KR20000068811A - 얀 제조 방법 및 그에 따른 얀 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 한 장치(13)의 오리피스에서 유출되어 흐르는 용해 열가소성 물질의 기계적 인발에 의해 다수의 연속 필라멘트(12)를 형성하고, 또한 적어도 하나의 얀 안으로 집중되기 전에 적어도 필라멘트(12)의 일부 면상에 액체 상태로 혼합물을 적층하는, 연속 얀 제조 방법에 관한 것이며, 상기 연속 단계는, 기계적으로 함께 보유된 섬유의 매트(10)를 액체 상태의 혼합물로 연속 포화시키는 단계와; 상기 매트(10)와 접촉하는 회전 롤러(11)에 의해 상기 혼합물의 적어도 일부를 연속적으로 감아올리는 단계 및; 상기 사이즈 롤러(11)를 사용하여, 인출되는 동안 상기 필라멘트(12)상에 상기 혼합물을 적층하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 상기 방법에 의해 얻어진 얀에 관한 것이다.

Description

얀 제조 방법 및 그에 따른 얀 제품{Method for making a yarn and products comprising same}

보강 유리 얀의 제조는 방적기의 오리피스로부터 흘러나오는 용해된 유리의 유출로부터 시작되는 공지된 방법으로 수행된다. 그와 같은 유출은 연속 필라멘트 형상으로 뽑혀지며, 그 필라멘트들은 기본 얀을 이루어 수집된다.

얀의 형상을 이루기 전에, 상기 필라멘트들은 사이즈기(sizer) 위를 지나므로써 사이즈로 코팅된다. 이와 같은 적층은 얀을 얻기 위해 필요하며, 합성물을 생성하기 위해 기타 유기 및/또는 무기 물질과 결합되도록 한다.

상기 사이즈는 먼저 윤활유로 작용하며 상술된 방법이 진행되는 동안 얀과 여러 장치들 사이의 고속 마찰로 인한 얀의 마손을 방지한다.

상기 사이즈는 또한, 특히 가공된 후, 상술된 얀의 보전, 즉 얀안에서 필라멘트의 상호 접착과 함께 제공된다. 이와 같은 보전은 얀이 높은 기계적 응력을 받는 직물에 응용할 경우 특히 바람직하다. 그 이유는 만약 상기 필라멘트들이 함께 열악하게 보유될 경우 그들은 더욱 쉽게 파손되고 직물기의 작동을 붕괴시키기 때문이다. 또한, 비보전된 얀은 손질이 어렵게 된다.

그러나, 상기 사이즈는, 또한 보강될 물질의 높은 주입비가 요구될 때, 보강 섬유의 경우와 같이, 상기 보전이 요구되지 않는 경우 사용된다. 따라서, 예를 들어 직접 주입과 필라멘트 권취 기술을 사용하는 파이프의 제조에 있어서, 필라멘트가 서로로부터 분리되는 오픈 얀(open yarns)들이 사용된다. 그 경우, 특히 0.5 중량% 이하의 소량의 사이즈가 사용된다.

상기 사이즈는 또한 보강될 물질에 의해 얀을 용이하게 적시거나 및/또는 주입시킬 수 있으며, 상기 얀과 물질 사이에 접착이 발생하도록 한다. 상기 물질 및 얀으로부터 얻어진 합성물의 기계적 특성은 특히 상기 얀에 대한 물질의 점착량 및 상기 물질에 의해 적시거나 및/또는 주입될 얀의 능력에 의존한다.

최근 사용되는 대부분의 사이즈는 조작이 간편하나 그들이 효과적으로 되도록 필라멘트상에 다량 적층되는 수성 사이즈이다. 물은 일반적으로 90 중량% 이상의 사이즈를 나타내며(특히 점성 이유로 인해), 이는 상기 얀이 사용 전에 건조되야만 하며, 물로 인해 보강될 물질과 얀 사이의 양호한 점착력을 약화시킬 수 있다. 이와 같은 건조 작업은 많은 시간과 비용이 소모되며, 그의 효과도 항상 적합한 것은 아니다; 그들은 큰 용량의 오븐의 사용을 필요로 한다. 또한, 그들이 섬유 형성 작업이 진행되는 동안 (즉, 상기 필라멘트를 집중시키므로써 얻어진 얀이 수집되기 전에) 수행될 때, 필라멘트(WO 92/05122) 또는 얀(US-A-3,853,605)상에서, 그들은 각각의 방적기 하에 건조기의 설치를 필요로 하게 되고, 그들이 얀 패키지상에서 운반될 때, 그들은 패키지 내의 사이즈 성분들의 불규칙적이고 및/또는 선별적인 이동이 발생하는 위험을 겪게되고(수성 사이즈는 이미 그 성질상 불규칙한 방식으로 얀 위로 분배되는 경향을 갖는다), 얀-착색 또는 패키지-왜곡 현상을 발생할 가능성을 갖게 된다. 또한, 건조가 없는 경우도, 패키지 왜곡은 가끔 수성 사이즈로 코팅되는 가는 얀{즉, 300-600 tex(g/km) 이하의 "번(count)" 또는 "선형 밀도"를 갖는 얀}의 직선측 패키지 (조방사, roving)상에서 관측된다.

