KR940004699B1 - 촉감이 유연한 고밀도 직물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

촉감이 유연한 고밀도 직물의 제조방법
본 발명은 분할성이 양호한 초극세 복합섬유를 사용하여 유연한 촉감의 고밀도 직물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 섬유형성성 폴리에스터 (polyester) 및 폴리아마이드(polyamide)로 구성된 분할형 초극세 복합섬유 필라멘트(filament)를 제조함에 있어서 방사조건을 개선하여 방사상의 문제가 없으면서도 후가공에서의 세그먼트(segment) 분할성이 양호하여 일반 염가공 조건하에서 충분한 분할이 일어나는 복합섬유를 제조하고, 이 복합섬유를 위사로 사용한 제직 설계 단계에서 경사, 위사 구성비율을 조정함으로써 후가공시 위사의 표면돌출에 의한 마이크로 루프(micro loop) 현상을 극대화하여 표면촉감이 극히 유연한 고밀도 직물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
분할형 복합섬유에 사용되는 폴리에스터와 폴리아마이드는 상용성이 없는 고분자들이므로 방사단계에서 세그먼트가 분리되어 모우 및 사절이 발생하기 쉽고, 사절이 없도록 고분자를 설계할 경우 후처리 단계에서 세그먼트가 쉽게 분할되지 않으므로 원사 또는 직물상태에서 특수한 분할처리를 해주어야 한다.
분방법으로는 원사단계에서 실시하는 기계적 방법으로서 복합섬유를 가연(假撚) 가공하여 분할도가 60∼90% 되도록한 후 사용하는 방법(국내공개특허 제89-17419호), 180∼205℃의 고온가연하는 방법(국내공개특허 제90-18438호)등이 알려져 있고, 직물단계에서 실시하는 화학적 방법으로는 페놀(phenol), 페닐에틸알코올 (phenyl ethylalcohol), 벤질알코올(benzyl alcohol)등의 유기 용제를 사용하여 액류 가공하거나(일본특개소 50-4320호), 페딩(padding)후 스티밍(steaming)처리하는 방법(일본특개소 57-95351호) 또는 오르소페닐페놀(o-phenyl phenol)을 이용한 액류가공법(일본특개소 60-81363호)등이 알려져 있다.
그러나, 이들 방법은 모두 분할을 위한 별도 공정이 추가됨에 따른 원가상승, 불량율증가 등의 문제가 있고, 특히 화학적 방법은 용제사용에 따른 폐수처리 문제가 발생한다. 그리고, 종래의 고밀도 직물은 방수특성을 중시한 결과 고밀도 제직하거나, 칼렌더(calender) 가공함으로써 표면 촉감이 나쁘고 유연성이 저하되는 결함이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 고밀도 직물을 제조하기 위한 분할형 초극세 복합섬유 필라멘트의 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적의 분할형 초극세 복합섬유 필라멘트를 이용하여 고밀도 직물의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 폴리에스터 및 폴리아마이드의 방사온도와 사속(絲束) 주변 온도, 방사속도등을 종합적으로 검토하여 방사조건을 개량하므로서 방사성 및 분할성이 양호한 복합섬유를 제조하여 특별한 후공정 없이 일반 염색가공 공정에서 90%이상의 세그먼트 분할이 가능하게 하였고, 제직 설계 단계에서 위사 수축을 고려한 경사 본수의 설계, 경사수축율에 맞는 위사본수의 설계등을 통하여 후가 공시 위사의 표면돌출에 의한 마이크로 루프현상을 극대화하여 표면촉감이 극히 유연한 고밀도 직물을 제조하게 되었다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 복합섬유 제조에 사용되는 섬유 형성성 폴리에스터로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethy-lene terephthalate, 이하 PET라 약함)로 대표되는 섬유용 폴리에스터 또는 공중합물이 사용가능하고, 폴리아마이드로는 나이론(nylon)6 이나 나이론 66으로 대표되는 섬유 형성성 폴리아마이드가 모두 사용될 수 있다.
복합섬유를 방사함에 있어서 복합섬유의 방사성 및 분할성에 관계된 가장 큰 특성으로는 폴리에스터와 폴리아마이드 사이의 계면접착력이 있다.
본 발명자들은 방사조건중 접착력에 영향을 미치는 인자로서 폴리에스터 방사온도, 폴리아마이드 방사온도, 방소속뿐아니라 방사되는 사속 주위의 외기온도와 유제 종류 및 부착량이 큰 영향을 미침을 알게되었다.
