KR20200137567A

KR20200137567A - 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법

Info

Publication number: KR20200137567A
Application number: KR1020190064140A
Authority: KR
Inventors: 민기훈
Original assignee: (주)서원테크
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2020-12-09
Also published as: KR102254463B1

Abstract

본 발명은 2000 내지 2900 m/min의 방사속도로 제조되는 섬도 80 내지 85 데니어의 폴리에스테르(FD) 부분배향사를 연신비 1.10 내지 1.30으로 연신하여 폴리에스테르 태세사(TTD)를 제조하고, 이와 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사하여 제조되는 린넨 라이크 신축성 복합사에 관한 것이다.
이렇게 제조되는 린넨 라이크 신축성 복합사는 원단 상태에서 린넨과 유사한 시원하고 거친 촉감과 우수한 멜란지 외관을 가지는 고감성의 신축성 복합사이다.

Description

고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법{Manufacturing method of highly sensitive linen-like stretch complex yarn}

일반적으로 린넨 소재는 우수한 감성을 가지나, 유연성 및 신축성으로 인하여 편안한 핏을 가질수 있는 의류제품의 소재로 사용하기에는 한계가 있으며 많은 업체가 원단 차별화 및 소재 차별화의 방법으로 신축성 린넨 원단의 기술개발을 위하여 노력하고 있다.

신축성 린넨 라이크 원단을 개발하기 위한 방법으로 스판덱스와 린넨원단을 같이 제직하거나 스판덱스와 린넨의 커버링 소재를 사용하는 방법이 사용되나 제직, 염색 및 후가공이 어렵고 제품단가가 상승하게 되어 범용적으로 사용하기 어려운 문제가 있다.

또 다른 방법으로 합성섬유를 사용하여 린넨 라이크한 터치와 신축성을 갖게 하는 방법으로 린넨과 비슷한 외관(Looking)은 발현이 되나 터치가 고급스럽지 못하고 신축성 발현이 불가능하다.

본 발명은 폴리에스테르 부분배향사(MOY)와 폴리에스테르계 잠재권축사를 원사로 사용하여 린넨 라이크(Linen-like) 신축성 복합사를 제조함으로써 쿨 비즈(Cool Biz)용 제품 개발에 적용하고자 한다.

현재 Global Fashion의 소재 Trend는 천연섬유에 대한 고차적인 특성에 착안하여 개발되고 있으며 천연섬유의 고급스럽고 자연스러운 느낌과 합성섬유의 우수한 내구성을 가지는 고감성 소재 개발이 진행되고 있다.

천연섬유 중 린넨 소재는 “마”섬유의 한 종류로 인류가 최초로 사용한 천연섬유이며 지금까지도 꾸준히 사용되고 있고 그 까칠까칠한 촉감으로 여름용 의류 소재로 각광을 받고 있음. 또한 특유의 시각적인 패턴 효과와 우수한 수분 흡수성 및 통기성과 서늘한 느낌을 가지고 있어서 수요는 지속적으로 증가하고 있다.

린넨 소재는 원료 생산뿐만 아니라 방적 제직 등 그 생산 과정과 원단 염색 가공 공정이 까다로울 뿐만 아니라 상품화되기가 어려우며, 또한 신축성 및 유연성이 없고 구김이 많이 가는 단점으로 세탁/취급 관리 및 용도 전개가 제한적이다.

본 발명의 출원인은 린넨 소재가 가지고 있는 장점을 부각시키고 단점을 보완한 Linen-like 신축성 복합사를 개발하여 차별화 감성과 우수한 신축성을 확보하고 편안함과 화려함을 동시에 추구하는 소비자의 Needs를 만족시키고 브랜드와 의류소재 및 제품개발을 통하여 제품 판매를 확대 하고자 많은 노력을 기울였다.

Linen-like한 합성섬유 제조와 관련된 국내 주요 특허를 조사한 것으로 대부분 DTY(Draw Textured Yarn) 공정에서 열을 가하여 소재를 강제적으로 융착시켜 린넨과 비슷한 Looking을 발현하는데 그 목적을 두고 있다.

그 외에 방사공정 시에 불균일한 연신비 조절을 통한 TTD(Thin &Thick)효과를 발현하여 Linen-like한 제품개발을 목표로 한 것이 대부분이다.

