KR100683190B1 - 파일용 중공 수축성 섬유 및 그 제조방법 및 파일제품 - Google Patents
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Abstract
중공 수축성 섬유는, 아크릴로 니트릴과 할로겐 함유 비닐계 단량체의 공중합체를 습식방사후, 스팀처리를 한 후에, 건조처리를 하고, 또한 열처리를 함으로써, 섬유 횡단면 내의 코어부에 다수의 중공으로 이루어지는 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부가 형성된다. 이 섬유에 있어서 횡단면의 공극률은 10∼50%이고, 건열수축률은 15% 이상인 중공 수축성 섬유이다. 이 섬유는 천연모피에 근사한 중공형상을 구비하여 볼륨성, 경량감, 보온성이 뛰어나 파일제품의 다운 헤어로서 사용할 수 있다.
Description
본 발명은, 양호한 수축성을 구비하며 또한 볼륨성, 경량감, 보온성이 뛰어나 파일제품의 제조에 알맞은 중공 수축성(中空 收縮性) 섬유에 관한 것이다.
일반적으로 중공섬유는 탄력이 있고, 외관상 저밀도의 부피를 가지며 또한 보온성, 흡수성을 구비하는 등 많은 특징을 구비하고 있는 것으로서, 이들 중공섬유를 파일제품에 사용하는 시도가 많이 이루어지고 있다. 파일제품은 가드 헤어(guard hairs)(숱이 많은 긴 털)와 다운 헤어(down hairs)(솜털)로 이루어지는 고저(高低)의 단차 파일(段差 pile)이 일반적이고, 이 단차 파일을 제조하는 방법으로서는 가드 헤어용 섬유로서 비수축성 섬유를, 다운 헤어용 섬유로서 수축성 섬유를 사용하여, 파일의 가공공정에서 열처리를 하여 상기 수축성 섬유를 수축시킴으로써 비수축성 섬유로 이루어지는 가드 헤어와 수축성 섬유로 이루어지는 다운 헤어 사이에서 단차를 구현시키는 방법이 많이 채용되고 있다. 상기 가드 헤어에 사용하기 위한 섬유로서는 비교적 굵은 섬도(finess)의 섬유가 사용되고, 수축성이 필요로 되지 않는 부분이므로, 이 가드 헤어용 섬유로서의 중공섬유의 응용예는 흔하게 볼 수 있다. 그러나 파일제품에서 가드 헤어는, 일반적으로는 다운 헤어와 비교하여 그 구성 개수가 적고, 파일제품의 볼륨성은 다운 헤어의 밀집한 부분의 볼륨성에 의하여 주로 결정된다. 따라서 파일제품으로서는, 가드 헤어에 중공섬유를 사용하는 것만으로는 목적으로 하는 촉감이나 충분한 볼륨성, 경량감을 구현할 수 없다. 이 때문에 다운 헤어용으로서 사용할 수 있을 정도로 가는 섬도로서 수축 성능을 구비하는 중공섬유가 필요하다. 그러나 파일제품에 있어서 다운 헤어로서 사용되는 섬유의 섬도는 10dtex 이하, 보통의 경우에는 2∼7dtex 정도로서, 종래에는 이와 같은 가는 섬도의 중공섬유로서 만족할 수 있는 성능을 구비하는 것을 제조하지 못하였다. 예를 들면 종래에는 단일의 중공구조, 즉 섬유의 횡단면에 단일의 중공(中空)을 구비하는 아크릴 섬유는 많이 제안되었지만, 단일의 중공구조에 있어서 충분한 공극률(空隙率)을 얻으면 섬유의 횡단면에 있어서의 외주부분에 대응하는 스킨부(skin part)(외피(外皮) 부분, 셀(shell) 부분이라고도 한다)의 두께가 감소함으로써 섬유가 약하게 되어 외압(外壓)을 받으면 중공부(中空部)가 찌그러져 회복이 되지 않아 볼륨성, 경량감이라고 하는 중공섬유로서의 본래 기능을 다할 수 없다는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 일본국 공개특허공보 특개평7-90721호 공보 에서는 섬유의 횡단면에 실질적으로 독립된 복수 개의 중공부를 균등한 간격으로 형성함으로써, 높은 공극률을 얻는 방법이 제안되어 있다. 그러나 이 방법은 이형심초 복합노즐(modified sheath-core conjugate nozzle)을 사용하여야 하므로 공업적으로는 생산성이 낮아 제조 코스트의 상승을 초래한다는 문제가 있었다. 또한 일본국 공개특허 특개소58-149313호 공보나 일본국 공개특허 특개소62-78210호 공보에서는 발포제(發泡劑)를 첨가함으로써 중공섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이들 방법에서는 중공부의 형성 위치 및 형상이 불균일하여 발색성(發色性)의 저하 및 중공섬유의 기능인 볼륨성, 경량감의 구현이 불충분하다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하여 천연모피에 근사한 중공형상을 구비하고, 외압(外壓)을 받아 중공부가 찌그러져도 회복하기 쉽고, 종래에는 달성할 수 없었던 볼륨성, 경량감, 보온성 등을 구비하여, 파일제품에 있어서의 다운 헤어로서 사용할 수 있는 파일용 중공 수축성 섬유 및 그 제조법 및 그것을 사용하여 제조하는 파일제품을 제공하는 것에 있다.
