|
2) 기류염색기
기류염색기의 가장 큰 특징 역시 노즐기술에 있었다. Air와 liquid 복합 분사에 의한 피염물 주행성과 균염성을 얻기 위해 독일 THEN 사의 특허기술인 aerodynamic system 채용이 주를 이루고 있다. 또 피염물 주행속도도 분당 700m라는 고속주행도 균염성 실현 및 crease 방지 수단의 하나로 작용하고 있다. 기류 염색기에서의 세정기술로 눈에 띄는 것은 Taiwan의 HUAN JEN(華震)정밀이 소개한 air trembling 효과에 의한 세정시스템으로, 이는 overflow 세정 중에 발생할 수 있는 염욕과 염색물 및 염색기 내 온도차로 인한 부위별 견뢰도 차이를 개선할 수 있는 것으로 소개하고 있다.
○ Dilmenler(DMS), Turkey : HT synchronized air jet fabric dyeing machine, DMS 03 HT SYNCHRON HAVA JETLI. 기존 염색기와는 전혀 다른 개념의 기류 염색기로 소개하고 있다. 카탈로그 상에 나타난 그 이유를 살펴보면 다음과 같다.
.jpg)
DMS 03 HT Synchron Hava Jetli
● Lyocel 등의 고강력 레이온과 폴리에스터 등의 합성섬유는 물론 cotton 등의 천연섬유와 이들 복합소재에서 염색공정 단축과 저욕비 하에서도 높은 염색품질을 얻을 수 있도록 설계되어 있음
● EN 13445에 준한 Safety category Ⅳ 만족
● EN 10028-7의 재료 표준 인증 EN 10204 3.1에 준한 Austenitic stainless steel 1.4404 사용
● Synchron : 최저 욕비에서 피염물을 Air 또는 water jet으로 700m/min의 속도로 운전이 가능하도록 설계한 air & water 동조(synchronized) 시스템 도입. 이로서 보다 경제적(Economy)이고 친환경적(Ecology)이며 고품질 염색물(End qualty)의 “3E” 효과를 얻을 수 있음
● Economy & Ecology : 약품 및 염료, 용수, 에너지, 공정시간 절감(기존 염색기 대비)
- 초저욕비(polyester woven, 1:2, polyester knit & cotton woven and knit, 1:4) 실현
- 용수 소비량 55~88% 절감
- 공정시간 단축 : 가열 냉각시간 단축 효과 등으로
- 반응성염료의 경우 염료의 가수 분해율 감소로 염료 사용량 절감
- 용수 절감만큼 에너지 절감효과 발현
- 공정시간 단축으로 단 납기 대응 가능
● End-quality
- 피염물은 air에 의해 이송되기 때문에 일정한 수분율과 매우 smooth 한 이송이 이루어져 염색 중 발생할 수 있는 creasing 이나 overlapping 등이 발생하지 않아 고 품질의 염색물을 얻을 수 있음
- 피염물이 펴진 상태에서 Nozzle zone으로의 진입과 이로 인한 피염물의 일정한 주름이동 특성으로 running mark가 발생하지 않음
- 짧은 시간 운전으로 촉감과 품질이 우수한 염색물을 얻을 수 있음. 칼라와 염료에 따라 다음의 염색시간을 추천하고 있음
► Reactive dyestuffs : 1~2 hrs
► Pre-breaching : 3.5~5 hrs
► Disperse dyestuffs : 1.5~2 hrs
○ HUAN JEN(華震)정밀, Taiwan : 초 저욕비 1:1을 실현할 수 있는 신규 기냉식 고온, 고압, 고속의 에너지 절감형 염색기(특허기술)로, 이 회사에서는 용수 절감효과 30~60%, 생산성 향상효과 20~30%, 폐수 감소효과 30~60%, 염색기 전체 body를 SUS316L을 사용한 것 등을 주요 특징으로 소개하였다. 카탈로그 상에 나타난 이 염색기의 주요 특징은 다음과 같다.
