(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳剤が含浸されたフィラメント原糸が流入されて内側で移動する水槽を含み、
前記水槽は、
フィラメント原糸の移動方向を転換する糸巻き；
フィラメント原糸に水を噴射して乳剤を洗浄するウォータージェットノズル；
前記ウォータージェットノズルを通じて噴射された水を反射する反射板；及び
前記洗浄されたフィラメント原糸を脱水する脱水部を含み、
ウォータージェットノズルは、フィラメント原糸の移動方向に対して垂直に位置し、
前記反射板は、フィラメント原糸が間に介在するよう、前記ウォータージェットノズルに対向して位置し、ウォータージェットノズルで噴射された水を反射することによってフィラメント原糸に水を噴射することを特徴とする、
乳剤の除去装置。
【請求項２】
前記脱水部は、
前記水槽の末端に位置する脱水用の空圧シリンダーローラー；
前記空圧シリンダーローラーで脱水されたフィラメント原糸が流入されて吸気作用によって脱水するサクション部；及び
前記サクション部で脱水されたフィラメント原糸が流入されて排気作用により脱水するブロアーを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の乳剤の除去装置。
【請求項３】
前記水槽は、第１水槽及び第２水槽として２つ具備され、
前記第１水槽に前記ウォータージェットノズル及び前記反射板が８つ具備され、
前記第２水槽に前記ウォータージェットノズル及び前記反射板が４つ具備されることを特徴とする、
請求項１に記載の乳剤の除去装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれに記載の乳剤の除去装置で乳剤が含浸されたフィラメント原糸の乳剤を除去する方法において、
乳剤が含浸されたフィラメント原糸に水を噴射して乳剤を洗浄する段階；及び
前記洗浄されたフィラメント原糸を脱水する段階を含む乳剤の除去方法。
【請求項５】
前記フィラメント原糸は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリビニリデンフルオリド、ポリメタクリル酸メチル、アラミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフルオロエチレン又はポリシクロへキシレンジメチレンフィラメント原糸であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳剤の除去装置及びそれらを用いた乳剤が含浸されたフィラメント原糸の乳剤除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高分子の繊維を製造するためには、まず、高分子を紡糸してフィラメント原糸を製造し、このようなフィラメント原糸を延伸及びクリンピング(ｃｒｉｍｐｉｎｇ)、乾燥、切断(ｃｕｔｔｉｎｇ)、カージング(ｃａｒｄｉｎｇ)工程などによって不織布形態の繊維を製造する。この際、製造したい繊維の種類によって繊維の製造工程で繊維用乳剤又は紡糸用乳剤が使用されている。
【０００３】
エレクトレット繊維の場合、まず、単繊維に紡糸されたフィラメントに繊維用乳剤を付与し、延伸及びクリンピング、乾燥、切断工程を通じて製造して、このように製造された単繊維は、カージング工程を経てフィルター濾材に製造される。この際、静電フィルターの製造時に、不織布上で静電化工程を経るが、単繊維に含浸されている繊維用乳剤の妨害で静電化がなされないという短点がある。これを解決するために、従来には、不織布の製造後に不織布上で繊維用乳剤を除去した。このような工程は、乾燥工程を２度経なければならないため、生産性の減少及び高費用の問題点が発生する。また、完成した不織布上で繊維用乳剤の除去がなされるが、除去がうまく行われないため、効率が低く、静電フィルターは低い捕集効率を示す。従って、不織布上での繊維用除去に比べ、効率の高い繊維用乳剤の除去が要求される。
【０００４】
高温用／高剛性繊維の場合、フィラメント繊維間の集束及び表面摩擦の低減のための紡糸用乳剤を付与して製造する。紡糸用乳剤は、一種の界面活性剤の役割をし、紡糸したフィラメント原糸間の融着を防止し、摩擦力を減少させて摩擦力による静電気の発生を防止することができる。しかし、紡糸用乳剤が含浸されたフィラメント原糸は、不織布の製造の際に、疎水化された繊維間の摩擦がオープニング及びカージング工程の不良の原因になる。また、繊維の表面に存在する紡糸用乳剤は、固有の粘着性によって繊維が凝集する現象を発生させるため、カージング工程で静電気の発生の原因となり、糸又は不織布及び織物の製造が難しくなる。従って、不織布の製造前に紡糸用乳剤の除去が要求される。
