KR102346387B1

KR102346387B1 - Pp소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법

Info

Publication number: KR102346387B1
Application number: KR1020200036979A
Authority: KR
Inventors: 한상훈
Original assignee: 주식회사 쏠텍
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2022-01-03
Also published as: KR20210120364A

Abstract

본 발명은 PP소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법으로서, 커버링사의 초사로 사용될 PP소재 원 섬유사를 장력조절 디바이스에 의해 장력조절한 다음 왁싱디바이스에서 축회전되는 고상 연질파라핀 케익과 면접촉되게 통과시켜 파라핀왁스 코팅하여 실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 얻는 과정과, 상기 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 얀가이드를 통과시킨 후 커버링사의 초사 공급수단으로 사용될 H형 보빈에 권취하는 과정과, 커버링사 제작을 위해 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 만권된 H형 보빈을 중공 스핀들에 장착하는 과정과, 중공 스핀들과 H형 보빈의 중공을 통과하여 상방 인출되는 커버링사의 심사는 비회전되게 하고 중공 스핀들에 장착된 H형 보빈의 회전으로 보빈에 감긴 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 초사로서 상방 인출되어서 벌룬 가이드의 접점에서 중공 스핀들의 회전으로 초사가 심사의 주위를 감싸지면서 커버링사로 완성되는 과정으로 이루어짐으로써, PP소재 초사를 갖는 커버링사를 제조하는데 사용할 수 있게 한 것이다.

Description

PP소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING COVERING YARN HAVING PP EFFECT YARN YARN}

본 발명은 커버링사에 관한 것으로, 특히 PP소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 커버링사는 원사(심사 또는 초사)에 강도, 탄성력, 촉감 등의 다른 물성을 부가하기 위하여 심사(core yarn) 주위를 초사(effect yarn)로 감아서 완성한 실이다.

이러한 커버링사를 제조하기 위해서는 중공 스핀들과 스핀들에 장착된 H형 보빈의 중공을 바로 통과하는 심사는 회전되지 않게 하고 중공 스핀들에 장착된 H형 보빈의 회전에 의해 보빈에 감긴 초사가 자연 송출되는데 벌룬 가이드(balloon guide)의 접점에서 중공 스핀들의 회전으로 도 1에 도시된 바와 같이, 초사(4)가 심사(2)의 주위를 감싸지면서 커버링사(6)가 완성된다. 이 때 초사(4)의 송출비를 심사(2)의 송출비보다 크게 함으로써 초사(4)가 심사(2) 주위를 감싸지게 할 수 있다.

이렇게 완성되는 커버링사(6)의 심사(2)로는 주로 스판덱스와 같은 신축소재 섬유사를 많이 사용하고 그 외에도 면, 레이온, 폴리에스터 소재의 섬유사를 사용하기도 한다. 그리고 심사(2) 주위에 감기는 초사(4)로는 주로 나일론, 폴리에스터 섬유사나 면섬유사와 같은 방적사가 주로 많이 사용된다.

그런데 커버링사(6)의 초사(4)의 소재로서 폴리프로필렌(이하 "PP"라고 칭함)소재 섬유사는 사용되지 못하고 있으며 그 상용화가 매우 어렵다. 이는 PP소재 섬유사가 초사로 사용되는 커버링사를 제조되는 과정에서 PP 섬유사의 실 끊어짐이 너무 자주 발생하기 때문이다.

PP소재 섬유사는 합성섬유 중 가장 가볍고 정전기 발생이 없어 착용감이 편안하며, 열전도도가 낮아 보온성 및 보냉성이 탁월하고 최적의 흡한·속건 기능을 가진다.

그러므로, 실 외부에 드러나는 초사가 PP소재 섬유사로 사용된 커버링사를 구현한다면 원단 소비자나 관계자들로부터 큰 호응을 얻을 수 있을 것이다.

등록특허 제10-1272420호 "커버링사"

따라서 본 발명의 목적은 PP소재 섬유사가 초사로 구성된 커버링사의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적에 따른 본 발명은, PP소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법에 있어서, 커버링사의 초사로 사용될 PP소재 원 섬유사를 장력조절 디바이스에 의해 장력조절한 다음 왁싱디바이스에서 축회전되는 고상 연질파라핀 케익과 면접촉되게 통과시켜 파라핀왁스 코팅하여 실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 얻는 과정과, 상기 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 얀가이드를 통과시킨 후 커버링사의 초사 공급수단으로 사용될 H형 보빈에 권취하는 과정과, 커버링사 제작을 위해 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 만권된 H형 보빈을 중공 스핀들에 장착하는 과정과, 중공 스핀들과 H형 보빈의 중공을 통과하여 상방 인출되는 커버링사의 심사는 비회전되게 하고 중공 스핀들에 장착된 H형 보빈의 회전으로 보빈에 감긴 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 초사로서 상방 인출되어서 벌룬 가이드의 접점에서 중공 스핀들의 회전으로 초사가 심사의 주위를 감싸지면서 커버링사로 완성되는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 견지로서, 커버링사의 PP소재 초사 마련을 위한 실가공장치에 있어서, 공급보빈에서 공급되며 커버링사의 초사로 사용될 PP소재 원 섬유사를 장력조절하는 장력조절 디바이스와, 상기 장력조절 디바이스에 의해 장력조절된 다음 PP소재 원 섬유사를 고상 연질의 파라핀 왁스로 코팅하여 실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 H형 보빈에 권사되도록 제공하는 왁싱디바이스로 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 커버링사의 PP소재 초사 마련을 위한 실가공장치에서, 상기 왁싱 디바이스는, 마찰면을 갖는 받침틀과 고상 연질파라핀왁스 케익을 헐겁게 끼워주는 끼움봉을 갖는 아이들 회전체가 본체 상에 설치된 고정축봉에 얹혀져서 실의 진행운동에 따라 아이들(idle) 회전하게 구성하며, 상기 장력조절된 PP소재 원 섬유사가 상기 회전체의 받침틀과 회전체의 끼움봉에 헐겁게 끼워져 실의 진행운동에 따라 회전하는 고상 연질파라핀왁스 케익 사이를 마찰 통과하면서 실표면에 파라핀 왁스코팅이 되도록 구성함을 특징으로 한다.

또 본 발명의 커버링사의 PP소재 초사 마련을 위한 실가공장치에서, 고상 연질파라핀왁스 케익은 무게가 8~20g으로 형성함을 특징으로 한다.

본 발명은 PP소재 섬유사를 심사가 아닌 초사로 사용한 커버링사를 제조할 수 있으므로 PP소재 섬유사의 우수한 특성이 원단의 표면부에 바로 발현될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 커버링사의 구성 예시도,
도 2는 본 발명에 적용되는 커버링사의 제조 공정도,
도 3은 PP소재 섬유사의 표면 확대 사진도,
도 4는 PP소재 섬유사로 제직한 원단표면부 확대 사진도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 커버링사의 PP소재 초사 마련을 위한 실가공장치의 사시 및 평면 구성도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실가공장치의 분리 사시 구성 및 단면 구성도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 파라핀 왁싱된 PP소재 초사의 표면 확대사진도,
도 10은 커버링사중 초사가 H형 보빈에서 해사되는 상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 커버링사(6)는 원사(심사 또는 초사)에 강도, 탄성력, 촉감 등의 다른 물성을 부가하기 위하여 심사(2) 주위를 초사(4)로 감아서 완성한 실이다.

본 발명에서는 커버링사(6)를 구성함에 있어 심사(2) 주위에 감기는 초사(4)를 구현하되 합성섬유 중 가장 가볍고 정전기 발생이 없어 착용감이 편안하며 열전도도가 낮아 보온성 및 보냉성이 탁월하고 최적의 흡한·속건 기능을 가지는 등의 우수한 특성을 갖는 PP소재 섬유사로 구현하는데 있다.

그런데 이러한 PP소재 섬유사는 그 특성상 완전 결정질 구조이고 소수성을 띄고 있는바 수분을 함유하지 못하는 관계로 실끊어짐 현상이 잦아 제직성이나 편직성이 좋지 못하므로 PP소재 섬유사를 의류용 섬유에 적용하여 사용하기가 쉽지 않는 실정이다.

하지만 본 발명에서는 실끊어짐이 현상이 잦은 PP소재 섬유사이지만 커버링사(6)에 적용을 하되, 심사(2) 구성이 아니라 인체 피부면과 접촉이 많은 커버링사(6)의 초사(4)를 PP소재 섬유사로 구성될 수 있도록 구현한다.

도 2는 본 발명에 적용하려는 커버링사(6)의 개략적인 제조 공정도이다.

도 2를 참조하면, 공급보빈(10)에서 해사되는 심사(2)가 상방으로 올라가되 초사(4)가 권취된 H형 보빈(16)을 장착한 상태에서 하단 이송벨트(12)와의 접촉으로 고속 회전 중인 중공 스핀들(14)의 중공을 통과하면서 벌룬 가이드(balloon guide)(18)의 접점에서 H형 보빈(16)으로부터 해사된 초사(4)가 심사(2)의 주위를 감싸면서 커버링사(20)를 만든다. 이렇게 만들어진 커버링사(20)는 가이드 롤러와 공급롤러(22)를 거쳐 권취드럼(24)에 의해서 지관에 콘 형태로 감기고 만권되어서 커버링사 패키지(26)로 완성된다.

본 발명에서 커버링사(6)의 초사로 사용하고자 하는 PP소재 섬유사는 소수성을 띄어 수분을 함유하지 못하는 관계로 실끊어짐을 잦을 뿐만 아니라 도 3의 PP소재 섬유사의 실표면 확대 사진도에서와 같이 섬유사 표면에 수많은 가시래기나 갈고리 형상과 같은 고리형 보풀들이 노출되어 있다.

도 4는 PP소재 섬유사들로 제직한 원단의 표면을 보여주고 있는데, 원단 표피부에 수많은 고리형 보풀들이 노출되어 있음을 볼 수 있다.

PP소재 섬유사의 소수성 및 표면부에 고리형 보풀들의 노출 형성된 특성은 커버링사(6)의 제조과정과 연관되어서 PP소재 섬유사가 실 끊어짐을 더 자주 유발케 하는 요인으로 작용하여 커버링사(6)의 초사(4)로의 사용을 더욱 힘들게 만든다.

PP소재 섬유사를 커버링사(6)의 초사(4)로서 사용할려면 H형 보빈(16)에서 초사(4)를 해사하는 과정에서 해사 저항까지 있고 H형 보빈(16)의 표면의 마찰저항이 있으며 특히 H형 보빈(16)에서의 플랜지부와의 마찰저항이 크게 작용한다.

도 10에서는 커버링사(6)중 초사(4)가 H형 보빈(16)에서 해사되는 상태를 보여 주고 있다.

도 10을 참조하면, H형 보빈(16)으로부터 초사(4) 인출은 상방 인출방식이며, 초사(4)는 중공 스핀들(14)의 축회전에 의해서 회전되면서 이로 인해서 벌룬이 형성된다.

H형 보빈(16)으로부터의 해사과정에서 생기는 해사 저항은 벌룬이 형성됨으로서 발생되며 이로서 공기저항을 유발시키게 되고 H형 보빈(16)과의 마찰저항도 받게 된다. 또 초사(4)가 벌룬을 형성하는 상방으로 인출되면서 마찰저항은 해사점에서의 보빈 반지름이 적어질수록[보빈(16)에서 초사(4)가 많이 풀려 나가게 되면] 크게 증가하며, 특히 H형 보빈(16)의 플랜지부(16a)에 벌룬을 이루는 초사(4)가 지속적으로 닿게 되면서 접촉 마찰저항이 더욱 커지게 된다.

이러한 H형 보빈(16)으로부터의 해사과정에서 해사 저항과 마찰저항 등은 PP소재 섬유사의 실 끊어짐을 더욱 자주 유발시키므로 초사(4)를 PP소재 섬유사로 그냥 사용하여 커버링사(6)를 구성하는 것이 매우 힘들다는 것을 본원 발명자는 인식하였다.

본 발명에서는 이러한 인식을 기반으로 문제를 해결하여서 커버링사(6)의 초사(4)를 PP소재 섬유사로 사용할 수 있도록 하는 실가공장치를 구현한다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 커버링사(6)의 PP소재 초사 마련을 위한 실가공장치의 사시 및 평면 구성도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실가공장치의 분리 사시 구성 및 단면 구성도이다.

본 발명에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 PP소재 섬유사의 원단 표피부에 수많은 고리형 보풀들이 노출되어 있으므로 H형 보빈(16)에서 PP소재 섬유사로 된 초사(4)가 인출될 즈음 접촉 마찰저항이 더 증가됨을 확인하고 더욱이 H형 보빈(16)의 권경이 줄어들 즈음에는 H형 보빈(16)의 플랜지부(16a)와의 접촉 마찰저항이 급속히 증가되어서 실 끊어짐이 바로 생김을 확인하였다.

그래서 본 발명에서는 커버링사(6)의 PP소재 초사 마련이 되도록 하기 위해선 H형 보빈(16)에서의 해사과정에서 마찰저항을 줄이도록 해주는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같은 실가공장치를 구성한다.

커버링사(6)에서의 PP소재 초사 사용을 허락하기 위해서 H형 보빈(16)에서의 해사과정을 마찰저항을 줄이는 실가공장치에서의 구현 방법으로는 원단 표피부에 갖는 수많은 고리형 보풀들을 갖는 PP소재 섬유사를 파리핀 왁스 코팅하는 것이다. 그래서 왁스코팅된 PP소재 섬유사가 기존에 비해 실에 윤활성을 부여하여 마찰저항을 줄여주며 또 실의 강도(내구성)도 높혀준다. 그리고 본 발명의 실 가공장치의 구현을 통해서 실의 해사성에 영향을 주는 H형 보빈(16)에 권사시의 장력 역시도 안정성이 있도록 함께 조절해주는 것이다.

본 발명의 실가공장치는, 커버링사(6)의 초사(4)로 사용될 PP소재 원 섬유사(4b)를 장력조절하는 장력조절 디바이스(40)와, 장력조절 디바이스(40)에 의해 장력조절한 다음 PP소재 원 섬유사(4b)를 파라핀 왁스코팅하여 실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사(4a)를 제공하는 왁싱디바이스(50)로 구성한다.

보다 구체적으로 설명하면, 커버링사(6)의 초사(4)로 사용될 PP소재 원 섬유사(4b)는 한 가닥 또는 다수 가닥으로 구성할 수 있다. 도 5에서는 2가닥을 예시하고 있으며, 제1,제2 공급보빈(30)에서 두가닥의 PP소재 원 섬유사(4b)가 해사될 경우에는 함께 벌룬 형성이 되도록 제1 공급보빈(30)에서 해사된 PP소재 원 섬유사(4b)는 제2 공급보빈(30)의 중공을 통해서 제2 공급보빈(30)에서 해사된 PP소재 원섬유사(4b)와 거의 나란하게 실가공장치로 공급된다.

해사된 PP소재 원 섬유사(4b)는 벌룬형성시 실엉김을 방지하는 방패판(32)의 원추형 세라믹 얀 가이드(33)를 통과해서 장력조절 디바이스(40)로 진행된다.

장력조절 디바이스(40)는 적산형 장력조절 타입으로서, 본체(34)상에 각도 조절반(36)를 축설치되고 각도조절반(36) 위에 세라믹재질 두개의 원형단면 봉(42)을 고정하여서 원형 단면 봉(42)에는 마찰 플레이트(38)(39)와 가중플레이트(39a)가 끼워지고 얹어진 구성이다.

장력조절 디바이스(40)에서는 PP소재 원 섬유사(4b)와 접촉하고 있는 부분인 회전하지 않는 두개의 원형단면봉(42)의 실과의 마찰 및 각도조절반(36)을 통한 실의 접촉각에 의하여 장력조절되어 짐과 동시에 마찰 플레이트(38)(39)와 실과의 마찰 및 가중플레이트(39a)에 의해서 실에 가해지는 힘에 의해서 장력이 적절히 조절되어진다.

장력조절 디바이스(40)에서 장력조절된 PP소재 원 섬유사(4b)는 왁싱디바이스(50)로 진행된다.

왁싱디바이스(50)는 본체(44)상에 베어링볼(49)을 첨두에 갖는 고정축봉(46)이 설치되며, 마찰면을 갖는 받침틀(48a)과 고상 연질파라핀왁스 케익(52)을 헐겁게 끼워주는 끼움봉(48b)을 갖는 아이들(idle) 회전체(48)가 고정축봉(46)에 얹혀지게 실의 진행운동에 따라 아이들(idle) 회전하는 구성이다.

장력조절된 PP소재 원 섬유사(4b)는 왁싱디바이스(50)의 회전체(48)의 받침틀(48a)과 고상 연질파라핀왁스 케익(52) 사이를 마찰통과하면서 실표면이 파라핀 왁스코팅이 이루어진다.

장력조절된 PP소재 원 섬유사(4b)가 왁싱디바이스(50)에 구비된 회전체(48)의 받침틀(48a)과 고상 연질파라핀왁스 케익(52) 사이를 마찰통과하게 되면 베어링볼(49)로 축지지된 회전체(48)는 PP소재 원 섬유사(4b)의 진행 힘이 이끌리어 회전하게 되고 고상 연질파라핀왁스 케익(52)도 마찬가지로 PP소재 원 섬유사(4b)의 진행 힘이 이끌리어 별도로 회전하게 된다. 그러므로 고상 연질파라핀왁스 케익(52)의 바닥면이 PP소재 원 섬유사(4b)와 골고루 마찰 접촉하면서 균일하게 마모될 수 있다.

고상 연질파라핀왁스 케익(52)의 무게는 실에 가중 힘을 제공하여 실에 왁스코팅이 잘될 수 있게끔 눌러줌과 동시에 그럼에도 균일한 바닥 마모를 성취하는 고상 연질파라핀왁스 케익(52)이 회전을 잘 할 수 있도록 케익(52)의 무게를 규정하는데 그 임계적 의의가 있다. 본 발명에 따른 고상 연질파라핀왁스 케익(52)의 무게는 8~20g이고, 더욱 바람직하게는 14~15g이다.

실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사(4a)는 왁싱디바이스(50)의 후부의 설치된 개방형 얀 가이드(54)의 안내를 받으며 와인더기에 설치된 H형 보빈(16)쪽으로 진행한다. 개방형 얀 가이드(54)를 통과한 실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사(4a)는 트래버스대(56)의 좌우 왕복운동에 의해서 H형 보빈(16)에 균일하게 권사된다.

전술한 바와 같은 실가공장치에 의해서 실표면에 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사(4a)의 예시는 도 9의 확대 사진도와 같으며, 표면에 많이 있는 보풀들이 코팅면 밑에 가라앉게 되고 표면은 마찰저항을 적게 해주는 윤활성을 띄게 된다.

실가공장치에 의해 실표면에 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사(4a)가 권사된 H형 보빈(16)은 본 발명에 따라 커버링사(6)의 초사 공급수단으로 사용된다.

작업자는 PP소재 가공섬유사(4a)가 초사(4)로 사용되는 커버링사(6)를 제작을 위해 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사(4a)가 만권된 H형 보빈(16)을 도 2에서와 같이 중공 스핀들(14)에 장착한다.

도 2를 다시 참조하면, 공급보빈(10)에서 해사되는 심사(2)가 상방으로 올라가되PP소재 가공섬유사(4a)로 된 초사(4) 즉 PP소재 초사(4)가 권취된 H형 보빈(16)을 장착한 상태에서 하단 이송벨트(12)와의 접촉으로 고속 회전 중인 중공 스핀들(14)의 중공을 통과하면서 벌룬 가이드(balloon guide)(18)의 접점에서 H형 보빈(16)으로부터 해사된 PP소재 초사(4)가 심사(2)의 주위를 감싸면서 커버링사(20)를 만들게 되고, 이렇게 만들어진 커버링사(20)는 가이드 롤러와 공급롤러(22)를 거쳐 권취드럼(24)에 의해서 지관에 감기고 만권되어서 PP소재 초사(4)를 갖는 커버링사 패키지(26)로 완성되는 것이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명은 PP소재 초사를 갖는 커버링사로 직조하는 원단을 제조하는데에 이용할 수 있다.

(2)-- 심사 (4)-- 초사
(4a)-- PP소재 원 섬유사 (4b)-- PP소재 가공섬유사
(6)-- 커버링사 (10)-- 공급보빈
(12)-- 이송벨트 (14)-- 중공 스핀들
(16)-- H형 보빈 (16a)- 플랜지부
(18)-- 벌룬가이드 (22)-- 공급롤러
(24)-- 권취드럼 (26)-- 패키지
(30)-- 공급보빈 (32)-- 방패판
(33)-- 원추형 세라믹 얀가이드 (34)-- 본체
(36)-- 각도조절반 (38)(39)-- 마찰플레이트
(39a)-- 가중플레이트 (40)-- 장력조절 디바이스
(44)-- 본체 (46)-- 고정축봉
(48)-- 회전체 (48a)-- 받침틀
(48b)-- 끼움봉 (49)-- 베어링볼
(50)-- 왁싱디바이스 (52)-- 고상 연질파라핀왁스 케익
(54)-- 개방형 얀 가이드 (56)-- 트래버스대

Claims

PP소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법에 있어서,
커버링사의 초사로 사용될 PP소재 원 섬유사를 장력조절 디바이스에 의해 장력조절한 다음 왁싱디바이스에서 축회전되는 고상 연질파라핀 케익과 면접촉되게 통과시켜 파라핀왁스 코팅하여 실표면이 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 얻는 과정과,
상기 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사를 얀가이드를 통과시킨 후 커버링사의 초사 공급수단으로 사용될 H형 보빈에 권취하는 과정과,
커버링사 제작을 위해 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 만권된 H형 보빈을 중공 스핀들에 장착하는 과정과,
중공 스핀들과 H형 보빈의 중공을 통과하여 상방 인출되는 커버링사의 심사는 비회전되게 하고 중공 스핀들에 장착된 H형 보빈의 회전으로 보빈에 감긴 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 초사로서 상방 인출되어서 벌룬 가이드의 접점에서 중공 스핀들의 회전으로 왁스코팅된 PP소재 가공섬유사가 심사의 주위를 감싸지면서 PP소재 초사를 갖는 커버링사로 완성되는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 PP소재 초사를 갖는 커버링사의 제조방법.
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