KR20210124026A - Cut-resistance complex fiber - Google Patents

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KR20210124026A
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Abstract

The present invention relates to a cut-resistance complex fiber and, more specifically, to a cut-resistance complex fiber capable of manufacturing a product providing a soft feel while having excellent cut resistance. According to the present invention, the cut-resistant complex fiber comprises a plurality of metal bodies containing a low-melting-point metal and a thermoplastic polymer. The melting point (T_1) of the low-melting metal and the melting point (T_2) of the thermoplastic polymer satisfy 1T_2 < T_1 < 3T_2 and the metal body is disposed in the central region of the fiber.

Description

내절단성 복합섬유{Cut-resistance complex fiber}Cut-resistance complex fiber

본 발명은 내절단성 복합섬유에 관한 것으로, 더 상세하게는 우수한 내절단성을 가짐과 동시에 부드러운 감촉을 제공할 수 있는 제품의 제조가 가능한 내절단성 복합섬유 관한 것이다.The present invention relates to a cut-resistant composite fiber, and more particularly, to a cut-resistant composite fiber capable of producing a product capable of providing a soft feel while having excellent cut resistance.

금속 및 유리 가공 작업장, 정육 작업장 등과 같은 위험도가 높은 산업분야에서 일하는 작업자 또는 경찰, 군인 또는 소방관과 같이 보안 및 재난분야에 종사하는 사람들은 칼과 같은 흉기 또는 날카로운 절단도구로부터 인체를 보호하기 위해 내절단성 장갑 또는 의복을 착용하고 있다.Workers in high-risk industries, such as metal and glass processing workshops, butcher shops, etc., or those working in security and disaster areas such as police, military or firefighters Wear cut-off gloves or clothing.

일반적으로 내절단성을 부여하는 수단으로서, 아라미드 섬유등과 같은 고강도 방적사로 이루어진 제품이 개발되어 왔으나, 고위험군의 현장에서 사용하기엔 충분한 내절단성을 갖진 못하였다. 한편, 금속섬유를 이용한 다양한 제품 역시 개발되었으나 유연성이 부족하여 작업자의 손 사용이 많은 작업현장에 실질적으로 적용할 수 없었다.In general, as a means of imparting cut resistance, products made of high-strength spun yarn such as aramid fibers have been developed, but do not have sufficient cut resistance for use in the field of high-risk groups. On the other hand, various products using metal fibers have also been developed, but due to lack of flexibility, they cannot be practically applied to worksites where workers use a lot of hands.

이에, 금속성분을 함유하는 폴리에틸렌 섬유에 관한 개발이 이루어졌으나, 비교적 섬유가 거칠며 파단 가능성이 높아, 원단의 제조 및 가공이 어려웠다. 또한 금속이 표면으로 노출됨에 따라 제조된 제품의 촉감이 좋지 못하여 착용감을 저하시킴에 따라 착용자의 움직임을 방해하고 작업 능률을 저하시킬 수 있다. 이와 같은 불편한 착용감은 착용 회피를 유발하여 작업자의 부상 위험을 증가시킬 수 있는 큰 문제점이 있다.Accordingly, development of polyethylene fibers containing metal components has been made, but the fibers are relatively rough and have a high probability of breakage, making it difficult to manufacture and process the fabric. In addition, as the metal is exposed to the surface, the manufactured product does not have a good tactile feel, thereby reducing the wearer's wearability, thereby hindering the movement of the wearer and reducing work efficiency. Such an uncomfortable fit has a big problem that can increase the risk of injury to the operator by causing avoidance of wearing.

(특허 문헌1) : 대한민국 공개특허 제10-2020-0048122호(Patent Document 1): Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0048122

본 발명의 목적은 우수한 내절단성을 가짐과 동시에 부드러운 감촉을 제공할 수 있는 제품의 제조가 가능한 내절단성 복합섬유를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a cut-resistant composite fiber capable of manufacturing a product capable of providing a soft feel while having excellent cut resistance.

본 발명의 내절단성 복합섬유는 저융점 금속을 포함하는 다수개의 금속체 및 열가소성 고분자를 포함하며, 저융점 금속의 용융점(T1)과 열가소성 고분자의 용융점(T2)은 하기 관계식을 만족하고, 상기 금속체는 섬유의 중심 영역에 위치한다.The cut-resistant composite fiber of the present invention includes a plurality of metal bodies and a thermoplastic polymer including a low-melting-point metal, and the melting point (T 1 ) of the low-melting-point metal and the melting point (T 2 ) of the thermoplastic polymer satisfy the following relation , the metal body is located in the central region of the fiber.

[관계식] [Relational Expression]

1T2 < T1 < 3T2 1T 2 < T 1 < 3T 2

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유는 직경 방향 단면 상, 기공이 단면 면적의 5% 미만일 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, pores of the composite fiber may be less than 5% of a cross-sectional area in a radial cross-section.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유 전체 중량에 대하여 상기 금속체 3 내지 20중량%를 포함할 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, 3 to 20% by weight of the metal body may be included based on the total weight of the composite fiber.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유의 직경방향 단면 면적에서 상기 금속체가 차지하는 면적 비율은 0.1% 내지 45%일 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the area ratio of the metal body in the cross-sectional area in the radial direction of the composite fiber may be 0.1% to 45%.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 금속체는 일부 또는 전부가 상기 복합섬유의 길이방향과 나란한 방향으로 연장된 금속사 형태이며, 상기 금속사의 종횡비는 2 내지 10일 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the metal body is in the form of a metal yarn in which some or all of it extends in a direction parallel to the longitudinal direction of the composite fiber, and the aspect ratio of the metal yarn is 2 to 10 days. can

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유는 단면적 기준 100㎛2 당 상기 금속사를 5 내지 50개 포함할 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the composite fiber may include 5 to 50 pieces of the metal yarn per 100 μm 2 of the cross-sectional area.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 금속사의 직경은 1 내지 5㎛일 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the diameter of the metal yarn may be 1 to 5㎛.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 저융점 금속은 갈륨, 세슘, 루비듐, 인듐, 주석, 비스무트, 카드뮴 및 납으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 원소를 포함할 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the low-melting metal may include any one or two or more elements selected from the group consisting of gallium, cesium, rubidium, indium, tin, bismuth, cadmium and lead. can

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 열가소성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the thermoplastic polymer may be any one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyamide, and polyester.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유는 7g/d 내지 16g/d 의 인장강도를 가질 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the composite fiber may have a tensile strength of 7 g/d to 16 g/d.

본 발명의 일 실시예에 따른 내절단성 복합섬유에 있어서, 복합섬유는 코어-시스(core sheath) 구조일 수 있다.In the cut-resistant composite fiber according to an embodiment of the present invention, the composite fiber may have a core-sheath structure.

본 발명은 상기한 복합섬유를 포함하는 내절단성 원단이다.The present invention is a cut-resistant fabric comprising the above-described composite fiber.

본 발명은 상기한 원단을 포함하는 보호용 제품이다.The present invention is a protective product comprising the above fabric.

본 발명의 일 실시예에 따른 보호용 제품에 있어서, 상기 제품의 강연도는 7gf 이하일 수 있다.In the product for protection according to an embodiment of the present invention, the stiffness of the product may be 7 gf or less.

본 발명에 따른 내절단성 복합섬유는 우수한 내절단성을 가짐에 따라 고위험군의 산업 및 재난현장에 실질적으로 적용 가능한 섬유제품 제조가 가능할 수 있다.As the cut-resistant composite fiber according to the present invention has excellent cut resistance, it may be possible to manufacture textile products that are practically applicable to high-risk industries and disaster sites.

또한 본 발명에 따른 내절단성 복합섬유는 금속성분이 외부로 노출되지 않아 부드러운 감촉을 가지는 제품의 제조를 가능하게 한다.In addition, the cut-resistant composite fiber according to the present invention enables the manufacture of a product having a soft feel because the metal component is not exposed to the outside.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합섬유 제조장치를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows an apparatus for manufacturing a composite fiber according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Unless otherwise defined in technical terms and scientific terms used in this specification, those of ordinary skill in the art to which this invention belongs have the meanings commonly understood, and in the following description and accompanying drawings, the subject matter of the present invention Descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure will be omitted.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular form used herein may be intended to include the plural form as well, unless the context specifically dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미하고, 중량%는 달리 정의되지 않는 한 전체 조성물 중 어느 하나의 성분이 조성물 내에서 차지하는 중량%를 의미한다.In addition, in the present specification, the unit used without special mention is based on the weight, for example, the unit of % or ratio means weight % or weight ratio, and unless otherwise defined, the weight % is any one component of the entire composition. It means % by weight in the composition.

또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다. In addition, the numerical range used herein includes the lower limit and upper limit and all values within the range, increments logically derived from the form and width of the defined range, all values defined therein, and the upper limit of the numerical range defined in different forms. and all possible combinations of lower limits. Unless otherwise defined in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may occur due to experimental errors or rounding of values are also included in the defined numerical range.

본 명세서의 용어, '포함한다'는 '구비한다', '함유한다', '가진다' 또는 '특징으로 한다' 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다. As used herein, the term 'comprising' is an open-ended description having an equivalent meaning to expressions such as 'comprising', 'containing', 'having' or 'characterized', and elements not listed further; Materials or processes are not excluded.

