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문제 정의
- 지금까지 연조 공정에서 원료 조건이 출력 슬라이버의 선밀도에 미치는 영향을 살펴본 결과, 선밀도 거동이 스테이플 길이가 균일한 경우와 분포가 있는 경우를 대상으로 슬라이버 점도의 변화에 따라 서로 다른 것을 확인하였다. 따라서 각 인자, 즉 스테이플 길이 분포 여부와 슬라이버점도 수준에 따른 연조 선밀도 변동을 정량적으로 나타내기 위하여 정상 상태에 도달한 연조 슬라이버의 선밀도 변동 계수를 구해 보았다. Table 2에는 각 인자에 대한 선밀도 변동 계수가 주어져 있으며, 이를 그림으로 나타내면 Figure 11과 같다.
- 본 연구에서는 비어드 선도를 2차 멱함수로 가정하고, 스테이플 길이 분포가 있는 스테이플로 구성된 슬라이버가연조 공정을 거치는 과정에서 출력 선밀도의 거동이 어떻게 나타나는가를 살펴보았다.
- 본 연구에서는 새로이 제시된 모형을 바탕으로 슬라이버의 움직임이 한 방향으로 이루어지는 연조 구간 내에서 선밀도의 거동이 스테이플 길이 분포와 슬라이버 점도에 따라 어떠한 영향을 받는가를 시뮬레이션을 통하여 소개하고자 한다.
- 본 연구에서는 연조 공정을 거친 슬라이버의 선밀도 거동을 살펴보고, 스테이플 길이 분포 형태와 슬라이버의 점도 영향을 모사하였다. 초기 및 입력단에서의 공급 선밀도가 일정하게 주어진 경우, 연조 슬라이버의 선밀도 응답은 연조 공정의 동특성 정보를 그대로 포함하고 있다고 할 수 있다.
- 이를 연속적으로 구현하기 위하여 롤러를 이용하는데, 롤러 쌍에 의한 슬라이버 파지점이 각 구성 스테이플의 운동을 일으키는 작용점으로 작용하고, 연조 구간 내에서는 스테이플의 이동과 상대적 속도차에 의한 슬라이버 변형이 일어난다. 본 연구에서는 연조가 일어날 때에 스테이플 간 상대 운동에 영향을 미치는 스테이플의 길이 분포 형태와 표면 성질에 따라 연조 슬라이버의 선밀도 거동 특성에 대하여 다루고자 한다.
- 본 연구에서는 이론 섬유속 유동 모형을 바탕으로 연조 공정에서 스테이플 길이 분포 형태와 슬라이버 점도에 따른 출력 슬라이버의 선밀도를 구하여, 스테이플 길이 분포와 슬라이버 점도가 연조 슬라이버의 선밀도에 미치는 영향을 찾아보았다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 슬라이버 점도의 영향: 본 연구에서는 슬라이버의 표면 특성과 개섬도 등이 포함된 모형 인자인 슬라이버 점도에 따른 연조 슬라이버의 선밀도 거동을 파악해 보았다. 여러 수준의 슬라이버 점도에 의한 연조 슬라이버의 선밀도 거동은 Figure 4와 같다.
- 슬라이버 점도의 영향: 연조 슬라이버의 선밀도 거동에는 스테이플 길이 분포 형태와 함께 표면력을 일으키는 슬라이버 점도가 중요한 작용 인자이다. 여기에서는 앞에서 얻은 균일 스테이플 길이의 경우와 비교하기 위하여 길이 분포가 있는 슬라이버에 대하여 여러 수준의 슬라이버 점도를 적용한 경우, 연조 슬라이버 선밀도 거동을 모사해 보았다. Figure 9는 모사 결과를 보여준다.
가설 설정
- 연조 공정에서는 일반적으로 여러 가닥의 슬라이버가 공급되어 더블링과 연신 효과가 동시에 얻어지지만, 본 연구에서는 8 더블링/8 연조비를 가정하고, 더블링 효과를 감안하지 않은 상태에서 8 더블링된 슬라이버를 입력으로 생각하였다. 스테이플 길이 분포 형태는 균일한 경우와 분포가 있는 경우, 스테이플의 표면 상태, 크림프, 그리고 개섬도 등 슬라이버 성질을 나타내는 슬라이버 점도를 5 수준으로 가정하여, 이 두 인자가 연조슬라이버의 선밀도 불균제에 미치는 영향을 구하였다. 이를 위하여 슬라이버 선밀도의 거동을 모사하였다.
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