KR100808567B1 - High-volume yarns and their textiles using alkali-soluble polyester resins and methods for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1(a)와 1(b)는 종래 기술에서 이용성(易溶性) 또는 수용성 섬유로 흔히 사용되어 왔던 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol, PVA) 복합 섬유를 용출용 용매로 용해하기 전(1(a))과 후(1(b))의 섬유 구조를 비교하는 사진이다.1 (a) and 1 (b) show before dissolving polyvinyl alcohol (polyvinylalcohol, PVA) composite fiber, which has been commonly used as a usable or water-soluble fiber in the prior art, as an elution solvent (1 (a)). ) Is a photograph comparing the fiber structure of (1 (b)).
도 2(a)와 도 2(b)는 각각 이용성 폴리에틸렌테레프탈산(polyethylene terephthalate) 섬유를 알칼리 용액으로 용출하기 전(a)과 후(b)의 모습을 나타낸 사진이다. Figure 2 (a) and Figure 2 (b) is a photograph showing the state before (a) and (b) before eluting the usable polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate) fibers with an alkaline solution, respectively.
본 발명은 약알칼리 이용성(易溶性, dilute alkali-soluble) 폴리에스테르 섬유와 상기 약알칼리 이용성 폴리에스테르 섬유가 용출되는 약알칼리성 용액에서도 쉽게 용해되지 않는 일반 폴리에스테르 고분자를 동시에 복합 방사하여 혼섬 섬 유를 제조함과 아울러, 이를 소재로 이용한 직물에서 이용성 성분의 용출 후 일반 폴리에스테르 사이에 공간이 형성됨에 따라 볼륨(Volume)감과 신축성이 나타나는 직·편물을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention provides a mixed fiber by simultaneously spinning a weak alkaline soluble polyester fiber and a general polyester polymer which is not easily dissolved even in a weak alkaline solution in which the weak alkaline soluble polyester fiber is eluted. In addition, the present invention relates to a method of manufacturing a woven / knit fabric having a volume and elasticity as a space is formed between polyesters after elution of the usable component in a fabric using the same.
종래에는 이러한 용도에 도 1(a)와 도 1(b) 같이 주로 수용성 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, 이하 PVA) 섬유를 사용하는 경우가 거의 대부분을 차지하였으나, PVA 섬유는 고온 다습한 조건에서 강도 및 신도 등 기본적인 기계적 물성이 약해지는 단점이 있었다. 이것은 PVA 섬유에서 섬유의 강신도를 결정하는 분자간 결합력이 약해지기 때문인데, 분자간 결합력은 수분과 열에 의하여 수용성 PVA 섬유의 분자간 또는 분자내 수소 결합이 절단되는 현상 때문에 약해지게 된다. 또한 PVA 섬유는 수분에 의해 쉽게 팽윤되므로 직물의 형태 안정성이 불량해지는 등 제품을 제조하는 과정에서 반드시 적합한 온도 및 습도를 유지하여 주어야하는 불편함을 지니고 있었다. 상기한 PVA 섬유의 단점을 극복하기 위하여 이용성 합성수지에 대한 연구가 진행되었으며, 특히 폴리에스테르 수지를 이용한 연구가 활발하였으나 이들 연구에서는 대부분 수지의 제조 공정성은 물론 섬유화하기 위하여 용융방사 및 연신하는 섬유제조 공정성이 극히 불량한 문제가 있었다.Conventionally, the use of mainly water-soluble polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) fibers as shown in Figs. 1 (a) and 1 (b) in these applications accounts for most of the time, but PVA fibers have high strength at high temperature and high humidity. And weaknesses such as basic mechanical properties such as elongation was weak. This is because the intermolecular binding force, which determines the strength of the fiber in the PVA fiber, is weakened. The intermolecular binding force is weakened due to the intermolecular or intramolecular hydrogen bond cleavage of the water-soluble PVA fiber by moisture and heat. In addition, PVA fibers are easily swelled by moisture, so that the shape stability of the fabric, such as poor morphological stability had to be maintained at the appropriate temperature and humidity in the process of manufacturing the product. In order to overcome the shortcomings of the PVA fibers described above, studies on usable synthetic resins have been conducted. In particular, researches using polyester resins have been actively conducted, but in these studies, the manufacturing process of melt spinning and stretching for fiberization as well as the manufacturing process of most resins were performed. There was this extremely bad problem.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결한 것으로 약알칼리성 조건에서 용이하게 용해, 가수분해되며, 약알칼리 이용성 폴리에스테르 고분자와 일반 폴리에스테르 고분자를 동시에 방사 혼섬하여 제조 공정성이 우수하고, 제조된 섬유의 물성도 우수한 복합 폴리에스테르 섬유와 그 제조 방법, 그리고 이들 소재를 이용한 직·편물을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention solves the problems of the prior art and is easily dissolved and hydrolyzed under weak alkaline conditions, and the process mixture is excellent in manufacturing process by spinning and mixing the weak alkali-soluble polyester polymer and the general polyester polymer simultaneously. An object of the present invention is to provide a composite polyester fiber excellent in the physical properties of the fiber, a manufacturing method thereof, and a woven / knit fabric using these materials.
본 발명은 약알칼리 이용성 폴리에스테르를 제조하고 이를 용융 방사하여 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 이용성 폴리에스테르 섬유와 통상의 폴리에스테르 섬유를 동시에 용융방사하여 제조한 뒤 이용성 폴리에스테르를 용출하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 본 발명의 한 실시 태양에서는 테레프탈산 또는 그 유도체와 글리콜 화합물 단위체(monomer)를 사용하여 폴리에스테르 수지를 제조하게 되는데, 이 단위체들을 중합할 때 그 중 테레프탈산 또는 그 유도체 분자를 기준으로 그 1~10 몰% 분량의 5-술포아이소프탈산(5-sulfoisophthalic acid)의 염 또는 그 에스터 유도체를 부가하여 중합시키는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 및/또는 폴리에스테르-에스테르계 수지 85~95 중량%와 수 평균 분자량(number-averaged molecular weight) 범위가 1,000~20,000인 수용성 폴리알킬렌옥사이드(poly(alkylene oxide))를 5~15 중량% 함유하는 수지 조성물을 제조하게 된다. 이 수지 조성물로 이루어지는 ㄱ) 약알칼리 이용성(易溶性) 수지와 약알칼리성 조건에서도 용출되지 않는 ㄴ)통상의 폴리에스테르 수지를 한 개의 방사구금을 통하여 동시에 용융방사하여 혼섬 폴리에스테르 원사를 제조하게 된다. 본 발명은 이렇게 용용방사를 통하여 복합 폴리에스테르 원사를 제조하고 이어서 이 복합 섬유 에 적절한 꼬임을 주어 직·편물을 제조하여 후가공에서 약알칼리 이용성 폴리에스테르를 용출하면 생기는 빈 공간에 의하여 부피에 대비했을 때 경량감과 신축성을 발현하는 것을 특징으로 하는 직·편물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is to prepare a weak alkali-soluble polyester and melt spinning it to produce a polyester fiber, characterized in that the melt-eluted polyester is produced after melting and spinning the usable polyester fiber and the conventional polyester fiber at the same time do. Specifically, in one embodiment of the present invention, a polyester resin is prepared using terephthalic acid or a derivative thereof and a glycol compound monomer, and when polymerizing these units, 1 to 1 based on terephthalic acid or a derivative molecule thereof. 85 to 95% by weight and number of polyester-based and / or polyester-ester-based resins characterized by adding and polymerizing a salt of 5-sulfoisophthalic acid or an ester derivative thereof in a 10 mol-% amount. A resin composition containing 5 to 15% by weight of a water-soluble poly (alkylene oxide) having an average molecular weight (range of number-averaged molecular weight) of 1,000 to 20,000 is prepared. A) weakly alkaline soluble resin and b) conventional polyester resin which is not eluted even under weakly alkaline conditions are melt-spun at the same time through a single spinneret to produce a mixed fiber polyester yarn. In the present invention, when the composite polyester yarn is manufactured through melt spinning, the composite fiber is twisted with a suitable twist to prepare a knitted fabric, and the volume is prepared by the empty space generated by eluting the weak alkali-soluble polyester in post-processing. The present invention relates to a method for producing a woven / knitted fabric, which exhibits lightness and elasticity.
약알칼리 이용성이란 통상의 폴리에스테르 수지가 영향을 받지 않을 정도의 묽은 알칼리 용액 속에서 섬유 성분이 용해되어 필라멘트가 분해되는 성질을 말한다. 본 발명에서 약알칼리 이용성이란 약알칼리 용액으로 용출 처리하여 원하는 만큼의 이용성 필라멘트를 분해할 수 있는 특성이다. 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지를 알칼리 농도 약 1% 정도의 묽은 용액 속에서 온도 90℃로 1시간 동안 용출 처리하면 통상 섬유의 30% 이상이 용출된다. 그러나 본 발명에서 약알칼리 용출 처리라고 하면 상기 예시 조건에만 한정되는 것은 아니며, 당업자는 알칼리 농도 범위와 알칼리 물질의 종류, 용출 온도와 시간 및 용출 용액과 섬유의 비율(욕비 浴比)을 적절히 조절하여 원하는 정도로 이용성 폴리에스테르 수지 성분을 분해할 수 있다.The weak alkali availability refers to the property of dissolving the fiber component in the dilute alkaline solution to the extent that normal polyester resins are not affected and decomposing the filaments. In the present invention, weak alkali solubility is a property which can dissolve as much of the usable filament as desired by eluting with a weak alkali solution. When the weak alkali-soluble polyester resin is eluted at 90 ° C. for 1 hour in a dilute solution having an alkali concentration of about 1%, 30% or more of the fibers are usually eluted. However, the weak alkali dissolution treatment in the present invention is not limited to the above exemplary conditions, and those skilled in the art can appropriately adjust the alkali concentration range, the type of alkali substance, the elution temperature and time, and the ratio (elution ratio) of the elution solution and fibers. The usable polyester resin component can be decomposed to a desired degree.
본 발명에서는 먼저 테레프탈산 또는 그 유도체를 하나의 단위체로, 글리콜 화합물을 다른 단위체로 반응시켜 폴리에스테르 수지를 제조하게 된다. 본 발명에서 테레프탈산 또는 그 유도체라고 함은 테레프탈산(para -benzene dicarboxylic acid)과 테레프탈산의 이성질체인 프탈산들 그리고 이들의 에스터 화합물 또는 염을 포함하여 가리키는 방향족 디카복실산의 일반명으로서 아이소프탈산, 오르토프 탈산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 2,7-나프탈렌디카르복시산, 비스(파라카르복시페닐)메탄[bis(para-carboxyphenyl) methane] 등을 예로 들 수 있다.In the present invention, a terephthalic acid or a derivative thereof is first reacted with one unit, and a glycol compound is reacted with another unit to prepare a polyester resin. Terephthalic acid or a derivative thereof in the present invention is a general name of aromatic dicarboxylic acid including terephthalic acid ( para - benzene dicarboxylic acid) and phthalic acids which are isomers of terephthalic acid and ester compounds or salts thereof, isophthalic acid, orthophthalic acid, And 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, bis (para-carboxyphenyl) methane and the like.
본 발명의 다른 단위체인 글리콜 화합물의 예로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 등을 예로 들 수 있다.Examples of the glycol compound which is another unit of the present invention include ethylene glycol, propylene glycol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, and the like.
본 발명의 한 실시 태양에서는 상기 테레프탈산 또는 그 유도체로 테레프탈산을, 글리콜 화합물로 에틸렌글리콜을 선택하여 폴리에틸렌테레프탈산 (polyethylene terephthalate, 이하 PET) 수지를 제조한다.In one embodiment of the present invention, polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) resin is prepared by selecting terephthalic acid as the terephthalic acid or a derivative thereof and ethylene glycol as the glycol compound.
본 발명에서는 생성되는 폴리에스테르 수지의 기계적 내후성과 물리적 특성, 그리고 가수분해성을 향상시키기 위하여 상기 에틸렌글리콜 화합물과 테레프탈산 또는 그 유도체의 중합 반응에서 5-술포아이소프탈산(5-sulfoisophthalic acid)의 염 또는 그 에스터 유도체를 부가하여 중합시킬 수 있다. 본 발명에서 5-술포아이소프탈산의 염 또는 그 에스터 유도체로서 5-술포아이소프탈산의 나트륨 염, 5-술포아이소프탈산의 알칼리 금속염의 디메틸 에스터 등을 그 예로 들 수 있다. 5-술포아이소프탈산의 염 또는 그 에스터 유도체는 상기 단위체 중 테레프탈산 또는 그 유도체를 기준으로 1~10 몰%가 부가된다. 5-술포아이소프탈산의 염 또는 그 에스터 유도체의 첨가량이 1 몰% 미만일 경우 약알칼리 이용성이 떨어지게 되며, 10 몰%를 넘을 경우 폴리에스테르 중합물 내의 응집물이 발생하여 중합 필터가 막히거 나 방사팩의 압력이 급격히 상승하게 된다. 또한 섬유의 결정화 속도가 빨라져 방사 공정에서 절사율이 높아지고, 중합 필터나 방사팩의 잦은 교체 등으로 생산성이 크게 저하된다. 이렇게 5-술포아이소프탈산의 염 또는 그 에스터 유도체를 공중합시켜 얻은 폴리에스테르계 및/또는 폴리에스테르-에스테르 수지 85~95 중량%를 수 평균 분자량 1,000~20,000인 수용성 폴리(알킬렌 옥사이드) 수지 5~15 중량%와 혼합하여 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지 조성물을 완성한다. 본 발명에서 사용될 수 있는 수용성 폴리(알킬렌 옥사이드)의 비제한적인 예로는 폴리(에틸렌 옥사이드)를 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지의 양이 95%를 초과하여 폴리(알킬렌 옥사이드)의 함량이 5 중량% 미만이 되는 경우 폴리에스테르 고분자의 용해성이 현저하게 불량해진다. 또한 폴리에스테르 수지의 사용량이 85 중량% 미만인 경우 폴리(알킬렌 옥사이드) 수지의 함량이 15 중량%를 초과하게 되어 후가공에서 열적 분해에 의한 열화(劣化) 현상 때문에 방사 조업성이 급격히 감소하게 된다. In the present invention, a salt of 5-sulfoisophthalic acid or a salt thereof in a polymerization reaction of the ethylene glycol compound and terephthalic acid or a derivative thereof in order to improve the mechanical weatherability, physical properties, and hydrolysis properties of the resulting polyester resin. Ester derivatives can be added to polymerize. Examples of the salt of 5-sulfoisophthalic acid or its ester derivative in the present invention include sodium salt of 5-sulfoisophthalic acid and dimethyl ester of alkali metal salt of 5-sulfoisophthalic acid. The salt of 5-sulfoisophthalic acid or its ester derivative is added in an amount of 1 to 10 mol% based on terephthalic acid or its derivative in the unit. When the amount of 5-sulfoisophthalic acid salt or ester derivative thereof is less than 1 mol%, the weak alkali availability is reduced. When it exceeds 10 mol%, aggregates in the polyester polymer are generated, which blocks the polymerization filter or the pressure of the spin pack. This rises sharply. In addition, the crystallization rate of the fiber is faster, the cutting rate is increased in the spinning process, the productivity is greatly reduced by frequent replacement of the polymerization filter or spinning pack. Soluble poly (alkylene oxide) resins 5 to 85-95% by weight of the polyester-based and / or polyester-ester resins obtained by copolymerizing a salt of 5-sulfoisophthalic acid or an ester derivative thereof with a number average molecular weight of 1,000 to 20,000 Mix with 15% by weight to complete the weak alkali-soluble polyester resin composition. Non-limiting examples of water soluble poly (alkylene oxides) that can be used in the present invention include poly (ethylene oxide). In the present invention, the solubility of the polyester polymer is remarkably poor when the amount of the polyester resin is more than 95% so that the content of poly (alkylene oxide) is less than 5% by weight. In addition, when the amount of the polyester resin is less than 85% by weight, the content of the poly (alkylene oxide) resin is more than 15% by weight, and the spinning operation is drastically reduced due to deterioration due to thermal decomposition in post-processing.
본 발명의 한 측면에서는 상기 글리콜 화합물로 에틸렌글리콜을, 상기 테레프탈산 또는 그 유도체로서 테레프탈산을 각각 단위체로 사용하여 중합한 폴리에틸렌테레프탈산(PET) 수지를 제공하는데, 이때 상기 5-술포아이소프탈산의 염으로서 5-술포아이소프탈산의 나트륨염을 상기 단위체들의 중합시 부가하여 PET 수지를 합성하고 이 PET 수지와 폴리(에틸렌 옥사이드) 수지를 함유하는 수지 조성물을 제조하여 약알칼리 이용성 PET를 완성하게 된다. 이 약알칼리 이용성 PET를 통상의 PET 수지와 적절한 비율로 배합하여 동일한 방사구금을 통하여 동시에 용융방사하되 서로 다른 구멍을 통하여 각각 압출하는 것이 특징이다. 이 압출 공정시 연신공정을 병행하거나, 압출을 완료한 다음 별도의 연신 공정을 수행할 수도 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a polyethylene terephthalic acid (PET) resin polymerized using ethylene glycol as the glycol compound and terephthalic acid as a unit thereof as terephthalic acid or a derivative thereof, wherein 5 is a salt of 5-sulfoisophthalic acid. The sodium salt of sulfoisophthalic acid is added during the polymerization of the units to synthesize a PET resin, and a resin composition containing the PET resin and the poly (ethylene oxide) resin is prepared to complete the weak alkali-soluble PET. The weak alkali-soluble PET is blended with a conventional PET resin at an appropriate ratio, and is melt-spun at the same time through the same spinneret, but is extruded through different holes. In the extrusion process, the stretching process may be performed in parallel, or after the extrusion is completed, a separate stretching process may be performed.
한편 본 발명에서는 상기 완성된 약알칼리 이용성 수지와 통상의 폴리에스테르 수지와의 수지쌍을 동일한 방사구금의 서로 다른 구멍을 통하여 동시에 방사하고, 이 섬유를 연신한 다음 적절한 꼬임을 주어 연사하여 원사를 얻는 방법과 상기 원사를 포함하여 직·편조한 섬유를 약알칼리 수용액으로 용출 처리하여 상기 약알칼리 이용성 수지 필라멘트를 제거하는 직·편물 제품의 제조 방법을 제공한다.Meanwhile, in the present invention, the pair of resins of the weakly alkaline soluble resin and the conventional polyester resin are simultaneously spun through different holes of the same spinneret, and the fibers are stretched and then twisted and given by twisting to obtain yarns. Provided are a method for producing a woven / knitted product in which the weakly soluble resin filament is removed by eluting the woven and braided fibers including the method and the yarn with an aqueous weak alkali solution.
용융 중합체를 섬유로 제조할 때 특히 중요한 공정은 이용성 방사공정이다. 방사공정은 생산성과 가공공정에 영향을 끼치며 그 결과로 최종 제품의 품질에 상당한 영향을 미친다. 열가소성 수지를 미세한 지름을 가진 방사구금을 통해 압출하여 섬유화할 때 수지는 방사구금 내에서 전단응력을 받아 전단응력을 일으키며 방사구금을 통과한 직후 방사구금 내에서 받은 전단응력이 소멸됨에 따라 섬유 지름이 증가하게 된다(소위 비루스 효과). 이러한 섬유 지름의 증가가 일어나므로 최근까지의 기술에서는 중합 반응물의 유동특성에 적합한 지름을 가지는 방사구금을 선택하여 사용하였다. 만약 구금의 지름 크기가 작은 경우 방사구금 내에서 전단응력 및 전단변형이 높아져 비루스 효과가 증대됨에 따라 섬유를 구성하는 모노필라멘트의 균제도가 불량하게 되며, 반대로 선정된 방사구금의 지름이 중합 반응 물의 유동 특성에 비하여 큰 경우 방사구금 내에서 전단응력 및 전단변형이 낮아져서 고분자 사슬이 더 많이 엉키게 되고 방사 드래프트가 낮아져서 균제도가 불량하게 된다. 이는 섬유화 제조 공정성을 불량하게 할 뿐 아니라 이렇게 제조된 섬유의 후공정에서의 사용에도 악영향을 미쳐 최종 제품인 직·편물의 품질이 불량하게 된다.A particularly important process when preparing molten polymers into fibers is a usable spinning process. Spinning processes affect productivity and processing and, as a result, have a significant impact on the quality of the final product. When the thermoplastic resin is extruded through a fine diameter spinneret and fiberized, the resin receives a shear stress in the spinneret, causing shear stress. As the shear stress received in the spinneret disappears immediately after passing through the spinneret, the fiber diameter is increased. Increase (the so-called virus effect). Since the increase in the diameter of the fiber occurs until recently, the technique has been used to select a spinneret having a diameter suitable for the flow characteristics of the polymerization reaction. If the diameter of the cap is small, the shear stress and shear strain in the spin cap will increase, resulting in an increase in the virus effect. As a result, the uniformity of the monofilaments constituting the fiber will be poor. Larger than the properties, the shear stress and shear strain in the spinneret is lowered to entangle the polymer chain more and the spin draft is lowered, so the uniformity is poor. This not only deteriorates the fibrous manufacturing processability, but also adversely affects the use of the fibers thus produced in the subsequent process, resulting in poor quality of the final product, the knitted fabric.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 약알칼리 이용성 폴리에스테르 고분자 수지와 통상의 폴리에스테르 고분자 수지로 이루어지는 수지쌍이 한 구금내의 각기 다른 구멍(Hole)으로 방사되어 혼섬되는 방식을 취하였다. 본 발명에서는 이에 따라 손쉽게 이종(異種) 고분자의 필라멘트를 혼합할 수 있어서 생산성과 물성이 우수한 원사 소재를 제조할 수 있게 된다. In order to solve this problem, the present invention takes a method in which a resin pair consisting of a weak alkali-soluble polyester polymer resin and a conventional polyester polymer resin is spun and mixed with each other in a hole. In the present invention, it is possible to easily mix the filaments of the heterogeneous polymer can be produced a yarn material excellent in productivity and physical properties.
이렇게 혼섬을 통하여 제조한 폴리에스테르 혼섬 원사는 연사를 통하여 적절한 꼬임을 줄 수 있는데, 연사 공정을 거쳐 원사를 완성하게 된다. 또한 혼섬 원사를 그대로 직조·편조에 사용하여 직·편물을 제조하는데 쓸 수 있다. 제조된 직·편물 섬유 제품을 도 2(a),(b)와 같이 약알칼리성 용액에서 용출 처리하면 연사된 비이용성 일반 폴리에스테르 수지가 구조를 지탱하기 때문에 상기 직·편물 제품 속의 약알칼리 이용성 폴리에스테르 필라멘트 부분이 용출되어 그 자리에 공극이 발생하더라도 직·편물의 형태를 유지할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 용출 처리된 직·편물 섬유 제품은 무게가 가벼우면서도 볼륨감이 뛰어나며 공극의 존재에 의한 신축성이 나타나는 우수한 성질을 가지게 된다. The polyester blended yarn prepared through the blended yarn can give proper twist through the twisted yarn, and the yarn is completed through the twisting process. In addition, blended yarns can be used for weaving and braiding as they are, to produce woven and knitted fabrics. When the prepared knitted fabric product is eluted in a weak alkaline solution as shown in Figs. 2 (a) and 2 (b), the weakly insoluble general polyester resin supports the structure, so that the weak alkali-soluble poly in the knitted fabric product The part of the ester filament is eluted to maintain the form of the woven or knitted fabric even if a void occurs in its place. In addition, eluted woven and knitted textile products have a light weight, excellent volume and excellent properties of elasticity due to the presence of voids.
본 발명에서 연사 단계의 꼬임은 500~3,000 TM인 것이 적당한데, 상기 범위 미만인 경우, 약알칼리 이용성 필라멘트의 용출 후 섬유의 강도와 태를 유지하기가 어려워지며, 상기 범위를 초과하는 경우는 모우 등의 결점으로 공정 작업성이 극히 저조해진다.In the present invention, the twisting step of the twisting step is appropriately 500 ~ 3,000 TM, if less than the above range, it is difficult to maintain the strength and appearance of the fiber after elution of the weak alkali-soluble filament, if it exceeds the above range The drawback of the process is extremely low process workability.
본 발명에서 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지와 일반 폴리에스테르 수지를 혼합하여 수지쌍을 얻을 때, 그 혼합 비율은 수지쌍에서 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지의 비율이 10~80 중량%인 것이 적당하다. 약알칼리 이용성 폴리에스테르의 비율이 10% 미만이면 알칼리 용출 후에 빈 공간이 많이 생기지 않아 신축성이 떨어지며, 80% 초과인 경우는 필라멘트가 과도하게 용출되어 없어짐에 따라 섬유의 구조적 강도가 사용에 적합하지 않은 수준으로 약화된다. 본 발명의 폴리에스테르 섬유 제조 방법에 따라 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지와 일반 폴리에스테르 수지를 혼섬하여 섬유 소재를 만들 경우 데니어가 20~200 수준이고 필라멘트의 수가 6~96인 것이 직·편물용으로 적당하다.In the present invention, when the weak alkali-soluble polyester resin and the general polyester resin are mixed to obtain a resin pair, the mixing ratio is preferably 10 to 80% by weight of the weak alkali-soluble polyester resin in the resin pair. If the ratio of the weak alkali-soluble polyester is less than 10%, the elasticity is low because there is not much empty space after alkali elution, and if it is more than 80%, the structural strength of the fiber is not suitable for use as the filament is excessively eluted and disappeared. Weakened to a level. According to the polyester fiber manufacturing method of the present invention, when the fiber material is mixed by mixing the weak alkali-soluble polyester resin and the general polyester resin, the denier is 20 to 200 and the number of filaments is 6 to 96. Do.
실시예Example
이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이 실시예는 어디까지나 발명의 구성을 설명하기 위함이며 어떠한 의미에서라도 본 발명의 범 위를 한정하기 위한 목적이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. This embodiment is for the purpose of illustrating the construction of the invention to the last, and is not intended to limit the scope of the invention in any sense.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
테레프탈산 또는 그 유도체와 에틸렌글리콜 화합물을 중합하여 폴리에스테르를 제조하고 이를 용융 방사하여 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 테레프탈산 또는 그 유도체를 기준으로 5 몰%의 5-술포아이소프탈산의 나트륨염을 함유하는 폴리에스테르계 및/또는 폴리에스테르-에스테르계 수지 90 중량%와 수 평균 분자량 9,000인 수용성 폴리(에틸렌 옥사이드) 수지를 10 중량% 함유하는 약알칼리 이용성 PET 수지 조성물을 제조하였다. 상기 약알칼리 이용성 PET 수지만을 한 개의 방사구금을 통하여 방사온도 285℃,속도 2,0000 m/min으로 단독 방사하여, 연신 공정을 거쳐서 최종 연신사의 파단신도가 10~50%가 되는 50/24F의 섬유를 제조하였다. 이 약알칼리 이용성 PET 섬유와 일반 PET를 50:50의 중량비로 인팅기를 사용하여 혼섬한 다음 100 TM의 꼬임으로 연사 후 제직과 후가공에서 약 알칼리 수용액에서 용출 처리(NaOH 1%, 2시간, 90℃, 욕비(浴比) 1:10)를 하였다.In preparing a polyester by polymerizing a terephthalic acid or a derivative thereof and an ethylene glycol compound and melt spinning the same, it contains 5 mol% of sodium salt of 5-sulfoisophthalic acid based on terephthalic acid or a derivative thereof. A weak alkali-soluble PET resin composition was prepared containing 90% by weight of polyester-based and / or polyester-ester-based resins and 10% by weight of a water-soluble poly (ethylene oxide) resin having a number average molecular weight of 9,000. 50 / 24F of the weak alkali-soluble PET resin alone is spun at a spinning temperature of 285 ° C. and a speed of 20000 m / min through one spinneret, and the elongation at break of the final stretched yarn is 10 to 50% through the stretching process. Fiber was prepared. This weak alkaline soluble PET fiber and normal PET are mixed by using an injector at a weight ratio of 50:50, followed by twisting with 100 TM twist, followed by elution in a weak alkaline aqueous solution during weaving and finishing (NaOH 1%, 2 hours, 90 (DegreeC) and bath ratio 1:10).
(비교예 2)(Comparative Example 2)
비교예 1과 동일한 방법으로 약알칼리 이용성 PET 수지와 폴리에틸렌옥사이드의 수지 조성물을 제조하되 상기 수지 조성물만을 방사온도 285℃,속도 4,000 m/min로 단독 방사하여 최종 연신사의 파단신도가 10~50%가 되는 50/24F의 섬유를 제조하였다. 이를 일반 PET와 50:50의 비율로 인팅기로 혼섬하여 500 TM의 꼬임으 로 연사 후 제직과 후가공에서 약알칼리성 수용액에서 용출 처리(NaOH 1%, 2시간, 90℃, 욕비 1:10)를 하였다.A resin composition of weak alkali-soluble PET resin and polyethylene oxide was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, but only the resin composition was spun at a spinning temperature of 285 ° C. and a speed of 4,000 m / min. 50 / 24F fibers were prepared. This is mixed with general PET with an injector at a 50:50 ratio, and twisted with 500 TM twist, followed by elution treatment in weakly alkaline aqueous solution during weaving and finishing (NaOH 1%, 2 hours, 90 ° C, bath ratio 1:10). It was.
(실시예 1)(Example 1)
비교예 1과 동일하게 약알칼리 이용성 PET 수지와 폴리에틸렌 옥사이드의 수지 조성물을 제조하되 상기 제조된 약알칼리 이용성 PET 수지와 일반 PET 수지를 각각 동일 구금내에서 서로 다른 구멍을 통하여 방사온도 285℃, 사속 2,000m/min로 동시에 방사하여 중량비 50:50의 혼섬이 되도록 원사를 생산하였다. 이 원사에 대한 연신공정을 거쳐 최종 연신사의 파단신도가 10~50%가 되는 100/48F의 섬유를 제조하였다. 1,000 TM의 꼬임으로 이를 연사 후 제직과 후가공에서 약알칼리성 수용액에서 용출처리(NaOH 1%, 2시간, 90℃, 욕비 1:10)를 하였다. A resin composition of a weak alkali-soluble PET resin and polyethylene oxide was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the weak alkali-soluble PET resin and the general PET resin were prepared in the same mold, respectively, at a radiation temperature of 285 ° C. and a firing rate of 2,000. Simultaneous spinning at m / min produced yarns with a blend ratio of 50:50 by weight. After the drawing process for this yarn, 100 / 48F of fiber having an elongation at break of 10 to 50% was produced. After twisting the yarn with 1,000 TM twist, it was eluted in a weak alkaline aqueous solution (NaOH 1%, 2 hours, 90 ° C, bath ratio 1:10) in weaving and post-processing.
(실시예 2)(Example 2)
실시예 2와 동일하게 제조하되 방사구금을 이용한 방사시 방사속도를 4,000 m/min로 방사하여 혼섬이 되게 원사를 생산한 다음, 연신 공정을 거쳐 최종 연신사의 파단신도가 10~50%가 되는 100/48F의 섬유를 제조하였다. 1,500 TM의 꼬임으로 이를 연사 후 제직과 후가공에서 약알칼리성 수용액에서 용출처리(NaOH 1%, 2시간, 90℃, 욕비 1:10)를 하였다. Manufactured in the same manner as in Example 2, but spinning the spinning speed at 4,000 m / min using the spinneret to produce a yarn to form a blend, then the elongation at break of the final stretched yarn 100 to 100% through the stretching process A fiber of / 48F was prepared. After twisting with 1,500 TM twisting, we performed eluting in weak alkaline aqueous solution (NaOH 1%, 2 hours, 90 ℃, bath ratio 1:10) in weaving and post processing.
각 과정에서 나타나는 섬유의 절사 비율과 태를 아래 표 1에 나타내었다.The cut ratio and the state of the fiber appearing in each process are shown in Table 1 below.
[태의 식별기준 ○:양호(우수함) △:중간(볼륨감 있으나, 약함) ×:나쁨(볼륨감 없음)] [Identification standard of the condition ○: Good (excellent) △: Medium (volume but weak) ×: Poor (no volume)]
상기 표 1로부터, 본발명에 따르는 실시예의 섬유들이 비교예의 섬유들에 비하여 방사 절사율이 현저히 개선되고, 용출 가공 후 섬유 직물의 태가 양호한 것을 알 수 있다.From Table 1, it can be seen that the fibers of the embodiment according to the present invention are significantly improved in the spinning cut ratio compared to the fibers of the comparative example, and the condition of the fiber fabric after elution processing is good.
본 발명 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지를 이용하면 일반 폴리에스테르 수지와 동일한 방사구금을 통하여 함께 방사하고, 알칼리 용출 처리하는 단순한 제조 공정만으로 볼륨감 있고 신축성이 뛰어난 섬유와 나아가 이를 이용한 편·직물을 얻을 수 있다. 아울러 방사시 방사 절사율도 개선되며, 용출 가공 후 섬유 직물의 태가 매우 양호한 특징을 가진다.When the weak alkali-soluble polyester resin of the present invention is used, a fiber having excellent volume and elasticity and even a knitted fabric using the same can be obtained by a simple manufacturing process of spinning together through the same spinneret as the general polyester resin, and alkali dissolution treatment. have. In addition, the spinning cut ratio is improved during spinning, and the appearance of the textile fabric after elution is very good.
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