또한, 본 명세서의 용어, '실질적으로'는 특정된 요소, 재료 또는 공정과 함께 열거되어 있지 않은 다른 요소, 재료 또는 공정이 발명의 적어도 하나의 기본적이고 신규한 기술적 사상에 허용할 수 없을 만큼의 현저한 영향을 미치지 않는 양 또는 정도로 존재할 수 있는 것을 의미한다. In addition, as used herein, the term 'substantially' means that other elements, materials, or processes not listed together with the specified element, material or process are unacceptable for at least one basic and novel technical idea of the invention. It means that it can be present in an amount or degree that does not significantly affect it.

내절단성이란 칼의 날 또는 날처럼 예리한 부분이 있는 물체에 베이거나 찔리는 것에 대한 내구성을 의미하는 것으로, 금속 및 유리 가공 작업장, 정육 작업장 등과 같은 위험도가 높은 산업분야에서 일하는 작업자 또는 경찰, 군인 또는 소방관과 같이 보안 및 재난분야에 종사하는 사람들은 칼과 같은 흉기 또는 날카로운 절단도구로부터 인체를 보호하기 위해 내절단성 장갑 또는 의복을 착용하고 있다.Cut resistance refers to the durability against being cut or punctured by sharp objects such as knives or blades. People who work in security and disaster fields, such as firefighters, wear cut-resistant gloves or clothing to protect the human body from weapons such as knives or sharp cutting tools.

종래에는 금속성분을 포함하는 폴리에틸렌 섬유를 사용한 내절단성 제품이 개발되었으나, 비교적 섬유가 거칠며 파단 가능성이 높아, 원단의 제조 및 가공이 어려웠다. 또한 금속이 섬유 표면으로 노출됨에 따라, 제조된 제품의 촉감이 좋지 못하여 착용감을 저하시키며 착용자의 움직임을 방해하고 작업 능률을 저하시켰다. 이와 같은 불편한 착용감은 착용 회피를 유발하여 작업자의 부상 위험을 증가시킬 수 있는 큰 문제점이 있었다.Conventionally, cut-resistant products using polyethylene fibers containing metal components have been developed, but the fibers are relatively rough and have a high probability of breakage, making it difficult to manufacture and process the fabric. In addition, as the metal was exposed to the fiber surface, the manufactured product did not feel good to the touch, thereby reducing the wearer's wear and hindering the wearer's movement and lowering work efficiency. Such an uncomfortable fit has a big problem that can increase the risk of injury to the operator by causing avoidance of wearing.

이에, 본 출원인은 금속성분을 포함하여 우수한 내절단성을 가지되 비교적 섬유가 부드러워 파단 가능성을 낮출 수 있는 복합섬유를 개발하고자 장시간 심도 깊은 연구를 수행한 결과, 특정 온도의 용융점을 가지는 금속을 포함하여 방사 및 연신된 복합섬유가 우수한 내절단성을 가짐과 동시에 부드러운 촉감을 가질 수 있는 제품의 제조를 가능함을 발견하고, 이에 대한 연구를 심화한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present applicant has conducted in-depth research for a long time to develop a composite fiber that has excellent cut resistance, including metal components, but is relatively soft and can reduce the possibility of breaking. Thus, it was found that the spun and drawn composite fibers have excellent cut resistance and at the same time it is possible to manufacture a product that can have a soft touch, and as a result of intensifying research on this, the present invention was completed.

본 발명에서 복합섬유는 원사를 일컫는 것으로, 모노필라멘트사 또는 멀티필라멘트사일 수 있다. 일 예로, 멀티필라멘트사 일 때, 복합섬유는 1 내지 50 데니어의 섬도를 각각 갖는 70 내지 500개의 필라멘트들을 포함할 수 있고, 70 내지 1,000데니어의 총섬도를 가질 수 있다. In the present invention, the composite fiber refers to a yarn, and may be a monofilament yarn or a multifilament yarn. For example, when a multifilament yarn, the composite fiber may include 70 to 500 filaments each having a fineness of 1 to 50 denier, and may have a total fineness of 70 to 1,000 denier.

본 발명의 내절단성 복합섬유는 저융점 금속을 포함하는 다수개의 금속체 및 열가소성 고분자를 포함하며, 저융점 금속의 용융점(T1)과 열가소성 고분자의 용융점(T2)은 하기 관계식을 만족하고, 금속체는 복합섬유의 중심 영역에 위치한다.The cut-resistant composite fiber of the present invention includes a plurality of metal bodies and a thermoplastic polymer including a low-melting-point metal, and the melting point (T 1 ) of the low-melting-point metal and the melting point (T 2 ) of the thermoplastic polymer satisfy the following relation , the metal body is located in the central region of the composite fiber.

[관계식][Relational Expression]

1T2 < T1 < 3T2 1T 2 < T 1 < 3T 2

이와 같은 복합섬유는 저융점 금속을 포함하는 금속체를 포함함에 따라 우수한 내절단성을 가짐과 동시에 비교적 부드러운 제품의 제조가 가능하다. 이에, 원단의 제조 및 가공이 용이하여 다양한 제품으로 제조가 가능함에 따라 산업 이용성이 매우 높다. As such a composite fiber includes a metal body including a low-melting-point metal, it is possible to produce a relatively soft product while having excellent cut resistance. Accordingly, the manufacturing and processing of the fabric is easy, and as it can be manufactured into various products, the industrial applicability is very high.

구체적으로, 저융점 금속의 용융점(T1)과 열가소성 고분자의 용융점(T2)은 1.5T2 < T1 < 2T2 일 수 있다. 이와 같은 본 발명의 복합섬유는 열가소성 고분자 및 저융점 금속의 용융점이 큰 차이가 없어, 방사 및 연신이 용이하고, 비교적 종횡비가 큰 금속체가 형성될 수 있다. Specifically, the melting point of the low-melting metal the melting point of (T 1) and the thermoplastic polymer (T 2) may be 1.5T 2 <T 1 <2T 2 . As such, the composite fiber of the present invention does not have a large difference in the melting points of the thermoplastic polymer and the low-melting-point metal, so it is easy to spin and stretch, and a metal body having a relatively large aspect ratio can be formed.

복합섬유는 상술한 바와 같이 저융점 금속 및 열가소성 고분자를 포함함에 따라, 기공이 적게 포함될 수 있다. 상세하게, 복합섬유는 직경 방향 단면 상, 기공이 단면 면적의 10%, 바람직하게는 5%, 더욱 바람직하게는 3% 미만일 수 있다. 즉, 복합섬유는 실질적으로 기공이 거의 포함되지 않음에 따라 우수한 인장강도 및 신율을 가질 수 있으며, 일정 강도를 유지할 수 있다. 이에, 편조 및 직조와 같은 원단 제조 공정 시, 유리하게 적용될 수 있으며, 우수한 내절단성을 가질 수 있다. 구체적으로 복합섬유는 7 내지 16 g/d, 구체적으로, 8 내지 13 g/d의 인장강도를 가질 수 있으며, 3 내지 10%의 신율(elongation)을 가질 수 있다. As described above, the composite fiber contains a low-melting-point metal and a thermoplastic polymer, and thus may have fewer pores. Specifically, the composite fiber may have pores of 10%, preferably 5%, and more preferably less than 3% of the cross-sectional area on a radial cross-section. That is, the composite fiber may have excellent tensile strength and elongation and maintain a certain strength as substantially no pores are included. Accordingly, it can be advantageously applied during fabric manufacturing processes such as braiding and weaving, and can have excellent cut resistance. Specifically, the composite fiber may have a tensile strength of 7 to 16 g/d, specifically, 8 to 13 g/d, and an elongation of 3 to 10%.

또한, 복합섬유는 금속체가 복합섬유의 중심영역에 위치함에 따라, 우수한 촉감을 제공할 수 있는 제품으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 복합섬유는 금속체가 중심영역에 위치함에 따라, 외력이 발생할 시, 외부로 금속성분이 돌출되는 것이 방지될 수 있다. 이에, 복합섬유로부터 제조된 제품은 우수한 내마모성에 따른 필링저항성을 가질 수 있음에 따라, 복합섬유의 인장강도가 유지되어 제조된 원단의 내구성이 유지될 수 있다.In addition, the composite fiber may be manufactured into a product capable of providing excellent tactile feel as the metal body is positioned in the central region of the composite fiber. Specifically, as the metal body is located in the central region of the composite fiber, when an external force is generated, the metal component can be prevented from protruding to the outside. Accordingly, since the product manufactured from the composite fiber may have peeling resistance according to excellent abrasion resistance, the tensile strength of the composite fiber may be maintained and the durability of the manufactured fabric may be maintained.

이와 달리, 금속체가 섬유의 중심영역 뿐만 아니라 섬유의 표면부에 위치하는 복합섬유로 제조된 제품은 비교적 낮은 내마모성을 나타낸다. 이로 인해, 장시간 사용 시 많은 보푸라기(필링)이 발생하여, 복합섬유의 인장강도가 점차적으로 감소되며 제조된 원단의 내구성이 저하될 수 있다.On the other hand, a product made of a composite fiber in which the metal body is positioned on the surface of the fiber as well as the central region of the fiber exhibits relatively low abrasion resistance. Due to this, a lot of lint (peeling) is generated when used for a long time, the tensile strength of the composite fiber is gradually reduced, and the durability of the manufactured fabric may be deteriorated.

