KR100300915B1 - 탄성사의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용융방사에 의한 폴리우레탄 또는 폴리에스테르계의 탄성사 제조방법에 관한 것으로, 종래의 방사구금 형태를 변경하여 원형노즐이 일렬로 배열된 직사각형의 방사구금을 사용함으로써 방사시 원사에 부여되는 장력을 최소화하여 탄성사의 섬도 균제도를 향사시킨 새로운 탄성사의 제조방법에 관한 것으로, 그 기술구성은 직사각형의 방사구금 길이를 제 1 고뎃 로울러의 길이와 동일하게 설계하고 노즐에서 고뎃 로울러까지 원사를 수직으로 진행시키며 각각의 원형노즐은 기어펌프로부터 동일한 양의 폴리머를 공급받게 하고 기어펌프에서 노즐까지의 길이를 동일하게 함으로써 탄성사의 섬도 균제도 불량으로 인한 종래의 문제점을 해소시킬수 있고, 탄성사를 이용한 환편물이나 경편물 제편과정에서 줄무늬 발생효과를 크게 줄일 수 있으며, 후가공 작업시의 작업성을 개선시킬수 있는 우수한 섬도 균제도를 가지는 탄성사를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 폴리우레탄 또는 폴리에스테르계 탄성사의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 용융방사에 의한 탄성사의 제조방법에 있어 방사구금의 형태를 변경하여 원형노즐이 일렬로 배열된 직사각형의 방사구금을 사용함으로써 방사시 원사에 부여되는 장력을 최소화하여 탄성사의 섬도 균제도를 개선시킨 새로운 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 탄성사는 직물이나 편물 및 경편물등 거의 모든 의류소재에 사용되고 있으며, 최근 들어서는 스트레치성에 의한 편안한 느낌으로 인해 그 수요가 나날이 증가하고 있는 실정이다. 대부분의 탄성사는 염색성 및 원사 자체의 점착성등의 이유로 단독으로 사용되기 보다는 다른 종류의 원사로 커버링 하거나 코아스펀얀처럼 탄성사를 심사로 구성하는 복합사형태로 사용되고 있다. 하지만 최근에 환편물이나 경편물의 수요가 급증함에 따라 탄성사 자체로 직물이나 편물을 형성하는 경우도 많아지게 되었다. 이에 따라 탄성사 자체의 균일한 물성이 요구되어 지게 되었고 실제로 섬도가 불균일할 경우에는 염색 후 경편물이나 환편물에서 줄무늬가 발생하는 문제점이 나타난다. 또한 섬도가 불균일할 경우 강도나 신도등의 기계적인 물성도 불균일하게 되므로 이에 따른 작업성 불량이 후 가공시의 큰 문제로 나타난다.
탄성사의 섬도불균일의 발생원인으로는 토출량 불균일 및 방사작업성 불량등 여러 가지를 들수 있으나 그중 가장 큰 원인은 방사시 탄성사에 부여되는 장력의 편차이다. 탄성사는 원사 자체의 특성에 의해 장력을 받으면 어느 정도 신장되다가 장력이 해소되면 원래의 길이로 돌아오는 탄성회복거동을 나타낸다. 이러한 특성으로 인해 실제로 탄성사 제사시 사절등과 같은 심각한 문제는 많지 않으나 원사에 부여되는 장력이 시간에 따라 불균일하면 탄성사의 섬도균제도는 저하된다. 이러한 장력불균일에 의한 섬도균제도 저하는 설비의 특성과 밀접한 관련이 있으므로 설비자체를 바꾸지 않으면 우수한 섬도균제도를 가지는 원사를 얻기는 어렵다.
또한 탄성사의 특징으로는 용융방사에 의해 섬유상으로 되면서 기존의 폴리에스테르나 나일론사와는 달리 모노필라멘트 상으로 권취가 이루어지게 된다. 즉
하나의 노즐홀에서 나온 원사가 하나의 보빈에 권취되고 이것이 독립된 제품으로 되는 것이다. 따라서 방사시 동일한 방사구금에서 방사되는 여러 가닥의 원사의 물성이 일정해야하는 것이 특히 중요하다. 경편물의 경우 탄성사로 경사빔을 만들고 이를 이용하여 경편물을 편성하는데 원사간의 섬도차이가 클 경우 작업성이 나빠짐은 물론 후 가공시 줄무늬발생등의 문제점이 나타나게 된다. 이러한 문제점을 막기 위해서는 하나의 보빈내부의 원사물성이 균일한 것은 물론 보빈간의 원사물성 또한 균일하게 제조되어야 한다.
기존의 탄성사 방사장치는 제 1 도에 나타나있듯이 원형의 노즐에 각 홀이 방사형으로 배치되어 있고 노즐홀을 통과한 원사는 노즐하부에 설치된 제 1 고뎃 로울러에 권취된다. 제 1 고뎃 로울러를 거친 원사는 유제공급장치를 지나 제 2 고
뎃 로울러를 통과한 후 와인더에 권취된다. 이때 제 1 고뎃 로울러 이후부터 와인더까지의 원사에 부여되는 장력을 균일하게 하기위하여 원사간의 폭을 최대로 넓게 하여 준다. 즉 노즐에서 토출된 원사는 제 1 고뎃 로울러에 일정한 각도를 가지면서 펴지듯이 감기게 된다. 이와 같은 기존의 방식으로는 제 1 고뎃 로울러 이후의 원사에 부여되는 장력은 비교적 균일하게 할 수있지만 노즐홀에서 제 1 고뎃 로울러 사이에서의 장력은 불균일할 수 밖에 없다. 그 원인은 노즐하부에서 제 1 고뎃 로울러 사이에 설치되어 있는 냉각장치 때문이다. 냉각풍에 의한 냉각시 원사의 사도가 균일하지 않으므로 각각의 원사의 냉각속도가 다르고 이에 따라 고화점의 위치가 차이가 나서 결과적으로 원사에 부여되는 장력에 차이가 심해진다. 또한 냉각풍이 냉각구간에서 기류를 형성함에 따라 시간에 따라 냉각효과가 달라진다. 이의 결과로 하나의 원사내부에서도 장력차가 발생하여 결과적으로 섬도 불균일이 나타나게 된다.
도 1은 종래의 탄성사 제조용 방사구금과 제 1 고뎃 로울러의 개략도,
도 2는 본 발명에 사용되는 방사구금, 제 1 고뎃 로울러의 개략도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 방사구금 2 : 제 1 고뎃 로울러
본 발명자들은 이러한 문제점을 해결하기 위해 방사노즐에서 제 1 고뎃 로울러까지 각각의 노즐에서 토출되는 원사의 사도를 동일하게 함에 따라 장력편차를 줄일 수 있다는 것에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명은 제 2도에서와 같이 병렬형으로 제작된 방사구금을 사용한다. 이때 방사구금은 직사각형의 형태를 가지며 각각의 노즐홀은 제 1 고뎃 로울러에 수직하게 위치하게 되고 방사구금의 길이는 제 1 고뎃 로울러의 길이에 맞추어 제작하였다. 이러한 방사구금 제작시 특히 주의하여야 할 사항은 노즐홀이 원형이 아닌 직사각형으로 배치되어있으므로 폴리머의 체류시간이 홀의 위치에 따라 차이가 날 수가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명자는 각각의 노즐홀에 분배관을 설치하고 그 길이를 동일하게 하였다.본 발명과 같이 방사구금을 직사각형 형태로 하고 노즐홀을 제 1 고뎃 로울러에 평행하게 함에 따라 원사간의 장력차를 줄일 수 있고 또한 노즐홀에서 토출 된 원사가 어느정도의 각도를 가지고 꺽이면서 제 1 고뎃 로울러에 권취되는 현상을 원천적으로 막을 수 있게 하여 원사 내부에서의 장력 불균일 또한 줄일 수 있게 하였다.
이와 같은 본 발명을 다음의 실시예와 비교예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
폴리에스테르계 탄성 폴리머 칩을 방사온도 250℃, 토출량 2g/분,방사속도 600m/분의 조건으로 방사를 행하였다. 이때 방사구금은 제 2도와 같이 직사각형의 형태에 작은 원형 노즐이 일렬로 배열된 형태인 것을 사용하였다. 방사구금내부의 원형노즐은 총8개를 사용하였으며 각각의 노즐은 기어펌프에서 동일한 양으로 분배된 폴리머를 토출하고 이때 기어펌프에서 각각의 노즐까지의 분배관 길이는 동일하게 설계하였다. 노즐홀간의 간격은 제 1 고뎃 로울러에서 사간의 간격과 동일하게 배치하여 노즐에서 고뎃 로울러까지의 사도는 8개의 원사모두 수직상태를 유지하였다. 이러한 조건에서 방사한 원사를 각각의 홀순서대로 물성을 분석하여 아래의 표 1에 그 결과를 나타내었다.
비교예
위의 실시예와 다른 조건은 동일하나 방사구금을 제 1도와 같이 기존의 8홀의 원형 노즐을 사용하였다. 또한 각각의 홀에서 토출된 원사는 정해진 순서에 따라 제 1 고뎃 로울러에 일정한 간격으로 배치되었다. 제 1 고뎃 로울러 이후의 방사공정은 마찬가지로 실시예와 동일하게 하였다. 이런 조건으로 방사된 원사의 물성을 각각의 노즐홀 순서대로 분석하여 아래의 표 1에 그 결과를 나타내었다.
표 1
| 구분 | 홀 번호 | 섬도(d) | 균제도(U | 강도(g/d) | 신도() | 비 고 |
| 실시예 | 1 | 30.0 | 2.1 | 1.25 | 452 | ㆍ정경 10시간작업시 사절 3회 발생ㆍ줄 발생 없음 |
| 2 | 30.1 | 2.3 | 1.36 | 442 | ||
| 3 | 30.1 | 2.5 | 1.23 | 435 | ||
| 4 | 30.2 | 2.0 | 1.47 | 456 | ||
| 5 | 30.0 | 2.3 | 1.29 | 478 | ||
| 6 | 30.2 | 2.1 | 1.35 | 485 | ||
| 7 | 30.1 | 2.0 | 1.22 | 460 | ||
| 8 | 30.0 | 2.4 | 1.47 | 454 | ||
| 비교예 | 1 | 29.5 | 3.5 | 1.52 | 421 | ㆍ정경 10시간작업시 사절 15회 발생ㆍ줄 발생 있음 |
| 2 | 30.1 | 3.8 | 1.21 | 468 | ||
| 3 | 30.0 | 3.9 | 1.31 | 420 | ||
| 4 | 30.4 | 4.0 | 1.45 | 470 | ||
| 5 | 30.5 | 3.8 | 1.51 | 410 | ||
| 6 | 29.8 | 4.5 | 1.10 | 490 | ||
| 7 | 30.2 | 4.8 | 1.32 | 452 | ||
| 8 | 29.7 | 5.0 | 1.20 | 485 |
상술한 바와 같이 본 발명에서 일렬로 배열시킨 방사구금을 사용하여 탄성사의 원사 내부뿐만 아니라 각 원사간의 섬도균제도를 향상시킬 수 있고, 이러한 결과로 균일한 원사의 물성을 가질 수 있게 되어 환편물이나 경편물의 편성시 작업성이 향상되고 줄무늬 발생을 줄일 수 있게 되었다.
Claims (1)
- 폴리우레탄계 또는 폴리에스테르계의 탄성사를 용융방사함에 있어서, 원형노즐이 일렬로 배열된 직사각형의 방사구금을 사용하며, 방사구금의 길이는 제 1 고뎃 로울러의 길이와 동일하게 설계하여 노즐에서 고뎃 로울러까지 원사를 수직으로 진행시키는 것을 특징으로 하는 탄성사의 제조방법.
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-
1999
- 1999-07-24 KR KR1019990030204A patent/KR100300915B1/ko not_active IP Right Cessation
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