KR102303269B1 - 항균 및 자외선 차단 기능성 pet/pbt 잠재권축 복합사의 제조방법 - Google Patents

항균 및 자외선 차단 기능성 pet/pbt 잠재권축 복합사의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 방사속도 2,600~3,300M/M로 제조되고, 섬도 75~85De'의 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사와 섬도 90~110De'의 PET/PBT 잠재권축사를 복합가공하여 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사를 제조함으로써 스판덱스사를 사용한 원단과 유사한 신축성을 직물 내에서 보유하면서도 천연섬유의 촉감과 외관을 발현하도록 함으로써, 이를 이용한 편직물을 제조한 경우에 의류용 소재로 적절한 신축성 및 신축회복성을 가지면서도 편직불량, 염색불량률이 낮은 항균 및 자외선 차단 기능성 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따르면, 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 서로 다른 연신비로 연신하면서 공기교락을 형성하여 제조되는 잠재권축복합사는 제조되는 잠재권축복합사는 제조공정에서 발생되는 모우, 루프, 핌사 등의 공정 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사는 원사의 표면에 주기적인 또는 불규칙하게 공기교락의 빈도 및 강도를 제어함으로써 복합사의 염색에 따라 직물의 표면에 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사가 노출되므로 함량 대비 우수한 항균성 및 자외선 차단 기능성을 발휘할 수 있다.

Description

항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축 복합사의 제조방법{METHOD FOR PREPARING A POTENTIAL CRIMPED PET/PBT CONJUGATED YARN WITH ANATIBACTERIAL AND UV PROTECTION FUNCTION}
본 발명은 항균 및 자외선 차단 기능을 가지는 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 복합화하여 새로운 기능성을 발휘할 수 있도록 하는 항균 및 자외선 차단 기능을 가지는 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법에 관한 것이다. 항균 및 자외선 차단 성분을 포함하는 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 서로 다른 연신비로 연신하고 열처리 및 공기교락을 형성함으로써 기존 복합사와 차별화된 Natural 감성발현을 발현하고 이를 이용하여 원단을 제직할 경우에 신축성이 우수하고 항균성과 자외선 차단기능을 가지도록 할 수 있다.
또한 공기교락의 단계에서 솔레노이드밸브를 이용하여 공급되는 공기의 압력을 주기적 또는 불규칙하게 제어함으로써 복합사의 공기교락 빈도를 주기적 또는 불규칙하게 변화시킴으로써 염색 후에 천연소재와 같은 자연스러움과 우수한 터치를 가지는 직물을 제조하는데 사용되는 원사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
의류산업 분야에서는 상품 기획의 핵심은 소재와 스타일을 조화시켜 복합적이고 역동적인 소비자의 감성을 효율적으로 반영하고 충족시키는 것으로 전환되어 가고 있다. 소재의 선택은 최종제품에서 다른 요소와의 상호작용을 통해 전반적인 품질이 결정되므로 소재의 선택이 제품의 매출을 좌우한다고 해도 과언이 아니다. 따라서 소비자들의 섬세한 감성요구를 보다 정확히 상품기획에 반영하기 위해서는 패션 소재 이미지에 영향을 미칠 수 있는 요인들에 대한 통합적인 연구가 필요하다.
최근 의류 분야에서는 신축성을 요구하는 원단 및 기존의 촉감과 다른 차별화된 직물을 위한 소재의 수요가 커지면서 신축성에 특징이 있는 스판덱스 시장이 꾸준히 성장해 왔다. 그렇지만 스판덱스의 경우 내알칼리성에 문제가 있으며, 형태안정성 등에 있어서 문제가 있어 스판덱스 원사 단독으로는 사용할 수 없고 별도의 커버링 공정이 필요한 단점이 있다. 따라서 상대적으로 두꺼운 원단을 얻을 수밖에 없어서 점점 얇은 원단을 원하는 시장의 요구에 한계가 있었다.
이러한 스판덱스의 단점을 극복하기 위해서 열수축특성이 다른 폴리머를 사이드-바이-사이드 방식으로 복합 방사하여 원단 제조 시 부여되는 열 수축차에 의한 크림프를 발현시키는 방법으로 제조된 신축성 있는 잠재권축섬유가 출시되어 다양한 소재로서 적용되고 있다.
