KR20110044591A - 탄성복합사 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 섬유와 제1 필라멘트사가 서로 교락 또는 커버링으로 합사되어 필라멘트군을 형성하고, 상기 필라멘트군과 제2 필라멘트사가 서로 교락 및 루프(Loop)를 형성하여 합사되어 형성되는 것으로 폴리우레탄과 필라멘트들이 꼬임 또는 교락으로 합사되어 있으며 동시에 표면에는 다수의 필라멘트 루프들이 형성되어 있는 천연섬유와 같은 벌키감과 촉감 그리고 외관을 발현하는 새로운 형태의 탄성복합사 및 그 제조 방법에 관한것이다.

폴리우레탄 섬유, 필라멘스사, 인터레이스사, 에어 텍스쳐사

Description

탄성복합사 및 제조방법{Elastic composite yarn and method of making}

본 발명은 폴리우레탄과 필라멘트사가 혼합된 복합사에 관한 것으로 폴리우레탄 섬유와 필라멘트사를 텍스쳐 사로 가공하면서 합사하여 천연섬유와 같은 자연스런 외관과 촉감을 지니는 벌키성이 향상된 폴리우레탄 복합섬유 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 탄성력이 뛰어난 탄성사는 스판덱스(Spandex)로 알려진 신축성이 좋은 폴리우레탄 섬유를 이용하는 제품이 대부분이나 폴리우렌탄 섬유의 염색성등의 단점으로 최근에는 폴리에스테르계 섬유를 이용한 탄성사가 개발되어 사용되고있으나 탄성사의 가장 중요한 지표인 탄성력이 폴리우레탄 섬유보다 떨어지는 문제로 현재에도 탄성사의 소재로 폴리우레탄 섬유를 이용하는 제품이 많이 사용되고 있다.

상기와 같은 폴리우레탄 섬유는 분자구조내에 염착좌석이 없기 때문에 산성염료에 염색이 잘되지 않아 분산염료를 사용하여 염색을 하지만 산성염료에 비해 견뢰도가 현저히 떨어져 사용상의 문제점이 있으며, 열에 약하여 폴리아미드계 섬 유나 폴리에스테르계 섬유 등 타소재와 혼방하여 사용시 고온 염색이 힘들고 직물제직 후의 후가공에도 제한이 많이 있다.

또한, 폴리우레탄 섬유는 대기중에 노출되면 일광에 의하여 탄성섬유 고유의 물성 및 색상이 변하고, 대기중의 폐가스 등에 의해서도 쉽게 변색되며, 또 자연적인 외기에서도 쉽게 산화되어 그의 고유물성이 저하되어 그 자체로 직물의 원사로 사용할 수 없다.

따라서, 상기와 같은 폴리우레탄 섬유는 단독적으로 사용되는 경우는 거의 없고 합성섬유나 재생섬유 등과 같은 원사와 합사하여 복합사로 사용되는 경우가 많다. 상기의 합성섬유, 재생섬유 등의 원사와 합사하는 방식으로 커버링사(covering yarm)로 제조되어 사용되거나 사용되는 용도에 따라 합성섬유와 함께 혼합되어 에어 텍스쳐사(Air Textured Yarn: ATY)로 제조되어 사용되어 왔다.

또한, 복합사의 제조방법으로는 복합가연공정을 통한 제조방법이 있으나 열에 약한 폴리우레탄 섬유의 특성상 가연공정상의 폴리우레탄 섬유의 열화현상이나 사절현상으로 복합가연공정으로 폴리우레탄 복합사를 제조할 수는 없을 것이다.

그러나, 상기의 커버링사는 폴리우레탄 섬유를 심사로 사용하고 재생섬유 또는 합성섬유를 권취사로 사용하여 제조되는 탄성의 가공사이나 가공사 표면이 매끄러워 합성섬유 느낌으로 자연스럽지 못한 단점과 폴리우레탄 섬유와 권취사의 포합성, 집속성이 떨어지고, 권취사의 권취각이 완제품에 나타나 미관이 해치는 단점이 있었다.

또한, 상기 에어 텍스쳐사는 2가닥 이상의 실을 공기로 타격을 가하여 실에 루프(loop)를 생성시켜 벌키화하여 필라멘트사를 방적사와 같은 외관을 가지는 실을 제조하는 방법이나 폴리우레탄 섬유와 합성섬유으로 제조되는 에어 텍스쳐사는 폴리우레탄 섬유가 외부에 돌출되어 제품으로 염색성을 의한 색상차나 촉감을 해치는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 신축성이 우수하면서 천연섬유와 같은 외관과 촉감이 우수한 폴리우레탄 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 폴리우레탄 섬유와 필라멘트사를 합사하여 포집성, 집속성이 우수하고 폴리우레탄 섬유가 돌출되지않는 폴리우레탄 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 방사, 연신으로 제조되는 폴리우레탄 섬유와 필라멘트사를 2공정을 통해 합사하여 자연스러운 외관과 촉감이 우수한 폴리우레탄 복합사의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리우레탄 섬유와 제1 필라멘트사가 서로 교락 또는 커버링으로 합사되어 필라멘트군을 형성하고, 상기 필라멘트군과 제2 필라멘트사가 서로 교락 및 루프(Loop)를 형성하여 합사되어 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 복합사를 제공한다.

또한, 상기 폴리우레탄 섬유의 함유량은 전체 탄성복합사의 1~60중량% 인것을 특징으로 하는 탄성 복합사를 제공한다.

또한, 상기 제1 필라멘트사와 제2 필라멘트사는 각각 폴리아미드계 섬유, 폴 리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐계 섬유, 재생섬유 중 하나 또는 2이상 혼합된 섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄성 복합사를 제공한다.

또한, 본 발명은 탄성복합사의 제조 방법에 있어서, 폴리우레탄 섬유와 제1 필라멘트사를 인터레이스사(Interlace textured yarn: ITY) 공정으로 합사하거나 또는 커버링(Covering) 공정으로 합사하여 필라멘트군를 제조하고 상기 제조된 필라멘트군를 제2 필라멘트사와 에어 텍스쳐사(Airtexturing, ATY) 공정으로 합사하여 제조되는 것을 특징으로 하는 탄성복합사의 제조 방법을 제공한다.

또한, 상기 폴리우레탄 섬유의 함유량은 전체 탄성복합사의 1~60중량% 인것을 특징으로 하는 탄성 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 제1 필라멘트사와 제2 필라멘트사는 각각 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐계 섬유, 재생섬유 중 하나 또는 2이상 혼합된 섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄성 복합사 제조방법을 제공한다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미 에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명은 폴리우레탄 섬유를 심사로 하여 제1 필라멘트사와 교락 또는 커버링으로 합사하여 제조되는 필라멘트군을 형성하고 상기 필라멘트군을 다시 심사로 하여 제2 필라멘트사와 불균일한 다수의 루프(loop)를 생성시켜 벌키화하여 합사하여 제조되는 탄성 복합사이다.

상기 필라멘트군은 폴리우레탄 섬유를 심사로 하여 제1 필라멘트사와 교락을 통해 합사하는 방법으로는 인터레이스공정을 통한 인터레이스사(Interlace textured yarn ITY)를 제조하여 합사할 수 있으며, 커버링을 통해 합사하는 방법으로는 커버링공정을 통한 커버링사(Covering yarn)를 제조하여 합사하여 필리멘트군을 제조할 수 있다.

상기 탄성 복합사 제조시 상기 폴리우레탄 섬유의 혼용율이 너무 낮으면 탄성사로서의 기능을 발휘할 수 없으며 폴리우레탄 섬유의 혼용율이 너무 높으면 제조단가가 상승되어 복합사의 경제성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 탄성 복합사에 포함되는 폴리우레탄 섬유의 함유량은 탄성 복합사의 사용용도에 따라 조절되어야 하나 전체 탄성복합사의 1중량% 미만일 경우 탄성사로서의 기능을 수행할 수없고 전체 탄성복합사의 60중량%를 초과할 경우에는 더 효과가 좋은 탄성사의 효율을 기대하기 힘들고 단가가 상승되어 본 발명에 따른 탄성 복합사의 폴리우레탄 섬유의 함유량은 전체 탄성복합사의 1~60중량% 인 것이 바람직할 것이다.

상기 합사공정에 사용되는 제1, 제2 필라멘트사는 나일론6 및 나일론66로 이루어진 폴리아미드계 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리프로필렌테레프탈레이트로 이루어진 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴니트릴계 섬유, 폴리비닐알코올계 섬유 등의 합성섬유 또는 레이온, 아세테이트 셀룰로오즈 등의 재생섬유로 제조되는 필라멘트사로 상기의 섬유로 제조되는 필라멘트사는 하나의 재질로 제조된 필라멘트사를 사용할 수 있고, 사용목적 또는 사용처에 따라 2이상의 섬유를 혼합한 필라멘트사를 사용할 수 있을 것이다.

또한, 상기 제1, 제2 필라멘트사는 동일한 재질의 필라멘트사를 사용할 수 있으며, 사용목적 또는 사용처에 따라 각기 다른 재질의 필라멘트사를 사용할 수 있을 것이다.

또한, 상기 제1, 제2 필라멘트사는는 가연가공된 드로테스쳐사(Draw Textured Yarn: DTY)로 사용하여 포집성 및 집속성을 증가시킬 수 있으며, 제조되는 폴리우레탄 복합사의 외관을 더욱 자연스럽게 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 탄성 복합사는 폴리우렌탄 섬유와 필라멘트를 제조하는 방법은 인터레이스사 제조공정 또는 커버링사 제조공정, 에어 텍스쳐사 제조공정으로 제조할 수 있다.

상기 폴리우레탄 섬유 및 제1, 제2 필라멘트사는 필라멘트 섬유의 일반적 제조방법인 방사 및 연신을 통한 공정으로 폴리우레탄 섬유 및 필라멘트사를 제조할 수 있을 것이다.

상기에서 제조된 폴리우레탄 섬유와 필라멘트사는 인터레이스사 제조공정 또는 커버링사 제조공정으로 합사되어 필라멘트군으로 제조된다.

상기 인터레이스사(Interlace textured yarn: ITY) 제조공정은 폴리우렌탄 섬유와 제1 필라멘트사를 집속시켜 혼섬되는 교락을 형성시켜 합사하는 공정이고, 커버링사(Covering yarn) 제조공정은 상이한 특성을 지닌 2가닥 또는 다수의 실을 이용하여 하나를 심사로 하고 나머지 사를 심사의 표면에 둘러쌓아 합사시키는 공정으로 폴리우레탄 섬유를 심사로 하여 필라멘트군을 제조할 수 있다.

상기와 같이 제조된 필라멘트군과 제2 필라멘트사는 에어 텍스쳐사 제조공정으로 에어 텍스쳐사로 제조된다.

상기 에어 텍스쳐사는 다수의 필라멘트사를 구성하는 필라멘트 상호 길이 방향의 위상을 다르게 함으로서 부분적으로 섬유장의 차가 생기는 집속된 루프가공사로 에어 텍스쳐사 제조공정은 상기 필라멘트군과 필라멘트사를 고속의 흐름으로 분사관으로 주행하고, 주행방향에 대해 사선방향으로 고압의 공기가 분사시키고 한쪽을 고속, 다른쪽은 저속으로 공급하여 고속공급사가 다량의 루프(loop)를형성하고 저속공급사가 심으로 구성되어 에어 텍스쳐사가 제조된다.

상기 본 발명에서는 인터레이스사 또는 커버링사를 저속으로 공급하여 심사로 형성하고 필라멘트사를 고속으로 공급하여 다량의 루프를 형성시킨 에어 텍스쳐 사를 제조하는 것이 바람직할 것이다.

상기 폴리우레탄 섬유의 함유량은 전체 탄성복합사의 1~60중량%로 혼합되어 제조되는 것이 바람직할 것이다.

상기 인터레이스 제조공정 또는 커버링 제조공정 및 에어 텍스쳐사 제조공정의 2공정으로 제조되는 탄성 복합사는 폴리우레탄 섬유와 제1,제2 필라멘트사간의 가교효과를 높여 제조되는 실의 형태안정성을 높여준다.

또한, 상기 인터레이스사 제조공정 또는 커버링사 제조공정 및 에어 텍스쳐사 제조공정의 2공정을 연속적으로 실시하는 일공정으로 진행하여 탄성 복합사의 생산효율을 높이고 공정시간을 단축할 수 있을 것이다.

