KR101205666B1 - 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법 - Google Patents

다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다운프루프용 직물에 적용하기에 바람직한 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의해 기존의 9분할형 복합필라멘트의 진색에서의 2급 이하의 낮은 견뢰도문제를 극복하여 염색견뢰도를 향상시키는 한편, 우수한 균제도 및 균일한 벌키성을 가진 다운프루프용 직물용 가연복합사를 제공할 수 있다.

Description

다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법{Process Of Producing Draw?Textured Yarn For Down?Proof Fabrics}
본 발명은 다운프루프용 직물에 적용하기에 바람직한 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법에 관한 것이다.
최근 아웃도어용품의 수요 및 관심이 증가됨에 따라 다기능성을 가지는 아웃도어용 섬유제품이 다양하게 개발되고 있다. 특히 아웃도어용 섬유제품 중 방한용도로 사용되는 다운프루프(down proof)용 직물은 최근 경량화 추세에 있으며, 국내외 유명 브랜드에서 사용되는 스포츠웨어 직물소재의 대부분이 경량화된 다운프루프 제품으로 판매가 이루어지고 있다.
다운프루프용 경량직물의 용도는 대부분 다운파카(Parka)용의 의류용 및 슬리핑백(Sleeping Bag)용의 침장용도의 겉감으로 많이 사용되고 있다. 현재, 국내외 다운프루프용에 사용되는 직물은 겉감이외에 다운커버(Down Cover)용 안감원단을 겉감안에 속지로 사용하여 다운이 빠져나오지 않도록 하고 있다. 그러나, 최근의 경량화추세에 부합하기 위하여 겉감만을 사용하여 털이 새지 않고 매우 가벼운 다운패키지용 원단개발이 요구되고 있다.
이러한 다운프루프용 경량 직물에 요구되는 일반적인 기능은 다운이 제품 외부로 빠지는 현상을 억제할 수 있는 기능(공기투과도 1 ㎤/㎠/분 이하), 경량박지 직물의 인열강력 유지기능(1Lb 이상) 및 내수도(500㎜이상) 기능이 요구된다.
현재, 다운프루프용 경량 직물에 사용되는 소재는 다운프루프(Down Proof) 기능성의 성능발현을 위해서 나일론 20d급 세섬사 소재를 사용하더라도 다운커버(Down Cover)용 안감원단을 사용하거나, 시레가공 및 PU 또는 실리콘계 코팅을 통해 다운이 새는 것을 방지하는 기술에 의존하고 있는 실정인데, 이러한 코팅된 직물은 공기투과도 및 투습성 등의 기능성이 제대로 발현되지 못하여 오리털이 빨리 상할 수 있는 단점과 촉감이 소프트(Soft)하지 못한 단점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 기존의 다운프루프용 경량직물의 문제점을 해결하여 기존의 9분할형 복합필라멘트의 진색에서의 2급 이하의 낮은 견뢰도문제를 극복하여 염색견뢰도를 향상시키는 한편, 우수한 균제도 및 균일한 벌키성을 가져 경량감, 공기투과도, 투습도, 발수도가 우수하고 부드러운 터치 발현할 수 있는 다운프루프용 가연복합사를 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면 나일론과 폴리에스테르를 용융시킨 후, 분할형 방사구금을 통해 방사온도 275~280℃, 방사속도 3,000~3,500m/분으로 복합방사하여 분할형 복합필라멘트를 제조한 후, 상기 분할형 복합필라멘트를 제1피드롤러에 통과시키고 165～175℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 2쌍이상의 마찰벨트로 이루어진 가연장치로 가연비 1.50～1.60으로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신한 후, 공기압력 1~1.5bar로 교락한 후, 오일처리하여 사속 350～450m/분으로 권취하는 것을 특징으로 하는 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법이 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다운프루프용 직물에 적용하기에 바람직한 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법에 관한 것이다. 우선, 다운프루프 직물용 가연복합사를 제조하기에 앞서 분할형 복합필라멘트의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에서는 나일론과 폴리에스테르를 용융시킨 후, 분할형 방사구금을 통해 방사시키게 된다. 상기 나일론과 폴리에스테르는 3:7~5:5의 비율이 바람직하며, 방사온도 275~280℃, 방사속도 3,000~3,500m/분으로 방사하게 된다.
통상적으로 사용되는 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트)에 TiO2를 0.15 ～0.35 중량% 분산시킨 칩을 목적하는 함량이 되도록 하며, 또 나일론에 TiO2를 0.15 ～0.35 중량% 분산시킨 칩을 용융하여 분할형 방사구금을 통해 방사시키게 된다.
분할형 복합필라멘트의 형태는 공지의 분할형 복합필라멘트의 형태와 같은데, 폴리에스테르성분은 복합필라멘트횡단면의 중심으로부터 방사상으로 분지시켜 쐐기형태가 되도록 하고, 나일론성분은 폴리에스테르성분 사이에 번갈아 배열되도록 제조하며, 본 발명에서의 특이사항은 폴리에스테르성분으로 되어 있는 쐐기의 개수가 4개가 되는 5분할형으로 되도록 하는 것이 바람직하다.
기존의 9분할형 복합필라멘트는 완전 분할후에 0.1dpf 수준으로 극세화되어 진색에서의 견뢰도가 2급 이하의 낮은 견뢰도를 나타내었기 때문에 진색을 많이 요구하고 있는 스포츠웨어 다운프루프 원단에는 적합하지 못하였다. 따라서, 본 발명에서는 염색견뢰도를 향상시키기 위하여 5분할형의 복합필라멘트를 복합방사하여 가연가공을 하게 되는 것이다.
이렇게 제조된 5분할형의 복합필라멘트는 섬도 34~36d/18fila, 강도 2.60~2.90gf/d, 신도 120~125% 및 균제도 0.55~0.70%의 물성을 가진다.
아래에서는 상기 얻어진 5분할형의 복합필라멘트를 가연가공하여 다운프루프 직물용 가연복합사를 제조하는 공정에 관하여 설명하기로 한다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 분할형 복합필라멘트(1)를 제1피드롤러(2)에 통과시키고 165～175℃의 제1차히터(3)에서 열처리한 후, 2쌍이상의 마찰벨트로 이루어진 가연장치(4)로 가연비 1.50～1.60으로 가연하면서 제2피드롤러(5)를 통과시키면서 연신한다.
상기 제1차히터에서 열처리 및 가연에 의해 분할형 복합필라멘트의 벌키성을 부여한다. 제1히터온도가 165℃미만일 경우에는 가연사의 벌키성이 떨어지며, 175℃초과일 경우에는 미해연이 발생되어 가연사의 균제도가 저하하거나 분할사의 분할이 강하게 일어나는 문제점이 발생되었다.
본 발명에서 가연비는 1.50～1.60으로 하는데, 1.6초과일 경우, 미해연이 발생 및 작업성이 좋지 못하여 사절단의 작업성이 떨어졌으며, 1.5미만일 경우, 미해연 발생이 약간 발생되어 사 균제도가 좋지 못한 단점이 있다.
상기 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키는데, 제1피드롤러와 제2피드롤러의 속도차를 이용하여 필라멘트를 연신하게 된다. 이때 연신비는 1.63~1.68배인 것이 바람직한데, 연신비가 1.63배보다 적으면 미해연이 발생되어 가연사의 균제도가 떨어지며, 1.68배 초과일 경우에는 분할필라멘트의 분할이 많이 일어남으로써 사가공 단계에서 사절단 등의 작업성이 떨어지거나 제직준비 및 제직단계에서의 작업성 저하 등의 문제점을 야기시킨다.
상기 연신후 인터레이스노즐(6)에서 교락하고 오일처리하여 사속 350～450m/분으로 권취롤러(7)로 권취하여 본 발명의 다운프루프 직물용 가연복합사를 완성하게 되는데, 상기 제2피드롤러를 통과한 필라멘트는 집속성 향상을 위하여 교락을 한 후 권취된다. 교락시 공기압력은 1~1.5bar가 바람직한데, 압력이 1.5bar초과일 경우, 제직후에 원단 표면에 인터레이스 자국이 발생할 수 있으며 염색가공후에도 일부 인터레이스 자국이 생기는 단점이 있었으며, 1.0bar미만일 경우 제직시에 위단발생 및 해사성이 약간 떨어져서 제직불량 및 위단 발생의 문제점이 발생될 수 있다.
이렇게 본 발명의 다운프루프 직물용 가연복합사에서 가장 중요한 것은 사의 균제도 및 균일한 벌키성인데, 상기 가연사를 제조하는 단계에서 가연사의 가연불균일 등에 의한 균제도 저하는 다운프루프 직물의 제조시 품질저하 및 공기투과도저하 등의 문제점이 발생할 수 있으며, 또한, 가연불균일은 분할사의 분할이 많이 된 가연부분과 분할이 적게 된 가연부분 발생을 의미하기도 하므로 염색가공후에 분할 차이에 의한 염색불균일을 야기시킬 수도 있다.
본 발명에서 얻어진 다운프루프 직물용 가연복합사는 섬도 21~23d/18fila, 강도 4.4~4.7gf/d, 신도 23~30%, 균제도 0.8~1.08%인 것으로서 균제도 및 벌키성이 우수하다.
본 발명에서는 상기 다운프루프 직물용 가연복합사를 이용하여 제직, 감량가공, 염색가공, 발수가공 및 시레가공을 하는 것을 특징으로 하는 다운프루프 직물의 제조방법이 제공되는데, 이에 의해 공기투과도, 투습도, 발수도가 우수하고 다운프루프용 제품으로의 활용시 오리털(다운)이 빠져나가지 않는 다운프루프 직물이 제공된다. 상기 제직, 감량가공, 염색가공, 발수가공 및 시레가공은 공지된 가공방법을 활용할 수 있는데, 시레가공시 100~120℃로 설정하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면 기존의 9분할형 복합필라멘트의 진색에서의 2급 이하의 낮은 견뢰도문제를 극복하여 염색견뢰도를 향상시키는 한편, 우수한 균제도 및 균일한 벌키성을 가진 가연복합사를 제공함으로써 부드러운 터치 발현, 경량감, 공기투과도, 투습도, 발수도가 우수하고 다운프루프용 제품으로의 활용시 오리털(다운)이 빠져나가지 않는 다운프루프용 직물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조공정의 개략도이며,
도 2는 본 발명에 의해 얻어진 다운프루프 직물용 가연복합사의 사진이며,
도 3은 본 발명에 의해 얻어진 다운프루프 직물용 가연복합사로 제조된 직물의 표면사진이며,
도 4는 본 발명에 의해 얻어진 다운프루프 직물용 가연복합사로 제조된 직물단면의 확대사진이다.
이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
1. 분할형 복합필라멘트의 제조.
나일론과 폴리에스테르를 용융시킨 후, 5분할형 방사구금을 통해 하기 표 1의 조건에 따라 방사시켜 표 2의 물성을 가진 5분할형 복합필라멘트를 얻었다.
구분 나일론(N),폴리에스테르(P)비율(%) 방사온도
(℃)		 냉각온도/풍속
(℃/sec)		 권취속도
(m/min)
NP POY 35D/18F N:30%, P70% 279℃ 20℃/0.45m/sec 3100
물리적 특성
섬도(d) 강도(gf/d) 신도(%) 균제도(%)
34.5 2.88 123 0.65
2. 가연복합사의 제조.
얻어진 5분할형 복합필라멘트를 표 3의 조건에 따라 제1피드롤러에 통과시키고 제1차히터에서 열처리한 후, 2쌍이상의 마찰벨트로 이루어진 가연장치로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신한 후 교락하고 오일처리하여 사속 400m/분으로 권취하여 표 3의 물성을 가지는 가연복합사를 완성하였다.

구 분		 사가공 공정조건 물리적 특성
연신비
(D/R)		 제1히터온도(℃) 가연비 벨트각도(°) 인터레이스압력(bar) 섬도
(d)		 강도
(gf/d)		 신도
(%)		 균제도
(%)
실시예 1 1.65 170 1.55 100 1.0 21.5 4.49 25.9 0.82
3. 다운프루프용 직물의 제조.
상기 실시예 1 및 비교예 1~2의 실을 사용하여 경사본수 14000본, 성폭 65인치, 위사밀도 180개, 조직은 평직의 직물설계 조건으로 Air Jet Loom 직기에서 제직한 후, 표 4의 조건에 따라 감량가공 및 염색가공후, 표 5의 조건에 따라 발수가공을 한 후, 표 6의 조건에 따라 시레가공 공정을 거쳐 다운프루프용 직물을 제조하였다.
Figure 112011040316819-pat00001
구분 품 명 제조사
인열강도 증진제 HD(실리콘발수제) 니카코리아(한)
발수제 TG581(저온발수제) 클라리언트
인열강도 증진제 조건 20g/ℓ
발수제 조건 20g/ℓ
Padder 압 2.0bar
Speed 2.0m/min
Pick-up율 51%
Curing 온도(℃) 및 시간 150℃, 1분
Figure 112011040316819-pat00002
[비교예 1]
PET SDY 20/24를 비교예 1로 채택하고 상기 실시예 1과 동일한 직물설계조건으로 경/위사로 공급하여 직물을 제직한 후 동일하게 감량가공 및 염색가공후, 발수가공을 한 후, 시레가공 공정을 거쳐 다운프루프용 직물을 제조하였다.
[비교예 2]
Nylon6 DTY 20/7를 비교예 1로 채택하고 상기 실시예 1과 동일한 직물설계조건으로 경/위사로 공급하여 직물을 제직한 후 동일하게 감량가공 및 염색가공후, 발수가공을 한 후, 시레가공 공정을 거쳐 다운프루프용 직물을 제조하였다.
상기 제조된 실시예 1 및 비교예 1 및 비교예 2의 직물의 공기투과도, 투습도, 촉감(HV), 보온성, 발수도를 측정하여 비교평가하여 표 7에 나타내었다.
구분 실시예 1 비교예 1
(Nylon)		 비교예 2
(PET)
공기투과도(cm3/cm2/min) 1.0 5.60 5.8
발수도(급) 5 4 4
투습도(g/m2ㆍh) 350 200 245
내수도(mm) 70 35.5 40.0
보온성 18 12 13
(HV, Numeri) 8.7 3.4 3.9
염색얼룩, 염색줄 무 무 무
상기 표 7에 따르면 실시예 1의 직물이 공기투과도가 가장 낮으면서도, 발수도가 높고, 투습도 및 내수도가 동시에 높게 나타나며, 보온성이 높으면서, 유연성이 가장 높게 나타났다.
1 : 분할형 복합필라멘트 2 : 제1피드롤러
3 : 제1차히터 4 : 가연장치
5 : 제2피드롤러 6 : 인터레이스노즐
7 : 권취롤러

Claims (4)

  1. 나일론과 폴리에스테르를 용융시킨 후, 분할형 방사구금을 통해 방사온도 275~280℃, 방사속도 3,000~3,500m/분으로 복합방사하여 분할형 복합필라멘트를 제조한 후, 상기 분할형 복합필라멘트를 제1피드롤러에 통과시키고 165～175℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 2쌍이상의 마찰벨트로 이루어진 가연장치로 가연비 1.50～1.60으로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신한 후, 공기압력 1~1.5bar로 교락한 후, 오일처리하여 사속 350～450m/분으로 권취하는 것을 특징으로 하는 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 분할형 복합필라멘트는 나일론과 폴리에스테르의 비율이 3:7~5:5이고, 섬도 34~36d/18fila, 강도 2.60~2.90gf/d, 신도 120~125% 및 균제도 0.55~0.70%인 5분할형의 복합필라멘트인 것을 특징으로 하는 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다운프루프 직물용 가연복합사는 섬도 21~23d/18fila, 강도 4.4~4.7gf/d, 신도 23~30%, 균제도 0.8~1.08%인 것을 특징으로 하는 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조된 다운프루프 직물용 가연복합사로 제직, 감량가공, 염색가공, 발수가공 및 시레가공을 하는 것을 특징으로 하는 다운프루프 직물의 제조방법.
KR1020110051311A 2011-05-30 2011-05-30 다운프루프 직물용 가연복합사의 제조방법 KR101205666B1 (ko)

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