KR101059495B1

KR101059495B1 - 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의제조방법

Info

Publication number: KR101059495B1
Application number: KR1020030100195A
Authority: KR
Inventors: 박중휘; 오영수; 김정철; 김재형; 김봉섭
Original assignee: 주식회사 휴비스
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2011-08-25
Also published as: KR20050068593A

Abstract

본 발명은 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 특별한 성분의 첨가 및 장비의 보충 없이도 토양 및 대기중에서 생분해성을 가지면서도, 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.

폴리락트산계 복합섬유, 생분해성, 숭고성, 내구성, 복합방사

Description

숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법 {Method for preparing polylactide containing fibers having enhanced loftness and durability}

도 1은 본 발명에 따른 폴리락트산계 복합섬유를 제조하기 위한 압출기의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 호퍼(hopper), 2: 압출기(extruder)

3: 스핀 블록(spin block), 4: 섬유(fiber)

본 발명은 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 특별한 성분의 첨가 및 장비의 보충 없이도 환경친화적으로 토양 및 대기중에서 생분해성을 가지면서도, 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 생활자재, 농업자재, 어업자재, 토목자재, 공업자재로 사용되는 섬유로서 폴리에스테르나 폴리올레핀, 폴리아마이드 등의 합성섬유가 사용되어 왔다. 그러나, 이들 섬유는 사용후 자연계에 방치하면 분해되지 않으며, 이로 인한 환경문제가 발생하였다. 따라서 사용 후에 땅속에 매립하거나, 소각을 해야 하는데, 이때 대기오염이나 매립에 의한 환경부담이 큰 문제로 부각되고 있었다. 이에 따라 최근에는 지구환경보전의 관점에서 환경에 대한 부하의 저감이 요구되고 있다. 따라서, 사용 후에 토양이나 물, 대기 중에서 분해되는 소재가 요구되고 있다.

이러한 생분해성 폴리머로서는, 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 키틴, 키토산 등의 다당류, 단백질, 폴리 3-하이드록시부틸레이트, 3-하이드록시부틸레이트와 3-하이드록시바릴레이트와의 공중합체 등의 미생물에 의해 생기는 폴리머, 폴리글리콜라이드, 폴리락트산, 폴리카프로락톤 등의 지방족 폴리에스테르가 알려져 있다.

주로 사용되고 있는 셀룰로오스계의 코튼, 재생 셀룰로오스는 열가소성이 아니기 때문에 바인더를 필요로 하고, 이 바인더-섬유로서 폴리올레핀, 폴리에스테르 섬유 등을 이용하기 때문에 생분해되지 않는다는 문제점이 있었다.

미생물로부터 생성되는 폴리 3-하이드록시부틸레이트, 3-하이드록시부틸레이트와 3-하이드록시바릴레이트의 공중합체 등은 고가이기 때문에, 용도가 제한되고 강도가 낮다는 문제가 있었다. 또한, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌석시네이트는 용융방사가 가능한 열가소성 생분해성 폴리머이기는 하지만, 낮은 융점으로 인해 내열성에 문제가 있었다. 또한, 폴리락트산의 경우는 용융방사도 용이하고 내열성이 있지만, 숭고성 등의 면에서 부족한 점이 있어 개선이 요구되고 있다.

한편, 폴리에스테르 섬유 중에서도, 중심부를 중공으로 한 중공섬유는 숭고 성이 우수하며, 이불이나 요의 안솜 용도, 쿠션의 충전재 용도 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 또한, 용융점도가 다른 두 종류의 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드(side by side)형으로 접합시킨 복합섬유는 스파이럴 권축을 발현하여 우수한 숭고성 및 내구성을 갖지만, 생분해가 되지 않아 이로 만든 제품을 폐기하였을 경우 소각처리를 해야 하며, 이에 의해 환경에 부하를 주게 된다.

일반적으로 복합섬유는 사이드 바이 사이드형, 쉘-코어형, 매트릭스 형으로 크게 나누어 볼 수 있는데, 상기 사이드 바이 사이드형은 액체 상태로 되어 있는 두 고분자 화합물을 방사하여 두 고분자가 서로 액체상태에서 접촉하도록 하여 하나의 섬유를 만드는 것이고, 매트릭스형은 서로 다른 성분의 물리적 혼합물 상태의 섬유이며, 쉘-코어형은 섬유내부의 코어와 이를 감싸는 쉘 성분으로 이루어지는 복합섬유를 나타낸다.

