KR20020003449A - A cation dyeable polyester yarn, and a process of preparing for the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A process of preparing the titled polyester capable of effectively retarding crystallinity that suddenly increases during spinning at a high wind-up speed is provided, which improves productivity, has improved workability such as spinning and false twisting and can prevent degradation of quality of a yarn. CONSTITUTION: The polyester fiber is prepared by melt spinning of a cation dye dyeable polyester copolymer, wherein 0.5 to 5.0% by weight of an orientation inhibitor is mixed with the above copolyester in a stationery type mixer to produce a master chip, which is uniformly mixed with conventional polyester polymers in a molten state, spun and winded up at a speed of 4,500m/min or more. The glass temperature of the orientation inhibitor is 100deg.C or more.

Description

카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유 및 그의 제조방법 {A cation dyeable polyester yarn, and a process of preparing for the same}Cationic dye saltable polyester fiber and its manufacturing method {A cation dyeable polyester yarn, and a process of preparing for the same}

본 발명은 카티온(cation) 염료 가염형 폴리에스테르 섬유를 고속방사할때 방사선 상에서의 결정화가 급격하게 증가하는 현상을 효과적으로 지연시킬 수 있는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cation dye salted polyester fiber which can effectively delay the phenomenon of rapid increase in crystallization on the radiation when the cation dye salted polyester fiber is spun at high speed, and a method of manufacturing the same. .

카티온(염기성) 염료 가염형 폴리에스테르 섬유는 상압에서 염기성 염료로 염색이 가능한 폴리에스테르 섬유로서, 폴리에스테르 중합시 금속설폰기를 함유한 이소프탈산 성분 또는 폴리알킬렌옥사이드 등을 공중합시켜 제조한다.Cationic (basic) dye salt type polyester fibers are polyester fibers which can be dyed with basic dyes at normal pressure, and are prepared by copolymerizing isophthalic acid component or polyalkylene oxide containing metal sulfone group during polyester polymerization.

카티온 염료 가염형 폴리에스테르 중합체를 4,000m/분 이상의 고속으로 방사할때 방사장력의 급격한 증가로 인한 "방사결정화(Spinning Crystallinity)" 현상이 발생되며, 이로 인하여 절사, 모우 등의 공정불안성 요인들이 심하게 발생되어 작업성이 현격히 저하된다.When spinning the cationic dye salted polyester polymer at a high speed of 4,000 m / min or more, a "spinning crystallinity" phenomenon occurs due to a sudden increase in the radial tension, which causes process instability such as cutting and wool. Are badly generated and workability is greatly reduced.

그 결과 폴리에스테르 섬유의 방사시에는 방사속도의 한계가 있어서, 현재 양산되고 있는 폴리에스테르 부분배향사는 통상 3,500~4,000m/분의 방사속도로 제조되고 있다.As a result, when spinning the polyester fiber, there is a limit of spinning speed, and currently the mass production of polyester partial alignment yarns is usually produced at spinning speeds of 3,500 to 4,000 m / min.

4,000m/분의 방사속도를 임계점으로하여 그 이하의 방사속도에서 분자배향도의 증가는 결정화도의 상승없이 증가하지만, 방사속도가 4,000m/분을 초과하는 경우에는 분자배향도와 결정화도의 증가가 동시에 일어나므로 방사속도 증가에 따라 방사장력 증가와 이에 따른 배향결정화의 수반으로 결정화도가 급격하게 증가하게 된다. 방사속도 증가에 따른 밀도와 복굴절율도 증가 경향을 보인다[A. Ziabicki and H. Kawai Edited, 'High Speed Fiber Spinning', John Wiley & Sons, New York, 1985].At the spinning speed of 4,000m / min as the critical point, the increase in molecular orientation increases without increasing the crystallinity, but when the spinning speed exceeds 4,000m / min, the molecular orientation and crystallinity increase simultaneously. Therefore, as the spinning speed increases, the crystallinity increases rapidly with the increase of the radial tension and the alignment crystallization accordingly. As the spinning speed increases, the density and birefringence also increase. Ziabicki and H. Kawai Edited, 'High Speed Fiber Spinning', John Wiley & Sons, New York, 1985].

