KR20210147639A - 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물 - Google Patents

세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물 Download PDF

Info

Publication number
KR20210147639A
KR20210147639A KR1020200065173A KR20200065173A KR20210147639A KR 20210147639 A KR20210147639 A KR 20210147639A KR 1020200065173 A KR1020200065173 A KR 1020200065173A KR 20200065173 A KR20200065173 A KR 20200065173A KR 20210147639 A KR20210147639 A KR 20210147639A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
component
copolyester
composite fiber
alkali
fiber
Prior art date
Application number
KR1020200065173A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102356899B1 (ko
Inventor
최미남
승길호
이성철
Original Assignee
도레이첨단소재 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 도레이첨단소재 주식회사 filed Critical 도레이첨단소재 주식회사
Priority to KR1020200065173A priority Critical patent/KR102356899B1/ko
Publication of KR20210147639A publication Critical patent/KR20210147639A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102356899B1 publication Critical patent/KR102356899B1/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
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • 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
    • D01D5/088Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • 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
    • D01D5/096Humidity control, or oiling, of filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • 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
    • 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
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/32Side-by-side structure; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/292Conjugate, i.e. bi- or multicomponent, fibres or filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/30Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the fibres or filaments
    • D03D15/37Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the fibres or filaments with specific cross-section or surface shape
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B1/00Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D04B1/16Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials synthetic threads
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B21/00Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • 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]
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/14Dyeability

Abstract

본 발명은 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유에 관한 것으로써, 상기 복합섬유는 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제1 성분; 및 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 성분;으로 구성되고, 상기 복합섬유를 알칼리 수용액으로 용출시 용출 균일도가 우수하여 균일한 세섬도 단면을 가지는 코폴리에스테르 섬유를 수득할 수 있으며, 이를 포함하는 직편물을 제조할 수 있다.

Description

알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물 {Extractable copolyester conjugate fiber in alkali solution, Method for manufacturing thereof, Copolyester fiber and Woven or knit fabric using the same}
본 발명은 코폴리에스테르 수지 및 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 복합 방사하여 방사조업성이 우수한 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유를 제조하고, 이를 알칼리 용출시킨 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물에 관한 것이다.
용출형 복합사는 섬유 형성성 폴리머와 용출 성분인 알칼리 이용성 폴리머를 복합 방사하여 제조되며, 주로 극세사 또는 중공사를 제조하기 위한 목적으로 이용되고 있다.
일반적으로 상기 알칼리 이용성 폴리머로는 공중합 폴리에스테르가 주로 사용되는데, 그 이유는 특수 장치 및 회수 처리 비용이 많이 드는 유기용제를 사용하지 않고도 일반 폴리에스테르의 감량 가공에 널리 적용되는 알칼리 용액 및 감량설비에서 추출 성분의 용출이 가능하기 때문이다. 또한, 상기 섬유 형성성 폴리머로는 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등이 산업상에 이용되고 있다.
한편, 일반적인 폴리에스테르 수지를 의류에 적용시 폴리에스테르 섬유는 용융 방사법에 의해 제조되기 때문에 소프트한 특성이 부족하고 딱딱한 감촉을 가지는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 미세한 마이크로 섬유 형태의 폴리에스테르 제조 방법이 제안되었는데, 에스테르화 반응시 부반응물인 다량의 디에틸렌글리콜 발생으로, 방사 공정에서 사절과 팩압 상승을 유도하여, 최종적으로는 감량 및 염색 균일성의 저하를 야기하였다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 노력으로, 대한민국 공개특허 제2001-0094088호에 의하면, 부반응물인 디에틸렌글리콜을 억제하기 위하여 디메틸테레프탈레이트 원료를 사용하고 있으나 디메틸테레프탈레이트를 원료로 사용할 경우 테레프탈산을 원료로 사용할 경우보다 사용대비 제조원가의 부담이 20% 이상 높아지고, 반응성이 낮지 때문에 에스테르화 반응 단계에서 금속촉매로 망간아세테이트, 마그네슘아세테이트, 아연아세테이트 등이 추가로 사용되어야 하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제2001-0094088 호 (공개일: 2001.10.31)
상기한 문제점을 해결하기 위해, 테레프탈산, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염 및 폴리에틸렌 글리콜을 사용하여 부반응물 함량의 최소화한, 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지 및 코폴리에스테르 수지를 복합 방사하여, 방사 사절 및 팩압 상승이 없는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유를 제조하고, 이를 알칼리 용출시켜 균일한 용출성을 통해 염색 균일성이 우수하고 소프트한 감촉의 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함한 직편물을 제조하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유는 제1 성분 및 제2 성분이 원주를 따라 서로 교호 배열된 복합섬유일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 복합섬유는 제1 성분 및 제2 성분을 1 : 0.25 ~ 1.00 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 복합섬유는 평균 고유 점도가 0.62 ~ 0.80dl/g인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제2 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 7 ~ 14중량% 및 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합 반응 수행한 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하고, 상기 에스테르 반응 생성물은 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이며, 상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.5 ~ 3.0몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 제2 성분은 고유점도가 0.85 ~ 1.10dl/g인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제1 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.1 ~ 2.0중량% 및 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합 반응 수행한 코폴리에스테르 수지를 포함하며, 상기 에스테르 반응 생성물은 상기 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이고, 상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.1 ~ 2.0몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 제2 성분은 고유점도가 0.85 ~ 1.10dl/g인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제1 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.1 ~ 2.0중량% 및 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합 반응 수행한 코폴리에스테르 수지를 포함하며, 상기 에스테르 반응 생성물은 상기 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이고, 상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.1 ~ 2.0몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제1 성분은 고유 점도가 0.60 ~ 0.80dl/g인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 복합섬유를 알칼리 수용액에서 80 ~ 120℃ 하에서 20 ~ 40분 동안 용출 수행했을 때, 하기 관계식 1에 의해 측정된 상기 제2 성분의 용출성이 90% 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
[관계식 1]
Figure pat00001
본 발명의 다른 목적으로, 코폴리에스테르 섬유는 상기 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유의 제2 성분을 알칼리 용출시킨 섬유를 포함할 수 있고, 알칼리 용출된 섬유는 단사 섬도가 0.1 ~ 0.4 데니어인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 목적으로, 상기 코폴리에스테르 섬유를 포함하는 직편물을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 목적으로, 상기 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유의 제조방법은 제1 성분 및 제2 성분을 복합 방사하여 방사물을 수득하는 1단계; 상기 방사물을 냉각 및 고화하는 2단계; 상기 2단계를 수행한 방사물에 유제를 공급하는 3단계; 상기 3단계를 수행한 방사물을 열고정 및 연신하는 4단계; 및 상기 4단계를 수행한 방사물을 권취하여 폴리에스테르 복합섬유를 수득하는 5단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제1 성분은 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제1 성분 칩(chip)을 275 ~ 290℃ 하에서 용융한 것으로, 상기 제1 성분의 고유점도는 0.60 ~ 0.80 dl/g일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제2 성분은 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 성분 칩(chip)을 260 ~ 275℃ 하에서 용융한 것으로, 상기 제2 성분의 고유점도는 0.85 ~ 1.10 dl/g인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 하기 관계식 2에 의해 측정한 상기 폴리에스테르 복합섬유의 만관율은 85 ~ 100%인 것을 특징으로 할 수 있다.
