KR101976154B1 - 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되며 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 공중합 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르사를 효과사로 형성되는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카티온 염색성 폴리에스테르를 심사로 하여 카티온 염색이 가능하며 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 관한 것이다.
2이상의 실을 합사방식을 통한 복합사는 합성섬유가 가지고 있는 장점과 방적사가 갖고 있는 장점을 하나의 실에 결집시키고자 하는 광범위한 노력으로 개발되어 왔다.
종래에는 단순히 합성섬유의 필라멘트와 천연섬유의 방적사를 가연하는 형태의 합사방법으로 복합사를 제조하였으나, 점차 합사기술의 발달과 소비자의 다양한 욕구를 충족하기 위해 많은 사가공 기술이 개발되었다.
특히 폴리에스테르 복합사는 폴리에스테르의 기본적인 우수한 물성에 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합사가 많이 개발되고 있다.
대한민국 공개특허 제1998-0022420호는 저수축사와 고수축사가 각각의 고뎃롤러를 통해 경유하여 교락부에서 합사되어 복합사로 제조되는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기한 방법은 수축 및 결정화도가 다른 두 원사가 교락부에서 합사됨으로 인해 루프가 심하게 발생하며, 루프를 줄이기 위해 교락 압력을 낮출 경우 혼섬불량으로 인해 원단에 화이트 염반이 발생하게 되고, 또한 고수축사의 고뎃롤러 간의 간격이 멀어 사유동이 발생하며, 이러한 사유동을 억제하기 위해 오버피드를 줄 경우 연신이 진행되어 고신도 및 고수축의 섬유를 얻을 수 없게 되는 단점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-07352042호에서는 이종의 PET POY사(PET POY CD사/PET POY SD사)를 별도로 제1피드롤러와 제2피드롤러를 통과시키고 가이드를 통과시킨 후, 열처리 및 냉각과정을 거치고 2쌍이상의 마찰디스크로 이루어진 가연장치에서 가연단계, 연신단계, 교락단계, 열처리 및 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이소재 PET POY 가연복합사의 제조방법을 제공하고 있다. 이 선행기술에서는 깨끗하고 균일한 투 톤 발현이 어렵다는 점, 별도의 기능을 부여하기 곤란하고, 신축성 직물을 제조하기 위한 충분한 스트레치성을 발현하기가 어렵다는 점 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 본 발명에 따른 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 카티온 가염성 폴리에스테르와 폴리에스테르를 복합방사하여 신축성을 유지하면서 높은 선명도와 염색유지력을 가지는 복합사 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 두가지 방법의 염색을 통해 투톤(two tone) 효과를 가지는 원단을 만들 수 있는 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되며 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 공중합 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르사를 효과사로 형성되는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 상기 술포이소프탈산 유기염(SO)은 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄 또는 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 권축율이 19% 이상인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500~2000 포이즈인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되며 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 공중합 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르사를 효과사로 공급하는 사공급단계; 상기 심사를 2개의 히트롤러를 통해 연신 및 열처리하는 접촉 열처리단계; 접촉 열처리된 심사를 히트플레이트에서 열처리하는 비접촉 열처리단계; 비접촉 열처리된 심사과 효과사에 무장력하에 열스팀을 가하는 연지단계;상기 연지단계에서 열스팀이 가해진 상기 심사와 효과사를 공기 교락을 통해 합사하는 교락단계 및 교락된 복합사를 권취하는 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 복합사 또는 제조방법으로 제조되는 복합사를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 심사로 잠재권축사를 사용하고 효과사로 일반폴리에스테르를 사용하여 원단으로 제조 후 두가지 염료로 염색하여 투톤(two tone) 효과를 가지는 원단을 만들 수 있는 효과가 있다.
또한, 카티온 가염성 폴리에스테르와 폴리에스테르를 복합방사하여 신축성을 유지하면서 높은 선명도와 염색유지력을 가지는 복합사를 제공하는 효과가 있다.
또한, 심사에 잠재권축사를 사용하여 열처리를 통해 높은 권축성을 가지는 복합사를 제공하는 효과가 있다.
또한, 자발 신장 특성을 부여하여 직물 등의 원단 제조시 반발탄성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 우수한 신축성과 반발탄성으로 다양한 섬유제품에 적용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사 제조방법의 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사의 공정 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합사로 제작한 원단의 표면 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사의 공정 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합사로 제작한 원단의 표면 사진이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
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 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명에서 개시되는 '폴리에스테르'는 산성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 디올성분으로 에틸렌글리콜이 축중합되어 융점이 약 250~280℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET)를 뜻한다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사 제조방법의 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사의 공정 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사로 제작한 원단의 사진이다.
본 발명에 따른 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사(200)로, 폴리에스테르 반연신사(Partially Oriented Yarn:POY)를 효과사(100)로 형성된다.
상기 고용융점도 폴리에스테르는 주된 반복 단위가 에틸렌테레프탈레이트이고, 산성분의 공중합으로 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)을 사용하여 공중합 폴리에스테르로 형성된다.
상기 고용융점도 폴리에스테르는 하기의 화학식 1의 X가 알칼리 양이온 또는 알카리 토금속 양이온인 술포이소프탈산 금속염(SM)과 하기의 화학식 1의 X가 4급 포스포늄 이온 또는 4급 암모늄 이온인 술포이소프탈산 유기염(SO)을 함유된 카티온 가염성 폴리에스테르인 것이 바람직할 것이다.
상기 술포이소프탈산 유기염은 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄(DHSP) 또는 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄이 사용될 수 있다.
[화학식 1]
[상기 식 중, R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 β-하이드록시에틸기를 나타낸다.]
상기와 같이 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)을 함유하는 고용융점도 폴리에스테르는 하기의 수학식 (1), (2)를 동시에 만족하는 것이 바람직할 것이다.
수학식 (1) : 0.1≤(SM+SO)≤3.0
수학식 (2) : 0.01≤(SM/SO)≤100.0
[상기 수학식 중, SM는 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분을 기준으로 술포이소프탈산 금속염(SM)의 공중합량(몰%)이며, SO는 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분을 기준으로 술포이소프탈산 유기염(SO)의 공중합량(몰%) 을 나타낸다]
상기 수학식 (1)은 고용융점도 폴리에스테르의 카티온 가염성과 관련된 수식으로 상기 SM+SO이 0.1 미만이면 카티온 염료와 반응성이 저하되어 카티온 가염성이 저하될 수 있으며, SM+SO가 3.0을 초과하면 폴리에스테르 섬유의 물성이 저하될 수 있다.
상기 수학식 (2)는 제조되는 고용융점도 폴리에스테르의 물성과 관련된 수식으로 술포이소프탈산 금속염의 함량이 높아지면 공중합 폴리에스테르 중합시 중합도가 저하될 수 있으므로 SM/SO의 값이 0.01≤(SM/SO)≤100.0인 것이 바람직할 것이다.
상기 저용융점도 폴리에스테르는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 에틸렌글리콜을 사용하여 제조되는 폴리에스테르로 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET)를 사용할 수 있을 것이다.
용융점도를 290도에서 100rad/s 기준으로 측정할 때, 상기 고용융점도 폴리에스테르의 용융점도는 2,200~2,700 포이즈(P), 상기 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도는 600~1,600 포이즈가 되는 것이 바람직할 것이다.
폴리에스테르의 상호작용으로 인해 상기 고용융점도 폴리에스테르의 용융점도가 2200 포이즈 미만인 경우, 노즐을 통과하는 토출속도가 매우 빨라져 곡사가 발생하고, 용융점도가 2700 포이즈를 초과하면 방사 시 작업성에서 문제가 있을 수 있다.
상기 잠재권축사의 권축율은 30% 이상이 되어야 신축특성을 갖는 복합사의 제조성이 좋아지며, 권축성은 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도의 폴리에스테르의 용융점도의 차이에 의해 발현될 수 있다.
그리나, 용융점도의 차이가 클수록 두 폴리머의 열적 유동학적(Rheology) 특성 차이가 커져 방사시 노즐 면에서 곡사 현상이 심해지기 때문에 단면형태 안정성이 떨어질 수 있으며, 이를 통해 방사 공정성이 저하될 수 있다.
또한, 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 두 폴리머의 고유점도 차가 1500 포이즈 미만일 경우에는 두 폴리머의 수축차이에 의한 권축형성이 어려워 신축성이 저하될 수 있으므로 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500~2000 포이즈인 것이 바람직할 것이다.
폴리에스테르의 용융점도의 차이에 의한 권축성이 보다 잘 발현되기 위해서는 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 중량비는 30:60 ~ 70:40인 것이 바람직할 것이다.
고용융점도 폴리에스테르의 함량이 30중량% 미만이면, 이수축 효과가 줄어들어 원단의 불륨감과 부드러움이 급격히 감소하게 되며, 70중량%을 초과하면 제조공정이 나빠질 수 있다.
상기 효과사는 폴리에스테르 반연신사로 일반적인 폴리에스테르로 제조할 수 있을 것이다.
상기 효과사는 자연스러운 광택을 위해 세미달(semi dull) 또는 풀달(full dull)의 폴리에스테르 반연신사를 사용할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 도 1에서와 같이 사공급단계, 접촉 열처리단계, 비접촉 열처리단계, 연지단계, 교락단계 및 권취단계를 포함하여 제조된다.
상기 사공급단계는 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사(200)로, 폴리에스테르 반연신사(Partially Oriented Yarn:POY)를 효과사(100)로 공급하는 단계로 상기 심사와 효과사는 각각의 사를 미리 권취롤러에 준비하여 공급할 수 있다.
또는, 상기 공급단계 전에 상기 심사와 효과사를 각각 방사하는 방사단계를 더 포함하여 심사와 효과사를 제조와 동시에 공급하여 본 발명의 폴리에스테르 복합사를 제조할 수 있을 것이다.
상기 접촉 열처리단계는 도 2에서와 같이 상기 심사를 2개의 히트롤러(Heat Roller)(10)를 통해 연신 및 열처리하는 단계이다.
상기 열처리단계에서 히트롤러에 의해 연신되며 연신비는 1.5~2.0인 것이 바람직한 것으로 고온에서 연신되어 결정화도가 향상되고 물성이 향상되며, 보다 바람직하게는 연신비 1.6~1.8로 연신할 수 있다.
상기 비접촉 열처리단계는 상기 접촉 열처리단계에서 열처리된 심사를 히트플레이트(Heat Plate)(30)에서 건식 열처리하는 단계이다.
상기 접촉 열처리단계와 비접촉 열처리단계에서 히트롤러(10)와 히트플레이트(30)의 온도는 하기의 (1),(2) 조건을 만족하는 것이 바람직할 것이다.
(1) Tg+ 15℃≤히트롤러의 온도≤ Tg+ 75℃
(2) Tc+ 25℃≤히트플레이트의 온도≤ Tc+ 75℃
즉, 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg)는 제조사에 따라 차이가 있으나 대략 70~80℃로 히트롤러(10)의 온도는 대략 85~155℃일 수 있으며, 폴리에스테르의 결정화도온도(Tc) 역시 제조사에 따라 차이가 있으나 대략 120~200℃로 히트플레이트의 온도는 대략 145~275℃일 수 있다.
상기의 히트롤러(10)와 히트플레이트(30)의 온도는 사용되는 폴리에스테르에 따라 조절되어야 할 것이다.
상기 연지단계는 열처리된 상기 심사와 효과사를 무장력하에서 열스팀을 가하는 단계로, 열스팀의 효과로 상기 효과사는 자발 수축된다.
상기 효과사는 연지단계를 통해 안정화되어 수축특성이 감소되기 때문에 직물, 편물, 부직포 등의 원단으로 제조 후, 후가공의 열수축 공정 시에는 저수축 또는 자발 신장 특성을 가질 수 있다.
상기와 같은 조건으로 연신 및 열처리되는 심사는 무장력하 100℃ 끓는 물에서 30분간 침지후 수축율인 BWS가(측정시 초하중 2g/De) 15%≤BWS≤20%이며, 무장력하 180℃ Oven에서 30분간 건열 처리후 수축율인 BDS는(측정시 초하중 2g/De) 9%≤BDS≤13%의 물성을 갖는다.
즉, 직물, 편물, 부직포 등의 원단으로 제조된 후, 후가공의 열수축 공정에서 접촉열처리와 비접촉열처리에서 연신된 심사는 수축율이 12% 이상으로 고수축되고 안정화된 효과사는 저수축 또는 자발 신장 특성을 가지게 되어 심사와 효과사의 수축율 차이로 볼륨감 및 보온성이 향상된다.
상기 교락단계는 열처리된 심사와 효과사를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 일반적인 공기 교락장치(50)를 통해 상기 효과사와 심사를 합사하여 복합사로 제조할 수 있다.
상기 권취단계는 교락된 복합사를 권취하는 단계로 도 2에서와 같이 권취롤러(70)등을 통해 권취할 수 있을 것이다.
상기와 같은 제조방법을 통해 제조되는 본 발명의 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 권축율이 19%이상인 것을 특징으로 하며, 연지와 열수축 공정을 통해 심사가 고수축되고 효과사가 저수축 또는 자발 신장하여 권축성이 향상된다.
상기 효과사는 원사일 때 열수축 공정 후에 수축율이 3% 미만인 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 1% 미만인 것이 바람직할 것이다.
상기 심사는 원사일 때 열수축 공정 후에 수축율이 12% 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15% 이상인 것이 바람직할 것이다.
상기 심사와 효과사의 수축율 차이가 10% 미만인 경우에는 볼륨감이 저하될 수 있으며, 수축율 차이가 20%를 초과하는 경우에는 복합사 제조공정 상에 불량율이 높아질 수 있으므로 수축율 차이는 10~20%인 것이 바람직할 것이다.
도 3은 도 3은 본 발명의 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 원단으로 제작하여 2가지 색으로 염색한 사진이며, 상기 복합사는 직물, 편물, 부직포 등의 원단으로 제조될 수 있다.
상기 원단은 열수축 공정을 통해 심사가 고수축되고 효과사가 저수축 또는 자발 신장하는 수축율의 차이로 볼륨감 및 보온성이 향상되어 의류용에 적합하고 다양한 섬유제품에 사용할 수 있을 것이다.
또한, 상기 복합사는 원단으로 제조하여 카티온 염료로 염색할 수 있으며, 상기 효과사와 심사를 염색할 때 이종의 염료를 사용하여 염료의 차이에 의한 투톤 효과를 가지는 복합사 직물을 제조할 수 있을 것이다.
이하 본 발명에 따른 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
1 내지 4
디(β-하이드록시에틸)-5-술포이소프탈레이트 나트륨염(DMS) 1.3mole%와 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄(DHSP) 0.5mole%이 산성분으로 공중합되며 용융점도가 2,400 포이즈인 공중합 폴리에스테르와 용융점도가 600 포이즈인 폴리에스테르를 50: 50 중량비로 방사한 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르 반연신사를 효과사로 사용하였다.
상기 심사를 2개의 히트롤러를 통해 95℃에서 1.704배 연신 배향하는 접촉 열처리를 하였다.
상기 접촉 열처리단계에서 열처리된 심사를 140℃의 히트플레이트에서 열처리하는 비접촉 열처리를 하였다.
상기 열처리된 심사와 효과사를 70℃의 스팀을 30분간 가한 후, 공기 교락을 통해 합사 및 권취하여 본 발명에 따른 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사를 제조하였다.
실시예 1 내지 2의 심사 및 효과사에 대한 조성 및 제조 조건은 표 1에 나타내었다.
비교예
1 및 2
상기 실시예와 동일하게 제조하였으나 고수축 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르 부분연신사를 효과사를 사용하여 제조하였다. 제조 조건은 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 단위 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 심사 | 고용융점도 폴리에스테르 | M.V(P) | 2400 | 2400 | 2400 | 2400 | 고수축폴리에스테르 | 고수축폴리에스테르 |
| 저용융점도 폴리에스테르 | M.V(P) | 600 | 600 | 900 | 900 | 600 | 600 | |
| 섬도 | (De'/F) | 140/24 | 140/24 | 160/24 | 160/24 | 140/24 | 140/24 | |
| 중량비 | (고: 저) | 50:50 | 50:50 | 50:50 | 40:60 | 50:50 | 50:50 | |
| 효과사 | 섬도 | (De'/F) | 53/48 | 40/24 | 53/48 | 40/24 | 53/48 | 40/24 |
| 사도 | - | 심사 열처리, 효과사 취회 복합 | 심사 열처리, 효과사 취회 복합 | 심사 열처리, 효과사 취회 복합 | 심사 열처리, 효과사 취회 복합 | 심사 열처리, 효과사 취회 복합 | 심사 열처리, 효과사 취회 복합 | |
| 연신비 | - | 1.704 | 1.704 | 1.704 | 1.704 | 1.775 | 1.775 | |
| 히트롤러 온도 | (℃) | 95 | 95 | 98 | 98 | 95 | 95 | |
| 히트플레이트 온도 | (℃) | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 | |
| 비율 | (심사:효과사) | 6:4 | 7.:3 | 6:4 | 7.:3 | 6:4 | 7.:3 | |
◈ 실시예 및 비교예의 물성 평가
1. 물성평가 방법
*용융점도(MV, Melt viscosity) : 290℃에서 측정한 전단속도 100rad/sec에서의 용융점도
* 방사 공정성 평가 : 방사하는 동안 섬유가 절단되어 끊어지는 횟수
- 양호 : 1회/일 미만
- 불량 : 1회/일 이상~10회/일 미만
- 매우불량 : 10회/일 이상
* 인장강도는 ASTM D3822의 방법으로 측정하였다.
* 섬도(denier): ASTM D 1577에 준하여, Textechno社의 Favimat 장비로 측정하였다.
* 끓는 물에서 수축율(BWS : Boiling Water Shrinkage)
2g/De' 하중을 매달아 끓는 물에 30분동안 담가두고 대기중에 5분 동안 건조하고, 하기 수축율 식에 따라 끓는 물에서의 수축율을 결정하였다.
* 열수축율
2g/De' 하중을 매달아 180℃의 건조한 공기에 30분 동안 두고 대기중에 5분 동안 건조하고, 하기 수축율 식에 따라 고온에서의 수축율을 결정하였다.
수축율(%) = (초기 시료의 길이 - 수축 후의 시료길이)/초기시료의 길이 × 100
* 권축율 (Tc, %) : 시료에 50mg/데니아의 장력이 주어진 상태에서 3,000 데니아에 해당하는 양만큼 타래의 시료를 취한다. 이 시료를 0.5mg/데니아의 하중을 부여한 상태에서, 열수(100℃)에서 20분간 처리 후 하중을 제거하고 24시간 동안 방치하여 자연 건조시킨다. 자연 건조후 시료에 2mg/데니아의 하중을 부여한 후 1분 경과한 뒤 길이(L1)를 측정하고, 2mg/데니아 + 200mg/데니아의 하중을 부여한 후 1분 경과한 뒤 길이(L2)를 측정한다.
이와 같이 측정된 값을 하기 수학식(1)에 대입하여 권축율을 구한다.
<수학식(1)> Tc(%) = (L2 - L1)/L2 × 100
*멜란지 효과
실시예 1 내지 4 및 비교예 1,2에서 제조된 복합사로 원단을 제조 후, 통상적인 산성염료와 양이온 염료로 원단을 염색하여 멜란지 효과를 확인하였다.
멜란지 효과의 경우는 육안 판정을 통하여 양호, 보통, 불량으로 평가하였다. 도 3의 실시예 1의 염색 후의 원단 표면, 이면을 나타낸 도면이다.
| 구분 | 단위 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 물성 | 강도 | g/de | 1.88 | 1.92 | 1.74 | 1.85 | 2.96 | 2.96 |
| 신도 | % | 24.2 | 19.9 | 20.1 | 19.9 | 20.1 | 20.1 | |
| 권축율 | % | 19.6 | 22.2 | 21.2 | 23.5 | 20.1 | 19.8 | |
| 열수축율 | % | 42.2 | 37.7 | 40.5 | 38.7 | 13.8 | 15.2 | |
| 멜란지 효과 | - | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불량 | 불량 | |
표 2에서와 같이 본 발명의 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사인 실시예 1 내지 4은 권축율이 19%이상으로 비교예 1 및 2에 비해 높은 권축율을 가진다.
또한, 원사 단계에서 실시예 1 내지 4의 평균 열수축율은 39.5%이며, 비교예 1 및 2의 평균 열수축율은 14.5%로 약 25% 차이를 가져, 원단으로 제작시 높은 볼륨감을 가질 수 있을 것이다.
또한, 카티온 염색성 폴리에스테르 섬유를 포함하는 실시예 1 및 2로 제작한 원사는 선명한 염색 및 2가지 색상을 염색이 가능하여 비교예 1에 비하여 멜란지 효과가 튀어난 것으로 나타났다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100 : 효과사 200 :심사
10 : 히트롤러 30 : 히트플레이트
50 : 교락장치 40 : 열스팀 장치
70 : 권취롤러
100 : 효과사 200 :심사
10 : 히트롤러 30 : 히트플레이트
50 : 교락장치 40 : 열스팀 장치
70 : 권취롤러
Claims (6)
- 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되며 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 고용융점도 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르사를 효과사로 형성되되,
상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500~2000 포이즈인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사. - 제1항에 있어서,
상기 술포이소프탈산 유기염(SO)은 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄 또는 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사. - 제1항에 있어서,
상기 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사는 권축율이 19%이상인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사. - 삭제
- 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되며 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 고용융점도 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축사를 심사로, 일반 폴리에스테르사를 효과사로 공급하는 사공급단계;
상기 심사를 2개의 히트롤러를 통해 연신 및 열처리하는 접촉 열처리단계;
접촉 열처리된 심사를 히트플레이트에서 열처리하는 비접촉 열처리단계;
비접촉 열처리된 심사과 효과사에 무장력하에 열스팀을 가하는 연지단계;
상기 심사와 효과사를 공기 교락을 통해 합사하는 교락단계 및
교락된 복합사를 권취하는 권취단계를 포함하되,
상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500~2000 포이즈인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 카티온 염색성 폴리에스테르 복합사 제조방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 복합사 또는 제5항의 제조방법으로 제조되는 복합사를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단.
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