A new, high-efficiency ultrasonic fabric washing machine was developed to be an energy-efficient washing machine and to enhance fabric washing quality in washing processes of the dyeing and finishing process in the textile industry. This system is composed of ultrasonic wave generator, air blowing n...
A new, high-efficiency ultrasonic fabric washing machine was developed to be an energy-efficient washing machine and to enhance fabric washing quality in washing processes of the dyeing and finishing process in the textile industry. This system is composed of ultrasonic wave generator, air blowing nozzle, torque motor for fabric tension control, and enclosed washing bath, multi-tube type exchanger, noiseless heater, air cylinder, expander roller, mangle upper and lower rollers, bend bar, dancer, shower spray nozzle, and solenoid valve, and so on. These elements are synergised for fabric washing. One of the very important principles is the low tension fabric running system. For an efficient washing effect, a counter flow system is also adopted. The new system also adopts the dancer and torque motor to control fabric tension and prevent fabric creasing. Shower spray nozzle, counter flow and overflow apparatus, and air-blowing apparatus are adopted to enhance the fabric washing effect. In this study, peach yoryu, exter, and moss crepe fabrics were washed by the general and ultrasonic washing systems under different conditions respectively. The washing efficiency was affected by the fabric running speed and characteristics of fabrics. Size content after washing increased with increasing the fabric running speed. The values in the general washing system were higher than those of the ultrasonic washing system. The changes of conductivity in the ultrasonic and the cooling bath were affected by the running time under the ultrasonic generating. The values of conductivity decreased as the experimental time passed.
A new, high-efficiency ultrasonic fabric washing machine was developed to be an energy-efficient washing machine and to enhance fabric washing quality in washing processes of the dyeing and finishing process in the textile industry. This system is composed of ultrasonic wave generator, air blowing nozzle, torque motor for fabric tension control, and enclosed washing bath, multi-tube type exchanger, noiseless heater, air cylinder, expander roller, mangle upper and lower rollers, bend bar, dancer, shower spray nozzle, and solenoid valve, and so on. These elements are synergised for fabric washing. One of the very important principles is the low tension fabric running system. For an efficient washing effect, a counter flow system is also adopted. The new system also adopts the dancer and torque motor to control fabric tension and prevent fabric creasing. Shower spray nozzle, counter flow and overflow apparatus, and air-blowing apparatus are adopted to enhance the fabric washing effect. In this study, peach yoryu, exter, and moss crepe fabrics were washed by the general and ultrasonic washing systems under different conditions respectively. The washing efficiency was affected by the fabric running speed and characteristics of fabrics. Size content after washing increased with increasing the fabric running speed. The values in the general washing system were higher than those of the ultrasonic washing system. The changes of conductivity in the ultrasonic and the cooling bath were affected by the running time under the ultrasonic generating. The values of conductivity decreased as the experimental time passed.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
또 직물에 구김이 가는 문제점을 없애기 위하여 토크 모터 등의 기술적인 노하우를 이용하여 장력의 문제점이 없으며, 용수의 양을 최소화함에 따라 폐수의 양도 그만큼 줄게 되어 환경문제에도 기여할 수 있다. 본 연구는 이러한 초음파 직물수세기의 구성과 이를 이용한 수세효율 등의 특성을 실험적으로 분석 검토한 것이다.
본 연구는 초음파 직물수세기의 구성과 이를 이용한 수세효율 등의 특성을 실험적으로 분석 검토한 것으로, 이를 통하여 다음과 결론을 얻었다.
제직 또는 염색가공 공정을 거친 직물에 흡수 (absorption) 또는 흡착(adsorption)되어 있는 잔류약제 등의 오염물질을 제거시키는 것이 수세공정의 목적이며, 이를 위하여 섬유와 오염물질을 분리한 후 물로 이들을 씻어내어야 한다. 이 경우 다량의 새로운 물을 계속 투입하면 제거는 용이하게이루어 질 수 있다.
초음파 직물수세기((주)삼일산업)의 개발은 에너지 절감, 용수의 절감, 저장력 주행, 우수한 수세효과 그리고 구김방지를 목적으로 하였다. 이러한 개발목적을 달성하기 위하여 Table 2와 같이수세기를 구성하였다.
제안 방법
① 측정용수의 위치 : 냉각 수세조의 직물입구부분에서 오버 플로우 되는 용수 및 초음파발진수세조의 입구부 용수에 대하여 측정을 하였다.
하부 안내 롤러의 안내를 받은 직물은, 에어 분사노즐에서 분사되는 에어로 인하여 발생되는 공기방울이 직물에 부딪혀 터질 때 발생하는 충격력으로 더욱 효율적인 수세효과를 얻는다. 그리고 밴드 바를 설치하여 직물의 구김을 방지하고 직물표면의 물을 탈락시키며, 두 개의 맹글 사이에서 직물의 수축과 늘어나는 정도를 보상하기 위하여 일정한 장력을 가감할 수 있도록 댄서 롤러를 설치하였으며, 댄서 롤의 축에 변위 검출기를 설치하여 댄서 롤의 움직이는 양을 전기적인 신호로 바꾸어 다음 맹글 롤의 속도를 제어함으로 일정한 토크와 라인 스피드(line speed)가 되도록 하였다. 이와 같이 다양한 기술을 응용하여 초음파 직물수세기를 효율적인 구조로 개발하였다.
실험은 약품처리조를 95℃, 초음파 수세조를 70℃ 그리고 냉각 수세조를 40℃로 하여 실시하였다. 1 ton의 용수가 들어가는 수세조에는 초기량 기준으로 47% NaOH 5kg, 산화호발제 1kg 를 투입하였으며, 앞에서 언급한 폴리에스테르 직물을 원단으로 사용하여 각 조건별로 수세를 한후 각각에 대한 시료를 채취하였다.
그리고 밴드 바를 설치하여 직물의 구김을 방지하고 직물표면의 물을 탈락시키며, 두 개의 맹글 사이에서 직물의 수축과 늘어나는 정도를 보상하기 위하여 일정한 장력을 가감할 수 있도록 댄서 롤러를 설치하였으며, 댄서 롤의 축에 변위 검출기를 설치하여 댄서 롤의 움직이는 양을 전기적인 신호로 바꾸어 다음 맹글 롤의 속도를 제어함으로 일정한 토크와 라인 스피드(line speed)가 되도록 하였다. 이와 같이 다양한 기술을 응용하여 초음파 직물수세기를 효율적인 구조로 개발하였다.
폴리에스테르 고호율 직물에 대한 수세효율을 SEM으로 확인하기 위하여, 원단과 초음파 발진상태에서의 수세직물 그리고 초음파 발진을 하지 않는 경우의 수세직물에 대하여 각각 200배와 1, 000 배의 배율로 하여 SEM 사진을 촬영하였다.
1 ton의 용수가 들어가는 수세조에는 초기량 기준으로 47% NaOH 5kg, 산화호발제 1kg 를 투입하였으며, 앞에서 언급한 폴리에스테르 직물을 원단으로 사용하여 각 조건별로 수세를 한후 각각에 대한 시료를 채취하였다. 폴리에스테르고호부율 직물에 대한 실험은 직물의 주행속도를 31m/min로 하였으며, 다른 조건은 위의 피치요루, 엑스터, 모스크레이프 직물과 동일하게 하였다. 호부율은 JIS L 1095에 의해 측정하였다.
피치요루, 엑스터, 모스 크레이프 직물의 경우, 직물의 주행속도를 40m/min, 50m/min 및 60m/min 로 하였으며, 각 조건에서 초음파를 발진시키는경우와 발진시키지 않는 경우를 구분하여 실험을하였다. 실험은 약품처리조를 95℃, 초음파 수세조를 70℃ 그리고 냉각 수세조를 40℃로 하여 실시하였다.
대상 데이터
실험은 약품처리조를 95℃, 초음파 수세조를 70℃ 그리고 냉각 수세조를 40℃로 하여 실시하였다. 1 ton의 용수가 들어가는 수세조에는 초기량 기준으로 47% NaOH 5kg, 산화호발제 1kg 를 투입하였으며, 앞에서 언급한 폴리에스테르 직물을 원단으로 사용하여 각 조건별로 수세를 한후 각각에 대한 시료를 채취하였다. 폴리에스테르고호부율 직물에 대한 실험은 직물의 주행속도를 31m/min로 하였으며, 다른 조건은 위의 피치요루, 엑스터, 모스크레이프 직물과 동일하게 하였다.
실험에 사용한 폴리에스테르 직물은 피치요루, 엑스터, 모스 크레이프 및 폴리에스테르 고 호 부율 직물로, Table 1은 이를 나타낸 것이다. 여기서 경위 사의 번수는 KS K 0415로, 직물의 밀도는 JIS L 1096에 의해 측정하였다.
폴리에스테르 고호부율 직물(평직, 직물밀도: 129ends/in, 90picks/in, 경위사 번수 : 경사 159den, 위사 128den)을 사용하여 수세실험을 하였다. 원단에 사용된 호제는 acryl과 starch이었으며, Table 3 에서와 같이 미수세한 원단의 호부율은 10.
이론/모형
Table 1은 이를 나타낸 것이다. 여기서 경위 사의 번수는 KS K 0415로, 직물의 밀도는 JIS L 1096에 의해 측정하였다.
폴리에스테르고호부율 직물에 대한 실험은 직물의 주행속도를 31m/min로 하였으며, 다른 조건은 위의 피치요루, 엑스터, 모스크레이프 직물과 동일하게 하였다. 호부율은 JIS L 1095에 의해 측정하였다.
성능/효과
1. 초음파 직물수세기는 직물투입구 및 약품조, 초음파 수세조인 온탕 그리고 냉탕 및 직물 출구로 구성되었으며, 카운터 플로우, 에어 실린더에 의해 압착되는 스퀴징 맹글, 다관식열교환기, 에어주입 노즐, 초음파 발진장치, 샤워 스프레이 노즐, 저소음 증기 히터, 토크모터, 댄서 롤러 그리고 밴드 바 등을 이용하여 효율적인 구조로 구성된 것이다.
2. 페라이트 진동자를 이용한 초음파 발진을 디지털 오실로스코프로 시험한 결과 초음파 발진 파장은 26.882kHz이었다.
3. 피치요루, 엑스터 및 모스 크레이프 직물에 대한 초음파 수세 실험결과, 수세속도가 빠를수록 수세의 효과가 감소하여 잔류호부율이 높게 나타나고 있으며, 일반수세와 초음파 수세를 비교하면 초음파 수세의 경우가 잔류호부율이 낮음에 따라 초음파 수세의. 효율성을 잘 말해주었다.
4. 폴리에스테르 고호부율 직물 원단과 주행속도를 31m/min로 하여 일반수세를 한 직물그리고 주행속도를 31m/min로 하여 초음파수세를 한 직물을 각각 200배와 1, 000배의 SEM사진을 촬영한 결과, 일반수세 직물에서는 호제의 일부분이 잔류하고 있었으나, 초음파 수세를 거친 직물에서는 잔류 호제가 현저히 감소하였다.
5. 초음파를 발진시켜 평형상태에 도달하여 수세가 이루어지고 있는 상태에서 초음파 발진을 멈추었을 때, 냉각 수세조에서와 초음파수세조에서의 전기전도도 C는 시간 t(min)에대해 다음 식과 같이 감소하였다 : 냉각수세조 : Cc=0.0492t2— 5.972t+1318, 초음파 수세조 : Cu=0.00133t2-0.426t+420.
따라서 페라이트 진동자를 이용한 초음파 발진 실험 결과, (1)식에서와 같이, 그 파장은 26.882kHz 이었으며, 이는 초음파의 영역에 해당되는 것임을 알 수 있다.
12(a) 및 (b) 와 같다. 이 결과에서 보듯이, 초음파를 발진시켜 평형상태에 도달하여 수세가 이루어지고 있는 상태에서 초음파 발진을 중지하면 냉각 수세조와 초음파 수세 조의 전기전도도가 계속 감소하고 있음을 알 수 있다. 이는 용수 중의 이물질이 점차 적어짐을 뜻하는 것으로 직물의 이물질 탈락률이 낮아짐을 말하는 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.