KR102618985B1 - Recycled polyester-based(SD) partially oriented yarn and manufacturing method of high stretch composite yarn using the same - Google Patents

Recycled polyester-based(SD) partially oriented yarn and manufacturing method of high stretch composite yarn using the same Download PDF

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Abstract

리사이클 폴리에스테르 플레이크의 건조단계; 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융단계; 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화단계; 폴리에스테르(SD) 마스터배치 투입단계; 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY) 방사단계; 및 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 리사이클 폴레에스테르(SD) 부분연신사(POY) 제조방법은 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 해중합, 올리고머 제조, 중합, 칩제조 공정을 생략하고 직접 용융방사하여 제조하면서도, 소광제(TiO2)를 일정한 함량으로 투입함으로 자연스럽고 고급스러운 의류용 소재를 낮은 제조원가에서 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(PET) 신축성 복합사는 원사의 표면에 다양한 혼섬도를 가지는 복합사의 제조가 가능하여 네츄럴한 효과(Natural Effect)를 가지고 신축성이 우수한 직물을 제조할 수 있다. Drying step of recycled polyester flakes; Melting step of recycled polyester flakes; Homogenization step of recycled polyester flakes; Polyester (SD) masterbatch input step; Recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) spinning step; and a winding step of the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY).
According to the present invention, the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) manufacturing method is manufactured by directly melt spinning recycled polyester flakes, omitting the depolymerization, oligomer production, polymerization, and chip manufacturing processes, while using a matting agent (TiO 2 ) can be produced at a low manufacturing cost by adding a certain amount of natural and luxurious clothing materials.
The recycled polyester (PET) elastic composite yarn according to the present invention can be manufactured with a variety of blended fibers on the surface of the yarn, making it possible to manufacture a fabric with a natural effect and excellent elasticity.

Description

리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY) 및 이를 이용한 고신축 복합사의 제조방법 {Recycled polyester-based(SD) partially oriented yarn and manufacturing method of high stretch composite yarn using the same}Recycled polyester (SD) partially oriented yarn (POY) and manufacturing method of high stretch composite yarn using the same {Recycled polyester-based (SD) partially oriented yarn and manufacturing method of high stretch composite yarn using the same}

본 발명은 폐폴리에스테르를 수거하여 분리 세척 후 분쇄하여 제조되는 폴리에스테르 플레이크(Flake)를 직접 방사용 원료로 사용하여 제조되는 리사이클 폴리에스테르 부분연신사(POY:Partially Oriented Yarn)) 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing recycled polyester partially oriented yarn (POY: Partially Oriented Yarn), which is manufactured by collecting waste polyester, separating, washing, and pulverizing polyester flakes as a raw material for direct spinning. will be.

또한, 이러한 리사이클 폴리에스테르( 부분연신사(POY)와 폴리에스테르(PET) 잠재권축사를 복합화하여 리사이클 폴리에스테르 부분연신사가 효과사로 표면에 노출되는 리사이클 폴리에스테르(PET) 고신축 복합사에 관한 것이다.In addition, this recycled polyester (partially drawn yarn (POY)) and polyester (PET) latent crimped yarn are combined to relate to a recycled polyester (PET) high-stretch composite yarn in which the recycled polyester partially drawn yarn is exposed to the surface as an effect yarn. .

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.In the clothing industry, the core of product planning is shifting to efficiently reflecting and satisfying the complex and dynamic emotions of consumers by harmonizing materials and styles. It is no exaggeration to say that the choice of material determines the sales of the product because the overall quality is determined through interaction with other elements in the final product. Therefore, in order to more accurately reflect consumers' delicate emotional demands in product planning, comprehensive research on factors that can affect the image of fashion materials is necessary.

최근 세계 2위의 스포츠 용품 브랜드 독일 아디다스는 2024년부터 모든 신발, 의류 등에 일반 폴리에스테르 사용을 중단하고 리사이클 폴리에스테르만 사용하기로 발표하였으며 나이키, 파타고니아, H&M, 자라 등 글로벌 브랜드에서 리사이클 소재 사용은 확대되고 있다. Recently, Germany's Adidas, the world's second largest sporting goods brand, announced that it will stop using regular polyester in all shoes and clothing from 2024 and will only use recycled polyester. Global brands such as Nike, Patagonia, H&M, and Zara are reducing the use of recycled materials. It is expanding.

세계적인 브랜드 아디다스는 해양환경보호단체 팔리포더오션과 함께 해양에서 수거한 플라스틱 폐기물을 활용해 러닝화를 선보였으며 한 켤레당 평균 11개의 플라스틱 병이 재활용되었으며 '스포츠가 환경의 혁신을 일으키고, 우리의 소비자가 변화를 만들어 낼 큰 힘이 있다고 믿는다' 라고 하며 2024년까지 모든 신발과 의류를 만들 때 폴리에스테르 대신 폐플라스틱을 재활용한 환경 친화적인 소재를 사용하기로 발표한 바 있다.Adidas, a world-renowned brand, introduced running shoes using plastic waste collected from the ocean in collaboration with the marine environmental protection organization Parley for the Ocean. An average of 11 plastic bottles per pair were recycled, and 'Sports cause environmental innovation and help our consumers' “I believe that there is great power in creating change,” and announced that by 2024, all shoes and clothing will be made using environmentally friendly materials made from recycled waste plastic instead of polyester.

이러한 ECO-friendly Recycle Stretch 복합사 소재를 이용할 경우 친환경 소재의 장점을 보유하면서도 기존의 소재들과는 다른 소프트한 감촉과 새로운 감성을 갖고 가격 경쟁력이 우수한 새로운 소재의 개발로 국내외 섬유 시장 매출 증대가 예상된다.When using this ECO-friendly Recycle Stretch composite yarn material, sales in the domestic and overseas textile market are expected to increase through the development of a new material that has the advantages of an eco-friendly material but has a soft texture and new sensibility different from existing materials and is highly price competitive.

잠재권축섬유란, 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.Latent crimp fiber is a fiber made by spinning two types of polymers with different heat shrinkage characteristics in a side-by-side or sheath-core manner, then heat shrinking the fiber by applying heat during the spinning or stretching process. It is a fiber that is physically shaped into a coil due to differences in gender, giving it a high degree of elasticity on a principle similar to a spring.

신축성에 있어서는 기존의 스판덱스 섬유에 미치지 못하지만, 스판덱스의 단점으로 내알칼리성 및 형태안정성 등이 우수하고 염색 및 후가공 공정이 용이한 잠재권축섬유를 많이 사용하고 있다.In terms of elasticity, it is not as good as existing spandex fibers, but due to the disadvantages of spandex, latent crimp fibers are widely used, which have excellent alkali resistance and dimensional stability and are easy to dye and post-process.

이러한 잠재권축사와 다른 유형의 리사이클 폴리에스테르 원사를 복합 가공함으로써 더욱 다양한 소비자의 니즈에 부합하는 복합가공사를 제조할 수 있다.By composite processing these latent crimped yarns with other types of recycled polyester yarns, composite yarns that meet the needs of more diverse consumers can be manufactured.

또한 본 발명에 사용되는 리사이클 폴리에스테르(Recycled PET)는 폴리에스테르의 제조공정 중 폐자재 또는 기존에 사용된 제품으로부터 회수한 폐자재로부터 원료를 정제한 다음 용융, 방사하여 재생하는 Material Recycle, 회수된 원료를 정제, 해중합한 다음 재중합하여 용융 방사함으로서 원사를 제조하는 Chemical Recycle로 나눌 수 있다.In addition, recycled polyester (Recycled PET) used in the present invention is a material recycling process, in which raw materials are purified from waste materials during the polyester manufacturing process or waste materials recovered from previously used products, and then melted and spun to be recycled. It can be divided into Chemical Recycling, which manufactures yarn by purifying and depolymerizing raw materials, then repolymerizing them and spinning them into melts.

Material Recycle는 상대적으로 쉽게 원료를 재생할 수 있지만, 재료의 순도 및 중합도를 조절하기 힘들며 균일한 물성의 폴리머를 얻기가 어렵기 때문에 최종 사용용도 확대에 제약을 받고 있어서 품질을 향상시킬 수 있는 별도의 공정을 필요로 하여 본 발명에서는 이를 해결 하였다. Material Recycling can relatively easily recycle raw materials, but it is difficult to control the purity and degree of polymerization of the material and it is difficult to obtain polymers with uniform physical properties, so expansion of end-use is limited and requires a separate process to improve quality. This problem was solved in the present invention.

장섬유용 원사로 사용하기 위해서는 Chemical Recycle 공정에 의하여 회수된 폴리에스테르 플레이크(Flake)를 해중합하고 별도의 중합공정을 거쳐 폴리머를 제조하여 방사용 원료로 사용하였다. In order to use it as yarn for long fibers, polyester flakes recovered through the chemical recycling process were depolymerized and subjected to a separate polymerization process to produce a polymer and used as a raw material for spinning.

한국등록공보 제10-2183241호Korean Registration Gazette No. 10-2183241 한국등록공보 제10-1851644호Korean Registration Publication No. 10-1851644

리사이클 폴리에스테르 플레이크(Flake)는 소비자가 사용후 폐기되는 폐PET병을 수거하여, 흙이나 잡물을 분리 후 세척하고, 분쇄 건조하여 제조되는 폴리에스테르의 분쇄물이다.Recycled polyester flake is a ground product of polyester produced by collecting waste PET bottles discarded after use by consumers, separating dirt and debris, washing them, grinding them, and drying them.

일반적으로 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 재활용하는 방법으로 에틸렌글리콜을 이용하여 해중합을 통해 리사이클 폴리에스테르를 글리콜리시스하여 올리고머를 제조하고 다시 올리고머를 중합하여 리사이클 폴리에스테르 제조용 칩(chip)으로 생산하는 공정이 사용되고 있다.Generally, a method of recycling recycled polyester flakes involves glycolyzing recycled polyester through depolymerization using ethylene glycol to produce oligomers, and then polymerizing the oligomers again to produce chips for manufacturing recycled polyester. there is.

이와 같은 해중합을 통해 리사이클 폴리에스테르를 재활용하는 방법은 리사이클 폴리에스테르의 물성은 우수하지만 폴리에스테르를 재활용하기 위하여 복잡한 처리공정을 거치기 때문에 제조원가가 상승하고 제조공정에 장시간이 필요하여 폐폴리에스테르를 재활용함에 있어서 효율성이 떨어진다.This method of recycling recycled polyester through depolymerization has excellent physical properties of recycled polyester, but requires a complex processing process to recycle polyester, which increases manufacturing costs and requires a long time for the manufacturing process, making it difficult to recycle waste polyester. efficiency is low.

따라서 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 해중합, 올리고머제조, 중합 등의 복잡한 공정을 거치지 않고, 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 섬유 원사 제조에 사용하고자 하는 시도가 있었으나, 리사이클 폴리에스테르 플레이크에 포함된 불순물에 의한 작업성 저하, 제조되는 원사의 낮은 물성, 백색도 저하 등의 문제로 의류 소재용 원사로서 적용되는데 문제가 되었다.Therefore, there have been attempts to use recycled polyester flakes to manufacture fiber yarn without going through complex processes such as depolymerization, oligomer production, and polymerization, but workability is lowered due to impurities contained in the recycled polyester flakes. Due to problems such as low physical properties and reduced whiteness of the manufactured yarn, it was problematic to apply it as yarn for clothing materials.

리사이클 폴리에스테르 플레이크를 직접 용융방사하여 폴리에스테르 부분연신사(POY)가 제조될 수 있다면, 폴리에스테르 잠재권축사와 합연신 및 복합에 의해 리사이클 폴리에스테르를 주원료로 하는 리사이클 신축성 복합사를 제조할 수 있다. If polyester partially oriented yarn (POY) can be manufactured by directly melt spinning recycled polyester flakes, recycled elastic composite yarn using recycled polyester as the main raw material can be manufactured by joint stretching and composite with polyester latent crimped yarn. there is.

본 발명은 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 건조, 용융, 정밀 여과 및 균질화하여 직접 방사함으로써 리사이클 폴리에스테르 부분연신사(POY)를 제조하고, 이를 폴리에스테르 잠재권축사와 합연신 및 복합, 공기교락을 형성하여 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention manufactures recycled polyester partially oriented yarn (POY) by directly spinning recycled polyester flakes by drying, melting, microfiltering, and homogenizing them, and jointly draws and composites them with polyester latent crimped yarn to form air entanglement. The aim is to provide a method for manufacturing recycled polyester elastic composite yarn.

일반적으로 폴리에스테르 합성섬유를 의류용 소재로 적용하기 위해서는 소재 자체가 가지는 반짝거림을 제거하기 위해서 필수적으로 소광제(TiO2)를 일정량 함유하도록 제조하고 있고, 소광제의 함량에 따라 소광제를 포함하지 않는 브라이드(BR:Bright)를 폴리에스테르(BR)로, 0.5 내지 1.5 중량% 함유한 세미덜(SD:Semi-dull)을 폴리에스테르(SD)로, 1.5 중량% 초과하는 소광제를 함유한 풀덜(FD:full-dull)을 폴리에스테르(FD)로 구분하여 용도별로 적용하고 있다. In general, in order to apply polyester synthetic fiber as a clothing material, it is manufactured to contain a certain amount of matting agent (TiO 2 ) in order to remove the sparkle of the material itself, and the matting agent is included depending on the content of the matting agent. Bright (BR) that is not used is converted to polyester (BR), semi-dull (SD) containing 0.5 to 1.5% by weight is converted to polyester (SD), and those containing more than 1.5% by weight of matting agent are converted to polyester (SD). Full-dull (FD) is classified into polyester (FD) and applied for each purpose.

상기와 같이 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 직접 방사하기 위하여 정밀 여과 및 균질화 공정을 거치게 되면 익스트루더(Extruder)에 폴리에스테르 플레이크를 투입하는 단계에서 소광제의 일종인 TiO2를 투입할 수 없게 되며, 투입을 하더라도 소광제가 정밀여과 및 균질화 단계에서 제거되므로 그 효과를 기대할 수 없게 된다.As described above, if the recycled polyester flakes go through a micro-filtration and homogenization process to directly spin them, TiO 2 , a type of matting agent, cannot be added in the step of adding the polyester flakes to the extruder. Even if the matting agent is removed during the microfiltration and homogenization steps, the effect cannot be expected.

따라서, 본 발명에서는 폴리에스테르 플레이크의 용융 및 균질화 단계 이후에 소광제를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치를 추가로 용융공급하여 SD 또는 FD 그레이드의 리사이클 폴리에스테르 부분연신사를 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다. Therefore, the present invention seeks to provide a method for producing SD or FD grade recycled polyester partially drawn yarn by additionally melting and supplying a polyester masterbatch containing a matting agent after the melting and homogenization steps of the polyester flakes. do.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 건조단계; 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융단계; 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화단계; 폴리에스테르(SD) 마스터배치 투입단계; 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY) 방사단계; 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a drying step of recycled polyester flakes; Melting step of recycled polyester flakes; Homogenization step of recycled polyester flakes; Polyester (SD) masterbatch input step; Recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) spinning step; A method for manufacturing a recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) is provided, which includes a winding step of the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY).

상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 건조단계는 결정화건조로 80~130℃의 온도에서 240~380 min간 건조하고, 제습건조로서 120~150℃에서 20~60 min간 건조되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법을 제공한다.The drying step of the recycled polyester flakes is crystallization drying at a temperature of 80 to 130°C for 240 to 380 minutes, and dehumidification drying at 120 to 150°C for 20 to 60 minutes. SD) Provides a manufacturing method for partially drawn yarn (POY).

또한, 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융단계는 익스투루더(Extruder)의 공급구간과 4개의 용융구간으로 구분되고, 각 구간의 온도가 270~295℃인 구간을 통과하면서 용융되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법을 제공한다. In addition, the melting stage of the recycled polyester flakes is divided into an extruder supply section and four melting sections, and the recycled polyester is characterized by melting while passing through a section where the temperature of each section is 270 to 295°C. A method for manufacturing ester (SD) partially drawn yarn (POY) is provided.

상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융단계와 상기 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)제조단계의 사이에는 20~50 ㎛ 범위의 기공 크기를 가지는 3개의 필터 장치가 더 구비되어 용융된 폴리에스테르 플레이크가 여과되는 리사이클 폴리에스테르의 여과단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법을 제공한다.Between the melting step of the recycled polyester flakes and the step of manufacturing the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY), three filter devices with pore sizes in the range of 20 to 50 ㎛ are further provided to filter the melted polyester flakes. Provides a method for manufacturing recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY), further comprising a step of filtering the recycled polyester.

상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화단계는 내부가 복수의 컬럼으로 구획되는 반응기가 구비되어 용융된 폴리에스테르 플레이크가 각 컬럼(column)통과하면서 용융된 폴리에스테르가 균질화되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사의 제조방법을 제공한다.The homogenization step of the recycled polyester flakes is a recycled polyester (SD) process characterized in that a reactor is divided into a plurality of columns, and the molten polyester flakes pass through each column and the molten polyester is homogenized. ) Provides a manufacturing method for partially drawn yarn.

상기의 방법으로 제조되는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사를 제공한다. Provided is recycled polyester (SD) partially drawn yarn manufactured by the above method.

한편으로 상기 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 효과사로 폴리에스테르계 잠재권축사를 심사로 합연신 및 복합하고, 공기교락을 위한 에어노즐의 직경은 1.4 ~ 1.8mm, 공급되는 에어 압력은 0.8~2.2 kg/cm2으로 처리하여, 권취속도는 600~800 m/min의 속도로 권취하여 제조되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사의 제조방법을 제공한다. On the other hand, the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) is jointly drawn and composited with polyester latent crimped yarn as an effect yarn, the diameter of the air nozzle for air bridging is 1.4 to 1.8 mm, and the supplied air A method for manufacturing recycled polyester elastic composite yarn is provided, which is characterized in that it is manufactured by winding at a pressure of 0.8 to 2.2 kg/cm 2 and a winding speed of 600 to 800 m/min.

또한, 상기와 같은 방법으로 제조되는 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사를 제공한다.Additionally, a recycled polyester elastic composite yarn manufactured by the same method as described above is provided.

본 발명에 따르면, 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 해중합, 올리고머 제조, 재중합 및 칩 제조의 공정을 생략하고 직접 용융 방사하여 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 제조할 수 있으므로 제조원가를 30% 이상 절감하면서도 우수한 물성의 의류용 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 제조할 수 있다.According to the present invention, polyester (SD) partially drawn yarn (POY) can be manufactured by directly melt spinning recycled polyester flakes, omitting the processes of depolymerization, oligomer production, repolymerization, and chip production, thereby reducing the manufacturing cost by more than 30%. It is possible to manufacture recycled polyester (SD) partially oriented yarn (POY) for clothing with excellent physical properties while saving money.

또한, 용융단계 전후에서 필터링과 균질화 공정을 거치게 되므로 방사 단계이전의 폴리에스테르 수지의 균질화가 이루어지고, 방사 직전에 소광제를 포함하는 마스터배치 칩이 용융 공급되므로 다양한 수준의 소광효과를 가지는 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 제조할 수 있다. In addition, since filtering and homogenization processes are performed before and after the melting step, the polyester resin before the spinning step is homogenized, and the masterbatch chip containing the matting agent is melted and supplied immediately before spinning, so polyester has various levels of matting effect. (SD) Partially drawn yarn (POY) can be manufactured.

본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(PET) 신축성 복합사는 원사의 표면에 다양한 혼섬도를 가지는 복합사의 제조가 가능하여 네츄럴한 효과(Natural Effect)를 가지고 신축성이 우수한 직물을 제조할 수 있다. The recycled polyester (PET) elastic composite yarn according to the present invention can be manufactured with a variety of blended fibers on the surface of the yarn, making it possible to manufacture a fabric with a natural effect and excellent elasticity.

도 1은 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 제조하기 위한 방사공정 모식도이다.
도 3는 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(SD) 신축성 복합사의 제조장치 모식도이다.Figure 1 is a manufacturing process diagram of recycled polyester (SD) partially drawn yarn according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of a spinning process for manufacturing recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) according to the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for recycled polyester (SD) elastic composite yarn according to the present invention.

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. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached to the present invention. First of all, it should be noted that among the drawings, identical components or parts are indicated by the same reference numerals whenever possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order to not obscure the gist of the present invention.

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.The terms 'about', 'substantially', etc. used in the specification of the present invention are used in the sense of being at or close to that value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and are used in the meaning of the present invention. To aid understanding, precise or absolute figures are used to prevent infringers from unfairly exploiting the mentioned disclosure.

도 1은 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY) 의 제조공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(SD) 플레이크의 용융방사를 위한 방사공정 모식도이고, 도 3는 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사의 제조장치를 나타낸 것이다.Figure 1 is a manufacturing process diagram of recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) according to the present invention, Figure 2 is a spinning process schematic diagram for melt spinning of recycled polyester (SD) flakes according to the present invention, and Figure 3 shows a manufacturing device for recycled polyester elastic composite yarn according to the invention.

본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(SD) 신축성 복합사는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)와 폴리에스테르계 잠재권축사를 합연신, 복합, 열처리 및 공기교락을 형성하여 제조된다.The recycled polyester (SD) elastic composite yarn according to the present invention is manufactured by jointly stretching recycled polyester (SD) partially oriented yarn (POY) and polyester latent crimped yarn, compositing, heat treating, and air entanglement.

상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크(Flake)는 공지의 제조공정에 따라 폐 PET를 수거하여 이물질 분리하고 습식 분쇄, 분별, 습식 분쇄, 분별을 거쳐 제조된 것을 구입하여 사용한다. The recycled polyester flakes are purchased and used by collecting waste PET, separating foreign substances, wet grinding, fractionation, wet grinding, and fractionation according to a known manufacturing process.

도 1 및 도 2에서와 같이 먼저 리사이클 폴리에스테르 플레이크(Flake)를 건조하고, 용융, 여과, 균질화하고, 직접 방사하여 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY : Partially Oriented Yarn)을 제조한다. As shown in Figures 1 and 2, recycled polyester flakes are first dried, melted, filtered, homogenized, and directly spun to produce polyester (SD) partially oriented yarn (POY).

도 2에 표시된 바와 같이 방사공정은 드라이어(Dryer)(1)에 의한 결정화건조, 제습건조를 수행하고, 익스투르더(Extruder)(2)에서 용융 압출되면서, 1st filter 및 2nd filter로 구성되는 여과장치(Filter)(3)를 통과하면서 불순문이 제거되도록 한다. 불순물이 제거된 용융 폴리에스테르 플레이크는 반응기(Reaction M/C)(4) 내부의 복수개로 구획된 컬럼(Column)을 통과하면서 균질화되고, 추가적인 필터(3rd filter)를 거쳐 Booster Pump에 의해 정량 토출되어 스피닝 존(Spinning Zone)(6)으로 공급되어 방사 블록의 구금을 통하여 방사되어 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)로 제조된다.As shown in Figure 2, the spinning process involves crystallization drying and dehumidifying drying using a dryer (1), melt extrusion using an extruder (2), and filtration consisting of a 1st filter and a 2nd filter. As it passes through the filter (3), impurities are removed. The molten polyester flake from which impurities have been removed is homogenized as it passes through a plurality of columns inside the reactor (Reaction M/C) (4), passes through an additional filter (3rd filter), and is discharged in a fixed amount by the Booster Pump. It is supplied to the Spinning Zone (6) and spun through the spinneret of the spinning block to produce polyester (SD) partially drawn yarn (POY).

한편 균질화된 용융된 폴리에스테르수지가 균질화를 위한 반응기(4)를 경유하여 Booster pump로 공급되기 전에 별도의 장치에서 소광제(TiO2)가 포함된 폴리에스테르 마스터배치(5)가 용융공급되어 Booster pump에 혼합 공급된다. Meanwhile, before the homogenized molten polyester resin is supplied to the booster pump via the reactor (4) for homogenization, the polyester masterbatch (5) containing a matting agent (TiO 2 ) is melted and supplied in a separate device to the booster. It is mixed and supplied to the pump.

먼저, 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 건조단계(S10)에서 리사이클 폴리에스테르 플레이크(Flake)를 드라이어(1) 장치에 공급한다. 드라이어(1)는 공급되는 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 수분을 일정 수준 이하로 제거하는 장치로 리사이클 폴리에스테르 플레이크는 이 장치 내에서 결정화 건조와 제습건조의 2단계에 거쳐 건조 처리가 이루어진다. 결정화건조는 폴리에스테르 플레이크가 서로 고온에서 달라붙지 않도록 표면이 결정화될 수 있도록 처리하는 것이며, 제습건조는 이후 용융방사 공정에서 적절한 수준이 100ppm 이하의 수준으로 수분을 제거하는 공정이다.First, in the recycling polyester flake drying step (S10), recycled polyester flakes are supplied to the dryer (1) device. The dryer (1) is a device that removes moisture from the supplied recycled polyester flakes below a certain level. The recycled polyester flakes are dried in this device through two stages of crystallization drying and dehumidifying drying. Crystallization drying is a treatment that allows the surface to crystallize so that the polyester flakes do not stick to each other at high temperatures, and dehumidifying drying is a process of removing moisture to an appropriate level of 100ppm or less in the subsequent melt spinning process.

리사이클 폴리에스테르 플레이크의 결정화 건조는 80~130℃의 온도 범위서 단계적으로 240~380 min간 수행한다. 결정화 건조 온도가 80℃ 미만으로 낮은 경우에는 표면 결정화 정도가 미미하여 이후 제습건조 단계에서 Flake간 부착에 의한 브릿지(Bridge)현상에 의한 뭉침이 발생하며, 130℃를 초과하는 경우에도 브릿지 현상이 발생된다.Crystallization and drying of recycled polyester flakes is carried out step by step for 240 to 380 min at a temperature range of 80 to 130°C. If the crystallization drying temperature is low (less than 80℃), the degree of surface crystallization is minimal, and agglomeration occurs due to the bridge phenomenon due to adhesion between flakes in the subsequent dehumidification and drying stage. If the temperature exceeds 130℃, the bridge phenomenon also occurs. .

제습건조는 결정화가 이루어져 브릿지 현상이 방지되는 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 수분률을 100ppm 이하의 수준으로 낮추기 위하여 120~150℃의 고온에서 20~60 min 간 수행될 수 있다. 이후 방사공정의 작업성, 공정불량, 최종적으로 제조되는 리사이클 폴리에스테르(SD 부분연신사(POY)의 물성을 고려할 때는 수분율이 낮을수록 유리하다. Dehumidification drying can be performed for 20 to 60 minutes at a high temperature of 120 to 150°C to lower the moisture content of recycled polyester flakes, which crystallizes and prevents bridging, to a level below 100 ppm. When considering the workability of the subsequent spinning process, process defects, and the physical properties of the recycled polyester (SD partially oriented yarn (POY)) that is finally manufactured, a lower moisture content is more advantageous.

이렇게 건조공정을 거친 리사이클 폴리에스테르 플레이크는 익스투더(Extruder)(2)에 연속적으로 공급되면서 용융된다(S20). 익스투루더(2)는 공급구간(Feeding Zone)과 용융구간이 4개 구간(#1, #2, #3, #4)으로 구분되어 있고 각 구간의 온도는 270~295℃의 범위 내에서 설정되어 이 용융구간을 리사이클 폴리에스테르 플레이크가 통과하면서 점진적으로 용융되어 리사이클 폴리에스테르 플레이크 균질화단계(S30)로 제공된다.The recycled polyester flakes that have undergone this drying process are continuously supplied to the extruder (2) and melted (S20). The extruder (2) has a feeding zone and a melting zone divided into four sections (#1, #2, #3, #4), and the temperature of each section is within the range of 270~295℃. As the recycled polyester flakes pass through this melting section, they are gradually melted and provided to the recycled polyester flake homogenization step (S30).

익스투루더의 #1~#4 구간의 온도가 270℃ 미만인 경우에는 공급되는 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융이 용이하지 않으며 익스투루더 내부의 스크류에 부하가 증가되고, 막힘이 발생될 수 있으며, #1~#4 구간의 온도가 295℃를 초과하게 되면 폴리에스테르 플레이크의 중합도가 저하되어 공정불량이 발생되고, 제조되는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 물성이 낮게 된다. If the temperature in sections #1 to #4 of the extruder is less than 270℃, it is not easy to melt the supplied recycled polyester flakes, the load on the screw inside the extruder increases, and clogging may occur. # If the temperature in sections 1 to #4 exceeds 295°C, the degree of polymerization of polyester flakes decreases, causing process defects, and the physical properties of the recycled polyester (SD) partially oriented yarn (POY) produced become low.

익스트루더(2)에서 용융이 이루어진 리사이클 폴리에스테르 플레이크는 필터 여과장치(Filter)(3)를 거쳐 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화 단계(S30)에 공급된다. 필터 여과장치는 복수로 구성되며, 20~50㎛의 기공 크기를 가지는 메시필터(Mesh Filter)로서 리사이클 폴리에스테르 플레이크 내에 포함된 불순물, 잡물을 제거한다. 필터 여과장치는 폴리에스테르 플레이크 균질화 단계(S3)를 위한 반응기(Reaction M/C)(4)에 공급되기 전과, 반응기(Reaction M/C)을 거친 후의 용융된 리사이클 폴리에스테르 이동 경로상에 각각 복수개로 구비될 수 있다. The recycled polyester flakes melted in the extruder (2) are supplied to the homogenization step (S30) of the recycled polyester flakes through the filter (3). The filter filtration device consists of multiple filters, and is a mesh filter with a pore size of 20 to 50㎛, which removes impurities and dirt contained in the recycled polyester flakes. A plurality of filter filtration devices are installed on the molten recycled polyester movement path before being supplied to the reactor (Reaction M/C) (4) for the polyester flake homogenization step (S3) and after passing through the reactor (Reaction M/C). It can be provided with .

리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화 단계(S30)는 반응기(Reaction M/C))(4)를 통과하면서 이루어지는데 반응기 내부는 10~12개의 컬럼(Column) 으로 분할되어 있으며, 진공 환경이 이루어져 이 복수의 컬럼을 통과하면서 폴리에스테르 플레이크는 균일하게 혼합되면서 IV의 균질화가 이루어진다. 이렇게 균질화된 용융된 리사이클 폴리에스테르 플레이크는 고유점도(IV) 0.6㎗/g ~ 0.8 ㎗/g를 가지게 된다.The homogenization step (S30) of recycled polyester flakes is performed by passing through a reactor (Reaction M/C) (4). The inside of the reactor is divided into 10 to 12 columns, and a vacuum environment is created to As the polyester flakes pass through the column, they are uniformly mixed and homogenization of the IV is achieved. The homogenized melted recycled polyester flakes have an intrinsic viscosity (IV) of 0.6 ㎗/g to 0.8 ㎗/g.

상기 균질화단계(S30)을 거친 용융 리사이클 폴리에스테르수지는 부스터 펌프(Booster Pump)에 의하여 정량 계량되어 스피닝 존(Spinning Zone)(6)으로 공급되어 리사이클 폴리에스테르 부분연신사(POY) 방사단계(S50)가 수행된다.The molten recycled polyester resin that has gone through the homogenization step (S30) is metered by a booster pump and supplied to the spinning zone (6) to produce recycled polyester partially drawn yarn (POY) spinning step (S50). ) is performed.

그러나 균질화단계(S30)을 거친 용융 폴리에스테르 수지가 부스터 펌프에 공급되기 전에 별도의 장치에서 소광제(TiO2)가 포함된 용융된 폴리에스테르 마스터배치(5)를 정량 토출하여 투입된다(S40). 소광제(TiO2)의 함량은 최종 생산되는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 용도에 따라 조절될 수 있으며, 균질화단계를 통과한 리사이클 폴리에스테르수지와 함께 혼합되어 부스터 펌프(Booster Pump)에 공급되면서 정량 계량되어 스피닝 존(Spinning Zone)(6)에 공급되어 방사블록을 통해 방사된다.However, before the molten polyester resin that has gone through the homogenization step (S30) is supplied to the booster pump, a fixed amount of molten polyester masterbatch (5) containing a matting agent (TiO 2 ) is discharged from a separate device (S40). . The content of the matting agent (TiO 2 ) can be adjusted depending on the use of the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) produced, and is mixed with the recycled polyester resin that has passed the homogenization step and used as a booster pump. As it is supplied to the pump, it is metered and supplied to the spinning zone (6) and radiated through the spinning block.

스피닝 존(6)에서 방사 구금을 통해 토출될 때 방사온도는 275~295℃ 범위이며, 방사속도는 2,900~3,300 m/min으로 방사되어 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)가 방사된다(S50). When discharged through the spinneret in the spinning zone (6), the spinning temperature is in the range of 275~295℃, and the spinning speed is 2,900~3,300 m/min to produce recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY). (S50).

방사온도가 275℃ 미만인 경우에는 방사구금에서 토출될 때 단사절이 다수 발생되어 작업성이 저하되고, 방사온도가 295℃를 초과하게 되면 방사구금의 표면에서 용융 폴리머가 뭉치면서 낙하하는 Drip 현상이 나타나 약사 발생 및 외관 불량, 모우, 루프의 원인이 된다.If the spinning temperature is less than 275℃, many single yarn breaks occur when discharged from the spinneret, which reduces workability. If the spinning temperature exceeds 295℃, a drip phenomenon occurs where the molten polymer clumps and falls from the surface of the spinneret. It can cause the appearance of weak spots, poor appearance, mold, and loops.

리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사의 권취단계(S60)는 방사구금에서 토출되는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)가 20~50℃의 온도로 냉각되어 권취장치에 권취되어 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)로 제조된다.In the winding step (S60) of the recycled polyester (SD) partially drawn yarn, the recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) discharged from the spinneret is cooled to a temperature of 20 to 50 ℃ and wound on a winding device to form recycled polyester. (SD) Manufactured from partially drawn yarn (POY).

이렇게 제조되는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)가 효과사로 공급되고, 폴리에스테르계 잠재권축사가 심사로 공급되어 도 3의 복합사 제조장치에서 합연신, 복합, 열처리 및 공기교락을 거쳐 리사이클 폴리에스테르(SD) 신축성 복합사로 제조된다. The recycled polyester (SD) partially oriented yarn (POY) produced in this way is supplied as an effect yarn, and the polyester-based latent crimped yarn is supplied as a screen, and is subjected to joint stretching, composite, heat treatment, and air entanglement in the composite yarn manufacturing device of FIG. 3. It is manufactured from recycled polyester (SD) elastic composite yarn.

상기 폴리에스테르계 잠재권축사는 고점도와 저점도를 가지는 각각의 폴리에스테르(PET) 방사용 칩(chip)을 사이드-바이-사이드(side-by-side)형으로 복합 방사하여 제조되는 이점도 폴리에스테르 잠재권축사(20)로서 섬도 30~50De'의 잠재권축사를 이용한다. 이렇게 제조되는 side-by-side형 이점도 폴리에스테르 잠재권축사(20)는 복합방사 후 열을 가함으로써 열수축성 차이에 의해 물리적 코일을 형성하는 방식으로 신축성이 발현되는 섬유이다.The polyester latent crimped yarn has the advantage of being manufactured by composite spinning each polyester (PET) spinning chip having high and low viscosity in a side-by-side manner. As a latent winding yarn (20), a latent winding yarn with a fineness of 30 to 50 De is used. The side-by-side double-sided polyester latent crimped yarn 20 manufactured in this way is a fiber that exhibits elasticity by applying heat after composite spinning to form a physical coil due to a difference in heat shrinkage.

도 3에 따르면 상기 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)(10)와 상기 이점도 폴리에스테르(PET) 잠재권축사(20)를 GR1(40)에 각각 공급하게 된다. 크릴에 적재된 각 원사는 각각 Nip Roller(30)를 경유하여 일정한 장력으로 GR1(40)에 공급되게 된다.According to Figure 3, the recycled polyester (SD) partially oriented yarn (POY) 10 and the double-sided polyester (PET) latent crimped yarn 20 are supplied to GR 1 (40), respectively. Each yarn loaded in the creel is supplied to GR 1 (40) at a constant tension via the Nip Roller (30).

이렇게 공급되는 각 원사는 열처리를 거치게 되는데, 열처리는 접촉식 히터(50)와 비접촉식 히터(60)를 통과하면서 이루어진다. 즉, GR1(40)을 통과한 리사이클 폴리에스테르 부분연신사(10)와 이점도 폴리에스테르 잠재권축사(20)는 접촉식 히터(50)을 통과하면서 1차 열처리가 수행된다. 이때 1차 열처리 온도는 120~130℃이다. 1차 열처리 과정을 거친 원사는 다시 한번 비접촉식 히터(60)를 통과하면서 한 번 더 열처리가 이루어진다. 2차 열처리를 거치게 되면서 보다 안정적인 열고정이 이루어지게 되어, 제조되는 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사의 경시변화가 감소하게 안정적으로 되어 제직 및 염색 가공공정에서 불량발생을 방지할 수 있다. 이 때 열처리 온도는 190~210℃에서 이루어지는 것이 바람직하다. Each yarn supplied in this way undergoes heat treatment, which is performed while passing through the contact heater 50 and the non-contact heater 60. That is, the recycled polyester partially drawn yarn 10 and the polyester latent crimped yarn 20 that have passed through GR 1 (40) undergo primary heat treatment while passing through the contact heater 50. At this time, the first heat treatment temperature is 120~130℃. The yarn that has gone through the first heat treatment process passes through the non-contact heater 60 once again and is heat treated once more. By undergoing secondary heat treatment, a more stable heat setting is achieved, and the recycled polyester elastic composite yarn produced becomes stable with a reduced change over time, thereby preventing defects in the weaving and dyeing process. At this time, the heat treatment temperature is preferably performed at 190 to 210°C.

공기 교락은 상기 연신 및 비접촉 열처리된 리사이클 폴리에스테르 부분연신사(10)와 이점도 폴리에스테르 잠재권축사(20)를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 공기 교락을 위한 에어노즐(80)을 통해 수행된다. 공기교락을 위한 에어노즐(80)에서 0.8~2.2 kg/m2 이내의 에어를 공급하여 공기교락을 부여하였으며, 에어노즐의 에어 토출홀의 직경은 1.4~1.8mm이다. 사용되는 에어노즐(80)은 텐덤(Tandem)형 에어노즐로서 에어가 토출되는 홀(hole)이 사도 상에 2개 이상이 형성된 것으로 기존에 복합사 가공장치에서 사용된 적이 없는 노즐이다. Air entanglement is a step of plying the stretched and non-contact heat-treated recycled polyester partially drawn yarn 10 and the double-sided polyester latent crimped yarn 20 through air entanglement, and is performed through an air nozzle 80 for air entanglement. . Air mixing was provided by supplying air within 0.8 to 2.2 kg/m 2 from the air nozzle 80, and the diameter of the air discharge hole of the air nozzle was 1.4 to 1.8 mm. The air nozzle 80 used is a tandem type air nozzle, which has two or more holes through which air is discharged, and is a nozzle that has never been used in a composite yarn processing device before.

본 출원인은 복합사 가공장치에 텐덤(Tandem)형 에어노즐을 사용하기 위하여 복합사 가공장치를 개조하여 텐덤(Tandem)형 노즐을 설치하여 공기교락의 효과를 더욱 향상시킬 수 있었으며 인버터를 도입하여 일정하게 변화하는 압력의 에어를 공급하여 혼섬도를 더욱 향상시킬 수 있었다.In order to use a tandem-type air nozzle in the composite yarn processing device, the applicant modified the composite yarn processing device and installed a tandem-type nozzle to further improve the effect of air agitation. By introducing an inverter, the applicant was able to further improve the effect of air agitation. By supplying air with a constantly changing pressure, the mixing ratio was able to be further improved.

이에 의하여 형성되는 공기교락의 개수는 1미터당 50개 정도의 교락수로 형성된다. 상기와 같이 0.8~2.2kg/m2 범위에서 변화하는 에어노즐(80) 압력에 의하여 제조되는 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사의 외관은 표면에 리사이클 폴리에스테르(PET) 부분연신사가 노출되고 내부에 잠재권축사가 심사로 위치하게 되므로 제조되는 편직물의 신축성이 향상되고, 소프트한 터치 및 볼륨감, 우수한 심색성을 가지게 된다.The number of air bridges formed as a result is about 50 air bridges per meter. As described above, the appearance of the recycled polyester elastic composite yarn manufactured by the air nozzle 80 pressure varying in the range of 0.8 to 2.2 kg/m 2 has the partially drawn recycled polyester (PET) yarn exposed on the surface and the latent crimped yarn inside. Because it is located in the core, the elasticity of the manufactured knitted fabric is improved, and it has a soft touch, a sense of volume, and excellent deep coloring properties.

공기교락이 형성된 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사가 600~800m/m의 속도로 권취롤러(90)에 권취되어 차후 후가공 및 편직 공정에서 사용할 수 있도록 준비한다. 본 발명은 상기 리사이클 폴리에스테르(PET) 신축성 복합사에 600~2000TM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 보빈에 권취하여 직물 제조용 원사로 제조된다.The air-intertwined recycled polyester elastic composite yarn is wound on the winding roller 90 at a speed of 600 to 800 m/m and prepared for use in subsequent post-processing and knitting processes. In the present invention, the recycled polyester (PET) elastic composite yarn is wound on a bobbin through a twisting process to give a twist in the range of 600 to 2000 TM, and is manufactured into yarn for fabric production.

본 발명에 따른 리사이클 폴리에스테르(PET) 신축성 복합사는 염색 가공한 이후에는 수축률 차이로 폴리에스테르 잠재권축사는 수축률이 크므로 복합사의 심사부분을 형성하고, 상대적으로 수축률이 낮은 리사이클 폴리에스테르(PET) 부분연신사가 최대로 많은 굴곡 특성을 보이면서 표면에 돌출되어 우수한 촉감과 자연스러운 특성이 발현되고 염색 이후에는 우수한 신축성을 나타내게 된다.The recycled polyester (PET) elastic composite yarn according to the present invention has a large shrinkage rate due to the difference in shrinkage rate after dyeing and processing, so it forms the core part of the composite yarn, and recycled polyester (PET) has a relatively low shrinkage rate. Partially stretched yarns show the most bending characteristics and protrude from the surface, providing excellent tactile feel and natural characteristics. After dyeing, they exhibit excellent elasticity.

상기 연사된 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. Fabric manufactured by weaving or knitting the twisted yarns as warp or weft yarns is manufactured into fabric by applying a typical polyester dyeing method in which the fabric is dyed in a high-temperature, high-pressure rapid dyeing machine at 100-130°C for 2-5 hours. can do.

이렇게 염색되는 직물 또는 편물은 공기교락단계에서 리사이클 폴리에스테르 신축성 복합사에 부여되는 공기교락의 효과와 표면에 돌출되는 폴리에스테르 부분 연신사로 인하여 우수한 촉감을 나타나게 된다. Fabrics or knitted fabrics dyed in this way exhibit excellent tactile feel due to the effect of air entanglement given to the recycled polyester elastic composite yarn in the air entanglement step and the partially stretched polyester yarn protruding on the surface.

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.The present invention will be described in detail below through examples. This embodiment is intended to explain the present invention in detail using the most preferred embodiments of the present invention to the extent that a person skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. The scope is not limited to these examples.

<< 실시예Example 1-1 ~ 1-3> 리사이클 폴리에스테르 1-1 ~ 1-3> Recycled polyester 플레이크의of flakes 건조 dry

입자 크기 8~10 ㎛, 수분율 1.0wt% 수준의 리사이클 폴리에스테르 플레이크(Flake)를 드라이어(1)에 공급하여 아래 [표1]의 조건에 따라 건조하면서 각 조건에 따른 수분율 측정기를 이용한 수분율 측정과 브릿지(Bridge) 현상발생 유무를 확인하였다.Recycled polyester flakes with a particle size of 8 to 10 ㎛ and a moisture content of 1.0 wt% are supplied to the dryer (1) and dried according to the conditions in [Table 1] below, and the moisture content is measured using a moisture meter for each condition. The presence or absence of bridge phenomenon was confirmed.

[표 1][Table 1]

수분율 측정결과 결정화 건조 온도 실시예 1-2와 실시예1-3에서 수분율이 우수한 것으로 나타났으나, 제습건조 공정 이후의 폴리에스테르 플레이크의 브릿지 현상 발생을 고려할 때 실시예 1-3의 건조 조건이 가장 우수한 것으로 확인되었다.The moisture content measurement results showed that the moisture content was excellent in the crystallization drying temperatures of Examples 1-2 and 1-3. However, considering the occurrence of bridging phenomenon in the polyester flakes after the dehumidification drying process, the drying conditions of Example 1-3 were poor. It was confirmed to be the best.

<< 실시예Example 2-1 ~ 2-3> 리사이클 폴리에스테르(SD) 2-1 ~ 2-3> Recycled polyester (SD) 부분연신사(POY)의Partially drawn yarn (POY) 제조 manufacturing

실시예1에 따라 건조된 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 익스투루더(2)공급하면서 익스투루더의 용융구간별 온도를 각각 다르게 설정하고, 스피닝 존(6)의 방사온도를 달리하면서 Drip성과 방사성, 단면 형성성을 상호비교 평가하였다.While supplying the recycled polyester flakes dried according to Example 1 to the extruder (2), the temperature for each melting section of the extruder was set differently, and the spinning temperature of the spinning zone (6) was varied to determine drip performance, spinability, and cross-section. Formability was evaluated for mutual comparison.

또한, 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 제조하기 위하여 별도의 공급장치에서 소광제(TiO2)가 포함된 폴리에스테르 마스터배치(5)를 제조하여 균질화반응기(Reation M/C)(4)를 통과한 용융 폴리에스테르수지가 부스터펌프(Booster pump)에 공급되기 전의 폴리머라인(Polymer line)에 공급하였다. 이때 폴리에스테르 마스터배치 중의 소광제(TiO2)의 함량은 20중량%이고 잔량은 폴리에스테르수지이며, 리사이클 폴리에스테르 수지와 폴리에스테르 마스터배치의 중량비에 따른 작업성을 비교하여 [표2]에 표시하였다. 폴리에스테 마스터배치(5)를 공급하기 위한 공급장치(5)의 용융압출조건은 상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 익스트루터(2)의 구간별 온도 조건과 동일하게 설정하였다. In addition, in order to produce recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY), a polyester masterbatch (5) containing a matting agent (TiO 2 ) is manufactured in a separate supply device and used in a homogenization reactor (Reation M/C). The molten polyester resin that passed through (4) was supplied to the polymer line before being supplied to the booster pump. At this time, the content of matting agent (TiO 2 ) in the polyester masterbatch is 20% by weight and the remaining amount is polyester resin. The workability according to the weight ratio of recycled polyester resin and polyester masterbatch is compared and shown in [Table 2]. did. The melt extrusion conditions of the supply device 5 for supplying the polyester masterbatch 5 were set to be the same as the temperature conditions for each section of the extruder 2 of the recycled polyester flakes.

[표 2][Table 2]

작업성은 공정 중 단사, 사도이탈 등을 측정하여 불량 1점 ~ 양호 5점의 점수를 부여하였다. 작업성은 최종 소광제(TiO2)의 함량이 1% 포함되는 실시예 2-2에서 가장 우수한 것으로 확인되었다.Workability was evaluated by measuring single yarns and thread separation during the process, and scores ranging from 1 bad to 5 good were given. Workability was confirmed to be the best in Example 2-2, in which the final matting agent (TiO 2 ) content was 1%.

폴리에스테르 플레이크(Flake)가 익스트루터(2)에 공급될 때 공급구간과 4개의 용융구간의 온도를 각각 다르게 설정하여 방사작업성, 방사팩의 압력상승, 교체주기, G/P(Gear Pump)의 부하정도를 각각 비교 평가하여 [표 3]에 표시하였다.When polyester flakes are supplied to the extruder (2), the temperatures of the supply section and the four melting sections are set differently to determine spinning workability, pressure increase of the spinning pack, replacement cycle, and G/P (Gear Pump). ) were compared and evaluated for each degree of load and are shown in [Table 3].

[표 3][Table 3]

Drip성은 용융 폴리머가 방사구금에서 토출될 때 토출되는 용융액이 뭉치면서 낙하하는 현상으로 방사온도가 지나치게 높은 경우에 나타날 수 있으며, 단면 형성성은 제조되는 폴리에스테르 부분연신사의 절단면의 원형도를 비교하는 것이고, 방사성은 방사공정에서 발생하는 단사절의 빈도를 비교하는 것이다. 각 실시예에 따른 상대비교로서 ◎ 매우양호 / ○ 양호 / △ 보통 / X 불량로 표시하였다.Drip property is a phenomenon in which the discharged melt clumps and falls when the molten polymer is discharged from the spinneret, and can occur when the spinning temperature is too high. Cross-section formability is a comparison of the circularity of the cut surface of the partially drawn polyester yarn being manufactured. , radioactivity compares the frequency of single yarn breaks that occur during the spinning process. As a relative comparison according to each example, it was indicated as ◎ very good / ○ good / △ average / X poor.

익스투루더의 용융구간의 온도가 낮은 경우에는 방사성과 단면 형성성이 나쁘고, 온도가 너무 높은 경우에는 Drip성이 나쁘게 나타나므로 상대적으로 실시예3-2의 조건에서 조업성이 가장 우수하였고, 생산되는 폴리에스테르 부분 연신사의 외관, 모우, 루프 등의 불량 발생도 적은 것으로 확인되었다. If the temperature of the melting section of the extruder is low, spinnability and cross-section forming properties are poor, and if the temperature is too high, dripping properties are poor, so the operability was relatively best under the conditions of Example 3-2, and production was performed. It was confirmed that the occurrence of defects such as appearance, hair, and loops in the partially drawn polyester yarn was low.

<< 실시예Example 4-1 ~ 4-4> 리사이클 폴리에스테르(SD) 신축성 복합사의 제조 4-1 ~ 4-4> Manufacturing of recycled polyester (SD) elastic composite yarn

리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)(10)와 폴리에스테르계 잠재권축사(20)를 도 3의 복합사 제조장치의 크릴에 각각 적재하여 공급한다. Recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) (10) and polyester-based latent crimped yarn (20) are respectively loaded and supplied to the creel of the composite yarn manufacturing apparatus of FIG. 3.

각각 적재된 원사는 Nip roller(30)을 거쳐 GR1(40)에 공급되고, 접촉식 열처리히터(50)과 비접촉식 열처리히터(60)에서 각각 열처리된다. Each loaded yarn is supplied to GR 1 (40) through the Nip roller (30) and is heat treated in the contact heat treatment heater (50) and the non-contact heat treatment heater (60), respectively.

열처리된 원사는 GR2(70)을 통과하면서 에어노즐(80)에 의하여 공급되는 에어에 의해 공기교락이 형성된다. 공기교락 후에 권취롤러(90)에 의해서 보빈에 권취되어 복합사가 제조된다. 도 3의 장치에서 수행되는 연신, 열처리, 공기교락의 조건은 [표 4]에 표시된 조건에 따라 리사이클 폴리에스테르(SD) 신축성 복합사를 제조하였고, 공기교락을 위한 에어노즐로 템덤형 에어노즐의 직경과, 공급되는 Air 압력을 조절하면서 혼섬도와 외관을 상호 비교하여 [표 4]에 표시하였다.As the heat-treated yarn passes through GR 2 (70), air circulation is formed by the air supplied by the air nozzle (80). After air agitation, the composite yarn is wound on a bobbin by a winding roller 90 to produce composite yarn. Recycled polyester (SD) elastic composite yarn was manufactured according to the conditions shown in [Table 4] for the stretching, heat treatment, and air entanglement performed in the device of Figure 3, and a temdem-type air nozzle was used as an air nozzle for air entanglement. By adjusting the diameter and supplied air pressure, the blending degree and appearance were compared and shown in [Table 4].

[표 4][Table 4]

(1) (One) 혼섬도Honseomdo Island 평가 evaluation

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 측정하였다. 1m당 혼섬도 50개 이상일 경우 우수(◎), 40~50개 수준일 때 양호(○), 30~40개 수준일 때 보통(△), 30개 이하일 경우에는 불량(×)으로 표시하였다. The degree of blending is a measure of the number of blended yarns per 1 m of composite yarn and indicates the degree of uniform blending of two materials. Additionally, as a method of measuring the number of mixed fibers, water was placed in a square tank, floating composite yarns on the surface of the water, and then the number of mixed threads 1 m long was measured. The number was measured visually through self-assessment rather than standard evaluation. If the number of threads per 1 m was more than 50, it was marked as excellent (◎), if it was 40 to 50, it was marked as good ( ○ ), if it was 30 to 40, it was marked as average ( △) , and if it was 30 or less, it was marked as poor ( × ).

접촉식 히터(50)의 각 온도 구간에서 혼섬도와 작업성을 검토한 결과 온도구간 120~130℃ 구간에서 혼섬도와 작업성이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다. As a result of examining the degree of blending and workability in each temperature range of the contact heater (50), the degree of blending and workability were found to be relatively excellent in the temperature range of 120 to 130°C.

(( 2)외관2) Appearance 평가 evaluation

외관 평가는 전문가 5인에 의하여 상호 비교로 진행하였으며, 불량 1점 ~ 우수 5점의 점수를 부여하여 평균 점수 5점 우수(◎), 3~4점 양호(○), 2점 수준일 때 보통(△), 2점 이하일 경우에는 불량(×)으로 표기하였다.Appearance evaluation was conducted by five experts through mutual comparison, and scores were given from 1 poor to 5 excellent, with an average score of 5 excellent (◎), 3 to 4 good ( ○ ), and 2 points average. ( △) , and if the score is 2 points or less, it is marked as defective ( × ).

에어노즐의 직경이 1.6mm 일 때 혼섬도가 가장 우수하고, 외관평가에서 루프 또는 모우 발생이 적게 나타난 것으로 판단된다.When the air nozzle diameter is 1.6mm, the blending degree is the best, and the appearance evaluation shows that there is less loop or muzzle generation.

10: 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사
20: 이점도 폴리에스테르 잠재권축사
30: Nip Roller
40: Goder Roller 1(GR1)
50: 접촉식 히터
60: 비접촉식 히터
70: Goder Roller 2(GR2)
80: 에어 노즐
90: 권취롤러10: Recycled polyester (SD) partially drawn yarn
20: Lee Jeong-do polyester latent crimp yarn
30: Nip Roller
40: Goder Roller 1(GR 1 )
50: Contact heater
60: Non-contact heater
70: Goder Roller 2(GR 2 )
80: Air nozzle
90: Winding roller

Claims (7)

리사이클 폴리에스테르 플레이크의 건조단계;
리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융단계;
리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화단계;
폴리에스테르(SD) 마스터배치 투입단계;
리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY) 방사단계; 및
리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 권취단계를 포함하고,
상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 건조단계는 입자크기 8~10㎛, 수분율 1.0wt%의 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 결정화건조로 80℃에서 120분, 90℃, 100℃, 120℃에서 각각 60분, 130℃에서 45분간 수행한 후, 제습건조를 130℃에서 30~60분간 수행하며,
상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크를 균질화하기 위해 반응기(Reaction M/C)에 공급되기 전과, 반응기(Reation M/C)를 거친 후의 용융된 리사이클 폴리에스테르 이동 경로상에 20~50㎛ 범위의 기공 크기를 가지는 3개의 필터 장치가 더 구비되어 용융된 폴리에스테르 플레이크가 여과되는 리사이클 폴리에스테르의 여과단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD)부분연신사(POY)의 제조방법.
Drying step of recycled polyester flakes;
Melting step of recycled polyester flakes;
Homogenization step of recycled polyester flakes;
Polyester (SD) masterbatch input step;
Recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) spinning step; and
Including a winding step of recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY),
The drying step of the recycled polyester flakes involves crystallizing and drying recycled polyester flakes with a particle size of 8 to 10 μm and a moisture content of 1.0 wt% at 80°C for 120 minutes, 60 minutes at 90°C, 100°C, and 120°C, and 130°C. After performing this for 45 minutes, dehumidifying and drying is performed at 130°C for 30 to 60 minutes.
In order to homogenize the recycled polyester flakes, the molten recycled polyester has a pore size in the range of 20 to 50㎛ on the movement path before being supplied to the reactor (Reaction M/C) and after passing through the reactor (Reaction M/C). A method for producing recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY), characterized in that it further includes a filtration step of recycled polyester in which three filter devices are further provided and molten polyester flakes are filtered.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 용융단계는 익스투루더(Extruder)의 공급구간과 4개의 용융구간으로 구분되고, 각 구간의 온도가 270~295℃인 구간을 통과하면서 용융되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법.
According to paragraph 1,
The melting step of the recycled polyester flakes is divided into an extruder supply section and four melting sections, and the recycled polyester is melted while passing through a section where the temperature of each section is 270 to 295°C. (SD) Manufacturing method of partially drawn yarn (POY).
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 리사이클 폴리에스테르 플레이크의 균질화단계는 내부가 복수의 컬럼으로 구획되는 반응기가 구비되어 용융된 폴리에스테르 플레이크가 통과하면서 용융된 폴리에스테르가 균질화되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)의 제조방법.
According to paragraph 1,
The homogenization step of the recycled polyester flakes is a partially drawn recycled polyester (SD) yarn, characterized in that the melted polyester is homogenized as the molten polyester flakes pass through a reactor whose interior is divided into a plurality of columns ( Manufacturing method of POY).
 상기 제1항, 제3항, 제5항 중 어느 한항의 제조방법으로 제조되는 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY).
Recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1, 3, and 5.
 제6항의 리사이클 폴리에스테르(SD) 부분연신사(POY)를 효과사로 폴리에스테르계 잠재권축사를 심사로 합연신 및 복합하고, 공기교락을 위한 에어노즐의 직경은 1.4 ~ 1.8mm, 공급되는 에어 압력은 0.8~2.2 kg/cm2으로 처리하고, 권취속도는 600~800 m/min의 속도로 권취하여 제조되는 것을 특징으로 하는 리사이클 폴리에스테르(SD) 신축성 복합사의 제조방법.
The recycled polyester (SD) partially drawn yarn (POY) of Paragraph 6 is used as an effect yarn, and polyester latent crimped yarn is carefully drawn and composited. The diameter of the air nozzle for air bridging is 1.4 ~ 1.8mm, and the air supplied is A method of manufacturing recycled polyester (SD) elastic composite yarn, characterized in that the pressure is 0.8 to 2.2 kg/cm 2 and the winding speed is 600 to 800 m/min.
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