KR20220144598A - Sea-island type cross-sectional composite yarn using recycled Polyeter and water-soluble polyester and manufacturing method thereof - Google Patents

Sea-island type cross-sectional composite yarn using recycled Polyeter and water-soluble polyester and manufacturing method thereof Download PDF

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KR20220144598A
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이재우
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Abstract

The present invention relates to: a sea-island type cross-sectional composite yarn (100) using recycled polyester and water-soluble polyester, which is eco-friendly and has excellent physical properties by conjugate spinning wherein polyethylene terephthalate resin, which is recycled from molded products made of fibers, films, bottles, and the like, is used as an island component, and a water-soluble polyester resin is used as a sea component; and a method for manufacturing the same.

Description

재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사 및 그 제조방법 { Sea-island type cross-sectional composite yarn using recycled Polyeter and water-soluble polyester and manufacturing method thereof }Sea-island type cross-sectional composite yarn using recycled Polyeter and water-soluble polyester and manufacturing method thereof }

본 발명은 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 섬유, 필름(film), 보틀(Bottle) 등으로 제조된 폴리에스테르 성형품으로부터 재생된 폴리에스테르 수지와 수용성 폴리에스테르 수지를 함께 복합방사하여 제조되는 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an island-in-the-sea composite yarn using regenerated polyester and water-soluble polyester and a method for producing the same. The present invention relates to a sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn using recycled polyester and water-soluble polyester produced by composite spinning a resin and a water-soluble polyester resin together, and a method for manufacturing the same.

폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, 이하 PET) 수지는 결정성이 크고 용융점이 높아 섬유로서 뿐만 아니라 필름, 보틀(bottle) 및 사출형 재료 등으로 널리 사용되고 있는 대표적인 합성수지 중 하나이다. Polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) resin has high crystallinity and a high melting point, so it is one of the representative synthetic resins widely used not only as fibers but also as films, bottles, and injection-type materials.

최근에는 환경보전과 화학자원의 재활용을 위하여 재활용 소재에 대한 사용 비율을 점차로 강화하고 있고, 특히 PET 소재의 재활용에 대한 기술 개발이 많이 이루어지고 있다.Recently, the use ratio of recycled materials has been gradually strengthened for environmental conservation and recycling of chemical resources, and in particular, a lot of technology development for the recycling of PET materials has been made.

종래에는 폐 PET 보틀 등의 스크랩을 단순 압출하여 PET 칩(chip)을 제조함으로써 재활용하는 물질재생(material recycle) 방법이 상업화 되었지만, 이러한 물질재생방법은 단순 압출로 인한 색상의 변색과 이물질 제거가 어려워 적용가능한 제품의 범위가 좁다는 단점이 있다. Conventionally, a material recycle method that recycles scraps such as waste PET bottles by simply extruding them to manufacture PET chips has been commercialized. The disadvantage is that the range of applicable products is narrow.

이러한 단점을 개선하기 위해서 에틸렌글리콜(ethylene glycol)을 이용하여 폐PET 소재를 글리콜리시스(glycolysis)하여 올리고머(oligomer)를 제조하고, 이를 재활용하는 화학재생(chemical recycle) 방법이 개발되었다. In order to improve these drawbacks, a chemical recycle method has been developed in which an oligomer is prepared by glycolysis of a waste PET material using ethylene glycol, and then recycled.

이러한 화학재생방법은 회수된 폐PET를 화학적 방법으로 처리함으로써, 상기 폐PET를 출발 원료 또는 중간 원료까지 되돌려, 섬유 또는 성형품 등의 원료로서 재생하는 기술이다. 이러한 화학재생방법은 미국특허 US 4,078,143과 영국특허 610,136 등에 개시되어 있으며, 생성된 올리고머를 이용하여 PET를 중합하는 방법은 독일특허 1,151,939와 유럽특허 174,062 등에 개시되어 있다. 또한 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0109533호와, 대한민국 등록특허공보 제10-1718504호 등에는 폐 PET로부터 재생된 PET를 이용하여 섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있다.This chemical regeneration method is a technology of regenerating the recovered waste PET by a chemical method, returning the waste PET to a starting raw material or an intermediate raw material, and regenerating it as a raw material such as a fiber or a molded article. Such a chemical regeneration method is disclosed in US Patent US 4,078,143 and British Patent 610,136, and the like, and a method of polymerizing PET using the produced oligomer is disclosed in German Patent 1,151,939 and European Patent 174,062. In addition, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2011-0109533 and Korean Patent No. 10-1718504 disclose a method of manufacturing a fiber using PET regenerated from waste PET.

또한, 종래에 사용되는 용출형 폴리에스테르 수지의 경우 용출시 알칼리인 NaOH를 사용하기 때문에 용출, 수세, 열탕수세, 산수세 등의 공정을 필수적으로 거쳐야 하고, 이에 따른 공정시간 증가와 폐수처리에 따른 환경적인 문제가 발생하고 있다.In addition, in the case of the dissolution-type polyester resin used in the prior art, since NaOH, which is an alkali, is used for elution, it is necessary to undergo processes such as elution, water washing, hot water washing, acid washing, etc. Environmental problems are occurring.

그러나 국내에서는 폐PET를 재활용하여 다양한 제품군 생산을 위한 요소기술 개발은 아직 미흡한 상황이다. 또한 종래의 재생 PET로 제조되는 섬유는 일반 PET로 제조되는 섬유보다 강도와 신도 및 터치감 등의 물성이 저급하여 고품질의 제품을 제조하는데 어려움이 있다. 따라서 재생 폴리에스테르와 수용성 폴리에스테르를 이용한 복합방사공정을 통한 이형단면 및 세섬화 기술의 접목을 통해 다양한 섬유소재의 개발 및 친환경 고부가가치 섬유제품군의 개발이 필요한 실정이다.However, in Korea, the development of element technology for the production of various product groups by recycling waste PET is still insufficient. In addition, fibers made from conventional recycled PET have lower physical properties, such as strength, elongation, and touch, compared to fibers made from general PET, making it difficult to manufacture high-quality products. Therefore, it is necessary to develop a variety of fiber materials and eco-friendly high value-added fiber product groups through the grafting of different cross-section and fine fibrillation technology through a complex spinning process using recycled polyester and water-soluble polyester.

본 발명은 물질재생방법 또는 화학재생방법을 통해 제조된 재생 폴리에스테르 수지와 수용성 폴리에스테르 수지를 이용하여 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조함으로써, 환경친화적이며 고품위의 섬유 제품의 제조가 가능한 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100) 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention uses a recycled polyester resin and a water-soluble polyester resin produced through a material regeneration method or a chemical regeneration method to manufacture a sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100, thereby making it possible to manufacture environmentally friendly and high-quality textile products. An object of the present invention is to provide a sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using recycled polyester and water-soluble polyester, and a method for manufacturing the same. However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)는, 수용성 폴리에스테르 수지를 해성분(10)으로, 재생 폴리에스테르 수지를 도성분(20)으로 하여 제조되되, 상기 도성분(20)은 이형단면 형상인 것이 바람직하며, 상기 수용성 폴리에스테르 수지는 테레프탈산, 이소프탈산, 및 디메틸 5-소디오술포이소프탈레이트 중 어느 하나의 산류와, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리에틸렌글리콜 중 어느 하나의 디올류를 중합하여 제조되고, 상기 재생 폴리에스테르 수지는 물질재생 또는 화학재생된 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것이 바람직하다.The sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using recycled polyester and water-soluble polyester according to the present invention is manufactured by using a water-soluble polyester resin as the sea component (10) and a recycled polyester resin as the island component (20). , the island component 20 preferably has a different cross-sectional shape, and the water-soluble polyester resin comprises any one of terephthalic acid, isophthalic acid, and dimethyl 5-sodiosulfoisophthalate, ethylene glycol, and diethylene glycol. , neopentyl glycol, is prepared by polymerizing any one of diols of polyethylene glycol, and the regenerated polyester resin is preferably material regenerated or chemically regenerated polyethylene terephthalate.

