KR20200059288A - 라이오셀 타입 셀룰로오스 필라멘트 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라이오셀 셀룰로오스 연속 필라멘트 얀의 실행 가능한 제조 방법을 제공한다.

Description

라이오셀 타입 셀룰로오스 필라멘트 제조 방법

본 발명은 셀룰로오스 필라멘트 얀(cellulose filament yarn)의 제조에 관한 것이다.

배경

연속 필라멘트 얀은 스테이플 섬유를 사용하여 제조된 얀으로부터 제조된 직물과 비교하여 뚜렷한 특징을 갖는 직물을 제조하기 위해 텍스타일 산업에서 널리 사용된다. 연속 필라멘트 얀은 모든 섬유가 얀의 임의의 길이에 걸쳐 연속적인 것이다. 연속 필라멘트 얀은 일반적으로 10 내지 300개 이상의 개별 필라멘트로 이루어지며, 이들은 모두 제조시 서로에 대해, 그리고 얀의 축에 대해 평행하다. 얀은 폴리머 또는 폴리머 유도체의 용액 또는 용융물을 압출한 후, 생성된 얀을 보빈(bobbin) 또는 릴 상에 와인딩함으로써 또는 원심 와인딩에 의해 케이크를 형성함으로써 생성된다.

합성 폴리머 연속 필라멘트 얀이 일반적이다. 예를 들어, 나일론, 폴리에스테르 및 폴리프로필렌 연속 필라멘트 얀은 매우 다양한 직물에 사용된다. 이들은 생성된 얀에 필요한 필라멘트 수에 상응하는 다수의 구멍을 갖는 방적돌기를 통해 용융 폴리머를 용융 방사함으로써 생성된다. 용융된 폴리머가 고화되기 시작한 후에, 얀은 폴리머 분자를 배향시키고 얀의 성질을 개선시키기 위해 인발될 수 있다.

연속 필라멘트 얀은 또한 셀룰로오스 디아세테이트 및 셀룰로오스 트리아세테이트와 같은 셀룰로오스 유도체로부터 건식 방사에 의해 방사될 수 있다. 폴리머는 적합한 용매에 용해된 후 방적돌기를 통해 압출된다. 압출 후에 용매가 빠르게 증발하여 얀을 형성하는 필라멘트 형태로 폴리머를 침전시킨다. 새로 생성된 얀은 폴리머 분자를 배향시키기 위해 인발될 수 있다.

비스코오스 공정을 사용하여 셀룰로오스로부터 연속 필라멘트 얀을 생성할 수도 있다. 셀룰로오스는 소듐 하이드록사이드 및 이황화탄소(carbon disulphide)와의 반응에 의해 셀룰로오스 잔테이트로 전환된 후 소듐 하이드록사이드 용액에 용해된다. 일반적으로 비스코오스라고 불리는 셀룰로오스 용액은 방적돌기를 통해 산 배쓰(acid bath) 내로 압출된다. 소듐 하이드록사이드는 중화되어 셀룰로오스를 침전시킨다. 동시에, 셀룰로오스 잔테이트는 산과의 반응에 의해 셀룰로오스로 다시 전환된다. 새로 형성된 필라멘트는 셀룰로오스 분자를 배향시키기 위해 인발되고, 필라멘트로부터 반응물을 제거하기 위해 세척된 후, 건조되고 보빈 상에 와인딩된다. 이 공정의 초기 버전에서, 습식 얀은 원심 와인더-Topham Box를 사용하여 케이크로 수집되었다. 이후, 얀의 케이크는 보빈 상에 와인딩하기 전에 오븐에서 건조되었다.

연속 필라멘트 셀룰로오스 얀은 또한 큐프로 공정(cupro process)을 사용하여 생성된다. 셀룰로오스는 쿠프르암모늄 하이드록사이드의 용액에 용해된다. 생성된 용액이 수조 내로 압출되고, 여기서 쿠프르암모늄 하이드록사이드는 희석되고 셀룰로오스는 침전된다. 얻어진 얀은 세척되고, 건조되고, 보빈 상에 와인딩된다.

비스코오스 또는 큐프로 공정에 의해 생성된 셀룰로오스 연속 필라멘트 얀은 제직 또는 편직 또는 다른 직물 형성 공정에 의해 직물로 제조될 수 있다. 제조된 직물은 겉옷, 숙녀 블라우스 및 상의 안감, 란제리 및 예배용 깔개 등 다양한 용도로 사용된다. 얀은 타이어 및 그 밖의 고무 제품의 보강에 사용하기 위해 제조된다.

연속 필라멘트 셀룰로오스 얀으로 제조된 직물은 높은 광택을 가질 수 있다. 이들은 착용자의 편안함을 향상시키기 위해 수분 취급에 우수하다. 이들은 연속 필라멘트 합성 얀을 사용하여 제조된 직물만큼 쉽게 정전기를 발생시키지 않는다.

그러나, 현재 이용 가능한 연속 필라멘트 셀룰로오스 얀으로 제조된 직물은 일반적으로 물리적 성질이 불량하다. 건조 강도 및 인열 강도가 폴리에스테르와 같은 합성 폴리머로 제조된 직물에 비해 불량하다. 습윤 강도가 셀룰로오스와 물 사이의 상호 작용으로 인해 건조 강도보다 훨씬 낮다. 내마모성이 낮다. 물과의 상호 작용은 또한 셀룰로오스를 연화시켜 얀으로 제조된 직물이 습윤되었을 때 불안정하게 한다.

이러한 결함으로 인해, 원래 연속 필라멘트 셀룰로오스 얀을 사용하여 제조되었던 제품이 이제는 주로 폴리에스테르 및 나일론과 같은 합성 폴리머 연속 필라멘트 얀을 사용하여 제조된다.

그러나, 합성 얀에는 특정 단점이 있다. 이들을 사용하여 제조된 직물은 셀룰로오스 얀으로 제조된 직물의 수분 처리 능력을 갖지 않는다. 합성 직물은 정전기를 발생시킬 수 있다. 일부 사람들은 합성 얀으로 제조된 의복이 셀룰로오스 함유 직물에 비해 착용하기 훨씬 덜 편하다고 여긴다.

따라서, 연속 필라멘트 셀룰로오스 얀으로 제조된 현재 이용 가능한 직물의 긍정적인 특징을 갖지만, 일반적으로 연속 필라멘트 합성 얀을 사용하여 제조된 직물과 관련된 성능을 갖는, 직물 및 다른 텍스타일 제품을 제조할 수 있는 연속 필라멘트 셀룰로오스 얀이 필요하다.

