회전 시 PSF를 제어할 수 있을까요?

처음 단섬유 공급업체로 일을 시작했을 때 가장 큰 어려움은 일관된 제품을 만드는 것이라고 생각했습니다. 그러나 10년 동안 방적업체와 대화하고, 공장을 방문하고, 새벽 2시에 라인 문제를 해결한 후에 제가 가장 자주 받는 질문은 "PSF를 만들 수 있습니까?"가 아니라는 것을 알게 되었습니다. “이 PSF를 회전하도록 제어할 수 있습니까?”입니다.

회전하는 바닥에서 시간을 보낸 사람이라면 그 과정이 얼마나 까다로운지 알 것입니다. 공장에서는 모든 기계를 1000분의 1밀리미터까지 보정하고, 완벽하게 혼합된 섬유를 혼합하고, 온도 조절 장치를 너무 엄격하게 설정하여 벽에서 물을 마실 수 있을 수 있습니다. 그런 다음 단일 배치의 PSF로 인해 일주일 전체의 생산량이 중단됩니다. 실이 끊어지고, 개수가 흐트러지고, 심지어 직물 마감도 고르지 않게 됩니다. 내가 함께 일하는 대부분의 스피너는 PSF만을 원하는 것이 아닙니다. 그들은 자신들이 통제할 수 있는 PSF를 원합니다. 좋은 공급업체와 훌륭한 공급업체 사이의 경계가 그려지는 곳이 바로 여기입니다.

기본부터 시작해 보겠습니다. 방사용 PSF(Polyester Staple Fiber)는 단순히 필라멘트를 절단하는 것이 아닙니다. 특정 길이, 주름 수준, 강인성 및 균일성을 갖춘 면이나 양모와 같은 천연 섬유를 모방하도록 설계되었습니다. 그러나 여기에서의 제어는 단지 데이터시트의 사양을 맞추는 것만이 아닙니다. 이는 카딩 기계를 통해 시간당 1,000kg을 실행할 때만 나타나는 작은 미크론 수준의 세부 사항 전반에 걸쳐 배치 간, 로트 간 일관성에 관한 것입니다.

예를 들어 크림프를 생각해 보세요. 크림프는 PSF에 카딩 중에 일관된 조각을 형성하는 데 필요한 대량 및 응집력을 제공합니다. 압착이 너무 적으면 섬유가 미끄러져 떨어져 나가고 조각이 끊어지고 실이 약해집니다. 압착이 너무 많으면 기계에 걸리고 롤러에 쌓여 실 수가 불규칙해집니다. 새로운 스피너로 작업할 때 우리가 가장 먼저 이야기하는 질문은 압착 제어입니다. 경력 초기에 나는 인치당 12개의 크림프가 있어야 하는 섬유 배치를 출하했지만 압착 프레스를 약간 조정하여 10개로 남았습니다. 남부의 한 공장에서 해당 배치를 실행했는데 가동 중지 시간으로 인해 3번의 생산 교대 근무가 손실되었습니다. 그때 나는 통제란 단순히 숫자를 정확하게 맞추는 것이 아니라 그것을 유지하는 것임을 배웠습니다.

또 다른 큰 것은 섬유 길이입니다. 링 스피닝, 오픈 엔드 또는 컴팩트 스피닝 시스템은 각각 이상적인 PSF 길이 범위를 갖습니다. 38mm 섬유는 링 스피닝에 적합하지만 40mm 섬유를 동일한 블렌드에 넣으면 다양한 섬유 얽힘이 발생합니다. 나는 스피너가 서로 다른 PSF 배치를 혼합한 결과 한 배치가 로트의 20%에서 1mm 더 길다는 것을 발견했습니다. 종이에서는 큰 숫자가 아니지만 카드 기계에서는 낚싯줄과 면실을 섞는 것과 같습니다. 동일한 방식으로 처리되지 않습니다.

좋은 소식은 이러한 변수를 제어할 수 있다는 것입니다. 하지만 이를 위해서는 두 가지가 필요합니다. 즉, 섬유가 만들어지는 방법에 대한 전문 지식과 섬유가 생산 라인을 떠나기 전에 시작되는 품질에 대한 헌신입니다. 나에게 이는 우리가 만드는 모든 섬유 배치가 세 가지 수준의 테스트를 거친다는 것을 의미합니다. 첫째, 필라멘트 균일성을 확인하기 위해 압출 중 인라인 모니터링입니다. 둘째, 드로잉 및 압착 후 압착, 길이 및 강인성에 대한 실험실 테스트입니다. 셋째, COA와 일치하는지 확인하기 위해 하역장에서 무작위로 샘플링합니다. 이는 추가 작업이지만 공장에서 배치가 실 끊김 없이 평균보다 20% 더 빠르게 실행되었다고 말하면 그만한 가치가 있다는 것을 알고 있습니다.

