KR101336884B1 - 태섬도 이형단면 원사 및 그의 제조방법 - Google Patents

태섬도 이형단면 원사 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사는 모노필라멘트(Mf) 2~20가닥이 서로 표면융착되어 형성된 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 태섬도 이형단면 원사는 2~10개의 소구간(D1)으로 구획되어 있으며 상기 소구간(D1)마다 냉각유체가 공급되는 표면융착장치(D)의 소구간(D1) 각각에 방사구금에서 방사되어 불완전 응고상태인 모노필라멘트(Mf) 2~10가닥씩을 통과시키면서 같은 소구간(D1)을 통과하는 모노필라멘트(Mf)의 표면을 융착시켜 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개를 형성한 다음, 계속해서 형성된 상기의 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 완전 응고시킨 후 집속, 권취하는 방법으로 제조된다.
본 발명은 통상의 세섬도 원사 제조장치를 그대로 사용하여 태섬도 원사를 제조할 수 있고, 원형 방사구금을 사용해도 이형단면 원사를 제조할 수 있다.
본 발명의 태섬도 이형단면 원사는 이형단면 형태를 구비하면서 태섬도인 다수개의 세그멘트(S)들로 구성되어 이형단면 효과 및 태섬도 효과가 동시에 발현되어 까칠하고 하드한 느낌을 부여하기 때문에 수세미용 원단 소재나 목욕수건용 원단 소재 등에 유용하다.

Description

태섬도 이형단면 원사 및 그의 제조방법{Thick denier and non-circular cross-sectional yarn and method of manufacturing the same}
본 발명은 원사를 이루는 세그멘트들이 태섬도이고 이형단면을 구비하여 까칠하고 단단한 느낌을 발현하기 때문에 목욕타월 소재나 수세미 소재 등으로 유용한 태섬도 이형단면 원사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에서는 원사를 이루는 세그멘트의 섬도가 10데니어 이상이며, 원사를 이루는 세그멘트의 단면형상이 이형단면 형태이며 그로인해 원사 자체의 단면 형상도 이형단면 형태인 원사를 "태섬도 이형단면 원사"라고 칭한다.
또한, 본 발명에서는 원사를 이루는 다수개의 모노필라멘트들이 서로 표면 융착되어 일체를 이루고 있는 덩어리를 "세그멘트"라고 칭한다.
종래 이형단면 원사를 제조하는 방법으로는 비원형의 단면형태를 갖는 방사구금내 방사홀을 통해 폴리머를 방사하는 방법이 주로 사용되어 왔다.
그러나, 상기 종래의 방법으로 이형단면 원사를 제조하는 경우에는 방사구금내 방사홀의 단면형태에 따라 모노필라멘트들의 단면형태가 결정되기 때문에 원사(멀티필라멘트)내 단사(모노필라멘트)들 모두가 획일적으로 미리 설계된 방사구금내 방사홀의 단면형태와 동일하게 제조되었다.
다시말해, 상기 종래방법으로는 방사구금내 방사홀 각각의 단면형태를 서로 다르게 하는 경우 외에는 원사를 구성하는 모든 모노필라멘트(단사)의 단면형태가 미리 한가지 단면형태로만 설계된 방사구금내 방사홀의 단면형태와 동일하게 제조되었다.
원사(멀티필라멘트)내 단사(모노필라멘트)들이 서로 다른 단면형태를 갖도록 하기 위해서 방사구금내 방사홀 각각의 단면형태를 서로 다르게 설계하는 방법도 제안될 수 있으나, 이 경우에는 방사구금 제작 비용이 급격하게 상승될 뿐만 아니라 방사되는 모노필라멘트 간의 형태 및 물성차이로 인해 방사공정 제어가 힘들어 상업적으로는 적용하는데 한계가 있었다.
따라서, 종래의 이형단면 원사 제조방법으로는 원사(멀티필라멘트)내 단사(모노필라멘트)들의 단면형태를 서로 다르게 형성하는 데에는 한계가 있었다.
한편, 원사(멀티필라멘트)내 단사(모노필라멘트)의 섬도가 10데니어 이상인 태섬도 원사는 단사(모노필라멘트)의 섬도가 7데니어 이하인 세섬도 원사를 제조하는 설비를 그대로 이용해 제조할 수 없고, 상기 세섬도 원사를 제조하는 설비에서 냉각설비들을 보완, 교체해야 하고, 냉각조건도 조정해야 한다.
그로인해, 설비간소화 및 제조비용 절감을 위해서 종래의 상기 세섬도 원사를 제조하는 설비를 그대로 이용하여 단사(모노필라멘트)의 섬도가 10데니어 이상인 태섬도 원사를 제조할 수 있는 방법의 개발이 요구되어 왔다.
원사(멀티필라멘트)내 단사(모노필라멘트)의 섬도가 굵어지고, 단사의 단면형태가 서로 다른 경우 태섬도 효과 및 이형단면 효과로 인해 원사의 촉감이 까칠해지고 단단(Rigid)해지는 효과 등이 발현된다.
이와 같은 효과는 수세미용 소재나 목욕타월용 소재 등에 매우 중요하다.
본 발명의 과제는 원사를 구성하는 세그멘트들을 태섬도이면서 서로 다른 단면형태를 형성하므로서 태섬도 효과와 이형단면 효과가 동시에 발현될 수 있는 태섬도 이형단면 원사를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 종래의 세섬도 원사, 다시말해 단사섬도가 7데니어 이하인 원사,를 제조하는 설비를 그대로 이용하여 상기 태섬도 이형단면 원사를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이와같은 과제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 종래 태섬도 원사를 제조하는 설비로 다수개의 모노필라멘트들을 방사한 후, 방사된 모노필라멘트들이 완전응고되기 이전에 상기 모노필라멘트 2~10가닥씩을 2~10개 소구간으로 구획된 표면융착장치의 소구간 각각으로 통과시키면서 같은 소구간을 통과하는 모노필라멘트의 표면을 융착시켜 모노필라멘트(Mf) 2~20가닥이 서로 표면융착되어 형성된 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개가 포함되어 있는 태섬도 이형단면 원사를 제조한다.
본 발명은 통상의 세섬도 원사 제조장치를 그대로 사용하여 태섬도 원사를 제조할 수 있고, 원형 방사구금을 사용해도 이형단면 원사를 제조할 수 있다.
본 발명의 태섬도 이형단면 원사는 이형단면 형태를 구비하면서 태섬도인 다수개의 세그멘트(S)들로 구성되어 이형단면 효과 및 태섬도 효과가 동시에 발현되어 까칠하고 하드한 느낌을 부여하기 때문에 수세미용 원단 소재나 목욕수건용 원단 소재 등에 유용하다.
도 1은 본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사의 단면 모식도.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사를 제조하는 공정개략도.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사(Y)는 도 1에 도시된 바와 같이 모노필라멘트(Mf) 2~20가닥이 서로 표면융착되어 형성된 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개가 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사(Y)의 단면 모식도이다.
본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사(Y)는 상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)와 함께 서로 표면이 융착되지 않은 모노필라멘트(Mf)들도 포함할 수 있다.
상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)의 섬도가 10~1,000데니어인 것이 바람직하다.
상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)를 형성하는 모노필라멘트(Mf) 각각의 단면형태가 원형 또는 삼각형 등과 같은 비원형의 이형단면이다.
상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)를 형성하는 모노필라멘트(Mf)가 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리락틱산 또는 폴리올레핀 수지 등이다.
한편, 본 발명에 따른 태섬도 이형단면 원사(Y)의 제조방법은 2~10개의 소구간(D1)으로 구획되어 있으며 상기 소구간(D1)마다 냉각유체가 공급되는 표면융착장치(D)의 소구간(D1) 각각에 방사구금에서 방사되어 불완전 응고상태인 모노필라멘트(Mf) 2~10가닥씩을 통과시키면서 같은 소구간(D1)을 통과하는 모노필라멘트(Mf)의 표면을 융착시켜 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개를 형성한 다음, 계속해서 형성된 상기의 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 완전 응고시킨 후 집속, 권취하는 것을 특징으로 한다.
상기 표면융착장치(D)의 각 구간(D1)에 공급되는 냉각유체는 오일(Oil) 또는 공기이다.
상기 표면융착장치(D)는 통상의 오일링 장치나 인터레이싱 장치를 다수개의 소구간(D1)으로 나누어 사용할 수 있다.
상기 표면융착장치(D)를 도 2에 도시된 바와 같이 방사구금(1)과 냉각설비(Quenching Device:2) 사이에 설치하여 방사구금에서 방사된 모노필라멘트(Mf)들을 응고시키는 냉각공정 이전에 상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 형성시킬 수도 있고, 상기 표면융착장치(D)를 도 3에 도시된 바와 같이 방사구금(1) 및 냉각설비(2) 하단에 설치하여 방사구금에서 방사된 모노필라멘트(Mf)들을 응고시키는 냉각공정을 거치면서 불완전 응고 시킨 다음, 상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 형성시킬 수도 있다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 공정개략도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나, 본 발명은 하기 실시예만으로 보호범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
고유점도가 0.64인 폴리에스테르 수지(웅진케미칼의 A2080)를 265℃의 온도로 용융시킨 용융물을 직경이 0.35㎜인 원형단면의 방사홀 48개가 형성된 방사구금을 사용하여 48가닥의 모노필라멘트를 방사하였다.
계속해서, 방사구금에서 60㎜ 하단 위치에 4개의 소구간으로 구획된 오일링장치(표면융착장치)를 설치하여 방사된 모노필라멘트 48가닥을 10가닥/10가닥/12가닥/16가닥의 4개 그룹으로 나누어 상기 오일링 장치의 소구간 각각으로 통과시키면서 동일한 소구간을 통과하는 모노필라멘트들의 표면을 융착시켜 4개의 세그멘트를 제조하였다.
계속해서, 상기 오일링장치(표면융착장치) 하단 위치에 설치된 냉각설비(2)로 20℃의 냉각용 에어를 0.3m/초의 속도로 분사하여 상기 4개의 세그멘트들을 응고 및 집속시킨 다음, 고뎃로울러(3)를 거치면서 연신, 열세팅하고 권취드럼(4)에 권취하여 총섬도가 350데니어인 태섬도 이형단면 원사를 제조하였다.
제조된 태섬도 이형단면 원사의 강도는 5.2g/d이고 신도는 52% 이었다.
실시예 2
폴리락틱산(네츄어윅스 엘엘씨의 6201D)를 220℃의 온도로 용융시킨 용융물을 직경이 0.35㎜인 원형단면의 방사홀 36개가 형성된 방사구금을 사용하여 36가닥의 모노필라멘트를 방사하였다.
계속해서, 방사구금에서 하단 위치에 600㎜ 길이로 설치된 냉각설비(2)로 28℃의 냉각용 에어를 0.3m/초의 속도로 분사하여 방사된 상기 모노필라멘트들을 불완전 응고시켰다.
계속해서, 상기 냉각설비(2)에서 50㎜ 하단 위치에 3개의 소구간으로 구획된 오일링장치(표면융착장치)를 설치하여 불완전 응고된 상기 모노필라멘트 36가닥을 12가닥/11가닥/13가닥의 3개 그룹으로 나누어 상기 오일링장치의 소구간 각각으로 통과시키면서 동일한 소구간을 통과하는 모노필라멘트들의 표면을 융착시켜 3개의 세그멘트를 제조하였다.
계속해서, 상기 3개의 세그멘트를 완전 응고시킨 다음 고뎃로울러(3)를 거치면서 연신, 열세팅하고 권취드럼(4)에 권취하여 500데니어의 태섬도 이형단면사를 제조하였다.
제조된 태섬도 이형단면 원사의 강도는 4.3g/d이고 신도는 65% 이었다.
실시예 3
폴리프로필렌 수지(폴리미래회사의 552N)를 230℃의 온도로 용융시킨 용융물을 직경이 0.40㎜인 원형 단면의 방사홈 94개가 형성된 방사구금을 사용하여 94가닥의 모노필라멘트를 방사하였다.
계속해서, 방사구금에서 60㎜ 하단 위치에 3개의 소구간으로 구획된 오일링장치(표면융착장치)를 설치하여 방사된 모노필라멘트 94가닥을 46가닥/25가닥/23가닥의 3개 그룹으로 나누어 상기 오일링장치의 소구간 각각으로 통과시키면서 표면을 융착시켜 3개의 세그멘트를 제조하였다.
계속해서, 상기 오일링장치(표면융착장치) 하단 위치에 800㎜의 길이로 설치된 냉각설비(2)로 30℃의 냉각용 에어를 0.4m/초의 속도로 분사하여 상기 3개의 세그멘트들을 응고 및 집속시킨 다음 고뎃로울러(3)를 거치면서 연신, 열세팅하고 권취드럼(4)에 권취하여 총섬도가 1,200데니어인 태섬도 이형단면 원사를 제조하였다.
제조된 태섬도 이형단면 원사의 강도는 4.2g/d이고 신도는 36%이었다.
실시예 4
폴리프로필렌 수지(폴리미래회사 552N)를 230℃의 온도로 용융시킨 용융물을 직경이 0.4㎜인 원형단면인 방사물 94개가 형성된 방사구금을 사용하여 94가닥의 모노필라멘트를 방사하였다.
계속해서, 방사구금에서 60㎜ 하단 위치에 2개의 소구간으로 구획된 오일링장치(표면융착장치)를 설치하여 방사된 모노필라멘트 94개중 12가닥과 22가닥을 2개 그룹으로 나누어 상기 오일링장치(표면융착장치)의 소구간(2개) 각각으로 통과시키면서 표면을 융착시켜 2개의 세그멘트를 제조하고, 방사된 모노필라멘트 94개중 나머지 56가닥은 상기 오일링장치(표면융착장치)의 소구간을 통과시키지 않았다.
계속해서, 상기 오일링장치(표면융착장치) 하단 위치에 800㎜의 길이로 설치된 냉각설비(2)로 30℃의 냉각용 에어를 0.4m/초의 속도로 분사하여 상기 2개의 세그멘트와 56가닥의 모노필라멘트를 응고시킨 다음, 응고된 모노필라멘트 56가닥만 통상의 오일링장치를 통과시켜 단순 오일링처리하고, 응고된 2개의 세그멘트와 응고 및 오일링 처리된 56가닥의 모노필라멘트들을 집속시킨 다음 고뎃로울러(3)을 거치면서 연신, 열세팅하고 권취드럼(4)에 권취하여 총섬도가 800데니어인 태섬도 이형단면 원사를 제조하였다.
제조된 태섬도 이형단면 원사의 강도는 1,500g/d이고 신도는 68% 이었다.
Y : 태섬도 이형단면 원사
Mf : 모노필라멘트
S : 세그멘트
D : 표면융착장치
D1 : 표면융착장치의 소구간
1 : 방사구금
2 : 냉각설비
3 : 고뎃로울러
4 : 권취드럼

Claims (8)

  1. 모노필라멘트(Mf) 2~20가닥이 서로 표면융착되어 형성된 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사.
  2. 제1항에 있어서, 태섬도 이형단면 세그멘트(S)의 섬도가 10~1,000데니어인 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사.
  3. 제1항에 있어서, 태섬도 이형단면 세그멘트(S)를 형성하는 모노필라멘트(Mf) 각각의 단면형태가 원형단면 및 이형단면 중에서 선택된 1종의 형태인 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사.
  4. 제1항에 있어서, 태섬도 이형단면 세그멘트(S)를 형성하는 모노필라멘트(Mf)가 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리락틱산 및 폴리올레핀 중에서 선택된 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사.
  5. 2~10개의 소구간(D1)으로 구획되어 있으며 상기 소구간(D1)마다 냉각유체가 공급되는 표면융착장치(D)의 소구간(D1) 각각에 방사구금에서 방사되어 불완전 응고상태인 모노필라멘트(Mf) 2~10가닥씩을 통과시키면서 같은 소구간(D1)을 통과하는 모노필라멘트(Mf)의 표면을 융착시켜 태섬도 이형단면 세그멘트(S) 2~10개를 형성한 다음, 계속해서 형성된 상기의 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 완전 응고시킨 후 집속, 권취하는 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 표면융착장치(D)의 각 구간(D1)에 공급되는 냉각유체는 오일(Oil) 및 공기(Air) 중 하나인 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 방사구금에서 방사된 모노필라멘트(Mf)들을 응고시키는 냉각공정 이전에 상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 형성시키는 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서, 방사구금에서 방사된 모노필라멘트(Mf)들을 응고시키는 냉각공정을 거치면서 불완전 응고 시킨 다음, 상기 태섬도 이형단면 세그멘트(S)들을 형성시키는 것을 특징으로 하는 태섬도 이형단면 원사의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0445711B2 (ko) * 1983-03-28 1992-07-27 Rekisa Corp
KR0151651B1 (ko) * 1995-11-07 1998-10-15 김준웅 용융방사형 스판덱스 섬유
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