KR100891458B1 - 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알카리 수용액과 공기를 에어노즐을 통해 합성섬유 원단에 경사지게 분사하여 그 분사력에 의해 상기 원단을 강제 순환시키면서 고온고압에서 원단에 구김을 형성시킨 후, 이를 염색시키는 과정을 통해 실크와 같은 부드러운 촉감과 자연스러운 미세 주름을 가진 합성섬유 원단의 제조방법에 관한 것이다.

에어노즐, 합성섬유, 주름

Description

주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법{Preperation method for synthetic fiber fabrics with fine pleat}

본 발명은 합성섬유 원단에 주름을 부여하는 가공방법에 관한 것이다.

종래 다양한 특성과 기능을 가진 합성섬유 원단이 의류 등 패션 소재로 활용되고 있지만, 합성섬유 원단에서는 실크와 같은 자연스러운 촉감과 미세한 주름을 얻을 수 없었고, 실크와 같은 천연섬유는 다양한 의류의 소재로 사용하기에는 가격이나 소재의 취약성에 의한 한계가 있었다.

따라서 세탁견뢰도나 마찰견뢰도가 뛰어난 합성섬유 원단의 장점을 가지면서도 실크와 같은 부드러운 촉감과 미세한 주름을 가지는 의류나 패션 소재에 대한 소비자들의 요구는 많았으나, 미세한 주름이 형성된 합성섬유 원단을 제조하는 효율적이고 실제적인 방법은 제공된 적이 없다.

본 발명은 실크와 같은 촉감과 미세한 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법은, 0.5 ~ 6 kg/cm² 의 압력으로 알카리 수용액과 공기를 합성섬유 원단에 경사지게 분사하여 그 분사력에 의해 상기 원단을 강제 순환시키면서 105 ~ 140 ℃에서 원단에 주름을 형성시키는 단계; 및 상기 주름이 형성된 원단을 염색시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법에서, 원단에 주름을 형성시키는 단계는 원단과 알카리 수용액의 무게비를 1 : 1 내지 1 : 4로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법에서, 원단에 주름을 형성시키는 단계의 승온속도는 0.5 ~ 4 ℃/분 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법에서, 염색시키는 단계는 원단에 장력을 부여하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법에서, 염색시키는 단계는 제트(Zat) 염색기 또는 릴 리스(Reel Less) 염색기에서 염색시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법은 주름이 형성되고 염색된 원단을 탈수시키는 단계 및 상기 탈수된 원단을 150 ~ 190 ℃에서 20 ~ 100 m/분으로 열세팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로한다.

본 발명의 방법으로 제조된 합성섬유 원단은 합성섬유 원단이 가지는 세탁견뢰성과 마찰견뢰성이 유지되면서도 실크와 같은 부드러운 촉감과 미세한 주름이 부여되어 천연섬유의 질감을 느낄 수 있게 하면서도 천연섬유와 달리 일반 중성세제로 세탁해서 자연 건조하면 원형으로 복원되므로 세탁비가 절감되고 다림질이 필요없게 된다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 합성섬유 원단은 특별히 한정되지 않지만 폴리에스테르, 아세테이트, 나일론 또는 이와 유사한 화학섬유 등에 유용하고 이들의 혼방사로부터 제조된 원단 등에 적합하며, 바람직하게는 폴리에스테르를 주 성분으로 하는 원단이다. 상기 원단 제조에 사용되는 섬유의 굵기는 특별히 한정되지 않지만 1 ~ 100 데니아의 섬유가 구김의 형성에 적합하다. 또한 본 발명에서는 일반적으로 50~120m 길 이로 제조된 원단을 10 ~ 30개 연결하여 하나의 띠로 만든 것 또는 띠형상의 원단을 이어서 고리처럼 형성한 것을 모두 원단이라고 하고, 각 공정의 필요에 따라 연결하거나 분리해서 사용할 수 있다.

본 발명에서는 합성섬유 원단에 주름을 형성시키기 위해서 도 1과 같은 원단주름형성기를 이용한다. 원단주름형성기에는 에어노즐(11)이 설치되어 알카리 수용액과 공기를 함께 합성섬유 원단(1)에 경사지게 분사되도록 에어노즐의 각도가 조정되어 있다. 에어노즐의 각도는 주름의 형성 및 원단의 이송을 동시에 수행하기에 적합한 각도라면 제한은 없으나 공정효율 등을 감안한다면 원단에 대하여 20 ~ 70도가 바람직하다. 원단주름형성기 내부에 설치된 가이드롤(12)에 고리형의 합성섬유 원단(1)이 축 늘어지게 걸쳐진 상태에서 에어노즐의 분사압에 의해 원단이 강제로 회전 이송되면서, 공기와 알카리 수용액의 분사압에 의해 원단이 강제순환하면서 촉감이 개선되고 에어노즐에 다시 올라올때까지 원단주름형성기 내부의 고온고압의 영향으로 주름이 남게된다. 상기 에어노즐의 압력은 0.5 ~ 6 kg/cm², 바람직하게는 1.5 ~ 4 kg/cm²이다. 압력이 0.5 kg/cm² 미만인 경우에는 원단의 강제 이송이 느려져 생산효율이 저하되며, 압력이 6 kg/cm² 을 초과하는 경우에는 원단이 손상되는 경우가 발생할 수도 있다.

본 발명의 알카리 수용액 제조를 위해서는 통상 수산화나트륨이 사용되고 그 농도는 수용액의 pH가 6.5 ~ 10, 바람직하게는 7 ~ 9, 가장 바람직하게는 7.5 ~ 8.5가 되도록 조절된다. 상기 농도 범위는 주름형성단계의 처리온도가 높으면 알카리 농도를 낮추고, 처리온도가 낮으면 알카리 농도를 높이는 방식으로 당해 분야의 통상의 기술자에 의해 조절될 수 있다. 또한 상기 알카리 수용액에는 통상 사용되는 다른 정련제가 더 포함될 수 있다.

본 발명에서 알카리 수용액은 에어노즐을 통해 공기와 함께 분사되어, 원단구김형성기의 바닥부분으로 낙하되었다가 에어노즐로 분사되어 원단주름형성기 내에서 순환된다. 상기 알카리 수용액의 사용량은 원단의 무게에 대하여 1 ~ 4배, 바람직하게는 1 ~ 2.5배, 가장 바람직하게는 1.5 ~ 2 배 정도를 사용한다. 알카리 수용액의 사용량이 원단 무게의 1배 미만인 경우에는 원단에 균일하게 알카리 수용액이 분사되기 어려워 염색공정에서 얼룩이 발생할 수 있고, 원단 무게의 4배를 초과하는 경우에는 원단주름형성기 바닥부에 고여 있는 알카리 수용액이 원단이 충분히 잠길 정도의 높이가 되어 원단에 부력을 부여하게 되어 형성된 주름이 풀어지거나 약화되는 문제가 있다.

본 발명에서는 알카리 수용액과 공기를 분사하여 원단을 강제 회전시키면서 원단주름형성기의 내부 온도를 105 ~ 140 ℃, 바람직하게는 120 ~ 135℃로 승온시켜야 원단이 실크처럼 부드럽고 미세한 주름이 형성될 수 있다. 예를 들어 120 ~ 135℃로 승온시키면 원단주름형성기의 내부는 약 3~5kg/cm² 정도의 압력이 걸리게 된다. 상기 승온과정에서 승온속도는 0.5 ~ 4 ℃/분, 바람직하게는 1 ~ 3℃/분으로 서서히 승온시키는 것이 구김의 형성에 도움이 된다.

원단주름형성기의 내부 온도가 105 ~ 140 ℃의 원하는 원단 주름 형성 온도에 도달하였을 때, 원단을 승온속도보다 빠르게 급속 냉각하는 것이 원단에 형성된 미세한 주름의 고정에 바람직하다.

원단주름형성기에서 승온과 냉각은 원주름발생기의 바닥에 고여 있는 알카리 수용액을 에어노즐로 순환시키는 연결관에 설치된 열교환기를 통해 간접적으로 이루어질 수 있고(도 1에는 도시되지 않음), 보다 더 빠른 냉각을 위해서는 직냉방법이 있으나 이때 원단이 엉킬 수 있기 때문에 주의를 요한다. 냉각된 원단의 온도는 상온 내지 40℃ 정도가 향후 원단의 이송 작업을 위해 바람직하다.

