KR101851644B1 - 벌키성과 신축성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심사로 폴리에스테르 잠재권축필라멘트를 제1피드롤러로 공급하고 디스크타입가연기에 의해 디스크표면속도/사속의 비가 0.4∼1.0이 되도록 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키고, 효과사로 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 공급하여 노즐 1.2∼1.6φ, 공기압 1.8∼3.5bar의 인터레이스노즐에서 상기 심사와 효과사를 인터레이스한 후 120∼180℃인 히터를 통과시킨 후 권취하는 것을 특징으로 하는 벌키성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 제조방법에 관한 것으로서 신축성은 우수하나 벌키성이 취약한 잠재권축필라멘트를 사가공 방법을 통해 신축성과 벌키성이 좋은 잠재권축교락가공사를 제공함으로써 원단의 부품성, 보온성을 향상시킬 수 있으며, 잠재권축사의 단점인 원단의 딱딱함 개선을 도모할 수 있다.

Description

벌키성과 신축성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 제조방법{Process Of Producing Polyester Latent Crimp False―Twist Interlaced Yarn Having Excellent Bulkiness And Elasticity}

본 발명은 통상적으로 가연가공이 잘되지 않는 폴리에스테르 잠재권축필라멘트를 가연가공한 벌키성이 우수한 잠재권축사를 심사로, 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 효과사로 공급하여 잠재권축교락가공사를 제조하는 것이다

폴리에스테르 잠재권축필라멘트는 물성이 상이한 이종의 폴리에스테르 폴리머를 동일한 구금에서 용융방사하여 한 올의 섬유가닥에 2종류의 물성이 다른 폴리머가 붙어있는 형태의 원사로서 이러한 잠재권축필라멘트는 외부에서 가해지는 스트레스(열, 연신 등)에 의해서 신축성이 잘 발현되는 특징을 갖고 있어 널리 사용되는 원사이다.

이러한 잠재권축필라멘트는 이종 폴리머의 물성 차이 및 방사구금의 형태에 따라 여러 가지 형상이 있을 수 있으며, 삶은 달걀의 절단면과 같은 형태를 가지는 편심형과 땅콩형 등이 대표적인 잠재권축사의 단면형태라 할 수 있다.

잠재권축필라멘트는 연신을 통해 수축률을 증대시킨 원사로서 수축률은 우수하나, 물성 차이가 나는 이성분 폴리에스테르로 이루어진 잠재권축필라멘트를 연신하게 되면 연신에 의한 배향성의 증대로 일반적인 가연공정(가연→열처리→해연)을 거치더라도 벌키성을 부여하기 어렵게 된다.

잠재권축필라멘트 단독으로는 촉감 및 벌키성이 좋지 않아 대부분 폴리에스테르 부분연신사와의 합사공정을 거치는데, 이때 합사되는 부분연신사의 자발신장 특성을 증대시켜, 잠재권축사와 부분연신사와의 수축 차이를 극대화시켜 이용하고 있다.

이렇게 잠재권축필라멘트를 다른 종류의 필라멘트와 함께 교락하고 가연하는 선행기술은 다수 존재하고 있으며, 선행기술로 개발된 가공사는 신축성발현은 우수하나 벌키성이 부족한 문제점을 가지고 있다.

신축성 발현을 위해서 잠재권축필라멘트를 연신기(draw winder)에 의해 연신 및 열처리를 할 경우 교락된 필라멘트간의 수축률 차이로 신축성은 향상되나 잠재권축필라멘트의 배향성 증대로 원단 촉감이 딱딱해지는 문제점을 안고 있었다.

기존의 잠재권축사를 심사로 하고 POY 사를 효과사로 하여 인터레이스한 교락가공사는 신축성은 우수하나 벌키성, 촉감, 쾌적성 등이 저하되는 상반되는 관계가 있어 다양한 제품 전개에 한계가 있어왔다.

대한민국특허등록제10-1423207호(2014년07월25일 공고) 대한민국특허공개제10-2006-0077201호(2006년07월05일 공개)

그러므로 본 발명에 의하면, 신축성은 우수하나 벌키성이 취약한 잠재권축필라멘트를 사가공 방법을 통해 신축성과 벌키성이 좋은 잠재권축교락가공사를 제공함과 동시에 잠재권축사의 단점인 원단의 딱딱함 개선을 도모하는 것을 기술적과제로 한다.

그러므로 본 발명에 의하면, 심사로 폴리에스테르 잠재권축필라멘트를 제1피드롤러로 공급하고 디스크타입가연기에 의해 디스크표면속도/사속의 비가 0.4~1.0이 되도록 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키고, 효과사로 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 공급하여 노즐 1.2∼1.6φ, 공기압 1.8∼3.5bar의 인터레이스노즐에서 상기 심사와 효과사를 인터레이스한 후 120∼180℃인 히터를 통과시킨 후 권취하는 것을 특징으로 하는 벌키성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 벌키성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 제조방법은 통상적으로 가연가공이 잘되지 않는 폴리에스테르 잠재권축필라멘트를 가연가공하여 벌키성이 우수한 잠재권축가연사를 만든 후 심사로 공급하고, 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 효과사로 공급하여 인터레이스한 후 열처리하여 제조하는 것이다.

본 발명의 심사로 사용되는 원사인 폴리에스테르 잠재권축필라멘트는 물성이 상이한 이종의 폴리에스테르 폴리머를 동일한 구금에서 용융방사하여 한 올의 섬유가닥에 2종류의 물성이 상이한 폴리머가 붙어있는 형태의 원사로서 이러한 잠재권축필라멘트는 외부에서 가해지는 스트레스(열, 연신 등)에 의해서 신축성이 잘 발현되는 특징을 갖고 있어 널리 사용된다.

이러한 잠재권축필라멘트는 연신을 통해 수축률을 증대시킨 원사로서 수축률은 우수하나, 물성 차이가 나는 이성분 폴리에스테르로 이루어진 잠재권축필라멘트를 연신하게 되면 연신에 의한 배향성의 증대로 일반적인 가연공정(가연→열처리→해연)을 거치더라도 벌키성을 부여하기 어렵다.

본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 심사로 사용될 폴리에스테르 잠재권축필라멘트(1)를 제1피드롤러(2)로 공급하고 디스크타입가연기(3)에 의해 디스크표면속도/사속의 비가 0.4~1.0가 되도록 가연을 행한 후 제2피드롤러(4)를 통과시킨 후 인터레이스노즐(6)로 공급한다.

상기 디스크타입가연기의 가연디스크는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 디스크외주가 뾰족한 엣지를 가지며 엣지재질이 초경합금재질 또는 세라믹재질의 디스크이며, 상기 디스크타입가연기의 디스크 회전수는 디스크직경 및 사속에 따라 결정되는데, 디스크표면속도/사속의 비가 0.4∼1.0 이 바람직하며, 디스크 반지름 2cm, 사속 700m/분일 때 디스크 회전수는 2,000∼5,000rpm이 바람직하다. 5,000rpm을 초과하면 잠재권축필라멘트에 충분한 전단스트레스를 부여할 수 없어 벌키성 발현이 감소하는 문제점이 발생한다. 가연장력은 0.2~0.4g/denier인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 가연가공시 원사에 전단 스트레스(shear stress)를 부여하기 위해 일반적인 디스크타입가연기에 디스크외주가 뾰족한 엣지를 가지며 엣지재질이 초경합금재질 또는 세라믹재질의 디스크를 원사 진행 방향과 수직되게 배치하여 접촉시키는 것이 원사에 전단스트레스를 가하여 벌키성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.

뿐만 아니라 디스크엣지부분과 잠재권축필라멘트의 마찰로 인해 잠재권축필라멘트의 편마모에 의한 벌키성 편차를 없애기 위해 디스크를 회전시킴으로써 회전하는 디스크 엣지가 비틀림 스트레스(torsional stress)를 잠재권축사에 가하게 되어 잠재권축사의 벌키성을 더욱 증대시킬 수 있다.

상기와 같이 회전하는 디스크의 엣지면에 잠재권축필라멘트를 마찰시키면 잠재권축필라멘트에 전단 스트레스(shear stress) 및 비틀림 스트레스(torsional stress)를 부여하게 되어 가공사에 컬(curl)이 형성되고 가연사(DTY)와 유사한 형태의 웨이브를 갖게 될 수 있다.(도 4 참조)

효과사(5)로는 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 사용하는데, 상기 심사와 함께 노즐 1.2∼1.6φ, 공기압 1.8∼3.5bar의 인터레이스노즐(6)에 함께 공급하여 인터레이스한 후 히터(7)에서 열처리를 하고 권취하여 본 발명의 폴리에스테르 잠재권축교락가공사를 제조하게 된다. 상기 열처리온도는 120~180℃가 부분연신사(POY)의 자발신장성 증대측면에서 바람직하다.

