KR870001338B1 - Hygroscopic synthetic fiber's making method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중공사의 표면과 내부에 섬유의 길이 방향으로 피브릴(Fibril)상의 공극이 겹겹으로 형성되어 있고 섬유의 내부에는 미세한 피브릴상 공극이 망상구조로 형성되어 있으면서 섬유내부의 중공부분과 연통되어 있는 흡습성 함성섬유의 제조방법에 관한 것이다.According to the present invention, fibril-like pores are formed on the surface and inside of the hollow fiber in the longitudinal direction of the fiber, and fine fibrillary pores are formed in the network structure while communicating with the hollow part inside the fiber. It relates to a method for producing a hygroscopic soluble fiber.
종래의 방법중 1) 일본특허공고 소 55-76106호는 불활성 무기 입자를 함유한 중공사를 제조한 다음 알카리 감량법으로 금속무기입자를 제거하는 방법과, 2) 불활성금속무기입자를 함유하고 에틸렌테레프탈레이트기가 70몰 % 이상으로 된 PET 섬유를 알카리 감량처리하는 미세다공성 섬유의 제조방법과, 3) PET 공중함물에 공포(空泡) 형성능을 가진 미립자를 함유시켜서 섬유표면에 분화구상의 공극과 섬유내부에 공포상 미세공을 형성시키는 중공사의 제조방법들이 알려져 있다.1) Japanese Patent Publication No. 55-76106 discloses a method for preparing hollow fiber containing inert inorganic particles, and then removing metal inorganic particles by alkali reduction method, and 2) containing inert metal inorganic particles and containing ethylene tere Method for producing microporous fibers for alkali reduction of PET fibers having a phthalate group of 70 mol% or more, and 3) the pores of the crater and the inside of the fiber on the fiber surface by containing fine particles having a fear forming ability in the PET air-containing material. There are known methods for producing hollow yarns to form fear micropores in the.
그런데 위 공지방법중 1)의 방법은 가장 간단한 방법이기는 하나 흡습사의 기능을 발휘할 수 없었으며, 이것은 단지 섬유표면에 별도의 흡습가공을 해주므로서 섬유에 친수성을 부여시키는 정도에 불과하였으며, 2)의 방법은 1)의 방법보다는 약간 기술적으로 향상되었지만 섬유의 물리적 기능이 더욱 취약해지는 문제점이 있었으며, 3)의 방법은 근본적인 흡습사라고는 할 수 없고 별도의 친수성물질의 단량체를 그래프트중합시켜야만 흡습성 효과가 향상되는 결점이 있을 뿐만 아니라 섬유의 물리적 특성이 너무 취약해져서 단독으로는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.However, the method of 1) of the above known method was the simplest method, but could not exhibit the function of the hygroscopic yarn, and this was merely a degree of giving hydrophilicity to the fiber by providing a separate hygroscopic processing on the fiber surface. The method of is slightly technically improved than the method of 1), but the physical function of the fiber is more weak.The method of 3) is not a fundamental hygroscopic yarn, and the hygroscopic effect is required only by graft polymerization of a monomer of a separate hydrophilic material. Not only is there an improvement in defects, but the physical properties of the fiber are so weak that there is a problem that cannot be used alone.
본 발명은 종래의 흡습성 섬유가 가지고 있었던 상술한 바와같은 결점을 해결하고 흡수성과 수분의 방산성이 개선되고 포수율이 높고 건조감이 있으며 보온성이 우수한 고흡습성 합성섬유를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention aims to solve the above-described drawbacks of the conventional hygroscopic fibers and to provide a high hygroscopic synthetic fiber having improved water absorption and water dissipation, high catch ratio, dryness and excellent heat retention.
본 발명의 다른 목적은 높은 흡습성과 함께 합성섬유 특유의 물리적 및 기계적 특성을 그대로 유지시켜주는 흡습성 합성섬유의 제조방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing hygroscopic synthetic fiber which maintains the physical and mechanical properties peculiar to synthetic fiber with high hygroscopicity.
본 발명은 용제에 의한 용해성이 완전히 다르면서 상용성이 어느 정도 있는 2 종의 열가소성 수지를 별도의 사출기에서 용융시킨 다음 각각 다른 통로를 통해서 구금장치로 공급한다.In the present invention, two kinds of thermoplastic resins having completely different solubility by solvent and some degree of compatibility are melted in separate injection molding machines and then supplied to the detention apparatus through different passages.
구금장치로 공급된 2성분의 용응된 열가소성 수지는 2 성분을 교호로 혼합-분산-혼합시켜주는 분배판을 연속적으로 통과하면서 불균일한 2 성분 multi-core형으로 형성된다.The two-component melted thermoplastic resin supplied to the detention apparatus is formed into a non-uniform two-component multi-core type while continuously passing through a distribution plate which alternately mixes-disperses-mixes the two components.
이렇게 형성된 2 성분 혼합용융액을 중공형 구금을 통하여 토출시켜서 중공사를 제조하고 연신한 다음 2 성분중 용해성 성분을 용제로 추출 제거하는 것으로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The two-component mixed melt thus formed is discharged through a hollow mold to prepare hollow fibers, then stretched and then extract and remove the soluble components in the two components with a solvent.
가) 용제에 의한 용해성이 완전히 다르면서, 상용성이 어느 정도 있는 2 종의 열가소성 수지중, 1 성분은 섬유형성능을 가지면서 소수성이며, 공지의 용융방사 방법에 의하여 섬유상으로 형성될 수 있는 폴리아미드, 폴리에스테르게, 폴리올레핀계 및 불소화 폴리올레핀계 수지이고, 다른 성분은 용제에 의한 용해성이 우수하면서 공지의 용융방사 능력이 있는 폴리올레핀계, 불소화 폴리올레핀계, 폴리아세탈계 및 공중합한 비닐계 또는 폴리에스테르계 수지인바, 본 발명에서는 섬유형성 수지르서 폴리에스테르를, 용해성분으로는 폴리스틸렌, 폴리에틸렌 및 공중합한 폴리에스테르계 수지를 사용하였다.(A) Polyamide which can be formed into a fibrous form by a known melt spinning method while the solubility by a solvent is completely different, and one component is hydrophobic and has fiber formation ability among two kinds of thermoplastic resins with some compatibility. , Polyester crab, polyolefin-based and fluorinated polyolefin-based resin, and other components are polyolefin-based, fluorinated polyolefin-based, polyacetal-based and copolymerized vinyl- or polyester-based which have excellent solubility by solvent and have known melt spinning ability. In the present invention, polyester is used as the fiber-forming resin, and polystyrene, polyethylene, and copolymerized polyester resin are used as the dissolving component.
즉 페놀과 테트라크롤에탄의 등량 혼합액중, 30℃에서 측정한 극한점도가 0.65인 폴리에스테르 수지와, 상기의 용해성분중 1 성분을 선택하여 각각 별도의 사출기에서 용융하여, 구금장치로 공급시킨다.In other words, a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.65 measured at 30 ° C. and one of the above dissolved components in an equivalent mixture of phenol and tetracroethane are selected and melted in a separate injection molding machine, and fed to the detention apparatus.
나) 구금장치에 공극된 섬유성분과 용해성분과의 비는 99 : 1-35 : 65까지 매우 광범위하나, 섬유의 물리적인 특성과 흡수성능과의 상관관계를 고려하여 용해성분의 비율을 50% 이하 10% 이상으로 하는 것이 바람직하다.B) The ratio of the fiber component dissolved in the detention apparatus to the dissolved component is very wide ranging from 99: 1-35: 65, but the ratio of dissolved component is less than 50% in consideration of the correlation between the physical properties and the absorbent performance of the fiber. It is preferable to set it as 10% or more.