지금까지 폴리에스테르 섬유생산 공정에서 방사속도의 증가에 따른 방사선 상에서의 결정화의 급격한 증가를 지연시켜, 기존의 한계 방사속도를 극복하고, 폴리에스테르 부분배향사를 4,000m/분 이상의 고속으로 방사하는 방법에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 현재까지의 알려진 방법들은 첫 번째, 원료 고분자의 개질(공중합, 분자쇄 가교화 등)을 통한 방법과 두 번째, 고분자 물질을 혼합하는 방법으로 대별될 수 있다.Until now, the process of delaying the rapid increase of the crystallization on the radiation by increasing the spinning speed in the polyester fiber production process overcomes the existing limit spinning speed and spins the polyester partial alignment yarn at a high speed of 4,000 m / min or more. Much research has been conducted on. Known methods to date can be roughly classified into first, through the modification of the raw polymer (copolymerization, molecular chain crosslinking, etc.) and second, by mixing the polymer material.

첫번째 방법으로 유럽특허 0 263 020호 및 미국특허 4,518,744호에서는 분자쇄에 곁가지를 가지는 화합물인 펜타에릴트라이트, 트리메틸로프로판, 멜리틱에시드, 트리멜리틱에시드를 에스테르 교환반응 전이나 중합반응에 첨가하는 방법을 제시하고 있고, 미국특허 4,966,740호에서는 테트라에틸실리케이트를 에스테르 교환반응 전이나 중합반응에 첨가하는 방법을 제시하고 있고, 미국특허 4,092,299에서는 4관능성 물질을 이용한 분자쇄 가교화 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기첫번째 방법들은 중합조건을 특수하게 선정해야 하고, 연신 가연 공정에서의 작업성이 저하된다. 특히 가연공정에서의 절사율이 높아 가연이 어려운 문제가 발생된다.As a first method, EP 0 263 020 and US Pat. No. 4,518,744 add compounds pentaerythrite, trimethylropropane, melitic acid and trimellitic acid, which have side chains to the molecular chain, before or after transesterification or polymerization. US Patent 4,966,740 proposes a method for adding tetraethyl silicate before or after the transesterification reaction, US Patent 4,092,299 proposes a molecular chain crosslinking method using a tetrafunctional material have. However, the first methods require specially selected polymerization conditions, and the workability in the draw combusting process is deteriorated. In particular, the high cutting rate in the combustion process causes a problem of difficult combustion.

두번째 방법으로 미국특허 4,609,710호에서는 분자배향 조절제로 폴리스타이렌, 폴리아미드, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 폴리에스테르 중합반응 중 또는 중합반응 후에 혼합하는 방법을 제시하고 있다. 또한 기존의 폴리에스테르 중합시 소량의 액정 고분자 물질, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌글리콜 등을 첨가하여 방사배향을 저하시키는 방법도 알려져 있다.['Orientation Supression in Fibers Spun from Polymer Melt Blends' (H. Brody, J of Appl. Polym. Sci.,31, 2753 1986)]As a second method, US Pat. No. 4,609,710 discloses a method of mixing polystyrene, polyamide, polymethylmethacrylate, or the like as a molecular alignment regulator during or after the polymerization of a polyester. In addition, a method of reducing the radiation orientation by adding a small amount of liquid crystal polymer material, polyethylene, polyethylene glycol, etc. in the conventional polyester polymerization is known. Appl. Polym. Sci., 31 , 2753 1986)]

이 경우 방사공정에서의 고분자 용융액의 흐름성이 급격히 변하게 되며, 이것은 방사특성 특히 방사속도에 큰 영향을 미쳐 방사 배향(Spun Orientation)을 저하시키게 된다. 그러나 상기 방법은 첨가 고분자를 균일하게 혼합시키는 문제로 인하여 안정한 방사작업이 어려울 뿐 아니라, 혼합된 고분자가 연신, 가연 공정에서 섬유표면으로 이동하여 작업성을 저해하고, 모우의 발생 및 미세한 염색 얼룩의 발생으로 인해 최종 가연사 품질을 저하시키는 원인이 되고 있다.In this case, the flowability of the polymer melt in the spinning process is drastically changed, which greatly affects the spinning characteristics, in particular, the spinning speed, thereby lowering the spun orientation. However, the method is difficult to spin stably due to the problem of uniformly mixing the added polymer, and the mixed polymer is moved to the fiber surface in the drawing and burning process to inhibit the workability, the occurrence of wool and fine dye stains Occurrence is a cause of deterioration of the final false twist quality.

