KR20120107376A - 복합사, 상기 복합사를 이용한 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

복합사, 상기 복합사를 이용한 원단 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20120107376A
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(주)하나글로텍
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Abstract

본 발명은, 폴리에스테르 공중합체로 이루어진 고수축사; 폴리에스테르 부분배향사(partially oriented yarn: POY); 폴리에스테르 원착사(dop dyed yarn); 및 폴리에스테르와 레이온의 혼합 방적사를 포함하되, 상기 각 사들이 공기교락(interlacing)되어 있는 것을 특징으로 하는 복합사, 그를 이용한 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 열수수축율이 상이한 사들로 이루어진 복합사를 이용하여 원단을 제조할 경우 각각의 사들의 수축률 차이로 인해서 얻어지는 원단이 다층구조를 이루게되어, 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 우수하게 된다.

Description

복합사, 상기 복합사를 이용한 원단 및 그 제조방법{Interacing yarn, and fabric using the same, and method for manufacturing the fabric}
본 발명은 복합사 및 그를 이용한 원단에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 성질의 섬유를 이용한 복합사 및 원단에 관한 것이다.
폴리에스테르 섬유는 에틸렌 글리콜과 테레프탈산을 축합중합하여 얻어진 중합체를 이용하여 제조할 수 있는데, 비교적 생산이 용이하고 가격이 저렴할 뿐만 아니라 물성이 우수하여 의류용으로 널리 사용되어 왔다.
그러나, 폴리에스테르 섬유는 비중이 약 1.38로 나일론과 같은 다른 합성섬유에 비해 상대적으로 높은 비중을 가지고 있다. 이에 따라, 상기 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 원단은 경량감이 부족하게 된다.
한편, 완전 연신된 폴리에스테르 섬유는 배향결정이 잘 발달하여 강도 및 탄성률이 높다. 따라서, 이로부터 제조된 원단은 촉감이 딱딱하고 부품성이 부족하게 된다.
또한, 완전 연신된 폴리에스테르 섬유는 통상 구형으로 이루어져 있기 때문에 광택이 심하게 발생할 수 있어 고급스러운 외관을 얻기가 곤란하다.
또한, 소비자들의 패션 취향이 빠르게 변함에 따라, 다양한 색상을 발현할 수 있는 복합사의 제조가 요구되어 왔다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 복합사, 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 이점은 우수한 부품성, 부드러움성, 경량성, 드레이프성 및 다양한 색상을 발현할 수 있는 복합사, 원단 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술된 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 학습되어질 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 첨부된 도면은 물론이고 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 폴리에스테르 공중합체로 이루어진 고수축사; 폴리에스테르 부분배향사(partially oriented yarn: POY); 폴리에스테르 원착사(dop dyed yarn); 및 폴리에스테르와 레이온의 혼합 방적사를 포함하되, 상기 각 사들이 공기교락(interlacing)되어 있는 것을 특징으로 하는 복합사를 제공한다.
상기 각 사들의 100℃ 열수수축율은 부분배향사 ＜ 혼합 방적사 ＜ 원착사 ＜ 고수축사 순이고, 이때, 상기 부분배향사의 100℃ 열수수축율은 -3 ~ 3%이고, 상기 혼합 방적사의 100℃ 열수수축율은 2 ~ 5%이고, 상기 원착사의 100℃ 열수수축율은 5 ~ 7%이고, 상기 고수축사의 100℃ 열수수축율은 15 ~ 25%일 수 있다.
상기 부분배향사는 저수축 되지 않은 부분배향사로 이루어지고, 상기 각 사들의 100℃ 열수수축율은 혼합 방적사 ＜ 원착사 ＜ 고수축사 ＜부분배향사 순이고, 이때, 상기 부분배향사는 90 ~ 170%의 신도 및 10 ~ 25%의 결정화도를 가질 수 있다.
상기 고수축사는 12 ~ 22 중량%로 포함되고, 상기 부분배향사는 24 ~ 44 중량%로 포함되고, 상기 원착사(dop dyed yarn)는 10 ~ 25 중량%로 포함되고, 상기 혼합 방적사는 25 ~ 45 중량%로 포함될 수 있다.
상기 혼합 방적사는 10 ~ 90 중량%의 폴리에스테르와 10 ~ 90중량%의 레이온으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 복합사를 이용하여 제조된 원단을 제공한다.
상기 원단은 고수축사, 원착사, 방적사, 및 부분배향사가 순서대로 적층된 다층구조로 이루어질 수 있다.
상기 원단은 편물일 수 있다.
본 발명은 또한, 폴리에스테르 공중합체로 이루어진 고수축사, 폴리에스테르 부분배향사(partially oriented yarn, POY), 폴리에스테르 원착사(dop dyed yarn), 및 폴리에스테르와 레이온의 혼합 방적사를 제조하는 단계; 상기 제조한 각 사들을 합사한 후 공기교락(inerlacing)하여 복합사를 제조하는 단계; 상기 복합사를 이용하여 생지를 제조하는 단계; 상기 생지를 정련하여 정련지를 제조하는 단계; 상기 정련지를 염색하여 염색지를 제조하는 단계; 및 상기 염색지를 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 제조방법을 제공한다.
상기 복합사를 제조하는 단계는 상기 공기교락(inerlacing)하는 단계 이후 열처리하는 단계를 더 포함하여 상기 부분배향사의 100℃ 열수수축율이 -3 ~ 3%가 되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 열수수축율이 상이한 사들로 이루어진 복합사를 이용하여 원단을 제조할 경우 각각의 사들의 수축률 차이로 인해서 얻어지는 원단이 다층구조를 이루게되어, 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 우수하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사의 제조장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편물의 개략도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
복합사 및 그 제조방법
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사의 개략도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사는 폴리에스테르 고수축사(1), 폴리에스테르 부분배향사(2)(partially oriented yarn, POY), 폴리에스테르 원착사(3)(dop dyed yarn) 및 혼합 방적사(4)를 포함하여 이루어진다.
상기 폴리에스테르 고수축사(1)는 폴리에스테르 공중합체로 이루어지는 것으로서, 100℃ 열수수축율이 15 ~ 25% 범위이다. 여기서 "100℃ 열수수축율"은 100℃로 가열된 고온의 물속에 사가 더이상 수축하지 않을 때까지 사를 침지한 후 침지 이후에 수축된 사의 길이를 측정하여 얻을 수 있는 것으로서, JIS-L 1037-5-12 방법에 의해 측정할 수 있다. 이하, 본 명세서에 "열수수축율"은 "100℃ 열수수축율"을 의미한다.
상기 폴리에스테르 고수축사(1)의 제조방법을 설명하면 하기와 같다. 우선, 소정의 원료물질을 공중합하여 폴리에스테르 공중합체를 제조한다. 예를 들어, 제1성분인 에틸렌 글리콜과 제2성분인 테레프탈산에 제3성분인 공중합물을 3~30몰% 첨가시켜 탈수축합반응시킴으로써 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 제조할 수 있다. 여기서, 상기 제3성분으로는, 5-설포아이소프탈레이트소듐 또는 아이소프탈산 등과 같은 산성분, 또는 1,3-프로판디올 등과 같은 글리콜 성분이 사용될 수 있다. 다음, 상기 폴리에스테르 공중합체를 이용하여 중합체 칩을 제조하고, 상기 중합체 칩을 용융시켜 방사액을 만들고, 상기 방사액을 소정의 구금을 통해 방사하고, 방사물을 연신하여 최종적으로 폴리에스테르 고수축사(1)를 제조한다. 특히, 상기 방사물을 연신하는 공정시 270 ~ 300℃의 온도에서 연신비를 2.5 ~ 4.5배로 하여 연신함으로써 최종적으로 폴리에스테르 고수축사(1)를 제조할 수 있다. 여기서, "연신비"라 함은 전(前)롤러의 속도와 후(後)롤러의 속도 차이에 의해 사가 연신되는 비율을 의미한다.
상기 폴리에스테르 부분배향사(2)(partially oriented yarn, POY)는 제조시 연신공정을 수행하지 않음으로써 배향이 완전히 이루어지지 않은 것으로서, 그 제조방법을 설명하면 하기와 같다. 우선, 소정의 원료물질을 중합하여 폴리에스테르 중합체를 제조한다. 예를 들어, 에틸렌글리콜과 테레프탈산을 탈수축합반응시켜 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체를 제조할 수 있다. 다음, 상기 폴리에스테르 중합체를 이용하여 중합도 0.62 ~ 0.64범위의 중합체 칩을 제조하고, 상기 중합체 칩을 용융시켜 방사액을 만들고, 상기 방사액을 소정의 구금을 통해 방사하여 최종적으로 폴리에스테르 부분배향사(2)를 제조한다. 여기서, 상기 방사공정시 방사온도는 275 ~ 295℃로 하고 방사속도는 2700 ~ 3300m/분으로 하되, 연신공정은 수행하지 않는다. 따라서, 방사 공정 중 방사액은 전단응력을 받게 되므로 부분적으로 배향결정이 일어나게 되고, 제조된 폴리에스테르 부분배향사(2)는 90 ~ 170%의 높은 신도 및 10 ~ 25%의 낮은 결정화도를 갖게 된다.
이 경우의 폴리에스테르 부분배향사(2)는 그 열수수축율이 오히려 상기 고수축사(1) 보다도 크게 되지만, 이후 공정, 예를 들어 복합사 제조시 공기교락이후의 열처리공정이나 또는 원단 제조시 염색공정 이전의 정련공정을 통해서 저수축화됨으로써 100℃ 열수수축율이 -3 ~ 3%로 매우 작게 된다.
상기 폴리에스테르 원착사(3)(dop dyed yarn)는 본 발명의 복합사에 색상을 부여하는 것으로서, 그 제조방법을 설명하면 하기와 같다. 우선, 소정의 원료물질에 안료를 추가하여 안료가 포함된 폴리에스테르 중합체를 제조하고, 다음, 상기 안료가 포함된 폴리에스테르 중합체를 이용하여 중합체 칩을 제조하고, 상기 중합체 칩을 용융시켜 방사액을 만들고, 상기 방사액을 소정의 구금을 통해 방사하여 최종적으로 폴리에스테르 원착사(3)를 제조한다. 여기서, 상기 안료는 15 ~ 30중량% 정도로 포함된다. 다만, 안료가 포함되지 않은 중합체 칩과 상기 안료가 포함된 중합체 칩을 방사 공정 전에 혼합하여 폴리에스테르 원착사(3)를 제조할 수도 있다. 상기 안료의 색상은 다양하게 변경할 수 있다.
이와 같이 제조된 폴리에스테르 원착사(3)는 일반적인 폴리에스테르 섬유와 유사하게 100℃ 열수수축율이 5 ~ 7%이다.
상기 혼합 방적사(4)는 폴리에스테르와 레이온으로 이루어질 수 있으며, 이때, 상기 폴리에스테르가 10 ~ 90중량%로 포함되고 상기 레이온이 10 ~ 90중량%로 포함될 수 있다. 상기 레이온은 정전기 발생을 방지하고 광택효과를 구현할 수 있는 것으로서, 상기 레이온이 혼합 방적사(4)에서 10중량% 미만으로 포함될 경우 그와 같은 효과 구현이 어렵게 되고, 상기 레이온이 혼합 방적사(4)에서 90중량%를 초과할 경우에는 상기 혼합 방적사(4)의 강도가 저하될 수 있다.
상기 혼합 방적사(4)는 일반적인 폴리에스테르 필라멘트를 절단하여 폴리에스테르 단섬유(staple)를 제조하고 일반적인 레이온을 절단하여 레이온 단섬유를 제조한 후, 각각의 단섬유를 일반적인 방적기를 이용하여 통상의 방적사 제조공정인 소면, 연조, 조방 및 정방 공정을 차례로 거쳐 제조된다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 1.2 ~ 1.4데니어의 37 ~ 39mm 크기의 단섬유를 이용하여 혼합 방적사(4)를 제조할 수 있다. 제조된 혼합 방적사(4)의 100℃ 열수수축율은 2 ~ 5%이다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 복합사는 열수수축율이 서로 상이한 폴리에스테르 고수축사(1), 폴리에스테르 부분배향사(2)(partially oriented yarn, POY), 폴리에스테르 원착사(3)(dop dyed yarn) 및 혼합 방적사(4)를 포함하여 이루어진다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복합사를 구성하는 각 사들의 100℃ 열수수축율은 부분배향사(2) ＜ 혼합 방적사(4) ＜ 원착사(3) ＜ 고수축사(1) 순으로 구성되게 된다. 다만, 상기 부분배향사(2)가 복합사 제조단계에서 저수축화되지 않은 경우에는, 각 사들의 100℃ 열수수축율이 혼합 방적사(4) ＜ 원착사(3) ＜ 고수축사(1) ＜부분배향사(2) 순으로 구성된다.
이와 같이 열수수축율이 상이한 사들로 이루어진 복합사를 이용하여 원단을 제조하게 되면 각각의 사들의 수축률 차이로 인해서 얻어지는 원단이 다층구조를 이루게되어, 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 우수하게 된다. 또한, 본 발명은 혼합 방적사를 포함함으로써 표면모우효과 및 우수한 반발탄성(Drapery) 특성을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 복합사에서, 상기 고수축사(1)는 12 ~ 22 중량%로 포함되고, 상기 부분배향사(2)는 24 ~ 44 중량%로 포함되고, 상기 원착사(dop dyed yarn)(3) 는 10 ~ 25 중량%로 포함되고, 상기 혼합 방적사(4)는 25 ~ 45 중량%로 포함될 수 있다.
상기 혼합 방적사(4)가 25중량% 미만일 경우는 원단의 표면모우효과 및 반발탄성특성이 떨어지게 될 수 있고, 상기 혼합 방적사(4)가 45중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 다른 사들의 첨가량이 적게 되어 원단의 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 떨어지게 될 수 있다.
상기 원착사(3)가 10중량% 미만일 경우는 원하는 색상 구현이 어렵게 될 수 있고, 상기 원착사(3)가 25중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 다른 사들의 첨가량이 적게 되어 원단의 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 떨어지게 될 수 있다.
상기 고수축사(1)가 12중량% 미만이거나 상기 부분배향사(2)가 24 중량% 미만일 경우는 원단에서 고수축사 또는 저수축사의 비율이 적게 되어 원단의 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 떨어지게 될 수 있고, 상기 고수축사(1)가 22 중량%를 초과하거나 상기 부분배향사(2)가 44중량%를 초과할 경우는 고수축사 또는 저수축사의 비율이 크게 되어 공정성이 떨어지고 후가공시 마찰로 인해 외관이 손상될 수도 있다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사(10)는 상술한 각 사들이 공기교락되어 있어 매듭부분(11)과 부품부분(12)이 교대로 형성된 형태를 가진다. 여기서, '공기교락'이란 주행하는 섬유에 강한 압력의 공기를 충돌시켜 각 사들이 서로 얽히게 하여 매듭부분(11)과 부품부분(12)이 교대로 나타내도록 하는 것을 의미한다.
이하, 공기교락에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 복합사(10)의 제조방법을 설명하면 하기와 같다.
공기교락하는 공정은 도 3에 나타낸 복합사(10) 제조장치를 이용하여 제조할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 나타낸 바와 같이 크릴(400)에 꽂혀 있는 각 사들을 해사시키고 상기 해사된 사들을 가이드 롤(500)이나 가이드 링 등을 이용하여 합사한 후, 공기교락노즐(200)를 이용하여 공기교락 공정을 수행한다. 상기 공기교락하는 공정에서는 공급된 합사들이 다소 이완된 상태에 있는 것이 바람직한데, 이완된 합사들이 강한 압력을 갖는 공기에 의해 서로 얽혀서 도 1과 같은 매듭부분과 부품부분을 보다 용이하게 형성할 수 있기 때문이다. 이를 위해, 제1공급롤러(110)의 선속도를 제2공급롤러(120)의 선속도보다 더 빠르게 조절하여 오버피드(overfeed)가 되도록 조절할 수 있다.
상기 공기교락하는 공정은 공기펌프와 연결된 공기교락노즐을 사용하여 수행할 수 있는데, 상기 공기교락노즐은 사의 주행방향에 대해 직각방향으로 강한 압력의 공기를 충돌시키기 위한 구조로 형성되어 있다. 이때, 공기교락노즐에서의 공기압력은 상기 합사들의 총 데니어 및 이완율 즉 오버피드율(%)에 따라 적절한 범위로 설정하게 된다. 하지만, 원단의 부품성, 보온성, 촉감을 최적화시킬 수 있는 10 ~ 100개/미터의 공기교락수를 얻기 위해서는 1 ~ 8kgf/㎠의 공기압력 상태에서 공기교락공정을 수행할 수 있다. 만일, 공기압력이 1kgf/㎠ 미만인 경우, 공기교락이 불균일해지고 교락강도가 약해 형태안정성이 떨어질 수 있고, 공기압력이 8kgf/㎠를 초과하는 경우, 모우(毛羽)가 다량 발생할 수 있고 사절이 빈번히 발생할 수 있다.
이와 같이 공기교락공정 이후에, 와인더(300)에서 복합사(10)를 권취하는 공정을 수행한다. 선택적으로는, 상기 권취하는 공정 이전에 상기 공기교락된 복합사(10)를 열처리하는 공정을 수행할 수 있다. 상기 열처리하는 공정 이전의 복합사(10)는 불안정한 결정구조를 갖는 폴리에스테르 부분배향사(2)를 포함하고 있다. 즉, 상기 폴리에스테르 부분배향사(2)는 불안정한 결정구조로 인해 90 ~ 170%의 높은 신도 및 10 ~ 25%의 낮은 결정화도를 갖게 되고, 아울러 50% 이상의 열수축율을 가지게 된다. 이러한 폴리에스테르 부분배향사(2)의 불안정한 결정구조를 안정화시키기 위해, 소정범위의 장력을 부여한 상태에서 열처리하는 공정을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 열처리하는 공정은 다양한 방법에 의해 진행될 수 있는데, 도 3의 제2공급롤러 이후에 열처리부(미도시)를 설치하여 열처리할 수 있고, 후술할 연사 공정 후 연지 공정에서 열처리할 수도 있다.
본 발명의 복합사(10)는 상기 공기교락하는 단계를 수행한 후에 연사(twisting)하는 단계 및 연지(setting)하는 단계를 더 포함하여 수행할 수 있으며, 이와 같이 연사된 복합사(10)는 드레이프성이 향상될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 연지하는 단계를 통해 복합사(10)를 이루고 있는 각 사들의 열수축율을 안정화시킬 수 있는데, 특히 폴리에스테르 부분배향사(2)의 열수축율을 크게 안정화시킬 수 있다.
원단 및 그 제조방법
본 명세서에서 사용되는 용어 '원단'은 복합사를 제편하거나 제직하여 얻은 생지, 및 상기 생지를 정련, 염색 등의 공정을 수행하여 얻어진 가공지를 포함하는 것으로서, 조직구조로는 편물 및 직물을 포함한다. 이하에서는 편물을 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 반드시 편물로 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편물의 개략도로서, 도 4에서 알 수 있듯이 본 발명의 일 실시예에 따른 편물은 고수축사(1), 원착사(3), 혼합 방적사(4), 및 부분배향사(2)가 순서대로 적층된 다층구조로 이루어진다.
