KR20030058305A

KR20030058305A - 세데니어 나일론 잠재권축사의 제조방법

Info

Publication number: KR20030058305A
Application number: KR1020010088721A
Authority: KR
Inventors: 이동혁; 김상덕
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2003-07-07

Abstract

본 발명은 열수축률이 서로 상이한 두 종류의 나일론 중합체를 필라멘트의 단면이 사이드 바이 사이드 형태로 되도록 복합방사하고 후속의 열처리 공정에서 필라멘트 내의 열변형 차이로 인해 벌키성이 풍부해지는 25d 이하의 세데니어 나일론 잠재권축사의 제조방법에 관한 것이다.

Description

세데니어 나일론 잠재권축사의 제조방법{ A process for preparing self-crimping nylon filament yarn having fine denier}

본 발명은 열수축률이 서로 상이한 두 종류의 동일계 나일론 중합체를 단면 형태가 사이드 바이 사이드 형태로 되도록 복합방사하여 염색, 열고정 등의 열처리 공정에서 자발권축성을 나타내는 나일론 잠재권축사의 제조방법에 관한 것이다.

종래부터 서로 다른 두 종류의 중합체를 사용하여 복합방사하는 기술이 소개되어 있다. 그러나. 예를 들면, 나일론과 폴리에스테르를 복합방사하는 방법[참고: 일본 공개특허공보 제(평)2-91244호], 나일론과 폴리우레탄을 복합방사하는 방법[일본 공개특허공보 제(평)2-53925 및 제(평)3-220301호] 등의 복합방사법으로는, 사용되는 두 중합체 성분들의 종류가 상이함에 따라 이들의 염착 거동이 상이하고 이로 인하여 불균염 문제와 상용성 문제가 대두되어 중합체 계면 사이에서 분리현상이 발생하는 등, 여러 가지 문제점이 있었다. 이러한 염색 문제와 상용성문제를 해결하기 위한 방법으로서, 예를 들면, 동일계 중합체를 복합방사용 성분으로서 사용하여 고점도, 세섬도로 방사하는 방법[참고: 한국 특허 제132355호]과 동일계 중합체를 복합방사용 성분으로서 사용하되, 고수축성, 저수축으로 방사하는 방법[참고: 한국 특허 제0170067호]을 들 수 있다.

이때, 구성 중합체의 점도 차이가 일정 수준을 넘는 경우, 단면 형태를 사이드 바이 사이드형으로 하여 방사하면, 방사 노즐의 표면에서 곡사현상이 쉽게 발생하여 방사 작업성이 저하되는 문제가 있다. 특히 토출량을 적게 하여 세데니어로 할수록 단면 형성이 불안정해지며 방사 작업성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 피하기 위해, 필라멘트의 단면을 편심형(偏心型)으로 하여 복합방사하는 경우가 있으나, 복합방사된 필라멘트에서 고수축성 부분이나 고점도 부분이 심부(芯部)가 되므로, 권축 특성이 약화되는 단점이 있다.

따라서, 세데니어 필라멘트사를 수득하기 위해 복합방사하는 데 있어서 종래의 홀 사이에 분리판을 두어 두 종류의 용융 중합체가 방사구금을 통과한 직후에 중합체 계면 사이의 접착이 이루어지도록 하는 방법[참고: 일본 공개특허공보 제(소)58-163715호, 일본 공개특허공보 제(평)9-209217호, 한국 특허 제0170067호]을 이용하되 방사구금에서 분리판을 역사다리꼴로 구성하여 분리판쪽으로 용융 중합체를 향하게 하면 세데니어 필라멘트로 하더라도 권축 성능 뿐만 아니라 방사 작업성이 우수한 세데니어 나일론 잠재권축사를 제조할 수 있다.

따라서, 본 발명은 위에서 언급한 선행기술의 문제점을 해결하여 권축 성능뿐만 아니라 방사 작업성이 우수한 세데니어 나일론 잠재권축사를 제조하는 것을 발명의 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 나일론 잠재권축사의 제조에 사용되는 방사구금의 단면 개략도이다.

본 발명에 의하면 열수축률이 서로 다른 두 종류의 나일론 중합물을 단면이 사이드 바이 사이드형으로 되도록 복합방사하여 권축 성능 뿐만 아니라 방사 작업성이 우수한 세데니어 나일론 잠재권축사를 제조할 수 있다.

상세하게는, 복합 방사구금을 제작함에 있어서 서로 다른 두 종류의 중합체 성분이 방사구금을 통과한 직후에 서로 접착하도록 설계하고 방사구금의 도관을 경사지게 구성하여 중합체의 흐름이 두 성분의 접착에 유리해지도록 한다[도 1 참조]. 이때, 도관의 경사각 a는 6 내지 14°로 한다. 경사각이 0 내지 5°로 너무 작으면, 두 중합체 성분간의 계면 면적이 작아져서 필라멘트사의 권축률이 저하되며, 15 ° 이상으로 너무 크면, 분리판의 표면에 이물질이 생겨 방사 작업성이 저하된다.

본 발명에서 사용되는 수축률이 다른 두 종류의 나일론 중합물이란 중합물 상호간의 상용성에 문제가 없고 중합체 중의 한 성분이 고수축성을 나타내어야 한다.

즉, 본 발명에서는, 중합물 상호간의 상용성에 문제가 없고 중합체 중의 한 성분이 고수축성을 나타내도록 하기 위해, 제1 성분은 고수축성을 나타내고 황산 상대점도가 2.5 내지 3.2의 수준이며 비등수 수축률이 18 내지 26%인 공중합체 나일론으로 하고 제2 성분은 황산 상대점도가 2.4 내지 3.05의 수준이며 비등수 수축률이 6 내지 9%인 일반 나일론으로 한다.

이하에서 본 발명에 따르는 실시예와 이에 대한 비교예에서 권축 품질을 평가하는 항목인 권축률과 탄성률을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.

1. 권축률

워프 릴에서 20회를 권취하여 타래를 만든다. 타래를 만든 직후, 30분 동안 비등수 속에서 처리하고, 60℃의 온도에서 열풍 건조를 실시한다. 시료를 탈수시키고, 탈수된 시료에 1/500(g/d)의 하중을 가한 다음, 이의 길이(a)를 측정한다. 이어서 하중을 제거하고, 1/20(g/d)의 하중을 추가로 가한 다음, 이의 길이(b)를 측정하고, 하중을 제거한다. 다시 1/500(g/d)의 하중을 가하고, 이의 길이(c)를 측정하여 다음 수학식 1로 권축률을 계산한다.

2. 탄성률

위에서 설명한 권축률 측정방법에 대한 과정을 따르되 다음 수학식 2로 탄성률을 계산한다.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명을 실시예를 들어 예시하고자 하나, 본 발명이 이들 실시예에 의하여 한정되거나 제한되는 것으로 이해해서는 안된다.

실시예 1

황산 상대점도가 2.60인 고수축성 나일론 중합체를 제1 성분으로 하고 황산 상대점도가 2.47인 저수축성 일반 나일론 6 중합체를 제2 성분으로 하여 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 방사구금을 통하여 두 중합체 성분들을 복합방사한다. 이때, 고수축성 나일론 중합체의 비등수 수축률은 20%(단독중합체, FDY로 방사하는 경우)이고 저수축성 일반 나일론 6 중합체의 비등수 수축률은 8%(단독중합체, FDY로 방사하는 경우)이다.

제1 성분인 고수축성 나일론 중합체와 제2 성분인 저수축성 일반 나일론 6 중합체의 복합방사 비는 1 : 1이고, 경사각 a는 10°이며, 방사구금에서의 홀 사이의 거리는 0.1㎜이다. 방사구금을 통하여 토출되는 필라멘트사를 3,200m/min의 속도로 권취하여 18d/6f의 POY사를 제조하였다.

이렇게 하여 수득한 나일론 잠재권축사의 특성을 표 1에 나타내었다.

실시예 2

황산 상대점도가 3.18인 고수축성 나일론 중합체(비등수 수축률 24%)를 제1 성분으로 하고 황산 상대점도가 3.08인 저수축성 일반 나일론 6 중합체(비등수 수축률 8%)를 제2 성분으로 하는 것을 제외하고는 실시예 1의 과정과 동일하게 한다.

비교예 1

저점도 일반 나일론 6 중합체(황산 상대점도 2.47)를 제1 성분으로 하고 고점도 일반 나일론 6 중합체(황산 상대점도 3.08)를 제2 성분으로 하는 것을 제외하고는 실시예 1의 과정과 동일하게 수행한다. 이렇게 하여 수득한 나일론 잠재권축사의 특성을 표 1에 나타내었다.

비교예 2

경사각 a를 0°로 하는 것 이외에는 실시예 1의 과정과 동일하게 수행한다. 이렇게 하여 수득한 나일론 잠재권축사의 특성을 표 1에 나타내었다.

비교예 3

경사각 a를 20°로 하는 것 이외에는 실시예 1의 과정과 동일하게 수행한다. 이렇게 하여 수득한 나일론 잠재권축사의 특성을 표 1에 나타내었다.

비교예 4

홀 사이의 거리 b를 0.2㎜로 하는 것 이외에는 실시예 1의 과정과 동일하게 수행한다.

	방사 작업성	탄성률	권축률
실시예 1	○	70.1	55.3
실시예 2	○	68.5	53.7
비교예 1	△	65.2	12.6
비교예 2	△	57.6	6.2
비교예 3	△	72.0	60.3
비교예 4	×	―	―

주) O : 양호(사절 1회/1일 미만)

△: 보통(사절 1 내지 3회/1일 초과)

×: 불량(사절 3회/1일 초과)

단, 비교예 4는 방사가 불가능함

이상, 위에서에서 설명한 바와 같이, 동일계의 고수축성 나일론 중합체와 저수축성 나일론 6 중합체를 조합하여 복합방사함으로써, 사용하는 두 중합체 성분 간의 상용성에 문제가 없을 뿐만 아니라, 방사구금에 경사각을 부여함으로써, 계면 면적이 증가하여 탄성률과 권축률이 우수한 세데니어 나일론 잠재권축사를 제조할 수 있다.

Claims

제1 성분인 고수축성 나일론 중합체와 제2 성분인 저수축성 나일론 6 중합체를, 경사각 a를 6 내지 14°로 하고 홀 사이의 거리를 0.05 내지 0.15㎜로 한 사이드 바이 사이드형(side-by-side type) 방사구금을 통하여 3000m/min 이상의 방사속도로 복합방사하고, 권취한 다음, 열연신함을 특징으로 하는, 세데니어 나일론 잠재권축사의 제조방법.