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4. 가공분야
(1) Tenter
이번 전시회 역시 지난 2012년도와 마찬가지로 다수의 tenter system이 소개되었으나, 대부분의 업체가 카탈로그 전시에 그쳤던 것으로 나타났다.
BABCOCK은 2011 ITMA와 2012년 ITMA-ASIA에 소개했던 동일한 설비를 카탈로그와 tenter 내의 공기 흐름을 조정함으로써 에너지효율을 향상시킨 air-flow control system인「Econ-Air」를 패널로 소개하였고, FONG'S사는 광대한 자사 부스에 Monforts FONG'S(Monfong's)사의「Montex 6500」stenter frame range를 실물 전시하였다.
Montex 6500」stenter는 현재 중국과 동아시아 등지에서 약 90 set 이상이 건조와 heat setting 및 각종 가공공정에 curing 등에 사용하고 있다고 소개하였다. 한편 FONG'S사는 2012년 6월 13일에 Monforts사의 지분을 50%에서 100%까지 확보하였다고 발표한 바 있다.
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Eco booster HRC
FONG'S는 Monforts의 에너지 회수장치인「Eco Booster HRC」가 장착된 stenter「Montex 8000」을 이번 대회 역시 카탈로그 소개에 그쳤다. Montex 8000의 주요 특징을요약하면 다음과 같다. 자동 세척장치가 장착된 열회수 시스템 "Eco booster HRC"가 8개의 chamber 내에 장착되어 있으며, 이로써 폭 200cm에 중량 150g/㎡의 woven을 연간 총 6000시간 운전할 경우 35%의 에너지를 절감할 수 있었다고 전하고 있다. 여기서 Eco booster HRC의 세정에는 약 100 liter 정도의 용수만 소모되며 모든 공정은 자동으로 진행된다. 또 option으로 제공되는 "Twin therm air circulation system"은 두 개의 별도의 air circulation 방식을 채택, 상단과 하단 사이 최고 60℃정도의 온도 차이를 허용하기 때문에 온도에 민감한 소재의 건조나 single side 가공한 자동차용 nonwoven carpet 등의 건조에도 높은 건조 효율을 얻을 수 있다. 각 chamber 아래에는 두 개의 rotating screen air cleaner “Disc-O-clean'이 장착되어 있어 작업 중 발생되는 모든 dust성 물질을 운전 중에도 쉽게 제거함으로써 stenter의 작업효율을 일정하게 유지시킬 수 있다.
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ZGL heat-set tenter의 embossing nozzle
중국의 Lianyungang Yingyou textile(ZGL)도 chemical padder system과 함께 heat-set tenter를 소개하였다. Nozzle part와 heating air circulation part를 partition plate로 완벽히 구분함으로써 chamber 내 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 하였다. 또 열 차단용 150mm plate 설치로 plate 간 간격을 줄여 열손실을 최소화함으로써 pipe와 chamber 내에서의 열 손실을 줄여주어 10% 정도의 에너지를 절감할 수 있다고 소개하고 있다. 또 digital control 방식의 고효율 gas 버너를 사용해 15%의 가스를 절감할 수 있고, two layer strainer system을 채택해 운전 중 chamber 내로 유입될 수 있는 waste pile을 최대한 차단해 준다. 여기에 사용한 nozzle 형태는 특별히 디자인 된 embossing nozzle을 적용하였는데, 이로서 hot air가 전폭으로 피가공물 표면에 수직으로 분사될 때 특수 디자인된 이 nozzle이 일정한 밀도의 air량을 유지하도록 유도해 준다. 또 nozzle type은 cotton knit에 적합한 peak type과 합성섬유 또는 이의 복합소재 knit에 적합한 flat type, 그리고 napped fabric과 velvet 및 pile 소재에 적합한 slot type의 3가지 type이 있다. 각 소재의 특성에 따라 적정 nozzle을 선정하면 최적의 air flow량과 speed 등을 조절할 수 있어 제품 별 최상의 품질을 얻을 수 있다. 그밖에 가공제품의 냉각을 위해 tenter 후단에 water injection에 의한 cooling roller가 장착되어 있다.