예를 들어, 한국 공개특허 제2003-88474호에는 폴리락트산 및 폴리히드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 환경적으로 분해가능한 코어-쉘형의 용융방적 섬유가 기재되어 있고, 한국 공개특허 제2001-12198호에는 저수축성 또는 고수축성을 갖는 생분해성 폴리락티드 섬유가 기재되어 있는데, 상기 폴리락티드 함유 섬유는 비등수 수축성이 20% 이하인 저수축성 섬유와 수축성이 10% 이상이고 융해열이 25J/g이하인 고수축성 섬유를 압출하여 제조하는 섬유가 기재되어 있다.

또한, 일본 특개평 9-209216호에는 자연분해성으로 환경오염이 적고, 자발권축성에 우수한 섬유로서, 용융시의 흡열량이 다른 지방족 폴리에스테르를 단섬유내에 편심적으로 접합시킨 자발권축 복합섬유가 기재되어 있지만, 결정성이 낮은 수 지를 사용하고 있으므로 내열성에 문제가 있으며, 폴리락트산에 폴리에틸렌글리콜 등을 공중합함으로써 중합 코스트가 높고 섬유의 숭고성도 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 일본 공개특허 제2003-301332호에는 두 종류의 고분자의 분자량 차이를 이용하여 제조된 폴리락트산계 복합섬유가 기재되어 있다. 상기 공개특허에서 언급한 섬유는 숭고성 및 내열성에는 문제가 없었으나, 충분한 크림프를 발현하기 위해 저분자량의 폴리락트산을 한쪽에 사용하여 사용중에 물성이 변하고 강도가 작아지는 분해현상이 발생하여 내구성을 갖지 못하는 문제가 있었다.

본 발명자들은 전술한 문제를 해결하고 내구성 및 숭고성이 우수한 폴리락트산계 복합섬유를 얻기 위해 연구검토한 결과, 폴리락트산의 경우 용융점도가 방사온도에만 의존하지 않고 압출기의 온도에 상당히 의존함을 수많은 실험을 통해 알 수 있었으며, 동일한 방사온도를 갖더라도 압출기의 실린더 등의 온도 차이에 의해 용융점도차를 가질 수 있음을 발견하였고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 저분자량의 폴리락트산을 사용하지 않고도, 토양이나 대기중에서 생분해성을 가지며, 방사성이 양호하고 숭고성 및 내구성이 우수한 폴리락트산계 복합섬유를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법은, 고중합도의 폴리락트산 수지를 별도의 두 호퍼에 공급하고, 각각의 압출기를 통과시킨 후 스핀 블록(spin block)에서 합류시키며, 고점도 및 저점도의 사이드 바이 사이드(side by side)로 배열시켜 동일 토출구로 토출시킨 후, 냉각 및 고화하여 권취시키는 복합방사 시스템을 이용하는 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법에 있어서, 상기 압출기에서 저점도측 스크류를 A로 하고, 고점도측 스크류를 B로 하였을 때, 각 스크류에서의 유입 존(zone) 온도(T₁), 용융 존 온도(T₂) 및 배출 존 온도(T₃)의 합이 하기 수학식 1과 같은 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고하면서 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리락트산계 섬유의 제조방법은 폴리에스테르의 중공 사이드 바이 사이드형을 폴리락트산에 적용하는 것을 전제로 하고, 숭고성 및 사용 내구성을 향상시키는 방법을 강구한 것으로, 본 발명에 따르면, 고분자량의 폴리락트산 수지를 사용하면서도 권축을 가지며, 숭고성 및 내구성이 우수한 중공 사이드 바이 사이드 복합섬유를 제조할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 폴리락트산계 복합섬유는 고중합도의 폴리락트산 수지를 별도의 두 호퍼에 공급하고, 각각의 압출기를 통과시킨 후 스핀 블록(spin block)에서 합류시키며, 고점도 및 저점도의 사이드 바이 사이드(side by side)로 배열시 켜 동일 토출구로 토출시킨 후, 냉각 및 고화하여 권취시키는 통상의 복합방사 시스템을 이용한다.

상기 압출기에서 저점도측 스크류를 A로 하고, 고점도측 스크류를 B로 하였을 때, 첨부된 도 1과 같이, 각 스크류에서의 유입 존(zone) 온도(T₁), 용융 존 온도(T₂) 및 배출 존 온도(T₃)의 합이 하기 수학식 1과 같은 조건을 만족하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 압출기의 실린더에 있어서 온도의 측정부위를 개략적으로 도시한 도로서, 유입 존(zone)의 온도를 T₁, 용융 존의 온도를 T₂ 및 배출 존의 온도를 T₃로 한다. 또한, 도 1에 도시한 T₃ 이후에 두 유체가 합류되기 전, 따로 관리되는 온도부가 있다면 압출 선단부 및 그 부분을 포함하는 평균온도로 T₃ 온도를 계산하면 된다.

수학식 1

상기 수학식 1과 같이, 저점도측의 3곳의 온도의 합과 고점도측의 3곳의 온도의 합이 10도 이상 차이가 나도록 하며, 최대 200℃까지 차이가 날 수 있으며, 바람직하게는 10∼60℃의 차이가 나도록 설정하는 것이 바람직하다. 상기 저점도측과 고점도측의 T₁, T₂ 및 T₃의 합의 차가 10℃ 미만이면 권축의 발현성이 나빠지는 문제가 있고, 200℃ 이상 차이가 나면 방사시 닐링이 발생하며, 방사안정성이 나빠진다. 또한, T₁, T₂ 및 T₃의 각각의 온도는 130∼220℃의 T₁, 180∼260℃의 T₂, 및 200∼280℃의 T₃의 온도 범위가 바람직하다.

또한, 도 1에서와 같이, 스핀 블록(3)이란 노즐부를 포함하는 노즐 어셈블리를 모두 가열하는 블록으로써, 두 수지의 유동이 합류한 상태이며 온도는 동일하다.

이와 같이, 본 발명의 복합섬유는 고분자량 성분의 폴리락트산을 압출기 온도의 차이, 즉 용융 이력의 온도(압출기에서의 온도)차이를 이용하여 사이드 바이 사이드형으로 배열한 복합섬유로, 두 용융체의 용융 점도차에 의해, 또는 이로 인한 배향차에 의해 발생되는 연신이나 열처리시의 수축률차를 이용하여 스파이럴 상의 권축을 발현시키는 것이다.

또한, 전술한 바와 같은 용융 점도차를 최대한 발현하기 위해 약간의 분자량의 차가 있는 두 가지의 수지를 사용하여도 좋으나, 그 분자량의 차가 너무 크면 분자량이 낮은 쪽의 섬유 구성 성분이 사용 중 생분해에 의해 물성이 저하되는 현상이 발생하며, 방사시에도 공정성이 나쁜 경우가 많으므로, 약간의 분자량 차와 압출기의 온도차를 같이 응용하는 방법이 바람직하다.

즉, 본 발명에서 사용하는 폴리락트산 수지는 70,000 이상의 수평균분자량을 갖는다. 또한, 상기 70,000 이상의 수평균분자량을 갖는 폴리락트산 수지를 복합방사 설비의 각 호퍼에 동일하게 투입할 수 있다. 즉, 이것은 저점도 및 고점도측 스크류에 투입하는 두 수지의 분자량 차이가 사실상 0임을 의미하며, 수평균분자량의 차이가 10,000 미만으로 선택하여 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 고분 자량의 폴리락트산 수지를 이용함으로써, 저분자량의 폴리락트산 수지를 사용하던 종래기술에서 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 고점도측과 저점도측의 복합비율은 체적비로 30 : 70∼70 : 30, 바람직하게는 40 : 60 ∼ 60 : 40으로 하는 것이 바람직하다. 고점도측의 복합비율이 30%보다 작을 경우, 숭고성이 떨어지며, 쉽게 변형되는 단점이 있고, 70%를 초과하는 경우 잠재 권축성의 부여가 어려워진다.

본 발명에서 사용할 수 있는 복합섬유를 제조하기 위해 투입되는 폴리락트산은 폴리락트산, 또는 폴리락트산을 주성분으로 하는 공중합체를 사용할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 폴리락트산을 제조하기 위한 수지로서는 D체, L체 및 이들의 혼합물 중 어느 것을 사용하여도 무방하다. 또한, 폴리락트산을 주성분으로 하는 공중합체로는 전술한 폴리락트산 수지와, 예를 들어 ε-카프로락톤 등의 환상 락톤류, α-하이드록시이소미야리산, α-하이드록시발러레이트 등의 α-옥시산류, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로판디올 등의 글리콜류, 석시닉에시드, 세바신산 등의 디카르복실산류 등으로부터 모노머로서 1종 또는 2종 이상 선정하여 공중합한 것을 들 수 있다.

이 때 공중합의 비율로는 락트산 100중량부에 대해 공중합하는 모노머는 내열성 및 내구성 측면에서 10중량부 이하가 좋으며, 바람직하게는 1∼5중량부이다.

또한, 상기 폴리락트산의 광학순도는 98% 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 광학순도가 98% 미만의 경우, 폴리락트산의 융점이 떨어져 내열성과 내구성이 저하되므로 바람직하지 않다. 여기서 말하는 폴리락트산의 광학순도라 함 은, 폴리락트산을 구성하는 락트산이 L체 락트산을 주체로 하는 경우에는 전체 락트산에 대한 L체 락트산의 함량으로 표시하고, 폴리락트산을 구성하는 락트산이 D체 락트산을 주체로 하는 경우에는 전체 락트산에 대한 D체 락트산의 함량으로 표시한다. 예를 들어, 폴리락트산이 L체 95%, D체 5%로 구성되어 있다면 순도는 95%가 된다.

계속하여, 도 1에는 도시되지 않았지만, 이렇게 토출된 섬유를 공지의 냉각장치에 의해 냉각 및 고화시킨 후, 필요에 따라 유제를 부여하고, 권취 롤러를 사용하여 권취하여 복합섬유를 제조한다. 예사성을 고려하면 권취롤러의 속도는 500∼2000m/분인 것이 바람직하다.

얻어진 미연신사를 연신 후의 토우 섬도(Tow total denier)가 40만∼130만 dtex가 되도록 하고, 공지의 연신기에서 연신 및 열처리를 실시한다. 그리고 무긴장하에서 열처리를 실시하고, 적절한 섬유길이로 절단하여 목적한 바의 폴리락트산 복합섬유를 제조한다.

전술한 방법에 의해 제조된 본 발명에 따른 폴리락트산계 복합섬유는, 단면의 중공도가 5∼40%이다.

본 발명에 있어서, 중공도란 중공 복합섬유의 중공부를 포함한 전체 단면적에서 중공부가 차지하는 비율을 의미하며, 중공도가 5% 미만이면 숭고성이 떨어지며, 중공도가 40% 이상이면 중공이 깨지거나, 찌그러져 실질적으로 중공 섬유의 역할을 할 수 없고, 이를 사용하는 제품의 쿠션성이 오히려 떨어지는 경향이 있다.

또한, 본 발명에 따라 제조된 복합섬유는 스파이럴 권축 발현 현상의 초하중 시의 비체적이 65cm³/g 이상, 바람직하게는 80cm³/g 이상이다. 또한, 하중시의 비체적이 9cm³/g 이상이며, 바람직하게는 20cm³/g 이상이다. 이들 범위 미만이면, 반복 사용시 등에 의해 숭고성의 회복이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 섬유는 우수한 숭고성을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 복합섬유의 내구성을 측정하기 위해 60℃ 및 95% RH에서 7일간 방치한 후의 강도저하를 살펴보면, 5cN/dtex 이하, 바람직하게는 1cN/dtex이다. 따라서, 본 발명에 따른 섬유는 우수한 내구성을 가짐도 확인할 수 있다.

본 발명의 복합섬유의 형태는 장섬유, 단섬유 어느 쪽이든지 무방하나, 단섬유로서 안솜용도, 쿠션재 및 충전재, 부직포 용도 등으로 사용하면 섬유의 특징을 최대한 발현시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 복합섬유를 베게나 이불용도 등의 침장용으로 사용하는 경우에는 섬유의 마찰을 내려 소프트감과 양호한 쿠션성 등을 얻기 위해 실리콘계 유제들을 피복하는 것이 바람직하다.

실리콘계 유제는 권취 후 섬유를 적절한 길이로 절단하기 전에 피복하며, 이의 부착량은 용도에 따라 적절히 선정하지만, 일반적으로는 섬유중량에 대해 0.05∼0.50중량%, 특히 0.15∼0.40중량%가 바람직하다.

또한, 그 밖에도 본 발명의 복합섬유에는 각종 안료, 염료, 착색제, 발수제, 흡수제, 난연제, 안정제, 산화방지제, 자외선흡수제, 금속입자, 무기화합물입자, 결정핵제, 윤할제, 가소제, 항균제, 향료 또는 기타첨가제를 혼합할 수 있다.

하기 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

수평균분자량이 90,000인 L-락트산을 주체로 하는 폴리락트산 수지를 구멍수가 159개인 일반 사이드 바이 사이드형의 중공 섬유용 노즐을 사용하여 압출기의 온도차에 의해 용융점도가 다르게 되도록 하였다. 고점도 측의 압출기의 온도는 T₁은 180℃, T₂는 200℃, 및 T₃는 210℃이었고, 저점도 측의 압출기의 온도는 T ₁은 180℃, T₂는 230℃, T₃는 240℃로 설정하였다. 저점도측과 고점도측의 복합비율은 50 : 50이며, 토출량 500g/분, 합류후의 토출부의 온도가 240℃가 되도록 하여 권취속도 1,000m/분으로 권취하였다. 이때 사절 등의 현상은 없었으며, 공정은 양호하였다.

얻어진 미연신 섬유속을 연신온도 60℃, 연신속도 100m/분으로 하여 3.1배로 연신하여 연신사를 얻었다. 이때 단사섬도는 8.9dtex, 강도 3.3cN/dtex의 물성을 갖고 있었으며, 실리콘 유제를 0.3중량%가 되도록 부착하였다. 이후 무긴장하에서 130℃의 열처리를 하고, 68mm로 절단하여 단섬유로 만들었다. 제조된 섬유의 평가결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2∼6 및 비교예 1∼6

하기 표 1에 따라 조건을 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 제조된 섬유의 평가결과를 하기 표 1에 나타내었다.

	분자량		압출기 온도합		압출기 온도합의 차	초하중시 비체적	하중시 비체적	유제	강도1	강도2	중공도 (%)	평가
	A측	B측	A측	B측	압출기 온도합의 차	cm³/g		유제	cN/dtex		중공도 (%)	평가
실시예1	90000	90000	590	650	60	105	37	실리콘계	3.3	3.3	20	◎
실시예2	90000	82000	590	650	60	110	36	실리콘계	3.2	3.2	20	◎
실시예3	90000	82000	590	595	5	61	8.5	실리콘계	3.4	3.4	20	◎
실시예4	82000	82000	590	650	60	100	33	실리콘계	3.1	3.1	20	◎
실시예5	90000	90000	590	620	30	88	19	실리콘계	3.4	3.4	20	◎
실시예6	90000	90000	590	650	60	145	39	실리콘계	2.8	2.7	30	◎
비교예1	90000	82000	590	595	5	61	8.5	실리콘계	3.4	3.4	20	X
비교예2	90000	90000	590	650	60	62	13	실리콘계	3.4	3.4	4	X
비교예3	90000	51000	590	590	0	110	35	실리콘계	3.1	2.0	20	X
비교예4	90000	51000	590	650	60	-	-	-	-	-	20	X
비교예5	60000	51000	590	650	60	99	28	실리콘계	2.7	1.6	20	X
비교예6	90000	90000	590	650	60	108	29	비실리콘	3.3	3.3	20	X

* 강도 1 = 연신후의 강도

* 강도 2 = 60℃, 95% RH에서 7일간 방치후의 강도

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1∼6은 모두 방사성 및 숭고성의 평가, 태평가 등의 종합적인 면에서 양호하였다. 중공률이 큰 실시예 6의 경우 강도가 다소 떨어졌으나 문제가 되는 수준은 아니었다.

비교예 1의 경우 분자량차도 적으며, 압출기의 온도차도 적어 숭고성이 불량하였다. 비교예 2의 경우 중공률이 부족하여 초하중시 비체적이 작아 숭고성이 불 량하였다. 비교예 3의 경우 온도차는 없으나 분자량차로 인하여 양호한 숭고성을 보였다. 그러나 다습한 열처리(항온항습실 60℃, 95% RH) 후의 강도가 크게 떨어져 내구성이 불량한 것으로 평가되었다. 비교예 4의 경우 분자량차 및 온도차를 모두 부여할 경우 방사후 노즐면에서의 벤딩현상이 심하여 권취가 불가능하였다. 비교예 5의 경우 분자량차는 작으나 압출기의 온도차를 주어 양호한 숭고성을 보일 수 있었다. 그러나 섬유의 강도도 작을 뿐만 아니라, 다습한 열처리(항온항습실 60℃, 95% RH) 후의 강도가 크게 떨어져 내구성이 불량한 것으로 평가되었다. 비교예 6의 경우 숭고성은 양호하였으나 실리콘 유제를 사용하지 않은 관게로 터치가 부드럽지 못하고 꺼칠한 느낌이 강하였다.

* 물성 측정 방법

(1) 수평균 분자량

테트라하이드로푸란을 용매로하고 겔 퍼미에시션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정하였다.

(2) 중공도

중공도(%)=[(중공부의 단면적)/(중공부를 포함한 섬유전체의 단면적)]x100

(3) 초하중시의 비체적 (cm³/g)과 하중시의 비체적(cm³/g)

: 열처리에 의해 스파이럴 권축을 발현시킨 섬유를 시트상의 웹으로 만든 후 20x20cm 크기로 자르고 중량이 80g이 되도록 쌓은 후에 초하중(측정판 20x20cm, 중량 170g)시의 비체적을 측정하여 초하중시의 비체적으로 하고, 하중(측정판 20x20cm, 중량 170g+ 5,230g)시의 비체적을 측정한 것을 하중시 비체적으로 함

(4) 내구성

장기적인 시험을 할 수 없으므로 모사시험을 통해 평가하였다. 항온항습실에서 온도를 60℃로 설정하고 습도를 95%로 맞춘 후 제품을 7일간 보관한 후 보관 전후의 신도 저하를 평가하였다. 이 모사 평가의 경우 다른 품종의 폴리락트산의 실제평가에서 실제결과와 유사한 경향을 보여 평가수단으로서 가치가 충분히 있는 것으로 판단된다.

상기 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 복합섬유는 특별한 성분의 첨가 및 장비의 보충 없이도 토양 및 대기중에서 생분해성을 가지면서도, 종래의 섬유에 뒤지지 않는 물성을 보유하면서도, 우수한 숭고성 및 내구성을 갖는다.

Claims

고중합도의 폴리락트산 수지를 별도의 두 호퍼에 공급하고, 각각의 압출기를 통과시킨 후 스핀 블록(spin block)에서 합류시키며, 고점도 및 저점도의 사이드 바이 사이드(side by side)로 배열시켜 동일 토출구로 토출시킨 후, 냉각 및 고화하여 권취시키는 복합방사 시스템을 이용하는 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법에 있어서,

상기 압출기에서 저점도측 스크류를 A로 하고, 고점도측 스크류를 B로 하였을 때, 각 스크류에서의 유입 존(zone) 온도(T₁), 용융 존 온도(T₂) 및 배출 존 온도(T₃)의 합이 하기 수학식 1과 같은 조건을 만족하며, 상기 고중합도의 폴리락트산 수지가 70,000 이상의 수평균분자량을 가지며, 상기 두 호퍼에 각각 투입되는 수지의 수평균분자량의 차이가 10,000 미만인 것을 특징으로 하는 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법.

수학식 1
제1항에 있어서, 상기 폴리락트산계 복합섬유는 60℃ 및 95% RH에서 7일간 방치후의 강도저하가 5cN/dtex 이하인 것을 특징으로 하는 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리락트산계 복합섬유의 권취단계 이후에 원하는 길 이로 절단하기 전에 섬유질량에 대해 0.05∼0.5중량%로 실리콘계 유제를 피복시키는 것을 특징으로 하는 숭고성 및 내구성이 향상된 폴리락트산계 복합섬유의 제조방법.
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