KR100260023B1 - 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 그 방사팩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이용성 폴리에스테르를 해성분으로 하고 통상의 폴리에스테르를 도성분으로 하여서 해도형 복합섬유를 제조함에 있어서 섬도가 0.1 데니어 이하이고 단면형태가 원형내지는 각종 이형단면 형태를 갖는 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 그 방사팩 장치에 관한것임.

본 발명은 해/도성분 비율을 60/40 중량% ∼ 10/90 중량% 로 하여 분배판의 층수가 5∼21인 분배판과 4∼16개의 금속판이 방사상으로 배열된 분할체가 삽입되는 또다른 분배판과, 저수조와 토출공을 갖는 구금으로 구성되어 있는 방사팩 장치로 용융방사함을 특징으로하는 제조방법 및 그 방사팩 장치임.

본 발명으로 제조된 초극세섬유는 섬도가 0.1 ∼ 0.005데니어로 원형 및 비원형단면의 섬유가 혼재 되어 있어서 인조스웨드를 제조하였을 때 천연스웨드의 촉감을 발현시킬 수 있는것임.

Description

이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 그 방사팩장치

본발명은 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 그 방사 팩장치에 관한것으로서, 구체적으로는 의류용 스웨드조 인공피혁용 직물에 사용되는 0.1데니어 이하의 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 그 방사 팩장치에 관한 것이다.

일본 특공소 제 56-9591 호에는 인공피혁용 기포로 사용되는 극세섬유로서 해성분을 용출한 후 극세 도성분의 단면형상이 4-6각형이고, 이 섬유속들이 전체 초극세 섬유의 과반수 이상을 점하고 있는 극세섬유의 제조방법이 기재되었으나, 상기방법은 비록 원사의 단면이 이형단면 이기는 하지만 거의 원형에 가까운 형태이기 때문에 최종적으로 가공한직물의 촉감이 종래의 원형의 초극세섬유를 사용하여 가공한 직물과 비교하였을때 뚜렸한 차이가 나타나지 않았으며, 천연 스웨드 피혁에 비해 촉감이 좋지 못하였다.

본 발명의 목적은 해성분을 용해하였을때, 초극세 섬유의 원사 섬도범위가 0.1데니어내지 0.005데니어이고, 섬유단면이 원형 또는 여러가지의 불규칙한 단면을 가지는 폴리에스테르 초극세섬유의 제조방법 및 그 방사 팩장치를 제공하는데 있으며, 동시에 본 발명은 천연스웨드의 촉감과 흡사한 촉감을 부여할 수 있는 인공피혁제조용 폴리에스테르 초극세 섬유의 제조방법 및 그 방사 팩장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

도 1 은 본발명의 확대 종단면도

도 2 는 제1도의 팩장치를 사용하여 제사한 원사의 확대 횡단면도

도 3 은 분배판에 삽입된 방사상 분할체의 한 예시도

〈 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 〉

1, 2 : 분배판, 3 : 방사상 분할체, 3a : 금속판,

본 발명의 팩 장치는 제 1 도에 표시한바와 같이 용융된 도성분과 해성분 폴리머가 분배판에서 각 성분이 다층(多層)의 사이드 바이 사이드 (Side By Side) 형태로 분배, 집속되어 하부에 있는 또다른 분배판의 금속의 방사상 분할체에 유입되어 분할 토출된 후 또다시 구금상부의 저수조에서 재 분배가 일어난 후 구금의 유입구에서 집속되어 토출공으로 토출되는 순서에 따르는 것으로 분배-집속-분할-분배-집속의 순서로 극세섬유를 제조할 수 있도록 한 것이다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래 일반적으로 사용하여왔던 해도형 복합섬유 제조용 분배판은 각각 도성분의 단면을 다르게 하기 위하여 용융된 도성분 폴리머가 토출되어 나오는 파이프의 배열을 원주상으로 배치하였기 때문에 각 파이프내부를 통하여 토출된 도성분 폴리머는 인접한 파이프에서 토출되는 다른 도성분 폴리머의 저항을 받게되므로 저항을 받는부분의 단면변형이 이루어지고 원주상으로 배열된 파이프중 최외주의 원주상에 배치된 파이프의 경우 제2열에 배치된 파이프의 배치형태에 따라 4각 또는 5각의 형태로 제조되며, 제2열에서부터 최내주부에 배치된 파이프에서 토출되는 도성분은 근접한 파이프가 많기 때문에 최대 6각까지의 초극세 도성분을 형성하지만, 그 단면형태가 거의 원형에 가깝고 초극세 원사의 섬도가 일정하였다.

