KR20020014815A

KR20020014815A - 가공유제가 다양한 양으로 도포된 엘라스탄 섬유 스풀

Info

Publication number: KR20020014815A
Application number: KR1020017016192A
Authority: KR
Inventors: 미하엘 카우쉬; 볼프강 클라인; 크리스틴 조엔크젠
Original assignee: 레르; 바이엘 파제르 게엠베하
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2002-02-25
Also published as: HK1047737B; AU4926400A; MXPA01012971A; CN1178831C; US6844039B1; EP1200333A1; IL146487A0; HK1047737A1; PL352271A1; EP1200333B1; CN1355763A; BR0011758A; DE19927916A1; JP2003502523A; WO2000078658A1; TR200103631T2

Abstract

본 발명은 필라멘트 길이에 따라 변하는 가공유제 함량을 갖는, 원통형 관에 제공된 엘라스탄 섬유 스풀 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 가공유제는 필라멘트 전체에 걸쳐 균일하게 도포되기보다는 관에 감긴 섬유의 최외부, 특히 섬유의 3％ 이상을 차지하는 최외부에서 확연히 증가하여, 이 영역에서의 유제막의 양은 스풀의 나머지 영역에서보다 1.2배 이상 더 많다. 이로써 외부에서부터(높음) 내부로의(낮음) 가공유제막의 구배가 생긴다.

Description

가공유제가 다양한 양으로 도포된 엘라스탄 섬유 스풀 {Elastane Fiber Spools Provided with a Variable Application of a Preparation}

본 발명은 필라멘트 길이에 따라 변하는 가공유제(finishing oil) 함량을 갖는, 원통형 관에 제공된 엘라스탄 패키지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 가공유제는 필라멘트 전체에 걸쳐 균일하게 도포되기보다는 최외부, 특히 관에 감긴 필라멘트의 3％ 이상을 차지하는 최외부에서 확연히 증가하여, 이 영역에서의 유제막의 양은 패키지의 나머지 영역에서보다 1.2배 이상 더 많다. 이로써 외부에서부터(높음) 내부로의(낮음) 유제막의 구배가 생긴다.

엘라스탄 필라멘트 또는 엘라스탄은, 그의 85 중량％ 이상이 세그먼트(segmented) 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 카바미드로 이루어진 섬유 또는 필라멘트로 이해된다. 이러한 섬유의 탄성 및 기계적 성질은, 예를 들면 방향족 디이소시아네이트의 폴리카바미드-폴리우레탄을 사용해 엘라스탄 필라멘트를 생성함으로써 달성할 수 있다. 이러한 종류의 엘라스탄은, 통상적으로는 습식방사 방법, 또는 바람직하게는 건식방사 방법에 따라 용액을 방사시킴으로써 제조한다. 극성 용매, 예를 들면 디메틸설폭시드, N-메틸 피롤리돈, 디메틸포름아미드 또는 바람직하게는 디메틸아세트아미드가 두가지 방법 모두에 적합한 용매이다.

이러한 섬유로부터 제조된 상업적인 실(yarn)이 수년에 걸쳐 공지되어 왔다.이러한 섬유의 탄성체로서의 기능을, 가장 중요한 응용분야로서 속옷, 서포트 가멘트(support garment) 및 목욕용품에 이용할 수 있고, 스타킹 밴드, 양말 발목 부분 또는 탄성 테이프에도 응용할 수 있다.

이러한 상품들을 높은 품질로 생산하기 위해서, 이러한 목적에 사용되는 엘라스탄 패키지는 최소의 중요한 요건들을 충족해야만 한다.

건식방사 엘라스탄 섬유 자체는 점착성이 매우 큰 표면을 갖기 때문에, 관에 감긴 필라멘트가 패키지로부터 다시 쉽게 분리되고 처리기의 모든 편향(deflection) 장치를 통해 균일하게 움직이도록 보장하는 단계를 거쳐야 한다. 이러한 목적을 위해서는, 실제 방사 공정 동안에, 통상적으로는 알칼리 토금속 비누 형태의 안티블로킹제(antiblocking agent)가 방사 재료에 첨가되어야 한다(US-A-4 296 174를 참조). 필라멘트에는 또한, 통상적으로는 감기는 동안에, 실리콘 유제와 같은 윤활제가 제공된다. 엘라스탄 필라멘트에 윤활제와 안티블로킹제를 동시에 도포하는 방법도 기술되어 있다(US-A-3 039 895를 참조).

패키지위의 필라멘트층에 대해서나, 처리기의 필라멘트 가이드(guide) 장치에 대해서나, 필라멘트가 패키지위의 모든 지점에서 동일한 점착성(접착성)을 갖도록 하기 위해서는, 엘라스탄 필라멘트에 안티블로킹제를 혼입시키거나 윤활제로서 작용하는 실리콘 유제를 도포하는 작업은 매우 균일한 방식으로 수행되어야 한다. 유제의 균일한 피복에 관해, JP 63-66073에서 마루야마(Maruyama) 등은 유제를 도포할 때 패키지내에서 엘라스탄 필라멘트를 다양하게 신장시킬 것을 고려한다.

