KR100211141B1 - 균제도가 우수한 폴리에스터 극세사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단사섬도 0.5 이하의 폴리에스터 극세사를 방사-연신방법에 의해 제조함에 있어서, 원통의 오픈각도가 200도 내지 230도인 반방향원통형 송출방식 냉각장치를 방사구금직하 10~20

Description

균제도가 우수한 폴리에스터 극세사의 제조방법

제1도는 종래의 전면단방향 송출방식 냉각장치에 의한 냉각공정개략도.

제2도는 종래의전방향원통형 송출방식 냉각장치에 의한 냉각공정개략도.

제3(a)도는 본 발명의 반방향원통형 송출방식 냉각장치에 의한 냉각공정개략도.

제3(b)도는 본 발명의 반방향원통형 송출방식 냉각장치의 요부확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방사구금 2 : 사조

3 : 전면단방향 송출방식 냉각장치 4 : 전방향원통형 송출방식 냉각장치

5 : 반방향원통형 송출방식 냉각장치: 오픈각도

본 발명은 균제도가 우수한 폴리에스터 극세사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단사섬도가 0.5 데니어 이하인 폴리에스터 극세사를 제조함에 있어서, 용융 방출된 사조를 균일한 냉각기체류에서 냉각하는 것을 특징으로 하는 균제도가 우수한 폴리에스터 극세사의 제조방법에 관한 것이다.

최근 화섬 업계에서는 고부가가치를 갖는 차별화 소재의 개발이 활발하게 추진되고 있는데, 이러한 추세의 일환으로 단사 섬도 0.5 데니어 이하인 멀티필라멘트사가 많이 개발되고 있다.

종래의 극세사의 제조 방법으로는 복수의 중합체를 복합방사 또는 혼합방사한 후 이중 하나의 성분을 후공정에서 화학적 처리에 의해서 용해시키거나 물리적으로 분섬하는 방법이 널리 알려져 있다. 그러나, 이 방법은 복합방사 또는 혼합방사를 위한 복잡한 특수방사설비를 필요로 하고 후공저에서의 분할을 위한 화학적처리로 인해 제조원가가 상승되며 화학용제 회수등의 문제점등 처리가 곤란한 단점을 갖는다.

상술한 단점을 극복하기 위한 극세사의 제조방법으로 방사-연신공정만에 의해서 별도의 후공정을 거치지 않고 단사섬도 0.5데니어 이하의 극세사를 제조하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 단사섬도를 작게 하면 그 결과로 단사수가 증가하고 다사조가 되는데, 이러한 단사섬도의 급격한 감소는 사의 균제도를 악화시키는 경향이 있고, 제사고정에서의 단사절 또는 염색반의 다발을 야기하는 문제점이 있다.

일반적으로 폴리에스터 극세사의 제조에 있어 사의 균제도는 원사의 품질을 결정하는 중요한 요소이므로, 균제도가 우수한 원사를 수득하기 위하여 강제 냉각방식이 채택되고 있다. 구체적으로 단사섬도 1.0 이하의 폴리에스터 멀리틸라멘의 제조에 있어서는, 제1도에 도시된 바와 같이, 방사구금(1)을 통하여 방사한 후 전면단방향 송출방식 냉각장치(3)에 의해 방출된 사조(2)에 일정하게 냉풍을 불어주는 방식이 이용되었다.

그러나, 단사섬도 0.5데니어 이하의 원사에 있어서는 필라멘트수의 전체적인 증가 및 단사섬도의 저하에 따라 이러한 전면단방향 송출방식에 의해서는 충분한 균일냉각이 이루어지지 않아 작업성이 저하되고, 설사 작업이 된다 하더라도 제조원사의 외관이 불량하고 균제도가 떨어져 직물로 전개시 양호한 품질의 직물을 얻을 수 없는 단점이 있다.

상기 전면단방향 송출방식에 의해 극세 필라멘트 제조방법의 단점을 보완하기 위한 대안으로 국내 특허공개 제92-15834호에는 전방향 원통형송출방식 냉각장치에 의한 냉각방식이 제안되어 있다.

이 방법은 제2도에 도시된 바와 같이, 방사구금(1)을 통해 압출된 사조(2)를 방사구금하 10~20사이에 취부된 전방향원통형 송출방식 냉각장치(4)에 의해 냉각하는 방법이다.

단사섬도 0.5데니어 이하의 폴리에스터 극세멀티필라멘트의 제조에 있어 핵심기술은 필라멘트에 동일위치에서 동일한 냉각효과를 줄 수 있도록 냉각 장치를 설계함과 동시에 외란에 대한 사물성의 변동을 최소화하기 위해 방사 구금으로 압출된 직후에 냉각을 실시하여 사변형을 최소화시키는 것이다. 다사조인 필라멘트에 방사구금으로부터 동일위치에서 동일한 냉각효과를 부여하기 위해서는 부여한 냉각풍이 필라멘트에 의해 방해받지 않고 모든 필라멘트에 접촉되어야 하며, 또한 부여한 냉각풍이 냉각풍간의 충돌이나, 냉각풍과 사조의 충돌에 의해 와류가 발생하지 않아야 한다.

국내 특허공개 제92-15834호에 개시된 전방향원통형 송출방식 냉각장치(4)에 의한 냉각방식은 1.0데니어 이하 0.5데니어 이상의 원사의 제조에 있어서는 상기의 기술적핵심을 모두 만족시킬 수 있었으나, 0.5데니어 미만의 원사의 제조에 있어서는 필연적으로 수반되는 필라멘트수의 증가에 의해 냉각풍과 필라멘트의 충돌점의 증가에 의해 충분한 개선효과를 수득할 수 없는 단점이 있었다.

한편, 방사속도 3,000m/min에서 단사섬도 0.5데니어 이하의 극세사 방사에 있어 방출사조의 온도가, 폴리에스터의 유리전이온도 80℃이하가 되는 고화점은 약 10부근이다. 이러한 고화점부근에서는 사의 급격한 구조변형 및 미세구조형성이 완성되므로 균제도가 우수한 폴리에스터 극세원사를 수득하기 위해서는 고화점부근에서의 균일한 온도관리(적정한 온도 절대치와 온도균일성)가 필요하다. 만약 이부분이 과도하게 가열되면 사조의 유동이 심하여 방사사절이 증가하고, 반대로 과도하게 냉각되면 방사장력이 증가하고, 신도가 감소하여 후공정에서의 제품전개시 모우 및 단사절발생으로 많은 문제점이 야기된다.

또한 과도한 방사장력은 냉풍의 미세한 불균일에도 민감하게 반응하여 단사간의 방사장력의 불균일 배분을 발생시켜 단사 단면의 불균일, 섬도의 불균일 및 강신도의 변동등의 문제를 발생시켜 방사공정시의 사절증가, 후공정에서의 연신작업성 저하 및 제직시의 염색반 등으로 나타나 전체적인 품질의 저하를 발생시킨다.

이러한 과도한 방사장력을 줄이고, 각 방사라인간의 냉풍불균일을 줄이기 위해서 방사구금직하에서의 집속등이 제안되어 있으나, 충분한 효과를 얻을 수가 없었다.

본 발명자는 이러한 물성불균일의 결점을 해소하기 위해 폴리에스터 다사조의 방사에 있어서 다양한 냉각 조건에 대해 연구한 결과, 단사 섬도의 불균일 및 강신도 불균일을 개선하기 위해서 고화점 부근에서의 균일한 냉각 및 냉각풍과 사조의 충돌을 최소화하는 방법을 개발하여 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명의 목적은 폴리에스터 다사조의 방사에 있어서 단사섬도 불균일 및 강신도 불균일을 개선하여 균제도가 우수한 폴리에스터 극세사의 제조방법을 제공하는 것이다.

즉 본 발명은 단사섬도 0.5 이하의 폴리에스터 극세사를 방사-연신방법에 의해 제조합에 있어서, 원통의 오픈각도()가 200도 내지 230도인 반방향원통형 송출방식 냉각장치를 방사구금직하 10~20사이에 취부하여 방사구금으로부터 방출된 사조를 냉각하는 것을 특징으로 하는 균제도가 우수한 폴리에스터극세사의 제조방법을 제공하는 것이다.

이하 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제3(a)도는 본 발명의 반방향원통형 송출방식 냉각장치(5)의 요부확대도로서, 본 발명에 의해 폴리에스터 극세사를 방사-연신 방법에 의해 제조하는 경우에는 방사구금(1)으로부터 압출된 사조(2)를 방사구금(1) 직하 10~20거리에 취부된 반방향원통형 송출방식 냉각장치(5)에 의해 냉각시킨다.

본 발명에서와 같이 보각방면에서의 냉각풍간의 충돌을 최소화하기 위해 일정정도의 오픈형태를 갖도록 설계된 반방향원통형 송출방식 냉각장치(5)를 이용하면 방출사조의 균일냉각과 와류발생제거의 양 목적을 달성할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 반방향원통형 송출방식 냉각장치(5)의 원통의 오픈각도()는 균일냉각과 와류방지의 두 측면들 고려하여 신중하게 선택되어야 하는데, 200도 내지 230도인 것이 바람직하다. 원통의 오픈각도()가 200도 미만일 경우는 다사조인 극세필라멘트간의 균일냉각이 이루어지지 않아 균제도가 저하되며, 그 각도가 230도를 초과할 경우에는 냉각장치의 중간부에서 사와 냉각풍간의 와류발생이 심하여 사간의 융착이 발생하므로 작업성이 저하되고 균제도 또한 불량해지므로, 본 발명에서 원통의 오픈각도()은 상기 범위내인 것이 필수적이다.

본 발명에서 반방향원통형 송출방식 냉각장치(5)의 취부위치는 방사구금직하 10 내지 20인 것이 바람직하며, 이때 냉풍속도는 0.3 내지 0.8인 것이 좋다.

본 발명 방법에 의하면 방출된 사조의 균일냉각과 와류발생 제거에 의해 물성 불균일을 개선하여 균제도가 우수한 폴리에스터 극세사를 수득할 수 있는 이점이 있다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱더 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1-2]

고유점도 0.62의 폴리에스터 중합물을 이용하여 하기에 제시하는 조건하에서 본 발명의 반방향원통형 송출방식 냉각장치를 이용하되 원통의 오픈각도(θ)를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 달리하여 폴리에스터 극세사를 제조하고 방사작업성 및 신도균일성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 1-2]

실시예 1과 동일한 제조 조건하에서 종래의 전면단방향 송출방식 냉각장치를 이용하여 방사하되 부착위치에 변화를 주어 폴리에스터 극세사를 제조하고 그 물성을 평가하여 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.

[비교P 3~9]

실시예 1-2와 동일한 제조 조건과 동일한 냉각장치하에서 방사하되 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 원통의 오픈각도(θ)와 그 부착위치에 변화를 주어 폴리에스터 극세사를 제조하고 그 물성을 평가하여 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.

(부착위치 : 방사구금으로부터의 거리)

* 신고균일성 평가방법 : 사의 파단신도를 50회 측정하여 그 분산을 평균치로 나눈 백분율 값으로 평가하였다.

Claims (1)

1. 단사섬도 0.5 이하의 폴리에스터 극세사를 방사-연신방법에 의해 제조합에 있어서, 원통의 오픈각도가 200도 내지 230도인 반방향원통형 송출방식 냉각장치를 방사구금직하 10~20사이에 취부하여 방사구금으로부터 방출된 사조를 냉각하는 것을 특징으로 하는 균제도가 우수한 폴리에스터 극세사의 제조방법.