KR20020047056A - 해도형 복합섬유 - Google Patents
해도형 복합섬유 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20020047056A KR20020047056A KR1020020006589A KR20020006589A KR20020047056A KR 20020047056 A KR20020047056 A KR 20020047056A KR 1020020006589 A KR1020020006589 A KR 1020020006589A KR 20020006589 A KR20020006589 A KR 20020006589A KR 20020047056 A KR20020047056 A KR 20020047056A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sea
- island
- composite fiber
- component
- sea component
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 50
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 15
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 16
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 15
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 14
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical group COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 11
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 9
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- LLHSEQCZSNZLRI-UHFFFAOYSA-M sodium;3,5-bis(methoxycarbonyl)benzenesulfonate Chemical compound [Na+].COC(=O)C1=CC(C(=O)OC)=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 LLHSEQCZSNZLRI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N bis(2-hydroxyethyl) terephthalate Chemical compound OCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCO)C=C1 QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1,3-oxazole-4-carbaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(C=2OC=C(C=O)N=2)=C1 BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYYWHHMCKHITRA-UHFFFAOYSA-N 3,5-bis(methoxycarbonyl)benzenesulfonic acid;sodium Chemical compound [Na].COC(=O)C1=CC(C(=O)OC)=CC(S(O)(=O)=O)=C1 YYYWHHMCKHITRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006125 amorphous polymer Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000010036 direct spinning Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- KEQHHFKPFQFWAJ-UHFFFAOYSA-M lithium;acetate;hydrate Chemical compound [Li+].O.CC([O-])=O KEQHHFKPFQFWAJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229940087562 sodium acetate trihydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 1
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
- D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
- D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
- D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
- D02J1/224—Selection or control of the temperature during stretching
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
- D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
- D02J1/228—Stretching in two or more steps, with or without intermediate steps
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/38—Oxides or hydroxides of elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
본 발명은 해도형 복합섬유에 관한 것이다. 본 발명은 알칼리 이용해성의 공중합 폴리에스테르를 해성분으로 사용하고 주반복단위가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 폴리에스테르를 도성분으로 사용하여 방사 직접 연신 방식으로 제조된 해도형 복합섬유에 있어서, 아래 물성을 동시에 충족시킴을 특징으로 한다.
- 아 래 -
5℃ ≤ 도성분 연화점(Tmi)-해성분 연화점(Tms) ≤15℃
235℃ ≤ 해성분 연화점(Tms) ≤245℃
2.0중량% ≤ 해성분내 디에틸렌글리콜(DEG) 함량(주원료인 테레프탈산 또는 그의 에스테르 유도체 대비) ≤4.5중량%
본 발명의 해도형 복합섬유는 열안정성, 용출성, 단면형성성 및 기모안정성이 우수하며, 경편지 제조시 촉감 및 외관을 향상 시킨다.
Description
본 발명은 해도형 복합섬유에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 양호한 열안정성으로 인해 기모성 및 기모안정성이 우수하고, 용출 및 단면형성성이 우수하여 최종 제품인 기모 경편지의 품질을 향상시킬 수 있는 해도형 복합섬유에 관한 것이다.
해도형 복합섬유를 사용하여 경편지를 제조하는 경편공정은 제편속도가 빠르기 때문에 고품질의 원사특성, 특히 원사의 매끄러운 특성이 요구된다. 또한 경편지를 제조하는 후가공공정은 감량, 기모, 염색 등의 복잡한 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 원사의 강도, 신도 및 열수축 특성이 서로 적절하게 조절 되어야 한다.
해도형 복합섬유는 알칼리 이용해성(易容解性) 폴리머를 해성분으로 사용하고 섬유형성성 폴리머를 도성분으로 사용하여 이들을 해도형으로 복합 방사하여 제조되며, 주로 극세섬유를 제조하기 위한 목적으로 생산되고 있다. 다시 말해 해도형 복합섬유 제조후 이를 알칼리 용액으로 처리하여 알칼리 이용해성 폴리머인 해성분을 용출하므로서 도성분만으로 구성되는 극세섬유를 제조하게 된다.
이와 같이 해도형 복합섬유로부터 극세섬유를 제조하는 방법은 직접방사로 극세섬유를 제조하는 방법에 비해 방사 및 연신조업성이 우수하고 보다 세섬도인 극세섬유를 얻을 수 있는 장점이 있는 한편, 제직 또는 편직후 가공공정에서 해성분 폴리머를 유기용제 등으로 용출, 제거하는 공정이 필요하다.
일반적으로 해도형 복합섬유에 사용되는 해성분 폴리머로는 알칼리 이용해성 공중합 폴리에스테르가 주로 사용된다. 그 이유는 특수 장치 및 회수 처리 비용이 많이 드는 유기용제를 사용하지 않고도 일반 폴리에스테르 직물의 감량 가공에 널리 적용되는 알칼리 용액 및 감량 설비에서 해성분의 용출이 가능하기 때문이다.
도성분 폴리머가 나일론인 경우 해성분 용출시 나일론이 알칼리 용액에 의해 침해되는 정도가 매우 낮기 때문에 해성분의 용출 속도는 크게 중요하지 않으나, 도성분이 폴리에스테르인 경우는 알칼리에 취약하므로 해성분의 용출 속도가 낮은 경우 해성분이 완전히 용출되기 전에 도성분이 침해되어 용출후 원사 물성이 급격히 저하된다. 이로 인해 경편지의 기모성이 불량하게 되며 목표하는 최종 제품의 외관,촉감이 발현되기 곤란하다.
반면 해성분의 용출속도가 빠르면 상기 문제들의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 알칼리 농도,용출온도 및 시간을 감소시킬 수 있기 때문에 용출 비용의절감과 함께 생산성을 증대시킬 수 있는 장점도 있다.
그러나 해성분의 용출 속도를 높이기 위해서는 공중합 화합물의 함량을 증가시켜야 하나, 과다하게 공중합 화합물의 함량이 증가하면 용출성은 향상되는 반면 폴리머의 융점이 없어지고 연화점만이 존재하는 무정형 폴리머가 되어 제사하는 것이 곤란하게 된다.
해도형 복합섬유 제조에 사용되는 알칼리 이용출성 폴리에스테르를 제조하는 종래 기술로서는, 첫째 폴리에스테르 중합공정 중에 디메틸-5-설포이소프탈레이트소디움솔트(이하 "DMIS"라고 한다) 또는 저분자량의 폴리알킬렌글리콜(이하 "PAG"라고 한다)을 공중합 시키는 방법과, 둘째 폴리에스테르와 고분자량의 PAG를 블랜딩 하는 방법과 셋째 폴리에스테르 중합체와 고분자량의 PAG를 블랜딩 하는 방법들이 알려져 있다.
이상에서 설명한 알칼리 이용출성 폴리에스테르를 해성분으로 사용하고 폴리에스테르를 도성분으로 사용하여 방사, 연신 및 가연 처리하는 방법으로 해도형 복합섬유를 제조하는 경우에는, 원사의 후공정 통과성이 저하되어 제편성이 불량해지는 문제가 있다.
보다 구체적으로 가연(False Twisting) 처리된 원사는 벌키(Bulky) 하기 때문에 고속 경편시 제편성이 저하된다. 또한 원사의 열수축 특성이 나빠서 경편후 계속되는 기모공정에서 기모성 및 기모안정성이 저하되고 경편지의 외관 및 품질이 나빠지는 문제가 있었다.
통상적으로 앞에서 설명한 해도형 복합섬유로 경편지를 제조할때에는 최종제품의 촉감 및 외관을 향상시키기 위해 경편된 생지를 기모처리 한다. 상기 기모처리시 파일 커팅 형태가 균일하고 일정하게 형성되고 기모처리 후 파일의 직립성이 우수하여야(기모성 및 기모안정성이 우수하여야) 최종제품의 촉감 및 외관을 양호하게 할 수 있다.
그러나, 통상의 경우 해성분 용출후의 단사섬도가 0.3데니어 이하인 종래의 해도형 복합섬유는 해성분내의 디에틸렌글리콜(이하 "DEG" 라고 한다) 함량이 높아 도성분과 해성분 간의 연화점 온도 차이가 커 단면형성성이 떨어지고, 또한 해성분의 열안정성이 취약하게 되어, 결과적으로 조업성이 저하되는 문제가 있다. 그리고, 해도성분간의 연화점 온도 편차를 줄이기 위해 DEG 함량을 줄이는 경우는 해성분 용출성이 불량해지는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 내열성과 조업성이 양호한 동시에 해성분 용출성 및 단면형성성도 우수하며, 양호한 기모성도 갖는 해도형 복합섬유를 제공하고자 한다.
본 발명은 해도형 복합섬유의 열안정성 및 용출성을 개선하기 위하여 도성분과 해성분간의 연화점 차이를 적절하게 조절한다. 또한, 본 발명은 내열성과 조업성을 향상시킴과 동시에 해성분 용출성과 복합섬유의 단면형성성을 개선하기 위하여 해성분내 DEG 함량을 적절하게 조절한다. 또한, 본 발명은 기모시 파일 상호간의 엉킴을 방지하고 기모 커팅을 용이하게 하기 위하여 파일형태를 가연사가 아닌 필라멘트 형태로 제조한다.
도 1은 본 발명의 공정 개략도
※도면중 주요부분에 대한 부호 설명
1 : 방사구금 2 : 제1고뎃로울러 3 : 제2고뎃로울러 4 : 와인더
이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 해도형 복합섬유는, 알칼리 이용해성의 공중합 폴리에스테르를 해성분으로 사용하고 주반복단위가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 폴리에스테르를 도성분으로 사용하여 방사 직접 연신 방식으로 제조된 해도형 복합섬유에 있어서, 아래 물성을 동시에 충족시킴을 특징으로 한다.
- 아 래 -
5℃ ≤ 도성분 연화점(Tmi)-해성분 연화점(Tms) ≤15℃
235℃ ≤ 해성분 연화점(Tms) ≤245℃
2.0중량% ≤ 해성분내 디에틸렌글리콜(DEG) 함량(주원료인 테레프탈산 또는 그의 에스테르 유도체 대비) ≤4.5중량%
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에서는 알칼리 이용해성인 공중합 폴리에스테르를 해성분폴리머로 사용하고, 주반복 단위가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 폴리에스테르를 도성분 폴리머로 사용하여, 이들을 통상의 해도형 복합방사구금(1)으로 복합방사한다.
이때 해성분 폴리머로는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 DMIS를 3∼15몰% 공중합 하고, 여기에 다시 수평균 분자량이 8,000 이상인 폴리에틸렌글리콜 4∼20 중량%를 첨가하여 제조한 알칼리 이용성 공중합 폴리에스테르를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 해성분인 이용성 공중합 폴리에스테르 제조시 산성분인 디메틸테레프탈레이트(이하 "DMT"라 한다) 대비 DEG 함량을 2.0~4.5중량%로 조절하는것을 특징으로 한다.
DEG는 그 구조 자체가 탄소-탄소 간의 단일 결합과 탄소-산소 간의 단일 결합으로 이루어져 있어 폴리에틸렌테레프탈레이트의 주쇄 내에 포함될 경우 상기 주쇄의 유연성을 향상시키게 된다.
이로인해 폴리에틸렌테레프탈레이트 주쇄 내에 DEG가 포함되면 해성분 용출공정시 알칼리 용출액이 주쇄 구조 내로 용이하게 침투하여 도성분의 물성 손상 없이도 해성분을 용이하게 용출시킬 수 있다. 이와 같은 효과는 이용성 공중합 폴리에스테르 중합시 첨가되는 폴리에틸렌글리콜(이하 "PEG"라 한다)의 효과와 유사하다.
따라서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 주쇄 내에 DEG가 포함되면 PEG의 첨가량을 줄일 수 있어, PEG 첨가시 일어나는 거품발생으로 반응물이 계외로 유출되어 생산성이 저하되는 문제를 해소할 수 있다. 또한 PEG 첨가량 감소로 인해 제조원가도 절감되며 반응시간도 단축되는 효과가 있다.
그러나, DEG의 에테르 결합은 열에 약한 구조이기 때문에 적정량 이상의 DEG가 폴리에틸렌테레프탈레이트 주쇄에 포함되면 이용성 폴리에스테르(해성분)의 내열성이 저하되고, 이로 인해 방사 등의 조업성이 저하된다.
따라서, 본 발명은 해성분 내 DEG 함량(주원료인 테레프탈산 또는 그의 에스테르 유도체 대비)을 2.0~4.5중량%로 관리 한다. DEG 함량이 2.0중량% 미만이면 해성분 용출성이 저하되고, 4.5중량%를 초과하게 되면 해성분과 도성분 간의 용융점도 불균형으로 인해 단면형성성이 저하된다.
DEG는 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트의 주쇄 내에 존재하나 주쇄말단에 존재하거나 프리(Free) DEG 형태로 존재할 수도 있다. DEG는 주원료로 사용되는 에틸렌글리콜(EG)의 자기축합반응, 에틸렌글리콜(EG)과 테레프탈산 또는 그의 에스테르 형성성 유도체 간의 반응으로 생성된 하이드록시에틸반응기와 프리 EG와의 반응 또는 하이드록시에틸반응기 상호간의 반응으로 생성된다.
상기 반응들에 있어서 프로톤(Proton) 및 금속은 촉매 작용을 하는 것으로 판단되며, 이들 촉매작용의 효과적인 봉쇄가 DEG 함량 조절에 매우 중요하다.
본 발명에서는 DEG 함량 조절을 위해 해성분 공중합시 첨가제로 초산나트륨 3수화물과 초산리튬수화물, 나트륨아세테이트, 테트라에틸암모늄하이드록사이드 등을 첨가 한다.
본 발명은 해성분 내의 DEG 함량을 조절하여 해성분폴리머의 연화점 온도(Tms)를 235~245℃로 관리하고, 도성분폴리머의 연화점온도(Tmi)도 해성분폴리머의 연화점온도(Tms) 보다 5~15℃ 높게 관리한다. 도성분폴리머의 연화점 온도(Tmi)는 주원료인 에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 그의 에스테르 유도체의 투입 몰비, 중합관 압력, 중합관내 폴리머 체류시간, 중합온도 등으로 조절 할 수 있다.
계속해서 본 발명은 방사된 원사를 제1고뎃로울러(2) 및 제2고뎃로울러(3)를 통과시키면서 연신하고, 와인더(4)로 권취하여 해도형 복합섬유를 제조한다. 다시말해 본 발명은 방사와 연신을 동일공정에서 실시하는 방사 직접 연신 공법으로 제조한다.
본 발명은 방사, 연신 및 가연 공법으로 벌키(Bulky)한 해도형 복합섬유를 제조하는 방법과 비교시, 평활한 특성을 갖는 다시말해, 후공정 통과성이 양호한 원사를 제조할 수 있어서, 고속경편에 더욱 유리한 장점이 있다.
이때 제1고뎃로울러의 속도(V1)는 1,000∼5,000m/분으로, 제2고뎃 로울러의 속도(V2)를 3,800m/분∼6,000m/분으로 설정하는 것이 바람직 하다. 제1고뎃로울 러(2) 및 제2고뎃로울러(3)의 속도가 상기 범위보다 낮으면 원사가 충분하게 배향결정화 되지않아 향후 기모공정에서 커팅이 불균일하게 되며 감량공정에서는 감량을 콘트롤 할 수 없게 될 수 있다.
또한 제1고뎃로울러 및 제2고뎃로울러의 속도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 원사내 도성분의 복굴절율 및 결정화도가 저하되어 본 발명의 원사 물성을 만족시킬 수 없게 되어 경편작업성 등이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
기모성 및 기모안정성을 향상시키기 위해서는 특히 제2고뎃로울러의 속도를 높여 원사의 연신비를 높게하여 강도는 높고 신도는 낮은 해도형 복합섬유를 제조하는 것이 바람직 하다.
구체적으로 해도형 복합섬유의 강도가 높으면 기모 커팅후 파일의 직립성이 개선되고, 신도가 낮으면 기모 커팅이 용이하고 파일 커팅시 원사가 늘어나는 현상도 적절하게 제어할 수 있다.
이와 같이 제2고뎃로울러의 속도는 높을수록 유리하지만, 해성분 폴리머와 도성분 폴리머가 복합방사된 해도형 복합섬유의 경우에는 해성분 폴리머와 도성분폴리머 간의 물성편차가 크게 발생하기 때문에 제2고뎃로울러의 속도를 무한정 높게할 수는 없다.
따라서, 제2고뎃로울러에서의 열처리 시간을 0.05~0.08초로 조절하고, 제2고뎃로울러에서의 열처리 시간을 120℃~140℃로 조절하여 해도형 복합섬유가 양호한 기모성을 발현하는데 필요한 열수축 특성 및 열응력 거동을 갖도록 하는 것이 바람직 하다.
한편, 본 발명에서는 제1고뎃로울러와 제2고뎃로울러 간의 연신비를 2.4~3.6배로 조절하는 것이 더욱 바람직 하다.
이와 같이 방사 직접 연신 방법으로 제조, 권취된(도 1의 4) 본 발명의 해도형 복합섬유는 아래와 같은 특징적인 물성을 갖는 것을 특징으로 한다.
먼저, 해성분 연화점(Tms)는 235~245℃ 이고, 도성분 연화점(Tmi)과 해성분 연화점(Tms) 간의 온도차이(Tmi-Tms)는 5~15℃ 이다. 해성분 연화점(Tms)이 상기 범위를 벗어나면 고속방사 및 고배율연신 등이 곤란해져 조업성이 나빠지고, 도성분 연화점(Tmi)과 해성분 연화점(Tms) 간의 온도차이(Tmi-Tms)가 상기 범위를 벗어나면 기모성과 단면형성성이 저하된다.
또한 본 발명의 해도형 복합섬유는 해성분내 DEG 함량(주원료인 테레프탈산 또는 그의 에스테르 유도체 대비)이 2.0~4.5중량% 이다. DEG 함량이 2.0 중량% 미만이면 해성분용출성이 저하되며, 4.5중량%를 초과하게 되면 도성분과 해성분 간의 용융점도 균형을 유지하기 어려워 단면형성성이 나빠진다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 해도형 복합섬유는 해/도성분의 연화점과 해성분내 DEG 함량이 적절하게 조절되어 기모성, 열안정성, 해성분용출성 및 단면형성성이 우수하다. 그 결과 본 발명의 해도형 복합섬유는 기모 경편지 제조용 원사로 특히 적합하다.
본 발명의 원사(복합섬유)는 해성분 용출전의 단사섬도가 2∼5데니어, 해성분 용출후의 단사섬도가 0.001∼0.3데니어 이다. 해성분 용출전의 해도형 복합섬유의 총섬도는 경편지의 후도 등을 고려하여 50∼100데니어인 것이 바람직 하나, 상기 총섬도를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 해도형 복합섬유로 경편지를 제편한 다음, 알칼리 용액으로 해성분을 용출하고, 기모하여 기모 경편지를 제조한다. 해성분의 용출은 해도형 복합섬유를 1% 농도의 수산화나트륨 용액(욕비 = 10:1)에서 95℃로 30분간 처리하여 실시한다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 해성분의 용출성 및 원사물성 특성 등에 기인하여 상기 기모안정성 및 기모성이 특히 우수하다. 그 결과 최종제품인 경편지의 외관 및 촉감이 우수하게 된다.
본 발명에 있어서, 원사물성은 아래와 같이 평가 하였다.
· DEG 함량
해성분 고분자 펠렛(시료) 1g을 시료 분해 용기인 테프론용기에 넣고 촉매인 초산아연과 가스크로마토그래피 인터널 스탠다드인 1,6-헥산다이올의 분해반응용액 30㎖를 가하여 밀봉하고, 밀봉된 용기를 210℃로 가열된 오븐에 넣어 3시간 동안 분해반응 시킨다. 분해액 중 상층액 부분 5㎕를 가스크로마토그래피에 주입하여측정한후 이때 나타난 DEG와 1,6-헥산다이올 피크 면적 값을 계산한다. 가스크로마토그래피 조작은 통상적인 조작방법에 따르고 디텍터는 FID 이며, 측정시 승온온도는 10℃/분으로 한다.
·연화점 측정
통상의 방법인 시차주사열량계(제조사 : 퍼킨-엘머 7 시리즈)를 사용한다. 이때 측정옵션은 퍼스트 런(First Run) 이고, 측정자료 중의 폴리에틸렌테레프탈레이트 융점 부근 흡열부를 잡아 흡열부 피크의 온도를 연화점으로 하였다.
·용출성
직경 1mm, 길이 2mm의 펠렛형태인 시료 3g에 고순도의 질소를 불어 미세물질과 이물질을 제거한 후, 이를 100㎖의 NaOH 1N 용액에 침지시켜 95℃에서 15분간 처리 하였다. 해성분의 용출율이 95% 이상이면 우수로, 해성분의 용출율이 92%~95% 미만이면 양호로, 해성분의 용출율이 89% 이상 ~ 92% 미만이면 보통으로, 해성분의 용출율이 89% 미만이면 불량으로 구분 하였다.
· 해도단면 형성성
방사공정중 방사구금 하부 30cm 지점에서 채취한 해도형 복합섬유의 모노필라멘트 단면 샘플 500개를 배율 200배의 광학현미경으로 단면형태 균일성 및 분할 상태를 관찰하여 평가 한다. 구체적으로 단면형태가 균일하고 미분할된 도성분이 2개 이하이면 우수로, 단면형태가 불균일하고 미분할된 도성분이 2개 이하이면 양호로, 단면형태가 균일하고 미분할된 도성분이 3∼4개이면 보통으로, 미분할된 도성분이 5개 이상이면 불량으로 평가 한다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴 본다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
디메틸테레프탈레이트(DMT) 100중량부, 에틸렌글리콜(EG) 65중량부 및 디메틸-5-설포이소프탈레이트소디움(DMIS) 7중량부를 에스테르 교환반응기에 투입한 후 2가 금속촉매 존재 하에서 에스테르 교환반응시켜 비스히드록시에틸테레프탈레이트 (BHET)를 제조하고, 여기에 폴리에틸렌글리콜(PEG) 7중량부를 첨가하여 통상적인 폴리에스테르 중축합 반응조건으로 중축합 반응시켜 융점이 135℃인 알칼리 이용해성 폴리머를 제조한다. 상기 에스테르 교환반응시 DEG 발생억제를 위해 첨가제로 나트륨아세테이트 1,000ppm(산성분인 DMT 대비)을 투입 하였다. 제조된 상기 알칼리 이용해성 폴리머를 해성분으로 사용하고, 연화점이 250℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 도성분으로 사용하여, 이들을 도성분 수가 36개인 해도형 복합방사 구금을 통해 방사한다. 계속해서 방사된 원사를 속도가 1,500m/분인 80℃의 제1고뎃로울러와 속도가 4,200m/분인 125℃의 제2고뎃로울러 사이에서 연신하고, 계속해서 4,150m/분의 권취속도로 권취하여 75데니어 24필라멘트의 해도형 복합섬유를 제조한다. 이때 방사구금 직하의 냉각조건은 상대습도 100%, 냉각풍 온도 20℃, 냉각풍 속도 0.4m/초 로 설정 하였고 해성분폴리머 : 도성분폴리머의 중량비는 30:70으로 하였다. 제조한 해도형 복합섬유의 각종 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.
실시예 2 ∼ 실시예 6
제조조건을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 75데니어 24필라멘트의 해도형 복합섬유를 제조한다. 이와 같이 제조한 해도형 복합섬유의 각종 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.
구분 | DMT | EG | DMIS | PEG | 나트륨아세테이트(첨가제) |
실시예 1 | 100 | 65 | 7 | 7 | 1,000 |
실시예 2 | 100 | 65 | 7 | 7 | 1,500 |
실시예 3 | 100 | 65 | 6 | 6 | 500 |
실시예 4 | 100 | 65 | 8 | 7 | 1,500 |
실시예 5 | 100 | 65 | 5 | 6 | 1,500 |
실시예 6 | 100 | 65 | 5 | 8 | 2,000 |
구분 | 해성분내 DEG함량(중량%) | 해성분 연화점(Tms) (℃) | Tmi-Tms(℃) | 단면형성성 | 용출성 |
실시예 1 | 4.5 | 236 | 14 | 우수 | 우수 |
실시예 2 | 3.5 | 239 | 11 | 우수 | 우수 |
실시예 3 | 4.5 | 237 | 13 | 우수 | 우수 |
실시예 4 | 4.2 | 237 | 13 | 우수 | 우수 |
실시예 5 | 2.4 | 245 | 5 | 우수 | 우수 |
실시예 6 | 2.1 | 245 | 5 | 우수 | 우수 |
본 발명의 해도형 복합섬유는 열안정성, 단면형성성, 해성분 용출성 및 기모성이 우수하여, 촉감 및 외관이 우수한 경편지를 제조 할 수 있다. 이와 같은 효과로 인해 본 발명의 해도형 복합섬유는 기모 경편지 제조에 특히 유용하다.
Claims (4)
- 알칼리 이용해성의 공중합 폴리에스테르를 해성분으로 사용하고 주반복단위가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 폴리에스테르를 도성분으로 사용하여 방사 직접 연신 방식으로 제조된 해도형 복합섬유에 있어서, 아래 물성을 동시에 충족시킴을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.- 아 래 -5℃ ≤ 도성분 연화점(Tmi)-해성분 연화점(Tms) ≤15℃235℃ ≤ 해성분 연화점(Tms) ≤245℃2.0중량% ≤ 해성분내 디에틸렌글리콜(DEG) 함량(주원료인 테레프탈산 또는 그의 에스테르 유도체 대비) ≤4.5중량%
- 1항에 있어서, 해성분 용출전의 단사섬도가 2∼5데니어 이고 해성분 용출후의 단사섬도가 0.001∼0.3데니어인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
- 1항에 있어서, 해도형 복합섬유의 총섬도가 50∼100데니어인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
- 1항의 해도형 복합섬유로 제조된 경편지.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020006589A KR100363915B1 (ko) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 해도형 복합섬유 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020006589A KR100363915B1 (ko) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 해도형 복합섬유 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20020047056A true KR20020047056A (ko) | 2002-06-21 |
KR100363915B1 KR100363915B1 (ko) | 2002-12-11 |
Family
ID=27725694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020020006589A KR100363915B1 (ko) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 해도형 복합섬유 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100363915B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100804039B1 (ko) * | 2002-11-22 | 2008-02-18 | 주식회사 코오롱 | 해도형 복합섬유의 제조방법 |
KR100826303B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2008-04-30 | 주식회사 효성 | 열접착성과 형태안정성이 우수한 포백 및 이에 사용되는 폴리에스테르 해도형 복합섬유 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101372016B1 (ko) | 2013-02-14 | 2014-03-14 | 성안합섬주식회사 | 방사조업성 및 제직성이 우수한 직물용 해도형 복합섬유 및 이의 제조방법 |
-
2002
- 2002-02-05 KR KR1020020006589A patent/KR100363915B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100804039B1 (ko) * | 2002-11-22 | 2008-02-18 | 주식회사 코오롱 | 해도형 복합섬유의 제조방법 |
KR100826303B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2008-04-30 | 주식회사 효성 | 열접착성과 형태안정성이 우수한 포백 및 이에 사용되는 폴리에스테르 해도형 복합섬유 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100363915B1 (ko) | 2002-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100359335B1 (ko) | 기모 경편지용 해도형 복합섬유 | |
KR100363915B1 (ko) | 해도형 복합섬유 | |
JPH0238421A (ja) | 改質ポリエステルの製造方法 | |
KR20010044138A (ko) | 기모 경편지용 해도형 복합섬유 | |
KR100329037B1 (ko) | 경편용 해도형 복합섬유 및 그의 제조방법 | |
JPH055212A (ja) | ポリエステル繊維の製法 | |
JPH05230713A (ja) | 易染性ポリエステル繊維の製糸方法 | |
KR20060098118A (ko) | 초극세사용 추출형 복합섬유 | |
KR20010044148A (ko) | 경편용 해도형 복합섬유 | |
KR100398090B1 (ko) | 폴리에스터 섬유의 제조방법 | |
KR970007684B1 (ko) | 축방향으로나선홈을갖는폴리에스테르섬유의제조방법 | |
JPH03241024A (ja) | カチオン可染極細仮撚加工糸の製造方法 | |
KR100408558B1 (ko) | 경편용 해도형 복합섬유 | |
KR100329036B1 (ko) | 경편용 해도형 복합섬유 및 그의 제조방법 | |
JP2011021287A (ja) | 深色性芯鞘型複合繊維 | |
KR100678501B1 (ko) | 그루브가 생성된 시스-코어형 피브릴 폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법 | |
KR100408557B1 (ko) | 기모 경편지용 해도형 복합섬유 | |
KR100408561B1 (ko) | 편물용 해도형 복합섬유 | |
KR100329034B1 (ko) | 경편용 해도형 복합섬유 및 그의 제조방법 | |
KR100337532B1 (ko) | 해도형 복합섬유 및 그의 제조방법 | |
KR100408560B1 (ko) | 기모 편물용 해도형 복합섬유 | |
KR100363914B1 (ko) | 해도형 복합섬유 및 그의 제조방법 | |
KR100329035B1 (ko) | 경편용 해도형 복합섬유 및 그의 제조방법 | |
JPH11217729A (ja) | 抗ピリング性ポリエステル繊維の製造法 | |
JPH055213A (ja) | ポリエステル繊維の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
G15R | Request for early opening | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070405 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |