KR101989742B1 - 대나무사를 이용하는 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단 및 대나무-폴리에스테르 ity 복합사의 제조방법 - Google Patents

대나무사를 이용하는 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단 및 대나무-폴리에스테르 ity 복합사의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섬유의 특성에 있어 차이가 있는 대나무사와 폴리에스테르 POY사(Partially Oriented Yarn)를 공기 교락으로 합사하여 제조되는 인터레이스(Interlace textured yarn, 이하 ITY) 복합사에 관한 것이다. 즉, 내열성 및 내구성 등이 취약하고, 가공후 수축율이 심한 대나무사를 폴리에스테르 POY사와 공기교락을 통해 의류용 제품 등으로 적용이 가능한 ITY 복합사를 제공하기 위한 것이다.

Description

대나무사를 이용하는 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단 및 대나무-폴리에스테르 ITY 복합사의 제조방법 {Interlace Textured yarn using bamboo fiber and Manufacturing process thereof}
본 발명은 섬유의 특성에 있어 차이가 있는 대나무사와 폴리에스테르 POY사(Partially Oriented Yarn)를 공기 교락으로 합사하여 제조되는 인터레이스(Interlace textured yarn, 이하 ITY) 복합사에 관한 것이다. 또한 본 발명은 대나무-폴리에스테르 ITY 복합사를 이용하여 제조된 멜란지 효과와 광택성이 우수하며 원단의 제조시 주름이 발생하지 않는 기능성 원단에 관한 것이다.
ITY 복합사는 통상적으로 도 1과 같은 사가공 설비를 이용하여 생산하여 왔으며, 그 주요 기술은 POY와 같은 고수축성 원사와, 저수축성 원사를 교락하여 수축성이 높은 원사에 의한 표면효과를 발휘할 수 있다. 즉, 종래의 ITY 복합사는 부분배향사인 고수축성의 반연신사(Partially Oriented Yarn, POY)와 수축성이 낮은 원사를 서로 공기교락하여 제조함으로써, 두 소재 원사간의 열수축차 차이로 인해 루프를 형성함으로써 스펀(Spun) 복합가공사의 특성을 나타낸다.
그리고 ITY 복합사는 도 2에 도시된 바와 같이 사도의 중간부에 공기를 분사하는 구조의 교락노즐을 사용하여 멀티필라멘트에 교락부와 개섬부를 교호로 형성함으로써 제조하게 된다.
그런데 종래에 일반 폴리에스테르 연신사를 심사로 사용하고 폴리에스테르 부분배향사(POY)를 효과사로 사용하여 단순한 교락가공(Interlace)을 통해 제조된 ITY 복합사를 의류 제품 제조용으로 사용하고 있으나, 이러한 ITY 복합사를 직편물에 사용될 때 벌키감과 탄성 및 드레이프성을 발현하는데 한계가 있거나 최종 가공지에서 색차가 발생하여 고품질의 제품을 얻을 수 없다는 단점이 있었다.
이러한 ITY 복합사가 직편물에 사용될 때의 문제점으로는, 첫번째로 심사로 사용되는 일반 폴리에스테르 사의 수축율이 낮아 효과사와의 이수축효과가 떨어져 적당한 수준의 멜란지 효과와 광택성 및 드레이프성을 발현하는데 한계가 있었으며, 사용되는 심사와 효과사의 물성차이로 인한 염색성의 차이에 의해 최종 가공지에서 색차가 발생하여 고품질의 제품을 얻을 수 없는 단점이 있었다.
이러한 ITY 복합사를 사용한 제품의 멜란지 효과와 광택성을 향상하고 색차를 극복하기 위하여 심사와 효과사의 소재로 사용되는 원사의 폴리머를 개질하여 사용하거나 또는 심사와 효과사를 복합인터레이스하여 열처리하는 방법 및 효과사만 열처리하여 심사와 복합 인터레이스하는 공법을 주로 사용하고 있다.
