KR102175511B1 - 원사의 사이징 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원사의 사이징 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제직 공정을 원활하게 수행하기 위해 원사에 풀을 용이하게 먹일 수 있는 원사의 사이징 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 다수의 보빈 각각에 권취된 다수의 원사 각각을 해사하여 사이징제를 공급하는 사이징기 측으로 모으는 집합단계, 상기 사이징기에 의해 상기 사이징제를 상기 원사에 공급하는 풀 먹임단계, 상기 원사를 건조하는 단계, 상기 원사를 열 압착하는 단계, 상기 원사에 유류를 공급하는 단계 및 상기 원사를 냉각하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 후처리단계 및 상기 원사를 드럼에 권취하는 비밍단계를 포함한다.

Description

원사의 사이징 방법{YARN SIZING METHOD}

본 발명은 원사의 사이징 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제직 공정을 원활하게 수행하기 위해 원사에 풀을 용이하게 먹일 수 있는 원사의 사이징 방법에 관한 것이다.

직물은 제직 공정을 통해 만들어지는데, 제직은 원사를 교차시켜 시트(Sheet) 상태의 포를 만드는 공정을 의미한다. 제직 공정에서 원사는 그 방향에 따라 경사와 위사로 구분되어 진다.

일반적으로 제직 공정 이전에는 원사에 풀을 먹이는 사이징 공정이 수행된다. 풀은 전분류 등을 포함하고 있기 때문에 원사에 풀을 먹이는 경우, 제직 공정 중에 원사에서 정전기가 발생되는 것을 억제하고, 잔털을 눕히며, 제직하는 동안 원사가 끊어지는 것을 억제하게 된다.

한편, 종래의 기술인 공개특허 제10-2005-0018582호(이하 종래기술)는 사이징 머신 운전 조건의 기억 방법 및 설정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이징 머신(sizing machine)(1)에 있어서, 적어도 스트레치율, 풀액 온도, 건조 장치 온도, 및 스퀴즈압의 4 항목의 기준값과 경사 장력(張力)의 연산식을 경사(2)의 종류 및 굵기에 따라 기억 장치(42)에 기억해 두고, 상기 사이징 머신(1)의 운전에 있어서, 풀칠해야 할 경사(2)로서 입력된 상기 경사(2)의 종류 및 굵기에 따라 상기 4 항목에 있어서의 대응 기준값을 상기 기억 장치(42)로부터 판독하는 동시에, 상기 경사(2)의 종류 및 굵기에 대응하는 경사 장력의 연산식과 입력된 상기 경사(2)의 개수로부터 상기 경사 장력의 기준값을 산출하고, 이들 5 항목 운전 조건의 기준값을 표시기(43)에 의해 표시하는 동시에, 5 항목 운전 조건의 기준값을 수정ㆍ변경 가능하게 하고, 다음에 기억 지령에 의해 5 항목의 수치를 상기 경사(2)의 종류, 굵기, 및 개수를 포함하는 경사 사양마다 상기 기준값과는 별도로 상기 기억 장치(42)에 기억시킴으로써, 경사(원사)의 종류, 굵기에 상응하여 사이징 머신을 제어할 있는 효과가 있다.

그러나 이러한 종래기술은 다수의 실 가닥(원사)에 풀을 동시에 먹일 수 있는 구성을 포함하고 있지 않아 사이징 효율이 좋지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수의 원사를 용이하게 풀을 먹일 수 있어 보다 효율적인 원사의 사이징 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.

다수의 보빈 각각에 권취된 다수의 원사 각각을 해사하여 사이징제를 공급하는 사이징기 측으로 모으는 집합단계, 상기 사이징기에 의해 상기 사이징제를 상기 원사에 공급하는 풀 먹임단계, 상기 원사를 건조하는 단계, 상기 원사를 열 압착하는 단계, 상기 원사에 유류를 공급하는 단계 및 상기 원사를 냉각하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 후처리단계 및 상기 원사를 드럼에 권취하는 비밍단계를 포함한다.

또한 상기 사이징기는 전단에 상기 원사의 진행 방향과 직교되는 방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수 형성되는 통공을 포함하는 안내부재를 포함하고, 상기 집합단계에서 다수의 상기 원사 각각은 다수의 상기 통공 각각에 삽입될 수 있다.

또한 상기 원사에 공기를 공급하는 에어단계를 포함할 수 있다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 집합단계를 포함함으로써, 다수의 원사에 사이징제를 공급할 수 있어 공정 효율이 향상된다는 효과를 갖는다.

또한 본 발명에서 사이징기가 원사의 진행 방향과 직교되는 방향을 따라 간격을 두고 다수 형성되는 통공을 포함하는 안내부재를 포함함으로써, 다수의 원사 각각에 사이징제를 용이하게 접촉시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 에어단계를 포함함으로써, 다수의 원사 각각에 사이징제를 용이하게 접촉시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 원사의 사이징 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 원사의 사이징 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 원사가 권취된 다수의 보빈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 해사된 실이 안내부재에 관통되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 사이징기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 건조기를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 열압착기를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 오일공급기를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 냉각기를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 원사가 권취되는 드럼을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 다수의 드럼에 각각 권취된 각각의 원사가 해사되어 하나의 드럼에 권취되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 드럼에 권취된 원사의 무게를 측정하는 측정기를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 원사의 사이징 방법의 개략적인 흐름도이고, 도 2는 원사의 사이징 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이며, 도 3은 원사가 권취된 다수의 보빈을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 해사된 실이 안내부재에 관통되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 사이징기를 설명하기 위한 도면이다.

일반적으로 양복의 안감이나 셔츠용 원단 등을 제조하기 위해서는 원사(2)를 제직하는 공정이 수행된다. 제직 공정에서 원사(2)는 그 방향에 따라 경사와 위사로 구분되어 지는데, 나프타나 목화와 같은 다양한 재질로 형성될 수 있다.

이러한 제직 공정에서 원사(2)는 끊어지는 등의 문제가 발생되면 후술하는 제직 공정을 연속적으로 수행할 수 없게 되기 때문에, 원사(2)의 끊어짐 등을 억제하기 위해 풀을 먹이는 공정이 수행된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 원사의 사이징 방법은 원사(2)에 풀을 먹이는 공정을 보다 용이하게 수행할 수 있게 하는 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 원사의 사이징 방법을 설명의 편의상 ‘본 방법’이라 칭하기로 한다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 방법(본 발명의 일 실시예에 따른 원사의 사이징 방법)은 집합단계(S1), 풀 먹임단계(S2), 후처리단계(S3) 및 비밍단계(S4)를 포함한다.

집합단계(S1)는 다수의 보빈(1) 각각에 권취된 다수의 원사(2) 각각을 해사하여 사이징제를 공급하는 사이징기(3) 측으로 모으는 단계이다. 집합단계(S1) 이전에 원사(2)는 해당 분야에서 통상적인 정경 공정에 의해 보빈(1)에 권취된 상태일 수 있다. 상기 정경 공정 이전에는 해당 분야에서 통상적인 연사 공정과 열공정 등을 거친 상태일 수 있다.

다수의 보빈(1) 각각은 집합단계(S1)에서 권취된 원사(2)를 해사 가능하도록 거치대(CR)에 회동 가능하게 거치될 수 있다. 이때 다수의 보빈(1) 각각에 권취된 원사(2)는 집합단계(S1)를 통해 사이징기(3)의 전단에 구비되는 안내부재(31)의 통공(31)에 관통되어 삽입됨으로써, 사이징기(3) 측에서 모아질 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 풀 먹임단계(S2)는 사이징기(3)에 의해 상기 사이징제를 원사(2)에 공급하는 단계이다. 여기에서 사이징제는 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 풀(호료, 호제)을 의미할 수 있는데, 예시적으로 전분류 등을 의미할 수 있다.

원사(2)에 상기 사이징제를 공급하는 방법으로는 침지법, 마찰 사이징법, 분무 사이징법 등이 있는데, 사이징기(3)는 원사(2)를 전단에서 후단으로 이동시키는 롤러를 포함할 수 있다. 예시적으로 원사(2)에 사이징제를 공급하는 방법이 침지법인 경우, 사이징기(3)는 사이징제가 수용된 수용통을 포함할 수 있는데, 롤러를 통해 전단에서 후단으로 이동하는 원사(2)가 수용통에 인입되어 침지된 이후 인출되어 사이징제가 도포될 수 있다. 다른 예시로 원사(2)에 사이징제를 공급하는 방법인 분무 사이징법인 경우, 사이징기(3)는 상기 롤러를 통해 전단에서 후단으로 이동하는 원사(2)에 사이징제를 분사하는 분무부를 포함할 수 있다.

