-1 내지 130-n), 연신장치(140-1 내지 140-n)의 동작 개시와 완료에 대한 정보를 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)의 MPU(100a-1 내지 100a-n)로부터 수신하고, 다음 공정과 연계된 다른 구성요소에 대한 구동 제어를 위한 유저 인터페이스 화면을 생성하여, 네트워크(400)를 통해 스마트 디바이스(500)로 전송하도록 송수신부(330)를 제어할 수 있다.
이에 따라, 구동 모듈(350d)은 스마트 디바이스(500)에 대해서 각 부직포 단층 레이어 제작설비(100-1 내지 100-n)에 의해 생성되는 멀티-레이어 부직포의 생성 과정을 제공할 수 있으며, 스마트 디바이스(500)로부터 다음 공정과 연계된 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-n)의 구성요소에 대한 구동 및 타이밍 제어를 제공받은 뒤, 각 부직포 단층 레이어 제작 설비(100-1 내지 100-n)의 MPU(100a-1 내지 100a-n)로 제공할 수 있다.
100 : 부직포 단층 레이어 제작 설비군
100-1 내지 100-n : 부직포 단층 레이어 제작설비
130-1 내지 130-n : 발포 부직포 시트 생성장치
110-1 내지 110-n : 이송장치 120-1 내지 120-n : 압출장치
140-1 내지 140-n : 연신장치 200 : 레이어 적층 설비
210 : 이송형 트레이 220 : 가열 장치
230 : 접착액 도포장치 240 : 가압장치
250 : 절단기 300 : 제어장치
400 : 네트워크 500 : 스마트 디바이스

Claims (4)

  1. 제1 부직포 단층 레이어 제작설비 내지 제n 부직포 단층 레이어 제작설비로 이루어진 부직포 단층 레이어 제작설비군;
    상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군에 연결되어 있는 레이어 적층 설비;
    상기한 부직포 단층 레이어 제작 설비군 및 레이어 적층 설비에 연결되어 있는 제어장치;를 포함하며,
    상기한 각 부직포 단층 레이어 제작설비는,
    폴리에틸렌 기반 원료와 발포제를 배합한 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 형성하는 제1 내지 제n 압출장치; 용융된 발포타입 폴리에틸렌 혼합물을 금형에 의해 사출성형시킨후 냉각시켜 취출하는 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치; 멀티-레이어 부직포의 제조 목적에 맞도록 연신율을 조절하면서 연신을 수행하는 제1 내지 제n 연신장치; 상기한 제1 내지 제n 압출장치와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치와 제1 내지 제n 연신장치간의 제품의 이송을 담당하는 제1 내지 제n 이송장치; 상기한 제1 내지 제n 압출장치와 제1 내지 제n 발포 부직포 시트 생성장치와 제1 내지 제n 연신장치와 제1 내지 제n 이송장치를 제어하기 위한 제1 내지 제n MPU;를 포함하며,
    상기한 레이어 적층 설비는,
    상기한 각 부직포 단층 레이어 제작설비로부터 제공되는 부직포 시트를 스케쥴링에 따라 하부에서 상부로 순차적으로 적층하는 이송형 트레이; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트를 가열하기 위한 가열 장치; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트의 상부에 나노사이즈의 크기를 갖는 캡사이신 오일 캡슐이 함유된 접착층을 도포하기 위한 접착액 도포장치; 상기한 이송형 트레이에 적층되는 부직포 시트에 대한 1차 가압과 다른 레이어와 적층시의 2차 가압을 수행하는 가압장치; 상기한 이송형 트레이의 부직포 시트를 미리 설정된 규격에 따라 재단하기 위한 절단기; 상기한 이송형 트레이와 가열 장치와 접착액 도포장치와 가압장치와 절단기를 제어하기 위한 마이크로 프로세서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 제어장치에 연결되어 있는 네트워크와,
    상기한 네트워크에 연결되어 있는 스마트 디바이스를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기한 제어장치는,
    각 부직포 단층 레이어 제작 설비 및 레이어 적층 설비에 대한 제어부에 의한 제어명령 송신 및 피드백 정보 수신을 위한 I/O인터페이스;
    사용자로부터 제어명령을 수신하고 사용자에게 제어된 결과를 출력하기 위한 입출력부;
    고객으로부터 주문 정보를 수신한 뒤 제어부로 제공하기 위한 송수신부;
    주문 정보, 인터페이스 설정 정보, 스케쥴링 정보, 제어 명령을 저장하기 위한 저장부;
    주문정보를 분석하여 인터페이스 설정 및 부직포 단층 레이어 제작설비의 스케쥴링을 결정하여 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기한 캡사이신 오일 캡슐은 유기용매로서 디클로로메탄(Dichloromethane, CH2Cl2)과, 벽재를 형성하기 위한 물질로서 생분해성 고분자 화합물 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose)와, 심물질인 캡사이신 오일을 호모게나이저(Homogenizer)에 순차적으로 투입하고, 캡사이신 오일을 분산하기 위한 분산제로서 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol)을 투입한 다음, 교반 혼합하여 제조하며, 상기한 캡사이신 오일 캡슐의 구성성분의 혼합 비율은 디클로로메탄(Dichloromethane) 100 중량부에 대하여, 폴리카복실 락토오스(Polycarboxyl lactose) 3~6 중량부, 캡사이신 오일 3~6 중량부, 폴리비닐 알코올(Polyvinyl alcohol) 1.5~3 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포타입 폴리에틸렌 멀티-레이어 부직포의 자동 생산 시스템.
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