KR0132353B1 - 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이불솜, 패딩, 완구용 충진물, 쿠숀 충진물과 같은 비의류용 폴리에스테르 섬유 및 그 구조물에 방향 성능을 부여한 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 기존의 것보다 내구성 및 향방산 특성이 우수하고 향의 지속성 및 세탁내구성이 우수하도록 한 것이다.

본 발명은 폴리에스테르 섬유의 제조시 연신단계에서 순수 또는 공정유에 천연식물 정유나 천연식물 정유로 부터 분리된 성분으로 된 방향제를 포함한 포르말린계 수지를 벽제로 하는 마이크로 캡슐과 수계 에멀젼형 바인다를 혼합하여 구성되는 유화액에 폴리에테르 멀티토우를 침지 또는 스프레이 방법에 의해 방향성을 부여한 후 열고착 처리함을 특징으로 한 것으로서, 이렇게 제조된 폴리에스테르 섬유로 된 섬유구조물은 기존에 비해 향 발산성, 세탁내구성, 가공특성 동이 우수한 성능을 나타낸다.

Description

방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법

본 발명은 비의류용 폴리에스테르 섬유 및 그 구조물에 방향 성능을 부여한 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한것으로서, 좀 더 상세히는, 기존의 제조법에 의한 방향성 부여 방법보다 내구성 및 향방산 특성이 우수하고 최종 제품 단계에서도 향의 지속성 및 세탁 내구성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

폴리에스테르 화이버 및 그 구조물에 방향 성능을 부여하는 방법으로는 여러 방법들이 공지되고 있고, 여러분야에서 응용되고 있는데, 예를 들어, 일본 특개소 53-49200 호에서는 의류용의 후가공법에 의한 최종 직물의 가공 단계에서 향료의 마이크로 캡슐과 색소 및 고분자 수지로 구성된 바인다층을 피 전사물에 진사함으로써 향기를 발하는 향기 날염물을 얻는 방법이, 일본 특개소 61-63716호에서는 향료를 섬유 폴리머 중에 용융 방사해서 삽입하는 방법이, 일본 특개소 53-47440 호나 일본 특개소 54-112283 호 동에서는 방향을 장기간 지속시키는 가공방법이, 특개평 1-280068 호에서는 쉬스(Sheath)와 코어 (Core)부로 구성된 구조물의 코어부에 방향재를 내포한 폴리에스테르 수지 조성물을 용융 방사하여 코어부 방향 조성물의 방산 특성에 의한 방향 섬유를 얻는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에서, 직물의 가공 단계에서 호제에 의한 부착방법으로는 세탁에 의한 호제 및 마이크로 캡슐의 탈락, 방향제의 세탁 내구성과 최종 직물에 있어 본래의 태(態)를 상실하는 문제가 발생할 수 있고, 합성섬유 폴리머 중에 향료를 용융 방사하는 방법으로는 향의 내구성은 있으나 향의 방산성이 떨어지며 폴리머 단계에서 별도의 장치에 의한 향 투입으로 섬유 내부에 방향제의 분산성이 불량하고 이로 인한 합성섬유의 기본 물성의 저하로 본래의 효과를 발현하지 못하며, 합성섬유의 통상 용융온도가 250^oC 이상으로 이에 상응하는 비점을 지닌 방향제의 제약으로 제품전개에 한계가 있고 직물 상태에서 후가공을 하는 제품에는 용이하지 못하여 상용성이 떨어지는 결점이 있다.

또한, 쉬스, 코어형 복합방법에 의한 방법은 향의 잔존 내구성은 영구적이나 향의 방산 특성이 섬유의 코어부에 내포되어 있고 이들 방향제가 일정 장(長)을 가지는 폴리에스테르 화이버에 적용시 양 끝단에 분포하는 방향제 만이 향을 방산해 투입향 대비 방산향의 효율이 상당히 저하하는 결점이 있으며, 폴리에스테르의 용융특성에 상응하는 방향제가 극히 제한되어 있어 적용제품이 한계가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점인 합성섬유의 기본 물성의 저하와 적용 방향제의 제약, 방산향의 효율 저하를 해결하고 기존의 방법 대비 내구성과 향 방산 특성이 우수한 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 비의류용 분야로, 특히, 이불솜, 패딩(Padding), 완구용 충진물, 쿠숀(Cushion), 방석류 등에 양호한 성능을 발현하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 비점 특성이 우수한 개량된 마이크로 캡슐에 내포된 방향제를 별도의 수계 에멀젼 조성물로 구성된 바인다에 의해 열고착 처리되고 양자의 부착량이 폴리에스테르 섬유 100중량부당 0.1-9g 부착됨을 특징으로 한 것으로, 이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 방향성 폴리에스테르 화이버를 제조하는데 사용되어진 방향제로는 천연 식물 정유 및 이 천연 식물 정유로 부터 분리된 성분을 포함하는 방향제를 사용하는데 이들은 요소 포르말린 수지와 메라민 포르말린 등 포르말린계 수지를 벽제로 하는 마이크로 캡슐에 봉입되어져 사용되며, 방향제를 내포하는 마이크로 캡슐의 벽제로 요소 포르말린을 사용할 때는 입자경이 2~50μ(좋기로는 5~20μ), 두께는 0.1~20 (좋기로는 0.5~4μ)가 바람직하며, 벽제가 메라만포르말린 수지를 사용할 때는 입자경이 5~50μ(좋기로는 5~20μ), 두께가 0.2~30μ(좋기로는 0.5~6μ)정도가 바람직하다. 또 사용되는 방향제는 구체적으로 레몬향, 장미향, 플로랄 쟈스민향, 딸기향, 그린 플로랄향, 바나나향, 삼림향, 라멘더향, 쟈스민향, 그린 애플향 등을 내포하는 마이크로 캡슐형 방향제가 있다.

바인다로 사용되는 수계 에멀젼 조성물로는 아크릴계, 우레탄계, 실리카 계통이 있으며, 방향특성을 내포한 마이크로 캡슐과 수계 에멀젼 조성체와의 조제조건은 상온의 순수 또는 공정유에서 적정 혼합비율로 조제하여 연신공정단계의 적정위치에서 폴리에스테르 멀티토우(Multi-Tow)를 방향제 및 바인다를 포함한 유화액으로 이뤄진 공정베스를 통과시켜 부여하거나, 별도의 스프레이 장치를 통하여 폴리에스테르 멀이토우에 조제 유화액을 분사하는 방법으로 부여하는 방법이 사용된다.

본 발명에서 요구되는 방향제를 내포한 마이크로 캡슐과 수계 에밀젼 조성 바인다의 각각의 적정 부착량은 폴리에테르 섬유 100중량부당 0.1~9중량부가 좋으며, 방향제와 바인다의 적정 투입량은 순수 또는 공정유계를 내포한 매스에 최종 조제량을 1000g으로 볼 때 방향제를 내포한 마이크로 캡슐 슬러리(slury)의 투입량은 3~80g (좋기로는 10-30g)이 적정하고, 수계 에멀젼형 바인다의 투입량은 5~130g(좋기로는 20~80g)이 적정하다.

방향제의 부착량이 섬유중량 100g대비 0.1g이하이면 적정향을 발산하기 어렵고 항의 지속성이 떨어지며, 9g이상이면 향 발산성은 좋으나 마이크로 캡슐의 탈락과 외부 마찰에 의한 과도한 방산으로 쾌적한 분위기를 제공하지 못하는 단점이 있고 섬유의 구조적 물성(압축 및 탄성율)을 변화시키는 요인으로 작용한다.

또한, 본 발명에서 상기의 방법으로 섬유상에 부여된 마이크로 캡슐의 내구성을 유지시키고 방향성 마이크로 캡슐과 수계 에멀젼형 바인다의 열에 의한 부착 성능을 향상시키기 위해서는 열처리 및 건조 조건이 중요하여 1단계 에비건조 처리와 2단계 열처리를 최적 조건으로 설정하는 것이 중요한데, 이는 권축공정 이후 다공판으로 이루어진 컨베어 벨트형 열기구에 의하여 이루어진다.

구체적으로 본 발명에서는 1단계 에비 건조 조건을 80~110^oC 에서 3~15분으로 하고, 본건조 및 열처리 조건은 110~150^oC 에서 5~45분 처리하는 것이 좋은데, 만약 건조 및 열처리 온도가 160^oC 이상으로 하면 방향제의 기화 현상에 의해 마이크로 캡슐의 파괴현상이 발생될 수 있다.

상기와 같이 제조되는 본 발명에 따른 폴리에스테르 섬유의 제조방법은 종래의 향기 가공법에 비교해서 섬유의 구조물에 대한 부착 내구성이 양호하고 종래 제품의 기존 물성에 손상이 없어도 향 발산성, 세탁 내구성, 가공 특성이 우수하고 이불솜 및 패딩과 같은 비의류용 충진물에 유용한 효과를 지닌다.

한편, 본 발명에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유는 특히 이불솜, 태딩, 완구용충진물, 쿠숀 등 비의류용 제품에 많이 사용되며, 방향제로는 이불솜용 및 패딩에는 레몬향, 쟈스민향, 그린 플로란(Green Floral)향, 삼림향 등 쾌적성능의 천연 식물정유가 좋으며, 완구용 및 쿠숀충진물에는 레몬향을 비롯한 각종 과일향 및 장미향 등이 유용하게 사용될 수 있다.

이하 실시예 및 비교 실시예에서 본 발명을 좀 더 상세히 설명한다.

하기 실시예 및 비교 실시예에의 표 1과 표 2에 나타낸 향 방산성 평가는 각각 제조된 폴리에스테르 섬유로 이불솜을 제작하여 시험자 20인을 대상으로 아래 기준에 근거하여 평가 점수를 결정하여 평균치로 나타내었다.

6 : 향 방산 과다 5 : 최적 방산성

4 : 우수 3 : 양호

2 : 보통 1 : 미흡

0 : 불량

[실시예 1

80~200만 de'의 폴리에스테르 화이버를 생산 가능한 후처리 설비를 이용하고 연신단계에서 폴리에스테르 멀티 토우를 방향제와 바인다로 구성된 공정베스에 침지 시켜 방향성을 부여하였다. 이때 사용되어진 방향제는 마쓰모토유지제약 (일본)의 쟈스민향을 사용하였고, 방향제를 내포하는 메라민 포르말린계 수지를 벽제로 하는 입자경 10μ의 마이크로 캡슐을 공정유에 최종조재량 1000g기준 10g투입(A) 15g 투입(B), 20 투입(C), 25g 투입(D), 30g 투입(E)로하고 수계 에멀젼형 폴리우레탄개, 바인다를 조제량 1000g기준 투입량 20g(A), 투입량 30g(B), 투입량 40g(C), 투입량 60g(D), 투압량 80g(E)를 상온에서 조제하여 예비건조 100^oC 에서 10분, 열처리를 130^oC 에서 20분 처리하여 내구성 및 향 방산성이 양호한 폴리에스테르 화이버를 제조하였다.

상기 실시예에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유의 향방산성 평가를 하기 표1에 나타내었다.

[비교실시예 1]

실시예1과 동일조건에서 마이크로 캡슐을 함유하는 수분산액을 공정유의 초종 조재량 기준 1000g에 투입량 2g(A) 투입량 90g(B)로 하고 수계 에멀젼형 폴리우레탄계 바인다를 조제량 1000g기준 투입량 3g(A), 투입량 150g(B)로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

상기 비교실시예에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유의 향 방산성 평가를 하기 표2에 나타내었다.

Claims (8)

1. 비의류용에 사용되는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조에 있어서, 연신단계에서 순수 또는 공정유 100중량부에 천연식물정유나 천연식물정유로부터 분리된 성분으로 된 방향제분 포함한 포르말린계 수지를 벽제로 하는 입자경 5-20μ의 마이크로 캡슐 0.3-8중량부와 수계 에멀젼형 바인다. 0.5-13중량부분 혼합하여 구성되는 유화액에 폴리에스테르 멀티토우를 침지하는 방법과 상기 유화액을 폴리에스테르어 멀티토우에 스프레이하는 벙법중에서 일방법을 선택하여 사용하고 마이크로 캡슐과 바인다의 부착량이 폴리에스테르 섬유 100중량부에 대하여 각각 0.1-9중량부 되도록 부여한 후, 열고착 처리하여 제조됨을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 방향제는 레몬향, 장미향, 플로랄 쟈스민향, 딸기향, 그린 플로랄향, 바나나향, 삼림향, 라벤더향, 쟈스민향, 그린애플향 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 포르말린계 수지는 요소포르말린계나 메라민포르말린계 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 비의류용은 이불솜, 패딩, 완구용 충진물, 쿠숀충진물 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 수계 에멀젼형 바인다는 아크릴계, 우레탄계, 실리카계 에멀젼형 바인다 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
6. 제3항에 있어서, 요소포르말린계 수지를 마이크로 캡슐의 벽제로 사용하는 경우에 입자경이 2-50μ, 두께가 0.1-20μ 범위의 것을 벽제로 사용함을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
7. 제3항에 있어서, 메라민 포르말린계 수지를 마이크로 캡슐의 벽제로 사용하는 경우에 입자경이 5-50μ, 두께가 0.2 - 30μ범위의 것을 벽제로 사용함을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 열고착 처리는 예비건조를 80-110^oC 에서 5-15분, 열처리를 100-150^oC 에서 5-30분 행하여 실시함을 특징으로 하는 방향성 폴리에스테르 섬유의 제조방법.