[관계식 2]
Figure pat00002
본 발명은 방사조업성이 우수한 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유에 관한 것으로, 이를 알칼리 용출하여 균일한 용출성을 통해 염색 균일성이 우수하고 소프트한 감촉의 코폴리에스테르 섬유를 수득할 수 있으며, 이를 이용한 직편물을 제조할 수 있다.
도 1 ~ 도 2는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유 단면의 모식도이다.
도 3은 용출 전(알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유) 및 용출 후(코폴리에스테르 섬유)의 단면 이미지이다.
도 4 ~ 도 5는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유 제조공정의 흐름도 및 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
이하, 본 발명의 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유 제조방법을 도 4 ~ 도 5를 통해 구체적으로 설명한다.
도 4를 살펴보면, 본 발명의 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유는 제1 성분 및 제2 성분을 복합 방사하여 방사물을 수득하는 1단계(S11); 상기 방사물을 냉각 및 고화하는 2단계(S12); 2단계를 수행한 방사물에 유제를 공급하는 3단계(S13); 3단계를 수행한 방사물을 열고정 및 연신(S14)하는 4단계; 및 4단계를 수행한 방사물을 권취하여 코폴리에스테르 복합섬유를 수득하는 5단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
먼저, 1단계를 수행하기 전에 제1 성분 칩(chip) 및 제2 성분 칩(chip)을 각각 용융부(도 5의 10,20)에서 용융하여 제1 성분 및 제2 성분을 준비하는 것(S10)을 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 제1 성분은 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제1 성분 칩을 275 ~ 290℃ 하에서, 바람직하게는 278 ~ 287℃ 하에서 용융한 것으로, 상기 제1 성분은 고유점도가 0.60 ~ 0.80 dl/g일 수 있고, 바람직하게는 0.62 ~ 0.70dl/g일 수 있다. 만일 상기 제1 성분의 고유 점도가 상기 범위를 벗어날 경우, 이를 포함하여 제조된 복합섬유의 고유 점도 또한 과도하게 낮아지거나 높아지는 문제가 있을 수 있고, 이에 따라 상기 복합섬유의 강도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 코폴리에스테르 수지는 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 및 테레프탈산(TPA)을 포함하는 산 성분 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로, 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1 : 1.5의 몰비로 포함하는 에스테르 반응물을 준비하는 단계; 상기 에스테르 반응물을 반응시켜 에스테르 반응 생성물을 제조하는 단계; 및 폴리에틸렌글리콜(PEG), 상기 에스테르화 반응 생성물을 중·축합하여 코폴리에스테르 수지를 제조하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS)는 상기 산 성분 중 0.1 ~ 2.0몰% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 1.0몰% 포함될 수 있다. 만일 0.1몰% 미만으로 포함될 경우, 용출성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 2.0몰%를 초과하여 포함될 경우, 방사시 사절이 증가하여 방사 조업성이 불량해지는 문제와 원사 강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 코폴리에스테르 수지는 상기 폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.1 ~ 2.0중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 1.5중량% 및 상기 에스테르화 반응 생성물 잔량을 중·축합하여 제조된 것일 수 있다. 만일 상기 폴리에틸렌글리콜이 0.1중량% 미만으로 포함될 경우, 용출성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 2.0중량%을 초과할 경우, 방사시 사절이 증가하여 방사 조업성이 불량해지는 문제와 원사 강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.
이와는 별개로, 상기 제2 성분은 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 성분 칩(chip)을 260 ~ 275℃ 하에서, 바람직하게는 263 ~ 272℃ 하에서 용융한 것으로, 상기 제2 성분의 고유점도는 0.85 ~ 1.10dl/g일 수 있고, 바람직하게는 0.90 ~ 1.05dl/g일 수 있다. 만일 상기 제2 성분의 고유 점도가 상기 범위를 벗어날 경우, 이를 포함하여 제조된 복합섬유의 고유 점도 또한 과도하게 낮아거나 높아지는 문제가 있을 수 있고, 이에 따라 상기 복합섬유의 강도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지는 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.5 ~ 3.0몰%, 바람직하게는 1.0 ~ 2.5몰%, 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분 및 에틸렌글리콜(EG)를 포함하는 디올 성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하고, 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1.5의 몰비로 포함하는 에스테르 반응물을 준비하는 단계; 상기 에스테르 반응물을 반응시켜 에스테르 반응 생성물을 제조하는 단계; 및 폴리에틸렌글리콜(PEG) 7 ~ 14중량%, 바람직하게는 8 ~ 13중량% 및 상기 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합하여 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 제조하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
만일 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염이 산 성분 중 0.5몰% 미만으로 포함될 경우, 용출성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 3.0몰%를 초과하여 포함될 경우, 방사시 사절이 증가하여 방사 조업성이 불량해지는 문제와 원사 강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 만일 상기 폴리에틸렌글리콜이 7중량% 미만으로 포함될 경우, 용출성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 14중량%를 초과하여 포함될 경우, 방사시 사절이 증가하여 방사 조업성이 불량해지는 문제와 원사 강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 1단계의 복합 방사는 준비된 제 1성분 및 제2 성분을 260 ~ 300℃ 하에서, 바람직하게는 265 ~ 298℃ 하에서 3,000 ~ 5,000mpm의 속도로, 바람직하게는 3,200 ~ 4,800mpm의 속도로 수행될 수 있고, 이를 통해 방사물을 수득할 수 있다.
또한, 상기 복합 방사 단계에서, 하기 관계식 2에 의해 측정된 만관율(%)이 85 ~ 100%일 수 있고, 바람직하게는 90 ~ 100%일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 94 ~ 100%일 수 있다. 상기의 만관율이 높을수록 복합 섬유의 방사조업성이 우수한 것으로 평가한다.
[관계식 2]
Figure pat00003
다음으로, 2단계의 냉각 및 고화(도 5의 40)는 상기 방사물을 15 ~ 25℃, 바람직하게는 17 ~ 23℃ 하에서 25 ~ 50mpm(meters per minute), 바람직하게는 30 ~ 45mpm의 속도로 수행될 수 있다. 상기 온도 및 속도를 벗어날 경우 폴리에스테르 복합섬유 단면 형상의 제어가 어렵고, 섬유의 균일도(균제도)를 향상시킬 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
다음으로, 3단계의 유제 공급은 가이드(도5의 50)에서 수행될 수 있고, 상기 유제는 유제 분사 방식이나 오일 롤러 방식이 사용될 수 있으며, 이에 제한을 두는 것은 아니다. 상기 유제 공급은 권취 공정을 원활하게 하는 효과가 있다.
다음으로, 4단계의 열고정 및 연신은 두 단계로 수행될 수 있다. 이때, 상기 연신 공정은 연신 공정 혹은 부분 연신 공정일 수 있는데, 부분 연신 공정의 경우, 1차 고뎃 롤러 및 2차 고뎃 롤러를 2,000 ~ 3,500mpm(meters per minute, 분당 이동속도), 바람직하게는 2,200 ~ 3,300mpm의 속도로 하여 수행될 수 있다.
한편, 연신 공정의 경우, 1차 연신은 상기 방사물을 1차 고뎃롤러(도 5의 60)를 800 ~ 2,200mpm, 바람직하게는 1,200 ~ 1,800mpm의 속도로 하여 수행될 수 있다. 만일 속도가 800mpm 미만일 경우 원사의 경시변화에 따라 물성이 저하되는 문제점이 있으며, 낮은 1차 고뎃 롤러의 속도로 인하여 방사 장력이 낮아 사절이 발생하는 문제점이 있을 수 있다. 만일 2,200mpm을 초과하는 속도로 수행될 경우, 불균일한 연신이 됨으로써 염색 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 1차 고뎃 롤러의 온도는 70 ~ 100℃일 수 있으며, 바람직하게는 80 ~ 90℃일 수 있다.
다음으로, 2차 연신은 상기 1차 연신을 수행한 방사물을 2차 고뎃롤러(도 5의 70)를 3,000 ~ 5,000mpm, 바람직하게는 3,500 ~ 4,500mpm의 속도로 하여 수행될 수 있다. 만일 속도가 3,000mpm 미만일 경우 방사된 원사의 물성, 특히 강신도가 낮아질 뿐만이 아니라 생산성 또한 저하될 수 있고, 속도가 5,000mpm을 초과할 경우 2차 고뎃 롤러에서 원사 떨림이 심하게 발생하여 사절이 발생할 수 있다. 또한, 2차 고뎃 롤러의 온도는 90 ~ 150℃일 수 있고, 바람직하게는 110 ~ 130℃일 수 있다. 만일 2차 고뎃 롤러의 온도가 90℃ 미만일 경우 경시변화에 따른 강신도 등의 물성 변화가 발생할 우려가 있으며, 제조된 원사의 수축률이 과도하게 높아져 원단에 적용시 과수축이 발생할 우려가 있다. 만일 2차 고뎃 롤러의 온도가 150℃를 초과할 경우, 2차 고뎃 롤러에서 원사 떨림이 심하게 발생하여 사절이 발생할 수 있다. 이상의 1차 연신 및 2차 연신을 수행한 방사물은 섬유배향이 향상되어 보다 높은 강도를 가질 수 있다.
다음으로, 5단계의 권취(도 5의 80)은 3,600 ~ 4,500mpm, 바람직하게는 3,800 ~ 4300mpm의 속도로 수행되어 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유를 수득할 수 있다.
상술한 방법으로 제조된 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유는 제1 성분 및 제2 성분이 원주를 따라 서로 교호 배열된 복합섬유일 수 있다.
