KR100422462B1 - 폴리에스테르극세가공사및그직물의제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 주로 직편물용 원사로 사용되는 폴리에스테르 극세가공사 및 그 직물의 제조방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

직물제조시 직물의 표면촉감 및 벌키감이 우수하고, 최종 원단상에 스트리키(Streaky) 및 염색차 등의 결점이 없는 폴리에스테르 극세가공사를 제공한다. 또한 상기 극세가공사를 경사 및/또는 위사로 사용하여 표면촉감 및 벌키감이 우수하고 염색차 등의 결점이 없는 직물을 제조하는 방법을 제공한다.

3. 발명이 해결방법의 요지

스판덱스 원사를 코어사로 사용하고, 추출성분의 추출 후 단사섬도가 0.01∼0.5 데니어이며 가연가공 처리된 추출형 폴리에스테르 복합사를 효과사로 사용하여 커버링 장치에서 상기 효과사로 상기 코어사를 식 ( I )의 조건으로 커버링하여 폴리에스테르 극세가공사를 제조한다.

가공사총섬도 ≤ 가공사 1m당 커버링 밀도(T/M) ≤ 가공사총섬도 × 10 ( I )

또한 상기 극세가공사를 경사 및/또는 위사로 사용하여 직물을 제직한 후 정련 및 액류감량 등의 공정을 거쳐 본 발명의 효과를 갖는 가공지를 제조한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명의 폴리에스테르 극세가공사는 주로 의류용 직물의 원사로 사용된다.

Description

폴리에스테르 극세가공사 및 그 직물의 제조방법.

본 발명은 직물제조시 직물의 표면촉감 및 벌키감이 우수하고 원단상에 염색차이 및 스트리키(Streaky) 등의 결점이 없는 폴리에스테르 극세가공사 및 그 직물의 제조방법에 관한 것이다.

표면촉감 및 벌키감이 우수한 직편물을 제조하기 위해서 지금까지는 섬유형성성 폴리에스테르계 수지와 폴리아미드계 수지를 교호 배열되도록 복합방사시켜 분할형 극세사를 제조한 후, 제조한 분할형 극세가공사를 경사 또는 위사로 사용해오고 있다.

이와 같이 제조한 극세가공사를 경사 또는 위사로 사용하여 직물을 제조한 후 정련공정에서 분할형 가공사를 분할시켜 경사 또는 위사를 극세화시킨 후 통상의 가공공정을 거쳐 촉감 및 벌키감이 우수한 직물을 제조해 오고있다.

그러나 이러한 방법에서는 분할형 극세가공사가 서로 상용성이 다른 2성분 폴리머를 복합방사한 것이기 때문에 분할 후 두성분의 염색성 차이가 발생하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 염색을 2 번 실시하는 경우에는 공정이 복잡하고 비용이 상승된다.

또한 공기교락처리에 기인하거나 정련공정에서의 분할이 불량할 경우에는 스트리키(Streaky)가 다량 발생되는 문제가 있다. 이와 같은 문제점들은 고수축사와 분할형 극세사를 공기교락시킨 분할형 극세가공사를 사용하는 경우보다 더욱 심각하다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하므로서 직물제조시 직물의 표면촉감 및 벌키감이 우수하고, 최종 원단상에 스트리키(Streaky) 및 염색차등의 결점이 없는 폴리에스테르 극세가공사 및 그 직물의 제조방법을 제공한다.

제 1 도는 본 발명의 공정개략도이다.

제 1 도에 있어서, 1 은 코어사인 스판덱스(Spandex) 원사가 권취된 보빈, 2 는 제 1 공급로울러, 3 은 효과사 권취스풀, 4 는 중공스핀들, 5 는 제 2 공급로울러, 6 은 폴리에스테르 극세가공사 권취보빈, 7 은 원사가이드 이다.

제 2 도는 추출성분을 추출하기전 상태의 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사의 횡단면도이다.

제 3 도는 추출성분을 추출한 상태의 본 발명 폴리에스테르 극세가공사의 횡단면도이다.

제 2 도 및 제 3 도에 있어서, A 는 추출성분이고, B 는 섬유형성성분이다.

제 4 도는 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사의 단면확대사진이다.

제 5 도는 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사를 위사로 사용한 직물의 표면확대사진이다.

본 발명은 직물제조시 직물의 표면촉감 및 벌키감이 우수하고 원단상에 염색차이 및 스트리키(Streaky) 등의 결점이 없는 폴리에스테르 극세가공사 및 그 직물의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로는 코어사가 스판덱스 원사이고, 효과사가 섬유형성성분과 추출성분으로 구성되며 추출성분의 추출 후 단사섬도가 0.01 ∼ 0.5 데니어이며 가연가공 처리된 추출형 폴리에스테르 복합사이고, 상기 코어사가 상기 효과사에 의해 아래식 ( I )의 조건으로 커버링된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사에 관한 것이다.

가공사총섬도 ≤ 가공사 1m당 커버링밀도(T/M) ≤ 가공사총섬도×10 ( I )

또한 본 발명은 상기 폴리에스테르 극세가공사를 제직시 경사 및/또는 위사로 사용하여 직물을 제직한 후 정련, 예비 열고정, 연속감량, 중간 열고정, 버핑, 염색 및 최종 열처리함을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사 직물의 제조방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 폴리에스테르 극세가공사는 섬유형성성분과 추출성분으로 구성되며 추출성분의 추출 후의 단사섬도 범위가 0.01 ∼ 0.5 데니어이고 비수수축율(100℃ × 15분)이 13 ∼ 15%인 추출형 폴리에스테르 복합사를 스트레치 가공한 가공사를 효과사로 하고, 스판덱스 원사를 코어(Core)사로 하여, 상기 효과사로 코어사를커버링하여 제조한다.

본 발명에서 효과사로 사용되는 추출형 복합사는 추출성분이 금속술포네이트 및 폴리알킬렌글리콜을 첨가한 공중합 폴리에스테르가 사용되는데 그 구체적인 제조방법으로는 디메틸테레프탈레이트 100 중량부, 5-소디움디메틸 이소소프탈레이트 7.6 중량부, 에틸렌글리콜 40 중량부 및 초산아연 0.06 중량부를 오토클레이브에 넣고 150 ∼ 230℃ 에서 생성되는 메탄올을 유출시키면서 에스테르 교환반응을 행한 후, 분자량 20,000의 폴리에틸렌글리콜 5 중량부, 삼산화안티몬 0.067 중량부 및 인산 0.02 중량부를 가하여 230 ∼ 280℃ 까지 승온시키면서 약 1mmHg 이하의 진공에서 3시간정도 반응시킨 후 상기 폴리머를 토출하고 절단하여 제조한다.

이렇게 제조된 추출성분과 고유점도 0.65 의 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 섬유형성성분으로 하여 복합방사 구금을 통해 추출형 폴리에스테르복합사를 제조한다. 이때 추출성분과 함께 복합방사하는 섬유형성성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에서 코어사로는 통상의 제조방법으로 제조된 스판덱스 원사가 사용된다. 구체적으로는 폴리에스테르 또는 폴리에테르계 탄성사, 폴리아미드계 탄성사, 또는 이들을 주성분으로 하고 다른 유기합성수지가 복합 또는 혼합된 탄성사등이 사용된다. 통상 코어사로 사용되는 스판덱스 원사의 신도는 200% 이상이다. 섬도는 40 데니어 정도가 바람직하나 코어사의 섬도를 특별하게 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 사용된 추출형복합사는 편심분리형, 용해다분할형 또는 해도형의어느 것이라도 좋다.

다음으로는 도면을 통하여 본 발명의 제조방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 추출형 폴리에스테르 복합사를 가연(假燃) 처리장치를 이용하여 스트레치 가공한 후 효과사 권취스풀 (3)에 권취한다. 이때 가연조건은 통상의 가연조건으로 하여 제조한다. 가연장치는 스핀들형, 디스크형, 벨트형 중 어느 장치라도 좋다.

스판덱스 원사를 그의 권취보빈 (1) 으로부터 제 1 공급로울러 (2) 및 효과사 권취스풀 (3) 의 중공스핀들 (4) 을 통해 제 2 공급로울러 (5) 에 코어사로 공급함과 동시에, 앞서 가연처리하여 효과사 권취스풀 (3) 에 권취된 상기 추출형 폴리에스테르 복합사를 그의 권취스풀 (3) 로 부터 제 2 공급로울러 (5) 에 효과사로 공급한다.

이때 효과사 권취스풀 (3) 은 별도 구동장치에 의해 회전하기 때문에 효과사 권취스풀 (3) 로 부터 제 2 공급로울러 (5) 까지의 구간에서는 효과사가 코어사를 감싸는 현상(이하 커버링 이라고 한다.) 이 발생하게 되어 폴리에스테르 극세가공사가 제조된다.

제조된 폴리에스테르 극세가공사는 권취보빈 (6)에 권취된다. 상기 커버링 공정에 있어서 가공사 1m당 효과사가 감싸는 밀도 즉 커버링 밀도(이하 T/M이라고 한다.) 는 폴리에스테르 극세가공사의 총섬도 대비 1 ∼ 10배의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 만약 커버링 밀도(T/M)가 가공사 총섬도보다 적으면 가공성이 불량해지고 효과사가 코어사를 충분하게 감싸지 못해 최종 직물상에서 스트리키가 발생된다.

한편 커버링 밀도(T/M)가 가공사 총섬도의 10배를 초과하는 경우에는 이 수축효과 및 벌키성이 충분하지 않게 된다.

이상에서 설명한 방법으로 제조된 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사를 경사 및/또는 위사로 직물을 제조한 후, 정련공정에서 추출성분을 추출하여 경사 및 또는 위사를 1차로 극세화 한다.

이때 정련은 가성소오다 수용액에 제직된 직물을 침지시킨 후 스퀴징로울러로 직물을 스퀴징하고 권취로울러에 권취한다. 직물이 권취된 상기 권취로울러를 고온의 분위기 하에서 일정시간 회전시키면서 직물을 정련하는 방법(CPB정련법)을 채택하는 것이 바람직하다.

상기 정련 공정에서 가성소오다 수용액중 가성소오다 농도는 2 ∼ 5%이고, 스퀴징압력은 2kg/㎠ 수준이며 권취로울러는 80 ∼ 90℃ 수준의 온도에서 4시간정도 회전시킨다.

이와 같이 1차로 정련된 직물을 예비 열고정한 후 가성소오다 수용액이 저장된 욕조내에 일정한 선속도로 통과시켜서 연속 감량하여 2차로 극세화하고, 계속해서 중간 열고정, 버핑, 염색 및 최종 열처리하여 가공지를 제조한다.

이때 예비 열고정은 170℃수준에서 1분정도 처리하고, 연속감량은 가성소오다 7노르말 정도의 가성소오다 수용액 내로 직물을 40 ∼ 50m/분의 속도로 통과 시킨다.

중간 열고정 공정조건은 예비 열고정 조건과 동일하게 하고 최종 열고정은160℃ 정도에서 1분 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제조된 가공지는 표면촉감 및 벌키성이 우수하고, 염색성 차이 및 스트리키 등의 결점이 없다.

이와 같은 효과는 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사중 코어사인 스판덱스 원사가 효과사인 추출형 극세복합사에 의해 감싸져 외부로 나타나지 않게 되어 두 성분의 염색성 차이 및 스트리키 결점이 발생되지 않는 것으로 판단된다. 또한 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사중 효과사인 추출형 극세복합사는 추출성분 및 섬유형성성분 모두 폴리에스테르계 수지를 사용하므로 염색성 차이를 최소화할 수 있다. 또한 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사는 제조과정중 공기교락처리 공정을 거치지 않으므로 공기교락에 따른 스트리키 발생을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서 비수수축율은 다음과 같이 측정한다.

100℃ 비등수에 15 분간 원사를 처리하기 전의 원래 원사길이 (ℓ₀) 와 처리한 후의 원사길이 (ℓ₁) 을 각각 측정한 후 이들 측정값을 다음식에 대입하여 비수수축율 (SR) 을 구한다.

다음은 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예로 국한되는 것은 아니다.

실시예 1

추출성분으로 금속술포네이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스트르를 사용하고, 섬유형성성분으로 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여, 이들을 편심분리형으로 복합방사하여 추출성분의 추출 후 단사섬노가 0.2 데니어인 130 데니어/48 필라멘트의 추출형 폴리에스테르 복합사를 제조한다. 제조한 추출형 폴리에스테르 복합사를 스핀들형 가연장치에서 열처리온도 180℃, 열처리기간 0.45초 및 열처리 오버피드율 0.5%의 조건으로 스트레치 가공한다.

한편 40 데니어의 폴리우레탄 스판덱스 원사를 제조한다. 가연가공된 상기 추출형 폴리에스테르 복합사를 효과사로, 상기 스판덱스 원사를 코어사로 커버링 장치에 공급하여 가공사 1m당 커버링 밀도가 550(T/M)이 되도록 커버링시켜 폴리에스테르 극세가공사를 제조한다. 제조된 상기 폴리에스테르 극세가공사를 위사로 사용하고, 폴리에스테르 75 데니어/36 필라멘트 가연사를 1,200 T/M 으로 연사한 연사물을 경사로 사용하여 경위사 커버펙터의 합이 28.4인 5매 주자직으로 제직한다.

제직된 원단을 4% 가성소오다 수용액에 침지시킨 후 스퀴징로울러를 이용하여 2kg/㎠의 압력으로 스퀴징하고 권취로울러에 권취한다. 권취로울러를 90℃의 온도에서 4시간 동안 회전하면서 정련 및 1차 극세화 시킨다. 계속해서 170℃에서 1분간 예비 열고정하고, 가성소오다 7노르말의 가성소오다 수용액 내로 직물을 50m/분의 속도로 통과시키면서 연속 감량하여 2차로 극세화시키고 170℃에서 1분간 중간 열고정한 후 버핑 및 염색하고 160℃에서 30초간 최종 열처리하여 가공지를 제조한다. 제조한 가공지의 벌키감, 직물외관 및 인열강력을 측정한 결과는 표 1과같다.

실시예 2

추출성분으로 금속술포네이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르를 사용하고, 섬유형성성분으로 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여, 해도형으로 복합방사하여 추출성분의 추출 후 단사섬도가 0.05 데니어인 130 데니어/48 필라멘트의 추출형 폴리에스테르 복합사를 제조한다. 제조한 추출형 폴리에스테르 복합사를 스핀들형 가연장치에서 열처리온도 180℃, 열처리시간 0.45초 및 열처리 오버피드율 0.5%의 조건으로 스트레치 가공한다.

한편, 40데니어의 폴리우레탄 스판덱스 원사를 제조한다. 가연가공된 상기 추출형 폴리에스테르 복합사를 효과사로, 상기 고수축성 폴리에스테르사를 코어사로 커버링 장치에 공급하여 가공사 1m당 커버링 밀도가 550(T/M)이 되도록 커버링시켜 폴리에스테르 극세가공사를 제조한다. 제조된 상기 폴리에스테르 극세가공사를 경사로 사용하고, 폴리에스테르 75 데니어/36 필라멘트 가연사를 1,200T/M 으로 연사한 연사물을 위사로 사용하여 경위사 커버펙터의 합이 28.4인 5매 주자직으로 제직한다.

제직된 원단을 5% 가성소오다 수용액에 침지시킨 후 스퀴징로울러를 이용하여 2kg/㎠의 압력으로 스퀴징하고 권취로울러에 권취한다.

상기 권취로울러를 85℃의 온도에서 4시간동안 회전하면서 정련 및 1차 극세화 시킨다. 계속해서 170℃에서 1분간 예비열 고정하고 가성소오다 7노르말의 가성소오다 수용액내로 직물을 40m/분의 속도로 통과시키면서 연속감량하여 2차로 극세화 시키고 170℃에서 1분간 중간 열고정한 후 버핑 및 염색하고 160℃에서 30초간 최종 열처리하여 가공지를 제조한다. 제조한 가공지의 벌키감, 직물외관 및 인열강력을 측정한 결과는 표 1과 같다.

실시예 3

추출성분으로 금속술포네이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르를 사용하고, 섬유형성성분으로 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여, 이들을 편심분리형으로 복합방사하여 추출성분의 추출 후 단사섬도가 0.2 데니어인 250 데니오/96 필라멘트의 추출형 폴리에스테르 복합사를 제조한다. 제조한 추출형 폴리에스테르 복합사를 스핀들형 가연장치에서 열처리온도 180℃, 열처리시간 0.45초 및 열처리 어버피드율 0.5%의 조건으로 스트레치가공한다.

한편 40데니어의 폴리우레탄 스판덱스 원사를 제조한다. 가연가공된 상기 추출형 폴리에스테르 복합사를 효과사로, 상기 고수축성 폴리에스테르사를 코어사로 커버링 장치에 공급하여 가공사 1m당 커버링 밀도가 350(T/M)이 되도록 커버링시켜 폴리에스테르 극세가공사를 제조한다. 제조된 상기 폴리에스테르 극세가공사를 경사 및 위사로 사용하여 경위사 커버펙터의 합이 28.4인 5매 주자직으로 제직한다.

제직된 원단을 5% 가성소오다 수용액에 침지시킨 후 스퀴징로울러를 이용하여 2kg/㎠의 압력으로 스퀴징하고 권취로울러에 권취한다.

상기 권취로울러를 85℃의 온도에서 4시간동안 회전하면서 정련 및 1차 극세화 시킨다. 계속해서 170℃에서 1분간 예비 열고정하고 가성소오다 7노르말의 가성소오다 수용액내로 직물을 40m/분의 속도로 통과시키면서 연속감량하여 2차로 극세화 시키고 170℃에서 1분간 중간 열고정한 후 버핑 및 염색하고 160℃에서 30초간 최종 열처리하여 가공지를 제조한다. 제조한 가공지의 벌키감, 직물외관 및 인열강력을 측정한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 1

효과사로 폴리아마이드와 폴리에스테르로 구성된 150 데니어/72 필라멘트의 분할형 극세사를 스핀들형 가연장치에서 열처리온도 170℃, 열처리시간 0.45초 및 열처리 오버 피이드율 0.3%의 조건으로 스트레치 가공한 가공사를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 가공지를 제조한다. 제조한 가공지의 벌키감, 직물외관 및 인역강력을 측정한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 2

가공사 1m당 커버링 밀도가 100 T/M인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 가공지를 제조한다. 제조한 가공지의 벌키감, 직물외관 및 인열강력을 측정한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 3

가공사 1m당 커버링 밀도가 1,900T/M인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 가공지를 제조한다. 제조한 가공지의 벌키감, 직물외관 및 인열강력을 측정한 결과는 표 1과 같다.

＜ 표 1 ＞ 가공지 물성 측정결과

본 발명의 폴리에스테르 극세가공사는 코어사인 스판덱스 원사가 효과사인 추출형 극세복합사에 의해 감싸져 외부로 나타나지 않는다.

그 결과 코어사와 효과사 사이에서 발생될 수 있는 염색성 차이나 스트리키 결점이 발생되지 않는다.

또한 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사중 효과사인 추출형 극세복합사는 추출성분 및 섬유형성성분 모두 폴리에스테르계 수지를 사용하므로 수지종류 차이에 의한 염색성 차이를 방지할 수 있으며, 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사는 제조과정중 공기교락처리 공정이 없어 공기교락에 의한 스트리키 발생을 방지할 수 있다.

따라서 본 발명의 폴리에스테르 극세가공사로 직물을 제조하면 표면촉감 및 벌키감이 우수할 뿐만 아니라 염색성 차이 및 스트리키 등의 결점이 없는 원단 가공지를 제조할 수 있다.

Claims (8)

1. 코어사가 스판덱스 원사이고, 효과사가 섬유형성성분과 추출성분으로 구성되며 추출성분의 추출 후 단사섬도가 0.01 ∼ 0.5 데니어이며 가연가공 처리된 추출형 폴리에스테르 복합사이고, 상기 코어사가 상기 효과사에 의해 아래식( I )의 조건으로 커버링된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사.

   가공사총섬도 ≤ 가공사 1m당 커버링밀도(T/M) ≤ 가공사총섬도×10 ( I )
2. 1항에 있어서, 효과사의 섬유형성성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사.
3. 1항에 있어서, 효과사의 추출성분이 금속술포테이트 및 폴리알킬렌글리콜을 공중합시킨 공중합 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사.
4. 1항에 있어서, 추출형 폴리에스테르 복합사가 편심분리형, 용해다분할형 또는 해도형인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사.
5. 스판덱스 원사인 코어사를 섬유형성성분과 추출성분으로 구성되며 추출성분의 추출후 단사섬도가 0.01 ∼ 0.5 데니어 이며 가연가공처리된 추출형 폴리에스테르 복합사인 효과사로 커버링하여 제조된 폴리에스테르 극세가공사를 경사 및/또는위사로 사용하여 직물을 제직한 후, 제직된 직물을 정련, 예비 열고정, 연속감량, 중간 열고정, 버핑, 염색 및 최종 열처리함을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세가공사 직물의 제조방법.
6. 5항에 있어서, 정련공정이 제직된 직물을 가성소오다 수용액에 침지하는 단계, 직물의 스퀴징 단계, 직물을 권취로울러에 권취하는 단계 및 직물이 권취된 권취로울러를 고온의 분위기하에서 일정시간 회전시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 극세가공사 직물의 제조방법.
7. 5항 또는 6항에 있어서, 정련공정중 직물이 권취된 권취로울러를 80℃∼90℃에서 3∼5시간 회전시킴을 특징으로 하는 극세가공사 직물의 제조방법.
8. 5항에 있어서, 직물을 가성소오다 수용액 욕조내로 40m∼50m/분의 속도로 통과시켜 연속 감량함을 특징으로 하는 극세가공사 직물의 제조방법.

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