KR101124896B1 - 필라멘트사를 이용한 북실 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필라멘트사를 이용한 북실의 제조 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 방법상 주요 구성은, 여러 가닥의 필라멘트 원사(10)를 꼬아 하나의 필라멘트사로 제조하는 공정에서 각 필라멘트 원사(10)의 가공 공정 흐름에 그 원사(10)에 대하여 압축공기와 물을 분사하여 원사(10) 표면에 버플(16)이 형성되게 하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 장치는 여러 가닥의 필라멘트 원사(10)를 꼬아 하나의 필라멘트사로 제조하는 공정에서 각 필라멘트 원사(10)의 가공 공정 흐름에 그 원사(10)에 대하여 압축공기와 물을 분사하여 원사(10) 표면에 버플(16)이 형성되게 한 북실의 가공장치(3)에 있어서, 상기한 가공장치(3)는 원사(10)가 유입되는 확장된 입구로 이루어지는 개구(11)와, 개구(11)와 연속하여 소통되는 통로(12)와, 통로 하부에 형성되는 공간(18)을 구성하며, 통로(12) 외측에는 물과 압축공기가 유입되는 노즐(14)을 갖는 노즐공(15)을 형성하고, 공간(18)의 하부에는 토출구(19)를 형성하여 가공된 원사가 토출되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 노즐(14)은 원사(10)의 유입 방향인 상부에서 하부로 향하도록 구성된 것을 특징으로 한다

Description

필라멘트사를 이용한 북실의 제조 방법 및 북실 가공장치{manufacturing method of bobbin yarn using filament yarn and its manufacturing apparatus}

본 발명은 필라멘트사를 재봉기, 자수기, 퀼트기의 등의 북실로 사용가능하도록 하는 필라멘트사를 이용한 북실의 제조 방법 및 북실 가공장치에 관한 것이다

실이란 방적용 섬유나 필라멘트 또는 다른 재료로 만들어진 것이다

참고로 분류상 방적사라 함은 섬유의 뭉치로부터 몇가닥의 섬유를 끌어내며 섬유를 평행하게 하여 조사라고 하는 가닥을 만들고 조사를 다시 잡아 늘이면서 꼬임을 주어 실로 만든 것이다. 이렇게 얻어진 실은 강력이 있으며 유연성이 있다.

이하, 방적사와 필라멘트사에 대하여 살펴 본다

1. 방적사

- 방적사의 꼬임의 방향 : 실의 꼬임은 S방향 또는 Z방향을 가질 수 있다. S 꼬임이란 실 속의 섬유가 S자의 가운데 부분과 나란히 배열되어 있는 꼬임이고 Z꼬임은 섬유가 Z자의 가운데 부분과 평행하게 배열되어 있는 것을 말한다. 실을 왼손에 수직으로 들고 오른손의 엄지와 둘째 손가락 사이에 놓고 위를 들면서 실을 시계방향으로 회전시킬 때 S꼬임은 더 딱딱해지고 Z꼬임은 꼬임이 풀린다.

꼬임의 방향은 실의 성능에 영향을 주지 않으나 관례적으로 면, 아마사는 Z꼬임, 방모 및 소모사는 S꼬임을 주는 이 관계는 중세시대부터 모직물을 확인하기 위하여 법으로 정한 데 그 뿌리를 두고 있다. 실의 꼬임의 안정은 직물을 만들 때 실이 엉클어지고 서로 엉키게 되어 생산성을 떨어뜨리거나 직물의 결함이 생기는 것을 막기 위해서 반드시 필요하다. 예) 두 단사와 꼬임과 같은 방향으로 합연사하면 단사의 내부응력이 외부 회전력을 초과하여 실의 꼬임은 불안정하게 되고, 단사의 꼬임방향과 반대 방향으로 합연사 하면 내부와 외부 회전력이 평형을 이루어 꼬임이 안정하게 된다.

- 실의 표시 방법: 실의 번수는 1파운드의 무게를 만들기 위한 기준 타래수로 정의 되는데 기준 타래란, 섬유의 종류에 따라 면이나 견섬유에는 840야드(756m)의 타래, 소모사에는 560야드(504m)의 타래, 아마나 방모사에는 300야드(270m)의 타래를 사용한다. 예) 10’s의 면사는 840야드 길이의 10개의 타래의 무게가 1파운드이며 이 실은 50’s 면사에 비해 더 굵은 실이다. 1’s의 면사는 아주 굵은 실임을 알 수 있고, 실의 번수가 크면 더 가는 실이 된다. 합사의 굵기는 60’s의 면사를 두가닥 합사하여 30’s의 2합사를 만들었을 때는 30’s/2라고 표시한다. 예) 30’s/2을 세가닥 s꼬임을 주어 합연사한 코드사는 30’s/2/3S로 표시한다.

