KR101867876B1 - 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 제조방법 - Google Patents

고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 심사로 나일론 6 신축사를 가연한 후, 제1효과사로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를, 제2효과사로 폴리에스테르사를 상기 심사에 인터레이스하여 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사를 제조하는 방법에 관한 것으로서 본 발명에 의해 Cotton과 같은 내츄럴하고 부드러운 터치감과 우수한 신축특성, 멜란지톤을 구현하고, 경량감 및 기능성이 우수한 가연복합사를 제공함으로써 윈드프루프, 다운프루프, 등산복 등의 아웃도어웨어로 사용될 수 있는 직물을 제공할 수 있다.

Description

고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 제조방법{Process Of Producing High―Elasticy Nylon―Polyester Tripple Complex Yarn}
본 발명은 심사로 나일론 6 신축사를 가연한 후, 제1효과사로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를, 제2효과사로 폴리에스테르사를 상기 심사에 인터레이스하여 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 아웃도어용품의 수요 및 관심이 증가됨에 따라 다기능성을 가지는 아웃도어용 섬유제품이 다양하게 개발되고 있다. 최근 스포츠 아웃도어용 용도에 사용되는 바람막이 또는 등산자켓용 직물에 사용되는 주 소재는 나일론이 대부분이고, 적용되는 주 용도는 바람막이(WindProof)용, 스포츠자켓용 용도이다.
이러한 가운데, 아웃도어 스포츠웨어분야에서는 소비자들의 활동성 증가로 인해 좀 더 편안감을 줄 수 있도록 신축기능을 요구하고 있는 추세이다. 즉, 15%정도의 신축성을 유지하면서 바람막이 또는 등산자켓 직물에 요구되는 성능은 공기투과도(0.5 ㎤/㎠/sec 이하), 직물의 인열강력 유지기능(1lb 이상), 발수도(4~5급), 내수도 (400~500㎜이상), 스트레치성(15~20%) 기능이 요구되고 있다.
이러한 신축성을 부과하는 현재까지의 기술은 1) 나일론 소재만으로 신축성을 부여하는 기술, 2) PET 세섬신축사를 심사(core)로 하고 나일론 필라멘트를 포함하는 2종의 세섬사를 에어텍스쳐링한 에어텍스쳐가공사(ATY) 제조방법에 집중되어 있다.
유사기술로는 대한민국특허등록번호제10-1459225호에서 PET 세섬신축사를 심사로 하고, 나일론 필라멘트를 포함하는 2종의 세섬사를 에어텍스쳐링한 에어텍스쳐가공사(ATY) 제조방법으로, 내츄럴 터치와 신축, 멜란지톤 구현. 경량성 및 기능성이 우수한 에어텍스쳐가공사를 제공함으로서 바람막이, 다운프루프, 등산복 등 아웃도어 웨어로 사용될 수 있는 직물을 제공하고 있으나, 제조되는 ATY 사강도가 2g/d 수준으로 강도가 매우 낮고, 생산성도 낮아 가격이 높은 단점이 있었다.
대한민국특허등록번호제10-1459225호
그러므로 본 발명에 의하면, 내츄럴 터치와 신축성, 멜란지톤 구현성, 경량성 및 기능성이 우수하면서도 강도가 높은 복합가공사를 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 심사로 나일론 6 신축사를 제1피드롤러에 통과시키고 165∼180℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 마찰벨트 또는 디스크로 이루어진 가연장치를 이용하여 가연비 1.2~1.5로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.02 ∼ 1.06로 연신한 후, 제1효과사로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를 제3피드롤러로 공급하여 2.0~3.0 bar로 제1인터레이스노즐에서 제1차인터레이스하고 140∼170℃ 의 제2차히터에서 열처리한 후, 제2효과사로 폴리에스테르사를 제4피드롤러로 공급하여 2.0~3.0 bar로 제2인터레이스노즐에서 제2차인터레이스한 후, 사속 400~700 m/min로 권취하는 것을 특징으로 하는 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 제조방법이 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 심사로 나일론 6 신축사를 가연한 후, 제1효과사로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를, 제2효과사로 폴리에스테르사를 상기 심사에 인터레이스하여 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 심사로 나일론 6 신축사를 제1피드롤러에 통과시키고 165∼180℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 마찰벨트 또는 디스크로 이루어진 가연장치를 이용하여 가연비 1.3~1.5로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.02 ∼ 1.06로 연신한 후, 제1효과사와 제2효과사를 인터레이스하는데, 심사를 가연한 후 인터레이스하는 이유는 신축성을 극대화하고 효과사가 심사를 감싸게 하도록 하기 때문이다.
본 발명의 심사는 나일론 6 신축사의 물성은 절단강도 4~5g/d, 절단신도 30~70%, 신장탄성율 40~65%인 것을 사용하는 것이 공정상 작업성, 신축성 발현에 바람직하고, 최종복합사의 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55~65%의 원하는 물성을 발현하는데 바람직하다.
도 2에 도시된 공정도와 같이 상기 심사(1)인 나일론 6 신축사를 제1피드롤러(2)에 통과시키고 165∼180℃의 제1차히터(3)에서 열처리한 후, 마찰벨트 또는 디스크로 이루어진 가연장치(4)를 이용하여 가연비 1.3~1.5로 가연하면서 제2피드롤러(5)를 통과시키면서 연신비 1.02 ∼1.06로 연신하는데, 가연비 1.3미만에서는 사절현상과 가연이 되지 않는 문제점이 발생하며, 1.5초과시에는 가연이 되지 않는 문제점이 발생한다. 연신비 1.02미만에서는 가연이 되지 않는 문제점이 발생하며, 1.06초과시에는 사절되는 문제점이 발생한다.
이렇게 심사를 가연한 후 제1효과사(6)로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를 제3피드롤러(7)로 공급하여 2.0~3.0bar로 제1인터레이스노즐(8)에서 제1차인터레이스하고 140∼170℃ 의 제2차히터(9)에서 열처리한 후, 제2효과사(10)로 폴리에스테르사를 제4피드롤러(11)로 공급하여 2.0~3.5 bar로 제2인터레이스노즐(12)에서 제2차인터레이스한 후, 사속 400~700 m/min로 권취하여 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55~65%의 원하는 물성을 가지는 3중복합사를 제조하게 된다.
