KR20010045114A - 폴리에스테르 복합 태세사 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통상의 폴리에스테르 모노필라멘트들과 캐치온 가염성 폴리에스테르 모노필라멘트들이 혼재되어 있고, 불균제도(U)가 3~20인 폴리에스테르 복합 태세사에 관한 것이다. 또한 본 발명의 상기 폴리에스테르 복합 태세사를 일반 폴리에스테르와 캐치온 가염성 폴리에스테르를 복합방사하여 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 복합 태세사는 촉감이 소프트하고 4-톤(Tone) 효과를 발현할 수 있어서 의류용 원사로 유용하다.

Description

폴리에스테르 복합 태세사 및 그의 제조방법 {A thick and thin polyester filament, and a process of preparing for the same}
본 발명은 촉감이 소프트하고, 4-톤(Tone) 효과를 발현하는 폴리에스테르 복합 태세사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
염가공지 상에서 4-톤(Tone) 효과를 발현하는 폴리에스테르 원사를 제조하는 종래 기술로서는 먼저 2-톤 효과를 갖는 폴리에스테르 미연신사 또는 반연신사 2종을 한국 공고특허 제 93-10805호와 같이 연신사를 회전기어와 요철 고뎃로울러 사이로 통과시키는 방법, 한국 출원 특허 제 92-10852호와 같이 고뎃로울러의 온도차를 이용하는 방법, 한국 공고특허 제 97-8867호와 같이 공기교락하는 방법, 한국 공고특허 제 88-476호와 같이 가열봉과 이동식 가이드를 이용하는 방법 등으로 각각 제조한 후(1단계 공정), 이들을 드로우 트위스터(Draw Twister) 등에서 합연신(2단계 공정)하는 방법이 널리 사용되어 오고 있다.
그러나 상기 방법은 제조공정이 2단계 이상으로 구성되기 때문에 제품 로스(Loss)가 많이 발생되고, 공정이 복잡함에 따라 제조원가가 상승하는 문제가 있다. 또한 원사의 불균일을 유발시키기 위하여 회전기어 등의 복잡한 설비를 부착하여야 하는 문제도 있다.
더욱 서로 특성이 상이한 2종의 미연신사 또는 반연신사를 합연신 하기 때문에 각각의 합연신 전의 각 원사들이 갖는 불균제도가 서로 상쇄되어 4-톤 효과가 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하므로서 염가공지 상에서 양호한 촉감과 4-톤 효과를 발현하는 폴리에스테르 복합 태세사를 간편한 방법으로 제조하기 위한 것이다.
본 발명은 소프트(Soft)하고 드라이(Dry)한 촉감이 우수하고, 염가공지 상에서 양호한 4-톤(Tone) 효과를 발현하는 폴리에스테르 복합 태세사를 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 상기 복합 태세사를 간단한 설비 및 저렴한 제조공정비로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 공정 개략도 이다.
도 2는 통상의 폴리에스테르와 가염성 폴리에스테르가 각 구금홀에 교호로 배분(격홀로 배분)되어 방사되는 구금판(5)의 저면 확대도 이다.
도 3은 통상의 폴리에스테르와 가염성 폴리에스테르가 구금홀의 각열에 교호로 배분(격열로 배분)되어 방사되는 구금판(5)의 저면 확대도 이다.
※ 도면중 주요부분에 대한 부호 설명
1 : 복합방사용 팩 2 : 통상의 폴리에스테르 폴리머 유입구
3 : 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머 유입구 4 : 분배판
5 : 구금판 6 : 피니시 오일 제트(Jet) 장치 7 : 피니쉬 오일 로울러
8 : 피니쉬 오일 미그레이션(Migration) 장치 9, 10 : 제1고뎃로울러
11 : 제2고뎃로울러 12 : 세퍼레이트(Separate)로울러
13 : 공기교락장치 4 : 트라버스 장치 15 : 권취보빈
16 : 통상의 폴리에스테르 폴리머 토출용 구금홀
17 : 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머 토출용 구금홀
본 발명은 통상의 폴리에스테르 모노필라멘트들과 캐치온 가염성 폴리에스테르 모노필라멘트들이 혼재되어 있고, 불균제도(U)가 3~20인 폴리에스테르 복합 태세사에 관한 것이다.
또한 본 발명은 아래 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 태세사의 제조방법에 관한 것이다.
