KR0132351B1 - Shaped, conjugated fiber with different fineness and spinning nozzle for manufacturing same - Google Patents
Shaped, conjugated fiber with different fineness and spinning nozzle for manufacturing sameInfo
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Abstract
Description
제1도는 일반적으로 사용되는 해도형 복합섬유 제조용 구금장치이고,1 is a detention apparatus for manufacturing islands-in-the-sea composite fiber generally used,
제2도는 본 발명의 복합섬유 제조용 방사구금장치중 분배판 저면도의 일례이고,2 is an example of the bottom view of the distribution plate in the spinneret for producing a composite fiber of the present invention,
제3도는 본 발명에 의해 제조된 해도형 복합사들의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an island-in-the-sea composite yarn manufactured according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 팩홀더 2 : 분배판1: pack holder 2: distribution plate
3 : 집속판 4 : 구금판3: cluster plate 4: detention plate
5 : 분배공(해성분공급유로) 6 : 도성분 저장실5: Distribution hole (sea component supply flow path) 6: Island component storage room
7 : 해성분저장실 8 : 유도관(도성분 공급유로)7: Sea component storage room 8: Induction pipe
9 : 합류공 10 : 집속부9: joining hole 10: focusing part
11 : 토출공 A : 해성분11: discharge hole A: sea component
B : 도성분B: island component
○ : 유도관 형태가 원형인 그룹○: group in which the guide tube is circular
△ : 유도관 형태가 삼각형인 그룹(Triangle | delta): Group whose induction pipe shape is a triangle
□ : 유도관 형태가 사각형인 그룹□: group with guide tube shape
본 발명은 이섬도, 이형단면을 갖는 복합섬유 및 이의 제조용 방사구금 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 서로 용출속도가 다른 2종류의 섬유형성성 중합체 용융물을 방사과정에서 도상과 해상의 형태로 섬유축을 따라서 균일하게 배열시켜 방사하되 하나의 토출공으로 부터 형성되는 복합사중 도성분의 굵기가 상이하도록 하고 보갑사중 도성분의 단면형태가 적어도 3종 이상이 되도록 조합하여 방사한 다음, 후가공 공정중에서 해성분을 용출제거시켜 제조함을 특징으로 하는 이섬도 이형단면을 갖는 복합섬유의 제조방법과, 형성된 도상이 일정한 범위내에서 섬도의 편차를 지닐 뿐만아니라 다양한 단면이 흔재하도록 하여 천연피혁의 자연적인 촉감이 인공피혁에 부여되도록 하기 위한 복합섬유제조용 구금장치에 관한 것이다.The present invention relates to a composite fiber having a heterogeneous degree, a heteromorphic cross section, and a spinneret for manufacturing the same. More specifically, two types of fiber-forming polymer melts having different dissolution rates are formed in the form of sea phase and sea phase during the spinning process. The yarns are uniformly arranged along the fiber axis and spun, but they are spun together so that the cross-sectional shape of the composite components formed from one discharge hole is different, and the cross-sectional shape of the core components of the armored yarn is at least three or more, and then, during the post-processing process. A method for producing a composite fiber having heterogeneous heteromorphic cross-sections, which is prepared by eluting and removing the sea component, and has a variation in fineness within a certain range as well as a variety of cross-sections. The present invention relates to a detaining device for manufacturing a composite fiber to give a touch to artificial leather.
점차적으로 피혁 제품의 사용이 증가하면서, 극세 섬유를 사용한 인공피혁을 제조하는 기술이 매우 발달되어 제품의 유연성과 기능성에서는 오히려 천연피혁을 능가하고 있다.As the use of leather products is gradually increased, the technology for manufacturing artificial leather using ultrafine fibers is very developed, which is superior to natural leather in terms of product flexibility and functionality.
그러나, 점차적으로 소비자의 취향이 기능적인 측면보다는 천연피혁이 제공하는 자연적인 촉감 즉 유연하면서도 약간의 까칠까칠한 촉감의 특성을 요구함에 따라 소비자의 요구를 만족시킬수 있는 인공피혁에 관한 연구가 최근 진행되고 있다.However, as the taste of consumers gradually demands the natural touch provided by natural leather, rather than the functional aspect, that is, the characteristics of flexible and slightly rough touch, research on artificial leather that can satisfy the needs of consumers has recently been conducted. have.
