KR20170104442A - 폴리에스테르 중공 섬유 구상체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경량이며 또한 우수한 벌키성을 가질 뿐만 아니라 유연하고 또한 깃털에 근사한 촉감이 풍부하여 쿠션이나 다운재킷 등 안솜 소재로서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 제공한다. 본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체는 단섬유 섬도가 2.0~6.6dtex, 중공률이 15~35%, 권축수가 2~8산/25㎜, 권축률이 6~14%, 섬유 길이가 20~50㎜로 되는 폴리에스테르 중공 섬유를 사용하여 이루어지는 섬유 구상체이며, 벌키니스가 8,200 이상~11,500㎤/50g 이하이다.

Description

폴리에스테르 중공 섬유 구상체{POLYESTER HOLLOW FIBER SPHERICAL MATERIAL}
본 발명은 폴리에스테르 중공 섬유 구상체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 경량이며 또한 우수한 벌키성을 가질 뿐만 아니라 유연하고 또한 깃털에 근사한 촉감이 풍부하고 보온성이 우수하여 쿠션이나 다운재킷 등의 안솜 소재로서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유를 사용하여 이루어지는 섬유 구상체에 관한 것이다.
종래, 다운재킷 및 침낭의 안솜 소재나 쿠션재로서 깃털이나 폴리에스테르계 단섬유가 널리 사용되고 있다.
깃털은 일반적으로 물새의 깃털이 사용되고, 촉감이 풍부하고 경량이며 보온성이 우수하고, 몸에 따르기 쉬워 벌키니스가 우수하며 회복률이 높은 것이 알려져 있다. 그러나, 천연 깃털을 얻으려고 한 경우, 그 공급량에는 한도가 있는데다 자연 조건이나 역병의 영향에 의해 공급량이 변동된다는 과제가 있다.
또한, 자연보호의 관점으로부터 야생의 새를 포착하는 것에는 한도가 있고, 물새를 사육해서 깃털을 얻으려고 한 경우, 많은 물새를 사육하지 않으면 안 되고, 그 결과 다량의 사료를 필요로 할 뿐만 아니라 물새의 배설물에 의한 수질 오염이나 감염증의 발생과 그 확산이라는 과제가 발생하고 있다.
또한, 깃털을 채워넣는 솜으로서 사용할 수 있도록 하기 위해서는 채모, 선별, 소독, 탈지 및 이불 채워넣기 등의 많은 공정을 거칠 필요가 있고, 또한 깃털이 날아오른다는 점에서도 작업이 번잡해지고, 그 결과 깃털을 사용한 제품구의 가격은 비싸진다는 경향이 있다.
또한, 채모 시에 깃털의 말단에 살이 남아 부패 냄새의 원인이 되거나, 유럽 등에서는 동물 애호의 관점으로부터 깃털을 배제하는 움직임도 나오고 있다.
한편, 폴리에스테르계 단섬유는 저렴하며 벌키성이 우수하고, 섬유 제조 시의 제사성(製絲性)이나 부직포 등의 제품으로 가공할 때의 가공성이 양호하다. 그 때문에 폴리에스테르 단섬유를 카드 등에 의해 개섬하여 섬유 웹을 층 형상으로 적층한 시트를 측지(側地)로 덮는 방법이 잘 알려져 있다. 그러나, 이 방법에서는 층 형상의 섬유 웹 적층체를 측지로 덮기 위해서 수고가 든다는 과제가 있다.
이러한 과제에 대하여 촉감이 소프트하며 탄력성이 우수하고, 압축 내구성 이 우수한 형태 안정성을 갖는 고탄성 섬유 구상체(파이버 볼)로 이루어지는 안솜이 제안되어 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
또한, 구상 솜의 주체 소재로서 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리올레핀 섬유 및 아크릴 섬유가 제안되어 있다(특허문헌 3 및 특허문헌 4 참조).
그러나, 상기 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3 및 특허문헌 4의 제안에서는 사용되는 섬유 소재가 예를 들면, 폴리에스테르 섬유와 바인더 섬유로 이루어지는 섬유 구상체이며, 구상체 형성 시에 열풍 등에 의해 바인더 섬유를 열 융착시키기 때문에 열 형성 시에 섬유가 수축하여 밀도가 높은 섬유 구상체가 됨으로써 구상체로서의 소프트성이 열화되거나, 열 접착부가 있기 때문에 구상체의 소프트성이 열화된다는 과제가 있다.
