KR20100067172A - 복합가공사의 제조방법 및 이를 이용한 구김회복성 원단 - Google Patents

복합가공사의 제조방법 및 이를 이용한 구김회복성 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 복합가공사의 제조방법은 하나의 메모리원사를 코어사로 하여 다수의 코어사 피드롤러로 이송함과 더불어 다른 하나의 메모리원사를 이펙트사로 하여 다수의 이펙트사 피드롤러로 이송하고, 상기 코어사를 물로 적신 뒤에 이펙트사와 함께 에어노즐로 통과시키고, 에어노즐을 통과한 하나의 복합가공사를 히터로 열처리한 후, 송출롤러로 이송시켜서 이를 권취하는 것으로 이루어진다. 에어노즐로 유입되는 코어사의 사속은 원사 사속의 10% ~ 20% 증속하고, 에어노즐로 유입되는 이펙트사의 사속은 원사 사속의 20% ~ 35% 증속하되 이펙트사의 오버피드율이 코어사의 오버피드율보다 75% ~ 100% 크게 하며, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2로 하여 코어사와 이펙트사를 에어노즐로 합사 배출하고, 히터의 온도를 120℃하여 복합가공사를 열처리하고, 송출롤러로 이송되는 원사의 사속을 300m/min으로 송출하는 것으로 이루어지며, 본 발명의 구김회복성 원단은 상기 복합가공사를 이용하여 제직되는 것으로 이루어진다.
따라서 본 발명은 코어사의 주위에 이펙트사가 규칙적으로 부풀어져서 히터에 의해 열고정될 뿐만 아니라 종래의 메모리원사 성질을 그대로 갖기 때문에, 이러한 복합가공사로 제직된 원단의 표면이 천연섬유와 같이 까칠까칠한 표면 이펙트 효과를 구비함과 아울러 구김회복성, 촉촉한 촉감 등을 그대로 유지할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.
메모리원사, 코어사, 이펙트사, 복합가공사 제조방법, 구김회복성 원단

Description

복합가공사의 제조방법 및 이를 이용한 구김회복성 원단{MOTHOD FOR MANUFACTURING MULTI―TEXTURED YARN AND FABFIC HAVING SMOOTH OUT WRINKLES EASILYITS}
본 발명은 복합가공사의 제조방법 및 이를 이용한 구김회복성에 관한 것으로서, 구김회복성과 촉촉한 감촉을 구비한 메모리원사를 이용하여 천연섬유의 질감을 느낄 수 있는 원단 및 이의 원단을 제조하기 위한 복합가공사의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 편안함과 기능성을 동시에 갖춘 섬유는 천연사, 메탈사, 메모리사 등을 이용하여 소비자의 요구에 맞추게 된다.
면, 마, 양모 등과 같은 천염사를 이용한 천연섬유는 구김성과 주름회복성에 취약하므로, 형태안정성을 위한 가공으로 형태를 안정화할 수 있으나, 주름회복성 등을 극대화하기에는 미흡하였다.
상기 메탈사를 이용한 섬유는 자연스러운 구김 발현과 강렬한 색상 발현에 탁월하다고는 할 수 있으나, 메탈섬유의 원료인 금속으로 인하여 인체에 상처를 내는 등과 같은 사용상의 문제와 볼륨확대에 매우 취약하였다.
이러한 문제점의 개선을 위하여 최근에 개발된 메모리직물은 메모리원사를 이용하여 심유로 제직된 것으로서, 이는 자연스런 구김성과 형태회복성이 탁월할 뿐만 아니라 촉촉한 촉감을 느낄 수 있는 것이나, 표면 이펙트의 단순함으로 인하여 천연섬유와 같은 성질을 구현하기는 매우 힘들었다.
즉 상기 메모리원사는 난메탈(non metal) 원사로 불리며, 메모리원사로 제조된 직물은 자연스런 구김 효과와 원래 형태로 쉽게 회복되는 특성을 구비하였으며, 종래의 PET직물에서는 발현하기 어려운 웨트소프트 터치(wet-soft touch) 성질도 발현하였다.
그러나 메모리원사는 제직준비공정에서 텐션 제어의 어려움, 제품의 과다한 광택, 터치 발현의 제한성, 천연섬유의 성질인 까칠까칠한 표면 이펙트의 단순함 등의 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같인 메모리원사의 한계와 이러한 메모리원사를 이용한 원단을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구김회복성과 촉촉한 감촉을 구비한 메모리원사를 이용하여 천연섬유의 질감을 느낄 수 있는 원단을 제직하기 위한 복합가공사 즉 메모리 원사의 성질을 구비함과 더불어 천연섬유의 성질을 구비한 복합가공사를 제조하는 방법 및 이를 이용한 구김회복성 원단을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 두 가닥의 메모리원사를 이용하여 하나의 복합가공사로 제조하는 것으로 이루어지는 복합가공사의 제조방법에 있어서, 하나의 메모리원사를 코어사로 하여 다수의 코어사 피드롤러로 이송함과 더불어 다른 하나의 메모리원사를 이펙트사로 하여 다수의 이펙트사 피드롤러로 이송하고, 상기 코어사를 물로 적신 뒤에 코어사와 이펙트사를 함께 에어노즐에 통과시키고, 상기 에어노즐을 통과한 하나의 복합가공사를 히터로 열처리한 후, 송출롤러로 이송시켜서 이를 권취하는 것으로 이루어지되, 에어노즐로 유입되는 코어사의 사속을 원사 사속의 10% ~ 20% 증속하고, 에어노즐로 유입되는 이펙트사의 사속을 원사 사속의 20% ~ 35% 증속하되 이펙트사의 오버피드율이 코어사의 오버피드율보다 75% ~ 100% 크게 하며, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2로 하여 코어사와 이펙트사를 에어노즐로 합사 배출하고, 히터의 온도를 120℃로 하여 복합가공사를 열처리하고, 상기 송출롤러로 이송되는 원사의 사속을 300m/min으로 송출하는 것으로 이루어지는 복합가공사의 제조방법을 제공한다.
또한 상기와 같은 복합가공사를 이용하는 것으로 이루어지는 원단을 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 제조방법으로 제조된 복합가공사는 코어사의 주위에 이펙트사가 규칙적으로 부풀어져서 히터에 의해 열고정될 뿐만 아니라 종래의 메모리원사 성질을 그대로 갖기 때문에, 이러한 복합가공사로 제직된 원단의 표면이 천연섬유와 같이 까칠까칠한 표면 이펙트 효과를 구비함과 아울러 구김회복성, 촉촉한 촉감 등을 그대로 유지할 수 있다는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 복합가공사의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 본 발명의 제조방법은 두 가닥의 메모리원사를 이용하여 하나의 복합가공사(1)로 제조하는 방법이며, 상기 복합가공사(1)는 종래의 메모리원사의 성질과 천연사의 성질을 동시에 구비하고 있다.
즉 본 발명의 제조방법은 하나의 메모리원사를 코어사(1a)로 하여 다수의 코어사피드롤러(11)로 이송함과 더불어 다른 하나의 메모리원사를 이펙트사(1b)로 하 여 다수의 이펙트사피드롤러(12)로 이송하고, 웨팅유닛(wetting unit)(13) 또는 욕조로 상기 코어사(1a)를 물로 적신 뒤에 코어사(1a)와 이펙트사(1b)를 함께 에어노즐(14)에 통과시키고, 상기 에어노즐(14)을 통과한 하나의 복합가공사(1)를 히터(15)로 열처리한 후, 송출롤러(16)로 이송시켜서 이를 권취하는 것으로 이루어진다.
본 발명에서는 오버피드의 원리를 도입하고 있으며, 이는 크릴에서 멀티 필라멘트사가 풀려나온 후, 에어노즐(14)로 공급되는 양이 노즐 밖으로 배출되어 나오는 양보다 휠씬 많게 함으로써 오버피드된 코어사와 이펙트사의 필라멘트가 노즐 내로 들어가서 공기의 와류 효과에 의해 코어사의 주위를 이펙트사가 감싸면서 상호 합사된다.
그리고 코어사를 물로 적시는 것은 제품의 품질을 향상하게 되며, 히터로 복합가공사(1)를 열처리하면 코어사와 이펙트사가 열고정될 뿐만 아니라 이펙트사의 균일성에 영향을 끼치는 것이다.
일반적으로 메모리사의 종류는 PTT 75/72, PTT 75/36BR, PTT 75/48DD, PTT 150/144, PTT ROY 85/72 등이 있으며, 이러한 메모리사의 두가닥을 합사하여 본 발명의 복합가공사를 제조하게 된다.
아래에서 섬도는 KS K 0416 필라멘트사의 섬도 측정 방법에 의하여 둘레가 1m인 릴에 90회 시료를 감아 채위된 타래를 히팅 챔버 내의 온도 50℃에서 30분간 건조시킨 후, 저울을 사용하여 무게를 측정한 값이고, 강도와 신도는 Textechno Statimat Me.(German)을 이용하여 상온에서 24시간 방치한 각각의 시료를 길이 200mm, 테스트 스피드 2000m/min의 조건으로 반복 실험한 값이다.
아래의 표에서 사속의 단위는 m/min, 히터의 온도는 ℃, 코어사 속도와 이펙트사 속도는 사속의 속도를 기준으로 증속한 양을 백분률로 나타낸 것이며, 섬도의 단위는 D, 강도의 단위는 g/d, 신도와 수축율은 %를 나타낸 것이다.
사속 히터온도 코어사속증가량 이펙트사속증가량 섬도 강도 신도 수축율




300
120
10
 15 150.2 3.33 48.61 9.5
20 153.7 3.10 47.21 9.5
25 156.9 2.92 46.55 9.3

135
10
 15 150.4 3.28 48.41 9.5
20 153.5 3.12 46.91 8.7
25 156.3 2.95 47.37 9.3

150
10
 15 150.3 3.23 47.99 9.5
20 153.7 3.16 47.92 9.5
25 157.1 2.90 47.10 9.3
(코어사는 PTT 75/72를 사용하고, 이펙트사는 PTT 75/48DD를 사용함)
표 1과 같은 Taslan 메모리복합가공사 제조 실험 결과에서는 히터 온도 120℃, 코어사 속도증가량(오버피드율) 10%, 이펙트사 속도증가량(오버피드율) 20%에서 최적의 상태가 됨을 알 수 있다.
사속 히터온도 코어사속증가량 이펙트사속증가량 섬도 강도 신도 수축율




300
120
10
 15 163.9 2.69 51.80 7.1
20 162.6 2.51 48.04 7.8
25 168.2 2.42 47.32 7.1

135
10
 15 162.1 2.56 49.91 7.4
20 166.5 2.55 47.82 7.3
25 168.9 2.39 47.04 7.2

150
10
 15 160.3 2.63 48.36 7.4
20 167.1 2.54 47.75 7.1
25 167.7 2.30 45.70 7.2
(코어사는 PTT 75/72를 사용하고, 이펙트사는 PTT 75/48DD를 사용함)
표 2과 같은 Taslan 메모리복합가공사 제조 실험 결과에서는 히터 온도 120℃, 코어사 속도증가량 10%, 이펙트사 속도증가량 20%에서 최적의 상태가 됨을 알 수 있다.
사속 히터온도 코어사속증가량 이펙트사속증가량 섬도 강도 신도 수축율




300
120
20
 30 150.1 3.38 51.27 9.7
35 153.6 3.19 49.31 8.9
40 155.8 3.05 49.26 9.3

135
20
 30 150.0 3.37 50.36 9.4
35 154.1 3.06 47.32 9.9
40 156.0 3.00 47.98 8.7

150
20
 30 150.6 3.30 48.86 9.2
35 154.1 3.20 49.31 9.3
40 157.2 2.91 45.12 9.1
(코어사는 PTT 75/72를 사용하고, 이펙트사는 PTT 75/72를 사용함)
표 3과 같은 Slub 메모리복합 가공사 제조 실험 결과에서는 히터 온도 120℃, 코어사 속도증가량 20%, 이펙트사 속도증가량 35%에서 최적의 상태가 됨을 알 수 있다.
사속 히터온도 코어사속증가량 이펙트사속증가량 섬도 강도 신도




300
120
20
 30 159.7 2.74 48.71
35 165.1 2.56 48.91
40 169.3 2.40 46.97

135
20
 30 162.3 2.55 46.90
35 165.3 2.53 48.84
40 168.4 2.44 49.31

150
20
 30 162.1 2.63 48.62
35 165.6 2.61 48.26
40 169.1 2.45 47.57
(코어사는 PTT 75/72를 사용하고, 이펙트사는 PTT 75/72를 사용함)
표 4과 같은 Slub 메모리복합 가공사 제조 실험 결과에서는 히터 온도 120℃, 코어사 속도증가량 20%, 이펙트사 속도증가량 35%에서 최적의 상태가 됨을 알 수 있다.
상기와 같은 결과에서 이펙트사의 오버피드율 증가에 따른 절단강·신도 변화의 경우, 오버피드율의 증가에 따라 강·신도가 감소하게 되고, 이는 오버피드율의 증가에 따라 이펙트사의 필라멘트가 루프를 형성하기 쉬워 지나치게 크게 형성되어 복합가공사의 안정성을 저하시키고, 절단 강도를 감소하게 된다.
따라서 코어사의 오버피드율 10%의 경우에는 이펙트사의 오버피드율 20%에서 강도와 신도에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있고, 코어사의 오버피드율 20%의 경우에는 이펙트사의 오버피드율 35%에서 강도와 신도에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.
즉 상기 코어사의 오버피드율에 비하여 이펙트사의 오버피드율이 크게 하는 것이 바람직하다.
결론적으로 본 발명에서는 최적의 조건으로 상기 송출롤러로 이송되는 원사의 사속을 300m/min으로 송출하고, 에어노즐로 유입되는 코어사의 사속을 원사 사속의 10% ~ 20% 증속하고, 에어노즐로 유입되는 이펙트사의 사속을 원사 사속의 20% ~ 35% 증속하되 이펙트사의 오버피드율이 코어사의 오버피드율보다 75% ~ 100% 크게 하며, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2로 하여 에어노즐로 코어사와 이펙트사를 합사 배출하고, 히터의 온도를 120℃하여 복합가공사를 열처리하는 것이다.
여기서 사속의 크기를 300m/min보다 크거나 작게 하면 히터로 열처리 효과를 저하시키며, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2보다 작게 하면 이펙트사와 코어사의 필라멘트가 얽히는 정도가 저하되고, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2 보다 크게 하면 이펙트사와 코어사의 필라멘트 손상을 초래하게 된다.
따라서 위와 같은 조건에서 후공정 작업성을 고려할 때, 사가공 효과와 품질 균일성, 열적안정성, 자연스러운 터치 발현이 가능하여 최적의 조건이라 할 수 있다.
한편 본 발명에서는 상기 복합가공사를 위사와 경사 중의 어느 하나 이상으로 사용하여 제직되는 구김회복성 원단을 제공한다.
즉 상기 복합가공사를 위사로 하고 공지의 메모리원사를 경사로 하거나, 상기 복합가공사를 경사로 하고 공지의 메모리원사를 위사로 하거나, 상기 복합가공사를 위사와 경사로 할 수 있는 것이다.
예컨데 본 실시예에서는 다양한 방법으로 제조된 복합가공사를 위사로 하고, 공지의 다양한 메모리원사를 경사로 하여 원단을 제직하여 원단의 견뢰도, 구김회복성, 신축성 및 촉감을 측정하였다.
마찰견뢰도(급) 세탁견뢰도(급) 일광견뢰도
(급)		 치수변회율(%)
건조 습윤 변퇴색 오염(Co) 오염(P) 경사 위사
4 3-4 4-5 4 3-4 3-4 0.5 0.2
3-4 3-4 4 4 4 3-4 0.3 0.2
3-4 3 4 4 4 3-4 0.7 0.2
4 3-4 4-5 4 4-5 4 0.6 0.3
4 4 4-5 4 4-5 4 0.5 0.1
4 4 4-5 4 4-5 4 0.6 0.3
4 4 4-5 4 4-5 3-4 0.6 0.1
4 4 4 3-4 4 3-4 0.5 0.2
4 3-4 4-5 4 4 3 0.9 0.3
4 3-4 4 4 4 3 0.5 0.2
4 4 4-5 4-5 4-5 4 0.6 0.3
4 4 4-5 4 4 4 0.7 0.2
4 3-4 4-5 4 4 3 0.9 0.3
(견뢰도 및 치수변화율)
복합가공사의 견뢰도 및 치수변화율을 측정한 결과는 표 5와 같이 세탁, 마찰, 일관견도가 대부분 3급 내지 4급 이상 수준임을 알 수 있어 기존의 메모리원사로 제직된 원단과 비교하여 견뢰도 측면에서 큰 문제점이 없는 것이다.
또한 치수변화율에 있어서, 0% ~ 1% 수준으로 퀄러티(quality) 성능지표 범위인 ±3% 내에 있음을 알 수 있다.
방추도 (%) Toray
시험법(급)
경사 위사
71 67 5
71 76 5
72 70 5
71 76 5
75 77 5
70 68 5
65 71 5
63 66 5
66 67 5
68 70 5
63 65 5
(방추도)
복합가공사의 특성인 구김성과 표면효과를 평가하기 위한 적합한 평가방법을 설정하고자 하여, KS K 0550 직물의 방추도 시험법 중 개각도법과 Toray(일본)에서 사용하고 있는 시험법에 의하여 측정한다.
표 6은 본 발명에 의해 제직된 다양한 원단에 대하여 방추도 등에 의한 형태유지성 평가 결과를 나타낸 것으로, 표 6에서와 같이 3500g의 하중에서 20분 경과 후, 하중을 제거했을 때 방추도 시험기에서의 형태를 육안으로 판정하는 Toray(일본)에서 사용하고 있는 시험법에 의한 형태유지성 평가 결과, 대부분의 직물이 방추도 시험기에서 이탈하지 않고 그 형태를 유지하고 있어 평가결과는 5급으로 형태유지성능이 우수함을 알 수 있다.
구 분 EM(신축성) 촉감
경사 위사 Koshi Numeri Fukurami
1 4.17 3.34 3.62 18.27 14.18
2 5.52 2.64 2.47 17.51 14.02
3 5.08 3.34 2.60 18.12 14.30
4 5.22 2.95 4.03 15.89 20.66
5 4.64 3.25 2.32 18.55 13.66
6 6.42 3.00 2.54 18.74 13.64
7 5.54 2.95 3.90 17.14 14.09
비교원단 2.95 3.24 3.43 14.62 10.63
(직물 촉감)
표 7은 복합가공사에 대한 사가공, 제직준비, 제직, 염색공정을 통하여 제직된 원단의 역학적인 특성을 나타낸 것으로, 이들 원단에 대하여 KES-FB System으로 측정하여 이들 역학특성치에서 H.V.(Hand Value)치를 나타낸 것이다.
대체로 비교원단에 비하여 신축성이 우수하고, Fukurami 값이 우수하여, 비교원단에 대비하여 자연스러운 터치 발현성이 우수함을 알 수 있다.
결국 본 발명에 의해 제조된 복합가공사를 이용하여 제직된 원단은 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 일광견뢰도가 우수하여 공지의 메노리원사로 제직된 원단과 비교하여 견뢰도 측면에서 큰 문제점이 없고, 치수변화율에 있어서 0% ~ 1% 수준으로 퀄러티 성능지표 범위인 ±3% 내에 있으며, 형태유지성 평가 결과, 방추도 시험기에서 이탈하지 않고 그 형태를 유지하고 있어 5급으로 형태유지성능이 우수함을 알 수 있으며, 대체로 비교원단에 비하여 신축성이 우수하고, Fukurami 값이 우수하여, 비교원단에 대비하여 자연스러운 터치 발현성이 우수한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 제직용 원사의 제조방법을 나타내는 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 제직용 원사의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 복합가공사
1a : 코어사
1b : 이펙트사

Claims (3)

  1. 두 가닥의 메모리원사를 이용하여 하나의 복합가공사로 제조하는 것으로 이루어지는 복합가공사의 제조방법에 있어서,
    하나의 메모리원사를 코어사로 하여 다수의 코어사 피드롤러로 이송함과 더불어 다른 하나의 메모리원사를 이펙트사로 하여 다수의 이펙트사 피드롤러로 이송하고, 상기 코어사를 물로 적신 뒤에 코어사와 이펙트사를 함께 에어노즐에 통과시키고, 상기 에어노즐을 통과한 하나의 복합가공사를 히터로 열처리한 후, 송출롤러로 이송시켜서 이를 권취하는 것으로 이루어지되,
    에어노즐로 유입되는 코어사의 사속을 원사 사속의 10% ~ 20% 증속하고, 에어노즐로 유입되는 이펙트사의 사속을 원사 사속의 20% ~ 35% 증속하되 이펙트사의 오버피드율이 코어사의 오버피드율보다 75% ~ 100% 크게 하며, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2로 하여 코어사와 이펙트사를 합사 배출하고, 히터의 온도를 120℃하여 복합가공사를 열처리하고, 상기 송출롤러로 이송되는 원사의 사속을 300m/min으로 송출하는 것으로 이루어지는 복합가공사의 제조방법.
  2. 하나의 메모리원사를 코어사로 하여 다수의 코어사 피드롤러로 이송함과 더불어 다른 하나의 메모리원사를 이펙트사로 하여 다수의 이펙트사 피드롤러로 이송하고, 상기 코어사를 물로 적신 뒤에 코어사와 이펙트사를 함께 에어노즐에 통과시 키고, 상기 에어노즐을 통과한 하나의 복합가공사를 히터로 열처리한 후, 송출롤러로 이송시켜서 이를 권취하는 것으로 이루어지는 복합가공사를 이용하되,
    상기 복합가공사를 위사와 경사 중의 어느 하나 이상으로 사용하여 제직되는 구김회복성 원단.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복합가공사는 에어노즐로 유입되는 코어사의 사속을 원사 사속의 10% ~ 20% 증속하고, 에어노즐로 유입되는 이펙트사의 사속을 원사 사속의 20% ~ 35% 증속하되 이펙트사의 오버피드율이 코어사의 오버피드율보다 75% ~ 100% 크게 하며, 에어노즐의 압력을 10kg/cm2로 하여 코어사와 이펙트사를 에어노즐로 합사 배출하고, 히터의 온도를 120℃하여 복합가공사를 열처리하고, 송출롤러로 이송되는 원사의 사속을 300m/min으로 송출하는 것으로 이루어지는 구김회복성 원단.
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