상기와 같은 결함을 해소하기 위하여, 실질적으로 용매와 관계없고 무수 사이즈(anhydrous size)라 불리는 새로운 형태의 사이즈가 개발되었다. 무수 사이즈는 일반적으로 5 중량% 이하인 소량의 유기 용매 및/또는 물을 선택적으로 포함하는 경화 및/또는 교차 결합 가능한 용액이다. 그들은 필라멘트 표면상에 동종의 균일한 방식으로 분배될 수 있는, 즉 일정한 두께의 막을 형성할 수 있는 능력에 의해, 또한, 필라멘트상에 사이즈의 적층이 진행되고 사이즈의 경화가 진행되는 동안 소량의 용매가 증발되므로 그들이 어떠한 후속 건조 또는 용매 제거 처리법도 불필요하게 한다는 사실에 의해 수성 사이즈와 구분된다는 장점을 갖는다.

또한, 상기 필라멘트상에 적층된 무수 사이즈의 양은 수성 사이즈의 양보다 훨씬 적게 된다; 따라서, 사이즈 롤러에 의해 적층될 때, 막은 수성 사이즈와 같은 약 90㎛의 두께를 갖는 막 대신 무수 사이즈의 경우는 약 15㎛를 초과하지 않는 두께로 롤러 표면상에 적층된다. 또한, 그와 같은 소량의 무수 사이즈가 더욱 높은 효율로 필라멘트상에 적층되어, 작동 상태가 적절히 선택되어질 때 100%에 도달될 수 있으며, 이와 반대로 그와 같은 효율은 수성 사이즈의 경우 일반적으로 40 내지 70%에 이른다.

무수 사이즈는 주로 3개의 범주에 속한다.

첫번째 범주는 EP 0,570,283호에 설명된 바와 같은 UV-경화 사이즈를 포함하며, 예를 들면 다음을 포함한다:

- 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 실리콘 화합물 또는 우레탄 아크릴레이트 형태의 하나 이상의 일불포화 또는 다불포화 단량체 및/또는 올리고모;

- 티오크산톤 뿐만 아니라, 벤조인, 아세토페논, 벤조페논, 설포닐아세트페논 및 이들의 유도체와 같은, 하나 이상의 광개시제;

- 필요할 경우, 하나 이상의 유기 용매; 및, 선택적으로,

- 적어도 습윤제, 접착 촉진제, 수축 억제제, 특히 실란을 포함하는 혼화제와 같은 첨가제.

무수 사이즈의 두번째 범주는 FR 93/14792 및 96/00067호에 개시된 열 경화성 및/또는 교차 결합성 사이즈의 경우이다.

예로서, 이들 합성물의 기본 시스템은 다음을 포함한다:

- 아크릴 성분 및 열 활성화 라디칼 개시 퍼옥사이드; 또는

- 에폭시 성분 및 서로의 반응에 의해 경화되는 무수성 성분.

무수 사이즈의 세번째 범주는 FR 97/05926호에 개시된 일부를 형성한다: 이들은 실온 경화성 사이즈이며, 기본 시스템은 어떠한 외부 에너지의 공급을 필요로 하지 않는 적어도 2개의 공중합 가능한 단량체 및/또는 하나 이상의 단독 중합 가능한 단량체를 포함할 수 있다. 상기 2개의 단량체를 공중합시키는 경우, 그들은 그들 혼합물이 형성된 바로 직후 혼합 용액의 형태로 또는 제 1 단량체 혼합물을 포함하는 제 1 안정성 용액 및 제 2 단량체 혼합물을 포함하는 제 2 안정성 용액의 형태로 필라멘트상에 적층될 수 있다. 상기 후자에 따른 변형에 있어서, 제 1 용액은 필라멘트에 제공되며, 제 2 용액도 연속해서 그 위에 제공되며, 최종적으로 상기 필라멘트는 얀으로 조합된다. 따라서, 상기 공중합은 일반적으로 상기 제 1 및 제 2 단량체가 서로 접촉하자 마자, 필요할 경우, 요구되는 용매 또는 용매들과 함께, 필라멘트상에서 개시된다.

상술된 2개의 제 1 형태의 사이즈를 경화시키기 위해 필요한 열처리 및 UV-방사 처리는, 상기 필라멘트가 얀으로 집중된 직후, 한 단계 또는 몇 단계에 걸쳐 수행된다. 따라서, 예측된 사용 및 상기 얀의 성질에 의존하여, 방사 또는 열 예비 처리는 사이즈를 예비 경화시키기 위해 가끔 다양한 패키지 형태로 얀을 수집할 때 수행되며, 실질적인 경화는 상기 얀이 의도된 바 대로의 특정 적용, 즉, 직물 적용 또는 보강 유기 혹은 무기 물질의 적용을 위해 풀릴 때 연속 방사 또는 열처리로 수행된다. 그 이유는, 얀이 혼합된 코팅 필라멘트가 서로 벗겨질 수 있으므로, 여전히 경화되지 않은 혼합물로 코팅된 얀은 일반적인 의미에서 완전함을 나타내지 않기 때문이다. 따라서, 상기 얀은 용이하게 처리될 수 있으며, 그것이 패키지 형태로 감겨질 때, 상기 사이즈를 경화시키기 위해 첫번째 처리 없이도 패키지로부터 용이하게 추출될 수 있다. 또한 여전히 경화되지 않은 사이즈 혼합물로 코팅된 얀은 보강될 물질에 의해 매우 고용량으로 젖거나 포화되며, 따라서, 포화가 더욱 신속하게 발생할 수 있으며(생산성이 증가됨), 따라서 수확된 혼합물은 더욱 균일한 외형 및 개량된 기계적 성질을 갖는다.

그러나, EP-0,570,283호에 개시된 바와 같이, 패키지 형태의 얀의 UV 방사에 의한 사이즈의 경화 또한 장점을 갖는다.

유리 팔라멘트의 적층 무수 사이즈에 관하여는 다양한 기술이 공지되어 있다. 따라서, 이미 언급된 FR 97/05926호에 따르면, 그와 같은 적층은 롤러나 또는 분무기의 도움으로, 또한 집중 수단으로 작용하는 장치의 도움으로, 또는 합성물로 코팅된 다른 얀이나 필라멘트를 사용하거나, 또한 유리 섬유와 접촉하므로써 수행된다. 상기 나중 기술은, 시판중인 유리 필라멘트 및 열가소성 중합체 필라멘트 또는 얀으로 구성된, 혼합 얀을 생성하는 특별한 경우를 참조한다.

정의에 의해, 분무에 의한 적층은 필연적으로 매우 많은 량의 사이즈 손실을 수반한다; 가능한 것으로 가정할 경우, 이와 같은 손실된 량을 회복하는 데 있어서 장해가 발생한다.

롤러에 의한 또는 필라멘트를 얀 안에 집중시키기 위한 장치에 의한 적층 방법은 물리적 특성 범위를 갖는 평탄면, 특히 금속면 형태의 견고한 면 및 미소 다공성 면상에 형성된 다소 점착성의 두꺼운 액체막으로부터 사이즈를 취하는 것을 포함한다. 상기 무수 사이즈의 화학적 특성이 이전에 없었던 낮은 양에서 사용되도록 하는 관찰 결과로부터, 금속, 세라믹 또는 유기 형태의 거시적 평탄면상에, 완전 균일의 제어 가능하고 재생 가능한 두께의 이전에 없던 얇은 액체막을 형성하기 위한 방법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그 이유는, 그와 같은 막으로부터 필라멘트상에 사이즈를 적층시키므로서, 상기 섬유들은 증가된 적층 효과를 갖는 최소량의 사이즈-즉, 소실된 사이즈량이 감소됨-로 코팅되며, 그를 위해 완전히 제어된 상태하에서 성취되기 때문이다. 물론, 마지막으로 그의 목표는, 충분하거나 또는 적어도 지속되며, 기계적 특성 또는 일정한 관점에서 새로운 기계적 특성을 갖는, 섬유 및 얀과, 그들을 포함하는 보강 물질을 얻기 위한 것이다.

현재는 예를 들면 금속 롤러의 표면에서 무수 사이즈의 박막을 제어 방식으로 형성시키기 위한 어떠한 방법도 존재하지 않는다. 그 이유는, 상기 롤러의 회전으로 결속된 사이즈 용액에서 롤러 하부의 침수는, 롤러의 표면에서, 용액의 점착성 및 롤러의 회전비를 변화시키므로써 오직 적은 양으로 제어될 수 있는 특성을 갖는 층의 형성을 초래하기 때문이다. 그와 같은 층의 두께는 너무 크고 불규칙적이며, 채택된 높은 권취 속도하의 고유의 원심력의 영향하에 얀을 배출하는 사이즈에 의해, 섬유를 얀 안에 집중하거나 또는 얀을 수집하기 위한 장치에 있어서 사이즈의 손실을 방지하는 것이 불가능해진다.

또한, 계량 펌프 및 분사 노즐의 도움으로 사이즈 롤러상에 사이즈를 적층하기 위한 어떠한 시스템도 지금까지 예정된 막의 형성을 형성한 예가 없다.

또한, 상술된 EP 0,570,283호는 도 1의 설명에서 코팅 장치(13)가 계량 펌프를 사용하여 반응 혼합물로 적셔진 펠트와 함께 제공된 면봉(applicator)으로 구성된다는 사실을 간략히 설명하고 있다. 그 이유는 펠트의 구조가 특별한 균질의 방식으로 용액을 흡수하도록 하기 때문이다. 그러나, 상기 필라멘트상의 사이즈에 필요한 적은 량의 적층으로는 다소의 펠트 건조를 대가로 본래 주어진 불규칙한 펠트면 이외는 성취될 수 없으며, 이 때 펠트면은 변형된 치수, 방향 또는 균일한 조직의 섬유를 가지며, 그 위에 위치한 유리 섬유를 손상시킬 수 있으며, 따라서 상기 섬유 파손의 위험이 초래되므로, 상기 유리 필라멘트상의 펠트로부터, 상기 유럽 특허에 의해 제안된 사이즈의 적층으로는 상술된 기술적 문제점의 내용을 만족시킬 수 없다. 따라서, 오직 비교적 큰 양의 사이즈만이 상기 유럽 특허에서 상술된 방식으로 적층될 수 있다.

본 발명은 보강 섬유 및 합성물 분야, 특히 유리 필라멘트(또는 얀)상의 사이즈(size) 합성물 적층에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 방법을 이행하기 위한 3개의 장치를 도시한 도면.

결론적으로, 본 발명의 목적은, 막 두께가 작동 상태를 적절히 선택하므로써 정확히 결정될 수 있고 또한 만족할만한 신뢰성으로 재생될 수 있는 방식으로, 유리 필라멘트면상에 두께가 균일하고 각각의 필라멘트를 완전히 코팅할 수 있는 막 형태로 최소량의 사이즈 용액을 적층하기 위한 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 하나 이상의 장치의 오리피스에서 유출되는 용해 열가소성 물질의 다양한 흐름의 기계적 인발에 의해 다수의 연속 필라멘트를 형성하고, 또한 적어도 하나의 얀 안에 결합되기 전에 적어도 필라멘트의 일부 면상에 액체 상태로 혼합물을 적층하는 연속 얀 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 특히 다음을 포함하는 연속 단계를 갖는다:

- 펠트 또는 직물 구조와 같은 기계적으로 함께 보유된 섬유의 매트를 액체 상태의 혼합물로 연속 포화시키는 단계;

- 상기 매트와 접촉하는 회전 롤러에 의해 상기 혼합물의 적어도 일부를 연속적으로 감아올리는 단계;

- 사이즈 롤러를 사용하여, 인출되는 동안 섬유상에 혼합물을 적층하는 단계.

이와 같은 방법은 필라멘트상에서 필라멘트의 중량에 대해 거의 100%의 적층 효율을 갖는 0.5 내지 1 중량% -특히, 현재 공지된 고성능 무수 사이즈의 경우 충분한 양임- 의 사이즈량의 균일한 적층을 위해 도어를 개방한다.

그와 같은 동질성의 효율 및 섬유상에 형성된 적층물의 재생성은 본 발명에 의해 제공된 사이즈 롤러의 표면상의 형성 가능성에 의해 성취되며, 그 때 액체막의 두께는 거의 일정하며, 8㎛이하, 적합하게는 3 내지 5㎛로서 정밀도와 재생성이 매우 양호하다.

문제가 될만한 사이즈의 손실은 없다; 생산성의 향상은 감지될 수 있다. 예를들어, 800kg/day의 섬유를 생산하는 방적기의 경우에 있어서, 160 내지 350 g/h의 사이즈비(sizing rate)면 충분하다.

가장 일반적인 수행 방법에 따르면, 얀을 구성하는 모든 필라멘트는 유리로 형성된다. 그러나, 본 발명은 얀이 유리 필라멘트 및 유기 필라멘트로 구성되어, 오직 유리 필라멘트가 액체 상태의 혼합물의 코팅과 함께 제공되거나, 반대로 상기 유기 필라멘트가 또한 상기 코팅 또는 다른 사이즈의 코팅과 함께 제공되며, 특히 상기 다양한 사이즈 성분이 서로 작용할 수 있는 변형을 배제하지 않는다. 유기 필라멘트는 폴리프로펠렌, 폴리아미드 또는 폴리에스테르 필라멘트와 같은 열가소성 중합체 필라멘트를 의미할 수 있다. 이와 같은 중합체 필라멘트는, EP 0,599,695에 설명된 바와 같이, 모든 필라멘트들이 얀 안으로 집중되기 전에 이미 사이즈된 유리 필라멘트들 사이에 분무될 수 있다.

상기 필라멘트를 적시기 위한 양호한 능력 뿐만 아니라 무수 사이즈의 상술된 특성을 갖는, 상기 섬유상에 적합하게 적층될 액체 혼합물은 이미 상술된 EP 0,570,283호 및 FR 93/14792호, 96/00067호 및 FR 97/05926호의 내용에서 개시된 무수 사이즈로 이루어진다.

또한, 분리된 성분에 속하는 구성물의 공중합체 작용에 의해 특히 주위 온도에서 서로 작용할 수 있는 액체 혼합물을 전달할 목적으로, 필라멘트가 얀 안으로 집중하기 전에 인발되는 동안 본 발명의 방법을 상기 필라멘트에 2중 또는 다중으로 적용하므로써, 본 발명의 일부를 형성한다. 다시 말해서, 본 발명의 방법을 수행하기 위해 필요한 장치의 전체 치수로 인해, FR 97/05926호에 설명된 바와 같이, 그들중 2개 이상이 단일 세트의 필라멘트상에 이중 코팅 또는 다중 코팅을 적층시키기 위해 결합되는 작용을 결코 방해할 수 없다.

본 발명의 방법에 의해 얻어진 얀은 일반적으로 회전 지지체상에 패키지의 형태로 수집된다. 본 발명에 따라 얻어진 얀은 패키지로부터 용이하게 풀려질 수 있으며 용이하게 처리될 수 있다.

상기 얀은 또한 병진 운동을 수행하는 지지체를 수용하자 마자 수집될 수 있다. 그들은 실제로 소위 "매트"라는 혼합 연속 얀의 직물을 얻기 위하여 분무된 필라멘트 방향과 수직으로 이동하는 수집면상에서 그들을 인발하기 위해 작용하는 장치에 의해 분무될 수 있다. 상기 얀은 또한 그들을 인발하도록 작용하는 장치에 의해 수집되기 전에 절단될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 얻어진 얀은 수집 후 여러가지 형태로, 특히 연속 필라멘트(조방사, 케이크, 원추형으로 감은 실톳, 등)의 릴 형태, 또는 절단된 얀 형태로 될 수 있으며, 노끈, 테이프, 매트 또는 망의 형상으로 집중될 수 있으며, 이들은 직포 또는 부직포 등으로 된다. 이들 얀을 형성하는 유리 필라멘트는 5 내지 30 미크론 사이의 직경을 가지며, 이들 필라멘트를 생성하기 위해 사용되는 유리는 어떠한 유리도 좋다:E 유리, AR(알카리-저항) 유리 등.

본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 얀은 양호한 기계적 성질을 갖는 합성 성분을 생성하기 위해 보강될 여러 물질들로 혼합된다는 장점을 갖는다. 그러한 합성물은 적어도 하나의 유기 및/또는 무기 물질로 본 발명에 따른 유리 얀중 적어도 하나를 결합하므로써 얻어진다는 장점을 가지며, 이 때 합성물의 유리 내용은 일반적으로 30 내지 75 중량% 사이가 된다.

결론적으로, 본 발명의 목적은 또한 적어도 부분적으로 상술된 방법에 의해 얻어진 얀으로 구성된 제품에 있다. 이와 같은 얀은 기계적 분무 또는 어떠한 다른 형성 방법으로 연속 절단 또는 직포 처리되거나 또는 되지 않을 수 있다; 선택적으로, 그것은 상기 후자를 보강하기 위하여 유기 또는 무기 물질과 혼합된다.

이와 같은 얀은 발화시 많아야 3 중량%, 대부분의 실시예에 있어서는 1 중량% 이하의 낮은 손실을 갖는다.

본 발명의 특징 및 장점은 첨부된 도면의 설명을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.

본 장치는, 계량 상태가 안정되게 지속되도록 제품을 양호하게 보전시키기 위해, 선택적으로 일정한 온도로 지속되는 사이즈의 탱크(1)를 포함한다.

도 1에 따르면, 상기 사이즈는 유체를 특히 낮은 전단 응력하에 종속시키는, 연동 또는 다이아프램 형태의 펌프(2)에 의해 끌어올려진다.

끌려올려진 양은 유동 계량기(3)를 관통한 후 분배 펠트(10) 상으로 전송된다.

또한, 마이크로컴퓨터(4)는 유동 계량기에 의해 공급된 정보에 의존하여 펌프(2)에 의해 전달된 사이즈의 용량 또는 중량을 영구적으로 적응시키기 위해 유동 계량기(3) 및 펌프(2)에 연결된다.

도 2 및 도 3에 도시된 장치는, 펠트(10)를 공급하기 위해, 탱크(1)의 유체 순환로가 상류로 개시하는 시점에서 압축 공기 공급기(5)를 구비한다.

도 2에 따르면, 상기 탱크(1)로부터 유동된 사이즈는 마이크로컴퓨터(4)에 연결되는 유동 계량기(3) 및 조절 밸브(6)를 관통한다. 이 때, 상기 마이크로컴퓨터(4)는 실제로 조절 밸브(6)에 의한 유동비에 대한 어떠한 보정도 제어하도록 유동 계량기(3)에 의해 전달된 정보를 사용한다.

상기와 같은 조절 기능은, 압축 공기 공급기(5)와 탱크(1) 사이의 유체 순환로에 삽입된 온도 보정 용량 조절 밸브(7)에 의해, 도 3에 도시된 단순화된 장치에 제공된다. 일체화된 독립 조절 기능을 갖는 상기 밸브(7)는 컴퓨터 형태의 보조 처리 및 제어 장치를 사용할 필요가 없게 한다.

상기 펠트(10)는 강판에 고정되고, 상기 판의 경사는 수정될 수 있고, 상기 판에 의해 롤러상에 가해지는 압력은 예를들면 강제 제어 공기 실린더(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.

사이즈로 균일하게 공급된 펠트(10)는 나중에, 방적기(13)에 의해 전달되고 인발되는 필라멘트(12)의 웨브가 접촉하는 부위보다 약간 큰 사이즈 롤러(11) 표면의 일부 위로 분배하는 기능을 갖는다. 상기 사이즈는 중력 작용에 의해 경사진 펠트(10) 안으로 유동하고 거기서 분배된다. 상기 펠트(10)의 포화 영역의 폭(즉, 경사면 위로의 유동에 의해 한정된 길이 방향에 대해 교차하는 치수), 유동 시간 및 분배 시간은 사이즈의 점성, 펠트의 특성(성분, 밀도, 조직, 치수의 성질), 및 위치 기하학(경사)에 의존한다.

상기 펠트의 조직 및 사이즈의 점성은 밀접한 관련을 갖는다. 예를 들어, 조밀한 펠트는 점성 사이즈에 의해 표면상에서 적셔지는 반면, 액체 사이즈는 그리 조밀하지 않은 펠트를 용이하게 관통하며, 전체 길이에 걸쳐 분배되지 않고 그의 외부로 유출한다.

상기 펠트의 경사는 또한 효과의 강약을 조절하도록 중력을 허용하므로써 사이즈를 분배하는 데 있어서 중요한 역할을 한다. 그에 따라, 작동을 조절할 수 있게 되고, 완전히 적합하지 않은 펠트에 의한 분배에 따른 어떠한 단점도 보정할 수 있게 된다.

상기 사이즈의 점성 및 펠트의 밀도 사이의 최적의 조합은 수평에 대한 펠트의 경사가 30°, 유동 길이가 6㎝, 분포 폭이 6㎝, 및 코팅 장치상의 실린더 압력이 1bar인 경우 아래의 표에 나타난다:

상기 펠트의 성질은 사이즈가 사용된 섬유 형태와 관련된 3개의 기준에 대해 분배되는 질에 영향을 미친다: 섬유의 화학적 성질, 그의 직경 및 그의 동질성.

상기 펠트를 구성하는 대부분의 섬유는 셀룰로스 섬유 또는 울 섬유로 구성된다. 합성 섬유도 또한 폴리프로필렌 섬유 또는 폴리에스테르 섬유와 같이 사용되도록 개시되어 있다.

성분이 그다지 극성을 갖지 않는 사이즈 합성물의 경우, 폴리프로필렌형 합성 펠트가 매우 적합하며 화학적 양립성은 충족된다. 명료한 극 특성을 갖는 경우(사이즈에 많은 성분 요소들을 갖는 경우) 울 형태의(더욱 친수성임) 천연 펠트가 적합하다.

상기 다양한 물질로 된 펠트의 화학적 양립성은 섬유의 적합한 화학적 처리에 의해 한 방향 또는 다른 방향으로 변경될 수 있다. 그러나, 상기 사이즈(그의 단량체 특성 때문에 매우 양호한 용매가 된다) 성분과의 상호 작용은 제어하기가 어렵게 된다. 대부분의 경우, 미처리된 섬유가 적합하다.

일반적으로, 상기 섬유의 직경은 사이즈를 롤러상으로 용이하게 전달하기 위해 가능한 한 동질성으로 되어야 한다. 상기 섬유에 있어서 어떠한 이성분, 특히 조악한 섬유는 국부적으로 사이즈 롤러 표면상의 사이즈 막의 두께에 있어서의 차이를 발생시키나, 그럼에도 불구하고 롤러에서 건조 유발 손상을 쉽게 발생시킨다. 작은 직경(일반적으로 20미크론)의 섬유가 적합하다. 또한, 상기 섬유는, 전체 섬유의 진입과 상기 롤러 표면상에서의 파손을 피하기 위해, 충분한 길이, 충분한 가요성 및 충분한 얽힘성을 가져야 한다. 상기 롤러 표면에 다른 성분이 존재하므로써 일반적으로 그의 원형은 파손되어 결정이 어렵게 된다.

정상 작동에 있어서, 100%의 사이즈가 사이즈 롤러상으로 전송된다. 그와 같은 성취를 위해, 다른 매체를 변화시킬 수도 있다.

첫째로, 상기 롤러상의 펠트에 의해 가해지는 압력은 유동이 매우 크게 감소되는 펠트 내의 압축 영역의 형성을 유발시킨다. 그러나, 상기 압력은 상기 롤러 또는 구동 기구를 손상시키지 않도록 너무 높아서는 않된다.

상기 회전 롤러는 사이즈를 이용 가능하게 감아올리며, 상기 사이즈는 탈습 현상이 발생하지 않도록 롤러 물질과 충분히 조화된다. 또한, 사이즈의 양은 롤러가 감아올릴 수 있는 양보다 항상 훨씬 적게 된다.

예로서, 80㎜의 펠트/롤러 접촉 길이를 갖는 40㎜ 직경의 흑연 롤러의 경우, 대부분의 경우 필요한 압력은 0.5 내지 3bar이다.

둘째로, 상기 롤러의 회전 속도는 일부 특별한 경우 펠트/롤러 전송에 일정한 영향을 미친다. 따라서, 상기 사이즈가 낮은 점성을 가지며 따라서 롤러의 표면이 매우 효과적으로 적셔질 때(일반적으로, 약한 극성 사이즈의 경우) 및/또는 최종 제품이 높은 발화 손실, 즉 다량의 사이즈를 요구할 때, 적셔질 감아올리는 영역을 증가시키기 위해 사이즈 롤러의 회전 속도를 증가시키고, 최종 전송된 사이즈량을 증가시키는 작업이 용이해진다. 40㎜ 직경의 흑연 롤러가 사용될 때, 상기 롤러의 회전 속도는 대부분의 경우 충족시키기 위해 50 내지 150rpm 사이로 변화될 수 있다.

펠트/롤러 전달 특성에 있어서 고려되어질 제 3 및 최종 매개변수로는 화학적 성질 및 롤러의 표면 다듬질이 있다. 또한, 참고로 이들 매개변수는 롤러/섬유 전달의 품질과 관련하여 훨씬더 중요하다.

주어진 펠트/롤러 및 롤러/유리 섬유 전달 품질은 밀접한 관계가 있으며, 현재 최상의 물질로는 흑연을 들 수 있다.

정상 작동에 있어서, 상술된 바와 같이 무수 사이즈의 적층 기술은 적층 효율이 100% 또는 그와 매우 근접하는 값으로 성취된다. 수성 사이즈에 있어서, 그 효율은 일반적으로 약 40 내지 75이다. (건조 물질의 경우) 주어진 원료의 가격은 대체로 동일하며, 상기 방법을 사용하여 적층된 무수 사이즈의 경제적 장점은 명백하다.

또한, 환경적 관점에서, 잠정적인 오염원인 소모 원료를 제거하고, 발생된 폐기물을 중화시키기 위한 부가의 비용을 발생시키지 않는다는 장점을 갖는다.

세척하고, 특정 상태하에서 테스트 또는 작동하는 동안 생성되는 폐기물(일반적으로 매우 소량임) 및, 주어진 모든 폐기물은 유기적 특성을 가지며, 상기 폐기물은 적합한 설비에 의한 소각으로 쉽게 파괴될 수 있다.

Claims (18)

1. 적어도 한 장치(13)의 오리피스에서 유출되어 흐르는 용해 열가소성 물질의 기계적 인발에 의해 다수의 연속 필라멘트(12)를 형성하고, 또한 적어도 하나의 얀 안으로 집중되기 전에 적어도 필라멘트(12)의 일부 면상에 액체 상태로 혼합물을 적층하는, 연속 얀 제조 방법에 있어서,

   상기 연속 단계는,

   펠트 또는 직물과 같은 기계적으로 결착된 섬유의 매트(10)를 액체 상태의 혼합물로 연속 포화시키는 단계와;

   상기 매트(10)와 접촉하는 회전 롤러(11)에 의해 상기 혼합물의 적어도 일부를 연속적으로 감아올리는 단계 및;

   상기 사이즈 롤러(11)를 사용하여, 인출되는 동안 상기 필라멘트(12)상에 상기 혼합물을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 필라멘트(12)는 중합체 필라멘트 및 유리 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 액체 상태의 혼합물은 무수 사이즈인 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트(10)는 계량 펌프(2), 특히 다이아프램 또는 연동 형태의 펌프에 의해 분배하므로써 공급되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 매트(10) 공급 수단은 펌프(2)와 매트(10) 사이의 유체 순환로 안으로 삽입된 유동 계량기(3) 및, 상기 유동 계량기(3)와 펌프(2) 양자에 연결된 컴퓨터와 같은 조정 및 제어 수단(4)으로 구성된 영구 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트(10)는 압축 가스(5)를 액체 상태의 혼합물 탱크(1)의 상향으로 전달하므로써 공급되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 매트(10) 공급 수단은 탱크(1)와 매트(10) 사이의 유체 순환로 안으로 삽입된 유동 계량기(3)와 조절 밸브(6) 및, 상기 유동 계량기(3)와 조절 밸브(6) 양자에 연결된 컴퓨터와 같은 조정 및 제어 수단(4)으로 구성된 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 매트(10) 공급 수단은 압축 공기 입구(5)와 탱크(1) 사이의 유체 순환로 안으로 삽입된 온도 보정 용량 조절 밸브(7)로 구성된 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트(10)의 표면이 경사 평면을 한정하는 것과, 상기 매트(10)내 액체 상태의 혼합물의 유동 및 분배가 중력에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트(10)는 특히 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르로 제조된 합성 펠트 또는 직물 구조체와, 특히 울 또는 셀룰로스로 제조된 천연 펠트 또는 직물 구조체로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트(10)는 특히 직경이 20㎛ 이하인 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이즈 롤러(11)는 직경이 10㎛ 이하인 표면 미소 기공을 갖는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 사이즈 롤러(11)의 표면은 흑연으로 제조되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
14. 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이즈 롤러(11)의 표면상에 형성된 액체 상태의 혼합물의 막 두께는 8㎛ 이하, 적합하게는 3 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
15. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 상태의 혼합물은 상기 필라멘트(12)의 중량에 대해 3 중량% 이하, 적합하게는 1 중량% 이하의 양으로 상기 필라멘트(12)상에 적층되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 서로 작용할 수 있는 액체 상태의 혼합물을 상기 필라멘트(12)상에 따로 전달하기 위해 수차례 연속 사용되는 것을 특징으로 하는 연속 얀 제조 방법.
17. 어떠한 후속 처리도 받지 않거나 또는 절단 또는 직포 처리되거나 기계적 분무 방법 등으로 처리되거나, 또한 이를 보강하기 위하여 유기 또는 무기 물질과 혼합되며, 적어도 부분적으로 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 연속 실 제조 방법에 의해 얻어진 얀으로 구성된 얀 제품.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 얀은, 적어도 부분적으로, 발화시 3 중량% 이하, 적합하게는 1 중량% 이하의 낮은 손실을 갖는 것을 특징으로 하는 얀 제품.