본 발명은 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유를 4,500m/분 이상의 권취속도로 방사시 방사선 상에서 결정화가 급격하게 증가하는 현상을 효과적으로 지연시킬 수 있는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 제공하고자한다. 아울러 본 발명은 방사, 연신, 가연의 작업성이 우수하며, 결정배향 억제제가 섬유표면으로 이동하여 원사품질이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 원사신도를 120% 이상으로 유지하면서 4,500m/분 이상의 권취속도로 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 부분배향사를 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a method for producing a cation dye salted polyester fiber that can effectively delay the phenomenon of the rapid increase in crystallization on the radiation when spinning the cation dye salted polyester fiber at a winding speed of 4,500m / min or more I will. In addition, the present invention is excellent in the workability of spinning, stretching, and flammability, the crystal orientation inhibitor can be prevented from moving to the fiber surface to reduce the yarn quality, while maintaining the yarn elongation at 120% or more, more than 4,500m / min An object of the present invention is to provide a method for preparing a cationic dye salt-type polyester partial alignment yarn at a winding speed.

본 발명은 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유를 고속방사시 방사결정화 현상을 효과적으로 지연시킬 수 있고, 연신 및 가연 공정성이 우수한 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a cationic dye salted polyester fiber, which can effectively delay the radiocrystallization phenomenon during high-speed spinning of the cationic dye salted polyester fiber, and has excellent stretching and flammability processability.

더욱 구체적으로 본 발명은 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체에 결정배향 억제제를 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조한 다음, 상기 마스터 배치 칩과 통상의 폴리에스테르 중합체를 용융상태에서 균일하게 혼합하고, 이를 연속적으로 4,500m/분 이상의 속도로 방사, 권취함을 특징으로 한다.More specifically, the present invention is to prepare a master batch chip by mixing a crystal orientation inhibitor in a cationic dye salt-type polyester copolymer, and then uniformly mixing the master batch chip and a conventional polyester polymer in a molten state, and It is characterized by spinning and winding at a speed of 4,500m / min or more continuously.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

먼저 본 발명은 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합시에 유리전이온도가 100℃ 이상인 결정배향 억제제를 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조한다. 상기 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 금속설폰기를 함유한 이소프탈산 성분 또는 폴리알킬렌옥사이드 등을 공중합시켜 제조 할 수 있다. 결정배향 억제제로는 폴리메틸메타아크릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지 또는 메틸메타아크릴레이트-스티렌계 공중합 수지를 사용한다.First, in the present invention, a master batch chip is prepared by mixing a crystal orientation inhibitor having a glass transition temperature of 100 ° C. or higher during cationic dye salt-type polyester copolymerization. The cationic dye salt-type polyester copolymer may be prepared by copolymerizing isophthalic acid component or polyalkylene oxide containing a metal sulfone group in polyethylene terephthalate. As the crystal orientation suppressor, polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, or methyl methacrylate-styrene copolymer resin is used.

상기 결정배향 억제제의 유리전이온도(Tg)는 100℃ 이상으로 한다. 그 이유는 방사선 상에서 유리전이온도(Tg)가 80℃인 폴리에스테르 중합체와 상기 결정배향 억제제의 고화거동 차이를 유지하여, 폴리에스테르 중합체의 결정 배향 거동을 억제하기 위해서 이다.The glass transition temperature (Tg) of the crystal orientation suppressor is 100 ° C. or more. The reason is to maintain the difference in the solidification behavior of the polyester polymer having a glass transition temperature (Tg) of 80 ° C. on the radiation and the crystallization inhibitor, thereby suppressing the crystal orientation behavior of the polyester polymer.

만약 상기 결정배향 억제제의 유리전이온도(Tg)가 100℃ 미만인 경우에는 폴리에스테르 중합체와 결정배향 억제제 간의 고화거동 차이가 미미하여, 방사선 상에서의 폴리에스테르 중합체의 결정 배향 거동을 효과적으로 억제하기 어렵다. 그로 인해 권취속도를 4,500m/분 이상으로 할 수 없게 된다.If the glass transition temperature (Tg) of the crystallization inhibitor is less than 100 ℃, the difference in the solidification behavior between the polyester polymer and the crystallization inhibitor is small, it is difficult to effectively suppress the crystal orientation behavior of the polyester polymer on the radiation. As a result, the winding speed cannot be made higher than 4,500 m / min.

상기 결정배향 억제제 내에 포함된 아로마틱 링과 폴리에스테르 분자내에 포함되어 있는 아로마틱 링간의 작용 인력으로 인하여 방사, 연신 공정 중에 일어나는 배향결정화를 보다 효과적으로 저해할 수 있다. 아로마틱 링은 구성 탄소원자 간에 이중 결합으로 이루어져 있으며, 이로 인하여 인접한 아로마틱 링과는 작용 인력이 존재하는 것은 주지의 사실이다.Due to the attractive force between the aromatic ring included in the crystallization inhibitor and the aromatic ring included in the polyester molecule, it is possible to more effectively inhibit the orientation crystallization occurring during the spinning and stretching process. It is well known that an aromatic ring is composed of double bonds between constituent carbon atoms, and therefore, an attractive force exists between adjacent aromatic rings.

또한 아로마틱부는 분자쇄 내부의 강직한 부분이며, 이에 반하여 알리파틱부는 유연한 부분을 의미한다. 그러므로 적정한 아로마틱부의 존재는 결정배향 억제제인 고분자쇄의 기계적 물성을 유지할 수 있는 것이므로, 폴리에스테르 내부에 분포되어 있는 결정배향 억제제 피브릴에 의한 강도의 저하 등과 같은 기계적 물성의 손실을 최소화 하는 역할을 한다.In addition, the aromatic part is a rigid part inside the molecular chain, while the aliphatic part means a flexible part. Therefore, the presence of an appropriate aromatic part can maintain the mechanical properties of the polymer chain, a crystallization inhibitor, thereby minimizing the loss of mechanical properties, such as a decrease in strength by the crystallization inhibitor fibrils distributed in the polyester. .

이와 같은 관점에서 본 발명의 결정배향 억제제를 사용하면 일반적 방법으로 제조된 폴리에스테르 부분배향사와 유사한 수준의 물성, 특히 강도를 유지할 수 있다.From this point of view, by using the crystallization inhibitor of the present invention, it is possible to maintain a similar level of physical properties, particularly strength, to the polyester partial-orientated yarn prepared by the general method.

다음으로는 상기 마스터 배치 칩과 통상의 폴리에스테르 중합체를 용융상태에서 균일하게 혼합한다.Next, the master batch chip and the conventional polyester polymer are mixed uniformly in a molten state.

상기 결정배향 억제제의 첨가량은 전체 폴리머(폴리에스테르 공중합체+결정배향 억제제)의 중량대비 0.5~5.0중량%로 한다. 첨가량이 0.5중량% 미만인 경우에는 방사결정화 억제효과가 미미하고 첨가량이 5.0중량%를 초과하는 경우에는 연신, 가연 공정성이 나빠진다.The amount of the crystallization inhibitor added is 0.5 to 5.0% by weight based on the weight of the entire polymer (polyester copolymer + crystallization inhibitor). If the added amount is less than 0.5% by weight, the effect of suppressing radiocrystallization is insignificant, and when the added amount is more than 5.0% by weight, the stretching and flammability processability deteriorate.

본 발명에 있어서 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체와 결정배향 억제제의 혼합은 먼저 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체 칩을 익스트루더에 공급, 용융시킨 다음, 용융된 폴리에스테르 공중합체를 2단계의 2축 스크류 익스트루더로 공급함과 동시에 여기에 결정배향 억제제 칩(Chip)을 공급하여 이들을 용융, 혼합한다. 더욱 바람직 하기로는 상기 2단계 2축 스크류 익스트루더에서 혼합된 용융물을 계속해서 정지형 혼련기로 혼련하는 것이다.In the present invention, the mixture of the cationic dye salt type polyester copolymer and the crystal orientation suppressor is first supplied with the cationic dye salt type polyester copolymer chip to the extruder, followed by melting the melted polyester copolymer. At the same time as feeding to the two-screw screw extruder, the crystallization inhibitor chip (Chip) is supplied to melt and mix them. More preferably, the melt mixed in the two-stage twin screw extruder is continuously kneaded with a stationary kneader.

한편, 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체 칩과 결정배향 억제제 칩을 동시에 익스트루더로 공급하여 이들을 용융, 혼합한 다음, 이들 용융물을 계속해서 정지형 혼련기로 혼련 할 수도 있다. 마스터 배치 칩과 통상의 폴리에스테르와의 혼합도 역시 상기와 같은 방법으로 한다.Meanwhile, the cationic dye salt type polyester copolymer chip and the crystal orientation suppressor chip may be simultaneously supplied to an extruder to melt and mix them, and then the melt may be continuously kneaded with a stationary kneader. Mixing of the master batch chip and ordinary polyester is also performed in the same manner as described above.

