KR101143519B1 - Thermal bonded highly elastic conjugate fiber and maunfacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고유점도가 0.63~1.40 dl/g의 고점도 폴리에스테르계 수지와 0.40~0.62 dl/g인 저점도 폴리에스테르계 수지를 중량비 30:70~70:30으로 제조되는 사이드 바이 사이드(side by side)형의 중공 섬유로, 상기 고점도 폴리에스테르계 수지 또는 저점도 폴리에스테르계 수지를 이소프탈산(Isophthalic acid)과 공중합하여 개질된 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.The present invention relates to a high viscosity polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.63 to 1.40 dl / g and a low viscosity polyester resin having a viscosity of 0.40 to 0.62 dl / g at a side by side ratio of 30:70 to 70:30 wherein the polyester resin is a polyester resin modified by copolymerizing the high-viscosity polyester resin or the low-viscosity polyester resin with isophthalic acid as a side-type hollow fiber. .
복합섬유, 열융착, 이소프탈산, 폴리에스테르 Composite fiber, heat fusion, isophthalic acid, polyester
Description
본 발명은 열융착 고탄성 복합섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로 2종의 폴리에스테르 계 수지를 이용하여 하나의 폴리에스테르계 수지를 개질하여 융점을 낮추어 고벌키성, 고탄성 특성을 가지면서 열융착성을 가지는 열융착 고탄성 복합섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a heat-fusible, high-elasticity composite fiber and a method for producing the same, wherein two polyester resins are used to modify one polyester resin to lower the melting point to obtain a polyester fiber having high elasticity and high- To a heat-fusion-bonded high-elasticity composite fiber.
일반적으로 치수안정성, 내광성, 내산성(耐酸性)내알칼리성이 우수하고 기계적 강도가 크고 내구성도 뛰어난 폴리에스테르계 수지는 매우 특성과 물성에 따라 다양한 종류가 개발되어 여러 산업분야에서 사용되고 있다. 이러한 다양한 특성의 폴리에스테르계 수지 중 고유 점도가 서로 상이한 두 종류의 폴리에스테르계 수지를 이용하여 고벌키성을 갖는 복합 섬유 및 그 제조방법은 여러 개발업체에서 개발되어 의류, 의료, 생활용품 등의 많은 산업분야에서 사용되고 있다.Polyester resins, which are generally excellent in dimensional stability, light resistance, acid resistance, alkalinity, mechanical strength and durability, have been developed in various industrial fields depending on their properties and physical properties. Composite fibers having high elasticity using two kinds of polyester-based resins having different intrinsic viscosities among polyester resins having various properties and their manufacturing methods have been developed by various development companies and have been used in many fields such as clothes, It is used in the industrial field.
종래의 고벌키성 중공 복합섬유는 2종의 폴리머의 점도차이에 의한 수축차이 를 이용하여 벌키성을 개선시켰다. 예를 들어 대한민국 특허출원 제2003-0013706호에서는 극한 점도 0.64～0.80의 고점도 폴리에스테르(a)와, 이산화 티탄을 함유하는 극한 점도 0.50～0.68의 저점도 폴리에스테르(b)를 중공 사이드 바이 사이드 구조로 우수한 벌키성을 지닌 복합섬유를 얻기 위해 고점도와 저점도 차이가 0.05~0.20 수준의 2종의 폴리에스테르 수지를 사용하여 고벌키성 중공 복합섬유를 제조하였다. Conventional high-strength hollow fiber-reinforced composites improved bulky properties by using difference of shrinkage due to viscosity difference between two kinds of polymers. For example, in Korean Patent Application No. 2003-0013706, a high viscosity polyester (a) having an intrinsic viscosity of 0.64 to 0.80 and a low viscosity polyester (b) having an intrinsic viscosity of 0.50 to 0.68 containing titanium dioxide are mixed with a hollow side- In order to obtain composite fibers with excellent vulcanization properties, two types of polyester resins having a high viscosity and a low viscosity difference of 0.05 to 0.20 were used to produce high - modulus hollow composite fibers.
하지만 상기와 같은 방식으로 제조된 복합섬유를 패딩류 및 스터핑류의 제품 또는 단섬유로 커팅하여 부직포를 제조하기 위해서는 섬유간 별도의 교락 과정이 필요하다.However, in order to produce the nonwoven fabric by cutting the composite fibers produced in the above-described manner into padding products, stuffing products, or short fibers, a separate entanglement process is required.
상기와 같이 섬유간의 교락 시키는 방법으로는 여러 가지가 있지만 그 중 서멀 본딩(Thermal bonding)방법으로 섬유를 교락 시키기 위해서는 다른 폴리머에 비해 융점이 낮아 열융착 성능을 지닌 폴리머가 함유된 섬유가 별도로 필요하다.As described above, there are various methods of entangling the fibers. Among them, in order to entangle the fibers by the thermal bonding method, the fibers having the melting point lower than that of the other polymers are required to contain the polymer having the heat fusion performance .
이와 같은 방법으로 서멀 본딩을 실시할 경우 열융착 성능을 지닌 섬유와 고벌키성 중공복합섬유를 혼합하여 사용한다. 하지만 상기 방법으로 부직포를 제조하게 될 경우 2 종의 섬유를 부직포 용도에 맞춰 혼합하여 실시할 필요가 있으며 이 과정에 2 종 섬유의 비중차이에 의해 균일한 혼합이 이루어지기 어려우며, 균일한 혼합을 이루어지더라도 수 차례의 혼합과정을 거쳐야 한다. When the thermal bonding is performed in this manner, a fiber having heat-sealability and a high-shear core hollow fiber are mixed and used. However, when the nonwoven fabric is manufactured by the above-described method, it is necessary to mix two kinds of fibers according to the use of the nonwoven fabric. It is difficult to uniformly mix the two kinds of fibers due to the difference in specific gravity of the two kinds of fibers. It is necessary to go through several mixing processes.
또한, 2 종 섬유간의 혼합이 불균일한 경우 서멀 본딩공정의 실시 중 열융착 성능을 지닌 섬유가 밀집된 부분은 과융착이 발생하여 부직포의 강도와 벌키성이 균일하지 못하고 촉감 및 질감이 떨어지게 되는 문제점이 있다.In addition, in the case where the mixing of the two kinds of fibers is non-uniform, the portion where the fibers having the heat-sealing performance are densely packed during the thermal bonding process is fused and the strength and balancing property of the nonwoven fabric are not uniform, have.
또한, 일본 특허출원 제2002-131545호에서는 저융점 폴리머와 고융점 폴리머를 이용하여 중공을 지닌 사이드 바이 사이드 형태의 섬유를 제조하여 섬유에 고벌키성, 유연성, 열융착성을 부여하였다. 하지만 상기 특허에서는 저융점 폴리머를 1.4-부탄디올 과 아디핀산, 지방족 락톤을 이용하였다. 상기와 같은 방법으로는 일정 수준의 성능을 얻을 수 있지만, 제조과정이 복잡해지고, 제조 단가가 올라가는 문제점을 지니고 있다. Japanese Patent Application No. 2002-131545 discloses a side-by-side type fiber having a hollow structure by using a low-melting-point polymer and a high-melting-point polymer, thereby imparting high elasticity, flexibility and heat-sealability to the fibers. However, in the above patent, 1.4-butanediol, adipic acid and aliphatic lactone were used as low melting point polymers. Although a certain level of performance can be obtained by the above method, the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is increased.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 발명으로 2 종의 폴리머로 제조되는 고벌키성 중공 복합섬유에 열융착 성능을 부가한 것으로서 1 종의 섬유에 열 접착 성능 및 고벌키성을 동시에 가지게 하여 별도의 섬유 없이 1 종의 섬유만으로 서멀 본딩공정 통과 후 부직포의 강도와 벌키성이 균일하고 터치 및 질감이 우수한 제품을 얻을 수 있는 열융착 고탄성 복합섬유 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a high-strength hollow fiber- The present invention also provides a heat-fusion-bonded high-elasticity composite fiber capable of obtaining a product having uniform strength and bulkiness and having excellent touch and texture after passing through a thermal bonding process using only one type of fiber, and a method for producing the same.
또한 상기열융착 고탄성 복합섬유로 제조되는 부직포를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a nonwoven fabric made of the heat-fusion-bonded high-elasticity composite fiber.
본 발명은 고유점도가 0.63~1.40 dl/g의 고점도 폴리에스테르계 수지와 0.40~0.62 dl/g인 저점도 폴리에스테르계 수지를 중량비 30:70~70:30으로 제조되는 사이드 바이 사이드(side by side)형의 중공 섬유로, 상기 고점도 폴리에스테르계 수지 또는 저점도 폴리에스테르계 수지를 이소프탈산(Isophthalic acid)과 공중합하여 개질된 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.The present invention relates to a high viscosity polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.63 to 1.40 dl / g and a low viscosity polyester resin having a viscosity of 0.40 to 0.62 dl / g at a side by side ratio of 30:70 to 70:30 wherein the polyester resin is a polyester resin modified by copolymerizing the high-viscosity polyester resin or the low-viscosity polyester resin with isophthalic acid as a side-type hollow fiber. .
또한, 상기 고점도 폴리에스테르계 수지는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 선택되는 하나로 제조되 는 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.Also, the high-viscosity polyester resin may be one selected from the group consisting of polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate.
또한, 상기 저점도 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.The present invention also provides a thermally welded high-elasticity composite fiber characterized in that the low viscosity polyester resin is polyethylene terephthalate.
또한, 상기 개질된 폴리에스테르계 수지의 공중합된 이소프탈산(Isophthalic acid)은 폴리에스테르계 수지의 테레프탈산(terephthalic acid)과 대비하여 10 ~ 50 몰(mol)%로 공중합되는 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.Also, the copolymerized isophthalic acid of the modified polyester resin is copolymerized in an amount of 10 to 50 mol% relative to the terephthalic acid of the polyester resin. Thereby providing a composite fiber.
또한, 상기 개질된 폴리에스테르계 수지는 융점이 90~230℃인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.Also, the modified polyester resin has a melting point of 90 to 230 ° C.
또한, 상기 섬유는 섬도가 1.0~20.0 데니어(denier)인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.Also, the present invention provides a thermally welded high-elasticity composite fiber characterized in that the fiber has a fineness of 1.0 to 20.0 denier.
또한, 상기 섬유는 중공율이 3~30%인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유를 제공한다.Also, the present invention provides a thermally welded high-elasticity composite fiber characterized in that the fiber has a hollow ratio of 3 to 30%.
또한 상기의 열융착 고탄성 복합섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 부직포를 제공한다.The nonwoven fabric is also characterized in that the nonwoven fabric is made of the heat-fusion-bonded high-elasticity composite fiber.
또한, 본 발명은 이소프탈산(Isophthalic acid)과 공중합하여 고유점도가 0.63~1.40 dl/g의 고점도의 개질 폴리에스테르계 수지 또는 0.40~0.62 dl/g인 저점도의 개질 폴리에스테르계 수지를 제조하는 개질 폴리머중합공정, 상기 개질된 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지, 또는 고점도 폴리에스테르계 수지와 개질된 저점도 폴리에스테르계 수지를 중량비 30:70~70:30으로 230~290℃에서 800~1500mpm의 방사속도로 사이드 바이 사이드(side by side)형의 중공 섬유로 방사하는 방사공정, 상기 방사된 섬유를 40~80℃에서 1.5~4.5의 연신비로 연신하는 연신공정, 상기 연신된 섬유를 40~60℃로 열처리하는 열처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for producing a modified polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.63 to 1.40 dl / g or a modified polyester resin having a low viscosity of 0.40 to 0.62 dl / g by copolymerization with isophthalic acid A modified polyester polymer resin, a modified polyester polymer resin, a modified polyester polymer resin, a modified polyester polymer resin, a modified polyester polymer resin, a modified polyester polymer resin, a modified polyester polymer resin, A side-by-side hollow fiber at a spinning speed of 800 to 1500 mpm, a drawing process in which the spinning fiber is drawn at a draw ratio of 1.5 to 4.5 at 40 to 80 ° C, And a heat treatment step of heat treating the fibers at 40 to 60 ° C.
또한, 상기 고점도 폴리에스테르계 수지는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 선택되는 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법을 제공한다.The high-viscosity polyester resin may be one selected from the group consisting of polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate.
또한, 상기 저점도 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a thermally fusible high-elasticity composite fiber characterized in that the low viscosity polyester resin is polyethylene terephthalate.
또한, 상기 개질된 폴리에스테르계 수지의 공중합된 이소프탈산(Isophthalic acid)은 폴리에스테르계 수지의 테레프탈산(terephthalic acid)과 대비하여 10~50 몰(mol)%인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법을 제공한다.In addition, the copolymerized isophthalic acid of the modified polyester resin is 10 to 50 mol% relative to terephthalic acid of the polyester resin. Of the present invention.
또한, 상기 섬유는 섬도가 1.0~20.0 데니어인 것을 특징으로 하는열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method for producing a heat-sealable high-elasticity composite fiber, wherein the fiber has a fineness of 1.0 to 20.0 denier.
또한, 상기 섬유는 중공율이 3~30%인 것을 특징으로 하는 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법을 제공한다.Also, the present invention provides a method for producing a heat-sealable high-elasticity composite fiber, wherein the hollow fiber has a hollow ratio of 3 to 30%.
또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 열융착 고탄성 복합섬유로 제조되는 것을 특징으로 하는 부직포를 제공한다.In addition, the present invention provides a nonwoven fabric which is manufactured from the thermally fusible, high-elasticity composite fiber produced by the above production method.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 불법적으로 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "substantially", "substantially", and the like are used herein to refer to a value in or near the numerical value when presenting manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Absolute numbers are used to prevent illegal unauthorized exploitation by unscrupulous invaders of the mentioned disclosure.
본 발명은 고유점도가 0.63~1.40 dl/g의 고점도 폴리에스테르계 수지와 0.40~0.62 dl/g인 저점도 폴리에스테르계 수지를 중량비 30:70~70:30으로 제조되는 사이드 바이 사이드(side by side)형의 중공 복합섬유이다.The present invention relates to a high viscosity polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.63 to 1.40 dl / g and a low viscosity polyester resin having a viscosity of 0.40 to 0.62 dl / g at a side by side ratio of 30:70 to 70:30 side type hollow composite fibers.
상기 고점도 폴리에스테르계 수지는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Poly Trimethyleneterephthalate :PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate:PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate:PET)를 사용할 수 있으며, 저점도 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate:PET)를 사용하는 것이 바람직할 것이다.The high viscosity polyester resin may be polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), or polyethylene terephthalate (PET). The low viscosity polyester resin It would be preferable to use polyethylene terephthalate (PET).
일반적으로 알려진 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 고유점도는 1.0~1.5dl/g이고, 폴리부틸렌테레프탈레이트의 고유점도는 0.8~1.2dl/g, 폴리에틸렌테레프탈 레이트의 고유점도는 0.40~0.68dl/g으로 고유점도의 차이가 클수록 권축도가 크게 되므로 고유점도의 차이를 이용하여 권축도를 조절할 수 있다.The intrinsic viscosity of polytrimethylene terephthalate is 1.0 to 1.5 dl / g, the intrinsic viscosity of polybutylene terephthalate is 0.8 to 1.2 dl / g and the intrinsic viscosity of polyethylene terephthalate is 0.40 to 0.68 dl / g The larger the difference in intrinsic viscosity is, the larger the degree of crimp becomes. Thus, the degree of crimp can be controlled by using the difference in intrinsic viscosity.
본 발명의 복합섬유를 형성하는 상기 폴리에스테르계 수지는 이소프탈산(Isophthalic acid)과 공중합되어 개질된 폴리에스테르계 수지로 이소프탈산(Isophthalic acid)은 폴리에스테르계 수지의 테레프탈산(terephthalic acid)과 대비하여 10 ~ 50 몰(mol)%로 공중합하여 폴리에스테르계 수지의 융점(melting point)을 90~230℃로 조절하여야한다.The polyester resin forming the composite fiber of the present invention is a polyester resin modified by copolymerization with isophthalic acid, and isophthalic acid is a polyester resin modified with a terephthalic acid of a polyester resin And the melting point of the polyester-based resin should be controlled to 90 to 230 ° C by copolymerization in an amount of 10 to 50 mol (mol).
상기 개질된 폴리에스테르계 수지의 융점이 90℃이하이면 방사공정작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으며, 230℃이상일 경우에는 열융착 성능이 발휘되기 어렵다.When the melting point of the modified polyester-based resin is 90 ° C or lower, there may be a problem that the workability of the spinning process is inferior, and when it is 230 ° C or higher, the heat-fusion performance is hardly exhibited.
상기 이소프탈산의 개질 방법은 일반적인 폴리에스테르계 수지의 중합방법과 동일하나 테레프탈산 대신에 일정량의 이소프탈산를 투입함으로써 폴리에스테르계 수지의 폴리머 사슬의 규칙성이 어긋나서 폴리머의 융점이 하락하게 된다.The isophthalic acid modification method is the same as that of a general polyester-based resin, but the addition of a certain amount of isophthalic acid in place of terephthalic acid causes the regularity of the polymer chains of the polyester-based resin to deviate and the melting point of the polymer to be lowered.
또한, 상기 중합반응 시, 중합반응시간을 조절함으로써 폴리에스테르계 수지의 고유점도를 조절할 수 있다.In addition, the intrinsic viscosity of the polyester-based resin can be controlled by controlling the polymerization reaction time during the polymerization reaction.
본 발명의 복합섬유는 고점도 폴리에스테르계 수지 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지의 2 종의 폴리머로 제조되는 것으로 고점도 폴리에스테르계 수지 또는 저점도 폴리에스테르계 수지를 이소프탈산으로 개질하여 개질된 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지로 형성하거나 고점도 폴리에스테르계 수지와 개질된 저점도 폴리에스테르계 수지로 도 2에 도시된 바와 같이 고점도 폴리 에스테르계 수지(A 또는 B)와 저점도 폴리에스테르계 수지(B 또는 A)를 중량비 30:70~70:30의 사이드 바이 사이드형으로 제조하여야 한다.The composite fiber of the present invention is made of two kinds of polymers of a high-viscosity polyester resin and a low-viscosity polyester resin, and the high-viscosity polyester resin or the low-viscosity polyester resin is modified with isophthalic acid to obtain a modified high- Viscosity resin (A or B) and a low-viscosity polyester (as shown in FIG. 2) are formed of a high-viscosity polyester resin and a low-viscosity polyester resin modified with a high viscosity polyester resin Based resin (B or A) should be prepared in a side-by-side form in a weight ratio of 30:70 to 70:30.
또한, 본 발명은 중공형의 복합섬유로 도 2에 도시된 바와 같이 섬유 축방향에 연속하는 중공부를 가지고,중공부의 비율인 중공율이 3～30%인 것이 바람직하다.In addition, the present invention is a hollow composite fiber having a hollow portion continuing in the fiber axis direction as shown in FIG. 2, and it is preferable that the hollow portion has a hollow ratio of 3 to 30%.
상기 중공섬유의 제조방법은 일반적인 방법 같이 다수의 만곡된 슬릿(slit)이 원형으로 배열된 방사구금을 이용하여 단면이 중공이 형성된 원형으로 도 2의 도면과 같이 제조될 수 있으며, 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지가 사이드 바이 사이드(side by side)형의 제조된다.The method for producing the hollow fiber can be manufactured as shown in Fig. 2 in the form of a circle having a hollow section formed by using a spinneret in which a plurality of curved slits are arranged in a circular shape as a general method, and a high viscosity polyester- The resin and the low-viscosity polyester-based resin are produced by side-by-side type.
상기 중공율은 섬유 축방향에 대하여 수직 방향의 섬유의 단면적에 차지하는 중공부의 단면적을 말한다. 중공율이 3%미만인 경우에는 중공섬유의 이점(利點)인 겉보기 부피에 비해 가볍고 보온성을 향상시키는 효과가 미미하며, 중공율이 30%를 넘는다면, 방사시에 중공 균열이 발생하고, 방사작업성이 현저히 떨어지고, 품질이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.The hollow ratio refers to the cross-sectional area of the hollow portion occupying the cross-sectional area of the fiber in the direction perpendicular to the fiber axis direction. If the hollow ratio is less than 3%, the effect of improving the warmth is less than that of the apparent volume, which is advantage of the hollow fiber. If the hollow ratio exceeds 30%, hollow cracks occur during the spinning, The workability is remarkably deteriorated and the quality is deteriorated.
또한, 본 발명의 열융착 고탄성 복합섬유의 섬도는 이용분야에 따라 조절되어야 하며 기본적으로 섬도가 1 ~ 20 데니아(denier)로 제조하는 것이 바람직할 것이다.In addition, the fineness of the heat-sealed high-elasticity composite fiber of the present invention should be adjusted according to the field of use, and it is preferable that the fineness is basically 1 to 20 denier.
상기의 본 발명에 따른 열융착 고탄성 복합섬유는 단섬유로 제조하여 서멀 본딩공정으로 부직포를 제조할 경우 섬유간의 교락을 위해 저융점사와 혼합하지 않고 본 발명의 열융착 고탄성 복합섬유만으로 부직포를 제조할 수 있어 부직포 제조 공정을 단순화 할 수 있으며, 불량율을 줄일 수 있다.When the nonwoven fabric is produced by the thermal bonding process, the nonwoven fabric may be manufactured from the thermally fusible high-elasticity composite fiber of the present invention without mixing with the low-melting point yarn for entanglement between the fibers. So that the manufacturing process of the nonwoven fabric can be simplified, and the defect rate can be reduced.
상기의 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같은 공정으로 실시되는 것으로 개질 폴리머중합공정, 방사공정, 연신공정, 열처리공정, 순으로 제조된다.The method for producing the heat-fusion-reshaped high-elasticity composite fiber is carried out by the process as shown in Fig. 1, and is manufactured in the order of the modified polymer polymerization process, the spinning process, the stretching process, and the heat treatment process.
상기 개질 폴리머중합공정은 이소프탈산(Isophthalic acid)과 공중합하여 고유점도가 0.63~1.40 dl/g의 고점도의 개질 폴리에스테르계 수지 또는/및 0.40~0.62 dl/g인 저점도의 개질 폴리에스테르계 수지를 제조하는 공정으로 상기 고유밀도는 중합반응시간을 조절함으로써 개질 폴리에스테르계 수지의 분자량을 조절하여 고유밀도를 조절할 수 있다.The modified polymer polymerization process may be carried out by copolymerizing with isophthalic acid to obtain a modified polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.63 to 1.40 dl / g or / and a modified polyester resin having a low viscosity of 0.40 to 0.62 dl / g The intrinsic density can be controlled by adjusting the molecular weight of the modified polyester resin by controlling the polymerization reaction time.
상기 개질공정은 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우에 테레프탈산과 에틸렌 글리콜의 몰(mol)비는 1:1.1~1.5, 이소프탈산과 에틸렌 글리콜의 몰비는 1:1.5~2.0로 혼합하여 150~200℃에서 에스테르반응시키는 초기반응을 거친 후 245~280℃에서 개질 폴리머로 중합시키는 중합반응으로 진행될 수 있으며, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 역시 상기의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 개질공정과 유사한 공정으로 제조할 수 있을 것이다.In the case of the polyethylene terephthalate, the molar ratio of terephthalic acid to ethylene glycol is 1: 1.1 to 1.5, the molar ratio of isophthalic acid to ethylene glycol is 1: 1.5 to 2.0, And then polymerization is carried out at 245 to 280 ° C. by a modified polymer. The polytrimethylene terephthalate and polybutylene terephthalate can also be produced by a process similar to the above-mentioned modification process of polyethylene terephthalate There will be.
상기 개질 폴리머중합공정에서는 제조된 고점도의 개질 폴리에스테르계 수지 또는 저점도의 개질 폴리에스테르계 수지를 이용하여 상기 개질된 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지, 또는 고점도 폴리에스테르계 수지와 개질된 저점도 폴리에스테르계 수지를 중량비 30:70~70:30으로 230~290℃에서 800~1500mpm의 방사속도로 사이드 바이 사이드(side by side)형의 중공 섬유로 방사하는 방사공정으로 중공섬유를 제조한다.In the modified polymer polymerization step, a modified polyester resin having a high viscosity or a modified polyester resin having a low viscosity, which is prepared, is mixed with the modified high viscosity polyester resin and the low viscosity polyester resin or the high viscosity polyester resin By spinning a modified low viscosity polyester resin at a weight ratio of 30:70 to 70:30 at 230 to 290 ° C at a spinning speed of 800 to 1500 mpm as side by side hollow fibers, .
상기 연신공정은 방사된 섬유를 40~80℃에서 1.5~4.5의 연신비로 연신하는 공정으로 온욕속에서 연신하는 것이 바람직할 것이다.The stretching step is preferably a step of stretching the spun fibers at a stretching ratio of 1.5 to 4.5 at 40 to 80 캜, and preferably, stretching in a warm bath.
상기 열처리 공정은 상기 연신된 섬유를 40~60℃로 열처리하는 공정으로 건열, 습열방식으로 실시할 수 있다.The heat treatment is a step of heat-treating the drawn fibers at 40 to 60 占 폚, and may be carried out in a dry heat or a wet heat method.
본 발명은 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지간의 점도차이에 의해서 연신, 열처리 공정 통과 후 수축차이가 발생하여 자연스런 오메가 형태(Ω)의 권축이 형성되어 벌키성이 발현된다. In the present invention, due to the difference in viscosity between the high viscosity polyester resin and the low viscosity polyester resin, a shrinkage difference occurs after passing through the stretching and heat treatment processes, and natural crimp of the omega shape (?) Is formed.
상기와 같이 제조된 본 발명에 따른 복합섬유를 부직포로 제조하기 위하여 커팅공정을 추가로 실시하여 단섬유로 제조할 수 있을 것이다. In order to produce the composite fiber according to the present invention as a nonwoven fabric, a cutting process may be further performed to produce a single fiber.
본 발명에 따른 열융착 고탄성 복합섬유는 폴리에스테르계 수지를 이소프탈산으로 개질하여 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지로 제조되는 고벌키성 중공 복합섬유에 열융착 성능을 부가하여 서멀 본딩공정으로 부직포를 제조할 경우 섬유간의 교락을 위해 저융점사와 혼합하지 않고 본 발명의 열융착 복합섬유만으로 부직포를 제조할 수 있어 저융점사와 혼합공정이 필요하지 않아 부직포 제조공정을 단순화할 수 있으며, 종래의 저융점사를 사용하지 않고 부직포의 제조가 가능하여 저융점사의 혼합공정이 필요없고 저융점사의 불균일한 혼합에 따른 부직포의 불량율을 줄일 수 있어 생산량을 증대시키는 효과가 있다.The heat-fusible, high-resilience composite fiber according to the present invention is obtained by modifying a polyester-based resin with isophthalic acid to add heat-sealable performance to a high-modulus polyester-based resin and a high-viscosity polyester- It is possible to produce a nonwoven fabric using only the thermally fusible conjugate fiber of the present invention without mixing with low melting point yarns for entanglement between the fibers, and thus it is possible to simplify the manufacturing process of the nonwoven fabric since a low melting point yarn and a mixing step are not necessary, It is possible to manufacture a nonwoven fabric without using a low melting point yarn, and it is possible to reduce the defective ratio of the nonwoven fabric due to nonuniform mixing of low melting point yarns, thereby increasing the production amount.
이외에도 2종 섬유를 혼합하여 사용하게 될 경우에도 본 발명의 제품을 이용하게 되면 본 발명의 섬유와 열융착성능을 지닌 섬유간의 비율 조절을 통해 부직포의 강도저하 없이 벌키성을 자유롭게 조절이 가능하다.In the case of using a mixture of two kinds of fibers, if the product of the present invention is used, baling property can be freely adjusted without decreasing the strength of the nonwoven fabric by controlling the ratio between the fibers of the present invention and the fibers having heat fusion performance.
하기의 실시예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
1. 복합섬유의 제조1. Fabrication of Composite Fiber
1-1. 실시예 1,2,31-1. Examples 1, 2, 3
표 1에 나타난 바와 같이 테레프탈산 대비 이소프탈산을 33몰%의 개질 폴리에스테르계 수지를 제조하고 고점도 폴리에스테르계 수지와 저점도 폴리에스테르계 수지를 중량비 50:50으로 방사온도 260℃에서 1200mpm의 방사속도로 중공 사이드 바이 사이드(side by side)형으로 방사하여, 방사된 섬유를 75℃에서 3.5의 연신비로 연신한 후, 연신된 섬유를 58℃로 열처리하여 본 발명에 따른 실시예 1,2,3의 열융착 고탄성 복합섬유를 제조하였다.As shown in Table 1, 33% by mole of isophthalic acid relative to terephthalic acid was prepared, and a high viscosity polyester resin and a low viscosity polyester resin were mixed at a weight ratio of 50:50 at a spinning temperature of 260 占 폚 to a spinning speed of 1200 mpm , And the drawn fibers were stretched at 75 DEG C at a stretching ratio of 3.5, and then the stretched fibers were heat-treated at 58 DEG C to obtain Examples 1, 2, and 3 according to the present invention. Heat - fusion - bonded high - elasticity composite fibers.
1-2. 비교예 1,21-2. Comparative Examples 1 and 2
표 1과 같이 2 종의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 실시예와 동일한 방법으로 비교예 1,2의 섬유를 제조하였다.As in Table 1, the fibers of Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1 with two kinds of polyethylene terephthalate resins.
IV : 0.65PET
IV: 0.65
IV : 0.65PET
IV: 0.65
IV : 1.12PTT
IV: 1.12
IV : 0.65PET
IV: 0.65
IV : 0.65PET
IV: 0.65
IV : 0.50PET
IV: 0.50
IV : 0.50PET
IV: 0.50
IV : 0.50PET
IV: 0.50
IV : 0.50PET
IV: 0.50
IV : 0.61PET
IV: 0.61
2. 실시예 및 비교예로 제조된 섬유의 물성측정.2. Measurement of physical properties of fibers prepared in Examples and Comparative Examples.
상기 실시예 및 비교예로 제조된 섬유의 물성 측정은 다음과 같이 실시하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The properties of the fibers prepared in Examples and Comparative Examples were measured as follows. The results are shown in Table 2.
* 권축수 측정* Crimp number measurement
1인치(inch)안의 권축의 수를 측정.Measure the number of crimps in one inch.
* 중공율 측정* Hollowness measurement
원면의 단면을 현미경으로 확대하여 중공부 면적의 전체 단면적에 대한 비율을 측정.The cross section of the facet is magnified with a microscope to measure the ratio of the hollow section area to the total cross section area.
* 권축도 측정* Measuring crimp
권축도 계산법 : (B-A)/B *100Cylindricality calculation method: (B-A) / B * 100
A : 권축 상태에서의 섬유의 길이A: Length of fiber in crimped state
B : 권축을 편 상태에서의 섬유의 길이B: length of the fiber in the crimped state
* 비용적, 압축율, 압축회복성 측정방법* Measuring cost, compressibility, compression recovery
◈ 실험준비◈ Experimental preparation
가로 10㎝, 세로 10㎝, 높이 10㎝의 틀 안에 카딩된 단섬유를 쌓아 넣은 후, 24시간경과 후 실험.Stacked carded short fibers in a frame of 10 cm in length, 10 cm in height and 10 cm in height, and then tested after 24 hours.
① 비용적 측정① Cost measurement
상기 쌓아진 단섬유 위에 500g의 추를 10초 간격으로 올려놓고 내려놓기를 3회 반복한 후, 단섬유의 높이 측정.A 500 g weight was placed on the stacked staple fibers at intervals of 10 seconds, and the staple fibers were repeatedly dropped three times to measure the height of the staple fibers.
- 비용적 계산법 : 비용적 평균값 *10- Cost-based calculation: Cost-averaged value * 10
② 압축율 측정② Compression rate measurement
상기 쌓아진 단섬유 위에 1000g의 추를 올려놓고 1분경과 후 추를 제거하고 단섬유의 높이 측정A weight of 1000 g was placed on the stacked staple fibers, and 1 minute and after weights were removed, and the height of the staple fibers
- 압축율 계산법 : (비용적 평균값 - 압축율 평균값)/비용적 평균값*100정.- Compression ratio calculation method: (Expensive average value - Compression rate average value) / Expensive average value * 100.
③ 압축회복율 측정③ Compression recovery rate measurement
상기 압축율 측정에서 추를 제거하고 3분경과 후 단섬유의 높이 측정In the compression ratio measurement, the weights were removed,
- 회복율 계산법 : (회복율 평균값 - 압축율 평균값)/(비용적 평균값 - 압축율 평균값)*100- Recovery rate calculation method: (Recovery rate average - Compression rate average value) / (Expensive average value - Compression rate average value) * 100
융점(℃)Of the modified polymer
Melting point (캜)
표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 실시예들은 비교예1과 비교하여 융점이 훨씬 낮으면서도 권축수와 권축도가 우수하고 중공섬유가 아닌 비교예2와 비교하여 압축회복율이 매우 뛰어난 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, the examples according to the present invention have a much lower melting point, excellent crimp number and crimp, and excellent compression recovery as compared with Comparative Example 2, which is not a hollow fiber, as compared with Comparative Example 1 have.
또한 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 개질한 경우가 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 개질한 경우 보다 권축도와 압축회복력이 우수한 것을 알 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지보다 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지를 고점도 폴리에스테르계 수지로 이용하는 것이 권축도와 압축회복력이 우수한 것을 알 수 있다.It can be seen that the modification of the high viscosity polyethylene terephthalate resin is superior to the modification of the low viscosity polyethylene terephthalate resin with respect to the crimp and the compression restoring force. The polyethylene terephthalate resin and the high viscosity polyester resin It is understood that the resin composition of the present invention is excellent in the crimp and the compression resilience.
도 1은 본 발명에 따른 열융착 고탄성 복합섬유의 제조방법 공정도이다.1 is a process diagram of a method for producing a heat-fusion-bonded high-elasticity composite fiber according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 열융착 고탄성 복합섬유의 단면 예시도이다.Fig. 2 is a cross-sectional view of a heat-fusible, highly elastic composite fiber according to the present invention.
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