KR20020036842A - 폴리에스테르-스테이플 섬유 및 이의 생산방법 - Google Patents

폴리에스테르-스테이플 섬유 및 이의 생산방법 Download PDF

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룀 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

폴리에스테르, 90 내지 170℃의 유리전이 온도를 가지고 폴리에스테르 성분에 대한 용융 점도 비가 1:1 내지 10:1인 비상용성, 용융물 가공성, 비결정질 중합체 첨가제 0.1 내지 2.0 w.-% 및 통상의 첨가제 0 내지 5.0 중량%로 이루어지는 폴리에스테르 스테이플 섬유. 스테이플 섬유에서 중합체 첨가제는

Description

폴리에스테르-스테이플 섬유 및 이의 생산방법{POLYESTER-STAPLE FIBERS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}
폴리에틸렌 테레프탈레이트로부터 제조되는 스테이플 섬유 및 이의 생산방법이 알려져 있다(F. Fourne, Synthetische Fasern [Synthetic Fibres], Hanser Verlag, Munich [1995] 91-94 and 462-486).
스테이플 섬유의 품질 외에, 스핀 계수(SF), 즉 방사구금 필드 면적(㎠)당 처리량(g/분)이 중요한데, 여기에서
SF = HDㆍdㆍDRㆍvㆍ10-4ㆍK이고,
HD는 구멍 밀도(n/㎠)(= 방사구금 필드 면적당 방사구금 구멍 수)를 나타내며,
d는 스테이플 섬유의 역가(dtex)를 나타내며,
d0는 스피닝 필라멘트의 역가(dtex)를 나타내며,
DR은 전체 스트레칭 비(= 1: ...)를 나타내며,
v는 스피닝 인취 속도(m/분)를 나타내며,
K는 폴리에스테르-종속 상수(예를 들어 PET 경우에는 약 0.92이고 PTT 경우에는 약 0.73)를 나타낸다.
바람직하게는 2.9 내지 10.0 범위의 최고 가능한 스핀 계수를 목표로 한다.
구멍 밀도(HD)는 이용 가능한 스피닝기에 의해 결정되고 기하학적인 이유로, 필요에 따라 증가시킬 수 없다. 스피닝 인취 속도는 스피닝 필라멘트의 토우 베일링 시스템 및 이들의 스테이플 섬유로의 추가 전환에 의해 2500 m/분 이하의 속도로 제한된다. 스트레칭 비는 최고 근사치로, 스피닝 필라멘트의 파단 연신율에 비례하고, 특정 중합체의 파단 연신율이 감소할수록 스피닝 인취 속도는 증가한다. 낮은 역가, 특히 <1 dpf의 마이크로필라멘트 또는 철저한 냉각 또한 파단 연신율을 감소시켜 스트레칭 비 및 스핀 계수를 감소시키는데: 그 결과 용량이 감소한다. 명시된 스피닝 인취 속도에 대해, 스핀 계수는 더 큰 파단 연신율의 중합체를 선택함으로써 그 결과로 증가할 수 있다. 한편, 중합체는 스테이플 섬유의 품질을 결정하고 따라서 최소로만 변하거나 전혀 변화가 없을 수 있다.
WO 99/07927 A1은 적어도 2500 m/분, 바람직하게는 3000 내지 6000 m/분의 인취 속도로 스피닝된 배향전 폴리에스테르 얀(POY)의 파단 연신율이 스티렌, 아크릴산 및/또는 말레산 또는 이들의 유도체를 기본으로 하는 비결정질 열가소성 공중합체의 첨가에 의해, 이들을 첨가하지 않고 동일한 조건하에서 스피닝된 폴리에스테르 필라멘트의 파단 연신율에 비해 증가할 수 있음을 기술하고 있다. 그러나, 본방법은 2500 m/분 이하의 인취 속도로 생산된 스피닝 필라멘트에는 적용될 수 없는데, 그 이유는 POY 섬유와 달리, 결정성이 작고(<12%) 비등시 고 수축율(>40%)과 고 파단 연신율(>225%)을 가지기 때문이다.
EP 0 080 274 B 및 EP 0 154 425 B에서는, 동일한 효과가 폴리올레핀 또는 PA-66을 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 첨가함으로써 달성된다. EP 0 080 274 B에 따라서, 이 효과는 스피닝 인취 속도가 증가함에 따라 증가하고, 여기에서 권취 속도는 적어도 2000 m/분이어야 한다. EP 0 154 425 B에 따라, 이 효과는 또한 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 0.70 ㎗/g 이상의 고유점도를 가지면 느린 귄취 속도로 더 작은 정도이기는 하지만, 달성될 수 있다.
EP 0 631 638 B는 이어서 최종 스트레칭에 가해지는 이미드화 폴리(알킬 메타크릴레이트)를 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 제조된 필라멘트를 기술하고 있다. 510 m/분으로 스피닝된 공업용 얀은 증가된 파단 연신율을 가지지만, 스트레칭은 향상되지 않고, 그렇지 않으면 얀은 첨가제가 첨가되지 않은 필라멘트보다 불량한 성질을 가진다.
폴리프로필렌 테레프탈레이트(EP 745 711 A, WO 96/00808 A) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(US 4,877,572)를 스피닝시켜 연속식 필라멘트 생산이 가능함이 추가로 알려져 있다. 그러나, 스페이플 섬유의 생산을 위한 적합성은 언급되지 않았다.
본 발명은 폴리에스테르 스테이플 섬유 및 이러한 스테이플 섬유의 생산방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산에서 스핀 계수를 최대화하는 것인데, 여기에서 스테이플 섬유는 알려진 방법으로 생산된 스테이플 섬유와 동일하거나 이보다 더 우수한 품질 가치를 가져야 한다.
본 목적은 본 발명에 따라 특허 청구범위에서 설명된 바와 같은 폴리에스테르 스테이플 섬유 및 이의 생산방법에 의해 달성된다.
여기에서 용어 폴리에스테르는 예를 들어, 이소프탈산, 아디프산, 디에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 또는 각자 다른 C2-4-알킬렌 글리콜과 같은 다른 디카복실산 및/또는 디올 15 몰% 이하를 포함할 수 있는, 폴리(C2-4-알킬렌) 테레프탈레이트를 의미하는 것으로 이해된다. 0.5 내지 0.7 ㎗/g 범위의 고유점도(I.V.)를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 0.6 내지 1.2 ㎗/g의 I.V.를 가지는 폴리프로필렌 테레프탈레이트 및 0.6 내지 1.2 ㎗/g의 I.V.를 가지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 선호된다. 염료, 윤빼기 제제, 안정제, 정전기 방지제, 윤활제 및 측쇄 형성제와 같은 통상의 첨가제가 불리하지 않게 0 내지 5.0 중량%의 양으로 폴리에스테르 또는 폴리에스테르/첨가제 혼합물에 첨가될 수 있다.