또한, 상기 도성분(20)과 해성분(10)의 중량비는 10 ~ 35 중량% : 65 ~ 90 중량% 이고, 상기 도성분(20)의 단사섬도는 0.0001 내지 0.1 데니어이며, 상기 이형단면은 다각형인 것이 바람직하고, 상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)를 용융방사하기 위한 해도형 방사구금(200)에서 상기 도성분(20)을 공급하는 상기 도성분 공급로(125)와 상기 해성분(10)을 공급하는 제 1 해성분 공급로(130) 및 제 2 해성분 공급로(140)의 면적은 0.008 내지 0.07 mm2 인 것이 바람직하다.In addition, the weight ratio of the island component 20 and the sea component 10 is 10 to 35% by weight: 65 to 90% by weight, the single yarn fineness of the island component 20 is 0.0001 to 0.1 denier, and the deformed cross section is The island component is preferably polygonal, and the island component 20 is supplied from the island-in-the-sea spinneret 200 for melt spinning the island-in-the-sea-island heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the recycled polyester and water-soluble polyester The area of the supply path 125 and the first sea component supply path 130 and the second sea component supply path 140 for supplying the sea component 10 is preferably 0.008 to 0.07 mm 2 .

그리고 본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 제조방법은, 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지 및 도성분(20)인 재생 폴리에스테르 수지를 준비하는 단계; 상기 수용성 폴리에스테르 수지 및 재생 폴리에스테르 수지를 건조하는 단계; 상기 건조된 수용성 폴리에스테르 수지 및 재생 폴리에스테르 수지를 해도형 방사구금(200)을 통해 토출시켜 해도형으로 복합방사하여 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하는 단계; 상기 해도형 이형단면 복합사(100)를 연신하는 단계; 및 상기 연신된 해도형 이형단면 복합사(100)로부터 알칼리의 사용없이 일반 용수를 이용하여 해성분을 용출하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.And the manufacturing method of the sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the recycled polyester and the water-soluble polyester according to the present invention is a water-soluble polyester resin as the sea component (10) and the recycled polyester resin as the island component (20). preparing; drying the water-soluble polyester resin and the recycled polyester resin; discharging the dried water-soluble polyester resin and the regenerated polyester resin through a sea-island spinneret 200 to produce an island-in-the-sea-island type composite yarn 100; stretching the island-in-the-sea composite yarn 100; and eluting the sea component from the stretched island-in-the-sea composite yarn 100 without the use of alkali using general water.

본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)는 수용성을 발현하는 수용성 폴리에스테르 수지를 이용함으로써, 기존의 알칼리 용출형 폴리에스테르 수지를 이용한 복합사 대비 감량가공이 용이하고 폐PET를 재활용함으로써 친환경적인 장점을 갖는다. The sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using regenerated polyester and water-soluble polyester according to the present invention uses a water-soluble polyester resin that exhibits water solubility, and thus is reduced in weight compared to a composite yarn using an existing alkali-eluting polyester resin. It is easy to use and has eco-friendly advantages by recycling waste PET.

또한, 상기 재생 폴리에스테르 수지와 수용성 폴리에스테르 수지를 함께 복합방사하여 이형단면화 및 세섬화함으로써 필터 등의 다양한 용도로 사용될 수 있는 섬유제품의 제조가 가능하다. 특히, 도성분(20)이 이형단면으로 제조됨으로써, 천연피혁과 같은 촉감의 발현이 가능하고, 표면적이 넓어져서 필터용 소재 등으로 사용이 가능한 효과를 갖는다.In addition, it is possible to manufacture textile products that can be used for various purposes, such as filters, by composite spinning the recycled polyester resin and water-soluble polyester resin together to form a release section and fine fibrillate. In particular, since the island component 20 is manufactured in a different cross-section, it is possible to express a tactile feeling like natural leather, and the surface area is widened, so that it can be used as a material for a filter or the like.

도 1은 해도형 복합사의 단면에 대한 모식도이며,
도 2는 본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하기 위한 방사장치의 모식도이며,
도 3은 본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하기 위한 방사구금(200)의 모식도이고,
도 4는 본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)의 단면 확대 사진이다. 1 is a schematic diagram of a cross-section of a sea-island type composite yarn,
2 is a schematic diagram of a spinning apparatus for manufacturing a sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 according to the present invention,
3 is a schematic diagram of a spinneret 200 for manufacturing the island-in-the-sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 according to the present invention,
4 is a cross-sectional enlarged photograph of the island-in-the-sea-island-type cross-sectional composite yarn 100 according to the present invention.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises”, “have” or “include” are intended to designate that the features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

아래에서는 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

이하, 본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100) 및 그 제조방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 해도형 복합사의 단면에 대한 모식도이며, 도 2는 본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하기 위한 방사장치의 모식도이며, 도 3은 본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하기 위한 방사구금(200)의 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)의 단면 확대 사진이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester according to the present invention and a method for manufacturing the same will be described in detail. 1 is a schematic diagram of a cross-section of a sea-island type composite yarn, FIG. 2 is a schematic diagram of a spinning apparatus for manufacturing a sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram of the present invention It is a schematic diagram of the spinneret 200 for manufacturing the island-in-the-sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 according to the present invention, and FIG.

해도형(海島形) 복합방사는 도 1에 도시된 바와 같이 이용성(易溶性)을 갖는 해성분(10) 수지의 내부에 최종적으로 초극세사 필라멘트가 되는 도성분(20) 수지를 심어서 극세사를 제조하는 방사방법을 가리킨다. 상기 해도형 복합방사에 의해 제조된 섬유는 사가공, 제직준비, 제직 또는 편직 공정까지는 일반적인 원사와 거의 동일하고, 원단의 제조 이후에 상기 해성분(10)을 용출하여 제거하면 도성분(20)의 필라멘트 만으로 이루어진 초극세 섬유를 새로운 공정설비의 도입없이 제조할 수 있는 장점이 있다.As shown in FIG. 1, the sea-island-type composite spinning produces microfibers by planting the resin of the island component 20, which ultimately becomes a microfiber filament, inside the resin of the sea component 10 having availability. indicates the method of radiation. The fiber produced by the island-in-the-sea composite spinning process is almost the same as a general yarn until the yarn processing, weaving preparation, weaving or knitting process, and when the sea component 10 is eluted and removed after the fabric is manufactured, the island component 20 It has the advantage of being able to manufacture ultra-fine fibers made of only the filaments of

본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)는, 수용성 폴리에스테르 수지를 해성분(10)으로, 재생 폴리에스테르 수지를 도성분(20)으로 하여 복합방사함으로써 제조가 가능하다. The sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using recycled polyester and water-soluble polyester according to the present invention is composite spun using a water-soluble polyester resin as the sea component (10) and a recycled polyester resin as the island component (20). It can be manufactured by

상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하기 위한 해성분(10)은 수용성 폴리에스테르 수지를 이용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use a water-soluble polyester resin as the sea component 10 for producing the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester.

즉, 본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 해성분(10)을 구성하는 수용성 폴리에스테르 수지는 테레프탈산(Terephthalic acid), 이소프탈산(Isophthalic acid), 및 디메틸 5-소디오술포 이소프탈레이트(Dimethyl 5-sodiosulfo Isophthalate)를 포함하는 산류 중 어느 하나와, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 디메틸글리콜(dimethyl glycol), 네오펜틸글리콜(Neopentyl glycol), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol)을 포함하는 디올류 중 어느 하나를 중합한 중합체로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 산류와 디올류를 이용한 수용성 폴리에스테르 수지의 중합은 통상적인 방법으로 실시할 수 있으며, 예를 들면 상기 산류와 디올류를 적절한 몰비로 혼합하고, 압력과 온도를 가하여 촉매하에서 중합을 수행할 수 있다.That is, the water-soluble polyester resin constituting the sea component 10 of the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the recycled polyester and the water-soluble polyester according to the present invention is terephthalic acid, isophthalic acid And any one of acids including dimethyl 5-sodiosulfo isophthalate, ethylene glycol, dimethyl glycol, neopentyl glycol, polyethylene glycol It is preferably composed of a polymer obtained by polymerizing any one of diols containing (polyethylene glycol). Polymerization of the water-soluble polyester resin using the acids and diols can be carried out by a conventional method, for example, by mixing the acids and diols in an appropriate molar ratio, and applying pressure and temperature to carry out polymerization under a catalyst. have.

본 발명에 따르면, 방사조업성과 섬유형성성을 개선하기 위하여 상기 수용성 폴리에스테르 수지의 고유점도는 0.8 ~ 0.9 dl/g인 것이 바람직하다. 만일 상기 상기 수용성 폴리에스테르 수지의 고유점도가 0.8 dl/g 미만인 경우에는 복합방사 또는 단독방사시 섬유의 기계적 강도가 현저히 약해져 후가공 작업이 불량해지는 문제점이 있을 수 있다. 또한 상기 수용성 폴리에스테르 수지의 고유점도가 0.9 dl/g을 초과하는 경우 목적하는 수용성 확보가 용이하지 않아 저온에서의 용출이 어려워지는 문제점이 있다.According to the present invention, it is preferable that the intrinsic viscosity of the water-soluble polyester resin is 0.8 to 0.9 dl/g in order to improve spinning operability and fiber formability. If the intrinsic viscosity of the water-soluble polyester resin is less than 0.8 dl/g, there may be a problem in that the mechanical strength of the fiber is significantly weakened during composite spinning or single spinning, resulting in poor post-processing operation. In addition, when the intrinsic viscosity of the water-soluble polyester resin exceeds 0.9 dl/g, there is a problem in that it is not easy to secure the desired water solubility, so that dissolution at low temperature becomes difficult.

또한, 본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)를 구성하는 도성분(20)을 구성하는 수지는 재생 폴리에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to use recycled polyester as the resin constituting the island component 20 constituting the island-in-the-sea composite yarn 100 using the recycled polyester and the water-soluble polyester according to the present invention.

즉, 재생 PET는 폐PET의 스크랩을 단순 압출하여 PET 칩(chip)으로 제조하여 재활용하는 물질재생 방법 또는 에틸렌글리콜(ethylene glycol)을 이용하여 폐 PET를 글리콜리시스(glycolysis)하여 올리고머를 제조하는 화학재생방법에 의해 제조되는 재생 PET가 모두 사용가능하다. That is, recycled PET is a material recycling method in which scraps of waste PET are simply extruded and recycled into PET chips, or an oligomer is produced by glycolysis of waste PET using ethylene glycol. Any recycled PET manufactured by a chemical regeneration method can be used.

이때 상기 재생 PET의 고유점도는 0.60 ~ 0.70 dl/g 인 것이 바람직하다. 이때 상기 도성분(20)으로 사용되는 재생 PET의 고유점도(Ⅳ)가 0.60 dl/g 미만인 경우에는 용융방사시 토출공 벽면으로부터 작용하는 전단응력(shear rate)에 의해 점도가 낮게 형성이 되어 섬유형성성이 저하될 수 있다. 또한 고유점도(IV)가 0.70 dl/g을 초과하는 경우 너무 높은 점도로 인하여 방사 조업성이 저하될 수 있다. 따라서 도성분(20)으로 사용되는 재생 PET는 고유점도가 0.60 ~ 0.70 dl/g 인 것이 바람직하다.In this case, the intrinsic viscosity of the recycled PET is preferably 0.60 to 0.70 dl/g. At this time, when the intrinsic viscosity (IV) of the recycled PET used as the island component 20 is less than 0.60 dl/g, the viscosity is low due to the shear rate acting from the wall of the discharge hole during melt spinning, and the fiber Formability may be reduced. In addition, when the intrinsic viscosity (IV) exceeds 0.70 dl/g, spinning operability may be deteriorated due to too high viscosity. Therefore, the recycled PET used as the island component 20 preferably has an intrinsic viscosity of 0.60 to 0.70 dl/g.

위에서 살핀 바와 같이, 서로 다른 점도를 가지는 동일계 폴리머를 이용하여 해도형 복합섬유를 제조하는 방법은 점도가 상이한 두 종류의 폴리머를 해도사 형태로 용융방사하여, 섬유의 길이 방향의 계면에서 서로 접착시켜 원사를 제조하게 된다. As mentioned above, in the method of manufacturing a sea-island type composite fiber using the same type polymer having different viscosities, two types of polymers having different viscosities are melt-spun into a sea-island yarn form and adhered to each other at the interface in the longitudinal direction of the fibers. yarn will be manufactured.

그런데 2종류 이상의 폴리머를 복합방사하여 제조하는 해도형 복합섬유에 있어서 해성분(10)과 도성분(20) 간에 고유점도가 다르기 때문에 용융방사시 전단응력의 차이가 발생하고 이로 인하여 복합섬유의 해도 형성상태 및 원사의 물성이 영향을 받게 된다. However, in the sea-island type composite fiber manufactured by composite spinning of two or more polymers, since the intrinsic viscosity is different between the sea component 10 and the island component 20, a difference in shear stress occurs during melt spinning, and this causes the sea-island of the composite fiber The state of formation and the physical properties of the yarn are affected.

즉, 상기 두 종류의 폴리머 간의 고유점도의 차이가 0.2 dl/g 이상으로 크게 형성되는 경우에는 상기 점도 차이로 인하여 섬유단면상의 점도구배가 형성됨으로써 섬유물성이 균일하지 못하고 작업성에 나쁜 영향을 줄 수 있다. That is, when the difference in intrinsic viscosity between the two types of polymers is large, 0.2 dl/g or more, a viscosity gradient on the cross-section of the fiber is formed due to the difference in viscosity, so that the fiber properties are not uniform and workability can be adversely affected. have.

따라서, 상기 해성분(10)과 도성분(20)의 고유점도(IV)를 상기와 같이 적절하게 조절하게 되면 용융방사시 토출된 후에 완전 고화되기 전에 점탄성력에 의해서 회복하려는 시간적 여유(relaxation time)가 더 많기 때문에 섬유형성성이 우수하게 된다. 이에 따라 균일한 해도형 단면의 형성 및 용도에 요구되는 원사 물성을 갖게 하기 위해서는 상기와 같이 적절한 고유점도를 갖는 해성분(10) 및 도성분(20)의 수지의 선정이 요구된다.Therefore, if the intrinsic viscosity (IV) of the sea component 10 and the island component 20 is appropriately adjusted as described above, the relaxation time to recover by the viscoelastic force before being completely solidified after being discharged during melt spinning (relaxation time) ), so the fiber formation is excellent. Accordingly, in order to form a uniform island-in-the-sea cross section and to have yarn properties required for use, it is required to select the resins of the sea component 10 and the island component 20 having appropriate intrinsic viscosity as described above.

