KR102212497B1 - 이중 이형 섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

이중 이형 섬유 및 이의 제조방법에 있어서, 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 섬유 재질은 변성 폴리에스테르이고, 여기에는 소광제가 분산되어 있고, 변성 폴리에스테르의 분자 체인은 테레프탈산 체인 세그먼트, 에틸렌글리콜 체인 세그먼트 및 분지쇄를 갖는 디올 체인 세그먼트를 포함하고, 그 분지쇄를 갖는 디올 구조는 HO-R1-C(R3)(R4)-R2-OH이고, R1과 R2는 독립적으로 탄소 원자 수가 1 내지 3인 직쇄 알킬렌기로부터 선택되고, R3은 탄소 원자 수가 1 내지 5인 알킬기로부터 선택되고, R4는 탄소 원자 수가 2 내지 5인 알킬기로부터 선택된다. 소광제는 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물 또는 탄산칼슘과 이산화규소의 혼합물이다.

Description

이중 이형 섬유 및 이의 제조방법
본 발명은 섬유 제조 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중 이형 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현대 방직 기술의 발전과 사람들의 생활수준 향상으로 인해 사람들이 의복, 장식 및 산업용 방직품에 사용하는 화학섬유의 생산량, 성능 및 품질에 대한 요구 기준이 더욱 높아지면서 최근에는 부가가치가 높은 섬유의 시장 수요를 충족시키기 위해 연구자들이 화학섬유의 새로운 품종 연구 및 개발에 전념하고 있다.
방직 재료의 유연성은 대부분 편안한 촉감, 매끄러운 표면 및 비교적 낮은 휨 저항 성능으로 나타난다. 견고성은 대부분 접촉 탄성이 우수하고 반발력이 강한 느낌으로 나타나고, 견고성 있는 섬유는 일반적으로 회복 성능이 우수하고 휨 저항 성능이 비교적 높으며, 견고성은 섬유의 기본 스타일이자 사람들의 생리적, 심리적 감각 요소이다. 유연성과 견고성은 하나의 모순된 쌍이기 때문에 이것들을 유기적으로 결합하기는 쉽지 않다.
섬유의 횡단면 형상은 원사와 직물의 성능에 영향을 미치며, 상이한 방적돌기 횡단면 형상과 크기를 이용해 상이한 횡단면 형상의 이형 섬유를 방사할 수 있다. 섬유의 재료와 형상 특성은 섬유의 성능에 영향을 미치며, 섬유 및 원사에서의 섬유 배열은 원사의 성능에 영향을 미치고, 원사 및 직물에서의 원사의 배열은 직물의 성능에 영향을 미치므로, 섬유의 형상 특성은 원사 및 직물의 성능 본질에 영향을 미친다. 이형 섬유는 기하학 형상의 방적돌기 홀로 방사하여 제작한 특수한 단면 형상과 기능을 구비한 화학 섬유이다. 현재 이미 개발된 이형 섬유의 유형은 다양하며, 이는 그 단면 형상에 따라 크게 삼각형, 다각형, 편평형, 중공형 및 다이아몬드형으로 나눌 수 있다. 그러나 이형 섬유는 단면 형상이 단일하고 그 기능도 상대적으로 단일해, 섬유 단면만을 통한 이형화로는 직물의 유연성과 견고성을 동시에 구현하는 문제를 해결할 수 없으며, 이형 섬유 단면 형상을 다양화할 수 있다면 직물의 유연성과 견고성을 동시에 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 동일한 방적돌기의 이중 이형 섬유 또는 동일한 방적돌기의 다중 이형 섬유는 종래의 이형 섬유의 단점을 해결하기 위한 중요한 수단으로, 이는 2가지 이상의 이형 섬유의 장점을 종합하여 이형 섬유류 방직품의 고품질 및 기능 다양화 수요를 충족시킬 수 있다. 비록 문헌과 특허에서 동일한 방적돌기의 이중 이형 섬유 또는 동일한 방적돌기의 다중 이형 섬유에 대한 연구가 진행되었으나 실제 섬유 생산에는 어려움이 있다. 폴리에스테르 용융물은 비뉴턴 유체로 점탄성 유체이며, 이는 방적돌기 홀 내에서 점성 유동을 하는 동시에 탄성 변형이 일어나 일정한 압력을 형성하기 때문에, 폴리에스테르 용융물이 방적돌기 홀에서 나오면서 일정한 압력 강하가 발생하고 방적돌기 홀의 형상, 크기, 길이 및 상호 관계가 그 압력 강하에 큰 영향을 미친다. 종래의 연구에서는 일반적으로 방적돌기 홀의 형상이 같거나 횡단면 면적이 같은 것 등만 고려되고 있으며, 형상, 크기 및 길이 상호 간의 영향에 대해서는 보고된 바가 없는데, 이는 폴리에스테르 용융물이 동일한 방적돌기의 상이한 방적돌기 홀에서 유출될 때의 압력 강하가 일치하지 않게 만들 수 있으며, 단면이 상이한 섬유 간의 압출 속도에 차이가 생겨 섬유 방사 가공의 원활한 진행에 영향을 미칠 수 있다.
따라서 동일한 방적돌기의 이중 이형 섬유 또는 동일한 방적돌기의 다중 이형 섬유를 방사하기 어려운 종래 기술의 결함을 극복하여, 다양한 단면 형상을 동시에 포함하는 섬유를 제조하여 이상적인 유연성과 견고성을 획득하는 것이 시급하다.
본 발명의 목적은 견고성과 유연성을 동시에 구비하는 이중 이형 섬유 및 이의 제조방법을 제공함으로써 종래 기술에서 섬유가 견고성과 유연성을 동시에 구비하지 못하는 문제를 극복하는 데에 있다. 본 발명은 변성 폴리에스테르에 분지쇄를 가진 2가 알코올을 도입하여 폴리에스테르 부반응에서 생성되는 환형 올리고머를 감소시킨다. 크라운 에테르를 함유하는 유제를 사용하면 유제의 내열성과 윤활성이 향상되고 섬유의 품질이 개선된다. 상방에 2가지 특수 형상이 장착된 방적돌기 홀과 2가지 방적돌기 홀의 미세공 길이, 횡단면 면적 및 횡단면 둘레의 크기에 일정한 관계를 가진 복합 방적돌기를 이용하여, 동일한 방적돌기의 이형 섬유 방사를 순조롭고 안정적으로 진행하도록 보장하고, 동일한 방적돌기로부터 압출되는 하나의 섬유 다발이 이중교차형 모노필라멘트와 원형 모노필라멘트를 동시에 포함하며, 모노필라멘트의 횡단면 형상은 그 성능에 영향을 미치는데, 이중교차형 모노필라멘트는 견고성이 우수하고 원형 모노필라멘트는 유연성이 우수하므로, 2가지 모노필라멘트의 상호 배합을 통해 섬유가 견고성과 유연성을 동시에 구비하도록 만든다. 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물을 또는 탄산칼슘과 비정질 이산화규소의 혼합물을 무기 소광 입자로 사용하며, 무기 소광 입자를 PET에 균일하게 분산시켜 PET의 결정과 배향을 파괴함으로써 섬유 표면을 소광 상태로 만든다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 채택하는 기술방안은 하기와 같다.
이중 이형 섬유는 동일한 방적돌기로부터 압출되는 이중 이형 섬유 다발이 이중교차형 모노필라멘트와 원형 모노필라멘트를 동시에 포함하고, 이중 이형 섬유의 재질은 변성 폴리에스테르이고, 변성 폴리에스테르에는 소광제가 분산된다.
재료의 휨 강도의 주요 영향 요인에는 재료의 물리적 특성, 재료의 단면 치수의 크기 및 형상 등이 있다. 섬유의 휨 저항 강도는 통상적으로 섬유 강성 또는 유연의 정도를 말하며, 휨 변형에 저항하는 섬유의 능력을 반영하는 중요한 지표이다. 섬유 집합체의 휨 저항 강도는 단일 섬유의 휨 성능뿐만 아니라 섬유 간 상호 작용에 더 크게 좌우된다. 이중교차 단면을 갖는 모노필라멘트는 원형 단면을 갖는 모노필라멘트와 비교할 때, 이중교차 단면을 갖는 모노필라멘트는 비교적 큰 단면 면적과 그 자체 단면 형상의 특수성 때문에 이중교차 단면을 갖는 모노필라멘트가 더 큰 휨 모듈러스를 가지며, 이중 이형 섬유의 성능에서 더욱 바람직한 견고성과 치수 안정성을 나타내고, 동시에 원형 단면을 갖는 극세 섬유는 유연하고 매끄러운 효과가 있기 때문에, 이중교차 단면을 갖는 모노필라멘트와 원형 단면을 갖는 극세 섬유를 조합하여 이중 이형 섬유로 제조하면 유연성과 견고성을 동시에 갖출 수 있다.
변성 폴리에스테르의 분자 체인은 테레프탈산 체인 세그먼트, 에틸렌글리콜 체인 세그먼트 및 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트를 포함하고, 분지쇄를 가진 2가 알코올의 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00001
상기 식에서, R1과 R2는 각각 독립적으로 탄소 원자수가 1 내지 3개인 직쇄 알킬렌기로부터 선택되고, R3은 탄소 원자수가 1 내지 5개인 알킬기로부터 선택되고, R4는 탄소 원자수가 2 내지 5개인 알킬기로부터 선택되고, 탄소 원자의 수를 한정하는 목적은 다음과 같다. 2가 알코올에 분지쇄 구조와 장쇄 구조를 도입하기 때문에, 알콕시기 부분의 전기음성도가 약화될 수 있고 분지쇄 구조의 탄소 원자 수가 너무 적어 알콕시기 부분에 대한 전기음성도 영향이 적으며 환형 올리고머의 생성 감소에 대한 의미가 크지 않다. 분지쇄 구조의 탄소 원자의 수가 너무 많으면 분자 사이가 얽혀 분자량 분포에 영향을 미칠 수 있다. 본 발명에서 환형 올리고머를 감소시키는 원리는 구체적으로 하기와 같다.