공개공보 US-A-3 296 063에는 예를 들면 엘라스탄 필라멘트에 특히 적합한윤활제인 폴리실록산이 기술되어 있다. 유제막의 양은 엘라스탄 필라멘트의 총 중량의 2 내지 10％ 정도이다.

대부분의 엘라스탄이 제조되는 방식인 통상적인 건식방사 방법에서, 유제는 방사 챔버 바로 아래에서, 침지(immersion)되거나, 분무(spraying)되거나 필라멘트 가이드 또는 롤과 접촉됨으로써, 도포된다.

이러한 표준 방법을 개선하는 것에 대한 내용이 특허 명세서 US-A-5 560 558에 기술되어 있다.

이 공개공보에서는, 엘라스탄 패키지의 가공에 있어서 신뢰성(reliability)을 증진시키려면, 각 패키지에 감긴 엘라스탄 필라멘트의 마지막 100 내지 500m에 유제를 확실히 얇게 피복함으로써, 필라멘트가 패키지의 외부층에서 지지 표면상에 더 잘 접착하고 그 결과 상부층이 패키지 쇼울더(shoulder)에서 미끄러지지 않도록 할 수 있다고 한다.

그러나, 놀랍게도 US-A-5 560 558에 기술된 방법과 반대되는 방법으로 구성된 패키지를 요구하는 엘라스탄의 중요한 응용 분야가 있음을 본 발명에 이르러 발견하였다.

엘라스탄 섬유의 가장 중요한 응용 분야중 하나는 팬티스타킹 밴드이다. 이 분야에서는 섬도가 133 내지 270 dtex인 필라멘트가 통상적으로 사용된다.

스타킹 산업에서 충족되어야 하는 결정적인 성질과 관련된 높은 요건을 보장하기 위해서, 이 제조 분야에서는 정밀하게 감긴(precision-wound) 파인애플(pineapple)형 패키지가 사용된다. 이러한 특수한 패키지는 통상적으로엘라스탄 건식방사 공정에 의해서 직접 제조되는 것은 아니고, 건식방사 공정으로부터는 대부분의 형태의 가공에 충분한 정도로 불규칙하게 감긴(random-wound), 가격이 비싸지 않은 안정한 패키지가 제조된다. 그러나, 스타킹 산업에서는 이 필라멘트는 부차적인 고비용의 가공 단계에서, 불규칙하게 감긴 패키지로부터 다시 감겨서(rewinding) 정밀하게 감긴 패키지로 되어야 한다.

이러한 부차적인 고비용의 가공 단계를 피할 수 있는 한가지 방법은 디지콘(digicone) 방법(문헌[Melliand Textilbreichte 6, 1985, p.408]을 참조)을 사용하는 것인데, 이 방법은 엘라스탄 건식방사 챔버 바로 아래에 설치된 권취기와 통합된다.

그러나, 이 방법이 사용될 경우, 유제막은 엘라스탄 산업에서 통상적인 방식으로 도포되고, 이렇게 제조된 정밀하게 감긴 파인애플형 패키지는 팬티스타킹 밴드의 제조에 사용되는데, 그 결과는 불만족스러운 것으로 밝혀졌다. 이러한 유형의 패키지의 외부층으로부터 제조된 팬티스타킹 밴드는 패키지의 내부 재료로부터 유래된 것보다 확실히 더 좁다. 이러한 밴드 폭(통상적으로 스타킹 산업에서 "테이블 치수(table dimension)"라고 함)의 차이는 너무 커서(0.5cm 초과), 동일한 조건하에서 팬티스타킹의 추가의 가공이 불가능해진다. 특히 난처한 문제는 이러한 부정적 효과가, 패키지가 가공전 오랜시간동안 보관되는 경우(이는 엘라스탄 생산자로부터 가공업자에 이르는 경로에서는 통상적인 것이다), 확실히 더 심해진다는 것이다. 약 2 내지 3주를 초과하는 기간동안 보관되면 내부층과 외부층의 테이블 치수의 차이는 2cm까지에 이를 수도 있다.

놀랍게도, 엘라스탄 패키지, 특히 디지콘 방법에 따라 제조된 정밀하게 감긴 파인애플형 패키지의 외부층, 특히 관에 감긴 필라멘트 길이의 3％ 이상을 차지하는 최외부에서 가공유제막 함량을 확실히 증가시켜, 이 영역에서의 유제막의 함량이 패키지의 내부 영역에서보다 1.2배 이상 더 많게 함으로써, 전술한 부정적 효과를 방지할 수 있다는 사실을 알아냈다.