또한 별도로 구상 솜의 표면에 바인더액을 분무하여 형(型) 성형하고, 구상 솜의 표면과 다른 구상 솜의 표면 사이가 접착되어 이루어지는 쿠션재가 제안되어 있다(특허문헌 5 참조). 그러나, 이 제안에서는 구상 솜에 바인더액을 분무하여 형 형성하기 때문에 구상체끼리를 접착시킴으로써 최종 제품으로의 가공성, 즉 취입성이 열화되거나 구상체의 유동성이 열화되거나, 벌키니스가 저하한다는 과제가 있다.
또한, 토우를 연신 후, 열 처리하여 표면에 부여한 실리콘 평활제를 열 경화 시키고, 절단 후에 다시 열 처리시킨 섬유를 형성한 섬유 구상체가 제안되어 있다 (특허문헌 6 참조). 그러나, 토우를 연신 후, 열 처리하여 실리콘 평활제를 경화시키고, 절단 후에 다시 열 처리시키고 있으며, 토우를 절단 전에 열 경화하고 있기 때문에 권축 형태는 3차원의 나선 형상이 되고, 또한 S 방향, Z 방향의 것이 랜덤인 것이 되어 얻어지는 섬유 구상체는 지나치게 얽혀 촉감이 단단하고, 또한 벌키성이 열화된다는 과제가 있다.
일본특허공개 2002-212868호 공보 일본특허공개 2007-169846호 공보 일본특허공개 H10-259559호 공보 일본특허공개 S61-125377호 공보 일본특허공개 2003-169978호 공보 일본특허공개 소 62-033856호 공보
그래서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술에 있어서의 과제를 해결하여 경량이며 또한 우수한 벌키성을 가질 뿐만 아니라 유연하고 또한 깃털에 근사한 촉감이 풍부하여 쿠션이나 다운재킷 등의 안솜 소재로서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 경량성과 벌키니스를 겸비한 섬유 구상체를 얻기 위해서는 폴리에스테르 중공 섬유를 사용하는 것이 바람직하다고 생각했다. 또한, 폴리에스테르 중공 섬유의 권축 형태와 얻어진 섬유 구상체의 벌키니스의 관계에 착목하여 적정한 권축 형태를 얻기 위한 검토를 거듭했다. 또한, 폴리에스테르 중공 섬유의 단섬유 섬도와 중공률의 검토도 거듭하여 본 발명에 상도한 것이다.
즉, 본 발명은 상기 목적을 달성하려고 하는 것이며, 본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체는 단섬유 섬도가 2.0~6.6dtex, 중공률이 15~35%, 권축수가 2~8산/25㎜, 권축률이 6~14%, 섬유 길이가 20~50㎜인 섬유 구상체이며, 벌키니스가 8,200 이상~11,500㎤/50g 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체이다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 폴리에스테르 중공 섬유의 고유 점도는 0.60~0.75이다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 폴리에스테르 중공 섬유의 질량에 대하여 폴리실록산을 포함하는 유제가 0.3~1.0질량%의 비율로 부착되어 있다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 폴리에스테르 중공 섬유의 섬유 마찰 계수(μs)가 0.06~0.14이다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 폴리에스테르 중공 섬유의 다음 식(1)으로 나타내어지는 권축률수비는 1.5~3.0이다.
·권축률수비=권축률/권축수 ····(1)
본 발명의 상기 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 제조 방법은 폴리에스테르를 중공사 방사구금으로부터 방출(紡出)하고, 방출사의 편측으로부터 냉강풍을 블로잉하여 비대칭 냉각한 후에 인취하고, 열 연신 후, 권축 부여 공정을 거치지 않고 폴리실록산을 포함하는 유제를 부여하고, 소정의 섬유 길이로 절단 후, 가열 스팀 처리에 의해 스파이럴 형상으로 권축 발현시킨 후에 열 세팅하여 폴리에스테르 중공 섬유를 얻고, 얻어진 폴리에스테르 중공 섬유를 개섬해서 섬유 구상체로 가공하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 제조 방법이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 경량이며 또한 우수한 벌키성을 가질 뿐만 아니라 유연하고 또한 깃털에 근사한 촉감이 풍부하며 보온성이 우수하여 쿠션이나 다운재킷 등의 안솜 소재로서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유를 사용하여 이루어지는 섬유 구상체가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 예시하는 도면 대용 사진이다.
