KR101823254B1 - Artificial filler and preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 C형 중공 단섬유를 이용한 고보온 및 초경량의 인공충전재 및 그 제조방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-temperature and lightweight artificial filler using C-type hollow short fibers and a method for producing the same.
성동용 패딩에서 충전재로 가장 많이 사용되고 있는 소재는 바로 오리와 거위에서 채취한 다운이다. 다운은 소재 자체의 가벼움뿐만 아니라 바브(Barb)라고 명칭되는 잔털들이 서로 뭉쳐지지 않고 반발하는 특성으로 인해 공기를 함유하는 공간이 생기고 이로 인해 보온성이 극대화되는 특성이 있다. 하지만, 다운은 채취 시의 동물 학대 이슈 및 높은 가격 그리고 조류독감 등 여러 외부 요인들로 인해 수급이 불안정해지는 단점을 가지고 있다. 또한, 유지 성분 잔류에 의한 미생물 발생과 이로 인한 다운 자체가 썩는 현상 및 동물에서 채취한 소재이다 보니 사용 시 냄새가 발생하고, 세탁 후, 다운 뭉침으로 인해 취급이 곤란한 단점들이 있었다. 나아가, 다운 소재는 천연소재이다 보니 추가로 필요한 기능성을 후가공으로 적용이 어렵다는 단점도 동시에 가지고 있다.The most commonly used stuffing material in padding for seongdong is duck and goose down. Down is not only the lightness of the material itself but also the hairs of the so-called barb, which are united with each other and repel each other, resulting in a space containing air, thereby maximizing the warmth. However, it has the disadvantage that supply and demand becomes unstable due to various factors such as animal cruelty, high price and avian influenza. In addition, there are disadvantages in that microorganisms are generated due to residual ingredients in the preservative component, rotting down due to the deterioration thereof, and odor generated when the animal is collected from the animal. Furthermore, since the down material is a natural material, it also has the disadvantage that it is difficult to apply the necessary additional functionality to the post-processing.
시중에 나와있는 보온력 측면에서 가장 우수한 인공충전재는 다운의 우수한 공기함유 특성 및 북극곰의 중공 털 형태를 모방한 중공 섬유를 이용한 합섬 소재의 제품들인데, 이들 합섬 소재는 중공률이 낮고, 단섬유화 하는 과정 중 절단에 의해 말단의 중공이 찌그러지기 쉽고, 또 크림프(Crimp) 생성 시 부여되는 압력에 의해서도 섬유 전체가 찌그러지는 문제가 있다. 또한, 중공이 단섬유상 코어(Core)로 존재하기 때문에, 공기가 이동 및 출입할 수 있는 채널이 섬유의 양 말단에만 존재하는 등 중공의 효과가 저해되는 가공 및 특성으로 인해 보온력 향상에는 별 효과가 없는 단점이 있다. The most excellent artificial fillers in terms of thermal insulation in the market are synthetic fiber materials using hollow fibers that mimics the air-containing characteristics of down and airborne hair of polar bears. These synthetic fibers have low hollow ratio, There is a problem that the hollow of the end is liable to be distorted by cutting during the process and that the entire fiber is also crushed by the pressure applied when the crimp is generated. In addition, since the hollow is present as a short fibrous core, the effect of the hollow is inhibited, for example, the channels through which air can move and enter are located at both ends of the fiber, There is no disadvantage.
또한, 사용되는 합섬 소재가 충전재 형태를 유지하면서 보온력을 높여야 하는 두 가지 필요성에 따라서, 보통 1~6 데니어의 섬도의 단섬유를 사용하는데 이는 수십 마이크로의 직경을 가진 바브의 섬도에 비해 엄청나게 두꺼운 직경의 소재이므로 경량화 측면이나 다운 터치 구현은 사실상 불가능한 측면이 있었다. 그리고 충전재용 일반 중공 단섬유 소재는 소재 자체가 소수성이 있으나 속 건성을 위한 이형 단면 형태가 아니기 때문에 건조속도가 느린 단점이 있다.Also, according to the two necessities that the used synthetic fiber should maintain the filler form and increase the thermal insulation, short fibers of usually 1 to 6 denier are used, which is much larger than the fineness of the bob having a diameter of tens of micro- , It is practically impossible to implement a weight saving aspect or a down touch. And, the general hollow short fiber material for filling material has a disadvantage that the material itself is hydrophobic, but the drying speed is slow because it is not an unshaped cross-sectional shape for quick dryness.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, C형 중공 단섬유를 이용한 고보온 및 초경량의 인공충전재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an artificial filler having high heat retention and lightweight using C-type hollow short fibers and a method for producing the same.
본 발명의 다른 목적은 상기 인공충전재를 포함하는 의류를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a garment comprising the above-mentioned artificial filler.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 C형 중공 단섬유를 포함하며, 상기 C형 중공 단섬유는 하기 (1) 내지 (3)의 조건을 모두 충족하는 것인 인공충전재가 제공된다:According to one embodiment of the present invention, there is provided an artificial filler comprising a C-type hollow short fiber, wherein the C-type hollow short fiber satisfies all of the following conditions (1) to (3) Provided:
(1) 횡단면이 개방된 슬릿을 포함하는 C자형임(1) C-shaped including slit with open cross-section
(2) 중공율(상기 C형 중공 섬유의 전체 단면적에 대한 상기 중공 섬유에 포함된 중공 단면적의 백분율)이 60% 이상임(2) The hollow ratio (percentage of the hollow cross-sectional area included in the hollow fiber to the total cross-sectional area of the C-type hollow fiber) is 60% or more
(3) 길이가 21mm 내지 75mm이며, 0.7Denier/Filament 내지 12.5Denier/Filament를 가짐 (3) having a length of 21 mm to 75 mm and having 0.7 Denerier / Filament to 12.5 Denerier / Filament
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, C형 중공원사를 단섬유화하는 단계; 상기 단계에서 단섬유화된 C형 중공원사에 대해 용출 공정을 수행하여 C형 중공 단섬유를 준비하는 단계; 및 상기 C형 중공 단삼유를 이용하여 인공충전재를 제조하는 단계를 포함하는, 상기한 인공충전재의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a hollow fiber yarn, Preparing a C-type hollow staple fiber by performing an elution process on the short fiber type C hollow yarn; And a step of preparing an artificial filler by using the C-type hollow seasoning oil.
또, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 인공충전재를 포함하는 의류 또는 패딩이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a garment or padding including the artificial filler.
본 발명에 따른 인공충전재는 중공 부위를 용출한 C형 중공 단섬유를 이용함으로써 우수한 보온성과 함께 초경량을 나타낼 수 있다 또, 상기 인공충전재는 기능성을 가진 타 충전용 소재와 혼합하여 추가 기능성 충전재로 전개 가능하므로, 소재 다각화로 다양한 기능성을 요구하는 패딩 완제품 시장 확대에 기여할 수 있다.The artificial filler according to the present invention can exhibit excellent light insulation and light weight by using C-type hollow short fibers eluted from the hollow portion. The artificial filler is mixed with other functional filler materials and developed into an additional functional filler , Which can contribute to expanding the padded finished product market, which requires diverse functionality through material diversification.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재의 제조공정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재의 제조시 사용되는 C형 중공원사의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 종래 중공 단섬유의 단면을 관찰한 사진이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재에 대한 모식도이고, 도 4b는 도 4a에서의 인공충전재에 포함된 C형 중공 단섬유의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 실시예 1에서 C형 중공원사의 미용출 전 염색하여 중공부위를 관찰배율 800으로 확인한 사진이다.
