KR101406074B1 - 재생 실크 세번수의 제조 방법, 재생 실크 세번수, 재생 실크 혼방사의 제조 방법 및 재생 실크 혼방사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적하는 단계를 포함하는 재생 실크 세번수의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 재생 실크 세번수와, 기타 섬유와 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 간의 혼합물을 방모 방적하는 단계를 포함하는 재생 실크 혼방사의 제조 방법 및 이로부터 형성된 재생 실크 혼방사에 관한 것이다.

Description

재생 실크 세번수의 제조 방법, 재생 실크 세번수, 재생 실크 혼방사의 제조 방법 및 재생 실크 혼방사{PREPARATION METHOD OF FINE SPUN YARN, FINE SPUN YARN, PREPARATION METHOD OF BLENDED YARN OF SILK SELVAGE REGENERATED FIBER, AND BLENDED YARN OF SILK SELVAGE REGENERATED FIBER}
본 발명은 재생 실크 세번수의 제조 방법, 재생 실크 세번수, 재생 실크 혼방사의 제조 방법 및 재생 실크 혼방사에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 재생 실크 세번수 및 이의 제조 방법과, 견직물의 셀비지를 재활용하여 직물의 제조에 사용되는 다양한 섬유의 단점을 보완할 수 있고 우수한 품질의 직물을 제공할 수 있는 재생 실크 혼방사 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
견직 섬유의 활용가치를 높이기 위하여 실크에 폴리에스테르, 금박사, 면, 레이온 등을 함께 직조하여 제조된 혼합 직물이 다양한 분야에 원단으로서 사용되고 있다. 그런데, 레피어 직물을 원단으로 사용하여 넥타이 등을 제조하는 경우에는 원단의 10% 중량에 해당하는 셀비지가 폐기물로 그래도 버려지고 있으며, 이러한 견직물의 셀비지에 포함되어 있는 고가이면서 양질의 실크가 그대로 함께 폐기되고 있는 실정이다. 특히, 혼합 견직물의 경우, 실크와 함께 사용되고 있는 기타 섬유 들의 분리가 용이하지 않기 때문에, 셀비지에 포함된 실크가 전량 폐기되고 있다.
실크 직물의 제조공정 중 폐기물이 발생하는 주요공정을 살펴보면 크게 제직공정과 봉제공정으로 나눌 수 있고, 제직공정의 경우 해사, 합사, 연사, 정경 등 준비공정의 잔사와 원단을 제직할 때 북직기의 셔틀 내 목관에 남아있는 잔사 및 레피어 직기에서 절단된 셀비지 등으로 나눌 수 있다. 봉제공정의 경우에는 재단 후 남는 난단 또는 자투리 원단 등이다.
제직공정이나 봉제공정에서 발생하는 실크 폐기물은 국내 실크직물 생산량의 약 10%로 재활용 기술이 개발되지 않아 현재까지 전량 쓰레기로 버려지고 있어 외화 낭비의 큰 요인으로 작용하고 있다.
실크 폐기물을 적절히 가공을 하면 방적사나 부직포 등의 원료로 재활용할 수 있어 폐기물처리비용이 절감될 뿐만 아니라, 직물 가공 과정에서 발생하는 폐기물의 양을 크게 줄임으로서 환경 오염 발생 요인을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 실크 폐기물을 적절히 가공을 하면 고가의 견직물을 대체할 수 있는 재생 직물을 제공할 수 있어서 보다 높은 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 보인다.
다만, 아직까지 견직물의 셀비지로부터 실크를 회수하는 방법에 관하여 알려진 바 없으며, 견직물의 셀비지를 재활용하여 제조되는 직물 재료에 관해서도 알려진 바 없다.
1. 등록특허공보 제10-623135(2006.09.12.공고) 2. 공개특허공보 제10-2010-3128(2010.01.07.공개)
본 발명은, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 재생 실크 세번수를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 재생 실크 세번수의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 직물의 제조에 사용되는 다양한 섬유의 단점을 보완할 수 있고 우수한 품질의 직물을 제공할 수 있는 재생 실크 혼방사를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 재생 실크 혼방사의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적하는 단계를 포함하는, 재생 실크 세번수의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적하여 형성되고, 10Nm 내지 20Nm의 번수를 갖는 재생 실크 세번수를 제공한다.
또한, 본 발명은 양모, 면, 마, 레이온 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한 기타 섬유와 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 간의 혼합물을 방모 방적하는 단계를 포함하는, 재생 실크 혼방사의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 양모, 면, 마, 레이온 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유를 포함하는 기타 섬유와 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 간의 혼합물을 방모 방적하여 형성된 재생 실크 혼방사를 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 재생 실크 세번수의 제조 방법, 재생 실크 세번수, 재생 실크 혼방사의 제조 방법 및 재생 실크 혼방사에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적하는 단계를 포함하는 재생 실크 세번수의 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명자들은, 견직물의 셀비지를 재활용하는 방법에 관한 연구를 진행하여, 견직물의 셀비지 중 위사를 분리하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유를 이용하여 방모 방적하면, 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 재생 실크 세번수를 제공할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
특히, 상기 제조 방법에서는, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 혼방사를 제조함으로서, 환경 오염 발생 요인을 최소화할 제공할 수 있고, 폐기물 처리 비용과 고가의 견직물의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제조 방법에 의하여 제공되는 재생 실크 세번수는 이전에 알려진 견직물, 예를 들어 실크로 된 세번수와 동등 수준 이상의 물성과 품질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제조되는 재생 실크 세번수는 10Nm 내지 20Nm의 번수를 가질 수 있으며, Uster Method 에 의하여 측정하였을 때1200 cN이상의 강력 및 8%이상의 신도를 나타낼 수 있다.