잠재권축사 복합사의 제조와 관련한 국내외 주요에서도 개질 폴리에스테르 섬유를 초사로 사용하고, 신축성을 발현하는 PTT 성분과 PET 성분으로 이루어진 잠재권축사를 심사로 사용하여 복합 연신 후, 공기교락하는 것으로 감성 및 기능성 제품 개발을 목표로 한 것이 대부분이다.

본 발명은 고신도를 가지는 폴리에스테르 부분배향사(MOY)와 폴리에스테르계 잠재권축사를 원사로 사용하여 린넨 라이크(LINEN-LIKE) 신축성 복합사를 제조함으로써 린넨과 유사한 촉감(Touch), 외관(looking)을 보이면서도 신축성을 동시에 가지는 쿨비즈(COOL BIZ)용 고감성 소재를 개발하는 것을 목표로 한다.

한국특허등록 제101884973호, 우수한 린넨느낌 및 실크터치감을 가지는 직물의 제조방법 한국특허등록 제101784691호, 신축성과 반발탄성이 우수한 마조 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 2000 내지 2900m/min의 방사속도로 제조되는 섬도 80 내지 85 De'의 폴리에스테르(FD) 부분배향사를 연신하여 폴리에스테르 태세사(TTD)로 제조하고, 이와 90 내지 110De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사하여 신축성 복합사를 제조함으로써, 잠재권축사의 신축성이 직물 내에서 발현되면서 원사의 표면에 돌출되는 폴리에스테르 태세사(TTD)의 린넨 특유의 촉감과 외관을 발현하도록 함으로써, 이를 이용한 편직물을 제조한 경우에 의류용 소재로 여름을 시원하게 보내는데 도움이 되는 시원한 복장의 Cool-biz 트렌드에 부합하는 린넨 라이크 편직물을 제공할 수 있는 신축성 복합사를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 2000 내지 2900 m/min의 방사속도로 제조되는 섬도 80 내지 85 De'의 폴리에스테르(FD) 부분배향사 제조단계; 상기 폴리에스테르(FD) 부분배향사를 연신비 1.10 내지 1.30으로 연신하여 제조되는 폴리에스테르 태세사(TTD) 형성단계; 상기 폴리에스테르 태세사(TTD)사와 90 내지 110De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사하는 신축성 복합사 합연사단계; 및 상기 합연사된 신축성 복합사를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 상기 폴리에스테르(FD) 부분배향사는 강도 1.8 내지 2.0 g/De', 신도 140 내지 150%를 가지는 것을 특징으로 하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 폴리에스테르 태세사(TTD)는 태부 단면에서 태부 빈도수가 82% 이상, 태세부 단면적비가 2.3 내지 3.2인 것을 특징으로 하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법을 제공한다.

한편으로, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고감성 라이오셀과 폴리에스테르 복합가공사를 제공한다.

본 발명에 따르면, 태세비가 높은 폴리에스테르 태세사와 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사하여 신축성 복합사를 제조함으로써, 외곽 부분에 폴리에스테르 태세사가 위치하게 기존과 차별화된 린넨 소재와 유사한 Natura한 외관(looking)과 촉감(Touch)를 발휘하게되어, 최근 Cool Biz 트렌드에 부합하는 기능성을 발현하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사를 제공한다.

90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 사용함으로서 편물 또는 직물로 제조되는 경우에 우수한 신축성과 신축 회복율을 나타낼 수 있는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사를 제공한다 .

도 1은 본 발명에 따른 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조공정도이다.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 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 발명의 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 위하여 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자기 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위하여 사용된다.

본 발명에 따른 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사는 심사로 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사, 효과사로 2000 내지 2900 m/min의 방사속도로 제조되는 섬도 80 내지 85 De'의 폴리에스테르(FD) 부분배향사(MOY)를 원사로 사용하며, 폴리에스테르(FD) 부분배향사 제조단계(S10), 폴리에스테르 태세사(TTD) 형성단계(S20), 신축성 복합사 합연사단계(S30) 및 권취단계(S40)를 통하여 제조된다.

본 발명에 따른 80 내지 85 De'의 폴리에스테르(FD) 부분배향사 제조단계(S10)는 2000 내지 2900m/min의 방사속도로 폴리에스테르 부분배향사를 제조하는 단계이다.

