KR940007749B1 - 저수축 고강력 폴리에스터 섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저수축 고강력 폴리에스터 섬유의 제조방법

제 1 도는 본 발명의 공정개략도.

제 2 도는 본 발명에 사용되는 스팀젯 장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1∼4 : 제1∼제 4 고뎃로울러.

본 발명은 타이어나 벨트등 고무제품의 보강재로서 사용되는 저수축 고강력 폴리에스터 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 고강력사는 원사의 수축율이 높아 고무보강재로 사용할때, 치수안정성 및 내피로성이 떨어지는 결점이 있었기 때문에 고강력사를 제조할 때 수축율을 낮추는 것이 큰 문제였다. 수축율을 낮추는 방법으로 방사시 권취속도를 분당 1,500m/min 이상의 고속으로 방사함으로써 미연신사의 배향도를 증가시켜 연신하는 방법이 알려져 있으나, 미연신사의 배향도가 증가함에 따라 연신비가 급격히 저하되어 수축율이 낮아지는 효과는 가져오나 강도가 떨어지는 단점이 있다. 또한, 가열연신로울러만으로는 충분한 열을 부여할 수 없어 원사의 수축율을 낮추는데 한계가 있고 로울러와 접촉하는 면과 접촉하지 못하는 면과의 물성변화정도에 차이가 생겨서 결국 최종제품의 물성이 불균제하기 쉽다.

상기의 단점을 해결하기 위한 노력의 결과로 고속으로 권취하여 배향도를 높인 폴리에스터 미연신사를 직접 연신할때 주연신부에서 스팀 젯(steam jet) 장치를 이용하여 사에 400℃ 이상의 고온 스팀을 부여함으로써 연신비를 높이고 동시에 사에 공급된 열로 인해 사의 결정화도를 높여주는 본 발명을 이룰 수 있었다. 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

고유점도가 0.90 이상인 폴리에스터를 방사하여 제 1 고뎃로울러(1)에서 1,500m/min 이상의 속도로 권취하고 주연신부인 제 1 고뎃로울러(1)와 제 2 고뎃로울러(2) 사이에서 400∼550℃의 고온 스팀을 분사하여 연신한 다음 릴렉스시켜 권취한다. 스팀을 주연신부에서 부여하는 이유는 섬유가 연신에 의해 결정화되기 전에 열을 부여해야 물성을 극대화시킬 수 있기 때문이다. 또한, 스팀의 온도가 400℃ 미만인 경우에는 가열대를 순간적으로 통과하는 고속의 사에 충분한 열을 공급할 수 없고, 550℃를 넘게되면 스팀의 압력이 너무 높아 사에 떨림 현상이 생기거나 융착이 일어나므로 400∼550℃ 정도가 바람직하다. 스팀 가열의 경우는 로울러 가열과는 달리 비교적 균일하게 열을 받게 되므로 균일한 물성을 얻을 수 있다. 상기의 공정에서 제 1 고뎃로울러(1)와 제 2 고뎃로울러(2)는 무열상태인 것이 좋으며, 특히, 제 1 고뎃로울러(1)의 온도가 150℃ 이상일 때에는 사의 연신성이 저하되어 작업이 극히 불량하다. 또한, 스팀을 분사한 후에는 사의 결정화가 상당히 진행되어 더 이상의 연신이 힘들게 되므로 종래의 방법처럼 제 2 고뎃로울러(2)와 제 3 고뎃로울러(3)사이에서의 2단 연신은 매우 어렵다.

그러므로 스팀 젯 연신 후에는 바로 릴렉스를 부여하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는 고온의 스팀으로 인하여 사의 유제가 타르(Tar)화 할 수도 있으므로 아프터 오일링(After Oiling)을 하는 것이 좋다.

본 발명에 의해 제조된 폴리에스터사는 수축율이 4.0∼6.5%이고 강도가 8g/d 이상으로 종래의 고강력사와 비교하여 현저히 향상되므로 고무제품의 보강용으로 사용되는 산업용사로 널리 사용될 수 있다.

[실시예]

[측정방법]

(1) 분사스팀의 온도 : 제 2 도의 분사노즐부의 TI(Temperature Indicator)로 측정.

(2) 수축율 : 드라이 오븐(Dry Oven)에서 무하중상태로 150℃, 30분간 처리 후, 측정.

(3) 강도 및 신도 : 시료장 25cm, TPM 80, 인장속도 30cm/min의 조건에서 인장시험기로 측정.

[실시예 1, 2, 비교예 1, 2]

고유점도가 1.01의 폴리에스터 칩을 폴리머온도 305℃에서 566g/min의 토출량으로 노즐을 통하여 방사하고 20℃의 1.5m/min 풍속의 공기로 냉각시킨 후, 접속시켜 오일링을 하고, 2,000m/min의 속도로 권취하여 표 1의 조건으로 연신하였다.

실시예의 스팀부여는 제 1 고뎃로울러(1)와 제 2 고뎃로울러(2) 사이에서 분사하였다.

[표 1]

* 비교예 2의 경우 연신비 과다로 사절되어 작업이 불가.

[실시예 3, 4, 5, 비교예 3]

방사 및 연신 조건은 실시예 1, 2와 같은 방법으로 하였으나 분사하는 스틸의 온도를 300℃에서 500℃까지 변경하면서 시험하였다.

[표 2]

[실시예 6, 7, 비교예 4, 5]

고유점도 1.01의 폴리에스터 칩을 폴리머온도 305℃에서 방사하여 20℃, 1.5m/min 풍속의 공기로 냉각시킨 후, 집속시켜 오일링을 한 후, 권취 및 연신하였다.

[표 3]

이상의 실시예와 비교예를 통해 본 발명으로 제조된 것이 종래의 제품보다 수축율이 1.5% 이상 적었으며 강도는 0.5g/d 이상 높음을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 고유점도가 0.90 이상인 폴리에스터를 방사한 다음 2,000∼2,500m/min의 속도로 권취하면서 연신하여 강도 8.0g/d 이상, 수축율 6.5% 이하의 저수축 고강력 폴리에스터사를 제조함에 있어서, 스팀을 분사하면서 1단 연신을 하되 400∼550℃의 스팀을 사용하여, 연신 후 곧바로 릴렉스시킴을 특징으로 하는 저수축 고강력 폴리에스터사의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 고뎃로울러와 제 2 고뎃로울러를 무열상태로 함을 특징으로 하는 저수축 고강력 폴리에스터사의 제조방법.

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