KR102380278B1 - 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단 - Google Patents

리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단 Download PDF

Info

Publication number
KR102380278B1
KR102380278B1 KR1020200076487A KR20200076487A KR102380278B1 KR 102380278 B1 KR102380278 B1 KR 102380278B1 KR 1020200076487 A KR1020200076487 A KR 1020200076487A KR 20200076487 A KR20200076487 A KR 20200076487A KR 102380278 B1 KR102380278 B1 KR 102380278B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
yarn
flame
retardant
recycled polyester
cotton
Prior art date
Application number
KR1020200076487A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210158117A (ko
Inventor
민기훈
김호근
박성원
김도엽
정상현
Original Assignee
(주)서원테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)서원테크 filed Critical (주)서원테크
Priority to KR1020200076487A priority Critical patent/KR102380278B1/ko
Publication of KR20210158117A publication Critical patent/KR20210158117A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102380278B1 publication Critical patent/KR102380278B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/07—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making fire- or flame-proof filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/08—Interlacing constituent filaments without breakage thereof, e.g. by use of turbulent air streams
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/40—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
    • D03D15/44—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads with specific cross-section or surface shape
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/40—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
    • D03D15/47—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads multicomponent, e.g. blended yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/513—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads heat-resistant or fireproof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D04B1/16—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials synthetic threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]

Abstract

면 40수(‘s)를 심사로, 리사이클 폴리에스테르계수지 70~90 중량%와 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르계수지 10~30 중량%로 이루어진 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)를 효과사로 준비하는 원사준비하고, 심사는 Nip Roller를 경유하여 GR2에 공급되고, 상기 효과사는 Nip Roller를 경유하여 GR1에 공급되어 열처리된 후 GR2에 공급되도록 하여, 심사와 열처리된 효과사를 에어노즐에서 공기교락을 형성하는 공기교락하여 권취함으로 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조하는 방법과 그로부터 제조되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사에 관한 것이다.
이렇게 제조되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 우수한 난연 기능성을 가지면서도 통기성, 흡수성이 우수한 친환경 기능성 난연 복합사로서, 고가의 내열성 섬유를 이용한 단순 복합 방식에서 벗어나 난연 기능성이 있는 Recycle 폴리에스테르사(POY)와 면 40수('s)의 복합사를 이용한 소재 개발을 통하여 높은 가격경쟁력을 가지고 친환경성, 난연 기능성 제품의 복합사를 이용한 다양한 개발이 가능하게 된다.

