KR100821675B1 - 나일론 66 고신축 가연사 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신장율이 우수한 직물로 활용할 수 있는 나일론 66 고신축 가연사를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 의해 안정적인 크림프를 형성하고, 신도 및 권축회복율이 안정된 가연사를 사절 및 모우의 발생이 적게 대량생산할 수 있다.
나일론 66, 가연사, 권축회복율

Description

나일론 66 고신축 가연사 및 그 제조방법{High-Stretch Nylon 66 False Twist Yarn And the process of producing thereof}
도 1은 본 발명의 나일론 66 고신축 가연사를 제조하는 공정의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 나일론 66 고신축 가연사를 제조하는 데 사용될 수 있는 마찰디스크형 가연장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 나일론 66 고신축 가연사의 사진이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 나일론 66 미연신사 2 : 제1피드롤러
3 : 히터 4 : 냉각판
5 : 가연장치 6 : 제2피드롤러
7 : 교락노즐 8 : 제3피드롤러
9 : 유제부여부 10 : 권취드럼
본 발명은 나일론 66 고신축 가연사 및 그 제조방법에 관한 것으로서 나일론 원사 자체의 사가공을 통해 내추럴한 고신축성 가연사를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
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 섬유인 나일론 66 미연신사로 고신축 가연사를 제조하고 나아가 고신축 직물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명자는 특정물성을 가진 나일론 66 미연신사를 이용하고 공정조건을 세밀하게 조절하면 안정적인 크림프형성, 신도 및 권축회복율의 안정화를 도모할 수 있고, 사절 및 모우의 발생이 적은 가연사를 제조할 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.
그러므로 본 발명에서는 나일론 66 미연신사를 제1피드롤러로 공급하고 온도 200∼240℃로 히터에서 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연비 1.7∼1.9로 가연장치에 의해 가연을 한 후 연신비 1.4∼1.6이 되도록 제2피드롤러를 통과시키고, 교락노즐에서 교락한 후 제3피드롤러를 통과시키고 유제부여하고 권취하는 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면 신도 15∼20 %, 인장강도 4.5~5.3 및 권축회복율 4.0∼7.0%인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 상기 나일론 66 고신축 가연사를 사용하여 제직되고 신장율이 18~22%이고, 신장회복율이 45.0~60.0%인 것을 특징으로 하는 직물이 제 공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 신장율이 우수한 직물에 사용할 수 있는 나일론 66 고신축 가연사를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법을 도 1을 바탕으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 나일론 66 미연신사(1)를 제1피드롤러(2)로 공급하고 온도 200∼240℃로 히터(3)에서 열처리한 후 냉각판(4)을 거치면서 냉각하고, 가연비 1.7∼1.9로 가연장치(5)에 의해 가연을 한다. 상기 나일론 66 미연신사는 신도 60∼80%, 인장강도 3.5~4.5cN/tex인 것을 사용하는 것이 제조되는 나일론 66 고신축 가연사의 신도 및 권축회복율 발현에 보다 바람직하다.
상기 제1히터에서의 열처리온도는 신도 및 권축회복율의 안정화를 위해 200∼240℃가 바람직한데, 200℃미만에서는 권축회복율이 높은 고신축사가 요구하는 크림프의 안정화에 문제점이 있으며, 240℃를 초과하는 경우에는 원사 용융으로 인한 원사 물성 변화하는 문제점이 있다. 가연장치의 연신비는 미연신사에 따라 차이가 있을 수 있는데, 1.4∼1.6인 것이 바람직한데, 1.4 미만에서는 불완전 연신으로 사 및 직물제조시에 형태안정성에 문제점이 있으며, 1.6을 초과하는 경우에는 가연가공시 강ㆍ신도 저하에 의한 사절 및 모우등의 문제점이 있다. 가연비는 크림프율과 관계가 있으며 1.7∼1.9인 것이 바람직한데, 1.7 미만에서는 크림프 발현의 문제점이 있으며, 1.9를 초과하는 경우에는 미해연 및 사절발생등의 문제점이 있 다. 일반적인 나일론 66 미연신사는 가연비가 2.0~2.3인데 반하여 본사발명의 가연비는 사절문제 보완측면에서 1.7∼1.9가 되어야 한다. 가연장치는 마찰디스크형 가연기를 사용하는 것이 균일하고 안정적인 크림프형성측면에서 바람직하다.
가연장치 통과 후 연신비 1.4∼1.6이 되도록 제2피드롤러(6)를 통과시키는데, 그 이유는 권축회복율의 안정성은 낮은 신도에서 이루어지므로 사가공상의 핀사(모우) 발생이 되지 않는 한계치로 연신비를 설정한다. 상기 연신비에 의해 급사를 소정의 굵기로 가공하는 효과와 한계사속을 상승시키는 효과가 있다. 상기 연신비가 제1오버피드율이 될 수 있으며 구하는 식은 다음과 같다.
제1오버피드율(%)= 제2피드롤러표면속도/제1피드롤러표면속도
이후 교락노즐(7)에서 교락한 후 제3피드롤러(8)를 통과시키고 유제부여부(9)에서 유제처리하고 권취드럼(10)에 권취하여 본 발명의 나일론 66 고신축 가연사를 제조한다. 상기 교락노즐의 조건은 구경이 1.2Φ인 초경량 합금 노즐을 사용하고 공기압은 0.8~2.2㎏/㎠인 것이 해사성에 영향을 주지 않아 바람직하다.
본 발명에서는 특히 롤러간의 오버피드율을 잘 조정하는 것이 특히 바람직한데, 상기 제2피드롤러와 제3피드롤러간의 속도차에 따른 제2오버피드율은 0.5~3.0으로 조절하는 가연공정에서의 사도의 안정화를 도모할 수 있다. 또한, 제2피드롤러와 권취드럼간의 속도차에 따른 제3오버피드율은 1.0~4.5로 조정하는 것이 좋은 데 이는 트래버스 조건과 함께 치즈형태, 경도, I/L개수(인터레이스개수) 50~70의 결정인자로서 최종가연사의 해사성을 결정하는 가공인자가 된다. 제2오버피드율과 제3오버피드율은 다음과 같이 계산된다.
제2오버피드율(%) = {(제2피드롤러표면속도 - 제3피드롤러표면속도)/ 제2피드롤러표면속도}×100
제3오버피드율(%) = {(제2피드롤러표면속도 - 권취드럼표면속도)/ 제2피드롤러표면속도}×100
상기 오버피드율을 조절함으로써 히터와 냉각판을 거친 사도를 자연냉각시켜 크림프상태를 안정시킬 수 있다.
본 발명에 의하여 신도 15∼20%, 인장강도 4.5~5.3cN/tex 및 권축회복율 4.0∼7.0%인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사가 제공된다.
본 발명에서는 상기 나일론 66 고신축 가연사를 사용하여 제직되고 신장율이 18~22%이고, 신장회복율이 45.0~60.0%인 것을 특징으로 하는 직물을 제공할 수 있는데, 신장율을 적절히 조절하여 용도에 맞게 사용하여 직물 효과를 향상시킬 수가 있다.
이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
나일론 66 미연신사(Tactel, POY 95/68, 인비스타사산, 강도(4.0cN/Tex), 신도(75.0%))를 표 1과 같은 조건으로 제1피드롤러로 공급하고 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연을 한 후 제2피드롤러를 통과시키고, 교락노즐에서 교락한 후 제3피드롤러를 통과시키고 유제부여하고 권취하여 나일론 66 고신축 가연사(70/68)를 제조하였다.
사속 연신비 히터온도 가연비 제2오버피드율 제3오버피드율 교락노즐공기압
450 m/min 1.470 235℃ 1.8455 0.86 1.879 1.0 kg /㎠
* 연신비 : 제2피드롤러표면속도/제1피드롤러표면속도
상기 실시예에 의해 제조한 가연사의 특성을 파악하기 위해 인장강도는 KS K 직물의 인장강도 및 신도 시험방법에 준하여 시험하고, 권축회복율은 KS K 0419 : 2002법, 사치수변화율은 KS K 0215법에 의하여 시험하여 표 2에 나타내었다.
신도 인장강도 권축회복율 사치수변화율
실시예 1 18.8 5.20 cN / Tex 6.0% -2.9%
[실시예 2]
상기 고신축 가연사를 사용하여 AIR JET LOOM직기로 RPM 650의 조건에서 경사 110본/인치에 위사 74본/인치로 PLAIN조직으로 제직하였다. 다음 일반 나일론 66 염색조건으로 105℃에서 60분간 염색한 후 160℃에서 30m/min의 속도로 최종 열고정하여 직물을 제조하였다.
상기 실시예에 의해 제조한 직물의 특성을 파악하기 위해 KS K 0352(2005.5.1.2정하중법, 적용하중-15N)에 의해 신장율을 시험하고 신장회복율은 KS K 0352(2005.5.2.2정하중법, 적용하중-15N)법에 의하여 시험하여 표 3에 나타내었다.
신장율 신장회복율
실시예 2 20.2% 53.6%
실시예 1의 가연사 및 2의 직물을 제조한 결과, 도 3과 같이 터치가 부드럽고 벌키감이 우수한 가연사를 제공할 수 있었고, 직물제조결과 촉감이 부드러우며 신축성이 우수한 직물을 얻을 수 있었다.
그러므로 본 발명에 의하면 사절이나 모우의 발생을 최소로 하면서 촉감이 부드러우며 신축성이 우수할 뿐만 아니라 형태안정성이 우수한 나일론 66 고신축 가연사를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 나일론 66 미연신사를 제1피드롤러로 공급하고 온도 200∼240℃로 히터에서 열처리한 후 냉각판을 거치면서 냉각하고, 가연비 1.7∼1.9로 가연장치에 의해 가연을 한 후 연신비 1.4∼1.6이 되도록 제2피드롤러를 통과시키고, 교락노즐에서 교락한 후 제3피드롤러를 통과시키고 유제부여하고 권취하는 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2피드롤러와 제3피드롤러간의 속도차에 따른 제2오버피드율은 0.5~3.0이고, 제2피드롤러와 권취드럼간의 속도차에 따른 제3오버피드율은 1.0~4.5인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 교락노즐의 공기압은 0.8~2.2kg/㎠인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 가연장치는 마찰디스크형 가연기인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 나일론 66 미연신사는 신도 60∼80%, 인장강도 3.5~4.5cN/tex인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사의 제조방법.
  6. 신도 15∼20%, 인장강도 4.5~5.3cN/tex 및 권축회복율 4.0∼7.0%인 것을 특징으로 하는 나일론 66 고신축 가연사.
  7. 제 6항 기재의 나일론 66 고신축 가연사를 사용하여 제직되고 신장율이 18 ~ 22%이고, 신장회복율이 45.0~60.0%인 것을 특징으로 하는 직물.
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