본 발명에서 중심영역은 복합섬유의 직경방향 단면의 중심을 기준으로, 단면 반경의 80%이내 영역을 의미할 수 있다.In the present invention, the central region may mean an area within 80% of the radius of the cross-section based on the center of the radial cross-section of the composite fiber.

복합섬유 전체 중량에 대하여 금속체는 1 내지 50중량%, 구체적으로 3 내지 20중량%, 더욱 구체적으로 5 내지 17중량%를 포함할 수 있다. 상기 함량 범위로 금속체가 복합섬유에 포함됨에 따라 복합섬유의 비중이 증가하여 적절한 중량을 가지면서도 유연성을 가질 수 있으며, 우수한 내절단성을 가질 수 있어 바람직하다. Based on the total weight of the composite fiber, the metal body may include 1 to 50% by weight, specifically 3 to 20% by weight, and more specifically 5 to 17% by weight. As the metal body is included in the composite fiber in the above content range, the specific gravity of the composite fiber increases, so it can have flexibility while having an appropriate weight, and it is preferable because it can have excellent cut resistance.

금속체는 복합섬유의 중심영역에 위치하되, 복합섬유의 직경방향 단면 면적에서 금속체가 차지하는 면적 비율은 0.1 내지 45%, 구체적으로, 0.2 내지 30%, 더욱 구체적으로 0.25 내지 10% 일 수 있으나 이에 한정되진 않는다. 다만, 상기 범위에서 금속체가 중심영역에 균일하게 분산되어 금속체가 외부로 돌출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.The metal body is located in the central region of the composite fiber, but the ratio of the area occupied by the metal body to the cross-sectional area in the radial direction of the composite fiber may be 0.1 to 45%, specifically 0.2 to 30%, more specifically 0.25 to 10%. not limited However, in the above range, the metal body is uniformly dispersed in the central region, so that it is possible to further prevent the metal body from protruding to the outside.

본 발명에서, 열가소성 고분자는 용융점이 90 내지 450℃, 바람직하게는 100 내지 290℃일 수 있다. 구체적으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 일 수 있다. 바람직한 열가소성 고분자로는 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 일 수 있으며, 상기 폴리에틸렌(PE)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)일 수 있다. 폴리에틸렌 섬유 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유는 습식방사, 건식방사 또는 용융방사 등의 공지의 방사방법으로 제조될 수 있으나, 바람직하게 용용방사를 통해 금속체와 함께 방사되어 고밀도의 복합섬유로 제조될 수 있으며, 현저한 내절단성을 구현할 수 있다. In the present invention, the thermoplastic polymer may have a melting point of 90 to 450 °C, preferably 100 to 290 °C. Specifically, it may be any one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyamide and polyester. Preferred thermoplastic polymers may be polyethylene (PE) or polyethylene terephthalate (PET), and the polyethylene (PE) may be high-density polyethylene (HDPE). Polyethylene fibers or polyethylene terephthalate fibers may be prepared by known spinning methods such as wet spinning, dry spinning or melt spinning, but is preferably spun together with a metal body through melt spinning to produce a high-density composite fiber, Remarkable cutting resistance can be realized.

일 구체예로, 열가소성 고분자는 폴리에틸렌일 수 있으며, 폴리에틸렌은 80,000 g/mol 내지 180,000 g/mol 구체적으로, 100,000 g/mol 내지 170,000 g/mol, 더욱 구체적으로는 120,000 g/mol 내지 160,000 g/mol의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 폴리에틸렌은 0.941 내지 0.965 g/cm3의 밀도를 가지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)일 수 있으며, 55 내지 85%, 바람직하게는 60 내지 85 %의 결정화도를 가질 수 있다.In one embodiment, the thermoplastic polymer may be polyethylene, and the polyethylene is 80,000 g/mol to 180,000 g/mol, specifically, 100,000 g/mol to 170,000 g/mol, more specifically 120,000 g/mol to 160,000 g/mol It may have a weight average molecular weight (Mw) of, but is not limited thereto. The polyethylene may be high-density polyethylene (HDPE) having a density of 0.941 to 0.965 g/cm 3 , and may have a crystallinity of 55 to 85%, preferably 60 to 85%.

또한, 폴리에틸렌은 5 초과 9 이하의 다분산 지수(Polydispersity Index: PDI)를 가질 수 있다. 다분산 지수(PDI)는 수 평균 분자량(Mn)에 대한 중량 평균 분자량(Mw)의 비율(Mw/Mn)로서, 분자량 분포지수(MWD)로 지칭되기도 한다. 폴리에틸렌의 PDI가 5미만이면 상대적으로 좁은 분자량 분포로 인해 흐름성이 좋지 못하고 용융압출시의 가공성이 떨어져서 방사 공정 중 토출 불균일로 인한 사절이 야기된다. 반대로, 상기 폴리에틸렌의 PDI가 9를 초과하면 넓은 분자량 분포로 인해 용융흐름성 및 용융압출시의 가공성은 좋아지나 저분자량 폴리에틸렌이 지나치게 많이 포함되어 있어서 최종적으로 얻어지는 섬유의 인장강도가 저하될 수 있다.In addition, the polyethylene may have a Polydispersity Index (PDI) of greater than 5 and less than or equal to 9. The polydispersity index (PDI) is the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw/Mn), and is also referred to as the molecular weight distribution index (MWD). If the PDI of polyethylene is less than 5, the flowability is not good due to a relatively narrow molecular weight distribution, and the processability during melt extrusion is poor, resulting in trimming due to non-uniform discharge during the spinning process. Conversely, when the PDI of the polyethylene exceeds 9, melt flowability and processability during melt extrusion are improved due to a wide molecular weight distribution, but the tensile strength of the finally obtained fiber may be reduced because it contains too much low molecular weight polyethylene.

한편, 열가소성 고분자는 폴리에틸렌테레프탈레이트일 수 있으며, 구체적으로, 에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 직접에스테르화 반응 또는 에스테르교환 반응을 통하여 축중합에 의해서 제조된 수지를 사용한다. 제조된 수지의 고유점도는 0.5 내지 1.2dl/g일 수 있다. PET 수지의 고유점도가 0.5 미만일 경우에는 수지 조성물의 전반적인 기계적 물성 저하를 초래할 수 있고, 고유점도가 1.2 초과일 경우에는 높은 점도로 인해 사출 성형시에 흐름성 저하에 의한 가공이 어려울 수 있다. On the other hand, the thermoplastic polymer may be polyethylene terephthalate, and specifically, a resin prepared by polycondensation through direct esterification or transesterification using ethylene glycol and terephthalic acid or dimethyl terephthalate as monomers is used. The intrinsic viscosity of the prepared resin may be 0.5 to 1.2 dl/g. When the intrinsic viscosity of the PET resin is less than 0.5, the overall mechanical properties of the resin composition may deteriorate, and if the intrinsic viscosity is more than 1.2, processing may be difficult due to reduced flowability during injection molding due to high viscosity.

본 발명에서, 저융점 금속은 용융점이 70 내지 500℃, 바람직하게는 100 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 150 내지 270℃ 일 수 있으며, 고분자의 방사 및 연신 온도보다는 융점이 낮은 것이 바람직하다. 이와 같은 저융점 금속은 원료로서 열가소성 고분자와 함께 용융되어 방사 및 연신될 시 섬유의 길이 방향으로 연신되어 종횡비를 가지는 금속사로 구비될 수 있다. 이에, 이를 포함하는 복합섬유는 더욱 우수한 내절단성을 가지는 제품 제조가 가능할 수 있다. In the present invention, the low melting point metal may have a melting point of 70 to 500° C., preferably 100 to 300° C., more preferably 150 to 270° C., and it is preferable that the melting point is lower than the spinning and stretching temperature of the polymer. Such a low-melting-point metal is melted together with a thermoplastic polymer as a raw material and, when spun and stretched, is stretched in the longitudinal direction of the fiber to be provided as a metal yarn having an aspect ratio. Accordingly, the composite fiber including the same may be capable of manufacturing a product having better cut resistance.

상술한 바와 같이, 금속체는 일부 또는 전부가 복합섬유의 길이방향과 나란한 방향으로 연장된 금속사형태일 수 있다. 이때, 복합섬유의 직경방향 단면 상, 둘 이상의 금속사는 분산되어 포함될 수 있다. 즉, 복합섬유의 직경방향 단면은 해도사(sea-island)형 구조를 가질 수 있으며, 해부분에 고분자, 도부분에 금속사가 위치하며, 금속사들은 복합섬유의 중심영역에서 섬유의 길이방향과 상호 평행하게 분산되어 포함될 수 있다. 해도사형 구조의 복합섬유는 길이방향을 따라 금속사가 상호 일정구간이 겹치도록 배열되되 서로 이격 배열됨을 의미한다. As described above, some or all of the metal body may be in the form of a metal yarn extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the composite fiber. At this time, on the cross-section in the diametric direction of the composite fiber, two or more metal threads may be dispersedly included. That is, the diametrical cross section of the composite fiber may have a sea-island-type structure, a polymer in the sea portion and a metal yarn in the island portion, and the metal yarns are located in the central region of the composite fiber in the longitudinal direction of the fiber and They may be dispersed and included in parallel to each other. The composite fiber of the island-in-the-sea yarn structure means that the metal yarns are arranged so that a certain section overlaps each other along the longitudinal direction, but are arranged to be spaced apart from each other.

본 발명에 따른 복합섬유는 금속사로 인해 내절단성 원단으로 제조될 수 있는 우수한 강도를 가질 수 있다. 구체적으로, 금속사를 포함하는 복합섬유는 13g/d, 상세하게는 15g/d이상의 강도를 가질 수 있다. 또한, 금속사를 포함하는 복합섬유는 초기 모듈러스가 350 g/d이하로, 내절단성 원단으로 제조될 시 비교적 낮은 강연도를 갖도록 하여 개선된 착용감을 가지도록 한다. The composite fiber according to the present invention may have excellent strength that can be manufactured into a cut-resistant fabric due to the metal yarn. Specifically, the composite fiber including the metal yarn may have a strength of 13 g/d, specifically 15 g/d or more. In addition, the composite fiber including the metal yarn has an initial modulus of 350 g/d or less, and has a relatively low stiffness when manufactured as a cut-resistant fabric to have an improved fit.

본 발명에서 “평행”은 금속사가 복합섬유의 축 방향과 나란한 방향으로 배향된 것을 의미하나, 금속사의 연신 방향이 복합섬유의 방사 및 연신공정에 의해 결정됨에 따라, 금속사의 축으로부터 특정 각도로 배향된 것도 포함될 수 있다. 상세하게, 복합섬유의 축방향으로부터 0 내지 60°, 바람직하게는 45° 이내, 더욱 바람직하게 20° 이내의 각도로 배향된 것을 의미할 수 있다.In the present invention, "parallel" means that the metal yarn is oriented in a direction parallel to the axial direction of the composite fiber, but as the drawing direction of the metal yarn is determined by the spinning and drawing process of the composite fiber, the metal yarn is oriented at a specific angle may also be included. Specifically, it may mean that the composite fiber is oriented at an angle of 0 to 60°, preferably within 45°, and more preferably within 20° from the axial direction of the composite fiber.

본 발명에 따른 복합섬유의 직경방향 단면에 있어, 모노필라멘트의 단위면적 당 금속사의 개수는 1 내지 100, 구체적으로 5 내지 50, 더욱 구체적으로 10 내지 30일 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다. 다만, 상기 범위에서 금속사가 복합섬유 내 균일한 분산성을 유지할 수 있다. 이때, 단위 면적은 모노필라멘트의 직경방향 단면의 100㎛2 면적을 의미한다.In the radial cross section of the composite fiber according to the present invention, the number of metal threads per unit area of the monofilament may be 1 to 100, specifically 5 to 50, and more specifically 10 to 30, but is not limited thereto. . However, in the above range, the metal yarn can maintain uniform dispersibility in the composite fiber. In this case, the unit area means an area of 100 μm 2 of the diametrical cross section of the monofilament.

복합섬유의 축 방향으로 연장된 금속사의 종횡비는 1.1 내지 50, 구체적으로 2 내지 10, 더욱 구체적으로 3 내지 8일 수 있으나 이에 한정되진 않는다. 이때, 금속사의 직경은 0.5 내지 10㎛, 구체적으로 1 내지 5일 수 있다. 이와 같은 금속사를 포함하는 복합섬유는 우수한 내 절단성을 유지함과 동시에 비교적 부드러운 섬유물성을 가질 수 있다. The aspect ratio of the metal yarn extending in the axial direction of the composite fiber may be 1.1 to 50, specifically 2 to 10, and more specifically 3 to 8, but is not limited thereto. In this case, the diameter of the metal thread may be 0.5 to 10 μm, specifically 1 to 5. The composite fiber including such a metal yarn may have relatively soft fiber properties while maintaining excellent cutting resistance.

저융점 금속은 상기 관계식을 만족하는 금속이라면 제한받지 않고 사용될 수 있으며, 단일 성분의 금속 또는 금속 합금을 의미할 수 있다. 구체적으로 단일 금속으로는 인듐, 주석, 비스무트, 카드뮴 및 납으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 또한 구체적으로 금속 합금으로는 갈륨, 세슘, 루비듐, 인듐, 주석, 비스무트, 카드뮴 및 납으로 이루어진 군으로부터 선택되는 둘 이상을 포함하는 금속 합금일 수 있다. 일 구체예로 주석-비스무트 합금일 수 있다. The low-melting-point metal may be used without limitation as long as it satisfies the above relational expression, and may refer to a single component metal or metal alloy. Specifically, the single metal may be any one selected from the group consisting of indium, tin, bismuth, cadmium, and lead. In addition, specifically, the metal alloy may be a metal alloy including two or more selected from the group consisting of gallium, cesium, rubidium, indium, tin, bismuth, cadmium, and lead. In one embodiment, it may be a tin-bismuth alloy.

본 발명의 일 양태에 따르면, 복합섬유는 코어-시스 구조일 수 있다. 일 구체예로, 상기 복합섬유는 코어-시스(core-sheath) 구조일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 금속체는 코어에 위치할 수 있으며, 열가소성 고분자는 코어 및 시스에 위치할 수 있다. 이와 같은 구조의 복합섬유는 상술한 바와 같이, 금속체가 중심영역에 분산되어 위치하는 것을 조절하기 용이하며, 섬유의 직경방향 단면 상에서 코어 및 시스의 형성 면적을 조절하여 섬유의 물성을 용이하게 조절할 수 있다. 즉, 복합섬유의 단면적의 조절, 코어와 시스의 면적비 및 금속체의 분포 위치를 조절함에 따라 다양한 물성을 가지는 제품 제조가 용이한 장점을 가진다. 구체적으로, 시스의 형성면적이 코어 형성 면적보다 넓은 복합섬유로 제조한 원단은 시스의 형성면적이 코어 형성 면적보다 작은 복합섬유로 제조한 원단보다 강연도가 낮아 드레이프성이 높은 원단 제조가 가능하다. 이에, 개별적으로 착용감을 조절할 수 있어 더욱 착용 회피가 없는 보호제품의 제조가 가능할 수 있다. According to one aspect of the present invention, the composite fiber may have a core-sheath structure. In one embodiment, the composite fiber may have a core-sheath structure. For example, the metal body of the present invention may be located in the core, and the thermoplastic polymer may be located in the core and the sheath. As described above, the composite fiber of such a structure is easy to control that the metal body is dispersed in the central region, and the physical properties of the fiber can be easily controlled by adjusting the formation area of the core and the sheath on the diametrical cross section of the fiber. have. That is, by controlling the cross-sectional area of the composite fiber, the area ratio between the core and the sheath, and the distribution position of the metal body, it is easy to manufacture products having various physical properties. Specifically, fabrics made of composite fibers with a sheath formation area larger than the core formation area have lower stiffness than fabrics made of composite fibers with a sheath formation area smaller than the core formation area, making it possible to manufacture fabrics with high drape properties. . Accordingly, it is possible to individually adjust the wearing comfort, so that it is possible to manufacture a protective product that does not avoid wearing more.

이하, 도 1을 참조하며, 구체예로 폴리에틸렌 고분자를 사용한 복합섬유 제조방법에 대해 설명하나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.Hereinafter, referring to FIG. 1, a method for manufacturing a composite fiber using a polyethylene polymer will be described as a specific example, but the present invention is not limited thereto.

먼저, 저융점금속과 폴리에틸렌이 혼합된 혼합칩(chip)과, 폴리에틸렌 칩을 각각 제1익스트루더(extruder)(100)와 제2익스트루더(700)에 투입하여 용융시킴으로써 용융물을 얻는다. First, a mixed chip (chip) in which a low-melting-point metal and polyethylene are mixed and a polyethylene chip are put into a first extruder 100 and a second extruder 700, respectively, and melted to obtain a melt.

용융물이 상기 제1익스트루더(100)와 제2익스트루더(700)내의 스크루(미도시)에 의해 구금(100)을 통해 운반되며, 상기 구금(200)에 형성된 복합방사용 노즐을 통해 압출된다. 상기 구금(200)의 노즐의 수는 제조될 원사의 DPF (Denier Per Filament) 및 섬도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 75 데니어의 총섬도를 갖는 원사를 제조할 경우 상기 구금(200)은 20 내지 75 개의 홀들을 가질 수 있고, 450 데니어의 총섬도를 갖는 원사를 제조할 경우 상기 구금(200)은 90 내지 450 개, 바람직하게는 100 내지 400개의 홀들을 가질 수 있다.The melt is transported through the nozzle 100 by a screw (not shown) in the first extruder 100 and the second extruder 700, and through a nozzle for compound spinning formed in the nozzle 200. extruded The number of nozzles of the nozzle 200 may be determined according to the Denier Per Filament (DPF) and fineness of the yarn to be manufactured. For example, when manufacturing a yarn having a total fineness of 75 denier, the spinner 200 may have 20 to 75 holes, and when manufacturing a yarn having a total fineness of 450 denier, the spinner 200 is It may have 90 to 450 holes, preferably 100 to 400 holes.

상기 제1익스트루더(100)과 제2익스트루더(700) 내에서의 용융 공정 및 구금(200)을 통한 압출 공정은 사용한 칩의 용융지수에 따라 변경 적용 가능하지만, 구체적으로 예를 들면 150 내지 315 ℃, 바람직하게는 250 내지 315 ℃, 더욱 바람직하게는 265 내지 310 ℃에서 수행될 수 있다. 즉, 제1익스트루더(100), 제2익스트루더(700) 및 구금(200)이 150 내지 315 ℃, 바람직하게는 250 내지 315 ℃, 더욱 바람직하게는 265 내지 310 ℃로 유지될 수 있다.The melting process in the first extruder 100 and the second extruder 700 and the extrusion process through the nozzle 200 can be changed and applied depending on the melt index of the used chip, but specifically, for example, 150 to 315 °C, preferably 250 to 315 °C, more preferably 265 to 310 °C. That is, the first extruder 100, the second extruder 700 and the detention 200 may be maintained at 150 to 315 °C, preferably 250 to 315 °C, more preferably 265 to 310 °C. have.

상기 방사 온도가 150℃ 미만일 경우, 낮은 방사온도로 인해 폴리에틸렌 및 금속의 균일한 용융이 이루어지지 않아서 방사가 곤란할 수 있다. 반면, 방사 온도가 315℃를 초과할 경우 폴리에틸렌의 열분해가 야기되어 원하는 강도를 발현하지 못할 수 있다.When the spinning temperature is less than 150° C., the spinning may be difficult because the polyethylene and the metal are not uniformly melted due to the low spinning temperature. On the other hand, when the radiation temperature exceeds 315°C, thermal decomposition of polyethylene may be caused and thus desired strength may not be expressed.

상기 구금(200)의 홀 직경(D)에 대한 홀 길이(L)의 비율인 L/D는 3 내지 40일 수 있다. L/D가 3 미만이면 용융 압출 시 다이스웰(Die Swell) 현상이 발생하고 폴리에틸렌 및 금속의 탄성 거동 제어가 힘들게 됨으로써 방사성이 좋지못하게 되고, L/D가 40을 초과하는 경우에는 구금(200)을 통과하는 용융 폴리에틸렌의 넥킹(necking) 현상에 의한 사절과 함께 압력강하에 따른 토출 불균일 현상이 발생될 수 있다.L/D, which is the ratio of the hole length (L) to the hole diameter (D) of the nozzle 200, may be 3 to 40. If L/D is less than 3, a die swell phenomenon occurs during melt extrusion and it becomes difficult to control the elastic behavior of polyethylene and metal, resulting in poor spinnability, and if L/D exceeds 40, detention (200) In addition to trimming due to the necking phenomenon of the molten polyethylene passing through the molten polyethylene, a discharge non-uniformity phenomenon due to pressure drop may occur.

용융된 폴리에틸렌이 구금(200)의 홀들로부터 토출되면서 방사온도와 실온 간의 차이에 의해 폴리에틸렌의 고화가 시작되면서 반고화 상태의 필라멘트들(11)이 형성된다. 본 명세서에서는, 반고화 상태의 필라멘트는 물론이고 완전 고화된 필라멘트 모두를 "필라멘트"라 통칭한다.As the molten polyethylene is discharged from the holes of the nozzle 200, the solidification of the polyethylene starts due to the difference between the spinning temperature and the room temperature to form the filaments 11 in a semi-solidified state. In the present specification, both the filaments in the semi-solidified state as well as the fully solidified filaments are collectively referred to as “filaments”.

다수의 상기 필라멘트들(11)은 냉각부(또는 "quenching zone")(300)에서 냉각됨으로써 완전 고화된다. 상기 필라멘트들(11)의 냉각은 공냉 방식으로 수행될 수 있다.A plurality of the filaments 11 are completely solidified by cooling in a cooling section (or “quenching zone”) 300 . Cooling of the filaments 11 may be performed by an air cooling method.

상기 냉각부(300)에서의 상기 필라멘트들(11) 냉각은, 0.2 내지 1 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 15 내지 40 ℃로 냉각되도록 수행되는 것이 바람직하다. 상기 냉각 온도가 15℃ 미만이면 과냉각으로 인해 신도가 부족하여 연신 과정에서 사절이 발생할 수 있고, 상기 냉각 온도가 40℃를 초과하면 고화 불균일로 인해 필라멘트들(11)간 섬도 편차가 커지고 연신 과정에서 사절이 발생할 수 있다.The cooling of the filaments 11 in the cooling unit 300 is preferably performed to be cooled to 15 to 40 ℃ using a cooling wind of 0.2 to 1 m/sec wind speed. If the cooling temperature is less than 15 ℃, the elongation may be insufficient due to overcooling, so that yarn breakage may occur during the stretching process. Disruption may occur.

또한, 냉각부에서 냉각 시 다단냉각을 수행함으로써 더욱 균일하게 결정화가 되도록 할 수 있으며, 이에 더욱 우수한 강도를 가지는 복합섬유의 제조가 가능하다. 더욱 구체적으로 상기 냉각부는 3개 이상의 구간으로 나누어질 수 있다. 예를 들어 3개의 냉각 구간으로 이루어진 경우, 제 1 냉각부에서 제 3 냉각부로 갈수록 온도가 점차 낮아지도록 설계되는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들면 제 1 냉각부는 40 내지 80 ℃로 설정되고, 제 2 냉각부는 30 내지 50 ℃로 설정되고, 제 3 냉각부는 15 내지 30 ℃로 설정될 수 있다.In addition, it is possible to make crystallization more uniformly by performing multi-stage cooling during cooling in the cooling unit, and thus it is possible to manufacture a composite fiber having superior strength. More specifically, the cooling unit may be divided into three or more sections. For example, when it consists of three cooling sections, it is preferable to design so that the temperature gradually decreases from the first cooling unit to the third cooling unit. Specifically, for example, the first cooling unit may be set to 40 to 80 °C, the second cooling unit may be set to 30 to 50 °C, and the third cooling unit may be set to 15 to 30 °C.

또한, 제 1 냉각부에서 풍속을 가장 높게 설정함으로써 표면이 더욱 매끄러운 섬유를 제조할 수 있다. 구체적으로 제 1 냉각부는 0.8 내지 1 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 40 내지 80 ℃로 냉각되도록 하고, 제 2 냉각부는 0.4 내지 0.6 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 30 내지 50 ℃로 냉각되도록 하고, 제 3 냉각부는 0.2 내지 0.5 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 15 내지 30 ℃로 냉각되도록 하는 것일 수 있으며, 이와 같은 조건으로 조절함으로써 결정화도가 더욱 높고, 표면이 더욱 매끄러운 원사를 제조할 수 있다. In addition, by setting the highest wind speed in the first cooling unit, it is possible to produce a fiber with a smoother surface. Specifically, the first cooling unit is cooled to 40 to 80 °C using a cooling wind having a wind speed of 0.8 to 1 m/sec, and the second cooling unit is cooled to 30 to 50 °C using a cooling wind having a wind speed of 0.4 to 0.6 m/sec. to be cooled, and the third cooling unit may be cooled to 15 to 30 ° C using a cooling wind with a wind speed of 0.2 to 0.5 m/sec, and by adjusting these conditions, the yarn has a higher crystallinity and a smoother surface. can be manufactured.

이어서, 집속기(400)로 상기 냉각 및 완전 고화된 필라멘트들(11)을 집속시켜 멀티필라멘트(10)를 형성시킨다.Then, the multifilaments 10 are formed by focusing the cooled and completely solidified filaments 11 with a collector 400 .

도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 복합섬유는 용융방사공정을 통해 제조될 수 있다. 즉, 상기 멀티필라멘트(10)가 다수의 고뎃 롤러부들(GR1...GRn)을 포함하는 다단연신부(500)로 직접 전달되어 2 내지 20, 바람직하게는 3 내지 15배의 총연신비로 다단연신된 후 와인더(600)에 권취될 수 있다. 또한 다단연신 시 마지막 연신구간에서는 1 내지 5 %의 수축연신(이완)을 부여함으로써 내구성이 더욱 우수한 복합섬유를 제공할 수 있다.As illustrated in FIG. 1 , the composite fiber of the present invention may be manufactured through a melt spinning process. That is, the multi-filament 10 is directly transferred to the multi-stage stretching unit 500 including a plurality of godet roller units GR1 ... GRn, and multi-stage stretching is performed at a total draw ratio of 2 to 20, preferably 3 to 15 times. After being made, it may be wound on the winder 600 . In addition, in the final stretching section during multi-stage stretching, it is possible to provide a composite fiber with more excellent durability by giving a contraction stretching (relaxation) of 1 to 5%.

대안적으로, 상기 멀티필라멘트(10)를 미연신사로서 일단 권취한 후 상기 미연신사를 연신함으로써 본 발명의 복합섬유가 제조될 수도 있다. 즉, 본 발명의 복합섬유는미연신사를 일단 제조한 후 상기 미연신사를 연신하는 2단계 공정을 통해 제조될 수도 있다.Alternatively, the composite fiber of the present invention may be manufactured by winding the multifilament 10 as an undrawn yarn and then drawing the undrawn yarn. That is, the composite fiber of the present invention may be manufactured through a two-step process in which the undrawn yarn is once prepared and then the undrawn yarn is drawn.

연신 공정에서 적용되는 총연신비가 2 미만이면, 최종적으로 얻어지는 복합섬유의 폴리에틸렌이 60% 이상의 결정화도를 가질 수 없으며, 상기 복합섬유로 제조되는 원단 상에 보푸라기(필링)가 유발될 위험이 있다.If the total draw ratio applied in the drawing process is less than 2, the polyethylene of the composite fiber finally obtained cannot have a crystallinity of 60% or more, and there is a risk of inducing lint (peeling) on the fabric made of the composite fiber.

반면, 상기 총연신비가 15배를 초과하면 사절이 발생할 가능성이 있고, 최종적으로 얻어지는 복합섬유의 강도가 적합하지 못해 상기 복합섬유의 제직성이 좋지 못할 뿐만 아니라 이를 이용하여 제조된 원단이 지나치게 뻣뻣하여 사용자가 불편함을 느낄 수 있다.On the other hand, if the total draw ratio exceeds 15 times, there is a possibility that yarn breakage occurs. Users may feel uncomfortable.

본 발명의 용융 방사의 방사속도를 결정하는 첫 번째 고뎃 롤러부(GR1)의 선속도가 결정되면, 상기 다단연신부 (500)에서 2 내지 20, 바람직하게는 3 내지 15의 총 연신비가 상기 멀티필라멘트(10)에 적용될 수 있도록, 나머지 고뎃 롤러부들의 선속도가 적절히 결정된다.When the linear speed of the first godet roller part GR1 that determines the spinning speed of melt spinning of the present invention is determined, the total draw ratio of 2 to 20, preferably 3 to 15, in the multi-stage stretching part 500 is the multi In order to be applied to the filament 10, the linear velocity of the remaining godet roller parts is appropriately determined.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 다단연신부(500)의 고뎃 롤러부들(GR1...GRn)의 온도를 상술한 고분자 및 금속의 융점 범위에서 적절히 설정함으로써 상기 다단연신부(500)를 통해 폴리에틸렌 원사의 열고정(heat-setting)이 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 다단연신부는 3개 이상, 구체적으로 3 내지 5개의 연신 구간으로 이루어진 것일 수 있다. 또한, 각 연신구간은 여러 개의 고뎃 롤러부들로 이루어진 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-stage stretching unit 500 is formed by appropriately setting the temperature of the godet roller units GR1 ... GRn of the multi-stage stretching unit 500 in the above-described melting point range of the polymer and the metal. Through this, heat-setting of the polyethylene yarn can be performed. Specifically, for example, the multi-stage stretching unit may be composed of 3 or more, specifically 3 to 5 stretching sections. In addition, each stretching section may be composed of a plurality of godet roller parts.

구체적으로 예를 들어, 상기 다단연신부는 4개의 연신구간으로 이루어질 수 있으며, 제1연신구간 내지 제3연신구간에서 총 연신비 7 내지 15배로 연신 후, 제4연신구간에서 1 내지 3 % 수축연신(이완)을 수행하는 것일 수 있다. 상기 총 연신비는 연신을 하기 전 섬유에 비하여, 제1연신구간에서부터 제3연신구간을 거친 섬유의 최종 연신비를 의미한다.Specifically, for example, the multi-stage stretching section may be composed of four stretching sections, and after stretching at a total draw ratio of 7 to 15 times in the first stretching section to the third stretching section, 1-3% shrinkage stretching in the fourth stretching section (relaxation) may be performed. The total draw ratio refers to a final draw ratio of the fiber that has passed through the first drawing section to the third drawing section compared to the fiber before drawing.

더욱 구체적으로 제1 연신구간은 100 내지 300 ℃에서 수행될 수 있으며, 총 연신비가 2 내지 5배인 것일 수 있다. 제2 연신구간은 상기 제1 연신구간에 비하여 높은 온도에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 100 내지 350 ℃에서 수행될 수 있으며, 총 연신비가 5 내지 8배가 되도록 연신하는 것일 수 있다. 제3 연신구간은 150 내지 250 ℃에서 수행될 수 있으며, 총 연신비가 7 내지 15배가 되도록 연신하는 것일 수 있다. 제4연신구간은 상기 제2 연신구간과 같거나 낮은 온도에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 100 내지 350 ℃에서 수행될 수 있으며, 1 내지 3 % 수축연신(이완)을 수행하는 것일 수 있다.More specifically, the first stretching section may be performed at 100 to 300 °C, and the total stretching ratio may be 2 to 5 times. The second stretching section may be performed at a higher temperature than that of the first stretching section, and specifically may be performed at 100 to 350 °C, and stretching so that the total draw ratio is 5 to 8 times. The third stretching section may be performed at 150 to 250 °C, and stretching may be performed so that the total stretching ratio is 7 to 15 times. The fourth stretching section may be performed at the same or lower temperature as the second stretching section, and specifically, may be performed at 100 to 350 ° C., and may be to perform 1 to 3% shrinkage stretching (relaxation).

다단연신부(500)에 의해 상기 멀티필라멘트(10)의 다단연신과 열고정이 동시에 수행되며, 다단연신된 멀티필라멘트(10)가 와인더(600)에 권취됨으로써 본 발명의 폴리에틸렌 원사가 완성된다. 이와 같은 방법으로 제조된 폴리에틸렌 섬유는 편조 또는 직조되어 내절단성을 가지는 원단으로 제조될 수 있다.Multi-stage stretching and heat setting of the multi-filament 10 are simultaneously performed by the multi-stage stretching unit 500 , and the multi-stage stretched multi filament 10 is wound around the winder 600 to complete the polyethylene yarn of the present invention. Polyethylene fibers prepared in this way may be braided or woven to make a fabric having cut resistance.

한편, 원단은 150 내지 800 g/m2의 단위면적당 중량(즉, 면밀도) 를 갖는 직물 또는 편물일 수 있다. 원단의 면밀도가 150 g/m2 미만이면 원단의 조밀성이 부족해지고 원단 내에 많은 공극들이 존재하게 되는데, 이러한 공극들은 원단의 내절단성을 저하시킨다. 반면, 원단의 면밀도가 800 g/m2를 초과하면 지나치게 조밀한 원단 구조로 인해 원단이 매우 뻣뻣해지고, 사용자가 느끼는 촉감에 문제가 발생하며, 높은 중량으로 인해 사용상의 문제점이 유발된다.Meanwhile, the fabric may be a woven or knitted fabric having a weight per unit area (ie, areal density) of 150 to 800 g/m2. If the areal density of the fabric is less than 150 g/m2, the density of the fabric is insufficient and many voids exist in the fabric, and these voids reduce the cut resistance of the fabric. On the other hand, if the areal density of the fabric exceeds 800 g/m2, the fabric becomes very stiff due to an excessively dense fabric structure, a problem occurs in the user's tactile sense, and problems in use due to the high weight are induced.

이와 같은 원단은 우수한 내절단성이 요구되는 제품으로 가공될 수 있다. 제품은 종래 섬유제품은 모두 가능하나 바람직하게는 인체에 방호기능을 하기 위한 방호용 장갑 또는 의복일 수 있다. Such a fabric may be processed into a product requiring excellent cut resistance. The product may be any conventional textile product, but preferably may be protective gloves or clothing for protecting the human body.

제품은 4N 이상, 더욱 바람직하게는 5N 내지 10N의 우수한 내절단성을 가짐과 동시에 7 gf 이하, 더욱 바람직하게는 3 내지 6 gf의 낮은 강연도를 가짐으로써 우수한 착용감을 나타낼 수 있다.The product can exhibit excellent wearability by having an excellent cut resistance of 4N or more, more preferably 5N to 10N, and at the same time, a low stiffness of 7 gf or less, more preferably 3 to 6 gf.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only a reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Also, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used herein is for the purpose of effectively describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. In addition, the unit of additives not specifically described in the specification may be weight %.

<실시예 1><Example 1>

도 1에 예시된 장치를 이용하여, 하기 표 1에 기재된 조건으로, 복합섬유를 제조하였다. Using the apparatus illustrated in FIG. 1, under the conditions described in Table 1 below, a composite fiber was prepared.

구체적으로, 200,000 g/mol의 중량평균분자량(Mw), 및 1.5 g/10min의 용융지수(MI at 190℃)를 갖는 폴리에틸렌 및 하기 표1에 기재된 금속이 혼합된 칩을 제1익스트루더(100)에 투입하고, 금속이 혼합되지 않은 상기 폴리에틸렌 칩을 제2익스트루더(700) 투입하여 각각 용융시켰다. 용융물은 구금(200)을 통해 압출되었다. 구금(200)의 온도는 하기 표 1의 가공온도이다.Specifically, a chip in which polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 g / mol, and a melt index (MI at 190 ° C) of 1.5 g / 10 min and the metal described in Table 1 are mixed was mixed with the first extruder ( 100), and the polyethylene chips not mixed with metal were put into the second extruder 700 and melted, respectively. The melt was extruded through a nozzle 200 . The temperature of the nozzle 200 is the processing temperature of Table 1 below.

