KR20040012948A - 폴리아미드의 모노필라멘트, 평면 직물 제품 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예를 들어 제지기에 사용하기 위한, 특히 평면 직물 제품을 위한 폴리아미드의 모노필라멘트뿐만 아니라, 평면 직물 제품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

폴리아미드의 모노필라멘트, 평면 직물 제품 및 이의 제조 방법{MONOFILAMENT OF POLYAMIDE, FLAT TEXTILE PRODUCT AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

상기와 같은 평면 제품들은 다른 용도들 중에서도 제지기 커버로서, 예를 들어 프레스 펠트로서 사용된다. 프레스 펠트는 롤 상에서 일련의 롤 쌍을 통해 수분 보유 페이퍼 웹 또는 셀룰로즈 웹과 함께 작동하며 이러한 통과 기간 동안 상기 수분 웹으로부터 물이 제거된다. 상기 프레스 펠트는 수분 웹을 운반하는 것뿐만 아니라 상기 웹으로부터 압착되는 물을 흡수하는 역할을 한다. 상기 컨베이어 벨트형 프레스 펠트 중에 축적되는 물은, 예를 들어 페이퍼 웹이 상기 프레스 펠트와 더 이상 직접 접촉하지 않는 지점에 위치한 탈수 장치에 의해 제거된다.

기계적인 탈수 섹션 후에, 페이퍼 웹은 건조 섹션으로 이동되고, 여기에서필수적으로 열 처리가 가해지며 이에 의해 추가로 탈수되거나 건조된다.

건조 섹션에서, 강한 내열성을 갖는 모노필라멘트, 예를 들어 PPS, PCTA 및 안정화된 PETP는 주로 제지기 커버로서 사용된다.

다른 한편으로 제지기의 프레스 섹션에서는 상기 커버에 사용되는 모노필라멘트의 기계적 강도에 중점을 둔다. 따라서 이 섹션에서는 예를 들어 PA6, PA 6.6, PA 6.10 및 PA 6.12와 같은 폴리아미드를 사용하게 되는데, 그 이유는 이들이 특히 연속적이고, 지속적인 기계적 변형 하에서 매우 양호한 강도를 갖기 때문이다.

상기와 같은 커버의 단점은 사용되는 중합체가 매우 흡습성이라는 사실이며, 이는 상기 중합체들이 높은 흡수 능력을 가짐을 의미한다. 상기 물은 주로 부분적으로 결정성인 폴리아미드의 비결정성 영역을 통해 확산되어 실들을 팽창시킨다. 습윤 팽창으로 알려진 이러한 팽창은 특히 최종 제품의 치수 안정성에 대해서 불리하다.

더욱이, 수 흡수는 상기 습윤 팽창 이외에 폴리아미드를 보다 급속하게 노화시킨다. 이러한 기계적 성질은, 물이 비결정성 영역을 통해 결정성 영역 내로 침입하여 분자쇄들 사이에서 머무르게 되기 때문에 시간이 지남에 따라 악화된다. 그 결과, 분자들 간의 거리가 확장되고 기계적 강도에 기여하는 수소 가교 결합이 약화된다. 결과적으로, 모노필라멘트 PA 6, PA 6.6, PA 6.10 또는 PA 6.12는 보다 무르게되고 시간이 지남에 따라 분열되는 경향이 있다.

더욱 또한, 특허 EP 0 784 107 A2에는 폴리아미드 이외에 1 내지 30 중량%비율의 말레산 무수물 개질된 폴리에틸렌/폴리프로필렌 고무 및 3 중량% 이하 비율의 노화 방지 안정화제를 함유하는 모노필라멘트의 제조 방법이 개시되어 있다. 이는 내마모성을 개선시키고 산업적인 용도의 평면 제품의 안정성을 형성시키는 것으로 되어 있다.

이러한 방법에 의해, 소수성 성질이 폴리아미드에 제공된다. 그러나 여전히, 사용되는 중합체의 모순적인 성질로 인해 상기와 같은 폴리아미드는 제조하기가 어렵고 비용이 많이 든다.

가교결합된 폴리아미드 블록 중합체가 미국 특허 출원 제 5,998,551 호 및 일본 특허 출원 제 81 12 052 호에 공지되어 있다. 매우 강한 섬유의 제조 방법이 미국 특허 출원 제 4,853,164 호에 공지되어 있다. 폴리에틸렌으로 제조된 제지기 직물이 미국 특허 출원 제 4,421,819 호에 공지되어 있다. 매우 강한 폴리에틸렌 섬유의 제조 방법이 미국 특허 출원 제 4,778,663 호에 공지되어 있다.

발명의 요약

본 발명의 목적은, 특히 마모, 강도 및 분열되는 경향에 대한 것뿐만 아니라 시간에 따른 성질의 변경에 대해 개선된 기계적 강도를 특징으로 하는 폴리아미드의 모노필라멘트를 제안하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 예를 들어 셀룰로즈 섬유 제조 또는 종이 생산에 사용하기 위한 평면 직물 제품, 특히 성형 와이어 또는 프레스 펠트, 및 상기와 같은 평면 직물 제품의 제조 방법을 제안하는 것이다.

본 발명은 예를 들어 제지기에 사용하기 위한, 특히 평면 직물 제품에 사용하기 위한 폴리아미드의 모노필라멘트뿐만 아니라 평면 직물 제품, 이의 제조 방법 및 평면 직물 제품 제조 방법의 용도에 관한 것이다.

본 발명 하에서, 상기 목적은 99.9 내지 90 중량% 비율의 폴리아미드 및 0.1 내지 10 중량% 비율의 가교결합 강화제를 함유하고, 이때 상기 폴리아미드가 적어도 부분적으로 가교결합된, 초기에 언급한 유형의 모노필라멘트에 의해 달성된다. 상기 폴리아미드는 용융성이고, 방사 가능하며, 실을 형성하는 폴리아미드이다.

상기와 같은 모노필라멘트는 분자 쇄들이 가교결합의 결과로서 서로 보다 가깝고 강하게 결합되며, 이로 인해 공유 결합이 형성되고, 이에 의해 비결정성 영역들을 통한 분자 쇄들 간의 수 분자의 침입이 방지된다는 이점을 갖는다. 결과적으로, 수소 가교 결합이 더 이상 약화되거나 느슨해지지 않는다.

따라서 수 흡수로 인한 노화 효과로서 생성되는 기계적 강도의 저하를 크게 감소시킬 수 있다. 최종적으로, 상기 필라멘트의 기계적 강도가 또한 개선된다. 따라서, 본 발명의 특정한 모노필라멘트는 예를 들어 적은 마모성과 적은 분열 경향을 나타낸다.

특히, 본 발명은 모노필라멘트의 가교결합을 그의 경계 영역들로 제한하는 것이 아니라, 상기 모노필라멘트의 전체 횡단면을 가로질러 확장시킴을 제공한다. 이와 관련하여, 예를 들어 화학적 가교결합의 결과로서 발생할 수 있는 종류의 코어/맨틀 효과가 관찰되지 않는 경우가 유리하다.

특히, 본 발명은 0.5 내지 5 중량% 비율의 가교결합 강화제 및 특히 바람직하게는 1 내지 3 중량% 비율의 가교결합 강화제를 함유하는 모노필라멘트를 제공한다. 강화제로서, 예를 들어 TAIC(트리알릴 이소시아누레이트) 또는 TAC를 사용할수 있다. TAIC를 다수의 회사들, 예를 들어 플라스틱 테크놀로지 서비스 마케팅 운트 베르트리브스 게엠베하(Plastic Technology Service Marketing-und Vertriebs GmbH, Adelshofen)로부터 '베타 링크 마스터(Beta Link Master)'라는 이름으로 시중에서 구입할 수 있다.

특히, 본 발명은, 완전한 가교결합이 실을 물러지게 할 수 있기 때문에 단지 부분적인 가교결합만이 수행됨을 제공한다.

폴리아미드로서 PA 6 또는 PA 6.6, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 그러나 다른 폴리아미드들 또는 다른 폴리아미드들과의 혼합물 또는 이들로 제조된 것들을 또한 사용할 수 있다.

본 발명은 또한 적어도 날실이 상술한 성질들을 갖는 모노필라멘트로 이루어진, 셀룰로즈 섬유 제조 또는 종이 생산에 사용하기 위한 평면 직물 제품, 특히 성형 와이어 또는 프레스 펠트에 관한 것이다. 완성된, 추정 상 순환식으로 직조된 펠트에서 횡방향으로 진행하는 날실은 특히 직물의 치수 안정성에 기여한다.

마지막으로, 본 발명은 또한 상술한 성질들을 갖는 모노필라멘트를 포함하는 평면 직물 제품의 제조 방법에 관한 것으로, 여기에서 상기 모노필라멘트를 압출시키고 후속적으로 인발시켜 직조하며, 이때 상기 모노필라멘트는 압출 전에 가교결합 강화제와 혼합되고 직조 과정 전 및/또는 후에 전자선이 조사되며, 이에 의해 폴리아미드가 부분적으로 가교결합된다.

화학적 가교결합과 대조적으로, 가교결합을 수행하는데 전자선을 사용하는 것은 코어/맨틀 효과가 생성되지 않는, 즉 모노필라멘트가 경계 영역(맨틀)에서 뿐만 아니라 그의 전체 횡단면을 통해 가교결합되는 이점을 수반한다. 상기 전자선은 전체 모노필라멘트에 침입하여, 가교결합이 코어 영역에서도 일어난다.

또한, 완성 직물, 따라서 전체로서 직물, 또는 단지 상기 직물의 일부만을 조사하는 것도 가능한데, 상기 일부에만 조사하는 것은 직물에서 특정한 효과를 얻는데 유용하다.

실시예 하에서, 상기 조사는 0.1 내지 100 kGy, 특히 10 내지 60 kGy 및 특히 15 내지 30 kGy로 수행해야 한다.

본 발명의 추가의 실행 형태들을 다른 적용 물질들에서 개시한다.

다수의 실험에서, 본 발명의 특정한 모노필라멘트에 다양한 상이한 처리를 가하였으며, 이들을 하기에 나타낸다. 첫 번째 실험에서, 첫 번째 샘플의 값을 활성화제 없이 조사 전에 기록하였고, 두 번째 실험에서는 상기 첫 번째 샘플의 값을 활성화제 없이 조사 후에 기록하였다. 세 번째 실험에서, 두 번째 샘플의 값을 조사 전에 활성화제를 사용하여 산정하였고 네 번째 실험에서는 두 번째 샘플의 값을 조사 후에 활성화제를 사용하여 산정하였으며, 이들을 모두 표 1에 나타낸다. 표 1은 실이 조사에 의해 손상되지 않았음을 명확히 해준다.

샘플		활성화제 부재	활성화제 존재
조사		전	후	전	후
최대 인장력	daN	4.2	3.8	3.9	3.8
비 최대 인장력	cN/dtex	5.4	4.8	4.8	4.7
최대 인장력 신율	%	25.3	24	19.8	18
시험 수축률	%	8.2	7.1	9.4	8.4
비등 수축률	%	7.8	6.4	9.3	8.3
습윤 팽창률	%	2.1	1.7	2.1	2.1
직경	tex	77.3	76.8	81.3	81.1

도 1 내지 3은 상이한 폴리아미드 샘플들을 포화된 증기 중에서 120 ℃에서 240 시간의 시간 주기에 걸쳐 오토클레이브에서 가수분해 시험한 추가의 실험을 기술한다. 이 실험에서, 조사 후 활성화제를 사용한 샘플의 인장력이 다른 샘플에서보다 훨씬 덜 급격하게 감소하였음을 명백히 나타내었다(도 1 내지 3). 상기 인장력 감소는 예를 들어 종방향 균열 또는 다각형에 대한 변형에 의해 야기된 화학적 손상의 척도이다. 더욱 또한, 수축이 활성화제를 사용하지 않은 샘플에서보다 작다. 현저하게는, 습윤 팽창이 변하지 않았고 활성화제를 사용한 샘플의 직경 변경이 활성화제가 없는 샘플에서보다 훨씬 적었다. 본 발명의 특정한 모노필라멘트의 내균열성은 훨씬 덜 급격하게 감소되었다. 여기에서도 역시, 구배는 모노필라멘트에 대한 손상의 척도이다. 내균열성 변화의 구배는 공지된 모노필라멘트에서보다 작다. 상기 실험에서, 10 개의 샘플들이 모든 물질들로부터 제조되었다. 모든 샘플들을 24 시간 후에 회수하여 강도에 대해 시험하였다.

Claims (15)

1. 특히 평면 직물 제품을 위한, 예를 들어 제지기에 사용하기 위한 폴리아미드의 모노필라멘트로, 99.9 내지 90 중량% 비율의 폴리아미드 및 0.1 내지 10 중량% 비율의 가교결합 강화제를 함유하고 적어도 부분적으로 가교결합됨을 특징으로 하는 모노필라멘트.
2. 제 1 항에 있어서, 0.5 내지 5 중량%의 가교결합 강화제를 함유함을 특징으로 하는 모노필라멘트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 1 내지 3 중량%의 가교결합 강화제를 함유함을 특징으로 하는 모노필라멘트.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 가교결합 강화제가 TAIC(트리알릴 이소시아누레이트) 또는 TAC임을 특징으로 하는 모노필라멘트.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 횡단면을 통해 가교결합됨을 특징으로 하는 모노필라멘트.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 필수적으로 폴리아미드의 비결정성 영역이 가교결합됨을 특징으로 하는 모노필라멘트.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드가 PA 6, PA 6.6, PA 6.10 또는 PA 6.12임을 특징으로 하는 모노필라멘트.
8. 적어도 날실이 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 모노필라멘트로 이루어진, 예를 들어 셀룰로즈 섬유 제조 또는 종이 생산에 사용하기 위한 평면 직물 제품, 특히 성형 와이어 또는 프레스 펠트.
9. 모노필라멘트를 압출시키고 후속적으로 인발하여 직조하는, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 모노필라멘트를 포함하는 평면 직물 제품의 제조 방법으로, 폴리아미드를 압출 전에 가교결합 강화제와 혼합하고, 상기 모노필라멘트를직조 과정 전 및/또는 후에 전자선으로 조사하여, 이에 의해 상기 폴리아미드를 부분적으로 가교결합시킴을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 직물을 완전히 또는 부분적으로 조사함을 특징으로 하는 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 조사를 베타선으로 수행함을 특징으로 하는 방법.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 조사를 0.1 내지 100 kGy로 수행함을 특징으로 하는 방법.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 조사를 10 내지 50 kGy로 수행함을 특징으로 하는 방법.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 조사를 15 내지 30 kGy로 수행함을 특징으로 하는 방법.
15. 예를 들어 셀룰로즈 섬유 제조 또는 종이 생산에 사용하기 위한 평면 직물 제품, 예를 들어 성형 와이어 또는 프레스 펠트의 제조를 위한 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.