KR101917502B1 - 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법 - Google Patents

이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법은 제1 방적 방식용 제1 카딩기(carding machine)로, 스트레치성 제1 파이버 및 비스트레치성 제2 파이버를 카딩(carding)하여, 상기 제1 및 제2 파이버가 혼방된 제1 슬라이버(sliver)를 제조하는 제1 카딩 공정; 상기 제1 슬라이버를 비스트레치성 제3 파이버와 함께 상기 제2 방적 방식용 개면 및 혼타면기를 통과시켜 상기 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 제2 슬라이버를 제조하는 개면 및 혼타면 공정; 상기 제1 카딩기에 비하여 카딩 해상도(carding resolution)가 높은 상기 제2 방적 방식용 제2 카딩기로, 상기 제2 슬라이버를 카딩하여, 제3 슬라이버를 제조하는 제2 카딩 공정을 포함할 수 있다.

Description

이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법{manufacturing method of stretchable blended spun yarn by performing double carding process}
본 발명은 혼방 방적사 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스트레치성 파이버와 비스트레치성 파이버를 서로 다른 방적 방식에 따른 이중 카딩을 통해 카딩 해상도(carding resolution)가 다르게 하여 카딩(carding)함으로써 혼섬도가 높고 파이버 고유의 특성이 유지되는 스트레치성 혼방 방적사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
방적사를 제조하는 종래의 전통적인 방적 방식은 면방적, 소모방적, 방모방적 등이 있으며, 방적 방식에 따라 적합한 장치 또는 설비가 마련되어 있고 각각의 방적 방식에 따라서 독특한 제조 기술이 발전되어 왔다. 통상적으로 방적 방식이 다르면 그 원료는 서로 호환되어 사용되지 않을 뿐만 아니라 동일한 방적 방식에 의하여 제조된 방적사라 할지라도 그 물성 또는 특성이 서로 다르기 때문에 이러한 방적 방식들을 상호 호환 없이 독자적으로 영역을 지켜왔다.
방모방적 및 소모방적의 원료 파이버는 통상적으로 면방적의 원료 파이버에 비하여 더 길고 더 굵다. 그러므로 원료 파이버를 이용하여 슬라이버(sliver)를 제조하는 카딩 공정에서의 카딩 해상도(carding resolution)는 면방적이 방모방적 및 소모방적에 비하여 높다. 본 명세서에서 카딩 해상도라 함은 카딩 롤러에 장착된 침포의 크기 및 밀도를 의미한다. 카딩 해상도가 높다는 것은 카딩 롤러의 침포의 크기가 작고 카딩 롤러의 침포의 밀도가 높아 카딩할 수 있는 파이버의 굵기를 가늘게 할 수 있음을 의미하며, 카딩 해상도가 낮다는 것은 카딩 롤러의 침포의 크기가 크고 카딩 롤러의 침포의 밀도가 낮아 카딩할 수 있는 파이버의 굵기가 굵어지는 것을 의미한다.
한편, 스트레치성 면방적용 원료 파이버만을 카딩하거나 이를 비스트레치성 면방적용 원료 파이버와 혼방하여 카딩하는 경우, 원료 파이버가 면방적용 카딩기를 통과하는 과정에서 파이버의 뭉침(즉, 넵(nep))이 과다하게 발생하여 카딩된 슬라이버의 균제도가 매우 낮아질 수 있고 혼방 역시 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다. 또한, 스트레치성 면방적용 원료 파이버의 물리적 강도가 약할 경우에는, 카딩 해상도가 높은 면방적용 카딩기를 통과하는 과정에서 원료 파이버가 손상될 수 있다. 이러한 원료 파이버의 손상은 파이버의 뭉침이 발생하는 경우에는 더 심각해질 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스트레치성 있는 파이버와 비스트레치성 파이버를 카딩 해상도가 낮은 카딩기를 통하여 혼방 카딩한 다음 카딩 해상도가 높은 카딩기를 통하여 비스트레치성 파이버와 재혼방 카딩한 다음 가공함으로써 혼섬도가 높고 파이버 특성이 유지되는 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있는, 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 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 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법은, 제1 방적 방식용 제1 카딩기(carding machine)로, 스트레치성 제1 파이버 및 비스트레치성 제2 파이버를 카딩(carding)하여, 상기 제1 및 제2 파이버가 혼방된 제1 슬라이버(sliver)를 제조하는 제1 카딩 공정; 상기 제1 슬라이버를 비스트레치성 제3 파이버와 함께 제2 방적 방식용 개면 및 혼타면기를 통과시켜 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 제2 슬라이버를 제조하는 개면 및 혼타면 공정; 상기 제1 카딩기에 비하여 카딩 해상도(carding resolution)가 높은 상기 제2 방적 방식용 제2 카딩기로, 상기 제2 슬라이버를 카딩하여, 제3 슬라이버를 제조하는 제2 카딩 공정; 연조기로, 상기 제3 슬라이버 복수 가닥을 미리 정해진 드래프트 비율(draft ratio)로 연신하여 제4 슬라이버를 제조하는 연조 공정; 및 상기 제4 슬라이버에 대하여 추가 가공 공정을 수행하여 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 혼방 방적사를 제조하는 혼방 방적사 제조 공정을 포함할 수 있다.
