KR860001158B1 - 스펀라이크 사(Spunlike yarn) - Google Patents

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Description

스펀라이크 사(Spunlike yarn)

제1도는 특정한 필라멘트를 젯트로 쪼개고 파열시켜 수득한 섬유상 요소를 나타내는 사의 부분도이다.

제2도 내지 제8도는 명세서에 기술된 본 발명에 따르는 사를 제조하는 방법으로 처리할 수 있는 필라멘트의 제조에 사용하기가 적합한 방사구금 오리피스이다.

제9도는 제7도와 이의 거울상(mirror image) 방사구금 오러피스로부터 압출된 공급사 필라멘트의 단면을 나타내는 현미경 사진이다.

제10도는 본 발명에 따르는 사의 단면을 나타내는 현미경 사진이다.

제11도 내지 제13도는 본 발명에 따르는 사의 종단면을 점차로 높은 배율로 나타낸 현미경 사진이다.

제14도는 단면이 원형인 동반부분을 포함하는 본 발명에 따르는 사의 단면을 나타내는 현미경 사진이다.

본 발명은 합성 고분자 섬유상 요소(fibrous element)로 구성된 사에 관한 것이다. 사의 촉감은 천연섬유로 제조한 방적사와 유사하다.

젯트 텍스쳐드 가공분야에 있어서, 전체 길이에 걸쳐서 교락되어 있고 결절(結節)과 넓게 퍼진 부위가 있는 합성 고분자 필라멘트사를 제조하는 방법은 공지되어 있다. 이러한 사에는 사의 표면 밖으로 뻗어나와 사에 좀 더 천연감촉을 부여하는 절단 필라멘트가 있다[참조 : 마겔(Magel)의 미합중국 특허 제4,100,725]. 또한, 개개 필라멘트가 하나의 본체부분과 최소한 하나의 모우부분으로 구성되어 있고 모우부분이 필라멘트 길이의 일부에서 본체부분으로부터 간헐적으로 분리되어 있는 합성 고분자 필라멘트사를 제조하는 방법도 공지되어 있다. 이러한 사에 있어서, 모우부분은 최소한 가끔 횡방향으로 파열되고 인접한 부분과 서로 뒤섞여 교락되며 한끝에서 본체부분에 부착됨으로써 일부는 결코 파열되지 않는 연속적인 본체부분과 일부는 가끔 파열되어 자유단(free end)을 형성하는 모우부분이 있는 사를 형성한다. [참조 : 보비 엠. 필립스(Bobby M. Phillips)등의 미합중국 특허 제4,245,001호].

본 발명은 방적사처럼 촉감이 우수하고, 경우에 따라 필링이 적은 사에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 사에는 단면이 불규칙적으로 변하는 다수의 합성 고분자 섬유상 요소가 있으며, 섬유상 요소의 단면 형태나 단면적은 전체 길이에 동일하지 않으며, 사 전체에 걸쳐 한 단면내의 상이한 섬유상 요소에서 동일한 형태와 면적이 반복되더라도 특정한 섬유상 요소의 단면은 비교적 단거리, 보통 수 cm 이내에서 변화한다.

본 발명의 사를 형성하는 섬유상 요소는 분기(分岐)되어 예기치 않은 방법으로 합체(合體)된다. 예를 들면 거대한 섬유상 요소는 종방향으로 더 작은 섬유상 요소로 쪼개지며, 작은 섬유상 요소는 종방향으로 더 큰 섬유상 요소와 결합한다. 적어도 가끔, 섬유상 요소의 일부는 합체되어 단면형태가 "C"인 섬유상 요소이거나, 궤적을 그리기 위해 4개 이상의 직선이 필요한, 예를 들면, 단면형태가 "T","X","Y" 또는 "V"인 섬유상 요소를 형성한다. 단면형태가 "C"인 섬유상 요소는 제 7 도 및 제 8 도에 도시한 바와 같은 방사구금을 사용하며, 단면형태가 "T","X","Y" 또는 "V"인 섬유상 요소는 제2도 내지 제6도에 도시한 방사구금중에서 선택하여 사용함으로써 이루어진다. 섬유상 요소의 일부는 횡방향으로 쪼개져서 자유단으로서 돌출한다. 자유단의 수는 사 cm당 10내지 150개(인치당 25내지 380개)의 범위이며, 사의 선밀도는 3내지 1,000tex (27내지 10,000denier)이다. 사의 단면에서 대부분의 섬유상 요소의 단면적과 단면형태는 자유단으로 끝나는 섬유상 요소와 거의 동일하다. 그리고 면적과 형태가 거의 동일하지 않는 섬유상 요소는 돌출하여 면적과 형태가 거의 동일한 섬유상 요소를 형성한다. 사에 존재하는 다수의 섬유상 요소에는 섬유상 요소의 종방향에 평행하게 확장하는 최소한 하나의 거친 면이 있다. 필라멘트가 종방향으로 쪼개져서 섬유상 요소를 형성하는 경우에 거친 면이 형성된다. 섬유상 요소는 사의 길이를 따라서 번번히 교락된다. 사의 일부에 있어서, 섬유상 요소는 사의 축과 동일한 방향으로 또는 사의 축에 대하여 작은 각으로 배열되어 있는 다수의 서로 꼬인 섬유상 요소와 느슨하게 교락되어 있다. 대부분의 사에 있어서, 교락이란 가연(加撚)에 의하여 방적사를 안정하게 하는 것과 유사하게 사를 안정화시키는 결절과 감싼 부분 등의 강화부분이 사에 있는 것이다. 일부의 사에 있어서, 섬유상 요소는 대개 잡아 끊을 수 없으며 섬유상 요소가 내부에서 가끔 사의 축에 대하여 약간 큰 각으로 배열되어 있는 결절과 감싼 부분으로서 단단하게 교락된 위치에 있다. 일부의 사에는 단단하게 교락된 결절과 느슨하게 교락되어 서로 꼬인 부분이 모두 있다. 본 발명에 따르는 사의 일부에는 사의 거의 모든 섬유상 요소를 교락시키는 결절 또는 감싼 부분이 있고, 다른 사의 일부에는 사의 섬유상 요소의 일부분만을 교락시키는 결절이 있다. 이들 사중에서 어떠한 것에서도 강화부분 사이에는 교락이 거의 없거나 전혀 없는 넓게 퍼진 부분이 존재한다.

필링성이 적은 제품을 제조하려고 하는 경우, 이러한 결과가 달성되도록 사를 제직할 수 있다. 직물의 필링발생은 자유단이 너무 길어서 직물의 표면에서 다른 자유단과 교락되어 필링을 일으킬 수 있는 사에 의하여 기인된다. 직물의 표면위로 돌출하는 자유단의 길이는 필링의 원인으로서 중요하다. 따라서 결절에서 사안으로 밀어넣어지거나 넓게 퍼진 부분으로 감겨들어가는 자유단의 일부는 필링을 일으키지 않는다. 따라서 필링은 소정의 사 길이당 결절의 수를 증가시킴으로써 감소시킬 수 있다. 또한, 필링은 섬유상 요소의 강력이 비교적 낮은 사를 제조함으로써 감소시킬 수 있다. 이러한 사에 있어서, 자유단은 필링이 발생하기 시작하는 시점에서 절단된다. 이러한 사는 분자량이 섬유형성범위의 하한점인 고분자로 제조한다. 따라서 필링의 정도는 고분자를 적절히 선택하고 결절의 형성정도를 적절히 선택함으로써 조절할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 사는 횡방향으로 파열되지 않거나, 나머지 단면이 쪼개지고 파열되기 쉬운 경우라도 거의 파열되지 않는 일부의 필라멘트 단면을 함유하는 필라멘트를 90중량%이상 포함한다. 이러한 필라멘트가 본 발명의 사에 존재하는 경우, "동반부분(companion member)"이라고 한다. 동반부분은 좀더 안정된 촉감과 강력이 큰 사가 필요한 경우에 함유될 수 있다. 동반부분은 상이한 형태의 모세관을 사용하거나 상이한 방사구금으로부터 제조한 필라멘트를 혼합함으로써 쪼개지고 파열된 필라멘트와 동일한 방사구금으로부터 제조할 수 있다. 이러한 동반부분은 단면이 원형 또는 다각형이거나 젯트 텍스쳐드 가공에서 종방향으로 쪼개지는 필라멘트보다 더 안정한 다른 단면으로 제조할 수 있다. 이러한 동반부분은 종방향으로 쉽게 쪼개지지 않기 때문에 거친 면보다는 매끄러운 면이 많이 있다. 또한, 이러한 동반부분은 분기한 섬유상 요소와는 화학적 조정이 상이하다. 즉, 이들은 상이한 고분자 조성물, 예를 들면, 폴리아미드 또는 폴리에스테르사이거나 고분자량일 수 있다. 또한, 종방향으로 쪼개지지만 파열되지 않고 자유단이 없는 동반부분도 포함될 수 있다. 후자와 같은 형태의 동반부분에는 거친 면이 있지만 자유단은 없다. 또한, 동반부분은 본체부분과 모우부분이 있는 섬유상 요소일 수 있으며, 모우부분은 가끔 본체부분으로부터 쪼개진다. 모우부분은 가끔 자유단으로 끝난다. 이러한 동반부분이 있는 본 발명에 따르는 사에는 분기되어 합체된 섬유상 요소를 동반부분과 적절히 결합시키는 강화부분과 넓게 퍼진 부분이 반드시 있으므로 사의 스펀라이크 특성을 유지한다.

본 발명에 따르는 사의 단면을 현미경으로 조사한 결과, 사를 구성하는 섬유상 요소가 면적과 형태에 있어서 상당히 상이하다는 점과 단면에 나타난 섬유상 요소의 수도 변한다는 점을 알 수 있었다. 일반적으로, 본 발명에 따르는 사의 단면에 존재하는 섬유상 요소의 수는 약 20내지 1200개의 범위내에 있으며, 단면내의 섬유상 요소의 면적은 약 5내지 250㎛²사이에서 변한다.

본 발명의 사는 필라멘트가 텍스쳐드 가공용 유체젯트를 통과하는 경우 종방향으로 쪼개질 수 있는 단면이 있는 필라멘트를 방사하여 제조하는 공급사로부터 제조한다. 필라멘트의 단면형태는 어떠한 다른 부분보다 훨씬 강한 단면부분이 전혀 없도록 선택되어야 한다. 그러므로 필라멘트는 텍스쳐드 가공용 젯트의 작용을 받는 경우 우연히 종방향으로 쪼개지며, 각부분은 횡방향으로 파열되어 자유단을 형성할 수 있는 가능성이 있다. 여러가지 상이한 필라멘트 단면적을 성공적으로 사용해 왔다. 제 2 도 내지 제 8 도는 본 발명의 사를 이루는 필라멘트의 제조에 사용할 수 있는 가지 다양한 방사구금을 설명한다.

필라멘트 텍스쳐드 가공은 젯트를 통과시켜 수득한 스펀 필라멘트가 종방향과 횡방향으로 쪼개지는 정도는 특히 젯트설계, 젯트에 대한 필라멘트의 과공급량, 젯트에 공급되는 유체의 압력, 조성, 분자량, 배향도, 필라멘트의 크기 및 형태에 따라 달라진다. 그러나 이러한 인자는 시행착오를 거쳐서 쉽게 결정된다.

본 발명에 따르는 사를 제조하기에 적합한 젯트는 에이저스(Agers)의 미합중국 특허 제4,157,605호(1979.6.12)에 공지되어 있다. 본 발명에 따르는 사를 제조하기에 적합한 기타의 젯트는 영국 특허 제1,558,612호의 제 7 도와 표 Y 에 기재되어 있다. 테레프탈레이트 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴로니트릴 고분자 및 폴리올레핀 등의 합성 고분자로 제조한 필라멘트가 특히 본 발명의 사를 제조하는데 적합하다. 고분자의 분자량은 섬유형성에 적합해야 한다. 분자량과 필라멘트가 비원형 방사구금을 통하여 방사되어 표면장력으로 인하여 원형이 되는 경향 사이에는 상관관계가 있다. 고분자량의 고분자는 저분자량의 고분자보다 비원형 형태를 더 잘 유지한다. 상대점도(헥사플루오로 이소프로판올에서 측정)의 범위가 약 8내지 28인 테레프탈레이트 고분자가 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 닳아 떨어지면서 생기는 낮은 필링은 8내지 11의 범위내에서 달성된다.

[시험]

본 발명의 사에는 다음의 과정으로 알 수 있는 특정한 구조적 요소가 있다.

시험 I. 시험사의 종방향 검사

시험사의 종방향 구조는 사 시료를 주사전자현미경으로 검사하여 관찰한다. 시험사의 시료검사에 적합한 기구는 분해능(分解能)이 7nm이며 공칭 배율이 10내지 240,000배인 통상적인 주사전자현미경(예를 들면, 미합중국 캘리포니아주 헤이워드 소재의 ETEC Coporation 제 ETEC "Autoscan" SEM)이다.

길이가 약 2.5cm (1 inch)인 사 시료를 시료홀더에 끼워 넣는다. 스퍼터 모듈(sputter module)이 구비되어 있는 고진공 증발기 [예를 들면, DSM-5 냉스퍼터 모듈이 구비되어 있는 Model DV-502 증발기(미합중국 뉴저지 체리 힐 소재의 Denton Vacuum Inc. 제품)]속에 시료 홀더를 집어넣은 다음, 약 10^-5torr의 진공하에서 얇은 금 피복물을 표면에 부착시킨다. 금이 피복된 시료의 전기전도도는 시료홀더와 접촉하는 시료의 양단에 이소프로판올중 흑연 현탁액 등의 피복물을 처리하여 높일 수 있다. 이어서, 시료 홀더를 SEM안에 놓고, 경사가 0°(전자선이 사 시료에 대하여 수직임)에서 관찰할 수 있도록 위치를 질정한다. SEM을 저배율로, 바람직하게는 10배 내지 30배로 관찰할 수 있도록 조정한다.사 시료를 한쪽 끝에서 관찰하기 작하여 서서히 다른쪽 끝으로 이동시키며, 사를 가로방향으로 이동시켜 모든 사를 촬영할 수 있을 때 충분한 매수의 현미경 사진을 찍는다. 이어서, 사 시료의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝까지 사의 구조를 나타내는 현미경 사진의 몽타지(montage)를 작성한다.

다음의 구조적인 요소의 존재를 확인하기 위해 몽타지를 검사한다 :

(1) 다수의 섬유상 요소로 형성된 사 :

(2) 사의 섬유상 요소의 분기와 합체 :

(3) 섬유상 요소의 종방향으로 뻗은 거친 부위(예를 들면, 분기점에서 시작하며, 이로부터 뻗은 더 작은 섬유상 요소에서 볼 수 있는 거친 부위) :

(4) 섬유상 요소들의 잦은 교락 : 및

(5) 자유단으로서 끝나는 섬유상 요소.

