KR940007687B1 - 고수축성 폴리에스테르 섬유 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고수축성 폴리에스테르 섬유

제 1 도는 열수축 응력구배 곡선

본 발명은 고수축성 폴리에스테르 섬유 특히, 특정의 하중하에서 비등수 수축율 및 건열수축특성이 향상된 수축특성이 우수한 폴리에스테르 섬유에 관한 것이다.

고수축성 섬유는 저수축성 섬유와의 이수축 혼섬에 의하여 이수축 혼섬사를 제조한 후, 제직 및 후가공공정 즉 정련축소-예비세트-감량-염색-최종세트 공정에서의 단계적인 열처리를 통하여 저수축성 섬유와 고수축성 섬유와의 수축율 차이가 발현됨으로써, 직물의 촉감과 볼륨감을 향상시킨 견 지향성 원단을 제조하는데에 그 목적이 있다.

보통 고수축성 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 제 3 성분을 공중합한 공중합 폴리에스테르를 특수한 방사 및 연신방법으로 원사를 제조하는 것이 일반적으로 알려져 있으며, 현재까지는 가장 적합한 제조방법이라 할 수 있다.

그러나 종래의 고수축성 폴리에스테르 섬유는 정련공정에서의 비수 수축단계에서의 수축율을 향상시키는 데 목표를 두었을 뿐으로, 정련공정 이후의 예비세트-감량-염색-최종세트 공정과 같은 여러단계의 열처리 공정에서의 수축조절을 간과하였으며, 동시에 후가공공정중 형태 및 치수변화에 따른 직물의 내부응력변화를 간과함으로써, 최종적으로 저수축성 섬유와 고수축성 섬유의 수축율 차이를 충분히 발현하는데 실패하였다.

이러한 문제를 해소하고, 저수축성 섬유와 고수축성 섬유의 수축을 차이를 충분히 발현시키기 위한 방법으로, 일본 공개특허 소54-134119호에서와 같이 직물의 내부응력을 0.2g/d로 고찰함으로써, 0.2g/d의 하중하, 100℃로 끓는 물에서 측정된 수축율을 필라멘트의 구조일체성 파라미터( _0.2)로 제안한 바 있다.

그러나 이러한 제안은 제직된 원단의 위사와 경사의 조직교락점에 의해서 발생되는 내부응력을 제안한 것으로써, 후가공공정중 원단의 수축 및 이완에 의해서 야기되는 내부응력의 변화에 대처를 못한 관계로, 정련 축소공정 이후의 예비세트-감량-염색-최종세트 공정에서의 수축율 차이를 최대한 발현시켜, 촉감과 볼륨감을 향상시키는 고품위의 원단을 제조하기는 부족함이 많다할 수 있다.

본 발명은 전기의 종래기술 및 공지의 기술들에서는 달성하기 어려운 촉감과 볼륨감을 향상시킨 고품위의 원단을 제조하기 위하여, 수축특성이 극도로 향상되어, 후가공공정중 원단의 수축 및 이완에 의해서 야기되는 내부응력의 변화에도 불구하고 이수축효과를 충분히 발휘할 수 있는 고수축성 폴리에스테르 섬유에 관한 것이다.

본 발명의 요점은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르계 섬유에 있어서, 비등수 수축율 및 건열 수축율이 하기의 식을 충족하고, 또한 손실탄성계수(tan)가 0.2 이상이고, 열수축 응력 구배가 1.5 이상 4.0g/℃ 미만인 것을 특징으로 하는 수축특성이 향상된 고수축성 폴리에스테르 섬유이다.

--하 기--

10%≤S₁₀₀≤20%

20%≤S₁₈₀≤30%

단, S₁₀₀: 0.15g/d의 하중하, 100℃의 끓는 물에서 15분간 처리시킨 후의 비등수 수축율.

S₁₈₀: 0.3g/d의 하중하, 180℃ 건열중에서 15분간 처리시킨 후의 건열수축율.

본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 발명자들은 폴리에스테르계 섬유, 특히 고수축성 폴리에스테르 섬유의 후가공공정에서의 열수축 거동을 깊이 있게 연구한 결과, 정련축소-예비세트-감량-염색-최종세트 공정의 모든 공정에서의 단계적으로 수축이 발현될 수 있으며, 단계적으로 수축 발현을 조절할 경우 촉감과 볼륨감을 향상시킨 고품위의 원단을 제조할 수 있으며, 정련축소-예비세트-감량-염색-최종세트 공정중에서도 정련축소-예비세트의 두 공정에서의 수축 거동을 세밀하게 조절하는 것이 가장 큰 효과를 얻을 수 있다는 결론에 도달하였다.

또한 일반적으로 제직된 생지에서 고수축성사에 의해 부여되는 내부응력은 제직된 경위사의 조직교락점에 의하여 0.15g/d의 수준이며, 본 발명자들은 응력과 수축에 관한 무수한 실험을 통하여 0.15g/d 이상의 하중하에서는 수축특성이 현저하게 저하된다는 사실을 알게 되었다.

따라서 수축특성에 부가하여서 내부응력이 중요한 요인이 되므로, 0.15g/d의 하중하, 100℃ 끓는 물에서 측정된 비등수 수축율인 S₁₀₀이 10% 이상, 20% 이하가 되어야 하며, 10% 이하일 경우 수축특성이 발현되지 않는다.

그리고 정련단계에서의 충분한 수축이 발현됨으로써 정련후의 수축에 의한 원단의 내부응력의 증가에 일치되는 0.3g/d의 하중하에서 건열수축이 충분히 발현되기 위해서는, 180℃의 건열중에서 0.3g/d의 하중하에서 측정된 S₁₈₀이 20% 이상이고, 30% 이하의 경우가 되어야 수축특성이 충분히 발현된다.

또한 손실탄성계수(tan)는 비결정영역에 있는 비결정영역의 주쇄의 움직임을 나타내는 것으로써, 0.2 이상일 경우 충분한 수축응력이 발현될 수 있다.

그리고 열수축 응력구배는 제 1 도에서와 같이 온도에 따른 수축응력의 증가정도를 수치화한 것으로써, 제 1 도의 a와 같은 경우에는 수축발현이 잘되고, 제 1 도의 b와 같은 경우에는 수축발현이 잘되지 않고 있다.

따라서 열수축 응력구배가 1.5 이상 4.0g/℃ 이하가 되어야 수축이 충분히 되지만, 열수축응력구배가 4.0g/℃ 이상일때는 수축불균일에 의해서 직물 경화현상이라는 문제가 발생되고, 1.5g/℃ 이하의 경우는 수축이 충분히 발현되지 않는다.

본 발명의 수축특성이 향상된 폴리에스테르섬유를 제조하기 위한 방법으로는 여러가지가 있을 수 있다. 즉 이소프탈산계, 아디핀산계, 세바신산계, 나프탈렌디카르본산계의 2관능성산계 및 2, 2-비스-(4-(2-히드록시에톡시)페놀)프로판, 2(4(2-히드록시에톡시)페놀)프로판, 2(4(2(2-히드록시에톡시)에톡시)페놀)프로판 등을 단독 혹은 복합적으로 공중합한 폴리에스테르계 수지를 이용하는 방법 등 여러가지 방법이 있을 수 있으나, 가장 효과적인 방법은 분자량이 300 이상이고, 주로 아로마틱체인으로 구성된 거대한 공중합물을 제 3 성분으로 하는 개질 폴리에스테르를 이용하여, 방사속도 1,000mpm 이상, 연신열고정온도 100~140℃로 제조하는 것이라 할 수 있다.

[실시예 1~4, 비교예 1~2]

2, 2-비스(4-(2-히드록시에톡시)페놀)프로판을 제 3 성분으로 하여, 4몰% 공중합한 고유점도 0.70의 폴리에스테르계 수지를 방사온도 290℃, 방사속도 1, 500mpm으로 방사하여 제조한 미연신사를 연신배율 2.8, 열고정온도 80, 90, 100, 110, 120, 130℃로 연신하여, 최종적으로 30데니어 12필라멘트사의 연신사를 제조하였다,

이때 열수축 응력구배는 가네보 엔지니어링사제 열응력 측정기로 측정한 것이다.

[표 1]

[비교예 3~5]

고유점도 0.65의 폴리테레프탈레이트를 방사온도 290℃이상, 방사속도 1, 500mpm으로 방사하여 제조한 미연신사를 연신배율 2.8, 열고정 온도 90~110℃로 연신하여 최종적으로 30데니어 12 필라멘트사의 연신사를 제조하였다.

[표 2]

[실시예 5~8, 비교예 6~7]

고수축성분을 30데니어 12필라멘트로 구성하고, 저수축성분(비수 8.5% 수준)을 50데니어 90필라멘트로 구성하여 공기교락 혼섬처리함으로써, 최종적으로 CF치가 70개/m의 80데니어 102필라멘트의 이수축혼섬사를 제조한 후, 이러한 원사를 이용하여 평하부타에 조직으로 경사밀도 45올/㎝, 위사밀도 40올/㎝로 제직하였다.

이렇게 제직한 생지를 연속 정련기에서 100℃, 15분간 이완 열처리하여, 비등수 수축을 발현하여 저수축성 섬유와 고수축성 섬유의 수축율 차이가 발현되도록 하였다.

또한 계속적으로 정련지를 40g/ℓ가성소다 수용액 감량조에서 95℃, 70분의 조건으로 23% 내지 25% 감량한 후, 180℃의 건열하에서 예비세트를 행하였다.

다시 이러한 예비세트지를 일반적인 폴리에스테르 섬유의 염색 방법으로 염색한 후 180℃의 건열 중에서 최종적인 세트를 행하였다.

그 결과 본 발명의 요건을 만족하는 경우에는 저수축성 섬유와 고수축성 섬유의 수축율 차이가 충분히 발현되어 촉감과 볼륨감이 향상된, 거의 실크와 동일한 혹은 실크를 능가하는 촉감을 나타내었다.

다음의 표 3 은 고수축 성분의 수축특성과 열수축응력 특성에 따른 최종가공지 상에서의 직물 촉감과의 관련성을 충분히 보여주고 있으며, 표 3 에서의 총 촉감계수는 가와바다 시스템에 의한 측정값이다.

[표 3]

* 직물광택

○ : 실크 특유의 은은한 진주 광택

△ : 진주 광택에 미치지는 못하지만, 광택이 약간 개선된 상태

× : 차가운 금속, 광택이 개선되지 않은 상태

Claims (1)

1. 폴리에스테르계 열가소성 수지로 구성된 고수축사에 있어서, 비등수 수축율 및 건열수축율이 하기의 식을 충족하고, 또한 손실탄성계수(tan)가 0.2 이상이고, 열수축응력구배가 1.5 이상, 4.0g/℃ 미만인 것을 특징으로 하는 수축특성이 향상된 고수축성 폴리에스테르 섬유.

   --하 기--

   10%≤S₁₀₀≤20%

   20%≤S₁₈₀≤30%

   단, S₁₀₀: 0.15g/d의 하중하, 100℃의 끓는 물에서 15분간 처리시킨 후의 비등수 수축율.

   S₁₈₀: 0.3g/d의 하중하, 180℃ 건열중에서 15분간 처리시킨 후의 건열수축율.