KR100558682B1

KR100558682B1 - 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100558682B1
Application number: KR1019980057436A
Authority: KR
Inventors: 정 열 최; 주 광 김
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2006-07-06
Also published as: KR20000041540A

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 방사된 미연신사를 권취시 보빈 상의 양쪽 변부에 위치하는 원사들이 조금 결정화 될 수 있도록 양쪽 변부에 히터가 내장되어 있고 양쪽 변부 표면이 밀러(Mirror)가공 되어있는 드라이버 로울러를 사용하여 폴리에스테르 태세사를 제조한다.

본발명의 원사는 주로 의류용 원사로 사용된다.

Description

폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법

본 발명은 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 종래의 포이 드로우 트위스트(POY-DT) 공법에 의한 원사의 제조 공정중에 미연신사(포이)의 권취조건을 변경하므로서 가공지에서 잔여 스트리키(Streaky)가 감소되고 태세부의 뚜렷한 명암차이가 발현되어 원단의 품위를 향상시킬 수 있는 원단 제조용 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래에 태세사를 제조하는 방법으로는 방사공정 또는 연신공정에서 사에 불균일을 유발시키는 복잡한 장치를 부착시켜 연신시키는 방법 혹은 폴리에스테르 반연신사 및 미연신사를 연신시킨 후에 공급로울러와 강판 사이에서 회전기어와 요철 고뎃 로울러에 사를 접촉 통과시켜서 연신시키는 방법(한국 특허공고 번호 제93-10805호) 및 고뎃로울러의 온도차를 이용하여 연신하는 방법(한국 특허출원 제92-10852호) 등이 알려져 있다.

그러나 이러한 종래의 방법은 그 제조공정이 매우 복잡하거나 장치를 이용하고 있기 때문에 이로 인한 조업성이 나빠져 생산성의 저하를 초래하고 제조비용이 높아져 제품생산에 따른 원가 상승 등의 요인이 되는 문제점이 있는 것이었다. 또한, 종래의 방법에 의해서 제조되는 폴리에스테르 태세사는 폴리에스테르 폴리머를 저 드라프트(50∼200)로 방사하고 저 결정화도(2∼7%)를 갖는 미연신사로 인취하여 연신은 유리전이온도 이하(50∼57℃)에서 1.3∼2.0의 배율로 제조하였기 때문에 원사에 나타나는 물성은 단위 길이당 태(太)부분이 많고(20개 이상/10m), 태세(太細)길이 비율이 1:10∼1:20이고, 태(太)부분의 단면적이 커서(세부분 단면적이 1.2배 이상)가공지에서 태(太)부분의 염반차에 의한 투-톤(Two-Tone)의 효과가 너무 크게 나타나기 때문에 오히려 산뜻한 느낌을 느낄 수 없었다. 이는 폴리에스테르 염색시에 주로 분산염료를 사용하게 되고, 분산염료는 주로 섬유의 비결정영역에 침투되어 염색되어지므로 태부와 세부의 심한 물성 차이로 인한 태부의 과도한 농염이 가공지상에서 심한 염색톤 차이로 나타나기 때문이다.

한편 대한민국 공개특허 96-23294호에서는 통상의 포이 드로우트위스트(POY-DRAW TWIST)공법에 따른 제조공정에서 방사 및 연신조건만을 변경하므로서 종래의 폴리에스테르 태세사에 비하여 단위 길이당 비결정 영역이 많은 태부의 수를 줄이고 태세길이 비율을 1:30∼1:70으로 조절하고, 세부분 단면적에 대한 태부분의 단면적 비를 적게 함으로써 가공지 상에서 투-톤 효과의 정도가 작게 즉, 염색톤의 차이를 작게 하여 마일드(Mild)한 감각을 느낄 수 있도록 하여 청량감을 부여하고 숭고성을 향상시킬 수 있는 원단 제조용 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법을 제시하고 있다.

구체적으로 상기 방법은 통상 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 폴리머를 방사함에 있어, 방사조건을 방사 드래프트가 150∼350으로 방사하여 5∼15%의 결정화도를 갖는 미연신사로 인취하고, 계속해서 온도가 75∼100℃인 제1 고뎃로울러와 제2 고뎃로울러의 사이에서 1.4∼1.6배의 연신 배율로 연신 및 권취하여 태세사를 제조하는 것이다.

이와같은 방법은 염색톤의 차이를 작게하여 원단상에 마일드한 감각을 부여할 수 있지만 태부의 농염 스트리키 상태를 완벽하게 제어하지는 못해 잔여 스트리키가 가공원단 상에 남게 되어 원단이 지저분하게 되는 문제가 있다.

본발명의 목적은 단위 길이당 태세 부분의 개수를 임의로 조정할 수 있고, 가공원단 상의 잔여 스트리키가 감소되고, 태세부의 뚜렷한 명암차이로 원단의 품위를 향상시키는 폴리에스테르 태세사를 제조하기 위한 것이다.

본발명은 단위 길이당 태세부분의 개수 조절이 가능하며 원단 제조시 잔여 스트리키가 감소되고, 태세부의 뚜렷한 명암차이로 원단의 품위를 향상시킬수 있는 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본발명은 폴리에스테르 태세사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로 본발명은 (ⅰ)폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 폴리머를 150∼350의 방사 드래프트로 방사하고, (ⅱ)방사된 미연신사를 양쪽 변부 표면이 밀러(Mirror)가공되고, 양쪽 변부에 히이터가 내장되어 이들의 온도가 40∼75℃인 드라이버 로울러를 사용하여 와인더에 권취하고, (ⅲ)계속해서 권취된 미연신사를 70∼100℃에서 1.4∼1.6배의 연신 비율로 연신함을 특징으로하는 폴리에스테르 태세사의 제조 방법에 관한 것이다.

또한 본발명은 폴리에스테르 섬유 축방향으로 태부분과 세부분이 교호로 형성된 폴리에스테르 태세사에 있어서, 균제도(U%)가 2.0∼3.5이며, 균제도 측정시 균제도(U%)가 ±5.0∼±10.0%인 범위에서 발생되는 피크수가 10개 미만인 폴리에스테르 태세사에 관한 것이다.

이하 본발명을 상세하게 설명한다.

먼저 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 폴리머를 150∼350의 방사 드래프트로 방사하여 결정화도가 5∼15% 수준인 폴리에스테르 미연신사(POY)를 제조한다.

본 발명에서 방사 드래프트를 150∼350로 한정한 이유는 방사 드래프트가 150미만일 때는 종래와 같은 태세가 발현되며, 방사 드래프트가 350을 초과하면 태세부 형성이 곤란하고 방사 드래프트를 350보다 크게 하려면 구금홀(hole) 단면적을 증가시켜야 하나 이럴 경우 공정성이 저하되고 태부가 1개 또는 전혀 생기지 않는 문제점이 일어난다.

다음으로는 상기와 같이 방사된 미연신사(POY)를 도 1과같은 드라이버 로울러(3)를 사용하여 와인더에 권취한다. 상기 드라이버 로울러(3)의 중앙부(3b)는 오랜지-볼가공 처리된 표면을 갖고, 양쪽 변부(3a)는 밀러(Mirror)가공 처리된 표면을 갖는다. 양쪽 변부의 길이는 약 30mm정도이다. 중앙부(3b) 표면의 조도는 0.3μm, 양쪽 변부(3a) 표면의 조도는 0.1μm인 것이 바람직하다.

상기 드라이버 로울러(3)의 양쪽 변부(3a)에는 각각 약 20mm정도의 히이터가 내장되어, 양쪽 변부의 표면온도중 40∼75℃로 유지한다. 온도가 40℃미만인 경우에는 변부쪽에 권취되는 원사의 결정화 효과가 약하게되고, 75℃를 초과하는 경우에는 원사의 유리전이점을 넘어 권취가 불가능하게된다.

본발명은 미연신사(POY) 권취시 상기 드라이버 로울러(3)를 사용하여, 권취보빈의 양쪽 가장자리(변부)에 일정한 압력과 온도를 부과하므로서 그곳에 감겨지는 미연신사들을 약하게 결정화 시킴을 특징으로 한다. 다시말해, 권취보빈의 중앙부에 감겨지는 미연신사들은 결정화 시키지 않고, 양쪽 변부에 감겨지는 미연신사들만 조금 결정화 시키므로서 이후 연신공정에서 태세효과를 발현하기 위한 것이다. 구체적으로 미연신사(POY)를 연신하면 권취보빈의 중앙부에 감겨진 미연신사들은 결정화되지 않았기 때문에 충분히 연신되어 세부가 되고, 양쪽 변부에 감겨진 미연신사들은 조금 결정화 되어 있어서 태부가 된다. 미연신사 권취시 트라이버스 캠의 분당회전수(CPM)은 600∼2,000으로, 권취능각은 3.5∼12.5°로 조절하는 것이 공정상 유리하다. 본 발명은 상기 트라이버스 캠의 분당회전수(CPM)를 조절하므로서 단위길이당 태세부분의 개수를 효과적으로 관리할 수 있다. 다음으로는 권취된 폴리에스테르 미연신사(POY)를 70∼100℃에서 1.4∼1.6배의 연신비율로 연신하여 본 발명의 폴리에스테르 태세사를 제조한다.

