KR20180110827A - 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법. - Google Patents

제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법. Download PDF

Info

Publication number
KR20180110827A
KR20180110827A KR1020170040643A KR20170040643A KR20180110827A KR 20180110827 A KR20180110827 A KR 20180110827A KR 1020170040643 A KR1020170040643 A KR 1020170040643A KR 20170040643 A KR20170040643 A KR 20170040643A KR 20180110827 A KR20180110827 A KR 20180110827A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkali
polyester fiber
soluble
copolyester
reaction product
Prior art date
Application number
KR1020170040643A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102274288B1 (ko
Inventor
김동원
Original Assignee
도레이케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이케미칼 주식회사 filed Critical 도레이케미칼 주식회사
Priority to KR1020170040643A priority Critical patent/KR102274288B1/ko
Publication of KR20180110827A publication Critical patent/KR20180110827A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102274288B1 publication Critical patent/KR102274288B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/065Addition and mixing of substances to the spinning solution or to the melt; Homogenising
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • D01D5/098Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태안정성을 만족할 수 있으며, 상용의 단독방사설비로도 용융방사가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하면서도 섬유의 강도, 신도 등의 물성 및 균제도의 향상을 통해 제직성 및 편직성이 향상될 수 있다.

Description

제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법. {ALKALI-SOLUBLE POLYESTER FIBER HAVING ENHANCED WEAVABILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 통기효과를 가지면서도 우수한 형태안정성을 가지는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이용해성/수용성 섬유는 종래부터 자수사 소재로 사용되거나 일반 직물 또는 편물에서 새로운 외관이나 촉감을 발현하기 위한 복합방사용 소재로 사용되어 왔으며 최근에는 단독사로 사용되면서 그 용도가 다양해지고 있다. 특히 스포츠, 캐주얼의류의 기능성제품 요구가 확대되면서 하절기 통기성이 극대화된 원단 요구가 높아지고 있다. 이러한 통기섬유를 제조하기 위해서 정경작업 및 위사 피킹시에 임의적으로 원사를 비워두어 공극 형성을 시도하고자 하였으나 원단 정련, 축소 가공시 blank 처리된 부분의 형태가 유지되지 못하여 최종 가공지 상에서 공극이 유지되지 못하는 문제점이 있었다. 특히 잠재권축사, SPAN 커버링사 등의 신축성 원단에는 더욱 기대하는 효과를 얻기 어렵다. 이로 인해 원단에 통기성을 부여하는 방법으로 수용성 섬유 또는 이용해성 섬유를 조직 내에 일정 간격으로 배열하여 원단 가공시 제거함으로써 효과적으로 공극을 부여하려는 시도가 있어왔다.
종래 직물의 통기효과를 부여하는 대표직인 예로서 폴리비닐알콜(PVA) 섬유를 경위사에 일부분으로 사용하여 제직된 생지를 정련 후 임의의 공정으로 용해하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 폴리비닐알콜 섬유 자체가 수용성이기 때문에 정련시에 일부의 섬유가 용해되며, 이에 따라 인접섬유의 이동이 발생하여 STRIPE선이 무너져 통기효과가 파괴되는 결점이 있다. 연속정련기의 과도한 진동작용에 의해 경사 또는 위사 방향으로 SLIP이 발생하기 쉽고, 통기효과는 물론 형태적으로 안정한 직물을 만들기 어려웠다.
상기의 용도로 주로 수용성 폴리비닐알콜 섬유를 사용하는 경우가 거의 대부분을 차지하였으며, 상기의 PVA 섬유는 개질된 폴리비닐알콜의 중합도가 1700~3500 정도인 수지를 용제에 녹여 건식방사 후 건열처리, 아세탈화하여 제조된 것으로서, 이 섬유는 고온다습한 조건에서 수분을 흡습하여 강도 및 신도 등 기본적인 기계적 물성이 약해지며 또한 수분에 의해 쉽게 팽윤되므로 직물의 형태 안정성이 불량해지는 등 상기 PVA 섬유로 제품을 제조하는데는 적절한 온도 및 습도의 유지가 필히 요구되는 문제점이 있으며, 또한 PVA 섬유는 끓는 물 중에서도 완전 용해되는 등 용해성이 우수한 반면에, 용해시 PVA 섬유의 고분자 결합이 절단되지 않고 완전한 고분자 상태로 물에 용해되어 있기 때문에 폐수 처리시 환경오염의 측정기준이 되는 생물학적 산소요구량(BOD) 및 화학적 산소요구량(COD)의 값이 상당히 높아 폐수처리에 소요되는 비용이 상대적으로 높다. 또한 시중에 유통되는 가격 또한 매우 고가이므로 쉽게 접목되는데 한계가 있었다.
이러한 PVA 섬유의 단점을 해결하기 위하여 이용해성, 수용성 합성수지에 대한 연구가 진행되었는데, 한국등록특허 10-2013-0072644에서도 수용성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법을 개시하고 있다. 또한, 해도사, 분할사 등의 알칼리 이용해성 복합방사 제품의 알칼리 감량가공기술이 상용화 되어 있으므로, 특히 폴리에스테르 수지를 이용한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 연구가 활발하였다. 대표적으로 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주성분으로 하며 개질성분으로서 5-나트륨설포이소프탈산, 이소프탈산, 분자량 400~6000의 폴리옥시알킬글리콜 및 선상 에스테르 형성성 디카르본산 등을 공중합시켜 수지를 중합하고 이를 섬유화하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 상기 방법에 의해 제조된 수지는 30~40몰%의 공중합 물질이 첨가되어 있어서 수지의 제조 공정성은 물론 섬유화하기 위한 용융방사 및 연신하는 제사 공정성이 극히 불량하며 또한 제조된 섬유도 강도가 0.6~1.0g/데니어 수준으로 이를 이용하여 제직, 제편 등의 가공공정 등을 거치게 되면 사절이 심하게 발생되어 생산효율이 저하함은 물론 제품의 품질도 불량하여지는 문제점이 있다.
또한, 알칼리 이용해성 폴리에스테르는 그 목적이 해도사, 분할사 등에 복합방사로 적용되어 최종 원단에서는 용출 후 제거되는 목적으로 사용되므로 내화학성이 취약하며 본래 물리적 성질 또한 매우 낮도록 중합체가 설계되어 알칼리에 분해되도록 설계된다. 이로 인해 단독방사로 섬유를 제조할 경우에는 섬유의 물리적 성질이 낮으며, 이로 인해 방사 작업성이 더욱 떨어지고, 이를 섬유로 제조하는 경우 제/편직시 사절율이 높은 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 첫번째 과제는 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하면서도 섬유의 강도, 신도 등의 물성 및 균제도의 향상을 통해 제직성 및 편직성이 향상된 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 두번째 과제는 상용의 단독방사설비로도 용융방사가 용이하여 간단한 공정만으로 제조가 가능하며, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태안정성을 가지는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 알칼리 이용해성 성분을 포함하는 폴리에스테르 섬유로서, 상기 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (4)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
(1) 모노사의 섬도 4 de 이하
(2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %
(4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.
(5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 알칼리 이용해성 성분은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물;및 폴리알킬렌글리콜;이 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면 상기 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 알칼리 이용해성 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함되며, 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량이 1,000 ~ 10,000일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 코폴리에스테르의 고유점도는 0.7 ~ 1.0 dl/g이고, 용융온도는 240 ~ 300 ℃일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 폴리에스테르 섬유의 섬도는 50 ~ 200 데니어이고, 필라멘트수는 18 ~ 100일 수 있다.
또한 본 발명은 상기의 어느 한 폴리에스테르 섬유를 포함하는 혼섬 가공사를 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 어느 한 한 폴리에스테르 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.
나아가 본 발명은 (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계; (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계;및 (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계;를 포함하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되며, 상기 (2) 단계의 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면 상기 (2)단계의 중·축합 반응은 안티몬화합물 또는 인화합물 촉매를 하에서 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (2) 단계의 코폴리에스테르는 250 ~ 300 ℃ 온도 및 0.3 ~ 1.0 토르(Torr) 압력 하에서 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계의 연신공정은 1차 고뎃롤러 속도는 1000 ~ 2000 mpm, 온도는 70 ~ 90℃이며, 2차 고뎃롤러 속도는 3500 ~ 4700 mpm, 온도는 100 ~ 140℃로 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계의 연신비는 3.0 ~ 4.0 일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계의 방사 수행시 무사절율이 93 ~ 100%일 수 있다.
본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태안정성을 만족할 수 있으며, 상용의 단독방사설비로도 용융방사가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하면서도 섬유의 강도, 신도 등의 물성 및 균제도의 향상을 통해 제직성 및 편직성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조공정흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유의 제조공정 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 및 이의 제조방법은, 제조되는 폴리에스테르 수지의 제조 공정성 및 이를 용융방사 및 연신하는 경우 제사 공정성이 낮으며, 제조되는 섬유의 강도가 현저히 낮아 제직성이 현저히 저하되어 생산효율 및 제품의 품질이 낮은 문제점이 있었다. 또한, 단독방사를 수행하는 경우에는 섬유의 물리적 성질이 낮으며, 이로 인해 방사 작업성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
이에 따라, 본 발명자는 일반적인 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 동일하게 용출이 가능하면서도 이와 동시에 섬유의 물성 및 균제도를 향상시켜 제직성과 편직성을 향상시키기 위해 본 발명을 고안하게 되었다.
이에 본 발명에서는 알칼리 이용해성 성분을 포함하는 폴리에스테르 섬유로서, 상기 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (4)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
(1) 모노사의 섬도 4 de 이하
(2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %
(4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.
(5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.
