KR101465320B1 - 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법 - Google Patents

수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법에 관한 것으로서 친환경적인 용출 및 염색이 가능하면서도 염색가공공정에서 중공파괴가 일어나지 않아 보온성 및 경량성을 극대화할 수 있고 벌키성이 우수한 니트제품의 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법{Process Of Producing Circular Knit Using Water―Soluble Polyester Filament}
본 발명은 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법에 관한 것으로서 중공섬유의 보온성 및 경량성을 유지하면서도 친환경적인 용출이 가능한 환편니트의 제조방법에 관한 것이다.
섬유업계에서 소비자들의 기능성, 착용감, 패션성을 중요시하는 욕구에 부응하여 기능성 섬유와 관련된 연구개발이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 연구개발은 합성섬유에 흡수. 흡습성을 부여하고 보다 천연섬유에 가깝게 만들려는 노력으로 시작되었는데, 현재는 중공사, 도전사, 보온, 축열섬유, 축광섬유, 그리고 천연섬유 이상의 흡수, 흡습성능을 가지는 합성섬유 등이 등장하였다.
고기능성 섬유재료로는 범용 섬유소재로 사용되는 의류용뿐만 아니라 그 외, 비의류용 섬유로써 자동차, 항공, 토목, 전자 의료용 등 산업전반에 사용되는 고기능섬유가 이에 해당된다. 그 중 경량, 보온, 소취, 항균, 흡습,흡수섬유 등 건강에 관련된 기능성 섬유는 그 수요 및 관심이 커지고 있는 실정이며 항공. 우주, 자동차, 전자 및 의료분야 등 첨단분야에서도 수요대체를 위해 초고강도, 초내열성, 초경량화를 목표로, 새로운 기능성 섬유개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
이러한 차별화소재 중 중공필라멘트는 국내외 많은 업체들에 의해 꾸준히 개발되어 오고 있는데, 이러한 중공필라멘트의 개발 형태는 다이스웰링(Die Swelling) 기술을 활용한 나일론 싱글폴리머(Nylon Single Polymer)의 단면 내부의 빈공간에 공기가 충입되어 있는 구조를 지니는 것이 일반적이었으며 사가공 및 제직단계에서의 내부중공 형성부의 붕괴를 막기 위한 이형단면화 기술이나 중공 형태 안정화 기술을 도입한 설계 디자인 다양화가 주된 방향이었다. 한편, 용출형 필라멘트의 경우에는 환경 유해한 알칼리액 또는 용제를 사용하여 코어부분의 용출형 폴리머부분을 용출하기 때문에 작업노동자의 안전 및 환경오염의 문제점을 안고 있었다.
이에 대한민국특허공개제10-2012-0078213호에서는 수용성 폴리에스테르계 성분을 코어부분으로 하는 수용성 폴리에스테르계 복합섬유를 제공하여 감량가공이 용이한 중공형 복합섬유를 제공하고 있으나, 니트제품으로 활용하는 경우에 니트제품에 알맞는 우수한 벌키성을 유지하지 못하고 염색공정시 중공형성이 불완전하여 보온경량성의 발현이 미흡하여 이에 적합한 염색방법은 제공하지 못하고 있는 실정이다.
따라서 본 발명에서는 종래기술의 문제점을 해결하여 친환경적인 용출 및 염색이 가능하면서도 염색가공공정에서 중공파괴가 일어나지 않아 보온성 및 경량성을 극대화할 수 있는 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법을 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트로 된 멀티필라멘트 또는 드로오텍스쳐사를 원사로 니트제품을 편직하는 편직공정;
상기 니트제품을 패드스티머에서 정련제를 함유한 95~99℃의 포화수증기로 웨팅하는 웨팅(wetting)공정;
상기 웨팅공정 후 폴리옥시에틸렌알킬에스테르계 정련제 0.1~0.3중량% 및 잔부로 물을 함유하는 액류축소기에서 40~45℃, 30~45분간 처리한 후 90~95℃, 30~45분간 처리하는 축소·정련공정;
상기 축소·정련공정 후 술포네이트계 분산제 0.05~0.2% o.w.f., CH3COOH 0.8~1.5% o.w.f., 분산염료 0.1~10% o.w.f 및 잔부로 물을 함유하는 염색욕을 준비하고 pH 4.5~5.0로 조절하면서 40~45℃에서 상기 니트제품을 투입한 후 승온하여 130~140℃에서 30~40분간 상기 니트제품을 염색하는 염색공정;및
상기 염색공정 후 환원세정 후 건조공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법이 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법은 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 원사로 하여 니트제품을 편직하는 편직공정, 웨팅(wetting)공정, 축소·정련공정, 염색공정 및 건조공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 니트제품은 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 원사로 사용한 것인데, 상기 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트는 디메틸 5-소디오술포 이소프탈레이트과 에틸렌글리콜을 1:8 내지 1:12의 혼합비로 혼합하면서 반응촉매와 혼합한 후 비스-β-히드록시에틸테레프탈레이트를 투입하여 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸글리콜을 반응한 후 상기 반응물에 폴리에틸렌글리콜을 투입하고 상기 반응물에 소포제, 산화방지제, 열안정제로 이루어진 군에서 1이상 선택된 첨가제를 투입하여 중합물을 중합한 후 복합방사하여 얻은 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트로서 코어부분이 수용성 폴리머로 이루어져 있는 중공형 필라멘트이다.
상기 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트는 중공형 또는 해도형 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트이며, 강도 3.0~3.3g/d, 신도 40~43%, 비수수축율 18~20%인 것을 사용하는 것이 보온성, 경량성 및 벌키성이 우수한 니트제품을 제공할 수 있다.
본 발명에서는 상기 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트로 된 멀티필라멘트 또는 드로오텍스쳐사를 원사로 니트제품을 편직한 후, 상기 니트제품을 패드스티머에서 정련제를 함유한 95~99℃의 포화수증기로 웨팅하는 웨팅(wetting)공정을 먼저 행한다. 상기 웨팅공정에서는 필라멘트가 팽윤하여 니트제품의 단면적이 20%이상 팽윤하여 멀티필라멘트 또는 드로오텍스쳐사의 벌키성이 유지됨과 동시에 후공정에서 발생될 수 있는 크리즈(crease)의 발생을 방지할 수 있으며, 팽윤효과로 인해 디사이징(desizing)효과를 높일 수 있다.
상기 웨팅공정 후에는 축소·정련공정을 행하게 되는데, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르계 정련제 0.1~0.3중량% 및 잔부로 물을 함유하는 액류축소기에서 40~45℃, 30~45분간 처리한 후 90~95℃, 30~45분간 처리하게 된다. 상기 축소·정련공정에서는 저온에서 원단끼리의 마찰, 원단과 기계와의 마찰 및 원단과 물과의 마찰과 같은 물리적인 마찰에 의해 자연스럽게 축소가 이루어지며, 크리즈(crease)의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 축소·정련공정에서 원사인 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트의 코어부의 수용성 폴리머가 용출되어 중공형의 필라멘트로 되므로 가성소다나 용제에 의한 별도의 용출공정이 필요없게 된다. 도 1은 본 발명의 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 니트제품의 염색완료후 사단면사진으로서 가성소다나 용제에 의한 별도의 용출공정이 없이도 코어부의 수용성 폴리머가 용출된 것을 보여주고 있다.
상기 축소·정련공정 후에는 염색공정을 행하게 되는데, 술포네이트계 분산제 0.05~0.2% o.w.f., CH3COOH 0.8~1.5% o.w.f., 분산염료 0.1~10% o.w.f 및 잔부로 물을 함유하는 염색욕을 준비하고 pH 4.5~5.0로 조절하면서 40~45℃에서 상기 니트제품을 투입한 후 승온하여 130~140℃에서 30~40분간 상기 니트제품을 염색하게 된다.
상기 염색공정에서는 릴레스(reel―less) 환형염색기를 사용하는 것이 바람직한데, 저장력이면서 원단이송릴(reel)을 사용하지 않아 피염물과 기계내벽과의 마찰을 최소화할 수 있어 중공필라멘트의 형태안정성을 유지하고 벌키성을 저해하지 않는 장점이 있다.
상기 염색공정 후 환원세정하여 필라멘트의 코어부의 잔존폴리머, 유제, 호제 및 미고착염료를 제거한 후 건조하여 염색을 완료한다.
따라서 본 발명에 의하면 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트로 니트제품을 편직하여 친환경적인 용출 및 염색이 가능하면서도 염색가공공정에서 중공파괴가 일어나지 않아 보온성 및 경량성을 극대화할 수 있고 벌키성이 우수한 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 니트제품의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 니트제품의 염색완료후 사단면사진이다.
이하 다음의 실시예에서는 본 발명의 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 니트제품의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
수용성 폴리에스테르계 중공필라멘트로 된 드로오텍스쳐사(75d/36fila)를 원사로 환편방식으로 편직된 니트제품을 패드스티머에서 정련제(3g/ℓ)를 함유한 98℃의 포화수증기로 웨팅한 후, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르계 정련제 0.3중량% 및 잔부로 물을 함유하는 액류축소기에서 40℃, 30분간 처리한 후 95℃, 30분간 축소·정련공정 후 술포네이트계 분산제 0.1% o.w.f., CH3COOH 0.8% o.w.f., 분산염료 2% o.w.f 및 잔부로 물을 함유하는 염색욕을 준비하고 40℃에서 상기 니트제품을 투입한 후 승온하여 130℃에서 30분간 상기 니트제품을 염색하는 염색공정을 한 후 환원세정하고 건조하여 염색을 완료하였다.
[비교예 1]
극한점도가 0.65㎗/g인 이용성 폴리에스테르 수지와 레귤러 폴리에스테르 수지를 290℃의 온도에서 시스-코어 구금을 이용하여 방사한 중공형 복합필라멘트를 사용하여 편직한 뒤, 알칼리 용액에서 감량 처리하고 감량율 25%의 편물을 얻었다.
상기 실시예 1 및 비교예 1의 폐액의 폐수농도를 하기 표 1에서 비교하였다.
구 분 CODMn 시험방법
실시예 1 3960㎎/ℓ 수질오염공정시험기준 :2010
비교예 1 7320㎎/ℓ 수질오염공정시험기준 :2010

Claims (3)

  1. 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트로 된 멀티필라멘트 또는 드로오텍스쳐사를 원사로 니트제품을 편직하는 편직공정;
    상기 니트제품을 패드스티머에서 정련제를 함유한 95~99℃의 포화수증기로 웨팅하는 웨팅(wetting)공정;
    상기 웨팅공정 후 폴리옥시에틸렌알킬에스테르계 정련제 0.1~0.3중량% 및 잔부로 물을 함유하는 액류축소기에서 40~45℃, 30~45분간 처리한 후 90~95℃, 30~45분간 처리하는 축소·정련공정;
    상기 축소·정련공정 후 술포네이트계 분산제 0.05~0.2% o.w.f., CH3COOH 0.8~1.5% o.w.f., 분산염료 0.1~10% o.w.f 및 잔부로 물을 함유하는 염색욕을 준비하고 pH 4.5∼5.0로 조절하면서 40~45℃에서 상기 니트제품을 투입한 후 승온하여 130~140℃에서 30~40분간 상기 니트제품을 염색하는 염색공정;및
    상기 염색공정 후 환원세정 후 건조공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트는 중공형 또는 해도형 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트이며, 강도 3.0~3.3g/d, 신도 40~43%, 비수수축율 18~20%인 것을 특징으로 하는 수용성 폴리에스테르계 복합필라멘트를 사용한 환편니트의 제조방법.
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