KR0132393B1 - 이수축혼섬사 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이수축혼섬사에 관한 것으로서 직,편물로 하였을때 극세화섬유가 표면을 고수축섬유가 코어를 형성하는 이수축혼섬사이다.

종래의 이수축혼섬사는 이팩트부분의 섬유와 코어부분의 섬유가 불균일하게 혼섬되어 있기 때문에 촉감이 불량하고 염색불균일을 초래하며 제조원가도 비경제적이었다.

본 발명은 용융방사단계에서 스핀너렛의 외측에는 이펙트부분의 극세화복합섬유가, 내측부분에는 잠재고수축성복합섬유가 용융방사되도록 하여서 최종 직,편물 상에서 단사섬도가 0.5 데니어 이하가 되는 섬유가 이펙트부분에, 단사섬도가 1.5 데니어 이상인 고수축섬유가 코어부분에 위치되도록 한 이수축혼섬사이다.

본 발명의 이수축혼섬사는 고도의 감성과 기능성이 요구되는 직,편물의 원사로 활용된다.

Description

이수축혼섬사

제1도는 본 발명의 이수축혼섬사를 제조하는데 이용되는 방사구금의 코어부분과 이펙트부분의 토출공들의 배치도.

(코어부분 : 12필라멘트, 이펙트부분 : 36 필라멘트의 예)

제2도는 본 발명의 코어부를 형성하는 편심형 복합섬유의 단면도.

본 발명은 이수축혼섬사에 관한 것이다.

더욱 상세하게 설명하며, 극세화 가능한 복합섬유가 이펙트 부분을, 잠재고수축섬유가 코어부분을 형성하고 있는 이수축혼섬사에 관한 것이다.

초극세섬유는 천연섬유보다 가늘다는 특징에서 기인되는 여러 가지의 장점 때문에 천연섬유로는 표현될 수 없는 감성 또는 기능을 직,편물에 표출시킬 수 있으므로 중요한 의류소재로 평가받고 있다.

천연섬유중에서 가장 가는 것은 견(실크)으로서 섬도는 1 데니어 전후이다.

그러나 헙성섬유에서는 0.1 데니어 혹은 0.001 데니어까지도 가능하게 되므로 천연섬유로는 표현될 수 없는 감성 또는 기능을 발휘할 수 있게 되는 것이다.

초극세섬유의 감성적인 특성을 가장 잘 발휘시키기 위해서는 생지표면에 초극세섬유에 의한 루프나 입모를 형성시키면 천연섬유로는 발휘할 수 없는 부드러운 촉감을 얻을 수 있게 된다.

또한 루프나 입모에 의하지 않고 구조사의 표층을 초극세섬유로 구성시키면 직물의 표면에 초극세섬유가 부출되게 되어 시각, 감각 등에서 초극세사에 의한 합성섬유만의 특수한 효과를 얻을 수가 있게 된다.

이와 같은 특성으로 인하여 초극세섬유는 신합섬중에서도 가장 대표되는 소재로서 자리잡게 되었으며 향후 초극세섬유를 이용한 제품의 개발 및 수요는 급격하게 증가될 것으로 보인다.

초극세섬유에 대한 정의는 아직까지 일반화가 되어 있지 않지만 일반적으로 1.0 데니어 미만을 극세섬유, 0.5 데니어이하를 초극세섬유로 정의하고 있다.

현재까지 개발되어 있는 초극세섬유의 제조법에는 직방식(직접방사식), 추출형 복합섬유, 분할형 복합섬유의 3 방식이 있는데, 이러한 3가지의 생산방식에 의해서 제조된 초극세섬유는 각각 특성에 있어서 차이가 있기 때문에 적재적소의 형태로 사용되고 있다. 물론 각 제조방식에 의해서 제조된 초극세섬유의 용도는 계속적으로 확대되어 가고 있지만 기본적인 원사의 특성으로 인하여 추출형 복합섬유는 인공피혁 및 고감성 직물, 분할형 복합섬유는 고밀도직물 및 외이핑클로스, 직방식은 특수 가공사의 용도로 사용되고 있다.

