KR100659562B1 - 폴리에스터 이형단면사 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR100659562B1
KR100659562B1 KR1020060014573A KR20060014573A KR100659562B1 KR 100659562 B1 KR100659562 B1 KR 100659562B1 KR 1020060014573 A KR1020060014573 A KR 1020060014573A KR 20060014573 A KR20060014573 A KR 20060014573A KR 100659562 B1 KR100659562 B1 KR 100659562B1
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polyester
roller
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박재규
김대희
김정규
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도레이새한 주식회사
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Abstract

본 발명은 차별화된 광택, 부드러운 촉감, 뛰어난 비침 방지 기능, 심색성이 있는 파일물 및 커텐지 용도 등에 적용이 가능한 모노 필라멘트 단면이 마름모 모양인 폴리에스터 이형단면사 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 폴리에스터 이형단면사는 단사 섬도가 6.0데니어 내지 50데니어이고, 강도가 2.5g/de 내지 6.0g/de이고, 신도가 15% 내지 50%이고, 비수가 5% 내지 12%인 물성을 갖으며 연신사 장축과 단축의 비가 1.0 내지 10.0이고 연신사 단면이 마름모 형태임을 특징으로 한다. 상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스터 이형 단면사는 물성적 안정성과 방사 안정성이 우수할 뿐 아니라, 광택 기능이 우수하고 동시에 촉감이 부드러우며 비침 방지 기능이 뛰어나 커텐지 등에 적용이 가능하다. 또한, 상기한 본 발명의 이형 단면사의 제조방법은 방사구금을 최적화한 특정 구조의 방사구금을 사용함으로 방사 구금에서의 폴리머 체류 시간을 극한으로 감소시키고 각각의 구금 홀에 균일한 압력이 작용할 수 있도록 하여 동일한 품질의 연신사를 제조하며, 방사작업성이 우수하고, 냉각 효율을 상승시켜 이형도를 극대화할 수 있는 마름모 단면 이형 단면사를 제공한다.
폴리에스터, 이형단면사, 연신사, 방사구금. 광택.

Description

폴리에스터 이형단면사 및 그 제조방법{Polyester shaped yarn and the manufacturing method thereof}
도 1은 은 본 발명에 따른 폴리에스터 이형단면사의 제조를 위한 방사공정의 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 폴리에스터 이형단면사의 제조용 방사 구금의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따라 생산된 1개 이상의 돌출부를 갖는 마름모 단면의 연신사 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따라 생산된 마름모 단면의 연신사 단면도이고,
도 5는 비교예로 사용된 방사구금 단면도이고,
도 6은 비교예로 사용된 원형 단면의 연신사의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1. 냉각공기　　　　　　　　　　　　　 2. 방사구금　
3. 급유 가이드　　　　　　　　　　 3-1. 급유 롤러
4. 지지대　　　　　　　　　　　　　　　 5. 제1 고뎃 롤러　　　　　　　
6. 제2 고뎃 롤러　　　　　　　　 7. 제3 고뎃 롤러　　
8. 분리(SEPARATE) 롤러　　 9. 권취기계
10. 원사 (CAKE)
본 발명은 폴리에스터 이형단면사 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차별화된 광택, 부드러운 촉감, 뛰어난 비침 방지 기능, 심색성이 있는 파일물 및 커텐지 용도 등에 적용이 가능한 모노 필라멘트 단면이 마름모 모양인 폴리에스터 이형단면사 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 커텐지는 일반적으로 원형단면 및 원형단면 가연사가 사용되고 있었으며, 기존의 제품과 차별화된 광택이 발현되면서 동시에 부드러운 촉감 및 비침 방지성 등의 다양한 기능성을 요구하는 시장의 요구에 부응하지 못하는 단점이 있다. 또한, 종래 파일물은 원형단면 및 일자형 단면 등이 사용되고 있으나, 염색 특성 중 심색성 면에서 색발현에 한계가 있었다.
한편, 이형단면사를 포함한 종래의 태섬도 필라멘트 제품은 모노 필라멘트 각각이 최종 제품이 되기 때문에 제조시 생산방식에서부터 특성관리가 요구되어진다. 이러한 태섬도 필라멘트의 제조시 문제점은 방사시의 단면 이상, 사간 융착, 섬도 이상 등의 발생으로, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 여러 제안이 제시되었는데, 예를 들어 대한민국 특허출원 제1992-0009374호는 "태데니어 폴리에스터필라멘트 섬유의 제조방법"이라는 명칭으로 "통상의 용융방사, 권치의 방법으로 태데니어 폴리에스터 필라멘트 섬유를 제조함에 있어서, 길이가 120 ~ 200㎝인 냉각챔버를 설치하고 40 ~ 80㎝ 길이 보조냉각챔버를 설치하되 냉각챔버의 하단부보다 보조냉각챔버의 상단부가 10 ~ 30㎝ 정도 겹쳐지도록 하향의 위치에 대향되게 설치하여 토출원사의 냉각효과를 향상시키고 분리로울러와 사도집속가이드 사이에 텐션바를 설치하여 구금과 사도집속가이드 사이의 장력을 조절함을 특징으로 하는 태데니어 폴리에스터 필라멘트 섬유의 제조방법"을 개시하고 있는데, 이 제조방법의 특징을 간략히 기술하면, 고품질의 폴리에스터 원형 단면 태섬사를 제조 생산하기 위해서는 칩(CHIP)방사 방식을 도입하여 건조 칩 점도, 수분율, 건조시간, 용융온도 등을 철저히 관리할 것을 개시하고 있다. 또한, 대한민국 특허출원 제1995-0053696호는 "나이론 태섬도사의 고속방사방법"이라는 명칭으로 "나이론 섬유의 스핀드로 공법을 이용한 고속방사에 있어서, 방사구금의 홀간 간격을 늘이고 방사시 방사구금 직하부에서부터 1m 이상 원사주행방향의 수직방향으로 12 내지 25℃의 냉각기류를 0.5m/초 이상의 속도로 강제 송풍하여 방사 사를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 나이론 원형단면 태섬도사의 고속방사 방법"을 개시하고 있다.
그러나, 상술한 두 발명은 단지 원형단면 태섬도사의 제조방법과 고속방사의 방법을 제시하는 것으로 광택, 촉감, 심색성 및 비침방지기능 측면에서는 만족할 만한 제품을 얻을 수 없다는 단점이 있다.
한편, 미국특허 제 6,307,047호는 "다이아몬드 단면을 갖는 산자용 섬유"라는 명칭으로 단면 모양이 원형인 연신사와 다이아몬드 단면모양을 갖는 연신사 상호간의 기능성 비교를 통하여 동일한 조건하에서 다이아몬드 단면 형태가 원형단면 대비 산자용 직물의 공극 감소 및 무게감소 효과가 있음을 제시하고 있다. 따라서, 이들 섬유는 산자용 용도의 물성으로 인해 커텐지나 파일물 등에는 적합하지 않아 용도 전개가 불가하였다.
다른 예의 산자용 소재로의 활용으로 미국특허 제 6,790,797호는 "절연과 신발용 시스템"이라는 명칭으로 단면 모양이 십자형과 다이아몬드 단면 모양을 갖는 연신사를 활용하여 신발용 안감지 등에 적용하여 습기 제거 효과 등을 제시하고 있지만, 레이어(Layer) 형태로 사용하기 위해 사용된 원사의 단사 섬도를 0.7데니아부터 6.0데니아 까지 한정하고 있기 때문에 상기 데니아로는 커텐지 등에 접합하지 않다는 문제점이 있다.
한편, 통상적으로 원사단면의 모양이 다각형 등의 난반사가 발생하는 모양으로 되면 차별화된 광택이 발현되고 비등방성의 모양으로 되면 그 형상으로 인해 차폐기능이 향상되는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
이에 본 발명자 등은 상기한 종래의 문제점을 인식하고, 물성적 안정성과 방사 안정성이 우수할 뿐 아니라, 차별화된 광택, 심색성 및 비침 방지 기능이 우수한 폴리에스터 이형단면사를 제공하기 위해 예의 연구하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 물성적 안정성과 방사 안정성이 우수하면서도, 단사 섬도가 2 ~ 50 데니어이면서 필라멘트 수가 3 ~ 36개이고 이형도가 10.0이하로서 차별화된 광택과 부드러운 촉감, 심색성 및 비침방지 기능이 우수한 이형단면사를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차별화된 광택과 부드러운 촉감, 심색성 및 비침방지 기능이 우수한 폴리에스터 이형단면사를 보다 용이하게 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명은 방사 구금에서의 폴리머 체류시간을 최소화할 수 있는 방법으로 원 중심에서 구금 외측 일정 지점에 하향된 경사면을 갖는 모양을 채택한 이형단면 방사 구금을 사용함으로 달성되었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스터 이형단면사는;
단사 섬도가 6.0데니어 내지 50데니어이고, 강도가 2.5g/de 내지 6.0g/de이고, 신도가 15% 내지 50%이고, 비수가 5% 내지 12%인 물성을 갖으며 연신사 장축과 단축의 비가 1.0 내지 10.0이고 연신사 단면이 마름모 형태임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 연신사의 단면에 1개 이상의 돌출부가 존재함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 폴리에스터 이형단면사의 제조방법은;
폴리머의 고유점도가 0.5 내지 0.7인 폴리머로, 다음 식(1)을 만족하는 방사구금으로 구금 상면 원 중심에서 외측 일정 지점까지 일정 각도로 하향된 경사면을 가지며 3 내지 36개의 폴리머 토출홀은 구금 원 중심에서 일정거리에 동일한 원주 상에 위치하는 방사구금을 사용하여 방사온도 250℃ 내지 300℃에서 방사하고, 방사 후 냉각은 다음 식 (2)의 냉각조건으로 냉각하고, 급유 롤러와 제1 내지 제3 고뎃 롤러를 거쳐 권취되어 제조됨을 특징으로 한다;
0.0 〈 HD/DS ≤ 0.40 ----- (1)
1.20 ≤ Qm ≤ 13.0　　 ----- (2)
여기서, DS는 구금 직경
HD는 구금 중심에서 폴리머 토출 홀사이의 거리
　　　　　　　　　　　　　 Qm은 냉각공기 속도(mpm)/단사섬도(de)를 나타낸다.
상기 HD/DS값이 0.40을 초과하게 되면, 즉 구금 홀 배열을 최적화하여 방사 후 단사 각각의 간섭을 최소화 하고 냉각 효율을 극대화 할 목적으로 구금의 최외측으로 과도하게 폴리머 토출홀을 배열하게 되면, 폴리머 유로를 벗어나게 되기 때문에 방사성이 불량하게 되어 바람직하지 않다.
상기 냉각공기의 풍속(Qm)이 1.20 미만이 되면 불충분하게 냉각이 되기 때문에 냉각공기의 속도가 방사 구금으로부터 직각 방향으로 토출되는 폴리머의 무게와 의 균형이 맞지 않게 되어 모노 필라멘트간 융착이 발생하기 쉬어져서 연신 공정에서 융착이 발생되었던 부분이 끊어지게 되며, 단면 직경이 불규칙적으로 변동하여 권취기로 권취된 후 모우, 능락 등의 결점이 발생하게 되어 바람직하지 않다. 또한, 후공정인 분사공정에서 모노 필라멘트의 사절이 발생하기 때문에 고객작업성이 불량하게 된다.
