KR102492275B1 - 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법 - Google Patents

습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법에 관한 것으로 습윤처리 후 제직으로 실크 단백질의 팽윤현상에 의한 체적증가에 따른 축률제어를 통해 높은 결정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있도록 하기 위하여, 종광틀(3)과 바디(4)를 통해 경사(1)를 공급하고, 북(7)을 통해 위사(5)를 경사(1) 사이로 공급하여 평직제직 방식으로 직물(9)을 제직하는 레피어직기를 이용한 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법을 구성함에 있어서, 상기 종광틀(3)을 지나 경사(1)가 이동되는 바디(4)의 준비대(70) 상에 경사(1)의 이동방향 순서대로 전방측에 물공급롤러(A)와, 후방측에 안내롤러(B)를 이격 위치시켜 상기 경사(1)가 물공급롤러(A)의 하부측에 밀착되어 이동되면서 경사(1)에 물을 공급받아 1차습윤처리 된 후, 상기 안내롤러(B)의 상부측에 밀착되어 이동되도록 하고, 상기 습윤처리되어 바디(4)를 거쳐 북(7)을 통해 위사(5)를 공급받아 제직되는 직물(9)의 이동경로 상의 상,하부측에 건조롤러를 구비하여 상기 건조롤러를 통과한 직물(9)이 건조과정에서 부풀면서 팽윤처리되도록 하여 이루어지며, 상기 위사(5)를 공급하는 북(7)과 건조롤러 사이에서 이동되는 직물(9)의 상부측에 물공급롤러(A)를 더 구비하여 2차습윤처리되도록 하고, 상기 경사(1) 간의 간격은 일반제직시 대비 1:1의 비율로 동일간격 유지토록 하고, 상기 위사(5) 간의 간격은 일반제직시 대비 0.65∼0.75:1의 비율로 간격유지토록 함으로써 직물(9) 상에 2차습윤처리 시 습윤효율을 증대시키도록 하며, 상기 물공급롤러(A)는 내관체(10)와 외관체(20)로 구성되어지되, 상기 내관체(10)는 물공급호스(31)에 연결되어 물을 이동시키면서 내관체(10) 상에 일정간격 다수 형성되는 내배수공(12)을 통해 외측으로 물을 배수하도록 고정형성되고, 상기 외관체(20)는 내관체(10)의 내배수공(12)을 통해 배수된 물을 외관체(20) 상에 일정간격 다수 형성되는 외배수공(22)을 통해 외측 하부측에 이동되는 경사(1) 또는 직물(9)에 공급하도록 모터(29)에 연결되어 회전되는 것을 특징으로 한다.

Description

습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법{Silk yarn weaving method with improved physical properties through wetting and swelling treatment}
본 발명은 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 습윤처리 후 제직으로 실크 단백질의 팽윤현상에 의한 체적증가에 따른 축률제어를 통해 높은 결정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있도록 한 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법에 관한 것이다.
일반적으로 실크 원단은 우아한 광택, 매끄러운 촉감, 견명효과, 천연감 등의 장점으로 최고의 원단으로 각광받고 있으며 주로 한복이나 블라우스 등 고급 의류제작에 사용되고 있다. 이러한 실크 원단은 한복용 소재로 활용됨으로서 우리민족의 정체성과 전통성이 녹아 있는 대한민국 대표 전통원단 소재이다.
기존 실크섬유는 세리신과 피브로인의 팽윤 특성으로 인해 세탁시 치수변화율이 10% 이상으로 물세탁이 불가능한 문제점을 가지고 있어 물세탁이 가능한 직물개발의 상용화에 어려움이 있었다.
또한, 실크 원단의 위와 같은 특성으로 인해 예로부터 가장 고급스러운 섬유로 인식되어 왔으나, 취급 및 유지가 매우 곤란하다는 소비자 및 바이어의 인식이 있어 왔다.