이러한 멜란지 효과와 광택성의 향상과, 원단의 색차를 극복하기 위해서는 효과사의 자발신장을 이루어 복합사의 사장(絲長) 차이를 극대화하고 볼륨감을 높여 효과사가 심사를 효과적으로 감싸게 하는것이 바람직한데, 대부분의 효과사로 사용하고 있는 PET 부분배향사(POY사)를 자발신장사로 만들기 위해서는 다단계 열처리 및 효과사를 압축하는 공정이 필요하므로 기존의 단순 열처리 공법으로는 효과사의 자발 신장이 용이하게 이루어 지지 않는 문제점이 있었다.
ITY 복합사 관련 종래기술을 살펴보면, 한국등록특허공보 제10-1677025호(이하, 특허문헌 1)에는 폴리에스테르 잠재권축사와 디아세테이트필라멘트를 교락하여 ITY 복합사를 제조하여 디아세테이트 원사를 견에 가까운 광택과 촉감을 가지고 유연하고 우수한 드레이프성을 가지는 트리아세테이트사의 느낌을 발현할 수 있을 뿐만 아니라 스트레치 원단 제조에 적용 가능한 물성을 가질 수 있는 ITY복합사를 제공하는 방법이 개시 되어 있다.
또한 한국등록특허공보 제10-1574849호(이하 특허문헌 2)에는 2종의 DTY사를 교락하여 ITY 복합사를 제조하여 나일론 DTY사와 폴리에스터 DTY사의 신도차를 최소화하여 부드러운 멜란지의 안정성을 높이고 벌키해지게 함으로써 직물 제조시 염색에 의한 색차를 최대화하여 멜란지 효과가 우수한 직물의 제조방법이 개시되어 있다.
한편 대나무사는 대나무 펄프를 원료로 하여 친환경적인 공법으로 제조되며, 경질로 안정성이 양호하고 흡·투습 및 통기성이 양호하다. 또한 시원한 느낌과 특수한 광택을 가지며, UV 차단, 살균효과, 방취성, 방곰팡이성 등의 특성을 갖는다. 특히 여름에 착용하면 청량감을 느낄 수 있다. 따라서 대나무사는 환경친화적이고 쾌적성이나 건강소재를 추구하는 시대조류에 맞는 새로운 ECO섬유소재이다.
그러나 대나무사는 내열성 및 내구성 등이 취약하고, 가공 후 수축률이 심한 문제가 있어 원단의 제조시 신도가 떨어져서 주름발생의 문제가 많이 발생하므로 실제로 산업적으로 적용하는데 한계가 있다.
또한 대나무사는 다른 재생 셀룰로오스계 섬유보다 높은 결정화도(70% 정도) 및 강도를 갖고 있다. 그러나 이러한 높은 결정화도에도 불구하고 다른 셀룰로오스계 섬유보다 흡진속도가 상당히 빠르기 때문에 불균염이 발생하기 쉬우며, 다른 재생 섬유와 혼용하여 사용할 경우 색차가 발생하기 쉬운 문제점이 있다. 따라서 대나무사를 이용하여 ITY 복합사를 제조하기 위해서는 기존의 공정과는 전혀 상이한 새로운 제조공정이 요구된다
본 발명은 친환경 섬유소재인 대나무사를 이용하여 ITY 복합사를 제조함으로써 대나무사가 갖는 각종 물리적, 화학적 취약점을 극복하고, 소재복합화를 통해 감성차별화를 하는 것을 목적으로 한다. 좀 더 구체적으로는 대나무사의 내열성, 내구성 및 원사 수축율에 대한 안정성을 높임으로써 의류용 원단의 제조시 사용하기에 적합한 새로운 형태의 ITY 복합사 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 이를 이용하여 원단의 제조후 대나무사의 수축 특성이 발현되지 아니하여 원단에 주름이 형성되지 않으며, 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서는 상기 문제점으로 지적된 바와 같이 의류용 제품의 제조가 어려운 대나무사를 폴리에스테르 POY사와 공기교락하여 ITY 복합사를 제조함으로써, 내열성, 내구성 및 원사 수축율에 대한 안정성을 높이고, 의류용으로의 제품 생산이 가능한 ITY 복합사를 제공하는 데 있다. 또한 이를 이용하여 원단의 제조후 대나무사의 수축 특성이 발현되지 아니하여 주름이 형성되지 않으며, 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단을 제공하기 위한 것이다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 ITY 복합사는 심사인 대나무사와 효과사인 폴리에스테르 POY사가 공기교락되어, 개섬부와 교락부가 교호로 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 대나무사의 섬도는 50~150데니어이며, 상기 폴리에스테르 POY사의 섬도는 50~150데니어이며, 상기 개섬부와 교락부간의 교락간격은 8~20 mm 인 것이 바람직하다.
