KR900002760B1 - 합성섬유의 p.o.y 모노필라멘트사를 제조하기 위한 스핀빔장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

합성섬유의 P.O.Y 모노필라멘트사를 제조하기 위한 스핀빔 장치

(도면 누락)

제 1 도는 종래 기술에 따른 합성섬유의 P.O.Y 모노 필라멘트사를 제조하는 스핀빔(spin beam)장치를 개략적으로 나타낸 측면도.

제 2 도는 P.O.Y시스템에 의하여 모노필라멘트사를 제조하게 되는 제 1 도의 장치 개조 시킨 본 발명에 따른 스핀빔 장치를 개략적으로 나타낸 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출 시스템 2.2a : 출사돌기

3 : 필라멘트사 3a : 멀티필라멘트사

3b : 모노필라멘트사 4 : 냉동실

5 : 확산막 6 : 노즐

7a : 실가이드 8 : 튜브

8a : 튜브하단부 9,9a : 권치보빈기

A : 냉각공기

본 발명은 P.O.Y 시스템을 이용하여 합성섬유의 모노필라멘트사를 제조하는 시핀빔 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성섬유사를 제조하는 기술분야에서, 모노필라멘트사는 주로 N.O.Y(non-oriented-yarn) 또는 M.O.Y(mediumn-oriented-yarn)시스템만을 이용하여 제조하였지만, 최근까지도 모노필라멘트사를 제조하는데 P.O.Y(pre-oriented-yarn)시스템의 사용은 거의 불가능한 것으로 여겨져 왔었다.

여기서, 상기 시스템에 대하여 비교하여 보면, 스핀빔의 상단부에 설치되어 있는 출사돌기(spinnerette)로부터 가소상태(비결정상태)로 압출되어진 실의 "권취속도"와 실에 적용되어지는 "연신도"가 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 서로 다르다는 것이다.

[표 1]

상기 표에 의하면 모노필라멘트사를 제조하는데 있어서는 P.O.Y시스템이 N.O.Y 또는 M.O.Y 시스템보다 상당히 유리하다는 것을 알수 있는데, 즉, P.O.Y 시스템은 그 장치의 생산성이 보다 높으므로 실에 대한 권취속도가 빠르고, 또한, P.O.Y. 시스템을 사용하여서 제조된 실의 연신율이 상당히 낮기 때문에 실에 인가된 잔류변형력(resicual stresses)이 작게 나타나므로, P.O.Y 시스템을 사용하는 것이 유리하다는 것이다.

이러한 이유로 인하여 P.O.Y. 시스템을 사용하여서 제조된 실의 일정길이당 파단의 횟수가 적게 나타남을 알 수 있고, 제조된 실의 품질이나 수율이 보다 우수하며, 더욱 중요한 것은 P.O.Y. 실보빈의 무게가 N.O.Y 또는 M.O.Y 실보빈의 무게보다 훨씬 무겁다는 것이다.

더욱이 최근에는 합성섬유사의 생산자들도 P.O.Y 시스템으로 모노필라멘트사를 제조하는 것이 더욱 편리하다고 인정하고는 있으나, 지금까지도 P.O.Y 시스템을 사용하여 고품질 및 고수률(예를들면, 실 100km당 파단의 수가 적은 것)로 실을 제조할 수 있다는 것은 불가능하다고 여겨왔었다.

이에 따라 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 효과적이면서 간단히 해소하기 위한 것으로서, 스핀빔의 장치로 합성섬유사를 제조하는데 P.O.Y 시스템을 적용하여 실의 품질이나 수율을 향상시킬 수 있는 삼성섬유의 P.O.Y모노필라멘트사를 제조하기 위한 스핀빔 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

이하 본 발명을 예시된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌과 같은 합성섬유를 원료로 하여 실을 제조하는데 사용되는 종래의 장치(스핀빔)로서, 부호 1은 압출시스템을 나타낸 것이며, 그 선단에는 여러 개의 교정호올(도면에는 도시되지 않음)이 형성되어 있는 출사돌기(出仕突起:2)가 설치되어 있다.

상기의 출사돌기(2)에서 교정호올의 수는 2개 또는 그 이상이며, 그 직경은 0.15 내지 0.30mm이다.

이에 따른 공정을 살펴보면, 상기 출사돌기(2)의 교정호올을 통해 용융된 가소성 물질이 흐르고, 필라멘트사(3)(도면에는 4개만 도시하였음)는 비결정 상태로 냉각공기(A)가 유입되는 냉동실(4)의 안쪽면을 따라서 아랫쪽으로 흐르게 되는데, 이때 냉동실(4)에 유입된 냉각공기(A)는 필라멘트사(3)를 냉각시킴은 물론 합성물질을 결정화시키기 위해 확산막(5)을 통과하게 된다.

종래 기술에서는, 출사돌기(20의 일정거리 만큼의 밑부분에 여러 개의 노즐(6)(필라멘트사 다발상 1개씩)이 설치되어 있어서, 필요한 양만큼의 스핀가공에 멀죤이 각각의 필라멘트사 다발에 제공되도록 하였다.

예컨대, 종래에서는 상기 노즐(6)이 출사돌기(2)로 부터는 300 내지 1.700mm정도 아랫쪽에 설치되어 있고, 반대로 권취보빈기(9)로부터 약 500 내지 8,000정도 윗쪽에 설치되어 있었다.

한편, 필라멘트사(3)는 상기 노즐(6)에 의하여 습윤되면서 합사된 후에 계속해서 냉동실(4)의 안쪽에서 다발형태를 이루면서 아랫방향으로 이동하고, 튜브(8)내에서는 멀티필라멘트사(3a)형태로 이동하며, 최종적으로는 튜브하단부(8a)를 통해서 출사되게 된다. 이때, 권취보빈기(9)는 일정한 권취속도를 나타내는 형태(또는 어떠한 또 다른 종래형태)의 장치로서 멀티필라멘트사(3a)를 4,000mts/min 또는 그 이상의 속도(V)로 권취하게 된다.

제 2 도는 제 1 도의 스핀빔을 본 발명에 따라 적당히 개조시켜서 개략적으로 나타낸 측면도로서, 폴리아미드 6 또는 폴리아미드 66와 같은 합성물질을 사용하여 P.O.Y. 형태의 모노필라멘트사를 제조할 수 있도록 된 장치이다.

여기서, 출사돌기(2a)는 그 면적이 600 내지 1,000mm²정도이며 한 개의 호올(도면에는 도시되어 있지 않음)의 직경이 약 0.40mm로 형성되어 있는바, 상기의 합성물질이 이 호올을 통해서 압출되어지고, 냉동실(4)의 안쪽면을 따라서 밑으로 이동하면서 모노필라멘트사(도면에는 3개만 나타내었음: 3b)가 생성되고 이 모노필라멘트사(3b)는 유입되는 냉동공기(A)에 의하여 종래와 같은 방법으로 냉각되어지게 된다. 상기의 모노필라멘트사(3b)는 계속해서 튜브(8)을 통해서 밑으로 내려간 다음 튜브하단부(8a)를 통해 나오게 된다.

본 발명에 따르면, 튜브하단부(8a) 밑부분에는 종래와 같은 실가이드(7a)가 설치되어져 있는데, 이것은 모노필라멘트사(3b)를 회수하고, 권취보빈기(9a)에 이를 유도하는 역할을 하게 된다.

이러한 장치를 이용하여 여러분 시험을 한 결과 종래와 같은 적용범위(출사돌기로부터 300 내지 1,700mm의 거리)에서 노즐(6)로 모노필라멘트사(3b)를 습윤처리하면 고품질의 실을 생성하기 어렵다는 것을 알았다.

따라서 노즐(6)의 위치를 출사돌기(2a)로부터 멀리한 상태하에서 시험을 실시한 결과, 권취보빈기(9a)의 근접부분, 즉 튜브하단부(8a)의 바로 밑 부분에서 스핀가공에멀죤을 적용시키는 것이 좋다는 것을 알았으며, 4,000m/분 보다 더 빠른 속도로 모노필라멘트사(3b), 예를 들면 P.O.Y 모노필라멘트사의 생산이 가능하였다. 예컨대 튜브하단부(8a)와 실가이드(7a)의 사이에 노즐(6)을 설치하고, 여기서 P.O.Y모노필라멘트사(3b)가 권취보빈기(9a)로 직접 권취되어지도록 한다. 다시 말해서, 본 발명자들은 스핀가공에 멀죤으로 P.O.Y 모노필라멘트사를 습윤시키기 위하여 노즐(6)을 권취보빈기(9a)의 수평축으로부터 1,500 내지 2,500mm윗쪽에 설치하고, 출사돌기(2a)로 부터는 2,500 내지 6,500mm아랫쪽에 설치하는 것이 좋다는 것을 알았다. 이러한 것들은 오늘날 까지 종래 기술에서는 가능하지도 않았고, 실시할 수도 없다고 하여 고려되지 않아왔다.

한편, 본 발명에서는 출사돌기(2a)의 선단표면에 설치된 호올 하나의 직경이 0.15 내지 0.50mm이고 25 내지 800mm의 직경을 갖는 출사돌기를 사용하며, 에멀죤유제로서는 오일에 대하여 4 내지 20 중량%인 것을 사용하여 우수한 품질, 즉 권취속도가 4,000m/분 또는 그 이상의 상태하에서도 실 100km당 파단의 수가 최소를 나타내는 폴리아미드 6 또는 폴리아미드 66의 P.O.Y모노필라멘트사를 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 따른 방법에 의하여 얻어지는 P.O.Y 모노필라멘트사에 대한 시험결과가 다음 표 2에 나타나 있다. 예컨대 여러 종류의 출사돌기를 사용하고, 출사돌기와 노즐의 거리를 다르게 하고, 600Kms(실 1kg에 해당)의 실에 대한 파단수와 에멀죤에서의 오일의 중량비를 다양하게 변화시켜서 시험한 결과를 측정하였다.

[표 2]

Claims (3)

1. 합성섬유의 P.O.Y모노필라멘트사를 제조하는 스핀빔 장치에 있어서, 노즐이 출사돌기로부터 2,500내지 6,500mm아래쪽에 설치되어 있고 모노필라멘트사의 권취속도는 4,000m/분 이상으로 할 수 있도록 된 합성섬유의 P.O.Y모노필라멘트사를 제조하기 위한 스핀빔 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 출사돌기는 그 면적이 약 600 내지 1,000mm²정도이고, 그선단표면에 형성된 호올의 직경은 0.15 내지 0.50mm인 것을 사용하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 노즐에는 스핀빔가공에멀죤이 오일에 대하여 4 내지 20중량% 함유되어진 것을 사용하는 장치.