KR102004093B1 - 항필링성이 우수한 사이로필 방적사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠재권축사(latent & potential crimped yarn), 폴리에스테르, 옥수수섬유 및 린넨섬유의 혼합슬라이버를 사용하여 항필링성을 향상시키는 사이로필(Siro-fil) 방적사의 제조방법에 관한 것으로서 본 발명에 의해 혼합슬라이버상태에서 잠재권축사 필라멘트가 추가적으로 사이로필 방적사 형태로 제조되어 방적사 실표면이 매끄럽고, 항필링성이 우수하고, 신도가 우수하여, 향후 염색가공시 열수 처리에 대한 원사의 외관 안정성이 유지되는 우수한 방적사를 제공할 수 있다.

Description

항필링성이 우수한 사이로필 방적사의 제조방법{Method Of Producing Sirofil Composite Yarn Having Excellent Pilling Resistance}

본 발명은 잠재권축사(latent & potential crimped yarn), 폴리에스테르, 옥수수섬유 및 린넨섬유의 혼합슬라이버를 사용하여 항필링성을 향상시키는 사이로필(Siro-fil) 방적사의 제조방법에 관한 것이다.

최근 천연섬유소재의 개발 방향은 특성이 다른 섬유와 복합함으로써 서로의 결점을 보완하여 우수한 섬유를 제조하는데 있으며, 현재는 사이로필(sirofil) 및 사이로스펀(sirospun)방적법을 사용하여 서로의 단점을 보완하는 제품이 많이 개발되어 있다.

사이로필방적법은 사이로스펀방적법에서 응용하여 개발된 것으로 양모 90%이상의 고혼용율로 구성된 복합소모사를 제조하는 방적법이다. 이는 사이로스펀 방적사의 구조와 성능 및 특징을 가지면서 10% 미만으로 사용된 공유섬유에 의하여 새로운 기능이 부가된 섬유이다.

사이로스펀 방적법은 합연 및 부수공정없이 제직이 가능한 단사를 종래의 링정방기로 생산하는 방법으로서, 가닥의 스트랜드에 2차 성분사를 결합시키는데, 2차 성분사는 보통의 단사 또는 연속필라멘트사가 된다. 따라서 각종소재의 이용이 가능하며 주로 세번수의 나일론, 폴리에스터 필라멘트를 사용하여 양모 고유의 특성 및 2차 성분사의 특성을 최대한 살릴 수 있는 장점이 있었다.

상기 사이로필은 종래 소모사에는 불가능한 2/160 Nm에 상당하는 초극세 번수사 1/80Nm (W/N =90/10)도 사용이 가능하며 양모의 번수 한계와 착용내구성의 계절적 제약이 해소되었다고도 볼 수 있다. 기존 사이로필방적법에서는 복합사를 제조하기 위하여 양모 로빙사에 PET 필라멘트사를 공급할 때 PET사는 매끄러운 표면을 지니고 있기 때문에, 공급시 자중에 의한 풀림이 쉽기 때문에 공정상의 큰 어려움이 없었다.

그러나 최근에는 봄/여름용의 차별화ㆍ고급화제품의 전개를 위하여 직물에 신축성과 린넨 효과를 부여하는 요구에 부응하기 위해 개발을 시도하였으나, 근본적으로 신축성을 부여하기 위해서는 탄성력이 있는 소재의 사용이 필요하여 대한민국특허제10-0457055호에서는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트와 양모섬유를 포함하는 슬라이버를 교연하여 복합사를 제조하였다. 상기 특허의 경우에 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 필라멘트를 심사로 사용하기 때문에 사 공급시 장력이 불균일하여 스날이 발생하여 모우발생 및 균제도불량 등의 문제점을 일으킬 우려가 있었으며, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 필라멘트의 과도한 신도 때문에 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 필라멘트가 외부로 보이게 되어 염색불균일의 문제점들이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국등록특허제10-0832392호에서는 천연섬유 또는 이종의 단섬유를 함유하는 천연섬유슬라이버와 잠재권축 필라멘트를 이용하여 고스트레치성 사이로필 혼합방적사를 제공하고 있다. 그러나 상기 선행특허에서는 방적사 표면이 매끄럽지 못하고 필링이 잘 발생하며, 열수처리시 원사의 외관 안정성이 저하되는 문제가 되었다.

