KR820001434B1 - 자기권축성 필라멘트사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기권축성 필라멘트사의 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 사용 가능한 방사노즐의 바람직한 실시예의 수직 단면도.

제2도는 밑에서 쳐다본 제1도의 방사노즐의 저부평면도.

제3도는 본 발명의 형태가 근본적인 원리의 설명에서 사용되는 수축율에 대한 방사속도의 그래프.

제4도는 본 발명의 형태에 의한 필라멘트의 단면도.

제5도는 본 발명의 형태에 대한 제1도의 방사노즐로부터 방출된 용융물류의 측면 단면도.

제6도는 본 발명의 형태에 의한 대표적인 필라멘트에 연하여 데니어의 변화를 설명하는 그래프.

제7도는 본 발명의 형태에 의한 대표적인 멀티오리피스 방사노즐에 대하여 제5도에 설명되어진 변동의 분포를 설명하는 그래프.

본 발명은 자기권축성 필라멘트사의 제조방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 동일한 폴리에스테르 중합체의 두 개의 용융물류를 복합시켜서 방사된 신규의 유용한 사 및 방사방법에 관한 것이다.

다른 젯트(Jet) 연신의 집속성류를 복합하여서 복합된 류를 냉각시켜 필라멘트로 한 다음에 연신조작을 실시하여서 자기 권축성사의 제조방법은 이미 공지되어 있다.

이와 같은 종래 기술의 방법은 문헌[프리보트(Privott)등의 미합중국 특허 제3,387,327호와 챕프맨(Chapman)등의 미합중국허 제3,497,585호]에 기술되여 있으며 이들은 본 명세서중에 참고문헌으로 포함되어 있다.

프리보트 등과 챕프맨 등에 기술된 문헌에는 매우 큰 속도에서 조작함으로써 개량된 방법과 독특한 유용 생성물에 제공된다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 첫번째 주요한 형태는 자기권축성 필라멘트의 제조방법이 제공되는 것으로써 이 방법은 다른 속도에서 주행하는 섬유 형성 분자량의 응용 폴리에스테르의 두 개의 류를 생성시키는 것, 이들의 개개의 류를 병렬로 집속하여 복합된 류를 형성시키는 것, 이외 복합류를 급냉하여 복합필라멘트를 형성시키는 것, 2500m/분 이상이며 또한 개개의 류중 한쪽으로부터 급냉된 개개의 필라멘트가 이 개개의 류의 다른 것에서 급냉된 개개의 필라멘트의 것보다도 적어도 10%의 높은 수축을 갖도록 선택된 속도에서 이 복합류로부터 복합필라멘트를 취출하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 형태는 개개의 류중 하나는 그의 류의 다른 것의 속도보다 2.0 내지 7배의 높은 속도를 갖는다.

본 발명의 다른 형태는 개개의 류중 하나는 그이 류의 다른 것의 속도보다 3.5내지 5.5배의 높은 속도를 갖는다.

본 발명의 다른 형태는 개개의 류중 하나는 그의 류외 다른것보다 매우 적은 단면적을 갖는다.

본 발명의 다른 형태는 속도비는 복합 필라멘트가 10%이상의 수측을 갖는 것으로 선택된다.

