KR101850485B1 - Process Of Producing Conductive Covering Yarn Having Excellent Elasticity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 심사(Core)로 사용되는 스판덱스사를 중심으로 금속사, 전도사, 탄소섬유사 중 어느 하나인 제1압박사를 나선형태로 제1차커버링을 하고, 일반섬유사를 이용하여 제2차커버링을 한 후, 고강도 합성섬유사를 제3압박사로 제3차커버링을 하여 신축성이 우수한 전도성 커버링사를 제조하는 방법에 관한 것이다. In the present invention, a first pressing yarn, which is one of a metal yarn, a conductive yarn and a carbon fiber yarn, is spirally wound around a spandex yarn used as a core, The present invention relates to a method for producing a conductive covering yarn excellent in stretchability by third covering with a third pressing yarn after high-strength synthetic fiber yarn is covered with a car.
현재 전도성 섬유소재를 제조하는 방법은 크게 7가지 정도로 구분된다. 첫번째로 스테인리스스틸(Stainless steel), 구리(Copper), 니켈(Nickel) 등과 같은 순수 금속 또는 합금을 연신시켜 아주 가느다란 섬유형태의 금속으로 뽑아내어 이를 일반 섬유사와 혼합하여 혼방 방식으로 전도성 원사를 제조하는 방적사 제조방식의 전도성 섬유소재이다. 둘째, 금속 와이어를 원사의 중심에 위치하고 외곽에 다양한 색상의 섬유 원사를 감아 섬유 원사와 같은 상태의 전도성 섬유소재를 제조하는 합연 또는 커버링(Covering)방식으로 제조하는 전도성 섬유소재가 있다. 세 번째로 일반 섬유원사에 금속을 코팅하는 방식으로 습식공정인 무전해도금법(Electroless plating)이 있다. 이는 섬유표면에 금속 핵을 부착 고정시킨 후 코팅하고자하는 금속염 용액에 침지한 후 섬유표면에 부착 고정된 금속 핵을 중심으로 금속염의 환원이 유도되어 금속 박막이 형성되는 공정이다. 무전해도금법에 의한 전도성섬유소재제조공정의 장점은 습식공정이기 때문에 용액 흡수율이 매우 큰 섬유에 적용할 경우 섬유의 표면뿐만 아니라 내부까지 금속이 침투하여 코팅이 될 수가 있어 원사뿐만 아니라 직조된 원단까지도 적용할 수 있다. 반면 초기에 사용되는 금속 핵의 종류가 대부분 고가의 금속이므로 비용이 많이 들고 제조공정이 복잡하다는 점과 친환경적 공법이 아니라는 점이 단점이 있다. 넷째, 일반 섬유원사에 금속을 코팅하는 방식인 건식공정인 진공증착법(Vacuum plating)이 있다. 이 방법은 진공 챔버(Chamber)내 금속모제를 놓고 높은 에너지를 공급하여 증기화시킨 후 증기화된 금속을 섬유원사의 표면에 증착시켜 코팅시키는 방법이다. 순도가 매우 높은 금속을 균일하게 섬유의 표면에 코팅할 수 있는 장점은 있으나 증기화된 금속 모재의 70%이상이 손실된다는 점과 진공유지에 필요한 챔버로 인해 초기시설비용이 매우 높고, 습식공정과 다르게 섬유표면에만 코팅이 가능하여 구겨짐, 꺾임 등과 같은 외력에 의한 코팅된 금속막의 기계적 내구성이 약하다는 단점이 존재한다. 다섯째, 금속사를 일반 원사를 중심으로 외곽에 전기전도성이 좋은 구리, 은, 금 등의 금속포일(Foil)로 감싸는 방식으로 전도성 섬유소재를 만드는 방법이 있다. 금속포일로 제조된 전도성 섬유소재는 섬유원사 표면에 금속포일을 비교적 촘촘하게 감싸게 되므로 전기 전도성은 매우 좋으나 부드러운 특성보다는 금속특성의 뻣뻣한 특성으로 인해 활용분야가 다양하지 않고 외력에 의한 내구성문제가 존재한다. 여섯째, 전도성 고분자가 코팅된 구조의 전도성 섬유소재이다. 이는 섬유소재에 전도성을 지닌 고분자를 코팅하는 방법을 적용하므로 섬유소재 표면에 부착성이 매우 좋고 외력에 의한 기계적 내구성과 세탁 내구성도 매우 우수하나 복잡한 공정이 필요하다는 점과 태양광 및 외부에너지의 노출로 인한 고분자 경화 등의 내구성 저하가 일어난 다는 것이 단점이다. 일곱째, 고분자섬유사로 구성된 전도성 섬유소재이다. 전도성 고분자기술로 만들어진 고분자 원료소재를 전기방사(Electro-spinning) 공정에 적용하여 전도성 고분자 섬유원사를 방사하는 섬유소재이다. 이때 전도성 고분자 원료소재에 다양한 전도성 필러(Filler) 등을 혼합하여 전도성소재의 전도성을 향상시킬 수가 있다. 해당공정에 의해 제조되는 전도성 섬유소재의 기계적 내구성 및 세탁성이 매우 우수한 반면 전도성고분자의 가격이 매우 비싸서 상용화에 어려움이 있으며 외부 환경에 대한 내구성이 좋지 않다는 것이 단점이다.At present, there are seven methods for manufacturing conductive fiber materials. First, pure metals or alloys such as stainless steel, copper, nickel and the like are stretched and drawn into a very thin fiber type metal and mixed with ordinary fiber yarn to produce conductive yarn by blending method Is a conductive fiber material of a spinning yarn manufacturing method. Second, there is a conductive fiber material which is manufactured by a jointing method or a covering method in which a metal wire is placed in the center of a yarn and a fiber yarn of various colors is wound around the outer side to produce a conductive fiber material in the same condition as a fiber yarn. Thirdly, there is electroless plating which is a wet process in which metal is coated on a plain fiber yarn. This is a process in which a metal nucleus is adhered and fixed on a surface of a fiber, and then a metal thin film is formed by dipping the metal in a metal salt solution to be coated and then reducing the metal salt around the metal nucleus fixed on the surface of the fiber. The advantage of the electroless plating process is that it is a wet process. Therefore, when applied to a fiber having a very high water absorption rate, the metal can penetrate not only the surface but also the inside of the fiber, Can be applied. On the other hand, most of the metal nuclei used at the early stage are expensive metals, which is expensive, complicated in the manufacturing process, and is not environmentally friendly. Fourth, there is Vacuum plating, which is a dry process which is a method of coating a metal fiber on a plain fiber yarn. This method is a method of depositing a vapor of a metal on a surface of a fiber yarn by placing a metal powder in a vacuum chamber and supplying it with high energy to vaporize it. Although it has the advantage of coating the highly pure metal on the surface of the fiber uniformly, the loss of more than 70% of the vaporized metal base material and the chamber required for vacuum maintenance make the initial facility cost very high, It is possible to coat only the fiber surface differently, and there is a disadvantage that the mechanical durability of the coated metal film due to external force such as wrinkling and bending is weak. Fifth, there is a method of making a conductive fiber material by wrapping a metal yarn with a metal foil such as copper, silver, gold, etc., which has good electric conductivity, around an ordinary yarn. The conductive fiber material made of the metal foil has a relatively high electrical conductivity because the metal foil is wrapped tightly on the surface of the fiber yarn. However, due to the stiffness characteristic of the metal characteristic rather than the soft characteristic, there is a problem in durability due to external force. Sixth, it is a conductive fiber material with a conductive polymer coating structure. This is because the method of coating the conductive polymer with the fiber material is very good because it adheres very well to the surface of the fiber material and the mechanical durability and the durability due to the external force are very excellent. However, the complicated process is required and the exposure of the sunlight and external energy It is disadvantageous that the durability such as polymer hardening occurs due to the polymerization. Seventh, it is a conductive fiber material composed of polymer fiber yarn. It is a fiber material that radiates conductive polymer fiber yarn by applying a polymer raw material made of conductive polymer technology to Electro-spinning process. At this time, various conductive fillers and the like may be mixed with the conductive polymer raw material to improve the conductivity of the conductive material. The conductive fiber material produced by the process has excellent mechanical durability and washability, while the conductive polymer is very expensive, which makes it difficult to commercialize and the durability against the external environment is poor.
그러나 상기와 같은 전도성 섬유소재의 경우 기존 제조환경에서 벗어난 특수한 조건에서 제조하는 공정이므로 다양한 웨어러블 스마트의류 제조를 위한 소재적용에는 한계가 있다. 종래의 신축성을 갖는 도전성 합연사 제조방법은 대한민국등록특허공보 제10-1439379호에 개시된 바와 같이 도전성 및 항균성을 유지하면서 신축될 때 금속사의 변형 및 단선을 방지할 수 있는 신축성을 갖는 도전성 합연사 및 그 제조방법을 제공하면서 신축성 원단의 고신축시에도 금속사의 단선 및 변형을 방지할 수 있어 다양한 신축성 원단의 제직 및 편직이 가능하여 사용 가능한 원단의 범위를 넓힐 수 있는 신축성을 갖는 도전성 합연사 및 그 제조방법을 제공하고 있다.However, in the case of the conductive fiber material as described above, since it is a process of manufacturing under a special condition deviating from the existing manufacturing environment, application of materials for manufacturing various wearable smart clothes is limited. Conventional conductive composite yarn manufacturing methods having stretchability include a conductive composite twist yarn having elasticity capable of preventing deformation and disconnection of metal yarns when stretching and shrinking while maintaining conductivity and antibacterial property as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1439379 A conductive composite yarn having elasticity capable of widening the range of usable fabrics by being able to prevent the disconnection and deformation of the metal yarn even when the stretchable fabric is stretched or shrunk while providing the manufacturing method thereof, Thereby providing a manufacturing method.
하지만, 상기 도전성 합연사 제조방법은 신축성과 금속사의 단선을 방지하는 기능을 부여하지만 웨어러블 스마트의류 사용 중 외부의 마찰 등에 의해 단선이 발생할 우려가 있으며 패션제품으로서 색상을 부여하는데 어려운 문제를 안고 있다. 상기 전도성물질로 사용하는 금속선은 0.025~2.0mm사이의 아주 가는 금속 와이어로 구성되었으며 강도는 상대적으로 높으나 신도는 아주 낮아서 제조공정 중 마찰이나 장력으로 인한 절단이 일어나기 쉬운 재료이며, 탄소섬유 또한 비교적 굵은 섬유이나 제조공정 중 마찰에 아주 민감하여 분섬(Fibrillation) 현상이 발생하기 쉬운 섬유이다. However, although the conductive composite yarn manufacturing method has a function of preventing stretchability and disconnection of the metal yarn, there is a possibility that disconnection may occur due to external friction during use of the wearable smart clothing, and it is difficult to give a color as a fashion product. The metal wire used as the conductive material is composed of a very thin metal wire between 0.025 and 2.0 mm. The strength is relatively high but the elongation is very low, so that it is likely to be cut due to friction or tension during the manufacturing process. The carbon fiber is also relatively thick It is a fiber which is very sensitive to the friction during the fiber or the manufacturing process and prone to fibrillation phenomenon.
또한, 상기 제조방법은 1차, 2차 합연방식이므로 최소 2번이상의 배치식(Batch-type) 공정을 수행해야 하는 공정이므로, 금속사가 사도(Yarn guide)를 지나가는 공정이 많기 때문에 마찰이나 장력으로 인한 단선 또는 분섬현상이 발생할 확률이 매우 높은 문제점이 있다.In addition, since the manufacturing method is a first-order and second-order merging method, it is necessary to perform at least two batch-type processes. Therefore, since a metal yarn passes through a yarn guide, There is a problem in that the probability of occurrence of disconnection or splitting phenomenon is very high.
따라서 금속사나 탄소섬유를 이용한 합연이나 커버링방식을 이용하여 전도성원사를 제조하는 공정에서는 공정수와 사도 접촉 수를 가능한 최소화할 필요성이 요구되고 있다.Therefore, there is a need to minimize the number of process water and the number of contact points in the process of manufacturing the conductive yarn using the joint or covering method using metal or carbon fiber.
