KR102443249B1 - 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법 - Google Patents

폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102443249B1
KR102443249B1 KR1020200124940A KR20200124940A KR102443249B1 KR 102443249 B1 KR102443249 B1 KR 102443249B1 KR 1020200124940 A KR1020200124940 A KR 1020200124940A KR 20200124940 A KR20200124940 A KR 20200124940A KR 102443249 B1 KR102443249 B1 KR 102443249B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sea
island
yarn
polyphenylene sulfide
stretching
Prior art date
Application number
KR1020200124940A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220041558A (ko
Inventor
김현선
김병일
박종훈
Original Assignee
주식회사 휴비스
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 주식회사 휴비스 filed Critical 주식회사 휴비스
Priority to KR1020200124940A priority Critical patent/KR102443249B1/ko
Publication of KR20220041558A publication Critical patent/KR20220041558A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102443249B1 publication Critical patent/KR102443249B1/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
    • 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
    • D01F8/16—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • 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
    • D01D5/082—Melt spinning methods of mixed yarn
    • 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
    • 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
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/62—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product related technologies for production or treatment of textile or flexible materials or products thereof, including footwear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법에 있어서, 이용성 폴리에스테르 수지를 포함하는 해성분, 폴리페닐렌 설파이드 수지를 포함하는 도성분으로 복합방사하는 방사단계; 방사된 해도사를 냉각하는 냉각단계; 냉각된 해도사를 권취하여 미연신사를 제조하는 1차 권취단계; 권취된 미연신사를 2이상의 롤러를 이용하고 마지막 연신롤러의 온도는 160~250℃로 연신하는 연신단계; 연신된 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.7~0.99로 수축시키는 수축단계; 및, 수축된 해도사를 권취하는 2차 권취단계를 포함하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법{POLYPHENYLENE SULFIDE SEA-ISLAND FIBER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 도성분에 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)섬유는 전지 분리막, 집진기 필터, 자동차용 내장재의 산업용 분야뿐만 아니라 벽지, 커튼, 소파, 침구류의 인테리어 분야, 산업방호복, 방호장갑의 보호복 분야 등 다양한 시장을 가지고 있으며, 최근 내화학성 및 난연 기능에 대한 수요가 점점 커짐에 따라 쓰임새가 증대되고 있다.
특히 여과포 집진장치에 필터에 사용되는 여재로서, 일반적으로 유리섬유(Glass), 메타아라미드(MA), 테플론(PTFE), 폴리이미드(PI) 등으로 제조된 부직포로와 달리 폴리페닐렌 설파이드 섬유로부터 제조된 부직포는 폴리페닐렌 설파이드 섬유가 갖는 우수한 내열성, 내화학성, 낮은 흡수특성, 형태 안정성 등으로 인해 내열성 필터 소재로서 주목받고 있다.
극세섬유란 매우 보들보들하고 부드러운 터치를 구사하게 개발된 섬유로서 방사한 섬유를 분할하는 것에 따라 최고 0.001 데니어의 가는 섬유를 만들 수 있다. 주로 인조피혁, 인조 스웨드, 자동차 내장재, 케이스 커버류 같은 고부가가치의 섬유제품 용도로 쓰이나, 이 용도에서는 고급제품일수록 사용하는 원료섬유를 어떤 것을 선택하느냐가 대단히 중요하고, 후처리공정인 개면공정에서 니들펀칭, 함침에서 기모 등에 이르는 후처리 가공조건이 매우 다양하며 복잡하다.
극세섬유를 제조하는 방법으로는 단성분 방사, 다성분 방사(복합방사), 에어제트 방사, 플래시 방사 등이 있다. 단성분 방사는 원하는 섬도의 섬유를 직접 방사하는 방법으로 극세화 후공정을 거치지 않아 제조원가가 절감되는 장점이 있으나, 나노단위의 극세 섬도에는 설비상 한계가 있다. 다성분 방사는 해도형, 분할형, 다층형 섬유를 제조할 수 있고, 해도형 섬유는 추출형이라고 하고, 서로 다른 용제 추출성을 갖는 2가지 이상의 고분자를 복합방사한 후 한 고분자 성분을 용제로 추출하는 방식으로 0.01 데니어 급 섬유의 제조가 가능하며, 지름편차가 적은 장점이 있다. 에어제트 방사는 고분자 용융물을 구금을 통하여 압출시킨 후 가열된 고속 공기를 이용하여 섬유를 제조한 후 포집기에 불규칙하게 쌓이게 하여 부직포 구조를 형성시키며, 가는 섬유를 만드는 가장 우수한 공정이다. 플래시 방사는 프로필렌과 같은 고분자를 녹여 압출한 후 용매를 구금 직후 증발시킴으로써 각각의 섬유가 피브릴 형태로 이동 스크린에 포집되어 망상 구조를 형성한다.
현재 대부분의 해도형 극세사의 구성은 주로 폴리에스테르나 나일론 또는 코폴리에스테르를 이용하여 제조한다. 다만 자동차 내장재와 같은 특정 분야에서는 유사시 안정성을 위해 내열성을 지니는 섬유소재를 선호하고 있다. 근래 난연첨가제 사용량의 한계와 할로겐 난연제에 대한 범국가적인 규제와 사용자의 기대치가 높아짐에 따라 내열성을 가지는 내장재용 소재로 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 섬유의 적용이 늘고 있는 추세이다.
이러한 내열성을 지니는 해도형 폴리페닐렌 설파이드 극세섬유는 수지 자체가 통상적으로 사용되는 폴리에스테르나 나일론과 달리 불순물이 수지에 다량 잔존하고 있어 용융방사 시 공정 중 사절 횟수가 빈번히 발생할 뿐만 아니라 용융 수지 내 불순물에 의한 부반응으로 인해 수지 용융 밀도가 부분적으로 불균일하게 되어 방사구 간 유속이 불안정하여 도성분 끼리 붙어버리는 단면 합착현상이 쉽게 발생하기 때문에 폴리페닐렌 설파이드 수지의 해도형 단면형성 방사조건은 매우 까다롭다. 이에 따라 매우 공정수율이 낮아 높은 공정비용이 발생하고 시장수요에 비해 공급이 원활하지 못하고 있다.
또한, 폴리페닐렌 설파이드 섬유는 수축율이 큰 섬유로 후가공에서 수축율로 인해 공정성 및 생산성이 저하되는 문제로 수축율을 낮추기 위한 연구가 진행중에 있다.
본 발명은 상기와 같이 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 해도사로 방사 후에 연신단계에서의 온도 조절을 통해 연신공정성 및 건열수축율이 우수한 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 연신 후에 수축단계를 실시하여연신공정성 및 건열수축율이 우수한 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법에 있어서, 이용성 폴리에스테르 수지를 포함하는 해성분, 폴리페닐렌 설파이드 수지를 포함하는 도성분으로 복합방사하는 방사단계; 방사된 해도사를 냉각하는 냉각단계; 냉각된 해도사를 권취하여 미연신사를 제조하는 1차 권취단계; 권취된 미연신사를 2이상의 롤러를 이용하고 마지막 연신롤러의 온도는 160~250℃로 연신하는 연신단계; 연신된 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.7~0.99로 수축시키는 수축단계; 및, 수축된 해도사를 권취하는 2차 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 연신단계는 연신비 1.5~4배로 연신하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 연신단계의 마지막 연신롤러의 온도는 180~220℃인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 수축단계에서 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.85~0.95로 수축시키는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법을 제공한다.
또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제공한다.
상기 해도사의 건열수축율이 1~5%인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제공한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법은 이용성 폴리에스테르 수지를 포함하는 해성분, 폴리페닐렌 설파이드 수지를 포함하는 도성분으로 해도사로 방사 후에 연신단계에서의 온도 조절 및 수축단계를 실시하여 폴리페닐렌 설파이드 해도사의 연신공정성 및 건열수축율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 통해 폴리페닐렌 설파이드 극세사를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법의 공정도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법의 제2공정을 간략히 나타낸 도면이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법의 공정도를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법의 제2공정을 간략히 나타낸 도면이다.
본 발명은 이용성 폴리에스테르 수지를 포함하는 해성분으로 폴리페닐렌 설파이드 수지를 포함하는 도성분으로 구성되는 폴리페닐렌 설파이드 해도사에 관한 것이다.
상기 도성분을 형성하는 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide) 수지는 상대점도가 0.1~10인 결정성 엔지니어링 플라스틱으로서 내열성이 높고 기계적 특성, 내약품성, 전기적 특성 및 치수 안정성이 우수하다. 용도 예로서 전기ㆍ전자부품, 자동차 부품, 기계부품 등을 들 수 있다.
또한 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide) 수지는 선형, 가교형, 반가교형 중합체일 수 있으나 선형인 것이 바람직하고, 중량평균분자량(Mw)는 2,000~8,000이며, 용융흐름지수(Melt Flow index) 20~150g/10min인 것을 사용할 수 있다.
또한 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide)의 상기 특성인 기계적, 화학적 내구성을 이용하여 자동차 내장재로 사용하기 위해서 검은색의 착색이 필요하며, 방사공정전 단계에서 착색제를 첨가하는 원착방법을 이용하여야 염색견뢰도가 우수할 수 있다. 원착공정은 주로 기본색인 검정, 남색, 갈색 등을 표현할 때 사용이 바람직하다.
상기 해성분은 이용성 폴리에스테르 수지로 형성되어 추후 감량가공을 통해 이용성 폴리에스테르 수지를 용해하여 본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 폴리페닐렌 설파이드 극세사로 형성시킨다.
상기 이용성 폴리에스테르 수지는 현재 많은 분야에서 사용되는 것으로 알카리성 용액에 쉽게 용해되는 장점으로 여러분야에서 사용될 수 있고 있는 고분자 수지로 본 발명의 이용성 폴리에스테르 수지도 현재 판매되는 이용성 폴리에스테르 수지는 언 것이든 사용할 수 있을 것이다.
특히, 테레프탈산 또는 그 유도체에 대하여 0.1~1몰%의 디메틸-5-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(Dimethyl-5-sulfo isophthalate phosphonium salt, DMSP) 또는 디(β-하이드록시에틸기)-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(Di(β-hydroxyethyl)-5-sulfo isophthalate phosphonium salt, DHSP)과 2~5몰%의 5-나트륨설포이소프탈산(DMS)을 함유하는 폴리에스테르계 수지 90~95중량%와 수평균 분자량이 400~20,000인 수용성 폴리알킬렌 옥사이드가 5~10중량% 함유하는 이용성 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있을 것이다.
상기 디메틸-5-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(DMSP) 또는 디(β-하이드록시에틸기)-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(DHSP)을 함유하는 폴리에스테르계 수지와 폴리알킬렌 옥사이드로 형성되는 이용성 폴리에스테르 수지를 사용함에 따라 제조되는 원사의 강도를 높게 할 수 있으며, 강도의 향상으로 융용방사성이 높아지고 사가공에서 사절현상을 줄일 수 있을 것이다.
상기 5-나트륨설포이소프탈산(DMS)을 같이 사용하여 디메틸-5-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(DMSP) 또는 디(β-하이드록시에틸기)-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(DHSP)만을 사용하는 경우보다 디메틸-5-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(DMSP) 또는 디(β-하이드록시에틸기)-술포 아이소프탈레이트 포스포늄염(DHSP)의 사용양을 감소시킬 수 있어 비용절감 효과를 기대할 수 있다.
상기와 같이 도성분과 해성분으로 형성되는 본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 해도사는 상기 도성분과 해성분은 면적비 2:8 내지 8:2로 형성되는 바람직 하며, 해성분이 용해될 경우 도성분의 폴리페닐렌 설파이드 극세사는 단사 섬도가 0.5데니어(Denier)이하인 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사는 도 1에서와 같이 방사단계, 냉각단계, 1차 권취단계, 연신단계, 수축단계, 2차 권취단계를 포함하여 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조할 수 있으며, 도 1에서와 같이 방사단계, 냉각단계, 1차 권취단계를 통해 미연신사(POY)를 제조하는 제1 공정과 연신단계, 수축단계, 2차 권취단계를 통해 미연신사를 연신사(FDY)로 제조하는 제2 공정의 2스텝(step) 공정으로 제조하여 제조공정성 및 폴리페닐렌 설파이드 해도사의 물성을 향상시킬 수 있을 것이다.
상기 제1 공정은 방사단계, 냉각단계, 1차 권취단계를 통해 미연신사(POY)를 제조하는 공정으로 상기 방사단계는 이용성 폴리에스테르 수지를 포함하는 해성분, 폴리페닐렌 설파이드 수지를 포함하는 도성분을 해도사 형태로 복합방사하여 섬유화하는 단계로 일반적인 해도사 복합방사 장치를 활용하여 방사온도는 약 270~350℃에서 방사할 수 있을 것이다.
상기 냉각단계는 방사된 해도사를 냉각하는 단계로 권취공정에서 섬유 끼리 부착되지 않도록 권취 전에 해도사를 충분히 냉각시키며, 냉각 온도는 폴리페닐렌 설파이드 수지의 결정화를 높이기 위해 냉각단계에서의 온도는 20℃이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10~20℃인 것이다.
상기 냉각단계에서 냉각온도가 너무 낮거나, 20℃를 초과할 경우 방사된 해도사의 결정화도가 낮아져 방사공정성 및 해도사의 물성이 저하될 수 있다.
상기 1차 권취단계는 냉각된 해도사를 권취하는 단계로 권취속도는 1500~2500m/min로 권취하여 미연신사를 제조하는 것이 바람직할 것이다.
상기 1차 권취단계의 권취속도가 너무 낮으면 연신율이 너무 낮아 이후 제2공정에서 사절현상이 발생되어 공정성이 저하될 수 있으며, 권취속도가 너무 빠르면 제1 공정에서의 연신율이 너무 커지고 상기 냉각단계에서 냉각이 원활하지 않아 해도사의 물성이 저하될 수 있다.
제2 공정은 연신단계, 수축단계, 2차 권취단계를 통해 미연신사를 연신사(FDY)로 제조하는 공정으로 다수의 롤러를 통해 실시된다.
상기 제2 공정은 일예로 도 2에서와 같이 미연신사가 권취된 롤러(100)와 연신시키는 연신롤러(210,230), 오피피드를 줘서 수축시키는 수축롤러(250) 및 권취하는 권취롤러(300)로 실시할 수 있다.
상기 연신단계는 권취된 미연신사를 2이상의 롤러를 이용하여 연신하는 단계로 연신 중에 사절현상을 억제하기 위해 300~500m/min의 속도로 연신하는 것이 바람직할 것이다.
상기 연신단계에서 연신온도를 제어하여 해도사의 공정성을 높일 수 있는 것으로 처음 연신롤러의 온도는 70~90℃이고 마지막 연신롤러의 온도는 160~250℃인 것이 바람직할 것이다.
즉, 도 2에서와 같은 장치로 제조 시에는 처음 연신롤러(210)의 온도는 70~90℃이고, 마지막 연신롤러(230)의 온도는 160~250℃인 것이 바람직할 것이다.
상기 미연신사를 연신을 시작할 때 연신온도가 너무 높으면 폴리페닐렌 설파이드 수지의 결정화도가 빠르게 진행되어 연신 중에 배향율이 낮아져 해도사의 강도가 저하될 수 있으므로 상기 연신단계에서 처음 연신롤러의 온도는 저온 상태에서 연신을 시작하고 연신이 마무리되는 마지막 연신롤러(230)는 160~250℃의 고온으로 연신된 해도사의 열처리 효과를 부여하여 높아진 강도를 유지시킬 수 있다.
상기 연신단계에서 마지막 연신롤러의 온도에 따라 폴리페닐렌 설파이드 해도사의 수축율이 크게 차이가 발생되는 것으로 폴리페닐렌 설파이드 해도사의 수축율을 감소시키기 위해 마지막 연신롤러(230)는 180~220℃의 온도인 것이 더욱 바람직할 것이다.
상기 연신단계에서 연신비는 제1 공정에서의 연신율을 고려하여 조절할 수 있으나, 연신비가 너무 크면 연신공정성이 저하될 수 있으므로 약 1.5~4배로 연신하는 것이 바람직할 것이다.
상기 수축단계는 연신된 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.7~0.99로 수축시키는 단계로 상기 연신단계의 마지막 연신롤러와 그 다음의 롤러 사이에서 실시되는 단계이다. 즉, 도 2에서는 마지막 연신롤러(230)와 수축롤러(250) 사이의 단계이다.
상기 수축단계는 연신단계와 연속적으로 실시되는 단계로 마지막 연신롤러로 고온 상태의 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.7~0.99로 이완시켜 해도사의 수축을 유발하여 해도사의 수축율을 낮출 수 있다.
상기 수축단계를 통해 본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 해도사의 낮은 건열 수축율을 위해 수축단계에서 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.85~0.95로 수축하는 것이 바람직할 것이다.
상기 2차 권취단계는 수축된 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 권취하는 권취단계이다.
상기와 같이 방사하여 미연신사(POY)를 제조하는 제1 공정과 미연신사를 연신사(FDY)로 제조하는 제2 공정으로 제조하는 본 발명에 따른 폴리페닐렌 설파이드 해도사는 냉각단계에서의 냉각온도 조절 및 연신단계에서의 연신온도 조절을 통해 높은 제조공정성으로 물성이 우수하며, 연신단계의 마지막 연신롤러의 온도와 수축단계에서의 오버피드율을 조절하여 건열수축율이 낮은 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조할 수 있다.
본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 해도사는 180℃의 건열수축율이 1~5%인 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 해도사는 폴리페닐렌 설파이드 극세사로 제조하여 높은 내열성과 내화학성으로 전지 분리막, 집진기 필터, 자동차용 내장재 등의 산업용 분야, 산업방호복, 방호장갑의 보호복 분야, 커튼, 소파, 침구류의 인테리어 분야 등 다양한 분야에서 사용될 수 있을 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 설명하도록 한다. 하기 실시예는 본 발명을 좀 더 정확히 이해하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것이 아니다.
◈ 측정방법
* 상대점도는 시료를 용매(페놀과 사염화에탄의 5:5 중량비 혼합액)에 0.5% 농도로 용해하여 일정온도로 조정된 항온조에서 셋트된 우벨로드형(Ubbelohde Type) 점도관을 이용하여 일정 용액 부피의 유하시간(sec)을 구하고 이를 동일부피 용매의 유하시간(sec)에 의해 상대 점도를 구한다.
* 연신공정성 : 1등급 생산량/전체 생산량*100= 수율(중량기준)
* 건열수축율 : 180℃ 수축율, 1시간 열처리 전후의 길이 변화율(%)
◎ 제조예 1: 연신롤러 온도에 따른 건열수축율
해성분으로 분자량 20,000을 가지는 폴리에틸렌글리콜이 2중량% 공중합된 이용성 폴리에스테르 수지를 사용하고 도성분으로 상대점도가 0.3인 폴리페닐렌 설파이드 수지를 사용하여 각각의 용융압출기에서 해도의 면적비 3:7, 도성분의 방사구가 37개인 해도형 복합방사용 방사구금에 공급하여 290℃에서 복합방사한 후 15℃로 냉각시키고 2,000m/min의 속도로 1차 권취하여 미연신사를 제조하였다.
제조된 미연신사를 도 2에서와 같은 장치를 활용하여 연신비 2배로 연신하였으며, 오버피드율 0.90으로 수축단계를 실시하였으며 2차 권취하여 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조하였다.
연신단계에서 처음 연신롤러의 온도는 80℃이고 마지막 연신롤러(제2 연신롤러)의 온도는 140~260℃로 조절하여 온도 별 건열수축율을 측정하여 표 1에 나타내었다.
제2 롤러 온도(℃) 140 160 180 200 220 240 260
건열수축율(%) 9.1 6.8 4.6 2.89 2.1 1.92 1.9
연신공정성(%) 96 95.4 95 91.5 90 81 54
표 1에서와 같이 오버피드율 0.90로 고정될 경우 마지막 연신롤러의 온도가 상승할 경우 해도사의 건열수축율이 낮아지는 경향있으며, 마지막 연신롤러의 온도가 상승할 경우 연신공정성이 저하되는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
상기 마지막 연신롤러의 온도가 180~220℃일 경우 건열수축율이 5%이하이며, 연신공정성이 90%이상으로 건열수축율과 연신공정성이 모두 우수한 범위임을 알 수 있다.
◎ 제조예 2: 오비피드율에 따른 건열수축율
상기 제조예 1과 같이 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조하였으나, 연신단계에서 처음 연신롤러의 온도는 80℃, 마지막 연신롤러(제2 연신롤러)의 온도는 200℃로 연신하였고, 수축단계에서 오버피드율을 0.75~1.0으로 조절하여 오버피드율 별 건열수축율을 측정하여 표 2에 나타내었다.
오버피드율 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1
건열수축율(%) 1.62 1.85 2.02 2.89 4.23 9.32
연신공정성(%) 32 71 86 91 95 95
표 2에서와 같이 마지막 연신롤러의 온도가 200℃로 고정될 경우 오버피드율이 커질수록 건열수축율이 낮아지는 경향있으며, 오버피드율이 낮아질수록 연신공정성이 저하되는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
상기 오버피드율이 0.85~0.95일 경우 건열수축율이 5%이하이며, 연신공정성이 85%이상으로 건열수축율과 연신공정성이 모두 우수한 범위임을 알 수 있다.
◎ 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 3
상기 제조예 1과 같이 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조하였으나, 연신단계에서 처음 연신롤러의 온도는 80℃, 마지막 연신롤러(제2 연신롤러)의 온도는 140~240℃로 조절하여 연신하였고, 수축단계에서 오버피드율을 0.75~1.0으로 조절하여 폴리페닐렌 설파이드 해도사를 제조하였다.
각 실시예와 비교예의 오버피드율, 마지막 연신롤러의 온도 및 연신공정성, 건열수축율을 측정하여 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
오버피드율 0.95 0.8 0.9 0.75 1 0.9
제2 롤러 온도(℃) 200 200 240 200 200 140
연신공정성(%) 95 86 81 24 95 96
건열수축율(%) 4.23 2.02 1.92 1.62 9.32 9.10
표 3에서와 같이 실시예 1 내지 3이 비교예 1 내지 3보다 연신공정성 및 건열수축율이 우수한 것으로 오버피드율이 0.8~0.99, 마지막 연신롤러의 온도가 160~250℃의 범위에서 제조된 실시예 1 내지 3은 연신공정성이 80%이상이며, 건열수축율이 5%이하로 모두 제조공정성 및 물성이 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법에 있어서,
    이용성 폴리에스테르 수지를 포함하는 해성분, 폴리페닐렌 설파이드 수지를 포함하는 도성분으로 복합방사하는 방사단계;
    방사된 해도사를 냉각하는 냉각단계;
    냉각된 해도사를 권취하여 미연신사를 제조하는 1차 권취단계;
    권취된 미연신사를 2이상의 롤러를 이용하고 마지막 연신롤러의 온도는 180~220℃로 연신하는 연신단계;
    연신된 해도사를 오버피드(Over feed)율 0.85~0.95로 수축시키는 수축단계; 및,
    수축된 해도사를 권취하는 2차 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연신단계는 연신비 1.5~4배로 연신하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 해도사의 건열수축율이 1~5%인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 해도사.
KR1020200124940A 2020-09-25 2020-09-25 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법 KR102443249B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200124940A KR102443249B1 (ko) 2020-09-25 2020-09-25 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200124940A KR102443249B1 (ko) 2020-09-25 2020-09-25 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220041558A KR20220041558A (ko) 2022-04-01
KR102443249B1 true KR102443249B1 (ko) 2022-09-15

Family

ID=81183708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200124940A KR102443249B1 (ko) 2020-09-25 2020-09-25 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102443249B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015140487A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 東レ株式会社 芯鞘型複合繊維およびその製造方法
KR101972101B1 (ko) 2017-11-29 2019-04-25 주식회사 휴비스 난연성 해도형 극세섬유
JP2019173212A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 帝人フロンティア株式会社 海島型複合繊維束
JP2020033680A (ja) 2018-08-31 2020-03-05 帝人フロンティア株式会社 海島型複合繊維束、およびその極細繊維を含む医療用品、食品製造工程用フィルター

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015140487A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 東レ株式会社 芯鞘型複合繊維およびその製造方法
KR101972101B1 (ko) 2017-11-29 2019-04-25 주식회사 휴비스 난연성 해도형 극세섬유
JP2019173212A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 帝人フロンティア株式会社 海島型複合繊維束
JP2020033680A (ja) 2018-08-31 2020-03-05 帝人フロンティア株式会社 海島型複合繊維束、およびその極細繊維を含む医療用品、食品製造工程用フィルター

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220041558A (ko) 2022-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102213562B1 (ko) 섬유의 제조 방법, 섬유 및 섬유로 제조된 원사
KR20160094836A (ko) 고 권축 특성을 갖는 2성분 복합 섬유, 복합체 얀 및 직물
KR102238287B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 복합 멀티필라멘트를 함유하는 원단
KR100915458B1 (ko) 난연성 저융점 폴리에스테르계 섬유 및 이의 제조방법
JP4954955B2 (ja) 高収縮ポリエステル繊維とその製造方法及び用途
KR102183246B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 복합 멀티필라멘트 및 그의 제조방법
WO2005001175A1 (en) Polytrimethylene terephthalate hollow composite staple fibers and process for producing same
KR20130112464A (ko) 외피―코어 일체형 폴리유산 섬유 및 그 제조 방법
KR101484506B1 (ko) 이용성 복합중공섬유 및 복합중공사
KR102443249B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법
KR101543113B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 이용한 복합가공사
KR101783325B1 (ko) 쉬스-코어 복합방사로 제조된 폴리페닐렌 설파이드 복합섬유
KR102475063B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 해도 가연사 및 그의 제조방법
KR102487740B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 극세사를 포함하는 분리막용 제지
KR101489424B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법
CN115058792A (zh) 一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法
KR101357793B1 (ko) 이용성 복합중공사 제조방법
KR101822643B1 (ko) 폴리에스테르계 탄성부직포를 이용한 의류용 신축심지
KR101744256B1 (ko) 용출형 복합중공섬유 및 복합중공사
KR20230140883A (ko) 고수축 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트 해도사 및 그의 제조방법
KR102632326B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 및 폴리1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 복합 멀티필라멘트 및 그의 제조방법
KR102586546B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 및 폴리1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 복합 멀티필라멘트를 함유하는 원단
KR102632325B1 (ko) 폴리에테르이미드 및 폴리페닐렌 설파이드 복합 멀티필라멘트 및 그의 제조방법
JP4244441B2 (ja) 安全ネット
KR101487936B1 (ko) 폴리에스테르계 c형 복합섬유 및 그 제조방법

Legal Events

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