KR100700796B1

KR100700796B1 - 자발 고권축 폴리에스테르 복합 단섬유, 및 이를 포함하는방적사 및 부직포

Info

Publication number: KR100700796B1
Application number: KR1020050106094A
Authority: KR
Inventors: 최영근; 김상호; 권오혁; 오태환
Original assignee: 주식회사 휴비스
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2007-03-28

Abstract

본 발명은 2종의 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드(side by side)타입으로 복합방사하고, 방사된 미연신사를 연신공정을 통해 배향 후 기계 크림프(crimp)를 부여하여 용도에 따라 절단된 폴리에스테르계 사이드 바이 사이드 단섬유(staple fiber)에 관한 것이다. 본 발명에 의해 제조된 섬유는 방적사 및 부직포 등의 용도로 적용 가능하며, 이완 열처리 공정을 통해 미세한 자발 권축을 발현하는 특성으로 부드러운 신축성과 우수한 회복특성을 제공할 수 있다.

고권축, 폴리에스테르, 사이드 바이 사이드, 연신, 크림프, 미연신 토우

Description

자발 고권축 폴리에스테르 복합 단섬유, 및 이를 포함하는 방적사 및 부직포 {Spontaneous high-crimp polyester multiple staple fiber, and spun yarn and nonwaven fabric containing the same}

도 1은 곡사(bending)에 의한 방사공정성 개선을 위해 경사각을 적용한 노즐의 출사 모식도이다.

도 2는 노즐의 캐필러리 길이(capilary length)와 홀 직경(hole diameter) 모식도이다.

도 3은 곡사에 의한 방사공정성 개선과 기능성 부여를 위한 이형단면 노즐 단면이다.

도 4는 복합 사이드 바이 사이드 타입 미연신사(UDY) 제조를 위한 방사공정 모식도이다.

도 5는 복합 사이드 바이 사이드 타입으로 방사된 섬유의 단면형태이다.

본 발명은 자발 고권축 폴리에스테르 복합 단섬유, 및 이를 포함하는 방적사 및 부직포에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고유점도가 다른 2종의 폴리에스테르 계 섬유를 섬유의 길이 방향으로 사이드 바이 사이드(side by side) 단면형태를 지니도록 방사하고, 방사된 미연신사를 2단 연신공정을 통해 배향 후 기계 크림프(crimp)를 부여하여 방적사 및 부직포 등의 용도에 따른 섬유장 길이로 절단된 폴리에스테르 사이드 바이 사이드 단섬유(staple fiber) 제조방법과 그 적용분야에 관한 것이다. 이때 제1성분 폴리머로서 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 제2성분 폴리머로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사이드 바이 사이드 타입의 복합 방사법을 이용하여 방사하고, 연신 배향 및 크림프 부여, 절단 등의 공정을 통한 폴리에스테르계 복합 단섬유의 제조방법이 제공된다.

기존의 폴리에스테르계 사이드 바이 사이드 타입의 복합 단섬유를 제조하는 방법으로는 몇 가지 방법들이 알려져 있으며, 그 대표적인 방식은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 한 성분으로 하고 다른 성분은 수축율을 증가시키기 위해 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사이드 바이 사이드 타입의 복합 방사법으로 이용하여 섬유를 제조하는 방법이다. 그러나, 이러한 제조방법은 일반적으로 공중합체로 인해 제조된 섬유의 물성이 저하되고, 방사공정성이 불량하며, 제조된 단섬유의 신축성 및 회복특성이 저하되는 단점이 있다.

다른 종류로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 등 고유점도의 차이를 이용해 최종 섬유에서 열처리를 통해 자발 권축을 발현하는 방법이 있으나, 이 방법은 방적사, 부직포 등의 용도에서 신축성을 좌우하는 단섬유의 수축율을 증가시키기 위해서는 각 구성성분의 고유점도 차이를 크게 하여야 하며, 이로 인해 두 성분간의 큰 용융점도 차이로 인해 방사 공정성이 불량하며, 최종 제품에서 신축 및 회복능력의 한계 때문에 적용분야에 제약을 받는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 단점인 공중합 폴리에스테르에 의한 물성저하가 없고, 방사 공정성이 양호하며, 후공정에서 이완 열처리를 통해 자발 권축 발현성이 높은 폴리에스테르계 사이드 바이 사이드 타입의 복합 단섬유를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명자들의 연구에서 섬유 형성성 및 탄성이 우수하고 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와는 수축특성이 다른 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사이드 바이 사이드 타입의 복합 방사법을 이용하여 복합 섬유를 제조하며, 이때 적절한 압출기(extruder) 온도 설정과 방사빔 내 체류시간 조절을 통해 용융 고분자의 고유점도 저하를 최소화하여 방사공정성이 우수한 미연신(UDY) 토우(tow)를 제조한다.