도 6a는 실시예 1에서 C형 중공원사의 용출 후 단면을 관찰배율 800으로 관찰한 사진이고, 도 6b는 관찰배율 1K로 관찰한 부분확대도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of an artificial filler according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a C-type hollow fiber yarn used in manufacturing an artificial filler according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing a cross section of a conventional hollow staple fiber.
FIG. 4A is a schematic view of an artificial filler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a perspective view schematically showing a structure of a C-type hollow short fiber included in the artificial filler in FIG. 4A.
Fig. 5 is a photograph showing the hollow region observed at a magnification of 800 when the C type hollow yarn was dyed before bleaching in Example 1. Fig.
FIG. 6A is a photograph of a section after elution of a C-type hollow yarn in Example 1 at an observation magnification of 800, and FIG. 6B is a partial enlarged view of an observation magnification of 1K.
이하, 본 발명에 대해 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed in an ordinary or dictionary sense and the inventor can properly define the concept of the term to describe its invention in the best possible way It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명에서는 인공충전재의 제조시 일반 중공사의 중공률(10~15부피 %)에 비해 월등히 높은 중공률(약 60부피 % 이상)을 가지며, 편심형의 특이적 형태로 인해 공기의 유입 및 보존이 용이한 C형 중공원사를 단섬유화하여 이용함으로써 인공충전재의 보온성과 경량성을 크게 향상시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, hollow filler has a much higher void ratio (about 60% by volume or more) than hollow hollow fibers (10 to 15% by volume) in the production of an artificial filler. The present invention is characterized in that the warmth and lightness of the artificial filler are greatly improved by using short C type hollow yarns as short fibers.
종래 C형 복합 섬유는 필라멘트 장섬유만 개발이 되어 있고 단섬유화 공정은 전무하였다. 이에 대해 본 발명에서는 장섬유에 대한 크림프 공정을 통해 단섬유화하고, 또 슬라이버 혹은 파이버 염색기를 이용하여 용출 공정을 수행함으로써, 보온성과 경량성을 동시에 지닌 다운 대체 인공충전재를 제조할 수 있다.Conventional C-type conjugated fibers have been developed only for filamentous filaments, and have not been subjected to a single filamentization process. On the other hand, in the present invention, a down-replacement artificial filler having warmth and light weight at the same time can be manufactured by forming a short fiber through a crimp process on a long fiber and performing an elution process using a sliver or a fiber dyeing machine.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재는 C형 중공단섬유를 포함한다.Specifically, the artificial filler according to one embodiment of the present invention includes C-type hollow short fibers.
상기 C형 중공 단섬유는 C형 중공원사에 대한 단섬유화 및 용출 공정을 통해 제조되는 것으로, 하기 (1) 내지 (3)의 조건을 동시에 충족하는 것이다:The C-type hollow short staple fiber is produced through a short fiberization and elution process for the C-type hollow yarn and simultaneously satisfies the following conditions (1) to (3):
(1) 횡단면이 개방된 슬릿을 포함하는 C자형임(1) C-shaped including slit with open cross-section
(2) 중공율(상기 C형 중공섬유의 전체 단면적에 대한 상기 중공섬유에 포함된 중공 단면적의 백분율)이 60% 이상, 보다 구체적으로는 60% 내지 70%임(2) the hollow ratio (percentage of the hollow cross-sectional area included in the hollow fiber with respect to the total cross-sectional area of the C-type hollow fiber) is 60% or more, more specifically 60% to 70%
(3) 길이가 21mm 내지 75mm이며, 0.7Denier/Filament 내지 12.5Denier/Filament를 가짐 (3) having a length of 21 mm to 75 mm and having 0.7 Denerier / Filament to 12.5 Denerier / Filament
구체적으로, 상기 C형 중공 단섬유는 횡단면이 개방된 슬릿을 포함하는 C자형이다. 이와 같이 C자 형태가 되어 있기 때문에, 겉보기 데니어 대비 아주 부드러운 촉감의 제품 구현이 가능하고, 또 공기 함유 및 충전재 벌크(BULKY)성을 형성하는 데에도 유리하다. 또, 편심 형태를 갖기 때문에 세탁 후 흡한 속건이 가능하며, 합성 섬유의 장점인 향균 및 소취성도 동시에 나타낼 수 있다. Specifically, the C-type hollow staple fiber is C-shaped including a slit having an open cross-section. Because of this C shape, it is possible to realize a product with a very soft feel compared to apparent denier, and also to form an air-containing and filler bulk (BULKY) property. In addition, since it has an eccentric shape, quick-drying can be performed after washing and sucking, and it is possible to simultaneously exhibit antibacterial and deodorant, which are advantages of synthetic fibers.
또, 상기 C형 중공 단섬유에 있어서, 슬릿은 하기 수학식 1에서와 같은 조건을 충족하는 것일 수 있다.In the C-type hollow short staple fiber, the slit may satisfy the following condition (1).
[수학식 1][Equation 1]
20° ≤ 슬릿각도(θ) ≤ 30°20 ° ≤ slit angle (θ) ≤ 30 °
본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재에 있어서, C형 중공 단섬유는 중공율에 관계없이 일정한 슬릿 각도(θ)를 가질 수 있다. 만일 슬릿 각도가 20° 미만일 경우 C형 중공 단섬유의 제조시 용출공정이 길어지고, 그 결과, 쉘 부위의 용출을 초래할 우려가 있다. 또, 슬릿 각도가 30°를 초과하는 경우 원형 구조를 잃게 되어 중공에 공기층을 효과적으로 부여할 수 없어 보온성이 저하되고, 더불어 강도가 저하될 우려가 있다.In the artificial filler according to one embodiment of the present invention, the C-type hollow short fibers may have a constant slit angle? Regardless of the hollow ratio. If the slit angle is less than 20, the elution of the C-type hollow short fibers is prolonged, and as a result, there is a risk of elution of the shell portion. If the slit angle exceeds 30 DEG, the circular structure is lost, and the air layer can not be effectively applied to the hollow, resulting in a deterioration in thermal insulation and a decrease in strength.
또, 상기 C형 중공 단섬유는 C형 중공 원사내 포함된 이용성 폴리에스터계 고분자의 용출에 의해 형성된 중공을 포함하며, 이때 중공율(상기 C형 중공섬유의 전체 단면적에 대한 상기 중공섬유에 포함된 중공 단면적의 백분율)은 C형 중공 단섬유 총 부피에 대하여 60% 이상, 보다 구체적으로 60% 내지 70%인 것일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 60%이다. 만일 중공율이 60% 미만일 경우 인공충전재의 보온성 및 경량성 등이 저하될 우려가 있다. 또 중공율이 70%를 초과할 경우 쉘 부위의 얇은 구조로 인해 강도가 저하될 우려가 있다.In addition, the C-type hollow short fiber includes a hollow formed by elution of a usable polyester polymer contained in a C-type hollow fiber, wherein a hollow ratio (including the hollow fiber with respect to the total cross- Of the hollow cross-sectional area) may be at least 60%, more specifically 60% to 70%, and even more specifically 60%, based on the total volume of C-type hollow staple fibers. If the hollow ratio is less than 60%, the warmth and lightweight of the artificial filler may be deteriorated. When the hollow ratio exceeds 70%, there is a fear that the strength is lowered due to the thin structure of the shell portion.