반대로 상기 냉각공기의 풍속(Qm)이 13.0을 초과하게 되면 필요 이상의 냉각공기 때문에 방사 구금의 냉각이 발생하기 때문에 방사 사절이 발생하여 작업성이 불량하게 되어 바람직하지 않다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 이형 단면사는 단사 섬도가 6.0데니어 내지 50데니어이고, 강도가 2.5g/de 내지 6.0g/de이고, 신도가 15% 내지 50%이고, 비수가 5% 내지 12%인 물성을 갖으며 연신사 장축과 단축의 비가 1.0 내지 10.0이고 연신사 단면이 마름모 형태로 됨으로서 물성적 안정성과 방사 안정성이 우수하고, 차별화된 광택과 부드러운 촉감, 심색성 및 비침방지 기능이 우수하다. 또한, 상기한 본 발명의 이형 단면사의 제조방법은 방사구금을 최적화한 특정 구조의 방사구금을 사용함으로 방사 구금에서의 폴리머 체류 시간을 극한으로 감소시키고 각각의 구금 홀에 균일한 압력이 작용할 수 있도록 하여 동일한 품질의 연신사를 제조하며, 방사작업성이 우수하고, 냉각 효율을 상승시켜 이형도를 극대화할 수 있는 마름모 단면 이형 단면사를 제공한다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 보다 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리에스터 이형 단면사를 제조하기 위한 방사 공정의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따라 폴리에스터 이형 태섬사의 제조에 사용되는 방사 구금의 단면도로, 도 1에 도시된 방사구금은 도 2에 그 단면이 자세히 도시되어 있다. 방사온도를 250℃~ 300℃, 더욱 바람직하게는 280℃~ 290℃로 설정하여 폴리머를 방사 구금으로 방사한다. 도 1에 도시된 바와 같이 냉각공기의 방향에 대하여 방사구금 폴리머 토출 홀의 장축을 직각 방향으로 위치시켜 방사를 하면 토출된 폴리머의 넓은 면이 냉각공기와 접촉하게 된다. 이렇게 방사할 때는 그 반대의 경우 즉 냉각공기와 접촉하는 면이 폴리머 토출 홀의 단축인 경우보다 동일한 냉각공기를 공급하는 상황에서 냉각 효율을 높일 수 있게 되어 연신사의 단면의 이형도를 더 향상시킬 수 있게 되는 장점이 있다. 하지만, 이 방법은 단면 이형도 향상에는 유리하지만 냉각공기와 접촉하는 토출 폴리머의 방향이 장축이기 때문에 냉각 공기에 의해 유동이 심해져서 모노 필라멘트 상호 간섭으로 융착이 발생할 수 있어 작업성 및 사균일성 면에서 불리하게 작용하는 단점과 구금 클리닝 작업이 작업도구와 접하는 면적이 넓어 홀에 흠집이 생기는 문제도 있다.
다음으로, 냉각공기에 의해 고화된 필라멘트는 유제 부착 공정을 거치게 된다. 사에 유제의 균일한 부착을 목적으로 생산 품종의 섬도에 따라 가이드 급유 방식 또는 롤러 급유 방식을 채택하여 급유를 하며, 롤러 상부에 지지대를 설치하여 사의 진행에 의해 형성되는 기류에 의해 발생할 수도 있는 모노 필라멘트의 급유 롤러로부터의 이탈을 방지한다.
상기 급유 공정을 거친 후 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 80℃ ~ 100℃의 연신에 필요한 온도를 부여받고 더욱 바람직하기로는 85℃ ~ 96℃의 온도로 1.5 ~ 5.8수준의 연신비로 연신된다.
연신 후 제 3고뎃 롤러에서 110℃ ~ 145℃ 온도로 열처리 되며 더욱 바람직하기로는 120℃ ~ 141℃의 온도로 3200MPM ~ 5500MPM의 속도로 권취한다.
도 3은 1개 이상의 요철부를 갖는 마름모 단면의 연신사 단면도이고, 도 4는 마름모 단면의 연신사 단면도인데, 바람직하기로는 도 3 모양의 연신사가 분사공정을 필요로 하지 않고 사용되는 경우 예를 들면, 직물 등의 경사 및 위사로 사용될 경우 단사간 겹쳐지는 면적이 도 4의 모양을 갖는 연신사 대비 돌출부에 의해 감소되어 직물 상에서 공극감소의 효과가 있고, 단사 한 가닥을 제품으로 사용하기 위해 분사하여 사용하는 태섬도사의 경우에도 단사 상호간 겹쳐지는 면적이 작아지는 도 3에 도시된 연신사 단면이 분사작업이 더욱 용이하기 때문에 더욱 바람직하다.
도 5는 비교예에 사용된 방사 구금의 단면도이고 도 6은 비교예로 사용된 원형 단면의 연신사의 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시예로 보다 자세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며, 실시예 및 비교예 중의 각종 특성치의 측정 및 평가는 다음과 같이 행하였고 품종별 단사섬도에 따라 급유방식은 가이드(Guide) 방식과 롤러 (Roller)방식을 적용하였다.
[평가방법]
(1) 물성
①섬도, 강도, 신도, 비수
JIS L 1013법으로 측정하였다.
②연신사 균제도는 분석기기 USTER TESTER3 SIGNAL PROCESSOR을 사용하여 측정하였으며, 그 결과 1.00% 이하는 ?, 1.00% 초과 1.20% 미만은 ■, 1.20% 이상은 △로 나타내었다.
(2) 이형도
원사단면의 단축에 대한 장축의 비로 측정하였다.
요철부위가 있는 경우에는 요(凹)부위를 기준으로 측정하였다.
(3) 방사작업성
Full Bobbin 율이 95%를 초과하는 경우는 ◎, 90% 내지 95%인 경우는 △, 90% 미만인 경우는 × 로 나타내었다.
(4) 가시광선투과율
①측정 기기 : UV-VIS-NIR SPECTROMETER
②측정 파장 범위 : 380 ~780nm
③파장간격 : 10nm
④분석처 : FITI
(5) 촉감
① 기존 제품대비 더 부드러운 경우 (◎)
② 기존 제품대비 부드럽지 않은 경우 (×)
(6) 광택
① 기존 제품대비 균일한 광택이 발현되는 경우 (◎)
② 기존 제품과 같은 점형태의 광택이 나는 경우 (×)
실시예 1
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 12.4로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 85℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 1.92수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 120℃의 온도로 열 셋팅된 후 5000m/min 속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 75de/36f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 2
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 4.8로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 85℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 1.78수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 128℃의 온도로 열 셋팅된 후 5000m/min속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 75de/12f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 3
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 3.6로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 93℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 3.46수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 135℃의 온도로 열 셋팅된 후 4500m/min속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 100de/10f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 4
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 2.31로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 96℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 3.96수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 138℃의 온도로 열 셋팅된 후 4000m/min속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 280de/14f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 5
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 1.20로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 96℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 4.26수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 141℃의 온도로 열 셋팅된 후 3200m/min속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 300de/10f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 6
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 1.25로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 96℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 3.96수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 141℃의 온도로 열 셋팅된 후 3200m/min속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 400de/10f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 7
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 1.95로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 93℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 3.96수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 138℃의 온도로 열 셋팅된 후 4000m/min속도로 권취하여 도 4에 상응하는 마름모단면 240de/12f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
직물 기능성 평가를 위해 경사로 원형단면 20데니어에 위사로 마름모 단면 20데니어를 104본/inch로 직물을 제조하였다. 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예 1
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 5의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 12.4로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 85℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 1.92수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 125℃의 온도로 열 셋팅된 후 5000m/min속도로 권취하여 도 3에 상응하는 마름모단면 75de/36f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예 2
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 5의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 12.4로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 85℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 1.92수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 125℃의 온도로 열 셋팅된 후 5000m/min속도로 권취하여 도 6에 상응하는 원형단면 75de/36f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예 3
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 5의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 2.31로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 96℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 3.96수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 138℃ 의 온도로 열 셋팅된 후 4000m/min속도로 권취하여 도 6에 상응하는 마름모단면 280de/14f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예 4
연속중합 직접방사법을 이용하여 고유점도[η]가 0.65이고 TiO2 함량이 0.35%인 폴리에스터를 286℃로 용융하여 도 2의 구금으로 방사하였다. 냉각공기 속도(Qm)는 1.95로 하여 급냉하였다. 고화된 사는 제1 고뎃 롤러와 제2 고뎃 롤러에서 93℃로 연신에 필요한 온도를 부여받고, 3.96수준으로 연신된 후 제3 고뎃 롤러에서 138℃의 온도로 열 셋팅된 후 4000m/min속도로 권취하여 도 6에 상응하는 마름모단면 240de/12f를 얻었다. 연신사의 방사 평가 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예 5
직물 기능성 평가를 위해 경사로 원형단면 20데니어에 위사로 원형단면 가연사 20데니어를 104본/inch밀도로 직물을 제조하였다. 결과를 다음 표 1에 나타내었다
[표 1]
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
고유점도 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65
De/Fila 75/36 75/12 100/ 10 280/ 14 300/ 10 400/ 10 240/ 12 75/36 75/36 280/14 240/ 12
Mono de 2.08 6.25 10.0 20.0 30.0 40.0 20.0 2.08 2.08 20.0 20.0
구금 형태 도 2 도 2 도 2 도 2 도 2 도 2 도 2 도 5 도 5 도 5 도 2
구금 홀 단면 도 3 도 3 도 3 도 3 도 3 도 3 도 4 도 3 도 6 도 6 도 6
Qm 12.4 4.8 3.6 2.31 1.2 1.25 1.95 12.4 12.4 2.31 1.95
섬도(de) 73.4 74.02 105.3 278.2 296.5 395.0 245.6 73.6 73.5 277.5 248.8
강도(g/de) 4.51 4.40 4.25 4.47 4.32 4.43 4.29 4.42 4.73 4.16 4.20
신도(%) 31.1 32.7 32.8 31.2 30.1 32.4 32.5 29.9 28.0 30.8 30.7
균제도(%) ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ■ ⊙ △ ■ ■ ⊙
비수(%) 9.0 6.9 7.2 6.7 6.0 6.7 6.7 7.2 7.5 7.1 6.5
작업성 (F.B율) ◎ ◎ ◎ △ ◎ × ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
이형도 (LA/SA) 3.10 3.15 3.02 3.30 3.40 3.28 3.15 1.78 - - -
가시광선 투과율 83.5 89.6
촉감 ◎ ×
광택 ◎ ×
상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스터 이형 단면사는 연신사 단면이 마름모 형태로 됨으로서 물성적 안정성과 방사 안정성이 우수할 뿐 아니라, 광택 기능이 우수하고 동시에 촉감이 부드러우며 비침 방지 기능이 뛰어나 커텐지 등에 적용이 가능하다. 또한, 상기한 본 발명의 이형 단면사의 제조방법은 방사구금을 최적화한 특정 구조의 방사구금을 사용함으로 방사 구금에서의 폴리머 체류 시간을 극한으로 감소시키고 각각의 구금 홀에 균일한 압력이 작용할 수 있도록 하여 동일한 품질의 연신사를 제조하며, 방사작업성이 우수하고, 냉각 효율을 상승시켜 이형도를 극대화할 수 있는 마름모 단면 이형 단면사를 제공한다.

Claims (3)

  1. 단사 섬도가 6.0데니어 내지 50데니어이고, 강도가 2.5g/de 내지 6.0g/de이고, 신도가 15% 내지 50%이고, 비수가 5% 내지 12%인 물성을 갖으며 연신사 장축과 단축의 비가 1.0 내지 10.0이고 연신사 단면이 마름모 형태임을 특징으로 하는 폴리에스터 이형단면사.
  2. 제1항에 있어서, 연신사의 단면에 1개 이상의 돌출부가 존재하는 폴리에스터 이형단면사
  3. 폴리머의 고유점도가 0.5 내지 0.7인 폴리머로, 다음 식(1)을 만족하는 방사구금으로 구금 상면 원 중심에서 외측 일정 지점까지 일정 각도로 하향된 경사면을 가지며 3 내지 36개의 폴리머 토출홀은 구금 원 중심에서 일정거리에 동일한 원주 상에 위치하는 방사구금을 사용하여 방사온도 250℃ 내지 300℃에서 방사하고, 방사 후 냉각은 다음 식 (2)의 냉각조건으로 냉각하고, 급유 롤러와 제1 내지 제3 고뎃 롤러를 거쳐 권취되어 제조됨을 특징으로 하는 폴리에스터 이형단면사의 제조방법;
    0.0 〈 HD/DS ≤ 0.40 ----- (1)
    1.20 ≤ Qm ≤ 13.0　　 ----- (2)
    　　　　　 여기서, DS는 구금 직경이고,
    　　　　　　　　　　　　　 HD는 구금 중심에서 폴리머 토출 홀사이의 거리이고,
    　　　　　 　Qm은 냉각공기 속도(mpm)/단사섬도(de)를 나타냄.
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