KR20050055321A - Polyester microfiber having superior dyeability - Google Patents
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Abstract
본 발명은 염색성이 우수한 폴리에스테르 극세섬유에 관한 것으로서, 본 발명의 염색성이 우수한 폴리에스테르 극세섬유는 테레프탈산을 주요성분으로 하고, 수평균 분자량 200∼2,000의 폴리알킬렌 글리콜 에테르를 상기 테레프탈산에 대하여, 1∼10 중량%로 혼합하여 공중합하고 폴리알킬렌 글리콜 에테르/테레프탈산의 몰비(G값)을 1.05∼1.15로 조절하여 폴리에스테르 중합물이 제조되고, 상기 제조된 중합물이 유리전이온도(Tg), 330∼350K이고, 용융 온도(Tm), 510∼525K이며, Tm/Tg의 비율이 1.51 내지 1.55를 만족하고, 극한점도 0.5∼0.7 dl/g인 것을 특징으로 하며, 상기 중합물을 용융방사시, 지연냉각부의 길이를 20 mm이하, 냉각공기 취출면과 사조간의 거리가 2 mm∼30 mm이하의 조건으로 방사하여 제조된 단사 섬도가 0.1∼0.5 데니어이고, 단사수가 70 이상인 폴리에스테르 극세섬유에 관한 것이다. 본 발명의 폴리에스테르 극세섬유는 종래의 폴리에스테르 극세섬유와 동등한 물성을 가질 뿐 아니라 특히, 방사공정성 및 심색 염색성이 탁월하다.The present invention relates to a polyester microfiber having excellent dyeability, and the polyester microfiber having excellent dyeability of the present invention has a terephthalic acid as a main component and a polyalkylene glycol ether having a number average molecular weight of 200 to 2,000 with respect to the terephthalic acid, 1 to 10% by weight of the mixture is copolymerized and the polyalkylene glycol ether / terephthalic acid by adjusting the molar ratio (G value) of 1.05 to 1.15 to prepare a polyester polymer, the polymer is a glass transition temperature (Tg), 330 It is -350K, melt temperature (Tm), 510-525K, Tm / Tg ratio satisfy | fills 1.51-1.55, and intrinsic viscosity is 0.5-0.7 dl / g, The polymer is delayed at the time of melt spinning A single yarn fineness of 0.1 to 0.5 denier and a single yarn count of 70 or more were produced by spinning the length of the cooling section to 20 mm or less and the distance between the cooling air ejection surface and the thread thread of 2 mm to 30 mm. The present invention relates to steer microfibers. The polyester microfibers of the present invention not only have the same physical properties as the conventional polyester microfibers, but also have excellent spinning processability and deep color dyeing.
Description
본 발명은 염색성이 우수한 폴리에스테르 극세섬유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테레프탈산을 주요성분으로 하고, 수평균 분자량 200∼2,000의 폴리알킬렌 글리콜 에테르를 상기 테레프탈산에 대하여, 1∼10 중량%로 혼합하여 공중합하고, 폴리알킬렌 글리콜 에테르/테레프탈산의 몰비(G값)을 1.05∼1.15로 조절하여 폴리에스테르 중합물이 제조되고, 상기 제조된 중합물을 방사구금 하부의 지연냉각부 길이 및 냉각공기 취출면과 사조간 거리를 제어하여 용융방사하여 제조된, 염색성이 우수하고, 단사 섬도가 0.1∼0.5 데니어, 단사수가 70 이상의 폴리에스테르 극세섬유에 관한 것이다. The present invention relates to a polyester microfiber having excellent dyeability, and more particularly, a polyalkylene glycol ether having a number average molecular weight of 200 to 2,000 as a main component and mixed at 1 to 10% by weight with respect to the terephthalic acid. Copolymerization, and a polyester polymer was prepared by adjusting the molar ratio (G value) of polyalkylene glycol ether / terephthalic acid to 1.05 to 1.15, and the polymer was prepared by delayed cooling part length and cooling air outlet surface under the spinneret. The present invention relates to a polyester microfine fiber having excellent dyeing property, 0.1 to 0.5 denier, and single yarn number of 70 or more, manufactured by melt spinning by controlling the distance between yarns.
최근 폴리에스테르 섬유업계에서는 고부가가치를 갖는 차별화 소재의 개발이 활발하게 진행되고 있으며 그 결과, 단사 섬도가 1.0 데니어 이하의 극세섬유 개발에 이어, 현재는 단사 섬도가 0.5 데니어 이하의 극세섬유인 동시에 기능이 향상 또는 부가된 극세섬유를 개발하는 데 관심이 집중되고 있는 상황이다.Recently, in the polyester fiber industry, development of high value-added differentiating materials is actively underway. As a result, single yarn fineness is 1.0 denier or less, followed by the development of ultrafine fibers. There is a growing interest in developing this improved or added microfiber.
폴리에스테르의 중합 방법은 출발 원료를 기준으로 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째 방법은 테레프탈산(terephthalic acid, 이하 "TPA"라 한다)을 원료로 하는 TPA 중합법으로, 현재 대다수의 폴리에스테르 업계에서 채택되고 있다. 구체적으로 상기 방법은 TPA 및 에틸렌 글리콜을 직접 에스터 반응시켜, 비스하이드록시 에틸 테레프탈레이트 및 이들의 저중합도 올리고머를 제조한 후 고진공 하에서 중축합하는 방법이다. 둘째 방법은 디메틸테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, 이하 "DMT"라 한다)를 원료로 하는 DMT 중합법이다. 이 방법은 DMT와 에틸렌 글리콜을 촉매 존재 하에서 에스터 교환 반응시켜, 비스하이드록시 에틸 테레프탈레이트 및 이들의 저중합도 올리고머를 제조한 후 고진공 하에서 중축합하는 방법이다. 이때, 두 번째 방법인 DMT 중합법은 DMT와 에틸렌 글리콜 간의 에스터 교환 반응을 위하여 초산 아연(zinc acetate), 초산 망간(manganese acetate), 초산 마그네슘(magnesium acetate)등의 금속염을 촉매로 사용하는데 이들 촉매는 중합물 제조 후에 중합물의 해분해(depolymerization)와 UV 등 일광에 대한 활성을 가지므로 안정제(stabilizer)를 투입해야만 한다. 따라서, 동일량의 중합물 제조에 있어서, DMT 중합법이 TPA 중합법에 대비하여 통상 제조 경비가 17% 더 투입되고, 생산성도 상대적으로 낮다는 문제점이 있다. The polymerization method of polyester can be divided into two types based on starting material. The first method is a TPA polymerization method using terephthalic acid (hereinafter referred to as "TPA") as a raw material, which is currently adopted in most polyester industries. Specifically, the above method is a method of directly esterifying TPA and ethylene glycol to prepare bishydroxy ethyl terephthalate and their low polymerization oligomers, and then polycondensing under high vacuum. The second method is a DMT polymerization method using dimethyl terephthalate (hereinafter referred to as "DMT") as a raw material. This method is a method of transesterification of DMT and ethylene glycol in the presence of a catalyst to prepare bishydroxy ethyl terephthalate and their low polymerization oligomers and then to polycondensate under high vacuum. At this time, the second method, DMT polymerization, uses metal salts such as zinc acetate, manganese acetate and magnesium acetate as catalysts for the transesterification reaction between DMT and ethylene glycol. After the preparation of the polymer, the depolymerization of the polymer and the stabilizer (stabilizer) should be added because it has activity against sunlight such as UV. Therefore, in the production of the same amount of polymer, there is a problem that the DMT polymerization method has a 17% additional production cost and a relatively low productivity compared to the TPA polymerization method.
