KR101000517B1 - 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모노 데니어의 섬도가 0.5 내지 2 데니어이고, 총 섬도가 50 내지 120데니어인 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 사용하여 이를 자발신장공법을 적용하여, 9 내지 25%의 과급(over feed)을 부여하고 모노 데니어의 섬도가 1 내지 10데니어이고, 총 섬도가 30 내지 120데니어인 PET-PTT계 잠재권축사와 공기교락 하여 제조하는 폴리에스테르 가공사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 폴리에스테르 가공사는 C형 단면의 부분배향사로 인하여 독특한 터치와 우아한 광택 및 경량 보온감을 얻을 수 있고, 부분배향사의 과급에 따라 볼륨감 및 벌키감의 조절이 가능하며, 심사로 잠재권축사를 사용하여 풍부한 스트레치성을 가진다.

폴리에스테르, 가공사, C형 단면, 자발신장

Description

신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사 및 이의 제조방법{The method for preparation of self-extending polyester composite yarn with potential crimp property}

본 발명은 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사(POY;Partially Oriented Yarn)에 자발신장성을 부여한 부분배향사와 PET-PTT계 잠재권축사의 공기교락을 통하여 제직 또는 염가공한 직물은 부분배향사의 자발신장성에 의한 소프트 터치, 우수한 드레이프성, 균염성 및 이형단면 부분배향사에 의한 독특한 광택을 보일 뿐만 아니라 심사로 사용된 잠재권축사에 의한 신축성을 발현할 수 있는 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

수축률 등 물성이 서로 다른 원사를 공기 교락을 통해 ITY(Interlaced Textured Yarn)를 만드는 방법은 가공사 제조의 가장 기본적인 방법으로서 잠재권축사의 탄력감과 부분배향사의 농색성, 부드러운 터치 및 저렴한 제조비 등으로 인해 초창기에 폭발적인 수요 증가를 이루었다. 최근에 와서는 압축공기분사법, 가연법 등 다양한 사가공 공법이 적용되어 향상된 품질의 제품을 제조할 수 있지만, 제 조비용이 저렴하고 공법이 단순한 장점 때문에 여전히 ITY가 대량의 저가 제품 시장을 주도하고 있다.

종래에 농염성을 지닌 직물을 제조하기 위해서 이형 단면사를 사용하는 기술이 일본 공개 특허 제(평)03-119133호에 기재되어 있으나, 이 경우 적용하는 두 원사의 비수 수축률 차이가 없기 때문에 벌키성 등이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 일본 공개 특허 제(평)07-109665호에 의하면, 알칼리에 대한 용해도 차가 있는 2종의 폴리머를 적용한 비수 수축률 15% 이상의 고수축 폴리에스테르 복합사와 동일한 구성의 비수 수축률 7% 이하인 저수축 폴리에스테르 복합사의 복합사를 사용하여 제직한 다음 감량함으로서 알칼리 이용성 부분을 제거한 이형단면 복합사를 제안하고 있다. 그러나, 이와 같은 복합사를 사용하여 제직한 원단은 우수한 반발탄성과 이형단면에 의한 독특한 터치 및 피치스킨조의 감성을 보이지만, 몇 가지의 단점을 가지고 있다. 우선 심?초사로 적용되는 원사는 복합방사를 통해 생산해야 하므로 원가 상승이 불가피하며 제직 후 감량을 통해 초(Sheath)부분을 녹여내므로 중량 면에서 불리하다. 또한, 감량에 의해 녹아나가는 초부분은 폐수 처리 비용을 추가적으로 상승시키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 위에서 언급한 이수축 혼섬 가공사를 이용한 직물의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 염색 시 심?초사간 색차를 줄여 향상된 균염성을 보이며, 극대화된 이수축 효과로 인해 벌키감이 우수하고, 이 원단으로 만든 의류는 부드러운 터치 및 독특한 광택을 가지며, 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 적 용함으로써, 겉보기 데니어의 증가로 인해 보다 풍부한 벌키감을 가져 종래의 이수축 혼섬 가공사 직물지와 대비할 때 현저하게 우수한 효과를 거둘 수 있다. 또한 심사로 사용된 잠재권축사로 인해 본 가공사로 제직한 직물은 가공 후 소프트한 스트레치성을 가진다.

