KR100289417B1 - 극세분할형복합섬유및그방사구금장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르/폴리아미드 성분으로 되어있고, 이들이 교호로 사각형의 편평다층형태로 접합되어 있으며, 두성분의 함량비율이 50/50 ∼ 75/25중량%로 되어있는 극세 분할형 복합섬유와, 폴리머통로(1)(2)를 가진 분배판(A), 저수조(3)(3´)와 폴리머통로(4)(5)를 가진 분배판(B) 및 집속부(6)와 사각형 토출공(7)을 가진 노즐(C)로 구성되어있는 상기 극세분할형복합섬유제조용 방사구금장치에 관한 것임.

Description

극세 분할형 복합섬유 및 그 방사구금장치
본 발명은 폴리에스테르와 폴리아미드로 되어있는 다수의 세그먼트들이 병열상으로 접합되어 있는 사각 다층 편평 분할형 복합섬유로서, 분할후의 단사섬도가 0.4데니어 이하의 극세사가 되는 극세 분할형 복합섬유 및 그 방사구금장치에 관한 것이다.
더욱 구체적으로 설명하면 본 발명의 사각 다층 편평 분할형 복합섬유는 연신후에 다수의 편평상 세그먼트로 분할되어 0.1 ∼ 0.4데니어의 극세사로 되며, 본 발명의 방사구금장치는 상기한 바와같은 극세 분할형 복합섬유를 제조하기에 적합한 것이다.
최근에는 극세 합성섬유를 이용한 인공피혁류나 기능성의 투습방수직물이 활발하게 연구되고 실용화되어있다.
일본 특허공고 소 제 46-3817 호, 소 제 46-26723 호, 소 제 56-9591 호 등에는 비상용성 고분자를 해도상 단면으로 복합방사하여 해성분을 제거하는 방법을 제안하고 있지만, 이 경우는 해성분을 제거하는 공정이 수반되어야 하므로 제조공정이 복잡하고 해성분을 제거해야 하기 때문에 제조원가면에서 고가인 단점이 있다.
한편, 일본 특허공고 소 제 48-28005 호, 소 제 48-37044 호, 일본 특허공개 소 제 51-130317 호등에 공개된 바와같이 비상용성 고분자를 다층 방사상 접합형 단면을 갖는 복합섬유로 만들고 이를 박리, 분할하는 방법은 그 원사 제조방법이 간단하고 각 고분자가 고유의 특성을 가지면서 섬유를 형성하는 이점이 있다. 그러나 다층 방사상 복합섬유는 세그먼트가 방사상으로 배열되어 있으므로 박리분할이 불균일하고 세그먼트수가 작을 경우 방사, 연신 등의 제조공정중에 분할되기 쉬워 방사, 연신작업성이 불량한 단점이 있다.
또한 가연, 기모등의 기계적 분리방법을 사용하는 경우에 분리도가 서로 달라서 염색반을 일으키는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 방사와 연신작업성이 용이하고 드레이프성과 염색성이 우수하며, 분할후 사각편평단면을 가지며 단사섬도가 0.4데니어 이하의 극세 섬유를 제공하는 극세분할형 복합섬유와 그 방사구금장치를 제공하는데 있다.
도 1 은 본 발명의 방사구금장치의 종단면도
도 2a 는 본 발명의 9분할 복합사의 단면예시도
도 2b 는 본 발명의 11분할 복합사의 단면예시도
도 2c 는 본 발명의 13분할 복합사의 단면예시도
도 2d 는 본 발명의 15분할 복합사의 단면예시도
도 3 은 종래의 방사상 복합사의 단면예시도
〈 도면의 주요부분에 대한 부호설명 〉
A, B : 분배판, C : 노즐, 1,2,4, 5 : 폴리머 통로,
3, 3´ : 저수조, 6 : 집속부, 7 : 토출공.
본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 방사구금장치의 전체를 도시한 종단면도이고, 도 2a - 2d 는 이 방사구금장치로 얻어진 사각다층편평분할형 복합섬유의 횡단면도이다.
본 발명은 도 1 의 방사구금장치에 표시된 바와같이 각각 비상용성 폴리머인 제 1 성분을 P1이라고 하고 제 2 성분을 P2라고 하면, 용융된 제 1 성분(P1)과 제 2 성분(P2)이 각각 분배판(A)의 폴리머통로(1)(2)를 통과한후 분배판(B)의 저수조(3)(3´)에 저류된 다음에 폴리머통로(4)(5)를 통과하고, 이어서 노즐(C)의 집속부(6)를 통과하면서 다층편평상태로 집속된다음 사각토출공(7)으로 토출되도록하는 극세 분할형 복합섬유 제조용 방사구금장치이다.
이때 본 발명의 사각 다층 편평 분할형 복합섬유를 제조하기 위해서는 용융된 각 이성분 폴리머의 함량비율, 토출량, 두저수조에서 다층 형태를 형성하는 각 성분의 층 수 등을 고려해야 한다.
좀더 자세히 설명하면 용융된 폴리에스테르와 폴리아미드의 함량비율은 단면형성성과 방사, 연신작업성을 고려할때 50/50중량% ∼ 75/25중량%가 적절하고 더욱 좋게는 60/40중량% ∼ 70/30중량%가 좋다.
폴리아미드의 함량이 50중량%를 초과하면 단면형성성과 연신, 방사작업성이 좋지않고 원가상승의 요인이 발생하고 폴리아미드의 함량이 25중량% 미만이면 단면형성성과 연신, 방사작업성이 좋지않다.
폴리에스테르와 폴리아미드의 토출섬도는 100데니어 ∼ 150데니어 정도가 적당하며, 적정 분할 수는 9분할 ∼ 15분할이 단면형성성과 연신, 방사작업성에서 바람직하다.
본 발명에서 방사속도는 1000 ∼ 1,200m/분, 연신비율은 2.8 ∼ 3.3배로 하였고 제 1 성분(P1)은 폴리에스텔, 제 2 성분(P2)은 나일론-6 또는 나일론- 66를 사용하였다.
본 발명의 극세 다층 편평 분할형 복합섬유를 제직 또는 편직하여 통상의 폴리에스테르 감량 가공방법으로 처리하여 박리, 분할하면 세그멘트의 섬도가 0.1 ∼ 0.4데니어 범위인 극세섬유를 얻을 수 있다.
실시예 1
제 1 성분(P1)의 폴리머로서 고유점도(I.V.)가 0.58인 폴리에스테르를 사용하고, 제 2 성분(P2)의 폴리머로서 상대점도(R.V.)가 2.6인 나일론-6을 사용하고, 두 폴리머 복합비(P1/P2)를 7/3으로 하여 공급하고 9세그먼트로 분할 분배한 다음, 상기의 미연신사를 스리트 히터형 연신기에서 3.0배 연신하여 섬도 120데니어/48필라멘트, 강도 4.5g/d, 신도 40%의 연신사를 얻었다.
상기의 연신사를 사용하여 직물을 만든 다음 4% 가성소오다 수용액으로 20분간 처리하여 각 세그먼트들을 분리시켰으며, 감량후 분할은 9분할을 이루었다. 얻어진 극세섬유의 단사섬도는 폴리에스테르가 0.35데니어, 나일론-6가 0.19데니어 이었다.
실시예 2
두 폴리머의 복합비(P1/P2)를 6/4로 공급하여 11세그먼트로 분할 분배한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 섬도150데니어/48필라멘트, 강도 4.2g/d, 신도 38%의 연신사를 얻었다. 감량후 분할은 11분할을 이루었고, 얻어진 극세섬유의 단사섬도는 폴리에스테르가 0.31데니어, 나일론-6가 0.25데니어 이었다.
비교예 1
두 폴리머의 복합비(P1/P2)를 8/2로 공급하여 13세그먼트로 분할 분배하고 그외는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여, 섬도 80데니어/48필라멘트의 연신사를 얻었다. 감량후 단면형성이 불완전하며 완전분할되지 않고 부분적으로 분할을 이루었다.
비교예 2
두 폴리머의 복합비(P1/P2)를 4/6로 공급하여 15세그먼트로 분할 분배하고 그외는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 섬도 80데니어/48필라멘트의 연신사를 얻었다. 감량후 단면형성이 불완전하며 완전분할되지 않고 부분적으로 분할을 이루었다.
비교예 3
두 폴리머의 복합비(P1/P2)를 9/1로 공급하여 15세그먼트로 분할 분배하고 그외는 실시예 1 동일한 방법으로 실시하여 섬도 100데니어/48필라멘트의 연신사를 얻었다. 감량후 단면형성이 불완전하며 완전분할되지 않고 부분적으로 분할을 이루었다.
특성구분 폴리에스테르/폴리아미드비율 토출섬도(데니어) 세그먼트수(개) 단면형성성 방사성 연신성 감량후분할율 종합평가
실시예1 7/3 120 9 ○ ○ ○ ○ ○
실시예2 6/4 150 11 ○ ○ ○ ○ ○
비교예1 8/2 80 13 △ △ × △ △
비교예2 4/6 80 15 × △ × × ×
비교예3 9/1 100 15 × △ × × ×
※ ○→우수, △→보통, ×→불량
※ 방사성 : 풀보빈(Full bobbin)율 90%초과 - 우수,
90 ∼ 85% - 보통, 85% 미만 - 불량.
※ 연신성 : 사절 및 모우발생율 2% 미만 - 우수,
2 ∼ 4% - 보통, 4% 초과 - 불량.
※ 단면형성성 : 분할수에 따른 다층편평형태의 단면형성율로서
(양호하게 분할 단면형성된 필라멘트수÷전체 필라멘트수)×100
98% 초과 → 우수, 96 ∼ 98% → 보통, 96%미만 → 불량.
※ 감량후 분할율(%)=(분할된 세그먼트수÷전체 세그먼트수)×100
90% 초과 → 우수, 90 ∼ 80% → 보통, 80%미만 → 불량.
본 발명의 극세 분할형 복합섬유는 단면형성성, 방사성 및 연신성이 우수하고, 분할후 0.4데니어 이하의 극세편평섬유를 제공하며, 또 본발명의 방사구금장치는 2개의 분배판과 노즐만으로 구성되는 간단한 구조만으로 상기한 바와같은 극세 분할형 복합섬유를 용이하게 제조할 수 있도록 해준다.

Claims (2)

  1. 폴리에스테르성분과 폴리아미드 성분의 함량 비율이 50/50 ∼ 75/25중량%이고 9∼15개의 편평상 세그먼트들이 다층으로 접합되어 있는 극세분할형 복합섬유에 있어서, 복합섬유 자체의 횡단면형태와 편평상 세그먼트들이 횡단면형태가 모두 사각형인 것을 특징으로 하는 극세분할형 복합섬유.
  2. 제 1 성분(P1)의 폴리머통로(1)와 제 2 성분(P2)의 폴리머통로(2)를 가진 분배판(A)과, 저수조(3)(3´)와 폴리머통로(4) 및 폴리머통로(5)를 가진 분배판(B)과, 그리고 집속부(6)와 사각형토출공(7)을 가진 노즐(C)로 되어있는 것을 특징으로 하는 극세 분할형 복합섬유 제조용 방사구금장치.
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