KR101574164B1 - 항 필링성과 신축성이 우수한 복합 방적사 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

항 필링성과 신축성이 우수한 복합 방적사 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 복합 방적사는 저신축성 필라멘트 섬유의 FDY(Full Drawn Yarn) 및 연신 범위 2 내지 3.5로 연신된 고신축성 필라멘트사가 복합 연사된 복합 필라멘트사와 단섬유 방적사가 트위스팅되어 이루어진다. 그러므로, 상기 복합 방적사는 강도와 내마모성이 강하고 필링성이 우수하면서도 뛰어난 신축성을 가질 수 있다.

Description

항 필링성과 신축성이 우수한 복합 방적사 제조 방법 및 제조 장치{method and apparatus for manufacturing composite spun yarn having high pilling resistance and high flexibility}
본 발명은 복합 방적사 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가벼우면서도 강도와 내마모성 그리고 항 필링성이 우수하고 신축성을 갖는 복합 방적사를 제조하기 위한 기술에 관한 것이다.
사회적 활동량의 증가와 문화 수준의 향상으로 인하여 기능성 및 편의성을 함께 갖춘 방적사에 대한 고객들의 요구가 날로 강해지고 있다. 이러한 사회적인 요구에 부응하기 위하여 코어(core) 방적사나 사이로필(sirofil) 방적사 등 특수한 복합 방적사들이 개발되었다.
그러나 코어 방적사의 경우, 신축성은 우수한 반면 강도, 항 필링성, 통기성이 열악한 단점이 있다. 그리고, 사이로필 방적사의 경우에는 강도와 필링성은 우수한 반면, 신축성이 부족하여 활동 편이성이 떨어진다는 단점이 있다. 즉, 현시점에서는 강도와 내마모성이 강하고 필링성이 우수하면서도 신축성을 갖는 복합 방적사에 대한 고객의 요구가 충분히 충족되지 못하고 있다.
이에 본 발명에 해결하고자 하는 과제는, 강도와 내마모성이 강하고 필링성이 우수하면서도 신축성을 갖는 복합 방적사, 이러한 복합 방적사를 제조하기 위한 장치 및 방법을 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 발명의 일실시예에 따른 복합 방적사 제조 방법은, 복수의 롤러를 통과하며 최종 롤러를 통과하면서 드래프트된 단섬유 방적사를 연사 수단에 공급하는 단계; 인출 가이딩 수단에 의하여 가해지는 인출력에 기초하여, 복합 연사된 저신축성 필라멘트사와 고신축성 필라멘트사로 구성된 복합 필라멘트사를 권취롤로부터 일정한 속도로 풀면서 송출하는 단계; 적어도 하나의 장력 조절 수단을 통과시켜, 송출된 상기 복합 필라멘트사에 가해지는 장력의 불균일성을 감소시키는 단계; 상기 적어도 하나의 장력 조절 수단을 통과한 상기 복합 필라멘트사를 상기 최종 롤러를 통과시키지 않고 상기 연사 수단에 직접 공급하는 단계; 및 상기 연사 수단의 회전 운동에 기초하여, 상기 복합 필라멘트사와 상기 단섬유 방적사를 합하여 트위스팅함으로써 복합 방적사를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 저신축성 필라멘트사는, 저신축성 필라멘트 섬유를 이용한 FDY(Full Drawn Yarn)이며, 상기 고신축성 필라멘트사는, 폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 미리 정해진 범위로 연신한 필라멘트사일 수 있다.
상기 저신축헝 필라멘트 섬유는, 나일론(nylon) 섬유, 폴리(poly) 섬유, 레이온(rayon) 섬유, 실크(silk) 섬유, 뱀부(bamboo) 섬유, 아라미드(aramid) 섬유, UHMWP(Ultra High Molecular Weight Polymer) 중 하나일 수 있다.
상기 고신축성 필라멘트사는, 폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 연신 범위 2 내지 3.5으로 연신한 필라멘트사일 수 있다.
상기 적어도 하나의 장력 조절 수단은, 상기 권취롤로부터 송출되는 상기 복합 필라멘트사의 장력 불균일성을 일차적으로 감소시키는 적어도 하나의 장력 조절 바; 및 상기 복합 필라멘트사가 상기 연사 수단에 공급되도록 가이딩하면서 상기 복합 필라멘트사의 장력 불균일성을 최종적으로 감소시키는 고정형 장력 조절 수단을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치는, 단섬유 방적사를 드래프트하는 최종 롤러를 포함하는 복수의 롤러; 복합 연사된 저신축성 필라멘트사와 고신축성 필라멘트사로 구성된 복합 필라멘트사를 권취롤로부터 일정한 속도로 풀면서 송출하는 인출 가이딩 수단; 송출된 상기 복합 필라멘트사에 가해지는 장력의 불균일성을 감소시키는 적어도 하나의 장력 조절 수단; 및 상기 최종 롤러로부터 공급되는 상기 단섬유 방적사 및 상기 적어도 하나의 장력 조절 수단을 통과하여 상기 최종 롤러를 통과하지 않고 공급되는 상기 복합 필라멘트사를 합하여 트위스팅하는 연사 수단을 포함할 수 있다.
상기 저신축성 필라멘트사는, 저신축성 필라멘트 섬유를 이용한 FDY(Full Drawn Yarn)이며, 상기 고신축성 필라멘트사는, 폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 미리 정해진 범위로 연신한 필라멘트사일 수 있다.
상기 저신축헝 필라멘트 섬유는, 나일론(nylon) 섬유, 폴리(poly) 섬유, 레이온(rayon) 섬유, 실크(silk) 섬유, 뱀부(bamboo) 섬유, 아라미드(aramid) 섬유, UHMWP(Ultra High Molecular Weight Polymer) 중 하나일 수 있다.
상기 고신축성 필라멘트사는, 폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 연신 범위 2 내지 3.5로 연신한 필라멘트사일 수 있다.
상기 적어도 하나의 장력 조절 수단은, 상기 권취롤로부터 송출되는 상기 복합 필라멘트사의 장력 불균일성을 일차적으로 감소시키는 적어도 하나의 장력 조절 바; 및 상기 복합 필라멘트사가 상기 연사 수단에 공급되도록 가이딩하면서 상기 복합 필라멘트사의 장력 불균일성을 최종적으로 감소시키는 장력 고정형 장력 조절 수단을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 복합 방적사는, 저신축성 필라멘트 섬유의 FDY(Full Drawn Yarn) 및 연신 범위 2 내지 3.5로 연신된 고신축성 필라멘트사가 복합 연사된 복합 필라멘트사와 단섬유 방적사가 트위스팅되어 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저신축헝 필라멘트 섬유는, 나일론(nylon) 섬유, 폴리(poly) 섬유, 레이온(rayon) 섬유, 실크(silk) 섬유, 뱀부(bamboo) 섬유, 아라미드(aramid) 섬유, UHMWP(Ultra High Molecular Weight Polymer) 중 하나일 수 있다.
상기 고신축성 필라멘트사는, 폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 미리 정해진 범위로 연신한 필라멘트사일 수 있다.
본 발명에 따른 복합 방적사는 강도와 내마모성이 강하고 필링성이 우수하면서도 뛰어난 신축성을 가진다.
본 발명에 따른 복합 방적사 제조 방법 및 장치에 따르면, 복합 방적사의 특성 발현을 담당하는 복합 필라멘트사가 단섬유 방적사의 드래프팅 롤러를 경유하지 않고 직접 연사 수단으로 인가되므로 작업의 용이성과 효율성이 증가될 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치의 구성도이다.
도 1b는 도 1에 도시된 복합 방적사 제조 장치의 플라이어의 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 방적사의 물리적 구조를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 복합 방적사의 단면 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 방적사와 다른 방적사와의 차이점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치에 있어서, 복합 필라멘트사 권취롤의 세팅 조건의 일예를 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 1a는 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치(100)의 구성도이다. 도 1를 참조하면, 상기 복합 방적사 제조 장치(100)는 트럼펫(130), 복수의 롤러(140, 150, 160), 연사 수단(200), 인출 가이딩 수단(230), 및 복수의 장력 조절 수단(240, 250)을 포함할 수 있다. 참고로, 도 1a에 도시된 상기 복합 방적사 제조 장치(100)의 구성요소들이 필수적인 것은 아니다. 그러므로 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치는 도 1a에 도시된 구성 요소를 모두 포함하지 않을 수도 있고, 도 1a에 도시되지 않은 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다.