상기 셀비지는 레피어 직기에서 직물을 제직할 때 가장 자리 부분을 견고하게 고정시켜 주기 위한 부분으로서, 레피어 직기에서의 셀비지의 방출은 필연적이다.
셀비지는 직물의 형태를 유지하고, 폭을 조정하며, 더블 래피어 직기에서 공급패키지에서 위사가 두 단계로 풀려 위입되는 방향에서 insert rapier가 cone에서 위사를 인입시 cutter로 잘린 후 carrier rapier 는 위사를 받아 반대편 직물폭 끝으로 갈 때 다시 풀려나가게 된다. 셀비지를 구성하고 있는 조직은 익조직이라 불리는 레노조직으로 익직(gauze and leno weave, doup weave)이라고도 하며, 익직물(gauze and leno fabrics)은 일반직물과는 달리 경사가 서로 평행하지 않게 꼬이면서 위사와 교착하는 직물을 말한다.
도7는 상기 익조직의 교착원리를 설명하는 것으로써 D는 익경사(doup warp, crossing warp)이고, G는 지경사(ground warp, standard warp)이다. 지경사는 보통직물에서와 같이 상하운동을 하여 위사와 직각으로 교착하지만, 익경사는 항상 지경사의 우측에서 좌측으로, 또는 그 반대로 위치를 전환하면서 위사와 교착하여 조직을 구성한다.
상기 발명의 일 구현의 제조 방법에서는, 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적 함으로서 상술한 재생 실크 세번수가 제공될 수 있다.
구체적으로, 상기 실크 셀비지 재생 섬유을 방모 방적하는 단계는, 실크 셀비지 재생 섬유를 방모유와 혼합하는 단계를 포함한 조합 공정; 상기 방모유에 혼합된 실크 셀비지 재생 섬유를 분리 및 배열하여 슬라이버를 형성하는 단계를 포함하는 카딩 공정; 상기 카딩 공정에서 얻어진 슬라이버를 연신하고 꼬아서 방모사를 형성하는 단계와 상기 형성된 방모사를 보빈에 감는 단계를 포함하는 정방 공정; 및 상기 정방 공정에서 얻어진 방모사를 소정의 양과 형태로 감는 단계를 포함하는 권사 공정을 포함할 수 있다.
상기 방모 방적 과정의 세부 공정은 다음과 같다.
(가) 조합 공정
조합 공정은 원료의 균일혼합으로 압축 포장된 원료를 개섬하여 이후 공정에서 트러블이 발생하는 것을 방지하기 위한 사전처리 공정으로서 급유 및 숙성 공정이다. 이러한 조합 공정은 실크 셀비지 재생 섬유를 방모유와 혼합하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 조합 공정은 예비개모, 혼모(Mixing), 급유, 에이징(Ageing)공정으로 나누어지며, 지시된 원료비율에 따라 여러 가지 다른 원료와 색상을 사람의 힘이나 기계적으로 혼합하여 예비 개모하고, 방적성을 좋게 하기 위하여 기름을 주어 다음 공정에서 섬유의 혼합작업, 개모작업, 평행화가 잘 되게 함을 목적으로 한다. 또한, 혼모작업으로써 방모원료는 최종제품에 따라 여러 가지 원료를 사용하므로 이들 다른 원료들을 잘 섞어 줄 필요가 있다. 물론 카드 공정에서도 혼모를 하지만 조합공정에서 미리 다른 원료를 섞어 주어야 한다. 조합 공정에서 가장 중요한 급유 작업이다. 급유의 목적은 방적성과 수율을 올리기 위한 것이며, 급유의 원리는 섬유간의 마찰을 방지하기 위해 섬유표면을 얇은 기름의 피막으로 도포하고, 섬유간의 접착력을 올리기 위해서이며, 비산(Fly)을 방지하고, 정전기를 적게 하여 섬유의 불필요한 Loss를 없애고 방적이 잘 되게 하는 것이다. 원료의 손상이 많고, 섬유장이 짧아 카딩이 제대로 안되었거나 조합시 수분이 과다하고, 원료자체에 네프(nep)가 많거나 원료가 펠팅이 많이 되었을 때에 네프 발생의 원인이 된다.
상기 방모유는 실크 셀비지 재생 섬유를 방사할 때 섬유끼리 또는 섬유와 기계 일부분간에 발생하는 마찰을 줄이고, 섬유의 유연성 및 평활성을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 상기 방모유의 구체적인 예로는 식물유, 광물유, 황산화유, 지방산 알킬에스테르, 비이온 계면 활성제 등이 사용될 수 있다.
상기 제조 방법에서는, 상기 실크 셀비지 재생 섬유100중량부에 대하여 방모유 0.5 내지 10중량부가 혼합되어 사용될 수 있다.