또한, 상기 복합섬유는 제1 성분(도 1의 101 및 도 2의 112) 및 제2 성분(도 1의 102 및 도 2의 113)을 1 : 0.25 ~ 1.00 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 : 0.30 ~ 0.80 중량비로 포함할 수 있으며, 매우 바람직하게는 1 : 0.35 ~ 0.45 중량비로 포함할 수 있다. 만일 상기 제2 성분이 상기 제1 성분의 0.25배 미만으로 포함될 경우, 용출부의 중량이 너무 적음에 따라 코폴리에스테르 섬유의 섬도가 0.1 ~ 0.4데니어를 벗어나는 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 제2 성분이 상기 제1 성분의 1.00 배를 초과하여 포함될 경우, 용출부의 중량이 과도하게 많음에 따라, 용출시 제1 성분이 알칼리에 의해 침해되는 문제가 발생할 수 있다.
구체적으로는, 상기 제1 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 에스테르 반응 생성물을 중·축합 반응 수행한 코폴리에스테르 수지를 포함하며, 상기 에스테르 반응 생성물은 상기 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이고, 상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 및 테레프탈산(TPA)을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로, 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1 : 1.5의 몰비로 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 코폴리에스테르 수지는 상기 폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.1 ~ 2.0중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 1.5중량% 및 상기 에스테르화 반응 생성물 잔량을 중·축합하여 제조된 것일 수 있다. 또한, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS)는 상기 산 성분 중 0.1 ~ 2.0몰% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.2 ~ 1.5몰% 포함될 수 있다. 이때, 상기 제1 성분의 고유 점도는 0.60 ~ 0.80 dl/g일 수 있고, 바람직하게는 0.63 ~ 0.75dl/g일 수 있다.
한편, 상기 제2 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 7 ~ 14중량% 및 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합 반응 수행한 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하고, 상기 에스테르 반응 생성물은 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이며, 상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.5 ~ 3.0몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비, 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1 : 1.5의 몰비로 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 제2 성분의 고유 점도는 0.85 ~ 1.10dl/g일 수 있고, 바람직하게는 0.90 ~ 1.05dl/g일 수 있다.
한편. 상기 복합섬유의 물성은 다음과 같다. 상기 복합섬유는 강도가 3.5 ~ 6.0g/de인 것을 포함할 수 있고, 바람직하게는 3.5 ~ 5.5g/de인 것을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3.5 ~ 5.0g/de인 것을 포함할 수 있다. 만일 강도가 3.5g/de 미만일 경우, 복합 섬유를 용출할 때 용출 균일도가 저하되어 용출 균일성 또한 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 코폴리에스테르 섬유를 포함하여 직편물을 제조하는데 낮은 원사 강도로 인하여 직편물 제조 공정에서 사절이 증가하여 조업성이 현저히 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 강도가 6.0g/de를 초과하는 경우, 제1 성분 칩 및 제2 성분 칩을 높은 고유 점도를 가지는 폴리머를 사용해야 함에 따라 용융시 높은 점성으로 인하여 흐름성이 불량해질 수 있고, 그 결과 복합 방사시 발생하는 곡사의 수준이 심하여 방사 조업성이 불량해져 만관율이 현저히 낮은 수준으로 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 복합 섬유는 평균고유 점도가 0.62 ~ 0.80dl/g일 수 있고, 바람직하게는 0.62 ~ 0.75dl/g일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.65 ~ 0.75dl/g일 수 있다.
또한, 상기 복합섬유를 알칼리 수용액에서 80 ~ 120℃ 하에서, 바람직하게는 85 ~ 115℃ 하에서, 20 ~ 40분 동안, 바람직하게는 25 ~ 35분 동안 수행하여 제2 성분을 용출시킬 수 있고, 이때, 하기 관계식 1에 의해 측정된 상기 제2 성분의 용출성은 90% 이상일 수 있고, 바람직하게는 94% 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 94 ~ 100%일 수 있다.
[관계식 1]
Figure pat00004
또한, 알칼리 성분이 상기 범위 밖일 경우 상기 제2 성분의 용출이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 다른 목적으로, 상기 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유의 제2 성분을 알칼리 용출시켜 코폴리에스테르 섬유를 수득할 수 있다.
또한, 상기 코폴리에스테르 섬유는 단면이 균일한 크기를 형성할 수 있고, 바람직한 일례로 도 3과 같은 같이 호가 둥근 삼각 단면사일 수 있다. 또한, 상기 코폴리에스테르 섬유는 단사 섬도가 0.1 ~ 0.4데니어이고, 바람직하게는 0.1 ~ 0.3데니어일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 0.2데니어 일 수 있다. 또한, 상기의 세섬화된 섬도로 인해, 터치감이 부드러운 특징을 가질 수 있다.
또한, 상기 코폴리에스테르 섬유는 강도가 3.5 ~ 6.0g/de일 수 있고, 바람직하게는 3.8 ~ 5.5g/de일 수 있다. 만일 강도가 상기 범위를 벗어나는 경우, 직편물 제조시 품질이 떨어지는 직편물이 제조되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적으로, 상기 코폴리에스테르 섬유를 포함하여 직편물을 제조할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[실시예]
실시예 1: 용출형 코폴리에스테르 복합섬유의 제조
우선, 다음의 방법으로 제1 성분을 제조했다. 먼저, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMS) 0.1 몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분을 준비했고, 디올 성분으로 에틸렌글리콜(EG)을 준비했으며, 상기 산 및 디올을 1 : 1.12의 중합비(몰비)로 포함하는 에스테르 반응물을 준비했다.
그리고, 상기 에스테르 반응물을 반응시켜 에스테르 반응 생성물을 제조했다.
그리고, 폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.1중량% 및 상기 에스테르 반응 생성물 잔량을 중축합 반응시킨 중축합 반응 생성물로써, 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제1 성분을 제조했다. 이때, 상기 제1 성분은 0.65dl/g의 고유 점도를 가지고, 칩(chip) 형태로 제조되었다.
이와는 별개로, 다음과 같은 방법으로 제2 성분을 제조했다. 먼저, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMS) 1.6 몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분을 준비했고, 디올 성분으로 에틸렌글리콜(EG)을 준비했으며, 상기 산 및 디올을 1 : 1.12의 몰비로 포함하는 에스테르 반응물을 준비했다.
그리고, 상기 에스테르 반응물을 반응시켜 에스테르 반응 생성물을 제조했다.
그리고, 폴리에틸렌글리콜(PEG) 11.0중량% 및 상기 에스테르 반응 생성물 잔량을 중축합 반응시킨 중축합 반응 생성물로써 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 성분을 제조했다. 이때, 상기 제2 성분은 0.98dl/g의 고유점도를 가지고, 칩(chip) 형태로 제조되었다.
상기에서 제조된 제1 성분 및 제2 성분을 다음과 같은 방법으로 복합 방사하여 용출형 코폴리에스테르 복합섬유를 제조했다.
먼저, 상기 제1 성분(칩)을 283℃ 하에서 용융하고, 상기 제2 성분(칩)을 268℃ 하에서 용융하여, 278℃하에서 복합 방사하여 방사물을 수득하였고, 이 때 제1성분과 제2 성분의 토출 중량비는 1 : 0.43으로 하였다. 그리고, 상기 방사물을 20℃ 하에서 38mpm의 속도로 냉각 고화하였다.
그리고, 상기 단계를 수행한 방사물에 유제를 부착하였고, 이어서 1차 연신 및 2차 연신을 수행하여 방사물을 열고정 및 연신 하였다. 구체적으로는, 상기 1차 연신은 88℃ 하에서 1차 고뎃 롤러의 속도 1,400mpm로 수행되었고, 상기 2차 연신은 123℃ 하에서 2차 고뎃 롤러의 속도 4,200mpm로 수행되었다.
그리고, 4,120mpm의 속도로 권취 공정을 수행하여 섬도가 85 데니어이고, 필라멘트수가 36이며, 복합섬유의 평균 고유 점도가 0.68dl/g인 용출형 코폴리에스테르 복합섬유를 제조했다.
실험예1: 용출형 코폴리에스테르 복합섬유의 물성 측정
실시예 1 ~ 실시예 4 및 비교예 1 ~ 비교예 4에서 제조된 용출형 코폴리에스테르 복합섬유 각각을 하기와 같은 방법으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1 ~ 2에 나타내었다.
(1)고유 점도 측정
오르쏘-클로로 페놀(Ortho-Chloro Phenol)을 용매로 하여 110℃, 2.0g/25ml의 농도로 30분간 용융 후, 25℃에서 30분간 항온하여 캐논(CANON) 점도계가 연결된 자동 점도 측정 장치를 통해 분석하였다.
(2)강도 및 신도 측정
자동 인장 시험기(Textechno 사)을 사용하여 200 cm/min 의 속도, 50 cm 의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 복합섬유에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 섬도(데니어)로 나눈 값을 강도로 하였고, 늘어난 길이에 대한 처음 길이를 백분율로 나타낸 것을 신도로 하여 수행하였다.
(3)방사조업성 평가
방사조업성을 만관율으로 평가하였으며, 만관율은 폴리에스테르 복합섬유 8kg 드럼을 만권으로 하여 방사하였을 때의 절사 없는 폴리에스테르 복합섬유의 수율로서, 하기 관계식 2에 의해 측정하였다.
[관계식 2]
Figure pat00005
(4) 용출성 측정 및 용출 균일성 평가
NaOH 2중량% 용액 조건에서 100 ℃ 하에서 30분 동안 수행하여 제2 성분을용출하였고, 용출 전 무게 및 용출 후 무게를 측정하여 하기 관계식 1을 통해 계산하였다.
[관계식 1]
Figure pat00006
이때, 상기 관계식 1를 통해 계산된 용출성이 94% 이상이면 '양호', 80 ~ 93%이면 '보통', 80% 미만이면 '불량'으로 하여 용출 균일성을 평가하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
제1 성분 DMS(몰%) 0.1 1.4 0.1 1.4
PEG(중량%) 0.1 1.0 0.1 1.0
고유점도 (dl/g) 0.65 0.63 0.65 0.63
제2 성분 DMS(몰%) 1.6 1.6 1.6 1.6
PEG(중량%) 11.0 11.0 11.0 11.0
고유점도 (dl/g) 0.98 0.98 0.98 0.98
제1성분과 제2성분의 고유점도 차 0.33 0.35 0.33 0.35
제1성분과 제2성분의 중량비 1:0.43 1:0.43 1:0.67 1:0.67
복합섬유 섬도(데니어)/필라멘트수 85/36 85/36 85/36 85/36
고유점도(dl/g) 0.68 0.66 0.67 0.65
강도(g/de) 3.88 3.83 3.75 3.65
신도(%) 34.87 35.67 36.52 36.10
만관율(%) 97 97 95 94
제2성분 용출성(%) 99 98 98 97
제2성분 용출 균일성 양호 양호 양호 양호
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
제1 성분 DMS(몰%) 0.1 1.4 0.1 0
PEG(중량%) 0.1 1.0 0.1 0
고유점도 (dl/g) 0.65 0.53 0.85 0.53
제2 성분 DMS(몰%) 1.6 1.6 1.6 1.6
PEG(중량%) 11.0 11.0 11.0 11.0
고유점도 (dl/g) 0.83 0.98 1.05 0.83
제1성분과 제2성분의 고유점도 차 0.18 0.35 0.33 0.30
제1성분과 제2성분의 중량비 1:0.43 1:0.43 1:0.43 1:0.43
복합섬유 섬도(데니어)/필라멘트수 85/36 85/36 85/36 85/36
고유점도 (dl/g) 0.54 0.53 0.82 0.45
강도(g/de) 3.15 3.20 3.30 2.85
신도(%) 32.25 33.45 28.52 34.20
만관율(%) 82 80 45 30
제2성분 용출성(%) 88 85 75 80
제2성분 용출 균일성 보통 보통 불량 보통
상기 표 1 ~ 표 2를 살펴보면, 실시예 1 ~ 실시예 4에서 제조된 복합섬유는 바람직한 강도, 신도, 만관율, 용출성 및 용출 균일성을 가지는 것을 알 수 있었다.