그러나 이러한 방사팩 장치를 사용하여 스웨드조 인공피혁으로 가공하였을 경우 초극세 섬유의 단면이 거의 원형에 가깝고 또한 섬도 역시 동일하기 때문에 천연 스웨드의 촉감에 미치지 못하고, 분배판을 제작시 도성분 유로로 사용되는 미세한 규격의 파이프를 삽입하는 공정때문에 분배판의 제작비가 고가이었던 문제점이 있었다.

이에 비하여 본 발명의 팩 장치는 제1도에 표시한바와 같이 용융된 도성분 폴리머(A)와 해성분 폴리머(B)가 분배판(1)에서 각 성분이 상호 교호로 분배되어 각성분이 다층(多層) 형태의 사이드 바이 사이드 (Side By Side) 형태로 집속되어 그 하부에 있는 또다른 분배판(2)에 삽입된 금속의 방사상 분할체(3)에 유입되어 방사상 금속판(3a)의 수에 따라서 각각 분할되어, 다층의 사이드 바이 사이드 형태의 용융폴리머가 재 분할 토출된 후, 또다시 하부의 구금(4)에 있는 토출 유입공(6) 상부의 저수조(5)에서 재 분배가 일어난 후 유입공(6)을 거쳐서 토출공(7)으로 토출되도록 한 것이다.

본 발명의 팩장치는 분배-집속-분할-분배-집속의 순서에 따라 도성분과 해성분이 섬유축에 대하여 연속상의 형태로 배열되어있는 복합섬유를 제조할 수 있으며, 특히 본 발명의 팩 장치에 사용되는 분배판(2)은 종래에 사용하여왔던 도성분용 미세 파이프를 사용하지 않기 때문에 제조비를 절감할 수 있다.

본 발명에서 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유를 제조할때 주의 깊게 고려해야할 사항은 용융된 해성분과 도성분의 비율, 다층 형태의 사이드 바이 사이드를 형성하는 분배판(1)에서의 각 성분의 층 수, 분할을 위하여 분배판(2)에 삽입되는 금속의 방사상 분할체(3)의 금속판(3a)의 수 등을 고려해야 한다.

좀더 자세히 설명하면 용융된 해성분과 도성분의 비율은 해성분을 용해했을때 발현되는 도성분의 섬도 및 작업성을 고려할 때 해/도 비율은 60/40중량%∼

10/90중량%가 적절하고 더욱 좋게는 50/50중량%∼20/80중량%이다.

해성분의 비율이 60중량%를 초과하면 해성분을 용해하였을때 최대 0.1데니어, 최소 0.005데니어의 초극세 도성분 섬유를 얻을 수는 있지만 용해해야할 성분의 비율이 높기 때문에 원가상승의 요인이 발생되고 환경오염의 측면에서 마이너스적인 요인이 발생된다.

반면 해성분의 비율을 10중량% 미만으로하여 원사를 제조하게 되면 해성분을 용해하였을때, 도성분 극세사의 섬도가 최대 0.3에서 최소 0.05데니어로 되고 이 섬유를 사용하여 가공하게 되면 0.3데니어의 도성분 섬유로 말미암아 직물의 촉감이 종이와 같은 딱딱한 느낌이 난다.

또한 초극세사의 섬도를 0.1 ∼ 0.005데니어로 제조하기 위해서 분배판(1)의 다층의 사이드 바이 사이드 층수를 고려해야 하는데 그 수는 7개 이상 21개 이하의 범위가 적절하다.

