KR20130141484A

KR20130141484A - 폴리아미드 극세 섬유 및 그 용융 방사 방법과 장치

Info

Publication number: KR20130141484A
Application number: KR1020137009386A
Authority: KR
Inventors: 타케아키 코노; 야스키 코바야시; 준 하나오카
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-12-26
Also published as: TWI527945B; CN103221589B; WO2012073737A1; JPWO2012073737A1; JP5780237B2; KR101580883B1; EP2647746A1; EP2647746B1; TW201231746A; EP2647746A4; CN103221589A; US20130251992A1

Abstract

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유는 단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하인 폴리아미드 섬유에 있어서 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하이다. 또한, 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법은 방사 구금 외주부에 원주 형상으로 배치된 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터 방출된 용융 방사 사조를, 상기 방사 구금의 중심부의 하부에 있고 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측 또는 외측으로부터 냉각풍을 분사하여 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치(3)를 사용해서 냉각하고, 또한 상기 냉각 장치(3)의 연직 방향 하부에 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주에 따라 형성한 유제 토출용 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치(4)를 사용해서 급유를 행한 후, 집속 가이드형 급유 장치(5)에서 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행한다.

Description

폴리아미드 극세 섬유 및 그 용융 방사 방법과 장치{ULTRAFINE POLYAMIDE FIBER, AND MELT-SPINNING METHOD AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 단사 섬도가 매우 작은 극세 폴리아미드 섬유에 관한 것으로서, 우수한 소프트성, 평활성, 드레이프성, 고흡수성, 고밀도성, 염색 후의 고품위를 직편물에 부여할 수 있는 폴리아미드 극세 섬유에 관한 것이다.

폴리아미드 섬유는 기계적 특성을 비롯해 수많은 뛰어난 특성을 갖고 있기 때문에 의료(衣料) 용도 및 산업자재 용도로 널리 사용되고 있다. 의료 용도 중에서도 가연 가공사는 직물, 편물 등 용도가 넓어 생산량도 상당히 많다. 특히, 단사 섬도가 1.2dtex 이하의 극세 가연 가공사는 포백으로 했을 때 매우 부드러운 촉감이 얻어지고, 또한 보온성, 흡수성도 통상의 단사 섬도의 가연 가공사보다 향상된다. 따라서, 극세 가연 가공사의 시장 요구는 높아지고 있고, 기본화되고 있다.

상기와 같은 폴리아미드 극세 섬유로서는 단사 섬도 1.2dtex 이하의 폴리아미드 수지로 이루어지는 섬유에 있어서 마찰계수, 신도, 열수수축률을 규정한 가연용 폴리아미드 극세 섬유를 사용함으로써 포백에 소프트한 느낌을 부여할 수 있는 가연용 폴리아미드 극세 섬유가 제안되어 있다(특허문헌 1).

또한, 단사 섬도 1.2dtex 이하의 폴리아미드 섬유에 있어서 사조의 15% 신장시의 응력, 인터레이스 개섬부의 개섬 길이를 규정한 가연용 폴리아미드 섬유를 사용함으로써 소프트성이 우수한 가연 권축사가 얻어지는 가연용 폴리아미드 섬유가 제안되어 있다(특허문헌 2).

이들 폴리아미드 극세 섬유에 유제를 균일 부여하는 방법으로서 환상으로 토출 구멍을 배열한 방사 구금으로부터 토출되는 폴리머를 사조의 내주 또는 외주의 전방향으로부터 냉풍을 분사하는 냉각 장치, 소위 환상 침니를 사용해서 단사를 균일하게 냉각하고, 사조를 사이에 두고 마주보는 급유 가이드에 의해 유제를 부여하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 3).

또한, 환상으로 배치된 복수의 토출 구멍을 구비한 방사 구금의 하류측에서 토출 구멍으로부터 토출된 복수의 필라멘트의 내측에 배치되는 플레이트에 각각의 단사를 접촉시킴으로써 단사간에 균일하게 유제를 공급하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 4).

일본국 특허 공개 2005-320655호 공보 일본국 특허 공개 2009-84749호 공보 일본국 특허 공개 2007-126759호 공보 일본국 특허 공개 2010-126846호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1, 2에 기재된 방법으로 단사 섬도 0.5dtex 이하로 더욱 극세의 폴리아미드 섬유를 제조하려고 하면 균일 냉각이나 균일 유제 부여가 곤란해지기 때문에 얻어지는 극세 폴리아미드 섬유의 우스터(Uster) 불균일이나 보풀 품위가 나쁘고, 또한 단사간의 섬유 구조차가 커지는 결과 가연 가공에 제공하는 경우에는 가공사 끊어짐, 해서 불량이 발생하고, 직편물에 제공하는 경우에는 정경시의 보풀이 현저하게 되어 포백의 평활성이나 품위의 저하, 염색 후의 염색 얼룩이 현저하게 발생하거나 하는 결점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 특허문헌 3에 기재된 급유 방법을 적용하려고 하면 사조를 집속함과 아울러 유제를 부여하게 된다. 단사 섬도 0.5dtex 이하의 극세 폴리아미드 섬유에 있어서는 단사 1개당의 강력이 저하되고, 사조 수렴시에 단사끼리가 찰과되어 유제 부여 전의 섬유는 마찰계수가 크다는 특유의 문제가 있다. 그 때문에, 단사끼리의 찰과나, 유제 부여되기 전의 단사와 가이드의 찰과에 의해 단사 끊어짐을 일으키거나, 수렴한 사조의 내층의 단사까지 균일하게 유제가 부여되기 어려워 단사간에서 유제 및 수분의 부착 차가 발생하고, 단사간에서 섬유 구조 차가 발생하거나 하기 때문에 염색 후의 품위가 저하되는 결점을 남기고 있었다.

또한, 특허문헌 4에 기재된 방법을 적용하려고 하면 단사간의 균일 유제 부여에는 뛰어나지만 섬유의 길이 방향에 있어서의 균일한 유제 부여는 어렵고, 길이 방향에서의 유제 부착 불균일이 발생함으로써 길이 방향에 있어서의 섬유의 구조 차나 마찰계수 불균일이 커진다. 그 때문에, 방사 공정 및 고차 가공 공정에 있어서 사도(絲導) 가이드류 등과의 찰과에 의해 길이 방향으로 장력 불균일이 발생하고, 염색 후에 염색 얼룩이 발생하여 고품위의 포백을 얻을 수 없다는 결점을 남기고 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하여 뛰어난 소프트성, 평활성, 드레이프성, 고흡수성, 고밀도성, 염색 후의 고품위를 직편물에 부여할 수 있는 폴리아미드 극세 섬유를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 구성을 채용한다.

(1) 단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하인 폴리아미드 섬유에 있어서 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유.

(2) 필라멘트의 길이 방향의 우스터 불균일이 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 폴리아미드 극세 섬유.

(3) 총 섬도가 15~300dtex, 필라멘트 수가 30 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 폴리아미드 극세 섬유.

(4) 필라멘트의 단면 형상이 이형 단면인 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 폴리아미드 극세 섬유.

(5) 폴리아미드 극세 섬유에 있어서 필라멘트의 단면 형상이 원형인 단사를 갖고, 또한 원형 단면 형상을 갖는 단사의 배향 파라미터에 대해서 단사 중앙부의 배향 파라미터에 대한 단사 표면부의 배향 파라미터의 비가 1.10 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 폴리아미드 극세 섬유.

(6) 단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하이고, 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하인 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법으로서, 방사 구금 외주부에 원주 형상으로 배치된 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터 방출된 용융 방사 사조를, 상기 방사 구금의 중심부의 하부에 있고 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측 또는 외측으로부터 냉각풍을 분사해서 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치를 이용하여 냉각하고, 또한 상기 냉각 장치의 연직 방향 하부에 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와, 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치를 이용하여 급유를 행한 후, 집속 가이드형 급유 장치로 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법.

(7) 냉각 장치가 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측으로부터 냉각풍을 분사하여 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 상기 (6)에 기재된 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법.

(8) 냉각 장치가 하기를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법.

(i) 방사 구금면으로부터 냉각 장치의 냉각 개시 위치까지의 거리(L)가 10㎜≤L≤70㎜

(ⅱ) 냉각 개시 위치에서 분출하고 있는 냉각풍의 풍속이 15~60m/min

(9) 단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하이고, 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하인 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 장치로서, 방사 구금 외주부에 원주 형상으로 배치된 토출 구멍을 갖는 방사 구금과, 상기 방사 구금의 중심부의 하부에 있고 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측 또는 외측으로부터 냉각풍을 분사해서 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치를 갖고 있으며, 또한 상기 냉각 장치의 연직 방향 하부에 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와, 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치와, 그 하류에 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행하기 위한 집속 가이드형 급유 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 장치.

(10) 냉각 장치가 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측으로부터 냉각풍을 분사해서 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재된 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 장치.

(발명의 효과)

본 발명에 의해, 이하에 설명하는 바와 같이 단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하인 폴리아미드 섬유에 있어서, 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수를 1.0개 이하로 함으로써 종래의 폴리아미드 극세 섬유에서는 얻어지지 않았던 뛰어난 소프트성, 평활성, 드레이프성, 고흡수성, 고밀도성, 염색 후의 고품위를 직편물에 부여할 수 있는 폴리아미드 극세 섬유가 얻어지게 되었다. 더욱 바람직한 형태에 있어서는 뛰어난 방투성(防透性)도 부여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유 생산 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유 생산에 사용하는 구금 구멍 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유 생산에 사용하는 구금 구멍 형상의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유를 생산할 때에 바람직하게 사용되는 환상 급유 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유 생산 방법의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실태형태에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유에 사용되는 폴리아미드는 폴리아미드의 호모폴리머 또는 코폴리머이고, 이들 폴리아미드는 락탐, 아미노카르복실산 또는 디아민과 디카르복실산의 염으로부터 형성되는 아미드 결합을 갖는 용융 성형 가능한 중합체이다.

폴리아미드로서는 여러 가지 폴리아미드를 사용할 수 있고 특별히 한정되지 않지만, 섬유 형성능 및 역학적 특성의 점에서 폴리카프로아미드(나일론6), 폴리헥사메틸렌아디프아미드(나일론66)가 바람직하다. 이들 나일론6, 나일론66 등의 폴리아미드의 코폴리머로서는 전체 단량체 단위에 대하여 20몰% 이하의 비율로 다른 아미노카프로산, 락탐 등을 공중합한 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 폴리아미드의 황산 상대점도는 제사 안정성의 관점에서 2.0~3.5인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.4~3.0, 더욱 바람직하게는 2.5~2.7이다. 상기 황산 상대점도의 측정 방법은 후술에 의한 것으로 한다.

본 발명에 있어서의 폴리머에는 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 주성분 이외에 제 2, 제 3 성분을 공중합 또는 혼합해도 좋다.

특히, 본 발명의 목적에 추가하여 흡습성을 부여하고 싶은 경우 폴리아미드 중에 폴리비닐피롤리돈을 함유시키는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에서 사용하는 폴리아미드에는 각종 첨가제, 예를 들면 광택 제거제, 난연제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 결정핵제, 형광증백제 등을 필요에 따라서 혼합하고 있어도 된다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유의 제조 방법에 대해서는 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유가 얻어지는 한 특별히 한정은 하지 않지만, 폴리아미드를 용융하고, 방사 구금 외주부에 원주 형상으로 배치된 토출 구멍으로부터 이것을 토출하며, 구금 중심부의 하부에 있고 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측 또는 외측으로부터 냉각풍을 분사해서 용융 방사 사조를 균일하게 급랭하는 냉각 장치를 이용하여 냉각한 뒤, 또한 상기 냉각 장치의 연직 방향 하부에 있는 환상 급유 장치로 단사마다 유제를 부여한 뒤에 집속 가이드형 급유 장치로 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행하는 방법이 바람직하게 사용된다. 2단째의 급유 후에는 필요에 따라서 인터레이스를 부여한 후 패키지에 권취하는 1공정법이 태세(太細) 불균일이나 보풀이 특히 적은 폴리아미드 섬유가 얻어지는 점 및 비용의 면에서 바람직하다. 또한, 냉각 장치로서는 환상형 냉각 장치가 바람직하고, 보다 바람직하게는 원주 상에 주행하는 방사 사조의 내측으로부터 외측으로 냉각풍을 분사하는 외향 분사식 환상형 냉각 장치, 방사 사조의 외측으로부터 내측으로 냉각풍을 분사하는 내향 분사식 환상형 냉각 장치가 좋다. 특히 외향 분사식 환상형 냉각 장치가 바람직하다.

본 발명의 폴리아미드 섬유의 제조 방법의 바람직한 일례를 도 1 및 도 5에 따라서 구체적으로 설명한다. 도 1 및 도 5는 본 발명에 의한 합성 섬유의 제조 공정의 일례를 나타내는 개략도이고, 도 1은 외향 분사식 환상형 냉각 장치(3)를 사용한 일례, 도 5는 내향 분사식 환상형 냉각 장치(18)를 사용한 다른 일례이다. 이하의 설명에 있어서, 도 1 및 도 5의 제조 공정의 기본 구성은 같고, 공통되는 부호의 설명은 생략한다.

