KR102171832B1 - 복합 탄성사, 신축성 직물, 및 복합 탄성사의 제조방법 - Google Patents

복합 탄성사, 신축성 직물, 및 복합 탄성사의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사로서, 여기서 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법에 준하여 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사, 직물 및 복합 탄성사의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 데님용 직물 표면에 발생하는 퍼커링(puckering) 문제를 해결하여, 촉감을 개선하고 최종 제품을 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

복합 탄성사, 신축성 직물, 및 복합 탄성사의 제조방법{COMPOSITE ELASTIC YARNS, FABRIC AND PREPARATION METHOD OF THE COMPOSITE ELASTIC YARN}
본 발명은 복합 탄성사, 신축성 직물, 및 복합 탄성사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복합 탄성사의 코어사로서 필라멘트 간 합착력이 낮은 저합착 탄성사를 사용하여 원단 형태에서의 퍼커링(puckering) 문제를 해결한 복합 탄성사, 신축성 직물, 및 복합 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.
데님용으로 사용되는 신축성 원단의 경우 스판덱스가 코어사로 사용되는 복합 탄성사로 제직된다. 복합 탄성사는 코어부(core section)와 코어부를 커버하는 쉬스부(sheath section)로 구성된다. 일반적으로 데님용 원단 내 복합 탄성사의 코어사는 싱글코어 혹은 듀얼코어 탄성사가 사용되어 데님 직물에 신축성을 부여한다. 싱글 코어는 탄성사 한 가닥이 코어사로 적용되고, 듀얼 코어는 탄성사와 폴리에스테르 이성분 섬유 두 가닥이 코어사로 적용된다.
일례로 미국 특허 제8,093,160호는 탄성 코어사가 하나 이상의 탄성 코어 필라멘트와 하나 이상의 비탄성 코어 필라멘트로 구성된 코어부 및 코어부를 종방향으로 둘러싸는 방식으로 배열된 단섬유의 쉬스부를 포함하는 탄성 코어사와 이러한 탄성 코어사를 포함하는 신축성 데님을 개시하고 있다. 그러나 이러한 기술에 의해 수득되는 신축성 데님은 적절한 수준의 신축성을 제공하지 못하며 단섬유를 포함하는 쉬스부에 사용될 수 있는 사의 두께에 한계가 존재한다.
복합 탄성사 및 그의 제조방법은 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 탄성 섬유 코어가 비탄성 섬유로 커버링된 복합 탄성사는 미국 특허 제4,470,250호 제4,998,403호, 제7,134,265호, 제6,848,151호에 기재되어 있다.
종래의 복합 탄성사로 데님 직물을 제작할 경우에, 얇은 면사가 코어부를 완전하게 덮지 못하고, 쉬스부인 면사와 코어사 간 융착할 수 있는 표면적이 적어 코어사와 면사가 서로 충분히 융착되지 못하는 문제점이 존재한다. 이는 이후 데님 원단 제직 및 가먼트로 제작된 후 복합 탄성사의 코어사가 쉬스부와 분리되어 빠져버리는 슬리피지(slippage) 현상을 유발한다. 슬리피지 현상에 의해 원단 내 탄성을 갖는 코어사가 빠지게 되면, 원단은 표면이 울퉁불퉁하게 오그라진 형태인 퍼커링(puckering) 문제가 발생한다. 데님 직물 표면의 퍼커링 현상은 가먼트 형태의 외관을 저해하여 제품 불량을 야기할 수 있는 요소이므로 데님 원단의 제직 시 퍼커링 문제의 해결이 요구된다.
