KR101428924B1 - 세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치 Download PDF

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KR101428924B1 KR1020130061783A KR20130061783A KR101428924B1 KR 101428924 B1 KR101428924 B1 KR 101428924B1 KR 1020130061783 A KR1020130061783 A KR 1020130061783A KR 20130061783 A KR20130061783 A KR 20130061783A KR 101428924 B1 KR101428924 B1 KR 101428924B1
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Abstract

본 발명은 세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사의 제조방법은 양모원사를 환원 처리하는 전처리 단계; 상기 전처리된 양모원사를 물리적으로 연신하는 연신 단계; 상기 연신된 양모원사의 연수를 보충하는 추연단계: 및 상기 추연된 양모원사를 산화 처리하는 후처리 단계;를 포함하며, 상기 전처리 단계, 연신 단계 및 추연단계는 연속 공정으로 수행될 수 있다.

Description

세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치{Fine size wool yarn, manufacturing process and manufacturing apparatus for the same}
본 발명은 세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 우수한 방축성 및 광택성을 가지며, 촉감 등의 품질이 향상된 세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
양모 섬유는 우수한 유연성과 방적성, 보온성 및 흡습성 등을 갖는 최고의 섬유소재로서 인정받고 있지만, 다음과 같은 문제점들이 있어 양모 제품의 소비촉진의 저해 요인이 되고 있다.
양모 섬유는 그 표면에 스케일이라 불리는 비늘모양의 독특한 구조로 되어 있는데, 이 표면구조가 세탁시에 펠팅에 의한 수축의 원인이 되기 때문에, 양모제품은 일반적으로 물세탁이 불가능하고 드라이클리닝을 해야 한다는 점에 문제가 있다.
따라서, 양모 섬유에 기계적 세척성 또는 용이한 취급 특성을 부여하기 위하여 다양한 방축 처리 방법이 개발되고 있다.
양모에 방축성을 부여하는 가장 일반적인 방법은 먼저 양모를 산화처리한 다음, 중합체로 처리하는 단계를 포함하는 것이다. 이 방법은 마킨슨(K.R. Markinson)의 문헌에 상세하게 기재되어 있다. 양모를 방축 가공하는데 이용되는 가장 일반적인 종류의 산화 처리법은 기체나 수용액, 차아염소산 또는 이의 염의 용액으로서 염소 원자를 사용하거나 유기 염소화제를 사용하는 염소화 방법이 있다. 브라인(Bryne) 등의 문헌에는 현재 상업적인 방축 가공의 3/4 이상이 염소화 처리와 관련이 있다고 주장하고 있다. 최근에는 염소화 처리와 관련된 방축 처리법의 이용에 대하여 환경적 우려가 점증되고 있는데, 그 이유는 처리 중에 또는 후속 염색 또는 수화 처리 중에 염소화 화합물이 방출될 수도 있기 때문이다. 이러한 화합물이 대기로 방출되는 것을 일부 국가에서는 흡착성 유기 할로겐 화합물의 방출을 제한하는 법으로서 금지하고 있다. 양모를 염소화 방축 처리하는 것과 관련된 또 다른 문제점은 양모로 만든 직물의 촉감이 가공 후에 거칠어 진다는 것이다.
따라서, 최근에는 염소화 단계를 이용하지 않고, 양모에 방축성을 부여하는 다양한 방법들이 개발되고 있다.
대한민국특허 공고 제1987-1340호 공보는 행크상의 소모사 또는 모혼방사를 연신하고, 습윤완화처리하는 모사의 가공방법이 기재되어 있고, 대한민국특허 공고 제1987-1049호 공보 및 대한민국 특허 제2002-327824호 공보는 방적사의 연신방법을 실현하기 위한 장치가 기재되어 있다.
그러나, 현재까지 개발된 방법들은 각각 나름대로의 문제점을 가지고 있어, 양모 제품의 활성화를 위한 방법이 여전히 요구되고 있다.
