[논문]감성소재 PET 사(絲)의 계측방법에 따른 열수축률 변화

김승진

감성소재 PET 사(絲)의 계측방법에 따른 열수축률 변화
Thermal Shrinkage Variation to the Measuring Method of Sensory PET Filament 원문보기

본 연구는 국내 7개 회사와 일본과 타이완 기업에서 만들어진 PET POY 사의 습열과 건축수축률을 연구하였다. 이들 사(絲)의 열적수축률들은 hank방법 (KSK 0215)과 Toray FTA-500 장치를 사용하여 측정되었으며 측정된 데이터는 측정방법에 따라 분석되고 토의되어졌다. 준비된 시료는 PET POY 85d/72f와 120d/35f이며 더구나 250d/48f와 155d/50f PET POY가 일본과 국내사 사이의 습열과 건열수축률의 비교를 위해서 역시 준비되어졌다. 그리고 각 시료들의 습열과 건열수축률들은 원사 케이크 내의 사(絲), 50,000m를 1개의 layer로 각각 나누어 각각의 layer 별로 측정되어졌으며 급내와 급간 열수축률이 측정 분석되었으며 국내와 외국 수입사(絲)에 따른 차이를 hank와 Toray 측정방법에 따라 분석하였다.

This study surveys wet and dry thermal shrinkages of PET POY manufactured by domestic seven companies and foreign companies in Japan and Taiwan. These thermal shrinkages were measured by hank method (KSK 0215) and foray FTA-500 apparatus, and these measured data were analysed and discussed with measuring methods. The specimens prepared were PET POY 85d/72f and 120d/36f, furthermore, 250d/48f and 155d/50f PET POY were also prepared for comparison of wet and dry thermal shrinkages between Japan and domestic PET POY. And the wet and dry thermal shrinkages of each specimens were measured according to the each layer divided by 50,000m of the cake, and between and within thermal shrinkages were analysed and discussed with the domestic and foreign PET POY and measuring methods such as hank ant Toray methods.

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문제 정의

본 연구를 위해 사용한 시료는 PET POY 85d/72f그리고 120d/36f 2가지를 준비했으며 국내 합섬 maker 7개회사별로 각각 같은 굵기의 POY 絲를 준비하였다. 그리고 국내 POY와 외국 소재로서 대만과 일본에서 생산되고 있는 POY의 열수축률 특성치를 Toray FTA-500과 hank 방법으로 비교분석하므로서 감성의류 제조용 PET POY 絲의 국내·외 소재의 차이점을 계측기계와 계측방법에 따라 data화가 가능케 됨으로서 국내 섬유 관련 기업들에게 감성의류 소재 개발에 기초자료를 제공하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 국내·외 POY 絲를 시료로 하여 KSK 방법인 hank 열수축률 측정 방법과 Toray 열수축률 측정방법에 의한 감성소재 POY 絲의 열수 죽률을 즉정하여 그 값의 차이를 분석, 조사하므로서 감성직물과 의류생산에 필요한 기초연구자료를 기업에 제공하고자 한다. 본 연구에서는 국내 7개 기업에서 생산되고 있는 PET POY와 일본과 대만에서 생산되고 있는 PET POY 시료를 준비하여 이들 絲의 열수축 특성을 hank 실험방법과 Toray FTA-500 계측기를 사용한 실험 data를 비교 분석하므로서 최근 도입되어 사용되고 있는 Toray FTA-500 열 수축률 측정계측기의 타당성을 조사하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 국내·외 POY 絲를 시료로 하여 KSK 방법인 hank 열수축률 측정 방법과 Toray 열수축률 측정방법에 의한 감성소재 POY 絲의 열수 죽률을 즉정하여 그 값의 차이를 분석, 조사하므로서 감성직물과 의류생산에 필요한 기초연구자료를 기업에 제공하고자 한다. 본 연구에서는 국내 7개 기업에서 생산되고 있는 PET POY와 일본과 대만에서 생산되고 있는 PET POY 시료를 준비하여 이들 絲의 열수축 특성을 hank 실험방법과 Toray FTA-500 계측기를 사용한 실험 data를 비교 분석하므로서 최근 도입되어 사용되고 있는 Toray FTA-500 열 수축률 측정계측기의 타당성을 조사하고자 한다. 본 연구를 위해 사용한 시료는 PET POY 85d/72f그리고 120d/36f 2가지를 준비했으며 국내 합섬 maker 7개회사별로 각각 같은 굵기의 POY 絲를 준비하였다.

제안 방법

국내·외 PET POY 絲를 시료로 하여 hank법과 Toray법에 의한 습.건 건열수축률을 측정하고 그 값의 차이를 분석. 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
그리고 cake의 각layer별 열수축률의 차이를 보기 위해 그림2에 보이는 방법으로 원사cake를 각각 50, 000m씩 layer# 구분하여 각layei별로 열수축률을 측정하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 국내 7개 기업에서 생산되고 있는 PET POY와 일본과 대만에서 생산되고 있는 PET POY 시료를 준비하여 이들 絲의 열수축 특성을 hank 실험방법과 Toray FTA-500 계측기를 사용한 실험 data를 비교 분석하므로서 최근 도입되어 사용되고 있는 Toray FTA-500 열 수축률 측정계측기의 타당성을 조사하고자 한다. 본 연구를 위해 사용한 시료는 PET POY 85d/72f그리고 120d/36f 2가지를 준비했으며 국내 합섬 maker 7개회사별로 각각 같은 굵기의 POY 絲를 준비하였다. 그리고 국내 POY와 외국 소재로서 대만과 일본에서 생산되고 있는 POY의 열수축률 특성치를 Toray FTA-500과 hank 방법으로 비교분석하므로서 감성의류 제조용 PET POY 絲의 국내·외 소재의 차이점을 계측기계와 계측방법에 따라 data화가 가능케 됨으로서 국내 섬유 관련 기업들에게 감성의류 소재 개발에 기초자료를 제공하고자 한다.

이론/모형

수축률은 건 열과 습열 수축률을 hank 방법과 Toray 열수축 측정기를 사용하여 측정하였다. Toray 열수축 측정장치를 그림 1에 도시한다.

성능/효과

(a)는 layer내 습열수축률의 변동을 나타내는 것으로 80P에서 38-45%, 100℃ 에서는 42~47%의 열수축률 값을 나타낸다. &TC의 습열 열처리온도일 때 0~10m에서는 41~45%의 습열 수축률을 보이고 1,500m까지는 수축률이 점차 감소하며 그 후로는 약 38%로 비교적 안정된 열수축률 값을 보인다. 100P일 때는 0~2, 500m 사이에서는 45~47%의 습열수축률 값을 보이다가 이후로는 42~44%로 습열 수축률 값이 급격히 감소한다.
그림 6(a)는 hank법에 의한 POY 120d/36f의 습열 수축률을 나타낸 것으로 POY 11은 59-63%, POY 9와 10은 55-62%, POY 12, 13, 14번 시료는 49-60% 그리고 POY 15, 16은 52~60%의 습열 수축률을 보인다. (b)는 Toray법 에 의한 습열 수축률로 약 40-50%의 열수축률의 범위를 보이고, hank법에 비해 15~ 20% 정도의 낮은 열수축률 값을 나타낸다.
(a)는 hank와 Toray 빙법에 의한 POY 250d/48f의 layerifl 건 열수축률을 측정한 것으로 hank법은 63~ 65%, Toray법은 47~55%의 건 열수축률 값을 가지나 layer내 변동은 Toray법이 hank법에 비해 약간 큰 것을 볼 수 있다. (b)는 POY 155d/5O의 일본 분할사로 hank와 Toray 방법에 의해 건 열수축률을 측정한 것으로 hank법은 44-49%, Toray법은 약 36%로 hank법에 비해 layer내 변동이 양호한 것을 볼 수 있다.
그림4는 국내 7개 회사의 hank와 Toray 방법의 POY의 건 열수축률을 보인다. 그림 4(a)의 hank법에 의한 건열수축률은 POY 1은 64%, POY 3, 4, 7번 시료는 60-63%, POY 2는 54-58%, POY 5와 6은 45~60%의 건 열수축률을 나타낸다. (b)의 Toray법에 의한 건 열수축률 값은 hank법 보다 10~20% 정도 낮은 값을 보인다.
1) POY 85d/72f의 layer간 습열수축률은 hank법 에 의해서는 약 60% 정도의 값을 보이고, Toray 법은 hank법보다 약 20% 정도 낮은 값을 나타낸다. 건 열수축률의 경우도 hank법은 약 60% 정도의 값을 나타내는 반면, Toray법은 hank 법보다 10~20% 정도 낮은 값을 갖는다.
2) POY 120d/36f의 layer간 습열 수축률은 hank법 은 50~60% 정도의 값을 보이고, Toray법은 40~50%의 열수축률 범위를 보인다. 건 열 수축률은 hank법의 경우 &)~65%로 양호한 값을 가지는 반면 Toray법은 hank법에 비해 15-28% 정도 낮은 값을 나타낸다.
4) hank와 Toray 방법에 의한 layer내 습 건열수축률도 hank법이 Toray법 에 비해 layer내 편차가 큰 값을 보인다.
0~l, 000m까지는 47-50%, 2,000~3, 000m에서는 50~53%의 건 열수축률로 layer내 건열 수축률이 증가함을 보인다. l&TC에서는 30~44%의 열수축률 값을 보이며 0~10m일 때 30~35%의 낮은 수축률 값을 보이나, 이후 3, 000m까지 layer내 열수축률의 편차가 2-3% 정도 낮은 값을 보이며 비교적 안정된 수축특성을 보이고 있다. 한편 180P보다 120P의 건열 열처리온도에서 약 10% 정도의 높은 열수축률을 보이며 이는 PET 사의 열적 거동이 저|2차 열전이 온도인 80v에서 120笔 구간에서 내부분자쇄의 유동이 많이 일어나기 때문에 열수축률이 180P 경우보다 큰 값은 보인다고 사료된다.
85d/72f의 POY 6번 시료의 layer내 습. 건열 수축률 값의 편차를 layer간 편차와 비교해볼 때 습열의 경우 layei내 편차가 1~2% 내외로 layer간 편차인 7%보다 훨씬 작은 값을 보이고, 건열의 경우 layer내 편차는 3% 내외이며, layer간 편차는 4%로 layer간 편차가 다소 큼을 알 수 있다.
POY 120d/36f의 급간.급 급내의 열 수축률 값은 습열의 경우 급간은 12%, 급내는 4% 내외의 열수축률 값의 편차를 나타내나, 건열의 경우 급간은 4%, 급내는 1~2%로 건 열수죽률 값은 급내 편차가 작은 값을 보인다.

후속연구

5) 감성 의류용 PET 사의 계측방법에 따른 열수축률 차이는 사가공 공정에서의 공정조건설정과 감성의류 제조공정 중 프레스 공정과 의류 착용 과정에서의 세탁수축 특성의 예측에 중요한 기초자료가 될 것으로 보인다.

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