KR100226657B1 - 이수축 혼섬사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스터 연신사(A)를 열처리하여 저 수축사로 하고 폴리에스터 연신사(B)를 고 수축사로 하여 상호 공기교락 시켜 이수축혼섬사를 제조하는 방법에 있어서, 폴리에스터 연신사(A)를 히터상에서 히터온도 200∼240℃, 열처리 시간 0.08∼0.5초로 열처리 한 후, 열처리 직후의 장력이 하기식을 만족 하도록 공급롤러에 의해 장력을 조절하여 폴리에스터 연신사(B)와 함께 공기교락 시킴을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법이 제공되는 것으로, 이러부터 수득 이수축혼섬사를 이용한 직물은 풍부한 부피감과 우수한 드레이프성 및 드라이한 촉감을 갖는다.

Description

이수축 혼섬사의 제조방법

제1도는 본 발명 이수축혼섬사 제조장치 개략도.

제2도는 본 발명 이수축혼섬사 측면모양도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2, 4, 6 : 공급룰러 3 : 히터

5 : 공기교락부 7 : 권취부

본 발명은 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것으로서, 일반 폴리에스터 연신사를 고수축사로 사용하고 열처리를 실시하여 저수축화시킨 폴리에스터 연신사를 효과사로 사용하여 최종 원단에 풍부한 부피감과 우수한 드레이프성 및 드라이한 촉감을 갖도록 하는 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 이수축혼섬사는 연신조건을 변경하여 결정부분형성을 억제시키거나, 아니면 고분자 중합단계에서 공중합체로하여 역시 결정부분을 억제시킨 고수축사와 방사단계에서 고배향미연신사를 제조하여 제직준비공정에서 자발신장하는 특성을 갖는 저수축사를 복합하는 방법과, ,상기 고수축사와 일반 연신조건으로 연신하여 결정부분을 많이 형성시킨 저수축사를 복합하는 방법을 많이 이용하고 있다.

이러한 복합사의 문제점으로는, 저수축사로 작용하는 원사가 호부공정등 열처리 온도에 의해 그 잔류수축률의 변동이 심하고 일반적인 호부 건조조건에서 잔류수축률이 많이 존재함으로써 정련, 축소, 염색등의 염가공 공정이 진행됨에 따라 점차적으로 수축하여 최종원단상에서는 고수축사의 수축차가 좁혀져 이수축감이 미약해지고, 또한 고수축사는 호부공정 중 호건조 공정에서 열에 의해 수축력을 상실하게 되어 실제적으로 수축발현이 약하게 되며 이를 방지하기 위하여 호부공정을 저온 저속으로 실시해야 하는 어려움이 있어 생산성 저하를 초래하게 되고, 또한 저온건조로 인한 완전한 호 건조가 이루어지지 않아 제직공정 중 개구불량의 원인이 되어 제직성 저하를 초래하게 되된다. 또 염가공공정에서도 효과적인 이수축을 발현하기 위해서는 최대한 저장력으로 해야하는 어려움이 있으며 만약 장력이 균일하지 못할 경우에는 염색후 경사방향으로 색차등의 결점이 발생할 여지가 많아 여러가지로 제약이 따른다. 그리고 대부분의 이수축혼섬사가 대기업에서 소품종 대량생산되므로 품종선택에 한계가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. 즉, 본 발명은 폴리에스터 연산사(A)를 열처리하여 저수축사로 하고, 폴리에스터연신사(B)를 고수축사로 하여 상호 공기교락시켜 이수혼섬사를 제조하는 방법에 있어서 폴리 에스터 연신사(A)를 히터상에서 히터온도 200∼240℃, 열처리 시간 0.08∼0.5초로 열처리 한후, 열처리직후의 장력(Ft)이 하기식을 만족하도록 공급롤러에 의해 장력을 조절하여 폴리에스터연신사(B)와 함께 공기교락시킴을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서는 일반 연신사(A)를 사용하되 열처리에 의해 저수축화 시켜 호부공정등의 열처리에 의해서도 잔류수축률이 최소가 되기 때문에 정련, 축소, 염색등의 염가공 공정이 지행되어도 저수축화된 상태를 그대로 유지하게 되며, 역시 일반 연신사(6)를 그대로 고수축사로 사용함으로써 호부공정 중 호건조 온도에 대해 예민하게 반응하지 않으며 장력관리에 대한 어려움이 없어 우수한 공정통과성을 갖는 동시에 뛰어난 이수축효과로 풍부한 부피감과 우수한 드레이프성 및 드라이한 촉감을 갖는 이수축원단을 제조할 수 있으며, 그리고 이러한 방법으로 제조한 이수축혼섬사의 경우 다양한 품종으로의 영역확산이 가능한 장점이 있다.

