KR0160069B1

KR0160069B1 - 용출 분할형 복합섬유의 제조방법

Info

Publication number: KR0160069B1
Application number: KR1019950044406A
Authority: KR
Inventors: 오준석; 이용호
Original assignee: 이명환; 동양폴리에스터주식회사
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR970027386A

Abstract

본 발명은 일반 폴리에스터 및 이(易)가수분해 폴리에스터로 이루어진 용출 분할형 복합섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법은 복합섬유를 방사함에 있어서, 아래의 식을 만족하도록 방사용 폴리머들을 선택하고 방사속도를 설정함을 특징으로 한다.

2,000 ≤ WUS ≤ 5,000

15 * 10^-3≤f_A≤ 95 * 10^-3

20 * 10-3 ≤f_B≤ 105 * 10-3

0.75 ≤ f_A/f_B≤ 0.91

(단, WUS : 권취속도, f_A: 이용해성 폴리머의 복굴절율, f_B: 난용해성 폴리머의 복굴절율, f_A/f_B: 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머와의 복굴절율비)

본 발명에 따르면 원사의 균일성, 생산성이 향상되고 공정성이 우수한 용출 분할형 복합섬유가 제공되는 효과가 있다.

Description

용출 분할형 복합섬유의 제조방법

제1도 내지 제3도는 본 발명에 의해 제조될 수 있는 용출 분할형 복합사의 단면 구조를 보여주는 도면들이다.

제4도는 본 발명의 용출 분할형 복합사의 방사 장치를 모식적으로 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 이용해성 폴리머 2 : 난용해성 폴리머

3, 4 : 익스트루더 5 : 스핀 빔

6 : 스핀 팩 7 : 사조

8 : 냉각장치 9 : 제트오일링장치

10 : 권취기

본 발명은 일반 폴리에스터 및 이(易)가수분해 폴리에스터로 이루어진 용출 분할형 복합섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사 방법을 개선하여 제사 공정의 단축을 통한 생산성 향상 및 제조 단가의 절감을 달성한 용출 분할형 복합섬유의 제조방법에 관한 것이다.

최근 서로 다른 종류의 폴리머를 섬유 축방향으로 복합하는 복합방사법에 의해 새로운 성능을 가진 원사가 생산되어 지금까지의 단일 폴리머로부터 구성된 원사를 사용한 직물과는 완전히 다른 특수한 성능을 가진 직물이 계속 생산되고 있다.

예를 들면 서로 친화성이 부족한 폴리머를 섬유축방향으로 접합, 배치한 분할형 복합섬유를 이용하여 직물에서 구성 성분 폴리머를 분리하기도 하고, 또는 다른 성분을 화학적으로 용해 제거함으로써 세섬도사 및 특수 단면 형상을 가진 실로 이루어진 직물을 제조하는 방법이 다수 개발되었고 또한 공업적으로 생산되고 있다.

이들 공업적으로 생산되고 있는 분할형 복합섬유는 서로 친화성이 부족한 폴리머를 사용하여 후공정에서 기계적 처리에 의해 구성성분 폴리머를 분할함으로써 극세사를 제조하기도 하고, 화학적으로 용해속도 차이가 나는 폴리머를 이용하여 후공정에서 용해속도가 빠른 폴리머가 용해됨으로써 난(難)용해성 성분만으로 이루어진 극세사를 제조하기도 한다.

그러나, 기계적 처리에 희한 극세사 제조방법은 두 폴리머간 친화성 부족 때문에 분할 공정전의 방사, 연신, 후공정 단계에서 두 폴리머가 분할이 되어 사절에 의한 공정성 저하가 발생되기 쉽고, 또 완전 분할 후 두 폴리머가 공존하기 때문에 염색견뢰도가 나쁜 단점이 있다.

이러한 단점을 개선키 위해 기계적 처리에 의한 분할이 아닌 화학적 처리에 의한 분할방법이 요구되었다.

화학적 처리에 의한 분할 극세사 제조방법은 여러 가지 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머와의 조합에 의해 일반 원사 데니아급의 원사를 제조한 후, 후공정에서 화학적 처리에 의해 이용해성 폴리머를 제거하면 난용해성 폴리머 성분으로 이루어진 극세사를 제조할 수 있다. 이용해성 폴리머로는 폴리에틸렌글리콜, 아니온계 계면활성제, 금속 설포네이트기를 함유한 공중합 폴리에스터가 사용되며 난용해성 폴리머로는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 사용되고 있다(일본국 특허공보 소화 제47-47532호, 제47-47533호, 제61-37369호, 특허공개공보 소화 제55-31820호, 제62-78213호, 특허공개공보 평성 제1-162825호, 제1-162813호).

그러나, 이러한 화학적 처리에 의한 극세사 제조방법들은 이용해성 폴리머가 고속에서 높은 분자배향의 발현이 힘들어 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머와의 분자배향의 차이가 켜져 연신한 후, 두 폴리머간의 배향도 차이에 의한 강도저하가 발생하기 때문데 저속(1,200미터/분 이하)으로 방사한 후, 연신을 하는 제2단계로 제사방법을 택하고 있다.

따라서 이러한 제조 공법으로 분할형 복합섬유를 제조할 경우, 방사 후 방치시간에 따른 연신사의 물성이 불균일하고 또 저속방사, 연신에 의한 생산성 저하 및 제조단가 상승의 단점이 있으며, 물성 불균일에 따른 후공정성을 저하시키는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방사시 고속으로 권취하여 충분한 배향도를 갖게 함으로써 원사간 물성 균일성 및 생산성 향상, 제조단가 저하, 후공정 작업성을 향상시킬 수 있는 용출 분할형 복합섬유의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 용출 분할형 복합섬유의 제조방법은 복합섬유를 방사함에 있어서, 아래의 식을 만족하도록 방사용 폴리머들을 선택하고 방사속도를 설정함을 특징으로 한다.

2,000 ≤ WUS ≤ 5,000

15 * 10^-3≤f_A≤ 95 * 10^-3

20 * 10^-3≤f_B≤ 105 * 10^-3

0.75 ≤ f_A/f_B≤ 0.91

WUS : 권취속도

f_A: 이용해성 폴리머의 복굴절율

f_B: 난용해성 폴리머의 복굴절율

f_A/f_B: 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머와의 복굴절율비

이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명할 것이다.

본 발명에 있어서 난용해성 폴리머는 선상 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 이용해성 폴리머는 알칼리에 대한 용해성이 우수하고, 방사 배향도가 우수한 폴리알킬렌글리콜과 금속 설포네이트기를 함유한 공중합 폴리에스터를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 용출 분할형 복합섬유에 채용될 수 있는 섬유 단면 구조는 제1도 내지 제3도에 나타나 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 도면에서 성분1은 이용해성 폴리머이고, 성분2는 난용해성 폴리머이다.

본 발명의 방사를 위한 장치는 대체로 제4도와 같다. 익스트루더(3,4)에서 각각 이용해성 폴리머, 난용해성 폴리머가 용융 압출되어 스핀팩(6)을 통해 압출 방사된 사조(7)는 냉각장치(8)에 의해 냉각된 후 제트오일링장치(9)를 거쳐 유제가 부여된 후 권취기(10)에 권취된다.

본 발명에서 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머의 복합비율은 5 : 95 내지 95 : 5, 특히 10 : 90 내지 90 : 10 으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 용출 분할형 복합섬유는 방출 후 냉각되어 일정 속도로 권취기에 권취되는데 권취 속도는 2,000m/min 내지 5,000m/min, 특히 2,500m/min 내지 4,000m/min으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이용해성 폴리머의 복굴절율은 15 * 10^-3내지 95 * 10^-3, 특히 21 * 10^-3내지 85 * 10^-3인 것이 바람직하며, 난용해성 폴리머의 복굴절율은 20 * 10^-3내지 105 * 10^-3, 특히 25 * 10^-3내지 95 * 10^-3인 것이 바람직하다. 또 두 폴리머간 복굴절율비는 0.75 내지 0.91, 특히 0.85 내지 0.90으로 되는 것이 바람직하다. 복굴절율비가 0.75 미만인 경우, 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머간 배향도 차이가 커서 연신 후 이용해성 폴리머의 낮은 배향도에 의해 정상적인 강도 발현이 어려우며 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머의 복굴절율이 가연을 하기에는 모두 너무 낮아 가연시 장력 저하에 의한 불안정한 가연으로 가연 품질이 떨어지면 복굴절율비가 0.91 이상에서는 고속방사(5,000m/min 이상)에 따른 이용해성 폴리머의 배향도가 증가하지만 방사성 저하에 다른 사절이 다발하여 공정성이 떨어진다.

이하에서 본 발명의 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이나, 이하의 실시예들은 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명의 범위르 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

[실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4]

페놀/테트라클로로에탄으로 측정한 고유점도 0.52의 금속 설포네이트와 폴리알킬렌글리콜 함유 공중합 폴리에스터를 이용해성 폴리머로 하고 페놀/테트라클로로에탄으로 측정한 고유점도 0.63의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 난용해성 폴리머로 하여 제4도와 같은 방사장치를 이용하여 방사속도를 변화시켜가면서 제3도와 같은 단면을 가진 분할형 복합섬유 155^d/36^f미연신사를 제조하였다. 복합비는 난용해성 폴리머가 75중량%, 이용해성 폴리머가 25중량%이다.

가연은 속도 450m/min, 온도 189℃에서 실시하여 가연 작업성을 평가하였다.

그 결과는 아래의 표1과 같다.

상기 표1에서 보여지는 바와 같이 본 발명의 실시예들에서는 제조된 사의 방사 공정성, 가연성 및 강도가 양호하였다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 이용해성 공중합 폴리에스터와 난용해성 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 분할형 복합섬유를 한정된 조건으로 방사 직접 연신함에 따라 원사의 균일성, 생산성이 향상되고 공정성이 우수한 용출 분할형 복합섬유가 제공되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변경이나 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며 이러한 변경이나 변형은 첨부된 특허 청구범위에 의하여 제한되어져야 한다.

Claims

복합섬유를 방사함에 있어서, 아래의 식을 만족하도록 방사용 폴리머들을 선택하고 방사속도를 설정함을 특징으로 하는 용출 분할형 복합섬유의 제조방법.

2,000 ≤ WUS ≤ 5,000

15 * 10^-3≤f_A≤ 95 * 10^-3

20 * 10^-3≤f_B≤ 105 * 10^-3

0.75 ≤ f_A/f_B≤ 0.91

WUS : 권취속도

f_A: 이용해성 폴리머의 복굴절율

f_B: 난용해성 폴리머의 복굴절율

f_A/f_B: 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머와의 복굴절율비
상기 난용해성 폴리머는 선상 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고 상기 이용해성 폴리머는 알칼리에 대한 용해성이 우수하고 방사 배향도가 우수한 폴리알킬렌글리콜과 금속 설포네이트기를 함유한 공중합 폴리에스터를 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 용출 분할형 복합섬유의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머의 복합비율이 5 : 95 내지 95 : 5인것을 특징으로 하는 상기 용출 분할형 복합섬유의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 이용해성 폴리머와 난용해성 폴리머의 복합비율이 5 : 95 내지 95 : 5인 것을 특징으로 하는 상기 용출 분할형 복합섬유의 제조방법.