상기와 같이 해성분(10)을 구성하는 수용성 폴리에스테르 수지와 도성분(20)을 구성하는 재생 폴리에스테르 수지가 준비되면, 이후에는 상기 도성분(20) 수지 및 해성분(10) 수지를 건조하는 건조단계를 거치게 된다. As described above, when the water-soluble polyester resin constituting the sea component 10 and the regenerated polyester resin constituting the island component 20 are prepared, the island component 20 resin and the sea component 10 resin are dried going through a drying step.

상기 건조단계는 도성분(20) 수지 및 해성분(10) 수지를 수분함량이 30 ppm이하가 되도록 수분을 제거함으로써 용융시 가수분해를 억제하기 위한 단계이다. The drying step is a step for suppressing hydrolysis during melting by removing moisture from the island component (20) resin and the sea component (10) resin so that the moisture content is 30 ppm or less.

본 발명에 따르면, 상기 건조단계는 140 ~ 170 ℃ 에서 수행할 수 있으며, 이때 건조온도가 140 ℃ 미만인 경우에는 도성분(20) 수지 및 해성분(10) 수지를 충분하게 건조하기 위한 건조시간이 길어지게 되어 에너지 비용이 증가하게 된다. 그리고, 건조온도가 170 ℃를 초과하면 수지의 융착이 발생되고, 융착된 수지는 결정화도가 저하되어 전체적인 물성 불균일이 발생되는 문제가 있을 수 있다. 따라서 도성분(20) 수지 및 해성분(10) 수지를 상기와 같이 140 ~ 170 ℃ 에서 건조를 수행하는 것이 가장 바람직하다. According to the present invention, the drying step can be carried out at 140 ~ 170 ℃, in this case, when the drying temperature is less than 140 ℃, the drying time for sufficiently drying the resin of the island component 20 and the resin of the sea component 10 is The longer it takes, the higher the energy cost. In addition, when the drying temperature exceeds 170° C., fusion of the resin may occur, and the fused resin may have a problem in that the degree of crystallinity is lowered, resulting in non-uniformity in overall physical properties. Therefore, it is most preferable to dry the resin of the island component 20 and the resin of the sea component 10 at 140 to 170° C. as described above.

상기와 같이 해성분(10) 수지와 도성분(20) 수지를 건조한 후에는 상기 건조된 상기 도성분(20) 수지 및 해성분(10) 수지를 함께 복합방사를 수행하여, 상기 해성분(10) 수지와 도성분(20) 수지가 해도형으로 형성되는 해도형 복합섬유를 제조하게 된다. After drying the resin of the sea component (10) and the resin of the island component (20) as described above, compound spinning is performed on the dried resin of the island component (20) and the resin of the sea component (10), and the sea component (10) ) A sea-island type composite fiber in which the resin and the island component 20 resin are formed into a sea-island type is manufactured.

본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)는 도성분(20)을 구성하는 재생 폴리에스테르 10 ~ 30 중량%와, 해성분(10)을 구성하는 수용성 폴리에스테르 수지 65 ~ 90 중량%로 구성될 수 있다.The sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the recycled polyester and water-soluble polyester according to the present invention contains 10 to 30% by weight of the regenerated polyester constituting the island component 20 and the water-soluble component constituting the sea component 10 . It may be composed of 65 to 90% by weight of the polyester resin.

상기와 같은 본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)는 일반적인 해도사 제조공정으로 제조할 수 있으며, 제조된 해도형 이형단면 복합사(100)는 알칼리의 사용없이 일반 용수를 이용하여 상기 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지를 용출하여 극세사로 제조할 수 있다.The island-in-the-sea composite yarn 100 using the regenerated polyester and water-soluble polyester according to the present invention as described above can be manufactured by a general sea-island yarn manufacturing process, and the manufactured island-in-the-sea composite yarn 100 is alkaline. The water-soluble polyester resin, which is the sea component 10, can be eluted using general water without the use of a microfiber.

즉, 본 발명에 따르면 상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 제조시 방사속도는 1,000 ~ 3,500 m/min인 것이 바람직하다. 이‹š 방사속도가 3,500 m/min를 초과하는 경우에는 불규칙적으로 한 개 이상의 필라멘트가 순간적으로 끊어지는 문제가 발생할 확률이 높고, 1,000 m/min 미만인 경우에는 생산성이 떨어지고 또한 단면 형성성도 불량할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 제조시 방사속도는 1,000 ~ 3,500 m/min 인 것이 바람직하다.That is, according to the present invention, it is preferable that the spinning speed is 1,000 to 3,500 m/min at the time of manufacturing the island-in-the-sea composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester. If the spinning speed exceeds 3,500 m/min, there is a high probability that one or more filaments will be cut off irregularly. have. Therefore, according to the present invention, it is preferable that the spinning speed is 1,000 to 3,500 m/min when manufacturing the sea-island-type heterogeneous cross-sectional composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester.

또한 상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 제조시 방사온도는 275℃ 내지 295℃ 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 상기 방사온도가 275 ℃ 미만일 경우에는 용융시 수지의 흐름성에 문제가 발생하여 고드름 형태의 표면이 불규칙한 섬유가 방사되는 확률이 높으며, 반면에 방사온도가 295 ℃ 를 초과하는 경우에는 노즐에서 토출되는 수지가 노즐면에 부착되는 곡사 현상 및 열분해에 의한 방사성이 불량해질 우려가 있다. 따라서 상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100) 의 제조시 방사온도는 275℃ 내지 295℃ 범위로 설정하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to set the spinning temperature in the range of 275°C to 295°C during the manufacture of the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester. When the spinning temperature is less than 275 ℃, there is a problem in the flowability of the resin when melting, so the probability that the fiber with an icicle-shaped surface is irregular is high. On the other hand, when the spinning temperature exceeds 295 ℃, the resin discharged from the nozzle There is a fear that the spinning phenomenon that is attached to the nozzle surface and the radioactivity due to thermal decomposition may become poor. Therefore, it is preferable to set the spinning temperature in the range of 275°C to 295°C when manufacturing the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester.

본 발명에 따른 해도형 이형단면 복합사(100)는 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지와 도성분(20)인 재생 폴리에스테르 수지를 도 2와 같이 각각 해성분 압출기(50)와 도성분 압출기(52)에 투입하여 용융 압출하고 해도형 방사구금(200)을 통해 토출시켜 복합방사하게 된다. As shown in FIG. 2, the sea component extruder 50 and the island component water-soluble polyester resin as the sea component 10 and the island component 20 as the sea component extruder 50 and the island component, respectively, as shown in FIG. It is put into the extruder 52, melt-extruded, and discharged through the sea-island spinneret 200 to perform composite spinning.

본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 방사방법을 살펴보면, 도 2에 도시한 바와 같이 도성분 압출기(50)와 해성분 압출기(52)에서 각각 도성분(20)과 해성분(10) 수지를 용융압출하여 스핀 빔(55)의 내부에 구비되는 방사구금(200)을 통해 용융압출하게 된다. 상기와 같이 용융압출된 사조(60)는 냉각장치(62)에 의해 냉각된 후 제트오일링장치(65)를 거쳐 상기 사조(60)에 유제를 부여하게 된다. Looking at the spinning method of the island-in-the-sea composite yarn 100 using the regenerated polyester and the water-soluble polyester according to the present invention, as shown in FIG. 2 , the island component extruder 50 and the sea component extruder 52 respectively The island component 20 and the sea component 10 resin are melt-extruded and melt-extruded through the spinneret 200 provided in the spin beam 55 . After the melt-extruded thread 60 is cooled by the cooling device 62 , an emulsion is applied to the thread 60 through the jet oiling device 65 .

본 발명에 따른 해도형 방사구금(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 해도형 이형단면 복합사(100)가 토출되는 토출부(110)와 상기 토출부(110)의 외주면에 형성되며 제 2 해성분 공급로(130)를 포함하는 외주부(120)로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 3, the sea-island-type spinneret 200 according to the present invention is formed on the discharging part 110 from which the island-in-the-sea-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 is discharged and the outer peripheral surface of the discharging part 110, and the second It may be composed of an outer peripheral portion 120 including a sea component supply path (130).

도 3을 살펴보면, 상기 토출부(110)는 그 내부에 8개의 방사구(150)를 구비하며, 상기 방사구(150)에는 각각 복수 개의 도성분 공급로(125)가 구비될 수 있다. 본 발명에 따르면, 토출부(110)의 내부에 구비되는 도성분 공급로(125)의 개수는 38 ~ 1,500개일 수 있다. Referring to FIG. 3 , the discharge unit 110 includes eight spinnerets 150 therein, and a plurality of island component supply paths 125 may be provided in the spinneret 150 . According to the present invention, the number of island component supply paths 125 provided in the discharge unit 110 may be 38 to 1,500.

특히, 본 발명에 따른 상기 해도형 방사구금(200)에 구비되는 상기 복수 개의 도성분 공급로(125)는 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하기 위하여 이형단면 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 도 3에서 상기 도성분 공급로(125)의 형상을 삼각형으로 도시하였으나, 상기 도성분 공급로(125)의 형상은 다각형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. In particular, it is preferable that the plurality of island component supply paths 125 provided in the sea-island-type spinneret 200 according to the present invention are provided in a deformed cross-sectional shape in order to manufacture the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 . . Although the shape of the island component supply path 125 is illustrated as a triangle in FIG. 3 , the shape of the island component supply path 125 may be formed in a polygonal shape, but is not limited thereto.

또한 외주부(120)와 토출부(110)는 그 내부에 해성분 공급로(216)가 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 토출부(110)의 내부에는 제 1 해성분 공급로(130)가 구비되고, 상기 외주부(120)에는 제 2 해성분 공급로(140)가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the outer peripheral portion 120 and the discharge portion 110 may have a sea component supply path 216 formed therein. That is, as shown in FIG. 3 , the first sea component supply path 130 is provided inside the discharge unit 110 , and the second sea component supply path 140 is provided at the outer peripheral part 120 . desirable.

상기와 같이 구비되는 제 1 해성분 공급로(130) 및 제 2 해성분 공급로(140)는 원형으로 구비되는 것이 바람직하다. The first sea component supply path 130 and the second sea component supply path 140 provided as described above are preferably provided in a circular shape.

상기 토출부(110)의 내부에 구비되는 제 1 해성분 공급로(130)는 방사구(150)의 사이에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 외주부(120)에 구비되는 제 2 해성분 공급로(140)의 형성 위치는 상기 방사구(150)에 인접하여 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the first sea component supply path 130 provided inside the discharge unit 110 is provided between the spinnerets 150 , and the second sea component supply path 130 provided in the outer peripheral unit 120 ( The formation position of the 140) is preferably provided adjacent to the spinneret 150.

특히, 본 발명에 따르면, 상기 도성분 공급로(125)와 제 1 해성분 공급로(130) 및 제 2 해성분 공급로(140)의 면적은 0.008 내지 0.07 mm2 인 것이 바람직하다. 상기와 같이 도성분 공급로(125)와 제 1 해성분 공급로(130) 및 제 2 해성분 공급로(140)의 면적이 0.008 내지 0.07 mm2 인 경우에 상기 수용성 폴리에스테르 수지의 용출 후에 도성분(10)으로 제조되는 단사의 섬도가 0.001 내지 0.1 데니어인 극세사의 제조가 가능하게 된다.In particular, according to the present invention, the area of the island component supply path 125, the first sea component supply path 130, and the second sea component supply path 140 is preferably 0.008 to 0.07 mm 2 . As described above, when the area of the island component supply path 125, the first sea component supply path 130, and the second sea component supply path 140 is 0.008 to 0.07 mm 2 , the island component after dissolution of the water-soluble polyester resin It is possible to manufacture microfibers having a fineness of 0.001 to 0.1 denier of single yarn produced in minutes (10).

상기와 같이 제조되는 본 발명의 해도형 이형단면 복합사(100)의 사조(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 용융방사 후 냉각장치(62)에서 송풍되는 냉각풍에 의해 냉각된다. 이때 상기 냉각장치(62)에서 송풍되는 냉각풍의 온도는 20 ~ 25 ℃ 이고, 상기 냉각풍의 송풍속도는 0.4 ~ 0.5 m/sec로 송풍되는 것이 특히 바람직하다. 특히, 토출되는 사조(60)에 대해 수직 방향으로 송출되는 냉각풍에 의해 냉각하는 방법이 바람직하다. As shown in FIG. 2 , the yarn 60 of the island-in-the-sea-island-type cross-section composite yarn 100 manufactured as described above is cooled by the cooling wind blown from the cooling device 62 after melt spinning. At this time, the temperature of the cooling wind blown by the cooling device 62 is 20 ~ 25 ℃, the blowing speed of the cooling wind is particularly preferably blown at 0.4 ~ 0.5 m / sec. In particular, a method of cooling by the cooling wind sent in the vertical direction with respect to the discharged thread 60 is preferable.

상기와 같이 냉각장치(62)에 의해 냉각된 사조(60)는 이후에 제트오일링장치(65)를 이용하여 오일(oil) 부여공정을 거치게 된다. 상기 오일(oil) 부여공정은 권취시 안정성을 부여 함과 동시에 또 연신, 가연 등의 후처리 공정에서 실의 취급을 용이하게 하기 위하여 수행하게 된다. 이때 사용하는 오일은 평활제, 유화제, 대전방지제, 집속제 등을 조합시킨 수성 에멀션을 사용하는 것이 바람직하다. The thread 60 cooled by the cooling device 62 as described above is then subjected to an oil application process using the jet oiling device 65 . The oil application process is performed to provide stability during winding and to facilitate handling of yarns in post-treatment processes such as stretching and false twisting. The oil used at this time is preferably an aqueous emulsion in which a smoothing agent, an emulsifier, an antistatic agent, a bundling agent, and the like are combined.

상기와 같이 유제가 부여된 사조(60)는 이후에 제 1 고뎃롤러(70)와 제 2 고뎃롤러(75)에서 연신되어 권취롤러(67)에 권취됨으로써, 본 발명에 따른 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)가 제조된다.The thread 60 to which the oil agent has been applied as described above is then stretched by the first godet roller 70 and the second godet roller 75 and wound around the winding roller 67, thereby regenerating polyester and water-soluble according to the present invention. A sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using polyester is manufactured.

상기와 같이 방사구금(200)에서 토출된 사조(60)는 제 1 고뎃롤러(70)와 제 2 고뎃롤러(75) 사이에서 2 ~ 3 배의 연신배율로 연신하고, 계속해서 1,000 ~ 3,500 m/분의 권취속도로 권취하여 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하게 된다. As described above, the thread 60 discharged from the spinneret 200 is stretched at a draw ratio of 2 to 3 times between the first godet roller 70 and the second godet roller 75, and continuously 1,000 to 3,500 m By winding at a winding speed of /min, the sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 is manufactured.

이때 미연신사 즉, 제 1 고뎃롤러(70)의 투입 전에 채취된 사조(60)의 복굴절율은 0.012 ~ 0.018인 것이 바람직하고, 또한 상기 제 1 고뎃롤러(70)과 제 2 고뎃롤러(75)의 회전속도 차이에 의해 연신되어 권취롤러(67)에 권취된 사조(60)의 복굴절은 0.15 ~ 0.25인 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the birefringence of the undrawn yarn, that is, the yarn 60 collected before the input of the first godet roller 70 is 0.012 to 0.018, and the first godet roller 70 and the second godet roller 75 It is preferable that the birefringence of the thread 60 wound on the winding roller 67 after being stretched by the difference in the rotational speed of is 0.15 to 0.25.

미연신사의 복굴절율이 0.012 이하인 경우 후공정 공정통과성이 우수한 원사의 강신도 물성을 확보하기 위하여 과도한 연신비를 부여하여야 하므로 방사 작업성이 불량해 지는 문제가 있으며, 0.018 이상일 경우 원사의 강신도 물성을 확보하기 위한 연신비를 충분히 부여하지 못하는 문제가 발생되어 질 수 있다When the birefringence of the undrawn yarn is 0.012 or less, an excessive draw ratio must be given to secure the stretch properties of the yarn with excellent post-process passability, so there is a problem in that the spinning workability is poor. There may be a problem that the draw ratio is not sufficiently given for

상기와 같이 해성분(10)과 도성분(20)으로 구성된 본 발명의 해도형 이형단면 복합사(100)를 상기와 같은 조건으로 방사 및 연신하게 되면, 재생 폴리에스테르를 사용하여 품질 및 품위가 우수한 해도형 복합섬유를 고속으로 생산할 수 있게 된다. 또한 용융방사공정에서의 사절 등의 손실은 대폭적으로 억제되며 생산성 향상에 의해 제조 단가를 낮출 수 있게 된다. As described above, when the island-in-the-sea composite yarn 100 of the present invention composed of the sea component 10 and the island component 20 is spun and stretched under the same conditions as described above, the quality and quality are improved by using the recycled polyester. Excellent sea-island type composite fiber can be produced at high speed. In addition, losses such as trimming in the melt spinning process are significantly suppressed, and the manufacturing cost can be lowered by improving productivity.

상기와 같이 제조되는 본 발명의 해도형 이형단면 복합사(100)는 해성분(10)의 용출 후의 단사섬도가 0.001 ~ 0.1 데니어이며, 본 발명에서는 상기 해성분(10) 및 도성분(20)의 중량비를 특별하게 제한하지 않지만, 상기 해성분(10)이 해도형 이형단면 복합사(100) 전체에서 차지하는 비율이 65 ~ 95 중량%인 것이 바람직하다.The sea-island-type heterogeneous cross-sectional composite yarn 100 of the present invention prepared as described above has a single yarn fineness of 0.001 to 0.1 denier after dissolution of the sea component 10, and in the present invention, the sea component 10 and the island component 20 Although the weight ratio of the sea component 10 is not particularly limited, it is preferable that the proportion of the sea component 10 in the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 is 65 to 95% by weight.

상기와 같이 수용성 폴리에스테르 수지를 해성분(10)으로 사용하고, 재생 폴리에스테르 수지를 도성분(20)으로 사용하여 제조된 본 발명의 해도형 이형단면 복합사(100)는 아래 조건을 동시에 충족시키는 것이 바람직하다. 즉, 전체섬도는 50 ∼ 90 데니어이며, 제 1 고뎃 롤러(70)의 회전속도(V1)는 1,300 ∼ 1,700 m/분이며, 제 2 고뎃롤러(75)의 회전속도(V2)는 3,500 ∼ 4,500 m/분인 것이 바람직하다. As described above, the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 of the present invention manufactured by using a water-soluble polyester resin as the sea component 10 and a recycled polyester resin as the island component 20 satisfies the following conditions at the same time. It is preferable to do That is, the total fineness is 50 to 90 denier, the rotation speed (V 1 ) of the first godet roller 70 is 1,300 to 1,700 m/min, and the rotation speed (V 2 ) of the second godet roller 75 is 3,500 -4,500 m/min is preferred.

이와 동시에 상기 제 1 고뎃롤러(70)의 온도는 85 ~ 95 ℃이며, 상기 제 2 고뎃롤러(75)의 온도는 120 ~ 140 ℃를 만족하는 것이 바람직하다. At the same time, the temperature of the first godet roller 70 is 85 ~ 95 ℃, it is preferable that the temperature of the second godet roller 75 satisfies 120 ~ 140 ℃.

또한 상기 제 1 고뎃롤러(70)의 투입 전의 미연신사의 복굴절율(Δn)은 0.012 ∼ 0.018이고, 결정화도는 8.5 ~ 9.0 %인 것이 바람직하다. 또한 연신 후의 복굴절은 0.15 ~ 0.25이고, 결정화도는 33 ~ 38 %를 만족하는 것이 바람직하다. 특히 제조된 극세사의 원사강도는 5.0 ~ 7.0 g/de이고, 신도는 20 ~ 30 %인 것이 바람직하다.In addition, the birefringence (Δn) of the undrawn yarn before the input of the first godet roller 70 is 0.012 to 0.018, and it is preferable that the crystallinity is 8.5 to 9.0%. In addition, it is preferable that the birefringence after stretching is 0.15 to 0.25, and the degree of crystallinity satisfies 33 to 38%. In particular, it is preferable that the manufactured microfiber has a yarn strength of 5.0 to 7.0 g/de, and an elongation of 20 to 30%.

상기와 같이 제조되는 해도형 이형단면 복합사(100)의 형태는 도 4에 도시된 바와 같이 이형단면을 갖는 도성분(20)이 복합섬유단면에서 도(島)상으로 분산되어 있으며, 해성분(10)이 상기 도성분(20)들 사이의 빈 곳을 채워주도록 해(海)상으로 분산되어 있는 형태를 갖게 된다. As shown in FIG. 4, the island component 20 having a different cross section is dispersed in the island phase in the cross section of the composite fiber, and the sea component (10) has a shape dispersed in the sea (sea) to fill the empty space between the island components (20).

상기와 같이 제조된 본 발명의 해도형 이형단면 복합사(100)는 이후에 알칼리의 사용없이 일반 용수를 이용하여 상기 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지를 용출하여 단사섬도가 0.001 ~ 0.1 데니어인 극세사로 제조된다.The sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 of the present invention prepared as described above has a single yarn fineness of 0.001 to 0.1 denier by eluting the water-soluble polyester resin as the sea component 10 using general water without the use of alkali thereafter. It is made of phosphorus microfiber.

즉, 상기와 같이 제조되는 해도형 이형단면 복합사(100)는 알칼리의 사용없이 일반 용수를 95 ℃로 승온하여 40분간 처리함으로써, 상기 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지를 용출하게 된다. 상기와 같이 수용성 폴리에스테르 수지를 용출시킨 후, 50 ℃ 이하에서 수세를 함으로써, 이형단면을 갖고 단사섬도가 0.001 ~ 0.1 데니어인 극세사의 제조가 가능하게 된다. That is, the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 prepared as described above elutes the water-soluble polyester resin as the sea component 10 by heating the general water to 95° C. and treating it for 40 minutes without the use of alkali. After eluting the water-soluble polyester resin as described above, by washing with water at 50° C. or less, it is possible to produce a microfiber having a molded cross section and having a single yarn fineness of 0.001 to 0.1 denier.

상기와 같은 공정을 통해 제조되는 본 발명의 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)는 제직 또는 제편을 거쳐 원단을 제조할 수 있으며, 또한 상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)를 원사의 일부 또는 전부로 하여 원단을 제조할 수 있다. The sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the regenerated polyester and water-soluble polyester of the present invention produced through the above process can be fabricated through weaving or weaving, and also the regenerated polyester and water-soluble poly A fabric may be manufactured by using the island-in-the-sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using an ester as a part or all of the yarn.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1><Example 1>

해성분(10)으로서 디메틸 5-소디오술포 이소프탈레이트와 에틸렌글리콜을 몰비율 1:10으로 혼합한 후, 중합하여 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다. 이때 반응촉매를 전체 중합물에 0.1 중량%의 비율로 투입하고, 소포제를 0.01 중량%로 투입하며, 산화방지제 및 열안정제를 각각 500 ppm을 투입하여 고유점도가 0.80 dl/g인 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다.As the sea component (10), dimethyl 5-sodiosulfo isophthalate and ethylene glycol were mixed in a molar ratio of 1:10, followed by polymerization to polymerize a water-soluble polyester resin. At this time, the reaction catalyst is added in a ratio of 0.1% by weight to the total polymer, an antifoaming agent is added at 0.01% by weight, and 500 ppm of an antioxidant and a heat stabilizer are added respectively to obtain a water-soluble polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.80 dl/g polymerized.

상기와 같이 중합된 수용성 폴리에스테르 수지 15중량%와, 도성분(20)으로서 폐 PET로부터 재생된 고유점도가 0.70 dl/g인 재생 PET 85중량%를 도성분 공급로(125)의 단면 형상이 삼각형인 해도형 복합방사 장치를 이용하여 방사속도 2,500m/분으로 복합방사한 후, 제 1 고뎃롤러(70)와 제 2 고뎃롤러(75)에서 2.1배 연신하여 3,500 m/분의 권취속도로 권취하여 75데니어/36필라멘트(필라멘트당 도성분 개수 : 37개)의 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하였다. 상기와 같이 제조한 해도형 이형단면 복합사(100)로 경편지를 제편한 후, 95 ℃의 용수에서 40분간 처리하여 상기 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지를 용출시킨 후, 50 ℃ 이하에서 수세하여 시험편을 제조하였다. 15% by weight of the water-soluble polyester resin polymerized as described above and 85% by weight of recycled PET having an intrinsic viscosity of 0.70 dl/g regenerated from waste PET as the island component 20, the cross-sectional shape of the island component supply path 125 was After compound spinning at a spinning speed of 2,500 m/min using a triangular island-in-the-sea composite spinning device, the first godet roller 70 and the second godet roller 75 stretched 2.1 times at a winding speed of 3,500 m/min. A sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 of 75 denier/36 filaments (the number of island components per filament: 37) was prepared by winding. After knitting a warp knitted fabric with the island-in-the-sea-in-the-sea composite yarn 100 prepared as described above, it was treated in 95 ℃ water for 40 minutes to elute the water-soluble polyester resin as the sea component 10, and then 50 ℃ or less was washed with water to prepare a test piece.

<실시예 2><Example 2>

해성분(10)으로서 테레프탈산과 네오펜틸글리콜을 몰비율 1:1로 혼합한 후, 중합하여 고유점도가 0.90 dl/g인 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다. 이때 반응족매와 소포제와 산화방지제 및 열안정제는 실시예 1과 동일한 양으로 투입하였다. 상기와 같이 제조된 수용성 폴리에스테르 수지 30중량%와, 도성분(20)으로서 폐 PET로부터 재생된 고유점도가 0.60 dl/g인 재생 PET 70중량%를 도성분 공급로(125)의 단면 형상이 사각형인 해도형 복합방사 장치를 이용하여 2,500m/분의 방사속도로 복합방사한 후, 제 1 고뎃롤러(70)와 제 2 고뎃롤러(75)에서 3배 연신하여 3,500 m/분의 권취속도로 권취하여 75데니어/24필라멘트(필라멘트당 도성분 개수 : 37개)의 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하였다. 상기와 같이 제조한 해도형 이형단면 복합사(100)로 경편지를 제편한 후, 95 ℃의 용수에서 40분간 처리하여 상기 해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지를 용출시킨 후, 50 ℃ 이하에서 수세하여 시험편을 제조하였다. As the sea component (10), terephthalic acid and neopentyl glycol were mixed in a molar ratio of 1:1, and then polymerized to polymerize a water-soluble polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.90 dl/g. At this time, the reaction medium, the antifoaming agent, the antioxidant and the heat stabilizer were added in the same amount as in Example 1. 30 wt% of the water-soluble polyester resin prepared as described above and 70 wt% of regenerated PET having an intrinsic viscosity of 0.60 dl/g regenerated from waste PET as the island component 20 were mixed with the island component supply path 125 in the cross-sectional shape. After compound spinning at a spinning speed of 2,500 m/min using a rectangular sea-island-type compound spinning device, the first godet roller 70 and the second godet roller 75 are stretched three times to a winding speed of 3,500 m/min. A sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 of 75 denier/24 filaments (the number of island components per filament: 37) was prepared by winding with After knitting a warp knitted fabric with the island-in-the-sea-in-the-sea composite yarn 100 prepared as described above, it was treated in 95 ℃ water for 40 minutes to elute the water-soluble polyester resin as the sea component 10, and then 50 ℃ or less was washed with water to prepare a test piece.

<실시예 3><Example 3>

해성분(10)으로서 디메틸 5-소디오술포 이소프탈레이트와 에틸렌글리콜을 몰비율 1:12로 혼합한 후, 중합하여 고유점도가 0.90 dl/g인 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다. 이때 반응족매와 소포제와 산화방지제 및 열안정제는 실시예 1과 동일한 양으로 투입하여 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다. As the sea component (10), dimethyl 5-sodiosulfo isophthalate and ethylene glycol were mixed in a molar ratio of 1:12, followed by polymerization to polymerize a water-soluble polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.90 dl/g. At this time, the reaction solvent, the antifoaming agent, the antioxidant and the heat stabilizer were added in the same amount as in Example 1 to polymerize the water-soluble polyester resin.

상기와 같이 제조된 수용성 폴리에스테르 수지 15중량%와, 도성분(20)으로서 폐 PET로부터 재생된 고유점도가 0.70 dl/g인 재생 PET 85 중량%를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 시험편을 제조하였다. A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 using 15 wt% of the water-soluble polyester resin prepared as described above and 85 wt% of recycled PET having an intrinsic viscosity of 0.70 dl/g regenerated from waste PET as the island component (20). prepared.

<실시예 4><Example 4>

해성분(10)으로서 이소프탈산과 디메틸글리콜을 몰비율 1:1.5로 혼합한 후, 중합하여 고유점도가 0.80 dl/g인 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다. 이때 반응족매와 소포제와 산화방지제 및 열안정제는 실시예 1과 동일한 양으로 투입하여 수용성 폴리에스테르 수지를 중합하였다. As the sea component (10), isophthalic acid and dimethyl glycol were mixed in a molar ratio of 1:1.5, and then polymerized to polymerize a water-soluble polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.80 dl/g. At this time, the reaction solvent, the antifoaming agent, the antioxidant and the heat stabilizer were added in the same amount as in Example 1 to polymerize the water-soluble polyester resin.

상기와 같이 제조된 수용성 폴리에스테르 수지 30중량%와, 도성분(20)으로서 폐 PET로부터 재생된 고유점도가 0.60 dl/g인 재생 PET 70 중량%를 이용하여 실시예 2와 동일한 방법으로 시험편을 제조하였다. A test piece was prepared in the same manner as in Example 2 using 30% by weight of the water-soluble polyester resin prepared as described above and 70% by weight of recycled PET having an intrinsic viscosity of 0.60 dl/g regenerated from waste PET as the island component 20. prepared.

그리고 상기와 같이 제조된 시험편의 물성 즉, 강도와 신도 결정화도 및 방사성에 대하여 아래와 같은 방법으로 평가하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. And the physical properties of the specimen prepared as described above, that is, strength, elongation, crystallinity, and radioactivity were evaluated in the following manner, and the results are shown in Table 1.

1) 강도 및 신도1) Strength and Elongation

상기 시험편의 강도 및 신도는 KS K 0520(직물의 인장 강도 및 신도 시험 방법 : 그래브법)에 의해 측정하였다.The strength and elongation of the test piece were measured according to KS K 0520 (Test method for tensile strength and elongation of fabric: grab method).

2) 결정화도2) Crystallinity

상기 시험편의 결정화도는 광각 X-선 산란 분석기(wide angle X-ray scattering, WAXS)를 이용하여 평행 beam법 (parallel beam method)으로 측정하였다. 이때 시험편은 제 1 고뎃롤러(70) 투입전에 채취하여 미연신사의 시험편으로 사용하였고, 권취롤러(67)에 권취된 후 채취하여 연신사의 시험편으로 사용하였다. 상기와 같이 측정된 결정화도는 3번 반복 측정한 후 평균하여 나타내었다.The crystallinity of the specimen was measured by a parallel beam method using a wide angle X-ray scattering (WAXS). At this time, the test piece was collected before the input of the first godet roller 70 and used as a test piece of the undrawn yarn, and was taken up after being wound on the take-up roller 67 and used as a test piece of the drawn yarn. The crystallinity measured as described above was measured repeatedly three times and then averaged.

3) 방사성3) radioactive

본 발명의 해도형 복합섬유의 용융방사시 1 시간당 사절발생횟수로 방사성을 평가하였다. 용융방사 1시간 동안 사절이 발생하지 않는 경우에는 양호로, 1∼2 회 발생한 경우에는 보통으로, 사절이 2 회를 초과한 경우에는 불량으로 판단하였다.The spinnability of the sea-island type composite fiber of the present invention was evaluated by the number of times of yarn breakage per hour during melt spinning. The case where no trimming occurred for 1 hour of melt spinning was judged as good, when it occurred 1 or 2 times, it was normal, and when the trimming exceeded 2 times, it was judged as bad.

강도(g/de)Strength (g/de) 신도(%)Elongation (%) 결정화도(%)Crystallinity (%) 방사성radioactive 미연신unstretched 연신후after stretching 실시예 1Example 1 4.774.77 2525 8.528.52 33.5433.54 양호Good 실시예 2Example 2 4.014.01 2121 8.738.73 34.5434.54 양호Good 실시예 3Example 3 4.234.23 2323 8.818.81 37.1237.12 양호Good 실시예 4Example 4 3.883.88 2020 8.908.90 38.0738.07 양호Good

표 1에 기재된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4의 경우에 강도는 4.01 ~ 4.77 g/de를 나타내고, 신도는 20 ~ 25 %로서, 양호한 물성을 나타내었다. 또한 실시예 1 ~ 4에서 용융방사 1시간 동안 사절이 발생하지 아니하여 모두 방사성이 양호한 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, the strength was 4.01 to 4.77 g/de, and the elongation was 20 to 25%, indicating good physical properties. In addition, in Examples 1 to 4, it can be confirmed that the spinnability is good because no yarn breakage occurs for 1 hour of melt spinning.

그리고 결정화도는 미연신사의 경우에는 8.52 ~ 8.90 %을 나타내고, 연신 후에는 33.54 ~ 38.07 %를 나타내는 것을 확인할 수 있다. And it can be seen that the degree of crystallinity is 8.52 to 8.90% in the case of undrawn yarn, and 33.54 to 38.07% after stretching.

따라서 본 발명의 재생 PET를 이용한 해도형 복합섬유는 위에서 살핀 바와 같이 물성이 양호하여 다양한 응용분야에 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 재생 PET를 이용한 해도형 복합섬유는 초극세 섬도를 갖고, 이에 따라 의류용, 스포츠용 및 차량용 내장재 등으로 적용이 가능하며, 더불어 고부가가치 제품으로서 표면적이 향상됨으로써 향후 필터 등의 산업용 및 메디칼 분야로의 적용이 가능할 것으로 예상된다.Therefore, the sea-island type composite fiber using the regenerated PET of the present invention has good physical properties, as described above, and thus can be applied to various applications. That is, the sea-island composite fiber using the recycled PET of the present invention has an ultra-fine fineness, so it can be applied to clothes, sports, and interior materials for vehicles. And it is expected to be applicable to the medical field.

본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the experimental examples shown in the drawings, which are merely exemplary, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other experimental examples are possible therefrom. In addition, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive, and the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 해도형 이형단면 복합사
10 : 해성분
20 : 도성분
125 : 도성분 공급로
216 : 해성분 공급로100: sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn
10: sea component
20: island component
125: island ingredient supply path
216: sea ingredient supply path

Claims (6)

재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)로서,
수용성 폴리에스테르 수지를 해성분(10)으로,
재생 폴리에스테르 수지를 도성분(20)으로 하여 제조되되,
상기 도성분(20)은 이형단면 형상인 것을 특징으로 하는 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100).
As a sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using recycled polyester and water-soluble polyester,
Water-soluble polyester resin as a sea component (10),
Manufactured using recycled polyester resin as the island component (20),
The island component (20) is a sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn (100) using recycled polyester and water-soluble polyester, characterized in that it has a deformed cross-sectional shape.
 청구항 1에 있어서,
상기 재생 폴리에스테르 수지는 물질재생 또는 화학재생된 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100).
The method according to claim 1,
The regenerated polyester resin is a regenerated or chemically regenerated polyethylene terephthalate, a sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using regenerated polyester and water-soluble polyester.
 청구항 1에 있어서,
상기 도성분(20)과 해성분(10)의 중량비는 10 ~ 35 중량% : 65 ~ 90 중량% 인 것을 특징으로 하는 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)
The method according to claim 1,
The island component 20 and the sea component 10 have a weight ratio of 10 to 35% by weight: 65 to 90% by weight.
 도성분(20)의 단사섬도는 0.0001 내지 0.1 데니어 인 것을 특징으로 하는 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100).
The island component 20 has a single yarn fineness of 0.0001 to 0.1 denier.
 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)를 이용하여 제조되는 원단.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A fabric manufactured using the sea-island-type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using the recycled polyester and water-soluble polyester.
 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 제조방법으로써,
해성분(10)인 수용성 폴리에스테르 수지 및 도성분(20)인 재생 폴리에스테르 수지를 준비하는 단계;
상기 수용성 폴리에스테르 수지 및 재생 폴리에스테르 수지를 건조하는 단계;
상기 건조된 수용성 폴리에스테르 수지 및 재생 폴리에스테르 수지를 해도형 방사구금(200)을 통해 토출시켜 해도형으로 복합방사하여 해도형 이형단면 복합사(100)를 제조하는 단계;
상기 해도형 이형단면 복합사(100)를 연신하는 단계; 및
상기 연신된 해도형 이형단면 복합사(100)로부터 알칼리의 사용없이 일반 용수를 이용하여 해성분을 용출하는 단계;를 포함하는 재생 폴리에스테르 및 수용성 폴리에스테르를 이용한 해도형 이형단면 복합사(100)의 제조방법.

As a method of manufacturing a sea-island type heterogeneous cross-section composite yarn 100 using recycled polyester and water-soluble polyester,
Preparing a water-soluble polyester resin as a sea component (10) and a recycled polyester resin as an island component (20);
drying the water-soluble polyester resin and the recycled polyester resin;
discharging the dried water-soluble polyester resin and the regenerated polyester resin through a sea-island spinneret 200 to produce an island-in-the-sea-island type composite yarn 100;
stretching the island-in-the-sea composite yarn 100; and
Elution of sea components from the stretched island-in-the-sea composite yarn 100 using general water without the use of alkali; using recycled polyester and water-soluble polyester, including; manufacturing method.
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