KR930000240B1 - 분할형 복합섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

분할형 복합섬유 및 그 제조방법 Download PDF

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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
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Abstract

내용 없음.

Description

분할형 복합섬유 및 그 제조방법
제1도는 본 발명의 분할형 복합섬유용 분배판의 확대횡단면의 한 예시도.
제2도는 종래의 분할형 복합섬유용 분배판의 확대횡단면도.
제3도는 본 발명에 사용되는 구금장치의 확대종단면도.
본 발명은 폴리아미드-폴리에스텔계로 된 분할형 복합섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로서 더욱 구체적으로는 화학처리 혹은 기계적처리에 의하여 두성분이 서로 다른 섬도의 모노필라멘트들로 분할되는 분할형 복합섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 분할형 복합섬유는 미국특허 제 4,008,344호, 제 4,051,287호 및 일본특개 소 51-70366호, 소 55-71817호로 알려진 바와 같이 분할된 극세섬유의 섬도가 균일한 것이었기 때문에 천연섬유가 가지고 있는 고유한 심미감과 스티프니스감을 발휘할 수 없다.
본 발명자들은 천연섬유와 같은 심미감과 스티프니스감을 발휘하려면 분할된 극세섬유의 섬도분포가 0.1~0.8데니어의 범위에 있어야 하고 그 비표면적은 3,000~ 30,000㎠/g 범위에 있어야 하며, 더욱 좋기로는 0.1~0.5데니어와 5,000~20,000㎠/g일때 제일 좋다는 점을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 섬유형성성 폴리아미드와 섬유형성성 폴리에스텔을 사용하여 멀티세그먼트형의 분할형 복합섬유를 제조함에 있어서, 첫째, 제1성분(폴리아미드 또는 폴리에스텔)을 복합섬유 횡단면의 중심으로 부터 외주쪽을 향해서 방사상으로 분지(分枝)시켜서 중심부분으로 향하는 4개 이상의 쐐기를 만들되, 쐐기의 면적분포는 최소면적을 기준으로 하여 1~8배가 되도록 분포시키며, 둘째, 제2성분(섬유형성성 폴리아미드 또는 섬유형성성 폴리에스텔)은 복합섬유 횡단면의 중심으로 부터 방사상으로 분지시키되 양쪽 제1성분들 사이에 위치하도록 제1성분과 교호로 배열시키며, 셋째, 제1성분이 복합섬유 전체에서 차지하는 비율이 85~60wt%가 되게 하고, 제1성분이 분리되어서 초극세섬유가 되도록 한것이다.
제3도는 본 발명의 분할형 복합섬유를 제조하기 위한 구금장치의 상세도인 바, 제1성분은 P1으로 제2성분은 P2로 유입된 다음에 여과되고 분배판을 거친 다음에 X-X' 부위에서 복합되어 복합단면을 형성한 후에 구금유입구를 거쳐서 오리피스로 방사된다.
본 발명은 분배판에서 제1성분의 형성 면적과 유로를 제1도와 같은 단면적 비율이 되도록 설정하므로서 본 발명의 분할형 복합섬유를 제조할 수 있다. 구금오리피스로 방출된 분할형 복합섬유는 냉각고화 시킨다음 방사유제처리를 하고 권취기에서 800~2,000m/분의 속도로 권취한다.
상기한 바와 같이 제조한 미연신사를 필라멘트의 경우에는 50~100℃의 가열로울러로 예열한 후 1.5~4.5배로 연신하고 100~200℃의 열판에서 열고정한다. 스테이플의 경우에는 상기한 바와 같이 연신, 열고정시킨 다음에 5~25개/인치의 권축을 부여하고 20~130℃에서 30~60분간 열처리한 다음에 30~150mm로 절단한다.
본 발명으로 제조된 분할형 복합섬유의 분할방법으로는 직, 편후에 폴리에스텔부분을 가성소다로 가수분해 시켜서 분할하거나, 또는 두성분을 벤질알콜로 처리하여 수축율차이로 분할시키거나 또는 가연공정등에서 기계적인 장력을 가하여 분할시킬수 있다. 본 발명으로 제조된 분할형 복합섬유는 제1성분의 섬도분포가 0.1~0.8데니어의 범위에 있으며, 비표면적이 3,000~30,000㎠/g이므로, 직,편물로 하였을 때 촉감이 부드러우면서 천연섬유와 같은 스티프니스감을 부여하기 때문에 외의용, 의류소재로 활용할 수 있다.
다음에 본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명한다.
실시예 및 비교예에 표시된 측정법은 다음과 같다.
1) 태 ; 태의 계측은 KES법(일본, 가와바다, 태평가의 표준화와 해석 제2판, 섬유기계학회 1980)을 이용하여 인장특성, 전단특성, 마찰특성을 측정하고 컴퓨터처리에 의해 태요소를 수치화했다.
2)비표면적(㎠/g) ; 복합섬유를 분할하여 제조한 초극세섬유의 단면적을 이미지날라이져로 측정하고 폴리에스텔 밀도는 1.38g/㎤, 폴리아미드 밀도는 1.14g/㎤를 기준으로 하여 계산하였다.