제1효과사인 나일론 66 신축사의 물성은 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55~65%인 것을 사용하는 것이 제조되는 3중복합사의 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55~65%의 원하는 물성을 발현하는데 바람직하다.
제1효과사인 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를 제3피드롤러로 공급하여 제1인터레이스노즐에서 제1차인터레이스할 때 2.3bar 미만에서는 인터레이스 효과가 떨어져 복합이 잘 되지 않는 문제점이 발생하며, 3.0bar초과시에는 과도한 인터레이스로 염색가공후에 원단표면에 인터레이스 자국이 나타나는 문제점이 발생한다.
상기 제3피드롤러와 제1인터레이스노즐간의 제1효과사의 오버피드율은 10~15%인 것이 바람직한데, 10%미만에서는 신축성 효과가 떨어지는 문제점이 발생하며, 15%초과시에는 과도한 오버피드로 복합효과가 떨어지는 문제점이 발생한다. 신축성이 우수한 물성을 부여하고 효과사가 심사를 좀더 효과적으로 감싸게 하기 위해 제1차인터레이스후 140∼170℃ 의 제2차히터에서 열처리한 후 제2차 인터레이스를 행한다.
제2차인터레이스는 제2효과사인 폴리에스테르사를 제4피드롤러로 공급하여 2.0~3.5bar로 제2인터레이스노즐에서 제2차인터레이스한 후, 사속 400~700 m/min로 권취하는데, 2.0bar 미만에서는 인터레이스 효과가 떨어져 복합효과가 저하되는 문제점이 발생하며, 3.5bar초과시에는 과도한 인터레이스로 염색가공후에 원단표면에 인터레이스 자국이 나타나는 문제점이 발생한다. 상기 제4피드롤러와 제2인터레이스노즐간의 제2효과사의 오버피드율은 11~18%인 것이 바람직한데, 11%미만에서는 효과사가 심사를 잘 감싸지지 않는 문제점이 발생하며, 18% 초과시에는 과도한 오버피드로 복합효과가 떨어지는 문제점이 발생한다. 제2효과사인 폴리에스테르사의 물성은 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55% 이하인 것을 사용하는 것이 제조되는 3중복합사의 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~ 40%, 신장탄성율 55~65%인 것을 사용하는 것이 Cotton-like와 같은 내츄럴하고 부드러운 터치감, 멜란지톤 구현의 원하는 물성을 발현하는데 바람직하다.
이렇게 본 발명에서는 심사로 나일론 6 신축사를 사용하고, 제1효과사로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를, 제2효과사로 폴리에스테르사를 사용하여 인터레이스함으로써 염색후 제2효과사인 폴리에스테르사가 심사인 나일론 6 신축사와 제1효과사인 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사의 표면을 일부 감싸게 되어 Cotton-like와 같은 내츄럴하고 부드러운 터치감과 우수한 신축특성, 멜란지톤을 구현하는 효과를 이룰수 있는 것이다. 도 1에 도시된 사진과 같이 노란색으로 염색된 심사인 나일론(40d/34f)사와 제1효과사인 나일론사(20d/20f)는 신축특성이 우수하면서 촉감이 부드러운 효과가 발현되고 흰색인 제2효과사인 PET는 표면에 돌출되어 Cotton-like와 같은 내츄럴하고 부드러운 촉감이 발현된다. 또한, 심사인 나일론사와 제1효과사인 나일론사는 제2효과사인 폴리에스테르사와의 염색차이로 인해 멜란지톤이 발현된다.
그러므로 본 발명에 의하면 Cotton과 같은 내츄럴하고 부드러운 터치감과 우수한 신축특성, 멜란지톤을 구현하고, 경량감 및 기능성이 우수한 가연복합사를 제공함으로써 윈드프루프, 다운프루프, 등산복 등의 아웃도어웨어로 사용될 수 있는 직물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 사진이며,
도 2는 본 발명의 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사를 제조하는 공정도이며,
도 3은 본 발명의 실시예 1인 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사로 제직된 직물의 외관사진이며,
도 4는 비교예 1로 제직된 직물의 외관사진이다.
다음의 실시예에서는 본 발명의 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사를 제조하는 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
심사로 나일론 6 신축사 (40d/34f, 물성 : 절단강도 4g/d, 절단신도 65%, 신장탄성율 40%)를 제1피드롤러에 통과시키고 170℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 마찰벨트로 이루어진 가연장치를 이용하여 가연비 1.3으로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.04로 연신한 후, 제1효과사로 나일론 6 신축사 (20d/20f)를 제3피드롤러로 오버피드율 10%로 공급하여 2.3bar로 제1인터레이스노즐에서 제1차인터레이스하고 150℃ 의 제2차히터에서 열처리한 후, 제2효과사로 폴리에스테르사(80dd/72f)를 제4피드롤러로 오버피드율 13%로 공급하여 2.3 bar로 제2인터레이스노즐에서 제2차인터레이스한 후, 사속 400 m/min로 권취하여 3중복합사를 제조하였다.
[비교예 1]
폴리에스테르계 잠재권축필라멘트사(t-400, 인비스타사산) 30데니어/34필라멘트를 심(Core)사로 사용하고 나일론 6 SDY 20데니어/34필라멘트를 효과(Effect)사로 사용해 공기교락장치를 활용하여 ATY (Air Textured Yarn)사를 제조하였다. 제조조건은 사속 250m/min, 코어사 overfeed 8%, 이펙트사 15%에 에어압력은 6bar, 2nd heater 온도는 140℃의 조건으로 제조하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 가연복합사의 물성은 하기 표 1에 나타내었다.
사제조사속
(m/min)		 절단강도(g/d) 절단신도(%) 신장탄성율(%)
실시예 1 400 4.5 29 58
비교예 1 250 2.1 28 57
상기 실시예 1 및 비교예 1의해 제조된 복합사를 이용하여 Air-Jet(Toyoda) 고밀도 직기에서 위사방향으로 직기 사속 500R.P.M으로 경사본수 11000, 위사밀도 110으로 하여 평직으로 제직을 하였다. 이렇게 제조된 직물은 기존 나일론 직물에서 볼 수 없는 Cotton과 같은 부드러운 촉감과 신축특성을 가졌다.
1 : 심사 2 : 제1피드롤러
3 : 제1차히터 4 : 가연장치
5 : 제2피드롤러 6 : 제1효과사
7 : 제3피드롤러 8 : 제1인터레이스노즐
9 : 제2차히터 10 : 제2효과사
11 : 제4피드롤러 12 : 제2인터레이스노즐

Claims (3)

  1. 심사로 나일론 6 신축사를 제1피드롤러에 통과시키고 165∼180℃의 제1차히터에서 열처리한 후, 마찰벨트 또는 디스크로 이루어진 가연장치를 이용하여 가연비 1.2~1.5로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신비 1.02 ∼ 1.06로 연신한 후,
    제1효과사로 나일론 6 신축사 또는 나일론 66 신축사를 제3피드롤러로 오버피드율 10~15%로 공급하여 2.0~3.0 bar로 제1인터레이스노즐에서 제1차인터레이스하고 140∼170℃의 제2차히터에서 열처리한 후,
    제2효과사로 폴리에스테르사를 제4피드롤러로 오버피드율 11~18%로 공급하여 2.0~3.0 bar로 제2인터레이스노즐에서 제2차인터레이스한 후, 사속 400~700 m/min로 권취하는 것을 특징으로 하는 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 제조방법
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 심사 및 제1효과사인 나일론 6 신축사의 물성은 절단강도 4~5g/d, 절단신도 30~70%, 신장탄성율 40~65%이고, 제1효과사인 나일론 66 신축사의 물성은 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55~65%이고, 제2효과사인 폴리에스테르사의 물성은 절단강도 4~5g/d, 절단신도 25~40%, 신장탄성율 55% 이하인 것을 특징으로 하는 고신축성 나일론-폴리에스테르 3중복합사의 제조방법.
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