【０００５】
従って、本発明者は、繊維用乳剤又は紡糸用乳剤を不織布上ではなく、フィラメント原糸上で改めて除去する場合、不織布状態で乳剤を除去することに比べ、除去効率が改善されたことを確認し、そのための乳剤の除去装置及びそれを用いた乳剤が含浸されたフィラメント原糸の乳剤の除去方法である本発明を完成した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、乳剤除去の効率を向上させるために、フィラメント原糸から乳剤を除去するための乳剤の除去装置を提供するためのものである。
【０００７】
また、本発明は、前記乳剤の除去装置を用いて、乳剤が含浸されたフィラメント原糸の乳剤の除去方法を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、乳剤が含浸されたフィラメント原糸が流入されて内側で移動する水槽を含み、前記水槽は、フィラメント原糸の移動方向を転換する糸巻き；フィラメント原糸に水を噴射して乳剤を洗浄するウォータージェットノズル；前記ウォータージェットノズルを通じて噴射された水を反射する反射板；及び前記洗浄されたフィラメント原糸を脱水する脱水部を含むことを特徴とする、乳剤の除去装置を提供する。
【０００９】
好ましくは、前記脱水部は、前記水槽の末端に位置する脱水用の空圧シリンダーローラー；前記空圧シリンダーローラーで脱水されたフィラメント原糸が流入され吸気作用によって脱水するサクション部；及び前記サクション部で脱水されたフィラメント原糸が流入され排気作用によって脱水するブロアーを含む。
【００１０】
さらに、好ましくは、前記ウォータージェットノズルは、フィラメント原糸の移動方向に対して垂直になるように位置し、前記反射板は、フィラメント原糸の移動方向を基準に、前記ウォータージェットノズルに対向して位置する。
【００１１】
さらに、好ましくは、前記水槽は、第１水槽及び第２水槽として、２つ具備され、前記第１水槽に前記ウォータージェットノズル及び前記反射板が８つ具備され、前記第２水槽に前記ウォータージェットノズル及び前記反射板が４つ具備される。
【００１２】
さらに、本発明は、前記乳剤の除去装置として乳剤が含浸されたフィラメント原糸における乳剤の除去方法において、乳剤が含浸されたフィラメント原糸に水を噴射して乳剤を洗浄する段階(段階１)；及び前記洗浄されたフィラメント原糸を脱水する段階(段階２)を含む乳剤の除去方法を提供する。
【００１３】
好ましくは、前記フィラメント原糸は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリビニリデンフルオリド、ポリメタクリル酸メチル、アラミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフルオロエチレン又はポリシクロヘキシレンジメチレンフィラメント原糸である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による乳剤の除去装置及びそれを利用した乳剤が含浸されたフィラメント原糸における乳剤の除去方法は、フィラメント原糸を紡糸するときに使用される繊維用乳剤を不織布上ではなく、フィラメント原糸上で除去することによって、不織布状態で乳剤を除去することに比べ、除去効率に優れる。従って、繊維の大量生産の工程において工程の効率増加及び費用の削減を可能にし、繊維の製造方法に有用に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による乳剤の除去装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参考して本発明による乳剤の除去装置の一実施例を説明する。
【００１７】
本発明による乳剤の除去装置は、フィラメント原糸が投入される原糸投入部(１０)、乳剤を除去するために洗浄及び脱水作用をする第１水槽(１００)及び第２水槽(２００)、乳剤の除去が完了したフィラメント原糸が次の工程のために吐出される原糸の吐出部(２０)を含む。
【００１８】
ここに適用される水槽の個数に制限がないのはもちろん、本発明者は、多数の実験を通じて２つの水槽(１００、２００)を使用することが経済性かつ乳剤除去の性能を同時に満足させるのに最適であることを確認した。
【００１９】
まず、原糸投入部(１０)を通じて乳剤が含浸されたフィラメント原糸が投入される。
【００２０】
本発明は、不織布形態で乳剤を除去することではなく、フィラメント原糸状態で乳剤を除去することを主な目的とすることを再度強調する。
