KR101406075B1 - 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 및 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법 - Google Patents

실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 및 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적하는 단계를 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법 및 이로부터 제조되는 혼합사에 관한 것이다.

Description

실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 및 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법{BLENDED YARN OF SILK SELVAGE REGENERATED FIBER AND CELLULOSE FIBER, AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 및 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 및 이러한 혼합사를 제조하는 방법에 관한 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.
등록특허공보 제10-623135호(2006.09.12.공고)
본 발명은, 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용하여 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적하는 단계를 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물의 방적 결과물을 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법 및 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적하는 단계를 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법을 제공한다.
본 발명자들은, 견직물의 셀비지를 재활용하는 방법에 관한 연구를 진행하여, 견직물의 셀비지 중 위사를 분리하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유와 룰로오스계 섬유를 혼합하여 방적하면, 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 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.
뿐만 아니라, 상기 제조 방법에 의하여 제공되는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사는 이전에 알려진 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제공되는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사는 40 NEc 내지 45 NEc의 번수, 300 cN 내지 350 cN의 강력, 및 7.20% 내지 7.60%의 신도를 가질 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.
도4는 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 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적함으로서 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유가 제공될 수 있다.
그리고, 상기 실크 셀비지 재생 섬유의 방적성을 높이고, 제조되는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사의 물성, 예를 들어 혼합상의 번수, 강력 및 신도를 향상시키기 위하여, 상기 혼합물은 견(실크)직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 2:8 내지 8:2의 중량비, 바람직하게는 3:7 내지 7:3의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 견직물의 셀비지의 위사로부터 분리된 실크 셀비지 재생 섬유는 불균일한 섬유장을 가지며, 예를 들어 50㎜ 내지 90㎜의 섬유장을 가질 수 있다.
본 발명자들은 일반적인 견직물의 셀비지에 포함되는 실크는 위사로서 존재한다는 점을 발견하고, 이러한 견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유를 사용하였다. 구체적으로, 상기 견직물의 셀비지의 위사로부터 분리된 실크 셀비지 재생 섬유는 실크 섬유를 98%이상 포함할 수 있으며, 실질적으로 견직물에 포함되었던 실크 섬유만으로 이루어질 수 있다.
상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사의 제조에서는 통상적으로 알려진 셀룰로오스계 섬유를 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 30㎜ 내지 50㎜의 섬유장을 갖는 셀룰로오스계 섬유를 사용할 수 있다.
그리고, 방적성을 높이면서도, 제조되는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사의 물성, 예를 들어 혼합상의 번수, 강력 및 신도를 향상시키기 위하여, 상기 셀룰로오스계 섬유로서 텐셀(Tencell) 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 상기 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적하는 단계는, 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 혼합하고 반복적으로 타격하는 단계를 포함한 혼타면 공정; 상기 혼타면 단계에서 얻어진 섬유로부터 연속된 섬유상인 슬라이버를 형성하는 단계를 포함한 소면 공정; 상기 소면 단계에서 얻어진 2이상의 슬라이버를 연신하면서 혼합하여 형성된 랩(lap)을 빗질하는 단계를 포함한 정소면 공정; 상기 정소면 공정에서 얻어진 복수의 슬라이버를 2 내지 5회 합쳐 늘리는 연조 슬라이버 형성 단계를 포함한 연조 공정; 상기 연조 슬라이버를 연신하고 꼬아서 미세 굵기의 조사를 형성하는 단계를 포함한 조방 공정; 상기 조방 공정에서 얻어진 조사를 연신하고 꼬아서 방적사를 제조하는 단계를 포함하는 정방 공정; 및 상기 정방 공정에서 얻어진 방적사에 소정의 꼬임 주고 보빈에 감는 단계를 포함하는 권사 공정;을 포함할 수 있다.
