KR100521040B1 - 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통상의 폴리에스터와 염기성 염료에 가염성인 공중합 폴리에스터를 사이드 바이 사이드형으로 복합방사한 다음 연신, 공기교락시켜서 이염성폴리에스터 복합사를 제조함에 있어서 방사구금과 가열통간의 거리를 60 ~ 200cm로 하고, 가열통의 온도를 100 ~ 200℃로 하며 권취속도를 1,500 ~ 3,500m/분으로 하는 제조방법으로서 연신할 때 루프발생이 없어서 방사성과 후가공성이 우수한 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법임.

Description

이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법{MANUFACTURING OF POLYESTER COMPOSITE FIBER DIYEABLE DIFFERENTLY.}
본 발명은 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염기성 염료에 대하여 이염(異染)성을 가지면서 제사공정성과 후공정성이 향상된 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이염성 폴리에스터 필라멘트사는 복합방사, 폴리머블렌딩, 합사등의 방법에 의하여 두 종의 폴리머 또는 필라멘트(보통 염기성 염료가염성 폴리에스터사와 염기성 염료 불염성 폴리에스터사)를 조합시켜서 제조한다.
상기 방법중 복합방사에 의한 이염성 폴리에스터사의 제조방법은 일본 특공소 제 58-43485 호, 제 57-8885 호 및 일본 특개소 제 52-74053 호에서 제안되어있는 바와 같이 필라멘트간 혼섬방법과 일본 특공소 제 58-38524 호 및 일본 특개소 제 61-296121 호, 제 61-89326 호, 제 62-184185 호에서 제시되어 있는 바와 같이 필라멘트내 혼섬방법으로 나눌 수 있다. 필라멘트간 혼섬방법은 낮은 방사속도로 제사 후 연신시에 두 성분간의 탄성회복률차에 의해 염기성 염료 불염성 폴리에스터사가 루프로 발현되어 후공정 작업성을 저하시키는 원인이 되며, 필라멘트내 혼섬방법은 루프발생 문제는 해결되지만 이색효과가 떨어지는 단점이 있다.
또한 일본 특개평 제 4-185735 호에 소개된 합사방식에 의한 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법은 복합방사에 의한 혼섬과 마찬가지로 루프가 심하게 발생하는 단점이 있고, 방사 및 합사의 2단계 공정을 거치므로 생산성이 저하되고 제조단가가 상승하는 문제가 있다.
또 일본 특개소 제 55-158328 호, 제 55-40810 호에 소개되어 있는 바와 같이 폴리머 블렌딩에 의한 방법으로 이염성 폴리에스터 복합사를 제조할 경우 블렌딩에 의한 균일 이염효과와 루프가 발생하지 않는 장점이 있지만 이염에 의한 이색(異色)발현 효과가 너무 미약한 단점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 스핀드로 공법을 사용하여 필라멘트간 합사 방식으로 이염성 폴리에스터 복합사를 제조하는 방법이 제안되어 있으나 이 방법 또한 방사구금으로 부터 토출된 염기성 염료 불염성 폴리에스터와 염기성 염료 가염성 폴리에스터가 제 1 고뎃로울러와 제 2 고뎃로울러 사이에서 연신이 될 때 약간의 루프가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 루프를 발생시키지 않으며 이색발현효과가 우수한 폴리에스터 복합사를 높은 생산성으로 제조할 수 있는 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 있어서 염기성 염료 불염성 폴리에스터로는 통상의 선상폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하고 염기성 염료 가염성 폴리에스터로는 금속 설포네이트를 0.5 ~ 1.5몰% 함유한 공중합 폴리에스터를 사용한다. 도 1 은 본 발명에 따른 폴리에스터 복합사를 제조하기 위한 방사장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 염기성 염료 불염성 폴리에스터와 염기성 염료 가염성 폴리에스터를 사이드 바이 사이드(Side by side)형태로 토출시키는 방사구금(1)을 통하여 용융방사한 사조를 냉각장치(2)에 의해 완전 냉각시킨 후 방사구금 직하에 설치된 가열통(3)에 통과 시킨 후 유제공급장치(4)에서 유제 부여 및 집속한 후 제 1 고뎃로울러(5)와 세퍼레이트로울러(6)에서 수회 권회한 후 인터레이서(7)에서 공기 교락을 부여하고 권취기(8)에서 권취한다.
본 발명에서 방사구금(1)과 가열통(3)간의 거리는 60cm ~ 140cm가 좋다. 만일 방사구금(1)과 가열통(3)간의 거리가 60cm미만이면 완전히 냉각고화되지 않은체 실이 열처리되므로 원사의 물성 불균일이 발생되고 사절 등으로 인해 방사공정이 불안정하게 되며, 200cm를 초과하면 방사중 실에 부여되는 장력이 증가하므로 사절등이 발생하게 된다. 또 가열통(3)의 온도는 100℃이상 200℃이하가 좋고, 더욱 바람직하게는 140℃이상 190℃이하가 좋다. 가열통(3)의 온도가 100℃미만이면 주행하는 실이 충분한 열처리를 받지 못해서 권취후 실의 물성이 부분배향사에 가까워져서 강도는 낮고 신도 및 비수수축율은 높아지는 경향을 보이며, 균일한 물성이 발현되지 않음으로 인하여 염색시 염색 불균일에 의해 이색효과가 극히 미약해지며, 200℃를 초과하면 사조의 결정화도가 높아져서 장력이 과다하게 부여되기 때문에 사절을 발생시킨다.
유제공급장치(4)의 위치는 가열통(3) 직하 5cm 이상 20cm 이하에 설치하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 10cm이상 15cm 이하의 위치에 설치하는 것이 좋다. 유제공급장치(4)의 위치가 가열통 직하 5cm 보다 짧으면 에어드래그(Air drag)로 인하여 가열통(3)으로부터 발생되는 열풍에 의해 공정 불량이 야기되며, 20cm 보다 길면 과다한 방사장력에 의해 역시 공정 불량이 발생된다. 또한 권취 속도는 가열통(3)으로 들어오는 필라멘트의 속도를 기준으로 결정하는바, 1,500m/분 미만이면 방사장력이 낮으므로 방사성이 불량해지며, 입사속도가 3,500m/분를 초과하면 가열통(3)내에서 필라멘트가 받는 열처리 시간이 너무 짧아 원사의 물성 불균일이 발생된다.
또 본 발명에서 방사장력은 0.4 ~ 0.7g/d 으로 하는 것이 좋다.
실시예 1 ~ 5
페놀/테트라클로로에탄으로 측정한 고유점도 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 염기성 염료 불염성 폴리에스터로 하고, 페놀/테트라클로로에탄으로 측정한 고유점도 0.55인 테레프탈산 대비 금속 설포네이트를 0.8몰% 함유한 공중합 폴리에스터를 염기성 가염성 폴리에스터로 하여 36홀의 원형 방사구금을 사용, 방사온도 293℃에서 가열통 내로의 필라멘트 인입속도를 1,500 ~ 3,500m/분으로 용융방사하여 75데니어/36필라멘트의 사이드 바이 사이드형 복합사를 얻었다. 이때 가열통 온도는 140 ~ 180℃로, 방사구금과 가열통간 거리는 100cm가 되도록 하였으며, 복합비는 염기성 염료 가염성 폴리에스터와 염기성 염료 불염성 폴리에스터간의 중량비가 1 : 1이 되게 하였다.
비교예 1
실시예 1 과 동일한 방법으로 하되 필라멘트의 가열통 내로의 인입속도를 1,000m/분으로 하여 제사하였다.
비교예 2
실시예 4 ~ 5와 동일한 방법으로 하되 필라멘트의 가열통 내로의 인입속도를 4,000m/분으로 하여 제사하였다.
비교예 3 ~ 4
실시예 4와 동일한 방법으로 하되 방사구금과 가열통간 거리를 각각 40cm, 250cm로 하여 제사하였다.
상기 실시예 1 ~ 5와 비교예 1 ~ 4의 결과는 표 1과 같다.
＜표 1＞
본 발명으로 제조된 이염성 폴리에스터 복합사는 기계적 연신에 의한 종래 방법의 단점, 즉 이성분 폴리머 필라멘트간 루프 발현에 의한 방사성 및 후가공성 저하를 가열통 내에서의 자연 연신에 의해 필라멘트간 마찰을 방지할 수 있으므로 근본적으로 루프발생을 방지할 수 있으며, 또 폴리머 블렌딩에 의한 이염성 폴리에스터 복합사 제조시에 이색 발현효과가 미약해지는 단점을 사이드 바이 사이드형의 복합사를 제조함으로서 보완할 수 있고 더 나아가서 1단계 공정으로 제조하는 방법이므로 생산성이 크게 향상되어 제조원가를 줄일 수 있다.
도 1 는 폴리에스터 섬유의 제조장치
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
1 : 방사구금, 2 : 냉각장치, 3 : 가열통, 4 : 유제공급장치,
5 : 제 1 고뎃로울러 5' : 제 2 고뎃로울러 6 : 세퍼레이트로울러,
7 : 인터레이서 8 : 권취기

Claims (2)

  1. 통상의 폴리에스터와 금속셀포네이트를 함유한 공중합폴리에스터를 사이드 바이 사이드(Side by side)형으로 복합방사한 다음 유제처리, 연신하고 공기교락시키는 1단계 공정에 의하여 이염성 폴리에스터 복합사를 제조함에 있어서, 아래의 조건이 전부 만족되도록 하여 제조함을 특징으로 하는 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법.
    아 래
    ｏ 방사구금과 가열통 간의 거리 ; 60cm ~ 200cm
    ｏ 가열통의 온도 ; 100℃ ~ 200℃
    ｏ 권취속도 ; 1,500m/분 ~ 3,500m/분
  2. 제 1 항에 있어서, 유제공급장치의 위치를 가열통의 직하로부터 5cm 이상 20cm이내에 두는 것을 특징으로 하는 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법.
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