천연피혁의 자연적인 촉감 특성은 천연피혁을 구성하는 개개의 성분이 매우 불규칙하게 분포하는 섬도편차를 지니고 있고 또한, 각 성분의 단면형태가 각기 다른 형태를 지니고 있기 때문으로 알려져 있다.The natural tactile properties of natural leather are known to have fineness deviation in which the individual components constituting the natural leather are distributed very irregularly, and the cross-sectional shape of each component has a different shape.
최근에 진행되고 있는 자연적인 촉감을 지니는 인공피혁을 제조하기 위한 방법으로는 크게 두가지로 나눌 수가 있다.Recently, there are two main methods for manufacturing artificial leather with natural touch.
먼저, 현재 일본의 구라레이가부시끼가이샤에서 제조되어 상품화되고 있는 방법으로서 2종의 폴리머를 방사공정중에서 강제 혼합함으로써, 최종 제조되는 섬유의 단면형태가 미세한 피브릴(Fibril)상으로 분포되고 그 주위를 매트릭스(Matrix) 성분이 감싸고 있는 형태를 지니도록 방사하여, 후가공 공정중에서 매트릭스 성분을 용해 제거시킴으로써 피브릴 성분의 불규칙한 단면형태와 불규칙한 섬도편차에 의해 자연적인 촉감을 지니도록 하는 방법이있다.First, as a method currently manufactured and commercialized by Japan's Kurarei Kabuki Kaisha, by forcibly mixing two kinds of polymers during the spinning process, the cross-sectional shape of the final fiber is distributed in fine fibrils. There is a method of spinning around the matrix to have a form wrapped around it, and dissolving and removing the matrix component during the post-processing process to have a natural feel due to irregular cross-sectional shape and irregular fineness deviation of the fibril component.
상술한 방법으로 제조된 섬유는 단면 및 섬도가 매우 불규칙하기 때문에 천연피혁과 같은 특성을 지니는 효과가 있지만, 피브릴성의 섬도 및 단면 형태의 조절이 어렵고, 동일한 특성 발현을 위한 재현성이 불량하며, 특히 피브릴 혐상을 형성하기 위해서는 일반적으로 사용되는 매트릭스 성분의 혼합비가 전체 섬유중량 대비 40wt% 이상이 되어야 하기 때문에, 용출제거시키는 성분의 함량이 많음에 따라 최근에 대두되고 있는 환경보호 및 경제적 측면에서 매우 불합리한 측면을 지니고 있다.The fiber produced by the above-described method has the effect of having the same characteristics as that of natural leather because the cross section and the fineness are very irregular, but it is difficult to control the fibrillated fineness and the cross-sectional shape, and the reproducibility for expressing the same property is particularly poor. In order to form fibrils, the mixing ratio of the commonly used matrix components should be 40 wt% or more based on the total fiber weight. It has an unreasonable aspect.
상기 방법의 단점을 해결하는 방법으로서 제시되고 있는 기술로는 기존의 해도형 섬유의 제조기술을 응용한 것으로서, 섬유를 제조하기 위한 방사구금에 있어서 도성분을 형성하기 위한 유도관의 면적이 다른 관을 혼합배열한 해도형 방사구금을 사용함으로서 제조된 도성분의 섬도가 구금에 사용된 유도관의 면적 크기 및 분포에 따라 일정한 범위내에서 서모 편차를 지니도록 하는 방법(일본실용신안 소63-44464)이 있는데, 이는 섬유 제조시 안정한 방사성을 제공할 수 있고, 제조섬유의 섬도편차를 원하는 범위내에서 재현성이 있게 조절할 수 있으며, 용출시켜 제거하는 해성분의 사용량을 30wt% 중량 범위로 조절이 가능하기 때문에 기존의 매트릭스/피브릴 형태의 섬유제조 기술이 지니고 있는 문제점을 상당부분 해결하였다.The technique proposed as a method for solving the shortcomings of the method is to apply a conventional technique for manufacturing island-in-the-sea fibers, and the area of the induction pipe for forming the island component in the spinneret for manufacturing the fiber is different. Method by which island-based fineness of island components prepared by mixing and arranging the islands has a thermo-deviation within a certain range according to the size and distribution of the area of the induction pipe used for detention (Japanese Utility Model No. 63-44464) It can provide stable spinning in fiber manufacturing, can adjust the fineness deviation of fabrics to be reproducible within the desired range, and can control the amount of sea component to be removed by eluting to 30wt% weight range. As a result, much of the problems with the conventional matrix / fibrils-type fiber manufacturing technology have been solved.
