KR100546216B1

KR100546216B1 - 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유

Info

Publication number: KR100546216B1
Application number: KR1020010055704A
Authority: KR
Inventors: 이용호; 손양국
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20030022553A

Abstract

본 발명은 고수축성 성분을 제 1 성분으로, 통상의 폴리에스터를 제 2 성분으로 하는 폴리머를 사용하여, 양성분간 고유점도의 차이를 0.1 ∼ 0.25dl/g으로 하여 사이드 바이 사이드 형태로 방사속도 3,500m/분 이하의 속도로 방사 및 연신하여 제조한 것을 특징으로 하는 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유에 관한 것이 다.

본 발명의 복합섬유는 수축응력이 0.3g/데니어 이상, 권축율은 30%이상, 발현권축수는 8산/㎝이상인 것을 특징으로 하며, 제사작업성이 우수하고, 원사의 권축 특성발현이 균일하게 극대화하여 특유의 까칠까칠한 표면감 및 신축성, 반발탄력성, 드레이프성이 우수한 신축성 직, 편물을 제조할 수 있다.

자발고권축성 폴리에스터 복합섬유, 고수축성 폴리에스터, 통상의 폴리에스터

Description

자발고권축성 폴리에스터 복합섬유{High crimping polyester composite fibre}

도 1은 본 발명에 의한 수축전의 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유의 확대단면도.

도 2는 본 발명에 의한 수축후의 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유의 확대단면도.

본 발명은 자발 고권축성을 지니는 폴리에스터 복합섬유에 관한 것으로, 열수축성이 상이한 섬유형성성 폴리머를 사이드 바이 사이드형태로 복합방사하여 제조한 것으로 독특한 표면감, 광택, 드레이프성 및 권축성이 뛰어난 폴리에스터계 복합섬유에 관한 것이다.

지금까지 권축성 복합섬유를 제조하는 방법에는 첫번째로 폴리머의 수축율의 차이를 이용하여 수축율이 서로 다른 이수축혼섬사를 제조하는 방법, 두번째로 폴리머 특성이 상이한 2종의 폴리머를 단일섬유로 하여 제조하는 방법이 제안되어 왔다.

이수축복합섬유는 수축율이 상이한 두 폴리머를 각각 서로 다르게 제사한 후, 공기교락을 이용하여 권축을 발현하도록 하는 방법으로서 다른 방법에 비하여 제조방법이 간단한 반면, 제조된 복합섬유는 권축의 발현 상태가 불균일하고 후공정중 가해지는 외부 장력에 취약하여 권축특성이 감소하는 단점이 있다.

그리고 폴리머 특성이 상이한 이종의 폴리머를 이용하는 방법, 예를 들어 폴리에스터와 폴리아미드 또는 폴리에스터와 폴리우레탄을 사용하여 자발권축성 복합사를 제조하는 방법이 제시되고 있다.

그러나, 이 경우에는 양성분간의 염색성의 차이 및 열적 불균일성으로 인하여 염색 불균일, 열 수축성의 차이에 의한 권축성의 부족, 양 폴리머간의 낮은 상용성으로 인한 계면에서의 상분리현상 등의 문제점을 안고 있다.

이성분간의 상분리 문제를 해결하기 위하여 사이드 바이 사이드 복합방사가 아닌 편심형(시스-코어형)이 제안되고 있으나, 이 경우에는 사이드 바이 사이드형에 비해 권축특성이 저하되고 섬유로 제조하기 위한 방사구금 장치도 복잡해지고 작업성이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 기술상의 문제점을 해결하고자 성질은 다르지만 같은 폴리에스터 성분을 사용하여, 양 성분의 염색성의 차이 및 열적 불균일로 인한 염색 불균일, 양 폴리머 간의 낮은 상용성으로 인한 계면에서의 상분리현상 등의 문제점을 해결함으로서 균일하고 우수한 권축 특성을 가지며 방사작업성이 우수한 자발고권축성 복합섬유를 제공하는데 기술적 과제를 두고 있다.

본 발명은 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유에 관한 것으로, 제 1 성분으로 고수축성 폴리에스터(이소프탈산 12몰%와 공중합 시킨것)(1)를 사용하고, 제 2 성분으로 통상의 폴리에스터(2)를 사용하여 방사 후, 사이드 바이 사이드 형태로 접합시킨 멀티필라멘트로 이루어진 것으로서 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.

다 음

1) 0.10 ≤ η1 - η2 ≤ 0.25

2) 방사속도(m/분) ≤ 3,500

3) 0.3 ≤ CS(g/데니어)

4) CR(%) ≥ 30

5) 8 ≤ NC(산(山)/㎝)

여기에서 η1,η2는 각각 사이드 바이 사이드형태로 접합되어 있는 필라멘트를 구성하는 고수축성 폴리에스터 및 일반 폴리에스터 각각의 고유점도(dl/g)이고, CS는 수축응력, CR은 권축율, NC는 발현 권축수이다.

본 발명에서 두 성분의 점도 차이가 0.1 보다 작으면 고유 점도차이에 의한 권축 특성의 발현이 부족하여 직, 편물을 제조할 때 반발탄력성, 신축성이 부족하고, 두 성분의 점도 차이가 0.25 보다 클 경우 방사공정시 용융점도가 높은 고수축성 폴리에스터 쪽으로 휘는 곡사현상이 발생하여 때로는 노즐면에 접착됨으로써 사절이 증가하여 정상적인 작업이 곤란하며 권축발현성도 떨어진다.

본 발명에서 고수축성 폴리에스터 및 일반 폴리에스터를 사이드 바이 사이드 형태로 접합시킬 때 양 성분의 조성비는 60 : 40 ∼ 40 : 60의 범위가 직, 편물 제조시 권축특성이 양호하며 이 외의 범위에서는 잠재권축특성 발현이 떨어진다.

본 발명의 폴리에스터 복합섬유는 방사속도 3,500m/분 이하에서 방사온도 280 ∼ 300℃로 제조하며, 방사온도는 양 성분의 용융점도 차이에 따라서 적절한 조건으로 설정할 수 있다.

방사속도가 3,500m/분을 초과하면 방사시 응력의 발생이 과도하여 방사 작업성이 떨어지는 단점이 있다.

일반적으로 직물 또는 편물의 제조시, 후가공중에 잠재권축 특성을 발현하기 위하여 교차점의 구속력을 받지 않는 부분에서 권축을 발현시키는 것이 효과적이며, 제조된 잠재권축사는 원사의 수축응력은 0.3g/데니어 이상, 권축율은 30%이상, 발현권축수는 8산(山)/㎝이상의 물성 범위를 가지는 것이 바람직하다.

발현 권축수, 권축율 및 수축 응력이 낮으면 꼬임(twisting)을 주고 직, 편물로 가공시 권축 특성의 발현이 부족하여 직, 편물에 반발탄력성 및 신축성을 부여하기 어렵다.

따라서 이 범위의 물성을 가져야만 직, 편물상에서 발생하는 구속력하에서도 양호한 권축을 발현시킬 수 있게 되는 것이다.

고유점도, 수축응력, 권축율, 발현권축수는 아래와 같이 측정한 것이다.

아 래

1) 고유점도

페놀/테트라클로로에탄 6/4의 혼합용액에 수지 조성물의 용액농도가 0.5g/dl가 되도록 용해한 후 오스트왈트 점도계를 사용하여 측정하였다.

2) 수축응력

상온에서 300℃까지 승온온도 3℃/초, 초하중 0.5g/데니어, 시료장 10㎝ 조건에서 측정하여 차트에서 최대응력과 피크온도를 판독한다.

3) 권축율

1주 1검척기로 10회 권취후 초하중 1/6,000(g/데니어) 하중으로 30분간 방치하고 무장력 상태에서 30분간 비수 처리한다.

비수 처리후 30분간 건조하고, 1/500(g/데니어) 하중에서 길이를 측정하고(b), 1/20(g/데니어)하중을 걸고 측정한다(c).

권축율(%) = [ ( c - b ) / c ] × 100

4) 발현 권축수

필라멘트를 비수에 10분간 처리한 후, 냉수 중에 1분간 침지한다.

자연 건조한 후, 유리판 위에 놓고 1㎝간격에 있는 산과 골을 읽은 후, 이 합계를 1/2로 한다.

단사 10본에 대해서 구하고 그 평균치로 산출한다.

실시예 1

제 1 성분으로 고유점도 [η1] 0.65인 고수축성 폴리에스터(이소프탈산 12몰% 공중합)와 제 2성분으로 고유점도 [η2] 0.45의 폴리에스터를 사용하여 사이드 바이 사이드형태의 복합방사 구금을 이용하여 50 : 50의 중량비로 복합방사하 되, 방사온도 285℃, 방사속도 3,200m/분의 속도로 방사하여 미연신사를 얻고, 이것을 연신기를 이용하여 연신비 1.6, 연신온도 100/160℃로 실시하여 100데니어/24필라멘트 연신사를 얻었다.

실시예 2

제 1 성분으로 고유점도 [η1] 0.64인 고수축성 폴리에스터(이소프탈산 12몰% 공중합)와 제 2 성분으로 고유점도 [η2] 0.51의 폴리에스터를 사용하여 사이드 바이 사이드형태의 복합방사 구금을 이용하여 50 : 50의 중량비로 복합방사하여 방사온도 285℃,방사속도 3,200m/분의 속도로 방사하여 미연신사를 얻고, 이것을 연신기를 이용하여 연신비 1.6, 연신온도 100/160℃로 실시하여 75데니어/24필라멘트 연신사를 얻었다.

실시예 3

제 1 성분으로 고유점도[η1] 0.64인 고수축성 폴리에스터(이소프탈산 12몰% 공중합)와 제 2성분으로 고유점도 [η2] 0.51의 폴리에스터를 사용하여 사이드 바이 사이드형태의 복합방사 구금을 이용하여 50:50의 중량비로 복합방사하여 방사온도 285℃, 방사속도 3,200m/분의 속도로 방사하여 미연신사를 얻고, 이것을 연신기를 이용하여 연신비 1.6, 연신온도 90/160℃로 실시하여 50데니어/12필라멘트 연신사를 얻었다.

비교예 1

제 1 성분으로 고유점도 [η1] 0.65인 고수축성 폴리에스터(이소프탈산 12몰% 공중합)와 제 2성분으로 고유점도 [η2] 0.56의 폴리에스터를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제사하였다.

비교예 2

방사속도를 4,000m/분의 속도로 하고 연신비는 1.3으로 실시하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.

비교예 3

제 1 성분으로 고유점도 [η1] 0.78인 고수축성 폴리에스터(이소프탈산 12몰% 공중합)와 제 2 성분으로 고유점도 [η2] 0.40의 폴리에스터를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하였다.

< 표 1 >

	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
고유점도(IV) 제1성분 제2성분 △IV	0.65 0.45 0.20	0.66 0.51 0.15	0.66 0.51 0.15	0.64 0.55 0.09	0.66 0.51 0.15	0.78 0.40 0.38
사 종	100/24	75/24	50/12	100/24	75/24	50/12
수축응력(g/d)	0.45	0.47	0.46	0.54	0.29	0.60
권축율(%)	69	65	66	30	42	48
발현권축수 (산/㎝)	12	12	11	3	4	7
방 사 성	◎	◎	◎	◎	×	×
표면촉감	◎	◎	◎	○	△	△

◎ : 매우 양호 , ○ : 양호 , △ : 보통 , × : 불량

본 발명의 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유는 방사 및 연신 작업성이 우수하고, 원사의 권축 특성발현이 균일하게 극대화하여 특유의 까칠까칠한 표면감 및 신축성, 반발탄력성, 드레이프성이 우수한 신축성 직, 편물을 제조할 수 있다.

Claims

제 1 성분으로 고수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 제 2 성분으로 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유로서 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 자발고권축성 폴리에스터 복합섬유.

다 음

1) 0.1 ≤ η1-η2 ≤ 0.25

2) η2 ≤ 0.51

3) 0.3 ≤ CS(g/데니어)

4) CR(%) ≥ 30

5) 8 ≤ NC(산/㎝)

η1 : 제 1성분의 고유점도(dl/g)

η2 : 제 2성분의 고유점도(dl/g)

CS : 열수축응력(g/데니어))

CR : 권축율(%)

NC : 발현 권축수
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