KR20160064596A - Ultrasonic spray coating system for the functional fabric finishing - Google Patents

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권오경
정원욱
김효정
이진희
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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic spray coating system for processing a functional fiber and, more specifically, relates to an ultrasonic spray coating system for processing a functional fiber using an ultrasonic spray nozzle. The ultrasonic spray coating system for processing a functional fiber comprises a nozzle unit, a pump unit, a conveyor unit, and a drying unit. Provided is the ultrasonic spray coating system for processing a functional fiber, for post-processing a fiber with the reduced use of a processing agent.

Description

기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템{Ultrasonic spray coating system for the functional fabric finishing}[0001] Ultrasonic spray coating system for functional fiber processing [0002]

본 발명은, 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 초음파 분무 노즐을 적용한 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultrasonic spray coating system for functional fiber processing, and more particularly, to an ultrasonic spray coating system for functional fiber processing using an ultrasonic spray nozzle.

섬유 후가공에서 기능성발현을 위해서 액상의 기능성 가공제를 원단면에 적용시킨 후 열고착한다.For the functionalization in the fiber finishing, a liquid functional agent is applied to the circular cross section and then opened and fixed.

현재 사용되고 있는 공정은 욕(bath)에 액상 가공제를 채우고 욕(bath) 속에 있는 가이드 롤러를 지나면서 원단을 가공제에 직접 침지시켜 캘린더링 후 열고착시키는 침지법과 가공제 욕(bath)에 잠긴 롤러 위를 지나면서 롤러를 통해 간접적으로 한면에만 가공제를 흡착시키는 편발법이 있다.The currently used process is to immerse the fabric in the processing agent by filling the bath with the liquid processing agent, passing through the guide roller in the bath, immersing in the processing solution after calendering, and immersing in the processing bath There is a method of making a roll which passes over a roller and adsorbs the processing agent only on one side indirectly through the roller.

침지법 공정과 편발법 공정에서 욕(bath) 속에 있는 가이드 롤러에 액상 가공제가 닿을 만큼 가공제의 양을 충분히 채워 주어야 하기 때문에 실제 사양하는 양보다 추가적으로 사용해야 하는 가공제의 양이 많으며, 가공이 진행됨에 따라 욕(bath)의 가공제 농도가 줄어 들 수 있으므로, 농도변화를 컨트롤 해주어야 한다.In the dipping process and the plasticizing process, since the amount of the processing agent must be sufficiently filled in the guide rollers in the bath, the amount of the processing agent to be used in addition to the actual specification amount is large, and the processing proceeds The concentration of the processing agent in the bath may be reduced, so that the concentration change must be controlled.

침지법의 경우는 원단 중량대비 90~100%, 편발법의 경우는 70~80%정도로 원단에 처리할 수 있는 가공제의 pick-up rate가 한정적이며, 이에 따라 가공제의 농도도 제한을 받는다.In the case of the dipping method, the pick-up rate of the processing agent is limited to 90 to 100% by weight of the fabric and 70 to 80% in the case of the plasticizing method, and thus the concentration of the processing agent is limited .

가공제의 농도가 높을 경우 원단 표면에 chalk mark로 인한 불량 생산을 초래 한다.If the concentration of the processing agent is high, the chalk mark on the surface of the fabric results in poor production.

내구성 증진을 위한 열처리 작업에 있어 원단의 열적 특성, 가공제의 pick-up rate에 따라 열처리 온도와 컨베어 스피드가 결정되며 생산성 증대를 위해 건조 온도를 올릴 경우 원단이 손상될 수 있다.Heat treatment temperature and conveyor speed are determined according to the thermal properties of the fabric and the pick-up rate of the processing agent in the heat treatment for durability enhancement. If the drying temperature is increased to increase the productivity, the fabric may be damaged.

이에 가공제 사용을 줄이고 섬유 후가공 공정의 생산성을 증대시키기 위하여 연구개발을 거친 결과, 스프레이 시스템을 통한 가공제의 균일분사가 가능 하다는 결론을 내리고, 섬유형 후가공 시스템에 접목하여 테스트 해 보았지만, 일반적인 압축기를 통해 분사되는 스프레이의 경우 균일성이 부족하며 노즐부위에서 물방울 맺힘 현상이 발생한다. 이는 가공원단 표면으로 떨어져 드랍마크를 발생하게 되며, 원단을 오염시키게 된다.
As a result of research and development in order to reduce the use of processing agent and increase the productivity of fiber finishing process, it was concluded that uniform spraying of processing agent through spray system is possible and it was tested by combining with fiber finishing system. However, The spray uniformity is not sufficient and the droplet is formed at the nozzle portion. This causes a drop mark to be formed on the surface of the fabric to be treated, and the fabric is contaminated.

