KR100537251B1 - 강도가 우수한 나일론 중공 단섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단사섬도가 3데니어 이하, 강도가 5g/데니어 이상이고, 중공율 10% 이상, 신도 40% 이상인 나일론 중공 단섬유에 관한 것임.

또 본 발명은 방사드래프트를 200 ∼ 600으로 하고 원형냉각부의 위치를 노즐직하 3 ∼ 6㎝에 두고 800 ∼ 1,500m/분의 권취 속도로 권취하여 신도가 200% 이상이고 중공율이 40% 이상인 중공 미연신사를 제조하고 이를 60 ∼ 100℃의 수욕에서 2 ∼ 3.3배 연신하여 나일론 중공 단섬유를 제조하는 방법임.

Description

강도가 우수한 나일론 중공 단섬유 및 그 제조방법{Preparation of Nylon hallow staple fiber with high strength}

본 발명은 나일론을 원료로 미연신 중공사를 제조하는 과정에서 원형 냉각부의 위치, 방사 속도를 조절하여 단섬유(staple fiber)의 최종 물성발현에 적합한 중공율 20% 이상, 신도 200% 이상, 강도 2g/데니어 이상의 미연신사를 제조하고, 이로부터 연신비를 조절하여 3데니어 이하의 단사섬도와 중공율 10% 이상, 강도 5g/데니어 이상, 신도 40% 이상의 강도가 우수한 중공 단섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.

중공섬유는 원사 중앙이 비어있어 외력에 의해 불규칙적인 변형이 일어나 빛의 난반사에 의한 은은한 과액이 발현되며 비중이 작아 물에 뜨는 직물로 개발할 수 있다.

또한 섬유의 내부에 형성된 중공율 만큼 경량화가 가능하며, 보온성이 뛰어나고 꺽임성이 좋아 인조피혁으로 가공하는 경우 많은 장점을 지닌 부직포를 제조할 수 있다.

중공섬유에 관해서는 일본 특공소 42-2928 호에 중공율 50% 이하의 중공섬유의 제조법이 제시되어 있고, 일본 특개평 3-249266 호에는 심초형의 복합섬유를 제사한 후 심부를 용출 제거하는 방법으로 중공 나일론 섬유의 제조법이 제시되어 있으며, 일본 특개소 61-47807 호에서는 용융 방사 직후의 사조 중앙에서 냉각용 기체를 취부하고 방사 드래프트를 400 ∼ 4,000으로 하여 방사속도 1,500m/분 이하에서 방사하는 방법을 제시하였다.

그러나 종래에 제시되어 있는 중공사 방사방법에 대한 발명들은 대부분이 폴리에스테르에 대해서고 나일론의 경우 중공사를 얻기 위해서는 복합사의 일부를 용출해 내야하는 문제점이 있다.

또한 인조피혁에 적용하여 경량화 및 보온성을 도모한 나일론 중공섬유는 아직도 제공되지 않고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 나일론 미연신 중공섬유를 제조하는 과정에서 원형 냉각부의 위치를 조정해서 본 발명에서 얻고자 하는 물성의 나일론 중공 단섬유를 제조할 수 있는 사전 준비를 완료하며, 단섬유 제조과정에서 연신비를 적절하게 조절하여 1 ∼ 3데니어의 섬도, 5g/데니어 ∼ 8g/데니어의 강도, 40 ∼ 80%의 신도, 중공율 10 ∼ 30%를 갖는 강도가 우수한 나일론 중공 단섬유 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 나일론을 원료로 방사하여 미연신사를 제조하고 이를 2 ∼ 3.3배 연신하여 1 ∼ 3데니어의 섬도를 갖으며 중공율 10 ∼ 30%, 강도 5 ∼ 8g/데니어, 신도 40 ∼ 80%를 갖는 중공 단섬유를 제조함에 있어서, 미연신사의 방사시 적절한 중공율을 가지면서 최적의 신도(200%이상)가 발현될 수 있도록 냉각부의 위치를 노즐직하 3 ∼ 6㎝ 아래에 두고, 원형 냉각방식을 이용하여 고화 권취하고, 이 중공사를 수욕 온도 60 ∼ 100℃에서 2 ∼ 3.3배 연신하여 10 ∼ 20개의 크림프수를 가지며 30 ∼ 100㎜ 길이를 나일론 중공 단섬유를 제조한다.

더욱 상세하게 설명하면 본 발명은 나일론 중공 미연신사를 제조할 때 방사 드레프트 200 ∼ 600, 좋기로는 250이며, 원형냉각부의 위치는 노즐 직하 3 ∼ 6㎝, 좋기로는 4.5㎝, 권취속도는 800 ∼ 1,500m/분, 좋기로는 1,000m/분으로 권취하여 나일론 중공 미연신사를 제조한다.

본 발명에서 미연신 중공사를 제조할 때 방사드래프트, 원형냉각부의 위치 및 권취속도가 본 발명의 범위를 벗어나면 본 발명의 중공 단섬유를 제조하기에 적합한 물성을 갖는 미연신 중공사를 제조할 수 없다.

제조한 단사섬도 3 ∼ 7데니어, 신도 200 ∼ 300%, 중공율 20 ∼ 40%, 강도 2 ∼ 4g/데니어의 미연신사를 60 ∼ 100℃의 온도의 수욕에서 2.5 ∼ 3.2배를 연신하여 10 ∼ 20개의 크림프를 갖는 30 ∼ 100㎜의 단섬유를 제조한다.

본 발명에서 2.5배 미만으로 연신하면 단섬유의 신도가 과대해져서 2차 제품의 원료로 사용하는데 적합하지 못하며 3.2배를 초과하면 강도가 떨어지고 중공율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

실시예 1

나일론을 원료로 방사온도 290℃, 방사속도 900m/분, 원형 냉각부를 노즐 직하 4.5㎝의 위치에 두어서 단사섬도 5데니어급 나일론 미연신 중공사를 제조하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

제조된 나일론 미연신 중공사를 80℃의 수욕에서 2.8배 연신하여 2데니어의 크림프수 18개를 갖는 길이 51㎜의 나일론 중공 단섬유를 제조하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 1

노즐 직하 원형 냉각부의 위치를 2㎝로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하다.

비교예 2

노즐 직하 원형 냉각부의 위치를 8㎝로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하다.

비교예 3

연신비를 2배로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하다.

비교예 4

연신비를 3.3배로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하다.

< 표 1 >

		실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
나일론 미연신 중공사물성	단사섬도(d)	5.25	←	←	5.25	←
	강도(g/d)	2.94	3.01	2.84	2.94	←
	신도(%)	203.7	134	232	203.7	←
중공율(%)		32	27.9	19.5	32	←
방사 작업성		양호	←	←	양호	-
나일론 중공 단섬유물성	단사섬도(d)	1.98	-	-	3.2	1.68
	강도(g/d)	7.2	-	-	3.8	7.7
	신도(%)	57	-	-	104	43
중공율(%)		17.4	-	-	19	7.2
결과		양호	중공사 미연신사의 신도가 낮아 생산성 저하	중공율이 낮아 경량화 및 보온성 저하	강도낮음	단사절, 중공율 낮음

본 발명은 나일론 중공 미연신사를 제조할 때 방사드래프트, 원형냉각부의 위치 및 권취속도를 적절하게 조절한 다음에 연신시의 연신조건을 적합하게 설정함으로서 단사섬도가 3데니어 이하이고, 강도가 5g/데니어 이상이며 신도가 40% 이상인 중공율이 10% 이상인 중공 나일론 단섬유를 제조할 수 있음.

Claims (2)

1. 다음 조건으로 제조함을 특징으로 하는 강도가 우수한 나일론 중공 단섬유의 제조방법.

   다 음

   가) 미연신사의 제조

   ·방사드래프트 : 200 ∼ 600

   ·원형냉각부 위치 : 노즐 직하 3 ∼ 6㎝

   ·권취 속도 : 800 ∼ 1,500m/분

   ·섬도 : 3 ∼ 7데니어

   나) 연신 단섬유의 제조

   ·60 ∼ 100℃의 수욕에서 연신

   ·연신비 : 2.5 ∼ 3.2배
2. 다음 조건을 모두 만족하는 강도가 우수한 나일론 중공 단섬유.

   다 음

   ·단사섬도 : 1 ∼ 3데니어

   ·강 도 : 5 ∼ 8g/데니어

   ·신 도 : 40 ∼ 80%

   ·중공율 : 10 ∼ 30%