KR102140801B1 - 재귀반사 합연사의 제조방법 및 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사 - Google Patents

재귀반사 합연사의 제조방법 및 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사 Download PDF

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Abstract

제1 보빈으로부터 재귀반사 슬리팅사를 아래 방향으로 인출하여 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 중공 실린더의 길이 방향으로 형성된 중공부 안으로 공급하고, 이와 동시에 스핀들의 회전력에 의하여 제2 보빈을 회전시켜서 필라멘트사를 회전시키면서 윗방향으로 제2 보빈으로부터 인출하여 중공 실린더의 상부 축공으로 공급함으로써 필라멘트사가 재귀반사 슬리팅사를 휘감으면서 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 필라멘트사가 재귀반사 슬리팅사를 실린더의 중공부 안으로 함께 공급하여 이들을 합사하면서 연사하여 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사의 합연사를 형성하는 단계를 포함하는 재귀반사 합연사 및 이의 제조방법이 제공된다. 본 제조방법은 제조 공정이 간소하여 생산성이 높으며 에너지 절약적이며, 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사는 내구성 및 재귀 반사 성능이 우수하면서도 단면이 사각형이 아니고 통상의 실처럼 원형에 가까우며 뻣뻣하지도 않고 유연하여 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 갖는다.

Description

재귀반사 합연사의 제조방법 및 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사{Method of preparing of retroreflective plied yarn and retroreflective plied yarn obtained therefrom}
본 발명은 재귀반사 합연사의 제조방법 및 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 재귀반사 필름을 슬리팅 가공하여 얻은 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사를 간소한 공정을 통하여 생산성 높은 방식으로 내구성이 우수한 재귀반사 합연사를 효율적으로 제조할 수 있는 새로운 재귀반사 합연사의 제조방법 및 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사에 관한 것이다.
빛의 반사에는 난반사(diffuse refelction), 거울반사(mirror refelction), 재귀반사(retro-reflection), 및 다중반사(multiple reflection) 등이 있다. 재귀반사는 입사한 광선을 광원으로 그대로 되돌려 보내는 반사를 지칭한다. 즉 재귀반사의 경우 빛이 어느 방향에서 어느 각도로 입사하더라도 반사광은 광원의 방향으로 향한다.
이러한 재귀반사의 원리를 이용해 자동차의 전조등에서 나온 빛이 도로의 표지판 등에 비추어 졌을 때 그 빛이 운전자에게 반사되도록 하여 쉽게 표지판을 알아보도록 굴곡이 심한 도로의 표지판이나 야간도로 작업표시판, 경고판 등은 대부분 재귀반사 성능을 갖는 제품을 사용한다. 일부 국가에서는 야간 교통사고를 줄이기 위해 재귀반사 제품의 착용을 의무화하고 있다.
야간에 발생하는 각종 사고를 예방하기 위한 안전 관련 제품에 재귀반사 필름이 적용되고 있다. 재귀반사 필름은 예를 들면 유리 구슬(glass bead)이 함유된 폴리에스테르 칩을 용융 압출하여 제조되거나 또는 폴리에스테르 시트 등의 열가소성 수지 시트의 표면에 유리 구슬을 바인더를 이용하여 접착시켜 제조될 수 있다. 재귀반사 필름은 고정된 교통 표지판, 경고판, 안내판 또는 가방 등의 표면에 단순히 부착하여 사용하기에는 적합하나 사용자가 착용하는 작업복, 운동복 등의 의류 및 운동화 등의 용도에는 적합하지 않다. 의류 및 운동화 등의 용도에 적용하기 위해서는 직물, 편물 등을 제조하기 위하여 재귀반사 원사를 제조할 필요가 있다.
대한민국 등록특허 제0525061호는 재귀반사 합성섬유 필라멘트사 및 그 제조 방법에 관한 것으로 글리스 비드를 합성수지에 첨가하여 용융방사함으로써 재귀반사 기능의 갖는 필라멘트사룰 개시한다. 대한민국 공개특허 제2013-0136325호는 일반적인 실에 글리스 비드가 함유된 수지를 코팅하여 코팅사를 제조할 수 있는 방법을 개시한다.
상기와 같이 유리 구슬이 함유된 합성수지를 이용하여 용융방사 또는 코팅 공정으로 재귀반사 기능을 갖는 실을 제조하는 기술이 개발되었으나, 유리 구슬의 함량이 불균일하여 재귀반사 물성이 균일한 제품을 생산하기 어려운 문제점이 있었다.
최근에는 재귀반사 필름을 슬리팅 가공하여 얻은 재귀반사 슬리팅사가 의류에 적용되고 있다. 그러나 상기한 재귀반사 슬리팅사는 재귀반사 필름을 세로 방향으로 길게 절단하여 얻은 것이기 때문에 단면 형상이 사각형이므로 제직시 쉽게 꼬이고 강성이 부족하여 위사 혹은 경사로만 사용될 수밖에 없는 제한이 있다. 따라서 직물의 노출면에 도트 형상으로 밖에 표현되지 않아 다양한 무늬와 디자인을 표현하는 것이 어렵고 꼬임 현상에 의해 직물에 주름이나 자국이 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제1931347호는 재귀 반사 필름을 슬리팅 가공하여 재귀반사 슬리팅사를 만드는 단계; 재귀 반사 슬리팅사와 필라멘트사를 합사하는 단계; 합사된 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사를 연사하는 단계; 및 연사된 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사를 사증하여 재귀반사 원사의 제조를 완료하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 재귀반사 원사의 제조방법을 개시한다.
그러나 상기 특허발명에서는 160~320의 비교적 높은 단위 미터당 꼬임수(TM)를 사용하기 때문에 연사 공정후에 얻어진 재귀반사 원사에서 루프 형성 등의 품질 불량이 쉽게 발생한다. 이뿐만 아니라, 상기 특허발명은 투포원(two-for-one) 연사기를 사용하여 재귀반사 원사를 제조하는 것을 특징으로 하며, 이 때문에 연사 단계 이전에 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사를 미리 예를 들면 대한민국 특허 제0656254호의 도 1의 참조번호 10으로 지칭되는 보빈(10)과 같은 하나의 보빈에 한 가닥으로 합사하여 권취하여 두는 단계가 반드시 필요하며, 이때 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사를 보빈에 감을 때 서로 동일한 장력을 유지하면서 보빈에 감아야 하는 등 세심한 관리가 필요하며 연사 공정에 의하여 꼬이지 않고 연사된 상태를 유지할 수 있도록 연사 공정후에 얻어진 재귀반사 원사에 고온 스팀을 가하는 사증 단계를 반드시 거쳐야 하므로 전체 공정이 복잡하고 생산성이 저하하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 일 목적은 간소한 공정을 통하여 생산성 높은 방식으로 내구성이 우수한 재귀반사 합연사를 효율적으로 제조할 수 있는 새로운 재귀반사 합연사의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 제조방법에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사를 제공하는 것이다.
이상에서 언급되지 않은 본 발명의 목적은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 것이다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면은,
(a) 크릴에 재귀반사 슬리팅사가 감겨진 제1 보빈을 장착하고, 스핀들에 삽입된 길이 방향으로 연장된 중공 실린더에 폴리머 필라멘트사가 감겨진 제2 보빈을 장착하는 단계;
(b) 상기 제1 보빈으로부터 상기 재귀반사 슬리팅사를 아래 방향으로 인출하여 상기 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 상기 중공 실린더의 길이 방향으로 형성된 중공부 안으로 공급하고, 이와 동시에 상기 스핀들의 회전력에 의하여 상기 제2 보빈을 회전시켜서 상기 필라멘트사를 회전시키면서 윗방향으로 상기 제2 보빈으로부터 인출하여 상기 중공 실린더의 상부 축공으로 공급함으로써 상기 필라멘트사가 상기 재귀반사 슬리팅사를 휘감으면서 상기 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 상기 필라멘트사가 상기 재귀반사 슬리팅사를 상기 실린더의 중공부 안으로 함께 공급하여 이들을 합사하면서 연사하여 상기 재귀반사 슬리팅사와 상기 필라멘트사의 합연사를 형성하는 단계; 및