잠재권축사란, 열수축특성이 다른 2종의 폴리머를 사이드-바이-사이드형(Side By Side) 또는 심초형(Sheath-Core)으로 복합방사한 후, 방사공정이나 연신공정에서 열을 가함으로써 열수축성 차이에 의해 물리적으로 코일모양을 띄게 하여, 스프링과 유사한 원리로 고도의 신축성을 부여한 섬유이다. 신축성에 있어서는 기존의 스판덱스 섬유에 미치지 못하지만, 상기에 언급한 스판덱스의 단점으로 내알칼리성 및 형태안정성 등이 우수하고 염색 및 후가공 공정이 용이한 잠재권축섬유를 많이 사용하고 있다.
이러한 잠재권축사와 항균성 및 자외선 차단 성능을 가지는 폴리에스테르 부분배향사를 복합화함으로써 제조되는 원사가 항균성, 자외선 차단 성능을 보유하면서도 우수한 신축성과 볼륨감을 가지는 천연소재 유사한 내추럴한 원사를 제조할 수 있다.
한국등록공보 제10-0766418호 한국등록공보 제10-1626571호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 방사속도 2,600~3,300M/M로 제조되고, 섬도 75~85De'의 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사와 섬도 90~110De'의 PET/PBT 잠재권축사를 복합가공하여 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사를 제조함으로써 스판덱스사를 사용한 원단과 유사한 신축성을 직물 내에서 보유하면서도 천연섬유의 촉감과 외관을 발현하도록 함으로써, 이를 이용한 편직물을 제조한 경우에 의류용 소재로 적절한 신축성 및 신축회복성을 가지면서도 편직불량, 염색불량률이 낮은 항균 및 자외선 차단 기능성 잠재권축 복합사의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 원사들이 경유하는 사도 중 GR2와 선속도제어롤러 사이에서 공기교락을 형성하는 단계에서 공급되는 에어압력이 주기적 또는 불규칙하게 변화되도록 제어함으로써 공기교락의 형성 정도를 주기적 또는 불규칙하게 부여함으로써 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 복합가공사를 이용하여 제직하는 경우에 우수한 항균 및 자외선 차단 기능성을 발휘할 수 있도록 하고자 한다 .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방사속도 2,600~3,300m/m로 제조되고, 섬도 75~85 De'의 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사 준비단계; 섬도 90~110 De'의 PET/PBT 잠재권축사 준비단계: 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 각각 Nip Roller와 GR2 사이에서 연신하는 원사연신단계: 연신된 원사를 접촉식히터 및 비접촉식 히터에서 처리하는 열처리단계; 열처리된 원사를 에어노즐로 공기 교락을 통해 합사하는 공기교락 단계; 및 공기교락된 잠재권축복합사를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법을 제공한다.
상기 폴리에스테르 부분배향사의 연신비는 1.0~1.1이고, PET/PBT 잠재권축사의 연신비는 0.97~1.10인 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 열처리단계에서 접촉식 히터의 열처리 온도는 110~130℃이고, 비접촉식 열처리히터의 온도는 180~220℃인 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 공기교락단계의 에어압력은 2.0~4.0kgf/cm2, 에어노즐 직경은 1.0~1.5mm인 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법을 제공한다.
한편으로, 상기의 제조방법으로 제조되는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사를 제공한다.
본 발명에 따르면, 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 서로 다른 연신비로 연신하면서 공기교락을 형성하여 제조되는 잠재권축복합사는 제조공정에서 발생되는 모우, 루프, 핌사 등의 공정 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사는 원사의 표면에 주기적인 또는 불규칙하게 공기교락의 빈도 및 강도를 제어함으로써 복합사의 염색에 따라 직물의 표면에 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사가 노출되므로 함량 대비 우수한 항균성 및 자외선 차단 기능성을 발휘할 수 있다.
또한 접촉식 히터와 비접촉식 히터를 통과하면서 순차적으로 열처리를 수행함으로써, 생산후의 공정 조건에 따른 신장 및 수축률 변화, 이에 의한 화이트니스 차이, 제직 터짐, 올빠짐, 제직 불량의 문제가 현저히 감소되었다.
도 1은 본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조장치 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조공정도이다.
이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 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 발명의 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 위하여 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자기 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위하여 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조장치 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조순서도이다.
본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사는 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 합사, 열처리 및 공기교락을 형성하여 제조한다.
도 1 및 도 2에서와 같이 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사 준비단계(S10)는 방사속도 2,600~3,300m/m로 제조되고, 섬도 75~85De'의 규격으로 제조된 폴리에스테르 부분배향사(10)을 크릴(Creel)에 준비한다. 상기 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)는 강도가 1.5~2.0g/de'이고, 신도가 120~150% 이내의 것을 사용한다. 이러한 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)는 1.0~1.1의 낮은 연신비로 연신이 이루어지게 되므로 결과적으로 부분 연신 상태가 유지된다. 이렇게 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사는 염색 후에 미연신 부분이 상대적으로 진하게 염색이 되므로 연신부분과 미연신 부분의 염색 농담의 차이로 자연스러운 멜란지 효과를 발현하게 된다.
상기 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)는 항균 마스터배치 칩과 자외선 차단 기능성 마스터배치 칩을 폴리에스테르 방사(spinning)공정에서 혼합 용융방사함으로써 제조되는 일반적인 기능성 폴리에스테르 부분배향사 제조방법에 따른 것이다.
자외선 차단 기능성 폴리에스테르 마스터배치는 일반적으로 벤조트리아졸, 벤조페논 등의 유기계 화합물이나 산화아연, 산화티탄, 활석, 카롤린 등의 무기화합물과 같이 자외선을 흡수하거나 차폐하는 능력을 가진 첨가제를 폴리에스테르 칩에 함유하도록 함으로써 제조될 수 있다. 본 발명에서는 산화티탄, 산화아연, 활석 등의 무기화합물을 첨가하여 제조되는 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 마스터 배치 칩을 사용하였다.
항균 기능성 폴리에스테르 마스터배치는 항균 성능을 발휘하는 나노 은 분말을 폴리에스테르 분말 또는 폴리에스테르원칩과 혼합하여 나노 은 분말이 폴리에스테르 내부에 균일하게 분산되도록 하여 압출 제조되는 항균 기능성 폴리에스테르 마스터배치 칩이다.
이러한 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 마스터배치 칩과 항균 기능성 폴리에스테르 마스터배치 칩을 폴리에스테르 부분배향사의 용융방사 공정에 혼합함으로써 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사를 제조할 수 있다. 이 때 항균 성분과 자외선 차단 성분의 함량은 중량비로 1:1이 되도록 하며, 항균 및 자외선 차단기능성 폴리에스테르 부분배향사 전체 중량 대비 기능성 성분의 함량은 1 내지 3 중량%가 함유되도록 제조되는 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사를 준비한다.
기능성 성분의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 자외선 차단 및 항균 기능성을 충분히 발휘할 수 없게 되고, 기능성 성분의 함량이 3 중량%를 초과하게 되면 폴리에스테르 부분배향사 내부에 이질적인 성분의 증가로 인하여 제조되는 PET/PBT 잠재권축복합사의 물성이 저하되고 외관불량 제품이 다수 발생하게 된다.
상기 잠재권축사준비단계(S20)는 PET/PET 또는 PET/PBT 잠재권축사(20)로서 섬도 90~110De'의 잠재권축사를 준비한다. 잠재권축사는 극한의 점도차이를 가지는 폴리에스테르(PET) 2종을 복합 방사하여 제조하는 PET/PET 잠재권축사이거나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 성분과 폴리부텔렌 테레플탈레이트(PBT) 성분을 사이드-바이-사이드(Side by Side) 또는 심초형(Sheath-Core)으로 복합방사 후 열을 가함으로써 열수축성 차이에 의해 물리적 코일을 형성하는 방식으로 신축성을 부여한 섬유이다. 본 발명에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)가 사이드-바이-사이드(Side by Side)형으로 복합방사하여 제조되는 90~110De'의 PET/PBT 잠재권축사를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
원사연신단계(S30)는 상기 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)와 상기 PET/PBT 잠재권축사(20)을 각각의 연신비로 연신하는 단계이다. 먼저, 상기 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)는 Nip Roller(30)와 GR2(60)사이의 선속도 차이에 의해서 연신이 이루어진다. 상기 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)의 연신비는 1.0~1.1로 설정한다.
한편으로 상기 PET/PET 또는 PET/PBT 잠재권축사(20)는 별도의 Nip Roller(30)와 GR2(60) 사이의 선속도의 차이에 의하여 연신이 이루어진다. PET/PBT 잠재권축사(20)의 연신비는 합연사 후에 제조되는 PET/PET 또는 PET/PBT 잠재권축복합사의 외관, 강신도 및 직물의 신축성에 상당히 민감하게 영향을 미치므로 정밀하게 제어되어야 한다. PET/PET 또는 PET/PBT 잠재권축사(20)의 연신비는 자연연신비 수준 즉, 0.97~1.10 범위 내에서 제어되는 것이 바람직하다.
상기 열처리단계(S40)는 GR1 표면에 해당하는 접촉식 히터(40)와 비접촉식 히터(50)를 통과하면서 이루어진다. 즉, GR1(40)을 통과하는 폴리에스테르 부분배향사(10)와 PET/PET 또는 PET/PBT 잠재권축사(20)는 GR1 표면의 접촉식 히터(40)을 통과하면서 1차 열처리가 수행된다. 이때 1차 열처리 온도는 110~130℃이다. 열처리 온도가 110℃보다 낮은 경우에는 제조되는 잠재권축복합사의 연신 및 열고정이 충분히 일어나지 않으며, 열처리 온도가 130℃를 초과하게 되면 제조되는 잠재권축복합사의 표면에 모우, 핌사, 루프(Loop) 유형의 불량의 빈도가 증가하게 된다.
1차 열처리 과정을 거친 원사는 다시 한번 비접촉식 히터(50)를 통과하면서 한번 더 열고정이 이루어진다. 2차 열처리를 거치게 되면서 보다 안정적인 열고정이 이루어지게 되어, 제조되는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 내부 응력이 감소하게 안정적으로 되어 제직 및 염색 가공공정에서 불량발생을 방지할 수 있다. 이 때 열처리 온도는 180~220℃에서 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 공기 교락단계(S50)는 상기 연신 및 비접촉 열처리된 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)와 PET/PET 또는 PET/PBT 잠재권축사(20)를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 일반적인 공기 교락을 위한 에어노즐(70)을 통해 수행된다. 공기교락 단계(S40)는 사도 상의 속도 차이에 의하여 원사에 부여되는 장력을 최소화하기 위하여 GR2(60)와 선속도 제어롤러(미도시)의 사이에 에어노즐(70)을 위치하게 하여 사도가 형성된다.
도 3과 같이, 상기 선속도 제어롤러는 GR2(60)의 표면의 일부(롤러 폭의 1/2)를 절삭공구를 이용하여 절삭한 것으로 GR2(60)의 절삭부분의 직경이 감소하게 되고, 그 선속도 제어롤러을 통과하는 복합사의 선속도가 감소하게 된다.(이와 같은 GR2와 선속도 제어롤러에 따른 오버피드 부여는 본 출원인의 선행 특허 등록번호 10-19388838호의 구성에 따른 것이다)
GR2(60)와 선속도 제어롤러 사이의 선속도 차이에 의하여 오버피드가 부여되게 되며, 본 발명에서 오버피드율은 1.01 내지 1.03의 범위에서 오버피드를 부여된다. 이 오버피드율에 의하여 에어노즐(70)을 통과하는 원사 장력이 일시적으로 감소되므로 효과적인 공기교락(Conjugaded yarn)이 가능하다.
공기교락 단계(S50)의 에어노즐(70)에는 공급되는 에어의 압력을 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브(미도시)가 구비되어 있다. 솔레노이브 밸브(미도시)는 제어부에 의하여 사전에 설정된 값으로 에어 압력을 유지하거나, 일정한 시간 간격으로 공급되는 에어 압력이 변화되도록 조절할 수 있다. 예를 들어 수초 단위로 에어 압력이 증가하거나 감소하도록 제어부(미도시)가 신호를 출력하면 솔레노이드 밸브가 이에 따라 개폐 범위를 조절하여 에어노즐장치로 공급되는 공기압력이 주기적으로 변화할 수 있게 된다. 또는 제어부의 명령에 따라 공급되는 에어압력이 불규칙하게 변하게 할 수도 있게 된다. 본 발명에서는 2.0 내지 4.0 kg/m2 이내의 에어 압력 범위 내에서 변화하도록 하면서 공기교락을 부여하였으며, 에어노즐의 공기 토출구의 직경은 1.0~1.5mm이다.
권취단계(S60) 단계에서 공기교락이 형성된 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사가 와인더에 권취되어 차후 후가공 및 편직 공정에서 사용할 수 있도록 준비한다. 본 발명은 상기 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사에 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 보빈에 권취하여 직물 제조용 원사로 제조된다.
본 발명에 따른 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사는 염색 가공한 이후에는 수축률 차이로 PET/PBT 잠재권축사는 수축률이 크므로 복합사의 심사부분을 형성하고, 상대적으로 수축률이 낮은 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사가 최대로 많은 굴곡 특성을 보이면서 표면에 돌출되어 우수한 촉감과 함량대비 우수한 항균성 및 자외선 차단성능을 발휘하며, 자연스러운 특성이 발현된다.
본 발명은 상기 항균 및 자외선 차단 기능성 잠재권축복합사는 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 직물 제조용 원사로 제조한다. 상기 연사 된 원사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나 편물로 제편하여 제조된 직물을 100~130℃에서 2~5시간 동안 고온 고압 래피드 염색기에서 염색하는 통상적인 폴리에스테르 염색 방법을 적용하여 원단으로 제조할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1~3>
방사속도 2,600~3,300m/m로 제조되고, 섬도 75~85De', 강도 1.5~2.0g/De', 신도 120~150%의 특성을 가지는 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)을 원사공급 크릴에 준비하고, 섬도 90~110De', 강도 3.0~4.0g/De', 신도 30~45%를 가지는 PET/PET 잠재권축사(20)를 또 다른 크릴에 적치하여 공급원사를 준비하였다.
항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)와 PET/PET 잠재권축사(20)는 각각의 Nip Roller(30)과 GR2(60)사이의 선속도 차이에 의해서 연신이 이루어진다. 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사(10)의 연신비는 1.0~1.1이고, PET/PET 잠재권축사(20)의 연신비는 0.97~1.10 범위에서 이루어진다.
접촉식 히터(40)의 열처리 온도는 110~130℃이고, 비접촉식 히터(50) 열처리온도는 180~220℃ 이고, 공기교락단계의 GR2(60)와 선속도제어롤러의 오비피드율은 1.02, 공기교락을 위한 에어압력은 2.0 내지 4.0 kg/cm2으로 불규칙하게 제어하여 공기 교락을 수행하였고 에어노즐의 토출구의 직경은 1.5mm로 공기교락을 수행하였으며, 권취하여 총 160~165 데니어의 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사를 제조하였으며 그 생산조건 및 물성은 표1에 표시하였다.
< 실시예 4~6>
실시예 4 내지 6은 잠재권축사로 섬도 90~110De', 강도 3.0~4.0g/De', 신도 30~45%를 가지는 PET/PBT 잠재권축사(20)를 사용하면서, 잠재권축사의 연신비, 접촉식 히터의 열처리온도를 달리하면서 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사를 제조하였으며 그 생산조건 및 물성은 표1에 표시하였다.
( 1)원사의 섬도 및 강신도 측정
원사의 섬도는 1회 회전시 1M인 타래를 90M 감아 무게로 측정하고 9,000M로 환산하여 계산하였으며, 강도 및 신도, 탄성회복률은 자동인장시험기(Textechno社)를 사용하여 50cm/min의 속도, 50cm의 파지거리를 적용하여 측정하였다.
(2) 직물의 신축성, 열수수축율
직물의 신축성은 KSK 0352 5.2.2의 측정방법으로 10회 측정하고, 직물의 열수수축률은 100℃에서 30min간 유시시킨 후의 수축율을 측정하였다.
(3) 원사의 혼섬도 및 외관 평가
혼섬도는 복합사 1m당 혼섬 갯수를 측정한 척도로써 두가지 소재의 균일한 혼섬정도를 나타내는 것이다. 추가적으로 혼섬도 측정방법으로는 사각형 수조에 물을 담고, 그 수면에 복합사를 띄운 뒤 1m 길이의 혼섬 갯수를 측정하며, 규격평가가 아닌 자체평가로 육안으로 갯수를 측정한다. 1m당 혼섬도 40~50개 수준일 때 양호(◎), 30~40개 수준일 때 보통(○), 30개 이하일 경우에는 불량(×)으로 구분하였다.
외관 평가는 제조된 복합사의 모우 발생 유무, 루프 발생 유무를 육안검사로 진행한다. 상대적으로 모우, 핌사, 루프의 발생 빈도가 많으면 불량으로, 모우, 핌사 또는 루프의 발생개수가 3개 이내인 경우에 양호로 판단하였다.
(4) 항균성 및 자외선 차단 기능성 평가
실시예에 따라 제조된 잠재권축복합사를 이용하여 직물로 제조하여 염색후에 자외선 차단 기능성과 항균효과를 측정하였다.
자외선 차단지수(ultraviolet protection factor, UPF)는 옷감이나 의류의 자외선 차단 지수를 뜻하는 것으로 오스트레일리아/뉴질랜드 규격(AS/NZS-4399)에 의하면, UPF 50이상인 경우에는 자외선 보호 카테고리가 excellent(◎), UPF 25~39인 경우에는 very good(○), UPF 15~24이면 good(△)으로 분류된다.
항균기능성은 포도상 구균 및 폐렴균의 시간 경과에 따른 감소율(%)로 JIS L 1902 규격에 따라 측정되었다.
[표 1]
Figure 112020037505613-pat00001
상기 표 1의 실시예1 내지 실시예 6을 비교해 보면 잠재권축사로서 PET/PET를 사용하는 것보다는 PET/PBT를 사용한 경우에 직물의 신축성이 우수하고, 강도 및 신도가 우수한 것으로 확인되었다. 또한 실시예 1 내지 실시예 6에서 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사의 기능성 성분의 함량이 높을수록 자외선 차단효과 및 항균 기능성은 우수하나, 원사 보빈의 외관상에 모우나 핌사의 불량이 발생하고, 혼섬도가 저조한 것으로 나타나 가장 적절한 기능성분의 함량비는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 전체 중량 대비 2.0 중량%가 가장 적절한 것으로 나타났다.
또한 PET/PBT 잠재권축사의 연신비가 1.02~1.05인 경우에 혼섬도 및 외관이 양호하였으며, 연신비가 1.05를 초과하게 되면서 모우, 핌사의 불량이 증가한 것으로 확인되었다.
10: 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사
20: PET/PET 잠재권축사 또는 PET/PBT 잠재권축사
30: Nip Roller
40: Goder Roller 1(GR1)
50: 비접촉식 히터
60: Goder Roller 2(GR2)
70: 에어 노즐
80: 권취롤러

Claims (5)

  1. 방사속도 2,600~3,300m/m로 제조되는 섬도 75~85 De'의 항균 및 자외선차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사 준비단계;
    섬도 90~110 De'의 PET/PBT 잠재권축사 준비단계;
    폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사를 각각 Nip Roller와 GR2 사이에서 연신하는 원사연신단계;
    연신된 원사를 접촉식히터 및 비접촉식 히터에서 처리하는 열처리단계;
    열처리된 원사를 에어노즐로 공기 교락을 통해 합사하는 공기교락 단계;및
    공기교락된 잠재권축복합사를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 항균 및 자외선 차단 기능성 폴리에스테르 부분배향사 준비단계는 항균 성분과 자외선 차단 성분이 중량비로 1:1인 기능성 성분을 포함하며, 상기 기능성 성분의 함량은 상기 폴리에스테르 부분배향사 전체 중량 대비 1 내지 3 중량%를 포함하여 수행되며,
    상기 준비된 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사는 서로 다른 Nip Roller를 통과하고, 상기 서로 다른 Nip Roller를 통과한 상기 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사는 GR1을 통과하며, 상기 GR1을 통과한 상기 폴리에스테르 부분배향사와 PET/PBT 잠재권축사는 GR2를 통과하는 것을 특징으로 하고,
    상기 폴리에스테르 부분배향사와 상기 PET/PBT 잠재권축사는 서로 다른 Nip Roller를 통과하면서, 서로 다른 연신 속도로 연신되는 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 부분배향사의 연신비는 1.0~1.1이고, PET/PBT 잠재권축사의 연신비는 0.97~1.10인 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열처리단계에서 접촉식히터의 열처리 온도는 110~130℃이고, 비접촉식 열처리히터의 온도는 180~220℃인 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기교락단계의 에어압력은 2.0~4.0kgf/cm2, 에어노즐 직경은 1.0~1.5mm인 것을 특징으로 하는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 항균 및 자외선 차단 기능성 PET/PBT 잠재권축복합사.
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