KR100494341B1

KR100494341B1 - 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사

Info

Publication number: KR100494341B1
Application number: KR10-2003-0054836A
Authority: KR
Inventors: 조대현; 이우복; 정정숙; 조정수
Original assignee: 주식회사 제이투엘
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-06-08
Also published as: KR20050017717A

Abstract

본 발명은 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사에 관한 것으로서, 난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(A)와 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(B)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(A)의 함량은 85~97 중량% 이고, 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(B)의 함량은 3~15 중량% 이다. 본 발명의 합성섬유 방적사는 난연성, 항균성, 대전방지성 등이 우수하여 의류 등의 다양한 분야에서 유용하다.

Description

난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사 {An excellent flame-retardant and antibiotic spun yarn composed of synthetic fiber}

본 발명은 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(Staple Fiber)와 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버로 이루어져 난연성, 항균성 및 대전방지성이 동시에 우수한 합성섬유 방적사에 관한 것이다.

합성섬유 필라멘트(장섬유)로 제조된 직물은 차가운 촉감과 금속광택을 발현하는 단점이 있기 때문에, 최근에는 상기 문제를 해소하기 위하여 합성섬유 필라멘트(장섬유)를 일정 길이로 절단하여 스테이플 화이버를 제조한 다음 이를 방적(spinning)하여 제조한 합성섬유 방적사가 널리 사용되고 있다.

합성섬유 방적사는 천연섬유 방적사에 비해 기계적 물성은 우수하지만, 합성섬유의 공정수분율이 천연섬유보다 낮기 때문에 대전방지성이 부족하여 정전기가 많이 발생하는 문제가 있었다.

또한, 합성섬유 방적사는 열가소성 수지로 제조되기 때문에 충분한 난연성을 발휘하는데는 한계가 있었고, 항균성도 부족한 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래 문제점들을 해소하기 위해서 난연성, 항균성 및 대전방지성이 동시에 우수한 합성섬유 방적사를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 합성섬유 방적사에 우수한 난연성을 부여하고자 한다. 또한 본 발명은 합성섬유 방적사에 양호한 항균성과 대전방지성을 부여하고자 한다.

이와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 합성섬유 방적사는 난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(A)와 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(B)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명은 난연제가 공중합 되어있는 합성섬유 스테이플 화이버(이하 "스테이플 화이버 A"라고 한다)와 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(이하 "스테이플 화이버 B" 라고 한다)로 구성된다.

상기 스테이플 화이버 A의 함량은 전체 방적사 중량대비 85~97 중량% 이고, 스테이플 화이버 B의 함량은 전체 방적사 중량 대비 3~15 중량%인 것이 바람직 하다.

스테이플 화이버 A의 함량이 상기 범위보다 적으면 난연성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하면 스테이플 화이버 B의 함량이 적어져 항균성 및 대전방지성이 저하될 우려가 있다.

한편, 스테이플 화이버 B의 함량이 상기 범위보다 적으면 항균성 및 대전방지성이 저하되고, 상기 범위를 초과하면 제조원가가 상승할 뿐만아니라 스테이플 화이버 A의 함량이 적어져 난연성이 저하될 우려가 있다.

또한, 상기 스테이플 화이버 A와 스테이플 화이버 B의 섬도비(스테이플 화이버 A / 스테이플 화이버 B)는 0.3~5인 것이 항균성 및 대전방지성 개선에 보다 바람직 하다.

스테이플 화이버 A 내에 공중합된 난연제는 하기 일반식(Ⅰ)의 인계 난연제 등이다.

상기 식(Ⅰ)에서, R₁ 과 R₂ 는 같거나 서로 다른기로서 수소, 하이드록시에틸 또는 하이드록시프로필기 이다.

인계 난연제로는 3-히드록시페닐프로판카르본산, (2'-히드록시에틸)-3-히드록시페닐포스피닐프로판에스테르 또는 이들의 유도체 등이 사용될 수 있다.

상기 스테이플 화이버 A를 구성하는 합성수지로는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄 등의 모든 열가소성 수지가 사용될 수 있으며, 바람직 하기로는 폴리아미드인 것이 좋고, 더욱 바람직 하기로는 폴리에스테르인 것이 좋다.

상기 스테이플 화이버 B를 구성하는 합성수지로는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄 등의 모든 열가소성 수지가 사용될 수 있으며, 바람직 하기로는 폴리아미드 66 또는 폴리에스테르인 것이 좋다.

다음으로는, 본 발명의 합성섬유 방적사를 제조하는 방법 일례를 도 1을 참조하여 상세하게 살펴 본다.

먼저, 본 발명에서는 혼타면 공정(Open and picking process)을 실시한다. 구체적으로 스테이플 화이버 A와 스테이플 화이버 B를 혼타면 기계에 일정 배율로 투입하여 이들을 개섬, 혼합하여 랩(lap)을 제조한다.

다음으로는, 소면 공정(Carding process)을 실시한다. 구체적으로 상기와 같이 제조된 랩(lap)을 소면 기계에 공급하여 랩(lap) 내에 존재하는 이물질과 단섬유들을 제거한 후 슬라이버(Sliver)를 제조한다.

다음으로는, 선택적으로 정소면(Combing process)을 실시한다. 구체적으로 상기와 같이 제조된 슬라이버를 정소면 기계에 공급하여 짧은 단섬유를 제거하고 섬유들을 슬라이버 축 방향으로 나란히 배열시켜 슬라이버(Sliver)를 제조한다. 상기 정소면 공정은 가는 방적사의 제조시에만 선택적으로 실시한다.

다음으로는, 연조공정(Drawing process)을 실시한다. 구체적으로 상기와 같이 제조된 슬라이버(Sliver)를 연조기계에 공급, 연신하여 슬라이버의 선밀도를 작게하고, 슬라이버의 균제도를 향상시키기 위해 여러개의 슬라이버들을 포갠 후(Doubling 한 후) 최초 1개의 슬라이버 굵기로 다시 연신 한다.

다음으로는, 선택적으로 조방공정(Roving)을 실시한다. 구체적으로 상기와 같이 연조공정을 거친 슬라이버를 조방기계에 공급하여 다시한번 연신하여 슬라이버의 선밀도를 감소시켜 로빙(Roving)을 제조한다. 상기 조방공정은 이후 정방공정을 고속으로 실시 할 수 있는 경우에는 생략될 수도 있다.

마직막으로는, 정방(Spinning process) 공정을 실시하여 합성섬유 방적사를 제조한다. 구체적으로 상기와 같이 연조공정을 거친 슬라이버 또는 조방공정을 거친 로빙(Roving)을 정방기계에 공급하여 연신 및 가연(Twisting)한 후 권취하여 방적사를 제조한다. 정방기로는 링 정방기 또는 오픈 앤드 정방기 등을 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 방법으로 제조된 본 발명의 합성섬유 방적사는 난연제가 공중합된 합성섬유 스테이플 화이버가 포함되어 난연성이 우수함과 동시에 은(銀)이 코팅된 합성섬유 스테이플 화이버도 포함되어 항균성 및 대전방지성도 매우 우수하다.

본 발명에 있어서, 합성섬유 방적사의 각종 물성은 아래와 같이 평가 하였다.

·난연성

JIL 1091(A-1 법)인 45˚경사법으로 평가 하였다.

·대전방지성

가네보(KANEBO) EST-7 방법으로 평가 하였다. 이때, 마찰포로는 면직물과 울(Wool) 직물을 사용 하였으며, 평가조건은 20℃×40% RH로 하였다. 대전압은 5회 측정한 값의 평균으로 구하였다. 대전압이 2,500볼트 이하일때 대전방지성이 있는 것으로 평가 하였고, 대전압이 2,500 볼트를 초과하는 경우에는 대전방지성이 없는 것으로 평가 하였다. 대전방지성을 평가하기 위한 시료 세탁은 KSK 0432법으로 실시 하였다.

·항균성능의 평가

직편물에 대한 항균성능의 평가는 일본 SEK(섬유제품기능평가협의회)의 통일 시험법을 기준으로 하여 황색 포도상구균 및 폐염간균에 대해서 항균효과를 평가 하였다. 이 방법에 의한 직편물의 항균성능은 시험후 생균수 및 살균활성치에 의해서 평가 할 수 있는데 살균활성치는 Log(Nylon 표준백포의 살균수) - Log(시료의 세균수)로서 살균활성치가 양의 수일 경우 항균성능이 있는 것으로 판단 하였다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

3-하이드록시페닐프로판카르본산(인계 난연제)이 2 중량% 공중합된 2.3 데니어의 폴리에스테르 스테이플 화이버(A) 93kg 과 은(銀)이 코팅된 1.8 데니어의 폴리아미드 66 스테이플 화이버(B) 7kg을 동일한 혼타면 기계에 공급하여 이들을 혼합, 개섬하여 랩(lap)을 제조한 다음, 계속해서 통상의 방법과 같이 소면공정 → 정소면공정 → 연조공정 → 조방공정을 거쳐 로빙(Roving)을 제조한 다음, 제조한 로빙을 링정방기에 공급하여 연신, 가연 및 권취하여 40수의 합성섬유 방적사를 제조 하였다. 제조한 합성섬유 방적사의 각종 물성을 앞에서 설명한 방법으로 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 1

2.3 데니어의 폴리에스테르 스테이플 화이버(난연제 공중합 되어 있지 않음) 93kg과 1.8 데니어의 폴리아미드 66 스테이플 화이버(은 코팅 안됨) 7kg을 동일한 혼타면 기계에 공급하여 이들을 혼합, 개섬하여 랩(lap)을 제조한 다음, 계속해서 통상의 방법과 같이 소면공정 → 정소면공정 → 연조공정 → 조방공정을 거쳐 로빙(Roving)을 제조한 다음, 제조한 로빙을 링정방기에 공급하여 연신, 가연 및 권취하여 40수의 합성섬유 방적사를 제조 하였다. 제조한 합성섬유 방적사의 각종 물성을 앞에서 설명한 방법으로 평가한 결과는 표 1과 같다.

<표 1> 물성평가 결과

구 분			* 방염기준(5회 세탁 후)	실시예 1	비교실시예 1
난연성	잔염시간(초)		3	0	18
	잔진시간(초)		5	0	52
	탄화면적(㎠)		30	4	372
	탄화길이(cm)		20	3	29
	접염회수(회)		3	3	3
마찰대전성(마찰대전압)			-	있음(70볼트)	없음(3,000 볼트)
항균성	포도상구균	생균수(개)	-	18	16,000
	포도상구균	살균활성치	-	3.0	2.0
	폐염간균	생균수(개)	-	20	24,000
	폐염간균	살균활성치	-	3.2	2.1

* 방염기준은 행정자치부고시 제2000-10호(2000년 4월 26일) 제5조인 방염성능의 기준 및 측정 기준 임. 이때 적용되는 샘플은 중량이 450g/㎡ 이하 임.

본 발명은 방적사 고유의 촉감과 광택을 발현하면서도 난연성, 항균성 및 대전방지성이 매우 우수하다. 그 결과 본 발명은 의류용 원사 등으로 유용하다.

도 1은 본 발명의 합성섬유 방적사를 제조하는 공정 플로우(Flow)

Claims

난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(A)와 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사.
1항에 있어서, 난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(A)의 함량이 전체 방적사 중량 대비 85~97중량%인 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사.
1항에 있어서, 은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(B)의 함량이 전체 방적사 대비 3~15중량%인 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사.
1항에 있어서, 난연제가 공중합 되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(A)/은(銀)이 코팅되어 있는 합성섬유 스테이플 화이버(B)의 섬도비가 0.3~5인 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사.
1항에 있어서, 난연제가 인계난연제 화합물인 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 방적사.