구금장치로 유입된 2 종의 성분은 제 1 단의 분사판에서 각각 별도로 위치하면서 각각의 위치에서 유출공을 통하여 다음의 집속판으로 공급된다.The two kinds of components introduced into the detention apparatus are respectively positioned separately in the injection plate of the first stage and are supplied to the next focusing plate through the outlet hole at each position.
이때 접속판에서는 성분비가 많은 성분 즉 섬유성분이 Sheath 성분이 되며, 성분비가 낮은 성분인 용해성분이 core 성분으로 되면서 multi-core상의 2 성분 혼합액을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 2 성분 혼합액을 바로 구금을 통해서 토출을 시키거나 더 많은 피브릴상 core 성분을 얻기 위해서, 다시 분배판을 통해 분사판으로 보낸 다음 집속판에서 피브릴상 core 성분갯수를 늘린 후 방사공을 통하여 토출시켜도 된다. 이와같이 형성된 섬유단면내의 피브릴상 core 성분 갯수는, 1 차 집속판에서는 1 차 분사판의 한 유니트내에 있는 Core 성분이 집속판으로 빠져나오는 구멍의 갯수와 동일한 정도이나 2차 집속판에서 형성되는 Core 성분의 갯수는 2 차 분산판의 한 유니트내에 있는 구멍수의 배로 된다.At this time, in the connecting plate, a component having a high component ratio, that is, a fiber component, becomes a sheath component, and a dissolving component having a low component ratio becomes a core component, thereby forming a multi-core bicomponent mixture solution. In order to discharge the two-component mixture thus formed immediately through detention or to obtain more fibrillated core components, the bicomponent mixture is sent to the injection plate again through a distribution plate, and then the number of fibril core components is increased in the focusing plate, and then the spinneret is discharged. You may discharge through. The number of fibrillated core components in the fiber section thus formed is about the same as the number of holes through which the core component in one unit of the primary jet plate exits the focus plate in the primary focusing plate, but the core formed in the secondary focusing plate. The number of components is multiplied by the number of holes in one unit of the secondary dispersion plate.
따라서 분산-혼합-분산-혼합되는 동안 Core 성분의 갯수는 na×bc(n : Core 성분갯수, a : 1차 집속판에서 형성되는 Core 성분의 수, b : 2차 분산판내의 한 유니트에 뚫어진 구멍수, C : 2차 이후 분산판 갯수)이 된다.Therefore, the number of Core components during dispersion-mixing-dispersion-mixing is n a × b c (n: number of core components, a: number of core components formed in the primary focusing plate, b: number of holes drilled in one unit in the secondary dispersion plate, C: number of dispersion plates after the secondary) .
Multi-Core상으로 혼합된 2 성분 용융액은 특수하게 설계된 중공사 제조용 구금을 통하여 토출된다.The two-component melt mixed on the Multi-Core is discharged through a specially designed hollow fiber manufacturing die.
다) 구금에서 토출된 2 성분 복합섬유는 권취속도 1000-1500m/분로 미연신사를 제조한 후 연신하거나, 권취속도 2,500-4,000m/분으로 권취한 고배향 저결정성의 미연신사를 연신과 동시에 가연가공하여 필리멘트사 또는 필라멘트 가공사로 사용하거나, 공지의 스테이플 제조기술로 스테이플을 만든 다음, 방적하여, 방적사로서 사용할 수 있다.C) The two-component composite fibers discharged from the detention can be stretched after manufacturing undrawn yarn at a winding speed of 1000-1500 m / min, or at the same time as a high orientation low crystalline undrawn yarn wound at a winding speed of 2,500-4,000 m / min. It can be processed and used as a filament yarn or a filament processed yarn, or a staple can be made by a known staple manufacturing technique, and then spun and used as a spun yarn.
이와같이 제조된 실을 용해성 성분의 용제에서 용해서 성분을 용해 제거하면, 고 흡습성의 합성섬유가 형성되나, 후 공정에서의 조업성을 향상시키기 위하여 직편물 상태에서, 용해성분을 제기하는 것이 더욱 바람직하다.When the yarn thus prepared is dissolved in a solvent of a soluble component to dissolve and remove the component, a highly hygroscopic synthetic fiber is formed, but it is more preferable to raise the dissolved component in a woven fabric in order to improve the operability in a subsequent process. Do.
라) 흡습성 합성섬유가 숭고성과 신축성을 갖도록 하기 위하여 가연가공을 실시하는 것이 바람직하며 가연가공의 목적은 숭고성 부여가 첫째 목적으로서 사와 사간의 공간이 확대됨으로서 수분의 이동이 원활하며 피부의 수분과 사간의 접촉면적을 크게 하여 흡수력을 향상시키면서 직물의 벌키성 때문에 공기층이 증가되어 직물의 보온성이 증대된다.D) It is preferable to perform the combustible processing in order to make the hygroscopic synthetic fiber to have a sublimeness and elasticity.The purpose of the combustible processing is the first purpose of granting the sublime property, so that the space between the sand and the sand is enlarged, so that the water can move smoothly, Increasing the contact area to improve the absorbency while increasing the air layer due to the bulkiness of the fabric to increase the insulation of the fabric.
또한 신축성의 증가에 의해 바람직한 기능소재로서 효능이 커지게 된다.In addition, the efficacy is increased as a desirable functional material by the increase in elasticity.
때문에 가연가공의 조건은 매우 광범위하나 흡수성능면에서 건열 히이터의 온도는 공급하는 섬유의 승온 결점화 정점온도 이상에서부터 사조가 융착되거나 취약화되지 않는 정도의 고온 범위까지 적합하며 폴리에스테르계 섬유일 경우 160℃ 이상이면 유효하다.Because of the wide range of combustible processing conditions, in terms of absorption performance, the temperature of the dry heat heater is suitable for the temperature range above the temperature rise defect of the supplying fiber to the high temperature range where the thread is not fused or weakened. It is effective if it is 160 degreeC or more.
한편 가연가공시의 꼬임수는 사절이 다발하고 과도한 2 중연이 발생하지 않도록 조절하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is desirable to control the number of twists during the flamming process so that the number of trimmings is excessive and excessive double smoke does not occur.
마) 상기의 흡습성 가공사를 단독으로 위편 도는 경편으로 제편하거나 방적사를 이용한 직물로 하거나 가공사-방적사를 교연하거나 교직하거나, 2 중직으로 할 수 있으며, 혼섬하는 등 다양한 직편물을 제조할 수 있으며, 직편물의 조직에 따라서, 포수율이 변하게 된다. 이는 조직에 따른 실과 실간의 구조의 변화로서 고려할 수 있다.E) The above hygroscopic processed yarns can be cut into single or double warp yarns, or fabrics using spun yarns, or can be fabricated by twisting or weaving processed yarns or spun yarns, or double weaving. Depending on the organization of the knit fabric, the catch rate changes. This can be considered as the change of the structure between the yarns according to the organization.
바) 본 발명에서 용해서 성분을 용 제거하기 위해서는 용제에 의한 용해 추출방법이 가장 적합하며, 그 방법으로는 용제의 용액에 직편물을 합침한 후 가열하는 방법, 좀더 효과적인 용해추출을 위해 고압탱크내에서 용제처리를 하거나 용제의 용액으로 초음파 처리하거나, 노즐로서 고압분사하는 방식을 사용한다.F) In the present invention, a solvent extraction method using a solvent is most suitable for dissolving dissolved components in the present invention, and a method of incorporating a knitted fabric into a solution of a solvent and heating the same, and a high pressure tank for more effective dissolution extraction. The solvent treatment in the inside, the ultrasonic treatment with a solution of the solvent, or a high-pressure spray as a nozzle is used.
이때 용해처리는 섬유내에 함유된 용해성 성분의 중량비만큼 중량감량이 이루어지면 완전한 용해처리가 이루어졌다고 할 수 있다.In this case, the dissolution treatment may be said to be complete dissolution treatment if the weight loss is made by the weight ratio of the soluble components contained in the fiber.