2. 필라멘트사

필라멘트사는 방적사에 비해 강력이 높은데 그것은 실을 구성하고 잇는 섬유의 길이가 길기 때문이다. 대부분의 섬유의 길이는 자른 실의 구간에 비하여 짧으며 아주 적은 수의 섬유만이 이 구간보다 긴 섬유장을 가지고 있다. 짧은 섬유들은 실을 잡아 다니면 다른 섬유와의 접촉이 떨어지거나 엉킴이 풀려 실로부터 뽑혀져 나오게 되어 실이 파괴되게 된다. 그러나 필라멘트사는 실의 짧은 구간 내에서 모든 섬유가 같은 섬유장을 갖고 있어 실에 강력이 걸리면 각 섬유에 균등하게 분배되므로 높은 강력을 갖게 된다. 그러므로, 필라멘트사는 꼬임을 줄 필요가 없다. 하지만, 최종 목적에 따라서는 필라멘트사에 꼬임을 주기도 한다.

필라멘트는 데이어식으로 굵기를 나타낸다. 데니어는 9000m의 필라멘트또는 실의 무게를 그램으로 나타낸다. 그러므로 필라멘트사는 데니어와 실의 섬유수로 규정될 수 있다. 예) 50본의 필라멘트로 이루어진 300데니어의 무연의 필라멘트사는 300/50/0으로 표시되며 S방향으로 10tpi (turns per inch)의 꼬임을 가진 필라멘트사는 300/50/10S로 표시될 수 있다. 이러한 표시방법을 쓰면 각 필라멘트의 굵기를 계산할 수 있는데 위의 예에서 각 필라멘트의 굵기는 300/50 = 6데니어임을 알 수 있다.

종래의 재봉기 등의 북실용 보빈에 감아 쓰던 실은 외표면에 털이 있는 방적사를 보빈에 감아 사용한다. 그러면 보빈에 감긴 실이 저절로 풀리지 않고 보빈에 잘 붙어 있어 사용이 용이하다.

따라서 이렇게 만들기 위하여는 방적사 특성상 단섬유를 방직하여 사용하기 때문에 강도가 약한 단점이 있다. 또한 종래의 방적사는 필연적으로 굵은 실을 사용하므로 보빈에 많은 양을 감아 쓸 수가 없어 작업 중간에 보빈을 자주 갈아 주어야 하므로 작업 능률과 효율성이 떨어진다.

그렇다고 상대적으로 굵기가 가늘고 강도가 좋은 필라멘트사를 사용할 수 없는 이유는, 종래의 필라멘트(장섬유)는 털이 없어 미끄러워 보빈에서 풀리는 경향이 있어 작업이 불가능하기 때문이다

만약 굳이 사용하고자 한다면 필라멘트사에 풀을 뭍혀 보빈모양으로 실을 감아 놓은 형태의 것으로만 사용 가능하였다

따라서 본 발명의 목적은 필라멘트사를 방적사 처럼 풀리지 않게 형태적으로 변형을 주어 처음부터 북실용으로 사용 가능하게 함에 본 발명의 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필라멘트사를 이용한 북실의 제조 방법의 주요 구성은, 여러 가닥의 필라멘트 원사(10)를 꼬아 하나의 필라멘트사로 제조하는 공정에서 각 필라멘트 원사(10)의 가공 공정 흐름에 그 원사(10)에 대하여 압축공기와 물을 분사하여 원사(10) 표면에 버플(16)이 형성되게 하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 장치는 여러 가닥의 필라멘트 원사(10)를 꼬아 하나의 필라멘트사로 제조하는 공정에서 각 필라멘트 원사(10)의 가공 공정 흐름에 그 원사(10)에 대하여 압축공기와 물을 분사하여 원사(10) 표면에 버플(16)이 형성되게 한 북실의 가공장치(3)에 있어서, 상기한 가공장치(3)는 원사(10)가 유입되는 확장된 입구로 이루어지는 개구(11)와, 개구(11)와 연속하여 소통되는 통로(12)와, 통로 하부에 형성되는 공간(18)을 구성하며, 통로(12) 외측에는 물과 압축공기가 유입되는 노즐(14)을 갖는 노즐공(15)을 형성하고, 공간(18)의 하부에는 토출구(19)를 형성하여 가공된 원사가 토출되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 노즐(14)은 원사(10)의 유입 방향인 상부에서 하부로 향하도록 구성된 것을 특징으로 한다

본 발명에 의하면 필라멘트사를 방적사 처럼 풀리지 않게 가공할 수 있다

본 발명에 의하면 종래와 같은 북실용 보빈에 가늘고 강도 높은 실을, 종래 보다 최대 약 3 배 정도까지 더 많이 감아 쓸수 있어 작업 및 생산 효율을 더욱 높일 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 필라멘트사의 제조 공정을 개략 도시한 도면
도 2 는 본 발명에 따른 장치의 요부 단면도
도 3 은 본 발명에 의하여 제조된 필라멘트사를 예시하는 도면

도 1 은 본 발명에 따라 필라멘트실이 제조되어 나오는 것을 예시하는 도면이다.

