KR102402950B1 - 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ity 복합사 및 이의 제조방법 - Google Patents

신축성이 우수한 폴리에스테르계 ity 복합사 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 구금에서 3종의 수지를 동시에 토출 및 복합 방사하여 잠재권축사와 부분배향사를 동시에 제조한 후, 합사, 공기교락 및 권취를 통한 폴리에스테트계 ITY 복합사를 연속적인 공정, 즉 1스텝(step)으로 제조함으로써 제조공정을 단순화하고, 신축성 및 촉감 등이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사 및 이의 제조방법{Polyester ITY yarn with excellent elasticity and Manufacturing method thereof}
본 발명은 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 하나의 구금에서 3종의 수지를 동시에 토출 및 복합 방사하여 잠재권축사(FY)와 부분배향사(POY) 각각 형성(또는 제조)하고, 합사, 공기교락 및 권취 공정을 수행하여 폴리에스테트계 ITY 복합사를 1 스텝(step)으로 제조함으로써 제조공정을 단순화하고, 신축성 및 촉감이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
신축 특성을 가진 섬유 소재는 패션 소재로 용도를 가리지 않고 그 활용 범위가 무궁무진하다. 신축성 섬유 소재로 스판덱스와 잠재권축사가 가장 범용적인 제품이며 신축 특성을 요구하는 수준에 맞춰 각각 스판덱스나 잠재권축사를 선택하여 사용하고 있다. 또한 최근에는 직물에서의 터치나 태의 차별화를 위해 신축성 섬유와 다른 섬유 소재를 인터레이스(Interlace)하여 복합섬유가 개발되고 있다.
이와 같은 경우 일반적으로 신축성 섬유와 복합사에 사용될 섬유 소재 1종을 별도로 제조 후에 이들 2종의 섬유를 인터레이스 공정을 거쳐 인터레이스 복합섬유를 최종적으로 만들게 된다.
이렇게 제조되는 신축성 복합섬유는 생산 및 가공 공정을 거칠수록 섬유 외관 상에 모우 루프 같은 불량이 발생할 수 있으며 이로 인하여 제직, 편직 불량 염색 불량, 제직 불량 등이 발생할 빈도가 높다. 또한, 다수의 공정을 거침으로 인하여 제조비용 상승은 불가피하여 품질 대비 가격이 높아 소비자들의 만족도가 떨어지게 되는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0077201호(2006.07.05)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 3개의 토출구를 가지는 1개의 복합구금에 3종의 수지를 복합방사하여 잠재권축사, 부분배향사를 제조 및 이를 이용하여 ITY(interlaced yarn) 복합사를 1 스텝의 연속적인 공정으로 제조하는 방법 및 이러한 연속적인 공정의 최적 조건과 이에 사용되는 3종 수지의 최적 조성, 조성비를 도출하여 제조한 ITY 복합사를 제공하는데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 폴리에스테르계 ITY 복합사를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 제1토출구, 제2토출구 및 제3토출구를 포함하는 복합방사 구금으로 복합방사를 수행하되, 제1토출구는 저점도 폴리에스테르(PE) 수지를 토출하고, 제2토출구는 제1 고점도 폴리에스테르(PE) 수지를 토출하고, 제3토출구는 제2 고점도 폴리에스테르(PE) 수지를 토출하며, 복합방사된 상기 저점도 PE 수지 및 제1 고점도 PE 수지로 사이드바이사이드형 잠재권축사를 형성하고, 상기 제2 고점도 PE 수지로 부분배향사(POY)를 형성하되, 상기 잠재권축사와 부분배향사는 상기 복합방사 구금으로부터 동시에 토출되어 제조되며, 토출되어 형성된 잠재권축사는 잠재권축사용 사도로 이행하여 연신 및 열처리하고, 토출되어 형성된 부분배향사는 부분배향사용 사도로 이행하며, 상기 잠재권축사를 심사로 하고, 상기 부분배향사를 초사가 되도록 공기교락(air-interlacing) 공정 및 권취 공정을 수행하여 ITY(Interlace Yarn) 복합사를 제조하고, 상기 잠재권축사 제조, 상기 부분배향사 제조 및 상기 복합 ITY사 제조는 연속적인 공정으로 수행하여 ITY 복합사를 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 복합방사는 방사 속도 3,000 ~ 5,000 mpm 및 방사 온도 260 ~ 300℃ 하에서 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 합사 전 잠재권축사는 연신온도 70 ~ 100℃ 및 연신비 1.5 ~ 4.5로 연신 및 90 ~ 140℃로 열처리를 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 부분배향사는 미연신사일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 공기교락은 1.0 ~ 5.0 kgf/cm2의 공기압 하에서 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 폴리에스테르계 ITY 복합사에 관한 것으로서, 사이드바이사이드형 잠재권축사를 포함하는 심사(Core Yarn); 및 부분배향사를 포함하는 초사(Effect Yarn);를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 사이드바이사이드형 잠재권축사는 신도 25 ~ 50% 및 하기 수학식 1에 의거하여 측정한 신축성 5 ~ 25%일 수 있다.
[수학식 1]
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} × 100%
수학식 1에서, 상기 초기 길이(cm)는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 잠재권축사는 2종의 PE 수지를 포함하며, 상기 2종의 PE 수지는 고점도 PE 수지(또는 제1 고점도 PE 수지) 및 저점도 PE 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 잠재권축사의 단면은 원형 단면, 타원형 단면 또는 땅콩형 단면일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 잠재권축사는 총 섬도 50 ~ 150de 및 필라멘트 수 10 ~ 50일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 잠재권축사는 상기 고점도 PE수지 및 저점도 PE 수지의 단면적 비가 30:70 ~ 70:30일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 부분배향사는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.68 dl/g인 PE수지(또는 제2 고점도 PE 수지)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 부분배향사는 총 섬도 50 ~ 150de 및 필라멘트 수 10 ~ 50일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴리에스테르계 ITY 복합사는 교락수 10 ~ 100개/m 및 하기 수학식 2에 의거하여 측정한 신축성이 10 ~ 30%일 수 있다.
[수학식 2]
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} × 100%
수학식 2에서, 상기 초기 길이(cm)는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고, 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴리에스테르계 ITY 복합사는 신도가 30 ~ 200%일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴리에스테르계 ITY 복합사는 하기 수학식 3에 의거하여 측정한 비수 수축율(boiling water shringkage)이 10.0 ~ 18.0%일 수 있다.
[수학식 3]
비수 수축율(%) = {(초기 ITY 복합사 길이 - 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이) / (초기 ITY 복합사 길이)} × 100%
상기 수학식 3에서, 상기 초기 ITY 복합사 길이는 ITY 복합사(데니어)에 1.5g의 하중을 걸어 길이를 측정한 것이고, 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이는 상기 초기 ITY 복합사를 100℃ 온도의 비등수에 30분간 담그고, 건조한 후의 ITY 복합사의 길이를 측정한 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 고점도 PE수지(제1 고점도 PE 수지), 부분배향사의 PE 수지(제2 고점도 PE 수지) 및/또는 저점도 PE 수지 각각은 독립적으로 평균입경 0.1 ㎛ ~ 0.5 ㎛인 이산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 2.5 중량% 및 잔량의 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 중합체는 산 성분 및 디올 성분을 1 : 0.9 ~ 1.5 몰비로 중합시킨 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 산 성분은 탄소수 6 ~ 14의 방향족 다가 카르복실산 및 탄소수 2 ~ 16의 지방족 다가 카르복실산 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌클리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 및 트리데카메틸렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 저점도 PE 수지는 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 제1고점도 PE 수지는 고점도 PET 수지(제1 고점도 PET 수지)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 제2고점도 PE 수지는 고점도 PET 수지(제2 고점도 PET 수지)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에서 사용한 용어에 대해 설명한다.
본 발명에서, 사용되는 용어인 ‘섬유’는 '사(絲, Yarn)' 또는 '실'을 포함하는 의미이다.
본 발명에서 사용되는 용어인 ‘복합사’는 복합방사하여 제조된 원사 그 자체, 또는 이를 연신 및/또는 부분연신 거친 섬유를 포함하는 의미로 사용한다.
본 발명에서 사용한 '열처리 온도'는 연신공정에서 통상적으로 사용되는 고뎃롤러의 표면온도를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어인 "고점도", "저점도"는 본 발명에서 사용되는 PE 수지를 고유점도 특성으로 PE 수지를 구분하기 위한 표현이다.
본 발명의 폴리에스테르계 ITY 복합사는 소프트한 촉감, 염색성, 신축성 및 강도, 신도 등의 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 공정 단계를 감소시켜 사 외관 결점이 크게 개선되어 신축성과 품위가 우수한 원단을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 신축성 복합섬유의 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 신축성이 우수한 ITY(interlaced yarn) 복합사 제조방법은 제1토출구, 제2토출구 및 제3토출구를 포함하는 복합방사 구금으로 3종의 수지를 복합방사하여 잠재권축사 및 부분배향사를 동시에 형성시켜 제조하되, 제1 토출구는 저점도 폴리에스테르 수지를, 그리고, 제2 토출구는 고점도 폴리에스테르 수지를 토출시켜 사이드바이사이드형 잠재권축사(FY)를 형성(제조)하고, 제3 토출구로 고점도 폴리에스테르를 토출(제조)시켜 부분배향사(POY)를 형성(제조)한다. 그리고, 연속적인 공정으로 상기 FY는 연신 및 열처리를 수행하고, 열처리한 FY 및 미연신된 POY를 합사 공정, 공기교락 공정 및 권취 공정을 수행하여 제조하며, 도 1에 개략도로 나타낸 바와 같이, 상기 복합방사를 통한 FY, POY 제조 및 권취 공정은 모두 1 스텝(step)의 연속적인 공정으로 수행한다.
우선 본 발명의 제조에 사용되는 수지에 대해 설명한다.
상기 제1 토출구에서 토출되는 저점도 PE 수지는 이산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 2.5 중량% 및 잔량의 상기 폴리에스테르(PE) 중합체를, 바람직하게는 이산화티타늄 1.0 ~ 2.2 중량% 및 잔량의 상기 폴리에스테르(PE) 중합체를 포함할 수 있다.
또한, 제2토출구 및 제3토출구에서 토출되는 고점도 폴리에스테르(PE) 수지는 같거나 다른 고점도 PE 수지로서, 이산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 2.5 중량% 및 잔량의 상기 폴리에스테르(PE) 중합체를 포함할 수 있고, 바람직하게는 이산화티타늄 1.0 ~ 2.2 중량% 및 잔량의 상기 폴리에스테르(PE) 중합체를 포함할 수 있다. 이때, 이산화티타늄 함량이 1.0 중량% 미만이면 방사조업성이 좋지 않고, 제조된 ITY 복합사의 사 외관 결점이 많이 발생하는 문제가 있을 수 있고, 촉감 향상 증진 효과가 미비할 수 있으며, 이산화티타늄 함량이 2.5 중량%를 초과하면 제조된 ITY 복합사의 촉감은 우수하나, 신축성이 좋지 않은 문제가 있을 수 있다.
상기 저점도 PE 수지 및/또는 고점도 PE 수지 제조에 사용되는 PE 중합체는 산 성분 및 디올 성분을 1 : 0.9 ~ 1.5 몰비로 중합시킨 PE 중합체를 포함할 수 있고, 바람직하게는 산 성분 및 디올 성분을 1 : 1.00 ~ 1.35 몰비로 중합시킨 중합체를, 더욱 바람직하게는 산 성분 및 디올 성분을 1 : 1.10 ~ 1.30 몰비로 중합시킨 PE 중합체를 포함할 수 있다. 이때, 디올 성분이 산 성분에 대해 0.9 몰비 미만이거나, 1.5 몰비를 초과하면 중합 반응이 원활하지 않아 폴리머의 물성이 저하되거나 원하는 수준의 IV를 얻을 수 없다
그리고, 중합 시간을 조절하여 PE 중합체 및 이를 이용한 PE 수지의 고유점도(IV)를 조절할 수 있다.
또한, 상기 PE 중합체 합성에 사용되는 상기 산 성분은 탄소수 6 ~ 14의 방향족 다가 카르복실산 및 탄소수 2 ~ 16의 지방족 다가 카르복실산 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 성분은 탄소수 6 ~ 14의 방향족 다가 카르복실산을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 테레프탈산 및 이소프탈산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 PE 중합체 합성에 사용되는 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌클리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 및 트리데카메틸렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 1,3-프로판디올 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 저점도 PE 수지 및/또는 고점도 PE 수지 각각의 고유점도는 사용되는 PE 중합체의 고유점도에 의해 큰 영향을 받으며, PE 중합체 중합시, 산 성분과 디올 성분의 중합 시간 조절을 통해서 고유점도를 조절할 수 있다.
제1 토출구에서 토출되는 저점도 PE 수지의 바람직한 일례로는 고유점도(IV) 0.50 ~ 0.59 dl/g인 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를, 바람직하게는 고유점도(IV) 0.50 ~ 0.57 dl/g인 저점도 PET 수지를 사용할 수 있다. 이때, 저점도 PE 수지의 고유점도가 0.50 dl/g미만이면 방사성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 고유점도가 0.59 dl/g를 초과하면 잠재권축사의 신축성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
제2토출구 및/또는 제3토출구에서 토출되는 고점도 PE 수지(제1 및/또는 제2 고점도 PE 수지)의 바람직한 일례로는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.68 dl/g, 더욱 바람직하게는 고유점도(IV) 0.63 ~ 0.66 dl/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 사용할 수 있으며, 이때, 고유점도가 0.60 미만이면 잠재권축사 형성시 신축성 저하의 문제가 있을 수 있고, 0.68을 초과하면 잠재권축사 형성시 구금 표면의 곡사가 발생하는 문제가 있어 방사성이 저하될 수 있다.
상기 고점도 PET 수지는 용융온도(Tm)가 180 ~ 260℃, 바람직하게는 230 ~ 250℃일 수 있으며, 만일 용융온도가 230℃ 미만이면 방사시 고화의 문제가 있을 수 있고, 250℃를 초과하면 방사시 높은 방사온도를 필요로 하여 수지가 열분해가 될 수 있다.
이하에서는 제2토출구에 투입 및 토출되어 FY 제조에 사용되는 고점도 PE 수지를 제1 PE 수지로 칭하며, 제3토출구 투입 및 토출되여 POY 제조에 사용되는 고점도 PE 수지를 제2 PE 수지로 칭한다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1토출구, 제2토출구 및 제3토출구를 포함하는 복합방사 구금에 고점도 PE 수지 및 저점도 PE 수지를 토출시켜서, 즉, 복합방사를 수행하여 FY 및 POY를 형성하는데, 이때, 복합방사는 이때, 복합방사 온도는 230 ~ 300℃의 온도, 바람직하게는 250 ~ 300℃의 온도 하에서 수행할 수 있으며, 만일 온도가 230℃ 미만이면 폴리머 흐름성에 문제가 있을 수 있고, 300℃를 초과하면 열분해에 의한 분자량 감소로 물성 저하의 문제가 있을 수 있다. 그리고, 또한, 복합방사시, 방사 속도는 3,000 ~ 5,000 mpm, 바람직하게는 3,500 ~ 4,500 mpm로 수행할 수 있으며, 만일 방사 속도가 3,000 mpm 미만이면 FY 및/또는 POY의 배향 결정화가 충분하지 않아 ITY 복합사의 물성 저하의 문제가 있고, 5,000 mpm를 초과하면 고화시 받는 응력이 커서 방사시 사절의 문제가 있을 수 있다.
그리고, 복합방사 구금의 제 1토출구와 제 2토출구를 통해 제1 고점도 PE 수지 및 저점도 PE 수지가 토출되어 형성되는 사이드바이사이드(side by side) 잠재권축사는 잠재권축사용 사도로 이행된 후, 연신 및 열처리를 수행하게 되며, POY와 합사를 위한 기기로 사도를 통해 이행하게 된다.
이때, 상기 연신은 연신온도 70 ~ 100℃ 및 연신비 1.5 ~ 4.5배로 수행할 수 있고, 바람직하게는 연신온도 80 ~ 95℃ 및 연신비 3.0 ~ 4.5배로 수행할 수 있다. 그리고, 상기 열처리는 90 ~ 140℃, 바람직하게는 100 ~ 140℃, 더욱 바람직하게는 105 ~ 135℃ 하에서 열처리를 수행하여 열 고정을 수행할 수 있다.
상기 연신 및 열 처리를 수행한 사이드바이사이드형 잠재권축사의 단면 형상은 땅콩형, 타원형 또는 원형일 수 있다.
그리고, 상기 잠재권축사는 상기 고점도 PE수지 및 저점도 PE 수지의 단면적 비가 30:70 ~ 70:30일 수 있으며, 바람직하게는 단면적 비가 40:60 ~ 60:40일 수 있다. 이때, 저점도 PE 수지의 단면적 비가 70을 초과하면 강도가 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 저점도 PE 수지의 단면적 비가 30 미만이면 방사시 구금 표면에 곡사가 발생하여 방사성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 복합방사 구금의 제3 토출구를 통해 제2 고점도 PE 수지가 토출되어 형성되는 원형 단면의 부분배향사는 부분배향사용 사도를 통해 FY와 합사를 위한 기기로 이행하게 된다. 상기 부분해향사는 잠재권축사와 달리 연신을 수행하지 않는 미연신 부분배향사이며, 이를 잠재권축사와 합사시키게 된다.
다음으로, 공기교락(air-interlacing) 공정은 이행된 잠재권축사 및 부분배향사를 인터레이스 노즐을 통과시켜서 1.0 ~ 5.0 kgf/cm2의 공기압 하에서 교락시켜서 ITY 복합사를 제조하며, 잠재권축사를 심사로 하고, 부분배향사를 초사가 되도록 수행한다. 그리고, 당업계에서 사용하는 일반적인 방법을 통해 공기교락 공정을 수행할 수 있다.
다음으로, 제조된 ITY 복합사를 권취시켜서 최종 제품을 제조하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 ITY 복합사는 복합방사, FY 및 POY 형성(제조), 공기교락 및 권취까지 연속적으로 수행, 즉, 하나의 스텝 공정으로 수행함으로써, ITY 복합사 제조 단계를 감소시켜 사 외관 결점이 크게 개선시키고 신축성과 품위가 우수한 ITY 복합사를 제조할 수 있다.
본 발명의 ITY 복합사의 심사를 구성하는 상기 잠재권축사는 총섬도 50 ~ 150de 및 필라멘트수 10 ~ 50이며, 바람직하게는 총섬도 60 ~ 120de 및 필라멘트수 20 ~ 40일 수 있으며, 이에 특별히 한정하지는 않으며, 목적에 따라 이를 변경할 수 있다.
그리고, 상기 잠재권축사는 신도 25 ~ 50% 및 하기 수학식 1에 의거하여 측정한 신축성 5 ~ 25%일 수 있으며, 바람직하게는 신도 30 ~ 40% 및 신축성 15% ~ 25%일 수 있다.
[수학식 1]
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} × 100%
수학식 1에서, 상기 초기 길이(cm)는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
또한, 본 발명의 ITY 복합사의 초사를 구성하는 상기 부분배향사는 총섬도 50 ~ 150de 및 필라멘트수 10 ~ 50이며, 바람직하게는 총섬도 50 ~ 140de 및 필라멘트수 15 ~ 45이며, 더욱 바람직하게는 총섬도 65 ~ 120de 및 필라멘트수 20 ~ 40일 수 있으며, 이에 특별히 한정하지는 않으며, 목적에 따라 이를 변경할 수 있다.
상기 방법으로 제조된 본 발명의 ITY 복합사는 총섬도 150 ~ 250 de 및 필라멘트수 40 ~ 90일 수 있고, 바람직하게는 총섬도 160 ~ 220 de 및 필라멘트수 50 ~ 85일 수 있다.
그리고, 본 발명의 ITY 복합사는 교락수 10 ~ 100개/m, 바람직하게는 50 ~ 80개/m일 수 있다.
또한, 본 발명의 ITY 복합사는 하기 수학식 2에 의거하여 측정한 신축성이 10 ~ 30%, 바람직하게는 10 ~ 25%일 수 있는 바, 신축성, 터치감, 드레이프성이 우수한 섬유 제품을 제공할 수 있다. 만일, 신축성이 30%를 초과하는 경우 신축성이 너무 커서 본 발명의 ITY 복합사를 이용한 섬유제품(예:원단)의 치수 안정화 저하 및 의류 제작시 불편감을 초래할 수 있다.
[수학식 2]
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} × 100%
수학식 2에서, 상기 초기 길이(cm)는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
또한, 본 발명의 ITY 복합사는 신도가 50 ~ 200%일 수 있고, 바람직하게는 70 ~ 150%, 더욱 바람직하게는 80 ~ 130%일 수 있다.
또한, 본 발명의 ITY 복합사는 강도 2.00 ~ 4.00 g/de, 바람직하게는 2.50 ~ 3.50 g/de일 수 있다.
또한, 본 발명의 ITY 복합사는 하기 수학식 3에 의거하여 측정한 비수 수축율(boiling water shringkage)이 10.0 ~ 20.0%, 바람직하게는 10.0 ~ 18.0%, 더욱 바람직하게는 10.0 ~ 17.5%일 수 있다.
[수학식 3]
비수 수축율(%) = {(초기 ITY 복합사 길이 - 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이) / (초기 ITY 복합사 길이)} × 100%
상기 수학식 3에서, 상기 초기 ITY 복합사 길이는 ITY 복합사(데니어)에 1.5g의 하중을 걸어 길이를 측정한 것이고, 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이는 상기 초기 ITY 복합사를 100℃ 온도의 비등수에 30분간 담그고, 건조한 후의 ITY 복합사의 길이를 측정한 것이다.
본 발명의 ITY 복합사를 이용하여 다양한 원단(직물, 편물 등을 포함)을 제조할 수 있으며, 바람직한 일구현예를 들면, 본 발명의 ITY 복합사를 경사 및 위사 중 어느 하나 이상으로 사용하여 제직(weaving)된 직물일 수 있다.
상기 제직은 평직, 능직, 수자직 및 이중직으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어질 수 있다.
상기 평직, 능직 및 수자직을 삼원조직이라 할 때 삼원조직 각각의 구체적인 제직 방법은 통상적인 제직 방법에 의하며, 삼원조직을 기본으로 하여 그 조직을 변형시키거나 몇 가지 조직을 배합하여 변화 있는 직물일 수 있고, 예를 들어, 변화평직으로 두둑직, 바스켓직 등이 있고, 변화능직으로 신능직, 파능직, 비능직, 산형능직 등이 있으며, 변화수자직으로 변칙수자직, 중수자직, 확수자직, 화강수자직 등이 있다.
상기 이중직은 경사 또는 위사의 어느 한쪽이 2중으로 되어있거나 양쪽이 모두 2중으로 된 직물의 제직방법으로 구체적인 방법은 통상적인 이중직의 제직 방법일 수 있다.
다만, 상기 직물 조직의 기재에 한정되지 않으며, 제직에서의 경위사 밀도의 경우 특별하게 한정하지 않는다.
또한, ITY 복합사를 원사로 포함하여 편성(knitting)된 편물을 제조할 수 있다. 상기 편성은 위편성 또는 경편성의 방법에 의할 수 있으며, 상기 위편성과 경편성의 구체적인 방법은 통상적인 위편성 또는 경편성의 편성 방법에 의할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 실시예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
[실시예]
준비예 1-1 : 고점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 중합시켜서 고유점도(IV) 약 0.65 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 1.95 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여, 용융온도가 250℃, 고유점도(IV) 0.65(±0.01) dl/g인 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
준비예 1-2 : 고점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 공중합시켜서 공중합체를 제조하되, 공중합 공정 시간을 조절하여 고유점도(IV) 약 0.60 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 1.95 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여, 용융온도가 250℃, 고유점도(IV) 0.60(±0.01) dl/g인 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
준비예 1-3 : 고점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 공중합시켜서 공중합체를 제조하되, 공중합 공정 시간을 조절하여 고유점도(IV) 약 0.67 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 1.95 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여 용융온도가 250℃, 고유점도(IV) 0.67(±0.01) dl/g인 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
비교준비예 1-1 : 고점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 중합시켜서 고유점도(IV) 약 0.65 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 0.75 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여 용융온도가 250℃, 고유점도(IV) 0.65(±0.01) dl/g인 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
비교준비예 1-2 : 고점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 중합시켜서 고유점도(IV) 약 0.65 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 2.75 중량%(±0.01) 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여 용융온도가 250℃, 고유점도(IV)가 0.65 dl/g인 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
준비예 2-1 : 저점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 공중합시켜서 공중합체를 제조하되, 공중합 공정 시간을 조절하여 고유점도(IV) 약 0.50 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 2.0 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여 용융온도가 250℃, 고유점도(IV) 0.50(±0.01) dl/g인 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
준비예 2-2 : 저점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 공중합시켜서 공중합체를 제조하되, 공중합 공정 시간을 조절하여 고유점도(IV) 약 0.57 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 2.0 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여 용융온도가 250℃, 고유점도(IV) 0.57(±0.01) dl/g인 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다
비교준비예 2-1 : 저점도 PET 수지의 준비
테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 1 : 1.2 몰비로 공중합시켜서 공중합체를 제조하되, 공중합 공정 시간을 조절하여 고유점도(IV) 약 0.48 dl/g인 공중합체를 제조하였다.
다음으로, 평균입경 0.2~0.3 ㎛ 인 이산화티타늄(TiO2) 2.0 중량% 및 잔량의 상기 공중합체를 혼합하여 용융온도가 250℃, 고유점도(IV)가 0.48(±0.01) dl/g인 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 제조하였다.
구분 구분 고유점도
(dl/g)		 용융온도
(Tm, ℃)		 TiO2 함량
고점도
PET		 준비예 1-1 0.65 250 2.00 중량%
준비예 1-2 0.60 250 2.00 중량%
준비예 1-3 0.67 250 2.00 중량%
비교준비예 1-1 0.65 250 0.75 중량%
비교준비예 1-2 0.65 250 2.75 중량%
저점도
PET		 준비예 2-1 0.50 250 2.0 중량%
준비예 2-2 0.57 250 2.0 중량%
비교준비예 2-1 0.48 250 2.0 중량%
실시예 1 : ITY 복합사의 제조
도 1에 개략적인 공정도로 나타낸 방법으로 ITY 복합사를 제조하였으며, 도 1과 같이 3개의 토출구(제1 토출구, 제2 토출구, 제3 토출구)를 가지는 복합방사구금을 통해, 2종의 PET 수지를 각각 동시에 복합방사하여 제1 토출구는 저점도 PET 수지를, 제2 토출구는 고점도 PET 수지를 토출 및 방사하여 잠재권축사를 제조하고, 제3 토출구에서 고점도 PET 수지를 토출 및 방사하여 부분배향사를 제조하였다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(1) 제2토출구 및 제 3 토출구 성분으로, 준비예 1-1의 고점도 PET 수지(Tm=250℃, 고유점도=0.65 dl/g)를 사용하였고, 제1토출구 성분으로는 준비예 2-1의 저점도 PET 수지(Tm=250℃, 고유점도=0.50 dl/g)를 사용하였다. 그리고, 상기 고점도PET 수지 및 저점도 PET 수지 각각은 275℃에서 융용시킨 후, 각 토출구를 통해 토출 및 복합 방사(방사속도 3,500 mpm, 방사온도 275℃)를 수행하였으며, 제 1토출구와 제 2토출구를 통해 토출, 방사되는 방사물로 땅콩형 사이드바이사이드(Side by Side) 단면을 구성하는 잠재권축사(FY)를 제조하였으며, 제3 토출구를 통해 원형의 단면의 부분배향사(POY)를 제조하였으며, 이때, 토출된 잠재권축사는 잠재권축사 사도로 이행하여 연신온도 85℃ 및 연신비 4.0 조건 하에서 연신 및 120℃에서 열처리하고 토출된 부분배향사는 부분배향사용 사도로 이행한 후, 다시 심사로서 잠재권축사와 초사로서 부분배향사를 합사한 다음, 3.0 kgf/㎠의 공기압으로 공기교락(air-interacing)을 수행한 후 귄취하여, 1 스텝 공정으로 ITY 복합사(섬도/필라멘트수 = 180 de/60 F)를 제조하였다. 이때, 상기 부분배향사는 미연신사이다.
그리고, 상기 땅콩형 사이드바이사이드 타입의 FY는 고점도 PET 및 저점도 PET의 단면적 비가 50 : 50이였다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 ITY 복합사를 제조하되, 실시예 1과 달리 제 2토출구와 제 3토출구를 통해 토출되는 고점도 폴리머의 고유점도(IV)를 달리하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 ITY 복합사를 제조하되, 실시예 1과 잠재권축사(FY)와 부분배향사(POY)의 섬도를 달리하여 ITY 복합사(섬도/필라멘트수 = 180 de/60 F)를 제조하였다.
비교예 1
2개의 토출구를 가지는 복합 방사 구금을 통해, 준비예 1-1의 고점도 PET 수지 및 준비예 2-1의 저점도 PET 수지를 토출 및 복합방사하여 땅콩형 단면을 가지는, 섬도 110 de, 필라멘트수 24인 FY를 제조하였다.
이와는 별도로 준비예 1-1의 고점도 PET 수지를 단독방사하여 섬도 70 de, 필라멘트 수 36인 POY를 제조하였다.
다음으로, 심사로서 상기 FY와 초사로서 POY를 합사한 후 3.0kgf/㎠의 공기압으로 공기교락(air-interacing)을 수행한 후 귄취하여, ITY 복합사(섬도/필라멘트수 = 180 de/60 F)를 제조하였다.
비교예 2 : 폴리에스테르 복합섬유의 제조
비교예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 다만, FY 및 POY의 섬도 및 필라멘트 수를 하기 표 2와 같이 달리하여 각각 제조한 후, 이들을 이용하여 ITY 복합사(섬도/필라멘트수 = 180 de/60 F)를 제조하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
제1 토출구
토출, 방사 수지		 준비예 1-1 준비예 1-2 준비예 1-1 준비예 1-1 준비예 1-1
제2 토출구
토출, 방사 수지		 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-1
제3 토출구
토출, 방사 수지		 준비예 1-1 준비예 1-2 준비예 1-1 준비예 1-1 준비예 1-1
방사온도 275℃ 275℃ 275℃ 잠재권축 275℃ 잠재권축 275℃
POY
285℃		 POY
285℃
방사속도 3500 3500 3500 - -
잠재권축사(FY)
조건		 방사속도 - - - 4200 4200
연신온도(℃) 85 85 85 93 93
연신비 4.1 4.1 4.1 3.1 3.1
열고정시열처리온도
(℃)		 120 120 120 130 130
POY
조건		 방사속도 - - - 3100 3100
공기교락시
공기압(kg/cm2)		 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
총 공정 단계 1 Step 1 Step 1 Step 2 Step 2 Step
잠재권축사(FY)
단면 형태		 땅콩형 땅콩형 땅콩형 땅콩형 땅콩형
섬도(de)/
필라멘트수(F)		 ITY 복합사 180 / 60 180 / 60 180 / 60 180 / 60 180 / 60
FY 110 / 24 110 / 24 70 / 24 110 / 24 70 / 24
POY 70 / 36 70 / 36 110 / 36 70 / 36 110 / 36
FY의 신도(%) 및
신축성(%)(1) 		23 /
21%		 25% /
15%		 21% /
22%		 22% /
21.5%		 20.5% /
22%
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} * 100%
상기 초기 길이(cm)는 잠재권축사에 1.5의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 잠재권축사에 20.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
실시예 4 ~ 6 및 비교예 3 ~ 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 1 스텝 공정에 의한 FY, POY 및 ITY 복합사를 제조하되, 하기 표 3과 같이 FY 또는 POY 제조에 사용되는 PET 수지를 달리하여 ITY 복합사를 각각 제조하여 실시예 4 ~ 5 및 비교예 3 ~ 5를 실시하였다.
구분 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 3 비교예 4 비교예 5
제1 토출구
토출, 방사 수지		 준비예 1-3 준비예 1-2 준비예 1-2 비교준비예 1-1 비교준비예 1-2 준비예 1-1
제2 토출구
토출, 방사 수지		 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-2 준비예 2-1 준비예 2-1 비교준비예 2-1
제3 토출구
토출, 방사 수지		 준비예 1-3 준비예 1-2 준비예 1-1 비교준비예 1-1 비교준비예 1-2 준비예 1-1
총 공정 단계 1 Step 1 Step 1 Step 1 Step 2 Step 2 Step
잠재권축사(FY)
단면 형태		 땅콩형 땅콩형 땅콩형 땅콩형 땅콩형 땅콩형
섬도(de)/
필라멘트수(F)		 ITY 복합사 180 / 60 180 / 60 180 / 60 180 / 60 180 / 60 180 / 60
FY 110 / 24 110 / 24 110 / 24 110 / 24 110 / 24 110 / 24
POY 70 / 36 70 / 36 70 / 36 70 / 36 70 / 36 70 / 36
FY의 신도(%) 및
신축성(%)		 27% /
25%		 23% /
9%		 24% /
5%		 25% /
21%		 25% /
20.5%		 21% /
22%
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} * 100%
상기 초기 길이(cm)는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 잠재권축사에 20.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
실험예 1 : 폴리에스테르 복합섬유의 물성 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 폴리에스테르계 ITY 복합사 각각을 하기 기재된 방법으로 물성 측정을 실시하고, 이를 통해 측정된 결과를 하기 표 4 ~ 표 5에 기재하였다.
(1) 방사조업성의 측정 방법
실시예 및 비교예에서 ITY 복합사를 제조하는데 있어서, 사절 없이 제조된 제조량을 100%로 하였을 때, 사절없이 90% 이상 제조될 때를 양호, 90% 미만으로 제조될 때를 불량으로 하여 방사조업성을 측정하였다.
(2) 강도 및 신도의 측정
자동 인장 시험기(Textechno 사)을 사용하여 200 cm/min 의 속도, 50 cm 의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 강도 및 신도는 ITY 복합사에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 데니어(de)로 나눈 값(g/de)을 강도, 늘어난 길이에 대한 처음 길이를 백분율로 나타낸 값(%)을 신도로 정의하였다.
(3) 비수 수축율(Boiling water shringkage) 측정
비수 수축율은 섬도(데니어)당 2g의 하중을 걸은 다음, ITY 복합사의 길이를 측정하고, 이후 100℃ 온도의 비등수에 ITY 복합사를 30분간 처리한 다음, 건조 후의 복합사의 길이를 측정하여 하기 수학식 2에 의해 비수 수축율을 계산 및 측정하였다.
[수학식 2]
비수 수축율(%) = {(초기 ITY 복합사 길이 - 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이) / (초기 ITY 복합사 길이)}×100%
(4) 신축성 측정
하기 수학식 3에 의해 신축성을 계산 및 측정하였다.
[수학식 3]
신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} * 100%
수학식 3에서, 상기 초기 길이(cm)는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
(5) OPU(Oil Pick Up) 측정
섬유에 부여된 유제량을 뜻하는 OPU는 샘플 섬유를 각각 2g씩 투입한 트레이(tray)를 준비하여 처음 무게를 측정한 후, 준비한 트레이에 알코올 10ml를 주입하고 2분 후, 주입한 알코올을 제거한다. 그리고, 이와 같은 알코올의 주입 및 제거과정을 2회 더 반복한 후, 트레이의 나중 무게를 측정하였다.
그리고, OPU는 하기 방정식 2에 의해 계산 및 측정하였다.
[방정식 2]
OPU(%) = {트레이의 나중 무게(g) - 트레이의 처음 무게(g)}/2g × 100%
(6) 사 외관 결점
사 외관 결점은 검사원의 육안검사하여 측정하였고, 측정 결과는 ◎는 0.5cm이상이고 모우/루프 5개 미만인 경우는 합격, 그 이상은 불량사로 분류하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
제1 토출구
방사 수지		 준비예 1-1 준비예 1-2 준비예 1-1 준비예 1-1 준비예 1-1
제2 토출구
방사 수지		 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-1
제3 토출구
방사 수지		 준비예 1-1 준비예 1-1 준비예 1-1 준비예 1-1 준비예 1-1
강도(g/de) 3.20 3.00 2.60 1.94 1.65
신도(%) 95 92 107 23.06 50.36
비수 수축율(%) 12.3 11.9 16.3 6.34 12.04
OPU(%) 1.0 1.0 1.0 0.95 0.95
신축성 18.5 12.2 10.5 16.04 6.5
교락수 59 58 60 64 64
방사 조업성 양호 양호 양호 양호 양호
사 외관 결점 합격 합격 합격 합격 합격
구분 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 3 비교예 4 비교예 5
제1 토출구
방사 수지		 준비예 1-3 준비예 1-2 준비예 1-2 비교준비예 1-1 비교준비예 1-2 준비예 1-1
제2 토출구
방사 수지		 준비예 2-1 준비예 2-1 준비예 2-2 준비예 2-1 준비예 2-1 비교준비예 2-1
제3 토출구
방사 수지		 준비예 1-3 준비예 1-4 준비예 1-1 비교준비예 1-1 비교준비예 1-2 준비예 1-1
강도(g/de) 3.30 2.80 3.00 3.50 3.10 2.90
신도(%) 97 85 83 102 94 88
비수 수축율(%) 13.1 12.5 11.7 14.8 12.2 12.7
OPU(%) 1.0 1.1 1.0 0.95 1.1 1.0
신축성 19.5 14.7 3.5 20.3 17.9 15.1
교락수 58 60 60 58 60 57
방사조업성 양호 양호 양호 부족 양호 부족
사 외관 결점 합격 합격 합격 불량사 합격 불량사
상기 표 4 및 표 5의 물성 측정 결과를 살펴보면, 1 스텝 공정을 제조한 ITY 복합사인 실시예 1 ~ 6이 FY 및 POY 각각 별도의 공정으로 제조한 후, 이를 이용하여 ITY 복합사를 제조한 비교예 1 ~ 2와 비교할 때, 전반적으로 우수한 물성을 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, FY 및 POY 제조시, 이산화티타늄 함량이 1.0 중량% 미만인 고점도 PET 수지로 제조한 비교예 3의 ITY 복합사의 경우, 방사조업성 및 사 외관 결점이 좋지 않은 문제가 있었다.
그리고, FY 및 POY 제조시, 이산화티타늄 함량이 2.5 중량%를 초과한 고점도 PET 수지를 이용하여 제조한 비교예 4의 ITY 복합사의 경우, 신축성이 부족한 문제가 있었다.
또한, FY 제조시 고유점도 0.50 dl/g 미만의 저점도 PET 수지를 사용하여 제조한 비교예 5의 ITY 복합사의 경우, 방사조업성 및 사 외관 결점성이 좋지 않은 문제가 있었다.
상기 실시예를 통하여, 잠재권축사, 부분배향사 및 ITY 복합사를 1 스텝의 연속적인 공정으로 제조할 수 있으며, 제조된 ITY 복합사의 물성도 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 제1토출구, 제2토출구 및 제3토출구를 포함하는 복합방사 구금으로 방사 속도 3,000 ~ 5,000 mpm 및 방사 온도 250 ~ 300 ℃하에서 복합방사를 수행하되,
    제1토출구는 저점도 폴리에스테르 수지를 토출하고, 제2토출구는 제1 고점도 폴리에스테르 수지를 토출하고, 제3토출구는 제2 고점도 폴리에스테르 수지를 토출하며,
    복합방사된 상기 저점도 폴리에스테르 수지 및 제1 고점도 폴리에스테르 수지로 사이드바이사이드형 잠재권축사를 형성하고, 상기 제2 고점도 폴리에스테르 수지로 부분배향사(POY)를 형성하되, 상기 잠재권축사와 부분배향사는 복합방사 구금으로부터 동시에 토출되어 제조되며,
    토출된 잠재권축사는 잠재권축사용 사도로 이행하여 연신 및 열처리하고, 토출된 부분배향사는 부분배향사용 사도로 이행되어, 상기 잠재권축사를 심사로 하고, 상기 부분배향사를 초사가 되도록 공기교락(air-interlacing) 공정 및 권취 공정을 수행하여 ITY(Interlace Yarn) 복합사를 제조하고,
    상기 잠재권축사 제조, 상기 부분배향사 제조 및 상기 ITY 복합사 제조는 연속적인 공정으로 수행하며,
    상기 저점도 폴리에스테르는 고유점도(IV) 0.50~0.59dl/g이고, 상기 제1 고점도 폴리에스테르 수지 및 상기 제2 고점도 폴리에스테르 수지는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.68 dl/g인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기교락 공정 수행 전 잠재권축사는 연신온도 70 ~ 100℃ 및 연신비 1.5 ~ 4.5로 연신 및 90 ~ 140℃로 열처리를 수행하며,
    상기 부분배향사는 미연신사인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공기교락은 1.0 ~ 5.0 kgf/cm2의 공기압 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사의 제조방법.
  5. 신도 25 ~ 50% 및 하기 수학식 1에 의거하여 측정한 신축성 5 ~ 25%인 사이드바이사이드형 잠재권축사를 포함하는 심사(Core Yarn) 및
    고유점도 (IV) 0.60 ~ 0.68 dl/g인 폴리에스테르 수지를 포함하는 부분배향사를 포함하는 초사(Effect Yarn);를 포함하며,
    상기 잠재권축사 및 상기 부분배향사는 제1토출구, 제2토출구 및 제3토출구를 포함하는 복합방사 구금으로 동시에 복합방사하여 제조된 것이며,
    상기 잠재권축사는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.68 dl/g인 고점도 폴리에스테르 수지 및 고유점도(IV) 0.50~0.59dl/g인 저점도 폴리에스테르 수지를 포함하며,
    상기 부분배향사는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.68 dl/g인 고점도 폴리에스테르 수지를 포함하고,
    상기 제1토출구로 상기 저점도 폴리에스테르 수지가 방사되고, 상기 제2토출구로는 상기 고점도 폴리에스테르 수지가 방사되어 잠재권축사를 형성하고,
    상기 제3토출구로는 상기 고점도 폴리에스테르 수지가 방사되어 부분배향사를 형성하며,
    상기 잠재권축사 및 상기 부분배향사 형성에 사용되는 상기 고점도 폴리에스테르 수지는 평균입경 0.1 ㎛ ~ 0.5 ㎛인 이산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 2.5 중량%를 포함하고,
    상기 심사 및 상기 초사를 포함하는 ITY 복합사는 신도가 30 ~ 200%이고, 하기 수학식 3에 의거하여 측정한 비수 수축율(boiling water shringkage)이 10.0 ~ 18.0%인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사;
    [수학식 1]
    신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} × 100%
    수학식 1에서, 상기 초기 길이(cm)는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 잠재권축사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고, 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
    [수학식 3]
    비수 수축율(%) = {(초기 ITY 복합사 길이 - 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이) / (초기 ITY 복합사 길이)} × 100%
    상기 수학식 3에서, 상기 초기 ITY 복합사 길이는 ITY 복합사(데니어)에 1.5g의 하중을 걸어 길이를 측정한 것이고, 비등수 처리 및 건조 후 ITY 복합사 길이는 상기 초기 ITY 복합사를 100℃ 온도의 비등수에 30분간 담그고, 건조한 후의 ITY 복합사의 길이를 측정한 것이다.
  6. 제5항에 있어서, 상기 잠재권축사의 단면은 원형 단면, 타원형 단면 또는 땅콩형 단면이고,
    잠재권축사는 단면 면적 전체 중 상기 고점도 폴리에스테르 수지 및 저점도 폴리에스테르 수지의 단면적 비가 30:70 ~ 70:30인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사.
  7. 제5항에 있어서, 상기 잠재권축사는 총 섬도 50 ~ 150de 및 필라멘트 수 10 ~ 50이고, 상기 부분배향사는 총 섬도 50 ~ 150de 및 필라멘트 수 10 ~ 50이며,
    상기 ITY 복합사는 교락수 10 ~ 100개/m 및 하기 수학식 2에 의거하여 측정한 신축성이 10 ~ 30%인 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사;
    [수학식 2]
    신축성(%) = {(초기 길이 - 나중 길이) / 초기 길이} × 100%
    수학식 2에서, 상기 초기 길이(cm)는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 후, 10분간 방치한 다음 길이를 측정한 것이고, 상기 나중 길이는 ITY 복합사에 1.5g의 하중을 적용한 상태에서 82℃의 온수에 10분간 침지하고 4분간 건조를 수행한 후에 길이를 측정한 것이다.
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서, 상기 저점도 폴리에스테르 수지는 평균입경 0.1 ㎛ ~ 0.5 ㎛인 이산화티타늄(TiO2) 1.0 ~ 2.5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ITY 복합사.
  10. 삭제
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