이어서, 본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체와 그 제조 방법의 실시형태에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체는 고유 점도가 0.60~0.75인 폴리에스테르로 이루어지는 폴리에스테르 중공 섬유로서, 단섬유 섬도가 2.0~6.6dtex, 중공률이 15~35%, 권축수가 2~8산/25㎜, 권축률이 6~14%, 섬유 길이가 20~50㎜이며, 폴리에스테르 섬유 질량에 대하여 폴리실록산을 포함하는 유제가 0.3~1.0%의 비율로 부착되어 있다, 섬유 마찰 계수(μs)가 0.06~0.14인 폴리에스테르 중공 섬유를 사용하여 이루어지는 섬유 구상체이며, 또한, 벌키니스가 8,200 이상~11,500㎤/50g 이하인 폴리에스테르 중공 섬유로 이루어지는 구상체이다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유를 구성하는 폴리에스테르로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하게 사용된다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르의 고유 점도는 0.60~0.75로 하는 것이 바람직하다. 고유 점도는 더욱 바람직하게는 0.62~0.72이다. 고유 점도가 0.6 미만에서는 권축의 발현력이 저하하여 권축이 낮아짐으로써 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워져 섬유 구상체의 형성이 어려워진다. 또한, 섬유의 강성도 낮아짐으로써 충분한 벌키니스를 갖는 섬유 구상체가 얻어지기 않는 경우가 있다. 한편, 고유 점도가 0.75를 초과하면 용융 점도가 높아져 섬유의 제조가 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 단섬유 섬도는 2.0~6.6dtex인 것이 중요하다. 단섬유 섬도는 바람직하게는 2.2~4.4dtex이다. 정량 단섬유 섬도가 2.0dtex 미만이 되면 정량 단섬유 섬도가 가늘어지기 때문에 권축의 발현력이 저하하여 권축이 낮아짐으로써 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워져 섬유 구상체의 형성이 어려워진다. 또한, 섬유의 강성이 낮아짐으로써 벌키니스가 부족한 섬유 구상체가 된다. 한편, 단섬유 섬도가 6.6dtex를 초과하면 섬유로 했을 때의 강성이 높아짐으로써 유연하고 또한 깃털에 근사한 섬유 구상체가 얻어지지 않는다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 중공률은 15~35%인 것이 중요하다. 중공률은 보다 바람직하게는 20~30%이다. 중공률이 15% 미만이 되면 비대칭 냉각 부족이 되고, 권축의 발현력이 저하하여 권축이 낮아짐으로써 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워져 섬유 구상체의 형성이 어려워진다. 한편, 중공률이 35%를 초과하면 제사에서의 실 끊어짐이 많이 안정된 섬유 제조가 곤란해지는 경우가 있다.
이 폴리에스테르 중공 섬유의 중공률은 섬유 횡단면 확대 사진에 의해 중공부분을 포함시킨 섬유 단면의 전체 면적에 대한 중공 부분 면적의 비율을 산출하여 %로 표시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 중공이란 섬유 횡단면에 있어서 섬유 외형 내부에 공동(空洞)부를 갖는 것을 말한다. 공동부는 바람직하게는 섬유 중심부에 위치하는 것이지만 섬유 중심부로부터 벗어나 편심에 위치하는 것도 있지만, 공동부는 바람직하게는 섬유 중심에 위치하는 것이다.
중공률은 구금 설계, 폴리에스테르 고유 점도 및 냉각 조건에 의존하여 당업자가 각각의 특정 설정에 의해 제어할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 권축수는 2~8산/25㎜인 것이 중요하다. 권축수는 바람직하게는 3~7산/25㎜이다. 권축수가 2산/25㎜ 미만이 되면 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워져 섬유 구상체의 형성이 어려워진다. 한편, 권축수가 8산/25㎜를 초과하면 얻어진 섬유 구상체의 직경이 작아 그 밀도가 높아짐으로써 벌키니스가 부족한 섬유 구상체가 된다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 권축률은 6~14%인 것이 바람직하다. 권축률은 6, 보다 바람직하게는 8~12%이다. 권축률이 6% 미만이 되면 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워져 섬유 구상체의 형성이 어려워진다. 한편, 권축률이 14%를 초과하면 얻어진 섬유 구상체의 직경이 작아져 밀도가 높아지기 때문에 벌키니스가 부족한 섬유 구상체가 된다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 섬유 길이는 20~50㎜인 것이 중요하다. 섬유 길이는 바람직하게는 25~40㎜이다. 섬유 길이가 20㎜ 미만이 되면 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유끼리의 얽힘이 약해지고, 섬유의 얽힘이 해제됨으로써 구상체의 형상 유지가 어려워진다. 한편, 섬유 길이가 50㎜를 초과하면 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워져 섬유 구상체의 형성이 어려워지고, 또한 섬유 구상체끼리가 얽히기 쉬워짐으로써 유동성이 부족하여 제품 품위가 악화한다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 질량에 대하여 폴리실록산을 포함하는 유제는 0.3~1.0질량%의 범위(비율)로 부여되어 부착되어 있는 것이 바람직하다. 유제 부착량은 더욱 바람직하게는 0.4~0.8질량%이다. 폴리실록산을 포함하는 유제가 0.3질량% 미만에서는 섬유의 평활성이 낮아져 섬유 구상체끼리가 얽히기 쉬워짐으로써 섬유 구상체의 유동성이 부족하여 제품 품위가 악화되는 경우가 있다. 한편, 유제 부착량이 1.0질량%를 초과해도 그 이상의 섬유 평활성의 향상은 인정되지 않아 원단위의 악화로 이어지는 경우가 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리실록산으로서는 예를 들면, 아미노 변성 실리콘 등을 사용할 수 있다. 폴리에스테르 중공 섬유에 폴리실록산을 부여하여 부착시키기 위해서는 폴리실록산을 포함하는 유제를 부여함으로써 실시할 수 있다. 이 유제에는 폴리실록산 외에 인산계 화합물, 지방족 화합물 및 할로겐계 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 또한 산화방지제, 방연제 및 정전 방지제를 포함하고 있는 것이 바람직한 실시형태이다.
이 폴리실록산을 포함하는 유제의 부여는 본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 단섬유를 제조하는 공정에 있어서는 토우를 커팅하기 직전에 있어서 부여되는 것이 바람직하다. 유제 부여 시에는 폴리실록산의 농도를 바람직하게는 3~10질량%, 더욱 바람직하게는 4~8질량%인 유제 수용액으로 하여 폴리에스테르 중공 섬유에 부여하고, 그 후 임의의 온도에서 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 섬유 마찰 계수(μs)는 0.06~0.14인 것이 바람직하다. 섬유 마찰 계수(μs)는 더욱 바람직하게는 0.07~0.12이다. 섬유 마찰 계수(μs)가 0.07 미만에서는 섬유의 평활성이 낮아져 섬유 구상체끼리가 얽히기 쉬워짐으로써 섬유 구상체의 유동성이 부족하여 제품 품위가 악화되는 경우가 있다. 한편, 섬유 마찰 계수(μs)가 0.12를 초과해도 그 이상의 섬유 평활성의 향상은 인정되지 않는다.
폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 벌키니스는 8,200 이상~11,500㎤/50g 이하인 것이 중요하다. 벌키니스는 바람직하게는 9,000 이상~10,700㎤/50g 이하이다. 벌키니스가 8,200㎤/50g 미만이 되면 벌키니스가 얻어지지 않아 경량감이나 볼륨감이 열화되는 섬유 구상체가 된다. 한편, 벌키니스가 11,500㎤/50g을 초과하는 섬유 구상체를 얻는 제조 조건을 얻는 것은 곤란하다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유의 권축률수비는 1.5~3.0인 것이 바람직하다. 권축률수비는 보다 바람직하게는 8~12%이다. 권축률수비가 1.5 미만이 되면 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워짐으로써 섬유 구상체의 형성이 어려워진다. 한편, 권축률수비가 3.0을 초과하면 높은 권축 발현성을 얻기 위한 안정된 섬유 제조가 곤란해진다.
권축률수비는 다음 식(1)으로 나타내어진다.
권축률수비=권축률/권축수 ····(1)
이어서, 본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 중공 섬유와 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 제조 방법에 대하여 구체적으로 일실시형태를 예시하여 설명한다.
우선, 폴리에스테르를 용융하고, 중공 섬유용 토출공을 바람직하게는 90~400공 갖는 방사구금을 통해 융점보다 15~30℃ 정도 높은 방사 온도에서 중공부가 형성되도록 용융 방출하고, 방출 직후에 바람직하게는 10~25℃의 온도의 공기를 바람직하게는 80~130m/분의 풍량으로 비대칭 냉각시킨 후, 또한 바람직하게는 10~25℃의 온도의 공기를 바람직하게는 140~170m/분의 풍량으로 냉각시켜 방사 유제를 부여하고, 바람직하게는 인취 속도 1000~1700m/분으로 일단 관에 넣음으로써 미연신사 토우를 얻는다.
이어서, 얻어진 미연신사 토우를 바람직하게는 2.3~3.0배의 연신 배율로 바람직하게는 온도 75~100℃의 액욕을 이용하여 1단 연신을 실시하고, 권축 부여 공정을 거치지 않고 폴리실록산을 포함하는 유제를 바람직하게는 농도 3~10질량%로 포함된 유제 수용액을 섬유 질량에 대하여 바람직하게는 0.3~1.0질량%의 범위가 되도록 샤워에 의해 부여하고, 소정의 섬유 길이로 절단하고, 바람직하게는 100~250℃의 가열 스팀 처리에 의해 스파이럴 형상으로 권축 발현시키고, 바람직하게는 145~165℃의 온도에서 바람직하게는 5~20분 열 세팅함으로써 폴리에스테르 중공 섬유를 제조할 수 있다.
상기 스파이럴 권축이란 코일 형상으로 섬유가 발현된 권축의 것이다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 형성 방법은 상기와 같이 해서 얻어진 폴리에스테르 중공 섬유를 가넷 와이어가 표면에 형성된 복수의 롤러가 설치된 카드 등을 이용하여 개섬을 충분히 행하고, 공기의 난류가 일어나기 쉬운 원통 형상의 공간 중에서 복수의 핀이 박혀서 회전하는 회전체가 형성된 룸 안에 개섬을 충분히 행한 섬유를 블로잉하여 소정 시간 난류 교반 후에 인출할 수 있도록 한 장치 등에서 구상체화하거나, 개섬을 충분히 행한 섬유를 어느 정도 큰 룸에 공기의 와류를 일으키게 하면서 체류시켜서 구상체화하거나 해서, 강체(핀)나 공기로부터 역학적인 힘을 받음으로써 루프 형상의 권축이 더 진행되어 섬유 구상체를 형성할 수 있다.
또한, 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 크기는 바람직하게는 평균 직경이 3~8㎜이며, 보다 바람직하게는 4~6㎜이다. 평균 직경이 3㎜ 미만인 섬유 구상체의 가공은 어렵고, 평균 직경이 8㎜를 초과하면 섬유 구상체는 블로잉 등의 제품 가공성이 부족한 제품이 된다.
도 1은 본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 예시하는 도면 대용 사진이다. 도 1의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체는 사이즈의 불균일이 작고, 벌키성이 좋아 미성형 섬유가 거의 없다.
본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체는 경량이며 또한 우수한 벌키성을 가질 뿐만 아니라 유연하고 또한 깃털에 근사한 촉감이 풍부하여 쿠션이나 다운재킷 등의 안솜 소재로서 바람직하게 사용된다.
실시예
이어서, 본 발명의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체와 그 제조 방법에 대해서 실시예를 이용하여 상세히 설명한다. 물성 등의 측정 방법은 다음과 같다.
(고유 점도)
시료를 오쏘클로로페놀에 용해해서 우베로데 점도계를 이용하여 자연 낙하 시간을 측정하고, 표준 시료와의 상대값에 의해 고유 점도를 N=3의 평균값으로 구했다.
(단섬유 섬도, 권축수, 권축률, 섬유 길이 및 섬유 마찰 계수(μs))
JIS L1015(2010년)에 dmlrjgkdu 측정했다.
(권축률수비)
권축수와 권축률을 JIS L1015(2010년)에 의거하여 측정하고, 식 1에 나타내는 방법으로 권축률수비를 산출했다.
(식 1) 권축률수비=권축률/권축수
(섬유 질량에 대한 폴리실록산을 포함하는 유제의 부착량)
시료를 발연 황산과 발연 질산으로 분해하고, 전기로에서 탄화한 후, 알칼리로 용해한다. 그 후, 몰리우덴산 암모늄에 의해 발색시키고 분광 고도계로 흡광도를 측정하고, 검량선으로부터 무기 실리콘(Si) 양을 산출하여 N=3의 평균값을 유분량으로 환산했다.
(중공률)
얻어진 폴리에스테르 중공 섬유의 단면을 현미경을 이용하여 400배의 배율로 촬영하고, 또한 단면 사진을 확대 카피한다. 카피한 용지에 대하여 섬유부 단면을 잘라내고, 전자 천칭으로 N=20질량을 측정한다. 이어서 중공부를 잘라내고 전자 천칭으로 N=20질량을 측정하여 다음 식(2)으로 나타내는 질량 비율로 산출했다.
중공률(%)=(중공부 질량/섬유부 단면 질량)×100···(2)
(섬유 구상체의 벌키니스)
섬유 구상체 샘플 50g±0.1g을 계량하고, 내경이 28.8㎝이며 높이가 50㎝인 측정 실린더에 투입하고, 94.3g의 하중을 가해 5분 후의 벌키니스를 측정한다. 측정 결과는 5회의 평균값으로 하여 다음 식(3)에 의해 산출했다.
벌키니스=V=πd2H/4(단위: ㎤/50g) ···(3)
[식 중, d는 다음 측정 실린더 내경 d=28.8㎝이다. H는 시료의 벌키니스(평균값)이며, 단위는 ㎝이다]
(섬유 구상체의 직경)
임의로 선택한 섬유 구상체의 직경을 노기스에 의해 측정하고, N=100의 평균값을 구했다.
(섬유 구상체의 촉감/유연함)
10명의 패널리스트가 손으로 만졌을 때의 촉감(촉감; 소프트성/유연함)을 랭크를 매기고, 양호~불량을 5~0점으로 하여 평가했다. 그 평균점이 4점을 초과하면 촉감 양호(○)로 하고, 4점 미만을 촉감 불량(×)으로 하여 평가했다.
[실시예 1]
폴리에스테르 중공 섬유를 다음의 방법으로 제조했다. 고유 점도가 0.650인 폴리에틸렌테레프탈레이트(융점 260℃)를 용융하고, 토출공을 300공 갖는 중공 구금을 통해서 방사 온도 280℃에서 용해 방사하고, 구금으로부터 방사 직후, 20℃의 온도의 공기를 100m/분의 풍량으로 비대칭 냉각시킨 후, 인취 속도 1500m/분으로 미연신사 토우를 얻었다.
이어서, 얻어진 미연신사 토우를 80℃의 온도의 액욕을 이용하여 2.6배의 연신 배율로 1단 연신을 실시하고, 권축 부여 공정을 거치지 않고 폴리실록산을 포함하는 유제를 샤워에 의해 부여하고, 표 1에 기재된 규정의 섬유 길이로 절단하고, 200℃의 온도의 가열 스팀 처리에 의해 스파이럴 형상으로 권축 발현시키고, 165℃의 온도에서 10분 열 세팅함으로써 표 1에 나타내는 제반 특성의 폴리에스테르 중공 섬유를 제조했다.
이어서, 얻어진 폴리에스테르 중공 섬유를 가넷 와이어가 표면에 형성된 복수의 롤러가 설치된 카드에 의해 개섬을 충분히 행하고, 공기의 난류가 일어나기 쉬운 원통 형상의 공간 중에서 복수의 핀이 박혀서 회전하는 회전체가 형성된 룸 안에 섬유를 블로잉하여 소정 시간 난류 교반 후에 인출시키도록 한 장치에 의해 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 얻었다. 얻어진 섬유 구조체는 우수한 벌키니스를 갖고, 또한 유연한 촉감의 폴리에스테르 중공 섬유 구상체인 것을 확인했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
섬유 길이가 64㎜인 폴리에스테르 중공 섬유로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건에서 폴리에스테르 중공 섬유를 제조하여 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르 중공 섬유 구상체를 구성하는 폴리에스테르 중공 섬유는 섬유 길이가 길기 때문에 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워짐으로써 섬유 구상체 형상 불량 부분이나 섬유 구상체끼리가 얽힌 부분이 인정되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
단섬유 섬도가 1.7dtex인 폴리에스테르 중공 섬유로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건에서 폴리에스테르 중공 섬유를 제조하여 섬유 구상체를 얻었다. 단섬유 섬도와 권축률이 낮기 때문에 섬유 구상체로의 가공에 있어서 섬유가 구상으로 둥글게 되기 어려워짐으로써 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 형성을 할 수 없었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
단섬유 섬도가 7.5dtex인 폴리에스테르 중공 섬유로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건에서 폴리에스테르 중공 섬유를 제조하여 섬유 구상체를 얻었다. 단섬유 섬도가 크고 섬유의 강성이 높기 때문에 유연함이 부족한 섬유 구상체가 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 4]
실시예 1에 있어서 폴리실록산을 포함하는 유제를 샤워에 의해 부여하는 공정까지는 동일하게 하고, 그 후 160℃의 온도에서 10분간 열 세팅 후, 규정의 섬유 길이로 절단하고, 160℃의 온도에서 10분 열 세팅함으로써 표 1에 나타내는 제반 특성의 폴리에스테르 중공 섬유를 제조하여 섬유 구상체를 얻었다. 권축 형태가 3차원의 나선 형상이 되고, 또한 S 방향, Z 방향의 것이 랜덤인 것이 되기 때문에 얻어지는 섬유 구상체는 지나치게 얽혀 촉감이 단단하고, 또한 벌키성이 열화되는 섬유 구상체가 되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001

Claims (7)

  1. 단섬유 섬도가 2.0~6.6dtex, 중공률이 15~35%, 권축수가 2~8산/25㎜, 권축률이 6~14%, 섬유 길이가 20~50㎜로 되는 폴리에스테르 중공 섬유를 사용하여 이루어지는 섬유 구상체이며, 벌키니스가 8,200 이상~11,500㎤/50g 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 중공 섬유의 고유 점도가 0.60~0.75인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 중공 섬유에 폴리에스테르 섬유 질량에 대하여 폴리실록산을 포함하는 유제가 0.3~1.0질량%의 비율로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 중공 섬유의 섬유 마찰 계수(μs)가 0.06~0.14인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    다음 식(1)으로 나타내어지는 폴리에스테르 중공 섬유의 권축률수비가 1.5~3.0인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체.
    권축률수비=권축률/권축수 ····(1)
  6. 제 1 항에 기재된 중공 섬유 구상체를 안솜으로 한 것을 특징으로 하는 다운재킷.
  7. 폴리에스테르를 중공사용 방사구금으로부터 방출하고, 방출사의 편측으로부터 냉각풍을 블로잉하여 비대칭 냉각한 후에 인취하고, 열 연신 후, 권축 부여 공정을 거치지 않고 폴리실록산을 포함하는 유제를 부여하고, 소정의 섬유 길이로 절단 후, 가열 스팀 처리에 의해 스파이럴 형상으로 권축 발현시킨 후에 열 세팅하여 폴리에스테르 중공 섬유를 얻고, 얻어진 폴리에스테르 중공 섬유를 개섬하여 섬유 구상체로 가공하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 중공 섬유 구상체의 제조 방법.
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KR20220049242A (ko) * 2020-10-14 2022-04-21 주식회사 나프 우수한 탄성회복력을 가지는 섬유집합체의 제조방법

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