KR19980067990A - 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 이수축 효과가 우수한 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

원단 제조시 원단의 촉감 및 드래프(Drape)성 등이 우수하고, 고온에서 사이징 할 수 있고, 균일한 염색이 가능한 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 간소화된 공정으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

복굴절율(Δn)이 5~10×10^-3인 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)를 온도가 상온~100℃인 가열판이 중간에 설치된 70~100℃의 가열로울러(5)와 연신로울러(7) 사이에서 연신비 2.5~3.5로 연신하여 고수축성 폴리에스테르 연신사를 제조하고 제조한 연신사와 복굴절율(Δn)이 30~80×10^-3인 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 1.0~3.0kg/㎠ 의 공기압력으로 교락 및 혼섬시킨다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 여성용 블라우스 및 정장 등의 의류용 원단 제조에 사용된다.

Description

폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법

본 발명은 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 복굴절율이 상이한 2개의 폴리에스테르 섬유를 공기 교락하여 제조한다.

폴리에스테르 이수축 혼섬사는 여성용 블라우스 및 정장 등의 제조에 사용되며, 이들 혼섬사로 원단을 제조하면 염색 및 가공공정에서 혼섬사의 이수축성이 발현되어 원단의 촉감 및 드래프(Drape)성 등이 우수해진다.

이와 같은 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조하기 위한 종래 기술들을 살펴보기로 한다.

첫번째로서는 폴리에스테르 중합체를 1000~1500m/분의 방사속도로 방사하여 복굴절율이 5~10×10^-3인 폴리에스테르 미연신사를 제조한 후 이를 연신비 2.5~3.5로 연신하여 폴리에스테르 연신사를 제조한다.

한편 폴리에스테르 중합체를 3000~3300 m/분의 방사속도로 방사하여 복굴절율이 30~60×10^-3인 폴리에스테르 부분배향사를 제조한다.

이상에서 각각 제조된 폴리에스테르 연신사와 폴리에스테르 부분배향사를 별도의 장치에서 합사 및 공기 교락시켜서 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다. 이와 같은 방법은 폴리에스테르 연신사 또는 폴리에스테르 부분배향사를 각각의 장치 및 공정으로 제조한 후 별도의 장치에서 이들을 합사 및 공기 교락시켜야 하므로 제조공정이 복잡해진다. 그 결과 제품 수율이 저하되고 제조원가가 상승하게 된다. 또한 폴리에스테르 연신사와 폴리에스테르 부분배향사의 제조에 사용되는 폴리에스테르 중합체가 동일한 것이기 때문에 폴리머 종류 차이에 따른 이수축 효과를 기대할 수 없어서 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 이수축 효과가 낮다.

다른 방법으로는 폴리에스테르 중합체를 1000~1500m/분의 방사속도로 방사하여 복굴절율이 5~10×10^-3인 폴리에스테르 미연신사를 제조한 후 온도가 120~140℃인 가열판이 중간에 설치된 80~100℃의 가열로울러와 연신로울러 사이에서 연신비 2.5~3.5로 연신하여 폴리에스테르 연신사를 제조하고, 제조한 폴리에스테르 연신사와 복굴절율이 30~60×10^-3인 폴리에스테르 부분배향사를 상기 공정과 일공정으로 공기 교락장치 직전에서 합사한 후 공기 교락하여 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.

여기서 사용되는 폴리에스테르 부분배향사는 폴리에스테르 미연신사 제조시에 사용한 폴리에스테르 중합체를 3000~3300m/분의 방사속도로 방사하여 제조한다.

이와 같은 방법은 폴리에스테르 미연신사의 연신공정과 폴리에스테르 연신사와 폴리에스테르 부분배향사의 합사 및 교락 공정을 동일 기대 내에서 하나의 공정으로 처리하므로서 수율이 향상되고 제조원가가 절감된다. 그러나 폴리에스테르 부분 배향사를 별도의 사도로 공급해야 하므로 설비가 복잡하고, 폴리에스테르 연신사와 폴리에스테르 부분배향사 제조시 동일한 폴리에스테르 중합체를 사용하므로 폴리머 종류 차이에 따른 이수축 효과를 기대할 수 없어서 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 이수축 효과가 낮은 문제가 발생한다.

본 발명은 이상에서 설명한 종래 기술들의 문제점을 해결하므로서 원단 제조시 원단의 촉감 및 드래프성 등이 우수하고, 고온에서 사이징 할 수 있고 균일한 염색이 가능한 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 원사 제조시 수축 특성이 상기한 2종의 폴리머를 사용하여 간소화된 공정으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

제 1 도는 본 발명의 공정개략도이다.

제 1 도에서 1은 고수축성 폴리에스테르 미연신사이고, 2는 저수축성 폴리에스테르 부분배향사이고, 3은 장력 조절 가이드이고, 4, 8 및 9는 원사 유도 가이드이고, 5는 가열로울러이고, 6은 가열판이고, 7은 연신로울러이고, 10은 공기교락 장치이고, 11은 사절감지기이고, 12는 권취 보빈이다.

본 발명은 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로는 원사 제조시 수축 특성이 상이한 2종의 폴리에스테르 칩으로 복굴절율이 상이한 폴리에스테르 연신사 및 폴리에스테르 부분배향사를 제조한 후 이들을 일공정으로 합사 및 공기 교락시켜 혼섬시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 복굴절율이 5~10×10^-3인 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)를 온도가 상온~100℃인 가열판(6)이 중간에 설치된 70~100℃의 가열로울러(5)와 연신로울러(7) 사이에서 연신비 2.5~3.5로 연신하여 고수축성 폴리에스테르 연신사를 제조하고, 제조한 고수축성 폴리에스테르 연신사와 복굴절율이 30~80×10^-3인 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 합사한 후 1.0~3.0kg/㎠ 의 공기압력으로 교락 및 혼섬시켜서 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

제 1 도는 본 발명의 공정 개략도이다. 이하 도면을 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 사용되는 복굴절율이 5~10×10^-3인 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)는 디메틸이소프탈레이트가 5~10중량% 함유되어 원사 제조시 제조된 원사가 고수축성을 갖도록 하는 폴리에스테르 칩을 용융시킨후 1000~1500m/분의 방사속도로 방사하여 제조한다. 만약 방사속도를 본 발명의 범위보다 저속으로 하는 경우에는 제조된 폴리에스테르 미연신사(1)의 복굴절율이 5×10^-3미만으로 저하된다. 그 결과 미연신사의 강도가 저하되어 각종 후공정에서 잦은 절사로 후공정 가공성이 급격히 저하하게 된다. 또한 구금토출공에서의 압력차가 너무 낮아 방사가 불균일하게 되고 그 결과 원사의 물성이 불균일하게 된다.

한편 방사속도가 너무 고속인 경우에는 제조된 폴리에스테르 미연신사(1)의 복굴절율이 80×10^-3을 초과하게 되어 이후 연신공정에서 충분한 연신이 어렵게 되어 최종 제품에서의 이수축 효과가 감소하게 된다. 또한 구금 토출공에서의 압력차가 너무 높아 방사시 원사 절단이 많아진다.

이와 같이 제조된 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)를 온도가 상온~100℃인 가열판(6)이 설치된 70~100℃의 가열로울러(5)와 연신로울러(7) 사이에서 연신비 2.5~3.5로 연신하여 고수출성 폴리에스테르 연신사를 제조한다.

제조된 고수축성 폴리에스테르 연신사의 신도는 30~50%이고, 복굴절율은 150~200×10^-3이고, 비수수축율은 15~30% 수준이다.

이때 가열판(6)의 온도가 상온일 경우에는 상기 폴리에스테르 연신사의 수축율은 30% 수준이고, 100℃인 경우에는 15% 수준이다. 가열판(6)의 온도가 상기 범위를 벗어나면 폴리에스테르 연신사의 수축율이 낮아져 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 이수축 효과가 저하된다.

가열로울러(5)의 온도가 본 발명의 범위보다 낮을 경우에는 원사가 부분적으로 연신되지 않는 현상이 발생하고 사절이 많아져 원사의 품질이 저하된다. 또한 온도가 본 발명의 범위보다 높을 경우에는 부분적인 비연신 현상과 사절 현상이 발생하고 원사의 수축율이 저하된다.

중간에 가열판(6)이 설치된 가열로울러(5)와 연신로울러(7)사이에서의 연신비는 2.5~3.5가 바람직하다.

연신비가 본 발명의 범위보다 낮을 경우에는 고수축성 폴리에스테르 연신사의 신도가 50% 이상 되어 후가공 작업성 및 이수축 효과가 저하되며, 연신비가 본 발명의 범위보다 높을 경우에는 연신시 필라멘트 절사에 의한 모우발생으로 품질이 저하된다. 연신사속은 600~1000m/분 범위가 적당하다.

한편 본 발명에서 사용되는 복굴절율이 30~80×10^-3인 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)는 티타늄디옥사이드(TiO₂)가 0.3~2.0 중량% 함유되어 세미-덜(Semi-Dull)한 광택을 갖고, 원사 제조시 제조된 원사가 저수축성을 갖도록 하는 일반 폴리에스테르 칩을 용융시킨 후 3000~4000m/분의 방사속도로 방사하여 제조한다.

제조된 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)는 신도가 60~80%이고 복굴절율이 30~80×10^-3이고, 자발신장특성이 우수하다. 자발신장특성은 신도와 밀접한 관계를 갖는다.

이때 방사속도가 상기의 범위보다 저속일 경우에는 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)의 자발신장특성이 약해져 이수축 효과가 저하되며, 방사속도가 상기의 범위보다 고속일 경우에는 원사의 강도가 상대적으로 낮아져 사절 및 염색반 등의 결점이 많이 발생된다.

이상에서 설명한 방법들에 의해 각각 제조된 고수축성 폴리에스테르 연신사와 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 합사한 후 공기교락 장치(10)에서 1.0~3.0kg/㎠ 의 공기압력으로 교락 및 혼섬시켜서 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.

이때 공기압력이 1.0~3.0kg/㎠ 일 경우에는 혼섬사 길이 1m당 40~80개의 교락점이 생긴다. 공기압력이 본 발명의 범위보다 낮은 경우에는 후가공 작업성이 저하되고 경사줄이 발생하며, 본 발명의 범위보다 높을 경우에는 강한 공기압에 의해 필라멘트가 절사되어 원사에 모우가 발생하는 등 제품의 품질이 저하된다.

본 발명은 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)을 연신하는 공정과 고수축성 폴리에스테르 연신사와 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 합사 및 교락하는 공정은 1개의 설비에서 하나의 공정으로 실시된다. 즉 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)는 별도의 사도를 통해 공급되어 공기교락 장치(10) 전의 고수축성 폴리에스테르 연신사와 합사된다.

본 발명에 의해 제조된 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 고온에서 사이징 처리를 하여도 이수축 효과가 저하되지 않는다. 본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 경사 및/또는 위사로 사용하여 제직하고, 통상의 정련, 프레-세트, 감량 및 염색 등의 염가공 공정을 거쳐 여성용 블라우스, 드레스 및 정장 등의 의류를 제조한다.

본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 복굴절율이 30~80×10^-3이고 신도가 60~100%이고, 자발신장특성을 갖는 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)와 복굴절율이 150~200×10^-3이고, 신도가 30~50% 이고, 비수수축율이 15~30%인 고수축성 폴리에스테르 연신사(1)가 혼섬된 것으로서 우수한 이수축성을 갖는다. 따라서 본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사로 제조된 원단은 촉감, 드래프성, 볼륨감, 후가공 작업성 및 염색성이 우수하다.

이때 본 발명의 물성 측정 방법은 다음과 같다.

* 신도(%)

JIS-L1017 방법을 이용하여 측정하였다. 이때 기기 및 조건은 아래와 같다.

·인장시험기 : 저속신장형(인스트롱사제)

·인장 속도 : 300mm/분

·시료 길이 : 250mm

·분위기온도 : 25℃, 65% RH

* 비수수축율(%)

* 복굴절율(Δn)

편광현미경에 베렉컴펜세이터를 부착하여 시료에 의한 간섭 색도로부터 구한 리타데이션을 측정하여 구한다.

Δn=R / d

단, d : 시료의 두께(mm)

R : 지연시간(리타데이션 : nm)

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

티타늄디옥사이드가 1 중량% 함유된 폴리에스테르 칩을 용융하여 3300 m/분의 방사속도로 방사하여 복굴절율이 40×10^-3인 85데니어/75필라멘트의 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 제조한다.

한편 디메틸이소프탈레이트가 7 중량% 함유된 폴리에스테르 칩을 용융하여 1350m/분의 방사속도로 방사하여 복굴절율이 8×10^-3인 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)를 제조하고, 이를 95℃의 가열판이 중간에 설치된 온도 85℃의 가열로울러와 연신로울러 사이에서 연신사속 900m/분 및 연신비 3.0으로 연신하여 40데니어/24필라멘트의 고수축성 폴리에스테르 연신사를 제조하고, 상기에서 제조한 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 별도의 사도로 공급하여 연신공정 후의 고수축성 폴리에스테르 연신사와 합사시키고, 이들을 공기교락 장치(10)에서 2.0kg/㎠의 공기압으로 공기 교락 및 혼섬시켜서 125데니어/96필라멘트의 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.

제조한 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 경사 및 위사로 사용하여 원단을 제직하고, 이를 통상의 정련, 프레세트, 염색 및 가공 방법으로 염가공하여 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[실시예 2]

저수축성 폴리에스테르 부분배향사 제조시 방사속도를 3500m/분으로 하여 저수축성 폴리에스테르 부분배향사의 복굴절율이 50×10^-3이 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[실시예 3]

연신시 가열판(6)의 온도를 35℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[실시예 4]

고수축성 폴리에스테르 미연신사를 연신시 연신사속을 700m/분으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[실시예 5]

혼섬시의 공기압력을 1.0kg/㎠ 로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원간을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 1]

고수축성 폴리에스테르 미연신사 제조시 방사속도를 1650m/분으로 하여 고수축성 폴리에스테르 미연신사의 복굴절율이 12×10^-3이 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 2]

고수축성 폴리에스테르 미연신사를 연신시 연신비를 2.3 으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 3]

연신시 가열로울러(5)의 온도를 110℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 4]

연신시 가열판(6)의 온도를 150℃로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 5]

저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2) 제조시 방사속도를 1800m/분으로 하여 저수축성 폴리에스테르 부분배향사의 복굴절율이 15×10^-3이 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 6]

혼섬시 공기압력을 4.0kg/㎠ 로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 가공원단을 제조한다. 제조한 가공원단의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

[표 1]

본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 자발신장특성을 갖는 저수축성 폴리에스테르 부분배향사와 고수축성의 폴리에스테르 연신사가 일공정에 의해 연신, 합사 및 혼섬된 것으로서 이수축 효과가 우수하고 고온에서 사이징이 가능하고 제조원가가 절감된다. 또한 원단 제조시 원단의 촉감, 드레프성, 볼륨감, 후가공 작업성 및 염색성이 향상된다.

Claims (5)

1. 복굴절율이 5~10×10^-3인 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)를 온도가 상온~100℃인 가열판(6)이 중간에 설치된 70~100℃의 가열로울러(5)와 연신로울러(7) 사이에서 연신비 2.5~3.5로 되도록 연신하여 고수축성 폴리에스테르 연신사를 제조하고, 제조한 고수축성 폴리에스테르 연신사와 복굴절율이 30~80×10^-3인 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)를 합사한 후 1.0~3.0kg/㎠ 의 공기압력으로 교락 및 혼섬시킴을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.
2. 1항에 있어서, 고수축성 폴리에스테르 미연신사(1)는 디메틸이소프탈레이트가 5~10중량% 함유된 폴리에스테르 중합체를 1000~1500m/분의 방사속도로 방사시켜 제조함을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.
3. 1항에 있어서, 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)는 티타늄디옥사이드가 0.3~2.0 중량% 함유된 폴리에스테르 중합체를 3000~4000m/분의 방사속도로 방사시켜 제조함을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.
4. 1항에 있어서, 저수축성 폴리에스테르 부분배향사(2)는 신도가 60~100%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.
5. 1항에 있어서, 고수축성 폴리에스테르 연신사의 신도가 30~50%이고 복굴절율이 150~200×10^-3이고, 비수수축율이 15~30%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.