반면에, 비교예 1에서 제조된 복합섬유는 제2 성분의 고유 점도가 0.85dl/g 미만인 것을 사용하여 제조한 것으로, 상기 복합 섬유의 고유 점도 또한 0.62dl/g 미만으로 나타났다. 비교예 1을 실시예 1(제2 성분의 고유 점도가 0.98dl/g이고, 복합 섬유의 고유점도가 0.68dl/g임.)과 비교했을 때, 강도가 3.5g/de(g/데니어) 미만으로 현저히 떨어지고, 만관율이 85% 미만으로 현저히 떨어지는 것으로 나타났는데, 사절 발생으로 방사 조업성이 불량해진 것으로 판단된다. 또한, 제2 성분의 용출성이 90% 미만임에 따라 용출 균일성이 양호하지 못한 것으로 나타났는데, 이는 복합섬유의 강도가 과도하게 낮기 때문에 발생한 결과로 예측된다.
또한, 비교예 2에서 제조된 복합섬유는 제1 성분의 고유 점도가 0.60dl/g 미만인 것을 사용하여 제조된 복합 섬유로, 상기 복합 섬유의 고유 점도 또한 0.62dl/g 미만으로 나타났다. 비교예 2를 실시예 2(제1 성분의 고유 점도가 0.63dl/g임.)와 비교했을 때, 강도가 3.5g/de 미만으로 현저히 떨어지고, 만관율이 85% 미만으로 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 또한, 제2 성분의 용출성이 90% 미만임에 따라 용출 균일성이 양호하지 못한 것으로 나타났는데, 이는 복합섬유의 강도가 과도하게 낮기 때문에 발생한 결과로 예측된다.
또한, 비교예 3에서 제조된 복합섬유는 고유 점도가 0.80dl/g을 초과하는 제1 성분 및 고유 점도가 1.10dl/g을 초과하는 제2 성분을 사용한 것으로, 복합 섬유의 강도 또한 0.80dl/g을 초과하는 것으로 나타났다. 비교예 3을 실시예 1(제1 성분 고유점도가 0.65dl/g이고, 제2 성분의 고유 점도가 0.98dl/g임.)과 비교했을 때, 복합섬유의 강도가 3.5g/de 미만으로 현저히 떨어졌고, 만관율이 50% 미만으로 현저히 낮은 것으로 나타났는데, 이는 제1 성분 및 제2 성분의 고유 점도가 과도하게 높아 복합 방사시 발생하는 곡사의 수준이 심하여 방사 조업성이 불량해진 것으로 예측된다. 또한, 제2 성분의 용출 균일성이 불량한 것으로 나타났는데, 이는 원사 강도가 낮고, 불량사를 다수 가진 복합 섬유를 용출함에 따른 것으로 판단된다.
또한, 비교예 4에서 제조된 복합섬유는 고유 점도가 0.60l/g 미만인 제1 성분 및 고유 점도가 0.85dl/g 미만인 제2 성분을 사용한 것으로, 복합 섬유의 강도 또한 0.62dl/g 미만인 것으로 나타났다. 비교예 4를 실시예 1(제1 성분 고유점도가 0.65dl/g이고, 제2 성분의 고유 점도가 0.98dl/g임.)과 비교했을 때, 복합 섬유의 강도가 3.5g/de 미만으로(구체적으로는 3.0g/de 미만으로) 현저히 떨어지는 것으로 나타났고, 만관율이 50% 미만으로 현저히 낮은 것으로 나타났는데, 이는 과도하게 낮은 점성으로 인해 방사 조업성이 불량해졌기 때문으로 판단된다. 또한, 제2 성분의 용출 균일성이 불량한 것으로 나타났는데, 이는 강도가 과도하게 낮고, 불량사를 다수 가진 복합 섬유를 용출함에 따른 것으로 판단된다.
결과적으로, 상기 표 1 ~ 표 2의 데이터를 통해 제1 성분 및 제2 성분의 고유 점도가 복합섬유의 고유 점도에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 구체적으로는, 복합 방사에 사용되는 제1 성분의 고유 점도(0.60 ~ 0.80dl/g) 및 제2 성분의 고유 점도(0.85 ~ 1.10dl/g)가 본 발명에 따른 범위에서 벗어날 경우, 복합섬유의 고유 점도 또한 일정 범위(0.62 ~ 0.80dl/g)를 벗어나게 되고, 그 결과 복합섬유의 강도가 현저히 낮게 발현되는 것을 확인할 수 있었다.
제조예 1: 코폴리에스테르 섬유의 제조
실시예 1의 복합섬유를 NaOH 2중량% 용액 조건에서 100℃ 하에서 30분 동안 수행시켜 제2 성분을 용출하였고, 코폴리에스테르 섬유를 수득했다. 이때, 상기 코폴리에스테르 섬유는 섬도가 0.206데니어(de)이고, 1개의 필라멘트 수를 가진다.
제조예 2 ~ 제조예 4 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4: 코폴리에스테르 섬유의 제조
제조예 1과 동일한 방법으로 코폴리에스테르 섬유를 제조하되, 실시예 2 ~ 실시예 4 및 비교예 1 ~ 비교예 4에서 제조된 복합섬유의 제2 성분을 용출시켜 제조예 2 ~ 제조예 4 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4를 실시하였다.
실험예 2: 코폴리에스테르 섬유(용출 후 섬유) 물성 측정
제조예 1 ~ 제조예 4 및 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유를 다음과 같은 방법으로 평가하여, 그 결과를 하기 표 3 에 나타냈다.
(1)강도 및 신도 측정
자동 인장 시험기(Textechno 사)을 사용하여 200 cm/min 의 속도, 50 cm 의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 복합섬유에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 섬도(데니어)로 나눈 값을 강도로 하였고, 늘어난 길이에 대한 처음 길이를 백분율로 나타낸 것을 신도로 하여 수행하였다.
(2)터치감(소프트성) 평가
코폴리에스테르 섬유를 감성 평가하여 터치감이 우수할 경우 '우수'로 표기하였고, 불량할 경우 '불량'으로 표기하였다.
(3)염색 균일성 평가
코폴리에스테르 섬유를 사용해 제조한 직편물을 제조하고, 염색 가공 기술에 종사하는 전문가 10인에 의해 시각 판정하여, 그 합계 점수의 평균으로 평가하였다. '3점'은 매우 균일하게 염색된 것으로 평가하였고, '2점'은 균일성이 조금 떨어지지만 상품성으로는 문제가 없는 것으로 평가하였으며, '1점'은 염색 균일도가 낮아 상품성이 부족한 것으로 평가하였다.
제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 비교제조예1 비교제조예2 비교제조예3 비교제조예4
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
섬도(de) 0.206 0.205 0.206 0.204 0.225 0.215 0.213 0.219
필라멘트 수 1 1 1 1 1 1 1 1
강도(g/de) 4.20 4.15 4.10 4.00 3.30 3.35 3.40 3.00
신도(%) 32.5 33.2 34.0 33.8 30.2 31.5 28.0 34.0
터치감 양호 양호 양호 양호 불량 불량 불량 불량
염색 균일성 3 3 3 3 2 1 1 1
상기 표 3을 살펴보면, 제조예 1 ~ 제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 0.4 데니어 이하의 세섬도를 가지는 것을 알 수 있었다. 또한, 제조예 1 ~ 제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 실시예 1 ~ 실시예 4에서 제조된 복합섬유에 비해 원사 강도가 다소 증가하는 경향을 보였는데, 이는 개질제가 많이 함유되어 강도가 낮은 경향이 있는 제2 성분을 용출했기 때문으로 판단된다. 또한, 제조예 1 ~ 제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 터치감 및 염색 균일성 또한 우수하여 직편물로 사용되기에 적합함을 알 수 있었다.
반면에, 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 제조예 1 ~ 제조예 4에 비해 섬도가 다소 높다는 것을 알 수 있었는데, 이는 비교예 1 ~ 비교예 4에서 제조된 복합섬유를 용출시킴에 따라 제2 성분이 제대로 용출되지 않았기 때문으로(용출성이 90% 미만임.) 판단된다.
또한, 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 제조예 1 ~ 제조예 4에 비해 강도가 4.0g/de 미만으로 현저히 낮은 것으로 나타났는데, 이는 강도가 낮은 비교예 1 ~ 비교예 4에서 제조된 복합섬유를 용출시켰기 때문으로 판단된다.
또한, 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 제조예 1 ~ 제조예 4에 비해 터치감이 불량한 것으로 나타났는데, 이는 불량사가 다수 발생한 복합섬유를 용출시켰거나, 복합섬유의 용출 균일성(용출성이 90% 미미만임.)이 현저히 낮음에 따라 발생한 결과로 예측된다.
또한, 비교제조예 1 ~ 비교제조예 4에서 제조된 코폴리에스테르 섬유는 제조예 1 ~ 제조예 4에 비해 염색 균일성이 불량하여 직편물로의 사용하기에 적합하지 않은 것으로 판단된다.
10, 20 : 제1 성분 및 제2 성분의 용융부
30 : 방사 단계 40 : 냉각 및 고화단계
50 : 가이드 60 : 1차 고뎃롤러
70 : 2차 고뎃롤러 80 : 권취 단계
101, 112 : 제1 성분 102, 113 : 제2 성분

Claims (8)

  1. 제1 성분 및 제2 성분이 원주를 따라 서로 교호 배열된 복합섬유로서,
    상기 복합섬유는 제1 성분 및 제2 성분을 1 : 0.25 ~ 1.00 중량비로 포함하고,
    상기 복합섬유는 평균 고유 점도가 0.62 ~ 0.80dl/g인 것을 특징으로 하는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 7 ~ 14중량% 및 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합 반응 수행한 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하고,
    상기 에스테르 반응 생성물은 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이며,
    상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.5 ~ 3.0몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하는 것이고,
    상기 제2 성분은 고유점도가 0.85 ~ 1.10dl/g인 것을 포함하는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 성분은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.1 ~ 2.0중량%및 에스테르 반응 생성물 잔량을 중·축합 반응 수행한 코폴리에스테르 수지를 포함하며,
    상기 에스테르 반응 생성물은 상기 에스테르 반응물을 반응시킨 반응 생성물이고,
    상기 에스테르 반응물은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(Dimethyl sulfo isophthalate sodium salts, DMS) 0.1 ~ 2.0몰% 및 테레프탈산(TPA) 잔량을 포함하는 산 성분; 및 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올 성분;을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하는 것이고,
    상기 제1 성분은 고유 점도가 0.60 ~ 0.80dl/g인 것을 포함하는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복합섬유를 알칼리 수용액에서 80 ~ 120℃ 하에서 20 ~ 40분 동안 용출 수행했을 때, 하기 관계식 1에 의해 측정된 상기 제2 성분의 용출성이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유;
    [관계식 1]
    Figure pat00007

  5. 제1항 내지 제4항 중에서 선택된 어느 한 항의 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유의 제2 성분을 알칼리 용출시킨 섬유를 포함하며,
    알칼리 용출된 섬유는 단사 섬도가 0.1 ~ 0.4 데니어인 것을 특징으로 하는 코폴리에스테르 섬유.
  6. 제5항의 코폴리에스테르 섬유를 포함하는 직편물.
  7. 제1 성분 및 제2 성분을 복합 방사하여 방사물을 수득하는 1단계;
    상기 방사물을 냉각 및 고화하는 2단계;
    상기 2단계를 수행한 방사물에 유제를 공급하는 3단계;
    상기 3단계를 수행한 방사물을 열고정 및 연신하는 4단계; 및
    상기 4단계를 수행한 방사물을 권취하여 폴리에스테르 복합섬유를 수득하는 5단계;를 포함하며,
    상기 제1 성분은 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제1 성분 칩(chip)을 275 ~ 290℃ 하에서 용융한 것으로, 상기 제1 성분의 고유점도는 0.60 ~ 0.80 dl/g이고,
    상기 제2 성분은 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 포함하는 제2 성분 칩(chip)을 260 ~ 275℃ 하에서 용융한 것으로, 상기 제2 성분의 고유점도는 0.85 ~ 1.10 dl/g인 것을 특징으로 하는 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 하기 관계식 2에 의해 측정한 상기 폴리에스테르 복합섬유의 만관율은 85 ~ 100%인 것을 특징으로 하는 알칼리 용출형 폴리에스테르 복합섬유 제조방법;
    [관계식 2]
    Figure pat00008
KR1020200065173A 2020-05-29 2020-05-29 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물 KR102356899B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200065173A KR102356899B1 (ko) 2020-05-29 2020-05-29 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200065173A KR102356899B1 (ko) 2020-05-29 2020-05-29 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210147639A true KR20210147639A (ko) 2021-12-07
KR102356899B1 KR102356899B1 (ko) 2022-01-27

Family

ID=78868435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200065173A KR102356899B1 (ko) 2020-05-29 2020-05-29 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102356899B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002892A (ko) * 1994-06-07 1996-01-26 쿠미하시요 시유키 탄화규소반도체장치와 그 제조방법
KR20010094088A (ko) 2000-04-04 2001-10-31 구광시 고수축성 폴리에스테르 섬유 및 그의 제조방법
KR20120019748A (ko) * 2010-08-26 2012-03-07 웅진케미칼 주식회사 촉감 및 염색성이 우수한 폴리에스테르 섬유 조성물
KR20160081617A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 도레이케미칼 주식회사 수 이용해성 복합섬유 유래의 초박지용 폴리에스테르 바인더 섬유
KR20180110827A (ko) * 2017-03-30 2018-10-11 도레이케미칼 주식회사 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002892A (ko) * 1994-06-07 1996-01-26 쿠미하시요 시유키 탄화규소반도체장치와 그 제조방법
KR20010094088A (ko) 2000-04-04 2001-10-31 구광시 고수축성 폴리에스테르 섬유 및 그의 제조방법
KR20120019748A (ko) * 2010-08-26 2012-03-07 웅진케미칼 주식회사 촉감 및 염색성이 우수한 폴리에스테르 섬유 조성물
KR20160081617A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 도레이케미칼 주식회사 수 이용해성 복합섬유 유래의 초박지용 폴리에스테르 바인더 섬유
KR20180110827A (ko) * 2017-03-30 2018-10-11 도레이케미칼 주식회사 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.

Also Published As

Publication number Publication date
KR102356899B1 (ko) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6080986B2 (ja) C型複合繊維、それによるc型中空繊維、それを含む生地及びその製造方法
KR101414206B1 (ko) C형 중공섬유 및 그 제조방법
KR102240789B1 (ko) 카치온 가염형 폴리에스테르섬유 및 이의 제조방법
KR101484506B1 (ko) 이용성 복합중공섬유 및 복합중공사
KR101543113B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 이용한 복합가공사
KR102274288B1 (ko) 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.
KR102356899B1 (ko) 세섬도 섬유 제조용 알칼리 용출형 코폴리에스테르 복합섬유, 이의 제조방법, 코폴리에스테르 섬유 및 이를 포함하는 직편물
KR101489424B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법
KR101414211B1 (ko) C형 중공섬유를 이용한 원단 및 그 제조방법
KR101556042B1 (ko) C형 복합섬유를 포함한 원단 및 그 제조방법
US20100087604A1 (en) Splittable conjugate fiber and method for producing the same
KR101276098B1 (ko) 난연성이 우수한 폴리에스테르 섬유 및 그 제조방법
KR101558058B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유용 방사구금 및 이를 이용한 폴리에스테르 복합섬유 제조방법
KR101960856B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법
KR102276231B1 (ko) 심색성이 우수한 단독방사섬유용 폴리에스테르 조성물, 이를 통해 제조된 단독방사섬유 및 그 제조방법
KR102429299B1 (ko) 고수축성 폴리에스테르 섬유, 고수축성 폴리에스테르 섬유용 칩, 및 이를 포함하는 원단
KR101487936B1 (ko) 폴리에스테르계 c형 복합섬유 및 그 제조방법
KR20180108248A (ko) 발색성 및 신축성이 우수한 폴리에스테르계 복합가연사, 이를 포함하는 직물 및 이의 제조방법.
KR100233304B1 (ko) 복합탄성사
KR102274289B1 (ko) 심색성이 우수한 복합섬유용 폴리에스테르 조성물, 이를 통해 제조한 복합섬유 및 그 제조방법
KR20220094697A (ko) 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유 및 이를 포함하는 직물용 원사의 제조방법
KR102402950B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르계 ity 복합사 및 이의 제조방법
KR20180109299A (ko) 터치감이 우수한 고발색성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.
KR101142478B1 (ko) 약알칼리 이용성 폴리에스테르 수지를 이용한 극세섬사 및 이를 이용한 직물 또는 편물과 그들의 제조방법
KR100521040B1 (ko) 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant