KR19990065606A - 폴리에스테르 저수축 발수사의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스터 저수축 발수사의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법은 미연신사를 횡연신법에 의해 연신중에 발수액을 도포하여 폴리에스터 발수사를 제조함에 있어서, 롤코터(RC)와 오일제트(OJ)를 사용하여 2단 연속적으로 발수액을 도포하는 것을 특징으로 하며 더불어 발수액이 도포된 사를 순간고온열처리수단(HA)으로 열처리하는 것을 또 다른 특징으로 하며, 이러한 특징의 본 방법을 이용하면 발수액이 균일하게 도포되고, 발수제의 고착이 강화되어 발수성능이 우수할 뿐만 아니라 그 편차도 거의 없으며 원사물성에 있어서도 수축율이 상당히 낮은 저수축 발수사의 제조가 가능하게 된다.

Description

폴리에스테르 저수축 발수사의 제조방법
본 발명은 폴리에스터 사를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내구성이 우수하고 발수성이 우수한 폴리에스테르 저수축 발수사를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
기존의 발수사를 제조하는 방법에는 직접방사연신방식(Direct Spinning and Drawing: 이하 DSD방식이라 한다.) 및 미연신사를 횡연신시키는 횡연신 방식(Warp Drawing: 이하 W/D방식 이라 한다.) 등 크게 2가지로 분류할 수 있다.
대체적으로 많이 사용되는 방법은 W/D방식이며, DSD 방식도 일부에서 적용하고 있다. W/D방식은 방사공정과 연신공정이 분리되어 있는데, 우선 미연신사를 제조후 이를 횡연신기에서 일정배율의 연신비 및 이완(relax)을 주어 원사를 제조하는 방식이다.
W/D 방식에서 발수제를 처리하는 방법으로는 1)미연신사 제조 공정에서 유제와 발수액을 도포시킨 후, 연신공정에서 열처리를 행하여 발수사를 제조하는 방법, 2)미연신사를 횡연신하는 공정에서 어느 특정 부위에서 롤러를 이용하여 발수액을 도포한 직후 열처리 장치를 거치면서 발수사를 제조하는 방법 등이 있다.
종래의 DSD 방식으로 발수사를 제조하는 경우에는 유제와 발수사를 혼용하여 원사에 처리한 후, 연신공정 중에 고뎃롤러(G/R)에서 직접 열처리방식에 의하여 발수제를 원사에 고착시키기 때문에 G/R의 오염이 심하여 모우 발생, 잦은 절사등으로 작업성이 떨어진다. 또한 G/R과 직접적인 접촉이 이루어지지 않는 원사의 어느 특정 부위에서는 발수제의 고착이 불안정하여 후공정에서 발수제의 탈락, 발수성 부족 및 원사물성 불균일 등의 문제점이 발생하여 균일한 물성 획득이 어렵다.
W/D 방식으로 발수사를 제조하는 방법에서 상기 방법 1)의 경우에는 미연신사를 G/R에서 연신하는 과정에서 DSD방식과 마찬가지로 G/R의 오염으로 인하여 모우발생등 원사의 외관을 손상시킬 수 있고, 상기 방법 2)의 경우에는 발수제의 부여가 불균일하며, 열고착이 불완전하여 발수제의 탈락 등을 유발시키므로 발수성능이 떨어진다.
이와 같이 종래의 기술인 발수제와 유제를 혼용하여 발수사를 제조하는 DSD방식, 미연신사 제조과정 및 연신공정 중에 발수제를 부여한 후 비정촉열처리 방식에 의하여 발수사를 제조하는 W/D 방식에서는 조업성, 발수성 불균일 등의 문제점이 많아, 발수성능이 우수하며 균일한 발수성능을 발현하는 발수사의 제조방법에 대한 요구가 날로 증가하고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 선행기술의 제반문제점을 감안하여 발수성이 우수하면서도 균일하고 수축성이 낮은 폴리에스테르 저수축 발수사를 제공하는 것을 과제로 한다.
