KR100724773B1 - Ｐｔｔ 잠재권축사를 기저 조직으로 한 벨보어 및 벨루어원단 - Google Patents

Ｐｔｔ 잠재권축사를 기저 조직으로 한 벨보어 및 벨루어원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PTT 잠재권축사를 기저조직에 적용한 벨보어 및 벨루어 원단의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의해 제조된 벨로어 및 벨루어 원단은 후공정인 기모작업성을 용이하게 하여 기모불량 감소를 통한 생산성 증대 및 원가절감에 기여하고 기존에 제조 기술의 한계로 개발되지 못한 스트레치성이 있으면서 제품 표면에 긴 파일이 형성되고 염색견뢰도 및 내구성이 향상된 벨루어 제품을 제조가능하다.
PTT 잠재권축사, 벨보어, 벨루어, 기모

Description

ＰＴＴ 잠재권축사를 기저 조직으로 한 벨보어 및 벨루어 원단{Velvoa and Velour fabric comprising PTT potential crimped yarn as ground}
도 1은 스판덱스 원사의 염색조건별 분자량 변화를 나타낸다.
도 2는 루프 및 컷트 형태의 파일 비교한 것이다.
본 발명은 PTT 잠재권축사를 기저 (ground) 조직에 적용한 신축성이 우수한 벨보어 및 벨루어 원단 제조에 관한 것이다.
표면에 파일 (pile)을 형성시키기는 방법은 여러 가지가 있지만 대부분 날카로운 침포를 감아놓은 롤러가 부착된 기모가 공기를 이용하여 기모 조직으로 설계된 표면조직을 긁어 올리거나 터뜨리는 방법을 이용한다. 이러한 기모가공은 기모될 표면의 조직이 고밀도거나 극세사일수록, 또한 파일의 길이가 길수록 작업성은 떨어지게 된다. 더욱이 기저 조직의 형태가 안정화되지 못하고 유동성이 있으면 기모작업이 더욱 힘들어지게 된다.
원단에 신축성을 부여하기 위하여 탄성소재인 스판덱스를 기저조직에 적용하는 것이 일반적이다. 하지만, 스판덱스가 사용된 원단은 생지상태에서부터 원단의 유동성이 커지게 된다. 원단의 유동성이 커짐에 따라 파일을 형성시키기 위한 기모공정 시 길이방향 장력조절이 용이하지 않아 경사줄 불량, 좌우 기모편차 등의 불량을 야기시킬 뿐만 아니라, 날카로운 침포 롤러에 원단이 감겨버려 작업을 더 이상 할 수 없는 경우까지 발생하게 된다. 이러한 유동성이 심한 원단을 기모하기 위해서는 장력조절을 세심하게 해야 하며 조금씩 약하게 파일을 긁어 올려야 하기 때문에 기모작업시간도 증가하게 된다.
따라서, 기모작업이 상당히 까다로운 신축성이 우수하면서도 컷팅 형태의 긴 파일을 가지는 벨루어 원단은 개발조차 하기가 힘들어 관련 제품의 개발 사례를 찾아 볼 수가 없다.
또한, 신축성을 발현하기 위해 스판덱스 소재를 사용할 경우, 스판덱스는 분자구조적으로 매우 불안정하기 때문에 세탁 등과 같은 취급시의 환경요인에 의해 취화되어 늘어지거나 사절되어 신축기능을 발현치 못하는 경우가 있으며, 염색 후 결정성이 미흡한 원사 내부에 숨어있던 염료가 사용하는 동안 표면으로 나와 타 섬유에 오염되기도 한다.
본 발명은 높은 유동성의 신축원단 상에 파일을 형성시키기 위한 기모공정의 용이함과 신축성이 우수하면서 긴 컷트 형태의 파일을 가지는 벨루어 및 벨보어 원단에 대한 제조기술을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 발명자의 연구에서 기존에 신축성을 부여하기 위해 사용한 스판덱스를 PTT 잠재권축사로 대체 접목하여 기모공정의 작업성 향상 및 불량률감소 뿐만 아니라 스판덱스 적용 시 개발치 못한 고부가가치 벨루어 및 벨보어 원단을 개발 할 수 있게 된다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 (a) 단사섬도 0.2 내지 0.01 데니어의 용출 및 분할로 극세화가 가능한 원사 또는 0.3 내지 3 데니어의 직접 방사에 의해 생산 가능한 원사를 표면 파일로 사용하고, 단사섬도 1 내지 3 데니어의 PTT 잠재권축사를 기저조직으로 사용하여 28 또는 32 게이지 트리코트 경편기에서 2 내지 3 바의 가이드바로 구성된 트리코트 경편조직으로 제편하는 단계; (b) 세팅 및 기모하는 단계; 및 (c) 감량 및 염색하는 단계를 포함하여, 벨보어 및 벨로이 원단을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기한 방법에서, 표면 파일에 사용되는 원사는 단사섬도 0.2 내지 0.01 데니어의 용출 또는 분할로 극세화가 가능한 원사 또는 0.3 내지 3 데니어의 직접 방사에 의해 생산 가능한 원사로서, PET 섬유가 바람직하게 사용된다.
상기한 방법에서, 기저조직으로 사용되는 PTT (Poly Trimethylene Terephthalate) 잠재권축사는 PTT 자체의 고유한 신축성과 특수 복합방사기술에 의한 잠재권축성 부여로 고신축 특성을 발현하는 원사로서, 외부에서 열이 부여됨과 동시에 신축성이 발현되는 고기능 원사이다. 이 원사는 우수한 신축성과 신축회복성, 높은 염색견뢰도 및 UV ＆ 염소 안정성, 우수한 형태안정성 등 스트레치 소재로서 많은 장점을 지닌 원사이기 때문에 캐쥬얼 웨어, 외출복, 스포츠 웨어, 속옷 등의 스트레치성이 요구되는 모든 제품에 활용된다.
신축성을 부여하기 위해 PTT 잠재권축사를 기저조직에 사용할 경우, 이 원사의 특성상 외부로부터 열이 부가되지 않으면 신축특성이 발현되지 않기 때문에 열을 받지 않은 생지 상태에서는 신축성이 발현되지 않아 원단의 유동성이 제한된다. 또한, 건열 수축보다 열수 수축이 주로 일어나기 때문에 생지를 건열세팅 후 기모가공을 실시하면 원단의 유동성이 비교적 적어 기저조직에 스판덱스 원사를 사용할 때 발생되는 모든 기모 불량을 원천적으로 예방할 수 있으며, 어떠한 형태의 제품이라도 원하는 형태의 기모를 행할 수 있다.
원하는 조건으로 기모가공을 행한 후, 염색공정에서 최대 수축을 발현시키면 기모가 이미 되어있는 상태에서 신축성이 발현되기 때문에 신축성이 있으면서 어떤 형태의 파일을 갖는가에 상관없는 제품을 개발할 수 있다.
본 발명에 따라 사용하기에 바람직한 PTT는 사이드 바이 사이드 기술 (side by side) 방사에 의해 잠재권축성이 부여되며, 열수축을 통한 크림프 발현으로 고신축성이 발현되는 스트레치 소재이다.
염색가공 프로세서는 생지에서 출발하여 세팅, 기모, 염색, 건조, 폴리셔, 샤링, 최종가공의 순서를 따르거나 원단의 종류나 상태에 따라 다른 조합으로도 가능하다.
본 발명의 방법에서, 단계 (b)에서 기모 공정은 세팅 공정 직전이나 세팅공정 직후에 수행할 수 있다.
세팅공정 시 이후 기모공정에서의 작업성 향상을 위해 세심한 조건 설정이 필요하다. 기모의 작업성을 향상시키기 위해 원단의 유동성을 최대한 억제해 줄 필요가 있으며 세팅 작업 후 원단 길이 방향으로 약 10 내지 15 % 이하의 신율을 가지도록 조건을 설정해야 한다. 또한, 온도는 고온, 예를 들어 190 내지 200 ℃의 고온이어야 기모 작업성이 향상된다.
신축의 극대화는 염색공정에서 결정되어지고, 이후 폴리셔나 샤링공정을 통해 제품의 표면 품질을 향상시킬 수 있다.
염색공정에서 분산염료를 사용하여 염색 할 경우 염액은 약산성, 예를 들어 약 pH4 내지 5이며, 온도는 보통 약 125 내지 130 ℃이다. 신축성 소재로 스판덱스가 사용된 원단의 경우, 이 원사는 산과 열에 다소 취약한 특성이 있어 염색 과정에서 도 1과 같이 분자량의 감소 현상을 보인다. 이는 최종 제품의 내구성 약화로 인한 사용 수명의 단축을 초래할 수 있다. 하지만, PTT 잠재권축사는 폴레에스테르계 고분자로서 산과 열에 민감하지 않기 때문에 상당히 내구성 높은 신축성 제품 생산에 활용 할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 상기한 방법으로 제조된, 벨보어 및 벨루어 원 단에 관한 것이다.
벨보어 및 벨루어 원단에서, 기저조직을 제외한 순수 파일 길이는 2 이상, 바람직하게는 2 내지 10mm일 수 있으며, PTT 잠재권축사는 전체 생지원단 중량에서 15 내지 35 wt%, 바람직하게는 26 내지 30 wt%를 차지할 수 있다. 기모형태는 루프 형태, 컷트 형태 모두 가능하며, 스판덱스를 사용하는 경우와는 달리 컷트 형태의 기모 형성이 용이하다.
하기 실시예는 특정 양태를 예로 들어 본 발명을 설명하고자 하는 것으로서, 결코 본 발명을 이로 한정하고자 하는 것이 아니다.
실시예 1
단사섬도 0.3 내지 0.5 데니어급의 직접방사법에 의해 생산된 PET 섬유를 표면 파일로 사용하고 단사섬도 3 데니어급의 PTT 잠재권축사는 사용하여 28 게이지 트리코트 경편기에서 2개의 가이드바로 구성된 트리코트 경편조직으로 제편하였다 (폭 84 inch). 이어서, 190 내지 200℃의 온도에서 기모유연제를 사용한 세팅 처리 후 (폭 62 inch), 커트 기모 처리하였다. 이어서, 분산염료, 분산균염제, pH조절제, 금속이온봉쇄제를 포함한 고온고압 염색기에서 125℃, 1시간 동안 염색 처리하고, 건조시킨 후 (폭 60 inch), 모의 정렬 및 광택을 부여하기 위해 폴리셔 가공하고, 모의 높이를 정렬하는 샤링 및 유연제 처리에 의한 최종가공을 하여, 하기 벨보어를 수득하였다.
2 way-벨보어 3mm (2 bar 제품)
파일: PET 0.3 def 직방사 (혼비율 74 wt%)
기저 조직: PTT 잠재권축사 75d/24f (혼비율 26 wt%)
원단 길이 방향 신율: 40 내지 50%
원단 폭 방향 신율: 140 내지 150%
최종 가공 원단의 길이 방향 및 폭 방향 신율은 스판덱스 원사를 적용한 원단과 비교하여 손색이 없었다.
실시예 2
아래 표는 기저 조직에 스판덱스 원사를 사용한 원단과 PTT 잠재권축사를 사용한 원단의 작업성 및 제품성을 상대 평가한 결과이다. 단, 두 원단의 파일에 적용된 원사는 동일하다.
스판텍스 및 PTT 잠재권축사를 기저조직으로 한 원단의 제품성 비교
구 분 기모작업성 불량형태 상품성
루프기모 컷트기모
스판텍스사용 (10 23) ◎ △ 경사줄, 좌우기모편차 ◎
스판텍스사용 (10 56) ◎ × 경사줄, 좌우기모편차 △
스판텍스사용 (10 910) △ × 작업불가 ×
PTT잠재권축사 (10 23) ◎ ◎ 불량없음 ◎
PTT잠재권축사 (10 56) ◎ ◎ 미미한 경사줄 ◎
PTT잠재권축사 (10 910) ◎ ◎ 미미한 좌우기모편차 ◎
* ( )안의 숫자는 파일원사가 1 코스 (course) 이동할 때 대각선 방향으로 숫자 (wale의 수를 의미) 만큼 이동함을 의미함. 즉, 숫자가 높을수록 기모후 파일길이가 길어짐을 의미함. 10 23 일 경우 1 코스 이동 할 때 두개의 경사 만큼의 길이로 대각선 방향으로 이동함.
* 루프 기모는 컷트 기모에 비해 침포 끝단이 부드럽고 기모 작업이 비교적 쉬움
* ◎ : 양호, △ : 보통, × 불량
스판덱스를 적용한 원단의 경우 루프 기모 형태의 제품 생산은 가능하지만 파일 길이가 길어질수록 루프 기모조차도 할 수 없는 상황이며 보다 강한 기모형태인 컷트 기모 형태의 제품은 기모 작업성이 나빠 상품화할 수 없다. 장력조절을 세심하게 설정하여 저압으로 수회 반복하여 작업하면 컷트 기모 제품을 생산할 수는 있으나 생산성 중심의 현장에서 적용하기에는 상당한 무리가 있다.
반면, PTT 잠재권축사를 적용한 원단은 현장의 생산성 수준에 적절한 기모작업으로 파일 길이에 상관없이 원하는 제품을 마음대로 개발 가능함을 확인할 수 있다.
상기에서 살펴본 결과, 본 발명은 첫째, 고신축성 소재인 PTT 잠재권축사를 기저조직에 적용함으로서 기존에 기모작업성의 결여로 상품화되지 않았던 신축성이 있으면서 컷트 파일 형태의 2mm 이상의 파일을 가진 벨로어 및 벨보어 제품을 상품화 할 수 있게 되었다.
둘째, 기모작업성의 향상과 함께 불량률이 감소하였으며, 이로 인해 생산성이 증대되는 효과를 가져 왔다.
셋째, PTT 잠재권축사는 폴리에스테르계 고분자로서 내화학성이 우수한 소재이기 때문에 제조공정상 내구성의 저하가 없을 뿐 아니라 염색 견뢰도도 우수하기 때문에 기존 스판덱스를 적용한 제품 대비 최종 제품의 염색품질 업그레이드와 수명 증대가 가능하게 되었다.
넷째, PTT 잠재권축사는 알칼리 감량성이 PET에 비해 50 % 수준 밖에 되지 않기 때문에 알칼리 용출이 필요한 극세사 원단에 활용한다면 최종 제품의 내구성 향상에 상당한 도움이 될 것으로 기대된다.

Claims (10)

  1. (a)단사섬도 0.2 내지 0.01 데니어의 용출 및 분할로 극세화가 가능한 원사 및 0.3 내지 3 데니어의 직접 방사에 의해 생산되는 원사를 표면 파일로 사용하고, 단사섬도 1 내지 3 데니어의 PTT 잠재권축사를 기저조직으로 사용하여 28 또는 32 게이지 트리코트 경편기에서 2 내지 3바의 가이드바로 구성된 트리코트 경편조직으로 제편하는 단계 (b)제편된 원단을 세팅 및 염색 전 단계에서 2mm∼10mm의 파일이 생기도록 기모하는 단계; 및 (c) 세팅 및 기모가 생긴 원단을 감량 및 염색하는 단계를 포함하는, 벨보어 또는 벨루어 원단을 제조하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 단계 (b)에서 기모 공정을 세팅 공정 직전이나 세팅 공정 직후에 수행하는 벨보어 또는 벨루어 원단을 제조하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 단계 (b)의 세팅 공정 후 원단의 신율이 길이 방향으로 10 내지 15%인 벨보어 또는 벨루어 원단을 제조하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 단계(b)의 기모공정의 작업 온도가 190 내지 200℃인 벨보어 또는 벨루어 원단을 제조하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 단계(c)의 염색 공정에 분산 염료를 사용하여 염색하고, 염액의 pH가 4내지 5이며 온도가 125 내지 130℃인 벨보어 또는 벨루어 원단을 제조하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, PTT 잠재 권축사가 사이드 바이 사이드(side by side) 방사에 의한 것인 벨보어 또는 벨루어 원단을 제조하는 방법.
  7. 청구항 1의 방법으로 제조된, 전체 생지원단 중량 중 15 내지 35wt%를 차지하는 PTT 잠재권축사로 이루어진 기저조직을 제외한 순수파일의 길이가 2 내지 10mm 이고, 길이 방향 신율은 40 내지 50% 이고, 원단 폭 방향 신율은 140 내지 150%인 벨보어 또는 벨루어 원단.제 1항의 방법으로 제조된, 벨보어 및 벨루어 원단.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 7에 있어서 기모 형태가 컷트 기모인 벨보어 또는 벨루어 원단.
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