KR102618979B1 - 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 pet/ptt 잠재권축 복합사의 제조방법 및 이를 이용한 직물 - Google Patents
친환경 애슬레저 의류용 리사이클 pet/ptt 잠재권축 복합사의 제조방법 및 이를 이용한 직물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 리사이클 폴리에스테르 부분배향사와 리사이클 PET/PTT 잠재권축사를 복합화하여 새로운 기능성을 발휘할 수 있도록 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사에 관한 것이다. 리사이클 폴리에스테르 부분배향사와 리사이클 PET/PTT 잠재권축사를 다단 열처리 및 공기교락을 형성함으로써 기존 복합사와 차별화된 Natural 감성발현을 발현하고 이를 이용하여 원단을 제직할 경우에 신축성이 우수하고, 심색성 발현이 가능하다.
본 발명에 따르면, 리사이클 폴리에스테르 부분배향사와 리사이클 PET/PTT 잠재권축사를 다단 열처리 및 공기교락을 형성하여 제조되는 잠재권축복합사는 혼섬도가 우수하고 작업성이 향상된다.
본 발명에 따르면, 리사이클 폴리에스테르 부분배향사와 리사이클 PET/PTT 잠재권축사를 다단 열처리 및 공기교락을 형성하여 제조되는 잠재권축복합사는 혼섬도가 우수하고 작업성이 향상된다.
Description
본 발명은 리사이클 폴리에스테르(PET) 부분배향사(POY)와 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이드(PTT) 잠재권축사를 복합화하여 폴리에스테르 부분배향사가 효과사로 표면에 노출되는 고신축성 PET/PTT 잠재권축 복합사에 관한 것이다. 상대적으로 세(細) 데니어(Denier)의 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PTT 잠재권축사를 연신하고 다단 열처리 및 공기교락을 형성함으로써 기존 복합사와 차별화된 친환경의 애슬레저 의류용 잠재권축 복합사를 제조하고, 이를 이용하여 원단을 제직할 경우에 신축성이 우수하고, 드레이프성과 소프트 터치(Soft Touch)를 구현할 수 있는 고부가가치의 애슬레저 의류용 소재를 제공할 수 있다.
건강한 생활과 가치있는 삶에 대한 관심, Well-being 및 생활 스포츠의 적극적인 참여는 다양한 여가활동의 증가로 이어져 스포츠 시장의 변화에 영향을 미치고 있으며, 성별과 연령에 관계없이 등산, 러닝, 워킹 및 바이크 등 아웃도어 스포츠뿐만 아니라 요가, 필라테스, 헬스 등 인도어 스포츠 활동에 적극적인 참여가 이어지고 있다.
이러한 변화로 운동복이었던 트리이닝 복에서 벗어나 단순한 기능적인 면뿐만 아이라 스포츠 활동 시에도 세련되고 패셔너블한 차림의 옷을 입고 일상생활에서도 무리 없이 즐길 수 있는 새로운 애슬레저 개념이 부상하고 있다.
애슬레저는 운동복으로부터 영감을 얻은 레깅스, 탱크톱, 스니커 등 캐쥬얼한 일상복을 일컫는 의류 업계의 용어로 애슬레저 의류를 입고 헬스클럽 또는 요가 등의 운동을 하고 커피숍에 들렀다가 사무실에 출근하는 등 하루 종일 옷을 갈아입을 필요없이 한 벌로 해결할 수 있는 기능을 가지고 있다.
따라서 운동할 때뿐만 아니라 일상에서도 편안한 스포츠웨어 차림을 즐기는 현대인들의 활동적인 라이프 스타일을 반영해 기능을 유지하면서 체형을 커버하거나 일상적인 라이프 의류로 손색이 없는 Wellness Life 및 애슬레저 스트리트 스타일 웨어의 소재 개발의 필요성이 대두되고 있다.
따라서 부드럽고 편안한 신축성 발현과 잦은 세탁에도 변형되지 않으며 내구성 및 내약품성이 우수하여 Easy-care가 가능한 기능성 신축 복합사를 개발하면 애슬레저용 의류의 원단을 시장에 공급할 수 있을 것으로 예상된다.
한편, 최근 세계 2위의 스포츠 용품 브랜드 독일 아디다스는 2024년부터 모든 신발, 의류 등에 일반 폴리에스테르 사용을 중단하고 리사이클 폴리에스테르만 사용하기로 발표하였으며 나이키, 파타고니아, H&M, 자라 등 글로벌 브랜드에서 리사이클 소재 사용은 확대되고 있다.