아직까지 복합 탄성사를 이용한 신축성 원단의 퍼커링 문제를 해결하기 위한 원사 및 직물 생산 기술은 시도된 바가 없다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 필라멘트 간 합착력이 낮은 탄성사를 복합 탄성사의 코어부에 적용함으로써, 데님 직물의 표면에 발생하는 퍼커링(puckering) 문제를 해결하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 코어부를 하나의 단일 보빈으로부터 공급되는 2 가닥 이상의 탄성사로 형성함으로써, 코어사가 사용되는 직물의 높은 신축성 및 현저하게 향상된 탄성회복성을 갖는 복합 탄성사를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신축성 직물의 최종 제품에서 발생하는 퍼커링 문제를 해결하여 제품의 품위를 향상시키고 사용 촉감을 향상시키는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,
탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사로서, 여기서 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법으로 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사에 관한 것이다.
상기 탄성 코어 필라멘트는 동일한 섬도의 범용 탄성 코어 필라멘트 대비 1.5% 내지 22%의 필라멘트간 합착력을 갖는다.
상기 코어부는 폴리우레탄, 폴리우레탄-우레아, 또는 폴리우레탄과 폴리우레탄-우레아의 블렌드로 구성될 수 있고, 상기 쉬스부는 양모, 린넨, 실크, 폴리에스테르, 나일론, 올레핀, 면, 텐셀, 모달, 폴리비스코스(poly-viscose) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 경질사로 구성될 수 있다. 본 발명에서 코어사의 섬도가 40 데니어 내지 120 데니어일 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 경사 및 위사 가운데 하나 이상이, 탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사를 포함하고, 여기서 상기 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법으로 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 직물에 관한 것이다. 본 발명의 직물은 데님용 또는 비데님용으로 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상은, 탄성 코어 필라멘트사의 방사 후에 필라멘트간 합착력이 500 내지 1500 mg이 되도록 1차 인터레이싱하고, 이어서 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg이 되도록 2차 인터레이싱한 후 권취하여 저합착 코어사를 제조하는 단계; 및 전단계에서 수득된 저합착 코어사를 단섬유 로빙사로 피복하여 방적하는 단계를 포함하는 복합 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.
상기 1차 인터레이싱 단계에서는 공기 유량을 3~4 L/min로 하고, 온도를 35~30℃로 하여 1차 인터레이싱하고, 2차 인터레이싱 단계에서는 공기 유량을 1~2 L/min로 하고, 온도를 15~20℃로 하여 인터레이싱할 수 있다.
본 발명은 복합 탄성사의 코어부 원사를 단일의 탄성`사로 적용하되, 필라멘트 간 합착력이 낮은 탄성사를 코어사로 사용함으로써, 일반적인 싱글코어사 혹은 듀얼코어사를 코어사로 적용 시 데님 직물 표면에 발생하는 퍼커링 문제를 해결하였다는 점에서 본 발명의 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 제조방법에 의하면 1차 및 2차 공기 교락 공정이 추가된 방사 공정에 의하여, 복합 탄성사의 원사의 물성 저하 및 필라멘테이션(filamentation)이 발생하지 않으면서 원사 내 필라멘트 가닥 간의 합착력이 낮은 저합착 스판덱스 원사를 제조할 수 있다.
본 발명의 직물은 직물 표면에 발생하는 퍼커링 문제가 개선되어 표면 품위가 향상되고, 그에 따라 사용자에게 쾌적한 사용감을 제공한다. 아울러, 본 발명의 저합착 코어사를 사용해서 얻어지는 최종 제품은 높은 탄성 특성, 현저히 개선된 탄성회복성 특성 및 형상유지 특성을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 탄성사의 코어사 제조장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 복합 탄성사 제조장치의 개략도이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
본원 및 첨부된 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 하기 용어는 하기 정의된다:
본원에서 "필라멘트"는 긴 섬유 가닥을 의미하고, "단섬유(staple fiber)"는 한정된 또는 짧은 길이의 섬유 가닥을 의미한다.
본원에서 "탄성 코어 필라멘트"는 100%를 초과하는 파단 연신율을 갖는 필라멘트를 의미하며, 바람직한 예는 스판덱스 섬유이다.