(c) 상기 합연사를 상기 중공 실린더의 하부 축공으로부터 인출하여 권취하는 단계를 포함하는 재귀반사 합연사의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 재귀반사 합연사의 제조방법은 상기 (a) 단계 내지 (c) 단계만으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 필라멘트사는 회전하면서 벌루닝(balooning) 현상을 나타내면서 상기 상부 축공으로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (b) 연사 단계에서 100 내지 155의 단위 미터당 꼬임수(twists per meter: TM)가 상기 합연사에 부여되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 필라멘트사는 폴리에스테르사, 나일론사, 아크릴사, 폴리에틸렌사 및 폴리프로필렌사로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 필라멘트사로서 20 데니어 내지 200 데니어의 섬도를 가지며, 1가닥 내지 5가닥으로 상기 상부 축공으로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 재귀반사 슬리팅사는 베이스 폴리머를 포함하는 필름 내에 및/또는 상기 필름 표면에 유리 구슬이 분산되어 포함되어 있는 재귀반사 필름을 길이 방향으로 슬리팅하여 얻어진 것으로서 단면이 대략적으로 사각형 형태이며, 1가닥 내지 5가닥으로 상기 상부 축공으로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 재귀반사 슬리팅사는 이에 걸리는 인장력이 상기 필라멘트사에 걸리는 인장력보다 작은 위치로부터 상기 상부 축공으로 공급되는 것이 공정 안정성의 특면에서 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 (c) 권취 단계 이후에 상기 재귀반사 합연사에 왁스를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 재귀반사 합연사는 단면이 사각형이 아니고 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 가질 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 측면은,
상기한 바와 같은 본 발명의 제1 측면에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사로서, 단면이 사각형이 아니고 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 재귀반사 합연사는 100 내지 155의 단위 미터당 꼬임수(TM)를 갖는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 재귀반사 합연사의 제조방법에 따르면 사전 합사 공정 및 고온의 스팀을 가하는 사증 공정을 거치지 않는 간소한 공정을 통하여 생산성 높은 방식으로 단면이 사각형이 아니고 직물 또는 편물로 제직가능한 인장강도를 갖는 재귀반사 합연사를 에너지 절약적이며 효율적으로 제조할 수 있다. 이에 의하여 제품 불량 발생이 최소화될 수 있으며, 고온 스팀에 노출시키는 사증 공정을 거치지 않기 때문에 유리 구슬로 코팅된 표면에 손상을 주지 않기 때문에 내구성 및 재귀반사 성능을 향상시키는데 유리하다.
본 발명의 재귀반사 합연사는 100 내지 155의 낮은 꼬임수로 제품화된 것이므로 과도한 꼬임 부여에 의한 루프 형성 등의 품질 불량이 잘 발생하지 않으며 중심 부분에 위치하는 재귀반사 슬리팅사가 표면에 위치하는 필라멘트사에 의하여 많이 커버링되지 않고 적절하게 노출되어 있으므로 적절한 인장강도를 갖으면서도 재귀반사 성능이 종래의 방법에 의하여 얻어진 것에 비하여 더 우수하다. 본 재귀반사 합연사는 단면이 사각형이 아니고 통상의 실처럼 원형에 가까우며 뻣뻣하지도 않고 유연하여 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 갖는다. 또한 필라멘트사로서 다양한 컬러 및 종류의 합성섬유사 또는 천연섬유사를 사용할 수 있으므로 얻어진 재귀반사 합연사는 다양한 컬러 및 종류의 패션성이 뛰어나다. 따라서 이를 이용하여 편직 또는 제직한 편직물 또는 제직물은 재귀반사 기능성에 의한 사고방지 기능을 유지하면서도 고감도 패션 소재로서 전개하기 적합하다.
따라서 본 발명에 따른 재귀반사 합연사를 이용하면 재귀반사 기능에 의한 사고방지 안전성을 확보하면서도 장식적 효과를 이용하는 내구성 좋은 섬유 제품을 경제적으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법의 각 단계를 순서적으로 도시한 플로우 차트이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법을 실행하는 데 사용될 수 있는 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사 및 이를 이용하여 얻은 편직물을 나타내는 사진이다.
도 4 및 5는 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사를 나타내는 사진이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 구현예들에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법 및 이에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법의 각 단계를 순서적으로 도시한 플로우 차트이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법은 재귀반사 슬리팅사 및 폴리머 필라멘트사를 각각 동시에 공급하는 단계(S1), 연사 단계(S2), 및 권취 단계(S3)를 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 다른 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법은 상기 (a) 단계 내지 (c) 단계만으로 이루어질 수 있다. 즉 종래의 방법에 수반되는 합사 단계 및 사증 단계는 불필요하다.
공급 단계(S1)에서 예를 들면 크릴에 장착된 제1 보빈으로부터 재귀반사 슬리팅사가 인출되어 공급되고, 스핀들에 삽입된 중공 실린더에 장착된 제2 보빈으로부터 폴리머 필라멘트사가 동시에 공급된다. 이때, 제1 보빈으로부터 재귀반사 슬리팅사가 아래 방향으로 인출되어 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 중공 실린더의 중공부 안으로 공급되고, 이와 동시에 스핀들의 회전력에 의하여 필라멘트사가 회전하면서 윗방향으로 제2 보빈으로부터 인출되어 중공 실린더의 상부 축공으로 공급된다.
연사 단계(S2)에서 필라멘트사가 재귀반사 슬리팅사를 휘감으면서 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 필라멘트사 및 재귀반사 슬리팅사가 중공 실린더의 중공부 안으로 함께 진입되면서 서로 합사되면서 연사된다. 이에 의하여 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사의 합연사가 형성된다.
연사 단계(S3)에서 얻어진 합연사는 중공 실린더의 하부 축공으로부터 인출되어 권취된다. 이에 의하여 도 3 내지 5에 나타낸 재귀반사 합연사를 얻을 수 있다. 상기 합연사는 단면이 사각형이 아니고 통상의 실처럼 원형에 가까우며 충분히 유연하고 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 갖는다. 상기 합연사는 100 내지 155의 낮은 꼬임수를 가지며, 이에 의하여 과도한 꼬임 부여에 의한 루프 형성 등의 품질 불량이 잘 발생하지 않으며 중심 부분에 위치하는 재귀반사 슬리팅사가 표면에 위치하는 필라멘트사에 의하여 많이 커버링되지 않고 적절하게 노출되어 있으므로 재귀반사 성능이 종래의 방법에 의하여 얻어진 것에 비하여 더 우수하다. 상기 합연사에 포함되는 폴리머 필라멘트사는 다양한 컬러 및 종류의 합성섬유사 또는 천연섬유사이므로 본 재귀반사 합연사에 다양한 컬러 및 패션성을 부여할 수 있다. 따라서 본 합연사를 이용하면 재귀반사 기능성 및 패션성이 모두 우수한 편직물 또는 제직물을 용이하게 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법을 실행하는 데 사용될 수 있는 장치(100)의 개념도이다. 도 2를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법을 더 상세하게 설명한다.
먼저, 크릴에 재귀반사 슬리팅사(10)가 감겨진 제1 보빈(3)이 장착된다. 스핀들(21)에 삽입된 길이 방향으로 연장된 중공 실린더(15)에 폴리머 필라멘트사(11)가 감겨진 제2 보빈(16)이 장착된다. 재귀반사 슬리팅사(10)는 베이스 폴리머를 포함하는 필름 내에 및/또는 상기 필름 표면에 유리 구슬이 대체적으로 균일하게 분산된 상태로 포함되어 있는 박판 형태의 재귀반사 필름을 길이 방향으로 길게 절단(슬리팅)하여 제조된 것이므로 사각형의 단면 형상을 가진다. 재귀반사 슬리팅사(10)는 예를 들면 0.25 mm, 0.37 mm, 또는 0.5 mm의 직경을 가질 수 있으며, 시장에서 상업적으로 입수할 수 있다. 재귀반사 슬리팅사(10)는 1가닥 내지 5가닥으로, 예를 들면 1가닥 내지 3가닥, 바람직하게는 1가닥 또는 2가닥으로 상부 축공(17)으로 공급될 수 있다.
폴리머 필라멘트사(11)는 폴리에스테르사, 나일론사, 아크릴사, 폴리에틸렌사 및 폴리프로필렌사로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 필라멘트사로서 20 데니어 내지 200 데니어의 섬도를 가질 수 있다. 폴리머 필라멘트사(11)는 반드시 상기한 합성 폴리머로 이루어진 것일 필요는 없으며, 최종 사용 용도에 따라서는 면사, 모사, 라미사, 레이온사, 또는 아세테이트사 등과 같은 천연 또는 인조 재료로 이루어진 것일 수 있다. 필라멘트사(11)는 1가닥 내지 5가닥으로, 예를 들면 1가닥 내지 3가닥, 바람직하게는 1가닥 또는 2가닥으로 상부 축공(17)으로 공급될 수 있다. 재귀반사 슬리팅사(10)는 여러 가지 색상으로 염색될 수 있으며 인장 강도가 우수한 폴리머 필라멘트사(11)와 같이 연사됨으로써 패션성이 우수한 고감도 패션 소재를 개발하는 데에도 사용될 수 있다.
재귀반사 슬리팅사(10)는 재귀반사 필름을 길이방향을 따라 길게 절단 가공함에 따라 단면이 사각형 형상이므로 쉽게 꼬이고 인장강도가 낮은 단점이 있다. 따라서 이를 필라멘트사(11)와 합쳐서 연사함으로써 단면이 사각형이 아닌 원형에 가까운 형상을 갖도록 하고 인장강도를 증가시키면 제직 또는 편직시 사절 및 꼬임을 효과적으로 방지할 수 있어서 제직 또는 편직에 의한 제직물 또는 편성물 제조가 용이해진다.
재귀반사 슬리팅사(10)는 인장 강도가 작아서 사절되기 쉬운 특성이 있으므로 이에 걸리는 인장력이 필라멘트사(11)에 걸리는 인장력보다 작도록 하는 위치로부터 상부 축공(17)으로 공급되는 것이 공정의 안정성 측면에서 바람직하다. 예를 들면, 재귀반사 슬리팅사(10)는 제1 보빈(3)으로부터 예를 들면 제1 가이드 롤(5) 및 제2 가이드 롤(7) 등을 이용하여 이에 걸리는 인장력이 과도하게 커지지 않도록 조절하면서 공급되는 것이 바람직하다.
도 2를 다시 참조하면, 제1 보빈(3)으로부터 재귀반사 슬리팅사(10)는 화살표로 표시된 바와 같이 아래 방향으로 인출되어 중공 실린더(15)의 상부 축공(17)을 통하여 중공 실린더(15)의 길이 방향으로 형성된 중공부 안으로 공급된다. 재귀반사 슬리팅사(10)는 제1 가이드 롤(5) 및 제2 가이드 롤(7)를 거쳐서 상부 축공(17)으로 대체적으로 수직한 방향으로 진입한다. 이와 동시에 스핀들(21)의 회전력에 의하여 제2 보빈(16)이 회전되어 필라멘트사(11)가 회전하면서 화살표로 표시된 바와 같이 윗방향으로 제2 보빈(16)으로부터 인출된다. 화살표로 표시된 스핀들(21)의 회전력은 예를 들면 전기 모터에 의하여 회전하는 텐션 풀리(미도시) 및 상기 텐션 풀리의 회전력을 스핀들(21)에 전달하는 스핀들 벨트(미도시)에 의하여 발생할 수 있다.
재귀반사 슬리팅사(10)의 공급속도 대 필라멘트사(11)의 공급속도의 비는 1:2 이상, 예를 들면 1:3 이상, 1:4 이상, 1:5 이상, 1:6 이상, 1:7 이상, 1:8 이상, 1:10 이상, 1:11 이상, 1:12 이상, 1:13 이상, 1:14 이상, 또는 1:15 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 재귀반사 슬리팅사(10)의 공급속도는 50 m/min 이상, 예를 들면 60 m/min 이상, 70 m/min 이상, 80 m/min 이상, 80 m/min 이상, 90 m/min 이상, 100 m/min 이상, 150 m/min 이상, 200 m/min 이상, 250 m/min 이상, 300 m/min 이상, 400 m/min 이상, 450 m/min 이상, 500 m/min 이상, 550 m/min 이상, 600 m/min 이상, 650 m/min 이상, 700 m/min 이상, 750 m/min 이상, 또는 800 m/min 이상일 수 있다. 필라멘트사(11)의 공급속도는 100 m/min 이상, 200 m/min 이상, 250 m/min 이상, 300 m/min 이상, 350 m/min 이상, 400 m/min 이상, 450 m/min 이상, 500 m/min 이상, 550 m/min 이상, 600 m/min 이상, 650 m/min 이상, 700 m/min 이상, 750 m/min 이상, 800 m/min 이상, 850 m/min 이상, 900 m/min 이상, 1,000 m/min 이상, 1,200 m/min 이상, 1,400 m/min 이상, 1,500 m/min 이상, 또는 1,600 m/min 이상일 수 있다. 예를 들면, 재귀반사 슬리팅사(10)의 공급속도 대 필라멘트사(11)의 공급속도의 비는 1:5 이상, 1:6 이상, 1:7 이상, 1:8 이상, 또는 1:10 이상이며, 재귀반사 슬리팅사(10)의 공급속도는 80 m/min 이상이며, 필라멘트사(11)의 공급속도는 800 m/min 이상인 것이 바람직하다.
필라멘트사(11)는 회전하면서 소위 벌루닝(balooning)(B) 현상을 나타내면서 상부 축공(17)으로 공급된다. 필라멘트사(11)는 중공 실린더(15)의 상부 축공(17)으로 공급될 때, 필라멘트사(11)가 상부 축공(17)으로 진입하는 재귀반사 슬리팅사(10)를 휘감으면서 상부 축공(17)을 통하여 필라멘트사(11)가 재귀반사 슬리팅사(10)를 중공 실린더(15)의 중공부 안으로 함께 공급된다. 이에 의하여 이들 재귀반사 슬리팅사(10)와 필라멘트사(11)는 합사되면서 일정한 꼬임수를 가지면서 함께 연사되어 재귀반사 슬리팅사(10)와 필라멘트사(11)의 합연사(23)를 형성된다.
본 발명에서는 연사 단계가 종래에서 사용되는 투포원 연사기를 사용하지 않고 도 2에 도시된 장치를 사용하여 진행됨으로써 사전 합사 단계를 생략할 수 있으며, 100 내지 155, 예를 들면 110 내지 155, 120 내지 155, 130 내지 155, 또는 140 내지 150의 단위 미터당 꼬임수(TM)의 낮은 꼬임수로 제품화할 수 있다. 이에 의하여 얻어진 합연사(23)는 최대한 원형의 단면 형상을 가지면서 인장강도를 증대시키고 직물 및 편물 제직이 용이하도록 뻣뻣하지 않게 되며 연사 공정에 의하여 꼬이지 않고 연사된 상태를 유지할 수 있으므로 사증 단계가 생략될 수 있다.
이렇게 하여 얻어진 합연사(23)는 연사 단계에서 재귀반사 슬리팅사(10)가 필라멘트사(11)와 함께 꼬이면서 원형에 가까운 단면 형상이 되고 필라멘트사(11)에 의하여 재귀반사 슬리팅사의 낮은 인장강도 및 심미성과 패션성이 보강되어 제직물 및 편성물로 제조되기 적합해진다.
마지막으로 위와 같이 형성된 합연사(23)는 중공 실린더(15)의 하부 축공(18)으로부터 인출되어 치즈(25)상에 균일하게 권취된다. 이때 하부 축공(18)으로부터 인출되는 합연사(23)는 가이드(22)를 거쳐 트래버스 가이드(미도시)를 통과하여 치즈(25)상에 균일하게 권취된다.
본 발명의 따른 재귀반사 합연사(23)는 도 4 및 5에 나타낸 바와 같이 재귀반사 필름을 슬리팅 가공하여 얻은 재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사가 함께 연사되어 원형에 가까운 단면형상을 가지고 직물 및 편물로 제직 가능한 인장강도를 갖는 것이다.