세계적인 브랜드 아디다스는 해양환경보호단체 팔리포더오션과 함께 해양에서 수거한 플라스틱 폐기물을 활용해 러닝화를 선보였으며 한 켤레당 평균 11개의 플라스틱 병이 재활용 되었으며 '스포츠가 환경의 혁신을 일으키고, 우리의 소비자가 변화를 만들어 낼 큰 힘이 있다고 믿는다' 라고 하며 2024년까지 모든 신발과 의류를 만들 때 폴리에스테르 대신 폐플라스틱을 재활용한 환경 친화적인 소재를 사용하기로 발표한 바 있다.
이러한 ECO-friendly Recycle Stretch 복합사 소재를 이용할 경우 친환경 소재의 장점을 보유하면서도 기존의 소재들과는 다른 소프트한 감촉과 새로운 감성을 갖고 가격 경쟁력이 우수한 친환경 애슬레저용 소재의 개발로 국내외 섬유 시장 매출 증대가 예상된다.
잠재권축섬유란, 열수축특성이 다른 2종의 폴리머를 사이드-바이-사이드형(Side By Side) 또는 심초형(Sheath-Core)으로 복합방사한 후, 방사공정이나 연신공정에서 열을 가함으로써 열수축성 차이에 의해 물리적으로 코일모양을 띄게 하여, 스프링과 유사한 원리로 고도의 신축성을 부여한 섬유이다.
신축성에 있어서는 기존의 스판덱스 섬유에 미치지 못하지만, 스판덱스의 단점으로 내알칼리성 및 형태안정성 등이 우수하고 염색 및 후가공 공정이 용이한 잠재권축섬유를 많이 사용하고 있다.
이러한 잠재권축사와 다른 유형의 리사이클 폴리에스테르 원사를 복합 가공함으로써 더욱 다양한 소비자의 니즈에 부합하는 복합가공사를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 리사이클 폴리에스테르(Recycled PET)는 폴리에스테르의 제조공정 중 폐자재 또는 기 사용된 제품으로부터 회수한 폐자재로부터 원료를 정제한 다음 용융, 방사하여 재생하는 Material Recycle, 회수된 원료를 정제, 해중합한 다음 재중합하여 용융 방사함으로써 원사를 제조하는 Chemical Recycle로 나눌 수 있다.
Material Recycle는 상대적으로 쉽게 원료를 재생할 수 있지만, 재료의 순도 및 중합도를 조절하기 힘들면 균일한 물성의 폴리머를 얻기가 어렵기 때문에 최종 사용용도 확대에 제약을 받을 수 있으며 Chemical Recycle 경우에는 해중합을 거쳐 다시 중합하여 폴리머를 제조하므로 원유로부터 제조한 원사와 물성차이가 거의 없는 우수한 원사 생산이 가능하다는 장점을 가진다.
본 발명은 리사이클 폴리에스테르(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사이드-바이-사이드형(Side By Side)으로 복합방사하여 제조되는 잠재권축사와 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)를 복합가공하여 제조되는 잠재권축 복합사이다. 이렇게 제조되는 복합사는 스판덱스사와 유사한 신축성을 직물 내에서 보유하면서도 천연섬유의 촉감과 외관을 발현하도록 함으로써, 이를 이용한 편직물을 제조한 경우에 의류용 소재로 적절한 신축성 및 신축 회복성을 가지면서도 편직불량, 염색불량률이 낮고 폴리에스테르 부분배향사가 표면에 돌출되도록 함으로써 부드럽고 편안한 신축성 발현과 잦은 세탁에도 변형되지 않으며 내구성 및 내약품성이 우수한 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 공급되는 원사들에 대하여 다단 열처리를 통하여 원사들 사이의 혼합(Migration) 효과를 높여서 심색성을 향상시키고, 스마트 에어노즐의 토출구 직경과 개수, 압력을 최적화함으로써 공기교락의 효과를 극대화하여 혼섬도를 향상시키고, 이지케어(Easy-care)가 가능한 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 섬도 30~50 De'의 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY) 준비단계; 섬도 30~70 De' 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사 준비단계; 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)와 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사를 GR1에 공급하는 원사공급단계; 공급된 원사를 접촉식 히터 및 비접촉식 히터에서 처리하는 열처리단계; 열처리된 원사를 에어노즐로 공기 교락을 통해 합사하는 공기교락 단계; 및 공기교락된 잠재권축복합사 복합사를 권취하는 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 열처리단계에서 접촉식히터의 온도는 110~130℃이고, 비접촉식 히터의 온도는 180~200℃ 인 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 공기교락단계의 에어노즐의 에어압력은 4.0~6.0kgf/cm2, 에어 토출홀의 직경은 1.2~1.6mm인 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공한다.
상기 공기교락단계의 에어노즐은 에어 토출홀이 2개 이상인 스마트(Smart) 노즐인 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공한다.
한편으로, 상기의 제조방법으로 제조되는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사를 제공한다.
이렇게 제조되는 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축복합사를 이용하여 제조되는 친환경 애슬레저 의류용 원단을 제공한다.
본 발명에 따르면, 리사이클 폴리에스테르 부분배향사와 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사를 합사하면서 다단 열처리와 복수의 에어 토출구를 가진 스마트 에어노즐을 이용하여 공기교락을 형성함으로써 복합사의 혼섬도가 증가하고 생산 공정에서 작업성이 향상된다.
본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르와 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 이용한 잠재권축복합사는 원사의 표면에 다양한 혼섬도를 가지는 복합사 제조가 가능하여 네츄럴한 효과(Natural Effect)를 가지는 애슬레저 의류용 원단을 제조할 수 있다.
또한, 접촉식 히터와 비접촉식 히터를 통과하면서 순차적으로 열처리를 수행함으로써, 잦은 세탁에도 변형되지 않으며, 내구성, 내약품성이 우수하여 이지 케어(Easy-care)가 가능한 애슬레저 의류용 원단을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조장치 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조공정도이다.
도 3은 본 발명에서 적용한 텐덤(Tandem)형 에어노즐과 스마트 노즐에 의해서 처리되는 잠재권축복합사의 측단면도의 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따른 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조공정도이다.
도 3은 본 발명에서 적용한 텐덤(Tandem)형 에어노즐과 스마트 노즐에 의해서 처리되는 잠재권축복합사의 측단면도의 이미지이다.
이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 발명의 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자기 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위하여 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조장치 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조공정도이다.
본 발명에 따른 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사는 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)와 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사를 합사, 열처리 및 공기교락을 형성하여 제조된다.
도 1 및 도 2에서와 같이 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY) 준비단계(S10)은 섬도 30~50De'의 규격으로 제조된 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)(10)을 크릴(Creel)에 준비한다.
상기 리사이클 폴리에스테르 부분배향사의 원료는 공지의 제조공정에 따라 폐 PET를 수거하여 이물질 분리하고 습식 분쇄, 분별, 습식 분쇄, 분별을 거쳐 방사용 칩(chip)으로 제조되는 것을 구입하여 사용한다.
다만, 본 발명에서는 리사이클 폴리에스테르계수지는 고유점도가 0.70~0.75 dl/g이고, 용융온도가 256~259℃인 것을 사용하여, 방사온도를 낮추어 방사함으로써 사절, 품질 불량의 문제를 방지할 수 있고, 팩 여과 조건을 강화하여 방사 시간 경과에 따른 방사 압력 상승을 지연시킬 수 있다.
상기 잠재권축사준비단계(S20)는 리사이클 폴리에스테르(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사이드-바이-사이드(side-by-side)형으로 복합 방사하여 제조되는 리사이클 PET/PTT 잠재권축사(20)로서 섬도 30~70De'의 잠재권축사를 준비한다. 이렇게 제조되는 리사이클 PET/PTT 잠재권축사(20)는 복합방사 후 열을 가함으로써 열수축성 차이에 의해 물리적 코일을 형성하는 방식으로 신축성을 부여하는 섬유이다.
원사공급단계(S30)는 상기 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)(10)와 상기 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사(20)을 GR1(40)에 공급하는 단계이다. 크릴에 적재된 각 원사는 각각 Nip Roller(30)를 경유하여 일정한 장력으로 GR1에 공급되게 된다.
상기 열처리단계(S40)는 접촉식 히터(50)와 비접촉식 히터(60)를 통과하면서 이루어진다. 즉, GR1(40)을 통과한 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)(10)와 리사이클 PET/PTT 잠재권축사(20)는 접촉식 히터(50)을 통과하면서 1차 열처리가 수행된다. 이때 1차 열처리 온도는 110~130℃이다.
열처리 온도가 110℃보다 낮은 경우에는 제조되는 잠재권축복합사의 표면에 모우 또는 핌사의 불량이 많이 발생하며, 열처리 온도가 130℃를 초과하게 되면 작업성이 극도로 저하되며 제조되는 직물의 촉감이 하쉬(Harsh)하게 되어 바람직하지 않다.
1차 열처리 과정을 거친 원사는 다시 한번 비접촉식 히터(60)를 통과하면서 한 번 더 열처리가 이루어진다. 2차 열처리를 거치게 되면서 보다 안정적인 열고정이 이루어지게 되어, 제조되는 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사의 경시변화가 감소하게 안정적으로 되어 제직 및 염색 가공공정에서 불량발생을 방지할 수 있다. 이 때 열처리 온도는 180~200℃에서 이루어지는 것이 바람직하다.
2차 열처리 온도가 180℃ 미만인 경우에는 복합사의 심색성, 염색 균일성과 작업성이 불량해진다. 이는 충분한 열처리가 이루어지지 않아 효과사로 작용하는 리사이클 폴리에스테르 부분배향사의 혼섬도가 불량한 원인으로 파악된다. 또한 200℃를 초과하는 경우에는 심색성과 단사, 사절, 직물의 터치 불량의 문제가 증가하게 된다. 이는 과도한 열고정으로 신도가 저하하고, 원사 장력이 증가함에 따른 것으로 판단된다.
상기 공기 교락단계(S50)는 상기 연신 및 비접촉 열처리된 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(10)와 리사이클 PET/PTT 잠재권축사(20)를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 공기 교락을 위한 에어노즐(80)을 통해 수행된다. 공기교락 단계(S40)는 사도 상의 속도 차이에 의하여 원사에 부여되는 장력을 최소화하기 위하여 GR2(70)와 선속도 제어롤러(미도시)의 사이에 에어노즐(80)을 위치하게 하여 사도가 형성된다.
상기 선속도 제어롤러는 GR2(70)의 표면의 일부(롤러 폭의 1/2)를 절삭공구를 이용하여 절삭한 것으로 GR2(70)의 절삭부분의 직경이 감소하게 되고, 그 선속도 제어롤러를 통과하는 복합사의 선속도가 감소하게 된다(이와 같은 GR2와 선속도 제어롤러에 따른 오버피드 부여는 본 출원인의 선행 특허 등록번호 10-19388838호의 구성에 따른 것이다).
GR2(70)와 선속도 제어롤러 사이의 선속도 차이에 의하여 오버피드가 부여되게 되며, 본 발명에서 오버피드율은 1.01 내지 1.03의 범위에서 오버피드를 부여된다. 이 오버피드율에 의하여 에어노즐(80)을 통과하는 원사 장력이 일시적으로 감소되므로 효과적인 공기교락이 가능하다.
공기교락 단계(S50)의 에어노즐(80)에서 4.0 ~6.0 kg/m2 이내의 에어를 공급하여 공기교락을 부여하였으며, 에어노즐의 에어 토출홀의 직경은 1.2~1.6mm이다. 사용되는 에어노즐(80)은 텐덤(Tandem)형과 스마트 노즐 중에서 선택될 수 있으며, 텐덤(Tandem)형은 노즐에서 에어가 토출되는 홀(hole)이 사도 상에 2개 이상이 형성된 것으로 기존에 복합사 가공장치에서 사용된 적이 없는 노즐이다. 본 출원인은 복합사 가공장치에 텐덤(Tandem)형 에어노즐을 사용하기 위하여 복합사 가공장치를 개조하여 텐덤(Tandem)형 노즐을 설치하여 공기교락의 효과를 더욱 향상시킬 수 있었으며, 인버터를 도입하여 균일한 압력의 에어를 공급하여 혼섬도를 더욱 향상시킬 수 있었다. 이러한 텐덤형 에어노즐에서 공급되는 에어 압력 조절은 컴프레셔(Compressor)에서 조절되어 공급되는 기계적인 에어 압력를 이용한 공기교락이었다.
그러나 본 발명에서 사용되는 스마트 에어노즐은 전기적인 신호를 통하여 에어 공급 압력을 균일하게 제어하는 방식으로 에어 공급 홀(Hole)에서 토출되는 에어 공급 압력의 편차가 최소로 제어될 수 있기 때문에 Nip Density를 균일하게 제어할 수 있고 혼섬도를 극대화할 수 있는 장점이 있다.
이에 의하여 형성되는 공기교락의 개수는 텐덤형 에어노즐의 경우엔 1미터당 30 내지 60개의 교락수로 형성되지만, 스마트 에어노즐을 통하여 균일하게 제어되는 공기교락 공정을 거치게 되면 50~60개의 교락수를 가지게 되어 균일한 Nip Density를 가짐을 확인할 수 있었다.