권취롤(110)에 감겨진 단섬유 조사(120)는 상기 권취롤(110)에서 풀려지면서 트럼펫(trumpet, 130)을 통과한 다음, 상기 복수의 롤러(140, 150, 160)를 통과하여 상기 연사 수단(200)에 공급된다. 상기 단섬유 조사(122)는 최종 롤러(프런트 롤러, 160)를 거치면서 드래프트되어 단섬유 방적사가 된다. 한편, 도 1a에서 상기 복합 방적사 제조 장치(100)는 백롤러(140), 미들 롤러(150), 및 프런트 롤러(160)를 포함하고 있으나, 실시 형태에 따라서 더 많은 수의 롤러들을 포함할 수도 있고, 더 적은 수의 롤러를 포함할 수도 있다.
다른 권취롤(210)에는 복합 필라멘트사(220)가 감겨져 있다. 상기 복합 필라멘트사(220)는 복합 연사된 저신축성 필라멘트사와 고신축성 필라멘트사로 구성될 수 있다. 필라멘트사들의 복합 연사 기술은 널리 알려진 공지의 기술이므로, 상기 복합 필라멘트사의 복합 연사 과정에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 저신축성 필라멘트사는 상기 복합 방적사 제조 장치(100)에 의하여 제조되는 복합 방적사의 특성 중 높은 강도와 내마모성, 우수한 필링성을 발현하는 부분일 수 있다. 상기 저신축성 필라멘트사는 저신축성 필라멘트 섬유를 이용한 FDY(Full Drawn Yarn)일 수 있다. 강도와 내마모성, 필링성이 우수한 저신축성 섬유를 완전 연신한 FDY를 이용할 경우 이러한 특성은 더 강화될 수 있다.
상기 저신축성 필라멘트 섬유는 나일론(nylon) 섬유, 폴리(poly) 계열 섬유, 레이온(rayon) 섬유, 실크(silk) 섬유, 뱀부(bamboo) 섬유, 아라미드(aramid) 섬유 중 하나일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 고신축성 필라멘트사는 폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 미리 정해진 범위로 연신한 필라멘트사일 수 있다. 상기 고신축성 필라멘트사의 연신 범위는 2 내지 3.5일 수 있다. 상기 고신축성 필라멘트사는 최종적으로 제조된 복합 방적사에서 신축성 발현을 담당하는 부분일 수 있다.
권취롤(210)에 감겨진 복합 필라멘트사(220)는 상기 권취롤(210) 상부에 결합되어 일정 속도로 회전하는 플라이어(flyer, 230)의 회전 운동에 기초하여 일정한 속도로 풀려지면서 송출될 수 있다. 상기 플라이어(230)는, 상기 복합 필라멘트사(220)가 가지는 신축성에 의하여 상기 복합 필라멘트사(220)가 불규칙적으로 풀려지는 것이 방지되도록, 회전 운동에 기초한 일정한 인출력으로 상기 복합 필라멘트사(220)를 당겨준다. 상기 플라이어(230)에 대해서는 향후 도 1b를 참조하여 보다 상세히 살펴 본다.
한편, 상기 플라이어(230)는 상기 복합 필라멘트사(220)를 일정한 속도록 풀어서 송출하기 위한 인출 가이딩 수단의 일예일 뿐이다. 즉, 상기 인출 가이딩 수단은, 상기 권취롤(210)에 감겨진 복합 필라멘트사(220)가 일정한 속도로 풀리도록 일정한 힘을 가할 수 있는 다른 형태로 구현될 수도 있다.
상기 권취롤(210)에서 풀려진 복합 필라멘트사(222)는 상기 복수의 장력 조절 수단(240, 250)을 통과한다. 이때, 상기 복합 필라멘트사(222)에 가해지는 장력의 불균일성이 감소될 수 있다. 한편, 도 1a에서는 2개의 장력 조절 수단만이 도시되었으나, 상기 복합 방적사 제조 장치(100)는 더 많은 장력 조절 수단을 포함할 수도 있고 더 적은 수의 장력 조절 수단을 포함할 수도 있다.
장력 조절 바(tention control bar, 240)는 상기 권취롤(210)로부터 송출되는 상기 복합 필라멘트사(222)의 장력 불균일성을 일차적으로 감소시키는 역할을 수행한다. 도 1a에서는 2개의 장력 조절 바가 포함되어 있으나, 본 발명의 구현 형태에 따라서, 상기 복합 방적사 제조 장치(100)는 더 많은 장력 조절 바를 포함할 수도 있고, 하나의 장력 조절 바를 포함할 수도 있고, 아예 장력 조절 바를 포함하지 않을 수도 있다. 한편, 장력 조절 바의 개수는 복합 필라멘트사의 굵기가 굵거나 신축성이 강할수록 많은 것이 바람직하다.
상기 장력 조절 바(240)를 통과한 복합 필라멘트사(222)는 고정형 장력 조절 수단(250)를 통과한다. 이때, 상기 복합 필라멘트사(222)에 가해지는 장력의 뷸균일성은, 상기 복합 필라멘트사(222)가 연사 수단(200)에 공급되지 전에, 최종적으로 다시 한번 감소된다. 상기 고정형 장력 조절 수단(250)은 상기 복합 필라멘트사(222)가 상기 연사 수단(200)에 정확한 위치에 공급되도록 하는 가이딩 기능을 함께 수행할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 고정형 장력 조절 수단(250)은 상기 복합 필라멘트사(222)의 통과 경로를 가이딩하기 위한 수단을 구비할 수 있다.
한편, 도 1a에서는, 상기 고정형 장력 조절 수단(250)은 4개의 고정된 바를 포함하고 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 산기 고정형 장력 조절 수단(250)은 더 많은 바를 포함할 수도 더 적은 수의 바를 포함할 수도 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 고정형 장력 조절 수단(250)에 포함되는 바의 개수 역시 복합 필라멘트사의 굵기나 그 신축성에 기초하여 정해질 수 있다. 그리고, 상기 고정형 장력 조절 수단(250)을 형태 역시 바 형태로 한정되는 것은 아니다.
상기 고정형 장력 조절 수단(250)을 통과한 복합 필라멘트사(222)는 상기 최종 롤러(160)를 통과하지 않고 직접 연사 수단(200)에 공급된 다음, 상기 최종 롤러(160)를 통하여 드래프트되는 단섬유 방적사와 합해져서 상기 연사 수단(200)에 의하여 트위스팅된다. 그 결과 본 발명에 따른 복합 방적사(255)가 제조된다.
복합 필라멘트사(222)가 상기 최종 롤러(160)를 통과하지 않으므로(즉, 단섬유 방적사의 공급 고정과 복합 필라멘트사의 공급 과정이 분리 독립되어 있으므로), 상기 복합 방적사 제조 장치(100)에 의한 복합 방적사 제조 공정의 용이성 및 효율성은 최종 롤러를 통과하는 2개의 소재로 복합 방적사를 제조하는 종래의 공정에 비하여 높을 수 있다.
도 1a에서는 복합 방적사(255)가 꼬여지면서 스네일 와이어(snail wire, 170)를 통과하고 링(ring, 180)을 통과하여 보빈(bobbin, 190)에 권취되는 것을 알 수 있다. 이러한 링 정방 방식의 연사 메커니즘을 널리 알려진바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편, 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치(100)의 연사 방식이 상술한 링 정방 방식으로 한정되는 것은 아니다.
도 1b는 도 1에 도시된 복합 방적사 제조 장치(100)의 플라이어(230)의 확대 단면도이다.
도 1b를 참조하면, 상기 플라이어(230)에 회전력을 제공하는 회전 축(231)과 권취롤(210)로부터 풀려진 복합 필라멘트사(222)가 통과하는 중공관 형태의 브랜치(branch, 232), 그리고 브랜치(232)를 통과한 복합 필라멘트사(222)를 최종적으로 인출되는 플라이어 넥(flyer neck, 233)을 포함하는 것을 알 수 잇다.
한편, 이러한 구성은 본 발명의 일 구현예에 따른 것일 뿐, 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치에 포함되는 플라이어의 형태 및 동작이 도 1b에 도시된 예로 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하 필요한 도면들을 참조하여 상기 복합 방적사 제조 방법을 설명한다.
먼저, 단섬유 방적사가 연사 수단(200)에 공급되는 과정을 살펴본다. 권취롤(110)에 감겨진 단섬유 조사(120)가 풀리면서 복수의 롤러(140, 150, 160)를 통과하면서 단섬유 방적사가 드래프팅된다(S100). 그런 다음, 상기 단섬유 방적사가 성기 연사 수단(200)에 공급된다(S110).
다음으로 복합 필라멘트사가 상기 연사 수단(200)에 공급되는 과정을 살펴 본다. 권취롤(210)에 감겨진 복합 필라멘트사(220)는, 인출 가이딩 수단(230)에 의하여 가해지는 일정한 인출력에 기초하여, 일정한 속도로 풀리면서 송출된다(S120).
그런 다음, 송출된 복합 필라멘트사(222)는 적어도 하나의 장력 조절 수단(240, 250)을 통과한다. 이때, 상기 복합 필라멘트사(222)에 가해지는 장력의 불균일성이 감소된다(S130). 그런 다음, 상기 복합 필라멘트사(222)는 상기 연사 수단(200)으로 공급된다. 이때, 상기 복합 필라멘트사(222)는 상기 단섬유 방적사가 드래프팅되는 최종 롤러(160)를 통과하지 않을 수 있다.
상술한 과정들에 의하여, 단섬유 방적사와 복합 필라멘트사가 공급되면, 상기 연사 수단(200)이 이 둘을 합하여 트위스팅함으로써 최종적으로 복합 방적사가 제조된다(S150). 이러한 트위스팅 과정에서 상기 단섬유 방적사에 상기 복합 필라멘트사가 부착 권회하면서 상기 복합 필라멘트사가 상기 단섬유 방적사의 모우를 감싸게 되므로, 복합 방적사의 항 필링성이 높아진다. 그리고, 상기 복합 방적사는, 상기 복합 필라멘트사를 이루는 저신축성 필라멘트사에 의한 높은 강도와 내마모성을 가질 수 있고, 상기 복합 필라멘트사를 이루는 고신축성 필라멘트사에 의한 고신축성을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 방적사의 물리적 구조를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 상기 복합 방적사(255)는 단섬유 방적사를 복합 필라멘트사가 부착 권회하는 형태를 이루는 것을 알 수 있다. 그리고 도 3의 (b)를 참조하면, 상기 복합 방적사(255)의 단면은 복합 필라멘트사를 단섬유 방적사가 감싸는 형태를 이루는 것을 알 수 있으며, 복합 필라멘트사의 일부는 단섬유 방적사에 의하여 감싸지지 않고 복합 방적사(255)의 표면을 이루는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 복합 방적사의 단면 사진이다.
도 4를 참조하면, 상기 복합 방적사는 PET와 울(Wool)로 구성된 단섬유 방적사와 나일론(Nylon)과 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 복합 필라멘트사로 구성되며, 상기 단섬유 방적사가 상기 복합 필라멘트사의 많은 부분을 감싸고 있음을 알 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 복합 필라멘트사가 상기 단섬유 방적사의 모우를 감싸게 되어 항 필링성이 향상될 수 있다.
그리고, 상기 복합 필라멘트사에서는 저신축성 필라멘트사인 나일론(Nylon)이 고신축성 필라멘트사인 폴리우레탄(PU)을 감싸는 형태를 이루고 있음을 알 수 있다. 나일론이 상대적으로 강도와 내마모성이 낮은 폴리우레탄(PU)을 감싸는 구조이므로 강도 및 내마모성 특성이 잘 유지될 수 있고, 폴리우레탄(PU)에 의한 신축성도 잘 보존될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 방적사와 다른 방적사와의 차이점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)는 울과 PET로 구성된 일방 방적사의 단면도를 나타내며, 도 5의 (b)는 폴리우레탄이 중심에 위치한 코어 방적사의 단면도를 나타내며, 도 5의 (c)는 폴리우레탄과 나일론으로 구성된 복합 필라멘트사를 포함하는 본 발명에 따른 복합 방적사의 단면도를 나타낸다.
강도 및 내마모성 및 항 필링성은 본 발명에 따른 복합 방적사가 가장 뛰어날 수 있다. 왜냐하면, 저신축성 필라멘트사인 나일론이 울과 PET의 모우를 감싸게 되므로 항 필링성이 우수하고, 섬유의 표면에 위치하는 나일론의 강도 및 내마모성이 높기 때문이다.
신축성은 코어 방적사와 본 발명에 따른 복합 방적사가 일반 방적사에 비하여 높을 수 있다. 왜냐하면, 상기 두 방적사들을 구성하는 고신축성 필라멘트사인 폴리우레탄에 의하여 신축성이 발현되기 때문이다.
중량 특성 역시 본 발명에 따른 복합 방적사가 다른 방적사들에 비하여 나을 수 있다. 코어 방적사의 경우에는 일반 방적사가 폴리우레탄을 전체적으로 감싸는 구조로 무게가 많이 나갈 수밖에 없기 때문이다. 그리고, 동일한 강도를 요구하는 경우를 가정하면, 강도가 높은 필라멘트사를 포함하는 본 발명에 따른 복합 방적사에 비하여 일반 방적사가 굵을 수밖에 없기 때문이다.
아래의 표 1은 이상에서 살펴본 복합 방적사 제조 기술을 요약한 것이다.
Figure 112014034986627-pat00001
먼저 본 발명에 다른 복합 방적사(a+b+c)는, 복합 필라멘트사(a+b)와 단섬유 방적사(c)를 복합 연사하여 제조된다. 상기 복합 필라멘트사(a+b)와 단섬유 방적사(c)의 중합처(복합 연사에 의하여 트위스팅되는 장소)은 연사 수단의 상부일 수 있다.
상기 복합 필라멘트사(a+b)는 저신축성 복합 필라멘트사(a)와 고신축성 복합 필라멘트사(b)를 복합 연사하여 제조된 것일 수 있다. 저신축성 필라멘트사(a)의 소재는 나일론, 폴리, 레이온, 실크, 뱀부 등일 수 있고, 고신축성 필라멘트사(b)의 소재는 폴리우레탄 또는 잠재권축사일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 상술한 예들로 한정되는 것을 아니다. 한편, 고신축성 필라멘트사(b)는 연신 범위 2 내지 3.5로 연신된 필라멘트사일 수 있다.
저신축성 필라멘트사(a)는 7 내지 400 데니어의 굵기를 가질 수 있고, 고신축성 필라멘트사(b)는 10 내지 70 데이어의 굵기를 가질 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따라 복합 방적사 제조에 이용되는 저신축성 필라멘트사(a)와 고신축성 필라멘트사(b)의 굵기는 표 1에 도시된 범위보다 더 얇을 수도 있고 더 굵을 수도 있다.
단섬유 방적사(c)는 그 소재에 제한이 없고, 그 굵기 역시 제한이 없음을 알 수 있다. 이는 단섬유 방적사(c)의 소재와 굵기가 최종 제조하고자 하는 복합 방적사의 용도나 목적에 따라서 다양하게 적용될 수 있음을 의미한다.
도 6은 본 발명에 따른 복합 방적사 제조 장치에 있어서, 복합 필라멘트사 권취롤의 세팅 조건의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복합 방적사 제조 공정은 권취롤 세팅 수단(260)에 복수의 복합 필라멘트사 권취롤(이하, '권취롤'이라 함, 210)을 세팅한 다음 이루어질 가능성이 높다. 상기 권취롤 세팅 수단(260)에는 권취롤(210)이 결합될 수 있는 복수의 고정 수단(270)들이 포함되어 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위하여 2개의 고정 수단에만 권취롤(210)이 결합된 것으로 도시하였다.
먼저, 권취롤 세팅 조건 중, 인접 권취롤과의 관계를 고려한다. 복수의 권취롤들이 인접하여 위치하므로 권취롤(210)은 각도가 없는 평지관임이 바람직하다. 그리고 권취롤(210)의 복합 필라멘트사(220) 권취량은 권취롤들이 서로 부딪치지 않는 범위에서의 마진을 고려하여 정해져야 한다. 이때, 고정 수단(270) 사이의 거리(D1), 권취롤(210)의 지름 등이 함께 고려되어야 한다. 도 6에서 D2는 이러한 제반 사정들을 고려하여 설정된 권취롤들(210) 간의 최소 거리일 수 있다.
다음으로, 권취롤(210) 세팅 조건 중 장력 조절 바(240)와의 관계를 고려할 수 있다. 권취롤(210)로부터 인출되는 복합 방적사가 장력 조절 바(240)를 통과하므로, 권취롤(210)의 높이와 장력 조절 바(240)까지의 거리(D3)가 함께 고려되어야 한다. 보통 권취롤(210)의 높이는 30 내지 50 센티미터이므로 이를 고려하여 상기 장력 조절 바(240)의 위치가 정해져야 한다.
이상에서 살펴본바 이외에도, 권취롤(210) 세팅 시에는 다양한 조건들이 고려될 수 있다.
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: 복합 방적사 제조 장치 110, 210: 권취롤
120: 단섬유 조사 130: 트럼펫
140, 150, 160: 롤러 170: 스네일 와이어
180: 링 190: 보빈
200: 연사 수단 220: 복합 필라멘트사
230: 인출 가이딩 수단 240: 장력 조절 바
250: 고정형 장력 조절 수단 255: 복합 방적사

Claims (10)

  1. 복수의 롤러를 통과하며 최종 롤러를 통과하면서 드래프트된 단섬유 방적사를 연사 수단에 공급하는 단계;
    권취롤에 결합된 인출 가이딩 수단에 의하여 가해지는 인출력에 기초하여, 복합 연사되어 저신축성 필라멘트사가 고신축성 필라멘트사를 감싸는 단면 구조를 갖는 복합 필라멘트사를 상기 권취롤로부터 일정한 속도로 풀면서 송출하는 단계;
    복수의 장력 조절 수단을 통과시켜, 송출된 상기 복합 필라멘트사에 대해 수직 방향의 장력 조절 후 수평 방향의 장력 조절을 수행하여 송출된 상기 복합 필라멘트사에 가해지는 장력의 불균일성을 감소시키는 단계;
    상기 복수의 장력 조절 수단을 통과한 상기 복합 필라멘트사를 상기 최종 롤러를 통과시키지 않고 상기 연사 수단에 직접 공급하는 단계; 및
    상기 연사 수단의 회전 운동에 기초하여, 상기 복합 필라멘트사와 상기 단섬유 방적사를 합하여 트위스팅함으로써, 상기 복합 필라멘트사의 일부는 상기 단섬유 방적사에 의하여 감싸지고 상기 복합 필라멘트사의 나머지 일부는 표면을 이루는 복합 방적사를 제조하는 단계를 포함하는 복합 방적사 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저신축성 필라멘트사는,
    저신축성 필라멘트 섬유를 이용한 FDY(Full Drawn Yarn)이며,
    상기 고신축성 필라멘트사는,
    폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 미리 정해진 범위로 연신한 필라멘트사인 것을 특징으로 하는 복합 방적사 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 저신축성 필라멘트 섬유는,
    나일론(nylon) 섬유, 레이온(rayon) 섬유, 실크(silk) 섬유, 뱀부(bamboo) 섬유, 및 아라미드(aramid) 섬유 중 하나인 것을 특징으로 하는 복합 방적사 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 고신축성 필라멘트사는,
    폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 연신 범위 2 내지 3.5으로 연신한 필라멘트사인 것을 특징으로 하는 복합 방적사 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 장력 조절 수단은,
    상기 권취롤로부터 송출되는 상기 복합 필라멘트사의 장력 불균일성을 일차적으로 감소시키는 적어도 하나의 장력 조절 바; 및
    상기 복합 필라멘트사가 상기 연사 수단에 공급되도록 가이딩하면서 상기 복합 필라멘트사의 장력 불균일성을 최종적으로 감소시키는 고정형 장력 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 방적사 제조 방법.
  7. 단섬유 방적사를 드래프트하는 최종 롤러를 포함하는 복수의 롤러;
    권취롤에 결합되어, 복합 연사되어 저신축성 필라멘트사가 고신축성 필라멘트사를 감싸는 단면 구조를 갖는 복합 필라멘트사를 권취롤로부터 일정한 속도로 풀면서 송출하는 인출 가이딩 수단;
    송출된 상기 복합 필라멘트사에 대해 수직 방향의 장력 조절 후 수평 방향의 장력 조절을 수행하여 송출된 상기 복합 필라멘트사에 가해지는 장력의 불균일성을 감소시키는 적어도 복수의 장력 조절 수단; 및
    상기 최종 롤러로부터 공급되는 상기 단섬유 방적사 및 상기 복수의 장력 조절 수단을 통과하여 상기 최종 롤러를 통과하지 않고 공급되는 상기 복합 필라멘트사를 합하여 트위스팅하여, 상기 복합 필라멘트사의 일부는 상기 단섬유 방적사에 의하여 감싸지고 상기 복합 필라멘트사의 나머지 일부는 표면을 이루는 복합 방적사를 제조하는 연사 수단을 포함는 복합 방적사 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 저신축성 필라멘트사는,
    저신축성 필라멘트 섬유를 이용한 FDY(Full Drawn Yarn)이며,
    상기 고신축성 필라멘트사는,
    폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 미리 정해진 범위로 연신한 필라멘트사인 것을 특징으로 하는 복합 방적사 제조 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 고신축성 필라멘트사는,
    폴리우레탄 섬유 또는 고신축성 잠재권축사를 연신 범위 2 내지 3.5로 연신한 필라멘트사인 것을 특징으로 하는 복합 방적사 제조 장치.
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