KR20060060835A

KR20060060835A - 원착 극세 이수축 혼섬사 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20060060835A
Application number: KR1020040099613A
Authority: KR
Inventors: 오흥렬; 박양수
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2006-06-07

Abstract

본 발명은 스웨드 효과와 다색효과가 우수한 원착 극세 이수축 혼섬사에 관한 것으로서, 초사와 심사로 구성되며, 초사는 (ⅰ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 섬유형성성 성분에 원착성분이 0.1~15중량% 함유되어 있고, 상기 용출성분 용출 후에 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 원착 2성분 복합사(A)와 (ⅱ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 용출성분 용출 후의 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 2성분 복합사(A') 1종 이상으로 구성되고, 심사는 열가소성 멀티필라멘트(B)인 것을 특징으로 한다. 본 발명은 상기 초사(원착 2성분 복합사 및 1종 이상의 2성분 복합사)와 심사(열가소성 멀티필라멘트)를 공기가공 장치에 적절한 오버피드율로 각각 공급하면서 6∼16kgf/㎠의 공기압으로 에어텍스츄어링(공기가공)하여 제조한다. 본 발명의 극세 혼섬사는 직편물 제조시 다색효과가 우수함과 동시에 모노필라멘트 분산성이 우수하며, 입모밀도가 높고, 입모가 균일하여 우수한 스웨드(Suede) 효과를 발현한다.

스웨드, 다색효과, 극세 혼섬사, 2성분 복합사, 초사, 심사, 모노필라멘트 분산성, 입모밀도, 오버피드율, 강도, 강도저하율.

Description

원착 극세 이수축 혼섬사 및 그의 제조방법 {An air textured different shrinkage-yarn with fine denier and dope dyeing component, and a process of preparing for the same}

도 1은 본 발명의 에어텍스츄어링(공기가공) 공정 개략도

도 2는 종래 가연(False twisting) 공정 개략도

도 3은 본 발명 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)의 전자현미경 사진

도 4는 종래 이수축 혼섬사(ITY)의 전자현미경 사진

※ 도면 중 주요부분에 대한 부호설명

A : 원착 2성분 복합사(초사) A' : 2성분 복합사(초사)

B : 열가소성 멀티필라멘트(심사)

C : 고배향 미연신 2성분 복합사(초사)

a : 본 발명 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY) 루프부분

b : 종래 이수축 혼섬사(ITY) 집속부분

c : 종래 이수축 혼섬사(ITY) 벌키부분

1, 8 : 제1공급로울러 2, 11 : 제2공급로울러 3, 12 : 공기가공 노즐

4 : 급수장치 5, 13 : 제3공급로울러 6 : 중공히터

7, 14 : 권취로울러 9 : 열판 10 : 가연유니터

본 발명은 염색시 3색 이상의 다양한 색상이 혼합되어 있는 효과(이하 "다색효과"라 한다)가 우수함과 동시에 천연피혁과 같은 촉감과 외관을 발현하는 효과(이하 "스웨드 효과"라 한다)가 우수한 원착 극세 이수축 혼섬사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

물성이 우수한 합성섬유는 천연섬유와 더불어 오랫동안 의류용 원사로 사용되어 왔으나, 합성섬유는 촉감이 차갑고 소프트하지 못한 문제가 있었다.

합성섬유에 천연섬유와 같은 소프트한 촉감을 부여하는 한가지 방법으로서, 단사섬도(모노필라멘트 섬도)가 1.0데니어 이하인 초극세 합성섬유 개발이 진행되어 왔다. 초극세 합성섬유는 천연섬유 이상의 촉감과 기능성을 가지고 있고, 가공이 쉽고, 취급이 용이할 뿐만아니라 저가로 대량생산이 가능하기 때문에 빠르게 용도가 확대되고 있다.

통상 초극세 합성섬유의 제조방법으로는 직접방사법과 복합방사법이 있다.

직접방사에 의한 방법은 구금을 통해 직접 방사하기 때문에 0.1데니어 이하의 초극세 섬유 제조가 어렵고, 사가공 및 제직단계에서도 여러 문제점이 발생되고 있다.

반면, 복합방사에 의한 방법은 폴리에스테르/폴리아미드 조성이나 폴리에스테르/공중합 폴리에스테르 조성같이 서로 다른 폴리머들을 복합방사하여 2성분 복 합사를 제조한 후, 후가공 공정 중 물리적 또는 화학적 방법으로 2성분 복합사 내 섬유형성성 성분의 모노필라멘트(이하 "피브릴"이라 한다)들을 분리, 분할하여 제조한다. 따라서 0.1데니어 이하의 초극세 섬유 제조가 용이하고, 후공정 중에 피브릴들이 분리, 분할되기 때문에 다른 섬유와의 복합화가 쉽고, 사가공 및 제직공정성이 양호한 장점을 가지고 있다.

그러나 이러한 복합방사법에 의해 제조된 2성분 복합사를 단독으로 직편물에 사용할 경우, 버핑성, 후두감, 드레이프성, 파열강도가 떨어지는 단점을 갖게 된다. 특히, 폴리에스테르/공중합폴리에스테르 조성의 복합방사의 경우 감량에 의해 공중합폴리에스테르가 추출되기 때문에 직편물 조직 사이에 공간이 생성되어 원단의 후두감, 드레이프성, 파열강도의 저하가 심하게 된다.

초극세 합성섬유 또는 2성분 복합사를 단독으로 사용하여 발생되는 상기 문제점을 해결하고자 지금까지 초극세 합성섬유와 다른섬유를 복합화 하는 방법이 널리 연구되어 왔다.

2성분 복합사와 다른섬유를 복합화 하는 종래기술로 대한민국 공개특허 제1998-55564호 및 동 제1999-24801호 등에서는 도 2와 같이 미연신 상태의 2성분 복합사(C)를 연신가연한 다음, 이를 고수축성의 열가소성 멀티필라멘트(B)와 공기가공 노즐 내에 동일한 오버피드율(1∼5% 수준)로 공급한 후, 이들을 1∼5kgf/㎠의 공기압으로 단순히 인터레이싱(공기교락) 시키는 방법을 제시하고 있다.

이하, 본 발명에서는 상기와 같이 심사와 초사의 오버피드율을 동일하게 하고, 이들의 오버피드율도 5% 이하로 낮게 설정하고, 공기압도 5kgf/㎠ 이하로 낮게 설정된 조건 하에서 심사와 초사를 공기가공 노즐 내에서 단순히 인터레이싱 하는 공정으로 제조되어 도 4와 같이 초사와 심사가 원사 길이방향을 따라 불규칙한 간격으로 단순히 교락되어 있는 이수축 혼섬사를 "ITY(Interlaced yarn)" 라고 정의 한다. 구체적으로 상기 ITY는 도 4와 같이 원사길이 방향을 따라 집속부분(b)과 벌키부분(c)이 교호로 반복된 구조를 갖는다.

상기 방법으로 제조한 이수축 혼섬사(ITY)는 후공정시 벌키한 초극세 섬유와 고수축사 간의 이수축 차이에 의해 우수한 벌키성이 발현되고, 심사로 사용한 고수축사는 태데니어이기 때문에 우수한 강도와 드레이프성이 발현되는 장점이 있다. 그러나 상기 방법은 물성이 취약한 미연신 2성분 복합사를 단독으로 연신가연하기 때문에 통상적인 가연조건에서는 공정안정성이 매우 떨어지고, 벌키성이 우수한 혼섬사를 얻을 수 없다.

예를들어 섬유형성성 성분이 폴리에스테르이고, 용출성분이 공중합폴리에스테르인 2성분 복합사를 연신가연할 경우, 용출성분인 공중합폴리에스테르의 열안정성이 떨어지기 때문에 통상의 가연온도보다 낮은 온도설정이 불가피하고, 충분한 가연연수(꼬임수/단위길이)를 부여하지 못하는 문제점을 가지고 있다.

그 결과 제조된 이수축 혼섬사는 벌키성 즉, 크림프율(CR%)이 매우 낮게 된다. 크림프율은 후가공시 원단의 벌키성과 품질을 나타내는 대표적인 물성이다. 낮은 크림프율로 인해 초극세 섬유가 원단표면에 충분히 부출이 되지 않기 때문에 우수한 품질의 원단을 얻을 수 없다.

한편, 일본 특개평 7-126951호 등에서는 비등수축율이 2∼15%인 열가소성 멀 티필라멘트(심사)와 2성분 복합사(초사) 각각을 동일한 오버피드율(1∼5% 수준)로 공기가공 노즐 내에 공급한 후, 이들을 1∼5kgf/㎠의 공기압으로 단순히 인터레이싱(공기교락)하여 이수축 혼섬사(ITY)를 제조하는 방법을 게재하고 있다.

그러나, 상기 종래방법들로 제조된 ITY들은 단순히 2개의 원사 간의 열적 거동 특성의 차이로 길이 차이가 발생하여 벌키성은 발현되나 피브릴의 분산성은 저하되기 때문에 직편물 제조시 양호한 스웨드(Suede) 효과를 발현하지 못한다. 보다 구체적으로, 상기 종래 방법으로 제조된 이수축 혼섬사(ITY)들은 도 4와 같이 혼섬사 길이방향을 따라 일정 간격으로 피브릴들이 단순히 집속된 형태를 갖는다.

그 결과 직편물 제조후 집속된 피브릴들이 잘 분산되지 않고, 교락(집속)된 부분이 버핑되어 기모된 입모(立毛)와 교락(집속)되지 않은 부분이 버핑되어 기모된 입모의 길이가 서로 상이하게 되고, 입모밀도도 불균일하게 된다. 이로 인해 직편물 제조시 입모들이 뭉쳐 직편물 바닥면이 부분적으로 드러나게 되어 우수한 스웨드 효과를 발현할 수 없는 문제가 있었다.

한편, 일본 특개평 13-15042호 등에서는 고수축성의 열가소성 멀티필라멘트(심사)와 2성분 복합사가 아닌 통상의 저수축성 멀티필라멘트(초사) 각각을 상이한 오버피드율 (5∼60% 수준)로 공기가공 노즐 내에 공급한 후, 이들을 1∼16kgf/㎠의 높은 공기압으로 에어텍스츄어링(공기가공)하여 이수축 혼섬사를 제조하는 방법을 게재하고 있다.

이하, 본 발명에서는 상기와 같이 심사와 초사의 오버피드율을 상이하게 하고, 이들의 오버피드율도 5∼60% 수준으로 높게 설정하고, 공기압도 1∼16kgf/㎠으 로 높게 설정된 조건 하에서 심사와 초사를 공기가공 노즐 내에서 에어텍스츄어링 하는 공정으로 제조되어, 도 3과 같이 초사가 심사를 휘감고 있으며 혼섬사 표면에 초사의 루프(a)들이 형성되어 있는 극세 혼섬사를 "ATY(Airtextured yarn)" 라고 정의 한다.

상기와 같이 제조된 ATY는 도 3과 같이 혼섬사 표면에 루프를 형성하지만, 루프를 형성하는 초사가 2성분 복합사가 아니기 때문에, 다시말해 초극세섬유가 아니기 때문에, 직편물 제조시 입모밀도가 낮고, 피브릴분산도 일어나지 않아 전혀 스웨드 효과를 발현하지 못하는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 제 2003-0083577에서는 고수축성의 열가소성 멀티필라멘트(심사)와 염색특성이 상이한 2종 이상의 섬유형성성 성분으로 구성된 2성분 복합사 또는 섬유형성성 성분간의 염색특성이 서로 상이한 2개 이상의 2성분 복합사(초사) 각각을 상이한 오버피드율(5~30% 수준)로 공기가공 노즐 내에 공급한 후, 이들을 6~16kgf/㎠의 높은 공기압으로 에어텍스츄어링(공기가공)하여 멜란지 효과 및 스웨드 효과가 우수한 이수축 혼섬사(ATY)를 제조하는 방법을 게재하고 있다.

그러나 상기와 같이 제조된 이수축 혼섬사(ATY)의 경우 염색특성이 서로 상이한 2종 이상의 섬유형성성 성분으로 구성된 2성분 복합사가 폴리에스테르와 폴리아미드에 한정되어 있어 다색효과를 발현하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 문제점들을 해결하기 위하여 직편물 제조시 버핑공정후 피브릴 분산성이 우수하고, 입모밀도가 높고, 입모길이도 균일하여 우수한 촉감과 외관을 발현할 수 있는 극세 혼섬사(ATY)를 제공하기 위한 것이다. 또다른 본 발명의 목적은 상기와 같이 스웨드 효과가 우수한 극세 혼섬사(ATY)를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 원착 2성분 복합사와 1종 이상의 2성분 복합사로 이루어진 초사와 열가소성 멀티필라멘트인 심사를 적절한 조건하에서 에어텍스츄어링(공기가공)하여, 상기 초사가 심사를 휘감고 있으며, 혼섬사 표면에 균일한 초사(원착 2성분 복합사 및 1종 이상의 2성분 복합사)의 루프가 형성되어 있어서, 직편물 제조시 다색효과와 동시에 스웨드 효과가 우수한 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 제공하고자 한다.

이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은 초사와 심사를 에어텍스츄어링(공기가공)하여 이수축 혼섬사를 제조함에 있어서, (ⅰ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 섬유형성성 성분에 원착성분이 0.1~15중량% 함유되어 있고, 상기 용출성분 용출후에 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 원착 2성분 복합사(A)와 함께 (ⅱ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 용출성분 용출후의 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 2성분 복합사(A') 1종 이상을 초사로 사용하고, 열가소성 멀티필라멘트(B)를 심사로 사용하며, 초사의 오버비트율/심사 의 오버피드율 비를 1.2~4.0으로 조절하고, 공기압을 6~16kgf/㎠으로 조절하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제조된 본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)는 초사는 (ⅰ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 섬유형성성 성분에 원착성분이 0.1~15중량% 함유되어 있고, 상기 용출성분 용출 후에 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 원착 2성분 복합사(A)와 (ⅱ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 용출성분 용출 후의 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 2성분 복합사(A') 1종 이상으로 구성되고, 심사는 열가소성 멀티필라멘트(B)인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)는 초사가 심사를 휘감고 있는 형태를 갖고, 표면에는 상기 초사의 루프가 5~200개/m 형성되어 있으며, 길이가 0.3mm 이상인 상기 루프의 95% 이상이 0.3~2.5mm의 길이를 갖는다.

이하, 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 도 1과 같이 용출성분 용출후의 단사섬도가 0.001∼0.3데니어인 상기의 원착 2성분 복합사(A)와 함께 1종 이상의 상기 2성분 복합사(A')를 초사로 사용하고, 열가소성 멀티필라멘트(B)를 심사로 사용하여, 상기 초사와 심사 각각을 제1공급로울러(1) 및 제2공급로울러(2)를 통해 초사의 오버피드율/심사의 오버피드율 비가 1.2~4.0이 되도록 공기가공 노즐(3)에 공급한 후, 이들을 6∼16kgf/㎠의 공기압으로 에어텍스츄어링(공기가공)하여 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 제조한다.

공기가공 노즐(3) 내로 상기 심사(B)를 공급하기 전에 급수장치(4)로 심사 (B)에 수분을 묻혀주는 것이 더욱 바람직 하다.

초사의 오버피드율은 제1공급로울러(1)와 제3공급로울러(5) 간의 선속도 차이로 조정하며 심사의 오버피드율은 제2공급로울러(2)와 제3공급로울러(5) 간의 선속도 차이로 조정 한다.

공기가공 노즐(3)에서 혼섬된 이수축 혼섬사는 중공히터(6)에서 건조된 후 권취로울러(7)에 권취된다.

본 발명에서는 심사로 제 3성분이 공중합되지 않은 통상의 폴리에스테르 멀티필라멘트를 사용할 수도 있고, 제 3성분이 공중합되어 고수축성을 갖는 공중합 폴리에스테르 멀티필라멘트를 사용할 수도 있다.

고수축성이 우수한 열가소성 멀티필라멘트(심사)를 제조하기 위해서는 폴리에스테르 폴리머에 제 3성분을 공중합시키는 방법이 바람직하다. 제 3성분으로는 (ⅰ) 세바신산, 프탈산 및 이소프탈산 등의 디카르복실산류, (ⅱ) 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 및 네오펜틸글리콜 등의 글리콜류, (ⅲ) 비스페놀A 및 (ⅳ) 비스페놀 술폰 등을 사용할 수 있다.

고수축 특성의 발현 등을 고려해 볼 때 제 3성분의 공중합 양은 3몰% 이상이 바람직하고, 공중합물이 너무 많아지면 제사성이 떨어지고 과축에 의해 원단이 불량해지기 때문에 20몰% 이하가 바람직하다.

한편, 본 발명에 있어서 초사를 구성하는 원착 2성분 복합사(A)와 원착되지 않은 2성분 복합사(A')들은 섬유형성성 성분과 용출성분들로 이루어진다.

이때, 섬유형성성 성분과 용출성분은 다양한 형태로 복합될 수 있으나 해도 형으로 복합되는 것이 바람직하다.

그러나, 본 발명에서는 섬유형성성 성분과 용출성분의 복합형태를 특별하게 한정하지 않는다.

초사로 사용되는 상기의 원착 2성분 복합사(A)와 2성분 복합사(A')는 용출성분 용출후 0.001~0.3데니어의 단사섬도를 갖는다.

용출성분 용출후 단사섬도가 0.3데니어를 초과하면 우수한 질감의 스웨드조 원단을 얻을 수 없고, 단사섬도가 0.001데니어 미만이면 질감은 매우 우수해지나 원사 제조 공정성이 떨어지고 일광 견뢰도 및 세탁 견뢰도가 떨어지는 단점이 있다.

초사를 구성하는 원착 2성분 복합사(A) 및 2성분 복합사(A')의 섬유형성성 성분 각각은 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 "폴리에스테르"라고 한다), 양이온 가염성 폴리에스테르, 고발색성 공중합 폴리에스테르 및 폴리아미드 중에서 선택된 하나의 폴리머인 것이 바람직하다.

한편, 용출성분은 이소프탈레이트 및/또는 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르 등이다.

초사를 구성하는 원사들 중 원착되지 않은 2성분 복합사(A')가 2종 이상인 경우 이들을 구성하는 각각의 섬유형성성 성분들의 염색특성은 서로 상이한 것이 바람직하다.

구체적으로, 2종의 2성분 복합사(A')중 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 폴리에스테르이고, 나머지 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 양이온 가염성 폴리에스테르 또는 고발색성 공중합 폴리에스테르 또는 폴리아미드인 것이 바람직하다.

초사를 구성하는 원사들중 원착 2성분 복합사(A)는 섬유형성성 성분 내에 카본블랙 등의 원착성분을 0.1~15중량% 함유한다.

원착성분의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 원착성분의 색상 발현이 어렵고, 15중량%를 초과하는 경우에는 원사의 강도가 저하되어 제사성, 제직성, 제편성 등이 나빠진다.

상기 원착성분은 흑색, 갈색 또는 푸른색 등이다.

상기 2성분 복합사(A, A')에는 방사직접연신(Spin Direct Draw)으로 제조된 원사, 미연신사를 연신처리한 연신사 또는 연신사를 가연처리한 가연사 모두가 포함된다. 또한 상기 2성분 복합사(A, A')는 미연신사를 불규칙하게 연신하여 제조된 태세사 형태일 수도 있다.

도 1은 본 발명의 복합사를 만들기 위한 장치의 일예이다. 앞에서 설명한 초사(A, A')와 심사(B)는 오버피드율이 다른 공급로울러(1, 2)에서 각각 공급되고, 공급로울러들을 지난 초사(A, A')와 심사(B)는 공기가공 노즐(3)에서 에어텍스츄어링(공기가공) 가공을 하게 된다.

심사와 초사를 각각 다른 공급로울러에서 공급하는 이유는 초사와 심사의 오버피드율을 다르게 하여 심사(B)를 혼섬사 중심에 위치시키고, 초사(A, A')를 혼섬사 표면에 도 3과 같이 루프(a) 형태로 띄우기 위한 것이다.

이때, 초사의 오버피드율/심사의 오버피드율 비를 1.2∼4.0으로 조절한다. 만일 상기 오버피드율 비가 1.2 미만이 되면 초사 뿐만아니라 심사도 표면에 루프로 올라와 터치가 불량해지고, 상기 오버피드율 비가 4.0을 초과하게 되면 혼섬사의 표면 루프들이 불균일해 진다.

다시말해, 초사와 심사의 오버피드율이 증가하면 혼섬사 표면에 형성되는 루프개수는 많아지고 루프길이도 길어진다. 그러나 초사와 심사의 오버피드율이 과도하게 높아지면 극세 혼섬사의 강도가 저하된다.

한편, 초사의 오버피드율은 10∼60%, 심사의 오버피드율은 5∼55%로 하는것이 바람직하다. 초사의 오버피드율이 너무 낮으면 혼섬사 표면에 루프가 잘 형성되지 않을 수 있고, 심사의 오버피드율이 너무 높으면 공정성이 저하될 수 있다.

한편, 심사와 초사를 에어텍스츄어링(공기가공)하는 공기압은 6∼16kgf/㎠으로 조절한다. 공기압이 6kgf/㎠미만이면 도 3과 같이 2성분 복합사(초사)의 루프(a)들이 이수축 혼섬사(ATY) 표면에 형성되지 않고, 도 4와 같이 단순히 초사와 심사가 이수축 혼섬사 길이방향을 따라 불규칙하게 교락된 형태가 되어 직편물 제조시 스웨드 효과가 저하된다. 공기압이 16kgf/㎠를 초과하는 경우에는 과도한 공기압으로 인해 심사와 초사가 손상되어 이수축 혼섬사(ATY)의 물성이 저하된다.

이와 같이 제조된 본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)는 용출성분 용출후의 단사섬도가 0.001∼0.3데니어인 초사(원착 2성분 복합사 및 2성분 복합사)가 열가소성 멀티필라멘트(심사)를 휘감고 있는 형태를 갖고, 혼섬사 표면에 길이가 0.3mm 이상인 상기 초사 루프가 5∼200개/m 형성되어 있으며, 길이가 0.3mm 이상인 상기 루프들의 95% 이상이 0.3~2.5mm의 길이를 갖는다.

구체적으로 본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)는 초사 내에 원착성분을 함유한 원착 2성분 복합사(A)와 서로 염색특성이 상이한 1종 이상의 2성분 복합사(A')들이 혼재되어 있어 직편물 제조시 염색된 직편물상에 다색효과가 나타나 외관이 우수해 진다.

한편, 도 4와 같은 종래의 이수축 혼섬사(ITY) 들은 심사와 초사의 열수축율의 차이에 기인한 사장차 발생으로 벌키성을 갖는 원단을 얻을 수는 있으나, 감량, 용출후 피브릴간 분할, 개섬이 원활히 이루어지지 않아 입모들이 뭉쳐있기 때문에 극세 터치의 원단을 얻을 수 없고 외관이 불량하게 되는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명은 이와 같은 문제를 해소하기 위해서 단순히 심사와 초사를 혼섬하지 않고, 용출후 극세화되는 1종 이상의 2성분 복합사를 적극적으로 이수축 혼섬사(ATY) 표면에 루프상으로 돌출시키므로서, 직편물 제직시 심사와 초사의 벌키성의 차이를 극대화시키고, 입모의 밀도 및 균일도를 향상시켜 우수한 질감을 갖는 스웨드풍의 직편물을 제조한다.

다량의 루프를 갖는 본 발명의 극세 혼섬사(ATY)는 직편물에 적용시 루프에 의해 공정성이 떨어질 수 있는데, 공정성과 우수한 품질을 얻기 위해서는 루프길이와 루프 개수가 매우 중요하다.

본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)는 길이가 0.3mm 이상인 2성분 복합사 루프를 1m당 5∼200개 갖는다. 만일 상기 루프 개수가 5개/m 미만인 경우에는 벌키성 저하로 인해 우수한 품질을 얻을 수 없고, 루프 개수가 200개/m를 초과하는 경우에는 사주행시 큰 마찰력으로 인해 가공성과 제직성이 불량하게 된다.

또한 원활한 가공성과 제직성을 얻고, 균일한 입모의 원단을 얻기 위해서는 루프 길이도 중요하다. 본 발명의 극세 혼섬사(ATY)에 형성되어 있는 길이가 0.3mm 이상인 루프들의 95% 이상이 0.3∼2.5mm의 길이를 갖는다. 2.5mm를 초과하는 루프들이 많아지게 되면 마찰력이 높아지게 되고, 이로 인해 공정성이 떨어지고, 또한 직편물 적용후 입모 길이가 불균일해져 우수한 품질의 원단을 얻을 수 없다.

이상 설명한 본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 경사 및/또는 위사로 사용하여 통상의 방식에 따라 제직 또는 제편하여 직편물을 제조한다. 그런 다음 직편물을 열처리시켜 수축차를 발현시키고, 알칼리 감량처리를 통해 피브릴들을 분할시키고, 기모·버핑같은 공정을 통해 입모를 형성시키고, 염색, 약제처리, 열세팅하여 최종 가공지를 제조한다.

이때 다색효과를 나타내기 위해서 염색시 2종 이상의 염료를 혼합사용한다.

구체적으로, 분산염료와 양이온염료(카치온염료)를 사용하거나 분산염료와 산성염료를 사용하여 동욕 또는 이욕에서 염색한다.

본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 직물에 이용할 경우 경사 및 위사 전부에 사용하지 않고 경사 또는 위사 한쪽만 사용하더라도 우수한 품질의 원단을 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 직편물 원단은 종래기술로 얻어진 직편물 보다 다색효과가 우수함과 동시에 피브릴들의 분산성, 입모밀도가 높고 입모균일도가 우수하고 광택이 적은 것이 특징이다.

본 발명에 있어서 원사 및 직편물의 각종 물성 및 특성은 아래 방법으로 평가 하였다.

·비등수축율(%)

JIS-L 1037-5-12 방법으로 측정한다.

·루프길이 및 루프개수

인터네셔널화이버저널(1993년 12월 발간) 5∼10쪽 기재내용과 같이 일본 도레이사에서 제작한 프래이 카운터(FARY COUNTER) 모델 DT-104를 이용하여 측정한다. 구체적으로, 혼섬사 표면으로 돌출된 루프의 최대높이(이하 "루프길이"라 한다)가 0.3mm 이상인 루프개수(X)를 상기 측정기기로 측정하고, 계속해서 루프길이가 2.5mm 이상인 루프개수(Y)를 상기 측정기기로 측정하여 이들 측정값을 아래 식에 대입하여 루프길이가 0.3mm 이상인 루프 중에서 길이가 0.3∼2.5mm인 루프의 길이를 구하였다.

루프길이 측정 메카니즘을 살펴보면 마이크로미터가 장착된 원사가이드를 이용하여 이수축 혼섬사를 일정한 방향으로 주행시키고, 상기 주행방향에 직각으로 광을 통과시켜 스크린판에 설정치 이상의 루프그림자가 나타나면, 핀홀 뒤에 부착된 광트랜지스터에 흐르는 전류가 전기신호로 증폭되어 카운터에 의해 자동으로 카운터되어 루프개수를 측정 한다.

·드레이프성/소프트성/입모균일도

10명의 전문가의 관능테스트 방식으로 평가한다. 5점 계법의 평가를 실시하여 평균점이 4점 이상이면 우수, 평균점이 3.9∼3.0이면 양호, 평균점이 2.9점 이 하이면 불량으로 각각 구분 하였다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

섬유형성성 성분으로서 평균입자직경이 25nm인 카본블랙을 3% 함유하며 고유점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 용해성 성분으로서 폴리에틸렌 글리콜 5몰%, 디메틸-5-술포이소프탈레이트 5몰%, 이소프탈릭엑시드 5몰% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 85몰%로 조성되는 알칼리이용해성의 공중합폴리에스테르를 사용하여 복합방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 10%인 75데니어 24필라멘트의 원착 2성분 복합사를 제조한다.

한편, 섬유형성성 성분으로서 고유점도 0.66의 폴리에틸렌테레프탈레이트에 폴리에틸렌 글리콜 1무게%와 디메틸이소프탈레이트 1.5몰%를 공중합한 양이온가염형 폴리에스테르 수지를 사용하고 용해성 성분으로서 폴리에틸렌 글리콜 5몰%, 디메틸-5-술포이소프탈레이트 5몰%, 이소프탈릭엑시드 5몰% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 85몰%로 조성되는 알칼리이용해성의 공중합폴리에스테르를 사용하여 복합방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 15%인 75데니어 24필라멘트의 2성분 복합사를 제조한다.

한편, 섬유형성성 성분으로서 고유점도 0.66의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고 용해성 성분으로서 폴리에틸렌 글리콜 5몰%, 디메틸-5-술포이소프탈레이트 5몰%, 이소프탈릭엑시드 5몰% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 85몰%로 조성되는 알칼리이용해성의 공중합폴리에스테르를 사용하여 복합방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 9%인 75데니어 24필라멘트의 2성분 복합사를 제조한다.

또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 합성시 이소프탈산을 10몰% 공중합하여 제조한 고유점도 0.66의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여 방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 23%인 30데니어 12필라멘트의 열가소성 멀티필라멘트를 제조한다.

상기와 같이 제조된 원착 2성분 복합사 1개와 2성분 복합사 2개를 동시에 초사로 공기가공노즐(헤브라인 T-311 노즐 사용)에 33%의 오버피드율로 공급함과 동시에 상기와 같이 제조된 열가소성 멀티필라멘트를 심사로 상기 공기가공노즐에 16%의 오버피드율로 공급하여, 이들을 11kgf/㎠의 공기압으로 에어텍스츄어링(공기가공)시킨 후 중공히터에서 180℃로 열세팅하여 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 제조한다.

상기 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 위사로 사용하여 5매주자조직의 직물을 제직한 다음, 통상의 조건에 따라 정련, 알칼리감량, 염색, 열세팅, 기모, 버핑하여 스웨드조 직물을 제조한다. 제조한 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY) 및 직물의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

실시예 2~5

심사인 폴리에스테르 멀티필라멘트 제조시 이소프탈산의 공중합량, 심사의 비등수축율, 심사 및 초사의 오버피드율을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정으로 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY) 및 스웨드조 직물을 제조 한다. 제조한 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY) 및 직물의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

제조조건

구분	심사제조시 이소프탈산 공중합량(몰%)	심사 비등수축율(%)	공기압 (kgf/㎠)	오버피드율(%)		초사오버피드율/심사오버피드율 비
구분	심사제조시 이소프탈산 공중합량(몰%)	심사 비등수축율(%)	공기압 (kgf/㎠)	심사	초사	초사오버피드율/심사오버피드율 비
실시예 1	10	23	11	16	33	2.1
실시예 2	8	18	11	16	33	2.1
실시예 3	12	30	11	16	33	2.1
실시예 4	10	23	8	10	22	2.2
실시예 5	0	8	15	35	55	1.7

실시예 6

한편, 섬유형성성 성분으로서 고유점도 0.66의 폴리에틸렌테레프탈레이트에 1,4-사이클로헥산디메탄올을 8몰% 공중합하고 여기에 평균입경이 50nm인 이산화규소 분말 1 중량부, 칼슘카보네이트 분말 0.2 중량부를 분산하여 제조한 개질폴리에스테르 수지를 사용하고 용해성 성분으로서 폴리에틸렌 글리콜 5몰%, 디메틸-5-술포이소프탈레이트 5몰%, 이소프탈릭엑시드 5몰% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 85몰 %로 조성되는 알칼리이용해성의 공중합폴리에스테르를 사용하여 복합방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 12%인 75데니어 24필라멘트의 2성분 복합사를 제조한다.

상기 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)를 위사로 사용하여 5매주자조직의 직물을 제직한 다음, 통상의 조건에 따라 정련, 알칼리감량, 염색, 열세팅, 기모, 버핑 하여 스웨드조 직물을 제조한다. 제조한 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY) 및 직물의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

실시예 7

한편, 섬유형성성 성분으로서 상대점도 2.5의 폴리아미드를 사용하고 용해성 성분으로서 폴리에틸렌 글리콜 5몰%, 디메틸-5-술포이소프탈레이트 5몰%, 이소프탈릭엑시드 5몰% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 85몰%로 조성되는 알칼리이용해성의 공중합폴리에스테르를 사용하여 복합방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 10%인 75데니어 24필라멘트의 2성분 복합사를 제조한다.

또한 폴리에틸렌테레프탈레이트 합성시 이소프탈산을 10몰% 공중합하여 제조 한 고유점도 0.66의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여 방사하고 방사 동시 연신 공법으로 비등수축율 23%인 30데니어 12필라멘트의 열가소성 멀티필라멘트를 제조한다.

비교실시예 1

섬유형성성 성분으로서 고유점도 0.66의 폴리에틸렌테레프탈레이트(원착성분 함유 안됨)를 사용하고, 용출 성분으로서 술포이소프탈산 2.5몰% 및 폴리에틸렌글리콜 10몰% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 87.5몰%로 조성되는 공중합폴리에스테르를 사용하여 200데니어/48필라멘트의 고배향 미연신사를 제조한 다음, 이를 도 2의 복합가연 기대(가열열판 : 150℃)에서 통상의 방법으로 가연하여 비등수축율이 6%인 120데니어/48필라멘트 가연사를 제조한다.

한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트 합성시 제 3의 공중합성분인 이소프탈산을 10몰% 공중합하여 제조한 고유점도 0.66의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 280℃로 용융, 1,450m/분 방사속도로 방사한 다음, 90℃에서 2.9배로 연신하여 비등수축율이 23%인 30데니어/12필라멘트의 열가소성 멀티필라멘트를 제조한다.