이러한 특징이 있는 초극세섬유를 패션성이 있는 직, 편물의 소재로 사용하기 위해서는 초극세섬유를 단독으로 사용하는 것보다는 초극세섬유를 고수축사와 혼섬시켜 최대한으로 초극세사를 직,편물의 표면부분으로 부출시키는 것이 좋다.

이러한 장점의 제품을 제조하기 위하여 연신공정 또는 사가공 공정에서 추출형 초극세섬유와 고수축사를 혼섬시키는 방식이 이용되고 있는데 이 방식에 의해 제조된 제품들은 초극세섬유로 구성되는 이펙트성분과 고수축사로 구성되는 코어성분이 불균일하게 혼섬되는 관계로 촉감이 불량하게 되고 또한 염색 불균일을 초래하여 품질을 저하시키는 단점이 있으며 원사의 제조원가면에서도 불리하다.

따라서 본 발명자 등은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 용융방사 단계에서 이펙트사와 코어사를 균일하게 혼섬시켜야 된다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명에 의한 이수축혼섬사의 특징은 이펙트성분이 추출형 복합섬유에 의한 잠재초극세섬유이며, 코어부분이 최종의 가공지 상태에서 이펙트성분인 초극세섬유보다 6 % 이상의 수축률을 갖는 잠재고수축사라는 것이다.

이렇게 제조된 본 발명의 이수축혼섬사는 제직, 또는 제편된 후 후가공 공정에서 받게되는 열에 의해서 수축차가 발현되어 비로소 이수축혼섬사의 기능을 하게 되며, 추출형 복합섬유를 구성하는 2 성분의 섬유형성성 폴리머중 용해성이 큰 1 성분을 일반 폴리에스테르직물의 감량단계에서 추출제거시키므로서 0.5 데니어 이하의 초극세섬유로 제조할 수 있게 된다.

본 발명의 이수축혼섬사중 이펙트부분을 형성하는 추출형 복합섬유는 섬유형성성 폴리머(A)와 섬유형성성 폴리머(A)보다 용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)의 2 성분의 조합에 의해서 제조되며 섬유형성성 폴리머(B)에 의해 섬유형성성 폴리머(A)가 3 개이상의 세그먼트를 분단되는 단면형태적인 특징을 가지고 있어야 하는데, 실용상의 원사섬도를 고려할 때 세그먼트가 3개 미만이 되면 0.5 데니어 이하의 초극세섬유를 얻기 위한 방법으로서는 의미가 없다.

본 발명에서와 같이 이펙트부분의 초극세섬유를 직,편물의 표면에 부출시키기 위해서는 가능한한 섬유형성성 폴리머(B)에 의해 섬유형성성 폴리머(A)로 형성되는 세그먼트의 수가 많을수록 더욱 초극세섬유화가 되어 촉감적인 측면에서는 유리해지지만 조업성 및 방사장치의 가공정밀도 등을 고려할 때 22 개 이하의 것이 좋은데, 그 중에서도 특히 6 ∼ 14 개의때가 그동안의 시험결과 가장 적합한 수준이다는 것을 발견하였다.

추출형 복합섬유의 단면형태는 일본특공(소) 48-28005, 일본특개(평) 1-162813, 한국특허출원번호 92-11261, 92-25489 등에 공지되어 있는 바, 상기 단면형태는 본 발명의 이수축혼섬사의 이팩트부분으로 사용될 때는 그다지 효과면에서 차이가 크지 않았다. 일반적으로 용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)는 섬유형성성 폴리머(A)에 비하여 연화점이 낮고 흡수성이나 흡유성 등이 크기 때문에 생산공정중에 필라멘트간 부착현상이 일어날 가능성이 있어 잔존 세그먼트의 일부만이 필라멘트 표면을 점유할 필요가 있게 된다.

또한 용해성이 큰 폴리머(B)에 의해 섬유형성성 폴리머(A)성분의 세그먼트를이 확실하게 분리되어야 하는데 그러기 위해서는 큰 섬유형성성 폴리며(B)의 최소비율이 한정되어야 하며, 용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)의 과도한 점유비율 및 그에 따른 추출은 직,편물이 가공된 후 조직의 치밀성을 저하시켜 촉감을 저하시키는 원인으로서 적용하기 때문에 용해성이 큰 섬유형 성성 폴리머(B)의 최대비율을 한정시킬 필요가 있다.

용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)의 최소비율과 최대비율은 본 발명자 등의 실험에 의하면 용해성이 큰 폴리머(B)가 10 ∼ 40 중량 %, 섬유형성성 폴리머(A)가 90 ∼ 60 중량% 범위일때가 가장 좋은 결과를 얻을 수 있음을 알게되었다.

섬유형성성 폴리머(A)로서은 공지의 섬유형성능을 가진 폴리머 즉, 포리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀 등이 유용하다.

폴리아미드로서는 예를들면 나일론 6, 나일논 66, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 610 및 이것들을 주성분으로 하는 공중합 폴리아미드가 잘 알려져 있으며, 폴리에스테르로서는 예를들면 포리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌옥시벤조에이트, 폴리1∼4디메틸시크로헥산테레프탈레이트 및 이것들을 주성분으로 하는 공중합 폴리에스테르가 잘알려져 있고, 폴리올레핀으로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 잘 알려져 있다.

상기한 것 이외의 폴리머일지라도 섬유형성능이 있는 폴리머라면 본 발명의 추출형 복합섬유의 섬유형성성 폴리머(A) 로서 적용가능하다.

용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)로서는 섬유형성성 폴리머(A)와의 조합을 고려할 때 용이하게 추출되어 섬유형성성 폴리머(A)에 의한 초극세섬도의 세그먼트 형성이 가능한 것이어야 하는데 섬유형성성 폴리머(A)가 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀의 경우에는 용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)로서 알칼리 가수 분해성이 큰 공중합 폴리에스테르, 예를들면 폴리알킬렌글리콜이나 금속슬포네이트기를 가지는 테레프탈산이외의 디카르본산의 1 종 또는 2 종을 공중합시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트가 유용하나 반드시 이것에만 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 이수축혼섬사중 코어부분을 형성하는 고수축섬유의 열수수축율이, 추출형 복합섬유에 의해 형성되는 이펙트부분인 초극세섬유보다도 6 % 이상, 좋기로는 9 % 이상이면 초극세섬유 부분이 원단의 표면에 부출되므로서 우수한 촉감을 발휘하게 된다.

이러한 고수축섬유를 제조하기 위해서는 고수축력 및 고수축율이 형성되도록 비정부분과 결정부분을 제어시킨 공중합플리머를 사용할 수도 있지만 복합방사의 기능적 특성을 이용하여 재조할 수도 있다.

본 발명에서는 고수축섬유에 공중합플리머를 사용하지 않고 복합방사에 의한 이수축혼섬형 섬유를 사용하였다. 즉, 본 발명에서 고수축섬유의 작용을 하는 이수축혼섬 섬유는 상기의 섬유형성성 폴리머(A)와 섬유형성성 폴리머(B)을 조합시켜 복합방사 시키되 원사의 단면을 제2도와 같은 편심형 복합섬유로 하고 고수축사의 A 부분 점유율이 60∼ 85 중량 % 인 것을 사용하였다. 60 중량 % 미만일 경우 수축응력이 미약하여 양호한 고수축효과를 얻을 수 없으며 85 중량 % 초과시 B 부분 점유율이 낮아 용출에 의한 권축효과가 낮으므로 고수축효과를 얻을 수 없다.

이렇게 제조된 편심형 복합섬유는 상기 이펙트사의 초극세섬유화 공정화 동일한 공정에서 섬유형성성 폴리머(B)가 추출됨에 따라서 섬유형성성 폴리머(A)로 형성된 원사가 열에 의해 권축됨으로서 이펙트사인 초극세섬유와의 수축율차이를 낱아내게 되어 이수축혼섬사의 코어성분으로 사용될 수 있다.

코아성분을 형성시키는 편심형 복합섬유는 섬유형성성 폴리머(A)와 섬유형성성 폴리머(B)의 비율에 의해서 수축율을 제어시킬 수 있다.

