KR20120074418A - 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 방사공정을 통해 제조된 아라미드 필라멘트를 지관에 권취한 후 다시 풀어서 절단하는 종래의 제조방법 대신에, 충분한 수분을 함유하고 결정성이 떨어지는 아라미드 필라멘트를 이용함에 따라 권축성이 우수하고, 아라미드 필라멘트 제조공정과 스테이플 제조공정이 연속적으로 수행됨에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법은 300 g/d 이상의 탄성률을 갖는 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정; 연속해서 상기 제조된 아라미드 필라멘트들을 권취하지 않고 합쳐서 토우(tow)를 제조하는 공정; 상기 토우를 열처리하는 공정; 상기 열처리한 토우에 권축(crimping)을 부여하는 공정; 및 상기 권축된 토우를 절단하는 공정을 포함한다.

Description

아라미드 스테이플 섬유의 제조방법{Method for manufacturing Aramid staple fiber}

본 발명은 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고강도를 가지면서 벌키성이 우수한 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 아라미드 섬유로 통칭되는 방향족 폴리아미드 섬유는, 벤젠 고리들이 아미드기(CONH)를 통해 직선적으로 연결된 구조를 갖는 파라계 아라미드 섬유와 그렇지 않은 메타계 아라미드 섬유를 포함한다. 파라계 아라미드 섬유는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 5㎜ 정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있다.

이러한 아라미드 섬유는 내열성, 난연성, 내약품성, 강도 등이 우수하여, 소방복, 방호복, 안전 장갑 등에 많이 사용되어 왔지만, 강고한 분자구조와 결정성이 높아 치밀한 구조를 가짐에 따라 염색이 원활하게 이루어지지 않아 다양한 색상을 얻을 수 없고 벌키성이 떨어져 촉감이 좋지 않으며 탄성력이 떨어져 착용시 활동성에 많은 제약을 받는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하고자 제조된 아라미드 필라멘트들이 합쳐 토우를 만든 후 이에 권축(crimp)을 부여한 후 일정한 길이로 절단하여 제조한 아라미드 스테이플에 대한 기술이 제안되었다.

그러나, 이와 같은 종래의 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 방사공정을 통해 제조된 아라미드 필라멘트를 지관에 일단 권취한 후 다시 풀어 절단하는 공정을 거치게 되므로 공정이 복잡하고 공정시간이 길어지는 문제가 있다.

둘째, 방사공정을 통해 제조된 아라미드 필라멘트를 지관에 권취하기 전에 아라미드 필라멘트에 방사 유제를 부여해야 하는데, 이와 같은 방사 유제는 지관에 권취할 때 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이므로 지관으로부터 아라미드 필라멘트를 푼 후에는 부여된 방사 유제를 다시 제거해야 하는 번거로움이 있다. 즉, 아라미드 스테이플 섬유는 방적사 제조에 이용되기 때문에 방적공정의 조업성 향상을 위해서 아라미드 스테이플 섬유에는 방적 유제가 처리되어 있어야 하는데, 방적 유제와 방사 유제는 전술한 바와 같이 그 역할이 달라 그 조성이 서로 상이하고, 그로 인해서 아라미드 필라멘트에 방적 유제를 부여하기 전에 방사 유제를 제거해야 하는 번거로움이 있다.

셋째, 아라미드 필라멘트를 지관으로부터 풀어 토우를 만드는 공정 중에 아라미드 필라멘트에 장력이 가해져 토우 만드는 공정이 용이하지 않게 되는 문제가 있다.

넷째, 굽힘 탄성률이 떨어지는 아라미드 필라멘트를 사용함에 따라 스테이플의 권축성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명은 방사공정을 통해 제조된 아라미드 필라멘트를 지관에 권취한 후 다시 풀어서 절단하는 종래의 제조방법 대신에, 충분한 수분을 함유하고 결정성이 떨어지는 아라미드 필라멘트를 이용함에 따라 권축성이 우수하고, 아라미드 필라멘트 제조공정과 스테이플 제조공정이 연속적으로 수행됨에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명은, 300 g/d 이상의 탄성률을 갖는 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정; 연속해서 상기 제조된 아라미드 필라멘트들을 권취하지 않고 합쳐서 토우(tow)를 제조하는 공정; 상기 토우를 열처리하는 공정; 상기 열처리한 토우에 권축(crimping)을 부여하는 공정; 및 상기 권축된 토우를 절단하는 공정을 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따르면 종래에 비하여 공정이 단순하고 공정시간이 감소하며 방사 유제의 부여 및 제거가 필요하지 않아 경제적이고, 아라미드 필라멘트를 지관으로부터 푸는 공정이 필요치 않게 되어 토우 만드는 공정이 용이한 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따르면 충분한 수분을 함유하고 결정성이 낮은 아라미드 필라멘트를 사용함에 따라 권축성이 우수한 아라미드 스테이플 섬유를 얻을 수 있다.

이렇게 권축성이 우수한 아라미드 스테이플 섬유는 방호복, 장갑, 소방복, 등 다양한 분야에 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 스테이플 섬유의 제조공정에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 필라멘트의 제조공정에 대한 개략도이다.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.

본 발명에서 사용된 "방사 속도"는 응고 공정을 마친 필라멘트의 이동 속도를 의미한다.

본 발명에서 사용된 "스테이플 1 본"은 1 가닥의 스테이플들이 여러 개 모여서 이루어진 스테이플 섬유를 의미한다.

본 발명에서 사용된 "스테이플 1 가닥"은 최소 단위의 모노 스테이플 섬유를 의미한다.

이하, 본 발명에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 스테이플 섬유의 제조공정에 대한 개략도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명은 아라미드 필라멘트(10)를 제조하는 공정과 제조된 아라미드 필라멘트(10)를 이용하여 아라미드 스테이플 섬유를 제조하는 공정으로 크게 나누어볼 수 있다.

상기 아라미드 필라멘트(10)는 다음의 공정으로부터 제조될 수 있다.

먼저, 방향족 폴리아미드 중합체는 제조한다. 상기 방향족 폴리아미드 중합체는 방향족 디아민을 중합용매에 녹여 혼합용액을 준비하고 준비된 혼합용액에 방향족 디에시드를 첨가시켜 중합시킴으로써 제조할 수 있다.

이어서, 필라멘트를 제조할 수 있다. 상기 필라멘트는 제조된 방향족 폴리아미드 중합체를 황산에 녹여 만든 방사도프를 방사 구금(110)을 이용하여 방사한 후 에어 갭(air gap)을 거쳐 응고조(120) 내에서 응고시킴으로써 제조할 수 있다.

이어서, 수세조(130)를 통과시켜 얻어진 필라멘트에 잔존하는 황산을 제거한다. 상기 필라멘트에 잔존하는 황산은 물, 또는 물과 알칼리 용액의 혼합용액을 이용한 수세공정을 통해 제거될 수 있다. 상기 수세 공정은 다단계로 수행될 수 있다.

다음, 수세된 필라멘트의 수분율을 조절하여 아라미드 필라멘트(10)를 제조할 수 있다. 상기와 같이 수세를 거친 필라멘트는 과도한 수분을 함유하기 때문에 상기 수세된 필라멘트로부터 수분을 제거하여 소정의 수분율을 갖도록 조절할 수 있다. 상기 수세된 필라멘트로부터 수분을 제거하는 방법은 다양한 방법을 통해 가능한데, 예를 들어 낮은 온도로 설정된 건조 롤러(140)를 이용하여 수행할 수 있다.

상기 아라미드 필라멘트(10)는 300 g/d 이상의 탄성률을 가질 수 있다. 즉, 상기 아라미드 필라멘트(10)는 강직한 분자 구조를 가짐에 따라 높은 탄성률을 갖고 있고 이에 따라 굽힘 탄성률이 매우 큰 특성이 있다.

이러한, 아라미드 필라멘트(10)는 방향족 구조를 포함하고 아미드 기로 연결된 모든 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 아라미드 필라멘트(10)는 파라 방향족 폴리아미드, 메타 방향족 폴리아미드, 치환기를 갖는 방향족 화합물이 공중합된 방향족 폴리아미드 및 이들의 혼합물일 수 있다. 특히, 파라계 방향족 폴리아미드는 방향족 분자사슬이 직선을 이룸으로써 강직한 성질을 가짐에 따라 인장 강도 및 탄성률이 매우 높은 특성이 있다.

이러한 강직한 분자 구조를 가지는 아라미드 필라멘트(10)에 권축(crimp)을 보다 용이하게 부여하기 위해 상기 제조된 아라미드 필라멘트(10)는 5 % 이상의 수분율을 가질 수 있다. 바람직하게는 상기 아라미드 필라멘트(10)는 10 % 이상의 수분율을 가질 수 있다. 더불어, 상기 아라미드 필라멘트(10)는 25 % 이하의 수분율을 가질 수 있는데, 만일 상기 수분율이 25 %를 초과할 경우 균일한 수분율을 유지할 수 없고 이에 따라 균일한 물성을 갖는 필라멘트(10)를 제조하기가 곤란할 수 있다.

상기 아라미드 필라멘트(10)는 낮은 결정화도를 가질 수 있다. 즉, 상기 아라미드 필라멘트(10)는 가급적 낮은 온도에서 처리되지 때문에 분자사슬의 치밀성이 떨어짐에 따라 낮은 결정화도를 가지게 된다.

이와 같이, 낮은 결정화도와 높은 수분율을 갖는 아라미드 필라멘트(10)는 굽힘 탄성률이 낮음으로써 외력에 의해 쉽게 구부려질 수 있고 이에 따라 권축이 용이하게 생성될 수 있다.

다음으로, 상술한 바와 같이 제조된 아라미드 필라멘트(10)를 이용하여 연속적으로 아라미드 스테이플 섬유를 제조한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 아라미드 필라멘트(10)의 제조 공정과 아라미드 스테이플 섬유의 제조 공정은 동일한 장치에서 제조될 수 있다. 즉, 제조된 아라미드 필라멘트(10)는 지관에 권취(winding)하지 않고 연속적으로 아라미드 스테이플 섬유의 제조 공정에 투입된다. 이와 같이 상기 아라미드 필라멘트(10)와 아라미드 스테이플 섬유가 연속적으로 제조될 수 있기 때문에 상기 아라미드 스테이플 섬유의 생산량이 크게 향상될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 아라미드 필라멘트(10)는 300 내지 1000 분/미터의 방사속도에서 제조될 수 있다. 만일, 상기 방사속도가 300 분/미터 미만일 경우 생산량이 크게 향상되지 않기 때문에 경제성이 떨어지고, 반면 상기 방사속도가 1000 분/미터를 초과할 경우 공정 제어가 어렵기 때문에 생산이 곤란할 수 있다.

상기 아라미드 필라멘트(10)로부터 아라미드 스테이플 섬유의 제조 공정은 다음과 같은 공정으로 이루어질 수 있다.

먼저, 완성된 아라미드 필라멘트(10)들을 서로 합쳐서 토우를 제조한다. 즉, 집속 롤러(200)를 이용하여 각 방사 장치(100)로부터 제조된 아라미드 필라멘트(10)들을 서로 집속시킴으로써 다발 형태의 토우를 제조한다. 방사 장치(100)를 통해 제조된 각 아라미드 필라멘트(10)는 굵기인 총 섬도가 작기 때문에 용이하게 굽혀짐에 따라 쉽게 권축을 부여할 수 있다. 그러나 이와 같이 총 섬도가 작은 아라미드 필라멘트(10) 하나만을 이용하여 아라미드 스테이플 섬유를 제조할 경우 생산성이 지극히 저조할 수 있다. 따라서, 각 방사 장치(100)로부터 제조된 각 아라미드 필라멘트(10)들을 합쳐서 큰 총 섬도를 갖는 다발 형태의 토우를 제조함으로써 아라미드 스테이플 섬유의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

이어서, 상기 토우를 열처리한다. 즉, 상기 토우를 열처리함으로써 분자 구조가 이완됨에 따라 굽힘 탄성률이 낮아지기 때문에 후술할 권축이 쉽게 생성될 수 있다. 이러한 열처리 공정은 다양한 방법을 통해 수행될 수 있는데, 예를 들어, 고온의 롤러를 이용하여 직접적으로 토우를 열처리할 수 있고, 또한 적외선을 토우에 조사하여 간접적으로 토우를 열처리할 수 있다.

특히, 스팀 발생 장치가 설치된 열처리부(400)를 이용하여 토우를 직접 가열할 경우, 고온의 열과 함께 수분을 다량 상기 토우에 부여할 수 있기 때문에 열효율이 우수하고 수분은 가소제 역할을 하기 때문에 토우의 굽힘 탄성률을 크게 떨어뜨리고 이에 따라 토우에 권축이 쉽게 생성될 수 있다.

상기 열처리 온도는 토우의 유리전이 온도에 따라 적절하게 조절한다. 즉, 유리전이 온도 이상에서 충분히 토우를 열처리하는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 과도한 온도에서 열처리할 경우 토우의 결정 구조가 크게 변함에 따라 물성이 저하될 수 있기 때문에 과도한 고온 처리를 피하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 상기 토우를 열처리하는 공정 이전에 상기 토우에 제1차 유제를 부여할 수 있다. 상기 토우에 방적용 유제를 부여하는 공정은 다양한 방법을 통해 수행될 수 있는데, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 방적용 유제가 담기 유제 욕조(300)에 상기 토우를 통과시킴으로써 토우에 방적용 유제를 부여할 수 있다.

이와 같이 방적용 유제가 부여된 토우는 집속성이 향상되고 마찰력이 감소하기 때문에 이후 공정이 원활하게 진행될 수 있고 이에 따라 생산효율이 크게 향상될 수 있다.

상기 방적용 유제의 함량은 토우의 총 섬도에 따라 적절하게 부여한다. 만일 방적용 유제 함량이 부족할 경우 권축이 원활하게 발현되지 않음에 따라 벌키성이 저하될 수 있고, 반면 방적용 유제 함량이 과할 경우 열처리 후 토우가 딱딱해짐에 따라 권축이 원활하게 발현되지 않고 공정성이 저하될 수 있다.

이에 따라, 방적 유제는 최종적인 아라미드 스테이플 섬유에서 0.1 내지 1 중량%로 포함될 수 있도록 처리하는 것이 바람직한데, 일반적으로 방적 유제를 처리한 후 최종적인 아라미드 스테이플 섬유를 얻기까지의 공정 과정에서 롤러와의 접촉 등에 의해서 방적 유제가 필라멘트로부터 이탈됨을 감안할 때 충분한 양의 방적 유제를 필라멘트에 부여해야 하며, 바람직하게는 필라멘트에 0.5 ~ 2 중량%로 방적 유제를 처리하는 것이 최종적인 아라미드 스테이플 섬유에서 0.1 내지 1 중량%로 방적 유제가 포함될 수 있어 바람직하다.

이어서, 열처리된 토우에 권축을 부여한다. 상기 토우에 권축을 부여하는 공정은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 톱날이 표면에 형성된 기어 롤러가 설치된 기어박스 장치, 또는 닥터 브레이드가 설치된 스터퍼 박스를 이용하여 열처리된 토우에 권축을 부여할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 제조된 권축된 토우의 크림프 수는 3 ~ 15개/인치가 바람직하다. 상기 크림프 수가 3개/인치 미만일 경우에는 벌키성이 낮아 촉감 및 외관이 떨어지고, 상기 크림프 수가 15개/인치를 초과하게 될 경우에는 벌키성이 너무 높아 공정성이 저하되는 문제가 있기 때문이다. 한편, 상기 크림프 수는 ASTM D3937:2000 규정에 준하여 측정된다.

이어서, 권축된 토우를 소정의 길이로 절단한다. 즉, 요구되는 제품에 따라 토우를 일정한 길이로 절단하여 아라미드 스테이플 섬유를 제조한다. 상기 절단 공정은 균일한 길이를 갖는 단섬유들을 얻기 위해 장력이 부여된 상태에서 수행될 수 있다. 상기 얻어진 아라미드 스테이플 섬유의 길이가 30 ~ 150 ㎜ 범위가 되도록 절단하는 것이 바람직한데, 길이가 30 ㎜ 미만일 경우나 150 ㎜를 초과할 경우에는 방적공정이 원활하게 진행되지 못하기 때문이다.

한편, 상기 토우에 권축을 부여하는 공정 이후에 상기 권축된 토우(20)에 제2차 유제를 부여할 수 있다. 즉, 상술한 열처리 공정 및 권축 공정에서 유실된 방적 유제를 보충함으로써 이후 공정을 원활하게 진행하고자 권축된 토우(20)에 제2의 방적 유제를 부여할 수 있다. 상기 제2의 방적 유제 부여 공정은 방적 유제를 보충하는 차원이기 때문에 유제 노즐(600)을 이용하여 간단하게 수행될 수 있다.

또한, 상기 제2의 방적 유제가 처리된 권축된 토우(20)를 건조할 수 있다. 즉, 권축된 토우(20)의 형태 안정성을 향상시키고 유제의 점도를 조절하여 상기 절단 공정을 원활하게 진행시키고자 상기 권축된 토우(20)를 건조부(700)에 통과시켜 건조한다.

상술한 바와 같이 제조된 아라미드 스테이플 섬유는 70 내지 140 °의 권축각을 가질 수 있다. 이와 같이 범위의 낮은 권축각을 갖는 아라미드 스테이플 섬유는 우수한 권축성을 가지게 되고, 이렇게 우수한 권축성을 갖는 아라미드 스테이플 섬유는 방호복, 장갑, 소방복, 등 다양한 분야에 이용할 수 있다.

또한, 아라미드 필라멘트(10)를 권취하지 않고 연속적으로 아라미드 스테이플 섬유를 제조함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 먼저, 동일한 장치를 이용함으로써 공정을 단순화시킬 수 있고 생산성 및 생산효율을 향상시킬 수 있기 때문에 경제성이 우수할 수 있다. 또한, 아라미드 필라멘트(10)의 굽힘 탄성률이 낮기 때문에 우수한 권축성을 갖는 아라미드 스테이플 섬유를 얻을 수 있다.

또한, 상기 아라미드 스테이플 섬유는 10 g/d 이상의 인장 강도를 갖는다. 이와 같이 우수한 인장 강도를 갖는 아라미드 스테이플 섬유는 높은 인장 강도가 요구되는 방호복 등에 이용할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐으로 이것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안 된다.

실시예 1

파라 방향족 폴리아미드 중합체를 100%의 황산용매에 용해시켜 제조한 20 중량%의 방사도프를 구금(110)을 통해 방사한 후 에어 갭을 거쳐 응고조(120) 내에서 응고시킴으로써 필라멘트를 제조하고, 상기 필라멘트를 수세조(130)를 통해 황산을 제거하고 50 ℃로 유지된 건조 롤러(140)에서 수분을 제거하여 15 %의 수분율을 갖는 아라미드 필라멘트(10)를 제조하였다.

연속적으로 상술한 각 방사 장치(100)를 통해 제조된 40 개의 아라미드 필라멘트(10)들을 집속 롤러(200)를 이용하여 토우를 제조하고, 상기 토우를 실리콘계 유제가 담긴 유제 욕조(300)에 함침시켜 1 중량%의 제1차 유제를 부여한 후, 130 ℃의 온도 및 3 psi의 압력의 스팀이 분사되는 열처리부(400)에서 토우를 가열하였다.

이어서, 가열된 토우를 스터핑 박스가 장착된 권축부(500)를 통과시킴으로써 8개/인치 크림프 수를 갖는 권축된 토우를 제조하였다.

이어서, 상기 권축된 토우에 유제 노즐(600)을 이용하여 제2의 실리콘 유제를 부여한 후, 60 ℃로 유지된 건조부(700)를 통과시켜 건조시켰다.

이어서, 건조된 토우는 장력이 부여된 상태에서 절단부(800)를 통해 50 ㎜의 길이로 절단되어 아라미드 스테이플 섬유가 제조되었다.

실시예 2 내지 4

전술한 실시예 1에서, 상기 아라미드 필라멘트(10)의 수분율을 각각 5%, 20% 및 25%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 스테이플 섬유를 제조하였다.

비교예

전술한 실시예 1에서, 상기 아라미드 필라멘트(10)를 제조한 이후, 비연속적으로 아라미드 스테이플 섬유를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 스테이플 섬유를 제조하였다.

이를 상세히 설명하면, 상기 필라멘트를 건조한 후 180 ℃의 온도로 유지된 열처리 롤러(미도시)를 이용하여 상기 필라멘트를 열처리하여 3 %의 수분율을 갖는 아라미드 필라멘트(10)를 만든 후 이를 보빈(미도시)에 감아 권취하고, 이러한 40 개의 보빈을 크릴(creel)에 장착한 후 상기 보빈으로부터 아라미드 필라멘트(10)를 해사하여 집속 롤러(200)에 공급하고, 이 후 실시예 1과 동일한 공정을 수행함으로써 아라미드 필라멘트(10)로부터 비연속적으로 아라미드 스테이플 섬유를 제조하였다.

위 실시예 및 비교예 들에 의해 얻어진 아라미드 스테이플 섬유의 물성은 다음의 방법으로 측정하고, 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.

아라미드 스테이플 섬유의 권축각 (°) 측정

아라미드 스테이플 섬유의 권축각은 다음의 방법으로 측정한다.

1) 제조된 아라미드 스테이플 섬유에서 임의로 10 본의 스테이플을 샘플링한다.

2) 상기 샘플링된 10 본의 스테이플을 20.0±2.0 ℃의 온도 및 65.0±4.0%의 상대습도에서 24시간 동안 컨디셔닝 한다.

3) 상기 컨디셔닝된 10 본의 스테이플에서 각각 1 가닥씩 스테이플을 취하여 모두 10 개의 스테이플 가닥을 샘플링한다.

4) 상기 샘플링된 10 개의 스테이플 가닥을 각각 슬라이드 글라스 위에 놓고 상기 스테이플 가닥이 흔들리지 않은 상태에서 커버 글라스로 상기 슬라이드 글라스 위를 덮은 후, 이를 20.0±2.0 ℃의 온도 및 65.0±4.0%의 상대습도에서 24시간 동안 방치하였다.

5) 디지털 현미경(sometech, KOREA, SV-35)을 이용하여 상기 방치된 각 스테이플 가닥의 중앙부분의 연속된 굴곡지점 10곳을 촬영하고, 이미지 분석 프로그램(sometech, KOREA, ITPlus 4.01.01)을 이용하여 상기 10 곳의 굴곡지점에 대한 각도를 측정하였다.

6) 측정된 10곳의 각도 중 최대치 2곳 및 최소치 2곳을 제외하고 나머지 6개의 값을 취한다.

7) 각 스테이플 가닥으로부터 측정된 6개의 각도를 취합한 후 총 60개의 각도의 평균값을 구하고 이를 권축각으로 한다.

구분	권축각(°)
실시예 1	110
실시예 2	134
실시예 3	106
실시예 4	103
비교예	145

100 : 방사 장치 200 : 집속 롤러
300 : 유제 욕조 400 : 열처리부
500 : 권축부 600 : 유제 노즐
700 : 건조부 800 : 절단부
110 : 구금 120 : 응고조
130 : 수세조 140 : 건조 롤러
10 : 필라멘트 20 : 권축된 토우

Claims (13)

1. 300 g/d 이상의 탄성률을 갖는 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정;
   연속해서 상기 제조된 아라미드 필라멘트들을 권취하지 않고 합쳐서 토우(tow)를 제조하는 공정;
   상기 토우를 열처리하는 공정;
   상기 열처리한 토우에 권축(crimping)을 부여하는 공정; 및
   상기 권축된 토우를 절단하는 공정을 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아라미드 필라멘트는 파라계 방향족 폴리아미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 아라미드 필라멘트는 5% 이상의 수분율을 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 토우를 열처리하는 공정 이전에 토우에 제1차 유제를 부여하는 공정을 더 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 토우에 권축을 부여하는 공정 이후에 상기 권축된 토우에 제2차 유제를 부여하는 공정을 더 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2차 유제가 부여된 권축된 토우를 건조하는 공정을 더 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 아라미드 필라멘트 제조공정은,
   방사도프를 방사 구금을 통해 토출시키는 공정;
   상기 토출된 방사도프를 응고시켜 필라멘트를 제조하는 공정;
   상기 필라멘트를 수세하는 공정; 및
   상기 필라멘트의 수분율을 조정하는 공정을 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 아라미드 스테이플 섬유는 10 g/d 이상의 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 아라미드 스테이플 섬유는 0.01 ~ 1중량%의 방적 유제를 포함하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 스테이플 섬유는 3 ~ 15개/인치의 크림프 수를 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 스테이플 섬유는 30 ~ 150 ㎜의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 스테이플 섬유는 70 ~ 140 °의 권축각을 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 필라멘트는 300 내지 1000 m/분의 방사속도에서 제조되는 것을 특징으로 하는 아라미드 스테이플 섬유의 제조방법.

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