KR820001464B1 - Process for preparing hydrophilic polyester fibers - Google Patents

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KR820001464B1
KR820001464B1 KR7900347A KR790000347A KR820001464B1 KR 820001464 B1 KR820001464 B1 KR 820001464B1 KR 7900347 A KR7900347 A KR 7900347A KR 790000347 A KR790000347 A KR 790000347A KR 820001464 B1 KR820001464 B1 KR 820001464B1
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마테스 니콜라우스
게르라흐 클라우스
랑에 볼프강
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알·지더스
아크조 엔·브이
요트·하·하·윌러링
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Abstract

A fibre having a stable pore system capable of capillary condensation at 20≰C and RH less than 97 % has a moisture absorption capacity greater than 2 % by weight at 40≰C and 92 % RH and at least 25 % moisture absorption induced by capillary condensation is formed by spinning a polyester composition containing from 1 to 20 % by weight, of one or more oxalato complexes.

Description

친수성 폴리에스테르 섬유의 제조방법Process for producing hydrophilic polyester fiber

본 발명은 친수성 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing hydrophilic polyester fibers.

종래에 있어서 공지된 바와 같이, 의복착용시 건강학상으로 좋고 착용에 안락감을 주는 섬유물의 최종 분석결정은 거의 열전도성과 습윤성에 따르게 된다. 천연섬유는 친수성이다. 즉, 천연섬유는 공기로부터 상당한 양의 습윤을 흡수하며, 또한 높은 흡수력과 큰 수분 보유력을 갖는다. 그러나, 이 천연섬유는 폴리에스테르 섬유와 비교해 볼 때, 인체는 상당한 양의 열을 발산할 필요가 있기 때문에 땀을 발산할 경우 좋지 않은 결점을 갖는다. 예를 들면 올렌섬유와 폴리에스테르 섬유가 팽윤시 올렌섬유의 횡단면은 약 25%로 증가하는 반면에 폴리에스테르 섬유는 단지 1%만 증가한다[Robinson, Textilpraxis International 1976, page 1180]. 이것은 특히 조밀한 섬유물의 경우에 있어서, 공기의 통과를 방해하므로 따라서 섬유물을 통하여 직접적으로 습윤을 전도하는 것을 방해한다. 부가해서 말하면 상당한 양의 부수적인 열은 물이 폴리에스테르에 흡수[3.35J/g 물(0.8cal/g 물)]될때 보다도 물이 울에 흡수[1 13J/g 물(27cal/g 물)]될 때 발생한다[Robinson, Textilveredlung, 1977, page 264]. 흡수에 대한 울의 성력은 온도상승이 열효과와 밀접한 관계가 있을때 명확하게 소멸한다. 더우기, 폴리에스테르로 제조된 섬유물은 울로 제조된 섬유물보다 더 쉽게 건조한다. 이 점에서 볼때 폴리에스테르의 장점은 주로 폴리에스테르가 극히 소량의 물을 흡수한다는 사실에 있다. 반면에, 폴리에스테르 섬유로 제조된 의복을 착용시 수분흡수에 대한 낮은 성력은 건강학상 좋지 않고 또한 바람직하지 않은 안락감을 야기한다.As is known in the art, the final analytical crystals of the fibers which are health-friendly and comfortable to wear when worn are almost dependent on thermal conductivity and wettability. Natural fibers are hydrophilic. That is, natural fibers absorb a significant amount of wetting from the air and also have high absorption and large moisture retention. However, compared to polyester fibers, these natural fibers have a drawback when sweating because the human body needs to dissipate significant amounts of heat. For example, when oleic and polyester fibers swell, the cross-section of the oleene fibers increases by about 25% while the polyester fibers increase by only 1% (Robinson, Textilpraxis International 1976, page 1180). This, in particular in the case of dense fibers, impedes the passage of air and thus impedes the conduction of wetting directly through the fibers. In addition, a considerable amount of incidental heat is absorbed by wool [1 13 J / g water (27 cal / g water)] than when water is absorbed into polyester [3.35 J / g water (0.8 cal / g water)]. Occurs when there is a problem [Robinson, Textilveredlung, 1977, page 264]. Wool's capacity for absorption clearly disappears when temperature rise is closely related to thermal effects. Moreover, fibers made of polyester dry more easily than fibers made of wool. The advantage of polyester in this respect is mainly the fact that the polyester absorbs extremely small amounts of water. On the other hand, low performance on water absorption when wearing garments made of polyester fibers results in poor health and undesirable comfort.

따라서 폴리에스테르의 탁월한 성질을 손상함이 없이 상기 기술한 어려운 난점을 제거하는 것이 필요하다. 즉, 이것은 친수성 성질(Robinson에 명시)을 기준으로 해서 습윤 흡수력과 수분 보유력을 증가시키는 것이 소망된다.Therefore, it is necessary to eliminate the difficult difficulties described above without compromising the excellent properties of the polyester. That is, it is desired to increase the wet absorption and water retention on the basis of the hydrophilic property (specified in Robinson).

그 중에서도 시도한 것은 모든 중합체이거나 또는 섬유의 표면이거나 이들의 화학적 변형에 의해 친수성 성질을 개량하는 것이었다. 그러나, 아직까지는 괄목할만한 성과를 이루지는 못했다. 이것은 물리적으로 기본적인 섬유구조를 변경(예를 들면 섬유의 흡수표면을 증가시키는 것에 의해서)시키는 것이 매우 유익하다.Among other things, attempts have been made to improve hydrophilic properties by all polymers or the surface of fibers or by chemical modifications thereof. However, no significant achievements have been made so far. This is very beneficial to physically modify the basic fiber structure (eg by increasing the absorbent surface of the fiber).

예를 들면, 이러한 형태의 기본적인 섬유 구조는 폴리아크릴 섬유의 경우 문헌(Melliand Textilberichte 1/1977, 페이지 11 및 12)에 공지되어 있다. 폴리아크릴로니트릴 섬유는 상당히 많은 수의 좋은 모세관을 가진 심과 표면으로부터 섬유의 구경내부에 물을 이동시키는 다수의 좋은 맥관을 갖는 조밀한 외피로 구성되어 있다. 이 외피는 내부 구경계의 보호와 공정을 문제점 없이 확실하게 하는 의무를 갖는다.For example, the basic fiber structure of this type is known in the case of polyacrylic fibers (Melliand Textilberichte 1/1977, pages 11 and 12). Polyacrylonitrile fibers consist of a seam with a fairly large number of good capillaries and a dense sheath with a number of good vasculatures that move water into the fiber's aperture from the surface. This envelope is obliged to ensure the protection and processing of the internal caliber without problems.

독일연방공화국 공개공보 제2,554,124호에 기술된 방법에 있어서, 이러한 형태의 친수성 폴리아크릴로니트릴섬유는 용매 및 고체를 염기로 하여, 상용된 방사용매보다도 더 높은 비점을 가지며, 방사용매와 물 모두에 쉽게 혼화할 수 있으며 또한 방사된 중합체에 비용매를 나타내는 액의 5 내지 50중량%를 방사용매[예를 들면, 디메틸 아세트아미드, 디메틸설폭시드, 메틸 피르롤리돈 또는 디메틸포름아마이드]에 첨가하여 건식방사에 의해 얻어진다. 이러한 액체의 예로는 다음과 같다. 알킬에테르류 및 폴리하이드릭 및 콜류의 알킬 에스테르, 고비점의 알콜류, 에스테르류 또는 케톤류이며, 바람직하기로는 글리세린을 사용하는 것이 좋다.In the method described in JP-A-2,554,124, this type of hydrophilic polyacrylonitrile fiber has a higher boiling point than a commercially available spinning solvent based on a solvent and a solid base, and is applied to both the spinning solvent and water. 5 to 50% by weight of a liquid which is readily miscible and which represents a nonsolvent in the spun polymer is added to a spinning solvent [e.g., dimethyl acetamide, dimethyl sulfoxide, methyl pyrrolidone or dimethylformamide] Obtained by spinning. Examples of such liquids are as follows. Alkyl ethers and alkyl esters of polyhydric and colloids, high boiling alcohols, esters or ketones, preferably glycerin.

이러한 방법으로 수득할 수 있는 필라멘트는 심-피 구조, 500 내지 1000nm(5000 내지 10,000A°)의 평균 심직경, 2 내지 5%(상대습도 65%, 21℃)의 습윤 흡수력 및 10 내지 30%의 수분보유력을 갖는 구경심을 갖는다.The filaments obtainable in this way are seam-blood structure, average cardiac diameter of 500 to 1000 nm (5000 to 10,000 A °), wet absorption of 2 to 5% (65% relative humidity, 21 ° C.) and 10 to 30%. It has a caliber with moisture retention.

최소한 7%(상대습도 65%, 21℃)의 습윤 흡수력과 최소한 25%의 수분 보유력을 갖는 아크릴로니트릴 중합체로부터 수득된 건습 방사 심-피 섬유는 독일연방공화국 공개공보 제2,607,071호에 기술되어 있다.Dry-wet spun-sea fibers obtained from acrylonitrile polymers having a wet absorption of at least 7% (relative humidity 65%, 21 ° C.) and a water retention of at least 25% are described in JP-A-2,607,071. .

이 섬유는 전체 용액을 기준으로 하여, 방사용매보다도 더 높은 비점을 가지며, 물과 방사용매 모두에 혼화할 수 있으며, 코폴리머를 용해시키지 않는 화합물 5 내지 50중량%를 가한 용매로부터 카복실그룹을 함유하는 아크릴로니트릴 중합체를 방사시켜서 제조하며, 깨끗하게 방사된 필라멘트상에 가해진 화합물을 계속하게 세척한 다음 카복실그룹의 전체 또는 일부는 염형태로 전환시킨다.This fiber contains a carboxyl group from a solvent added 5 to 50% by weight of a compound having a higher boiling point than that of the spinning solvent, which is miscible in both water and the spinning solvent and which does not dissolve the copolymer. Prepared by spinning an acrylonitrile polymer, the compound added on the cleanly spun filament is continually washed and then all or part of the carboxyl group is converted to salt form.

폴리아크릴로니트릴에 대한 공지된 이러한 형태의 변형방법은 주요한 폴리에스테르의 친수성 성질을 개량시키기 위해 상용적으로 사용되지는 않는다. 실제로, 폴리아크릴로니트릴은 건식방사이며, 다시 말하면 이것은 유기용매로부터 비교적 낮은 온도에서 건식방사한다.Modifications of this type known to polyacrylonitrile are not commonly used to improve the hydrophilic properties of the main polyesters. In practice, polyacrylonitrile is dry spinning, that is to say it is dry spinning at relatively low temperatures from organic solvents.

반면에 폴리에스테르는 용융물로부터 약 300℃에서 상용적으로 방사한다. 부가해서, 변형되지 않는 폴리아크릴로니트릴은 비교적 높은 약 1.5%의 습윤흡수력을 갖는다. 반면에 비 변형된 폴리에스테르는 단지 0.3 내지 0.6%량의 거의 낮은 습윤 흡수력을 갖는다.Polyesters, on the other hand, are commonly spun from the melt at about 300 ° C. In addition, unmodified polyacrylonitrile has a relatively high wetting capacity of about 1.5%. On the other hand, unmodified polyesters have an almost low wet absorption of only 0.3 to 0.6%.

또한 이것은 특수 연신방법에 의해서 또는 불활성 가스를 사용한 포말에 의해서 제조된 많은 수의 구경을 가진 폴리에스테르 섬유이다. 상기 기술된 폴리아크릴로니트릴 섬유와 같이 이 폴리에스테르 섬유는 간단한 현미경에 의해서 검지될 수 있는 커다란 공동을 포함하고 있으나 이 공동은 습윤 흡수를 현저하게 증가시키지는 않는다. H. D. Weigmann et al (Melliand Textilberichte 6/1976, Page 470 내지 473)은 디메틸포름아미드로 폴리에스테르 섬유를 처리하고 계속해서 이들을 용매로부터 비등수중에 제거하고, 건조한 다음 염색의 속도와 상대적인 염색흡수를 증진시키기 위해서 이들을 열처리한다.It is also a polyester fiber with a large number of apertures produced by special drawing methods or by foam using an inert gas. Like the polyacrylonitrile fibers described above, these polyester fibers contain large cavities that can be detected by simple microscopy, but these cavities do not significantly increase wet absorption. HD Weigmann et al (Melliand Textilberichte 6/1976, Page 470-473) treat polyester fibers with dimethylformamide and subsequently remove them from the solvent in boiling water, dry them and then increase the speed of dyeing and relative dye absorption. These are heat treated in order.

이 방법은 비결정대역에 비배향된 것과 같은 주로 구조적 변화를 가져온다. 이것은 오히려 강한 제이의 결정화 반응보다도, 중합체와 용매사이의 상호작용에 의해 일어나게 되며, 또한 팽윤된 섬유 구조중에 결정의 형성을 유도하는 것은 용매처리의 온도에 따라 발생한다. 팽윤된 섬유구조의 안정성은 용매를 제거할시 이들이 완전하게 파괴하는 것을 방지하고, 또한 발명자에 따라 공동 또는 미세구공의 형성을 이끈다.This method results mainly in structural changes, such as being oriented in an amorphous band. This is caused by the interaction between the polymer and the solvent, rather than the strong second crystallization reaction, and also inducing the formation of crystals in the swollen fiber structure occurs with the temperature of the solvent treatment. The stability of the swollen fibrous structure prevents them from breaking completely upon removal of the solvent and also leads to the formation of cavities or micropores, according to the inventors.

상기 생성물의 성질은 하기에 더욱 상세하게 기술되어 있으나, 이들은 상대적으로 작은 구공체적 및 결과적으로 낮은 수분흡수력과 수분보유력을 가짐을 예견할 수 있다. 이와 별도로, 효과는 안정성이 있으며 또한 120℃ 이상의 열처리에서도 염색의 상대흡수에 심한 감소를 야기하며, 180 내지 200℃의 온도에서 일어나는 구공계의 전체 파괴를 가져온다.The properties of these products are described in more detail below, but they can be expected to have a relatively small pore volume and consequently low water absorption and water retention. Apart from this, the effect is stable and also causes a severe decrease in the relative absorption of the dyes even at heat treatments above 120 ° C., resulting in total destruction of the pore system occurring at temperatures between 180 and 200 ° C.

본 발명은 20℃와 97% 이하의 상대습도에서 모세관 축합을 할 수 있으며, 또한 40℃와 92%의 상대습도에서 2중량% 이상의 습윤흡수력을 가지며, 모세관 축합에 의해 유발된 습윤흡수의 비율이 적어도 25%인 안정성 구공계를 갖는 친수성 폴리에스테르 섬유를 제공한다.The present invention is capable of capillary condensation at a relative humidity of 20 ° C. and 97% or less, and also has a wet absorption capacity of 2% by weight or more at a relative humidity of 40 ° C. and 92%, and the ratio of wet absorption induced by capillary condensation is A hydrophilic polyester fiber having a stable pore system that is at least 25% is provided.

본 명세서에서 사용된 "폴리에스테르"는 호모-및 코폴리에스테르 모두를 총괄한 것을 의미한다. 이와 같은 폴리에스테르의 예로는 하나 이상의 다음과 같은 산류 또는 이들의 에스테르 형성 유도체 및 하나이상의 디하이드릭 또는 그 이상의 폴리하이드릭 알리패틱, 알리사이클릭, 방향족 또는 아르알리패틱 알콜류 또는 비스페놀로부터 수득될 수 있는 것들이다. 상기 산의 예로는 아디핀산, 피멜린산, 세베린산, 아젤라익산, 세바신산, 노난, 데칸 또는 운데칸 디카복실릭산, 임의적으로 알킬- 또는 할로겐- 치환된 테레프탈린 및 이소 프탈린산, 니트로-치환 테레프탈린산, 4,4'-디페닐에테르, 티오에테르설폰 또는 알킬렌 디카복실린산, 나프탈린-2,6-디카복실릭산 및 사이클로헥산-1,4- 및 -1,3-디카복실릭산이다.As used herein, "polyester" means inclusive of both homo- and copolyesters. Examples of such polyesters may be obtained from one or more of the following acids or ester forming derivatives thereof and one or more dihydric or more polyhydric aliphatic, alicyclic, aromatic or araliphatic alcohols or bisphenols There are things. Examples of such acids include adipic acid, pimeline acid, seberic acid, azelaic acid, sebacic acid, nonane, decane or undecane dicarboxylic acid, optionally alkyl- or halogen-substituted terephthalin and isophthalic acid, nitro- Substituted terephthalic acid, 4,4'-diphenylether, thioethersulfone or alkylene dicarboxylic acid, naphthalin-2,6-dicarboxylic acid and cyclohexane-1,4- and -1,3-dicarboxyl It's Rixan.

이들 호모- 및 코폴리에스테르의 제조에 적합한 전형적인 디올류와 페놀류는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,2- 또는 1,3-프로판 디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸 헥산 디올, p-크실렌 디올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산 디메탄올 및 비스페놀 A 등이다. 호모- 및 코폴리에스테르 또는 테레프-탈린산이 바람직하며, 특히 바람직하기로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다.Typical diols and phenols suitable for the production of these homo- and copolyesters are ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2- or 1,3-propane diol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1 , 8-octanediol, 1,10-decanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl hexane diol, p-xylene diol, 1,4-cyclohexanediol, 1 , 4-cyclohexane dimethanol, bisphenol A and the like. Homo- and copolyesters or terephthalinic acid are preferred, with polyethylene terephthalate being particularly preferred.

본 발명에 의한 폴리에스테르 섬유는 미세구공이 열려있는 즉 섬유표면과 서로 연관하고 있는 정도로 안정하고 쉽게 습윤할 수 있는 상당한 크기의 미세구공을 갖는다. 상기에서 사용된 "미세구경"은 학문학적으로 일정하게 사용되지는 않는다. 여기서, 미세구공은 30nm(300A°) 이하의 반경을 갖는 구공을 말한 것이다. 30nm의 반경보다 큰(<) 반경을 가지는 미세구공과 비교해볼때, 이것은 간단한 현미경으로 검지할 수 없으며, 단지 전자 현미경을 사용하는 특수한 방법으로 검지할 수 있다. 특수한 방법에 적합한 것은 모세관 축합, X-레이 회절, 머큐리 다공성자기 및 현미경에 부설된 밀도측정 등이다.The polyester fibers according to the invention have micropores of considerable size that are stable and easily wettable to the extent that the micropores are open, ie correlated with the fiber surface. As used herein, "microcaliber" is not used academically. Here, the micropores refer to the pores having a radius of 30 nm (300 A °) or less. Compared to micropores having a radius (<) larger than the radius of 30 nm, this cannot be detected by a simple microscope, but only by a special method using an electron microscope. Suitable for special methods are capillary condensation, X-ray diffraction, Mercury porous magnets and density measurements placed on the microscope.

모세관 축합은 본발명의 구공계에 대해서 매우 중요한 측정방법이다. 동시에, 이것은 구공계의 실질적인 사용에 근거로 한 것이다(특히 의복에 있어서의 구형).Capillary condensation is a very important measurement for the sphere system of the present invention. At the same time, this is based on the practical use of spheres (especially spheres in clothing).

헬므홀츠-톰슨(Helmholtz-Thomson's)의 법에 따라서, 모세관 축합은 액체증기의 부분압력이 pr 보다 더 클때 곡도 r의 반경을 갖는 모세관에서의 습윤액체에 의하여 시작한다는 것은 공지되어 있다.According to Helmholtz-Thomson's law, it is known that capillary condensation starts with a wet liquid in the capillary with a radius of curvature r when the partial pressure of the liquid vapor is greater than pr.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 식에서 pr은 굴곡 표면의 반경 r 상에 증가압력을 나타내며,Where pr represents the increasing pressure on the radius r of the curved surface,

p∞은 플랫트 표면상에 증기압력을 나타내며,p∞ represents the vapor pressure on the flat surface,

M,δ,ρ은 각각 액체의 분자량, 표면장력 및 밀도를 나타내며,M, δ, ρ represent the molecular weight, surface tension and density of the liquid, respectively.

R은 기체(gas) 상수를 나타내며 ; 및R represents a gas constant; And

T는 절대온도를 나타낸다.T represents absolute temperature.

수적으로 20℃에서 물의 모세관 축합은 하기 명시된 모세관 반경 r이 다음에 명시한 상대습도(rel. h)에서 아래로 떨어질때와 완전한 습윤성이 있을때 시작된다.Numerically, capillary condensation of water at 20 ° C. begins when the capillary radius r specified below falls below the relative humidity (rel. H) specified below and is fully wettable.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

이리하여, 10nm(100A°) 또는 그보다 작은 반경을 갖는 모세관은 90% 상대습도에서도 모세관 축합을 이루는 것이 필요로 하게 된다. 상기 주어진 일반식은 습윤이 이상적(0°보다 더 큰 습윤 각 β)이 아닐 때 다음과 같은 식으로 변형된다;Thus, a capillary with a radius of 10 nm (100 A °) or smaller is required to achieve capillary condensation at 90% relative humidity. The general formula given above is modified in the following way when the wet is not the ideal (wet angle β greater than 0 °);

Figure kpo00003
Figure kpo00003

이 경우에 있어서, 상응하여 작은 반경은 모세관 축합을 이루기 위해서 필요하다. 예를 들면, 비변형된 폴리에스테르와 물의 경우에 있어서, 습윤각은 약 80°[T. H. Grindstaff Text, Res. J. (1969) 페이지 959]이므로, 따라서 Cos β는 0.2이다. 결과적으로, 모세관 축합은 구경의 반경이 상기 명시된 값보다 더 작은 5배인 경우 비변형된 습윤성의 경우에 있어서만 단지 발생한다. 이것은 전혀 습윤하지 않는(β=90°또는 90°≤β≤180°) 액체로 모세관 축합은 없다. 모세관 축합은 합성섬유의 친수성 성질을 개량시키기 위한 본 발명의 첫번째 의도적으로 사용된 것이다. 현저한 양의 흡수와는 별도로, 승온에서 흡수력을 증가시키는 기타 명확한 효과(예를 들면, 고비율의 흡수력, 팽윤성이 없으므로 인하여 거의 "건조"한 느낌 및 불필요한 열효과가 없는)는 통상적으로 사용된 흡수작용(예를 들면 수화물의 형성)과 비교해 볼때 성취된다.In this case, a correspondingly small radius is necessary to achieve capillary condensation. For example, in the case of unmodified polyester and water, the wetting angle is about 80 ° [T. H. Grindstaff Text, Res. J. (1969), page 959, therefore Cos β is 0.2. As a result, capillary condensation only occurs in the case of undeformed wettability when the radius of the aperture is five times smaller than the specified value. It is a liquid that is not wet at all (β = 90 ° or 90 ° ≦ β ≦ 180 °) and there is no capillary condensation. Capillary condensation is the first intentional use of the present invention to improve the hydrophilic properties of synthetic fibers. Apart from a significant amount of absorption, other obvious effects of increasing absorption at elevated temperatures (e.g., a high percentage of absorption, no swelling, almost no "dry" feeling and no unnecessary thermal effects) are commonly used absorption. This is achieved in comparison with the action (for example the formation of hydrates).

모세관 축합에 대해서는 물리학 및 물리화학책에 기술되어 있다[예, R. Brdicka, Grundlagen der physikalishen chemie, I 1th edtion, pages 551-553, VED Deutscher Verlag der Wilssenschaften, Berlin, 1972, H. Franke, Lexikor der physik, 3rd edition, pages 776-779, Frankh' sche Verlagshandlung stutlgart and to E. Manegold, kapkllarsysteme, Volume I (Trundlagen) 1955, Straβenbau, chemie und Technik Verlagsgesellschaft mbh, Heidelberg.]Capillary condensation is described in the book of Physics and Physics [e.g., R. Brdicka, Grundlagen der physikalishen chemie, I 1 edtion, pages 551-553, VED Deutscher Verlag der Wilssenschaften, Berlin, 1972, H. Franke, Lexikor der physik, 3rd edition, pages 776-779, Frankh'sche Verlagshandlung stutlgart and to E. Manegold, kapkllarsysteme, Volume I (Trundlagen) 1955, Straβenbau, chemie und Technik Verlagsgesellschaft mbh, Heidelberg.]

또한 미세공동은 연속한 X-레이의 작은각 분산의 기구에 의해 검지될 수 있다. 분산한 작은각의 반사는 X-레이의 작은각 분산에 의해 합성섬유를 나타낼 때 정상적으로 사용된다. 이 반사는 시료내에서 결정 및 구공지역의 주기적인 변경 때문에 사용된다. 이점 형태 또는 네점 형태를 이들 지역의 상호 배열에 따라서 수득한다. 더우기 다른 전극밀도의 비주기적인 배주기적인 배열로 된 지역을 갖는 폴리에스테르섬유는 분산한 작은 각의 반사를 가해서 더욱 연속한 작은 각 분산을 만든다. 다른 전극밀도의 비주기적인 배열로 된 지역이 공동이 있는 경우, 표시된 작은각 분산을 얻는다(참조문헌은 더욱 상세하게 기술하기 위해서 하기에 언급되어 있다). 본 발명에 의한 친수성 폴리에스테르 섬유는 이러한 형태의 표시된 연속한 작은 각 분산형태를 나타낸다.Microcavities can also be detected by the mechanism of small angle dispersion of successive X-rays. Dispersed small angle reflections are normally used to represent synthetic fibers by small angle dispersion of X-rays. This reflection is used because of the periodic change of crystal and hole area in the sample. Advantageous forms or four-point forms are obtained according to the mutual arrangement of these regions. Moreover, polyester fibers with regions of aperiodic cyclic arrangements of different electrode densities reflect small scattered dispersions to create more continuous small angle dispersions. If there are cavities with areas of aperiodic arrangement of different electrode densities, the indicated small angle variances are obtained (references are made below to describe in more detail). The hydrophilic polyester fibers according to the invention exhibit the indicated continuous small angular dispersions of this form.

본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유의 구공계는 작은각 분산을 정량 분석하여 더욱 명확하게 될 수 있다. 등방성의 작은각 분산은 구형의 미세-공동의 경우에 수득하게 된다. 이들 구형공동의 반경은 연속한 작은각 분산의 강도에 따른 각의 독립으로부터 결정될 수 있다. 시료에 바람직한 배향을 갖는 비구형 미세-공동의 경우에 있어서, 비등방성 작은각 분산을 얻게 되며 또한 비등방물로부터 시료에 이들 공동의 배향을 명확하게 부여하는 것이 가능하다. 또한 비구경 공동의 횡직경은 연속한 작은각 분산의 강도에 따른 각의 독립으로부터 또한 결정될 수 있다. 만약 더 작은 공동을 갖는 여러가지의 시료와 비교하는 경우, 연속한 작은각 분산으로부터 시료에 상대적인 수의 공동을 얻는다.The pore system of the hydrophilic polyester fibers of the present invention can be made clear by quantitative analysis of small angle dispersions. Isotropic small angle dispersions are obtained in the case of spherical micro-cavities. The radius of these spherical cavities can be determined from the independence of the angle depending on the strength of the successive small angle dispersions. In the case of non-spherical micro-cavities having a preferred orientation in the sample, it is possible to obtain anisotropic small angle dispersion and also to clearly impart the orientation of these cavities from the anisotropic material to the sample. The lateral diameter of the non-caliber cavity can also be determined from the independence of the angle depending on the strength of the continuous small angle dispersion. If compared to several samples with smaller cavities, the number of cavities relative to the sample is obtained from successive small angular dispersions.

이 이론 즉, X-레이 작은각의 분산 측정 및 분석에 대해서, 참고문헌은 다음의 전문서적에 기술되어 있다[예를 들면, Zahn과 Winter, Kolloid-Zeitschrift 128(1952), 페이지 142-153; H. Kiessing, Kolloid 152(1957), 페이지 62-74; Q. Kratky Anglur Chemie 72(1960), 467-482페이지, V. Hochmann, Faserforschung and Texiltechnik 27(1976), No. 8; Zeltschrift fut Polymer forschung, Pages 417-424; A, Guinier X-레이회절, H. W. Freeman and Company, San Francisco, 1963].For this theory, variance measurement and analysis of X-ray small angles, references are described in the following bibliography (see, for example, Zahn and Winter, Kolloid-Zeitschrift 128 (1952), pages 142-153; H. Kiessing, Kolloid 152 (1957), pages 62-74; Q. Kratky Anglur Chemie 72 (1960), pp. 467-482, V. Hochmann, Faserforschung and Texiltechnik 27 (1976), No. 8; Zeltschrift fut Polymer forschung, Pages 417-424; A, Guinier X-ray diffraction, H. W. Freeman and Company, San Francisco, 1963.

본 발명의 폴리에스테르 섬유의 또 다른 특성은 구경반경의 기능으로서의 구공량이다. 이것은 머큐리다공성자기를 사용하여서 매우 쉽게 결정될 수 있다. 5 내지 50,000nm의 반경을 갖는 구공은 이 방법으로 검지되므로 따라서 미세구공과 큰 구공이 존재한다.Another property of the polyester fiber of the present invention is the pore volume as a function of the radius of aperture. This can be determined very easily using Mercury porous magnetism. Since the pores having a radius of 5 to 50,000 nm are detected by this method, therefore, there are micropores and large pores.

이 이론 즉 머큐리 다공성자기의 분석에 대한 참고문헌은 다음의 전문서적에 기술되어 있다. [예를 들면 H. Juntgen and M. Schwuger, Chem Ing. -Techn., 38(1966), Pages 1271-1278 and E. F. Wagner, Chemiefasern 8-67(1967), Pages 601-606].References to this theory, the analysis of the Mercury porous magnets, are described in the following text. See, eg, H. Juntgen and M. Schwuger, Chem Ing. -Techn., 38 (1966), Pages 1271-1278 and E. F. Wagner, Chemiefasern 8-67 (1967), Pages 601-606.

또한 밀도는 구공계를 실증하기 위해서 또는 측정될 수 있다. 만약 구공계가 시료에 존재한다면, 상응하는 비변형된 비구공 중합체의 밀도값보다 훨씬 더 작은 밀도값은 성분액이 외부 봉입되거나 또는 성분액에 의해서 구공벽이 습윤될 수 없기 때문에 성분액이 구공계에 침투할 수 없는 조건하에서 카본 테트라클로라이드 및 헵탄으로 구성된 성분액중에 밀도를 통상적으로 측정하는 동안에 수득된다. 현미경을 통하여 나타나지 않는 구공의 구공량은 현미경 측정에 의해 결정된 구공체적을 제거한 후에 얻게 된다.Density can also be measured or to demonstrate the pore system. If the pore system is present in the sample, the density value is much smaller than the density of the corresponding unmodified non-porous polymer, since the component solution cannot be externally enclosed or the pore wall can be wetted by the component solution. It is obtained during the usual measurement of the density in a component liquid consisting of carbon tetrachloride and heptane under conditions that cannot penetrate. The pore volume of the pores that do not appear through the microscope is obtained after removing the pore volume determined by the microscopic measurement.

4개의 측정방법 즉 X-레이의 작은각 분산, 머큐기 다공성자기, 모세관 축합(흡수등온선) 및 밀도측정법은 본 발명의 섬유가 외측에 접근하기 쉽고 또한 물에 쉽게 습윤되는 상당한 크기의 구공계를 가지며, 이들의 구공반경은 거의 30nm보다 더 작다는 것이 명백하게 입증됨을 알 수 있다.Four measurement methods, namely, small-angle dispersion of X-rays, mercury porosity magnetism, capillary condensation (absorption isotherms), and density measurements are used to provide a large sized pore system in which the fibers of the present invention are easily accessible to the outside and easily wetted by water. It can be seen that it is clearly demonstrated that their pore radius is smaller than nearly 30 nm.

또한 영구적인 친수성 성질은 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 또다른 특성이다. 구공계는 적어도 세척하고 계속해서 100℃의 공기중에서 건조할때 일정한 경우 본 발명의 명세서에서는 "안정성"으로써 기술하였다. 이 안정성은 최소한 필요한 것이나. 본 발명의 섬유의 구공계는 실질적으로 더욱 안정하다.Permanent hydrophilic properties are also another property of the polyester fibers of the present invention. The pore system is described as "stability" in the context of the present invention when at least constant when washed and subsequently dried in air at 100 ° C. This stability is at least necessary. The pore system of the fibers of the present invention is substantially more stable.

이것은 가공, 더운 공기고정(예를 들면, 190℃에서 1분동안), 마찬가지로 고온 세척 및 건조(예를 들면, 120℃에서 한시간동안), 또한 마찬가지로 100℃에서 3분동안 더운 공기 건조처리를 포함하는 세척처리(예를 들면 리터당 5g의 세척제의 존재하에서와 드라이크리닝 상태하에 100℃에서 60분동안)를 행하는 상태하에서 안정하다. 구공계에 의해 유발된 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 친수성 성질은 안정한 것이며, 즉 이것은 거의 변화하지 않고 남아있다. 상기 기술된 측정을 한 다음, 본 발명의 폴리에스테르 섬유는 구공계에 의하여 또한 이들의 친수성 성질에 의한 것을 하기에 기술하였다.This includes processing, hot air fixation (eg for 1 minute at 190 ° C.), hot wash and drying as well (eg for 1 hour at 120 ° C.), and hot air drying for 3 minutes at 100 ° C. as well. It is stable under conditions of washing (for example, in the presence of 5 g of detergent per liter and for 60 minutes at 100 ° C. under dry cleaning). The hydrophilic nature of the polyester fibers of the invention caused by the pore system is stable, ie it remains almost unchanged. Following the measurements described above, the polyester fibers of the present invention are described below by means of their pore systems and also by their hydrophilic properties.

상기에 언급한 바와 같이, 본 발명의 폴리에스테르 섬유는 40℃ 및 92% 상대습도에서 2중량% 이상의 습윤을 흡수한다. 본 발명의 친수성 폴리에스테르의 전체 습윤 흡수력은 비변형된 폴리에스테르에 대하여 약 0.5%의 통상적인 습윤 흡수력 및 모세관 축합에 의해 유발된 습윤흡수력으로 거의 구성되어 있다.As mentioned above, the polyester fibers of the present invention absorb at least 2% by weight of wet at 40 ° C. and 92% relative humidity. The overall wet absorbency of the hydrophilic polyesters of the present invention consists almost exclusively of the wet absorbency induced by capillary condensation and about 0.5% of conventional wet absorption for unmodified polyesters.

모세관 축합에 의해 유발된 습윤 흡수력의 비율은 전체 습윤 흡수력의 최소한 25%이며, 따라서 이것은 전체 습윤흡수력이 낮을때 상대적으로 작으며(예, 25%) 또한 전체 습윤흡수력이 높을때 상대적으로 높다(예, 95%). 전체 습윤 흡수력의 70% 정도가 바람직하다.The percentage of wet absorption capacity caused by capillary condensation is at least 25% of the total wet absorption capacity, thus it is relatively small when the total wet absorption capacity is low (e.g. 25%) and also relatively high when the overall wet absorption capacity is high (e.g. , 95%). About 70% of the total wet absorption is desirable.

본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유는 40℃ 및 92% 상대습도에서 25중량% 이하의 습윤 흡수력을 갖는다. 5 내지 15중량%의 습윤 흡수력을 갖는 폴리에스테르가 바람직하다. 이런 형태의 생성물은 난점이 없이 공정을 수행할 수 있으며 또한 탁월한 섬유질을 수득한다.The hydrophilic polyester fibers of the present invention have a wet absorption of up to 25% by weight at 40 ° C. and 92% relative humidity. Preference is given to polyesters having a wet absorption of 5 to 15% by weight. This type of product can perform the process without difficulty and also yields excellent fiber.

40℃ 및 92% 상대습도에서 15 내지 25중량%의 습윤 흡수력을 갖는 본 발명의 폴리에스테르 섬유는 극히 어려운 난점(특히 복잡한 경우) 없이 제조한다. 그러나, 비교적으로 이들의 높은 구공량 때문에 폴리에스테르 섬유는 낮은 강도를 갖는다.Polyester fibers of the invention having a wet absorption of 15 to 25% by weight at 40 ° C. and 92% relative humidity are produced without extremely difficult difficulties (especially in complex cases). However, because of their high porosity, polyester fibers have a low strength.

섬유의 확실한 밀도는 1350kg/cm3(바람직하기로는 1050 내지 1150kg/ cm3)이다.Solid density of the fibers is 1350kg / cm 3 (preferably from 1050 to 1150kg / cm 3).

본 발명의 폴리에스테르 섬유의 구공계는 바람직하게 미세구공과 큰 구공으로 구성되어 있다. 미세구공은 30nm 이하의 반경(바람직하기로는 5 내지 15nm)을 가지며 큰 구공은 100 내지 3000nm의 반경을 갖는다. 미세구공은 최소한 0.04cm/g의 체적을 갖는다.The pore system of the polyester fiber of the present invention is preferably composed of micropores and large pores. Micropores have a radius of 30 nm or less (preferably 5 to 15 nm) and large pores have a radius of 100 to 3000 nm. Micropores have a volume of at least 0.04 cm / g.

본 발명의 섬유는 5 내지 15nm의 구공반경 및 0.04 내지 0.15cm3/g의 구공체적을 갖는다. 큰 구공은 0.01 내지 0.10cm3/g의 체적을 갖는다. 0.5cm3/g 이하의 더 큰 구공량까지도 갖는 생성물이 또한 제조될 수 있다. 이것은 섬유강도를 필요로 하지 않는 데에서 또는 단지 약간의 넓이를 필요로 하는 데에서 이들 사용에 대해 고려될 수 있다.The fibers of the present invention have a pore radius of 5 to 15 nm and a pore volume of 0.04 to 0.15 cm 3 / g. Large pores have a volume of 0.01 to 0.10 cm 3 / g. Products with even higher pore amounts up to 0.5 cm 3 / g can also be prepared. This can be considered for these uses in the absence of fiber strength or only in some areas.

본 발명의 폴리에스테르 섬유의 미세구공과 큰 구공 모두는 열리며, 즉 이것은 이들이 섬유의 표면과 서로 상통한다.Both micropores and large pores of the polyester fibers of the invention are open, ie they are in communication with the surface of the fiber.

본 발명의 폴리에스테르 섬유는 바람직하게 비구형의 메세구공을 가지며, 이들의 수직단면은 다수의 횡면적이다. 이들 비구형 구공의 대부분은 섬유축에 평행하게 배향되어 있다.The polyester fibers of the present invention preferably have aspherical mesoporees, the vertical cross section of which is a plurality of transverse areas. Most of these non-spherical pores are oriented parallel to the fiber axis.

구공계의 벽이 물로 쉽게 습윤된다는 것은 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 특성이다. 구공계와 같은 특수한 구조의 구공벽은 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 친수성 성질을 일어나게끔 한다.It is a property of the polyester fibers of the present invention that the walls of the pore system are easily wetted with water. A specially structured pore wall, such as a pore system, causes the hydrophilic properties of the polyester fibers of the present invention to occur.

본 발명의 생성물은 통상의 폴리에스테르와 비교해 볼때 현저하게 높은 습윤 흡수력을 갖는다. 다음의 표는 통상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 10% 중량의 포타슘 알루미늄 옥살레이트 [K3[Al(C2O4)3]를 사용하여 제조된 본 발명에 의한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(울도 마찬가지)에 대한 값을 명시한 것이다. 측정은 일정한 20℃/65% 상대습도(DIN 50 014에 의한 표준상태), 20℃/92%, 34℃/92% 및 40℃/92%(DIN 50 015에 의한 수분 및 온난)에서 DIN 54 201로 취한 것이다.The product of the present invention has a significantly higher wet absorbency compared to conventional polyesters. The following table shows the polyethylene terephthalate fibers according to the invention made using conventional polyethylene terephthalate fibers, 10% weight potassium aluminum oxalate [K 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ]). It is a value for. Measurements are made at DIN 54 at constant 20 ° C / 65% relative humidity (standard condition by DIN 50 014), 20 ° C / 92%, 34 ° C / 92% and 40 ° C / 92% (moisture and warming by DIN 50 015). It was taken as 201.

습윤 흡수력(중량 %)Wet Absorption (% by weight)

Figure kpo00004
Figure kpo00004

상기 표를 다음과 같이 기술하였다. 제시된 조건하에서, 본 발명의 폴리에스테르 섬유는 표준상태 20℃/65% 및 더 높은 온도와 더 높은 상대습도하에서 통상의 폴리에스테르 섬유보다 실질적으로 더 많은 습윤을 흡수한다. 절대 습윤 흡수력은 건강학상 의복에 대한 20℃/65%와 일정한 조건 34℃/92%의 습윤 흡수에서의 차이보다 더 좋치 않다. 34℃/92%의 일정조건은 안락한 범위의 상한선에서 피부와 밀접한 조건과 상응하며 또한 수분흡수에 차이점은 결과적으로 안락한 범위의 하한선에서 착용하는 동안 수분을 흡수하기 위한 섬유물의 성력과 상응한다. 이 차이점은 통상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 경우에서 단지 0.2%이나, 본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유의 경우에서는 7.0%이다. 따라서 수득된 값은 울의 경우에서와 같이 높다. 친수성 폴리에스테르 섬유와 달리, 울의 흡수는 온도상승에 따라 적어진다.The table is described as follows. Under the conditions given, the polyester fibers of the present invention absorb substantially more wetting than conventional polyester fibers at standard temperatures of 20 ° C./65% and at higher temperatures and higher relative humidity. Absolute wet absorption is no better than the difference in wet absorption of 20 ° C./65% and constant condition 34 ° C./92% for health care garments. Certain conditions at 34 ° C./92% correspond to conditions close to the skin at the upper limit of a comfortable range and the difference in moisture absorption consequently corresponds to the performance of the fiber to absorb moisture during wear at the lower limit of the comfortable range. This difference is only 0.2% for conventional polyethylene terephthalate but 7.0% for the hydrophilic polyester fibers of the present invention. The value thus obtained is as high as in the case of wool. Unlike hydrophilic polyester fibers, the absorption of wool decreases with temperature.

이러한 효과는 섬유물이 수분을 많이 흡수해야만 하고 또한 피부온도의 상승에 따라 습윤이 없으며 따라서 발한작용이 증가하므로 의복에 섬유물의 안락감을 저해한다.This effect impairs the comfort of the fabric in clothing because the fiber must absorb a lot of moisture and there is no wetting as the skin temperature rises, and thus sweating increases.

본 발명 섬유의 또 다른 주요성질은 이들의 높은 수분 보유력을 갖고 있다. 실질적으로 미세구공계에 의해 결정된 습윤 흡수력과 비교해 볼때, 수분 보유력은 미세구공 및 큰 구공의 구조 모두에 따른다. 수분 보유력은 통상적으로 DIN 53 814에 의해서 결정된다. 시험되는 어떠한 양의 물질은 습윤제를 사용하여 물로 완전하게 충만한 다음 명확하게 명시된 상태하에서 원심분리기로 원심분리한다. 원심분리된 시료의 중량을 칭량하고, 건조시키고 다시 중량을 잰다. 두 중량의 차이점은 시료의 원심분리 후 잔존해 있는 물이다. 일반적으로 통상의 폴리에스테르는 2 내지 5%의 수분 보유력을 갖는데 본 발명의 섬유는 최소한 10%, 바람직하기로는 10 내지 50%, 더욱 바람직하기로는 20 내지 30%의 수분 보유력을 가지며, 공지된 폴리에스테르는 용매로 인한 구조 변형에 의해서 약 8.5%의 수분 보유력을 갖는다. 또한 수분 보유력은 섬유의 유용성에 매우 중요한 것이다. 면과 울은 40 내지 50%의 수분 보유력을 가지므로, 이점에 있어서 본 발명의 섬유는 천연섬유의 성질을 성취한다. 면과 울은 보관하는 동안에 이미 8 내지 15%의 수분을 흡수한다는 것을 주지해야 한다.Another major property of the fibers of the invention is their high water retention. In comparison with the wet absorption capacity determined by the micropore system, the water retention depends on both the micropores and the structure of the large pores. Moisture retention is usually determined by DIN 53 814. Any amount of material tested is completely filled with water using a humectant and then centrifuged with a centrifuge under clearly specified conditions. Weigh the centrifuged sample, dry and reweigh. The difference between the two weights is the water remaining after centrifugation of the sample. In general, conventional polyesters have a moisture retention of 2 to 5% and the fibers of the invention have a moisture retention of at least 10%, preferably 10 to 50%, more preferably 20 to 30%, and known poly The ester has a water retention of about 8.5% due to structural modifications due to the solvent. Water retention is also very important for the usefulness of the fibers. Since cotton and wool have a moisture retention of 40-50%, the fibers of the invention in this respect achieve the properties of natural fibers. It should be noted that cotton and wool already absorb 8 to 15% moisture during storage.

습윤 촉감을 줄이는 것은 의복에 편안함을 주는 섬유물의 또 다른 성질이다. 이것은 섬유시료의 축축함을 느낄 수 있을 정도의 습윤량(%에서)을 말한다. 습윤촉감을 줄이는데 두가지 방법이 적용되었다. 반면에, 건조된 섬유시료(예, 플랫트 편직물)는 출발물질로써 사용되며 증가된 습윤상태에 노출하게 된다. 반면에, 수분 보유력(DIN 53814)을 결정하기 위한 방법에 따라서 습윤된 섬유시료를 출발물질로써 사용한 다음 표준상태(20℃/65%)에서 건조시킨다. 이 모든 경우에서 최소한 네사람은 편직물이 너무 축축하기 때문에 편직물로 제조한 내의를 입지 않거나 또는 직접적으로 내의를 건조해야만 한다는 것은 결정하게 되었다. 통상의 폴리에스테르는 약 0.4%, 울은 약 19% 및 면은 약 8%로 습윤촉감을 제한하였다. 본 발명의 섬유는 7 내지 11%로 습윤촉감을 제한하였다. 비변형된 폴리에스테르로 제조한 섬유물은 표준상태에서 보관한 후 단지 약 0.1% 중량의 습윤을 흡수한다. 울로 제조한 섬유는 상기 기술한 조건하에서 약 4중량 %의 습윤을 흡수하는 반면에 본 발명의 폴리에스테르 섬유는 약 8중량 %의 습윤을 흡수한다.Reducing wet touch is another property of textiles that gives comfort to clothing. This is the amount of wetness (in%) at which the textile sample can feel the dampness. Two methods have been applied to reduce the wet feel. On the other hand, dried fibrous samples (eg flat knits) are used as starting materials and are exposed to increased wet conditions. On the other hand, a wet fibrous sample is used as a starting material and then dried in standard condition (20 ° C./65%) according to the method for determining the moisture retention (DIN 53814). In all of these cases, it was decided that at least four people would not wear underwear made of knit fabric or should dry the underwear directly because the fabric is too wet. The wet touch was limited to about 0.4% for conventional polyester, about 19% for wool and about 8% for cotton. The fibers of the present invention limited the wet feel to 7-11%. Fibers made from unmodified polyester absorb only about 0.1% by weight of moisture after storage in standard condition. Fibers made from wool absorb about 4% by weight of wet under the conditions described above, while the polyester fibers of the present invention absorb about 8% by weight of wet.

또한 본 발명의 섬유는 습윤 발산에 탁월한 성질을 갖는다. 습윤발산은 표준상태 20℃/65%에서 DIN 53 184에 의해 미리 축축하게 된 시료의 습윤 발산을 할때 진행의 특성이 있다. 시간의 주기는 습윤 촉감의 제한이 이루워질 때까지 하는 것이 특히 유익하다. 이 시간의 주기는 통상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 본 발명의 친수성 폴리에스테르, 울 및 면의 경우에서 1 : 2; 2.5 : 3의 비이다. 이것은 본 발명의 친수성 폴리에스테르가 울 또는 면보다 더 빠르게 건조한다는 것을 나타낸다.In addition, the fibers of the present invention have excellent properties for wet divergence. Wet divergence is characterized by the progression of wet divergence of samples that have been previously moistened to DIN 53 184 at standard temperature 20 ° C / 65%. The cycle of time is particularly beneficial until the limit of wet touch is achieved. The period of time is 1: 2 in the case of conventional polyethylene terephthalate, the hydrophilic polyester of the present invention, wool and cotton; 2.5: 3 ratio. This indicates that the hydrophilic polyesters of the invention dry faster than wool or cotton.

상기 언급된 친수성 성질에 대해서 부가하면 본 발명의 섬유는 폴리에스테르와 비교하여 측정해 볼때 매우 탁월한 성질을 갖는다. 본 발명의 섬유는 통상의 섬도로 제조될 수 있으며 다음과 같은 섬유성질을 갖는다.In addition to the hydrophilic properties mentioned above, the fibers of the invention have very excellent properties when measured in comparison with polyesters. The fibers of the present invention can be prepared with conventional fineness and have the following fibrous properties.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

또한 염색에 대한 본 발명 섬유의 친화성은 매우 우수하다. 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 염색속도 흡수력은 통상의 폴리에스테르 섬유보다도 더욱 높게 흡수한다. 주어진 색상을 이루는데 필요한 염료의 양은 폴리에스테르 섬유의 통상적인 형태의 경우에서보다도 본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유의 경우에서와 공지된 큰 구공의 폴리에스테르의 경우에서 더 많다.In addition, the affinity of the inventive fibers for dyeing is very good. The dyeing-rate absorbing power of the polyester fiber of this invention absorbs much higher than normal polyester fiber. The amount of dye required to achieve a given color is greater in the case of the hydrophilic polyester fibers of the present invention and in the case of known large pore polyesters than in the case of the conventional forms of polyester fibers.

본 발명은 다음 일반식과 상응하는 하나 또는 그 이상의 옥살레토 착화합물 1 내지 20중량%를 함유하는 폴리에스테르 조성물을 방사하고 생성한 필라멘트를 신장하고 함수(含水)의 존재하에 생성한 필라멘트를 90°내지 170℃로 하이드로픽싱(hydrofixing)시킴을 특징으로 하는 본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 또한 제공한다.The present invention spins a polyester composition containing 1 to 20% by weight of one or more oxaleto complex compounds corresponding to the following general formula, elongates the resulting filaments and produces 90 ° to 170 filaments in the presence of water. Also provided is a method of making the hydrophilic polyester fibers of the present invention characterized by hydrofixing at &lt; RTI ID = 0.0 &gt;

Mn[Z(C2O4)m]M n [Z (C 2 O 4 ) m ]

상기식에서In the above formula

M은 하나 이상의 다음 이온을 나타내며 :M represents one or more of the following ions:

Li, Na, k, Rb, Cs 또는 NH4;Li, Na, k, R b , Cs or NH 4 ;

Z는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Hf, Ce, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, B, Al, Ga, In, Sn, Pb및 Sb로부터 선택된 하나 이상의 착화합물 형성 중심원자를 나타내며,Z is Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, H f , C e , V, C r , M n , F e , C o , N i , C u , Z n , C d , B, Al, G a , At least one complex forming core atom selected from In, S n , P b and S b ,

n은

Figure kpo00006
1,
Figure kpo00007
2,
Figure kpo00008
3 또는
Figure kpo00009
3를 나타내며; 및n is
Figure kpo00006
One,
Figure kpo00007
2,
Figure kpo00008
3 or
Figure kpo00009
3; And

m은

Figure kpo00010
2,
Figure kpo00011
3, 또는
Figure kpo00012
4를 나타낸다 :m is
Figure kpo00010
2,
Figure kpo00011
3, or
Figure kpo00012
Indicates 4:

본 발명의 방법에 필요하며, 하나 또는 그 이상의 옥살레토 착화합물을 함유하는 폴리에스테르는 독일연방공화국 특허출원 제P2628964. 5-43호에 상세하게 기술되어 있다. 이것은 통상의 방법으로 폴리에스테르 조성물에 하나 또는 그 이상의 옥살레토 착화합물을 주입시켜 제조한 것이다. 예를 들면, 옥살레토 착화합물은 에스테르 교환 또는 중축합을 하는 동안 폴리에스테르 출발물질에 가하게 될 수 있으므로 따라서 형성된 폴리에스테르에 균질하게 분산된다. 이와 일치하는 또 다른 방법중 하나는 폴리에스테르 조성물을 용융하고 이것을 옥살레토 착화합물과 혼합시킨 다음 과립형태로 공정을 행하여 폴리에스테르를 직접적으로 형성하는 것이다. 또 다른 방법은 중합체 과립상에 미세 분리된 옥살레토 착화합물을 파우더링하고 중합체 과립과 함께 공정을 수행하는 것이다.Polyesters which are necessary for the process of the invention and which contain one or more oxaletto complexes are described in the patent application of the Federal Republic of Germany P2628964. It is described in detail in 5-43. It is prepared by injecting one or more oxaleto complex compounds into the polyester composition in a conventional manner. For example, the oxaleto complex may be added to the polyester starting material during the transesterification or polycondensation and thus is homogeneously dispersed in the formed polyester. Another way of matching this is to melt the polyester composition, mix it with the oxaleto complex and then process it in granule form to form the polyester directly. Another method is to powder the finely separated oxaleto complex on the polymer granules and to carry out the process with the polymer granules.

옥살레토 착화합물 및 이들의 제법에 대해서는 다음의 참고문헌에 기술되어 있다 : [K. V. Krishamurty and, G. M. Harris in Chemical Reviews, Vol. 1 (1961), P. 213-246]. 일반적으로 리간드의 수는 1,2,3 또는 4이며, 착화합물 아니온의 전하는 -1, -2, -3, -4 또는 -5이며 또한 중심원자의 수는 1이다. 여기서 리간드의 수와 착화합물 아니온의 전하는 중심원자의 동위수와 전하에 의해 결정된다. 본 발명의 명세서에 있어서, [Z(C2O4)m]-e 형태의 착화합물 아니온을 포함하는 옥살레토 착화합물은 정량분석적으로 정확한 조성물을 갖는 화합물 및 뿐만 아니라 정수가 다른 m과-e의 값을 갖는 화합물이다. 이런 경우는 예를 들면 옥살레토 리간드가 다른 리간드에 의해 소량으로 대치되는 경우이다. 이런 형태의 화합물은 옥살레토 착화합물의 합성중에 또는 후에 외부 리간드를 착화합물 아니온 내에 주입 또는 교환시켜서 제조 될 수 있다. 이와 같은 것은 중심원자에 사용하여, 예를 들면 엄격하게 정량분석적으로 구성되어 있지 않는 카티온 구성체를 갖는 옥살레토 착화합물은 본 발명의 배경내에 있다. 중심원자의 수는 또한 이 경우에 있어서 정수와는 다르다. 이것은 다른 동위수 또는 다른 원자가를 갖는 다른 중심원자에 의해 중심원자를 소량으로 대치할 때의 경우일 것이다. 이와 같은 편향은 착화합물 내에서 종종 발생하는 것으로 공지되어 있으며 또한 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 널리 알려져 있다.Oxaletto complexes and their preparation are described in the following references: KV Krishamurty and GM Harris in Chemical Reviews, Vol. 1 (1961), P. 213-246. Generally, the number of ligands is 1,2,3 or 4, the charge of the complex anion is -1, -2, -3, -4 or -5 and the number of central atoms is 1. Here the number of ligands and the charge of the complex anion are determined by the isotope of the central atom and the charge. In the context of the present invention, [Z (C 2 O 4 ) m] - e in the form of oxalate retrograde complex containing a complex anion is m and the integer is different as compounds and as having the exact composition as quantitative analytical-of e It is a compound having a value. This is the case, for example, when oxaletto ligands are replaced in small amounts by other ligands. Compounds of this type can be prepared by injecting or exchanging an external ligand into the complex anion during or after the synthesis of the oxaleto complex. Such is used in the central atom, for example, oxaletto complexes having cation constructs that are not strictly quantitatively constructed are within the background of the present invention. The number of central atoms is also different from integers in this case. This may be the case when a small amount of a central atom is replaced by another central atom having a different isotope or other valence. Such deflections are often known to occur in complexes and are also well known to those skilled in the art.

본 발명의 방법에 사용되는 폴리에스테르 조성물은 정량분석량의 한개의 중심원자 대신에 적정량의 다른 중심원자를 갖는 혼합된 옥살레토 착화합물을 또한 함유할 수 있다. 폴리에스테르 조성물은 여러가지 형태의 혼합물 또는 혼합된 옥살레토 착화합물을 또한 명백하게 함유할 수 있다.The polyester composition used in the method of the present invention may also contain mixed oxaletto complexes having appropriate amounts of other central atoms in place of one central atom of the quantitative amount. The polyester composition may also explicitly contain various types of mixtures or mixed oxaleto complexes.

e,n 및 m에 대한 값이 정수와는 다르기 때문에

Figure kpo00013
이라는 것을 정의하는데 사용되어 왔다.Because the values for e, n and m are different from integers
Figure kpo00013
Has been used to define

e,n 및 m의 값은 정수와 다르므로, 부호는 다음 기술한 데에 사용된다. 하기 기술한 것으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 중심원자를 갖는 옥살레토 착화합물을 함유하는 폴리에스테르는 본 발명의 방법에 매우 바람직하게 사용된다[Mg, Ba, Zr, Fe, Co, Cu, Zn, Al, Sn, Cr, 및 Sb.] 바람직한 폴리에스테르는 다음 일반식 중 하나와 상응하는 알칼리금속 알루미늄 옥살테토 착화합물을 함유한다 : M3[Al(C2O4)3] 또는 M[Al(C2O4)2], 특히 K3[Al(C2O4)3] 또는 옥살테토 착화합물 : K4[Zn(C2O4)3], K4[Zr(C2O4)4)4], K3[Cr(C2O4)3], K3[Fe(C2O4)3], K3[Sb(C2O4)3], K2[Mg(C2O4)2], K2[Fe(C2O4)2], K2[Zn(C2O4)2] 또는 K2[Cu(C2O4)2].Since the values of e, n and m are different from integers, the sign is used to describe the following. Polyesters containing oxaleto complexes having one or more central atoms selected from those described below are very preferably used in the process of the invention [M g , B a , Z r , F e , C o , C u , Z n , A l , S n , C r , and S b .] Preferred polyesters contain alkali metal aluminum oxalteto complexes corresponding to one of the following general formulas: M 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ] or M [Al (C 2 O 4 ) 2 ], in particular K 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ] or oxalteto complex: K 4 [Zn (C 2 O 4 ) 3 ], K 4 [ Zr (C 2 O 4 ) 4 ) 4 ], K 3 [Cr (C 2 O 4 ) 3 ], K 3 [Fe (C 2 O 4 ) 3 ], K 3 [Sb (C 2 O 4 ) 3 ] , K 2 [Mg (C 2 O 4 ) 2 ], K 2 [Fe (C 2 O 4 ) 2 ], K 2 [Zn (C 2 O 4 ) 2 ] or K 2 [Cu (C 2 O 4 ) 2 ].

화합물은 리디움, 소디움, 포타늄, 루비디움, 캐시움, 4개 또는 6개의 원자가의 알루미늄 원자를 함유하는 암모늄-알루미늄 디옥살레토 또는 알루미늄 트리 옥살레토염이다. 이들은 공지되어 있거나 또는 수성용액의 성분으로부터 침전에 의한 간단한 방법으로 수득할 수 있다. 예를 들면 알루미늄 설페이트용액을 리디늄, 소디늄, 포사슘, 루비디늄, 캐시움 또는 암모니움 옥살레토 용액과 반응시켜서 수득할 수 있다.The compound is lithium, sodium, potassium, rubidium, cashium, ammonium-aluminum dioxaletto or aluminum trioxalate salt containing 4 or 6 valence aluminum atoms. These are known or can be obtained by simple methods by precipitation from the components of the aqueous solution. For example, the aluminum sulphate solution can be obtained by reacting with lithium, sodium, posium, rubidinium, cashium or ammonium oxaletto solution.

이들 착화합물염의 제조 및 성질에 대한 것은 문헌에 기술되어 있다[Gmelins Handbuch der Anorganishen Chemie, 8th edition, "Aluminum", Part B, issue 1, Verlag Chemie GmbH Weinheim/Bergstr. 1933]The preparation and properties of these complex salts are described in the literature [Gmelins Handbuch der Anorganishen Chemie, 8th edition, "Aluminum", Part B, issue 1, Verlag Chemie GmbH Weinheim / Bergstr. 1933]

포타슘-알루미늄 트리옥살레이트 염의 제조에 적합할 수 있는 또다른 방법은 문헌에 기술되어 있다. [Inorganic Synthesis, Volume 1, McGraw Hill Book Comp., Inc., New York and London 1939, Page 36] 상기 문헌에 기술된 방법은 정결하게 침전된 알루미늄 하이드록시드를 포타슘 하이드로젠 옥살 레이트의 수성용액으로 처리되는 방법이다.Another method that may be suitable for the preparation of the potassium-aluminum trioxalate salts is described in the literature. [Inorganic Synthesis, Volume 1, McGraw Hill Book Comp., Inc., New York and London 1939, Page 36] The method described in the above document provides a purely precipitated aluminum hydroxide solution with an aqueous solution of potassium hydrogen oxalate. That's how it's handled.

본 발명에 따라서 사용되는 대부분의 화합물들은 상기 기술된 다른 중심원자를 함유하는 옥살레토 착화합물로 분석에 의하여 공지되어 있다. 이화합물들은 중심원자의 염을 알카리금속 옥살레이트와 반응시켜서 수득된다. 중심원자를 갖는 적합한 화합물은 황산, 염산, 수산화물, 아세테이트, 카보네이트 및 옥살레이트이다.Most of the compounds used according to the invention are known by analysis as oxaleto complexes containing the other central atoms described above. These compounds are obtained by reacting a salt of a central atom with an alkali metal oxalate. Suitable compounds having a central atom are sulfuric acid, hydrochloric acid, hydroxides, acetates, carbonates and oxalates.

이 착화합물의 제조에 대해서는 문헌에 상세하게 기술되어 있다[D. P. Graddon, J. Jnorg, & Nucl. Chem. 1956, Vol. 3 pages 308-322 Bailar et al Jnorg Syntheses, Vol. 1 page 36 K. V. krisbnamurty et al., Chem. Rev. 61(1961), pages 213-246]The preparation of this complex is described in detail in the literature [D. P. Graddon, J. Jnorg, & Nucl. Chem. 1956, Vol. 3 pages 308-322 Bailar et al Jnorg Syntheses, Vol. 1 page 36 K. V. krisbnamurty et al., Chem. Rev. 61 (1961), pages 213-246

옥살레토 착화합물의 제조방법은 인용된 공개 공보에 상세하게 기술되어 있거나, 유사한 방법으로 제조한다. 본 발명의 방법에 사용되는 옥살레토 착화합물을 함유하는 폴리에스테르의 용융방사 및 신장은 통상적인 기구에 의하여 상용조건하에 행하여진다.Methods for preparing oxaleto complexes are described in detail in the cited publications or prepared by analogous methods. Melt spinning and stretching of the polyester containing the oxaleto complex compound used in the method of the present invention are carried out under conventional conditions by a conventional apparatus.

폴리에스테르는 미리 결정된 조건하에 하이드로 픽싱 처리하는 결과로써 본 발명의 방법에 친수성 성질의 등급과 안정성을 이룬다. 하이드로 픽싱 처리는 리퀴드수의 존재하에 90내지 170℃, 바람직하기로는 120내지 140℃의 온도에서 수행한다.Polyesters achieve the grade and stability of hydrophilic properties in the process of the present invention as a result of hydrofixing under predetermined conditions. The hydrofixing treatment is carried out at a temperature of 90 to 170 캜, preferably 120 to 140 캜 in the presence of liquid water.

120℃이상의 뜨거운 공기처리(예, 안정성, 뜨거운 공기고정 또는 가공)를 하거나 90℃이하의 온도 세척한 다음 하이드로픽싱 처리하기전에 뜨거운 공기건조를 하든지간에 섬유가 노출되지 않는 것이 본 발명에 기본이다.The basis of the present invention is that the fibers are not exposed, whether hot air treatment (eg, stability, hot air fixation or processing) of 120 ° C. or higher, or temperature washed below 90 ° C. and then hot air dried prior to hydrofixing.

본 발명에 따라 하이드로픽싱 되지않고 상기 언급한 뜨거운 공기처리 또는 세척을 행한 생성물은 본 발명의 생성물의 것보다 명백하게 더 낮거나 1/3정도 낮은 습윤흡수를 갖는다. 이와 같은 것은 수분 보유력에 사용한다. 상기 언급된 뜨거운 공기처리 또는 세척으로 미리 노출되고 또한 계속해서 하이드로픽싱 되어진 생성물은 단지 미세한 친수성 성질을 갖는다. 이것은 하이드로픽싱의 동작(즉, 연속한 신장), 하이드로픽싱 및 통상의 열처리가 중요하다는 사실을 말한다.The products subjected to the above-mentioned hot air treatment or washing without hydrofixing according to the present invention have a wet absorption which is clearly lower or about 1/3 lower than that of the product of the present invention. This is used for moisture retention. The products previously exposed to the above-mentioned hot air treatment or washing and subsequently hydrofixed have only fine hydrophilic properties. This refers to the fact that the operation of hydrofixing (ie, continuous stretching), hydrofixing and conventional heat treatment are important.

하이드로 픽싱 온도는 본 발명의 폴리에스테르의 친수성성질에 중요한 영향을 갖는다. 하이드로 픽싱온도가 상승하므로 인해 습윤 흡수력과 수분 보유력 모두가 증가한다. 하이드로 픽싱을 90℃ 이하의 온도로 수행하는 경우, 생성물은 상대적으로 낮은 습윤 흡습력과 동일한 정도의 작은 수분 보유력을 갖는다. 수분 내지 반시간동안 지속하는 하이드로픽싱의 존속과 고정 공정을 행하는 동안 섬유를 수축시키는 방법은 본 발명의 생성물의 습윤흡습력에 현저한 영향을 미치지 않는다. 즉 본 발명의 섬유는 장력(예, 스테이플 섬유에 또는 연속한 비응력의 필라멘트에) 없이, 또한 수축장력이하의 장력(예, 보빈에)하에 모두 고정될 수 있다. 그러나, 큰 구공의 수분 보유력과 체적은 명확하게 영향을 받게된다. 섬유가 자유롭게 수축할 시, 수축장력하에 하이드로 픽싱 공정을 하는 것과 비교해볼때 더 높은 값을 얻는다.Hydrofixing temperature has an important effect on the hydrophilic nature of the polyesters of the present invention. As the hydrofixing temperature increases, both wet absorption and moisture retention increase. When hydrofixing is carried out at a temperature of 90 ° C. or lower, the product has a small moisture retention of the same degree as the relatively low wet hygroscopicity. The persistence of hydrofixing lasting a few minutes to half an hour and the method of shrinking the fibers during the fixing process do not have a significant effect on the wet absorption of the product of the present invention. That is, the fibers of the invention can be fixed both without tension (e.g. to staple fibers or filaments of continuous non-stressed) and under tension (e.g. to bobbins) below shrinkage tension. However, the water retention and volume of large pores will be clearly affected. When the fiber shrinks freely, a higher value is obtained compared to performing a hydrofixing process under shrinkage.

하이드로 픽싱 공정을 리퀴드수의 존재하에 주어진 온도에서 수행하는 것이 본 발명에 기본이다. 이방법에 있어서, 하이드로 픽싱되는 물질을 리퀴드와 접촉시키는 것이 필요하다. 하이드로 픽싱되는 물질을 기준으로하여 리퀴수의 양은 100중량%이상이 바람직하다. 주의할 것은 가능한한 물질내에 물을 부여해야 한다는 것이다. 물이 사용될 수 있는데, 예를 들면 물질을 수중에 침지한 다음 계속해서 물질에 물을 한방울씩 가하거나 물질상에 분무하는 것이다.It is fundamental to the present invention that the hydrofixing process is carried out at a given temperature in the presence of liquid water. In this method, it is necessary to contact the liquid to be hydrofixed with liquid. The amount of the liquid water is preferably 100% by weight or more based on the material to be hydrofixed. Caution should be given to water as much as possible. Water may be used, for example by immersing the substance in water and then continuing to drop water onto the substance or spray it onto the substance.

단지 물로만 구성되어지는 매개물은 하이드로 픽싱에 필요하지 않다. 이것은 또한 미세량 또는 대량으로 부가물(예, 수용성염 또는 물과 혼화하기 쉬운 리퀴드)를 함유할 수 있다. 물의 비점을 야기하는 부가물은 예를 들면 더 낮은 압력에서 필요한 온도조건하에 하이드로 픽싱을 수행하는데 사용된다. 이것은 고온염색을 행하는 동안 하이드로 픽싱을 행하거나 주어진 조건하에서 수행되는 표백을 행하는데 특히 유익하다. 그러나, 상기 언급한 바와 같이 습윤흡수력과 수분보유력에 대한 빈약한 결과를 가져오기 때문에 미리 120℃이상의 뜨거운 공기처리와 90℃이하의 세척은 피해야만 한다.A medium consisting solely of water is not necessary for hydrofixing. It may also contain adducts (e.g., water soluble salts or liquids that are susceptible to miscibility with water) in fine or large quantities. Additives causing the boiling point of water are used, for example, to carry out hydrofixing at the lower pressures and under the required temperature conditions. This is particularly beneficial for hydrofixing during hot dyeing or for bleaching performed under given conditions. However, as mentioned above, since the result of poor wet absorption and water retention results in hot air treatment of more than 120 ℃ and cleaning below 90 ℃ should be avoided.

단일정분으로 만들어진 호모-또는 코폴리에스테르 섬유 대신에 이성분 폴리에스테르 섬유를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이경우에 있어서, 섬유의 피와 심은 다른 폴리에스테르 염기 및/또는 다른 옥살레토 착화물 및/또는 다른 양을 함유할 수 있다. 그러나 이런 형태의 이성분 섬유는 비변형된 폴리에스테르로 구성되어 있는 피(예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 옥살레토 착화합물을 함유하는 변형된 폴리에스테르로 구성되어 있는 심을 포함한다. 이런형태의 이성분 섬유를 본 발명의 방법으로 행할 경우 본 발명에 의한 섬유를 수득한다. 이것은 피가 비변형된 폴리에스테르로 구성되어 있을 때의 경우에만 얻는다는 것은 놀라운 일이다. 이방법으로 수득될 수 있는 생성물은 이들의 외부적으로 평평하고 통상적인 형태의 폴리에스테르와 같은 느낌을 갖는다는 사실에 의해 구별된다.It is also possible to use bicomponent polyester fibers instead of homo- or copolyester fibers made of a single fraction. In this case, the blood and seam of the fibers may contain other polyester bases and / or other oxaleto complexes and / or other amounts. However, this type of bicomponent fiber comprises shims composed of modified polyesters containing oxaleto complexes and blood (for example polyethylene terephthalate) composed of unmodified polyesters. When this type of bicomponent fiber is carried out by the method of the present invention, the fiber according to the present invention is obtained. It is surprising that this is obtained only when the blood consists of unmodified polyester. The products obtainable in this way are distinguished by the fact that they have the same feel as their externally flat and conventional forms of polyester.

이것은 통상적인 폴리에스테르 섬유의 이점외에 천연섬유의 소망되는 성질을 나타내며 또한 몇가지 점에 대해서 매우 우수한 성질을 갖는 새로운 형태의 폴리에스테르 섬유를 본 발명의 방법에 의하여 제조하는 것이 현재 가능하였다. 이 성질은 통상의 방법을 행하는 동안과 사용하는 동안 유지된다는 사실을 명심해야만 한다.This represents the desired properties of natural fibers in addition to the advantages of conventional polyester fibers and it is now possible to produce new types of polyester fibers by the process of the invention which have very good properties for several points. It should be borne in mind that this property is retained during normal use and during use.

본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유는 유용성이 우수한 성질을 나타낸다. 통상의 형태의 폴리에스테르와 비교해볼때, 이들은 특히 높은 습윤흡습력, 습윤 촉감의 높은 제한력 및 수분 보유력에 의해 구별되는 매우 탁월한 친수성 성질을 갖는다. 모세관 축합에 의한 습윤흡수력은 수화작용의 열없이 발생한다. 반면에 양모와 면은 또한 수화작용에 의해 습윤을 흡수하며 이것은 절대적인 열효과와 부합된다. 양모 또는 면의 수화의 열에 의해 유발된 발한작용은 인체온도가 상대적으로 높을때 일어나며 따라서 발한이 일어나게 된다. 본 발명의 폴리에스테르 섬유는 상기 언급한 바와 같이 온도상승으로써 습윤의 증가량을 흡수하므로 양모와 면보다 매우 유용하며 참고할 것은 고속의 습윤흡수로 될 수는 있다는 것과 본 발명의 친수성 폴리에스테르 섬유가 습윤흡수의 결과로 인해 팽윤하지 않는다는 사실에 있다. 이것은 섬유물을 건조할시 결정적으로 느끼게 된다.The hydrophilic polyester fiber of the present invention exhibits excellent properties of usability. Compared with conventional forms of polyester, they have very good hydrophilic properties, in particular distinguished by high wet / hygroscopicity, high limiting wet touch and moisture retention. Wet absorption by capillary condensation occurs without the heat of hydration. Wool and cotton, on the other hand, also absorb moisture by hydration, which is consistent with absolute thermal effects. The sweating caused by the heat of hydration of wool or cotton occurs when the body temperature is relatively high and thus sweating occurs. As mentioned above, the polyester fiber of the present invention absorbs the amount of increase in the wet as the temperature rises, and thus, it is more useful than wool and cotton, and it can be referred to as a high-speed wet absorption, and that the hydrophilic polyester fiber of the present invention The result is that it does not swell. This is felt decisively when the fiber is dried.

다음의 실시예에 의해 본 발명은 상세하게 기술한다.The present invention is described in detail by the following examples.

[실시예 1 내지 4][Examples 1 to 4]

실시예 1 및 2 :Examples 1 and 2:

본 발명에 의한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 제법Production method of polyethylene terephthalate fiber according to the present invention

(a) 옥살레토 착화합물의 제조 및 분쇄(a) Preparation and Milling of Oxaletto Complex

K3[Al(C2O4)3]는 문헌에 기술된 방법으로 제조한다. [Inorganic Synthes isl(1939) page 36 by J. C. Ba. Iar and E. M. Jones]수득된 착화합물염을 150℃와 약 10토르에서 15시간동안 계속해서 탈수한다. 여러가지 혼합물로 수득된 시료의 분석은 K2·87[Al(C2O4)3·02]와 K3·36[Al(C2O4)3·46]사이에 있다.K 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ] is prepared by the method described in the literature. Inorganic Synthes isl (1939) page 36 by JC Ba. Iar and EM Jones] The obtained complex salts are continuously dehydrated at 150 ° C. and about 10 Torr for 15 hours. Analysis of samples obtained with different mixtures is between K 2 · 87 [Al (C 2 O 4 ) 3 · 02 ] and K 3 · 36 [Al (C 2 O 4 ) 3 · 46 ].

분쇄후 1 내지 3mm의 직경을 갖는 410g의 석영비드를 포함하는 비드 밀(PMI Model made by Draiswerke, Mannheim, 독일) 중에서 200g의 탈수된 착화합물염을 400g의 에틸렌 글리콜로 분쇄하고 분산에 있어서 가장 큰 착화합물염 입자의 직경이 약 4μm인 반면에, 대부분의 입자를 약 1μm의 크기이다.After grinding, 200 g of dehydrated complex salt in a bead mill (PMI Model made by Draiswerke, Mannheim, Germany) containing 410 g of quartz beads having a diameter of 1 to 3 mm was ground with 400 g of ethylene glycol and the largest complex in dispersion. While the salt particles have a diameter of about 4 μm, most of the particles are about 1 μm in size.

석영비드를 채를 통한 여과에 의하여 분리한 다음 200ml의 에틸렌글리콜로 헹구고 분산액을 헹군용액으로 희석한다. 2μm보다 더 큰 입자는 베셀에서 72시간동안 분산액을 방치하여서 분리된다.The quartz beads are separated by filtration through a shaker and then rinsed with 200 ml of ethylene glycol and the dispersion is diluted with a rinse solution. Particles larger than 2 μm are separated by leaving the dispersion for 72 hours in a vessel.

(b) 중축합(b) polycondensation

각각 150g과 75g의 K3[Al(C2O4)3]를 갖는 상기 희석용액 600g과 300g을 분당 30회전의 교반속도와 약 245℃의 온도에서 13.50g의 디메틸 테레프탈레이트와 1200g의 메틸렌글리콜로부터 에스테르 교환의 생성물과 함께 중축합 베셀내에 이송하고 150ppm의 징크 아세테이트를 에스테르 교환에 대한 촉매로서 사용하고 200ppm의 안티오니 트리옥사이드를 축합촉매로써 사용한다. 증류된 에틸렌 글리콜을 정제함이 없이 축합하는데 재사용할 수 있다. 중축합물은 10(실시예 1) 또는 5(실시예 2) 중량%의 K3[Al(C2O4)3]을 함유한다.600 g and 300 g of the dilute solution having 150 g and 75 g of K 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ], respectively, were added at 13.50 g of dimethyl terephthalate and 1200 g of methylene glycol at a stirring speed of 30 revolutions per minute and a temperature of about 245 ° C. Is transferred into the polycondensation vessel together with the product of transesterification from and 150 ppm zinc acetate is used as catalyst for transesterification and 200 ppm antimony trioxide is used as condensation catalyst. Distilled ethylene glycol can be reused for condensation without purification. The polycondensate contains 10 (Example 1) or 5 (Example 2) wt% K 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ].

(C) 형상(C) shape

수득된 중축합물을 통상의 방법으로 스레드하고 125℃와 60토르에서 24시간동안 탈수한다. 스레드 또는 칩을 296℃(방사 최고온도)에서 방사하여 3.0dtex의 개개섬도와 150dtexf 48의 전체섬도를 갖는 필라멘트사를 형성한다. 필라멘트사를 1 : 4.2의 비로 신장하고 계속해서 가연한다. 일광, 일광견뢰도 및 용액점도에 대한 내성에 대해 수득된 물질의 텍스타일 데이타는 통상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 것과 거의 상응하며 이것은 옥살레토 착화합물의 부가없이 상기 언급한 조건하에서 수득될 수 있다.The polycondensate obtained is threaded in the usual manner and dehydrated at 125 ° C. and 60 Torr for 24 hours. The threads or chips are spun at 296 ° C. (the highest spinning temperature) to form filament yarns with individual fineness of 3.0 dtex and total fineness of 150 dtexf 48. The filament yarns are stretched at a ratio of 1: 4.2 and continuously burned. The textile data of the materials obtained for resistance to sunlight, light fastness and solution viscosity correspond almost to those of conventional polyethylene terephthalate and can be obtained under the above-mentioned conditions without addition of oxaleto complex.

(d) 하이드로픽싱(hydrofixing)(d) hydrofixing

약 15g의 상기 물질 또는 이들로부터 제조된 편직물 및 200ml의 물을 각각의 경우에 270ml 큰 압력저항 베셀에서 140℃로 미리 가열된 Linitest 기구내에 모두 주입한다. 15분이 지난 후 베셀을 다시 제거하고 물을 유출하는 기구에 의해 5분동안 60내지 80℃로 냉각한다. 섬유물을 증유수로 헹군 후 순환하는 공기건조 캐비넷내에 100℃에서 한시간동안 예비 건조한 다음 측정하기 120℃와 1.5mb(20포트)에서 4시간동안 일정한 중량으로 건조한다.About 15 g of the material or knitted fabric prepared therefrom and 200 ml of water are in each case injected into a Linitest instrument preheated to 140 ° C. in a 270 ml large pressure resistant vessel. After 15 minutes, the vessel is removed again and cooled to 60-80 ° C. for 5 minutes by means of a water bleeding instrument. The fibers were rinsed with brine and pre-dried in a circulating air drying cabinet at 100 ° C. for 1 hour and then dried at constant temperature for 4 hours at 120 ° C. and 1.5 mb (20 ports).

[실시예 3]Example 3

비변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유의 제법(대조실시예)Preparation of Unmodified Polyethylene Terephthalate Fiber (Control Example)

비변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 대조목적으로 사용한다. 중축합과 형상은 각각 실시예 1 (b)와 (c)에 기술된 방법으로 수행한다.Unmodified polyethylene terephthalate fibers are used for control purposes. Polycondensation and shape are performed by the method described in Example 1 (b) and (c), respectively.

[실시예 4]Example 4

디메틸포름아미드에 의해 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 제법(대조실시예)Preparation of Polyethylene Terephthalate Modified by Dimethylformamide (Control Example)

H. D. Weigmann et al(loc. cit)에 의해 기술된 방법에 의해 디메틸포름아미드로 처리하여 변형되어진 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 대조목적으로 또한 사용한다. 시료를 장력없이 140℃에서 2분동안 디메틸포름아미드로 처리하고 계속해서 물(100℃에서 15분동안)을 사용하여 용매로부터 제거한 다음 공기중에 건조시킨다. 본 발명자는 건조온도를 명시하지 않았으나 물질은 (a) 20℃와 (b) 100℃에서 건조된다.Polyethylene terephthalate fibers modified by treatment with dimethylformamide by the method described by H. D. Weigmann et al (loc. Cit) are also used for control purposes. The sample is treated with dimethylformamide for 2 minutes at 140 ° C. without tension, then removed from the solvent with water (15 minutes at 100 ° C.) and dried in air. We do not specify a drying temperature but the material is dried at (a) 20 ° C and (b) 100 ° C.

상기 기술된 본 발명에 의한 섬유의 구공성과 친수성성질은 다음 표(표 1)에 기술하였으며 또한 상기 예시된 대조섬유에 대한 것을 삽입하였다.The porosity and hydrophilic properties of the fibers according to the invention described above are described in the following table (Table 1) and also inserted for the control fibers exemplified above.

측정방법은 다음 표 1에서 중요한 것으로 예시하였다. 참조는 명세서와 문헌에 의해 만들며 또한 이들 측정방법을 수행하는 방법에 대해서는 모두 표준치로 기술하였다.The measurement method is illustrated as important in Table 1 below. Reference is made to the specification and literature, and all methods of performing these measurement methods are described by standard values.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00014
Figure kpo00014

Figure kpo00015
Figure kpo00015

[실시예 5-15]Example 5-15

다음의 실시예들은 친수성 폴리에틸렌 테레프탈레이트섬유, 폴리부틸렌 테레프탈레이트섬유 및 테레프탈린산/이소프로탈린산과 에틸렌글리콜과 같은 테레프탈린산/아디핀산, 테레프탈린산/아제릭산으로부터 코폴리에스테르 섬유의 제조에 관한 것이다. 신장도 호모- 또는 코-폴리에스테르 필라멘트로 구성된 플랫트 편직물을 사용한다. 하이드로픽싱처리는 140℃에서 15분 동안 기구에서 수행한다. 사용된 호모- 및 코-폴리에스테르 조성물은 다음표 2에 예시하였다. 즉 이것은 중합체 조성물내에 이들의 함량과 마찬가지로 중합체, 옥살레토착화합물 및 40℃와 92% 습도에서 측정한 습윤흡수력이다. 비변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와, 테레프탈린산, 아젤린산 및 에틸렌글리콜로 구성된 비변형의 코폴리에스테르 섬유의 습윤흡수력은 대비로 주어졌다.The following examples relate to the preparation of copolyester fibers from hydrophilic polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers and terephthalic acid / adipic acid, such as terephthalic acid / isophthalic acid and ethylene glycol, terephthalic acid / azeric acid . Elongation also uses flat knit fabrics composed of homo- or co-polyester filaments. Hydrofixing is performed in the instrument at 140 ° C. for 15 minutes. The homo- and co-polyester compositions used are illustrated in Table 2 below. This is the same as their content in the polymer composition, the polymer, the oxaleto complex and the wet absorption capacity measured at 40 ° C. and 92% humidity. The wet absorbency of the unmodified polyethylene terephthalate fibers and the unmodified copolyester fibers composed of terephthalic acid, azelinic acid and ethylene glycol were given in contrast.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00016
Figure kpo00016

Figure kpo00017
Figure kpo00017

Figure kpo00018
Figure kpo00018

Claims (1)

다음 일반식과 상응하는 하나이상의 옥살레토 착화합물의 1 내지 20중량%를 함유하는 폴리에스테르 조성물을 방사하고, 생성한 필라멘트를 신장하고, 함수(含水)존재하에 생성한 필라멘트를 90내지 170℃로 하이드로픽싱(hydrofixing)함을 특징으로 하는 친수성 폴리에스테르섬유의 제조방법Spinning a polyester composition containing 1 to 20% by weight of at least one oxaletto complex corresponding to the following general formula, elongating the resulting filament, hydrofixing the produced filament in the presence of water to 90 to 170 ℃ Process for producing hydrophilic polyester fiber characterized in that (hydrofixing) Mn(Z(C2O4)m]M n (Z (C 2 O 4 ) m ] 상기에서 M은 하나이상의 다음의 이온을 나타내며, (Li, Na, K, Rb, Cs또는 NH4)Wherein M represents one or more of the following ions, (L i , N a , K, R b , C s or NH 4 ) Z는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zr, Hf, Ce, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, B, Al, Ga, In, Sn, Pb및 Sb로부터 선택된 하나 이상의 착화합물 형성 중심원자를 나타내며, n은
Figure kpo00019
1,
Figure kpo00020
2,
Figure kpo00021
3, 또는
Figure kpo00022
4를 나타내며, m은
Figure kpo00023
2,
Figure kpo00024
3, 또는
Figure kpo00025
4를 나타낸다.
Z is M g , C a , S r , B a , Z r , H f , C e , V, C r , M n , F e , C o , N i , C u , Z n , C d , B At least one complex forming center atom selected from Al, G a , In, S n , P b and S b , where n is
Figure kpo00019
One,
Figure kpo00020
2,
Figure kpo00021
3, or
Figure kpo00022
4, m is
Figure kpo00023
2,
Figure kpo00024
3, or
Figure kpo00025
4 is shown.
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