이렇게 제조된 미연신 토우는 단섬유를 개개 섬유로 개섬(opening, carding)하는 공정에서 균일한 웹 형성을 위해 필요한 섬유간 집속성과 포합성을 주기위해 크림프를 부여하는 스터핑 박스(stuffing box)에 공급하는 데니어(De)를 맞추기 위해 여러 가닥이 모아진다. 이를 2단 연신을 통해 배향, 열고정, 크림프 부여 및 건조 등의 공정을 거쳐 자발 권축발현을 극대화 시킬 수 있는 고권축 섬유를 제조 할 수 있다는 사실을 알게 되었고, 그 결과 본 발명을 완성하게 된 것이다.

본 발명에 따른 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유는,

제1성분 폴리머 및 제2성분 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 폴리에스테르계 복합 단섬유에 있어서,

ⅰ)제1성분 폴리머는 고유점도가 0.96~1.20인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)이고;

ⅱ)제2성분 폴리머는 고유점도가 0.40~0.55인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 선택된 어느 하나이고;

ⅲ)상기 제1성분과 제2성분의 중량비가 2:8~8:2인 것으로서 아래 물성을 갖는 것을 특징으로 한다:

ㆍ크림프 회복율 (CR: Crimp Recovery, %): 10~50%

ㆍ크림프 탄성율 (CE: Crimp Elasticity, %): 30~80%.

바람직하게는, 상기 자발 고권푹 폴리에스테르계 복합 단섬유는 아래 물성을 갖는 것을 특징으로 한다:

ㆍ건열수축율(HS: Heat Srinkage, %): 1~50%

(열처리 조건: 170 ℃×15분)

본 발명에 따른 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유의 제조방법은,

i)제1성분폴리머로서 고유점도가 0.96~1.20인 PTT와 제2성분 폴리머로서 고유점도가 0.40~0.55인 PET, PTT 및 PBT 중 선택된 어느 하나를 2:8~8:2로 사이드 바이 사이드 형태를 지니도록 복합 방사하여 미연신 토우를 얻는 단계;

ii)상기 미연신 토우를 연신 온도 50~90℃, 열고정온도 100~200℃로 연신하는 단계;

iii)상기 연신 토우가 8~16EA/Inch로 크림프를 갖도록 크림프를 부여하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유의 제조방법.

바람직하게는, 상기 복합 방사 단계에서 방사온도는 250~290℃인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 미연신 토우는 연신배율 2.0~4.0로 연신되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 방법은 복합 사이드 바이 사이드 타입의 고권축 섬유의 개섬성을 향상시키기 위해 섬유를 절단후 고압 공기로 개섬율 20~50%의 개섬하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방적사는 상기 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유 20~70중량%와 면, 양모, 레이온, 아크릴, 폴리에스테르 단섬유, 나일론 단섬유 또는 이들의 조합 30~80중량%를 혼섬하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부직포는 상기 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유 20~100중량%와 레이온, 나일론 단섬유, 폴리에스테르 단섬유 또는 이들의 0~80중량%를 혼섬하여 된 혼방사를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 부직포를 포함하는 부직포 제품을 제조한다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 자발 고권축 폴리에스테르 복합 단섬유는 고유점도 차가 큰 2성분의 폴리머로 사이드 바이 사이드 타입으로 복합방사하고, 방사된 미연신 토우를 연신 배향 및 크림프 부여를 통해 제조된 단섬유로 방적사 및 부직포 제조후 이완 열처리 공정에서 미세 권축 발현 거동으로 신축특성을 부여하는 섬유이다.

본 발명에 사용되는 제1성분 폴리머는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사용하고, 제2성분 폴리머는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 선택된 어느 하나를 사용한다. 상기 제1성분과 제2성분의 중량비가 2:8~8:2에서 방사 가능하며, 제1성분과 제2성분의 중량비가 45:55~55:45일 때 가장 안정된 방사 공정성과 물성을 확보할 수 있다.

여기서, 상기 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 성분비가 2미만일 경우 권축발현이 저하되며, 제2성분인 폴리에틸렌테레프탈레이트 성분비가 2미만일 경우 노즐 직하 곡사현상이 심해 방사가 불가능하다.

상기 제1성분 폴리머는 고유점도가 0.96~1.20 영역인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 고유점도가 0.96미만인 경우 토출되는 고분자의 용융점도가 너무 낮아 방사가 불량하며, 열수축 응력이 낮아 권축발현이 부족하여 신축특성이 저하된다. 또한, 1.20을 초과하는 경우는 높은 용융점도로 인해 팩압이 과도하게 상승하여 방사공정이 불량하게 된다.

상기 제2성분 폴리머는 고유점도가 0.40~0.55 영역인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 고유점도가 0.40미만인 경우 노즐 직하에서의 곡사현상이 심화되어 방사가 불가능하고, 0.55를 초과하는 경우 최종 제품의 신축성이 저하된다.

본 발명에서는 제1성분과 제2성분간의 고유점도차가 큰 폴리머를 사용하여 일반 원형 스트레이트 노즐에 의해 방사가 가능하다. 그러나, 방사팩에 일반 원형 스트레이트 노즐을 사용할 경우, 방사공정 중 노즐 직하에서 고유점도 차에 의한 용융점도 차이가 발생하여 노즐에서 토출된 폴리머는 용융점도가 높은 쪽으로 휘어지는 곡사 현상(bending 또는 kneeling)이 발생하여 방사 공정성이 매우 불량하다. 이를 개선하기 위해 융융점도 차이를 상쇄시키고, 사조의 휘어지는 현상없이 안정된 방사성을 확보하기 위해 경사각 원형 노즐(도 1 참조)을 적용할 수도 있다.

하지만, 노즐에 경사각을 부여하여 곡사현상에 의한 방사공정성은 개선할 수 있으나, 한정된 방사팩 공간에 적용할 수 있는 홀(hole) 수의 제약으로 생산성 저하와 관리상의 어려움이 발생하게 된다. 이를 개선하기 위해 적절한 캐필러리 길이(capillary length, L)와 노즐 홀 직경(Hole Diameter, D)의 비율(L/D, 도 2) 조정을 통해 안정된 방사공정성을 확보할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 복합 사이드 바이 사이드 타입의 방사 공정성 불량을 개선하기 위한 방법으로 홀의 경사각 부여와 L/D 의 변경뿐만 아니라 2종류의 폴리머가 홀에서 접촉하는 면적을 최소화하고, 홀의 가로(a)/세로(b) 비율(aspect ratio, a/b)을 크게 한 이형단면 사이드 바이 사이드 형태(도 3 참조)의 노즐 단면에서도 안정된 방사 공정성을 확보할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 PET 폴리머는 테레프탈산과 에틸렌클리콜을, PTT 폴리머는 테레프탈산과 프로판 디올을 주성분으로 하는 것으로, PBT 폴리머는 테레프탈산과 부탄디올을 주성분으로 한 것을 사용한다.

상기 제1, 제2 성분 폴리머의 용융점도 차이의 조절은 각 성분의 압출기(도 4 참조, C1~C4)의 온도조건을 달리하여 각 성분 고분자 용융체의 열이력을 달리하거나, 고점도 성분과 저점도 성분의 방사온도를 조절함으로써 달성할 수 있다.

여기서, 방사 때의 두 폴리머간의 용융점도 차이가 1500~2500포아즈의 적절한 영역에서 유지할 수 있도록 하기 위해서는 방사온도를 250℃~290℃의 범위내로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 방사온도가 250℃ 미만이면 용융 불균일 및 팩압 상승으로 방사 공정성이 불량하고, 290℃를 초과하면 고유점도 저하로 신축 및 회복특성이 떨어진다.

또한, PET의 압출기 온도 범위는 265℃~290℃, PTT의 압출기 온도 범위는 250℃~270℃, PBT의 압출기의 온도 범위는 250℃~280℃로 조절하는 것이 전형적이다. 각 압출기를 통과한 용융물은 기어 펌프들을 각각 통과하면서 하나의 방사팩에 일정량의 폴리머를 공급한다.

상기와 같은 용융점도 차이에 의해서 방사된 미연신사 단면 형태는 비대칭 사이드 바이 사이드 단면을 형성하게 되고, 그 계면은 용융점도 차이에 의해서 고점도쪽이 저점도쪽을 파고드는 형태(도 5)를 형성하게 되고 그 계면의 형태는 용융점도 차이에 의해서 곡률이 변하게 된다.

