KR950001653B1 - 자발 고권축성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용없음.
Description
본 발명은 자발 고권축성을 지니는 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법에 관한 것으로서 고유점도가 다른 2종의 섬유 형성성 폴리에스테르계 호모 폴리머를 섬유의 길이 방향으로 사이드 바이 사이드(Side by Side) 단면 형태를 지니도록 일정하게 복합, 배열하여 이완 열처리 공정에서 자발 고권축 특성을 나타내도록 함을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명을 좀더 구체적으로 설명하면, 제1성분으로서 고유점도가 0.85∼1.13인 폴리부틸렌테레프탈레이트와 제2성분으로서 고유점도가 0.52∼0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하되 양성분의 고유점도 차가 0.50이하이고, 방사온도 285℃에서의 용융점도차가 1,500포아스 이하인 2종의 폴리에스테르계 호모 폴리머를 사용하고, 사이드 바이 사이드 구조의 접합형 복합방사 노즐을 이용하여 방사, 권취한 후 통상의 방법으로 연신 열처리하는 자발 고권축성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 수축성이나 고유특성이 다른 이종의 폴리머를 함께 복합 방사하여 단일 섬유로 제조시 단일 필라멘트의 횡단면을 편심 시스-코어(Sheath-Core) 또는 사이드 바이 사이드(Side by Side)형으로 배열시켜 제조한 복합섬유는 잠재 권축성을 지니며 이를 이완 열처리시에 균일한 나선상의 고권축성을 발현하는 일은 이미 공지의 사실이다.
이러한 원리를 이용하여 권축성 복합섬유를 제조하는 종래의 방법으로서는 크게 3가지로 분류할 수 있는데, (1) 각각 수축성이 다른 섬유를 이수축 혼섬방식으로 하여 고권축성을 발현시키는 복합섬유의 제조방법(일특개소 59-216934호), (2) 성질이 다른 이종의 폴리머를 단일섬유로 복합방사하여 제조하는 방법(일특개소 51-67421호)과 (3) 동일계 폴리머로서 각각 특성이 다른 공중합체를 각각 제1성분과 제2성분으로하여 고권축 특성을 발현하는 복합섬유의 제조방법(일특개소 51-116220호)등이 제안되고 있다.
그러나, (1)의 방법인 이수축 혼섬으로 제조되는 복합섬유는 동일 조성의 폴리머의 특성을 기준으로 하여 연신시 각각 열수축성이 다르게 연신한 다음, 공기 교락 복합하여 권축을 발현하도록 하는 방법을 이용하는 것이므로 섬유로의 제조가 간단한 장점을 지니고 있지만, 제조된 복합섬유는 권축의 발현상태가 불균일하고 섬유 상호간의 접착성이 약하기 때문에 가공 및 염색등의 후가공 공정중에서 섬유에 가해지는 외력에 의하여 각 성분간에 이탈이 발생하거나 권축특성이 감소하는 등의 권축 내구성이 부족한 단점을 지니고 있다.
(2)의 방법인 이종의 폴리머로 조성되는 복합섬유의 제조방법, 예를들면 폴리에스테르와 폴리아마이드를 사용한 복합방사법을 이용하여 조합한 복합섬유의 경우에는 양성분의 열특성의 불균형, 염색성의 차이에 따른 염색 불균형 및 열수축성의 차이에 의한 권축 특성발현의 부족과 상호 폴리머간의 낮은 상용성에 기인한 계면에서의 낮은 접착성 때문에 방사후의 섬유에 가해지는 외력에 의한 양성분의 계면분리현상 등의 여러가지 문제점을 지니고 있으며, 최근에는 이성분간의 분리에 따른 상기의 문제점을 해결할 수 있는 방법으로 이성분의 복합시 단면 형태를 사이드 바이 사이드(Side by Side)형태가 아닌 편심 시스-코어(Sheath-Core)형태로 하는 것이 제안(일특개소 52-124925호)되고 있지만, 이 경우는 사이드 바이 사이드(Side by Side)형에 비하여 권축 특성이 떨어지고 섬유로 제조하기 위한 방사구금 장치도 복잡하며 섬유제조 작업성도 떨어지는 단점을 지니고 있다.
또한, (3)의 방법인 동일계 공중합 폴리머를 사용, 2성분의 특성차를 이용하여 제조하는 권축성 복합섬유는 양성분간의 상용성이 우수하기 때문에 계면에서의 접착성과 권축특성의 내구성이 우수하며 권축특성의 발현이 비교적 우수하기 때문에 가장 많이 사용하고 있는 방법이지만 이 방법을 사용하여 제조된 권축성 복합섬유는 사용된 공중합체의 탄성회복율이 낮기 때문에 권축의 탄성율 및 권축 안정성이 떨어지고, 상호 폴리머의 방사시 방사구금에서의 곡사 발생등의 제사 공정상의 문제점을 지니고 있으며 또한 양성분간에 충분한 점도차를 갖도록 하기위해서 공중합한 개질 폴리머를 사용하기 때문에 제조된 검유는 기존의 호모 폴리머로 제조된 섬유에 비하여 물리적, 화학적 특성이 감소하는 단점을 지니고 있다.
따라서, 고권축 특성을 지니고 있고 권축 내구성 및 섬유제조 작업성등이 우수한 권축성 복합섬유를 제조하기 위해서는 복합섬유를 구성하는 이성분의 폴리머로서 무엇을 선택하여야 하는지는 기술적, 경제적으로 아직 중요한 문제점으로 남아 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 곡사 발생이 없으며 방사성이 양호하고 신축성, 권축성, 작업성이 우수하고 동시에 가연등에 의한 가공사에 대응하는 성질을 갖는 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적뿐만 아니라 용이하게 표출되는 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 고유점도가 다른 동일계 호모 폴리머를 복합 방사법을 이용하여 섬유의 길이방향으로 일정하게 복합배열하므로서 인장열처리 공정시 자발 고권축성을 나타내며 권축특성과 섬유로의 제조 작업성이 우수한 복합섬유의 제조방법을 개발하였다.
본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 폴리에스테르계 자발 고권축성 복합섬유는 섬유 형성성이 우수한 동일계 호모 폴리머 2성분간의 고유점도차를 이용하는 것으로서 사용된 2종의 폴리에스테르계 폴리머 성분이 섬유의 횡단면에 사이드 바이 사이드(Side by Side)구조로 배열되도록 하고 한쪽성분으로서는 고유점도가 높은 폴리부틸렌테레프탈레이트(고유점도 0.85∼1.13), 다른쪽 성분으로 고유점도가 낮은 폴리에틸렌테레프탈레이트(고유점도 0.52∼0.65)를 사용하되 2성분간의 고유점도차가 0.5 이하이고, 방사시 양성분의 용융 점도차가 1,522포아스 이하인 것을 사용함을 특징으로 하고 있다.
이때 사용되는 2성분의 용융 점도차가 1,500포아스를 초과하게 되면 방사공정시 토출공 직하에 있어서 사조가 용융점도가 높은쪽으로 편곡하는 극사현상이 발생하여 방사성을 저하시킬 뿐만아니라 때로는 방사구금판에 점착하여 작업에 어려움이 있으며 얻어진 원사의 권축 발현성도 떨어지게 되는 문제점을 지니고 있다.
또한, 사용되는 폴리머에 있어서 고유점도가 낮은 폴리머의 고유점도가 0.52 미만 또는 고유 점도가 높은 폴리머의 고유점도가 1.13을 초과할 경우에는 방사성 및 연신성이 불량하고, 2성분간의 고유점도차가 0.5를 초과할 경우에는 얻어진 원사의 권축 발현성은 양호하나 방출사조가 고유점도가 높은 폴리머 방향으로 치밀어 곡사를 일으키게 되므로 장시간의 안정된 방사가 곤란하며 동시에 작업성도 좋지않게 된다.
이에 본 발명에서 섬유화를 위한 방사공정은 사이드 바이 사이드(Side by Side) 형태의 복합방사 구금장치를 사용하고 방사온도는 280∼310℃로 하였지만, 방사온도는 2성분간의 용융 점도차의 크기에 따라서 적정 조건을 설정할 수 있다.
이렇게 하여 제조된 필라멘트를 연신기에서 제1로울러와 열고정부의, 온도를 각각 100∼120℃, 180∼200℃로 하여 연신 고정을 거친후 권축성능을 부여하기 위하여 건열이나 습열로 이완 열처리를 함으로서 물리적 성질이 우수하며 자발 고권축 특성을 지니는 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있다.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명에 의한 자발 고권축성 폴리에스테르계 복합섬유의, 제조방법을 좀더 구체적으로 설명하는 것이지만 본 발명의 범주를 제한하지 않는다. 실시예 및 비교예에서 사용된 폴리머 및 섬유가 지니는 특성 즉, 고유점도, 권축 신장율(K1), 권축 회복율(K2), 권축수(C1, C2)등의 평가방법은 다음과 같다.
* 물성평가
1. 고유점도 측정방법
페놀과 테트라클로로에탄의 혼합 용매에 제조된 중합체를 1g/100 cc의 농도로 희석후, 30℃의 항온도 중에서 위스베로디형 점도계를 이용하여 측정, 환산하였다.
2. 권축신장율(K1), 권축회복율(K2)
0.05g/d의 장력에서 10,000d가 되기까지 권취하여(편측 5,000d) 타래를 만든다. 타래를 만든 직후 10g의 초하중을 걸고 5분간 방치후 10를 측정한다. 다음에 타래에 다시 초하중 10g을 걸고 물로 적시는 동안 90℃의 열수중에 침적한 다음 초하중을 제거하고 탈수후 자연 건조한다. 다음에 측정판에 타래를 놓고 10g의 초하중 하에서 타래의길이 11를 측정한다. 그위에 990g의, 주하중을 초하중 위에 걸고 30초 후 타래의 길이 12를 측정한다. 12측정후 바로 주하중(990g)을 제거하고 30초 경과한 후에 초하중하에서 타래의길이 13를 측정한다.
이상에서 측정한 타래의 길이 및 다음의 식을 이용하여 권축 신장율과 권축회복률을 계산한다.
권축신장률 : K1(％)= 12-11/12×100
권축신장률 : K1(％)= 12-13/12×100
3.권축수 C1,C2
시료를 단섬유로 채취하여 가능한한 장력이 걸리지 않은 상태에서 0.05g/d의 하중에서 5㎝씩 10분을 만든 다음 확대경으로 초하중 권축수(K/inch) C1을 측정하고, 초하중을 제거하여 장력이 걸리지 않은 상태에서 30초 방치한후 외관 권축수 C2를 측정한다.
[실시예 1]
제1성분은 고유점도가 1.02인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고 제2성분은 고유점도가 0.52인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의 고유점도차가 0.50이고 방사온도에서의 용융 점도차가 1,080포아스인 것을 사용하고 사이드 바이 사이드 구조의 접합형 복합방사형 노즐을 이용하여 일정 속도로 권취함으로서 미연신 필라멘트를 제조한다. 이렇게 하여 제조한 필라멘트를 연신 배율 2.95배, 연신온도 110/190℃의 조건에서 연신 공정을 실시하고, 연신후 이완 열처리는 습열(수) 80℃에서 5분간 처리한다. 이렇게 하여 얻은 사의 특성을 표1에 나타내었다.
[실시예 2]
제1성분은 고유점도가 0.85인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고, 제2성분은 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의 고유점도차가 0.20이고 방사온도에서의, 용융점도차가 1,490포아스인 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 섬유로 제조하여 얻은 특성을 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
제1성분은 고유점도가 1.13인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고, 제2성분은 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의 고유점도차가 0.48이고 방사온도에서 용융점도차가 410포아스인 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 섬유로 제조하여 얻은 특성을 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
제1성분은 고유점도가 0.85인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고, 제2성분은 고유점도가 0.52인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의, 고유점도차가 0.30이고 방사온도에서의 용융점도차가 1,730포아스인 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 섬유로 제조하여 얻은 특성을 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
제1성분은 고유점도가 0.85인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고, 제2성분은 고유점도가 0.72인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의 고유점도차가 0.13이고 방사온도에서의 용융점도차가 2,400포아스인 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 섬유로 제조하여 얻은 특성을 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
제1성분은 고유점도가 1.16인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고, 제2성분은 고유점도가 0.52인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의 고유점도차가 0.64이고 방사온도에서의 용융점도차가 1,230포아스인 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 섬유로 제조하여 얻은 특성을 표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
제1성분은 고유점도가 0.83인 폴리부틸렌테레프탈레이트이고, 제2성분은 고유점도가 0.49인 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 양성분의 고유점도차가 0.34이고 방사온도에서의 용융점도차가 620포아스인 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 섬유로 제조하여 얻은 특성을 표 1에 나타내었다.
Claims (3)
- 제1성분으로서 폴리부틸렌테레프탈레이트를, 제2성분으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 사용된 각성분이 섬유의 길이 방향으로 사이드 바이 사이드(Side by Side)구조로 배열되도록 방사, 권취한 후 통상의 방법으로 연신, 열처리함을 특징으로하는 자발 고권축성 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 제1성분인 폴리부틸렌테레프탈레이트는 고유점도가 0.85∼1.13이고, 제2성분인 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유점도가 0.52∼0.65임을 특징으로 하는 자발 고권축성 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 양성분의 고유점도차가 0.5이하이고, 방사온도 285℃에서의 용융점도차가 1,500포아스 이하인 폴리머를 사용하는 것을 특징으로 하는 자발 고권축성 폴리에스테르계 복합섬유의 제조방법.
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| KR1019920019158A KR950001653B1 (ko) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 자발 고권축성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법 |
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| KR1019920019158A KR950001653B1 (ko) | 1992-10-19 | 1992-10-19 | 자발 고권축성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR940009389A KR940009389A (ko) | 1994-05-20 |
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