본 발명에서 연신온도가 75℃ 미만이고 연신배율이 1.4미만일 때는 종래와 같은 태세사가 발현되며, 연신온도가 100℃를 초과하고 연신배율이 1.6을 초과하면 태부분까지 연신이 되어 태부분 형성이 곤란해 진다. 본 발명의 방법으로 제조된 폴리에스테르 태세사는 균제도(U%)가 2.0∼3.5이며, 균제도 측정시 균제도(U%)가 ±5.0∼±10.0%인 범위에서 발생되는 피크수가 10개 미만이다. 본 발명에 의한 태세사로 제조된 가공지는 종래의 태세사에 비해 잔여 스트리키가 적고, 태세부의 뚜렷한 명암차이가 발현되어 원단의 품위가 우수하다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

고유점도가 0.62인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리머를 290℃에서 200의 방사 드래프트로 방사하여 미연신사를 제조한 다음, 양쪽 변부의 온도가 65℃이고 양쪽 변부가 밀러가공 처리된 본 발명의 드라이버 로울러를 사용하여 3,000m/분의 속도로 와인더에 권취한다. 이때 드라이버 로울러의 압력은 4.5kgf/㎠, 트라이버스 캠의 분당회전수(CPM)은 600, 권취능각은 3.7로 한다. 계속해서 권취된 미연신사를 80℃에서 1.5배의 연신비율로 연신하여 폴리에스테르 태세사를 제조한다. 제조한 폴리에스테르 태세사로 가공원단을 제조한 다음 태세사 및 가공원단의 품질을 평가한 결과는 표 2와 같다.

실시예 2∼실시예 3

미연신사 권취조건을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 태세사 및 그의 가공원단을 제조한다. 제조한 폴리에스테르 태세사로 가공원단을 제조한 다음 태세사 및 가공원단의 품질을 평가한 결과는 표 2와 같다.

비교실시예 1

미연신사 권취시 드라이버 로울러를 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 태세사 및 그의 가공 원단을 제조한다. 제조한 폴리에스테르 태세사로 가공원단을 제조한 다음 태세사 및 가공원단의 품질을 평가한 결과는 표 2와 같다.

<표 1> 미연신사 권취조건

구 분	본 발명 드라이버로울러 사용여부	드라이버 로울러 스펙
구 분	본 발명 드라이버로울러 사용여부	양쪽변부온도	트라이버스 캠분당회전수	권취능각(도)	양쪽 변부길이
실 시 예 1	사용	65	600	3.7	30
실 시 예 1	사용	50	1,000	6.1	28
실 시 예 3	사용	58	2,000	12	32
비교실시예 1	사용않음	-	-	-	-

<표 2> 물성 평가 결과

구 분	태 세 사		가 공 원 단
구 분	균제도(U%)	균제도 ±5.0∼±10.0%범위에서 발생되는 피크수	잔여스트리키	품 위
실 시 예 1	2%	8개	적음	우수
실 시 예 1	2.5%	6개	적음	우수
실 시 예 3	3%	5개	적음	우수
비교실시예 1	2.8%	23개	많음	보통

본 발명에 있어서 방사 드래프트 및 균제도는 아래와 같이 평가한다.

·방사 드래프트 =

·균제도(U%)

시료 측정 속도 : 25m/분 측정 시간 : 1.5분

차트 속도 : 5cm/분 차트 스케일 : ±12.5%

차트 길이 : 7.5cm 시료장 : 37.5cm

본 발명은 폴리에스테르 태세사의 단위 길이당 태세부분 개수를 임의로 조절할 수 있어서 다양한 패턴의 원단을 제조할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 테세사는 원단 제조시 잔여스트리키가 현저히 감소되기 때문에 원단이 지저분해지는 것을 방지할 수 있고, 태세부의 뚜렷한 명암차이가 발현되기 때문에 원단의 품위가 향상된다.

도 1은 미연신사(POY)를 권취하는 기구의 개략도이다.

도 1에 있어서 1은 권취 스핀들 축이고, 2는 미연신사 권취보빈이고, 3은 드라이버 로울러이고, 2a는 미연신사 권취보번의 변부이고, 3a는 드라이버 로울러의 변부(밀러가공되고 히이터 내장)이고, 3b는 드라이버 로울러의 중앙부(오랜지-볼 가공)이다.

Claims

(ⅰ)폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 폴리머를 150∼350의 방사 드래프트로 방사하고, (ⅱ)방사된 미연신사를 양쪽 변부 표면이 밀러(Mirror) 가공되고 양쪽 변부에 히이터가 내장되어 온도가 40∼75℃인 드라이버 로울러를 사용하고 트라이버스 캠의 분당회전수(CPM)를 600~1,200으로 하여 와인더에 3.5°~12.5°의 권취능각으로 권취하고, (ⅲ)계속해서 권취된 미연신사를 70∼100℃에서 1.4∼1.6배의 연신비율로 연신함을 특징으로 하는 폴리에스테르 태세사의 제조방법.
청구항 1의 방법으로 제조되어 폴리에스테르 섬유 축 방향으로 태부분과 세부분이 교호로 형성되어 있고, 균제도(U%)가 2.0∼3.5이며 균제도 측정시 균제도(U%)가 ±5.0∼±10.0%인 범위에서 발생되는 피크수가 10개 미만인 폴리에스테르 태세사.