[논문]PET 絲의 물성 편차에 관한 연구(IV)

심승범; 김승진; 서봉기; 김연숙; 박미영

PET 絲의 물성 편차에 관한 연구(IV)
A Study on Variation of Physical Properties of the PET Filament Yarn(IV) 원문보기

심승범 (영남대학교 섬유패션학부) , 김승진 (영남대학교 섬유패션학) , 서봉기 (영남대학교 섬유패션학) , 김연숙 (영남대학교 섬유패션학) , 박미영 (영남대학교 섬유패션학부)

합섬필라멘트 사는 직물제조 공정을 거치는 동안 수많은 장력과 열처리를 받게 된다. 이러한 장력과 열처리는 열수축과 열응력을 발생시킴으로서 최종 제품의 물성에 큰 영향$^{1)}$ 을 미치며 경사줄 발생의 원인이 되기도 하여 제품의 상품적 quality를 떨어뜨린다 이런 합섬직물의 경사줄 발생은 우선 원사물성 data에 대한 지식부족으로 인해 그 다음 공정인 제직준비, 제직, 염색ㆍ가공공정에서의 미비한 공정관리로 발생할 소지가 크므로 본 연구에서는 지금까지 본 연구실에서 계속해온 연구결과$^{2)~6)}$를 바탕으로 국내 7개 회사의 PET SDY 75d/36f의 습ㆍ건열 수축률, 열응력에 관한 cheese layer간의 편차를 조사 분석하므로서 경사줄 발생을 줄이기 위한 원사의 기본 물성 data를 기업에 제공함을 목적으로 한다. (중략)

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문제 정의

가공공정에서 의 미비한 공정관리로 발생할 소지가 크므로 본 연구에서는 지금까지 본 연구실에서 계속해온 연구결과를 바탕으로 국내 7개 회사의 PET SDY 75d/36f의 습. 건열 수축률, 열 웅력에 관한 cheese layer간의 편차를 조사분석하므로서 경사 줄 발생을 줄이기 위한 원사의 기본 물성 data를 기업에 제공함을 목적으로 한 다.

성능/효과

1) 건열수축률은 국내 7개 기업 모든 lot가 layer간 편차가 1% 정도의 양호한 결과를 보이고 있고, 10.5~14.5% 범위의 건 열수축률을 보이고 있다. SDY 21이 14%~14.
2) 습열수축률의 layer간 편차는 건 열수축률보다 큰 경향을 보이며 SDY 21, 22가 층간 습열수축률 편차가 가장 양호하였다. 국내 7개 기업 모든 lot가 7~9.
3) 7개 lot의 열응력은 0.27-0.45 gf/d의 범위를 보이고, SDY 23이 층간 최대열응력 분포가 크게 나타났다. 모든 lot의 최대열응력 온도는 140~ 160℃의 분포를 나타내고, SDY 18이 가장 낮은 140~ 146℃의 값을 보였으며 층간편차는 SDY 17, 20, 23이 가장 크게 나타났고, 모든 lot가 5℃ 정도의 편차를 보였다.
Fig 2는 Toray 열수축시험기에서 계측된 건열수축률의 변화를 보이는 그림이다. 7개 lot의 Toray법에 의한 건 열수축률의 분포는 11.5%~ 16%의 범위를 보이고 있으며, SDY 18, 21, 22가 의 가장 높은 건열수축률 을 보이고 SDY 17, 19가 11.5% 정도의 낮은 건 열수축률을 보인다. 그리고 SDY 20, 23이 14%~15% 정도의 건 열수축률 값을 가진다.
4는 Toray 열수축시험기에서 계측된 layer 간습열수축률 변화를 보이는 그림이다. 7개 lot의 Toray법에 의한 습열 수축률은 4.5%-7.5% 범위의 분포를 가지며, hank 실험방법에서 가장 큰 수축률을 보인 SDY 18이 Toray 방법에서도 75% 정도로서 가장 큰 수축률을 보이고 있고 hank 실험방법에서 가장 낮은 수축률을 보인 SDY 19가 Toray 방법에서도 4.5%로 가장 낮은 수축률을 보이므로 서 비슷한 경향을 보임을 알 수 있다. 그리고 SDY 17, 20, 21, 22, 23이 6%~7%의 습열 수축률을 보이고 있다.
나머지 lot는 큰 편차가 없음을 알 수 있고 그 중에서도 SDY 19, 21번 lot가 가장 안정된 열응력 분포를 보인다. 7개 lot의 최대 열응력이 나타나는 온도는 140℃ ~ 160℃의 분포를 나타내고 이온도에서 건 열수축이 발생하는 것은 온도별 건열수축률 변화 실험에 확인하였다. SDY 18이 가장 낮은 140℃-146℃, SDY 19가 160℃의 분포를 나타낸다.
7개 전체 lot가 열응력은 0.27 - 0.45 gf/d의 범위를 보이고 있으며, SDY 19가 0.27 - 0.28 gf/d의 가장 낮은 값을 가지며 SDY 21, 23번 lot가 0.45 gf/d 정도의 가장 높은 열응력값을 보인다. layer간 편차는 SDY 23이 내층과 중층 사이의 부근에서 layer간 최대열응력 분포가 크게 나타난다.
3은 국내 7개 회사별 layer별 습열 수축률의 변화를 도시한 것이다. Fig. 3에서 보는 바와 같이 모든 lot가 7%~9.5% 범위의 습열 수축률 분포를 보이고 있으며 SDY 18, 21, 23이 약 9%~9.5%의 가장 높은 값을 보이고 SDY 19가 약 7%의 가장 낮은 습열 수축률을 보인다. layer간 편차는 SDY 21, 22가 가장 양호하며 SDY 17, 18, 19, 20, 23이 다소 layer간의 편차가 높게 나타난다.
5% 범위의 건 열수축률을 보이고 있다. SDY 21이 14%~14.5%의 건 열수축률로 가장 높고, SDY 17, 19, 20이 10.5-12% 정도의 가장 낮은 건 열수축률을 보인다. Toray 방법에서는 11.
5% 범위의 건열수축률을 보이고 있다. SDY 21이 가장 높은 약 14-14.5% 정도의 건 열수축률을 보이며 SDY 17, 19, 20이 10.5%-12% 정도의 가장 낮은 건 열수축률올 보인다. 그리고 SDY 18, 22, 23이 12%-13% 정도의 건열수축 률을 보이고 있다.
5-12% 정도의 가장 낮은 건 열수축률을 보인다. Toray 방법에서는 11.5%~16%의 건 열수축률 범위를 가지며 layer간 편차는 SDY 20, 21이 각각 3번째, 9번째 층에서 다소 편차를 보이고 나머지 lot는 모두 양호한 경향을 보였다.
2) 습열수축률의 layer간 편차는 건 열수축률보다 큰 경향을 보이며 SDY 21, 22가 층간 습열수축률 편차가 가장 양호하였다. 국내 7개 기업 모든 lot가 7~9.5% 범위의 습열 수축률 분포를 보이며 SDY 19가 약 7%의 가장 낮은 습열 수축률을 보였다. Toray 방법에서는「SDY 22가 층간편차가 다소 나타나고, 모든 lot의 습열 수축률은 4.
그리고 SDY 20, 23이 14%~15% 정도의 건 열수축률 값을 가진다. 그리고 Toray 계측방법에서의 layer 간 건열수축률의 편차는 SDY 20, 21이 각각 3번째와 9번째 layer, 즉 250, 000m~ 350, 000m와 850, 000m~950, 000m 부근에서 다소 편차를 보이며 나머지 lot는 모두 편차가 양호한 경향을 보인다. hank 건열수축률보다는 1%~2% 정도 높은 건열수축률 을 보인다.
45 gf/d의 범위를 보이고, SDY 23이 층간 최대열응력 분포가 크게 나타났다. 모든 lot의 최대열응력 온도는 140~ 160℃의 분포를 나타내고, SDY 18이 가장 낮은 140~ 146℃의 값을 보였으며 층간편차는 SDY 17, 20, 23이 가장 크게 나타났고, 모든 lot가 5℃ 정도의 편차를 보였다. 그리고 바깥layer에서 안쪽 layer로 갈수록 약 5℃내외로 열웅력 온도가 증가하였다.

후속연구

그리고 습열 수축률의 layer간 편차가 건 열수축률의 편차보다 약간 더 큰 것을 볼 수 있다. 이러한 열수축률에 대한 조사, 분석된 data의 제시는 직물 결점을 최소화할 수 있는 방안이 될 것으로 사료된다. Fig.

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