사) 본 흡습성 섬유에 의한 소재는 필요에 따라 염색가공을 실시하며, 그 염색가공제품은 세탁 견로도가 우수하며, 심미한 색상과 영구적인 가공효과를 나타낸다.G) The material of this hygroscopic fiber is dyed as needed, and the dyed processed product has excellent washing resistance, and has aesthetic color and permanent processing effect.
본 발명의 흡습성 섬유는 섬유길이 방향으로 겹겹히 랜덤하게 형성된 피브릴 공극과 미세한 망상구조 공극이 섬유표면과 내부 중공부를 연결하게 되어 모세관의 기능이 우수한 흡습성 섬유이다. 즉, 섬유의 2 중성의 다공질에 의해서 표면의 수분 흡착능력, 통기성, 보온성 및 투습성이 증가되고, 표면에 부착된 수분은 섬유의 내부 미세공에서 모세관 현상에 의하여 섬유 중공부로 흡수, 축척되었다가 중공부를 거쳐 반대편의 가공을 통하여, 증발되는 성능을 발휘하게 된다.The hygroscopic fiber of the present invention is a hygroscopic fiber having excellent capillary function by connecting fibrillary pores and fine network pores formed at random in the fiber length direction to connect the fiber surface and the inner hollow part. That is, due to the dual porous of the fiber, the water adsorption capacity, air permeability, heat retention, and moisture permeability of the surface are increased, and the water adhered to the surface is absorbed and accumulated by the capillary phenomenon in the inner micropores of the fiber, Through the processing through the opposite side, the evaporation performance is exerted.
제직이나 제편한 포지를 이용해 의복으로 봉제하여 착용시에 각 사의 배열을 중력 방향으로 평행하거나, 경사지게끔 배열하면, 상기의 흡수 축적된 수분이나 액체는 중력에 의해서 착용시 의복의 하방으로 이동하게 되고, 상방부분은 계속해서 연속적으로 섬유표면에 부착된 수분을 흡수하게 된다. 실제로 외복의 실용면에 있어서, 모세관현상과 배수구 작용이 순차적으로 나타난다.When the garments are sewn with a garment using woven or knitted cloth, the arrangement of the yarns is parallel or inclined in the direction of gravity when worn, and the absorbed and accumulated moisture or liquid moves underneath the garment when worn by gravity. The upper portion continues to absorb moisture adhering to the fiber surface continuously. In fact, in the practical aspect of the outer coat, capillary phenomenon and drainage action appear sequentially.
이와같이 각 사의 하부로 이동된 물 또는 액체는 각 사의 말단에서 수적을 형성하여 기계적으로 방출이 되며 이는 자연적인 액류현상으로서 섬유의 연통공을 통해서 섬유표면으로 이송 증발된다.As such, the water or liquid moved to the bottom of each yarn forms water droplets at the ends of the yarns and is mechanically discharged. This is a natural liquid flow and is transported and evaporated to the fiber surface through the communication holes of the fibers.
또한, 방적사로 사용할 경우, 제직후 기모한 후, 표면의 기모사를 피브릴화시키면, 액체의 증발이 더욱 효과적으로 이루어진다.In addition, in the case of use as a yarn, when after weaving after weaving, fibrillating the surface of the woolen yarn, the evaporation of the liquid is more effective.
본 흡습성 섬유는 적절하게 제직, 편하여 의류로서 봉제하면, 스포츠 의류 및 작업복, 그리고 내의, 잠옷 등에서 뛰어난 착용능력을 얻을 수 있다.When the hygroscopic fiber is properly woven and comfortable, and sewn as clothing, excellent wearing ability can be obtained in sports clothes, work clothes, underwear, pajamas, and the like.
또한 촉감 및 색상효과가 우수하여 패숀 소재로도 적합하며, 별도의 흡습가공을 실시하면 더욱 현상된 흡수성능을 영구적으로 발휘할 수 있다.In addition, it is suitable as a fascination material because of its excellent touch and color effect, and it is possible to permanently exhibit more developed absorbent performance if a separate hygroscopic processing is performed.