본 발명의 다른 주요한 형태에 있어서 본 발명은 적어도 전면(face)부근에 있어서는 다른 단면적의 것인 두개의 방사노즐 통로에서 용응 폴리에스테르 중합체를 압출하고 이때 복합 오리피스를 규제하는 방사노즐 전면에 실질적으로 일치시켜서 복합되도록 집속시키는 것과 수득된 복합류를 급냉하여 필라멘트를 형성시키는 것과 또한 3000m/분 이상이며 더우기 통로보다 큰 것에 대해서의 동일한 젯트변신으로 통로보다 큰 것으로써만 방사된 필라멘트가 상기 통로보다 작은 것에 대해서의 동일한 젯트 연신에서 통로보다 작은 것으로써만 방사된 필라멘트보다도 적어도 10% 낮은 수축율을 갖도록 선택된 속도로 그의 복합류로부터 상기 필라멘트를 회수하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 주요형태에서는 다른 속도로 주행하는 섬유 형성 분자량 용융 중합체의 한쌍의 류를 생성시켜서, 방사노즐의 전면의 아래지점에서 접속시키는 것을 포함하고 있으며 또한 그의 류의 속도 및 모덴타(monenta), 또한 그의 류를 집속시킨 각도가 그의 류의 첫 번째의 것보다 느리며, 또 상기 류가 최초에 접촉한 지점 이후는 실질적으로 직선상으로 이동하도록, 또한 상기 류의 두 번째 상기의 류가 보다 빠르고 또 상기류의 첫번째의 것과 결합하는 연속지점의 사이에 전후로 취어진 루우프를 형성하도록 선택된 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 주요한 형태에서는 변칙 데이너 필라멘트의 제조방법이 제공되는 것이며, 이 방법은 다른 속도로 주행하는 섬유형성 분자량 용융중합체의 한쌍의 류를 생성시켜 방사노즐 전면의 아래 지점에서 집속시키며[이 경우 상기 류의 속도 및 상기류를 집속시키는 각도는 상기 류의 첫 번째의 것보다 느리며, 또한 상기 류가 최초로 접촉한 지점 이후는 거의 직선적으로 이동하도록, 그리고 상기 류의 두번째의 것이 보다 빠르게 또한 상기 류의 첫 번째의 것과 결합한 연속지점의 사이에 전후로 휘어진 루우프를 형성하도록 선택된다.] 류의 첫번째의 것을 세장화한 것에 의하여 휘어진 루우프를 직선화시켜서 상기류의 두번째의 것을 상기 류의 첫번째의 것에 연속적으로 접촉시키고, 따라서 수득되는 복합류를 필라멘트에 급냉하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 형태에서는, 류의 첫번째의 것은 그 단면적이 그 류의 두 번째의 것보다 크다.

본 발명의 다른 형태에서는 공통 방사노즐중에 있으며 공통의 중합체원에서 공급되는 같은 모양의 복수개의 복합 오리피스를 통하여 압출 성형된 복수개의 응용물류를 사용하여서, 상기에 기술한 방법을 동시에 실시하는 것을 포함하는 멀티필라멘트 변칙 데니어사의 제조방법이 제공되는 것이며 그리고 이 경우 복합된 오리피스의 배치 및 방사조건은 수득된 필라멘트가 필라멘트 사이의 상(phase)의 밖에 있는 연속적은 두꺼운 부분 및 얇은 부분을 갖도록 선택된다.

본 발명의 다른 주요 형태에서는 필라멘트의 길이에 따라서 ±10%이상으로 반복적인 면적이 변동하는 비원형단면 및 교효적으로 S연 및 Z연으로 나선상으로 권측된 부분을 포함하고 그리고 단면적의 변동이 필라멘트에서 필라멘트까지의 상에 밖에 있는 형태의 복수계의 필라멘트를 포함하는 사가 제공된다.

본 발명의 다른 형태에서는, 단면은 필라멘트의 길이에 따라서 그 면적이 반복적으로 ±25%이상(바람직하기로는 ±30% 이상)변동한다.

본 발명의 다른 형태에서는, 이 사는 적어도 25%U의 유스터(Uster)불균일도를 갖고 있다.

본 발명의 다른 주요 형태에서는 그 길이방향에 따라서 반복적으로 변동하는 비원형 단면적 및 변동핏치를 S연 및 Z연에의 나선형 코일 부분을 포함하는 복수가닥의 연속 필라멘트를 포함하는 멀티필라멘트사가 제공하는 것이며 이 경우 상기 나선형 코일부분은 적은 단면적 부분에서보다 큰 단면적 부분에서 한층 더 긴밀치 않고 코일화되어 있다.

본 발명의 다른 형태에서는, 필라멘트는 단일 용융 중합체로부터 성형된다.

본 발명의 다른 형태에서는 큰 단면적을 갖는 모세관(Capillary)과 작은 단면적을 갖는 모세관과를 포함하는 복합 오리피스를 포함하는 방사노즐 플레이트가 제공되는 것으로써, 이때 모세관은 플레이트의 전면과 그 플레이트의 반대축과의 사이에서 연통부를 부여하고 그리고 모세관은 전면에 가까와짐에 따라 상호하게 집속하며 또한 모세관의 길이는 작은 단면적을 갖는 모세관이 큰 단면적을 갖는 모세관 보다도 중합체류에 대하여 저항이 보다 작은 것을 갖도록 선택된다.

본 발명의 다른 형태는 첨부된 도면과 연관해서 다음의 설명중으로부터 명백하게 하였다.

본 발명은 측정적으로 폴리에스테르 중합체를 사용하여 설명한 것으로써, 본 발명의 어떤 형태는 용융 방사 가능한 중합체군(群)에 대하여 전반적으로 사용가능함을 이해하게 된다.

본 명세서에 사용된 "폴리에스테르"란 적어도 85중량%가 알콜과 테레프탈산과를 반응시켜서 제조가능한 섬유형성 중합체를 말한다.

폴리에스테르는 전형적으로 에틸렌글리콜과 테레프탈산과의 직접 에스테르화에 의해서 제조되거나, 또는 에틸렌글리콜과 디메틸테레프탈레이트와의 사이의 에스테르 교환에 의해서 제조된다.

제1도 및 제2도는 본 발명의 디자인(design)의 형태를 얻기 위해 사용될 수 있는 방사노즐의 구성의 바람직한 구체예를 설명하였다.

방사노즐은 방사노즐 플레이트(22)의 상부표면(21)에 형성된 큰 카운터보어(conuterbore)(20)을 포함한다.

작은 카운터보어(24)는 큰 카운터보어(20)의 저부에 형성되어 있다.

큰 모세관(26)은 작은 카운터보어(24)의 반대측의 큰 카운터보어(20)의 저부로부터 뻗어 있으며 또한 플레이트(22)의 하부표면(28)과 큰 카운터보어(20)의 저부를 연통하고 있다.

작은 모세관(30)은 카운터보어(24)의 저부와 표면(28)과를 연결하고 있다.

모세관(26) 및 (30)은 수직으로부터 4°경사져 있으며 따라서 8°의 각도를 갖고 있다.

카운터보어(20)은 0.0625인치(1.588mm)의 직경을 갖는 반면에 다른 카운터보어(24)는 0.031인치(0.787mm)의 직경을 갖고 있다.

모세관(26)은 0.0165인치(0.419mm)의 직경 및 0.150인치(3.81mm)의 길이를 갖는 반면에, 다른 모세관(30)은 0.012인치(0.259mm)을 직경 및 0.0286인치(0.726mm)의 길이는 갖고 있다.

랜드(land) 32는 모세관(26) 및 (30)을 이들이 표면(28)에서 나오는 것으로써 분리되며, 또한 이들은 0.0056인치(0.142mm)의 폭을 갖고 있다.

플레이트(22)는 0.554인치(14.07mm)의 두께를 갖고 있다.

모세관(26) 및 (30)은 카운터보어(20) 및 (24)와 함께, 본 명세서의 이후에 상세하게 기술된 바와 같이 본 발명의 여러 종류의의 신규의 유용한 필라맨트를 방사하기 위해 복합된 오리피스를 형성하고 있다.

제3도는 폴리에스테르 필라맨트의 수축물의 젯트 연신의 두개의 예(例)의 경우에 방사 속도로 변동하는 것을 나타낸 그래프이다.

점선의 곡선은 0.063인치(1.6mm)의 직경을 갖는 방사노즐 모세관을 사용하는 경우, 또한 동시에 가연(假撚)-연신 가공된 150데니어의 가공사 34가닥의 필라멘트를 동시에 방사하는 경우에는, 수축율은 3400ypm(약 3100mpm)에서 약 65%로부터 5000ypm(약4500mpm)에서 약 5%로 저하하는 것을 나타낸다.

실제의 곡선은 0.015인치(0.38mm)의 직경을 갖는 방사노즐 모세관을 사용하는 경우, 또한 같은 모양으로 가연(假撚)연신 가공된 150 데니어를 갖는 가공사를 생성시켜서 동시에 34가닥의 필라멘트를 방사하는 경우는 고속에서 수축율이 떨어지는 것을 나타낸다.

다른 모세관 직경을 사용하면, 도시된 것들의 사이에 있는 것의 좌측에 기울어져 있는 것과 우측에 기울어져 있는 것이 한군(群)의 곡선을 생기게 한다.

여기서 곡선은 또한 중합체의 양을 변동시키는 것에 의해서 달라질수 있다.(주어진 모세관 직경에 대해서). 달리 말하면, 이의 곡선은 젯트연신(이것은 고화직후의 사속도와 모세관증의 용융 중합체의 평균속도와의 비에서 인)을 변화시킨 것에 의해서 달라질 수 있다.

이리하여 필라멘트의 한쪽측의 다른 쪽측 보다도 더 많은 수측율을 갖는데에서 단일중합체의 복합필라멘트를 방사시키는 복합된 오리피스를 제공하는 것이 가능하고, 이것은 개개의 모세혈관을 다른 젯트 연신을 부여하기 위해 선택하는 것에 의하여서, 또 한 개개의 류중 하나로부터 냉각된 필라멘트가 개개의 류 의 다른것으로부터 냉각된 필라멘트의 수축율보다 적어도 10% 높은 수축율을 갖는 범위내에서 방사속도를 속선택하는 것에 의해서 행해지게 된다.