이렇게 가연가공된 잠재권축필라멘트를 심사로 사용하게 되면, 열처리에 의해 잠재권축사가 수축되고, 효과사인 폴리에스테르 부분연신사(POY)의 자발신장성이 극대화되어 도 2와 같이 교락가공사의 신축성 및 벌키성이 우수하게 발현된다. 특히 본 발명에서는 가연가공된 잠재권축필라멘트를 심사로 사용하여 잠재권축필라멘트에 웨이브를 형성시킴으로서 벌키성이 우수하고 유연한 촉감의 원단을 제조할 수 있는 교락가공사가 제조될 수 있다.

그러므로 본 발명에 의하면, 신축성은 우수하나 벌키성이 취약한 잠재권축필라멘트를 사가공 방법을 통해 신축성과 벌키성이 좋은 잠재권축교락가공사를 제공함으로써 원단의 부품성, 보온성을 향상시킬 수 있으며, 잠재권축사의 단점인 원단의 딱딱함 개선을 도모할 수 있으므로 원단의 촉감, 염색성, 보온성, 쾌적성이 우수한 의류용 소재를 제조할 수 있으며, 본 발명에 의한 잠재권축교락가공사를 사용하면 원단의 열처리 공정에서 발생할 수 있는 부분연신사(POY)의 불균일 연신에 의한 불량발생율을 감소시킬 수 있다. 또한 인터레이스한 잠재권축가연사와 부분연신사(POY)를 동시에 열처리하므로 공정단축에 의한 생산효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 폴리에스테르 잠재권축교락가공사를 제조하는 공정도이며,
도 2는 본 발명의 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 표면사진이며,
도 3은 본 발명의 폴리에스테르 잠재권축교락가공사를 제조하는데 사용되는 가연디스크의 단면도이며,
도 4는 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 중간제품인 폴리에스테르 잠재권축가연사의 표면사진이며,
도 5는 종래의 가연디스크의 단면도이다.

다음의 실시예에서는 본 발명의 벌키성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축가공사의 제조방법을 제조하는 비한정적인 예시를 하고 있다.

[실시예 1]

심사인 폴리에스테르 잠재권축필라멘트 FDY 100d/24fila를 제1피드롤러로 공급하고 디스크 반지름 2cm이며, 디스크외주가 초경합금재질의 뾰족한 엣지를 가진 가연디스크에 디스크 회전수 3,000rpm, 가연장력 0.3g/denier로 잠재권축필라멘트를 접촉시켜 디스크표면속도/사속의 비가 0.5가 되도록 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키고, 효과사인 폴리에스테르 부분연신사(POY, 90d/12fila)를 공급하여 노즐 1.4 φ, 공기압 2.5bar의 인터레이스노즐에서 상기 심사와 효과사를 인터레이스한 후 160℃ 히터를 통과시킨 후 사속 700m/분으로 권취하여 폴리에스테르 잠재권축교락가공사를 제조하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 원사를 사용하여 가연을 행하지 않고 160℃의 히터를 통과시킨 후 효과사로 폴리에스테르 부분연신사(POY, 90d/12fila)를 공급하여 노즐 1.4 φ, 공기압 2.5bar의 인터레이스노즐에서 상기 심사와 효과사를 인터레이스한 후 제2차히터(160℃)를 통과시킨 후 사속 700m/분으로 권취하여 폴리에스테르 잠재권축교락가공사를 제조하였다.

구 분	실시예 1	비교예 1
섬도(D)	133	134
강도(g/D)	1.65	1.55
신도(%)	16.0	18.2
수축률(%)	52.9	51.5
벌키성(%)	5.9	3.3

1 : 폴리에스테르 잠재권축필라멘트 2 : 제1피드롤러
3 : 디스크타입가연기 4 : 제2피드롤러
5 : 효과사 6 : 인터레이스노즐
7 : 히터 8 : 권취롤러
9 : 교락가공사

Claims (3)

1. 심사로 폴리에스테르 잠재권축필라멘트를 제1피드롤러로 공급하고 디스크외주가 뾰족한 엣지를 가지며 엣지재질이 초경합금재질 또는 세라믹재질인 디스크타입가연기에 의해 디스크 회전수는 2,000∼5,000rpm, 가연장력은 0.2∼0.4g/denier, 디스크표면속도/사속의 비가 0.4∼1.0이 되도록 가연을 행한 후 제2피드롤러를 통과시키고, 효과사로 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 공급하여 노즐 1.2∼1.6φ, 공기압 1.8∼3.5bar의 인터레이스노즐에서 상기 심사와 효과사를 인터레이스한 후 120∼180℃인 히터를 통과시킨 후 권취하는 것을 특징으로 하는 벌키성이 우수한 폴리에스테르 잠재권축교락가공사의 제조방법.
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