KR920001907B1 - 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법

제1도는 본 발명의 실시를 위한 이형단면 방사구금의 단면도.

제2도는 상기 이형단면 방사구금을 통하여 방사된 필라멘트의 단면도.

본 발명은 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법, 좀더 상세하게는 고수축성과 저수축성을 동시에 부여하여 천연 실크(silk)의 외관과 촉감을 갖는 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

합성섬유, 특히 폴리에스터 로써 천연실크의 특성을 얻고자 하는 제안들은 다수 발견되고 있는 바, 예를 들어 단면의 이형화, 필라멘트 섬도를 극세화하는 방법이라든가, 미연신사를 연신하는 과정에서 제사조건을 변경하여 고수축성 필라멘트를 제조한후 저수축성 해도형 복합사를 공기혼합 방법으로 이에 혼섬시키고 이후의 가공에서 고수축사를 중심으로 그 주위에 극세화된 폴리에스터 필라멘트가 구성되도록 하는 방법(일본 공고특허 소 56-27608호 및 일본 공개특허 소 56-140114호)등에 의하여 촉감 및 드레이프(drape)성, 색상, 광택을 개선하고 벌키성을 부여하고 있는데, 이중에서 특히 이수축혼섬화하는 방법에 관심이 모아지고 있다.

그러나 상기 이수축혼섬화 방법은 방사 또는 연신 공정에서의 조건 변경이 어렵고, 부착 설비가 복잡할 뿐만 아니라, 합사에 의하여 천연 실크 수준인 50데니어의 혼섬사를 제조하기 위해서는 25데니어의 고수축 및 저수축 필라멘트를 제조하여야 하는 어려움이 있어 생산성에 문제가 있다.

따라서 본 발명자들은 연신공정에서 합사하는 종래의 방법을 탈피하여, 고수축 성분과 저수축 성분을 동일조건에서 방사, 연신하므로써 원사의 울성차이를 없앨뿐더러, 세데니어의 이수축혼섬사를 제조할 수 있고 공정을 간략화하여 경제적인 효과를 달성하도록 하는 본 발명을 제안하기에 이르렀다.

이하, 본 발명의 내용을 구체적으로 기술하고자 한다.

본 발명은 고유점도가 다음 조건을 만족하는 저수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩(A)과 고수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩(B)을 동시에 용융방사한 후, 연신공정을 거쳐 이수축혼섬사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

0.5

Ia

0.8

0.5

Ib

0.8

|Ia-Ib|

0.1

(Ia, Ib는 각각 성분 A, B의 칩 고유점도.)

본 발명에 있어서, 저수축성 폴리에스터는 고수축성 폴리에스터에 대응하는 개념으로 일반적인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 말하는 반면에, 고수축성 폴리에스터는 2,2-디메틸-1,3-프로판디올이 3.5 내지 5.5중량% 공중합되고 0.5 내지 1.5중량%의 탄산칼슘이 함유된 폴리에틸렌테레프탈레이트로서, 저수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트 1중량부에 대하여 0.5 내지 2중량부로 복합시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 복합비를 채용하는 이유는, 이 범위를 벗아날 경우, 즉 어느 한 성분이 지나치게 많을 경우에는 소기의 이수축혼섬사와는 무관하고, 방사 작업시 사절이 빈발하는 등 원사로서의 가치가 없기 때문이다.

본 발명의 고수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트에 있어서, 2,2-디메틸-1,3-프로판 디올을 공중합하는 것은 결정화를 지연시켜서 고수축성을 띠도록 하기 위한 것으로서, 3.5중량% 미만이면 효과가 없고, 5.5중량% 초과하면 수지 물성 저하로 연신 공정시 루프(loop)가 발생하는 등 문제가 야기된다. 또한 탄산칼슘은 내알칼리성을 향상시키기 위한 것으로, 0.5중량% 미만이면 역시 효과가 없고, 1.5중량% 초과하면, 방사 작업성이 떨어져 바람직하지 않다.

또한 상기 조건에서, 양자의 고유점도를 0.5 내지 0.8로 하는것은 만일 이보다 작으면 융용방사 및 권취가 곤란하고, 반대의 경우에는 촉감이 불량하기 때문이며, 그 차이를 0.1 이하 수준으로 유지하는 것은 동일한 방사 및 연신 공정을 수행하기 위해서 필수적이기 때문이다.

본 발명에 있어서, 또 다른 특징을 구성하는 것중에 하나는, 원사를 직물로 하였을 때보다 실크에 유사한 촉감 및 광택을 유지하도록 방사구금에 단면이 삼엽형(三葉型)인 것을 사용하는 것이며, 이때 원사에 이형성을 효과적으로 부여하기 위하여는 방사구금으로부터 토출된 직후의 냉각(quenching)조건을 엄격하게 통제하여야 하는데, 이것은 방사구금으로부터 토출된 폴리머가 팽윤(swelling) 현상을 나타내기 때문이다. 방사시의 냉각은 공기에 의한 급냉 방식으로, 이때 온도는 10 내지 20℃, 풍속은 0.2 내지 0.6m/sec의 수준을 유지하는 것이 좋다. 만일 온도가 이보다 낮다면 필라멘트에 균열(melt fracture)이 생기고, 너무 높으면 결정화가 이루어져서 연신시 사절이 발생하는 등 냉각의 효과를 얻을 수 없기 때문이다. 또한 풍속이 낮으면 당연히 냉각효과가 없고, 반대의 경우에는 실이 날려 사절이 발생하며 권취가 곤란하다.

또한 본 발명에 있어서, 안정적인 권취사의 사층을 형성하기 위해서는 E. P. U(Emulsion Pick Up)를 4 내지 10%의 수준으로 하여야 한다. 이 범위를 벗어날 경우, 권취 장력이 높아지는 등의 이유로 하여 사층 형성이 불량해지기 때문이다.

기타의 조건은 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니지만 본 발명의 원활한 실시를 위해서 약술하자면 다음과 같다.

즉, 방사시 팩(pack)의 압력은 50 내지 150kg/㎠이 적정하며, 방사 작업성 및 원사의 물성을 높이기 위하여는 폴리머의 용융점도(melt viscosity)를 2000이상으로 하는 것이 좋다. 만일 2000이하로 떨어지면, 방사 작업성 및 원사 물성이 현저히 떨어져 용융물에 기포가 발생하여 피딩(feeding)이 불량하고, 슬로홀(slow hole)이 발생할 뿐더러 연신시에는 연신 롤러에 감기거나 사절이 발생하고 루프(loop)현상이 나타나는 등 연신 작업성 역시 저하된다.

또한 서로 다른 성분을 동시에 용융방사하는 것이므로 용융물을 균일하게 혼합하고, 폴리머의 익스투루더 내부 지연 시간을 줄여주기 위하여 투채널 스쿠류(two channel screw)를 사용하는 것이 바람직하며, 오일링 방법으로는 이수축혼섬사가 20필라멘트 이상이어서 제트오일링 방법은 부적절하고 롤러 오일링에 의하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 연신 공정은 통상의 폴리에스터 연신과 동일하게 시행하면 좋다. 즉, 2단 연신기를 이용하고, 연신기는 3.0 내지 3.5, 히터롤러의 온도는 70 내지 90℃, 히터 플레이트의 온도는 110 내지 140℃, 사속은 500 내지 700m/min. 로 한다.

이상과 같은 조건에서 실시한 결과 절단강도 3.5 내지 4.5g/d, 절단신도 25 내지 35%, 건열수축률 15내지 20% 수준인 폴리에스터 이수축혼섬사를 얻는 것이 가능하였고, 방사 작업성 및 연신 작업성이 우수하였다.

본 발명에 의하여 제조한 폴리에스터 이수축혼섬사는 우아한 광택과 미세한 권축성을 띠는 장점으로 인하여 여성용 고급 의류에 적합하여, 란제리, 나이트 가운, 블라우스, 한복지 등으로 용도전개하는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 목적 및 효과는 이후에 설명되는 실시예를 통하여 더욱 명백하게 될 것이지만, 실시예의 범위만으로 본 발명을 한정할 수 없다는 것은 명백하다.

[실시예 1]

고유점도 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트(A)와 2,2-디메틸-1,3-프로판 디올이 4.5중량% 공중합되고, 1중량%의 탄산칼슘이 함유되어 있으며, 고유점도가 0.67인 고수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트(B)를 삼엽형 방사구금을 통하여 310℃, 1000m/min으로 복합용융 방사한 직후, 냉각공기를 16℃, 0.3m/sec의 조건으로 하여 급냉시키고 연신(연신비 3.4)하여 50den/24fila.의 원사를 얻었다.

상기 공정을 진행함에 있어서, A와 B의 복합 중량비는 1 : 1, E. P. U.는 6%로 하였고, 용융점도 및 팩(peck)압은 다음과 같다.

이와 같이 실시한 결과를 하기 방법에 따라 물성을 측정하고 실시예 2의 그것과 함께 [표]에 나타내었다.

* 신도 및 강도 ; 30cm 길이의 샘플로 인스트론을 이용하여 3회 측정한 후, 그 평균을 구하였다.

* 비수수축률 ; 100℃, 30분의 조건에서 측정하였다.

* 건열수축률 ; 150℃, 30분의 조건에서 진공 드라이어(vacuum dryer)에 시료를 넣어 측정하였다.

* 방사작업성 ; 사속 1060m/min, 권취량 300g, 1시간 10분의 도핑시간으로 300회 도핑한 것중, 정상적인 도핑의 비율을 구하였다.

* D/T 작업성 ; 사속 540m/min, 권취량 300g, 1시간 10분의 도핑시간으로 300회 도핑한 것중, 정상적인 도핑의 비율을 구하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 고수축성 성분의 복합비를 저수축성 성분 1중량부에 대하여 1.5중량부로 하였다.

[표]

Claims (1)

1. 고유점도가 하기 조건을 만족하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(A) 1중량부에, 3.5 내지 5.5중량%의 2,2-디메틸-1,3-프로판 디올이 4.5중량% 공중합되고, 0.5 내지 1.5중량%의 탄산칼슘이 함유한 하기조건을 만족하는 고유점도를 갖는 고수축성 폴리에틸렌테레프탈레이트(B) 0.5 내지 2중량부를 혼합하여 삼엽형(三葉型) 방사구금을 통하여 복합 방사한 직후, 공기온도는 10 내지 20℃, 풍속 0.2 내지 0.6m/sec의 조건으로 급냉시키고, 통상의 폴리에스터 연신공정을 거치는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축혼섬사의 제조방법.

   0.5

   

   Ia

   

   0.8

   0.5

   

   Ib

   

   0.8

   Ia-Ib

   

   0.1

   (Ia, Ib는 각각 성분 A, B의 칩 고유점도)

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