KR910007556B1

KR910007556B1 - Spinning nozzle for shaped fiber

Info

Publication number: KR910007556B1
Application number: KR1019890003270A
Authority: KR
Inventors: 한민식; 홍명선
Original assignee: 주식회사 선경인더스트리; 이승동
Priority date: 1989-03-16
Filing date: 1989-03-16
Publication date: 1991-09-27
Also published as: KR900014646A

Abstract

A spinning nozzle for a modified cross-section fiber comprises at least two of circular slits, and is arranged in a spiral type. The nozzle satisfies the following equations of 360≰ < 0 <= 450≰ [0= rotation angle of the spiral , 0.1mm <= Ls <= 0.5MM [Ls= minimum distance of slits , s <= 270≰ [as= central angle of slit , 0.04mm <= Ts <= 0.1mm [Ts= width of slit , 0.4mm <= Rs <= 2.0mm [Rs=curvature radius of slit and 0.6mm <= Dx <= 10mm [Dt= outer diameter of slit . The modified cross-section fiber mfd. by the nozzle has a good absorbency.

Description

Spinnerets for Held Cross Section Fibers

도면은 본 발명에 의한 방사구금의 예시도인바, 제1도는 본 발명에 의한 노즐의 형상을 예시한 평면도로서 제1a도는 노즐의 각 요부에 부호를 붙인 것이며, 제1b도는 본 발명에 의한 실시예 3에 있어서 슬릿트가 네개인 경우를 나타내며, 제1c도는 본 발명에 의한 실시예 2에 있어서 슬릿트가 세개인 경우를 나타내며,Figure 1 is an exemplary view of the spinneret according to the present invention, Figure 1 is a plan view illustrating the shape of the nozzle according to the present invention, Figure 1a is a reference number for each major part of the nozzle, Figure 1b is an embodiment according to the present invention In FIG. 3, there are four slits, and FIG. 1C shows a case where there are three slits in Example 2 of the present invention.

제2도는 비교예에서 사용된 노즐의 형상을 예시한 평면도로서 제2a도는 통상의 중공사 또는 C형 단면을 위한 비교예 1의 경우의 노즐에 관한 예시도이며, 제2b도는 슬릿트의 나선각도가 450°를 초과하는 비교예 2의 경우의 노즐에 관한 예시도이며, 제2c도는 슬릿트의 곡률 중심이 한개뿐인 비교예 3의 경우의 노즐에 관한 예시도이며,FIG. 2 is a plan view illustrating the shape of the nozzle used in the comparative example, and FIG. 2a is an illustration of the nozzle in Comparative Example 1 for a conventional hollow fiber or C-shaped cross section, and FIG. 2b is a spiral angle of the slit. Is an illustration of the nozzle in the case of Comparative Example 2 exceeding 450 °, Figure 2c is an illustration of the nozzle in the case of Comparative Example 3 in which only one center of curvature of the slit,

제3도는 본 발명에 의한 노즐을 사용한 경우를 나타낸 예시도로서 제3a도는 원사의 개괄적인 모습을 나타낸 예시도이며, 제3b도는 멀티필라멘트사의 집속상태를 나타내는 예시도이며,Figure 3 is an exemplary view showing a case using a nozzle according to the present invention, Figure 3a is an illustration showing an overview of the yarn, Figure 3b is an illustration showing a focused state of the multifilament yarn,

제4도는 비교예에서 사용된 C형 노즐을 사용한 경우의 예시도로서, 제4a도는 원사의 개괄적인 모습을 나타낸 예시도이며, 제4b도는 멀티필라멘트사의 집속상태를 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary view in the case of using a C-type nozzle used in the comparative example, Figure 4a is an illustration showing an overview of the yarn, Figure 4b is an illustration showing a focused state of the multifilament yarn.

본 발명은 특수한 형상을 가진 이형단면 섬유를 제조하기 위한 방사구금에 관한 것이다. 좀더 상세하게 설명하면 본 발명은 단면의 내부 공간과 외부 공간이 좁은 홈으로 연결되어 있는 섬유를 제조하기 위한 방사구금에 관한 것이다.The present invention relates to a spinneret for producing a release cross-section fiber having a special shape. More specifically, the present invention relates to a spinneret for producing a fiber in which the inner space and the outer space of the cross section are connected by narrow grooves.

의생활에 있어서 가장 중요한 요소중의 하나로서는 색, 디자인과 착용감이라 할 수 있다.One of the most important elements in medical life is color, design and fit.

이중에서 색과 디자인은 의류의 구성소재인 섬유와는 어느 정도 독립적인 요소라고 할 수 있을 정도로 다양한 구성을 가지고 있으나 아직도 착용감에 있어서는 섬유소재의 영향력을 전혀 배제할 수 없는 상태이다.Among them, color and design have a variety of configurations that can be said to be somewhat independent of the textile, which is a component of clothing, but the influence of the textile material can not be excluded at all in the fit.

특히, 합성섬유에 있어서는 천연섬유가 주는 촉감 및 쾌적성을 따라가지 못하여 다양한 방법으로 개선을 시도한 결과 현재에는 기능적으로 독특한 영역을 강조한 여러가지 신제품도 시판되고 있다.Particularly, in synthetic fibers, various new methods have been marketed as a result of attempting to improve in a variety of ways by not following the touch and comfort of natural fibers.

폴리에스텔 섬유에 있어서도 쾌적한 상태의 발현을 위해 많은 연구가 진행되어 왔으며, 결과로서 이형단면사, 복합사, 가연사, 모우사, 이수축사, 혼섬사등 물리적인 방법과 흡수성 폴리에스텔, 고수축 폴리에스텔, 저수축 폴리에스텔등 폴리머의 개질에 의한 방법등 원사 상태에서 이미 많은 개선 방법이 제시되고 있다.In the case of polyester fiber, many studies have been conducted for the development of a pleasant state.As a result, physical methods such as cross-section single yarn, composite yarn, twisted yarn, woolen yarn, dihydrated yarn, blended yarn, and absorbent polyester, highly shrinkable poly Many improvement methods have already been proposed in the yarn state, such as a method of modifying polymers such as polyester and low shrinkage polyester.

그러나, 개질에 의한 방법은 거의 반드시 생산성 또는 섬유물성 등에서 손실을 수반하며 아직 흡수성 측면에서는 만족할만한 개질 방법은 찾기 어려워 대부분은 물리적인 방법을 응용하는 것으로 해결책을 모색하고 있다.However, the reforming method almost always involves a loss in productivity or fibrous properties, and it is still difficult to find a satisfactory reforming method in terms of absorbency. Most of them seek a solution by applying a physical method.

이에 본 발명자등은 폴리에스텔 섬유로 만들어진 직물의 쾌적성을 향상시키기 위해 세밀히 연구한 결과 폴리에스텔에 흡수, 흡한성을 부여하는 것이 소기의 목적을 달성하기 위한 가장 적절한 방법중의 하나이며, 이를 위해서는 기존의 폴리에스텔 섬유가 갖고 있는 일반적인 단면 형태인 O형이나 Y형에서 벗어난 보다 변형된 단면 형태를 갖도록 개선하는 것이 바람직하다는 결론에 도달하게 되었다. 하지만 기존의 이형단면을 가진 폴리에스텔 섬유로서는 V형, L형, ㄷ형, C형외에도 중공섬유에 측면으로부터 구멍을 만들어 내외부를 연결한것등 다양한 시도가 이루어졌으나 충분한 성능을 발휘하기에는 부족하거나 강도가 지나치게 떨어지는등 그대로는 실용화가 곤란한 것이 대부분이었다.Accordingly, the present inventors have carefully studied to improve the comfort of fabrics made of polyester fiber, and thus, it is one of the most appropriate methods for achieving the desired purpose by providing absorption and absorption to polyester. It was concluded that it is desirable to improve to have a more deformed cross-sectional shape away from the O- or Y-shaped general cross-sectional shape of the existing polyester fiber. However, various attempts have been made on the existing polyester fiber with V-shaped, L-type, C-type, C-type, etc. in addition to making holes in the hollow fiber from the side to connect the inside and outside. Most of them were difficult to be put to practical use as they fell too much.