정지형 혼련기는 용융액 내부의 결정배향 억제제 분포를 보다 균일하게 하는 작용을 한다. 본 발명의 경우에는 보다 균일한 혼련이 필요하므로 20단 이상의정지형 혼련기를 통과 시키는 것이 바람직 하다. 즉 100만(220)배 이상 혼련하는 것이 결정배향 억제제의 균일한 분포가 가능하며, 최종 제품인 가연사 상태에서의 염반 발생을 방지하는데 바람직 하다.The stationary kneader serves to make the crystal orientation suppressor distribution more uniform in the melt. In the case of the present invention, since a more uniform kneading is required, it is preferable to pass 20 or more stages of kneading kneader. In other words, kneading of 1 million (2 20 ) times or more is possible to uniform distribution of crystallization inhibitors, and is preferable to prevent the occurrence of salt spots in the false twisted state of the final product.

그렇지 아니하고, 20단 미만의 정지형 혼련기를 채택할 경우에는 가연사 상태에서의 미세 염반의 발생으로 인한 품위의 저하가 발생될 수 있고, 연신, 가연 공정에서의 작업성의 저하가 발생하여, 안정한 작업도 곤란하게 될 우려가 있다.Otherwise, if the stationary kneader of less than 20 stages is adopted, deterioration of the quality may occur due to the occurrence of fine salt spots in the twisted yarn state, deterioration of workability in the stretching and combustion process, and stable workability There is a possibility of becoming difficult.

이상과 같이 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 마스터 배치 칩과 통상의 폴리에스테르 수지를 균일하게 용융, 혼합한 다음, 이를 연속적으로 4,500m/분 이상의 권취속도로 방사한다. 권취속도는 적어도 분당 4,500m 이상인 경우 생산성이 40% 정도 향상된다. 분당 4,500m 미만의 권취속도는 생산성 향상이 미미하기 때문에 설비 투자 회수 등의 경제적인 측면에서 실익이 있다고 할 수 없다.As described above, the cation dye salt type polyester master batch chip and the conventional polyester resin are uniformly melted and mixed, and then they are continuously spun at a winding speed of 4,500 m / min or more. The take-up speed increases productivity by 40% at least 4,500m / min. Winding speeds of less than 4,500m / min are marginal in productivity, and thus cannot be said to be economical in terms of return on facility investment.

또한 분당 4,500m 이상의 속도로 권취한 부분배향사의 절단신도는 120% 이상이다. 절단신도가 120% 이상인 경우 크림프빈도(Crimp Frequency)가 높으며, 크림프 품질이 양호한 가연사를 얻을 수 있으며, 우수한 가연 작업성의 확보가 가능하다. 그렇지 않은 경우에는 연신 동시 가연공정에서 분당 800미터 이상의 고속작업이 어렵고, 또한 통상의 분당 3,000~3,500미터로 방사된 미연신사를 연신 동시 가연한 경우와 동일한 물성의 가연사를 얻기 어렵고, 크림프 라이브리니스 (Crimp Liveliness)가 저하된 가연사를 얻게되며, 작업의 안정성을 확보하기 어려운 실정이다.In addition, the elongation at break of the partial oriented yarn wound at a speed of more than 4,500 m per minute was 120% or more. When the elongation is more than 120% crimp frequency (Crimp Frequency) is high, the crimp quality can be obtained good twisted yarn, it is possible to secure excellent flammability workability. Otherwise, it is difficult to perform high-speed operation more than 800 meters per minute in the simultaneous drawing and burning process, and it is difficult to obtain the same twisted yarn with the same physical properties as in the case of the simultaneous drawing and burning of the unstretched yarn spun at ordinary 3,000 to 3,500 meters per minute. It is difficult to secure the stability of the work by obtaining the combustible yarn with reduced varnish (Crimp Liveliness).

본 발명에 있어서 방사시 방사구금에서의 전단속도를 초당 7,000~15,000으로 유지하는 것이 바람직 하다. 방사시 방사구금에서의 전단속도는 방사된 부분배향사 내부에 분포하는 결정배향 억제제의 섬유 반경 방향으로의 분포를 결정하는 지배적인 인자라 할 수 있다. 전단속도가 낮은 경우에는 결정배향 억제제의 섬유 축 방향으로의 배향 정도가 저하되어 폴리에스테르 섬유의 배향결정화 억제 효과가 감소되는 문제가 발생할 수 있으며, 반면에 전단속도가 지나치게 높은 경우에는 결정배향 억제제의 분포가 섬유의 표면부에 집중되게 되는 문제가 발생되어 강도 저하의 문제가 발생될 수 있다.In the present invention, it is preferable to maintain the shear rate in the spinneret during spinning at 7,000 to 15,000 per second. The shear rate in the spinneret during spinning is the dominant factor that determines the radial distribution of the crystallization suppressor distributed inside the spun yarn. If the shear rate is low, the degree of orientation of the crystallization inhibitor in the fiber axis direction is lowered, which may cause a problem that the effect of suppressing the orientation crystallization of the polyester fiber is reduced. On the other hand, if the shear rate is too high, The problem that the distribution is concentrated on the surface portion of the fiber occurs, which may cause a problem of lowering the strength.

따라서 초당 7,000 이상의 15,000 이하의 범위로 방사구금에서의 전단속도를 유지하면, 폴리에스테르 섬유의 배향결정화 억제 효과가 충분히 발휘됨은 물론이고, 결정배향 억제제의 섬유 반경 방향으로의 분포가 적절히 유지되어 부분배향사와 가연사의 강도가 적절하게 유지될 수 있다.Therefore, if the shear rate in the spinneret is maintained within the range of 7,000 or more and 15,000 or less per second, the effect of suppressing the orientation crystallization of the polyester fiber is sufficiently exerted, and the distribution of the crystallization suppressor in the radial direction of the fiber is appropriately maintained and partially aligned. The strength of the yarn and the false twisted yarn can be maintained properly.

이와 같이 제조된 본 발명의 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유는 주성분인 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체 95~99.5중량%와 결정배향 억제제인 폴리메틸메타아크릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지 또는 메틸메타아크릴레이트-스티렌계 공중합 수지가 0.5~5.0중량%로 구성되며, 절단신도가 120% 이상 이다.The cationic dye salt-type polyester fiber of the present invention prepared as described above is composed of 95 to 99.5% by weight of the main cationic dye salt-coated polyester copolymer and polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin or methyl as a crystal orientation inhibitor. The methacrylate-styrene copolymer resin is composed of 0.5 to 5.0% by weight, and the elongation at break is 120% or more.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.

실시예 1Example 1

폴리에틸렌테레프탈레이트, 5-소디움 설폰 디메틸 이소프탈레이트 및 유리전이온도가 105℃인 메틸메타아크릴레이트/스티렌계 공중합물을 익스터루더에서 공중합 및 혼합하여 고유점도가 0.55인 마스터 배치 칩을 제조한 후 이를 155℃에서 4.5시간 건조 하였다. 상기 마스터 배치 칩과 통상의 폴리에스테르를 직경 35밀리의 이축스크류 압출기에 투입하여 300℃에서 용융 혼합 하였다. 이때 전체 폴리머 용융액 중 메틸메타아크릴레이트/스티렌계 공중합물 함량은 0.9중량%, 5-소디움 설폰 디메틸 이소프탈레이트 함량은 4몰%가 되도록 하였다.Polyethylene terephthalate, 5-sodium sulfone dimethyl isophthalate, and methyl methacrylate / styrene copolymers having a glass transition temperature of 105 ° C. were copolymerized and mixed in an extruder to prepare a master batch chip having an intrinsic viscosity of 0.55. It dried at 155 degreeC for 4.5 hours. The master batch chip and ordinary polyester were introduced into a twin screw extruder having a diameter of 35 mm and melt mixed at 300 ° C. At this time, the methyl methacrylate / styrene-based copolymer content in the total polymer melt was 0.9 wt%, and the 5-sodium sulfone dimethyl isophthalate content was 4 mol%.

또한, 이렇게 혼합된 고분자 용융액을 36개의 토출공이 천공된 방사구금을 통하여 방사한 후, 22℃의 냉각풍을 초당 0.5m의 속도로 송출하여 냉각, 고화한 후 인취롤러를 거친 후 권취하여 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 부분배향사를 제조하였다. 이때 방사구금에서의 전단속는 1초당 9,000으로 권취속도는 4,600m/분으로 하였다.In addition, the polymer melt thus mixed is spun through 36 spinneret perforated spinnerets, and a cooling air at 22 ° C. is sent at a rate of 0.5 m per second to cool and solidify. Dye salt type polyester partial alignment yarn was prepared. At this time, the shear rate in the spinneret was 9,000 per second, and the winding speed was 4,600 m / min.

상기와 같이 제조한 카티온 염료 가염형 부분배향사를 무라다 33H(일본 무라다사제) 연신동시 가연기를 이용하여 가연사를 제조하였다. 가연속도는 분당 850m로 하였으며, 연신배율은 1.671배, 제1가열판의 온도는 200℃로 하였고, 닙벨트간의 각도는 105도로 하였고, 속도비는 1.5로 하였다.The false twist yarn was manufactured using the Cation dye salt-type partial orientation yarn manufactured as described above using Murada 33H (manufactured by Murada, Japan). The burning rate was 850 m / min, the drawing ratio was 1.671 times, the temperature of the first heating plate was 200 ° C., the angle between the nip belts was 105 degrees, and the speed ratio was 1.5.

최종 가연사는 환편기를 이용하여 환편한 다음, 분산염료를 이용하여 130℃에서 60분간 염색한 다음, 염반 등의 염색품질을 조사하였다. 방사 및 가연의 공정성과 부분배향사 및 가연사의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.The final false twisted yarn was circular knitted using a circular knitting machine, and then dyed at 130 ° C. for 60 minutes using a disperse dye, and then dyeing quality of the plaque was examined. Table 2 shows the results of evaluating the fairness of spinning and combustibility and the properties of partially aligned yarns and combustible yarns.

실시예 2 ~ 실시예 6 및 비교실시예 1 ~ 비교실시예 2Example 2 to Example 6 and Comparative Example 1 to Comparative Example 2

마스터 배치 칩 제조시 사용하는 결정배향 억제제의 수지 종류, 유리전이온도 및 혼합 중량%와 권취속도를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정과 조건으로 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 부분배향사, 가연사 및 환편지를 제조 하였다. 방사 및 가연의 공정성과 부분배향사 및 가연사의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.Cationic dye salted poly according to the same process and conditions as in Example 1 except that the resin type, glass transition temperature, mixing weight%, and winding speed of the crystal alignment inhibitor used in the manufacture of the master batch chip were changed as shown in Table 1. Ester partial orientation yarn, false twisted yarn and circular knitted fabric were prepared. Table 2 shows the results of evaluating the fairness of spinning and combustibility and the properties of partially aligned yarns and combustible yarns.

카티온 염료 가염형 폴리에스테르 부분배향사 제조조건Manufacturing Conditions of Cationic Dye Salt-Type Polyester Partial Oriented Yarn 구분division 결정배향 억제제 특성Crystallization Inhibitor Properties 권취속도(m/분)Winding speed (m / min) 수지 종류Resin type 유리전이온도(℃)Glass transition temperature (℃) 첨가량(중량%)Addition amount (% by weight) 실시예 1Example 1 메틸메타아크릴레이트-스티렌계 공중합물Methyl methacrylate-styrene copolymer 105105 0.90.9 4,6004,600 실시예 2Example 2 메틸메타아크릴레이트-스티렌계 공중합물Methyl methacrylate-styrene copolymer 105105 2.52.5 4,5004,500 실시예 3Example 3 폴리메틸메타아크릴레이트Polymethyl methacrylate 106106 1.51.5 4,8004,800 실시예 4Example 4 폴리메틸메타아크릴레이트Polymethyl methacrylate 106106 3.53.5 4,9004,900 실시예 5Example 5 폴리스티렌polystyrene 107107 2.92.9 4,8004,800 실시예 6Example 6 폴리스티렌polystyrene 107107 4.04.0 5,1005,100 비교실시예 1Comparative Example 1 -- -- -- 4,5004,500 비교실시예 2Comparative Example 2 폴리메틸메타아크릴레이트Polymethyl methacrylate 106106 0.10.1 4,7004,700

작업성 및 원사 물성 평가 결과Workability and Yarn Property Evaluation Results 구 분division 방사작업성Radiation workability 부분배향사신도(%)Partial Alignment Elongation (%) 가연작업성Combustible Workability 프림프품질Primp Quality 염반Platter 크림프리지디티(Crimp Rigidity, %)Cream Rigidity (%) 실시예 1Example 1 양호Good 135135 양호Good 4141 없음none 실시예 2Example 2 양호Good 142142 양호Good 3838 없음none 실시예 3Example 3 양호Good 138138 양호Good 3939 없음none 실시예 4Example 4 양호Good 143143 양호Good 4242 없음none 실시예 5Example 5 양호Good 147147 양호Good 4444 없음none 실시예 6Example 6 양호Good 133133 양호Good 4343 없음none 비교실시예 1Comparative Example 1 불량Bad 8383 불량Bad 2828 있음has exist 비교실시예 2Comparative Example 2 다소불량Somewhat defective 110110 불량Bad 2929 있음has exist

본 발명은 고속방사시 방사선 상에서의 결정화가 급격하게 증가하는 "방사결정화"를 효과적으로 지연시켜 4,500m/분 이상의 권취속도로 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 부분배향사를 제조 할 수 있다. 그 결과 생산성이 향상된다. 아울러 본 발명은 폴리에스테르 공중합체와 결정배향 억제제가 균일 혼합되어 연신 및 가연 공정성이 우수하다. 또한 본 발명은 결정배향 억제제가 원사표면으로 이동하여 원사품질을 저하 시키는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.The present invention effectively delays "radiation crystallization" in which the crystallization on the radiation increases rapidly during high-speed radiation, thereby producing a cationic dye salt type polyester partial alignment yarn at a winding speed of 4,500 m / min or more. As a result, productivity is improved. In addition, the present invention is uniformly mixed with the polyester copolymer and the crystal orientation inhibitor is excellent in stretching and flammability processability. In addition, the present invention can effectively prevent the phenomenon that the crystal orientation inhibitor is moved to the yarn surface to reduce the yarn quality.

Claims (7)

카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체를 용융방사하여 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체에 결정배향 억제제를 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조한 다음, 상기 마스터 배치 칩과 통상의 폴리에스테르 중합체를 용융상태에서 균일하게 혼합하고, 이를 연속적으로 4,500m/분 이상의 속도로 방사, 권취함을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.In preparing polyester fibers by melt spinning a cationic dye salt-type polyester copolymer, a crystal alignment inhibitor is mixed with a cationic dye salt-type polyester copolymer to prepare a master batch chip, and then A method for producing a cationic dye saltable polyester fiber, characterized in that a uniform polyester polymer is mixed uniformly in a molten state, which is continuously spun at a speed of 4,500 m / min or more. 1항에 있어서, 섬유전체 중량대비 결정배향 억제제의 함량이 0.5~5.0중량%인 것을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the content of the crystallization inhibitor relative to the total weight of the fiber is 0.5 to 5.0% by weight. 1항에 있어서, 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체가 폴리에틸렌테레프탈레이트에 금속설폰산기를 함유한 이소프탈산 성분 또는 폴리알킬렌옥사이드가 공중합된 것임을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The cationic dye saltable polyester fiber according to claim 1, wherein the cationic dye salted polyester copolymer is copolymerized with an isophthalic acid component or a polyalkylene oxide containing a metal sulfonic acid group in polyethylene terephthalate. Way. 1항에 있어서, 결정배향 억제제가 폴리메틸메타아크릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지 또는 메틸메타아크릴레이트-스티렌계 공중합 수지인 것을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The method for producing a cation dye salt-forming polyester fiber according to claim 1, wherein the crystallization inhibitor is a polymethyl methacrylate resin, a polystyrene resin, or a methyl methacrylate-styrene copolymer resin. 1항에 있어서, 용융상태의 결정배향 억제제와 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체를 정지형 혼련기로 혼합함을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The method for producing a cation dye chlorinated polyester fiber according to claim 1, wherein the crystal orientation suppressor in the molten state and the cation dye chlorinated polyester copolymer are mixed with a stationary kneader. 1항에 있어서, 용융상태의 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체와 솔리드(Solid) 상의 결정배향 억제제를 이축스크류 익스트루더에서 용융, 혼합함을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The method of claim 1, wherein the cationic dye salted polyester copolymer and the crystal orientation suppressor on the solid are melted and mixed in a twin screw extruder. Manufacturing method. 1항에 있어서, 결정배향 억제제의 유리전이온도가 100℃ 이상인 것을 특징으로 하는 카티온 염료 가염형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The method for producing a cation dye saltable polyester fiber according to claim 1, wherein the crystallization inhibitor has a glass transition temperature of 100 ° C or higher.
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