KR102516295B1 - 편성용 복합 권축 섬유 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법을 제공한다. FDY 공정에 따라 PET와 PBT로 원형 병렬 복합 섬유를 제조하는 과정에서, 스피너렛 상의 방사홀을 원형에서 삼엽형으로 바꾸고 링 블로잉(ring blowing)으로 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 섬유에 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 수득한다. PET와 PBT가 각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다. 제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 가지며 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다.

Description

편성용 복합 권축 섬유 및 그 제조 방법
본 발명은 폴리에스테르 섬유 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편성용 복합 권축 섬유 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
화학 섬유의 경우, 서로 다른 폴리머 원료로 제조한 섬유는 특성이 완전히 다르며 각각의 장단점이 있다. 이로 인해 상이한 섬유 특성을 결합하여 각각의 장점을 최대한 발휘하는 제품이 점점 더 많이 만들어지고 있다. 그 중 병렬 이성분 복합 섬유는 이성분 열수축 성능의 차이를 이용하여 섬유가 섬유 축방향에서 멀어지도록 권축시키며, 영구적 3차원 나선형 권축을 나타내어 양모 섬유와 유사한 권축을 얻는다. 이러한 권축은 안정적인 지속성을 가지며 탄성이 우수한 특징 등이 있고, 직물에 더욱 우수한 탄성, 부품성 및 커버성을 부여해 의복에 광범위하게 사용된다. 그러나 폴리에스테르형 이성분 복합 섬유는 제조 공정상의 요건이 까다로우며 주로 방사홀 내에 폴리머 용융물의 유동 상태를 적절하게 제어해야 한다. 제조된 복합사는 권축 탄성의 특징이 있어 수분을 흡수하고 땀을 방출하는 성능이 현저하게 향상되지 않았다. 그러나 폴리에스테르형 이성분 복합 섬유는 편성 등 패브릭에 널리 사용되기 때문에 흡습성 및 발한성을 더욱 향상시킬 필요가 있다.
따라서 3차원 자발 권축 및 흡습성과 발한성이 우수한 폴리에스테르 섬유를 연구하는 것은 매우 중요한 의미가 있다.
본 발명은 편성용 복합 섬유 및 그 제조 방법을 제공하며, 종래 기술에서 폴리에스테르 복합 섬유의 흡습성 및 수분 전도성이 불충분한 문제를 해결하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하기의 기술적 해결책을 채택한다.
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법은 FDY(Fully Draw Yarn) 공정에 따라 PET(PolyEthylene Terephthalate)와 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 원형 병렬 복합 섬유를 제조하는 과정에서, 스피너렛 상의 방사홀을 원형에서 삼엽형으로 바꾸고 링 블로잉(ring blowing)으로 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어하여 FDY사를 제조한다. FDY사에 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 수득한다(본 발명에서 삼엽형 병렬 복합 섬유 제조에 채택되는 방사 어셈블리는 종래 기술의 원형 시스-코어(sheath core) 복합 섬유 제조에 채택되는 방사 어셈블리를 기반으로 하며, 방사홀의 형상만 다름).
동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.1 내지 1.4:2.0 내지 2.5이고, 대응하는 삼엽 너비 비율은 1.5:1.5:1이며, 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.5 내지 3.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 형상과 치수는 동일하다.
일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선이 기준선이고, 다른 모든 삼엽형 방사홀은 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다(삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT의 겉보기 점도가 근접하기 때문에 양자의 접촉면이 평면에 가까움).
바람직한 기술적 해결책은 하기와 같다.
상기와 같은 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법은 PET와 PBT의 질량비가 30:70 내지 70:30이다.
상기과 같은 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법에 있어서, PET의 고유 점도는 0.50 내지 0.58dL/g이고, PET에 대응하는 방사 상자의 온도는 275 내지 280℃이며, PBT의 고유 점도는 1.10 내지 1.21dL/g이고, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도는 260 내지 265℃이다.
상기와 같은 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법에 있어서, FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 274 내지 277℃, 냉각 온도 20 내지 25℃, 네트워크 압력 0.20 내지 0.30MPa, 1롤 속도 2000 내지 2200m/min, 1롤 온도 75 내지 85℃, 2롤 속도 3300 내지 3600m/min, 2롤 온도 135 내지 145℃, 권취 속도 3230 내지 3510m/min이다.
상기와 같은 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법에 있어서, 완화 열처리의 온도는 90℃ 내지 120℃이며, 시간은 20분 내지 30분이다.
본 발명은 상기 어느 하나의 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법으로 제조한 편성용 복합 권축 섬유를 더 제공한다. 이는 3차원 권축 형태를 가지며 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다.
바람직한 기술적 해결책은 하기와 같다.
상기와 같은 편성용 복합 권축 섬유는 GB/T6506-2001에 따라 측정한 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축률은 50 내지 54%, 권축 안정성은 82 내지 85%, 수축 신장율은 94 내지 98%, 권축 탄성 회복율은 94 내지 97%이다.
상기와 같은 편성용 복합 권축 섬유는 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도가 ≥2.8cN/dtex이고, 파단 신장율이 43.0±3.0%이며 총섬도가 70 내지 200dtex이다.
본 발명의 원리는 하기와 같다.
본 발명의 편성용 복합 권축 섬유는 FDY 공정에 따라 제조한 것으로, PET와 PBT를 동일한 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀에서 압출한다. 본 발명의 병렬 복합 방사에서 PET와 PBT는 각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 유동할 때의 접촉면이 서로 평행하며(PET와 PBT의 겉보기 점도가 근접하고 양자의 접촉면이 평면에 가까움), 두 가지의 상이한 용융물 사이에 하나의 경계선을 형성한다. 삼엽형 방사홀 중 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교한다. 동일한 스피너렛 상의 상이한 방사홀에서 압출된 모노필라멘트는 상이하다. 이러한 상이함은 구체적으로, 방사 과정에서 방사 압력과 용융물 질량비가 일정하고 각 방사홀 중 용융물의 질량비가 동일하나, 삼엽형 중 최장엽의 지향 방향과 안내홀 중 상이한 용융물의 경계선의 협각이 달라, 상이한 모노필라멘트에서 상이한 용융물의 접촉면 면적이 달라진다(즉, 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면 삼엽형이 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응하고, 횡단면 상에서 두 부분의 접촉면 크기가 상이함). 또한 실이 열처리 후 PET와 PBT의 열수축율 차이로 인해 편성용 복합 권축 섬유가 3차원 권축 형태를 갖게 된다.
단일 가닥 섬유는 이형 단면(삼엽형) 구조를 나타내기 때문에, 이처럼 홈이 있는 섬유는 직물에 흡습 및 수분 전도성을 부여할 수 있다(홈에 의해 생성된 모세관의 위킹(wicking) 작용). 특히 홈이 있는 섬유에 자발 권축이 발생할 경우, 동일한 홈은 안쪽에서 바깥쪽으로 반전되며, 먼저 흡습된 부분이 홈의 도출 작용에 의해 다른 일측으로 반전된다. 종래 기술의 이형 단면 섬유에 비해(단일 가닥 섬유의 홈은 통상적으로 동일측을 향함), 본 발명의 편성용 복합 권축 섬유의 흡습 및 수분 전달 효율이 더욱 높아질 수 있다.
본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
(1) 본 발명의 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법은 삼엽형 방사홀 및 이와 안내홀 중 PET와 PBT의 용융물 접촉면의 배열 관계를 채택한다. 제조된 복합 권축 섬유 중의 상이한 모노필라멘트 중의 두 가지 성분 사이의 접촉면 크기가 상이하다.
(2) 본 발명의 편성용 복합 권축 섬유는 상이한 모노필라멘트의 횡단면 상에서 상이한 용융물의 접촉면이 상이하기 때문에, 복합 권축 섬유가 3차원 권축 형태를 나타낸다.
(3) 본 발명의 편성용 복합 권축 섬유는 이형 단면 섬유인 동시에 3차원 자발 권축되므로 홈을 반전시켜 더욱 우수한 흡습성 및 발한성을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 삼엽형 방사홀의 형태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방사홀의 스피너렛 상에서의 분포도이다.
이하에서는 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 상기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 또한 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 내용을 읽은 후 본 발명에 다양한 변경 또는 수정을 가할 수 있으며, 이러한 등가 형태도 본 출원의 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 범위에 속한다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 삼엽형 방사홀의 형상 및 방사홀의 스피너렛 상에서의 분포도를 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스피너렛 상의 방사홀은 삼엽형이다. 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.1 내지 1.4:2.0 내지 2.5이다. 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.5 내지 3.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다. 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배열은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
도 1 및 도 2는 예시일 뿐이며 본 발명을 제한하지 않는다.
실시예 1
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 55:45인 PET(고유 점도는 0.54dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.16dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.1:2.0이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.7:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 275℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 279℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 262℃, 냉각 온도 21℃, 네트워크 압력 0.3MPa, 1롤 속도 2190m/min, 1롤 온도 77℃, 2롤 속도 3340m/min, 2롤 온도 135℃, 권취 속도 3270m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 104℃이고 시간이 27분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 52%이고, 권축 안정성은 83%이며, 수축 신장율은 96%이고, 권축 탄성 회복율은 96%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 2.8cN/dtex이고, 파단 신장율은 46%이고, 모노필라멘트 섬도는 1.13dtex이다.
실시예 2
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 40:60인 PET(고유 점도는 0.5dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.19dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.2:2.2이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 3.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 274℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 275℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 265℃, 냉각 온도 20℃, 네트워크 압력 0.2MPa, 1롤 속도 2150m/min, 1롤 온도 76℃, 2롤 속도 3360m/min, 2롤 온도 141℃, 권취 속도 3290m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 120℃이고 시간이 26분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 54%이고, 권축 안정성은 85%이며, 수축 신장율은 94%이고, 권축 탄성 회복율은 94%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 2.8cN/dtex이고, 파단 신장율은 43%이고, 모노필라멘트 섬도는 1dtex이다.
실시예 3
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 30:70인 PET(고유 점도는 0.5dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.1dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.4:2.5이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 274℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 275℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 260℃, 냉각 온도 20℃, 네트워크 압력 0.2MPa, 1롤 속도 2000m/min, 1롤 온도 75℃, 2롤 속도 3300m/min, 2롤 온도 135℃, 권취 속도 3230m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 90℃이고 시간이 30분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 54%이고, 권축 안정성은 82%이며, 수축 신장율은 94%이고, 권축 탄성 회복율은 94%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 2.91cN/dtex이고, 파단 신장율은 42%이고, 모노필라멘트 섬도는 1.96dtex이다.
실시예 4
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 70:30인 PET(고유 점도는 0.53dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.16dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.3:2.5이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.6:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 274℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 278℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 261℃, 냉각 온도 21℃, 네트워크 압력 0.2MPa, 1롤 속도 2200m/min, 1롤 온도 83℃, 2롤 속도 3550m/min, 2롤 온도 145℃, 권취 속도 3480m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 113℃이고 시간이 27분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 50%이고, 권축 안정성은 83%이며, 수축 신장율은 95%이고, 권축 탄성 회복율은 95%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 2.98cN/dtex이고, 파단 신장율은 42%이고, 모노필라멘트 섬도는 1.33dtex이다.
실시예 5
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 60:40인 PET(고유 점도는 0.56dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.15dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.1:2.5이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 3.1:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 276℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 279℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 261℃, 냉각 온도 23℃, 네트워크 압력 0.3MPa, 1롤 속도 2050m/min, 1롤 온도 78℃, 2롤 속도 3430m/min, 2롤 온도 140℃, 권취 속도 3360m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 114℃이고 시간이 27분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 50%이고, 권축 안정성은 85%이며, 수축 신장율은 97%이고, 권축 탄성 회복율은 97%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 2.99cN/dtex이고, 파단 신장율은 41%이고, 모노필라멘트 섬도는 1.35dtex이다.
실시예 6
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 40:60인 PET(고유 점도는 0.52dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.11dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.4:2.0이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 274℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 277℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 260℃, 냉각 온도 22℃, 네트워크 압력 0.3MPa, 1롤 속도 2060m/min, 1롤 온도 83℃, 2롤 속도 3460m/min, 2롤 온도 136℃, 권취 속도 3390m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 102℃이고 시간이 28분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 53%이고, 권축 안정성은 82%이며, 수축 신장율은 94%이고, 권축 탄성 회복율은 94%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 2.99cN/dtex이고, 파단 신장율은 40%이고, 모노필라멘트 섬도는 2dtex이다.
실시예 7
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 70:30인 PET(고유 점도는 0.58dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.21dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.2:2.4이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 3.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 277℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 280℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 265℃, 냉각 온도 25℃, 네트워크 압력 0.3MPa, 1롤 속도 2200m/min, 1롤 온도 85℃, 2롤 속도 3600m/min, 2롤 온도 145℃, 권취 속도 3510m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 120℃이고 시간이 20분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 50%이고, 권축 안정성은 85%이며, 수축 신장율은 98%이고, 권축 탄성 회복율은 98%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 3cN/dtex이고, 파단 신장율은 40%이고, 모노필라멘트 섬도는 1dtex이다.
실시예 8
편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법의 과정은 하기와 같다.
(1) 질량 비율이 35:65인 PET(고유 점도는 0.56dL/g)와 PBT(고유 점도는 1.18dL/g)로 FDY 공정과 원형 병렬 복합 섬유 방사 과정에 따라 FDY사를 제조한다. 스피너렛 상의 방사홀은 원형에서 삼엽형으로 바꾸며, 동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.3:2.5이고, 대응하는 삼엽 너비의 비율은 1.5:1.5:1이다. 최단엽의 길이와 너비의 비율은 3.2:1이고, 인접한 두 잎의 중심선의 협각은 120°이다. 상이한 삼엽형 방사홀의 삼엽의 형상과 치수는 같다.
링 블로잉을 채택해 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어한다. 일정한 조건은 다음과 같다. 즉, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선을 기준선으로 삼고, 다른 모든 삼엽형 방사홀을 두 가지 유형으로 나눈다. 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고, 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교된다. 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하다.
각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하다.
FDY 공정의 매개변수는 방사 온도 277℃, PET에 대응하는 방사 상자의 온도 280℃, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도 265℃, 냉각 온도 21℃, 네트워크 압력 0.2MPa, 1롤 속도 2060m/min, 1롤 온도 80℃, 2롤 속도 3510m/min, 2롤 온도 142℃, 권취 속도 3440m/min이다.
(2) FDY사에 대해 온도가 100℃이고 시간이 29분인 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 획득한다.
제조된 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 구비하며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성된다. 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고 다른 한 부분은 PBT에 대응한다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축율은 54%이고, 권축 안정성은 82%이며, 수축 신장율은 97%이고, 권축 탄성 회복율은 97%이다. 상기 편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도는 3.08cN/dtex이고, 파단 신장율은 40%이고, 모노필라멘트 섬도는 2dtex이다.

Claims (8)

  1. 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법에 있어서,
    FDY(Fully Draw Yarn) 공정에 따라 PET(PolyEthylene Terephthalate)와 PBT(PolyButylene Terephthalate)로 원형 병렬 복합 섬유를 제조하는 과정에서, 스피너렛 상의 방사홀을 원형에서 삼엽형으로 바꾸고, 링 블로잉(ring blowing)으로 냉각하며 스피너렛 상의 삼엽형 방사홀의 배치가 일정한 조건을 충족시키도록 제어하여 FDY사를 제조하고, FDY사에 완화 열처리를 수행하여 편성용 복합 권축 섬유를 수득하고;
    동일한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 길이 비율은 1.0:1.1 내지 1.4:2.0 내지 2.5이고, 대응하는 삼엽 너비 비율은 1.5:1.5:1이며, 최단엽의 길이와 너비의 비율은 2.5 내지 3.5:1이고, 인접한 두 잎의 중심선 협각은 120°이고; 상이한 삼엽형 방사홀에서 삼엽의 형상과 치수는 동일하고;
    일정한 조건은, 어느 하나의 삼엽형 방사홀 최장엽의 중심선이 기준선이고, 다른 모든 삼엽형 방사홀은 두 가지 유형으로 나누는데, 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 평행하고; 다른 한 유형의 최장엽의 중심선은 기준선과 직교되고; 두 가지 유형의 삼엽형 방사홀의 수량은 동일하고;
    각 삼엽형 방사홀의 안내홀에서 PET와 PBT가 유동할 때의 접촉면은 서로 평행하고;
    상기 편성용 복합 권축 섬유는 3차원 권축 형태를 가지며, 여러 개의 횡단면이 삼엽형인 PET/PBT 병렬 복합 모노필라멘트로 구성되고, 삼엽형이 병렬로 나누어지도록 하나의 가상선을 그리면, 삼엽형은 가상선에 의해 병렬된 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 PET에 대응하고, 다른 한 부분은 PBT에 대응하는 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    PET와 PBT의 질량비가 30:70 내지 70:30인 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    PET의 고유 점도는 0.50 내지 0.58dL/g이고, PET에 대응하는 방사 상자의 온도는 275 내지 280℃이며, PBT의 고유 점도는 1.10 내지 1.21dL/g이고, PBT에 대응하는 방사 상자의 온도는 260 내지 265℃인 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    FDY 공정의 매개변수는, 방사 온도 274 내지 277℃, 냉각 온도 20 내지 25℃, 네트워크 압력 0.20 내지 0.30MPa, 1롤 속도 2000 내지 2200m/min, 1롤 온도 75 내지 85℃, 2롤 속도 3300 내지 3600m/min, 2롤 온도 135 내지 145℃, 권취 속도 3230 내지 3510m/min인 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    완화 열처리의 온도는 90℃ 내지 120℃이며, 시간은 20분 내지 30분인 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    편성용 복합 권축 섬유의 권축 수축률은 50 내지 54%, 권축 안정성은 82 내지 85%, 수축 신장율은 94 내지 98%, 권축 탄성 회복율은 94 내지 97%인 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    편성용 복합 권축 섬유의 파열 강도가 ≥2.8cN/dtex이고, 파단 신장율이 43.0±3.0%이며 총섬도가 70 내지 200dtex인 것을 특징으로 하는 편성용 복합 권축 섬유의 제조 방법.
  8. 삭제
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