이러한 실크섬유의 단점을 극복하고 easy-care 특성을 증진시키기 위하여 비닐 단량체를 섬유에 그라프트 중합, diepoxide나 이염기산 무수물과 같은 이작용성 유기 화합물로 가교시키도록 하는 화학적 개질 방법과, 폴리카르복시산 중 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid(BTCA)를 처리하여 가교반응 등을 통한 견직물의 강도유지율과 방추성을 향상시킬 수 있는 화학적 연구들이 진행되고 있다. 실크직물은 세탁이 번거롭고 세탁비용이 증가될 뿐만 아니라, 드라이클리닝에 사용되는 기화되는 유기용매로 인하여 환경과 인체에 유해하다.
하지만 이러한 방법들은 공정조건이 까다롭거나 처리할 때 대부분 유기용제를 사용할 뿐 아니라 처리하는데 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 사업화에 어려움이 있었다.
이에 최근에는 인간과 환경에 미치는 해로운 영향을 최소화한 친환경 섬유에 대한 인식이 고조되고 있다.
등록특허 제10-1919127호
이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 습윤처리 후 제직으로 실크 단백질의 팽윤현상에 의한 체적증가에 따른 축률제어를 통해 높은 결정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있도록 한 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
또한, 본 발명은 또한, 실크 고유의 우아한 광택, 매끄러운 촉감, 견명효과, 천연감 등의 장점을 그대로 유지하며, 수지 화합물 사용에 따른 환경문제를 해소한 친환경적인 공정을 개발하는데 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 종광틀(3)과 바디(4)를 통해 경사(1)를 공급하고, 북(7)을 통해 위사(5)를 경사(1) 사이로 공급하여 평직제직 방식으로 직물(9)을 제직하는 레피어직기를 이용한 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법을 구성함에 있어서, 상기 종광틀(3)을 지나 경사(1)가 이동되는 바디(4)의 준비대(70) 상에 경사(1)의 이동방향 순서대로 전방측에 물공급롤러(A)와, 후방측에 안내롤러(B)를 이격 위치시켜 상기 경사(1)가 물공급롤러(A)의 하부측에 밀착되어 이동되면서 경사(1)에 물을 공급받아 1차습윤처리 된 후, 상기 안내롤러(B)의 상부측에 밀착되어 이동되도록 하고, 상기 습윤처리되어 바디(4)를 거쳐 북(7)을 통해 위사(5)를 공급받아 제직되는 직물(9)의 이동경로 상의 상,하부측에 건조롤러를 구비하여 상기 건조롤러를 통과한 직물(9)이 건조과정에서 부풀면서 팽윤처리되도록 하여 이루어지며, 상기 위사(5)를 공급하는 북(7)과 건조롤러 사이에서 이동되는 직물(9)의 상부측에 물공급롤러(A)를 더 구비하여 2차습윤처리되도록 하고, 상기 경사(1) 간의 간격은 일반제직시 대비 1:1의 비율로 동일간격 유지토록 하고, 상기 위사(5) 간의 간격은 일반제직시 대비 0.65∼0.75:1의 비율로 간격유지토록 함으로써 직물(9) 상에 2차습윤처리 시 습윤효율을 증대시키도록 하며, 상기 물공급롤러(A)는 내관체(10)와 외관체(20)로 구성되어지되, 상기 내관체(10)는 물공급호스(31)에 연결되어 물을 이동시키면서 내관체(10) 상에 일정간격 다수 형성되는 내배수공(12)을 통해 외측으로 물을 배수하도록 고정형성되고, 상기 외관체(20)는 내관체(10)의 내배수공(12)을 통해 배수된 물을 외관체(20) 상에 일정간격 다수 형성되는 외배수공(22)을 통해 외측 하부측에 이동되는 경사(1) 또는 직물(9)에 공급하도록 모터(29)에 연결되어 회전되는 것을 특징으로 하는 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법을 제공한다.
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그리고, 상기 물공급롤러(A)는 경사(1) 또는 직물(9)에 균일하게 골고루 물을 공급하기 위해 물공급롤러(A)의 길이방향 일정간격 내에서 좌우반복이동되도록 함을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하면 습윤처리 후 제직으로 실크 단백질의 팽윤현상에 의한 체적증가에 따른 축률제어를 통해 높은 결정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법을 구현하기 위한 실크단백질의 팽윤 현상 모식 예시도
도 2는 본 발명에 의한 일반제직과 습윤제직 밀도차이 발생 분석 예시도
도 3은 본 발명에 의한 습윤공정 제직시 실크 단백질 팽윤현상에 따른 강도 향상 요인분석 예시도
도 4는 본 발명에 의한 레피어 직기 제직원리 예시도
도 5는 본 발명에 의한 레피어 직기를 활용한 습윤공정 스마트 시스템 예시도
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 물공급롤러 및 안내롤러를 포함한 시스템 구성 실시 예시도
도 8은 본 발명에 의한 추가적인 컨트롤러 설치를 통한 습윤공정과 레피어직기 동시 컨트롤 시스템 실시 예시도
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 습윤처리 후 제직으로 실크 단백질의 팽윤현상에 의한 체적증가에 따른 축률제어를 통해 높은 결정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있도록 한 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법에 관한 것으로서 레피어직기 상에 물공급롤러(A), 안내롤러(B) 및 건조롤러를 구비하는 것을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 설명에 앞서 먼저 일반제직 시 및 재래식 습윤제직 시 습윤과정에서의 문제점을 아래 [그림 1] 내지 [그림 4]를 참고하여 설명토록 한다.
[그림 1]
Figure 112021100365013-pat00001
도 1 “일반제직과 재래식 습윤제직시 습윤에 하지재가 녹아서 발생하는 오염 현상”에서와 같이 일반 제직시에는 바디침에 오염이 발생하지 않으나, 재래식 습윤공정시 하지재에 의한 바디침에 오염 및 습윤에 따른 기기의 고장이 발생할 우려가 있다.
[그림 2]
Figure 112021100365013-pat00002
또한, 도 2“재래식 공정에 따른 기기고장 및 멈춤시 현장 작업자가 직접 습윤공급 모습”에서와 같이 재래식 습윤공정시 습윤에 따른 기기 고장이 자주 발생하며, 실의 끊어짐에 의한 기기 멈춤시 작업자가 습윤을 직접 공급해야하는 번거로움 및 원단 불량발생의 우려가 있다.
[그림 3]
Figure 112021100365013-pat00003
또한, 도 3“정상제직과 재래식 습윤공정시 기기고장 및 멈춤에 따른 불량 사례”에서와 같이 습윤제직 후 건조가 완벽히 이루어지지 않으면 푸른색곰팡이가 점처럼 일정하게 발생함으로 제직 후 최적의 원단 건조조건의 확립이 필요하다.
[그림 4]
Figure 112021100365013-pat00004
그리고, 도 4“재래식 습윤공정에 따른 지축발생 문제 현상”에서와 같이 지축발생에 따른 불량발생의 우려가 있다.
상기한 일반제직 시 및 재래식 습윤제직 시 습윤과정에서의 문제점을 해결하고자 본 발명에서는 도 1 내지 도 8을 통해 해결방안을 제시토록 한다.
본 발명의 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법은 도 4에서와 같이 종광틀(3)과 바디(4)를 통해 경사(1)를 공급하고, 북(7)을 통해 위사(5)를 경사(1) 사이로 공급하여 평직제직 방식으로 직물(9)을 제직하는 레피어직기를 이용토록 한다.
상기 레피어직기를 이용하여 평직의 제직방법을 사용하며, 소프트한 물성을 극복한 기계적 강도를 높이기 위해서 도 2에서와 같이 경사(1) 간의 간격은 일반제직시 대비 1:1의 비율로 동일간격 유지토록 하고, 상기 위사(5) 간의 간격은 일반제직시 대비 0.65∼0.75:1의 비율로 간격유지토록 하는 것이 바람직하다.
상기 레피어직기를 이용한 평직 제직방법에 의하면 도 3에서와 같이 일반제직시에는 경사(1) 사이에 공급되는 위사(5)를 기준으로 관찰 시 경사(1)와 위사(5) 사이에 공극(a)이 크게 발생되는 반면에, 습윤제직 시에는 경사(1)와 위사(5)가 습윤 및 팽윤 상태이기 때문에 그 사이에 공극(b)이 미세하게 발생되는 것을 알 수 있고, 이에 따라 경사(1)와 위사(5)로 제직되는 직물(9)의 강도가 커지게 된다.
그리고, 아래 [표 1]에서와 같이 일반제직과 재래식 습윤공정을 통한 예비실험으로서 일반제직 실크원단을 물세탁 20회 이상 한 결과 10∼15％ 정도의 축률이 발생되고, 경위사 방향에 습윤을 부여 제직하여 물세탁을 20회 이상 한 결과 3∼5％ 정도의 축률이 발생되었으며, 이는 일반제직 원단보다 축률이 적어 안정성이 확보됨을 알 수 있다.
[표 1]
Figure 112021100365013-pat00005
상기 레피어직기를 이용한 본 발명은 습윤 및 팽윤 처리를 위해 도 4, 도 5 및 도 7에서와 같이 상기 종광틀(3)을 지나 경사(1)가 이동되는 바디(4)의 준비대(70) 상에 경사(1)의 이동방향 순서대로 전방측에 물공급롤러(A)와, 후방측에 안내롤러(B)를 이격 위치시켜 상기 경사(1)가 물공급롤러(A)의 하부측에 밀착되어 이동되면서 경사(1)에 물을 공급받아 1차습윤처리 된 후, 상기 안내롤러(B)의 상부측에 밀착되어 이동되도록 구성한다.
그리고, 상기 습윤처리되어 바디(4)를 거쳐 북(7)을 통해 위사(5)를 공급받아 제직되는 직물(9)의 이동경로 상의 상,하부측에 건조롤러를 구비하여 상기 건조롤러를 통과한 직물(9)이 건조과정에서 부풀면서 팽윤처리되도록 구성한다.
이때, 미도시되었으나 상기 위사(5)를 공급하는 북(7)과 건조롤러 사이에서 이동되는 직물(9)의 상부측에 물공급롤러(A)를 더 구비하여 2차습윤처리되도록 실시하게 되면 경사(1)를 2차례 직접적으로 습윤처리 되고, 또한 위사(5)에는 1차례 간접적 및 1차례 직접적으로 습윤처리 됨으로써 직물(9)에 충분한 습윤을 부여할 수 있게 된다.
한편, 도 6 및 도 7에서와 같이 상기 물공급롤러(A)는 내관체(10)와 외관체(20)로 구성되어 물을 배수(배출)하게 되는데, 보다 상세하게는 상기 내관체(10)는 물공급호스(31)에 연결되어 물을 이동시키면서 내관체(10) 상에 일정간격 다수 형성되는 내배수공(12)을 통해 외측으로 물을 배수하도록 고정형성된다. 이때, 내관체(10)를 통과한 물은 물배출호스(35)를 통해 물공급호스(31) 측으로 순환되도록 구성한다. 그리고 물공급호스(31) 측에는 부족한 물을 공급하는 공급수단이 더 구비된다.
또한, 상기 외관체(20)는 내관체(10)의 내배수공(12)을 통해 배수된 물을 외관체(20) 상에 일정간격 다수 형성되는 외배수공(22)을 통해 외측 하부측에 이동되는 경사(1) 또는 직물(9)에 공급하도록 모터(29)에 연결되어 회전되도록 구성된다.
이때, 미도시되었으나 상기 물공급롤러(A)는 경사(1) 또는 직물(9)에 균일하게 골고루 물을 공급하기 위해 물공급롤러(A)의 길이방향 일정간격 내에서 좌우반복이동되도록 구성할 수 있다.
위와 같은 구성이 완료되면 도 8에서와 같이 추가적인 컨트롤러 설치를 통한 습윤공정과 레피어직기 동시 컨트롤 시스템을 구축하여 위 구성들이 안정적으로 구동되도록 구성한다.
상술된 바와 같은 본 발명의 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법에 의하면, 습윤처리 후 제직으로 실크 단백질의 팽윤현상에 의한 체적증가에 따른 축률제어를 통해 높은 결정성 및 기계적 강도를 확보할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
A : 물공급롤러 B : 안내롤러
1 : 경사 3 : 종광틀
4 : 바디 5 : 위사
7 : 북 9 : 직물
10 : 내관체 12 : 내배수공
20 : 외관체 22 : 외배수공
29 : 모터 31 : 물공급호스
70 : 준비대

Claims (5)

  1. 종광틀(3)과 바디(4)를 통해 경사(1)를 공급하고, 북(7)을 통해 위사(5)를 경사(1) 사이로 공급하여 평직제직 방식으로 직물(9)을 제직하는 레피어직기를 이용한 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법을 구성함에 있어서,
    상기 종광틀(3)을 지나 경사(1)가 이동되는 바디(4)의 준비대(70) 상에 경사(1)의 이동방향 순서대로 전방측에 물공급롤러(A)와, 후방측에 안내롤러(B)를 이격 위치시켜 상기 경사(1)가 물공급롤러(A)의 하부측에 밀착되어 이동되면서 경사(1)에 물을 공급받아 1차습윤처리 된 후, 상기 안내롤러(B)의 상부측에 밀착되어 이동되도록 하고,
    상기 습윤처리되어 바디(4)를 거쳐 북(7)을 통해 위사(5)를 공급받아 제직되는 직물(9)의 이동경로 상의 상,하부측에 건조롤러를 구비하여 상기 건조롤러를 통과한 직물(9)이 건조과정에서 부풀면서 팽윤처리되도록 하여 이루어지며,
    상기 위사(5)를 공급하는 북(7)과 건조롤러 사이에서 이동되는 직물(9)의 상부측에 물공급롤러(A)를 더 구비하여 2차습윤처리되도록 하고,
    상기 경사(1) 간의 간격은 일반제직시 대비 1:1의 비율로 동일간격 유지토록 하고, 상기 위사(5) 간의 간격은 일반제직시 대비 0.65∼0.75:1의 비율로 간격유지토록 함으로써 직물(9) 상에 2차습윤처리 시 습윤효율을 증대시키도록 하며,
    상기 물공급롤러(A)는 내관체(10)와 외관체(20)로 구성되어지되, 상기 내관체(10)는 물공급호스(31)에 연결되어 물을 이동시키면서 내관체(10) 상에 일정간격 다수 형성되는 내배수공(12)을 통해 외측으로 물을 배수하도록 고정형성되고, 상기 외관체(20)는 내관체(10)의 내배수공(12)을 통해 배수된 물을 외관체(20) 상에 일정간격 다수 형성되는 외배수공(22)을 통해 외측 하부측에 이동되는 경사(1) 또는 직물(9)에 공급하도록 모터(29)에 연결되어 회전되는 것을 특징으로 하는 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 물공급롤러(A)는 경사(1) 또는 직물(9)에 균일하게 골고루 물을 공급하기 위해 물공급롤러(A)의 길이방향 일정간격 내에서 좌우반복이동되도록 함을 특징으로 하는 습윤 및 팽윤처리를 통해 물성이 향상된 실크원사 제직방법.
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