본 발명에 따라서, 공중합체가 폴리에스테르에 0.1 내지 2.0 중량%의 양으로 첨가되는데, 여기에서 공중합체는 비결정질이고 폴리에스테르 매트릭스에서 실질적으로 불용성이어야 한다. 두 중합체는 본질적으로 서로 비상용성이고 현미경으로 구분될 수 있는 2 상을 형성한다. 추가로, 공중합체는 90 내지 170℃의 유리전이 온도(10℃/분의 가열 속도로 DSC에 의해 측정)를 가져야 하고 열가소성이어야 한다.
여기에서 공중합체의 용융 점도는 측정 시간 0(2.4 Hz의 진동 속도 및 폴리에스테르의 용융점 + 34.0℃에 해당하는 온도(폴리에틸렌 테레프탈레이트 경우 290℃)에서 측정)으로 외삽된 이의 용융 점도 대 동일한 조건하에서 측정된 폴리에스테르의 용융 점도 비가 1:1 내지 10:1, 즉 공중합체의 용융 점도가 적어도 폴리에스테르의 용융 점도와 같거나 바람직하게는 이 이상이도록 선택되어야 한다. 최적의 유효성은 첨가제 대 폴리에스테르의 비점도 비의 선택을 통해서만이 달성된다. 이러한 방식으로 최적화된 점도 비로, 첨가되는 첨가제의 양을 최소화하는 것이 가능한데, 이는 공정의 경제적 효율을 매우 향상시키고 매우 호적한 공정처리 성질이 달성됨을 의미한다. 놀랍게도, 스테이플 섬유를 생산하기 위해 중합체 혼합물을 사용하는 데 있어서 본 발명에 따라 이상적이라고 판단된 점도 비는 두 중합체의 혼합을 위해 문헌에서 호적하다고 명시한 범위 이상이다. 선행기술과 달리, 고분자량 공중합체를 지니는 중합체 혼합물이 스피닝을 위해 매우 적당하다. 놀랍게도, 혼합물의 용융 점도가 본 발명에 따른 조건하에서는 현저히 증가하지 않음이 밝혀졌다. 이의 긍정적인 결과는 용융물 라인에서의 압력 강하 증가의 회피이다.
첨가제 중합체의 고 유동 활성화 에너지 때문에, 중합체 혼합물이 방사구금으로부터 배출된 후에 점도 비는 필라멘트 형성 지역에서 현저히 증가한다. 호적한 점도 비의 선택을 통해, 폴리에스테르 매트릭스 중 첨가제의 매우 좁은 입자 크기 분포가 달성되고, 점도 비와 폴리에스테르의 유동 활성화 에너지(PET 약 60 kJ/mol)보다 상당히 큰, 즉 80 kJ/mol 이상인 유동 활성화 에너지를 합함으로써, 첨가제의 원섬유 구조가 스피닝 필라멘트에서 수득된다. 폴리에스테르와 비교하여높은 유리전이 온도가 스피닝 필라멘트에서 이 원섬유 구조의 신속한 응고를 보장한다. 여기에서 방사구금으로부터 배출된 직후에 첨가제 중합체의 최고 입자 크기는 약 1000 nm이고, 반면 평균 입자 크기는 400 nm 이하이다. 방사구금 아래에서의 드로잉 후에,80 nm의 평균 직경을 가지는 원섬유가 형성된다.
상기에서 언급한 조건하에서 공중합체의 용융 점도 대 폴리에스테르의 용융 점도 비는 바람직하게는 1.5:1 내지 7:1이다. 이러한 조건하에서, 방사구금으로부터 배출된 직후에 첨가제 중합체의 평균 입자 크기는 120-300 nm이고, 약 40 nm의 평균 직경을 가지는 원섬유가 형성된다.
본 발명에 따라 폴리에스테르에 첨가될 첨가제 중합체는 이들이 상기에서 언급한 성질을 가지는 한 상이한 화학 조성을 가질 수 있다. 3 가지 상이한 유형의 공중합체, 즉 하기의 공중합체가 바람직하다.
1. 하기의 단량체 단위를 포함하는 공중합체:
A = 아크릴산, 메타크릴산 또는 CH2=CR-COOR1(여기에서, R은 H 원자 또는 CH3그룹이고, R1은 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다),
B = 스티렌 또는 C1-3-알킬-치환 스티렌
(여기에서, 공중합체는 A 60 내지 98 중량% 및 B 2 내지 40 중량%, 바람직하게는 A 83 내지 98 중량% 및 B 2 내지 17 중량%, 특히 바람직하게는 A 90 내지 98중량% 및 B 2 내지 10 중량%로 이루어진다(총계 = 100 중량%)).
2. 하기의 단량체 단위를 포함하는 공중합체:
C = 스티렌 또는 C1-3-알킬-치환 스티렌,
D = 화학식 1, 2 또는 3의 1 이상의 단량체(여기에서, R1, R2및 R3은 각각 H 원자 또는 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다)
(여기에서, 공중합체는 C 15 내지 95 중량% 및 D 5 내지 85 중량%, 바람직하게는 C 50 내지 90 중량% 및 D 10 내지 50 중량%, 특히 바람직하게는 C 70 내지 85 중량% 및 D 15 내지 30 중량%로 이루어지고, C와 D의 총계는 100%이다).
3. 하기의 단량체 단위를 포함하는 공중합체:
E = 아크릴산, 메타크릴산 또는 CH2=CR-COOR1(여기에서, R은 H 원자 또는 CH3그룹이고, R1은 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다),
F = 스티렌 또는 C1-3-알킬-치환 스티렌,
G = 화학식 1, 2 또는 3의 1 이상의 단량체(여기에서, R1, R2및 R3은 각각 H 원자 또는 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다),
화학식 1
화학식 2
화학식 3
H = α-메틸스티렌, 비닐 아세테이트, E와는 상이한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 할로겐-치환 스티렌, 비닐 에스테르, 이소프로페닐 에테르 및 디엔으로 이루어진 그룹 중에서, E 및/또는 F 및/또는 G와 공중합될 수 있는 1 이상의 에틸렌계 불포화 단량체
(여기에서, 공중합체는 E 30 내지 99 중량%, F 0 내지 50 중량%, G >0 내지 50 중량% 및 H 0 내지 50 중량%, 바람직하게는 E 45 내지 97 중량%, F 0 내지 30 중량%, G 3 내지 40 중량% 및 H 0 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 E 60 내지 94 중량%, F 0 내지 20 중량%, G 6 내지 30 중량% 및 H 0 내지 20 중량%로 이루어지고, E, F, G 및 H의 총계는 100%이다).