이러한 단점을 해결하고 효과적인 흡수, 흡한성을 갖도록 연구한 결과 하기와 같은 조건을 만족하는 단면을 가진 방사구금으로부터 제조된 이형단면 섬유가 흡수, 흡한성에 가장 유효한 것임을 여러가지 실험결과 알게 되었다.As a result of solving these shortcomings and researching to have an effective absorption and absorption, it has been found that various experimental results show that a release cross-section fiber made from spinnerets having a cross section satisfying the following conditions is most effective for absorption and absorption.

즉, 한가닥의 섬유를 형성하기 위한 노즐이 두개 이상의 원호상 슬릿트로 구성되어 나선형을 이루도록 배열하며, 이 나선의 회전각도는 슬릿트의 외접원의 중심에서 측정하였을때 360°를 초과하며, 450° 이하인 것을 특징으로 하는 이형단면 섬유 제조용 방사구금으로서 나선의 회전각도가 360°보다 작은 경우에는 공지의 C형 단면이 되어 만족할만한 흡수, 흡한성을 나타내기 어려우며 450°를 초과하는 경우는 중공사가 되기 쉬운 단점이 있다.That is, the nozzle for forming a strand of fibers is arranged to form a spiral consisting of two or more arcuate slits, the rotation angle of the spiral exceeds 360 ° when measured at the center of the circumscribed circle of the slit, which is less than 450 ° A spinneret for manufacturing a cross-section fiber, characterized in that, when the rotation angle of the spiral is less than 360 °, it becomes a known C-shaped cross section, and it is difficult to show satisfactory absorption and absorption, and when it exceeds 450 °, it becomes easy to be hollow yarn. There are disadvantages.

슬릿트의 갯수는 두개 이상 얼마든지 가능하겠으나 요망하는 단면을 얻기 위하여는 여덟개 이하가 적당하며, 여덟개보다 많을 경우에는 슬릿트가 지나치게 작아져 다른 슬릿트와 연결성이 나빠지거나 나선의 회전각이 450°를 초과하기 쉬우며, 슬릿트의 배열도 복잡해져서 필요로 하는 수분 흡수 공간을 충분히 확보하기 어려워지며, 섬유용을 위하여서는 슬릿트와 인접한 슬릿트와의 최단거리(Ls)가 한곳(실단면의 내부와 외부를 연결하는 홈이될 부분)을 제외하고는 0.1mm이상 0.5mm이하인 것이 적당하다.The number of slits may be as many as two or more, but eight or less are suitable to obtain the desired cross-section.If more than eight, the slits become too small, resulting in poor connection with other slits, or a helix rotation angle of 450 °. It is easy to exceed, and the arrangement of the slit is complicated, making it difficult to secure enough water absorption space, and for the fiber, there is only one shortest distance (Ls) between the slit and the adjacent slit. Except for the part that will be the groove connecting the inside and the outside), it is appropriate to be more than 0.1mm and less than 0.5mm.

이 거리가 0.1mm미만이 되면 노즐의 마모가 일어나기 쉽고 변형될 우려가 있으며, 0.5mm 초과할때는 폴리머가 분리되어 한가닥의 섬유를 이루지 못하게 되기 쉽다.If the distance is less than 0.1 mm, the wear of the nozzle is liable to occur and there is a risk of deformation, and when the thickness is more than 0.5 mm, the polymer is separated and it is not easy to form a single fiber.

한편 슬릿트의 곡률 중심은 한개 이상으로 슬릿트의 갯수만큼 가능하지만 특히 양호한 단면의 형성을 위해서는 적어도 두개 이상의 곡률 중심을 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, one or more centers of curvature of the slits are possible as many as the number of slits, but in order to form a particularly good cross section, it is preferable to have at least two centers of curvature.

곡률 중심이 하나일 경우는 나선을 이룰 수 없으므로, 단순한 C형 단면이 형성되어 발명의 취지에 어긋나게 된다.If there is only one center of curvature, the spiral cannot be formed, so a simple C-shaped cross section is formed, which is contrary to the spirit of the invention.

그리고, 원호의 중심각은 노즐의 제조 가능한 범위까지도 선택할 수 있으나 양호한 단면 형태를 얻기 위하여서는 270° 이하가 적절하며 이를 넘어설 경우 나선형의 단면을 얻기 위한 슬릿트의 배열이 매우 어려워지며 내부 공간의 형성에도 불리한 영향을 미치게 된다.In addition, the center angle of the arc can be selected up to the manufacturable range of the nozzle, but 270 ° or less is appropriate for obtaining a good cross-sectional shape. Will also adversely affect.

또, 슬릿트의 폭은 0.04mm이상, 0.1mm이하이면 노즐의 제조 및 유지에 적합하며, 양호한 단면 형태를 얻을 수 있으나 보다 좋기로는 0.06mm이상, 0.08mm이하가 바람직하다는 사실을 알아낼 수 있었다.In addition, when the width of the slit is 0.04 mm or more and 0.1 mm or less, it is suitable for the manufacture and maintenance of the nozzle, and a good cross-sectional shape can be obtained. .

이 범위보다 작은 폭을 가지는 슬릿트는 제조 및 보존이 까다로우며 범위보다 클 경우는 나선의 내부 공간이 적어지거나 중공 형태가 되기 쉬우므로 좋지 않다. 슬릿트의 곡률 반경은 무한대(직선 슬릿트)까지 가능하지만 양호한 단면 형태를 얻기 위하여서는 0.4mm미만일 경우는 제작상의 어려움과 노즐에서의 실질적인 슬릿트 형성이 불량해져서 원형에 가까운 형태가 되는 단점이 생기게 되며, 2.0mm를 초과하는 경우에는 점차 직선에 가까운 슬릿트가 형성되어 멀티펠라멘트에서는 서로 밀착하므로 펠라멘트사의 공간 형성 가능성이 낮아져 흡수성의 저하를 초래하므로 좋지 않다.Slits with a width smaller than this range are difficult to manufacture and store, and larger than this range is not good because the inner space of the spiral is less likely to be hollow or hollow. The radius of curvature of the slit can be infinite (straight slit), but if it is less than 0.4mm in order to obtain a good cross-sectional shape, there are disadvantages in manufacturing difficulties and the fact that the actual slit formation in the nozzle is poor and thus becomes a round shape In the case of exceeding 2.0 mm, slits are gradually formed close to the straight line, so that the multi-filament is in close contact with each other, so that the possibility of space formation of the filament yarn is lowered, leading to a decrease in absorbency.

한가닥의 섬유를 이루기 위한 슬릿트는 모두 직경 10mm의 원의 내부에 있어야 흡수, 흡한성에 양호한 결과를 줄 수 있으므로 슬릿트의 외접원은 이 범위내에서 있는 것이 좋다.The slit for forming a single fiber should be inside a circle having a diameter of 10 mm so that good results can be obtained for absorption and absorption. Therefore, the circumscribed circle of the slit should be within this range.

보다 좋기로는 직경 5.0mm이하의 원의 내부가 적당하다. 슬릿트가 직경 10mm의 원의 외부에까지 미치게 되면 점차 흡수, 흡한성이 떨어지며 소기의 목적을 달성하기 어렵게 된다.More preferably, the inside of a circle having a diameter of 5.0 mm or less is suitable. When the slit extends to the outside of the circle having a diameter of 10 mm, it gradually becomes absorbed and absorbed, and it becomes difficult to achieve the desired purpose.