(나) 카딩 공정
상기 카딩 공정은 원료의 개섬과 사용되는 다종 원료의 균일한 혼섬으로 섬유의 평형화를 통해 제조한 섬유의 얇은 막을 원하는 일정한 굵기로 만들기 위한 섬유웹의 분할로 정방 공정 작업을 용이하게 하도록 일정 크기로 조사 상태로 감는 공정이다. 상기 카닝 공정은 상기 방모유에 혼합된 실크 셀비지 재생 섬유를 분리 및 배열하여 슬라이버를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 이러한 카딩공정은 각 롤러 사이를 통과 시키면서 각 롤러의 침포의 회전에 의해서 섬유를 개모혼합 평행화 시키고 불순물을 제거하여 얇은 섬유막 상태로 만들고, 이를 균등하게 여러 갈래로 나누어(Dividing) 비벼서 실과 비슷한 슬라이버를 만드는 공정이다.
도4에 카딩 공정 및 카딩 작용의 원리를 개략적으로 나타내었다.
도4에서, A가 B보다 빠를 때 카딩작용이 일어나는데, 워커와 실린더, 실린더와 도퍼의 작용에 의한 것으로, 게이지는 처음은 넓으며, 뒤로 갈수록 좁아진다. 처음 공급될 때는 원료가 덩어리 상태에서 점차 진행되면서 섬유가 해모되고 평행화되므로 게이지(gage)를 좁게 취한다. 슬라이버(Sliver) 등을 잘 끊어서(5~7cm) 새로운 원료와 혼합해야 하며, 카딩작업 후에 슬라이버는 콘덴서 테이프(condense tape)를 통하여 갈라지고 난 후에 일정한 가연이 가해져서 실의 형태를 가지게 된다. 방모사 제조시에 불량사의 형태는 번수부동, 슬러브(slub)사, 네프(nep)발생, 강력불균, 이색 및 비입 등이 있다.
(다) 정방 공정
상기 정방 공정은 카딩 공정에서 생산한 조사를 연신함으로써 섬유의 배열을 보다 균일하게 하여 실의 균제도를 향상시키고 가연되어 있는 슬라이버를 꼬아서 섬유간의 마찰계수를 올려줌으로써 실의 강력을 증가시키며 생산된 실을 권사 공정에서 개사가 잘 되도록 콥 성형과 일정한 단위로 보빈에 감아주는 공정이다.
상기 정방 공정은 상기 카딩 공정에서 얻어진 슬라이버를 연신하고 꼬아서 방모사를 형성하는 단계와 상기 형성된 방모사를 보빈에 감는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 정방 공정에서는 상기 카팅 공정에서 방출된 슬라이버에 적당한 연신(Draft)과 꼬임(Twist)을 주어서 원하는 번수와 연수의 방모사를 방출하여 이를 보빈에 와인딩(Winding)하게 된다. 방모방적사 제조시에는 뮬 정방기를 사용하는데, 편물용 원사 작업시 링 정방보다 적은 꼬임을 줄 수 있어서 더욱 부드럽고 벌키(bulky)성이 있는 직물을 개발할 수 있다. 뮬 정방기에서 꼬임이 발생하는 원리는 케리지(Carriage)가 밖으로 나가는 속도가 프런트(Front) 롤러의 실을 풀어주는 속도보다 빠르기 때문에 슬라이버에 드래프트가 발생하며, 여기서 스핀들(spindle)의 회전에 의해 약간의 꼬임이 주어진다.
(라) 권사 공정
정방 공정에서 만들어진 실을 필요한 양과 형태로 감는 공정이며, 정해 놓은 일정 굵기 이상이거나 이하의 결점이 있는 실을 자동으로 찾아내어 절단하고 새로 이음으로써 최종제품으로 만들어지는 공정이다. 상기 권사 공정은 상기 정방 공정에서 얻어진 방모사를 소정의 양과 형태로 감는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 재생 실크 세번수의 제조 방법은 연사/합사 공정 및 사증(steam setting) 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 '연사/합사' 공정은 방모사로서 용도에 따라 고도의 사균제도를 요하거나 보다 굵은실을 필요로 할 때 단사를 합연하여 사용하며 때로는 특수한 효과로 상연과 하연의 방향을 동일하게 하여 특수한 외관이나 목적으로 합연공정을 거치는 과정을 의미한다.
또한, 상기 '사증(steam setting)' 공정은 단사에서 연수가 많을 경우 스날링이 발생하여 사절의 원인이 되므로 이를 방지하기 위하여 스팀(95℃ 내외)으로 세팅하여 꼬임을 고정시켜 줌으로써 섬유의 원상 회복력을 감소시켜 스날링을 방지하는 공정을 의미한다.
상기 재생 실크 세번수의 제조 방법에서는, 상기 조합 공정, 카딩 공정, 정방 공정, 및 권사 공정에 관하여 상술한 내용 이외로, 방모 방적 공정에 통상적으로 사용할 수 있는 것으로 알려진 구체적인 제조 방법과 제조 장치를 큰 제한 없이 적용할 수 있다.
한편, 본 발명자들은 일반적인 견직물의 셀비지에 포함되는 실크는 위사로서 존재한다는 점을 발견하고, 상기 재생 실크 세번수의 제조 방법에서 이러한 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유를 사용하였다. 구체적으로, 상기 견직물의 셀비지의 위사로부터 분리된 실크 셀비지 재생 섬유는 실크 섬유를 95중량%이상, 또는 98%이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 견직물의 셀비지의 위사로부터 분리된 실크 셀비지 재생 섬유는 불균일한 섬유장을 가지며, 예를 들어 40㎜ 내지 90㎜의 섬유장을 가질 수 있다.