본원에서 사용되는 용어 "복합 탄성사”는 탄성 코어 필라멘트 주위로 섬유를 커버함으로써 제조된 코어-스펀 얀("core-spun yarn")을 의미한다.
본 발명에서 “필라멘트간 합착력”은 원사 내의 하나의 필라멘트를 1 cm 이상의 길이로 분리한 후 분리된 필라멘트들의 단부를 합착력 측정장치(Lenzing Instruments GmbH & Co. KG사 제품, Vibrodyn 400)에 걸고 일정한 신장률로 신장시켜 섬유의 파단 강도를 ASTM D3822-07 방법(단일 직물 섬유의 인장 성질의 표준 시험 방법(Standard test methods for tensile properties of single textile fibers)")에 따라서 측정한 값(mg)을 의미한다.
본 발명의 하나의 양상의 복합 탄성사는 탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사로서, 여기서 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법으로 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는다.
상기 탄성 코어 필라멘트는 동일한 섬도의 범용 탄성 코어 필라멘트 대비 1.5% 내지 22%의 낮은 합착력을 갖는 저합착 탄성 코어 필라멘트일 수 있다. 예를 들어, 범용적으로 사용되는 스판덱스 80D 원사의 필라멘트 간 합착력은 700~900 mg 수준인데 비해서, 본 발명에 따른 저합착 탄성 코어 필라멘트는 80D의 경우에 약 9 mg 내지 198 mg의 필라멘트간 합착력을 갖는다.
본 발명에서 코어사의 필라멘트간 합착력이 동일 섬도의 범용 스판덱스의 합착력 대비 1.5% 미만인 경우, 과도하게 낮은 합착력으로 인해 원사 내 필라멘트가 분리되는 필라멘테이션 현상이 발생할 수 있다. 한편, 코어사의 필라멘트 간 합착력이 동일 섬도의 범용 스판덱스의 합착력 대비 22%를 초과하는 경우에는, 커버링 공정 중 쉬스부인 면사와 접촉하여 융착될 수 있는 충분한 표면적이 부여되지 못하므로 원단 형태로 제조 시 퍼커링 현상이 발생할 우려가 있다.
상기 코어부는 폴리우레탄, 폴리우레탄-우레아, 또는 폴리우레탄과 폴리우레탄-우레아의 블렌드로 구성되는 탄성 코어 필라멘트로 구성될 수 있다.
상기 쉬스부는 천연 섬유, 예컨대, 면, 양모, 린넨, 실크, 텐셀, 모달일 수 있다. 대안으로 쉬스부는 단일 성분의 스테이플 합성섬유일수 있다. 일례로 상기 쉬스부는 폴리에스테르, 나일론, 올레핀, 폴리비스코스(poly-viscose), 아크릴, 모드아크릴, 레이온 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유일 수 있다. 본 발명에서 쉬스부는 바람직하게 면사를 포함한다.
본 발명의 복합 탄성사에서 상기 코어사는 섬도가 40 데니어 내지 120 데니어이다. 코어사의 섬도가 40 데니어 미만일 경우, 데님 용도의 일반적인 직물에 비하여 얇은 데님 직물이 형성되어 착용 시 몸매 보정 효과가 미미하고 의복의 태가 좋지 못하다. 한편, 코어사의 섬도가 120 데니어를 초과하는 경우에는, 데님 용도의 일반적인 직물에 비해 두꺼운 데님 직물이 형성되어 뻣뻣하고 무거운 느낌으로 인해 의복 착용감이 저하된다.
본 발명의 다른 양상은 복합 탄성사의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 탄성 코어 필라멘트사의 방사 후에 필라멘트간 합착력이 500 내지 1500 mg이 되도록 1차 인터레이싱하고, 이어서 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg이 되도록 2차 인터레이싱한 후, 권취하여 저합착 코어사를 제조하고, 이어서 수득된 저합착 코어사를 단섬유 로빙사로 피복하여 방적함으로써 복합 탄성사를 제조할 수 있다.