위와 같은 과정을 통해 주름이 형성된 원단을 염색 단계로 넘기게 된다. 염색단계는 통상의 염색방법을 사용하여 95 ~ 140 ℃에서 10 ~ 90 분간 염색할 수 있고, 바람직하게는 120 ~ 135 ℃에서 20 ~ 60 분간 염색할 수 있다. 또한 필요에 따라 환원제, 균염보조제, 분산제, 증점제 등의 기타 첨가제가 염색단계 또는 그와 별도의 단계에 첨가될 수 있다. 본 발명의 염색단계에서는 원단에 부여된 장력에 의해 원단에 형성된 주름이 펴지거나 길이방향으로 깊게 패인 주름이 형성되는 것을 막기 위해 원단에 장력을 부여하지 않는 염색방법, 예를 들어 제트(Jet) 염색기 또는 릴 리스(Reel Less) 염색기를 이용하여 염색을 실시하는 것이 필요하다. 도 2에는 본 발명의 염색단계의 일 실시예인 릴 리스 염색기를 나타내었다. 릴 리스 염색기에서는 염액분사노즐(21)이 설치되어 염액(4)을 주름이 형성된 원단(2)에 20 ~ 70도 경사지게 분사하고, 그 분사력에 의해 원단(2)을 강제 이송시키면서 예를 들어 130 ℃에서 30분간 염색을 실시한다. 원단과 염액의 무게비는 1 : 5 ~ 1 : 30, 바람직하게는 1 : 10 ~ 1 : 20이고, 염액이 상기 비율보다 적을 경우에는 염색기 하부에 고여있는 염액이 원단이 잠겨 부력을 부여할 정도로 충분하지 않아 원단의 손상이나 염색의 불균일을 가져올 수 있고, 염액이 상기 비율보다 높은 경우에도 염색시 에너지 낭비와 색상의 재현성을 현저히 떨어 뜨릴수 있다. 염액 노즐의 분사압력은 1 ~ 3 kg/cm² 이 바람직하다.

본 발명에서는 상기 주름이 형성되고 염색된 원단을 탈수시키는 단계 및 상기 탈수된 원단을 130 ~ 190 ℃에서 0.5 ~ 5분간 열세팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 탈수 단계에서는 원심탈수기 등의 통상의 방법을 통해 80%, 바람직하게는 90%, 더욱 바람직하게는 95%의 물을 제거한 후 다음 열세팅 단계에서 원단을 건조한다. 열세팅 공정은 130 ~ 190℃, 바람직하게는 140 ~ 170 ℃에서 실시하고, 속도는 특별히 제한되지는 않지만 원단의 품질 손상 및 공정효율성 등을 감안할 때 20 ~ 100 m/분, 바람직하게는 30 ~ 60m/분의 속도로 수행해서 원단에 형성된 주름이 펴지지 않고 실크같이 부드러운 촉감으로 인해 일어날 수 있는 불량을 주의하면서 가공한다.

도 1은 본 발명의 합성섬유 원단에 주름을 형성시키는 단계에 이용될 수 있는 원단주름형성기의 실시 형태의 단면도를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 주름이 형성된 원단을 염색하는 염색기의 형태인 릴 리스 염색기의 단면도를 나타낸 것이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 합성섬유 원단 2 : 주름이 형성된 합성섬유 원단

3 : 알카리 수용액 4 : 염액

1 : 에어노즐 12: 가이드롤

1 : 염액분사노즐

Claims (6)

1. 0.5 ~ 6 kg/cm² 의 압력으로 알카리 수용액과 공기를 혼합하여 합성섬유 원단에 경사지게 분사하고 그 분사력에 의해 상기 원단을 강제 순환시키면서 105 ~ 140 ℃에서 원단에 주름을 형성시키는 단계; 및

   상기 주름이 형성된 원단을 염색시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원단에 주름을 형성시키는 단계에서 승온속도는 0.5 ~ 4 ℃/분 인 것을 특징으로 하는 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 염색시키는 단계는 제트(Jet) 염색기 또는 릴 리스(Reel Less) 염색기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법.
6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 주름이 형성되고 염색된 원단을 탈수시키는 단계 및 상기 탈수된 원단을 130 ~ 190 ℃에서 0.5 ~ 5분간 열세팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름이 형성된 합성섬유 원단의 제조방법.

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