KR20060087687A - Latent crimping typed polyester conjugated yarn with two component and process of manufacturing for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 다른 2개의 폴리에스테르계 폴리머를 복합방사하여 2성분 복합사를 제조함에 있어서, 한 성분으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하고 다른 한 성분으로는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하며, 상기 성분들을 방사직접연신 방식으로 복합방사 및 권취하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a latent crimp polyester bicomponent composite yarn and a method for manufacturing the same, and more particularly, to produce a bicomponent composite yarn by complex spinning two different polyester-based polymers. A terephthalate resin is used, and another component is a polytrimethylene terephthalate resin, and the above components are characterized by complex spinning and winding in a radial direct stretching method.
본 발명의 제조방법으로 제조된 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사는 신도가 30% 이하이고, 비등수 수축율이 10% 이하이고, 크림프 회복율(180℃×2분 건열처리후 측정값)이 40% 이상이고, 크림프 신도가 5% 이하이다.The latent crimp polyester bicomponent composite yarn produced by the production method of the present invention has an elongation of 30% or less, boiling water shrinkage of 10% or less, and a crimp recovery rate (measured after 180 ° C x 2 minutes of dry heat treatment) of 40%. The crimp elongation is 5% or less.
본 발명은 방사직접연신(Spin-Draw)방식으로 상기 2성분 복합사를 제조하기 때문에 제조공정이 간단하다. The present invention is a simple manufacturing process because the two-component composite yarn is produced by a spin-draw method.
또한, 본 발명으로 제조된 2성분 복합사는 편평하여 제직 등의 후공정 통과성이 우수하고, 비등수 수축율이 낮아 직편물 제조시 양호한 신축성을 발현할 수 있다.In addition, the two-component composite yarn produced by the present invention is flat and excellent in post-process passability, such as weaving, low boiling water shrinkage rate can exhibit a good elasticity in the production of knitted fabrics.
잠재권축형, 2성분 복합사, 폴리에스테르, 방사직접연신, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 후공정 통과성, 신축성.Latent Crimp, Bicomponent Composite Yarn, Polyester, Radial Direct Stretch, Polytrimethylene Terephthalate, Post-Process Passability, Elastic.
Description
도 1은 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사를 제조하는 본 발명의 공정 개략도.1 is a process schematic diagram of the present invention for producing a latent crimp polyester bicomponent composite yarn.
도 2는 종래의 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사(사이드 바이 사이드 형)의 단면 상태를 나타내는 전자현미경 사진.2 is an electron micrograph showing a cross-sectional state of a conventional latent crimp type polyester bicomponent composite yarn (side by side type).
도 3은 종래 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사의 열처리전 상태를 나타내는 전자현미경 사진.3 is an electron micrograph showing a state before heat treatment of a conventional latent crimp polyester two-component composite yarn.
도 4는 종래 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사의 열수처리(100℃) 후 상태를 나타내는 전자현미경 사진.Figure 4 is an electron micrograph showing a state after the hot water treatment (100 ℃) of the conventional latent crimp polyester bicomponent composite yarn.
도 5는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 포이(POY)방식으로 복합방사 및 권취하고 연신하여 제조한 종래의 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사의 열수처리전 측면 상태를 나타내는 전자현미경 사진.Figure 5 is an electron micrograph showing the state before the hydrothermal treatment of the conventional latent crimp polyester bicomponent composite yarn prepared by composite spinning, winding and stretching the polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate in a poy (POY) method.
도 6은 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 방사직접연신 방식으로 복합방사 및 권취하여 제조한 본 발명의 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사의 열수처리전 측면 상태를 나타내는 전자현미경 사진. Figure 6 is an electron micrograph showing the side state before the hydrothermal treatment of the latent crimping polyester bicomponent composite yarn of the present invention prepared by composite spinning and winding polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate in a radial direct stretching method.
* 도면중 주요부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1,2 : 익스트루더 3 : 방사구금 4 : 보온부 5 : 냉각부1,2
6 : 방사열처리구간 7 : 오일링 장치 8 : 제1고뎃로울러6: Radiation heat treatment section 7: Oil ring device 8: 1st high roller
9 : 제2고뎃로울러 10 : 와인더
9:
본 발명은 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 잠재권축성이 우수하여 열수처리시 자발적으로 나선형 구조가 되어 천연섬유와 같은 촉감과 신축성 등을 발현하는 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a latent crimp polyester bicomponent composite yarn and a method for producing the same. Specifically, the present invention relates to a latent crimp polyester two-component composite yarn and a manufacturing method thereof having excellent latent crimpability and spontaneously becoming a spiral structure during hot water treatment to express a touch and elasticity such as natural fibers.
합성섬유는 천연섬유에 비해 짧은 역사를 가지고 있음에서 거듭되는 기술개발로 일부 특성에 있어서는 천연섬유에 못지 않은 수준에 도달 하였다. 그러나, 신축성은 합성섬유가 쉽게 발현할 수 없는 특성으로서 양모와 같은 천연섬유의 고유 특성으로 간주되고 있다.Synthetic fibers have a shorter history than natural fibers, and as a result of repeated technological developments, some of them have reached levels comparable to natural fibers. However, elasticity is not easily expressed by synthetic fibers and is considered to be inherent to natural fibers such as wool.
합성섬유에 신축성을 부여하는 종래 기술로서는 (ⅰ) 신장특성의 차이가 큰 2종의 합성섬유(원사)를 합사-가연-열고정하여 이수축 복합 가연사를 제조하는 방법과, (ⅱ) 직편물 제조시 길이방향으로 신축성이 우수한 폴리우레탄 섬유와 기타 합성섬유를 혼용하는 방법과, (ⅲ) 2종의 폴리머를 복합방사하여 복합섬유를 제조 하는 방법들이 알려져 있다.As a conventional technique for imparting elasticity to synthetic fibers, (i) a method of manufacturing bishrink composite twisted yarn by braiding, twisting and heat-fixing two kinds of synthetic fibers (yarn) having a large difference in elongation characteristics, and (ii) a knitted fabric In manufacturing, a method of mixing a polyurethane fiber and other synthetic fibers having excellent elasticity in the longitudinal direction and (i) a method of producing a composite fiber by complex spinning two kinds of polymers is known.
상기 방법들 중에서 이수축 복합가연사를 제조하는 방법은 신장특성의 차이가 큰 2종의 원사를 합사-가연-열고정하여 잠재적인 수축율 차이를 부여하는 방법이다. 즉, 가연영역에서의 변형율과 해연후 잔류 변형율의 차이를 최대한 이용하는 것으로 심사와 초사중 초사가 상대적으로 더 크게 변형되어 심사와 혼섬교락 된다.Among the above methods, a method for producing a biaxial composite twisted yarn is a method of imparting a potential difference in shrinkage by braiding-flamming-heat fixing two kinds of yarns having a large difference in elongation characteristics. In other words, by utilizing the difference between the strain in the flammable area and the residual strain after disintegration, the yarns in the screening and superficial yarns are relatively more deformed, leading to screening and intermingling.
상기 이수축 복합 가연사는 후처리 공정에서 열처리시 심사와 초사 간의 신장특성의 차이로 양호한 신축성을 발현하게 된다. 그러나, 상기방법은 권축의 발현상태가 불균일하고, 심사와 초사의 결합력이 공기교락 등에 의존하기 때문에 비교적 약해 후공정 중에 가해지는 물리력에 의해 한 성분 원사가 이탈, 제거되거나 권축특성이 감소되는 단점이 있었다.The bi-shrink composite twisted yarn exhibits good elasticity due to a difference in elongation characteristics between the screening and the super yarn during heat treatment in a post-treatment process. However, this method is relatively weak because of the uneven appearance of crimping and the binding force of screening and weaving depends on air entanglement, etc. there was.
또한 상기의 이수축 복합 가연사 제조방법은 2종 이상의 원사들을 조합하기 때문에 세섬도화가 어렵고, 이미 생산된 2종 이상의 원사를 다시 해사, 합사해야 하기 때문에 공정이 복잡해지고 제조원가가 상승하게 되는 문제가 있었다.In addition, the method of manufacturing the biaxially twisted composite twisted yarn is difficult to refine the fineness because it combines two or more kinds of yarns, and the process becomes complicated and the manufacturing cost increases because the two or more kinds of yarns already produced must be dismantled and spun together. there was.
한편, 직편물 제조시 폴리우레탄 섬유와 기타 합성섬유를 혼용하는 방법은 폴리우레탄 섬유의 물리, 화학적 특성과 상이하여 가공이 어려운 단점이 있다. 예를들면 폴리에스테르 섬유는 분산염료를 사용하여 염색하는 반면에 폴리우레탄 섬유는 분산염료로 염색시 세탁견뢰도가 크게 저하되기 때문에 산성염료나 함금속염료로 염색해야 한다.On the other hand, the method of mixing a polyurethane fiber and other synthetic fibers when manufacturing a knitted fabric has a disadvantage that is difficult to process because it is different from the physical and chemical properties of the polyurethane fiber. For example, polyester fibers are dyed with disperse dyes, while polyurethane fibers have to be dyed with acid dyes or metal dyes, since washfastness decreases significantly when dyed with disperse dyes.
따라서, 직편물 제조시 폴리에스테르 섬유와 폴리우레탄 섬유를 혼용하는 경우에는 염색시 클로로벤젠계 또는 메틸나프탈렌계 염색용 캐리어(Carrier)를 반드 시 사용해야 하며, 최종 제품은 염소계 표백제에 취약하고 가성소오다에 의해 쉽게 가수분해되는 등의 많은 문제점이 있었다.Therefore, when mixing polyester fibers and polyurethane fibers in the manufacture of knitted fabrics, a chlorobenzene-based or methylnaphthalene-based dyeing carrier must be used for dyeing, and the final product is susceptible to chlorine-based bleaching agents and caustic soda. There are many problems such as being easily hydrolyzed by.
복합방사에 의한 잠재권축사의 제조방법으로는 (ⅰ) 서로 점도가 다른 두 종류의 폴리머를 이용하는 방법과 (ⅱ) 물에 의한 팽윤의 정도가 서로 다른 두 종류의 폴리머를 이용하여 권축을 발현하는 방법이 있다.As a method for producing latent crimping yarns by complex spinning, (i) using two kinds of polymers having different viscosities and (ii) two types of polymers having different degrees of swelling with water to express crimps. There is a way.