성분 H는 임의 성분이다. 본 발명에 따라 달성될 장점이 단순히 그룹 E 내지 G 성분을 가지는 공중합체에 의해 달성될 수 있지만, 본 발명에 따라 달성될 장점은 또한 그룹 H 중에서 추가 공단량체가 본 발명에 따라 이용될 공중합체의 빌드-업에 관여할 때도 달성된다.
성분 H는 바람직하게는 본 발명에 따라 사용될 공중합체의 성질에 역효과를 끼치지 않는 방식으로 선택된다. 따라서 성분 H는 그 중에서도 특히, 목적하는 방법으로, 예를 들면 공중합체가 용융점까지 가열될 때 유동성을 증가시키거나 향상시킴으로써 공중합체의 성질을 변형시키기 위해, 또는 공중합체의 잔류 색을 감소시키거나 다기능 단량체의 사용을 통해 이러한 방식으로 공중합체에 어느 정도의 가교결합을 도입하기 위해 이용될 수 있다.
또한, H는 그 자체가 공중합되지는 않지만, 스티렌과 같은 제 3 성분의 첨가시 어렵지 않게 공중합되는 MSA 및 MMA의 경우처럼, 성분 E 내지 G의 공중합이 조금이라도 가능하거나 유지되도록 하는 방식으로 선택될 수 있다. 이러한 목적상 적당한 단량체로는 그 중에서도 특히, 비닐 에스테르, 아크릴산의 에스테르, 예를 들면 메틸 및 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 외의 메타크릴산의 에스테르, 예를 들면 부틸 메타크릴레이트 및 에틸헥실 메타크릴레이트, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 스티렌, α-메틸스티렌 및 각종 할로겐-치환 스티렌, 비닐 및 이소프로페닐 에테르와 예를 들면, 1,3-부타디엔 및 디비닐벤젠과 같은 디엔이 포함된다. 공중합체 색의 감소는 예를 들면, 특히 바람직하게는 예를 들어, 비닐 에테르, 비닐 아세테이트, 스티렌 또는 α-메틸스티렌과 같은 전자가 풍부한 단량체의 사용으로 달성될 수 있다. 성분 H의 화합물 중에서, 예를 들면, 스티렌 또는 α-메틸스티렌과 같은 방향족 비닐 단량체가 특히 선호된다.
본 발명에 따라 사용될 공중합체의 제조방법 자체가 알려져 있다. 이들은 매스(mass), 용액, 현탁액 또는 에멀션 중합으로 제조될 수 있다. 매스 중합에 관한 유익한 정보는 Houben-Weyl, Volume E20, Part 2 (1987), pages 1145 ff.에 나타나 있다. 용액 중합에 관한 정보도 마찬가지로 pages 1149 ff.에 나타나 있고, 반면 에멀션 중합도 마찬가지로 언급되는데 pages 1150 ff.에 설명되어 있다.
본 발명의 목적상, 입자 크기가 매우 호적한 범위에 있는 비드 중합체가 특히 선호된다. 예를 들면, 섬유 중합체의 용융물에 혼합함으로써 본 발명에 따라 사용될 공중합체는 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm의 평균 직경을 가지는 입자 형태이다. 그러나, 더 크거나 더 작은 비드 또는 과립 또한 이용될 수 있는데, 더 작은 비드는 운반 및 건조와 같은 로지스틱에 대한 특별한 요구사항을 유도한다.
이미드화 공중합체 유형 2 및 3은 단량체 이미드를 사용하여 단량체로부터 또는 상응하는 말레산 유도체를 함유하는 공중합체의 완전하거나 바람직하게는 부분적인 후속 이미드화에 의해 제조될 수 있다. 이들 첨가제 중합체는 예를 들면, 상응하는 용융상 공중합체와 암모니아 또는 1급 알킬아민 또는 아릴아민, 예를 들어 아닐린의 완전하거나 바람직하게는 부분적인 반응에 의해 수득된다(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 16 [1989], Wiley-Verlag, page 78). 본 발명에 따른 모든 공중합체와, 언급시, 이들의 비-이미드화 출발 공중합체는 시판되고 있거나 당업자에게 익숙한 방법으로 제조될 수 있다.
폴리에스테르에 첨가될 공중합체의 양은 0.1 내지 2.0 중량%이고, 통상적으로 1.0 중량% 이하의 첨가량도 충분하다.
900 내지 2200 m/분 범위의 스피닝 인취 속도로 스피닝된 0.5 내지 4.0 dtex의 역가를 가지는 스테이플 섬유에 대해, 0.1 내지 2.0 중량% 범위의 첨가제 농도(C, 중량%)는 특히 바람직하게는(Rd0는 첨가제가 첨가되지 않은스피닝 필라멘트의 파단 연신율(%)이고 Rd0<Rd이며, b = 80 내지 160, 바람직하게는 b = 15 내지 152이다)이도록 선택된다. 첨가제가 첨가되지 않은 스피닝 필라멘트의 목적하는 파단 연신율(Rd)은 Rd0가354%이면 여기에서370%이다.
놀랍게도, 설명된 본 발명에 따른 첨가제 성질과 스피닝 필라멘트의 연관된 특정 원섬유 구조가 고 효율성을 초래하는데, 즉 사용되는 첨가제의 양이 목적하는 효과를 기준으로, 선행기술과 비교하여 훨씬 적음이 밝혀졌다. 목적하는 효과는 광범위한 한계 내에서 조정될 수 있다. 이 행동은 스페이플 섬유 생산용 스피닝 필라멘트의 생산에서 저 스핀 배향성, 실질적으로 일어나지 않는 결정화 및 비등시 고 수축율과 연신율 값이 일반적으로 중합체 혼합물에 의한 경제적 또는 질적 효과 달성의 가능성을 제한하기 때문에 놀랍다. 따라서 연신율의 증가는 종종 스피닝 필라멘트에서 달성될 수 있지만, 스트레칭 비의 부적당한 증가가 섬유 스트레칭 단계에서의 스트레칭시 달성되어, 스핀 계수에 끼치는 영향이 미비하다.
