KR0151651B1 - 용융방사형 스판덱스 섬유 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 폴리우레탄 수지를 방사홀 간격이 조정된 방사구금을 통하여 방사하여 구금 직하부에서 3개 이상의 필라멘트를 접착시킨 스판덱스 섬유에 관한 것이다.

Description

용융방사형 스판덱스 섬유

제1도는 공지의 건식방사방법에 의한 스판덱스섬유 단면사진.

제2도는 공지의 용융방사방법에 의한 스판덱스섬유 단면사진.

제3도는 본 발명의 3홀 부착 섬유 사진.

제4도는 본 발명에서 사용한 방사구금 홀 단면도(4홀의 경우).

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

: 홀 직경 L : 홀 간의 간격

본 발명은 용융 방사형 스판덱스 섬유에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3개 이상의 필라멘트가 부착된 형태의 원사단면을 갖는 용융 방사형 스판덱스 섬유에 관한 것이다.

열가소성 폴리우레탄 수지를 용융하여 방사하므로써 얻어지는 용융 방사형 스판덱스 섬유는 건식 및 습식 방사법에 의해 제조되는 스판덱스 섬유에 비해 용제를 사용하지 않고 그 제조장치가 간단하며, 제조경비도 건식이나 습식 방사법에 비해 저렴하다는 장점을 지니고 있다.

건식방사법에 의해 제조되는 스판덱스 섬유는 여러개의 필라멘트가 방사구금 하부에서 집속되어 1개의 섬유 번들을 이루는 형태의 단면을 보이고 있다.

이에 비해 종래의 용융 방사형 스판덱스 섬유는 그 단면모양이 모두 원형으로서 1개의 필라멘트가 1개의 섬유 번들을 이루는 형태로 이루어져 있다.

섬유 단면이 1개의 필라멘트로만 구성이 되어 있으면 섬유 1개 필라멘트에 대한 섬유의 섬도가 커지게 되어 용융 방사 도중 냉각기류에 의한 섬유의 고화가 충분히 이루어지지 않는 단점이 있다.

또한 섬유 단면이 원형으로 이루어져 있어 유제 급유공정에서 유제의 부착이 원활치 않게 되며, 후공정 도중 각종 가이드, 또는 커버링사 등을 비롯한 각종 타 복합 소재와의 혼용시 유제가 손실되어 후공정시 물성 저하의 요인이 되기도 한다. 그리고 무엇보다 가장 큰 단점은 스판덱스 섬유를 사용한 직·편물의 봉제공정에 있어서 봉침이 원형 단면사를 파손시킬 경우 직·편물의 수축성능이 상실될 수 있다는 것이다.

이에 본 발명자들은 기존의 원형 모노 필라멘트로 이루어진 용융방사형 스판덱스 섬유가 지닌 문제점을 개선하기 위해 여러개의 필라멘트로 이루어진 멀티 필라멘트 형태의 섬유 단면을 고안하였다. 그러나 용융방사형 스판덱스 섬유는 방사구금 수센티미터 하부에서 섬유의 고화가 완성되며, 한번 고화된 섬유 필라멘트간에는 접착력이 거의 없다는 제약으로 인해 이미 고화가 완성된 방사통 하부에서의 멀티 필라멘트간의 접착은 불가능하였다.

이에 본 발명자들은 방사구금 직하부에서의 멀티 필라멘트간의 접착을 고안했으며, 이를 위해 3개 이상의 멀티 홀로 구성된 방사구금을 착안하기에 이르렀다. 방사구금 홀간의 간격은 일반 폴리에스터나 나일론용 방사구금보다는 가까워야 하는 바, 이는 열가소성 폴리우레탄 수지의 다이 스웰현상이 타 섬융형성성 폴리머의 그것보다 현저히 작기 때문이다.

즉, 본 발명에 의하면 방사홀 중심간 거리(L)가 하기 식(Ⅰ)

을 만족하는 방사구금에서 용융방사하여 얻은 열가고성 폴리우레탄수지계 필라멘트 3개 이상이 서로 접착되어 멀티필라멘트 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 용융방사형 스판덱스 섬유가 제공된다.

이하 본 발명은 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 한 특징은 방사구금으로서 홀 중심간의 거리(L)가 상기 식(Ⅰ)을 만족하도록 조정된 것을 사용하는 것이다. 만일, 홀 중심간의 거리(L)가 상기 범위미만일 경우에는, 방사구금 제작상에 문제가 있거나 방사구금의 수명이 단축되는 문제가 있을 뿐 아니라, 선명한 멀티 필라멘트 단면이 얻어지지 않아 본 발명에서와 같은 기대효과가 나타나지 않았다. 반면, 홀 중심간의 거리가 상기 범위를 초과할 경우에는 멀티 필라멘트간의 접착이 어렵게 된다.

본 발명에서 방사구금이 4홀 이상인 경우, 방사구금의 홀들은 원형이 아닌 일직선 형태로 배열하는 것이 후가공성에 좋다. 이는 봉제시 봉침이 스판덱스 섬유의 일부를 파손시키더라도 나머지 부분으로 인해 스판덱스 섬유의 신축회복성을 유지할 수 있기 때문이다.

또한 방사구금은 구금직하부에서 필라멘트들이 접합될 때 멀티필라멘트에서 요철을 형성하도록 방사홀들이 교호로 배열된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 요철부분에 방사 유제의 저장이 있게 되고 이에 따라 후가공 공정의 진행에 있어 유제의 탈리로 인한 어려움이 없기 때문이다.

방사구금 하부에서의 냉각효과를 증진시키기 위해서는 일렬로 배열된 방사구금 홀들이 냉각풍 방향과 수직과 위치해야만 기대하는 냉각 효과의 증진을 얻을 수 있다.

본 발명에서 방사구금을 통하여 방사되는 필라멘트의 개수(N_f)는 생산하고자 하는 스판덱스 섬유의 섬도에 좌우된다. 섬도를 고려해 볼 때 필라멘트의 개수(N_f)는 하기 식(Ⅱ)의 범위내에 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서와 같은 멀티 필라멘트형 방사구금을 사용하여 용융방사방법으로 스판덱스 섬유를 제조하면, 모노 필라멘트 스판덱스 섬유가 지니고 있는 방사공정중의 냉각 불충분 문제, 후공정중의 유제 탈리로 인한 후공정성 불량 문제, 그리고 직·편물의 봉제공정중 봉침으로 인해 스판덱스 섬유가 파손되어 그 기능성을 상실하는 문제들을 해결할 수 있으며, 이에 따라 방사공정부터 후가공 공정에 이르기까지의 여러 가지 문제들을 해결할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예와 비교예를 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명이 실시예로 인하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

본 발명에서 사용한 수지는 열가고성 폴리우레탄 수지로서 폴리테트라메틸렌 에테르글리콜과 메틸렌 디이소시아네이트 그리고 쇄 연장제로서 부탄디올을 사용하여 제조하였으며, 중량 평균분자량 330,000인 수지를 사용하였다.

방사구금 홀의 지름은 0.30㎜, 인접 홀 간의 간격은 0.39㎜, 배열된 홀 수는 3개로서 서로 교호로 배열하였다. 본 방사구금을 냉각풍 방향에 수직된 방향으로 홀들을 배치하여, 40데니어의 스판덱스 원사를 제조하였다.

제조된 섬유의 사진을 제3도에 나타내었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 수지를 사용하였으며, 방사구금 홀의 지름은 0.20㎜, 홀간의 간격은 0.22㎜, 배열된 홀수는 4개로서 서로 교호로 배열하였다. 본 방사구금을 냉각풍 방향에 수직인 방향으로 홀들을 배치하여, 40데니어의 스판덱스 원사를 제조하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 수지를 사용하였으며, 방사구금 홀의 지름은 0.30㎜, 홀간의 간격은 0.40㎜, 배열된 홀수는 4개였다.

본 방사구금을 냉각풍 방향에 수직인 방향으로 홀들을 배치하여, 40데니어의 스판덱스 원사를 제조하였다.

[비교예 2]

실시예 1과 동일한 수지를 사용하였으며, 방사구금 홀의 지름은 0.30㎜, 홀간의 간격은 0.32㎜, 배열된 홀수는 4개였다.

본 방사구금은 냉각풍 방향에 수직인 방향으로 홀들을 배치하여, 40데니어의 스판덱스 원사를 제조하였다.

[비교예 3]

실시예 1과 동일한 수지를 사용하였으며, 방사구금 홀의 지름은 0.30㎜, 홀간의 간격은 0.36㎜, 배열된 홀수는 4개로서 일직선 형태로 배열하였다. 본 방사구금을 냉각풍 방향에 수직인 방향으로 홀들을 배치하여, 40데니어의 스판덱스 원사를 제조하였다.

상기 방법을 사용하여 제조한 스판덱스 섬유의 방사상태 및 그 물성을 분석한 각 분석항목 결과는 표 1과 같다.

※ ◎ : 좋음, △ : 보통, × : 나쁨

Claims (3)

1. 방사홀 중심간 거리(L)가 하기 식(Ⅰ)

   을 만족하는 방사구금에서 용융방사하여 얻은 열가소성 폴리우레탄수지계 필라멘트 3개 이상이 서로 접착되어 멀티필라멘트 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 용융방사형 스판덱스 섬유
2. 제1항에 있어서, 상기 방사구금은 필라멘트들이 접합후 요철을 갖도록 방사홀들이 교호로 배열된 것임을 특징으로 하는 용융방사형 스판덱스 섬유
3. 제1항에 있어서, 상기 멀티필라멘트를 구성하는 필라멘트의 수(N_f)가 하기 식(Ⅱ)

   을 만족하는 것을 특징으로 하는 용융방사형 스판덱스 섬유