KR100958528B1 - 다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사 및 그 제조방법 - Google Patents

다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카치온염료 가염성 폴리에스터 멀티 부분연신사(A)로부터 특수 이완열처리 공정을 거쳐 폴리에스터 자기신장사(C)를 제조한 다음에 이를 통상의 폴리에스터 멀티필라멘트사(B)와 공기교락시켜 고급스런 다색톤 효과의 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)를 제조하는 방법 및 그 복합사에 관한 것으로, 이 복합사를 직편물에 적용하면 공정 작업성이 매우 우수하며, 볼륨감, 소프트감, 드라이감 및 반발감이 우수한 다양한 다색톤효과를 발현할 수 있는 제품을 제조할 수 있다.
자기신장, 복합사, 다색톤, 카치온염료, 교락

Description

다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사 및 그 제조방법{Self-extending polyester composite yarn with multi-tone color and manufacturing method thereof}
도 1은 본 발명의 제조공정 개략도
본 발명은 다색톤(multi-tone)을 발현시키는 자기신장성 폴리에스터 복합사 및 그 제조방법에 관한 것이다.
지금까지 폴리에스터는 여러 가지 우수한 특성으로 인해 의류용도로 사용되고 있을 뿐만 아니라 산업자재용도로 그 쓰임을 넓혀가고 있다. 의류용도에 있어서는 실크(silk) 및 울(wool) 같은 촉감을 발현함을 첫 번째 목표로 하여 개발을 진행하고 있으며 일부분야에서는 실크 및 울(wool) 보다 우수한 특성들, 예를 들어 열수축특성이 다른 복합사조의 볼륨감, 반발감, 따스한감 등이 강조되어서 널리 사용되고 있다. 그러나 사조를 구성하는 폴리에스터가 전부 열에 의해 수축하는 경우에는 직물 조직의 구속력으로 인해 열에 의한 수축율차가 사에 충분히 발현되지 못하고 동시에 사의 수축으로 인해 직물이 딱딱해 지는 경향이 있으므로, 이러한 현 상을 최소화하기 위해 수축율을 제어하거나 알칼리 감량가공을 과하게 실시해 오고 있다. 그러나 열수축율이 큰 필라멘트는 일반적인 열처리를 할 경우 경화되어 표면감이 만족스럽지 못하게 되는 경우가 있다. 이에 비해 열처리에 따라 수축하지 않는 폴리에스터와 폴리에스터 고수축사와의 혼합사도 알려져 있어 소프트하고 유연한 감촉의 직물 제조가 가능하나 코어사인 고수축사의 수축에 의한 커다란 사장차로 인해 후공정에서의 작업성 및 염색 불균일 문제가 있어 용도전개에 어려움이 있는 실정이다. 한편 상기 폴리에스터 복합사조를 구성함에 있어 코어사와 이펙트사의 색차에 의한 자연스럽고 고급스러운 다색톤 제품 개발을 위해 카치온염료 가염성 폴리에스터사를 이펙트사로 적용해 제조한 복합사 제품이 시장에 전개되고 있지만 일반 폴리에스터사 대비 카치온염료 가염성 폴리에스터사 자체의 거센 표면감 때문에 늘어가는 고객의 예민한 감성을 충족시키지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 폴리에스터 이수축혼섬 복합사의 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 소프트감, 유연성, 농염성 및 고품질의 드라이한 촉감에 더해 적절한 반발감, 볼륨감 및 드레이프감의 특성을 가지며 후공정 작업성이 우수하며 고급스러운 다색톤을 발현하는 새로운 자기신장성 폴리에스터사를 활용한 폴리에스터 복합사 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 100℃이상의 열수중에서도 수축함이 없이 신장되는 특성을 지닌 카치온염료 가염성 자기신장 폴리에스터 섬유를 제조한 후, 통상의 폴리에스터 멀 티 필라멘트사와 공기혼섬시켜서 1단계공정으로 복합사를 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조한 복합사에 관한 것이다. 본 발명에서, 상기 카치온염료 가염성 자기신장성 폴리에스터섬유는 건열 상태에서 8-12%의 신장성을 발현시키므로 고수축사와의 복합없이 통상의 폴리에스터 멀티 필라멘트사와의 복합만으로도 코어사와 이펙트사간에 충분한 이수축 효과를 발현시키므로 볼륨감, 반발감, 드레이프감 및 공정작업성이 향상된 고급스런 다색톤 효과의 직편물 제품의 제조가 가능하다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용한 고급스런 다색톤, 즉 멜란지(melange) 효과의 자기신장성 폴리에스터 복합사는 아래와 같이 제조한다. 복굴절율이 0.03～0.07, 절단신도가 100% 이상, 비수수축율이 30%이상, 단사섬도가 0.3～3데니어 범위이며 총데니어가 50에서 200데니어인 카치온염료 가염성 폴리에스터 멀티 부분연신사(POY)(A)를 통상의 드로우 와인더기계 에서 다음과 같이 제1연신 로울러(2)와 열판(3)에서 2단계로 특수 열처리를 진행한다. 먼저 제1연신 로울러(2)에서 열처리는 80℃～120℃에서 0.03-0.20초간 실시하며 열처리시간은 제1연신 로울러(2)의 속도와 공급사의 접촉길이를 변경하여 조절한다. 이때 제1연신 로울러(2)의 온도가 80℃미만일 경우 자기신장성이 발현되지 않으며 120℃초과일 경우 작업성의 저하를 피할 수 없다.
제2단계 열처리는 제1연신로울러(2)와 제2연신로울러(4)의 속도차에 의해 5～30%과공급(overfeed)에 의한 이완 열처리를 진행하였고 이때 열판(3)의 온도는 150℃～220℃의 범위에서 진행하였다. 제2연신로울러는 가열하지 않았다. 이렇게 폴리에스터 멀티 부분연신사(A)로부터 제조한 폴리에스터 자기신장사(C)는 아래의 두가지 조건을 만족시킨다.
3%≤ E1 ≤ 8%, 8%≤ E2 ≤ 12% --------------------(1)
E2 - E1 ≥ 4% ---------------------(2)
단, E1: 비수신장율(%) (100℃의 끓는 물에서 무장력하 10분방치후 신장율),
E2: 건열신장율(%) (160℃의 건열상태에서 무장력하 10분방치후 신장율)
이어서 상기 폴리에스터 자기신장사(C)를 인터레이스 노즐(5)에서 절단신도가 40%이하, 강도가 3g/데니어 이상, 비수수축율이 0%이상, 단사데니어가 5데니어 이상이며 총데니어가 50에서 200데니어의 폴리에스터 멀티필라멘트사(B)와 교락수가 미터당 50～120개가 되도록 공기교락시켜 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)를 만든 다음에 권취팩키지(6)로 권취한다.
위와 같이 제조한 폴리에스터 자기신장사(C)는 공급사(A)에 비해 결정화도가 증가하고 지연 연신구간이 증가하였으며 복굴절률이 증가되어 100℃의 열수중에서 10분간 방치시 길이방향으로 3～8%의 자기신장율을 나타낸다. 따라서 연속적 공정으로 통상의 폴리에스터 멀티 필라멘트사(B)와 공기혼섬시키면 직편물로 제조하였을 때 적정한 볼륨감, 반발감 및 드레이프감을 가지며 다양한 다색톤효과를 발현하는 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)의 제조가 가능하다.
이때 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)를 구성하고 있는 폴리에스터 자기신장사(C)와 폴리에스터 멀티필라멘트사(B)의 비율은 데니어 기준으로 C:B가 30:70 ～ 80:20이 되도록 하는 것이 좋다. 만일 폴리에스터 자기신장사(C)의 비율이 30%미만이면 직물 제조시 소프트감, 볼륨감이 적어져 촉감이 저하되며, 반대로 80% 를초과할 경우 직물자체의 탄력감이 저하되는 문제가 있다.
본 발명에서 공급사인 카치온염료 가염성 폴리에스터 멀티 부분연신사(A)의 배향도가 매우 중요한데, 복굴절율이 0.03~0.07의 범위를 만족해야 한다. 상기의 범위일 경우 결정화 제어에 의한 자기신장성 및 농염효과의 발현이 가능하다.
복굴절율이 0.07을 초과할 경우 복굴절 및 결정화도의 과다 증가에 의해 자기신장성이 발현되지 않는다. (주: 폴리에스터 부분연신사를 제조하면 복굴절율이 통상적으로 0.03 이상이므로, 0.03 미만인 경우에 대해서는 수치한정이유를 기재하지 않은 것임.)
본 발명에서의 부분연신사(A)의 이완열처리 공정 중 과공급(Overfeed) 비율은 5~30%가 바람직하다.
과공급비율은 자기신장성과는 어느정도 비례하나 과공급비율이 5%미만일 경우 자기신장성의 발현이 미비하고 30%초과일 경우 사떨림에 의한 작업성 저하 및 염색불균일이 발생하였다.
또한 열판은 접촉식과 비접촉식이 모두 사용 가능하며, 열판의 온도는 150~220℃가 바람직한데, 150℃미만일 경우 사떨림에 의해 작업성 저하가 발생했으며 220℃초과일 경우 사가 매우 딱딱하게 되어 물성 및 최종 제품성 측면에서 좋지 못했다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한 다.
실시예 1. 복굴절율이 0.05, 절단신도 130%, 비수수축율이 60%인 120데니어 72필라멘트의 카치온염료 가염성 폴리에스터 멀티 부분 연신사(A)를 제1연신로울러(2)온도 110℃, 열판(3)온도 160℃에서 30%과공급시켜 폴리에스터 자기신장사(C)를 제조한 후, 절단신도가 35%, 강도가 3.5g/데니어, 비수수축율이 9%, 80데니어 12필라멘트인 폴리에스터 멀티필라멘트사(B)와 공기압력 3.0kgf/cm2으로 교락시켜 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)를 제조하였다. 이렇게 제조한 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)를 1,400 TM으로 연사후 경사본수 120본/인치, 위사밀도 80본/인치가 되게 2up, 2down 조직의 트윌로 제직 후 일반적인 염가공 조건으로 가공하였다.
그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2, 이완열처리 공정 중 과공급율이 16%인 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 하였다.
실시예 3. 이완열처리 공정 중 과공급율이 5%인 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 하였다.
비교예1. 제1연신로울러의 온도가 70℃인 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 하였다.
비교예2. 제1연신로울러의 온도가 130℃인 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 하였다.
비교예3. 이완열처리 공정 중 과공급율이 3%인 것을 제외하곤 실시예 1과 동 일하게 하였다.
비교예4. 이완열처리 공정 중 과공급율이 35%인 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 하였다.
비교예5. 카치온염료 가염성 폴리에스터 멀티 부분연신사(A)의 복귤절율이 0.10인 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 하였다.
비교예6. 폴리에스터 멀티 부분연신사(A)가 카치온염료 가염성이 아닌 레귤라 세미덜 광택의 원사인 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 하였다.
Figure 112005058494526-pat00001
본 발명에 의한 다색톤 효과를 나타내는 자기신장성 폴리에스터 복합사(D)로 직편물을 제조하면 이펙트사인 폴리에스터 자기신장사(C)의 열적신장에 의한 볼륨감, 소프트감, 드라이감과 다양한 다색톤효과 발현에 더하여서 코어사인 단사섬도가 5데니어이상인 태(太)데니어의 심사에 의한 반발감, 드레이프감이 극대화되어서 고급 다색톤 효과의 소모조 제품이나 실크조 제품이 될 수 있다.

Claims (4)

  1. 복굴절율이 0.03～0.07, 절단신도가 100%이상, 비수수축율이 30%이상, 단사섬도 0.3～3데니어, 총섬도 50～200데니어인 카치온염료 가염성 폴리에스터 멀티 부분연신사(A)를 5～30%의 과공급율로 공급하면서 80℃～120℃의 제1연신 로울러(2) 와 150℃～220℃의 열판(3)에서 연신, 열처리 하여서 아래식 (1)(2)를 만족시키는 폴리에스터 자기신장사(C)를 제조한 후,
    아 래
    3% ≤ E1 ≤ 8%, 8% ≤ E2 ≤ 12% --------------------(1)
    E2 - E1 ≥ 4% ---------------------(2)
    단, E1(비수신장율) : 100℃의 끓는 물에서 무장력하 10분방치후의 신장율
    E2 (건열신장율) : 160℃의 건열상태에서 무장력하 10분방치후의 신장율
    상기 폴리에스터 자기신장사(C)와 단사섬도가 5데니어이상인 통상의 폴리에스터 멀티필라멘트사(B)를 공기교락시켜서 제조하는 것을 특징으로 하는 다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사의 제조방법.
  2. 단사섬도가 0.3～3데니어이고 총섬도가 50～200데니어이며 아래식 (1)(2)를 만족시키는 폴리에스터 자기신장사(C)와,
    아 래
    3% ≤ E1 ≤ 8%, 8% ≤ E2 ≤ 12% --------------------(1)
    E2 - E1 ≥ 4% ---------------------(2)
    단, E1(비수신장율) : 100℃의 끓는 물에서 무장력하 10분방치후의 신장율
    E2 (건열신장율) : 160℃의 건열상태에서 무장력하 10분방치후의 신장율
    단사섬도가 5데니어이상인 통상의 폴리에스터 멀티필라멘트사(B)와의 공기교락사임을 특징으로 하는 다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사.
  3. 제2항에서, 상기 자기신장사(C)를 절단신도가 40%이하, 강도가 3g/d이상, 비수수축율이 0%이상, 총섬도가 50～200데니어인 폴리에스터 멀티 필라멘트사(B)와 데니어비율로 C:B가 30:70 ～ 80:20이 되도록 공기교락시킨 것임을 특징으로 하는 다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사.
  4. 제 2항 내지 제 3항중 한항의 다색톤 자기신장성 폴리에스터 복합사를 포함하고 있는 직, 편물.
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KR100559141B1 (ko) 2004-01-26 2006-03-10 주식회사 효성 자기신장성이 우수한 폴리에스테르 필라멘트사 및 이의 제조방법

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