여기에서 전단 및 후단 각각은 본 방법에서 원사(2)의 이동 방향을 기준으로 하는 것으로, 원사(2)는 전단(보빈(1))에서 후단(후술하는 드럼(4))으로 이동할 수 있다. 원사(2)는 후단이 후술하는 드럼(4)에 연결되고, 드럼(4)이 회동함으로써 원사(2)를 권취함에 따라 드럼(4)보다 전단 측에 구비된 원사(2)가 후단 측으로 이동하게 되고 보빈(1)에 권취된 원사(2)가 해사되어 사이징기(3) 측으로 이동할 수 있다.

이와 같이, 본 방법은 다수의 보빈(1)에 권취된 다수의 원사(2)(실 가닥)를 사이징제를 공급하는 사이징기(3) 측으로 모으는 집합단계(S1)를 포함함으로써, 다수의 원사(2)에 사이징제를 효율적으로 공급할 수 있어 풀 먹임단계(S2)의 소요 시간을 단축시킬 수 있다는 이점이 있다.

풀 먹임단계(S2) 이후에 원사(2)는 표면에 사이징제가 도포되어 원사(2)의 잔털을 눕힐 수 있고, 정전기 발생과 끊어짐 등을 억제하여 본 방법 이후에 수행되는 제직 공정이 보다 용이하게 수행될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 상술하였듯이 사이징기(3)는 안내부재(31)를 포함할 수 있다고 하였는데, 안내부재(31)는 원사(2)의 진행 방향과 직교되는 방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수 형성되는 통공을 포함할 수 있다. 도 2를 예를 들어 설명하면 상기 통공은 통공을 기준으로 좌측과 우측이 관통되게 형성될 수 있으며, 상기 통공은 도 2를 기준으로 정면-배면 방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수 형성될 수 있다. 예시적으로 상기 소정의 간격은 원사(2)의 직경에 상응하는 이격 거리를 의미할 수 있다.

이때 집합단계(S1)에서 다수의 원사(2) 각각은 다수의 상기 통공 각각에 삽입될 수 있다.

상기한 바와 같이, 안내부재(31)를 통과한 다수의 원사(2)는 소정의 간격을 두고 마치 시트(Sheet)와 같은 형상을 가지고, 전단에서 후단으로 이동하여 풀 먹임단계(S2)와 후술하는 후처리단계(S3) 및 비밍단계(S4)가 수행될 수 있다.

이와 같이, 본 방법에서 사이징기(3)의 안내부재(31)가 원사(2)의 진행 방향과 직교되는 방향을 따라 간격을 두고 다수 형성되는 통공을 포함하고, 집합단계(S1)에서 다수의 원사(2)(다수의 보빈(1)에서 각각 해사된 원사(2)) 각각이 다수의 통공 각각에 관통 삽입되어 전단에서 후단으로 이동하기 때문에 풀 먹임단계(S2)에서 공급되는 사이징제가 다수의 원사(2) 각각에 원활하게 도포되도록 할 수 있다는 이점이 있으며, 후술하는 후처리단계(S3)와 비밍단계(S4)가 효율적으로 수행되도록 할 수 있다는 이점이 있다.

도시되지 않았지만, 본 방법은 원사(2)에 공기를 공급하는 에어단계(미도시)를 포함할 수 있다. 예시적으로 에어단계(미도시)는 풀 먹임단계(S2)에 포함되거나, 풀 먹임단계(S2) 이후에 수행될 수 있다. 또한 예시적으로 에어단계(미도시)는 공기를 원사(2)에 공급하는 노즐(9)(도 2 참조)에 의해 수행될 수 있는데, 노즐(9)은 풀 먹임단계(S2)에서 수용통에서 사이징제에 침지되는 원사(2)의 후단 또는 상기 분무부의 후단 측에 배치될 수 있다.

상술하였듯이 사이징제는 원사(2)의 끊어짐 등을 억제하고, 잔털을 눕히는 등의 용도로 원사(2)에 도포되는 것으로 전분류 등일 수 있다고 하였는데, 사이징제는 점도가 높아 다수의 원사(2)의 사이 공간에 충분히 침투되지 않을 수 있다. 이때 본 방법은 원사(2)에 공기를 공급하는 에어단계(미도시)를 포함함으로써, 다수의 원사(2)의 사이 공간으로 점도가 높은 사이징제가 충분히 침투되도록 할 수 있다는 이점이 있다.

