KR0174132B1 - 촉감이 우수한 고흡수성 폴리에스테르 직물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연 섬유인 견(silk)과 같은 촉감을 발현하고, 흡수성이 뛰어난 폴리에스테르 직물의 제조 방법에 관한 발명으로 그 기술 구성은 심사로 테레프탈산과 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜을 중축합하여 얻은 공지의 폴리에스테르 폴리머를 U자형 노즐로 방사하되 중공도가 50-70%인 고수축 U자형 단면을 갖는 폴리에스테르사를 사용하고, 효과사로는 폴리에스테르 제조시 중합단계에서 테레프탈산에 대해 폴리에틸렌글리콜 및 산화 실리콘을 혼입시켜 중공율 15-30%인 중공 노즐에 의해 방사속도 3500m/min로 방사하여서 얻은 부분 연신사를 사용하여서 된 이수축혼섬사를 경사로 하고, 분할극세사를 위사로 하여 제직한 직물을 통상의 알칼리 감량 처리함을 특징으로 하는 촉감이 우수한 고흡수성의 폴리에스테르 직물의 제조방법인 것입니다.
Description
제 1 도는 본 발명에 이용되는 분할형 초극세사의 단면도.
제 2 도는 본 발명에 이용되는 또다른 분할형 초극세사의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 양이온 가염 폴리에스테르 2,3 : 폴리에스테르
4 : 나일론
본 발명은 천연섬유인 견(silk)과 같은 촉감을 발현하고 흡수성이 뛰어난 폴리에스테르 직물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 U자형 단면을 가지는 고수축 폴리에스테르사를 심사로 하고 폴리에틸렌 글리콜과 산화 실리콘을 혼입시켜 제조한 흡수성 폴리에스테르 부분 연신사를 효과사로 하는 이수축혼섬사를 경사로 하고, 분할극세사를 위사로 하여 제직한 후 알칼리 감량처리함을 특징으로 하는 폴리에스테르 직물의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에스테르 섬유는 치수 안정성, 열 안정성 등의 우수한 성질을 갖고 있지만, 결정성이 높고 소수성 섬유인 동시에 화학적 반응기를 갖고 있지 못하므로 흡수성, 대전방지성, 염색성이 타 섬유에 비하여 취약하다. 이런 문제점 중에서도 대전성은 대전방지제의 급진적인 개발, 제전사의 등장 등으로 많이 개선되었고, 염색성 역시 이염성 폴리에스테르 섬유나 금속 설포네이트기를 포함하는 화합물을 폴리에스테르 구조와 공중합시켜 제조한 양이온 가염 폴리에스테르 개발 등의 노력으로 활발히 개선되고 있지만, 아직까지도 미진한 부분은 흡수성에 관한 개선이다.
폴리에스테르 섬유의 흡수성을 개선하려는 연구 노력은 일본 특허공고소 43-16665에서 PET 섬유 제조시 불활성 무기 입자를 함유시킨 다음 알칼리 용액 처리를 하여 미세다공성 섬유를 제조하는 것이 가장 일반적인 공지 방법이며, 이 이외에도 일본 특허공고 소 55-90611 처럼 섬유표면 또는 내부에 미세공을 형성시키는 중공사의 제법이 개시된 바 있다. 또한, 상기 화학적 원리를 이용하는 방법 이외에도 노즐 자체를 기하학적으로 변형해서 이형단면사의 모세관 현상을 응용한 흡수성 개선 방법도 개발되고 있다.
그러나, 이와같은 방법은 섬유의 흡수기능만을 부각시킨 것이고, 따라서 이러한 원사 만으로 된 직물은 촉감이 좋지 못하고, 흡수성도 크게 발현되지 않으며 직물의 외관, 및 강도가 떨어지는 폐단이 있었다. 따라서, 본 발명은 이와같은 결점을 해소시키고, 흡수성 뿐만 아니라 촉감이 천연 견과 같이 우수하고, 강도 또한 우수한 직물을 제조함을 목적으로 하는 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 견촉감의 고흡수성 이수축 혼섬사를 제조하기 위하여 테레프탈산과 이소프탈산, 에틸렌글리콜을 사용하여 중축합한 공지의 폴리에스테르 폴리머를 고수축 U자형 노즐로 방사하되, 중공도가 50~70%인 U자형 단면을 갖는 폴리에스테르사를 심사로 하고, 효과사로는 폴리에스테르 제조시 중합단계에서 테레프탈산에 대해 폴리에틸렌글리콜 5중량%, 산화실리콘을 2-5중량% 혼입시켜서 얻은 폴리에스테르 칩을 사용하여 중공율 15~30%인 중공노즐에 의해 방사속도 3500m/min 으로 방사하여서 얻은 부분 연신사를 사용한다. 심사로 사용하는 고수축 U자형 폴리에스테르사의 중공도가 전체면적의 50% 미만일 경우에는 흡수성의 효과가 현저하게 떨어지고, 70%를 초과하는 경우에는 노즐 설계시 U자 단면형성이 어려우며, 방사시 작업성이 극도로 불편하여 방사공정이 어려워지는 단점이 있고, 효과사의 중공율이 15% 미만시에는 흡수성이 떨어지며 30% 초과시에는 방사시 작업성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 효과사로 사용하는 실이 부분 연신사가 아닌 완전 연신사를 사용하는 경우 이수축혼섬사의 촉감이 부드럽지 못한 폐단이 있다. 효과사에 사용되는 실리콘 사용량이 2중량% 미만시에는 흡수율이 떨어지며 5중량%를 초과시에는 작업시 방사성에 문제가 있다. 이와같이 하여 얻은 심사와 효과사는 에어 텍스쳐링 501기를 사용하여 인터네이스 노즐의 공기압력 3㎏/㎠로 하여 이수축 혼섬사를 제조한다. 이는 심사와 효과사의 열수축율 차를 30%이상 유지시킴으로서 혼섬사의 루프발현을 왕성하게 하여 부드러운 촉감을 자아내게 하고, 심사인 U자형 중공사의 미세공에 의하여 고흡수성을 갖는 섬유제조가 가능하게 된다.
또한 상기 이수축혼섬사를 경사로 하여 직물을 제직함에 있어서, 평직보다는 주자직의 경우가 흡수율을 극대화 시킬 수 있으며 연사물 보다는 사이징물로 하는 것이 보다 바람직하다. 위사로는 탄력성과 촉감 및 흡수성을 고려하여 폴리에스테르 단일 성분이 0.5 데니어 이하인 분할 극세사 1,000개의 꼬임을 주어 사용한다. 사용된 위사는 제 1도 및 제 2도에 도시된 형태의 것을 사용한다. 제 1도에 도시된 단면을 갖는 위사를 사용하면 단시간의 알칼리 처리로 분할이 가능할 뿐 아니라 거의 전분할이 이루어지기 때문에 촉감과 염색성이 우수한 장점이 있지만, 감량에 의한 분할ㆍ속도가 빠르기 때문에 알칼리 처리 시간을 길게 하여 감량율이 클 경우 직물의 강도가 급격하게 떨어지는 것에 주의해야 한다.
또, 제 2도에 도시된 단면을 갖는 위사를 사용할 경우는 미분할시 염색차 발현의 가능성이 높은 단점과 아울러 알칼리 처리에 의한 감량 및 분할속도가 완만해서 경사의 특성을 최대한 발현시킬 수 있는 시간 조건 설정에 별 어려움이 없다는 장점이 있다. 그러나, 중요한 것은 상기 2종의 위사 중 어느것을 사용하더라도 분할에 의한 우수한 촉감과 극세사의 치밀한 미세구조에 의한 모세관 형상 때문에 흡수성을 증가 시킬 수 있다는 것이다.
위와 같은 조성으로 제조된 폴리에스테르 직물은 알칼리 처리에 있어서, 약제로 수산화 나트륨을 주로 사용하되, 농도를 4% 정도로 하여 직물의 촉감 및 흡수성을 향상시키며 강도 유지가 가능하도록 최적의 감량율을 설정한다. 상기한 이수축혼섬사의 경사와 분할 극세사의 위사로 제직된 직물은 제 1도의 위사로 제조된 경우, 10-20%의 감량율 범위가 바람직하며 감량율이 10% 미만인 경우 촉감 및 흡수성이 불량하고, 감량율이 20%를 초과하면 직물의 슬립 현상으로 인하여 강도가 급격히 떨어지는 폐단이 있다. 또, 제 2도의 위사로 제조된 것은 15-25%의 감량율이 바람직하고, 감량율이 15% 미만인 경우 역시 촉감 및 흡수성이 불량하고, 감량율이 25%를 초과하는 경우에는 직물의 슬립 현상으로 강도가 급격히 떨어지는 폐단이 있다.
본 발명의 구체적인 설명을 실시예와 비교예를 통하여 알아보면 다음과 같다.
[실 시 예 1]
중공율 60%의 U자형 고수축 폴리에스테르사 40d/12f를 심사로 하고, 폴리에스테르 제조시 중합 단계에서 테레프탈산에 대해 폴리에틸렌 글리콜을 5중량%, 산화 실리콘을 4중량% 혼입시켜서 칩을 제조한 뒤, 이를 공지의 중공 노즐을 사용하되 중공 노즐의 중공율을 30%로 하고, 방사시 방속은 3500m/min으로 방사하여 부분 연신사로 제조한 실 85d/72f를 효과사로 사용하여 제조된 이수축 혼섬사를 경사로 하여 사이징 한다. 총경사본수 7600본으로 하고, 위사는 분할극세사로 제 1도의 단면을 갖는 원사를 섬도 100d로 해서 밀도 1인치당 75개로 하여 제직한 뒤, 염가공시 수산화나트륨 4%, 100℃에서 15분간 처리하여 감량율 15%의 직물을 얻은 뒤 흡수율, 흡수 속도 및 촉감에 대해 평가 해 보았다. 평가한 결과는 표 1과 같다.
[실 시 예 2~4]
[비 교 예 1~7]
실시예 2~4와 비교예 1~7은 심사의 종류 및 중공율, 효과사의 종류, 중공율 및 실리콘 함유량, 위사, 알칼리 감량율을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1에서 행한 것과 같이 하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
※ 시험방법 ※
1. 흡수 속도(sec/cm) : 2cm폭으로 절단한 후 하단 부위 1cm를 물속에 침지하여 1cm 상승하는 데 소요되는 시간 측정
물 속에서 침지 후 압력 20㎏/㎠ 속도 20cm/sec로 스퀴징함.
3. 촉감 : 일본 가와바타 시스템기에 의한 평가
4. 슬립발생 : 20명의 직물 인장 시험 결과 기준
Claims (3)
- 중공도가 50~70%인 고수축 U자형 단면의 폴리에스테르사를 심사로 중공도가 15~30%인 부분 연신사를 효과사로 하여 혼섬한 이수축 혼섬사를 경사로 하고, 분할극세사를 위사로 하여 제직한 직물을 통상의 알칼리 감량 처리함을 특징으로 하는 촉감이 우수한 고흡수성의 폴리에스테르 직물의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 효과사 제조시 산화실리콘의 사용량은 2-5중량%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 직물의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 위사로 사용하는 분할극세사의 감량율을 10-25% 범위로 함을 특징으로 하는 폴리에스테르 직물의 제조방법.
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