KR100674280B1 - Black dyed-polyurethane fiber and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 흑색 폴리우레탄 원착사 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 카본블랙을 소량의 분산용 수지와 함께 슬러리로 만들어 폴리우레탄 수지에 투입함으로써, 분산성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a black polyurethane primary yarn and a method for producing the same, and more particularly, by dispersing carbon black into a slurry with a small amount of the resin for dispersing, to improve the dispersibility.
일반적인 흑색의 안료로는 산화철(Fe3O4)이나 카본블랙 등이 이용될 수 있다. 하지만, 산화철(Fe3O4)은 비중이 크며, 대기 중에서 약 160℃의 온도로 가열하면 Fe2O3로 변화하여 변색이 되며 자화(磁化)되기 쉽다는 문제점 등을 가지고 있다. 반면, 카본블랙은 제조 원가가 저가일 뿐 아니라 섬유에 적용하였을 때 양호한 섬유 물성의 확보가 가능하다는 장점을 가지고 있어 널리 이용되어 왔다. As a general black pigment, iron oxide (Fe 3 O 4 ) or carbon black may be used. However, iron oxide (Fe 3 O 4 ) has a specific gravity, and when heated to a temperature of about 160 ℃ in the air has a problem such as change to Fe 2 O 3 discoloration and easy to magnetize (磁). Carbon black, on the other hand, has been widely used because of its low manufacturing cost and good fiber properties when applied to fibers.
그러나 카본블랙은 특허공개 제2002-0092588호에 기재되어 있는 것처럼 소수성이며 적용되는 소재 및 폴리머 종류에 따라 짙은 색상을 발현하지 못할 수 있다는 단점이 있어, 원하는 색상 발현을 위해서는 더 많은 양의 카본블랙이 첨가되어 야 하는 경우가 있다. 이 경우 카본블랙의 균일한 분산이 어렵고 카본블랙 간의 응집 현상이 발생하여 방사 노즐 및 필터 등의 교체 주기가 단축되며 제조된 섬유의 색상이 균일하지 못하다는 문제점이 있었다.However, carbon black is hydrophobic, as described in Korean Patent Publication No. 2002-0092588, and has a disadvantage in that it may not develop a dark color depending on the type of material and polymer applied. It may need to be added. In this case, it is difficult to uniformly disperse the carbon black, agglomeration between the carbon black occurs, and the replacement cycle of the spinning nozzle and the filter is shortened, and there is a problem that the color of the fabric is not uniform.
따라서 본 발명의 목적은, 카본블랙의 분산성을 향상시켜 제조한, 색상이 균일하고 짙은 흑색을 나타내는 폴리우레탄 원착사 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a polyurethane primary yarn having a uniform color and a deep black color produced by improving the dispersibility of carbon black and a method for producing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 유기 용제 중에 폴리우레탄, 폴리우레탄우레아 및 싸이클로헥사논 알데히드 수지 중에서 선택된 1종 이상의 수지 및 카본블랙을 분산시켜 카본블랙 슬러리를 제조한 후, 상기 카본블랙 슬러리를 폴리우레탄 수지에 첨가하여 생성 혼련물을 방사하는 것을 포함하는 흑색 폴리우레탄 원착사의 제조방법이 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, the carbon black slurry is prepared by dispersing at least one resin and carbon black selected from polyurethane, polyurethane urea, and cyclohexanone aldehyde resin in an organic solvent. Provided is a method for producing a black polyurethane primary yarn comprising adding to a polyurethane resin to spun the resulting kneaded product.
본 발명의 다른 측면에서는 또한 상기 제법에 의해 얻어진 흑색 폴리우레탄 원착사 및 이를 폴리아미드 원사 혹은 폴리에스테르 원사와 편직하여 제조된 직물이 제공된다.In another aspect of the present invention there is also provided a black polyurethane primary yarn obtained by the above method and a fabric made by knitting it with a polyamide yarn or a polyester yarn.
이하 본 발명에 관하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 흑색 폴리우레탄 원착사 제조시 사용되는 폴리우레탄 수지는 통상 의 방법으로 유기 디이소시아네이트 및 고분자 디올을 반응시켜 폴리우레탄 전구체를 제조한 후, 이를 유기 용제에 용해시킨 후 쇄연장제로서 사용되는 디아민과 쇄종지제로서 사용되는 모노아민을 반응시킴으로써 제조된다.Polyurethane resin used in the production of black polyurethane primary yarn of the present invention is prepared by reacting organic diisocyanate and polymer diol in a conventional manner to prepare a polyurethane precursor, and then dissolved it in an organic solvent and then used as a chain extender. It is prepared by reacting diamine with a monoamine used as chain terminator.
유기 디이소시아네이트로는 4.4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5'-나프탈렌디이소시아네이트, 1,4'-페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, , 1,4'-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4 '-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트와 같은 유기 디이소시아네이트 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이 이용 가능하나 이에 한정되지는 않는다. As organic diisocyanate, 4.4'- diphenylmethane diisocyanate, 1,5'- naphthalene diisocyanate, 1,4'- phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4'- cyclohexane diisocyanate, 4, Organic diisocyanates such as 4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate or mixtures of two or more thereof are available but not limited thereto.
고분자 디올로는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리카보네이트디올 등이 가능하다.The polymer diol may be polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polycarbonate diol, or the like.
디아민류로는 에틸렌디아민, 1,2'-프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 크실렌디아민, 4,4'-디페닐메탄디아민, 하이드라진 등의 1종 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이 이용 가능하나 이에 한정되지는 않는다. As the diamines, one kind or a mixture of two or more kinds thereof, such as ethylenediamine, 1,2'-propylenediamine, hexamethylenediamine, xylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine and hydrazine, can be used. It doesn't work.
본 발명에 따르면, 흑색 폴리우레탄 원착사에 흑색 안료로 사용되는 카본블랙을 그의 분산성, 폴리우레탄과의 혼화성 및 최종 제품의 물성 등을 고려하여 소량의 분산용 수지와 미리 혼합하여 슬러리화한 후 사용함을 특징으로 한다.According to the present invention, the carbon black used as the black pigment in the black polyurethane primary yarn is pre-mixed with a small amount of the resin for dispersing in consideration of its dispersibility, miscibility with the polyurethane and physical properties of the final product, and slurried. It is characterized by using after.
구체적으로는, 카본블랙의 분산성을 높이기 위해, 카본블랙을 분산용 수지 성분과 함께 유기 용제에 분산시켜 슬러리를 만든 후, 이 슬러리를 상기 폴리우레탄 수지에 첨가한 후 방사하여 흑색 폴리우레탄 원착사를 제조하게 된다. Specifically, in order to increase the dispersibility of the carbon black, carbon black is dispersed in an organic solvent together with the resin component for dispersing to form a slurry, and the slurry is added to the polyurethane resin and then spun to form a black polyurethane primary yarn It will be prepared.
상기 분산용 수지로는 폴리우레탄, 폴리우레탄우레아, 싸이클로헥사논 알데 히드 수지 등을 사용할 수 있다.Polyurethane, polyurethane urea, cyclohexanone aldehyde resin, etc. can be used as said dispersion resin.
