KR20030018753A - 플로킹 얀 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2가닥 이상의 단사로 이루어진 합연사에 토우사를 부착시킴으로써 제품의 품질 및 성능이 보다 향상된 플로킹 얀 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 플로킹 얀은 품질 및 접착력이 우수해 높은 마찰에 의해서도 쉽게 떨어지지 않는 장점이 있다. 본 발명의 플로킹 얀으로 제조된 섬유는 자동차용 시트, 장난감, 의류 소품, 실내 인테리어용 등으로 사용될 수 있다.

Description

플로킹 얀 및 이의 제조 방법{Flocking yarn and manufacturing method thereof}

본 발명은 플로킹 얀 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2가닥 이상의 단사로 이루어진 합연사에 토우사를 부착시킴으로써 제품의 품질이 보다 향상된 플로킹 얀 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

플로킹(flocking)이란 각종 재료의 표면에 플록(flock ; 솜 또는 합성섬유 등을 수mm의 길이로 절단한 것)을 부착시키는 가공법을 말한다. 즉, 각종 재료에 점착성이 강한 천연 고무, 합성 고무 라텍스, 폴리초산비닐, 폴리아크릴산에스테르 수지와 같은 접착제를 도포하고, 플록을 산포한 후, 정전기적 인력을 이용하여 부착시키는 기술로서, 이러한 기술로 제작된 실을 일반적으로 플로킹 얀(flocking yarn)이라고 한다.

종래에는 바탕 천에 직접 유연하고 내수성이 있는 접착제를 도포한 후, 여기에 0.1-5㎜ 크기로 가늘게 끊은, 각종 짧은 플록을 수직 또는 경사지게 식모함으로써, 벨벳과 같은 표면을 갖는 천을 제조하였다. 그러나, 천의 전체면에 플록이 고르게 도포되지 못하고 재질면에 있어서도 우수하지 못하며, 플록이 쉽게 떨어지는 단점이 있었다.

한편, 독일 특허 제 16 35 235호에는 천이 아닌 실에 직접 플록을 도포함으로써 실 표면의 플록 밀도를 향상시키는 방법이 개시되어 있으나, 실에 플록을 고르게 도포하기 위해서는 실을 계속하여 회전시켜야 하나, 실이 쉽게 절단되는 단점이 있었다.

미국 특허 제 4,622,235호는 상기 독일 특허의 기술을 향상시킨 것으로서, 플로킹 얀을 제조하는 제조기 상의 전극판의 모양을 원형으로 제작함으로써, 실을 계속 회전시키는 작업 없이 실의 모든면에 플록을 골고루 도포할 수 있는 장치를 개시하고 있다. 그러나, 접착제를 따로 실에 도포하여야 하기 때문에 모든 공정이 연속적으로 이루어지지 않는다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 마찰을 많이 받는 곳에서도 플록이 쉽게 떨어지지 않도록 접착력이 우수하고, 중심사의 부드러움을 극대화시켜 제품의 품질 및 재질이 향상된 플로킹 얀 및 모든 공정이 연속적으로 이루어짐으로써 보다 간편하고 단시간내에 플로킹 얀을 제조할 수 있는 플로킹 얀의 제조 방법을 제공하는 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 플로킹 얀을 제조하는 공정의 일례를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1b는 도 1a에서의 플로킹 챔버 부분을 확대한 사시도이다.

도 2a는 종래 기술에 따라 제조된 플로킹 얀의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 2b는 본 발명에 따라 제조된 플로킹 얀의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3a는 본 발명에 따라 제조된 플로킹 얀의 단면을 전자 현미경으로 촬영한 사진이다.

도 3b는 본 발명에 따라 제조된 플로킹 얀을 전자 현미경으로 촬영한 사진이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

10... 플로킹 챔버11... 절연봉

12... 전압발생장치13... 토우사 주입부

14... 건조기15... 전극판

16... 전극망20... 단사

21... 합연사22... 토우사

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

1) 2가닥 이상의 단사가 혼합된 합연사를 제조하는 단계;

2) 상기 합연사를 접착제가 담겨진 용액조에 통과시키는 단계;

3) 상기 접착제가 도포된 합연사를, 자유낙하에 의해 토우사가 공급되고, 상기 합연사의 상하에 각각 위치하도록 전극망과 전극판이 배열되어 있으며, 상기 전극망과 전극판에 전압을 가하는 것에 의해 형성된 정전압이 걸려 있는 플로킹 챔버에 통과시킴으로써, 상기 합연사의 전부위에 상기 토우사를 균일하게 부착시키는 단계; 및