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ZGL의 nozzle type별 형태
(2) Coating machine
FONG'S는 Monforts가 개발한 module multi coating head "Montex AllroundⓇ"를 새로 선보였다. 특허기술로 개발된 이 module은 coating 가공 등 섬유의 각종 가공 공정에 유연하게 활용할 수 있다. Slide-in/slide-out 기술을 적용함으로써 각종 섬유 가공기 line에 option으로 장착할 수 있으며, 필요시 영구히 장착할 수도 있다. 또 coating module의 세척 등 maintenance를 최소화해 줄 수 있는 위치에 장착이 가능하다. 카탈로그 상에 나타난 이 module의 주요 특징은 다음과 같다.
- 원하는 가공 방법에 따라 유연하게 대응 가능
- 전혀 상반된 coating solution에 대응 가능
- 일반용도의 섬유제품과 각종 산업용 섬유제품에 다양하게 대응 가능
- Solvent type 작업도 가능
- 피 Coating 물과 pinning position 간 거리를 최대한 가깝게 할 수 있음
- Slide-in/slide-out 기술에 의해 coating unit 세정 등의 유지관리 용이
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Montex AllroundⓇ
"Montex AllroundⓇ"은 tenter 작업이나 coating 작업 등 원하는 가공에 따라 신속히 대응할 수 있도록 변환 가능한 혁신적인 module로 여기에는 knife system(knife on the roll, knife over roll)과 foam coating, 그리고 comma bar가 장착되어 있어서 각기 원하는 coating 방식을 선정할 수 있다. 그 외 slot coating(cold system) module과 rotary screen printing, 그리고 gravure printing과 flexography printing이 가능한 printing module 외에 powder scattering과 dipping 및 침지 가공용 module이 구비되어 있으며, 특수 module로는 skewing module과 laminating module이 있다.
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Montex Allround(infeed/overfeed 장치)
/ Montex Allround(trolley 상 slide-out 위치에서의 coating head)
(3) Knit finishing M/C
Knit finishing 에서의 최대 이슈는 에너지 절감과 최저 축율 실현에 있다. 이번 대회 역시 여기에 초점을 맞춘 설비들이 대거 소개된 것으로 나타났으나, 지난 대회보다 더 진보된 설비는 그리 많지 않았던 것으로 생각되어, 본고에서는 신규로 소개된 설비 중 그 구조와 작동 원리 및 방축가공에 대한 이론적 접근을 시도한 경우를 중심으로 소개하였고, 또 지난 대회에 소개했다 하더라도 효과 측면에서 두각을 나타내고 있다고 판단되는 몇 개의 설비를 선정해 그 특징만을 간단히 정리하였다.
○ Biancalani : BRIOⓇ. 이 설비는 스페인 바르셀로나의 2011-ITMA에서 축율 0%를 보장하는 고효율 설비로 처음 소개된 바 있으나, 당시 철저한 보안 속에 내부공개 뿐 아니라 자료배포조차 꺼려했던 것으로 기억된다. 해서 이번 전시회에서 혹 볼 수 있을까 하는 기대감 속에 해당 부스를 방문하였으나 역시 한 장짜리 자료와 패널 전시에 그쳐 실망할 즈음, 다행히 회사 웹페이지에 내용이 공개되어 있다는 관계자의 말을 듣고 이를 확인해 본 결과 이 설비에 대한 간단한 설명 자료를 구할 수 있어 그 내용을 요약하였다.
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Biancalani의 BRIO
● 주요 특징
- 요람(cradle) 내 Semi-open mode, two-line knit fabric 주행 시스템
- 특허기술
- 시간당 60kg에 달하는 높은 건조용량
- 초저비용 처리 시스템
- pilling free
● 동작 원리
- Heated air channel에서의 건조와 안정된 기계적 작용에 의한 수축 유도. 완전한 relaxing 상태와 영구적으로 안정된 조건에 도달
- 강한 진동 에너지에 의한 강한 안마작용으로 knit fabric은 semi-open 형태에서 효과적으로 흔들려 모든 각 조직이 자연스러운 상태로 되돌아오게 됨
- Fabric의 각 주행 line은 완벽한 직선 주로를 이루며, 요람 내에서 진동에 의해 fabric은 자연스럽게 밀려 나가 건조 chamber로 부드럽게 유입되어 multiple air jet에 의해 점진적으로 건조됨. 피 가공물을 비틀거나 휘 젖지 않기 때문에 제품에 횡단력이 작용하지 않아 완벽한 결과를 얻을 수 있음
- 사용자 인터페이스는 각각의 처방에 따른 매개변수로 구성되어 있기 때문에 손끝 촉감에 따라 언제든 처리 조건을 다시 쉽게 불러올 수 있음
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BRIO의 fabric 주행 형태
● 효과
- Pilling과 같은 결점발생이 전혀 없고 빠른 시간 내에 완벽히 처리되기 때문에 코스트를 최소화 할 수 있음
- 최대 수축율 20% 이상. washing 후의 잔류 수축율 0%까지 달성 가능
- 건조효율이 높아 에너지소비가 적으며, 설비가 Compact 해 설치공간을 절감할 수 있음
○ Biella shrunk process(Italy) : "NANOMIX"(특허기술). Steaming처리에 의한 shrinking, relaxing 및 conditioning machine. Steam과 water 및 air가 혼합된 상태로 특허기술로 개발된 steaming tunnel로 유입되어 h&M(hot & Humid) 시스템으로 처리하기 때문에 steam 사용량을 대폭 절감할 수 있기 때문에 이로서 고효율 축소와 최적의 치수 안정성 및 유연성을 실현할 수 있다.
