KR101564935B1 - 신축성을 갖는 아세테이트 복합사 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 신축셩 발현을 위한 특수 공정을 거치지 않은 원사를 이용하여, 인터레이스 가공이나 태세 가공 등과 같이 신축성 발현을 위한 특수한 가공을 이용하지 않고서도, 트위스팅 방향 및 트위스팅 넘버 제어만으로 신축성을 갖는 복합사 및 이를 포함하는 직물을 제조할 수 있다.

Description

신축성을 갖는 아세테이트 복합사 제조 방법{method for manufacturing elastic acetate composite yarn}

본 발명은 복합사 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 신축성을 가지는 복합사와 직물 제조 기술에 관한 것이다.

신축성을 갖는 복합사는 보통 적어도 한 가지 이상의 신축성을 갖는 원사를 이용하여 제조된다. 예를 들면, 신축성을 갖는 복합사는 신축성을 갖도록 특수 가공 처리된 잠재권축사(潛在捲縮絲, Latent & potential crimped yarn)나 태세사(太細絲, thick and thin yarn) 등의 원사를 포함하는 2개 이상의 원사를 트위스팅하여 제조된다. 보다 구체적인 예로, 신축성을 갖는 복합사는 트리아세테이트 원사와 PET 잠재권축사를 합사한 다음 인터레이스 가공하고, 이를 연사하여 열 고정을 수행함으로써 제조될 수 있다.

이러한, 인터레이스 가공은 공정의 난이도가 높고, 공정 수행 시간 역시 많이 걸린다. 이는 태세 가공 역시 마찬가지이다. 그리고 잠재권축사는 태세사는 그 가격 역시 일반 원사에 비하여 높다.

이에 본 발명에 해결하고자 하는 과제는, 신축셩 발현을 위한 특수 공정을 거치지 않은 원사를 이용하여 신축성을 갖는 아세테이트 복합사 및 신축성을 갖는 직물을 제조하는 기술을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 인터레이스 가공이나 태세 가공 등과 같이 신축성 발현을 위한 특수한 가공 방법을 이용하지 않고서도, 트위스팅 방향 및 트위스팅 넘버 제어만으로 신축성을 갖는 아세테이트 복합사 및 이를 포함하는 직물을 제조하는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른, 신축성신축성(伸縮性, elasticity)을 갖는 복합사(複合絲, composite yarn) 제조 방법은, 제1 원사(TA)를 제1 트위스팅 넘버(twisting number)로 제1 방향으로 트위스팅하고(twisting) 제1 온도로 열 고정(熱固定, heat setting) 한 다음, 상기 제1 트위스팅 넘버보다 작은 제2 트위스팅 넘버로 제2 방향으로 트위스팅하여 제1 단사(單絲, single yarn)를 제조하는 단계; 제2 원사(PET)를 제3 트위스팅 넘버로 상기 제1 방향으로 트위스팅하고 제2 온도로 열고정한 다음, 제4 트위스팅 넘버로 상기 제2 방향으로 트위스팅하여 제2 단사를 제조하는 단계; 및 상기 제1 단사와 상기 제2 단사를 합하여, 제5 트위스팅 넘버로 상기 제2 방향으로 트위스팅하여 상기 제1 단사가 표면에 부출(浮出)된 합연사(合撚絲, plied yarn)를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 트위스팅 넘버에서 상기 제2 트위스팅 넘버를 뺀 값은 상기 제3 넘버에서 상기 제4 넘버를 뺀 값보다는 크고 상기 제5 트위스팅 넘버보다는 작은 것이 바람직하다.

상기 합연사 제조 단계에서, 상기 제2 방향으로의 트위스팅에 의한 상기 제1 단사의 연축률은 상기 제2 단사의 연축률보다 작은 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1 원사의 굵기는, 상기 제2 원사의 굵기보다 굵은 것이 바람직하다.

상기 제1 원사는 트리아세테이트(triacetate) 원사이고, 상기 제2 원사는 PET(polyethylene telephthalate) 원사일 수 있다. 그리고, 상기 트리에세테이트 원사는, DTY(Draw Textured Yarn)일 수 있다.

상기 제3 트위스팅 넘버와 상기 제4 트위스팅 넘버는 서로 같을 수 있다.

본 발명에 따른 신축성을 갖는 복합사는, 상술한 신축성을 갖는 복합사 제조 방법에 따라 제조될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 신축성을 갖는 직물은, 상술한 신축성을 갖는 복합사 제조 방법에 따라서 제조된 신축성을 갖는 복합사를 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명에 따르면, 잠재권축사나 태세사 등과 같이 신축성 발현을 위하여 특수 가공된 원사가 아닌, 일반 원사를 이용하여 신축성을 갖는 아세테이트 복합사 및 이를 포함하는 직물을 제조할 수 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 인터레이스 기법이나 태세 공법 등과 같이 신축성 발현을 위한 특수한 가공 방법이 아닌, 트위스팅 방향 및 트위스팅 넘버 제어만으로 신축성을 갖는 아세테이트 복합사 및 이를 포함하는 직물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른면, 일반 원사의 이용과 특수 가공 방법이 아닌 단순 트위스팅 방향 및 넘버 제어로 인하여, 제조 공정이 비교적 간단하고 경제성이 높은 신축성을 갖는 복합사 및 이를 포함하는 직물을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사 제조 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 원사에 가해지는 트위스팅 방향 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 복합사 제조 방법에 따라서 제1 단사가 제조되는 과정의 일예를 나타내며, 도 4는 도 1의 복합사 제조 방법에 따라서 제2 단사가 제조되는 과정의 일예를 나타낸다.
도 5는 도 1의 복합사 제조 방법에 따라서 합연사가 제조되는 단계의 일예를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사와 ITY(Interlaced Yarn) 복합사의 단면을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사의 실제 단면을 촬영한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 복합사 제조 방법에 더 포함될 수 있는 펀 와인딩(pirn winding) 단계를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사(elastic acetate composite yarn) 제조 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.

먼저, 제1 원사를 제1 방향으로 제1 트위스팅 넘버(twisting number)로 트위스팅한다(S10). 본 명세서에서 트위스팅 넘버는 미터당 트위스팅 수를 의미할 수 있다. 그런 다음, 제1 원사를 제1 온도로 열 고정(熱固定, heat setting)한 다음(S20), 제2 방향으로 제2 트위스팅 넘버로 트위스팅함으로써(S30), 제1 단사(單絲, single yarn)가 제조된다. 이러한 제1 원사에 대한 트위스팅 과정은 정방기에서 수행될 수 있다. 상기 제1 온도는 상기 제1 원사에 대한 풀(full) 열 고정 온도일 수 있다. 한편, 이러한 열 고정은 고온의 스팀에 의하여 수행되는 것이 바람직하다. 이는 향후 수행될 열 고정 과정에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 제2 원사를 제1 방향으로 제3 트위스팅 넘버로 트위스팅한다(S40). 그런 다음, 제2 원사를 제2 온도로 열 고정한 다음(S50), 제2 방향으로 제4 트위스팅 넘버로 트위스팅함으로써(S60), 제2 단사가 제조된다. 상기 제2 원사에 대한 트위스팅 과정은 정방기에서 수행될 수 있다. 그리고 상기 제2 온도는 상기 제1 원사에 대한 풀(full) 열 고정 온도일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 복합사의 제조에 이용되는 제1 및 제2 원사는 DTY(Draw Textured Yarn)일 수 있다. 즉, 본 발명은 신축성 발현을 위하여 가공 처리된 잠재권축사(潛在捲縮絲, Latent & potential crimped yarn)나 폴리우레탄 소재가 아닌, 보통의 PET 원사를 이용하여 신축성을 갖는 아세테이트 복합사를 제조하는 것을 목적으로 한다. 그러므로, 본 발명에 따라 제조된 신축성을 갖는 복합사는 종래의 복합사에 비하여 그 경제성이 더 뛰어날 수 있다.

도 2는 원사에 가해지는 트위스팅 방향 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 (a)는 원사를 길이 방향의 축을 중심으로 시계 방향으로 트위스팅한 것을 나타낸다. 이러한 방향의 트위스팅을 S방향을 트위스팅이라 한다. 그리고, 이러한 ?향으로 트위스팅된 실을 S-트위스팅사(s-twisted yarn)라 한다. 또한, 이러한 방향으로 트위스팅된 실을, 원사가 꼬여진 방향이 우측 아래 방향으로 경사를 이루고 있음을 기초로 하여, 우사(右絲)라고도 한다.