- 아 래 -
(ⅰ) 복합방사용 팩(1) 내에 통상의 폴리에스테르 폴리머와 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를 각각의 유입구를 통해 유입한 후, 이들을 분배판(4)으로 구금판(5) 내 구금홀(16, 17)에 도 2와 같이 격홀(Hole) 또는 도 3과 같이 격열로 분배하여 방사하고,
(ⅱ) 방사된 원사를 유제처리한 다음, 제1고뎃로울러(9, 10)와 제2고뎃로울러(11) 사이에서 연신 및 열고정 하고,
(ⅲ) 계속해서 교락장치(13)로 교락처리 후 권취한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저 복합방사용 팩(1) 내에 통상의 폴리에스테르 폴리머와 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를 각각의 유입구를 통해 유입한 후, 이들을 분배판(4)으로 구금판(5) 내 구금홀(16, 17)에 도 2와 같이 격홀(Hole) 또는 도 3과 같이 격열로 분배하면서 복합방사 한다.
통상의 폴리에스테르는 고유점도가 0.65수준인 정규 폴리에스테르이며, 캐치온 가염성 폴리에스테르는 폴리에틸렌글리콜 및/또는 디메틸-5-술포이소프탈레트 등이 5~15정도 공중합되어 캐치온 염료로도 용이하게 염색되는 공중합 폴리에스테르 이다.
복합방사용 팩 내에 투입된 통상의 폴리에스테르 폴리머와 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머는 분배판(4)에 의해 도 2와 같이 구금판 단면중 동일한 동심원(동일한 열) 상에 형성된 구금홀에 교호로 배분(이하 "격홀 배분" 이라고 한다) 되거나, 도 3과 같이 구금판 단면중 홀수변 동심원(열)에 형성된 구금홀 전부에는 통상의 폴리에스테르 폴리머를 배분하고 짝수번 동심원(열)에 형성된 구금홀 전부에는 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를 배분(이하 "격열 배분" 이라고 한다) 한다.
본 발명은 격열 배분시 상기 홀수번 동심원(열)에 형성된 구금홀 전부에 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를, 나머지(짝수번) 동심원(열)에 형성된 구금홀 전부에 통상의 폴리에스테르 폴리머를 배분 하는 것을 포함한다.
이때 2종 폴리머의 조성비(섬도기준)는 통상의 폴리에스테르 폴리머:캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머가 1:1~4:1이 되도록 하는 것이 바람직 하나 전체섬도 및 4-톤 효과의 강약에 따라 조절할 수도 있다. 일반적으로 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를 너무 많이 사용하는 경우 4-톤 효과는 우수해지나 원사의 물성이 저하되는 문제가 있다.
또한 통상의 폴리에스테르를 토출하는 구금홀(16)과 캐치온 가염성 폴리에스테르를 토출하는 구금홀(17)의 갯수비가 1:1~2:1로 조절하는 것이 바람직 하다. 구금홀의 단면 모양은 최종 제품의 요구 특성에 따라 삼각, 원형, 직사각형 등의 단면으로 조절하는 것이 좋다.
이와 같이 방사된 필라멘트 번들(Filament Bundle)은 피니시 오일 로울러(7) 및 피니시 오일 제트장치(8)를 통과하면서 오일링되고, 오일의 균일 분산을 위해 미그레이션 장치(8)를 통과한다. 미그레이션 장치(8)의 공기압은 0.5kg~1.0g/㎠으로 하는 것이 바람직 하다. 미그레이션 장치(8)를 통과한 필라멘트는 제1고뎃로울러(9, 10)와 제2고뎃로울러(11) 사이에서 연신 및 열고정 된다.
여기서 서로 다른 2종의 폴리머로 구성된 모노필라멘트들을 동시에 연신하기 때문에 제1 및 제2 고뎃로울러의 온도에 따라 향후 염가공지 상의 이염효과가 다양하게 나타 난다. 제1고뎃로울러(9, 10)의 표면온도는 40~70℃, 제2고뎃로울러 (11)의 표면온도는 80~110℃, 이들 사이에서의 연신배율은 1.3~1.7배로 조절하는 것이 바람직 하다.
다음으로는 연신 및 열고정된 필라멘트에 집속성을 부여하기 위하여 공기교락 장치(13)에서 교락처리한 후 권취보빈(15)에 권취한다. 공기교락시 공기압력은 0.5~2.0kg/㎠으로 하는 것이 바람직 하다. 본 발명의 필라멘트 번들은 복합방사시 2종의 폴리머들이 격홀 배분 또는 격열 배분 되어있기 때문에 공기압력을 종래보다 낮게 하여도 충분히 혼합 배열 된다.
이와 같이 제조된 본 발명의 폴리에스테르 복합 태세사는 번들내 2종의 폴리머로 각각 제조된 모노필라멘트들이 잘 분산된 상태로 혼재한다. 그 결과 염가공지 제조시 드라이하고 소프트한 촉감을 발현함과 동시에 우수한 4-톤 효과(이염효과)도 발현한다.
본 발명의 폴리에스테르 복합 태세사는 불균제도(U)가 3~20이고, 단면 변동율이 50~90이다. 또한 통상의 폴리에스테르 모노필라멘트:캐치온 가염성 폴리에스테르 모노필라멘트의 구성비(섬도기준)는 1:1~4:1 이다.
본 발명에 있어서 원사의 불균제도 및 단면 변동율은 아래 방법으로 측정한다.
·불균제도(U)
우스터 테스터 모니터로 측정한다. 측정조건은 실의 속도 8m/분, 트위스트 Z 1.5, 실의 장력 1.5g/d, 상승시간 1분, 범위 100, 측정모드 노멀(N)로 한다. 시료중 3곳을 임의로 선정하여 상기 조건으로 측정하고 이들의 평균치를 구한다.
·단면 변동율(CV)
측정기기 : 영상분석기(Image Analyzer)
측정방법 : 원사 횡단면 방향으로 커팅후 파라핀 오일로 몰딩을 제작한다. 상기 몰딩을 섬유축 횡단면으로 커팅한 후 영상분석기로 스캐닝하여 각각의 모노 필라멘트의 면적 및 면적편차(CV)를 구한다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
고유점도가 0.65인 통상의 폴리에스테르 폴리머와 폴리에틸렌글리콜 7와 디메틸-5-설포이소프탈레트 8가 공중합된 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를 각각 별도의 유입구를 통해 복합방사용 팩 내에 투입한 후 분배판에 의해 도 2와 같이 격홀 배분한 후 100데니어/48필라멘트의 멀티필라멘트를 복합방사 한다. 이때 통상의 폴리에스테르 폴리머:캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머의 모노필라멘트 개수비는 24:24로, 조성비(섬도기준)는 3:2로 조절한다.
계속해서 방사된 멀티필라멘트를 오일링 처리한 후 표면온도가 51℃이고, 속도가 2005m/분인 제1고뎃로울러와 표면온도가 95℃이고 속도가 2602m/분인 제2고뎃로울러 사이에서 1.3배로 연신 및 열고정 한다. 계속해서 공기교락장치에서 1.0kg/㎠의 공기압으로 교락처리한 후 2580m/분의 권취속도로 권취하여 폴리에스테르 복합 태세사를 제조한다.
이와 같이 제조된 폴리에스테르 복합 태세사를 경위사로 사용하여 원단을 제직(경사 총본수 9600본)한 후 이를 통상의 방법으로 염색 및 가공하여 염가공지를 제조한다. 이와 같이 제조한 폴리에스테르 복합 태세사 및 염가공지의 물성을 평가한 결과는 표 3과 같다.
실시예 2 ~ 실시예 8
모노필라멘트 개수비, 폴리머 조성비, 폴리머 배분타입 등의 제조조건을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 복합 태세사를 제조한다. 이와 같이 제조한 폴리에스테르 복합 태세사 및 염가공지의 물성을 평가한 결과는 표 3과 같다.
〈표 1〉 실시예 제조조건
구 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
원사스펙(데니어/필라) 100/48 120/84 150/72 150/108 180/108 205/84 215/84 250/108
폴리머 배분 타입 격홀배분 격홀배분 격홀배분 격홀배분 격열배분 격열배분 격열배분 격열배분
제1고뎃로울러(m/분) 2005 2113 2200 2200 2150 2100 2050 2004
제2고뎃로울러(m/분) 2602 2854 3078 3190 3222 3255 3280 3407
권취속도(m/분) 2580 2839 3051 3150 3180 3208 3230 3352
제1고뎃로울러 온도(℃) 51 51 48 53 52 49 47 45
제2고뎃로울러 온도(℃) 95 99 101 95 92 95 91 96
연신비 (배) 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.70
모노필라멘트 개수비(정규:캐치온가염성) 24:24 48:36 36:36 72:36 72:36 48:36 48:36 72:36
섬도기준 폴리머조성비 (정규:캐치온가염성) 3:2 1:1 2:1 3:2 2:1 3:1 12:5 4:3
비교실시예 1 ~ 비교실시예 4
실시예 1과 같은 통상의 폴리에스테르 폴리머와 캐치온 가염성 폴리머를 각각의 방사장치에서 별도로 방사하여 2종의 원사를 제조한 다음 표 2와 같이 모노필라멘트 개수비 및 섬도비를 조절하면서 상기 2종의 원사를 합연신하여 폴리에스테르 복합 태세사를 제조한다. 이와 같이 제조한 폴리에스테르 복합 태세사를 경위사로 사용하여 원단을 제직(경사 총본수 9600본)한 후, 이를 통상의 방법으로 염색 및 가공하여 염가공지를 제조한다. 이와 같이 제조한 폴리에스테르 복합 태세사 및 염가공지의 물성을 평가한 결과는 표 3과 같다.