본 발명에서 이수축혼섬사의 이펙트부분과 코어부분의 열수축율차가 6 % 미만이 되면 이펙트부분인 초극세섬유가 원단표면으로 부출이 잘 안되기 때문에 양호한 촉감발현을 할 수 없다.

초극세섬유에 의한 우수한 촉감을 발현시키기 위해서는 이펙트부분과 코어부분의 점유비율을 한정시킬 필요가 있는데 본 발명자들의 시험결과에 의하면, 추출형 복합섬유를 구성하는 섬유형성성 폴리머(B)의 함량에 따라서 다소의 촉감발현 정도에는 차이가 있으나 이펙트부분과 코어부분의 점유비율이 다음의 조건을 만족할 때가 양호한 촉감이 발현된다는 것을 확인하였다.

다 음

1) 50 % D ≤ 이펙트부분 합섬도의 점유비율 ≤ 80 % D

2) 20 % D 〈 코어부분 합섬도의 점유비율 〈 50 % D

단, D 는 이수축혼섬사의 합섬도로서 추출형 복합섬유를 구성하는 섬유형성성 폴리머(B)가 용출되지 않은 경우의 섬도이다.

이수축혼섬사의 합섬도에 비하여 이펙트부분의 합섬도가 50 % 미만(코어부분의 합섬도가 50 % 이상)이면 최종가공지의 표면에 부출되는 이펙트성분의 점유비율이 코어성분에 비하여 적어서 외관이 불량해 질 뿐만 아니라 촉감도 불량해지는 문제점이 있으며, 이펙트부분의 합섬도가 80 % 보다 크면(코어부분의 합섬도가 20 % 미만) 이펙트성분에 비하여 코어성분의 점유비율이 적게 되어 충분한 수축율을 일으킬 수 없게 된다. 즉 이수축혼섬효과가 적어지게 되므로 촉감이 불량해 지는 단점을 가지게 된다.

또한 본 발명의 이수축혼섬사는 추출후에 이펙트부분의 단사섬도가 0.5 데니어 이하의 초극세섬유로 구성되어 있기 때문에 굽힘강성이 저하되어 최종가공지의 드레이프성이 부족해지는 단점이 생긴다. 따라서 이러한 단점을 보완시키기 위해서는 혼섬되는 코어부분인 수축사의 섬도를 태섬도화시켜 드레이프성의 부족분을 보상시켜야 하는데 본 발명자들의 시험결과에 의하면, 초극세섬유의 섬도분포에 따라서 다소간 차이는 있지만 고수축섬유를 구성하는 단위필라멘트의 섬도가 1.5 데니어(섬유형성성 폴리머(B)의 용출전의 섬도임)이상일 필요가 있다는 것을 알게 되었다. 또한 방사 및 연신시의 조업성은 이펙트부분인 추출형 복합섬유의 단위필라멘트의 섬도와 코어부분인 고수축섬유의 단위필라멘트 섬도가 동일할수록 양호하였다.

또 본 발명자는 용융방사팩의 디자인시 코어부분을 스피너렛트의 내측열에, 이펙트부분을 스피니렛트의 외측열에 배치하는 것이 유리하다는 것을 확인하였다. 제 1 도는 그러한 예를 도시한 것이다.

다음은 본 발명을 실시예 및 비교예에 따라서 상세히 설명한다.

본 발명의 이수축혼섬사에 의한 최종 가공제품의 객관적인 품질의 비교평가를 위하여 태(감촉)를 계측하였는데, 태(촉감)의 계측은 KES 법 (일본, 가와바다, 태 평가의 표준화와 해석 제 2 판, 섬유기계확회 1980)을 이용하여 인장특성, 전단특성, 표면특성, 압축특성 및 굽힙특성 등을 측정하고 컴퓨터처리에 의하여 태요소를 수치화 하였으며, 이때 사용된 상수는 KN-202-LDY-FILAMENT 의 것을 이용하였다.

[실시예 1 ∼ 5, 비교예 1 ∼ 5]

2 성분계 복합방사법을 사용하여 표 1 과 같은 조건으로 용융방사하여 합섬도가 150 데니어인 이수축혼섬사를 제조하였다.

제사조건은 비교예 4를 제외하고는 코어부분인 고수축섬유의 토출공을 스피너렛트의 내측열에, 추출형 복합섬유에 의해서 형성되는 이펙트부분을 스피너렛트의 외측열에 위치되도록 용융방사팩을 설계하였으며, 이때 방사온도는 290^oC, 구금오리피스 직경이 0.23mm, 1300 m/분의 속도로 권취하였다.

상기 미연신사를 열연신기에서 열로울러온도를 75℃, 열판온도를 135^oC, 연신배율을 3배로 하여 150 데니어 이수축혼섬사로 제조하고 300 T/M 으로 연사하여 이를 경사로 사용하고, 비복합섬유인 75 데니어/72 필라멘트의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 위사로 사용하여 경사밀도 69본/cm, 위사밀도 39본/cm 의 평직으로 제직하였다.

이 직포를 연속정련기에서 가성소다 35g/l 수용액에서 98^oC × 20 분간 처리하여 용해성이 큰 폴리머(B)성분을 출시킨 후 180^oC × 45 초간 프리셋트하고 염색한 후 160^oC × 45 초간 최종 셋트를 하고 KES 법을 채택하여 직물의 태를 측정하고 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

고시(KOSHI)는 반발성 및 드레이프성, 후쿠라미(FUKURAMI)는 볼륨감, 누메리(NUMERI)는 부드러움성과 관계가 있는데, 그 태(촉감)의 크기는 0 ∼ 10 의 11 단계로 구분할 수가 있는데 수치가 클수록 강한 감각을 나타낸다.

제사성은 연신권량 3 kg 으로 권취된 보비의 비율을 백분율로 나타낸 것으로서 전시료수는 288 보빈으로 하였다.

원사의 열수수축율은 100 C 끓는물에 0.05 g/d 의 하중을 주어 15 분간 침지시킨후의 수축율로 하였다.

직물의 외관은 10명의 전문가의 평가결과를 기준으로 7명 이상이 양호한 제품으로 평가하였을 때를 ○, 4 ∼ 6 명이상이 양호한 제품으로 평가하였을 때를 △, 7 명 이상이 불량한 제품으로 평가하였을 때 × 로 평가하였다.

표 2 에 의하면 본 발명의 이수축혼섬사로 제조된 직물(실시예)이 반발성 및 드레이프성이 있으면서도 볼륨감과 부드러움의 특성을 가지며 제사성 및 직물의 외관도 우수하다는 것을 알 수가 있다.

Claims (5)

1. 단사섬도가 0.5 데니어 이하로 되는 극세화 복합섬유가 이펙트부분에, 용해성이 큰 섬유형성성 폴리머(B)를 심부에 섬유형성성 폴리머(A)를 초부에 형성시킨 단사섬도 1.5 데니어 이상인 고수축성 복합섬유가 코어부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이수축혼섬사.
2. 제1항에 있어서, 코어부와 이펙트부분의 점유율 및 수축율이 다음조건을 동시에 만족함을 특징으로 하는 이수축혼섬사.

   다 음

   50 % D ≤ 이펙트부분 합섬도의 정뮤비율 ≤ 80 % D

   20 % D〈 코어부분 합섬도의 점유비율〈 50 % D

   코어부의 수축율­ 이펙트부의 수축율 ≥ 6 %

   단, D : 이수축혼섬사의 합섬도(데니어)
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이펙트부를 형성하는 복합섬유의 섬유형성성 폴리머(A)의 점유율이 90∼ 60 중량 % 임을 특징으로 하는 이수축혼섬사.
4. 제1항 및 제2항에 있어서, 코어부를 형성하는 고수축성 복합섬유의 섬유형성성 폴리모(A)의 점유율이 85 ∼ 60 중량 % 임을 특징으로 하는 이수 축혼섬사.
5. 제1항에 있어서, 극세화복합섬유는 3 ∼ 22 개의 세그먼트로 분리되는 것임을 특징으로 하는 이수축혼섬사.