도 1에 있어서, 용융된 폴리아미드를 구금(1)으로부터 토출하고, 구금 밑 보온존(2)을 통과시킨 후 길이 방향의 섬도 불균일을 저감시킬 목적으로 구금 중심 하부에 설치된 외향 분사식 환상형 냉각 장치(3)에 의해 방출 사조의 내측으로부터 외측을 향해서 냉각풍을 분사하여 각 단사를 구금면으로부터 균일한 거리에서 급속하게 냉각, 고화시킨다. 또한 사조를 집속시키기 전에 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와, 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용의 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치(4)에 의해 단사마다 유제를 부여한 후, 집속 가이드형 급유 장치(5)로 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행하는 것이 바람직하다. 급유 후 필요에 따라서 인터레이스 노즐(6)로 인터레이스를 부여하고, 인수 롤러(7), 연신 롤러(8)를 통과하고, 와인더(권취 장치)(9)로 권취한다. 또한, 10은 섬유 필라멘트, 11은 섬유 제품 패키지이다. 또한, 패키지에 권취하기 전에 2세트 이상의 롤러에 의해 연신해도 좋지만, 이 경우 연신함으로써 부여되어 있는 인터레이스가 풀려버리는 경우가 있기 때문에 연신 배율은 낮게 하거나, 또는 연신 후에 재차 인터레이스를 부여해도 좋다.

구금 밑 보온존(2)에 있어서 구금면을 향해서 증기를 분출시켜 구금 밑 보온존(2)을 증기로 충만시키는 것은 구금의 토출 구멍 주위의 폴리머 및 폴리머 내에 포함되는 올리고머가 산소와 반응해서 고화하여 소위 구금 오염이 되는 것을 억제하는 효과가 있기 때문에 바람직하게 사용된다. 이때, 증기의 분출 압력은 0.1~0.5㎪가 되는 것이 바람직하고, 분출 압력이 지나치게 작은 경우에는 구금 밑 보온존의 산소 농도가 높아지게 되어 구금면 오염의 억제 효과가 작아지고, 또한 분출 압력이 지나치게 큰 경우에는 토출 사조의 흔들림을 야기하기 때문에 우스터 불균일의 악화로 이어진다.

원형의 둘레 상에 배열된 방출 사조의 냉각시에 환상형 냉각 장치를 사용하여 사조에 대하여 외향 분사 방사상으로 냉각풍을 분사하는 것은 구금으로부터 토출된 폴리아미드로부터 발생하는 올리고머 성분이나 구금면을 밀봉하고 있는 증기가 방사 장치 내부에 체류하지 않고 외부로 개방될 수 있기 때문에 바람직하게 사용된다.

상기 도 1의 제조 공정에서는 외향 분사식 환상형 냉각 장치(3)를 사용하고 있지만, 외향 분사식 환상형 냉각 장치(3) 대신에 도 5에 나타낸 내향 분사식 환상형 냉각 장치(18)를 사용할 수도 있다. 내향 분사식 환상형 냉각 장치(18)는 구금 중심 하부에 방출 사조를 둘러싸도록 설치되고, 방출 사조의 외측으로부터 내측을 향해서 냉각풍을 분사하여 각 단사를 구금면으로부터 균일한 거리에서 급속하게 냉각, 고화시킨다.

냉각 개시점 거리, 즉 구금면으로부터 환상형 냉각 장치에 있어서의 냉각풍 분출부의 상단까지의 거리(L)는 10~70㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~60㎜, 더욱 바람직하게는 10~50㎜이다. 냉각 개시점 거리가 지나치게 짧으면 환상형 냉각 장치로부터 분출되는 냉각풍이 구금면에 닿아 구금면 온도가 저하하기 때문에 열가소성 폴리머의 토출 안정성이 악화되어 방사사 끊어짐이나 보풀이 증가한다. 또한 냉각 개시점 거리가 지나치게 길면 냉각풍에 의한 균일하고 또한 급속한 냉각을 행하기 전에 폴리아미드가 고화해 버리기 때문에 섬유의 길이 방향의 섬도 변동(우스터 불균일)이 커지기 쉬워 포백으로 했을 때의 품위가 저하되는 경향이 있다.

환상형 냉각 장치에 있어서의 냉각풍의 풍속은 15~60m/min인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~55m/min, 더욱 바람직하게는 25~50m/min이다. 냉각 풍속이 지나치게 느린 경우에는 단사의 균일하고 또한 급속한 냉각이 불충분해지거나, 냉각 사조의 장력이 작아지기 때문에 외란에 의해 실흔들림이 일어나기 쉬워지는 것에 의해 우스터 불균일이 커진다. 또한 폴리머의 냉각이 불충분한 상태로 가이드와 접촉함으로써 보풀이나 방사사 끊어짐이 다발하기 때문에 포백으로 했을 때의 품위가 떨어진다. 냉각 풍속이 지나치게 빠른 경우에는 각 단사에 장력이 지나치게 가해지기 때문에 사조가 미진동을 일으켜 우스터 불균일이 커지거나, 또한 방사시의 실 끊어짐이 증가한다.

환상형 냉각 장치에 있어서의 냉각풍의 온도는 5~50℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~40℃, 더욱 바람직하게는 15~35℃이다. 냉각풍의 온도가 지나치게 낮으면 구금 밑 보온존의 온도가 저하하여 구금면의 온도가 저하되어 버리기 때문에 사조의 강도가 저하하는 경향이 있고, 냉각풍의 온도가 지나치게 높으면 사조의 균일 냉각이 되기 어려워지며, 또한 사조의 냉각이 불충분해지기 쉬워 우스터 불균일이 커지는데 추가하여 방사시의 실 끊어짐이 증가하는 경향이 있다.

환상형 냉각 장치에 있어서의 냉각풍 분사부의 연직 방향의 길이는 100~500㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150~400㎜, 더욱 바람직하게는 200~350㎜이다. 냉각풍 분사 길이가 지나치게 길면 단사에 가해지는 장력이 커져 방사사 끊어짐의 원인이 되고, 냉각풍 분사 길이가 지나치게 짧으면 단사의 냉각이 불충분한 상태로 유제 부여되기 때문에 보풀의 감소, 및 방사사 끊어짐의 원인이 된다.

환상형 냉각 장치를 통과한 단사는 환상 급유 장치에 의해 처리할 수 있다. 이 환상 급유 장치는 원형의 둘레 상으로 주행하는 방출 사조의 내측에 배치된다.

도 4는 본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 환상 급유 장치의 일례를 나타내는 개념도이다. 이 환상 급유 장치(4)는 유제 토출용 슬릿(12) 및 원반형 가이드(13)를 갖는다. 원반형 가이드(13)에 환상형 냉각 장치를 통과한 섬유 필라멘트(단사)(14)가 접촉하도록 환상 급유 장치(4)가 배치된다. 이 원반형 가이드(13)에 있어서의 사조와의 접촉점 바로 위로 유제가 공급되도록 원반형 가이드(13)의 외주를 따라 환상의 유제 토출용 슬릿(12)이 형성되어 있다. 유제는 유제 공급용 배관(17)으로부터 유제 저류부(15)로 공급된다. 유제 저류부(15)에 충전된 유제는 유제 토출용 슬릿(12)으로부터 토출되고, 원반형 가이드(13)에 있어서의 사조와의 접촉점에서 토출 사조의 각 단사와 접촉하고, 각 단사에 유제가 부여된다.

환상형 냉각 장치를 통과한 단사를 원반형의 가이드에 접촉시키는 것은 냉각풍이 분사된 단사가 흔들리는 것을 방지하고, 단사의 균일 냉각을 촉진시켜 우스터 불균일을 저감시키는 효과가 있기 때문에 바람직하게 사용된다. 또한, 사조를 집속시키기 전에 상술한 원반형 가이드에 있어서의 사조와의 접촉점 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용 환상 슬릿으로부터 유제를 토출시켜 유제를 각 단사에 부여하는 환상 급유 장치를 사용하는 방법은, 유제 부여 전의 마찰 저항이 높은 실이 원반형 가이드에 접촉하는 것이나, 사조 집속시에 유제 부여되어 있지 않은 단사끼리가 찰과되는 것에 의한 보풀의 발생을 억제하는 효과가 있고, 또한 집속 가이드형 급유 장치에 의한 유제 부여에서는 불가능했던 단사간의 균일 유제 부여가 이루어지기기 때문에 방사 공정에 있어서의 사도 가이드와 유제 부여가 되어 있지 않은 단사가 찰과하는 것에 의한 보풀의 발생이나 염색시의 염색 얼룩의 발생이 억제되어 고차 가공성이 양호한 섬유가 얻어지기 때문에 바람직하게 사용된다. 또한, 환상 급유 장치에 의해 유제를 부여하는 위치는 구금면으로부터 300~1000㎜ 하방인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 350~700㎜, 더욱 바람직하게는 400~600㎜ 하방이다. 급유 위치가 지나치게 높으면 단사의 냉각이 불충분한 상태로 유제가 부여되기 때문에 필라멘트의 강도 저하나 보풀 발생의 원인이 되고, 급유 위치가 지나치게 낮으면 구금면으로부터 토출된 단사가 집속될 때까지의 거리가 길어지기 때문에 실흔들림이 일어나기 쉬워져 보풀의 원인이나 우스터 불균일의 악화로 이어지는데 추가하여, 단사의 수반(隨伴) 기류 효과가 커지기 때문에 주행 사조의 장력이 높아지게 되어 방사사 끊어짐의 원인이 된다. 환상 급유 장치에서 부여되는 유제의 종류는 특별히 한정되지 않지만 에멀션 타입인 것이 바람직하다. 에멀션 유제에서는 표면 장력에 의한 가이드 상에서의 유막 형성이 일어나기 쉬워 원반형 가이드의 둘레 방향을 따라 균일하게 유제를 부여할 수 있다.

환상 급유 장치(4)로 급유를 행한 뒤 집속 가이드형 급유 장치(5)에서 단사를 집속시킴과 아울러 더 급유를 행하는 2단 급유 방식을 취하는 방법은, 섬유의 단사간 및 길이 방향의 양면에서의 균일 유제 부여를 달성할 수 있기 때문에 바람직하게 사용된다. 환상 급유 장치(4)에 있어서는 단사간에 균일하게 유제가 부여되지만 길이 방향으로 균일하게 유제 부여된 섬유를 얻는 것이 어려워, 길이 방향의 균일 유제 부여를 가능하게 하는 집속 가이드형 급유 장치(5)와 환상 급유 장치(4)의 2단 급유 방식으로 함으로써 섬유의 단사간 및 길이 방향의 양면에서의 균일 유제 부여가 가능해지고, 염색 후의 품위가 양호한 폴리아미드 극세 섬유를 얻을 수 있다.

또한 2단째의 급유에 사용되는 집속 가이드형 급유 장치는 통상의 급유 가이드를 사용할 수 있고, 예를 들면 상술한 특허문헌 3에 나타내어지는 바와 같은 급유 가이드가 바람직하게 사용된다.

인수 롤러(7)에 있어서의 사조의 인수 속도는 3500~4500m/분인 것이 바람직하다. 인수 속도가 지나치게 느린 경우에는 길이 방향에 있어서의 폴리아미드의 배향이 불안정해져 길이에서의 염색 얼룩이 발생하기 쉬워지고, 인수 속도가 지나치게 빠른 경우에는 사조에 가해지는 장력이 커지기 때문에 보풀이나 방사사 끊어짐의 원인이 된다. 또한 연신 롤러(8)에서의 연신 배율은 1.0~1.3인 것이 바람직하다. 연신 배율이 지나치게 높으면 얻어지는 섬유의 신도가 지나치게 낮아지는데 추가하여 단사가 끊어짐으로써 보풀이 발생하기 쉬워진다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유는 단사 섬도가 0.1dtex 이상 0.5dtex 이하일 필요가 있고, 바람직하게는 0.25~0.45dtex이다. 단사 섬도가 지나치게 굵은 경우에는 사조의 강성이 높아지고, 직편물로 했을 때 원하는 소프트성, 평활성, 드레이프성, 고흡수성, 고밀도성이 우수한 직편물을 얻는 것이 곤란해지고, 단사 섬도가 지나치게 가는 경우에는 포백으로 할 때의 단사 끊어짐이 발생하기 쉬워져 포백의 보풀 일어남이나 평활성이 떨어지는 경향이 있고, 또한 우스터 불균일이 악화되기 때문에 포백의 염색 후의 품위가 악화되는 경향이 있다. 상기 단사 섬도의 측정은 후술의 방법에 의한 것으로 한다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유는 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하일 필요가 있다. 평균 보풀수가 1.0개보다 많을 경우 제직, 제편시의 정경 보풀의 발생이나 가연 가공시의 가공사 끊어짐, 해서 불량이 발생하고, 또한 직편물로 했을 때에 평활성이나 품위가 결여된다. 바람직하게는 길이 방향 12000m당 평균 보풀수는 0.5개 이하이고, 더욱 바람직하게는 0개이다. 보풀수를 적게 하기 위해서는 유제 부여 전의 마찰 저항이 높은 단사끼리의 찰과를 방지하는 것이 바람직하고, 상술한 환상 급유 가이드에 의해 사조의 집속 전에 유제를 부여하는 방법이 바람직하다. 상기 평균 보풀수의 측정은 후술의 방법에 의한 것으로 한다.