이와 같이 스마트 에어노즐(80) 압력에 의하여 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사의 외관은 도3과 같은 형태를 가지게 된다. 잠재권축사의 표면에 이와 같은 형태의 외관을 가지게 되면서 제조되는 편직물의 신축성이 향상되고, 소프트한 터치 및 볼륨감, 우수한 심색성을 가지게 된다.
권취단계(S60) 단계에서 공기교락이 형성된 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사가 500~800m/m의 속도로 와인더에 권취되어 차후 후가공 및 편직 공정에서 사용할 수 있도록 준비한다. 본 발명은 상기 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사에 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 보빈에 권취하여 직물 제조용 원사로 제조된다.
본 발명에 따른 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사는 염색 가공한 이후에는 수축률 차이로 리사이클 PET/PTT 잠재권축사는 수축률이 크므로 복합사의 심사부분을 형성하고, 상대적으로 수축률이 낮은 리사이클 폴리에스테르 부분배향사가 최대로 많은 굴곡 특성을 보이면서 표면에 돌출되어 우수한 촉감과 자연스러운 특성이 발현되고 염색 이후에는 우수한 심색성을 나타내게 된다.
본 발명의 상기 심색성이 우수한 고신축성 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사는 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 직물 제조용 원사로 제조한다. 상기 연사된 원사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나 편물로 제편하여 제조된 직물을 100~130℃에서 2~5시간 동안 고온 고압 래피드 염색기에서 염색하는 통상적인 폴리에스테르 염색 방법을 적용하여 원단으로 제조할 수 있다.
이렇게 염색되는 직물 또는 편물은 공기교락 단계(S40)에서 잠재권축복합사에 부여되는 공기교락의 효과와 표면에 돌출되는 폴리에스테르 부분배향사로 인하여 심색성 효과가 나타나게 된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<
실시예
1>
섬도 50De'인 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)(10)을 원사공급 크릴에 준비하고, 섬도 50De'의 리사이클 PET/PTT 잠재권축사(20)를 또 다른 크릴에 적치하여 공급원사를 준비하였다.
50De' 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(10)와 50De' 리사이클 PET/PTT 잠재권축사(20)을 Nip Roller(30)을 거쳐 GR1(40)에 공급하고, 접촉식 히터(50)를 통과시키면서 열처리를 수행하였다.
접촉식 히터(50)의 열처리 온도는 90~110℃, 110~130℃, 140~160℃의 3개 구간으로 구분하여 실시하고 작업성과 복합사의 염색 균일성, 심색성을 비교하였다. 공기교락을 위한 에어압력은 4.0 내지 6.0 kgf/cm2으로 제어하며 수행하였고, 에어노즐의 에어 토출 홀의 직경은 1.2 내지 1.6mm 범위로 구분하여 공기교락을 수행하였으며, 500~800 m/m의 속도로 권취하여 총 95~110 데니어의 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사를 제조하였다. 그 생산조건 및 특성 평가 결과를 표1에 표시하였다.
접촉식 히터(50)의 각 온도 구간에서 심색성과 염색 균일성, 작업성을 검토한 결과 온도구간 110~130℃ 구간에서 심색성과 작업성이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다.
<
실시예
2~5>
실시예 2 내지 5에서는 접촉식 히터(50)을 통과한 이후에, 비접촉식 히터(60)을 통과하도록 사도를 구성하여 열처리 온도를 달리하면서 테스트한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하다.
비접촉식 히터(60)에서의 열처리 온도는 160~180℃, 180~200℃, 200~220, 220~240℃의 4개 구간으로 구분하여 테스트를 수행하였다. 이렇게 구분하여 접촉식 열처리 이후에 비접촉식 열처리한 결과를 상대 비교한 결과 180~200℃ 구간에서 열처리한 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사의 심색성, 염색 균일성과 작업성이 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며 그 결과를 표 1에 표시하였다.
<테스트 결과 비교>
접촉식 열처리 및 비접촉식 열처리 조건에 따른 심색성과 염색균일성 및 작업성을 상대적으로 비교하였다.
[표 1]
심색성과 염색 균일성, 작업성 평가는 전문가 5인에 의하여 상호 비교로 진행하였으며, 불량 1점 ~ 우수 5점의 점수를 부여하여 평균 점수 5점 우수(◎), 3~4점 양호(○), 2점 수준일 때 보통(△), 2점 이하일 경우에는 불량(×)으로 표기하였다.
접촉식 히터로만 열처리를 수행하여 가장 특성이 우수한 실시예 2를 기준으로 추가적으로 비접촉식 열처리를 수행한 실시예 2 내지 실시예 5를 상대 비교한 결과 실시예 3에서 심색성, 염색균일성 및 작업성이 우수한 것으로 평가되었다. 즉 접촉식 열처리와 비접촉식 열처리를 동시에 수행하는 실시예 3에서의 온도 조건이 가장 우수한 것으로 평가되었다.
<
실시예
6>
실시예 6은 실시예 3의 리사이클 PET/PTT 잠재권축 복합사를 제조 조건을 적용하면서 에어노즐(80)의 형태 및 에어 공급 조건을 텐덤(Tandem) 노즐과 스마트(Smart) 노즐을 각각 적용하면서 에어 토출홀의 직경에 따른 혼섬도, 외관 효과를 비교하였으며 그 결과를 표 2에 표시하였다.
혼섬도는 복합사 1m당 혼섬 개수를 측정한 척도로써 두가지 소재의 균일한 혼섬정도를 나타내는 것이다. 추가적으로 혼섬도 측정방법으로는 사각형 수조에 물을 담고, 그 수면에 복합사를 띄운 뒤 1m 길이의 혼섬 개수를 측정하며, 규격평가가 아닌 자체평가로 육안으로 개수를 측정하였다. 1m당 혼섬도 50개 이상일 경우 우수(◎), 40~50개 수준일 때 양호(○), 30~40개 수준일 때 보통(△), 30개 이하일 경우에는 불량(×)으로 표시하였다.
[표 2]
텐덤형 에어노즐의 경우에는 노즐 토출홀 직경이 1.4mm에서 양호한 수준의 혼섬도를 나타냈으나, 외관 상태가 불량한 것으로 나타났고, 스마트 노즐의 경우에 노즐의 토출홀 직경이 1.4mm인 경우에 혼섬도가 50 이상으로 양호하고, 외관도 양호한 것으로 분석되었다. 에어 토출홀의 직경과 혼섬도가 일정한 경향성을 가지는 것이 아니라 특정한 직경에서 상대적으로 혼섬도가 우수한 것으로 나타났다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 텐덤형 노즐의 경우에는 교락이 형성되는 부분의 간격이 불균일 하거나, 교락의 크기가 차이가 나는 경우가 많이 발생하는데 이는 기계적인 에어 공급압력의 제어의 한계에 따른 것으로 스마트 노즐의 경우에는 이러한 차이가 없이 균일한 교락 주기 및 교락 크기를 형성함을 확인할 수 있었다.
10: 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)
20: 리사이클 PET/PTT 잠재권축사
30: Nip Roller
40: Goder Roller 1(GR1)
50: 접촉식 히터
60: 비접촉식 히터
70: Goder Roller 2(GR2)
80: 에어 노즐
90: 권취롤러
20: 리사이클 PET/PTT 잠재권축사
30: Nip Roller
40: Goder Roller 1(GR1)
50: 접촉식 히터
60: 비접촉식 히터
70: Goder Roller 2(GR2)
80: 에어 노즐
90: 권취롤러
Claims (6)
- 섬도 30~50 De'의 리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)준비단계;
섬도 30~70 De' 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사 준비단계;
리사이클 폴리에스테르 부분배향사(POY)와 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축사를 GR1에 공급하는 원사공급단계;
공급된 원사를 접촉식 히터 및 비접촉식 히터에서 처리하는 열처리단계;
열처리된 원사를 에어노즐로 공기 교락을 통해 합사하는 공기교락 단계; 및
공기교락된 잠재권축복합사 복합사를 권취하는 권취단계를 포함하고,
상기 공기교락단계의 에어노즐은 에어 토출홀이 2개 이상인 스마트(Smart) 노즐인 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 열처리단계에서 접촉식히터의 온도는 110~130℃이고, 비접촉식 히터의 온도는 180~200℃ 인 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 공기교락단계의 에어노즐의 에어압력은 4.0~6.0kgf/cm2, 에어 토출홀의 직경은 1.2~1.6mm인 것을 특징으로 하는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사의 제조방법.
- 삭제
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 친환경 애슬레저 의류용 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축 복합사.
- 제5항의 리사이클 폴리에스테르(PET)/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 잠재권축복합사를 이용하여 제조되는 친환경 애슬레저 의류용 원단.
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