KR20180116647A - 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신도가 100% 이상인 제1 필라멘트 사와 카티온 가염성인 제2 필라멘트 사를 공급하는 사공급단계; 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드로 공급하면서 에어텍스처사 방식으로 합사하는 합사단계; 합사된 복합사를 180~220℃에서 연신하면서 가연하는 연신가연단계; 가연된 복합사를 해연하는 해연단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 및 그 제조방법{Cotton-like Composite yarn with Exellent Bulkiness and Melange effect, And Method Preparing Same}

본 발명은 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카티온 가염성 사를 사용하여 멜란지효과가 있으면서 벌키성 및 터치감이 향상된 면조 복합사 및 그 제조방법에 관한 것이다.

2이상의 실을 합사방식을 통한 복합사는 합성섬유가 가지고 있는 장점과 방적사가 갖고 있는 장점을 하나의 실에 결집시키고자 하는 광범위한 노력으로 개발되어 왔다.

종래에는 단순히 합성섬유의 필라멘트와 천연섬유의 방적사를 가연하는 형태의 합사방법으로 복합사를 제조하였으나, 점차 합사기술의 발달과 소비자의 다양한 욕구를 충족하기 위해 많은 사가공 기술이 개발되었다.

종래의 면조 복합사 제사 방법으로 첫 번째 제사 방법으로는 에어텍스처사(Air Textured Yarn, ATY) 기계를 활용하여 복합사 표면에 짧은 루프를 발현시켜 면조 느낌의 복합사를 제사하는 방법은 널리 알려져 있다. 그러나 이러한 방법은

루프를 발현하기 위해 공기와 물을 이용하여 제사하며 뒷 공정에서 열처리하는 공정이 있으나 짧고 비접촉식 열처리로 복합후 열적 안정성을 부여하기는 힘들고 열처리도 전 복합 공정에서 사용한 물을 건조 시키는 역할만 한다.

따라서 복합시 열처리를 통하여 복합사의 열안정성을 부여할 수 없어서 대부분의 소재사는 완전 배향된 연신사나 필라멘트 사만 사용하여 벌키감은 부여할 수 있으나 전체적인 터치감은 딱딱한 느낌이 많이 발현된다.

터치감을 부드럽게 하기 위해 부분 배향된 반연신사를 사용할 경우 부분 배향된 반연신사의 염색성이 불안해서 실제 복합사를 사용하여 직물이나 환편물 전개시 염색 줄문제가 많이 발생하여 실제 상품화로는 진행이 어려웠다. 두번째 제사방법으로는 일반 필라멘트 사 와 부분배향사인 반연신사를 이용하여 일반 가연기를 활용하여 선교락 장치를 이용하여 두가지 소재를 복합 후 히터에서 열처리하면서 가연하는 방법이 많이 활용되어 제품화 되고 판매되고 있다. 그러나 이러한 방법으로 복합사를 제사할 경우는 선교락 장치를 이용해서는 단순히 교락을 부여하는 것이지 원사 표면에 루프를 발현할 수는 없어서 터치감은 에어텍스처사 기계를 활용하여 제사한 복합사 대비 떨어진다.

그러나 복합후 히터에서 열처리를 하면서 가연을 하기 때문에 복합사의 염색적 안정성은 확보할 수 있어서 소재는 부분배향사인 반연신사를 활용하여 제사할 수 있으므로 터키감은 부드럽게 할 수 있으나 복합사 원사 표면에 루프를 발현할 수 없고 단지 크림프만 부여하기때문에 복합사의 터치감이 에어텍스처사 기계를 활용하여 복합사 표면에 루프를 발현시켜 면조 느낌을 발현시키는 복합사 대비 터침감은 떨어져 실제 면조 느낌과는 차이가 많이나서 면 대체로 용도 전개에는 한계가 있었다.