대한민국등록특허제10-0832392호

그러므로 본 발명은 상기 선행기술의 문제점을 해결하여 방적사 실표면이 매끄럽고, 신도가 우수하여, 사용시 필링발생이 최소화될 수 있는 항필링성이 우수한 방적사를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그러므로 본 발명에 의하면, 사이로필 방적사의 제조방법에 있어서,

잠재권축필라멘트사를 장력조절가이드롤러부를 거쳐 프론트롤러로 별도로 공급하고,

폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top의 혼합로빙을 정방기의 드래프트 롤러부를 통해 공급하여 연계수 120~140으로 사이로필방적법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 항필링성이 우수한 사이로필 방적사의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 기존의 사이로필공정을 응용하여 폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top의 더블 코밍한 혼합로빙을 제공하고, 별도로 잠재권축필라멘트사를 공급하여 실표면이 매끄럽고 항필링성이 우수한 사이로필 방적사를 제공하는 방법이다.

본 발명의 사이로필 방적사는 잠재권축필라멘트사(10)를 장력조절가이드롤러부(20,30)를 거쳐 프론트롤러(70)로 별도로 공급하고, 폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top의 더블 코밍한 혼합로빙(40)를 정방기의 드래프트 롤러부를 통해 공급하여 연계수 120~140으로 사이로필방적법에 의해 제조한다.

상기 잠재권축필라멘트사는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트와 폴리에틸렌테레프탈레이트가 블랜딩되어 함께 방사된 50~75d/24~36f의 잠재권축성이 뛰어난 필라멘트사를 사용하여 신축성 및 염색성을 향상시킨다. 상기 잠재권축필라멘트사는 도 1에 도시된 바와 같이 정방기의 드래프트 롤러부와 별도로 형성된 장력조절가이드롤러부(20, 30)를 거쳐 정방기의 드래프트롤러부의 프론트롤러(70)로 공급한다.

상기 장력조절가이드롤러부는 세쌍의 가이드(20,30)를 포함하며 정방기의 드래프트 롤러부와 독립하여 형성되어 잠재권축필라멘트사의 장력을 균일하게 조절하여 스날현상을 방지한다. 이때 상기 장력조절가이드롤러부를 거치는 잠재권축필라멘트사는 장력 5~8g으로 프론트롤러로 공급되도록 하여 스날발생을 방지한다.

본 발명에서는 장력조절가이드롤러부를 통과한 상기 잠재권축필라멘트사를 정방기의 드래프트롤러부의 프론트롤러(70)로 공급하고, 폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top의 더블 코밍한 혼합로빙(40)를 정방기의 드래프트 롤러부를 통해 공급하여 사이로필방적법에 의해 제조하게 된다.

상기 정방기의 드래프트 롤러부를 통해 공급되는 폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top의 더블 코밍한 혼합로빙(40)은 기존의 방적법에서 로빙을 준비하는 공정과 동일하게 준비한다.

상기 혼합로빙의 번수는 3.5 ~ 4.5번수(Nm)이며, 혼섬비율은 폴리에스테르필라멘트토우 25~65중량%,, 옥수수섬유토우 25~45중량%, 및 린넨섬유 top 10~30중량인 것이 바람직한데, 폴리에스테르필라멘트 토우가 25중량%미만인 경우에는 원사의 항필링성이 저하되는 문제점이 발생하며, 65중량%를 초과하는 경우에는 신축성이 저하되는 문제점이 발생한다. 옥수수섬유토우는 신축성 작용을 부여하는 것으로서 25중량%미만인 경우에는 신축성 저하 문제점이 발생하며, 45중량%를 초과하는 경우에는 방적효율 및 원사의 품질 문제점이 발생한다.

린넨섬유 top은 청량감과 강력 작용을 부여하는 것으로서 10중량%미만인 경우에는 청량감이 떨어지고 강력이 저하하는 문제점이 발생하며, 30중량%를 초과하는 경우에는 방적효율 및 원사의 품질 문제점이 발생한다.

상기 선정된 원료로 통상의 양모방적공정의 준비공정의 순서로 행하게 되는데, 혼합되는 필라멘트토우의 섬도 및 섬유장의 특성을 고려하여 각 공정의 드래프트비율을 엄정히 설정해야 한다.

폴리에스테르필라멘트토우는 폴리에스테르필라멘트를 70~128mm로 절단하여 단섬유로 만든 후, 혼면공정(Mixing process), 개섬공정(Opening process), 제진 공정(Clean process)으로 이루어지는 혼타면공정(Opening & blowing process)을 실시한다. 혼타면공정이 완료된 잠재권축사 웹(Web)을 소면기(Card)에 공급하여 섬유를 빗질하여 한 가닥씩 분리하고, 짧은 단섬유를 제거하여 어느 정도 평행으로 간추려서 슬라이버(Sliver)를 제조하는 소면공정(Carding process)을 실시한다.

이후 공정에서는 폴리에스테르필라멘트토우 25~65중량%,, 옥수수섬유토우 25~45중량%, 및 린넨섬유 top 10~30중량로 더블링 방식으로 혼합하고 드래프트를 가해주어 균제도를 향상시키는 리코밍 및 드로잉공정을 실시한다.

리코밍공정시 드래프트비율은 4.5~9.5이 혼합슬라이버의 균일한 선밀도 제어 및 제조공정 생산성 측면에서 바람직하다. 또한 연속적으로 슬라이버를 드래프팅하여 로빙(Roving)을 만드는 보비너를 이용한 드로잉공정을 실시한다.

이후 정방공정을 행하여 로빙을 원하는 굵기로 드래프트하여 필요한 굵기를 만들고, 동시에 방출되는 실에 강력을 부여하기 위하여 적당한 꼬임을 주고, 실로 방출하여 보빈(80)에 일정한 모양으로 감아주는데. 연신, 가연 및 권취공정으로 이루어지게 된다.

본 발명에서는 잠재권축필라멘트사를 장력조절가이드롤러부를 거쳐 프론트롤러로 별도로 공급하고, 폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top의 혼합로빙을 정방기의 드래프트 롤러부를 통해 공급하여 사이로필방적법에 의해 제조하게 되는데, 상기 프론트롤러로 별도로 공급되는 잠재권축필라멘트사와 혼합로빙의 선속도비는 1:2~1:3인 것이 제조공정 생산성향상 및 균제도 측면에서 바람직하다.

본 발명에서는 사이로필방적법에 의해 120~140의 연계수를 갖는 사이로필 방적사를 제조하게 되는데, 연계수 120미만인 경우에는 원사의 항필링성과 신도가 낮은 품질 문제점이 발생하며, 연계수 140을 초과하는 경우에는 열수(Hot water)처리시 원사의 외관 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명에 의해 번수는 1/40~1/60Nm이며, 신도는 10~30%이며, 강력은 300~400gf인 사이로필 방적사가 제조되는데, 혼합슬라이버상태에서 잠재권축사 필라멘트가 추가적으로 사이로필 방적사 형태로 제조되어 방적사 실표면이 매끄럽고, 항필링성이 우수하여, 향후 염색가공시 열수 처리에 대한 원사의 외관 안정성이 유지되는 우수한 방적사를 제공할 수 있다

따라서 본 발명은 혼합슬라이버상태에서 잠재권축사 필라멘트가 추가적으로 사이로필 방적사 형태로 제조되어 방적사 실표면이 매끄럽고, 항필링성이 우수하고, 신도가 우수하여, 향후 염색가공시 열수 처리에 대한 원사의 외관 안정성이 유지되는 우수한 방적사를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 신축성이 우수한 사이로필 정방기의 개요도이며,
도 2는 본 발명에서 제조한 실시예 1의 사이로필 방적사 사진이다.
도 3은 본 발명에서 사용한 잠재권축필라멘트사의 잠재권축 발현 전 원사의 단면 사진이다.
도 4는 본 발명에서 사용한 잠재권축필라멘트사의 잠재권축 발현 후 원사의 측면사진이다.

본 발명은 폴리에스테르필라멘트토우, 옥수수섬유토우 및 린넨섬유 top을 슬라이버 상태에서 균일하게 혼합하여 사용하고, 또한 잠재권축 필라멘트도 정방교연하여 사이로필 방적사 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실시예 1을 따른다.

[실시예 1]

폴리에스테르필라멘트토우는 2.5데니어, 섬유장은 70~128mm의 원료를 사용하며, 옥수수섬유토우(젠트라, 휴비스산)는 2.5데니어, 섬유장은 70~128mm의 원료를 사용하며, 린넨섬유 top은 300데니어, 섬유장은 80mm의 원료를 사용하며, PET/PTT계 잠재권축사 50d/24f Filament를 사용하였다.

이때 혼합슬라이버의 비율은 폴리에스테르필라멘트토우 48중량%, 옥수수섬유토우 39중량%, 린넨섬유 top 13중량%로 혼합하였다. 링정방기의 사이로필 장치에서 잠재권축 필라멘트를 정방교연하여 사이로필 방적사를 완성하였다.

혼합슬라이버의 연조공정시 드로잉(Drawing) 공정조건은 표 1과 같이 진행하여 로빙을 제조하였다.

공정	FEEDING	OUT(g/m)	DRAFT	속도(rpm)	U%	비고
제1드로잉	131	20.49	6.4	150	1.87	D-1 CREEL R/P UP 최종로빙U% 6.81%
제2드로잉	46.3	8.26	5.6	150	2.97
제3드로잉	36.5	4.6	7.97	150	2.82
제4드로잉	18.4	3.3	5.57	150	3.75
RF2	3.3	0.323	10.22	150	6.88

사이로필 방적사의 정방 실번수는 1/40Nm 굵기의 사이로필 방적사를 방적하였다. 이때 제조한 원사의 정방공정은 아래 표 2와 같이 제어하였다.

번수	꼬임수(tpm)	TR No	속도(rpm)	DRAFT
40nm	S830	23	8,000	18.7

실시예 1에서 제공한 사이로필 방적사의 물리적 특성치는 아래 표 3과 같이 측정되었다.

번수(Nm)	번수CV%	U%	THIN	THICK	NEPS	강력(gf)	강력CV%	신도(%)	신도CV%
40.9	1.02	12.3	17.9	12.1	17.1	356.7	11.3	20.4	14.9

[비교예 1]

폴리에스테르필라멘트토우는 2.5데니어, 섬유장은 70~128mm의 원료를 사용하며, 옥수수섬유토우(젠트라, 휴비스산)는 2.5데니어, 섬유장은 70~128mm의 원료를 사용하며, 린넨섬유 top은 300데니어, 섬유장은 80mm의 원료를 사용하며, PET 50d/24f Filament를 사용하였다.

이때 혼합슬라이버의 비율은 폴리에스테르필라멘트토우 20중량%, 옥수수섬유토우 20중량%, 린넨섬유 top 60중량%로 혼합하였다. 링정방기의 사이로필 장치에서 PET 필라멘트를 정방교연하여 사이로필 방적사를 완성하였다.

혼합슬라이버의 연조공정시 드로잉(Drawing) 공정조건은 표 4와 같이 진행하여 로빙을 제조하였다.

공정	FEEDING	OUT(g/m)	DRAFT	속도(rpm)	U%	비고
제1드로잉	150	21	7.14	130	1.97	D-1 CREEL R/P UP 최종로빙U% 7.23%
제2드로잉	63	9	7	130	3.01
제3드로잉	36	4.7	7.66	140	2.87
제4드로잉	18.8	3.4	5.53	140	4.02
RF2	3.4	0.34	10	140	7.23

사이로필 방적사의 정방 실번수는 1/40Nm 굵기의 사이로필 방적사를 방적하였다. 이때 제조한 원사의 정방공정은 아래 표 5와 같이 제어하였다.

번수	꼬임수(tpm)	TR No	속도(rpm)	DRAFT
40Nm	S830	23	6,800	19.69

비교예 1에서 제공한 사이로필 방적사의 물리적 특성치는 아래 표 6과 같이 측정되었다.

번수(Nm)	번수CV%	U%	THIN	THICK	NEPS	강력(gf)	강력CV%	신도(%)	신도CV%
40.3	1.81	14.1	24.3	17.2	21.1	313.5	12.1	15.1	18.1

상기에서 제시된 실시예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가지고 있는 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 제시된 실시예에 대한 다양한 변형 및 수정발명을 만들 수 있을 것이다. 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다.

10 : 잠재권축필라멘트사 20,30 : 장력조절가이드롤러부
40 : 로빙 50 : 백롤러
60 : 미들롤러 70 : 프론트
80 : 보빈

Claims (6)

1. 사이로필 방적사의 제조방법에 있어서,
   잠재권축필라멘트사를 장력조절가이드롤러부를 거쳐 장력 5~8g으로 프론트롤러로 별도로 공급하고,
   폴리에스테르필라멘트토우 25~65중량%, 옥수수섬유토우 25~45중량%, 및 린넨섬유 top 10~30중량%의 혼합로빙을 정방기의 드래프트 롤러부를 통해 공급하되, 잠재권축필라멘트사와 혼합로빙의 선속도비를 1:2~1:3으로 공급하여 연계수 120~140으로 사이로필방적법에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 항필링성이 우수한 사이로필 방적사의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제조된 사이로필 방적사의 번수는 1/40~1/60Nm이며, 신도는 10~30%이며, 강력은 300~400gf인 것을 특징으로 하는 항필링성이 우수한 사이로필 방적사의 제조방법.
6. 제 1항 또는 제 5항기재의 제조방법에 의해 제조된 사이로필 방적사를 사용하여 제직하는 것을 특징으로 하는 직물의 제조방법.

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