KR0178051B1 - 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사 및 그 직물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 겉보기 단사섬도가 4~6데니어, 겉보기 총섬도가 80~120데니어인 중심 부분이 중량대비 20%이상 공간으로 비어 있는 폴리아미드계 중공섬유 2본을 공급사로 하여 중심사 1본은 8~13% 범위로 과공급되고, 효과사 1본은 20~25%수준으로 과공급하여 7~10㎏/㎠의 압축공기로 에어 젯팅 가공하여 2층 구조의 랜덤한 벌키구조를 형성하고, 175~185℃의 온도 범위로 열고정한후 3~6%의 과공급율로 권취함을 특징으로 한 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사의 제조방법 및 그를 이용한 직물의 제조방법으로 소프트한 촉감과 스펀라이크한 외관의 경량직물을 수득할 수 있으며 스키복, 자켓등에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사 및 그 직물의 제조방법

제1도는 본 발명 폴리아미드 중공섬유 스펀라이크사를 제조하기 위한 가공사 제조 공정개략도.

제2도는 본 발명 폴리아미드 중공섬유 스펀라이크사를 이용한 경량 직물을 일실시예로 제조하기 위한 직물 조직도.

제3도는 본 발명에 사용되는 폴리아미드 중공섬유의 일실시예 단면사진이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 폴리아미드계 중공섬유 2 : 제1공급 로울러

3 : 에어 젯팅 존 4 : 연신 로울러

5 : 제2공급 로울로 6 : 열 고정 히터

7 : 제3공급 로울러 8 : 권취 로울러

본 발명은 겉보기 총섬도가 80~120데니어 겉보기 단사섬도가 4~6데니어급이며, 중공율이 20%이상으로 원사 중앙이 공간으로 비어 있으므로 실제 총섬도가 약 65~95데니어, 실제 단사섬도가 약 3~5데니어급인 중공섬유를 사용 랜덤한 벌키성을 부여하여 표면 촉감이 부드러우면서 중공섬유 특유의 굽힘 저항성으로 탄력있는 스펀라이크 직물를 제조하는 방법에 관한 것으로 본 발명에 따라 제조되는 폴리아미드계 중공사의 스펀라이크사 직물은 100% 단성분으로 특유의 은은한 광택, 20%이상의 경량성 및 보온성등 우수한 기능성을 갖는다.

종래 지금까지 알려진 중공섬유 직물의 제조방법은 예를들면 일본 특개 평3-137275호에서는 용해성이 다른 2종의 섬유를 통하여 형성하되 심부를 용해성이 높은 폴리머로 구성하여 용해감량 처리함으로서 중공필라멘트를 제조하는 방법이 개시되어있고, 일본 특개평 4-185739호에서는 폴리에스터 중공섬유를 100~500T/M으로 가연하는 것을 특징으로 하는 흡수성 직편물의 제조방법에 대하여 기술하고 있다. 또한 일본특개 평 2-19509호에서는 아크릴 소재를 이용한 C자형 또는 6자형 중공 섬유를 기술하였고, 일본 특공 소 63-27470호에서는 일면에 폴리에스테르 섬유 다른 면에는 일반 폴리에스테르 섬유를 초성분으로 알카리 용해성 폴리머를 심성분으로 접합한 폴리에스테르 복합섬유를 사용한 직 편물로서 면적대비 중공율이 5~30%인 발수흡수성 가공포면의 제조방법을 개시하였다. 또 일본 특개 소 57~193559호에서는 폴리에스테르 소재로서 10%이상의 중공섬유를 이용하여 흡수성 섬유구조물을 제조하는 방법에 대하여 기술하였다.

이상의 종래예에서와 같이 종래의 중공섬유 및 이를 이용한 직물의 제조방법은 대부분 폴리에스테르 소재를 사용하여 왔으며, 100% 한 소재를 사용하기 보다는 용해성 폴리머와 함께 복합방사를 하고 중심 성분을 용출 및 감량함으로서 중공을 형성하여 왔다. 이와같은 방법으로 중공섬유를 제조하는 경우 복합방사 기술로만 중공섬유의 제조가 가능하여 중공섬유의 생산성이 떨어지고 비용이 상승되는 어려움이 있으며, 후공정시 반드시 중심 성분을 제거하는공정이 필요하므로 다단계 작업공정이 될 수밖에 없으며 한 성분을 제거할시 여러 가지 생산 관리적인 요인과 문제점이 뒤따라 작업이 복잡해지고 제품화시 제품 단가가 상승될 수 밖에 없었다.