한편, 상기 재생 실크 세번수의 제조 방법은 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 실크 셀비지 재생 섬유를 얻는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하는 방법으로는, 1) 상기 견직물의 셀비지의 경사 방향으로 위사의 일부를 빼내고 경사를 절단하고, 이러한 과정을 반복함으로서 경사와 위사를 분리할 수 있으며, 2) 상기 견직물의 셀비지의 경사를 벌리면서 잡아당겨서 팽팽하게 한 후, 이를 평면 회전날로 털어주어 경사와 위사를 분리할 수 있으며, 3) 상기 견직물의 셀비지의 경사를 벌리면서 잡아당기고 이를 권취 롤러로 계속 감아주면서 일정한 장력을 유지한 상태에서, 회전날을 통해서 털어주면 경사와 위사를 분리할 수 있다.
상기 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 실크 셀비지 재생 섬유를 얻는 단계는, 하부가 비어 있는 탁자 형태로 구성된 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 일측 상부에 부설되며, 셀비지가 감겨진 롤에서 셀비지를 풀어서 공급하는 셀비지공급부; 상기 셀비지공급부에 인접하여 설치되며, 상기 셀비지공급부로부터 공급되는 셀비지를 일측으로부터 인입하여 타측으로 이송시키는 셀비지인입부; 상기 셀비지인입부의 타측에 일정한 거리를 두고 설치되며, 상기 위사제거부에 의해 위사가 제거된 각 경사의 간격이 벌어지도록 가이딩하는 경사분리가이딩부: 상기 경사분리가이딩부와 일정한 거리를 두고 설치되며, 상기 경사분리가이딩부를 통해 각각 분리되어 이송되는 경사에 진동을 부가하여 필라멘트 상태의 위사를 자유낙하시켜 제거하는 진동부가부; 상기 진동부가부에 인접하여 설치되며, 위사게 제거된 경사를 수렴하여 모으는 경사수렴부; 상기 경사분리가이딩부, 진동부가부 및 경사수렴부의 하부에 걸쳐 설치되며, 상부가 개구되어 있는 통 구조의 위사수거부; 및 상기 수렴되어 모아진 경사들을 감아서 수거하는 경사수거부를 포함하는 견직물 셀비지의 위사 분리 장치를 이용할 수 있다.
상기 견직물 셀비지의 위사 분리 장치의 셀비지공급부는, 전동모터와 전동모터에 의해 구동되며 셀비지가 권취되어 있는 권취롤로 구성되며, 상기 셀비지인입부는 전동모터와 전동모터에 의해 회동되는 하나 이상의 하부롤러와 각 하부롤러와 대응되어 회동되는 하나 이상의 상부롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 셀비지공급부와 상기 셀비지인입부를 구성하는 전동모터는 동일한 것을 사용하도록 하여 셀비지가 공급되는 속도를 동일하게 조정할 수 있다.
상기 경사분리가이딩부는 상기 본체프레임에 좌우로 이동이 가능하도록 결합되는 이동클램프와 상기 이동클램프의 상부에 부설되며 상기 본체프레임의 상부에 종 방향으로 가로질러 설치되는 막대 형태의 가이딩본체와 상기 가이딩본체의 상부에는 일정한 간격으로 부설되는 다수 개의 경사분리가이딩고리로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이동클램프를 통해 경사분리가이딩부의 위치를 본체프레임의 크기에 맞춰서 조정함으로써 경사의 가닥 수 및 셀비지의 상태에 따라 셀비지인입부와 진동부가부와의 거리를 조정할 수 있다.
상기 가이딩본체는 1개의 막대형태의 본체로 구성할 수 있으나, 필요에 따라서는 2 이상으로 본체가 분리된 후 서로 슬라이딩결합되어 상기 가이딩본체의 길이를 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 가이딩본체의 길이를 장단으로 조절할 수 있도록 함으로써 공급되는 셀비지의 폭 및 경사의 가닥수에 따라 가변적으로 가이딩본체의 길이를 조정함으로써 효과적으로 경사와 위사를 분리할 수 있다.
한편, 실크로 되어 있는 위사를 제거하는데 사용되는 상기 진동부가부는, 모터와 모터에 의해 회동되며 경사분리가이딩부를 통해 유입되는 경사들의 상부에 위치하며 1회전 할때마다 상기 경사들을 건드려 진동을 주는 적어도 하나 이상의 날개를 가지는 회동날개부와 상기 회동날개부의 상부에 설치되는 덮개부로 구성된다.
따라서 회동날개부가 회전하면서 경사분리가이딩부로부터 수렴되어 모아지는 경사들에게 진동을 부가하여 경사들이 진동함으로써 위사가 경사로부터 떨어져 자유낙하하여 위사수거부 내로 떨어지도록 한다.
이때, 필라멘트 상태로 되어 있는 실크가 날리는 것을 방지하기 위하여, 상기 덮개부는 중심부가 상부로 볼록하게 굽어 있는 배사형태로 형성시키는 것이 바람직하다.