본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은 우수한 방축성 및 광택성을 가지며, 촉감 등의 품질이 향상된 세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 양모원사를 환원 처리하는 전처리 단계; 상기 전처리된 양모원사를 물리적으로 연신하는 연신 단계; 상기 연신된 양모원사의 연수를 보충하는 추연단계; 및 상기 추연된 양모원사를 산화 처리하는 후처리 단계;를 포함하며, 상기 전처리 단계, 연신 단계 및 추연 단계는 연속 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법을 제공한다.
상기 환원처리는 소듐-비-설파이트 및 티오 글리콜산 중 어느 하나 이상의 환원제로 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 전처리 단계는 40 내지 50℃의 온도에서 30 내지 40분 동안 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 환원 처리되는 양모 원사는 2합실인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연신 단계는 상기 양모 원사의 양면에 배치되는 회전 로울러에 의하여 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연신 단계는 상기 양모원사의 양면에 4 단계로 배치되는 회전 로울러에 의해서 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연신 단계는 상기 양모원사의 양면에 배치되며, 저속에서 고속으로 회전 속도가 순차적으로 증가하는 4단계의 회전 로울러에 의해서 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 후처리는 스팀 및 과산화수소 중 어느 하나 이상으로 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.,
상기 후처리는 85 내지 95℃의 온도에서 20 내지 40분 동안 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 상기의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 양모원사에 환원제를 공급하는 전처리부; 상기 전처리부에서 이송되는 전처리된 양모원사를 물리적으로 연신하는 연신부; 상기 연신부에서 이송된 양모 원사의 연수를 보충하는 추연부; 및 상기 추연부에서 이송되는 추연된 양모원사에 산화제를 공급하는 후처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조장치를 제공한다.
상기 연신부는 상기 양모원사의 양면에 배치되는 회전 로울러를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연신부는 상기 양모원사의 양면에 순차적으로 배치되는 4단계의 회전 로울러를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연신부는 상기 양모원사의 양면에 배치되며, 회전 속도가 저속에서 고속으로 회전 속도가 순차적으로 증가하는 4단계의 회전 로울러를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 전처리부는 소듐-비-설파이트 및 티오 글리콜산 중 어느 하나 이상의 환원제를 공급하며, 40 내지 50℃의 온도에서 30 내지 40분 동안 반응을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 후처리부는 스팀 및 과산화수소 중 어느 하나 이상을 공급하며, 85 내지 95℃의 온도에서 20 내지 40분 동안 반응을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 양모 섬유의 화학적 구조를 변경함과 동시에 물리적 연신을 가하여 방축성을 부여하고, 양모 섬유의 섬도를 임의적으로 결정할 수 있다.
즉, 양모 원사를 화학적 및 물리적으로 동시에 제어하여 균제도, 강도 및 신도의 저하율이 일정비율 이하로 떨어지지 않으면서, 광택성, 내세정성(washability)등 전반적인 물성이 향상된 양모사를 저비용으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조방법 및 제조장치는 중번수 또는 태번수의 양모원사를 이용하여 세섬도 양모사를 제조할 수 있어 원가 절감 효과가 매우 클 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 양모 원사의 중공화에 따라 섬유 사이의 간극이 커져 수분을 흡수하기 쉬운 벌키 구조가 되어 친수성이 부여될 수 있다. 이에 따라 흡습 발열성, 유연성 및 스트레치성 및 촉감이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사의 제조방법 중 화학적 제어과정을 개략적으로 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사의 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사의 제조방법 중 연신 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태들은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 수 있고, 첨부된 도면은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 첨부된 도면으로 한정되는 것은 아니며, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 “상에”또는 “전에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함할 수 있다.
본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 “~ (하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본 발명은 세섬도 양모사, 이의 제조방법, 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 방축성 및 광택성을 가지며, 균제도 등 품질이 향상된 세섬도 양모사, 이의 제조방법 및 그 제조장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사는 양모 원사를 환원처리한 후 물리적 연신에 의하여 양모 원사를 연신하고, 상기 연신된 양모 원사의 연수를 보충하는 추연을 실시하고, 상기 추연된 양모 원사를 산화 처리하되, 상기 환원처리, 물리적 연신 및 추연은 연속공정으로 수행되어 제조된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사의 제조방법은 양모 원사를 환원 처리하는 전처리 단계; 상기 전처리된 양모원사를 물리적으로 연신하는 연신 단계; 상기 연신된 양모 원사의 연수를 보충하는 추연 단계; 및 상기 연신된 양모원사를 산화 처리하는 후처리 단계;를 포함하며, 상기 전처리 단계, 연신 단계 및 추연 단계는 연속 공정으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사는 본 발명의 일 실시형태에 따른 양모사의 제조방법에 따라 제조된 것으로, 이에 의하여 보다 구체적으로 특정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 명세서에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사와 이의 제조방법은 함께 설명될 수 있다.
일반적으로 양모 섬유는 우수한 유연성, 방적성, 보온성 및 흡습성 등을 가져서, 최고의 섬유 소재로 인정받고 있지만, 세탁시 펠팅에 의하여 급격히 수축하는 문제점을 가지고 있다. 즉, 양모 섬유는 그 표면에 스케일이라는 비늘 모양의 독특한 구조를 가지며, 이 표면 구조가 양모 제품의 세탁시 수축의 원인이 된다.
또한, 양모 섬유는 천연적으로 생산되는 양의 털을 원료로 하기 때문에 양모 섬유의 섬도, 품질 등은 면양의 품종과 서식환경, 섭생 등에 의해 결정되고, 원료의 물성을 원천적으로 개선하는데 한계가 있다. 그러나, 최근 양모 산업에서는 세섬도 양모 섬유의 수요가 증대되고 있고, 세섬도일수록 그 가격이 상승하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 양모 섬유의 화학적 구조를 변경함과 동시에 물리적 연신을 가하여 방축성을 부여하고, 양모 섬유의 섬도를 임의적으로 결정할 수 있다. 즉, 양모 원사를 화학적 및 물리적으로 동시에 제어하여 균제도, 강도 및 신도의 저하율이 일정비율 이하로 떨어지지 않으면서, 광택성, 내세정성(washability) 등 전반적인 물성이 향상된 세섬도 양모사를 저비용으로 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사 제조방법의 각 단계를 보다 구체적으로 설명하며, 이에 따라 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사가 구체적으로 특정될 수 있다.
도 1은 세섬도 양모사의 제조방법 중 화학적 제어과정을 개략적으로 도시한 그림이고, 도 2는 세섬도 양모사의 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 세섬도 양모사의 제조방법 중 연신 단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 우선 양모 원사(100)를 환원처리하는 전처리 단계가 수행될 수 있다.
상기 양모 원사(100)는 반드시 순모에 한정되지 않고, 모혼방사도 사용될 수 있고, 중번수 내지 태번수의 양모원사를 사용할 수 있다.
즉, 본 발명은 저비용으로 저가의 원료를 고가의 세번수 제품으로 전환하는 것으로, 경제적 이점이 있으며, 양모제품의 이용 확대에 크게 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 양모 원사(100)는 2합실인 것을 사용할 수 있다. 2합실을 사용하는 경우 연신 단계에서 섬유 간의 결속력과 장력이 부족하여 슬립 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
종래에, 양모 섬유에 방축성을 부여하기 위하여 양모 섬유를 톱(top) 상태에서 염소화 처리하여 스케일을 제거하고 다시 폴리머로 피복하는 방법을 사용하였으나, 양모 톱(top)은 방적시 작업성이 떨어지고, 염색시에 염료의 흡수 속도가 지나치게 빨라 균염을 얻기 어려우며, 양모의 물성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 2합실을 사용하여 작업성 우수할 뿐만 아니라, 불균염의 문제가 발생하지 않고, 양모의 섬도 및 섬유장의 제어가 용이하고, 원하는 물성을 확보할 수 있다.
상기 환원처리에 사용되는 환원제는 소듐-비-설파이트(NaHSO3), 또는 티오 글리콜산(HSCH2COOH)일 수 있다. 상기 소듐-비-설파이트를 사용하는 경우에는 그 농도가 1 내지 5%일 수 있고, 상기 티오 글리콜산을 사용하는 경우에는 그 농도가 3 내지 10%일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 소듐-비-설파이트 1 내지 5% 및 티오 글리콜산 3 내지 10%를 함께 사용할 수 있다.
상기 환원제는 양모원사에 분사되거나 침지되는 방식으로 처리될 수 있다.
일반적으로, 양모 섬유는 하기 식 1과 같이 양모 섬유 간에 시스틴(Cystine) 결합, 글루탐산(Glutamic acid)과 리신(Lysine), 아스파르트산(Aspartic acid)과 아르기니(Arginine) 간의 결합구조를 가진다.
[식 1]
Figure 112013048252571-pat00001

상기 양모 섬유의 결합 구조는 적절한 환원제에 의하여 파괴되어, 양모 섬유의 구조가 변형될 수 있다.
이는 하기 식 2와 같이 개략적으로 정의될 수 있으며, 본 발명에서는 양모 섬유에 손상을 가하지 않고, 강도 및 신도 저하, 촉감 손상을 일으키지 않는 환원제 및 그 농도를 설정하였다.
[식 2]
Figure 112013048252571-pat00002

보다 구체적으로, 도 1(a) 및 도 1(b)는 소듐-비-설파이트(NaHSO3)를 환원제로 사용한 경우를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 양모 원사의 시스틴 결합이 절단되어 양모 원사의 형태 변형이 용이한 상태가 될 수 있다. 이 상태에서 물리적 연신을 가하여 양모 섬유의 형태를 변형하고, 그 변형된 형태로 고정되어 양모 원사에 방축성이 부여될 수 있다.
또한, 시스틴 결합이 절단되면서 생성된 티올기가 화합물과 반응하여 양모 원사가 중공화될 수 있다. 이에 따라 섬유 사이의 간극이 커져 수분을 흡수하기 쉬운 벌키 구조가 되어 친수성이 부여될 수 있다. 이에 따라 흡습 발열성, 유연성 및 스트레치성 및 촉감이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전처리 단계는 40 내지 50℃의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 전처리 단계는 30 내지 40분 동안 수행될 수 있다.
상기 환원제의 종류, 농도, 온도 및 시간은 환원 조건별 -SH기 생성비율을 FT-IR 측정을 통하여 확인하고, 가장 최적의 효과를 나타내는 범위를 한정한 것이다.
다음으로, 상기와 같이 전처리된 양모 원사(100)를 물리적으로 연신하는 연신 단계가 수행될 수 있다.
상기 전처리되어 양모 원사(100)의 형태가 변형될 수 있는 상태에서 균일하게 연신되도록 물리적 연신을 가할 수 있다. 즉, 도 1(b)에 도시된 상태에서 물리적 연신이 가해지는 것으로 이해될 수 있다. 상기 물리적 연신은 양모원사(100)의 양면에 배치되어 회전하는 로울러(21, 22, 23, 24)에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 물리적 연신은 4 단계에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 양모 원사의 양면에 4 개의 회전 로울러(21, 22, 23, 24)가 배치될 수 있고, 상기 회전 로울러(21, 22, 23, 24)에 의하여 양모 원사는 단계적으로 연신될 수 있다. 또한, 상기 4 개의 회전 로울러는 저속에서 고속으로 회전 속도가 순차적으로 증가할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 양모 원사(100)는 제1 로울러(21)와 제2 로울러(22) 구간에서 5 내지 10% 연신될 수 있고, 상기 2 로울러(22)와 제3 로울러(23) 구간에서는 10 내지 15% 연신될 수 있으며, 상기 제3 로울러(23)와 상기 제4 로울러(24)의 구간에서는 15 내지 20% 연신될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 양모 원사(100)는 4 단계로 배치된 회전 로울러에 의하여 30 내지 50%의 연신율을 가질 수 있다.
만일, 환원 처리에 의하여 형태가 파괴된 양모 원사를 급속하게 연신하면 강도 저하 및 슬립 현상으로 인하여 절사가 발생할 수 있고, 연신 후에 오히려 수축하는 문제가 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 3 단계의 순차적인 연신에 의하여 양모 원사의 형태 변형이 이루어져, 본 발명에서 목적하는 세번수화된 양모사를 얻을 수 있다.
또한, 양모 섬유의 화학적 구조를 변경함과 동시에 물리적 연신이 수행되어 영구적인 방축성을 부여하고, 양모 섬유의 섬도를 조절할 수 있으며, 균제도, 강도 및 신도를 저하시키지 않고, 광택성, 내세정성(washability) 등을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 연신된 양모 원사(100)를 추연하는 추연단계를 실시할 수 있다.
상기 연신 단계에서, 물리적 가압에 의하여 양모원사의 연계수가 저하될 수 있다. 따라서, 물리적 연신 후에 연수를 보충하는 단계를 실시할 필요가 있다. 보충되는 연수는 최종 번수에 맞추어 꼬임을 조절할 수 있다. 물리적 연신 후 꼬임을 추가하여 강도 및 신도, 균제도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 추연 후에 후처리 단계가 수행되어 가해 준 꼬임이 고정되고, 재수축하려는 특성을 제어할 수 있다.
다음으로, 상기 양모원사(100)를 산화 처리하는 후처리 단계를 수행할 수 있다.
상기 추연된 양모 원사에 스팀(H2O) 및 과산화수소(H2O2) 중 어느 하나 이상을 공급할 수 있다. 상기 후처리 단계에서 과산화수소를 이용하는 경우 그 농도는 3 내지 5%일 수 있다.
상기 후처리 단계의 공정 온도는 85 내지 95℃일 수 있고, 공정 시간은 20 내지 40분일 수 있다.
상기 산화제의 종류, 농도, 온도 및 시간은 산화 조건별 환원제의 제거 비율 및 물성을 조사하여 가장 최적의 효과를 나타내는 범위를 한정한 것이다.
도 1(c)에 도시된 바와 같이, 상기 후처리 단계에서 양모 원사에 남아 있는 환원제를 중화하고 각종 오염물을 제거할 수 있다.
또한, 상기 산화제 용액을 분사하여 중화처리하면 섬유에 잔류한 환원제를 제거함으로써 보다 효과적인 치수 안정성 및 방축 효과를 얻을 수 있고, 광택이 증진되며, 내세정성이 향상될 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 세섬도 양모사의 제조장치와 이의 작동 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사의 제조장치는 양모 원사(100)에 환원제를 공급하는 전처리부(10); 상기 전처리부에서 이송되는 전처리된 양모 원사(100)를 물리적으로 연신하는 연신부(20); 상기 연신부에서 이송된 양모 원사(100)의 연수를 보충하는 추연부(30); 및 상기 추연부에서 이송된 추연된 양모원사(100)에 산화제를 공급하는 후처리부(40);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전처리부(10)는 양모 원사(100)에 환원제를 공급하여 양모원사(100)를 환원처리하는 기능을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 양모 원사(100)는 2합실인 것을 사용할 수 있고, 상기 2합실인 양모원사(100)는 전처리부(10)를 지나 연속적으로 연신부(20)로 이송될 수 있다.
상기 전처리부(10)에서는 양모원사(100)에 환원제가 분사되거나 침지되는 방식으로 환원제가 공급될 수 있다.
본 발명의 전처리부에서 사용되는 환원제의 종류 및 농도는 상술한 바와 같으며, 구체적인 설명은 생략한다.
상기 전처리부에서 처리된 양모원사는 예를 들면 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시된 바와 같이 시스틴 결합이 절단된 상태가 될 수 있고, 이러한 상태에서 상기 연신부(20)로 이송될 수 있다.
상기 전처리부(10)는 40 내지 50℃의 온도에서 30 내지 40분 동안 전처리 단계를 수행할 수 있다.
상기 전처리된 양모 원사(100)는 형태가 변형될 수 있는 상태에서 연신부(20)로 이송될 수 있다.
상기 연신부(20)는 양모원사(200)가 균일하게 연신되도록 물리적 연신을 가할 수 있는 로울러가 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 양모원사(100)의 양면에 회전 로울러(21, 22, 23, 24)가 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전 로울러(21, 22, 23, 24)는 4 단계로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 4개의 회전 로울러(21, 22, 23, 24)는 저속에서 고속으로 회전 속도가 순차적으로 증가할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 로울러(21)보다 제2 로울러(22)는 고속으로 회전하고, 제3 로울러(23)는 제2 로울러(22)보다 고속으로 회전하며, 제4 로울러(24)는 제3 로울러(23) 보다 고속으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시형태에 따른 세섬도 양모사 제조장치는 4 단계로 배치된 회전 로울러의 순차적인 연신을 통해 강도 저하 또는 슬립 현상으로 인하여 절사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 양모 섬유의 화학적 구조 변경과 물리적 연신이 연속적으로 수행되어 영구적인 방축성을 부여하고, 양모 섬유의 섬도를 조절할 수 있으며, 균제도, 강도 및 신도를 저하시키지 않고, 광택성, 내세정성(washability) 등을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 연신부(20)에서 연신된 양모 원사(100)는 추연부(30)로 이송될 수 있다. 상기 추연부(30)는 연신부(20)에서 물리적 가압에 의하여 저하된 양모 원사의 연계수를 보충하는 기능을 할 수 있다. 양모 원사(100)에 꼬임을 주는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 장치를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 물리적 연신 후 꼬임을 추가하여 강도 및 신도, 균제도의 저하를 방지하는 것을 특징으로 한다. 또한, 추연부를 통과한 후에 후처리부에 양모원사가 이송되어 추연부에서 가해 준 꼬임이 고정되고, 재수축하려는 특성을 제어할 수 있다.
다음으로, 상기 추연부에서 이송되는 연신된 양모원사(100)는 후처리부(40)로 이송될 수 있다.
상기 후처리부(40)에서는 이송된 양모원사(100)에 산화제를 공급할 수 있다. 상기 산화제의 공급은 양모 원사에 산화제를 분사하거나 침지하는 방식으로 공급될 수 있다. 또한, 상기 후처리부(40)에서는 산화제로써 과산화수소 또는 스팀(H2O)을 공급할 수 있다. 상기 산화제의 종류 및 농도는 상술한 바와 같으며, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 후처리부는 85 내지 95℃의 공정 온도를 유지할 수 있고, 공정 시간은 20 내지 40분 동안 수행할 수 있다.
도 1(c)에 도시된 바와 같이, 상기 후처리부(40)에서 산화제를 공급함으로써, 양모 원사에 남아 있는 환원제를 중화하고 각종 오염물을 제거할 수 있다. 또한, 상기 산화제 용액을 분사하여 중화처리하면 섬유에 잔류한 환원제를 제거함으로써 보다 효과적인 치수 안정성 및 방축 효과를 얻을 수 있고, 광택이 증진되며, 내세정성이 향상될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 후처리부(40)를 통과한 양모원사(100)는 패킹부(50)로 이송될 수 있다. 상기 패킹부(50)에서 제조된 양모사는 스펙이 조정되고, 안정화 단계를 거쳐 최종 제품으로 패킹될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따라 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
[실시예]
섬도 20.5㎛ 및 섬유장 70㎜ (Nm 2/60)의 양모 원사를 3%의 소듐-비-설파이트 및 3%의 티오 글리콜산 수용액으로 45℃에서 30분간 분사하고, 회전하는 로울러로 연신한 후 90℃에서 스팀과 3%의 과산화수소를 30분간 분사하였다.
상기과 같은 방식으로 본 발명의 조건 범위 내에서 제조한 양모사와 시중에 판매되는 양모사를 구매하여 하기 표 1과 같은 특성을 비교 평가하였다.
시료수(n≥5개) 측정방법 결과
번수 차이(Nm) 10 KS K0415 15 이상
균제도(U%) 10 KS K0467 20 이하
섬도 차이(㎛) 10 KS K0463 3.0 이상
강도저하율(%) 10 KS K0475 5 이하
신도 저하율(%) 10 KS K0475 10 이하
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 연속 공정에 의하여 양모 원사가 화학적 및 물리적으로 동시에 제어되어, 강도 및 신도의 저하율은 기존 제품에 비하여 일정비율 이하로 떨어지지 않으면서, 방축성, 광택성, 내세정성(washability), 흡습 발열성, 유연성 및 스트레치성 및 촉감이 향상된 양모사를 저비용으로 제조할 수 있다.
이상, 구현예 및 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 구현예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다. 또한, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 양모원사 10: 전처리부
20: 연신부 21, 22, 23, 24: 회전 로울러
30: 추연부 40: 후처리부

Claims (16)

  1. 양모원사를 환원 처리하는 전처리 단계;
    상기 전처리된 양모 원사를 양모 원사의 양면에 배치되는 회전 로울러에 의하여 물리적으로 연신하는 연신 단계;
    상기 연신된 양모원사의 연수를 보충하는 추연단계; 및
    상기 추연된 양모원사를 산화 처리하는 후처리 단계;를 포함하며, 상기 전처리 단계, 연신 단계 및 추연 단계는 연속 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환원처리는 소듐-비-설파이트 및 티오 글리콜산 중 어느 하나 이상의 환원제로 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전처리 단계는 40 내지 50℃의 온도에서 30 내지 40분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 환원 처리되는 양모원사는 2합실인 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연신단계는 상기 양모원사의 양면에 4 단계로 배치되는 회전 로울러에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연신단계는 상기 양모원사의 양면에 배치되며, 저속에서 고속으로 회전 속도가 순차적으로 증가하는 4단계의 회전 로울러에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 후처리는 스팀 및 과산화수소 중 어느 하나 이상으로 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 후처리는 85 내지 95℃의 온도에서 20 내지 40분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사.
  11. 양모원사에 환원제를 공급하는 전처리부;
    상기 전처리부에서 이송되는 전처리된 양모원사를 물리적으로 연신하기 위하여 양모 원사의 양면에 배치되는 회전 로울러가 구비되는 연신부;
    상기 연신부에서 이송된 양모 원사의 연수를 보충하는 추연부; 및
    상기 추연부에서 이송되는 추연된 양모원사에 산화제를 공급하는 후처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 연신부는 상기 양모원사의 양면에 순차적으로 배치되는 4단계의 회전 로울러를 구비하는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 연신부는 상기 양모원사의 양면에 배치되며, 회전 속도가 저속에서 고속으로 회전 속도가 순차적으로 증가하는 4단계의 회전 로울러를 구비하는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 전처리부는 소듐-비-설파이트 및 티오 글리콜산 중 어느 하나 이상의 환원제를 공급하며, 40 내지 50℃의 온도에서 30 내지 40분 동안 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 후처리부는 스팀 및 과산화수소 중 어느 하나 이상을 공급하며, 85 내지 95℃의 온도에서 20 내지 40분 동안 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 세섬도 양모사의 제조장치.
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