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점인 마찰이나 장력으로 인한 단선 또는 분섬현상이 발생을 최소화하기 위하여 신축성이 우수한 고무사의 외곽에 전도성 금속사나 탄소섬유를 감싸고 난 후 그 외곽층에 일반섬유사를 감쌈으로서 외부환경의 마찰 등으로 인한 전도성 금속사나 탄소섬유의 단선을 방지하고 연속적으로 전도성 커버링사를 제조하여 제품의 품질향상, 생산수율 향상, 제품의 제조원가를 낮추는 한 편, 패션제품에 필요한 신축 특성과 색상부여가 가능한 염색이 가능한 소재를 제공하는 것을 기술적과제로 한다.Therefore, in order to minimize the occurrence of disconnection or splitting due to friction or tension, the present invention is intended to wrap a conductive metal or carbon fiber on the outer surface of a rubber yarn excellent in stretchability, As a wrapping, it is possible to prevent the disconnection of conductive metal or carbon fiber due to the friction of the external environment and to continuously produce conductive covering yarn to improve the quality of the product, improve the production yield, lower the manufacturing cost of the product, And to provide a dyeable material capable of imparting color.
그러므로 본 발명에 의하면, 커버링사의 제조방법에 있어서,Therefore, according to the present invention, in the method for producing the covering yarn,
코어사인 스판덱스사를 연신비 1.5~2.5배로 연신하면서 상기 코어사의 외부를 금속사(Metal wire), 금속코팅사, 탄소섬유사로 제1압박사로 제1차커버링한 후, The core yarn spandex yarn is firstly covered with a first pressing yarn with a metal wire, a metal coated yarn, and a carbon fiber yarn while stretching the core yarn at a draw ratio of 1.5 to 2.5,
일반 섬유사를 제2압박사로 커버링하되 제1압박사의 반대방향으로 제2차커버링한 후,The ordinary fiber yarn is covered with the second pressing yarn and secondarily covered in the direction opposite to the first pressing yarn,
메타아라미드나 파라아라미드 중 어느 하나인 고강도 합성섬유사를 제3압박사로 커버링하되 제2압박사의 반대방향으로 제3차커버링한 후,The high strength synthetic fiber yarn of any one of the meta-aramid and the para-aramid is covered with the third pressing yarn and the third covering is performed in the opposite direction of the second pressing yarn,
스팀세트(Steam set)에서 85~95℃에서 열셋팅하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 전도성 커버링사의 제조방법이 제공된다.And the heat setting is performed at 85 to 95 DEG C in a steam set. The present invention also provides a method of manufacturing a conductive covering yarn excellent in stretchability.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 심사(Core)로 사용되는 스판덱스사를 중심으로 외층면을 따라 금속사, 금속코팅사, 탄소섬유사 중 어느 하나인 제1압박사를 나선형태로 제1차커버링을 하고, 일반섬유사를 이용하여 제1차커버링의 반대방향으로 제2차커버링을 한 후, 고강도 합성섬유사를 제3압박사로 커버링하되 제2압박사의 반대방향으로 제3차커버링을 하여 신축성이 우수한 전도성 커버링사를 제조하는 방법에 관한 것이다.According to the present invention, a first pressing yarn, which is one of a metal yarn, a metal coated yarn and a carbon fiber yarn, is firstly spirally wrapped around a spandex yarn used as a core, After the secondary covering in the direction opposite to the first covering, the high strength synthetic fiber yarn is covered with the third pressing yarn, and the third covering is performed in the direction opposite to the second pressing yarn. Thus, the conductive covering yarn And a method for producing the same.
코어사는 스판덱스사를 사용하여 커버링사 전체로서 신축성을 부여하게 되는데, 공급시 연신비 1.5~2.5배으로 연신하면서 상기 코어사의 외부를 금속사, 전도사, 탄소섬유사 중 어느 하나인 제1압박사로 제1차커버링한다.The core yarn is made of spandex yarn to impart stretchability to the entire covering yarn. The core yarn is stretched at a stretching ratio of 1.5 to 2.5 times at the time of feeding, and the outside of the core yarn is wound around the core yarn, Cover the car.
상기 코어사는 150%~700%의 신도를 갖는 스판덱스사를 사용하기 때문에 상기 코어사 공급시 오버피드율을 1.5~2.5배로 조정하여 사용하는 것이 중요한데, 오버피드율 150%미만에서는 불균일한 장력이 발생하는 문제점이 발생하며, 오버피드율 700%초과시에서는 사절 문제점이 발생한다.Since the core yarn uses spandex yarn having an elongation of 150% to 700%, it is important to adjust the overfeed rate to 1.5 to 2.5 times when the core yarn is fed. When the overfeed rate is less than 150%, uneven tension is generated And when the overfeed rate is 700% or more, a truncation problem occurs.
또한 심사로 사용하는 탄성사의 공급(Feeding) 방식을 보빈(Bobbin) 형태 그대로 사용하게 되면 원사가 풀리면서 1회전에 1꼬임식 꼬임이 가해지게 된다. 즉 원사가 원하지 않는 방향으로 꼬임이 주어지게 되어 결과적으로 완성된 원사에 토크(Torque)가 발생되게 된다. 따라서 완성된 커버링사에서 자연 상태에서 스날(Snarl) 현상이 발생하게 되어 이후 공정에 심각한 문제점을 발생시키게 된다.In addition, if the feeding method of elastic yarn used for examination is used in the form of a bobbin, the yarn will be loosened and one twisted twist will be applied per rotation. That is, the yarn is twisted in an undesired direction, and as a result, a torque is generated in the finished yarn. Therefore, a snarling phenomenon occurs in a natural state in the completed covering yarn, thereby causing serious problems in the subsequent process.
이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 탄성사의 공급방식을 보빈 공급방식이 아닌 구동롤러를 통한 일정한 공급방식으로 함으로써 전도성 원사인 제1압박사의 탄성비율 조절과 마찰을 낮출 수 있는 효과가 발현될 수 있는 방법을 제시하였다.In order to prevent this, in the present invention, a method of supplying the elastic yarn to the first pressing yarn as the conductive yarn by controlling the feeding method of the elastic yarn through the driving roller instead of the bobbin feeding method may be used to control the elastic ratio and lower the friction. Respectively.
상기 제1차커버링은 금속사, 금속코팅사, 탄소섬유사 중 어느 하나인 제1압박사로 제1차커버링하게 되는데, 상기 금속사는 전기 전도성이 우수한 구리, 니켈 와이어나 은도금사 등을 사용한다.The first covering is firstly covered with a first pressing yarn which is one of a metal yarn, a metal coated yarn and a carbon fiber yarn. The metal yarn uses copper, nickel wire or silver plated yarn excellent in electrical conductivity.
상기 제1커버링 후 일반섬유사를 제2압박사로 커버링하되 제1압박사의 반대방향으로 제2차커버링하는데, 상기 제2압박사는 심사에 스프링(Spring) 형태로 감겨진 제1압박사를 고정시켜 주는 작용을 하는 것으로서 탄성 5~10%인 천연섬유나 합섬섬유인 일반섬유사를 사용한다. 그리고 상기 제2차커버링에 의해 전도성원사인 제1압박사의 마찰 내구력을 보강하고 색상의 부여를 할 수 있다.After the first covering, the normal fiber yarn is covered with the second pressing yarn, and the second pressing yarn is secondarily covered in the direction opposite to the first pressing yarn. The second pressing yarn fixes the first pressing yarn wound in the form of spring in the examination It is a natural fiber with 5 ~ 10% elasticity or synthetic fiber which is synthetic fiber. By the second covering, the frictional endurance of the first pressing yarn, which is the conductive yarn, can be reinforced and the color can be imparted.
상기 제2커버링 후 메타아라미드사, 파라아라미드사 중 어느 하나인 고강도 합성섬유사를 제3압박사로 커버링하되 제2압박사의 반대방향으로 제3차커버링하여 외부로부터의 마찰에 대한 내구성을 향상시키는 작용을 부여하게 된다.The high-strength synthetic fiber yarn, which is one of meta-aramid yarn and para-aramid yarn after the second covering, is covered with the third pressing yarn and is thirdly covered in the direction opposite to the second pressing yarn to improve the durability against external friction .
상기 제1커버링, 제2커버링 및 제3커버링은 각각의 커버링용 보빈을 연속적으로 구성하여 연속적으로 커버링을 하도록 한다. The first covering ring, the second covering ring and the third covering ring constitute a continuous covering covering bobbin for each covering.
본 발명에서 상기 제1차커버링의 꼬임수는 150~450tpm, 상기 제2차커버링의 꼬임수는 100~400tpm, 제3차커버링의 꼬임수는 50~350tpm인 것이 바람직한데, 코어사인 스판덱스사의 중심축을 따라 스프링구조를 갖게 된다. 이는 적은 꼬임수이지만 커버링이 완료되어 권취가 되면서 원사가 수축되어 적은꼬임으로도 2배이상의 꼬임 효과를 갖게 되기 때문에 연사 공정중에 굳이 많은 꼬임을 주지 않아도 된다.In the present invention, it is preferable that the twist number of the first cover ring is 150 to 450 tpm, the twist number of the second cover ring is 100 to 400 tpm, the twist number of the third cover ring is 50 to 350 tpm, And a spring structure along the axis. This is a small number of twists, but since the covering is completed, the yarn is shrunk as the winding is completed, and even if the twist is small, the twist is more than 2 times.
또한, 상기 각각의 커버링공정시 각 사의 장력이 중요한데, 제2차커버링시 제2압박사의 장력은 1.5~2.0gf, 제3차커버링시 제3압박사의 장력은 0.5~1.0gf인 것이 원사의 형태 안정적 측면에서 바람직하다. 제2압박사는 탄성이 적으므로 장력이 비교적 많게 주고, 제3차커버링사는 비교적 탄성이 있는 원사를 사용하므로 장력을 적게 주는 것이 원사 구조의 횡압에 따른 형태안정성 유지에 바람직하다.The tensile strength of each yarn is important in each of the covering processes. In the case of the second covering, the tension of the second pressing yarn is 1.5 to 2.0 gf and the tension of the third pressing yarn is 0.5 to 1.0 gf. Which is preferable in view of stability. Since the second pressing yarn has a relatively small elasticity, the third covering yarn uses a relatively elastic yarn, so that it is preferable to reduce the tension to maintain the shape stability according to the lateral pressure of the yarn structure.
이때, 제1차, 제2차커버링시 꼬임방향이 같을 경우 원사의 뒤틀림 현상이 발생되기 때문에 제1차꼬임이 Z방향이면 제2차꼬임은 S방향으로 꼬임을 주고, 이때 제2차꼬임수는 제1차꼬임수의 10~20%정도 적게 주는 것이 바람직하다. 또한 외부의 마찰에 대한 내구성과 색상부여를 하기 위하여 제3차커버링시 꼬임수를 제1차커버링과 같은 방향으로 줄 수 있도록 한다.At this time, when the first and second coverings have the same twist direction, warping of the yarn occurs. Therefore, if the first twist is in the Z direction, the second twist gives a twist in the S direction, Is preferably 10 to 20% less than the first twist number. Also, in order to provide durability and color to external friction, the number of kinks in the third covering can be given in the same direction as the first covering.
이후 스팀세트(Steam set)에서 85~95℃에서 열셋팅하여 커버링을 안정화한다.The steam is then set at 85 to 95 ° C in a steam set to stabilize the covering.
본 발명에 의한 신축성이 우수한 전도성 커버링사는 신축력이 좋은 심사의 외주면에 코일스프링이 감겨진 상태와 같이 유지하고 있다가 커버링사에 장력이 걸리면 심사가 늘어남에 따라 코일처럼 감겨진 제1압박사가 늘어남으로써 전도성사의 절사가 발생하지 않는 구조이다. 또한 압사로 감겨진 제2압박사는 전도성사를 감싸고 있어서 심사와 제1압박사의 포합력을 주는 역할을 하고, 제3압박사는 외부의 마찰이나 충격으로부터 보호하고, 패션상품으로 전개시 색사를 사용하여 제조하든지, 추가 염색공정을 통하여 색상을 부여할 수가 있다. 이처럼 한 번의 커버링공정으로 신축성이 좋은 전도성 원사를 간편하게 제조함으로써 저원가 구조로 다방면의 웨어러블 스마트의류전개가 가능하다.The conductive covering yarn of excellent stretchability according to the present invention maintains the coil spring in a state where the coil spring is wound around the outer circumferential surface of the examination with good stretchability. When the tension is applied to the covering yarn, the first pressing yarn wound like a coil is stretched It is a structure that does not cause cutting of conductive yarn. In addition, the second presser wrapped in the impulse surrounds the conduit so as to provide the examination and the force of the first presser. The third presser protects the outer presser from friction or impact. The color can be imparted through an additional dyeing process. As a result of this simple covering process, conductive yarn with good elasticity can be manufactured easily, and it is possible to develop wearable smart clothing in various fields with low cost structure.
따라서 본 발명에 따르면, 전도성사의 단선을 방지하면서도 신축 특성을 발현하여 다양한 웨어러블 스마트의류 제조가 가능하도록 배선, 제직 및 편직이 가능한 커버링사를 제공할 수 있으며, 현존하는 다양한 전도성 소재를 사용하여 웨어러블 디바이스분야에 적합한 전기 전도도를 갖춘 전도성사의 공급이 가능하다.Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a covering yarn capable of wiring, weaving and knitting so as to be able to manufacture various wearable smart clothes by preventing expansion of the conductive yarn while preventing disconnection of the conductive yarn, It is possible to supply conductive yarn with electrical conductivity suitable for the field.
도 1은 본 발명의 신축성이 우수한 전도성 커버링사의 측면사진이며,
도 2는 본 발명의 신축성이 우수한 전도성 커버링사를 도선으로 사용하여 전자섬유회로에 발광다이오드(LED)를 점등하여 전기 전도성을 확인한 사진이다.
도 3은 본 발명에서 제시한 제3차 커버링 작업에 의한 커버링타입으로 제조된 신축성이 우수한 전도성 커버링사사진이다.1 is a side view of a conductive covering yarn having excellent stretchability according to the present invention,
FIG. 2 is a photograph showing the electric conductivity by lighting a light emitting diode (LED) on an electronic fiber circuit using a conductive covering yarn excellent in stretchability according to the present invention as a lead wire.
FIG. 3 is a photograph of a conductive coverer having excellent elasticity manufactured by a covering type by the third covering operation proposed in the present invention.
다음의 실시예에서는 본 발명의 신축성이 우수한 전도성 커버링사를 제조하는 방법의 비한정적인 예시를 하고 있다.The following examples illustrate non-limiting examples of methods for making the conductive covering yarns of the present invention having excellent stretchability.
[실시예 1][Example 1]
스핀들직경 Φ21mm, 스핀들피치 230mm, 커버링범위가 250~3,400tpm, 속도범위 150~16,000rpm의 제원을 갖는 더블커버링기(일신기계; IS-5)에 제3의 커버링스핀들과 보빈을 장착되어 제3차커버링작업이 가능하게 하여 사용하였다. 평균 섬도가 1,860데니어(denier)인 폴리우레탄 원사(태광산업)를 심사로 사용하고 연신비 150%로 연신하면서 공급하였다. 이때 장력은 3.0gf을 부하가 걸리도록 유지하였다. 제1압박사로 사용하는 사는 지름이 0.05~0.08mm(중량 680g, 길이 34,000meter)인 전기전도성이 우수한 에나멜선(UEW(Poly Urethane Enamelled Wire); 폴리우레탄동선)을 1~3가닥을 사용하였다. 이때 무장력 상태를 유지하였으며 꼬임수는 400tpm을 주었다. 제2압박사로 사용하는 압사는 일반 천연섬유 1/60Nm의 혼방 양모사와 PET 75~150denier DTY를 사용하였다. 이때 제2커버링 장력은 1.5gf를 부여하였으며 꼬임수는 350tpm을 주었다. 또한 원사의 외부마찰 내구성과 색상부여를 위한 제3압박사를 추가하여 커버링하였으며 이때 제3압박사는 파라아라미드섬유(코오롱인더스트리 Heracron) 600denier를 사용하였으며 꼬임수는 300tpm을 주었다. 제3커버링 장력은 0.5gf을 부여하였다. 제1압박사의 절사를 방지하면서 커버링사의 스날(Snarl)이나 네프(Nep)현상이 발생하지 않는 커버링연사기의 속도는 4,000rpm 으로 하였다. A third covering spindle and a bobbin are mounted on a double covering machine (IS-5 machine) having a spindle diameter of? 21 mm, a spindle pitch of 230 mm, a covering range of 250 to 3,400 tpm and a speed range of 150 to 16,000 rpm And it was used to enable car covering work. Polyurethane yarn (Tae Kwang Industry) having an average fineness of 1,860 denier was used for examination and was supplied while stretching to a stretching ratio of 150%. At this time, the tension was kept to be 3.0 gf. 1 to 3 strands of polyurethane enamelled wire (UEW) having excellent electrical conductivity and having a diameter of 0.05 to 0.08 mm (weight 680 g, length of 34,000meters) were used as the first pressing yarn. At this time, the tension was maintained and the number of twists was 400 tpm. The second presser was a mixture of 1/60 Nm of natural wool blend wool and PET 75 ~ 150 denier DTY. At this time, the second covering tension was given 1.5 gf and the number of twists was 350 tpm. In addition, a third pressing yarn was added to cover the outer friction durability and color of the yarn, and the third pressing yarn used a 600 denier of para aramid fiber (Kolon Industries Heracron) with a twist number of 300 tpm. And the third covering tension was 0.5 gf. The speed of the covering machine during which the first pressing yarn was prevented from being cut off and from which no snarl or Nep phenomenon occurred in the covering yarn was set at 4,000 rpm.
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서 심사는 동일한 폴리우레탄 섬유를 사용하고, 제1압박사로 탄소섬유(도레이사의 T300B타입의 1000-50B, 순중량 0.5kg, 길이 7,580meter)를 사용하였다. 이때의 꼬임수는 제1커버링 꼬임수는 300tpm, 제2커버링 꼬임수는 250tpm을 주었으며, 또한 제3커버링에서는 파라아라미드섬유(코오롱인더스트리 Heracron) 600denier를 사용하였으며 꼬임수는 200tpm을 주었다. 커버링연사기의 속도는 3,000rpm 작업한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 커버링사를 제조하였다. 실시예 1 및 2에 의해 제조된 신축성이 우수한 전도성 커버링사의 물성비교는 하기 표 1과 같다.The same polyurethane fiber was used for the examination in Example 1, and carbon fibers (T300B type 1000-50B, TORAYA Co., Ltd., net weight 0.5 kg, length 7,580 meter) were used as the first pressing yarn. The number of kinks was 300 tpm for the first covering ring, 250 tpm for the second covering ring, and 600 deniers of para-aramid fiber (Heronron, Kolon Industries) was used for the third covering. The number of kinks was 200 tpm. A covering yarn was produced in the same manner as in Example 1 except that the speed of the covering kneader was 3,000 rpm. The properties of the conductive covering yarns excellent in stretchability produced by Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.
속도speed
180
Claims (3)
코어사인 스판덱스사를 연신비 1.5~2.5배로 연신하면서 상기 코어사의 외부를 금속사, 전도사, 탄소섬유사 중 어느 하나인 제1압박사로 꼬임수 150~450tpm으로 제1차커버링한 후,
일반섬유사를 제2압박사로 장력 1.5~2.0gf으로 커버링하되 제1압박사의 반대방향으로 꼬임수 100~400tpm으로 제2차커버링한 후,
메타아라미드사, 파라아라미드사중 어느 하나인 고강도 합성섬유사를 제3압박사로 장력 0.5~1.0gf으로 커버링하되 제2압박사의 반대방향으로 꼬임수 50~350tpm으로 제3차커버링한 후,
스팀세트(Steam set)에서 85~95℃에서 열셋팅하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 전도성 커버링사의 제조방법.In the method for producing the covering yarn,
The core yarn spandex yarn is firstly covered with a first pressing yarn of a metal yarn, a conductive yarn or a carbon fiber yarn at a twisting number of 150 to 450 tpm while the outside of the core yarn is stretched at a draw ratio of 1.5 to 2.5,
The ordinary fiber yarn is covered with the second pressing yarn at a tension of 1.5 to 2.0 gf and the second covering is performed at a twisting number of 100 to 400 tpm in the direction opposite to the first pressing yarn,
High-strength synthetic fiber yarn, which is one of meta-aramid yarn and para-aramid yarn, is covered with a third pressing yarn at a tension of 0.5 to 1.0 gf and a third covering at a twisting number of 50 to 350 tpm in the direction opposite to the second pressing yarn,
Wherein the heat setting is performed at 85 to 95 占 폚 in a steam set.
상기 코어사인 스판덱스사의 공급시 오버피드율은 1.5~2.5배인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 전도성 커버링사의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the overfeeding rate of the core spandex yarn when supplied is 1.5 to 2.5 times.
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