KR840000347B1 - 양모와 같은 촉감을 갖는 자체권축사의 제조방법 - Google Patents

양모와 같은 촉감을 갖는 자체권축사의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

양모와 같은 촉감을 갖는 자체권축사의 제조방법
제1도는 방사구금 오리피스의 수직단면도.
제2도는 제1도의 오리피스를 올려다본 저부(底部) 평면도.
제3도는 본 발명의 특성에 의거한 원칙을 설명하는데에 사용하고 수축율 대 방사속도의 그래프.
제4도는 본 발명의 특성에 따른 필라멘트의 절단면도.
제5도는 본 발명의 특성에 따른 제1도의 방사금구에서 나온 용융류의 측면도.
제6도는 본 발명의 특성에 따른 대표적인 필라멘트를 따라 데니어의 변화를 설명하는 그래프.
제7도는 본 발명의 특성에 따른 제5도에서 설명한 대표적인 복합 방사구금 오리피스에 대한 변동분포를 설명하는 그래프.
본 발명은 합성섬유사를 용융방사하는 기술과 이를 제조하는 방법에 관한 것이며, 특히 양모와 같은 촉감을 지니며 벌크성이 풍부한 실에 관한 것이다.
수축율이 상이한 필라멘트를 결합하여 실로 만든 다음, 수축시켜서 길이가 더 긴 필라멘트가 실에서 루우프상으로 돌출하도록 하여 어느 정도 벌크성이 있는 실을 제조하는 방법은 공지된 것이다. 리이즈의 미합중국 특허 제3,444,681호에 기재된 바와 같이 상이한 폴리머로부터 필라멘트를 방사하므로써 이와 같은 실을 제조할 수 있거나, 또는 몇몇 특허에 나타낸 바와 같이 통상의 폴리머로부터 단면의 상이한 필라멘트를 방사하므로써 제조할 수 있다. 이와 같은 공지의 실은 대개 벌크성이 풍부하지 않으며, 이와 같은 실로 제직한 직물의 촉감은 모직물과 유사하지 않고 가볍게 만졌을때 처음에는 부드럽고 곱슬곱슬한 촉감이 압착되어 더욱 딱딱하게 느껴진다.
본 발명은 상기한 기술의 결점을 피하여 신규하고 유용한 제조방법 및 개선된 실 제품을 제공한다.
본 발명의 중요한 특성은 제1형(type)의 필라멘트와 제2형의 필라멘트로 이루어진 자체권축사의 제조방법을 제공하는데 있다. 본 제조방법에서는 상이한 속도로 진행하는 제1 및 제2의 개개의 섬유형성 분자량 용융 폴리머류를 생성하고, 상기 개개의 류를 나란히 집속하여 결합류를 형성하고, 상기 결합류를 냉각시켜 복합필라멘트를 형성함으로써 제1형의 필라멘트를 방사하고 ; 소정의 통상적인 방사속도에서 상기의 복합필라멘트보다 수축율이 작은 필라멘트를 제공하도록 선택된 오리피스에서 제3의 섬유형성분자량의 용융폴리머를 압출하고 상기 제3의 류를 냉각시켜 필라멘트로 함으로써 제2형의 필라멘트를 방사하고 ; 2200m/min를 초과하는 소정의 통상적인 방사속도에서 상기 류로부터 필라멘트를 취출하고, 이들 필라멘트를 결합하여 실로 만드는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특성에 있어서, 각각의 용융 폴리머류는 폴리에스테르 폴리머류이다.
본 발명의 다른 특성에 있어서, 실의 수축율이 20% 이하이도록 방사속도를 선택한다.
본 발명의 다른 특성에 있어서, 실의 수축율이 8% 이하이도록 방사속도를 선택한다.
본 발명의 또 하나의 주요한 특성에 있어서, 제1류(class) 필라멘트와 제2류 필라멘트로 이루어진 복합필라멘트사를 제공하는데, 여기에서 제1류 필라멘트의 각각은 데니어 주기변동(periodic variation in denier)이 평균치의 약 ±15% 이상이고 잠재권축(latent crimp)을 갖고 있으며, 제2류 필라멘트의 각각은 수축율이 제1류 필라멘트의 수축율보다 작다.
