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고투명 판스토용사의 제조방법

Abstract

본 발명은 고투명 판스토(pansto)용사를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 고투명 판스토요상의 제조 방법은 모노 아미드(Mono-amide)계 화합물을 나이론 칩과 블렌딩하여 방사하고 방사구금의 노즐흘을 특정식을 만족하는 편평 이형 단면으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 제조된 사는 스타킹을 만들 경우 투명도가 뛰어나며 단면이 원형이 아닌 일자형이므로 촉감이 우수하고 외관이 뛰어나다.

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D01D5/253

Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor

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Textile Engineering

KR0174308B1

South Korea

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Inventor: 문정철

1995

1995-12-08

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1995-12-08

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1997-07-26

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1999-02-18

Application granted

1999-02-18

Publication of KR0174308B1

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Description

고투명 판스토용사의 제조방법

제1도는 섬유 내에서의 결정영역의 크기에 따른 빛의 투과 형태를 보여주기 위한 모식도이다.

제2도는 본 발명에 채용되는 방사구금의 노즐홀 형태를 보여주는 도면이다.

제3도는 제2도의 방사구금에 의해 제조된 나이론 원사의 단면 형태를 보여주는 도면이다.

제4도는 본 발명에 있어서 방사구금의 노즐흘의 배열 형태를 보여주는 도면이다.

제5도는 본 발명에 따라 제조된 판스토용사에 있어서 스판텍스사와 나이론사의 단면 배열 형태를 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 결정영역 2 : 비결정영역

3 : 스판덱스사 4 : 나이론사

본 발명은 고투명 판스토(pansto)용사를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팬티 스타킹 나이론 필라멘트사를 제조하는데 있어서, 수지에 특수 첨가제를 첨가하고, 특수하게 설계된 방사구금을 이용해 방사하여 고투명 판스토용사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래 스타킹에 사용하는 카바링사의 나이론은 단면이 원형인 나리온 필라멘트사를 사용하는 것이 대부분이었으나, 스타킹은 여성의 다리 부위에 착용되는 이유 때문에 투명성이 뛰어날수록 좋다.

판스토용사의 투명성을 향상시키기 위하여 세섬도 필라멘트사 및 이형단면사를 이용하려는 연구가 근래에 많이 진행되고 있다.

일본에서는 나이론 필라멘트사의 투명성을 향상시키는 방법으로서, ① 편물(직물)의 박지화, ② 사용 섬유의 섬도를 저하시키는 방법. ③ 사용섬유의 필라멘트수를 저하시키는 방법 및 ④ 디아미드(Di-amide)계의 화합물을 첨가시키는 방법 등이 제안되고 있다.

④의 방법은 일본국 특허 공고공보 소화 제58-132113호, 동 제58-132137호 등에서 소개된 것이다.

그러나, 상기에서 열거한 투명성 향상의 방법중 ①, ②, ③의 방법은 원사 및 최종 상품의 물성이 저하될 우려가 있고, ④의 방법에서 제시되는 디아미드(Di-amide)계의 화합물을 첨가시킬 경우 방사 공정중 익스트루더(Extruder)내에서 나이론 분자쇄 끼리의 결합을 촉진시켜 결정의 크기가 커지게 되어 투명성 향상에는 한계가 있는 것으로 알려지고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고 투명성이 대폭 향상되는 고투명 나이론 판스토용사의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 고투명 판스토용사의 제조방법은 구조식,

(단, R : 메틸 또는 에틸기, n : 1 내지 5의 정수)

을 갖는 모노아미드(Mono-amide)계 화합물을 나이론 첩과 블렌딩하여 방사하고 방사구금의 노즐홀을 하기 식을 만족하는 이형 단면으로 하는 것을 특징으로 한다.

(단, W : 노즐홀 폭, L : 노즐홀 길이, R : 노즐홀 끝의 반경)

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명할 것이다.

나이론 필라멘트사의 투명성 향상 요인은 나이론이 방사구금을 통하여 퀀칭 에어 존(Quenching Air Zone)을 통과할 때 생성되는 결정의 크기 및 균일성에 있다. 즉 제1도에서 보듯이 결정의 크기가 작고 균일한 경우 비결정(Amorphous) 영역이 발달하면, 결정의 분포가 균일해져 입사된 빛이 반사가 아닌 투과도리 확률이 높아지게 되어 투명성이 향상되게 된다.

본 발명의 연구자들은 상기의 효과를 얻기 위하여 여러 가지 화합물을 방사단계에서 투입하는 나이론 칩에 블렌딩하는 방법으로 시험한 결과 다음과 같은 화합물이 투명성을 향상시키는데 탁월한 효과가 있음을 알았다.

즉 모노아미드(Mono-amide)계 화합물로써 다음과 같은 화학 구조식을 갖는 화합물이다.

(단, R : 메틸 또는 에틸기, n : 1 내지 5의 정수)

이 화합물을 나이론 칩에서 1 내지 3wt% 비율로 N₂가스를 투입한 챔버내에서 100 내지 120℃의 온도로 10시간 불렌딩하고 블렌딩한 칩을 방사 익스투루더에 투입, 280℃의 방사온도로 방사할 경우 익스트루더 안에서 상기 화합물과 나이론 분자쇄간의 결합이 이루어지며 한쪽 방향으로는 더 이상의 결합반응이 이루어지지 않으므로 분자쇄의 길이가 짧아지게 되어 결정의 성장이 억제된다. 상기 화합물의 양이 1wt% 미만이면 투명도가 발현되기 힘들며, 반대로 상기 화합물의 양이 3wt%를 초과하면 분자쇄의 길이가 너무 짧아져 강도, 신도 등 물성저하가 일어날 수 있는 문제점이 있을 수 있다.

결정의 크기를 억제하는 방법에는 퀀칭 에어(Quenching air)의 속도도 중요한 요소이다. 즉 퀀칭 에어의 속도가 너무 낮을 경우 결정의 성장을 억제하기가 힘들며, 반대로 퀀칭 에어의 속도가 너무 높을 경우 결정의 응고속도가 빨라져 균일한 크기의 결정을 얻기기 힘들어지게 된다.

본 발명자들은 퀀칭 에어의 속도를 변화시키며 시험한 결과 동일 섬도 및 필라멘트 수의 일반(Reqular)사에 대비하여, 다소 높은 퀀칭 에어 속도에서 높은 투명도의 나이론 필라멘트사를 제조할 수 있었다.

보다 높은 투명성의 발현을 위하여 본 발명자들은 방사용 구금을 특별히 설계하였다. 일반 원형 단면사에 본 기술을 적용할 때에 대비하여 제2도에 도시된 방사구금을 이용하여 방사할 때가 훨씬 높은 투명도를 보였다. 제2도에 도시한 방사용 구금은 다음 식의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

(단, W : 노즐홀 폭, L : 노즐홀 길이, R : 노즐홀 끝의 반경)

상기 식에서 L/W가 7 미만이면 원형담녕에 가까워져서 제5도의 (a)와 같은 커버링효과를 기대하기 어려우며, L/W가 9를 초과하면 편평도가 4.5 이상이 되어 오일링이 어려워져 공정성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. L/R이 16 미만이면 제3도의 원사의 단면의 장축단부가 커져서 원사의 단면에 각짐효과가 나타나 오일링이 어려워져 공정성을 저하시키는 문제점이 있을 수 있으며, L/R이 18을 초과하는 경우 원사의 단면의 장축단부가 작아져 적절한 타원형상의 단면을 얻기가 어려워지는 문제점이 있을 수 있다. 또한, W/R이 1.5 미만 또는 2.5를 초과하는 경우, 편평도가 4.5이하 또는 이상이어서 본 발명에 따른 투명성 향상의 효과를 기대하기 어려워지는 문제점이 있을 수 있다.

상기 식을 만족하는 방사구금을 통하여 방사할 경우, 사 단면은 제3도와 같이 되며, 입사된 빛에 대해 반사하는 반사광이 빛의 간섭효과에 의해 특이한 광택을 보이며, 상기 화합물의 효과에 의해 빛의 투과율도 높아 투명성을 높일 수 있다.

한편, 이형 단면사의 경우는 원사 생산 단계중에서 오일링 및 냉각단계에서 사의 물성에 많은 영향을 미친다. 오일링 단계에서 오일과 맞닿는 부분의 반대면은 오일이 흡착되기 어려워 오일링 이후의 단계에서 작업성 저하가 우려되며, 방사구금을 통하여 사조가 하강할 때 냉각 공기에 대하여 균일 냉각이 어려우므로 사 물성의 불안정을 초래하기 쉽다.

하지만 본 발명의 방사구금을 통하여 만들어진 원사는 단면 이형도가 4.5 수준인데 원사의 단면이 제3도에서 보여지는 바와 같이 정일자형이 아닌 번데기형(타원형)으로 되어 있다. 따라서 균일 오일링이 가능하며, 방사구금의 노즐홀 배열을 제4도와 같이 하고 냉각 공기에 대하여 수직으로 사조가 하강하도록 팩을 조합하여, 퀀칭 에어 속도를 갖는 섬도의 원형단면사에 대비하여 0.1 내지 0.5m/초 정도 높게하여 줄 경우, 원사 단면 형태의 찌그러짐이 없으며 물성이 우수하고 균제도(U%)가 우수한 사의 제조가 가능하다.

이하에서 본 발명의 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이나, 이들 실시예들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

[실시예 1]

상대점도가 2.80인 나이론 6칩을 본 발명의 화합물과 1.5wt%로 블렌딩하여, 상기 식을 만족시키는 방사구금을 사용, 방사온도 280℃, 토출량 4.6g/min, 권취속도 940m/min으로 방사한 후, 연신비 2.92로 연신하여 본 발명의 고투명 판스토용사를 제조하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

실시예 1과 같은 방사 연신조건으로 같은 형태의 방사구금을 이용하여 첨가제 화합물을 섞지 않은 나이론 6칩만으로 나이론 필라멘트사를 제조하고 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

실시예 1과 같은 방사 연신조건으로 원형 단면의 방사구금을 이용하여 첨가제 화합물을 블렌딩한 나이론 6칩으로 나이론 필라멘트사를 제조하고 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 3]

실시예 1과 같은 방사 연신조건으로 원형 단면의 방사구금을 이용하여 첨가제 화합물을 섞지 않은 나이론 6칩만으로 나이론 필라멘트사를 제조하고 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표에서 투명도는 일본 도레이사의 일본국 특허공고공보 소화 제58-132137호에서 제안된 방법으로 측정하였다.

즉, 제조한 원사를 동일한 염색조건에서 염색하여 칼로리미터(Colorimeter)를 이용 L, a, b를 측정하고, 명도(L)에 대한 채도(a+b)의 비를 계산하며 그 비가 높을수록 투명도가 높은 것으로 평가한다.

표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 기술로 제조된 사는 물성이 기존의 원형 단면사와 비슷하여 판스토용사로서 적합하고, 또한 투명도가 뛰어나서 스타킹을 만들 경우 투명도가 뛰어나며 단면이 원형이 아닌 일자형이므로 촉감이 우수하고 외관이 뛴어나다.

본 발명의 나이론 필라멘트사를 스타킹용 카바링사의 피복사로 사용하는 경우 제5도(a)와 같이 되어 제5도(b)의 원형단면사의 경우보다 피복효과가 좋아 염색에 있어서도 삼색효과를 거둘 수 있다.

본 발명의 방법으로 제조되는 나이론 판스토용사는 고투명성 및 독특한 광택 효과로 직물 및 편물용으로 전개가 가능하며 한복지, 여성용 속옷, 잠옷 등 그 용도가 무한하다.

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 특허청구범위에 의하여 제한되어져야 한다.

Claims (3)

Hide Dependent

구조식,(단, R : 메틸 또는 에틸기, n : 1 내지 5의 정수)을 갖는 모도 아미드(Mono-amide)계 화합물을 나이론 칩과 블렌딩하여 방사하고 방사구금의 노즐홀을 하기 식을 만족하는 이형 단면으로 하는 것을 특징으로 하는 고투명 판스토용사의 제조방법.

(단, W : 노즐홀 폭, L : 노즐홀 길이, R : 노즐홀 끝의 반경)
제1항에 있어서, 상기 모노 아미드 화합물을 나이론 칩에 1 내지 3wt% 비율로 N₂가스를 투입한 챔버내에서 100 내지 120℃의 온도로 10시간 블렌딩하여 방사 익스트루더에 투입, 방사하는 것을 특징으로 하는 상기 고투명 판스토용사의 제조방법.
제1항에 있어서, 방사시 퀀칭 에어 속도를 동일 섬도의 원형단면사의 경우보다 0.1 내지 0.5m/초 높게 하는 것을 특징으로 하는 상기 고투명 판스토용사의 제조방법.

Cited By (2)

Publication number Priority date Publication date Assignee Title

KR101313354B1

* 2011-12-08 2013-10-11 성안합섬주식회사 땅콩형 이형단면사를 제조하기 위한 방사 구금 및 이를 이용하여 제조된 이형단면사

Family To Family Citations

KR100315510B1

* 1995-12-29 2002-02-19 구광시 이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법

* Cited by examiner, † Cited by third party, ‡ Family to family citation

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1995-12-08 1995-12-08 고투명 판스토용사의 제조방법

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