도 6은 건조기를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 열압착기를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 오일공급기를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 냉각기를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 후처리단계(S3)는 원사(2)를 건조하는 단계(이하 건조단계), 원사(2)를 열 압착하는 단계(이하 열압착단계), 원사(2)에 유류를 공급하는 단계(이하 유류공급단계) 및 원사(2)를 냉각하는 단계(이하 냉각단계) 중 하나 이상을 포함하는 단계이다.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 건조단계는 건조기(5)에 의해 수행될 수 있는데, 건조기(5)는 사이징기(3)보다 후단에 구비되고, 후술하는 드럼(4)보다 전단에 구비될 수 있다. 건조기(5)는 예시적으로 원사(2)에 열을 공급하거나 광을 조사하는 것일 수 있다. 상기 건조단계를 통해 풀 먹임단계(S2)에서 원사(2)에 공급된 사이징제에 포함되는 수분을 제거할 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 열압착단계는 열압착기(6)에 의해 수행될 수 있는데, 건조기(5)보다 후단에 구비되고 후술하는 드럼(4)보다 전단에 구비될 수 있다. 열압착기(6)는 예시적으로 원사(2)를 전단에서 후단 방향으로 이동시키도록 서로 다른 방향으로 회전하는 한 쌍의 로울러를 포함할 수 있다.

한 쌍의 로울러의 이격 거리는 원사(2)의 직경 또는 폭에 상응하거나 직경 또는 폭보다 작을 수 있다. 열압착기(6)는 한 쌍의 로울러의 이격 공간 측으로 열을 공급하거나 한 쌍의 로울러에 의해 이동하는 원사(2)에 열을 공급하는 열공급부를 포함하거나,

한 쌍의 로울러가 전기저항체이고 한 쌍의 로울러에 전원을 공급하는 전원공급부 등을 포함할 수 있는데, 이로만 한정되지 않는다. 원사(2)에 열을 공급할 수 있는 한 다양한 구성이 상기 열공급부 또는 전원공급부를 대체하거나 추가될 수 있다.

상기와 같은 열압착단계를 통해, 원사(2)에 표면에 도포된 사이징제와 원사(2)의 접착력을 향상시키거나, 잔털 등을 용이하게 눕히게 할 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 유류공급단계는 오일공급기(7)에 의해 수행될 수 있는데, 오일공급기(7)는 열압착기(6)보다 후단에 구비되고 후술하는 드럼(4)보다 전단에 구비될 수 있다.

오일공급기(7)는 예시적으로 프레임 등에 연결되어 전단에서 후단으로 이동하는 상기 시트보다 상측에 배치될 수 있다. 오일공급기(7)는 예시적으로 상측에 유류가 수용된 수용용기를 포함할 수 있는데, 수용용기는 상기 시트의 이동 방향에 직교하는 방향을 따라 형성되는 배출구를 포함할 수 있다. 상기와 같이, 원사(2)에 유류를 공급하여 광택 등을 발생시킬 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 9를 참조하면, 상기 냉각단계는 냉각기(8)에 의해 수행될 수 있는데, 냉각기(8)는 오일공급기(7)보다 후단에 배치되고 후술하는 드럼(4)보다 전단에 배치될 수 있다. 냉각기(8)는 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 것으로서, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 10은 원사가 권취되는 드럼을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 10을 참조하면, 비밍단계(S4)는 원사(2)를 드럼(4)에 권취하는 단계이다. 드럼(4)은 예시적으로 냉각기(8)의 후단에 구비되어, 시트의 폭 방향을 중심축으로 회전하는 회동축과 탈착 가능하게 결합되어 회동축을 중심축으로 하여 회전하는 것일 수 있다.

예시적으로 보빈(1)(이하 이전 보빈(1))에서 원사(2)가 전부 해사되는 경우, 거치대(CR)에서 탈거한 후, 원사(2)가 권취된 새로운 보빈(1)을 거치대(CR)에 거치한 후, 새로운 보빈(1)에 권취된 원사(2)를 해사하여 이전 보빈(1)에서 해사된 원사(2)와 연결하여 본 방법을 연속적으로 수행할 수 있다. 본 방법을 연속적으로 수행하는 방법은 상기한 설명으로만 한정하지 않으며, 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 방식으로 대체될 수 있다.

도 11은 다수의 드럼에 각각 권취된 각각의 원사가 해사되어 하나의 드럼에 권취되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 방법에서 드럼(4)에는 약 2,000개의 원사(2)가 권취된 상태일 수 있으며, 본 방법에 의해 다수의 드럼(4)에 다수의 원사(2)가 각각 권취될 수 있다. 본 방법 이후에 다수의 드럼(4)의 원사(2)를 각각 해사하여 하나의 드럼(4)에 권취함으로써 통합할 수 있으며, 약 10,000개의 원사(2)가 한 개의 드럼(4)에 권취되도록 할 수 있다.

도 12는 드럼에 권취된 원사의 무게를 측정하는 측정기를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 12를 참조하면, 측정기(10)는 시트의 폭 방향을 따라 연장된 안착부를 포함할 수 있고, 드럼(4)에 권취된 원사(2)를 해사하여 안착부에 적재하여 무게를 측정함으로써, 드럼(4)에 권취된 원사(2)의 개수를 파악할 수 있다.

한편, 본 방법에서 사이징기(3)의 안내부재(31), 롤러 등은 원사(2)(또는 시트)가 반복적으로 전단에서 후단으로 이동하여 스크래치 등이 발생할 수 있고, 사이징제를 인입하거나 교체하는 과정에서 운반통과 충돌하거나 세척하는 과정에는 세척 공구 들과 충돌함으로써, 표면에 스크래치 등이 발생할 우려가 있다.

따라서 사이징기(3)는 강성을 부여하기 위해 외면이 금속 재질로 형성될 수 있는데, 사이징제는 수분을 포함할 수 있고, 사이징기(3)가 설치되는 장소의 대기 중에 수증기와 세척 과정에서 물 등과 접촉하여 부식 등이 발생할 우려가 있다.

사이징기(3)의 외면에 스크래치가 발생되는 경우 틈부식이 발생되어 부식 속도가 빨라질 수 있으며, 사이징기(3)의 외면에 부식이 발생되는 경우 응력이 집중되어 응력부식균열이 발생됨으로써, 균열 발생이 촉진될 수 있다.

상기한 바와 같이 사이징기(3)의 스크래치와 부식 등의 발생을 억제하기 위해 외면에 구비되는 보호막(G)을 포함할 수 있다. 한편 보호막(G)이 도포된 상태로 사이징기(3)가 오래 사용되는 경우, 보호막(G)에 미세한 홈 등이 발생하여 사이징기(3)의 외면에 스크래치나 부식 등이 발생되는 것을 실시간으로 확인하기 위하여 보호막(G)은 투명한 상태로 유지될 필요성이 있으며, 보호막(G)의 유지보수를 위해 홈(구멍) 등이 발생한 경우 이를 확인할 필요성이 있다.

상기와 같은 필요성들을 충족하기 위한 수단으로 보호막(G)은 사이징기(3) 외면에 접하는 제1투명 접착층(G1), 상기 제1투명 접착층(G1)의 상부에 구비되는 투명 발열층(G2), 상기 투명 발열층(G2) 상부에 구비되는 제2투명 접착층(G3) 및 상기 제2투명 접착층(G3) 상부에 구비되는 가변 보호층(G4)을 포함할 수 있다.

제1투명 접착층(G1) 및 제2투명 접착층(G3) 각각은 부틸아크릴레이트 70~99 중량% 및 아크릴로니트릴 1~30 중량%로 이루어지는 아크릴계 모노머 100 중량부, 라디칼 개시제 0.1~5 중량부 및 가교제 0.01~20 중량부를 포함할 수 있다.

부틸아크릴레이트는 호모폴리머로 중합할 시 유리전이온도가 0℃ 이하이고, 아크릴로니트릴은 호모폴리머로 중합할 시 유리전이온도가 80℃ 이상이어서 채택됐다.

부틸아크릴레이트가 70 중량% 미만이면 유리전이온도가 높아져서 내충격성이 감소하며, 헤이즈(haze)가 발생하는 문제가 있다. 또한, 그 함량이 99 중량%를 초과하면 유리전이온도가가 지나치게 낮아져서 내마모성이 떨어지는 문제가 있어 바람직하지 못하다

아크릴로니트릴은 함량이 1 중량% 미만이면 유리전이온도가 너무 낮아져서 점착 내구성이 감소하는 문제가 있고, 그 함량이 30 중량%를 초과하면 초기 점착력이 감소하는 문제가 있어 바람직하지 못하다.

라디칼 개시제는 아크릴계 모노머의 중합을 위해 사용되는데, 상용화된 라디칼 개시제들이 사용될 수 있다.

가교제는 부틸아크릴레이트 및 아크릴로니트릴를 중합시킴에 의해 얻어지는 아크릴레이트계 공중합체를 가교시키기 위해 첨가되는 것으로서, 예를 들어 헥산디올디아크릴레이트가 사용될 수 있다. 가교제의 함량비가 0.1 중량부 미만이면 시트가 유연해져서 재단성이 감소하여 생산성이 감소하는 문제가 있고, 그 함량비가 20중량부를 초과하면 딱딱해져서 내충격성이 감소하고, 부스러지는 문제가 있어 바람직하지 못하다.

이러한 제1투명 접착층(G1) 및 제2투명 접착층(G3) 각각은 고온에서 접착력을 유지하는 동시에 투명한 상태를 유지할 수 있다. 제1투명 접착층(G1) 및 제2투명 접착층(G3)은 고온(약 37℃ 이상)에서 접착력을 유지하며 투명한 상태를 유지하는 것을 전제로 상용화된 기타 첨가제가 포함될 수 있음은 물론이다.

투명 발열층(G2)은 후술하는 제1투명 접착층(G1)의 상부에 구비되고, 제1투명 접착층(G1)과 제2투명 접착층(G3) 사이에 배치되는 것으로서, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide)을 포함하는데, 직류 또는 교류 전기를 가하게 되면 발열을 하게 되는 것으로 투명한 것이 특징이다.

가변 보호층(G4)은 제2투명 발열층(G2)의 상부에 구비되는 것으로, 상기 증류수 250ml 당 N-이소프로필 아크릴 아미드(NIPAM) 폴리머 3.84 g, 알긴산나트륨 1.25 g이 용해된 제1용액 및 증류수 300 ml에 염화칼슘 3%, 과황상암모늄 0.5%가 포함된 제2용액이 혼합된 변환제 및 메틸트리메톡시실란 5 내지 30 중량부, 콜로이달 알루미나 20 내지 75 중량부, 이소프로필알콜 30 중량부 이하를 포함하는 보호제를 포함할 수 있다.

제1용액과 제2용액은 각각 질소 가스에 의해 탈기하고, 제1용액을 주사기에 의해 한 방울씩 교반되어 있는 제2용액에 적하하는데, 적하와 동시에 알긴산칼슘을 매크로 캡슐로 하는 미립자가 발생한다. 1~3시간 내에 내포된 NIPAM의 중합이 종료되고, 얻어진 미립자를 증류수로 3~7회 정도 세정할 수 있다.

이러한 변환제는 약 37℃ 이하에서 투명한 상태로 존재하며, 37℃를 초과한 상태에서는 미립자 내에 미가교 폴리머가 불용이 되어 백탁되기 때문에 불투명한 상태로 전환된다. 불용이 된 상태에서 다시 37℃ 이하로 내려갈 경우 변환제는 투명 상태로 전환되어 투명과 불투명한 상태가 가역적으로 변화할 수 있다.

보호제는 메틸트리메톡시실란 5 내지 30 중량부, 콜로이달 알루미나 20 내지 75 중량부, 이소프로필알콜 30 중량부 이하가 약 1시간 정도 교반하여 혼합된 후 초음파 분산처리될 수 있는데, 이러한 보호제는 투명하며 우수한 내마모성, 내화확성, 내식성, 내후성, 및 열안정성을 가진다.

이와 같이, 사이징기(3)는 내마모성과 내부식성이 우수한 보호제를 포함하는 보호막(G)이 외면에 구비됨으로써, 스크래치, 부식 등이 억제될 수 있다는 이점이 있다.

상술한 바와 같이, 외면에 보호막(G)이 구비된 상태로 사이징기(3)가 오랜 기간 사용됨에 따라 보호막(G)은 외력에 의해 미세 홈 등이 발생할 수 있고, 이러한 미세 홈에 의해 사이징기(3)는 외면에 스크래치 및 부식 등이 발생할 수 있다.

상기한 바와 같이 보호막(G)은 37℃ 이하에서 투명한 상태로 유지(도 13의 [A] 참조)되어 보호막(G)이 구비된 사이징기(3)의 표면에 스크래치, 부식 등이 발생하였는지를 실시간으로 확인할 수 있다.

상술하였듯이, 보호막(G)이 사이징기(3)의 외면에 구비(부착)된 상태로 오랜 시간 사용되어 보호막(G)의 홈 등이 발생한 것을 미리 확인하기 위해 또는 사이징기(3)의 외면에 스크래치, 부식 등의 파손이 발생된 것이 확인된 상태에서 보호막(G)의 유지보수를 위해 보호막(G)에 홈 등이 발생된 위치를 확인할 필요성이 있다.

이때. 투명 발열층(G2)에 전기를 인가하는 경우, 투명 발열층(G2)이 발열되어 변화제로 열이 전달되고, 변화제가 37℃를 초과하는 경우 백탁되어 보호제를 포함하는 가변 보호층(G4)이 불투명하게 변화하게 된다. 한편, 제1투명 접착층(G1), 투명 발열층(G2), 제2투명 접착층(G3)은 투명한 상태를 유지하게 되고, 불투명한 상태였던 사이징기(3)의 색상과 백탁된 가변 보호층(G4)의 색상이 대비(도 13의 [B] 참조)되어 가변 보호층(G4)에 홈 등이 발생한 위치를 용이하게 파악할 수 있다(사이징기(3)의 외면 색상과 불투명 상태의 가변 보호층(G4)의 색상은 다른 것이 바람직하다).

상기한 바와 같이, 제2투명 접착층(G3)은 37℃를 초과하는 고온에서도 접착력을 유지하기 때문에 사이징기(3)의 외면에 부착된 가변 보호층(G4)에 발생한 홈에 가변 보호층(G4)을 새로이 투입됨으로써 용이하게 유지보수 할 수 있다.

이와 같이, 사이징기(3)는 유지보수가 용이한 보호막(G4)을 포함함으로써, 오랜기간 동안 사이징기(3)의 외면에 스크래치, 부식 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다는 이점이 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

보빈: 1 원사: 2
사이징기: 3 안내부재: 31
드럼: 4 건조기: 5
열압착기: 6 오일공급기: 7
냉각기: 8 노즐: 9
거치대: CR

Claims (4)

1. 다수의 보빈 각각에 권취된 다수의 원사 각각을 해사하여 사이징제를 공급하는 사이징기 측으로 모으는 집합단계;
   상기 사이징기에 의해 상기 사이징제를 상기 원사에 공급하는 풀 먹임단계;
   상기 원사를 건조하는 단계, 상기 원사를 열 압착하는 단계, 상기 원사에 유류를 공급하는 단계 및 상기 원사를 냉각하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 후처리단계; 및
   상기 원사를 드럼에 권취하는 비밍단계를 포함하고,
   상기 사이징기는 외면에 구비되는 보호막을 포함하되, 상기 보호막은 상기 사이징기의 외면에 접하는 제1투명 접착층, 상기 제1투명 접착층의 상부에 구비되는 투명 발열층, 상기 투명 발열층 상부에 구비되는 제2투명 접착층 및 상기 제2투명 접착층 상부에 구비되는 가변 보호층을 포함하고,
   상기 제1투명 접착층은 및 제2투명 접착층은 각각 부틸아크릴레이트 70~99 중량% 및 아크릴로니트릴 1~30 중량%로 이루어지는 아크릴계 모노머 100 중량부, 라디칼 개시제 0.1~5 중량부 및 가교제 0.01~20 중량부를 포함하고,
   투명 발열층은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide)을 포함하고,
   가변 보호층은 증류수 250ml 당 N-이소프로필 아크릴 아미드(NIPAM) 폴리머 3.84 g, 알긴산나트륨 1.25 g이 용해된 제1용액 및 증류수 300 ml에 염화칼슘 3%, 과황상암모늄 0.5%가 포함된 제2용액이 혼합된 변환제 및 메틸트리메톡시실란 5 내지 30 중량부, 콜로이달 알루미나 20 내지 75 중량부, 이소프로필알콜 30 중량부 이하를 포함하는 보호제를 포함하는 것을 특징으로 하는 원사의 사이징 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이징기는 전단에 상기 원사의 진행 방향과 직교되는 방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수 형성되는 통공을 포함하는 안내부재를 포함하고,
   상기 집합단계에서 다수의 상기 원사 각각은 다수의 상기 통공 각각에 삽입되는 것을 특징으로 하는 원사의 사이징 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이징제가 공급된 상기 원사에 공기를 공급하는 에어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원사의 사이징 방법.
4. 삭제

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