본 발명의 다른 특성에 있어서, 제2류 필라멘트 각각의 데니어는 제1류 필라멘트의 평균데니어보다 크다.
본 발명의 또 하나의 주요한 특성에 있어서, 제1류 필라멘트와 제2류 필라멘트로 이루어진 복합필라멘트사를 제공하는데, 여기에서 제1류 필라멘트의 각각은 데니어 주기변동이 평균치의 약 15% 이상이고 현재권축(developed crimp)을 가지며, 제2류 필라멘트 각각은 제1류 필라멘트보다 길기 때문에 실에서 루우프상으로 돌출한다.
본 발명의 다른 특성에 있어서, 제2류 필라멘트 각각의 데니어는 제1류 필라멘트의 평균데니어보다 크다.
본 발명의 이들 특성 및 다른 특성은 첨부한 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명에서 부분적으로 뚜렷해진다.
본 발명은 폴리에스테르 폴리머를 사용하여 본 발명을 구체적으로 예시하지만, 이로써 보편적으로 용융방사 가능한 모든 폴리머류에 본 발명의 특성을 적용할 수 있게 됨을 이해하게 된다. 본 발명에서 사용하는 "폴리에스테르"란 이가(二價)알코올을 테레프탈산과 반응시켜서 형성할 수 있는 적어도 85중량%의 섬유형성 폴리머를 의미한다. 폴리에스테르는 에틸렌글리콜을 테레프탈산으로 직접 에스테르화하거나, 또는 에틸렌글리콜 및 디메틸테레프탈레이트간의 에스테르 교환반응으로 형성된다.
제1도 및 제2도는 방사구금 디자인의 바람직한 실시양태를 예시하는데 이는 본 발명에 따르는 제1형의 필라멘트를 수득하기 위해 사용할 수 있다. 방사구금은 방사구금 플레이트 22의 상부면 21에 형성된 큰카운터보어(counterbore) 20을 포함한다. 작은 카운터보어 24는 큰 카운터보어 20의 저부(底部) 한쪽에 형성된다. 큰 모세관 26과 작은 카운터보어 24의 반대쪽에서 큰 카운터보어 20의 저부로부터 뻗어나오며 플레이트 22의 저부면 28과 큰 카운터보어 20의 저부를 연결한다. 작은 모세관 30은 저부면 28과 카운터보어 24의 저부를 연결한다. 모세관 26 및 30은 수직에서 각각 4°경사져 있으며, 8°의 각을 이루고 있다. 카운터보어 20의 직경은 0.113inch(2.87mm)인 반면에 카운터보어 24의 직경은 0.052inch(1.32mm)이다.
모세관 26의 직경은 0.016inch(0.406mm), 길이는 0.146inch(3.71mm)인 반면에 모세관 30의 직경은 0.009inch(0.229mm), 길이는 0.032inch(0.813mm)이다. 랜드(land) 32는 용융 폴리머류가 저부면 28에서 빠져 나올때 모세관 26 및 30을 분리하여, 폭은 0.0043inch(0.109mm)이다. 플레이트 22의 두께는 0.554inch(14.07mm)이다. 모세관 26 및 30, 카운터보어 20 및 24는 이후에서 더욱 특별하게 기술하는 바와 같이 본 발명에 따라 신규하며 유용한 각종 필라멘트를 방사하기 위한 복합오리피스를 구성한다.
