KR100475839B1 - 신축성이 있는 아세테이트 복합사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아세테이트 복합사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀룰로오스 아세테이트사에 신축성 섬유인 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 PBT라 함) 가연사가 교락복합되어 신축성이 향상된 아세테이트 복합사의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 아세테이트사의 강도를 보완하면서 신축성이 우수한 아세테이트 복합사를 제조함과 아울러 생산성이 우수하며, 제조단가가 낮고, 염색가공시 아세테이트사의 선명성이 향상된 아세테이트 복합사의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면 PBT 부분배향사를 방사하고 가연가공하여 PBT 멀티필라멘트 가연사를 제조하는 단계와, 장력을 가하여 신장시킨 상기 PBT 멀티필라멘트 가연사를 방사노즐을 통해 토출된 아세테이트 멀티필라멘트사에 인터레이스 노즐 직전에 진입시키고 압축공기로 교락을 부여하여 복합하는 단계와, 상기 복합사를 권취하는 단계로 구성된 아세테이트 복합사의 제조방법이 제공된다.

Description

신축성이 있는 아세테이트 복합사의 제조방법

본 발명은 아세테이트 복합사의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 셀룰로오스 아세테이트사에 신축성 섬유인 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 PBT라 함) 가연사가 교락복합되어 신축성이 향상된 아세테이트 복합사의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 아세테이트 섬유는 반합성섬유로 분류되며, 면 린터(linter)나 목재의 펄프 등의 주성분인 셀룰로오스의 초산에스테르로부터 만들어진다.

이러한 셀룰로오스 아세테이트사(이하 아세테이트사라 함)는 고유의 특성인 은은한 광택, 우수한 드레이프성, 드라이한 촉감 등으로 인하여 천연섬유인 실크에 견줄만한 장점을 가지고 있다. 그러나, 상기 아세테이트사의 강도는 약 1.2~1.4g/d 정도로서 나일론, 폴리에스테르 등의 합성섬유에 비하여 약하고 신축성도 낮기 때문에 상기 아세테이트사를 단독으로 사용하여 제직한 직물은 외의(外衣)로서 사용될 수 없고 주로 양복 등의 안감으로 사용되며 그 이외의 용도전개에 많은 제약을 받고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 상기 아세테이트사를 강도가 큰 신축성 섬유와 복합하는 방법이 알려져 있는데, 대한민국특허 출원 제 93-16453호에는 아세테이트사와 복합하는 타 섬유로서 폴리아세테이트 가연사를 사용하여 아세테이트 복합사를 제조하는 방법이 개시되어져 있다. 상기 폴리아세테이트는 강도가 4.3~9.0g/d 정도인 고강도 섬유로서 아세테이트사의 복합하면 강도보완의 역할을 할 수 있지만, 폴리아세테이트 필라멘트사로 제직된 직물은 표면질감이 딱딱하고 소비자의 기호에 맞지 않고 알카리 감량처리가 필요하게 된다. 따라서, 그 자체가 신축성과 유연구조를 가지는 폴리아세테이트 가연사를 사용함으로써 결과적으로 질감개선 측면에서는 효과적이었다. 그러나, 신축성 등의 기능성측면의 부각은 미흡하였으며, 또한 상기 복합사는 염색시 고압염색법이 사용되므로 아세테이트사의 선명성이 저하되는 문제가 있었다.

실질적으로 신축성이 있는 섬유와 신축성이 없는 섬유를 복합하면 신축성이 없는 섬유가 늘어날 수 없기 때문에 결과적으로 복합사의 신축성은 기대할 수 없게 된다. 따라서, 신축성을 가지고 있는 섬유와 신축성을 가지고 있지 않은 섬유를 복합하여 신축성을 갖는 복합사를 만들기 위한 방법으로서 루프사의 구조를 갖는 복합사를 제조하는 방법이 대한민국특허 출원 제 92-18271호에 개시되어져 있다.

이 방법에 의하면 심사(芯絲)에 신축성을 가지고 있는 PBT사가 위치하고 그 주위를 아세테이트사가 루프의 형태로 감싸게 만들어서 두 섬유의 길이 차에 의해서 신축성이 발현된다. 또한, 이 방법에서는 아세테이트사의 방사단계에 PBT사와의 복합이 함께 이루어지므로 이 결과 생산성이 높고 저 비용의 복합사를 얻을 수 있었으며, 염색시 상압염색법을 이용하므로 아세테이트사의 선명성 증대효과를 얻을 수 있었다. 그러나, 상기 복합사를 사용하여 직·편물화 해 본 결과 의도하는 신축성 효과가 거의 미미한 수준이었고, 부피감과 소프트감도 부족하였다.

또한, 대한민국 출원 제 95-46205호에는 폴리우레탄사와 아세테이트사를 후공정에서 복합하는 방법이 개시되어져 있는데, 이 방법에 의한 아세테이트 복합사는 신축성 효과는 우수하였다. 그러나, 종래의 중복으로 인하여 생산성이 낮고 제조단가가 높을 뿐만 아니라, 제직공정 중 원사의 과다한 신축으로 인하여 취급이 용이하지 못하며, 특히 경사로 사용하기 위해서는 기술개발이 필요하였다. 또한, 폴리우레탄사와 아세테이트사의 염색성 차이로 인하여 상기 복합사로 만든 제품을 염색할 때 염료에 의한 부분오염으로 제품전체의 견뢰도(堅牢度)를 저하시키는 문제점이 발생되었다.

최근 일반 PET사를 강한 조건에서 가연하여 아세테이트사와 복합하는 것에 의해 신축효과가 향상된 아세테이트 복합사를 제조하는 방법이 제안되었는데, 여기서 강한 조건이란 연수 및 셋트 온도를 높이고 필요에 따라서는 사출속도를 낮춘 상태에서 가연하는 것을 말한다. 이 방법에 의하면 신축효과는 얻을 수 있지만 질감효과가 떨어져 사용자의 기호에 맞지 않았다.

본 발명의 목적은 아세테이트사의 강도를 보완하면서 신축성이 우수한 아세테이트 복합사의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 아세테이트와 복합하는 타 섬유로서 PBT 가연사를 사용하여 고급스러운 질감효과를 갖는 아세테이트 복합사의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 생산성이 우수하며, 제조단가가 낮고, 염색가공시 아세테이트사의 선명성이 향상된 아세테이트 복합사의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면 PBT 부분배향사를 방사하고 가연가공하여 PBT 멀티필라멘트 가연사를 제조하는 단계와, 장력을 가하여 신장시킨 상기 PBT 멀티필라멘트 가연사를 방사노즐을 통해 토출된 아세테이트 멀티필라멘트사에 인터레이스 노즐 직전에 진입시키고 압축공기로 교락을 부여하여 복합하는 단계와, 상기 복합사를 권취하는 단계로 구성된 아세테이트 복합사의 제조방법이 제공된다.

먼저, 신축성이 없는 아세테이트사가 PBT 가연사와 복합하여 신축성을 발현하는 원리에 관하여 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에서는 신축성이 우수한 PBT 가연사에 장력을 가해 신장시킨 상태로 신축성이 없는 아세테이트사와 교락복합함으로써 아세테이트 복합사를 제조한다.

이렇게 제조된 아세테이트 복합사에서 장력을 해제하면 상기 PBT 가연사는 원래의 길이로 돌아가게 되고, 이때 아세테이트사가 PBT사의 주위를 루프의 형태로 감싸게 되어 루프사의 구조를 취하게 된다. 이와 같이 본 발명에 따른 아세테이트 복합사는 루프사의 구조를 취하게 된다. 이와 같이 본 발명에 따른 아세테이트 복합사는 루프사의 구조를 가지고 있으므로 상기 복합사에 장력이 가해지면 심사(芯絲)로 위치하는 PBT 가연사는 늘어나고, 그 주위를 루프 형태로 감싸고 있던 아세테이트사는 원래의 상태로 펴지면서 두 섬유가 균일하게 배열되어 전체의 길이가 늘어나게 된다. 반면, 복합사에 주어졌던 장력을 제거하면 상기 PBT 가연사가 수축을 하게 되어 원래의 길이로 돌아가며, 이때 상기 아세테이트사는 다시 루프 형태를 이루면서 PBT 가연사를 감싸게 된다. 이와 같이 신축성이 서로 다른 두 섬유의 길이 차이에 의하여 상기 복합사에 신축성이 발현되고, 따라서 상기 복합사를 사용하여 직물화한 후에도 외력에 의한 신축효과를 얻게 된다.

본 발명에 따른 아세테이트 복합사의 제조방법에 관하여 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저 PBT 부분배향사를 방사하고 가연가공하여 PBT 멀티필라멘트 가연사를 제조하는데, 여기서 가연가공(假撚加工)이란 필라멘트사에 꼬임을 부여한 후 열처리를 하여 그 상태로 고정시킨 후 다시 꼬임을 풀어서 섬유자체에 크림프와 유사한 비틀림을 부여하는 가공법을 이른다. 이와 같이 PBT사를 연속적으로 가연(假撚), 열고정(熱固定), 해연(解撚) 처리함으로써 그 자체로도 신축성을 갖고 있는 상기 PBT사의 신축성 발휘효과를 극대화할 수 있고, 이러한 PBT 가연사는 그 고유의 비틀림 구조로 인하여 일반 필라멘트사와는 달리 벌키성을 갖게 된다.

그리고, 아세테이트 방사원액이 방사노즐에서 토출되어 방사통을 통해 내려오면서 방사통에 유입되는 열풍에 의하여 건조되어 아세테이트 멀티필라멘트를 형성하며 상기 아세테이트 멀티필라멘트가 오일롤러를 통과하면서 유제 처리되어 집속성과 평활성이 부여된다. 이때, 루프 형태의 복합사를 만들어 주기 위해 상기 PBT 가연사를 별도로 설치한 아세테이트 방사기의 크릴(creel)부에서 해사하면서 장력을 가해 완전히 신장된 상태로 상기 유제 처리된 아세테이트 멀티필라멘트로 진입시키고, 인터레이스 노즐에서 압축공기를 분사하여 상기 두 섬유에 같이 교락을 주어 복합한 후, 와인더에서 보빈에 권취한다. 이렇게 제조된 상기 복합사는 해사되면 장력이 제거되어 완전히 신장된 채로 권취되었던 PBT가연사가 원래의 길이로 수축하게 되어 아세테이트사는 PBT사의 주위를 루프형태로 감싸는 구조를 갖게 된다.

이와 같이 아세테이트사의 방사단계에 PBT 가연사와의 복합이 함께 이루어지므로 생산성이 향상되고 비용이 절감된 아세테이트 복합사를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 아세테이트사의 방사단계에서 PBT 가연사와의 복합하는 것이 아니라 아세테이트 완제품 사를 PBT 가연사와 교락, 복합하여 아세테이트 복합사를 제조하는 방법도 가능하다. 즉, 이 방법에 의하면 PBT 부분배향사를 방사하고 가연가공하여 PBT 멀티필라멘트 가연사를 제조하는 단계와, 장력을 가하여 신장시킨 상기 PBT 멀티필라멘트 가연사를 아세테이트 완제품 사에 진입시키고 압축공기로 교락을 부여하여 복합하는 단계와, 상기 복합사를 권취하는 단계로 구성된다.

본 발명의 아세테이트 복합사를 사용하여 제직한 후, 제직시 주어지는 장력을 제거하면 수축되면서 복합신축효과가 발현되는데, 이러한 효과를 부여하기 위해서는 PBT사 특유의 구조와 가연에 의한 신축성 등의 특성확대가 무엇보다 중요한 인자이다.

이와 같은 방법에 의해 제조된 아세테이트 복합사는 아세테이트사의 강도를 보완할 수 있을 뿐만 아니라, 양사간의 수축률 차애에 의한 이수축 효과가 확보됨으로써 우수한 신축성 기능을 발휘할 수 있으며, 후공정에서도 취급이 용이하다.

특히, PBT사의 이염특성에 의해 기존의 고압염색 대신 상압염색이 가능하게 되어 아세테이트사의 선명성 저하를 막을 수 있게 되었다. 또한, 상기 복합사로 제직할 경우 직물의 경사나 위사의 한 방향 신축 혹은 경·위 양방향 신축효과를 얻을 수 있고, 충분한 벌키성 및 소프트감을 나타내므로 여성용 정장, 케주얼복, 재킷, 수트 등의 다양한 용도로 사용 가능하다.

이하, 본 발명을 실싱예에 의하여 더욱 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

PBT 부분배향사를 75데니어/36가닥(75데니어의 사가 36가닥으로 이루어졌음을 의미함)으로 방사하고, 상기 PBT 부분배향사를 전체 크림프(crimp)를 30%이상으로 되도록 가연가공하여 PBT 가연사를 제조한다.

그리고, 아세테이트 방사원액을 방사속도 70m/min, 120데니어/33가닥의 방사조건으로 방사하고, 열풍으로 건조하여 사조를 형성시키고 오일롤러를 통과하면서 유제 처리하여 집속성과 평활성을 부여한다.

상기 PBT 가연사를 별도로 설치한 아세테이트 방사기의 크릴부에서 해사하면서 10g(0.13g/denier)의 장력을 가해 완전히 신장된 상태로 상기 아세테이트사로 진입시키고, 인터레이스 노즐에서 공기압이 2.6㎏/㎠인 압축공기를 분사하여 상기 두 섬유에 같이 교락을 주어 복합하고, 와인더에서 보빈에 권취한다.

이렇게 제조된 아세테이트 복합사는 교락이 62개/m이며, 5% 신축회복성이 91% 였다.

[비교예 1]

PBT 부분배향사를 75데니어/36가닥으로 방사하고, 상기 PBT 부분배향사를 연신하여 PBT 연신사를 제조한다.

그리고, 아세테이트 방사원액을 방사속도 70m/min, 120데니어/33가닥의 방사조건으로 방사하고, 열풍으로 건조하여 사조를 형성시키고 오일롤러를 통과하면서 유체 처리하여 집속성과 평활성을 부여한다.

상기 PBT 가연사를 별도로 설치한 아세테이트 방사기의 크릴부에서 해사하면서 12g(0.16g/denier)의 장력을 가해 완전히 신장된 상태로 상기 아세테이트사로 진입시키고, 인터레이스 노즐에서 공기압이 2.8㎏/㎠인 압축공기를 분사하여 상기 두 섬유에 같이 교락을 주어 복합하고, 와인더에서 보빈에 권취한다.

이렇게 제조된 아세테이트 복합사는 교락이 57개/m이며, 5% 신축회복성이 93% 였다.

[비교예 2]

30denier/1가닥의 폴리우레탄사를 3g(0.1g/denier)의 장력을 가해 신장된 상태로 120denier/33가닥의 아세테이트 완제품 사에 진입시켜 커버링기에서 사출속도 15m/min으로 합연 복잡하였다.

이렇게 제조된 아세테이트 복합사는 교락이 550개/m이며, 5% 신축회복성이 99% 였다.

본 발명에 따라 실시예 1의 방법으로 아세테이트 복합사를 제조하고, 종래의 방법에 따른 아세테이트 복합사와 신축성 등의 특성을 비교하여 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

[표 1]

◎ : 극히 우수, ○ : 우수, △ : 보통, × : 불량

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 PBT 가연사를 복합한 아세테이트 복합사의 신축성을 포함한 제반특성이 우수함을 알 수 있다.

본 발명에 의하면 아세테이트사에 PBT 가연사를 복합함으로써 상기 아세테이트사의 강도를 보완하면서 신축성이 우수한 아세테이트 복합사의 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, PBT 가연사의 이염특성에 의해 기존의 고압염색법 염색 대신 상압염색법 염색이 가능하게 되어 아세테이트사의 선명성 저하를 막을 수 있게 되었다.

본 발명에 따라 제조된 상기 아세테이트 복합사로 제직된 직물은 경사나 위사의 한 방향 신축 혹은 경·위사 양방향 신축효과를 갖게 되고, 신축특성 외에도 충분한 벌키성 및 소프트감을 나타내며, 직물화시 공정별로 취급성, 공정성도 매우 우수하였다.

그리고, 아세테이트사의 방사단계에 연속적으로 PBT 가연사와 교락복합하게 되어 원사 생산공정에서 신축성을 부여할 수 있으므로 공정의 간략화를 이루게 되어 생산성이 향상되고, 따라서 제조단가를 낮출 수 있게 되었다.

Claims (2)

1. PBT 부분배향사를 방사하고 가연가공하여 PBT 멀티필라멘트 가연사를 제조하는 단계와,

   장력을 가하여 신장시킨 상기 PBT 멀티필라멘트 가연사를 방사노즐을 통해 토출된 아세테이트 멀티필라멘트사에 인터레이스 노즐 직전에 진입시키고 압축공기로 교락을 부여하여 복합하는 단계와,

   상기 복합사를 권취하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 아세테이트 복합사의 제조방법.
2. PBT 부분배향사를 방사하고 가연가공하여 PBT 멀티필라멘트 가연사를 제조하는 단계와,

   장력을 가하여 신장시킨 상기 PBT 멀티필라멘트 가연사를 아세테이트 완제품사에 진입시키고 압축공기로 교락을 부여하여 복합하는 단계와,

   상기 복합사를 권취하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 아세테이트 복합사의 제조방법.