● 특수 설계된 내부 초전도체(internal superconductor) design을 적용한 초 고효율 열 교환시스템 적용(특허기술) : 각 배치별 가열․냉각시간을 단축시킴으로써 전체 공정시간을 단축할 수 있음. 일반 염색기에 비해 적어도 20% 정도의 가열․냉각시간 단축효과 발현
● Air trembling 수세 시스템 : Crease mark는 Overflow 세정 중에 염색기 내 부위별 온도차로 인해 발생함. 또 이 때 염색기 내에 주입 된 용수량의 변화로 부위별 수압 변동이 발생해 배치별 염색 견뢰도의 불안정성을 야기할 수 있음. 그러나 이 염색기는 fresh water가 채워지는 동안 탱크 내 수압 변동과 온도차를 최소화 하도록 디자인되어 있어서 고품질의 염색물을 얻을 수 있음
- 일반 염색기의 경우 공기가 염색기 내에 머물러 있어서, 이 때 예를 들면 overflow 냉각 시 염색물 표면 온도는 79℃, 내부 공기온도는 79℃가 되나 염욕 온도는 70℃로 표기 되어 실제온도와는 상당한 차이(more false temp)가 있음
- 이 Air trembling 세정 시스템의 경우 외부로부터 cool air가 염색기 내로 주입되기 때문에, 이 때 예를 들면 염색기 내 공기(72℃)와 염색물 표면온도(73℃)가 함께 내려가, 염욕 온도(70℃)와 거의 차이가 없게 됨(less false temp)
.jpg)
HUAN JEN의 기냉식 염색기
.jpg)
HUAN JEN의 Air trembling 세정시스템 개요도
○ Ningbo DyeTec Dyeing(China) : Sunflow Dyeing machine, SUNFLOW. 독일 기술인 Aerodynamic dyeing system을 적용한 신규 저욕비 Airflow 염색기이다. 염색은 염액을 air와 함께 균일하게 피염물에 분사함으로써 이루어진다. 이 과정에서 피염물의 충분한 젖음성 확보와 우수한 염색효과를 보장해 준다. 카탈로그 상에 나타난 이 염색기의 주요 특징은 다음과 같다.
.jpg)
Ningbo의 SUNFLOW의 소재별 욕비
● 염색공정 중 일정한 초저욕비 실현
- 소재에 따라 욕비 1:1.5, 1:3 가능
- 피염물 부하량 50%~100%까지 일정한 욕비 실현
● 최고의 염색품질
- 피염물의 부드러운 주행성을 보장해 꼬임을 방지해 주는 teflon rod로 구성된 storage chamber 채용
- 부가적으로 작용하는 air suction으로 피염물에의 저장력 실현
- 특수 nozzle(특허기술)로부터의 air spray에 의한 염액의 고른 분배
- 매우 빠른 피염물 주행속도(700m/min 이상)로 짧은 cycle time과 이로 인한 최상의 주름 이동성 확보
● Sun washing system
- 기존 대비 전처리 과정에서 50~70% 용수 및 30%이상 steam량 절감
- 동일한 시간대에서의 세정효과 향상으로 세정시간 단축 가능
.jpg)
Ningbo의 Sunflow Airflow 염색기
○ TIANDONG(天洞)기계(China) : TDQ-B 고온고압 Airflow 염색기. Ningbo의 SUNFLOW와 동일한 aerodynamic dyeing system 원리에 의해 동작된다. 피염물은 염액이 없어도 염액과 혼합된 airflow에 의해 주행하기 때문에 염액손실이 최소화 된다. 염액은 air와 혼합되어 피염물 표면에 고르게 분사되어 우수한 균염성과 염색품질을 얻을 수 있다. 이 염색기는 다양한 형태의 knit 소재 대응이 가능하다. 또 500g/㎠ 이상의 고중량 소재도 1:2와 1:4의 저욕비 염색이 가능하다. 카탈로그 상에 나타난 바로는 앞서 소개한 Ningbo의 SUNFLOW Airflow 염색기와 대부분 동일해 같은 설비가 아닌 가 추측된다. 다만 이 회사는 여기에 장착한 노즐 시스템에 대해 좀 더 자세히 소개하고 있는데 그 내용은 다음과 같다.