Description

리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단{Method for manufacturing recycled polyester/cotton flame retardant composite yarn and flame retardant composite yarn, flame retardant fabric produced therefrom}
인간과 환경이 공존하는 지속 가능형 친환경 Recycle 섬유제품 개발을 통한 섬유산업의 고기능성 녹색시장가치 창출 및 신성장 동력화가 요구되는 시점으로 현재 고효율 친환경 Recycle 소재 및 고기능성 응용제품군 개발이 진행되고 있다.
산업용 섬유제품에 Recycle 소재를 적용하기 위하여 난연 기능성의 Recycle PET/Cotton 복합사를 개발하여 난연 산업 안전 보호복 제품용 소재를 개발하고, 그 용도를 자동차 제품용 시트 소재용 난연소재로서 산업용 섬유까지 그 적용 범위를 확대시켜 가고 있다.
매년 수백만 톤에서 수 천만 톤의 PET 플라스틱이 바다로 유입되고 있으며 바다 1㎢ 당 100만개가 넘는 플라스틱 조각이 있다고 하며 PET 플라스틱 조각은 아주 다양한 바다동물의 몸속에서 발견되고 있으며 바다 생물과 생태계, 사람의 건강 등에 끼치는 영향뿐만 아니라 오염으로 인하여 사회경제적 악영향이 우려되고 있다.
우리나라는 쓰레기를 처리하는 데 소각과 매립 방식을 병행하고 있는데 주민들의 반대로 더 이상의 소각시설을 짓는 것은 불가능하며 세계 최대 규모인 수도권 매립지 또한 2025년 사용이 중단될 운명에 처해 있다. 또한, 세계 재활용 쓰레기의 절반 정도를 수입해 처리하던 중국이 세계무역기구(WTO)에 “환경 보호와 보건위생 개선을 위해 플라스틱 쓰레기와 전자제품 폐기물의 수입 제한 조처를 하겠다.”고 선언하면서 우리나라뿐만 아니라 세계 각국에서 ‘쓰레기 대란’이 일어나고 있다.
이와 같은 문제에도 불구하고 최근까지도 플라스틱 제품의 재생 비율은 20~40%로 타제품 대비 상대적으로 낮은 수준이며 특히, 우리나라는 플라스틱의 높은 회수율에도 불구하고 고순도 재활용 플라스틱 제조기술 부족 및 고부가가치 제품화 기술 부족으로 재활용률 향상에 어려움을 겪고 있다.
폐플라스틱을 통해 생산되는 Recycle 플라스틱은 성분 및 Grade에 따라 다양한 분야에 적용이 가능하나 현재까지는 낮은 기술력을 요하는 플라스틱 사출품, 건축보강재, 포장용 밴드 등에 적용되고 있으며 보다 높은 수준의 기술을 요하는 섬유화 및 제품적용은 미비한 상태이다.
국내의 경우 대기업 및 중견기업(효성, 휴비스 등)을 중심으로 고순도 PET flake를 이용한 의류용 용도의 Recycle PET섬유가 생산되고 있고 중소기업을 중심으로 토목용 및 자동차용 부직포 용도가 생산되고 있다.
국내등록특허 10-1015383호는 보틀 폐기물에 포함되어 있는 이물질을 제거하여 폴리에스테르 그래뉼의 순도를 확보하고, 용융 및 압출성형 함으로써 양호한 품질의 리사이클 폴리에스테르 섬유를 생산하는데 사용하는 폴리에스테르 재생칩의 제조방법에 대해 설명하고 있다. 국내등록특허 10-1415919호는 폴리에스테르계 수지와 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르로 형성되는 난연성 폴리에스테르 필라멘트에 대해 개시하고 있다.
이러한 리사이클 폴리에스테르 섬유를 용융방사하는 공정에서 인계 난연제를 함유하도록 하여 난연성 폴리에스테르 섬유를 제조하는 경우 난연성과 관련된 안전성은 개선되나, 낮은 수분율로 인하여 통풍이 되지 않고 여름철에 땀 배출이 용이하지 않으므로 착용감이 떨어지는 문제점이 발생한다.
선행문헌 1 : 국내등록특허 10-1015383호(2011.02.17 등록공고) 선행문헌 2 : 국내등록특허 10-1415919호(2014.07.04 등록공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 리사이클 폴리에스테르계수지와 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르계수지로 이루어진 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)를 제조하고자 한다.
또한 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)와 면 40수('s)를 복합사로 제조하여 난연 기능성을 부여하면서도 흡습성과 통기성이 향상된 친환경 기능성 난연 복합사를 제조하여 작업복 및 산업용 직물로서 적용하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 면 40수(‘s)를 심사로, 리사이클 폴리에스테르계수지 70~90 중량%와 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르계수지 10~30 중량%로 이루어진 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)를 효과사로 준비하는 원사준비단계; 상기 심사는 Nip Roller를 경유하여 GR2에 공급되고, 상기 효과사는 Nip Roller를 경유하여 GR1에 공급되어 열처리된 후 GR2에 공급되는 원사공급단계; 심사와 열처리된 효과사를 에어노즐에서 공기교락을 형성하는 공기교락단계; 및 공기교락된 복합사를 권취하는 권취단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법을 제공한다.