일반적인 폴리에스터 미연신사를 이용한 이수축혼섬사의 원단제조공정 중 발생할 수 있는 문제점들을 이미 위에서 밝힌 바 있지만, 이러한 폴리에스터 미연신사를 적용한 이 수축원단의 또다른 문제점으로는 원사의 모듈러스가 낮아 제품의 촉감이 드라이하지 못하고 웨트한 특성으로 원단을 만졌을때 느낌이 깨끗하지 못한 성질을 갖는 것인바, 이에 대한 해결책으로 본 발명자들이 여러가지 방법으로 연구한 결과 일반 폴리에스터 연신사를 열처리하면 수축률이 떨어지는 성칠에 착안하여 일반 폴리에스터 연신사를 열처리하면 수축률이 떨어지는 성질에 착안하여 일반 폴리에스터 연신사를 저수축화시키고 역시 일반 폴리에스터 연신사와 공기 교락가공하여 뛰어난 공정통과성과 드라이한 촉감의 이수축원단 제조가 가능한 본 발명의 이수축혼섬사를 개발하게 되었다.

본 발명에서 폴리에스터연신사(A)에 대한 열처리 과정을 첨부 도면을 참조하여 설명하면, 제1도에 도시한 바와같이 고수축사로 작용하는 폴리에스터연신사(B)에 비해 단사섬도비가 0.25배∼1배인 열처리용 폴리에스터연신사(A)를 공급롤러(1)에 공급하여 히터(3)를 통과시켜 200∼240℃로 열처리할때, 공급룰러(1)와 공급롤러(4)의 룰러회전속도비차이로 열처리시의 장력(Ft)을 상기에 언급한 식을 만족시키도록 조절하고 공급룰러(4)의 속도조절로 열처리 시간을 0.08∼0.5초로 조절한다. 이어서 열처리사(A)는 곧바로 공급롤러(2)를 거쳐 공급되는 폴리에스터연신사(B)와 함께 공기교락부(5)로 공급된다.

이때, 공급롤러(4)와 공급롤러(2)의 회전비와 공급룰러(6)의 회전비를 달리하여 공기교락시킴으로써 여러가지 형태의 미수축 혼섬사를 제조 가능하나 열처리 의한 180℃건열수축율이 5%이하인 저수축사와 13∼15%인 고수축사로 혼섬 구성된 이 수축 혼섬사를 바람직하게 제조한다. 이때, 통상의 이수축사 제조 조건으로 공기압을 조절하여 교락처리 함으로써 교락수 70∼100개를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 중요한 사항인 열처리 조건에 대해 언급하면, 보통 폴리에스터 연신사를 고온에서 열처리하면, 열처리하지 않은 연신사에 비해 비등수 수축률이 현저하게 떨어지나,이 비등 수축한 원사를 180℃에서 다시 건열로 수축률을 측정하면 잔류수축이 많이 남아 있는 것이 발견 되는 바, 이와같은 잔류수축은 정련이후의 공정에서 직물의 수축을 유발하는 원인이 된다. 본 발명자는 고온 열처리를 할 경우 잔류수축은 온도에 비례적으로 감소하는데, 특히 180℃를 기점으로 급격한 감소를 보이다가 어느 이상에서는 거의 평행한 현상을 유지하게 되며 200∼240℃에서 열처리한 경우 잔류수축률이 4%이하로 저수축화가 가능하다는 것을 알게 되고 본 발명을 성안하게 되었다. 만약 열처리온도를 200℃이하로 할 경우 잔류수축의 저하가 미약하고 염색에서 염료 염착량이 작아 열수축사로 들어가는 연신사에 염색성 차이가 발생하여 이 수축원단에서 경사즐 발생 및 백반의 원인이 된다. 그리고 240℃이상의 고온 열처리에서는 열처리공정 작업에 어려움이 있고 부부융착이 일어나게 되어 원하는 물성을 얻을 수 없다.

본 발명에서는 또한 열처리시 히터영역에서 원사가 잔류하는 시간(이하 열처리시간이라 칭함)이 또한 중요한데 이에 따라 수축률은 달라지게 된다. 이것은 보통의 폴리에스터 연신사 제조시 열이력에 대한 저항력을 충분히 완화시켜 주지 못함에 기인하는 것으로 이러한 열처리 시간을 일정 시간 이상으로 하지 않으면 원하는 저수축사를 만들 수 없고 또 이수축감이 우수한 원사의 제조가 불가능하다. 따라 열처리 온도 200∼240℃범위에서 열처리시간은 0.08∼0.5초가 바람직하고 이 처리시간에서 우수한 이수축원사의 제조가 가능하였다. 그러나 0.08초 이하에서는 열처리에 의한 저수축화 정도가 미약하여 충분한 이수축원사의 제조가 불가능하고, 0.5초 이상으로 할 경우 생산량이 떨어져 원가상승의 원인이 된다.

다음은 열처리 바로 후 연신사에 걸리는 장력에 대한 것으로, 이것은 같은 열처리 온도에서 수축력과 관계되는 중요한 사항이다. 본 발명에서 장력은 히터 전 공급룰러(1)와 히터 후 공급룰러(4)의 속도차이를 조절하며 장력이 높을 경우와 낮을 경우의 수축률차이는 많을 경우 3%이상의 차이를 야기시키므로 주의를 요하는 공정이다. 따라서 본 발명에서 폴리에스터 연신사(A)의 열 처리 직후 적정 장력은 다음식을 만족시켜야 한다.

Dt×0.5FtDt×0.1

(Dt=열처리 연신사 총섬도 F1=열처리연신사 총섬도에 작용하는 열처리직후의 장력)

만약 Ft가 Dt×0.5이상이면 충분한 저수축화가 이루어지지 않아 원하는 이수축원사의 제조가 불가능하고, Dt×0.1이하가 되면 히터영역에서 열접촉 불균일에 의한 수축불균일 현상이 일어나게되고 이것은 이수축원단의 결점으로 작용하게 되어 제품으로서의 장점을 가지지 못하게 된다. 본 발명자들이 폴리에스터 연신사 50d/96f 원사를 이용하여 230℃의 온도로 히터영역에서 장력을 조절한 결과 20g이상에서는 건열수축률 5%이상으로 충분한 저수축화가 불가능하고 5g이하에서는 부분적 수축불균일 현상을 보임을 발견 할 수 있었다.

히터의 형식의 접촉시, 비접촉식에 상관없으나, 비접촉식이 고른 열처리에 우수하고, 접촉식의 경우 열처리시 가연장치를 이용하여 열치리사의 히터접촉을 균일하게 부여하면 우수한 열고정효과를 기대할 수 있다. 이 경우 꼬임수는 1000T/M이하로 해야 한다. 1000T/M이상으로 할 경우 일반 가연사효과가 나타나고 크림프 회복율에 의해 일반사와 공기교락 혼섬시 색상 불균일 현상을 구분하는 LMD(Light Medium Dark)판정을 해야 하며 이러한 구분에 의한 생산성 저하를 초래하게 된다.

열처리사는 단사섬도에 무관하게 위 조건을 만족하지만 단사섬도가 작을수록 드라이하면서도 부드러운 촉감의 이수축원단 제조가 가능하다.

이상의 조건으로 열처리한 연신사(열치리사)에 건열수축13∼15%의 보통의 폴리에스터 연신사(연신사)를 공기교락기술을 이용해 혼섬하여 이수축원사를 만들 경우 비수수수축차 4%이상, 건열수축차 8%이상의 이수축효과를 기대할 수 있으며, 원단 적용에서 공정통과성이 우수하고 충분한 부피감과 우수한 드레이프성 및 드라이한 촉감의 이수축원단의 제조가 가능하다.

다음은 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.

[실시예 1]

제1도에 도시한 장치를 이용 일반 폴리에스터 연신사로 제조한 직접방사형 극세섬유 50d/96f필라멘트 원사를 수직하향식 접촉식히터를 사용하여 210℃에서 열처리 시간 0.25초, 열처리직후 장력 8g으로 열처리를 하고, 50d/36f필라멘트 원사를 무장력으로 공기교락부에 공급하여 공기압 2.3kg/㎠으로 공기교락 혼섬하여 이 혼섬사를 경사로 사용하고 폴리에스터 연신사 80d/12f원사를 1800T/M으로연사한 연사물을 위사로 사용하여 정규 원단 제조공정으로 사이징, 제직, 염가공하여 평직으로 제직한 결과, 우수한 이수축감과 드라이한 터치의 새로운 감각의 이수축원단의 제조가 가능하였다.

[실시예 2]

실시예1 에서 실시한 조건에서 열처리시 가연부를 이용하여 800T/M으로 열고정효과를 부여하면서 열처리한 원사를 사용한 경우 역시 우수한 이수축효과와 함께 역색성도 우수한 이수축원단의 제조가 가능하였다.

[실시예 3]

실시예1 에서 폴리에스터 50d/96f의 열처리직후의 장력 25g으로 하여 열처리하고 50d/36f와 공기교락하여 이수축혼섬사를 제조하였다. 이 이수축혼섬사의 이수축효과 역시 뛰어난 효과를 보였다.

[실시예 4]

보통의 폴리에스터 연신사 50d/48f를 실시예1과 동일한 조건으로 하였으나, 열접촉시간을 0.45초로 하여 열처리하고 폴리에스터 50d/36f원사와 공기교락하여 이수축혼섬사를 제조하였다.

이상의 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

[비교예 1]

실시예 1의 조건으로 하였으나 열처리 온도를 200℃미만 및 240℃이상으로 한 경우의 강도 및 비수건열수축률을 측정한 결과 200℃미만에서는 수축차 8%미만으로 이수축효과가 약하여 원단적용에서 충분한 이수축효과를 얻을수 없었고, 온도를 240℃높인 경우 히터에서 융착 현상이 일어났다.

하기 표-2에 그 결과를 정리한다.

[비교예 2]

실시예 1의 조건으로 하였으나, 열처리 장력을 25g이상으로 한 경우와 5g 미만으로 한 경우를 비교, 실시하였다. 25g이상으로 열처리한 열처리사의 건열수축 6%이상이 되고, 공기교락한 이수축혼섬사의 수축차가 8%미만이 되어 충분한 이수축효과를 볼 수 없었다. 반대로 열처리 장력을 장력을 5g이하로 할 경우 이수축효과는 양호하지만 열처리사의 열접촉과정에서 사도이탈 및 사떨림이 발생하여 물성의 편차가 발생하고 생산성 불량을 초래하였다.(표-3참조)

[비교예 3]

실시예 4의 조건에서 열접촉시간을 0.65초로 하여 이수축혼섬사를 제조하였다. 이 경우 이수축효과는 양호하지만, 고온 히터에서 장시간 체류로 인한 부분 융착이 부분적으로 발생하였으며, 생산성저하의 결과를 초래하였다.

Claims (1)

1. 폴리에스터 연신사(A)를 열처리하여 저 수축사로 하고 폴리에스터 연신사(B)를 고 수축사로 하여 상호 공기교락 시켜 이수축혼섬사를 제조하는 방법에 있어서, 폴리 에스터 연신사(A)를 히터상에서 히터온도 200∼240℃, 열처리 시간 0.08∼0.5초로 열처리 한 후, 열처리 직후의 장력이 하기식을 만족 하도록 공급롤러에 의해 장력을 조절하여 폴리에스터 연신사(B)와 함께 공기교락 시킴을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법.

   Dt×0.5FtDt×0.1

   상기에서 Dt = 열처리 연신사 총섬도

   Ft = 열처리 연신사 총섬도에 작용하는 열처리 직후의 장력