또한 종래에 사용되었던 중공 폴리에스테르 소재의 경우 겉보기 총섬도가 50데니어 내지 75데니어급으로 한정되어 의료용 용도 중에서도 여성용 정장이나 블라우스등 봄, 여름 소재에만 극한되어 사용되어질 수 밖에 없었다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 여러 가지 문제점을 해결하려는 것으로 100% 폴리아미드계 단일 소재를 사용하여 직접방사 기술로 중공섬유를 제조하고, 여기에 특정조건으로 에어젯팅 사가공하여 랜덤한 벌키성을 부여한 스펀라이크 가공사로한후 이를 제품화함으로써 독특한 광택, 스펀라이크 외관, 소프트 터치, 경량성이 부여된 스펀라이크 경량직물의 제조방법을 제공하려는 것이다.

즉, 본 발명은 겉보기 단사섬도가 4~6데니어인 중심부분이 중량대비 20% 이상 공간으로 비어있는 폴리아미드계 중공섬유를 공급사로 하여 2층 구조의 랜덤한 벌키구조를 형성하고, 175~185℃의 온도 범위로 열고정한후 3~6%의 과공급율로 권취함을 특징으로 한 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사의 제조방법 및 이를 이용한 직물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용하는 중공섬유는 겉보기 총섬도는 80~120데니어이고 겉보기 단사섬도는 4~6데니어 수준인 것으로 그 중공단면 형태와 모양은 특별히 한정되는 것은 아니나 제3도에서 예시한 바와 같이 섬유의 중심이 원형의 공간으로 비어 있는 것이어도 좋으며, 다만 중량비율로 중공율이 20% 이상인 것이 바람직하다. 따라서 중공율을 감안했을 때의 중공섬유의 실제 총섬도는 약 65~95데니어이고, 실제 단사 섬도는 약 3~5데니어 수준인 것이다.

이와 같은 폴리아미드 중공섬유의 제조방법은 통상의 직접방사법을 이용하여 손쉽게 가능한 것이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 최종 목적물인 직물을 제조함에 있어 경, 위사로 사용되는 중공섬유는 100% 폴리아미드계 단성분 소재로서 필라멘트화 하여 사용하나 필라멘트 자체 그대로를 사용하는 것이 아니라 제1도에 도시한 가공 장치를 이용 스펀라이크가공하여 랜덤한 벌키성을 부여하고 제품화시 중공섬유 특유의 탄력감을 부여할뿐 아니라 소프트 촉감 및 스펀라이크감을 발현시켜 경량, 천연 질감의 직물을 제조하게 된다.

즉, 겉보기 총섬도 80~120데니어급 중공섬유 2본 (1)을 사용하여 제1공급 로울러(2)에서 중공섬유를 공급하게 되는데 중심부로 공급되는 중공섬유(1)는 과공급율이 8~13%수준으로 연신로울러(4)와의 사이에서 과공급되고 효과사로 공급되는 중공섬유(1')는 과공급율이 20~25% 수준으로 제2공급 로울러(5)와의 사이에서 과공급 된다. 따라서 공급사의 과공급율이 차이가 나므로 공급사의 사장이 달라지고 공급사 단면 구조가 2층 구조를 형성하게 된다.

이렇게 해서 과공급된 중공섬유는 에어 젯팅 존(3)을 거치면서 압축된 공기에 의해 난류를 형성케 되고 에어 젯팅 존(3)안의 판 막에서 중공섬유들이 분균일하게 상호 엉킴으로 벌키한 루프형태와 2층 구조를 형성케 된다.

이때 중심사의 과공급율이 8%미만이면 중공섬유 간의 엉킴 현상이 제대로 되지 않아 그대로 밋밋한 필라멘트와 동일한 섬유 형태가 되며 13%보다 크면 공급사의 사장이 너무 길어 에어 젯팅 작업이 원활히 이루어지지 않는다. 또한 효과사의 과공급율이 20% 미만이면 벌키한 루프형태가 나오지 않고 25%보다 크게 되어도 그 이하보다 더 벌키한 루프형태가 나오지 않고 오히려 루프형태의 안정성이 떨어지게 된다. 루프형태의 2층 구조는 에어 젯팅 가공식 7~10㎏/㎤압력으로 압축된 공기를 사용함으로써 효과적인 루프형태를 제조할 수 있다.

에어 젯팅된 가공사는 제2공급 로울러(5)와 열고정히터(6), 제3공급로울러(7)를 거치면서 가공사의 루프 형태를 안정화 시키게 된다.

이때, 열고정 히터의 온도 범위는 175~185℃로 175℃미만이면 루프의 형태 안정 효과가 떨어지고, 185℃보다 높게되면 진행사가 늘어질 수가 있으며, 중공파괴 내지는 응용될 가능성도 있다.

열 고정된 진행사는 제3공급 로울러(7)와 권취로울러(8)를 거치면서 3~6%의 과공급율을 부여하는데 3%미만이며 가공사의 권취 콥 하드니스가 너무 단단하여 벌키한 루프구조가 소멸 되기 쉽고, 6%보다 크게되면 가공사의 권취 콥 하드니스가 너무 약하여 가공사의 해사 불량으로 인한 사절이 되기쉽다.

이렇게 해서 제조된 폴리아미드계 중공섬유의 스펀라이크사를 경사로 하여 제직 준비작업을 하는데, 예를들어 설명하면 준비 작업시 집속성을 부여하는 약제는 호제 부착량(SPU)기준 8%수준으로 하고, 장력은 일반사 대비 1/2수준으로 유지하여 총본수 4,760본으로 준비하고, 경사로 쓰인 것과 동일한 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사를 위사로 사용하여 제2도에서의 직물 조직도와 마찬가지로 도비(Dobby)변화 조직으로 하여 500~550RPM수준으로 에어를 사용하는 제트(Jet)직기에서 제직한다. 이렇게 해서 제조된 생지는 탈호전처리, 래피어 염색, 폴리우레탄 코팅, 폴리비닐 클로라이드 코팅등을 진행하여 최종 용도에 맞는 다양한 섬유 제품으로 사용하게 된다.

이와같이 하여 수득되는 본 발명에 따른 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사 직물은 1인치당(2.54cm) 경, 위사 밀도가 160T수준으로 고밀도이고, 외관상으로 중공섬유의 난반사 효과에 의한 특유의 은은한 광택을 발현하고, 경, 위사로 중공율 20%이상인 폴리아미드계 중공섬유를 사용하므로 20%수준의 경량성을 나타내며, 에어 젯팅 가공을 적용하여 소프트한 촉감과 동시에 스펀라이크한 외관을 발현한다.

또한 100% 단성분으로 구성되어 있으므로 후처리 공정이 용이하고 중공섬유의 파이프 효과에 의한 굽힘 저항성이 일반사 대비 2~3배 수준으로 후가공 공정 작업 중 시와에 의한 불량 발생이 현저히 개선되었을 뿐만 아니라 최종 제품상에서 탄력성이 우수한 제품의 특성을 발현한다.

제직시에는 다양한 도비 패턴의 제직 작업이 가능하고, 폴리아미드계 소재를 사용함으로 코팅성이 우수하여 고기능 투습 방수성 부여는 물론 고흡수성등의 다양한 기능성을 부여할 수 있다.

따라서 본 발명에 의해서 제조된 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사 직물은 스키복, 자켓등의 소프트 케주얼 의류용도는 물론 스크울 백등의 고급 가방지 용도로 제품 전개가 가능하다.

이하에 실시예를 들어 설명한다.

