KR100399453B1 - 고속방사에의한폴리아마이드섬유의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본발명은 소광제인 산화티타늄을 중합단계에 첨가해서 고속방사법으로 단사섬도가 1.0데니어이하인 폴리아미드 극세섬유를 제조함에 있어서, 방사구금직하부의 온도를 180 ∼ 220℃로 유지시켜줌으로서 폴리아미드의 유동성이 향상되도록 하여서 종래처럼 모우나 사절을 발생시킴이 없이 방사성 좋게 제조할 수 있도록 한것임.

Description

고속방사에 의한 폴리 아마이드 섬유의 제조방법
본 발명은 섬도가 1.0데니어 이하의 폴리아미드 멀티 필라멘트(Multi filament)극세섬유를 일반 방사법으로 제조하는데 있어서, 중합단계에서 산화티타늄(TiO2)을 첨가하므로써 합성섬유의 단점인 반짝거리는 광택의 결점을 줄이는 것을 특징으로 하는 고속방사에 의한 폴리아마이드 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
종래에도 폴리아마이드 섬유를 제조할 시에 소광제로 산화티타늄을 첨가하므로써, 제조된 원사의 반짝거리는 광택의 문제를 해결하여 왔지만 섬도가 1.0데니어 이하의 극세섬유를 제조할 시에는 기존의 방사 설비 및 조건으로는 방사 작업성의 확보가 어렵다.
방사작업성의 확보가 어려운 이유로는 중합단계에서 폴리아마이드에 첨가한산화티타늄이 결정핵제로 작용하기 때문이다. 일반적으로 폴리아마이드 섬유의 제조시에는 폴리머가 용융된 상태로 방사구금을 통과한 후에 냉각풍을 불어 줌으로써 폴리머가 냉각이 되며 고뎃롤러를 통과하는 연신과정에서 배향 및 결정화가 얼어나게 되고 권취기에 감겨지면서 최종적인 섬유로 제조되는 과정을 거치게 되는데, 산화티타늄이 폴리아마이드의 결정화를 촉진하여 부분적인 결정화가 이루어지기 때문에, 일반사보다 섬유의 강도가 약한 1.0데니어 이하의 극세섬유의 경우에는, 이후에 진행되는 고뎃롤러에서의 연신과정에서 사절이 되어 방사 작업성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 위와같이 산화티타늄을 첨가한 극세섬유는 필리멘트수가 많으므로 물성 및 단면측면에서 균일한 필라멘트를 얻기 어려워 공정성이 저하되므로 기존의 방법으로는 높은 품질의 극세섬유를 얻는데 한계가 있다.
본 발명은 폴리머의 유동성을 향상시키는 방법을 채용함으로서 산화티타늄에 의해 부분 결정화된 섬유가 연신과정에서 사절되는 현상을 해결할 수 있도록 하는 고속방사에 의한 폴리아마이드 섬유의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 제조장치의 개략적인 예시도.
도 2는 도 1에서 보인 보온후드의 사시도.
도 3은 도 1에서 보인 가열히터의 사시도.
본 발명을 예시도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 예시한 바와 같이 방사구금(10)의 하부에 단열재로 이루어진 사각통형 보온후드(20)와, 주조물로 이루어진 몸체(31)내에 내장되어 있어 일정한 온도를 유지시킬 수 있도록 해주는 전기발열선(32)과 폴리머가 통과하는 관통구멍(33)그리고 전원연결단자(34)를 가진 가열히터(30)를 통상의 결합수단으로 부착하여 방사구금(10)으로 부터 토출된 폴리머를 180 ∼ 220℃ 정도의 분위기 온도로 유지시켜 줌으로써 폴리머의 유동성을 향상 시켜준다.
이렇게 유동성이 확보된 폴리머는 부분적인 결정화가 이루어지더라도 연신과정에서 사절을 발생시킴이 없이 방사작업성을 확보할 수가 있다.
이때 분위기 온도가 220℃보다 높으면 폴리머의 냉각이 이루어지지 않아서 섬유의 단면이 불균일해져 공정성이 저하되고, 분위기 온도가 180℃미만이 되면 방사구금의 온도 불균일이 일어나므로 분위기 온도의 적정화가 필요하다.
도면중 미설명부호 40은 오일링기구, 50은 고뎃롤러, 60은 와인더이다.
본 발명에 있어서, 방사구금직하부의 분위기 온도를 180 ∼ 220℃정도로 유지시켜 줄 수 만 있다면 도 1 ∼ 도 3에 예시한 보온후드(20)와 가열히터(30)대신에 다른 구조로 된 것을 사용하는 것도 가능하다.
본발명에 따라 중합단계에서 산화티타늄을 1 ∼ 3 중량% 첨가한 폴리아마이드 섬유를 용융방사할 경우 부분 결정화에 의한 연신 과정에서의 사절이 감소되어 방사작업성이 향상되며, 제조된 섬유는 소광제인 산화티타늄의 영향으로 광택이 줄어 최종적으로 제직후 제품의 품위를 향상시킬 수 있다.
실시예 1
폴리아마이드 수지는 중합단계에서 산화티타늄을 1.5 중량% 첨가한것으로서 95% 황산 상대점도가 2.5인것을 사용하여 이를 용융, 일반방사법으로 70데니어/68필라멘트의 극세섬유를 제조하였다.
이때 보온후드 및 히터를 설치하여 구금직하의 분위기온도를 200℃로 유지하였으며, 냉각풍의 개시위치를 방사구금 하부 10cm로 하였으며 냉각풍의 속도는 0.4m/초로 하고, 사는 방사구금 하부 80cm에서 접속하였다.
방사온도는 265℃, 방사속도는 4,000m/분으로 하여 극세섬유를 제조하고 물성 및 방사작업성을 평가하였으며 그 결과는 표 1 에 나타내었다.
실시예 2
구금직하의 분위기 온도를 180℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일하게 사를 제조하고 물성 및 방사작업성을 평가하였으며 그 결과는 표 1 에 나타내었다.
실시예 3
구금직하의 분위기 온도를 220℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일하게 사를 제조하고 물성 및 방사작업성을 평가하였으며 그 결과는 표 1 에 나타내었다.
비교예 1
기존의 보온후드를 사용한 것외에는 실시예 1 과 동일하게 사를 제조하고 물성 및 방사작업성을 평가하였으며 그 결과는 표 1 에 나타내었다.
비교예 2
구금직하의 분위기 온도를 150℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일하게 사를 제조하고 물성 및 방사작업성을 평가하였으며 그 결과는 표 1 에 나타내었다.
비교예 3
구금직하의 분위기 온도를 250℃로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일하게 사를 제조하고 물성 및 방사작업성을 평가하였으며 그 결과는 표 1 에 나타내었다.
[표 1]
멀티 필라멘트 극세섬유의 물성 및 방사작업성
Figure pat00001
① 사절, 모우 : 방사시 1일당 발생 빈도로 평가
0 : 양호, 1 ∼ 2회 : 보통, 2 회초과 : 불량
② 방사작업성 : 만권율(Full Cake %)로 평가
98% 이상 : 양호, 95%이상 : 보통, 95% 미만 : 불량
본 발명은 소광제인 산화티타늄을 폴리아미드의 중합단계에서 첨가하여 섬도가 1.0데니어 이하인 극세섬유를 제조하더라도 용융방사후 냉각화되기 전까지의 단계에서 폴리아미드의 유동성이 좋아지므로 종래의 경우처럼 사절, 모우를 발생시키지 않으며 방사작업성도 저하되지 않는다.

Claims (2)

  1. 폴리아미드의 중합단계에서 산화티타늄을 첨가하여 단사섬도가 1.0데니어 이하인 폴리아미드 극세섬유를 고속방사법으로 제조함에 있어서, 방사구금의 직하부를 가열분위기로 유지시켜줌을 특징으로 하는 고속방사에 의한 폴리아미드 섬유의 제조방법.
  2. 제 1 항에서, 가열분위기 온도가 180 ∼ 220℃임을 특징으로 하는 고속방사에 의한 폴리아미드 섬유의 제조방법.
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