방적공장에서의 실험실적 오프라인 시험(4)

6. 온라인으로 측정할 수 없는 사 특성 측정

여러가지 이유로 인해 온라인으로 측정할 수 없는 사 특성들이 있다. 그 이유는, 예를 들면, 불연속이나 파괴시험 즉, 꼬임수나 절단강력 시험이 있을 수 있고, 온라인 측정법을 사용할 수 없는 특정 사특성 즉, 실의 헤어리니스가 있다.

실의 헤어리니스 측정을 위한 새로운 오프라인 방법이 USTER TESTER 3<그림 10>에 개발되었다. 측정은 균일한 평행광선에 의해 이루어진다. 실이 이 측정 영역에 놓여지면 돌출되어 있는 섬유에 의해 빛이 산란되고 산란된 빛만이 검출기에 도달된다. 이 산란된 빛은 돌출된 섬유들에 의한 굴절, 회절 및 반사의 결과이다. 즉 돌출한 섬유가 발광하는 것처럼 된다. 이 산란된 빛이 헤어리니스의 척도이며, 전자적으로 측정된다. 반면 직사광은 검출기 부분쪽의 aperture에 의해 흡수된다. 만약 측정 영역에 실이 없다면 빛이 광 검출기에 도달되지 않기 때문에, 전자적으로 측정할 신호가 없게 된다.

이 측정 방법과 관련하여, 동일 배치에서 헤어리니스가 매우 다른 특성을 가진 두 종류의 OE 로우터사에 대한 흥미로운 예가 있다.

<그림 11>은 100% 면사 400m에 대한 헤어리니스 다이어그램이다. Ne 24(25 tex)의 로우터사에 대해 400m/min의 속도로 시험하였는데, 헤어리니스 변동이 거의 없는 실의 다이어그램(위의 그림)과 높은 헤어리니스 변동값을 가진 실의 다이어그램(아래 그림)이 얻어졌고 각각에 대해 10회 시험한 평균값은 다음과 같다.

헤어리니스 변동이 낮은 실

헤어리니스 변동이 높은 실

다이어그램과 시험결과로 부터 이들 두 실간에는 상당히 뚜렷한 차이가 있는 것으로 나타났다. 그러한 결과를 이용하여 에어제트 제직시 위입에 의한 제반 문제를 피할 수 있고, 염색 후 직물의 외관도 미리 판단할 수 있다. 또한 얻어진 정보로 헤어리니스가 어디에서 발생되는지 등의 결점 발생 원인을 조사할 수 있다.

7. 사품질 보증

<그림 12>는 실의 보증서 형태로 실의 여러가지 품질 특성을 평가한 것이다. 품질 데이터 보고서는 USTER LABDATA를 이용, 다음과 같은 사항이 포함된다.

- 표제 데이터 즉, 번수, 섬도, 스타일, 시험일자, 시험 데이터 및 실험실에서 보조로 수행한 시험등.

- 번수 : 번수 변동 및 평균값의 95% 신뢰한계

- 균제도 : 평균 및 통계값 뿐만아니라 가는 결점, 굵은 결점 및 넵(결점의 척도)

- 드문 사결점(클래시매트) : 길이 및 단면 크기에 따른 사 결점 빈도

- 인장성질 : 절단강력, 신도, 강도 및 일 등

사 품질 보증서는 필요시 편직이나 제직 기술자의 요구에 활용될 수 있으며, 중요한 실의 모든 특성을 한장의 종이에 나타낸 것이다. 편직이나 제직 기술자는 사 품질 보증서를 근거로 다음과 같은 것을 결정할 수 있다.

- 실의 특성이 요구조건과 부합되는지의 여부

- 실의 특성이 특별 직물 제직시 공정 요구를 만족시킬 수 있는지의 여부

- 실 특성에 대한 배치간의 차이가 생산시 어려움을 초래할 것인지의 여부

- 기타 등등

방적사의 국제 거래에 있어 실 보증서는 실 구입업자나 판매업자에게 매우 중요한 수단이 될 것이다.

8. USTER 통계의 비교(예 : 불균제 지수 I)

단 섬유 방적 공장에서는 각각의 어떤 특정 평균 섬도 값을 갖는 섬유로 혼섬이나 혼방으로 수 많은 번수의 실을 제조한다.

이전의 시료와 결과를 비교하는 것이 항상 가능한 것은 아니며, 또한 USTER 통계와 결과를 비교하는 것도 항상 가능하지는 않다. 그 이유중 하나가 USTER 통계가 모든 타입의 섬유나 블렌드에 이용될 수 있는 것은 아니기 때문이다. 그러나 불균제 지수(I)의 경우 공장 관리자는 사용한 섬유의 섬도를 알고 있거나 측정할 수 있을 때는 공장 내부 기준과 비교할 수 있고, 불균제 지수(I)에 대한 USTER 통계와 비교할 수 있다.

장섬유 소모 방적의 예를 보자. 폴리에스테르가 55%이고, 울이 45%이며, Nm 30(33.3 tex)인 장섬유 소모 방적사의 경우

폴리에스테르의 섬도 = 3.0 den

울의 섬도 = 27.5μ

이 실의 USTER TESTER 3의 시험결과 :

측정한 유효 불균제도의 평균값(CV%_EFF) = 19.0

측정한 한계 불균제도의 평균값(CV%_LIM) = 13.7

계산된 불균제 지수 = 1.38

이 불균제 지수(I) 값을 전세계적 방적 조건의 평가에 근거를 둔 경험값과 비교하는 것이 가능하다. 소모 방적사에 대한 불균제 지수의 USTER 통계를 <그림 13>에 나타내었다.

USTER 통계는 각각의 특정 방적 시스템 범위 내에서 어떤 타입의 섬유 및 블렌드에도 사용될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 5%, 50% 및 95% 값의 해석은 모든 다른 USTER 통계에 대한 것과 동일하다. 즉, 불균제 지수 5% 경우, 전세계적으로 방적 공장의 5%가 그래프로 나타낸 값과 동일하거나 보다 좋은 불균제 지수를 갖는 방적사를 제조할 수 있음을 의미한다.

균제도 지수(I) 값에 대한 새로운 USTER 통계는 얻어진 균제도 값을 한계나 이상 균제도 값 즉, 이용 가능한 원료, 기계 및 정방 시스템으로 성취될 수 있는 균제도 값과 비교함으로서 방적 통계의 특성을 나타낸다. USTER 통계와의 결과 비교는 단지 오프 라인 즉, 실험실에서만 할 수 있는데, 이것은 다음과 같은 이유 때문이다.

- USTER 통계는 실험실적 조건하에서 표준의 실험실적 설비를 가지고 임의로 선정된 시료에 대해 오프라인 시험으로 작성된다.

- USTER 통계는 온라인 시스템에 사용되는 센서와 항상 같은 결과를 보이지 않는 측정 시스템에 의해 측정 작성된다.

9. 참고문헌

"Renaissance der Ringspinnerei", A Lucca, SVT Meeting, Rieter Machine Company, Jan. 1988

"Raw Materials for optimum spinning of quality ya군", American Schlafhorst Corp., December 1986

"Anforderungen an die Baumwolleigenschaften bei Rotordrehlen bis 120.000min^-1", Arzt, Müller und Joos, 19. Int. Baumwolltest-Tagung, Bremen 1988.

"Practical examples of the measurement of yarn hairiness", Zellweger Uster Publication No. TE 465.

"USTER LABDATA, the data system in the textile laboratory", USTER News Bulletin No. 34 SUPPLEMENT, February 1987

"Evenness testing in yarn production" : PART I, Furter, The Textile Institute Manual of Textile Technology(Quality Control and Assessment Series).