상기 경사수렴부는 전동모터와 전동모터에 의해 회동되는 하부롤러와 하부롤러와 대응되어 회동되는 상부롤러로 구성되는 것이 좋다. 이때 전동모터는 상기 셀비지공급부와 셀비지인입부에서 사용되는 모터와는 다른 모터를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 견직물 셀비지의 위사 분리 장치는 상기 셀비지공급부와 셀비지인입부 사이에는 공급된 셀비지에 수분을 공급하여 정전기를 없애는 수분공급부가 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 수분공급부는 내부에 물이 차 있는 물저장조와 상기 셀비지공급부로부터 공급되는 셀비지를 물저장조로 가이딩하는 제1수분공급가이딩롤러와 물저장조에서 함침된 셀비지를 셀비지인입부로 가이딩하는 제2수분공급가이딩롤러로 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 수분공급부에 의해 물에 함침된 셀비지는 위사인 실크가 물에 젖기 때문에 무거워져서 경사에 진동을 부가하면 날리거나 하는 것을 방지하고 바로 위사수거부 내로 떨어지도록 할 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적하여 형성되고, 10Nm 내지 20Nm의 번수를 갖는 재생 실크 세번수가 제공될 수 있다.
본 발명자들은, 견직물의 셀비지 중 위사를 분리하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유를 이용하여 방모 방적하면, 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 재생 실크 세번수를 제공할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
이러한 재생 실크 세번수는 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 제조되기 때문에, 환경 오염 발생 요인을 최소화할 제공할 수 있고, 폐기물 처리 비용과 고가의 견직물의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
상기 재생 실크 세번수는 이전에 알려진 견직물, 예를 들어 실크로 된 세번수와 동등 수준 이상의 물성과 품질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제조되는 재생 실크 세번수는 10Nm 내지 20Nm의 번수를 가질 수 있으며, Uster Method 에 의하여 측정하였을 때1200 cN이상의 강력 및 8%이상의 신도를 나타낼 수 있다.
상기 재생 실크 세번수는 상술한 발명의 일 구현예에 따른 재생 실크 세번수의 제조 방법에 의하여 제공될 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르며, 양모, 면, 마, 레이온 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한 기타 섬유와 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 간의 혼합물을 방모 방적하는 단계를 포함하는, 재생 실크 혼방사의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 견직물의 셀비지 중 위사를 분리하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유과 함께 양모, 면, 마, 레이온 또는 견직물의 기타 섬유를 혼합하고 방모 방적하면, 직물의 제조에 사용되는 다양한 섬유의 단점을 보완할 수 있고 우수한 품질의 재생 실크 혼방사를 제공할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
특히, 상기 제조 방법에서는, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 혼방사를 제조함으로서, 환경 오염 발생 요인을 최소화할 제공할 수 있고, 폐기물 처리 비용과 고가의 견직물의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
상기 기타 섬유는 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 이외의 다른 섬유를 의미하며, 구체적으로 양모, 면, 마, 레이온, 견직물 또는 이들의 1종 이상의 혼합물을 의미할 수 있다. 상기 견직물은 실크탑(silk top) 또는 실크와 다른 섬유의 혼방 직물을 의미한다.
상기 실크 셀비지 재생 섬유의 방적성을 높이고, 상기 제조되는 재생 실크 혼방사의 물성, 예를 들어 혼방사의 번수, 강력 및 신도를 향상시키기 위하여, 상기 혼합물은 상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 적정한 혼용율로 혼합할 수 있으며, 예를 들어 상기 혼합물은 상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 견직물 셀비지에 관한 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.
또한, 상기 견직물의 셀비지의 위사로부터 분리된 실크 셀비지 재생 섬유는 실크 섬유를 95중량%이상, 또는 98%이상 포함할 수 있으며, 불균일한 섬유장 예를 들어 40㎜ 내지 90㎜의 섬유장을 가질 수 있다.
한편, 상기 혼합물을 방모 방적하는 단계는, 상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유 및 방모유와 혼합하는 단계를 포함한 조합 공정; 상기 방모유에 혼합된 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 분리 및 배열하여 슬라이버를 형성하는 단계를 포함하는 카딩 공정; 상기 카딩 공정에서 얻어진 슬라이버를 연신하고 꼬아서 방모사를 형성하는 단계와 상기 형성된 방모사를 보빈에 감는 단계를 포함하는 정방 공정; 및 상기 정방 공정에서 얻어진 방모사를 소정의 양과 형태로 감는 단계를 포함하는 권사 공정을 포함할 수 있다.
상기 재생 실크 혼방사의 제조 방법에서는, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 대신에, 상기 기타 섬유 및 실크 셀비지 재생 섬유의 혼합물을 사용한 점을 제외하고 상기 재생 실크 세번수의 제조 방법에서의 방모 방적과 동일한 방법을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 재생 실크 혼방사의 제조 방법의 조합 공정, 카딩 공정, 정방 공정, 및 권사 공정은 상기 재생 실크 세번수의 제조 방법에서 상술한 방법 및 장치를 큰 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 상기 재생 실크 혼방사의 제조 방법은 연사/합사 공정 및 사증(steam setting) 공정을 더 포함할 수 있으며, 이러한 공정 들의 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.
상기 재생 실크 혼방사의 제조 방법에서는 상술한 내용 이외에도 방모 방적 공정에 통상적으로 사용할 수 있는 것으로 알려진 구체적인 제조 방법과 제조 장치를 큰 제한 없이 적용할 수 있다.
한편, 상기 조합 공정에서, 상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 합한 100중량부에 대하여 방모유 0.5 내지 10중량부가 혼합되어 사용될 수 있다.
한편, 상기 재생 실크 혼방사의 제조 방법은 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 실크 셀비지 재생 섬유를 얻는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 실크 셀비지 재생 섬유를 얻는 단계에서 사용 가능한 방법 및 장치는 상술한 바와 같다.
한편, 발명의 또 다른 하나의 구현예에 따르면, 양모, 면, 마, 레이온 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유를 포함하는 기타 섬유와 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 간의 혼합물을 방모 방적하여 형성된 재생 실크 혼방사가 제공될 수 있다.
견직물의 셀비지 중 위사를 분리하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유과 함께 양모, 면, 마, 레이온 또는 견직물의 기타 섬유를 혼합하고 방모 방적하면, 직물의 제조에 사용되는 다양한 섬유의 단점을 보완할 수 있고 우수한 품질의 재생 실크 혼방사가 제공될 수 있다.
특히, 상기 실크 셀비지 재생 섬유를 상기 기타 섬유와 혼합함에 따라서, 상기 기타 섬유가 갖는 물성상의 한계점이나 제조 공정 상의 제한 사항을 용이하게 극복할 수 있다. 구체적으로, 상기 재생 실크 혼방사는 15Nm 내지 30Nm의 번수를 가지며, Uster Method 에 의하여 측정하였을 때 300 cN이상의 강력 및 7.5%이상의 신도를 나타낼 수 있다.
그리고, 상기 재생 실크 혼방사의 물성, 예를 들어 혼합상의 번수, 강력 및 신도를 향상시키기 위하여, 상기 혼합물은 상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 적정한 혼용율로 혼합할 수 있으며, 예를 들어 상기 혼합물은 상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여, 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 재생 실크 세번수 및 직물의 제조에 사용되는 다양한 섬유의 단점을 보완할 수 있고 우수한 품질의 직물을 제공할 수 있는 재생 실크 혼방사를 제공할 수 있다.
이에 따라, 이전에 폐기물로 버려지던 견직물의 셀비지를 재활용함으로서, 환경 오염 발생 요인을 최소화할 제공할 수 있고, 폐기물 처리 비용과 고가의 견직물의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
도1은 실시예1에서 얻어진 재생 실크 세번수를 나타낸 것이다.
도2는 실시예2에서 얻어진 재생 실크 혼방사를 나타낸 것이다.
도3은 실시예3에서 재생 실크 혼방사를 나타낸 것이다.
도4에 카딩 공정 및 카딩 작용의 원리를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5은 견직물 셀비지의 위사 분리 장치의 구성을 정면에서 도시한 것이다.
도 6는 견직물 셀비지의 위사 분리 장치의 일부를 평면에서 도시한 것이다.
도7은 셀비지는 직물의 형태를 간략히 나타낸 것이다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[ 제조예 : 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 실크 셀비지 재생 섬유를 얻는 단계]
도5의 견직물 셀비지의 위사 분리 장치를 이용하여, 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 실크 셀비지 재생 섬유를 얻었다. 이때 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유는 약 50㎜ 의 불규칙한 섬유장을 가졌다.
도 5은 견직물 셀비지의 위사 분리 장치의 구성을 정면에서 도시한 것이며, 도 6는 견직물 셀비지의 위사 분리 장치의 일부를 평면에서 도시한 것이다.
상기 견직물 셀비지의 위사 분리 장치에 관한 구체적인 내용은 다음과 같다. 도 5 및 6에 나타난 바와 같이, 본체프레임(100)의 우측에서부터 좌측을 향하여 셀비지공급부(200), 셀비지인입부(300), 경사분리가이딩부(400), 진동부가부(500), 경사수렴부(600) 및 경사수거부(800)가 각각 순서대로 본체프레임의 상부에 위치하고 있으며, 본체프레임의 하부에는 위사수거부(700)가 셀비지인입부(300), 경사분리가이딩부(400) 및 진동부가부(500)에 대응되는 곳에 위치하고 있다.
셀비지공급부(200)는 제1전동모터(210)에 의해 회동 구동되며 셀비지가 한가닥이 감겨져 있는 권취롤(220)로 구성되어 있으며, 제1전동모터(210)가 작동되면 회동속도에 맞추어 권취롤(220)를 회동시켜 감겨져 있던 셀비지를 풀어서 공급하게 된다.
셀비지인입부(300)는 셀비지공급부(200)로부터 공급되는 셀비지를 인입시키는 역할을 담당하는데, 상기 셀비지공급부에서 사용되는 제1전동모터(210)를 동시에 활용할 수 있다. 제1전동모터에서 제공되는 회동력을 벨트를 통해 셀비지인입부하부롤러(320)를 회동시키게 되며, 셀비지인입부하부롤러(320)와 대응되어 셀비지인입부상부롤러(330)가 결합된다. 제1전동모터가 작동을 하게 되면 이를 통해 셀비지인입부하부롤러(320)가 회동되며 셀비지공급부로부터 공급되는 셀비지가 밀려져 지속적으로 경사분리가이딩부(400)로 공급되도록 한다.
경사분리가이딩부(400)는 본체프레임을 따라 좌우로 이동시켜 고정 및 해제가 가능하도록 나사로 고정시키는 이동식클램프(410)가 본체프레임을 따라 결합되어 있으며, 이동식클램프(410)의 상부에는 막대 형태의 가이딩본체(420)가 본체프레임을 종방향으로 가로 질러 부설된다. 상기 가이딩본체(420)의 상부면에는 일정한 간격을 두고 다수 개의 경사분리가이딩고리(430)가 상기 가이딩본체(420)의 길이를 따라 설치되어 있다. 따라서, 셀비지인입부(300)를 거쳐 공급되는 셀비지는 셀비지를 구성하고 있는 각 경사들이 상기 경사분리가이딩고리(430)에 각각 끼워져 통과되면서 서로 간격을 점차 벌려 분리가 되도록 한다.
상기 셀비지인입부(300)로부터 경사분리가이딩부(400)에 이르기까지 셀비지를 이루는 각각의 경사들은 그 간격이 점차 벌어지면서 확산이 되면서 점차 필라멘트 상태로 되어 있는 위사가 그 결합이 해제되도록 한다.
한편, 경사분리가이딩부(400)와 일정한 거리를 두고 진동부가부(500)를 설치한다. 진동부가부는 상기 경사분리가이딩부(400)에 의해 각각 서로 간격을 두고 분리되어 끼워진 경사에 물리적으로 진동을 부가하여 각 경사에 붙어있는 필라멘트 상태의 위사인 실크를 경사로부터 분리시켜 떨어트리도록 한다.
한편, 진동부가부(500)에 의해 경사들이 진동이 되면 필라멘트 상태로 있는 위사인 실크는 경사로부터 떨어져 자유낙하를 하게 되며 자유낙하하는 실크 필라멘트들은 위사수거부(700) 내에 모아져 고가의 섬유인 실크만을 따로 분리회수하여 재활용할 수 있게 된다.
한편, 진동부가부(500)에 의해 위사가 제거된 상태의 경사로 구성된 셀비지는 다시 경사수렴부(600)를 통해 모아지면서 하나로 다시 모아지게 된다.
진동부가부(500)에 의해 위사가 제거되고 경사만 남은 셀비지는 다시 경사수렴부(600)에 의해 수렴되어 모아지게 되는데, 경사수렴부(600)는 제3전동모터(610)에 의해 벨트를 통해 연결되어 회동되는 경사수렴부하부롤러(620)와 이와 대응되어 경사들을 인입시키는 경사수렴부상부롤러(630)로 구성된다.
경사수렴부(600)에 의해 수렴된 경사들은 폴리에틸렌 등과 같은 합성수지섬유로서 가이드롤러를 통해 경사수거부(800)에 의해 다시 권취되어 경사만 따로 분리수거된다.
[ 실시예 1: 재생 실크 세번수의 제조]
상기 제조예에서 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유(섬유장: 50mm)를 방모유와 혼합하고, 조합 공정, 카딩 공정, 정방 정, 권사 공정, 연사/합사 공정 및 사증(steam setting) 공정을 순차적으로 진행하여 12.8Nm의 번수를 갖는 재생 실크 세번수을 제조하였다.
[ 실시예 2 내지 4: 재생 실크 혼방사의 제조 방법]
상기 제조예에서 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유(섬유장: 50mm), 하기 표1의 기타 섬유의 혼합물 및 방모유를 혼합하고 조합 공정, 카딩 공정, 정방 정, 권사 공정, 연사/합사 공정 및 사증(steam setting) 공정을 순차적으로 진행하여 재생 실크 혼방사를 제조하였다.
[ 참고예 1 내지 3: 실크 세번수 및 실크 혼방사 제조]
하기 표1과 같이 원재료를 달리한 점을 실시예와 동일한 방법으로 실크 세번수 및 실크 혼방사를 제조하였다.
[ 실험예 : 실시예 및 참고예에서 얻어진 세번수 또는 혼방상의 물성 측정]
1. 섬도 측정
상기 실시예 및 참고예에서 얻어진 혼방사의 섬도를, 실의 겉보기 번수 측정 방법인 KS K ISO 2060: 2007법에 의해서 시험하였다. 이 규격은 천으로부터 분리한 실의 번수를 측정하는 방법으로, 천으로부터 풀어낸 실의 일정한 길이와 무게로부터 측정하는 방법이다.
2. 인장강신도 측정
상기 실시예 및 참고예에서 얻어진 혼방사의 인장강신도는 Uster Method에 의해 측정하였다.
구분 번수 강력 신도
Ne Nm cN CV% % CV%
실시예1(silk selvedge 100%) 7.6 12.8 1525.0 9.3 10.88 15.8
실시예2(silk top70 wt% / silk selvedge 30 wt%) 10.1 17.1 928.8 8.6 8.82 10.5
실시예3(silk selvedge 50wt%/ wool 50 wt%) 14.6 24.7 375.2 12.2 8.07 16.3
실시예4(silk selvedge 70 wt% /wool 30 wt%) 11.2 18.9 764.6 9.4 10.23 12.6
참고예1(silk top 100%) 11 17 648.4 7.86
참고예2(silk top 50wt% / wool 50wt%) 15.5 25 247.5 6.80
참고예3(silk top 70wt% /
Wool 30wt%)		 9.8 17 568.1 8.02
상기 표1은 실시예 및 참고예의 혼방사의 물성에 관한 표이다.
상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예1에서 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유를 방모 방적하여 형성된 재생 실크 세번수는 12.8 Nm의 번수를 가지며, Uster Method에 의하여 측정한 강력이 1525.0 cN 이고 신도가 10.88%이라는 점이 확인되었다.
즉, 실시예1의 재생 실크 세번수는 참고예1의 실크탑100wt%로 형성된 세번수와 번수의 차이는 그리 크지 않으면서도, 보다 향상된 강력 및 신도를 갖는다는 점이 확인되었다.
그리고, 실시예 2 내지 4의 재생 실크 혼방사는 17.1 내지 24.7Nm의 번수를 가지며, Uster Method에 의하여 측정한 강력이375.2 내지 928.8이고 신도가 8.07 내지 10.23%라는 점이 확인되었다.
구체적으로, 실크 셀비지 재생 섬유와 실크탑을 각각 동일 함량으로 사용한 실시예3과 참고예2를 대비하고 실시예4와 참고예 4를 대비하여 보면, 실시예 3 및 5의 재생 실크 혼방사가 참고예의 실크 혼방사와 세번수와 번수의 차이는 그리 크지 않으면서도, 보다 향상된 강력 및 신도를 갖는다는 점이 확인되었다.
즉, 상기 실시예에서 얻어진 재생 실크 세번수나 재생 실크 혼방사는 실크를 사용하여 얻어진 실크 세번수 또는 셀크 혼합사와 유사한 번수 범위 내에서는 보다 향상된 강력 및 신도를 나타낸다는 점이 확인되었다.
즉, 실시예에 따르면, 견직물의 제직공정이나 봉제공정에서 발생하는 폐기물인 실크 셀비지를 재활용하여서도, 실크톱를 사용하여 얻어진 실크 세번수 또는 셀크 혼합사와 동등 수준의 물성과 품질을 갖는 재생 실크 세번수나 재생 실크 혼방사를 제공하였다. 이에 따라, 이전에 폐기물로 버려지던 견직물의 셀비지를 재활용함으로서, 환경 오염 발생 요인을 최소화할 제공할 수 있고, 폐기물 처리 비용과 고가의 견직물의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
10 : 셀비지 20 : 경사
100 : 본체프레임
200 : 셀비지공급부
210 : 제1전동모터 220 : 권취롤
300 : 셀비지인입부
320 : 셀비지인입부하부롤러 330 : 셀비지인입부상부롤러
400 : 경사분리가이딩부
410 : 이동클램프 420 : 가이딩본체
430 : 경사분리가이딩고리 431 : 경사분리가이딩고리본체
432 : 환형고리
500 : 진동부가부
510 : 제2전동모터 520 : 회동날개부
521 : 회동날개 530 : 덮개부
600 : 경사수렴부
610 : 제3전동모터 620 : 경사수렴부하부롤러
630 : 경사수렴부상부롤러
700 : 위사수거부
800 : 경사수거부

Claims (16)

  1. 실크 셀비지 재생 섬유를 방모유와 혼합하는 단계를 포함한 조합 공정;
    상기 방모유에 혼합된 실크 셀비지 재생 섬유를 분리 및 배열하여 슬라이버를 형성하는 단계를 포함하는 카딩 공정;
    상기 카딩 공정에서 얻어진 슬라이버를 연신하고 꼬아서 방모사를 형성하는 단계와 상기 형성된 방모사를 보빈에 감는 단계를 포함하는 정방 공정; 및
    상기 정방 공정에서 얻어진 방모사를 소정의 양과 형태로 감는 권사 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 실크 세번수의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실크 셀비지 재생 섬유 100중량부에 대하여 상기 방모유 0.5 내지 10중량부가 혼합되는 것을 특징으로 하는 재생 실크 세번수의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실크 셀비지 재생 섬유는40㎜ 내지 90㎜의 섬유장을 갖는 실크 섬유를 95중량%이상 포함하는, 재생 실크 세번수의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실크 셀비지 재생섬유는 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 재생 실크 세번수의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 양모, 면, 마, 레이온 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한 기타 섬유와, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유와, 방모유를 혼합하는 조합공정;
    상기 방모유에 혼합된 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 분리 및 배열하여 슬라이버를 형성하는 카딩 공정;
    상기 카딩 공정에서 얻어진 슬라이버를 연신하고 꼬아서 방모사를 형성하는 단계와 상기 형성된 방모사를 보빈에 감는 정방 공정; 및
    상기 정방 공정에서 얻어진 방모사를 소정의 양과 형태로 감는 권사 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 실크 혼방사의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 조합공정에서 상기 기타 섬유와 상기 실크 셀비지 재생 섬유가 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 재생 실크 혼방사의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 실크 셀비지 재생 섬유는 40㎜ 내지 90㎜의 섬유장을 갖는 실크 섬유를 95중량%이상 포함하는, 재생 실크 혼방사의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기타 섬유와 실크 셀비지 재생 섬유를 합한 100중량부에 대하여 방모유 0.5 내지 10중량부가 혼합되는, 재생 실크 혼방사의 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 조합공정에서의 실크 셀비지 재생섬유는 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 재생 실크 혼방사의 제조 방법.
  14. 양모, 면, 마, 레이온 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유를 포함하는 기타 섬유와, 견직물 셀비지의 위사 분리물을 포함한 실크 셀비지 재생 섬유 간의 혼합물을 방모 방적하여 15Nm 내지 30Nm의 번수를 갖는 재생 실크 혼방사.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    300 cN이상의 강력 및 7.5%이상의 신도를 갖는 재생 실크 혼방사.
KR20120105650A 2012-09-24 2012-09-24 재생 실크 세번수의 제조 방법, 재생 실크 세번수, 재생 실크 혼방사의 제조 방법 및 재생 실크 혼방사 KR101406074B1 (ko)

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