KR100212957B1 - 초고속방사법에 의한 나이론6 필라멘트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나이론6 칩을 방사속도 4500미터/분 이상으로 용융방사함에 있어, 방사구금으로부터 600∼1800mm떨어져 위치한 집속가이드에 방출사조를 통과시키고, 집속가이드로부터 하부로 200∼1500mm위치에서 유제를 부여하고, 140∼200℃의 온도를 갖는 제1고데트롤러와 제2고데트롤러에 0.06초 이상 체류시킨 다음 20∼80℃의 제3고데트롤러를 통과시켜 권취함을 특징으로 하는 나이론6 필라멘트의 제조방법이 제공되는 것으로 방사층고가 낮은 설비를 이용할 수 있고 4500미터/분이상의 초고속으로 방사가 가능한 잇점을 제공한다.

Description

초고속방사법에 의한 나이론6 필라멘트의 제조방법

제1도는 종래 나이론6 직접 방사 연신사 제조공정개략도.

제2도는 또 다른 종래 나이론6 직접 방사 연신사 제조공정개략도.

제3도는 본 발명 나이론6 초고속 직접 방사 연신사 제조공정 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방사구금 2 : 냉각장치

3 : 집속가이드 4 : 제1가열관

6 : 급유장치 6 : 제2가열관

7 : 인터레이싱장치 8 : 사집속가이드

9 : 제1고데트롤러 10 : 제2고데트롤러

11 : 제3고데트롤러 12 : 와인더

Y : 사조

본 발명은 나이론6 섬유를 방사속도 4500미터/분 이상의 초고속으로 제조하면서 지연회복율이 0.6 이하인 양호한 물성을 갖는 나이론6 필라멘트의 신규한 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 나이론6 필라멘트를 제1도에 도시한바와 같은 통상의 직접방사연신사(SDY) 제조설비에서 생산코자할 경우 방사속도는 보통 4000내지 5000미터/분으로 5000미터/분을 넘지 못하고 있다. 이것은 5000미터/분 이상으로 할 경우 생산시의 방사장력이 과도하게 높고(40g 이상) 사조의 유동이 심하여 조업성이 불량해지며 또한 원사물성중 지연회복율이 증가하여 최종제품물성이 나빠지기 때문이다.

이를 좀더 개선하기 위한 종래기술로 제2도에 도시한바와 같이 제1도의 설비 급유장치(5) 전후에 두개의 가열관(4, 6)을 설치하고 인터레이싱장치(7)가 또한 구비되어 있는 직접방사 연신장치에서 나이론6 필라멘트를 제조하는 방법이 알려져 있다.

이 방법에 의하면 5000미터/분 이상의 고속생산이 가능한 잇점이 있으나 두개의 가열관을 구비해야 하는 관계로 설비가 복잡하고 방사층고(L2)가 높아져 투자비가 증가하며 방사작업도 불편한점이 있다.

본 발명은 이같은 종래기술의 문제점을 해결하여 안출된 것이다.

본 발명은 나이론6을 직접방사연신함에 있어 급유장치와 집속가이드를 방사구금으로부터 짧은 위치에 설치 함으로서 방사장력을 낮추고, 방사장(방사구금에서 권취기까지의 거리)을 짧게 하여 설치 경제성을 향상시키고, 고온가열 고데트롤러를 도입 이 위에서 사조를 일정시간이상 체류시킴으로서 고속방사에 의해 섬유미세구조적으로 발생하는 수축응력을 제거함으로써 지연회복율을 낮추는 것이다.

즉, 본 발명은 나이론6 칩을 방사속도 4500미터/분 이상으로 용융방사함에 있어, 방사구금으로부터 600∼1800mm떨어져 위치한 집속가이드에 방출사조를 통과시키고, 집속가이드로부터 하부로 200∼1500mm 위치에서 유제를 부여하고, 140∼200℃의 온도를 갖는 제1고데트롤러와 제2고데트롤러에 0.06초 이상 체류시킨 다음 20∼80℃의 제3고데트롤러를 통과시켜 권취함을 특징으로 하는 나이론6 필라멘트의 제조방법이 제공되는 것이다.

이하에 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같으며, 각 도면에서 동일한 성격의 설비에는 동일부호를 부여하여 설명한다.

본 발명은 제3도에 도시한바와 같은 나이론6 직접방사 연신사 제조장치를 사용하는 것을 특징으로 한다.

즉, 제1도에 도시한 바와같이 방사구금(1)으로부터 방출된 사조(Y)가 냉각장치(2)를 통과하여 집속가이드(3)에 집속되고 이어서 급유장치(5)에서 오일링된 후 두개의 고데트롤러(9, 17)및 사집속가이드(8)를 거쳐 와인더(12)에 와인딩되는 종래방법이나 제2도에 예시한바와 같이 제1도의 설비에 급유장치(5)를 전후하여 제1가열관(4)과 제2가열관(6)을 추가설비하고 인터레이싱장치(7)와 사집속가이드(8)를 거치게 하는 좀더 향상된 종래 방법과는 달리, 본 발명은 제3도에 도시한 바와 같이 방사구금(1)으로부터 방출된 사조(Y)를 냉각장치(2)를 통과시켜 집속가이드(3)에 집속시키고 이어서 급유장치(5)에서 오일링한후 3개의 고데트롤러(9, 10, 11)및 사집속가이드(8)를 거쳐 와인더(12)에 와인딩되는 방식으로, 여기에서 상기 집속가이드(3)는 방사구금(1)으로부터 600~1800mm떨어져 위치시키고, 급유장치(5)는 상기 집속가이드(3)로부터 하부로 200∼1500mm에 위치시키며, 제1및 제2고데트롤러(9, 10)는 140∼200℃의 온도로 가열되고 이 롤러 위에서 사조가 0.06초 이상 체류토록 하고, 제3고데트롤러(11)는 20∼80℃로 가열되는 것을 특징으로 하여 방사속도 4500미터/분 이상으로 초고속방사 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 특징적으로 도입하고 있는 집속가이드(3)의 위치는 방사구금(1)으로부터의 거리(L1)로서 600 내지 1800mm가 바람직한 바 이는 종래장치에서의 방사구금으로부터의 거리가 통상 3500∼4500mm인 것과 비교하면 대단히 짧은 것이다. 본 발명에서 L1의 길이가 600mm이하일 경우 생산품종에 따라 다르지만 용융토출되는 섬유의 고화점이 방사구금으로부터 300∼500mm인 것을 참고하고, 구금하부에 모노머배기후드 및 스팀실링 설비를 위해 200mm정도가 필요한것 외에 냉각장치를 위해 400mm가 추가로 필요한 것을 감안할때 사의품질 및 조업성상 바람직하지 않게 된다. 한편 L1의 길이가 1800mm를 초과할 경우는 방사장력이 커져 사유동성이 증가하고 결국 조업성이 불량해져 또한 바람직하지 않다.

본 발명에서 또다른 특징점으로 도입하고 있는 급유장치(6)의 위치는 집속가이드(3)로부터 하부로 200내지 1500mm가 바람직한데 200mm이하일 경우 통상적으로 집속가이드(3)와 급유장치(5)사이에 설치되는 절사된 사를 빨아내기 위한 아스프레이터(Asprator)가 설치되기 어렵게 되어 바람직하지 않고, 1500mm를 초과할 경우는 방사장력이 높아져 좋지 않고 방사층고가 높아 투자비용도 많이 들어가게 된다.

본 발명에서는 제1 및 제2고데트롤러(9, 10)를 가열하되 그 온도를 140내지 200℃로 유지하는 것이 또한 중요하다. 이 가열온도가 140℃이하일 경우 열세팅이 부족하여 고데트롤러에 사를 많이 감아주어야 하기 때문에 결국 롤러를 크게 해야 되는 투자비증가 및 회전동력 증가등의 문제점이 뒤따르게 되어 바람직하지 못하고, 200℃를 초과할 경우는 유제 및 수분증발이 심하여 유제성분의 안정적 급유에 문제가 있고 롤러상에서의 사주행 유동이 심하여 지연수축율의 안전유지에 어려움이 따른다. 이와같은 처리온도에서 양고데트롤러상 사조의 체류시간은 적어도 0.06초 이상이어야 하며 이보다 낮을 경우 또한 열세팅이 부족하여 지연회복율이 커지게 된다.

이같은 고데트롤러상 섬유 체류시간은 방사속도, 권취속도, 고데트롤러직경에 따라 달라지게 되며 고데트롤러상의 권회수로 이체류시간을 조정할 수 있다.

본 발명에서는 종래의 예와 달리 제3고데트롤러(11)를 채용하고 있는바 이는 통상 마지막 고데트롤러와 와인더 사이에 고압공기로 사에 교락을 부여하는 인터레이서(Interacer)가 위치하는데 이것이 사주행유동성을 증가시키므로 이를 바로잡기 위해 제공되는 것이며 바람직하기로는 그 롤러의 처리온도가 20∼80℃ 인 것이다.

본 발명에서 고데트롤러의 일반적인 직경은 200∼300mm인 것이다.

이와같은 본 발명의 방법에 따라 나이론6 필라멘트를 생산할 경우 4500∼8000미터/분의 초고속 방사가 가능하게 되고 지연회복율 0.6이하의 나이론6 필라멘트사를 수득하게 된다.

또한 본 발명에서는 방사장(L1+L2)이 5000mm내외를 조절가능하여 제1도의 종래예 8500mm내외 및 제2도의 종래예 5500mm이상에 비하여 현저히 방사층고를 낮출 수 있고 가열관(제2도의 예)이 불필요하여 설비가 간단하고 투자비가 절감되는 잇점을 제공한다.

이하에 실시예를 들어 본원을 더욱 설명한다.

상대점도가 2.55인 나이론6 칩을 제3도에 도시한 방사설비를 이용하여 260℃에서 용융방사한후 냉각(온도 ; 14℃, 풍속 ; 0.4m/sec)시키고 구금으로부터 다음 표와 같이 떨어진 위치에서 집속하고 유제를 부여한 후 다음조건으로 총연신비가 1.1이 되게 7500미터/분의 권취속도로 연신 권취하여 40d/12f의 필라멘트를 제조하였다.

방사결과를 아울러 하기표에 나타내었다.

* G/R : 고데트롤러

* 지연회복율 : 원사 생산후 20℃×1기압×습도 65% 조건하에서 12시간 방치후 시료를 샘플링하여 길이측정하고 (l) 12시간 방치후 길이측정하여(l) 다음식으로 계산한 값으로 일반적으로 이값이 0.6이상이면 제직후 염색시 원단수축이 심하여 그 품위가 저하될 뿐만 아니라 원사 권취후 방치시 섬유수축에 따른 지관 파열, 드럼형태 불량의 결점을 초래한다.

Claims (1)

1. 나이론6 칩을 방사속도 4500미터/분이상으로 용융방사함에 있어, 방사구금으로부터 600∼1800mm떨어져 위치한 집속가이드에 방출사조를 통과시키고, 집속가이드로부터 하부로 200-1500mm위치에서 유제를 부여하고, 140∼200℃의 온도를 갖는 제1고데트롤러와 제2고데트롤러에 0.06초 이상 체류시킨 다음 20∼80℃의 제3고데트롤러를 통과시켜 권취함을 특징으로 하는 나이론6 필라멘트의 제조방법.