즉, 본 발명에 따른 편물은 서로 열수수축률이 상이한 4종류의 사들로 이루어진 복합사를 이용하여 제조되었기 때문에, 제조공정 중에 4종류의 사들이 서로 상이한 비율로 수축되어 도 4와 같은 다층구조로 형성된다. 보다 구체적으로는, 열수수축률이 가장 큰 고수축사(1)가 가장 많이 수축되어 최하층을 구성하고, 그 다음 열수수축률이 큰 원착사(3)가 상기 고수축사(1) 보다 적게 수축됨으로써 상기 고수축사(1) 상부층을 구성하고, 그 다음 열수수축률이 큰 혼합 방적사(4)가 상기 원착사(3) 보다 적게 수축됨으로써 상기 원착사(3) 상부층을 구성하고, 가장 열수수축률이 낮은 부분배향사(2)가 가장 적게 수축됨으로써 최상층을 구성하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 편물은 다층구조로 형성되어, 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 등이 우수하게 된다. 특히, 본 발명에 따른 편물은 낮은 배향결정을 갖는 부분배향사(2)가 최상층에 형성되어 편물의 촉감을 부드럽게 하는 효과가 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 편물, 특히 환편물을 제조하는 방법을 설명하면 하기와 같다. 환편물은 값싸고 용이하게 제조할 수 있고 다양한 섬유를 조합시켜 제조할 수 있으며 다양한 형태로 제조할 수 있는 특성이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환편물의 제조공정은 상기 복합사(10)를 이용하여 생지를 제조하는 공정, 및 상기 생지를 후가공하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 생지를 제조하는 공정은 상기 복합사(10)를 환편기에 투입하여 일정한 조직으로 제편하여 제조할 수 있다. 선택적으로는, 상기 환편기에 스판덱스 섬유를 함께 투입하여 제편할 수 있다. 스판덱스 섬유를 포함하는 환편물은 신축성이 뛰어나서 착용감을 향상시키고 후두감을 높여 줄 수 있다.
상기 후가공하는 공정은 상기 생지를 정련제 수용액에서 정련하여 정련지를 만드는 공정, 상기 정련지를 염색하여 염색지를 만드는 공정, 및 텐터장치(tenter machine)를 이용하여 상기 염색지의 열안정성을 향상시키고 구김을 펴지게 하는 열처리 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 정련공정은 지거(jigger) 정련기 등을 이용하여 수행할 수 있는데, 탄산 나트륨 및 계면활성제를 포함하는 60℃이상의 정련제 수용액에 상기 생지를 침지하는 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 정련 공정은 고온의 수용액에서 수행하는데, 부여된 온도에 따라 상기 복합사(10)의 다층 구조의 형태가 결정된다. 즉 정련 온도가 높아질수록 고수축사(1)는 크게 수축하여, 상기 고수축사(1)와 폴리에스테르 부분배향사(2)와의 신장 차이가 더욱 커지게 되어 환편물의 부품성 등이 점차 향상된다.
한편, 선택적으로는 상기 정련 공정 이후에 알카리 수용액을 이용하여 감량 공정을 더 수행할 수 있다. 이러한 감량 공정을 통해 환편물의 촉감성 및 드레이프성 등이 향상된다.
상기 염색 공정은 고압 지거 염색기 또는 래피드 염색기를 이용하여 고압 및 100℃ 이상의 온도를 유지한 상태에서 수행할 수 있다. 염색 공정에 사용하는 염료는 폴리에스테르 섬유의 염색에 많이 사용하고 있는 염료인 분산염료를 사용하게 된다. 한편, 염색온도 및 승온 속도에 따라, 상기 복합사(10)를 구성하는 각 사들의 염료 흡착속도가 달라지게 때문에, 상기 염색온도 및 승온 속도를 조절하여 다양한 색상의 환편물을 제조할 수 있다.
