KR880000377B1 - 잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 단면도.

제2도는 본 발명의 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 길이 방향의 측면도와 이 측면도를 90° 회전한 정면도.

제3(a)도와 제3(b)도는 각각 후술하는 실시예-1과 비교예-2에서 얻어진 본 발명의 멀티 필라멘트와 종래의 펄싱자의 우스터 받점을 각각 나타낸 그래프.

제4도는 본 발명의 멀티 필라멘트의 단면도.

제5도는 본 발명의 멀티 필라멘트 응력(St)-신도 (El)곡선.

제6도는 본 발명의 멀티 필라멘트를 얻기 위한 방사구금의 토출공 단면도. 〔제6(a)도 원형상의 토출공 단면도 ; 제6(b)도 3각형상의 토출공 단면도.

제7도는 제6(a)도에 나타낸 토출공으로부터 프리폴에 의하여 중합체를 토출한 직후의 필라멘트를 횡단면에 따라서 절단한 때의 필라멘트 사시도(전자현미경 사진)을 각각 나타낸다.

[발명의 상세한 설명]

[산업상의 이용 분야]

본 발명은 잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법에 관한 것으로, 더 상세하게는 단면 방향과 길이 방향으로 수측차를 갖는 필라멘트로써된 잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

열처리를 실시함으로써 벌키성을 나타낼 수 있는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트는, 수측차를 갖는 필라멘트 끼리 혼섬함으로써 얻을 수가 있다(예를들면 미합중국 특허 제3,200,574호 명세서 참조).

이와같은 멀티 필라멘트는 열처리시에 고수측 필라멘트가 수축하여, 이로써 저수축 필라멘트가 장출함으로써 벌키성을 부여하는 것이다.

그리하여 이때 고수축 필라멘트를 굵은 데니어로 하고, 저수축 필라멘트를 가는 데니어로 하면, 열처리 후의 벌키 멀티필라멘트의 감촉은 힘이 있음과 동시에, 연한 터치를 나타내게 된다.

그런데 이와같은 수축자를 갖는 필라멘트로써 된 멀티 필라멘트를 얻기 위하여는, 미리 수축차를 부여한 복수의 사조를 혼섬하는 방법이 대개 채용되고 있으며, 예를들면 일본 특개소 제54-82423호 공보(미합중국 특허 제4,153,660호 명세서)에는 다음과 같은 방법이 제안되어 있다.

즉 이 방법은, 동일 방사 구금으로부터 토출된 중합체 흐름을 급내아ㅎ여 얻어지는 방출 사조를 2개의 사속으로 분할하여, 그 하나의 사속에는 물이 주체인 방사 사상제를 부여하고 다른 하나의 사속에는 물보다도 고온의 비점을 갖는 제를 부여하고나서, 양사속을 각각 별개의 동일 조건하에서 열처리하면서 연신을 실시하고 나서 혼선하는 것이다.

이와같은 방법은 방사 사상제의 비점차를 이용하여 사속간에 수축차를 부여하는 것인데, 이와같은 2종류의 방사 사상제를 부여하는 등의 극히 번잡한 조작을 실시할 필요가 있다.

또한 이와같은 동일 방사 구구으로부터 토출되는 방출사조에 있어 사조를 구성하는 필라멘트 사이에 데니어 차를 부여하고자 하면, 사요 등에 의한 필라멘트의 밀착, 또는 단사 등의 트러블이 발생하기 쉬우므로 드라프트율, 냉각풍량 등의 방사조건을 엄밀하게 관리함이 필요하다.

이에 대하여, 이와같은 번잡한 조작을 실시함이 없이, 잠재벌키성 멀티 필라멘트를 제조하는 방법이 일본 특개소 제54-42415호 공보와 동 특 개소 제55-51809호 공보(미합중국 특허 제4,332,757호와 미합중국 특허 제4,349,604)로써 제안되어 있다.

이 방법은 단일의 방사 구금에 배치되어 있는 어떤 각도로 대향하여 있으며, 그리고 토출단면적이 다른 한쌍의 토출공을 통하여 2개의 유속차를 갖는 폴리에스테르의 흐름을 토출하고, 구금면직하에서, 상기 한쌍의 토출공의 토출단면적이 큰 토출공으로부터 토출한 저속 중합체 흐름에, 토출단면적이 작은 토출공으로부터 토출한 고속 중합체 흐름을 충돌. 진동시키면서 접합시키고 나서, 이를 급냉하여 권취하는 것으로서, 얻어지는 멀티 필라멘트(이하 펄싱 얀이라 칭한다)는 단면 방향과 길이 방향으로 수축차를 갖고 있는 필라멘트로써 된다.

그러나, 이와같은 잠재 벌키성 멀티 필라멘트는 직편물로 하고 나서 열처리를 실시됨이 일반적이지만, 상기 펄싱 얀은 직편물, 특히 직물로서의 벌키성이 부족한 결점을 갖고 있다.

즉 직물의 직조직에 의한 구속력이 강하고. 그리고 펄싱 얀이 갖는 수축력이 낮기 때문에, 펄싱 얀의 수축이 제한되어서 벌키성이 부족한데 기인된다.

또한 이와같은 펄싱 얀은 방사하고 나서 다시 연신열 셋트를 실시하여 실용에 제공할 수 있는 역학적 성질을 부여하면, 상기 수축차가 소실되는 결점을 갖고 있으므로 극히 큰 수축율의 것이어도 연신열 셋트를 실시함이 없이 사용하지 않을 수 없다.

그러므로 펄싱 얀을 사용한 직편물로서는 주름상의 수축반점이나 "구멍"이 발생할 수가 있으며, 염색 조건과 사상 조건이 대폭적으로 제약을 받으므로 실용에 제공되지 못하였다. 그리고 여기서 말하는 "구멍"이란 직편물에 용력이 작용했을 때, 상기 직편물을 구성하는 필라멘트가 부분적으로 소성 변형함으로써 생기는 직편물의 결점이다.

[발명의 목적]

본 발명의 제1의 목적은 직편물, 특히 직물에 있어, 수축반점이나 "구멍" 등의 결점이 없는 균일하고 그리고 충분한 벌키성을 나타낼 수 있는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법과 방사구금을 제공함에 있다.

본 발명의 제2의 목적은, 연신을 실시하여 실용에 제공할 수 있는 역학적 성질을 부여하여도 충분한 벌키성(수측차)을 나타낼 수 있는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법을 제공함에 있다.

본 발명의 제 3의 목적은 독특한 광택을 나타낼 수 있는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법을 제공함에 있다.

본 발명의 제4의 목적은 다른 데니어 필라멘트가 혼섬된 멀티 필라멘트와 같은 힘이 있는 연한 터치를 나타낼 수 있는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트 및 그의 제조법을 제공함에 있다.

[발명의 구성]

본 발명자들은, 이와같은 목적을 달성하기 위하여 검토를 거듭한 결과, 종래의 펄싱 얀의 제조에 있어서 채용되고 있는 방사구금의 토출공, 즉 서로 어떤 각도로 대향하여 있고, 그리고 토출단면적이 다른 한쌍의 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속차가 불충분할뿐만 아니라, 방사구금면 바로 아래에서 상기 토출공으로부터 토출되는 한쌍의 중합체 흐름을 충돌·진동 시키면서 접합시킬때 발생하는 진동주기도 작으므로, 얻어지는 펄싱 얀을 구성하는 필라멘트내와 필라멘트 사이의 수축차가 작으며, 이와같은 필라멘트로써된 펄싱 얀의 수축력도 약화됨을 확인하였다.