[실시예]EXAMPLE
섬유형성 성분으로는 페놀과 테트라크롤에탄의 동량 혼합액중, 30℃에서 측정한 극한점도가 0.65인 폴리에스테르이고, 용해성 성분은 MIF=16인 저점도 폴리에틸렌과 MIF=21인 공중합 폴리스틸렌을 9 :1로 콤 파운딩한 복합재료를 중공사제조용 구금을 사용하여 방사온도 283℃, 권취속도 1300m/분으로 방사하였다.The fiber-forming component is a polyester having an intrinsic viscosity of 0.65 measured at 30 ° C. in the same amount mixture of phenol and tetracroethane, and the soluble component is a low viscosity polyethylene having MIF = 16 and copolymerized polystyrene having MIF = 21: 1: 1. The raw composite material was spun at a spinning temperature of 283 ° C and a winding speed of 1300 m / min using a hollow fiber manufacturing die.
이때, 폴리에스테르와 복합재료와의 성분비는 7 : 3으로서, 섬유내 용해성분은 30%이며, 구금장치에서 접속판은 2 단으로 사용하였다.At this time, the component ratio of the polyester and the composite material was 7: 3, the dissolved component in the fiber was 30%, and the connecting plate was used in two stages in the detention apparatus.
미연신사를 연신배율 3.0배로 연신하여 75데니어, 24필라멘트의 멀티필라멘트 연신사를 제조한 후, ARCT 연신기에서 2750tpm으로 가연한 후, 150℃로 열처리하고 스팀 셋트하면서 권취하였다.The undrawn yarn was drawn at a draw ratio of 3.0 times to prepare a multi-filament drawn yarn of 75 denier and 24 filaments, and then burned at 2750 tpm in an ARCT drawing machine, followed by heat treatment at 150 ° C. and winding while steaming.
상기의 가녕사를 2 합후, 28g/g 횡편기로 제편한 포지를 벤젠액이 들어있는 초음파 탱크에 함침한 후 상온에서 40분간 용해성분을 추출 제거하였다.After mixing 2 of the garnison, the forge prepared by 28g / g flat knitting machine was impregnated in the ultrasonic tank containing the benzene liquid, and then dissolved components were extracted for 40 minutes at room temperature.
실시예의 결과는 다음 표와 같다.The results of the examples are shown in the following table.
[비교예 1]Comparative Example 1
면 Card 방적사 30'S 단사를 실시예와 같은 조건으로 제편하여, 포지를 정련한 후 실시예와 동일한 물성 평가를 하였다. 결과는 표와 같다.The cotton card spun yarn 30'S single yarn was sectioned under the same conditions as in Example, and the forge was refined and the same physical properties as in Example were evaluated. The results are shown in the table.
[비교예 2]Comparative Example 2
불활성 무기염이 1 중량 % 함유된 IV=0.63인 폴리에스테르 수지를 사용해 방사온도 290℃, 권취속도 1200m/분으로 중공미연신사를 제조한 후, 연신배율 2.9배로 연신하여, 75데니어 24필라멘트인 멀티필라멘트를 제조하였다.A hollow undrawn yarn was prepared at a spinning temperature of 290 ° C. and a winding speed of 1200 m / min using a polyester resin of IV = 0.63 containing 1% by weight of an inert inorganic salt, followed by drawing at a draw ratio of 2.9 times, and 75 denier 24 filaments. Filament was prepared.
상기의 멀티필라멘트를 실시예와 동일한 가연기에서 열처리 온도만 190℃로 올린 조건으로 가연한 가공사를 실시예와 동일하게 제편한 후 알카리 감량가공을 실시하였다.In the same combustor as in Example, the burned yarn was comminuted in the same manner as in Example, after the combusted processed yarn was subjected to the same conditions as in Example, and the heat treatment temperature was increased to 190 ° C.
이때 중량 감량율은 25%였으며 그 결과는 표와 같다.The weight loss rate was 25% and the results are shown in the table.
[표][table]
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