상기 카본블랙 슬러리 제조시 안료 친화그룹을 가진 통상의 공중합체 또는 블록 공중합체 수지, 예를 들면, 아크릴레이트 공중합체 등과 같은 습윤제 (예로서 BYK社의 상품명 Disperbyk-115, Disperbyk-160, BYK-9075, BYK-9077, 등) 및/또는 고분자량의 알킬암모늄 등과 같은 통상의 분산제 (예로서 BYK社의 상품명 Disperbyk 140, BYK-9076, BYK-9540 등)를 추가로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 카본 블랙 슬러리에 있어서, 상기 수지, 습윤제 및 분산제 등은 카본블랙 입자 간의 거리를 유지시킴으로써 응집 현상을 제어하는 역할을 하며 카본블랙 사이에 침투함으로써 양호한 분산성을 확보할 수 있게 해준다. 또한, 이러한 분산성 확보 외에도 최종 슬러리 자체의 점도를 확보하게 해주며, 소량의 수지를 첨가하는 것만으로도 카본블랙과 폴리우레탄 수지의 혼화성을 개선하여 상분리 방지 및 양호한 상용성을 확보할 수 있게 한다.Wetting agents such as conventional copolymers or block copolymer resins having a pigment affinity group, for example, acrylate copolymers, for preparing the carbon black slurry (e.g., Disperbyk-115, Disperbyk-160, BYK-9075, manufactured by BYK) , BYK-9077, etc.) and / or conventional dispersants such as high molecular weight alkylammonium and the like (for example, BYK trade name Disperbyk 140, BYK-9076, BYK-9540, etc.) are preferably added. In the carbon black slurry, the resin, the humectant, the dispersant, and the like serve to control the aggregation phenomenon by maintaining the distance between the carbon black particles and to ensure good dispersibility by penetrating between the carbon black. In addition to ensuring such dispersibility, it also ensures the viscosity of the final slurry itself, and by adding a small amount of resin to improve the miscibility of carbon black and polyurethane resin to prevent phase separation and ensure good compatibility. do.
상기 카본블랙 슬러리에 사용되는 분산용 수지의 분자량은 10000 내지 100000 범위가 적합하고, 점도는 약 10~100 포아즈(poise) 수준이 적합하다. 또한, 상기 습윤제 및 분산제의 아민가(mgKOH/g)는 10-50 수준, 산가(mgKOH/g)는 0-50 수준이 적합하나 이에 한정되는 것은 아니다. The molecular weight of the dispersion resin used in the carbon black slurry is suitable in the range of 10000 to 100000, the viscosity is suitable for about 10 to 100 poise (poise) level. In addition, the amine value (mgKOH / g) of the humectant and dispersant is 10-50 level, the acid value (mgKOH / g) is suitable 0 0 level, but is not limited thereto.
슬러리내 카본블랙 및 분산용 수지를 슬러리의 총중량대비 60 중량% 이내에서 첨가하는 것이 바람직한데, 60중량%를 초과하여 첨가될 경우 폴리우레탄폴리머와의 엉김 및 응집 현상이 발생할 수도 있다.It is preferable to add the carbon black and the resin for dispersing in the slurry within 60% by weight relative to the total weight of the slurry, but when added in excess of 60% by weight, entanglement and aggregation with the polyurethane polymer may occur.
보다 구체적으로는, 슬러리 제조시 카본 블랙 및 수지가 슬러리 총중량 대비 각각 10-30중량% 범위가 되도록 유기 용제에 분산시키는데, 더욱 바람직하게는 카본 블랙 및 수지는 슬러리 총중량 대비 각각 10~20중량%가 되도록 첨가한다. 첨가되는 카본 블랙 및 수지의 함량이 각각 30중량%를 초과하는 경우, 카본 블랙의 응집 혹은 수지 자체의 고점도에 의해 전체 슬러리의 점도를 상승시켜 폴리머의 유동성을 저하시키는 문제가 발생할 수 있으며 10 중량% 미만일 경우에는 카본블랙의 분산성이 저하될 수 있다.More specifically, during the slurry preparation, carbon black and resin are dispersed in an organic solvent so as to be in a range of 10-30% by weight relative to the total weight of the slurry. More preferably, the carbon black and resin are each 10-20% by weight based on the total weight of the slurry. Add as much as possible. When the amount of carbon black and resin to be added exceeds 30% by weight, the viscosity of the entire slurry may be increased by agglomeration of carbon black or the high viscosity of the resin itself, thereby lowering the fluidity of the polymer. If less than, the dispersibility of the carbon black may be lowered.