〈표 2〉 비교실시예 제조조건
구 분 원사스펙(데니어/필라) 모노필라멘트 개수비(정규:캐치온가염성) 섬도기준 폴리머 조성비(정규:캐치온가염성)
비교실시예 1 120/84 48:36 1:1
비교실시예 2 150/108 72:36 3:2
비교실시예 3 205/84 48:36 3:1
비교실시예 4 215/84 48:36 12:5
〈표 3〉 원사 및 가공지 물성 측정 결과
구 분 원 사 물 성 가공지 물성 제직성
스펙(데니어/필라) U 신도() 강도(g/d) CV 4-톤효과 원단품위
실시예 1 100/48 3.61 78.3 3.23 74.3 양호 양호 양호
실시예 2 120/84 4.23 70.5 3.29 79.6 양호 양호 양호
실시예 3 150/72 4.15 69.4 3.35 80.1 양호 양호 양호
실시예 4 150/108 3.89 70.2 3.21 86.1 양호 양호 양호
실시예 5 180/108 4.85 64.2 3.34 84.3 양호 양호 양호
실시예 6 205/84 4.52 60.5 3.45 75.6 양호 양호 양호
실시예 7 215/84 4.63 55.4 3.51 76.9 양호 양호 양호
실시예 8 250/108 4.80 49.4 3.65 85.6 양호 양호 양호
비교실시예 1 120/84 1.33 76.0 3.24 50.3 보통 보통 보통
비교실시예 2 150/108 1.39 70.9 3.06 49.2 보통 보통 보통
비교실시예 3 205/84 1.39 54.3 3.29 61.3 보통 보통 보통
비교실시예 4 215/84 1.39 53.5 3.42 56.6 보통 보통 보통
본 발명의 폴리에스테르 복합 태세사는 염가공지 상에서 소프트하고 드라이한 촉감과 양호한 4-톤 효과를 발현한다. 아울러 본 발명의 제조방법은 복잡한 설비가 필요없고, 제조시 제품 로스(Loss)가 적고, 공정이 간소화 되고, 제조원가가 저렴하다.

Claims (5)

  1. 통상의 폴리에스테르 모노필라멘트들과 캐치온 가염성 폴리에스테르 모노필라멘트들이 혼재되어 있고, 섬유 길이 방향으로 태섬도부와 세섬도부가 불균일하게 존재하며, 불균제도(U)가 3~20인 폴리에스테르 복합 태세사.
  2. 1항에 있어서, 단면 변동율(CV)이 50~90인 폴리에스테르 복합 태세사.
  3. 1항에 있어서, 통상의 폴리에스테르 모노필라멘트:캐치온 가염성 폴리에스테르 모노필라멘트의 구성비(섬도 기준)가 1:1~4:1인 폴리에스테르 복합 태세사.
  4. 아래 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 태세사의 제조방법.
    - 아 래 -
    (ⅰ) 복합방사용 팩(1) 내에 통상의 폴리에스테르 폴리머와 캐치온 가염성 폴리에스테르 폴리머를 각각의 유입구를 통해 유입한 후, 이들을 분배판(4)으로 구금판(5) 내 구금홀(16, 17)에 도 2와 같이 격홀(Hole) 또는 도 3과 같이 격열로 분배하여 방사하고,
    (ⅱ) 방사된 원사를 유제처리한 다음, 제1고뎃로울러(9, 10)와 제2고뎃로울러(11) 사이에서 1.3~1.7배의 연신배율로 연신 및 열고정 하고,
    (ⅲ) 계속해서 교락장치(13)로 교락처리 후 권취한다.
  5. 4항에 있어서, 제1고뎃로울러(9, 10)의 표면온도가 40~70℃이고, 제2고뎃로울러(11)의 표면온도가 80~110℃인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합 태세사의 제조방법.
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