KR101314340B1

KR101314340B1 - 핫 튜브 시스템 방식으로 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법

Info

Publication number: KR101314340B1
Application number: KR1020110131350A
Authority: KR
Inventors: 이성진; 김동건; 한상택
Original assignee: 성안합섬주식회사
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-10-10
Also published as: KR20130064638A

Abstract

본 발명은 이수축 혼섬사의 제조방법으로서 폴리에스테르 저수축사인 코어사를 비접촉식 열처리를 할 수 있는 고온 튜브 시스템을 통과시켜 미연신 상태의 폴리에스테르 고수축사인 이펙트사와 히팅 롤러를 사용하여 합사시킴으로써 심색성을 향상시킬 수 있는 이수축 혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

Description

핫 튜브 시스템 방식으로 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법 {PREPARATION METHOD FOR DIFFERENT SHRINKAGE BLENDED YARN HAVING EXCELLANT DEEP COLORATION USING HOT TUBE SYSTEM}

본 발명은 HTS 방식으로 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 개의 방사기를 이용하여 코어사와 이펙트사를 방사하고 코어사를 비접촉식 열처리를 할 수 있는 HTS(hot tube system)을 통과시켜 미연신 상태의 이펙트사와 히팅 롤러를 사용하여 합사시킴으로써 심색성을 향상시킬 수 있는 이수축 혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

수축률이 상이한 혼섬사를 사용한 직물은 합섬 직물 중에서 대단히 중요한 위치를 차지하고 있다. 건열이나 습열 처리에 의하여 수축률이 다른 혼합사는 저수축 필라멘트의 이완 효과에 의하여 벌키성을 발휘하게 되므로 보통 필라멘트 직물로서는 도저히 얻을 수 없는 촉감과 광택의 직물을 얻을 수 있다. 이러한 촉감과 광택은 가공사 직물이나 가연사 직물들의 그것과는 완전히 다른 것으로서 합섬 직물의 중요한 분야를 이루고 있다.

이와 같은 이수축 혼섬사를 제조하기 위한 종래 기술은 하기와 같다.

한국등록특허 제0476471호에서는 트리메틸렌테레프탈레이트기가 95 몰% 이상인 고수축성의 심사와 폴리에스테르계 합성섬유인 저수축성의 효과사가 혼섬되어 아래 식(Ⅰ)∼(Ⅲ)과 같은 조건의 수축특성을 갖는 이수축 혼섬사를 개시하고 있다: (Ⅰ); 10% ≤ S2 ≤ 50% (Ⅱ); 0.6 ≤ S2/S1 ≤ 3.0 (Ⅲ); 여기서, S1은 100℃의 끓는 물에서 무장력 상태로 15분간 수축시킨 비등수 수축율이고, S2는 100℃의 끓는 물에서 무장력 상태로 수축시킨 후 충분히 건조한 다음 170℃의 건열 하에서 무장력 상태로 15분간 수축시킨 잔류 수축율이다.

한국공개특허 제2002-0063949호에서는 고수축사인 심사와 저수축사인 효과사를 공기교락으로 혼섬하여 이수축 혼섬사를 제조함에 있어서, 상기 효과사로 미연신사를 열처리 없이 연신하여 얻어진 고배향 연신사(B)를 핫플레이트(6)로 고온 열처리한 저수축사를 사용하는 것을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법을 제공한다.

그러나, 상기 한국등록특허 제0476471호 및 한국공개특허 제2002-0063949호에서 개시한 이축사 혼섬사의 제조방법에서는 저수축사의 신도가 낮아 우수한 심색성을 발현시키지 못한다. 보다 상세하게는, 한국공개특허 제2002-0063949호에서 개시한 이축사 혼섬사의 제조방법에서와 같이 저수축사를 핫플레이트에 접촉시켜 열처리하는 경우 일정 연신비가 필요하여 신도가 낮아져 심색성이 낮게 발현되며, 필라멘트사와의 접촉으로 루프 등이 발생하는 등 공정이 불안정해지는 문제점이 있다.

본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하고자 예의 연구를 거듭하였고, 한국공개특허 제2002-0063949호에 개시된 바와 같이 접촉식 방식인 핫플레이트로 열처리하지 않고 폴리에스테르 저수축사인 코어사를 고온 튜브 시스템(hot tube system, HTS)을 통과시켜 비접촉식으로 열처리하여 폴리에스테르 고수축사인 이펙트사와 합사하여 이수축 혼섬사를 제조하는 경우 우수한 심색성이 발현될 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 이수축 혼섬사의 제조방법으로서 폴리에스테르 저수축사인 코어사를 비접촉식 열처리를 할 수 있는 고온 튜브 시스템(hot tube system, HTS)을 통과시켜 미연신 상태의 폴리에스테르 고수축사인 이펙트사와 히팅 롤러를 사용하여 합사시킴으로써 심색성을 향상시킬 수 있는 이수축 혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 열수축률이 다른 폴리에스테르 섬유를 합사하는 이수축 혼섬사의 제조방법으로서, 한 개의 방사기에서 코어사 및 이펙트사를 방사하고, 고온 튜브 시스템을 통해 열처리된 코어사와 미연신된 이펙트사를 합사하는 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 합사된 코어사와 이펙트사는 히팅 롤러를 통해 이송되고 교락 부여 장치를 통해 교락 혼섬된 후 권취되어 제조되는 것이 바람직하다.

상기 고온 튜브 시스템을 통해 열처리된 코어사의 신도는 30~70%를 나타내어 우수한 심색성이 발현될 수 있게 한다.

본 발명은 폴리에스테르 저수축사인 코어사와 폴리에스테르 고수축사인 이펙트사를 합사하여 이수축 혼섬사를 제조하는 방법으로서, 폴리에스테르 저수축사인 코어사를 비접촉식 열처리를 할 수 있는 고온 튜브 시스템으로 열처리하여 신도를 높힌 후 미연신된 이펙트사와 합사하여 이수축 혼섬사를 제조함으로써 심색성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이수축 혼섬사의 제조 장치를 사용하여 이수축 혼섬사를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 HTS 방식으로 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 HTS 방식으로 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법에서 사용하는 방사기는 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명에서 사용되는 일 실시형태에 따른 이수축 혼섬사를 제조하기 위한 제조장치는 방사기(10), 방사 구금(11), 고온 튜브 시스템(20), 롤러(31), 제1 히팅 롤러(32), 제2 롤러(33), 인터레이서(34) 및 권취기(35)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따라 이수축 혼섬사를 제조하기 위해 폴리에스테르 고수축사인 이펙트사(13)와 폴리에스테르 저수축사인 코어사(15)를 하나의 방사기(10)를 통해 방사한다.

방사기(10)를 통해 방사시의 방사속도는 3,000~6,000 m/min 이고, 코어사의 신도는 30~70%이며, 이펙트사와 코어사의 열수축차는 0~60%로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 방사기(10)를 통해 방사된 코어사(15)는 고온 튜브 시스템(20)을 통과되면서 열처리된다. 이와 같이 본 발명에서는 폴리에스테르 저수축사인 코어사(15)를 고온 튜브 시스템(20)에 의해 열처리함으로써 높은 신도를 나타내어 최종적으로 제조되는 이수축 혼섬사의 심색성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서는 고뎃 롤러의 속도차에 의한 연신 과정이 없으므로 신도가 높아 우수한 심색성이 발현될 수 있다. 즉, 결정화 공정에서 롤러를 이용하면 연신 과정이 필수적이나 결정화 과정을 고온 튜브 시스템(HTS)(20)을 이용하므로 연신 공정이 불필요하다.

보다 상세하게는, 본 발명에서는 코어사(15)를 고뎃 롤러의 속도차를 이용하지 않고 고온 튜브 시스템(HTS)(20)에서 결정화하므로 연신 공정이 없어 결정 영역이 낮아 염색 시 농염으로 나타난다. 결정화도가 낮은 코어사(15)가 이펙트사(13)와 교락되어 이수축 혼섬사로 제조되므로 심색성이 발현된다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 고온 튜브 시스템(20)을 통과하는 코어사(15)는 75~200℃의 온도로 열처리되는 것이 바람직하다. 태데니어(denier)이거나 dpf(denier per filament)가 높으면 온도를 높게, 그 반대이면 온도를 낮게 한다. 또한 방사속도가 빠르면 온도를 높게 하여야 한다.

이후, 고온 튜브 시스템(20)을 통해 열처리된 코어사(15)는 미연신 상태의 이펙트사(13)와 합사되고, 상기 이펙트사(13)는 물성이 변화하지 않도록 하기 위해 열처리하지 않고 미연신 상태로 유지하여야 한다.

본 발명에서는 상기 고온 튜브 시스템(20)를 통해 열처리된 코어사(15)를 미연신 상태의 이펙트사(13)를 합사하기 위해서, 상기 코어사(15)와 이펙트사(13)는 제1 히팅 롤러세트(32) 및 제2 롤러(33)를 통해 이송될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 이펙트사는 합사 지점으로 이송하기 전 상기 열처리한 코어사(15)를 제1 히팅롤러세트(32) 및 제2 롤러(33)를 통해 이송시켜 열처리를 하고, 상기 이펙트사(13)는 비가열 롤러를 경유하여 미연신 상태를 유지하도록 하여 권취함으로써 이수축 혼섬사를 제조할 수 있다.

본 발명에서 제1 히팅롤러세트(32)의 온도는 40~200℃로 유지하고 회전수는 1.5~9.5회로 바람직하다.

본 발명에서 권취속도는 3,000~6,000 mpm으로 하는 것이 바람직하며 롤러(31), 제1 히팅롤러세트(32) 및 제2 롤러(33)의 속도는 권취속도에서 ± 500 mpm으로 연신이 되지 않도록 조절된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 시험예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에 기재된 실시예, 시험예 및 도면은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3

도 1에 도시된 이수축 혼섬사 제조 장치를 사용하여 이수축 혼섬사를 제조하였다. 폴리에스테르 이펙트사는 85 데니어이며 모세공의 수가 72개의 방사 구금으로 코어사는 50 데니어이며 모세공의 수가 36개의 방사 구금으로 2 종류의 방사 구금을 가진 방사 블럭을 통해 방사하였다. 2개의 방사 구금에서 방사되는 코어사를 고온 튜브 시스템에 통과시켰다. 이후 코어사와 이펙트사를 제1 히팅롤러 및 제2 롤러를 사용하여 권취기로 이송하여 권취하여 이수축 혼섬사를 제조하였다. 제조 과정에서 하기 표 1에 나타난 바와 같이 고온 튜브 시스템의 온도, 롤러(31 내지 33)의 속도, 코어사와 이펙트사의 열수축율 차이, 코어사의 신도를 달리하여 각각 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에서 이수축 혼섬사를 제조하였고, 이들의 심색 효과, 혼섬 효과 및 방사공정성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

* 열수축율 측정 : 100℃ 물에 30분 방치 후 수축차를 측정함.

* 열수축율차 : 이펙트사 열수축율(%) - 코어사 열수축율(%)

* 심색 효과와 혼섬 효과는 육안 판단

* ◎:매우양호, ○:양호, △:보통, ×:불량

상기 표 1을 참조하면, 비교예 1 및 3에서는 방사공정성이 극히 불량하여 이수축 혼섬사를 생산하지 못한 반면, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 6의 이수축 혼섬사는 심색 효과, 혼섬 효과 및 방사공정성에서 모두 우수한 것을 알 수 있다.

10: 방사기 11: 방사 구금
13: 이펙트사 15: 코어사
20: 고온 튜브 시스템 31: 롤러
32: 제1 히팅롤러 세트 33: 제2 롤러
34: 인터레이서 35: 권취기

Claims

열수축률이 다른 폴리에스테르 섬유를 합사하는 이수축 혼섬사의 제조방법으로서, 한 개의 방사기에서 저수축사인 코어사 및 고수축사인 이펙트사를 방사하고, 고온 튜브 시스템을 통해 열처리된 코어사와 미연신된 이펙트사를 합사하는 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 코어사와 이펙트사의 방사시의 방사속도는 3,000~6,000 m/min 이고, 이펙트사와 코어사의 열수축차는 0~60%인 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 코어사는 고온 튜브 시스템에서 75~200℃의 온도로 열처리되는 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 코어사의 데니어가 클수록 75~200℃의 온도 범위 내에서 고온 튜브 시스템의 온도를 높여 열처리하는 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 합사된 코어사와 이펙트사는 교락 부여 장치를 통해 교락 혼섬된 후, 히팅 롤러를 통해 이송되어 제조되는 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 고온 튜브 시스템은 코어사를 비접촉식으로 열처리하는 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 고온 튜브 시스템을 통해 열처리된 코어사의 신도는 30~70% 인 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 히팅 롤러의 온도는 40~200 ℃인 것을 특징으로 하는 심색성이 향상된 이수축 혼섬사의 제조방법.
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