면방공장 품질관리
1. 방적공장에서의 품질관리
1.1 개요
품질관리는 다음과 같은 질문으로 대체될 수 있다.
"품질이 나쁘면 왜 더 많은 비용이 드는가?"
답:
- 나쁜 품질로 인해 효율이 저하된다.
- 결점은 그 후의 공정에서 더 많은 결점을 발생시킨다.
- 정대는 정대를 야기한다.
- 절단은 절단을 야기한다.
- 현대적 기계는 좋은 실을 필요로 한다.
품질관리는 용어 그대로, 잘못된 부분이 있으면 수정하는, 피드백기구로 자동조절되는 관리를 의미하는 것으로, 모든 생산 단계에서 품질을 감시하는 것이다. 품질감시 그 자체로는 통계적 목적으로 흥미가 있을 수 있지만, 품질향상이나 유지에는 전혀 도움이 되지 않을 수 있다. 왜냐하면 감시, 평가 및 대응이 요구되기 때문이다. 그런 개념하에서의 관리가 방적공장의 품질을 보장할 수 있고, 그렇게 되어야 품질이 보증된다. 이같은 목표는 쉽게 이루어지지 않으며, 그 목표를 달성하기 위해서는 특정한 조직, 숙련기술자 및 관련 실험설비가 필요하다.
○조직화
품질관리 부서는 책임자급 관리자, 전문 기술자 및 몇 명의 구성원으로 구성된다. 관리자는 전반적인 관리, 품질 한계의 설정 및 샘플링(sampling) 계획을 세운다. 품질관리의 조직화가 성공적으로 이루어지려면, 방적공장의 모든 사람들이 제 역할을 다 해야한다. 이는 모든 작업자가 품질관리의 목적을 알아야 하고, 결점수의 최소화가 회사에 이익이 된다는 것을 알아야 함을 의미한다. 회사의 전 직원이 제품에 관심을 갖고 품질관리에 일조를 해야 소기의 목적을 달성할 것이다.
품질관리는 하찮은 개념의 관리가 아니며, 실 제조공정을 통합화한 개념으로 되어야 한다. 품질관리의 임무는 최적품질과 최적효율을 위해 기계를 세팅하고 감시하는 것이다. 품질관리자는 품질이 2등급으로 저하되 공장에 손실이 발생하지 않도록 사전에 결함을 발견해야 한다. 이런 임무를 충족시키기 위해 품질관리 조직은 비정상적인(off-standard) 품질을 생산하는 기계를 정지시킬 수 있는 권한을 가져야 한다. 여기서, 몇가지 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 방적책임자와 품질관리 책임자가 있는데, 방적책임자는 생산량을, 품질관리 책임자는 품질에 책임을 져야 한다. 따라서, 비정상적인 실이 생산되어 기계를 정지시켜야 하는 경우에는 생산량에 문제가 발생하기 때문에, 두 책임자의 목적이 서로 반대가 된다.
이 자체가 문제가 아니라, 조직과 상호 이해가 문제이다. 품질관리로 인해 생산량이 일부 감소하면 그 손실분에 대한 책임을 감해 주어야 한다. 한편, 저 품질의 제품은 생산하는 것보다 제조하지 않는 것이 훨씬 더 경제적이다. 전반적으로 품질관리가 도입되어 잘 운영될 때, 품질이 더 향상되므로 생산은 증가할 것이다.
실의 균제도나 불균제도는 소면에서 정방에 이르기까지 각 공정의 변동이 포함된 종합적인 개념이다. 그 중 일부는 알 수 있지만 나머지는 알 수 없는데, 이는 전체 변동으로 숨어 있기 때문이다. 모든 공정은 각 공정 특유의 일정 양의 변동을 발생시킨다. 더블링(doubling)을 하는 경우, 다음 패시지(passage)에서 변동은 균일해 진다. 그러나, 그렇게 함으로써, 새로운 변동이 발생하며, 앞 공정에서 발생한 변동은 드래프트(draft)로 인해 더 길어진다. 따라서, 공정을 거칠수록 더 다양한 형태의 변동이 가해진다. <그림 1>
은 소면과 정소면사 제조시 각 공정에서의 결점이 실에서 어느 정도의 결점 길이로 나타나는지를 보여준다. 이런 사실로 볼 때, 방적공장에서 품질관리의 도입이나 설정은 슬라이버를 형성하는 첫번째 기계로부터 시작해야 한다는 결론에 도달하게 된다.
<그림 1> 초기 1m에 기준을 둔 실에서의 결점파장.
1.2 QC 도입 절차
품질관리를 시작할 때, 모든 기계는 품질과 생산측면에서 최적조건으로 설정되야 한다. 최적화 후, 모든 기계에서 생산되는 제품에 대한 일상적인 시험이 실시되어야 한다. 최적화 작업에 앞서 먼저 균제도와 스펙트로그램(spectrogram)을 조사하고, 모든 연조기를 세팅한 후에 이를 다시 조사하고, 전 공정에 적용한 후에 다시 한번 더 조사하는 것이 바람직하다. 예를 들면, <그림 2>는 면 방적의 소면공정에 대한 품질관리의 절차를 나타낸 것이다.
<그림 2> 소면공정에서의 품질관리
1.3 소면기
제 1단계로, 소면슬라이버의 품질이 만족스러울 때까지 소면기에 중점을 두어 품질관리를 하고자 한다.
소면슬라이버에 대해 다음의 항목이 시험되야 한다.
- 슬라이버 굵기(평균, 변동)
- 슬라이버 균제도
- 넵
3가지 항목 모두 소면 또는 앞공정에서 생성된다. 개섬라인에서 변동이 크면, 소면슬라이버의 평균 굵기는 변화하고, 중·장주기 균제도에 영향을 미친다. 따라서, 이러한 의미를 갖는 소면기에서 결과는 균제도의 장주기 변동이 개섬라인에서 수정되야 한다고 판단하는 것처럼 이해되어야 한다. 소면 공급원료에서의 변동들 이것은 피커 랩(picker lap)이 될 수도 있고, 슈트 피딩 시스팀(chute feeding system)에서의 면의 중량변화일수도 있는데, 소면기는 소면 공급원료의 변동을 약 100배정도 길게 할 뿐, 수정하지는 못한다<그림 3>. 달리 말하면, 소면슬라이버의 장주기 변동은 바로 소면 공급원료의 변동을 의미하게 된다. 소면 공급원료에 존재하는 장주기 변동에 일정한 양의 단주기 변동이 부가된다. 따라서, 만약 소면기의 모든 세팅이 정확하고, 기계적인 결점이 없으면 매우 적은 변동만 부가될 것이다.
<그림 3> 소면기는 소면 공급원료의 변동을 확장하고, 그 위에 새로운 변동을 부가한다.
소면 공급원료에서의 장주기 변동은 소면효과를 불균일하게 한다. 이는 소면기 침포에 면섬유의 양이 많을수록 카딩이 만족스럽게 되지 않기 때문이다. 따라서, 그런 부분은 얇은 부분보다 넵이 더 많이 존재할 가능성이 있다. 그에 따라 송출된 소면슬라이버의 굵기가 변화해, 그 다음 공정에서의 굵기 변동 소지가 기본적으로 내재하게 된다. 그렇게 되면, 수정해야할 매우 긴 장주기 변동이 발생하게 된다.
기계적인 결점이 나타나면, 소면슬라이버의 단·장주기 변동이 다음 공정에서 문제가 발생하지 않을 때까지 수정되어야 한다<그림 4>.
<그림 4> 도퍼 드럼(doffer drum)에서 기계적인 결함이 있는 소면슬라이버.
도퍼직경: 80cm, 흑색 침니는 파장을 나타낸다. 빗금친 침니는 도퍼가 편심된 것이 아니고 표면 손상을 입었다는 것을 나타내는 조화(harmonic)파장이다.
소면 웹에서의 넵 또한 일부 생산품에서는 중요한 인자이다. 넵은 원료, 소면기 및 소면 침포의 세팅 또는 침포 상태의 문제로 인해 발생한다. 특히, 소면공정에서 많은 양의 넵이 존재하면 소면사에 상당한 량의 넵이 발생하는데, 일정 범위까지는 정소면 공정에서 제거될 수 있다. 따라서, 소면 웹에서 넵은 중요한 사항이다. 현재 자동으로 넵의 갯수를 측정할 수 있는 장비는 없다. 단순하지만, 그렇게 정확한 방법이 아닌 것으로 블랙 보드(black board) 위에 웹의 일부를 올려놓고, 실에서 문제가 될 만한 정도의 크기인 넵의 수를 육안으로 세는 것이다. 소면사의 경우 소면슬라이버에 존재하는 각각의 넵이 최종 실에서 다시 발견될 것이라고 생각할 수 있다. 당연히 넵은 실의 긴 길이 범위로 확산될 것이고, 웹과 실의 무게를 비교하면, 소면 넵이나 원료 넵이 실에서 다시 발견될 것이다. 실 제조공정에서 넵이 추가로 발생될 수 있기 때문에 더 많은 넵이 실에 발생될 것이다. 이것을 소위 공정 넵(manufacturing neps)이라고 한다.
모든 소면기는 유사한 방식으로 작동해야 한다. 개섬시 가해진 수정은 같은 개섬 라인상의 모든 소면기에 대해 긍정적 효과를 미친다. 각 소면기의 상태도 가능한 같아야 하는데, 높은 불균제를 발생시키는 한 대의 소면기가 다음 공정에 영향을 미치기 때문이고, 몇개의 서로 다른 소면슬라이버가 연조기에 공급되기 때문이다. 만일 한 대의 소면기가 비정상 조건이면, 그것이 연조슬라이버의 품질에 영향을 미칠 것이다.
○ 기억해야할 사항
- 소면 공급원료의 변동은 장주기 변동으로 소면슬라이버에 남는다(약 100배 더 길다.).
- 소면슬라이버에 대해 굵기, 균제도 및 넵이 체크되어야 한다.
- 같은 로트(lot)가 공급된 모든 소면기는 품질과 상태가 같은 슬라이버를 생산해야 한다.
- 소면공정에서 발생한 소면 웹에 존재하는 넵은 실에서 다시 발생될 것이다.
요구되는 수준까지 소면기를 조정하고 수정한 후에는 관리가 규칙적으로 일정하게 이루어져야 한다. 최소한 일주일에 한번은 슬라이버 굵기와 균제도에 대해 시험 해야한다. 매일 많은 수의 소면기가 점검되고, 일주일 후에 모든 기계가 시험될 수 있도록 샘플링 계획이 수립되어야 한다.
슬라이버 굵기를 시험할 때 가급적 시험길이를 길게 하는 것이 바람직하다. 그런 측면에서 100m 길이가 적합한 것으로 생각된다. 릴(reel)에 100m 길이의 슬라이버를 감을 수 없으면, 10m씩 10회를 감아 굵기를 평균할 수 있다.
균제도 시험은 25m/min, 챠트속도는 10cm/min, 감도는 25%가 적합하다. 슬라이버를 시험할 때, 드래프트가 발생되지 않도록 특별히 주의가 요망된다. 슬라이버 유도가 불량하면, 캔(can)에 적층된 길이와 동등한 크기의 변동이 나타날 수 있다. 이런 변동은 측정 슬롯 내에서의 슬라이버의 움직임으로 인해 발생할 수 있다. 이러한 변동이 실제 불균제가 될 수 있고, 코일러(coiler)의 딜리버리 속도가 캔의 속도와 일치하지 않을 때도 발생할 수 있다. 캔이 코일러의 이동속도보다 더 빠르게 회전하면, 슬라이버 단면방향으로 비정상적인 드래프트가 발생할 것이다. 소위 캔 패턴(pattern)이 존재여부 및 그것이 형태적인 효과에 의한 것인지의 의문이 있으면, 부차적으로 균제도를 시험해보면 알 수 있다. 즉, 균제도 시험결과 이런 특정 파장과 차이가 크면, 그것은 형태의 문제이고, 패턴이 여전히 거의 같은 량(침니의 헤드)으로 존재하면, 그것은 슬라이버 내의 실제 변동으로써 고려되어야 한다.
1.4 연조기
소면기에서 적정 품질수준으로 이동된 슬라이버에는 결점이 없어야 한다. 즉, 굵기의 변동이 없어야 하고 있더라도 최소한의 변동과 단주기 불균제 정도만 허용되는 정도여야 한다. 다음 단계는 연조기로 이동된 슬라이버를 점검하는 것이다. 이곳에서 다시 평균 굵기를 점검해야 하는데, 이는 정확해야 한다.
○ 시험조건
시험속도 25∼50m/min, 챠트속도 10cm/min, 감도는 25%. 연조기 후방에서 6, 8 및 10가닥이 연조기로 공급, 더블링으로 인해 어느 일정 범위까지 균제하게 되는데, 단·중주기 변동만이 더블링에 의해 균제해 질 수 있다. 만일, 슬라이버가 어떤 패턴을 가지면 드래프트됨에 따라 더 길게 나타날 것이다. 연조시 불균제가 적은 슬라이버가 합쳐지지만 연조 드래프팅시 짧은 길이의 변동이 추가로 가해진다. 모든 드래프팅 요소는 평균 스테이플(staple) 길이의 평균 2.8배인 드래프트파를 발생시킨다<그림 5>. 면섬유의 경우에는 6∼10cm의 범위이다. 연조기의 백영역(back zone)에서 발생되는 이러한 단주기 변동은 메인 드래프트(main draft)로 인해 더 길어진다. 그러나, 연조 드래프트에서 발생된 변동은 송출되는 슬라이버에서 원래 길이에 해당되는 변동을 갖게 된다. 또한, 스펙트로그램에서 침니로 나타나는 기계적 결점은 수정되야 한다. 스펙트로그램에서 소위 힐(hill, 언덕)의 형태로 나타나는 일반적인 변동은 섬유 조절이 불충분하기 때문이며, 이는 편심 드래프트, 톱로울러의 고무 피복상태가 마모되었거나, 압력이 낮을 때 발생한다. 로울러 드래프팅시 로울러 사이의 간격이 너무 크면, 섬유 조절이 불량하고, 짧으면 섬유가 절단된다. 따라서, 섬유의 손상이 없고 허용할 수 있는 불균제 범위에서 최적 세팅이 이루어져야 한다. 연조기가 최적으로 세팅된 후에는 방적공장에서 행해지는 일상적인 시험에 연조기도 포함시켜야 한다. 1차 연조(breaker drawing)후, 슬라이버의 굵기는 매일 점검해야 하는데, 10m의 길이면 충분하다. 모든 딜리버리(delivery)에 대해 균제도를 점검해야 한다. 첫 번째날에 전체 딜리버리의 절반으로부터 샘플을 취하고, 나머지 반은 다음날 점검한다.
정소면 공정의 경우에, 슬라이버 랩과 리본랩 포머(ribbon lap former)를 점검하고, 필요하다면, 연조기에서 설명한 것과 유사한 방법으로 수정한다. 그 이후의 점검은 그렇게 자주 행하지 않아도 무방하다. 소면기의 관리가 양호하면, 1달에 1번 정도 시험하면 충분하다.
<그림 5> 위의 스펙트로그램은 프론트 영역(흑색 면적)에서 발생된 과도한 드래프트파의 연조슬라이버를 나타낸다. 아래의 스펙트로그램은 브래이크 드래프트영역에서 발생한 과도한 드래프트파를 보여주고 있다.
1.5 정소면기
면방적에서 정소면기는 중요하고 정교한 기계이다. 지금까지의 모든 준비가 적절한 수준으로 관리되었기 때문에 랩 형태의 공급섬유의 품질에는 별 이상이 없는 것으로 간주될 수 있다. 정소면기에서는 두가지 주요한 사항을 점검하고 조절해야 한다. 테이블(table) 상의 각 슬라이버는 최소의 변동을 가져야 하고, 그러한 관점에서 코우밍 사이클을 관찰해야 한다. 정소면기의 모델에 따라 드로오 복스(draw box)는 한쪽에서는 4 또는 8가닥의 슬라이버를 더블링하여, 요구되는 슬라이버 굵기로 드래프팅한다. 8∼10가닥의 드래프트가 일반적이다. 연조기에서 설명하였던 사항을 여기에서도 적용하는데, 균제도 검사는 매우 중요하다. 왜냐하면, 코우밍 사이클은 어느 정도로 항상 나타나기 때문이다. 그것은 항상 존재하는 결점 즉, 패턴이지만 허용한계 내에서 유지되어야 한다<그림 6>. 따라서, 스펙트로그램을 볼 때, 각 기계에서의 코우밍 사이클이 얼마나 긴지 알아야만 한다. 이러한 패턴은 한 개의 침니를 갖는 사인(sine)파나 몇 개의 침니로 이루어진 또다른 형태의 조화된 파장으로 나타날 수 있다. 로울러 세팅, 드래프트 및 로울러 조건 등으로 인한 드래프트파는 연조기에서 이미 설명한 바 있다.
코우밍시 단섬유의 일부를 제거하기 때문에 정소면공정에서 굵기 점검은 중요하며, 정소면기의 끝부분에서는 정소면 전의 면섬유의 일부만 얻게 된다. 다른 말로하면 슬라이버 내에 더 이상 단섬유는 없다는 의미이다.
따라서, 최적 균제도와 굵기로 수정한 후, 정소면기는 2일 주기로 규칙적으로 관리되어야 한다.
공정의 다음단계는 피니셔 연조기를 점검하는 것이다. 정소면공정에서도 앞에서 설명한 것처럼 브레이커 연조기와 피니셔 연조기를 점검해야 한다. 일상적인 시험계획에 브레이커 및 피니셔 연조기를 포함시킬 때, 브레이커 연조기에 대해서는 딜리버리당 10m 길이 1개에 대한 굵기와 균제도를 매일 시험하며, 피니셔 연조기에 대해서는 작업교대시 2회(10m/1회 시험) 굵기를 점검하는 것이 바람직하다. 균제도도 또한 교대시 점검해야 한다. 지금까지 검토한 모든 기계들을 생각해 볼 때, 여러 가지 기계가 어떤 영향을 미치며, 드래프트가 크면 어떤 현상이 발생될 수 있는지를 알았다. 또한, 송출된 딜리버리에 항상 어느 정도의 변동이 존재한다는 것도 알았다. 그러한 변동은 여러 가지 딜리버리 간에, 또다른 한편으로는 일정 시간에 생산된 딜리버리 내에도 존재한다. 이같은 차이는 가능한 적어야 한다.
피니셔 연조후, 생산품이 완성될 때까지 더 이상 더블링은 없기 때문에 피니셔 연조에서 잘못된 것은 최종 방적사에서 결점으로 남게 된다. 기계가 고장이 나거나, 결점이 발생되거나, 또는 슬라이버의 굵기가 문제가 있어 어떤 수정을 가해야 할 경우에는, 즉각적으로 조치가 취해져야 한다. 만약, 일상적인 시험에서 그런 문제가 나타나면, 기계를 정지시키기에 앞서, 문제의 딜리버리가 실제로 결점이 있는지를 입증하기 위한 재시험을 해야 한다. 딜리버리 간 굵기 변동이 10m를 기준해서 CV가 약 3%라면, 실 보빈 간의 CV는 최종적으로 3% 이상이 될 것이라고 생각해야 한다.
○ 기억해야할 사항
- 피니셔 연조후 슬라이버의 모든 변동과 결점이 그대로 실에 남을 것이다.
- 코우밍 사이클은 더블링으로 제거할 수 없다.
<그림 6> 위: 정소면 테이블 슬라이버. 적합한 실잇기를 한 스펙트로그램
중간: 불량한 동시 코밍 모우션으로 인해 패턴이 발생한 테이블 슬라이버
아래: 정확한 코밍 사이클을 한 캔에서의 정소면 슬라이버
1.6 조방기
조방 앞공정의 모든 기계에 대한 품질관리가 이루어졌으므로 조방공정에 공급되는 슬라이버의 품질이 만족스러울 것으로 가정할 수 있다. 조사의 굵기 특히, 불균제를 점검할 때, 항상 앞공정과 후공정의 샘플에 대해서도 시험해야 한다. 시험과 평가 절차는 앞에서 설명한 것과 유사하다. 시험속도는 25∼50m/min, 챠트속도는 10cm이며, 감도는 50%이다. 조방기의 모든 딜리버리가 동일한 품질이어야 한다. 조사의 굵기는 매우 중요하다. 조방기에는 단지 1개의 변환기어(change gear)가 있는데, 이는 모든 드래프팅 요소에서 드래프트가 동일함을 의미하며, 앞공정에서 제조된 모든 캔의 슬라이버가 적은 허용한계 내에서 동일해야 함이 요구된다. 이전의 모든 공정이 순조롭게 진행되었다면, 별 문제가 없을 것이다. 그런데, 크릴에서 슬라이버 불균제로 인해 변동이 발생한 경우, 조방기에서 수정할 수 있는 방법이 없다. 모든 캔이 너무 무겁거나 가벼우면, 굵기의 수정이 가능하지만, 연조공정에서 문제가 없다는 전제하에서이다. 굵기를 균일하게 하기 위한 최선책은 소면기에서 슬라이버 굵기를 자동으로 조절하는 것이다. 그러면, 그 후 모든 공정에서 굵기는 균일해지며, 조방기에 공급되는 슬라이버도 균일할 것이다.
처음에는 조방기의 모든 보빈을 점검할 필요가 있는데, 만약 필요하다면 모든 드래프팅 요소를 조정하거나 기계적 결점을 수정한다<그림 7>. 마모되거나 손상된 로울러는 교체해야 한다. 이런 절차를 완료한 후, 로울러의 간격, 드래프트 배분(백드래프트와 메인 드래프트)과 같은 드래프팅 요소에 대한 일반적인 세팅 및 보빈의 성형이 점검되야 하며, 필요하다면 수정해야 한다.
보빈 성형시 결점 드래프트가 존재하지 않도록 특별한 주의가 요구된다. 프론트 로울러와 플라이어(flyer)간의 장력은 만관 및 빈관시 또한, 조사의 자유거리가 긴 전방 열과 거리가 짧은 후방 열에서도 동일해야 한다. 그같은 점검은 균제도 시험기의 차트속도를 저속으로 하여 만관의 조사를 고속으로 시험하여 행해질 수 있고, 굵기는 보빈의 톱, 미들 및 보텀에서 점검한다<그림 8>. 굵기는 전 길이에 대해 동일해야 하며, 보빈의 외층, 중간 및 내층에서 균제도도 일정해야 한다. 세팅 후, 수정이 필요하면, 조방기는 일상적인 샘플링에 포함시킬 수 있지만, 매일 기계당 두 개의 프론트와 후방 보빈에 대해 굵기와 균제도 시험을 한다면, 스폿(spot)점검으로도 충분하다. 예를 들면, 샘플링은 첫날 1, 2, 3, 4 스핀들, 다음날 5, 6, 7, 8 등이 시험되는 방식으로 계획될 수 있다. 전체 스핀들을 시험하면, 다시 1번 스핀들에 대해 다시 시작한다. 한달에서 최대 두달안에 조방기 전체를 점검해야 한다. 육안 및 기계적인 관리점검과 일상적인 보전작업이 조화를 이룰 때, 품질이 안전하게 보장된다.
○ 기억해야할 사항
- 조방기는 앞공정에서 발생한 어떤 결점도 수정할 수 없으며, 발생된 결점의 길이는 드래프트로 인해 길어지게 되며, 그와 더불어 새로운 변동과 부가된다.
- 앞공정의 품질이 균일하면, 원활한 드래프팅이 가능하며, 그로 인해 우수한 균제도를 갖는 조사를 생산할 수 있다.
- 전방과 후방에 있는 보빈을 점검해야 한다. 보빈 성형을 관리하기 위해 외층, 중간 및 내층을 시험해야 한다.
<그림 7> 직경에 따른 조사 보빈의 스펙트로그램. 스핀들 드라이버의 베어링(bearing) 마모와 베벨(bevel)기어 때문에 발생하여 조사 보빈 1회 회전당 2회의 패턴이 나타남.
<그림 8> 만관 조사 보빈 균제도. 조사가 빈 보빈에 권취될 때 장력이 너무 높아 드래프트되었다. 성형중 장력은 정상적이 되었고, 굵기를 조사한 결과 약 10% 드래프트되었음을 확인하였다.
1.7 정방기
정방기에는 추가 너무 많기 때문에, 모든 스핀들에 대한 점검은 이루어질 수 없다. 한편, 기본적인 스폿점검은 기계 전 길이에 대해 규칙적으로 이루어져야 한다. 기계적인 결점(규칙적인 결점과 드래프팅 결점)을 점검해야 하는데, 침니와 같은 기계적인 결점은 기어, 에이프론(aprons) 및 로울러와 같은 기계적인 부분에서 찾아야 한다<그림 9>. 전체 스핀들에서 문제가 나타나면, 그 원인은 기어링(gearing)이나 편심 보텀로울러 또는 과도한 기계 진동과 같은 관점에서 찾아야 한다. 침니는 스핀들 개개의 스펙트로그램에서만 나타나며, 드래프팅 요소는 마모되거나 편심 톱로울러 또는 손상된 드래프팅 에이프론에 대해 점검해야 한다.
정방기에서 생산된 후에, 일상적인 시험을 할 수 있다. 샘플링은 6∼12개월 안에 모든 정방스핀들이 일상 시험에 포함되도록 계획되어야 한다. 샘플링은 항상 같은 로트(lot)의 모든 기계를 커버할 수 있는 보빈이 되도록 해야 한다. 수천개의 정방 스핀들에 대한 스폿점검은 기계적 관리와 규칙적인 보전이 이루어지는 전제하에서만 행해져야 한다. 예를 들면, 정방 추의 일부가 프론트 로울러에 의한 패턴을 보이면, 기계의 모든 톱 로울러를 교환하도록 할 수 있다. 샘플링 계획에 대해서는 USTER NEWS BULLETIN No. 26에서 제시되고 있다.
○ 기억해야할 사항
- 정방기에서는 실의 품질을 향상시킬 기회가 없다. 왜냐하면, 거의 대부분 앞공정에 의존하기 때문이다.
- 전체 스핀들에서 나타나는 기계적 결점이나 드래프트파는 기어링이나 로울러 세팅과 같은 일상적인 원인에 의한다.
- 스핀들 각각에 대한 결점은 톱로울러, 에이프론 또는 스핀들 자체와 같은 요소때문이다.
- 실의 시험과 기계의 관리는 규칙적으로 행해져야 한다.
<그림 9> 링정방기에서 자주 발생하는 결점.
위 : 프론트와 백 영역에서 심한 드래프트파가 있는 스펙트로그램,
중간: 프론트 로울러 패턴,
아래: 결함 에이프론
2. 비정상(Off-standard)사
실의 품질이 최종 목적에 부합되도록 좋아야함은 두말할 필요도 없다. 이런 면에서, 가장 중요한 사항 중 하나는 모든 보빈들의 품질이 가능한 한 평균치에 유사해야 한다는 것이다. 직물은 수많은 서로다른 보빈의 실로 구성되어 있고, 육안으로 실 간의 차이점을 쉽게 판단할 수 있다. 실 간의 변동이 크면, 인간의 눈은 그 차이점을 인식하고, 직물이 불균일하다고 판단할 것이다. 따라서, 가능한 한 평균 품질과 유사한 보빈을 생산해야 한다. 평균 품질에서 많이 벗어나는 보빈은 직물의 외관을 불균일하게 하며, 결점을 발생시킨다. 그런 결점은 직물에서 육안으로 확인되지만, 권취, 정경 또는 제직과 같은 공정 도중에 사절을 발생시키며, 그 같은 경우는 편성에서 마찬가지이다.
두가지 형태의 비정상사가 있다.
- 일정한 길이만큼 특정 결점을 갖고 그 나머지로 구성된 보빈 실은 정상품질인 실로 돌아간다.
- 품질이 서로 다른 보빈들.
첫 번째 형태의 결점을 갖는 실이 일반적이다. 예를 들면, 메인 드래프트에 공급되는 슬라이버의 오버래핑이나 그 반대로 빠짐으로 인한 한정된 길이의 실 굵기 이상과 같은 결점을 들 수 있다<그림 10>. 다른 결점은 실에서 스펀 인 플라이(spun in fly) 집적이나 이물질 및 불량한 실잇기 또한, 자주 발생하는 결점으로 공정 또는 기계로의 이동 도중 발생하는 슬라이버와 조사 보빈의 손상이다. 이런 모든, 또한 더 많은 형태의 결점이 실에서 결점의 원인이 된다. 이같은 결점은 길이와 굵기에 따라 심각한 문제를 발생시킬 수 있지만, 이 결점이 지나가면 실은 다시 정상상태로 돌아간다. 이런 결점을 조절하는 것은 어렵다. 유일한 방법은 기계를 완전한 상태로 유지하고, 면밀히 관찰해야 하며, 무엇보다도 모든 작업자가 제품에 관심을 가지도록 해야 하는 것이다. 작은 실수가 어떤 결과를 가져오는지 그리고 그 때문에 발생한 결점이 방적공장의 비용에 어떤 영향을 미치는지 인식시켜야 한다. 모든 작업자 한사람, 한사람이 자기의 임무를 성실히 수행하고, 맡은바 일과 방적공장의 이익에 관심을 가진다면, 결점은 최소로 감소될 수 있다. 실의 결점 중 가장 일반적인 것이 정방 공정에서 나타나는 것이고, 그 결점이 많이 존재하지 않으면, 권취에서 얀 클리어링(yarn clearing)에 의해 제거된다. 굵거나 얇은 부분들은 제거되야 하고, 일반적으로 매듭(knot)으로 대체된다. 매듭은 작은 결점이지만, 경사나 편성과 같은 후공정에서 기계 정대의 가능성을 주게한다. 전체 매듭중 약 5%가 조밀한 경사에서 사절의 원인이 되며, 그 수는 30%까지 될 수 있다. 따라서, 정방에서의 결점 방지 및 외관이나 강도면에서 실제로 문제가 되는 결점을 얀 클리어링시 절단하는 것이 바람직하다. 얇은 부분보다 굵은 부분에서 꼬임이 적게 가해지므로 굵은 부분의 대부분이 약점이 된다.
<그림 10> 메인 드래프트에서 슬라이버 이음 불량.
위: 슬라이버 빠짐,
아래: 슬라이버의 겹침. 단지 몇 cm의 불량이 실에서는 길게 번수 불량으로 나 타남.
두 번째 형태는 품질이 서로 다른 실이다. 이는 보빈들이 서로 다른 품질 특성을 갖는 경우이다. 예를 들면, 나머지 보빈보다 불균제도가 더 높은 경우인데, 이는 정방기의 드래프팅 요소에서의 결함으로 인해 발생할 수 있다<그림 11>. 기계적 결점을 갖는 보빈, 잡물의 과다 혼입, 품질이 서로 다른 실의 혼합 및 굵기가 서로 다른 조사의 혼용이 가능한 원인이다. 설명한 원인들 이외의 많은 이유로 인해 특성이나 품질이 서로 다른 실이 생산된다.
이런 종류의 결점은 보빈의 끝부분까지 계속되므로 매우 치명적이고, 같은 위치의 다음 보빈도 비정상적인 품질이 되는 경우가 일반적이다. 따라서, 그런 보빈과 정방 위치의 발견이 중요하다. 더 바람직한 것은 그렇게 되지 않게 하는 것이다. 이런 관점에서 효율적인 공장관리와 모든 직원의 주의가 중요한 문제이다. 이런 형태의 비정상사는 최종 생산품에 심한 손상을 입힐 수 있으므로, 매우 위험하다. 예를 들면, 매우 불균일한 보빈은 직기의 정대를 증가시켜 효율을 저하시킨다. 이런 현상은 특히, 최신 고속 직기에서 비용 상승이 되게 할 것이다. 얇거나 굵은 실은 제직 또는 편성 후, 보빈 전체 길이만큼 품질을 저하시킨다.
<그림 11> 밑의 스펙트로그램에 나타난 것처럼, 기계적 결점으로 인해 불균제도가 높은 실은 정경과 제직시 사절이 발생된다.
○ 기억해야할 사항
- 두가지 그룹의 비정상사가 있다.
1. 원료 이동중의 손상, 이물질, 불량한 잇기, 두가닥 겹침 및 비산 섬유의 축적으로 인한 결점 실.
2. 전체적으로 품질특성이 서로 다른 보빈. 원인은 생산 위치의 기계적인 결점, 드래프팅 요소의 설정, 원료의 혼섬, 실의 혼섬 및 잘못된 굵기 등.
