KR200246346Y1 - 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치 - Google Patents
흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치에 관한 것으로서, 본 고안은 반응기(11), 교반기(12), 믹싱바디(13), 분쇄기(14)를 거치면서 폴리 에스테르 수지를 주원료로 이용하여 욕중 유연제를 제조하는 장치에 있어서: 상기 교반기(12)와 믹싱바디(13) 사이에 배치되고, 투입되어 혼합된 재료를 높은 온도로 용융 압출하는 프레스(23); 상기 믹싱바디(13)와 분쇄기(14) 사이에 배치되고, 숙성된 욕중 유연제를 연화하는 열드럼(22); 및 상기 여과기(15)의 하류에 배치되고, 고르게 분쇄된 유연제의 토출량을 조절하는 플럭스조절기(23)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함에 따라, 종래의 고온에서의 장시간 염색과 비교하여 낮은 온도에서 단시간에 염색을 가능하게 함으로써 에너지 절감 및 원가절감 효과가 크다.
Description
본 고안은 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치에 관한 것으로서, 특히 화섬, 폴리 에스테르, 스판직물, 혼방직물에 대하여 흡습성, 오염방지성, 감촉성 및 염색작업성이 우수한 흡습성 폴리에스테르계 섬유 유연제의 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에스테르 섬유는 천연섬유에 비해 우수한 기계적 성질을 가지고 있는 반면 소수성 섬유이기 때문에 흡습성이 낮으나 표면이 매끄럽고 높은 굴절률을 가지며 특히 분자 흡광계수가 낮은 분산염료로 염색되기 때문에 빛의 반사가 강해 피염색상이 엷게 보이는 등의 단점이 있다. 상기의 단점을 개선하고 촉감 등의 새로운 기능을 부여하고자 친수화 방법이 연구되어 왔다.
폴리에스테르 섬유를 친수화하는 방법으로는 섬유의 조도(祖度)변화, 이형화(異形化), 세공(細孔)등 섬유표면적을 증가시키는 물리적 방법과 화학적 방법에 의거하여 섬유 표면에 친수성층을 형성시키는 후가공 방법, 섬유의 화학 조성을 변화시키는 방법, 친수성 성분을 함유하는 유연제를 이용하는 방법 등이 있다.
상기의 방법중에서 섬유 표면에 친수성층을 형성시키는 후가공 방법은 오염방지성, 탄력성, 염색성이 저하되는 문제점이 있으며, 섬유의 화학 조성을 변화시키는 방법은 염색공정중에 염기성 염료 가염사 중에 포함되는 음이온 성분이 해리되어 유리산이 됨으로써 섬유자신을 분해하는 경향이 있는 바, 이를 방지하기 위해 무수 황산나트륨의 전해질 물질을 첨가하는 방법이 행하여지고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 폴리 알킬렌 옥사이드계 물질을 지방산과 공중합하여 폴리에스테르를 얻는 방법이 알려진바 있다. 이러한 방법 중 일본 특허 공고 70-7559, 83-44765 및 일본 공개 특허 81-85421 등은 폴리아미드에 폴리알킬렌 옥사이드가 1∼6% 정도의 저농도로 도입되므로 충분한 흡습성을 발휘하지 못하며, 한국 공개 특허 86-7305, 미국 특허 4847142, 2880197, 3160677, 3549724, 한국 공개 특허 83-9278, 86-7301 등은 폴리알킬렌 옥사이드가 다량 첨가되어 있어 제사공정시 섬유끼리의 점착이 일어나 작업성이 떨어지며 공중합 결합상태가 불규칙적으로 되어 있어 폴리아미드 섬유의 특징인 기계적 성질이 떨어진다. 또한 점착 방지를 위한 것으로 한국 공개 특허 87-747에서는 중합시 교착 방지제로서 규소를 함유하는 불활성 무기 미립자를 사용하고 있는데 이는 교착방지의 역할은 크나 중합시에 분산성과 제사시에 작업성이 나쁘며 또 섬유의 기계적 물성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
한편, 친수성 성분을 함유하는 유연제를 이용하는 방법은 친수성물질이 섬유와 화학적으로 결합하지 않으며, 화학결합을 형성한다 하더라도 무질서하게 결합되므로 그 조절이 용이하지 않으며 또한 제조공정중에 친수성이 손실되는 문제점이 있다.