이를 통해 모노사의 섬도 4 de 이하의 조건에서 모노사의 강도가 3.6 ~ 4.0 g/de로 현저히 높게 나타나며, 신도가 45 ~ 55%의 범위를 만족하여 강도 등의 물성이 우수하여 방사 조건에서의 가동 수율이 우수하며, 사절이 발생하지 않아 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 단독방사설비로도 용융방사할 수 있고, 이 경우 제사 공정성도 우수하다. 뿐만 아니라, 상기 (4) 및 (5)의 조건도 동시에 만족하여 알칼리 용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하게 일어나므로, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태 안정성을 만족할 수 있는 장점이 있다.
먼저, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (1) 조건으로 모노사의 섬도가 4 de 이하를 만족한다. 이 경우 알칼리 용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하다.
또한, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (2) 조건으로 상기 모노사의 강도가 3.5 ~ 4.0 g/de를 만족하여야 한다. 이를 통해 제직, 제편 등의 가공공정을 수행하더라도 사절이 거의 발생하지 않아 생산효율이 높고, 제조되는 제품의 품질도 향상된다. 만일 상기 모노사의 강도가 3.5 g/de 미만인 경우 가공공정을 수행하는 경우 사절이 빈번하게 발생하게 되어 생산효율이 저하되고, 제조되는 제품의 품질도 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (3) 조건으로 모노사의 신도가 45 ~ 55% 를 만족하여야 한다. 이를 통해 일반 알칼리 용출 가공 조건 하에서 용출성이 우수한 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있다.
만일 상기 모노사의 신도가 45% 미만인 경우 용출속도가 저하되어 알칼리 용출 조건 하에서 미용출이 발생할수 있고, 과연신에 의한 방사 조업성이 불량해지는 문제점이 발생할 수 있고, 55%를 초과하는 경우 불완전 연신에 의한 균제도 불량으로 제직시 사절이 증가할수 있으며, 방사 조업성 또한 불량해질 수 있다.
본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (4) 조건으로 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해되어야 한다. 또한, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (5) 조건으로 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해되어야 한다. 만일 상기 조건에서 95% 미만으로 용해가 일어나는 경우, 통기성이 저하되어 목적하는 통기효과가 부여된 직물을 제조할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
즉, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 상기 (1) ~ (5)의 조건을 모두 만족하여야만 모노사가 4de 이하인 섬도 하에서 적절한 강도 및 신도를 가지고 우수한 용출성을 가져 우수한 통기성을 가짐과 동시에 우수한 제직성을 가질 수 있는 것이다.
본 발명에 포함되는 알칼리 이용해성 성분은 바람직하게는, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물;및 폴리에틸렌글리콜(PEG);이 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 포함할 수 있다.
먼저 산성분에 대해 설명하면, 상기 산성분은 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산을 포함할 수 있다. 상기 탄소수 6 내지 12의 방향족 다가 카르복실산은 테레프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 이소프탈산 및 디메틸이소프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 섬유의 기계적 강도, 원가 측면에서 테레프탈산일 수 있다. 또한, 상기 산성분은 방향족 다가 카르복실산 이외에 헤테로 고리를 포함하는 다가 카르복실산 또는 지방족 다가 카르복실산 등을 더 포함할 수 있다. 다만, 섬유의 강도저하 방지, 내열성 저하 방지 측면에서 방향족 다가 카르복실산을 포함하는 것이 더 바람직할 수 있고, 보다 더욱 바람직하게는 테레프탈산을 포함하는 것이 섬유의 원사강도 향상 측면에서 바람직할 수 있다.
다음으로, 산성분에 포함되는 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)에 대해 설명한다. 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)의 화학식은 하기의 화학식 1과 같다.