또한 상기 대나무사의 비수수축율이 5~20% 이며, 최대 열 수축 응력이 0.1~0.7 g/d이며, 상기 폴리에스테르 POY사의 비수수축율이 -2~5%이며, 최대 열수축 응력이 0.01~0.1 g/d 이며, 상기 ITY 복합사의 비수수축율과 잔류수축율의 합인 전체수축율은 17.0~18.5%인 것이 바람직하다. .
또한 상기 심사와 효과사는 25 : 75 ~ 75 : 25 중량%로 구성되며, 상기 ITY 복합사의 총섬도는 100~300 데니어인 것이 바람직하다. 그리고 본 발명의 ITY 복합사는 직물 또는 편물으로 제조할 수 있다.
본 발명의 ITY 복합사의 제조방법은 효과사인 폴리에스테르 POY사를 연신한 후, 원통형 사통과로 및 상기 원통형 사통과로의 외면에 형성되고 열매액을 수용하는 열매액 수용체로 이루어진 비접촉 릴렉스 히터를 통과시킨 후, 별도 공급되는 심사인 대나무사와 함께 공기교락한 후, 제1히터에서 열처리한 이후에 권취하는 것을 특징으로 한다. 상기 효과사인 폴리에스테르 POY사의 연신비는 1.1~1.2이며, 상기 효과사인 폴리에스테르 POY사의 원통형 사통과로에 공급시 오버피드율은 20~30%이며, 상기 공기교락시 공기압력은 2~4 bar이며, 상기 제1히터에서의 열처리 온도는 170~220 ℃인 것이 바람직하다. 또한 상기 비접촉 릴렉스 히터의 열처리 온도는 180~200 ℃이며, 상기 원통형 사통과로의 직경은 5~30mm 인 것이 바람직하다,
본 발명에 의하여 제조되는 대나무사를 이용한 ITY 복합사는 효과사로 사용되는 폴리에스테르 POY사의 자발신장효과 및 열적 안정화를 극대화하여 ITY 복합사의 전체 수축율을 높이고, 이에 따라 효과사가 심사인 대나무사를 효과적으로 감싸게 함으로써 원단의 부드러운 멜란지 효과 및 광택성을 얻을수 있다. 또한 본 발명에 의해 제조된는 ITY 복합사는 대나무사와 폴리에스테르 POY사간의 열수축율 차이에 의한 드레이프성, 경량성 및 보온성 등이 우수하며, 기존 ITY 복합사와는 차별화되는 고급스런 광택성을 갖는다. 또한 원단의 제조후 대나무사의 수축 특성이 발현되지 아니하여 주름이 형성되지 않으므로, 이에 따라 본 발명에 의해 제조되는 ITY 복합사는 의류 및 침구류의 생산에 적합하다.
그리고 본 발명에 의하여 제조된 ITY 복합사는 종래의 사가공 설비의 개조없이 통상의 설비로 생산이 가능하므로, 조업성이 우수하고, 제조단가의 상승이 없으며, 공정의 복잡성을 초래하지 않으면서도 단사간 섬도의 편차가 적어서 기존의 2성분 ITY 복합사보다 적은 비용으로 우수한 품질의 ITY 복합사를 제조할 수 있다.
도 1은 종래의 ITY 복합사 제조설비의 구조도이며,
도 2는 ITY 복합사 제조시 사용되는 교락노즐 및 ITY 복합사의 모식도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 ITY 복합사의 제조설비의 구조도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 릴렉스 히터의 모식도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 ITY 복합사의 현미경 사진이며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 ITY 복합사로 제직된 원단(a, b)과, 비교예에 따른 ITY 복합사로 제직된 원단(c, d)의 현미경 사진이며,
도 7은 본 발명의 대나무사를 가연처리하기 위한 벨트식 마찰가연장치의 모식도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실험예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실험예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
이하, 본 발명에 의해 제조되는 대나무사를 이용한 ITY 복합사 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 종래의 ITY 복합사 제조설비의 구조도이며, 도 2는 ITY 복합사 제조시 사용되는 교락노즐 및 ITY 복합사의 모식도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 ITY 복합사의 제조설비의 구조도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 릴렉스 히터의 모식도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 ITY 복합사의 현미경 사진이며, 발명의 일실시예에 따른 ITY 복합사로 제직된 원단(a, b)과, 비교예에 따른 ITY 복합사로 제직된 원단(c, d)의 현미경 사진이며, 도 7은 본 발명의 대나무사를 가연처리하기 위한 벨트식 마찰가연장치의 모식도이다. .
본 발명에 의하면 피드롤러(2), 교락노즐(5), 제1히터(4) 및 권취롤러(7)를 포함하는 ITY 복합사 제조장치에 있어서, 연신부와 비접촉 릴렉스 히터(8)가 상기 교락노즐(5)의 전단계에 설치되는 것을 특징으로 하는 ITY 복합사 제조장치가 제공된다.
또한 본 발명은 심사인 대나무사와 효과사인 폴리에스테르 POY사를 열처리하고 교락하여 ITY 복합사를 제조함으로써, 효과사인 폴리에스테르 POY사의 자발신장효과 및 열적안정화를 극대화하여 ITY 복합사의 전체수축율을 높이고, 이에 따라 효과사가 심사를 효과적으로 감싸게 함으로써 직물의 제조시 염색에 의한 색차를 최소화하기 위한 것이다.
본 발명의 대나무사와 폴리에스테르 POY 사를 이용한 ITY 복합사의 제조방법은 다음과 같다.
즉, 도 3의 본 발명의 ITY 복합사의 제조장치를 살펴보면, 본 발명의 ITY 복합사는 효과사인 폴리에스테르 POY사(1)를 1.1∼1.2의 연신비로 연신한 후, 오버피드율 20∼30%를 부여하면서 내경 5 ~ 30 ㎜의 원통형 사통과로(9) 및 상기 원통형 사통과로(9)의 외면에 형성되고 열매액을 수용하는 열매액 수용체(10)로 이루어진 180∼200℃의 비접촉 릴렉스 히터(8)를 통과시킨 후, 별도 공급되는 심사인 대나무사(1')와 함께 2∼4bar의 압력으로 교락노즐(5)을 통과한 후 170∼220℃의 제1히터(4)에서 열처리하고 권취롤러(7)에서 권취하여 제조한다.
상기 효과사는 폴리에스테르 POY사(1)로서 신도 120∼140%인 것을 사용하는 것이 연신 및 자발신장효과의 발현 측면에서 바람직하고, 심사인 대나무사(1')는 수축률 5∼20%인 것을 사용하는 것이 복합사의 수축율 측면에서 바람직하다. 동일한 사가공 조건에서 신도가 높을수록 전체수축율이 낮아 자발신장효과가 적게 발현되므로, 신도가 높을수록 작업조건이 가능한 범위내에서 연신비 및 오버피드율을 좀 더 높게 주는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 ITY 복합사의 제조장치는 효과사(1)를 연신부로 안내하는 가이드 롤러(20)와, 한 쌍의 피드롤러(2)로 구성되는 연신부와, 비접촉 릴렉스히터(8)가 교락노즐(5)의 전단계에 설치되고, 그 이후 교락노즐(5), 제1히터(4) 및 권취롤러(7)가 설치되어 이루어진다.
상기 연신부는 교락노즐(5)의 전단계에 설치되는 것이 바람직하며, 한 쌍의 피드롤러(2)로 이루어져 상기 피드롤러(2)간의 속도차이에 의해 연신작용을 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 비접촉 릴렉스 히터(8)는 본 발명의 주요부분으로서 도 4와 같이 내경 5 ~ 30 ㎜의 원통형 사통과로(9) 및 상기 원통형 사통과로(9)의 외면에 형성되고 열매액을 수용하는 열매액 수용체(10)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 비접촉 릴렉스 히터(8)의 전후에 각각 위치한 피드롤러(2)의 속도차이에 의해 오버피드(overfeed)를 하여 압축을 강제로 하면서 효과사에 대하여 비접촉방식의 열처리를 하게 된다. 이러한 20∼30%의 오버피드율로 공급되어 및 비접촉 릴렉스 히터(8)에 의해 열처리된 효과사인 폴리에스테르 POY사(1)는 자발신장효과가 부여되며, 이에 의해 최종 제품인 ITY 복합사에서의 색차가 감소된다.
상기 오버피드율이 20%의 경우가 30%의 경우보다 전체수축률이 4∼5%정도 낮아지게 될 수 있으며, 오버피드율을 연신된 비율보다 더 많이 부여하는 경우에는 작업성이 저하될 수 있다.
상기 비접촉 릴렉스 히터(8)의 내경 5 ~ 30 ㎜의 원통형 사통과로(9)로는 효과사인 폴리에스테르 POY사(1)가 통과되면서 열처리되는데, 상기 원통형 사통과로(9)의 내경에 상기 효과사가 접촉하지 않도록 통과시켜야 한다. 도 4를 살펴보면, 상기 원통형 사통과로(9)의 외면에는 열매액 수용체(10)가 형성되는데, 그 내부에는 열매액을 수용하게 되어 비접촉 릴렉스 히터(8)의 온도를 100 ∼ 230℃로 유지하도록 한다. 비접촉 릴렉스 히터(8)의 길이는 0.5 ∼ 3.0 m 정도가 바람직하다.
또한, 본 발명에 의하면, 효과사인 폴리에스테르 POY사(1)를 1.1∼1.2의 연신비로 연신한 후, 오버피드율 20∼30%를 부여하면서 내경 5 ~ 30 ㎜의 원통형 사통과로(9) 및 상기 원통형 사통과로(9)의 외면에 형성되고 열매액을 수용하는 열매액 수용체로 이루어진 180∼200℃의 비접촉 릴렉스 히터(8)를 통과시킨 후, 별도 공급되는 심사인 대나무사(1')와 함께 2∼4bar의 압력으로 교락한 후 170∼220℃의 제1히터(4)에서 열처리하고 권취하는 것을 특징으로 하는 ITY 복합사의 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 제조방법에 의해 제조되고, 비수수축율과 잔류수축율의 합인 전체수축율이 17.0~18.5%인 것을 특징으로 하는 ITY 복합사가 제공된다.
상기 비접촉 릴렉스 히터(8)의 온도가 높아짐에 따라 폴리에스테르 POY사(1)의 전체수축률은 낮아지며, 이것은 폴리에스테르 POY사(1)가 1.2배로 연신된 상태에서 비접촉 릴렉스 히터(8)에서 20% 압축을 받기 때문에 온도가 높을수록 순간적으로 압축이 더욱 잘 되며, 순간적인 열로써 셋팅이 되기 때문에 수축률이 다소 감소된다.
상기 비접촉 릴렉스 히터(8)에서 연신을 거친 폴리에스테르 POY사(1)는 별도로 공급되는 심사인 대나무사(1')와 함께 2~4 바(bar)의 압력으로 공기교락된다. 교락을 마친 효과사와 심사는 상기 제1히터(4)에서 열처리하게 되는데, 이때 열처리 온도는 170∼220℃가 바람직하다. 상기 열처리 온도가 170℃ 미만인 경우에는 염색결정화도의 안정화에 문제점이 있으며, 220℃를 초과하는 경우에는 원사의 경화와 같은 원사 물성 변화의 문제점이 있다. 상기 제1히터에서 열처리한 후 권취롤러(7)에 권취하여 본 발명의 ITY 복합사를 제조한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 대나무사(1')는 가공 후 수축현상을 방지하고 원단제조후 신도를 유지하여 주름발생을 해결하기 위하여 교락노즐(5)에 투입되기 전에 전처리 단계 및 가연처리 단계를 거치는 것도 가능하다.
즉, 대나무사(1')는 원단의 제직후 수축 특성이 크게 발현되어 원단에 주름이 발생하게 되므로, 이러한 수축 현상을 방지하기 위하여 공기교락 전에 대나무사(1')를 핫 에어(hot air) 처리를 함으로써 대나무사(1')의 수축 특성을 완화시켜 주는 것이 바람직하다.
또한 대나무사(1')의 핫 에어 처리시 습열 처리하는 경우에는 대나무사(1')가 취화되어 물성이 떨어지게 되므로 대나무사(1')의 수축특성 만을 저감하기 위해서는 건열 처리하는 것이 바람직하다. 또한 상기 핫 에어 처리시 온도는 100 ~ 150 ℃인 것이 바람직하다. 즉, 100 ℃ 미만의 핫 에어로 처리하는 경우에는 상기 대나무사(1')의 수축특성의 저감이 미미하며, 150 ℃를 초과하는 경우에는 대나무사(1')가 취화될 가능성이 있다. 또한 상기 핫 에어의 처리시간은 10~ 30분이 바람직한데, 10 분 미만으로 핫 에어 처리하는 경우에는 상기 대나무사(1')의 수축특성의 저감이 미미하며, 30분을 초과하는 경우에는 상기 대나무사(1')가 물성이 변화되어 특히 냉감 특성 등이 저감될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 대나무사(1')의 가공 후 수축현상을 방지하기 위하여 다단 챔버의 내부 온도를 150 ℃ ~ 175 ℃ 로 유지하는 단계, 상기 다단 챔버의 내부로 대나무사(1')가 가이드부를 통해 상기 다단 챔버 내부로 이송하는 단계, 상기 대나무사(1')를 다단 챔버 내부에서 60 ~ 120 초 동안 연속적으로 열처리하는 단계 및 상기 열처리된 대나무사(1')를 송풍팬을 이용하여 냉각시키는 단계를 추가할 수 있다. 또한 상기와 같이 다단 챔버에서 열처리 한 후, 대나무사(1')는 도 7과 같은 벨트식 마찰가연장치(150)에서 가연처리를 하는 것이 바람직하다. 이때 상기 대나무사(1')가 벨트식 마찰가연장치(150)의 두 벨트를 통과함에 있어 두 벨트 사이의 각도가 120 ~ 150° 인 것이 바람직하다. 즉, 대나무사(1')가 통과하며 접하는 두 벨트(100, 200) 사이의 교차각(α)이 120 ~ 150°일 수 있다. 만일 두 벨트(100, 200) 사이의 교차각(α)이 120° 미만인 경우 가연이 과도하게 수행되어 미해연된 부분이 증가되는 문제점이 있을 수 있으며, 두 벨트(100, 200) 사이의 교차각(α)이 150°를 초과하는 경우 가연이 너무 적어 가연사의 크림프성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 ITY 복합사는 도 5에 나타난 바와 같이 심사인 대나무사(1')를 효과사인 폴리에스테르 POY사(1)가 완전히 감싸게 되고 또한 교락부와 개섬부가 교호로 형성된다.
본 발명에 의해 제조된 ITY 복합사는 비수수축율과 잔류수축율의 합인 전체수축율이 17.0~18.5%인 특징을 갖는다. 상기 본 발명의 ITY 복합사에서는 자발신장효과를 가진 효과사가 심사를 효과적으로 감싸주기 때문에 상기 ITY 복합사를 사용하여 직물을 제조하는 경우에 색조차이가 매우 적은 특징을 가진다. 또한, 상기 ITY 복합사를 사용한 원단은 멜란지 효과와 광택성이 우수하며, 원단의 제조후 대나무사의 수축 특성이 발현되지 아니하여 상기 원단에 주름이 형성되지 않는 특징을 갖는다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
폴리에스테르 POY 사(POY 85/36, 강도(3.07g/d), 신도(120%))를 효과사로 공급하여 하기 표 1의 조건에 따라 연신 및 오버피드를 부여하면서 비접촉 릴렉스 히터(8)를 통과시킨 후, 대나무사(SDY 50/24, 수축율 12%)를 별도로 공급하여 2.6bar의 압력으로 교락한 후 185℃의 제1히터(4)에서 열처리하고 권취하여 실시예 1의 ITY 복합사를 제조하였다.
[실시예 2 내지 4]
실시예 1과 동일한 폴리에스테르 POY사와 대나무사를 이용하여 표 1과 같이 조건을 상이하게 하여 실시예 2~4의 ITY 복합사를 제조하였다.
[비교예 1 및 2]
표 1과 같이 연신, 오버피드율 및 비접촉 릴렉스 히터 통과의 공정을 하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1~2의 ITY 복합사를 제조하였다.
구분 효과사
신도		 제조된
복합사		 연신비 릴렉스 히터
온도(℃)		 오버피드율
(%)		 사속
(m/min)		 제1히터
온도(℃)		 공기압
(bar)
실시예 1 POY 120% ITY 135/60 1.2 210 20 700 185 2.6
실시예 2 POY 140% ITY 135/96 1.2 210 20 700 185 2.6
실시예 3 POY 120% ITY 135/60 1.2 210 20 700 185 2.6
실시예 4 POY 140% ITY 135/96 1.2 210 20 700 185 2.6
비교예 1 POY 120% ITY 135/60
비교예 2 POY 120% ITY 135/96
상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2에서 얻은 ITY 복합사를 경사로 하고, 아래의 표 2의 조건에 의해 직물을 제조하고, 정련·축소(100℃, 20min 습열처리) → Pre-set(200℃, 60m/min, 건열처리) → 감량(115℃,60min, 습열처리) → 염색(135℃,40min, 습열처리) → Final-set(180℃, 60m/min, 건열처리)하여 염색가공된 직물을 각각 제조하고 그 직물 표면의 SEM 사진을 도 6에 나타내었다.
생지 염색가공지
경사 위사 생지폭
(inch)		 경사본수
(本)		 인치당본수 (경/위) 폭
(inch)		 인치당본수
(경/위)		 중량
(g/m2)
실시예 1 고신축
DTY 150/48
(500TPM)		 70.0 10,296 140/65 55 184/81 209.5
실시예 2 70.0 10,296 140/65 55 184/81 210.7
실시예 3 70.0 10,296 140/65 55 184/81 207.1
실시예 4 70.0 10,296 140/65 55 185/81 210.9
비교예 1 70.0 10,296 140/65 55 184/80 208.7
비교예 2 70.0 10,296 140/65 55 185/81 211.2
상기와 같이 제조된 실시예 1-4 및 비교예 1-2 시험편의 광택성 및 멜란지 효과를 측정하였다. 상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2에 의해 제조된 시험편은 전문가 20인이 상대적인 관능평가를 통해 광택성 및 멜란지 효과를 평가하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다. 여기서 평가결과는 ◎ : 매우 우수함, ○ : 우수함, △ : 보통, × : 불량 으로 표시하였다.
구분 광택성 멜란지 효과
실시예 1 ◎ ◎
실시예 2 ◎ ◎
실시예 3 ◎ ◎
실시예 4 ◎ ◎
비교예 1 △ ×
비교예 2 × △
상기 표 3을 살펴보면, 본 발명의 일실시예 따른 실시예 1-4의 시혐편의 경우에 광택성 및 멜란지 효과가 매우 우수한 것으로 전문가에 의해 평가되었고, 비교예 1, 2의 경우에는 상기 광택성 및 멜란지 효과가 보통 내지는 불량한 것으로 평가되었다.
또한 도 6의 직물의 현미경 사진을 살펴보면, 도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예 2 및 4의 ITY 복합사를 경사로 하여 제조된 직물의 현미경 사진이며, 도 6의 (c) 및 (d)는 비교예 1, 2의 ITY 복합사를 경사로 하여 제조된 직물의 직물의 현미경 사진이다.
상기 도 6의 (a) 및 (b)를 살펴보면, 본 발명의 실시예 2 및 4의 ITY 복합사를 경사로 하여 제조된 직물의 경우 ITY 복합사의 효과사의 자발신장효과가 크게 발현됨으로써 심사를 모두 감싸고 있는 것을 알 수 있다. 그러나 상기 도 6의 (c) 및 (d)를 살펴보면, 효과사가 심사를 충분히 감싸지 못한 부분(붉은색 원부분)이 있음을 알 수 있으며, 이로부터 직물의 색조차가 크게 나타나고 있는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 실시예 1-4의 시험편에서 비교예 1-2 대비 우수한 광택성과 멜란지 효과를 가지며, 또한 본 발명의 일실시예에 따른 시험편의 경우에 효과사의 자발신장효과가 크게 발현되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 : 효과사,
1': 심사,
2 : 피드롤러,
4 : 제1히터,
5 : 교락노즐,
7 : 권취롤러,
8 : 비접촉 릴렉스 히터
9 : 원통형 사통과로,
10 : 열매액 수용체

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 비수수축율이 5~20%이고 열 수축 응력이 0.1~0.7 g/d인 대나무사를 심사로,
    비수수축율이 -2~5%이고 최대 열수축 응력이 0.01~0.1 g/d 이며, 신도가 120 ~ 140 %인 폴리에스테르 POY사를 효과사로 하여 공기교락하되,
    개섬부와 교락부가 교호로 형성되어 있고 상기 개섬부와 교락부간의 교락간격은 8~20 mm 인 것을 특징으로 하는 ITY 복합사.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 대나무사의 섬도는 50~150데니어이며, 상기 폴리에스테르 POY사의 섬도는 50~150데니어인 것을 특징으로 하는 ITY 복합사.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 심사와 효과사는 25 : 75 ~ 75 : 25 중량%로 구성되고, 총섬도가 100~300 데니어인 것을 특징으로 하는 ITY 복합사.
  8. 효과사인 비수수축율이 -2~5%이고 최대 열수축 응력이 0.01~0.1 g/d 이며, 신도가 120 ~ 140 %인 폴리에스테르 POY 사를 1.1~1.2의 연신비로 연신한 후, 직경이 5~30mm인 원통형 사통과로를 오버피드율 20~30%로 통과하고,
    상기 원통형 사통과로의 외면에 형성되고 열매액을 수용하는 열매액 수용체로 이루어진 비접촉 릴렉스 히터에서 180 ~ 200 ℃의 온도로 열처리하여 통과시킨 후,
    별도 공급되는 비수수축율이 5~20%이고 열 수축 응력이 0.1~0.7 g/d인 대나무사를 심사로 하여, 상기 효과사와 심사를 2~4 bar의 공기압력으로 공기교락한 후, 제1히터에서 열처리 온도는 170~220 ℃ 로 열처리한 이후에 권취하는 것을 특징으로 하는 ITY 복합사의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 3, 4, 7 중 어느 한 항의 ITY 복합사를 이용하여 제조되는 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단.

KR1020180063887A 2018-06-02 2018-06-02 대나무사를 이용하는 멜란지 효과 및 광택성이 우수한 기능성 원단 및 대나무-폴리에스테르 ity 복합사의 제조방법 KR101989742B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5214131B2 (ja) * 2006-10-30 2013-06-19 旭化成せんい株式会社 吸水伸長性複合糸および布帛

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