KR100285214B1

KR100285214B1 - 천연섬유 형상을 가진 폴리에스테르 가공사 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100285214B1
Application number: KR1019990011678A
Authority: KR
Inventors: 안병훈; 김승진
Original assignee: 안병훈
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2001-03-15
Also published as: KR20000065419A

Abstract

본 발명은 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 폴리에스테르 가공사는 원사 축 방향으로 좌연(左撚)을 갖는 구간과 우연(右撚)을 갖는 구간이 교호로 배열되어 있고, 아래 식(Ⅱ)∼식(Ⅴ)의 특성을 갖는다.

-아 래-

250 ≤ 가공사 1m당 꼬임수(T/M) ≤ 850 (Ⅱ)

100% ≤ 가공사의 구간별 총섬도 변동율 ≤ 250% (Ⅲ)

100% ≤ 가공사의 구간별 모노필라멘트 섬도 변동율 ≤ 300% (Ⅳ)

0% ≤ 가공사의 구간별 모노필라멘트 가닥수 변동율 ≤ 70% (Ⅴ)

본 발명의 폴리에스테르 가공사는 마(麻)와 유사한 촉감, 외관 및 염색성을 갖고, 주로 의류용 원사로 사용한다.

Description

천연섬유 형상을 가진 폴리에스테르 가공사 및 그의 제조방법{A natural fiber-like polyester processed yarn, and a process for preparing the same}

본 발명은 천연섬유 특히 마(麻)와 유사한 형태 및 표면촉감을 갖는 폴리에스테르 가공사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

마조(麻調)의 폴리에스테르 원사를 제조하는 종래 기술로서는 폴리에스테르 원사를 융착가연하는 방법이 사용되어 왔다. 이와 같은 방법은 마와 같이 빳빳한 촉감을 얻을 수는 있지만, 천연의 마가 가지고 있는 최외층의 부드러운 표면효과를 얻을 수 없는 문제가 있다.

또다른 종래 기술로서는 폴리에스테르 가공사의 결정배향성을 가공사 축 방향의 구간별로 서로 다르게 조절하므로서 태세(Thick and Thin) 효과를 발현시키는 방법도 사용되어 왔다. 이와 같은 방법은 염색시 마와 같이 원사 축 방향의 구간별로 농색과 담색이 교호로 발현되는 효과(이하 '농담효과'라고 한다)는 있지만, 외관이 조잡하고, 마와 같이 부드러운 촉감과 동시에 빳빳한 질감을 얻을 수 없는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 앞에서 설명한 종래 기술의 문제점들을 해결함과 동시에, 반발탄성 및 표면촉감이 우수한 마조(麻調)의 폴리에스테르 가공사를 제조하기 위한 것이다.

본 발명은 천연섬유 특히 마(麻)와 같은 형태를 갖고 있어서 빳빳한 질감을 유지하면서도 부드러운 표면촉감을 갖고 염색시 가공사 축 방향으로 담색과 농색이 교호로 발현되며, 반발특성도 우수한 폴리에스테르 가공사 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명 폴리에스테르 가공사의 제조 공정 개략도이다.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호 설명

1 : 폴리에스테르 원사 2 : 제1 피드 로울러

3 : 핫-핀(Hot Pin) 4 : 제2 피드 로울러

5 : 제1 핫플레이트 6 : 가연(False Twisting) 스핀들

7 : 제3 피드 로울러 8 : 공기교락노즐

9 : 제2 핫플레이트 10 : 제4 피드 로울러

11 : 폴리에스테르 가공사

본 발명은 천연섬유 특히 마(麻)와 같은 형상을 가진 폴리에스테르 가공사 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 복굴절율이 30 ×1O³∼60 ×10³인 폴리에스테르 원사(1)을 80℃∼140℃의 온도에서 1.1배∼1.4배의 연신 비율로 1차 연신 열처리하고, 계속해서 170℃∼210℃의 온도에서 1.2배∼1.5배의 연신비율로 2차 연신 열처리함과 동시에 아래 식(Ⅰ)의 조건으로 가연(False Twisting)하고, 계속해서 오버 피드율을 0%∼5%로 조절하면서 190℃∼21O℃의 온도에서 3차 열처리함을 특징으로 하는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사의 제조방법에 관한 것이다.

-아래-

22,500(/D)^1/2≤ T ≤ 26,500(/D)^1/2(Ⅰ)

상기 식(Ⅰ)에서, T는 원사 1m 길이당 가연 스핀들(6)의 회전수이고,는 원사의 고유밀도이고, D는 원사의 총섬도이다.

또한 본 발명은 가공사 축 방향으로 좌연(左撚)을 갖는 구간과 우연(右撚)을 갖는 구간이 교호로 배열되어 있고, 아래 식(Ⅱ)∼식(Ⅴ)의 특성을 갖는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사에 관한 것이다.

-아래-

250 ≤가공사 1m당 꼬임수(T/M) ≤ 850 (Ⅱ)

100% ≤ 가공사의 구간별 총섬도 변동율 ≤250% (Ⅲ)

100% ≤ 가공사의 구간별 모노필라멘트 섬도 변동율 ≤300% (Ⅳ)

0% ≤ 가공사의 구간별 모노필라멘트 가닥수 변동율 ≤70% (Ⅴ)

본 발명은 염색특성을 개선하기 위해서 폴리에스테르 원사의 분자배향을 원사축 방향의 구간별로 상이하게 하고, 탄력성 향상 및 빳빳한 질감을 유지하면서도 부드러운 표면촉감을 발현하기 위해서 상기 구간별로 가공사의 총섬도, 모노필라멘트 수, 모노필라멘트 섬도를 서로 상이하게 함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 제조방법을 도면을 통해 설명한다.

도 1은 본 발명의 폴리에스테르 가공사를 제조하는 공정 개략도이다.

본 발명에서는 가공사 제조를 위한 기본 원사로서 복굴절율이 30 ×10³∼60 ×1O³인 폴리에스테르 원사(1)를 사용한다. 상기 폴리에스테르 원사(1)의 결정화도는 8%∼12%인 것이 바람직하고, 총섬도는 200∼550 데니어인 것이 바람직하다. 만약 폴리에스테르 원사(1)의 총섬도가 200 데이어 미만일 경우에는 너무 가늘어서 천연의 마와 같은 질감을 발현하기 어렵고, 500 데니어를 초과하는 경우에는 마의 주용도인 하절기용 의류 제조에는 부적합하다. 상기 폴리에스테르 원사(1)을 80℃∼140℃의 온도 하에서 1.1배∼1.4배의 연신배율로 1차 연신 열처리 한다. 구체적으로 폴리에스테르 원사(1)를 제1 피드로울러(2)에 공급한 후 핫-핀(3)에서 80℃∼140℃로 열처리 하고, 제1 피드로울러(2)와 제2 피드로울러(4) 사이의 선속도 차이를 이용해 1.1배∼1.4배의 연신배율로 연신한다. 이때 열처리 온도가 상기 범위를 벗어나면 염색시 농담효과가 저하된다. 또한 연신비율이 1.1배 미만일 경우에는 염색시 농색이 더 많아 농담효과가 저하되며, 연신비율이 1.4배를 초과하는 경우에는 연신부분이 길게 되어 담색이 더 많아 농담효과가 저하된다.

다음으로는 1차 열처리 연신된 폴리에스테르 원사(1)를 170℃∼210℃의 온도에서 1.2배∼1.5배의 연신비율로 2차 연신 열처리함과 동시에 가연한다. 구체적으로 1차 열처리 연신된 폴리에스테르 원사(1)를 제1 핫플레이트(5)로 공급하여 170℃∼210℃로 열처리하고, 계속해서 가연 스핀들(6)로 가연(False Twisting)한다.

가연 조건(가연 꼬임수)은 아래 식(Ⅰ)의 조건으로 한다.

-아래-

22,500(/D)^1/2≤T ≤26,5O0(/D)^1/2(Ⅰ)

상기 식(Ⅰ)에서, T는 원사 1m 길이당 가연 스핀들(6)의 회전수이고,는 원사의 고유밀도이고, D는 원사의 총섬도이다. 이때 제2 피드 로울러(4)와 제3피드 로울러(7) 사이의 선속도를 이용하여 1.2∼1.5배의 연신비율로 연신한다. 상기 열처리 온도, 가연조건 및 연신비율을 벗어나는 경우에는 농담효과 및 표면효과 등이 저하한다. 상기 가연을 통해 가공사에는 가공사 축 방향으로 좌연(左撚)이 존재하는 구간과 우연(右撚)이 존재하는 구간이 교호로 배열되게 된다. 구간과 구간 사이 즉 꼬임방향이 교차하는 부분에서는 벌키성(부품성)이 발현된다.

다음으로는 가연처리된 폴리에스테르 원사(1)를 오버 피드율 0%∼5% 조건하에서 190℃∼210℃로 열처리하여 본 발명의 폴리에스테르 가공사를 제조한다. 구체적으로 가연처리된 폴리에스테르 원사(1)를 제3 피드 로울러(7)와 제4 피드 로울러(10)간의 선속도 차이를 이용하여 오버 피드율 0%∼5%로 제2 핫플레이트(9)에 공급하여 190℃∼210℃로 열처리한 후 권취하여 폴리에스테르 가공사(11)를 제조한다. 열처리 온도가 상기 범위를 벗어나는 경우 농담효과 및 표면효과 등이 저하된다. 상기 열처리 공정전에 가연처리된 폴리에스테르 원사(1)를 공기교락장치(8)로 공기교락 할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 제조방법으로 제조한 폴리에스테르 가공사는 가연공정에 의해서 가공사 축 방향으로 좌연(左撚)을 갖는 구간과 우연(右撚)을 갖는 구간이 교호로 배열된다.

또한 본 발명의 가공사는 아래와 같은 특성을 구비한다.

- 아 래 -

250 ≤가공사 1m당 꼬임수(T/M) ≤850 (Ⅱ)

100% ≤가공사의 구간별 총섬도 변동율 ≤250% (Ⅲ)

100% ≤가공사의 구간별 모노필라멘트 섬도 변동율 ≤300% (Ⅳ)

0% ≤가공사의 구간별 모노필라멘트 가닥수 변동율 ≤70% (Ⅴ)

다시 말해서 구간별로 총섬도, 모노필라멘트 가닥수, 모노필라멘트 섬도가 서로 상이하여 태세효과가 극대화 된다. 이와 같은 태세효과는 가연 및 열처리공정에서 일부 모노피라멘트 상호간이 융착되는 현상에 의해 발생된다.

본 발명의 가공사는 꼬임방향이 다른 구간들이 교호로 배열됨과 동시에 태세효과가 극대화 되기 때문에 반발탄성, 벌키성 및 염색시 농담효과가 우수하고, 빳빳한 질감을 유지하면서도 부드러운 표면효과가 발현된다.

본 발명에 있어서 구간별 총섬도 변동율, 구간별 모노필라멘트 섬도 변동율 및 구간별 모노필라멘트 가닥수 변동율은 아래와 같이 구한다.

.구간별 총섬도 변동율(%) 및 구간별 모노필라멘트 섬도 변동율(%)

.구간별 모노필라멘트 가닥수 변동율(%)

이하 본 발명을 실시예 및 비교실시예를 통하여 더욱 구체적으로 살펴 보기로 한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

복굴절율이 40 ×10³이고, 결정화도가 10%인 500 데니어/96 필라멘트의 폴리에스테르 원사를 핫핀(3)에서 100℃로 열처리하면서 1.15배의 연신비율로 연신한다. 계속해서 상기 원사를 200℃의 제1 핫플레이트(5)에서 열처리한 후, 가연스핀들(6)에서 1,750 T/M(미터당 꼬임수)으로 가연한다. 이때 연신비율을 1.3으로 조절한다. 계속해서 상기 원사를 0.3%의 오버 피드율로 195℃의 제2 핫플레이트(9)에 공급하여 열처리한 후 권취하여 폴리에스테르 가공사를 제조한다. 제조한 폴리에스테르 가공사의 특성을 측정한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 1

복굴절율이 40 ×10³이고, 결정화도가 10%인 500 데니어/96 필라멘트의 폴리에스테르 원사를 핫핀(3)에서 100℃로 열처리하면서 1.15배의 연신비율로 연신한 후 권취하여 폴리에스테르 가공사를 제조한다. 제조한 폴리에스테르 가공사의 특성을 측정한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 2

복굴절율이 40 ×10³이고, 결정화도가 10%인 500 데니어/96 필라멘트의 폴리에스테르 원사를 200℃의 제1 핫플레이트(5)에서 열처리한 후, 가연스핀들(6)에서 1,750 T/M(미터당 꼬임수)으로 가연하면서 1.3배의 연신비율로 연신하고 권취하여 폴리에스테르 가공사를 제조한다. 제조한 폴리에스테르 가공사의 특성을 측정한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 3

복굴절율이 40 ×10³이고, 결정화도가 14%인 500 데니어/96 필라멘트의 폴리에스테르 원사를 핫핀(3)에서 100℃로 열처리하면서 1.08배의 연신비율로 연신한다. 계속해서 상기 원사를 185℃의 제1 핫플레이트(5)에서 열처리한 후, 가연스핀들(6)에서 1,750 T/M(미터당 꼬임수)으로 가연한다. 이때 연신비율을 1.15로 조절한다. 계속해서 상기 원사를 0.3%의 오버 피드율로 180℃의 제2 핫플레이트(9)에 공급하여 열처리한 후 권취하여 폴리에스테르 가공사를 제조한다. 제조한 폴리에스테르 가공사의 특성을 측정한 결과는 표 1과 같다.

<표 1>특성 측정 결과

본 발명의 폴리에스테르 가공사는 가공사 축 방향의 구간별로 총섬도, 모노필라멘트 가닥수 및 모노필라멘트 섬도가 서로 상이하고, 좌연(左撚)과 우연(右撚)을 갖는 구간들이 교호 배열되어 있기 때문에 마(麻)와 같이 빳빳한 질감을 유지하면서도 소프트한 촉감을 갖는다. 또한 본 발명의 폴리에스테르 가공사는 염색시 상기 가공사 축 방향의 구간별로 담색과 염색이 교호로 발현되어 마(麻)와 같은 외관을 갖고 반발특성도 우수하다.

Claims

복굴절율이 30×10³∼60×10³인 폴리에스테르 원사(1)을 80℃ ∼140℃의 온도에서 1.1배∼1.4배의 연신비율로 1차 연신 열처리하고, 계속해서 170℃∼210℃의 온도에서 1.2배∼1.5배의 연신비율로 2차 연신 열처리함과 동시에 아래 식(Ⅰ)의 조건으로 가연(False Twisting)하고, 계속해서 오버 피드율을 0%∼5%로 조절하면서 190℃∼210℃의 온도에서 3차 열처리함을 특징으로 하는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사의 제조방법.

- 아 래 -

22,500(/D)^1/2≤T ≤26,500(/D)^1/2(Ⅰ)

상기 식(Ⅰ)에서, T는 원사 1m 길이당 가연 스핀들(6)의 회전수이고,는 원사의 고유밀도이고, D는 원사의 총섬도이다.
1항에 있어서, 폴리에스테르 원사(1)는 결정화도가 8%∼12%이고 총섬도가 200∼550 데니어인 것을 특징으로 하는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사의 제조방법.
1항에 있어서, 가연(False Twisting) 공정후, 3차 열처리 공정전에 가연된 원사를 공기교락시킴을 특징으로 하는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사의 제조방법.
1항에 있어서, 1차 연신 열처리시에는 핫핀(3)을 사용하고 2차 및 3차 열처리시에는 핫플레이트(5,9)를 사용함을 특징으로 하는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사의 제조방법.
가공사 축 방향으로 좌연(左撚)을 갖는 구간과 우연(右撚)을 갖는 구간이 교호로 배열되어 있고, 아래 식(Ⅱ)∼식(Ⅴ)의 특성을 갖는 천연섬유의 형상을 가진 폴리에스테르 가공사.

-아래-

250 ≤가공사 1m당 꼬임수(T/M) ≤850 (Ⅱ)

100% ≤가공사의 구간별 총섬도 변동율 ≤250% (Ⅲ)

100% ≤가공사의 구간별 모노필라멘트 섬도 변동율 ≤300% (Ⅳ)

0% ≤가공사의 구간별 모노필라멘트 가닥수 변동율 ≤70% (Ⅴ)