상기의 모든 구조적 요소들을 몽타지에서 쉽게 볼 수 없을 경우, 검사할 시료의 범위를 선택하기 위한 지침으로서 몽타지를 사용하여 시료 홀더 위에 놓여있는 사 시료로부터 고배율로 현미경 사진을 추가로 촬영할 수 있다.

검사한 후에도 구조적 요소중의 일부에 대한 존재가 확인되지 않는 경우, 시험사의 다른 시료를 입체광학현미경(stereo-optical microscope)하에 놓고 여러가지 배율로 검사한다. 교락이 많은 강화점에서 사를 절단하여 섬유상 요소가 다음 강화점까지 넓게 퍼지게 함으로써 섬유상 요소가 더욱 선명하게 보이도록 한다. 경우에 따라, 개개의 섬유상 요소 또는 소그룹의 섬유상 요소를 절단하여 SEM하에 검사용 시료 홀더에 올려 놓고 구조적 요소의 존재를 최종적으로 확인한다.

시험 II. 형태비교시험

본 시험은 섬유상 요소의 단면과 시험중인 사의 단면에서 나타난 부분이 사의 자유단의 단면에서도 나타나는지의 여부를 확인하기 위해 적용한다. 사의 절단면에서 관찰된 섬유상 요소의 모든 절단면 부분은 대개 본 발명에 따르는 사의 자유단 절단면에서도 발견된다. 동반부분이 존재하는 본 발명의 사에 있어서, 동반부분의 단면중 최소한 한 부분도 자유단의 단면에서는 발견되지 않는다. 또한, 다음의 시험은 본 발명의 사에서 동반부분을 확인하기 위하여 행한다.

A. 거대한 자유단의 확인 및 제거

본 과정에 있어서, 시험사로부터 돌출한 거대한 자유단을 확인하고, 자세히 검사하기 위해 사로부터 제거한다. "거대(巨大)한" 자유단이란 자유단의 끝과 자유단이 주된 사속(

東)으로부터 돌출한 지점간의 몇몇 지점에서 자유단의 직경(또는 폭)이 사로부터 돌출한 대부분의 자유단의 직경(또는 폭)보다 큰 자유단을 정의한다.이러한 자유단은 분기와 합체를 자주 나타낸다.

공급되는 시험사로부터 길이가 30cm(12in)인 대표적인 시료를 절단하고, 편평한 표면위에 놓은 후, 약25 내지 80배의 비율로 입체 광학현미경하에서 관찰할 수 있도록 위치를 설정한다. 우선 시료 전체를 주사(走査)하여 사의 자유단 구조의 가시 효과를 수득한다. 이어서, 사를 2회 주사하여 사로부터 돌출한 자유단의 크기를 비교하고, 거대한 자유단과 보다 작은 자유단을 구별하기 위한 기준을 제공한다.

검사할 각각의 거대한 자유단을 시험사로부터 제거하고, 하기와 같이 삽입 및 절단하기 위하여 준비한다. 거대한 자유단을 확인하고, 제거하기 위하여 선택한 후, 분기 또는 합체의 존재를 관찰하고, 이어서 직경이 작은 탐침의 한쪽 끝을 접착제로 젖게 하고 젖은 끝을 자유단의 끝과 접촉하도록 하여 자유단을 탐침에 부착시킨다. 자유단의 끝이 하나 이상일 경우에는 사로부터 가장 멀리 돌출한 끝이 접촉된다. 두 개 이상의 밀접한 끝은 탐침을 천천히 잡아당겨서 자유단이 돌출해 있는 사속에 대하여 자유단에 장력을 가한다. 자유단에 장력이 가해진 경우, 자유단은 본래 잡아당긴 것보다 약간 더 밖으로 잡아당길 수 있다. 그리고 아주 예리한 가위를 사용하여 자유단을 절단함으로써 자유단을 가능한한 사속에 대하여 시료로부터 가깝게 절단한다. 정확한 절단지점은 중요하지 않지만, 자유단에 장력이 가해질 경우, 그 지점은 사로부터 잡아당겨지는 분기 또는 합체 지점의 바깥에 있어야만 한다.

거대한 자유단이 절단되기 전에 거대한 자유단에서 섬유상 요소의 분기 또는 합체가 관찰된 경우에는 하기의 과정을 생략할 수 있다. 섬유상 요소의 분기 또는 합체가 관찰되지 않는 경우에는 절단된 거대 자유단을 배율이 약 700배인 통상적인 광학 현미경하에 놓는다. 자유단에서 분기의 발생이 관찰되는 경우, 또는 자유단의 종방향 표면의 일부에 거친 단부(edge)가 관찰되는 경우에는 하기에 기술된 바와 같이 거대한 자유단과 자유단이 부착되는 탐침을 처리한다. 그렇지 않으면, 주사전자현미경으로 검사하기 위해, 절단된 거대한 자유단을 올려놓고 시험 I 에서처럼 금으로 피복하여, 절단된 거대한 자유단을 준비한다. 절단된 거대한 자유단의 전체길이를 따라 자유단을 주사한다. 분기가 관찰되거나, 표면의 일부에 거친 단부가 보이는 경우, 거대한 자유단과 자유단이 부착되는 탐침을 시료 홀더로부터 제거한 다음, 다음 단락에 기재된 과정을 거치게 한다. 그렇지 않으면, 거대한 자유단을 제거하고, 그 대신에 시험사에 있는 다른 자유단을 선택하여 시험에 대체한다. 다른 자유단을 사용하는 모든 시험에서도 동일한 과정으로 대체 자유단을 선택하여 준비한다.

자유단과 결합된 탐침에 의해 파지되는 절단된 거대한 자유단을 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 표면에 놓고 탐침을 PTFE에 테이프로 붙인다. 이어서, 두번째 탐침을 접착제로 젖게 하고, 절단선을 따라서 절단된 자유단과 접촉시킨 다음, 접착제가 경화되는 동안 접촉을 유지하여 두번째 탐침을 첫번째 탐침의 반대편 자유단에 접착시킨다. 그 후, 자유단에 장력을 가하여 똑바로 펴고 두번째 탐침을 PTFE표면에 테이프로 붙인다. 충분한 양(보통 한, 두방울)의 접착제를 자유단에 가하여 탐침에 부착되는 지점을 포함하는 자유단을 피복한다. 접착제를 가함으로써 경화되고 지지되는 자유단과 부착된 탐침의 어셈블리(assembly)를 PTEF로부터 제거하고, 캡슐 주형에 넣은 다음, 에폭시 수지에 넣는다.

B. 자유단의 절단면 제조

상기의 방법으로 제조한 자유단 시료를 마이크로톰(microtome)에 놓고, 자유단이 탐침에 부착된 지점 근처에서 두께가 5내지 10μ인 웨이퍼(wafer)로 절단한다. 현미경하에서 웨이퍼를 검사하여 자유단 단면이 한개인지 또는 두개 이상의 부분으로 구성되는지를 확인한다. 단면이 한개인 경우, 또는 자유단의 최대 단면적이 첫번째 웨이퍼에 함유되지 않은 것으로 밝혀질 경우, 추가로 웨이퍼를 절단한다. 실제로 자유단의 최대 단면적이 되는 단일 단면을 함유하는 웨이퍼가 수득될 때까지 또는 모든 자유단이 절단될 때까지 웨이퍼를 계속 절단한다. 또한, 자유단이 1회 이상 분기되어 있는 것으로 관찰된 경우, 웨이퍼를 충분히 절단하여 대표적인 웨이퍼를 찾아낸다. 모든 웨이퍼와 잔여 삽입 자유단 시료도 적절하게 확인하고 모아둔다.

제 1 의 거대한 자유단을 삽입, 절단한 후, 다수(최소한 10개)의 거대한 자유단 시료가 차례로 삽입될때까지, 삽입된 개개의 자유단으로 제조한 하나 이상의 웨이퍼를 사용하여 이 과정을 반복한다.

C. 거대한 자유단의 평가

10개 이상의 거대한 자유단조에 대하여 B항에 기술된 바와 같이 제조한 모든 웨이퍼를 스크린상에서 웨이퍼에 포함된 영상을 나타내는 비디오(video)가 겸비된 그래프 분석기가 구비되어 있는 현미경하의 슬라이드위에 차례로 놓고, 현미경을 비디오 증폭기, 스크린상의 영상추적용 커어서(cursor)를 갖춘 판독헤드(reading head), 스크린에 그려지는 단면적을 계산하기 위하여 프로그램된 컴퓨터, 및 인쇄장치에 적절히 접속시킨다. 퀸티메트 영상 분석기[Quantimet Image Analyser (Cambridge Instruments제품)] 또는 옴니콘[Omnicon (Bausch and Lomb제품)]등의 적합한 상업용 장치를 사용할 수 있다. 각각의 웨이퍼에서 모든 자유단의 단면적을 관찰하기에 적합한 배율을 사용하여 각각의 웨이퍼에서 개개 단면의 경계선을 커어서로 차례로 그린다. 동일한 배율을 유지하여 모든 단면의 궤적을 그린다. 궤적이 그려진 상대적인 단면적에 대한 데이타를 인쇄한다. 그리고, 10개 이상의 자유단조에서 각각의 자유단에 대하여 상대 단면적의 최고치를 확인하고 이를 최고치의 표를 작성한 다음, 내림순으로 크기의 등급을 정한다.

표에서 첫번째로 기재된 것을 A_L이라고 하며, 이는 10개 이상의 자유단에서 단면적이 가장 큰 것이다. A_L을 제외하고, 표에서 잔여 단면적중 상부 11/3 (A_H이라고 함)의 평균 상대 단면적을 측정한다. 통계기준에 있어서, A_L이A_H보다 큰 50%미만인 경우, 자유단조는 후속시험에 적합하며, 본 C형으 잔여시험을 생략할 수 있다. 그러나 A_L이A_H보다 큰 50%이상인 경우, 통계적으로 표본과 어떠한 웨이퍼도 후속 비교에 사용되지 않으므로 A_L에 상당하는 자유단을 제거한다. (삽입, 절단 및 동일한 배율에서 그래프 분석된) 또다른 거대 자유단을 잔여 거대 자유단에 가하여 새로운 자유단조를 형성하고, 각각의 자유단에 대한 단면적의 최고치의 새로운 표를 작성하여 내림순으로 크기의 등급을 정한다.

통계기준에 도달하는 자유단조를 수득할 때까지, 또는 제거된 자유단 대신에 자유단의 수가 본래의 자유단조내의 자유단 수의 3분의 1을 초과할때까지 상기의 과정을 반복한다. 과정을 반복할 경우, 제거된 모든 자유단은 회수되어 확대조를 형성한다. 통계 기준에 도달할때까지 확대조를 사용하여 과정을 반복한다.

D. 시험사 단면의 제조

시험사의 시료를 캡슐 주형에 놓고, 천천히 장력을 가한 다음, 에폭시 수지에 삽입시킨다. 삽입된 시료를 마이크로톰에 놓고, 섬유상 요소가 상당히 잘 분리되고 거의 평행한 위치에서 사에 대하여 수직으로 절단한다. 5내지 10μ의 두께로 웨이퍼를 절단하고, 현미경하에서 검사하여 섬유상 요소의 경계선이 선명한가의 여부를 확인한다. 다수의 섬유상 요소의 단면적이 또렷하지 않은 경우, 웨이퍼를 여러개 준비하고, 후속검사를 위하여 경계선이 선명한 가장 높은 비유로 함유하는 웨이퍼를 선택한다. 당해 웨이퍼를 여러개 준비하고, 후속검사를 위하여 경계선이 선명한 가장 높은 비율로 함유하는 웨이퍼를 선택한다. 당해 웨이퍼를 "참조 웨이퍼(reference wafer)"라고 한다. 시료로부터 절단한 웨이퍼 뿐만 아니라 삽입된 시료를 모아둔다.

E. 단면 형태의 비교

참조 웨이퍼에 삽입된 시험사 단면의 현미경 사진을 찍는데, 이때 현미경 사진의 배율을 충분히(대개 약 700배)하여 모든 섬유상 요소의 단면을 선명하게 볼 수 있게 한다. 섬유상 요소의 개개의 단면에 번호를 붙이거나, 그렇지 않으면 현미경 사진에서 적절히 구분하여 "참조 현미경 사진(reference photomicrograph)"이라고 한다. 참조 현미경 사진에 있는 섬유상 요소의 개개 단면의 전체 번호를 기록한다.

그래프 해석기가 구비되어 있는 현미경하의 슬라이드 위에 참조 웨이퍼를 놓고, 상기의 C항에서와 동일한 배율을 사용하여 웨이퍼에 있는 모든 섬유상 요소의 단면의 경계선을 따라 궤적을 그린다. 단면의 궤적을 그리면서 참조 현미경 사진상의 각각의 섬유상 요소의 단면에 부여된 번호(또는 기타의 표지)를 기록한다. 데이타의 각 항목의 적절한 표지를 포함하여 궤적을 그린 상대 단면적에 대한 데이타를 인쇄한다.

상기 C항의 마지막에서 잔유하는 자유단조로부터 각각의 거대한 자유단으로 제조한 모든 웨이퍼(한개 이상이 준비된 경우, 한개의 소정의 자유단에 대한 한개 이상의 웨이퍼)를 내놓고. 참조 현미경 사진상의 섬유상 요소의 단면을 자유단 단면과 차례로 비교한다. 각각의 섬유상 요소의 단면을 하기와 같이 평가하고, 이것이 대응하는 자유단을 가지는지에 따라서 분류한다.

섬유상 요소의 평가에 대한 다음의 기준들을 이용한다 :

(1) 우선 평가되고 있는 특정한 섬유상 요소의 단면을 B항에 따라 제조하고 C항에 따라 평가한 웨이퍼에서 발견되는 자유단 단면과 비교한다. 당해 비교에 있어서, 섬유상 요소의 단면형태에 거의 대응하는 자유단 단면이 발견될 때까지 또는 모든 자유단 단면을 관찰하여 마침내 섬유상 요소의 단면에 거의 대응하는 자유단 단면이 발견될 때까지 참조 현미경 사진내의 특정한 섬유상 요소의 단면을 차례로 자유단 단면과 비교한다. 거울상(mirror image)도 동일한 형태로 간주한다. 섬유상 요소의 단면 형태에 거의 대응하는 자유단 단면이 발견되는 경우에는 두 단면의 상대면적을 비교하여 이들이 거의 동일한지를 확인한다. 불규칙하게 쪼개지는 특성은 한 형태에 대한 면적에 변화를 줄 수 있다. 형태가 거의 대응하고 면적도 역시 거의 동일한 경우, 섬유상 요소에는 대응하는 자유단이 있는 것으로 평가한다. 그리고 후속의 섬유상 요소의 단면은 동일한 비교 과정을 거친다. 두개 이상의 섬유상 요소의 단면을 동일한 자유단 단면과 대응시킬 수 있다. 참조 현미경 사진내의 단면 형태는 아주 다양하지만, 이들의 상대면적이 거의 동일하더라도 이들중의 일부가 자유단 단면과 대응할 수 없는 경우에는 10개 이상의 자유단조는 확대되어야 한다. 거대한 자유단과 마찬가지로 작은 자유단도 확대된 조안에 포함된다. 당해 항의 과정으로 측정하였을 때, 대응하는 자유단이 있는 참조 현미경 사진내의 섬유상 요소의 수를 기록한다. 참조 현미경 사진에는 대단히 작은 단면들이 있지만 너무 작아서 면적이 거의 동일하다고 간주하고, 이들의 수가 참조 현미경 사진에 있는 섬유상 요소의 전체수의 3%미만인 경우에는 작은 단면들은 통계학적으로 의미가 없는 것으로 간주하며, 단면적이 작은 소수의 섬유상 요소는 대응하는 자유단을 갖는 것으로 간주한다. 그렇지 않으면, 이들과 대응하는 어떠한 자유단 단면도 발견할 수 없는 기타의 섬유상 요소는 하기 항의 기준(2)로 평가한다. 참조 현미경 사진내의 모든 섬유상 요소의 단면에서 상기 항의 기준(1)에 의거, 대응하는 자유단이 발견되는 경우에는 시험은 완료된다.

(2)어떠한 섬유상 요소(또는 요소들)에서도 대응하는 자유단이 발견되지 않는 경우, 시험사의 삽입시료를 가한 웨이퍼를 참조 웨이퍼가 절단된 위치와 인접하여 절단하며, 웨이퍼에서 약 700배의 현미경 사진을 촬영한다. 현미경 사진을 검사하여 참조 현미경 사진에서 관찰된(그리고 대응하는 자유단이 발견되지 않은) 섬유상 요소(또는 요소들)가 두개 이상의 더 작은 섬유상 요소의 단면으로 분기되는지, 또는 이것이 손상되지 않고 그대로 유지되어 있는지, 또는 기타의 섬유상 요소와 결합하는지를 확인한다. 참조 현미경 사진에 나타난 단면과 상이한 단면을 형성하는 분기 또는 합체가 관찰되는 경우에는 상이한 단면을 상기 (1)항의 기준에서처럼 자유단면과 비교하고, 각각의 상이한 단면에 대하여 대응하는 단면이 발견되는 경우에는 참조 현미경 사진내의 당해 섬유상 요소(또는 요소들)는 대응하는 자유단을 갖는 것으로 간주한다.

(3) 전항의 검사시, 참조 웨이퍼에 인접한 웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지되어 있지만 (2)항의 기준에 의하여 대응하는 자유단이 있는 것으로 평가된 섬유상 요소들과 형태와 면적이 거의 동일한 섬유상 요소는 대응하는 자유단을 갖는 것으로 평가한다.

(4) 20개 이상의 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은 채 그대로 유지되고(개개 웨이퍼의 두께는 약 5내지 10μ), 대응하는 자유단이 있거나, 또는 쪼개지거나 인접한 웨이퍼와 결합되어 대응하는 자유단을 갖는 단면을 형성하는 참조 현미경 사진내의 모든 섬유상 요소의 단면과 형태 또는 면적에 있어서, 대개 상이한 섬유상 요소의 단면이 발견되는 경우, 개개의 섬유상 요소를 관찰하기 위하여 시험사의 시료를 적절한 비율의 입체광학 현미경하에 놓는다. 20개 이상의 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지되는 참조 현미경 사진내의 섬유상 요소를 확인할 목적으로 사를 검사한다. 섬유상 요소와 일치하는 것으로 보이는 시험사내의 섬유상 요소가 발견될 경우, 기타의 섬유상 요소는 당해 섬유상 요소에서 이탈시키고, 가능한한 길이방향(바람직하게는 수 cm)으로 섬유상 요소를 검사하여 섬유상 요소가 길이방향의 일부에서 더 각거나 더 큰 섬유상 요소로 분기되거나 합체되는 어떠한 증거가 있는지를 확인한다. 또한, 섬유상 요소를 검사하여 이의 표면이 연속적이고 비교적 매끄러운지 또는 이의 표면 일부가 거칠게 울통불통한지를 확인한다. 입체 광학 현미경하에서 관찰하여 섬유상 요소의 표면이 매끄러운지 또는 거친지를 명확히 확인할 수 없는 경우에는 주사전자현미경하에서 섬유상 요소를 더 검사한다. 분기되지 않은 위치에서 섬유상 요소의 시료를 삽입하고 절단하며, 당해 단면을 참조 현미경 사진과 비교하여 섬유상 요소의 시료가 후속웨이프에서 손상되지 않은채 그대로 유지된 섬유상 요소와 일치함을 입증한다(입증되지 않을 경우는 그 시료를 버리고, 손상되지 않은 섬유상 요소의 적절한 시료가 발견될 때까지 과정을 반복한다). 섬유상 요소의 시료가 길이방향의 일부분에 분기되는 것으로 관찰되는 경우, 시료의 분기된 위치도 삽입시키고 절단하며, 상기 (1)항의 기준처럼 단면을 자유단 단면과 비교한다. 분기된 단면의 모든 부분에서 대응하는 자유단이 발견되는 경우, 길이의 일부분에서 분기된 섬유상 요소(또는 요소들)는 대응하는 자유단을 갖는 것으로 평가한다. 분기된 섬유상 요소의 어떠한 부분도 대응하는 자유단을 갖지 않는 경우에는 하기 (7)항의 기준으로 다시 평가해야만 한다. 분기의 증거가 전혀 발견되지 않는 경우, 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은 채 그대로 유지된 섬유상 요소의 표면이 연속적이고 비교적 매끄러우면 하기 (5)항의 기준으로 다시 평가하고, 당해 표면의 일부가 거칠게 나타나면 (6)항의 기준으로 다시 평가한다.

(5) 참조 현미경 사진에 있어서, 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지된 섬유상 요소가 발견되고, 입체 광학 현미경하의 종방향 검사시 섬유상 요소의 표면이 어떠한 분기 또는 합체의 증거도 없는 연속적이고 비교적 매끄러울 경우, 참조 웨이퍼의 위치로부터 서로 잘 분리된 세 위치에서 시험사의 단일 단면을 제조한다. 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지된 섬유상 요소(또는 요소들)의 단면의 다른 위치에서 존재가 확인되는 경우, 당해 섬유상 요소는 분기가 없는 동반부분으로 평가한다. 그렇지 않으면, (4)항 및 (5)항의 연속과정을 반복하여 당해 섬유상 요소의 특성을 확립한다.

(6) 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지된 섬유상 요소의 표면의 일부가 거칠게 나타나는 경우 하나 또는 둘의 종방향으로 섬유상 요소를 추적하여 기타의 섬유상 요소와 결합되는 위치를 발견한다. 이러한 위치가 발견된 경우, 결합된 두 섬유상 요소는 분기된 섬유상 요소로 간주하며, 하기 (7)항의 기준으로 평가한다. 기타의 섬유상 요소와 결합되는 위치를 발견하기 위해, 표면이 거친 섬유상 요소를 충분히 멀리 추적할 수 없는 경우, 변부가 거친 유사한 섬유상 요소를 사의 다른 단면에 두고 종방향으로 검사하여 이들이 기타의 섬유상 요소와 결합되는지를 확인하고 분기된 섬유상 요소로 간주한다. 분기 또는 합체의 증거를 발견하지 못하는 경우, 참조 웨이퍼의 위치로부터 서로 잘 분리된 세 위치에서 시험사의 단일 단면을 제조한다. 손상되지 않은 채 그대로 유지된 섬유상 요소(또는 요소들)의 단면의 다른 위치에서 존재가 발견되는 경우, 후속 웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지된, 표면이 거친 섬유상 요소(또는 요소들)는 분기되지 않은 동반부분으로 평가한다. 참조 현미경 사진과 인접 웨이퍼의 현미경 사진을 다시 검사하고, 표면이 거칠고 후속웨이퍼에서 손상되지 않은채 그대로 유지된 섬유상 요소의 수를 기록한다.

(7) 길의의 일부분에서 분기되는 섬유상 요소를 발견하고, 섬유상 요소의 분기된 부분에 해당하는 어떠한 대응 자유단도 발견할 수 없는 경우에는 시험사의 시료를 사기 (4)항의 기준처럼 입체 광학 현미경하에 놓는다. 사를 검사하여 인접한 일련의 웨이퍼에 나타난 분기된 섬유상 요소와 일치하는 것으로 보이는(그리고 어떠한 대응 자유단도 발견되지 않는)섬유상 요소를 발견한다. 기타의 섬유상 요소를 당해 섬유상 요소에서 제거하고 가능한한 길이방향(바람직하게는 수 cm)에 걸쳐서 검사하여 어떠한 자유단이 여기에 부착되어 있는지를 확인한다. 분기된 위치와 분기되지 않은 위치에 시료를 모두 삽입하여 단면이 적당한 섬유상 요소를 확인했는지를 점검한다. 섬유상 요소에 자유단이 부착되지 않으며 더 이상 분기되지 않는 경우, 섬유상 요소는 자유단이 부착되지 않은 분기된 동반부분으로 간주한다. 당해 섬유상요소에 대하여 분기 증거가 더 기록되는 경우, 당해 섬유상 요소는 더 이상의 분기 영역내의 대응 자유단에 대하여 (2)항의 기준으로 재평가한다.

(8)(7)항의 기준의 과정으로 평가하는 섬유상 요소에 자유단이 있지만 더이상 분기되지 않은 경우, 당해 섬유상 요소는 자유단이 부착된 분기된 동반부분으로 평가한다.

사의 동반부분이 내포된 것으로 확인되었을 경우, 그리고 사에 있는 동반부분의 중량%를 알고자 할 경우, 사의 단면을 선택하고(바람직하게는 결절 사이에서), 섬유상 요소를 현미경적으로 분리하여 평량한 다음, 동반부분의 비율을 계산한다.

시험 III. 단위길이당 자유단의 수

길이가 약 35cm(14 inch)인 사 시료를 시험사로부터 절단한다. 1cm씩 표시된 선명한 플라스틱 직선 단(edge)의 중심선을 따라서 종방향으로 사를 놓는다. 일직선으로 퍼져 있지만 장력을 받지 않도록 사를 놓고 사의 양끝을 직선 모서리에 테이프로 붙인 후, 선명한 두번째 플라스틱 직선 모서리를 첫번째 플라스틱 직선모서리에 놓고 사를 덮어서 두 직선 모서리를 일렬로 정렬시킨다. 뢴트겐사진(예를 들면, 미합중국 07647 뉴져지 록라이 소재의 Optometric Tools, Inc. 제 Wilder Varibean 또는 Nippon Kogaku K.K제 Japan Model 6)에서 20배의 비율로 사를 관찰하고, 사의 영상이 투영되는 스크린 상에서 측정한다. 길이가 30cm(12inch)인 사의 전체에 걸쳐서 1cm당 자유단의 수를 세고, 기록한다.

수득된 데이타로부터 다음을 계산한다 :

기타 시험

리(Lee)의 미합중국 특허 제4,059,949호의 제 5 란 65행 내지 제 6 란 6행에 기술되어 있는 바와 같이 실시예에서 "HRV"(헥사플루오로이소프로판올 상대점도)로 명명한 폴리에스테르의 상대점도를 측정한다.

통상적인 물리시험법을 사용하여 사의 선밀도, 강도 및 신도를 측정한다. 리이 강력 및 타래절단강도는 사의 평균 강력을 측정한 것이며, 80회 표준 타래를 사용하는 ASTM D-1578(1979년 발표)에 따라 측정한다.

직물의 필링 특성은 문헌 [E .M. Baird, L.C. Legere 및 H.E.Stanley, Textile Research Journal, Vol. 26, p.731 내지 735 (1956)]에 기술된 "랜덤 텀블 필링 시험기(Random Tumble Pilling Tester)"상에서 평가한다. 하기의 필링 수준 등급의 스케일을 사용하여 직물을 평가한다.

5.0 필링이 없음 2.0 필링이 심함

4.0 필링이 경미함 2.1 필링이 극심함

3.0 필링이 적절함

상기 값 이내의 중간등급은 가장 가까운 0.1단위를 부여 받아서 직물을 상기 스케일 내의 적절한 등급에 들도록 한다. 각 직물의 세개의 시료에 등급을 정하고 그 등급을 평균한다.

[실시예 I]

HRV가 약 23이고 소염제로서 0.3중량%의 이산화티탄을 함유하는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 구멍이 34개인 방사구금(여기서, 구멍 17개의 형태는 제 7 도에 도시한 바와 같고 나머지 17개는 거울상 형태이다)으로부터 265℃의 방사온도에서 방사한다. 각각의 구멍에서 중심호(central arc)는 반경이 0.037cm (0.0145inch)인 225°의 원주를 그리는 내부단이 있는 폭이 0.0089cm(0.0035inch)인 슬로트이며, 외부 호는 반경이 0.025cm(0.010inch)인 225°의 원주를 그리는 각각의 슬로트 내부(최단)단이 있는 폭이 0.010cm(0.004inch)인 슬로트이다. 급냉공기가 두 개의 외부 호 사이에서 각각의 필라멘트와 최초로 접촉하도록 방사된 필라멘트를 가로질러서 횡류 급냉공기(cross-flow quenching air)를 통과시킨다. 가이드를 사용하여 필라멘트를 하나의 사(이후, "공급사"라고 함)로 모으고, 3,000mpm(3281ypm)의 원주속도를 구동하는 롤을 통과시킨 다음, 2,923mpm (3,197ypm)으로 펙케지에 권취한다. 공급사 필라멘트 단면의 현미경 사진은 제 9 도에 도시한다.

원주속도가 176mpm(192ypm)인 권취 펙케지로부터 180℃로 유지되는 1m (1.1yd)의 열판을 지나서 300mpm(328ypm)의 원주속도로 구동되는 연신 롤로 공급사를 통과시키고, 젯트장치를 통과시킨 다음, 285mpm(312ypm)의 원주속도로 일정한 장력하에서 사(이후, "텍스쳐드 가공사"라고 함) 펙케지에 권취한다. 젯트장치는 원통형 배플 (40)이 생략되고 사가 벤튜리(58)를 이탈하는 즉시 수직으로 하향통과되는 것을 제외하고는 미합중국 특허 제4,157,605호의 제 6 도 및 제 7 도 (본 명세서에서 이하의 기준 특성은 당해 특허의 제 7 도에 해당함)에 도시되어 있는 바와 같다. 사 니이들 출구(57)는 내부직경이 0.102cm(0.040inch)이고, 그중 가장 좁은 지점에서 벤튜리(58)의 출구 통로의 직경은 0.178cm(0.070inch)이다. 젯트장치에 1379kPa (200psi)의 공기가 공급된다. 사 니이들은 최초에 완전히 밀폐된 위치까지 전진했다가 환상 제한구역 B의 단면적이 벤튜리(58)의 출구통로의 가장 좁은 지점에서의 단면적과 거의 동일할 때까지 다시 후퇴한다. 오리피스(72)의 단면적을 환상 제한구역 B의 단면적보다 실제로 크게한다.

이렇게 제조한 텍스쳐드 가공사는 부드럽고 유연한 스펀라이크 사(spunlike yarn)이다. 이의 선밀도는 11.6tex(104.5denier)이고, 강도는 0.173N/tex(1.96gpd)이며, 신도는 5.6%이고, 타래 강력은 0.106N/tex(리이강력 2,256)이다. 스펀라이크 텍스쳐드 가공사는 시험 III의 검사시 cm당 39개의 자유단을 갖는 것으로 밝혀졌다. 제11도 내지 제13도는 실시예 I 에 의한 텍스쳐드 가공사의 종단면의 주사전자 현미경 사진이며, 표 I 에 따라 사를 검사하기에 적합하다. 제11도는 30배의 배율로 촬영한 사의 현미경 사진이며, 결절(4a)과 감싼 부분(4b)에서의 강화부분과 넓게 퍼진 부분(5)이 있는 교락된 텍스쳐드 가공사(3)로부터 퍼져있는 거대한 자유단(1)을 설명한다. 제12도는 동일한 사를 300배의 배율로 촬영한 현미경 사진(상방으로 수직하게 투영)이며, 섬유상 요소(6a)가 섬유상 요소(6b) 및 (6c)로 분기되고 또한 섬유상 요소(6d0가 (6c)와 합체되어 섬유상 요소(6e)를 형성하는 것을 설명한다. 제13도는 동일한 사를 1000배의 배율로 촬영한 현미경 사진이며, 분기 (7)에서의 거친 변부 2(a) 및 (2b)를 설명한다. 시험 II 의 검사시 121개의 섬유상 요소가 관찰되었으며, 시험 II의 항목 E(1)의 과정에 의하여 120개의 섬유상 요소가 자유단과 결합하는 것을 알았다. 시험 II 의 항목E(8)에 의하여 한개의 섬유상 요소에 자유단이 없는 것을 알았다. 당해 섬유상 요소는 제10도에서 단면 (10A)로 관찰하 수 있는 합착된 필라멘트에 기인되며, 실시예 1에 대한 참조 현미경 사진의 일부이다. 본래의 합착 공급사 필라멘트 단면은 제 9 도에서 단면 (8)로서 관찰할 수 있다. 단면 (9)는 통상적인 공급사 필라멘트의 단면이다.

3-니이들 지연(3-needle delay)으로 회전당 826cm (325inch)로 텍스쳐드 가공사를 공급하여 28-컷트 인터록 환편포(28-cut interlock circular fabric)를 편성한다("Fouquet 28 Cut SMHH" 2640-니이들 이중편기 사용, Fouquet werk 사 제작). 편포를 정련하고, 120℃에서 1시간 동안 고압윈스 염색한 다음, 30초 동안 121℃에서 건조시키고, 60초 동안 171℃에서 열고정한다. 30분 동안의 편포의 필링 등급은 표면과 이면에서 각각 3.2와 3.7이며, 편포의 중량은 143g/m²(4.23oz/yd²)임을 알았다.

물은 본 발명의 스펀라이크 사의 제조방법에서 유체 젯트 텍스쳐드 가공용 매체로서 사용할 수 있다. 이러한 제품의 전형적인 것은 실시예 I 의 공급사와 같은 사를 워터 젯트 텍스쳐드 가공하여 제조되며 실험 III의 검사시 자유단이 cm당 28개 있는 스펀라이크 사이다.

[실시예 II]

구멍이 33개인 방사구금으로부터 270℃의 방사구금온도에서 점도가 약 17인 폴리(에틸렌 테레프탈레이트나트륨 5-설포 이소프탈레이트)(몰비 : 98/2)를 방사한다. 방사구금의 각각의 구멍은 제 2 도에 도시한 바와같이 폭이 0.076mm (3mils)이고 길이가 0.76mm(30mils)인 세개의 슬로트가 120°의 각도로 교차하여 이루어지는 Y형 오리피스로 구성되어 있으며, 각 슬로트의 끝은 슬로트의 중심선상에 중심이 있는 반경이 0.0635mm(2.5mil)인 원형구멍에 의하여 확대된다. 개개 오리피스의 슬로트는 횡류급냉공기의 공급원으로 직접 향한다. 가이드를 사용하여, 방사된 필라멘트를 하나의 사로 모으고, 한쌍의 공급롤로부터 1,246mpm(1,363ypm)의 원주속도로 220℃의 증기젯트를 통과시켜서 144℃의 온도로 유지되고 2,560mpm(2,800ypm)의 원주속도로 구동되는 박스내의 한쌍의 어니일링 연신 롤로 통과시키고, 각각 2,564mpm(2,804ypm)과 2,567mpm(2,807ypm)의 원주속도로 구동되는 두쌍의 부수적인 롤로 주행케하여 2,516mpm(2,751ypm)의 원주속도로 구동되는 권취롤에 이르게 한다. 이렇게 제조한 33-필라멘트 단면의 현미경 사진에서 측정한 결과, 연실 필라멘트의 Y단면에서 돌출부의 폭에 대한 길이의 비는 4 : 1이었다. 이러한 세개의 실이 결합하여 한개의 99-필라멘트 공급사를 형성한다.

99-필라멘트 공급사를 물에 젖게 하고, 원통형 배플을 사용하여 미합중국 특허 제4,157,605호의 제 6 도 및 제 7 도에 도시되어 있는 젯트 장치를 158mpm(173ypm)의 속도로 통과시킨다. 사 니이들 출구(57)의 내부직경은0.051cm(0.020inch)이고 가장 좁은 지점에서 벤튜리(58)의 출구통로의 직경은 0.178cm(0.070inch)이다. 과공급율은 6%로 계산되었다. 젯트 장치에는 690kpa(100psi)의 공기가 공급된다.

이렇게 제조한 사는 부드럽고 유연한 스펀라이크 사이다. 이의 선밀도는 20.2tex(182denier)이고, 강도는 0.044N/tez(0.5gpd)이며, 신도는 2.6%이고, 타래강력은 0.042N/tex(리이강력 884)이다. 스펀라이크 사는 시험 III의 검사시 자유단이 cm당 84.2개 있는 것으로 밝혀졌다. 시험 I 에 따라 시험한 결과, (1)사는 다수의 섬유상 요소로 형성되며, (2)섬유상 요소는 분기되어 기타의 섬유상 요소와 합체되며, (3)다수의 섬유상 요소에서 거친 면을 볼 수 있으며, (4)섬유상 요소가 자주 교락되며, (5)섬유상 요소의 일부가 자유단으로 끝나는 것을 확인하였다. 시험 II로 검사한 결과, 모든 섬유상 요소가 대응 자유단을 가졌다. 참조 현미경 사진에서 총 183개의 섬유상 요소를 발견하였다.

스펀라이크 사로 편성한 22-컷트 인터록 환편포의 단위중량은 191g/m²(5.64oz/yd)이고, 두께는 1mm(0.038in)이며, 벌크는 5.07cc/gm였다. 30분동안의 필링 등급은 1.0이었다.

[실시예 III]

오리피스가 34개인 실시예 1의 한쌍의 방사구금으로부터 HRV가 약 23이고 소염제로서 0.3%의 이산화티탄을 함유하는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 270℃의 방사구금온도에서 방사한다. 가이드를 사용하여, 소염처리된 필라멘트를 하나의 사로 모으고, 3,000mpm(3,280ypm)의 원주속도로 구동되는 롤을 통과시킨 다음, 2,986mpm(3,266ypm)의 속도로 펙케지에 권취한다.

HRV가 약 23이지만 이산화티탄을 함유하지 않는 투명한 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 동일한 조건하에 인접한 동일한 방사구금으로부터 방사한다. 인접한 각각의 방사구금으로부터 방사된 필라멘트중 하나를 건너뛰게 하여 인접한 방사구금으로부터 방사된 33개의 다른 필라멘트와 함께 모으므로써, 첫번째 면에서 소염처리된 33개의 필라멘트와 한개의 선명한 필라멘트의 사를 모으고, 선명한 33개의 필라멘트와 한개의 소염처리된 필라멘트의 사를 두번째 면에 권취한다.

선명한 33개의 필라멘트와 한개의 소염처리된 필라멘트의 34필라멘트사를 권취 펙케지로부터 150℃의 온도로 유지되는 1m(1.1yd)길이의 열판을 지나서 208mpm(228ypm)의 원주속도와 1.4배의 연신비로 구동되는 연신롤까지 통과시키고, 다시 5.7%의 오우버피이드로 실시예 1에 기술된 젯트장치를 통과시킨다. 젯트 장치를 통하여 1,103kpa(160psig)의 압력의 공기를 공급한다.

제품은 시험 III의 검사시 타래강력이 0.051N/tex(리이강력 1085)인 스펀라이크 사였다. 시험 I 로 사를 검사하고, 사가 다수의 섬유상 요소로 형성되었고, 섬유상 요소가 분기되어 다른 섬유상 요소와 결합되었으며, 다수의 섬유상 요소상에서 거친 면을 볼수 있으며, 섬유상 요소가 자주 교락되어 있으며, 섬유상 요소의 일부가 자유단으로 끝나는 것을 확인했다. 시험 II의 검사시 참조 현미경 사진에서 총 76개의 섬유상 요소를 발견하였고 모든 섬유상 요소에는 대응 자유단이 있었다. 100배의 배율로 사를 촬영한 광학 현미경 사진에서 소염제를 함유하는 섬유상 요소는 선명한 고분자로 제조된 섬유상 요소와 분명히 구별할 수 있었다. 소염제를 함유하는 섬유항 요소는 분기되고 결합되는 섬유상 요소의 구조의 형태내에 존재하는 것으로 밝혀졌다. 제 1 도는 약300배의 현미경하에서 사를 관찰하면서 소염제를 함유하는 구조를 손으로 그린 도면이다. 상세한 구조를 명확히 관찰하여 도면에 기록할 수 있도록, 현미경의 배율과 초점을 수시로 요구되는대로 변경하면서 도면을 그린다.

[실시예 IV]

실시예 1의 소염처리된 고분자를 275℃의 방사구금온도에서 구멍이 34개 [이중에서 20개는 원형이고 직경이 0.038cm(0.015inch)이다]인 방사구금으로부터 방사한다. 기타의 구멍 14개중에서 7개의 형태는 제 7 도의 형태이고, 나머지 7개의 형태는 거울상이며, 구멍의 치수는 중심호와 외부호의 폭이 모두 0.0084cm(0.0033inch)인 점을 제외하고는 실시에 1과 동일하다. 횡류 급냉공기는 실시예 1과 같은 방법으로 방사된 필라멘트를 횡단 통과한다. 가이드를 이용하여 방사된 필라멘트를 한가닥의 실로 모으고, 3,000mpm(3,281ypm)의 원주속도로 구동되는 롤을 통과시킨 다음, 동일한 속도로 펙케지에 권취한다. 당해 실의 선밀도는 19.4tex(175denier)이다. 실에 존재하는 개개 필라멘트의 선밀도에 있어서, 단면이 원형인 필라멘트의 선밀도는 7.4dtex(6.7denier)이고 제 7 도 또는 이의 거울상 형태인 오리피스로부터 방사된 필라멘트의 선밀도는 4.5dtex(4.1denier)이다.

19.45tex(175denier)의 사를 원주속도가 187mpm(205ypm)인 권취펙케지로부터 160℃로 유지되는 1m(1.1yd)의 열판을 거쳐서 300mpm(328ypm)의 원주속도로 구동되는 연신롤까지 통과시키고, 젯트장치를 통과시킨 다음, 285mpm(312ypm)의 원주속도로 구동되는 롤 주위를 돌아서 210℃로 유지되는 1m(1.1yd)의 열판을 거치게 하고, 이어서 275mpm(301ypm)으로 펙케지에 권취한다. 젯트장치는 영국 특허 제1,558,612호의 표 Y에서 C-3로 확인되는 젯트와 유사한다.

이렇게 제조된 텍스쳐드 가공사는 부드럽고 유연한 스펀라이크 사이다. 시험 III 의 검사시 당해 실에는 cm당 14.5개의 자유단이 있었다. 당해 실의 선밀도는 13.2tex(119denier)이고 강도는 0.203N/tex(2.30gpd)이며, 신도는 10.3%이고, 타래강력은 0.153N/tex(리이 강력 3,265)이다. 에폭시 수지에 삽입된 사의 단면부분은 제14도에 나타나 있다. 당해 단면도에서 제 7 도의 형태 또는 이의 거울상인 오리피스로부터 방사된 필라멘트의 단면이 분기되어 이루어진 섬유상 요소 단면과 마찬가지로 단면이 원형인 손상되지 않은 동반부분을 관찰할 수 있다. 완전한 사 단면에서 모두 20개의 원형 동반부분을 볼 수 있다.

텍스쳐드 가공사를 관상으로 편직하여 편포를 제조한다(미합중국 사우스 캐롤라이나 스파턴버그 소재의 Lawson Hemphill Southern Inc. 제작 "Fiber Analysis Knitter" 사용, 54게이지 헤드당 스티치 셋팅4.0). 30분 동안의 편포의 필링 등급은 2.8이다.

Claims (5)

1. 단면이 불규칙적으로 변하여 예기치 않은 방법으로 분기되고 결합되는 다수의 합성 섬유상 요소로 필수적으로 이루어지며, 각각의 섬유상 요소의 단면적과 단면형태가 이들의 길이를 따라서 변하고 섬유상 요소의 일부가 자유단으로 끝나며, 대부분의 섬유상 요소의 단면적과 단면 형태가 자유단으로 끝나는 섬유상 요소와 거의 동일하며, 상기의 면적과 형태가 거의 없는 섬유상 요소가 분기되어 상기한 면적과 형태의 섬유상 요소를 형성하며, 대다수의 섬유상 요소에는 섬유상 요소가 종방향으로 퍼져있는 최소한 한개의 거친 면이 있고, 섬유상 요소가 섬유의 길이를 따라서 자주 교락되어 있으며, 사 길이 1cm당 10내지 150개의 자유단이 있는 사.
2. 제 1 항에 있어서, 섬유상 요소가 교락되어 사에 강화부분과 넓게 퍼진 부분이 있는 사.
3. 제 1 항에 있어서, 사의 전체길이에 걸쳐서 최소한 거의 연속적으로 퍼져있는 섬유상 요소를 90중량%이상 함유하며, 사에 강화부분과 넓게 퍼진 부분이 있는 사.
4. 제 3 항에 있어서, 사의 전체길이에 걸쳐서 최소한 거의 연속적으로 퍼져있는 섬유상 요소에 매끄러운 면이 있는 사.
5. 제 3 항에 있어서, 사의 전체길이에 걸쳐서 최소한 거의 연속적으로 퍼져있는 섬유상 요소가 분기되고 결합되어 있는 사.

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