KR101220617B1 - 세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신축성이 우수한 직물로 활용할 수 있는 나일론 66 고신축 가연사를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 의해 신축성 직물 제조시 폴리우레탄을 코어로 적용하지 않기 때문에 염색, 가공 전 공정에서 제조공정의 단축과 저에너지형 생산 프로세스 단축을 통한 생산비용을 최소화 할 수 있는 기회비용의 창출과 함께 단일 종류의 원사로 직물이 이루어짐으로 인해 제직공정이 용이하며 경량화 및 염색 염법에 의한 견뢰도 확보에 유리하다.

Description

세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법{Process of Producing Fine Denier High-Stretch Nylon False Twist Yarn}
본 발명은 세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법에 관한 것으로서 나일론 원사의 사가공을 통해 신축성과 회복력을 가진 세섬도의 고신축성 가연사를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
최근 스포츠 의류에 사용되는 소재는 폴리우레탄 탄성사를 이용한 커버링 공법이 보편적인데, 이러한 폴리우레탄사를 코어로 사용하는 기존의 공법은 공정 상으로 2종의 원사를 기본으로 커버링공법을 적용함으로 인해 원가의 상승과 공정관리의 어려움 및 염색가공에서의 열 이력에 의한 열화현상이 발생하기 쉬우며 폴리우레탄의 특성상 고견뢰도 제품을 얻기가 어렵다.
따라서 폴리우레탄을 이용하는 공정에서 탈피하여 쾌적하고 편안(Comfortable)한 직물소재로 경량성과 기능성을 확보하기 위해 폴리에스테르를 중심으로 사가공에 의한 신축사 제조, 제직 및 염색 가공공정 기술의 필요성이 대두되고 있다.
이러한 섬유제품의 장점은 신축성 직물 제조시 폴리우레탄을 코어로 적용하지 않기 때문에 염색, 가공 전 공정에서 생산 공정의 단축을 통한 생산비용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 저에너지형 공정을 구축할 수 있으며, 염색가공 공정에서의 염색공정의 안정과 고견뢰도성을 만족시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 신축성 소재의 개발은 이미 국내외 업체에서 많이 개발되어 있는데 대표적인 소재로서 폴리에스테르 잠재권축사를 그 예로 들 수 있다.
폴리에스테르 사가공을 이용하는 방법은 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 폴리우레탄사를 이용하지 아니하고도 신축성과 회복력을 가지는 고신축 가연사를 나일론의 열적 현상을 이용한 가연법에 의해 제공함으로써 단일 종류의 원사로 제조하여 제직공정이 용이하며 경량화 및 염색 염법에 의한 견뢰도 확보에 유리한 직물을 만들 수 있는 가연사를 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에서는 나일론 66 완전연신사(SDY사)를 제 1 피드롤러로 공급한 후 히터온도 180~230℃로 열처리한 후 냉각판을 거쳐 냉각하고, 가연비 1.2~1.6으로 마찰 디스크형 가연장치에 의해 가연을 한 후 연신비 1.0~1.3이 되도록 제 2 피드롤러를 통과시키고, 교락노즐에서 교락한 후 제 2 오버피드율 1.5~3.0이 되도록 제 3 피드롤러를 통과시키고 권취하는 것을 특징으로 하는 세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법이 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 신축률이 우수한 직물에 사용할 수 있는 세섬도 나일론 고신축 가연사를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법을 도 1을 바탕으로 설명하면 다음과 같다.
나일론 66 SDY사(1)를 제 1 피드롤러(2)로 공급한 후 히터온도 180~230℃로 히터(3)에서 열처리한 후 냉각판(4)을 거쳐 냉각하고, 가연비 1.2~1.6으로 마찰 디스크형 가연장치(5)에 의해 가연을 한다.
상기 나일론 66 SDY사는 인장강도 4.0~6.0g/d, 신도 30~60%인 것을 사용하는 것이 제조되는 세섬도 나일론 고신축 가연사의 신축성이 우수하고, 벌키성과 부드러운 촉감 발현에 보다 바람직하다.
상기 제 1 히터에서의 열처리온도는 신도 및 권축회복률의 안정화를 위해 180~230℃가 바람직한데, 180℃미만에서는 권축 회복률이 높은 고신축사가 요구하는 크림프의 안정화에 문제점이 있으며, 230℃를 초과하는 경우에는 원사 용융으로 인한 물성 변화의 문제점이 있다.
가연비는 크림프율과 관계가 있으며 1.2~1.6인 것이 바람직한데, 1.2 미만에서는 크림프 발현의 문제점이 있으며, 1.6을 초과하는 경우에는 미해연 및 사절 발생 등의 문제점이 있다. 일반적인 나일론 66 미연신사는 가연비가 2.0~2.3인데 반하여 본 발명의 가연비는 원료사의 사절문제 극복측면에서 1.2~1.6이 되어야 한다. 본 발명의 원료사의 섬도범위는 20~50d급의 세데니어이므로 가연장치는 마찰디스크형 가연기를 사용하여야 균일하고 효과적인 크림프형성이 가능하다.
특히 상기 가연장치는 S-Z형 가연장치인 것이 바람직한데, 가연사내부에 S꼬임과 Z꼬임이 동시에 존재하고 있어 가연사의 원초적인 문제인 토크를 제거하는 특징을 갖고 있고, 신축이 한 방향으로 이루어짐에 따라 직물로 제조되었을 경우 변부 말림현상을 제거할 수 있어 바람직하다.
이후 연신비 1.0~1.3이 되도록 제 2 피드롤러를 통과시키는 것이 바람직한데, 1.0 미만에서는 불완전 연신이 되어 가연사의 형태안정성에 문제점이 있으며, 1.3을 초과하는 경우에는 사용원사가 완전연신사(SDY)이므로 강ㆍ신도 저하에 의한 사절 및 모우발생의 우려가 있다. 권축회복율의 안정성은 낮은 신도에서 이루어지므로 사가공상의 핀사(모우) 발생이 되지 않는 한계치로 연신비를 설정하는 것이 좋다. 상기 연신비가 제 1 오버피드율이 될 수 있으며 구하는 식은 다음과 같다.
제 1 오버피드율(%) = {제 2 피드롤러표면속도/제 1 피드롤러표면속도}×100
이후 교락노즐(7)에서 교락한 후 제 2 오버피드율 1.5~3.0이 되도록 제 3 피드롤러(8)를 통과시키고 권취(9)하여 본 발명의 세섬도 나일론 고신축 가연사를 제조한다. 상기 교락노즐의 조건은 구경이 1.3Φ인 초경량 합금 노즐을 사용하고 공기압은 0.5~2.5㎏/㎠인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 특히 롤러간의 오버피드율을 잘 조정하는 것이 특히 바람직한데, 상기 제 2 피드롤러와 제 3 피드롤러간의 속도차에 따른 제 2 오버피드율은 1.5~3.0으로 조절하는 가연공정에서의 사도의 안정화를 도모할 수 있다.
제 2 오버피드율은 다음과 같이 계산된다.
제 2 오버피드율(%) = {(제 2 피드롤러표면속도 - 제 3 피드롤러표면속도)/ 제2피드롤러표면속도}× 100
상기 오버피드율을 조절함으로써 히터와 냉각판을 거친 사도를 자연냉각시켜 크림프상태를 안정시킬 수 있다.
본 발명에 의하여 인장강도 4.0~5.0 g/d, 수축율 8.0~12.0%, 크림프율 5.0~12.0% 및 권축회복률 95~100%인 것을 특징으로 하는 세섬도 나일론 고신축 가연사가 제공된다. 또한 본 발명에서는 상기 나일론 66 고신축 가연사를 사용하여 제직되면 직물에서 폴리우레탄사를 사용하지 않고도 신장율이 10~20%, 회복률이 95~98%인 것을 특징으로 하는 직물이 제공된다.
그러므로 본 발명에 의하면 사절이나 모우의 발생을 최소로 하면서 촉감이 부드러우며 신축성과 회복력이 우수한 세섬도 나일론 고신축 가연사를 제공할 수 있어 염색 염법에 의한 견뢰도 확보에 유리한 경량박지형태의 고성능 스포츠웨어용 직물에 응용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 세섬도 나일론 고신축 가연사를 제조하는 공정의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 세섬도 나일론 고신축 가연사의 사진이다.
도 3은 본 발명의 세섬도 나일론 고신축 가연사를 제조하는 데 사용될 수 있는 마찰디스크형 가연장치의 사진이다.
이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
나일론 66 완전연신사(SDY사, 20d/12F), 강도(5.0g/d), 신도(47%)를 제 1 피드롤러로 공급한 후 히터온도 220℃로 열처리한 후 냉각판을 거쳐 냉각하고, 가연비 1.23으로 마찰디스크형 가연장치(SZ형)에 의해 가연을 한 후, 연신비 1.035가 되도록 제 2 피드롤러를 통과시키고, 공기압 1.0kg/㎠의 교락노즐에서 교락한 후 제 2 오버피드율 1.76이 되도록 제3피드롤러를 통과시키고 권취하여 DTY 40/24의 세섬도 나일론 고신축 가연사를 제조하였다.
제조된 가연사의 물성(강도, 신도, 사수축률, 크림프율)을 측정하여 다음 표 1에 나타내었다.
시험항목 단위 결과치 평가방법
1. 사인장강도 g/d 4.0 KS K 0412
2. 사신도 % 50 KS K 0215
3. 사수축율 % 11 KS K 0215
4. 크림프율 % 12 KS K 0546
[실시예 2]
상기 고신축 가연사를 사용하여 AIR JET LOOM직기로 RPM 650의 조건에서 경사 110본/인치에 위사 74본/인치로 PLAIN조직으로 제직하였다.
상기 실시예에 의해 제조한 직물의 특성을 파악하기 위해 KS K 0352(2005.5.1.2정하중법, 적용하중-15N)에 의해 신장률을 시험하고 신장회복률은 KS K 0352(2005.5.2.2정하중법, 적용하중-15N)법에 의하여 시험하여 표 3에 나타내었다.
시험항목 단위 결과치 평가방법
1. 신장율 % 20 KS K 0352
2. 회복률 % 97 KS K 0352
실시예 1의 가연사 및 2의 직물을 제조한 결과, 도 2와 같이 터치가 부드럽고 신축성과 회복력을 가진 가연사를 제공할 수 있었고, 직물제조결과 촉감이 부드러우며 신축성이 우수한 직물을 얻을 수 있었다.
1 : 나일론 66 SDY사 2 : 제1피드롤러
3 : 히터 4 : 냉각판
5 : 가연장치 6 : 제2피드롤러
7 : 교락노즐 8 : 제3피드롤러
9 : 권취드럼

Claims (5)

  1. 인장강도 4.0~6.0g/d, 신도 30～60% 인 나일론 66 SDY사를 제1피드롤러로 공급한 후 히터온도 180~230℃로 열처리한 후 냉각판을 거쳐 냉각하고,
    가연비 1.2~1.6으로 마찰디스크형 S-Z형 가연장치에 의해 가연을 한 후
    연신비 1.0~1.3이 되도록 제 2 피드롤러를 통과시키고,
    교락노즐에서 교락한 후 제 2 오버피드율 1.5~3.0이 되도록 제 3 피드롤러를 통과시키고 권취하는 것을 특징으로 하는 세섬도 나일론 고신축 가연사의 제조방법.
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