구금(200)의 복합섬유 방사용 노즐 홀들로부터 토출되면서 형성된 필라멘트들(11)은 3개 구간으로 이루어진 냉각부(300)에서 순차적으로 냉각을 하였다. 제1냉각부에서는 0.9 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 50℃로 냉각하고, 제2냉각부에서는 0.5 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 35℃로 냉각하였으며, 제3냉각부에서 0.4 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 25℃로 최종 냉각되었다. 냉각된 후 집속기(400)에 의해 멀티필라멘트사(10)로 집속되었다.The filaments 11 formed while being discharged from the nozzle holes for spinning the composite fiber of the nozzle 200 were sequentially cooled in the cooling unit 300 consisting of three sections. In the first cooling unit, it was cooled to 50°C by the cooling wind at a wind speed of 0.9 m/sec, and in the second cooling unit, it was cooled to 35°C by the cooling wind at a wind speed of 0.5 m/sec, and in the third cooling unit, it was cooled to 0.4 It was finally cooled to 25°C by a cooling wind at a wind speed of m/sec. After cooling, the multifilament yarn 10 was focused by the collector 400 .

이어서, 상기 멀티필라멘트사는 연신부(500)로 이동하였다. 상기 연신부는 4개의 구간으로 이루어진 다단연신부로 이루어지며, 구체적으로 제1 연신구간은 최대 연신온도 100 ℃에서 총 연신비 3배로 연신되고, 제2 연신구간은 최대 연신온도 150℃에서 총 연신비 8배로 연신되고, 제3 연신구간은 최대 연신온도 150 ℃에서 총 연신비 10배로 연신되고, 제4 연신구간은 최대 연신온도 150 ℃에서 제3 연신구간에 비하여 2% 수축연신(이완)되도록 하여 연신 및 열고정되었다.Then, the multifilament yarn moved to the stretching unit 500 . The stretching section consists of a multi-stage stretching section consisting of four sections, specifically, the first stretching section is drawn at a maximum drawing temperature of 100 ° C. at a total draw ratio of 3 times, and the second drawing section is a maximum drawing temperature of 150 ° C. at a total draw ratio of 8 times. Stretched, the third stretching section is stretched by 10 times the total draw ratio at the maximum stretching temperature of 150 °C, and the fourth stretching section is stretched by 2% shrinkage and stretching (relaxation) at the maximum stretching temperature of 150 °C compared to the third stretching section. fixed

이어서, 상기 연신된 멀티필라멘트사는 와인더(600)에 권취되었다. 권취 장력은 0.8 g/d이었다.Then, the stretched multifilament yarn was wound around the winder (600). The winding tension was 0.8 g/d.

제조된 멀티필라멘트사를 편직하여 보호용 장갑을 제조하였다.A protective glove was prepared by knitting the prepared multifilament yarn.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 공정
조건
process
condition
원료Raw material PEPE PETPET PEPE PEPE PEPE PEPE
가공온도(℃)Processing temperature (℃) 270270 300300 270270 270270 270270 270270 금속 종류(용융점)Metal type (melting point) Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn+Bi
(140℃)
Sn+Bi
(140℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
Sn
(230℃)
금속 함량비(wt%)Metal content ratio (wt%) 1212 1212 1212 44 1212 1717 금속성분 위치location of metals 코어core 코어core 코어core 코어core 코어core 코어core 연신비draw ratio 77 55 77 77 1212 77

<실시예 2><Example 2>

실시예 1에 있어서, 폴리에틸렌 칩이 아닌 100,000 g/mol의 중량평균분자량(Mw), 1dl/g의 점도를 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트수지를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 보호용 장갑을 제조하였으며, 상기 표 1에 기재된 조건으로 진행하였다.In Example 1, a protective glove was prepared in the same manner as in Example 1, except that a polyethylene terephthalate resin having a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 g/mol and a viscosity of 1 dl/g was used instead of a polyethylene chip. and proceeded under the conditions described in Table 1.

<실시예 3 내지 6><Examples 3 to 6>

이하, 실시예 3 내지 6을 상기 표 1을 참조하여 제조하였다. 실시예 3 내지 6은 실시예 1과 동일한 방법으로 진행하나, 상기 표 1에 기재된 조건으로 각각 진행하였다.Hereinafter, Examples 3 to 6 were prepared with reference to Table 1. Examples 3 to 6 were carried out in the same manner as in Example 1, but each was carried out under the conditions described in Table 1.

<비교예 1><Comparative Example 1>

실시예 1에 있어서, 상기 금속 대신 평균입경 1.2㎛의 구리(Cu, Tm : 1,085℃) 분말을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 보호용 장갑을 제조하였다. In Example 1, a protective glove was manufactured in the same manner as in Example 1, except that copper (Cu, Tm: 1,085° C.) powder having an average particle diameter of 1.2 μm was used instead of the metal.

<비교예 2 내지 비교예 3><Comparative Examples 2 to 3>

실시예 1에 있어서, 금속의 함량을 하기 표2를 만족하도록 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 보호용 장갑을 제조하였다. In Example 1, a protective glove was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the metal content was added to satisfy Table 2 below.

구분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 공정process 원료Raw material PEPE PEPE PEPE PEPE PEPE 가공온도processing temperature 270270 270270 270270 270270 270270 금속 종류metal type CuCu SnSn SnSn SnSn SnSn 금속 함량비(wt%)Metal content ratio (wt%) 1212 5050 1One 1212 1212 금속성분 위치location of metals 코어core 코어core 코어core 시스sheath 코어/시스core/sheath 연신비draw ratio 77 77 77 77 77

<비교예 4><Comparative Example 4>

실시예 1에 있어서, 제1익스트루더(100)에 투입하는 원료를 제2익스트루더(700)에 투입하고, 제1익스트루더(100)에 투입하는 원료를 제2익스트루더(700)에 투입한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 보호용 장갑을 제조하였다. In Example 1, the raw material input to the first extruder 100 is input to the second extruder 700, and the raw material input to the first extruder 100 is added to the second extruder ( 700), a protective glove was prepared in the same manner as in Example 1.

<비교예 5><Comparative Example 5>

실시예 1에 있어서, 제1익스트루더(100)에 투입한 원료와 제2익스트루더(700)에 투입한 원료를 제1익스트루더(100)에 투입하여 제1익스트루더(100) 만을 이용하여 방사한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 보호용 장갑을 제조하였다.In Example 1, the raw material put into the first extruder 100 and the raw material put into the second extruder 700 were put into the first extruder 100, and the first extruder 100 ), except that it was spun using only a protective glove was prepared in the same manner as in Example 1.

* 강도(g/d) 측정* Measurement of strength (g/d)

ASTM D885 방법에 따라, 인스트론사(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)의 만능시험기를 이용하여 멀티필라멘트사의 변형-응력 곡선을 얻음으로써 멀티필라멘트사의 강도를 구하였다. 구체적으로, 샘플 길이는 250mm이었고, 인장속도는 300 mm/min이었으며, 초기 로드(load)는 0.05 g/d로 설정하였다.According to the ASTM D885 method, the strength of the multifilament yarn was obtained by obtaining a strain-stress curve of the multifilament yarn using a universal tester of Instron Engineering Corp, Canton, Mass. Specifically, the sample length was 250 mm, the tensile speed was 300 mm/min, and the initial load was set to 0.05 g/d.

* 내절단성(Cut Resistance)* Cut Resistance

보호용 장갑의 내절단성은 ISO13997:1999 규격에 따라 측정되었다.The cut resistance of protective gloves was measured according to the ISO13997:1999 standard.

* 강연도(stiffness)(gf)* Stiffness (gf)

보호용 장갑의 손바닥 부분에서 시편(가로: 60mm, 세로: 60mm)을 채취한 후 ASTM D885/D885M-10a(2014)의 section 38에 따라 시편의 강연도를 측정하였다. 측정장치는 다음과 같았다.After taking a specimen (width: 60 mm, length: 60 mm) from the palm of the protective glove, the stiffness of the specimen was measured according to section 38 of ASTM D885/D885M-10a (2014). The measuring device was as follows.

(i) CRE-type Tensile Testing Machine(model: INSTRON 3343) (i) CRE-type Tensile Testing Machine (model: INSTRON 3343)

(ii) Loading Cell, 2 KN [200 kgf] (ii) Loading Cell, 2 KN [200 kgf]

(iii) Specimen Holder: section 38.4.3에 규정된 specimen holder(iii) Specimen Holder: The specimen holder as defined in section 38.4.3.

(iv) Specimen Depressor: section 38.4.4에 규정된 specimen depressor(iv) Specimen Depressor: The specimen depressor as specified in section 38.4.4.

구체적으로, 시편의 장갑 바깥쪽 면이 위를 향하고 장갑 안쪽 면이 아래를 향하며 장갑 손가락에 인접한 측 및 그 반대 측(즉, 장갑 손목에 인접한 측)이 specimen holder에 의해 직접적으로 지지되도록 시편을 specimen holder의 중앙에 올려놓았다. 시편은 구부러지지 않고 편평한 상태를 유지하였다. 이때, 상기 specimen holder의 시편 지지부(specimen supporting part)와 specimen depressor의 디프레싱부(depressing part) 사이의 거리는 5mm이었다. 이어서, specimen depressor를 움직이지 않고 그대로 놔둔 상태에서 specimen holder를 15mm까지 상승시키면서 최대 강력을 측정하였다.Specifically, the specimen is held so that the outer side of the glove is facing up, the inner side of the glove is facing down, and the side adjacent to the glove finger and the opposite side (ie, the side adjacent to the glove wrist) are directly supported by the specimen holder. placed in the center of the holder. The specimen was not bent and maintained in a flat state. At this time, the distance between the specimen supporting part of the specimen holder and the depressing part of the specimen depressor was 5 mm. Then, the maximum force was measured while the specimen holder was raised by 15 mm while the specimen depressor was left still.