재귀반사 슬리팅사와 필라멘트사는 TM(미터당 꼬임수) 160~320로 연사된 것인데, 이는 상기 꼬임수보다 적으면 휘도가 떨어져 재귀반사 기능이 제대로 발휘되지 않고 상기 꼬임수보다 많으면 단면은 보다 원형에 가까워지지만 뻣뻣한 정도가 높아 제직이 곤란함이 있으므로 상기한 꼬임수 범위로 연사되는 바람직하다.
권취 단계 이후에 재귀반사 합연사(23)에 왁스를 도포하여 합연사(23)를 부드럽고 유연하게 함으로써 편직 또는 제직 공정의 생산성 향상을 도모할 수 있다.
도 3은 도 1 및 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사 및 이를 이용하여 얻은 편직물을 나타내는 사진이다.
도 3의 좌측에 보이는 재귀반사 합연사는 75㎛의 두께를 가진 재귀반사 필름을 0.25mm의 넓이로 슬리팅 가공한 재귀반사 슬리팅사(제조사: 지오라이트,　제품명: GIO-YARN)를 150TM의 꼬임수로 70 데니어의 1가닥의 스트레치 강화 나일론사(제조사: 유니얀,　제품명: 나일론 68F)와 TM 150으로 연사하여 만든 재귀반사 합연사(0.25mm+70D/1)이다.
이 합연사는 KS K ISO 2062: 2009, B 법, CRE의 규정에 따라 측정된 인장강도가 380cN이었고, KS K ISO 105 C06: 2014, A2S의 규정에 따라 세탁온도 40±2 ℃, 세탁시간 30 분, 0.4 % ECE 표준세제, 0.1 % 과붕산나트륨, 및 스테인레스 구슬 10 개의 조건하에서 측정된 세탁견뢰도가 4-5급이었고, KS K ISO 105 X12: 2016의 규정에 따라 특정된 건식 마찰견뢰도 및 습식 마찰견뢰도는 모두 4-5급으로 양호하였다. 상기한 시험 결과는 모두 서울시 강서구 마곡중앙 8로 3길 79 소재의 FITI 시험연구원에 의뢰하여 얻은 결과(접수번호: F231-19-04968)이다.
이로부터 상기 합연사는 사증 단계를 거치지 않아서 내구성이 양호하고 150 TM의 낮은 꼬임수이어서 과도한 꼬임 부여에 의한 루프 형성 등의 품질 불량이 잘 발생하지 않으며 중심 부분에 위치하는 재귀반사 슬리팅사가 표면에 위치하는 필라멘트사에 의하여 많이 커버링되지 않고 적절하게 노출되어 있으므로 적절한 인장강도를 갖으면서도 재귀반사 성능이 우수한 것을 알 수 있다.
도 3의 우측에 보이는 편직물은 도 3의 좌측에 보이는 재귀반사 합연사를 편직하여 얻은 것이다. 도 3의 우측에 보이는 편직물과 같이 재귀반사 합연사를 단독으로 사용하여 편직물을 제조하거나, 다른 섬유사와 함께 편직물을 제조하더라도 편직물에 구김이나 주름이 전혀 생기지 않으므로 도트 형태로 혹은 위사 또는 경사만으로 사용이 제한된 기존의 재귀반사 필름 슬리트 합연사의 단점을 해결할 수 있다.
도 4 및 5는 각각 위에서 도 1 및 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사를 나타내는 사진이다.
도 4 및 5를 참조하면, 폴리머 필라멘트사의 색상을 이용하여 다양한 색상의 재귀반사 합연사를 제조할 수 있는 것을 알 수 있다. 여러 가지 색상으로 염색될 수 있으며 인장 강도가 우수한 폴리머 필라멘트사(11)와 같이 연사됨으로써 재귀반사 합연사는 패션성이 우수한 고감도 패션 소재를 개발하는 데에도 사용될 수 있는 것을 확인할 수 있다.
상기한 본 발명의 구현예들은 예시적인 목적을 위한 것으로서 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
100: 본 발명의 일 구현예에 따른 재귀반사 합연사의 제조방법을 실행하는 데 사용되는 장치
3: 제1 보빈
5, 7: 제1 및 제2 가이드 롤
10: 재귀반사 슬리팅사
11: 폴리머 필라멘트사
15: 중공 실린더
16: 제2 보빈
17: 상부 축공
18: 하부 축공
21: 스핀들
22: 가이드
23: 재귀반사 슬리팅사(10)와 필라멘트사(11)의 합연사
25: 치즈
B: 벌루닝

Claims (11)

  1. 재귀반사 합연사의 제조방법로서, 상기 재귀반사 합연사의 제조방법은,
    (a) 크릴에 재귀반사 슬리팅사가 감겨진 제1 보빈을 장착하고, 스핀들에 삽입된 길이 방향으로 연장된 중공 실린더에 폴리머 필라멘트사가 감겨진 제2 보빈을 장착하는 단계;
    (b) 상기 제1 보빈으로부터 상기 재귀반사 슬리팅사를 아래 방향으로 인출하여 상기 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 상기 중공 실린더의 길이 방향으로 형성된 중공부 안으로 공급하고, 이와 동시에 상기 스핀들의 회전력에 의하여 상기 제2 보빈을 회전시켜서 상기 폴리머 필라멘트사를 회전시키면서 윗방향으로 상기 제2 보빈으로부터 인출하여 상기 중공 실린더의 상부 축공으로 공급함으로써 상기 폴리머 필라멘트사가 상기 재귀반사 슬리팅사를 휘감으면서 상기 중공 실린더의 상부 축공을 통하여 상기 폴리머 필라멘트사가 상기 재귀반사 슬리팅사를 상기 실린더의 중공부 안으로 함께 공급하여 이들을 합사하면서 연사하여 상기 재귀반사 슬리팅사와 상기 폴리머 필라멘트사의 합연사를 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 합연사를 상기 중공 실린더의 하부 축공으로부터 인출하여 권취하는 단계로 이루어지며,
    상기 (b) 단계에서 상기 폴리머 필라멘트사는 회전하면서 벌루닝(balooning) 현상을 나타내면서 상기 상부 축공으로 공급되며, 상기 재귀반사 슬리팅사는 이에 걸리는 인장력이 상기 폴리머 필라멘트사에 걸리는 인장력보다 작은 위치로부터 상기 상부 축공으로 공급되며,
    상기 재귀반사 슬리팅사의 공급속도 대 상기 폴리머 필라멘트사의 공급속도의 비는 1:10 이상이며, 상기 재귀반사 슬리팅사의 공급속도는 80 m/min 이상이며, 상기 폴리머 필라멘트사의 공급속도는 800 m/min 이상이며,
    상기 (b) 연사 단계에서 140 내지 150의 단위 미터당 꼬임수(twists per meter: TM)가 상기 합연사에 부여되며, 상기 (b) 연사 단계 이후에 얻어진 상기 합연사에 스팀을 가하는 사증 단계가 생략되는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 필라멘트사는 폴리에스테르사, 나일론사, 아크릴사, 폴리에틸렌사 및 폴리프로필렌사로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 필라멘트사로서 20 데니어 내지 200 데니어의 섬도를 가지며, 1가닥 내지 5가닥으로 상기 상부 축공으로 공급되는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 재귀반사 슬리팅사는 베이스 폴리머를 포함하는 필름 내에 또는 상기 필름 표면에 유리 구슬이 분산되어 포함되어 있는 재귀반사 필름을 길이 방향으로 슬리팅하여 얻어진 것으로서 단면이 사각형 형태이며, 1가닥 내지 5가닥으로 상기 상부 축공으로 공급되는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 (c) 권취 단계 이후에 상기 재귀반사 합연사에 왁스를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 재귀반사 합연사는 단면이 사각형이 아니고 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사의 제조방법.
  10. 제1항, 제5항, 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 의하여 얻어진 재귀반사 합연사로서,
    단면이 사각형이 아니고 직물 또는 편물로 제직될 수 있는 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사.
  11. 제10항에 있어서, 140 내지 150의 단위 미터당 꼬임수(TM)를 갖는 것을 특징으로 하는 재귀반사 합연사.
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