요즘 많은 스피너들이 친환경 PSF에 대해 문의하고 있는데, 이는 제어할 또 다른 레이어를 추가합니다. PET 병의 재활용 폴리에스터 스테이플 파이버(RPET)는 순수 PSF와 기본 특성이 동일하지만 원재료에 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 한 배치의 병 플레이크는 수분 함량이 약간 다르거나 수지 등급의 혼합이 다를 수 있으며 이로 인해 녹거나 회전하는 현상이 발생할 수 있습니다. RPET 라인을 개발할 때 이를 고려하여 프로세스를 조정했습니다. 우리는 수지 유형별로 병을 분류하고 제어된 압출기에서 병을 녹인 다음 사전 드로잉 단계를 추가하여 섬유 특성을 표준화합니다. 이것이 바로 당사의 RPET 스테이플 섬유가 당사의 방적용 버진 제품과 마찬가지로 예측 가능한 성능을 발휘하는 이유입니다. 예를 들어, 당사의 1.4D 폴리에스테르 스테이플 섬유는 면 혼방을 위한 주력 제품으로, 긴 길이 허용 오차와 일관된 크림프를 갖추고 있어 캐주얼 의류 직물에 이상적입니다. 우리는 또한 균일성이 더욱 중요한 니트웨어에 사용되는 가는 원사를 위한 1.2D 재활용 폴리에스테르 스테이플 섬유도 제공합니다.

수분 회복은 스피너가 종종 간과하는 또 다른 제어점이지만 이는 엄청납니다. 폴리에스테르는 소수성이지만 PSF는 여전히 공기 중에서 소량의 수분을 흡수합니다. 배치가 너무 건조한 상태로 들어오면 가공 중에 정전기가 발생하여 섬유가 날아다니고 필터가 막히며 고르지 못한 조각이 생길 가능성이 더 높습니다. 너무 촉촉하면 서로 달라붙어 직물의 부드러움을 망치는 작은 섬유 덩어리인 넵을 형성합니다. 우리는 배송 전에 표준 0.4% 수분 함량으로 방적용 PSF를 조절하고 방습 포장으로 포장하여 추가 건조가 필요 없이 가공 준비가 된 공장에 도착합니다. 이 작은 단계는 스피너의 준비 시간을 줄이고 라인이 원활하게 작동하도록 유지합니다.

물론 완벽한 제어 시스템은 없습니다. 회전 공정 자체에는 온도, 습도, 기계 마모, 심지어 작업자의 기술까지 변수가 발생합니다. 이것이 바로 제가 섬유질만 판매하는 것이 아닌 이유입니다. 저는 스피너와 협력하여 PSF 사양을 특정 설정에 맞게 조정합니다. 대형 오픈 엔드 공장은 더 빠르게 처리되는 약간 낮은 강도의 섬유를 선호할 수 있는 반면, 고급 데님을 만드는 소형 방적 공장은 더 높은 강도와 ​​보다 균일한 섬유가 필요합니다. 이러한 고객을 위해 압착 수준, 길이, 심지어 표면 마감까지 고객의 요구 사항에 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 예를 들어 당사의 PET병으로 만든 친환경 폴리에스테르 스테이플 섬유는 공장의 최종 목표에 따라 천연 섬유와의 혼합 또는 100% 재활용 원사 생산에 맞게 맞춤화될 수 있습니다.

일관되지 않은 PSF로 수년간 어려움을 겪은 후 고객이 저를 찾아왔는데, 함께 일하기 시작하면 밤낮이 다릅니다. 뉴잉글랜드의 한 공장에서는 세 개의 서로 다른 공급업체를 운영하고 있었는데, 아무도 일관된 배치를 제공할 수 없었기 때문에 몇 달에 한 번씩 교체했습니다. 그들이 Raw White Polyester Staple Fiber로 전환했을 때 실 파손률이 30% 감소했고 제품 거부율이 거의 15% 감소했다고 말했습니다. 이것이 바로 제어된 PSF가 방적에 미치는 영향입니다. 단지 섬유를 만드는 것만이 아닙니다. 이는 고객의 전체 프로세스를 개선하는 것입니다.

그러면 회전을 위해 PSF를 제어할 수 있습니까? 짧은 대답은 '그렇다'입니다. 그러나 이를 위해서는 집중과 세부 사항에 대한 관심, 그리고 섬유 과학과 공장 운영의 현실을 모두 이해하는 파트너가 필요합니다. 단지 시험지의 숫자를 맞추는 것이 아닙니다. 그것은 스피너가 매일 교대근무를 하면서 믿을 수 있는 제품을 제공하는 것입니다. 저에게 있어서는 이것이 PSF 공급업체로서 제가 하는 일의 핵심입니다. 이는 단순히 섬유를 판매하는 것이 아니라 방적업체가 업무를 더 잘 수행하도록 돕는 것입니다.

일관되지 않은 PSF를 처리하는 데 지쳤거나 프로세스 제어를 희생하지 않고 보다 친환경적인 옵션으로 전환하려는 경우 연락해 보시기 바랍니다. 우리는 귀하와 협력하여 귀하의 현재 설정을 분석하고, 필요에 따라 사양을 조정하고, 우리가 보내는 모든 광섬유 배치가 귀하가 신뢰할 수 있는 것인지 확인할 수 있습니다.

참고자료

1. 옥센햄, W. (2015). 섬유섬유과학: 특성, 성능 및 응용. 우드헤드 출판.
2. 이노우에, H. (2018). 폴리에스테르 스테이플 섬유 가공 및 응용. 산업용 섬유 저널, 47(8), 1562-1589.
3. 샤, S. (2020). 지속 가능한 섬유 섬유: 재활용 및 공정 제어. 섬유 발전, 52(3), 197-245.