유기 화합물에서 분자 내 원자가 형성하는 두 개의 화학 결합 사이의 각도를 결합각이라고 하며, 결합각은 통상적으로 도수로 표현되고, 유기 화합물 분자에서 중심 원자와 배위 원자의 전기음성도는 분자의 결합각에 영향을 미칠 수 있다. 중심 원자에 결합된 배위 원자의 전기음성도가 증가하면, 배위 원자의 전자 흡인 능력이 강화되고 결합 전자쌍이 중심 원자로부터 비교적 멀리 떨어져있는 리간드를 향해 이동하면서 결합쌍 사이가 척력 감소로 인해 서로 가까워지게 되므로 결합각도 이에 따라 감소한다. 반대로 중심 원자에 결합된 배위 원자의 전기음성도가 감소하면, 배위 원자의 전자 공여 능력이 강화되고 결합 전자쌍이 중심 원자 방향으로 이동해 중심 원자로부터 더욱 가까워지면서 결합쌍 사이가 척력 증가로 인해 서로 멀어지게 되므로 결합각도 이에 따라 증가한다.
폴링(Pauling) 전기음성도 스케일에 따르면 C, H 및 O 원자의 전기음성도는 각각 2.55, 2.20 및 3.44이며, 원자가 전자 에너지 균형 이론에 따르면 그룹 전기음성도의 계산 공식은 다음과 같다.
Figure 112019115043615-pct00002
상기 식에서
Figure 112019115043615-pct00003
는 i원자의 결합 전 중성 원자의 전기음성도이고,
Figure 112019115043615-pct00004
는 i원자 중 원자가 전자 수이고,
Figure 112019115043615-pct00005
는 i원자의 분자 내에서의 수이다. 비교적 복잡한 그룹 전기음성도의 계산 단계는 주로 다음과 같다. 즉, 먼저 단순 그룹의 전기음성도를 계산한 다음 단순 그룹을 유사 원자로 삼아 비교적 복잡한 그룹의 전기음성도를 다시 계산하며, 이러한 반복적인 계산을 통해 최종적으로 타깃 그룹의 전기음성도를 획득한다. 유사 원자의 전기음성도를 계산할 때 기저 원자(예를 들어, -OH기의 기저 원자는 O 원자임) 중 결합되지 않은 원자가 전자를 유사 원자의 원자가 전자로 간주한다.
본 발명에서 테레프탈산 중 카르복실기의 C-O 결합이 끊어진 후 C 원자는 2가 알코올 중 히드록실기의 O 원자와 결합하여 에스테르기 중의 새로운 C-O 결합을 형성하고, 에스테르기 중의 C 원자와 벤젠 고리 상의 C 원자가 형성하는 결합 C-C와 새로 형성되는 화학 결합 C-O 사이의 결합각은 α로 표시되고, 결합각 α의 변화는 고리화 반응에 영향을 미치며, α가 109°보다 작으면 분자는 고리화되기 쉽고, α가 증가할수록 분자 고리화의 확률이 떨어질 수 있다. 본 발명은 분지쇄를 가진 2가 알코올을 도입하며, 그 구조식은 상기 식에서 도시하는 바와 같다. 상기 디올(diol) 구조는 분지쇄 구조와 장쇄 구조의 도입으로 인해 그 알콕시기 부분의 전기음성도가 약화될 수 있고, 그룹 전기음성도의 계산 공식을 통해 상기 디올 구조 중 이산(diacid)의 카르보닐기에 연결된 그룹의 전기음성도가 2.59 내지 2.79 사이에 있고 에틸렌글리콜 중 이산의 카르보닐기에 연결된 -OCH2CH2-기의 전기음성도가 3.04이므로, 그 알콕시기는 에틸렌글리콜 중의 -OCH2CH2-보다 더욱 강한 전자 공여 특성이 있기 때문에 새로 형성된 화학 결합 C-O 결합 상의 결합 전자쌍이 중심 C 원자 방향으로 이동하여 중심 원자로부터 더욱 가까워지면서 결합쌍 사이가 척력 증가로 인해 서로 멀어지고, 나아가 결합각 α가 109°보다 크면 선형 중합체를 생성할 확률이 높아지므로 환형 올리고머의 생성이 줄어든다.
소광제는 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물이거나, 또는 탄산칼슘과 비정질 이산화규소의 혼합물이다.
순수 PET 섬유는 표면의 광택도가 높기 때문에 통상적으로 반투명체이며, 그 광택의 강도는 표면 반사광과 투과광에 따라 달라지며, 섬유의 광택은 섬유의 표면 상태, 섬유 횡단면 형상 및 섬유 내부구조 등의 요인에 영향을 받는다. 예를 들어 고분자의 배향성이 우수한 섬유는 내부 구조가 비교적 균일하고 섬유의 반사광이 강하며 광택이 밝기 때문에, 무기 입자를 첨가해 소광하거나, 섬유 횡단면 형상과 표면 구조 등을 조정하여 섬유의 광택을 조절할 수 있다. PET 섬유의 광택을 면섬유의 광택에 가깝게 만들기 위해, 중합 과정에 소광제를 첨가할 수 있으며, 일반적으로 사용되는 폴리에스테르 소광제는 이산화티타늄의 예추석이고, 이산화티타늄 예추석 결정체의 폴리에스테르 광택에 대한 영향을 줄이기 위해, 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물 또는 탄산칼슘과 비정질 이산화규소의 혼합물을 무기 소광 입자로 채택하며, 무기 입자는 PET 내에 균일하게 분산되어 PET의 결정과 배향을 파괴하기 때문에 섬유 표면이 소광 상태가 된다.
바람직한 기술방안은 하기와 같다.
전술한 바와 같은 상기 이중 이형 섬유에서 상기 이중교차형 모노필라멘트의 섬도는 2.5 내지 3.5dtex이고, 원형 모노필라멘트의 섬도는 0.20 내지 0.30dtex이다.
상기 이중교차형 모노필라멘트의 휨 강도는 0.82×10-5 내지 1.38×10- 5cN·cm2이고, 상기 원형 모노필라멘트의 휨 강도는 0.0041×10-5 내지 0.027×10- 5cN·cm2이고, 휨 강도가 작을수록 유연성이 우수하고, 휨 강도가 클수록 견고성이 우수하다. 이중교차형 모노필라멘트는 휨 강도가 크기 때문에 섬유의 강성을 좋게 만들고, 원형 모노필라멘트는 휨 강도가 작기 때문에 유연성을 좋게 하므로, 본 발명의 이중 이형 섬유는 견고성과 유연성을 동시에 구비한다.
상기 이중 이형 섬유의 섬도는 150 내지 300dtex이고, 파단강도는 ≥3.6cN/dtex이고, 파단 연신율은 40.0±3.0%이고, 파단강도 CV값은 ≤5.0%이고, 파단 연신 CV값은 ≤10.0%이고, 비수수축율(boiling water shrinkage)은 7.5±0.5%이고, 광택도는 <50%이고, 광택도가 종래 기술로 제조된 섬유보다 현저하게 낮다.
전술한 바와 같은 이중 이형 섬유에 있어서, 상기 변성 폴리에스테르 중 환형 올리고머의 함량은 ≤0.6wt%이고, 종래 기술로 제조된 폴리에스테르 중 환형 올리고머의 양은 1.5 내지 2.1wt%이며, 본 발명은 종래 기술에 비해 환형 올리고머의 생성량을 현저하게 감소시켰다.
상기 변성 폴리에스테르는 수평균 분자량이 20,000 내지 27,000이고, 분자량 분포 지수는 1.8 내지 2.2이다. 변성 폴리에스테르의 분자량이 비교적 많고, 분자량 분포가 비교적 좁아 방사 가공의 요건을 충족시킬 수 있고 성능이 우수한 섬유 제조에 유리하다.
상기 변성 폴리에스테르 중 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트의 몰 함량은 테레프탈산 체인 세그먼트 몰 함량의 3 내지 5%이다. 변성 폴리에스테르 중 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트의 몰 함량이 비교적 적어 폴리에스테르 자체의 우수한 성능을 유지하는 데 유리하다.
상기 분지쇄를 가진 2가 알코올은 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 3,3-디에틸-1,5-펜탄디올, 4,4-디에틸-1,7-헵탄디올, 4,4-디(1,-메틸에틸)-1,7-헵탄디올, 3,3-디프로필-1,5-펜탄디올, 4,4-디프로필-1,7-헵탄디올, 4-메틸-4-(1,1-디메틸에틸)-1,7-헵탄디올, 3-메틸-3-펜틸-1,6-헥산디올 또는 3,3-디펜틸-1,5-펜탄디올이다.
전술한 바와 같은 이중 이형 섬유에 있어서, 상기 변성 폴리에스테르의 제조 방법은, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 상기 분지쇄를 가진 2가 알코올을 균일하게 혼합한 후 순서대로 에스테르화 반응과 중축합 반응을 진행하여 변성 폴리에스테르를 수득한다. 구체적인 제조 단계는 하기와 같다.
(1) 에스테르화 반응
테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 분지쇄를 가진 2가 알코올을 슬러리로 만들고, 촉매, 소광제 및 안정제를 첨가해 균일하게 혼합한 후, 질소 분위기 하에서 에스테르화 반응을 진행하고, 가압 압력은 상압 내지 0.3MPa이고, 에스테르화 반응의 온도는 250 내지 260℃이고, 에스테르화 반응에서 물 증류량이 이론값의 90% 이상에 도달할 때가 에스테르화 반응의 종료점이다.
(2) 중축합 반응
에스테르화 반응 종료 후, 부압 조건 하에서 저진공 단계의 중축합 반응을 시작하고, 상기 단계의 압력은 30 내지 50분 이내에 상압에서 절대 압력 500Pa 이하까지 부드럽게 펌핑하고, 반응 온도는 260 내지 270℃이고, 반응 시간은 30 내지 50분이며, 그 후 계속 진공 펌핑하여 고진공 단계의 중축합 반응을 진행하고, 반응 압력을 절대 압력 100Pa 이하까지 더 떨어뜨리고, 반응 온도는 275 내지 285℃이고, 반응 시간은 50 내지 90분으로 하여 변성 폴리에스테르를 제조한다.