놀랍게도 라이오셀(lyocell) 공정에 의해 제조된 연속 필라멘트 얀은 비스코오스 공정에 의해 제조된 필라멘트 얀보다 상당히 높은 인장 강도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 이로 인해 직물의 강도, 인열 강도 및 내마모성이 향상될 수 있다. 라이오셀 필라멘트가 습윤될 때 강도의 손실이 비스코오스 필라멘트보다 훨씬 낮다. 이것은 리오 셀 직물이 습윤될 때 변형되기가 더 어려워 직물 안정성이 더 우수하다는 것을 의미한다. 라이오셀 직물은 또한 동일한 비스코오스 직물에 비해 습윤되었을 때 더 강하다.

또한, 놀랍게도 라이오셀 연속 필라멘트로부터 제조된 직물은 연속 필라멘트 비스코오스 및 큐프로 직물의 바람직한 특징인, 광택, 수분 취급 성질 및 낮은 정전기 발생을 가질 수 있음이 밝혀졌다.

라이오셀 기술은 극성 용매(예를 들어, n-메틸 모르폴린 n-옥사이드, 이하 '아민 옥사이드'로서 지칭됨) 중에 셀룰로오스 목재 펄프 또는 다른 셀룰로오스 기반 공급 원료를 직접 용해시켜 유용한 셀룰로오스 기반 물질의 범위로 형성될 수 있는 점성이 있는 고전단 박화 용액(highly shear-thinning solution)을 생성하는 기술이다. 상업적으로, 이 기술은 텍스타일 및 부직포 산업에서 널리 사용되는 셀룰로오스 스테이플 섬유 군(상표명 TENCEL®로 Lenzing AG(Lenzing, Austria)로부터 상업적으로 입수 가능함)을 제조하는데 사용된다. 필라멘트, 필름, 케이싱, 비드 & 부직 웹과 같은 라이오셀 기술의 다른 셀룰로오스 제품도 개시되어 있다.

EP 823945 B1은 필라멘트를 인발하고, 필라멘트를 셀룰로오스 섬유로 절단하는 단계를 필수적으로 포함하는, 라이오셀 공정에 따라 셀룰로오스 방사 용액의 압출 및 응고를 포함하는 셀룰로오스 섬유의 제조 방법을 개시하고 있으며, 이는 여러 적용 분야에 사용될 수 있다. 응고된 셀룰로오스 필라멘트를 인발하는 공정 단계는 특히 바람직한 성질의 균형을 갖는 스테이플 섬유를 얻기 위해 이 종래 기술의 교시에 따라 필수적이다.

EP 0 853 146 A2에는 셀룰로오스계 섬유의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 문헌의 교시에 따르면, 섬유를 얻기 위해 광범위하게 상이한 분자량을 갖는 2개의 상이한 원료가 혼합된다. WO 98/06754는 유사한 방법을 개시하고 있는데, 이 방법은 제조된 용액을 혼합하여 방사 용액을 얻기 전에 2개의 상이한 원료를 먼저 개별적으로 용해시켜야 한다. DE 199 54 152 A1에는 섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 이 방법에서는 비교적 낮은 온도를 갖는 방사 용액이 사용된다.

라이오셀 방사 용액으로부터 제조된 셀룰로오스 필라멘트 얀의 이점은 기술되어있다(Krueger, Lenzinger Berichte 9/94, S. 49 ff.). 그러나, 공지된 방법을 통한 라이오셀 스테이플 섬유 또는 셀룰로오스 필라멘트 얀의 제조에 관한 종래 기술은 연속 필라멘트 라이오셀 얀을 가능한 방식으로 어떻게 제조하는 지에 대한 교시를 제공하지 않는다.

따라서, 공지된 공정은 라이오셀 필라멘트를 형성하는 종래 기술 공정에 의해 얻어진 필라멘트 및 얀 품질이 만족스럽지 않기 때문에 상업적으로 실행 가능한 공정은 아직 알려져 있지 않다는 결점을 겪고 있다. 또한, 다른 공정 기술(비스코오스, 합성 필라멘트)로부터의 섬유 및 필라멘트 생성에 관한 종래 기술의 교시는 액체 교환을 통한 제어된 용매 제거가 뒤따르는 압출 직후의 고분자 신장의 까다로운 요건으로 인해 라이오셀 공정에 적용할 수 없다.

연속 필라멘트 라이오셀 얀의 제조는 이에 따라 라이오셀 스테이플 섬유 제조와 비교하여 주로 훨씬 빠른 제조 속도, 필라멘트 균일성 요건 및 탁월한 공정 연속성에 대한 요구로 인해 새로운 공정 과제를 제시한다:

_● 스테이플 섬유 제조에 대한 것보다 10배 넘게 더 빠른 필라멘트 제조 속도가 일반적이다.

_● 연속 필라멘트 얀 제품에서, 모든 개별 필라멘트의 성질은 예를 들어 염료의 흡수 변동과 같은 문제를 방지하기 위해 매우 좁은 변동성 범위 내에 있어야 한다. 예를 들어, 데니어 분포의 분산 계수가 5% 미만이어야 한다. 다른 한편으로, 스테이플 섬유 공정에서, 각 섬유 베일(bale)이 필요한 길이로 절단되고 블렌딩된 필라멘트로부터 얻어진 수백만 개의 개별 섬유로 이루어지기 때문에 개별 필라멘트 사이의 작은 변동의 '평균화'에 대해 훨씬 더 넓은 범위가 있다. 라이오셀 스테이플 섬유의 형성의 예는 EP 823 945 B1에 개시되어 있다.

_● 신장 단계 동안 필라멘트 파손을 최소화하기 위해 매우 높은 순도 수준의 방사 용액이 필요하다. 파손은 더 이상 필요한 사양에 부합하지 않는 얀으로 이어지는 개별 필라멘트의 손실, 및 잠재적으로 방사 연속성의 손실로 이어질 수 있다. 스테이플 섬유 제조 공정은 특정 비율의 개별 필라멘트 파손에 견딜 수 있다.

본 발명의 목적

따라서, 본 발명의 목적은 라이오셀 필라멘트 및 라이오셀 멀티필라멘트 얀을 고품질로 제조할 수 있는 공정 및 전체 공정을 상업적으로 실행 가능하게 하는 공정 제어를 제공하는 것이다.

본 발명의 간단한 설명

따라서, 본 발명은 청구항 1에 정의된 바와 같은 방법을 제공한다. 바람직한 구체예는 청구항 2 내지 10 및 명세서에 주어진다. 또한, 본 발명은 청구항 11 및 본 출원에 정의된 바와 같이 얻어진 필라멘트 및 얀을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 공정의 개략도를 나타낸다.

본 발명의 상세한 설명

최신 기술의 한계는 본원에 개시되어 있는 발명에 의해 극복되었다. 즉, 본 발명은 청구항 1에 정의된 바와 같은 라이오셀 필라멘트 및 라이오셀 멀티필라멘트 얀의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은 개별 공정 단계를 참조하여 상세하게 기술될 것이다. 이들 공정 단계 및 이들의 각각의 바람직한 구체예는 적절하게 조합될 수 있고, 본 출원은 본원에 명시적으로 기술되지 않은 경우에도 이들 조합을 포괄하고 이를 개시한다는 것을 이해해야 한다.

_● 방사 용액의 제조.

라이오셀 방사 용액의 공지된 제조 조건은 라이오셀 연속 필라멘트의 제조에 적합하지 않은 것으로 밝혀졌다. 필요한 성능, 제품 균일성 및 일관성을 달성하기 위해, 다음 요건에 부합하는 셀룰로오스 출발 물질을 사용해야 한다:

공지된 라이오셀 방사 용액의 유동학적 성질은 고속 필라멘트 얀 제조의 요구에 적합하지 않다. 예를 들어, 스테이플 섬유 제조를 위해 알려져 있는 방사 용액 조성을 사용하는 경우 허용할 수 없는 수의 필라멘트 파손이 발생한다. 이전에 개시된 것보다 더 넓은 분자량 분포의 셀룰로오스 원료를 사용하면, 즉, 5 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 내지 25 중량%의, 450 내지 700 ml/g 범위의 스캔 점도(scan viscosity)를 갖는 셀룰로오스와 70 내지 95 중량%, 바람직하게는 75 내지 90 중량%의, 300 내지 450 ml/g 범위의 스캔 점도를 갖는 셀룰로오스를 블렌딩함으로써 이 문제를 극복하는 것으로 밝혀졌으며, 여기서 2개의 분획은 40 ml/g 이상, 바람직하게는 100 ml/g 이상의 스캔 점도 차이를 갖는다. 스캔 점도는 쿠프리에틸렌디아민(cupriethylenediamine) 용액 중 SCAN-CM 15:99에 따라 결정되며, 이 방법은 당업자에게 공지되어 있으며 psl-rheotek로부터 입수 가능한 Auto PulpIVA PSLRheotek과 같은 상업적 장치로 수행될 수 있다.

필요한 분자 다분산도를 달성하기 위해 이러한 셀룰로오스 원료(예를 들어, 목재 펄프)를 얻는데 상이한 타입의 출발 물질의 블렌드가 사용될 수 있다. 최적의 블렌드 비율은 각 블렌드 성분의 실제 분자량, 필라멘트 제조 조건 및 필라멘트 얀의 특정 제품 요건에 따라 달라질 것이다. 대안적으로, 필요한 셀룰로오스 다분산도는 또한 예를 들어 건조 전 블렌딩을 통해 목재 펄프를 제조하는 동안 얻을 수 있다. 이는 라이오셀 제조 동안 펄프 스톡을 주의 깊게 모니터링하고 블렌딩할 필요를 제거할 것이다.

방사 용액 중 셀룰로오스의 전체 함량은 전형적으로 10 내지 20 중량%, 바람직하게는 10 내지 16 중량%, 예컨대 12 내지 14 중량%이다. 당업자는 라이오셀 공정을 위한 방사 용액에 필요한 성분을 알고 있으므로, 성분 및 일반적인 제조 방법에 대한 추가의 상세한 설명은 여기서 필요하지 않은 것으로 간주된다. 이와 관련하여 본원에 참고로 포함되는, US 5,589,125, WO 96/18760, WO 02/18682 및 WO 93/19230을 참조한다.

본 발명에 따른 공정을 추가로 제어하기 위해, 방사 용액의 조성의 균일성을 보장하기 위해 높은 수준의 공정 모니터링 및 제어를 사용하는 것이 바람직하다. 여기에는 방사 용액 조성/압력/온도의 인라인 측정, 입자 함량의 인라인 측정, 제트/노즐에서의 방사 용액 온도 분포의 인라인 측정 및 정기적인 오프라인 교차 점검이 포함될 수 있다.

또한, 큰 입자의 함량은 이들이 형성됨에 따라 개별 필라멘트의 허용할 수 없는 파손을 야기할 수 있기 때문에, 본 발명에 사용되는 라이오셀 방사 용액의 품질을 제어하고, 필요에 따라 개선시키는 것이 바람직하다. 이러한 입자의 예로는 불순물, 예컨대 모래 등이 있으나, 충분히 용해되지 않은 셀룰로오스를 포함하는 겔 입자도 있다. 이러한 고형 불순물의 함량을 최소화하는 하나의 옵션은 필터 공정이다. 방사 용액의 다단계 여과는 고체 불순물을 최소화하는 최적의 방법이다. 당업자는 보다 미세한 필라멘트 역가를 위해 더 큰 필터 엄격성이 요구됨을 이해할 것이다. 전형적으로, 예를 들어, 약 20 미크론의 절대 정지력(absolute stopping power)을 갖는 깊이 여과는 1.3 데시텍스(decitex) 필라멘트에 효과적인 것으로 밝혀졌다. 더 미세한 필라멘트 데시텍스에는 15 미크론 절대 정지력이 바람직하다. 여과를 수행하기 위한 장치 및 공정 파라미터는 당업자에게 공지되어 있다.

또한, 110℃에서 1.2(1/s)의 전단 속도로 측정하여 방사 용액의 점도를 500 내지 1350 Pa.s의 범위로 조정하는 것이 적합한 것으로 밝혀졌다.

제조 동안 방사 용액의 온도는 전형적으로 105 내지 120℃, 바람직하게는 105 내지 115℃의 범위이다. 실제 방사/압출 전에, 임의로 여과 후 용액은 당업자에게 공지되어 있는 공정 및 장치를 사용하여 전형적으로 115 내지 135℃, 바람직하게는 120 내지 130℃의 보다 높은 온도로 가열된다. 이 공정은 여과 단계와 함께 방사 노즐을 통한 압출에 적합한 방사 용액(종종 방사 물질로 불림)을 제공하기 위해 초기 제조 후 방사 용액을 균질성을 증가시킨다. 이후, 이 방사 용액은 바람직하게는 압출/방사 전에 110℃ 내지 135℃, 바람직하게는 115℃ 내지 135℃의 온도로 되며, 공정은 중간 냉각 및 가열 단계 뿐만 아니라 템퍼링 단계(방사 용액이 주어진 온도에서 특정 시간 동안 유지되는 단계)를 포함할 수 있다. 이러한 공정들은 당업자에게 공지되어 있다.

_● 필라멘트의 압출

각각의 방적돌기 노즐 구멍을 통한 방사 용액 흐름의 균일성 및 일관성은 공정을 추가로 개선하고 개별 셀룰로오스 필라멘트에 대한 품질 요건을 충족시키는 것을 돕고 또한 멀티필라멘트 얀에 대한 품질 요건을 충족시키는 것을 돕는 것으로 밝혀졌다. 이는 200 m/분 이상의 범위에 있는, 필라멘트 및 필라멘트 얀 제조에 요구되는 매우 높은 제조 속도의 측면에서 특히 관련이 있다. 본 발명에 따르면, 200 m/분 이상, 예컨대 400 m/분 이상, 바람직하게는 700 m/분 이상 및 심지어 최대 1000m/분 이상의 제조 속도가 달성될 수 있다. 적합한 범위는 200 내지 1500 m/분, 예컨대 400 내지 1000 m/분 또는 700 내지 1000 m/분이고, 예컨대 700 내지 1500 m/분과 같은 범위를 포함한다.

라이오셀 방사 용액의 압출에 사용되는 각각의 방적돌기 부재는 연속 필라멘트 얀에 필요한 필라멘트 수에 상응하는 다수의 노즐 구멍을 갖는다. 다수의 얀은, 예를 들어 본원에 참조로 포함된 WO03014429 A1에 개시된 바와 같이, 다수의 방적돌기 부재를 단일 방적돌기 플레이트로 결합함으로써 단일 제트로부터 압출될 수 있다.

각각의 필라멘트 얀에 대한 노즐 구멍의 수는 의도되는 얀의 타입에 따라 선택될 수 있으나, 그 수는 전형적으로 10 내지 300, 바람직하게는 20 내지 200, 예컨대 30 내지 150의 범위 내이다.

방적돌기 및 개별 노즐 내에서 양호한 온도 제어를 제공함으로써 방사 용액 흐름의 균일성이 개선될 수 있다. 방사하는 동안 노즐 내(및 노즐들 사이)의 온도 변화는 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 바람직하게는 ±2℃ 이하 내이다. 이는 방사 용액이 각각의 방적돌기 노즐로부터 압출됨에 따라 방사 용액의 온도의 임의의 국소적 차이를 보상하고 방사 용액의 온도를 정밀하게 제어할 수 있도록 하기 위해, 일련의 상이한 구역에서 방적돌기 및 개별 노즐에 직접 가열을 제공하는 수단을 통해 달성될 수 있다. 이러한 온도 제어 수단의 예는 본원에 참고로 포함된 WO 02/072929 및 WO 01/81662에 개시되어 있다.

방적돌기 노즐 프로파일은 바람직하게는 압력 강하를 최소화하면서 노즐을 통한 방사 용액의 부드러운 가속을 최대화하도록 설계된다. 노즐의 주요 설계 특징은 매끄러운 입구 표면 및 노즐 출구의 날카로운 에지를 포함하나 이로 제한되지 않는다.

_● 초기 냉각

방사 노즐을 빠져 나간 후, 개별 필라멘트는 전형적으로 공기 흐름을 사용하여 냉각 공정을 거친다. 따라서, 이 단계에서 에어 드래프트(air draught), 바람직하게는 에어 갭(air gap)에서의 제어된 교차 드래프트(cross draught)를 사용하여 필라멘트를 냉각시키는 것이 바람직하다. 섬유의 품질에 유해한 영향을 미치지 않으면서 요망하는 냉각 효과를 얻기 위해서는 에어 드래프트의 습도가 조절되어야 한다. 적합한 습도 값은 당업자에게 알려져 있다. 그러나, 이 단계에서 공지된 라이오셀 스테이플 섬유 절차의 직접적인 적용은, 높은 필라멘트 제조 속도를 고려할 때, 매우 긴 에어 갭(200 mm 이상)을 필요로 할 것이기 때문에 효과가 없다. 그러나 개별 필라멘트가 움직이고 접촉하여 필라멘트 융합 및 불량한 제품 품질로 이어지므로 이러한 에어 갭은 실현 가능하지 않다. 같은 이유로, 스테이플 섬유 제조를 위해 개시된 고속 에어 교차 드래프트에 문제가 있을 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 스테이플 섬유와 비교하여 필라멘트 제품에 대해 더 큰 균일성 및 신장 일관성이 요구된다.

따라서, 본 발명은 필라멘트 얀 제조의 품질 요건을 충족시키기 위해 필라멘트 제조 처리를 조정하는 새로운 수단을 제공한다.

예를 들어, 본원에 참조로 포함된 WO03014436 A1은 적합한 교차 드래프트 배열을 개시한다. 에어 갭의 전체 길이에 걸쳐 균일한 필라멘트 냉각이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 특히 높은 제조 속도를 고려하여 방사 공정의 일반적인 이해에 따라 요구되는 것으로 간주되는 더 긴 에어 갭은 실현 가능하지 않다. 그러나, 스테이플 섬유 제조에 전형적으로 사용되는 것보다 더 긴 에어 갭 길이, 예컨대 대략 40 내지 130 mm가 성공적으로 사용될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 에어 갭은 40 내지 120 mm, 예컨대 50 내지 100 mm의 범위에 있다. 구체예에서, 이는 방적돌기면에서 더 넓은 필라멘트 분리와 결합될 수 있다(라이오셀 스테이플 섬유 제조에 사용된 노즐 분리의 약 2배). 이러한 배열은 필라멘트 제조에 유리한 것으로 밝혀졌다. 이러한 방식으로 필라멘트 분리의 증가는 필라멘트가 접촉하는 기회를 줄이고 요구되는 균일한 필라멘트 냉각을 달성할 수 있게 한다.

교차-드래프트 속도는 바람직하게는 라이오셀 스테이플 섬유 제조에 사용되는 것보다 훨씬 느리다. 적합한 값은 0.5 내지 3 m/sec, 바람직하게는 1 내지 2 m/sec이다. 습도 값은 공기 kg 당 물 0.5 내지 10g, 예컨대 공기 kg 당 물 2 내지 5g 범위일 수 있다. 공기 온도는 바람직하게는 25℃ 미만, 예컨대 20℃ 미만의 값으로 제어된다.

_● 필라멘트의 초기 응고

방적돌기 노즐을 빠져 나와 에어 갭에서 냉각된 후, 생성된 필라멘트는 응고를 추가로 개시하도록 처리되어야 한다. 이는 개별 필라멘트를 방사 배쓰(spinning bath) 또는 스핀 배쓰(spin bath)로도 불리는 응고 배쓰에 넣음으로써 달성된다. 고도의 제품 품질 균일성을 달성하기 위해, 필라멘트의 이러한 추가의 초기 응고는 작은 윈도우 내에서, 즉, 작은 변동성 만으로, 바람직하게는 정확히 동일한 시점에서 발생하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.

높은 필라멘트 속도(대략 400 m/분 초과)로 인한 유체 역학적 힘이 배쓰 표면을 교란시켜 불균일한 초기 응고(및 가변 에어 갭 크기) 뿐만 아니라 필라멘트 융합 및 기타 손상 가능성을 야기하기 때문에 전통적인 스핀 배쓰 설계는 종종 이러한 목적에 적합하지 않은 것으로 밝혀졌다. 이러한 문제의 경우, 깊이가 50 mm 미만인 얕은 스핀 배쓰를 사용하는 것이 바람직한 것으로 결정되었다.

이러한 스핀 배쓰는 예를 들어 본원에 참고로 포함된 WO03014432 A1에 개시되어 있으며, 이는 5 내지 40 mm, 바람직하게는 5 내지 30 mm, 보다 바람직하게는 10 내지 20 mm 범위의 얕은 스핀 배쓰 깊이를 개시한다. 이러한 얕은 스핀 배쓰를 사용하면 스핀 배쓰에서 스펀 필라멘트(spun filament)의 응고액과의 접촉점을 제어할 수 있어, 통상적인 스핀 배쓰 깊이를 사용할 때 발생할 수 있는 문제를 피할 수 있다.

또한, 스핀 배쓰 내의 아민 옥사이드의 농도가 라이오셀 섬유 제조에 전형적으로 사용되는 것보다 작은 값으로 제어되는 경우 필라멘트 품질이 또한 개선될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 25 중량% 미만, 보다 바람직하게는 20 중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 15 중량% 미만의 아민 옥사이드의 스핀 배쓰 농도는 필라멘트 품질을 개선시키는 것으로 밝혀졌다. 아민 옥사이드 농도의 바람직한 범위는 5 내지 25 중량%, 예컨대 8 내지 20 중량% 또는 10 내지 15 중량%이다. 이것은 라이오셀 스테이플 섬유 제조에 대해 개시된 범위보다 현저히 낮다. 이러한 낮은 아민 옥사이드 농도의 유지를 가능하게 하기 위해, 스핀 배쓰 조성의 연속 모니터링이 바람직하며, 이에 따라 예를 들어 물의 보충에 의해 및/또는 과량의 아민 옥사이드의 선택적 제거에 의해 농도의 조정이 수행될 수 있다.

이 스핀 배쓰의 온도는 전형적으로 5 내지 30℃, 바람직하게는 8 내지 16℃의 범위 내이다.

방사 용액에 대해 상기 개시된 바람직한 구체예와 유사하게, 스핀 배쓰 내의 바람직하지 않은 고체 불순물에 의해 갓 형성된 연질 필라멘트를 손상시킬 가능성을 최소화하기 위해, 높은 엄격성의 스핀 배쓰 액 여과가 가능하다. 이는 특히 700 m/분을 초과하는 매우 빠른 제조 속도에서 중요하다.

방사 배쓰 내에서, 목표 최종 얀의 개별 필라멘트가 함께 모여 방사 배쓰로부터의 출구에 의해 초기 멀티 필라멘트 다발로 묶여지고, 출구는 전형적으로 고리 형상 출구이고, 이는 필라멘트를 모으고, 또한 필라멘트 다발과 함께 방사 배쓰를 빠져 나가는 방사 배쓰 용액의 양을 제어하는 역할을 한다. 적합한 배열은 당업자에게 공지되어 있다. 링 형상 출구에 대한 재료의 선택뿐만 아니라 형상은 필라멘트 중 적어도 일부가 링 형상 출구와 접촉하기 때문에 필라멘트 다발에 가해지는 장력에 영향을 미친다. 당업자는 필라멘트 다발에 대한 부정적인 영향을 최소화하기 위해 방사 배쓰로부터의 그러한 출구에 적합한 재료 및 형상을 알고 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예에서, 공정은 10 내지 15 중량%, 바람직하게는 12 내지 14 중량%의 셀룰로오스를 포함하는 라이오셀 공정에 적합한 방사 용액을 제조하는 단계를 포함하며, 셀룰로오스는 상이한 스캔 점도 값을 갖는 상기 기재된 셀룰로오스의 블렌드이다. 이 공정은 ±2℃ 이하의 범위 내에서 압출 노즐을 통한 온도 변동성을 유지하면서 압출 노즐을 통해 방사 용액을 압출하는 단계를 추가로 포함한다. 이와 같이 생성된 필라멘트는 상기 기재된 바와 같이 초기 냉각을 거치고, 이어서 이러한 방식으로 얻어진 필라멘트의 초기 응집이 50 mm 미만, 바람직하게는 5 내지 40 mm, 보다 바람직하게는 10 내지 20 mm의 깊이를 갖는 응고 배쓰(스핀 배쓰)에서 발생한다.

이 응고 배쓰에 사용되는 응고액의 조성은 23 중량% 이하, 보다 바람직하게는 20 중량% 미만, 및 더욱 더 바람직하게는 15 중량% 미만의 아민 옥사이드의 농도를 나타낸다. 이 아민 옥사이드 함량의 조정은 아민 옥사이드의 선택적 제거에 의해 및/또는 바람직한 범위로 농도를 조정하기 위해 담수를 보충함으로써 달성될 수 있다.

이러한 공정은 고품질 및 특히 높은 균일성을 갖는 필라멘트가 얻어질 수 있게 하는데, 이는 특히 균일한 응고 및 이에 따라 균일한 필라멘트 성질을 보장하는 방식으로 응고 배쓰에 유입된다. 또한, 상기 기재된 방법의 구체예에서, 예를 들어 하기에 추가로 기재되는 바와 같이 표준 라이오셀 스테이플 섬유 제조 공정과 비교하여 더 넓은 노즐 분리를 사용함으로써 압출시 개별 필라멘트 사이의 거리를 조정하는 것이 바람직하다. 이들 바람직한 파라미터 및 조건은 본원에서 지시된 바와 같이 높은 균일성을 갖는 라이오셀 필라멘트의 제조를 가능하게 하는 한편, 또한 요망하는 높은 공정 속도(200 m/분 이상, 보다 바람직하게는 400 m/분 이상의 방사 속도, 및 구체예에서는 700 m/분 이상과 같이 높은)를 가능하게 한다. 이와 관련하여, 본 발명은 또한 상기 설명된 바와 같은 공정 파라미터 및 조건이 필라멘트 및 얀 제조의 중단을 필요로 할 수 있는 필라멘트 파손 등을 피하기 때문에 셀룰로오스 라이오셀 필라멘트 및 상응하는 얀의 연속 및 장기간 제조를 가능하게 한다.

_● 필라멘트 신장

방사 배쓰를 빠져 나간 후, 멀티필라멘트 다발은 전형적으로 다발을 세척, 건조 및 와인딩과 같은 후속 처리 단계를 향해 유도하는 안내 롤러(guide roller)에 의해 취해지고, 이것이 최종 얀을 생성할 것이다. 이 단계 동안 바람직하게는 필라멘트 다발의 연신은 발생하지 않는다. 방사 배쓰로부터의 출구와 안내 롤러와의 접촉 사이의 거리는 필요에 따라 선택될 수 있고, 40 내지 750 mm, 예컨대 100 내지 400 mm의 거리가 적합한 것으로 나타났다. 이 공정 단계는 제품 품질을 제어하고 영향을 미치는 추가 옵션을 제공할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이 공정 단계에서, 예를 들어 필라멘트 결정질 구조가 조정될 수 있으며, 이에 의해 라이오셀 연속 필라멘트 얀의 요망하는 성질을 달성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 청구항 1의 표현으로부터 도출될 수 있는 바와 같이, 이 공정 단계에서의 성공은 전술한 바와 같이 방사 용액 유동학 및 노즐로부터의 압출의 일관성과 밀접한 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.

전술한 바와 같이, 안내 롤러와 같은 수단은 필라멘트를 취하고, 초기 얀을 형성하도록 동일하게 어셈블링하고, 이에 따라 얻어진 얀을 추가 처리 단계로 안내한다. 본 발명에 따르면, 안내 롤러와 필라멘트 다발(얀)의 접촉점에서 필라멘트 다발에 가해지는 최대 장력은 (4.2 x 필라멘트 수/필라멘트 역가) ^0.69 (cN) 이하인 것이 바람직하다. 이 장력은, 예를 들어 응고 단계 후에 제공된 안내 롤러를 사용하여 방사 노즐로부터의 출구 지점으로부터 제1 접점으로 필라멘트/필라멘트 다발에 가해지는 장력을 의미한다. 예를 들어, 상기 제공된 식은, 예를 들어, 80 dtex의 얀 역가를 갖는 60개의 필라멘트의 필라멘트 다발(개별 필라멘트는 1.33 dtex의 역가를 가짐)에 대한 최대 장력이 (4.2 x 60 : 1.33)^0.69이고, 이에 따라 37.3 cN임을 정의한다.

이러한 특정 최대 장력을 유지함으로써, 필라멘트 파손이 방지되어 고품질 얀이 얻어질 수 있도록 보장될 수 있다. 또한, 이는 필라멘트 제조 공정이 방해받지 않고 필요한 시간 동안 실행될 수 있도록 하는 데 도움이 된다. 당업자는 본원에 언급된 장력이 3롤 시험 장치 Schmidt-Zugspannungsmessgeraet ETB-100을 사용하여 전체 공정으로부터 취한 샘플을 사용하여 측정되는 장력이라는 것을 이해할 것이다. 본 발명과 관련하여 본원에 언급된 지정된 접촉점에서 필라멘트 및 필라멘트 다발에 대해 측정된 장력은 여기에 개시된 공정 파라미터를 사용하여, 상기 제공된 식에 따르는 값으로 장력 값을 조정하기 위해, 특히 방적돌기 설계, 예컨대 노즐 설계 및 노즐 분리 뿐만 아니라, 방사 용액의 조성, 스핀 배쓰 깊이 및 스핀 배쓰액(응고 배쓰) 조성, 에어 크로스 드래프트(air cross draught)를 조정함으로써 제품 품질 및 공정 안정성을 제어하는데 사용될 수 있다.

_● 필라멘트 세척.

초기 응고 및 냉각 후 필라멘트가 여전히 아민 옥사이드를 함유하기 때문에, 얻어진 필라멘트 및/또는 얀은 전형적으로 세척을 거친다. 아민 옥사이드는 전형적으로 70 내지 80℃에서 탈염수 또는 다른 적합한 액체의 역류 흐름을 통해 새로 형성된 얀으로부터 세척될 수 있다. 초기 공정 단계에서와 같이, 전통적인 세척 기술, 예를 들어 트로프(trough)의 사용은 대략 400 m/분 초과의 높은 제조 속도의 관점에서 문제를 야기할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 고품질의 제품을 얻기 위해 각각의 개별 필라멘트에 세척액을 균일하게 도포하는 것이 바람직하다. 동시에, 유연한 필라멘트와 세척 표면 사이의 최소 접촉이 필라멘트의 무결성을 유지하여 표적 얀 성질을 달성하기 위해 바람직하다. 또한, 개별 필라멘트 얀은 서로 가까이 세척해야 하고 실행 가능한 공정 경제성을 위해 라인 길이를 최소화해야 한다. 상기 관점에서, 바람직한 세척 공정은 하기를 단독으로 또는 조합하여 포함하는 것으로 밝혀졌다:

세척은 바람직하게는 일련의 구동 롤러를 사용하여 수행되고, 각각의 얀은 일련의 세척액 함침/액 제거 단계에 개별적으로 주어진다.

각각의 세척 함침 단계 후, 유연한 필라멘트를 손상시키지 않으면서, 각각의 얀 필라멘트로부터 액체를 균일하게 스트리핑하거나 방사하는 수단을 제공하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 이것은 예를 들어 적절하게 설계되고 위치된 핀 가이드(pin guide)를 통해 달성될 수 있다. 핀 가이드는 예를 들어 무광 크롬 피니시(matt chrome finish)로 구성될 수 있다. 가이드는 필라멘트 얀의 가까운 간격(약 3mm), 균일한 액체 제거를 제공하기 위한 필라멘트와 우수한 접촉, 및 필라멘트 손상을 최소화하기 위한 낮은 장력을 가능하게 한다.

임의로, 필라멘트로부터 잔류 용매의 제거 효율을 증가시키기 위해 알칼리성 세척 단계가 포함될 수 있다.

사용되는 세척액(제1 핀 가이드 후)은 용매 회수로 복귀하기 전에 전형적으로 10 내지 30%, 바람직하게는 18 내지 20%의 아민 옥사이드의 농도를 갖는다.

추가 처리를 돕기 위해 '소프트 피니시(soft finish)'가 적용될 수 있다. 타입 및 적용 방법은 당업자에게 알려져 있을 것이다. 예를 들어, 필라멘트에 대략 1% 피니시를 적용하는 '릭 롤러(lick-roller)' 배열에 이은 건조기로의 얀 장력을 제어하기 위한 닙 롤러가 효과적인 것으로 밝혀졌다.

_● 얀 건조

또한, 이 단계의 양호한 제어는 최적의 얀 성질의 개발 및 필라멘트 손상 가능성 최소화를 돕는다. 건조 파라미터뿐만 아니라 건조 수단은 당업자에게 알려져 있다. 바람직한 구체예는 다음에서 정의된다:

건조기는 예를 들어 직경이 대략 1m인 12 내지 30개의 가열된 드럼으로 구성된다. 필라멘트 장력이 낮고 일정하게, 바람직하게는 10 cN 미만, 바람직하게는 6 cN 미만으로 유지되도록 하기 위해 개별 속도 제어가 바람직하다. 건조를 통해 얀 사이의 간격은 약 2 내지 6 mm일 수 있다.

건조기의 초기 온도는 대략 150℃이다. 건조 공정의 후기 단계에서, 온도는 건조가 진행됨에 따라 더 낮아질 수 있다.

정전기 방지제 및/또는 소프트 피니시가 건조 후 필라멘트 얀에, 당업자에게 공지되어 있는 수단으로 적용될 수 있다.

추가의 공정 단계, 예를 들어 얀의 결합, 텍스쳐링 또는 혼합은 당업자에게 공지되어 있는 공정을 사용하여 건조 후 및 수집 전에 적용될 수 있다. 요망하는 경우, 상기 확인된 단계 전에 소프트 피니시가 얀에 적용될 수 있다.

_● 얀의 수집

얀은 표준 와인딩 장비를 사용하여 수집될 수 있다. 적합한 예는 와인더(winder)의 뱅크(bank)이다. 와인더 속도는 낮고 일정한 얀 장력을 유지하기 위해 업스트림 공정 속도를 미세 조정하는 데 사용된다.

당업자는 다양한 개질 물질, 예컨대 염료, 항균 제품, 이온-교환 제품, 활성 탄소, 나노입자, 로션, 난연성 제품, 수퍼흡수제, 함침제, 염료, 피니싱제, 가교제, 그라프팅제, 바인더; 이들의 혼합물이 이들 첨가가 방사 공정을 손상시키지 않는 한, 방사 용액의 제조 동안 또는 세척 구역에서 첨가될 수 있음을 이해할 것이다. 이를 통해 개별 제품 요건을 충족시키도록 제조된 필라멘트 및 얀을 개질시킬 수 있다. 당업자는 라이오셀 필라멘트 얀 제조 공정의 단계에서 상기 언급된 물질을 첨가하는 방법을 잘 알고 있다. 이와 관련하여, 세척 단계에서 일반적으로 첨가되는 많은 바람직한 개질 물질은 높은 라인 속도 및 이에 따른 짧은 체류 시간으로 인해 필라멘트 얀 경로에 효과적이지 않을 것으로 밝혀졌다. 이러한 개질 물질을 도입하기 위한 대안적인 접근법은 완전히 세척되었지만 '결코 건조되지 않은' 필라멘트 얀을 수집하여 이를 체류 시간이 제한 요소가 아닌 배치 방식(batch-wise)으로 추가 가공을 거치게 하는 것이다.

본 발명에 따른 예시적인 공정은 도 1을 참조하여 기술된다. 도 1에서, 항목(1)은 방적돌기를 나타내고, 숫자(2)는 개별 필라멘트(3)가 압출되는 방사 구멍(노즐)을 나타낸다. 방사 용액을 함유하는 저장소 및 여과 단계와 같은 임의의 선행 단계는 도 1에 도시되어 있지 않지만, 당업자는 방사 용액이 방적돌기에 들어가는 방법을 이해할 것이다. 숫자(4)는 침전 또는 응고 배쓰를 나타내고 숫자(5)는 응고 배쓰의 표면을 나타낸다. 본원에 지시된 바와 같이, 방사 구멍을 빠져 나가는 개별 필라멘트(3)는 표준 절차에 따라 응고 배쓰를 통해 안내되고 응고 배쓰를 빠져 나간다. 이후, 개별 필라멘트가 안내 롤러에 의해 취해지고, 이에 의해 필라멘트 다발(14)을 형성하여 궁극적으로 본 발명에 따른 멀티필라멘트 얀을 형성한다. 숫자(7)는 필라멘트 다발(14)의 안내 롤러(6)와의 제1 접촉점을 나타낸다. 본원에 제공된 설명에 따르면, 안내 장치(7)와의 제1 접촉점과 방사 구멍(2)의 끝 사이에서 필라멘트 다발에 적용되는 최대 장력은, 이러한 최대 장력이 멀티필라멘트 얀의 안정적이고 장기적인 제조를 가능하게 하는 방식으로 공정 조건을 유지하면서 고품질의 필라멘트 및 얀의 제조를 보장하는 것과 같이 본원에 정의된 바와 같을 때 바람직하다. 이후, 필라멘트 다발(14)은 세척 처리(8) 및 선택적인 후 처리 유닛(9)으로 안내되고, 이어서 다양한 가열 드럼(11a, 11b, 11c)을 포함할 수 있는 건조 유닛(10)으로 안내되어 건조 유닛을 빠져 나가는 건조된 멀티 필라멘트 얀(14a)을 생성한다. 상기 설명된 바와 같이, 건조가 10 cN/80 dtex 이하의 일정하고 다소 낮은 필라멘트 장력을 보장하는 방식으로 수행될 때 바람직하다. 상기에 따르면, 고품질의 멀티필라멘트 얀이 신뢰성 있고 상업적으로 실행 가능한 방식으로 제조될 수 있다.

본원에 기재된 바와 같은 방법에 따라, 라이오셀 필라멘트 및 라이오셀 얀인 셀룰로오스 얀뿐만 아니라 셀룰로오스 필라멘트가 제조될 수 있다. 제조된 필라멘트 및 얀의 성질은 얀당 필라멘트 수, 필라멘트 역가, 총 얀 역가 뿐만 아니라 필라멘트 및 얀의 다른 성질과 같은 요망하는 최종 용도에 대한 각각의 요건에 따라 조정될 수 있다.

하기 실시예는 공정을 추가로 예시하는 것이다:

펄프(셀룰로오스)를 78% 묽은(watery) N-메틸-모르폴린-N-옥사이드(NMMO) 용액 및 소량의 안정화제로 함침시켰다. 생성된 현탁액은 11.6% 셀룰로오스, 67,8% NMMO, 20.6% 물 및 안정화제 GPE를 함유하였다. 펄프는 80%e의 점도 SCAN 350 ml/g와 20%의 점도 SCAN 600 ml/g의 혼합물로 이루어졌다. 전단 및 가열 하에 슬러리로부터 과량의 물을 제거하여 13% 셀룰로오스, 73.8% NMMO 및 11.2% 물을 포함하는 섬유 비함유 셀룰로오스 용액을 얻었다.

셀룰로오스 용액을 여과하고, 템퍼링하여 방사 용액을 얻고, 건식-습식 공정에서 112℃에서 압출하였으며, 여기서 방사 용액은 노즐을 통해 60 mm 높이 에어 갭으로 압출되었다. 압출 공정을 안정화시키기 위해, 에어 갭에 2.5 m/sec의 컨디셔닝된 공기 흐름이 제공되고, 공기 kg 당 2g의 수분 및 17℃가 제공되었다.

에어 갭을 가로 지른 후, 셀룰로오스가 12% NMMO를 함유하는 24 mm 높이 초기 스핀 배쓰에서 침전되었고, 나머지는 27 cN의 필라멘트 얀 장력을 갖는 물이었다.

이렇게 얻어진 무한 필라멘트를 물로 세척하고, 피니시로 함침시키고, 건조시키고, 보빈에 와인딩하였다. 세척은 25회 세척액 사이클을 사용하여 역류 흐름으로 50℃에서 완전 탈염수에서 이루어졌다. 건조를 위해 접촉식 드럼 건조기를 3개의 온도 구역(155/140/100℃)으로 사용하였으며, 이는 습도를 10.5%로 감소시켰다. 필라멘트 다발의 장력은 17 cN이었다.

방사 속도는 500 m/min이었다.

Claims (13)

1. 수성 3차 아민 옥사이드 중의 셀룰로오스(cellulose)의 라이오셀(lyocell) 방사 용액으로부터 라이오셀 타입 셀룰로오스 필라멘트 얀(filament yarn)을 제조하는 방법으로서,
   a) 10 내지 20 중량% 셀룰로오스를 함유하는 방사 용액을 제조하는 단계로서, 상기 셀룰로오스가 5 내지 30 중량%의, 450 내지 700 ml/g 범위의 스캔 점도(scan viscosity)를 갖는 셀룰로오스와 70 내지 95 중량%의, 300 내지 450 ml/g 범위의 스캔 점도를 갖는 셀룰로오스의 블렌드이고, 두 분획이 적어도 40 ml/g의 스캔 점도 차이를 나타내는 단계,
   b) 압출 노즐을 통해 상기 방사 용액을 압출하여 필라멘트를 얻는 단계,
   c) 20% 이하의 3차 아민 옥사이드의 농도를 갖는 응고액을 함유하는 스핀 배쓰(spin bath)를 통해 상기 필라멘트를 초기 응고시키는 단계;
   d) 상기 필라멘트를 세척하는 단계; 및
   e) 상기 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 멀티필라멘트 얀이 제조되는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 노즐을 빠젼 나간 후 필라멘트가 0.5 내지 3 m/sec의 교차 드래프트 공기 흐름(cross draught air-flow)과 접촉하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 갭(gap)(에어 갭(air gap))이 노즐 출구와 스핀 배쓰 표면 사이에 제공되며 40 내지 130 mm의 범위인 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필라멘트가 스핀 배쓰에서 빠져 나온 후 안내 롤러에 의해 취해지는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀 배쓰의 깊이가 5 내지 40 mm인 방법.
7. 제4항 또는 제6항에 있어서, 필라멘트 다발의 안내 롤러와의 접촉점에서 필라멘트 다발에 적용되는 최대 장력이 (4.2 x 필라멘트 수/필라멘트 역가)^0.69(cN) 이하인 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 d)에서 건조가 80 dtex 당 10 cN 미만의 일정한 필라멘트 장력에서 수행되는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 압출 노즐을 통한 온도 변동성이 ±2℃ 이하로 제어되는 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 세척액의 균일한 적용 및 제거를 가능하게 하는 일련의 모듈식 장치를 통해 얀을 세척하는 것을 추가로 포함하는 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 방사 용액이 필라멘트 형성 전에, 바람직하게는 20 마이크론 미만, 바람직하게는 15 마이크론 미만의 절대 정지 력(absolute stopping power)을 갖는 다단계 깊이 여과를 사용하여, 여과 단계에 주어지는 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 스핀 배쓰가 8 내지 20 중량%의 3차 아민 옥사이드의 농도를 갖고/거나 노즐의 출구와 상기 스핀 배쓰의 표면 사이에 50 내지 100 mm 범위 내인 에어 갭이 제공되고/거나 상기 스핀 배쓰의 깊이가 10 내지 20 mm이고/거나 상기 방사 용액의 온도가 105 내지 120℃이고/거나 0.5 내지 3 m/sec의 속도를 갖는 공기의 교차 드래프트가 에어 갭에 제공되며, 바람직하게는 상기 교차 드래프트는 공기 kg 당 물 0.5 내지 10g 범위의 수분 함량을 갖는 공기인 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻어진 필라멘트 또는 멀티필라멘트 얀.

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