섬유는 일반적으로 길이 방향으로 사조 섬도 변동을 나타내고 있고, 염색시에 사조의 굵은 부분이 염색이 짙게 되는 경향이 있고, 특히 단사의 섬도가 작을 경우에는 이것이 현저하게 나타난다. 섬유의 태세 불균일이 크면 직편물의 균일 염색성이 저하되어 외관을 손상시키기 때문에 우스터 불균일(태세 불균일)은 1.0% 이하인 것이 바람직하다. 우스터 불균일이 지나치게 높으면 평활성이나 염색시의 농담차가 크게 발현되어 제품으로서의 품위가 떨어지는 경향이 있다. 우스터 불균일은 바람직하게는 0.9% 이하이다. 우스터 불균일을 작게 하는 방법에 대해서는 특별히 한정은 하지 않지만, 냉각풍 분출 장치를 구금면에 근접시켜 급랭하는 방법이나, 사조를 외주 및/또는 내주로부터 원환 형상으로 냉각풍을 분사하는 방법이 바람직하게 사용된다. 더욱 바람직하게는 사조의 내주로부터 원환 형상으로 냉각풍을 분사하여 단사를 균일하게 냉각한 후, 각 단사를 원반 형상의 가이드에 접촉시켜서 실의 흔들림을 방지하는 방법이 사용된다. 본 발명에 있어서 우스터 불균일(태세 불균일)의 측정은 후술의 방법에 의한 것으로 한다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유가 단면 형상이 원형인 단사를 포함할 때 그 단사에 있어서의 표면부의 배향 파라미터와 중앙부의 배향 파라미터가 다른 것이 바람직하다. 표면부와 중앙부에 있어서의 배향 파라미터가 다름으로써 폴리아미드 극세 섬유의 중앙부와 표면부를 통과하는 광의 굴절률이 달라 원형 단면이어도 방투 효과가 얻어지는 것이다. 구체적으로는 단사 중앙부의 배향 파라미터에 대한 단사 표면부의 배향 파라미터의 비가 1.10 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.15배 이상 2.00배 이하, 더욱 바람직하게는 1.20 이상 1.80배 이하이다. 단사 중앙부의 배향 파라미터에 대하여 표면부의 배향 파라미터가 상기 범위에 있을 경우 단사의 단면 방향을 통과하는 광이 난반사하기 때문에 포백으로 했을 때에 방투 효과가 얻어지고, 또한 섬유 내부 구조에 있어서의 변형도 지나치게 커지지 않아 충분한 필라멘트의 강도도 유지할 수 있다. 상기 배향 파라미터의 측정은 후술의 방법에 의한 것으로 한다. 이러한 배향 파라미터를 갖는 폴리아미드 극세 섬유는 냉각 개시점 거리를 지나치게 길게 하지 않고, 냉각풍의 풍속(냉각 풍속)을 지나치게 느리게 하지 않도록, 상술한 바람직한 조건을 선택해서 제조함으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유는 아주 가는 단사 섬도를 갖는 것이고, 용융 방사한 사조를 균일하고 또한 급속하게 냉각함으로써 상기 표면부의 배향 파라미터와 중앙부의 배향 파라미터의 구조가 다른 섬유가 얻어지게 되고, 보다 급속하고 또한 균일하게 냉각할 수 있는 냉각 조건을 채용함으로써 단사 중앙부의 배향 파라미터에 대한 단사 표면부의 배향 파라미터의 비가 증대하는 경향이 있다.

또한, 이 폴리아미드 극세 섬유의 신도는 40~70%인 것이 바람직하다. 신도가 지나치게 낮아지면 필라멘트의 인장 저항이 높아지게 되고, 가연 가공에 있어서 가연되는 실제 꼬임수가 적어지기 때문에 얻어지는 가공사에 충분한 권축이 부여되기 어려워지고, 또한 연신사에 있어서 실 끊어짐이나 보풀이 발생하기 쉬워져 고차 통과성이 떨어지는 경향이 된다. 한편, 신도가 지나치게 높으면 가연되는 실제 꼬임수가 과잉이 되고, 얻어진 가공사에 보풀이 생기거나, 강도가 저하되기 쉬워지고, 연신사에 있어서 잔류 신도가 높기 때문에 직편물에 줄무늬가 발현되거나 하기 쉬워져 품위가 떨어지기 쉬워지는 경향이 있다. 상기 신도의 측정은 후술의 방법에 의한 것으로 한다.

또한, 얻어진 폴리아미드 극세 섬유를 15% 신장시켰을 때의 응력은 1.0~2.0gf/dtex(9.8×10^-3~19.6×10^-3N/dtex)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2~1.8gf/dtex(11.8×10^-3~17.6×10^-3N/dtex)이다. 15% 신장시 응력이 지나치게 낮으면 가연 가공시의 장력이 지나치게 낮아져 가공사 끊어짐이나, 가공 장력 변동이 발생하기 쉬워 가공사의 품위 저하나, 수율이 악화되기 쉬워진다. 또한, 15% 신장시 응력이 지나치게 높으면 가연 가공을 행할 때 인터레이스부에 큰 장력이 집중되어 단사 끊어짐을 발생시켜 공정 통과성이나, 직편물의 품위를 저하시키기 쉬워진다. 상기 15% 신장시켰을 때의 응력의 측정은 후술하는 방법에 의한 것으로 한다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유의 총 섬도는 15~300dtex인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15~200dtex이다. 총 섬도가 지나치게 작으면 섬유의 파단강력이 작아지고, 포백으로 했을 때의 포백의 인열 강도가 작아져 버리고, 총 섬도가 지나치게 큰 경우에는 염색시에 섬유 내부까지 염료가 침투하기 어려워져 염색 후에 염색 얼룩이 발생하기 쉬워져 고품위의 포백을 얻기 어려워진다. 상기 총 섬도의 측정은 후술의 방법에 의한 것으로 한다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유의 필라멘트 수는 30 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30~500필라멘트이며, 더욱 바람직하게는 50~400필라멘트이다. 필라멘트 수가 30 미만인 경우에는 목적으로 하는 뛰어난 소프트성, 드레이프성, 고흡수성, 고밀도성이 얻어지기 어려워지고, 필라멘트 수가 지나치게 크면 균일하게 인터레이스를 부여하기 어려워 해서성이 악화되기 쉬워지고, 또한 필라멘트간의 균일 유제 부여가 어렵게 되어 단사 끊어짐에 기인하는 보풀의 발생이 증가하기 쉬워진다.

본 발명의 폴리아미드 극세 섬유의 단면 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 원형 단면, 이형 단면을 들 수 있다. 이형 단면으로서는, 예를 들면 편평 단면, 렌즈형 단면, 3엽 단면, 6엽 단면, 소위 멀티로벌(multilobal) 단면이라고 불리는 3~8개의 볼록부와 동수의 오목부를 갖는 이형 단면, 중공 단면, 기타 공지의 이형 단면이어도 좋다. 바람직한 단면으로서는 원형 단면이 방사 안정성과 뛰어난 소프트성, 드레이프성 부여의 점에서 뛰어나다. 또한 폴리아미드 극세 섬유가 원형 단면이고 중앙부와 표면부가 상기 바람직한 배향 파라미터의 비를 갖는 경우에는 배향의 구조차에 의해 단사의 단면 방향을 통과하는 광이 난반사하고, 또한 3엽 단면, 멀티로벌 단면이나, 중공 단면을 갖는 것은 단사 표면을 통과하는 광이 난반사하기 때문에 포백으로 했을 때에 투과광의 난반사에 의한 높은 방투성이 얻어지는 점에서 바람직하다. 또한, 3엽 단면이나 멀티로벌 단면, 및 멀티로벌 단면과 원형 단면의 필라멘트가 혼합된 단면 구성 등은 포백으로 했을 때에 단사간에 높은 공극이 얻어지고, 모세관 현상에 기인하는 고흡수성이나, 고부피밀도성의 부여가 가능한 점에서 뛰어나고, 또한 투과광이 난반사하는 것에 의한 방투성의 부여에 있어서도 뛰어나기 때문에 바람직하게 사용된다.

이리하여 얻어지는 본 발명의 폴리아미드 극세 섬유는 뛰어난 소프트성, 평활성, 드레이프성, 고흡수성, 고밀도성, 염색 후의 고품위를 포백에 부여할 수 있고, 바람직한 형태에 있어서는 또한 방투성에도 뛰어나다. 따라서 본 발명의 극세 섬유를 직물로 했을 때는 보온성, 경량성이 우수한 다운재킷 생지 등의 아우터 소재, 편물로 했을 때는 상기 기능을 가진 고급감이 있는 이너, 또한 타이츠 등에 사용되는 커버링사 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 명세서 및 실시예 중의 각 특성값은 다음 방법에 따라서 구했다.

(1) 총 섬도 및 단사 섬도

시료(사조)를 프레임 둘레 1.000m인 검척기로 27데시텍스 이하의 품종은 1000회 감은 실패, 28데시텍스 이상의 품종은 500회 감은 실패를 제작하고, 열풍건조기에서 105±2℃×60분 건조한 후 천칭으로 계량한 값에 의해 다음 식 (i) 또는 (ⅱ)로 산출한 것을 총 섬도로 했다. 또한 얻어진 총 섬도를 사조 단사수로 나눈 값을 단사 섬도로 했다.

(i) 27데시텍스 이하의 품종

총 섬도(dtex)=계량값(g)×(10000/1000)×{1+(공정수분율(%)/100)}

(ⅱ) 28데시텍스 이상의 품종

총 섬도(dtex)=계량값(g)×(10000/500)×{1+(공정수분율(%)/100)}

여기에서, 실시예 중에서 사용한 나일론6 및 나일론66 폴리머에 대해서는 공정수분율을 4.5%로 해서 섬도의 산출을 행했다.

단사 섬도(dtex)=총 섬도(dtex)/단사수

단, 다른 2종류의 단면 형상(단면A 및 단면B)의 혼섬 필라멘트에 있어서의 단사 섬도에 대해서는 이하에 나타내는 식으로 각각의 단면 형상에 있어서의 단사 단면의 면적비를 산출하고, 상기 총 섬도에 면적비를 곱하고, 동 형상의 필라멘트의 총 수로 나눈 값으로 했다.

단면A의 면적비=단면A의 면적/(단면A의 면적+단면B의 면적)

단면B의 면적비=단면B의 면적/(단면A의 면적+단면B의 면적)

혼섬 필라멘트 중의 단면A의 단사 섬도(dtex)=(총 섬도(dtex)×단면A의 면적비)/단면A의 필라멘트 수

혼섬 필라멘트 중의 단면B의 단사 섬도(dtex)=(총 섬도(dtex)×단면B의 면적비)/단면B의 필라멘트 수

(2) 황산 상대점도

시료를 칭량하고, 98중량% 농황산에 시료 농도(C)가 1g/100ml가 되도록 용해하고, 상기 용액에 대해서 오스트발트 점도계로 25℃에서의 낙하 초수(T1)를 측정한다. 또한 시료를 용해하고 있지 않은 98중량% 농황산에 대해서 마찬가지로 25℃에서의 낙하 초수(T2)를 측정한 후 시료의 상대점도(ηr)를 하기 식에 의해 산출한다.

(ηr)=(T1/T2)+{1.891×(1.000-C)}

(3) 평균 보풀수

평균 보풀수는 도레이엔지니어링사(현재의 회사명은 tmt머시너리)의 MALUTI-POINT FRAY COUNTER MFC-200(센서부 F형)을 사용하여 보풀 길이 설정(센서 광축 중심으로부터 U-Guide 저부까지의 거리) : 2.0㎜, 실 속도 : 600m/min, 측정 시간 : 20분간의 조건에 있어서 급사장력 : 0.25g/dtex~0.75g/dtex의 범위에 있는 것을 확인하면서 측정 횟수 : 10회 측정하고, 그 측정 평균값을 평균 보풀수(개/12000m)로 했다.

(4) 배향 파라미터비

배향 파라미터는 단면 형상이 원형인 샘플(단사)에 대해서 라만 분광법에 의해 측정하고, Jobin Yvon/아타고붓산사제 T-64000을 사용하고, 측정 모드 : 현미 라만, 대물렌즈 : ×100, 빔 지름 : 1㎛, 광원 : Ar⁺레이저/514.5㎚, 레이저 파워 : 100mW, 회절격자 : Single 600, 1800gr/㎜, 슬릿 : 100㎛, 검출기 : Jobin Yvon사제 CCD 1024×256의 조건으로 측정을 행했다. 측정 시료는 수지(비스페놀계 에폭시 수지, 24시간 경화) 포매 후 섬유 길이 방향으로부터 5°이하의 절삭각으로 마이크로톰에 의해 절편화했다. 절편 시료의 두께는 1.5㎛이고, 섬유의 중심을 통과하도록 잘라냈다. 배향의 측정은 편광 조건 하에서 행하고, 편광 방향이 섬유 길이 방향과 일치할 경우를 평행 편광(∥), 직교할 경우를 수직 편광(⊥)으로 하고, 각각 얻어지는 라만 밴드에 있어서 1130㎝^-1부근의 C-C 변각진동 모드에 귀속되는 피크 강도(I₁₁₃₀)와, 1635㎝^-1부근의 C=C 신축 진동에 귀속되는 피크 강도(I₁₆₃₅)의 비로부터 배향의 정도를 평가했다. 즉 배향 파라미터=(I₁₁₃₀/I₁₆₃₅)∥/(I₁₁₃₀/I₁₆₃₅)⊥이다. 이 중, 측정점에 대해서 단사 표면부의 배향 파라미터는 단사 표면부로부터 1㎛ 내부의 점, 중앙부의 배향 파라미터는 단사 중앙부의 점에 대해서 레이저를 조사하여 배향 파라미터를 산출했다. 이 결과로부터 단사 중앙부의 배향 파라미터에 대한 단사 표면부의 배향 파라미터비는 이하의 식으로 산출했다. 또한, 단사 중앙부와 단사 표면부의 배향 파라미터에 대해서는 필라멘트 중에서 무작위로 채취한 단사 5개에 있어서의 평균값을 이용하여 산출했다.

배향 파라미터비=(단사 표면부의 배향 파라미터)/(단사 중앙부의 배향 파라미터)

(5) 우스터 불균일

우스터 불균일은 ZELLWEGER USTER사의 USTER TESTER UT-4를 사용하고, 실 속도 50m/분, S 꼬임, 꼬임 수 8000rpm으로 3분간의 측정 조건에 있어서 1/2inert의 우스터 불균일 U%를 측정했다.

(6) 15% 신장시 응력

15% 신장시 응력은 ORIENTEC사제 TENSIRON RPC-1210A를 사용하고, 잡는 간격 50㎝로 파지하고, 50㎝/min의 인장 속도로 신장시키고, 57.5㎝까지 신장시켰을 때의 장력을 3회 측정하고, 그 평균값을 섬유의 섬도로 나눈 값으로 했다.

(7) 신도

신도는 ORIENTEC사제 TENSIRON RPC-1210A를 사용하고, 잡는 간격 50㎝로 파지하고, 50㎝/min의 인장 속도로 신장시키고, 실이 파단되었을 때의 인장 길이를 3회 측정하고, 그 평균값을 50㎝로 나누고, 100을 곱한 값으로 했다.

(8) 포백의 소프트성

얻어진 섬유로 이루어지는 염색한 포백에 대해서 부드러움, 표면의 매끈함, 드레이프성, 포백의 색의 깊이를 촉감 및 육안으로 판정하고, 이하의 4단계로 판정했다.

(A) ··· 매우 양호(염색한 포백이 부드럽고, 표면이 매끄러우며, 드레이프성이 있다. 포백 표면에 보풀 일어남은 보이지 않는다)

(B) ··· 양호(부드러움, 드레이프성이 뛰어나지만 매끄러움이 떨어지고, 일부 표면에 보풀 일어남이 보인다)

(C) ··· 약간 불량(드레이프성이 있지만 부드러움, 매끄러움이 떨어지고, 일부에 보풀 일어남이 보인다)

(D) ··· 불량(포백이 딱딱하고, 매끄러움, 드레이프성이 떨어지며, 표면에 보풀 일어남이 보인다).

(9) 포백의 염색 품위

얻어진 섬유를 씨실·날실 양쪽에 사용하고, 또한 씨실 주입 길이 180㎝의 평직물을 제작하고, 포백을 산성 염료(Mitsui Nylon Black GL)를 이용하여 염색했다. 염색 후의 평직물을 투시 검반기에 의해 검사자(10명)의 평가에 의해 길이 방향으로 100m 검반하고, 다음의 기준으로 상대평가했다.

(A) ···줄무늬, 농담 편차가 전혀 없다.

(B) ···약한 줄무늬, 농담 편차가 다소 보이지만 실용 가능 레벨.

(C) ···약한 줄무늬, 농담 편차가 많이 보여 실용 가능 레벨은 아님.

(D) ···강한 줄무늬, 농담 편차가 많이 보여 실용 가능 레벨은 아님.

(10) 포백의 흡수성(바이렉(Byreck)법)

JIS L1096(1999) 「바이렉법」에 의해 측정했다. 이 측정에서 얻어진 흡수 높이에 대해서 다음의 기준으로 평가했다.

(A) ···90㎜ 이상

(B) ···65㎜ 이상 90㎜ 미만

(C) ···55㎜ 이상 65㎜ 미만

(D) ···55㎜ 미만.

(11) 포백의 방투성

얻어진 섬유로 원통형 편물을 제작한 후 검사자(10명)의 평가에 의해 정련 후의 포백의 방투성을 다음의 기준으로 상대평가했다.

(A) ···매우 양호(들여다보이는 느낌이 전혀 없어 방투 소재로서 사용 가능)

(B) ···양호(약간 들여다보이는 느낌이 확인되지만 방투 소재로서 실용 가능한 레벨)

(C) ···실용 가능(통상의 용도에 있어서 문제없는 레벨)

(D) ···불량(투명감이 강해 이너용으로는 사용 불가능)

(12) 포백의 종합 평가

포백의 종합 평가로서 다음의 기준에 의해 평가했다.

(A) ···포백의 소프트성, 염색 품위, 흡수성, 방투성의 4항목 모두에 대해서 (A) 또는 (B) 평가이고, 2항목 이상이 (A)이다.

(B) ···포백의 소프트성, 염색 품위, 흡수성, 방투성의 4항목에 있어서 (C) 평가가 1항목 이하이지만 (D) 평가의 항목은 없다.

(C) ···포백의 소프트성, 염색 품위, 흡수성, 방투성의 4항목 모두에 대해서 (D) 평가의 항목은 없지만 (C) 평가의 항목이 2항목 이상이다.

(D) ···포백의 소프트성, 염색 품위, 흡수성, 방투성의 4항목 중 1항목 이상에 (D) 평가의 항목이 있다.

실시예 1

98% 황산 상대점도 2.63의 나일론66을 285℃에서 용융 후 용융 방사 구금 팩에 제공하고, 98홀의 원형 구멍을 가진 구금 구멍으로부터 토출하고, 각 단사를 방사 구금면을 향해서 0.25㎪의 압력으로 증기가 분출되고 있는 증기 분출존을 통과시킨 후, 상기 증기 분출존 하류측에서 냉각 개시점 거리가 30㎜이고, 연직 방향의 길이가 300㎜인 냉각풍 분출부를 갖는 단체의 외향 분사식 환상형 냉각 장치를 통과시키고, 외향 분사로 방사상으로 부는 20℃의 냉각풍을 40m/min의 풍속으로 분사하여 냉각 고화를 행한다. 그 후에 구금면으로부터 500㎜의 위치에서 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와, 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용의 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치에 의해 에멀션 유제를 부여하고, 또한 수렴 가이드형 급유 장치에서 2단째의 급유를 행함과 아울러 사조를 수렴시키고, 인터레이스의 부여를 행하면서 4000m/분으로 인수하고, 연신 배율 1.10배로 연신을 행한 후 릴렉스 조건 하에서 4200m/분으로 패키지에 권취하여 40dtex/98필라멘트, 신도 45%의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한 표 중 나일론66을 N66이라고 약기한다.

실시예 2

98% 황산 상대점도 2.63의 나일론6을 255℃에서 용융 후 용융 방사 구금 팩에 제공한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론6 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한 표 중 나일론6을 N6이라고 약기한다.

실시예 3

268홀의 원형 구멍을 가진 구금을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/268필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 4

82홀의 원형 구멍을 가진 구금을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/82필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 5

구금 밑 증기 분출존의 하류에 설치된 외향 분사식 환상형 냉각 장치에 있어서의 냉각풍 분출부의 연직 방향의 길이를 100㎜로 하고, 환상 급유 장치에 의한 급유 위치를 구금 하 300㎜로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 6

98% 황산 상대점도 2.63의 나일론66을 275℃에서 용융한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 7

42홀의 원형 구멍을 가진 구금을 사용하고, 섬도를 17dtex로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 17dtex/42필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 8

680홀의 원형 구멍을 가진 구금을 사용하고, 섬도를 280dtex로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 280dtex/680필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 9

32홀의 원형 구멍을 가진 구금을 사용하고, 섬도를 15dtex로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 15dtex/32필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 10

98% 황산 상대점도 2.63의 나일론6을 255℃에서 용융 후 용융 방사 구금 팩에 제공하고, 98홀의 도 2에 나타내는 바와 같은 단면 형상이 3엽의 슬릿 형상을 갖는 구금 토출 구멍으로부터 토출한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 3엽 단면 나일론6 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 11

49홀의 도 3에 나타내는 바와 같은 단면 형상이 6엽의 구금 토출 구멍, 및 동수의 둥근 구멍이 혼재하고 있는 98홀의 구금을 사용한 것 이외에는 실시예 10과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 6엽 단면과 둥근 단면이 혼재된 나일론6 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 12

인터레이스의 부여를 행한 후 3000m/분으로 인수하고, 연신 배율 1.50배로 연신을 행한 후에 릴렉스 조건 하에서 4300m/분으로 권취한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 13

연직 방향의 길이가 300㎜인 냉각풍 분출부를 갖는 단체의 내향 분사식 환상형 냉각 장치를 외향 분사식 환상형 냉각 장치 대신에 통과시키는 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 14

냉각 개시점 거리를 20㎜로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 15

냉각 개시점 거리를 40㎜로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 16

냉각 개시점 거리를 10㎜로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 17

냉각 개시점 거리를 60㎜로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 18

외향 분사식 환상형 냉각 장치로부터 외향 분사로 방사상으로 부는 20℃의 냉각풍의 풍속을 27m/min으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 19

외향 분사식 환상형 냉각 장치로부터 외향 분사로 방사상으로 부는 20℃의 냉각풍의 풍속을 49m/min으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 20

외향 분사식 환상형 냉각 장치로부터 외향 분사로 방사상으로 부는 20℃의 냉각풍의 풍속을 17m/min으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 21

외향 분사식 환상형 냉각 장치로부터 외향 분사로 방사상으로 부는 20℃의 냉각풍의 풍속을 58m/min으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

비교예 1

160홀의 원형 구멍을 가진 구금 구멍으로부터 토출하고, 섬도를 15dtex로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 15dtex/160필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

비교예 2

섬도를 56dtex로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 56dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

비교예 3

외향 분사식 환상형 냉각 장치의 연직 방향 하부의 구금면으로부터 500㎜의 위치에 있어서 유제 토출용의 환상 슬릿을 갖지 않는 원반형 가이드를 사용하고, 유제 공급을 행하지 않고 원반형 가이드에 단사를 접촉시킨 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

비교예 4

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 290℃에서 용융 후 용융 방사 구금 팩에 제공한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

비교예 5

냉각 장치를 일방향형의 유니플로 침니(uni-flow chimney)로 하고, 급유 가이드에서 사조를 수렴하고, 급유한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

비교예 6

환상 급유 장치에서 급유를 행한 후 2단째의 급유를 행하지 않고 집속 가이드에서 사조를 집속한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 방사를 행하여 40dtex/98필라멘트의 나일론66 섬유를 얻었다. 얻어진 원사 및 포백의 특성 평가를 행했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

1 : 구금 2 : 구금 밑 보온존
3 : 외향 분사식 환상형 냉각 장치 4 : 환상 급유 장치
5 : 집속 가이드형 급유 장치 6 : 인터레이스 노즐
7 : 인수 롤러 8 : 연신 롤러
9 : 와인더(권취 장치) 10 : 섬유 필라멘트
11 : 섬유 제품 패키지 12 : 유제 토출용 슬릿
13 : 원반형 가이드 14 : 섬유 필라멘트
15 : 유제 저류부 16 : 슬릿으로부터 토출된 유제
17 : 유제 공급용 배관 18 : 내향 분사식 환상형 냉각 장치

Claims

단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하인 폴리아미드 섬유에 있어서 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유.
제 1 항에 있어서,
필라멘트의 길이 방향의 우스터 불균일이 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
총 섬도가 15~300dtex, 필라멘트 수가 30 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
필라멘트의 단면 형상이 이형 단면인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리아미드 극세 섬유에 있어서 필라멘트의 단면 형상이 원형인 단사를 갖고, 또한 원형 단면 형상을 갖는 단사의 배향 파라미터에 대해서 단사 중앙부의 배향 파라미터에 대한 단사 표면부의 배향 파라미터의 비가 1.10 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유.
단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하이고, 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하인 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법으로서: 방사 구금 외주부에 원주 형상으로 배치된 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터 방출된 용융 방사 사조를, 상기 방사 구금의 중심부의 하부에 있고 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측 또는 외측으로부터 냉각풍을 분사하여 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치를 이용하여 냉각하고, 또한 상기 냉각 장치의 연직 방향 하부에 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용의 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치를 이용하여 급유를 행한 후, 집속 가이드형 급유 장치로 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 냉각 장치는 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측으로부터 냉각풍을 분사하여 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 냉각 장치는 하기를 만족시키는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 방법.
(1) 방사 구금면으로부터 냉각 장치의 냉각 개시 위치까지의 거리(L)가 10㎜≤L≤70㎜
(2) 냉각 개시 위치에서 분출하고 있는 냉각풍의 풍속이 15~60m/min
단사 섬도가 0.10dtex 이상 0.50dtex 이하이고, 필라멘트의 길이 방향 12000m당 평균 보풀수가 1.0개 이하인 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 장치로서: 방사 구금 외주부에 원주 형상으로 배치된 토출 구멍을 갖는 방사 구금과, 상기 방사 구금의 중심부의 하부에 있고 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측 또는 외측으로부터 냉각풍을 분사하여 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치를 갖고 있고, 또한 상기 냉각 장치의 연직 방향 하부에 원반의 외주부에서 단사가 접촉하는 원반형의 가이드부와, 가이드부의 바로 위에 가이드의 외주를 따라 형성한 유제 토출용 환상 슬릿을 갖는 환상 급유 장치와, 그 하류에 사조를 집속시킴과 아울러 2단째의 급유를 행하기 위한 집속 가이드형 급유 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 냉각 장치는 토출 구멍으로부터 토출된 용융 방사 사조의 내측으로부터 냉각풍을 분사하여 용융 방사 사조를 냉각하는 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세 섬유의 용융 방사 장치.