방사성 측면에서 볼때 방사온도가 높고 폴리에스터 및 폴리아마이드의 방사온도가 유사할수록 폴리머(polymer)간의 계면접착력이 커져서 사절이나 모우 발생이 적어진다. 그러나, 사속주위의 외기 온도가 낮을 경우 토출사속의 급냉효과에 의해 열전도율 및 수축율이 다른 두 폴리머간 접합부에 응력차가 발생하여 세그먼트 분할이 일어나기 쉽게 된다.
그리고, 방사속도도 너무 빠르면 세그먼트 분할이 용이하게 일어나 방사성이 저하되고, 너무 늦으면 생산성 측면에서 불리해진다. 따라서, 이들 인자간에 균형이 필요하며 적절한 조건하에 놓여지면 즉, 하기의 방사조건을 동시에 만족할때 방사성에 거의 문제가 없으면서 후가공에서 분할이 용이한 복합섬유를 얻을 수 있다.
Tmp+To+12≤Tsp≤Tmp+To+22ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)
Tsp-20≤Tsn≤Tsp-10ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ (2)
800≤S≤1600ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(3)
단,
Tmp : 폴리에스터 용융온도(℃)
Tsp : 폴리에스터 방사온도(spin block 온도, ℃)
Tsn : 폴리아마이드 방사온도(spin block 온도,℃)
To : 방사구금 수직하향 1m 떨어진 지점에서 사속 중심으로부터 20㎝ 떨어진 지점의 외기온도
S : 방사속도(m/min)
만약, 폴리에스터 방사온도(Tsp)가 (Tmp+To+12) 보다 작게되면 방사온도가 너무 낮게되어 팩(pack)압력상승에 의하여 방사성이 저하되며, (Tmp+To+22) 보다 커지면 외기온도와의 온도차가 커져 세그먼트 분할에 의한 사절이 생기거나, 블로우 아웃(blow out)에 의한 사절이 일어나기 쉽다.
그리고 폴리아마이드의 방사온도(Tsn)와 방소속도(S)는 본 발명 구성에 있어서 핵심인자는 아니지만 (2),(3)식의 범위내에 있어야 안정된 복합섬유를 얻을 수 있었다.
즉, Tsn이 (Tsp-10) 보다 크게되면 폴리아마이드의 방사온도가 너무 높아지므로 폴리아마이드의 열분해가 일어나 물성이 저하되기 쉽고 (Tsp-20) 보다 작아지면 폴리머간 계면접착력이 저하되어 방사중 세그먼트 분할 및 사절이 일어나기 쉽게 된다.
또한, 방사속도가 1600m/min 초과하면 세그먼트 분할이 용이하게 일어나 사절이 생기기 쉽고 800m/min 미만이 되면 방사성은 향상되나 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
이와같이 제조된 복합섬유를 위사로 사용하여 평직으로 제직한후 염색가공하면 특별한 공정없이 세그먼트 분할이 90% 이상 완료되며 고온염색시 폴리아마이드가 수축되어 고밀도화되면서 폴리에스터 세그먼트가 표면으로 부상하여 마이크로 루프를 형성하기 때문에 직물 표면에 미세한 분말을 도포한 것과 같은, 극히 유연하면서 독특한 질감의 마이크로 파우더(micro powder) 촉감은 나타내게 된다.
이때 루프형성을 극대화하기 위해서는 제직설계시 경,위사 본수비율을 조정하는 것이 매우 중요하다. 즉, 인치(inch) 당 위사 최대 피크, (pick) 수를 Wflmax로 할때 인치당 경사본수 Wp와는 다음 관계를 만족하도록 설계되어야 한다.
만약, WP/Wflmax가 1보다 작으면 경사본수가 너무 적어서 고밀도 직물로서 부적합하며, 1.3보다 클 경우는 고밀도 직물로서의 물성은 향상되나 경사본수가 너무 많아서 위사수축공간이 부족하므로 표면루프형성이 불량하게 되어 좋은 촉감이 얻어지지 않는다.
다음의 실시예 및 비교실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하는 것이지만 본 발명을 한정하지는 않는다.
[실시예]
25℃, 96% 황산중에서 측정한 상대점도가 2.6인 나이론 6을 제1성분으로 하고 오르소클로로페놀(o-chlorophenol) 25℃ 중에서 측정한 고유점도가 0.64인 PET를 제2성분으로 하고 용적비 1 : 3의 비율로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 복합방사하여 PET 세그먼트 수가 8인 분할형 복합섬유를 얻었다.
이때 PET 방사온도(Tsp)는 283℃, 나이론6 방사온도(Tsn)는 268℃, 사속주변 외기온도(To)는 18℃로 하였으며, 사용된 PET의 용융온도(Tmp)는 250℃, 방사속도(S)는 1500m/분으로 행하였다.
상술한 방법으로 제조된 미연신사를 130℃에서 3배 연신한 후 150℃의 열판으로 열고정하여 75데니어(denier) 36필라멘트의 멀티세그먼트(multi segment)형 복합섬유를 얻었다..
경사로는 75데니어 36필라멘트의 PET 섬유를 사용하고, 위사로는 상기에서 얻은 복합섬유를 사용하여 인치당 경사본수 100, 위사본수 80의 밀도를 갖는 평직으로 제직한 후 연속 정련기에서 통상의 방법으로 호발정련하고 180℃에서 30초간 프리세트(preset)한 다음, (A)의 조건으로 염색한 후, (B)의 조건으로 발수 및 대전방지 가공한 후, 원사의 방사성(FB율) 및 가공포의 위사 분할율, 내수압, 발수도, 드레이프 (drape)계수, 촉감등을 측정하여 표1에 나타내었다.
(A)
(B)
[비교예 1]
복합섬유 제조시 PET 방사온도를 278℃로 한것을 제외하고는 실시예와 동일하게 실시하여 제직한 후, 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[비교예 2]
복합섬유 제조시 PET 방사온도를 293℃로 한것을 제외하고는 실시예와 동일하게 실시하여 제직한 후, 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[비교예 3]
제직시 인치당 경사본수를 120으로 하여 제직한 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 실시하여 제직한 후, 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[비교예 4]
비교예 3에서 얻어진 가공포에 다음(C)의 조건으로 카렌더(calender) 가공을 실시하고 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
(C)
[표 1]
⊙ : 매우 부드러움
○ : 부드러움
▲ : 다소 딱딱함
× : 딱딱함
(범 례)
주) :
1. FB(Full bobbin)율은 3㎏ 보빈(bobbin)으로 권취할때 권취된 100개의 보빈중 3㎏ 보빈의 비율로 나타내었다.
2. 주사식 전자현미경(SEM)으로 위사단면 10개소를 관찰하여 전체 필라멘트 수에 대한 분할된 필라멘트수의 백분율의 평균으로 나타내었다.
3. KSK 0591 저수압법으로 측정하였다.
4. KSK 0590 스프레이(spray)법으로 측정하였다.
5. KSK 0815(1986) 5.21E 법으로 측정하였다.
6. 비전문가 20명의 관능검사에 의해 판정하였다.

Claims (3)

  1. 섬유형성성 폴리에스테르 및 폴리아마이드로 구성된 분할형 초극세 복합섬유 필라멘트를 제조함에 있어서 방사 조건을 개량하여 방사성 및 후가공 분할성이 양호한 복합섬유를 제조하고, 이 복합섬유를 위사로 사용하여 평직물로 제직하되 제직시 경사, 위사, 본수비율을 조정함을 특징으로 하는 표면촉감이 유연한 고밀도 직물을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 방사조건이 다음식들을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 고밀도 직물의 제조방법.
    Tmp+To+12≤Tsp≤Tmp+To+22ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)
    Tsp-20≤Tsn≤Tsp-10ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ (2)
    800≤S≤1600ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(3)
    단,
    Tmp : 폴리에스터 용융온도(℃)
    Tsp : 폴리에스터 방사온도(spin block 온도, ℃)
    Tsn : 폴리아마이드 방사온도(spin block 온도,℃)
    To : 방사구금 수직하향 1m 떨어진 지점에서 사속 중심으로부터 20㎝ 떨어진 지점의 외기온도
    S : 방사속도(m/min)
  3. 제1항에 있어서, 제작시 경사, 위사, 본수비율이 다음식을 만족하는 것을 특징으로 하는 고밀도 직물의 제조방법.
    단, Wp : 인치당 경사 본수, Wflmax: 인치당 위사 최대 피크수
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