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Biella의 "NANOMIX"
● Steam tunnel : Chamber 위쪽으로 유입된 air는 반대편 channel을 통해 steaming tunnel의 inlet point와 outlet point에 도달하게 됨. 이 때 형성된 두 개의 air curtain이 보이지 않는 차단막 역할을 수행해 steam 누수를 최소화 시켜 줌으로써 tunnel 내 증기포화도를 높여주게 됨. 상단에서의 air curtain은 fabric 상에서의 부분적인 steam 응축을 위한 냉각기능을 가지고 있어, 결과적으로 최대의 수분율을 갖도록 해 줌. 하단에서는 fabric이 통과할 때 증기를 즉시 뽑아 낼 수 있는 흡입장치가 연결되어 있어, steam을 뽑아 discharge pipe로 이송시켜 줌
● Steam box : 높은 열 전달율로 인해 증열효과 상승. 내부에 3개의 서로 다른 pipe가 장착되어 있음
A : 다공성 고온고압 steam pipe. 최대 압력과 온도(14 bar, ~200℃)에서 pipe B로부터의 안개 상 water와 혼합. 가공물로의 빠른 열전도 효과발현
B : water spray nozzle pipe
C : 가공기 바닥 청소용 water jet spray pipe(automatic cleaning system)
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"NANOMIX"의 Steam channel과 steam box
○ Monforts : Toptex compactor, "SanforⓇ system". 신규 개발된 Sanforizing machine. 잔류 수축율 최소 실현 가능. Rubber 수명이 길고 automatic grinding 기능이 부착되어 있다. Rubber blanket 교체시간이 짧고 타 설비에 비해 용수 사용량도 40%까지 절감 가능하다. 이 장비의 주요 특징은 다음과 같다.
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Morfort의 Sanfor system
● 기계적 수축의 일반적 원리 : 수축은 가열된 shrinking cylinder와 rubber belt 사이에서 이루어짐. 압력 roll이 가열된 shrinking cylinder 쪽으로 rubber belt를 누르면 가공물은 한껏 신축이 일어나고, roll이 압력이 제거될 대 belt는 다시 수축하게 됨. 이 때 rubber belt와 cylinder 사이에 있는 fabric은 belt의 움추림 동작을 따라하게 되어 수축이 일어남. Rubber belt에 있어서의 압력변화에 따라 fabric의 수축율이 달라짐. 이 때 option으로 제공되는 CCD 카메라를 입출구 쪽에 장착하면 display되는 IR의 grey scale image로 위사 또는(그리고) 경사 수 등을 확인할 수 있음
● Automatic rubber belt grinding system : PLC를 통해 belt의 grinding 모습을 의 가시적으로 확인할 수 있음. 수동적인 방법보다 재료 손실을 크게 줄일 수 있음
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Rubber belt granding 상태를 가시적으로 확인할 수 있음(Morfort)
● 대상 소재 및 요구 품질에 따라 Monfortex와 toptex 등의 다양한 방축가공기와의 조합으로 보다 우수한 방축가공을 실시할 수 있음
○ Pentek : open 및 rope knit 용 연속 tumbler. "EnAIRgy". Woven 처리도 가능하다. Dry, wet & steam 처리에 의한 가공물의 softness, volume감, touch 및 형태안정 등의 고품질을 얻을 수 있다. Airflow control system인 "Ecowin" system에 의해 가공물이 주행하고 있는 구간만 air가 작용하도록 함으로써 에너지 손실을 최소화하기 때문에 일반 가공기에 비해 50% 이상의 에너지 절감효과가 있다. 또 가공물에 처리된 각종 chemical에 의한 smoke 현상도 최대한 줄일 수 있다.
