KR0168888B1 - 폴리에스터 산업용 원사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무제품의 보강재, 특히 타이어 코드용으로 유용한 고강력과 고신도를 동시에 폴리에스터 제조 방법에 관한 것으로, 방사속도 2300m/min 이상의 고속으로 방사하여 배향도를 높인 폴리에스터 미연신사를 직접 연신하는 과정에서 연신을 행한 후 높은 릴렉스를 부여함과 함께 릴렉스 롤라뒤에 회전이 좋은에어 롤라 가이드를 설치하여 릴렉스 롤라와 원사가 15∼40°의 각을 이루도록 하는 것이며, 고강도를 유지함과 함께 고신도사를 함께 보유하여 고무 보강재로 사용시 유니포머티가 우수한 타이어 또는 고무 성형물을 얻을 수 있는 특징이 있다.

Description

폴리에스터 산업용 원사의 제조 방법

제1도는 본 발명의 공정 개략도.

제2도는 제1도의 릴렉스 롤라와 가이드 부분의 확대개략도.

제3도는 실시예 평가 항목의 하나인 중간신도 특성그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1：노즐 2：후드부 3：퀀칭부

4：사조 5：오일링 롤러

6∼8：연신롤러 9：릴렉스 롤러

10：에어롤러가이드 11：와인더

본 발명은 폴리에스터 섬유의 제조방법으로, 특히 타이어의 고무보강재로서 유용한 고강력과 고신도를 동시에 갖는 폴리에스터 산업용 원사의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 제조는 폴리에스터 타이어 코드에 고무를 토핑한 후 이를 재단하여 타이어 크기, 모양에 따라 여러장을 겹쳐 인플레이션과 큐어링 등의 공정으로 성형하는 것으로 이루어진다.

그러나, 성형을 위하여 겹치는 부분은 겹치지 않는 부분에 비하여 타이어 코드가 더 많이 있게 되므로 결과적으로 그 부분이 성형을 위한 인플레이션시 다른 부분보다 잘 늘어나지 않아 타이어의 유니포머티(UNIFORMITY)를 저하시키게 된다.

본 발명자들은 이와 같은 문제를 해결하고자, 예의 연구한 결과 타이어의 성형시 겹치는 부분에 고신도사를 사용하면 이를 해결할 수 있음에 착안하고, 다음과 같이 고신도를 갖는 폴리에스터 산업용 원사를 제조하게 되었다.

즉, 본 발명은 폴리머를 용융압출기를 통하여 용융압축하고, 노즐을 통하여 방사한 후 오일링 롤러를 이용하여 유제를 부여한 다음, 연신롤러를 이용 1단과2단의 적정 연신을 행한 후 고온의 릴렉스 롤러를 이용 히트세팅을 하면서 동시에 릴렉스를 부여하는 것이며, 여기에서 롤와 와인더 사이에 에어롤러 가이드를 일정각도로 설치하여 롤러에 릴렉스된 사가 휘감기는 것을 방지하도록 하는 것을 주 내용으로 한 고신도 폴리에스터 산업용 원사의 제조방법을 제공하는 것이다.

이하, 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 보는 바와 같이 본 발명은 고유점도(Ⅳ) 0.90이상의 폴리에스터 폴리머를 용융압출기를 통하여 용융압출하고, 적정온도를 유지되는 방사도관을 통한 다음 노즐(1)을 통하여 토출 방사하고, 퀀칭부(3)를 거쳐 사조(4)를 오일링 롤로(5) (또는 미터링 오일링 가이드 등)에서 유제를 부여한 다음 3개의 연신롤러(6∼8)를 통하여 사조를 2단 연신(DR1, DR2)하여 함께 1.8∼2.3의 연신을 행한 후 표면온도가 200∼240℃인 릴렉스롤러(9)로 히트세팅함과 동시에 7∼12%의 릴렉스를 부여하는 것을 제1의 특징으로 한다.

이때, 연신비가 1.8미만인 경우에는 원사의 강도가 지나치게 낮아져 타아어코드로서 유용하지 못하고, 반면에 2.3을 초과하는 경우에는 강도는 높지만 신도와 중간신도가 낮아져 본 발명의 목적인 고신도사의 용도에 맞지 않게된다.

또한, 릴렐스율이7%미만인 경우에는 본 발명이 목적하는 높은 중간신도 및 신도를 갖는 고신도사를 얻기가 어려우며, 릴렉스율이 12%를 초과하는 경우에는 릴렉스가 지나치게 높아 릴렉스 롤러와 와인더 사이에서 원사의 장력이 낮아져 작업성이 매우 불량하게 된다.

본 발명은 또한 제2도에 도시한 바와 같이 릴렉스 롤러(9)로부터 회전성능이 좋은 에어 롤러 가이드(10)를 릴렉스 롤러(9)와 원사가 이루는 각(릴렉스 롤러(9)와 에어롤러가이드(10)가 이루는 각)(θ)이 15∼40°가 되도록 설치함으로써 과도한 릴렉스(3)로 인한 장력의 저하로 원사가 릴렉스 롤러(9)에 휘감기는 것을 방지하도록 하는 제2의 특징을 갖는다.

릴렉스 롤러(9)와 원사가 이루는 각이 15°미만인 경우에는 각도가 작아 릴렉스 롤러(9)와 에어 롤러 가이드(10)사이에서 원사의 장력이 낮아져 작업성이 불량하게 되며, 반대로 40°를 초과하는 경우에는 장력이 너무 높아지고 에어 롤러 가이드(10)와 마찰이 심해져셔 핀사가 발생하여 원사의 외관품질을 저하시키게 된다.

이와 같이 본 발명의 방법에 따라 수득되는 폴리에스터 산업용 원사는 강도가 7.5∼8.5g/d를 가지면서, 중간신도 8.0∼13.0%, 파단신도 17.0∼22.0%의 고신도를 유지하는 효과를 가져 타이어 코드로서 유용한다.

이하에 실시예를 들어 설명한다.

[실시예1∼3, 비교예1∼3]

고유점도(Ⅳ) 1.0의 폴리에스터칩을 폴리머 온도310℃로 압출기에서 용융하여 300℃로 유지되는 방사도관을 통한 다음 500∼600g/min의 토출량으로 노즐(1)을 통하여 방사속도 2300m/min로 방사하였다. 방출된 사조(4)는 노즐직하에 후드부(2)를 지나 20℃, 0.5m/sec의 풍속을 갖는 퀀칭부(3)를 통과하여 냉각되고, 오일링롤러(5)에서 유제가 부여된 다음 연신비 2.0으로 연신하고, 릴렉스를 부여하여 권취하였다. 이때 릴렉스 롤러(9)와 에어 롤러 가이드(10)의 각도(θ)는 35℃로 하였고, 릴렉스%는 표1과 같이 실시예 및 비교예 별로 달리하여 실시한 후 그 결과를 표1에 정리하였다.

[실시예 4∼6, 비교예 4∼5]

고유점도 1.0의 폴리에스터 칩을 폴리머온도310℃로 압출기에서 용융하여 300℃ 유지되는 방사도관을 통한 다음 500∼600g/min의 토출량으로 노즐(1)을 통하여 방사속도 2300m/min로 방사하였다. 방출된 사조(4)가 노즐(1)직하에 후드부(2)를 지나고 20℃, 0.5m/sec의 풍속을 갖는 퀀칭부(3)를 지나 오일링 롤러(5)에서 유제를 부여한 후 연신을 행하고 9%의 릴렉스를 부여하여 권취하였다. 이때, 릴렉스 롤러(9)와 에어 롤러 가이드(10)의 각도(θ)는 35℃로 하고, 연신비는 표2와 같이 실시예 및 비교예 별로 달리하여 실시한 후 그 결과를 표2에 정리하였다.

[실시예 7∼9, 비교예 6∼7]

표3에서와 같이 연신비를 2.0으로 고정하고 에어롤러 가이드(10) 각도를 실시예, 비교에 별로 달리하는 것 외에는 상기 실시예 4∼6 및 비교예 4∼5와 동일하게 실시하고 그 평가결과를 표3에 정리하였다.

참고사항

*원사：1000데니어/249fil

*중간신도(중신)는 인장 시험시 S-S커브상 4.5kgf 강력에서의 신율

*외관은 엘코미터(ELKO METER)를 이용하여 분석하였으며 10000m를 풀어서 나온 핀사수를 1000m당 개수로 환산한 것임.

*X：작업불가

Claims (3)

1. 폴리에스터 제조에 있어서, 방사속도 2300m/min이상의 고속으로 권취하여 배향도를 높인 폴리에스터 미연신사를 직접 연신하는 과정에서 유제부여 장치를 이용하여 사에 유제를 부여하고, 연신롤러에서 1.8 내지 2.3의 연신비로 연신을 행한 후 7내지12%의 릴렉스를 부여하여 제조하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 산업용 원사의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 연신롤러와 릴렉스 롤러사이에서 릴렉슬 행한 후 릴렉스 롤러와 와인더 사이에 있어서 에어롤러가이드를 설치하여 릴렉스 롤러와 원사가 이루는 각(θ)을 15내지 40°로 하여 수행됨을 특징으로 하는 폴리에스터 산업용 원사의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 제조되는 산업용원사는 강도 7.5∼8.5g/d이고, 중간신도 8,0∼13.0%, 파단신도 17.0∼22.0%를 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 산업용 원사의 제조방법.