또한 습윤제 및 분산제는 카본블랙의 분산을 위한 것이므로 각각 10중량% 범위 이내가 적당하며, 10중량%를 초과하는 경우에는 폴리우레탄 폴리머와 겔(gel)을 형성할 우려가 있다. In addition, the wetting agent and the dispersing agent are suitable for the dispersion of carbon black, respectively, within the range of 10% by weight is appropriate, and when it exceeds 10% by weight, there is a fear of forming a gel with a polyurethane polymer (gel).
본 발명에 있어서, 카본블랙의 사용량은 그 종류, 입경, 비중 등에 따라 다르지만, 원사용 최종 폴리머 고형분 대비 0.1 내지 10 중량%가 바람직하다. 0.1중량% 미만인 경우에는 제조된 섬유의 심색성이 떨어지고 색상의 불균일을 초래하며, 10중량%를 초과하는 경우에는 탄성섬유로서의 성능 상실 및 방사 작업성 불량 등이 발생한다. In the present invention, the amount of carbon black used varies depending on the type, particle size, specific gravity, and the like, but is preferably 0.1 to 10% by weight based on the final polymer solid content of the raw material. If the amount is less than 0.1% by weight, the resulting fibers are inferior in color and cause color unevenness. If the amount is more than 10% by weight, loss of performance as an elastic fiber and poor spinning workability occur.
본 발명에 있어서, 카본블랙의 입자 크기는 바람직하게는 0.1 내지 1000㎚이다. 입자크기가 0.1㎚ 미만일 경우에는 용제 혹은 폴리머 내에서 분산상태가 좋을 수 있으나 용제 회수 시 고압의 공기에 의해 N,N'-디메틸아세트아미드와 함께 회수가 될 가능성이 있고, 입자크기가 1000 ㎚를 초과하는 경우에는 입자들끼리의 응집이 발생하여 불균일한 색상(특히 적색조 혹은 청색조) 및 작업성 저하 등의 문제점 이 나타날 수 있다.In the present invention, the particle size of the carbon black is preferably 0.1 to 1000 nm. If the particle size is less than 0.1 nm, the dispersed state in the solvent or polymer may be good, but it may be recovered with N, N'-dimethylacetamide by high pressure air during solvent recovery, and the particle size is 1000 nm. If exceeded, agglomeration of particles may occur, resulting in problems such as uneven color (especially red or blue) and workability deterioration.
상기한 특징을 갖는 카본블랙은 1차 입경을 균일하도록 하기 위해 아트리션밀(attrition mill), 샌드 그라인더(sand grinder) 또는 고속 믹서기 등으로 분쇄, 분산하여 사용할 수도 있다. Carbon black having the above characteristics may be used by grinding and dispersing in an attrition mill, a sand grinder or a high speed mixer in order to make the primary particle size uniform.
그 외 충전제로서 UV 안정제, 산화방지제, NOx가스 황변방지제, 점착방지제, 염착증진제, 내염소제, 소광제 등이 사용될 수 있다.Other fillers may include UV stabilizers, antioxidants, NOx gas anti-yellowing agents, anti-sticking agents, dyeing enhancers, chlorine resistant agents, matting agents, and the like.
본 발명에 있어서, 방사방법은 특별히 제한되지 않으며, 화학방사를 제외한 건식방사, 습식방사, 용융방사법 등이 이용될 수 있으며, 특히 건식방사법을 이용하는 것이 효과적이다.In the present invention, the spinning method is not particularly limited, and dry spinning, wet spinning, melt spinning, and the like except for chemical spinning can be used, and it is particularly effective to use dry spinning.
또한 유기 용제로서는 N,N'-디메틸포름아미드, N,N'-디메틸아세트아미드, 테트라메틸요소, 헥사메틸포스포노아미드 등을 들 수 있다. In addition, examples of the organic solvent include N, N'-dimethylformamide, N, N'-dimethylacetamide, tetramethylurea and hexamethylphosphonoamide.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are not intended to limit the invention only.
하기 실시예에서 카본 블랙은, 평균 입자 크기가 약 20㎚인 카본블랙을 증류수를 이용하여 세척한 후, 원심분리기로 분리하는 과정을 3∼4회 반복하여 실시한 후 건조 오븐에 넣어 완전 건조시켜 표면 불순물을 제거한 후 사용하였다. In the following examples, the carbon black was washed with distilled water, and the carbon black having an average particle size of about 20 nm was repeated three to four times in a centrifuge, and then completely dried in a drying oven. Used after removing impurities.
실시예 1Example 1
디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 518g과 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 2328g(분자량 1800)을 질소 가스 기류하에서 85℃의 온도에서 90분간 교반하면서 반응시켜, 양 말단에 이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 전구체를 제조한 후, 실온까지 냉각시키고 여기에 디메틸아세트아마이드 4643g을 첨가하고 용해시켜 폴리우레탄 전구체를 제조하였다.518 g of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate and 2328 g of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 1800) were reacted with stirring at a temperature of 85 ° C. for 90 minutes under a nitrogen gas stream, and a polyurethane precursor containing an isocyanate at both terminals was stirred. After the preparation, the mixture was cooled to room temperature, and 4643 g of dimethylacetamide was added thereto and dissolved to prepare a polyurethane precursor.
이어서, 프로필렌디아민 54g과 디에틸아민 9.1g을 디메틸아세트아마이드 1889g에 용해시킨 용액을 10℃이하에서 상기 폴리우레탄 전구체 용액에 첨가하여 세그먼트 폴리우레탄 중합체 용액을 제조하였다. 상기 중합물에 통상의 UV 안정제, 산화방지제, 황변방지제, 염착증진제, 마그네슘계의 점착방지제, 티타늄 계의 소광제 등과 같은 기타 첨가제를 투입하여 폴리우레탄 수지를 제조하였다.Subsequently, a solution of 54 g of propylenediamine and 9.1 g of diethylamine in 1889 g of dimethylacetamide was added to the polyurethane precursor solution at 10 ° C. or lower to prepare a segmented polyurethane polymer solution. The polyurethane resin was prepared by adding other additives such as a conventional UV stabilizer, an antioxidant, a yellowing inhibitor, a dye enhancer, a magnesium-based anti-sticking agent, a titanium-based matting agent, and the like to the polymer.
카본블랙과 상기 폴리우레탄 수지를 각각 총 슬러리 중량대비 20중량%씩, 안료 친화그룹을 가진 고분자량의 블록공중합체 수지로서 BYK社의 Disperbyk-160와 고분자량의 알킬암모늄인 BYK社의 BYK-9076은 각각 3중량%, 용제인 디메틸아세트아미드는 54중량% 비율이 되도록 사용하여 카본블랙 슬러리를 제조하였다. 20% by weight of the carbon black and the polyurethane resin, respectively, are high molecular weight block copolymer resins having a pigment affinity group, BYK's Disperbyk-160 and BYK's BYK-9076 high molecular weight alkyl ammonium. Carbon black slurry was prepared by using 3% by weight of silver and dimethylacetamide as a solvent to be 54% by weight.
제조된 슬러리를 상기 폴리우레탄 수지에 카본블랙 함량을 기준으로 최종 폴리머 고형분 중량 대비 0.5중량%가 되도록 첨가한 후 교반하여 점도 4000포아즈의 섬유 원료를 얻었다. 이 원료를 통상의 건식방사법을 이용하여 방사하여 20 데니어의 폴리우레탄 원착사를 제조하였다. The prepared slurry was added to the polyurethane resin so as to be 0.5% by weight relative to the weight of the final polymer solids based on the carbon black content, followed by stirring to obtain a fiber raw material having a viscosity of 4000 poise. This raw material was spun using a conventional dry spinning method to prepare a polyurethane denier yarn of 20 denier.