예) 72데니어/36필라멘트(1필라멘트섬도 2데니어)인 복합섬유가 폴리에스텔계 70wt%와 폴리아미드계 30wt%로 구성되어 있고 폴리에스텔계가 동일한 크기의 8개 세그먼트로 구성되어 있는 복합섬유에 있어서 폴리에스텔계 1개 세그먼트의 비표면적을 계산할 경우
① 폴리에스텔계 1개 세그먼트를 이미지어날라이져로 측정한 결과 반지름 5.97×10-4cm, 단면적 1.4×10-7㎠였다.
② 단면적이 1.4×10-7㎠, 폴리에스텔 밀도가 1.38g/㎤일 때 폴리에스텔계 1개 세그먼트의 중량이 1g되기 위한 섬유길이를 계산하면 [섬유길이(cm) =1g÷단면적(㎠)÷밀도(g/㎤)]약 5.18×106cm가 된다.
따라서 비표면적은 다음 그림에서와 같이 폴리에스텔계 1개 세그먼트가 이루는 부채꼴기둥의 표면적의 합이 된다.
따라서 폴리에스텔계 1개 세그먼트가 이루는 비표면적은 약 8614㎠/g이 된다
③ 또한 폴리에스텔계 1개 세그먼트의 섬도는(단면적×밀도×900m)의 계산으로 구할 수 있으며 계산 결과 약 0.17데니어이다.
[실시예 1]
25℃, 올소 클로로페놀중에서 고유점도가 0.63인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 70wt%를 제1성분으로, 25℃, 96% 황산중에서 상대점도가 2.6인 나일론 30wt%를 제2성분으로 하여 복합방사하였다. 이때 방사온도는 290℃, 직경이 0.23mm, 공수 36이고 아래 그림과 같은 분배장치를 복합방사구금을 사용하여 용융방사하고 공기중에 냉각하여 1,300m/min의 속도로 권취하였다.
이 미연신사를 열연신기에서 열로울러온도 73℃, 열판온도 135℃, 연신배율 3배로 연신하여 72데니어/36필라멘트인 복합섬유로 제조하고 2,200T/M으로 연사하여 70℃로 진공 고정장치에서 열고정한 후 이를 위사로 하고 연사하지 않은 필라멘트를 경사로 하여 경사밀도 69본/cm, 위사밀도 39본/cm의 평직으로 제직하였다. 이 직포를 연속정련기로 가성소다 35g/ℓ 수용액에서 95℃×20분간 이완 열처리하여 복합섬유를 분할시키고 180℃×45초간 프리셋트하고 염색 후 160℃×45초간 최종 세트하였다.
분할된 복합섬유 단면을 이미지어날라이져를 사용하여 분할된 세그먼트들의 단면적을 구하고 섬도, 비표면적을 구하여 표 1에, KES법을 이용하여 태를 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 1]
아래 그림의 분배장치를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 방사→연신→제직→분할하고 동일한 측정방법으로 섬도, 비표면적을 구하여 표 1에, 태를 측정하여 표 2에 나타내었다.
[실시예 2]
아래 그림의 분배판을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 방사→연신→제직→분할하고 동일한 측정방법으로 섬도, 비표면적을 구하여 표 1에, 태를 측정하여 표 2에 나타내었다.
[비교예 2]
아래 그림의 분배판을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 방사→연신→제직→분할하고 동일한 측정방법으로 섬도, 비표면적을 구하여 표 1에, 태를 측정하여 표 2에 나타내었다.
[표 1]
[표 2]
※ KOSHI(스티프니스), HARI(Anti-darpe stiffness)는 반발성, NUMERI (Sortness)는 부드러움과 관계가 있으며 0~10의 11단계로 구분된다.
수치가 클수록 촉감이 강한 감각을 나타낸다.
표1, 표 2.로 부터 실시예가 비교예에 비하여 섬도 및 비표면적의 분포를 갖으며 부드럽고 소프트한 터치를 갖고 있으면서 반발성도 우수한 특징을 갖는 직물임을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 폴리아미드와 폴리에스텔계의 2성분으로 이루어진 분할형 복합섬유를 제조함에 있어서, 제1성분(섬유형성성 폴리아미드 또는 폴리에스텔)을 복합섬유의 횡단면의 중심에서 방사상으로 분지시켜 중심부분으로 향하는 4개이상의 쐐기를 만들되 쐐기들의 횡단면에서의 면적분포가 최소 쐐기 면적기준의 1~8배가 되도록 분포시키고, 제2성분(섬유형성성 폴리아미드 또는 폴리에스텔)은 복합섬유 횡단면의 중심에서 방사상으로 분지시켜 제1성분 사이에 교호로 배열시켜 제조함을 특징으로 하는 분할형 복합섬유의 제조방법.
  2. 제1항에서, 제1성분(섬유형성성 폴리아미드 또는 폴리에스텔)이 복합섬유 전체에서 차지하는 비율이 60~85wt%임을 특징으로 하는 분할형 복합섬유의 제조방법.
  3. 제1항에서, 제2성분(섬유형성성 폴리아미드 또는 폴리에스텔)이 복합섬유 전체에서 차지하는 비율이 15~40wt%임을 특징으로 하는 분할형 복합섬유의 제조방법.
  4. 폴리아미드와 폴리에스텔계의 2성분으로 이루어진 분할형 복합섬유에 있어서, 제1성분이 분할되어 형성되는 각 세그먼트들의 섬도분포가 0.1~0.8데니어 범위에 있고, 비표면적 분포가 3,000~30,000㎠/g 범위에 있음을 특징으로 하는 분할형 복합섬유.
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