또, 상기 C형 중공 단섬유는 길이가 21mm 내지 75mm일 수 있으며, 상용성을 고려할 때 보다 구체적으로는 51mm인 것일 수 있다.In addition, the C-type hollow short fibers may have a length of 21 mm to 75 mm, and more specifically 51 mm in consideration of compatibility.
또, 상기 C형 중공 단섬유는 0.5 내지 15 데니어, 보다 구체적으로는 0.7Denier/Filament의 세데니어부터 12.5Denier/Filament의 태데니어를 갖는 것일 수 있다. The C-type hollow short staple fibers may have a tactile denier of from 0.5 denier to 15 denier, more specifically from 0.7 denier / filament to 3 denier / filament.
또, 상기 C형 중공 단섬유는 크림프를 포함할 수 있으며, 이때 크림프는 크라운형, 지그재그형 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. 구체적으로 상기 C형 중공 단섬유는 3 내지 18ea crimp/inch 의 크림프를 포함할 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 7 내지 8ea zigzag crimp/inch의 크림프를 포함하는 것일 수 있다. 상기한 조건의 크림프를 포함함으로써 단섬유의 벌키성 및 기타 충전용 단섬유와의 혼합시 형태 안정성을 향상시킬 수 있다.The C-type hollow short fibers may include a crimp, and the crimp may have various shapes such as a crown shape and a zigzag shape. Specifically, the C-type hollow short fiber may include a crimp of 3 to 18 ea crimp / inch, and more specifically, a crimp of 7 to 8 ea zigzag crimp / inch. By including the crimp under the above-mentioned conditions, it is possible to improve the bulky property of the short fibers and the morphological stability in mixing with other short fibers for filling.
또, 상기 C형 중공 단섬유는 C형 중공섬유 단면의 중심에서 중공 단면의 중심 간의 거리가 0초과인 편심형의 형태를 갖는다. 구체적으로 상기 C형 중공 단섬유는 하기 수학식 2에 따라 정의되는 편심거리를 갖는 것일 수 있다.The C-type hollow short fiber has an eccentric shape in which the distance between the center of the C-shaped hollow fiber cross-section and the center of the hollow cross-section is greater than zero. Specifically, the C-type hollow short fiber may have an eccentric distance defined by the following equation (2).
[수학식 2]&Quot; (2) "
1 ≤ 편심거리(S)×(R2/R1) < 2.41? Eccentric distance (S) x (R2 / R1) < 2.4
상기 수학식 2에서, 편심거리(S)는 C형 중공섬유 단면의 중심에서 중공 단면의 중심 간의 거리(㎛)이고, R1은 C형 중공섬유의 단면 전체의 직경(㎛)이며, R2는 C형 중공섬유 중 중공 단면의 직경(㎛)을 의미한다. In the above formula (2), the eccentric distance S is the distance (占 퐉) between the centers of the hollow cross sections at the center of the cross section of the C type hollow fibers, R1 is the diameter (탆) of the hollow cross-section of the hollow fiber.
만일 상기 수학식 2에 따른 조건을 충족하지 않을 경우, 동일한 중공율(%)을 가지는 C형 중공 단섬유에서 중공의 위치가 쉘 부위의 개방된 슬릿쪽이 아닌 C형 중공섬유 단면 중심으로 이동하는 경우(편심거리가 작아지는 경우) 중공부의 용출속도 저하 및/또는 용출시간이 연장되어 제조공정의 시간연장, 불균일 용출로 인한 염색불량의 발생 등의 우려가 있다.If the condition according to Equation (2) is not satisfied, the hollow position of the C-type hollow short fiber having the same hollow ratio (%) moves to the center of the C-type hollow fiber cross section instead of the open slit side of the shell portion There is a possibility that the elongation speed of the hollow portion decreases and / or the elution time is prolonged, thereby prolonging the time of the manufacturing process and causing defective dyeing due to non-uniform elution.
상기 C형 중공 단섬유는 폴리에스터계 합성수지를 포함하는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리알킬렌테레프탈레이트계 고분자를 포함하는 것일 수 있다.The C-type hollow short staple fiber may include a polyester-based synthetic resin, and more specifically, a polyalkylene terephthalate-based polymer such as polyethylene terephthalate.
또, 상기 C형 중공 단섬유는 부분연신사(POY), 연신사(SDY), 가연사(DTY), 에어텍스쳐사(ATY), 에지 크림프사(Edge Crimped yarn) 또는 복합사(ITY)일 수 있다.The C-type hollow short staple fiber may be a partially stretched yarn (POY), a drawn yarn (SDY), a false twist yarn (DTY), an air texturing yarn (ATY), an edge crimped yarn or a composite yarn .
한편, 상기 인공충전재는 상기한 C형 중공 단섬유를 단독으로 포함할 수도 있고, 또는 인공충전재 총 중량에 대하여 90중량% 이하의 함량으로 기타 충전재용 단섬유를 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, the artificial filler may include the C-type hollow short fibers alone, or may further include other short fibers for fillers in an amount of 90% by weight or less based on the total weight of the artificial filler.
상기 기타 충전재용 단섬유는 중공 단섬유, 원형단면의 단섬유, 광발열 단섬유 및 폴리우레탄 고무사 단섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.The other staple fibers for fillers may include one or more selected from the group consisting of hollow staple fibers, circular staple fibers, light generating staple fibers and polyurethane rubber staple fibers.
상기와 같은 구성을 갖는 인공충전재는, C형 중공원사를 단섬유화하는 단계(단계 1); 상기 단계에서 단섬유화된 C형 중공원사에 대해 용출 공정을 수행하여 C형 중공 단섬유를 준비하는 단계(단계 2); 및 상기 C형 중공 단섬유를 이용하여 인공충전재를 제조하는 단계(단계 3)를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 인공충전재의 제조방법을 제공한다. The artificial filler having the above-mentioned constitution is characterized by comprising steps (step 1) of shortening the C type hollow yarn into fibers; Preparing a C-type hollow staple fiber by performing an elution process on the short fiberized C-type hollow yarn in the step (step 2); And a step (step 3) of producing an artificial filler by using the C-type short hollow fiber. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing the artificial filler.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재의 제조공정을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이하 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명한다.1 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of an artificial filler according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an illustration for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto. This will be described in more detail with reference to FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재 제조를 위한 단계 1은 C형 중공원사를 단섬유화 하는 단계이다.Step 1 for manufacturing an artificial filler according to an embodiment of the present invention is a step of shortening a C type hollow yarn into fibers.
