KR100650885B1 - 신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및이의 제조방법 - Google Patents

신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신축성 및 항균성이 우수한 복합섬유 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 극한점도차이가 0.4 내지 1.4 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 평균입경이 0.01~5.0㎛인 항균성 무기입자를 1~30중량% 함유하는 마스터 배치 칩(Master Batch chip)을 복합방사하여서 사이드바이사이드의 횡단면 형태를 가지도록 제조하는 방법임.
본 발명의 복합섬유는 우수한 신축특성(권축율 50%이상) 및 항균성(정균율 90% 이상)을 가지며, 통상의 방사 및 연신/가연 설비에 의해 제조가능하고, 원사의 강신도 등 기본물성 및 제사성이 우수하며, 직편물에 적용시 신축성 및 항균성이 우수한 제품을 얻을 수 있다.
신축성, 항균성, 복합섬유, 항균성 무기입자, 마스터 배치 칩, 사이드바이사이드 단면.

Description

신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및 이의 제조방법{Polyester conjugated fiber with excellent stretchability and anti-microbial property and process of making}
도 1은 본 발명에서 사용되는 방사설비의 개략도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 방사구금공의 단면도이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 발명에 의해 제조된 신축성 및 항균성이 우수한 복합섬유의 횡단면도이다.
본 발명은 신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따라 제조된 복합섬유는 권축율이 50% 이상의 고신축성을 지녔으면서도 항균성이 90% 이상이다.
본 발명에서는 극한점도차이가 0.4 내지 1.4 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사용하였으며, 항균성을 갖는 1～3가의(Ag, Cu, Zn, Ca, Ni, Fe 등) 금속이온을 지닌 글라스(Glass)계 무기입자를 함유하는 마스터 배치 칩(Master Batch chip)을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 일정 비율로 혼합시켜 사용하였다. 본 발명은 상기 중합물을 혼합용융복합방사하여 얻은 복합기능성을 갖는 폴리에스테르 섬유 집합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발명자들은 항균성 마스터 배치 칩의 무기물이 방사중에 필라멘트의 점도 감소를 일으키고, 이를 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)부에 혼합시 그 점도 감소는 더욱 심해지며, 그에 따라 원사의 강신도, 신축성 및 공정성이 저하되는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명에 의해 제조되는 복합섬유는 방사중 점도감소의 원인이 되는 무기물을 함유한 항균성 마스터 배치 칩을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)부에 혼합시켰으며, 방사구금하 접합시키는 공법을 이용, 이형도를 1.3～2.5수준의 사이드-바이-사이드(Side-By-Side)형으로 제조하여, 공정성 저하를 방지하고 기능성, 물성을 최적화하였다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 복합섬유는 우수한 신축특성(권축율 50%이상) 및 항균성(정균율 90% 이상)을 가지며, 통상의 방사/연신설비에 의해 제조가능하고, 원사의 강신도 등 기본물성 및 제사성이 우수하며, 직편물에 적용시 신축성 및 항균성이 우수한 제품을 얻을 수 있다.폴리에스테르계 항균성 섬유에 관해서는, 일본 특개소 59-134418, 61-17567 등에 개시된 바와 같이 범용 폴리에스테르 섬유에 금속화합물이나 지르코니아 함유 액상제를 스프레이법으로 도포하는 방법이 제시되었으나 세탁내구성이 문제시 되었다. 한편, 한국특허출원 제1992-0008832호에서는 무기계 항균제를 액상 폴리에스터형 분산제에 혼합하여 방사공정에 투입하는 방법을 도모하였고 일본특개소 61-234390, 62-101643 및 한국특허출원 제1991-0014960, 1990-0022031, 1990- 0022031등에서는 무기계 제올라이트계, 산화물계 세라믹, 다공성 알루미나 실리케이트 및 고온 소성 처리한 실리카/알루미나 등을 이용하여 마스터 배치 칩을 제조한 후 혼합방사를 통해 항균성이 우수한 폴리에스터 섬유의 제조방법을 개시하고 있으나 무기항균제의 강력한 수분 흡수 특징으로 용융방사시 방사성 확보가 어렵고 점도저하에 따른 섬유의 물성저하 및 무기물 미립자에 의한 압력상승, 기타 색상불량 및 분산성 조절 곤란성 등이 여전히 문제로 남아있다.
폴리에스테르계 신축성 섬유에 대하여 일본국 특개평 제10-72732호에서는 극한 점도차를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 2종을 사용하는 방법이 게시되고 있다. 또한, 일본국 특개 제2000-328378호 및 일본국 특개평 제9-41234호에서는 일반 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 고수축성의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여 폴리에스테르계 잠재권축 발현성 섬유의 제조방법을 공지하고 있다. 이외에도 미합중국 특허 제3,671,379호 및 일본국 특개평 제11-189923호에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 스트레치성을 가지는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 사용하는 방법도 제시하고 있다.
이와 같이 종래의 신축성 복합섬유의 제조방법들은 대부분 서로 다른 폴리에스테르계 고분자에 의한 복합방사에 대해서만 제안이 되어 있을 뿐 신축성 복합섬유 제조시 기능성 무기물 혼합에 의한 다기능성 복합섬유의 물성 및 기능성에 관해서는 언급되어 있지 않다.
또한, 종래의 상기 방법들에 의하여 제조된 기능성 섬유의 경우, 상기 항균성 및 신축성을 동시에 가지는 섬유는 현재 개발되어 있지 않을 뿐더러, 신축성 원사 제조 단계에서 항균제 첨가시 방사간 무기물에 의한 점도 감소에 따른 신축성 저하를 피할 수 없다. 또한, 신축성 원사에 항균후처리 가공을 하는 방법을 모색할 수 있겠으나, 세탁내구성 및 터치감이 저하하는 문제점이 발생한다. 따라서, 당해 기술분야에서는 우수한 항균성 및 신축성을 동시에 가지고, 세탁내구성이 뛰어나며, 안정적 공정을 통해 제조될 수 있는 다기능성 복합섬유의 제조방법의 출현이 절실하게 요청되고 있는 실정이다.
본 발명은 권축율이 50% 이상인 고신축성을 지녔으면서도 항균성이 90% 이상이여서 신축성 및 항균성이 동시에 매우 우수한 섬유 제품을 제공할 수 있는 복합섬유 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 사용되는 중합체(Polymer)로는 극한점도차이가 0.4 내지 1.4 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사용하였으며, 항균성을 갖는 1～3가의(Ag, Cu, Zn, Ca, Ni, Fe 등) 금속이온을 지닌 글라스(Glass)계 무기입자를 함유하는 항균성 마스터 배치 칩(Master Batch chip)을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 일정 비율로 혼합시켜 사용하였다.
두 중합체의 극한 점도차이가 0.4dl/g 미만일 경우, 신축성이 저하되고, 1.4dl/g 초과인 경우, 방사간 곡사 발생으로 물성 및 공정성이 저하되며, 항균성 마스터 배치 칩 내의 무기물은 방사간 필라멘트의 점도 감소를 일으키고, 이를 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)부에 혼합시 그 점도 감소는 더욱 심해지며, 그에 따라 원사의 강신도, 신축성 및 공정성이 저하된다. 한편 방사구금하 접합시키는 공법을 이용, 이형도를 1.3～2.5수준의 사이드-바이-사이드(Side-By-Side)형으로 제조하여, 공정성 저하 및 기능성, 물성을 최적화하였다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 복합섬유는 우수한 신축특성(권축율 50%이상) 및 항균성(정균율 90% 이상)을 가지며, 통상의 방사/연신설비에 의해 제조가능하고, 원사의 강신도 등 기본물성 및 제사성이 우수하며, 직편물에 적용시 신축성 및 항균성이 우수한 제품을 얻을 수 있다.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 제 1성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트이고 제 2성분은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트인 복합섬유에 있어서, 제 1성분은 첨가제로서 항균성을 갖는 1~3가의(Ag, Cu, Zn, Ca, Ni, Fe 등) 금속이온을 지닌 글라스(Glass)계 무기입자를 함유하는 마스터 배치 칩(Master Batch chip)을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 일정 비율로 혼합시켜 사용하였다. 본 발명은 상기 중합물을 혼합용융복합방사하여 얻은 신축성 및 항균성이 우수한 특징을 갖는 폴리에스테르계 섬유 집합체를 제공한다.
또한, 단면의 형태가 사이드-바이-사이드(Side-By-Side)인 것이 바람직하며 단면의 이형도(a/b)가 1.3~2.5인 것이 바람직하다.(단, a;장축의 길이, b;가장 짧은 단축의 길이)
또한, 본 발명은 상기 복합섬유를 포함하고 있는 포백(fabrics)을 제공한다.
평균입경이 0.01~5.0㎛인 다기능성 무기입자를 1~30중량% 함유하는 폴리에스테르 마스터 배치 칩을 폴리에틸렌테레프탈레이트 용융압출기 투입전에 별도의 계 량혼합공급장치를 이용하여 균일하게 혼합한 후 용융방사하여 섬유내 다기능성 무기입자의 농도가 0.1~5중량% 범위로 분포시켜, 신축성이 우수하면서도 항균성이 뛰어난 섬유를 제조할 수 있다.
본 발명에 사용되는 2종의 중합체는 극한점도 차이가 0.4 내지 1.4 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사용하였다.
사용되는 중합물은 공업적으로 이용되는 폴리에스테르계 중합물과 이들의 개질 중합물 등의 사용이 가능하다. 그 구체적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등으로 대표되는 폴리에스터와 이소프탈산(Isophthalic acid), 폴리에틸렌 글라이콜(polyethylene glycol) 등으로 개질된 이들의 공중합체 폴리머 등이 가능하나, 본 발명에서는 1성분 폴리머로서 극한점도가 0.4~0.7 dl/g 이고, 2성분 폴리머로서 극한점도가 0.9~2.1 dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하였다.
이들 중합물의 제조는 일반적으로 알려진 괴상중합, 용액중합, 계면중합 등으로 제조되는데 본 발명에서 대상으로 하는 중합물은 어느 방법으로 제조된 것이나 사용이 가능하며 특히 좋기로는 괴상중합법중에서도 용융중합이나 고상중합으로 제조되어지는 중합물이 그 제조경비면에서 유리하다.
본 발명에서 저분자량 폴리에틸렌테레프탈레이트의 극한점도의 낮은 값을 0.4 dl/g 으로 하고 고분자량 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 극한점도의 높은 값을 2.1 dl/g 으로 하는 이유는 다음과 같다. 극한점도가 0.4 dl/g 미만의 중합물을 제 조하는 것은 중합방법 자체로는 어렵지 않다. 하지만 이 중합물을 이용하여 섬유화하기 위해서는 칩(Chip 혹은 pellet)의 형태로 있는 게 유리한데 0.4 dl/g 미만이 되면 chip으로 제조시 너무 부서지기 쉬워 균일한 형상을 갖는 chip의 제조가 곤란하며, 극한점도가 2.1 dl/g을 넘게 되면 중합시간이 너무 길게 되어 경제적으로 불리하며, 방사온도를 지나치게 높여야 하기 때문에 열분해에 의한 분자량 감소로 그 효과를 보기 어렵다.
본 발명에서 사용하는 항균작용을 하는 금속을 함유하는 글라스계 고체입자는 합성 또는 천연 또는 합성 글라스에 은, 동, 아연 등과 같은 항균성을 갖는 금속을 나트륨 이온과 이온교환 반응을 시켜 제조한 무기 고체입자로서 (식)1과 같이 표현할 수 있다.
Mx /n[(AlO2)x.(SiO2)y]w.zH2O ---------------------------------(식) 1
단, M: 1~3가의 금속(Ag, Cu, Zn, Ca, Ni, Fe 등)
n: 양이온 M의 원자가
x,y: 단위셀(Unit Cell)당의 전체사면체 (Tetrahedral)의 수
z: 물분자의 몰수
w: 결정수의 계수
위의 식에서와 같이 글라스계 구조물은 천연의 글라스나 합성글라스에 관계없이 구조내 수분을 작게는 5%에서 많게는 30%이상 함유하고 있고 수분을 흡착, 탈착하는 성능을 갖고 있으므로 폴리에스터 섬유제조시 수분에 의한 가수분해에 의해 물성저하를 야기하게 된다. 이러한 글라스 구조내에서 수분을 완전히 제거하는 것은 어렵고 또한 수분을 만족할만한 수준으로 제거하더라도 보관 또는 마스터 배치 및 섬유제조 공정 중 대기의 수분을 급속히 흡착하는 성질 때문에 폴리에스터 섬유제조시의 물성저하를 막기 위해서는 주의가 요구된다.
러므로 본 발명에서는 평균입경이 0.01~5.0㎛인 다기능성 무기입자를 1~30중량% 함유하는 폴리에스테르 마스터 배치 칩을 용융압출기(5)에 투입 전에 별도의 계량혼합공급장치(3)를 이용하여 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 일정 비율로 균일하게 혼합한 후 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 함께 용융/복합방사하여 섬유내 다기능성 무기입자의 농도가 0.1~5중량% 범위가 되도록 분포시켜, 신축성이 우수하면서도 항균성 및 소취성이 대단히 우수한 다기능성 폴리에스터 섬유가 제조될 수 있도록 하였다.
다기능성 무기입자의 평균입경이 0.01㎛ 미만이면 재응집에 의한 팩(pack)압 상승, 공정성 저하의 문제가 있으며, 5.0㎛을 초과하면 입자가 너무 커서 공정성이 저하된다. 섬유내 다기능성 무기입자의 농도가 0.1중량% 미만이면 항균 기능성이 충분하지 못하며, 5중량%를 초과하면 공정성이 떨어질 뿐만 아니라, 항균효과 대비 원가상승폭이 너무 커져 경제적이지 못하다.
본 발명에서는 복합섬유를 제조하기 위한 용융방사시 중합물의 방사온도를 각 중합물의 용융온도보다 20～70℃ 높은 온도로 선정하였다. 중합물의 방사온도가 중합물의 용융 온도에 비해, 20℃미만이면 불균일한 용융이 되어 압출기 내에서의 압력이 너무 높아져 작업성이 저하되며 제조되는 복합섬유의 물성이 불균일해지는 등의 문제가 발생한다. 또한 중합물의 용융온도에 비해 70℃보다 더 높게 되면 중합물의 흐름성은 개선되지만 중합물의 열분해 등의 문제가 발생하게 된다.
토출된 개개의 섬유상 중합체를 도 2의 방사구금 바로 밑에서 접합시켜서 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 복합섬유가 되도록 하였다.
또한, 분자량이 높은 중합체의 경우, 방사간 열분해에 의한 점도 감소가 심해지기 때문에 방사팩내 중합체 용융체의 체류시간을 5분 이하로 최소화하여, 상기 특성에 따른 물성 및 기능성 발현을 극대화시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.
얻어진 복합섬유는 통상의 폴리에스터 복합섬유의 제조에 이용되는 부분배향-연신/가연 공법에 의하여 섬유화할 수 있다.
또 본 발명에서는 방사속도를 2,200~4,000m/분으로 하였다. 만일 2,200m/분 미만으로 방사시, 저속 방사에 의한 용융물의 토출량 감소로 경제성 측면에서 불리할 뿐만 아니라, 연신시 연신비 증가로 인한 열수축율 상승으로 궁극적으로는 신축성이 저하된다. 일반적으로 낮은 방사속도에서 고배율연신에 의해 형성된 결정을 가지고 있는 섬유들은 열에 대한 높은 수축률을 나타낸다. 또한, 4,000m/분이 넘는 속도로 방사시 2종의 서로 다른 분자량의 중합체 간의 열적, 물리적 특성의 차이로 말미암아 방사성이 저하되고 방사공정의 안정성이 떨어진다.
본 발명에서 연신온도는 85~95℃, 열고정 온도는 130~200℃로 하였다. 연신온도의 경우, 85℃ 미만에서는 균일연신이 어렵고, 95℃ 초과시에는 열에 의해 가소화되는 정도가 심해 방사간 공정성 및 그 물성이 불안정하게 된다. 열고정 온도는 130℃ 미만이 되면 원사 및 제품의 열수축율이 증가되어 형태안정성이 떨어지 며, 200℃를 넘어서면 가소화가 심해져서 공정성 및 제반 물성이 약화된다.
본 발명의 제사조건에 따르는 섬유의 물성 및 기능성을 표 1에 나타내었다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예]
본 발명에 따른 방법으로 제조된 접합형 복합섬유의 물성의 평가기준 및 그 측정방법에 대하여 먼저 상술한다.
1. 권축율(%) 측정:
권축율 = (L2-L1)/L1×100% --------------------------- (1)
· 길이측정
- L1 : 열처리 후 0.0015g/d의 하중이 부여된 상태의 길이
- L2 : 열처리후 0.1g/d의 하중이 부여된 상태의 길이
(상기 식에서, L1은 섬유타래를 0.0015g/d 하중하에서 건열(乾熱) 120℃ 중에 5분간 처리한 후 실온 대기 중에서 동일 하중하에서 10분간 방치한 후 측정한 길이이고, L1 측정후 0.1gf/d의 하중을 1분간 가한 후 측정한 길이이다.)
2. 극한점도 : 페놀(Phenol) 60중량%와 1,1,2,2-테트라 클로로 에탄(1,1,2,2-Tetra Chloro Ethane) 40중량% 혼합용매에 폴리머를 용해시켜 30℃에서 오스트발드(Ostwald)점도계를 이용하여 측정한다.
3. 원사 단면의 이형도(도 3)
원사의 단면을 SEM으로 분석 후 하기식에 의해 표시하였다.
이형도 = a/b ------------------------------------- (2)
4. 원사의 항균성
제조된 원사를 이용하여 환편물을 편직 후, 분산염료 농도(OWF 0.5중량%) 130℃에서 30분간 염색한 다음, KS K 0693법에 의거 원사의 항균성을 측정하였다.
실시예 1.
복합섬유를 제조함에 있어서, 극한점도 0.60dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(1)와 1.02dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(1-1)를 중량비 5:5의 비율로 종래의 용융복합방사 설비를 이용하여 도 3a의 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 단면으로, 방사온도 275℃, 방사속도 2,800m/분, 이형도가 1.6, 단사섬도가 3.4데니어가 되도록 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이때 섬유내 미립자의 농도가 0.7중량%를 이룰수 있도록 무기입자를 함유한 폴리에스테르 마스터 배치 칩(2)을 폴리에틸렌테레프탈레이트부에 도1과 같은 계량혼합장치(3)를 이용하여 혼합후 투입하였다. 상기 방사/권취하여 수득된 복합섬유를 별도의 연신장치를 이용, 연신하여 단사섬도 2.1데니어급의 복합섬유를 제조하였다. 연신시 연신비는 1.70, 연신 온도 85℃ 열고정 온도 170℃로 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었는 바 우수한 신축특성(권축율) 및 항균성을 나타내었다.
실시예 2.
복합섬유를 제조함에 있어서, 극한점도 0.55dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(1)와 1.02dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(1-1)를 중량비 5:5의 비율로 종 래의 용융복합방사 설비를 이용하여 도 3a의 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 단면으로, 방사온도 270℃, 방사속도 2,600m/분, 단면 이형도가 1.7, 단사섬도가 3.4데니어가 되도록 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이때 섬유내 미립자의 농도가 0.5중량%를 이룰수 있도록 무기입자를 함유한 폴리에스테르 마스터 배치 칩(2)을 폴리에틸렌테레프탈레이트부(1)에 도1과 같은 계량혼합장치(3)를 이용하여 혼합후 투입하였다. 상기 방사/권취하여 수득된 복합섬유를 별도의 연신장치를 이용, 연신하여 단사섬도 2.1데니어급의 복합섬유를 제조하였다. 연신시 연신비는 1.70, 연신 온도 85℃ 열고정 온도 160℃로 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었는 바 우수한 신축특성(권축율) 및 항균성을 나타내었다.
실시예 3.
복합섬유를 제조함에 있어서, 극한점도 0.60dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(1)와 1.25dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(1-1)를 중량비 5:5의 비율로 종래의 용융복합방사 설비를 이용하여 도 3a의 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 단면으로, 방사온도 280℃, 방사속도 2,600m/분, 이형도가 1.6, 단사섬도가 3.4데니어가 되도록 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이때 섬유내 미립자의 농도가 0.7중량%를 이룰수 있도록 무기입자를 함유한 폴리에스테르 마스터 배치 칩(2)을 폴리에틸렌테레프탈레이트부(1)에 도1과 같은 계량혼합장치(3)를 이용하여 혼합후 투입하였다. 상기 방사/권취하여 수득된 복합섬유를 별도의 연신장치를 이용, 연신하여 단사섬도 2.1데니어급의 복합섬유를 제조하였다. 연신시 연신비는 1.67, 연신 온도 85℃ 열고정 온도 180℃로 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었는 바 우 수한 신축특성(권축율) 및 항균성을 나타내었다.
비교예 1.
복합섬유를 제조함에 있어서, 극한점도 0.60dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(1)와 1.02dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(1-1)를 중량비 5:5의 비율로 종래의 용융복합방사 설비를 이용하여 도 3a의 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 단면으로, 방사온도 275℃, 방사속도 2,800m/분, 이형도가 1.6, 단사섬도가 3.4데니어가 되도록 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 상기 방사/권취하여 수득된 복합섬유를 별도의 연신장치를 이용, 연신하여 단사섬도 2.1데니어급의 복합섬유를 제조하였다. 연신시 연신비는 1.70, 연신 온도 85℃ 열고정 온도 170℃로 실시하며, 그 결과를 표 1에 나타내었는 바, 신축특성(권축율)이 다소 떨어졌고, 항균성은 매우 저하되었다.
비교예 2.
복합섬유를 제조함에 있어서, 극한점도 0.60dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(1)와 1.02dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(1-1)를 중량비 5:5의 비율로 종래의 용융복합방사 설비를 이용하여 도 3a의 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 단면으로, 방사온도 275℃, 방사속도 2,800m/분, 이형도가 1.5, 단사섬도가 3.4데니어가 되도록 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이때 섬유내 미립자의 농도가 0.7중량%를 이룰수 있도록 무기입자를 함유한 폴리에스테르 마스터 배치 칩(2)을 폴리트리메틸렌테레프탈레이트부(1-1)에 도1과 같은 계량혼합장치를 이용하여 혼합후 투입하였다. 상기 방사/권취하여 수득된 복합섬유를 별도의 연신장치를 이용, 연신하여 단사섬도 2.1데니어급의 복합섬유를 제조하였다. 연신시 연신비는 1.70, 연신 온도 85℃ 열고정 온도 170℃로 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었는 바 항균성은 우수하였으나, 신축특성(권축율)이 매우 저하되었다.
비교예 3.
복합섬유를 제조함에 있어서, 극한점도 0.73dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(1)와 1.02dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(1-1)를 중량비 5:5의 비율로 종래의 용융복합방사 설비를 이용하여 도 3a의 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 단면으로, 방사온도 285℃, 방사속도 2,600m/분, 이형도가 1.7, 단사섬도가 3.4데니어가 되도록 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 상기 방사/권취하여 수득된 복합섬유를 별도의 연신장치를 이용, 연신하여 단사섬도 2.1데니어급의 복합섬유를 제조하였다. 연신시 연신비는 1.67, 연신 온도 85℃ 열고정 온도 180℃로 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었는 바 신축특성(권축율) 및 항균성이 매우 저하되었다.
[표 1]
Figure 112005078615938-pat00001
본 발명에 따라 제조된 신축성 복합섬유는 권축율이 50% 이상의 고신축성을 지녔으면서도 항균성이 90%이상이어서 원사 및 그 제품의 신축성 및 항균성이 매우 뛰어나다. 또한, 본 발명은 무기입자를 함유한 폴리에스테르 마스터 배치 칩을 폴리에틸렌테레프탈레이트부에 혼합후 복합방사하는 방법이므로 기존 원사에 비해 신 축성이 더 우수한 복합사를 제조할 수 있다.
본 발명의 복합사는 강도, 신축성 및 항균성이 우수한 직, 편물의 제조용으로 활용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 사이드-바이-사이드(Side-By-Side)형 신축성 폴리에스테르계 이형단면 복합섬유의 제조방법에 있어서, 제 1성분으로는 극한점도가 0.4~0.7dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트에 평균입경이 0.01~5.0㎛인 항균성 금속이온함유 글라스계 무기입자를 1~30중량% 함유하는 폴리에스테르 마스터배치칩을 혼합한 중합물을 사용하고, 제 2성분으로는 극한점도가 0.9~2.1dl/g인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하여 용융방사하는 것을 특징으로 하는 신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 복합섬유 내 항균성 금속이온함유 글라스계 무기입자의 농도가 0.1~5중량% 범위인 것을 특징으로 하는 신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 복합섬유 횡단면의 이형도(a/b)가 1.3～2.5인 것을 특징으로 하는 신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  4. 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 사이드-바이-사이드(Side-By-Side)형 폴리에스테르계 이형단면 복합섬유에 있어서, 권축율이 50% 이상, 항균성이 90% 이상이고 이형도(a/b)가 1.3~2.5 인것을 특징으로 하는 신축성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르계(단, a;장축의 길이, b; 최단축의 길이) 복합섬유.
  5. 제 4항의 복합섬유를 포함하는 직, 편물.
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