● Crash no flying effect(international patent) : 일반적으로 가장 강한 텀블링효과는 고압으로 완벽이 조절되는 기류를 낼 수 있는 두 개의 원심 환기장치(centrifugal ventilator)에 의해 얻을 수 있음. 이 때 SS grid에 대항해 발생되는 반복되는 충격으로 fiber의 swelling에 의한 soft touch와 drape 등의 EnAIRgy효과를 얻게 됨. Airflow는 가공물에 강한 기계적 작용을 줄 때까지 국제특허기술인 grid 뒤편의 기류 회수장치로 인해 그 어떠한 방해나 간섭을 받지 않고 grid까지 도달하게 됨
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Crash no flying effect / Tensionless 환경
● Relax effect(international patent) : 한 번의 grid 충격과 다음 충격 사이에 shooting tunnel 내에서 가공물이 떠 있는 상태로 있으며, 이 때 기계적 작용은 언제든 필요한 만큼 최소화 되고, 건조용량의 변화는 거의 없기 때문에 tumbling dryer와 relaxing dryer 사이에서 유연하게 대처 가능할 것임
● Double treatment's grid(international patent) : Optional accessory. 이 장치의 auto-locking mechanism에 의해 넓은 영역에 대한 가공효과를 고루 얻을 수 있음. 경이 큰 grid를 wide 배치함으로써 고중량 및 경질의 가공물 처리가 가능하며, 경이 작은 grid의 경우에는 경량직물과 knit 제품 처리에 적합함
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경이 큰 grid 설치 / Variable crush
● Steam + Hot air : Steam 분사의 균제도가 knit 제품의 relaxing과 distress에 중요한 요소가 되며, 이 때 air flow의 정밀한 조정과 movable belt 설치로 가공물 이송 시 나타날 수 있는 tension이나 pulling 등의 기계적 작용을 완벽하게 제거할 수 있으며, 이 때 variable crush 효과도 나타나 tension과 pulling 현상이 없는 완벽한 주행을 이끌어 주게 됨
○ Brückner : knitwear용 수축 가공기, POWER-SHRINK sanforizing machine. Felt calender와 flet belt compactor를 조합함으로써 각종 민감한 knit wear에 대해 smooth touch와 최소의 잔류 수축율을 보장한다. Rubber belt 뒤에서 가공물은 guide와 scroll roller를 지나 felt calender로 유입되고, 결과적으로 저장력으로 relaxation belt를 지나 winding unit으로 이송되는 셈이다.. 소재에 따라 다르나 대략 폭 2m의 경우 30m/min의 속도를 유지할 수 있고 이 때 처리할 수 있는 가공물 중량은 50~300g/㎡의 범위이며, 대상 소재는 underwear와 outwear 용의 셀룰로오스 계 소재는 물론 폴리에스터나 나일론 소재도 가능하다. 가공 전 수축율이 8~10%에 달할 경우에도 knited fabric의 경우 잔류 수축율을 일정하게 유지시킬 수 있다. 또 cotton knit 소재의 경우 0% 까지 도달 가능하며, 3~4% 대의 elastane 소재의 경우라도 0~3% 범위 내까지 가능하다. Viscose 소재의 경우 역시 잔류 수축율을 2~4%대로 조정할 수 있다.
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Bruckner의 POWER-SHRINK
○ Santex : SANTASHRINK. tubular 및 광폭 open knit fabric용 무장력 수축 및 relaxing 건조기. Chamber 수에 따라 건조기 길이 및 처리용량을 대폭 늘릴 수 있다. Fabric을 overfeed roller와 특수 apron이 장착된 전송 belt unit로 이송하면 fabric은 wave를 형성하면서 건조기를 통과하게 된다. Nozzle alignment는 fabric의 강하고 빠른 건조와 tumbling 효과를 갖도록 해 주어 높은 에너지효율을 보장해 준다. Steam과 vibration chamber는 수축공정에서 bulky 감을 증진시켜 주며, 출구 쪽에는 나무 선반 이송 belt가 있어 가공물이 바닥에 떨어질 전에 냉각효과를 부여해 준다. 모든 chamber는 수동으로 조작이 가능한 lint filter가 장착되어 있어 작업 중에라도 수시로 청소가 가능하다. 자동 크리닝 장치 또한 option으로 제공하고 있다.
○ Santex : ESC-energy saving chamber. Santex의 방축가공기 Santashrink로부터의 폐열회수 및 재사용 설비. 동일한 에너지로 15~17%의 생산량을 올릴 수 있다(투자 회수기간 1.5년 보장). 최대 20%까지 에너지 절감효과 발휘하기 때문에 별도로 열교환기가 필요하지 않고, 각 chamber 온도는 사전 설정할 수 있다.
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Santex SANTASHRINK 출구장치
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Santex의 SANTASHRINK 개요도
○ Shaoyang : SME2801-4. 각종 모든 섬유소재의 rope상 Airflow 방축 및 유연, heat set 가공기. 원심 송풍기(centrifugal blower)의 고속의 기류에 의한 공기역학적 원리에 의해 fabric에 가해지는 충격력을 이용하고 있다. 이 때 Venturi nozzle system로부터 들어오는 공기에 의해 지속되는 강한 두드림 효과로 부드럽고 미묘하며 쾌적한 촉감을 얻을 수 있다.
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사전 조율에 따른 Chamber 온도
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ESC-Energy saving chamber
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Chamber 구간별 온도설정은 각기 달리 하고 있음
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Chamber 구간별 온도설정은 각기 달리 하고 있음
○ 日紅실업(ZE HONG machine)(Taiwan) : SR-1214-00. 연속 기류식 tumbler. 2012년도 대회에는 카탈로그 전시에 그쳤으나 이번 전시회에는 실기를 전시해 시연도 하였다. Pilling 방지효과에 탁월하다. 이 설비에서의 주요 장치는 hot air와 cold air를 공급함으로써 가공물의 이송과 동시에 원단에 jet-flow를 형성시키는 air-flow system으로, 이 때 발생하는 turbulence가 가공물을 안마하듯 주물러 주고 beating 효과와 떨림 외에 원단이 구비치는 현상이 발생해 pilling 발생이 억제되어 미려한 외관을 유지시켜준다. 전 시스템은 자동으로 운전되어 인력 절감율 80%와, 별도의 steaming 이 필요 없기 때문에 에너지절감효과는 50% 이상을 실현할 수 있다. Tube 수는 6개로 분당 처리속도 300~400m에 달하며 동작온도는 최고 140℃까지 설정할 수 있다.
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ZE HONG의 SR-1214-00
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ZE HONG의 SR-1214-00의 작업 모습
○ Zonco Federico & Figlio Spa(Italia) : EOLO. Lope 상 비연속 scouring, softening and drying machine. 기계적 및 화학적 처리에 의한 촉감개선 가공기. Wool 소재 뿐 아니라 cotton, linen, silk, 각종 합성섬유소재의 knitted 및 woven fabric에 적용이 가능하다. Conveyor belt 및 air를 이용한 fabric 운송 시스템은 자체 특허기술이다. Fabric은 접힘이나 주름 등이 생기지 않도록 압력이 가해지지 않는 rope 형태로 주행시켜, fiber 상에 강한 기계적 작용이 부여되도록 각도를 조정할 수 있는 beating plate로 내 보내 준다. 모든 민감한 소재의 경우라도 고속운전에서 wet 또는 dry 상태로 warp tension을 최소화할 수 있다. 이 설비로 다음의 공정을 처리할 수 있다.
● Woven 및 knitted woollen fabric의 신속한 scouring과 light milling 처리
● 모든 소재의 dry 상태의 woven 및 knitted fabric에 대한 breaking & softening 처리
● 모든 소재의 woven 및 knitted fabric에 대한 약품처리, 건조가공
● Wet & dry 상태에서의 ageing 처리
● Wet & dry fabric의 crushing 및 dry cycle에서의 crabbing가공
● Microfiber의 표면처리 등 기타
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Zonco의 OELO / OELO의 작동 메커니즘
○ Zonco Federico & Figlio Spa(Italia) : TWIN 800. 2 pair of channel 방식의 각 channel 별 독립운전이 가능한 scouring/milling machine. 2개 또는 4개의 channel을 연결시켜 고속으로 wool 및 그 복합소재의 저중량(100g/㎡)에서 고중량(1,000g/㎡)까지 scouring 및 milling 가능한 Flexicom 기술을 그대로 응용한 설비이다. 각 두 개의 channel 별 한 개의 AC motor와 한 개의 inverter가 장착되어 있다.
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이탈리아 Zonco사의 TWIN 800(2 pair channel control 방식)
출처 : SCTL(손성군 통섭섬유 연구소) 2014. 10. 01
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