상기 방적 단계의 구체적인 공정은 다음과 같다.
(가) 혼타면 공정
혼타면 공정은 원료인 원면을 혼합하고, 타격(Beater)에 의해 반복적으로 두들겨 면화씨나 작은 이물질등 분리하고 제거하는 단계를 의미한다. 즉, 상기 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 각각을 혼합하고 반복적으로 타격하여 기타 이물질을 분리해낼 수 있으며, 상기 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 서로 혼합하고 반복적으로 타격하여 기타 이물질을 분리해낼 수 있다.
(나) 소면 공정
혼타면 공정을 거친 섬유는 분섬이 되어 솜상태로 뭉쳐있어 섬유를 길이 방향으로 배열하여 기준치 이하의 짧은 섬유와 잡물을 제거하면서 연속된 섬유상인 슬라이버(sliver)로 만드는 공정이다. 즉, 상기 혼타면 공정에서 이물질이 제거된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 일정 방향으로 배열함으로서, 연속된 섬유상인 슬라이버가 형성될 수 있다.
한편, 상기 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유의 개섬도를 향상시키기 위하여, 상기 혼타면 공정 및 소면 공정을 각각 2회 이상, 또는 각각 2 내지 4회 반복 할 수 있다.
(다) 정소면 공정
정소면 공정을 위해 슬라이버의 여러가닥을 연신하면서 합쳐 랩의 형태로 만드는 공정이다. 소모방이나 마방적에서는 여러 가닥의 슬라이버를 섞어 균제화 하면서 다시 하나의 슬라이버로 만드는데 이때는 여러 가닥의 슬라이버가 똑같은 속도로 균일하게 빗질을 받기는 여려움이 있으나 랩상태로 만듦으로써 더욱 균제화된 상태에서 빗질을 받음으로써 세섬도사를 제조하는데는 유리한 점이 있다고 생각된다.
정소면(코머 comber)공정은 소모방적에서의 코밍에 해당하는 공정으로 더욱 세밀한 빗으로 일정 길이(약 35mm 내외)의 슬라이버를 일정량 잡아당기면서 상단에 부착된 섬세한 빗으로 빗질을 함으로써 남아있는 작은 잡물을 제거하여 섬유의 품질을 더욱 향상시키며, 잡아당겨진 슬라이버는 다시 전진과 후진을 반복 하여 뒤따라오는 슬라이버와 겹쳐가며 더욱 평행화된 슬라이버가 형성되는 공정이다.
즉, 상기 소면 공정에서 얻어진 2이상의 슬라이버를 연신하면서 혼합함으로서 랩(lap) 형태의 섬유 또는 직물이 형성될 수 있으며, 이러한 랩을 빗질하여 보다 높은 품질의 방적사를 제공할 수 있다.
(라) 연조 공정
상기 종소면 공정에서 빗질하는 것과 유사한 공정으로 짧은 섬유를 다시 한번 제거하고, 여러가닥의 슬라이버를 합쳐 하나의 슬라이버로 만듦으로써 굵기의 변동을 줄여주어 더욱 강하고 광택이 좋은 실을 제조 가능토록 하는 공정이다. 상기 정소면 공정에서 얻어진 복수의 슬라이버를 2 내지 5회 합쳐 늘리면서 또 다른 형태의 슬라이버(연조 슬라이버)를 형성할 수 있다.
상기 슬라이버의 균제도 및 혼섬율 향상을 위하여, 상기 정소면 공정에서 얻어진 슬라이버 6 내지 9가닥, 바람직하게는 8가닥을 2회 합쳐(패시지) 늘려서 상기 연조 슬라이버를 형성할 수 있다.
(마) 조방 공정
조방 공정에서는 상기 연조 슬라이버를 연신하고 꼬아서 미세 굵기의 조사를 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 조방 공정에서는, 상기 연조 슬라이버를 연신하여 똑바로 펴고, 평행한 모양을 만들며, 마지막에는 약간의 꼬임을 주어 실이 되기 바로 전단계의 가는 굵기의 조사(粗絲)를 제조할 수 있다.
(바) 정방 공정
상기 조방 공정에서 얻어진 조사를 연신하고 꼬아서 원하는 강력의 필요한 번수(番手)의 방적사를 제조할 수 있다.
(사) 권사 공정
권사 공정에서는 상기 정방 공정에서 얻어진 방적사에 소정의 꼬임 주고 보빈에 감는 과정이 이루어진다. 구체적으로, 정방에서 만들어진 실을 필요한 양과 형태로 감는 공정으로 정해놓은 일정 굵기 이상이나 이하의 결점이 있는 실을 자동으로 찾아내어 절단하고, 새로 이음으로써 최종 제품으로 만들어지는 공정이다.
상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법에서는, 상기 혼타면 공정, 소면 공정, 정소면 공정, 연조 공정, 조방 공정, 정방 공정 및 권사 공정에 관하여 상술한 내용 이외로, 면방적 공정에 통상적으로 사용할 수 있는 것으로 알려진 구체적인 제조 방법과 제조 장치를 큰 제한 없이 적용할 수 있다.
한편, 상기 발명의 일 구현예의 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, 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, 위사가 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, 상기 제조 방법에 의하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사가 제공될 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물의 방적 결과물을 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사가 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 견직물의 셀비지 중 위사를 분리하여 얻어지는 실크 셀비지 재생 섬유와 룰로오스계 섬유를 혼합하여 방적하면, 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제공할 수 있다.
특히, 상기 혼방사는 폐기물로 버려지는 견직물의 셀비지를 재활용함으로서, 환경 오염 발생 요인을 최소화할 제공할 수 있고, 폐기물 처리 비용과 고가의 견직물의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사는 이전에 알려진 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사는 40 NEc 내지 45 NEc(Ne)의 번수, 300 cN 내지 350 cN의 강력, 및 7.20% 내지 7.60%의 신도를 가질 수 있다.
또한, 상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사는 18 cN/Tex 내지 28 cN/Tex 의 비강도를 가질 수 있다.