[실시예 1]

겉보기 총섬도가 100데니어(실제 총섬도 80데니어), 겉보기 단사섬도가 5데니어(실제 단사섬도 4데니어)급인 폴리아미드계 중공섬유 2본을 제1도의 공정개략도에서와 같이 에어젯팅 가공을 한다. 에어젯팅 가공시의 조건은 중심사의 과공급율은 10.5%, 효과사의 과공급율은 22% 수준으로 하여 2층 구조를 형성시키고, 에어젯팅 존에서 8.5㎏/㎠의 압축 공기압으로 난류 및 엉킴 형상을 유도하여 랜덤한 벌키 구조를 부여한 후 가공사의 변형특성을 유지하기 위하여 열고정 히터에서 180℃의 온도로 열고정한다.

이렇게 해서 제조된 폴리아미드계 중공섬유의 스펀라이크사를 경, 위사로 사용하여 직물화하게 된다. 경사 준비 작업시 총본수는 4,760본, 직상폭 66.1인치, 생지밀도 74×72본/인치의 규격으로 에어젝트 직기에서 제2도에서와 같이 변화조직으로 제직 작업을 한다.

제품성을 확인하기 위하여 탈호전처리, 염색, 텐터의 순으로 염색 가공을 하고 폴리우레탄 코팅의 고차 가공을 부가하여 최종제품을 제조하였다.

제품성 평가 결과는 표 1에 정리하였다.

[비교예 1]

경사에는 폴리아미드계 일반사 210데니어 24필라멘트 원사를 사용하고 위사에는 실시예 1에서 제조된 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사를 사용하며 실시예 1에서와 동일한 제조방법으로 생산하여 제품성을 평가하였다.

[비교예 2]

경사에는 겉보기 총섬도가 250데니어(실제 총섬도 205데니어) 겉보기 단사섬도가 7데니어(실제 6데니어)급인 폴리아미드계 중공섬유를 사용하고, 위사에는 경사에 사용된 폴리아미드계 중공섬유 2본을 에어 젯팅가공한 후, 총본수 9,000본, 직상폭 50인치, 생지밀도 94×38본/인치의 규격으로 워터젯트 직기에서 450RPM의 속도로 매트 조직으로 제직하였고, 실시예 1에서와 같이 제품성 평가하여 그 결과를 표 1에 정리하였다.

[비교예 3]

경, 위사에 겉보기 총섬도가 250데니어(실제 총섬도 205데니어) 겉보기 단사섬도가 7데니어(실제 단사섬도 6데니어)급인 폴리아미드계 중공섬유를 사용하고, 총본수 2,904본, 직상폭 51인치, 생지밀도 61×53본/인치의 규격으로 워터젯트 직기에서 500RPM수준으로 하여 평조직으로 제직하였고, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제품성을 평가하였다.

[비교예 4]

경, 위사에 겉보기 총섬도가 100데니어(실제 총섬도 75데니어)겉보기 단사섬도가 8데니어(실제 단사섬도 6데니어)급인 복합 방사 제조기술에 의한 폴리아미드계/융해성 폴리에스테르계 이성분 복합사를 사용하고, 후공정시 용해성 폴리에스테르를 감량 처리함으로써 C자형 중공섬유를 제조한다.

총본수 7,200본, 직상폭 64.86인치, 생지밀도 116×85본/인치의 규격으로 워터젯트 직기에서 500RPM수준으로 하여 변화 트윌조직으로 제직하였고, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제품성을 평가하였다.

Claims (2)

1. 겉보기 단사섬도가 4~6데니어, 겉보기 총섬도가 80~120데니어인 중심부분이 중량대비 20%이상 공간으로 비어 있는 폴리아미드계 중공섬유 2본을 공급사로 하여 중심사 1본은 8~13%범위로 과공급되고, 효과사 1본은 20~25%수준으로 과공급하여 7~10㎏/㎠의 압축공기로 에어 젯팅 가공하여 2층 구조의 랜덤한 벌키구조를 형성하고 175~185℃의 온도 범위로 열고정한후 3~6%의 과공급율로 권취함을 특징으로 한 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사의 제조방법.
2. 제1항에 따라 제조된 스펀라이크사를 경위사로 사용하여 변화조직으로 제직하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드계 중공섬유 스펀라이크사 직물의 제조방법.