하기 표 3에는 실시예에서 제조된 복합섬유 및 장갑의 물성 측정 결과를 기재하였으며, 표 4에는 비교예에서 제조된 복합섬유 및 장갑의 물성 측정 결과를 기재하였다.Table 3 below describes the measurement results of the physical properties of the composite fibers and gloves prepared in Examples, and Table 4 describes the measurement results of the physical properties of the composite fibers and gloves prepared in Comparative Examples.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 물성Properties 총섬도(De)Total fineness (De) 404404 402402 405405 404404 401401 402402 DPFDPF 44 44 44 44 44 44 필라직경(㎛)Pillar diameter (㎛) 24.224.2 24.324.3 24.524.5 23.723.7 23.823.8 23.923.9 금속사 종횡비Metal Yarn Aspect Ratio 4.74.7 3.13.1 7.87.8 3.83.8 5.45.4 5.15.1 강도(g/d)Strength (g/d) 8.78.7 7.57.5 8.58.5 11.811.8 10.910.9 7.67.6 강연도(gf)Lecture degree (gf) 3.83.8 3.23.2 3.33.3 3.13.1 4.44.4 5.15.1 내절단성(N)Cut resistance (N) 6.36.3 5.25.2 6.16.1 4.74.7 6.56.5 6.96.9

구분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 물성Properties 총섬도(De)Total fineness (De) 404404 실 형성
불가
thread formation
impossible
403403 실 형성
불가
thread formation
impossible
실 형성
불가
thread formation
impossible
DPFDPF 44 44 필라직경(㎛)Pillar diameter (㎛) 2424 23.823.8 금속사 종횡비 Metal Yarn Aspect Ratio -- 4.14.1 강도(g/d)Strength (g/d) 5.75.7 12.412.4 강연도(gf)Lecture degree (gf) 6.26.2 2.92.9 내절단성(N)Cut resistance (N) 2.52.5 3.93.9

표 3 내지 표 4를 참조하면, 본 발명의 장갑은 비교예들에 비해 우수한 내절단 지수를 가지면서도 낮은 강연도를 가질 수 있다. Referring to Tables 3 to 4, the gloves of the present invention may have a lower stiffness while having an excellent cut resistance compared to Comparative Examples.

구체적으로, 실시예와 다른 금속을 사용한 비교예 1을 비교하였을 시, 실시예는 서로 다른 소재인 고분자 및 금속이 용융 방사됨에도 불구하고, 상호 접하는 부문에서 기공이 거의 형성되지 않는다. 더욱 구체적으로, 실시예 1의 제조된 복합섬유의 직경방향 단면을 기준으로, 전체 단면 면적 대비 기공의 형성면적 비율은 5% 미만이었다.Specifically, when comparing Example 1 and Comparative Example 1 using a different metal, in Example, although the polymer and the metal, which are different materials, are melt-spun, almost no pores are formed in the areas in contact with each other. More specifically, based on the radial cross-section of the composite fiber prepared in Example 1, the ratio of the formation area of the pores to the total cross-sectional area was less than 5%.

반면, 비교예 1과 같이 용융점 차이가 큰 금속을 포함하는 복합섬유는 제조될 시, 서로 매우 다른 용융점을 가짐에 따라 용융방사 자체가 어려워 실 자체를 형성하기 어려웠다. 실이 제조되더라도, 용융 방사 및 연신 시 고분자의 형태변화와 금속간의 형태변화가 함께 이루어 지지 않아, 금속사 형태의 금속체가 아닌 입자상의 금속체를 포함하는 섬유를 얻을 수 있었다. 이와 같은 섬유는 고분자 및 금속 간에 기공이 형성될 수 있어 내절단성을 위한 원단으로 제조될 시 파단 가능성이 높을 뿐만 아니라, 강도가 낮아져 내절단성을 갖지 못할 수 있다. On the other hand, as in Comparative Example 1, the composite fiber containing a metal having a large melting point difference had very different melting points when manufactured, so it was difficult to melt spinning itself, making it difficult to form the yarn itself. Even when the yarn was manufactured, the shape change of the polymer and the shape change between the metals did not occur together during melt spinning and stretching, so that it was possible to obtain a fiber containing a particulate metal body rather than a metal yarn type metal body. Such fibers may form pores between the polymer and the metal, so that when manufactured as a fabric for cut resistance, the fiber may not only have high breakability, but also may not have cut resistance due to low strength.

금속함량이 다른 비교예 2 내지 3과 실시예를 비교하였을 시, 본 발명의 복합섬유는 용이하게 방사가 가능하며, 우수한 내절단성을 가질 수 있음을 알 수 있었다.When Comparative Examples 2 to 3 and Examples having different metal contents were compared, it was found that the composite fiber of the present invention could be easily spun and had excellent cut resistance.

또한, 섬유 단면상 금속의 위치가 상이한 비교예 4 내지 비교예 5와 비교하였을 시, 본 발명의 복합섬유는 우수한 강도, 강연도 및 내절단성을 모두 나타내어 섬유제품으로서 제조가 용이함을 확인할 수 있었으며, 제조된 제품의 감촉이 매우 부드러움을 확인 할 수 있었다.In addition, when compared with Comparative Examples 4 to 5, which have different metal positions on the fiber cross-section, the composite fiber of the present invention exhibited all of excellent strength, stiffness and cut resistance, so it was confirmed that it was easy to manufacture as a textile product, It was confirmed that the texture of the manufactured product was very soft.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with specific details and limited examples and drawings, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (14)

저융점 금속을 포함하는 다수개의 금속체 및 열가소성 고분자를 포함하며,
저융점 금속의 용융점(T1)과 열가소성 고분자의 용융점(T2)은 하기 관계식을 만족하고,
상기 금속체는 섬유의 중심 영역에 위치하는 내절단성 복합섬유.
[관계식]
1T2 < T1 < 3T2
It contains a plurality of metal bodies and thermoplastic polymers containing low-melting metals,
The melting point of the low melting point metal melting point (T 2) of the (T 1) and the thermoplastic polymer is to satisfy the following relation,
The metal body is a cut-resistant composite fiber located in the central region of the fiber.
[Relational Expression]
1T 2 < T 1 < 3T 2
제1항에 있어서,
상기 복합섬유는 직경 방향 단면 상, 기공이 단면 면적 비율의 5% 미만인, 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
The composite fiber has a cross-section in the radial direction, wherein the pores are less than 5% of the cross-sectional area ratio, cut-resistant composite fiber.
제1항에 있어서,
상기 복합섬유 전체 중량에 대하여 상기 금속체 3 내지 20중량%를 포함하는 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
A cut-resistant composite fiber comprising 3 to 20% by weight of the metal body based on the total weight of the composite fiber.
제1항에 있어서,
상기 복합섬유의 직경방향 단면 면적에서 상기 금속체가 차지하는 면적 비율은 0.1% 내지 45%인 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
The cut-resistant composite fiber wherein the ratio of the area occupied by the metal body in the cross-sectional area in the radial direction of the composite fiber is 0.1% to 45%.
제1항에 있어서,
상기 금속체는 일부 또는 전부가 상기 복합섬유의 길이방향과 나란한 방향으로 연장된 금속사 형태이며, 상기 금속사의 종횡비는 2 내지 10인 내절단성 복합섬유
According to claim 1,
The metal body is in the form of a metal yarn in which some or all of it extends in a direction parallel to the longitudinal direction of the composite fiber, and the aspect ratio of the metal yarn is 2 to 10.
제5항에 있어서,
상기 복합섬유는 단면적 기준 100㎛2 당 상기 금속사를 5 내지 50개 포함하는 내절단성 복합섬유.
6. The method of claim 5,
The composite fiber is a cut-resistant composite fiber comprising 5 to 50 of the metal yarn per 100 μm 2 of the cross-sectional area.
제5항에 있어서,
상기 금속사의 직경은 1 내지 5㎛인 내절단성 복합섬유.
6. The method of claim 5,
The metal yarn diameter is 1 to 5㎛ cut-resistant composite fiber.
제1항에 있어서,
상기 저융점 금속은 갈륨, 세슘, 루비듐, 인듐, 주석, 비스무트, 카드뮴 및 납으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 원소를 포함하는 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
The low-melting metal is a cut-resistant composite fiber comprising any one or two or more elements selected from the group consisting of gallium, cesium, rubidium, indium, tin, bismuth, cadmium and lead.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
The thermoplastic polymer is any one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyamide and polyester.
제1항에 있어서,
상기 복합섬유는 7 g/d 내지 16g/d의 인장강도를 가지는 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
The composite fiber is a cut-resistant composite fiber having a tensile strength of 7 g/d to 16 g/d.
제1항에 있어서,
상기 복합섬유는 코어-시스(core sheath) 구조인 내절단성 복합섬유.
According to claim 1,
The composite fiber is a core-sheath (core sheath) structure of a cut-resistant composite fiber.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 복합섬유를 포함하는 내절단성 원단
A cut-resistant fabric comprising the composite fiber of any one of claims 1 to 11
제12항의 원단을 포함하는 보호용 제품.
A protective product comprising the fabric of claim 12 .
제13항에 있어서,
상기 제품의 강연도는 7gf 이하인 보호용 제품.
14. The method of claim 13,
The strength of the above product is 7gf or less for protection.
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