도 2의 (b)는 원사를 길이 방향의 축을 중심으로 반시계 방향으로 트위스팅한 것을 나타낸다. 이러한 방향의 트위스팅을 Z방향 트위스팅이라 한다. 그리고, 이러한 ?향으로 트위스팅된 실을 Z-트위스팅사(s-twisted yarn)라 한다. 또한, 이러한 방향으로 트위스팅된 실을, 원사가 꼬여진 방향이 좌측 아래 방향으로 경사를 이루고 있음을 기초로 하여, 좌사(左絲)라고도 한다.

본 발명에 따른 복합사 제조 방법에서 제1 트위스팅 방향이 S 방향 및 Z 방향 중 어느 하나이면, 제2 트위스팅 방향은 S 방향 및 Z 방향 중 나머지 하나일 수 있다. 한편, 도 2를 참조하여 살펴본 트위스팅 개념은 단사 제조 단계에서뿐만 아니라, 향후 살펴볼 합연사 제조 단계에서도 동일하게 적용될 수 있다. 이러한 내용을 반영하여 앞서 살펴본 제1 단사 및 제2 단사 제조 단계의 구체적인 예를 살펴본다.

도 3은 도 1의 복합사 제조 방법에 따라서 제1 단사가 제조되는 과정의 일예를 나타내며, 도 4는 도 1의 복합사 제조 방법에 따라서 제2 단사가 제조되는 과정의 일예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 제1 단사는, 15개의 필라멘트로 구성된 굵기 55 데니어인 트리아세테이트(triacetate) 원사(TA 55d/15f)를 Z 방향으로 2200회 트위스팅한 다음, 미리 정해진 온도로 열 고정하고, 이를 다시 S 방향으로 2000회 트위스팅함으로써 제조될 수 있다. 상술한 과정들을 거친 제1 단사의 최종적인 트위스팅 방향은 Z 방향 200회이다.

그리고, 본 명세서에서 TA 55d/15f는 15개의 필라멘트로 구성된 굵기 55 데니어인 트리아세테이트 원사를 나타낸다. 도 3의 (c)에서 빗금이 주름진 모양으로 된 것은 Z 방향으로 트위스팅된 다음 S 방향으로 트위스팅됨으로써 필라멘트에 크림프(crimp)가 강하게 생긴된 것을 나타낸다. 이러한 크림프는 실의 벌키성 및/또는 신축성 발현의 기초가 될 수 있다. 한편, 도 3의 (b)에서도 트위스팅에 의하여 크림프가 생길 수 있으나, 도 3의 (c)에서의 발생 정도보다는 약할 것이므로 도면에는 도시하지 않았다.

그리고, 도 4를 참조하면, 제2 단사는, 24개의 필라멘트로 구성된 굵기 30 데니어인 PET(polyethylene telephthalate) 원사(PET 30d/24f)를 Z 방향으로 2800회 트위스팅한 다음, 미리 정해진 온도로 열 고정하고, 이를 다시 S 방향으로 2800회 트위스팅함으로써 제조될 수 있다. 상술한 과정들을 거친 제2 단사의 최종적인 트위스팅 방향은 Z 방향 0회이다. 즉, 제1 단사 제조 단계와 제2 단사 제조 과정을 마친 결과, 제1 단사의 트위스팅 상태는 제2 단사의 트위스팅 상태보다 Z 방향으로 200회 많다. 한편, 본 명세서에서 PET 30d/24f는 24개의 필라멘트로 구성된 굵기 30 데이어인 PET 원사를 나타낸다.

도 4의 (c)에서 단사의 필라멘트가 주름진 모양으로 된 것은 Z 방향으로 트위스팅된 다음 S 방향으로 트위스팅됨으로써 필라멘트에 크림프(crimp)가 강하게 생긴된 것을 나타낸다. 한편, 도 4의 (b)에서도 트위스팅에 의하여 크림프가 생길 수 있으나, 도 4의 (c)에서의 발생 정도보다는 약할 것이므로 도면에는 도시하지 않았다.

상술한 S10 내지 S60 단계를 거쳐 제1 단사와 제2 단사가 제조되면, 상기 제1 단사와 상기 제2 단사를 합사하고(S70), 합사된 두 단사를 제2 방향으로 제5 트위스팅 넘버로 트위스팅함으로써(S80) 제1 단사가 표면에 부출(浮出)된 본 발명에 따른 합연사(合撚絲, plied yarn)가 제조될 수 있다.

제1 단사의 부출은 제1 및 제2 단사에 최종적으로 가해지는 트위스팅 넘버의 차이에 의한 것일 수 있다. 이에 대해서는 향후 보다 상세히 살펴 본다. 상기 합연사 제조 과정을 마친 합연사가 본 발명에 따른 신축성(伸縮性, elasticity)을 갖는 복합사(複合絲, composite yarn)일 수 있다.

한편, 상술한 합사 단계는 합사기에 의하여 수행될 수 있고, 연사 단계는 연사기에 의하여 수행될 수 있다. 그리고 본 발명의 다른 구현 형태에 따라서 합사 및 연사 단계는 하나의 장비에 의하여 동시에 수행될 수도 있다.

한편, 제1 단사에 가해진 제1 방향에 대응되는 제1 트위스팅 넘버에서 제2 방향에 대응되는 제2 트위스팅 넘버를 뺀 값은 제2 단사에 가해진 제1 방향에 대응되는 제3 트위스팅 넘버에서 제2 방향에 대응되는 제4 트위스팅 넘버를 뺀 값보다 큰 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴본 예들에 따르면, 제1 단사의 최종 트위스팅 방향은 Z 방향 200회인 반면 제2 단사의 최종 트위스팅 방향은 Z 방향 0인 것을 알 수 있다.

그리고, 상기 제1 트위스팅 넘버에서 상기 제2 트위스팅 넘버를 뺀 값은 상기 제5 트위스팅 넘버보다는 작은 것이 바람직하다. 그러므로 상기 합연사를 이루는 제1 및 제2 단사의 트위스팅 방향은 모두 제2 방향일 수 있다. 이때, 합연사 내에서 제2 단사의 제2 방향의 트위스팅 넘버가 상기 제1 단사의 제2 방향의 트위스팅 넘버보다 크다.

이러한 트위스팅 넘버의 차이로 인하여 제1 단사는 벌키(bulky)해서 복합사의 표면에 부출하게 제2 단사는 복합사의 중심 쪽으로 위치하게 된다. 이는 상기 합연사 제조 단계에서의 제2 방향으로의 트위스팅 넘버의 차이로 인한, 상기 제2 단사에 대한 연축률이 상기 제1 단사의 연축률보다 큰 것이 원인일 수 있다.

그리고, 상기 제1 단사의 벌키에 기초하여 상기 합연사에는 신축 특성이 발현되게 된다. 한편, 제1 단사의 표면으로의 부출은 제1 단사의 굵기가 제2 단사의 굵기보다 굵은 것에 의하여 보다 더 잘 발현될 수 있다. 예를 들면, 도 3 및 도 4의 예들에서 제1 단사의 굵기가 55 데니어이고 제2 단사의 굵기가 30 데니어로 제1 단사의 굵기가 더 굵은 경우, 제1 단사의 표면 부출은 더 잘 발현될 수 있다.

도 5는 도 1의 복합사 제조 방법에 따라서 합연사가 제조되는 단계의 일예를 나타낸다. 참고로, 상기 합연사 제조는 도 3 및 도 4에 도시된 바에 따라 제조된 제1 및 제2 단사를 이용하여 수행된다.

도 5의 (a)는 앞서 살펴본 단사 제조 방법에 따라서 제조된 Z 방향 200회의 트위스팅 넘버를 갖는 제1 단사(TA: Z-200)와 Z 방향 0회의 트위스팅 넘버를 갖는 제2 단사(PET: Z-0)가 합사된 상태를 나타낸다.

제1 단사와 제2 단사가 합사된 도 5의 (a) 상태에서 S 방향으로 1000회의 트위스팅이 가해진다. 그러면, 최종적으로 제조된 합연사(또는 복합사)에서, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 단사는 Z 방향으로 트위스팅된 상태에서 제2 단사와 합사되어 트위스팅되므로 복합사의 표면에 부출하게 된다. 반면, 제2 단사는 S방향으로 트위스팅된 상태에서 상기 제1 단사와 합사되어 트위스팅되므로 최종적으로 복합사의 중심으로 자리잡게 된다. 이와 같이, 복합사의 표면에 부출된 제1 단사의 벌키성에 의하여 상기 복합사에는 신축 특성이 발현된다.

여기서, 본 발명에 따른 복합사로 제조된 직물의 표면 특성은 부출된 제1 단사에 의하여 영향을 많이 받는다. 예를 들면, TA 및 PET 단사를 포함하되 TA 단사가 부출되는 복합사에 의하여 직물이 제조된 경우에는 신축성을 갖되 부드러운 촉감의 표면 특성이 발현될 수 있다. 그러나 TA 및 PET 단사를 포함하되 PET 단사가 부출되는 복합사에 의하여 직물이 제조된 경우에는 신축성을 갖되 보다 강한 내구성의 표면 특성이 발현될 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 복합사 제조 방법은, 트위스팅 방향 및 넘버 제어 개념을 기준으로 살펴 보았다. 이하에서는, 상술한 예를 연계수 개념을 기준으로 하여 살펴 본다. 먼저, 제1 단사 제조 단계를 살펴 본다. 먼저, TA 55d/15f 원사를, 연계수 172로 Z 방향으로 트위스팅한다.

한편, 연계수 산출 과정은 다음과 같다. 먼저, 9000을 데니어 굵기인 55로 나누어 162를 산출한다. 그런 다음, 트위스팅 넘버 2200을 162에 루트를 씌워 나누면 172가 산출된다. 이러한 산출 과정은 이하에서 수행되는 다른 트위스팅 과정에도 동일하게 적용될 수 있다.

연계수 172로 트위스팅한 다음, 최대 열고정 온도로 열 고정하고, 이르 S방향으로 연계수 156으로 트위스팅하여, Z 방향의 잔류 연계수 16을 갖는 제1 단사가 제조된다. S 방향의 트위스팅 이후에는 별도의 열 고정이 수행되지 않는다.

다음으로, 제2 단사 제조 단계를 살펴 본다. PET 30d/24f 원사를, 연계수 162로 Z 방향으로 트위스팅하고, 최대 열고정 온도로 열 고정한 다음, S 방향으로 연계수 162으로 트위스팅하여, Z 방향의 잔류 연계수 0을 갖는 제1 단사가 제조된다. S 방향의 트위스팅 이후에는 별도의 열 고정이 수행되지 않는다.

마지막으로, 합연사 제조 단계를 살펴 본다. 합연사 제조 단계에서는 서로 합사된 제1 단사와 제2 단사를 S방향으로 연계수 108로 트위스팅함으로써 합연사가 제조될 수 있다. 그리고, S 방향의 트위스팅 이후에는 별도의 열 고정이 수행되지 않는다.

본 발명에 따른 복합사 제조 방법에 있어서, 신축성 발현을 위한 트위스팅 방향 및 트위스팅 넘버 제어에 있어서, 연계수 적용 및 계상도수 산출 근거는 아래의 수학식 1과 같다.

수학식 1은 합연사 제조 과정에서 저항계수를 0.59로 하고, 균형계수를 0.41로 한 것이다. 그리고 수학식 1에서, C는 연축률을 나타내며, M은 합사 연계수를 나타내며, N은 균형계수를 저항계수로 나눈 상수인 0.69이며, F는 단사 연계수이며, G는 균형계수의 십분의 일(0.041)을 나타낸다.

상술한 예를 수학식 1에 적용할 경우, TA 단사의 연축률은, C=(108-0.69*16)*0.041에 의하여 3.97%로 산출된다. 한편, TA 단사는 Z 방향으로 트위스팅된 상태에서 PET 원사와 합사되어 반대 방향인 S 방향로 연사되므로, 그 길이는 오히려 늘어나게 된다. 그러므로, TA 단사의 연축률은 -3.98%이다.

다음으로 수학식 1에 PET 단사를 적용한다. 그러면, PET 단사의 연축률은 C=(108-0.69*0)*0.041에 의하여 4.42%로 산출된다. 한편, PET 단사는 트위스팅이 0인 상태에서 TA 단사와 합사되어 S 방향으로 연사되므로, 그 길이는 감소하게 된다. 그러므로, PET 단사의 연축률은 +4.42%이다.

상술한 두 결과에 의하여, TA 단사와 PET 단사의 신장과 연축에 기초한 길이 변화의 차이 값인 4.42-(-3.98)=8.4%에 의하여, 합연사에는 벌키 특성이 발현될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사와 ITY(InTerlaced Yarn) 복합사의 단면을 나타낸다. 도 7은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사의 실제 단면을 촬영한 것이다. 참고로. 상기 복합사 및 ITY 복합사는 30d/24f PET 원사와 55d/15f TA 원사를 이용하여 제조된 것이다.

