KR20180054258A - 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법을 개시한다.
본 발명은 낙모 등을 재활용 하거나 의류에 사용할 수 없는 80 Micron(㎛) 이상의 태섬도를 이용하여 고감성의 모직물 벽지를 생산할 수 있도록 하며, 모섬유를 포함한 이종의 원료를 혼섬하여 선처리하므로 형태안정성 및 시공성을 향상시키고, 생산성이 떨어지는 링정방기에 로빙을 공급하지 않고 다른 방적 생산 공정 중간에 이종의 중간재료를 투입함으로 생산성을 향상시킴과 동시에 다양한 제품 생산이 가능한 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

Description

태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법{Composite yarn and manufacturing method using thick fineness for woolly wallpaper}

본 발명은 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히 낙모 등을 재활용 하거나 의류에 사용할 수 없는 80 Micron 이상의 태섬도를 이용하여 고감성의 모직물 벽지를 생산할 수 있도록 하는 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 종래에도 고급스럽고 감성적인 최고급 호텔 등에 직물 벽지가 일부 사용되고 있으나 일반 벽지에 비해 매우 고가이면서 형태안정성 및 시공성이 떨어져 널리 이용되고 있지 못 하다.

또한 양복과 같은 고급 의류에 많이 사용되는 모 섬유는 원 재료비가 고가이지만 흡습성, 흡음성이 높고, 탄력성이 좋으며, 광택이 풍부하고, 탄화온도가 높아서 면이나 합성섬유에 비하여 잘 타지 않는 것일 뿐만 아니라 타면서 유해가스를 발생시키지 않기 때문에 면이나 합성섬유보다 오히려 직물 벽지의 원료로 적합함에도 불구하고 고가의 재료비로 인하여 직물 벽지의 원료로 사용되고 있지 않다.

그러나 이와 같은 모 섬유 중에는 의류에 사용되는 고 품질, 고가의 모 섬유만 있는 것이 아니다. 균일한 굵기의 실을 뽑을 수 있는 합성섬유나 면과 같은 식물성 섬유와는 달리, 양털이나 헤어 등과 같은 모 섬유는 굵기가 고르지 않기 때문에 방적 시 굵은 모 섬유는 실로부터 떨어져 낙모가 되고, 이러한 낙모는 의류용에 적합한 얇은 실로 방적할 수 없기 때문에 대부분 버려지고 있다.

또한 일정 굵기 이상의 모 섬유로 방적한 굵은 실은 제직 시 직물의 표면이 거칠어져서 의류 등에 사용 할 수 없어서 매우 저가의 산업용으로나 사용되고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 낙모 등을 재활용 하거나 의류에 사용할 수 없는 80 Micron 이상의 태섬도를 이용하므로 자원을 재활용하여 원료비를 획기적으로 절감하면서도 고급스러우며, 고감성의 모직물 벽지를 생산할 수 있도록 하는 모직물 벽지용 복합방적사를 제공하고자 하는 것이다.

여기에서 상기 복합방적사란 강도나 주름 방지성 등 이화학적 성능이 뛰어난 합섬인 필라멘트사나 방적사를 심(芯)으로 하고, 흡습성과 촉감이 좋은 것 등 생리적, 감각적인 성능이 뛰어난 면이나 화섬의 스테이플로 그 심을 덮어 싼 실을 말한다.(NAVER 지식백과, 출처 : 패션전문자료사전 참조

"http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=279639&cid=50345&categoryId=50345")

이러한 복합방적사 제조방법 및 그 제조장치가 공지된 바 있으며, 그 대표적인 예로 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0097256호(발명의 명칭 : 링정방기에서의 복합구조 방적사 제조방법 및 그 제조장치 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있다.

상기 인용발명은 2 가닥 이상의 조사를 더블 또는 트리플 트럼펫을 통하여 백 롤러에 공급하고, 상기 백 롤러를 통과한 조사를 미들 롤러, 에이프런 및 프런트 롤러를 통과시키는 링정방기에 있어서, 상기 통과된 조사를 프런트 롤러 앞에 설치된 얀 가이드에 통과시켜 트래버스장치로 직선운동을 시키고, 상기 트래버스장치는 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜주는 장치로서 캠 또는 기어방식을 포함하며, 프런트 롤러의 회전속도 계측용 센서, 모터의 회전속도 제어용 인버터 및 데이터 입ㅇ출력용 컨트롤러를 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 복합구조 방적사용 링정방기를 제공하는 것이며,

이러한 인용발명의 복합구조 방적사 제조방법은 여러 가닥의 조사를 더블 또는 트리플 트럼펫을 통하여 백 롤러에 공급하고, 백롤러를 통과한 조사를 미들 롤러, 에이프런 및 프런트 롤러를 통과시키고, 통과된 플리스가 프런트 롤러 전방에서 얀 가이드, 캠, 모터 등으로 구성된 트래버스장치에 의해 순간적으로 섬유 스트랜드간 장력을 변화시켜서 한 종류의 섬유 스트랜드가 다른 종류의 스트랜드를 감싸는 단계로 이루어진다.

이에 따라 색상이 서로 다른 여러 가닥의 조사를 이용하여 각각의 조사가 내층과 외층에 주기적으로 노출이 되는 복합구조 방적사를 제조하여 기존의 멜란지 직·편성물과는 차별화된 다양한 패턴의 멜란지 제품을 개발할 수 있고, 다양한 소재를 조합·복합화하여 다양한 외관 및 이종의 촉감을 가진 복합구조 방적사를 제조할 수 있으며, 천연섬유와 합성섬유의 특성을 잘 활용하여 복합구조 방적사를 제조하면 특수한 기능성을 갖춘 섬유 제품을 개발할 수 있는 것이다.

그러나 링정방기에 로빙을 공급하는 이러한 인용발명은 굵기가 균일한 합성섬유나 면 소재를 이용하여 의류용 실을 방적하는 데에는 적합할 수 있으나 불균일하고 굵기가 굵은 태섬도 모섬유로 링정방기에 로빙을 공급할 경우 어느 한쪽의 실이 자주 끊어지고, 다른 한쪽은 늘어지게 되어 복합화가 이루어지지 못하며, 생산성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0097256호

NAVER 지식백과, 출처 : 패션전문자료사전 "http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=279639&cid=50345&categoryId=50345"

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 낙모 등을 재활용 하거나 의류에 사용할 수 없는 80 Micron 이상의 태섬도를 이용하여 고감성의 모직물 벽지를 생산할 수 있도록 하는 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 모섬유를 포함한 이종의 원료를 혼섬하여 선처리하므로 형태안정성 및 시공성을 향상시키는 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 생산성이 떨어지는 링정방기에 로빙을 공급하지 않고 다른 방적 생산 공정 중간에 이종의 중간재료를 투입함으로 생산성을 향상시키고, 다양한 제품 생산이 가능한 모직물 벽지용 복합방적사 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 섬도가 40 ㎛ 이상인 Wool, Karakul 및 Goat와, 섬도가 20 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위인 Rayon이 혼섬된 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사를 제공하며, Rayon 30 내지 55중량%, Wool 15 내지 30중량%, Karakul 15 내지 30중량%, Goat 15 내지 30중량%가 혼섬될 수 있고, 80 ㎛ 이상의 태섬도인 헤어섬유가 포함되고, 섬도가 서로 다른 이종의 원료가 혼합되어 처리되는 전방 단계와, 상기 전방 단계에서 카딩(carding)에 의해 만들어진 슬라이버(sliver)를 연신하는 길링(gilling) 단계와, 상기 길링 단계를 거친 슬라이버에 오픈 길 공정에서 로빙(roving)을 공급하여 생산성을 향상시키는 후방 단계가 구성된 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법을 제공한다.

이와 같이 하여 본 발명은 본 발명을 통하여 모직물 벽지에서 요구하는 다양한 느낌의 펜시얀적인 외관을 구현함으로써 다양한 복합 방적사가 요구되는 고객의 요구를 만족시킬 수 있었음. 또한 방적사의 특성상 이종의 원료를 다양하고 혼섬하여 방적하는 경우에는 다양한 복합 방적사를 생산하려면 대량의 조합과 생산이 불가피 하지만, 본 발명의 제조방식을 이용하면 방적 생산 공정 중간에 이종의 중간재료를 투입함으로써 더 다양한 제품을 소량으로 고객 맞춤 방식으로 생산하기 적합하게 되는 유용한 효과가 있다.

도1은 본 발명에 의한 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법을 구체적인 실시예의 전체적인 과정을 설명하는 설명도.
도2는 섬유소재별 수율 분석표.
도3은 오픈 길에서 로빙 공급을 크릴과 로빙 구조 예시도.
도4는 섬유의 조합 상태표.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 모직물 벽지용 복합방적사는 의류에 사용하기 적합하지 않은 섬도가 40 ㎛ 이상인 Wool, Karakul 및 Goat와, 섬도가 20 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위인 Rayon을 이용하여 Rayon 30 내지 55중량%, Wool 15 내지 30중량%, Karakul 15 내지 30중량% 및 Goat 15 내지 30중량%으로 혼섬한 것이며, 구체적인 실시예로 KOTITI 시험연구원의 MDTA3 시스템을 활용한 양모, 헤어 및 레이온에 대한 카딩 및 외관 분석결과, 80 ㎛ 이상 Goat 섬유의 경우에는 타 섬유소재에 비해 카딩 시 원료 손실률이 높았기 때문에, 이를 토대로 공장용 블로우와 카드기 통과 전후의 섬유소재별 수율을 분석 및 검토하여 혼율을 설계하였으며, 상기 수율 분석 결과는 도 2와 같다.

상기 수율을 고려하여 80 ㎛(Micron) 이상의 모헤어가 약 15% 이상 혼섬된 양모/헤어 대 레이온(Rayon)이 50 대 50 중량비율로 혼섬된 복합방적사를 제공하기 위하여 원료는 Wool(52㎛), Karakul(70㎛), Goat(101㎛) 및 Rayon(26㎛), 목표 혼율은 Rayon : Wool : Karakul : Goat 가 50 : 20 : 15 : 15 중량비율이며, 수율을 감안한 실제 공급 혼율은 실제공급혼율(%) = Rayon/0.97 + Wool/0.85 + Karakul/0.8 + Goat/0.5 이고, 여기에 목표 혼율을 대입하여 계산하면 51.55 + 23.53 + 18.75 + 30.00 = 123.83 이고, 이를 백분율로 환산하면 41.62 + 19.00 + 15.14 + 24.22 = 100% 이며, 이에 따라 실제 공급량은 40중량%(Rayon) + 20중량%(Wool) + 15중량%(Karakul) + 25중량%(Goat)의 혼율로 하였고, 번수는 10 Nm, 꼬임수는 380 TPM, 롤러 게이지는 105 mm * 113 mm, 총 드래프트(연신을 위한 상위롤러 대 하위롤러 회전 비율)는 13.4배, 브레이크 드래프트는 1.129배, 평균 스핀들 속도는 4,000 rpm, 트래블러 타입은 SBA타입 15번으로 하여 복합방적사를 생산하였다.

이와 같은 본 발명에 의한 모직물 벽지용 복합방적사는 섬도가 40 ㎛ 이상인 Wool, Karakul 및 Goat와, 섬도가 20 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위인 Rayon을 혼섬한 것이기 때문에 재료들의 굵기가 고르지 않음에 따른 불규칙성에 의해 다양한 느낌의 펜시얀적인 외관을 구현할 수 있으며, 굵기가 너무 굵어서 의류에 사용할 수 없는 52 ㎛의 Wool, 70 ㎛의 Karakul, 101 ㎛의 Goat 등과 같은 태섬도를 사용한 모섬유로 된 직물 벽지용 복합방적사를 개발함에 따라 태섬도가 굵은 모섬유로 된 복합방적사임에도 불구하고 손실율을 줄일 수 있어서 원료비가 매우 절감되는 유용한 효과가 있는 것이다.

그러나 이와 같이 원료의 굵기가 균일하지 않고, 80 ㎛ 이상의 매우 굵은 원료 섬유가 15% 이상 혼섬됨에 따라 일반적인 방적 기술에 의해서는 방적할 수 없었으며, 종래의 복합방적사의 일반적인 방적 공정과 같이, 링 정방기에서 로빙을 투입하게 되면 잦은 끊어짐과 엉킴에 의해 생산성이 매우 떨어지는 문제점이 발생하므로 이러한 문제점을 해소하고, 본 발명에 의한 모직물 벽지용 복합방적사 생산에 적합하도록 로빙 2가닥을 정방기에서 트위스트하여 1가닥으로 방적하는 형식의 방적방법을 기초로 수율을 향상시키고 태섬도 방적이 가능하도록 하여 80 ㎛ 이상의 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법을 제공한다.

이러한 본 발명의 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법은 도 1로 도시한 바와 같이, 80 ㎛ 이상의 태섬도인 헤어섬유가 포함되고, 섬도가 서로 다른 이종의 원료가 혼합되어 처리되는 전방 단계와, 상기 전방 단계에서 카딩(carding)에 의해 만들어진 슬라이버(sliver)를 연신하는 길링(gilling) 단계와, 상기 길링 단계를 거친 슬라이버에 오픈 길 공정에서 로빙(roving)을 공급하여 생산성을 향상시키는 후방 단계가 구성될 수 있다.

여기에서 상기 전방 단계는 섬유소재 중 Wool, Karakul Goat 각각을 24시간 이상 60시간 미만 동안 오일링 하여 숙성시키는 오일링 공정과, 상기 오일링 공정을 통해 오일에서 숙성된 각각의 섬유소재(Wool, Karakul Goat)와 타 섬유소재(Rayon 등)를 적층 시키는 원료 적층 공정과, 상기 적층된 섬유소재를 혼섬시키는 블로어 공정 및 혼섬된 섬유소재를 가지런히 배열하여 슬라이버를 만드는 카딩 공정으로 진행되며, 상기 길링 단계는 인터 길링, SLM 길링, 오토레벨 길링, 하이 길링이 실시될 수 있다.

또한 상기 후방 단계는 바이 코일러, 오픈 길, 링 정방기, 스팀세팅 순으로 공정이 이루어지나 본 발명에서는 특히 오픈 길에서 로빙을 공급하여 실이 끊어지거나 엉키는 것을 최소화하므로 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

특히 도 3에서 예시한 바와 같이, 상기 오픈 길에서 로빙 공급을 위해 크릴 1열의 로빙과 크릴 2열의 로빙을 상하 반대 방향으로 장착하고, 드래프트 파트의 트럼펫과 인접하게 해사 및 공급하여 크릴 공간을 확보하면서도 로빙의 안정적인 해사가 가능하게 되는 것이다.

이러한 본 발명에 의한 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 태섬도 양모 또는 헤어섬유의 경우 섬도가 굵고 탄성이 높아서 방적공정 중에 섬유간의 마찰에 의해 엉킴 또는 끊어짐 발생률이 타 섬유소재보다 높기 때문에 이를 최소화 할 수 있도록 적합한 오일링 시간을 실험하였으며, 이 때 사용한 오일링 액은 방모유와 올리브 3H를 각각 50%씩 혼합하여 로드유를 제조한 다음, 물과 1 : 7 비율로 혼합하여 제조하였고, Wool, Karakul, Goat 섬유를 대상으로 오일링 시간에 따른 섬유의 조합상태를 검토하여 도 4와 같은 결과를 얻었다.

이러한 오일링 시간에 따른 섬유소재별 조합상태 검토결과, 40 ㎛ 이하 양모의 경우에는 10시간 이내에서도 조합상태가 양호했지만, 80 ㎛ 이상 Goat의 경우에는 48시간 이상에서 원료 공급이 가능했고, 60시간 이상에서는 섬유 간 일부 엉킴 현상이 발생하였으며, 전반적으로 태섬도 헤어섬유의 경우 오일링 시간이 짧으면 카딩공정에서 이종 섬유간에 혼섬 및 개섬 상태가 불량함을 알 수 있어서 Wool, Karakul, Goat 섬유를 약 48시간 오일에 숙성시키는 오일링 단계가 구성된다.

또한 고감성 직물벽지용 복합방적사의 원료로 사용할 다양한 색상 및 외관의 슬라이버 개발을 위해 상기 혼섬율에 따른 Wool, Karakul, Goat, Rayon 등 총 4종의 섬유를 블로어에 공급한 다음, 카딩공정 통과 후 슬라이버의 외관을 검토한 결과 태섬도인 Goat 섬유는 섬도가 굵고 탄성이 높아서 블로어 및 카드기 통과 시 기타 섬유소재와 혼섬되지 않고 대부분 손실되는 경향이 있었기 때문에 섬유 손실률을 최소화시키고, 기타 섬유소재와 균일하게 혼섬될 수 있도록 도출한 오일링 조건으로 약 48시간 숙성시킨 다음, 기타 섬유소재와 5단으로 적층시키는 원료 적층 공정을 거쳐 슬라이버를 제조하였다.

이러한 전방 단계를 통해 생산된 슬라이버 내에서 Rayon, Wool, Karakul, Goat의 섬유가 보유한 각각의 천연 색상이 랜덤하게 혼섬되고, 타 섬유소재에 비하여 혼율은 낮지만 섬도가 매우 굵은 Goat 섬유가 슬라이버의 바깥쪽으로 많이 분포되어 모직물 벽지용 복합방적사로써의 독특한 외관의 슬라이버가 생산될 수 있었으며, 이러한 슬라이버가 길링 단계를 거쳐서 된 로빙은 원료에 따라 색상을 달리 할 수 있어서, 본 발명은 상기 과정을 통해 생산된 서로 다른 색상의 적어도 둘 이상의 로빙을 오픈 길 공정에 공급하여 하나의 로빙으로 혼섬한 후 링 정방기를 통해 설정 굵기의 복합방적사를 생산하고 스팀 세팅 공정에서 고온으로 열 세팅하여 완성한다.

이에 따라 각 원료의 굵기가 종류별로 서로 다르므로 인하여 불균일하고, 80 ㎛ 이상의 태섬도가 포함됨에 따라 링 정방기에서 이종의 로빙을 혼섬하여 방적할 때 엉킴 및 끊어짐 발생률이 매우 증가되어 생산성이 떨어지는 문제점과, 길링 단계에서 이종의 슬라이버를 투입하면 섬유의 특색이 감소되는 문제점을 해소하며, 생산비를 절감하면서도 고급적인 모직물 벽지용 복합방적사를 제공할 수 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

Claims (6)

1. 섬도가 40 ㎛ 이상인 Wool, Karakul 및 Goat와, 섬도가 20 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위인 Rayon이 혼섬된 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사.
2. 제 1 항에 있어서,
   Rayon 30 내지 55중량%, Wool 15 내지 30중량%, Karakul 15 내지 30중량%, Goat 15 내지 30중량%가 혼섬된 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사.
3. 80 ㎛ 이상의 태섬도인 헤어섬유가 포함되고, 섬도가 서로 다른 이종의 원료가 혼합되어 처리되는 전방 단계와, 상기 전방 단계에서 카딩에 의해 만들어진 슬라이버를 연신하는 길링 단계와, 상기 길링 단계를 거친 슬라이버에 오픈 길 공정에서 로빙을 공급하여 생산성을 향상시키는 후방 단계가 구성됨을 특징으로 하는 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 전방 단계는 섬유소재 중 Wool, Karakul Goat 각각을 24시간 이상 60시간 미만 동안 오일링 하여 숙성시키는 오일링 공정과, 상기 오일링 공정을 통해 오일에서 숙성된 각각의 섬유소재와 타 섬유소재를 적층 시키는 원료 적층 공정과, 상기 적층된 섬유소재를 혼섬시키는 블로어 공정 및 혼섬된 섬유소재를 가지런히 배열하여 슬라이버를 만드는 카딩 공정이 구성됨을 특징으로 하는 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 길링공정 단계는 인터길링, SLM길링, 오토레벨길링, 하이길링이 이루어지며, 상기 길링 중 적어도 어느 하나 이상에 원료의 추가 투입이 이루어짐을 특징으로 하는 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 후방 단계는 바이코일러, 오픈길, 링정방기, 스팀세팅 과정으로 이루어지며, 상기 오픈길 과정에서 로빙이 공급됨을 특징으로 하는 태섬도를 이용한 모직물 벽지용 복합방적사 제조방법.

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