KR100668213B1 - 나일론 66 스트레치사, 그 제조방법 및 신축성이 우수한직물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나일론 66 스트레치사 및 이를 이용한 신축성 직물의 제조방법에 관한 것으로서 기존의 폴리우레탄 탄성섬유를 이용하지 않고 원사 자체의 사가공을 통해 내추럴 신축원사를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 본 발명에서는 기존 공정에 비해 스판덱스 커버링 제직준비 공정의 생략으로 인해 제조원가 절감효과를 가진다. 또한, 종전 교직물 스트레치 소재의 염색가공에서의 과축소에 따른 주름 불량 방지, 폴리우레탄의 열화로 인한 직물의 신축성 불량 등의 문제점을 극복하여 고기능성 스포츠웨어 분야에 적용할 수 있는 고신축성 직물을 제공할 수 있다.

Description

나일론 66 스트레치사, 그 제조방법 및 신축성이 우수한 직물의 제조방법{Nylon 66 Natural Stretch Yarn, the process of producing thereof and the process of producing excellent stretching fabrics using thereby}

도 1은 본 발명의 나일론 66 스트레치사를 제조하는 설비의 개략도이다.

본 발명은 나일론 66 스트레치사 및 이를 이용한 신축성 직물의 제조방법에 관한 것으로서 기존의 폴리우레탄 탄성섬유를 이용하지 않고 원사 자체의 사가공을 통해 내추럴 신축원사를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

일반적으로 신축성이라 함은 탄성을 말한다. 즉 탄성을 갖고 있는 물체에 외력을 가하여 당겨 늘인 후 이 외력을 제거했을 때 원상태로 돌아가는 성질을 말하며, 이 탄성체가 사상태(나일론, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등)이면 탄성사라고 하고 이것을 사용하여 직물로 제조되면 신축성 직물로 분류된다.

현재 생산되고 있는 신축성 직물로서는 스판덱스사를 이용하는 방법과 폴리에스테르사의 사가공을 이용하는 방법이 있으며 이들은 각각 다음과 같은 문제점이 있다.

스판덱스사인 경우에는 실제 사용에 있어 단독사용이 불가능하기 때문에 스판덱스사에 타 원사를 커버링하여 사용하게 된다. 이 때 타 원사 간의 혼합비율이 낮아 스판덱스의 단독물성을 잃게 되어 고유의 물성을 발휘하지 못하게 된다. 일반적으로 스판덱스의 탄성은 400∼800%의 절단신도를 지니고 있으나, 직물에 있어서 10∼30%정도의 신축성으로 이는 타원사의 크림프를 스판덱스가 단독으로 형성시켜야만 되는데, 이 수축강도가 혼합비율 문제로 낮아 고유의 신축성이 배제되는 것이다. 특히 폴리에스테르사와 혼합의 경우 감량가공이 불가능할 뿐 아니라 내열성이 낮아(120℃ 이하 처리)염색이나 가공에 문제가 있다.

폴리에스테르 사가공을 이용하는 방법은 섬유 자체에 횡단면상에 수축성과 이완성이 공존하는 바이메탈 구조를 강화시킨 잠재 권축사를 이용하는 방법과 필라멘트사를 가연조건 중 히터온도를 융점에 근접하는 온도인 235℃에서 고장력으로 처리함으로써 고분자 배향도를 높여, 크림프를 최대한 살린 고벌키 가연사를 제조하여 사용하는 방법이 있다. 그러나 이제품은 폴리에스테르 소재이므로 교직물로 응용할 때, 염색조건에 따라 적용을 하지 못하는 경우도 있고, 부드럽고 가벼우며 고기능성을 요구하는 스포츠용 제품으로는 적용에 한계가 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 상기 폴리우레탄이나 폴리에스테르이외의 섬유로써 고신축 가공사를 제조하고 나아가 고신축 직물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명자는 나일론 66 미연신사를 이용하여 적정 마찰력을 부여함으로써 사절의 발생이 적고, 미 해연, 모우가 엉기지 않고, 강 신도를 저하시키지 않는 범위에서 신축성이 큰 나일론 66 스트레치사를 제조할 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.

그러므로 본 발명에서는 15∼100d, 신도 20∼70 %, 비수 수축률 5∼20 %, 크림프율 5∼10%인 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사가 제공된다.

