KR20010029197A

KR20010029197A - 하이멀티필라멘트사의 냉각장치

Info

Publication number: KR20010029197A
Application number: KR1019990041884A
Authority: KR
Inventors: 한광석; 최영근; 이경락
Original assignee: 조민호; 주식회사 휴비스
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-06

Abstract

본 발명은 하이멀티필라멘트사의 냉각장치에 관한 것으로 일반적인 용융방사 공정의 냉각풍이 나오는 전면에 상하로 회동가능한 풍향판을 설치하여 송출되는 냉각풍이 섬유사조에 닿는 방향을 자유롭게 조절할 수 있도록 하여 물성이 좋은 사를 제조할 수 있고, 또한 냉각풍 사용비용을 줄일 수 있는데 그 특징이 있다

Description

하이멀티필라멘트사의 냉각장치{Queching apparatus for high multifilament yarn}

본 발명은 하이멀티필라멘트사의 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적인 용융방사 공정의 냉각풍이 나오는 전면에 상하로 회동가능한 풍향유도수단을 설치하여 냉각풍이 섬유사조에 닿는 방향을 자유롭게 조절하도록하여 균일한 균제도가 향상되도록 하는 하이멀티필라멘트사의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 하이멀티 필라멘트의 제조방법으로는 직접방사법, 분할형 복합방사법, 해도형 복합방사법 등이 있는며, 용융방사를 통해 합성섬유를 제조하기 위해서는 섬유형성이 가능한 합성수지 칩에 열을 가해 녹인다음 이를 노즐을 통해 고압으로 밀어냄으로서 섬유상의 필라멘트사를 만들어 내게 된다.

이때 노즐을 통해 나온 필라멘트가 균일하게 냉각되지 않으면 각 필라멘트마다 고화지점이 다르게되고 각 모노 필라멘트마다 굵기의 차이가 생기게 된다. 이 상태에서 고데트 롤러를 통해 연신이 일어나게 되면 각 모노 필라멘트가 불균일 연신이 일어나게 되므로 방사공정중 단사 발생 및 최종 제품에서 모우등의 문제가 발생하게 된다.

따라서 이러한 상기 문제점을 해결하기 위해서는 방사공정중에 냉각장치를 사용하여 모노 필라멘트를 균일하게 냉각시키는 것이 보통인데, 이때 하이멀티 필라멘트의 경우에는 모노 필라멘트의 수가 많기 때문에 냉각공기의 양을 늘려주는 것이 필요하다.

그러나 종래의 폴리에스터 필라멘트의 제조공정의 경우에는 냉각풍이 고정된 한쪽방향에서만 불어오기 때문에 반대편과의 냉각속도 차이가 발생하여 균일한 사조를 형성하는데 다소 문제가 있었다. 특히 하이멀티 필라멘트의 경우에는 모노필라멘트의 수가 많기 때문에 냉각풍이 사조에 닿는 부분이 반대편과 균일한 고화에 더 큰 문제를 나타내게 된다.

그래서 많은 하이멀티 필라멘트 제조업체에서는 사조에 대해 수직 양방향으로 송출되는 기류에 의해 냉각하는 방법, 원주로부터 사조 내부로 송출되는 냉각방법, 퀸칭챔버에서 방출되는 냉각풍의 온도를 조절하는 방법(대한민국 특허공개 제 99-49298호) 및 냉각풍 방출면의 상부를 경사지게하여 냉각풍을 공급하는 방법(대한민국 특허공개 제 99-25177호) 등을 사용하고 있으며 이렇게 함으로써 공정중 방사안정성과 최종 권취된 원사의 균일성을 유지할 수 있었다. 그러나 이러한 방법등은 하이멀티필라멘트와 같이 모노필라멘트의 수가 많은 경우에는 부적합하였고 또한 관리상의 어려움뿐만 아니라 설비상의 비용도 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로써 이의 목적은 냉각풍이 섬유사에 닿는 방향만을 조절함으로써 원하는 물성의 사를 제조할 수 있고, 또한 냉각풍 사용비용을 줄일 수 있는 하이멀티필라멘트사의 냉각장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 용융 폴리머가 방사구금을 통해 압출되어 형성된 멀티 필라멘트를 냉각고화시키기 위한 냉각장치에 있어서, 냉각장치를 통과하는 멀티 필라멘트를 냉각고화시키기 위한 냉각풍의 방향을 조절할 수 있도록 풍향판과 상기 풍향판의 각도를 조절하기 위한 조절레버를 구비하는 풍향유도수단이 냉각장치의 냉각풍방출구에 설치된 것을 특징으로 하는 하이멀티필라멘트사의 냉각장치에 의하여 달성된다.

도 1은 본 발명인 하이멀티필라멘트사의 냉각장치의 설치상태를 보여주는 개략도.

도 2는 본 발명의 요부인 풍향유도수단의 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명인 하이멀티필라멘트사의 냉각장치의 설치상태를 보여주는 개략도로써, 이에 따르면 방사기(1)에 충입되어 있는 고분자 용융물질(2)이 방사구금(3)으로부터 인출되면서 사(絲)(5)로 형성되어 권취롤러(6)에 감겨지며, 상기 방사구금(3)의 전단으로는 보온판(4)이 설치되어 냉각장치(7)로부터 송출되는 냉각풍이 방사기(1) 내로 들어가는 것을 방지하도록 설치되고, 상기 냉각장치(7)에는 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 풍향판(81)이 조절레버(82)에 의해 각도가 조절되는 풍향유도수단(8)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 풍향판(81)이 조절레버(82)에 의해 각도가 조절되는 풍향유도수단(8)이 설치된 냉각장치(7)를 일반적인 용융방사 공정의 냉각풍이 나오는 쪽에 설치하여 냉각풍이 섬유사조에 닿는 방향을 자유롭게 조정함으로써 노즐 직하부를 급격하게 냉각시켜 핫존(Hot Zone)을 단축시켜 냉각효과 및 방사공정성을 향상시키고 균제도가 향상된 하이멀티 필라멘트사를 제조할 수 있다.

이러한 본 발명에 있어서 사조에 대하여 송출되는 냉각풍의 각도를 수직및 여러각도로 실험을 하여 보았더니 다음의 실험1및 실험2, 실험3과 같은 내용의 결론치를 얻을 수 있었다.

실험1

실험조건 : 고유점도가 0.635이고 융점이 256℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 방사온도 300℃에서 192홀, 248홀의 방사구금을 사용하여 단사섬도 0.3데니어, 0.4데니어가 되도록 방사속도 3400m/min, 3600m/min으로 방사하였으며 냉각방식은 풍향조절판을 사용하지 않은 냉각장치를 사용하여 일방향에서만 냉각풍이 나오도록 하였다. 각 실험에서의 제사공정성 및 균제도(U%)을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	방사구금(홀수)	단사섬도(de")	냉각방식	방속(m/min)	제사공정성	풍향판각도	균제도(U%)
비교예1	192	0.4	일방향냉각	3,400	보통	-	1.95
비교예2	248	0.3		3,400	보통	-	2.06
비교예3	192	0.4		3,600	불량	-	2.12
비교예4	248	0.3		3,600	불량	-	2.36

(결과)

종래의 냉각장치를 사용할 경우 방사구금수 및 방사속도에 따라서 균제도가 다르게 나타남을 알 수 있듯이 균제도가 나쁨을 알 수 있다.

실험2

실험조건 : 고유점도가 0.635이고 융점이 256℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 방사온도 300℃에서 192홀, 248홀의 방사구금을 사용하여 단사섬도 0.3데니어, 0.4데니어가 되도록 방사속도 3400m/min, 3600m/min으로 방사하였으며 냉각방식은 풍향조절수단이 설치된 냉각장치를 사용하여 일방향에서만 냉각풍이 나오도록 하였다. 각 실험에서의 제사공정성 및 균제도(U%)을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분	방사구금(홀수)	단사섬도(de")	냉각방식	방속(m/min)	제사공정성	풍향판각도	균제도(U%)
실시예1	192	0.4	도2의풍향판설치(일방향냉각)	3,400	양호	45°	1.45
실시예2	248	0.3		3,400	보통	45°	1.54
실시예3	192	0.4		3,600	보통	45°	1.65
실시예4	248	0.3		3,600	보통	45°	1.69

(결과)

풍향조절수단이 설치된 냉각장치를 사용할 경우 방사구금수 및 방사속도에 따라서 균제도가 다르게 나타나지 않고 균제도가 균일하게 나타남을 알 수 있다.

실험3

실험조건 : 고유점도가 0.635이고 융점이 256℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 방사온도 300℃에서 192홀, 248홀의 방사구금을 사용하여 단사섬도 0.3데니어, 0.4데니어가 되도록 방사속도 3400m/min, 3600m/min으로 방사하였으며 냉각방식은 풍향조절수단이 설치된 냉각장치를 사용하여 양방향에서 냉각풍이 나오도록 하였다. 각 실험에서의 제사공정성 및 균제도(U%)을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

구분	방사구금(홀수)	단사섬도(de")	냉각방식	방속(m/min)	제사공정성	풍향판각도	균제도(U%)
실시예5	192	0.4	도2의풍향판설치(양방향냉각)	3,400	양호	45°	0.98
실시예6	192	0.4		3,600	양호	45°	1.12
실시예7	248	0.3		3,400	양호	45°	1.07
실시예8	248	0.3		3,600	양호	45°	1.21
실시예9	192	0.4		3,600	보통	15°	1.45
실시예10	192	0.4		3,600	양호	30°	1.01
실시예11	192	0.4		3,600	보통	60°	1.11

(결과)

풍향조절수단이 설치된 냉각장치를 사용할 경우 방사구금수 및 방사속도에 따라서 균제도가 다르게 나타나지 않고 균제도가 균일하게 나타남을 알 수 있으며 또한 냉각방식을 한쪽에서만 송출하는 것보다는 양쪽에서 송출시가 균제도가 더 균일하게 나타나고, 아울러 풍향판의 각도는 15°∼60°, 보다 바람직하게는 30°∼ 60°범위가 균제도가 우수하였다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명은 일반적인 용융방사 공정의 냉각풍이 나오는면에 상하로 회동가능한 풍향판을 설치하여 냉각풍이 섬유사조에 닿는 방향을 자유롭게 조절하도록하여 원하는 물성의 사를 제조할 수 있고, 또한 냉각풍 사용비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

용융 폴리머가 방사구금을 통해 압출되어 형성된 멀티 필라멘트를 냉각고화시키기 위한 냉각장치에 있어서, 냉각장치를 통과하는 멀티 필라멘트를 냉각고화시키기 위한 풍향유도수단이 냉각장치의 냉각풍방출구에 설치된 것을 특징으로 하는 하이멀티필라멘트사의 냉각장치.
제 1 항에 있어서, 상기 풍향유도수단이 각도조절이 가능한 풍향판 인 것을 특징으로 하는 하이멀티필라멘트사의 냉각장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 송풍유도수단에 의하여 송출되는 냉각풍의 각도가 15∼60°범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 하이멀티필라멘트사의 냉각장치.