상기 제1 방적 방식용 제1 카딩기 및 상기 제2 방적 방식용 제2 카딩기를 통하여 카딩되는 제1, 제2, 및 제3 파이버 모두는 상기 제2 방적 방식에 대응되는 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 방적 방식은 소모방적이고, 상기 제1 카딩기는 소모방적용 카딩기이며, 상기 제2 방적 방식은 면방적이며, 상기 제2 카딩기는 면방적용 카딩기이나, 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버 모두는 면방적에 대응되는 1 내지 2 인치의 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 파이버는, 천연소재 추출물을 이용한 스트레치성 합성 섬유 파이 이며, 상기 제2 파이버는, 천연소재 추출물을 이용한 비스트레치성 합성 섬유 파이버일 수 있다. 상기 제1 파이버는 젠트라(zentra) 파이버이며, 상기 제2 및 제3 파이버는 텐셀(tencell) 파이버 또는 헴프(hemp) 파이버일 수 있다. 상기 제1 슬라이버는, 젠트라 파이버 30 중량 % 및 텐셀 파이버 또는 헴프 파이버 70 중량 %의 혼방비를 가지며, 상기 제2 슬라이버는, 상기 제1 슬라이버 50 중량 % 및 텐셀 파이버 또는 헴프 파이버 50 중량 %의 혼방비를 가질 수 있다.
상기 혼방 방적사 제조 공정은, 조방기로 상기 제4 슬라이버를 가공하여 조사를 제조하는 조방 공정; 및 정방기로 상기 조사를 가공하여 상기 혼방 방적사를 제조하는 정방 공정을 포함할 수 있다. 상기 혼방 방적사 제조 공정은, 에어 제트 방적기(air jet spinning machine)로 상기 제4 슬라이버를 가공하여 상기 혼방 방적사를 제조하는 정방 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼합 방적사 제조 방법은, 카딩 과정에서 뭉침 발생 가능성이 높은 스트레치성 파이버의 손상을 최소화하면서 카딩함으로써 파이버의 특성 유지도가 높은 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼합 방적사 제조 방법은, 카딩 과정에서 뭉침 발생 가능성이 높은 스트레치성 파이버를 혼방함에도 혼섬도가 높은 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 시스템(100)의 일예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 시스템(200)의 다른 예를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 시스템(300)에 의하여 스트레치성 혼방 방적사가 제조되는 구체적인 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법에 의하여 제조된 혼방 방적사를 이용하여 제조된 직물의 후처리 공정을 나타내는 흐름도이다.
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 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 제1 방적 방식에 이용되는 제1 카딩기에 제1 방적 방식용 제1 카딩기(carding machine)로, 스트레치성 제1 파이버 및 비스트레치성 제2 파이버를 카딩(carding)하여, 상기 제1 및 제2 파이버가 혼방된 제1 슬라이버(sliver)를 제조한다(S100). 상기 제1 카딩기에 의한 카딩 이전에 상기 제1 및 제2 파이버는 개면기를 통과하면서 서로 혼방된 것일 수 있다. 상기 제1 및 제2 파이버 각각은 천연 파이버일 수도 있고 화학 파이버일 수도 있다.