그러나, 상기 방법은 제조된 섬유의 단면형태가 동일하기 때문에 천연피혁의 불규칙한 단면 특성에 기인한 자연적인 촉감의 발현에는 완전히 적절한 방법이 아니라고 할수 있다.However, since the cross-sectional shape of the fiber produced is the same, it can be said that the method is not completely suitable for the appearance of natural touch due to irregular cross-sectional characteristics of natural leather.
이에 본 발명자들은 사용 용도 및 사용 목적에 따라 섬도분포 및 형태가 다른 단면 혼합정도를 조절하는 것이 가능하고, 섬유 제조공정 작업성이 우수하며 천연피혁의 자연적인 촉감 발현은 물론 환경보호 및 에너지절약 측면에서도 장점을 지니고 있는 인공피혁용 극세섬유를 제조하기 위하여 예의 연구한 결가 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors can control the degree of cross-sectional mixing of different fineness distribution and shape according to the use purpose and the purpose of use, excellent workability of the fiber manufacturing process, natural touch of natural leather, environmental protection and energy saving aspects. In order to produce an ultra-fine fiber for artificial leather having an advantage in the thorough research has completed the present invention.
따라서, 본 발명의 목적은 천연피혁의 자연적인 특성 발현을 위한 이섬도, 이형단면의 복합섬유 및 섬유제조용 방사구금장치를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fineness for expressing the natural characteristics of natural leather, a composite fiber of a release cross section, and a spinneret for manufacturing a fiber.
본 발명을 첨부도면에 의거 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.When explaining the present invention in more detail based on the accompanying drawings as follows.
제1도는 일반적으로 사용되는 해도형 복합섬유 제조용 구금장치이고, 제2도는 본 발명의 복합섬유 제조용 방사구금장치중에서 분배판 저면도의 일례이며, 제3도는 본 발명에 의해 제조된 해도형 복합사들의 단면도이다.FIG. 1 is a detention apparatus for manufacturing islands-in-the-sea composite fiber which is generally used, and FIG. 2 is an example of a bottom view of a distribution plate among the spinnerets for manufacturing composite fiber of the present invention, and FIG. 3 is a island-in-the-sea composite yarn manufactured by the present invention. It is a cross section of.
일반적으로 해도형 복합섬유를 제조하기 위한 방사용 구금 및 팩장치는 제1도에 도시된 바와같이 구금장치는 팩홀더(1)에 분배판(2) 집속부(110)로 구성된 단면형태를 구성하기 위한 장치와 집속부(10) 하부에 밀착되어 설치되어 있는 구금판(4)으로 조립되어 있으며, 분배판(2)의 상부에 있는 도성분 저장실(6)에 유입되어 있는 도성분을 형성하기 위한 폴리머는 분배판(2)에 형성되어 있는 유도관(8)을 따라 집속부(10)의 합류공(9)에 심성분으로 분산 공급되고 분배판(2) 상부 해성분 저장실(7)에 저장되어 있는 해성분을 형성하기 위한 폴리머는 분배공(5)을 따라 집속부(10)의 합류공(9)에서 초성분으로 분산, 공급된다. 즉, 두성분이 합류공(9)에서 심초형을 이루어 집속부(10)에서 집속되어 토출공(11)을 따라 토출됨으로서 해도형 복합 섬유가 얻어지게 된다.In general, spinnerets and pack devices for producing islands-in-the-sea composite fibers, as shown in FIG. 1, the detention apparatus constitutes a cross-sectional shape consisting of a distribution plate (2) focusing portion (110) in the pack holder (1) And a delimiter plate (4) which is installed in close contact with the lower part of the focusing unit (10) and is installed to form the island component introduced into the island component storage chamber (6) in the upper portion of the distribution plate (2). The polymer for dispersing is supplied as a core component to the confluence hole 9 of the focusing portion 10 along the induction pipe 8 formed in the distribution plate 2 and distributed to the sea component storage chamber 7 above the distribution plate 2. The stored polymer for forming the sea component is dispersed and supplied as a supercomponent in the confluence hole 9 of the converging portion 10 along the distribution hole 5. That is, the two components are formed in the conical shape in the confluence hole 9, are focused in the converging portion 10 and discharged along the discharge hole 11, thereby obtaining an island-in-the-sea composite fiber.
그러나, 종래의 일반적인 해도형 복합섬유 제조용 방사구금장치를 사용하여 제조한 섬유는 단면형태가 동일하기 때문에 천연피혁의 불규칙한 단면 특성에 기인한 자연적인 촉감의 발현에는 만족스럽지 못하였다.However, the fiber produced by using a spinneret for producing conventional islands-in-the-sea composite fiber has the same cross-sectional shape, and thus is not satisfactory in the appearance of natural touch due to irregular cross-sectional characteristics of natural leather.
따라서, 본 발명에서는 단면의 형태가 적어도 3종이상을 갖는 유도관(8) 그룹을 1개의 토출공에 연결하여 배열하되, 유도관 그룹을 단면형태에 따라 면적의 편차를 갖도록 배열한 방사구금을 제조하고, 이를 이용하여 복합섬유를 제조하므로서 제조되는 최종 섬유의 도성분의 단면 및 그 섬도가 재현성을 지니며, 다양한 단면과 섬도의 복합적인 작용에 의하여 천연피혁이 지니고 있는 자연적인 촉감에 아주 근접한 촉감을 지닌 인조피혁을 얻을 수 있었다.Therefore, in the present invention, a group of induction pipes 8 having at least three types of cross-sections is arranged to be connected to one discharge hole, and the spinnerets having the induction pipe groups arranged to have a deviation in area according to the cross-sectional shape. The cross section and fineness of the island component of the final fiber produced by manufacturing the composite fiber using the same, and reproducibility, are very close to the natural touch of natural leather by the complex action of various cross sections and fineness A synthetic leather with a touch was obtained.
또한, 본 발명에서 제시하는 방사용 구금의 특징으로서 관경과 단면형태가 다른 유도관(8)을 배열하며, 배열 순서에 있어서, 유도관 내부를 기준으로 내부에 면적이 큰 유도관을 배열하고 점차 외부로 면적이 작은 유도관을 배열시킴으로서, 해성분과 도성분의 형성에 필요한 도성분 사이로의 해성분의 유입이 원할하게 됨으로 정확한 단면 형성은 물론 안정된 방사성을 제공할 수 있게 된다.In addition, as a feature of the spinneret proposed by the present invention, the induction pipes 8 having different diameters and cross-sectional shapes are arranged, and in the order of arrangement, the induction pipes having a large area are arranged gradually based on the inside of the induction pipes. By arranging the induction pipe having a small area to the outside, the inflow of the sea component between the sea component and the island component necessary for the formation of the island component is desired, so that accurate cross section formation and stable radiation can be provided.
본 발명은 상술한 방사구금 장치를 사용하고 섬유형성성이 우수한 2종류의 폴리머를 사용하여 방사 및 연신하여 해도형 복합섬유를 얻는다. 이때 도성분 및 해성분의 구성을 위해서 사용된 롤리머는 섬유형성이 가능한 폴리머는 모두 사용이 가능하지만 새성분으로서는 후가공에서 용출을 실시할 경우 인체에 해를 끼치지 않으며 공해의 우려가 업는 알칼리 이용성 폴리에스테르계의 폴리머를 사용하는 것이 좋다.The present invention spins and stretches using the above-described spinneret device and two kinds of polymers having excellent fiber formability to obtain an island-in-the-sea composite fiber. At this time, the roll polymer used for the composition of island and sea components can use all polymers that can form fibers, but as a new ingredient, it does not harm the human body when it is eluted in post processing. It is preferable to use an ester polymer.
본 발명에 의하면 얻은 해도형 복합섬유를 제직, 편직 또는 부직포화 한 다음, 통상의 폴리에스테르 감량가공방법인 알카리 수용액에 의한 용출성분인 해성분을 용출시킴으로서 섬도 및 단면형상이 다른 극세 섬유가 혼재하는 극세 섬유를 얻을 수 있었다.According to the present invention, the obtained island-in-the-sea composite fiber is woven, knitted or non-woven and then eluted by seawater, an eluting component by alkaline aqueous solution, which is a conventional polyester weight loss process. Microfibers could be obtained.
다음의 실시에 의하면 얻은 해도형 복합섬유를 제직, 편직 또는 부직포화 한 다음, 통상의 폴리에스테르 감량가공방법인 알카리 수용액에 의한 용출성분인 해성분을 용출시킴으로서 섬도 및 단면형상이 다른 극세 섬유가 혼재하는 극세 섬유를 얻을 수 있었다.According to the following procedure, the island-in-the-sea composite fiber obtained by weaving, knitting or nonwoven fabric is mixed, and then fine fibers having different fineness and cross-sectional shapes are mixed by eluting sea component, which is an eluting component by alkaline aqueous solution, which is a conventional polyester weight loss processing method. To get an ultrafine fiber.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 자세히 설명하는 것이지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.The following Examples and Comparative Examples illustrate the present invention in detail, but the present invention is not limited thereto.
[실시예 1]Example 1
도성분 폴리머로서 용융점도가 3,500 포아스인 폴리에스테르를 사용하고, 해성분 폴리머로는 알칼리 가수분해 속도가 빠른 용융점도가 1,800 포아스인개질 폴리에스테르를 사용하였으며, 도성분과 해성분의 복합비를 70/30wt%로 하였다. 방사구금장치로는 제2도에 도시돈 바와같이 하나의 토출공에 단면 형태가 상이한 유도관(8)이 다수형성되고 각각의 단면형태의 유도관(8) 면적이 상이하도록 배열된 것을 사용하였으며, 방사온도는 285oC, 방사속도 1,250m/min 으로 하여 미연신사를 제조하고, 제조한 미연신사를 제1로울러와 슬리트히터 온도를 110oC, 190oC로 하고, 연신배율을 3.2로 하여 연신사로 제조하였다.A polyester with a melt viscosity of 3,500 poise was used as the island component polymer, and a modified polyester with a melt viscosity of 1,800 pores with high alkali hydrolysis rate was used as the sea component polymer. It was set as 70/30 wt%. As the spinneret, as shown in FIG. 2, a plurality of induction pipes 8 having different cross-sectional shapes are formed in one discharge hole and arranged so that the area of the induction pipes 8 of each cross-sectional shape is different. , Unstretched yarn was produced with a spinning temperature of 285 o C and a spinning speed of 1250 m / min.The first unrolled yarn was manufactured with a first roller and a slitter heater temperature of 110 o C and 190 o C, and the draw ratio was 3.2. It was manufactured by the stretched yarn.
이렇게 하여 제조한 연신사를 환편기를 이용하여 환편지를 제조한 훼 수산하 나트륨 4% 용액에 100oC에서 20분간 알칼리 감량을 실시하여 얻어진 환편지를 전자현미경을 이용하여 형성된 도성분의 섬도분포와 단면의 혼합정도를 파악하였다.The island-based fineness distribution of the island component formed by using an electron microscope with a stretched yarn prepared by using a circular knitting machine and reducing the alkali in a 4% solution of sodium hydroxide at 20 ° C. for 20 minutes at 100 ° C. The degree of mixing of the and cross sections was determined.
이렇게 하여 얻은 결과를 표 1에 나타내었다.The results thus obtained are shown in Table 1.
[실시예 2]Example 2
도성분과 해성분의 복합비를 75/25wt% 로 하여 방사 및 연신을 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 결과를 표1에 나타내었다.Table 1 shows the results obtained in the same manner as in Example 1, except that spinning and stretching were carried out at a ratio of 75 / 25wt% of the island and sea components.
[비교예 1]Comparative Example 1
해도형 섬유를 제조하기 위한 방사용 구금을 제1도에서 나타내는 기존의 해도형 방사구금을 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 결과를 표1에 나타내었다.Table 1 shows the results obtained in the same manner as in Example 1, except that the existing islands-in-the-sea spinneret for producing island-in-the-sea fibers was used in FIG.
[비교예 2]Comparative Example 2
해도형 섬유를 제조하기 위한 방사용 구금에 있어서 유도관의 배열을 내부에서 부터 면적이 작은 유도관을 배열하고 점차 외부로 면적이 큰 유도관을 배열한 해도형 섬유 제조용 방사구금을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 얻은 결과를 표1에 나타내었다.Except for the use of spinnerets for manufacturing island-in-the-sea fibers in the spinneret for manufacturing island-in-the-sea fibers, the induction pipe array is arranged from the inside to the small-area guide tube and gradually to the outside. Table 1 shows the results obtained in the same manner as in Example 1.
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- 1995-04-27 KR KR1019950010018A patent/KR0132351B1/en not_active IP Right Cessation
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