본 발명의 대상은, 외부에 가공유제가 피복된 엘라스탄 필라멘트로 이루어진, 원통형 관에 제공되는 엘라스탄 패키지에 관한 것으로서, 이는 가공유제의 함량이, 관에 감긴 엘라스탄 필라멘트의 3％ 이상, 바람직하게는 5％ 이상, 특히 바람직하게는 10％ 이상을 차지하는 최외부에서 증가하여, 이 영역에서 필라멘트 표면에 도포된 가공유제의 함량이, 내부 영역, 특히 20％ 이상을 차지하는 최내부 영역에서 필라멘트 표면에 도포된 가공유제의 함량의 1.2배 이상, 바람직하게는 1.5배가 됨을 특징으로 한다.

엘라스탄 패키지는 바람직하게는 디지콘 방법에 의해 제조된, 정밀하게 감긴 파인애플형 엘라스탄 패키지이다.

패키지의 최외부에서 가공유제의 함량은 바람직한 방식에 의해, 30％ 이상을 차지하는 최내부 패키지 필라멘트에 비해 증가된다.

패키지의 엘라스탄 필라멘트는 특히 100 내지 350 dtex, 바람직하게는 130 내지 270 dtex의 총섬도를 갖는다.

필라멘트 길이의 3％ 이상을 차지하는 최외부의 필라멘트 표면에 도포된 가공유제의 함량이, 특히 필라멘트 길이의 20％ 이상을 차지하는 내부의 가공유제 함량에 비해, 패키지가 제조된 후, 25일 이상, 특히 55일 이상의 기간동안 증가된 상태를 유지하는 것이 특히 바람직하다.

특히 바람직하게 사용되는 가공유제는, 25℃에서의 점도가 2 내지 100 mPa·s, 특히 2.5 내지 50 mPa·s, 특히 바람직하게는 2.5 내지 30 mPa·s인 폴리실록산, 폴리알킬실록산 및/또는 알콕시화 폴리실록산, 특히 폴리디메틸실록산 및/또는 에톡시화 폴리디메틸실록산; 또는 25℃에서의 점도가 2 내지 2500 mPa·s, 특히 2.5 내지 2000 mPa·s, 특히 바람직하게는 3 내지 1500 mPa·s인 광유; 또는 이 광유와 폴리(알킬)실록산의 임의의 목적하는 혼합물이다.

기본적으로 공지된 다른 첨가제들, 예를 들면 안티블로킹제로서 작용하는 금속 비누, 예를 들면 Mg 스테아레이트와 같은 고급지방산의 금속 비누, 대전방지제 및/또는 분산 보조제를 전술된 가공유제에 첨가할 수도 있다.

본 발명의 추가의 대상은, 분무 가공, 일방향(one-way) 가공 또는 가공 롤에 의한 가공유제막의 피복에 의해 본 발명에 따른 엘라스탄 패키지를 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 가공유제를 패키지에 감길 엘라스탄 필라멘트에 도포할 때, 패키지의 외부층이 될 필라멘트의 외부 3％, 바람직하게는 5％, 특히 10％가, 패키지의 최내부, 특히 패키지의 20％ 이상을 차지하는 필라멘트 부분의 가공유제의 함량의 1.2배 이상인 가공유제 함량을 갖도록, 외부 필라멘트에 가공유제를 더 많이 공급함을 특징으로 한다.

바람직한 방법은, 엘라스탄 필라멘트가 방사된 직후, 특히 방사 챔버의 아래 영역에서 또는 그의 배출구에서, 가공유제를 도포함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 엘라스탄 패키지를, 속옷, 서포트 가멘트 및 목욕용품의 제조, 및 스타킹 밴드, 양말 발목 부분 또는 탄성 테이프의 제조에 사용하는 용도는 본 발명의 또다른 대상이다.

관에 감긴 엘라스탄 필라멘트의 마지막 3％ 이상에서의 유제막 함량을 증가시키는데 사용되는 방법은 사용된 유제 도포 기법에 따라 달라진다. 예를 들면 유제를 도포하는데 분무 방법을 사용하는 경우, 분무 장치의 유제 공급량을 조절하는 밸브를 해당 필라멘트 영역에서 조금 더 많이 연다.

가공 고데트(godet) 또는 롤러라고도 불리는 롤을 사용하여 유제를 도포하는 경우에도 그 방법은 비슷하다. 롤은 그 밑바닥이, 예를 들면 연속적인 유제 공급에 의해 가공유제로 항상 채워져 있는 트로프(trough)에 잠긴다. 롤은 유제로 적셔지도록 회전하는데, 롤이 빨리 회전할수록, 더 많은 유제가 묻게 된다. 엘라스탄 필라멘트 자체는 일정한 속도 및 장력으로 움직이고, 통상적으로는 방사 챔버 배출구 바로 아래에서 또는 고데트와 접촉하는 가공 롤을 지나 고데트를 통해 최초로 편향된 후, 롤의 회전 속도에 따라 다양한 양의 유제를 취한다. 패키지의 외부층의 유제막 함량을 1.5배 증가시키려면, 이 방법에서는 가공 고데트의 회전 속도를 내부층을 가공할 때 사용된 롤의 속도보다 2배 이상 증가시켜야 한다. 바람직한 공정에 대한 상세한 설명을 실시예에서 볼 수 있을 것이다.

롤 피복 공정을 위한 가공 롤은 일반적으로 공지된 대로 매끄럽거나(smooth) 세로 홈이 있을 수 있다(fluted).

가공유제를 도포하는 추가의 방법은 일방향 가공이다.

필라멘트는 가공유제를 공급하기 위한 하나이상의 구멍을 포함하는 핀(pin) 또는 슈(shoe)상에서 움직인다. 유제는 이 핀/슈를 통해 필라멘트에 도포된다.

가공 방법은 기본적으로 그 자체로 공지되어 있으며, 예를 들면 비 브이 폴카이(B.v.Falkai)의 문헌["Synthesefasern", p.111 et seq., publ. Chemie, Weinheim 1981]에 제공되어 있다.

예를 들면 다음 방법은 본 발명에 따른 유제막이 달성되었는지를 결정하는데 사용된다.

섬유 샘플의 가공유제막을 옥스포드 인스트루먼츠(Oxford Instruments)에 의해 제조된 펄스(pulse) NMR 장치 QP 20+에 의해 결정한다. 이 경우, 고체-액체 혼합물의 액체상에서의 양성자의 공명 신호를 사용하여 액체상을 정량한다.

이 방법을 사용할 때에는 우선 장치를 보정해야 한다. 이를 위해서는, 가공되지 않은 방사된 엘라스탄 필라멘트를 다양한 양의 가공유제로 잘 적신 후 각 경우에서의 도포량을, NMR 측정 후, 중량을 측정해서 결정한다. 이를 측정 범위내에서 10 내지 12회 수행하여 보정 곡선을 얻는다.

각각의 보정 곡선을 도포된 각각의 가공유제 및 사용된 각각의 엘라스탄 종류(예를 들면 폴리에스테르 또는 폴리에테르 엘라스탄)에 대해 플롯팅해야 한다.

실제의 측정을 위해, 도면에 표시된 패키지 길이에 따라 필라멘트 재료 약 0.8 내지 2.0g을 패키지로부터 취하고, 직경 16㎜의 작은 유리관에 넣고, 추가의 전처리 없이 한 에코 펄스 방법(Hahn echo pulse method)에 의해 측정한다. 1회 가공 결정을 위해 20 FID를 첨가한다.

이러한 측정 방법을, 방사된 패키지를 제조한 후 첫번째 4일 이내에 수행하는 것이 중요한데, 왜냐하면 패키지내의 확산 효과로 인해 내부층과 외부층의 유제 함량이 시간이 지남에 따라 변동할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 가공유제막을 사용하면 종래의 방법 대신에, 팬티스타킹 밴드 폭(테이블 치수)이 크게 달라짐으로 인한 어려움을 겪지 않고도, 불규칙하게 감긴 기본 패키지를 제조한 후 다시 감기하여 정밀하게 감긴 파인애플형 패키지를 제조할 수 있게 개질된 디지콘 방법을 사용할 수 있다.

본 발명은 하기 도면에 의해 상세하게 예시된다.

도 1은 상이한 기간동안 보관된 4개의 통상적인 패키지(섬도 195 dtex)에 대한, 필라멘트 길이의 함수로서의 가공유제 함량의 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 4개의 패키지(섬도 195 dtex)에 대한, 도 1과 같은 그래프이다.

도 3은 본 발명에 따른 4개의 패키지(섬도 195 dtex)에 대한, 도 2와 같은 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 4개의 패키지(섬도 195 dtex)에 대한, 도 2와 같은 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따르지 않는 4개의 패키지(섬도 195 dtex)를 기본으로 도시된, 도 1과 같은 그래프이다.

하기 실시예는 본 발명에 따른 엘라스탄 패키지의 제조 방법을 기술함으로써, 추가로 가공하여 팬티스타킹 밴드를 제조하는데 있어 유리한 효과를 제공한다.

섬유 원료의 제조

모든 실시예에서 패키지는, 메틸렌-비스(-4-페닐디이소시아네이트)("MDI")로 캡핑(capping)되고 에틸렌디아민(EDA) 및 디에틸아민(DEA)의 혼합물에 의해 사슬-연장된(chain-lengthened) 분자량 2000의 폴리(테트라메틸렌 에테르)글리콜로부터 합성된 엘라스탄 중합체로부터 제조된다. 그 합성 방법은 모든 실시예에서 동일하다.