전술한 바와 같은 이중 이형 섬유에 있어서, 단계 (1)에서 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 분지쇄를 가진 2가 알코올의 몰비는 1:1.2 내지 2.0:0.03 내지 0.06이고, 상기 촉매의 첨가량은 테레프탈산 중량의 0.01 내지 0.05%이고, 상기 소광제의 첨가량은 테레프탈산 중량의 0.20 내지 0.25%이고, 상기 안정제의 첨가량은 테레프탈산 중량의 0.01 내지 0.05%이다.
상기 촉매는 삼산화 이안티모니(diantimony trioxide), 에틸렌 글리콜 안티모니(ethylene glycol antimony) 또는 안티모니 아세테이트(antimony acetate)이고, 상기 소광제는 이산화티타늄이고, 상기 안정제는 인산 트리페닐(triphenyl phosphate), 인산 트리메틸(trimethyl phosphate) 또는 트라이메틸 포스파이트(trimethyl phosphite)이다.
전술한 바와 같은 이중 이형 섬유에서, 상기 소광제는 변성 폴리에스테르에서의 함량이 1.0 내지 1.5wt%이고, 상기 소광제 중 비정질 이산화규소의 함량은 13 내지 50wt%이다.
본 발명은 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하는 전술한 바와 같은 상기 이중 이형 섬유의 제조방법을 더 제공한다.
상기 방사 용융물은 상기 변성 폴리에스테르와 상기 소광제를 포함한다.
상기 복합 방적돌기 상에는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀이 설치되고, 상기 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 미세공 길이비는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 등가 지름비와 계수 K의 곱과 같고, 상기 등가 지름은 방적돌기 홀의 횡단면 면적과 횡단면 둘레의 비율이고, 상기 계수 K의 값 범위는 0.97 내지 1.03이다.
상기 오일링용 유제는 크라운 에테르를 함유하고, 크라운 에테르의 함량은 67.30 내지 85.58wt%이다. 본 발명의 유제 중 크라운 에테르의 함량은 일정 범위 내로 유지되어야 하고, 크라운 에테르의 첨가량이 너무 적으면 점도가 낮고 내열성이 우수하며 유막 강도가 비교적 높은 유제를 수득할 수 없으며, 크라운 에테르의 첨가량이 너무 많으면 유제의 다른 성능 지표가 영향을 받는다.
본 발명은 유제에 크라운 에테르를 도입하여 점도가 낮고 내열성이 우수하며 유막 강도가 비교적 높은 유제를 제조하였다. 크라운 에테르는 헤테로 고리 유기 화합물로, 복수개의 에테르기를 포함하며, 크라운 에테르류 계면활성제의 습윤성은 상응하는 열린 사슬 화합물보다 크고, 크라운 에테르는 가용화 성능이 비교적 우수하다. 염류 화합물은 유기 화합물에서의 용해도가 비교적 낮지만 크라운 에테르를 첨가함에 따라 염류 화합물의 유기물에서의 용해도가 향상된다. 종래 기술에서 유제의 점도가 비교적 높은 주된 이유는 주로 유제에 통상적으로 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류 화합물이 포함되기 때문에 상기 화합물은 분자량이 비교적 크고 수소 결합의 작용으로 인해 그 분자 간 작용이 비교적 커서 동적 점성도가 비교적 크게 나타나 유제의 점도가 비교적 높아진다. 크라운 에테르를 첨가하면 유제의 점도가 현저하게 감소되는 주된 이유는 크라운 에테르 자체의 점도가 비교적 낮고 비드형 저분자이기 때문에 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류 화합물 유제 시스템에 대한 크라운 에테르의 상용성이 비교적 우수해지고, 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류 화합물 분자 체인 사이에 진입하여 분자 체인 사이의 작용력을 차단시킴으로써 유제 시스템의 점도를 낮출 수 있다. 종래 기술에서 유제의 유막 강도가 비교적 낮은 주된 이유는 화학섬유 유제의 정전기 방지제가 대부분 금속이온을 함유하거나 염의 형태로 존재하며, 이는 정전기 방지제와 유제 중 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류의 상용성을 떨어지게 만들기 때문이다. 크라운 에테르가 유막 강도를 향상시키는 주된 이유는 크라운 에테르를 첨가하면 염 용해 효과가 일어나 정전기 방지제와 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류의 상용성을 향상시키고 나아가 유제 유막의 강도를 향상시키기 때문이다. 또한 크라운 에테르는 휘발점이 높고 내열 안정성이 우수하므로, 크라운 에테르를 도입한 유제의 내열성도 현저하게 향상된다.
바람직한 기술방안은 하기와 같다.
전술한 방법에 따르면, 상기 이중교차형 방적돌기 홀 또는 원형 방적돌기 홀의 미세공 길이는 0.24 내지 2.08mm이고, 상기 이중교차형 방적돌기 홀 또는 원형 방적돌기 홀의 등가 지름은 0.12 내지 0.52mm이다.
모든 방적돌기 홀은 방적돌기 상의 동심원에 배열되고, 모든 방적돌기의 원심 또는 외접원 중심은 동심원 상에 위치하고, 상기 동심원은 등간격 동심원이고, 동일한 원 고리 상의 방적돌기 홀은 등간격으로 배치된다.
동일한 원 고리 상에는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀이 동시에 포함되며, 방적돌기의 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 수량비는 1:10 내지 30이다.
전술한 방법에 따르면, 상기 유제는 200℃에서 2시간 동안 열처리 후 열중량 손실이 15wt% 미만이며, 크라운 에테르는 더욱 높은 휘발성과 우수한 내열안정성을 구비하므로 크라운 에테르 도입 후 유제의 내열성이 현저하게 향상되었다.
상기 유제가 (50±0.01)℃일 때 동적 점성도는 27.5 내지 30.1mm2/s이며, 물을 이용해 농도가 10wt%인 에멀젼으로 만든 후의 상기 유제의 동적 점성도는 0.93 내지 0.95mm2/s이고, 크라운 에테르가 유제의 점도를 낮출 수 있는 주된 이유는 크라운 에테르 자체의 점도가 비교적 낮고 비드형(beaded) 저분자이기 때문에 유제 시스템에 크라운 에테르를 도입하면 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류 화합물 유제 시스템에 대한 크라운 에테르의 상용성이 비교적 우수해지고, 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류 화합물 분자 체인 사이에 진입하여 분자 체인 사이의 작용력을 차단시킴으로써 유제 시스템의 점도를 낮춘다.
상기 유제의 유막 강도는 121 내지 127N이다. 종래 기술 중 유제의 유막 강도는 약 110N으로 비교적 낮은데, 이는 주로 화학섬유 유제의 정전기 방지제는 대부분 금속이온을 함유하거나 염의 형태로 존재하며, 정전기 방지제와 유제 중 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류 화합물의 상용성을 떨어지게 만들기 때문이며, 크라운 에테르가 유막 강도를 향상시킬 수 있는 주된 이유는 크라운 에테르 첨가 후 염 용해 효과가 일어나 정전기 방지제와 폴리에스테르류 화합물 또는 폴리에테르류의 상용성이 향상되고 나아가 유제 유막의 강도가 향상되기 때문이다.
상기 유제의 표면 장력은 23.2 내지 26.8cN/cm이고, 비저항은 1.0×108 내지 1.8×108Ω·cm이다.
오일링 후, 섬유와 섬유 사이의 정지마찰계수는 0.250 내지 0.263이고, 동적마찰계수는 0.262 내지 0.273이다.
오일링 후 섬유와 금속 사이의 정지마찰계수는 0.202 내지 0.210이고 동적마찰계수는 0.320 내지 0.332이다.
상기 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-12-크라운-4, 15-크라운 에테르-5 또는 2-하이드록시메틸-15-크라운-5이다.
상기 유제는 미네랄 오일, 포타슘 포스페이트(potassium phosphate), 트리메틸올프로판 라우레이트(trimethylolpropane laurate) 및 소듐 알칸 설포네이트(sodium alkane sulfonate)을 더 포함한다.
상기 미네랄 오일은 9# 내지 17#의 미네랄 오일 중 하나이다.
상기 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트(potassium dodecyl phosphate), 이성질체 트리데칸올 폴리옥시에틸렌 에테르 포타슘 포스페이트(isomeric tridecanol polyoxyethylene ether potassium phosphate), 또는 라우릴 테트라데실 알코올 포타슘 포스페이트(lauryl tetradecyl alcohol potassium phosphate)이다.
상기 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트(sodium laurylsulfonate), 소듐 펜타데칸설포네이트(sodium pentadecane sulfonate) 또는 소듐 헥사데칸설포네이트(sodium hexadecanesulfonate)이다.
상기 유제는 사용 시, 물을 이용해 농도가 10 내지 20wt%인 에멀젼으로 만든다.
상기 유제의 제조방법은, 크라운 에테르를 포타슘 포스페이트, 트리메틸올프로판 라우레이트 및 소듐 알칸 설포네이트와 균일하게 혼합한 후 미네랄 오일에 첨가하고 균일하게 교반하여 유제를 수득한다. 중량부에 따라 계산하면 각 성분의 첨가량은 하기와 같다.
미네랄 오일 0 내지 10부
트리메틸올프로판 라우레이트 0 내지 20부
크라운 에테르 70 내지 100부
포타슘 포스페이트 8 내지 15부
소듐 알칸 설포네이트 2 내지 7부
상기 혼합은 상온에서 진행되며, 상기 교반 온도는 40 내지 55℃이고, 시간은 1 내지 3시간이다.
전술한 방법에 따르면, 상기 이중 이형 섬유의 방사 공정 파라미터는 하기와 같다.