본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 사용하여 제조한 것이다. 초사는 반드시 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사로 구성하고, 상기 부분배향사는 모노 데니어의 섬도가 0.5 내지 2 데니어이고, 총 섬도가 50 내지 120 데니어의 범위를 갖는다. 잠재권축사는 모노 데니어의 섬도가 1 내지 10 데니어이고, 총 섬도가 30 내지 120 데니어인 PET-PTT계 잠재권축사이다. 폴리에스테르 부분배향사는 자발신장 공법을 적용하여 9 내지 25%의 과급을 부여한 다음 잠재권축사와 2 내지 5 kgf의 공기압으로 공기교락시킨다. 폴리에스테르 부분배향사와 잠재권축사의 중량비는 40 내지 60% : 60 내지 40% 가 되도록 제조함을 특징으로 한다. 본 발명에서 폴리에스테르 부분배향사의 총 섬도가 40% 미만이면 직물 제조 시 원단의 터치가 저하되고, 60% 초과하는 경우 후가공 공정성이 저하된다.

또한, 가공사의 폴리에스테르 부분배향사에 자발신장성을 부여하는 공정에서 핫 롤러 온도는 95 내지 115℃, 핫 플레이트 온도는 150 내지 170℃인 것이 바람직하다.

과급(overfeed, O/F)이 9% 미만, 핫 롤러 온도가 95℃ 미만, 핫 플레이트 온 도가 150℃ 미만인 경우 자발신장성이 부여되지 않으며, 과급이 25% 초과, 핫 롤러 온도가 115℃ 초과, 핫 플레이트 온도가 170℃ 초과하는 경우 공정성이 저하된다.

상기한 바와 같이, 자발신장 공법을 거친 폴리에스테르 부분배향사는 의료용 섬유로서 요구되는 기본적인 물성 및 잠재권축사와의 공기교락에 의해 제조되는 자발신장 가공사의 벌키성, 균염성 등의 특성을 고려할 때, 강도 1.5 내지 2.5g/d, 신도 110 내지 160%, 비수 수축률 -10 내지 5%의 물성을 가지는 것이 바람직하다. 자발신장 공법을 거친 폴리에스테르 부분배향사의 강도가 1.5g/d 미만이면 핀사 등이 발생하여 제품성이 떨어지고, 비수 수축률이 5%를 초과하는 경우 심사인 잠재권축사와의 수축률 차가 작아 풍부한 후도감(두께감)을 발현시킬 수 없다.

본 발명에 사용된 잠재권축사는 열수축특성이 다른 2종의 폴리에스터, 즉 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)를 사이드-바이-사이드(side-by-side)형 또는 심초형으로 접합시켜 제조한 신축성 섬유를 의미한다. 이때 PET-PTT계 잠재권축사는 강도 3.5 내지 4.2 g/d, 신도 25 내지 35 %, 비수 수축률이 10 내지 20%의 물성을 갖는 것이 본 발명의 가공사 제조를 위해 적합하다.

균일한 교락도를 얻고 핀사 발생 등을 억제하기 위해 공기교락시의 공기압은 선택한 사종에 따라 적합하게 설정해야 하며, 모노 데니어가 작고 필라(fila)수가 많은 원사를 사용할 경우에는 2 내지 3 kgf, 모노 데니어가 크고 필라수가 적은 원사를 사용할 경우에는 3 kgf 이상으로 하여 일반 ITY 작업 조건에 준하여 작업을 실시한다.

이하 실시 예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나, 본 발명이 하기의 실시 예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

<실시 예 1>

세미 덜(semi dull) 120d/72f의 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 초사로 사용하여 과급 16%로 처리하여 자발신장성을 부여하고 이와 동시에 신도 30%의 75d/36f의 잠재권축사를 심사로 사용하여 이들을 공기압 3.5kgf로 공기교락한다. 이때, 상기 부분배향사는 핫 롤러 온도 105℃, 핫 플레이트 온도 160℃로 하여 처리하며 열처리한 다음의 물성은 강도 2.3g/d, 신도 110%, 비수 수축률 -6%이다.

이와 같이 제조된 자발신장 가공사를 사용하여 통상의 방법으로 제직, 염색 및 가공하여 후가공 원단을 제조한 다음 이들의 품질을 평가한 결과는 표 1과 같다.

<실시 예 2>

세미 덜(semi dull) 85d/72f의 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 초사로하고 공기압 3.0kgf, 핫 롤러 온도 103℃, 강도 2.2g/d, 신도 116%, 비수 수축률 -2%로 한 것 외에는 실시 예 1과 동일하다.

<비교 예 1>

신도 40%의 80d/12f 폴리에스테르 연신사(SDY)와 신도 115%의 120d/72f의 폴 리에스테르 C형 단면 부분배향사를 공기압 3.5kgf로 공기교락하여 혼섬사를 제조한다. 이때, 상기 부분배향사는 핫 롤러 온도 105℃, 핫 플레이트 온도 160℃ 과급 16%로 하여 처리하며 열처리한 다음의 물성은 강도 2.3g/d, 신도 110%, 비수 수축률 -6%이다.

이와 같이 제조된 폴리에스테르 복합사를 사용하여 통상의 방법으로 제직, 염색 및 가공하여 후가공 원단을 제조한 후 이들의 품질을 평가한 결과는 표 1과 같다.

<비교 예 2>

신도 30%의 75d/36f의 잠재권축사와 신도 115%의 120d/72f의 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 공기압 3.5kgf로 공기교락하여 혼섬사를 제조한다.

이와 같이 제조된 폴리에스테르 복합사를 사용하여 통상의 방법으로 제직, 염색 및 가공하여 후가공 원단을 제조한 후 이들의 품질을 평가한 결과는 표 1과 같다.

<비교 예 3>

신도 40%의 80d/12f의 폴리에스테르 연신사(SDY)로 한 것 외에는 비교 예 2와 동일하다.

<비교 예 4>

신도 40%의 80d/12f의 폴리에스테르 연신사(SDY)와 신도 120%의 85데니어 72 필라멘트의 폴리에스테르 C형 단면 POY를 공기(air)압 3.0kgf로 교락한 것 외에는 비교 예 2와 동일하다.

<비교 예 5>

신도 40%의 80d/12f의 폴리에스터 연신사(SDY)와 신도 130%의 120d/72f의 폴리에스테르 원형 단면 부분배향사로 한 것 외에는 비교 예 2와 동일하다.

<표 1> 원단 품질 평가 결과

구 분	볼륨감	광택	터치	균염성	신축성
실시 예 1	매우양호	매우양호	매우양호	매우양호	있음
실시 예 2	매우양호	매우양호	양호	양호	있음
비교 예 1	매우양호	매우양호	양호	양호	없음
비교 예 2	보통	매우양호	양호	보통	있음
비교 예 3	보통	양호	보통	보통	없음
비교 예 4	불량	양호	보통	불량	없음
비교 예 5	불량	불량	보통	불량	없음

원단품질 평가는 섬유직종 종사자 40인의 육안 및 감성테스트 결과 30명 이상이 우수하다고 판단하는 경우를 매우양호로, 20명 이상이 우수하다고 판단하는 경우를 양호로, 10명 이상이 우수하다고 판단하는 경우를 보통으로, 9명 이하가 우수하다고 판단하는 경우를 불량으로 판정하였다.

본 발명의 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 적용한 자발신장 가공사는 기존의 연신사와 부분배향사의 합사 방법에 비해 초사로 사용된 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사에 과급을 부여하여 자발신장성을 지니게 하였으므로 이형단면에 의한 난반사 및 자발신장에 의해 심사가 잘 드러나지 않아 균염성을 향상시킬 수 있으며, 극대화된 이수축효과를 통해 풍부한 볼륨감을 가진 직물을 제조할 수 있다. 또한 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 적용하였기 때문에 실제 섬도 대비 겉보기 섬도가 커져서 풍부한 벌키성을 지닐 뿐만 아니라 경량감, 온감 등의 기능성을 가지며, 심사로 잠재권축사를 사용하여 소프트한 스트레치성을 가질 뿐만 아니라, 후가공으로 부여한 기능성과는 달리 세탁 등에 의해 상기 기능성들이 저하되지 않는 장점이 있다.

아울러 본 발명은 가공조건에 따라서 광택과 터치를 다양하게 발현시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 모노 데니어의 섬도가 0.5 내지 2 데니어이고, 총 섬도가 50 내지 120 데니어인 폴리에스테르 C형 단면 부분배향사를 과급 9 내지 25%, 핫 롤러(HR) 온도 95 내지 115℃, 핫 플레이트의 온도 150 내지 170℃의 조건으로 처리한 자발신장 부분배향사인 초사와 모노 데니어의 섬도가 1 내지 10 데니어이고, 총 섬도가 30 내지 120 데니어인 PET-PTT계 잠재권축사인 심사를 교락시켜 제조하는 것을 특징으로 하는, 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서 자발신장 처리한 부분배향사인 초사는 강도 1.5 내지 2.5g/d, 신도 110 내지 160%, 비수 수축률 -10 내지 5%의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는, 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사의 제조방법
3. 제 1항에 있어서 PET-PTT계 잠재권축사는 강도 3.5 내지 4.2 g/d, 신도 25 내지 35 %, 비수 수축률이 10 내지 20 %의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 ,신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사의 제조방법
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사.
5. 제 4항에 따르는 신축성 폴리에스테르 자발신장 가공사를 포함하는 것을 특징으로 하는, 직물 또는 편물.