제조된 폴리우레탄 원착사와 폴리아미드계 원사를 교직물로 편직한 후 산성염료인 Black MR(Ciba)을 사용하여 염색하였다. 이를 세탁·해편하여 폴리우레탄 원착사를 분리한 후, 이것의 세탁 견뢰도를 측정하였다.Polyurethane yarns and polyamide-based yarns were knitted with a teaching material and then dyed using Black MR (Ciba), an acid dye. After wash | cleaning and dissolving this and isolate | separating a polyurethane primary yarn, the wash fastness of this was measured.
실시예 2Example 2
실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 폴리우레탄 원착사를 폴리에스테르 원사와 교직물로 편직한 후 분산 염료인 Black XLDF(M. Dohmen)로 염색하였다. 이를 세탁·해편하여 폴리우레탄 원착사를 분리한 후, 이것의 세탁 견뢰도를 측정하였다.Polyurethane native yarn prepared in the same manner as in Example 1 was knitted with polyester yarn and a teaching fabric, and then dyed with Black XLDF (M. Dohmen), a disperse dye. After wash | cleaning and dissolving this and isolate | separating a polyurethane primary yarn, the wash fastness of this was measured.
실시예 3Example 3
실시예 1에서 카본블랙 슬러리 제조시 폴리우레탄 대신 싸이클로헥사논 알데히드 수지를 사용하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 카본블랙 슬러리를 제조하였다.The carbon black slurry was prepared in the same manner as in Example 1 except that the cyclohexanone aldehyde resin was used instead of the polyurethane.
이어서, 상기 슬러리를 카본블랙이 최종 폴리머 고형분 대비 3.0중량%가 되도록 폴리우레탄에 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 폴리우레탄 원착사를 얻고 이의 세탁 견뢰도를 측정하였다.Subsequently, the slurry was subjected to the same method as in Example 1 except that the carbon black was added to the polyurethane so that 3.0 wt% of the final polymer solids was obtained, and thus, a polyurethane original yarn was obtained and its washing fastness was measured.
실시예 4Example 4
실시예 3과 동일한 방법으로 제조된 원착사를 폴리에스테르 원사와 교직물로 편직한 후 분산염료인 Black XLDF(M. Dohmen)로 염색하였다. 이를 세탁·해편하여 폴리우레탄 원착사를 분리한 후, 이것의 세탁견뢰도를 측정하였다.The original yarn prepared in the same manner as in Example 3 was knitted with polyester yarn and a teaching fabric, and then dyed with Black XLDF (M. Dohmen), a disperse dye. This was washed and decomposed to separate the polyurethane raw yarn, and then the washing fastness thereof was measured.
실시예 5Example 5
실시예 1에서 카본블랙 슬러리 제조시 폴리우레탄 20중량% 대신 폴리우레탄과 폴리우레탄우레아 수지를 각각 10중량%씩 사용하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하여 카본블랙 슬러리를 제조하였다. 이어서, 상기 슬러리를 카본블랙이 최종 폴리머 고형분 대비 7.0중량%가 되도록 폴리우레탄에 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 폴리우레탄 원착사를 얻고, 이의 세탁 견뢰도를 측정하였다. The carbon black slurry was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 wt% of polyurethane and polyurethane urea resin were used instead of 20 wt% of polyurethane, respectively. Subsequently, the slurry was subjected to the same method as in Example 1 except that the carbon black was added to the polyurethane so that 7.0 wt% of the final polymer solids was obtained, thereby obtaining a polyurethane primary yarn, and the washing fastness thereof was measured.
실시예 6Example 6
실시예 5와 동일한 방법으로 제조된 원착사를 폴리에스테르 원사와 교직물로 편직한 후 분산염료인 Black XLDF(M. Dohmen)로 염색하였다. 이를 세탁·해편하여 폴리우레탄 원착사를 분리한 후, 이것의 세탁견뢰도를 측정하였다.The original yarn prepared in the same manner as in Example 5 was knitted with polyester yarn and a teaching fabric, and then dyed with Black XLDF (M. Dohmen), a disperse dye. This was washed and decomposed to separate the polyurethane raw yarn, and then the washing fastness thereof was measured.
비교예Comparative example 1 One
폴리우레탄 섬유 제조시에 카본블랙을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 폴리우레탄 탄성사를 제조하고 이의 세탁 견뢰도를 측정하였다.Except that carbon black was not added at the time of polyurethane fiber production was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a polyurethane elastic yarn and to measure its laundry fastness.
비교예 2Comparative Example 2
비교예 1과 동일한 방법으로 제조된 카본블랙-미첨가 폴리우레탄 탄성사를 폴리에스테르 원사와 교직물로 편직한 후 분산 염료인 Black XLDF(M. Dohmen)으로 염색하였다. 이를 세탁·해편하여 폴리우레탄 탄성사를 분리한 후, 이것의 세탁 견뢰도를 측정하였다.Carbon black-added polyurethane elastic yarn prepared in the same manner as in Comparative Example 1 was knitted with a polyester yarn and a cross-woven fabric, and then dyed with Black XLDF (M. Dohmen) as a disperse dye. This was washed and decomposed to separate the polyurethane elastic yarn, and then the washing fastness thereof was measured.
비교예 3Comparative Example 3
카본블랙 슬러리 제조시 수지성분 없이 카본블랙만을 디메틸아세트아미드(DMAc)에 고속 분산시켜 슬러리를 얻고, 이를 폴리우레탄 폴리머에 0.5%의 양으로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 원착사를 제조하고 이의 세탁 견뢰도를 측정하였다.The carbon black slurry was prepared by dispersing only carbon black in dimethylacetamide (DMAc) without a resin component at high speed to obtain a slurry, and adding the same to the polyurethane polymer in the same manner as in Example 1 except that the slurry was added to the polyurethane polymer in an amount of 0.5%. Was prepared and its washing fastness was measured.
비교예 4Comparative Example 4
비교예 3과 동일한 방법으로 제조된 원착사를 폴리에스테르 원사와 교직물로 편직한 후 분산 염료인 Black XLDF(M. Dohmen)으로 염색하였다. 이를 세탁·해편하여 폴리우레탄 원착사를 분리한 후, 이것의 세탁 견뢰도를 측정하였다.The original yarn prepared in the same manner as in Comparative Example 3 was knitted with polyester yarn and a teaching fabric, and then dyed with Black XLDF (M. Dohmen), which is a disperse dye. After wash | cleaning and dissolving this and isolate | separating a polyurethane primary yarn, the wash fastness of this was measured.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 제품의 물성 평가 방법은 다음과 같고, 그 평가 결과는 표 1에 나타내었다. The physical property evaluation method of the product manufactured in the said Example and the comparative example is as follows, The evaluation result is shown in Table 1.
o 강신도: 만능시험기(UTM)를 이용하여 시료길이 5cm, 인장속도 50cm/min로 하여 측정한다. o Elongation: Measure by using Universal Testing Machine (UTM) at 5cm of sample length and 50cm / min of tensile speed.
o 색도 평가: 분광광도계(color-eye 7000, Macbeth)를 이용하여 각 조건별 원착사의 주파장 반사율을 측정하였다. Kubelka Munk식으로부터 얻어진 K/S값은 각 파장(360 ~ 750nm)별 K/S 값의 총합(면적)으로 표기를 한다. 반사율이 클 경우(낮은 농도)는 낮은 K/S 값을 나타내며, 반사율이 작은 경우(흡수, 진한 농도) 큰 K/S값을 나타낸다. 일반적으로 농도별 비교 등과 같이 명암 비교시에는 K/S의 총합으로 많이 나타내며, 색상을 알고자 하는 색 좌표를 통해 L*치, a*치, b*치도 함께 측정한다.o Chromaticity evaluation: The spectral reflectance of the primary sand in each condition was measured using a spectrophotometer (color-eye 7000, Macbeth). The K / S value obtained from the Kubelka Munk equation is expressed as the sum (area) of the K / S values for each wavelength (360 to 750 nm). When the reflectance is large (low concentration), it shows a low K / S value, and when the reflectance is small (absorption, dark concentration), it shows a large K / S value. In general, when comparing the contrast, such as the concentration-by-contrast, it is represented by the sum of K / S, and the L * value, a * value, and b * value are also measured through color coordinates to know the color.
o 세탁 견뢰도: KS K 0430 AI 법으로 측정한다.o Color fastness: measured by KS K 0430 AI method.
o 카본블랙 슬러리 필터성: 20중량%의 카본블랙 슬러리에 2kg/cm2 의 압력을 가하여 15㎛ 체(sieve)에서의 여과 여부를 측정하였다. 즉, 1000ml의 슬러리를 투입, 가압 후 900ml의 슬러리가 나오면 90%의 필터성을 나타내며, 값이 높을수록 좋은 필터성을 가짐을 의미한다. o Carbon Black Slurry Filterability: A pressure of 2 kg / cm 2 was applied to a 20 weight% carbon black slurry to determine whether the filtration was performed in a 15 μm sieve. In other words, if the slurry of 1000ml is injected and pressurized 900ml of the slurry comes out, it shows 90% filterability, and the higher the value, the better the filterability.
o 필터교체주기: 카본블랙 슬러리와 혼합된 폴리우레탄 원료를 방사 직전에 설치된 40㎛의 백(bag) 필터를 통과시킨 후 시간에 따른 압력 변화를 측정, 교체주기를 측정하였다. 단, 압력 게이지는 필터(filter) 후단에 설치되었다. o Filter replacement cycle: The polyurethane raw material mixed with the carbon black slurry was passed through a 40 μm bag filter installed just before spinning. Then, the pressure change over time was measured and the replacement cycle was measured. However, the pressure gauge was installed after the filter.
폴리우레탄 원료의 분산성이 좋을수록 교체 주기는 길어지며, 압력 12kg/cm2 이하시 필터교체를 시행하였다. 초기 필터의 압력은 약 30kg/cm2 정도였다. The better the dispersibility of the polyurethane raw material, the longer the replacement cycle, and the filter replacement was carried out when the pressure was less than 12kg / cm 2 . The initial filter pressure was about 30 kg / cm 2 .
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 카본블랙을 첨가하지 않은 비교예 1 및 비교예 2에 있어서 K/S 면적이 실시예 1 내지 6에 비해 월등히 낮고 따라서 색의 농도가 떨어진다는 것을 알 수 있다. 슬러리 제조시 수지를 사용하지 않은 비교예 3 및 비교예 4의 경우에 있어서는 카본블랙의 분산이 이루어지지 않아 필터성이 현격히 저하되고 필터교체주기가 1일에 불과하여 생산성이 떨어진다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that in Comparative Examples 1 and 2 without adding carbon black, the K / S area is much lower than that of Examples 1 to 6, and thus the color density is lowered. In the case of Comparative Example 3 and Comparative Example 4, in which the resin was not used in the preparation of the slurry, carbon black was not dispersed, and thus the filterability was remarkably decreased, and the replacement cycle of the filter was only one day. .
본 발명에 따라 수지성분을 함유하는 카본블랙 슬러리를 이용하면 카본블랙의 균일한 분산에 의해 색상이 고급스럽고 심도가 높은 폴리우레탄 원착사를 우수한 생산성으로 제조할 수 있다. 또한 이렇게 제조된 폴리우레탄 원착사는 나일론 원사 또는 폴리에스테르 원사와 교직 후 흑색으로 염색 시에도 농염색이 가능할 뿐만 아니라, 세탁 견뢰도 또한 우수한 효과를 제공할 수 있다.By using the carbon black slurry containing the resin component according to the present invention, it is possible to produce a polyurethane primary yarn with high color and high depth by uniform dispersion of carbon black with excellent productivity. In addition, the polyurethane yarn thus prepared is not only capable of thick dyeing when dyed in black after being inclined with nylon yarn or polyester yarn, it can also provide excellent washing fastness.
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