도 2는 상기 C형 중공단섬유의 제조에 사용되는 C형 중공원사의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 일 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of a C type hollow yarn used for producing the C type hollow short fiber. FIG. 2 is an illustration for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto.
도 2를 참조하여 설명하면, C형 중공원사(10)는 외각을 둘러싸고 있는 쉘 부위(100)와 편심형 중공부위(200)으로 구성되어 있다. 상기 쉘 부위(100)은 폴리에스터계 합성수지, 구체적으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리알킬렌테레프탈레이트계 고분자를 포함하고, 상기 편심형 중공부위(200)은 이용성 폴리에스터계 고분자, 구체적으로는 이용성 폴리에틸렌테레프탈레이트과 같은 폴리알킬렌테레프탈레이트계 고분자를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the C-type
또, C형 중공원사(10)를 구성하는 상기 쉘 부위(100)와 편심형 중공부위(200)의 부피비는 30 내지 40:60 내지 70일 수 있으며, 보다 구체적으로는 40:60일 수 있다. 이에 따라 후속의 용출 공정시 편심형 중공부위의 이용성 폴리알킬렌테레프탈레이트계 고분자가 제거됨으로써, 60부피% 내지 70부피%, 보다 구체적으로는 60부피%가 중공화 되며, C자 형태의 단면으로 존재하게 된다. 그 결과, 겉보기 번수 대비 60% 이상, 보다 구체적으로는 60% 내지 70%의 경량성을 가질 수 있다. The volume ratio of the
또, 상기한 바와 같은 C형 중공원사의 중공성은 이형 단면을 제공하며, 그 결과 흡한 속건이 가능하다. 이에 따라 물세탁 등을 진행한 후 일반 원형 단면의 중공형 원사를 포함하는 충전재에 비해 현저히 빠른 속건성을 나타낼 수 있다.In addition, the hollowness of the C type hollow yarn as described above provides a modified cross section, and as a result, quick drying is possible. As a result, it is possible to exhibit remarkably quick drying property as compared with a filler including hollow yarn of general circular cross section after washing with water and the like.
도 3은 종래 중공형 원사의 단면을 관찰한 사진이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 종래 중공형 원사의 중공률은 10부피% 내지 15부피% 수준이며, 원사의 양 말단에 중공이 구성되어 있어서 공기의 대류 및 함기가 나쁘고, 그 결과 보온성을 증진하는데 한계가 있다.3 is a photograph showing a cross section of a conventional hollow yarn. As shown in FIG. 3, the hollow yarn of the conventional hollow yarn has a volume of 10% to 15% by volume, and hollows are formed at the both ends of the yarn, so that the convection and the air of the air are bad. As a result, .
상기와 같은 C형 중공원사는 120D 내지 450D의 굵기 및 36 내지 72개의 필라멘트를 갖는 것일 수 있다.The C type hollow fiber yarn may have a thickness of 120D to 450D and 36 to 72 filaments.
또, 상기 C형 중공원사는 단섬유화 공정에 앞서 단섬유화 하기 위해 필요한 최소 집속 데니어(Denier) 130,000D를 충족하도록, 합사, 연신 등의 방법으로 전처리 될 수 있다.The C-type hollow fiber yarn can be pretreated by a method such as padding, stretching, or the like so as to meet the minimum focusing denier 130,000D necessary for monofilament prior to the monofilament process.
구체적으로는 상기 C형 중공원사는 장섬유로 생산된 C형 섬유, 구체적으로는 세데니어의 장섬유를 합사하여 단섬유화 설비(크림프)의 조건에 맞는 데니어로 준비하는 전처리될 수 있다. 구체적으로는 240D를 6합 이상 합사 공정을 진행하여 합사콘의 데니어를 1,440 정도로 만들고, 이어 상기 합사된 1440D를 필요 집속 데니어에 맞게 100콘 이상 준비하는 전처리 공정이 상기 C형 중공원사에 대해 수행될 수 있다. Specifically, the C-type hollow fiber yarn can be preprocessed to prepare a C-type fiber produced from long fibers, specifically, long fibers of three deniers are joined to prepare a denier suited to the condition of short fiberizing equipment (crimp). More specifically, a preprocessing process of making 240 d to 6 or more yarn dyneries to make the yarn cone denier of about 1,440, and then preparing the yarn 1440D with the necessary crowded denier for 100 or more cones is performed on the C-type hollow yarn .
또, 상기 합사 공정시, 이후 크림프 공정 중 합사 인출과정에서 장섬유들의 뭉침과 꼬임 그리고 풀림이 없도록 하고 용출 공정에서 이용성 폴리에스터의 토출에 문제가 없도록 하며, 원면 개섬 공정에서 각각의 원면의 뭉침이 없이 개섬이 가능하도록 합사의 꼬임수를 설정해 주는 것이 중요하다. 구체적으로, 상기 합사 공정에서의 합사수는 7T/M 내지 15T/M, 보다 바람직하게는 10T/M일 수 있다. 미터(Meter)당 상기한 범위의 꼬임수를 줄 경우 집속된 원사가 포합성을 가지고 또한 추후 진행되는 개섬 공정에서 단섬유 한가닥 한가닥이 뭉치지 않고 풀릴 수 있다.In addition, during the crimping process, it is possible to prevent bunching, twisting and loosening of the long fibers in the crimp drawing process in the subsequent crimp process, to prevent the discharge of the usable polyester in the elution process, It is important to set the number of twist of the ply so that it can open without opening. Concretely, the number of strands in the stranding process may be 7T / M to 15T / M, more preferably 10T / M. If the number of twists in the above range per meter is reduced, the bundled fibers can be wrapped without folding in the carding process in which the bundled fibers are formed and the fibers are subsequently processed.
또, 연신을 할 경우, 1.4배 내지 2.5배까지 수행할 수 있다. 통상 3Denier/Filament급의 단섬유를 기준으로 태데니어 및 세데니어로 구분할 수 있으며, 태데니어 단섬유는 공기함유량을 많이 가질 수 있는 벌키성을 극대화하거나 세탁에 의해서도 충전재의 형태를 오래 가질 수 있는 내구성이 요구되는 제품에 유리하고, 세데니어 단섬유는 부드러운 감촉의 충전재 제조에 유리하다. 이에 따라 본 발명에서는 원하는 기능 및 촉감 등을 고려하여 0.7Denier/Filament의 세데니어부터 12.5Denier/Filament의 태데니어까지 다양한 데니어의 단섬유를 얻을 수 있다.In addition, when stretching, it is possible to perform the stretching process from 1.4 times to 2.5 times. In general, it can be divided into three denier and three denier based on the short fiber of the class of 3Denier / filament. The denier staple fiber has the durability that can maximize the bulkiness that can have a large amount of air, , And three denier staple fibers are advantageous for the production of a soft texture filler. Accordingly, in the present invention, various denier short fibers ranging from three deniers of 0.7 Denier / Filament to 12 denier / filament denier can be obtained in consideration of desired functions and feel.
상기와 같이 전처리된 C형 중공원사에 대한 단섬유화 공정은, 크림프(Crimp) 부여에 의해 수행될 수 있다.The monofilization process for the C-type hollow yarn pretreated as described above can be performed by applying a crimp.
크림프는 천연 또는 인공적으로 생기는 섬유의 파상굴곡으로서, 열가소성의 합성섬유에서는 열을 주면서 섬유덩어리를 압착하거나 톱니바퀴형태 사이에 장섬유를 물리면서 크림프를 인공적으로 만들 수 있다. 이 크림프에 의해 섬유 한 가닥이 가지는 공간이 커져서 보온성 및 벌키성을 가지게 된다. 또한 단섬유간의 혼합 시 크림프에 의해 혼합성이 극대화되는 효과를 가진다. Crimp is a wavy bend of natural or artificial fibers that can be made artificially by compressing the fiber masses with heat and thermoforming between the gears of the thermoplastic synthetic fibers. The space occupied by one fiber strand is increased by the crimp, so that the fiber has thermal insulation and bulky properties. In addition, the mixing effect is maximized by the crimp when mixing short fibers.
크림프 형태는 크라운 형 또는 지그재그형일 수 있다. 보다 구체적으로는 0.5 내지 15 데니어를 갖는 단섬유에 대해 3 내지 18ea crimp/inch를 형성할 수 있으며, 단섬유의 벌키성 및 타 소재와 혼합시 형태 안정성을 위해 7 내지 8ea zigzag crimp/inch의 크림프를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. The crimp shape may be crown-shaped or zigzag-shaped. More specifically, it is possible to form a crimp / inch of 3 to 18 ea for a short fiber having a denier of 0.5 to 15, and a crimp / inch of 7 to 8 ea zigzag crimp / inch for the balding property of the short fiber and the form stability when mixed with other materials May be desirable.
또, 상기 크림프 공정에서 미연신사가 투입되는 경우 크림프화가 가능한 연신비를 설계하여 원하는 최종 연신섬도를 만들고 이 물성에 맞는 연신온도 및 속도를 설정하여 물성 및 신도 등을 최적화 하는 것이 바람직할 수 있다. When the unstretched yarn is fed in the crimping step, it may be desirable to design a stretching ratio capable of being crimped to produce a desired final stretch fineness, and to set a stretching temperature and a speed corresponding to the physical properties to optimize physical properties and elongation.
또, 상기 크림프 공정에 의한 단섬유의 길이는 21mm 내지 75mm일 수 있으며, 상용성을 고려할 때 보다 바람직하게는 51mm일 수 있다.In addition, the length of the short fibers in the crimping step may be 21 mm to 75 mm, and more preferably 51 mm in consideration of compatibility.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재의 제조를 위한 단계 2는 단계 1에서 단섬유화한 C형 섬유에 대한 용출공정을 수행하여 중공형 C형 섬유를 제조하는 단계이다. Next, Step 2 for producing an artificial filler according to an embodiment of the present invention is a step of preparing a hollow C-type fiber by performing an elution process on C-type fibers formed into single fibers in Step 1.
상기 용출 공정은 구체적으로 중공에 위치하는 이용성 폴리알킬렌테레프탈레이트계 폴리머를 가성소다(NaOH)로 처리하여 용출시키는 것이다. 상기 용출공정시 가성소다의 액비와 처리 온도, 처리 시간 등의 조건이 과한 경우, 쉘부위의 폴리알킬렌테레프탈레이트계 고분자가 함께 감량될 우려가 있고, 또 상기 용출조건이 약한 경우에는 중공부위의 용출이 충분히 이루어지지 않거나, 용출량이 감소함으로써 중공에 의한 보온률 저하 우려가 있다. 이 같은 점을 고려할 때, 상기 용출 공정은 NaOH 18g/l 내지 22g/l를 이용하여, 욕비(OWS) 1:6 내지 1:10, 처리온도 90℃ 내지 100℃, 처리시간 40분 내지 1시간의 조건에서 수행되는 것이 바람직할 수 있으며, 용출 효율, 용출 시간 및 가성소다의 투입량을 고려할 때, NaOH 20g/l를 이용하여, 욕비(OWS) 1:8, 처리온도 100℃, 처리시간 40분의 조건에서 수행되는 것이 작업성 및 상업성 면에서 보다 바람직할 수 있다.Specifically, the leaching step is a step of treating the usable polyalkylene terephthalate polymer located in the hollow with sodium hydroxide (NaOH). If the conditions such as the liquid ratio of the caustic soda, the treatment temperature and the treatment time are excessive during the elution step, the polyalkylene terephthalate-based polymer in the shell part may be reduced together, and if the elution condition is weak, There is a fear that the elution is not sufficiently carried out or the retention rate due to the hollow decreases due to the decrease in the elution amount. Considering this point, the elution step is carried out by using an aqueous solution of NaOH (18 g / l to 22 g / l) at a bath ratio (OWS) of 1: 6 to 1:10, a treatment temperature of 90 to 100 ° C, (OWS) of 1: 8, a treating temperature of 100 ° C, a treating time of 40 minutes (min), and a treating time of 40 minutes May be more preferable in terms of workability and commercial properties.
또 상기 용출 공정시 용출 효율을 높일 수 있도록 교반 공정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다. Further, a stirring process may be optionally performed to increase the dissolution efficiency in the elution step.
구체적으로, 상기 용출 공정은 슬라이버 또는 파일단섬유 염색기를 이용하여 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 용출액이 적절하게 반응을 할 수 있는 액류교반기 및 용출 후 단섬유들을 걸러 줄 수 있는 필터링 장치가 구비된 파일단섬유 염색기를 이용하여 수행될 수 있다. Specifically, the elution step may be performed using a sliver or pile fiber dyeing machine, more specifically, a liquid agitator capable of appropriately reacting the eluate, and a filtering device capable of filtering the elongated short fibers And can be carried out using a pile short fiber dyeing machine provided.
또, 상기 용출 공정의 완료 후에는 욕 중에 남아있는 이용성 폴리머의 재부착을 방지하기 위한 수세 공정; 탈수 공정; 그리고 건조와 함께 단섬유 각각의 완전한 분리와 개섬을 위한 건조 공정 중 어느 하나의 공정이 선택적으로 더 수행될 수 있으며, 이때 수세, 탈수 및 건조 공정은 통상의 방법에 따라 수행될 수 있다.After the completion of the elution step, a washing step for preventing re-adhesion of the usable polymer remaining in the bath; Dehydration process; Further, any one of the complete separation of each of the short fibers and the drying process for opening the web can be selectively performed, and the process of washing, dehydrating and drying can be performed according to a conventional method.
상기와 같은 공정을 통해 중공부위의 이용성 폴리알킬렌테레프탈레이트계 고분자가 용출되고, 한쪽 면이 열려 있는 완전한 C 형태의 C 형 중공 단섬유가 제조되게 된다. Through the above process, the usable polyalkylene terephthalate-based polymer in the hollow portion is eluted, and the C type hollow short fiber having one side open is produced.
또, 상기 용출 공정 후, 제조된 C형 중공 단섬유에 대해 실리콘 등 약품을 처리하여 실리콘 발수 가공, 발열물질 결합 가공, 항균 및 소휘 가공 등 추가 기능성을 부여하는 공정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다. After the elution step, the produced C-type hollow short fibers may be selectively subjected to a process of treating the chemical such as silicone to impart additional functionality such as silicone water repellent processing, heating material bonding processing, antibacterial and sonic processing .
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재의 제조를 위한 단계 3은 단계 2에서 제조한 C형 중공 단섬유를 이용하여 인공충전재를 제조하는 단계이다.Next, step 3 for producing an artificial filler according to an embodiment of the present invention is a step of preparing an artificial filler by using the C-type hollow short fibers prepared in step 2.
구체적으로, 상기 인공충전재의 제조는 상기 단계 2에서 제조한 C형 중공 단섬유 단독으로 이용하여 수행될 수도 있고, 또는 기타 충전재용 단섬유와 혼합함으로써 수행될 수 있다. 이와 같이 중공성이 확보된 단섬유를 일정한 비율로 일반 충전재용 단섬유와 혼합하여 중공단섬유의 보온성 확보 및 일반 충전재소재의 벌키성 증진으로 인한 보온력 유지라는 두 가지 보온성 생성 및 유지가 가능하다.Specifically, the production of the artificial filler may be carried out using the C-type hollow short fiber prepared in the step 2 alone, or by mixing with other short fibers for fillers. In this way, it is possible to create and maintain two kinds of warmth, namely, securing the warmth of the hollow staple fiber and maintaining the thermal insulation due to the improvement of the bulging property of the general filler material by mixing the stiffened short fibers with the staple fibers for general filler at a certain ratio.
상기 기타 충전재용 단섬유로는 보온력을 최대화할 수 있는 함기성이 좋은 중공 단섬유, 충전재에 벌키성을 제공할 수 있는 원형단면의 단섬유, 광발열 단섬유, 폴리우레탄(PU) 고무사 단섬유 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 일 예로, 광발열 단섬유 및 PU 고무사 단섬유를 혼합하여 사용할 경우 보온성과 경량성을 기본으로 광발열 기능이나 운동 및 야외활동을 고려한 사방 스트래치(stestch)성 등 추가적인 기능 발현이 가능하다. Examples of the other staple fibers for the filler include hollow hollow fibers capable of maximizing thermal insulation, circular-shaped short fibers capable of providing a bulging property to the filler, light-generating short fibers, polyurethane (PU) rubber yarns Fibers, and any one or a mixture of two or more of them may be used. For example, when the light-generating short staple fiber and the PU rubber staple fiber are mixed, it is possible to express additional functions such as light-emitting function based on the warmth and lightness, and a quadratic stestch considering the exercise and outdoor activities.
상기와 같은 인공충전재의 제조시 C형 중공 단섬유는 인공충전재 총 중량에 대하여 10중량% 이상, 보다 구체적으로는 10중량% 내지 100중량%로 포함될 수 있으며, 보온률별, 무게별, 전체 벌키성 별, 봉제 완제품에 사용 시 겉보기 형태별 등 다양한 조건을 고려하여 혼합비를 최적화할 수 있다. The C-type hollow short fibers may be contained in an amount of 10% by weight or more, more preferably 10% by weight to 100% by weight based on the total weight of the synthetic filler, It is possible to optimize mixing ratio considering various conditions such as appearance and appearance when used in star and sewing finished products.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공충전재를 대략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4b는 상기 인공충전재에 포함된 C형 중공 단섬유의 모식도이다. 도 4a 및 4b는 본 발명을 설명하기 위한 일 예일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. FIG. 4A is a perspective view schematically showing an artificial filler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic view of a C-type hollow short fiber included in the artificial filler. 4A and 4B are illustrative of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
상기와 같은 제조공정에 의해 제조된 인공충전재는 중공 부위를 용출한 C형 중공 단섬유를 이용함으로써 우수한 보온성과 함께 초경량을 나타낼 수 있다 또, 상기 인공충전재는 기능성을 가진 타 충전용 소재와 혼합하여 추가 기능성 충전재로 전개 가능하므로, 소재 다각화로 다양한 기능성을 요구하는 의류, 특히 패딩 완제품 시장 확대에 기여할 수 있다. The artificial filler produced by the above-described manufacturing process can exhibit excellent light insulation and light weight by using the C-type hollow short fiber eluted from the hollow portion. Further, the artificial filler is mixed with other functional filler materials Because it can be developed as an additional functional filler, it can contribute to the expansion of the clothing, especially the padded finished product market, which requires diverse functionality through material diversification.
이에 따라 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 인공충전재를 포함하는 의류, 보다 구체적으로는 패딩을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a garment including the artificial filler, more specifically, padding.
이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the following examples and experimental examples are provided for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예Example
쉘 부위 형성용 고분자로서 폴리에틸렌텔레프탈레이트를 290℃로 용융했다. 또한, 편심형 중공부위 형성을 위해 테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜(EG) 화합물을 1:1.2몰비로 조절하고, 테레프탈산(TPA)과 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP) 총 몰수 대비하여 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염을 1.5 몰%로 조절하였다. 촉매로서 리튬아세테이트를 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP) 100 중량부를 기준으로 10.0중량부 혼합하여 250℃에서 1140 토르(Torr) 압력 하에서 에스테르화 반응시켜 에스테르 반응물을 얻었고, 그 반응률은 97.5%였다. 형성된 에스테르 반응물을 축중합 반응기에 이송하고 여기에 에스테르 반응물 100중량부에 대하여 분자량 6000의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 10.0 중량부를 첨가한 후, 축합중합 촉매로 삼산화 안티몬 400ppm을 투입하여 최종압력 0.5 Torr가 되도록 서서히 감압하면서 285℃까지 승온하여 축중합반응을 통해 공중합체를 제조하였다. Polyethylene terephthalate was melted at 290 캜 as a polymer for forming a shell part. (TPA) and ethylene glycol (EG) were controlled at a molar ratio of 1: 1.2 to form an eccentric hollow region. Dimethylsulfuric acid (TPA) and dimethyl sulfoisophthalate sodium salt (DMSIP) The phthalate sodium salt was adjusted to 1.5 mol%. 10.0 parts by weight of lithium acetate as a catalyst based on 100 parts by weight of dimethylsulfone isophthalate sodium salt (DMSIP) was mixed and esterified at 250 ° C under a pressure of 1140 Torr to obtain an ester reaction product, and the reaction rate was 97.5%. The resulting ester reactant was transferred to a condensation polymerization reactor and 10.0 parts by weight of polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 6000 was added to 100 parts by weight of the ester reactant. Then, 400 ppm of antimony trioxide was added as a condensation polymerization catalyst so that the final pressure became 0.5 Torr The temperature was raised to 285 캜 while the pressure was gradually reduced to prepare a copolymer through condensation polymerization.
상기 테레프탈산(TPA), 에틸렌글리콜(EG) 및 디메틸설퍼이소프탈리에트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 에스테르화 반응물과 폴리에틸렌글리콜을 축중합시킨 공중합체를 270℃로 용융 후, 상기 용융된 폴리에틸렌텔레프탈레이트와 상기 공중합체를 각각 70 : 30 중량비로 복합 방사하여 연신사(SDY)를 제조하였다. The copolymer obtained by condensation polymerization of an esterification reaction product of terephthalic acid (TPA), ethylene glycol (EG) and dimethyl sulfo isophthalate sodium salt (DMSIP) with polyethylene glycol was melted at 270 ° C., and the melted polyethylene terephthalate The phthalate and the copolymer were spin-co-extruded at a weight ratio of 70:30, respectively, to prepare a drawn yarn (SDY).
이어서, 단섬유화를 위해 필요한 최소 집속 데니어 130,000D를 충족하도록, 240D를 6합 이상 진행하여 합사콘의 데니어를 1,440 정도로 만들고, 이어 상기 합사된 1440D를 필요 집속 데니어에 맞게 100콘 이상 준비하여 C형 중공 원사를 준비하였다. 이때 상기 합사 공정에서의 합사수는 10T/M이 되도록 하였다. Subsequently, the densities of the 240C and 240D were increased to meet the minimum convergence denier 130,000D required for monofilament formation so that the denier of the concave cone was made to be about 1,440, and then the concaved 1440D was prepared with more than 100 cones according to the required converging denier, A hollow yarn was prepared. At this time, the number of strands in the stranding process was set to 10T / M.
상기에서 준비한 C형 중공 원사에 대해 7ea zigzag crimp/inch의 크림프(Crimp) 조건으로 길이 51mm가 되도록 단섬유화 공정을 수행하였다. The C type hollow yarn prepared above was subjected to a short fiberization process so as to have a length of 51 mm under a crimper condition of 7ea zigzag crimp / inch.
다음으로, 단섬유화된 C형 중공원사에 대해 파일단섬유 염색기를 이용하여 용출공정을 수행하였다. 이때 NaOH 20g/l를 이용하여, 욕비(OWS) 1:8, 처리온도 100℃, 처리시간 40분의 조건에서 침지하였다. 상기 용출 공정의 완료 후 수세, 탈수 및 건조 공정을 수행하여 C형 중공 단섬유를 제조하였다.Next, the leaching process was performed on short fiberized C type hollow yarn using a pile fiber dyeing machine. At this time, 20 g / l of NaOH was used to immerse in a bath ratio (OWS) of 1: 8, a treatment temperature of 100 ° C, and a treatment time of 40 minutes. After completion of the elution step, washing with water, dehydration and drying were carried out to prepare C type hollow short fibers.
제조한 C형 중공 단섬유 30중량%를 원형단면 폴리에스터 단섬유 3D급 70중량%와 혼합하여 인공충전재를 제조하였다. 30% by weight of the C type hollow short fibers prepared was mixed with 70% by weight of the short-chain polyester short fiber 3D grade to prepare an artificial filler.
실험예Experimental Example 1 One
상기 실시예 1에 따른 인공충전재의 제조시 용출 공정 전 단섬유화된 C형 중공원사를 양이온성 분산염료로 염색한 후 단면을 관찰하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다. In the elution process of the artificial filler according to Example 1, the fibrous C type hollow fiber yarn before dyeing was stained with a cationic disperse dye and the cross section was observed. The results are shown in Fig.
본 실험은 중공부위의 외각을 둘러싸고 있는 쉘 부위와 중공부위의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 함량이 다른 점에 착안하여, 염색을 통해 경계부분을 확인하고, 이로부터 중공형태 및 중공비율을 확인할 수 있다.This experiment focused on the difference in the content of polyethylene terephthalate (PET) between the shell region surrounding the outer periphery of the hollow region and the hollow region, so that the boundaries can be identified through dyeing, and the hollow shape and hollow ratio can be confirmed from this .
도 5에 나타난 바와 같이, 중공부위 및 상기 중공부위를 둘러싸는 C자 형태의 쉘 부위를 확인할 수 있다.As shown in FIG. 5, a hollow portion and a C-shaped shell portion surrounding the hollow portion can be identified.
상기 실시예 1에 따른 인공충전재의 제조시, 중공부위를 형성한 이용성 고분자의 용출 공정 후 수득된 C형 중공 단섬유의 단면을 관찰하였다. 그 결과를 도 6a 및 도 6b에 나타내었다.In the preparation of the artificial filler according to Example 1, the cross-section of the C-type hollow short fibers obtained after the leaching process of the usable polymer having the hollow portion was observed. The results are shown in Figs. 6A and 6B.
도 6a 및 도 6b에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따른 용출 공정을 통해 이용성 고분자가 모두 용출됨으로써, 한쪽 면이 열려 있는 완전한 C자 형태의 단섬유를 확인할 수 있다. 이때, 이용성 고분자의 용출로 형성된 중공 부위의 중공율이 약 60%임을 알 수 있다. As shown in FIGS. 6A and 6B, all the usable polymers were eluted through the elution process according to Example 1, so that a complete C-shaped short fiber having one side opened can be identified. At this time, it can be seen that the hollow ratio of the hollow portion formed by elution of the usable polymer is about 60%.
실험예Experimental Example 2 2
단섬유화된 C형 중공원사에 대한 용출 공정시, 용출 조건에 따른 용출 효율을 관찰하였다.The elution efficiency of the short fiberized C type hollow yarn was investigated according to the elution conditions.
하기 표 1에 기재된 조건으로 용출 공정을 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여 C자형 중공 단섬유를 제조하였다.C-shaped hollow short fibers were prepared in the same manner as in Example 1, except that the elution step was performed under the conditions shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 감량률은 하기 수학식 3에 따라 계산하였다:In Table 1, the weight loss rate was calculated according to the following equation:
[수학식 3]&Quot; (3) "
감량률(%)=(용출 후 C형 중공 단섬유의 중량/융출 전 단섬유화된 C형 중공원사의 중량)×100Weight loss (%) = (weight of C-type hollow short fiber after elution / weight of short C-type hollow fiber before melt) × 100
실험결과, 가성소다 농도 20g/L, O.W.S 2.0%, 용출온도 100℃, 용출유지시간 40분일 때 가장 큰 감량률을 나타내어 용출 효율이 가장 우수함을 알 수 있다.Experimental results show that the highest elution efficiency is obtained when caustic soda concentration is 20g / L, O.W.S 2.0%, elution temperature is 100 ℃, and elution retention time is 40 minutes.
실험예 3Experimental Example 3
본 발명에 따른 인공충전재의 보온성을 평가하였다.The warmth of the artificial filler according to the present invention was evaluated.
상세하게는, 상기 실시예 1에서 제조한 인공충전재에 대해 ASTM D 1518: 1985 시험방법을 측정 기준으로 하여 열저항도를 측정하였다. 또 비교를 위하여 원형단면 폴리에스터 단섬유 3D만을 포함하는 다양한 중량을 갖는 인공충전재를 준비하여 열저항도를 측정하였다. Specifically, the heat resistance of the artificial filler prepared in Example 1 was measured using the ASTM D 1518: 1985 test method as a measurement standard. For comparison, an artificial filler having various weights including only a round cross-section polyester short fiber 3D was prepared and the heat resistance was measured.
Clo라는 단위로 표시되는 열저항값은 수치가 높을수록 보온성이 우수함을 나타낸다. 실험결과, 실시예 1에 따른 인공충전재는 비교예 1 내지 3에 비해 우수한 보온성을 나타내었으며, 동일 중량의 비교예 2의 인공충전재와 비교하여 약 2배의 높은 보온성을 나타내었다.The value of the thermal resistance expressed in the unit of Clo indicates that the higher the value, the better the warmth. As a result of the test, the artificial filler according to Example 1 exhibited excellent thermal insulation properties as compared with Comparative Examples 1 to 3, and exhibited about twice the warmth as compared with the artificial filler of Comparative Example 2 having the same weight.
10: C형 중공원사
100: 쉘 부위
200: 중공 부위10: C type hollow yarn
100: Shell part
200: hollow portion
Claims (19)
C형 중공원사를 단섬유화하는 단계;
상기 단계에서 단섬유화된 C형 중공원사에 대해 용출 공정을 수행하여 C형 중공 단섬유를 준비하는 단계; 및
상기 C형 중공 단섬유를 이용하여 인공충전재를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 단섬유화는 지그재그 형태의 크림프를 7 내지 8ea zigzag crimp/inch로 형성함으로써 수행되고,
상기 용출 공정은 용출액이 반응을 할 수 있는 액류교반기 및 용출 후 단섬유들을 걸러주는 필터링 장치가 구비된 파일단섬유 염색기를 이용하여 수행되고,
상기 용출 공정은 상기 단섬유화된 C형 중공원사를 NaOH 18g/l 내지 22g/l를 이용하여, 욕비 1:6 내지 1:10로, 처리온도 90℃ 내지 100℃에서, 처리시간 40분 내지 1시간의 조건으로 함침 시킴으로써 수행되며,
상기 C형 중공 단섬유는 하기 (1) 내지 (3)의 조건을 모두 충족하는 인공충전재의 제조방법:
(1) 횡단면이 개방된 슬릿을 포함하는 C자형임
(2) 중공율(상기 C형 중공 섬유의 전체 단면적에 대한 상기 중공 섬유에 포함된 중공 단면적의 백분율)이 60% 이상임
(3) C형 중공 단섬유의 길이가 21mm 내지 75mm이고, 0.7Denier/Filament 내지 12.5Denier/Filament를 가짐.The present invention relates to a method for producing an artificial filler comprising C-type hollow short fibers,
Shortening the C type hollow yarn into short fibers;
Preparing a C-type hollow staple fiber by performing an elution process on the short fiber type C hollow yarn; And
Preparing an artificial filler by using the C-type hollow short fiber,
The shortening is performed by forming a zigzag type crimp to 7 to 8 ea zigzag crimp / inch,
Wherein the elution step is performed using a pile short fiber dyeing machine equipped with a liquid agitator capable of reacting the eluent and a filtering device for filtering short fibers after elution,
In the elution step, the short fibrous C type hollow yarn is treated at a bath ratio of 1: 6 to 1:10, a treating temperature of 90 to 100 DEG C, a treating time of 40 minutes to 1 Lt; RTI ID = 0.0 > time < / RTI &
Wherein the C-type hollow staple fiber satisfies all of the following conditions (1) to (3):
(1) C-shaped including slit with open cross-section
(2) The hollow ratio (percentage of the hollow cross-sectional area included in the hollow fiber to the total cross-sectional area of the C-type hollow fiber) is 60% or more
(3) C-type hollow short fibers have a length of 21 mm to 75 mm and have 0.7 to 11 Denier / Filament.
상기 C형 중공 단섬유는 폴리에스터계 합성수지를 포함하는 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the C-type hollow staple fiber comprises a polyester-based synthetic resin.
상기 C형 중공 단섬유는 부분연신사, 연신사, 가연사, 에어텍스쳐사, 에지 크림프사 및 복합사로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the C-type hollow short staple fiber is any one selected from the group consisting of a partially drawn yarn, a drawn yarn, a false twist yarn, an air textured yarn, an edge crimped yarn, and a composite yarn.
상기 인공충전재 총 중량에 대하여 90중량% 이하의 함량으로 기타 충전재용 단섬유를 더 포함하는 것인 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising staple fibers for other fillers in an amount of 90 wt% or less based on the total weight of the synthetic filler.
상기 기타 충전재용 단섬유는 중공 단섬유, 원형단면의 단섬유, 광발열 단섬유 및 폴리우레탄 고무사 단섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것인 인공충전재의 제조방법.The method of claim 4,
Wherein said other filler short fibers include one or more selected from the group consisting of hollow short fibers, circular cross section short fibers, light generating short fibers and polyurethane rubber short fibers.
상기 C형 중공원사는 횡단면이 개방된 슬릿을 포함하는 C자형이며, 폴리에스터계 고분자를 포함하는 쉘 부위; 및 이용성 폴리에스터계 고분자를 포함하는 편심형 중공부위를 포함하는 것인 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the C-type hollow fiber yarn is C-shaped including a slit having an open cross-section, the shell portion including a polyester-based polymer; And an eccentric hollow portion including a usable polyester-based polymer.
상기 C형 중공원사는 쉘 부위와 편심형 중공부위를 30 내지 40:60 내지 70의 부피비로 포함하는 것인 인공충전재의 제조방법.The method of claim 6,
Wherein the C-type hollow fiber yarn comprises a shell portion and an eccentric hollow portion at a volume ratio of 30 to 40: 60 to 70.
상기 C형 중공원사는 최소 집속 데니어가 130,000D인 것인 인공충전재의 제조방법. The method according to claim 1,
Wherein the C-type hollow fiber yarn has a minimum convergence denier of 130,000 D.
상기 단섬유화 단계 전, C형 중공원사에 대해 합사 및 연신으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 전처리 공정을 더 수행하는 단계를 더 포함하는 것인 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of performing at least one pre-treatment step selected from the group consisting of folding and stretching of the C type hollow yarn before the short fiberization step.
상기 단섬유화 단계 전, C형 중공원사에 대해 240D를 6합 이상으로 하여 합사콘의 데니어를 1,440D로 합사한 후, 상기 합사된 1440D를 최소 집속 데니어가 130,000D이 되도록 100콘 이상 준비하는 전처리 공정을 더 포함하는 것인 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Before the short fiberization step, 240 D was added to the C type hollow yarn in a number of 6 or more, dynar of the yarn cone was multiplied by 1,440 D, and the yarn 1440 D thus obtained was subjected to pre- ≪ / RTI > wherein the method further comprises the steps of:
상기 합사는 합사수가 7T/M 내지 15T/M가 되도록 수행되는 것인 인공충전재의 제조방법.The method of claim 10,
Wherein the puff is performed so that the number of puffs is 7T / M to 15T / M.
상기 단섬유화 단계 전, C형 중공원사에 대해 1.4배 내지 2.5배로 연신하는 전처리 단계를 더 포함하는 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising a pretreatment step of stretching the C type hollow yarn at a ratio of 1.4 to 2.5 before the step of shortening the fiber.
상기 인공충전재의 제조는 C형 중공 단섬유를 기타 충전재용 단섬유와 혼합함으로써 수행되는 것인 인공충전재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the preparation of the artificial filler is carried out by mixing C-type hollow short fibers with other short fibers for fillers.
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