본 발명에서의 파일용 중공 수축성 섬유는, 합성섬유로 이루어지고, 섬유 횡단면 내의 코어부(core部)에 다수의 중공(中空)으로 이루어지는 골수 모양(marrow-like) 또는 그물코 모양(network-like)의 중공부를 구비하고, 상기 섬유 횡단면의 공극률이 10∼50%이며 또한 건열수축률(乾熱收縮率)이 15% 이상인 섬유이다. 상기 합성섬유로서는 아크릴로 니트릴(acrylonitrile)과 할로겐 함유 비닐계 단량체의 공중합체를 포함하는 중합체로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서의 파일용 중공 수축성 섬유의 제조방법은 아크릴로 니트릴과 할로겐 함유 비닐계 단량체의 공중합체를 습식방사(濕式紡絲)하여 얻어지는 습윤(濕潤) 상태에 있는 섬유에 스팀처리 및 건조처리를 한 후에 열처리를 더 함으로써 상기 섬유에 중공부를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 스팀처리에 있어서는, 섬유의 함용매율(含溶媒率)을 5중량% 이하로 감소시키고 또한 상기 건조처리에 있어서는, 섬유의 함액률(含液率)을 5∼50중량%로 하고, 열처리후에 신장처리를 더 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 열처리를 120∼180℃ 범위의 온도에서 하고, 상기 신장처리에서는 90∼150℃ 범위의 온도에서 1.1∼2.3배로 신장하는 것이 바람직하다. 또한 상기 방법에 의하여 얻어지는 섬유에 권축(crimp)을 부여할 때에는, 당해 섬유의 글래스 전이온도보다 1∼10℃ 낮은 온도로 가열하여 권축(crimp)을 부여하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에서의 파일용 중공 수축성 섬유는, 이를 파일제품의 다운 헤어(down hairs)로서 양호하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 본 발명에서의 중공 수축성 섬유는 합성섬유로 이루어지지만, 상기 합성섬유로서는 아크릴계 섬유(acrylic fiber), 폴리아미드계 섬유(polyamide fiber), 폴리에스테르계 섬유(polyester fiber), 폴리올레핀계 섬유(polyolefin fiber), 염화비닐계 섬유(vinyl chloride fiber), 염화 비닐리덴계 섬유(vinylidene chloride fiber) 및 폴리비닐알콜계 섬유(polyvinyl alcohol fiber) 등을 들 수 있고, 특별하게 한정되는 것은 아니지만 인조모피, 봉제완구 등에 양호하게 사용되는 파일제품으로서의 품질, 촉감이라는 관점에서는 특히 아크릴계 섬유가 바람직하다. 상기 아크릴계 섬유로서는 아크릴로 니트릴(acrylonitrile) 30∼80중량%와 아크릴로 니트릴과 공중합 가능한 단량체 20∼70중량%의 공중합체로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 아크릴로 니트릴과 공중합체 가능한 단량체로서는, 예를 들면 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 염화비닐(vinyl chloride), 염화 비닐리덴(vinylidene chloride), 초산 비닐(vinyl acetate)과 같은 비닐 에스테르(vinyl esters), 비닐 피롤리돈(vinylpyrrolidone), 비닐 피리딘(vinylpyridine) 및 그 알킬 치환체, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴산 아미드, 메타크릴산 아미드 또는 이들의 모노 알킬 치환체 및 디 알킬 치환체, 스티렌 술폰산(styrenesulfonic acid), 메타크릴 술폰산(methallylsulfonic acid) 또는 이들의 금속 염류 및 아민 염류 등을 들 수 있지만, 이들 단량체 중에도 섬유에 난연성(難燃性)을 부여하기 위하여 할로겐 함유 비닐계 단량체가 바람직하다. 상기 할로겐 함유 비닐계 단량체로서는 염화 비닐, 염화 비닐리덴이 바람직하다.
본 발명에서 섬유의 횡단면 내에 중공부를 구비한다는 의미는 1개 또는 2개 이상의 중공을 구비하는 것을 의미하고, 본 발명에서의 섬유는 상기 중공부로서 섬유 횡단면의 코어부에 다수의 중공으로 이루어지는 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부를 구비하고 있다. 상기 코어부에 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부를 구비하는 섬유의 횡단면이란, 밍크(mink)나 세브르(sable) 등 천연모피의 수모(獸毛)의 단면에 근사한 형상으로서, 섬유 횡단면 주변부의 치밀한 스킨부에 섬유 횡단면 중앙의 코어부에 골수와 같은 또는 그물코와 같은 형상이 가지런 하지 않게 다수의 중공이 불규칙하게 형성되어 있는 단면 형상을 말하는 것으로서, 예를 들면 도1 및 도2에 나타나 있는 것과 같은 형상이다. 또한 도1 및 도2에 있어서, 검은색으로 도포된 부분이 중공이다. 따라서 본 발명에서의 섬유 횡단면의 중공부로서는, 단일의 중공(완전 중공) 및 심초 복합방사 등에 의하여 생산되는 것과 같은 균등한 간격으로 중공이 배치되는 규칙적인 다수의 중공으로 이루어지는 중공부는 포함되지 않는다.
또한 본 발명에서 섬유 횡단면의 공극률이란, 상기 섬유 횡단면의 전체 면적(도3에 나타나 있는 섬유 횡단면의 모식도에 있어서의 (A + B)로 나타나 있는 부분의 면적)에 대하여, 형상이 불규칙한 다수의 중공으로 이루어지는 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부 면적(도3에 있어서 (B)로 나타나 있는 부분의 면적으로서, 중공부를 구성하는 다수의 중공의 총면적)이 차지하는 비율을 나타내는 것으로서, 본 발명에 있어서의 섬유에 서는 상기 공극률이 10∼50% 범위인 것이 바람직하다. 상기 공극률이 10% 미만이면 중공섬유로서의 본래 특성인 볼륨성, 경량감이 부족하게 되는 경향이 되고, 반대로 50%를 넘으면 스킨부의 두께가 얇아지게 되어 외압에 대하여 약해져 파괴가 일어남으로써 볼륨성, 경량감이 부족하게 되는 경향이 있다. 이와 같은 관점에서 아크릴계 섬유의 경량감을 충분하게 발휘하려면 20%∼40%가 더 바람직하다.
또한 본 발명에서의 섬유는 건열수축률(乾熱收縮率)이 15% 이상인 수축성 섬유이지만, 본 발명에서 말하는 상기 건열수축률이란, 섬유에 대하여 대류 오픈형 건조기 속에서 100∼150℃의 온도로 20분간 열처리를 하여 수축시킬 때에 있어서 수축 전의 섬유장(纖維長) 및 수축 후의 섬유장으로부터 구한 수축률을 말한다. 상기 섬유의 건열수축률이 15% 미만이면 이 섬유를 파일제품의 다운 헤어용 섬유로서 사용하는 경우에 가드 헤어용 섬유와 다운 헤어용 섬유의 수축 차이에 의하여 얻어지는 단차(段差) 효과가 충분하게 얻어지지 못하는 경향이 있으므로 바람직하지 못하다. 또한 상기 섬유의 건열수축률의 상한은 특별하게 제한은 없고, 보통의 수축성 섬유와 같은 정도로서 30% 정도이다. 따라서 본 발명에서의 중공 수축성 섬유의 건열수축률은 보통 15∼35% 범위 내이다.
본 발명에서의 중공 수축성 섬유를 제조하기 위하여는, 상기 아크릴계 공중합체를 유기용제 예를 들면 아세톤, 아세트 니트릴, 디메틸 포름아미드(dimethylformamide), 디메틸 아세트아미드(dimethylaceteamide), 디 메틸 술폭시드(dimethylsulfoxide) 또는 무기용제, 예를 들면 염화 아연, 초산, 티오 시안산염(thiocyanate) 등에 용해시켜 방사원액(紡絲原液)으로 하고, 이 방사원액을 사용하여 습식방사(濕式紡絲)한다. 또한 상기 방사원액에는, 무기 및/또는 유기의 안료, 방청, 착색 방지, 내광성(耐光性) 향상 등에 효과가 있는 안정제(安定劑) 등을 방사에 지장을 주지 않는 한도 내에서 첨가하여도 좋다. 다음에 상기 습식방사에 의하여 얻어진 습윤(濕潤) 상태의 섬유에 스팀처리를 함으로써 함용매율(含溶媒率)을 바람직하게는 5중량% 이하, 더 바람직하게는 3중량% 이하로 감소시킨다. 이 스팀처리에 의하여 섬유 중에서 용매가 제거되어 상기 습윤상태의 섬유가 천천히 응고함으로써 섬유 횡단면의 주변부에서는 비교적 치밀한 스킨부가 형성되는 반면에, 섬유 횡단면의 중앙부에서는 비교적 거친 코어부가 형성된다. 상기 스팀처리는 포화수증기로 하는 것이 바람직하다. 이어서 섬유를 건조시켜 용매와 물을 포함할 수 있는 함액률(含液率)을 소정의 범위로 조정하여 섬유를 치밀화(緻密化) 한다. 이 건조처리를 하더라도 스팀처리에 의하여 용매가 제거되기 때문에 섬유의 내부까지 완전한 치밀화는 일어나기 어렵고, 섬유의 내부는 다음 공정까지 중공화되기 쉬운 상태가 유지되지만, 급격한 건조처리에 의하여 섬유의 내부까지 완전하게 치밀화되어 버려 다음에 열처리를 하더라도 섬유의 내부를 중공화시킬 수는 없다. 따라서 이 건조처리는 완만한 조건에서 하는 것이 바람직하다. 즉 습식방사후, 스팀처리에 의하여 습윤한 섬유로부터 수분을 제거하고, 동시에 비교적 치 밀한 스킨부에 발생하는 미세한 중공(마이크로 보이드(microvoid)라고도 한다)을 열융착시켜 소멸시키는 정도가 좋다. 상기 건조처리는 공지(公知)의 장치를 사용하여 할 수 있지만, 그 온도와 시간은 당해 건조처리에 의하여 섬유의 함액(물 + 용매)율이 바람직하게는 5∼50중량%, 더 바람직하게는 10∼30중량%가 되는 조건에서 실시한다. 섬유의 함액률을 상기의 범위 내로 조정함으로써, 치밀한 스킨부와 거친 코어부가 형성된다. 다음에 상기 치밀한 스킨부와 거친 코어부를 구비하는 섬유를 상기 건조처리보다 높은 온도로 열처리함으로써, 섬유 횡단면의 중앙 코어부에 다수의 중공으로 이루어지는 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부가 형성된다. 즉 상기 섬유의 스킨부는 치밀한 구조를 구비하기 위하여 상기 열처리에 의하여 섬유축(길이) 방향으로 깔끔한 섬유구조가 형성되어 연속하는 강인한 구조가 되지만, 한편 섬유 횡단면의 중앙에 위치하는 거친 코어부는 거친 상태가 그대로 유지되고, 열에 의한 수축응력 등을 받아 랜덤하게 수축되어 그 코어부에 가지런하지 않은 형상으로 불규칙하게 중공이 생기므로 중공화하는 것으로 추정된다. 상기 열처리는 열풍(熱風) 등에 의한 일반적인 건열처리, 습열처리(濕熱處理) 또는 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 글리세린(glycerine) 등과 같은 유기 화합물을 이용한 항온욕(恒溫浴 : constant temperature bath)에 의한 열처리이어도 좋고, 이들 중에서 어느 한 종류 또는 두 종류 이상의 방법을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 120∼180℃의 건열처리이다. 이러한 조건에서의 열처리에 의하여 중공부를 형성시킴으로써 공극률 10∼50%의 섬유를 얻을 수 있다. 예를 들면 아크릴계 섬유의 경우에는 180℃ 이상에서는 과도한 수축이 일어나기 쉬우므로 바람직하지 못하다. 또한 120℃ 이하에서는 충분한 열전도가 이루어지지 않기 때문에 높은 공극률이 얻어지지 않는다. 이러한 이유 때문에 상기 열처리는 140∼160℃ 범위의 온도에서 하는 것이 더 바람직하다. 또한 상기 열처리를 할 때에는 온도의 범위를 5∼15% 정도 완화시켜 하여도 좋다.
또한 상기 섬유의 건열수축률을 15% 이상으로 하기 위하여는 신장처리를 할 필요가 있지만, 예를 들면 아크릴계 섬유의 경우에는 신장온도 90∼150℃에서 1.1∼2.3배로 신장시킴으로써 수축률 15% 이상을 얻을 수 있다. 신장온도가 90℃ 미만에서는 섬유의 열전도가 불충분하여 소정의 신장 배율까지 신장시키기 어려워진다. 반대로 신장온도가 150℃를 넘으면 높은 수축률은 얻어지지만, 당해 파일가공 공정 등에서 상기 섬유를 수축시킬 때에 고온으로 가열하여야 하기 때문에 바람직하지 못하다. 이러한 이유 때문에 상기 신장온도는 105∼135℃의 범위가 더 바람직하다.