4) 상기 토우사가 전부위에 균일하게 부착된 합연사를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 플로킹 얀을 제공한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 플로킹 얀을 제조하는 공정의 일례를 나타낸 개략도 및 도 1a에서의 플로킹 챔버의 부분 확대도로서, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 본 발명에 따른 플로킹 얀의 제조 공정을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 플로킹 얀(flocking yarn)의 제조 방법에는 2가닥 이상의 단사가 혼합된 합연사를 제조하는 단계가 포함된다. 상기에서 합연사(21) 제조에 사용되는 단사는 나일론(nylon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate), 디아세테이트(di-acetate), 트리아세테이트(tri-acetate), 레이온(rayon), 아크릴(acryl), 모다 아크릴(moda acryl) 및 폴리프로필렌(poly propylene)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기에서 합연사(21)는 당업계에 공지된 연사 과정에 의하여 꼬임수와 꼬임 방향이 조절될 수 있으며, 구체적으로 실의 용도에 따라 S연(시계반대방향) 또는 Z연(시계방향)으로 꼬임수가 조절되는 것이 바람직하다. 상기에서 꼬임수를 적게하면 유연성 및 부드러움이 증가되고, 꼬임수를 높게하면 강도가 증가되어 큰 장력이 요구되는 곳에 사용될 수 있는 장점이 있다. 종래에 플로킹 얀 제조시 사용되는 실은 태번수의 굵은 단사이므로 상기와 같은 연사 과정이 불가능하였으나, 본 발명에 따른 플로킹 얀 제조시 사용되는 합연사는 세번수의 가는 단사 2가닥 이상이 S연과 Z연으로 합연되고 꼬임수와 꼬임 방향이 조절됨으로써, 종래 단사를 이용하여 플로킹 얀을 제조하는 방법에 비해 제품의 품질 및 성능을 다양화할 수 있다. 또한, 토우사가 중심사(합연사)에 부착될 수 있는 표면적이 증가함으로써 다량의 식모가 가능하여 최종 제품의 부드러움을 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다.

상기 합연사의 제조에 사용되는 단사의 굵기는 0.5-2De인 것이 바람직하다.

상기와 같은 방법으로 제조된 합연사(21)는 접착제가 포함된 용액조(bath)를 통과하면서 접착제가 합연사의 표면에 도포된다. 상기 접착제로는 아크릴 수지(acryl resin), 폴리우레탄 수지(polyuretan resin), 수용성 폴리우레탄 수지(soluble polyuretan resin), 실리콘 수지(silicon resin) 및 멜라민수지(melamin resin)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것이 바람직하나, 특히, 수용성 폴리우레탄 수지를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 종래에는 아크릴 수지를 접착제로 사용하였으나, 상기 아크릴 수지는 흡습성이 있어 보관에 어려움이 있고, 기온이 저하되면 제조된 실의 상태가 경화되는 현상이 발생한다는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명의 플로킹 얀 제조시 접착제로 사용되는 수용성 폴리우레탄 수지는 접착력이 강하고, 제품 생산 후 경화가 거의 없다는 장점이 있다. 또한, 수용성이므로 환경오염도가 적고 인체에 무해하며, 화재 및 폭발의 위험성이 없다는 특징이 있기 때문에 본 발명에 따른 플로킹 얀 제조시 사용되는 것이 가장 바람직하다.

그리고나서, 상기 접착제가 도포된 합연사(21)를 15-30m/분의 속도로 플로킹 챔버(10)내로 방사시킴으로써 토우사(tow yarn)를 부착한다. 토우사는 가늘게 끊은, 짧은 실을 의미하는 것으로서, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 디아세테이트, 트리아세테이트, 레이온, 아크릴, 모다 아크릴 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.

종래에는 10-12m/분의 속도로 실을 플로킹 챔버 내로 방사하여 플로킹 얀을 제조하였으나, 본 발명에서는 플로킹 챔버내로의 방사 속도를 높여 실을 방사시킴으로써 생산성을 크게 항샹시킬 수 있다. 상기 토우사의 길이는 0.5-30mm인 것이 바람직하다. 상기에서 토우사의 길이가 0.5mm 미만이면 식모를 하여도 볼륨감이 없으며, 30mm를 초과하게 되면 토우의 대전처리가 미흡해져 식모의 어려움이 발생하기 때문에 상기 범위 길이의 토우사를 사용하는 것이 바람직하다.

접착제가 도포된 합연사(21)는 자유낙하에 의해 토우사가 공급되고, 상기 합연사의 상하에 각각 위치하도록 전극망(16)과 전극판(15)이 배열되어 있는 플로킹 챔버(10)를 통과하게 된다.

구체적으로, 접착제가 도포된 합연사(21)가 상기 플로킹 챔버(10) 내로 이동되면, 플로킹 챔버(10)의 상부에 위치해 있는 토우사 주입부(13)에서 토우사가 낙하된다. 토우사가 낙하됨과 동시에 플로킹 챔버(10)의 상부에 위치해 있는 전극망(16)과 하부에 위치해 있는 전극판(15)에는 전압발생장치(12)에 의하여 정전압이 걸리게 되고, 상기 발생된 전압에 의하여, 전극망(16)과 전극판(15)은 (+) 전하를 띠게 된다.

한편, 합연사의 표면은 접착제에 포함된 소량의 수분에 의하여 (-) 전하를 띠게 되고, 토우사는 (+) 전하를 갖는 전극망(16)을 지나면서 (+) 전하를 띠게 된다. 즉, (+) 전하는 갖는 토우사는 상대적으로 (-) 전하를 갖는 합연사를 향하여 낙하되면서 정전기적 인력에 의하여 합연사에 수직으로 부착된다.

합연사에 부착되지 않고 하부로 낙하된 토우사는 다시 하부의 전극판이 갖는 (+) 전하로 인하여 정전기적 반발력이 생성되고, 이에 의하여 (-) 전하를 갖는 합연사에 부착되며, 이러한 방식으로 합연사의 전부분에 균일하게 토우사가 부착된다.

상기에서 플로킹 챔버 상부에 위치하게 되는 전극망(16)의 재료는 스텐레스 스틸(stainless steel) 계통의 재질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 피아노선을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기에서 전극판(15)과 전극망(16)에 걸리는 전압은 20,000-50,000볼트인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 실의 종류와 토우사의 굵기, 길이에 따라 적당한 볼트의 전압을 선택할 수 있다.

또한, 종래에는 플로킹 얀 제조시 플로킹 챔버에 들어가는 실이 20가닥 정도로 제한되어 있었으나, 본 발명에 따른 플로킹 얀 제조시에는 플로킹 챔버(10)내에 들어가는 합연사의 수를 증가시킬 수 있다. 즉, 20가닥 정도의 합연사가 2단 이상으로 한꺼번에 플로킹 챔버 내로 들어갈 수 있으므로 생산성이 크게 향상될 수 있다. 이러한 경우, 합연사를 플로킹 챔버로 방사시키기 위한 롤러(roller)(미도시)를 합연사의 단 수에 따라 2개 이상 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같이 토우사가 전부위에 균일하게 부착된 합연사는 건조기(14)에 의하여 건조된다. 상기에서 건조는 연속적으로 이루어지고, 전기 히터식 또는 가스 열풍식의 방법이 이용되나 이에 제한되는 것은 아니며, 합성섬유의 종류에 따라 온도 및 시간이 조절되어 완전한 건조가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 구체적으로 가스열풍식 건조기를 사용하여 토우사가 부착된 합연사를 건조시킴으로써 플로킹 얀을 제조하였다.

상기 건조된 플로킹 얀은 콘(cone) 또는 행크(hank) 형태로 감겨 이후 섬유 제작에 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따라 제조된 플로킹 얀은 도 2b에 도시된 바와 같이, 2가닥 이상의 단사를 포함하고 있는 합연사(21)와 합연사의 표면에 부착되어 있는토우사(22)를 포함하고 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

플로킹 얀의 제조 공정

폴리에스테르 재질의 단사를 2가닥 이상 사용하여 S연으로 꼬임수를 준 후, 다시 상기 합연사를 2가닥 이상 사용하여 Z연으로 꼬임수를 조절하여 합연사를 제조하였다. 상기 제조된 합연사를 수용성 폴리우레탄이 포함되어 있는 용액조에 침지시켜 접착제가 합연사의 전부분에 고르게 도포되도록 하였다.

상기 접착제가 도포된 합연사를 합연사의 상하에 위치해 있는 전극판 및 전극망을 통과하도록 하였다. 이때 전극판과 전극망에는 30,000 볼트의 전압을 가하였다.

상기 토우사가 부착된 합연사를 가스 열풍식 건조기를 통과하도록 하여 완전히 건조시켰고, 건조된 플로킹 얀은 행크 형태로 감아 보관하였다.

<실시예 2>

플로킹 얀의 특성 분석

상기 실시예 1에서 제조한 플로킹 얀의 특성을 알아보기 위하여 일광견뢰도(일광에 의하여 색상이 변하지 않는 정도), 세탁견뢰도, 마찰견뢰도 및 색차를 측정하였다. 일광견뢰도는 KS K 0218 및 AATCC(American Association of Textile Chemists and Colorists) 16-2의 방법에 따른 크세논아크 방법에 의하여 측정하였고, 세탁견뢰도는 KS K 0430 및 AATCC 61의 방법, 마찰견뢰도는 KS K 0650 및 AATCC 8의 방법에 따른 크로크미터법, 색차는 KS K 0205의 방법에 따라 측정하였다.

그 결과, 일광견뢰도, 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도에서 4등급의 결과를 얻었고, 색차는 1.5등급의 결과를 얻었다. 이러한 결과는 본 발명에 따라 제조된 플로킹 얀이 접착력(내구성)면에서 우수하다는 것을 보여주는 것이다.

또한, 종래 플로킹 얀과 본 발명에 따라 제조된 플로킹 얀의 부드러움 정도를 비교한 결과, 본 발명에 따른 플로킹 얀의 부드러움 정도가 우수함을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 플로킹 얀은 2가닥 이상의 단사로 이루어진 합연사에 토우사가 부착되어 있어 제품의 품질 및 성능이 우수하며, 접착력이 우수해 마찰을 많이 받는 곳에서도 마찰에 의하여 쉽게 떨어지지 않는 장점이 있다. 또한, 모든 공정이 연속적으로 이루어지고, 보다 간편하고 단시간내에 플로킹 얀을 제조할 수 있어 생산성 향상을 최대화할 수 있다. 본 발명의 플로킹 얀으로 제조된 섬유는 자동차용 시트, 장난감, 의류 소품, 실내 인테리어용 등으로 사용될 수 있다.

Claims (10)

1) 2가닥 이상의 단사가 혼합된 합연사를 제조하는 단계;

2) 상기 합연사를 접착제가 담겨진 용액조에 통과시키는 단계;

3) 상기 접착제가 도포된 합연사를, 자유낙하에 의해 토우사가 공급되고, 상기 합연사의 상하에 각각 위치하도록 전극망과 전극판이 배열되어 있으며, 상기 전극망과 전극판에 전압을 가하는 것에 의해 형성된 정전압이 걸려 있는 플로킹 챔버에 통과시킴으로써, 상기 합연사의 전부위에 상기 토우사를 균일하게 부착시키는 단계; 및

4) 상기 토우사가 전부위에 균일하게 부착된 합연사를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 단사는 나일론(nylon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate), 디아세테이트(di-acetate), 트리아세테이트(tri-acetate), 레이온(rayon), 아크릴(acryl), 모다 아크릴(moda acryl) 및 폴리프로필렌(poly propylene)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 합연사는 S연 또는 Z연으로 꼬임수가 조절되는 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 합연사가 2단 이상으로 플로킹 챔버 내에 도입되는 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 합연사의 플로킹 챔버 내 도입 속도는 15-30m/분인 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 접착제는 아크릴 수지(acryl resin), 폴리우레탄 수지(polyuretan resin), 수용성 폴리우레탄 수지(soluble polyuretan resin), 실리콘 수지(silicon resin) 및 멜라민 수지(melamin resin)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 토우사는 나일론(nylon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate), 디아세테이트(di-acetate), 트리아세테이트(tri-acetate), 레이온(rayon), 아크릴(acryl), 모다 아크릴(moda acryl) 및 폴리프로필렌(poly propylene)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 토우사의 길이는 0.5-20mm 인 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항에 있어서, 상기 전극판과 전극망에 걸리는 전압은 20,000-50,000볼트인 것을 특징으로 하는 플로킹 얀의 제조 방법.

제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따라 제조된 플로킹 얀.