의류용 폴리에스테르사는 일반적으로 방사속도를 기준으로 구분되어져 왔으며, 방사속도 3000 ~ 4000 m/min을 부분배향사(POY)라고 한다. 본 발명에서 사용되는 부분배향사(MOY)는 방사속도가 일반적인 부분배향사보다 더욱 낮은 2000 내지 2900m/min의 수준에서 방사된 것으로 섬도는 80 내지 85 De'로 제조된 것을 사용한다. 방사속도가 2900m/min을 초과하는 경우에는 강도가 증가하고, 신도가 140% 이하로 낮아져서 연신조건 제어를 통해서 태세사(TTD)에 요구되는 물성을 달성할 수 됨을 수많은 시험 생산과 물성 확인, 가공 결과 물성변화를 검토하여 확인하였다.

본 발명에 따른 폴리에스테르(FD) 부분배향사는 일반적인 부분배향사보다 분자의 배향도가 낮은 원사로서, 강도가 낮고 신도가 일반적인 부분배향사보다 높게 되는데 강도는 1.8 내지 2.0 g/De', 신도는 140 내지 150% 범위를 가지게 된다. 폴리에스테르 부분배향사를 연신하여 폴리에스테르 태세사(TTD)를 제조할 때 폴리에스테르 부분배향사의 신도가 140% 이하의 물성을 가지게 되면 태(Thick)부와 세(Thin)부의 직경비가 충분히 크지 않아 린넨 유사한 외관(Looking)이 형성되지 않을 뿐더러 Dry한 촉감이 발휘되지 않는다.

한편 본 발명에 의한 상기 폴리에스테르(FD) 부분배향사는 방사공정에서 TiO₂가 1.5 중량% 이상 첨가되는 FD(Full Dull) 타입의 원사를 사용한다. 상기 폴리에스테르(FD) 부분배향사는 원사의 비중을 증가시키고, 염색시에 태세사의 농담효과를 더욱 향상되도록 한다.

이렇게 준비된 80 내지 85 De' 폴리에스테르(FD) 부분배향사(MOY)는 연신공정을 거쳐 60 내지 75 De'의 폴리에스테르 태세사(TTD)로 형성된다(S20). 본 발명은 폴리에스테르 부분배향사(MOY)의 연신비와 연신 조건을 제어함으로써, 태부(Thick Part)의 태부빈도수비가 82%이고, 태세단면적비가 2.3 내지 3.2인 태부(Thick part)와 세부(Thin part)의 차이가 극대화되는 폴리에스테르 태세사로 제조됨으로써, 시원한 거친 촉감(Touch)과 직물상에서 천연 린넨 직물과 유사한 농담차가 극대화되는 린넨 라이크 신축성 복합사가 제조될 수 있다.

본 발명과 대비되는 통상의 폴리에스테르 태세사(TTD)는 태부(Thick Part)의 태부빈도수비가 50% 이하이며, 태세단면적비가 1.5 이하로 낮아서, 일반적으로 태세사(TTD)는 특유의 멜란지(melange) 효과는 발휘되지만, 린넨 유사한 거친 촉감과, 불규칙한 외관(Looking)을 형성하는데 한계가 있다.

상기 태세사(TTD)의 태부(Thick part)의 태부빈도수비는 태부(Thick part)의 단면에 포함되는 미연신상태의 모노필라멘트(monofilament)의 단면갯수/단면에 포함된 전체 모노필라멘트(monofilament)의 단면갯수의 비율을 의미한다.

또한, 상기 태세단면적비는 폴리에스테르 테세사(TTD)의 태부(Thick park)의 직경/세부(Thin part)의 비율을 의미한다.

태부(Thick part)의 태부빈도수비와 태세단면적비가 클수록 태세사의 요철 정도가 크게되고, 염색의 농담차도 크게 되므로 직물상에서 린넨 유사한 촉감과 외관을 형성할 수 있다.

이러한 폴리에스테르 태세사(TTD)의 물성을 달성하기 위해서, 연신비 1.10 내지 1.30의 범위내에서 연신공정을 거치게 된다. 연신비가 1.30를 초과하는 경우에는 태부단면의 태부빈도수비가 82 이하로 급격히 감소되고, 연신비가 1.1 미만인 경우에는 연신 효과가 미미하여 태세 단면적비가 1.5 이하로 감소하게 된다.

