KR19990041258A - 해도형 복합 중공 섬유 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해도형 복합 중공 섬유에 관한 것이다

섬유 단면상 중앙부(I)가 중공(中空)이고, 내부원과 외부원 사이의 외주면(II)이 알칼리 가용 성분인 해성분(X)과 상기 해성분(X) 중에 다수개 분산되어 있는 섬유형성 성분의 도성분(Y)으로 구성된 해도형 복합 중공 섬유를 제조한다.

본 발명의 해도형 복합 중공 섬유는 해성분 용출이 용이하며, 해성분 용출시 도성분의 취화를 방지할 수 있고 , 종공부를 보유하여 원단 제조시 벌키성 및 촉감이 향상된다.

Description

해도형 복합 중공 섬유

본 발명은 의류용 및 인조피혁용 원사등으로 사용되는 해도형 복합 중공 섬유에 관한 것이다.

일반적으로 해도형 복합 섬유는 해성분과 도성분으로 구성되는 섬유로서 그 단면은 도성분이 해성분중에 다수 분산되어 있으며 섬유 축 방향에 연속하여 있는 섬유이다.

지금까지 알려진 해도형 복합섬유는 알칼리 가용성분인 해성분과 섬유형성 성분인 도성분을 복합 방사 구금으로 복합 방사하여 제조해 오고 있다.

이와 같이 제조된 복합 섬유는 제직후의 후가공 공정에서 알칼리 수용액으로 알칼리 가용성분인 해성분을 용출시킴으로서 이들의 섬도를 극세화 할 수 있다.

이와 같은 종래의 해도형 복합 섬유는 천연 피혁의 외관, 촉감 및 기타 물성을 만족시킬 수 있어서 천연 피혁의 대체 소재로 각광 받고 있는 인공피혁의 기본 소재로 주로 이용되어 왔다.

그러나 종래 해도형 복합 섬유는 제직후의 후가공 공정에서 알칼리 가용성분인 해성분을 용출하기 어려운 문제가 있다. 또한 폴리에스테르가 도성분을 구성하는 경우, 알칼리 수용액으로 해성분을 무리하게 용출시키면 도성분이 취화되는 문제도 발생한다.

아울러 종래 해도형 복합 섬유로 제조한 원단은 벌키성 및 부드러운 촉감이 다소 부족한 문제도 있었다.

본 발명은 이상에서 설명한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 중앙부가 중공이기 때문에 해성분의 용출이 용이하며 도성분의 취화를 방지할 수 있고, 원단 제조시 벌키성 및 촉감이 우수한 해도형 복합 중공 섬유를 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 방사 공정의 공정 개략도이다.

도 2는 본 발명 해도형 복합 중공 섬유의 단면 예시도이다.

도 3(a) 및 (b)는 일반적인 복합 섬유 방사용 구금 장치의 단면 예시도이다.

도 4(a) ~(b)는 일반적인 중공사용 구금홀의 형태를 나타내는 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 방사 블록 2: 구금판

3: 사조 4: 유제처리장치

5: 교락 부여 장치 6: 권취기

I: 해도형 복합 중공 섬유의 중앙부

II: 해도형 복합 중공 섬유의 내부원과 외부원 사이의 외주면

X: 해성분 Y: 도성분

A: 제1분배판 B: 제2분배판

C: 제3분배판 D: 구금판

30: 도성분 분배판 31: 해성분유입공

32: 도성분유입공 33: 도성분파이프

34: 해성분도입공 35: 해도성분유입면

36: 해도성분합류공 37: 간이벽

38: 복합류집속부 39: 구금홀

40: 불연속부 41: 폴리머 토출공(Slit)

본 발명은 인공피혁 및 의류용 원사로 사용되는 해도형 복합 중공 섬유에 관한 것이다.

더욱 구체적으로 본 발명은 섬유 단면상 중앙부(I)가 중공(中空)이고, 내부원과 외부원 사이의 외주면(II)이 알칼리 가용 성분인 해성분(X)과 상기 해성분(X) 중에 다수개 분산되어 있는 섬유 형성 성분의 도성분(Y)으로 구성된 것을 특징으로 하는 해도형 복합 중공 섬유에 관한 것이다.

본 발명은 알칼리 가용 성분인 해성분과 섬유 형성 성분인 도성분을 다수개의 분배판과 구금판으로 구성된 해도형 복합섬유 방사용 구금 장치로 방사하여 해도형 복합 섬유를 제조함에 있어서, 도 4(a)~(b)등과 같은 형태를 갖는 중공 사용 구금홀을 사용하여 해도형 복합 섬유의 중앙부를 중공(中空)으로 제조함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 종래 해도형 복합 섬유의 제조 공정에 중공사 제조 기술을 도입하여 중앙부가 중공(中空)인 해도형 복합 중공 섬유를 제조함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 해도형 복합 중공 섬유는 섬유 형성 성분인 도성분과 알칼리 가용성분인 해성분을 중공사용 구금홀이 설치된 복합 구금 장치로 복합 방사하여 제조한다.

본 발명에서는 이미 한국 공고 특허 91-4693호, 일본 공고 특허 소 62-25763호 및 한국 출원 특허 제95-25117호 등에 의해 공지된 여러 종류의 해도형 복합 섬유 방사용 구금장치를 사용할 수 있다.

도 3(a) 및 (b)는 일반적인 복합 섬유 방사용 구금 장치의 단면 예시도이다. 그 일례로서 [i] 도성분 유입공(32)을 가지며 제2분배판(B)의 도성분 파이프(33) 보다 작은 직경의 유입공을 가진 제1분배판(A)과 [ii] 유입공 내벽에 도성분 파이프를 부착시킨 제2분배판(B)과, [iii] 상부에 경사면을 가지며 도성분 파이프보다 큰 직경의 유입공을 가진 제3분배판(C)과, [iv] 제2분배판의 상단부로부터 제3분배판의 유입공 표면까지의 길이를 가진 도성분 파이프(33), 복합류 집속부(38) 및 토출공(39)을 갖는 구금판(D)을 조합시킨 도 3(a)와 같은 해도형 복합 섬유 방사용 구금 장치를 사용할 수도 있다.

즉, 본 발명에서는 복합방사시 사용되는 해도형 복합 섬유 방사용 구금장치의 종류를 특별하게 한정하는 것은 아니다. 그러나 본 발명에 사용되는 구금장치에는 중공사를 제조할 수 있는 중공사용 구금홀을 설치하여야 한다.

본 발명에서는 이미 알려져 있는 여러종류의 중공사용 구금홀(39)들을 사용할 수 있다. 즉 본 발명에서는 중공사용 구금홀(39)의 형태를 특별하게 한정하는 것은 아니다. 그러나 본 발명에서 사용되는 중공사용 구금홀(39)은 중공율이 5~30%인 중공사를 제조할 수 있는 것이 바람직하다.

도 4(a)~(d)는 일반적인 중공사용 구금홀(39)의 형태를 나타내는 개략도이다.

본 발명에서 사용되는 중공사용 구금홀(39)은 1~4개 정도의 폴리머토출공(41) 및 불연속부(40)로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 중공사용 구금홀(39)에 도입된 해도성분의 용융 폴리머는 폴리머 토출공(41)을 통해 불연속부(40)의 폭만큼 갈라진 상태로 토출된다.

그러나 토출시 흡입되는 공기에 의해 토출된 폴리머가 팽윤됨에 따라 폴리머의 갈라진 부분이 접착되어 중공사를 형성하게 된다. 이때 폴리머 토출공(41)사이의 이격간격인 불연속부(40)가 너무 좁으면, 중공사 중심부에 공기가 차지하고 있는 부분의 비율이 너무 작아지게 되어 공기의 흡입이 어렵게 되고, 폴리머의 양이 과도하게 되어 폴리머가 중심부쪽으로 쏠리게 되어 중공율이 낮게 된다. 반대로 불연속부(40)가 너무 넓게 되면 폴리머의 토출후 접착이 어렵게 되어 중공이 형성되지 않게 된다. 따라서 불연속부(40)의 폭은 0.07~0.12mm인 것이 바람직하다.

불연속부(40)의 폭이 0.07mm 미만인 경우에는 중공율이 저하되고, 0.12mm를 초과하는 경우에는 폴리머의 갈라진 부분이 잘 접착되지 않아 중공사 제조가 어렵게 된다.

그러나 본 발명은 불연속부의 폭을 특별하게 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 알칼리 가용성분인 해성분(X)으로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 주성분에 이소프탈산계 화합물, 아디프산계 화합물 또는 나프탈렌 디카르본산계 화합물 등의 2관능성 산계 화합물, 폴리에틸렌글리콜 및 디메틸이소프탈레이트로 구성되는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물이 공중합 또는 첨가된 수지를 사용한다. 한편 섬유 형성 성분인 도성분(Y)으로서는 폴리아미드 6, 폴리아미드 66 또는 폴리에스테르 수지를 사용하거나 이들을 개질하여 사용한다.

도 2는 본 발명 해도형 복합 중공 섬유의 단면 예시도이다.

본 발명의 해도형 복합 중공 섬유는 중앙부(I)가 중공(中空)이고, 내부원과 외부원 사이의 외주면(II)이 알칼리 가용 성분인 해성분(X)과 상기 해성분(X)중에 분산되어 있는 섬유 형성 성분인 도성분(Y)으로 구성되어 있다.

본 발명인 해도형 복합 중공 섬유의 중공율은 5~30%인 것이 바람직하다.

만약 중공율이 5% 미만인 경우에는 해성분 용출 효율이 저하되고, 공극율이 낮아져 촉감이 나빠진다. 공극율이 30%를 초과하는 경우에는 방사 및 제사 공정성이 나빠져 원사 품질이 저하된다. 여기서 중공율은 중공인 중앙부(I)의 단면적이 전체 섬유 단면적에서 차지하는 비율을 의미한다.

본 발명의 해도형 복합 중공 섬유를 경사 및/또는 위사로 사용하여 원단을 제조한 후, 이들 원단을 후가공하여 인공피혁 및 의류용 원단을 제조한다.

상기 후가공 공정에서는 알칼리성 수용액으로 해도형 복합 중공 섬유내의 해성분(X)을 추출(용해)시킨다. 이때 사용되는 알칼리성 수용액으로는 가성소다가 0.5~20중량% 함유된 가성소다 수용액이 주로 사용된다. 감량 시간은 2~20분 정도가 바람직하다.

본 발명의 해도형 복합 중공 섬유는 중앙부(I)에 중공(中空)이 형성되어 있어서, 상기 해성분 용출 공정에서 해성분 용출이 용이하다. 그 이유는 알칼리 수용액이 해도형 복합 중공 섬유의 외부면은 물론 내부면으로도 침투될 수 있기 때문이다.

또한 상기 이유로 해성분 용출 조건을 무리하게 설정할 필요가 없어서, 도성분이 폴리에스테르 수지인 경우에도 도성분 취화 현상이 감소된다.

중공이 없는 일반 해도형 복합 섬유의 경우 해성분 용출은 섬유 표면에서 내부로 서서히 진행되어 섬유 중앙부에 존재하는 해성분이 용출되어야 해성분 용출이 완료된다. 그러나 중공사가 아닌 경우 섬유 표면에서 중앙부까지 거리가 멀어 해성분 용출 시간이 길어지게 된다. 그 결과 먼저 해성분이 용출되는 섬유 표면의 도성분은 가성소다에 의해 심하게 취하된다.

아울러 본 발명의 해도형 복합 중공 섬유는 중공(中空)을 갖고 있어서, 이들 섬유로 원단을 제조할 경우 원단상에 많은 공극이 형성될 수 있다.

그 결과 원단의 벌키성이 우수해지고 촉감이 부드럽게 된다.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리아미드 6인 도성분 폴리머를 250℃의 압출기에서 용융하고, 5-소디움술포이소프탈산이 4몰% 공중합된 알칼리 가용성 공중합 폴리에스테르 수지인 해성분 폴리머를 7 : 3의 비율로 290℃의 압출기에서 용융한 후, 이들을 제4도 (a)와 같은 형상의 중공사용 구금홀이 설치된 복합 중공 섬유 방사용 구금장치에 공급하고, 280℃의 방사온도 및 1,300m/분의 방사속도로 방사(도성분 개수 36개)하여 중공율이 10%인 해도형 복합 중공 미연신사를 제조한다. 계속해서 85℃에서 3.1배 연비비로 연신하여 해도형 복합 중공 연신사를 제조한다.

제조한 해도형 복합 중공 연신사를 경사 및 위사로 사용하여 직물을 제직한 후, 이들 원단을 가성소다가 5중량% 함유된 98℃의 가성소다 수용액으로 5분간 처리하여 알칼리 가용성분인 해성분을 용출한다.

해성분의 용출율(%), 도성분의 취화여부 원단의 벌키성 및 원단의 촉감을 측정한 결과는 표 2와 같다.

[실시예 2]

제조 조건을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 해도형 복합 중공 섬유를 제조한다. 제조한 해도형 복합 중공 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직물을 제직한 후, 이들 원단을 가성소다가 5중량% 함유된 98℃의 가성소다 수용액으로 5분간 처리하여 알칼리 가용성분인 해성분을 용출한다.

해성분의 용출율(%), 도성분의 취화여부, 원단의 벌키성 및 원단의 촉감을 측정한 결과는 표 2와 같다.

[비교실시예 1]

제조 조건을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 해도형 복합 섬유를 제조한다.

제조한 해도형 복합 연신사를 경사 및 위사로 사용하여 직물을 제직한 후, 이들 원단을 가성소다가 3중량% 함유된 98℃의 가성소다 수용액으로 10분간 처리하여 알칼리 가용성분인 해성분을 용출한다.

해성분의 용출율(%), 도성분의 취화여부, 원단의 벌키성 및 원단의 촉감을 측정한 결과는 표 2와 같다.

[표 1] 제조 조건

[표 2] 측정 결과

본 발명은 해도형 복합 중공 섬유는 섬유의 중앙부가 중공(中空)이기 때문에 제직후의 후처리공정에서 해성분 용출이 용이하다.

구체적으로 해성분 용출시 사용되는 알칼리수용액이 해도형 복합 중공 섬유의 외부면으로 침투하는 것은 물론 중공인 내부면으로도 침투하기 때문에 알칼리 가용 성분인 해성분이 보다 용이하게 용출할 수 있다.

그 결과 무리한 해성분 용출이 불필요하기 때문에 도성분으로 폴리에스테르 수지를 사용한 경우에도 도성분이 알칼리 수용액에 의해 취화되는 것을 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 해도형 복합 중공 섬유는 해성분 제거로 생긴 섬유간의 공극외에도 중공 부분이 별도의 공극을 형성한다. 그 결과 도성분들은 집속되지 않은 분산 상태로 존재하기 때문에 , 이들 섬유로 제직 및 후가공된 원단은 벌키성이 우수하고 소프트(Soft)한 촉감을 갖느다.

Claims (2)

1. 섬유 단면상 중앙부(I)가 중공(中空)이고, 내부원과 외부원 사이의 외주면(II)이 알칼리 가용 성분인 해성분(X)과 상기 해성분(X) 중에 다수개 분산되어 있는 섬유형성 성분의 도성분(Y)으로 구성된 것을 특징으로 하는 해도형 복합 중공 섬유.
2. 1항에 있어서, 중공인 중앙부(I)의 단면적이 전체 섬유 단면적의 5~30%인 것을 특징으로 하는 해도형 복합 중공 섬유.