반면에, 첫 번째 방법인 TPA 중합법은 TPA와 에틸렌 글리콜의 에스터화 반응에 촉매를 사용하지 않을 뿐만 아니라 중축합 촉매로 주로 사용되는 삼산화 안티몬(antimony trioxide)의 활성이 작아 별도의 안정제가 필요치 않으므로, 제조경비와 생산성 측면에서 유리하다.On the other hand, the TPA polymerization method, which is the first method, does not use a catalyst for the esterification reaction of TPA and ethylene glycol, and does not require a separate stabilizer because of its low activity of antimony trioxide, which is mainly used as a polycondensation catalyst. It is advantageous in terms of manufacturing cost and productivity.
이러한 TPA 중합법을 이용한 일례로는 일본 공개특허공보 제(평)9-13229호에서 분자량 3,000∼25,000의 폴리에틸렌 글리콜 에테르(polyethylene glycol ether, 이하 "PEG"라 한다) 0.3∼3.0 중량% 및 분자량 500∼3,000의 PEG 0.3∼3.0 중량%를 투입하여 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 PEG를 추출하여 섬유 표면에 긴 홈을 생성시키는 목적으로 이용한 것이다.As an example using such a TPA polymerization method, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 9-13229 has a molecular weight of 3,000 to 25,000 polyethylene glycol ether (hereinafter referred to as "PEG") 0.3 to 3.0 wt% and molecular weight 500 A method for producing by adding 0.3 to 3.0 wt% of 3,000 PEG is disclosed. The method is used for the purpose of extracting PEG to create long grooves in the fiber surface.
또한, 일본공개특허공보 제(소)58-120815호에는 염색을 용이하게 하기 위한 방법으로 5-소듐 설포닉산의 디메틸 에스터(5-sodium sulphonic acid dimethyl ester)와 폴리알킬렌 글리콜 에테르(polyalkylene glycol ether, 이하 "PAG"라 한다)를 동시에 투입하여 DMT 중합하는 방법이 제시되어 있으나, 이는 카치온 염료의 가염성에 한정한 것이다.In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-120815 discloses 5-sodium sulphonic acid dimethyl ester and polyalkylene glycol ether as a method for facilitating dyeing. (Hereinafter referred to as "PAG") has been proposed to simultaneously add DMT polymerization, but this is limited to the salting of the cationic dye.
이외에, 제조된 중합물을 이용하여 폴리에스테르 극세사를 제조하는 방법으로서, 듀퐁사의 대한민국특허공보 제0181183호는 지연냉각부의 길이를 20∼120 mm에서 제어하고 방사팩 내 체류시간을 4분 이내로 줄여주는 방법 등으로 단사 섬도가 1.0 데니어 이하인 폴리에스테르 극세 사조를 제조한다고 제시한 바 있다. 그러나 상기 방법으로 실제 제조할 경우, 단사 섬도가 0.5 데니어 이하인 극세 사조는 사조의 급냉 및 균일냉각이 어려워 원사의 물성이 불균일해지고 특히, 균제도가 나빠지고, 단사 섬도의 감소에 따른 방사장력의 증가로 방사 공정성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, as a method of manufacturing a polyester microfiber using the prepared polymer, DuPont Korean Patent Publication No. 00188383 controls the length of the delay cooling unit from 20 to 120 mm and reduces the residence time in the spin pack to within 4 minutes. It has been suggested that a single yarn fine yarn having a single yarn fineness of 1.0 denier or less is produced. However, when actually manufactured by the above method, microfiber yarns having a single yarn fineness of 0.5 denier or less are difficult to quench and uniformly cool yarns, resulting in uneven yarn properties, in particular, poor uniformity, and an increase in radiation tension due to a decrease in single yarn fineness. There is a problem that the spinning fairness is lowered.
또한 단사 섬도를 줄이기 위해 동일 노즐에서 단사수를 증가시킬 경우, 단사수의 증가에 의한 사조간의 냉각 불균일로 인해 균제도가 불량해지며 이는 방사 공정 상에서 단사절 또는 염색반의 다발을 유발시킨다. 그러므로, 폴리에스테르 극세섬유의 제조에 있어 사조들간의 균일 냉각 효과에 따라서 원사의 균제도가 결정되고 이는 원사의 품질을 결정하는 중요한 요인이 된다.In addition, when increasing the number of single yarns in the same nozzle to reduce single yarn fineness, the uniformity is poor due to the cooling nonuniformity between yarns due to the increase of single yarn number, which causes a single thread or a bundle of dyed spots in the spinning process. Therefore, in the production of polyester microfibers, the uniformity of yarns is determined by the uniform cooling effect between yarns, which is an important factor in determining the quality of yarns.
그러나 통상적인 전면단방향 냉각방식은 충분한 균일 냉각이 이루어지지 않아 균제도가 불량해지고 사조간의 융착 등에 의해 공정성이 저하되며 불균일 물성을 얻게 된다. 이러한 단점을 보완하기 위해서, 본 발명자들은 대한민국특허공보 제0404545호에서 사조간의 냉각을 균일하게 유지시키는 방법을 공지한 바 있다. 구체적으로 상기 방법은 방사구금 하부의 지연냉각부 길이를 짧게 하고, 냉각공기 취출면과 사조간 거리를 짧게 제어한 방법으로, 지연냉각부의 길이를 20 mm이하, 냉풍 취출면과 사조간의 최대거리를 2∼30 mm로 제어하여 폴리에스테르 극세섬유의 균제도, 공정성 및 물성을 개선하였다.However, in the conventional front unidirectional cooling method, sufficient uniform cooling is not performed, resulting in poor uniformity, poor processability due to fusion between yarns, and non-uniform properties. In order to make up for this drawback, the inventors of the present invention have known a method for maintaining the cooling between yarns evenly in Korean Patent Publication No. 004045. Specifically, the method is a method of shortening the length of the delayed cooling portion of the lower spinneret and controlling the distance between the cooling air outlet surface and the yarns shortly. The length of the delayed cooling portion is 20 mm or less, and the maximum distance between the cold air outlet surface and the yarns. 2-30 mm to improve the uniformity, processability and physical properties of the polyester microfibers.
그러나, 폴리에스테르 극세섬유는 단사 섬도가 줄어들면서 표면적의 급격한 증가로 인하여 단사 섬도가 1∼2 데니어인 일반사와 대비하여 염색성이 떨어져 담색(淡色) 염색되는 단점이 있다. However, polyester microfibers have a disadvantage in that they are poorly dyed in comparison with general yarns having 1 to 2 denier due to a sharp increase in surface area as single yarn fineness decreases.
이에, 본 발명자들은 단사 섬도가 0.1∼0.5 데니어이고, 단사수가 70 이상인 폴리에스테르 극세섬유를 제조함에 있어서, 종래의 폴리에스테르 극세섬유의 우수한 물리적인 성질을 유지하면서, 담색 염색되는 상기 폴리에스테르 극세섬유의 단점을 보완한 차별화된 폴리에스테르 극세섬유를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention, in the production of polyester microfibers having a single yarn fineness of 0.1 to 0.5 denier and having a single yarn number of 70 or more, maintain the excellent physical properties of conventional polyester microfibers, and the polyester microfibers which are lightly dyed. The present invention has been completed by developing a differentiated polyester microfiber that compensates for the shortcomings.
본 발명의 목적은 염색성이 우수하여 심색 염색이 가능한 단사 섬도가 0.1∼0.5 데니어, 단사수가 70 이상의 폴리에스테르 극세섬유를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a polyester microfine fiber having 0.1 to 0.5 deniers and single yarns of 70 or more having excellent dyeing properties and capable of deep color dyeing.
즉, 본 발명의 염색성이 우수한 폴리에스테르 극세섬유는 테레프탈산을 주요성분으로 하고, 수평균 분자량 200∼2,000의 폴리알킬렌 글리콜 에테르를 상기 테레프탈산에 대하여, 1∼10 중량%로 혼합하여 공중합하고 폴리알킬렌 글리콜 에테르/테레프탈산의 몰비(G값)을 1.05∼1.15로 조절하여 폴리에스테르 중합물을 제조하고, 상기 제조된 중합물이 유리전이온도(Tg), 330∼350K이고, 용융 온도(Tm), 510∼525K이며, Tm/Tg의 비율이 1.51 내지 1.55를 만족하고, 극한점도 0.5∼0.7 dl/g인 것을 특징으로 한다.That is, the polyester microfibers excellent in dyeability of the present invention are copolymerized by mixing terephthalic acid as a main component and mixing polyalkylene glycol ethers having a number average molecular weight of 200 to 2,000 at 1 to 10% by weight with respect to the terephthalic acid. A polyester polymer was prepared by adjusting the molar ratio (G value) of the ethylene glycol ether / terephthalic acid to 1.05 to 1.15, wherein the polymer was obtained with a glass transition temperature (Tg) of 330 to 350K and a melting temperature of (Tm) of 510 to 510. It is 525K, Tm / Tg ratio satisfies 1.51-1.55, It is characterized by the intrinsic viscosity 0.5-0.7 dl / g.
또한, 상기 제조된 중합물을 방사구금 하부의 지연 냉각부 길이를 20 mm이하, 냉풍 취출면과 사조간의 거리를 2 mm∼30 mm이하의 조건으로 용융방사하여 제조된 것을 특징으로 하는 염색성이 우수한 폴리에스테르 극세섬유를 제공한다.In addition, the poly-polymer having excellent dyeability, characterized in that the polymer produced by melt spinning under the conditions of the length of the delayed cooling portion of the spinneret lower than 20 mm, the distance between the cold air extraction surface and thread yarn 2 mm to 30 mm or less To provide ester microfibers.
본 발명의 폴리에스테르 극세섬유는 종래의 것에 비교시 폴리에스테르 극세섬유의 중신에서의 강도(t(χ)), 균제도, 원사의 강력(S) 등의 물성이 동등하게 우수한 반면, 특히 염색성이 탁월하여 특히 심색 염색이 가능한, 단사 섬도가 0.1∼0.5 데니어이고, 단사수가 70 이상의 폴리에스테르 극세섬유를 제공하는 것이다. The polyester microfibers of the present invention are equally superior in physical properties such as strength (t (χ)), uniformity, and yarn strength (S) in the core of the polyester microfibers compared with the conventional ones, and particularly excellent in dyeing properties. To provide a polyester microfine fiber having a single yarn fineness of 0.1 to 0.5 denier and a single yarn number of 70 or more, which can be deeply dyed.
이하 상세히 살펴보면, 본 발명의 공중합 단량체는 방향족(aromatic)이 아니라, 지방족(aliphatic)의 공중합 단량체, 보다 바람직하게는 폴리알킬렌 글리콜 에테르(polyalkylene glycol ether, PAG)를 사용하는 것이고, 그의 일례로는 폴리에틸렌 글리콜 에테르(PEG), 1,2-폴리프로필렌 글리콜 에테르, 1,3-폴리프로필렌 글리콜 에테르 및 1,4-폴리부틸렌 글리콜 에테르로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나인 것이다. 가장 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜 에테르(PEG)를 사용한다.Looking at in detail below, the copolymer monomer of the present invention is not aromatic, but using an aliphatic copolymer monomer, more preferably polyalkylene glycol ether (PAG), an example thereof Polyethylene glycol ether (PEG), 1,2-polypropylene glycol ether, 1,3-polypropylene glycol ether, and 1,4-polybutylene glycol ether. Most preferably polyethylene glycol ether (PEG) is used.
상기 PAG 이외에도, 지방족(aliphatic)의 공중합 단량체의 일례로는 1, 3-프로판디올, 1, 4-부탄디올 등의 탄소수 3 이상의 α, ω-디올; 및 아디프산, 숙신산 등의 디액시드 또는 이들의 알킬 에스터, 아실 할라이드 등이 있으나, 탄소수 3 이상의 α, ω-디올은 공중합시, 폴리에스테르의 결정화가 어려워져 Tm의 저하가 큰 반면, 지방족 디액시드 또는 이들의 유도체는 공중합시, 탄소수 3 이상의 α, ω-디올 공중합체보다 Tm의 저하가 더 낮아지기 때문에 바람직하지 않다. In addition to the PAG, examples of aliphatic copolymerization monomers include α, ω-diol having 3 or more carbon atoms such as 1, 3-propanediol, 1, 4-butanediol, and the like; And diacids such as adipic acid and succinic acid, alkyl esters thereof, and acyl halides thereof. However, α, ω-diol having 3 or more carbon atoms makes it difficult to crystallize the polyester when copolymerizing, resulting in a large decrease in Tm, Seeds or derivatives thereof are not preferable because the lowering of the Tm is lower at the time of copolymerization than the α, ω-diol copolymer having 3 or more carbon atoms.
따라서, 바람직한 공중합 단량체는 Tm의 저하가 작아야 하고, Tg를 낮추어야 하며, Tm의 저하를 최소화하기 위해서는 블럭 코폴리머(block copolymer)를 형성해야 하고 Tg를 낮추려면 랜덤 코폴리머(random copolymer)를 형성해야 한다. 그러나, 블록 코폴리머의 형성이 지나치게 커지면 세그멘트화된 블록 코폴리머(segmented block copolymer)가 되어 통상적인 폴리에스테르의 물성과는 벗어나게 된다. 이에, 상기 폴리알킬렌 글리콜 에테르(PAG)는 폴리에스테르의 기계적인 물성을 유지하고, Tm(528K)을 크게 낮출 필요가 없다. 더욱 바람직하게는 PAG의 수평균 분자량이 200∼2,000일 때, 상기 폴리알킬렌 글리콜 에테르(PAG)는 유리전이온도(Tg), 330∼350K이고, 용융 온도(Tm), 510∼525K이며, Tm/Tg의 비율이 1.51 내지 1.55를 만족한다. 이때, 수평균 분자량이 200보다 작으면, 공중합물이 랜덤 코폴리머(random copolymer)가 되어 Tm 저하가 크고, 수평균 분자량이 2,000 보다 크면 Tm 저하는 크지 않으나 Tg가 거의 변하지 않게 되어 바람직하지 않다. Therefore, the preferred copolymer monomer should have a small decrease in Tm, a low Tg, a block copolymer to minimize Tm, and a random copolymer to form a low Tg. do. However, when the formation of the block copolymer is too large, it becomes a segmented block copolymer (deviated from the physical properties of the conventional polyester). Thus, the polyalkylene glycol ether (PAG) is to maintain the mechanical properties of the polyester, it is not necessary to significantly lower the Tm (528K). More preferably, when the number average molecular weight of PAG is 200 to 2,000, the polyalkylene glycol ether (PAG) is glass transition temperature (Tg), 330 to 350K, melting temperature (Tm), 510 to 525K, Tm The ratio of / Tg satisfies 1.51 to 1.55. At this time, if the number average molecular weight is less than 200, the copolymer becomes a random copolymer (random copolymer), the Tm decrease is large, and if the number average molecular weight is greater than 2,000, the Tm decrease is not large, but Tg is hardly changed, which is not preferable.
폴리알킬렌 글리콜 에테르(PAG)의 함량은 테레프탈산 대비 1∼10중량%이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3∼7중량%이다. 이때, 1중량% 미만이면, 양이 너무 적어 공중합물 효과가 미흡하고, 10중량%를 초과하면, PAG 분자량과 관계없이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate) 결정부가 PAG의 비결정부에 용해되어, 폴리에스테르의 물성이 심하게 변한다.The content of the polyalkylene glycol ether (PAG) is preferably 1 to 10% by weight, more preferably 3 to 7% by weight relative to terephthalic acid. At this time, if it is less than 1% by weight, the amount is too small to have a poor copolymer effect, and if it exceeds 10% by weight, the polyethylene terephthalate crystal part is dissolved in the amorphous part of the PAG regardless of the PAG molecular weight, The physical properties of are severely changed.
또한, TPA 중합법에서는 미반응 TPA가 불용불융(不溶不融, non-soluble and non-meltable)이므로 중합기의 올리고머 필터나 중합물 필터가 막히는 일이 발생하거나, 방사 시에 팩압 상승의 속도가 커져 작업성이 저하되는 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서 미반응 TPA의 양을 최소로 하도록 에스터화 반응 시간을 늘이거나 에스터화 반응 온도를 높이는 방법이 있다. 하지만 에스터화 반응 시간을 늘이거나 에스터화 반응 온도를 높이면 부반응 생성물인 다이에틸렌 글리콜(diethylene glycol, 이하 "DEG"라고 한다) 생성이 증가하여 중합물의 열안정성을 해치므로 바람직하지 않다. In addition, in the TPA polymerization method, since unreacted TPA is insoluble and non-meltable, the oligomer filter or the polymer filter of the polymerizer may be clogged, or the rate of pack pressure increase may increase during spinning. The problem that workability falls is likely to occur. Therefore, in order to solve this problem, there is a method of increasing the esterification time or increasing the esterification temperature so as to minimize the amount of unreacted TPA. However, increasing the esterification time or increasing the esterification temperature is not preferable because it increases the production of side reaction product diethylene glycol (hereinafter referred to as "DEG") to impair the thermal stability of the polymer.
그러므로, 따라서 폴리알킬렌 글리콜 에테르/테레프탈산의 몰비(G값)을 최대한 낮추어 DEG 생성을 억제하는 게 바람직하다. 따라서, 상기 G값의 범위는 1.05∼1.15 범위가 바람직하며 이 조건으로 중합시, 중합물 내 DEG 함량이 0.7∼1.5 중량%가 되어, 본 발명의 중합물은 유리전이온도(Tg), 330∼350K이고, 용융 온도(Tm), 510∼525K이며, Tm/Tg의 비율이 1.51 내지 1.55를 만족하는 코폴리에스테르 중합물이 제조된다. Therefore, it is therefore desirable to lower the molar ratio (G value) of polyalkylene glycol ether / terephthalic acid as much as possible to inhibit DEG production. Therefore, the G value is preferably in the range of 1.05 to 1.15, and upon polymerization under these conditions, the content of DEG in the polymer is 0.7 to 1.5% by weight, and the polymer of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 330 to 350K. And a copolyester polymer having a melting temperature (Tm) of 510 to 525K and a Tm / Tg ratio of 1.51 to 1.55.
따라서, 상기 중합물을 이용하여, 용융방사하여 제조된 본 발명의 폴리에스테르 극세섬유는 일반 중합물을 적용하여 염색한 경우보다 2 배 이상의 염색성이 향상된 극세섬유를 제공할 수 있다. Therefore, using the polymer, the polyester microfiber of the present invention prepared by melt spinning can provide a microfiber improved two times more dyed than when dyed by applying a common polymer.
본 발명에 의해 용융방사된 폴리에스테르 미연신사(POY)는 바람직하게는 하기 식을 만족시키는 물성을 나타낸다.The polyester unstretched yarn (POY) melt-spun according to the present invention preferably exhibits physical properties satisfying the following formula.
1) to(χ): ≥ 1.4 g/den1) t o (χ): ≥ 1.4 g / den
to(χ): χ% 연신시의 강력(g) ÷ 원사데니어, χ는 파단신도(%) ÷ 2t o (χ): χ% elongation at stretch (g) ÷ yarn denier, χ is elongation at break (%) ÷ 2
to(χ): 첨가제가 전혀 포함되지 않은 폴리에스테르 원사의 중신에서의 강도 값.t o (χ): The strength value at the core of a polyester yarn without any additives.
2) So: 강도(g/den) × 파단신도(%)1/2 ≥ 302) S o : Strength (g / den) × Elongation at Break (%) 1/2 ≥ 30
So : 첨가제가 전혀 포함되지 않은 폴리에스테르 원사의 강력이고,S o : Strong of polyester yarn with no additives,
3) 균제도 (U%) ≤ 1.2 3) Uniformity (U%) ≤ 1.2
4) 염색성 : K/S ≥ (일반 중합물적용 극세섬유 K/S) × 24) Dyeability: K / S ≥ (Microfiber K / S for general polymer) × 2
상기에서, K/S는 염료의 색 강도를 의미한다.In the above, K / S means the color intensity of the dye.
또한, 상기 폴리에스테르 미연신사를 별도의 연신공정을 거치지 않고 용융방사 공정 중에 연신하여 폴리에스테르 연신사를 제조했을 때, 바람직하게는 연신사의 강도가 4.5g/den 이상이며 하기 식을 만족하는 물성을 나타낸다.In addition, when the polyester unstretched yarn is drawn in a melt spinning process without undergoing a separate stretching process to prepare a polyester stretched yarn, preferably, the strength of the stretched yarn is 4.5 g / den or more and satisfies the following formula: Indicates.
1) S = 강도(g/den) × 파단신도(%)1/2 ≥ 301) S = strength (g / den) × elongation at break (%) 1/2 ≥ 30
2) 균제도 (U%) ≤ 1.22) Uniformity (U%) ≤ 1.2
3) 염색성 : K/S ≥ (일반 중합물적용 극세섬유 K/S) × 23) Dyeability: K / S ≥ (Microfiber K / S for general polymer) × 2
상기에서, S는 원사의 강력, K/S는 염료의 색강도를 의미한다.In the above, S means the strength of the yarn, K / S means the color strength of the dye.
본 발명의 폴리에스테르 극세섬유의 제조방법은 테레프탈산을 주요성분으로 하고, 수평균 분자량 200∼2,000의 폴리알킬렌 글리콜 에테르를 상기 테레프탈산에 대하여, 1∼10 중량%로 혼합하여 공중합하고, 폴리알킬렌 글리콜 에테르/테레프탈산의 몰비(G값)을 1.05∼1.15로 조절하여 폴리에스테르 중합물을 제조하는 단계; 및 상기 제조되는 중합물을 방사구금 하부의 지연 냉각부의 길이를 20 mm이하, 냉풍 취출면과 사조간의 거리를 2 mm∼30 mm이하로 용융방사하는 단계로 이루어진다. The method for producing a polyester microfiber according to the present invention is composed of terephthalic acid as a main component, a polyalkylene glycol ether having a number average molecular weight of 200 to 2,000, and copolymerized by mixing 1 to 10% by weight with respect to the terephthalic acid. Preparing a polyester polymer by adjusting the molar ratio (G value) of glycol ether / terephthalic acid to 1.05 to 1.15; And melt spinning the polymer produced to have a length of the delayed cooling unit below the spinneret of 20 mm or less, and a distance between the cold air extraction surface and the yarns of 2 mm to 30 mm or less.
상기 용융방사 조건은 방사구금 직하의 지연냉각부의 길이를 짧게 하고, 냉풍 취출면과 사조간의 거리를 짧게 제어함으로써 사조간의 균일 냉각을 발현시켜 단사 섬도가 낮아도 극세섬유의 균제도가 우수하고 물성이 균일하며 원사의 중신강도, 강도 및 원사의 강력이 높은 것을 확인할 수 있다. 이때, 방사구금 직하 지연 냉각부의 길이가 20 mm 초과하면 공정성, 균제도가 저하되며, 냉풍 취출면과 사조간의 거리가 30 mm 이상에서는 물성이 불균일해지고 공정성도 저하된다.The melt spinning conditions shorten the length of the delayed cooling unit directly below the spinneret, and control the distance between the cold air blowout surface and the yarns to express uniform cooling between yarns. It can be seen that the yarn has a high middle strength, strength, and high strength. At this time, when the length of the spinneret directly below the delay cooling unit exceeds 20 mm, fairness and uniformity are reduced. When the distance between the cold air blowout surface and the yarn is 30 mm or more, the physical properties are uneven and the fairness is also reduced.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 극세섬유를 제조하는 과정에 중축합 촉매를 사용할 수 있고, 의류용 섬유를 활용하기 위하여 통상의 폴리에스테르와 마찬가지로 아나타제형(anatase type) 이산화 티탄을 투입할 수 있다. In addition, a polycondensation catalyst may be used in the process of producing the polyester microfiber of the present invention, and in order to utilize the fiber for clothing, an anatase type titanium dioxide may be added as in the conventional polyester.
상기 중축합 촉매로는 통상적인 폴리에스테르 중축합 촉매로서, 삼산화 안티몬 또는 아세트산염 안티몬 등의 안티몬 계열의 촉매; 게르마늄계 촉매; 또는 티타늄 계열의 촉매 등을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 안티몬 계열의 촉매로서, 삼산화 안티몬을 사용하는 것이다. 바람직한 중축합 촉매의 사용량은 중합물 대비, 0.01∼5 중량%이다.As the polycondensation catalyst, a conventional polyester polycondensation catalyst, an antimony-based catalyst such as antimony trioxide or antimony acetate; Germanium-based catalysts; Or a titanium-based catalyst may be used. More preferably, antimony trioxide is used as the antimony-based catalyst. A preferred amount of polycondensation catalyst is 0.01 to 5% by weight relative to the polymer.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. This embodiment is intended to describe in detail using the most preferred embodiment of the present invention to the extent that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention, The range is not limited to these examples.
I. 중합물에 따른 폴리에스테르 극세사 제조I. Preparation of Polyester Microfiber according to Polymer
<실시예 1> 폴리에스테르 극세사 제조 1Example 1 Preparation of Polyester Microfiber 1
테레프탈산 1270 kg 및 중합물 대비 30 중량%의 이산화티탄이 분산된 에틸렌 글리콜 620 kg을 혼합 교반하여 슬러리를 제조하였다. 이때, 에틸렌 글리콜/테레프탈산의 몰비(G값)는 1.13이였다. A slurry was prepared by mixing and stirring 1270 kg of terephthalic acid and 620 kg of ethylene glycol having 30 wt% of titanium dioxide dispersed in the polymer. At this time, the molar ratio (G value) of ethylene glycol / terephthalic acid was 1.13.
상기 슬러리를 에스터 반응율 96.0%인 올리고머 1.3 톤이 들어있고 260℃로 유지된 에스터 반응조에 4 시간동안 투입하여 이론양의 유출수를 유출시킨 후 30분을 추가로 교반하여 에스터화 반응율이 95.5 ~ 97.5% 범위가 되도록 에스터 반응을 수행하였다. 올리고머 중 1.3 톤을 제외한 양을 중축합 반응조로 이송하여, 수평균 분자량이 300인 폴리에틸렌 글리콜 에테르를 중합물 대비 4 중량%를 투입한 후 에틸렌 글리콜에 1 중량%으로 녹아 있는 삼산화 안티몬을 중합물 대비 300 ppm 투입하고 진공 하에서 반응기 온도 290℃로 승온 반응하였다. 최종 진공도는 0.1 토르 미만으로 설정하였다. 교반기에 걸리는 부하가 통상의 폴리에스테르 중합할 때 걸리는 부하와 같아졌을 때, 질소로 진공을 파괴하고 질소를 배출시켰다. 상기 중합물을 사용하여 방사온도 297℃, 방사구금 치수는 홀직경 0.18 mm, 홀길이 0.54 mm이며 사조 수는 192 개로 최종 연신사의 단사 섬도가 0.3 데니어가 되도록 토출량을 조절하여 방사속도 2,800 m/분에서 용융방사하여 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하였다. 이때, 냉풍 온도는 20℃로 조정하였고, 냉각지연부는 방사구금 직하에서 설치하여 그 길이를 20 mm로 조정하였다. 또한 냉풍 취출면과 사조간의 최대거리가 30 mm가 되도록 조정하였다. 상기 제조된 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다. The slurry was added to an ester reactor having an ester reaction rate of 96.0% and 1.3 tons of the oligomer, which was poured into the ester reactor maintained at 260 ° C. for 4 hours to drain the theoretical amount of effluent, followed by stirring for an additional 30 minutes to produce an esterification reaction rate of 95.5 to 97.5%. The ester reaction was carried out to the range. The amount of the oligomer except 1.3 ton was transferred to the polycondensation tank, and 4 wt% of polyethylene glycol ether having a number average molecular weight of 300 was added to the polymer, and then 1 ppm by weight of antimony trioxide dissolved in ethylene glycol was 300 ppm compared to the polymer. It injected | thrown-in and it heated up at 290 degreeC of reactor temperature under vacuum. Final vacuum was set to less than 0.1 Torr. When the load on the stirrer became equal to the load on normal polyester polymerization, the vacuum was broken with nitrogen and the nitrogen was discharged. Using the polymer, spinning temperature 297 ℃, spinneret dimensions are 0.18 mm in hole diameter, 0.54 mm in hole length, and the number of thread is 192, and the discharge amount is adjusted so that the single yarn fineness of the final drawn yarn is 0.3 denier at spinning speed 2,800 m / min. Melt spinning to prepare a non-drawn yarn of polyester microfiber. At this time, the cold wind temperature was adjusted to 20 ℃, the cooling delay was installed under the spinneret, the length was adjusted to 20 mm. In addition, it was adjusted so that the maximum distance between the cold wind extraction surface and yarns was 30 mm. An undrawn yarn of the polyester microfiber prepared as described above was drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<실시예 2> 폴리에스테르 극세사 제조 2<Example 2> Polyester microfiber manufacture 2
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 폴리에틸렌 글리콜 에테르(PEG)의 수평균 분자량이 400인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.A polyester microfiber having a single yarn fineness of 0.3 denier was prepared in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of polyethylene glycol ether (PEG) used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 400. Prepared.
<실시예 3> 폴리에스테르 극세사 제조 3<Example 3> Polyester microfiber manufacture 3
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 폴리에틸렌 글리콜 에테르(PEG)의 수평균 분자량이 1,000인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.A polyester microfiber having a single yarn fineness of 0.3 denier was prepared in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of polyethylene glycol ether (PEG) used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 1,000. Prepared.
<실시예 4> 폴리에스테르 극세사 제조 4<Example 4> Polyester microfiber manufacture 4
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 1,2-폴리프로필렌 글리콜 에테르의 수평균 분자량이 300인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.Polyester having a single yarn fineness of 0.3 denier was carried out in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of 1,2-polypropylene glycol ether used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 300. A microfiber was prepared.
<실시예 5> 폴리에스테르 극세사 제조 5<Example 5> Polyester microfiber manufacture 5
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 1,3-폴리프로필렌 글리콜 에테르의 수평균 분자량이 300인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.Polyester having a single yarn fineness of 0.3 denier was carried out in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of 1,3-polypropylene glycol ether used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 300. A microfiber was prepared.
<비교예 1> Comparative Example 1
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 폴리에틸렌 글리콜 에테르(PEG)의 수평균 분자량이 150인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.A polyester microfiber having a single yarn fineness of 0.3 denier was prepared in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of polyethylene glycol ether (PEG) used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 150. Prepared.
<비교예 2> Comparative Example 2
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 1,2-폴리프로필렌 글리콜의 수평균 분자량이 150인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.A polyester microfiber having a single yarn fineness of 0.3 denier was performed in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of 1,2-polypropylene glycol used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 150. Was prepared.
<비교예 3> Comparative Example 3
중합공정에서 폴리알킬렌 글리콜 에테르로서 사용된 폴리 1,4-부틸렌 글리콜(PTMG)의 수평균 분자량이 4,000인 것을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.The single yarn fineness was 0.3 denier in the same manner as in Example 1, except that the number average molecular weight of poly 1,4-butylene glycol (PTMG) used as the polyalkylene glycol ether in the polymerization process was 4,000. The polyester microfiber of the was prepared.
<비교예 4> <Comparative Example 4>
고유점도가 0.63인 일반적인 폴리에스테르 중합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여, 단사 섬도 0.3 데니어의 폴리에스테르 극세사를 제조하였다.A polyester microfiber having a single yarn fineness of 0.3 denier was prepared in the same manner as in Example 1, except that a general polyester polymer having an intrinsic viscosity of 0.63 was used.
<실험예 1>Experimental Example 1
상기 실시예 1∼3 내지 비교예 1∼3에서 제조된 단사 섬도 0.3의 폴리에스테르 극세사의 물리적인 성질 및 염색성을 실험하였다. Physical properties and dyeability of the polyester microfiber of 0.3 single fineness fineness 0.3 prepared in Examples 1 to 3 to Comparative Examples 1 to 3 were tested.
1: 강도(g/den) 측정1: strength (g / den) measurement
강도는 파단신도 시의 강력 ÷ 원사데니어로 결정하였다. 또한, S는 원사의 강력을 의미하는 함수로서, 강도(g/den) × 파단신도(%)1/2로 나타낸다. 각각의 물성은 30회 측정하여 그의 평균값을 구하여 결정하였다.The strength was determined by the strength ÷ yarn denier at break elongation. In addition, S is a function of the yarn's strength, and is represented by strength (g / den) x elongation at break (%) 1/2 . Each physical property was measured 30 times to determine the average value thereof.
2: 균제도(U%) 측정2: measurement of uniformity (U%)
어스터(Uster%) 측정설비를 이용하여 얻은 측정값을 단위길이, 10cm 당 원사 무게의 CV%를 수치화하였다. The measured value obtained using the Uster% measuring instrument was quantified by the CV% of the yarn weight per 10 cm in unit length.
3. 염색성 측정3. Dyeability measurement
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 원사를 환편기로 20 cm 길이로 편직하여 시료를 준비한 후, 염욕에 넣고, 염색온도, 30∼130℃ 범위에서 1℃/분으로 일정하게 승온하여 130℃에서 30 분간 유지하면서 염색하였다. 염색이 끝난 시료를 충분히 건조한 후, 백색판을 넣어 육안으로 염색성을 판정하였다. 이때, 상기 염욕은 분산염료 코우-네이비(S-type)을 염료농도 1% o.w.f.로 만든 후, 분산제(VGT) 1g/L, pH 4.5∼5.5(초산), 액비 1 대 15로 조제하였다. 염색성의 평가방법은 농염으로 균일하게 염색된 경우, "○", 보통의 경우, "△", 담색으로 염색되거나 불균일하게 염색된 경우 "×로 표시하는 관능실험을 수행하였다. After preparing the sample by knitting the yarn prepared in the above Examples and Comparative Examples to a length of 20 cm with a circular knitting machine, put it in a salt bath, dyeing temperature, constant temperature rising to 1 ℃ / min in the range of 30 ~ 130 ℃ 30 to 30 ℃ Staining was maintained for a minute. After the dyeing sample was sufficiently dried, a white plate was placed to visually determine dyeability. At this time, the salt bath was prepared by dispersing dye Koh-navy (S-type) with a dye concentration of 1% o.w.f., 1g / L of a dispersant (VGT), pH 4.5 ~ 5.5 (acetic acid), a liquid ratio of 1 to 15. The evaluation method of the dyeability was carried out a sensory experiment in which the dye is uniformly stained with concentrated salt, "○", usually "△", and when it is lightly dyed or unevenly dyed "x".
또한, 염료의 색 강도는 스펙트로포토미터(spectrophotometer)를 이용하여 K/S 최대값을 측정하였다. 이때, K/S 최대값이 높을수록 염색지가 진한 색상으로 관찰되었다. In addition, the color intensity of the dye was measured K / S maximum value using a spectrophotometer (spectrophotometer). At this time, as the K / S maximum value was higher, the dyed paper was observed in a darker color.
4. 극한점도(IV) 측정:4. Measurement of the ultimate viscosity (IV) :
페놀과 1, 1, 2, 2-테트라클로로에탄의 60/40 중량비로 섞여 있는 용액으로 우벨로데 점도계를 사용하여 30℃에서 측정하였다.A solution mixed with 60/40 weight ratio of phenol and 1, 1, 2, 2-tetrachloroethane was measured at 30 ° C. using a Ubbelohde viscometer.
5. DEG의 함량측정:5. Determination of DEG content :
상기 제조된 중합물을 모노에탄올아민으로 가수분해 후 기체 크로마토그래피(GC)로 분석하였다. The prepared polymer was hydrolyzed with monoethanolamine and analyzed by gas chromatography (GC).
6. 용융 온도(Tm) 및 유리전이 온도(Tg) 측정:6. Melt temperature (Tm) and glass transition temperature (Tg) measurement :
퍼킨 엘머사의 제품(모델명 DSC 7)을 이용하여 10℃/分으로 승온하여 용융 범위 내의 피크를 분석하였다. 이하 표 1에 상기 실험결과를 나타내었다.Using a product of Perkin Elmer (model name DSC 7), the temperature was raised to 10 ° C / min and the peak in the melting range was analyzed. Table 1 shows the experimental results.
* PTMG : 폴리 1,4-부틸렌 글리콜PTMG: Poly 1,4-butylene glycol
* △Hf는 용융엔탈피를 나타내고* ΔH f represents melt enthalpy
* K/S값은 높을수록 염색지가 진한 색상을 나타냄.* The higher K / S value, the darker the color of dyed paper.
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조된, 단사 섬도 0.3인 폴리에스테르 극세 원사는 비교예 1 내지 3의 동일한 단사 섬도의 극세 원사와 비교할 때, 원사의 강도, 원사의 강력(S), 균제도 등의 우수한 물성을 유지하는 동시에, 더 나아가 농염의 염색성에 대해 종래의 것보다 탁월한 결과를 보였다. As shown in Table 1, the polyester microfine yarn of 0.3 single yarn fineness manufactured in Examples 1 to 3 of the present invention, when compared with the microfine yarn of the same single yarn fineness of Comparative Examples 1 to 3, the strength, yarn While maintaining the excellent physical properties such as strength (S), the leveling agent, and more excellent results compared to the conventional one for the dyeing of thick salt.
II. 용융방사조건에 따른 폴리에스테르 극세사 제조II. Preparation of polyester microfiber according to melt spinning conditions
<실시예 6> 폴리에스테르 극세사 제조 6<Example 6> Polyester microfiber manufacture 6
상기에서 제조된 중합물을 단사 섬도가 낮은 폴리에스테르 극세섬유의 제조를 위한 바람직한 조건에 대하여 하기와 같이 수행하였다. 이에, 실시예 1에서 제조된 중합물을 사용하여 방사온도 297℃, 방사구금 치수는 홀직경 0.18 mm, 홀길이 0.54 mm이며 사조수는 192 개로 최종 연신사의 단사 섬도가 0.2 데니어가 되도록 토출량을 조절하여 방사속도 2,800m/분에서 용융방사하였다. 이때, 냉풍 온도는 20℃로 조정하였고, 냉각지연부는 방사구금 직하에서 설치하여 그 길이를 5 mm로 조정하였다. 또한 냉풍 취출면과 사조간의 최대거리가 30 mm가 되도록 조정하여 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다. The polymer prepared above was carried out as follows for the preferable conditions for the production of polyester microfibers with low single yarn fineness. Thus, using the polymer prepared in Example 1 spinning temperature 297 ℃, spinneret dimensions are 0.18 mm hole diameter, 0.54 mm hole length and the number of thread number is 192 pieces by adjusting the discharge amount so that the single yarn fineness of the final drawn yarn is 0.2 denier Melt spinning was performed at a spinning speed of 2,800 m / min. At this time, the cold wind temperature was adjusted to 20 ℃, the cooling delay unit was installed directly under the spinneret and its length was adjusted to 5 mm. In addition, the maximum distance between the cold wind extraction surface and the thread yarn was adjusted to 30 mm to prepare an undrawn yarn of polyester microfiber, and to be drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<실시예 7> 폴리에스테르 극세사 제조 7<Example 7> Polyester microfiber manufacture 7
최종 연신사의 단사 섬도가 0.3 데니어, 지연냉각부의 길이를 20 mm, 냉풍취출면과 사조간의 최대거리를 20 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.3의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다. The single yarn fineness of the final stretched yarn was 0.3 denier, the length of the delayed cooling portion was 20 mm, and the maximum distance between the cold wind extraction surface and the yarns was adjusted to 20 mm. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<비교예 5>Comparative Example 5
최종 연신사의 단사 섬도가 0.5 데니어, 지연냉각부의 길이를 30 mm, 냉풍취출면과 사조간의 최대거리를 20 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.5의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다.The single yarn fineness of the final stretched yarn was carried out in the same manner as in Example 1 except that the single yarn fineness of 0.5 denier, the length of the delayed cooling portion was adjusted to 30 mm, and the maximum distance between the cold wind extraction surface and the yarns were adjusted to 20 mm. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<비교예 6>Comparative Example 6
최종 연신사의 단사 섬도가 0.3 데니어, 지연냉각부의 길이를 30 mm, 냉풍취출면과 사조간의 최대거리를 20 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.3의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다.The single yarn fineness of the final stretched yarn was 0.3 denier, the length of the delay cooling part was adjusted to 30 mm, and the maximum distance between the cold air extraction surface and the yarn was adjusted to 20 mm, except that the single yarn fineness was 0.3. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<비교예 7>Comparative Example 7
최종 연신사의 단사 섬도가 0.5 데니어, 지연냉각부의 길이를 60 mm, 냉풍 취출면과 사조간의 최대거리를 20 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.5의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다.The single yarn fineness of the final stretched yarn was 0.5 denier, the length of the delayed cooling portion was 60 mm, and the maximum distance between the cold wind extraction surface and the yarns was adjusted to 20 mm. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<비교예 8><Comparative Example 8>
최종 연신사의 단사 섬도가 0.5 데니어, 지연냉각부의 길이를 20 mm, 냉풍취출면과 사조간의 최대거리를 40 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.5의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다.The single yarn fineness of the final stretched yarn was 0.5 denier, the length of the delayed cooling portion was 20 mm, and the maximum distance between the cold air extraction surface and the yarns was adjusted to 40 mm. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<비교예 9>Comparative Example 9
최종 연신사의 단사 섬도가 0.5 데니어, 지연냉각부의 길이를 20 mm, 냉풍취출면과 사조간의 최대거리를 120 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.5의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다.The single yarn fineness of the final stretched yarn was carried out in the same manner as in Example 1, except that 0.5 denier of the final stretched yarn, the length of the delayed cooling portion was 20 mm, and the maximum distance between the cold air extraction surface and the yarns were adjusted to 120 mm. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<비교예 10>Comparative Example 10
최종 연신사의 단사 섬도가 0.5 데니어, 지연냉각부의 길이를 30 mm, 냉풍취출면과 사조간의 최대거리를 120 mm로 조정한 것 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 단사 섬도 0.5의 폴리에스테르 극세사의 미연신사를 제조하고, 연신비 1.521로 연신하여 연신사를 제조하였다.The single yarn fineness of the final stretched yarn was carried out in the same manner as in Example 1 except that the single yarn fineness of the final stretched yarn was 0.5 denier, the length of the delayed cooling portion was 30 mm, and the maximum distance between the cold air extraction surface and the yarns was adjusted to 120 mm. Undrawn yarn of a polyester microfiber was prepared, and drawn at a draw ratio of 1.521 to prepare a drawn yarn.
<실험예 2>Experimental Example 2
상기 실시예 4∼5 및 비교예 4∼9에서 제조된 폴리에스테르 극세사의 미연신사 및 연신사의 물리적 특성, 방사 공정성 평가 및 염색성을 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하여 하기 표 2에 기재하였다. 이때, t(χ)는 중신에서의 강도를 의미하며, χ% 연신시의 강력(g) ÷ 원사데니어이고, χ는 파단신도(%) ÷ 2로 산출되었다.Physical properties, spinning process evaluation and dyeing properties of the undrawn and drawn yarns of the polyester microfibers prepared in Examples 4 to 5 and Comparative Examples 4 to 9 were measured in the same manner as in Experimental Example 1, and are shown in Table 2 below. In this case, t (χ) means strength at the middle body, strength (g) ÷ yarn denier at the time of χ% stretching, χ was calculated as elongation at break (%) ÷ 2.
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 용융방사조건인 방사구금 하부의 지연 냉각부(Hot Zone)의 길이를 20 mm이하, 냉풍 취출면과 사조간의 거리를 2 mm∼30 mm 이하의 범위로 수행하여 제조된 폴리에스테르 미연신사(POY) 및 상기 미연신사를 적정 연신비로 연신하거나, 별도의 연신공정을 거치지 않고 방사공정 상에서 제조된 폴리에스테르 연신사는 중신에서의 강도(t(χ)), 균제도, 원사의 강력(S) 등의 물성이 우수하였고 특히, 방사공정성 및 염색성이 탁월하였다. 따라서, 이를 이용한 본 발명의 폴리에스테르 극세섬유는 종래의 심색 발현이 어려운 문제점을 극복하였다.As shown in Table 2, the length of the delay zone of the spinneret under the spinneret, which is the melt spinning condition of the present invention, is 20 mm or less, and the distance between the cold air extraction surface and the yarns is in the range of 2 mm to 30 mm or less. Polyester unstretched yarn (POY) prepared by performing and stretching the unstretched yarn at an appropriate draw ratio, or polyester drawn yarn prepared in a spinning process without a separate stretching process, the strength (t (χ)), , Physical properties such as yarn strength (S) was excellent, in particular, excellent spinning processability and dyeing. Therefore, the polyester microfiber of the present invention using the same overcomes the problems of conventional deep color development.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 종래의 0.1 ∼ 0.5 데니어, 단사수가 70 이상의 폴리에스테르 극세섬유의 종래의 것과 동등한 물리적인 성질을 유지하면서, 염색성이 탁월하여 심색 염색이 가능한 차별화된 폴리에스테르 극세섬유를 제공하였다.As described above, the present invention is a differentiated polyester microfine fiber capable of deep color dyeing with excellent dyeability while maintaining the physical properties equivalent to those of conventional polyester microfibers of 0.1 to 0.5 denier and 70 or more conventional yarns. Provided.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030088509A KR20050055321A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Polyester microfiber having superior dyeability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020030088509A KR20050055321A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Polyester microfiber having superior dyeability |
Publications (1)
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KR20050055321A true KR20050055321A (en) | 2005-06-13 |
Family
ID=37250315
Family Applications (1)
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KR1020030088509A KR20050055321A (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Polyester microfiber having superior dyeability |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20050055321A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118390198A (en) * | 2024-04-18 | 2024-07-26 | 江苏华亚化纤有限公司 | Preparation process of superfine composite fiber |
-
2003
- 2003-12-08 KR KR1020030088509A patent/KR20050055321A/en not_active Application Discontinuation
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