본 발명에서는 편직물이 목표하는 신축성 및 신축 회복률을 가지도록 하기 위하여 심사로 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 사용한다. 폴리에스테르 잠재권축사는 저점도/고점도 성분의 사이드-바이-사이드형 폴리에스테르 잠재권축사의 형태로 제조된다. 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 두 폴리머의 고유점도 차이가 클수록 수축차이에 의한 권축 발현 효과가 크므로 높은 신축성을 나타내지만, 점도차이가 클수록 제직, 편직 공정에서 불량 발생량이 증가하고, 과도한 수축으로 천연 소재와 같은 소프트함과 부드러운 터치를 발휘하는게 한계가 있다.

또한, 고점도 폴리에스테르와 저점도폴리에스테르 사이의 고유점도 차이가 너무 작으면 염색 가공후 원사내의 이성분 사이의 수축률 차이에 의한 신축성 내지 볼륨감을 가지기 어려우므로 상기 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르 사이의 점도차는 0.20 내지 0.22인 것이 바람직하다.

신축성 복합사 합연사단계(S30)은 상기 제조된 60 내지 75 De'의 폴리에스테르 태세사(TTD)와 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사하는 단계이다.

상기 심사인 90 내지 110De' 폴리에스테르 잠재권축사와 효과사인 60 내지 75 De'의 폴리에스테르 태세사(TTD)는 각각 공급롤러를 통하여 제1롤러 및 제2롤러에 공급되고 연신 및 열처리 공정을 거쳐 신축성 복합사로 제조된다. 연신 및 열처리 조건은 기존의 일반적인 복합사의 연신 가공공정에 따른다.

이렇게 연신 및 열처리를 거친 린넨 라이크 신축성 복합사는 구조적으로 코어 부분에 90 내지 110 De' 폴리에스테르계잠재권축사가 위치하고, 표면에 60 내지 75De'의 폴리에스테르 태세사(TTD)가 위치하게 되므로 염색 및 가공, 이후에 표면에 태세단면적비가 큰 태세사(TTD)가 돌출되므로 농담차가 크고, 거칠고 시원한 느낌을 발휘하게 되어, 천연소재인 린넨과 유사한 질감을 가지면서 신축성이 우수한 편직물이 제조될 수 있다.

권취단계(S40) 단계에서 합연사된 신축성 복합사를 권취하여 차후 제직 및 편직 공정에서 사용할 수 있도록 준비한다.

이하, 상기 린넨 라이크 신축성 복합사를 이용한 편물 및 직물의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명은 상기 린넨 라이크 신축성 복합사에 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 보빈에 권취하여 직물 제조용 원사로 제조된다.

상기 린넨 라이크 신축성 복합사는 염색 가공한 이후에는 수축률 차이로 인하여 심사는 중심에서 미세한 굴곡을 형성하고, 효과사는 일정한 수준의 굴곡 특성을 보이면서 표면에 돌출되어 린넨 섬유의 우수한 촉감과 자연스러운 특성이 발현된다.

상기 연사 된 원사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나 편물로 제편하여 제조된 직물을 100~130℃에서 2~5시간 동안 고온 고압 래피드 염색기에서 염색하는 통상적인 폴리에스테르 염색 방법을 적용하여 원단으로 제조할 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

2500m/min의 방사속도로 폴리에스테르(FD) 칩을 방사하면서 방사조건을 제어하여 섬도 85 De', 강도 1.8 내지 2.0g/De', 신도 140 내지 150%를 가지는 폴리에스테르(FD) 부분배향사(MOY)를 제조하였다.

상기 제조된 폴리에스테르(FD) 부분배향사를 연신기에서 다양한 연신비로 연신처리하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

[표 1] 폴리에스테르(FD) 부분배향사의 연신비에 따른 태세사(TTD)의 단면 특성 비교

폴리에스테르(FD) 부분배향사의 연신비가 증가할수록 연신된 섬유의 배향도가 전체적으로 증가하게 되므로, 태세부 단면적비가 감소하게 되며, 태부단면의 태부빈도수비 또한 감소하게 됨을 확인할 수 있다. 폴리에스테르 태세사(TTD)의 단면 특성은 신축성 복합사의 촉감과 외관에 큰 영향을 미쳐서, 태부단면 태부빈도수비가 82 % 이상이고, 태세부 단면적비가 2.3 이상이 되어야만 린넨 라이크 신축성 복합사의 특성이 발휘될 수 있음을 <실시예2>를 통하여 확인하였다.

<실시예 2>

실시예 1에 의하여 제조된 폴리에스테르(FD) 태세사와 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사 설비를 이용하여 합사, 공기교락을 형성하여 신축성 복합사를 제조하고, 이를 보빈에 권취함으로써, 린넨 라이크 신축성 복합사를 제조하였다.

이렇게 준비된 원사를 1500TM으로 연사하여 경사 및 위사로 사용하여 워터제트 직기에서 평직으로 제직한 후, 통상의 가공 조건에 따라 염가공하여, 폴리에스테르 직물을 제조하였다.

이렇게 준비된 원사를 1500TM으로 연사하여 편직기로 편직하여 린넨 라이크 신축성 편직물을 제조하였다.

<시험예>

실시예 2의 제조방법에 의하여 제조된 신축성 복합사와 직물을 이용하여 원사의 강신도 측정 및 직물의 물리적 특성, 촉감 및 외관을 비교하여 아래와 같은 결과를 얻었다.

(1) 린넨 라이크 신축성 복합사의 강신도 측정

원사의 섬도는 1회 회전시 1M인 타래를 90M 감아 무게로 측정하고 9,000M로 환산하여 계산하였으며, 강도 및 신도, 탄성회복률은 자동인장시험기(Textechno社)를 사용하여 50cm/min의 속도, 50cm의 파지거리를 적용하여 측정하였다.

(2) 직물의 신축성, 신축 회복율

직물의 신축성은 KSK 0352 5.2.2의 측정방법으로 10회 측정하고, 직물의 신축 회복율은 KSK 0541의 측정방법으로 10회 측정하였다.

(3) 린넨 촉감

실시예에 따라 제조된 신축성 복합사를 직물로 제조하여 염색후에 10명의 전문가에 의한 관능검사 결과 8명 이상이 우수한 청량감과 거친 촉감의 효과가 있다고 판단할 경우를 "◎", 6~7명이 우수한 청량감과 거친 촉감의 효과가 있다고 판단할 경우를 "○", 5명 이하가 청량감과 거친 촉감의 효과 가 있다고 판단할 경우를 "△"로 구분하였다.

(4) 멜란지 효과 정도

실시예에 따라 제조된 신축성 복합사를 직물로 제조하여 염색후에 10명의 전문가에 의한 관능검사 결과 8명 이상이 우수한 멜란지 효과가 있다고 판단할 경우를 "◎", 6~7명이 우수한 멜란지 효과가 있다고 판단할 경우를 "○", 5명 이하가 멜란지 효과가 있다고 판단할 경우를 "△"로 구분하였다.

[표 2]

상기 표 2를 참고하면, 직물의 신축성, 신축 회복율 심사로 사용되는 90 내지 110 De' 폴리에스테르계 잠재권축사의 물리적 특성에 기인하는 것으로 크게 차이가 나지는 않았으나, 폴리에스테르 부분배향사의 연신비가 낮은 Test 1과 Test 2에서 다소 높게 나타났는데, 이는 염색가공에 따른 효과사의 수축의 효과가 증가하므로 나타나는 효과로 판단된다.

반면에 원사의 염색 후에 발현되는 린넨 촉감 및 멜란지 효과는 효과사의 폴리에스테르 부분배향사의 특성에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 폴리에스테르 부분배향사의 연신비가 1.3 이하인 Test 1, Test 2, Test 3의 경우에 태부 단면의 태부빈도비율이 82% 이상이고, 태세부 직경비가 2.3 이상이 되면서 린넨촉감과 멜란지 효과가 우수하게 평가되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

2000 내지 2900 m/min의 방사속도로 제조되는 섬도 80 내지 85 De'의 폴리에스테르(FD) 부분배향사 제조단계;
상기 폴리에스테르(FD) 부분배향사를 연신비 1.1 내지 1.30으로 연신하여 제조되는 폴리에스테르 태세사(TTD) 형성단계;
상기 폴리에스테르 태세사(TTD)사와 90 내지 110De' 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연사하는 신축성 복합사 합연사단계; 및
상기 합연사된 신축성 복합사를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 80 내지 85 De' 폴리에스테르(FD) 부분배향사는 강도 1.8 내지 2.0 g/De', 신도 140 내지 150%를 가지는 것을 특징으로 하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 태세사(TTD)는 태부 단면에서 태부 빈도수가 82% 이상, 태세부 단면적비가 2.3 내지 3.2인 것을 특징으로 하는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 고감성 린넨 라이크 신축성 복합사.