층수가 7개 미만이면 해성분을 용해하였을때 0.1데니어 이상의 도성분 섬유가 제조되어 직물의 촉감이 딱딱해지며, 21개 보다 많으면 분배판(2)에서 분할된 후 구금(4)의 상부에있는 저수조(5)에서 도성분인 극세섬유들끼리 서로 상용성때문에 부착할 가능성이 많아지고, 그 결과 도성분의 섬도가 0.1데니어 이상으로 제조되기 때문에 최종 가공후 직물의 촉감이 딱딱해진다.

또한 초극세 섬유의 섬도를 조절하기 위하여 분배판(2)에 삽입되는 금속의 방사상 분할체(3)의 금속판(3a)의 수를 고려해야 한다.

금속의 방사상 분할체(3)는 다층형태의 사이드 바이 사이드 형태의 용융 폴리머를 분리하는 역할을 하는데 금속판(3a)의 수가 너무 작으면 분할수가 너무 작아 0.1데니어 이상의 도성분 섬유가 제조되며, 금속판(3a)의 수가 너무 많으면 이론상으로는 많은 분할이 일어나 초극세화가 가능할 것으로 예측되었으나 실제 원사 제조시 구금상부의 저수조(5)에서 각 성분끼리 상용성에 의해 부착이 일어나 도성분의 섬도가 굵어지고 폴리머 혼합 형태의 원사가 제조되어 용해에 어려움이 있다.

따라서 본 발명에서의 금속판(3a)의 수는 최소 4개 최대 16개가 적절하다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

실시예1

고유점도 0.55 수준의 이용성 폴리에스테르를 해성분으로 하고 고유점도 0.64 수준의 통상의 폴리에스테르를 도성분으로 사용하여 방사온도 285℃ 에서 100데니어/36필라멘트의 원사를 제조하였다.

이때 복합방사 비율은 해성분 30중량%, 도성분 70중량%이고 다층 사이드 바이 사이드의 층수는 13개로하고, 금속판(3a)의 수를 6개로 하였다.

그 결과 해성분을 용해했을때 0.1데니어에서 0.02데니어의 섬도 분포를 갖는 초극세섬유를 제조할 수 있었으며, 제2도에 표시한바와 같은 여러가지 단면의 도성분을 가진 사를 제조할 수 있었다.

상기 원사를 경사와 위사로 사용하여 제직한후 알카리 감량을 거쳐 해성분을 용해한뒤 기모한 직물을 가와바다 시스템의 태 측정기를 사용하여 측정한 결과는 표1과같았다.

실시예2

고유점도 0.55 수준의 이용성 폴리에스테르를 해성분으로 하고, 고유점도 0.64 수준의 통상의 폴리에스테르를 도성분으로 사용하여 방사온도 285℃ 에서 100데니어/36필라멘트의 원사를 제조하였다.

이때 복합방사 비율은 해성분 20중량%, 도성분 80중량%이고 다층 사이드 바이 사이드의 층수는 15개로하고, 금속판(3a)의 수를 16개로 하였다.

그 결과 해성분을 용해했을때 0.05데니어에서 0.008데니어의 섬도 분포를 갖는 초극세섬유를 제조할 수 있었으며, 원사의 단면은 제 2 도와 같이 여러가지 단면의 도성분으로 되어있는 원사를 제조할 수 있었다.

상기 원사를 경사와 위사로 사용하여 제직한후 알카리 감량을 거쳐 해성분을 용해한뒤 기모한 직물을 가와바다 시스템의 태 측정기를 사용하여 측정한결과 표1과 같았다,

비교예1

실시예1과 같은 수지와 방사조건으로 원사를 제조하였으며, 이때 복합방사 비율은 해성분 9중량%, 도성분 91중량%이고 다층 사이드 바이 사이드의 층수는 13개로하고 금속판(3a)의 수를 6개로 하였다.

그 결과 해성분을 용해했을때 0.3데니어에서 0.06데니어의 섬도 분포를 갖는 섬유를 제조할 수 있었다.

상기 원사를 실시예1과 같은 방법으로 가공하여 기모한 직물을 가와바다 시스템의 태 측정기를 사용하여 측정한 결과 표1과같았다.

비교예2

실시예1과 같은 조건으로 원사를 제조하되, 복합방사 비율은 해성분 30중량% 도성분 70중량%이고 다층 사이드 바이 사이드의 층수는 9개로하고 금속판(3a)의 수를 3개로 하였다.

그 결과 해성분을 용해했을때 0.27데니어에서 0.06데니어의 섬도 분포를 갖는 섬유를 제조할 수 있었다.

상기 원사를 실시예1과 같은 방법으로 가공하여 기모한 직물을 가와바다 시스템의 태 측정기를 사용하여 측정한 결과 표1과 같았다.

비교예3

실시예1과 같은 조건으로 원사를 제조하되, 복합방사 비율은 해성분 30중량% 도성분 70중량%이고 다층 사이드 바이 사이드의 층수는 13개로하고 금속판(3a)의 수를 20개로 하였다.

그 결과 해성분을 용해했을때 0.17데니어에서 0.007데니어의 섬도 분포를 갖는 섬유를 제조할 수 있었다.

상기 원사를 실시예1과 같은 방법으로 가공하여 기모한 직물을 가와바다 시스템의 태 측정기를 사용하여 측정한 결과 표1과 같았다.

비교예4

실시예1과 같은 조건으로 원사를 제조하되, 복합방사 비율은 해성분 30중량% 도성분 70중량%이고 다층 사이드 바이 사이드의 층수는 25개로하고 금속판(3a)의 수를 3개로 하였다.

그 결과 해성분을 용해했을때 0.4데니어에서 0.08데니어의 섬도 분포를 갖는 섬유를 제조할 수 있었다.

상기 원사를 실시예1과 같은 방법으로 가공하여 기모한 직물을 가와바다 시스템의 태 측정기를 사용하여 측정한 결과 표1과 같았다.

구분	굽힘강성(gf cm2/cm)	기모효과(micron)	평가
실 시 예 1	0.076	2.14	양호
실 시 예 2	0.085	2.10	우수
비교실시예 1	0.055	2.40	불량
비교실시예 2	0.046	2.48	불량
비교실시예 3	0.059	2.46	불량
비교실시예 4	0.058	2.46	불량

* 굽힘강성은 수치가 높을수록 양호

* 기모효과 (Roughness ; 표면거칠기값)는 수치가 작을수록 균일한 기모이고 부드러움.

본 발명은 분할후의 섬도가 0.1∼0.005 데니어 이고 단면형태가 원형 또는 이형단면인 섬유가 혼재되어있는 초극세 폴리에스테르 섬유를 경제적으로 제조할 수 있으며, 또 천연스웨드와 거의 흡사한 촉감을 발현시키는 인조스웨드 제조용 초극세 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있도록 한다.

Claims (5)

1. 이용성 폴리에스테르를 해성분으로하고 통상의 폴리에스테르를 도성분으로 하여 해도형 복합섬유를 용융 방사하되, 도성분과 해성분을 분배판에서 다층의 사이드 바이 사이드 형태로 분배, 집속시키며, 이어서 그 하부 분배판의 방사상 분할체에 유입시켜서 분할, 집속시킨 다음에 구금상부의 저수조에서 재분배시킨후 구금의 유입공을 거쳐서 토출시킴을 특징으로 하는 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조 방법.
2. 해성분과 도성분을 다층의 사이드 바이 사이드 형태로 분배,집속시켜주는 분배판과, 수개의 금속판으로 이루어진 방사상분할체가 삽입되어있는 또 다른 분배판과, 구금의 상부에 형성되어있는 저수조와 유입공과 토출공을 갖는 구금으로 구성되어 있는 것을 특징으로하는 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 방사팩 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 해성분과 도성분의 비율이 60/40 중량% ∼ 10/90 중량%임을 특징으로하는 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서, 사이드 바이 사이드 형태로 집속시켜주는 분배판의 층수가 5∼21인 것을 특징으로 하는 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 방사팩 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 방사상 분할체의 금속판의 수는 4∼16개임을 특징으로하는 이섬도 이형단면 초극세 폴리에스테르 섬유의 방사팩 장치.