본 발명의 복합 탄성사는 코어사와 쉬스가 방적 장치에서 링 정방(ring spinning) 또는 오픈엔드 정방(open-end spinning)에 의해 방적되어 제조된다.
스판덱스 원사는 일반적으로 방사통 내 높은 온도에서 건조 방사에 의해 생산된다. 이 때 스판덱스 원사는 방사 후 열을 받은 상태가 되어 모듈러스가 낮아지고 원사에 꼬임을 부여하기 적절한 온도가 되고, 인출 공정에서 공기 인터레이스 노즐을 통과하여 필라멘트간 합착력을 부여하여 권취를 진행한다. 데님 직물 원단 내 퍼커링 문제를 해결하기 위해 합착력이 낮은 원사를 생산코자 한다면, 원사 방사 공정 중 공기 인터레이스 노즐 에서 부여하는 압력을 낮추어 저합착력의 원사를 생산할 수 있다. 그러나, 위 방사 공정에 의해 원사의 합착력을 낮추게 되면 생산된 원사의 물성 중 강도 저하 문제가 발생하며, 원사 내 필라멘트 가닥들이 분리되는 필라멘테이션(filamentation) 현상이 발생하여 원사 불량 문제를 초래한다.
본 발명에서는 코어사의 방사 공정 내 합착력을 부여하는 공기 인터레이스 노즐(이하 “인터레이스 노즐”이라 함)을 기존 하나의 인터레이스 노즐을 사용하는 방사 공정에서 2단계로 합착력을 부여할 수 있는 제1 및 제2 인터레이스 노즐을 방사 공정에 적용함으로써 최종 원단에서의 퍼커링 문제를 해결할 수 있다.
제1 인터레이스 노즐(14)은 기존 스판덱스의 방사 공정과 동일한 방법으로 압력과 온도를 조절하여 공기로 원사를 통과시킨다. 일반적인 인터레이스 노즐 공기의 유량은 3~4 L/min, 온도는 35~30℃이며, 본 발명에 의한 제1 인터레이스 노즐(14)의 공기 유량 및 온도는 상기 언급한 기존 조건과 동일하였다. 제1 인터레이스 노즐(14)에서 공기를 부여할 때에는 원사는 크게 두 가닥의 필라멘트 가닥들로 합착될 수 있도록 조절한다.
본 발명에서 제2 인터레이스 노즐(15)은 제1 인터레이스 노즐을 통과한 원사 가닥을 저온 및 저압의 공기를 부여한 채 통과시킴으로써 저합착력을 갖는 저합착 탄성 코어 필라멘트를 최종적으로 생산하게 된다. 보다 구체적으로, 제1 인터레이스 노즐(14)을 통과한 원사는 크게 두 가닥의 필라멘트 가닥들로 합착된 형태로 존재하며, 이 원사를 제2 인터레이스 노즐(15)에서 유량 1~2 L/min 및 온도 15~20℃의 공기로 통과시켜 두 개의 필라멘트 가닥 간 매우 낮은 합착력을 부여하도록 생산된다. 예를 들어, 80 데니어/6 필라멘트의 제품의 경우, 제1 인터레이스 노즐(14)을 통과한 뒤 40 데니어/3 필라멘트 두 가닥이 되고, 제2 인터레이스 노즐(15)에서 저온 및 저압의 공기를 통과하면서 두 가닥 간 낮은 합착력이 부여된다. 상기 설명한 1차 및 2차에 걸친 공기 인터레이스 노즐이 포함된 방사 공정에 의하여, 스판덱스 원사의 물성 저하 및 필라멘테이션이 발생하지 않으면서 원사 내 필라멘트 가닥 간의 합착력이 낮은 저합착 스판덱스 원사가 제조될 수 있다.
저합착 탄성 코어 필라멘트(21)는 코어사 제조장치(10)에 의해 얻어지며, 복합 탄성사(40)는 복합 탄성사 방적장치(30)에 의해 얻어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 복합 탄성사의 코어사 제조장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 저합착 탄성 코어 필라멘트(21)를 얻기 위해 사용되는 코어사 제조장치(10)는 기본적으로 건식 방사 유닛(11), 건식 방사 유닛(11)에 연속하여 제공된 안내 실린더(12), 오일 픽업 롤러 (13), 권취장치(16), 및 상기 권취장치(16)와 관련된 보빈(17)을 포함한다.
저합착 탄성 코어 필라멘트(21)를 제조하기 위해서는 먼저 건식방사유닛(11)에서 폴리우레탄우레아 중합체를 탄성사(20) 형태로 방사한다. 이어서 얻어진 탄성사(20)는 오일 픽업 롤러(13)를 통과하여 안내 실린더(12)에 의해 제1 인터레이스 노즐(14)과 제2 인터레이스 노즐(15)을 통과하여 권취장치(16)로 전달된다. 오일 픽업 롤러(13)는 탄성사(20)를 적절하게 권취하기 위해 발진 및 진동 없이 탄성사(20)를 전달한다. 권취장치(16)로 전달되는 탄성사(20)는 보빈(17)에 권취된다.
이어서 저합착 탄성 코어 필라멘트(21)가 권취된 보빈(17)은, 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 복합 탄성사 방적장치(30)에 공급된다. 복합 탄성사 방적장치(30)는 기본적으로 로빙사(31), 상기 로빙사(31)이 통과하는 사 인출 실린더(32), 얇은 로빙사(31) 및 보빈(17)으로부터 얻어진 저합착 탄성 코어 필라멘트(21)이 함께 공급되는 안내 전방 실린더(33), 상기 안내 전방 실린더(33)와 연속하여 제공되는 사 가이드(34) 및 방사 유닛(35)을 포함한다. 상기 방사 유닛(35)은 링(351), 이동 유닛(352) 및 콥(cop, 353)을 포함한다. 사 인출 실린더(32) 사이로 로빙사(31)을 통과시키고, 저합착 탄성 코어 필라멘트(21)를 보빈(17)으로부터 안내 전방 실린더(33)로 공급하고, 인출된 로빙사(31)과 결합하고, 사 가이드(34)로부터 얇은 로빙사(31)와 저합착 탄성 코어 필라멘트(21)를 공급하여 원활한 흐름을 제공하고, 방사 유닛(35)으로 배향하고, 방사 유닛(35)에서 링(351)과 사 이동 유닛(352)을 함께 작동시켜 얇은 로빙사(31)를 저합착 탄성 코어 필라멘트(21)에 권취하며, 콥(353) 상에 방사 및 권취하여 복합 탄성사(40)를 제조할 수 있다.
이러한 과정에 의해서 코어-쉬스 구조의 복합 탄성사를 수득할 수 있다. 이러한 과정에 의해서 수득되는 복합 탄성사는 저합착 탄성 코어 필라멘트(21) 상에 로빙사(31)가 커버되는 구조이다. 본 발명에서는 코어부에 사용되는 탄성사(20)는 단일의 보빈에서 공급되는 2-엔드 이상의 탄성사로 제조된다. 이와 같이 코어부에 단일의 보빈으로부터 제공된 스판덱스와 같은 탄성사를 함유하는 복수의 엔드를 사용하면, 코어사가 사용되는 직물과 같은 최종 제품에서 탄성 및 탄성회복률이 향상될 수 있다.
높은 탄성을 제공하기 위해 개별적인 보빈으로부터 코어사 구조에 포함되는 탄성사(20)를 공급하게 되면 스판덱스 사이에 장력 차이가 유발되며, 이에 따라 불균일한 코어사 구조가 형성된다. 본 발명에 따라 개시된 코어사에서 높은 탄성이 코어부의 단일 보빈(17)으로부터 다수의 엔드로 제공된 다수의 탄성사(20) 성분에 의해 달성된다. 따라서, 높은 균일성이 있는 코어사를 얻는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 양상은 신축성 직물에 관한 것이다. 본 발명의 직물은 경사 및 위사 가운데 하나 이상이, 탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사를 포함하고, 여기서 상기 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법으로 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 직물은 데님용 또는 비데님용 직물로 용도 전개가 가능하다.
본 발명의 복합 탄성사는 직물, 편물, 부직포 등의 제작에 이용될 수 있는데, 바람직하게 데님용 신축성 직물에 이용될 수 있다. 여기서 직물은 평직, 포플린(poplin), 트윌(twill), 옥스포드(oxford), 도비(dobby), 새틴(sateen), 사틴(satin) 및 그의 조합을 포함하는 다양한 직조 패턴으로 제조될 수 있다.
본 발명의 신축성 직물은 신장율이 20∼50%이고, 신장회복율이 90∼97%일 수 있다. 직물은 위사-신축성만을 나타낼 수 있거나, 또는 양방향으로 신축성을 나타낼 수 있고, 여기서 유용한 신축성 및 탄성회복성 특성은 경사 및 위사 양방향 모두에서 나타난다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 상세히 설명한다. 이러한 실시예들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 이하의 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
실시예 1
복합 탄성사의 코어사로 사용된 스판덱스 원사를 아래의 방법으로 제조하였다. 방사통 내 높은 온도에 의해 스판덱스 원사는 방사 후 열을 받은 상태가 되어, 원사에 꼬임을 부여하기 적절한 온도가 되어 인출된다. 이 때, 제1 인터레이스 노즐을 통과하면서 공기를 부여하고, 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 범용 스판덱스 합착력 값의 범위에 속하는 870 mg이 형성된다. 이후 권취 과정 중 제2 공기 인터레이스 노즐을 통과하면서 저온 및 저압의 공기를 부여하여 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D의 범용 스판덱스의 합착력 값인 800 mg의 5% 값인 40 mg으로 측정되었다.
경질사로 면사 16 수 원사를 사용하고, 위에서 제조된 저합착 탄성 코어 필라멘트를 코어사로 사용하였다. 복합 탄성사 중 위사에 사용된 복합 탄성사를 제조하기 위한 스판덱스의 DR(신장 정도)은 3.5 배로 제조되었다.
경사는 순면 11수 방적사를 사용하여 원단을 제직하였다. 해당 복합 탄성사를 이용하여 원단 제직 시 복합 탄성사는 위사로 투입되었으며, 경사에 투입하는 방적사는 별도의 신장 없이 비밍(beaming)하여 사용하였다. 상기 복합 탄성사를 사용하여 능직 원단 제조 후, 원단의 수세 전 직물의 폭은 평균 144 ~ 149 cm, 수세 후 직물의 폭은 120 ~ 125 cm로 확인되었다. 원단은 위 공정으로 원단 제조 후 통상의 방법으로 염색 공정을 거쳐 샘플로 준비하였다.
복합 탄성사의 코어사의 원사 특성 및 원단 형태에서의 퍼커링 발생 여부를 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2
데님 직물 제조를 위한 복합 탄성사의 코어사로 필라멘트 간 합착력이 낮은 탄성사를 적용하였다. 이 때, 제1 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 범용 스판덱스 합착력 값의 범위에 속하는 880 mg이고, 제2 공기 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 의 범용 스판덱스의 합착력 값인 700 mg의 2% 값인 14 mg으로 측정되었다.
위와 같이 코어사를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 복합 탄성사 및 직물을 제조한 후, 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
실시예 3
데님 직물 제조를 위한 복합 탄성사의 코어사로 필라멘트 간 합착력이 낮은 탄성사를 적용하였다. 이 때, 제1 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 범용 스판덱스 합착력 값의 범위에 속하는 870 mg이고, 제2 공기 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 의 범용 스판덱스의 합착력 값인 900 mg의 22% 값인 198 mg으로 측정되었다.
위와 같이 코어사를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 복합 탄성사 및 직물을 제조한 후, 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 1
데님 직물 제조를 위한 복합 탄성사의 코어사로 제1, 제2 공기 인터레이스 노즐을 거치지 않고 제1 인터레이스 노즐만을 통과하여 제조되는 범용 스판덱스 80D를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 복합 탄성사 및 직물을 제조한 후, 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 2
복합 탄성사의 코어사로 50D의 비탄성 섬유와 70D의 스판덱스의 듀얼코어사(120D)를 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 복합 탄성사 및 직물을 제조한 후, 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 3
제1 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 범용 스판덱스 합착력 값의 범위에 속하는 870 mg이고, 제2 공기 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D의 범용 스판덱스의 합착력 값인 700 mg의 1% 값인 7 mg로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 복합 탄성사 및 직물을 제조한 후, 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 4
제1 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D 범용 스판덱스 합착력 값의 범위에 속하는 890 mg이고, 제2 공기 인터레이스 노즐을 통과한 뒤 스판덱스 원사의 필라멘트 간 합착력은 80D의 범용 스판덱스의 합착력 값인 900 mg의 25.5% 값인 230 mg으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 복합 탄성사 및 직물을 제조한 후, 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.
시험예
실시예 및 비교예에서 수득된 복합 탄성사 및 원단의 물성을 아래와 같은 방법으로 평가하였다. 측정 범위 오차를 고려하여 20개의 샘플을 각각 측정하고 최고값과 최저값을 제외한 중간값들의 평균값을 구하였다. 이때 각 시험편은 23℃ 및 65% 상대적 습도에서 14 시간 동안 컨디셔닝 후에 평가하였다.
[섬유의 합착력 평가 방법]
실시예에서 수득된 복합 탄성사 내 필라멘트 간 합착력은 ASTM D3822-07에 준하여 합착력 측정장치(Lenzing Instruments GmbH & Co. KG사 제품, Vibrodyn 400)를 이용하여 측정하였다. 측정 방법은 원사에서 손끝으로 하나의 필라멘트를 분리하여 약 1cm 이상의 길이가 되면, 분리된 한 가닥의 필라멘트와 분리되지 않고 남아 있는 필라멘트들의 각 끝을 하나의 섬유의 인장강도를 측정하는 측정기기 (LENZING사제, Vibrodyn- 400)에 걸어, 1,000%/분의 일정한 속도로 신장시켜 분리된 한 가닥의 필라멘트와 남아있는 필라멘트들이 신장에 의하여 분리될 때 힘(mg)을 측정한다.
[섬유의 강도 및 신도 평가 방법]
원사 내 필라멘트 간 강도 및 신도를 자동 강신도 측정장치(제조사: Textechno, 모델명: MEL)를 이용하여 load cell 32cN, 시료 길이 10cm, 인장속도 100 cm/min로 하여 측정하였다. 이때, 파단 시의 강도와 신도 값을 측정하였다.
[퍼커링 발생 유무]
원단 제직 후 육안으로 퍼커링의 발생 여부를 평가하였다.
코어사
구성		 원사 물성 1차 공기 인터레이스 2차 공기 인터레이스 원사 합착력(mg) 원단 퍼커링
발생
여부
섬도
(D)		 강도
(g/d)		 신도
(%)		 공기
유량 (L/min)		 공기 온도 (℃) 공기
유량 (L/min)		 공기 온도 (℃) 제1 IL 노즐 통과 후 제2 IL 노즐 통과 후
실시예 1 싱글 80 1.20 522 3.5 32.1 1.5 17.8 870 40 X
실시예 2 싱글 80 1.18 540 3.5 32 1.1 15.3 880 14 X
실시예 3 싱글 80 1.21 520 3.5 32.3 1.9 20.0 870 197 X
비교예 1 싱글 80 1.20 560 3.5 32.5 - - 900 - O
비교예 2 듀얼 50/70 - - - - - - - - O
비교예 3 싱글 80 - - 3.5 32.5 0.7 14.7 870 7 제사
불가
비교예 4 싱글 80 1.24 517 3.5 32.2 2.8 22.4 890 230 O
상기 표 1의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 복합 탄성사를 적용한 경우에는 원단에서 퍼커링이 발생하지 않았고, 탄성회복률도 우수하였다. 이에 비해서 비교예 1, 2 및 4의 경우에는 퍼커링이 발생하였고, 비교예 3에서는 원사의 사절이 다수 발생하여 직물 제조 및 물성 평가가 불가능하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예에 대해서 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단지 예시를 위한 것으로, 통상의 기술자들은 본 발명의 취지를 벗어남 없이 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이며, 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 진정한 권리범위에 속하는 것으로 포함되도록 의도된다.
10: 코어서 제조장치
11: 건식 방사 유닛
12: 안내 실린더
13: 오일 픽업 롤러
14: 제1 인터레이스 노즐
15: 제2 인터레이스 노즐
16: 보빈 권취 쉬스템
17: 보빈
20: 탄성사
21: 저합착 탄성 코어 필라멘트
30: 복합 탄성사 방적장치
31: 로빙사
32: 사 인출 실린더
33: 안내 전방 실린더
34: 사 가이드
35: 방사 유닛
351: 링
352: 사 이동 유닛
353: 콥
40: 복합 탄성사

Claims (10)

  1. 탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사로서, 여기서 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법에 준하여 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 코어 필라멘트는 동일한 섬도의 범용 탄성 코어 필라멘트 대비 1.5% 내지 22%의 필라멘트간 합착력을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코어부는 폴리우레탄, 폴리우레탄-우레아, 또는 폴리우레탄과 폴리우레탄-우레아의 블렌드로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사.
  4. 제1항에 있어서, 상기 쉬스부는 양모, 린넨, 실크, 폴리에스테르, 나일론, 올레핀, 면, 텐셀, 모달, 폴리비스코스(poly-viscose) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 복합 탄성사.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코어부의 섬도가 40 데니어 내지 120 데니어인 것을 특징으로 하는 복합 탄성사.
  6. 제1항에 있어서, 상기 탄성 코어 필라멘트는 권취되기 전에 2차례 인터레이싱 되고, 2차 인터레이싱에서 1차 인터레이싱 단계보다 적은 압력 및 낮은 온도에서 공기 교락하여 제조되는 것임을 특징으로 하는 복합 탄성사.
  7. 경사 및 위사 가운데 하나 이상이, 탄성 코어 필라멘트로 구성되는 코어부와 상기 코어부를 감싸는 단섬유로 구성되는 쉬스부를 포함하는 복합 탄성사를 포함하고, 여기서 상기 탄성 코어 필라멘트는 ASTM D3822 방법에 준하여 측정 시에 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg의 범위 내인 저합착 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 직물.
  8. 탄성 코어 필라멘트사의 방사 후에 필라멘트간 합착력이 500 내지 1500 mg이 되도록 1차 인터레이싱하고, 이어서 필라멘트간 합착력이 9 내지 198 mg이 되도록 2차 인터레이싱한 후, 권취하여 저합착 코어사를 제조하는 단계; 및 전단계에서 수득된 저합착 코어사를 단섬유 로빙사로 피복하여 방적하는 단계를 포함하는 복합 탄성사의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은 공기 유량을 3~4 L/min로 하고, 온도를 35~30℃로 하여 제1 인터레이스 노즐에서 1차 인터레이싱하고, 이어서 공기 유량을 1~2 L/min로 하고, 온도를 15~20℃로 하여 제2 인터레이스 노즐에서 2차 인터레이싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 탄성 코어 필라멘트는 동일한 섬도의 범용 탄성 코어 필라멘트 대비 1.5% 내지 22%의 필라멘트간 합착력을 갖도록 제조하는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 복합 탄성사의 제조방법.

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