이하 본 발명의 방사구금에 대한 실시예와 본 발명의 조건을 벗어난 경우의 비교예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the spinneret of the present invention and a comparative example in the case of deviating from the conditions of the present invention will be described.

[실시예 1]Example 1

(슬릿트 3개인 경우)(With 3 slits)

안쪽의 슬릿트로부터 중심각이 각각 80°, 140°, 180°이며 슬릿트 폭은 모두 0.08mm, 나선의 양끝을 제외한 슬릿트간의 최단거리는 0.35mm로 하고 곡률 중심의 위치를 3개로 하였으며, 곡률 반경은 각각 0.5, 0.8, 1.1mm로 슬릿트는 모두 직경 2mm인 원의 내부에 배치하였다.The center angles from the inner slit are 80 °, 140 ° and 180 °, respectively, the slit width is 0.08mm, the shortest distance between the slits excluding both ends of the spiral is 0.35mm and the center of curvature is 3 Silver was 0.5, 0.8, and 1.1 mm, respectively, and the slits were arranged inside a circle having a diameter of 2 mm.

이와 같은 규격을 가진 방사구금으로부터 폴리에스텔을 방사, 연신하여 원사의 물성을 측정하였다. 사용된 폴리에스텔 조성물은 통상의 방법으로 제조한 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주로하는 중합체로서 오르소 클로로페놀에 35℃에서 측정한 극한 점도가 0.635의 성질을 가진 것이었다.The physical properties of the yarn were measured by spinning and stretching the polyester from the spinneret having the above standard. The polyester composition used was a polymer mainly made of polyethylene terephthalate prepared by a conventional method, and had an intrinsic viscosity measured at 35 ° C in ortho chlorophenol at 0.635.

이 폴리에스텔 조성물을 130℃에서 10시간 진공건조한 후, 285℃에서 용융시키고 노즐을 통하고 매분 19.3그램을 토출하여 분단 1200미터의 속도로 감은뒤는 연신비 3.0으로 연신하여 50데니어의 멀티필라멘트사를 얻었다.The polyester composition was vacuum dried at 130 ° C. for 10 hours, melted at 285 ° C., discharged 19.3 grams per minute through a nozzle, wound at a speed of 1200 meters, and stretched at a draw ratio of 3.0 to obtain 50 denier multifilament yarns. .

멀티필라멘트사의 물성은 강도, 신도, 비수를 측정하여 비교하였다. 한편 흡수성을 비교하기 위하여서는 얻어진 50데니어의 멀티필라멘트사를 4합하여 200데니어로 한뒤 제편하여 시료로 사용하였다.The physical properties of the multifilament yarns were compared by measuring the strength, elongation and specific number. On the other hand, in order to compare the absorbency, four obtained 50-denier multifilament yarns were combined into 200 deniers and then chopped and used as a sample.

비교를 위하여 사용된 면사는 시중에서 30수(176데니어)로 판매하는 것을 구입하여 면의 왁스 성분을 제거한 것을 사용하였다.Cotton yarn used for comparison was purchased from 30 commercially available (176 denier) and used to remove the wax component of the cotton.

얻어진 원사의 형태는 제3a도와 같았으며, 단면의 모습과 집속상태는 제3b도에 도시된 바와 같았다. 장력 상태하에서도 원사간에 서로 맞물리지 않음으로써 원사 내부 공간을 침해하거나 흡수성이 저하되는 현상을 방지할 수 있음을 보여 주었다.The obtained yarn was in the form of Fig. 3a, and the cross-sectional view and the focused state were as shown in Fig. 3b. It has been shown that even under tension, the yarns do not interlock with each other, thereby preventing the yarn from interfering with the yarn's internal space and reducing the absorbency.

[실시예 2―3]Example 2-3

실시예 1에서와 같은 방법으로 여러가지의 규격을 가진 노즐 표 1을 사용하여 방사, 연신하여 실의 물성을 측정한 결과와 흡수성의 측정 결과는 표 2와 같았다.The results of measuring the physical properties of the yarn by spinning and stretching using the nozzles Table 1 having various specifications in the same manner as in Example 1 and the results of measurement of absorbency were shown in Table 2.

[비교예 1]Comparative Example 1

제2a도와 같은 형태를 가진 노즐을 이용하여 실시예 1에서와 같이 폴리에스텔 조성물을 방사, 연신하여 실의 물성을 측정하고 제편 후 흡수성을 측정하였다.The polyester composition was spun and stretched in the same manner as in Example 1 using a nozzle having the same shape as in FIG. 2a to measure the physical properties of the yarn and the absorbency after the knitting.

원사의 형태는 제4a도와 같았으며, 단면의 형태와 집속 상태는 제4b도와 같았다. 일부 단면 내부 공간이 서로 침해되어 흡수율 및 흡수속도에서 약간 떨어지는 현상을 보여주었다.The shape of the yarn was the same as that of Fig. 4a, and the shape and the focusing state of the cross section was the same as that of Fig. 4b. Some cross-sectional spaces invaded each other, resulting in a slight drop in absorption and absorption rates.

[비교예 2―4]Comparative Example 2-4

실시예 1에서와 같은 방법으로 여러가지의 규격을 가진 노즐(표 1)을 사용하여 방사, 연신하여 실의 물성을 측정한 결과와 흡수성의 측정 결과는 표 2와 같았다.The results of measuring the physical properties of the yarn by spinning and stretching using nozzles having various specifications (Table 1) in the same manner as in Example 1 were as shown in Table 2.

[표 1]TABLE 1

노즐의 규격Nozzle Specification

[표 2]TABLE 2

원사의 물성 및 흡수성Yarn Properties and Absorbency

상기표 2에 의하면 본 발명에 의한 실시예에 비하여 본 발명의 특정 범위를 벗어난 비교예의 경우 간에는 다음과 같은 흡수성 면에서의 현저한 차이가 있음을 명백히 확인할 수가 있었다.According to Table 2, it can be clearly seen that there is a remarkable difference in absorbency between the comparative examples outside the specific range of the present invention as compared with the examples according to the present invention.

(1) 본 발명에 의한 실시예의 경우, 흡수율이 60%이상인데 비하여 비교예의 경우는 20―42%에 불과하며, (2) 본 발명에 의한 실시예의 경우, 흡수속도는 2―3초인데 비하여 비교예의 경우는 15―60초 이상이며, (3) 본 발명에 의한 실시예의 경우 흡수길이는 100mm이상인데 비하여 비교예의 경우는 14―84mm에 불과하므로 (4)상기와 같은 물성상의 차이의 종합적인 결과 본 발명의 실시예의 경우는 비교예의 경우에 비하여 그 흡수성이 현저하게 뛰어나고 있음을 확인할 수 있다.(1) In the case of the embodiment according to the present invention, the absorption rate is 60% or more, compared to only 20-42% in the case of the comparative example, (2) in the case of the embodiment according to the present invention, the absorption rate is 2-3 seconds In the case of the comparative example is 15 to 60 seconds or more, (3) the absorption length of the embodiment according to the present invention is 100mm or more, while in the comparative example is only 14-84mm (4) the overall difference in physical properties as described above As a result, in the case of the Example of this invention, compared with the case of the comparative example, it can be confirmed that the water absorption is remarkably excellent.

Claims

The nozzles for forming a single fiber are arranged to form a spiral consisting of two or more arcuate slits, and the rotation angle θ of the spiral is measured from the center of the circumscribed circle of the slit.

360 ° <θ

450 °

Spinnerets for manufacturing cross-section fibers, characterized in that to satisfy the.

The spinneret according to claim 1, wherein the number of slits is two or more and eight or less.

The method according to claim 1, except that the shortest distance between the slit and the adjacent slit is one (part to be a groove connecting the inside and the outside of the cross section).