상기 리사이클 폴리에스테르계수지는 IV가 0.70 ~ 0.75 dl/g, 용융온도가 256 ~ 259℃인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법을 제공한다.
상기 효과사인 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)는 인계 난연제가 1~3 중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법을 제공한다.
상기 원사공급단계에서 효과사의 GR1에서 열처리는 120~130℃에서 이루어지고, 공기교락단계에서 에어노즐의 에어압력은 1.2~3.5 kg/cm2이고, 권취단계의 사속은 400~800m/min인 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 리사이클 폴리에스테르계수지는 드라이어에서 80~130℃까지 승온시키면서 6~7시간 동안 결정화건조를 거치고, 120~130℃에서 30분간 제습건조를 수행하여 최종수분율이 100ppm이하인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)의 방사공정에서 익스트루더의 온도는 275~285℃ 범위이고, 방사온도는 270~275 ℃이고, 권취속도는 3,000~3,300m/min인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법을 제공한다.
이렇게 제조되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 최종섬도는 200~210 De'이고, 강도는 1.5~2.5g/De', 신도는 5.0~10.0%인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사를 제공하며, 이 복합사를 이용하여 제직 또는 편직되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사 원단을 제공한다.
우수한 난연 기능성을 가지면서도 통기성, 흡수성이 우수한 친환경 기능성 난연 복합사를 제조할 수 있다.
또한, 고가의 내열성 섬유를 이용한 단순 복합 방식에서 벗어나 난연 기능성이 있는 Recycle 폴리에스테르사(POY)와 면 40수('s)의 복합사를 이용한 소재 개발을 통하여 높은 가격경쟁력을 가지고 친환경성, 난연 기능성 제품의 복합사를 이용한 다양한 개발이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조를 위한 제조장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조를 위한 제조공정 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 단면 구조이다.
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.
도 1은 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조장치에 대한 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조공정의 순서도이다.
본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 인계 난연제를 함유하고 있는 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)와 면 40수('s)를 열처리, 합사 및 공기교락을 형성하여 제조한다.
도 1 및 도 2를 참조하면 원사준비단계(S100)는 면 40수('s)를 심사로 준비하고, 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)를 효과사로 준비하는 단계이다. 효과사인 난연성 리사이클 폴리에스테르(POY)는 리사이클 폴리에스테르계수지 70~90 중량%와 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르계수지 10~30 중량%로 이루어진다.
상기 리사이클 폴리에스테르계수지는 공지의 제조공정에 따라 폐 PET를 수거하여 이물질 분리하고 습식 분쇄, 분별, 습식 분쇄, 분별을 거쳐 방사용 칩(chip)으로 제조되는 공지의 제조 방법에 따라 제조된 것을 구입하여 사용한다. 다만, 본 발명에서는 리사이클 폴리에스테르계수지는 고유점도가 0.70~0.75 dl/g이고, 용융온도가 256~259℃ 인 것을 사용하여, 방사온도를 낮추어 방사함으로써 사절, 품질 불량의 문제를 방지할 수 있고, 팩 여과 조건을 강화하여 방사 시간 경과에 따른 방사 압력 상승을 지연시킬 수 있다.
또한, 상기 리사이클 폴리에스테르계수지는 익스트루더(Extruder)에 공급되기 전에 방사용 칩(chip)의 결정화와 제습을 위해서 별도의 건조 시스템을 거친 것이다. 건조 시스템은 결정화 건조와 제습건조로 구분되며 결정화 건조는 방사용 칩(chip)이 서로 융착되어 브릿지를 형성하는 것을 방지하기 위한 것이며, 제습건조는 칩(chip) 내부의 수분을 제거하기 위한 것으로 최종 수분율이 낮을수록 방사 공정의 불량이 감소되고, 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)의 물성이 향상된다.
