KR102473433B1

KR102473433B1 - 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR102473433B1
Application number: KR1020220071512A
Authority: KR
Inventors: 김한상
Original assignee: 주식회사 삼원
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2022-06-13
Publication date: 2022-12-06

Abstract

본 발명은 한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 제1 사(first yarn)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사하고, 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모 중 적어도 하나 이상의 조합인 섬유사를 포함하는 제2 사(second yarn)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사하며, 제1 합연사를 제1 사와 제2 사의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연하고, 제1 합연사와 별개인 제2 합연사를 제1 사와 제2 사의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연하며, 제1 합연사 및 제2 합연사가 합연된 제1 사 및 제2 사로 이루어진 복합사를 권취하되, 제1 사 및 제2 사의 굵기에 따라 S 꼬임 및 Z 꼬임의 꼬임수인 tpm(twist per meter)가 각각 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법 및 제조장치{APPARATUS AND METHOD FOR MULTI PURPOSE PAPER YARN COMPRISED OF BIODEGRADABLE FIBER}

본 발명은 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환경친화적이며 지속 가능한 소재로 활용 가능한 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

최근의 섬유소재는 생활수준의 향상과 문명의 발다로 친환경적이고 인체에 무해한 의복 착용 및 생활용품 의 수요가 증가하고 있는 실정이고, 그에 따른 천연섬유의 개발과 기능성 강화에 대한 연구개발이 중심을 이루고 있다.

한편 전통적 천연섬유 소재인 닥펄프를 이용하여 제조되는 한지는 인체에 무해한 대표적인 친환경적 소재 로서 황토수준의 원적외선 방출, 항균 및 소취성능, 통기성, 흡한속건성, 경량성 등의 다양한 기능성을 보유하고 있어 아토피방지를 위한 벽지 등으로 각광받고 있으며, 그 용도로서는 화선지, 포장지, 공예품 등에 한정되어 있어 다양한 용도창출이 요구되어 왔다.

종래의 한지를 이용한 섬유의 적용은 패션공예가들에 의해 전통기법으로 제조된 한지를 이용하여 한지원단 자체를 재단하여 사용하거나 수작업에 의해 한지를 잘라서 꼬임을 부여한 실을 만들어 제품화하였으나 염색성 및 세탁성의 문제와 생산량의 한계의 문제에 봉착하였다.

최근에는 원지를 일정한 폭으로 슬리팅한 후 링 정방기를 이용하여 기계적 꼬임을 부여하여 지사를 제조하는 기술이 제안되었다.

이러한 지사를 이용하면 링 정방기에 의하여 연사공정 및 권취공정을 모두 행할 수 있는 이점은 있으나, 링 정방기의 특성상 링의 크기에 의하여 콘에 권취할 수 있는 지사의 양이 한정되어 있어, 대량의 종이테이 프에 꼬임을 가하여 권취할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 제품을 원활하게 제조하기 위하여 복수의 콘에 권취된 지사들을 이어주는 별도의 후공정이 요구됨으로써, 작업이 번거롭고, 많은 작업인력이 요구되는 등 생산성이 크게 저하되는 문제가 있었다.

상기의 문제를 해결하기 위해 근래에는 한지를 일정한 폭으로 슬리팅한 후 링 정방기를 이용하여 기계적 꼬임을 부여하여 한지테이프사를 제조하는 기술이 제안되고 있는 실정이다.

그리고, 상기 한지테이프사와 관련하여 일본 공개특허 제2002-194642호 및 등록실용신안 제20-0352850호 등이 제안된바 있다.

먼저 일본 공개특허 제2002-194642호(지사편직물)에서는 표면사인 지사의 폭이 10mm이고 중량이 30g/㎡으로서 과도하게 큼에 따라 제직 및 편직시 많은 문제점이 발생한다.

즉, 제직물은 촉감이 거칠고 외관도 불량하며, 직 물이 너무 두꺼워 최종용도에 제한을 받게된다. 또한 편성물에서는 편성이 어렵기 때문에 편성효율이 매우 낮음 에 따라 편성물의 외관이 극히 불량하여 최종용도에 제한을 크게 받는 문제가 있다.

그리고, 등록실용신안 제20-0352850호(한지커버링 원사)도 500~1500데니어 범위의 한지테이프사로 한정되어 있어, 두껍고 거친 제직물 정도만 생산이 가능하고 고부가가치가 있는 세사직물이나 편성물의 제조는 불가능하다.

또한 폴리우레탄 탄성사를 심사로, 한지테이프사를 표면사로 하여 일반적인 커버링기를 사용하여 제조하였다.

특히 500~1500 데니어 범위의 한지테이프사는 한지중량을 15g/㎡을 기준으로 볼 때, 5~15mm의 사폭을 갖게되고, 이러한 한지테이프사를 이용하여 제조된 한지커버링 원사는 제직물과 편성물의 촉감 및 외관이 극히 불량하여 최종용도에 제한을 크게 받으며 특히 안정된 편성작업이 불가능하거나 편성효율이 매우 낮은 문제가 있다.

일본 공개특허 제2002-194642호 등록실용신안 제20-0352850호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 환경친화적이며 지속 가능한 소재로 활용 가능한 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법 및 제조장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(first yarn)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사하는 제1 단계; 상기 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모 중 적어도 하나 이상의 조합인 섬유사를 포함하는 생분해성의 제2 사(second yarn)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사하는 제2 단계; 생분해성의 제1 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연하는 제3 단계; 상기 제1 합연사와 별개인 생분해성의 제2 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연하는 제4 단계; 및 상기 제1 합연사 및 상기 제2 합연사가 합연된 상기 제1 사 및 상기 제2 사로 이루어진 복합사를 권취하는 제5 단계를 포함하며, 상기 제1 사 및 상기 제2 사의 굵기에 따라 상기 S 꼬임 및 상기 Z 꼬임의 꼬임수인 tpm(twist per meter)가 각각 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 한지를 함유한 지사를 이용한 복합사의 제조방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제1 사 및 제2 사의 굵기가 커짐에 따라 상기 Z 꼬임의 tpm은 작아짐과 동시에 상기 S 꼬임의 tpm은 커지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 사의 굵기가 1.5~2mm(180데니어 내지 230데니어)이며, 상기 제2 사의 번수가 Ne20 내지 Ne30일 때, 상기 Z 꼬임은 650 내지 850 tpm이며, 상기 S 꼬임은 450 내지 600 tpm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 사의 굵기가 1.5mm(180데니어)이며, 제2 사의 번수가 Ne30일 때, 상기 Z 꼬임은 750 내지 850 tpm이고, 상기 S 꼬임은 600tpm 내외이며, 상기 제1 사의 굵기가 2mm(230데니어)이며, 제2 사의 번수가 Ne20일 때, 상기 Z 꼬임은 650 내지 750 tpm이고, 상기 S 꼬임은 450 내지 500 tpm인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(first yarn)가 권취된 제1 메인 스풀; 상기 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모 중 적어도 하나 이상의 조합인 생분해성의 섬유사를 포함하는 제2 사(second yarn)가 권취된 제2 메인 스풀; 상기 제1 메인 스풀과 연결되어 상기 제1 사를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사시키면서, 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능하며 상기 제1 사를 일정 정도의 텐션을 유지시키며 일방향으로 공급 안내하는 제1 일측 공급 가이드; 상기 제2 메인 스풀과 연결되어 상기 제2 사를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사시키면서, 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능하며 상기 제2 사를 일정 정도의 텐션을 유지시키며 일방향으로 공급 안내하는 제1 타측 공급 가이드; 상기 제1 사와 상기 제2 사가 인접하게 공급되는 상태에서, 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연시키는 생분해성의 제1 합연사를 일방향으로 공급하는 제1 보조 스풀; 상기 제1 사와 상기 제2 사가 인접하게 공급됨과 동시에 상기 제1 합연사가 S 커버링으로 합연되어 공급되는 상태에서, 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연시키는 생분해성의 제2 합연사를 일방향으로 공급하는 제2 보조 스풀; 및 상기 제1 사와 상기 제2 사와 상기 제1 합연사 및 상기 제2 합연사가 합연되어 형성된 복합사를 권취하는 테이크업 크래들(Take-Up Cradle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 한지를 함유한 지사를 이용한 복합사의 제조장치를 제공할 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 석유계 고갈성 소재에서 환경친화적이며 LOHAS를 만족하는 지속 가능한 소재로서 한지를 이용한 종이사를 활용함으로써 정균성과 속건성과 탈취성과 경량화 및 생분해성 등의 잇점을 가진 종이사의 장점을 적극적으로 활용할 수 있다는 점에서 매우 효과적이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조장치 및 제조방법에 의하여 제조된 복합사의 전체적인 구조를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한지를 함유한 지사를 이용한 복합사의 제조장치의 전체적인 구조를 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 한지를 함유한 지사를 이용한 복합사의 제조장치에 구비된 규제수단의 상세 구조 및 작동 과정을 도시한 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조장치 및 제조방법에 의하여 제조된 복합사의 전체적인 구조를 도시한 사시도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한지를 함유한 지사를 이용한 복합사의 제조장치의 전체적인 구조를 도시한 개념도이다.

