제직준비공정

제직 준비 공정은 직물을 제직하기 위한 필요한 모든 준비를 하여 제직하는데 불편함이 없도록 하는 공정을 말한다. 직물은 경사와 위사를 서로 직각으로 교차(interlacing)시켜 일정한 길이와 너비를 가지도록 만들어지므로, 이러한 직물을 제직하기 위해서는 제직에 앞서 경사나 위사를 제직하는데 알맞은 상태로 준비하는 공정을 제직 준비 공정이라 한다.

 

 

 

1. 권사 공정

1.1 제직용 실의 종류와 형태

(1) 실의 종류

직물제조용으로 사용되는 실의 종류에는 섬유 원료 면에서 천연 섬유와 화학 섬유로 구분되며 섬유의 형태면에서 필라멘트사와 방적사로 구분할 수 있다.

필라멘트사는 표면이 평활하고 광택이 많으며 비교적 균일한 성질을 가지고 있고, 방적사는 비교적 짧은 다양한 길이의 섬유를 방적하여 만든 실로서 원료의 특성, 방적기술 요소의 차이 등에 의하여 방적사의 성질 등이 차이가 나게 되며, 2종 이상의 원료를 혼합하여 방적한 혼방사도 많이 사용되고 있다.  또 방적사의 강력은 꼬임에 의한 섬유 상호간의 결합력에 크게 의존하며 실의 표면에 잔털이 많이 존재하고 필라멘트사 보다는 광택도 적고 균제도도 나쁘나, 직물로서의 성질을 보면 탄력성이 있고 표면이 적당히 거칠기 때문에, 직물로서는 오히려 장점으로 평가되고 있다.

(2) 실의 형태

제직 공장에 공급되는 원사의 패키지는 원사의 종류에 따라 다르다.  면사의 경우에는 타래형태나 치즈형태로 공급되고, 모직의 경우에는 콘 형태가 일반적이다. 인조섬유의 필라멘트사인 경우에 있어 비스코스는 케이크(Cake)형태나 콘 형태로 공급되고 있고 나일론이나 폴리에스테르 필라멘트사의 경우에 있어서는 콥(Cop), 펀(Pirn)또는 드럼(Drum)형태로 공급되고 있다.

 그림 1. 패키지(package) 형태 (치즈, 콥, 타래의 순)

그림 2.   여러 가지 패키지 단면형태

1.2 권사(Winding)

 

타래(Hank), 치즈(Cheese), 콘(Cone), 콥(Cop)등의 형태로 공급된 경사용 원사를 보빈(Bobbin) 또는 콘의 형태로 다시 감아주는 공정으로 원사에 있는 결점을 제거하여 원사의 품질을 향상시키고 패키지 형태, 크기, 실의 량, 경도 등을 알맞게 선정하여 작업하는 공정이다.

실 상태의 재료를 감아주는 동작을 권사라고 하며 이때 사용되는 기계를 권사기(Winder)라고 하는데 이 권사기의 목적은 작업에 따라서 여러 종류가 있다.

1.3 권사장치

1) 트래버스 장치

트래버스운동은 와인더에 있어서 가장 중요한 운동중의 하나이다.

이 운동은 캠(Cam), 맹글 휠(Mangle wheel), 링크(Link)등의 기구나 홈 로울러(Grooved roller) 트래버스기구 등을 이용하고 있으며 운동성질에 따라서 여러 가지 다른 모양의 패키지를 얻을 수 있다.

2) 권사기계(Winder)

권사기계는 크게 마찰 구동방식과 직접 구동방식이 있다.

① QT 와인더(Quick traverse winder) : 일정한 속도로 회전하고 있는 로울러에 패키지를 접촉시켜서 마찰구동으로 실을 감는 장치이다.

RT 와인더(Rotary traverse winder) : 트래버스 로드(Traverse rod)를 사용하지 않으며 실은 구동드럼에 새겨진 홈을 따라서 트래버스하게 되어 있다.  감기는 속도는 QT 와인더의 2~3배로서 치즈로부터 기울기가 큰 인크리스드 콘까지 자유롭게 감을 수 있다. 

③ 자동 와인더(Automatic winder) : 자동 와인더는 RT 와인더에 자동으로 실을 이어주는 노터(Knotter)와 자동 도핑장치가 부착되어 있다.

프리시전 와인더(Precision winder) : 이 기계는 회전 스핀들에 종이관 등을 끼워서 직접 실을 감는 와인더로 캠으로 슬릿 가이드(Slit guide)를 왕복시켜 트래버스 한다.

 

그림 3. 권사기, 권사장치, 권사모습

     

2. 연사 공정

2.1 공정 개요

최근 다양한 직물을 선호하는 소비자들의 욕구를 충족시켜 주기 위하여 원사자체가 점점 다양화 되어가고 있는 추세로 고급화, 차별화 및 특수화에 대한 욕구가 점차 높아지고 있기 때문에 그 중요성이 아주 높아지고 있으며 방적사의 기본 연에 다시 꼬임을 주는 것과 합성섬유의 필라멘트사에 꼬임을 주는 조작을 통털어 우리는 연사(Twisting)라고 한다.

2.2 연사의 목적

 

실의 강도를 증가시키고 집속성을 향상시켜서 후 공정 특히 제직공정에서의 작업 능률을 향상시킨다.  꼬임을 주어서 실에 적당한 등근모양, 탄성, 강성을 부여함으로서 특수한 외관과 촉감을 가진 직물을 제직하는데 있다. 연사 방식으로 업 트위스터(Up-twister)방식, 다운 트위스트(Down -twister)방식, 더블 더위스트(Double-twister)방식 등이 있다.

2.3 연사 방법

 

1) 업 트위스트(Up Twister)

공급 패키지를 스핀들로 고속 회전시키면서 일정속도 내지는 속도를 변화시켜 실을 인출하고 스핀들 회전수/사속=연수에 상당하는 꼬임을 부여한다. 일반적으로 실의 주행이 아래에서 위로 됨으로 업 트위스트라고 부른다.

 

2) 다운 트위스트(Down Twister)

권취 보빈을 스핀들로 고속 회전시키면서 권취 보빈의 바깥주변에 설치된 링(Ring)과 트레버스 캠(Traverse cam)의 작용으로 일정속도 내지는 사속을 변화시켜 데리버리 로울러(Delivery roller)로 송출된 실에서, 연수는 스핀들 회전수/데리버리 로울러 사속에  해당하는 권취연을 준다. 일반적으로 실의 주행이 위에서 아래로 됨으로 다운 트위스트 또는 링이 사용되므로 링 트위스트(Ring twister)라고도 부른다.

 

3) 더블 트위스트(Double Twister)

실의 주행은 업 트위스트와 같지만 2중의 꼬임효과가 있으므로 일반적으로 더블 트위스트라고 부른다.

2.4 연사기의 종류

   

 3. 열고정 공정

 3.1 공정 개요

연사 공정 이후의 작업은 열고정 공정과 점보 와인딩(Jumbo winding)이 포함되어 있다. 열고정의 온도와 시간설정은 반드시 섬유물성을 고려하여야 하며 가능한 낮은 온도에서 긴 시간에 걸쳐 열고정을 실시하여야 한다.  실은 연사과정을 거친 후 비틀림 힘(Kr값 : 연사 후의 비틀림 힘)이 생길 수 있다. 만약 비틀림 힘이 너무 크면 제직 중 효율과 품질이 떨어질 수 있으므로 반드시 열고정 공정으로 관리하고 제어하여야 한다. 강연사는 열고정에 의하여 수축이 일어나며 실린더에 감긴 실의 내외측 수축차는 가공공정에서 축소불량, 염착차를 일으킬 수 있기 때문에 열고정 조건설정에 주의하여야 한다. 일반적으로 연사적의 Kr치가 3보다 높을 때 비틀려 엉키는 것을 방지하고 제직 효율을 높이기 위하여 열고정을 실시한다.

3.2 가연 가공사의 열고정 공정 영향

열고정 공정을 행할 때 S연과 Z연에 대한 열고정 온도와 시간  조건을 같게 하면 동일한 Kr치를 얻을 수 있으며 제직효율과 작업이 편리하여 유리하며 강연직물의 촉감인 수축이 균일해 진다.

연사후 Z연의 Kr치는 S연의 Kr치보다 높으므로 열고정할 때에는 Z연에 대하여서는 고온 열고정을 실시해야 하고 S연에 대하여는 비교적 낮은 온도로 열고정을 하여야 일치한 Kr치를 얻을 수 있으며 제직작업에 유리하다.

4. 정경 공정

4.1 공정 개요

경사를 직기에 공급하기 위하여 한 올 한 올의 경사를 평행하게 배열시키고 장력을 일정하게 하여 경사빔에 실을 감아주는 공정을 말한다. 권사공정을 거친 패키지는 대체로 그 길이가 일정하게 되어 있는데 이것을 직물 설계표에 따라서 경사올 수, 순서, 밀도, 폭, 길이 등에 따라서 보빈크릴에 정연하게 배열시키고 설계된 올 수만큼 동시에 끌어내어 평행하게 배열시키며 일정한 장력으로 정경빔이나 드럼에 감는 것을 말한다.

 

4.2 정경용 크릴

정경기의 빔에 실을 정연하게 평행으로 배열시켜 균일한 장력조건으로 권취하기 위해서는 원사패키지를 규칙적으로 일정한 지정장소에 배치해서 인출하여야 한다.  크릴은 수많은 원사패키지를 규칙적으로 배열시킬 수 있는 틀을 말한다.  크릴에는 장력을 조절하는 장력조절장치와 사절 자동 정지장치, 정전기제거장치 등이 장착되어 있다.

(1) 경사인출 방법

내취방식과 외취방식이 있다. 이는 원사패키지를 크릴의 양 내측에 걸고 실을 크릴의 내측이나 외측으로 유도시켜 풀려나오게 한 후 권취부 쪽으로 방향을 바꾸어 평행하게 배열시켜서 권취하는 방법을 말한다.

 

(2) 크릴 형태와 종류

트럭크릴(Truck creel), 트라벨링 패키지크릴(Traveling package creel), 턴테이블 크릴(Turn table creel), 매거진 크릴(Magazine creel)이 있다.

 그림 4.   여러 가지 크릴의 형태

     

4.3 정경기 종류

(1) 빔 정경기(Beam warper)

빔 정경기에는 빔을 드럼의 마찰에 의해서 구동시키는 방식인 드럼 정경기와 빔을 직접 구동시키는 방식인 논드럼(Non drum)정경기가 있다. 최근에는 여러 가지 장점이 많은 논드럼 정경기가 많이 사용되고 있다.

 

(2) 부분 정경기(Sectional warper)

경사무늬 직물이나 트리코트 정경에 많이 쓰이는데 한 무늬 경사수를 한 단위로 하여 원통형의 드럼에 순차적으로 한 단위씩 감는 것으로 완전히 감은 뒤에는 직접정경기로 되감아 주어야 할 필요가 있다.  디자인이 복잡하거나 또는 주문량이 적은경우 경제성을 고려하여 일반적으로 소규모 공장에서 사용하나 선염공장에서도 작업상 편의를 도모하기 위해 많이 사용하고 있다.

 

그림 5.  정경기 모습

     

 

5. 경사 가호공정

5.1 공정 개요

실을 구성하고 있는 섬유들을 서로 밀착시키고 실 표면에 나타난 잔털을 눕히며 제직 중에 발생하는 정전기를 감소시키며, 제직하는 동안에 경사가 절단되지 않도록 하는 등 제직조건을 용이하게 하고 제직성을 높이기 위하여 경사에 풀을 먹이는 공정을 말한다.

5.2 가호의 목적

실 종류에 따라서 다소 차이는 있으나, 최종 제품의 품질을 향상하고 제직을 용이하게 하여 생산성을 향상시키고, 제직할 때 직기의 운동에 의하여 심하게 마찰이나 장력으로부터 견딜 수 있도록 실에 풀을 먹여 보호하는데 목적이 있다.

5.3 호제의 조건

호제가 가져야할 조건으로는 안정성, 품질의 균일성, 피막형성이 우수, 실의 강도 보강, 탄성, 유연성, 접착력, 내마모성, 적당한 흡습성, 투명, 곰팡이에 대한 저항력, 호발의 용이성, 적당한 점도, 타 호제와의 상용성, 경제성 등을 들 수가 있다.

5.4 가호 공정

     

5.5 호제의 종류

5.6 가호공정의 관리요소

1) 실 밀도
가호박스내의 스퀴징 롤러 면에 지나치게 실이 밀집되어 있으면 여러 가지 장애가 일어나기 쉬우므로 실 간격은 실의 지름분 만큼 되도록 조절하여 작업하는 것이 일반적이다.

 

2) 가호 속도
가호액의 픽업량은 다소 변동하기 때문에 건조 능력에 있어서 다소 여유가 있도록 가호속도를 선정하지 않으면 건조불량이 될 위험성이 있으며 운전도중에 필요없이 속도를 변경하게 되면 건조불량이나 과건조 되는 일이 있다.

3) 실 장력
정경빔에서 호제 박스구간, 호제 박스에서 실린더 구간, 실린더에서 측장 로울러, 측장 로울러에서 권취빔 구간에서 장력을 적절히 하여야한다.

4) 스퀴징 로울러의 압력
호 부착량의 불균일성에 관계되며 하중 또는 압력이 적을수록 호 부착량은 많아지고 압력이 높으면 호 부착량은 점차 감소되다가 어느 한계에 도달되면 일정한 상태를 유지하게 된다.

5) 스퀴징 롤러의 경도(딱딱한 정도) 및 지름
일반적으로 스퀴징 로울러의 표면이 유연하면 호 부착량은 증가하고, 스퀴징 롤러의 지름이 큰 경우가 교액 효과가 크다.

 

6) 가호사의 건조도
제직공장의 상대습도 조건에서 평형상태가 되었을 때 얻어지는 수분율보다 낮은 수분율까지 건조시켜서 직기 상에서 수분을 흡수하여 제직하는데 적합한 수분율을 갖도록 하는 것이 제직 효과 면에서 좋다.

7) 권취상태
제직빔을 걸기에 앞서 플랜지(Flange) 내면에 흠이 있는지, 비틀림이 있는지, 플랜지부착은 잘 되었는지, 플랜지 간격은 맞는지 점검하여야 한다.  또한 가호기의 권취상태는 정상인지, 프레스로울러는 전 폭에 작용하는지, 바디 폭과 빔 폭은 잘 맞는지, 변사부분의 권취경도는 적합한지를 확인한다.  또 권취장력도 함께 점검할 필요가 있다.

6. 통경 공정

6.1 공정 개요

정경과 가호공정이 완료되며 경사를 직기빔에 다시 감는 공정을 비밍(Beaming)공정이라 한다. 비밍은 공정진행순서 및 준비공정의 기술체계에 따른 시설구조에 따라서 달라질 수 있다. 방적사인 경우에는 가호공정에서 바로 제직빔에 감지만 필라멘트의 경우는 정경과 가호작업이 일괄적으로 작업을 행하므로 비밍공정을 거쳐야 한다.

제직빔에 경사 감기가 완료되면 직물의 설계조건에 따라서 종광, 바디, 드롭퍼의 순서로 경사를 끼워주어야 하는데 이 작업을 통경(Drawing-in)공정이라 한다.

그림 6.  통경장치

     

통경작업에 앞서서 경사순서를 유지하여 엉킴을 방지하기 위하여 경사에 사침도 잡아주어야 하는데 이것을 리이징(Leasing)이라 한다.

통경작업이 완료된 제직빔을 직기에 걸고 경사빔, 종광틀, 바디, 드롭퍼등을 직기소정의 위치에 장착시키는 작업을 경승(Looming)이라 한다.  경승작업은 일반적으로 통경작업이 완료된 후에 행하나 경우에 따라서는 경사빔을 직기에 걸어놓고 직기위에서 통경작업을 행하는 경우도 있다.

6.2 통경작업

가호공정을 거쳐서 경사빔에 감겨진 경사를 한 올씩 끌어내어 드롭퍼, 종광, 바디 등에 통경도구를 사용하여 경사를 꿰어주어야 하는데 직물의 종류에 따라서 드롭퍼를 생략하는 경우도 있다.

종광 : 종광은 금속제 종광과 실 종광의 두 종류가 있다.

바디 : 바디는 경사밀도, 경사배열, 직물폭 등을 결정해 주고 북이나 위사가 통과 할 때는 그 길잡이가 되며 위사를 클로스펠(Cloth fell)까지 밀어주는 역할을 한다.

드롭퍼(Dropper) : 드롭퍼는 경사정지 장치의 일부로서 여기에 경사 1올을 끼우고 제직 중에 경사가 절단되거나 느슨해지면 드롭퍼의 무게에 의하여 낙하되어 정지장치를 작동시키는 역할을 한다.

 그림 7.   통경공정

7. 경승 공정

7.1 공정 개요

경승(Looming)이란 제직준비 공정의 최종 공정으로서 통경 작업이 끝난 직기빔을 기계에 걸고 직기가 정상적으로운전될 수 있도록 마무리하는 공정이다. 이 작업은 제직빔을 송출장치에 장착하고 제직빔으로부터 경사를 풀어내어 바디, 종광, 드롭퍼 등을 각각 소정의 위치에 고정시키고 경사의 선단을 가지런하게 정리 배열시켜 권취 장치에 고정시킨다. 경사의 장력을 균일하게 조절하면서, 직물조직이 올바로 되어 있는지 확인하고 직물의 외관 및 품질이 올바르게 나타나는지 확인하는 단계로서 경사 준비공정의 마지막 공정이다.

7.2 경승 작업 시 확인 사항

가능한 경사가 절단되지 않도록 한다.

직물의 조직이나 밀도를 확인한다.

드롭퍼가 잇는 경우 그 부분의 실이 흐트러지지 않도록 한다.

직물 폭을 확인한다.

직기가 정상상태로 가동되고 있는지 확인한다.

직물 품질이나 작업성에 대해서 종합적으로 평가하고 확인한다.

도비장치인 경우 준비된 문판을 소정의 위치에 장착시키고 작동상태가 정상인지 확인한다

 

 

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