제3도는 두가지의 예시적인 제트연신의 경우에 대하여 방사속도에 따라 폴리에스테르 필라멘트의 수축율이 어떻게 변하는가를 나타내는 그래프이다. 점곡선은 직경이 0.063inch(1.6mm)인 방사구금 모세관을 사용하여 150데니어의 텍스쳐드 가공사를 생산하기 위해 가연(false-twist) 연신-텍스쳐드 가공될 필라멘트 34가닥을 연속적으로 방사할때 수축율이 65%(방사속도 3400ypm ; 3100mpm)에서 5%(방사속도 5000ypm ; 4500mpm)로 떨어지는 것을 나타낸다. 실곡선은 직경이 0.015inch(0.38mm)인 방사구금 모세관을 사용하여 150데니어의 텍스쳐드 가공사를 생산하기 위해 가연 연신-텍스쳐드 가공될 필라멘트 34가닥을 연속적으로 유사하게 방사할때 고속도에서 수축율이 떨어짐을 나타낸다. 직경이 상이한 모세관을 사용하므로써 상기에서 예시한 곡선의 왼쪽과 오른쪽 사이에 하나의 곡선군(曲線群)이 생긴다. 폴리머 토출량을 변화시키므로써 곡선을 또한 이동시킬 수 있다(소정의 모세관 직경에 대하여). 바꿔말하면 제트연신을 변화시켜서 곡선을 이동시킬 수 있는데, 여기에서 제트연신이란 모세관내의 용융폴리머 평균속도에 대한 고화직후의 실의 속도비이다. 단일 폴리머로 복합필라멘트를 방사하기 위해 복합오리피스가 제공되며, 이때 복합필라멘트의 한쪽은 다른쪽보다 수축율이 더 높다. 이것은 개개의 모세관이 상이한 제트연신을 행하도록 선택하고, 또한 개개의 용융 폴리머중의 하나로부터 냉각된 개개의 필라멘트의 수축율은 개개의 용융 폴리머류중의 다른 것으로부터 냉각된 개개의 필라멘트의 수축율보다 적어도 10% 포인트 높은 범위내에 있도록 방사속도를 선택함으로서 달성된다. 제3도에서 예시한 방사조건하에 5000yards/min의 방사속도에서 개개의 용융 폴리머류의 수축율은 약 25% 포인트 차이가 난다. 이들 용융류를 나란히 배치 결합시킴으로써 권축을 발현하기 위해 연신을 하지 않고도 필라멘트는 방적사처럼 높은 권축이 이루어진다.
이와 같은 결합은 제1도에 나타낸 것과 유사하게 디자인된 방사구금을 사용하여 행할 수 있거나, 또는 저부면 28에서 용융 폴리머류가 빠져나올때, 또는 바로 직전에 두 용융 폴리머류를 합병하는 방사구금을 사용하여 행할 수 있다. 하여튼간에, 두 용융 폴리머류는 본 발명의 특성에 따라 실질적으로 방사구금 표면과 일치하여 합병된다.
모세관에서 개개의 용융폴리머류의 하나의 속도가 다른 용융 폴리머류 속도의 2 내지 7배(바람직하게는 3.5 내지 5.5배)이도록 방사구금을 디자인하는 것이 바람직하다. 더욱 유리한 것은 두 용융 폴리머류 중 더 빠른 것의 절단면이 느린 것보다 작을때 수득되며, 특히 권축도 및 방사안정성에서 유리하다. 복합필라멘트의 수축율이 30% 미만이 되도록 방사속도를 택할때 생산성은 중가하며, 수축율이 10% 미만일 때 생산성은 최대가 된다.
어떤 류(class)의 용융방사 가능한 폴리머에도 적용할 수 있는 본 발명의 또 다른 특성은 용융폴리머류가 방사구금 밖에서 교차하는 방사구금을 사용하므로써 이루어질 수도 있다. 특정한 예로서, 상기에서 특정적으로 기술한 바와 같이 복합오리피스가 34개 있는 방사구금을 통하여 290℃에서 통상의 섬유 분자량의 용융 폴리에스테르 폴리머를 토출한다. 5200yards/min의 방사속도에서 평균 4데니어/필라멘트를 생산하기 위해 폴리머 토출량을 조정하고, 용융 폴리머류를 교차직전 냉각공기를 사용하여 필라멘트로 냉각시킨다.
이와 같은 방사조건하에 제5도에서 예시한 바와 같이 두드러진 현상이 발생한다. 방사구금 구조의 형태때문에 작은 모세관 30을 통해 흐르는 폴리머의 속도는 큰 모세관을 통해 흐르는 속도보다 빠르다. 각각의 복합오리피스에서 나오는 한쌍의 용융폴리머류의 속도와 운동량 및 방사구금 밖에서 집속되는 용융 폴리머류의 각도는 각각의 작고 빠른 용융폴리머류 36이 관련된 긴 용융 폴리머류와 함깨 연속적인 접점 38사이에서 앞뒤로 구불구불한 루우프를 형성시키는 반면, 느린 용융 폴리머류 34는 쌍을 이룬 용융 폴리머류와 첫 접점 다음에서 실질적으로 직선으로 움직이게 한다. 이 움직임은 방사구금 표면 28의 아래에서 용융 폴리머류에 직접 스트로보스코프광(stroboscopic light)을 조사(照射)하여 쉽게 관찰할 수 있다.
용융 폴리머류가 방사구금으로부터 가속되어 취출되면 느린 용융 폴리머류는 접점 38 사이에서 세화(細化)되고, 빠른 용융 폴리머류의 루우프는 빠른 용융 폴리머류가 느린 용융 폴리머류와 연속적으로 접촉할때까지 펴진다. 느린 용융 폴리머류는 첫 접점에서 보다 그 사이에서 더욱 세화되며, 그 결과 결합류의 절단면은 이 접점 사이의 부분에서보다 첫 접점에서 더 크다. 이 결과로 결합류는 교차 냉각공기에 의해 필라멘트 40으로 고화될때까지 어느 정도 더 세화된다.
각각의 고화된 필라멘트 40의 절단면은 비원형(non-round)이고 길이를 따라서 반복적으로 변하며, 저장력하에 가열한 후에는 필라멘트에는 S꼬임 및 Z꼬임이 나선형으로 감긴 부분인 가변성 피치(pitch)가 생기며, 절단면이 작은 부분에서보다 절단면이 큰 부분에서 감긴 부분은 조금 느슨하게 감겨진다. 제6도에서 예시한 바와 같이, 상기의 방사조건을 사용할때, 비록 방사조건과 방사구금 통로의 형태를 변경하므로써 필라멘트의 절단면을 변화시킬 수 있을지라도 필라멘트의 절단면은 미터당 약 1회의 반복율로 변한다.
복합오리피스, 방사구금 지역간의 온도차, 각 쌍의 용융 폴리머류에 대한 정확하고 동일한 처리로부터 발생하는 편차등의 사소한 차이로 인해, 복합오리피스 방사구금은 용융 폴리머류와 필라멘트간에 어느 정도 상이한 반복율을 전형적으로 제공한다. 이의 예는 제7도에 나타냈는데, 여기에서 방사구금 표면 바로 아래에서 스트로보스코프광을 이용, 결합류를 조사(調査)한 결과, 여러가지 오리피스가 어느 정도 상이한 반복율을 생성함을 보여주고 있다. 수득한 복합필라멘트사에서, 필라멘트의 절단면은 비원형이고 필라멘트의 길이를 따라 ±10% 이상 변하며, S꼬임 및 Z꼬임이 나선형으로 권축된 부분에 번갈아 나타나며, 절단면에서의 변화는 필라멘트에서 필라멘트까지 상(phase)을 벗어나며, 나선상으로 권축된 부분도 필라멘트에서 필라멘트까지 상을 벗어난다.
특정효과를 얻기 위해서는, 절단면에서 필라멘트가 길이를 따라 ±25%(바람직하게는 ±30%)이상 반복적으로 변하는 것이 유리하다. 이 효과는 특히 실의 우스터 불균제도(Uster unevenness)가 적어도 2.5%U일때 뚜렷해진다. 우스터 측정은 적분기(integrator) ITG-101이 부착된 우스터균제도 시험기 모델-C를 사용하여 실시한다. 실의 속도는 182.8m/min(200ypm)이며, 서비스 셀렉터(service selector)는 통상의 위치에 두고, 감도(sensitivity) 셀렉터는 12.5%까지 설정한다. 샘플을 5분 동안 가동한후, %U를 적분기에서 판독한다.
이 파라그랩에 나타낸 방법으로 수축율을 결정한다. 일반적으로 말하면, 0.1g/denier의 장력을 걸면서 샘플용 실의 초기실이 L0를 정한다. 실에 0.1g/denier의 장력을 걸어 120℃의 오븐에 5분 동안 둔다. 실을 오븐에서 꺼내고 다시 0.1g/denier의 장력을 걸어 이때의 길이를 L2로 정한다. 수축율은
Figure kpo00001
이다.
소정의 통상적인 방사속도에서 제1류 필라멘트의 수축율이 제2류의 필라멘트보다 높도록 선택된 방사구금 오리피스에서 제2류의 필라멘트를 방사할 수 있다.
특정예로서, 의류용 사(textile apparel yarn) 용도의 통상적인 분자량의 용융폴리에틸렌 테레프탈레이트폴리머를 두개의 방사구금을 통하여 동시에 압출하는데, 하나는 상기에서 기술한 바와 같이 복합오리피스 34개를 포함하며, 다른 하나는 직경이 0.009inch(0.229mm)인 원형 오리피스 34개를 포함한다. 압출속도는 권취 또는 방사속도 5600ypm(약 5100m/min)에서 34개 필라멘트의 각각의 수득류의 데니어가 77이도록 선택한다. 68개의 용융류를 교차 직진 공기를 사용하여 필라멘트로 냉각시키고, 68개의 필라멘트를 통상적인 사속(yarn bundle)으로 집속하여 5600ypm에서 154데니어의 실로 권취한다.
장력을 약하게 걸면서 실을 150℃에서 가열하여 제1류의 필라멘트에 있는 잠재권축을 발현시키고 두필라멘트류간의 수축율 차이를 발현시킨다. 따로따로 모은 제1류 필라멘트의 수축율은 10.6%이며, 반면에 제2류 필라멘트의 수축율은 4.5%이다. 결합사의 수축율은 6.3%이다. 제1류 필라멘트의 데니어 주기변동은 대략 1데니어 내지 4데니어이며, 반면에 제2류 필라멘트는 사속(
Figure kpo00002
束)에서 비교적 큰 루우프로 돌출한다.
양모와 같은 촉감을 더욱 더 발현시키기 위해서는, 제2류 필라멘트의 필라멘트당 데니어를 증가시킬 수 있으며, 특히 그 범위는 5 내지 9dpf(denier per filament)가 적합하다.

Claims (1)

  1. 제1형 및 제2형의 필라멘트로 이루어진 자체권축사의 제조방법에 있어서, 상이한 속도로 진행하는 제1및 제2의 개개의 섬유형성 분자량의 용융 폴리머류를 생성하고, 상기 개개의 류를 나란히 집속하여 결합류를 형성하고, 상기 결합류를 냉각시켜 복합필라멘트를 형성함으로써 상기의 제1형 필라멘트를 방사하고 ; 소정의 통상적인 방사속도에서 상기의 복합필라멘트보다 수축율이 작은 필라멘트를 제공하도록 선택된 오리피스에서 제3의 섬유형성 분자량의 용융 폴리머류를 압출하고, 상기 제3의 류를 냉각시켜 필라멘트로 함으로써 상기 제2형의 필라멘트를 방사하며 ; 2200m/min를 초과하는 소정의 통상적인 방사속도에서 상기의 류로부터 필라멘트를 취출하고, 상기 필라멘트를 결합하여 실로 만드는 것을 특징으로 하는 자체권축사의 제조방법.
KR7903383A 1978-10-02 1979-09-29 양모와 같은 촉감을 갖는 자체권축사의 제조방법 KR840000347B1 (ko)

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