그리고, 상기 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사의 물성, 예를 들어 혼합상의 번수, 강력 및 신도를 향상시키기 위하여, 상기 혼합물은 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 2:8 내지 8:2의 중량비, 바람직하게는 3:7 내지 7:3의 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 견직물의 제직공정이나 봉제공정에서 발생하는 폐기물을 재활용하여 일반적인 견직물과 동등 수준 이상의 물성과 품질을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 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 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 나타낸 것이다.
도2는 실시예2에서 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 나타낸 것이다.
도3은 실시예3에서 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 나타낸 것이다.
도4는 셀비지는 직물의 형태를 간략히 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 실시예의 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제조 과정을 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 60㎜ 내지 80㎜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 내지 3: 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조]
상기 제조예에서 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유(섬유장: 60 내지 80mm)의 방적성을 향상시키기 위해서 상대적으로 방적성이 우수한 텐셀(섬유장: 38mm)과 3:7(실시예1), 5:5(실시예2) 및 7:3(실시예3)의 중량비로 혼합하여 방적사를 제조하였다.
구체적으로, 상기 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 상술한 중량비로 혼합하고, 개섬도를 향상시키기 위해서 혼타면/소면 공정을 2회 반복하여 소면 슬라이버를 제조하였다.
그리고, 2이상의 상기 소면 슬라이버를 연신하면서 혼합하여 랩(lap)을 형성하고 이를 빗질하였으며(정소면 공정), 상기 소면 슬라이버의 균제도 및 혼섬율 향상을 위해 소면 슬라이버 8가닥을 2회 패시지 하여 연조 슬라이버를 제조하였다(연조 공정).
그리고, 상기 연조 슬라이버를 연신하고 꼬아서 미세 굵기의 조사를 형성하는 단계를 포함한 조방 공정; 상기 조방 공정에서 얻어진 조사를 연신하고 꼬아서 방적사를 제조하는 단계를 포함하는 정방 공정; 및 상기 정방 공정에서 얻어진 방적사에 소정의 꼬임 주고 보빈에 감는 단계를 포함하는 권사 공정를 순차적으로 진행하여 하기 표1의 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제조하였다. [슬라이버에 적정 꼬임을 부여하여 조사를 제조한 후 링 정방기(RX-240 E-draft, toyota)를 이용하여 방적사를 제조]
실시예의 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사를 제조 과정은 도7과 같았다.
[ 참고예 : 실크 및 텐셀 혼방사 제조]
상기 실크 셀비지 재생 섬유 및 텐셀을 혼합하는 대신에, 100%실크톱(섬유장: 40mm) 및 텐셀(섬유장: 38mm)를 5:5의 중량비로 혼합한 점을 제외하고 실시예와 동일한 방법으로 실크 및 텐셀 혼방사를 제조하였다.
[ 실험예 : 실시예 및 참고예의 혼방사의 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.
3. 불균제도 (U%) 측정
불균제도 지수(irregularity index)는 실제 불균제도와 한계불균제도의 비로 나타낸다. [불균제도지수 = 실제뷸균제도/한계불균제도]
상기 실시예 및 참고예에서 얻어진 혼방사의 불균제도를 UT3 장치(Zellweger Uster LTD. 제품)를 이용하여 슬라이버의 변동다이어그램을 작성하여 측정하였다. 측정조건의 슬라이버 다이어그램 측정범위는 ±25%로, 공급속도는 25m/min으로 적용하였다.
4. 변동계수( CV %) 측정
상기 실시예 및 참고예에서 얻어진 혼방사의 단면당 섬유올 수의 변동과 단면에서 섬유자체의 변동을 고려하여 변동 계수를 측정하였다. 구체적으로 [변동계수(CV)= 100/[혼방사 단면에서의 섬유 올수의 표준편차(√n)]의 식을 이용하여 변동 계수를 구하였다.
구분 번수
(Nec)		 강력 신도 비강도
(cN/Tex)		 균제도 및 사결점
cN CV% % CV% U% CV%
실시예1 38.19 317.0 11.7 7.12 13.8 20.50 13.81 17.72
실시예2 43.11 325.5 10.8 7.43 11.2 23.76 13.50 17.42
실시예3 40.67 286.8 10.1 7.17 12.3 19.75 12.25 15.63
참고예 40.77 313.2 8.1 7.44 9.15 21.61 9.76 12.29
상기 [표1]은 실시예 및 참고예의 혼방사의 물성에 관한 표이다.
상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예에서는 38.19 NEc 내지 43.11 NEc의 번수, 286.8 cN 내지 325.5 cN의 강력, 및 7.12% 내지 7.43%의 신도를 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사가 제공될 수 있었다. 또한, 실시예의 혼방사는 19.75 내지 23.76 cN/Tex의 비강도를 갖는다는 점이 확인되었다.
즉, 상기 실시예에서 얻어진 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사는 참고예의 혼방사(100%실크톱(섬유장: 40mm) 및 텐셀(섬유장: 38mm)를 5:5 중합 혼합)와 유사한 번수 범위 내에서 유사한 강력, 신도 및 비강도를 나타낸다는 점이 확인되었다.
한편, 상기 실시예에서는 상대적으로 길고 불균일한 분포의 섬유장을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유를 사용함에 따라서, 참고예에 비하여 약간 높은 분균제도(U%) 및 변동계수(CV%)를 갖는다는 점이 확인되었다.
즉, 실시예에 따르면, 견직물의 제직공정이나 봉제공정에서 발생하는 폐기물인 실크 셀비지를 재활용하여 100%실크톱를 사용하여 얻어진 혼방사와 동등 수준의 물성과 품질을 갖는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 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 (15)

  1. 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적하는 단계를 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 견직물의 셀비지의 위사로부터 분리된 실크 셀비지 재생 섬유는 50㎜ 내지 90㎜의 섬유장을 갖는 실크 섬유를 98중량%이상 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스계 섬유는 30㎜ 내지 50㎜의 섬유장을 갖는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 셀룰로오스계 섬유는 텐셀(Tencell) 섬유를 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물을 방적하는 단계는,
    견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 혼합하고 반복적으로 타격하는 단계를 포함한 혼타면 공정;
    상기 혼타면 공정에서 얻어진 섬유로부터 연속된 섬유상인 슬라이버를 형성하는 단계를 포함한 소면 공정;
    상기 소면 공정에서 얻어진 2이상의 슬라이버를 연신하면서 혼합하여 형성된 랩(lap)을 빗질하는 단계를 포함한 정소면 공정;
    상기 정소면 공정에서 얻어진 복수의 슬라이버를 2 내지 5회 합쳐 늘리는 연조 슬라이버 형성 단계를 포함한 연조 공정;
    상기 연조 슬라이버를 연신하고 꼬아서 미세 굵기의 조사를 형성하는 단계를 포함한 조방 공정;
    상기 조방 공정에서 얻어진 조사를 연신하고 꼬아서 방적사를 제조하는 단계를 포함하는 정방 공정; 및
    상기 정방 공정에서 얻어진 방적사에 소정의 꼬임 주고 보빈에 감는 단계를 포함하는 권사 공정;을 포함하는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 혼타면 공정 및 소면 공정을 각각 2회 이상 반복 하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 연조 공정은 상기 정소면 공정에서 얻어진 슬라이버 6 내지 9가닥을 2회 합쳐 늘려서 연조 슬라이버 형성 단계를 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    견직물의 셀비지에서 위사를 분리하여 실크 셀비지 재생 섬유를 얻는 단계를 더 포함하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    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, 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, 위사가 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 이용하는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법.

  11. 삭제
  12. 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유의 혼합물의 방적 결과물을 포함하여, 40 NEc 내지 45 NEc의 번수, 300 cN 내지 350 cN의 강력, 및 7.20% 내지 7.60%의 신도를 갖는 것을 특징으로 하는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 혼합물은 견직물의 셀비지의 위사를 분리하여 형성된 실크 셀비지 재생 섬유 및 셀룰로오스계 섬유를 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함하는 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    18 cN/Tex 내지 28 cN/Tex 의 비강도를 갖는, 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사.

KR20120105651A 2012-09-24 2012-09-24 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 및 실크 셀비지 재생 섬유/셀룰로오스 섬유의 혼방사 제조 방법 KR101406075B1 (ko)

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WO2017135499A1 (ko) * 2016-02-05 2017-08-10 삼일방(주) 균제도, 강신도 및 내마찰성이 우수한 강연 에어젯트 방적사 및 그 제조방법.

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