본 발명자들은, 이와같은 지견에 의하여 더욱 검토를 거듭한 결과, 방사구금의 한쌍의 토출공을 슬릿에 의하여 연결시키고, 그리고 토출 단면적이 큰 토출공을 복수의 슬릿에 의하여 중공부를 형성하는 중공 토출공으로 하고, 다른쪽의 토출 단면적이 작은 토출공을 단일 토출공으로한 방사 구금으로부터 유속차를 갖는 한쌍의 중합체 흐름을 토출시켜서 충돌·바운드 시킴으로써, 길이방향으로 굵은 반점을 갖는 편평 중공 필라멘트로써된 멀티 필라멘트로서는, 필라멘트 사이와 필라멘트 내의 수축차를 크게 할수가 있으므로 충분한 수축력을 나타낼 수 있음을 발견하여 본 발명에 도달하였다.

즉 본 발명은 응융 방사 가능한 단일 중합체로써된 필라멘트로 구성되어 있는 멀티 필라멘트에 있어서, 구성 필라멘트가 편평하고 그리고 장축 방향의 외주부에 이 장축을 끼고 서로 대향하는 한쌍의 요부를 갖고 있음과 동시에, 상기 한쌍의 요부 사이에 있는 단축에 대하여 비대칭인 단면 형성과, 필라멘트의 길이 방향으로 굵은 반점을 갖는 편심 중공 필라멘트로서, 이 중공부가 상기 필라멘트 단면에 있어 단축에 평행한 직선이 최대로 되는 축에 있으며, 그리고 이 단축에 의하여 분할되는 상기 중공부 존재 부분의 배향도가 이에 인접하는 속이 있는 부분의 배양도 보다도 큼을 특징으로 하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트로서 토출 단면적이 다른 한쌍의 토출공을 슬릿에 의하여 서로 연결시킴과 동시에, 토출 단면적이 큰 토출공을 복수의 슬릿에 의하여 중공부를 형성한 중공 토출공으로 하고, 다른쪽의 토출면적이 작은 토출공을 단일 토출공으로한 방사구금을 통하여, 용융상태에 있는 단일 중합체를 토출하며, 이때 상기 한쌍의 토출공중 토출단면적이 큰 토출공으로부터 토출한 중합체 흐름의 토출 속도를, 다른쪽의 토출 단면적이 작은 토출공으로부터 토출한 중합체 흐름의 그것보다도 저속으로 유지함으로써, 상기 저속 중합체 흐름에 고속 주합체 흐름을 충돌·바운드 시키면서 접합시키면서, 이어서 냉각 고화시키고 나서 인취함을 특징으로하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법이다.

본 발명을 도면에 의하여 설명한다.

제1도는 본 발명의 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 단면도, 제2도는 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 길이 방향의 측면도와 상기 측면도를 90°회전시킨 정면도, 제3(a)도와 제3(b)도는 각각 후술하는 실시예―1과 비교예 ―2에서 얻어진 본 발명의 멀티 필라멘트와 종래의 펄싱 얀의 우스터 반점을 각각 나타낸 그래프, 제4도는 본 발명의 멀티 필라멘트의 단면도, 제5도는 본 발명의 멀티 필라멘트의 응력(St)―신도 (El) 곡선, 제6도는 본 발명의 멀티 필라멘트를 얻기 위한 방사구금의 토출공 단면도, 제7도는 제6(a)도에 나타낸 토출공으로부터 프리폴에 의하여 중합체를 토출한 직후의 필라멘트를 횡단면에 따라서 절단한 때의 필라멘트 사시도(전자 현미경 사진)를 각각 나타낸다.

제1도에 있어서, n은 장축, c는 단축, x, x'는 장축(n)을 끼고 서로 대향하는 한쌍의 요부, e는 중공부, m은 필라멘트 단면으로서 단축(c)에 평행한 직선 중에서 최대치를 나타낸 직선의 길이, g은 중공부(e)를 포함한 단면에 있어 단축(c)에서 분할되는 중공 부분, h는 같이 단축(c)에서 분할되는 속이 있는 부분으로서, g의 부분의 단면적은 h부분의 그것보다도 항상 크다.

본 발명의 멀티 필라멘트에 있어서, 그 구성하는 필라멘트의 단면 형상이 제1(a)도, 제1(b)도에 나타낸 바와같이 편평하고 장축(n)을 끼고 서로 대향하는 한쌍의 요부(x, x')을 연결함으로써 형성되는 단축(c)에 대하여 비대칭이며, 그리고 g부분, 즉 최대 직선길이(m)를 갖는 축에 중공부(e)가 존재하는 것이다.

그리하여 상기 단면 형상을 갖는 필라멘트 단면의 g부분의 배향도가 h부분의 배향도 보다도 높음과 동시에 , 필라멘트의 길이방향으로 제2도에 나타낸 바와같은 굵은 반점을 갖고 있다.

제2(a)도, 제2(b)도는 본 발명의 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 측면도와 상기 측면도를 90°회전시킨 정면도를 각각 나타낸다.

본 발명의 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 길이 방향의 굵은 반점은, 제2(a)도, 제2(b)도에 나타내는 바와같이, 길이 방향에 대하여 h부분의 단면적이 g부분의 단면적 보다도 대표적으로 변화하면서 접합하고 있는 것이다.

이와같이 본 발명의 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트는, 그 단면에 있어 제1도에 나타낸 바와같이 중공부를 포함한 g부분의 단면적이 h부분 보다도 큼과 동시에 g부분의 배향도가 h부분 보다도 높고, 그리고 후술하는 바와같이 방사시에 큰 전단력을 받으므로 g부분이 속이 있는 경우보다도 극히 높은 배향도로 되므로, 길이 방향의 굵은 반점과 함께 종래의 펄싱 얀보다도 큰 수축력을 가질 수가 있다. 그 결과 직조직에 의한 구속력이 강한 직물이라도 본 발명의 멀티 필라멘트를 사용한 직물에서는 균일하고 충분한 벌키성을 나타낼 수가 있다.

본 발명에 있어서, 필라멘트 단면 형상의 바람직한 태양으로서는, 제1(a)도에 나타낸 바와같은 약 누에고치형을 나타낸 것, 또는 제1(b)도에 나타낸 바와같은 약 2등변 3각형을 나타낸 것이 바람직하다. 특히 약 2등변 3각각형의 단면 형상을 갖는 필라멘트에서는 독특한 광택을 나타낼 수가 있으므로 비람직하다.

그리하여 이와같은 편평 중공 필라멘트에 있어서의 g부분의 중공율은 2~30%, 특히 바람직하기는 5~15%로서, g부분의 중공부(e)를 포함한 단면적 Sg와 h부분의 단면적 Sh와의 비(Sg/Sh)는 1.2~3, 특히 1.3~1.8임이 바람직하다.

단, 상기 중공율과 단면적 Sg와 Sh는 필라멘트 단면의 헌미경 사진으로부터 구한 것이다.

또한 제2(a)도, 제2(b)도에 나타낸 바와같이, 필라멘트의 길이 방향으로 h부분이 g부분에 감기는 일이 없이 접합해 있는 필라멘트는, 그 길이 방향의 변형도, 즉 굵은반점이 크므로 바람직하다.

그리하여, 이와같은 길이 방향으로 크고 굵은 반점을 갖는 필라멘트로써 구성되어 있는 본 발명의 멀티 필라멘트는 당연히 그 단면 방향으로도 크고 굵은 반점을 갖고 있다.

이는 제3(a)도에 나타내는 후술의 실시예―1에서 얻어진 본 발명의 멀티 필라멘트의 우스터 반점의 그래프에 의하여 명백하며, 제3(b)도에 나타내는 후술의 비교예―1에서 얻어진 종래의 펄싱 얀의 우스터 반점의 그래프와 비교하여도 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트의 길이 방향의 굵은 반점은 크다.