도 6의 (a) 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사는 트리아세테이트 필라멘트와 PET 필라멘트가 서로 분리되어 특정 영역에 모여 있는 것을 알 수 있다. 이는 신축성의 발현을 위하여 트위스팅 방향과 트위스팅 넘버 제어와 열 고정만이 수행되었기 때문에 TA와 PET 필라멘트가 서로 뒤섞일 가능성이 낮기 때문이다.

한편, 본 발명에 따른 아세테이트 복합사의 제조에 이용되는 TA 원사는 DTY(Draw Textured Yarn)일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 복합사는, 신축성 발현을 위한 인터레이스(interlace) 공정이나 태세(thin and thick draw) 공정 등을 거치지 않고서도 신축성이 발현될 수 있는 효과를 가진다. 그러므로 본 발명에 따른 신축성을 갖는 복합사 제조 방법은 종래의 제조 방법에 비하여 그 공정이 간단할 수 있고 보다 경제적일 수 있다.

반면, 도 6의 (b)를 참조하면, 신축성 발현을 위하여 인터레이스 가공을 수행한 ITY 복합사의 경우에는 섬유의 가운데 부분(점선 영역)에 TA 필라멘트와 PET 필라멘트가 서로 뒤섞여 있는 것을 알 수 있다. 인터레이스 가공은 트위스팅 제어에 비하여 공정의 난이도가 높고, 공정 수행 시간 역시 많이 걸린다. 그러므로, 본 발명에 따른 아세테이트 복합사는 트위스팅 방향 및 횟수 제어만으로 신축성을 가지므로 생산 효율성이 ITY 복합사에 비하여 더 높을 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 아세테이트 복합사와 ITY 복합사의 신축성이나 강도 그리고, 이들을 포함하는 직물의 강도 및 신축성 등의 비교는 향후 표 1 및 표 2를 참조하여 보다 상세히 살펴 본다.

도 8은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 복합사 제조 방법에 더 포함될 수 있는 펀 와인딩(pirn winding) 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 (a)는 제1 권취 수단에 원사가 감겨 있는 것을 나타낸다. 상기 제1 권취 수단은 연사기의 크기와 상기 제1 권취 수단에 감긴 원사 부피 등으로 인하여 상기 제1 권취 수단에 감긴 원사는 연사기에 바로 공급되기 적합하지 않을 수 있다. 이 경우, 원사는 연사기에 공급되기 적합한 크기의 권취 수단에 연사기에 적합한 양으로 감겨질 필요가 있다. 한편, 상기 제1 권취 수단은 지관일 수 있다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 권취 수단에 감긴 원사는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 장력 조절 장치를 경유하여 펀 와인더(pirn winder)에 공급될 수 있다. 도 8의 (c)는 장력 조절 장치를 통과한 원사가 펀 와인더에 의하여 제2 권취 수단에 권취된 것을 나타낸다. 한편, 제2 권취 수단은 금속 소재의 관 일 수 있다.

한편, 도 8의 (b)에 도시된 장력 조절 장치는 원사가 통과는 고리형의 장력 조절 수단을 복수개 포함하는 구성을 가질 수 있다. 상기 장력 조절 수단에 가해지는 중력에 의하여 자연스럽게 중력 조절 장치를 통과하는 원사에 장력이 가해지게 된다. 한편, 본 발명에 있어서, 펀 와인딩을 위한 중력 조절 장치가 도 8에 도시된 예로 한정되는 것은 아니다.

앞서 살펴본 TA 55d/15f 및 PET 30d/24f의 원사에 대해서는 제2 권취 수단에 대한 권취량을 950g으로 하고, 원사의 이동 속도는 600m/min을 하고, 원사에 가해지는 장력은 20g으로 하여 펀 와인딩 공정이 수행될 수 있다.

펀 와인딩 공정 수행 시 주의할 사항으로는 원사에 알맞은 장력이 가해지도록 하여 후 공정에서 작업하기 쉬운 형태의 모양으로 감는 것, 원사가 갖는 장력 불균형 등의 결점을 이정 수준 이하로 감소시키는 것, 후 공정의 작업에 대한 설정 값을 고려하여 원사가 해사되는데 문제가 발생하지 않도록 할 것, 용도와 경제적 측면을 고려하여 권취 형태와 양을 고려할 것, 후 공정의 작업 효율성을 고려하여 원사의 길이를 설정할 것 등이 있을 수 있다.

도 8을 참조하여 살펴본 펀 와인딩은, 도 1의 복합사 제조 방법에 있어서, 제1 단사 및 제2 단사가 연사기에 의하여 트위스팅되어 제조되는 경우에 있어서, 상기 제1 단사 및 제2 단사가 트위스팅되기 이전에 수행될 수 있다. 그리고, 이러한 펀 와인딩은 도 1의 복합사 제조 방법에 있어서, 제1 단사 및 제2 단사가 합사되어 연사기에 공급되기 이전에 수행될 수도 있다.

이와 같이, 펀 와인딩 공정은 본 발명에 따른 복합사 제조 방법에 있어서, 제1 단사 제조 단계, 제2 단사 제조 단계, 및 합연사 제조 단계 중 적어도 하나의 단계에서 수행될 수 있는 공정이다.

이상에서는 본 발명에 따른 복합사 제조 방법에 따라서 신축성을 갖는 복합사가 제조되는 방법에 대해서 살펴 보았다. 이하에서는 본 발명에 따라서 제조된 신축성을 갖는 복합사와 이를 포함하는 본 발명에 따른 직물에 대한 시험 분석 결과를 참조하여, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 복합사와 신축성을 갖는 직물에 발현되는 특성에 대하여 살펴 본다. 참고로, 상기 시험 분석은 잠재 권축사를 이용한 복합사와의 비교를 통하여 이루어 졌다.

표 1은 본 발명에 따른 복합사와 잠재권축사를 이용한 복합사의 강도와 신도를 시험 규격 “KS K 0475”에 따라서 시험한 것이다. 상기 시험은, TA 원사와 PET 원사를, 트위스팅 넘버를 1000부터 100씩 1500까지 증가시키면서 제조된 6개의 시료에 대하여 수행되었다. 그리고 표 1의 시험 결과는 상기 6개의 시료에 대한 시험 결과의 평균 값이다.

표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 PET DTY를 이용한 복합사는 잠재권축사를 이용한 복합사에 비하여 높은 강도를 가질 뿐만 아니라, 더 높은 신도를 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 복합사는, 인터레이스 공정 등 별도의 신축성 발현을 위한 특수한 공정을 수행되지 않았고 비싼 잠재 권축사를 이용하지 않았음에도, 잠재권축사를 이용한 복합사와 같은 신축성을 가질 수 있다.

표 2는 본 발명에 따른 복합사를 포함하는 본 발명에 따른 직물과 잠재권축사를 이용한 종래 복합사를 포함하는 종래의 직물의 강도와 신도를 시험 규격 “KS K 0520”에 따라서 시험한 것이다. 상기 시험은, 본 발명에 따른 복합사와 잠재권축사를 이용한 복합사를 위사로 포함하는 경우 각각에 대한 3개의 시료에 대하여, 위사 및 경사 방향으로 수행되었다. 그리고 표 2의 시험 결과는 각 경우의 3개의 시료에 대한 시험 결과의 평균 값이다.

표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 직물의 경우에는 종래의 복합사에 비하여, 경사 방향으로는 거의 같은 강도를 가지면서 보다 향상된 신축성을 가지며, 위사 방향으로는 강도 및 신축성 모두에 대하여 향상된 것을 알 수 있다.

한편, 상기 직물들의 밀도 계수는 평직 9.0으로 하고 2/2 트윌 11.3으로 하여 표준 밀도 계수의 85%를 적용하여 설계 되었다. 다만, 제직 시 경사 빔의 장력을 적정하게 유지하되, 위사 저장 장치인 어큐뮬레이터에 걸리는 장력은 높이는 것이 중요하다. 그리고, 상기 직물들의 시험은 제직된 직물에 대하여 신축성 발현을 위한 건습 열처리 후 수행되었다.

이러한 열처리 공정은 연속 탕신, 정련, 탈수, 확포, 제1 건조, 염색, 제2 건조, 전모, 소모, 수세, 탈수, 확포, 제3 건조, 중간 검사, CP(Conti-Press), KD(Kia-Deca), SP(Sponging), SD(Semi-Deca), 마무리 점검 공정에 의하여 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 건조는 120도에서 20m/min의 이동 속도 하에서 수행될 수 있고, 제2 및 제3 건조는 170도에서 60m/min의 이동 속도 하에서 수행될 수 있다. 상기 모소 공정은 표면에 약하게 수행되는 것이 바람직하다. 상기 SP 공정은 150분 동안 탄력 유연제 “poract-A” 30g/L 농도에서 수행될 수 있다.

한편, 이상에서는 TA원사와 PET 원사를 이용하여 트위스팅 방향과 트위스팅 넘버를 제어함으로써 신축성을 갖는 복합사를 제조하고 이를 포함하는 직물을 예로 들어 본 발명의 기술적 사상을 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 복합사 및 직물을 제조하는데 이용되는 원사가 TA 및 PET에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 이상에서 TA 단사는 표면으로 부출되고 PET 단사는 중심으로 배치되는 구조를 갖는 본 발명에 따른 복합사를 중심으로 본 발명의 기술적 사상을 설명하였다. 상기 복합사에 의하여 제조된 직물의 표면은 PET 단사에 비하여 TA 단사의 영향을 많이 받아 부드러운 촉감을 갖는다.

그러나 본 발명의 다른 구현 예에서는, 트위스팅 방향과 트위스팅 넘버를 제어함으로써 PET 단사가 표면으로 부출되고 TA 단사가 중심으로 배치되는 구조를 갖는 복합사가 제조될 수도 있다. 이 경우 상기 복합사에 의하여 제조된 직물의 표면은, TA 단사보다 합연사 표면에 부출된 PET 단사에 의하여 영향을 많이 받게 되어, TA 단사가 부출된 합연사에 의하여 제조된 직물에 비하여 높은 내마모성을 가질 수 있다. 이는 상술한 실시예들에 기초하여 당업자가 용이하게 도출할 수 있는 것인바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 제1 원사 110: 제1 단사
200: 제2 원사 210: 제2 단사
300: 합연사(또는 복합사) 400: 제1 권취수단
500: 장력 조절 장치 600: 제2 권취 수단

Claims (6)

1. 제1 원사(TA)를 제1 트위스팅 넘버(twisting number)로 제1 방향으로 트위스팅하고(twisting) 제1 온도로 열 고정(熱固定, heat setting) 한 다음, 상기 제1 트위스팅 넘버보다 작은 제2 트위스팅 넘버로 제2 방향으로 트위스팅하여 제1 단사(單絲, single yarn)를 제조하는 단계;
   제2 원사(PET)를 제3 트위스팅 넘버로 상기 제1 방향으로 트위스팅하고 제2 온도로 열고정한 다음, 제4 트위스팅 넘버로 상기 제2 방향으로 트위스팅하여 제2 단사를 제조하는 단계; 및
   상기 제1 단사와 상기 제2 단사를 합하여, 제5 트위스팅 넘버로 상기 제2 방향으로 트위스팅하여 상기 제1 단사가 표면에 부출(浮出)된 합연사(合撚絲, plied yarn)를 제조하는 단계를 포함하며,
   상기 제1 트위스팅 넘버에서 상기 제2 트위스팅 넘버를 뺀 값은 상기 제3 넘버에서 상기 제4 넘버를 뺀 값보다는 크고 상기 제5 트위스팅 넘버보다는 작은 것을 특징으로 하는 신축성(伸縮性, elasticity)을 갖는 복합사(複合絲, composite yarn) 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 합연사 제조 단계에서,
   상기 제2 방향으로의 트위스팅에 의한 상기 제1 단사의 연축률은 상기 제2 단사의 연축률보다 작은 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 복합사 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 원사의 굵기는,
   상기 제2 원사의 굵기보다 큰 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 복합사 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 원사는 트리아세테이트(triacetate) 원사이고,
   상기 제2 원사는 PET(polyethylene telephthalate) 원사인 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 복합사 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 트리아세테이트 원사는,
   DTY(Draw Textured Yarn)인 것을 특징으로 하는 복합사 제조 방법
6. 제1항에 있어서, 상기 제3 트위스팅 넘버와 상기 제4 트위스팅 넘버는,
   서로 같은 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 복합사 제조 방법.

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