스핀 계수를 결정하기 위해, 스트레칭 비를 알 필요가 있다. 스피닝 필라멘트 구조 외에, 스피닝 필라멘트의 파단 연신율(EB)로 특징지워지는, 스트레칭 비 또한 최종 산물의 목적하는 파라미터에 종속성이기 때문에, 일반적인 규칙은 없다. 그럼에도 불구하고, 상관관계가[여기에서, a는 0.48 내지 0.96, 바람직하게는 a = 0.58 - 0.72에서 선택된다(선행기술과 달리, a는 본 발명에 따른 스테이플 섬유 생산을 위해 통상적으로 <1이다)]로 추정될 수 있다. 이 범위 내에서, a는 목적하는 스테이플 섬유 품질에 따라 선택되는데, 여기에서 스피닝 필라멘트의 동일한 파단 연신율(EB)로 낮은 DR은 고 신장성의 스테이플 섬유를 제공하고, 높은 DR은 저 신장성의 스테이플 섬유를 제공한다.
스피닝 필라멘트의 생산 및 파단 연신율의 시험 후에, 첨가제를 첨가하지 않은 관련 스트레칭 비가 DR = DR0인 이 방정식으로부터 유도될 수 있고, SF가 결정될 수 있다. 첨가제가 농도 C = 0.1 - 2.0%로 계량되면, 스트레칭 비는 본 발명에 따라까지 증가한다. 목적하는 DR > DR0는 농도(여기에서, DRDR0+ 0.153, z는 39 내지 153이다)에서 0.1 - 2.0 중량% 범위로 첨가제를 첨가함으로써 세팅될 수 있는데, 즉 스트레칭 비의 목적하는 증가(DR - DR0)를 위해, 농도(C, %)는범위로 세팅된다.
따라서 (DR - DR0) = 0.20인 스트레칭 비의 증가가 C = 0.14 내지 0.51%에 상응하는 첨가제의 첨가에 의해, (DR - DR0) = 0.45의 증가는 C = 0.30 내지 1.15%에 상응하는 첨가제의 첨가에 의해 세팅될 수 있다. z는 바람직하게 66 내지 146 중에서 선택되고, (DR - DR0)0.45인 스트레칭 비의 증가가 달성된다.
본 발명은 SF가 적어도 일정하도록 첨가제의 첨가에 의해 보상된 스핀 계수에 영향을 끼치는 파라미터 중 적어도 하나의 변동시 발생하는 스트레칭 비의 감소를 가능하게 한다.
따라서, 상수로 세팅된 스피닝 시스템에서의 중합체 처리량 및 이에 따라 일정한 SF에서, 구멍 밀도(HD)가 증가하면, 더 낮은 DR이 초래되고, 그 결과 목적하는 낮은 역가, 특히 마이크로타이터가 더 이상 초래되지 않을 수 있다. 첨가제의 첨가는 DR을 증가시키고, 더 낮은 역가가 동일한 SF로 달성될 수 있다. 역가 또는 스피닝 속도가 일정한 구멍 밀도에서 변동이 있으면, 더 작은 DR이 첨가제에 의해 보상받을 수 있고 SF 및 상응하는 스피닝 시스템을 통한 처리량도 비례하여 증가할 수 있다.
첨가제 중합체(공중합체)와 매트릭스 중합체의 혼합은 고형물 형태로 칩 혼합기 또는 중력계로 압출기 공급물 내의 매트릭스 중합체 칩에 첨가하거나 이와 달리 첨가제 중합체를 용융시키고, 기어 펌프로 계량한 다음 매트릭스 중합체의 용융물 스트림에 공급함으로써 수행된다. 첨가제가 폴리에스테르 칩에서 농축물 형태로 있고, 고형물 또는 용융물 상태로 매트릭스 폴리에스테르에 후속 첨가되는, 이른바 마스터뱃치법 또한 가능하다. 매트릭스 중합체의 주 스트림과 후속 혼합되는, 매트릭스 중합체의 일부-스트림에의 첨가 또한 실행가능하다.
균일한 분포가 정적 혼합기에 의한 혼합으로 후속 달성된다. 한정된 입자 분포가 용융물 혼합물이 산물 분배 라인을 통해 각 스피닝 위치 및 방사구금에 공급되기 전에 혼합기 및 혼합 공정의 지속시간을 특별히 선택함으로써 유리하게 달성된다. 12 내지 128 sec-1의 전단 속도를 가지는 혼합기가 성공적이라고 입증되었다.힘 0.8에 대한 전단 속도(s-1)와 체류시간(초)의 곱은 적어도 250, 바람직하게는 350 내지 1250이어야 한다. 2500 이상의 값은 일반적으로 파이프라인에서의 압력 강하를 방지하기 위해 회피된다.
여기에서 전단 속도는 속빈 파이프 전단 속도(sec-1) ×혼합기 계수로 정의되고, 여기에서 혼합기 계수는 혼합기 유형의 특징적인 파라미터이다. 예를 들어, Sulzer SMX 모델 경우, 이 계수는 약 3.5 - 4이다. 속빈 파이프에서의 전단 속도(γ)는로 계산되고 체류시간(t, s)은
로 계산된다[여기에서, F = 중합체 수송 속도(g/분), V2= 속빈 파이프의 내부 용적(㎤), R = 속빈 파이프 반경(mm), ε= 속빈 용적 비율(Sulzer SMXL 모델 경우 0.91 내지 0.94), δ= 용융물 내 중합체 혼합물의 공칭 밀도(약 1.2 g/㎤)].
두 중합체의 혼합과 중합체 혼합물의 후속 스피닝은 모두 매트릭스 중합체에 따라, 220 내지 320℃의 범위, 바람직하게는 (매트릭스 중합체의 용융점 + 34) ±15℃의 온도에서 수행된다. PET 경우에는, 275 내지 305℃의 온도가 바람직하게 세팅된다.
<2500 m/분, 바람직하게는 900 내지 2200 m/분의 인취 속도로의 스피닝에 의한 본 발명에 따른 중합체 혼합물로부터 스테이플 섬유 및 선행 스피닝 필라멘트의 생산은 그 자체가 알려져 있는 스피닝 장치를 사용하여 수행된다. 여기에서 필터 팩에는 알려져 있는 선행기술에 따라 필터 도구 및/또는 느슨한 필터 매질이 설치되어 있다.