그리고, 이와같은 우스트 반점은 투엘 베가 우스터사제의 우스터 이브네스테스터 모델C에 의하여 측적한 것이다.

또한 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 길이 방향에는 제2도에 나타낸 바와같은 큰 굵은 반점〔정에서 정의 길이(L)이 0.5~3m〕이 랜덤하게 존재하므로, 이와같은 필라멘트로써된 멀티 필라멘트의 임의 단면에 있어서는, 제4도에 나타낸 바와같이, 마치 데니어 차를 갖는 필라멘트가 혼선되어 있는 것과 같은 효과를 나타낸다.

즉, 제5도에 있어서, A는 1본의 멀티 필라멘트 단면에서의 최대 단면적인 필라멘트 단면을 나타내며, n₁과 m₁은 필라멘트 단면(A)의 장축과 단축에 평행한 최대 직선 길이를 각각 나타낸다. 또 B는 제4도에 나타낸 1본의 멀티 필라멘트 단면에서의 최소 단면적의 필라멘트 단면을 나타내며, n₂와 m₂는 필라멘트 단면(B)의 장축과 단축에 평행한 최대 직선 길이를 각각 나타낸다.

일반적으로, 제4도에 나타낸 바와같은 단면적이 다른 필라멘트, 즉 데니어 차를 갖는 필라멘트가 혼섬되어 있는 경우, 단면적이 큰(굵은 데니어) 필라멘트는 단면적이 작은(가는 데니어) 필라멘트 보다도 수축율이 크므로, 열처리에 의하여 굵은 데니어 필라멘트는 수축하여 장력 담지체로 되며, 가는 데니어 필라멘트는 멀리 필라멘트의 외축으로 장출하므로, 힘이 있고 그리고 연한 터치의 감촉은 나타낼 수 있다.

본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트에 있어서, 상기 최대 단면적의 필라멘트 (A)와 최소 단면적의 필라멘트 (B)가 하기 (I)식을 만족하는 것은 힘이 있고 그리고 연한 터치의 감촉을 나타낼 수 있으므로 바람지하다.

n₁×m₁/n₂×m₂

1.5 (1)

또한 본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트는 그 단면 방향과 길의 방향으로 전술한 바와같이 큰 반점, 즉 큰 수축차를 갖고 있으므로, 마치 필라멘트 사이와 필라멘트내에 수축차를 갖는 필라멘트를 혼섬한 구조로 되어 있다. 그러므로, 본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트의 응력―신도 곡선은 제5도에 나타낸 것이 된다.

여기서, 제5(a)도는 본 발명의 제조법에 의하여 얻어진 미연신 멀티 필라멘트의 응력 (St)―신도(El)곡선이며, 제5(b)는 방사후, 다시 연신열 셋트를 실시하여 얻어진 멀티 필라멘트의 응력 (St)―신도(El) 곡선이다.

제5도에 있어서, L₁은 최종 파단 신도, L₂는 최대 응력을 나타낼 때의 신도를 각각 나타낸다.

이와같이, L₁과 L₂의 신도가 나타남은 상술한 수축차를 갖는 필라멘트를 혼섬시킨 혼섬사의 특징으로서 이와같은 수축차가 극히 작은, 또는 수축차가 없는 필라멘트로써된 멀티 필라멘트에서는 통상 L₂만이 나타날 뿐이다.

이점, 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트에서는, 혼섬 등의 조작을 실시함이 없이, 마치 수축자가 있는 필라멘트로써 된 혼섬사와 동등한 효과를 나타낼 수가 있다.

그리하여, (L₁-L₂)의 값이 클수록, 상기 수축차가 큼을 나타내며, 이와같은 (L₁-L₂)의 값이 하기(II)식을 만족하는 멀티 필라멘트가 충분한 벌키성을 나타내는 직편물을 얻을 수가 있으므로 바람직하다.

L-L₂

20% (II)

본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트에 있어서는, 미연신사의 상태에서는 물론, 연신하여 열셋트를 실시하여 실용에 견딜 수 있는 역학적 성질을 부여하여도 충분히 상기 (II)식을 만족하는 것을 얻을 수가 있다.

이상 설명해온 본 발명의 멀티 필라멘트는, 제6도에 나타낸 토출공을 갖는 방사구금을 사용하여 방사함으로써 얻을 수가 있다.

제6도에 있어서, 1_a~1_c, 2, 3은 각각 중합체 흐름을 토출하는 토출공으로서, 4는 1_a~1_c로 나타내는 복수의 슬릿으로써 형성되는 중공부, 2는 단일 토출공, 3은 1_a~1_c의 슬릿과 중공부(4)로써된 중공토출공과, 단일 토출공(2)를 연결하는 슬릿, lA₂는 단일 토출공(2)의 내경, l와 w은 슬릿(3)의 길이와 폭, lA₁과 lB₁은 제6(a)도의 중공 토출공의 외경과 내경을 각각 나타낸다.

이와같은 토출공의 특징은, 토출 단면적이 다른 한쌍의 토출공으로서, 토출 단면적이 큰 토출공에 복수의 슬릿( 1_a~1_c)으로써 구성되는 중공 토출공을, 다른쪽의 토출 단면적이 작은 토출공에 단일 토출공(2)을 각각 채용한 점과, 중공 토출공과 단일 토출공(2)를 슬릿(3)으로 연결한 점에 있다.

그리하여, 본발명의 멀티 필라멘트의 제조법에서는, 방사구금면 바로 아래에서 제6도의 토출공의 중공 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름에 상기 중합체 흐름의 유속보다 고속인 단일 토출공(2)로부터 토출된 중합체 흐름을 충돌·바운드시키면서 접합시키고, 이어서 냉각고화 시키고 나서 인취함이 필요하다.

이와같은 본 발명의 멀티 필라멘트의 제조법을 채용함으로써, 제1도에 나타낸 단면 형상으로서, g부분의 배향도가 h부분의 배향도 보다도 높고, 그리고 g부분이 속이 있는 경우보다도 극히 높은 배향도로 되며, 그리고 길이 방향으로 굵은 반점을 함께 갖는 필라멘트가 얻어진다.

그리고 제1도에 있어서, x, x'로 나타내는 한쌍이 요부는 제6도의 중공 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름에 단일 토출공(2)로부터 토출되는 중합체 흐름이 접합한 접합부이다.

본 발명에 의하여, 이와같은 필라멘트가 얻어지는 이유는 다음과 같이 생각된다 .

즉 일반적으로, 중공 토출공을 구성하고 있는 각 슬릿과 단일 토출공을 통과하는 중합체 흐름의 유속이 서로 같다면, 중공 토출공의 복수 슬릿의 합계 압력 손실은 단일 토출공 보다도 커진다.

그러나 중공 토출공과 단일 토출공(2)를 슬릿(3)을 통하여 동일 토출공내에 병유하고 있는 제6도에 나타낸 토출공에 있어서는, 양공의 압력 손실이 같아지도륙 양공을 통과하는 중합체 흐름 사이에 유속차가 생긴다. 그러므로 중공 토출공의 슬릿폭, 단일 토출공(2)의 내경(lA₂) 등을 조정함으로써, 중공 토출공의 1_a~1_c의 슬릿보다도 단일 토출공(2)으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속이 빨라지도록 유속차를 부여함과동시에, 이 유속차를 용이하게 크게 할 수가 있다.

이와같이, 중공 토출공의 슬릿( 1_a~1_c)을 통과하는 중합체 흐름이 유속은 단일 토출공(2)을 통과하는 중합체 흐름 보다도 느리기 때문에, 방시 드러프트는 중공 토출공의 슬릿( 1_a~1_c)로부터 토출된 중합체 흐름에 주로 집중한다. 특히 방사 인취속도 2500m/분 이상의 고속방사에서는, 500 이상의 고드러프트가 중공 토출공의 슬릿( 1_a~1_c)로부터 토출된 중합체 흐름에 집중하므로, 이와같은 중합체 흐름이 형성하는 중공부분은 중공 토출공이 단일 토출공인 경우보다도 큰 전단력을 받아, 중합체 흐름이 속이 있는 경우보다도 극히 높은 배향도로 되는 것이다.

또한 단일토출공(2)의 토출단면적(S₂)은 중공 토출공의 슬릿( 1_a~1_c)의 합계 토출 단면적(S₁) 보다도 작은므로 중공부를 포함한 g측의 단면적 보다도 h측의 단면적이 작아진다.

이와같이 하여서 얻어지는 필라멘트 단면에서는, 제1도에 나타낸 바와같이, 중공부(e)를 포함한 단면적이 h부분 보다도 큰 g부분이 h부분보다도 고 배향도로 된다.

또한 중공 토출공과 단일 토출공(2)으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속이 다름과 동시에, 슬릿(3)으로부터 토출되는 중합체 흐름에서 상기 2개의 중합체 흐름이 연결되어 있으므로, 중공 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름에 단일 토출공(2)으로부터 토출된 중합체 흐름이 충돌·바운드 하면서 접합하는 결과, 제2도에 나타낸 바와같이 길이 방향으로 굵은 반점을 갖는 필라멘트가 얻어진다.

본 발명에 있어서 채용하는 중공 토출공의 슬릿의 배열형 상과 단일 토출공(2)의 단면형상은 특히 한정할 필요는 없으며, 3각형, 4각형, y자형 등의 사계에 알려져 있는 형상의 것이 사용될 수 있다.

예를들면, 중공 토출공의 슬릿의 배열 형상으로서는, 영국 특허 제853, 062호 명세서에 기재되어 있는 비원형상의 것을 채용할 수 있으며, 그중에서도 제1(b)도에 나타낸 3각형상의 배열의 것이 바람직하다.

이와같은 3각형상의 중공 토출공ㅇ르 사용한 제6(b)도의 토출공에 의하면, 제1(b)도에 나타낸 약 2등변 3각형의 단면 형상을 갖는 필라멘트가 얻어지며, 이 필라멘트로써된 멀티필라멘트는 독특한 광택을 나타낼 수가 있다.

또한 중공 토출공의 슬릿 배열형상과 단일 토출공의 단면 형상을 제6(a)도와 같이 원형상으로 하면 제1(a)도에 나타낸 약누에고치 형이 단면형상으로 본다. 제6(a)도의 토출공은 공작이 용이하여 바람직하다.

또한 제6도에 있어서, 단일 토추롱(2)와 중공 토출공을 단일 슬릿(3)으로 연결함으로써, 놀라웁게도 단일 토출공(2)로부터 토출되는 중합체 흐름은 중공 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름의 편측에서 충돌·바운드하면서 접합하므로, 중공부분 (g)에 속이 있는 부분(h)가 감기는 일이 없이 접합해 있는 제2도에 나타낸 필라멘트가 얻어지며, 필라멘트의 길이 방향으로 큰 굵은 반점을 부여할 수가 있다.

이와같이 필라멘트의 단면 방향으로 큰 배향도차를 가짐과 동시에 필라멘트이 길이 방향으로 큰 굵은 반점을 갖는 필라멘트로써 된 멀티 필라멘트는 방사후, 또한 연신하고 열셋트를 실시하여 실용에 제공할 수 있는 역학적 특성을 부여하여도, 충분한 수축력을 나타낼 수가 있으므로 바람직하다. 이와같은 슬릿(3)의 형상은 제6도에 나타낸 직선상 이외에, 갈고리형 또는 만곡하여 있어도 무방하다. 요는 중공 토출공과 단일 토출공(2)가 슬릿에 의하여 연결되어 있다는 것이다.

이에 대하여, 본 발명자의 실험에 의하여 일본 특개소 제55-51809호 공보(미합중국 특허 제4, 332, 757호와 미합중국 특허 제 4, 349, 604호 명세서)에 기재되어 있는 방사구금을 사용하여 펄싱 얀을 얻는 경우에는 토출면적이 큰 출공으로부터 토출된 중합체 흐름에 토출 단면적이 작은 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름이 감기면서 접합한 필라멘트로써 된 멀티 필라멘트 밖에 얻어지지 않으며, 필라멘트의 길이 방향으로 큰 굵은 반점을 부여함은 곤난하였다.

또한 슬릿(3)의 길이를 얻어지는 필라멘트 단면에 있어 제1도에 나타낸 요부(x, x')가 형성되도록 설정함으로써도, 중공 토출공과 단일 토출공(2)로부터 토출되는 양 중합체 흐름의 충돌·바운드에 의한 진동주기를 보다 크게 할 수가 있으므로, 얻어지는 필라멘트의 길이 방향으로 극히 큰 굵은 반점을 부여할 수가 있다. 그 결과, 이와같은 필라멘트로써 된 멀티 필라멘트의 임의 단면은 제4도에 나타낸 바와같은 필라멘트 단면적차를 갖는 것으로 되며, 그 때의 n₁×m₁/n₂×m₂의 값은 1.5이상으로 됨과 동시에, 상기 멀티 필라멘트의 응력(St)―신도 (El) 곡선에 있어도, (L₁-L₂)의 값은 20% 이상으로 된다.

그리고, 제6도에 나타낸 토출공은 중공 토출공에 1개의 단일 토출공(2)가 연결되어 있는데, 복수개의 단일 토출공(2)가 연결되어 있어도 무방하다.

또한 얻어지는 필라멘트 단면에 있어서, 중공부가 복수개로 되도록 제6도에 나타낸 토출공의 형상을 변경할 수도 있으며, 예를들면 중공 토출공의 중공부를 복수개 형성할 수도 있다.

이상 설명한 본 발명에서 사용하는 토출공의 구체적인 치수를 제6(a)도의 토출공에 대하여 다음에 나타낸다.

단, S₁: 중공 토출공의 토출 단면적(mm²)

S₂: 단일 토출공(2)의 토출 단면적(mm²)

S₃: 중공 토출공과 단일 토출공(2)를 연결하는 슬릿의 토출 단면적(mm²)

lA₁: 중공 토출공의 외경(mm)

lB₁: 중공 토출공의 내경(mm)

lA₂: 단일 토출공(2)의 내경(mm)

그리고, 이와같은 토출공으로써된 방사구금을 채용함으로써, 마치 다른 데니어 필라멘트가 혼섬된 것과 같은 멀티 필라멘트를 용이하게 얻을 수가 있다.

또한 본 발명의 멀티 필라멘트의 제조법에 있어서, 중공 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속(V₁)과, 단일 토출공(2)로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속(V₂)와의 토출 속도비 V₁/V₂를 1/7~1/1.5 특히 1/3.4~1/2.3으로 설정함이 바람직하며, 이때의 중합체의 토출량비〔중공 토출공의 토출량 (Q1)/단일 토출공(2)의 토출량 (Q₂)〕는 3/1~1/5, 특히 1.5/1~1/3.3에 설정함이 바람직하다.

여기서 제6(a)도에 나타낸 토출공으로서, 상기 치수의 범위내에 있는 토출공을 갖는 방사구금면 바로 아래에서 얻어지는 방출 필라멘트의 형상을 제7도에 나타낸다.

제7도는 프리폴로 얻은 것으로서, 중공 토출공으로부터 토출된 측의 단면적은 거의 변화하지 않고, 단일 토출공으로부터 토출된 측의 단면적이 변화해 있음을 나타내 있다.

또 제7도로부터 단일 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름은 중공 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름에 감기는 일이 없이 일방향을 진동하고 있음도 함께 나타내 있다.

단지 제7도에 나타낸 방출 필라멘트는 방출 드라프트의 작용을 받지 않는 프리폴에 의하여 얻어진 것이므로, 본 발명에서 얻어진 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 단면 형상과 차이가 나타나지만, 방사 드라프트 작용하에서는 속이 있는 부분이 중공부분에 바운드 하면서 접합하여 있으므로, 속이 있는 부분의 길이는 중공 부분 보다도 길어지며 따라서, 제1(a)도에 나타낸 필라멘트 단면 형상을 갖는 필라멘트가 얻어진다.

이와같이 하여서 토출, 접합시킨 중합체 흐름을 냉각고 화한 후에 2500m/분 이상에서 인취함이 제1도에 나타낸 필라멘트 단면에서의 g측의 배향도를 h측보다도 크게 하기 위하여 바람직하다.

여기서 방사 인취 속도가 2500m/분 미만이면 얻어지는 필라멘트의 길이 방향으로는 굵은 반점이 존재하기는 하지만, 필라멘트의 단면 방향의 배향도 차는 불충분한 것으로 되는 경향이 있다.

이와같은 방사 인취속도가 4000m/분 이하의 것은, 다시 연신하여 100℃ 이상의 온도로 열셋트를 실시함으로써, 얻어지는 멀티 필라멘트의 역학적 특성을 실용에 제공할 수 있는 정도까지 높일 수가 있다. 이와같이 하여도 본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트에서는 여전히 단면 방향과 같이 방향으로 큰 수축차를 갖고 있으므로, 열처리에 의하여 충분한 벌키성을 저하시킬 수가 있다.

또한 방사 인취 속도가 4000m/분 이상, 특히 4500~5500m/분에서는, 얻어지는 멀티 필라멘트를 그대로 실용에 제공할 수 있으며, 이와같은 멀티 필라멘트는 열처리에 의하여 충분한 벌키성을 나타낼 수 있음은 더 말할 나위 없다.

이와같이 하여서 얻어지는 멀티 필라멘트의 입의 단면에 있어서의 각 필라멘트의 단면 형상은 제1도에 나타낸 것과 같은 것이 되는데, 그중에는 단면형상이 편평하여도, 제1도에 나타낸 필라멘트 단면에 있어서의 요부(x, x')가 없는 형상의 필라멘트가 존재해 있다. 이와같은 단면 형상의 필라멘트가 존재하여 있어도 그 수가 소수본인 멀티 필라멘트에 있어서는 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수가 있다.

이상 설명한 본 발명의 멀티 필랄멘트를 얻기 위한 용융 방사에 있어, 통상의 용융 방사와 같이 방사구금으로부터 토출한 중합체 흐름을 냉각풍에 의하여 냉각고화하여 인취할 수도 있고 또는 냉각고화하고 나서 다시 가열을 실시하여 인취할 수도 있다.

특히, 방사구금으로부터 토출한 중합체 흐름을 냉각고화하고 나서 다시 가열시켜서 인취하는 소위 방사주행역 가열 방법은, 인취속도 3000~5500m/분에서 인취함으로써 연신사와 비등한 물성을 갖는 잠재 벌키 멀티 필라멘트를 1단에서 얻을 수가 있으므로 바람직한 방법이다. 이와같은 방법에 있어서의 가열은, 냉각고화시킨 멀티 필랄멘트를 냉각역의 하단으로부터 50~300cm의 위치에 설치되며, 그리고 50~100cm의 길이에 걸쳐서 150℃ 이상, 바람직하기로는 200~350℃로 유지되어 있는 가열 분위기 속을 주행시킴으로써 달성된다. 그리하여 이와같은 가열 분위기를 형성하는 수단으로서는 전기 히터 등에 의한 가열통방식, 가열 스팀을 취입하는 스팀젯트 방식 등의 임의의 방식을 채용할 수 있다.

또한 용융 방사후에 연신하여 열 셋트를 실시하는 방법으로서는, 용융 방사하고 일단 권취하고나서 다른 공정에 의하여 연신하여 열 셋트를 실시하는 방법으로서는, 용융 방사하고 일단 권취하고나서 다른 공정에 의하여 연신하여 열 셋트를 실시할 수도 있고 또는 용융 방사하고 나서 일단 권취함이 없이 연신하여 열 셋트를 실시할 수도 있다.

그리고, 본 발명에 있어서 대상으로하는 용융 방사 가능한 단일 중합체란, 실질적으로 반복하여 단위의 85몰% 이상이 에텔렌 테레프탈레이트로써 구성되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이며, 이 중합체는 염소(艶消), 염색성 향상, 대전 방지 등 각 목적의 첨가물질을 공중합체 또는 블랜드체로서 함유하고 있어도 무방하다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 고유점도(35℃ 오르토 클로로페놀 중에서 측정)는 0.45~1.20이 바람직하며, 특히 0.50~1.00이 바람직하다.

고유점도가 0.45 미만인 경우에는, 얻어지는 멀티 필라멘트의 강도 레벨이 낮아지는 경향이 있으며, 고유점도가 1.02을 넘을 때는 방사시의 용융점도가 너무 높아서, 용융온도를 높히지 않으면 안되며, 방사시의 열분해가 커지는 경향이 있다.

또한 본 발명에서 사용하는 용융방사장치는, 통상 사용되고 있는 장치를 사용할 수가 있으며, 얻어지는 멀티 필라멘트를 의료용으로서 사용하기 위하여는, 필라렘트의 데니어를 0.5~8de, 더욱 바람직하기로는 1.0~5.0de, 총 데니어를 30~200de, 특히 바람직하기로는 40~150de에 설정함이 감촉상 바람직하다.

[작용]

종래의 펄싱 얀을 얻기 위한 방사구금의 토출공은 토출 단면적이 다른 한쌍의 토출공이 어떤 각도로 대향하여 설치해 있음과 동시에, 토출 단면저깅 작은 토출공의 폴리며 도공의 길이(랜드 길이)가 토출 단면적이 큰 토출공의 폴리머 도공의 길이(랜드 길이 )보다도 짧게 설정되어 있다. 이와같은 설정에 의하여, 토출 단면적이 작은 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속은 타방의 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름보다도 빨라진다.

이와같이, 유속차를 갖는 한쌍의 중합체 흐름이 방사구금면 바로 아래에서 충돌 ·진동하면서 접합하므로 필라멘트의 단면 방향과 길이 방향으로 일단 수축차를 부여할 수가 있다.

그러나, 전술한 바와같이, 펄싱 얀의 수축력은 불충분하므로, 필라멘트 단면 방향의 수축력을 크게 하도록, 토출 단면적의 차를 크게하여 얻어지는 필라멘트의 고배향도측의 단면적을 크게 하고자 하여도, 양공으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속차는 토출공의 랜드 길이 등을 조정함으로써 부여하고 있으므로, 토출 단면적의 차가 커질수록 유속차를 부여함은 곤란하게 되므로 이와같은 한쌍의 토출공으로써는 한계가 있다.

또한 양 중합체 흐름의 충돌에 의한 진동을 심하게하여 필라멘트의 길이 방향으로 굵은 반점을 크게하고자 하여도, 양 공의 설치 거리를 크게하면 반대로 진동은 감소, 또는 소멸해 버린다.

이에 대하여, 본 발명의 멀티 필라멘트의 용융 방사에 있어서는, 제6도에 나타낸 바와같은 토출공을 갖는 방사구금을 채용하므로, 중합체 흐름의 충돌·바운드에 의한 큰 진동의 발생과 중공 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름에 방사 드라프트의 작용점이 편재화하는 효과를 같이 나타낼 수 있으므로, 필라멘트의 길이 방향으로 큰 굵은 반점과, 제1도에 나타낸 바와같이 필라멘트 단면에 있어, g축의 배향도가 h축 보다도 높아지는 단면 방향의 배향도 차를 동시에 갖는 필라멘트로써된; 멀티 필라멘트가 얻어진다.

즉 중공 토출공을 구성하는 복수 슬릿의 슬롯 폭과 단일 토출공의 공경 등을 조정함으로써, 이와같은 한쌍의 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름의 유속차를 충분히 크게 할수 있다. 그러므로, 방사 드러프트를 중공 토출공으로부터 토출되는 중합체 흐름에 집중시킬 수가 있으며, 중공 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름에 큰 전단력이 작용하므로, 중공 부분의 배향도가 속이 있는 부분의 배향도 보다도 높고, 그리고 상기 중공 부분이 속이 있는 경우보다도 극히 높은 배향도로 할 수가 있다.

뿐만 아니라, 중공 토출공을 구성하는 복수 슬릿의 합계 토출 단면적이 단일 토출공의 토출 단면적보다도 크므로, 얻어지는 필라멘트의 단면에 있어, 속이 있는 부분보다도 중공 부분의 단면적이 크다.

또한 양 공 사이의 거리를 크게 하여도, 슬릿에 의하여 양공을 연결해 있으므로, 양 중합체 흐름은 충돌·바운드에 의한 큰 진동을 발생하면서 접합시킬 수가 있다.

이와같이하여 얻어지는 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트는 그 단면에 있어서, 중공부를 갖는 단면적이 속이 있는 부분보다도 큰 중공 부분의 배향도가 극히 높으므로, 중공 부분이 속이 있는 부분보다도 큰 수축율을 갖고 있음과 동시에, 필라멘트의 길이 방향에도 큰 굵은 반점을 갖고 잇으므로, 이와같은 필라멘트로써 된 멀티 필라멘트에서는 필라멘트 사이, 필라멘트 내에 큰 수축차를 갖고 있으므로, 열처리 때에 큰 수축력을 나타낼 수 있다.

이와같은 멀티 필라멘트를 사용한 직물에서는 열처리에 의하여 균일하고 그리고 충분한 벌키성을 나타낼 수가 있다. 또한 용융 방사에 의하여 얻어지는 미연신사에 다시 연신하여 열셋트를 실시하여 실용에 제공할 수 있는 역학적 특성을 부여한 멀티 필라멘트에서도 여전히 충분한 수축차를 갖고 있으므로, 이와같은 멀티 필라멘트를 사용한 직물도 열처리에 의하여 충분한 벌키성을 나타낼 수가 있다.

또한 본 발명에 있어서, 중공 토출공의 슬릿을 3각형으로 배치한 제6(b)도에 나타낸 토출공을 사용하면, 얻어지는 필라멘트의 단면 형상을 제1(b)도에 나타낸 바와같이 약 2등변 3각형으로 할 수가 있으며, 이와같은 필라멘트로써 된 멀티 필라멘트는 독특한 광택을 나타낼 수가 있다.

또한 본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트는 길이 방향으로 큰 굵은 반점을 램덤하게 갖고 있으므로, 다른 데니어 필라멘트가 혼섬되 혼섬사와 같은 힘이 있는 양호한 감촉을 나타낼 수도 있다.

[발명의 효과]

본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트는 단지 열처리를 실시하는 것만으로써 큰 벌키성을 나타낼 수 있으므로, 직편 공정에서는 플럿 얀의 상태로 취급할 수가 있으므로 양호한 공정 통과성을 갖는다.

뿐만 아니라, 단일 중합체로부터 번잡한 조작을 실시함이 없이 얻어지므로, 그 공업적 의의는 극히 크다.

[실시예]

다음에 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 설명하는데, 본 실시예에서 사용하는 물성은 하기의 방법에 의하여 측정한 것이다.

(1) n₁, m₁과 n₂, m₂

멀티 필라멘트의 임의 단면에 대하여, 560배의 배율로 단면 사진을 찍고, 중공부를 형성하고 단면적이 최대로 되는 필라멘트 단면의 장축(n₁)과 단축에 평행한 최대 직선 길이(m₁) 그리고 상기 단면적이 최소로 되는 필라멘트 단면의 장축(n₂)과 단축에 평행한 최대 직선길이(m₂)를 각각 실측하였다.

(2) 최대 응력을 나타낼 때의 신도 (L₂)와 최종 파단 신도(L₁)

통상의 이장형 실험기로써 실온 25℃, 습도 60%에서, 시료길이 10cm, 인장속도 200mm/mm의 조건으로 응력―신도 곡선을 구하고, 응력이 최대로 되는 신도(L₂), 응력이 영으로 되는 신도를 최종 파단 신도(L₁)로 하였다. 측정은 5회 반복하여 실시하고 그 평균치를 구하였다.

(3) 수축율

(i) 120℃ 건열수축율

멀티 필라멘트의 "스케인"을 만들고, 이 "스케인"에 2.5mg/d에 상당하는 하중을 걸고, 120℃에서 5분간 건열 처리한 때의 수축율을 다음 식으로부터 구하였다.

〔l₀-l₁/l₀〕×100=수축율(%)

(l₀: 처리전의 "스케인"의 길이)

(l₁: 처리전의 "스케인"의 길이)

(ii)비수 수축율

멀티 필라멘트 "스케인"을 만들고, 이 "스케인"에 0.7mg/d에 상당하는 하중을 걸고, 비등 수중에서 30분간 처리한 때의 수축율을 다음 식으로부터 구하였다.

〔l₀-l₁/l₀〕×100=수축율(%)

(l₀: 처리전의 "스케인"의 길이)

(l₁: 처리후의 "스케인"의 길이)

(4) 감촉(벌키감)

얻어진 잠재 벌키성 멀티 필라멘트를 통편하고, 분산 염료를 사용하여 상법으로 염색하고, 수세 건조 후, 180℃로 1분간 셋트하여 감촉(벌키감) 평가용의 시료로 하였다.

감촉(벌키감)은 육안 관찰과 촉감에 의하여 평가하였다.

[실시예―1]

극한 점도〔η〕이 0.64의 폴리에틸렌 테레프틸레이트(염소제로서 TiO₂을 0.3 중량% 함유)를 용융하고 나서, 다시 300℃로 승온하여, 제6(a)도에 나타낸 토출공으로부터 37.5g/분의 토출량으로 토출하였다.

여기서 사용한 토출공의 각 부의 치수를 제1표에 나타낸다.

[제 1 표]

그리고, 제1표에 나타낸 중공 토출공, 단일 토출공(2)와 슬릿(3)의 랜드 길이는 모두 0.6mm이다.

이와같은 토출공에 있어, 중공 토출공과 단일 토출공(2)로부터 토출되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하 PET라 한다)의 토출량비(Q₁/Q₂)와 토출 속도비(V₁/V₂)는 각가 1.2/1과 1/3.4이었다.

그리고, 방사구금 바로 아래에서 중공 토출공으로부터 토출된 중합체 흐름의 편면에 , 단일 토출공(2)로부터 토출된 중합체 흐름이 충돌·바운드하면서 접합한다.

이어서 접합한 PET 흐름에는 온도 26℃, 습도 60%의 냉각품을 30cm/초의 선속도로 취부하여 냉각고화 후, 오일링 로울러로 유제를 부여하고나서 인취속도 4500m/mm로 권취하여 75de/36fil의 멀티 필라멘트를 얻었다.

이와같은 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트는 제1(a)도에 나타낸 단면 형상으로서, 그리고 g부분의 중공율은 8%이었다. 뿐만 아니라 필라멘트의 길이 방향으로도 큰 굵은 반점을 갖고 있으며, 이 멀티 필라멘트의 우스터 반점은 제3(a)도에 나타낸 바와같이 큰 것이었다.

그리하여 얻어진 멀티 필라멘트에 대하여, 그 임의 단면에 있어서의 필라멘트 단면적의 최대와 최소치의 비(n₁×m₁/n₂×m₂), g부분의 중공부(e)을 포함한 단면적 Sg와, h부분의 단면적 Sh와의 비(Sg/Sh), 응력―신도 곡선과 사물성을 측하여 제2표에 나타냈다. 그리고, 응력―신도곡선의 패턴은 제5(a)도에 나타낸 것이었다.

[제 2 표]

이 멀티 필라멘트의 L₂는 75%로 낮은 값이므로, 다시 연신 열셋트를 실시함이 없이 그대로 실용에 제공할 수 있는 것이다.

그러므로, 상기 멀티 필라멘트를 통편으로 하여, 다음 조건하에서 분산 염료로 염색을 실시하였다.

[염색조건]

염 료 : Polyester Eastman Blue

염료비 : 통편 중량에 대하여 4%

조 제 : 모노겐

(0.5%/l)

조 비 : 1/100

온도×시간 : 100℃×60분

염색한 시료를 수세, 건조 후 180℃에서 1분간 열 셋트하였다.

이와같이하여서 얻어진 시료는, 균일하여 염색성이 양호하고, 또 감촉은 힘이 있고 그리고 통상의 울리사를 사용한 시료와 동등한 뛰어난 벌키감이 있었다.

이는 이와같은 멀티 필라멘트의 필라멘트 사이와 필라멘트 내에 큰 수축차를 갖고 있으며, 이들 필라멘트로써된 멀티 필라멘트는 큰 수축력을 갖고 있음을 나타낸다.

[실시예―2]

인취속도를 3000m/분, 그리고 토출량을 35g/분으로 한 이외는 실시예―1과 같이 방사하여 미연신사를 얻고, 이어서 이 미연신사를 예열하여 연신을 실시하면서 슬릿 히터로 열셋트 하고 나서 인취하는 연신 열셋트를 다음 조건으로 실시하여, 75de/36fil의 멀티 필라멘트를 얻다.

[연신 열셋트 조건]

예열 온도 85℃

열셋트 온도 180℃

(슬릿히터 온도)

연신 배율 1.4

연신 인취속도 500m/분

이 멀티 필라멘트의 특성을 제3표에 나타낸다.

[제 3 표]

그리고, 응력―신도곡선의 패턴은 제5(b)도에 나타낸 것이었다.

이와같이 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트는 연신 열셋트를 실시하여도 여전히 큰 수축차를 갖고 있다.

그리하여, 이와같은 멀티 필라멘트를 사용한 통편을 실시예 ―1과 같은 염색 조건하에서 염색을 실시하여, 얻어진 시료의 염색성과 벌키감에 대하여 평가한 결과, 균일하고 염색성이 양호하며 그리고 통상의 울리사를 사용한 시료와 동등한 벌키감이었다.

또한 상기 연신 열셋트 조건중에서 열셋트 온도를 다음 제4표와 같이 변경하여서 얻어지는 멀티 필라멘트의 벌키성 평가를 실시예―1과 같이 실시한 결과를 다음 제4표에 같이 나타낸다.

[제 4 표]

이와같이 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트에서는 연신 열셋트에 의하여 비수 수축율을 20%이하로 하여도, 여전히 충분한 벌키감을 나타낼 수 있다. 이는 본 발명에서 얻어지는 멀티 필라멘트의 필라멘트 사이와 필라멘트 내에 큰 수축차를 갖고 있으며, 이와같은 필라멘트는 큰 수축력을 갖고 있음을 뜻한다.

[비교예-1]

극한 점도 0.64의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(염소제로서 TiO₂을 0.3% 함유하는)를 용융하고, 다시 300℃로 승온하여 일본 특개소 제55-51809호 공보(미합중국 특허 제4, 332, 757호와 미합중국 특허 제4, 349, 604호)에 기재되어 있는 토출공으로부터 37.5g/분의 토출량으로 토출하였다.

이와같은 토출공은 공경 0.15mm, 랜드 길이 0.30mm의 환공(1)과 공경 0.27mm, 랜드 길이 1.3mm의 환공(2)가, 방사구금 면직하에서 양공의 중심선이 5°로 교차하도록 형성되어 있다.

또한 이와같은 환공(1)과 환곧(2)과의 토출량비를 1/2.4 그리고 토출속도비를 1.3/1로 함이 한계이었다.

이 토출공으로부터 토출된 PET 흐름은 방사구금 면직하에서 환공(1)로부터 토출된 PET 흐름에 환공(2)로부터 토출된 PET 흐름이 권취되면서 충돌·진동하여 접합한다. 계속하여 접합한 PET 흐름은 실시예-2와 같이 냉각하여 3000m/분의 인취 속도로 권취하였다. 이어서 이미 연신사를 실시예-2의 연신열셋트 조건(단, 열셋트 온도는 180℃)으로 연신 열셋트를 실시하였다.

이와같이 하여 얻어진 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트는 편평하긴 하지만, 중공부가 없으며, 그리고 길이 방향으로 굵은 반점도 작았다.

다음에, 이 멀티 필라멘트의 특성을 다음 제5표에 나타낸다.

[제 5 표]

이 멀티 필라멘트를 사용한 통편을 실시예-2와 같은 염색조건으로 염색하여 얻어진 시료는 벌키감이 극히 작고, 플럿 얀을 사용하여 통편·염색을 실시한 바와같은 종이와 같은 감촉이었다.

이는 이와같은 펄싱 얀의 필라멘트 사이와 필라멘트 내의 수축차가 작고, 이와같은 필라멘트로써된 멀티 필라멘트의 수축력은 작음을 뜻하는 것이다.

[비교예-2]

인취속도를 4500m/분으로 한 이외는 비교예-1과 같이 방사하여, 다음 제6표에 나타낸 특성을 갖는 75de/36fil의 멀티 필라멘트를 얻다.

[제 6 표]

이와같은 멀티 필라멘트를 구성하는 필라멘트의 단면은 편평하긴 하지만, 중공부가 없는 형상으로서, 그리고 길이 방향으로 굵은 반점은 작았다. 이 멀티 필라멘트의 우스터 반점은 제4(b)도에 나타낸 바와 같이 작은 것이었다.

다음에 이 멀티 필라멘트를 사용하여 통편하고, 실시예-1과 같은 조건으로 염색을 실시한 결과, 어느정도의 벌키감을 나타냈다.

그러나, 이와같은 벌키성의 견뢰성은 떨어져서 장력 등의 외력의 부여에 의하여 용이하게 벌키감이 소멸한다. 이는, 이와같은 멀티 필라멘트의 필라멘트 사이와 필라멘트 내의 수축차가 작고, 이와같은 필라멘트로써된 멀티 필라멘트의 수축력은 작음을 뜻한다.

[실시예-3]

실시예-1과 비교예-2에서 얻어진 멀티 필라멘트를 각각 3000데니어의 스케인으로 하고, 이 스케인을 0, 2. 5, 5. 0, 7. 5, 10, 15mg/de의 하중을 부여하면서 120℃의 건열하에서 5분간 열처리를 실시하였다. 이열처리후에 멀티 필라멘트가 나타내는 벌키감을 육안으로 판정하여 그 결과를 다음 제7표에 나타냈다.

[제 7 표]

판정 기준

◎ : 입체감이 있는 벌키감

○ : 입체감에는 뒤떨어지지만, 통상 울리사와 같은 정도의 벌키감

△ : 통상 울리사의 벌키감 보다도 약간 떨어진다.

× : 벌키감이 전혀없고, 종이와 같은 감촉

상기 제7표에서도 알 수 있는 바와같이, 본 발명에 의하여 얻어지는 멀티 필라멘트가 갖는 벌키성의 견뢰성은 종래의 펄싱 얀에 비하여 뛰어나며 큰 수축력을 갖고 있음을 알 수 있다.

