KR20060078636A - 슬라이버 또는 조사의 패딩 및 습식 권취 방법에 의한염색/가공 및 이를 이용하여 만든 섬유제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라이버를 염색하기 위해 빔에 권취하거나 원통형 캔에 코일링하여 권취하는 방법에 있어서 노즐을 이용한 패딩 방식을 적용하여 빔 또는 캔에 권취하는 새로운 방법을 적용함을 특징으로 한다.

본 발명의 노즐은 슬라이버를 원통형으로 모아주고 일정한 픽업률을 유지하게 한다. 또한 통과 후, 슬라이버가 원형의 단면을 갖기 때문에 건조 후 슬라이버의 모양과 형태가 거의 원형 그대로 복원된다. 또한 면방적공정에서 슬라이버를 캔에 담기 위한 기존의 코일러 장치를 그대로 이용하여 염색용 캔에 권취할 수 있게 됨으로서 불필요한 공정을 생략할 수 있다.

슬라이버, 조사, 패딩, 습식, 권취, 염색, 가공

Description

슬라이버 또는 조사의 패딩 및 습식 권취 방법에 의한 염색/가공 및 이를 이용하여 만든 섬유제품{A Method for padding and winding Sliver or Roving and Textile Product using the Same}

도 1은 종래 기술에 따른 슬라이버/조사의 패딩 및 습식 권취방법을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 슬라이버/조사 패딩 및 습식 권취방법을 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 슬라이버/조사 패딩 및 습식 권취 장치를 도시한 것이다.

<도면 주요 부호의 설명>

S 101 : 슬라이버 S 102 : 침지조내 슬라이버 이송롤러 S 103 : 노즐,

S 104 :패더(padder) S 201 ; 권취가이더(수평이동장치) S 202 ; 빔(Beam)

본 발명은 슬라이버 또는 조사의 가공 방법 및 상기 가공 방법을 위한 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 슬라이버 또는 조사의 패딩 방법 및 그 패딩 방법을 위한 장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 본 발명자 및 출원인에 의하여 출원된 특허 출원(10-200300040982, 면 웹 또는 슬라이버의 염색 및 이를 이용한 멜란지사 제조방법)에서 개시된 슬라이버 패딩방법을 개량한 것이다.

상기 출원에서 개시된 슬라이버 염색방법에서는 슬라이버를 염색하기 위한 기술적 어려움을 극복하기 위한 방법으로 슬라이버를 습윤제가 1～5g/ℓ함유된 수용액에 침지하고 패더를 이용해 픽업률 60～80%로 패딩한 후, 빔에 감아 슬라이버 형태로 기존의 다양한 염색방법(흡진염색, 콜드-패드-배치 염색, 배트연속염색 등)을 적용할 수 있도록 하였다. 그런데 이때 패더를 통과한 슬라이버의 모양은 패더에 의해 압착되어 납작한 띠모양(도 1 참조)이 되며 이송시 패더와의 접촉면적이 커서 패더 표면에 면섬유가 접착이 되거나, 또는 패딩 처리된 슬라이버의 강력이 충분치 않아 빔 권취시 장력조절, 속도조절 면에서 슬라이버가 절단되지 않도록 매우 세심한 주의를 하여야 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 슬라이버를 수용액 등에 침지한 후, 패더로 짜주는 대신에 나팔모양 노즐의 작은 구멍을 통과시키는 방법을 이용한 개량된 방법을 제안하게 된 것이다. 상기 방법으로 처리하면 슬라이버의 단면이 원형으로 유지되며 집속되는 효과가 있으므로 슬라이버의 강력이 패더로 압착하여 처리한 것 보다 100～150%이상 증가하게 된다. 따라서 권취과정에서 슬라이버 또는 조사의 절단이 매우 감소하여 권취 속도를 향상시켜 생산성을 높일 수 있게 된다.

한편, 기존 방식에서는 슬라이버의 형태가 납작한 띠 모양으로 빔에 권취하는데 별 문제는 없으나 원통형 염색용 캔에 코일링하는 방식의 권취가 어렵게 되어 보다 다양한 형태의 염색방식을 적용하는데 어려움이 있다. 여기서 코일링이라 함은 방적공장에서 슬라이버를 캔에 담는 방식으로 원통형의 플라스틱 캔에 슬라이버를 나선형으로 이동시켜 가면서 균일하게 담아내는 방식을 말한다.

만약 원통형 염색용 캔에 코일링 방식의 권취가 용이하게 되면 슬라이버가 제조되는 단계에서 슬라이버를 염색용 캔에 직접 코일링하여 염색에 곧바로 투입할 수 있어 슬라이버의 운송문제, 공정단축, 비용절감 면에서 보다 효율적인 방법이 될 것이다.

본 발명의 목적은 공지된 발명의 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 슬라이버의 품질개선, 생산성 향상 및 경제성을 극대화시키기 위해, 침지조를 통과한 슬라이버를 나팔모양의 원형 노즐을 통과하도록 하는 패딩 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법에 따라 제시된 목적을 이루기 위해 상기 원형 노즐의 사이즈와 습윤제의 농도 또는 노즐을 통과하는 속도 등이 서로 유기적으로 관련성을 가지도록 작용하여야 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 보다 개량된 발명은 슬라이버를 염색하기 위해 빔에 권취하거나 원통형 캔에 코일링하여 권취하는 방법에 있어서 노즐을 이용한 패딩 방식을 적용하여 빔 또는 캔에 권취하는 새로운 방법을 적용함을 특징으로 한다.

노즐의 작용은 슬라이버를 원통형으로 모아주고 일정한 픽업률을 유지하게 한다. 또한 통과 후, 슬라이버가 원형의 단면을 갖기 때문에 건조 후 슬라이버의 모양과 형태가 거의 원형 그대로 복원된다. 또한 면방적공정에서 슬라이버를 캔에 담기 위한 기존의 코일러 장치를 그대로 이용하여 염색용 캔에 권취할 수 있게 됨으로서 불필요한 공정을 생략할 수 있다.

한편, 사용된 노즐의 사이즈에 따라 슬라이버의 픽업률 및 패딩속도에 영향을 주게 되는데 노즐사이즈가 지나치게 적으면 슬라이버가 노즐을 통과하지 못하며, 반면에 노즐사이즈가 크게 되면 픽업률이 높고 슬라이버가 흩어지게 되어 효과가 감소된다. 따라서 슬라이버의 정량 및 습윤제의 농도 등에 따라 최적인 노즐의 사이즈를 결정하여야 한다. 본 발명에서는 제시된 방법을 적용하기 위한 노즐을 포함하는 패딩 및 빔 권취장치가 제안된다.

아래에서 본 발명에 따른 슬라이버 또는 조사의 패딩 방법을 실시 예를 이용하여 상세하게 설명한다. 제시된 실시 예는 예시적인 것이며 본 발명의 범위는 제시된 실시 예에 의하여 제한되지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 슬라이버 또는 조사의 패딩 과정을 도시한 것이다. 도 2에 도시된 것처럼, 슬라이버(S101)는 침지조 내의 구동 롤러(S102)를 지나면서 자연스럽게 습윤된 다음 나팔모양의 노즐(S103)을 통과하게 된다. 노즐(S103)의 사이즈는 슬라이버의 정량 및 염액의 픽업률에 따라 조절가능하며, 노즐(S103)의 위치도 슬라이버의 섬유종류에 따라 조절 가능하다. 노즐(S103)을 통과한 슬라이버(S101)는 노즐의 구멍 사이즈에 따라 균일한 픽업률을 가지며, 슬라이버의 단면이 둥근모양으로 모아진 형태로 구동되는 패더(S104) 위를 지나가게 된다. 이때 패더(S104)의 역할은 습윤된 슬라이버의 이송을 도와주고 장력을 감소시켜준다. 슬라이버(S101)는 권취 가이더(S 201)의 수평이동에 따라 회전하는 빔(S 202)에 균일하게 감기게 되며, 이때 사용되는 슬라이버의 수는 필요에 따라 적게는 1가닥, 많게는 수십 가닥을 동시에 처리할 수 있다. 빔에 감긴 슬라이버는 염색 또는 가공 공정으로 들어간다. 한편, 이러한 과정으로 슬라이버 뿐만 아니라 조사도 같은 형태로 응용될 수 있으며 슬라이버나 조사의 소재로는 셀룰로오스계 섬유(면, 텐셀, 리오셀 등), 단백질계 섬유(양모, 견 등), 합성섬유(폴리에스터, 나일론, 아세테이트 등 )등 다양한 소재가 이와 같은 과정으로 빔이나 염색용 캔에 습식으로 권취 또는 코일링이 가능하다.

아래에서 본 발명에 따른 방법을 실시 예로서 상세하게 설명하지만, 제시된 실시 예는 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.

실시예 1 : 슬라이버 및 조사 염색

1-1 연속염색

통상적인 콜드-패드-배치 염색용 반응염료 10～150g/ℓ, 습윤제 1～4g/ℓ, 소포제 0.5 g/ℓ가 함유된 염액에 도 3의 장치를 이용하여 슬라이버를 패딩을 하다. 상기 패딩된 슬라이버를 염색용 빔에 감아 비닐로 봉한 후, 염료특성에 따라 24～48시간 배칭시킨다. 상기 배칭이 끝나면 사염용 염색기 또는 빔 염색기에 빔상태로 그대로 넣어 통상적인 방법으로 수세 및 소핑, 유연제처리를 실시한 후, 탈수 건조한다.

1-2 흡진염색

습윤제 1～4g/ℓ, 소포제 0.5 g/ℓ가 함유된 침지액에 도 3의 장치를 이용하여 슬라이버를 패딩한 후, 빔에 감고 커버를 씌운 후, 사염용 염색기 또는 빔염색기에 빔상태로 그대로 투입해 통상적인 방법으로 염색, 수세 및 소핑, 유연제처리를 실시한 후 탈수 건조한다.

실시예 2: 슬라이버 및 조사 가공

2-1 캐티온화 가공

면섬유를 캐티온화 가공제로 개질화시키면 직접 및 반응성 염료 등과의 결합에 의한 친화성이 향상되어 염색물의 농염화 효과를 얻을 수 있으며 이를 이용, 다양한 형태의 섬유제품 전개가 가능하다. 따라서 면 방적공정상의 중간 제품인 슬라이버 상태로 면섬유를 개질하게 되면 이후의 공정(연조, 조방, 정방 등)에서 필요에 따라 다양한 형태로 응용하여 사용될 수 있다.

보다 구체적으로는 면 슬라이버를 습윤제 1～4g/ℓ, 소포제 0.5 g/ℓ가 함 유된 수용액에 침지시킨 후, 도 3의 장치를 이용하여 슬라이버를 패딩한 후 빔에 권취한 다음, 흡진염색용 염색기에 투입한다. 캐티온화 가공제(Snogen CAT -950, 대영화학) 3～5% owf, 정련침투제(Snogen DS-20, 대영화학) 1～2g/ℓ, 액비 1: 10의 조건으로 40℃에서 10분간, 승온 속도 1.5℃/분으로 60℃까지 승온 후, 60℃에서 40～60분간 처리한 후, 수세하고 유연제(Silisoft A, 대영화학) 5g/ℓ로 50℃에서 40분간 처리한 후, 탈수 건조한다.

캐티온화 가공된 슬라이버는 단독 또는 미처리 슬라이버와 혼방하여 다양한 제품전개가 가능하다. 면섬유를 캐티온화 가공제로 개질화시키면 직접 및 반응성 염료 등과의 결합에 의한 친화성이 향상되어 염색물의 농염화 효과를 얻을 수 있으며 이를 이용, 다양한 형태의 섬유제품 전개가 가능하다. 따라서 면 방적공정상의 중간 제품인 슬라이버 상태로 면섬유를 개질하게 되면 이후의 공정(연조, 조방, 정방 등)에서 필요에 따라 다양한 형태로 응용하여 사용될 수 있다.

2-2 머서화가공

면섬유를 가성소다 수용액으로 개질하면 면섬유의 결정구조가 변화되어 각종 염료에 대한 염색성이 향상되며, 섬유단면이 원형으로 팽윤되어 강력증가, 형태안정성 향상, 광택증가 등의 효과가 얻어진다. 이를 이용, 다양한 형태의 섬유제품 전개가 가능하다. 따라서 면 방적공정상의 중간 제품인 조사 상태로 면섬유를 개질하게 되면 정방공정에서 필요에 따라 다양한 형태로 응용하여 사용될 수 있다.

보다 구체적으로는 면 조사를 습윤제 1～4g/ℓ, 소포제 0.5 g/ℓ가 함유된 수용액에 침지시킨 후, 도 3의 장치를 이용하여 상기 면 조사를 패딩하여 빔에 권 취한 후, 흡진염색용 염색기에 투입한다. 가성소다(50%)용액을 약 1/2로 희석하여 가성소다 농도를 24～25%(약 30˚Be)로 조정한 다음 알칼리용 침투제(Snogen 2A-1, 대영화학) 7～9g/ℓ, 액비 1: 10의 조건으로 20～40℃에서 10～20분간 처리한 후, 가성소다용액을 배액한 다음, 냉수세하고 아세트산 1～2g/ℓ수용액으로 상온에서 중화처리후, 수세액의 pH가 6～8정도가 되도록 냉수세, 온수세를 5～8회 정도 반복한다. 수세 후 유연제(Silisoft A, 대영화학 5g/ℓ+ Spirafil 동림유화 1g/ℓ)로 50℃에서 40분간 처리한 후, 탈수 건조한다.

머서화 가공된 슬라이버 또는 조사는 단독 또는 미처리 슬라이버 또는 조사와 함께 연조 또는 정방공정에서 다양하게 응용하여 여러 가지 특징을 가진 실을 제조할 수 있다.

또한, 실시 예에서 살펴본 바와 같이 슬라이버나 조사형태의 방적중간제품을 염색가공하여 다양한 섬유제품으로 응용할 수 있는데 슬라이버나 조사의 섬유소재에 있어서도 거의 모든 천연섬유 및 합성섬유소재의 슬라이버나 조사를 동일한 방법으로 염색가공 할 수 있다.

기존 방법이 패더로 압력을 가해 짜줌으로서 슬라이버가 납작한 형태가 되는 반면, 새로 발명된 방법은 노즐을 사용함으로서 슬라이버가 거의 원형으로 유지되며 섬유의 집속 효과가 있어 기존의 방법보다 더 큰 장력에도 절단이 되기 어렵다. 따라서 본 발명에 따른 방법을 적용하게 되면 (i) 침지조에서 슬라이버 패딩 후, 권취까지의 이송단계에서 장력에 의한 절단 문제를 크게 감소시킬 수 있고, 아울러 (ii) 기존 방식에 비해 처리속도를 4배 이상 획기적으로 높일 수 있어 생산성이 크게 향상된다. 뿐만 아니라 (iii) 슬라이버를 원형상태로 코일링할 수 있으며, 그리고 (iv) 경제적 비용절감효과가 있다.

한편, 슬라이버 상태의 염색/가공 공정측면에서도 습윤된 슬라이버 모양이 원형을 유지하고 있으므로 염색용 캔에 중간 권취작업 없이 코일링한 후 이를 곧바로 흡진 염색용 염색기(예를 들면 사염색기 등)에 투입하여 염색할 수 있으며, 수세 및 건조과정을 거친 슬라이버는 연조기에 투입할 목적으로 별도의 중간 권취 공정을 거치지 않고 곧바로 캔 상태로 연조기에 투입할 수 있으므로 불필요한 공정을 생략할 수 있어 제조공정 및 시간을 더 한층 획기적으로 단축할 수 있는 효과가 있다.

따라서 새로 발명된 방법은 차별화된 염색효과 이외에도 슬라이버 또는 조사에 대해 항균방취, 피부보습, 소취성능, 원적외선 가공, 흡한 속건 기능, 방향가공 등 기능성가공을 한 후 연조단계에서 소비자가 원하는 기능에 따라 연조믹싱 등으로 혼합하면 하나의 실 또는 직편물에 다양한 색상과 기능성을 복합적으로 갖는 차별화된 획기적인 직편물을 제조할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자는 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 위와 같은 실시 예들 의 변경은 본 발명의 범위에 포함된다는 것은 자명하다.

Claims (5)

1. 슬라이버 또는 조사를 염액 또는 가공약제에 침지하는 단계, 노즐을 통과시켜 상기 슬라이버 또는 조사를 패더로서 패딩하는 단계; 상기 슬라이버 또는 조사를 빔 또는 염색용 캔에 권취하는 단계; 및 상기 슬라이버 또는 조사를 염색하는 단계를 포함하는 슬라이버 또는 조사의 염색 방법에 있어서,

   상기 패딩하는 단계는 원형의 단면 형태를 유지하기 위하여 상기 슬라이버 또는 조사가 패더로 유입되기 전 나팔 형태의 원형 노즐을 통과하는 단계를 더 포함하는 슬라이버 또는 조사의 염색 방법.
2. 청구항 1에 있어서

   상기 원형 노즐의 크기 또는 위치는 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 슬라이버 또는 조사의 염색 방법.
3. 슬라이버 또는 조사를 가공 약제에 침지하는 단계, 노즐을 통과시켜 상기 슬라이버 또는 조사를 패더로서 패딩하는 단계를 포함하는 슬라이버 또는 조사의 가공 방법에 있어서,

   상기 패딩하는 단계는 원형의 단면 형태를 유지하기 위하여 상기 슬라이버 또는 조사가 패더로 유입되기 전 나팔 형태의 원형 노즐을 통과하는 단계를 더 포함하는 슬라이버 또는 조사의 가공 방법.
4. 침지조, 상기 침지조 내에 설치되는 이송 롤러, 패더, 가이드 및 권취빔을 포함하는 슬라이버 또는 조사의 공정 장치에 있어서,

   나팔 모양의 원형 노즐을 더 포함하고, 상기 노즐은 제1 구동 롤러 및 패더 사이에 설치되고 그리고 크기 및 위치의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 공정 장치.
5. 제 1 항 또는 제 3 항의 방법에 의해 염색, 가공된 슬라이버 또는 조사가 포함된 섬유제품.

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