분자량 2000의 폴리에테르디올 44.9 중량부를 MDI 8.9 중량부 및 디메틸아세트아미드 31 중량부와 혼합하고, 50 내지 55℃로 가열하고 이 온도에서 95분동안 유지하여 NCO 함량이 2.10％인 이소시아네이트-캡핑된 중합체를 얻는다.

폴리우레탄 카바미드를 제조하기 위해서, DMAC 171.4부, EDA 0.97부, 디메틸아세트아미드중 10％ DEA 용액 1.385부 및 염료인 마크롤렉스바이올렛 비(Makrolexviolett B)(바이엘 아게(Bayer AG)) 0.00042부의 용액을 우선 25℃로 냉각함으로써 이용가능한 상태로 만든다. 반응 속도를 늦추기 위해서 펠렛 형태의 드라이아이스 1.1부를 이 혼합물에 첨가할 수도 있다. 앞에서 제조된 예비중합체를 유사하게 냉각시킨 것을 상기 혼합물에, 격렬하게 교반하면서 첨가하여, 고체 함량이 22％인 DMAC중 폴리우레탄 카바미드 용액을 얻는다. 중합체의 분자량을 조절하기 위해, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)를 첨가하여, 이 용액이 최종적으로 70 Pa·s/25℃의 점도를 갖고 1.21dl/g의 고유점도 η_inh를 갖도록 한다.

위에서 기술된 바와 같이 중합체를 제조한 후, 시아녹스(Cyanox) 1790(1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)트리온, 사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries)에 의해 제조된 안정화제) 0.52부 및 DMAC 4.7부로 이루어진 첨가제의 스톡(stock) 배합물을 중합체와 혼합한다. 디메틸아세트아미드중 4-메틸-4-아자헵탄디올-2,6과 데스모두 더블유(Desmodur W)의 반응 생성물의 40％ 용액 0.5부를 추가의 첨가제로서 첨가한다.

제 2의 스톡 배합물을 방사 용액과 혼합한다. 즉 완성된 필라멘트중 폴리우레탄 카바미드 중합체에 대한 티타늄 디옥사이드 함량이 0.1 중량％가 되도록, 티타늄 디옥사이드 타입 RKB 2(바이엘 아게)의 42％ 현탁액 22.75부와 30％ 방사 용액 7.75부를 혼합한다.

방사 용액과 추가의 스톡 배합물을 혼합한다. 즉 22％ 방사 용액 14.3부, Mg 스테아레이트의 11.4 중량％ 현탁액 14.2부 및 에톡시화 폴리디메틸실록산(위트코 서펙탄츠(Witco Surfactants)에 의해 제조된 실웨트 엘 7607(Silwet L 7607)) 1.62부를 혼합한다. 배합물을, 완성된 섬유중 Mg 스테아레이트 함량이 0.4 중량％가 되도록, 방사될 중합체 용액에 계량해 넣는다.

다시 감기하여 정밀하게 감긴 패키지를 만드는 방법

평균 페이-오프(pay-off) 속도가 550m/분인 5-위치 코노래피드 권취기(5-position Conorapid winding machine)를 사용하여 불규칙하게 감긴 원통형 패키지로부터 다시 감기하여 정밀하게 감긴 파인애플형 패키지를 만든다.위에서(overhead) 도핑(doffing)을 하여 재료가 160×73㎜ 관에 감기게 한다.

팬티스타킹 밴드의 제조 및 팬티스타킹 밴드 폭(테이블 치수)의 측정

타입 301(type 301)의 4-시스템 로나티 편직기(4-system Lonati knitting machine)에서 팬티스타킹 밴드를 제조한다. 사용된 기본 재료는 결합수(bond number) 3:1의 폴리아미드 44 dtex f 13이다. 편직기 속도는 400rpm이다. 사용된 섬도에 따라서는, 엘라스탄 필라멘트를 편직기에 넣기 전에, 플라스메카 타입 장력 조절기(Plasmeca type tension regulator)에 통과시킨다. 각각 좌측에 표시된 섬도를 갖는 엘라스탄에 대한 필라멘트 브레이크(brake) 셋팅(setting)은 다음과 같다:

dtex 150 3.2

dtex 195 3.6

dtex 230 3.8

dtex 270 4.0

dtex 320 4.0

각 실험 셋팅으로부터 5개의 스타킹을 제조하고 이어서 이완된 상태에서 스타킹 밴드 폭을 측정한다. 이 5개의 스타킹으로부터 결정된 밴드 폭을 테이블 치수라고 하며, 추가의 스타킹 가공에 대한 중요한 가공 조건이 된다. "테이블 치수, 외부"라는 것은 외부 패키지 층으로부터 제조된 편직 스타킹의 치수이고, "테이블 치수, 중앙"라는 것은 패키지가 패키지 중량의 대략 절반이 될 때, 이 패키지 재료로부터 제조된 편직 스타킹의 치수이고, "테이블 치수, 내부"라는 것은 패키지가 약 100 내지 150g이 될 때, 이 패키지로부터 나온 엘라스탄으로부터 제조된 편직 스타킹의 치수이다.

실시예 1(표준 방법, 본 발명에 따른 것이 아님)

전술된 엘라스탄 방사 용액을 건식방사 방법에 의해 섬도 195 dtex의 필라멘트로 방사시킨다. 이를 위해서는, 방사 용액을 직경 0.3㎜의 구멍을 24개 갖는 방사노즐을 통해 압출시키고, 길이 5m의 방사 챔버에서 건조시키는데, 방사 용액은 이 챔버에서 외부로부터 230℃로 가열되고 약 390℃의 뜨거운 공기와 함께 위에서부터 배출된다. 이렇게 얻은 24개의 개별적인 필라멘트를, 챔버 배출구(mouth) 아래에 설치된 가연(twist) 장치를 통해 합쳐서, 합사된 필라멘트사를 만든다. 회전 속도가 480m/분이고 가공 롤(롤 직경 8cm, 회전 속도 20rpm)을 통해 실리콘 유제 베이실론 엠 20(Baysilone M 20)을 제공받는 편향 고데트에 의해 일정 속도로 챔버로부터 배출된 이 필라멘트사를 문헌[Melliand-Textilberichte 6, 1985, page 408 et seq]에 기술된 디지콘 방법에 따라, 540m/분의 권취 속도로, 쉬웨이터(Schweiter)에 의해 제조된 SSM-디지콘 권취기에서 감아올린다. 일정 패키지 중량, 예를 들면 1㎏을 달성하기 위해서, 방사를 이러한 방식으로 95분동안 수행한 후, 필라멘트 이동을 중단시키고, 전체 패키지를 수거하고, 새로운 빈 관을 권취 맨드릴(winding mandrel)에 놓고 필라멘드를 장착한다. 타이밍을 재개하고 권취 과정을 다시 시작한다.

이어서 팬티스타킹 밴드를 필라멘트로부터 제조하고 그 테이블 치수를 앞 단락에서 기술된 바와 같이 결정한다. 패키지에 감긴 필라멘트를 따라 존재하는 가공유제막에 대해서도 측정을 수행한다(도 1을 참조). 각 경우에 그래프 최우측에있는 값(도 1 내지 5)은 패키지에 남아있는 필라멘트가 약 100g인 영역에서의 유제막을 나타낸다.

도 1은 동일한 방식으로 제조된 상이한 패키지에 대해서, 4일, 11일, 26일 및 55일 후, 필라멘트 길이의 함수로서의 가공유제 분포를 나타낸 것이다.

	외부	중앙	내부
패키지 보관 1일후 테이블 치수	11.0㎝	11.6㎝	11.6㎝
패키지 보관 26일후 테이블 치수	10.8㎝	11.6㎝	11.6㎝

이 경우에 처음 2000m의 유제막 함량은 내부 패키지 층의 것보다 확실히 적고, 보다 더 풀린 패키지 층에서의 유제막 함량은 내부 패키지 층의 것과 동일하고(도 1), 짧은 패키지 보관 기간(1일) 및 보다 긴 패키지 보관 기간(26일) 후, 내부층과 외부층의 엘라스탄의 스타킹 밴드의 테이블 치수 차이는 0.5cm가 넘는데, 이는 이 제품이 만족스럽게 추가로 가공될 수 없음을 뜻한다.

실시예 2(본 발명에 따름)

필라멘트 섬도가 195 dtex인 엘라스탄 패키지를 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조한다. 그러나, 이번에는 가공 고데트 속도를 패키지 가동 시간의 80％ 동안에는 10rpm으로 하고 패키지 가동 시간의 마지막 20％ 동안에는 28rpm으로 한다. 예를 들면, 중량이 1050g인 패키지를 제조하려고 하는 경우, 이는 가공 고데트를 10rpm에서 80분동안 회전시킨 후 28rpm에서 19분동안 회전시킴을 뜻한다. 이어서 패키지를 수거하고 작동을 재개한다. 패키지 보관 기간에 따라, 패키지의 최외부 15000m내의 유제막은 패키지의 총중량의 13％ 내지 19％이며, 내부층 유제막은 패키지의 총중량의 약 7％이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 이 도면에 지시된 보관 기간이 지난 후, 필라멘트에 대해 유제막의 양을 측정한다.

상이한 보관 기간이 지난 후 패키지를 편직하여 얻은 테이블 치수를 다음 표에 나타내었다:

	외부	중앙	내부
패키지 보관 1일후 테이블 치수	11.4㎝	10.9㎝	10.9㎝
패키지 보관 7일후 테이블 치수	11.2㎝	11.2㎝	11.1㎝
패키지 보관 25일후 테이블 치수	11.2㎝	11.1㎝	11.2㎝
패키지 보관 60일후 테이블 치수	11.1㎝	11.2㎝	11.2㎝

내부층과 외부층의 테이블 치수의 차이는 단지 1일의 보관 기간이 지난후에는 단지 0.5cm이다. 실시예 1(비교예)에 기술된 패키지와 비교해보면, 초기에는 외부층의 엘라스탄 재료의 테이블 치수가 내부층의 엘라스탄 재료의 테이블 치수보다 더 크다. 패키지가 보다 긴 기간동안 보관되는 경우, 외부층 엘라스탄 재료의 테이블 치수는 내부층의 엘라스탄 재료의 테이블 치수와 거의 같아진다. 더욱 더 중요한 것은 이러한 차이가, 실제로 패키지 생산에서 가공까지에 걸리는 기간인 1주 이상의 보관 기간 후에는 단지 0.1cm라는 것이다. 이는 패키지의 품질이 보관 기간이 길수록 더욱 좋아진다는 것을 뜻한다.

실시예 3(본 발명에 따름)

필라멘트 섬도가 195 dtex인 엘라스탄 패키지를 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조한다. 이번에는 가공 고데트 속도를 패키지 가동 시간의 80％ 동안에는 9rpm으로 하고 패키지 가동 시간의 마지막 20％ 동안에는 31rpm으로 한다. 예를 들면, 중량이 1050g인 패키지를 제조하려고 하는 경우, 이는 가공 고데트를 9rpm에서 80분동안 회전시킨 후 31rpm에서 19분동안 회전시킴을 뜻한다. 이어서 패키지를 수거하고 작동을 재개한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상이한 패키지에 대해서, 이 도면에 지시된 패키지 보관 기간이 지난 후, 필라멘트에 대해 유제막의 양을 측정한다. 패키지 보관 기간에 따라, 패키지의 최외부 10000m내의 유제막은 패키지의 총중량의 11％ 내지 19％이며, 내부층 유제막은 패키지의 총중량의 약 5％이다.

상이한 보관 기간후 패키지를 편직하여 얻은 테이블 치수를 다음 표에 나타내었다:

	외부	중앙	내부
패키지 보관 3시간후 테이블 치수	11.7㎝	11.0㎝	11.0㎝
패키지 보관 7일후 테이블 치수	11.1㎝	11.0㎝	11.2㎝
패키지 보관 14일후 테이블 치수	11.0㎝	11.1㎝	11.0㎝

여기서도, 내부층과 외부층의 테이블 치수 차이가, 실제로 패키지 생산에서 가공까지에 걸리는 기간인 1주 이상의 보관 기간 후에는 단지 0.1cm 이하이다.

실시예 4(본 발명에 따름)

필라멘트 섬도가 195 dtex인 엘라스탄 패키지를 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조한다. 이번에는 가공 고데트 속도를 패키지 가동 시간의 90％ 동안에는 10rpm으로 하고 패키지 가동 시간의 마지막 10％ 동안에는 22rpm으로 한다. 예를 들면, 중량이 1050g인 패키지를 제조하려고 하는 경우, 이는 가공 고데트를 10rpm에서 90분동안 회전시킨 후 22rpm에서 9분동안 회전시킴을 뜻한다. 이어서 패키지를 수거하고 작동을 재개한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 이 도면에 지시된 패키지 보관 기간이 지난 후,필라멘트에 대해 유제막의 양을 측정한다. 패키지 보관 기간에 따라, 패키지의 최외부 10000m내의 유제막은 패키지의 총중량의 5％ 내지 9％이며, 내부층 유제막은 패키지의 총중량의 약 4％이다.

	외부	중앙	내부
패키지 보관 1일후 테이블 치수	11.0㎝	10.9㎝	11.0㎝
패키지 보관 11일후 테이블 치수	10.8㎝	11.0㎝	11.1㎝
패키지 보관 26일후 테이블 치수	10.5㎝	11.0㎝	11.0㎝

내부층과 외부층의 테이블 치수 차이가, 실제로 패키지 생산에서 가공까지에 걸리는 기간인 1주 이상의 보관 기간 후에는 0.3 내지 0.5cm인 것을 알 수 있는데, 이 값은 표준 가공에 여전히 허용될만하고 다시 감긴 제품과 연관된 종래 기술에 상당하는 값이다. 그러나 여기서는 고비용의 다시 감기 공정이 수행되지 않는다.

실시예 5(본 발명에 따르지 않고 US 5 560 558에 따름)

가공 고데트 속도를 패키지 가동 시간의 99.5％ 동안에는 20rpm으로 하고 패키지 가동 시간의 마지막 0.5％ 동안에는 0rpm으로 한다. 예를 들면, 중량이 1050g인 패키지를 제조하려고 하는 경우, 이는 가공 고데트를 20rpm에서 회전시킨 후, 99분의 패키지 가동 시간이 끝나기 전 30초 동안 회전을 중단시켜서, 더이상의 가공유제가 마지막 길이의 필라멘트에 도포되지 않도록 한다는 것을 뜻한다. 패키지 가동 시간이 끝나면 패키지를 수거하고 작동을 재개할 수 있다.

	외부	중앙	내부
패키지 보관 4일후 테이블 치수	필라멘트가 끊어짐	11.5㎝	11.5㎝

이 실험에서는 외부 패키지 층으로부터 스타킹 밴드를 만들 수 없었는데, 왜냐하면 엘라스탄 필라멘트가 스타킹 편직기로 들어가면서 계속 끊어졌기 때문이다. 따라서 이러한 방법으로 제조된 패키지로는 더 이상의 실험을 시작할 수 없었다.

실시예 6(비교예, 종래 기술)

필라멘트 섬도가 195 dtex인 엘라스탄 패키지를 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조한다. 그러나, 이번에는 패키지를 제조한 후에, "다시 감기하여 정밀하게 감긴 패키지를 만드는 방법"에 기술된 바와 같이 다시 감기한 후에만 가공한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 필라멘트에 대해 유제막의 양을 측정한다.

	외부	중앙	내부
패키지 보관 1일후 테이블 치수	11.2㎝	11.5㎝	11.5㎝
패키지 보관 7일후 테이블 치수	11.0㎝	11.6㎝	11.6㎝
패키지 보관 25일후 테이블 치수	10.9㎝	11.6㎝	11.6㎝
패키지 보관 60일후 테이블 치수	10.9㎝	11.6㎝	11.6㎝

내부층과 외부층의 테이블 치수 차이가, 1일의 패키지 보관 기간 후에도 여전히 비교적 적당하지만, 보다 긴 보관 기간 후에는 테이블 치수 차이가 0.7cm로 커져서, 이 종래 기술에 따라 제조된 패키지를 긴 시간 동안 보관한 후에도 완벽하게 가공할 수 있을 것이란 보장이 없다.

Claims

외부에 가공유제(finishing oil)가 피복된 엘라스탄 필라멘트로 이루어진, 원통형 관에 제공되는 엘라스탄 패키지로서, 가공유제의 함량이, 관에 감긴 엘라스탄 필라멘트의 3％ 이상, 바람직하게는 5％ 이상, 특히 바람직하게는 10％ 이상을 차지하는 최외부에서 증가하여, 이 영역에서의 필라멘트 표면에 도포된 가공유제의 함량이, 패키지의 내부 영역, 특히 20％ 이상을 차지하는 최내부 영역에서의 필라멘트 표면에 도포된 가공유제의 함량의 1.2배 이상, 바람직하게는 1.5배가 됨을 특징으로 하는 엘라스탄 패키지.
제 1 항에 있어서, 디지콘(digicone) 방법에 따라 제조된, 정밀하게 감긴 파인애플(pineapple)형 패키지임을 특징으로 하는 엘라스탄 패키지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 패키지의 최외부에서의 가공유제 함량이, 30％ 이상을 차지하는 최내부 패키지 필라멘트에 비해 증가됨을 특징으로 하는 엘라스탄 패키지.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 엘라스탄 필라멘트가 100 내지 350 dtex, 바람직하게는 130 내지 270 dtex의 총섬도를 가짐을 특징으로 하는 엘라스탄 패키지.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 필라멘트 길이의 3％ 이상을 차지하는 최외부 필라멘트 표면에 도포된 가공유제의 함량이, 패키지가 제조된 후 25일 이상, 특히 55일 이상 동안, 특히 필라멘트 길이의 20％ 이상을 차지하는 내부 필라멘트 표면에 도포된 가공유제 함량에 비해 증가된 상태를 유지함을 특징으로 하는 엘라스탄 패키지.
패키지에 감기는 엘라스탄 필라멘트에 가공유제를 도포할 때, 패키지의 외부층이 될 필라멘트의 외부 3％, 바람직하게는 5％가, 패키지의 최내부, 특히 패키지의 20％ 이상을 차지하는 필라멘트 부분의 가공유제의 함량보다 1.2배 이상인 가공유제를 가짐을 특징으로 하는, 분무 가공, 일방향(one-way) 가공 또는 가공 롤에 의해 가공유제를 피복시킴으로써 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 따른 엘라스탄 패키지를 제조하는 방법.
제 6 항에 있어서, 가공유제를 엘라스탄 필라멘트 방사 직후, 특히 방사 챔버 아래 영역 또는 그의 배출구에서 도포함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 따른 엘라스탄 패키지의 속옷, 서포트 가멘트 및 목욕용품의 제조 및 스타킹 밴드, 양말 발목 부분 또는 탄성 테이프의 제조에 사용하기 위한 용도.