방사 온도: 280 내지 290℃
냉각 온도: 20 내지 25℃
방사 네트워크 압력: 0.20 내지 0.30MPa
삭제
제1 롤러 속도: 2200 내지 2600m/min
제1 롤러 온도: 75 내지 85℃
제2 롤러 속도: 3600 내지 3900m/min
제2 롤러 온도: 135 내지 165℃
권취 속도: 3580 내지 3840m/min. 본 발명에서, 권취 속도는 제2 롤러 속도의 약 1%보다 작은데, 이는 과급(over feed)를 구현하고 방사 권취의 장력을 감소시키며 방사의 안정성을 유지하고 섬유의 품질을 향상시키기기 위해서이다.
방사 조립체의 초기 압력은 120bar이고, 압력 상승은 ΔP≤0.6bar/day이다.
발명 메커니즘:
폴리에스테르 용융물은 비뉴턴 유체로 점탄성 유체이며, 이는 방적돌기 홀 내에서 점성 유동을 하는 동시에 탄성 변형이 일어나는데, 탄성 변형의 존재는 방사 불안정의 핵심 요인 중 하나이다. 방적돌기 홀의 미세공 길이와 횡단면의 둘레 및 방적돌기 홀의 횡단면 면적 등은 용융물 내 탄성 에너지의 저장 및 완화 정도에 큰 영향을 미친다. 본 발명은 동일한 방적돌기 상에 2가지 방적돌기 홀의 미세공 길이, 횡단면 면적 및 횡단면 둘레를 설치하고 2가지 방적돌기 홀의 치수에 일정한 관계를 설정함으로써, 용융물 탄성 에너지를 완화시키고 상이한 방적돌기 홀을 지나는 과정에서 이의 압력 강하가 동일하도록 만들어 출구 지점에서 용융물의 압력 강하와 팽화를 줄여 용융물 방사가 순조롭고 안정적으로 수행되도록 보장한다.
용융물이 방적돌기의 방적돌기 홀을 통과 할 때, 용융물 압력 강하의 계산 공식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00006
상기 식에서 ΔP은 용융물의 압력 강하이고, S내벽은 방적돌기 홀의 내벽 면적이고, 그 값은 방적돌기 홀의 미세공 길이와 방적돌기 홀의 횡단면 둘레의 곱과 같고, S단면은 방적돌기 홀의 횡단면 면적이고,
Figure 112019115043615-pct00007
는 재료의 점성 유체 전단 응력이다.
동일한 방적돌기 상에서 형상이 상이한 방적돌기 홀 A와 방적돌기 홀 B를 지나는 폴리에스테르 용융물에 있어서, 용융물이 상이한 방적돌기 홀에서 압출되는 속도가 균일하거나 차이가 비교적 작도록 하여, 이것이 상이한 방적돌기 홀을 지나는 과정에서의 압력 강하가 같거나 차이가 일정한 범위 내, 즉 ΔPA=KΔPB 내에 있도록 반드시 보장하여야 하며, 여기에서 계수 K는 0.97 내지 1.03이다. 따라서 상이한 방적돌기 홀의 미세공 길이와 그 방적돌기 홀 횡단면의 둘레 및 방적돌기 홀 횡단면 면적의 관계를 도출할 수 있다. 즉, 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00008
상기 식에서, D는 방적돌기 홀의 미세공 길이이고, S는 방적돌기 홀의 횡단면 면적이고, L은 방적돌기 홀의 횡단면의 둘레이고, B는 방적돌기 홀의 등가 지름이다.
본 발명은 이러한 방식으로 방적돌기를 설치하여 동일한 방적돌기로부터 이중교차형 모노필라멘트와 원형 모노필라멘트를 동시에 압출시키도록 구현한다. 이중교차형 모노필라멘트는 견고성이 우수하고 원형 모노필라멘트는 유연성이 우수하므로 상기 방적돌기가 압출한 섬유는 견고성과 유연성을 동시에 구비한다.
본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
(1) 본 발명의 이중 이형 섬유는 견고성과 유연성을 동시에 구비하므로 보급 가치가 상당히 높다.
(2) 본 발명의 이중 이형 섬유 제조방법은, 오일링 공정에 사용하는 크라운 에테르를 함유하는 오일링제가 점도가 낮고 내열성이 우수하며 유막 강도가 높고 평활도가 우수하며 대전방지 성능이 강한 특성이 있으며, 방사의 안정성 및 섬유의 가공 성능을 향상시킨다.
(3) 본 발명의 이중 이형 섬유 제조방법은, 동일한 방적돌기 상에 2가지 방적돌기 홀의 미세공 길이, 횡단면 면적 및 횡단면 둘레를 설치하고 2가지 방적돌기 홀의 치수에 일정한 관계를 설정함으로써, 폴리에스테르 용융물이 상이한 방적돌기 홀을 지나는 과정에서 압력 강하가 기본적으로 동일하도록 만들고, 나아가 방적돌기 홀에서 용융물의 압출 속도가 기본적으로 일치하도록 만듦으로써, 방사가 순조롭고 안정적으로 수행되도록 보장한다.
(4) 본 발명의 이중 이형 섬유 제조방법은, 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물 또는 탄산칼슘과 비정질 이산화규소의 혼합물을 무기 소광 입자로 채택하며, 무기 입자는 PET 내에 균일하게 분산되어 PET의 결정과 배향을 파괴하기 때문에 섬유 표면이 소광 상태가 된다.
(5) 본 발명의 이중 이형 섬유 제조방법은, 변성 폴리에스테르에 분지쇄를 가진 2가 알코올을 도입함으로써 폴리에스테르 분자의 결합각을 바꾸어 폴리에스테르 합성 과정 중 환형 올리고머의 생성을 현저하게 감소시킨다.
이하에서 구체적인 실시방식을 통해 본 발명은 더욱 상세하게 설명한다. 이하 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 또한 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 발명을 설명한 내용을 읽은 후 본 발명에 대해 다양한 변경 또는 수정을 진행할 수 있으며, 이러한 동등한 형식의 변경 또는 수정은 모두 본 발명의 특허청구범위에서 한정하는 범위 내에 속하는 것으로 이해해야 한다.
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조:
(1.1) 변성 폴리에스테르 제조:
(a) 에스테르화 반응: 몰비 A'의 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 분지쇄를 가진 2가 알코올을 슬러리로 만들고, 촉매, 소광제 및 안정제를 균일하게 혼합한 후, 질소 분위기에서 에스테르화 반응을 진행하며, 가압 압력은 B'이고, 에스테르화 반응의 온도는 C이고, 에스테르화 반응에서 물 증류량이 이론값 D'에 도달할 때가 에스테르화 반응의 종료점이고, 여기에서 촉매의 첨가량은 테레프탈산 중량의 E이고, 소광제의 첨가량은 테레프탈산 중량의 F이고, 안정제의 첨가량은 테레프탈산 중량의 G이다.
(b) 중축합 반응: 에스테르화 반응 종료 후, 부압 조건 하에서 저진공 단계의 중축합 반응을 시작하고, 상기 단계 압력은 H 내에서 상압으로부터 절대 압력 I까지 부드럽게 펌핑하고, 반응 온도는 J이고, 반응 시간은 k이며, 그 후 계속 펌핑하여 고진공 단계의 중축합 반응을 진행하고, 반응 압력을 절대 압력 L'까지 더 떨어뜨리고, 반응 온도는 M이고, 반응 시간은 N으로 하여 변성 폴리에스테르를 제조하고, 여기에서 변성 폴리에스테르의 분자 체인은 테레프탈산 체인 세그먼트, 에틸렌글리콜 체인 세그먼트 및 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트를 포함하고, 변성 폴리에스테르 중 환형 올리고머의 함량은 O이고, 수평균 분자량은 P이고, 분자량 분포 지수는 Q이고, 변성 폴리에스테르 중 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트의 몰 함량은 테레프탈산 체인 세그먼트 몰 함량의 R이다.
(1.2) 변성 폴리에스테르에 소광제를 분산시키며, 소광제는 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물이고, 여기에서 변성 폴리에스테르 중 소광제의 함량은 S'이고, 소광제에서 비정질 이산화규소의 함량은 T이다.
(2) 오일링용 유제 제조: 크라운 에테르를 포타슘 포스페이트, 트리메틸올프로판 라우레이트 및 소듐 알칸 설포네이트와 균일하게 혼합한 후 미네랄 오일에 첨가하고 t1에서 t2 동안 균일하게 교반하여 유제를 제조한다. 중량부에 따라 계산하면, 각 성분의 첨가량은 미네랄 오일이 a1부, 트리메틸올프로판 라우레이트 a2부, 크라운 에테르가 a3부, 포타슘 포스페이트가 a4부, 소듐 알칸 설포네이트가 a5부이다. 제조된 유제의 크라운 에테르 함량은 b이고, 유제의 고온 내성이 우수하고, 200℃에서 2시간 동안 가열 처리한 후 열 중량손실은 b2wt%이고, 유제의 점도는 비교적 낮고, (50±0.01)℃일 때 동적 점성도는 b3이고, 물을 이용해 농도가 10wt%인 에멀젼으로 만든 후의 동적 점성도는 b4이고, 유제의 유막 강도는 비교적 높고, 유막 강도는 c1이고, 유제의 표면 장력은 c2이고, 비저항은 c3이고, 오일링 후 섬유와 섬유 사이의 정지마찰계수는 μs이고, 동적마찰계수는 μd이며, 섬유와 금속 사이의 정지마찰계수는 μs1이고, 동적마찰계수는 μd1이며, 제조된 유제는 사용 시 물을 이용해 농도를 d로 만든 에멀젼이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, 방사 온도는 T1이고, 냉각 온도는 T2이고, 방사 네트워크 압력은 P1이고, 제1 롤러 속도는 V1이고, 제1 롤러 온도는 T2'이고, 제2 롤러 속도는 V2이고, 제2 롤러 온도는 T3이고, 권취 속도는 V3이고, 방사 조립체의 초기 압력은 P0이고, 압력 상승은 ΔP'이고, 복합 방적돌기는 동일한 방적돌기를 지칭하고, 복합 방적돌기 상에는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀이 동시에 설치되고, 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 미세공 길이의 비율은 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 등가 지름의 비와 계수 K의 곱과 동일하고, 여기에서 등가 지름은 방적돌기 홀의 횡단면 면적과 횡단면의 둘레의 비율이고, 계수 K의 값은 U이고, 이중교차형 방적돌기 홀의 미세공 길이는 W1이고, 원형 방적돌기 홀의 미세공 길이는 W2이고, 등가 지름은 W3이고, 모든 방적돌기 홀은 방적돌기 상에서 동심원으로 배열되고, 모든 방적돌기 홀의 원심 또는 외접원의 원심은 동심원 상에 위치하고, 여기에서 동심원은 등간격 동심원이고, 동일한 원 고리 상에는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀이 동시에 포함되고, 방적돌기 중 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 수량비는 X이다.
최종적으로 제조된 섬유는 동일한 방적돌기를 지나는 동시에 이중교차형 모노필라멘트와 원형 모노필라멘트를 함유하는 이중 이형 섬유이며, 여기에서 이중교차형 모노필라멘트의 섬도는 D1이고, 휨 강도는 Y1이고, 원형 모노필라멘트의 섬도는 D2이고, 휨 강도는 Y2이다.
이중 이형 섬유의 섬도는 D3이고, 파단강도은 Z1이고, 파단 연신율은 Z2이고, 파단강도 CV값은 Z3이고, 파단 연신 CV값은 Z4이고, 비수수축율는 Z5이고, 광택도는 Z6이다.
분지쇄를 가진 2가 알코올 제조방법의 구체적은 단계는, 질소 분위기 하에서 A1, A2 및 트리에틸아민(triethylamine)을 T0℃에서 20분 동안 반응시킨 후, 농축액을 라니 니켈(raney nickel) 촉매가 함유된 수소화 반응기에 첨가하고, 2.914MPa 수소압 및 100℃에서 반응을 진행하고, 반응이 완료된 후 냉각시켜 촉매를 석출시키고, 용액은 이온 교환 수지로 처리한 다음, 감압 증류, 분리 및 정제를 진행하여 분지쇄를 가진 2가 알코올을 수득한다.
실시예 1
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물의 제조: 여기에서 A'는 1:1.2:0.03이고, 촉매는 삼산화 이안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리페닐이고, B'는 대기압이고, C는 250℃이고, D'는 90%이고, E는 0.01%이고, F는 0.20%이고, G는 0.05%이고, H는 30분이고, I는 500Pa이고, J는 260℃이고, k는 40분이고, L'는 100Pa이고, M은 275℃이고, N은 70분이고, O는 0.6wt%이고, P는 20,000이고, Q는 2.0이고, R은 3%이고, S'는 1.0wt%이고, T는 13wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올이고, 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00009
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-12-크라운-4이고, 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트이고, 미네랄 오일은 9# 미네랄 오일이고, t1은 40℃이고, t2는 1시간이고, a1은 2부이고, a2는 10부이고, a3은 90부이고, a4는 8부이고, a5는 3부이다. b는 79.6wt%이고, b2는 14.5wt%이고, b3은 29.6mm2/s이고, b4는 0.93mm2/s이고, c1은 125N이고, c2는 24.8cN/cm이고, c3은 1.3×108Ω·cm이고, μs는 0.255이고, μd는 0.266이고, μs1은 0.203이고, μd1은 0.320이고, d는 15wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 284℃이고, T2는 22℃이고, P1은 0.20MPa이고, V1은 2500m/min이고, T2'는 75℃이고, V2는 3600m/min이고, T3는 135℃이고, V3는 3650m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.5bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 0.55mm이고, W2는 0.54mm이고, W3은 0.33mm이고, X는 1:10이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 2.8dtex이고, Y1은 0.88×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.30dtex이고, Y2는 0.0058×10- 5cN·cm2이다. D3은 200dtex이고, Z1은 4.5cN/dtex이고, Z2는 40.0%이고, Z3은 5.0%이고, Z4는 9.0%이고, Z5는 7.5%이고, Z6은 44%이다.
실시예 2
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물의 제조: 여기에서 A'는 1:1.3:0.04이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 2,2-디에틸-1,3-프로판디올이고, 촉매는 에틸렌 글리콜 안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리메틸이고, B'는 대기압이고, C는 260℃이고, D'는 91%이고, E는 0.02%이고, F는 0.21%이고, G는 0.03%이고, H는 35분이고, I는 490Pa이고, J는 261℃이고, k는 30분이고, L'는 100Pa이고, M은 277℃이고, N은 85분이고, O는 0.6wt%이고, P는 27,000이고, Q는 1.8이고, R은 5%이고, S'는 1.2wt%이고, T는 22wt%이고, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올의 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00010
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 15-크라운 에테르-5이고, 포타슘 포스페이트는 이성질체 트리데칸올 폴리옥시에틸렌 에테르 포타슘 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 펜타데칸설포네이트이고, 미네랄 오일은 10# 미네랄 오일이고, t1은 43℃이고, t2는 1시간 30분이고, a1은 2부이고, a2는 15부이고, a3은 15-크라운 에테르-5 70부이고, a4는 10부이고, a5는 7부이다. b는 67.30wt%이고, b2는 13wt%이고, b3은 28.1mm2/s이고, b4는 0.93mm2/s이고, c1은 123N이고, c2는 25.1cN/cm이고, c3은 1.5×108Ω·cm이고, μs는 0.257이고, μd는 0.265이고, μs1은 0.205이고, μd1은 0.323이고, d는 14wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 280℃이고, T2는 23℃이고, P1은 0.25MPa이고, V1은 2500m/min이고, T2'는 80℃이고, V2는 3800m/min이고, T3는 140℃이고, V3는 3780m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.45bar/day이다. U는 0.97이고, W1은 1.25mm이고, W2는 1.25mm이고, W3은 0.48mm이고, X는 1:20이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 3.2dtex이고, Y1은 0.95×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.25dtex이고, Y2는 0.0049×10- 5cN·cm2이다. D3은 280dtex이고, Z1은 4.0cN/dtex이고, Z2는 43.0%이고, Z3은 5.0%이고, Z4는 9.2%이고, Z5는 7.0%이고, Z6은 48%이다.
실시예 3
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(a) 방사 용융물 제조: A'는 1:1.4:0.05이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올이고, 촉매는 안티모니 아세테이트이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 트라이메틸 포스파이트이고, B'는 0.1MPa이고, C는 252℃이고, D'는 92%이고, E는 0.03%이고, F는 0.23%이고, G는 0.01%이고, H는 40분이고, I는 495Pa이고, J는 263℃이고, k는 45분이고, L'는 95Pa이고, M은 278℃이고, N은 60분이고, O는 0.5wt%이고, P는 21000이고, Q는 2.2이고, R은 4%이고, S'는 1.3wt%이고, T는 34wt%이고, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올의 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00011
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-15-크라운-5이고, 포타슘 포스페이트는 라우릴 테트라데실 알코올 포타슘 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 펜타데칸설포네이트이고, 미네랄 오일은 11# 미네랄 오일이고, t1은 48℃이고, t2는 3시간이고, a1은 8부이고, a2는 10부이고, a3은 85부이고, a4는 11부이고, a5는 5부이다. b는 70.83wt%이고, b2는 11wt%이고, b3은 30.1mm2/s이고, b4는 0.94mm2/s이고, c1은 125N이고, c2는 23.2cN/cm이고, c3은 1.8×108Ω·cm이고, μs는 0.250이고, μd는 0.272이고, μs1은 0.209이고, μd1은 0.329이고, d는 10wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 285℃이고, T2는 20℃이고, P1은 0.26MPa이고, V1은 2200m/min이고, T2'는 75℃이고, V2는 3700m/min이고, T3는 150℃이고, V3는 3700m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.56bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 1.68mm이고, W2는 1.68mm이고, W3은 0.17mm이고, X는 1:15이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 2.9dtex이고, Y1은 0.82×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.24dtex이고, Y2는 0.0041×10- 5cN·cm2이다. D3은 190dtex이고, Z1은 3.9cN/dtex이고, Z2는 43.0%이고, Z3은 4.5%이고, Z4는 9.5%이고, Z5는 8.0%이고, Z6은 45%이다.
실시예 4
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: 여기에서 T0은 90℃이고, A1은 3,3-디에틸-프로피온알데히드이고, A2는 아세트알데히드이고, A'는 1:1.5:0.06이고, 촉매는 삼산화 이안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리페닐이고, B'는 0.3MPa이고, C는 255℃이고, D'는 95%이고, E는 0.04%이고, F는 0.25%이고, G는 0.01%이고, H는 50분이고, I는 400Pa이고, J는 265℃이고, k는 33분이고, L'는 90Pa이고, M은 280℃이고, N은 50분이고, O는 0.2wt%이고, P는 23,000이고, Q는 1.9이고, R은 3.5%이고, S'는 1.15wt%이고, T는 15wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 3,3-디에틸-1,5-펜탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00012
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-12-크라운-4이고, 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 헥사데칸설포네이트이고, 미네랄 오일은 12# 미네랄 오일이고, t1은 40℃이고, t2는 2시간 30분이고, a1은 5부이고, a3은 95부이고, a4는 9부이고, a5는 2부이다. b는 85.58wt%이고, b2는 9wt%이고, b3은 29.5mm2/s이고, b4는 0.93mm2/s이고, c1은 121N이고, c2는 24.3cN/cm이고, c3은 1.0×108Ω·cm이고, μs는 0.260이고, μd는 0.263이고, μs1은 0.202고, μd1은 0.330이고, d는 19wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 283℃이고, T2는 20℃이고, P1은 0.28MPa이고, V1은 2400m/min이고, T2'는 78℃이고, V2는 3600m/min이고, T3는 145℃이고, V3는 3580m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.6bar/day이다. U는 0.97이고, W1은 0.24mm이고, W2는 0.24mm이고, W3은 0.12mm이고, X는 1:15이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 2.5dtex이고, Y1은 1.05×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.20dtex이고, Y2는 0.027×10- 5cN·cm2이다. D3은 150dtex이고, Z1은 3.6cN/dtex이고, Z2는 37.0%이고, Z3은 4.0%이고, Z4는 10.0%이고, Z5는 8.0%이고, Z6은 43%이다.
실시예 5
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: 여기에서 T0은 91℃이고, A1은 4,4-디에틸-부티르알데히드이고, A2는 프로피온알데히드이고, A'는 1:1.6:0.03이고, 촉매는 에틸렌 글리콜 안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리메틸이고, B'는 대기압이고, C는 257℃이고, D'는 92%이고, E는 0.05%이고, F는 0.20%이고, G는 0.04%이고, H는 33분이고, I는 450Pa이고, J는 270℃이고, k는 30분이고, L'는 95Pa이고, M은 275℃이고, N은 60분이고, O는 0.5wt%이고, P는 25,000이고, Q는 2.1이고, R은 5%이고, S'는 1.2wt%이고, T는 40wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 4,4-디에틸-1,7-헵탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00013
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 15-크라운 에테르-5이고, 포타슘 포스페이트는 이성질체 트리데칸올 폴리옥시에틸렌 에테르 포타슘 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트이고, 미네랄 오일은 13# 미네랄 오일이고, t1은 52℃이고, t2는 2시간이고, a1은 10부이고, a2는 5부이고, a3은 70부이고, a4는 8부이고, a5는 6부이다. b는 70.70wt%이고, b2는 13.5wt%이고, b3은 28.6mm2/s이고, b4는 0.95mm2/s이고, c1은 126N이고, c2는 24.9cN/cm이고, c3은 1.2×108Ω·cm이고, μs는 0.251이고, μd는 0.262이고, μs1은 0.202이고, μd1은 0.332이고, d는 11wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 287℃이고, T2는 24℃이고, P1은 0.30MPa이고, V1은 2200m/min이고, T2'는 79℃이고, V2는 3800m/min이고, T3는 155℃이고, V3는 3660m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.55bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 0.38mm이고, W2는 0.38mm이고, W3은 0.45mm이고, X는 1:20이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 3.3dtex이고, Y1은 1.22×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.30dtex이고, Y2는 0.0154×10- 5cN·cm2이다. D3은 150dtex이고, Z1은 4.8cN/dtex이고, Z2는 37.0%이고, Z3은 4.8%이고, Z4는 9.5%이고, Z5는 7.5%이고, Z6은 46%이다.
실시예 6
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: T0은 92℃이고, A1은 4,4-디(1-메틸에틸)-부티르알데히드이고, A2는 프로피온알데히드이고, A'는 1:1.7:0.05이고, 촉매는 안티모니 아세테이트이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리메틸이고, B'는 0.2MPa이고, C는 253℃이고, D'는 96%이고, E는 0.01%이고, F는 0.20%이고, G는 0.05%이고, H는 38분이고, I는 480Pa이고, J는 262℃이고, k는 38분이고, L'는 98Pa이고, M은 279℃이고, N은 80분이고, O는 0.55wt%이고, P는 27000이고, Q는 2.2이고, R은 4%이고, S'는 1.5wt%이고, T는 38wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 4,4-디(1-메틸에틸)-1,7-헵탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00014
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-15-크라운-5이고, 포타슘 포스페이트는 라우릴 테트라데실 알코올 포타슘 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 펜타데칸설포네이트이고, 미네랄 오일은 14# 미네랄 오일이고, t1은 55℃이고, t2는 1시간이고, a1은 3부이고, a2는 5부이고, a3은 75부이고, a4는 14부이고, a5는 7부이다. b는 68.8wt%이고, b2는 12wt%이고, b3은 27.5mm2/s이고, b4는 0.95mm2/s이고, c1은 126N이고, c2는 25.4cN/cm이고, c3은 1.6×108Ω·cm이고, μs는 0.255이고, μd는 0.267이고, μs1은 0.203이고, μd1은 0.330이고, d는 20wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 290℃이고, T2는 25℃이고, P1은 0.27MPa이고, V1은 2500m/min이고, T2'는 80℃이고, V2는 3900m/min이고, T3는 150℃이고, V3는 3790m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.42bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 0.95mm이고, W2는 0.95mm이고, W3은 0.52mm이고, X는 1:25이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 2.5dtex이고, Y1은 0.97×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.25dtex이고, Y2는 0.0021×10- 5cN·cm2이다. D3은 300dtex이고, Z1은 3.7cN/dtex이고, Z2는 40.0%이고, Z3은 4.6%이고, Z4는 9.9%이고, Z5는 7.5%이고, Z6은 41%이다.
실시예 7
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: 여기에서 T0은 93℃이고, A1은 3,3-디프로필-프로피온알데히드이고, A2는 아세트알데히드이고, A'는 1:1.8:0.03이고, 촉매는 삼산화 이안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리페닐이고, B'는 0.3MPa이고, C는 250℃이고, D'는 90%이고, E는 0.03%이고, F는 0.24%이고, G는 0.02%이고, H는 42분이고, I는 455Pa이고, J는 264℃이고, k는 45분이고, L'는 85Pa이고, M은 285℃이고, N은 75분이고, O는 0.45wt%이고, P는 26500이고, Q는 2.2이고, R은 4.5%이고, S'는 1.25wt%이고, T는 27wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 3,3-디프로필-1,5-펜탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00015
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 15-크라운 에테르-5이고, 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 헥사데칸설포네이트이고, 미네랄 오일은 15# 미네랄 오일이고, t1은 41℃이고, t2는 2시간이고, a1은 8부이고, a2는 20부이고, a3은 100부이고, a4는 15부이고, a5는 2부이다. b는 68.97wt%이고, b2는 8.5wt%이고, b3은 28.4mm2/s이고, b4는 0.94mm2/s이고, c1은 122N이고, c2는 26.8cN/cm이고, c3은 1.8×108Ω·cm이고, μs는 0.263이고, μd는 0.268이고, μs1은 0.210이고, μd1은 0.320이고, d는 13wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 280℃이고, T2는 25℃이고, P1은 0.29MPa이고, V1은 2600m/min이고, T2'는 82℃이고, V2는 3900m/min이고, T3는 135℃이고, V3는 3840m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.58bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 2.08mm이고, W2는 2.08mm이고, W3은 0.48mm이고, X는 1:10이다.
최종적으로 제조된 이중 이형 섬유에서 D1은 3.4dtex이고, Y1은 0.82×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.22dtex이고, Y2는 0.0085×10- 5cN·cm2이다. D3은 200dtex이고, Z1은 3.9cN/dtex이고, Z2는 40.0%이고, Z3은 5.0%이고, Z4는 10.0%이고, Z5는 7.5%이고, Z6은 43%이다.
실시예 8
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: T0은 94℃이고, A1은 4,4-디프로필-부티르알데히드이고, A2는 부티르알데히드이고, A'는 1:1.9:0.04이고, 촉매는 에틸렌 글리콜 안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리메틸이고, B'는 0.3MPa이고, C는 260℃이고, D'는 93%이고, E는 0.04%이고, F는 0.21%이고, G는 0.03이고, H는 45분이고, I는 475Pa이고, J는 265℃이고, k는 48분이고, L'는 88Pa이고, M은 283℃이고, N은 80분이고, O는 0.6wt%이고, P는 23000이고, Q는 2.0이고, R은 3%이고, S'는 1.4wt%이고, T는 50wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 4,4-디프로필-1,7-헵탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00016
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-12-크라운-4이고, 포타슘 포스페이트는 라우릴 테트라데실 알코올 포타슘 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 펜타데칸설포네이트이고, 미네랄 오일은 16# 미네랄 오일이고, t1은 45℃이고, t2는 3시간이고, a1은 9부이고, a3은 80부이고, a4는 12부이고, a5는 5부이다. b는 83.33wt%이고, b2는 14wt%이고, b3은 30.0mm2/s이고, b4는 0.93mm2/s이고, c1은 127N이고, c2는 23.5cN/cm이고, c3은 1.5×108Ω·cm이고, μs는 0.262이고, μd는 0.273이고, μs1은 0.2038이고, μd1은 0.328이고, d는 18wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 284℃이고, T2는 20℃이고, P1은 0.30MPa이고, V1은 2600m/min이고, T2'는 85℃이고, V2는 3700m/min이고, T3는 160℃이고, V3는 3840m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.33bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 2.00mm이고, W2는 2.00mm이고, W3은 0.34mm이고, X는 1:20이다.
최종적으로 제조된 섬유는 이중 이형 섬유이고, 여기에서 D1은 3.5dtex이고, Y1은 1.38×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.24dtex이고, Y2는 0.0027×10- 5cN·cm2이다. D3은 250dtex이고, Z1은 3.6cN/dtex이고, Z2는 37.0%이고, Z3은 4.0%이고, Z4는 9.6%이고, Z5는 8.0%이고, Z6은 47%이다.
실시예 9
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: T0은 95℃이고, A1은 4-메틸-4-(1,1-디메틸에틸)-부티르알데히드이고, A2는 프로피온알데히드이고, A'는 1:2.5:0.05이고, 촉매는 안티모니 아세테이트이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 인산 트리메틸이고, B'는 대기압이고, C는 251℃이고, D'는 96%이고, E는 0.05%이고, F는 0.22%이고, G는 0.04%이고, H는 30분이고, I는 420Pa이고, J는 267℃이고, k는 50분이고, L'는 80Pa이고, M은 280℃이고, N은 90분이고, O는 0.25wt%이고, P는 24000이고, Q는 2.2이고, R은 4%이고, S'는 1.0wt%이고, T는 23wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 4-메틸-4-(1,1-디메틸에틸)-1,7-헵탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00017
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-15-크라운-5이고, 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트이고, t1은 55℃이고, t2는 1시간이고, a2는 15부이고, a3은 90부이고, a4는 8부이고, a5는 7부이다. b는 81.81wt%이고, b2는 10wt%이고, b3은 29.7mm2/s이고, b4는 0.94mm2/s이고, c1은 126N이고, c2는 24.8cN/cm이고, c3은 1.8×108Ω·cm이고, μs는 0.250이고, μd는 0.264이고, μs1은 0.210이고, μd1은 0.321이고, d는 10wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 286℃이고, T2는 21℃이고, P1은 0.20MPa이고, V1은 2200m/min이고, T2'는 75℃이고, V2는 3700m/min이고, T3는 165℃이고, V3는 3585m/min이고, P0는 20bar이고, ΔP'는 0.6bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 2.03mm이고, W2는 2.05mm이고, W3은 0.31mm이고, X는 1:30이다.
최종적으로 제조된 섬유는 이중 이형 섬유이고, 여기에서 D1은 3.5dtex이고, Y1은 1.34×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.30dtex이고, Y2는 0.005×10- 5cN·cm2이다. D3은 280dtex이고, Z1은 4.0cN/dtex이고, Z2는 43.0%이고, Z3은 4.7%이고, Z4는 9.1%이고, Z5는 7.0%이고, Z6은 46%이다.
실시예 10
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: T0은 90℃이고, A1은 3-메틸-3-펜틸-프로피온알데히드이고, A2는 프로피온알데히드이고, A'는 1:1.2:0.06이고, 촉매는 에틸렌 글리콜 안티모니이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 트라이메틸 포스파이트이고, B'는 0.1MPa이고, C는 255℃이고, D'는 92%이고, E는 0.01%이고, F는 0.20%이고, G는 0.01%이고, H는 50분이고, I는 490Pa이고, J는 269℃이고, k는 30분이고, L'는 100Pa이고, M은 281℃이고, N은 55분이고, O는 0.1wt%이고, P는 20000이고, Q는 1.9이고, R은 3.5%이고, S'는 1.3wt%이고, T는 44wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 3-메틸-3-펜틸-1,6-헥산디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00018
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-15-크라운-5이고, 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트이고, t1은 55℃이고, t2는 3시간이고, a2는 15부이고, a3은 90부이고, a4는 8부이고, a5는 7부이다. b는 81.81wt%이고, b2는 10wt%이고, b3은 29.7mm2/s이고, b4는 0.94mm2/s이고, c1은 126N이고, c2는 24.8cN/cm이고, c3은 1.8×108Ω·cm이고, μs는 0.250이고, μd는 0.264이고, μs1은 0.210이고, μd1은 0.321이고, d는 10wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 290℃이고, T2는 22℃이고, P1은 0.22MPa이고, V1은 2400m/min이고, T2'는 77℃이고, V2는 3600m/min이고, T3는 135℃이고, V3는 3600m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.3bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 1.66mm이고, W2는 1.66mm이고, W3은 0.17mm이고, X는 1:30이다.
최종적으로 제조된 섬유는 이중 이형 섬유이고, 여기에서 D1은 2.6dtex이고, Y1은 0.84×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.21dtex이고, Y2는 0.0068×10- 5cN·cm2이다. D3은 170dtex이고, Z1은 4.4cN/dtex이고, Z2는 40.0%이고, Z3은 4.6%이고, Z4는 9.5%이고, Z5는 7.0%이고, Z6은 44%이다.
실시예 11
이중 이형 섬유 제조방법의 구체적인 단계는 하기와 같다.
(1) 방사 용융물 제조: T0은 95℃이고, A1은 3,3-디펜틸-프로피온알데히드이고, A2는 아세트알데히드이고, A'는 1:2.0:0.03이고, 촉매는 안티모니 아세테이트이고, 소광제는 이산화티타늄이고, 안정제는 트라이메틸 포스파이트이고, B'는 0.2MPa이고, C는 250℃이고, D'는 97%이고, E는 0.01%이고, F는 0.23%이고, G는 0.05%이고, H는 45분이고, I는 500Pa이고, J는 260℃이고, k는 40분이고, L'는 92Pa이고, M은 277℃이고, N은 80분이고, O는 0.35wt%이고, P는 25500이고, Q는 1.8이고, R은 5%이고, S'는 1.45wt%이고, T는 41wt%이고, 분지쇄를 가진 2가 알코올은 3,3-디펜틸-1,5-펜탄디올이고 구조식은 하기와 같다.
Figure 112019115043615-pct00019
(2) 오일링용 유제 제조: 여기에서 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-12-크라운-4이고, 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트이고, 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트이고, 미네랄 오일은 9# 미네랄 오일이고, t1은 40℃이고, t2는 1시간이고, a1은 2부이고, a2는 10부이고, a3은 90부이고, a4는 8부이고, a5는 3부이다. b는 79.6wt%이고, b2는 14.5wt%이고, b3은 29.6mm2/s이고, b4는 0.93mm2/s이고, c1은 125N이고, c2는 24.8cN/cm이고, c3은 1.3×108Ω·cm이고, μs는 0.255이고, μd는 0.266이고, μs1은 0.203이고, μd1은 0.320이고, d는 20wt%이다.
(3) 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하며, 여기에서 방사 공정 파라미터는 다음과 같다. 즉, T1은 290℃이고, T2는 25℃이고, P1은 0.25MPa이고, V1은 2200m/min이고, T2'는 80℃이고, V2는 3800m/min이고, T3는 165℃이고, V3는 3680m/min이고, P0는 120bar이고, ΔP'는 0.52bar/day이고, U는 0.97이고, W1은 1.05mm이고, W2는 1.06mm이고, W3은 0.52mm이고, X는 1:10이다.
최종적으로 제조된 섬유는 이중 이형 섬유이고, 여기에서 D1은 2.5dtex이고, Y1은 0.90×10- 5cN·cm2이고, D2는 0.20dtex이고, Y2는 0.0027×10- 5cN·cm2이다. D3은 190dtex이고, Z1은 4.5cN/dtex이고, Z2는 43.0%이고, Z3은 5.0%이고, Z4는 9.5%이고, Z5는 8.0%이고, Z6은 48%이다.

Claims (10)

  1. 동일한 방적돌기로부터 압출되는 이중 이형 섬유 다발이 이중교차형 모노필라멘트와 원형 모노필라멘트를 동시에 포함하고, 이중 이형 섬유의 재질은 변성 폴리에스테르이고, 변성 폴리에스테르에는 소광제가 분산되고;
    변성 폴리에스테르의 분자 체인은 테레프탈산 체인 세그먼트, 에틸렌글리콜 체인 세그먼트 및 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트를 포함하고, 분지쇄를 가진 2가 알코올의 구조식은 하기와 같고,
    Figure 112019115043615-pct00020
    ;
    상기 식에서, R1과 R2는 각각 독립적으로 탄소 원자수가 1 내지 3개인 직쇄 알킬렌기로부터 선택되고, R3은 탄소 원자수가 1 내지 5개인 알킬기로부터 선택되고, R4는 탄소 원자수가 2 내지 5개인 알킬기로부터 선택되고;
    소광제는 비정질 이산화티타늄과 비정질 이산화규소의 혼합물이거나, 또는 탄산칼슘과 비정질 이산화규소의 혼합물인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이중교차형 모노필라멘트의 섬도는 2.5 내지 3.5dtex이고, 상기 원형 모노필라멘트의 섬도는 0.20 내지 0.30dtex이고;
    상기 이중교차형 모노필라멘트의 휨 강도는 0.82×10-5 내지 1.38×10- 5cN·cm2이고, 상기 원형 모노필라멘트의 휨 강도는 0.0041×10-5 내지 0.027×10- 5cN·cm2이고;
    상기 이중 이형 섬유의 섬도는 150 내지 300dtex이고, 파단강도는 ≥3.6cN/dtex이고, 파단 연신율은 40.0±3.0%이고, 파단강도 CV값은 ≤5.0%이고, 파단 연신 CV값은 ≤10.0%이고, 비수수축율(boiling water shrinkage)은 7.5±0.5%이고, 광택도는 <50%인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 변성 폴리에스테르 중 환형 올리고머의 함량은 ≤0.6wt%이고;
    상기 변성 폴리에스테르는 수평균 분자량이 20,000 내지 27,000이고, 분자량 분포 지수는 1.8 내지 2.2이고;
    상기 변성 폴리에스테르 중 분지쇄를 가진 2가 알코올 체인 세그먼트의 몰 함량은 테레프탈산 체인 세그먼트 몰 함량의 3 내지 5%이고;
    상기 분지쇄를 가진 2가 알코올은 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 3,3-디에틸-1,5-펜탄디올, 4,4-디에틸-1,7-헵탄디올, 4,4-디(1,-메틸에틸)-1,7-헵탄디올, 3,3-디프로필-1,5-펜탄디올, 4,4-디프로필-1,7-헵탄디올, 4-메틸-4-(1,1-디메틸에틸)-1,7-헵탄디올, 3-메틸-3-펜틸-1,6-헥산디올 또는 3,3-디펜틸-1,5-펜탄디올인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변성 폴리에스테르의 제조 방법은, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 상기 분지쇄를 가진 2가 알코올을 균일하게 혼합한 후 순서대로 에스테르화 반응과 중축합 반응을 진행하여 변성 폴리에스테르를 수득하고; 구체적인 제조 단계는,
    (1) 에스테르화 반응 단계;
    테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 분지쇄를 가진 2가 알코올을 슬러리로 만들고, 촉매, 소광제 및 안정제를 첨가해 균일하게 혼합한 후, 질소 분위기 하에서 에스테르화 반응을 진행하고, 가압 압력은 상압 내지 0.3MPa이고, 에스테르화 반응의 온도는 250 내지 260℃이고, 에스테르화 반응에서 물 증류량이 이론값의 90% 이상에 도달할 때가 에스테르화 반응의 종료점이며;
    (2) 중축합 반응 단계;
    에스테르화 반응 종료 후, 부압 조건 하에서 저진공 단계의 중축합 반응을 시작하고, 상기 단계의 압력은 30 내지 50분 이내에 상압에서 절대 압력 500Pa 이하까지 부드럽게 펌핑하고, 반응 온도는 260 내지 270℃이고, 반응 시간은 30 내지 50분이며, 그 후 계속 진공 펌핑하여 고진공 단계의 중축합 반응을 진행하고, 반응 압력을 절대 압력 100Pa 이하까지 더 떨어뜨리고, 반응 온도는 275 내지 285℃이고, 반응 시간은 50 내지 90분으로 하여 변성 폴리에스테르를 제조하는 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단계 (1)에서, 테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 분지쇄를 가진 2가 알코올의 몰비는 1:1.2 내지 2.0:0.03 내지 0.06이고, 상기 촉매의 첨가량은 테레프탈산 중량의 0.01 내지 0.05%이고, 상기 소광제의 첨가량은 테레프탈산 중량의 0.20 내지 0.25%이고, 상기 안정제의 첨가량은 테레프탈산 중량의 0.01 내지 0.05%이고;
    상기 촉매는 삼산화 이안티모니(diantimony trioxide), 에틸렌 글리콜 안티모니(ethylene glycol antimony) 또는 안티모니 아세테이트(antimony acetate)이고, 상기 소광제는 이산화티타늄이고, 상기 안정제는 인산 트리페닐(triphenyl phosphate), 인산 트리메틸(trimethyl phosphate) 또는 트라이메틸 포스파이트(trimethyl phosphite)인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소광제는 변성 폴리에스테르에서의 함량이 1.0 내지 1.5wt%이고, 상기 소광제 중 비정질 이산화규소의 함량은 13 내지 50wt%인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유.
  7. 방사 용융물을 계량, 복합 방적돌기 압출, 냉각, 오일링, 연신, 열고정 및 권취를 진행하여 이중 이형 섬유를 제조하고;
    상기 방사 용융물은 상기 변성 폴리에스테르와 상기 소광제를 포함하고;
    상기 복합 방적돌기 상에는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀이 설치되고, 상기 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 미세공 길이비는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 등가 지름비와 계수 K의 곱과 같고, 상기 등가 지름은 방적돌기 홀의 횡단면 면적과 횡단면 둘레의 비율이고, 상기 계수 K의 값 범위는 0.97 내지 1.03이고;
    상기 오일링용 유제는 크라운 에테르를 함유하고, 크라운 에테르의 함량은 67.30 내지 85.58wt%인 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항에 따른 이중 이형 섬유의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이중교차형 방적돌기 홀 또는 원형 방적돌기 홀의 미세공 길이는 0.24 내지 2.08mm이고, 상기 이중교차형 방적돌기 홀 또는 원형 방적돌기 홀의 등가 지름은 0.12 내지 0.52mm이고;
    모든 방적돌기 홀은 방적돌기 상의 동심원에 배열되고, 모든 방적돌기의 원심 또는 외접원 중심은 동심원 상에 위치하고, 상기 동심원은 등간격 동심원이고, 동일한 원 고리 상의 방적돌기 홀은 등간격으로 배치되고;
    동일한 원 고리 상에는 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀이 동시에 포함되며, 방적돌기의 이중교차형 방적돌기 홀과 원형 방적돌기 홀의 수량비는 1:10 내지 30인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 유제는 200℃에서 2시간 동안 열처리 후 열중량 손실이 15wt% 미만이며;
    상기 유제가 (50±0.01)℃일 때, 동적 점성도는 27.5 내지 30.1mm2/s이며, 물을 이용해 농도가 10wt%인 에멀젼으로 만든 후의 상기 유제의 동적 점성도는 0.93 내지 0.95mm2/s이고;
    상기 유제의 유막 강도는 121 내지 127N이고;
    상기 유제의 표면 장력은 23.2 내지 26.8cN/cm이고, 비저항은 1.0×108 내지 1.8×108Ω·cm이고;
    오일링 후, 섬유와 섬유 사이의 정지마찰계수는 0.250 내지 0.263이고, 동적마찰계수는 0.262 내지 0.273이고;
    오일링 후, 섬유와 금속 사이의 정지마찰계수는 0.202 내지 0.210이고, 동적마찰계수는 0.320 내지 0.332이고;
    상기 크라운 에테르는 2-하이드록시메틸-12-크라운-4, 15-크라운 에테르-5 또는 2-하이드록시메틸-15-크라운-5이고;
    상기 유제는 미네랄 오일, 포타슘 포스페이트(potassium phosphate), 트리메틸올프로판 라우레이트(trimethylolpropane laurate) 및 소듐 알칸 설포네이트(sodium alkane sulfonate)을 더 포함하고;
    상기 미네랄 오일은 9# 내지 17#의 미네랄 오일 중 하나이고;
    상기 포타슘 포스페이트는 포타슘 도데실 포스페이트(potassium dodecyl phosphate), 이성질체 트리데칸올 폴리옥시에틸렌 에테르 포타슘 포스페이트(isomeric tridecanol polyoxyethylene ether potassium phosphate), 또는 라우릴 테트라데실 알코올 포타슘 포스페이트(lauryl tetradecyl alcohol potassium phosphate)이고;
    상기 소듐 알칸 설포네이트는 소듐 라우릴설포네이트(sodium laurylsulfonate), 소듐 펜타데칸설포네이트(sodium pentadecane sulfonate) 또는 소듐 헥사데칸설포네이트(sodium hexadecanesulfonate)이고;
    상기 유제는 사용 시, 물을 이용해 농도가 10 내지 20wt%인 에멀젼으로 만들고;
    상기 유제의 제조방법은, 크라운 에테르를 포타슘 포스페이트, 트리메틸올프로판 라우레이트 및 소듐 알칸 설포네이트와 균일하게 혼합한 후 미네랄 오일에 첨가하고 균일하게 교반하여 유제를 수득하고; 중량부에 따라 계산하면, 각 성분의 첨가량은 하기와 같고,
    미네랄 오일 0 내지 10부;
    트리메틸올프로판 라우레이트 0 내지 20부;
    크라운 에테르 70 내지 100부;
    포타슘 포스페이트 8 내지 15부;
    소듐 알칸 설포네이트 2 내지 7부;
    상기 혼합은 상온에서 진행되며, 상기 교반 온도는 40 내지 55℃이고, 시간은 1 내지 3시간인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 이중 이형 섬유의 방사 공정 파라미터는 하기와 같고,
    방사 온도: 280 내지 290℃;
    냉각 온도: 20 내지 25℃;
    방사 네트워크 압력: 0.20 내지 0.30MPa;
    제1 롤러 속도: 2200 내지 2600m/min;
    제1 롤러 온도: 75 내지 85℃;
    제2 롤러 속도: 3600 내지 3900m/min;
    제2 롤러 온도: 135 내지 165℃;
    권취 속도: 3580 내지 3840m/min;
    방사 조립체의 초기 압력은 120bar이고, 압력 상승은 ΔP≤0.6bar/day인 것을 특징으로 하는 이중 이형 섬유의 제조방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108130613B (zh) * 2017-12-14 2020-05-05 江苏恒力化纤股份有限公司 一种双异型纤维及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060147709A1 (en) 2003-01-16 2006-07-06 Tomoo Mizumura Differential shrinkage polyester combined filament yarn

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1242790B (de) * 1957-08-12 1967-06-22 Du Pont Verfahren zur Erzeugung von in den voluminoesen Zustand ueberfuehrbaren oder voluminoesen Polyaethylenterephthalatfaeden bzw. -fadenbuendeln
JPH0689239B2 (ja) * 1986-11-26 1994-11-09 株式会社日本触媒 低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物
JP2589226B2 (ja) * 1991-02-22 1997-03-12 株式会社クラレ ポリエステル糸および繊維製品
JP3092201B2 (ja) * 1991-04-09 2000-09-25 日本油脂株式会社 低収縮性不飽和ポリエステル樹脂組成物
DE4344691A1 (de) * 1993-12-27 1995-06-29 Hoechst Ag Hochfestes, schwer entflammbares Polyestergarn, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
JPH08209443A (ja) * 1995-01-26 1996-08-13 Nippon Ester Co Ltd ポリエステル系異収縮混繊糸
GB9717433D0 (en) * 1997-08-19 1997-10-22 Univ Nottingham Biodegradable composites
FR2857016B1 (fr) * 2003-07-03 2007-08-31 Rhodia Performances Fibres Charges minerales destinees a ameliorer la matite des polymeres thermoplastiques
JP2008163485A (ja) 2006-12-27 2008-07-17 Teijin Fibers Ltd 嗜好性飲料抽出フィルター用織物
CN101158056A (zh) * 2007-06-25 2008-04-09 高要新达纤维有限公司 锦纶吸湿排汗纤维的生产方法和产品
CN101168855A (zh) 2007-11-06 2008-04-30 浙江理工大学 十字中空形涤纶长丝及其生产用的喷丝板
CN201212070Y (zh) * 2008-06-17 2009-03-25 深圳市中晟纤维工程技术有限公司 生产双十字形纤维的喷丝板
CN105019059B (zh) * 2015-07-31 2017-11-03 江苏恒科新材料有限公司 一种超柔超细聚酯纤维及其制备方法
CN106283253B (zh) * 2016-08-31 2018-10-30 江苏恒力化纤股份有限公司 一种多孔聚酯纤维dty丝及其制备方法
CN106283261B (zh) 2016-08-31 2018-10-30 江苏恒力化纤股份有限公司 一种多孔超柔软超细旦聚酯纤维及其制备方法
CN106381547B (zh) * 2016-08-31 2018-10-30 江苏恒力化纤股份有限公司 一种多孔柔软聚酯纤维fdy丝及其制备方法
CN106350885B (zh) * 2016-08-31 2018-09-14 江苏恒力化纤股份有限公司 一种高均匀性高强低伸型聚酯工业丝及其制备方法
CN106400166B (zh) 2016-08-31 2018-10-30 江苏恒力化纤股份有限公司 一种多孔超亮光三叶异型聚酯纤维及其制备方法
CN108130624B (zh) 2017-12-14 2020-05-05 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯仿麻型异收缩复合丝及其制备方法
CN108130605B (zh) * 2017-12-14 2019-10-15 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯仿毛型异收缩复合丝及其制备方法
CN108130613B (zh) 2017-12-14 2020-05-05 江苏恒力化纤股份有限公司 一种双异型纤维及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060147709A1 (en) 2003-01-16 2006-07-06 Tomoo Mizumura Differential shrinkage polyester combined filament yarn

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