상기와 같이 각각 제조된 가연사와 열가소성 멀티필라멘트를 도 2의 복합가연 기대에서 오버피드율 2.5%, 공기압 3.5kgf/㎠의 조건으로 인터레이싱(공기교락)시켜 이수축 혼섬사(ITY)를 제조한다. 상기 이수축 혼섬사(ITY)를 위사로 사용하여 8매 주자조직의 직물을 제직한 다음, 통상의 조건에 따라 정련, 알칼리감량, 염색, 열세팅, 기모, 버핑하여 스웨드조 직물을 제조한다. 제조한 이수축 혼섬사(ITY) 및 직물의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.

이수축 혼섬사 및 직물 물성 측정 결과

구 분	이수축 혼섬사 물성			직물 특성
	0.3∼2.5mm 사이 루프개수	2.5mm 초과 루프개수	다색효과		드레이프성	소프트성	입모균일도
실시예 1	169	1	우수		우수	우수	우수
실시예 2	152	0	우수		우수	우수	우수
실시예 3	174	1	우수		우수	우수	우수
실시예 4	112	0	양호		우수	우수	양호
실시예 5	187	6	우수		우수	우수	양호
실시예 6	154	1	양호		우수	우수	우수
실시예 7	152	0	우수		우수	우수	우수
비교실시예 1	0	0	불량		양호	양호	불량

본 발명의 원착 극세 이수축 혼섬사(ATY)는 직편물 제조시 다색효과가 우수 함과 동시에 2성분 복합사의 모노필라멘트 분산성이 우수하고, 입모밀도가 높고, 입모길이도 균일하여 양호한 촉감 및 외관을 발현하게 된다. 따라서 본 발명의 극세 혼섬사는 의류용 원사, 인테리어 등의 산업자재용 원사로 유용하다.

Claims

심사와 초사로 구성되는 이수축 혼섬사에 있어서, 초사는 (ⅰ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 섬유형성성 성분에 원착성분이 0.1~15중량% 함유되어 있고, 상기 용출성분 용출 후에 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 원착 2성분 복합사(A)와 (ⅱ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 용출성분 용출 후의 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 2성분 복합사(A') 1종 이상으로 구성되고, 심사는 열가소성 멀티필라멘트(B)인 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 원착 극세 이수축 혼섬사의 표면에 길이가 0.3mm이상인 초사[원착 2성분 복합사(A) 및 2성분 복합사(A')]의 루프가 5~200개/m 형성되어 있으며, 길이가 0.3mm 이상인 상기 루프의 95% 이상이 0.3~2.5mm의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 초사를 구성하는 원착 2성분 복합사(A) 및 2성분 복합사(A')의 섬유형성성 성분 각각이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 양이온 가염성 폴리에스테르, 고발색 공중합 폴리에스테레프탈레이트, 양이온 가염성 폴리에스테르, 고발색 공중합 폴리에스테르 및 폴리아미드 중에서 선택된 하나의 폴리머인 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 초사를 구성하는 2성분 복합사(A')가 2종 이상인 경우 이들을 구성하는 각각의 섬유형성성 성분들의 염색특성이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 초사를 구성하는 2성분 복합사(A')가 2종인 경우 이들중 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 나머지 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 양이온 가염성 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 초사를 구성하는 2성분 복합사(A')가 2종인 경우 이들중 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 나머지 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 고발색성 공중합 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 초사를 구성하는 2성분 복합사(A')가 2종인 경우 이들중 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 나머지 1종의 2성분 복합사(A')는 섬유형성성 성분이 폴리아미드인 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 초사를 구성하는 원착 2성분 복합사(A) 및 2성분 복합사(A') 내의 섬유형성성 성분과 용출성분이 해도형으로 복합되어 있는 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
1항에 있어서, 원착 2성분 복합사(A) 내 원착성분이 흑색, 갈색 및 푸른색중 하나의 색상을 갖는 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사.
초사와 심사를 에어텍스츄어링(공기가공)하여 이수축 혼섬사를 제조함에 있어서, (ⅰ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 섬유형성성 성분에 원착성분이 0.1~15중량% 함유되어 있고, 상기 용출성분 용출후에 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 원착 2성분 복합사(A)와 함께 (ⅱ) 섬유형성성 성분과 용출성분으로 이루어지고, 상기 용출성분 용출후의 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 2성분 복합사(A') 1종 이상을 초사로 사용하고, 열가소성 멀티필라멘트(B)를 심사로 사용하며, 초사의 오버비트율/심사의 오버피드율 비를 1.2~4.0으로 조절하고, 공기압을 6~16kgf/㎠으로 조절하는 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사의 제조방법.
10항에 있어서, 초사의 오버피드율이 10~60%이고, 심사의 오버피드율이 5~55%인 것을 특징으로 하는 원착 극세 이수축 혼섬사의 제조방법.