대한민국 공개특허 제2001-0063955호에서는 섬도가 50~100데니어인 아세테이트사와 폴리에스테르 불균일 연신사를 공기교락시켜서 제조한 폴리에스테르/아세테이트 복합사를 개시하고 있다. 상기 발명의 복합사는 효과사로서 천연섬유인 아세테이트를 사용하고, 심사로 통상의 폴리에스테르 섬유를 사용하여 천연섬유와 합성섬유의 장점을 모두 가지는 특징이 있으나, 합성섬유인 폴리에스테르계 섬유와의 혼섬도, 효과사와 심사의 염색 불균일 등의 문제 및 벌키성이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 대한민국 특허공개공보 제2006-78217호, 일본국 특개평 제1025636호 및 일본국 특개평 제11181643호에는 폴리아미드계 복합사의 제조방법에 대하여 개시하고 있다. 그중에서도, 대한민국 특허공개 제2006-78217호는 두 종류의 원사로 제조되는 복합가연사의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 심사로서 원착 나일론 FDY(Fully Drawn Yarn)을 사용하고, 초사로는 이형단면의 나일론 POY(Partially Oriented Yarn)를 사용함으로써, 원착나일론으로 인한 천연섬유와 같은 자연스러운 외관과 이형단면의 나일론으로 인한 흡한속건성과 소프트감이 우수한 복합가연사를 제공한다고 기술하고 있다. 그러나, 상기 방법에는 벌키성과 터치성은 우수하나, 합성섬유 사용에 따른 천연의 느낌이나 발색성을 기대할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 2개의 필라멘트 사를 에어텍스처사 방식으로 합사한 후 가연공정으로 통해 제조되는 것으로 수많은 작은 루프가 형성되고 크림프가 형성되어 벌키성이 향상된 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 카티온 가염성 필라멘트 사를 사용하여 염색 후 멜란지 효과를 통해 심미감을 높일 수 있는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 신도가 100% 이상인 제1 필라멘트 사와 카티온 가염성인 제2 필라멘트 사를 공급하는 사공급단계; 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드로 공급하면서 에어텍스처사 방식으로 합사하는 합사단계; 합사된 복합사를 180~220℃에서 연신하면서 가연하는 연신가연단계; 가연된 복합사를 해연하는 해연단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 합사단계에서 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 오버피드율 2~10%로 공급하는 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 연신가연단계에서 연신비는 1.05~1.2인 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사는 2개의 필라멘트 사를 에어텍스처사 방식으로 합사한 후 가연공정으로 통해 제조되는 것으로 수많은 작은 루프가 형성되고 복합사 전체에 크림프가 형성되어 벌키성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 카티온 가염성 필라멘트 사를 사용하여 멜란지 효과로 심미성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사의 공정순서를 나타낸 공정도이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 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 의미에 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.

도 1은 본 발명에 따른 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사의 공정순서를 나타낸 공정도이다.

본 발명은 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사에 관한 것으로 도 1에서 나타난 바와 같이 사공급단계, 합사단계, 연신가연단계, 해연단계를 포함하여 제조된다.

상기 사공급단계, 합사단계, 연신가연단계, 해연단계는 일련의 공정으로 진행된다.

상기 사공급단계는 신도가 100% 이상인 제1 필라멘트 사와 카티온 가염성인 제2 필라멘트 사를 공급하는 단계이다.

상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 폴리아미드계, 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리올레핀계 중 어느 하나를 사용할 수 있으나, 염색이 균일성을 위해 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 폴리에스테르계 사를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 폴리에스테르계 사를 사용할 경우에 상기 제2 필라멘트사는 5-설포이소프탈산나트륨을 공중합한 카티온 가염성 폴리에스테르 사를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 같은 종류의 사를 사용하거나 또는 다른 종류의 사를 사용할 수 있을 것이다.

상기 제1 필라멘트 사는 복합사의 루프를 형성시키는 사로 루프가 효과적으로 형성될 수 있도록 신도가 100% 이상인 것이 바람직할 것이다.

상기 제2 필라멘트 사는 상기 제1 필라멘트 사가 루프를 형성할 때 루프를 지지하는 사로 카티온 가염성 필라멘트를 사용하여 복합사의 이색 염색효과를 부여한다.

상기 합사단계는 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드로 공급하면서 에어텍스처사(Air Textured Yarn, ATY) 방식으로 합사하는 단계이다.

상기 에어텍스처사(Air Textured Yarn) 방식은 고압의 공기압으로 섬유의 표면을 연속적으로 분사하여 섬유표면에 루프를 형성시키는 방식으로 본 발명에서는 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드고 공급하면서 고압을 공기압을 분사하여 합사되면서 신도가 높은 제1 필라멘트 사가 루프를 형성하게 된다.

상기 합사단계에서 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 오버피드율 2~10%로 공급하는 것으로 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사의 오버피드율은 동일 오비피드율로 사를 공급하여 형성되는 루프가 균일하게 형성할 수 있다.

상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 동일한 오버피드율로 공급하더라도 제1 필리멘트의 신도가 높아 루프가 원활히 형성된다.

또한, 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 오버피드율이 크면 벌키성이 향상되나 제사공정의 원활성이 저해될 수 있으며, 오버피드율이 낮으면 제사공정성이 향상되나 벌키성이 저하될 수 있으므로 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 오버피드율은 5~7%인 것이 가장 바람직할 것이다.

상기 연신가연단계는 합사된 복합사를 180~220℃에서 연신하면서 가연하는 단계로 합사된 복합사는 연신비는 1.05~1.2로 연신되는 것이 바람직한 것으로 고온에서 연신되어 결정화도가 향상되고 물성이 향상된다.

상기 연신비가 1.05 미만이면 사도 불안정으로 염색성 및 공정성이 저하될 수 있으며, 연신비가 1.2을 초과하면 복합사 표면에 형성된 장력에 의해 형성된 루프가 없어질 수 있다.

상기 복합사는 연신과 동시에 가연되는 것으로 가연은 꼬임수 500~2000 T/M으로 가연시키는 것이 바람직할 것이다.

상기 연신가연단계에서 온도가 180℃ 미만이면 열고정효과가 약하여 가연이 적게 될 수 있으며, 220℃를 초과하면 미해연 및 모우강도 현상이 발생할 수 있다.

상기 해연단계는 가연된 복합사를 해연하는 단계로 가연된 복합사를 100% 해연하여 복합사에 크림프를 형성하여 면과 같은 터치감을 갖게된다.

상기 해연단계 이후에 복합사를 권취하는 권취단계가 더 수행될 수 있을 것이다. 상기 권취단계는 일반적인 권취단계로 실시될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사는 합사단계에서 에어텍스처사 방식으로 합사하여 복합사에 루프를 발생시키고 연신가연단계에서 고온으로 열처리하여 복합사에 크림프를 형성하여 복합사에 루프와 크림프가 동시에 형성되는 복합사로 벌키성이 우수하고 면과 같은 천연소재의 터치감을 가지게 된다.

또한, 연신가연단계에서 고온하에서 가연하여 반연신사를 사용하여도 열적 안정성 문제가 해결되어 염색성에는 문제가 없는 부드러운 터침감을 발현할 수 있는 복합사를 제조할 수 있을 것이다.

또한, 제2 필라멘트 사로 카티온 가염성 사를 사용하여 이색효과를 부여하여 멜란지 효과를 갖으며, 본 발명의 복합사로 원단형성시 심미성을 향상시킬 수 있을 것이다.

이하 본 발명에 따른 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 3

신도가 있는 폴리에스테르계 필라멘트 사를 제1 필라멘트 사로, 5-설포이소프탈산나트륨이 공중합된 카티온 가염성 필라멘트 사를 제2 필라멘트 사로로 사용하였다.

상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드로 공급하면서 에어텍스처사 방식으로 합사하는 합사단계를 진행하였다.

합사된 복합사를 열처리하면서 1.2연신비로 연신하면서 꼬임수 800T/M으로 가연하는 연신가연단계를 실시하고 가연된 복합사를 100% 해연하는 해연단계를 실시하고 권취하여 본 발명에 따른 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사를 제조하였다.

실시예 1 내지 4에서 사용된 제1 필라멘트 사의 신도, 합사단계에서의 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사의 오버피드율 및 연신가연단계에서의 열처리 온도를 표 1에 나타내었다.

비교예 1

실시예 1과 동일하게 복합사를 제조하였으나, 합사단계에서 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 일반적인 공기교락을 통한 합사방식으로 합사하여 복합사를 제조하였다. 사용된 제1 필라멘트 사의 신도, 합사단계에서의 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사의 오버피드율 및 연신가연단계에서의 열처리 온도를 표 1에 나타내었다.

비교예 2, 3

신도가 있는 폴리에스테르계 필라멘트 사를 제1 필라멘트 사와 카티온 가염성 필라멘트 사로 에어텍스처사로 제조하였다.

제조된 에어텍스처사를 실시예 1과 같이 연신가연단계, 해연단계를 실시하고 권취하여 복합사를 제조하였다. 비교예 2, 3에서 사용된 제1 필라멘트 사의 신도, 에어텍스처사 제조시의 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사의 오버피드율를 표 1에 나타내었다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
제1필라멘트 사 신도(%)	120	120	120	120	120	40
제1필라멘트 오버피드율(%)	3	5	7	1.5	13	13
제2필라멘트 오버피드율(%)	3	5	7	1.5	8	8
열처리 온도(℃)	200	195	195	160	-	-

◈ 실시예 및 비교예의 물성 평가

1. 물성평가 방법

* 후도감, 염색안정성, 멜란지 효과, 제사 공정성 평가: 5명의 전문가에 의한 상대적인 관능평가 실시(100점 만점으로 점수부여)

* 표면촉감 평가: 5명의 전문가에 의한 상대적인 관능평가 실시(매우우수(◎), 우수(○), 보통(△), 나쁨(X), 매우나쁨(XX))

구분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
후도감	85	93	97	80	80	85
표면 촉감	○	◎	◎	○	X	△
염색안정성	90	90	80	90	60	90
멜란지 효과	85	90	92	80	80	90
제사공정성	95	95	80	90	85	90
제사속도(m/s)	600	600	400	450	300	300

표 2에서와 같이 본 발명의 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사인 실시예 1 내지 3는 비교예 1 내지 3 보다 높은 후도감으로 벌키성이 우수한 것을 알 수 있으며, 촉감에서도 우수하여 터치감이 향상되는 것을 알 수 있다.

특히, 상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 오버피드율이 5%, 7%인 실시예 2,3이 높은 후도감과 촉감으로 오버피드율이 5~7%일 때 벌키성이 가장 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 제2 필라멘트 사로 카티온 가염성 필라멘트 사를 사용하여 멜란지 효과가 우수한 것을 알 수 있으며, 비교예 2,3은 에어텍스처사를 사용하였으나, 연신가연단계에서 루프가 사라져 표면 촉감이 저하된 것을 알 수 있는 것으로 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드로 공급하면서 합사, 연신가연, 해연하는 일련의 연속공정으로 제조할 경우 발현된 루프가 안정적으로 유지되어 물성이 우수해지는 것을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 신도가 100% 이상인 제1 필라멘트 사와 카티온 가염성인 제2 필라멘트 사를 공급하는 사공급단계;
   상기 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사를 오버피드로 공급하면서 에어텍스처사 방식으로 합사하는 합사단계;
   합사된 복합사를 180~220℃에서 연신하면서 가연하는 연신가연단계;
   가연된 복합사를 해연하는 해연단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 합사단계에서 제1 필라멘트 사와 제2 필라멘트 사는 오버피드율 2~10%로 공급하는 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 연신가연단계에서 연신비는 1.05~1.2인 것을 특징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사 제조방법.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 징으로 하는 벌키성 및 멜란지 효과가 우수한 면조 복합사.

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