KR100600137B1 - 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르복합 가연사 - Google Patents

폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르복합 가연사 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사에 관한 것으로, 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 공기교락장치를 사용하여 90%보다 높은 교락강도 및 교락수 60개/m 이상으로 교락한 후, 얻어진 교락사를 100℃<복합 가연온도<160℃ 범위 내의 복합 가연온도 및 1.05<복합 가연연신비<1.15 범위 내의 복합 가연연신비의 조건하에서 복합가연하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법이 제공되며 이러한 제조방법으로 제조된 폴리에스테르 복합 가연사는 크림프 특성이 발현되어 심초사 구조를 가지며, 직편물상에서 고도의 부품성을 가지게 되고 우수한 멜란지 효과를 발현할 수 있다.

Description

폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사{Preparation of polyester mixed twist yarn and polyester mixed twist yarn}
본 발명은 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사에 관한 것으로, 특히 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 복합가연하여 직편물상에서 고도의 부품성을 가지며 우수한 멜란지 효과를 발현할 수 있는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사에 관한 것이다.
종래의 멜란지(Melange) 효과를 가지는 직편물은 패턴 및 종류도 다양하여 직편물상에서 멜란지 효과를 부여하는 기술은 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들면 염색성이 상이한 이종 소재 필라멘트(천연섬유를 포함하여)를 공기교락 장치에 의해 교락을 부여한다든지 또는 연사공정 등에서 합연을 하든지 또는 교편(배열직물) 등을 통해 직편물상에서 스트라이프를 부여하든지 하는 기술들은 공지의 기술로 알려져 있다.
또한 가연가공시에 염색성이 상이한 이종의 부분 배향사 또는 스핀드로우(Spin-draw)소재를 복합 가연하여 직편물 상에서 크림프에 의한 부드러운 질감과 멜란지 효과를 부여한다든지 또는 특별한 멜란지 효과를 발현하기 위해, 예를 들면 소재사중 한쪽은 태세 필라멘트를 사용하고 또 다른 한쪽은 양이온 염료 가염성 부분배향사나 필라멘트를 공기교락 장치등에 의해 교락을 부여하여 직편물 상에서 양이온 염료의 염색에 의해 태세부위를 멜란지 효과로 부각 시키는 등 다양한 제품들이 존재하고 있다.
본 발명의 목적은 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사에 있어서, 직편물상에서 고도의 부품성을 가지며 우수한 멜란지 효과를 발현할 수 있는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사를 제공하는데 있다.
본 발명에 의하면 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법에 있어서, 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 공기교락장치를 사용하여 90%보다 높은 교락강도 및 교락수 60개/m 이상으로 교락한 후, 얻어진 교락사를 100℃<복합 가연온도<160℃ 범위 내의 복합 가연온도 및 1.05<복합 가연연신비<1.15 범위 내의 복합 가연연신비의 조건하에서 복합가연하는 것을 특징 으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 폴리에스테르 복합 가연사에 있어서, 상기 기재의 제조방법으로 제조된 폴리에스테르 복합 가연사가 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 폴리에스테르 염반사와 양이온(Cation) 염료 가염성 폴리에스테르사를 사용하여 가연기상에서 복합가연 가공을 행할 때 특별한 가연 가공조건을 통하여 사에 크림프 특성 및 심초사 구조를 부여하여 직편물상에서 고도의 부품성을 가지면서 특이한 멜란지 효과를 갖도록 하는 신규한 폴리에스테르 복합가연사의 제조방법 및 폴리에스테르 복합 가연사에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로 설명하면 상기 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 크릴부에서 합사하고 가연부 이전에서 공기 교락장치에 의해 교락을 부여한 다음 가연부에서 저온 열처리함을 특징으로 하는 복합가연 방법이다.
일반적으로 신도 차이가 있는 이종 소재, 예를 들면 폴리에스테르 필라멘트 및 폴리에스텔 부분배향사를 공기교락 장치에 의해 교락을 부여한 복합사를 직편물로 제조하게되면 후공정에서 축소공정등의 열처리를 거치게 되면서 이러한 복합사는 심초형 구조를 발현하게 되는데, 이는 고신도인 폴리에스테르 부분배향사가 열처리 공정등을 거치면서 더 이상 수축현상이 발현되지 않거나 심지어는 신장하는 거동을 보이는 반면에 폴리에스테르 필라멘트는 여전히 수축현상이 발현되어 두 소재간의 길이 변화를 수반하게 되고 공기 교락장치에 의해 부여된 교락점이 고정되 어 있어 이 두소재의 길이변화를 잡고 있기 때문에 심초형 복합구조를 나타내게 되고 따라서 직편물 상에서 부품성이 우수한 특성을 발현하게 된다.
즉, 본 발명은 특유한 가연조건을 통하여 직편물 상에서 심초형 복합구조를 발현시켜 고도의 부품성을 부여하고 각 사에 크림프 특성을 가미하여 부드러운 질감을 구현함과 동시에 연사등 후공정에서 공정 문제를 야기하지 않으면서 양이온 염료로 염색시 태세의 멜란지 효과를 가지는 복합가연사를 제조하는 것이다.
본 발명의 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법은 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 공기교락장치를 사용하여 90%보다 높은 교락강도 및 교락수 60개/m 이상으로 교락한 후, 얻어진 교락사를 100℃<복합 가연온도<160℃ 범위 내의 복합 가연온도 및 1.05<복합 가연연신비<1.15 범위 내의 복합 가연연신비의 조건하에서 복합가연하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사는 공기교락장치를 사용하여 90%보다 높은 교락강도 및 교락수 60개/m 이상으로 교락하는 것이 바람직하다. 여기서 교락강도는 0.15g/d 하중부여시 잔류 교락수를 백분율(%)로 나타낸 것으로, 0.15g/d 하중부여시 잔류 교락수 %가 90% 보다 높아야 하고 교락수가 60개/m 이상이어야 후공정, 특히 연사공정중 펀와인딩(Pirn-winding) 공정에서의 해사속도 및 장력에 대응하여 공정 문제를 야기하지 않는다. 이러한 수준을 만족시키기 위해서는 가연부 이전에서 공기 교락장치에 의해 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사에 교락을 부여할 때에 공기압 1.5㎏/㎠ 이상, 교락부여 노즐의 직경이 1.4㎜ 이상, 공급(Feeding)부에서의 과공 급율(Over Feed) 1∼3% 부여에 의하여 사장력을 5g 이하로 관리하여 달성할 수 있다.
또한, 복합 가연온도가 100℃ 이하인 경우는 복합가연시 가연장력이 지나쳐 적정 사도를 형성하기 곤란하며 가연에 의한 크림프 특성이 저하되고 복합가연사 제조이후 후공정, 예를들면 연사-연지 공정등의 열처리 공정에서 수축성 차를 유발하게 되어 직물상에서 양변색차를 일으키는 등 품질특성을 저하시키게 된다. 또한 복합 가연온도가 160℃ 이상인 경우는 사용된 폴리에스테르 염반사의 태세(Thick & Thin) 효과를 반감시킬뿐 아니라 태(Thick)부위의 미해연 발생등으로 품질을 저하시키게 된다.
또한, 복합 가연연신비가 1.05 이하인 경우는 적정한 가연장력을 유지하기 곤란하여 실걸이성 곤란등 작업 공정성이 불량하게 되고, 복합 가연연신비가 1.15이상일 경우는 사용된 폴리에스테르 염반사의 태세(Thick & Thin) 효과를 반감시킬뿐 아니라 직편물로 제조시에 후공정에서 축소공정등의 열처리를 거치게 되면서 심초형 구조발현 특성을 약화시키게 된다.
본 발명의 폴리에스테르 염반사는 자연 연신비(Necking Draw Ratio) 1.32∼2.25로 방사되어 배향도가 20×10-3∼60×10-3인 부분 배향사를 연신한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 염반사는 부분 배향사를 연신할 때 0.85≤연신비/자연연신비≤1.05 범위 내의 연신비/자연연신비 및 유리전이온도(Tg)<연신기의 연신온도<Tg+80℃ 범위 내의 연신기의 연신온도의 조건하에서 수행되는 것이 바 람직하다.
부분 배향사를 연신비/자연 연신비가 0.85 이하로 연신할 경우에는 연신된 폴리에스테르 염반사의 태(thick,太)부위의 길이가 세(thin,細)부위의 길이보다 길어져서 가연기에서 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사와 복합가연공정시에 공정성이 불량하고 복합가연의 가공범위가 적으며, 이러한 복합 가연사를 사용하여 직편물을 제조하면 태(thick)부위가 강조되어 멜란지 효과가 나빠져 직편물의 품위를 떨어뜨린다.
또한, 부분 배향사를 연신비/자연 연신비가 1.05 이상으로 연신할 경우에는 연신된 폴리에스테르 염반사의 태(thick)부위의 길이가 세(thin)부위의 길이보다 지나치게 짧아져서 염반 효과가 불충분하여 최종 직편물상의 멜란지 효과를 반감시킨다.
본 발명의 폴리에스테르 염반사는 연신기를 사용하여 일반적인 방법으로 제조하는것도 가능하며, 스핀 드로우 방식으로 제조하는 것도 가능하다. 폴리에스테르 염반사를 연신기를 사용하여 일반적인 방법으로 제조하는 경우에는 상기와 같이 연신온도가 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg)보다 높고 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) + 80℃보다 낮게하여 연신하는 것이 바람직하며, 스핀드로우 방식으로 제조하는 경우에는 연신온도가 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg)보다 높고 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) + 25℃보다 낮게하여 연신하는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 염반사를 연신기를 사용하여 일반적인 방법으로 제조하는 경우 연신온도를 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) 이하로 하는 경우에는 제조된 폴리에 스테르 염반사의 비수수축율이 과다하게 커지게 되어 가연기 상에서 복합가연 가공시에 사에 과다 수축 현상이 발생하여 장력 조절이 용이하지 않아 가연 공정성을 저해하게 될뿐 아니라 짧은 태(thick)부위가 많이 발생하여 최종 직편물에서 멜란지 효과를 반감시킨다. 또한, 연신온도를 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) + 80℃ 이상으로 하는 경우에는 제조된 폴리에스텔 염반사의 태(thick)부위와 세(thin)부위의 구분이 불명확해져 최종 직편물상에서 멜란지 효과를 기대하기 어렵다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 염반사는 부분 배향사를 연신할 때 0.85≤연신비/자연연신비≤1.05 범위 내의 연신비/자연연신비 및 유리전이온도(Tg)<스핀드로우 공정의 연신온도<Tg+25℃ 범위 내의 스핀드로우 공정의 연신온도의 조건하에서 수행되는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 염반사를 스핀드로우 방식으로 제조하는 경우 연신온도를 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) 이하로 하는 경우 및 연신온도를 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) + 25℃ 이상으로 하는 경우는 연신기를 사용하여 일반적인 방법으로 제조하는 경우와 마찬가지 이유로 바람직하지 않다. 특히, 연신온도를 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg) + 25℃ 이상으로 하는 경우는 스핀드로우 공정중 사떨림 현상이 발생하여 공정이 나빠진다.
본 발명의 폴리에스테르 염반사와 복합가연되는 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사는 신도 25∼40%인 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사가 바람직하다. 이와 같은 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사는 통상의 양이온 염료 가염성 폴리에스테르 폴리머를 사용하여 일반적인 용융방사, 연신 및 열처리 공정 또는 스핀드로 우 공정을 통하여 신도 25∼40%인 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사로 제조될 수 있다. 상기 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사의 신도가 25% 이하이면 복합가연 공정시 적정 연신비로 연신하는 것이 곤란하여 공정불량의 요인이 되며, 신도가 40% 이상이면 본 발명에서 추구하는 심초형 구조 발현의 효과가 반감되기 때문에 바람직하지 않다.
이하, 본 발명을 실시예로서 구체적으로 설명하기로 한다. 단, 본 발명은 실시예로 국한되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예>
통상의 폴리에스테르 칩을 사용하여 48홀의 방사구금을 통하여 자연연신비 1.72 및 배향도 42×10-3이 되도록 방사속도 2,500 m/min으로 부분 배향사를 제조한후, 제조된 부분 배향사를 연신기를 통하여 연신비 1.634, 연신온도 85℃ 및 연신속도 600m/min으로 연신하여 150데니어/48필라멘트의 폴리에스테르 염반사를 제조하였다.
통상의 양이온 염료 가염성 폴리에스테르 칩을 사용하여 일반적인 용융방사, 연신 및 열처리 공정 또는 스핀드로우 공정을 통하여 강도 4.1g/d 및 신도 32%인 150데니어/48필라멘트의 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 제조하였다.
상기 150데니어/48필라멘트의 폴리에스테르 염반사와 150데니어/48필라멘트의 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 무라타(Murata) 33H 타입의 파일롯트(Pilot)가연기를 사용하여 크릴(Creel)부에서 합사하여 공급(Feeding)부에서 공기압 2.0㎏/㎠, 사용 노즐의 직경 2.0㎜, 과공급(Over-Feed)율 1∼3%의 조건으로 공기교락장치를 사용하여 표 1과 같은 교락갯수 및 교락강도로 공기교락한 후, 표 1과 같은 복합 가연온도 및 복합 가연연신비로 복합가연하여 폴리에스테르 복합 가연사를 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 복합 가연사의 가연공정성(사절율), 해사성, 부품성(bulkiness) 및 멜란지 효과를 측정 및 평가하여 표 2에 나타내었다.
가연공정성은 20추의 파이롯트(Pilot) 설비를 사용하여 6시간 운전시의 사절율로 평가하였다. 또한, 해사성은 펀와인딩(Pirn-Winding)시의 크릴부에서 해사장력을 0.10g/d 설정후 80m/min의 속도로 10추를 와인딩시 사절율로서 평가하였다.
부품성 및 멜란지 효과은 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 복합 가연사를 1,200T/M의 꼬임을 주어 위사로 사용하여 제직한 직물에서 평가하였다. 이때, 경사로는 150데니어/48필라멘트의 스핀드로우 방식으로 제조된 드로우 텍스쳐 사(Draw Textured Yarn)를 1,200T/M의 꼬임을 주어 사용하였다.
구 분 교락갯수 (개/m) 교락강도 (%) 복합 가연온도 (℃) 복합 가연연신비
실시예 1 70 93 150 1.10
비교예 1 65 91 100 1.10
비교예 2 66 92 170 1.10
비교예 3 85 93 150 1.03
비교예 4 45 72 150 1.20
구 분 가연공정성 (사절율,%) 해사성 (%) 부품성 멜란지 효과
실시예 1 0 0 양호 양호
비교예 1 35 30 양호 양호
비교예 2 15 40 양호 불량
비교예 3 40 50 양호 양호
비교예 4 30 30 불량 불량
이상의 실시예에서 나타난 바와 같이 본 발명의 폴리에스테르 복합가연사의 제조방법은 사에 크림프 특성 및 심초사 구조를 부여하여 직편물상에서 고도의 부품성을 가지면서 특이한 멜란지 효과를 갖도록 하는 신규, 유용한 것이다.

Claims (6)

  1. 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법에 있어서, 폴리에스테르 염반사와 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사를 공기교락장치를 사용하여 90%보다 높은 교락강도 및 교락수 60개/m 이상으로 교락한 후, 얻어진 교락사를 100℃<복합 가연온도<160℃ 범위 내의 복합 가연온도 및 1.05<복합 가연연신비<1.15 범위 내의 복합 가연연신비의 조건하에서 복합가연하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 염반사가 자연 연신비(Necking Draw Ratio) 1.32∼2.25로 방사되어 배향도가 20×10-3∼60×10-3인 부분 배향사를 연신한 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 연신이 0.85≤연신비/자연연신비≤1.05 범위 내의 연신비/자연연신비 및 유리전이온도(Tg)<연신기의 연신온도<Tg+80℃ 범위 내의 연신기의 연신온도의 조건하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 연신이 0.85≤연신비/자연연신비≤1.05 범위 내의 연신비/자연연신비 및 유리전이온도(Tg)<스핀드로우 공정의 연신온도<Tg+25℃ 범위 내의 스핀드로우 공정의 연신온도의 조건하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 양이온 염료 가염성 폴리에스테르사의 신도가 25∼40%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법.
  6. 상기 특허청구범위 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한항 기재의 방법으로 제조된 폴리에스테르 복합 가연사.
KR1019990058452A 1999-12-17 1999-12-17 폴리에스테르 복합 가연사의 제조방법 및 폴리에스테르복합 가연사 KR100600137B1 (ko)

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