KR20030038877A - 폴리에스터 이수축 혼섬사 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사와 동시에 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조하는 방법에 관한 것으로, 기존의 2차계 혹은 3단계에서 연신기능을 가진 핫튜브 및 기타 보조장치를 반연신사 생산설비에 사용하여 방속 3500/분-3600미터/분 정도의 고속에서 투톤 및 솔리드 톤의 직물을 위한 폴리에스터 이수축 혼섬사를 1단계 만으로 제조하는 방법과 장치를 제공하는데 목적이 있다.

그 방법으로는 방사구금을 통해 용융 방사된 폴리에스터 필라멘트를 각각의 온도조절장치를 갖고 있어서 각각 온도가 다른 핫튜브에 통과시켜 온도차이에 따른 물성의 차이를 요구되는 직물의 염색성에 따라 구현시킨 후, 이를 적절한 장력 조절이 가능한 두개의 고뎃롤러 사이 및 권취기 상부의 공기교락 장치를 이용하여 합사함을 특징으로 하는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 제조하는 공정과 장치를 매우 간단히 할 수 있어서 설비비와 인력을 절감하면서도 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

Description

폴리에스터 이수축 혼섬사 제조방법 및 제조장치{Manufacturing method and device for polyester different shrinking mixing yarn}

본 발명은 방사와 동시에 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사구금으로부터 방사된 폴리에스터 원사를 핫튜브의연신특성을 이용하여 하나의 사조는 완전 연신을 이루도록 하고, 또 하나의 사조는 불완전 연신을 이루도록 함으로써 두 사조의 수축률 차를 발현시킨 뒤에, 이들 사조를 고속주행에서도 염색차이가 발생하지 않을 정도의 공기교락이 이루어지도록 하기 위해 2차의 공기교락 장치를 사용하는 방법으로서, 간단한 장치를 이용하면서도 생산성을 크게 높일 수 있도록 하는 것이다.

종래에 폴리에스터 이수축 혼섬사를 제조하는 방법을 살펴보면, 용융방사법으로 방사된 부분 연신사를 제조한 후, 2차 가공기를 통해 하나의 부분 연신사는 연신을 시킴과 동시에, 또 하나의 연신사는 주행만을 시키며, 그 후 다시 공기교락 장치를 통해 합사하여 제조하는 방법이 있었으며, 또는 부분 연신사를 가공기를 통해 연신시킨 후, 별도의 공기교락용 기계를 사용하여 연신시킨 가공사와 부분 연신사를 공기교락 기계를 사용하여 합사시키는 방법에 의해 제조되는 것이었다.

그러나 이러한 종래 방법의 경우, 방사기 이 외에 별도의 2차 가공기(드로우 트위스터 또는 공기교락용 기계)가 소요되므로 설비비가 많이 소요되고 그에 따라서 인건비 역시 많이 소요되며, 특히 가공속도가 기계에 따라 150 미터/분 - 600미터/분으로 낮아 생산성이 매우 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 폴리에스터 이수축 혼섬사를 생산하기 위한 공정을 기존의 2차계 혹은 3단계에서 연신기능을 가진 핫튜브 및 기타 보조장치를 반연신사 생산설비에 사용하여 방속 3500/분-3600미터/분 정도의 고속에서 투톤 및 솔리드 톤의 직물을 위한 폴리에스터 이수축 혼섬사를 1단계 만으로 제조하는 방법과 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 제조장치의 전체 구성도

도 2는 본 발명에 의한 제조장치의 부분 상세도

***도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 방사구금 2: 냉각장치

3, 3': 핫튜브 4: 오일링노즐

5: 가이드 6: 오일미그레이션 노즐

7: 합사가이드 8: 1차 고뎃롤러

9: 1차 공기교락장치 10: 2차 고뎃롤러

11: 가이드 12: 2차 공기교락장치

13: 가이드 14: 권취장치

본 발명의 방법을 살펴보면, 폴리에스터 이수축 혼섬사를 제조함에 있어서, 방사구금을 통해 용융 방사된 폴리에스터 필라멘트를 각각의 온도조절장치를 갖고있어서 각각 온도가 다른 핫튜브에 통과시켜 온도차이에 따른 물성의 차이를 요구되는 직물의 염색성에 따라 구현시킨 후, 이를 적절한 장력 조절이 가능한 두개의 고뎃롤러 사이 및 권취기 상부의 공기교락 장치를 이용하여 합사함으로써 이수축 혼섬사를 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한 핫튜브를 통과시킨 사조는 오일링노즐을 통과시키고, 그 후 완전연신을 시킨 사조는 오일미그레이션 노즐을 통과시키며, 완전연신사와 반연신사를 하나의 번들로 만든 후 공기교락장치를 통과시키며, 권취를 하기전에 다시 공기교락장치를 통과시키는 것이다.

본 발명의 방법에 따른 이유와 방법에 의한 구체적인 구성예를 첨부된 도면에 의거 작용과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서와 같이 방사구금(1)으로부터 방사된 사조는 냉각장치(2) 영역의 약 1-1.2미터 하단에 각각 온도조절을 달리하는 핫튜브(3)(3')를 구성하여 입사되게 한다.

핫튜브(3)(3')의 온도에 따라 연신비율의 차이가 발생하게 되며, 이때 하나의 사조는 완전연신에 다다를 수 있도록 핫튜브(3)의 온도를 150도에서 170도 사이에서 설정하며, 또 하나의 사조는 부분 연신사에 근접하는 물성을 얻을 수 있도록핫튜브(3')의 온도를 상온에서 100도 이내의 온도로 설정한다

여기서 각각의 온도설정은 최종 직물에서 얻고자 하는 염색의 효과에 의해 설정한다.

일반적으로 투톤효과를 원할 경우에는 각각 핫튜브(3)(3')의 온도의 차이를 크게 설정하며, 솔리드톤을 원할 경우 온도의 차이를 줄여 설정한다.

핫튜브(3)(3')를 통과한 각각의 사조는 오일링 노즐(4)을 통과한다. 통상 냉각직후에 오일링을 하게되나, 핫튜브(3)(3')를 사용한 이수축 혼섬 생산의 경우 핫튜브(3)(3') 내의 온도가 100도 이상의 경우 오일 및 수분에 의해 사조가 접속됨으로서 균일한 온도전달이 어려워 사조의 길이 방향으로 물성편차기 발생되어 염색불균일이 발생하게 됨으로 핫튜브(3)(3') 하단에 설치하게 된다.

핫튜브(3)(3')를 통과한 사조중 완전 연신을 시킨 사조는 완전 연신을 위해 높은 온도를 지닌 핫튜브(3)를 통과한 것이며, 이때 사조는 주행중에 높은 열을 받아 연신력이 커짐으로 인한 주행장력의 증가로 이후의 주행시 대금속 마찰계수(F/Mud)가 반연신사 대비 높아짐으로 작업성 저하의 원인이 되므로 균일한 오일링을 통한 마찰계수 저하를 목적으로 하는 오일 미그레이션 노즐(6)을 사용하여야 한다.

이때 오일 미그레이션 노즐(6)의 압력은 0.8-1.0kg/cm²정도로 설정하며, 이 압은 오일 미그레이션 노즐(6)이 설치되는 위치에서의 장력에 따라 설정한다.

보통 압이 과도하게 높을 경우는 사조의출돌로 인한 모우의 발생 가능성이있으며, 낮을 경우는 오일의 균일도 저하로 인한 작업성 불량이 발생된다.

각각의 핫튜브(3)(3')와 오일링을 끝낸 사조는 1차 고뎃롤러(8)의 상부에 설치된 완전 연신사 및 반연신사를 하나의 번들로 만들기 위한 가이드(7)를 통과한 후 1차 고뎃롤러(8)과 2차 고뎃롤러(10) 사이에 설치된 1차 공기교락장치(9)를 통과한다. 이때, 1차 공기교락장치(9)는 각 번들간 간격이 10mm 이내로서 번들의 주행시 각이 발생하여 번들간의 장력편차가 발생하지 않도록 설계하여야 한다.

각이 발생하여 각각의 번들장력에 차이가 발생할 경우 공기교락 수량 및 강도의 차이 발생으로 인한 염색차이가 발생된다.

1차 고뎃롤러(8)와 2차 고뎃롤러(10) 사이의 사조 주행장력은 0.1-0.15g/De를 기준으로 설정하며, 이때의 공기교락 압력은 4-5Kg 정도에서 설정한다.

일반적인 이수축 혼섬사의 공정속도가 600미터/분 정도인데 비하여, 본 발명의 경우 3500미터/분 이상으로 고속이므로 공기교락의 효과가 현저히 떨어지게 됨으로 이를 보완하기 위해 2차 고뎃롤러(10)와 권취장치(14) 간에 2차 공기교락장치(12)를 설치하여, 사조의 주행장력을 0.1g/De 정도로 설정한 후, 공기교락 압력을 3-4Kg 정도로 하여 1차 공기교락장치(9)에서 교락되지 않은 잔여부분에 대한 2차교락을 실시한 후 최종 권취를 하여 폴리에스터 이수축 혼섬사를 제조한다.

도 2는 폴리에스터 이수축혼섬사 제조에 핵심이 되는 핫튜브(3)(3')의 배열을 구체적으로 나타낸다.

일반적인 완전연신사를 생산하기 위한 핫튜브와는 달리 본 발명은 각각의 온도조절장치(20)(20')를 가진 2개의 핫튜브(3)(3')가 하나의 블록에 설치된다.

이중 일측의 핫튜브(3)는 완전연신사를 생산하기 위한 배열로서, 설정온도는 150-170도 이며, 오일링노즐(4) 하단에 오일 미그레이션 노즐(6)이 부착된다.

다른 핫튜브(3')는 변화된 물성을 가지는 반연신사를 생산하기 위한 배열로서 이러한 경우 이수축 혼섬이 아닌 완전연신사를 생산할 경우만 오일미그레이션 노즐을 부착하고, 이수축 혼섬사를 생산할 경우는 오일미그레이션 노즐을 설치하지 않는 것을 원칙으로 한다.

다른 핫튜브(3')의 설정온도는 직물에서 요구하는 염색효과 및 직물의 촉감을 조정하기 위한 상온에서부터 100도 사이에서 설정하여 반연신사의 물성을 변화시킨다.

보통의 2차 가공기를 통한 이수축 혼섬사의 경우 이러한 반연신사의 물성조정을 위해서는 따로 방사설비를 배정하여 파라미터 변경 후 별도 생산을 하여야 하나, 본 발명의 경우 이러한 조절이 이수축 혼섬을 생산하는 공정 내에서 이루어지게된다.

오일링노즐(4)의 경우 일반 반연신사 및 연신사 생산공정 대비 고속이므로 이에 따른 장력상승에 의한 작업성 저하를 방지하기 위해 오일의 균일 부착성이 가능한 형태를 선정하여 주행중의 사조 윤활성을 올릴 수 있도록 하여야 한다. 또한 핫튜브 직하부터 1차 고뎃롤러(8)까지가 가장 주행장력이 높은 부분으로 이에 따른 모우 및 루프발생 방지를 위해 이 부분의 가이드(5)는 사조와 가이드(5)간의 접촉면적이 최소화 될 수 있는 형태의 가이드를 사용하여야 한다.

도 3은 각각 방사된 연신사와 반연신사를 합사하는 방법으로, 가이드 부분은 이수축 혼섬사 생산 및 연신사 단독 생산이 가능하도록 구성하여야 한다. 연신사 번들 1개와 반연신사 번들 1개가 하나의 합사가이드(7)를 통과함으로서 이후 주행은 연신사와 반 연신사가 하나의 번들을 이루게 된다.

여기서 연신사와 반연신사가 하나의 번들을 이루지 못하고 분리되어 주행할 경우 각각의 번들에서 발생되는 떨림현상이 장력 변동으로 나타나 공기교락 시의 불균일을 유발하여 염색불량을 일으키거나 작업성 저하가 발생된다.

도 4는 공기교락장치의 배열로서 총 2차으로 구성된다. 이중 1차 공기교락장치(9)는 1차 고뎃롤러(8)와 2차 고뎃롤러(10) 사이에 설치하며, 주행사조의 장력은 고뎃롤러 간의 속도를 조정하여 0.1-0.15g/De 정도가 되도록 설정한다.

각 공기교락 홀은 도 3)의 합사가이드의 간격과 동일한 간격으로 제작한다.

2차계 공기교락장치(12)는 권취장치(14)의 상부에 설치한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 폴리에스터 이수축 혼섬사를 제조함에 있어서, 용융 방사된 폴리에스터 필라멘트를 각각 온도가 다른 핫튜브에 통과시켜 완전 연신사와 반 연신사를 동시에 구현한 이를 적절한 장력 조절이 가능한 두개의 고뎃롤러 사이 및 권취기 상부의 공기교락 장치를 이용하여 합사함으로써 이수축 혼섬사를 제조하게 되는 것으로, 제조하는 공정과 장치를 매우 간단히 할 수 있어서 설비비와 인력을 절감하면서도 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

Claims (4)

1. 폴리에스터 이수축 혼섬사를 제조함에 있어서, 방사구금을 통해 용융 방사된 폴리에스터 필라멘트를 각각의 온도조절장치를 갖고 있어서 각각 온도가 다른 핫튜브에 통과시켜 온도차이에 따른 물성의 차이를 요구되는 직물의 염색성에 따라 구현시킨 후, 이를 적절한 장력 조절이 가능한 두개의 고뎃롤러 사이 및 권취기 상부의 공기교락 장치를 이용하여 합사함을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축 혼섬사 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   핫튜브를 통과시킨 후에 사조를 오일링노즐을 통과시키고, 그 후 완전연신을 시킨 사조는 오일미그레이션 노즐을 통과시키며, 완전연신사와 반연신사를 하나의 번들로 만든 후 공기교락장치를 통과시키며, 권취를 하기전에 다시 2차로 공기교락장치를 통과시킴을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축 혼섬사 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   하나의 핫튜브는 온도를 완전연신에 다다를 수 있는 150도 내지 170도로 하고, 다른 하나의 핫튜브는 온도를 부분 연신사의 물성에 근접할 수 있도록 상온에서 100도 이내로 함을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축 혼섬사 제조방법.
4. 방사구금(1)으로부터 방사된 사조가 통과하는 냉각장치(2) 영역의 하단에 각각 온도조절을 달리하는 핫튜브(3)(3')를 구성하여 입사되게 하고,

   핫튜브(3)(3')의 아래에 오일링 노즐(4)을 구성하여 각각의 사조가 통과되게 하며,

   그 다음에는 완전 연신을 시킨 사조가 통과하는 위치에는 오일 미그레이션 노즐(6)을 구성하여 완전연신사가 통과되게 하며,

   1차 고뎃롤러(8)의 상부에는 완전 연신사 및 반연신사를 하나의 번들로 만들기 위한 가이드(7)를 구성한 후 1차 고뎃롤러(8)과 2차 고뎃롤러(10) 사이에 1차 공기교락장치(9)를 구성하며,

   2차 고뎃롤러(10)와 권취장치(14) 간에 2차 공기교락장치(12)를 설치함을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축 혼섬사 제조장치.