KR100211219B1 - 폴리에스테르 이수축혼섬사 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실크와 같은 광택과 촉감을 가지며 고수축사와 저수축사간의 비수수축차 및 잔류이수축특성이 우수한 폴리에스테르 이수축혼섬사에 관한 것이다.

종래의 것은 수축발현이 특정공정(정련축소 또는 예비세트공정)에서만 이루어지는 것이므로 이수축효과가 충분하지 못하며 실크와 같은 은은한 광택과 관능적 총감을 발현시킬 수 없었다.

본 발명은 고수축사와 저수축사가 혼섬된 것으로서 ΔSr이 3%이상이고 ΔRsr이 3%이상임을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축혼섬사이다.

Description

폴리에스테르 이수축혼섬사

본 발명은 고수축사와 저수축사의 비수수축차 및 잔류 이수축특성이 우수하고, 동시에 열수축 응력 및 제전성이 향상된 폴리에스테르 이수축혼섬사에 관한 것이다.

지금까지 열리진 이수축혼섬사는 고수축사와 저수축사의 비등수수축율차 또는 건열수축율차를 크게 한 것이었다. 그러나 단순히 고수축사와 저수축사의 수축율차를 크게 하는 방법만으로는 충분한 이수축 효과를 얻기가 어려우며, 실크의 은은한 광택과 관능적인 촉감을 재현하기에는 부족함이 많다.

그 이유로는 이수축혼섬사는 원사를 제조한 후 포지상태에서 단계적인 열처리 즉, 정련축소-감량-예비세트-염색-최종세트 공정의 열처리를 통하여 저수축성 섬유와 고수축성 섬유의 수축율차이를 발현시켜야만 직물의 볼륨감을 향상시킬 수 있지만 종래의 방법으로는 복합적이며 단계적인 수축을 발현시킬 수 없었으며, 어느 특정한 한 공정(정련축소 또는 예비세트공정)에서만 수축율차이가 발현되도록 하는데 그치고 있기 때문이다.

또한 정련축소-감량-예비세트-염색-최종세트 공정들의 이전공정인 제직준비를 위한 호부공정에서의 열이력에 의한 수축율차의 감소를 고려함이 없이 단순히 고수축사와 저수축사의 수축율 차이만을 확대하는 것은 무의미한 것이다.

실질적으로 비등수수축율 차이가 10%이상인 고수축사와 저수축사를 100℃로 호부하면 양자간의 비등수수축율의 차이가 3%미만이 되어서 실질적으로 이수축특성을 상실하게 된다.

또한 실제 공정에서는 일정한 장력하에서 연속적으로 열처리가 이루어지는 경우가 대부분이기 때문에 원사상태에서의 비등수수축율차이는 실제적인 수축율차라고 할 수 없다.

한편 종래의 방법은 대부분 고수축사가 정련축소-감량-예비세트-염색-최종세트 공정을 거치면서 수축특성을 발현시킬때 직물의 조직교락점간에 응력이 존재하며 또 혼섬되어 있는 저수축사가 수축을 방해 한다는 사실을 간과하고 있다. 이와 같은 이유 때문에 수축율의 절대값이 높음에도 불구하고 실제로 수축은 만족할 만한 수준이 되지 못하는 것이다.

또한 직물의 표면에 부출되어서 직물의 태 및 촉감을 결정하는 저수축사의 경우 지금까지는 단면변화에 의한 광택효과, 표면개질에 의한 심색효과 등을 개선하였으나 폴리에스테르가 안고 있는 정전기에 대한 결점을 보완하지는 못하여 신합섬의 가장 큰 결점으로 대두되어 왔다. 이러한 결점을 극복하고자 재직준비공정에서 대전방지제 등을 사용하지만 이러한 방법은 일시적이며 세탁후 그 효과가 상실되어 영구적으로 방지하기에는 미흡하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결한 것으로서 이하 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명자들은 폴리에스테르계 섬유, 특히 고수축성 폴리에스테르섬유의 후가공 공정에서의 열수축 거동을 깊이 있게 연구한 결과, 고수축성 폴리에스테르섬유는 정련축소-감량-예비세트-염색-최종세트공정의 모든 공정에서 단계적으로 수축이 발현될 수 있으며, 단계적으로 수축발현을 조절할 경우 촉감과 볼륨감이 향상되어서 실크의 은은한 광택과 관능적인 촉감을 발현할 수 있으며, 또 정련축소-감량-예비세트-최종세트 공정에서 받게 되는 일정장력 이상에서도 충분한 수축을 발휘하며 특히 정련축소-예비세트의 두 공정에서의 수축거동을 세밀하게 조절하는 것이 가장 큰 효과를 얻을 수 있다는 결론에 도달하였다. 동시에 호부공정에서의 열처리 특히 실린더와 챔버에서의 열처리에 의하여 수축특성이 상당한 변화를 일으키며, 이로 인하여 고수축사의 수축특성이 저하되므로, 호부공정에서의 열처리에 의한 수축특성의 저하를 최소화 시켜야만 촉감과 볼륨감이 향상된 고품위의 원단제조가 가능하다는 것을 알게 되었다. 그리하여 본 발명자들은 일반적인 호부공정에서와 거의 같은 열 이력을 받게 되는 비등수수축율차 △Sr과 잔류수축율차 △Rsr을 적절히 조절하으로서 이수축특성이 향상된 폴리에스테르 이수축혼섬사를 발명하기에 이르렀다.

본 발명은 고수축사와 저수축사로 구성된 폴리에스테르계 이수축혼섬사에 있어서, 0.02g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 100℃의 공기중을 연속적으로 통과한 후 0.01g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 끓는물을 연속적으로 통과할 때의 고수축사와 저수축사와의 수축율차 △Sr이 3%이상이고, 계속하여 0.01g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 180℃의 건열공기중을 연속적으로 통과할 때의 고수축사와 저수축사와의 잔류수축율차 △Rsr이 3%이상이고, 고수축사의 열수축응력이 100℃ 및 145℃에서 0.9g/d이상이고, 동시에 최대 열수축 응력온도가 120℃이상이며, 저수축사의 마찰대전압이 1500볼트 이하임을 특징으로 하는 폴리에스테르계 이수축혼섬사이다.

본 발명에서, 열처리후의 비등수수축율 차이인 △Sr은 기본적으로 정련축소 공정 중에서 저수축성섬유와 고수축성섬유의 수축율 차이가 발현되어야 함으로, 3%이상이어야 한다. 그렇지 않을 경우에는 수축율차이가 거의 발생되지 않으므로 정련축소공정에서의 이수축발현이 되지 않는 것과 다를 것이 없으며, 정련축소 이후의 감량-예비세트-염색-최종세트 공정에서 이수축효과 발현이 되더라도 전체 이수축효과가 크지 않으므로 촉감과 볼륨감의 향상이 미미할 뿐만 아니라 실크의 은은한 광택과 관능적인 촉감은 거의 발현되기가 어렵다. 또한 고수축사와 저수축사의 잔류 수축율차이인 △Rsr이 3%미만인 경우에는 예비세트공정에서의 추가적인 수축율차의 발현이 부족하여 촉감과 볼륨감의 향상이 부족하므로 만족할만한 수준의 원단을 제조할 수 없게 된다.

잔류 수축율차 △Rsr은 정련축소공정에서 수축율 차이가 일부 발현된 상태에서의 추가적인 수축율 차이의 발현으로서, 정련축소공정에서의 열에 의하여 섬유 내부에 작용하고 있는 내부 응력이 일차적으로 해소된 상태에서의 추가적인 수축의 발현이므로 △Sr에 비하여 효과적이라 할 수 있다.

그러므로 △Rsr은 이수축혼섬사를 이용한 실크라이크 직물에 있어서 매우 중요한 인자라 할 수 있다.

한편 고수축사의 고수축특성이 발현될 때 원단에는 경위사간의 조직 교락점간에 응력이 존재하고 있으며 혼섬되어 있는 저수축사의 수축방해가 존재하는 상태이기 때문에 수축특성에 부가하여 수축응력이 중요한 요인으로 작용하게 되는 것이다.

특히 본 발명에서는 정련축소-감량-예비세트-염색-최종세트공정을 거치면서 다단계로 수축을 발현시키는 것이므로, 정련축소공정에서 일차적으로 비등수수축이 발현된 후에는 고수축사는 더 많은 조직 교락점간의 응력 존재하에 있게 될 것이므로 예비세트공정에서 잔류수축이 충분히 발현되기 위해서는 고수축사의 최대열수축응력이 0.9g/d이상이고, 동시에 최대 열수축 응력온도가 120℃이상이어야만 된다. 그렇지 않은 경우에는 저수축성섬유와 고수축성섬유의 수축율차이가 충분히 발현되지 않으며 촉감과 볼륨감이 향상된 고품위의 원단을 제조할 수 없게 된다.

특히 최대열수축 응력온도가 120℃미만인 경우에는 예비세트공정에서 잔류 수축율이 발현되기 어려우며, 오히려 예비세트공정에서의 온도와 장력에 따라서는 더이상 수축발현이 일어나지 않을 가능성도 있는 것이다.

또한 합성섬유 특히 폴리에스테르계 섬유가 갖고 있는 최대의 결점인 정전기 발생을 억제하기 위해서 호부과정등 후공정에서 대전방지제 등을 처리하고 있으나 이러한 방법은 일시적이며 영구적이지 못하다.

본 발명에서는 이러한 결점을 없애며 소프트감, 볼륨감, 드레이프성에 영향을 주지 않으면서도 정전기를 효과적으로 제거한 직물을 얻기 위하여 이수축혼섬직물의 표면에 부출되어 실질적인 촉감과 태 등을 결정하는 저수축사에 영구적인 제전성을 부여하여 소기의 목적을 달성할 수 있었다.

본 발명에 이용한 저수축사는 폴리에틸렌글리콜을 대전방지제로 사용하여 중합단계에서 포함시킨 것으로서 마찰대전압이 1500볼트 이하의 것이다.

마찰대전압이 1500볼트를 초과하면 실질적으로 정전기를 제거하기가 어렵다.

폴리에틸렌글리콜(PEG)의 함량은 3~5중량 %가 바람직하여 3중량 % 미만일 경우에는 마찰대전압이 커져 대전방지효과가 없으며 5중량 %를 초과할 경우에는 중합시 문제가 발생한다.

[실시예 1~5, 비교예 1~4]

폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고 고유점도가 0.7, 0.67인 두 폴리머를 방사온도 290℃에서 동일방사구금을 통하여 방사속도 1350m/분으로 방사한 후 3배로 연신하면서 130℃로 열고정을 시켜서 고수축성분을 30데니어 18필라멘트로 구성하고 저수축성분을 30데니어 32필라멘트로 구성하여 최종적으로 60데니어 50필라멘트의 이수축혼섬사를 제조하였다.

이때의 저수축사의 PEG함량은 표1과 같다.

상기 원사를 사용하여 실린더온도 110℃, 챔버온도 125℃로 호부하고 평하부타이조직으로 경사밀도 45올/cm, 위사밀도 40올/cm로 제직하였다.

이렇게 제직한 생지를 연속정련기에서 95℃, 15분간 이완열처리하여 저수축성섬유와 고수축성섬유의 수축율차이가 발현되도록 하였다.

또한 계속적으로 정련지를 50g/l가성소다 수용액의 감량조에서 95℃, 70분간의 조건으로 25%감량한 후, 170℃의 건열하에서 예비세트를 행하여 비등수수축 이후의 잔류수축을 충분히 발현시켰다.

다시 이러한 예비세트지를 일반적인 폴리에스테르섬유의 염색방법으로 염색한 후 180℃의 건열중에서 최종적인 세트를 행하였다.

그 결과 본 발명의 요건을 만족하는 경우에는 저수축성섬유와 고수축성섬유의 수축율 차이가 충분히 발현되어 촉감과 볼륨감이 향상되어 거의 실크와 동일한 혹은 실크를 능가하는 은은한 진주광택과 관능적인 촉감과 우수한 제전성을 가진 직물을 얻을 수 있었다.

표 1은 저수축사와 고수축사의 수축특성과 열수축응력특성에 따른 최종가공 지상에서의 직물의 풍합과의 관련성을 충분히 보여주고 있다.

표 1에서의 열수축응력 및 온도는 가네보 엔지어리링사제 열응력 측정기로 측정한 것이며, 총 촉감계수는 가와바다 시스템에 의한 측정값이며(5가 최우수) 마찰대전압은 회전형 마찰대전압측정기(일본공업규격 JIS L 1904 B법)로서, 회전드럼에 시험편을 부착하여 회전시키면서 면 마찰포에 마찰시켜 발생한 대전압을 측정하였다.

측정조건은 20℃ X 40%R.H의 온습도 조건에서 접촉압력 하중을 500g중으로 하고 회전드럼의 분당회전수는 450으로 하였다.

시험편의 제작은 필라멘트사를 300데니어로 합사 제편한 다음 5회 세탁후 수세 건조하고 상기의 측정조건에서 24시간 이상 방치한 후 측정하였다.

실시예와 비교예의 시험결과는 표 1과 같았다.

[비교예 5]

경위사 공히 60데니어인 전사를 사용하여 제직가공한 견직물로서 경사밀도 46 올/cm, 위사밀도 42올/cm인 직물이다.

이견직물은 실크특유의 진주광택과 관능적인 촉감을 보여주고 있다.

Claims (2)

1. 고수축사와 저수축사가 혼섬된 폴리에스테르 이수축혼섬사로서, 다음 조건을 모두 만족시킴을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축혼섬사.

   단, △Sr은 0.02g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 100℃의 공기중을 연속적으로 통과한 후 0.01g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 끓는 물을 연속적으로 통과할 때의 고수축사와 저수축사와의 수축율차. △Rsr은 0.02g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 100℃의 공기중을 연속적으로 통과한 후 0.01g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 100℃의 끓는물을 연속적으로 통과한 후 0.01g/d의 장력하에서 시속 5m/분으로 180℃의 건열공기중을 연속적으로 통과할 때의 고수축사와 저수축하와의 수축율차.
2. 제1항에 있어서, 저수축사는 폴리에틸렌글리콜을 3~5중량% 함유한 것으로서 마찰대전압이 1500볼트 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 이수축혼섬사.