KR810001431B1 - 신규한 실의 제조방법 - Google Patents

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Description

신규한 실의 제조방법

제1도 및 제2도는 본 발명에 사용하는 장치의 일예를 표시한 개략도.

제3도는 연신가연 동시처리에서의 연신배율과 연신가연 장력의 관계를 표시한 개략도.

제4도는 본 발명의 실가닥의 제조과정에서의 섬유의 횡단면을 모형적으로 표시한 도면.

제5도는 이형(異型) 단면섬유의 단면도.

제6도는 제5도의 실가닥을 본 발명에 의해 처리한 섬유의 단면도.

제7도는 종래법에 의해 처리한 섬유의 단면도.

제8도-제11도는 제조조건과 얻어진 실가닥의 성상(性狀)과의 관련을 표시한 그래프.

제12도는 섬유단면의 편평(扁平) 정도의 설명도.

제13도는 본 발명에 관한 실가닥의 측면도.

본 발명의 방법으로 제조된 실가닥은 열가소성 합성섬유의 단섬유(短纖維) 또는 단섬유 및 연속섬유로 되어 있으며, 이를 구성하는 각 단섬유(短纖維)가 나선형의 권축(捲縮)을 갖고 또한 그 횡단면이 현저하게 편평화되어 있는 부분을 가지고 있으며, 또한 이에 포함되는 단섬유의 절단 단부(端部)는 주로 편평화가 적은 부분으로 되고, 이들의 구조를 갖는 다수븐의 섬유가 균일하게 서로 실가닥의 표층(表層), 내층(內層)을 형성하면서 그 단섬유의 절단부를 모우(毛羽)로서 실연상(實撚狀) 또는 실질적으로 무연상(無然狀)으로 얼켜진 형태를 가지고 있음을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 실가닥은 상술한 구조를 갖고 있기 때문에 섬세한 모우를 갖는 방적사와 유사한 외관을 갖고 있어, 그대로 사용하면 약연(弱撚)이기 때문에 숭고성(崇高性)이 풍부하고, 또한 섬유의 권측에 의한 실가닥의 신축성도 함께 갖는 뛰어난 감촉, 외관을 갖는 신규한 실가닥을 구성하는 것이다.

본 발명은 주로 위해서 설명한 목적의 실가닥의 제조방법에 관한 것으로서 이를 다음에 상술한다.

즉, 본 발명은 충분히 분자의 배향(配向)이 되어 있지 않은 열가소성 중합체를 공급로울러에서 가열장치 및 가연(假撚)장치로 인도하여 가열, 가연, 해연(解撚)을 하면서 연신로울러에 의해 연신절단해서 구성필라멘트 단사의 단면을 편평화시키면서 이 합성섬유의 일부 또는 전부를 편평화가 적은 부분에서 절단하여 단섬유화하는 것에 의해 얻어지는 실가닥의 제조방법에 관한 것으로서, 또한 얻어진 실가닥에 가연(假撚) 또는 실연(實撚) 기타의 처리를 가하는 것에 의해 포락성(抱絡性)이 뛰어난 실을 얻는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 종래의 방적사에 사용되는 연신사로된 토우 또는 이를 절단한 스테이플을 사용하지 않고 미연신사에서 직접, 단 하나의 일련(一連)의 공정에 의해 방적사 모양의 실을 바로 얻을 수가 있는 것이다.

또한 본 발명에 있어서는, 상기 단일공정에서의 연사 집속과정에 있어서는, 가연기구를 채용하기 때문에 매우 생산이 고능률이며, 권취방식도 자유롭게 선택할 수가 있다.

본 발명에서의 단섬유화는 미연신 실가닥을 가열해서, 가연상태로 연신하여 구성필라멘트를 편평화시키면서 행하는 것으로서, 이것이 동시에 이루어지기 때문에 실가닥의 연신, 권축, 가공, 절단이 가장 효과적으로 이루어지는 것이다.

본 발명에 있어서 중요한 것은 장섬유를 단섬유 모양으로 함에 있어서 공급미연신사가 후술하는 가열, 가연, 연신, 해연상태로 절단되기 쉬운 특성을 구비하고 있는 것과, 가열, 가연, 연신, 해연할 때의 조건을 어떻게 할 것인가이다.

우선 공급미연신사의 성능은 분자의 전배향(前配向 : 複屈折率)이 적거나 방사(Yarn) 점도가 통상 사용되고 있는 것보다 낮은 것이 좋으며, 이 때문에 폴리에스테르의 경우 방사점도는 0.69 이하(사염화에탄페놀=1 : 1 20℃) 나일론의 경우 0.98 이하(H₂SO₄96% 30℃)가 좋다.

이 고유점도가 낮으면 모우가 많은 방적사 모양의 실가닥을 얻을 수 있음과 동시에 얻어진 실가닥을 사용한 직, 편물(織, 編物)은 내(內) 필링(pilling)성이 우수하다.

더욱이 본 발명의 가장 특징으로 하는 것은 실질적으로 동일한 파단(破斷)시 신도(伸度)를 갖는 다섬유로 된 미연심사를 사용하는 것이다.

이 파단시 신도는 120-400%의 사이에서 적당히 선택할 수 있다.

견신(牽伸) 또는 가열 등의 방법에 의해 연속된 실가닥에서 바로 단섬유된 방적사 모양의 가느다란 실가닥을 얻으려면, 보통 상이한 물성을 가진 복수본의 실가닥을 사용하는 것이 필수조건이 되면, 단일성능의 실가닥으로는 단섬유화시킬 때에 모든 섬유가 절단되어 버려서 실가닥으로서 연속된 것이 얻어질 수 없다고 생각되어 있었다.

그러나 본 발명을 이용하면 놀랍게도 동일한 파단신도의 실가닥(미연신사)에서 바로 방적사 모양의 실가닥이 얻어지는 것이다. 물론 이 실가닥은 직, 편물용 실가닥으로서 충분한 강도를 갖고 있는 위에 외관모우의 상태가 전연 방적사와 구별할 수 없을 정도로 꼭 닮았다.

이 실가닥을 구성하기 위한 섬유로는 동일물성을 갖는 것을 사용할 수가 있으므로 실가닥의 외관, 모우발생상태, 물리적 성질에 있어서 균형이 잡혀 있을 뿐만 아니라 염색성에 있어서도 매우 뛰어난 균일성을 갖는 실가닥을 얻을 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명과 같은 동일파단신도의 실가닥을 사용하는 것은 생산성, 작업성 뿐만 아니라 실의 성능에 있어서도 매우 이점을 갖는 것으로, 생산관리상 가장 효과가 발휘되는 것이다. 물론 본 발명에 사용되는 미연신 실가닥은 실질적으로 동일한 파단시 신도를 갖는 것이면, 파단시 신도 이외의 물성, 섬유의 종류, 색(色) 등을 달리하는 복수본의 실가닥을 혼합한 합사(

) 또는 연사 및 두 종류 이상의 중합체의 복합사를 사용할 수가 있다.

본 발명에서의 연속섬유가 단섬유화하는 과정은 미상이나 이 절단은 주로 해연(解撚) 과정에 있어서 실제로 나타나는 것으로서, 그 이유는 가연과정에서 있어서 연신된 실가닥이 해연점을 통과하는 순간에 있어서 실가닥의 내층부의 필라멘트와 외층부의 필라멘트의 사이에 응력의 차가 생겨, 내층부를 구성하는 필라멘트에 큰 힘이 가해지기 때문인 것으로 추정된다.

즉, 가연과 연신이 동시에 이루어진 실가닥에서 그 외층을 구성하는 부분의 필라멘트는 나선형으로 되어 있다.

그리고 내, 외층 사이에서 개개의 필라멘트 개개의 길이가 다른 상태로 연신되어 있기 때문에, 해연시에는 느슨해져서 실의 장력이 주로 나선형으로 되어 되지 않은 내층부의 필라멘트에 가해진다.

그리고 해연에 의한 전단력(剪斷力)과 주행방향으로의 큰 인장장력이 집중하여 가해지는 해연점 부근에 있어서 그 내층을 구성하고 있는 편평화가 적은 필라멘트가 절단되는 것으로 추정된다.

또한 여기서 말하는 편평화는 제12도에 표시한 단경(短俓) A : 장경(長俓) B의 비가 1:2 내지 1:7로 되는 것으로 연신사를 사용한 경우에는 1:1 내지 1:2 정도 밖에 되지 않는다.

또 통상의 연신사에 가연을 줄 경우 각 필라멘트가 이미 실가닥으로서의 강도를 가지고 있는 것, 대체적으로 평행상태에서 연신된 실가닥이기 때문에 개개의 필라멘트의 길이가 같으면 가연, 해연시에서의 응력차가 적은 것에 의해 해연점에 있어서도 충분한 단섬유화가 이루어질 수 없는 것으로 생각된다.

따라서 연신사를 사용한 경우는 모우결점이 많은 필라멘트 가공사(텍스처 실)를 얻을 수 있어도 방적사 모양의 실을 얻을 수는 없다.

따라서 본 발명에 사용되는 미연신사는 절단연신 배율이 클수록 가연수는 실가닥의 외층부의 필라멘트의 사축(嗽 )에 대한 꼬인 각도가 클수록 즉, 꼬임에 의해 내외층 사이의 필라멘트사의 길이 차가 클수록 모우가 많아진다.

또 종래의 토우방적과 같이 연신사를 사용하고, 더욱이 견절(牽切)만을 행하고 동시 강연(强撚)을 하지 않을 경우는 견절을 위한 견신배율(牽伸倍率)의 최적 범위가 매우 좁고, 연신사에 약간의 불균정한 성질을 가지고 있어도 견절층이 격심하게 발생하여 특히 연조(鍊條) 공정이 없는 직접 방사에 있어서는 정상적인 실을 얻을 수가 없다.

본 발명에서 충분한 배향(配向)이 되어 있지 않은 합성섬유 미연신사라는 말은 통상의 실가닥으로서 사용하기에는 부분적으로 혹은 전체적으로 분자배향성이나 결정성(結晶性)을 증대하기 위해 다시 연신을 요하는 것으로 나머지 연신도(延伸度)가 80% 이상, 바람직하게는 120% 이상의 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리아크릴 니트릴계를 비롯한 각종의 합성섬유를 지칭한다.

나머지 연신도가 이 값 이하에서는 전술의 가열, 가연공정에서의 필라멘트 단면편평화 및 내외층을 구성하는 섬유 사이에 생기는 섬유 길이의 차가 작아서 해연구역에서 필라멘트의 견절이 곤란하여 만족할 만한 실가닥을 얻을 수가 없다.

이와 같은 미연신사를 얻으려면 예를 들어 폴리에스테르 섬유의 경우는 복굴절(複屈折)이(90×10^-8)이하, 폴리에텔에스테르 섬유에 대하여는 마찬가지로(80×10^-3) 이하이며, 방사속도 4500m/분 이하에서 고속권취를 하는 것이 좋다.

폴리아미드 섬유의 경우는 복굴절이(60×10^-8) 이하의 것으로서 3500 내지 4000m/분 이하로 고속권취를 하는 것이 좋다.

물론 나머지 연신도가 80% 이상 있는 것과 같은 미연신사이며 폴리에스테르, 폴리아미드 이외의 다른 섬유라도 좋다.

또한 절단모우는 나머지 연신도가 클수록 필라멘트의 편평화도가 커서 절단되기 쉬우며, 절단빈도도 크지만 미연신사의 취급으로서는 잔류신도(伸度)가 적고, 내부의 섬유구조가 통상의 연신사에 가까운 것일수록 용이하다.

따라서 실제의 생산에 있어서는 이들을 총합 고찰하여 실시하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서 가열온도, 가연수, 연신배율, 연신시의 실가닥의 파지(把持)간 거리 등의 처리조건은 사용하는 섬유의 구성, 성상(性狀), 처리속도, 목적으로 하는 실가닥의 사질(釗에 따라서 각 처리조건을 관련시켜서 적의 설정할 수 있으며 온도는 처리속도에 의해 한마디로 말할 수 없으나 어떠한 섬유를 사용하여도 히터길이가 충분히 긴(예를 들면 처리시간이 0.1-0.5초) 경우는 150-220℃의 범위에서 적의 선정하는 것이 좋으며 폴리에스테르에 있어서는 180-220℃ 폴리에틸에스테르에 있어서는 150-175℃, 폴리아미드에 있어서는 160-190℃가 좋으며 히터가 짧아서 처리시간이 짧은 경우는 300℃ 이상에서 처리할 수도 있다.

특히 폴리아미드 섬유를 사용할 경우에는 가연연신 전에 약 120-170℃로 예열하거나 물로 처리하면 더욱 양호한 결과가 얻어진다.

연신배율에 대하여는 사용하는 미연신사의 최고 연신배율의 0.8-1.0배 정도가 좋으며 모우를 많게 할 때는 배율을 높게, 또 해연구역의 길이를 짧게 하는 것이 좋고 모우를 적게 할 때는 배율을 낮게 또한 해연과정의 길이를 길게 하는 것이 바람직하다.

또 구성섬유는 모두가 반드시 단섬유화 되지 않아도 된다.

본 발명에서의 가연수는 (공급하는 미연신사의 합계섬도를 D)×(본 발명에 사용하는 연신배율)=D'로 할 때에, 31000/

(T/M)를 기준으로 하여 정하고, 특히 이 31000/

(T/M) 이하의 값이 바람직하고 본 발명에 있어서는 통상의 31000/

×0.7-1.0의 값으로 행해진다.

또 이 가연수는 본 발명에 사용하는 장치의 스핀들 회전수(r.p.m(/연신로울러 주속도(周速度)(m.p.m)로서 적용된다.

다음에 연신배율에 대하여 설명하면, 제3도는 미연신사에 연신과 가연을 동시에 부여할 때의 연신배율과 연신가연장력(실질적으로 연신이 행하여지는 것은 공급로울러-가연장치간의 가연구역이므로 이와 같은 표현을 사용하였다)의 관계를 표시한 개념도이나 연신배율의 증가와 함께 일반적으로는 연신가연장력은 항복점(降伏點)(a)을 넘으면 한번 약간 장력치가 저하되고, 거의 일정장력하에 연신이 진행되는 소위 자연연신구역(域)(b)이 되어, 이것을 지나면 장력은 재차 증가해서 최고점(d)에 이르고, 또한 절단연신배율(e)에 이르러서 실 전체가 절단한다.

(d)-(e) 사이는 구성필라멘트가 부분적으로 절단하기 시작하는 영역이다.

통상 연신배율은 필라멘트의 절단 등이 발생하지 않은 범위내 예를 들면 제3도의 (c)-(d) 사이에서 적의 선택된다.

본 발명은 제3도에서 말하자면 대략 (d)-(e) 사이에 상당하는 범위의 연신배율로 또한 가연수를 31000/

T/M 이하로 하여 연신가연과 동시가공을 하는 것이다.

연신배율의 범위는 더욱 상세히 설명하면 절단연신배율(e)의 0.98배 이하, 0.88배 이상의 범위가 가장 적당한 것이다.

연신배율이 절단연신배율의 1.0배 이상이 되면 가공중의 실 끊어짐이 생기기 쉽게 된다.

본 발명에서의 가공온도는 가연을 열 고정함에 적합한 온도를 선정하면 되나, 너무 높아지면 미해연상태의 결점이 실에 발생하거나, 열에 의한 취하(脆化)에 의해서 가공사의 강도가 현저하게 저하하므로 이러한 일이 없게 한 범위내에서 가공온도를 선정해야 되는 것이다.

가공온도의 상한은 섬유의 종류나 미연신사의 분자배향성에 의하지만 연신사를 가연가공하는 경우의 최적온도보다 일반적으로 5-10℃ 낮다.

본 발명과 같이 연신과 가연가공을 동시에 행하므로 실가닥을 구성하는 필라멘트는 꾸부러지는 변형과 신장의 변형을 동시에 받기 때문에 절단되기 쉽다.

또한 이들의 변형 정도가 필라멘트 사이에 차가 있기 때문인지 각 필라멘트는 각각 산발적으로 절단되는 경향이 강하며, 따라서 절단된 필라멘트의 섬유길이는 수 ㎝-수 m에 걸친 넓은 분포를 가지며, 실가닥 전체가 절단되는 일 없이 각각의 필라멘트가 부분적으로 절되어 모우상으로 된 방적사 모양의 실을 용이하게 제조할 수 있는 것이다.

가령 연신만을 하였다고 하더라도 절단연신배율(e)의 직전에서 역시 제3도의 d-e 영역은 존재하나, 본 발명의 경우에 비하면 이 범위는 현저하게 좁고, 기술적으로는 거의 이용할 수 없다.

본 발명과 같이 연신과 가연을 동시에 행하면 d-e 영역이 기술적으로 안정되게 이용할 수 있을 정도로 넓은 것이 큰 특징이다.

또 연신만에 의해 가령 구성필라멘트의 일부가 절단해서 모우상으로 될 수 있었다고 하여도 일반적으로 그 발생개수는 현저하게 적으며, 도저히 모우로서의 효과를 발휘할 수 있을 정도의 것은 아니다. 또, 이들의 모우는 실의 주행 중 연신로울러 등에 감겨붙어서 문제를 일으키게 되는 것이다.

이 점 본 발명과 같이 연신과 가연가공을 동시에 행하면 필라멘트의 절단빈도는 현저하게 증가하게 되며, 이들의 필라멘트 절단에 의한 모우는 가연가공에 의한 권축이 부여되어 있기 때문에, 로울러에 감겨 붙는 등의 문제는 모두 없어진다.

또 본 발명에 의한 실가닥의 구조는 전체적으로 거의 무연(無撚)에 가까움에도 불구하고, 각 필라멘트는 권축을 갖고 또한 서로 엉켜붙어 있으며, 경우에 따라서는 실가닥에 따라 S연(撚), Z연이 교대로 존재하는 등 해서 스스로 어느 정도의 접속성을 가지고 있기 때문에, 절단되어 모우상태로 된 필라멘트가 주행 중에 벗겨 떨어지는 일은 없는 것이며, 또 안내 등에 의한 장력에 의해 모우덩이가 되는 일도 적다.

또 본 발명은 꼬임과 연신에 의해 필라멘트를 적극적으로 절단하는 방법이기 때문에 발생하는 모우수가 많고 또한 발생빈도가 안정되어 있다.

또한 본 발명을 실시하기 위한 장치는 통상의 가연기와 똑같은 구성을 하고 있기 때문에 가연기의 공급로울러와 송출로울러 사이에서 연신배율에 상당하는 높은 드래프트비가 얻어질 수 있게 동력전달계통에 작은 개조를 가하는 것만으로 본 발명에 사용할 수 있으며 매우 유리하다.

또 본 발명에 있어서는 방사공정에 의해 제조된 미연신사를 사용하며 직접 가연가공사를 제조할 수가 있으므로 종래의 연신공정을 별도로 설치할 필요가 없으므로 생산비의 절감이 가능하게 된다.

또 가열시간, 가열온도를 적당히 선정하는 것에 의해서 섬유의 내외층 온도분포와 이에 수반하는 섬유의 편평화 분포상태를 바꾸어 여러 가지의 촉감, 외관을 만들 수가 있다.

즉, 히이터 길이를 극히 짧게 하고, 단시간 예를 들면 0.03sec로 처리하면 섬유가연층의 외층이 초고온으로 되어, 내층이 비교적 온도가 낮은 상태로 되며, 편평화 상태, 절단상태가 복잡하게 변화하여 특이한 촉감, 외관의 것이 얻어진다.

자연수에 관하여는 가연가공사를 제조할 때에 사용되는 조건보다도 10% 정도 낮은 것이 좋다.

본 발명의 방법에 대하여 도면에 의해 다시 설명하면, 제1도에 있어서 미연신 멀티필라멘트(1)는 공급로울러(2)에서 제1 가열장치(3), 가연장치(5)에 도입되어, 권축가공되면서 연신로울러(6)에 의해 연신된다.

실질적인 연신기구는 히이터의 얀가이드(yarn guide) 끝에서 수 ㎝의 위치에서 완료하고, 각 필라멘트는 꼬여져서 단면이 편평화한다.

그리고 가연장치(5)를 통과한 실가닥은 해연되는 부분에 있어서 단섬유화된 방적사 모양의 실가닥(7)도 변환되어, 가연 또는 실연상태에서 인출되는 것이다.

또한 제1 가열장치(3)와 가연장치(5)와의 거리는 짧게 하고 실가닥이 냉각되기 전에 해연되도록 하는 것이 바람직하다.

또 가연장치(5)와 연신로울러(6)와의 거리는 섬유의 견절에 크게 영향이 미치므로 이 거리를 바꿀 수 있게 하거나 중간에 파지점(把持點)을 설치하면 단섬유화의 정도 및 섬유길이를 조성하면 된다.

즉, 미연신 실가닥은 공급로울러(2)에서 가연장치(5)에 의해 가연되면서 가열구역을 통과하지만 이 통과 중에 실가닥을 구성하는 개개의 섬유는 각각 나선상태로 선회하면서 실가닥의 표층부에 나타나거나, 실가닥의 중심부에 포함되거나 하는 상태로 되어 있다.

그리고 1본의 단섬유에 있어서 표층부에 나타나 있는 구간은 열 및 꼬임, 연신의 영향을 크게 받아서 제3도에 있어 사선(斜線)으로 표시한 바와 같이 편평화가 현저하다.

즉, 미연신사의 경우 가열연신, 가연을 동시에 받으면 제4도에 표시한 바와 같이 실가닥의 중심부 f, 내층부 g와 표층부 h에서 섬유의 변형상태가 상이한 것이 된다.

제4도는 대표적인 것으로 원형단면을 갖는 미연신사를 사용한 경우를 표시하였으나, 이형(異型) 단면사의 경우를 설명하면 제5도는 통상의 연신 후의 대표적인 이형사의 단면으로서 그 가연사는 제6도와 같이 가공에 의한 단면변화는 그렇게 크지 않다.

그러나, 제5도에 사용한 미연신사를 본 발명 방법에 의해 변화된 단면은 제6도에 표시하는 바와 같이 편평화 된다.

본 발명은 이상과 같이 하여 미연신사에서 직접 방적사 모양의 실이 매우 간단한 일공정으로 얻어질 수 있는 것을 발견한 것으로 더욱이 가연(加撚)은 가연(加撚) 방식을 사용하기 때문에 매우 높고, 또 종래의 방적사와 같이, 링 트라벨라에 의한 가연권취는 반드시 필요한 것이 아니므로 노트(knot)없는 대형패키지가 자재하며 고능률이다.

또 연신, 권축가공, 절단을 하기 위한 가열은 단지 하나의 가열과정으로 행할 수가 있어서 매우 효율적이다.

이상의 공정에 의해 얻어진 실가닥은 그것만으로 충분한 실용성을 가지고 있는 것으로 이를 그대로 또는 가연, 합연, 열처리 등을 시행하여 직, 편물에 제공할 수 있으나, 촉감 및 실의 질을 향상시키기 위해서는 제2도에 표시한 바와 같이 연신로울러에 이어지는 공정에 제2가열장치(8), 가연장치(9), 인취 로울러(10)를 설치하여 연속적으로 처리한다.

단섬유화된 실가닥을 이완 열처리하면 권축(crimp)이 감쇄(減殺)되며 또한 섬유의 열에 대한 치수안정성이 좋게 되지만, 권축에 의한 섬유간의 포락성(抱落性)이 감소되므로 포합력(抱合力)을 주기 위해서 초고속 중공튜브의 가연장치〔(연지(撚止) 핀은 사용하지 않아도 된다〕 또는 젯트와류(渦流) 등에 의해 이 실가닥에 교란효과를 주는 것이다.

즉, 실가닥에 내재하고 있는 섬유의 절단단부를 가연시에 생기는 원심력, 마찰정전기, 기류 등에 의해 모우로서 나타나 있게 함과 동시에 포합성을 향상시키는 것이다.

이 열처리와 섬유교란작용은 이완하에서 행하는 것이 필요하다.

또한, 연신로울러(6)와 인취로울러(10)의 사이에서는 단순한 이완 열처리만을 행하고, 가연장치(9) 대신 (9')의 위치에서 섬유의 교란을 하여도 거의 같은 효과를 얻을 수가 있다.

또한 연신로울러(6)와 인취로울러(10)의 사이에 풀, 기름 등의 집속제 부여장치를 부착하여 실가닥을 처리할 수도 있다.

이런 후 공정을 사용하면 실가닥의 권축상태가 취향하는 촉감에 맞추어 조정되므로 스트레치(stretch)성이 풍부한 것으로부터 치수의 안정성이 좋은 것까지 다양한 실가닥이 얻어진다.

이 공정에 의해 실가닥(7)에 가연을 주면 단섬유간의 포락성이 매우 향상되고, 강도가 뛰어난 실가닥을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 방법에 의해 얻어지는 실가닥은 일반적인 종래의 방법으로 얻어지는 방적사와는 약간의 취향을 달리하게 되는 것이다.

즉, 본 발명의 실가닥에 포함되는 단섬유는 각기 가연구조의 꼬여진 상태의 권축이 부여되어 있어, 또한 섬유의 단면은 편평화가 현저한 부분을 가지고 있으며, 그 절단개소는 주로 편평화의 정도가 낮은 부분에서 생기고 있다.

단면의 편평화는 외관, 촉감, 벌키성, 섬유상호의 엉켜붙는 것을 향상시키는 것이다.

그리고, 이들의 섬유는 전체가 고르게 교대로 표층, 내층을 형성하면서 절단끝을 모우로서 실연 또는 실질적으로 무연상으로 엉켜붙은 현재를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 것으로서, 그 측면형태는 제7도에 표시한 바와 같다.

그리고, 본 발명의 제2도에 표시한 방법, 장치로 얻어지는 실가닥은 상기한 구조적, 형태적 특징에 덧붙여 섬유의 절단끝이 실가닥의 표층, 내층을 통하여 평균해서 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

더욱 상세히 설명하면 본 발명에 의한 실가닥은 미연신사의 성상이나 종류에 따라서 단섬유화의 최적조건이 있으며, 어느 조건에서도 단섬유화가 이루어지는 것은 아니며, 실가닥의 용도에 따라서 적의 선택함 필요가 있다.

단섬유화의 조건은 히이터온도, 가연수, 연신배율이 주원인이며, 일반적으로는 가변요인에 대하여 실험적으로 절단모우량을 구한 후 가장 절단의 모우가 발생하기 쉬운 조건을 선정하는 것이 좋다.

다음에 대표적인 섬유에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

최고연신배율 3.2의 폴리에텔렌테레프탈레이트(이하 PET라 약칭함) 미연신사 480데닐/72필라멘트(이하 480D/72f의 형식으로 약칭 표시함)를 사용하여, 제1도에 표시한 바와 같은 장치로 본 발명의 실가닥을 얻을 때의 최적조건을 설명한다.

제8도는 제1차 히이터온도(제1도의 (3)의 온도)를 고정조건으로 할 때의 가연수와 얻어진 실가닥의 모우수의 관계를, 제9도에는 연신배율을 고정조건으로 할 때의 가연수와 얻어진 실가닥의 모우수의 관계를, 제10도에는 제8도와 동일하게 히이터 온도를 고정조건으로 할 때의 가연수와 얻어진 실가닥의 강신도의 관계를 제11도에는 제9도와 동일하게 연신배율도 고정조건으로 할 때의 가연수와 얻어진 실가닥의 강신도의 관계를 나타낸다.

다음에 폴리아미드 섬유에 대하여 설명한다.

나일론 6 미연신사의 400D/72f(잔류신도 300%, 복굴절 29×10^-3)를 사용하여 제1도에 표시한 바와 같은 장치로 본 발명의 실가닥을 얻을 때는 최적조건을 설명한다.

나일론(6)의 경우는 제1도의 급사(

) 로울러(2)는 적어도 80℃ 이상 160℃ 이하 정도의 가열로 하여 예열처리를 하거나 혹은 미리 이에 상당하는 전열처리(前熱處理)를 하여 두거나 또는 미연신사를 물로 처리하는 등의 예비처리가 필요하다.

로울러(2)를 가열하는 대신에 가열가능한 고정핀을 로울러(2)와 히이터(3)의 사이에 설치하여도 된다. 히이터온도, 가연수, 연신배율에 대하여 견절, 모우의 발생, 온도의 곡선은 PET의 경우와 흡사하므로 생략한다.

또한 이 미연신사에 대하여 최적이라고 생각되는 단섬유화 조건은 급사로울러(2)의 온도 100-150℃, 히이터(3)의 온도 180℃, 가연수 2200T/M, 연신배율 2.8배이었다.

본 발명에 있어서 고유점도의 측정방법은 폴리에스테르 및 폴리에텔에스테르에 대하여는 페놀과 사염화에탄 1:1 혼합용매를 사용하고 20℃에서 측정한 것으로, 폴리아미드에 있어서는 96%의 황산을 사용하여 30℃에 있어서 측정한 것이다.

또 얻어진 실가닥에 발생한 모우수는 실 10㎝ 사이에 발생한 모우를 육안으로 판정하여 그 개수를 세고, 이를 20개소에서 측정한 값의 평균치로 표시한 것이다.

이하 실시예에 의해 본 발명을 표시하지만 제8도 및 제9도에 표시한 바와 같이 미리 실험적으로 견절-모우곡선을 구하고 극대치가 얻어지는 조건으로 실시하였다.

[실시예 1]

0.3mmΦ의 노즐공 48개가 있는 노즐판을 사용하여 고유점도 0.70의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 방사온도 285℃, 토출량 68g/분, 권취속도 1.200m/분으로 방사하고, 복굴절율(Δn) 7.5×10^-3섬도 510데닐, 필라멘트수 48의 미연신사를 얻었다.

이 미연신사를 사용하여 연신가연과 동시에 가공을 하였다.

사용한 장치는 ST-5형 가연기(三菱重工業株式會社)의 공급로울러의 사속(

)을 저하시켜서 공급로울러와 송출로울러 사이에서 높은 드래프트(dratt) 비를 얻을 수 있도록 개조한 것이다.

제조조건 및 실가닥의 성능을 표 1에 종합해서 표시한다.

시험 No.1-4는 자연수와 처리온도를 일정하게 하고 연신배율을 차례로 높여간 것이다.

연신배율 3.53이 시험 No.1-4의 제조조건을 사용할 때의 절단연신배율이다.

얻어진 실가닥은 방적사와 매우 흡사한 양호한 모우를 가지고 있었다.

[표 1]

시험 No.5는 No.1-4보다 가연수를 낮게 한 것으로 이 경우 절단연신배율은 3.47배이었다.

No5와 No.1을 비교하면 알 수 있듯이 가연수가 적어짐에 따라 모우수가 증가하는 경향을 볼 수 있다. No.7과 같이 가연수를 많게 하면 모우수는 차차 적어진다.

[실시예 2]

시험 No.3에 의해서 얻어진 실가닥에 가연가연(假撚加撚) 방향과 같은 방향으로 링 트위스터(ring twister)를 사용하여 추연(追撚)하였다.

그 꼬임수 및 결과는 표 2에 표시한 바와 같다.

[표 2]

No.8-11의 추연사는 어느 것이나 강력이 향상되어 있으며, 또 스니알(snarl)이 비교적 적고 코온(cone)에서의 해서성(解舒性)도 좋고, 편직할 때의 작업성이 좋았다.

[실시예 3]

시험 No.3에 의해서 얻어진 실가닥 2본을 합하여 링 트위스터에 의해 합연하였다.

그 연수 및 결과는 표 3에 표시한 바와 같다.

[표 3]

시험 No.12-15의 실가닥은 어느 것이나 방모사와 같은 촉감을 가짐과 동시에 가연가공사와 같은 신축성이나 숭고성을 겸비한 실가닥이었다.

또 합연에 의해 강력이 향상됨과 동시에 편직할 때나 제직시의 작업성도 양호하였다.

[실시예 4]

150D/48f용 폴리에스테르 미연신사(고유점도 0.45)를 연신배율 3.2배, 가연수 2300T/M, 제1 히이터온도 190℃, 제2 히이터온도 190℃로 처리한 바 표 4의 No. 16에 표시한 바와 같이 고유점도 0.7의 폴리에스테르 미연신사를 사용한 경우보다도 다수의 모우를 가진 방적사 모양의 실가닥을 얻었다.

[실시예 5]

70D/24f용 나일론 미연신사(고유점도 1.0)를 2븐 가지런히 하여 140D/48f용으로 하고 100℃의 호트(hot)핀에 1회 감아서 예열하고 이어서 연신배율 3.2배, 가연수 2447T/M, 제1 히이터온도 180℃, 제2 히이터온도 190℃로 처리한 바 No.17에 표시한 바와 같이 모우가 다수 있는 방적사 모양의 실가닥을 얻었다.

[실시예 6]

70D/36f용 폴리에텔에스테르 미연신사(고유점도 0.69)를 2븐 가지런히 하여 연신배율 2.6배, 가연수 2450T/M, 제1 히이터온도 190℃, 제2 히이터온도 190℃로 처리한 바 표 4 No.18에 표시한 바와 같이 모우가 다수 있는 방적사 모양의 실가닥을 얻었다.

Claims (1)

1. 열가소성 합성섬유로부터 이루어지는 실질적으로 동일한 파단시의 신도를 갖는 미연신 다섬유사를 가열 가연상태에서 연신하는 것에 의해 층간 이동상태하에서 개개의 필라멘트사의 외층부에 나타난 부분을 현저하게 편평화시키고 즉시 개연하면서 이 필라멘트의 편평화의 정도가 낮은 부분의 일부 또는 전부를 절단하여 단섬유화 하여 인취함을 특징으로 하는 신규한 실의 제조방법.

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