대한민국특허청 출원번호 제10-2012-0012701호Korea Patent Office Application No. 10-2012-0012701

본 발명의 목적은, 노즐표면에서 액상 가공제가 균일하게 분사되는 초음파분무 코팅시스템을 개발하여 섬유 후가공 공정에 적용함으로써 가공제 사용저감형 섬유 후가공을 위한 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic spray coating system for functional fiber processing for post-processing textile finishing by developing an ultrasonic spray coating system in which a liquid workpiece is uniformly sprayed from a nozzle surface and applying it to a fiber finishing process will be.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 가공제 사용저감형 섬유 후가공을 위한 초음파 분무 시스템에 관한 것으로서 , (1)노즐 부, (2)펌프 부, (3) 컨베어 부 (4) 건조 부 로 구성되어있는 것을 특징으로 한다.(1) a nozzle unit; (2) a pump unit; (3) a conveyor unit; and a drying unit. The ultrasonic spraying system includes .

기존 공정에서 욕(bath)속에서 이루어지는 가공제 흡착을 스프레이로 대체하며, 스프레이 시스템은 노즐 부, 펌프 부, 컨베어 부, 건조 부를 포함한다.In the conventional process, the adsorption of the processing agent in the bath is replaced by spraying, and the spray system includes a nozzle part, a pump part, a conveyer part, and a drying part.

노즐 부는 액상 가공제를 균일하게 분무 할 수 있는 노즐과 가공제의 입자크기를 제어하기 위한 초음파 발진기를 포함한다.The nozzle portion includes a nozzle capable of uniformly spraying the liquid processing agent and an ultrasonic oscillator for controlling the particle size of the working agent.

펌프 부는 가공제 탱크에서 노즐까지 정량적으로 가공제를 공급해 줄 수 있는 펌프, 화학적으로 안정하고 반응성이 적은 테프론계 호스를 포함한다.The pump section includes a pump that can supply the processing agent quantitatively from the process tank to the nozzle, and a chemically stable and less reactive teflon hose.

컨베어 부는 원단의 폭을 고정하며 0~40m/min 까지의 속도로 원단을 이송시킬 수 있는 컨베어를 포함한다.The conveyor section includes a conveyor capable of conveying the fabric at a speed of 0 to 40 m / min, fixing the width of the fabric.

건조 부는 가공 원단이 직접 가열 될 경우 발생 할 수 있는 원단의 손상을 방지하기 위해 원단 위 50cm ~ 80cm에서 열풍순환챔버를 통해 건조 시킬 수 있는 장치이다.
The drying unit is a device that can dry through the hot air circulation chamber at 50 cm ~ 80 cm above the fabric in order to prevent the damage of the fabric which may occur when the fabric is directly heated.

본 발명에 따르면, 노즐표면에서 액상 가공제가 균일하게 분사되는 초음파분무 코팅시스템을 개발하여 섬유 후가공 공정에 적용함으로써 가공제 사용저감형 섬유 후가공을 위한 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템이 제공된다.According to the present invention, an ultrasonic spray coating system in which a liquid workpiece is uniformly sprayed from the surface of a nozzle is developed and applied to a fiber finishing process, thereby providing an ultrasonic spray coating system for functional fiber processing for finishing after use of a fabric.

본 발명의 가공제 사용저감형 섬유 후가공을 위한 초음파 분무 시스템을 적용하여, 섬유 후 가공 시 욕(bath)의 용량에 의해 실제 사용량보다 추가적으로 생산해야 하는 가공제의 손실을 줄이고, 양산화 작업 시 작업 초기와 후반의 가공제 농도 변화에 의해 발생 할 수 있는 오류를 방지 할 수 있다. 또한, 초음파 분무법을 적용한 가공은 원단대비 가공제 함량을 20~100%까지 컨트롤 할 수 있으므로 필요에 따라 적절한 중량의 가공제를 도포할 수 있으며, 가공제 사용량의 저감에 따라 건조 시간을 단축 시킬 수 있는 시스템이다.
By using the ultrasonic spraying system for the post-processing finishing of the present invention, it is possible to reduce the loss of the processing agent which is to be additionally produced by the capacity of the bath in the post-processing of the fiber, It is possible to prevent an error that may be caused by a change in the concentration of the processing agent in the second half. In addition, the processing using the ultrasonic spraying method can control the content of the processing agent to 20 to 100% relative to the fabric, so that it is possible to apply the processing agent of an appropriate weight according to the need, and the drying time can be shortened System.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템의 설명을 위한 도면들이다.1 to 4 are views for explaining an ultrasonic spray coating system for functional fiber processing according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

한편, 하기 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하다. 따라서 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.The following description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation. Accordingly, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described herein.

예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.For example, it is to be understood that the embodiments may be variously modified and may take various forms, and thus the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing technical ideas.

또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

본 발명은 초음파 분무 코팅 시스템을 섬유 후가공 공정에 적용하여 가공제사용량을 줄이는 공정에 관한 것으로, 적용 노즐과 호환성이 높은 펌프를 적용해야 한다.The present invention relates to a process for applying an ultrasonic spray coating system to a fiber finishing process to reduce the amount of a processing agent used, and a pump having high compatibility with the application nozzle should be applied.

가공 원단에 정량적인 가공제를 균일하게 분사하기 위해 맥동이 적고 정량 공급이 가능하며 섬유 후가공에 적합한 유량을 이송할 수 있는 기어식 펌프를 적용하여 균일성이 뛰어나고 가공제의 도포량을 미세하게 조절 할 수 있도록 한다.Gear pump is used to transfer the quantity of pulp to the processed fabric uniformly and pulsation is small and quantity can be supplied and the flow rate suitable for the finishing of the fiber can be transferred. The uniformity is excellent and the amount of processing agent is finely adjusted .

가공제를 원단에 적용하기 위해 분사 폭, 분사 형태, 원단과의 거리를 고려하여 스프레이 노즐을 제작 하고 펌프의 유량에 맞춰서 발진기의 전력을 설정한다.In order to apply the processing agent to the fabric, the spray nozzle is manufactured considering the width of the spray, the shape of the spray, and the distance from the fabric, and the power of the oscillator is set according to the flow rate of the pump.

가공제의 도포량과 원단의 성질에 따라 건조시간 및 온도에 차이를 두어야 하며 열에 의한 원단의 손실을 줄이기 위해 열풍순환챔버 시스템을 적용한다.Depending on the application amount of the processing agent and the nature of the fabric, the drying time and temperature should be different, and the hot air circulation chamber system is applied to reduce the loss of the fabric by heat.

[실시예 1][Example 1]

본 발명에 발수가공제를 적용하여 기존 침지법 대비 가공제 사용 저감율 및 성능검증을 확인하였다.In the present invention, the use of water-repellent agents has been confirmed to confirm the reduction of the use of the processing agent and the performance test compared to the conventional dipping method.

아래 표와 같이 침지법 대비 가공제 사용 저감률은 28.9%~36.8%이며, 동일한 성능을 발현하였다.As shown in the table below, the use rate of processing agent is 28.9% ~ 36.8% compared to immersion method, and the same performance is exhibited.

Figure pat00001

Figure pat00001

[실시예 2][Example 2]

본 발명의 항균가공제를 적용하여 침지법 대비 가공제 저감률 및 항균성을 측정하였다.The antimicrobial agent of the present invention was applied to determine the reduction rate and antimicrobial activity of the processing agent relative to the immersion method.

Figure pat00002

Figure pat00002

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above drawings, the scope of the scope of the present invention is not limited to the above-described drawings and description.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

- Main gearder motor(0.4kw) - Heat blower fan(2set)
- Exhaust fan blower(200w) - Stainless heat box(2set)
- Temperature sensor - Brush roller
- Cloth-remove device - Chain & pan
- Main gearder motor (0.4kw) - Heat blower fan (2set)
- Exhaust fan blower (200w) - Stainless heat box (2set)
- Temperature sensor - Brush roller
- Cloth-remove device - Chain & pan

Claims (3)

가공제 사용 저감형 섬유 후가공을 위한 초음파분무 코팅 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서,
(1) 노즐 부;
(2) 펌프 부;
(3) 컨베어 부; 및
(4) 건조 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템.
The present invention relates to an ultrasonic spray coating system for use in a post-
(1) a nozzle portion;
(2) a pump section;
(3) a conveyor portion; And
(4) an ultrasonic spray coating system for functional fiber processing.
제1항에 있어서,
(1) 노즐 부는 a)공기 투입구, b) 가공제 투입구, c) 제트 바디, d)공기 편향 제어판, e)초음파 진동 노즐, f) 노즐 표면으로 구성되어 있으며,
b) 가공제 투입구를 통해 오리피스로 전달되는 액체를 노즐 표면에서 0.05~0.06mm 크기로 분쇄하고,
d) 공기 편향 제어판을 통해 아래로 내려오는 공기의 흐름을 따라 분무하게 되는 형태인 것을 특징으로 하는 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템.

The method according to claim 1,
(1) The nozzle section consists of a) air inlet, b) machining inlet, c) jet body, d) air deflection control panel, e) ultrasonic vibration nozzle, f)
b) pulverizing the liquid, which is transferred to the orifice through the feed inlet, to a size of 0.05 to 0.06 mm at the nozzle surface,
and d) the air is sprayed along the downward air flow through the deflection control panel.

제1항에 있어서,
(3) 컨베어 부는 0.1~40m/min의 속도로 작업 가능하며, 가공원단의 폭에 따라 10~40cm까지 조절, 고정하여 열풍건조에 의한 원단의 형태 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 기능성 섬유가공을 위한 초음파분무 코팅시스템.
The method according to claim 1,
(3) The conveyor part can be operated at a speed of 0.1 to 40 m / min and is adjusted to 10 to 40 cm according to the width of the fabric to prevent the deformation of the fabric by hot air drying. Ultrasonic spray coating system.
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