상기 열처리 공정은 핀(pin) 타입의 텐터(tenter) 장치를 이용하여 수행할 수 있다. 상기 열처리 공정은 130℃ 이상의 온도에서 수행할 수 있으데, 이를 통해 환편물의 형태안정성을 향상시킨다. 한편, 상기 열처리 공정 이전에 유연제, 대전방지제, 발수제 등 다양한 후가공제가 포함된 조성물에 염색지를 침지시키는 약제처리 공정을 수행할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예와 비교예를 설명하기로 한다.
실시예 1
제3성분으로 이소프탈산이 12몰% 혼합된 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체 칩을 290℃의 온도에서 녹여 방사액을 제조한 후, 상기 방사액을 구금을 통해 방사한 후 2.5배의 연신비로 연신하여 90데니어의 폴리에스테르 고수축사를 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체 칩을 290℃의 온도에서 녹여 방사액을 제조한 후, 상기 방사액을 구금을 통해 3100m/분의 방사속도로 방사하여 150 데니어의 폴리에스테르 부분배향사를 제조하였다.
블랙 안료가 20중량% 함유된 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체 칩과 블랙 안료가 함유되지 않은 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체 칩을 1 대 2로 섞어 290℃의 온도에서 녹여 방사액을 제조한 후, 상기 방사액을 구금을 통해 방사한 후 2.5배의 연신비로 연신하여 100데니어의 폴리에스테르 원착사를 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체 칩을 290℃의 온도에서 녹여 방사액을 제조한 후, 상기 방사액을 구금을 통해 방사한 후 2.5배의 연신비로 연신하여 필라멘트 형태의 폴리에스테르 섬유를 얻고, 얻어진 폴리에스테르 필라멘트에 대해 크림프 공정을 수행하고 130℃로 열고정 후 38㎜로 절단하여 폴리에스테르 단섬유를 만들었다. 또한, 필라멘트 형태의 레이온 섬유를 마찬가지로 38mm로 절단하여 레이온 단섬유를 만들었다. 그 후, 상기 폴리에스테르 단섬유와 상기 레이온 단섬유를 혼합하되 상기 폴리에스테르 단섬유를 65중량%로 포함시키고 상기 레이온 단섬유를 35중량%로 포함시킨 후, 소면, 연조, 조방 및 정방 공정을 차례로 거쳐 177 데니어의 혼합 방적사를 제조하였다.
도 3에 따른 장비를 이용하여 상기 제조한 각각의 사들을 공기교락하여 복합사를 제조하였다. 제조한 복합사와 40데니어 스판덱스 섬유를 환편기를 이용하여 제편하여 생지를 제조하였다. 상기 생지를 지거 정련기에서 80℃의 온도에서 20분 동안 정련 공정을 수행한 후, 래피드 고압 염색기를 이용하고 분산염료를 염료로 사용하여 130℃에서 60분 동안 염색 공정을 수행한 후, 이어서 텐터기를 이용하여 160℃에서 열처리 공정을 수행함으로써, 최종적으로 60인치 폭, 300g/yd 중량을 갖는 환편물을 얻었다.
실시예 2
전술한 실시예 1에서, 75데니어의 상기 폴리에스테르 원착사를 제조한 후 이를 이용하여 공정을 수행한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 환편물을 제조하였고, 최종적으로 60인치 폭, 280g/yd 중량을 갖는 환편물을 얻었다.
비교예
75 데니어의 폴리에스테르 가연사(false twisted yarn,DTY), 177 데니어의 폴리에스테르 방적사, 75 데니어의 폴리에스테르 원착사를 제조한 후, 이를 공기교락하여 복합사를 제조하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 환편물을 제조하였고, 최종적으로 46인치 폭, 320g/yd 중량을 갖는 환편물을 얻었다.