또한, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 한지를 함유한 지사를 이용한 복합사의 제조장치에 구비된 규제수단(800)의 상세 구조 및 작동 과정을 도시한 개념도이다.

우선, 본 발명은 한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(100)(first yarn)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사하는 작업을 수행하게 된다(S1: 제1 단계).

그리고, 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모 중 적어도 하나 이상의 조합인 섬유사를 포함하는 생분해성의 제2 사(200)(second yarn)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사하는 작업을 수행하게 된다(S2: 제2 단계).

그리고, 생분해성의 제1 합연사(400)를 제1 사(100)와 제2 사(200)의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연하는 작업을 수행하게 된다(S3: 제3 단계).

그리고, 생분해성의 제1 합연사(400)와 별개인 제2 합연사(500)를 제1 사(100)와 제2 사(200)의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연하는 작업을 수행하게 된다(S4: 제4 단계).

또한, 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)가 합연된 제1 사(100) 및 제2 사(200)로 이루어진 복합사(600)를 권취하게 된다(S5: 제5 단계).

여기서, 제1 사(100) 및 제2 사(200)의 굵기에 따라 S 꼬임 및 Z 꼬임의 꼬임수인 tpm(twist per meter)가 각각 다르게 설정될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 제1 사(100) 및 제2 사(200)의 굵기가 커짐에 따라 Z 꼬임의 tpm은 작아짐과 동시에 S 꼬임의 tpm은 커지게 된다.

예를들어 제1 사(100)의 굵기가 1.5~2mm(180데니어 내지 230데니어)이며, 제2 사(200)의 번수가 Ne20 내지 Ne30일 때, Z 꼬임은 650 내지 850 tpm이며, S 꼬임은 450 내지 600 tpm일 수 있다.

구체적으로는, 제1 사(100)의 굵기가 1.5mm(180데니어)이며, 제2 사(200)의 번수가 Ne30일 때, Z 꼬임은 750 내지 850 tpm이고, S 꼬임은 600tpm 내외에서 합연될 수 있다.

또한, 제1 사(100)의 굵기가 2mm(230데니어)이며, 제2 사(200)의 번수가 Ne20일 때, Z 꼬임은 650 내지 750 tpm이고, S 꼬임은 450 내지 500 tpm의 범위에서 합연될 수 있을 것이다.

여기서, 전술한 제1, 2 사(100, 200)의 굵기나 번수에 따른 tpm의 범위 설정은 다음과 같은 측면에서 매우 중요하다.

즉, 제1, 2 사(100, 200)에 제1, 2 합성섬유사(400, 500)를 합연하였을 때 한쪽 방향으로 쏠림 현상(snarling)이 발생하게 되면 옷이나 원단을 제작하였을 때 뒤틀림 현상이 일어나 불량 발생률이 높아짐은 물론 상품성도 저하되는 것이다.

따라서, 전술한 제1, 2 사(100, 200)의 굵기나 번수에 따른 tpm의 범위을 하회하거나 상회할 경우에는 전술한 쏠림 현상에 따른 뒤틀림 현상이 일어날 우려가 다분한 것이다.

여기서, 제1 사(100)는 한지나 닥종이 등의 전통종이를 이용한 종이사가 될 수 있고, 제2 사(200)는 면사나 레이온이나 텐셀(tencel) 또는 울(wool) 등을 사용할 수 있다.

이중에서 종이사로서 한지를 이용하게 된다면 한지의 특장점으로 널리 거론되는 원적외선 방사에 따른 건강도모와, 속건성, 소취성, 유해한 박테리아로부터 인체를 보호하고, 상쾌한 착용감과 함께, 아토피 예방에 대한 탁월한 효과를 도모할 수 있음은 물론, 탁월한 염색성을 적극적으로 활용하여 다양한 색상과 분위기를 가진 옷이나 원단 제작이 가능하게 될 것이다.

무엇보다도 제1 사(100)는 생분해성 소재이므로 환경친화적이라는 점에서 매우 유용하다.

이때, 후술할 제1, 2 합성섬유사(400, 500)는 폴리에스터사나 나일론사를 이용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 생분해성의 PLA를 사용할 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 복합사의 생분해성과 속건성과 소취성 원적외선 방사 및 항균성 등의 기능을 제대로 구현하기 위한 최적의 혼율은 한지로 이루어진 제1 사(100)가 45%, 면으로 이루어진 제2 사(200)가 45%, PLA로 이루어진 제1, 2 합연사(400, 500)가 10%일 때 가장 적합한 것으로 실험결과 알 수 있었다.

본 발명은 이러한 복합사 제작을 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 구성의 실시예에 따른 제조장치를 적용할 수 있을 것이다.

구체적으로는 한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(100)(first yarn)가 권취된 제1 메인 스풀(110)을 구비할 수 있다.

그리고, 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모 중 적어도 하나 이상의 조합인 생분해성의 섬유사를 포함하는 제2 사(200)(second yarn)가 권취된 제2 메인 스풀(210)을 구비할 수 있다.

그리고, 제1 메인 스풀(110)과 연결되어 제1 사(100)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사시키면서, 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능하며 제1 사(100)를 일정 정도의 텐션을 유지시키며 일방향으로 공급 안내하는 제1 일측 공급 가이드(311)를 구비할 수 있다.

그리고, 제2 메인 스풀(210)과 연결되어 제2 사(200)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사시키면서, 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능하며 제2 사(200)를 일정 정도의 텐션을 유지시키며 일방향으로 공급 안내하는 제1 타측 공급 가이드(312)를 구비할 수 있다.

그리고, 제1 사(100)와 제2 사(200)가 인접하게 공급되는 상태에서, 제1 사(100)와 제2 사(200)의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연시키는 생분해성의 제1 합연사(400)를 일방향으로 공급하는 제1 보조 스풀(410)을 구비할 수 있다.

또한, 제1 사(100)와 제2 사(200)가 인접하게 공급됨과 동시에 제1 합연사(400)가 S 커버링으로 합연되어 공급되는 상태에서, 제1 사(100)와 제2 사(200)의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연시키는 생분해성의 제2 합연사(500)를 일방향으로 공급하는 제2 보조 스풀(510)을 구비할 수 있다.

아울러, 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)가 합연되어 형성된 복합사(600)를 권취하는 테이크업 크래들(610)(Take-Up Cradle)을 구비할 수도 있다.

여기서, 테이크업 크래들(610)은 테이크업 드럼(710, Tke-Up Drum)과 맞물려 회전하면서 복합사(600)가 균일하게 테이크업 크래들(610)에 권취되도록 안내하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명은 제1 일측 공급 가이드(311) 및 제1 타측 공급 가이드(312) 각각의 출구측과 제1 보조 스풀(410)의 입구측 사이에 배치되어 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능함과 동시에 제1 사(100)와 제2 사(200)의 일정 정도 텐션을 유지하며, 제1 사(100)와 제2 사(200)의 합연을 안내하는 제2 공급 가이드(320)를 더 구비할 수 있다.

그리고, 본 발명은 제1 보조 스풀(410)의 출구측과 제2 보조 스풀(510)의 입구측 사이에 배치되어 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능함과 동시에 제1 사(100)와 제2 사(200) 및 제1 합연사(400)의 일정 정도 텐션을 유지하며, 제1 사(100)와 제2 사(200) 및 제1 합연사(400)의 합연을 안내하는 제3 공급 가이드(330)를 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 제2 보조 스풀(510)의 출구측과 테이크업 크래들(610) 사이에 배치되어 상하 또는 좌우 방향으로 변위 가능함과 동시에 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)의 일정 정도 텐션을 유지하며, 복합사(600)를 안내하는 제4 공급 가이드(340)를 더 구비할 수도 있다.

한편, 본 발명은 제1 일측 공급 가이드(311) 및 제1 타측 공급 가이드(312) 각각의 입출구측과, 제2 공급 가이드(320)의 입출구측과, 제3 공급 가이드(330)의 입출구측 및 제4 공급 가이드(340)의 입출구측에 각각 배치되며, 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)의 관통 공급을 허용하면서 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500) 중 어느 하나의 단락을 감지하는 센서(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있다.

또한, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 일측 공급 가이드(311) 및 제1 타측 공급 가이드(312) 각각의 입출구측과, 제2 공급 가이드(320)의 입출구측과, 제3 공급 가이드(330)의 입출구측 및 제4 공급 가이드(340)의 입출구측에 각각 배치되는 규제수단(800)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

따라서, 센서가 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)의 관통 공급을 허용하면서 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500) 중 어느 하나의 단락을 감지하게 된다.

센서에 의한 단락이 감지되면, 규제수단(800)은 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)를 즉각 클램핑하여 공급을 중단시키는 역할 또한 수행하게 된다.

이러한 규제수단(800)은, 크게 가변 클램프(810)와 규제 홀더(820) 및 복수의 에어 노즐(830)을 포함한다.

여기서, 가변 클램프(810)는 중심에 제1 사(100)와 제2 사(200)와 제1 합연사(400) 및 제2 합연사(500)의 관통을 허용하는 통공(811)을 형성하며 외부로부터 공급되는 에어 압력에 의하여 팽창 또는 수축 가능한 원형 링 형상으로 형성된 플렉시블한 소재로 이루어진다.

이때, 규제 홀더(820)는 가변 클램프(810)의 외측 가장자리를 따라 가변 클램프(810)의 이탈을 방지하며 가변 클램프(810)를 고정하는 링 형상의 부재로, 가변 클램프(810)의 팽창 또는 수축과 상관없이 가변 클램프(810)의 외측 가장자리에서 가변 클램프(810)를 지지하게 된다.

또한, 복수의 에어 노즐(830)은 규제 홀더(820)의 내주면을 따라 가변 클램프(810)의 중심을 향하여 방사상으로 배치됨과 동시에 가변 클램프(810)에 내장되는 것이다.

따라서, 평소에는 도 3(a) 및 도 3(b)와 같이 제1, 2 사(100, 200) 또는 제1, 2 합성섬유사(400, 500)가 통공(811)을 관통하여 일방향으로 공급되는 것을 허용하게 된다.

이후, 제1, 2 사(100, 200) 또는 제1, 2 합성섬유사(400, 500) 중 어느 하나의 단락을 센서가 감지하면, 도 3(c) 및 도 3(d)와 같이 즉각 에어 노즐(830)이 작동되어 압축 에어를 가변 클램프(810)의 내부 공간으로 분사하여 가변 클램프(810)를 팽창시킴에 따라 제1, 2 사(100, 200) 또는 제1, 2 합성섬유사(400, 500)를 클램핑하여 불량 및 오작동을 방지하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 환경친화적이며 지속 가능한 소재로 활용 가능한 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...제1 사
110...제1 메인 스풀
200...제2 사
210...제2 메인 스풀
311...제1 일측 공급 가이드
312...제1 타측 공급 가이드
320...제2 공급 가이드
330...제3 공급 가이드
340...제4 공급 가이드
400...제1 합연사
410...제1 보조 스풀
500...제2 합연사
510...제2 보조 스풀
600...복합사
610...테이크업 크래들
710...테이크업 드럼
800...규제수단
810...가변 클램프
811...통공
820...규제 홀더
830...에어 노즐
S1...제1 단계
S2...제2 단계
S3...제3 단계
S4...제4 단계
S5...제5 단계

Claims

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한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(first yarn)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사하는 제1 단계;
상기 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모(毛)섬유 중 적어도 하나 이상의 조합인 생분해성의 섬유사를 포함하는 제2 사(second yarn)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사하는 제2 단계;
생분해성의 제1 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연하는 제3 단계;
상기 제1 합연사와 별개인 생분해성의 제2 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연하는 제4 단계; 및
상기 제1 합연사 및 상기 제2 합연사가 합연된 상기 제1 사 및 상기 제2 사로 이루어진 복합사를 권취하는 제5 단계를 포함하며,
상기 제1 사 및 상기 제2 사의 굵기에 따라 상기 S 꼬임 및 상기 Z 꼬임의 꼬임수인 tpm(twist per meter)가 각각 다르게 설정되고,
상기 제1 사 및 제2 사의 굵기가 커짐에 따라 상기 Z 꼬임의 tpm은 작아짐과 동시에 상기 S 꼬임의 tpm은 커지는 것을 특징으로 하는 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법.
한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(first yarn)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사하는 제1 단계;
상기 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모(毛)섬유 중 적어도 하나 이상의 조합인 생분해성의 섬유사를 포함하는 제2 사(second yarn)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사하는 제2 단계;
생분해성의 제1 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연하는 제3 단계;
상기 제1 합연사와 별개인 생분해성의 제2 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연하는 제4 단계; 및
상기 제1 합연사 및 상기 제2 합연사가 합연된 상기 제1 사 및 상기 제2 사로 이루어진 복합사를 권취하는 제5 단계를 포함하며,
상기 제1 사 및 상기 제2 사의 굵기에 따라 상기 S 꼬임 및 상기 Z 꼬임의 꼬임수인 tpm(twist per meter)가 각각 다르게 설정되고,
상기 제1 사의 굵기가 1.5~2mm(180데니어 내지 230데니어)이며, 상기 제2 사의 번수가 Ne20 내지 Ne30일 때, 상기 Z 꼬임은 650 내지 850 tpm이며, 상기 S 꼬임은 450 내지 600 tpm인 것을 특징으로 하는 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법.
한지를 함유한 종이사(paper yarn)를 포함하는 생분해성의 제1 사(first yarn)를 일정 범위의 꼬임량(twist per meter, tpm)을 가지는 S 꼬임(S twisting)으로 연사하는 제1 단계;
상기 종이사와 합연되도록 천연섬유 또는 합성섬유 또는 모(毛)섬유 중 적어도 하나 이상의 조합인 생분해성의 섬유사를 포함하는 제2 사(second yarn)를 일정 범위의 꼬임량(tpm)을 가지는 Z 꼬임(Z spinning)으로 연사하는 제2 단계;
생분해성의 제1 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 S 커버링(S covering)으로 합연하는 제3 단계;
상기 제1 합연사와 별개인 생분해성의 제2 합연사를 상기 제1 사와 상기 제2 사의 외주면을 따라 Z 커버링(Z covering)으로 합연하는 제4 단계; 및
상기 제1 합연사 및 상기 제2 합연사가 합연된 상기 제1 사 및 상기 제2 사로 이루어진 복합사를 권취하는 제5 단계를 포함하며,
상기 제1 사 및 상기 제2 사의 굵기에 따라 상기 S 꼬임 및 상기 Z 꼬임의 꼬임수인 tpm(twist per meter)가 각각 다르게 설정되고,
상기 제1 사의 굵기가 1.5mm(180데니어)이며, 제2 사의 번수가 Ne30일 때,
상기 Z 꼬임은 750 내지 850 tpm이고, 상기 S 꼬임은 600tpm이며,
상기 제1 사의 굵기가 2mm(230데니어)이며, 제2 사의 번수가 Ne20일 때,
상기 Z 꼬임은 650 내지 750 tpm이고, 상기 S 꼬임은 450 내지 500 tpm인 것을 특징으로 하는 생분해 섬유로 구성된 다용도 종이원사 제조방법.
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