[화학식 1]
Figure pat00001
디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 산성분에 포함하여 에스테르화 반응물을 제조하는 경우 알칼리 용액에서의 우수한 용출 특성을 만족함과 동시에 반응 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함될 수 있다. 만일 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)이 0.1몰% 미만으로 포함되는 경우 알칼리를 용출 특성이 저하되어 목적하는 복합섬유를 제조할 수 없는 문제점이 있을 수 있고, 3.0 몰% 을 초과하여 혼합될 경우 반응 안정성 저하로 부반응물인 디에틸렌글리콜(DEG)의 다량 발생과 알칼리 이용출 특성이 너무 높아서 균일한 이용출 특성을 얻을 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
다음으로, 산성분과 함께 반응하여 에스테르화 반응물을 생성하는 디올성분에 대해 설명한다. 본 발명에 사용될 수 있는 디올성분은 통상적으로 폴리에스테르를 제조하기 위하여 공지된 디올성분인 경우 제한 없이 사용할 수 있다. 일예로, 상기 디올성분은 탄소수 2 내지 14의 지방족 디올성분일 수 있다. 구체적으로 상기 지방족 디올성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메킬렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌클리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 및 트리데카메틸렌글리콜으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 중 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 안정한 방사 조업성 확보 및 우수한 원사 강도를 확보하기 위한 측면에서 에틸렌글리콜일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 에스테르화 반응물은 상기 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함될 수 있다. 만일 디올성분이 산성분에 대하여 1 : 1.1 몰비 미만으로 포함되는 경우 반응성 저하로 중합도가 저하되는 문제점이 있으며, 1 : 2.0의 몰비를 초과시 디에틸렌글리콜 등의 부반응물이 발생할 수 있고, 방사 공정시 사절을 유발하여 작업성을 현저히 저하 시킬 수 있으며 과량의 디올 사용에 따른 제조비용의 상승을 초래 할 수 있는 문제점이 있다
본 발명의 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르는 상기 에스테르화 반응물과 폴리알킬렌글리콜이 반복단위로 포함되어 공중합된 것으로써, 상기 공중합체를 사용하는 경우 다른 종류의 알칼리 이용해성 공중합체를 사용하는 경우에 비해 방사 공정에서 잦은 사절과 팩압 상승으로 인한 방사조업성의 감소를 방지할 수 있고, 사속 4000mpm 이상에서도 안정적으로 방사 가능하며, 제조된 섬유의 용출공정에서 불균일 감량으로 인한 이용성 폴리에스테르 잔존의 문제점을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 폴리알킬렌글리콜은 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜일 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량은 1,000 ~ 10,000일 수 있다. 만일 분자량이 1,000 미만일 경우엔 알칼리 이용출성 저하로 알칼리 감량 공정 시간의 증가 및 이로 인한 원단 내 미감량부의 알칼리 침해를 유발할 수 있으며, 균일한 용출이 되지 않아 섬유의 염색공정에서 불균일 염색에 따른 불량률이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 분자량이 10,000을 초과하는 경우에는 중합 반응성이 저하되고 형성된 코폴리에스테르의 유리전이온도가 현저히 저하되어 열특성이 저하되고, 방사가 용이하지 않을 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함될 수 있다. 만일 폴리알킬렌글리콜이 7 중량부 미만으로 포함되는 경우, 알칼리 이용출성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 폴리알킬렌글리콜이 14 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 중합도가 저하되고 알칼리 이용성 코폴리에스테르의 유리전이온도가 현저히 저하되어 열특성이 저하되며, 이를 섬유로 제조시 충분한 방사속도 및 연신이 불가하여 공정통과성이 현저히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 코폴리에스테르의 고유점도가 0.7 ~ 1.0 dl/g일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.9 ~ 1.0 ㎗/g일 수 있다. 만일 고유점도가 0.7㎗/g 미만일 경우 방사 공정에서 섬유의 기계적 강도의 저하로 사절의 빈번한 발생에 따른 방사용 이성이 떨어지는 문제점이 있으며, 이용출성이 과도하여 균일한 용출이 어렵거나 섬유형성성 폴리머의 알칼리 침해를 유발할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 고유점도가 1.0㎗/g를 초과할 경우 높은 기계적 강도로 인하여 방사 작업성은 좋으나 알칼리 이용출이 현저히 저하되어 감량공정의 소요시간 상승 및 불균일 용출 등의 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 코폴리에스테르는 용융온도가 240 ~ 300 ℃일 수 있으며, 보다 바람직하게는 260 ~ 280 ℃일 수 있다. 만일 용융온도가 240℃ 미만일 경우 미용융 및 불완전 용융에 의한 사불균일 및 방사조업성이 불량한 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 용융온도가 300℃ 를 초과하는 경우 폴리머의 열분해 및 탄화에 의한 방사성이 불량해질 우려가 있다.
한편, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유의 섬도는 50 ~ 200 데니어이고, 필라멘트수는 18 ~ 100임이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 만일 섬도가 50 데니어 미만인 경우에는 제직시 잦은 사절이 발생할 수 있고, 용출 후 원단 내 공극이 미세하게 형성되어 통기성 특성이 약해지는 문제점이 발생할 수 있으며, 섬도가 180 데니어를 초과하는 경우에는 용출 후 원단 내 공극이 크게 형성되어 피부의 노출이 심하여 의류의 기능이 상실되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 포함하는 혼섬 가공사를 제공한다.
상기 혼섬은 상기 섬유 중 어느 하나를 심사로 하고 다른 하나를 초사로 하여 혼섬하거나 심사 및 초사의 구분없이 이종의 섬유를 혼섬할 수도 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.
본 발명에서 사용한 용어인 상기 원단은 직물 또는 편물을 모두 포함하는 의미이다.
먼저, 상기 원단은 본 발명에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사 중 어느 하나 이상으로 사용하여 제직(weaving)된 직물일 수 있다. 상기 제직은 평직, 능직, 수자직 및 이중직으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 직물조직의 기재에 한정되지 않으며, 제직에서의 경위사 밀도의 경우 특별하게 한정하지 않는다.
또한, 상기 원단은 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 원사로 포함하여 편성(knitting)된 편물일 수 있다. 상기 편성은 위편성 또는 경편성의 방법에 의할 수 있으며, 상기 위편성과 경편성의 구체적인 방법은 통상적인 위편성 또는 경편성의 편성방법에 의할 수 있다.