5000야드/분의 방사속도도의 제3도에 나타낸 방사조건하에 있어서는 개개의 류는 약 25% 다른 수축율을 갖는다.

이들의 용융류를 병렬구조로 복합시키는 것은 상기 언급한 피르보트와 챕프맨의 특허에 기술되어 있는 것으로써 권축을 생성시킨 사의 연신을 필요함이 없이 그의 사방사된 형태로 고도로 권축된 필라멘트를 부여하게 된다.

이와 같은 복합은 제1도에 나타낸 것과 같은 모양의 방사노즐 구조를 사용하여 실시될 수 있거나, 또는 그의 방사노즐은 표면(28)로터의류의 출현하는 시점 또는 그의 직선에 두개의 류를 복합시킨다.

어떠한 경우에서도, 두개의 류는 본 발명의 형태에 따른 방사노즐의 전면에 실질적으로 일치하게 복합시킨다.

바람직하기로는, 이 방사즐은 개개의 류의 한개가 모세관 중에서의 류의 다른 것의 이 모세관중에서의 속도의 2.0내지 7배(바람직하기로는 3.5내지 5.5배)의 속도를 갖도록 구성되어 진다.

특히 권축도 및 방사안정에 있어서의 다른 잇점은 두 개의 류의 더 빠른쪽이 류의 느린것 보다 매우 작은 단면적을 갖는 경우에 얻어진다.

복합된 필라멘트가 30% 이하의 수축율을 갖도록 방사속도를 선택한 경우에는 생산성은 증가하게 되며, 또한 수축율이 10% 이하의 경우에 생산성은 최대가 된다.

한개의 군(class)로써의 통융방사 가능한 중합체에 사용 가능한 본 발명의 다른 형태는 방사노즐 외측에서 류가 교차하는 방사노즐의 사용에의해서 성취할 가능할 수 있다.

특별한 실시예에 있어서는 통상의 직물용분자량의 응용 폴리에스테르중합체를 290℃의 온도에서상기 측정적으로 기술된 것으로써 34개의 복합된 오리피스를 갖는 방사노즐을 통하여 측정한다.

중합체의 양은 5,200인치/분의 방사속도에서, 필라멘트당 4평균데니어의 필라멘트를 생성하도록 조절하며, 용융류는 통상의 횡방향으로 흐르는 급냉 공기에 의해서 급냉된 필라멘트로 된다.

이들의 방사조건하에는 제5도에 나타낸 바와 같이 현저한 현상이 생긴다.

방사노즐 구조의 배치때문에, 작은 모세관(30)을 통하여 흐르는 중합체는 더 큰 모세관을 통하여 흐르는 것보다 훨씬 더 큰 속도를 갖는다.

각각의 복합된 오리피스로부터 나오는 한쌍의 류의 속도 및 모덴타 및 방사노즐의 밖으로 류가집속하는 각도는 더 느린류(34)가 한덩어리의 흐름이 최초에 접촉하여 결합하는 지점 이후는 실질적으로 직선으로 이동하도록 더 작으며 또한 더 빠른 각각의 다른 류(36)가 이들의 연관된 더 큰류와의 연속한 결합지점(38)사이에서 전후로 취어진 루우프를 형성하도록 선택한다.

이 작용은 방사노즐(28)의 바로 아래의 류로 향하는 스토로보스코픽(Stroboscopic)광선을 사용하여 용이하게 관할 할수가 있다.

용융물류를 방사노즐 가속시키면, 더 느린류는 결합지점(38)사이에서 가늘게 되며, 또한 더 빠른류의 루우프는 더 빠른 류가 더 느린류와 연속적으로 접촉하게 될 때까지 직선화 되어진다.

더 느린류는 첫번째 결합지점에 있어서 보다 이 결합지점의 사이에서 더 가늘게 되어 진다.

이 결과 수득된 복합류는 첫번째 결합지점에 있어서 이들의 지점사이의 부분 보다도 더 큰 단면을 갖는다.

횡방향의 급냉공기에 의해서 이들이 필라멘트(40)으로 고화될 때까지 수득된 복합류는 더욱 어느정도 가능케 된다.

개개의 고화된 필라멘트(40)은 그의 길이 방향에 따라서 반복적으로 변동하는 비원형 단면적을 갖는 동안에, 또한 낮은 장력하에서 가열된 후에는 이것은 여러종류의 핏취가 S연 및 Z연의 나선형 코일부분(작은 단면적 부분에 있어서 보다 큰 단면적 부분에 있어서 더 약한 코일이 된다)을 갖는다.

제6도에 있어서 정성적(定性的)으로 나타낸 바와 같이 상기 방사조건을 사용하는 경우에는 필라멘트 단면적은 약1m당 1회의 반복속도에서 반복적으로 변동한다.

그러나 이것은 방사조건 및 방사노즐통로의 구조를 변형시키는 것에 의해서 변화시킬 수 있다.

복합된 오리피스 사이의 미세한 차이, 방사노즐 온도 변화 및 각각의 한쌍의 류에 대하여 정확하게 동일한 처리로 부터의 다른 같은 모양의 변동으로 인하여, 멀티플 오리피스 방사노즐은 전형적으로 여러개의 수득된류 및 필라멘트사이에서 다른 반복 속도를 부여한다.

이중 한 가지 예로는 정성적으로 제7도에 나타내었는데, 이것은 방사노즐면의 바로 아래에서 합쳐진류를 스트로크픽에 의해 측정한 경우에, 여러가지의 오리피스가 어느정도 다른 반복 속도를 생성하는 것을 나타낸다.

수득된 멀티필라멘트사에 있어서, 필라멘트는 필라멘트의 길이에 따라서 ±10%이상 변동하며, 또한 S연과 Z연의 교호적으로 나선성 코일상 권축 부분을 변동시키는 비원형 단면을 갖는다.

단면적의 변동은 필라멘트사이의 상(相)으로부터 밖에 있으며, 또한 나선형 코일상 권축 부분은 필라멘트 사이의 상의 밖에 있다.

멀티 필라멘트사는 여러가지의 응용 및 사용 목적을 갖는다.

포(布)를 직표할 때, 이 표는 이러한 관점에서 스테이플 섬유로부터 방사된 사를 포함하는 포로 집속시켜서 새로운 효과를 갖는다.

다른 새로운 효과는 방사노즐 및 방사조건을 작게 변화시키는 것에 의해서 용이하게 얻을 수 있다.

이들의 효과의 어떠한 것에 대해서는 필라멘트가 그의 단면적인 길이 방향에 따라서 반복적으로 ±25%(바람직하기로는 ±30%이상 변동하는 것이 바람직하다.

이효과는 사가 적어도 2.5%의 U의 유스터 불균일도를 갖는 경우에 특히 강조된다.

유스터의 측정은 유스터 균일성 시험 장치형석 C(Uster Evenness Tester, Model C)를 이 장치에 대한 인터그레머(integrator)ITR-101과 함께 사용하여 실시한다.

이사속도는 분당 182.8미터(200ypm)이며, 서비스 셀렉터(service selector)는 표준 상태로 고정시키며, 또한 감도 셀렉터는 1.25%로 고정시켰다.

U치%는 시료의 5분 동안 조작한 시간 후에 인터그레더로부터 판독한다.

수축도는 다음에 기술된 방법에 따라서 측정된다.

일반적으로 말하면, 사가 0.1g/데니어의 장력하에서 있는 동안에 시료의 사의 최초의 길이(Lo)를 측정한다.

다음에 이사를 0.0025g/데니어의 장력을 받게한다음 5분 동안 120℃의 오븐증에 넣는다.

다음에 사를 오븐에서 꺼내어 다시 011g/데니어의 장격을 받게 하고 이들의 길이(Lo)를 측정한다.

수축율(%)는 다음과 같다.

Claims (1)

1. 개개의 류가 다른 속도에서 주행하는 섬유 형성 분자량의 용융 폴리에스테르의 두 개의 개개의 류를 생성시키고, 상기 개개의 류를 병렬로 집속하여 복합된 류를 형성시키며, 복합된류를 급냉하여 복합필라멘트를 형성시키며, 300m/분 이상이며 또한 개개의 류중 하나로부터의 급냉된 개개의 필라멘트가 상기 개개류의 다른 것에서 급냉된 필라멘트 보다도 적어도 10%의 높은 수축율을 갖도록 선택된 속도에서 상기 복합류로 부터 상기 복합 필라멘트를 취출하는 것을 포함하는 자기 권축성 필라멘트사의 제조방법.

Images