상기 인터레이스사 제조공정, 커버링사 제조공정 및 에어 텍스쳐사 제조공정에 사용되는 제1, 제2 필라멘트사를 드로 텍스쳐사(draw textured yarn: DTY)로 제조하여 본 발명의 폴리우레탄 복합사의 벌크성을 증가시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 폴리우레탄 복합사는 신축성이 우수하고 천연섬유와 같은 외관과 촉감을 가지고 있으며 벌키성이 뛰어나 보온성이 우수하여 많은 산업분야에서 사용될 수 있으며, 특히 의류, 시트, 창가리개 등 제품의 소재로 사용되어 물성이 우수한 제품을 생산할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 폴리우레탄 복합사는 폴리우레탄 섬유와 필라멘트사와 교락 또는 커버링으로 합사하여 필라멘트군을 형성하고 다시 상기 필라멘트군과 필라멘 트사와 불균일한 다수의 루프(loop)를 생성시켜 벌키화하여 합사하는 것으로 신축성이 우수하면서 천연섬유와 같은 외관과 촉감이 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴리우레탄 복합사는 2중복합사 형태로 교락 또는 커버링되고 루프로 합사되어 가교역할을 하며 포집성, 집속성이 우수하고 폴리우레탄 섬유가 외부로 노출되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴리우레탄 복합사는 벌키성이 크게 향상되어 보온성이 뛰어나 의류, 시트, 창가리개 등의 제품에 사용될 수 있을 것이다.

이하 본 발명의 탄성 복합사를 제조하는 실시예를 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

40 D의 폴리우레탄 섬유를 심사로 하여 흰색의 70D/68F의 폴리에스테르 사를

제1 필라멘트사로 이용하여 인터레이스사 제조공정으로 필라멘트군을 제조하였다. 상기 제조된 필라멘트군과 검은색의 75D/36F의 폴리에스테르사를 제2 필라멘트사로 사용하여 에어 텍스쳐사 제조공정으로 본 발명에 따른 탄성 복합사를 제조하였다.

상기 제조된 탄성 복합사를 무장력상태, 2배 연신상태, 3배 연신상태로 장력을 부여한 후, 그사진을 도 1 내지 도 3에 나타내었다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 탄성 복합사는 폴리우레 탄과 필라멘트들이 꼬임 또는 교락으로 합사되어 있으며 동시에 표면에는 다수의 필라멘트 루프들이 형성되어 있는 천연섬유와 같은 벌키감과 촉감 그리고 외관을 발현하는

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 탄성복합사의 무장력상태를 나타낸 사진이다.

도 2는 본 발명에 따른 탄성복합사의 2배 연신상태를 나타낸 사진이다.

도 3은 본 발명에 따른 탄성복합사의 3배 연신상태를 나타낸 사진이다.

Claims (6)

1. 폴리우레탄 섬유와 제1 필라멘트사가 서로 교락 또는 커버링으로 합사되어 필라멘트군을 형성하고, 상기 필라멘트군과 제2 필라멘트사가 서로 교락 및 루프(Loop)를 형성하여 합사되어 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 복합사.
2. 제1항에 있어서,

   상기 폴리우레탄 섬유의 함유량은 전체 탄성복합사의 1~60중량% 인것을 특징으로 하는 탄성 복합사.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 필라멘트사와 제2 필라멘트사는 각각 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐계 섬유, 재생섬유 중 하나 또는 2이상 혼합된 섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄성 복합사.
4. 탄성복합사의 제조 방법에 있어서,

   폴리우레탄 섬유와 제1 필라멘트사를 인터레이스사(Interlace textured yarn: ITY) 공정으로 합사하거나 또는 커버링사(Covering yarn) 공정으로 합사하여 필라멘트군를 제조하고 상기 제조된 필라멘트군를 제2 필라멘트사와 에어 텍스쳐사(Airtexturing, ATY) 공정으로 합사하여 제조되는 것을 특징으로 하는 탄성복합사의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 폴리우레탄 섬유의 함유량은 전체 탄성복합사의 1~60중량% 인것을 특징으로 하는 탄성 복합사 제조방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 제1 필라멘트사와 제2 필라멘트사는 각각 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐계 섬유, 재생섬유 중 하나 또는 2이상 혼합된 섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 탄성 복합사 제조방법.

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