[실시예-4]

제1(a)도에 나타낸 토출공을 사용하여, 토출공의 치수와 방사 인취속도를 다음 제8표로 변경하는 이외는 실시예-2와 같이 방사하여 연신열 셋트를 실시하고, 75de/36fil의 멀티 필라멘트를 얻다. 이와같은 연신 열셋트의 조건을 제8표에 같이 나타낸다.

또한 방사에 있어서의 중합체 흐름의 충돌. 바운드의 운동 상태, 방사 단사의 유무, 얻어진 멀티 필라멘트의 특성을 다음 제9표에 나타낸다. 이와같은 멀티 필라멘트를 사용한 통편을 실시예-1과 같은 염색조건하에서 염색을 실시하여, 얻어진 시료의 벌키감에 대하여도 제9표에 같이 나타냈다.

제8~제9표에서 확인되는 바와같이, 본 발명에 의하여 필라멘트 내와 필라멘트 사이의 수축차가 크고, 수축력이 큰 멀티 필라멘트를 용이하게 얻어짐을 알 수 있다.

[제 8 표]

(※) 비교예

[제 9 표]

(※) 비교예

[실시예-5]

극한점도〔η〕이 0.64의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(염소제로서 TiO₂을 0.3 중량% 함유)를 용융하고 나서 다시 300℃로 승온하여 제6(a)도에 나타낸 토출공으로부터 37.5g/분의 토출량으로 토출하였다.

여기서 사용한 토출공의 각 부의 치수를 제10표에 나타낸다.

[제 10 표]

그리하여 방사구금 면직 바로 아래에서 중공 토출공으로 부터 토출된 중합체 흐름의 편면에, 단일 토출공(2)로부터 토출된 중합체 흐름이 충돌·바운드하면서 접합한다.

이어서 접합한 PET 흐름에는, 길이 1m에 걸쳐서 온도 26℃, 습도 60%의 냉각풍을 60cm/초의 선속도로 취부하여서 냉각고화시키고 다시 방사구금면으로부터 3m 하방에 설치되어 있는 길이 1m의 밀폐식 가열통(분의기 온도 200℃)을 주행시킨 후, 오일링 로울러로 유제를 부여하고 나서 인취속도 4500m/분으로 귄취하여 75de/36fil의 멀티 필라멘트를 얻다.

이 멀티 필라멘트의 특성을 제11표에 나타낸다.

[제 11 표]

그리고 응력-신도곡선의 패턴은 제5(b)도에 나타낸 것이었다. 이어서 이와같은 멀티 필라멘트를 사용한 통편을 실시예-1과 같은 염색조건하에서 염색 실시하여, 얻어지는 시료의 염색성과 벌키감에 대하여 평가한 결과, 균일하고 염색성이 양호한 것으로서 그리고 통상의 울리사를 사용한 시료와 동등한 벌키감이 있었다.

Claims (18)

1. 용융 방사 가능한 단일 중합체로써 된 필라멘트로 구성되어 있는 멀티 필라멘트에 있어서, 구성 필라멘트가 편형하고 그리고 장축 방향의 외주부에 이 장축을 끼고 서로 대향하는 한쌍의 요부를 갖고 있음과 동시에, 상기 한쌍의 요부 사이에 있는 단축에 대하여 비대치인 단면 형상과 필라멘트의 길이 방향으로 굵은 반점을 갖는 편심 중공 필라멘트로서, 이 중공부가 상기 필라멘트 단면에 있어 단축에 평행직선이 최대로 되는 축에 있으며, 그리고 이 단축에 의하여 분할되는 상기 중공부 존재부분의 배향도가 이에 인접하는 속이 있는 부분의 배향도 보다도 큼을 특징으로 하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트.
2. 제1항에 있어서, 이 필라멘트 단면 형상이 약누에고치형이며, 그리고 단축에 대하여 비대칭인 잠재벌키성 멀티 필라멘트.
3. 제1항에 있어서, 이 멀티 필라멘트의 단면 형상이 약 2등변 3각형이며, 그리고 서로 대향하는 장변부에 한쌍의 요부를 갖고 있음과 동시에, 상기 한쌍의 요부 사이에 있는 단축에 대하여 비대칭인 잠재벌키성 멀티 필라멘트.
4. 제1항에 있어서, 이 필라멘트의 중공부가 복수개 존재하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트.
5. 제1항에 있어서, 이 필라멘트의 길의 방향에 있어서, 중공부 존재 부분에 속이 있는 부분이 감기는 일이 없이 접합하고 있는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트.
6. 제1항에 있어서, 이 멀티 필라멘트의 임의 단면에 있어서의 필라멘트가 다음 (Ⅰ)식을 만족하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트.

   n₁×m₁/n₂×m₂

   

   1.5 …………(Ⅰ)

   〔단 n₁×m₁, n₂×m₂은 멀티 필라멘트의 임의 단면에 있어, 각 필라멘트 단면에 대하여 그 장축과 단축에 평행한 최대 직선 길이와의 적으로서 각각 최대, 최소 값을 나타낸다.〕
7. 제1항에 있어서, 이 멀티 필라멘트가 다음 (Ⅱ)식을 만족하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트.

   L₁-L₂

   

   20% …………(Ⅱ)

   〔단 L₁은 멀티 필라멘트의 최종 파단신도, L₂은 최대 응력을 나타낼때의 신도를 각각 나타낸다.〕
8. 제1항에 있어서, 용융 방사 가능한 중합체가 폴리에스 테르인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트.
9. 토출 단면적이 다른 한쌍의 토출공을 슬릿에 의하여 서로 연결시킴과 동시에, 토출 단면적이 큰 토출공을 복수의 슬릿에 의하여 중공부를 형성한 중공 토출공으로 한 방사구금을 통하여 용융상태에 있는 단일 중합체를 토출하고 이때 상기한 쌍의 토출공중 토출 단면적이 큰 토출공으로 부터 토출한 중합체 흐름의 토출속도를, 다른쪽의 토출 단면적이 작은 토출공으로부터 토출한 중합체 흐름보다도 저속으로 유지함으로써, 상기 저속 중합체 흐름에 고속 중합체 흐름을 충돌·바운드시키면서 접합시키고, 이어서 냉각고화 시키고 나서 인취함을 특징으로 하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
10. 제9항에 있어서, 중공 토출공을 구성하는 복수의 슬릿의 배열과 단일 토출공의 단면 형상이 모두 원형인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
11. 제9항에 있어서, 중공 토출공을 구성하는 복수의 슬릿의 배열이 비원형인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
12. 제9항에 있어서, 중공 토출공을 구성하는 복수의 슬릿 배열이 삼각형인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
13. 제5항에 있어서, 슬릿에 의해 서로 연락시킨 한쌍의 토출공으로써 된 방사구금인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
14. 제5항 또는 제9항에 있어서, 한쌍의 토출공을 서로 연결하는 슬릿이 단일인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
15. 제5항에 있어서, 중공 토출공으로부터 토출되어진 중합체류의 유속(V₁) 및 단일 토출공으로부터 토출되어진 중합체류의 유속(V₂)가 다음 (Ⅰ)식을 만족하는 유속인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.

    1/7

    

    V₁/V₂

    

    1/1.5 …………(Ⅰ)
16. 제5항에 있어서, 냉각 고히후 멀티 필라멘트를 재차 가열시키고 나서 인취하는 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
17. 제5항 또는 제12항에 있어서, 인취속도가 2500m/분 이상인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.
18. 제5항 또는 제11항에 있어서, 중합체가 폴리에스테르인 잠재 벌키성 멀티 필라멘트의 제조법.

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