【００２１】
原糸投入部(１０)を通じて投入されたフィラメント原糸は、第１水槽(１００)に投入され１次の乳剤除去工程が行われる。
【００２２】
第１水槽(１００)の内側には、フィラメント原糸の移動方向を転換するための多数の糸巻き(１１０)、乳剤を洗浄するためにフィラメント原糸に水を噴射するための多数のウォータージェットノズル(１２０)及びウォータージェットノズル(１２０)を通じて噴射された水をフィラメント原糸の全体表面に均等に噴射させるためのウォータージェットノズル(１２０)に対向して位置する反射板(１３０)が位置する。
【００２３】
ウォータージェットノズル(１２０)は、供給管(１２５)を通じて外部から流入された水をフィラメント原糸に噴射することで、乳剤を洗浄する機能をする。
【００２４】
高い水圧で水を噴射できるどのような形式のノズルも使用可能である。
【００２５】
ここで、ウォータージェットノズル(１２０)は、フィラメント原糸の移動方向に対して垂直に配置されるのが洗浄効果の増進のために好ましい。
【００２６】
反射板(１３０)は、ウォータージェットノズル(１２０)の噴射方向に対して垂直に、すなわち、フィラメント原糸を基準に、ウォータージェットノズル(１２０)に対向して位置する。
【００２７】
ウォータージェットノズル(１２０)で噴射された水は、フィラメント原糸を通過するのはもちろん、反射板を通じてウォータージェットノズル(１２０)の水噴射の方向と反対方向にも水が噴射される効果を持つことができ、それによって、フィラメント原糸の全体表面に均一に水が噴射され洗浄効果を高めることができる。
【００２８】
糸巻き(１１０)及びこれによるウォータージェットノズル(１２０)と反射板(１３０)の個数には、制限はないが、図面には、それぞれ８個が具備された実施例を図示する。
【００２９】
第１水槽の末端には、洗浄作用が完了したフィラメント原糸を脱水するための脱水部が位置し、脱水部は、脱水用の空圧シリンダーローラー(１４０)、サクション部(１５１)、ブロアー(１５３)を含む。
【００３０】
第１水槽(１００)の内側で乳剤が洗浄されたフィラメント原糸には、水が残っているが、ます、脱水用の空圧シリンダーローラー(１４０)に流入されることで、空圧を利用して脱水が行われる。
【００３１】
次に、フィラメント原糸は、サクション部(１５１)を通過しながら、セクションホーム(１５２)での吸気作用によりさらに脱水が行われる。
【００３２】
次に、フィラメント原糸は、ブロアー(１５３)を通過しながら、ブロアーホーム(２５３参照)での排気作用によりさらに脱水が行われる。
【００３３】
このようなフィラメント原糸は、第１水槽(１００)を通過しながら、ウォータージェットノズル(１２０)及び反射板(１３０)の相互作用によって洗浄が行われ、次に、脱水用の空圧シリンダーローラー(１４０)、セクション部(１５１)及びブロアー (１５３)によって脱水が行われる。このような一連の作用を通じて乳剤の除去効率を向上させることができる。
【００３４】
第１水槽(１００)を通過したフィラメント原糸は、再び第２水槽(２００)を通過しながら、前述した全ての作用が繰り返されるのが好ましい。
【００３５】
そのために、第２水槽(２００)にもウォータージェットノズル(２２０)、反射板(２３０)が位置し、脱水部、すなわち、空圧シリンダーローラー(２４０)、セクション部(２５１)及びブロアー(２５３)が具備される。
【００３６】
同様に、糸巻き(１１０)及びそれによるウォータージェットノズル(１２０)と反射板(１３０)の個数には、制限はないが、図面では、便宜のために４つが具備された実施例を図示する。
【００３７】
一方、第１水槽(１００)及び第２水槽(２００)の内側の流体の温度は、常温で８０℃まで制御され得、フィラメント原糸の処理速度は、約８０ｍ／ｍｉｎである。
【００３８】
第１水槽(１００)及び第２水槽(２００)を通過しながら、洗浄及び脱水が行われることから、乳剤が除去されたフィラメント原糸が吐出部(２０)を通じて乳剤の除去装置から吐出され、次の工程に移動する。
【００３９】
さらに、本発明は、前記乳剤の除去装置で乳剤が含浸されたフィラメント原糸の乳剤の除去方法において、乳剤が含浸されたフィラメント原糸に水を噴射して乳剤を洗浄する段階(段階１)；及び前記洗浄されたフィラメント原糸を脱水する段階(段階２)を含む乳剤の除去方法を提供する。
【００４０】
前記乳剤の除去方法は、エレクトレット繊維の製造過程で繊維用乳剤を除去したり、高温用／高剛性繊維の製造過程における紡糸用乳剤の除去に使用され得る。