또한, 폴리에스테르계와 스판직물 등을 염색함에 있어서는 완염제와 이염제를 사용하여 100℃에서 장시간 염색을 해야 하는데, 상기와 같이 완염제와 이염제를 사용하고 고온에서 장시간 염색하는 경우에 견뢰도가 저하되고, 유연성이 없고, 염착시간이 길며 염반이 생기는 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 본 고안의 목적은 흡습성, 오염방지성, 감촉성, 탄력성이 우수하며 낮은 온도에서 단시간에 염색을 가능하게 할 뿐만 아니라 염욕중에 염료를 균질하게 분산시키며 색상의 견뢰도를 증가시킬 수 있는 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 장치에 대한 주요 구성을 개략적으로 나타내는 블록도,
도 2는 본 고안에 따른 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
11 : 반응기 12 : 교반기
13 : 믹싱바디 14 : 분쇄기
15 : 여과기 21 : 프레스
22 : 열드럼 23 : 플럭스조절기
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 반응기(11), 교반기(12), 믹싱바디(13), 분쇄기(14)를 거치면서 폴리 에스테르 수지를 주원료로 이용하여 욕중 유연제를 제조하는 장치에 있어서: 상기 교반기(12)와 믹싱바디(13) 사이에 배치되고, 투입되어 혼합된 재료를 높은 온도로 용융 압출하는 프레스(23); 상기 믹싱바디(13)와 분쇄기(14) 사이에 배치되고, 숙성된 욕중 유연제를 연화하는 열드럼(22); 및 상기 여과기(15)의 하류에 배치되고, 고르게 분쇄된 유연제의 토출량을 조절하는 플럭스조절기(23)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치를 제공한다.
본 고안의 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
5∼40 중량%의 2-나프탈렌에탄올, 5∼30 중량%의 벤젠디카르복실산, 10∼70 중량%의 에틸렌옥사이드, 0.001∼1.000 중량%의 촉매를 혼합한 후 120-134℃로 7시간동안 가열 교반하여 폴리에스테르 수지를 제조한 후 상기의 폴리에스테르 수지를 상온으로 냉각한 다음 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 디프탈레이트를 25중량부를 혼합한 후 2∼14 중량부의 폴리오가노실록산, 1∼7 중량부의 초산에틸을 첨가하여 212-217℃(1mmHg)에서 3시간동안 증류한 후 냉각하여 하기의 화학식 1의 연노란색의 밀랍형의 유연제를 제조한다.
상기식에서 X는 알코올기이고,
n은 상수이고,
R1는 8∼15의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 포화지방족, 또는 방향족 2가 라디칼이고,
R2는 -CH2CH2, -CH2CH2CH2또는 -CH2CH2CH2CH2이고,
R3는 8∼15의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 포화지방족 , 또는 방향족 2가 라디칼이다.
폴리오가노실록산은 발수촉진제로서, 초산에틸은 침투촉진제로서 첨가된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치를 설명하고자 한다.
도 1은 종래의 장치에 대한 주요 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 고안에 따른 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 부호 11 및 12는 각각 원료를 혼합·교반하는 반응기와 교반기이고, 부호 13은 소정의 유연제를 형성하는 믹싱바디이고, 부호 14는 생성물을 분쇄하여 완성시키는 분쇄기이고, 부호 15는 입자의 크기를 고르게 하는 여과기이다. 이와 같은 종래의 장치를 사용하는 경우 유연제 제조 공정이 어렵고 양산시 저조한 가동속도로 인하여 생산성이 떨어지고 흡습성 오염방지 및 탄력성이 떨어지고 생산과정에서 열드럼이 없으므로 연화가 어려우며 원재료의 과다한 투입으로 생산원가가 높다는 여러 가지 단점이 노출된다.
도 2에서, 본 고안의 다른 일면으로서, 반응기(11), 교반기(12), 믹싱바디(13), 분쇄기(14)를 거치면서 폴리 에스테르 수지를 주원료로 이용하여 욕중 유연제를 제조하는 장치에 관련된다. 반응기(11)는 알킬 나프톨, 벤젠 디카르복실산, 에틸렌 옥사이드를 촉매 수산화 칼슘을 사용하여 중합 반응시키고, 교반기(12)는 이에 제조한 폴리 에스테르 수지에 디프탈레이트, 기타 혼합물인 충진제를 첨가한 원료의 투입과 함께 혼합 작용을 수행한다.
이때, 본 고안의 프레스(21)는 투입되어 혼합된 재료를 높은 온도로 용융 압출한다. 프레스(21)는 통상의 피스톤 기구와 압출다이를 구비하고, 투입된 재료를 가압하여 믹싱바디(13)로 내려보낸다. 믹싱바디(13)에서는 상기 용융한 재료를 가온하여 폴리에스테르 수지를 생성시킨다.
또, 본 고안에 따르면 욕중 유연제를 연화하기 위한 열드럼(22)이 상기 믹싱바디(13)와 분쇄기(14) 사이에 배치된다. 열드럼(22)은 히터를 지니고 회전하는 복수의 통구조로서, 다단의 통을 통과하면서 서서히 재료의 온도를 설정온도까지 상승시킨다.
또, 본 고안에 따르면 생성된 유연제를 분쇄하는 분쇄기(14)와 입자(40메쉬)의 크기를 고르게 하는 여과기(15)의 하류측에 플럭스조절기(23)가 배치된다. 플럭스조절기(23)는 일종의 밸브로서 유로의 개방량을 가변하여 토출되는 재료의 양을 조절할 수 있다.
본 고안을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 고안이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
2-나프탈렌에탄올 5-40중량%, 벤젠디카르복실산 5-30중량%, 에틸렌옥사이드 10-70중량%, 촉매 수산화 칼슘 0.001-1.000중량%를 각각 구성함량에 따라 넣고 120-134℃로 7시간동안 가열 교반하여 폴리에스테르 수지를 제조한 후에 상온으로 냉각 후에 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 디프탈레이트 25중량부를 혼합한 반응물에 폴리오가노 실록산 2중량부와 초산에틸 1중량부를 첨가하여 212-217℃(1mmHg)상에서 3시간동안 증류하여 냉각하면 연노란색의 밀랍형의 유연제를 제조한다.
<실시예 2 >
폴리오가노실록산을 4중량부, 초산에틸이 2중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.
<실시예 3 >
폴리오가노실록산을 6중량부, 초산에틸이 3중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.
<실시예 4 >
폴리오가노실록산을 8중량부, 초산에틸이 4중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다
<실시예 5 >
폴리오가노실록산을 10중량부, 초산에틸이 5중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다
<실시예 6 >
폴리오가노실록산을 12중량부, 초산에틸이 6중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다
<실시예 7 >
폴리오가노실록산을 14중량부, 초산에틸이 7중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.
<비교예 1>
초산에틸을 첨가하지 않고 폴리오가노실록산을 12중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.
<비교예 2>
폴리오가노실록산을 첨가하지 않고 초산에틸을 6중량부로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.
<비교예 3>
폴리오가노실록산, 초산에틸을 첨가하지 않고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.
<실험예 1>
수반발성을 물/이소프로필 알코올 시험으로 측정하고, 그결과를 상기 물질의 수반발성 등급으로 나타낸다. 100%물/0% 이소프로필 알코올 혼합물(침투성이 가장 적은 시험 화합물)에 의해 침투되거나 또는 상기에 대해서 저항성인 물질을 0등급으로 한다. 그리하여 0%물/100% 이소프로필 알코올(침투성이 가장 큰 화합물)에 처리된 직물은 10등급으로 한다. 다른 중간치들은 물/이소프로필 알코올 혼합물을 사용하여 측정하며, 이때 물 및 이소 프로필 알코올의 퍼센트량은 각각 10의 배수이다. 결과는 반복시험의 평균으로 기록한다. 수반발성 등급은 30초 접촉후에 직물을 침투하거나 습윤시키지 않는 침투성의 혼합물에 상응한다.
오일 반발성은 AATCC(American Association of Textile Chemists and Colorists) 표준시험 방법 118-1983으로 측정하는데 오일 침투에 대한 직물의 저항성을 기준으로 가장 침투성이 작은 오일은 적외선 분광 측정에 사용되는 뉴졸(nujol)이 1등급이고 가장 침투성이 큰 것은 n-헵탄으로 8등급이다.
균염성은 육안으로 날염포를 관찰하여 평가한다. 염색된 그림 전체가 좋고 염색천이 균일한 경우를 1, 염색된 그림 끝이 일부 번지거나 염색이 일부 얼룩진경우를 2, 염색된 그림 전체가 희미하고 염색한 천에 부분적으로 농담이 생겨 얼룩이 많은 경우를 3으로하여 평가한다.
실시예 1-7, 비교예 1-3에 대한 수반발성, 오일반발성, 균염성의 결과를 표 1에 나타내었다.
| 순 서 | 반응물 구성비(폴리에스테르수지/디프탈레이트) 중량부 | 폴리오가노실록산(중량부) | 초산에틸(중량부) | 유연제사용량(g/ℓ) | 수반발성 | 오일반발성 | 균염성 |
| 실시예 1 | 100/25 | 2 | 1 | 3 | 5 | 3 | 1 |
| 실시예 2 | 100/25 | 4 | 2 | 3 | 5 | 4 | 1 |
| 실시예 3 | 100/25 | 6 | 3 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| 실시예 4 | 100/25 | 8 | 4 | 3 | 3 | 6 | 1 |
| 실시예 5 | 100/25 | 10 | 5 | 3 | 2 | 7 | 1 |
| 실시예 6 | 100/25 | 12 | 6 | 3 | 1 | 8 | 1 |
| 실시예 7 | 100/25 | 14 | 7 | 3 | 2 | 7 | 1 |
| 비교예 1 | 100/20 | 12 | - | 3 | 8 | 2 | 2 |
| 비교예 2 | 100/25 | - | 6 | 3 | 9 | 1 | 3 |
| 비교예 3 | 100/25 | - | - | 3 | 9 | 1 | 3 |
표 1로 부터, 실시예 6의 경우가 수반발성이 가장 작아 흡습성 유연성이 가장 우수하다. 또한 오일 반발성의 효과가 탁월하여 오염방지력이 크고 탄력성이 우수함을 알 수 있으며 균염성도 비교예보다 훨씬 우수함을 알 수 있다. 따라서 수분의 흡습성 및 땀 잔류물 등에 의한 저표면장력 유체를 반발시키는 액체 반발의 특성이 양호함을 알 수 있다. 오염물질의 이동을 방지하고 액체의 압력 유도된 흐름을 실질적으로 방지하는 내부의 연속적인 친수성층으로 수증기의 이동을 허용하고, 물기에 노출시 단열성을 제공하는 소수성층은 기공을 통해 수증기 이동을 막는 방수성 등이 제시된다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제는 흡습성, 오염방지성, 감촉성, 탄력성 및 염색성이 우수할 뿐만 아니라 종래의 유연제와 비교하여 1/3 함량을 사용할 수 있고, 종래의 고온에서의 장시간 염색과 비교하여 낮은 온도에서 단시간에 염색할 수 있으므로 에너지 절감 및 원가절감 효과가 크다.
Claims (1)
- 반응기(11), 교반기(12), 믹싱바디(13), 분쇄기(14)를 거치면서 폴리 에스테르 수지를 주원료로 이용하여 욕중 유연제를 제조하는 장치에 있어서:상기 교반기(12)와 믹싱바디(13) 사이에 배치되고, 투입되어 혼합된 재료를 높은 온도로 용융 압출하는 프레스(23);상기 믹싱바디(13)와 분쇄기(14) 사이에 배치되고, 숙성된 욕중 유연제를 연화하는 열드럼(22); 및상기 여과기(15)의 하류에 배치되고, 고르게 분쇄된 유연제의 토출량을 조절하는 플럭스조절기(23)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치.
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|---|---|---|---|
| KR2020010016182U KR200246346Y1 (ko) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치 |
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| KR2020010016182U KR200246346Y1 (ko) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치 |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR200246346Y1 true KR200246346Y1 (ko) | 2001-10-17 |
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| KR2020010016182U KR200246346Y1 (ko) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 흡습성 폴리에스테르계 섬유유연제의 제조장치 |
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2001
- 2001-05-31 KR KR2020010016182U patent/KR200246346Y1/ko not_active IP Right Cessation
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