또한, 상기 나일론 66 스트레치사를 제조하기 위한 방법으로서 나일론 66 미연신사를 히터에서 열처리온도는 200∼240℃로 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연장치에 의해 연신비 1.2∼1.4, 가연비 1.3∼1.6으로 연신가연을 하는 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사의 제조방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 연신 가연된 나일론 66 스트레치사에 폴리에스테르 극세사, 폴리에스테르 잠재권축사, 폴리에스테르 고신축사 중 어느 하나를 추가로 인터레이스하는 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사의 제조방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 제조된 나일론 스트레치사를 경위사로 모두 사용하거나, 경위사 중 어느 하나만 사용하고 나머지는 면, 레이온, 울, 실크를 포함하는 천연섬유 및 합성섬유 중 어느 하나를 사용하여 혼합제직하여 축소, 정련 및 염색하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 직물의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 양방향 및 단방향의 신축성이 특히 우수하여 스포츠용 신축성 직물에 사용할 수 있는 신축성 나일론 66 스트레치사를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 신축성 나일론 66 스트레치사의 제조방법은 다음과 같다.

나일론 66 미연신사를 제1히터에서 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연장치에 의해 연신가연을 하여 본 발명의 신축성 나일론 66 스트레치사를 제조할 수 있는데, 상기 나일론 66 미연신사는 강도 4∼5 g/d, 신도 50∼80%, 비수 수축률 15∼30%인 것을 사용하는 것이 연신 가연 및 신축성 발휘 측면에서 바람직하다.

상기 제1히터에서의 열처리온도는 200∼240℃가 바람직한데, 200℃미만에서는 크림프의 안정화에 문제점이 있으며, 240℃를 초과하는 경우에는 원사 용융으로 인한 원사 물성 변화하는 문제점이 있다. 가연장치의 연신비는 미연신사에 따라 차이가 있을 수 있는데, 1.2∼1.4인 것이 바람직한데, 1.2 미만에서는 완전 미연신으로 사 및 직물제조시에 형태안정성에 문제점이 있으며, 1.4를 초과하는 경우에는 가연가공에 의한 사절에 문제점이 있다. 가연비는 크림프율과 관계가 있으며 1.3∼1.6인 것이 바람직한데, 1.3 미만에서는 크림프 발현의 문제점이 있으며, 1.6을 초과하는 경우에는 사속 저하 및 사절에 문제점이 있다.

우선, 본 발명의 신축성 나일론 66 스트레치사의 제조조건은 도 1의 소재 원 사인 나일론 66 미연신사 또는 필라멘트를 크릴 파이프를 통해 사센서, 사커터를 통과시켜 투입롤러(FR1)를 거쳐 히터에서 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연장치에 의해 연신 가연을 한 후 권취장치로 권취한다. 또한, 본 발명에서는 상기 나일론 66 스트레치사를 폴리에스테르 극세사, 폴리에스테르 잠재권축사, 폴리에스테르 고신축사 중 어느 하나인 타소재원사와 인터레이스 복합하고 추가의 히터를 거쳐 인터레이스사를 제조할 수 있다.

본 발명에 의해 섬도 15∼100d, 신도 20∼70 %, 비수 수축률 5∼20 %, 크림프율 5∼10%인 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사가 제공된다.

본 발명에서는 이렇게 제조한 나일론 66의 스트레치사를 사용하여 직물을 제조할 수 있는데, 상기 제조된 나일론 스트레치사를 경위사 모두 사용하여 양방향 신축성 직물로도 적용할 수 있고, 나일론 스트레치사를 경위사 중 어느 하나만 사용하고, 나머지는 폴리에스테르 극세사, 폴리에스테르 잠재권축사 및 폴리에스테르 고신축사 중 어느 하나를 이용하여 제직할 수 있다. 또한 경사로 면, 레이온, 울, 실크를 포함하는 천연섬유 중 어느 하나를 사용하여 교직하여 한방향 신축성 교직물로도 적용하여 표면효과와 신축성을 적절히 조절하여 용도에 맞게 사용하여 직물 효과를 향상시킬 수가 있다.

직물의 경사밀도는 신축율에 영향을 미치는 중요한 요소로서 작용한다. 본 발명에서는 경사밀도 110본/인치 ∼ 130본/인치 사이가 바람직하다. 110본/인치 미만이면 직물에 직물이 엉성하고 슬립이 발생하며, 130본/인치를 초과하면 신축성이 현저하게 저하되면서 촉감이 딱딱해 진다. 제직이 완료된 후에는 제직된 직물을 신축성을 최대한 발휘하기 위하여 모소, 정련축소를 하고, 전처리, 염색 및 최종 열 고정하여 본 발명의 나일론 내추럴 스트레치 직물을 제조할 수 있다.

이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 나일론 66 스트레치사 및 이를 이용한 신축성이 우수한 직물의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.

[실시예 1]

나일론 66 미연신사(Zenio POY 85/68, (주)효성산, 강도(4.3g/d), 신도(68.5%), 비수 수축률(25.6%))를 표 1과 같은 조건으로 연신 가연하여 나일론 66 고신축 스트레치사{Zenio DTY 70/68, 강도(5.4g/d), 신도(24.9%), 비수 수축률(12.9%), 크림프율 8.3%}를 제조하였다.

상기 고신축사를 사용하여 레피어직기로 RPM 400의 조건에서 경사 120본/인치에 위사 70본/인치로 2/1 트윌조직으로 제직하였다. 상기 제직된 직물을 일반 연속 정련기에서는 장력으로 인하여 수축이 높지 않으므로 고 수축기인 로타리와샤 정련축소기에서 축소를 하였는데, 이때 작업 조건은 정련제는 1g/ℓ, 가성소다는 3g/ℓ를 사용하여 90℃에서 30분처리 하였다. 다음 레피드 염색기에서 일반 나일론 66 염색조건으로 105℃에서 60분간 염색한 후 160℃에서 30m/min의 속도로 최종 열고정하여 신축성 양방향 신축성 직물을 제조하였다.

사속	연신비	히터온도	가연비	밸트 각도	밸트 압력
400 m/min	1.306	225℃	1.490	105°	0.18 kg/㎠

* 연신비 : 제2투입롤러속도/제1투입롤러속도

* 가연비 : 벨트속도/사속

[실시예 2]

경사에 일반 면 40’s 를 사용하였고 위사로는 실시예 1에 의하여 얻은 나일론 66 스트레치사를 표 2와 같이 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 한방향 신축성 직물을 제조하였다.

	경사	위 사
실시예 2	면 40’s	나일론 66 고신축사{Zenio DTY 70/68, 강도(5.4g/d), 신도(24.9%), 비수 수축률(12.9%), 크림프율 8.3%}

[비교예 1]

경사는 일반 면 40’s를 사용하고, 위사에 폴리에스테르 고신축사(DTY 75/72)를 사용하여 C/P 직물을 제직하고 실시 예 1과 동일한 방법으로 염색 가공을 실시하였다.

상기 실시예와 비교예에 의해 제조한 직물의 특성을 파악하기 위해 신축성은 가와바다 시스템의 인장 특성을 사용하였고, 이중 신축률(EMT)의 데이터를 이용하여 평가하였고, 인장강도는 KS K 직물의 인장강도 및 신도 시험방법에 준하여 시험하여 표 3에 나타내었다.

실시예 1 및 2의 직물을 제조한 결과, 비교예의 한방향 폴리에스테르 직물에 비해 신축성, 비수 수축율 및 강도면에서는 큰 변화가 없으나, 폴리우레탄 커버링사 및 폴리에스테르를 사용하지 않고 나일론을 사용하여 촉감이 아주 양호하다. 또한 면 등의 셀룰로오스 섬유와의 교직으로 적용을 할 때에는 저온 염색이 가능하여 타소재의 영향을 주지 않고 균일한 염색을 할 수 있었다.

본 발명에 의한 나일론 66 스트레치사는 기존의 스판덱스 커버링사 및 폴리에스테르 가공사를 사용한 제품에 비해 표면요철이 없으며, 촉감이 양호하고, 셀룰로오스 섬유 등의 교직으로 적용할 경우 동욕처리 및 저온염색이 가능하다. 따라서 스판덱스 커버링사를 사용할 때의 알칼리에 의해 스판덱스 취하에 의한 강도 저하, 폴리에스테를 가공사의 촉감불량을 예방할 수 있는 동시에 경위사 양방향으로 10∼20% 신축성을 얻을 수 있는 우수한 고기능성 직물을 얻을 수 있었다.

Claims (4)

15∼100d, 신도 20∼70 %, 비수 수축률 5∼20 %, 크림프율 5∼10%인 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사.

나일론 66 미연신사를 히터에서 열처리온도는 200∼240℃로 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연장치에 의해 연신비 1.2∼1.4, 가연비 1.3∼1.6으로 연신가연을 하는 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사의 제조방법.

제2항에 있어서. 상기 연신 가연된 나일론 66 스트레치사에 폴리에스테르 극세사, 폴리에스테르 잠재권축사, 폴리에스테르 고신축사 중 어느 하나를 추가로 인터레이스하는 것을 특징으로 하는 나일론 66 스트레치사의 제조방법.

제2항 또는 제3항 기재의 제조방법에 의해 제조된 나일론 스트레치사를 경위사로 모두 사용하거나, 경위사 중 어느 하나만 사용하고 나머지는 면, 레이온, 울, 실크를 포함하는 천연섬유 및 합성섬유 중 어느 하나를 사용하여 혼합제직하여 축소, 정련 및 염색하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 직물의 제조방법.

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