.jpg)
Tiandong의 TDQ-B
● Atomization Nozzle Unit(안개노즐 조합) : 이 노즐은 유체역학적 이론을 적용하였음. 염액을 노즐 입구 쪽으로 보내면서 동시에 고속의 airflow를 고압으로 노즐을 통해 분사시키면 염액은 고속의 공기와 혼합되어 노즐 끝에서 안개 상이 되어 고속으로 피염물로 분사되고, 이 때 분사된 안개 상 airflow에 의해 피염물이 주행하는 원리 적용
.jpg)
Tiandong의 Atomization nozzle unit
○ WANBANG(萬邦)기계(China) : 저욕비, 저에너지의 환경친화형 염색기. Cotton 소재에서 1:3.8, 합성섬유의 경우 최저 욕비 1:3.5~1:5의 욕비를 실현할 수 있다. 새로 개발한 slow-flow high pressure adjustable nozzle을 장착함으로써 일정한 피염물 견인력을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 부드러운 주행성과 염액의 균일한 분포를 얻을 수 있다. 또 기존 염색기보다 50% 이상 빠른 주행성을 실현할 수 있다. 이 신규 노즐은 기존 4종류의 기능을 모두 수행할 수 있어 민감한 소재에도 대응할 수 있다고 소개하고 있으나, 이 노즐에 대한 원리 등을 상세히 설명한 자료는 보이지 않아 아쉬움을 남겼다. 간단한 조작으로 노즐 압을 저압에서 고압으로 임의조정이 가능한 노즐로는, 미국 CAT PUMP의 low-high pressure adjustable nozzle “Changer over nozzle 32149”가 있으나 동일한 시스템인지는 확인할 수 없었다.
.jpg)
Wangbang의 1:3.8 저욕비 염색기
○ WANBANG(萬邦)기계(China) : Super environmental U-Flow dyeing machine WBD. 최저 욕비 1:3.5~1:4의 저욕비를 실현할 수 있는 염색기로, 염료 5%~10%, 염색조제 60%까지 절감이 가능하고, 용수사용량과 증기 및 전력사용량과 폐수부하 량을 60%까지 감소시킬 수 있는 것으로, 주요 특징을 다음과 같이 소개하고 있다.
● Inner interactive plaiting system(PDM patent)을 적용해 fabric storage chamber 용량을 최대로 끌어올릴 수 있었고, 혁신적인 U 형태의 nozzle system 채용으로 불균염이나 crease mark 등이 발생하지 않는 등 목표로 하는 고품질(softness, hairiness, shrinkage 등)의 염색물을 얻을 수 있음
● Innovative dyeing system(PDM patent)은 피염물 표면 손상 없이 250초/circle 이하로 이송 가능
● Liquor circulation system(PDM patent)은 피염물과 염색 사이의 interchange를 원활하게 해 주어 초저욕비 하에서의 고품질 염색 가능
● Dynamic drain system은 짧은 시간에 배액이 가능하도록 해 주어 전체 공정시간을 단축시켜 줌
.jpg)
WANBANG의 Super environmental U-Flow dyeing machine WBD
○ THEN AirflowⓇ Synergy 8 : 특허기술인 Aerodynamic system을 채용한 최저 욕비 1:2의 저욕비 저에너지형 airflow 염색기를 FONG'S사가 소개하였다. 카타로그에 소개된 내용에 따르면, 튜브 별 개별 control system 채용으로, 염색용량의 한계를 극복, 다양한 종류의 소재에 보다 높은 유연성과 고품질을 보장하며, 인체공학적 설계로 작업 능율 향상을 꾀하였다. 또 최대 12 tube까지 개별 control이 가능하다. Integrated misting nozzle system(Aerodynamic system)에 의해 피염물 이송은 오직 air로만 이루어지는데, 이는 일반 수력학적 염색기와는 달리 피염물 이송에 염액이나 물 등의 매체가 필요 없다는 의미이다. 피염물은 초기 loading 위치에서부터 염색기 끝까지, 심지어 꺼내기(discharge)와 채우기(filling) 공정 중에도 일정하게 움직인다. 그 외의 주요특징은 다음과 같다.
.jpg)
THEN AirflowⓇ Synergy 8
● 50~800g/㎡까지 경량에서 고중량까지 모든 소재(pure wool은 제외)에 대응 가능
● 최저욕비 1:2, 천연섬유 1:3~1:4. 소재 및 조직에 따라 다름
● Lint collector : 특수 디자인 된 lint collector로, nozzle에서의 lint로 인한 압력손실을 최소화하기 위해 lint를 한데 모아 제거하는 기능을 갖고 있음. 별도 조작이 필요 없고 전자동으로 이루어짐
● 에너지 절감율 : 일반 jet dyeing M/C 대비 20~30%, 소재에 따라서는 최대 40%까지 절감 가능
● 전체 공정시간 25% 단축
.jpg)
THEN Airflow Synergy의 Aerodynamic system 개요
.jpg)
출처 : SCTL(손성군 통섭섬유 연구소) 2014. 10. 01
|