【００４１】
エレクトレット繊維の場合、まず、単繊維に紡糸されたフィラメントに繊維用乳剤を付与して延伸及びクリンピングした後、本発明による前記乳剤の除去方法で繊維用乳剤を除去することができる。乳剤を除去した後、乾燥及び切断工程を通じて、単繊維を製造し、カージング工程を経て不織布形態のフィルター濾材を作ることができる。このような過程で製造された不織布形態のフィルター濾材には、繊維用乳剤が含まれていないため、静電化が容易になされる。従来には、繊維用乳剤を除去せず、不織布形態のフィルター濾材を製造したため、製造された不織布にも繊維用乳剤が含まれ、静電化のための追加的な乳剤の除去が必要であった。また、不織布を製造した後に乳剤を除去するので、乳剤を除去するための複雑な工程と費用が増加する問題点があった。しかし、本発明では、不織布の製造以前に繊維用乳剤を除去することで、乳剤の除去工程を単純化し、費用を削減する利点がある。
【００４２】
高温用／高剛性の繊維の場合、高温用／高剛性繊維の原料になる高分子と紡糸用乳剤を混合して紡糸しフィラメント原糸を製造した後、本発明による前記乳剤の除去方法で紡糸用乳剤を除去することができる。紡糸用乳剤を除去した後、クリンピング工程を経ながら、繊維用乳剤を付与してオープニング及びカージング工程などを経て不織布形態の織物を製造することができる。従来には、紡糸用乳剤を除去してない状態で工程が進み、紡糸用乳剤により疎水化された繊維間の摩擦が、オープニング及びカージング工程不良の原因になる。また、繊維の表面に存在する紡糸用乳剤は、固有の粘着性による繊維の凝集現象を発生させ、カージング工程で静電気発生の原因になり、糸又は不織布及び織物の製造が難しくなる。しかし、本発明では、紡糸用乳剤をフィラメント原糸で除去した帯電防止の効果が大きい繊維用乳剤を再度付与することによって、カージング工程時のウェブ形成が効率的である。
【００４３】
前記段階１は、フィラメント原糸に含浸されている乳剤を、水を噴射して除去する段階として、前記乳剤の除去装置に具備されたウォータージェットノズルを利用する段階である。
【００４４】
前記段階２は、前記乳剤が洗浄されたフィラメント原糸に含まれた水を除去するための段階として、前記乳剤の除去装置に具備された脱水部を利用する段階である。
【００４５】
前記フィラメント原糸は、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリビニリデンフルオリド(ＰＶＤＦ)、ポリメタクリル酸メチル(ＰＭＭＡ)、アラミド(Ａｒａｍｉｄ)、ポリフェニレンスルファイド(ＰＰＳ)、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)又はポリシクロへキシレンジメチレンフィラメント原糸を使用することができる。
【００４６】
前記フィラメント原糸中、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリビニリデンフルオリド又はポリメタクリル酸メチル(PMMA)は、エレクトレット繊維の製造に使用され得る。本発明による繊維用乳剤の除去を実施した後、円滑なエレクトロチャージング(Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｃｈａｒｇｉｎｇ)加工が可能である。繊維用乳剤の除去後に静電気が一部発生するが、繊維の乳剤を除去していない未処理の一般繊維を２０〜３０％混合すると効率的なカージング工程が可能である。それによって製造された不織布にコロナ帯電のようなその他のチャージング方式を活用することができ、濾材に静電気力を付与して圧力損失が低いと同時に、高い捕集効率を示す優秀な濾材を生産することができる。
【００４７】
また、前記フィラメント原糸中、アラミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフルオロエチレン又はポリシクロへキシレンジメチレンフィラメント原糸は、高温用／高剛性繊維の製造に使用され得る。
【００４８】
本発明による乳剤の除去方法によって、不織布上で乳剤の除去が行われた従来の方法とは異なり、フィラメント原糸上で乳剤を除去することができる。乳剤と不織布の接触面積より、乳剤とフィラメント原糸の接触面積が少ないため、乳剤の除去工程が簡素化され、費用も削減することができ、特に、エレクトレット繊維又は高温用／高剛性繊維の製造に有効に適用することができる。
【図１】
0005947986.tif 000002
【図２】
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