본 발명에 의하여 제조된 고신축 폴리에스테르 복합섬유는 크림프 탄성율 (CE: Crimp Elasticity, %): 30~80%, 크림프 회복율(CR: Crimp Recovery, %): 10~50%을 나타내며, 바람직하게는, 건열수축율(HS: Heat Shrinkage): 1~50%(열처리 조건: 170℃× 15분)을 나타낸다. 여기서, 상기 크림프 탄성율이 30%미만이고, 크림프 회복율이 10%미만이면 방적사 및 부직포 제조 후 신축 및 회복특성이 떨어진다. 또한, 크림프 탄성율이 80%를 초과하고, 크림프 회복율이 50%를 초과하면 섬유간 집속성이 과도하여 개개섬유로 분리하는 개섬이 불량하게 된다.

상기 건열수축율은 적용된 폴리머의 고유점도 차이, 연신 배율과 열고정 로울러의 온도에 따라 1~50%의 건열수축율을 가지며, 상기 크림프 회복율과 크림프 탄성율은 고유점도 차이가 클수록 높은 경향을 보이고, 열고정 온도가 높을수록 낮은 경향을 갖게 되는데 부직포나 방적사에서 우수한 신축특성을 발현하기 위해서는 높은 크림프 회복율과 탄성율이 요구된다. 용융점도 차이에 의해 방사된 미연신 토우는 연신공정에서 열수축차에 의해 자발 권축이 발현되는 특성을 가지며, 이렇게 발현된 자발 권축은 피그 테일(pig tail)형태이기 때문에 단섬유로 절단된 후 개개 섬유로 분리하는 개섬공정에서 집속성과 포함성이 부족하여 균일한 웹(web)을 형성할 수 없다.

상기 개섬공정을 통한 균일한 웹을 만들기 위해서는 연신온도 50~90℃, 연신배율 2.0~4.0으로 연신되고, 열고정온도 100~200℃로 열고정 된 토우를 스터핑 박스(stuffing box)를 통해 기계 크림프 형태로 고정을 시켜주어야 하며, 섬유의 크림프 수도 8~16EA/Inch가 되어야 균일한 웹을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서는 후공정에서 제조된 섬유의 개섬을 균일하게 하기 위해 절단된 섬유에 고압의 공기 로 20~50% 개섬후 포장하였다. 여기서, 섬유 길이나 단사 섬도는 특별히 한정할 필요는 없고, 용도나 목적에 맞게 적절히 설정하면 된다.

이처럼 개섬되어 포장된 섬유는 방적사 및 부직포 제조공정 중 슬라이버(sliver)와 웹(web)을 제조하는 카딩(carding)공정에서 넵(nep) 수 감소와 웹 균제도를 현저히 개선하는 효과를 얻을 수 있다. 단섬유 상태의 크림프 수 8~16EA/Inch는 부직포 및 방적사 제조후 150℃ ×3분 동안의 열처리를 통해 30~100EA/Inch 미세한 크림프가 발현되면서 수축 후 우수한 신축 및 회복력을 갖는 제품을 얻을 수 있다.

본 발명의 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유 20~70중량%와 면, 양모, 레이온, 아크릴, 폴리에스테르 단섬유, 나일론 단섬유 또는 이들의 조합 30~80중량%를 혼섬하여 방적사를 제조할 수 있고, 상기 복합 단섬유 20~100중량%와 레이온, 나일론 단섬유, 폴리에스테르 단섬유 또는 이들의 조합 0~80중량%를 혼섬하여 부직포를 제조할 수 있다.

또한, 상기 부직포를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 제품, 예를 들어 합성피혁, 심지, 습포재 등을 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명은 실시예와 비교예 방법으로 보다 상세하게 설명하기로 한다. 단, 본 발명은 하기 실시예와 비교예로 제한되지 않는다.

하기 실시예와 비교예에서 사용한 여러 가지 물성 평가 방법들은 다음과 같다.

고유점도(IV): 각 폴리머를 120℃의 오르토-클로로 페놀에 1% 농도로 충분히 용해시킨 후 30℃ 항온조에서 우벨로드형 점도계를 사용하여 측정한다.