상기 제1 슬라이버가 제조되면, 상기 제1 슬라이버를 비스트레치성 제3 파이버와 함께 상기 제2 방적 방식용 개면 및 혼타면기를 통과시켜 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 제2 슬라이버를 제조하는 개면 및 혼타면 공정이 수행된다(S110). 상기 제3 파이버는 상기 제2 파이버와 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 상기 제2 슬라이버가 제조되면, 상기 제1 카딩기에 비하여 카딩 해상도(carding resolution)가 높은 상기 제2 방적 방식용 제2 카딩기로, 상기 제2 슬라이버를 카딩하여, 제3 슬라이버를 제조하는 제2 카딩 공정이 수행된다(S120).
여기서, 상기 제1 방적 방식은 상기 제2 방적 방식에 비하여 더 길고 더 굵은 파이버를 방적하는데 적합한 방적 방식일 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 방적 방식은 면방적일 수 있고, 상기 제1 방적 방식은 소모방적 또는 방모방적일 수 있다. 한편, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 제1 및 제2 방적 방식의 차이에 따라 상기 제2 카딩기의 카딩 해상도가 상기 제1 카딩기의 카딩 해상도에 비하여 높을 수 있다. 본 명세서에서 카딩 해상도라 함은 카딩 롤러에 장착된 침포의 크기 및 밀도에 의하여 정해질 수 있다. 카딩 해상도가 높다는 것은 카딩 롤러의 침포의 크기가 작고 카딩 롤러의 침포의 밀도가 높아 카딩할 수 있는 파이버의 굵기를 가늘게 할 수 있음을 의미하며, 카딩 해상도가 낮다는 것은 카딩 롤러의 침포의 크기가 크고 카딩 롤러의 침포의 밀도가 낮아 카딩할 수 있는 파이버의 굵기가 굵어지는 것을 의미한다.
상술한 S100 내지 S120 과정은 스트레치성 제1 파이버가 혼방된 방적사를 제조하는 과정에서 상기 제1 파이버를 바로 카딩 해상도가 높은 상기 제2 카딩기로 카딩할 경우 파이버의 뭉침에 의하여 슬라이버의 균제도가 낮고 혼방이 잘 이루어지지 않는 문제점을 해결하기 위하여 카딩 해상도가 낮은 상기 제1 카딩기로 예비적으로 카딩하는 것이다. 이는 카딩 해상도가 낮은 제1 카딩기로 1차적으로 카딩함으로써 제1 파이버와 제2 파이버가 어느 정도 혼방됨으로써 제1 파이버가 뭉쳐지는 것이 방지될 수 있기 때문이다.
또한, 상기 S100 내지 S120 과정은 스트레치성 제1 파이버가 카딩 해상도가 높은 제2 카딩기를 직접 통과하면서 파이버가 손상되는 것을 막기 위한 의미도 가진다. 이러한 파이버 손상은 스트레치성에 의한 파이버 뭉침에 의하여 더 심각해질 수 있는데, 제1 카딩기를 통한 예비 카딩이 수행되면 제1 파이버의 뭉침 정도가 낮아지므로, 파이버 손상 역시 제1 카딩기를 통한 예비 카딩에 의하여 감소될 수 있다.
파이버 손상 방지 효과는 제1 파이버가 천연소재 추출물을 이용하여 제조된 스트레치성 파이버일 경우 더 높을 수 있다. 왜냐하면, 이러한 파이버는 통상의 화학 파이버에 비하여 물리적 강도가 더 약할 수 있기 때문이다. 그리고 파이버 손상 방지 효과는 제1 파이버 및 제2 파이버의 굵기가 굵을수록 가치가 높은 수 있음은 당연하다.
상술한 이중 카딩을 통하여, 본 발명에 따르면 카딩 과정에서 뭉침 발생 가능성이 높은 스트레치성 파이버의 손상을 최소화하면서 카딩함으로써 파이버의 특성 유지도가 높은 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있으며, 카딩 과정에서 뭉침 발생 가능성이 높은 스트레치성 파이버를 혼방함에도 혼섬도가 높은 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있다.
한편, 상기 제1 방적 방식용 제1 카딩기 및 상기 제2 방적 방식용 제2 카딩기를 통하여 카딩되는 제1, 제2, 및 제3 파이버 모두는 상기 제2 방적 방식에 대응되는 길이를 가질 수 있다. 즉, 제1 카딩기는 통상적 제1 방적 방식에 대응되는 길이에 비하여 그 길이가 짧은 파이버를 카딩하는 것이다.
이는 제1 방적용 카딩기는 제1 파이버의 스트레치성으로 인한 상술한 문제점을 해결하기 위하여 이용되는 것이며 실질적 방적은 제2 방적 방식에 의하여 이루어지기 때문이다. 지금까지 면방적 설비를 이용하여 방모 또는 소모용 파이버로 방모사나 소모사를 제조하거나(실용신안 제0167284호), 방모 원료를 이용하여 면방적을 수행하는(실용신안 제0319657호) 등 이종 방적 방식을 호환하고자 하는 시도는 있었으나, 서로 다른 방적 방식에 따른 이중 카딩을 통하여 스트레치성 혼합 방적사를 제조하는 것을 본 발명 특유의 공정이라 할 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제3 슬라이버가 제조되면, 연조기로, 상기 제3 슬라이버 복수 가닥을 미리 정해진 드래프트 비율(draft ratio)로 연신하여 제4 슬라이버를 제조하는 연조 공정이 수행된다(S130). 그리고 상기 제4 슬라이버가 제조되면, 상기 제4 슬라이버에 대하여 추가 가공 공정을 수행하여 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 혼방 방적사를 제조하는 혼방 방적사 제조 공정이 수행된다(S140).
한편, 혼방 방적사 제조 공정은 조방기로 상기 제4 슬라이버를 가공하여 조사를 제조하는 조방 공정과 정방기로 상기 조사를 가공하여 상기 혼방 방적사를 제조하는 정방 공정 등을 포함하는 방적 공정일 수 있다. 그리고 상기 혼방 방적사 제조 공정은 에어 제트 방적기(air jet spinning machine)로 상기 제4 슬라이버를 가공하여 상기 혼방 방적사를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 시스템(100)의 일예를 나타내는 구성도이다. 도 2를 참조하면, 상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)은 제1 개면기(110), 제1 카딩기(120), 제2 개면기(130), 혼다면기(140), 제2 카딩기(150), 연조기(160), 조방기(170), 정방기(180), 및 와인딩기(190)를 포함한다.
한편, 도 2에 도시된 상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이는 상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)을 구성하는 각 구성 요소들에 대해서도 마찬가지이다.
상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)은 제1 및 제2 파이버를 혼방하여 제1 슬라이버를 제조하는 제1 방적 방식 부분과 상기 제1 슬라이버와 제3 파이버를 혼방한 다음 최종적으로 제1 내지 제3 파이버가 혼방된 방적사를 제조하는 제2 방적 방식 부분을 포함한다. 상기 제1 파이버는 스트레치성을 가질 수 있는데 이로 인하여 혼방 방적사 역시 스트레치성을 가질 수 있다.
상기 제1 개면기(110)는 딱딱하게 압축되어 있는 상기 제1 및 제2 파이버를 풀어서 부드럽게 할 수 있고, 상기 제1 카딩기(120)는 상기 제1 및 제2 파이버를 카딩하여 제1 슬라이버를 제조한다. 상기 제1 방적 방식은 상기 제2 방적 방식에 비하여 더 굵고 긴 파이버를 이용하여 방적하는데 더 적합할 수 있다. 예를 들면 상기 제1 방적 방식은 소모방적 또는 방모방적이고 상기 제2 방적 방식은 면방적일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 및 제2 파이버는 개면 이외의 추가 공정을 거친 다음 상기 제1 카딩기(120)로 공급될 수 있고, 도 2와는 다른 공정을 거친 제1 및 제2 파이버가 제1 카딩기(120)로 공급될 수도 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 파이버는 개면 후 호퍼를 통하여 상기 제1 카딩기(120)로 공급될 수 있다. 다른 예로 상기 제1 및/또는 제2 파이버가 모(毛)인 경우에는 선별(sorting) 공정 및 정련(scouring) 공정을 거쳐 상기 제1 카딩기(120)로 공급될 수 있다.
제1 슬라이버 제조까지는 제1 방적 방식에 의하여 이루어지며, 다음부터의 공정은 제2 방적 방식에 의하여 수행된다. 그러나 제1 방적 방식 수행 과정의 원료인 제1 및 제2 파이버는 제2 방적 방식에 대응되는 길이를 가진다. 이는 혼합 방적사를 제조하는 주 공정은 제2 방적 방식에 의하여 수행되며, 제1 슬라이버의 제조까지는 파이버의 혼섬도를 증가시키고 파이버의 손상을 감소시키기 위한 예비적 공정이기 때문이다. 앞서 도 1을 참조하여 살펴본 바와 같이, 파이버가 스트레치성을 갖거나 그 굵기가 굵은 경우에는 이러한 카딩 해상도가 낮는 제1 카딩기(120)를 이용하여 수행되는 예비적 공정의 효과가 더 두드러질 수 있다.
상기 제2 개면기(130) 및 상기 혼타면기(140)는 딱딱하게 압축되어 있는 제3 파이버를 풀어서 부드럽게 함과 동시에 상기 제1 슬라이버와 혼방하여 제2 슬라이버를 제조하여 상기 제2 카딩기(150)로 제공한다. 상기 제2 카딩기(150)의 해상도는 상기 제1 카딩기(120)보다 높을 수 있다. 이러한 특징에 의하여 상기 제1 파이버가 스트레치성을 갖는 경우에 파이버 뭉침으로 인한 파이버 손상이나 혼섬도 저하 등의 문제점이 발생할 수 있으나 앞서 제1 카딩기(120)에 의하여 예비적 카딩 공정(예비적 혼방)이 수행되어 이러한 문제점들이 발생할 가능성이 낮아질 수 있다.
한편, 상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)에는 제2 카딩기(150)에서 출력되는 슬라이버를 추가적으로 가공하기 위한 정소면기(coming machine)가 더 포함될 수 있다. 이러한 정소면기를 통하여 정소면 공정을 추가적으로 거치면 이를 거치지 않은 공저에 비하여 고급 세사를 제조할 수 있다.
상기 제2 카딩기(150)는 상기 제2 슬라이버를 카딩하여 제3 슬라이버를 제조하여 상기 연조기(160)로 제공한다. 상기 연조기(160)는 상기 제3 슬라이버 복수 가닥을 미리 정해진 드래프트 비율(draft ratio)로 연신하여 제4 슬라이버를 제조한다. 그리고 상기 조방기(170)는 상기 제4 슬라이버를 가공하여 조사를 제조하고, 상기 정방기(180)는 상기 조사를 꼬면서 상기 혼방 방적사를 제조하여 제1 권취수단에 권취하고 상기 와인딩기(190)는 여러 개의 상기 제1 권취수단에 권취된 혼방 방적사를 제2 권취수단에 권취한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 혼방 방적사 제조 시스템(100)은, 이종의 방적 방식에 따른 이중 카딩 공정을 통하여, 카딩 과정에서 뭉침 발생 가능성이 높은 스트레치성 파이버의 손상을 최소화하면서 카딩함으로써 파이버의 특성 유지도가 높은 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있고, 카딩 과정에서 뭉침 발생 가능성이 높은 스트레치성 파이버를 혼방함에도 혼섬도가 높은 스트레치성 혼방 방적사를 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 시스템(200)의 다른 예를 나타내는 구성도이다.
한편, 도 3의 혼방 방적사 제조 시스템(200)은 도 2의 혼방 방적사 제조 시스템(100)과 연조기(160)에서 출력되는 제4 슬라이버 가공 공정에서만 차이점이 있다. 그러므로 상기 혼방 방적사 제조 시스템(200) 역시 도 2의 혼방 방적사 제조 시스템(100)과 동일하거나 유사한 동작 특성 및 효과를 제공할 수 있다. 그러므로 이하에서는 양자의 차이점을 중점적으로 살펴본다.
상기 혼방 방적사 제조 시스템(200)은 에어 젯 방적기(200)를 이용하여 상기 제4 슬라이버를 가공함으로써 혼방 방적사를 제조할 수 있다. 즉, 상기 혼방 방적사 제조 시스템(200)은 도 2의 혼방 방적사 제조 시스템(100)에서의 조방기(170), 정방기(180), 와인딩기(190)의 모두의 역할을 수행할 수 있다.
이러한 에어 젯 방적기의 대표적인 예로는 무라타 방적기(MVS: Murata Vortex Spinning)가 있다. 통상 에어 젯 방적기의 속도가 링 방적기의 속도에 비하여 10배 이상 빠른 점을 고려할 경우 상기 혼방 방적사 제조 시스템(200)의 생산성은 도 2의 혼방 방적사 제조 시스템(100)에 비하여 훨씬 높을 수 있다.
그리고 통상적으로 에어 젯 방적 방식으로 제조된 방적사는 모우가 적은 장점이 있으나 딱딱하고 스트레치성이 낮은 단점을 가진다. 그러나 본 발명에서는 상기 에어 젯 방적기(210)에 의하여 방적이 이루어지더라도 스트레치성이 있는 제1 파이버가 혼방되어 있으므로 모우가 적으면서도 신축성이 우수한 장점을 가질 수 있다. 이러한 장점은, 통상적으로 스트레치성을 갖는 파이버는 에어 젯 방적 방식으로 가공하기 어려우나 본 발명에서는 스트레치성을 갖는 제1 파이버가 비신축성 제2 및 제3 파이버에 잘 혼방되어 있어 가공이 용이한 상태로 상기 에어 젯 방적기(210)로 제공되므로 가능해진 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 시스템(300)에 의하여 스트레치성 혼방 방적사가 제조되는 구체적인 예를 나타낸다.
한편, 도 4의 혼방 방적사 제조 시스템(300)은 도 2의 혼방 방적사 제조 시스템(100) 및 도 3의 혼방 방적사 제조 시스템(200)와 그 구성이 유사하므로, 이하에서는 상기 혼방 방적사 제조 시스템(300)의 구체적인 특징에 대해서만 상세히 살펴 본다.
도 4에서 제1 방적 방식은 소모방적이며 제2 방적 방식은 면방적이다. 제1 파이버는 젠트라(zentra) 파이버이며 제2 및 제3 파이버는 텐셀(tencell) 파이버이다. 젠트라 파이버는 PET 단일원료가 아닌 옥수수에서 추출한 PPT를 첨가하여 제조한 합성 파이버로 신축성이 높고, 흡습속건성이 높으며, 질감이 부드럽고 염색이 용이한 파이버로 국내제조사인 (주)휴비스의 잠재권축사 파이버의 상품명이다. 텐셀 파이버는 유칼립투스 나무 추출물을 이용하여 만든 합성 파이버로 천연 나노 피브릴 구조를 가져 흡수성 및 발수성이 뛰어나고 부드러우며 위생성이 높은 파이버이다. 이는 오트스리아 섬유회사인 렌징사가 개발한 것이나 섬유 분야에서는 일반 명칭화되어 사용되고 있다.
다시 도 4를 참조하면, 먼저, 소모방적 방식에 따라 30 중량 %의 젠트라 파이버 및 70 중량 %의 텐셀 파이버가 소모방용 카딩기(120)에 의하여 카딩되어 제1 슬라이버가 제조된다. 그런 다음 면방용 개면기(130), 면방용 혼타면기(140), 및 면방용 카딩기(150)는 50 중량 %의 제1 슬라이버 및 50 중량 %의 텐셀 파이버를 혼방한다. 그러므로 제4 슬라이버는 최종적으로 텐셀 파이버 85 중량 %와 젠트라 파이버 15 중량 %를 갖는다.
이때, 젠트라 파이버 및 텐셀 파이버는 모두 면방적에 대응되는 1 내지 2 인치의 길이를 가진다. 한편, 도 4에서는 소모방용 카딩기(120)에 의하여 1차 카딩(즉, 예비 카딩)이 먼저 이루어진 다음 상기 면방용 카딩기(150)에 의한 2차 카딩이 이루어진다. 이는 스트레치성을 갖는 젠트라 파이버의 뭉침에 의한, 카딩 과정에서의 작업 효율과 혼섬도의 저하 및 파이버의 손상을 방지하는 결과로 이어진다. 이러한 특성에 의하여 상기 혼방 방적사 제조 시스템(100)는 젠트라 고유의 특성과 텐셀 고유의 특성을 모두 갖는 혼방 방적사를 제조할 수 있다.
도 4에서는 제1 파이버는 옥수수 추출물을 이용하여 제조된 스트레치성 젠트라 파이버를 예로 들었으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 스트레치성 제1 파이버는 다양한 식물 추출물 또는 동물 추출물(즉, 천연소재 추출물)을 이용하여 제조된 다른 합성 스트레치성 파이버이거나 천연소재 파이버 자체일 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 천연소재 기반의 파이버가 갖는 스트레치성 및 방적 과정에서의 섬유 손상 등에 따른 방적의 어려움을 해소하여 천연 소재 기반의 파이버의 고유성질을 유지하면서도 스트레치성이 높은 혼방 방적사를 제조할 수 있는 것이다.
그리고 도 4에서는 제2 및 제3 파이버는 천연소재 추출물을 이용하여 제조된 비스트레치성 텐셀 파이버를 예로 들었으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 제2 및 제3 파이버 중 적어도 하나는 천연소재 추출물을 이용하여 제조된 다른 비스트레치성 파이버일 수 있고, 비스트레치성 화학섬유나 천연섬유일 수도 있다. 보다 구체적인 예로 상기 제2 및 제3 파이버 중 적어도 하나는 천연소재 추출물을 이용하여 제조된 모달(modall) 파이버, 레이온(rayon) 파이버, 헴프(hemp) 파이버, 라오셀(raocell) 파이버 등일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법에 의하여 제조된 혼방 방적사를 이용하여 제조된 직물의 후처리 공정을 나타내는 흐름도이다.
상기 후 처리 공정은 수세(scouring) 및 건조 공정(S200), 전모(shearing) 공정(S210), 후 모소 공정(S220) 후 수세 공정(S230) 등을 포함한다. 상기 후 처리 공정에서는 통상 생지의 잔털을 태워서 선 모소 공정이 수행되지 않는다. 이는 상기 혼방 방적사가 젠트라 파이버와 같이 전분을 포함하는 천연소재 추출물을 이용하여 제조된 것인 경우에는, 잔털이 다른 섬유와 붙어버리거나 딱딱하고 날카로운 형태로 변형되어 피부를 찌는 등의 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
그러나 상기 후 처리 공정에서는 전모 공정(S210) 이후에 후 모소 공정(S220)이 수행된다. 이는 전모로 인하여 잔털이 어느 정도 제거된 다음 모소 공정을 수행할 경우 상술한 선 모소의 문제점이 발생할 가능성이 낮아진 상태에서, 직물 표면을 평활하게 부드럽게 하고 광택을 부여할 수 있는 모소 공정의 효과가 잘 발현될 수 있기 때문이다.
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, 200, 300: 혼방 방적사 제조 시스템 110: 제1 개면기
120: 제1 카딩기 130: 제2 개면기
140: 혼타면기 150: 제2 카딩기
160: 연조기 170: 조방기
180: 정방기 190: 와인딩기
210: 에어 젯 방적기

Claims (6)

  1. 제1 방적 방식용 제1 카딩기(carding machine)로, 스트레치성 제1 파이버 및 비스트레치성 제2 파이버를 카딩(carding)하여, 상기 제1 및 제2 파이버가 혼방된 제1 슬라이버(sliver)를 제조하는 제1 카딩 공정;
    상기 제1 슬라이버를 비스트레치성 제3 파이버와 함께 제2 방적 방식용 개면 및 혼타면기를 통과시켜 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 제2 슬라이버를 제조하는 개면 및 혼타면 공정;
    상기 제1 카딩기에 비하여 카딩 해상도(carding resolution)가 높은 상기 제2 방적 방식용 제2 카딩기로, 상기 제2 슬라이버를 카딩하여, 제3 슬라이버를 제조하는 제2 카딩 공정;
    연조기로, 상기 제3 슬라이버 복수 가닥을 미리 정해진 드래프트 비율(draft ratio)로 연신하여 제4 슬라이버를 제조하는 연조 공정; 및
    상기 제4 슬라이버에 대하여 추가 가공 공정을 수행하여 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버가 혼방된 혼방 방적사를 제조하는 혼방 방적사 제조 공정을 포함하며,
    상기 제1 방적 방식은 소모방적 또는 방모방적이며,
    상기 제2 방적 방식은 면방적이며,
    상기 제1 파이버는 천연소재 추출물을 이용하여 제조된 스트레치성 파이버인 것을 특징으로 하는, 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1, 제2, 및 제3 파이버 모두는 면방적에 대응되는 1 내지 2인치의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는, 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제2 파이버는,
    천연소재 추출물을 이용하여 제조된 비스트레치성 파이버인 것을 특징으로 하는, 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제2 및 제3 파이버는,
    텐셀(tencell) 파이버 또는 헴프(hemp) 파이버인 것을 특징으로 하는, 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 슬라이버는,
    70 중량 %의 텐셀 파이버 또는 헴프 파이버를 포함하며,
    상기 제2 슬라이버는,
    50 중량 %의 상기 제1 슬라이버 및 50 중량 %의 텐셀 파이버 또는 헴프 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중 카딩을 통한 스트레치성 혼방 방적사 제조 방법.
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