또한 파일 제조시의 섬유의 수축가공의 용이성 향상 및 파일제품의 촉감 개량 등의 목적으로 상기 섬유에 실리콘계 유제(油劑) 등을 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 적당하게 첨가하여도 좋다. 상기 유제의 첨가는 상기 건조처리 전후의 어느 단계에서 하여도 좋다.
또한 상기한 바와 같이 하여 얻어진 섬유를 사용하여 슬라이버 니 팅(sliver knitting)에 의하여 파일제품을 제조하기 위하여는, 슬라이버를 만들기 위하여 상기 섬유에 권축(crimp)을 부여하는 것이 필요하다. 이 경우, 상기 섬유에 권축을 부여할 때에는 이 섬유를 구성하는 합성수지의 글래스 전이온도보다 1∼10℃ 낮은 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이는 상기 글래스 전이온도 이상의 온도로 권축을 부여하는 경우에는 권축 부여시의 섬유구조가 열세트 되므로 중공부가 찌그러진 상태로 고정되어 회복 불능이 되고, 한편 권축 부여시의 가열온도가 낮은 경우에는 중공부의 변형 회복은 일어나지만 일부 섬유의 중공형상에 파괴가 일어나 만족한 볼륨감은 얻어지지 않는다. 또한 권축 부여시의 가열온도가 글래스 전이온도보다 20℃ 이상 낮은 경우에는 권축 형상이 약해져서 슬라이버를 만들 수 없기 때문이다.
상기한 중공 수축성 섬유로부터 파일제품을 얻는 방법으로서는, 예를 들면 권축이 부여된 중공 수축 섬유를 소정의 섬유장으로 자르고, 이 중공 수축성 섬유보다 섬유장이 10mm 이상 길고, 수축률이 10% 이하로 권축이 부여된 비수축섬유와 혼면(混綿)한 후에 슬라이버를 만들어 하이 파일 편물기계로 니팅을 하고, 이어서 얻어진 파일의 이면(裏面)에 아크릴산 에스테르계 접착제로 코팅을 하고, 이 때에 120∼150℃의 범위에서 3∼10분간 건조처리를 하여 중공 수축성 섬유를 수축시키고, 이 후에 고, 중, 저온의 폴리싱(polishing)과 셔링(shearing)을 하여 하이 파일로 마무리하는 방법을 들 수 있다.
이들 파일제품에 있어서는 본 발명의 중공 수축성 섬유를 상기한 바와 같이 다운 헤어로서 사용하는 것이 바람직하다. 한편 가드 헤어로서 사용하는 섬유로서는 비수축성 섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 보통의 비수축성 섬유라도 좋지만, 공지(公知)의 비수축성 중공섬유를 사용하는 것이 더 바람직하다. 또한 파일제품 전체를 본 발명에서의 중공 수축성 섬유를 사용하여 제조함으로써 볼륨감이 뛰어난 파일제품으로 만들 수도 있다.
도1은 코어부에 골수 모양(marrow-like) 또는 그물코 모양(network-like)의 중공부(中空部)를 구비하는 수축성 섬유의 일례를 나타내는 섬유 횡단면도로서, 섬유 횡단면의 주사형 전자현미경 사진을, 화상처리 소프트를 사용하여 화상을 흑백으로 변환시켜 중공과 그 이외의 부분을 명확하게 나타내는 도면이다.
도2는 코어부에 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부를 구비하는 수축성 섬유의 다른 예를 나타내는 섬유 횡단면도로서, 섬유 횡단면의 주사형 전자현미경 사진을, 화상처리 소프트를 사용하여 화상을 흑백으로 변환함시켜 중공과 그 이외의 부분을 명확하게 나타내는 도면이다.
도3은 중공 수축성 섬유의 섬유 횡단면의 모식도이다.
도4는 실시예1의 중공 수축성 섬유의 횡단면도로서, 섬유 횡단면의 주사형 전자현미경 사진을, 화상처리 소프트를 사용하여 화상을 흑백으로 변 환시켜 중공과 그 이외의 부분을 명확하게 나타내는 도면이다.
본 발명을 실시예에 의하여 더 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 의하여 한정되는 것이 아니다. 또한 실시예를 설명하기 전에 섬유의 측정법 및 평가법에 대하여 설명한다.
(공극률(空隙率)의 산출)
공극률은 시료가 되는 섬유속(纖維束)의 단면 형상을 주사형 전자현미경으로 시야에 약 100개의 섬유 단면이 들어 오는 배율로 설정하여 촬영하고, 다음에 상기 촬영된 100개의 섬유 단면 중에서 20개를 랜덤하게 추출하여, 각각의 섬유 단면에 대하여 도3에 나타나 있는 바와 같이 섬유 횡단면의 중앙 코어부에 위치하는 다수의 중공(中空)으로 이루어지는 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부(B) 부분의 면적(중공의 총면적) 및 중공 이외의 부분(A)의 면적으로부터 다음 식에 의하여 산출하여 20개의 평균치를 그 섬유의 공극률로 한다.
공극률(%) = [ B의 면적 / (A + B의 면적)] × 100
또한 섬유 면적의 측정방법으로서는 플래니미터(planimeter)를 사용하여 면적을 측정하는 방법이나 중량비 등으로부터 산출하는 방법이 일반적이지만, 예를 들면 시판(市販)되고 있는 PC상에서 사용 가능한 인터 퀘스트(Inter Quest)(주)에서 만든 화상 해석 소프트인 이미지 하이퍼II(Image Hyper II)를 사용하여, 화상을 흑백으로 변환시켜 골수 모양 또는 그물코 모양의 중공부에서의 중공부분과 그 이외의 부분을 명확하게 하여 측정할 수 있기 때문에 더 정확한 값을 얻을 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기한 화상 해석 소프트를 사용하여 섬유의 단면 면적을 측정한다.
(부피도의 산출)
부피도는 공극률의 산출과 동일한 조건에서 아래의 식에 의하여 산출한다.
부피도 = ( A + B의 면적) / B의 면적
(함용매율(含溶媒率)) 및 함수율(含水率))
측정하고자 하는 섬유 5g을 순수(純水) 200g에 담그고, 95℃로 펄펄 끓여서 섬유 중의 용매를 용출시켜서 환류냉각관(還流冷却管)을 사용하여 휘발 성분을 환류시킨다. 그 후에 담거져 있는 섬유를 꺼내서 100∼120℃에서 3시간 건조한 후에 그 섬유의 중량을 측정한다. 한편 용매를 용출시킨 용액 중에 유기용매 또는 무기용매의 농도를 (주)시마즈(島津) 제작소의 제품인 가스 크로마토 그래피(GC-14B)로 측정한다. 담그기 전의 섬유 중량을 FW, 건조 후의 섬유 중량을 FD, 가스 크로마토 그래피로 측정한 용매를 용출시킨 용액 중의 용매농도를 C로 하여 다음 식에 의하여 산출한다.
함용매율(S ; %) = [ C (200 + Fw - FD) / FD ] × 100
함수율(%) = [ (Fw - FD) / FD ] X 100 - S
(습열수축률(濕熱收縮率))
섬유에 1dtex당 8,83 × 10-3cN의 하중을 걸어 그 섬유장(纖維長)(Lw)을 측정하고, 다음에 상기 섬유를 무하중 상태에서 정압(定壓)(1 × 105Pa) 상태에서 스팀으로 30분간의 처리를 하여 수축시킨 후에 실온에서 방치하여 냉각시켜서, 수축 전과 동일하게 1dtex당 8,83 × 10-3cN의 하중을 걸어 그 섬유장(L'w)을 측정한다. 상기 수축 전후의 섬유의 섬유장(Lw) 및 (L'w)으로부터 다음 식에 의하여 수축률을 산출한다.
수축률(%) = [ (Lw - L'w) / Lw] X 100
(건열수축률(乾熱收縮率))
습열수축률의 측정에 준한 방법으로 수축 전후의 섬유의 섬유장을 측정하지만, 수축은 대류 오픈형 건조기 속에서 130℃ × 20분의 처리에 의하여 이루어진다. 수축 전의 섬유장을 LD, 수축 후의 섬유장을 L'D로 하여 다음 식에 의하여 수축률을 구한다.
수축률(%) = [ (LD - L'D) / LD ] × 100
(글래스 전이온도(Tg)의 측정)
세이코 전자(주)의 제품 DSC-120형 시차열분석장치(示差熱分析裝置)를 사용한다. 시료 섬유를 가늘고 잘게 잘라 가루로 만들고, 이것을 저울을 사용하여 약 10mg 취하여, 상기 장치 내에 세트하여 2℃/분의 속도로 승온(昇溫)시켜 30∼180℃의 온도영역에서 측정한다. 구체적으로는 DSC-120형에 있어서 분석작업 중 「DTA Tg」를 선택하여 글래스 전이온도 전후의 베이스 라인상의 각 1점(합계 2점)을 지정함으로써 자동적으로 산출된다.
(실시예1)
아크릴로 니트릴 / 스티렌 술폰산 나트륨 / 염화 비닐리덴 = 52.5중량부 / 1.2중량부 / 46.3중량부의 비율로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 아세톤에 용해시켜 아세톤을 30중량% 함유하는 방사원액을 만든다. 이 방사원액을 구멍직경 0.09mm, 구멍수 15000홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐(spinneret)을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕(first coagulating bath)에 습식방사(濕式紡絲)하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1.5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕(wash bath of water)에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에서 2.0배 신장시켰다. 얻어진 섬유의 함아세톤율은 10중량%이었다. 다음에 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 170초간 실시하였다. 이 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 1.8중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 6분간 실시함으로써 함수율을 19중량%, 함아세톤율을 1.2중량%로 감소시켰다. 또한 이 섬유를 160℃의 건열(乾熱) 처리공정에 10초간 체류시켜 열처리를 실시함으로써 중공(中空) 구조를 형성시켰다. 이 후에 100Kg/h의 증기량(蒸 氣量)으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다. 이상의 공정을 거쳐서 얻어진 섬유의 섬도(finess)는 2.4dtex이었다. 또한 이 섬유의 횡단면을 화상처리장치에 의하여 2진수(binarization) 처리하여 관찰한 바, 도4에 나타나 있는 바와 같이 섬유 횡단면 중앙의 코어부에 다수의 중공(도4에 있어서 검은색으로 도포된 부분)으로 이루어지는 골수 모양(marrow-like) 또는 그물코 모양(network-like)의 중공부를 구비하고 있었다.
(실시예2)
실시예1에서 사용한 방사원액에 카본 블랙(carbon black) 2.9중량%를 첨가하여 혼합한 후에 구멍직경 0.09mm, 구멍수 5000홀의 원형 구멍을 구비하는 방사노즐을 사용하여 실시예1과 동일한 조건에서 습식방사하여 습윤(濕潤) 상태의 섬유를 얻고, 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 74초간 실시하였다. 상기 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 0.9중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 3분간 실시함으로써, 섬유의 함수율은 31.4중량%, 함아세톤율은 0.4중량%가 되었다. 이어서 이 섬유에 160℃ × 10초의 건열처리를 하여 중공구조를 형성시켰다. 이 후에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다.
(실시예3)
아크릴로 니트릴 / 스티렌 술폰산 나트륨 / 염화 비닐리덴 = 52.5중량부 / 1.2중량부 / 46.3중량부의 비율로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 아세톤에 용해시켜 아세톤을 30중량% 함유하는 방사원액을 만든다. 이 방사원액을 구멍직경 0.11mm, 구멍수 13334홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕에 습식방사하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1.5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에서 2.0배 신장시켰다. 얻어진 섬유의 함아세톤율은 10중량%이었다. 다음에 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 170초간 실시하였다. 이 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 1.6중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 6분간 실시함으로써 함수율을 14중량%, 함아세톤율을 1.1중량%로 감소시켰다. 또한 이 섬유를 160℃의 건열처리공정에 10초간 체류시켜 열처리를 함으로써 중공구조를 형성시켰다. 이 후에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다. 이상의 공정을 거쳐서 얻어진 섬유의 섬도는 2.4dtex이었다.
(실시예4)
아크릴로 니트릴 / 스티렌 술폰산 나트륨 / 염화 비닐 = 49.0중량부 / 0.5중량부 / 50.5중량부의 비율로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 아세톤에 용해시켜 아세톤을 29.5중량% 함유하는 방사원액을 만든다. 이 방사원액을 구멍직경 0.09mm, 구멍수 15000홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕에 습식방사하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지 되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1.5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에서 2.0배 신장시켰다. 얻어진 섬유의 함아세톤율은 9.3중량%이었다. 다음에 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 170초간 실시하였다. 상기 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 0.6중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 6분간 실시함으로써 함수율을 17.3중량%, 함아세톤율을 0.6중량%로 하였다. 또한 이 섬유를 150℃의 건열처리공정에 15초간 체류시켜 중공구조를 형성시켰다. 이 후에 이 섬유에 100Kg/h의 증기량으로 110℃에서 2.0배의 신장 열처리를 하였다.
(실시예5)
실시예4에서 사용한 방사원액에 카본 블랙 2.9중량%를 첨가하여 혼합한 후에 구멍직경 0.09mm, 구멍수 5000홀의 원형 구멍을 구비하는 방사노즐을 사용하여 실시예1과 동일한 조건에서 습식방사한 후에 98℃ × 100초의 포화수증기로 스팀처리를 하였다. 이 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 1.3중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 5분간 실시함으로써, 함수율이 21.7중량%, 함아세톤율이 0.6중량%가 되었다. 이어서 이 섬유에 150℃ × 10초의 건열처리를 하여 중공구조를 형성시켰다. 이 후에 이 섬유에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.0배의 신장 열처리를 하였다.
(비교예1)
실시예1에서 사용한 방사원액을 사용하고, 구멍직경 0.09mm, 구멍수 15000홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕에 습식방사하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1.5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에서 2.0배 신장시켰다. 얻어진 섬유의 함아세톤율은 12중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 6분간 실시함으로써, 함수율을 32중량%, 함아세톤율을 2.2중량%로 감소시켰다. 또한 이 섬유를 160℃의 건열처리공정에 10초간 체류시켰다. 이 후에 이 섬유에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다. 이 결과, 50℃의 저온건조를 실시함으로써 중공부는 형성되었지만, 이렇게 건조시키기 전의 습윤상태에 있는 섬유에 스팀처리를 하지 않았기 때문에, 섬유가 상기 건조처리에 의하여 치밀하게 되어 만족할 만한 중공섬유는 얻어지지 않았다.
(비교예2)
실시예1에서 사용한 것과 동일한 방사원액을, 0.09mm, 구멍수 15000홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕에 습식방사하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1,5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에서 2.0배 신장시켰다. 얻어진 섬 유의 함아세톤율은 10중량%이었다. 다음에 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 170초간 실시하였다. 상기 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 1.8중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 3분간 실시함으로써, 함수율을 58중량%, 함아세톤율을 2.2중량%로 하였다. 또한 이 섬유를 160℃의 건열처리공정에 10초간 체류시켰다. 이 후에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다. 이 결과, 건조후 섬유의 함액률(含液率)이 높기 때문에 열처리공정에서 파열이 일어나 중공섬유는 얻어지지 않았다.
(비교예3)
실시예1에서 사용한 것과 동일한 방사원액을, 0.09mm, 구멍수 15000홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕에 습식방사하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1,5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에서 2,0배 신장시켰다. 얻어진 섬유의 함아세톤율은 10중량%이었다. 다음에 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 170초간 실시하였다. 상기 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 1.8중량%로 되었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 6분간 실시함으로써, 함수율을 20중량%, 함아세톤율을 1.3중량%로 감소시켰다. 또한 이 섬유를 100℃의 건열처리공정에 10초간 체류시켰다. 이 후에 이 섬유에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다. 이 결과, 상기 열처리온도가 100℃보다 낮기 때문에 섬유에 포함되는 용매의 기화가 일어나지 않아 중공섬유는 얻어지지 않았다.
(비교예4)
아크릴로 니트릴 / 스티렌 술폰산 나트륨 / 염화 비닐리덴 = 52.5중량부 / 1.2중량부 / 46.3중량부의 비율로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 아세톤에 용해시켜 아세톤을 30중량% 함유하는 방사원액을 만든다. 이 방사원액을 구멍직경 0.09mm, 구멍수 15000홀의 방사노즐을 사용하여 습식방사하여, 실시예1과 동일한 제조법으로 중공섬유를 얻은 후, 이 섬유에 100Kg/h의 증기량으로 140℃에서 2.2배의 신장 열처리를 한 후에 155℃에서 10%의 이완 열처리를 하였다.
(비교예5)
아크릴로 니트릴 / 스티렌 술폰산 나트륨 / 염화비닐 = 49.0중량부 / 0.5중량부 / 50.5중량부의 비율로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 아세톤에 용해시켜 아세톤을 30중량% 함유하는 방사원액을 만든다. 이 방사원액을 구멍직경 0.09mm, 구멍수 15000홀의 방사노즐을 사용하여, 실시예1과 동일한 제조법으로 중공섬유를 얻은 후, 이 섬유에 100Kg/h의 증기량으로 130℃에서 2.2배의 신장 열처리를 한 후에 145℃에서 10%의 이완 열처리를 하였다.
이상의 실시예1∼5 및 비교예1∼5에서 얻어진 섬유의 평가결과를 표1에 나타내었다.
표1
| 섬도(dtex) | 습열수축률(%) | 건열수축률 130℃(%) | 공극률(%) | |
| 실시예1 | 2.4 | 22.0 | 15.7 | 23 |
| 실시예2 | 2.2 | 20.0 | 15.0 | 17 |
| 실시예3 | 2.4 | 28.8 | 20.5 | 25 |
| 실시예4 | 3.1 | 32.0 | 28.0 | 30 |
| 실시예5 | 2.5 | 30.5 | 25.0 | 28 |
| 비교예1 | 2.4 | 21.7 | 15.4 | 10 |
| 비교예2 | 2.3 | 22.3 | 16.0 | - |
| 비교예3 | 2.4 | 21.9 | 15.6 | 0 |
| 비교예4 | 2.6 | 4.8 | 2.8 | 15 |
| 비교예5 | 2.5 | 7.5 | 3.8 | 14 |
표1의 결과와 같이 본 발명의 방법에 의하여 공극률이 10∼50%의 범위에 있으며 또한 건열수축률이 15% 이상인 중공 수축성 섬유가 얻어진다.
(실시예6)
실시예4에 있어서의 중공 수축성 아크릴계 섬유를 섬유장 38mm로 자른 후, 섬도 17dtex이고 섬유장 51mm의 편평한 단면의 비수축성 아크릴계 섬유(가네가후치(鐘淵) 화학공업(주)의 제품 : RCL)와 40 : 60의 비율로 혼면(混綿)하여 슬라이버(sliver)를 만든 후에 니팅(knitting)을 하고, 프리 폴리싱(pre-polishing), 프리 셔링(pre-shirring)을 하여 파일장(pile 長)을 17mm로 맞춘 후에 파일의 이면(裏面)에 아크릴산 에스테르계 접착제로 코팅을 하였다. 이 때, 건조와 동시에 중공 수축성 아크릴계 섬유를 수축시켰다. 이 후에 155℃, 120℃, 90℃의 폴리싱(polishing)과 셔링(shirring)을 하여 23mm의 파일장을 가지는 하이 파일(high pile)을 만들었다.
(실시예7)
실시예4에 있어서의 중공 수축성 아크릴계 섬유를 섬유장 38mm로 자른 후, 섬도 17dtex이고 섬유장 51mm의 중공 단면의 비수축성 아크릴계 섬유와 40 : 60의 비율로 혼면하여 슬라이버를 만든 후에 니팅을 하고, 프리 폴리싱, 프리 셔링을 하여 파일장을 17mm로 맞춘 후에 파일의 이면에 아크릴산 에스테르계 접착제로 코팅을 하였다. 이 때, 건조와 동시에 중공 수축성 아크릴계 섬유를 수축시켰다. 이 후에 155℃, 120℃, 90℃의 폴리싱과 셔링을 하여 23mm의 파일장을 가지는 하이 파일을 만들었다.
(비교예6)
고치형 단면으로 섬도 4.4dtex이고 섬유장 38mm의 수축성 아크릴계 섬 유(가네가후치 화학공업(주)의 제품 : AHP)를, 섬도 17dtex이고 섬유장 51mm의 편평한 단면의 비수축성 아크릴계 섬유(가네가후치 화학공업(주)의 제품 : RCL)와 40 : 60의 비율로 혼면하여 슬라이버를 만든 후에 니팅을 하고, 프리 폴리싱, 프리 셔링을 하여 파일장을 17mm로 맞춘 후에 파일의 이면에 아크릴산 에스테르계 접착제로 코팅을 하였다. 이 때, 건조와 동시에 상기 수축성 아크릴계 섬유를 수축시켰다. 이 후에 155℃, 120℃, 90℃의 폴리싱과 셔링을 하여 파일장이 23mm의 하이 파일을 만들었다.
이상의 실시예6∼7 및 비교예6에서 얻어진 파일제품에 관하여 아래와같이 평가를 하고, 그 결과를 표2에 나타내었다.
[파일의 평가]
작성한 하이 파일의 볼륨감, 경량감에 대하여 5명의 평가자(파일의 제조에 관계하는 기술자)에 의하여 아래의 4단계로 평가를 하였다.
1∼3점 : 불만족(X)
4∼6점 : 약간 만족(△)
7∼9점 : 만족(O)
10점 : 대단히 만족(◎)
표2
| 가드 헤어 (guard hairs) | 다운 헤어 (down hairs) | 볼륨감 | 경량감 | |
| 실시예6 | 일반 비수축성 섬유 | 중공 수축성 섬유 | O | O |
| 실시예7 | 중공 비수축성 섬유 | 중공 수축성 섬유 | ◎ | ◎ |
| 비교예6 | 일반 비수축성 섬유 | 일반 수축성 섬유 | △ | × |
표2의 결과로부터, 본 발명에서의 중공 수축성 섬유를 다운 헤어에 사용하면 볼륨감, 경량감이 뛰어난 파일제품을 얻을 수 있고, 가드 헤어에도 중공섬유를 사용하면 볼륨감, 경량감이 더 뛰어난 파일제품을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
(실시예8, 9)
아크릴로 니트릴 / 스티렌 술폰산 나트륨 / 염화 비닐리덴 = 52.5중량부 / 1.2중량부 / 46.3중량부의 비율로 이루어지는 아크릴계 공중합체를 아세톤에 용해시켜 아세톤을 30중량% 함유하는 방사원액을 만든다. 이 방사원액을 구멍직경 0.09mm, 구멍수 15000홀의 원형 모양의 구멍을 구비하는 방사노즐을 통하여, 물속에 아세톤을 30중량% 함유하고 20℃로 유지되는 제1응고욕에 습식방사하고, 이어서 물속에 아세톤을 25중량% 함유하고 25℃로 유지되는 제2응고욕에 통과시키고, 여기에서 1.5배 신장시켰다. 또한 40℃의 수세욕에 통과시킨 후, 이어서 75℃의 뜨거운 물속에 통과시키고, 여기에 서 2.0배 신장시켰다. 이 섬유의 함아세톤율은 10중량%이었다. 다음에 이 섬유에 98℃의 포화수증기로 스팀처리를 170초간 하였다. 상기 스팀처리후 섬유의 함아세톤율은 1.8중량%이었다. 다음에 이 섬유에 50℃의 저온건조를 6분간 실시함으로써, 이 섬유의 함수율을 19중량%, 함아세톤율을 1.2중량%로 감소시켰다. 또한 이 섬유를 160℃의 건열처리공정에 10초간 체류시켜 열처리를 실시함으로써 중공구조를 형성시켰다. 이 후에 100Kg/h의 증기량으로 120℃에서 2.2배의 신장 열처리를 하였다. 이 후에 스터핑 박스(stuffing box)형 권축장치(crimping device)를 사용하여 상기 섬유를 90℃(실시예8) 또는 98℃(실시예9)로 가열하고, 권축장치로의 입구측 속도가 20m/min, 박스 내의 이송 롤러(feeding roller)의 NIP 압력이 8 × 105Pa, 스터핑 압력이 2 × 105Pa의 조건에서 권축을 부여하였다. 이 후에 이 섬유에 130℃로 5분간 열처리를 하였다. 상기 권축 부여후 및 열처리후의 섬유 부피도를 측정하였다. 또한 얻어진 권축섬유를 사용하여 하이 파일을 제조하여 상기한 바와 동일하게 평가하였다. 결과를 표3에 나타내었다.
(비교예7, 8)
실시예8, 9와 동일한 조건에서 제조한 중공섬유를, 섬유의 가열온도를 70℃(비교예7) 또는 80℃(비교예8)로 하는 것 이외에는 실시예8, 9와 동일한 조건에서 권축을 부여하고, 이 후에 이 섬유에 130℃로 5분간 열처리를 하였다. 상기 권축 부여후 및 열처리후의 섬유 부피도를 측정하였 다. 또한 얻어진 권축섬유로 하이 파일을 제조하여 상기한 바와 동일하게 평가하였다. 결과를 표3에 나타내었다.
표3
| 권축부여 온도 | 권축부여후의 섬유 부피도 | 열처리후의 섬유 부피도 | 파일의 평가 (주) | |
| 비교예7 | 70℃ | 1.35 | 1.38 | 슬라이버를 만들 수 없음 |
| 비교예8 | 80℃ | 1.15 | 1.28 | × |
| 실시예8 | 90℃ | 1.13 | 1.30 | O |
| 실시예9 | 98℃ | 1.03 | 1.32 | ◎ |
(주) 파일평가
◎ : 대단히 만족.
○ : 만족.
× : 불만족.
표3에 분명하게 나타나 있는 바와 같이 권축 부여시 섬유에 가열하는 온도가 70℃인 비교예7에서는, 권축 부여후의 단계에서 볼륨성은 양호하지만 권축이 약하기 때문에 슬라이버를 만들 수 없었다. 또한 권축 부여시 섬유에 가열하는 온도가 80℃인 비교예8에서는, 열처리후의 볼륨성은 목표인 1.30에 가까운 값을 나타내고 있지만 일부 섬유에서 중공형상에 파괴가 일어나 볼륨감이 부족하게 되었다. 이들과 비교하여 섬유를 90℃ 및 98℃로 가열하여 권축을 부여한 실시예8 및 실시예9에서는, 열처리에 의한 볼륨성의 회복성이 뛰어나 볼륨감이 만족되어 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 있어서의 중공 수축성 섬유는, 천연모피에 근사한 중공형상을 구비하고, 또한 건열에 의하여 15% 이상의 양호한 수축이 얻어지기 때문에, 파일제품의 다운 헤어용 섬유로서 사용할 수 있고, 종래에 달성할 수 없었던 볼륨성, 경량감, 보온성을 구현할 수 있다. 따라서 이들의 뛰어난 특성을 살려서 뛰어난 천연모피와 같은 파일제품으로 만들 수 있다.
Claims (7)
- 합성섬유로 이루어지고, 섬유 횡단면 내의 코어부(core部)에 다수의 중공(中空)으로 이루어지는 골수 모양(marrow-like) 또는 그물코 모양(network-like)의 중공부를 구비하고, 상기 섬유 횡단면의 공극률(空隙率)이 10∼50%이며 또한 건열수축률(乾熱收縮率)이 15% 이상인 것을 특징으로 하는 파일용 중공 수축성 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 합성섬유가 아크릴로 니트릴(acrylonitrile)과 할로겐 함유 비닐계 단량체의 공중합체를 포함하는 중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파일용 중공 수축성 섬유.
- 제1항의 파일용 중공 수축성 섬유를 제조하는 방법에 있어서,아크릴로 니트릴과 할로겐 함유 비닐계 단량체의 공중합체를 습식방사(濕式紡絲)하여 얻어지는 습윤(濕潤) 상태에 있는 섬유에 스팀처리 및 건조처리를 한 후에 열처리를 더 함으로써 상기 섬유에 중공부를 형성하는 것을 특징으로 하는 파일용 중공 수축성 섬유의 제조방법.
- 제3항에 있어서,상기 스팀처리에 의하여 섬유의 함용매율(含溶媒率)을 5중량% 이하로 감소시킨 후, 건조처리에 의하여 섬유의 함액률(含液率)을 5∼50중량%로 하고, 열처리후에 신장처리를 더 하는 것을 특징으로 하는 파일용 중공 수축성 섬유의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 열처리가 120∼180℃ 범위의 온도에서의 처리로서, 상기 신장처리가 90∼150℃ 범위의 온도에서 1.1∼2.3배로 신장하는 처리인 것을 특징으로 하는 파일용 중공 수축성 섬유의 제조방법.
- 제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 방법에 의하여 얻어지는 섬유를, 당해 섬유의 글래스 전이온도보다 1∼10℃ 낮은 온도로 가열하여 권축(crimp)을 부여하는 것을 특징으로 하는 파일용 중공 수축성 섬유의 제조방법.
- 다운 헤어(down hairs)로서 제1항의 중공 수축성 섬유를 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 파일제품.
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