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KR930008380B1 - 3-코어방적사(corespun yarn) 제조용 마찰방적장치 - Google Patents

3-코어방적사(corespun yarn) 제조용 마찰방적장치 Download PDF

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KR930008380B1
KR930008380B1 KR1019890019329A KR890019329A KR930008380B1 KR 930008380 B1 KR930008380 B1 KR 930008380B1 KR 1019890019329 A KR1019890019329 A KR 1019890019329A KR 890019329 A KR890019329 A KR 890019329A KR 930008380 B1 KR930008380 B1 KR 930008380B1
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KR
South Korea
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inlet
trumpet
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narrow
core
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쥐. 몽고메리 테리
쥐. 마틴 윌리암
Original Assignee
스프링즈 인더스트리이스 인코퍼레이티드
제임스 이, 헨드릭스
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Publication date
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Abstract

내용 없음.

Description

3-코어방적사(corespun yarn) 제조용 마찰방적장치
제 1 도는 본 발명의 마찰방적장치의 부분 사시도.
제 2 도는 상부 안내통로 및 하부 안내통로를 나타내는, 마찰방적장치로부터 분리한 입구 트럼펫(trumpet)의 확대 사시도.
제 3 도는 제 2 도의 도시된 입구 트럼펫의 측면도.
제 4 도는 한쪽 말단 부분에서 제거된 외피복사(outer sheath) 및 내피복사(core wrapper) 부분을 나타내는, 본 발명의 마찰방적장치로 제조한 3-코어방적사의 확대 단면도.
제 5 도는 화염에 노출시킨 우측부를 갖는 제 4 도의 코어방적사로 짠 직물의 부분 확대 사시도.
본 발명은 3가지 성분으로 구성된 코어방적사(이하'3-코어방적사'라 기술함) 제조용 마찰방적장치에 관한 것이며, 특히 코어방적사의 심사(core) 및 내피복사(core wrapper)를 형성할 섬유 슬라이버 및 조사(roving)를 본 방적장치의 연식기 부분으로 안내하는 한쌍의 안내통로를 가진 트럼펫(trumpet)을 포함하는 마찰방적장치에 관한 것이다.
2가지 성분으로 구성된 코어방적사(이하'2-코어방적사'라 기술함)를 마찰방적장치로 제조하는 방법은 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 4,249,368 및 제 4,327,545호에는 DREF형의 마찰방적장치가 기술되어 있는데, 이 방적장치에서는 섬유의 단일 슬라이버가 연신기 부분의 입구단부로 공급된 후 한쌍의 회전 흡인 드럼 사이에서 연장된 가늘고 긴 좁은 통로를 통하여 공급되고, 연신된 피복 섬유는 가늘고 긴 좁은 통로로 공급되어 이 통로를 따라 연장되는 섬유주위에 감겨져서 2-코어방적사를 형성한다. 미국 특허 제 4,107,909호에도 이와 비슷한 마찰방적장치가 기술되어 있는데, 이 방적장치에서는 심사가 가늘고 긴 좁은 통로에 공급되며 연신된 피복섬유는 심사의 주위에 감겨져서 2-코어방적사를 형성한다. 다양한 특성의 2-코어방적사를 제조하기 위하여, 연신기 부분으로 공급된 슬라이버와 실, 또는 이들 중 하나를 이루는 섬유의 종류 및 가늘고 긴 좁은 통로로 공급된 피복 섬유를 이루는 섬유의 종류를 다양하게 변화시킨다해도 공지된 마찰방적장치로 제조할 수 있는 코어방적사의 종류는 제한적이다.
상기 사실에 유의할 때, 본 발명의 목적은 한쌍의 섬유 슬라이버가 심사(core)와 이 심사 둘레를 피복하는 내피복사(core wrapper)를 형성하기 위하여 연신기 부분에 공급되고, 동시에 연신된 피복섬유로 형성된 외피복사(outer sheath)가 한쌍의 회전 흡인 드럼사이에서 연장된 가늘고 긴 좁은 통로에 공급되어 심사와 내피복사 둘레를 피복한 3-코어방적사를 형성하는 마찰방적장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 마찰방적장치는 종전에 이용할 수 없었던 다양한 종류의 3-코어방적사를 생산할 수 있도록 한다.
본 발명에 따라서, 마찰방적장치는 연신기 부분의 입구단부에 인접하여 위치한 트럼펫을 포함하며 이 트럼펫은 둘레가 내피복사로 피복된 심사를 형성하기 위하여 각 쌍의 섬유 슬라이버를 연신기 부분으로 안내하는 한쌍의 안내통로를 포함한다. 심사와 내피복사가 한쌍의 회전 흡인 드럼사이에서 연장된 가늘고 긴 좁은 통로를 통과할 때 연신된 피복 섬유는 가늘고 긴 좁은 통로에 공급되어 심사와 내피복사 주위에 감겨서 3-코어방적사의 형태를 완성한다.
한쌍의 안내통로는 본 발명의 마찰방적장치에서 트럼펫을 통하여 연장되며, 바람직하게는 하나의 안내통로(상부 안내통로)가 다른 안내통로(하부 안내통로)의 위에 수직으로 정렬하여 상부 안내통로를 통해 공급된 심지 섬유의 슬라이버가 하부 안내통로를 통한 내피복 섬유 슬라이버의 상부 중앙을 향하도록 한다. 이렇게 함으로써, 이들 섬유가 연신기 부분에서 연신되어 흡인 드럼 사이에서 연장된 가늘고 긴 좁은 통로를 지나갈 때 내피복 섬유가 심지 섬유를 둘러싸서 피복시키게 된다.
트럼펫은 플라스틱 재료로 성형되어, 외향 연장된 정점에서 함께 결합된 한쌍의 내향 만곡 표면을 갖는 출구단부를 포함하는 것이 바람직하다. 내향 만곡 표면은 연신기 부분의 제 1 연신 로울쌍 둘레 표면과 합치하고, 정점은 연신기 부분에서 제 1 연신 로울쌍 사이의 접착점에 인접 위치된다. 섬유 슬라이버가 연신기 부분의 제 1 연신 로울쌍 사이의 접착점을 지날때까지 섬유 슬라이버의 관계가 적절한 상태를 유지하도록 안내통로의 출구단부는 트럼펫의 정점에서 끝난다. 트럼펫의 입구표면은 실질적으로 평면이고, 섬유가 트럼펫으로 안내되어 지나갈 때 한 슬라이버에서 다른 슬라이버로의 이동을 방지하기 위하여 수직으로 일정한 간격을 유지하는 안내통로의 입구단부 사이에서 연장되는 일체로 성형된 외향 연장 수평 두둑으로 구성되어 있다.
본 발명의 마찰방적장치는 다양한 종류의 3-코어방적사를 제조하는데 이용할 수 있다. 예를 들면, 본 마찰방적장치는 공동계류중인 특허 출원 제 89-16827호에 기술된 종류의 내화성 안전복의 생산에 유용한 직물을 형성하는3-코어방적사의 제조에 사용되어 왔다. 이 공동계류중인 특허 출원의 코어방적사는 내열성 섬유로 이루어진 심사, 심사를 둘러싸고 피복시키고 있으며 내한성 섬유로 이루어진 내피복사 및 내피복사를 둘러싸서 피복시키고 있으며 내한성 섬유로 이루어진 외피복사를 포함한다. 또한 본 발명의 마찰방적장치는 심사, 내피복사 및 외피복사를 형성하는데 사용 가능한 같거나 다른 종류의 섬유로 3-코어방적사를 제조하는데 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 설명함에 따라 드러날 것이다.
본 발명의 마찰방적장치로 제조한 3-코어방적사의 한 종류가 제 4 도에 도시되어 있다. 코어방적사(10)는 주로 축 방향 또는 길이 방향으로 연장되는 섬유로 이루어진 심사(11), 심사를 둘러싸서 피복시키며 주로 축 방향으로 연장되는 섬유로 이루어진 내피복사(12) 및, 내피복사를 둘러싸서 피복시키며 주로 원주 방향으로 연장되는 섬유로 이루어진 외피복사(13)를 포함한다. 외피복사(13)는 실의 외부 표면에 위치하여 코어방적사(10)의 바람직한 형태와 일반적인 특성을 제공하는 반면에 심사(11) 및 내피복사(12)는 실의 인장강도를 향상시킨다.
코어방적사(10)는 본 발명에 따라 제 1-3 도에 도시된 방법으로 수정된 DREF 마찰방적장치로 제조한다. 마찰방적장치는 제 1 연신 로울쌍(20)의 접착점에 인접 위치한 수정된 형태의 입구 트럼펫(23)을 가진, 일련의 연신 로울쌍(20, 21, 22)으로 구성된 심사 및 내피복사 연신 부분을 포함한다. 통상의 트럼펫(24)은 연속하는 연신 로울쌍(21, 22)의 접착점에 위치한다. 한쌍의 송출 로울(25)은 연신 부분의 출구단부에 제공되어, 구동 벨트(28)와 구동 풀리(29)에 의해 같은 방향으로 회전하는 한쌍의 전공 흡인 드럼(26, 27) 사이에 형성된 가늘고 긴 좁은 통로로 실을 송출하고 안내하는 작용을 한다.
다수의 외피복사(13)는 소면기 드럼(31) 사이의 연신기 로울(30) 속으로 하향 안내되고 한쌍의 천공 흡인드럼(26,27) 사이에 형성된 가늘고 긴 좁은 통로로 공급되어 실의 외부표면 둘레를 피복시키게 된다. 실이 한쌍의 천공 드럼(26, 27)사이에 형성된 가늘고 긴 좁은 통로의 출구 단부에 도달한 후에는 인출 로울(33) 사이를 통과하고 안내장치(34, 35)의 위 아래로 향하여 통상의 권취 기구(take-up mechanism)(도시되지않음)로 향한다.
제 2 도 및 3 도에 도시된 바와같이, 수정된 입구 트럼펫(23)은 수직으로 연장되는 평면 입구 표면(36), 내피복사(12)가 통과하는 하부 안내통로(39) 및 심사(11)가 통과하는 상부 안내통로(40)를 포함한다. 입구 트럼펫(23)의 평면 전방이나 입구표면(36)에는 심사(11)와 내피복사(12)가 입구 트럼펫(23)의 각 안내통로(40,39)의 입구단부로 이동할 때 분리를 지속시키기 위한, 일체로 성형된 외향 연장 수평 두둑 또는 안내대(42)가 구성되어 있다. 트럼펫(23)의 출구단부에는 제 1 연신 로울쌍(20) 둘레 표면의 형상에 실제로 합치하는 내향 만곡 표면(43, 44)이 설치된다. 내향 만곡 표면(43, 44)은 연신 로울쌍(20)의 접착점에 인접 위치된 외향 연장 정점(45)에서 함께 결합된다.
안내통로(39, 40)의 전방 또는 입구단부는 안내대(42)의 상, 하부에 수직으로 정렬되거나 일정한 간격을 유지하여 배치된다. 심사(11)와 내피복사(12)가 제 1 연신 로울쌍(20)의 접착점 사이를 통과할 때, 심사(11)가 내피복사(12)의 상부 중앙에 위치하도록 상부 안내통로(40)의 출구단부는 하부 안내통로(39)의 출구단부 상부에 인접 위치된다. 섬유는 연신 부분의 연신 로울쌍(20, 21, 22)을 통해 통과함에 따라 연신되고, 내피복사(12)는 심사(11)를 둘러싼다.
내피복사(12)와 심사(11)가 송출 로울(25)에서 전방으로 이동하여 천공 흡인 드럼(26,27) 사이의 가늘고 긴 좁은 통로에 의해 형성된 마찰방적부분을 통과할 때, 외피복사(13)는 내피복사(12)와 심사(11)를 완전히 둘러싸서 피복시키기 위하여 원주 방향으로 감긴다. 그 후에 코어방적사(10)는 인출 로울(33)에 의해서 마찰방적부분의 출구 단부를 지나 분리되고 권취 다발(take-up package)(도시되지 않음)로 향한다.
다양한 종류의 섬유가 심사(11), 내피복사(12) 및 외피복사(13)를 제조하기 위하여 사용될 수 있다. 내열성 섬유로 이루어진 심사(11)를 트럼펫(23)의 상부 안내통로(40)에 공급하고, 내한성 섬유로 이루어진 내피복사(12)를 하부 안내통로(39)에 공급하며, 내한성 섬유로 이루어진 다수의 외피복사(13)를 연신기 로울(30)에 공급함으로써 특별히 유용한 3-코어방적사를 본 발명의 마찰방적장치에 의해 제조할 수 있음을 알았다. 이 3-코어방적사로 내화성 안전복의 생산에 대단히 유용한 직물 또는 편물을 제조한다.
예를들면, 다음의 비제한적인 실시예에 따라서 매우 효과적인 내화성 직물을 제조할 수 있다. 40%의 PBI 섬유 및 60%의 케브라 섬유로 구성되고, 전체 실 중량의 20%를 차지하는데 필요한 중량을 가진 심사(11)를 입구 트럼펫(23)의 상부 안내통로(40)에 공급한다. 100%의 면 단섬유로 구성되고 전체 실 중량의 30%를 차지하는데 필요한 중량을 가진 내피복사(12)를 입구 트럼펫(23)의 하부 안내통로(39)에 공급한다면 섬유만으로 된 대부분의 외피복사(13)를 전체 실 중량의 50%를 차지하기에 충분한 양으로 연신기 로울(30)에 공급한다.
생성된 코어방적사(10)를 날실 및 씨실 양방향으로 짜서 제 5 도에 도시한 형태의 155.922g 평직물을 제조한다. 본 직물을 염색하여 국부적으로 내화성 화학처리를 실시한 후 통상적인 형태 고정 수지 가공을 행한다. 결과적으로 생선된 직물은 형태고정가공 등급이 한번 세탁한 후에는 3.0+. 다섯번 세탁한 후에는 3.0을 나타낸다. 또한 본 직물을 4-5 등급의 탄소 아아크(arc) 광원에 40시간 노출시켰을 때 염색 견뢰도(color fastness)를 나타낸다. 다음에 본 직물을 분젠 연소기의 화염에 12초 동안 수직 연소시키는 내셔날 화이어 프리벤션 어소시에이션 테스트 메소드(National fire prevention Association test method)(NFPA 701)를 실시하면 직물은 잔염이나 잔광이 없이 3.81cm 미만 길이의 숯을 형성한다. 페더랄 테스트 메소드(Federal Test Method)5905에 따라, 고열 유동부탄화염에 12초간 2회 노출시키는 수직 연소는 비슷한 중량 및 구조를 가진 100% 노멕스Ⅲ 직물이 6초의 잔염과 45%의 연소를 나타내는 것과 비교하여 0초의 잔염과 22%의 연소를 나타낸다. 직물의 열풍수축을 242℃로 가열된 연소실에서 5분동안 시험하면 날실 및 씨실 양방향 모두가 1% 미만으로 수축한다.
모든 연소 시험을 하는 동안, 직물의 탄화 부위는 취성, 용융 또는 직물의 수축 없이 여전히 유연하고 홈이 없었다. 제 5 도의 우측 부분에 나타난 직물 부분은 연소 시험을 실시한 부위를 나타낸 것인데, 내한성 섬유는 까맣게 타지만 내열성 섬유로 이루어진 심사를 둘러싼 위치에 여전히 남아 있는 형태를 나타내기 위해 작은 반점을 찍었다. 직물을 소방수의 셔츠나 그와 같은 종류의 제조에 사용할 때 심사(11) 주위에 남아 있는 내피복사(12) 및 외피복사(13)의 탄화섬유는 피부와 직물 사이에 단열벽 및 절연 공기층을 제공한다.
본 발명의 마찰방적장치는 상기에 기술한 형태의 내화성 안전복 생산에 유용한 실과 직물의 제조에 제한되지 않으며 다양한 직물의 생산에 유용한 3-코어방적사를 다양하게 제조하는데 이용할 수 있다. 3-코어방적사는 본 발명의 마찰방적장치에 의해 제조되며 실의 축 또는 길이 방향으로 연장되는 섬유로 이루어진 심사(11), 심사(11)를 둘러싸서 피복시키며 실의 축 또는 길이 방향으로 연장되는 섬유로 이루어진 내피복사(12) 및, 내피복사(12)를 둘러싸서 피복시키며 주로 코어방적사(10) 주위의 원주 방향으로 연장되는 섬유로 이루어진 외피복사(13)를 포함한다. 심지 섬유와 피복 섬유가 마찰방적장치의 연신 부분을 통과함에 따라 이들 섬유가 적절한 관계로 향하고 유지할 수 있도록 하는 한쌍의 안내통로를 포함하는 입구 트럼펫의 설비로 마찰방적장치에 추가 섬유를 공급할 수 있다.
도면과 명세서에 있어서, 본 발명의 실시를 위해 계획된 최선의 형태가 설명되었고 특정 용어를 사용하였지만 이는 제한하려는 목적이 아니라 일반적이고 서술적인 의미로만 사용하였으며, 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위에 명확히 제시되어 있다.

Claims (5)

  1. (a) 한쌍의 인접한 회전 가능한 천공 흡인 드럼 사이에서 연장된 가늘고 긴 좁은 통로의 형태를 규정하고, 입구단부 및 출구단부를 포함하는 한쌍의 인접한 회전 가능한 천공 흡인 드럼(26, 27), (b) 입구단부 및 출구단부를 포함하되 이 출구단부가 천공 흡인 드럼 사이에서 연장된 가늘고 긴 좁은 통로의 입구단부에 인접 위치한 연신기 부분, (c) 연신기 부분의 입구단부에 인접 위치하고, 섬유 슬라이버를 연신기 부분으로 안내하는 안내통로를 포함하는 입구 트럼펫(23), (d) 가늘고 긴 좁은 통로의 출구단부에 인접위치한 인출로울(33), (e) 입구단부 및 출구단부를 포함하고, 가늘고 긴 좁은 통로에 인접 위치하며, 입구단부에서 섬유 슬라이버를 수용하고 연신된 피복 섬유를 가늘고 긴 좁은 통로로 공급하여 이 피복섬유가 가늘고 긴 좁은 통로를 따라 연장되는 섬유에 감겨지도록 작동하는 연신기 로울(30)을 포함하는 3-코어방적사 제조용 마찰방적장치에 있어서, 심사(11) 및 내피복사(12)가 입구 트럼펫(23)을 통과하여 연신기 부분에서 연신될 때 내패복사(12)가 심사(11)를 둘러싸서 피복시키고 연신기 로울(30)에서 공급되는 외피복사(13)는 가늘고 긴 좁은 통로를 통과하는 심사(11) 및 내피복사(12)의 둘레를 피복시켜서 3-코어방적사를 제조하도록 하기 위하여, 연신기 부분에, 입구 트럼펫(23) 내의 상부 안내통로(40)를 통과한 심사(11)가 하부 안내통로(39)를 통과한 내피복사(12)의 중심부분을 향하도록 하부 안내통로(39)에 인접위치된 상부 안내통로(40)를 포함하는 심사공급수단을 갖는 것이 특징인 3-코어방적사 제조용 마찰방적 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 입구 트럼펫(23)은 평면 입구 표면(36)과 출구단부를 포함하고 이 출구단부는 외향 연장된 정점(45)에서 함께 결합하는 한쌍의 내향 만곡 표면(43, 44)을 포함하며, 입구 트럼펫(23)의 상부 안내통로(40) 및 하부 안내통로(39) 각각은 평면 입구 표면(36)의 입구단부 및 외향 연장된 정점(45)에 인접한 출구단부를 포함하되 여기서 입구단부는 평면 입구 표면(36)에 일정한 간격을 유지하여 배치되거나 수직으로 정렬됨을 특징으로 하는 3-코어방적사 제조용 마찰방적장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상부 안내통로(40) 및 하부 안내통로(39)의 출구단부는 입구 트럼펫(23)의 외향 연장된 정점(45)에 서로 인접하여 위치함을 특징으로 하는 3-코어방적사 제조용 마찰방적장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 입구 트럼펫(23)의 평면 입구 표면(36)은 안내통로를 통과하는 섬유의 분리를 지속시키기 위하여, 평면 입구 표면(36)에서 외향 연장되고 상부 및 하부 안내통로의 일정한 간격으로 배치된 입구단부 사이에서 연장되는 수평 안내대(42)를 포함함을 특징으로 하는 3-코어방저사 제조용 마찰방적장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 연신기 부분은 연속하는 연신 로울쌍(20, 21, 22)을 포함하고, 입구 트럼펫(23) 출구 단부의 내향 만곡 표면(43, 44)은 제 1 연신 로울쌍(20)의 둘레 표면에 실제로 합치되며, 입구 트럼펫(23)의 외향 연장된 정점(45)은 제 1 연신 로울쌍(20)의 접착점에 인접하여 위치함을 특징으로 하는 3-코어방적사 제조용 마찰방적 장치.
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