이중 팽윤의 정도의 차이에 의한 잠재권축사는 물에 의한 팽윤의 정도가 서로 다른 동일계의 폴리머를 사이드 바이 사이드(Side by side) 형태의 단면을 가지도록 방사하여 두 종류의 폴리머를 계면에서 접착시켜 원사를 제조한 후, 이를 물에 의해 팽윤시켜 팽윤 정도의 차이에 의해 권축을 발현하게 하는 방법이다.Due to the difference in the degree of double swelling, latent crimping yarns emit polymers of the same type having different degrees of swelling by water to have a side by side cross-section to bond the two polymers at the interface. After the yarn is manufactured, it is swelled with water to express the crimp by the difference in the degree of swelling.
상기 방법은 물에 의한 팽윤 정도의 차이를 유발하는 수지를 따로 중합하여야 적용이 가능하며 특히, 팽윤차를 나타내기 위해서는 적어도 한 폴리머가 다른 폴리머보다 이온(Ion)화기를 더 많이 함유하여야 한다.The above method is applicable only when the resin causing the difference in the degree of swelling by water is polymerized separately. In particular, at least one polymer should contain more ionizing groups than the other polymer to show the swelling difference.
다음으로, 서로 다른 점도를 가지는 동일계 폴리머를 이용하여 복합방사형 잠재권축사를 제조하는 방법은 점도가 상이한 두 종류의 폴리머를 사이드 바이 사이드(Side by side) 형태로 방사하여 점도가 다른 두 폴리머를 길이 방향의 계면에서 서로 접착시켜 원사를 제조한 후, 이를 이완상태에서 열처리함으로써 2종의 폴리머의 점도차에 의한 수축응력의 차이에 의해 스프링 형태의 권축을 발현시키는 방식이다.Next, a method of producing a composite spun latent yarn using a homopolymer having different viscosities is to spin two kinds of polymers having different viscosities in the form of side by side so that two polymers having different viscosities are lengthened. After the yarns are bonded to each other at the interface in the direction, the yarns are heat-treated in a relaxed state to express the crimp in the form of a spring due to the difference in shrinkage stress due to the difference in viscosity of the two polymers.
이러한 복합방사에 의한 잠재권축사는 동일계의 폴리머를 사용함에 따라 염색 및 후가공이 용이하며 특유의 부드러운 촉감을 나타내 최근 많이 사용하고 있는 방법이다.The latent crimping yarn by the composite spinning is easy to dye and post process by using the polymer of the same type, and is a method that has been widely used in recent years, showing a unique soft touch.
그 결과, 상기와 같이 점도가 상이한 두 종류의 폴리머를 복합방사하는 방법은 종래 여러 방법들의 문제점들을 해결할 수 있고, 작업공정성의 단축, 원가의 절감과 더불어 우수한 신축성, 부드러운 촉감을 발현하는 장점을 가져 직물 뿐만아니라 편물에도 폭넓게 적용이 가능하다.As a result, the method of complex spinning two kinds of polymers having different viscosities as described above can solve the problems of various methods, and has the advantages of shortening work processability and cost reduction, and excellent elasticity and soft touch. It is widely applicable to knitting as well as woven fabrics.
점도가 상이한 2종류의 폴리머를 사이드 바이 사이드 형태로 복합방사하여 잠재권축사를 제조함에 있어서, 구금하부와 제1고뎃로울러 사이에서의 방사사속(방사드라프트)은 잠재권축성을 결정짓는 중요한 인자이다.In the production of latent crimps by composite spinning of two kinds of polymers having different viscosities in a side-by-side form, the radiation flux (radiation drift) between the lower jail and the first gourd roller is an important factor that determines the latent crimpability. to be.
기존의 방사직접연신 방식의 경우 권취사속은 4,000~5,000m/분으로 고속이나 구금하부와 제1고뎃로울러 간의 방사사속은 1,000~2,000m/분으로 낮아 잠재권축성을 원하는 수준으로 향상시킬 수 없었다.In the case of the conventional direct-stretching method, the winding speed is 4,000 ~ 5,000m / min, but the spinning speed between the lower detention and the first gourd roller is 1,000 ~ 2,000m / min. .
따라서, 지금까지는 점도가 상이한 두종류의 폴리머를 사이드 바이 사이드형으로 복합방사하여 잠재권축성 복합섬유를 제조할때에는 방사직접연신 방식보다 방사드라프트가 상대적으로 큰 포이(POY) 방식으로 제조해 오고 있다. 여기서, 포이(POY) 방식이란 부분배향결정화된 원사를 생산하는 방식으로서 방사드레프트(Draft)가 약 80~120 이다.Therefore, until now, two kinds of polymers having different viscosities have been spun into a side by side type to produce latent crimped composite fibers. have. Here, the POY method is a method of producing partially oriented crystallized yarn and has a radial draft of about 80 to 120.
그러나, 상기와 같이 포이(POY) 방식으로 잠재권축성 원사를 제조하는 경우에는 2단계의 추가 연신공정이 필요하여 공정이 복잡해지고 제조원가도 상승하는 문제가 발생 하였다.However, when the latent crimping yarn is manufactured in the POY manner as described above, two additional stretching processes are required, resulting in a complicated process and an increase in manufacturing cost.
또한, 상기 방법은 고점도 폴리머와 저점도 폴리머의 점도 차이에 의해, 방 사 시, 용융상태의 두 종류의 폴리머의 전단속도 및 법선응력차로 인해 비대칭의 스웰링(Swelling)이 증가하여 곡사 현상이 나타나게 되며 이러한 현상은 조업성의 저하로 연결되어 생산 관리적 측면에서 단점으로 작용한다. 또, 고유점도가 상이한 별도의, 동종의 수지를 제조하여야 하며, 한 폴리머의 고유점도의 편차에 따라 잠재권축 성능의 차이를 보일 수 있으므로 폴리머 제조 시 고유점도의 각별한 관리가 요구되는 번거로움이 있었다.In addition, in the method, due to the difference in viscosity between the high viscosity polymer and the low viscosity polymer, the asymmetric swelling increases due to the shear rate and normal stress difference of the two types of polymers in the molten state, resulting in a curvature phenomenon. This phenomenon leads to a decrease in operability, which is a disadvantage in terms of production management. In addition, separate, homogeneous resins having different intrinsic viscosities must be prepared, and since the potential crimp performance can be varied depending on the intrinsic viscosity of one polymer, it is cumbersome to require special management of intrinsic viscosities. .
한편, 고수축을 발현하는 공중합체와 통상의 중합체를 복합방사하고 열수처리하여 고수축 공중합체의 수축 특성으로 인하여 잠재권축 성능을 나타내도록 하는 방법이 있다.On the other hand, there is a method to show the potential crimp performance due to the shrinkage characteristics of the high shrink copolymer by the composite spinning and hot water treatment of the copolymer and high polymer expressing high shrinkage.
그러나 상기 방법으로 제조된 잠재권축형 2성분 복합사를 사용하여 원단을 제조한 후, 열수처리하여 크림프를 형성하면, 고수축 특성의 폴리머로 인해 원단의 과도한 수축이 일어나기 쉽다. 즉, 고수축 폴리머를 이용한 고수축사는 통상 비등수 수축율이 30% 수준으로 매우 높다. 그로 인해, 과도한 수축이 일어나 원단의 폭이 줄어드는 동시에 두께가 두꺼워져 촉감이 거칠어지고 용도에 부합되지 않게 되는 문제가 있었다.However, after fabricating the fabric using the latent crimp type bicomponent composite yarn prepared by the above method, and then forming a crimp by hydrothermal treatment, excessive shrinkage of the fabric is likely to occur due to the polymer of high shrinkage property. That is, high shrinkage yarns using high shrinkage polymers typically have a high boiling water shrinkage of about 30%. Therefore, there is a problem that excessive shrinkage occurs to reduce the width of the fabric and at the same time the thickness is thick, the touch is rough and does not meet the purpose.
한편, 미국특허 6,673,443 등에서는 서로 종류가 상이한 수지인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트와 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포이(POY)방식으로 복합방사 및 권취하여 잠재권축형 2성분 복합사를 제조하는 방법을 게재하고 있다.On the other hand, US Patent 6,673,443 and the like discloses a method for producing a latent crimp-type two-component composite yarn by composite spinning and winding polytrimethylene terephthalate and polyethylene terephthalate, which are resins of different types, in a poy manner.
그러나, 상기 방법은 방사와 연신이라는 별도의 2단계 공정을 각각 거쳐야 하므로 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조된 잠재형 2성분 복합사(도 3 및 도 4)의 비등수 수축율이 높아 큰 크림프를 형성하기 때문에 제편 및 제직 등의 후공정에서 사절 등이 많이 발생하며 조업성(후공정 통과성)이 크게 저하되는 문제가 있었다.However, the method has to go through a separate two-step process of spinning and stretching, respectively, so that the process is not only complicated but also has a high boiling water shrinkage rate of the latent bicomponent composite yarns (FIGS. 3 and 4) to form a large crimp. Therefore, a lot of trimming occurs in the post-process such as knitting and weaving, and there is a problem that the operability (post-process passability) is greatly reduced.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 문제점들을 해소하기 위하여 서로 다른 2종류의 폴리머들을 방사직접연신 방식으로 복합방사 및 권취하여 보다 간단한 공정으로 신축성과 후공정 통과성이 우수한 잠재권축형 2성분 복합사를 제조하기 위한 것이다.
The purpose of the present invention is to solve the conventional problems such as a latent crimped two-component composite yarn having excellent elasticity and post-process passability in a simpler process by complex spinning and winding two different types of polymers in a radial direct stretching method. It is for manufacturing.
본 발명은 잠재권축성이 우수하여 열수처리시 자발적으로 3차원 나선형 구조를 나타내며, 신축성과 후공정 통과성이 우수한 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사를 보다 간소한 공정으로 제조하고자 한다.
The present invention is spontaneous three-dimensional spiral structure spontaneously when hot water treatment due to excellent crimping properties, and to produce a latent crimp polyester bicomponent composite yarn excellent in stretchability and post-process passability in a simpler process.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은 서로 다른 2개의 폴리에스테르계 폴리머를 복합방사하여 2성분 복합사를 제조함에 있어서, 한 성분으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하고 다른 한 성분으로는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하며, 상기 성분들을 방사직접연신 방식으로 복합방사 및 권취하는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method of the present invention for achieving the above object in the production of a two-component composite yarn by complex spinning two different polyester-based polymer, one component uses a polyethylene terephthalate resin and the other The polytrimethylene terephthalate resin is used, and the components are characterized in that the complex spinning and winding in a radial direct stretching method.
또한 본 발명의 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사는 상기 방법으로 제조되어 신도가 30% 이하이고, 비등수 수축율이 10% 이하이고, 크림프 회복율(180℃ ×2분 건열 처리후 측정값)이 40% 이상이고, 크림프 신도가 5% 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the latent crimp polyester bicomponent composite yarn of the present invention was produced by the above method, the elongation is 30% or less, the boiling water shrinkage is 10% or less, the crimp recovery rate (measured after 180 ℃ × 2 minutes dry heat treatment) is 40 % Or more, and crimp elongation is 5% or less.
이하, 본 발명을 첨부한 도면 등을 통하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에서는 서로 종류가 상이한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지를 복합방사한 후, 연속해서 방사된 2성분 복합사를 연신 및 열처리하여 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사를 제조한다.First, in the present invention, a composite spun yarn of polyethylene terephthalate resin and a polytrimethylene terephthalate resin having different types from each other, and then stretch and heat-treat the continuously spun bicomponent composite yarn to prepare a latent crimp polyester bicomponent composite yarn. do.
구체적으로, 본 발명은 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사를 제조함에 있어서, 한 성분으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하고 다른 한 성분으로는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지를 사용하여 도 1과 같이 방사, 연신 및 열처리를 1개의 연속된 공정에서 실시하는 방사직접연신(Spin-Draw) 방식으로 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사(이하, 2성분 복합사"라고 한다)를 제조한다.Specifically, the present invention in producing a latent crimp polyester two-component composite yarn, spinning as shown in Figure 1 by using a polyethylene terephthalate resin as one component and a polytrimethylene terephthalate resin as another component The latent crimp polyester bicomponent conjugated yarn (hereinafter referred to as bicomponent conjugated yarn) is produced by a spin-draw method in which stretching and heat treatment are performed in one continuous process.
도 1은 본 발명의 공정 개략도 이다.1 is a process schematic diagram of the present invention.
본 발명의 2성분 복합사를 구성하는 2개의 성분, 다시 말해 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지, 들은 사이드 바이 사이드 형태(Side by Side type) 또는 심초형(Sheath/core type) 등으로 복합방사된다.Two components constituting the two-component composite yarn of the present invention, that is, polyethylene terephthalate resin and polytrimethylene terephthalate resin, they are in a side by side type (Side by Side type) or a sheath / core type (Sheath / core type), etc. Compound spinning
2성분 복합사를 구성하는 상기 2종류의 폴리머에는 소광제, 자외선 차단제 등의 첨가제를 소량첨가 할 수도 있다.A small amount of additives such as a matting agent and a sunscreen agent may be added to the two kinds of polymers constituting the two-component composite yarn.
본 발명에서 사용하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 통상의 의류용 원사 제조에 사용되는 폴리에스테르 수지이고, 다른 한 성분인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지는 트리메틸렌테레프탈레이트 반복단위가 90몰% 이상인 수지이다. The polyethylene terephthalate resin to be used in the present invention is a polyester resin used in the production of ordinary yarn for garments, and the other polytrimethylene terephthalate resin is a resin having a trimethylene terephthalate repeating unit of 90 mol% or more.
2성분 복합사를 구성하는 서로 다른 2종류의 폴리머들의 단면적 비율(2성분 복합사의 전제 단면적 대비)은 각각 20% 이상이 되도록 복합방사한다.The cross-sectional area ratio (compared to the total cross-sectional area of the two-component composite yarns) of the two different kinds of polymers constituting the two-component composite yarns is composite spun to be 20% or more.
다시 말해, 2성분 복합사의 전체 단면적 대비 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 단면적 비율과 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지의 단면적 비율 모두가 20% 이상이 되도록 한다.In other words, both the cross-sectional ratio of the polyethylene terephthalate resin and the cross-sectional ratio of the polytrimethylene terephthalate resin to the total cross-sectional area of the bicomponent composite yarn are 20% or more.
만약, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 단면적 비율이 20% 미만인 경우에는 2성분 복합사의 권축성능이 나빠져 원단 제조시 신축성과 반발탄력성이 저하된다.If the cross-sectional area ratio of the polytrimethylene terephthalate is less than 20%, the crimping performance of the two-component composite yarn is deteriorated, so that elasticity and resilience in fabric production are lowered.
한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 단면적 비율이 20% 미만인 경우에는 저수축 성분의 부족으로 권축 발현이 어렵고, 고가인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 사용량이 많아져 제조원가가 상승하게 된다.On the other hand, when the cross-sectional ratio of polyethylene terephthalate is less than 20%, the crimping expression is difficult due to the lack of low shrinkage components, and the use amount of expensive polytrimethylene terephthalate increases, leading to an increase in manufacturing cost.
복합방사 및 냉각/고화된 복합사를 제1고뎃로울러(8)와 제2고뎃로울러(9) 사이에서 로울러 간의 선속도 차이를 이용하여 연신되고, 제2고뎃로울러(9)의 온도에 의해 미세 구조가 고정된다.The composite spinning and cooling / solidified composite yarns are drawn between the first high roller (8) and the second high roller (9) using the linear speed difference between the rollers, and are fined by the temperature of the second high roller (9). The structure is fixed.
제1고뎃로울러(8)의 회전선속도는 1,500m/분~3,500m/분이고, 제2고뎃로울러(9)의 회전선속도는 3,800m/분~6,000m/분인 것이 바람직하다.The rotational linear speed of the first
와인더(10)에 권취되는 드럼 1개당 권취량은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 성분의 수축특성을 감안하여 9㎏ 이하, 보다 바람직하기로는 6㎏ 이하, 로 하는 것이 드럼의 형태 변형을 방지하는데 바람직하다.The amount of winding per drum wound on the
본 발명에서는 종래 2단계 공법인 포이(POY) 방식 대신에 방사직접연신(Spin-Draw) 방식으로 2성분 복합사를 제조하기 때문에 제조공정이 간소화되는 장 점이 있다.In the present invention, the manufacturing process is simplified because the two-component composite yarn is manufactured by a spin-draw method instead of the POY method, which is a conventional two-step method.
아울러, 본 발명의 발명으로 제조된 2성분 복합사는 도 6과 같이 편평한 외관을 갖기 때문에 제직 또는 제편 등의 후공정의 통과성이 매우 우수하여 조업성이 크게 향상되며, 권축성능이 우수하여 제직, 제편 후 열수처리시 원단상에 미세한 권축이 발현되어 양호한 신축성과 반발탄력성을 발현하는 장점이 있다.In addition, since the two-component composite yarn manufactured by the present invention has a flat appearance as shown in FIG. 6, the passability of the post-process such as weaving or weaving is very excellent, and the operability is greatly improved, and the crimping performance is excellent, such as weaving, After crimping, the fine crimp is expressed on the fabric during the hydrothermal treatment, which has the advantage of expressing good elasticity and resilience.
이에 반해, 종래 2단계 공법인 포이(POY) 방식으로 제조된 2성분 복합사는 도 5와 같이 열수처리전에 이미 큰 크림프가 형성되어 있어서 제직 또는 제편시 사절 등이 많이 발생하여 후공정 통과성(조업성)이 나빠지는 문제가 있었다.On the contrary, the two-component composite yarn manufactured by the POY method, which is a conventional two-stage method, has a large crimp formed before the hydrothermal treatment as shown in FIG. ) Had a problem of worsening.
이상에서 설명한 방법으로 제조된 본 발명의 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사는 신도가 30% 이하이고, 비등수 수축율이 10% 이하이고, 180℃에서 2분 동안 건열처리후 측정한 크림프 회복율이 40% 이상이고, 크림프 신도가 5% 이하이다.The latent crimp polyester bicomponent composite yarn of the present invention prepared by the method described above has an elongation of 30% or less, a boiling water shrinkage of 10% or less, and a crimp recovery rate measured after dry heat treatment for 2 minutes at 180 ° C. It is more than% and crimp elongation is 5% or less.
상기의 크림프 신도가 5%를 초과하는 경우에는 원사 자체의 크림프가 많아져 해사시 장력을 세밀하게 관리해야 하고 후공정 통과성이 저하된다.When the crimp elongation of more than 5%, the crimp of the yarn itself is increased, so the tension in the sea must be carefully managed and the post-process passability is reduced.
또한, 상기의 신도가 30%를 초과하는 경우에는 연신능력이 충분하지 못하여 원단 제조시 신축성이 부족하게 된다.In addition, when the above elongation is more than 30%, the stretching ability is not enough, the elasticity is insufficient during fabrication.
또한, 비등수 수측율이 10%를 초과하는 경우에는 원사의 수축율이 높아져 원단 제조시 원단이 두꺼워져 촉감이 나빠진다.In addition, when the boiling water measuring rate exceeds 10%, the shrinkage of the yarn is increased, and the fabric becomes thick during fabric production, resulting in poor touch.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.
실시예 1Example 1
통상의 의류용 폴리에틸렌테레프탈레이트를 한 성분으로 사용하고, 트리메틸렌테레프탈레이트 반복단위가 95몰%인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 다른 한 성분으로 사용하여, 이들을 방사직접연신 방식으로 사이드 바이 사이드 형태로 복합방사 및 권취하여 60데니어/24필라멘트의 2성분 복합사를 제조하였다.Using general polyethylene terephthalate for clothing as one component, and polytrimethylene terephthalate having 95 mol% of trimethylene terephthalate repeating unit as another component, and combining them in a side-by-side form in a radial direct stretching method Spinning and winding to prepare a two-component composite yarn of 60 denier / 24 filaments.
이때, 2성분 복합사 전체 단면적 대비 폴리에텔렌테레프탈레이트의 단면적 비율과 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 단면적 비율을 각각 50%로 하였고, 제1고뎃로울러의 회전선속도는 2,000m/분으로 하고 제2고뎃로울러의 회전선속도는 4,000m/분으로 하여 이들 간의 연신비를 2.0배로 하였고, 제2고뎃로울러의 온도는 140℃로 하였다.At this time, the ratio of the cross-sectional area of the polyethylene terephthalate and the cross-sectional area of the polytrimethylene terephthalate to the total cross-sectional area of the bicomponent composite yarn was 50%, respectively, and the rotational linear velocity of the first gourd roller was 2,000 m / min and the second was The rotational linear speed of the high roller was 4,000 m / min, the draw ratio between them was 2.0 times, and the temperature of the second high roller was 140 ° C.
상기와 같이 제조된 2성분 복합사를 경사 및 위사로 사용하여 제직한 후, 정련, 축소, 알칼리 감량(감량율 : 30%), 수세, 염색 및 가공하여 가공 직물을 제조하였다.After weaving using the two-component composite yarn prepared as described above as warp and weft yarn, refined, reduced, reduced alkali (reduction rate: 30%), washed, dyed and processed to prepare a processed fabric.
제조된 2성분 복합사 및 가공 직물의 물성들을 후술하는 방법으로 측정한 결과는 표 2와 같다.The properties of the prepared two-component composite yarns and processed fabrics measured by the method described below are shown in Table 2.
실시예 2 내지 실시예 5Examples 2-5
폴리트리메틸렌테레프탈레이트내의 트리메틸렌테레프탈레이트 반복단위 몰%와 각 성분의 단면적 비율을 아래 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 2성분 복합사 및 가공직물을 제조하였다.The two-component composite yarns and fabrics were manufactured under the same process and conditions as in Example 1 except that the molar% of trimethylene terephthalate repeating units in the polytrimethylene terephthalate and the cross-sectional ratio of each component were changed as shown in Table 1 below. It was.
제조한 2성분 복합사 및 가공직물의 물성들을 후술하는 방법으로 측정한 결 과는 표 2와 같다.The physical properties of the prepared two-component composite yarns and fabrics were measured by the method described below.
비교실시예 1Comparative Example 1
한 성분으로 고유점도가 0.53인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 다른 한 성분으로 고유점도가 0.67인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 2성분 복합사를 제조하였다.A two-component composite yarn was prepared in the same process and conditions as in Example 1 except that polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.53 was used as one component and polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.67 was used as another component.
제조한 2성분 복합사 및 가공직물의 물성들을 후술하는 방법으로 측정한 결과는 표 2와 같다.The properties of the manufactured two-component composite yarns and processed fabrics measured by the method described below are shown in Table 2.
비교실시예 2Comparative Example 2
한 성분으로 고유점도가 0.85인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 다른 한 성분으로 고유점도가 1.05인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 2성분 복합사를 제조하였다.Two-component composite yarns under the same process and conditions as in Example 1 except that polytrimethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.85 was used as one component and polytrimethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 1.05 was used as another component. Was prepared.
제조한 2성분 복합사 및 가공직물의 물성들을 후술하는 방법으로 측정한 결과는 표 2와 같다. The properties of the manufactured two-component composite yarns and processed fabrics measured by the method described below are shown in Table 2.
비교실시예 3Comparative Example 3
한 성분으로 폴리에틸렌테르프탈레이트에 이소프탈릭 애시드 13몰%가 공중합된 고수축 폴리에스테르를 사용하고, 다른 한 성분으로는 통상의 의류용 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 2성분 복합사를 제조하였다.The same processes and conditions as in Example 1 were used except that a high shrinkage polyester copolymerized with 13 mole% of isophthalic acid in polyethylene terephthalate was used as one component, and a general polyethylene terephthalate for clothing was used as the other component. To prepare a two-component composite yarn.
제조한 2성분 복합사 및 가공직물의 물성들을 후술하는 방법으로 측정한 결과는 표 2와 같다.The properties of the manufactured two-component composite yarns and processed fabrics measured by the method described below are shown in Table 2.
비교실시예 4Comparative Example 4
방사직접연신 방식 대신에 포이(POY) 방식으로 방사를 실시한 후 별도로 연신을 실시하였다. Instead of direct spinning, spinning was carried out in a POY manner, followed by stretching.
방사속도는 3,000m/분으로 하였다. 연신온도는 180℃, 연신속도는 600m/분으로 하였다.The spinning speed was 3,000 m / min. The stretching temperature was 180 ° C. and the stretching speed was 600 m / min.
연신비는 1.4이며 잔류신도는 30%가 되도록 하였다.The draw ratio was 1.4 and the residual elongation was 30%.
제조한 2성분 복합사 및 가공직물의 물성들을 후술하는 방법으로 측정한 결과는 표 2와 같다. The properties of the manufactured two-component composite yarns and processed fabrics measured by the method described below are shown in Table 2.
본 발명에 있어서, 잠재권축형 2성분 복합사의 각종 물성은 아래와 같은 방법으로 평가 하였다.In the present invention, various physical properties of the latent crimp two-component composite yarn were evaluated by the following method.
·비등수 수축율(Sr) 및 크림프 회복율(CR)Boiling Water Shrinkage (Sr) and Crimp Recovery (CR)
먼저, 데니어 크릴에서 권회수 10회로 하여 타래를 만든다(권취시 장력은 표시섬도ㅧ 1/10g). 제작한 실타래에 초하중(표시섬도×1/20g)과 정하중(표시섬도× 2g)을 달고 길이 L0 를 측정한다. 이 타래를 100℃의 수중에서 15분간 열처리한 후 끄집어내어 흡습지로 물을 제거한 후 실내에서 12시간 방치한 후 초하중과 정하중을 달고 길이를 측정한다(L1). 이것을 물(20℃±2℃) 속에서 2분 방치후 시료의 길이를 측정한다(L2). 정하중을 제거하고 3분간 방치 후 시료의 길이를 측정한다(L3). 이와 같이 측정된 값들을 아래식에 대입하여 비등수 수축율(Sr)과 크림프 회복율(CR)을 계산한다. First, a skein is made with 10 turns of denier krill (the tension at the time of winding is 1/10 g of the display fineness). Measure the length L 0 by attaching the initial load (display fineness x 1 / 20g) and the static load (display fineness x 2g) to the produced thread. After heat treatment for 15 minutes in water at 100 ℃, take out the water by removing the absorbent paper and left for 12 hours in the room and then measure the length with the super load and static load (L 1 ). After standing for 2 minutes in water (20 ℃ ± 2 ℃) to measure the length of the sample (L 2 ). Remove the static load, leave for 3 minutes and measure the length of the sample (L 3 ). The measured values are substituted into the following equation to calculate the boiling water shrinkage ratio (Sr) and the crimp recovery ratio (CR).
크림프 신도(ECrimp elongation (E crimpcrimp , %),%)
먼저, 데니어 크릴에서 권회수 10회로 하여 타래를 만든다(권취시 장력은 표시섬도×1/10g). 제작한 실타래에 초하중 (표시섬도×1/20g)과 정하중 (표시섬도×2g)을 달고 길이 L0를 측정한다.First, a skein is made with 10 turns of denier krill (the tension at the time of winding is displayed fineness x 1 / 10g). The super thread (display fineness × 1 / 20g) and static load (display fineness × 2g) are attached to the manufactured thread Measure L 0 .
정하중만 제거한 후 5분간 방치한 후 길이(L4)를 측정한다.After removing only the static load, leave for 5 minutes and measure the length (L 4 ).
이와 같이 측정된 값은 아래식에 대입하여 크림프 신도를 계산한다.The measured value is substituted into the following equation to calculate the crimp elongation.
직물의 신도(%)% Elongation of fabric
직물의 신도는 한국공업규격KS K 0352의 "스트레치 직물의 신축성 시험 방법"에 의하여 측정한다. 즉, 정속 신장법으로써 직물에 대한 인장 시험이 가능한 인장시험기를 사용하여 인장시험을 실시하되 직물의 파지 간격은 20cm가 되도록 하여 정속으로 신장시켜 하중이 1.5kgf 가 되는 곳의 신도(%)를 구한다. 경사 방향과 위사 방향 모두 실시하되 각 5회 측정하고 평균을 한다. Fabric elongation is measured according to the Korean Industrial Standard KS K 0352 "Stretch Test Method for Stretch Fabrics". In other words, the tensile test is carried out using a tensile tester capable of a tensile test on the fabric. The elongation of the fabric is 20 cm so that it is stretched at a constant speed to obtain an elongation (%) where the load becomes 1.5 kgf. . Perform both inclined and weft directions, measuring five times and averaging them.
직물의 신장회복율(%)Elongation recovery rate of fabric (%)
직물의 신장회복율은 직물의 신도에서와 같이 KS K 0352에 의하여 측정한다. 즉, 상기의 방법으로 구한 신도의 80%가 되는 길이까지 정속 신장시킨 후 1분간 방치하고 같은 속도로 회복시키고 다시 3분간 방치하고 다시 신도의 80%가 되는 길이까지 같은 속도로 신장시킨다. 이러한 신장을 10회 실시하고 하중을 제거하였을 때의 길이를 측정하고 이를 아래의 식에 대입하여 직물의 신장회복율을 구한다. 경사 및 위사 방향으로 모두 실시하며 각 5회 측정하여 평균한다The elongation recovery of the fabric is measured by KS K 0352 as in the fabric elongation. That is, it is stretched at a constant speed to the length of 80% of the elongation obtained by the above method, left for 1 minute, recovered at the same speed, left for another 3 minutes, and stretched at the same speed to the length of 80% of the elongation again. This stretch is performed 10 times and the length when the load is removed is measured and substituted into the following equation to obtain the stretch recovery rate of the fabric. Perform in both warp and weft directions, average 5 times each
단, L5 : 직물 시험편의 신도의 80%까지 당긴 길이However, L 5 : length drawn up to 80% of the elongation of the fabric test piece
L6 : 반복하중 10회 준 다음 하중을 제거하고 3분간 방치한 길이L 6 : Length after removing 10 times of load after giving 10 repetitive loads
이상의 평가 결과에서 볼 수 있듯이 실시예의 잠재권축사는 비등수 수축율이 충분히 낮아 원단의 폭 조절이 용이하며, 크림프 회복이 매우 우수하여 신축성 원단의 제조가 용이하다. 또 직물의 신장회복율에 있어서도 매우 높은 회복율을 보이고 있어 원단의 신장에 따른 변형이 적고 형태 안정성이 매우 뛰어나다. As can be seen from the above evaluation results, the latent crimping yarn of the embodiment is sufficiently low in boiling water shrinkage so that the width of the fabric can be easily adjusted, and the crimp recovery is excellent, thus making it easy to manufacture the stretchable fabric. In addition, the recovery rate of the fabric shows a very high recovery rate, there is little deformation due to the elongation of the fabric and the shape stability is excellent.
또, 크림프 신도가 매우 낮아 원사 상태에서의 크림프가 거의 없어 제편 등 후공정 시 공정 통과성이 극히 우수하다. In addition, the crimp elongation is very low, and there is almost no crimp in the yarn state, and thus the process passability is extremely excellent during the post-processing such as shaving.
그러나, 비교실시예에 있어서는 크림프 신도가 높아 후가공 공정성이 매우 불량하다.
However, in the comparative example, crimp elongation is high and post-processing processability is very bad.
본 발명은 간소화된 제조공정으로 제편 등의 후공정 통과성이 우수하며 직물/편물 제조시 양호한 신축성을 발현하는 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사를 제조할 수 있다.The present invention can produce a latent crimp polyester bicomponent composite yarn having excellent post-process passability, such as a knitting, in a simplified manufacturing process and expressing good elasticity in fabric / knit production.
아울러, 본 발명의 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사는 직편물 제조시 특유의 미세 크림프를 발현하여 양호한 신축성을 부여하고 부드러운 촉감과 반발탄력성도 발현하는 장점이 있다.In addition, the latent crimp polyester 2-component composite yarn of the present invention has a merit of expressing a unique fine crimp when producing a knitted fabric, giving good elasticity and expressing a soft touch and resilience.
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