도1은 본 발명의 바람직한 구현에 따라 발수사를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
※ 도면중 주요부분의 부호 설명 ※
10 … 미연신사 크릴(creel) 21 … 제 1 고뎃롤러군
22 … 제 2 고뎃롤러군 23 … 제 3 고뎃롤러군
24 … 제 4 고뎃롤러군 31 … 제 1 고온오븐(hot oven)
32 … 제 2 고온오븐 33 … 제 3 고온오븐
34 … 제 4 고온오븐 40 … 권취기
OJ … 오일제트 RC …롤코터
HA … 순간고온열처리수단
상기한 과제를 해결한 본 발명에 의하면 미연신사를 횡연신법에 의해 연신중에 발수액을 도포하여 폴리에스터 발수사를 제조하는 방법에 있어서, 롤코터와 오일제트를 사용하여 발수액을 도포하는 2단 연속적인 발수액 도포공정을 거친 후에 발수액이 도포된 사를 순간고온열처리수단으로 열처리하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 저수축 발수사의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 개량된 구성은 연신사에 발수액을 균일하게 도포하기 위해 발수액 도포수단인 오일 제트와 롤코터로 2단 연속 도포한다는 것과, 내구성 향상으로 위해 이와 같이 발수제가 도포된 사를 순간적으로 고온열처리하는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 구현의 일예를 예시한 도 1에는 제3고뎃롤러(23)와 제3오븐(33) 사이에서 사에 발수제가 도포되며, 그 도포 순서가 오일제트(OJ) 다음에 롤코터(RC)의 순서로 도시된다. 그러나, 본발명은 이에 제한되지 않는 것으로서, 상기 발수액 도포는 역순으로 수행하여도 무방하고, 또한 상기 2단 연속적인 발수액 도포는 예를 들어 제2고뎃롤러(22)와 제1고온오븐(31) 사이에서 수행하여도 무방하다.
이와 같이 2단 연속적으로 발수제가 도포된 사는 고온의 오븐을 통과하여 비접촉식으로 열처리가 이루어져서 발수제의 고착이 이루어지나, 보다 바람직하게는 순간적으로 열처리를 거친 후 오븐을 통과시키는 것이 좋다. 이렇게 하면 발수제의 내구성이 증대된다. 순간적인 고온열처리수단(HA)의 바람직한 예로는 비활성기체 분사식 고온열처리수단이 있다.
이러한 고온열처리수단(HA)의 온도는 150-350℃로 설정하는 것이 적당하다. 그 설치위치 및 설치대수는 발수액 도포수단과 고온오븐 사이에 1대 이상 설치하는 것이 적당하다. 이와 같이 순간적인 고온열처리를 상기 발수액 도포수단(OJ)(RC)과 고온오븐 사이에서 1회 이상 수행하여 열처리 효과를 강화시켜 주면 발수성과 수축성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따라 2단연속으로 발수액을 도포하고 순간적인 고온열처리를 수행하게 되면 저수축성이 뛰어나고 물성의 편차가 없으며 발수성이 균일화고 발수성능이 우수한 폴리에스테르 저수축 발수사를 제조할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시에로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단 본발명은 하기 실시예에 한정되지 않는다.
[실시예 1 내지 4, 6 및 비교예 1]
하기 표 1의 조건으로 방사하여 제조한 폴리에스테르 5400D/192fil의 미연신사를 크릴(10)에 공급한 후, 제1 G/R(21), 제2 G/R(22), 제1 고온오븐(31), 제2 고온오븐(32), 제3 G/R(23), 제3 고온오븐(33), 제4 고온오븐(34), 제4 G/R(24), 권취기(40)를 순차적으로 구비하되, 하기 표4에 나타낸 바와 같이 각 예에서 서로 다른 위치에 오일제트(OJ), 롤코터(RC), 순간 고온열처리수단(HA)가 설치된 횡연신 장치를 통해 연신하여 1000D/192fil의 발수사를 제조하였다.
각 예에서 발수액으로는 하기 표 2와 같이 조성된 동일한 수성 에멀젼을 사용하였고, 제1, 제2, 제3 및 제4 고뎃롤러의 속도 및 온도 그리고 제1, 제2, 제3 및 제4 고온오븐의 온도 및 통과속도를 또한 동일하게 하였다. 제조된 발수사의 특성은 하기 표 5에 제시된다.
[실시예 5]
제4 G/R의 속도를 215 mpm으로 변경하고 제2HA를 설치하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 절차를 반복하여 954D/192fil의 발수사를 제조하였다. 제조된 발수사의 특성은 하기 표5에 제시된다.
방 사 조 건
폴리머칩의 고유점도(I.V.) 1.0
DEG(에틸렌글리콜) 1.0
제 1 존히터(Zone-Heater #1) 온도 284℃
제 2 존히터(Zone-Heater #2) 온도 286℃
제 3 존히터(Zone-Heater #3) 온도 288℃
제 4 존히터(Zone-Heater #4) 온도 290℃
기어펌프(Gear Pump) 온도 292℃
방사블럭(Spin Block) 온도 292℃
ETR's 헤드(head) 압력 2200 psi
발 수 액 의 조 성
조 성 성 분 함량 (중량%)
발수제 12
아세트산 0.2
이소프로필알코올 2.0
물 85.8
고뎃롤러(G/R) 조건(mpm/℃) 고온오븐 열풍온도 및 풍속(℃×m/sec)
제 1 G/R 38/110 제 1 고온오븐 240×23
제 2 G/R 155/120 제 2 고온오븐 250×23
제 3 G/R 230/30 제 3 고온오븐 260×10
제 4 G/R 205/cold 제 4 고온오븐 260×10
구 분 오일제트 롤코터 제1 HA 제2 HA
실시예 1 조건 10 ℓ/hr 20 mpm 350℃ -
위치 제 3G/R과제3오븐 사이 오일제트와제3오븐 사이 롤코터와제3오븐 사이 미설치
실시예 2 조건 10 ℓ/hr 20 mpm 350℃ 350℃
위치 제3 G/R과제3오븐 사이 오일제트와제3오븐 사이 롤코터와제3오븐 사이 제3오븐과제4 G/R 사이
실시예 3 조건 10 ℓ/hr 20 mpm 350℃ -
위치 제2 G/R과제1오븐 사이 오일제트와제1오븐 사이 롤코터와제1오븐 사이 미설치
실시예 4 조건 10 ℓ/hr 20 mpm 350℃ 350℃
위치 제2 G/R과제1오븐 사이 오일제트와제1오븐 사이 롤코터와제1오븐 사이 제2 오븐과제3 G/R 사이
실시예 5 조건 10 ℓ/hr 20 mpm 350℃ -
위치 제3G/R과제3오븐 사이 오일제트와제3오븐 사이 롤코터와제3오븐 사이 미설치
실시예 6 조건 10 ℓ/hr 20 mpm - -
위치 제3 G/R과제3오븐 사이 오일제트와제3오븐 사이 미설치 미설치
비교예 1 조건 - 20 mpm - -
위치 미설치 제3 G/R과제3오븐 사이 미설치 미설치
구 분 강 도(g/de) 파단신도(%) 발 수 성 수축율*2(%)
발수도*1(mm) 표준편차
실시예 1 7.73 25.1 13 2.0 1.8
실시예 2 7.75 24.8 7 1.5 1.5
실시예 3 7.82 23.7 17 2.5 1.9
실시예 4 7.73 24.2 9 1.9 1.6
실시예 5 7.81 22.5 7 2.1 2.3
실시예 6 7.70 25.0 40 17 2.6
비교예 1 7.80 24.5 52 14.3 2.6
*1) 발수도 측정 : 염료액에 원사를 침지시켜 수면에서 원사를 통하여 원사에 타고 올라온 염료의 높이로 측정. 염료액으로 0.5 중량% Miketon Blue FBL 수용액 사용.
*2) 수축률 측정 : 190℃ × 15 min, 무장력하에서 측정
상기 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따라 오일제트 및 롤코터를 거치면서 균일하게 발수액을 도포하고 순간적인 고온열처리를 수행하게 되면 발수제의 고착이 강화되어 발수성능이 우수할 뿐만 아니라 그 편차도 거의 없으며 원사물성에 있어서도 수축율이 상당히 낮은 저수축 발수사의 제조가 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 미연신사를 횡연신법에 의해 연신중에 발수제를 부여하여 폴리에스터 발수사를 제조하는 방법에 있어서, 롤코터(RC)와 오일제트(OJ)를 사용하여 2단 연속적인 발수액을 도포하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 저수축 발수사의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 발수액 도포후 순간고온열처리수단(HA)으로 열처리하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 저수축 발수사의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 순간고온열처리수단(HA)의 온도가 150-350℃인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 저수축 발수사의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030062777A (ko) * 2002-01-19 2003-07-28 주식회사 효성 고강력, 저수축 폴리에스테르 발수사 및 이의 제조방법

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