방사구금 팩에서의 전단 및 여과 처리 후에, 용융된 중합체 혼합물은 방사구금판의 구멍을 통해 압축된다. 후속 냉각 지역에서, 용융물 필라멘트는 냉각 공기에 의해 응고점 이하로 냉각되어, 후속 필라멘트 가이드 요소에서 점착 또는 다발형성을 방지한다. 냉각 공기는 횡단 또는 방사상 블로잉에 의해 공기-컨디셔닝 시스템으로부터 공급되거나 냉각 파이프에 의한 자체-흡입에 의해 주위로부터 취해질 수 있다. 냉각 후에, 스피닝 필라멘트는 스피닝 오일(물/오일 혼합물)로 처리되고, 수집되어 필라멘트 가이드 요소 상에서 토우를 제공하고, 고뎃 롤 시스템에 의해 한정된 스피닝 인취 속도로 인취된 다음 베일링 시스템(예: 릴)에 의해 캔에 퇴적된다.
용융물이 각 스피닝 라인 및 라인 내의 각 스피닝 시스템 상에 긴 가열 생산 라인을 통해 분배되는 큰 직류 용융물 스피닝기에서 생산되는 것이 폴리에스테르 스테이플 섬유의 대표이다. 여기에서 스피닝 라인은 적어도 일렬의 스피닝 시스템으로 정렬되고 이의 필라멘트는 토우 베일링 시스템에서 합해져서 퇴적되며 스피닝 시스템은 방사구금판을 포함하는 방사구금 팩을 함유하는 스피닝 헤드를 구비하고 있는 최소 스피닝 유니트를 나타낸다.
이러한 시스템에서 용융물은 35분 이하의 체류시간 동안 큰 열 부하에 가해진다. 첨가제의 큰 열 안정성으로 인해, 본 발명에 따른 중합체 첨가제의 유효성이 스피닝 필라멘트의 신장성 증가에 상당한 제약을 초래하지 않고, 그 결과2%, 다수의 사례에서는1%의 소량으로 첨가된 첨가제가 큰 열 부하에도 불구하고 충분하다. 상기의 조건하에서, 놀랍게도 많아야 400 nm의 평균 입자 크기를 가지는 미세하게 분산된 첨가제 분포로 특징지워지는, 균질한 중합체 혼합물이 형성되어 양호한 스트레치성을 촉진한다.
본 발명에 따른 폴리에스테르/첨가제 혼합물은 바람직하게는 낮은 섬유 역가가 초래되면 중합체 첨가제를 첨가하지 않고 스피닝 한 경우에 가능한 처리량에 비해, 스피닝 펌프에서 단위 시간당 많은 처리량의 세팅을 허용한다. 스피닝 펌프의 처리량 또는 속도는 바람직하게는 계수(f,) 만큼 첨가제가 첨가되지 않은 스피닝 경우보다 더 크게 세팅된다. 여기에서 HD는 방사구금판의 구멍 밀도(n/㎤)이고, z는 39 내지 153, 바람직하게는 66 또는 146 범위의 상수이며, C는 중합체 첨가제의 농도(중량%)이며, DR은 전체 스트레칭 비이며, v는 스피닝 인취 속도(m/분)이며, 지수 1 및 0은 인취 속도 v1및 v0각각에서 첨가제 중합체를 첨가하지 않은 매트릭스 중합체의 스피닝을 나타낸다.
더 높은 스트레칭 비로 특징지워지는, 스트레치성의 향상이 본 발명에 따라 달성된다. 특히, 첨가제 농도(C)의 적당한 선택이 전체 스트레칭 비(DR)가 적어도 0.45 단위, 특히2.9, 특히 바람직하게는3.5의 값으로 조정되도록 한다.
따라서, 후속 섬유 스트레칭 단계에서 배출 속도 대 진입 속도의 비는 바람직하게는 적어도 2.9로 증가한다. 동일한 진입 속도로, 섬유 스트레칭 단계에서 고속 생산 속도가 따라서 가능하다.
또한 첨가제의 첨가가 스피닝 필라멘트의 비등시 수축율을 감소시킨다고 밝혀졌다. 이는 비등시 수축율 값의 증가가 개질제를 지니는 POY 얀의 생산에서 일어나기 때문에 놀랍다. 이에 대한 설명은 개질제에 의한 결정화에 영향을 끼치는 효과의 결여로 이루어진다. 따라서, 스피닝 필라멘트의 신장성의 증가가 POY 얀에서처럼 일어나고, 전체 배향성이 감소하지만, 이 감소는 스테이플 섬유의 생산에서 전적으로 비결정질 영역에서 달성된다. 이 특이한 행동이 섬유 스트레칭 단계에서의 후속 스트레칭을 위해 특히 유리하다. 여기에서 고 유효성이 저속 스피닝 속도로 비결정질 구조 영역에서 달성된다는 점이 놀랍다.
캔에 퇴적된 토우는 이어서 개별 섬유 스트레칭 단계에서 스테이플 섬유로 추가로 전환된다. 섬유 스트레칭 단계의 작업 파라미터는 본 발명에 따라 훨씬 큰 전체 스트레칭 비를 제외하고는, 선행기술에 상응한다. 상세히 설명하면, 섬유 스트레칭 단계는 하기의 단계를 포함한다:
- 전체 스트레칭 비(DR)가 적어도 2.5인, 20 내지 120℃의 온도에서 적어도 1 단계로의 스트레칭,
- 적어도 3초의 체류시간 동안 80 내지 225℃ 범위의 온도에서 임의의 열-경화와 후속 냉각,
- 토우가 크림핑 직전에 또는 크림핑 중에 증기 대기에 노출될 수 있는, 압축 크림핑 챔버에서의 크림핑,
- 40 내지 190℃ 범위의 온도에서 건조, 및
- 섬유 스트레칭 단계에서 생산 속도가 100 내지 500 m/분인, 6 내지 220 mm의 평균 길이를 가지는 스테이플 섬유를 제공하기 위한 토우의 촙핑, 또는 스테이플 섬유를 제공하기 위한 토우의 캔에의 퇴적에 이은 세분.
첨가제 중합체의 성질 및 혼합 기술이 중합체 혼합물이 방사구금에서 배출된 직후에 첨가제 중합체가 매트릭스 중합체에서 구형 또는 연신형 입자를 형성하는 효과를 가진다. 최상의 조건은 평균 입자 크기(산술평균, d50)가400 nm이고, 샘플 단면이 >1000 nm인 입자의 비율이 1% 이하일 때 유도된다.
이들 입자에 끼치는 스피닝 드래프트 또는 스트레칭의 효과가 분석 평가된다. TEM(투과형 전자현미경)법에 의한 스테이플 섬유의 최근의 연구는 원섬유형 구조가 존재함을 보여준다. 원섬유의 평균 직경은 약 40 nm로 추정되고, 원섬유의 길이/직경 비는 >50이었다. 이러한 원섬유가 형성되지 않았거나 방사구금에서 배출된 후에 첨가제 입자의 직경이 너무 크거나 크기 분포가 충분히 균일하지 않으면, 부적당한 점도 비와 마찬가지로 효과는 상실된다.
추가로, 90 내지 170℃의 유리전이 온도 및 바람직하게는 적어도 80 kJ/mol, 즉 중합체 매트릭스의 에너지보다 더 큰 유동 활성화 에너지의 공중합체의 유동 활성화 에너지가 본 발명에 따른 첨가제의 유효성을 위해 요구된다. 이러한 필요조건하에서, 첨가제 원섬유가 폴리에스테르 매트릭스 전에 응고되고 존재하는 스피닝 응력의 상당 부분을 흡수하는 것이 가능하다. 또한, 바람직하게 사용되는 첨가제는 큰 열 안정성으로 구별된다. 따라서, 장시간의 체류시간 및/또는 고온에서 작동되는 직류 스피닝기에서의 첨가제 분해로 인한 신장성의 감소가 최소화된다.
본 발명에 따른 스테이플 섬유는 중합체 첨가제 없이 유사하게 생산된 스테이플 섬유와 적어도 동일한 품질 가치를 가진다.
하기 실시예 및 상기 본문에서 명시된 성질의 수치들은 하기와 같이 측정된다:
첨가제 원섬유: 마이크로톰으로 제조된 박편을 투과형 전자현미경으로 조사한 다음 영상 분석으로 평가하는데, 원섬유의 직경이 측정되고, 길이가 방사구금 직후에 측정된 샘플 입자의 직경으로부터 추정된다.
고유점도(I.V.)는 페놀과 1,2-디클로로벤젠(3:2 중량부)의 혼합물 100 ㎖ 중 폴리에스테르 0.5 g의 용액으로 25℃에서 측정된다.
용융 점도(초기점도)를 측정하기 위해, 중합체를1000 ppm(폴리에스테르50 ppm)의 함수량까지 감압하에서 건조시킨다. 과립을 질소 통기하에, 플레이트-콘 유량계(UM100 유형, Physica Meβtechnik GmbH, Stuttgart/DE)의 가열된 측정 플레이트에 후속 도입한다. 측정 콘(MK210)은 샘플이 용융된 후, 즉 약 30초 후에 측정 플레이트에 배치된다. 측정은 60초간 더 가열한 후에 개시된다(측정 시간 = 0초). 측정 온도는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 첨가된 첨가제 중합체의 경우 290℃이거나, 문제의 폴리에스테르 용융점 + 34.0℃와 동일하다. 한정된 측정 온도는 각 폴리에스테르의 통상의 공정처리 또는 스피닝 온도에 상응한다. 샘플 양은 유량계 틈이 완전히 충진되도록 선택된다. 측정은 2.4 Hz의 진동수(15 sec-1의 전단 속도에 상응) 및 0.3의 변형 진폭의 진동으로 수행되고,복합 점도 값은 측정 시간의 함수로서 결정된다. 이어서 초기점도가 직선 회귀에 의해 측정 시간 0으로 변환된다.
폴리에스테르의 유리전이 온도 및 용융점 측정을 위해, 폴리에스테르 샘플을 310℃에서 1분간 1차 용융시키고 즉시 실온으로 급냉시킨다. 이어서 유리전이 온도 및 용융점이 10℃/분의 가열 속도로 DSC(차등 스캐닝 측색법) 측정에 의해 측정된다. 전처리 및 측정은 질소 통기하에 수행된다.
유동 활성화 에너지(E)는 0 점도가 전단 속도 0으로 외삽된 점도인, 측정 온도 변화의 함수로서 0 점도 변화율의 측정치이다. 0 점도는 고압 캐필러리 유량계(모델 Rheograph 2002, Gottfert GmbH, Buchen/DE)를 사용하여 240 내지 280℃ 범위의 온도에서 측정되고, 평가는 Carreau-Winter three-parameter 방법에 의해 수행된다. 이어서 유동 활성화 에너지가 M. Pahl et al., Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere[Practical Rheology of Plastics and Elastomers], VDI-Verlag, Dusseldorf (1995), pages 256 ff.에 의해 설명된 것처럼 아르헨니우스 방정식으로 0 점도로부터 결정된다.
스피닝 필라멘트의 파괴 성질은 200 mm의 클램핑 길이, 0.05 cN/dtex의 예비장력 및 2000 mm/분의 시험 속도로 장력 시험기를 사용하여 측정된다.
스피닝 필라멘트의 비등시 수축율은 실온에서 컨디셔닝 샘플로 측정되고 10분간 95 ±1℃에서 물로 미리 처리되었다.
비교 실시예 1:
0.63 ㎗/g의 고유점도와 30 ppm의 함수량을 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 284℃의 온도에서 압출기에서 용융되어 동일한 온도에서 생산 라인으로 공급된다.
스위스 소재의 Sulzer로부터의 3 SMXL 혼합기를 라인에 설치하는데, 전단 속도는 17.5 s-1이고, 힘 0.8에 대한 전단 속도와 혼합기에서의 체류시간(혼합기 산물, 초)의 곱은 2240 g/분의 중합체 처리량에서 483이다. 용융물이 독일 소재의 Zimmer로부터의 환상 방사구금 및 방사상 냉각축을 구비하고 있는 BN 100 스피닝 시스템에서 스피닝된다. 방사구금판의 구멍 밀도는 HD = 7.5 cm-2로 선택되었다. 스피닝 빔 온도는 290℃였다. 방사구금판에서 배출되는 용융물 필라멘트는 1400 ㎥/h의 속도로 외측에서 내측으로 방사상으로 공급되는 냉각 공기에 의해 냉각되고 방사구금판으로부터 850 mm 거리의 윤활 링과 접촉하게 된 다음 물/오일 혼합물로 처리되어 매우 안정한 필라멘트 진행을 초래한다. 스피닝 인취 속도는 1350 m/분이었고, 생성 스피닝 필라멘트 연신율은 380%였다.
복수 개의 스피닝 캔이 수집되어 섬유 스트레칭 단계에 공급된다. 진입 속도는 32 m/분이었고, 스트레칭은 두 단계로 70 및 100℃에서 수행되는데, 전체 스트레칭 비는 3.5이다. 열 경화는 7초간 220℃에서 수행되고; 토우는 후속 냉각되어 압축 크림핑 챔버를 통해 통과하며; 건조는 65℃에서 수행된다. 38 mm의 절단 길이를 가지는 스테이플 섬유가 생산되었다. 역가는 1.14 dtex였고, 인열 강도는 55 cN/tex였으며, 파단 연신율은 19.3%였다. 스테이플 섬유 생산속도는 112 m/분이었다.