나아가, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계; (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리알킬렌글리콜을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계;및 (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계;를 포함하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법을 제공한다.
이를 통해 연신비를 조절하여 충분한 연신과 배향이 가능하도록 하여 섬유의 물성 및 균제도를 향상시켜 제직성 및 편직성을 향상시킬 수 있으며, 이와 동시에 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하도록 하여 우수한 통기효과를 만족할 수 있다.
이하 상술한 내용과 중복되는 내용을 제외하고 상세히 설명한다.
구체적으로 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조공정흐름도이다. 상기 도면을 살펴보면, (1) 에스테르화 반응물 제조단계(S100)를 통해 제조된 에스테르화 반응물과 폴리알킬렌글리콜을 축·중합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계(S200)를 수행할 수 있다. 또한 상기 코폴리에스테르를 방사하고 연신공정 단계(S300)를 수행하여 목적하는 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 수득할 수 있다.
먼저, (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계(S100)를 설명한다.
상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되며, 상기 (2) 단계의 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함될 수 있다.
상기 에스테르화 반응물을 제조하기 위해 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP), 산성분에 포함되는 산성 화합물 및 에틸렌글리콜의 혼합시기는 비제한적이며, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)이 산성분 및 에틸렌글리콜의 에스테르화 반응 중에 첨가될 수 있고, 반응 시작 시부터 첨가될 수 도 있다.
상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 바람직하게는 200 ~ 270℃의 온도 및 1100 ~ 1350 토르(Torr)의 압력 하에서 제조될 수 있다. 상기 조건을 만족하지 않는 경우 에스테르화 반응 시간이 길어지거나 고온의 영향으로 부반응물인 디에틸글리콜이 다량 형성 될 수 있으며, 반응성 저하로 중축합 반응에 적합한 에스테르화 반응물을 형성할 수 없는 문제가 발생하는 문제점이 있을 수 있다.
다음으로, (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리알킬렌글리콜을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계(S200)를 설명한다.
상기 (2) 단계의 코폴리에스테르는 250 ~ 300 ℃ 온도 및 0.3 ~ 1.0 토르(Torr) 압력 하에서 제조될 수 있으며, 만일 상기 조건을 만족하지 못하는 경우 반응시간 지연, 중합도 저하 및 열분해 유발 등의 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (2)단계의 중·축합 반응은 안티몬화합물 또는 인화합물 촉매 하에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 안티몬화합물을 이용할 수 있으며, 고온에서 색상의 변색을 억제하기 위해 인화합물을 사용할 수 있다. 안티몬화합물로는 삼산화안티몬, 사산화안티몬, 오산화안티몬 등과 같은 산화안티몬류, 삼황화안티몬, 삼불화안티몬, 삼염화안티몬 등과 같은 할로겐화 안티몬류, 안티몬트리아세테이트, 안티몬벤조에이트, 안티몬트리스테아레이트 등을 사용할 수 있다.
특히 삼산화안티몬, 안티몬트리아세테이트 등이 우수한 효과를 나타내므로 이를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량은 중합 후에 수득되는 중합물 총 중량을 기준으로 100 내지 600ppm을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 인화합물로는 인산, 모노메틸인산 트리메틸인산, 트리부틸인산 등 인산류 및 그의 유도체들을 사용하는 것이 좋으며, 이 중에서도 특히 트리메틸인산 또는 트리에틸인산 또는 트리페닐아인산이 그 효과가 우수하여 바람직하고, 인화합물의 사용량은 중합 후에 수득되는 중합물 총 중량을 기준으로 100 내지 500ppm을 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계(S300)를 설명한다.
상술한 바와 같이 제조된 코폴리에스테르를 바람직하게는 용융방사한 후 연신공정을 수행하게 되는데, 이를 통해 섬유를 형성하는 중합체의 배향성 조절을 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 연신비를 2.5 ~ 4.0으로 하여 목적하는 강도 및 신도를 가지는 용출성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제조함으로써, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 현저히 향상된 제직성도 가질 수 있게 하였다.
먼저, 방사단계에 대해 설명하면, 상기 방사의 방사속도는 4000mpm 이상이며, 바람직하게는 4000 ~ 500mpm 일 수 있고, 보다 바람직하게는 4050~4300 mpm일 수 있다. 만일 방사속도가 4000mpm 미만인 경우 생산량이 감소하여 제조원가가 상승하는 문제점이 발생하며, 또한 사 균제도가 불량하여 제직시 사절이 자주 발생할 수 있으며, 5000 mpm을 초과하는 경우에는 방사 공정시 잦은 사절 및 용출 속도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 방사온도는 방사온도는 240 ~ 300 ℃일 수 있고, 바람직하게는 260 ~ 280℃일 수 있다. 만일 방사온도가 240℃ 미만이거나 300℃를 초과하는 경우에는 코폴리머의 용융 흐름성이 방사하기에 적합하지 않아 원사 물성 저하나 작업성 저하 등의 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 하기의 관계식 1로 표시되는 방사노즐로부터의 토출량(생산량)은 20 ~ 50 g/min을 만족함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30 ~ 45 g/min일 수 있다. 이 경우에 목적하는 강도 및 신도를 가지며, 우수한 용출특성을 가져 통기효과와 제직성을 동시에 만족할 수 있는 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다. 만일 20 g/min 미만이거나, 50 g/min을 초과하는 경우에는 강도가 저하되어 공정통과성이 저하되거나, 용출특성이 저하될 수 있다.
[관계식 1]
토출량(생산량) =
Figure pat00002
다음으로, 연신공정 수행 단계에 대해 설명한다.
본 발명의 연신공정은 냉각단계를 더 포함할 수도 있다. 구체적으로 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리에스테르 섬유의 제조공정 모식도이다. 상기 도면을 살펴보면, 본 발명은 코폴리에스테르를 용융시킨 후 코폴리에스테르 투입부(100)를 통해 투입하여 방사부(200)에서 방사를 수행하며, 냉각부(300)를 통해 냉각을 수행할 수 있다. 나아가, 제1 고뎃롤러(400) 및 제2 고뎃롤러(500)의 연신비를 2.5 ~ 4.0로 연신을 수행하고 권취부(600)에서 권취하여 목적하는 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 연신비를 2.5 ~ 4.0, 바람직하게는 3.0 ~ 4.0으로 하여 목적하는 강도 및 신도를 가지는 용출성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제조함으로써, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 현저히 향상된 제직성을 만족할 수 있는 효과가 있다. 만일 상기 연신비가 2.5 미만인 경우에는 균제도가 저하되어 사 균일성이 저하되어 사절이 용이하여 제직성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 상기 연신비가 4.0을 초과하는 경우에는 과연신에 의한 사절현상이 가속화되고 용출속도가 저하되어 본 발명이 목적하는 조건에서 용출을 완료하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 (3) 단계의 연신공정은 1차 고뎃롤러 속도는 1000 ~ 2000 mpm, 온도는 70 ~ 90℃이며, 2차 고뎃롤러 속도는 3500 ~ 4700 mpm, 온도는 100 ~ 140℃로 수행함이 바람직하며, 이를 통해 연신중에 발생하는 사절현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 알칼리 이용해성 폴리에스테르섬유가 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 향상된 제직성을 만족하기 위해서는, 상기 (3) 단계의 방사 수행시 무사절율이 93 ~ 100%임이 바람직하며, 보다 바람직하게는 95 ~ 100%일 수 있다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예 1
테레프탈산(TPA)과 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분 및 에틸렌글리콜(EG) 화합물을 1 : 1.2 몰비로 포함하며, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 1.5 몰% 포함하도록 하여 혼합을 수행하였다. 상기 혼합을 250에서 1140 토르(Torr) 압력 하에서 수행하여 에스테르화 반응시켜 에스테르 형성물을 얻었고, 그 반응률은 97.5%였다. 형성된 에스테르 반응물을 중·축합 반응기에 이송하고 여기에 에스테르 반응물 100중량부에 대하여 분자량 6000의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 10.0 중량부를 첨가한 후, 축합중합 촉매로 삼산화 안티몬 400ppm을 투입하여 최종압력 0.5 Torr가 되도록 서서히 감압하면서 285까지 승온하여 중·축합반응을 수행한 후 얻은 코폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 이용성 폴리에스테르 수지를 이용하여 단독섬유를 270℃ 로 용융방사하고, 제1 고뎃롤러를 통해 1300mpm(m/min)의 사속으로 80℃ 하에서 제1 권취하고, 제2 고뎃롤러를 통해 4050 mpm(m/min)의 사속으로 120℃ 하에서 제2 권취하여 연신하였다. (이 때의 연신비는 3.12이다.)
실시예 2 ~ 9
하기의 표 1 및 2의 조건으로 실시한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 1 ~ 5
하기 표 2의 조건으로 실시한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실험예 1. 용출성 평가(1)
이용해성성 폴리에스테르 섬유의 용출성을 평가하기 위해 양말편직기를 사용하여 편물을 제조하였다. 이때 용출 전/후 무게 감소율을 측정하기 위해 내알칼리성인 일반폴리에스테르 연신사 SD 75denier, 24filament를 합사하여 편물을 제조하였다. 이때 NaOH 농도는 2%, 3%, 상압 98, 용출시간은 15, 30분의 조건에서 용출테스트를 진행하였다. 상기 조건에서 100% 용출이 완료되면 통상적인 원단의 감량/용출 가공조건하에서 용출이 완료되는 것으로 판단할 수 있다.
실험예 2. 용출성 평가(2)
실험예 1과 동일하게 용출성을 평가하되, 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분의 조건에서 용출테스트를 진행하였다.
실험예 3. 무사절율 공정통과성 평가
공정통과성’은 방사공정시 1machine(이하 M/C로 표기)당 24시간 가동시 무사절율 93% 이상 및 직물위사 적용시 원단 100m 당 사절율 2회 미만을 모두 만족할 경우, 상기 조건 중 한 조건이라도 만족하지 못할 경우 , 두 조건 모두 만족하지 못할 경우 로 표기하였다.
실험예 4. 강도 및 신도
강도 및 신도의 측정은 자동 인장 시험기(Textechno 사)를 사용하여 200 cm/min의 속도, 50 cm의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 강도와 신도는 섬유에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 데니어(Denier;de)로 나눈 값(g/de)을 강도, 늘어난 길이에 대한 처음 길이를 백분율로 나타낸 값(%)을 신도로 정의하였다.
실험예 5. 균제도 평가
균제도 측정은 Uster Technologies 사의 모델명 USTER TESTER 6-C800 기기를 이용하여 100m당 균제도 실측치의 평균값으로 측정하였다.
표 1.
Figure pat00003
표 2.
Figure pat00004
상기 표 1및 2를 살펴보면, 실시예 1 ~ 9의 경우에는 연신비가 2.5 ~ 4.0에 해당하여 제조되는 섬유의 강도가 3.6 ~ 4.0 g/de에 속하고, 신도가 45 ~ 55%에 해당함을 알 수 있다. 이에 따라 용출성도 우수하고, 공정통과성도 우수하게 나타나 우수한 통기효과 및 제직성을 만족함을 확인할 수 있다.
구체적으로, 실시예 5 및 6의 경우에는 실시예 7 ~ 9의 경우에 비해서 강도가 3.61g/de로 약간은 저하된 값을 가지며, 신도도 55%에 보다 가까운 값을 가진다. 또한, 공정통과성이 실시예 1, 7 ~ 9의 경우보다는 다소 떨어짐을 알 수 있다. 이를 통해 연신비가 3.0 ~ 4.0인 경우에 2.5 이상 3.0 미만의 경우에 비해서 보다 제직성 및 용출특성이 우수한 섬유를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1 및 2의 경우가 실시예 3 및 4의 경우보다 강도가 약간 더 높게 나타남을 통해 토출량이 바람직하게는 20 ~ 50 g/min, 보다 바람직하게는 30 ~ 45 g/min인 경우에 목적하는 물성 및 공정통과성을 달성함을 확인할 수 있다.
반면에, 비교예 1 ~ 5의 경우에는 연신비가 2.5 미만이거나 4.0인 경우로, 상기 표를 통해서 이 경우에 강도가 3.6 g/de 미만이거나 4.0 g/de를 초과하여 나타나며, 신도 또한 45 ~ 55 % 범위를 벗어남에 따라 공정통과성이 현저히 나쁨을 알 수 있다. 또한, 용출특성도 현저히 저하됨을 통해서 연신비가 2.5 미만이거나 4.0 초과인 경우에는 섬유의 제직성 뿐만 아니라 통기효과도 저하됨을 확인할 수 있다.
100 코폴리에스테르 투입부
200 방사부
300 냉각부
400 제1 고뎃롤러
500 제2 고뎃롤러
600 권취부

Claims (15)

  1. 알칼리 이용해성 성분을 포함하는 폴리에스테르 섬유로서,
    상기 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (4)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
    (1) 모노사의 섬도 4 de 이하
    (2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de
    (3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %
    (4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.
    (5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 이용해성 성분은
    디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과
    에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물;및 폴리알킬렌글리콜;이 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 알칼리 이용해성 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함되며, 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량이 1,000 ~ 10,000인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 코폴리에스테르의 고유점도는 0.7 ~ 1.0 dl/g이고, 용융온도는 240 ~ 300 ℃인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 섬유의 섬도는 50 ~ 200 데니어이고, 필라멘트수는 18 ~ 100인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 섬유를 포함하는 혼섬 가공사.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 섬유를 포함하는 원단.
  9. (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계;
    (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계;및
    (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계;를 포함하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되며,
    상기 (2) 단계의 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (2)단계의 중·축합 반응은 안티몬화합물 또는 인화합물 촉매를 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 (2) 단계의 코폴리에스테르는 250 ~ 300 ℃ 온도 및 0.3 ~ 1.0 토르(Torr) 압력 하에서 제조되는 것을 특징으로 하는 제 직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (3) 단계의 연신공정은 1차 고뎃롤러 속도는 1000 ~ 2000 mpm, 온도는 70 ~ 90℃이며, 2차 고뎃롤러 속도는 3500 ~ 4700 mpm, 온도는 100 ~ 140℃로 수행하는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 (3) 단계의 연신비는 3.0 ~ 4.0 인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 (3) 단계의 방사 수행시 무사절율이 93 ~ 100%인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
KR1020170040643A 2017-03-30 2017-03-30 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법. KR102274288B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170040643A KR102274288B1 (ko) 2017-03-30 2017-03-30 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170040643A KR102274288B1 (ko) 2017-03-30 2017-03-30 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180110827A true KR20180110827A (ko) 2018-10-11
KR102274288B1 KR102274288B1 (ko) 2021-07-06

Family

ID=63865282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170040643A KR102274288B1 (ko) 2017-03-30 2017-03-30 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102274288B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147639A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 도레이첨단소재 주식회사 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물
WO2022002999A1 (en) 2020-07-03 2022-01-06 Agfa-Gevaert Nv A separator for water electrolysis
EP3974559A1 (en) 2020-09-24 2022-03-30 Agfa-Gevaert Nv A manufacturing method for a reinforced separator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0123041B1 (ko) * 1994-08-16 1997-11-27 김준웅 이용성 폴리에스테르 섬유의 제조방법
KR100808567B1 (ko) * 2007-04-30 2008-02-29 성안합섬주식회사 이용성 폴리에스테르 수지를 이용한볼륨사(volume絲) 및 그의 섬유 제품 제조 방법
KR101337606B1 (ko) * 2012-05-31 2013-12-06 웅진케미칼 주식회사 알칼리 이용성 코폴리에스테르 섬유 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 섬유
KR101414211B1 (ko) * 2013-11-28 2014-07-10 도레이케미칼 주식회사 C형 중공섬유를 이용한 원단 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0123041B1 (ko) * 1994-08-16 1997-11-27 김준웅 이용성 폴리에스테르 섬유의 제조방법
KR100808567B1 (ko) * 2007-04-30 2008-02-29 성안합섬주식회사 이용성 폴리에스테르 수지를 이용한볼륨사(volume絲) 및 그의 섬유 제품 제조 방법
KR101337606B1 (ko) * 2012-05-31 2013-12-06 웅진케미칼 주식회사 알칼리 이용성 코폴리에스테르 섬유 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 섬유
KR101414211B1 (ko) * 2013-11-28 2014-07-10 도레이케미칼 주식회사 C형 중공섬유를 이용한 원단 및 그 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147639A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 도레이첨단소재 주식회사 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물
WO2022002999A1 (en) 2020-07-03 2022-01-06 Agfa-Gevaert Nv A separator for water electrolysis
EP3974559A1 (en) 2020-09-24 2022-03-30 Agfa-Gevaert Nv A manufacturing method for a reinforced separator
WO2022063584A1 (en) 2020-09-24 2022-03-31 Agfa-Gevaert Nv A manufacturing method for a reinforced separator

Also Published As

Publication number Publication date
KR102274288B1 (ko) 2021-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10947644B2 (en) C-shaped composite fiber, C-shaped hollow fiber thereof, fabric including same, and method for manufacturing same
KR20180110827A (ko) 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.
KR101414206B1 (ko) C형 중공섬유 및 그 제조방법
KR102115406B1 (ko) 내열성이 우수한 생분해성 폴리에스테르 섬유 및 이를 이용한 원단
KR101414211B1 (ko) C형 중공섬유를 이용한 원단 및 그 제조방법
KR101556042B1 (ko) C형 복합섬유를 포함한 원단 및 그 제조방법
KR101489424B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법
JP4064149B2 (ja) エラストマー組成物及びそれよりなる繊維
KR20140073273A (ko) 수용성 복합중공섬유 및 복합중공사
KR19990006227A (ko) 난연성 폴리에스테르 섬유의 제조방법
US20070055043A1 (en) Modified polyethylene, terephthalate for low temperature dyeability, controlled shrinkage characteristics and improved tensile properties
KR960011604B1 (ko) 이용성 폴리에스테르 수지 조성물 및 섬유
KR101487936B1 (ko) 폴리에스테르계 c형 복합섬유 및 그 제조방법
KR102429299B1 (ko) 고수축성 폴리에스테르 섬유, 고수축성 폴리에스테르 섬유용 칩, 및 이를 포함하는 원단
KR102276231B1 (ko) 심색성이 우수한 단독방사섬유용 폴리에스테르 조성물, 이를 통해 제조된 단독방사섬유 및 그 제조방법
JPH0813877B2 (ja) 難燃性ポリエステルの製造法
JPH08113826A (ja) 高収縮繊維およびその製造法
KR20160081632A (ko) 염색품질이 향상된 셀룰로오스 혼섬사, 그 제조방법 및 이를 포함하는 원단
JPH11217729A (ja) 抗ピリング性ポリエステル繊維の製造法
JP4108873B2 (ja) ポリエステル繊維
KR20220105383A (ko) 열접착성 섬유, 열접착성 섬유용 폴리에스테르 칩, 및 이를 포함하는 원단
KR0123278B1 (ko) 저 결정성, 저밀도 폴리에스테르 섬유의 제조 방법
KR880001301B1 (ko) 고수축성 폴리에스터사의 제조방법
JP3375448B2 (ja) ポリエステルの製造法
JPH07145509A (ja) アルカリ易溶出性ポリエステル繊維

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant