KR101216299B1

KR101216299B1 - 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법

Info

Publication number: KR101216299B1
Application number: KR1020110044361A
Authority: KR
Inventors: 송민규; 김영수; 여현구; 전병익
Original assignee: 동양대학교 산학협력단; 한국섬유개발연구원
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-12-28
Also published as: KR20120127759A

Abstract

본 발명은 레이온멀티필라멘트를 고속의 벨트타입가연기로 가연하여 수축안정성이 우수한 레이온가연가공사를 제조하는 방법에 관한 것으로서 본 발명에 의해 수축안정성이 뛰어나 연사 또는 호부작업 모두 적용이 가능하며, 가연작업을 통해 권축이 형성되어 경사용으로 적용되어도 경사줄 발생률이 낮으며, 레이온 특유의 광택과 가연에 따른 풍부한 감촉이 발현되는 레이온가연사를 제공할 수 있다.

Description

수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법{Process Of Producing Rayon Draw―Textured Yarn Having Good Shrink―Stability}

본 발명은 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법으로서 레이온멀티필라멘트를 고속의 벨트타입가연기로 가연하여 권축을 부여한 수축안정성이 우수한 레이온가연가공사를 제공하는 것이다.

레이온섬유는 셀룰로오즈를 원료로 한 섬유로서 광택, 흡습성이 우수하고 천연섬유와 동등한 터치감, 드레이프성을 가져 널리 사용되었던 인조섬유 중의 하나였으나, 다양한 합성섬유의 개발과 함께 레이온자체의 결점인 수축, 치수안정성저하, 습윤강도의 취약의 문제로 사용량이 감소하고 있는 추세였다.

그러나, 최근 소득수준의 향상 및 의류제품의 고급화현상에 따라 인체친화적이고 천연섬유와 같은 촉감을 가지는 레이온섬유에 대한 새로운 해석이 진행됨에 따라 레이온섬유의 다양한 용도전개에 관심이 급증되고 있다.

레이온섬유는 열에 대한 세팅력이 부족하여 일반 연사가공 및 공기교락가공 정도로만 이용되고 있으며 이러한 가공사는 수축도가 큰 문제점을 가지고 있었다. 레이온 섬유는 신도 및 강도가 일반합섬보다 떨어지고, 균제도가 좋지 않아 미가연 또는 절사가 많아 가연작업시 제품불량 및 작업효율이 상당히 저조하다.

이러한 레이온 섬유는 일반적으로 연사작업을 거친 후 직물을 제조하는데, 이 경우 원단의 촉감, 광택 저감 등 레이온 본연의 촉감을 떨어뜨릴 수 있고, 비교적 강연을 적용함으로써 후가공시 수축에 대한 충분한 감안이 필요하므로 설계시 이러한 측면에 대해 고려해야 한다. 또한, 호부작업을 통해 직물을 제조하는 경우도 있는데, 이 경우 원단의 촉감 및 광택 등은 우수하나, 레이온의 균제도 불안으로 인한 경사줄 발생과 최종제품의 수축률 문제가 발생되어, 의류용 직물로서의 상품전개가 제한될 수 있다.

이에 대한민국특허등록제10-0473407호에서는 레이온 필라멘트를 꼬임을 주면서 열 고정하는 1차 가연가공과 상기 1차 가연된 방향으로 꼬임을 가하면서 열고정하는 추연가공과 다시 추연 가공의 반대방향으로 꼬임을 주면서 열고정하는 2차 가연가공하는 방법을 제시하고 있으나, 수차례의 가연가공에 의해 사물성변화가 초래되며, 공정의 복잡성과 제품불량이 많이 발생되는 문제가 있을 수 있었다.

따라서 본 발명에서는 종래기술의 문제점을 해결하여 수축안정성이 뛰어나 연사 또는 호부작업 모두 적용이 가능하며, 가연작업을 통해 권축이 형성되어 경사용으로 적용되어도 경사줄 발생률이 낮으며, 레이온 특유의 광택과 가연에 따른 풍부한 감촉이 발현되는 레이온가연사를 우수한 생산효율로 제공하는 것을 기술적과제로 한다.

그러므로, 본 발명에 의하면 레이온멀티필라멘트를 제1피드롤러로 공급하고 150~170℃의 제1히터를 통과시킨후 벨트타입가연기에 의해 가연수 1100~1300(T/M)으로 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키고 사속 380~450m/분으로 권취하는 것을 특징으로 하는 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 레이온멀티필라멘트를 고속의 벨트타입가연기로 가연하여 수축안정성이 우수한 레이온가연가공사를 제공하는 것이다.

우선, 레이온멀티필라멘트를 제1피드롤러로 공급하고 150~170℃의 제1히터를 통과시키면서 레이온멀티필라멘트의 권축을 부여한 후 열적으로 권축을 안정시킨다. 제1히터온도가 150℃미만에서는 습열수축율이 저하되어 염색성 저하, 권축이 안정되지 못해 소정의 권축을 유지할 수 없는 문제가 발생하며, 170℃를 초과하는 경우에는 가연사의 열융착이 발생하여 가연사가 경화되는 문제가 발생한다. 이는 레이온섬유의 결정화도와 배향성이 150~170℃사이에서 안정되는 것에 기인된다고 본다.

본 발명에서 상기 레이온멀티필라멘트는 단사섬도 3~5d, 강도 2.40~3.20g/d, 신도 12~20%인 레이온멀티필라멘트를 사용하는 것이 벨트접압, 연신비 등 가연작업 측면에서 바람직하다.

이후 레이온멀티필라멘트를 벨트타입가연기에 공급하여 가연을 하게 되는데, 표면적이 넓은 벨트타입가연기로 가연을 하여 레이온멀티필라멘트에 트위스트를 효율적으로 부여하게 된다. 본 발명에서 가연수는 1100~1300(T/M)으로 하는데, 가연에 의해 강도변화는 크지 않으나, 최종가연가공사의 신도에는 영향을 많이 미치게 된다. 1100(T/M)미만에서는 사절발생으로 작업효율 저조, 수축발생 등의 문제가 발생할 수 있으며, 1300(T/M)을 초과하는 경우에는 트위스트벨트에 레이온 원사의 이탈현상과 신도의 저하현상이 발생할 수 있다. 상기 가연수범위에서는 가연가공사의 건열수축율 및 습열수축율이 감소하여 수축율에 대한 안정성이 향상된다.

상기 가연을 행한 후 레이온멀티필라멘트를 제2피드롤러로 통과시킨 후 사속 사속 380~450m/분으로 권취하여 본 발명의 수축안정성이 우수한 레이온가연사를 완성하게 되는데, 제1피드롤러와 제2피드롤러의 속도차를 이용하여 레이온멀티필라멘트를 연신하게 된다. 이때 연신비는 1.04~1.07인 것이 바람직한데, 연신비 1.04미만에서는 트위스트벨트에서 원사가 이탈되어, 미가연 발생과 함께 절사로 인한 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다. 연신비 1.07초과시에는 가연가공사의 강도가 저하되어 절사가 발생하며, 습열수축율이 높아질 우려가 있다.

상기 제2피드롤러를 통과한 레이온멀티필라멘트는 110~120℃의 제2히터를 통과시켜 권축의 고정을 통해 수축률을 안정화시키는 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서 얻어진 레이온가연사는 강도 3.04~3.14g/d, 신도 13~15%, 비수수축율 4.1~3.2%인 것으로서 권축이 안정되어 광택, 감촉 및 수축안정성이 우수하다.

그러므로 본 발명에서는 수축안정성이 뛰어나 연사 또는 호부작업 모두 적용이 가능하며, 가연작업을 통해 권축이 형성되어 경사용으로 적용되어도 경사줄 발생률이 낮으며, 레이온 특유의 광택과 가연에 따른 풍부한 감촉이 발현되는 레이온가연사를 제공할 수 있어 의류용 겉감, 아웃도어웨어 등의 다양한 용도로 활용될 수 있다. 특히, 제1히터에서 권축을 안정시키고, 제2히터에서 권축을 고정하여 우수한 권축을 나타내며, 후공정에서 권축이 제거되지 않도록 할 수 있으며, 하나의 설비에서 제조가능하며, 사속이 380~450m/분에 달해 생산효율이 우수하고 제조단가의 절감 측면에서도 큰 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 레이온가연사의 제조공정을 나타낸 개략도,
도 2는 실시예 1의 가연사의 측면현미경사진,
도 3은 비교예 1의 사의 측면현미경사진이다.

이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.

[실시예 1~4]

섬도 120d/30fila, 강도 2.40~3.20g/d, 신도 12~20% 인 레이온멀티필라멘트를 하기 표 1의 조건에 따라 제1피드롤러로 공급하고 제1히터를 통과시킨 후 벨트타입가연기에 의해 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시킨후 권취하여 레이온가연사를 제조하였다.

[비교예 1]

섬도 120d/30fila, 강도 2.40~3.20g/d, 신도 12~20%인 레이온멀티필라멘트를 비교예로 채택하였다.

구분	DR비	가연수 (T/M)	제1히터온도(℃)	제2히터온도(℃)	사속 (m/분)	섬도 (d/fila)	강도 (g/d)	신도 (%)	비수수축율(%)
실시예 1	1.04	1130	150	-	400	113.08/30	3.10	14.22	4.1
실시예 2	1.04	1130	160	-	400	115.6/30	3.04	13.64	4.0
실시예 3	1.04	1130	170	-	400	112.94/30	3.05	13.04	4.1
실시예 4	1.04	1130	170	120	400	110.34/30	3.05	14.10	3.2
비교예 1	-	-	-		-	120/30	2.60	16.34	3.0

[실시예 5]

상기 실시예 1의 레이온가연사를 사용하여 변칙 트윌 도비조직을 적용하여 제직한 후, 무장력 지그염색기로 최대한 수축을 시켜 이후 수축이 일어나지 않도록 염색했으며, 후가공으로 텀블가공을 적용했다. 완성된 직물의 물성시험을 하여 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.

실시예 5	시험항목
	직물인장강신도			인열강도(N)
	구 분	강도(N)	신도(%)	인열강도(N)
	경사	320	18.9	16.1
	위사	190	23.6	7.5

실시예 5	시험항목
	치수변화율(%)				견뢰도(급)
	구분	드라이클리닝	세탁기	스팀프레스	세탁	일광	마찰
	경사	0	-2.5	-1.0	4-5	4	4-5(건조) 4-5(습윤)
	위사	-0.5	-1.7	-0.5

상기 표와 같이 경위사 모두 낮은 세탁수축률을 나타내고 있다. 그 외 드라이클리닝 및 스팀프레스도 낮은 수축률 값을 나타내고 있다.

[비교예 2]

상기 비교예 1의 실을 경위사로 사용하는데, 경사를 가호한 다음 상기 실시예 5와 동일하게 제직하고 염색하였다. 완성된 직물의 물성시험을 하여 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다.

비교예 2	시험항목
	직물인장강신도			인열강도(N)
	구 분	강도(N)	신도(%)	인열강도(N)
	경사	290	110	27.8
	위사	24.4	31.7	18.1

비교예 2	시험항목
	치수변화율(%)				견뢰도(급)
	구분	드라이클리닝	세탁기	스팀프레스	세탁	일광	마찰
	경사	-1.0	-15.3	-1.1	4-5	4	4-5(건조) 3-4(습윤)
	위사	-0.3	-6.9	-0.4

상기 비교예 2의 직물은 경사와 위사가 모두 무연상태라 세탁에 대한 치수변화율이 높은 값은 나타내었다. 이는 가연과 연사가 적용되지 않아 인견자체의 세탁치수안정성이 낮은 단점이 그대로 나타났다. 즉 수축률 안정을 위한 후가공이 별도로 적용되지 않았기 때문에 15.3%/6.9%의 치수변화율을 나타낸 것으로 판단된다.

1 : 레이온멀티필라멘트 2 : 제1피드롤러
3 : 제1히터 4 : 벨트타입가연기
5 : 제2피드롤러 6 : 제2히터
7 : 권취롤러

Claims

레이온멀티필라멘트를 제1피드롤러로 공급하고 150~170℃의 제1히터를 통과시킨후 벨트타입가연기에 의해 가연수 1100~1300(T/M)으로 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키고 사속 380~450m/분으로 권취하는 것을 특징으로 하는 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법.
제 1항에 있어서, 제2피드롤러를 통과시킨 후 110~120℃의 제2히터를 통과시키는 것을 추가하는 것을 특징으로 하는 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제1피드롤러와 제2피드롤러간의 연신비는 1.04~1.70인 것을 특징으로 하는 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 레이온가연사는 강도 3.04~3.14g/d, 신도 13~15%, 비수수축율 4.1~3.2% 인 것을 특징으로 하는 수축안정성이 우수한 레이온가연사의 제조방법.