달성된 스핀 계수는 3.7이다.
비교 실시예 2:
1748 g/분으로 처리량을 감소시킴으로써, 0.89 dtex의 역가를 가지는 섬유가 그 외에는 동일한 스피닝 조건 및 스트레칭 조건하에서 생산된다(스핀 계수 2.9). 이 스트레칭 비는 이 낮은 역가에 대해 그 자체가 너무 큰데, 이는 스트레칭의 불량한 진행 및 크게 감소된 파단 연신율로부터 자명하다. 345%의 스피닝 연신율에서, DR은 3.3으로 감소되어야만 하는데, 이는 0.89 dtex의 목적 역가가 더 이상 달성되지 않음을 의미한다. 스피닝 필라멘트의 비등시 수축율은 54%였다.
비교 실시예 3:
2.70의 스트레칭 비를 사용하는 1850 m/분의 고속으로의 추가 실험에서, 처리량은 수득된 최종 산물이 반복하여 3.9의 스핀 계수에 상응하는 1.14 dtex의 동일한 역가를 가지도록 조정된다. 2.70의 DR이 270%의 스피닝 연신율로부터 초래된다. 스피닝 속도가 37% 증가하여도, 증가한 스피닝 속도에서 DR의 체감 행동으로 인해 SF 값은 단지 약 6%만 상승한다. 스피닝 필라멘트의 비등시 수축율은 62%였다.
실시예 4a-4c:
과정과 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 실시예 1에 상응한다. 그러나, 압출기, 계량 펌프 및 주입기로 이루어진 사이드-스트림 용융물 시스템이 본 발명에 따른 중합체 혼합물의 제조를 위해 설치되었다. 첨가제 용융물은 중합체 라인에 설치된 혼합기의 상류에 직접 주입된다. 선택된 첨가제는 메틸 메타크릴레이트 91.2 중량%와 119℃의 유리전이 온도를 가지고 PET에 대한 용융물의 점도 비가 4.2:1인 스티렌 8.8 중량%를 포함하는 공중합체였다.
농도(C, 중량%)는 중합체 처리량을 기준으로, 계량 펌프 속도의 적당한 선택을 통해 세팅된다.
중합체 처리량은 1750 g/분이다. 혼합 조건 및 스피닝은 비교 실시예 2에 상응한다.
첨가제 농도 및 스트레칭 비는 표에서 명시된 값으로 세팅되었다. 처리량은 동일한 최종 역가를 달성하기 위해 상응하게 증가하였다. SF가 표에 나타나 있는 첨가제의 양으로 증가하였다. 스피닝 필라멘트의 비등시 수축율은 54에서 51%로 감소하였다. 표에 나타나 있는 바와 같이 스트레칭 비의 증가는 양호한 스트레치성을 촉진한다. 비교 실시예 2에서의 스트레칭 문제점은 발생하지 않았다.
실시예 5:
속도가 1850 m/분으로 상승하였고 첨가제 농도(C)가 0.9%로 세팅된 것을 제외하고는, 실시예 4a-4c가 비교 실시예 3의 과정과 유사하게 반복되었다. 스트레칭 비는 1350 m/분 세팅에서 변동이 있을 필요가 없고, 비개질 물질의 알려진 체감 행동은 분명하지 않다.
일정한 최종 역가로, 첨가제의 첨가는 1350 m/분의 세팅과 비교하여 SF 값을 SF = 3.9에서 5.1로, 즉 31%, 심지어는 SF = 3.7에서 5.1로, 즉 38% 증가시킨다. 스피닝 필라멘트의 비등시 수축율은 62에서 53%로 감소하였다.
비교 실시예 6 및 실시예 7과 8:
매트릭스 중합체로서 0.90 ㎗/g의 고유점도를 가지는 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)가 사용됨을 제외하고는, 과정이 상기의 실시예와 유사하다. 첨가제 중합체는 실시예 4a-4c와 동일하고, 스피닝 빔 온도는 255℃이며 스피닝 인취 속도는 900 m/분이다. 스트레칭은 57 및 70℃에서 두 단계로 수행되고, 열 경화는 90℃에서 수행되며, 건조는 70℃에서 수행되며, 생산 속도는 100 m/분이다. 다른 파라미터는 표에 나타나 있다.
본 발명에 따른 모든 실시예에 대해, 섬유 원섬유의 평균 직경은 80 nm 이하였다.
표

Claims (17)

  1. α) 폴리(C2-4-알킬렌) 테레프탈레이트 적어도 85 몰%를 포함하는 폴리에스테르,
    β) 90 내지 170℃ 범위의 유리전이 온도를 가지는 비상용성, 열가소성, 비결정질 중합체 첨가제 0.1 내지 2.0 중량%, 및
    γ) 통상의 첨가제 0 내지 5.0 중량%로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유(여기에서, α), β) 및 γ)의 총계는 100%에 해당하고, 중합체 첨가제 β)의 용융 점도 대 폴리에스테르 성분 α)의 용융 점도 비는 1:1 내지 10:1이며, 중합체 첨가제 β)는 폴리에스테르 성분 α)에 분포된80 nm의 평균 직경을 가지는 원섬유 형태로 스테이플 섬유에 존재한다).
  2. 제 1 항에 있어서, 용융 점도 비가 1.5:1 내지 7:1임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 중합체 첨가제 β)가 하기의 단량체 단위를 포함하는 공중합체임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유:
    A = 아크릴산, 메타크릴산 또는 CH2=CR-COOR1(여기에서, R은 H 원자 또는 CH3그룹이고, R1은 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-알킬 라디칼이다),
    B = 스티렌 또는 C1-3-알킬-치환 스티렌
    (여기에서, 공중합체는 A 60 내지 98 중량% 및 B 2 내지 40 중량%로 이루어진다(총계 = 100 중량%)).
  4. 제 3 항에 있어서, 공중합체가 A 83 내지 98 중량% 및 B 2 내지 17 중량%로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유(총계 = 100 중량%).
  5. 제 3 항 또는 4 항에 있어서, 공중합체가 A 90 내지 98 중량% 및 B 2 내지 10 중량%로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유(총계 = 100 중량%).
  6. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 중합체 첨가제 β)가 하기의 단량체 단위를 포함하는 공중합체임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유:
    C = 스티렌 또는 C1-3-알킬-치환 스티렌,
    D = 화학식 1, 2 또는 3의 1 이상의 단량체(여기에서, R1, R2및 R3은 각각 H 원자 또는 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다)
    화학식 1
    화학식 2
    화학식 3
    (여기에서, 공중합체는 C 15 내지 95 중량% 및 D 5 내지 85 중량%로 이루어지고, C와 D의 총계는 100%이다).
  7. 제 6 항에 있어서, 공중합체가 C 50 내지 90 중량% 및 D 10 내지 50 중량%로 이루어지고, C와 D의 총계가 100%임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유.
  8. 제 6 항 또는 7 항에 있어서, 공중합체가 C 70 내지 85 중량% 및 D 15 내지 30 중량%로 이루어지고, C와 D의 총계가 100%임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유.
  9. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 중합체 첨가제 β)가 하기의 단량체 단위를 포함하는 공중합체임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유:
    E = 아크릴산, 메타크릴산 또는 CH2=CR-COOR1(여기에서, R은 H 원자 또는 CH3그룹이고, R1은 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다),
    F = 스티렌 또는 C1-3-알킬-치환 스티렌,
    G = 화학식 1, 2 또는 3의 1 이상의 단량체(여기에서, R1, R2및 R3은 각각 H 원자 또는 C1-15-알킬 라디칼 또는 C5-12-사이클로알킬 라디칼 또는 C6-14-아릴 라디칼이다),
    화학식 1
    화학식 2
    화학식 3
    H = α-메틸스티렌, 비닐 아세테이트, E와는 상이한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 할로겐-치환 스티렌, 비닐 에스테르, 이소프로페닐 에테르 및 디엔으로 이루어진 그룹 중에서, E 및/또는 F 및/또는 G와 공중합될 수 있는 1 이상의 에틸렌계 불포화 단량체
    (여기에서, 공중합체는 E 30 내지 99 중량%, F 0 내지 50 중량%, G > 0 내지 50 중량% 및 H 0 내지 50 중량%로 이루어지고, E, F, G 및 H의 총계는 100%이다).
  10. 제 9 항에 있어서, 공중합체가 E 45 내지 97 중량%, F 0 내지 30 중량%, G 3 내지 40 중량% 및 H 0 내지 30 중량%로 이루어지고, E, F, G 및 H의 총계가 100%임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유.
  11. 제 9 항 또는 10 항에 있어서, 공중합체가 E 60 내지 94 중량%, F 0 내지 20 중량%, G 6 내지 30 중량% 및 H 0 내지 20 중량%로 이루어지고, E, F, G 및 H의 총계가 100%임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유.
  12. a) 폴리(C2-4-알킬렌) 테레프탈레이트 적어도 85 몰%를 포함하는 폴리에스테르 α)와 90 내지 170℃ 범위의 유리전이 온도를 가지는 비상용성, 열가소성, 비결정질 중합체 첨가제 β)(여기에서, 중합체 첨가제 β)의 용융 점도 대 폴리에스테르 성분 α)의 용융 점도 비는 1:1 내지 10:1이고 이들은 통상의 첨가제 γ) 0 내지 5.0 중량%를 포함할 수 있다) 0.1 내지 2.0 중량%를 전단하에 정적 혼합기에서 용융된 상태로 혼합하고(여기에서, 전단 속도는 12 내지 128 sec-1이고 힘 0.8에 대한 전단 속도와 혼합기에서의 체류시간(초)의 곱은 적어도 250의 값으로 세팅된다);
    b) 단계 a)로부터의 용융물 혼합물을 스피닝하여 스피닝 필라멘트를 생산한 다음(여기에서, 스피닝 인취 속도는 2500 m/분 이하이다);
    c) 단계 b)로부터의 스피닝 필라멘트를 합하여 토우를 형성하고 개별 섬유 스트레칭 단계에서 스트레칭하며, 열-경화시키며, 크림핑시키며, 건조시킨 다음 분쇄하여 스테이플 섬유를 생산함을(여기에서, - 스트레칭은 20 내지 120℃의 온도에서 적어도 1 단계로 수행되고 전체 스트레칭 비(DR)는 적어도 2.5이며, - 열-경화는 임의로 적어도 3초의 체류시간 동안 80 내지 225℃ 범위의 온도에서 수행되며 후속 냉각되며, - 크림핑은 토우가 크림핑 직전에 또는 크림핑 중에 증기 대기에 노출될 수 있는, 압축 크림핑 챔버에서 수행되며, - 건조는 40 내지 190℃ 범위의 온도에서 수행된 다음, - 6 내지 220 mm의 평균 길이를 가지는 스테이플 섬유를 생산하기 위한 촙핑, 또는 스테이플 섬유를 생산하기 위한 토우의 캔에의 퇴적에 이은 분쇄는 섬유 스트레칭 단계에서 100 내지 500 m/분의 생산 속도로 수행된다) 특징으로 하는, 제 1 항 내지 11 항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 단계 b)에서 인취 속도 v1으로의 스피닝 중에 단위 시간당 처리량이 인취 속도 v0에서 중합체 첨가제 β)를 첨가하지 않는 폴리에스테르 성분 α)의 스피닝에 비해 계수 f()만큼 더 크게 세팅됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산방법(여기에서, HD0/1은 방사구금판의 구멍 밀도(n/㎠)이고, C는 중합체 첨가제의 농도(중량%)이며, DR0/1은 각각 스피닝 인취 속도 v0또는 v1에서 첨가제가 첨가되지 않은 전체 스트레칭 비이며, v0/1은 스피닝 인취 속도(m/분)이며, z는 39 내지 153이다).
  14. 제 12 항 또는 13 항에 있어서, 중합체 첨가제의 농도(C)가(여기에서, DR 및 DR0는 각각 첨가제가 첨가되고 첨가되지 않은 스트레칭 비이고, DRDR0+ 0.153이다)에 따라 0.1 내지 2.0 중량% 범위 내에 있음을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산방법.
  15. 제 13 항 또는 14 항에 있어서, z가 66 내지 146이고, (DR-DR0)가0.45임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산방법.
  16. 제 12 항 내지 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 스테이플 섬유가 0.5 내지 4.0 dtex의 역가를 가지고, 스피닝 인취 속도가 900 내지 2200 m/분 범위 내에 있으며, 중합체 첨가제의 농도(C)가(여기에서, b는 80 내지 160이고, Rd는 스피닝 필라멘트의 목적하는 파단 연신율(%)이며, Rd0는 첨가제가 첨가되지 않은 스피닝 필라멘트의 파단 연신율(%)이며, Rd0 354%이면 Rd 370%이다)에 따라 0.1 내지 2.0 중량% 범위 내에 있음을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산방법.
  17. 제 16 항에 있어서, b가 115 내지 152임을 특징으로 하는 폴리에스테르 스테이플 섬유의 생산방법.
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