상기 결정화건조는 80~130℃ 온도 범위에서 온도 구간별로 시간을 달리하여 총 6.0~7.0시간의 건조가 진행하며, 제습건조는 120~130℃의 온도에서 30분간 진행하며 최종 수분율은 100ppm 이하가 되도록 한다.
상기 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르계수지는 일반 폴리에스테르 수지에 인계 난연제를 10~20 중량%를 함유하도록 마스터배치 공정을 이용하여 방사용 칩(chip)으로 제조한 것이다. 상기 리사이클 폴리에스테르계수지와 상기 난연성 폴리에테르계수지는 중량비로 9:1 내지 8:2의 비율로 혼합하여 방사되며, 최종 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)는 인계 난연제의 함량이 1~3 중량%가 포함되도록 조절한다. 난연성 향상을 위해 난연제의 함량을 높이는 것이 유리하나, 난연제 함량 3 중량%을 초과하게 되면, 사절, 물성 저하의 문제가 발생되므로, 난연성능 발휘할 수 있는 최저 수준이 1 중량% 이상의 난연제가 함유되도록 한다.
상기 리사이클 폴리에스테르계 수지와 난연성 폴리에스테르계 수지를 각각의 호퍼(Hopper)를 이용하여 익스트루터(Extruder)에 공급하여 방사 공정이 이루어진다. 이때 익스트루더는 폴리에스테르계 수지의 이동 경로에 따라 용융구역(Melting zone)이 #1, #2, #3, #4로 구분되며 각 구역은 각각의 온도로 제어되어야 한다. 본 발명에서 각 구역은 275~285℃의 온도로 설정되어 일반적인 폴리에스테르의 방사 용융온도인 285~295℃보다 낮은 온도로 설정 가능하다. 이는 본 발명에서 사용하는 리사이클 폴리에스테르계수지는 고유점도가 0.70~0.75 dl/g이고, 용융온도가 256~259℃로서 Solid state 폴리에스테르의 고유점도 및 용융온도보다 낮기 때문에 가능한 것으로 제조되는 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)의 기계적 물성에도 영향을 미친다.
상기 제조되는 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)는 "O"형 방사구금(spinneret)을 통하여 방사온도 270~275℃, 급냉온도(Quenching Temp) 20~25℃, 권취속도 3,000~3,3000m/min의 조건으로 제조되는 부분배향사(POY: Partially Oriented Yarn)이다.
상기 원사공급단계(S200)에서 심사인 면 40수('s)(10)는 크릴에 적재되어 준비된 다음 Nip Roller(30)를 거쳐 GR2(70)에 직접 공급된다. 효과사인 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)(20)는 크릴에서 Nip Roller(30)를 거쳐 GR1(40)으로 먼저 공급된다. GR1(40)과 GR2(70)사이에는 접촉식 히터(50)이 구비되어 있으며, 접촉식 히터의 온도는 열매유를 이용하여 제어된다. 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)(20)는 접촉식 히터(50)에서 120~130℃의 온도로 열처리되어 GR2(70)로 공급된다.
상기 공기 교락단계(S300)는 상기 심사(10)와 열처리된 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)(20)를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 공기 교락을 위한 에어노즐(80)을 통해 수행된다. 공기 교락단계(S300)는 사도 상의 속도 차이에 의하여 원사에 부여되는 장력을 최소화하기 위하여 GR2(70)와 선속도 제어롤러(미도시)의 사이에 에어노즐(80)을 위치하게 하여 사도가 형성된다.
상기 선속도 제어롤러는 GR2(70)의 표면의 일부(롤러 폭의 1/2)를 절삭공구를 이용하여 절삭한 것으로 GR2(70)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).
공급되는 원사가 선속도 제어롤러의 표면을 통과하는 순간에 원사에 인가되는 장력이 감소하게 되며, 이때 에어노즐(80)에서 1.2 ~3.5 kg/m2 이내의 에어를 공급하여 공기교락을 부여하였으며, 에어노즐의 공기 토출구의 직경은 1.0~1.5mm이다. 사용되는 에어노즐(80)은 일반형과 텐덤(Tandem)형 중에서 선택될 수 있으며, 텐덤(Tandem)형은 노즐에서 에어가 토출되는 홀(hole)이 사도 상에 2개 이상이 형성된 것으로 공기교락의 효과를 더욱 향상시킬 수 있으며 인버터를 도입하여 균일한 압력의 에어를 공급하여 혼섬도를 더욱 향상시킬 수 있었다.
권취단계(S400)는 공기교락이 형성된 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사를 400~800 m/min의 권취속도로 권취하는 단계이다. 이렇게 제조되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 최종섬도는 200~210 De'이고, 강도는 1.5~2.5g/De', 신도는 5.0~10.0% 를 가지게 된다. 또한, 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 외관 불량이 발생하지 않으며, 1m당 혼섬 횟수가 50회 이상으로 양호하게 측정되었다.
본 발명의 상기 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 직물 제조용 원사로 제조한다. 상기 연사된 원사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나 편물로 제편하여 제조된 원단을 통상적인 폴리에스테르/면 교직물의 이욕염색법이나, 100~130℃에서 2~5시간 동안 고온 고압 래피드 염색기에서 염색하는 통상적인 일욕염색법을 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> 리사이클 폴리에스테르계수지의 건조시스템
리사이클 폴리에스테르계수지는 고유점도가 0.70~0.75 dl/g이고, 용융온도가 256~259℃ 인 것을 사용하였고, 방사공정에 투입하기 전에 건조 시스템은 결정화 건조와 제습건조를 실시예 1 내지 3의 조건으로 건조를 수행하였다. 결정화건조는 80~130℃의 온도 구간에서 각각 설정된 시간으로 결정화 건조를 수행하였고, 제습건조는 130℃ 온도에서 30분간 수행하였다.
[표 1]
Figure 112020064540038-pat00001
결정화 건조의 각 온도 구간에서 처리되는 시간에 따라 최종 수분율과 칩(chip)사이의 융착 여부가 다르게 나타났으며, 수분율 및 브릿지 발생을 비교할 때 실시예 3에서 가장 낮은 수분율을 달성하면서도 융착에 의한 브릿지 발생이 일어나지 않았다.
< 실시예 4~6> 난연성 리사이클 폴리에스테르사 ( POY ) 제조
리사이클 폴리에스테르계수지와 난연성 폴리에테르계수지를 중량비로 9:1로 각각의 호퍼에서 익스트루더(Extruder)에 공급하여 하여 방사하였으며 최종적으로 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)의 인계 난연제의 함량이 1~3 중량%가 되도록 조절하였다.
용융구역(Melting zone)이 #1, #2, #3, #4로 구분되며 각 구역의 온도는 실시예 4 내지 실시예 6에 기재된 바와 같이 설정하였다.
상기 제조되는 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)는 "O"형 방사구금(spinneret)을 통하여 방사온도 270~275℃, 급냉온도(Quenching Temp) 20~25℃, 권취속도 3,000~3,3000m/min의 조건으로 제조되는 부분배향사(POY: Partially Oriented Yarn)이다.
[표 2]
Figure 112020064540038-pat00002
상기 조건으로 제조되는 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)는 최종 75±2.5De' 범위의 섬도를 가지며, 생산 공정에서 단사절, 약사, 외관 불량, 모우, 루프 등의 불량발생을 비교할 때 실시예 5에 따른 공정조건에서 가장 양호하였다.
< 실시예 7> 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조
면 40수(s')를 심사로, 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)를 효과사로 준비하여, 심사인 면 40수('s)(10)는 크릴에 적재되어 준비된 다음 Nip Roller(30)를 거쳐 GR2(70)에 직접 공급하고, 효과사인 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)(20)는 크릴에서 Nip Roller(30)를 거쳐 GR1(40)을 경유하여 접촉식 히터(50)에서 열처리되어 GR2(70)로 공급된다. 난연성 리사이클 폴리에스테르사(POY)(20)는 120~130℃의 온도로 열처리되어 GR2(70)로 공급된다.
상기 공기 교락단계(S300)의 에어노즐(80)에서 1.2 ~3.5 kg/m2 이내의 에어를 공급하여 공기교락을 부여하였으며, 사용되는 에어노즐(80)은 일반형과 텐덤(Tandem)형을 이용하였다. 구체적인 생산 조건은 하기표와 같다. 이와 같은 조건으로 제조되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사를 400~800m/min의 속도로 권취한다.
[표 3]
Figure 112020064540038-pat00003
외관평가는 1m당 혼섬 횟수를 측정하여 불량 1점 ~ 양호 5점의 점수를 부여하였으며, 작업성은 공정중 단사, 사도이탈 등을 측정하여 불량 1점 ~ 양호 5점의 점수를 부여하였다. 외관 평가, 모우, 루프 발생을 종합적으로 고려할 때 텐덤(Tandem) 노즐을 사용한 경우에 더 우수하였다.
이와 같이 공정 조건으로 제조되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사는 섬도 200~210 De', 강도 1.5~2.5g/De', 신도 5.0~10.0% 를 가지는 것으로 시험 결과 확인되었다.
도 3에서 확인할 수 있는 것과 같이 상기 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 단면은 리사이클 난연 폴리에스테르사(POY)가 외층을 형성하고, 코어부에 면 40수가 위치하게 됨으로써, 우수한 난연 성능을 보이면서도 면에 의한 흡수성과 통기성을 발휘할 수 있게 된다.
10: 심사
20 : 효과사
30 : Nip roller
40 : GR1
50 : 접촉식히터
60 : 비접촉히터
70 : GR2
80 : 에어노즐
90 : 권취롤러

Claims (9)

  1. 면 40수(‘s)를 심사로, 리사이클 폴리에스테르계수지 70~90중량%와 인계 난연제를 포함하는 난연성 폴리에스테르계수지 10~30중량%로 이루어지고, "O"형 방사구금(spinneret)을 통하여 방사온도 270~275℃, 급냉온도(Quenching Temp) 20~25℃, 권취속도 3,000~3,3000m/min의 조건으로 제조되는 부분배향사(POY: Partially Oriented Yarn)인 난연성 리사이클 폴리에스테르사를 효과사로 준비하는 원사준비단계;
    상기 심사는 Nip Roller를 경유하여 GR2에 공급되고, 상기 효과사는 Nip Roller를 경유하여 GR1에 공급되어 열처리된 후 GR2에 공급되는 원사공급단계;
    심사와 열처리된 효과사를 에어노즐에서 공기교락을 형성하는 공기교락단계; 및
    공기교락된 복합사를 권취하는 권취단계로 구성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 리사이클 폴리에스테르계수지는 IV가 0.70 ~ 0.75 dl/g, 용융온도가 256 ~ 259℃이고,
    상기 리사이클 폴리에스테르계수지는 드라이어에서 80~130℃까지 승온시키면서 6~7시간 동안 결정화건조를 거치고, 120~130℃에서 30분간 제습건조를 수행하여 최종 수분율이 100ppm 이하인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 효과사인 난연성 리사이클 폴리에스테르사는 인계 난연제가 1~3중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원사공급단계에서 효과사의 GR1에서 열처리는 120~130℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기교락단계에서 에어노즐의 에어압력은 1.2~3.5kg/cm2이고, 권취단계의 사속은 400~800m/min인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되고,
    최종섬도는 200~210 De'이고, 강도는 1.5~2.5g/De', 신도는 5.0~10.0%인 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사.
  9. 제8항에 따른 원사를 포함하여 제직 또는 편직되는 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사 원단.
KR1020200076487A 2020-06-23 2020-06-23 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단 KR102380278B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200076487A KR102380278B1 (ko) 2020-06-23 2020-06-23 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200076487A KR102380278B1 (ko) 2020-06-23 2020-06-23 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210158117A KR20210158117A (ko) 2021-12-30
KR102380278B1 true KR102380278B1 (ko) 2022-03-29

Family

ID=79178520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200076487A KR102380278B1 (ko) 2020-06-23 2020-06-23 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102380278B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102618820B1 (ko) * 2023-02-02 2023-12-28 주식회사 텍토리 폐플라스틱을 활용한 친환경 원단 및 이의 제조방법
ES2947810B2 (es) * 2023-05-25 2024-01-18 Tejidos Royo S L Material textil ignifugo, resistente al fuego y retardante de la llama

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2600663B2 (ja) * 1986-02-13 1997-04-16 東レ株式会社 難燃性繊維複合体
JP2002054026A (ja) 2000-08-04 2002-02-19 Toyobo Co Ltd 回収ポリエステルを用いた難燃リサイクルポリエステル繊維の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5288639A (en) * 1976-01-16 1977-07-25 Toray Industries Method of mixxspinning spun yarn and long fiber filament
JPS599233A (ja) * 1982-07-02 1984-01-18 帝人株式会社 複合紡績糸
JPS61282442A (ja) * 1985-06-03 1986-12-12 カネボウ株式会社 合成繊維マルチフイラメントと紡績糸との複合糸及びその製造方法
KR101015383B1 (ko) 2008-12-23 2011-02-17 주식회사 효성 폴리에스터 재생칩 그 제조 방법 및 그로부터 제조되는 폴리에스터 장섬유
KR101415919B1 (ko) 2012-05-24 2014-07-04 도레이케미칼 주식회사 난연성 폴리에스테르 필라멘트 및 그 제조방법
KR20150058781A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 주식회사 휴비스 볼륨감이 우수한 이수축 혼섬사 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2600663B2 (ja) * 1986-02-13 1997-04-16 東レ株式会社 難燃性繊維複合体
JP2002054026A (ja) 2000-08-04 2002-02-19 Toyobo Co Ltd 回収ポリエステルを用いた難燃リサイクルポリエステル繊維の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210158117A (ko) 2021-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090173055A1 (en) Composite cotton and polyester yarn and method for making same
KR102380278B1 (ko) 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단
NO305037B1 (no) Stivelsesfibrer og anvendelse av disse
US10858512B1 (en) Biodegradable textile yarn and textile made from recycled materials
CN105926079A (zh) 聚丙烯膜裂纤维及制备方法以及由其制备的空气过滤材料
KR20100087578A (ko) 재생 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법
Celep et al. Limitations of textile recycling: the reason behind the development of alternative sustainable fibers
CN107326456B (zh) 一种利用基础油剂作为第一道上油的活化丝生产方法
KR102618990B1 (ko) 친환경 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 원사, 직물
CN101182654B (zh) 一种抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法
KR20110056144A (ko) 생분해성 폴리락트산 고강력 섬유사 및 그의 제조방법 및 그를 이용한 직편물의 제조방법 및 그 직편물 용도
KR102415128B1 (ko) 강신도가 우수한 재생폴리에스테르 가연복합사의 제조방법
KR101437782B1 (ko) 고탄력성 폴리에스터 직물 및 그 제조방법
KR102508241B1 (ko) 재생 pet를 이용한 모노 필라멘트 원사의 제조방법
KR20230000016A (ko) 항균, 난연성 블랙원착 리사이클 폴리에스테르 원사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 복합사, 원단
KR102618984B1 (ko) 항균기능성 중공단면 리사이클 폴리에스테르 부분연신사의 제조방법 및 이를 이용한 복합사, 원단
KR20240045445A (ko) 친환경 리사이클 폴리에스테르(fd) 신축성 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 원사, 직물
KR20240044956A (ko) 항균 리사이클 폴리에스테르(fd) 부분배향사(moy)의 제조방법 및 이로부터 제조되는 신축성 복합사
KR102568494B1 (ko) 극세촉감 발현성, 항균성 및 신축성이 우수한 리사이클 폴리에스테르 복합가연가공사의 제조방법
KR102618985B1 (ko) 리사이클 폴리에스테르(sd) 부분연신사(poy) 및 이를 이용한 고신축 복합사의 제조방법
KR102557217B1 (ko) 벌키성 및 유연성이 우수한 cotton-like 리사이클 폴리에스테르 복합가연가공사의 제조방법
KR20240045444A (ko) 리사이클 폴리에스테르(fd) 부분배향사(poy) 및 이를 이용한 고신축 복합사의 제조방법
KR20240053101A (ko) 항균성 및 신축성이 우수한 리사이클 폴리에스테르 복합가연가공사의 제조방법
CN116065288A (zh) 一种环保涤纶面料及其制备方法
Standring Investigation into multiple melt spin recycling cycles of Poly (ethylene terephthalate)(PET)

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant