KR20040092605A - 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및 그제조방법 - Google Patents

잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특별하게 설계된 경사각 원형 노즐을 통해 고유점도차이가 상당히 큰 2종의 폴리머 즉, 제1성분 폴리머로서 고유점도 0.45∼0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 제2성분 폴리머로서 고유점도 0.90∼1.10인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 각 성분이 섬유 길이 방향으로 사이드 바이 사이드 구조로 배열되도록 복합방사하는 폴리에스테르계 복합섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 방사 작업성 및 사균제도가 현저히 향상된 폴리에스테르계 잠재권축사를 얻을 수 있으며 후가공의 이완열처리 공정에서 자발고권축 특성을 발휘할 뿐만 아니라, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유가 가지는 고유특성에 의하여 부드러운 촉감, 은은하고 깊은 색감 및 드레이프성과 벌키성이 우수한 직편물을 제조할 수 있다.

Description

잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및 그 제조방법 {High Self-Crimping Polyester conjugate yarn and process of producing thereof}
본 발명은 서로 다른 2종의 폴리머를 사용하여 섬유의 길이방향으로 사이드 바이 사이드 단면형태로 복합방사하여 폴리에스테르계 복합섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 2종의 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유는 잠재권축성을 지니게 되어 후공정의 이완(RELAX)공정을 거치면서 이완열처리를 하게 되면 열팽창계수가 상이한 바이메탈의 원리와 같이 자발적으로 균일한 나선상의 고권축성을 발현한다는 것은 주지된 사실이다.
지금까지 권축성능의 섬유를 제조하는데 있어서 1종류의 l 폴리머를 단독방사하여 부위별 켄칭(quenching) 속도를 다르게 하는 방법과 서로 다른 2종의 폴리머를 선택하여 복합방사를 하는 방법등이 제시되고 있다. 이중 켄칭에 의한 권축사의 제조방법은 2종의 폴리머의 복합방사방법에 비하여 권축성능이 부족하고, 대규모의 생산설비를 갖추는데 설비상의 제약이 많아 현재는 2종의 폴리머를 복합방사하는 방법이 가장 일반적으로 상업화되어 있다.
이종(異種)의 폴리머를 선택하는 기준으로서는 첫째, 고유점도만 다른 동일한 폴리머를 사용하는 방법 둘째, 동일계 폴리머로 수축 특성이 서로 다른 공중합체, 예를 들면 일반 폴리에스테르와 고수축 특성이 있는 공중합 폴리에스테르를 각각 1성분과 2성분으로 하는 방법등이 제안되고 있다. 그러나 이러한 제조 방법들은공중합체의 물성이 일반적으로 취약하여 방사 공정성이 불량하고 복합 섬유의 권축성능이 저하되는 단점이 있으며, 고유 점도 차이를 이용하는 경우는 특수 방사 구금의 설계가 필요하여 현재까지 대량 생산이 어려운 단계이다.
또한 두 종류의 서로 다른 수축 특성을 가진 폴리머를 사용하여 제조된 필라멘트, 즉 기존의 많은 종류의 특허들에서 언급되어진 방법에 의해 제조된 필라멘트사는 저속(1000 ~ 1500m/분) 또는 고속 (2500m/분 이상)에서 방사된 원사를 이용하여 연신기에서 제 1 고뎃롤러와 열고정부의 온도를 각각 80~120℃, 180℃~250℃로 하여 연신 공정을 거친 후, 즉 2 단계를 거쳐야만 후공정에서 건열이나 습열로 이완열처리에 의해 두 폴리머간의 열수축 차이가 발생하게 되고 이에 의해서 크림프가 형성, 고권축 및 고신축의 효과를 기대할 수 있는 실정이었다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 제반 문제점을 해소할 수 있는 사이드 바이 사이드 타입의 폴리에스테르계 복합섬유를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명자들의 연구에서는 먼저 서로 다른 고유점도를 가지는 폴리머의 복합방사가 가능할 수 있는 특수 방사 구금 및 노즐을 설계하였으며, 그러한 폴리머의 고유점도 차이를 극대화하기 위하여 섬유형성성과 탄성이 우수하며 저온 염색성 및 소프트 터치 발현이 가능할 뿐만 아니라, 기존의 폴리에틸렌테레프탈레이트대비 고유점도 수치가 상당히 높은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 폴리에틸렌테레프탈레이트와 사이드 바이 사이드 타입의 복합방사법에 적용하여 원형 단면의 고권축 성능의 잠재 권축 복합섬유를 제조하였다. 다시 설명하자면, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 고유 점도 차이에 의해 발생되는 노즐면에서의 곡사(Bending 및 Kneeling)등의 공정 불량을 해소하기 위하여 자체 개발한 특수 방사구금과 노즐을 사용하게 된 것이다. 또한 기존의 방사, 연신이라는 2 단계에 의한 권축 발현 대신에 스핀드로우 프로세스라는 1단계에 의해 복합 섬유를 제조한 결과, 후가공의 이완열처리 공정에서 자발 고권축 특성을 발현할 뿐만 아니라, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유가 가지는 고유특성에 의해 부드러운 촉감, 은은하고 깊은 색감 및 드레이프성과 벌키성이 우수한 직편물을 제조할 수 있었다. 또한 방사 작업성 및 사균제도가 현저히 향상된 폴리에스테르계 잠재 권축사를 제조할 수 있었고, 그 결과 본 발명을 완성하게 된 것이다.
제1도는 본 발명의 제조방법에 사용되는 방사기의 모식도이다.
제2도는 본 발명에 사용되는 복합방사팩의 개략도이다.
제3도는 기존의 일반적인 원형 스트레이트 노즐형 방사팩의 개략도이다.
제4도는 본 발명에 의해 제조된 폴리에스테르계 복합섬유의 원사 단면의 모식도이다.
제5도는 본 발명에 의해 제조된 복합섬유의 제조조건에 따른 원사단면의 변형을 도시한 모식도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 익스트루더 2 : 기어펌프
3 : 방사팩 4 : 제1 고뎃롤러
5 : 제2 고뎃롤러 6 : 와인더
그러므로 본 발명에 의하면 고유점도차이가 큰 2종의 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법에 있어서,
제1성분 폴리머로서 고유점도 0.45∼0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 제2성분 폴리머로서 고유점도 0.90∼1.10인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하여 경사각 원형노즐을 통해 스핀드로우방식으로 복합방사하는 것으로서 얻어진 원사단면이 다음의 2개의 식을 만족하는 것(도 4와 도5 참조)을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법이 제공된다.
<수학식 1> 0 ≤(계면 = 선분 CD의 길이 ÷선분 AB의 길이) ≤0.6
<수학식 2> 1 ≤(형태 = 선분 EF의 길이 ÷선분 GH의 길이) ≤1.4
- 선분 AB : 고점도와 저점도의 계면의 장축길이
- 선분 CD : 고점도와 저점도의 계면의 단축길이 / 2
- 선분 EF : 원사 단면의 장축의 최대 길이
- 선분 GH : 원사 단면의 단축의 최대 길이
또한, 본 발명에 의해 고유점도차이가 큰 2종의 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 폴리에스테르계 복합섬유에 있어서, 제1성분 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머와 제2성분폴리머인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트로 이루어진 원형단면 복합섬유로서 권축율이 20%이상이고, 원사단면이 다음의 2개의 식을 만족하는 것(도 4와 도5 참조)을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유가 제공된다.
<수학식 1> 0 ≤(계면 = 선분 CD의 길이 ÷선분 AB의 길이) ≤0.6
<수학식 2> 1 ≤(형태 = 선분 EF의 길이 ÷선분 GH의 길이) ≤1.4
- 선분 AB : 고점도와 저점도의 계면의 장축길이
- 선분 CD : 고점도와 저점도의 계면의 단축길이 / 2
- 선분 EF : 원사 단면의 장축의 최대 길이
- 선분 GH : 원사 단면의 단축의 최대 길이
이하 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서 사이드 바이 사이드 타입의 복합방사에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 PET 라고 약칭하기로 한다.)는 고유 점도가 0.45 ~ 0.65 영역이고, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (이하 PTT라고 약칭하기로 한다.)는 고유점도가 0.90 ~ 1.10인 영역의 폴리머로서 두 성분간의 고유 점도의 차이가 큰 것을 사용한다. 이로써 방사팩에 일반 원형 스트레이트 노즐(제3도 참조)을 사용할 경우, 방사 공정시 방사 노즐 직하에서 고유 점도 차이에 의한 용융 점도 차이가 발생하여 사조가 융용점도가 높은 쪽으로 휘어지는 곡사현상(Bending 또는 kneeling)이 발생하여 방사 공정성이 불량하고 대량 조업 생산이 불가능해진다. 따라서 본 발명의 발명자들은 그러한 용융점도 차이를 상쇄시키고 사조의 휘어지는 현상 없이 안정된 방사성을 확보하기 위하여 경사각 원형 노즐(제2도 참조)을 제조하여 본 발명의 방사팩(3)에 적용하게 되었다.
경사각 원형 노즐의 경우 고유 점도가 높아 흐름 속도가 느린 폴리머를 B 면에 반대로 고유 점도가 낮아 흐름 속도가 빠른 폴리머를 A 면으로 방사하게 되면, 경사각에 의해 고유 점도 차이가 큰 2종의 폴리머에 대한 경로차를 부여하게 되고 이에 따라 토출 폴리머의 휘어지는 현상이 없이 안정된 방사가 가능하게 된다. 따라서 경사각 노즐을 사용한 방사에 있어서는 두 종류의 폴리머간의 용융점도 차이를 1500 포아즈 이상이 되도록 하는 것이 중요한데, 점도 차이가 클수록 방사가 유리하지만 용융점도 차이가 2500포와즈 이상으로 너무 커지게 되면 사조가 고점도 폴리머 쪽으로 휘어지는 현상이 심해져서 방사가 불가능하게 된다. 또한 방사시 두 폴리머간의 용융점도 차이가 1500포와즈 이하가 되면 용융 점도 차이가 너무 작아폴리머가 흐름 속도가 빠른 A 면 쪽으로 급격하게 휘어짐으로써 방사 공정성이 불량해진다.
상기 PET 폴리머는 테레프탈산과 에틸렌 글리콜을, PTT 폴리머는 테레프탈산과 프로판 디올을 주성분으로 하는 것으로 제3의 관능 에스테르 형성 성분은 공중합 되지 않는 것을 의미한다. 상기 두 폴리머성분의 용융 점도 차이의 조절은 각 성분의 익스트루더(1, 1-1)의 온도 조건을 달리하여 각 성분 고분자 용융체의 열이력을 달리하거나, 고점도 성분과 저점도 성분의 방사 온도를 조절함으로써 달성할 수 있다. 방사시의 두 폴리머간의 용융 점도 차이가 1500 ~ 2500 포와즈의 적절한 영역에서 유지 할 수 있도록 하기 위해서는 방사 온도를 265 ~ 290℃의 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다. 또한 PET의 익스트루더(1) 온도 범위는 275℃ ~ 295℃, PTT의 익스트루더(1-1)의 온도 범위는 250℃ ~ 270℃로 조절하는 것이 바람직하다. 각 익스트루더를 통과한 용융물은 기어펌프(2, 2-1)들을 각각 통과하면서 하나의 방사팩(3)에 공급된다.
상기와 같은 용융 점도 차이에 의해서 방사된 원사의 단면은 도면 제4도와 제5도에서 보는 바와 같이 원형 단면을 형성하게 되고 그 계면은 용융 점도 차이에 의해서 고점도쪽이 둥근 형태를 형성하게 되고 그 계면의 형태는 용융 점도 차이에 의해서 다음의 수식을 만족하는 범위내에서 움직이게 된다.
< 수학식 1 > 0 ≤ 계면 = 선분 CD의 길이 ÷선분 AB의 길이 ≤ 0.6
- 선분 AB : 고점도와 저점도의 계면의 장축길이
- 선분 CD : 고점도와 저점도의 계면의 단축길이 / 2
또한 PET의 복합 섬유중의 비율은 전체 중량의 30 ~ 70%인 것이 좋고, PTT의 복합 섬유중의 비율은 전체 중량의 70 ~ 30%인 것이 바람직하다. 또한 각각의 토출비가 변함에 따라 원사 단면 형태가 다음의 수식을 만족하는 범위내에서 움직이게 된다.
< 수학식 2 > 1 ≤ 형태 = 선분 EF의 길이 ÷선분 GH의 길이 ≤ 1.4
- 선분 EF : 원사 단면의 장축의 최대 길이
- 선분 GH : 원사 단면의 단축의 최대 길이
특별히 제한하는 것은 아니지만, 본 발명에 있어서 권취(6)속도는 3000 ~ 5500m/분이 적당하며, 1단계 스핀드로우 프로세스를 이용하여 원사를 방사하는 데 있어서, 제 1 고뎃롤러(4)의 속도는 2000m/분 이상으로, 제 2 고뎃롤러(5)의 속도는 4000m/분 이상으로 설정하여 주는 것이 방사 작업성 및 권축 성능 향상에 유리한 방향이다. 제 1 고뎃롤러의 연신 온도가 너무 낮을 경우, 염반 불량의 문제가 발생하며, 너무 높으면 사도가 안 좋아 공정성에 불리한 방향으로 작용한다. 따라서 제 1 고뎃롤러의 온도는 70 ~ 100℃ 범위가 적당하다. 또한 제 2 고뎃롤러의 온도가 너무 낮을 경우, 셋팅(Setting)성이 불량하여 후가공에서 직편물로 제조시 불량 확률이 높으며, 또한 너무 온도가 높으면 사도가 불안하여 방사 공정에 불리한 방향으로 작용하게 된다. 따라서 제 2 고뎃롤러의 온도는 100 ~ 140℃ 정도가 적당하다
본 발명의 복합섬유는 강도가 2.0 ~ 3.3g/데니어이고, 신도가 20 ~ 40%인 것이 바람직하다. 강도가 2.0g/데니어미만인 경우에는 강도가 낮아져서 방사중의 사절이 많고 직편물 제조시 작업성이 불량하고 직편물의 인열강도가 저하되는 현상이 발생하게 되며, 강도가 3.3g/데니어를 초과하는 경우는 직물 제조 후 촉감이 불량해지게 된다. 신도의 경우는 20% 미만인 경우는 방사시 모우가 발생하기 쉬우며, 40%를 초과하는 경우에는 방사 공정중의 사도 불안으로 인한 균제도(U%)가 불량하게 될 수 있다.
본 발명에 의해서 제1성분 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 제2성분 폴리머인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트로 이루어진 원형단면 복합섬유로서 권축율이 20%이상이고, 원사단면이 다음의 2개의 식을 만족하는 것(도 4와 도5 참조)을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유가 얻어진다.
<수학식 1> 0 ≤(계면 = 선분 CD의 길이 ÷선분 AB의 길이) ≤0.6
<수학식 2> 1 ≤(형태 = 선분 EF의 길이 ÷선분 GH의 길이) ≤1.4
- 선분 AB : 고점도와 저점도의 계면의 장축길이
- 선분 CD : 고점도와 저점도의 계면의 단축길이 / 2
- 선분 EF : 원사 단면의 장축의 최대 길이
- 선분 GH : 원사 단면의 단축의 최대 길이
본 발명에서 제조된 복합섬유는 후술되어지는 방법으로 측정한 권축율이 20% 이상인 것이 바람직하다. PET와 PET의 사이드 바이 사이드 복합섬유는 권축율이 20%이상이 되어야 소망하는 신축특성을 갖는 직편물의 제조가 가능하게 되며, 만일권축율이 20% 미만인 경우에는 직편물 제조시 신축특성 발현이 불량하게 된다. 또한 상기의 수학식을 만족하는 단면을 가지는 원형 잠재 권축사의 경우, 이형 단면 잠재 권축사 대비 2종류의 폴리머가 접촉할 수 있는 계면이 많아지게 되어, 후가공의 이완 열처리 공정을 거치면서 단위 길이당 더 많은 갯수의 크림프가 발현 가능하게 되고, 그에 따라 직편물의 신축성을 향상시키게 된다. 또한, 직편물로 제조시 원형 단면에 의해 부드럽고 편안한 착용감을 부여하게 된다.
이하 실시예와 비교예에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명하고자 한다. 단, 본 발명은 하기의 실시예로 제한되지 않는다.
[실시예 1 ~ 6]
고유점도 차이가 극대화 된 PET와 PTT의 사이드 바이 사이드 타입의 복합방사를 위해 경사각 원형 노즐을 사용하였다. 폴리머 A 로는 표 1과 같이 고유점도 0.460, 0.550과 0.635등의 PET 폴리머를 각각 사용하고, 폴리머 B 로는 고유점도 1.00대의 PTT 폴리머를 사용하여 270℃~ 290℃범위에서, 토출비를 서로 다르게 하는 등의 조건을 표1과 같이 변경하여 경사각 원형 노즐을 사용하여 1단계 프로세스를 이용하여 복합 섬유를 제조하였다. 노즐 직하 5 ~ 120cm에서 23℃의 냉각풍을 0.35m/초의 속도로 공급하였으며 유제 부착량은 0.5 ~ 1.1 중량 % 범위에서 부여하였다. 이렇게 제조된 섬유를 경, 위사를 모두 사용하여 100g/㎡을 갖는 직물로 제조한 후에 120℃에서 염색하였다. 상기 제조된 직물의 특성을 다음과 같이 측정하여 평가한 후 표 2에 나타내었다.
폴리머A 폴리머B 방사온도 점도차(poise) 토출비 계 면 형 태 공 정
실시예 1 0.635 1.00 290 1700 5:5 0.20 1.03 1단계
실시예 2 0.550 1.00 278 2120 5:5 0.24 1.04 1단계
실시예 3 0.550 1.00 285 2000 6:4 0.25 1.06 1단계
실시예 4 0.550 1.00 288 1960 4:6 0.52 1.08 1단계
실시예 5 0.460 1.00 275 2800 5:5 0.35 1.07 1단계
실시예 6 0.460 1.00 290 2100 5:5 0.37 1.08 1단계
상기 제조된 직물의 특성을 다음과 같이 측정하여 평가한 후 표 2에 나타내었다
* 고유 점도 (I. V., Intrinsic Viscosity) : 각 폴리머를 120℃의 오르토-클로로 페놀에 1% 농도로 충분히 용해시킨 후, 30℃의 항온조에서 우벨로드형 점도계를 사용하여 측정하였다.
* 용융 점도 (M.V., Melt Viscosity) : 측정하고자 하는 폴리머를 진공 건조기를 사용하여 160℃에서 충분히 건조시킨 후, 모세관 타입의 레오미터(= Capillary Type Rheometer )를 사용하여 280℃의 온도에서 측정하였다.
* 권축율 (Tc, %) : 시료에 50mg/데니아의 장력이 주어진 상태에서 3000데니아에 해당하는 양만큼 타래의 시료를 취한다. 이 시료를 열수 처리시 권축발현이 이루어질 때, 각 섬유 가닥간이 엉킴이 발생하지 않는 수준의 하중인 0.5mg/데니아의 하중을 부여한 상태에서 열수(100℃)에서 20분간 처리후 하중을 제거후 24시간 동안 방치하여 자연 건조시킨다. 자연 건조後 시료에 2mg/데니아의 하중을 부여한 후 1분 경과후 길이 L1을 측정후 2mg/데니아 + 200mg/데니아의 하중을 부여한 후 1분 경과후 길이 L2를 측정한다. 이와 같이 측정된 값을 하기 수학식 3에 대입하여 권축율을 구한다,
< 수학식 3 > Tc (%) = ( L2 L1 ) / L2 × 100
* 직물의 30% 신장 탄성 회복율 (FR30, %) : 직물을 경, 위사 방향으로 각각 5.5cm × 30cm를 3매 작성한 후 시험편의 폭을 5cm로 인장시험기에 장착한 후 초하중을 부여하여 시편이 펴지도록 한다. 저속 신장 측정법 (JIS L 1018-70)으로 100%/분의 속도로 신도 30%까지 신장시킨 후 반대 방향으로 같은 속도로 수축을 시켜 이때의 응력-신장 곡선에서 응력이 초하중이 될 때의 신도(ε)를 측정하고 경, 위사 방향 각각의 평균을 내어 수학식 4로 구한다.
< 수학식 4 > FR30, (%) = ( 30 ε) / 30 × 100
방사공정성 강도(g/데니아) 신도(%) 권축율 FR30(%)
실시예 1 ◎ 3.30 23 42 86
실시예 2 ◎ 2.65 29 65 97
실시예 3 ◎ 2.49 35 60 93
실시예 4 ◎ 2.78 23 68 95
실시예 5 × 1.90 35 75 95
실시예 6 ◎ 1.63 37 70 97
점도차가 2500포와즈 이상인 경우 곡사현상(kneeling) 발생으로 방사 공정성이 불량하였으며, PET와 PTT의 고유 점도 차이가 클수록 고권축의 원사의 제조가 가능하였다. PET의 점도 차이만을 이용 복합방사하는 경우와는 다르게, 1공정인 스핀드로우 프로세스의 경우도 하기한 비교예의 2공정 프로세스만큼의 권축성능이 발현 가능하였을 뿐만 아니라, 권축 성능이 상당히 향상된 복합 섬유의 제조가 가능하다. 저점도 0.46대의 PET 폴리머를 사용하는 경우는 방사 조건 설정이 어려울 뿐만 아니라, 제사된 원사의 강도가 낮아 후가공을 거쳐 직물로 제직하였을 경우 인열강도가 저하되는 현상을 발견할 수 있었다,
[비교예 1 ~ 4]
제 1도에 나타난 바와 같은 익스트루더 및 방사설비에서 서로 다른 이종의 폴리머의 고유 점도 차이를 극복하기 위해서 경사각 원형 노즐을 사용하여, 폴리머 A 로는 표 3과 같이 2 종류의 PET를 50% 사용하고, 폴리머 B 로는 고유점도 0.635의 PET 또는 고유점도 0.990의 PTT를 50%를 사용하여 방사온도 280℃~ 290℃범위에서 각각 2공정과 1공정 프로세스를 이용하여 복합 섬유를 제조하였다. 노즐 직하 5 ~ 120cm에서 23℃의 냉각풍을 0.35m/초의 속도로 공급하였으며 유제 부착량은 0.5 ~ 1.1 중량 % 범위에서 부여하였다. 이렇게 제조된 섬유를 경, 위사를 모두 사용하여 100g/㎡을 갖는 직물로 제조한 후에 120℃에서 염색하였다. 상기 제조된 직물의 특성을 실시예에서의 방법과 동일하게 측정하여 평가한 후 표 4에 나타내었다.
폴리머A 폴리머B 방사온도 점도차(poise) 토출비 계 면 형 태 공 정
비교예 1 PET0.550 PET0.630 290 1200 5:5 0.21 1.04 2단계
비교예 2 PET0.460 PET0.635 285 1800 5:5 0.30 1.05 2단계
비교예 3 PET0.550 PTT0.99 280 2100 5:5 0.25 1.02 2단계
비교예 4 PET0.460 PET0.635 280 2000 5:5 0.34 1.03 1단계
방사공정성 강도(g/데니아) 신도(%) 권축율 FR30(%)
비교예 1 △ 3.84 30 18 63.5
비교예 2 ◎ 2.90 30 35 91.4
비교예 3 ◎ 2.55 25 45 85
비교예 4 ◎ 3.01 28 20 74.9
점도차가 1500포와즈 이하인 경우 방사 공정성이 불량하였으며, 2종류의 폴리머간의 고유점도 차이가 클수록 고권축의 원사의 제조가 가능하였다. 1공정 스핀드로우 프로세스의 경우 2공정인 방사, 연신 프로세스 대비 권축성능이 떨어지는 결과를 얻었다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 자체 개발한 경사각 원형 노즐을 사용하여 1단계의 공정으로도 자발 고권축 특성이 우수할 뿐만 아니라, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유가 가지는 고유특성에 의해 직편물 제조시 부드러운 촉감, 은은하고 깊은 색감 및 드레이프성과 벌키성 발현 가능한 원형 단면의 잠재 권축사를 제조할 수 있었다. 또한 방사 작업성이 우수하고, 특히 곡사현상이 없고 및 사균제도가 현저히 향상된 폴리에스테르계 잠재 권축사를 제조할 수 있다.

Claims (8)

  1. 고유점도차이가 큰 2종의 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법에 있어서,
    제1성분 폴리머로서 고유점도 0.45∼0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 제2성분 폴리머로서 고유점도 0.90∼1.10인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하여 경사각 원형노즐을 통해 스핀드로우방식으로 복합방사하는 것으로서 얻어진 원사단면이 다음의 2개의 식을 만족하는 것(도 4와 도5 참조)을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
    <수학식 1> 0 ≤(계면 = 선분 CD의 길이 ÷선분 AB의 길이) ≤0.6
    <수학식 2> 1 ≤(형태 = 선분 EF의 길이 ÷선분 GH의 길이) ≤1.4
    - 선분 AB : 고점도와 저점도의 계면의 장축길이
    - 선분 CD : 고점도와 저점도의 계면의 단축길이 / 2
    - 선분 EF : 원사 단면의 장축의 최대 길이
    - 선분 GH : 원사 단면의 단축의 최대 길이
  2. 제 1항에 있어서, 방사시 상기의 두 종류의 폴리머간의 용융점도의 차이가 2500 포아즈 이하인 것을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1성분 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머는 테레프탈산과 에틸렌글리콜을, 상기 제2성분 폴리머인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 폴리머는 테레프탈산과 프로판 디올을 주성분으로 하는 것으로 제3의 관능 에스테르 형성성분은 공중합되지 않는 폴리머를 사용하는 것을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 제1성분 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머는 폴리에스테르계 복합섬유 전체중량의 30∼70%이고, 제2성분 폴리머인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 폴리머는 폴리에스테르계 복합섬유 전체중량의 70∼30%인 것을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 복합방사시 1단계 스핀드로우 프로세스를 이용하며, 제 1 고뎃 롤러 속도는 2000 m/분 이상으로 하고, 제 2 고뎃 롤러 속도는 4000 m/분 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 제조된 폴리에스테르계 복합섬유의 강도가 2.0 ∼ 3.3 g/데니아이고, 신도가 20 ∼ 40%인 것을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 제조된 폴리에스테르계 복합섬유의 권축율이 20%이상인 것을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
  8. 고유점도차이가 큰 2종의 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 폴리에스테르계 복합섬유에 있어서, 제1성분 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머와 제2성분폴리머인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트로 이루어진 원형단면 복합섬유로서 권축율이 20%이상이고, 원사단면이 다음의 2개의 식을 만족하는 것(도 4와 도5 참조)을 특징으로 하는 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유.
    <수학식 1> 0 ≤(계면 = 선분 CD의 길이 ÷선분 AB의 길이) ≤0.6
    <수학식 2> 1 ≤(형태 = 선분 EF의 길이 ÷선분 GH의 길이) ≤1.4
    - 선분 AB : 고점도와 저점도의 계면의 장축길이
    - 선분 CD : 고점도와 저점도의 계면의 단축길이 / 2
    - 선분 EF : 원사 단면의 장축의 최대 길이
    - 선분 GH : 원사 단면의 단축의 최대 길이
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