KR20240054775A - 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카딩기를 통해서 공급되는 웹을 니들 펀칭기로 수회 순환 및 적층하여 부직포를 형성하고, 형성된 부직포를 일정길이로 절단하여 건축 내장재나 단열재 등으로 사용이 가능한 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템에 관한 것으로서,
단섬유를 공급받아 시트모양의 웹을 형성하는 카딩기(carding machine); 상기 카딩기에서 순차적으로 공급되고 적층되는 일정길이의 웹이 순환되면서 니들 펀칭을 통해 부직포가 형성되는 부직포 형성부; 상기 부직포 형성부에서 일정길이로 절단되어 공급되는 부직포 패널을 반출하는 패널 반출부; 및 상기 카딩기와 상기 부직포 형성부 및 상기 패널 반출부의 구동을 제어하기 위한 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템을 제공한다.
단섬유를 공급받아 시트모양의 웹을 형성하는 카딩기(carding machine); 상기 카딩기에서 순차적으로 공급되고 적층되는 일정길이의 웹이 순환되면서 니들 펀칭을 통해 부직포가 형성되는 부직포 형성부; 상기 부직포 형성부에서 일정길이로 절단되어 공급되는 부직포 패널을 반출하는 패널 반출부; 및 상기 카딩기와 상기 부직포 형성부 및 상기 패널 반출부의 구동을 제어하기 위한 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카딩기를 통해서 공급되는 웹을 니들 펀칭기로 수회 순환 및 적층하여 부직포를 형성하고, 형성된 부직포를 일정길이로 절단하여 건축 내장재나 단열재 등으로 사용이 가능한 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템에 관한 것이다.
부직포는 연사, 제직, 편직 등의 공정을 거치지 않고 각종 섬유를 상호 특성에 따라 엉키게 해 시트(sheet) 형태의 Web을 형성하고 기계적, 물리적인 방법으로 결합시켜 만든 섬유제품으로 원료 선택이 다양하고 생산성이 높으며, 후가공 기술의 접목에 따라 독특한 기능을 부가할 수 있어 용도가 다양하고 부가가치를 높일 수 있는 특징이 있어, 의류용, 의료용, 토목건축용 및 산업용 등으로 널리 사용되고 있으며, 제조공정의 다양화와 기능향상을 통해 다양한 제품에 출시되고 있다.
부직포 제조공정은 통상 웹(Web)을 형성하고, 형성된 웹을 적층하여 결합하고, 결합된 웹을 용도에 따라 가공하는 등 3단계 공정을 거처 시트 형태로 만드는 것이 일반적인 생산형태이다. 또한, 웹 형성 방식에 따라 습식법, 건식법으로 구분되고, 웹 결합 방식의 차이에 따라 니들펀칭법, 서멀본딩법, 멜트블로법, 스펀레이스법, 스테치본드법 등으로 구분할 수 있다.
부직포는 사용원료의 종류, Web의 생성방법 및 결합방법, 접착제의 종류 등에 따라 매우 상이한 성질을 가진다. 이에 따라 부직포의 성질과 특성을 단적으로 설명하기는 어려우나 대표적인 성질을 말하면 여과성, 보온성, 성형성, 흡수성, 절연성, 방전성 등을 들 수 있다.
구체적으로 부직포를 제조하는 방법을 살펴보면, 단섬유를 개섬하여 이를 리저브탱크에 저장한 후 카드기로 공급하는데, 이때 카드기에서는 공급된 단섬유를 개섬하는 동시에 일정 방향으로 늘어놓아 얇은 시트 모양의 웹으로 만든다.
상기 카드기에서 만들어진 웹은 이송수단에 의해 이송되어 적층수단에 의해 웹이 적층되고 적층된 웹을 니들펀칭하여 부직포를 제조하거나, 적층수단에 의해 적층된 웹을 예열, 융착하는 성형공정 후 냉각하여 부직포를 제조한다.
본 발명은 니들 펀칭을 이용하여 웹을 펀칭함과 아울러 제공되는 웹이 순환하면서 적층이 이루어지도록 하여 다수의 웹이 적층된 부직포를 제조할 수 있는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템을 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 단섬유를 공급받아 시트모양의 웹을 형성하는 카딩기(carding machine); 상기 카딩기에서 순차적으로 공급되고 적층되는 일정길이의 웹이 순환되면서 니들 펀칭을 통해 부직포가 형성되는 부직포 형성부; 상기 부직포 형성부에서 일정길이로 절단되어 공급되는 부직포 패널을 반출하는 패널 반출부; 및 상기 카딩기와 상기 부직포 형성부 및 상기 패널 반출부의 구동을 제어하기 위한 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템을 제공한다.
본 발명에서 부직포 형성부는, 카딩기에서 순차적으로 공급되는 일정길이의 웹이 순환될 수 있도록 상기 웹의 전단과 후단을 서로 연결하는 연결부; 상기 순환되는 웹을 1차로 니들 펀칭하는 제1 니들 펀칭기와, 상기 제1 니들 펀칭기에서 일정거리 이격되어 상기 웹을 2차로 니들 펀칭하는 제2 니들 펀칭기로 이루어져 부직포를 형성하는 니들 펀칭부; 상기 순환되는 부직포의 일정면적의 하중을 측정하여 밀도를 계산하는 하중 측정부; 상기 부직포의 밀도가 일정범위에 속하는 경우 상기 부직포를 일정길이로 절단하기 위한 절단부 및 상기 부직포 및 상기 부직포에 적층되는 웹을 순환회전시키기 위해 설치되는 다수의 롤러로 이루어진 롤러부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 연결부는, 웹의 전단과 후단을 서로 붙이기 위한 접착장치와, 상기 접작장치에서 제공되며 상기 부직포에 부착되어 상기 부직포의 전단과 후단을 서로 부착하는 접착테이프와, 상기 접착테이프에 형성되어 센서가 감지할 수 있도록 하기 위한 센서 표적자로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 하중 측정부는, 일정면적의 부직포를 지지할 수 있도록 일정면적으로 형성되는 플레이트와, 상기 플레이트에 장착되어 상기 일정면적의 부직포의 하중을 측정하기 위한 하중센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 절단부는, 커터와, 상기 커터의 상하 구동을 위한 상하구동장치와, 상기 커터에 의해 상기 부직포가 절단될 수 있도록 상기 커터의 하부에서 상기 커터와 맞물리는 절단판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 롤러부는, 부직포 및 부직포에 적층되는 웹을 이동시킬 수 있도록 좌우 또는 상하로 설치되어 자체 구동력을 가진 구동롤러와, 상기 구동롤러에 의해 이동되는 부직포 및 부직포에 적층되는 웹의 이동을 원활하게 하기 위한 보조롤러와, 상기 순환되는 부직포에 텐션을 주기 위한 텐션롤러로 이루어지고, 상기 롤러부는 상기 부직포가 반복적으로 순환되어 상기 적층된 부직포로 형성될 수 있도록 순환구조로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 절단부의 전방에 설치되어 상기 절단부에 의해 일정길이로 절단될 수 있도록 상기 부직포의 이동거리를 센싱하는 거리측정센서와, 상기 제1 니들 펀칭부의 전방에 설치되어 상기 센서 표적자의 위치를 센싱하여 상기 카딩기에서 공급되는 웹의 공급시점을 결정하기 위한 위치신호를 컨트롤러로 전달하는 표적자 센서로 이루어지는 센서부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 컨트롤러는, 표적자 센서로부터 표적자의 위치신호를 전송받아, 상기 카딩기에서 공급되는 웹의 공급시간을 결정하고, 상기 하중센서로부터 상기 부직포의 하중을 전달받아 상기 부직포의 밀도를 계산하며, 상기 계산된 밀도값이 일정범위에 속하는 경우, 상기 거리측정센서를 작동시켜 상기 부직포의 거리를 측정하게 하고, 상기 거리측정센서에서 측정된 거리신호를 전송받아 상기 커터의 구동시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 텐션롤러는, 텐션측정센서가 더 구비되고, 컨트롤러는, 상기 텐션측정센서에서 측정된 텐션값에 따라 상기 텐션롤러의 좌우이동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부직포 패널 제조 시스템은 웹을 순차적으로 적층하고 니들 펀칭으로 결합하여 부직포 패널을 제조할 수 있기 때문에 일정크기의 부직포 패널의 대량생산이 가능한 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 부직포 패널 제조 시스템은, 적층된 부직포의 하중 및 그에 따른 밀도 등의 데이터를 측정하고, 일정범위의 밀도를 가진 부직포만을 생산할 수 있기 때문에 산업용 및 건축용으로 이용하기 쉬운 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 부직포 패널 제조 시스템은, 부직포 패널의 대량생산이 가능하기 때문에 제조비용을 줄일 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 전체 공정 모식도.