도시한 바와 같이, 제1필리멘트사(1) 및 제2필라멘트사(2)가 가공장치(3)를 통과하도록 구성된다. 가공장치(3)를 통과한 제1,2필라멘트사(1,2)는 합쳐져서 결합되어 하나의 필라멘트사로 나온다. 가공장치(3)를 제외한 나머지 장치의 구성 등은 전부 공지의 것이므로 이에 대한 구체적인 구성과 설명은 생략한다

가공장치(3)의 설치는 하나의 필라멘트사에 대하여 하나의 가공장치(3)가 각각 설치되어 필라멘트사가 합치도록 구성할 수도 있다. 즉, 만약 필라멘트사 3개가 결합되어 하나의 필라멘트사로 나오는 경우, 각각의 필라멘트사에 대하여 하나의 가공장치(3)를 설치하여 3개의 가공장치(3)를 거쳐 나온 각각의 필라멘트사가 하나로 합쳐지게 구성할 수도 있는 것이다

가공장치(3)에 대한 도면은 도 2 에 요부 절개도로 나타내었다.

가공장치(3)에서는 예시적으로 도시한 것으로, 이해가 용이하도록 하나의 필라멘트 원사를 가공하는 것을 예시한다. 원사(10)가 들어오면, 한개 또는 그 이상의 갯수로 노즐공(15)에 형성된 한개 또는 그 이상의 노즐(14)을 통하여 압축공기가 분사된다. 노즐공(15) 및 노즐(14)의 형성 방향은 원사(10)가 전진하는 방향으로 향하게 뚫어 놓는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 원사(10)의 유동이 자연스럽고 원사(10)가 꼬이는 것을 방지한다.

압축공기가 가해지면 원사(10)는 그 표면에 도 3 에서 보듯이 작은 버플(16)이 일어난다. 이 버플은 미세한 여러 섬유실 가닥이 일부분적으로 절단되어 나타나는 것이다.

필라멘트사는 많은 긴 섬유장을 가지고 뭉쳐 연결된 것으로 이루어진 실이어서 여기에 압축공기나 압축물을 분사하면 매끄러운 긴섬유장들이 변형이 오므로 필라멘트사의 표면이 거칠어져 미끄러운 성질이 제거되므로 재봉틀 북실(밑실)로 사용 가능하게 된다.

본 발명에서는 압축공기와 함께 물을 분사한다. 그러면 원사(10)에 대한 가공 효과가 더욱 높아진다. 또한 원사(10)가 수분을 먹게되면 압축공기의 가압력에 의한 지나친 절단력을 어느 정도 억제하고 가공 순간 실이 약간 질기게 된다

노즐(14) 하부에는 소정의 공간(18)을 형성하여 압축공기와 물이 혼합되어 와류를 일으켜 버플(16)의 형성을 더욱 도와준다. 공간(18) 하부에는 토출구(19)를 주어 가공 완료된 원사가 토출된다

사용된 물과 압축공기는 별도로 배출되게 공간(18) 한쪽이 소통되게 별도로 구성하거나 또는 토출구(19)를 통하여 배출되게 할 수도 있다.

상기와 같이 제조되는 필라멘트사는 외 표면에 버플(16)이 형성되어 있어, 보빈에 감김이 좋고 그 보빈에 감긴 상태에서 쉽게 저절로 풀어지지 않으므로 종래의 북실용 방적사와 같은 기능을 할 수 있다

또한 본 발명에 따라 제조된 필라멘트사는 종래의 북실용 방적사에 비해 그 실의 굵기가 최대 약 3배 정도까지 가늘고 질겨, 북실용 보빈에 더 많은 양의 실을 감을 수 있어 재봉 등의 작업에서 종래보다 작업 효율을 크게 높일 수 있다

1. 제1필라멘트사. 2. 제2팔라멘트사
3. 가공장치 10. 원사
11. 개구 12. 통로
14. 노즐 15. 노즐공
16. 버플 18. 공간
19. 토출구

Claims (3)

1. 삭제
2. 여러 가닥의 필라멘트 원사(10)를 꼬아 하나의 필라멘트사로 제조하는 공정에서 각 필라멘트 원사(10)의 가공 공정 흐름에 그 원사(10)에 대하여 압축공기와 물을 분사하여 원사(10) 표면에 버플(16)이 형성되게 한 북실의 가공장치(3)에 있어서,
   상기한 가공장치(3)는 원사(10)가 유입되는 확장된 입구로 이루어지는 개구(11)와, 개구(11)와 연속하여 소통되는 통로(12)와, 통로 하부에 형성되는 공간(18)을 구성하며, 통로(12) 외측에는 물과 압축공기가 유입되는 노즐(14)을 갖는 노즐공(15)을 형성하고, 공간(18)의 하부에는 토출구(19)를 형성하여 가공된 원사가 토출되게 구성하며,
   상기한 노즐(14)은 원사(10)의 유입 방향인 상부에서 하부로 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필라멘트사를 이용한 북실 가공장치.
   
3. 삭제

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