비교예에 따라 제조된 환편물을 60인치 폭으로 환산하면 417g/yd 중량을 갖게 된다. 따라서, 비교예에 따른 환편물은 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 300g/yd 중량 및 280g/yd 중량에 비하여 매우 무거움을 알 수 있는 바, 부품성, 부드러움성, 경량성 및 보온성 면에서 본 발명에 따른 환편물이 매우 우수함을 간접적으로 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 환편물이 원가면에서 매우 저렴하게 됨을 알 수 있다.
1:고수축사 2:부분배향사
3:원착사 4:혼합 방적사
10:복합사

Claims (12)

  1. 폴리에스테르 공중합체로 이루어진 고수축사;
    폴리에스테르 부분배향사(partially oriented yarn: POY);
    폴리에스테르 원착사(dop dyed yarn); 및
    폴리에스테르와 레이온의 혼합 방적사를 포함하되,
    상기 각 사들이 공기교락(interlacing)되어 있는 것을 특징으로 하는 복합사.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 사들의 100℃ 열수수축율은 부분배향사 ＜ 혼합 방적사 ＜ 원착사 ＜ 고수축사 순인 것을 특징으로 하는 복합사.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부분배향사의 100℃ 열수수축율은 -3 ~ 3%이고,
    상기 혼합 방적사의 100℃ 열수수축율은 2 ~ 5%이고,
    상기 원착사의 100℃ 열수수축율은 5 ~ 7%이고,
    상기 고수축사의 100℃ 열수수축율은 15 ~ 25%인 것을 특징으로 하는 복합사.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부분배향사는 저수축 되지 않은 부분배향사로 이루어지고,
    상기 각 사들의 100℃ 열수수축율은 혼합 방적사 ＜ 원착사 ＜ 고수축사 ＜저수축되지 않은 부분배향사 순인 것을 특징으로 하는 복합사.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 부분배향사는 90 ~ 170%의 신도 및 10 ~ 25%의 결정화도를 갖는 것을 특징으로 하는 복합사.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고수축사는 12 ~ 22 중량%로 포함되고,
    상기 부분배향사는 24 ~ 44 중량%로 포함되고,
    상기 원착사(dop dyed yarn)는 10 ~ 25 중량%로 포함되고,
    상기 혼합 방적사는 25 ~ 45 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 복합사.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 방적사는 10 ~ 90 중량%의 폴리에스테르와 10 ~ 90중량%의 레이온으로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합사.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 복합사를 이용하여 제조된 원단.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 원단은 고수축사, 원착사, 혼합 방적사, 및 부분배향사가 순서대로 적층된 다층구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 원단.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 원단은 편물인 것을 특징으로 하는 원단.
  11. 폴리에스테르 공중합체로 이루어진 고수축사, 폴리에스테르 부분배향사(partially oriented yarn, POY), 폴리에스테르 원착사(dop dyed yarn), 및 폴리에스테르와 레이온의 혼합 방적사를 제조하는 단계;
    상기 제조한 각 사들을 합사한 후 공기교락(inerlacing)하여 복합사를 제조하는 단계;
    상기 복합사를 이용하여 생지를 제조하는 단계;
    상기 생지를 정련하여 정련지를 제조하는 단계;
    상기 정련지를 염색하여 염색지를 제조하는 단계; 및
    상기 염색지를 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복합사를 제조하는 단계는 상기 공기교락(inerlacing)하는 단계 이후 열처리하는 단계를 더 포함하여 상기 부분배향사의 100℃ 열수수축율이 -3 ~ 3%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 원단의 제조방법.
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KR101600247B1 (ko) * 2015-11-27 2016-03-04 한정환 보온성 편물 제조방법
KR101908901B1 (ko) * 2018-07-11 2018-10-16 이종만 Pet 원착사를 이용한 ity 복합사 및 이를 이용한 환편 니트 원단

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