도 2는 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 웹의 전단과 후단을 연결한 접착 테이프 및 센서 표적자를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 구동롤러의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 절단부의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 절단부, 구동롤러 및 패널 반출부의 작동을 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템에 따른 웹의 두께의 변화를 도시한 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템에 따라 제조된 부직포 패널이 적층되어 형성된 것을 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 웹의 전단과 후단을 연결한 접착 테이프 및 센서 표적자를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 구동롤러의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 절단부의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템의 절단부, 구동롤러 및 패널 반출부의 작동을 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템에 따른 웹의 두께의 변화를 도시한 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 부직포 패널 제조시스템에 따라 제조된 부직포 패널이 적층되어 형성된 것을 도시한 측면도.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 니들 펀칭을 통한 부직포 패널 제조시스템(1)의 전체 구성도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 부직포 패널 제조시스템(1)은, 단섬유(2)를 공급받아 시트모양의 웹(2')을 형성하는 카딩기(10)와, 카딩기(10)에서 순차적으로 공급되고 적층되는 웹(2')이 순환되면서 니들 펀칭을 통해 부직포(2")가 형성되는 부직포 형성부(20)와, 부직포 형성부(20)에서 일정길이로 절단되어 공급되는 부직포 패널(3)을 반출하는 패널 반출부(30)와, 카딩기(10)와 부직포 형성부(20) 및 패널 반출부(30)의 구동을 제어하기 위한 컨트롤러(40)로 이루어진다.
카딩기(10)는 단섬유(2)를 공급받아 개섬하는 동시에 일정 방향으로 늘어놓아 얇은 시트(sheet) 모양의 웹(web)으로 만든다. 카딩기(10)에서 만들어진 웹(2')은 부직포 형성부(20)로 공급된다. 카딩기(10)는 웹(2')이 부직포 등에 적층될 수 있도록 컨트롤러(40)의 신호를 받아 웹(2')을 단속적으로 공급한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 부직포 형성부(20)는, 카딩기(10)에서 순차적으로 공급되는 일정길이의 웹(2')이 순환될 수 있도록 웹(2')의 전단과 후단을 서로 연결하는 연결부(21)와, 순환되는 웹(2')을 1차로 니들 펀칭하는 제1 니들 펀칭기(22a)와, 제1 니들 펀칭기(22a)에서 일정거리 이격되어 웹(2')을 2차로 니들 펀칭하는 제2 니들 펀칭기(22b)로 이루어져 부직포(2")를 형성하는 니들 펀칭부(23)와, 순환되는 부직포(2")의 일정면적의 하중을 측정하는 하중 측정부(24)와, 부직포(2")의 하중이 일정범위에 속하는 경우 부직포(2")를 일정길이로 절단하기 위한 절단부(26)와, 부직포(2") 및 부직포(2")에 적층되는 웹(2')을 순환회전시키기 위해 설치되는 다수의 롤러로 이루어진 롤러부(27)와, 부직포(2")가 완성되면 일정길의 부직포 패널(3)로 형성하기 위해 부직포의 위치를 측정하여 절단할 수 있도록 부직포(2")의 이동거리를 측정하는 거리측정센서(25a)와, 표적자(213)를 센싱하여 전단과 후단이 연결된 표적자(213)를 센싱하는 표적자 센서(25b)로 이루어지는 센서부(25)로 이루어진다.
도 2는 연결부(21)를 나타내주는 모식도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 연결부(21)는, 웹(2')의 전단과 후단을 서로 붙이기 위한 접착장치(211)와, 접작장치(211)에서 제공되며 웹(2')에 부착되어 웹(2')의 전단과 후단을 서로 부착하는 접착테이프(212)와, 접착테이프(212)에 형성되어 센서부(25)에서 감지할 수 있도록 하기 위한 센서 표적자(213)와, 접착장치(211)의 작동을 원활하게 하기 위한 접착판(214)으로 이루어진다. 최초로 공급된 웹(2')의 전단과 후단을 연결부(21)에서 연결한다. 두번째 이상으로 적층되는 웹(2')은 연결부(22)에 의해 연결되지 않아도 니들 펀칭에 의해 다른 부직포와 하나의 몸체를 구성하므로 전단과 후단을 연결할 필요가 없다. 구체적으로 카딩기(10)에서 최초로 공급된 웹(2')은 전단과 후단을 서로 연결하고, 그에 따라 전단과 후단이 연결된 웹(2')은 롤러부(27)를 통해 순환될 수 있다. 연결부(21)의 접착장치(211)는 하단에서 공급되는 접착테이프(212)를 웹(2')의 전단과 후단에 접착되도록 압착한다. 그에 따라 접착테이프(212)는 웹(2')의 전후단을 연결하고, 롤러부(27)를 통해 계속적으로 순환될 수 있다.
제1 니들 펀칭기(22a)와 제2 니들 펀칭기(22b)는 니들 펀칭부(23)를 구성한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 니들 펀칭기(22a)는 공급되는 웹(2')을 1차로 니들 펀칭하고, 제2 니들 펀칭기(22b)는 1차로 니들 펀칭된 웹(2')을 2차로 니들펀칭하여 부직포를 형성한다. 제1 니들 펀칭기(22a)와 제2 니들 펀칭기(22b)를 통과하면서 웹(2')은 부직포(2")로 형성되고, 펀칭에 따른 압축으로 형성되는 부직포(2")의 두께도 더 얇아진다. 니들 펀칭에 의해 상하로 적층된 웹(2')은 웹을 구성하는 단섬유가 상하로 서로 엉켜짐과 아울러 니들 펀칭기의 압축에 의해 얇아진 형태의 부직포(2")로 형성된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 단섬유(2)는 카딩기(10)를 거치면서 웹(2')이 형성되고, 니들 펀칭을 통해서 부직포(2")로 형성된다.
하중 측정부(24)는, 일정면적의 부직포(2")를 지지할 수 있도록 일정면적으로 형성되는 플레이트(241)와, 플레이트(241)에 장착되어 일정면적의 부직포의 하중을 측정하기 위한 하중센서(242)로 이루어진다. 적층형성되는 부직포(2")가 원하는 밀도와 두께를 가진 부직포(2")인지를 확인하기 위해 하중 측정부(24)가 구비된다. 하중 측정부(24)에서 플레이트(241)는 하중센서(242)보다 더 크게 형성되어 일정면적의 부직포(2")를 지지하도록 하여, 하중센서(242)의 상부에 위치한 일정면적의 부직포(2")에 의한 하중만이 작용하도록 한다. 하중센서(242)는 하중값과 함께 부직포(2")의 두께를 함께 측정하고 측정된 값을 컨트롤러(40)로 전송한다. 컨트롤러(40)는 하중센서(242)에서 보내온 하중값과 두께를 기초로 부직포(2")의 밀도를 계산할 수 있다.
도 3은 롤러부(27)의 구동롤러(271)를 도시하고 있다. 구동롤러(271)는 자체 회전 구동력을 가지면서 상하 또는 좌우 구동이 가능한 이동(moving) 롤러(271a)와, 자체 회전 구동력만을 가지는 고정(fixed) 롤러(271b)로 이루어진다. 이동롤러(271a)는 순환 회전하는 부직포(2")의 두께에 따라 조절이 필요하기 때문에 상하 또는 좌우로 이동할 수 있다.
도 4는 절단부(26)를 도시하고 있다. 절단부(26)는, 커터(261)와, 커터(261)의 상하 구동을 위한 상하구동장치(262)와, 커터(261)에 의해 부직포(2")가 절단될 수 있도록 커터(261)의 하부에서 커터(261)와 맞물리는 절단판(263)으로 이루어진다. 부직포(2")는 카딩기(10)를 통해서 공급되는 웹(2')을 니들 펀칭을 통해 형성되고, 순환되는 부직포(2")의 적층을 통해 원하는 밀도와 두께를 가진 부직포(2")로 최종적으로 형성된다. 원하는 밀도와 두께를 가진 부직포(2")는 절단부(26)에 의해 일정길이로 절단된다.
도 5는 절단부(26)를 통해서 절단된 부직포 패널(3)이 패널 반출부(30)로 이송되는 것을 도시하고 있다. 거리측정센서(25a) 신호를 받은 컨트롤러(40)의 제어신호에 따라 절단부(26)는 부직포(2")를 일정길이로 절단하여 부직포 패널(3)을 형성한다. 부직포(2")가 절단되어 부직포 패널(3)이 형성되면, 구동롤러(271)의 이동롤러(271a)와 고정롤러(271b)에 의해 부직포 패널(3)은 직진하게 되고, 그에 따라 부직포 패널(3)은 패널 반출부(30)로 이송된다. 패널 반출부(30)는 컨베이어 벨트(31)와 벨트 구동롤러(32)로 이루어진다. 도 7은 패널 반출부(30)를 통해서 최종적으로 제조된 부직포 패널(3)을 도시하고 있다. 일정범위의 밀도를 가진 일정길이의 부직포 패널(3)은 건축자재 등으로 사용할 수 있게 된다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 두께의 범위를 정하여 정해진 범위의 두께(t)를 가진 부직포를 형성할 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 니들 펀칭을 통한 부직포 패널 제조시스템(1)의 작동원리를 설명한다. 먼저 단섬유(2)를 공급받은 카딩기(10)는 단섬유(2)를 개섬하여 시트 형태의 웹(web)(2')을 형성한다. 카딩기(10)에서 형성된 웹(2')은 컨트롤러(40)의 신호에 따라 부직포 형성부(20)로 공급된다. 부직포 형성부(20)로 공급된 웹(2')은 롤러부(27)를 통해 순환될 수 있도록 전단과 후단을 먼저 연결한다. 연결부(21)의 접착테이프(212)가 웹(2')의 전단과 후단에 접착되어 웹(2')은 롤러부(27)에 의해 순환 회전할 수 있게 된다. 웹(2')은 한층 또는 적층된 상태로 니들 펀칭부(23)로 진입한다. 한층 또는 적층된 웹(2')이 진입하면 컨트롤러(40)는 니들 펀칭부(23)를 구동한다. 니들 펀칭부(23)는 제1 니들 펀칭기(22a)와 제2 니들 펀칭기(22b)로 이루어진다. 제1 니들 펀칭기(22a)에 의해 웹(2')은 니들 펀칭되면서 압축된다. 다음으로 제2 니들 펀칭기(22b)에 의해 니들 펀칭되면서 압축된다. 니들 펀칭부(23)를 지나면서 웹(2')은 부직포(2")로 형성된다. 일정범위의 밀도와 두께를 가질 때까지 이러한 과정은 반복된다. 제1 니들 펀칭기(22a)와 제2 니들 펀칭기(22b)를 통해서 웹(2')은 최초 공급된 형태의 두께보다 얇아지고 밀도도 증가된다. 연결부(22)에는 센서 표적자(213)가 형성되어 있어서, 표적자 센서(25b)는 표적자의 위치를 파악하여 컨트롤러(40)로 신호를 전송하고, 표적자 센서(25b)의 신호를 받은 컨트롤러(40)는 카딩기(10)에서 웹(2')의 공급시점을 결정하여 카딩기(10)를 구동한다. 또한, 센서 표적자(213)는 일정 두께와 밀도를 가진 부직포(2")가 완성된 경우 부직포를 일정길이로 절단하기 위한 스타트 포인트의 역할을 수행한다. 센서 표적자(213)를 거리측정센서(25a)에서 센싱하여 측정신호를 컨트롤러(40)로 보내면 컨트롤러(40)는 거리측정센서(25a)를 이용하여 이동거리를 계산하고, 이동된 거리가 미리 정해진 길이(L)에 도달하면 절단부(26)에 제어신호를 주어 절단부(26)가 구동될 수 있도록 한다.
이하에서는 부직포(2")가 순환회전하는 과정을 설명한다. 전단과 후단이 서로 부착된 웹(2')은, 웹(2') 하나로 니들 펀칭부(23)로 진입되거나 카딩기(10)로부터 새로운 웹(2')을 공급받아 니들 펀칭부(23)로 진입된다. 니들 펀칭부(23)는 제1 니들 펀칭기(22a)에서 1차로 니들 펀칭 및 압축되고, 다음으로 제2 니들 펀칭기(22b)에서 2차로 니들 펀칭 및 압축되어 부직포(2")를 형성한다. 니들 펀칭부(23)에서 웹(2')과 웹(2')에 새로 공급되어 적층된 웹(2') 또는 부직포(2")와 부직포(2")에 새로 공급되어 적층된 웹(2')은 니들 펀칭에 의해 섬유들이 서로 엉키게 되면서 하나의 부직포로 형성된다. 웹(2')의 공급시점은 최초로 회전하는 웹(2')의 연결부분에 부착된 접착 테이프(212)의 센서 표적자(213)를 표적자 센서(25b)가 파악하여 컨트롤러(40)에 신호를 전송하면, 웹 전단의 위치에 맞춰서 웹(2')의 공급신호를 카딩기(10)에 전송하고, 그에 따라 카딩기(10)는 웹(2')을 부직포 형성부(20)로 공급하게 된다. 카딩기에서 웹(2')을 n차로 공급하여 부직포가 일정 두께를 형성한 경우에는, 하중 측정부(24)에서 부직포(2")의 하중을 측정하여 원하는 밀도값에 도달하였는지를 측정하고 측정값을 컨트롤러(40)로 전송한다. 컨트롤러(40)는 전송받은 밀도값을 일정범위의 값과 비교하여 원하는 밀도값에 도달하지 않는 경우, 롤러부(27)를 계속 작동시켜 부직포(2")가 순환회전되도록 한다. 컨트롤러(40)는 부직포(2")가 원하는 두께와 밀도값에 도달한 경우, 절단부에서 절단하도록 제어신호를 전송한다. 부직포(2")의 밀도범위는 800 ~ 1200 kg/m3 으로 정해진다. 절단을 위한 제어신호를 절단부(26)에 전송하기 전에, 거리측정센서(25a)가 표적자의 위치를 감지하여 감지신호를 컨트롤러(40)로 전송한다. 컨트롤러(40)는 거리측정센서(25a)에서 전송받은 신호와 거리측정센서(25a)의 이동거리 측정값을 통해 부직포(2")를 일정길이마다 절단한다. 부직포의 절단은, 절단부(26)가 컨트롤러(40)의 제어신호를 받아 이루어진다. 일정길이로 절단된 부직포 패널(3)은 패널 반출부(30)로 이송되고, 이송된 부직포 패널(3)은 적절한 조치를 하여 외부로 반출된다. 순환회전하는 부직포에 장력을 주기 위한 텐션롤러(273)가 좌우로 움직이면서 부직포에 일정한 장력을 주게 된다. 텐션롤러(273)에는 텐션측정센서(미도시)가 더 구비되고, 부직포(2")의 텐션을 측정하여 신호를 컨트롤러(40)로 전송하면, 신호를 전송받은 컨트롤러(40)는 텐션롤러(273)를 좌우로 이동시켜 일정한 장력이 유지되도록 한다. 구동롤러(271)는 부직포가 계속적으로 순환회전할 수 있도록 구동력을 주고, 보조롤러(272)는 부직포의 원활한 이동 및 순환을 위해 방향이 전환되는 부분이나 이송을 위해 필요한 장소에 설치되며 자체 구동력을 가지지 않는다.
위에서 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.
1 : 부직포 패널 제조 시스템
2 : 단섬유 2' : 웹
2" : 부직포 3 : 부직포 패널
10 : 카딩기
20 : 부직포 형성부 21 : 연결부
22a : 제1 니들 펀칭기 22 : 제2 니들 펀칭기
23 : 니들 펀칭부
24 : 하중 측정부 25 : 센서부
26 : 절단부 27 : 롤러부
30 : 패널 반출부 31 : 컨베이어 벨트
32 : 구동롤러
40 : 컨트롤러
2 : 단섬유 2' : 웹
2" : 부직포 3 : 부직포 패널
10 : 카딩기
20 : 부직포 형성부 21 : 연결부
22a : 제1 니들 펀칭기 22 : 제2 니들 펀칭기
23 : 니들 펀칭부
24 : 하중 측정부 25 : 센서부
26 : 절단부 27 : 롤러부
30 : 패널 반출부 31 : 컨베이어 벨트
32 : 구동롤러
40 : 컨트롤러
Claims (9)
- 단섬유를 공급받아 시트모양의 웹을 형성하는 카딩기;
상기 카딩기에서 순차적으로 공급되고 적층되는 일정길이의 웹이 순환되면서 니들 펀칭을 통해 부직포가 형성되는 부직포 형성부;
상기 부직포 형성부에서 일정길이로 절단되어 공급되는 부직포 패널을 반출하는 패널 반출부; 및
상기 카딩기와 상기 부직포 형성부 및 상기 패널 반출부의 구동을 제어하기 위한 컨트롤러;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 부직포 형성부는,
상기 카딩기에서 순차적으로 공급되는 일정길이의 웹이 순환될 수 있도록 상기 웹의 전단과 후단을 서로 연결하는 연결부;
상기 순환되는 웹을 1차로 니들 펀칭하는 제1 니들 펀칭기와, 상기 제1 니들 펀칭기에서 일정거리 이격되어 상기 웹을 2차로 니들 펀칭하는 제2 니들 펀칭기로 이루어져 부직포를 형성하는 니들 펀칭부;
상기 순환되는 부직포의 일정면적의 하중을 측정하여 밀도를 계산하는 하중 측정부;
상기 부직포의 밀도가 일정범위에 속하는 경우 상기 부직포를 일정길이로 절단하기 위한 절단부; 및
상기 부직포 및 상기 부직포에 적층되는 웹을 순환회전시키기 위해 설치되는 다수의 롤러로 이루어진 롤러부;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 연결부는,
상기 웹의 전단과 후단을 서로 붙이기 위한 접착장치와, 상기 접작장치에서 제공되며 상기 부직포에 부착되어 상기 부직포의 전단과 후단을 서로 부착하는 접착테이프와, 상기 접착테이프에 형성되어 센서가 감지할 수 있도록 하기 위한 센서 표적자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 하중 측정부는,
상기 일정면적의 부직포를 지지할 수 있도록 일정면적으로 형성되는 플레이트와, 상기 플레이트에 장착되어 상기 일정면적의 부직포의 하중을 측정하기 위한 하중센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 절단부는,
커터와, 상기 커터의 상하 구동을 위한 상하구동장치와, 상기 커터에 의해 상기 부직포가 절단될 수 있도록 상기 커터의 하부에서 상기 커터와 맞물리는 절단판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 롤러부는,
상기 부직포를 이동시킬 수 있도록 상하로 설치되어 자체 구동력을 가진 구동롤러와, 상기 구동롤러에 의해 이동되는 부직포의 이동을 원활하게 하기 위한 보조롤러와, 상기 순환되는 부직포에 텐션을 주기 위한 텐션롤러로 이루어지고,
상기 롤러부는 상기 부직포가 반복적으로 순환되어 상기 적층된 부직포로 형성될 수 있도록 순환구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 절단부의 전방에 설치되어 상기 절단부에 의해 일정길이로 절단될 수 있도록 상기 부직포의 이동거리를 센싱하는 거리측정센서와, 상기 제1 니들 펀칭부의 전방에 설치되어 상기 센서 표적자의 위치를 센싱하여 상기 카딩기에서 공급되는 웹의 공급시점을 결정하기 위한 위치신호를 컨트롤러로 전달하는 표적자 센서로 이루어지는 센서부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 표적자 센서로부터 표적자의 위치신호를 전송받아, 상기 카딩기에서 공급되는 웹의 공급시간을 결정하고,
상기 하중센서로부터 상기 부직포의 하중을 전달받아 상기 부직포의 밀도를 계산하며,
상기 계산된 밀도값이 일정범위에 속하는 경우, 상기 거리측정센서를 작동시켜 상기 부직포의 거리를 측정하게 하고, 상기 거리측정센서에서 측정된 거리신호를 전송받아 상기 커터의 구동시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 텐션롤러는, 텐션측정센서가 더 구비되고,
상기 컨트롤러는, 상기 텐션측정센서에서 측정된 텐션값에 따라 상기 텐션롤러의 좌우이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조 시스템.
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| KR1020220135151A KR20240054775A (ko) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 니들 펀칭을 통한 부직포 패널의 제조시스템 |
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Citations (4)
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| KR101357438B1 (ko) | 2009-04-29 | 2014-02-06 | 아마린 코포레이션 피엘씨 | Ｅｐａ 및 심혈관 제제를 포함하는 제약 조성물 및 그의 사용 방법 |
| KR101519466B1 (ko) | 2013-10-08 | 2015-05-12 | 한국섬유개발연구원 | 재생 아라미드 니들펀칭 부직포의 제조방법 |
| KR20160125756A (ko) | 2015-04-22 | 2016-11-01 | 김상수 | 부직포 제조장치 및 제조방법 |
| KR101954178B1 (ko) | 2017-09-28 | 2019-03-05 | 원풍물산주식회사 | 단일니들펀칭기를 이용한 상, 하 방향 동시 니들펀칭에 의한 3층 복합부직포 제조방법 |
-
2022
- 2022-10-19 KR KR1020220135151A patent/KR20240054775A/ko unknown
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