KR100213312B1 - 타이어 코드용 평직사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심사인 글라스 파이버와 피복사인 면사를 15∼40T/10㎝의 연계수로 합연한 후 80∼110℃에서 40∼80분간 열처리하여 평직사를 제조하는 것에 관한 것으로, 이러한 방법으로 제조한 평직사를 이용하여 제직한 타이어코드지는 평직부의 폭축이 현저하게 낮아서 코드지의 경사밀도(EPI)가 양호하게 되고, 제품품위의 손상이 적고 불량률이 감소된다.

Description

타이어 코드용 평직사의 제조방법

본 발명은 타이어 코드(Tire Cord)지의 제직시 위사로 사용되는 저수축 평직사(태비사)의 제조방법에 관한 것으로, 일반적으로 타이어 코드라 하면 자동차나 자전거의 타이어 고무안에 그물모양으로 짠 직물을 넣어 타이어의 수명을 연장하는 것이 주목적이다.

일반적인 형태로는 합성섬유사의 태데니어 또는 면사를 굵게 합사한 것을 1인치당 24올 내지 28올 정도로 하여 경사로 사용하고, 세데니어의 면사를 위사로 하여 1㎝ 간격으로 제직하여 사용해 왔는 데, 이 때 위사의 역할은 단순히 경사를 곧게 유지시켜 고무용액에 넣을 때까지의 형태를 유지시키면 되는 것이다.

이처럼 타이어 코드지의 제직시 사용되는 위사는 경사의 형태를 유지시키는 것이 주목적이므로 통상 위사밀도를 일반 직물보다 적게하여 제직하는 데 이렇게 할 경우 코드지를 일정길이로 커팅을 할 경우나, 커팅된 부분을 연폭(연결)시켜 열처리 또는 라텍스 처리를 할 경우에 코드의 형태를 유지시키기가 어려워진다.

따라서 타이어 코드용으로 사용되는 코드지를 제직할 때 처음 시작부분과 끝부분 또는 중간에 커팅이 필요한 부분에는 통상의 위사로 사용되는 합성섬유 또는 면사보다 강하고 수축이 적은 사로서 위사밀도를 크게하여 제직하는 데 이는 코드지를 일정길이로 커팅, 열처리하거나, 라텍스처리시 작업을 용이하게 할 뿐만 아니라 코드지의 형태를 유지시키는 역할도 한다. 이 부분을 일반적으로 평직(Tabby)부라 하며, 이때 사용되는 위사를 평직(Tabby)사라 칭한다.

종래 대부분의 평직사는 주로 면사, 또는 합성섬유사를 이용하였으며, 이러한 평직사를 사용하여 제직한 코드지를 열처리 또는 라텍스처리하여 소요되는 일정길이로 커팅하여 타이어의 고무와 접착시켜 사용하는 데, 이들 대부분이 열처리 또는 라텍스처리시에 수축이 심하게 일어나 제품의 품위를 손상시키는 문제점이 있다.

즉, 위사밀도가 많은 평직(Tabby) 부분은 수축률이 심한 반면, 위사밀도가 적은 평직부 이외의 부분(1㎝ 간격)은 수축률이 적어서 폭차가 발생하여 제품으로 사용할 때 제품품위의 손상은 물론 불량률도 증가하게 되는 것이다.

한편, 종래 글라스 파이버(glass fiber) 750 데이어/3합을 심사로 하고 면사 150 데니어/2합으로 래핑(wraping)한 후, 리와인딩(rewinding)하고 열처리하여 제조한 평직사가 사용되고 있으나, 이와 같이 제조되는 평직사를 이용한 타이어 코드지는 고온에서 열처리 할 경우 평직부의 폭축정도가 지나치게 커서 직물의 경사밀도(EPI) 불량을 유발하고, 또한 셔틀리스(shuttless) 직기에서는 이러한 평직사가 너무 딱딱하여 제직이 곤란하다는 문제점이 있었다.

폭축에 대해서 부연설명하면 다음과 같다. 제직공정에서 생산된 직물을 원단(raw fabric)이라고 부르고, 이 원단을 열처리 공정에서 디핑제(dip chemical)로 코팅하고 열을 가해 건조시킨 후 생산한 직물을 디프드 직물(dipped fabric)이라 부른다. 폭축의 의미는 원단의 평직부 폭과 디프드 직물의 평직부 폭의 차이를 말한다. 평직부의 폭이 줄어 들게되면 본직부위의 폭도 따라서 줄어들게 되므로 직물의 EPI가 불량하게 되며, EPI의 불량에 따라 폐기물(waste) 증가 및 불량 롤의 발생빈도가 높아지게 된다.

따라서, 본 발명은 글라스파이버를 심사로 하고 면사를 피복사로 사용하되 열처리시 폭축이 최소화되는 평직사를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명자의 연구에서, 글라스파이버를 심사로 하고 면사를 피복사로 하여 평직사를 제조할 때, 리와인딩 공정이전에 가연(twisting) 공정을 경유하도록 하여 적당한 연계수를 부여하면, 제조된 평직사의 유연성(flexibility)이 증가하며, 이와 같이 유연성이 증가된 평직사를 이용하여 타이어 코드지의 평직부를 구성시키게 되면 연계수의 부여에 의해 증가된 유연성이 고온의 디핑처리에 의해 발생하게 되는 코드지 평직부의 수축을 상쇄하는 작용을 하여 타이어 코드지의 EPI를 양호하게 한다는 사실을 알게 되었다.

그러므로, 본 발명에 의하면 글라스 파이버를 심사로 하고 면사를 피복사로 하여 타이어코드용 평직사를 제조함에 있어서, 상기 심사와 피복사를 15∼40T/10㎝의 연계수로 합연한 후 80∼110℃에서 40∼80분간 열처리하는 공정을 포함하는 타이어 코드용 평직사의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 구현에 의하면, 타이어 코드용 평직사는 심사인 글라스 파이버와 피복사인 면사를 15∼40T/10㎝의 연계수로 합연하여 리와인딩하고, 80∼110℃에서 40∼80분간 열처리한 후 콘디셔닝(conditioning)하는 것에 의해 제조될 수 있다.

본 발명에 따라 심사인 글라스 파이버와 피복사인 면사를 15∼40T/10㎝의 연계수로 합연하면 평직사의 유연성이 증가하게 되고, 이와 같이 증가된 유연성은 열처리시 평직부의 폭축을 상쇄시키는 작용을 하며, 그 결과 디프드 직물의 경사밀도가 양호하게 된다. 만일, 합연시 연계수가 15T/10㎝ 미만이면 합연상태가 불량하여 제직시 결점이 발생하며, 40T/10㎝를 초과하게 되면 과도한 토오크(Torque)가 발생하여 오히려 코드지의 수축률이 증가하는 현상이 발생하게 된다

또한, 합연된 사는 80 ∼ 110℃의 스팀하에서 40 ∼ 60분간 열처리하는 데, 이때 열처리 온도가 80℃ 미만일 경우 평직사의 수축효과가 적어 이를 사용하여 제직한 코드지를 라텍스 처리할 경우 코드지의 수축률이 커지는 문제점이 생기며, 열처리 온도가 110℃를 초과할 경우에는 평직사의 손상을 초래하게 된다.

특별히 제한하기 위한 것은 아니지만 심사인 글라스 파이버는 750데니어/2합 내지 750데니어/3합으로 하는 것이 바람직하고, 피복사인 면사는 150데니어/1합 내지 150데니어/2합이 바람직하다. 특히 심사를 글라스 파이버 750데니어/2합으로 하는 평직사는 글라스 파이버 750데니어/3합으로 하는 평직사 보다 소프트하여서 셔틀리스 직기를 적용하기에 적합하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제조되는 평직사를 사용하여 제직한 코드지는 평직부위의 폭축이 최소화되고, 평직부위와 본직부위의 수축률이 거의 동일하여 제품의 품위를 손상시키는 문제점이 발생하지 않게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 제한되지 않는다.

〈실시예 1〉

글라스 파이버 750데니어/3합을 심사로 하고, 면사 150데니어/1합을 피복사로 하여 연계수(T/10㎝) 20×20으로 합연하여 리와인딩하고, 90℃에서 50분간 열처리한 후 48시간 동안 콘디셔닝하여 평직사를 제조하였다.

이렇게 제조된 평직사의 특성을 평가하기 위하여 위사로는 상기 평직사를, 경사로는 3300D의 폴리에스테르 스펀 얀(1100D/3합)을 사용하여 평직부의 제직밀도가 38 × 28 / 5㎝ (경사×위사)인 코드지 원단을 제직하였다. 얻어진 코드지 원단의 평직부 폭은 158㎝ 이었다. 이 코드지 원단을 라텍스로 디핑하고 가열건조하여 디프드 직물을 제조하였다. 디프드 직물의 평직부 폭은 144㎝ 이었다. 평직부 폭축률은 하기 수학식 1로 계산한 결과 9.7% 이었다.

〈실시예 2 내지 3〉

심사인 글라스 파이버의 합수, 피복사인 면사의 합수, 합연조건 및 열세팅 조건을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

〈비교예 1 내지 3〉

합연공정을 생략하고 심사인 글라스 파이버의 합수, 피복사인 면사의 합수 및 열세팅 조건을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

구 분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
열세팅조건	90℃,50분	90℃,50분	90℃,50분	90℃,50분	70℃,50분	90℃,30분
연계수(T/10㎝)	20×20	30×30	40×40	-	-	-
글라스파이버	750D/3합	750D/2합	750D/2합	750D/3합	750D/2합	750D/3합
면 사	150D/1합	150D/2합	150D/2합	150D/2합	150D/2합	150D/1합
원단 평직부폭	158㎝	158㎝	158㎝	158㎝	158㎝	158㎝
디프드직물평직부폭	144㎝	145㎝	145㎝	138㎝	135㎝	130㎝
평직부 폭축률	9.7%	9.0%	9.0%	14.5%	16.7%	21.5%

상기 표 1로부터, 본 발명에 따르는 범위내에서 연계수를 부여한 평직사를 사용하여 코드지를 제직한 실시예 1 내지 3에서는 종래의 방법으로 연계수를 부여하지 않은 평직사를 사용하여 코드지를 제직한 비교예 1 내지 3에 비하여 현저하게 감소된 평직부 폭축률을 나타냄을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명에 의하면 평직부의 폭축이 현저하게 낮아서 코드지의 EPI가 양호하게 되며, 따라서 제품품위의 손상이 적고 불량률이 감소된다.

Claims (1)

1. 글라스 파이버를 심사로 하고 면사를 피복사로 하여 타이어코드용 평직사를 제조함에 있어서, 상기 심사와 피복사를 15∼40T/10㎝의 연계수로 합연한 후 80∼110℃에서 40∼80분간 열처리하는 공정을 포함하는 타이어 코드용 평직사의 제조방법.