건열수축율(Heat Shrinkage, HS) 건조된 토우 1500±200De 시료를 100g 분동을 건 후 길이(L₀)를 측정하고, 170℃로 설정된 열풍건조기에서 15분간 처리후 다시 100g분동을 건 후 길이(L₁)를 측정한다. 측정된 길이로부터 다음 식을 통해 건열수축율을 얻을 수 있다.

건열수축율(%)= (L₀ - L₁) / L₀ ×100

크림프 수(crimp number, EA/Inch): 초하중 2㎎/de을 부여하여 1 inch내의 크림프 수를 관능 또는 기기로 측정한다.

크림프 신장율(crimp degree, %): 초하중 2㎎/de에서 길이(L₀)와 최대하중 50㎎/de을 걸어서 크림프가 제거된 후 늘어난 길이(L1)의 비로 측정한다.

크림프 신장율 = (L₁-L₀) / L₁ ×100

크림프 탄성율(crimp elasticity, %): 초하중 2㎎/de을 부여한 후 길이(L₀)를 측정하고, 최대하중 50㎎/de을 부여하여 1분간 방치한 다음 길이(L₁)를 측정하고, 다시 초하중으로 환원하여 1분간 방치한 다음 길이 (L₂)를 측정하여 계산한다.

크림프 탄성율(%) = (L₁-L₂) / (L₁-L₀) ×100

크림프 회복율 (crimp recovery, %) = (L₁-L₂) / L₁ ×100

실시예 1

제1성분은 IV가 1.02인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를, 제2성분은 IV가 0.46인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 중량비 50:50으로 방사온도 268℃에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 900m/min의 속도로 단사 섬도 5.4De의 원사를 방사하였다. 이렇게 얻어진 미연신 토우를 연신배율 2.86, 연신온도 70℃, 열고정 온도 130℃, 스터핑 박스 공급De를 51.4만De로 연신하였다. 하기 표 1에는 본 실시예에서 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)의 고유점도 차이를 측정하여 제시하였으며, 또한 크림프 특성 및 방사공정성 등을 평가하여 정리하였다.

실시예 2

제1성분은 IV가 1.02인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를, 제2성분은 IV가 0.46인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여 방사온도 268℃에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 900m/min의 속도로 단사 섬도 5.4De의 원사를 방사한 후 얻어진 미연신 토우를 연신 배율 2.9, 연신온도 70℃, 열고정 온도 180℃, 스터핑 박스 공급De를 65.2만De로 연신하였다.

실시예 3

제1성분은 IV가 1.02인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를, 제2성분은 IV가 0.55인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여 방사온도 270℃에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 900m/min의 속도로 방사한 후 얻어진 미 연신 토우를 연신배율 2.9, 연신온도 70℃, 열고정 온도 180℃, 스터핑 박스 공급De를 63.8만De로 연신하였다.

삭제

구분	Ⅳ차	공정성	CN	CD	CE	CR	HS
실시예 1	0.56	△	15.1	34.68	68.61	23.77	24.1
실시예 2	0.56	O	13.5	28.23	69.58	19.67	1.8
실시예 3	0.47	O	13.2	26.19	53.35	14.19	1.8

※ CN: Crimp Number, EA/Inch CD: Crimp Degree, %

CE: Crimp Elasticity, % CR: Crimp recovery, %

HS: Heat Strinkage, %

실시예 5

제1성분은 IV가 1.02인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를, 제2성분은 IV가 0.46인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 중량비를 50:50으로 268℃에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 2500m/분의 속도로 단사 섬도 4de의 원사를 방사하였다. 이렇게 얻어진 미연신사를 연신배율 2.1배, 연신온도 90℃, 열고정온도 200℃에서 연신하였다.

비교예 1

제1성분은 IV가 0.68인 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를, 제2성분은 IV가 0.55인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 중량비 50:50으로 280℃에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 2500m/분의 속도로 단사 섬도 4de의 원사를 방사하였다. 이렇게 얻어진 미연신사를 연신배율 2.1배, 연신온도 90℃, 열고정온도 200℃에서 연신하였다. 하기 표 2에는 본 비교예에서 사용한 폴리머와 방사공정성을 평가하여 정리하였다.

구분	제1성분	제2성분	비율	Ⅳ차	방사공정성	권축특성
실시예 5	PTT	PET	50:50	0.56	O	O
비교예 1	PET	PET	50:50	0.13	O	△

실시예 6

제1성분은 IV가 1.02인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를, 제2성분은 IV가 0.46인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 중량비 50:50으로 방사온도 268℃ 에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 900m/min의 속도로 단사 섬도 5.4De의 원사를 방사하였다. 이렇게 얻어진 미연신 토우를 연신배율 2.86, 연신온도 70℃, 열고정 온도 130℃, 스터핑 박스 공급De를 51.4만De로 연신하였다. 연신된 토우는 섬유장 51mm로 절단후 고압 공기로 20~50% 개섬된 섬유를 제조하여, 섬유를 카딩후 슬라이버 20g내의 넵(nep)수와 핀 포인트(pin point) 수를 측정하여 하기 표 3에 정리하였다.

실시예 7

제1성분은 IV가 1.02인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를, 제2성분은 IV가 0.46인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 중량비 50:50으로 방사온도 268℃에서 사이드 바이 사이드 형태의 방사 노즐을 사용하여 900m/min의 속도로 단사 섬도 5.4De의 원사를 방사하였다. 이렇게 얻어진 미연신 토우를 연신배율 2.86, 연신온도 70℃, 열고정 온도 130℃, 스터핑 박스 공급De를 51.4만De로 연신하였다. 연신된 토우는 섬유장 51mm로 절단후 개섬하지 않은 섬유를 제조하여, 섬유를 실시예 6과 동일 중량으로 카딩후 슬라이버 20g내의 넵(nep)수와 핀 포인트(pin point) 수를 측정하여 하기 표 3에 정리하였다.

	개섬상태	Nep	Pin Point 1
실시예 6	20~50%	4	20
실시예 7	20% 미만	142	63

※ Nep: 연조공정(doubling)에서 제거불가. 결점

Pin point: 연조공정(doubling)에서 제거 가능

따라서, 본 발명에 의하면 이완 열처리 공정에서 미세한 자발 고권축 특성을 통해 방적사 및 부직포에서 우수한 신축성을 발현할 수 있는 폴리에스테르 사이드 바이 사이드 복합 단섬유를 양호한 방사공정성으로 제조할 수 있다.

Claims

제1성분 폴리머 및 제2성분 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 폴리에스테르계 복합 단섬유에 있어서,

ⅰ)제1성분 폴리머는 고유점도가 0.96~1.20인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)이고;

ⅱ)제2성분 폴리머는 고유점도가 0.40~0.55인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 선택된 어느 하나이고;

ⅲ)상기 제1성분과 제2성분의 중량비가 2:8~8:2인 것으로서 아래 물성을 갖는 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유:

ㆍ크림프 회복율 (CR:Crimp recovery, %): 10~50%

ㆍ크림프 탄성율 (CE: Crimp Elasticity, %): 30~80%
제1항에 있어서, 상기 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유는 아래 물성을 갖는 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유:

ㆍ건열수축율(HS: Heat Srinkage, %): 1~50%

(열처리 조건: 170 ℃×15분).
i)제1성분 폴리머로서 고유점도가 0.96~1.20인 PTT와 제2성분 폴리머로서 고유점도가 0.40~0.55인 PET, PTT 및 PBT 중 선택된 어느 하나를 중량비 2:8~8:2로 사이드 바이 사이드 형태를 지니도록 복합 방사하여 미연신 토우를 얻는 단계;

ii)상기 미연신 토우를 연신 온도 50~90℃, 열고정온도 100~200℃로 연신하는 단계;

iii)상기 연신 토우가 8~16EA/Inch로 크림프를 갖도록 크림프를 부여하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 복합 방사단계에서 방사온도는 250~290℃인 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 미연신 토우는 연신배율 2.0~4.0으로 연신되는 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 방법은 복합 사이드 바이 사이드 타입의 고권축 섬유의 개섬성을 향상시키기 위해 섬유를 절단후 고압 공기로 개섬율 20~50%의 개섬하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유 제조 방법.
제1항에 따른 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유 20~70중량%와 면, 양모, 레이온, 아크릴, 폴리에스테르 단섬유, 나일론 단섬유 또는 이들의 조합 30~80중량%를 혼섬하여 된 것을 특징으로 하는 방적사.
제7항에 따른 방적사를 포함하는 것을 특징으로 하는 고신축성 직물.
제1항에 따른 자발 고권축 폴리에스테르계 복합 단섬유 20~100중량%와 레이온, 나일론 단섬유, 폴리에스테르 단섬유 또는 이들의 조합 0~80중량%를 혼섬하여 된 것을 특징으로 하는 부직포.
제9항에 따른 부직포를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 제품.