KR950004071B1 - 이수축 혼섬사의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

이수축 혼섬사의 제조방법

제1도는 종래의 이수축 혼섬사 제조공정도

제2도는 고뎃리스 타입(Godetless Type) 초고속방사 개략도.

제3도는 고뎃타입(Godet Type) 초고속방사 개략도

제4도는 본 발명의 제조공정 개략도.

제5도는 본 발명에서의 고뎃롤러의 권취방법

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉각장치(Quench chamber) 2 : 스핀블럭(spin Block)

3 : 토출공(방사구금) 4,4' : 고뎃롤러(Godet Ro1ler)

5 : 유제급유장치 6 : 가이드(Guide)

7 : 가열관 8 : 연신롤러

9 : 핫 플레이트(hot plate) 10 : 보빈(Bobbin) 권취기

11 : 초고속권취기 12 : 교락장치

13 : 가열 파이프(pipe)

본 발명은 방사속도 5,000m/min 이상의 초고속방사에 의해 폴리에스테르 원사의 저수축성을 지닌 원사와 보조설비를 이용한 고수축성을 지닌 원사를 동시에 방사하여 교락장치를 거쳐서 권취기에 권취하여 수축율의 차가 15% 이상이 되는 이수축 혼섬사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래의 이수축 혼섬사 제조방법은 제1도에서와 같이 각기 다른 방사 공정을 거쳐서 연신공정에서 합연신하는 공정에 의해 제조되어 왔으며, 또한 칩에 특수한 성분을 복합하여 가공시 고수축성을 나타내도록 하므로 인해 제조시 조업성이 불량하고, 팩 주기가 짧고, 제조단가가 높으며, 인건비, 에너지 소비가 많은 단점을 지니고 있다.

본 발명에서는 상기의 종래 방법에 의한 이수축 혼섬사 제조법에서의 복잡한 공정과 높은 제조단가를 최소화하기 위하여 방사공정만의 1단계 공정으로서 이수축성이 뛰어난 이수축 혼섬사를 제조하는 방법을 완성하게 되었다.

초고소 방사방법이란 기존의 방사, 연신의 2단계 공정을 거쳐서 소정의 물성을 지닌 원사를 제조하는 방법에서, 직접 방사 연신법이라는 1단계 공정만으로 방사, 연신공정을 거친 원사와 유사한 물성을 지닌 원사를 제조하는 방법으로서 방사속도가 5,000m/min 이상의 초고속 방사에 의해 생산성이 향상되고, 공정의 단축(2단계→1단계 공정)에 의한 설치 투자비의 최소화, 인건비, 에너지비 등을 감소할 수 있는 장점이 있어서 타 합섬 회사에서도 기술개방을 위해 많은 연구가 행해지고 있다.

이와 같이 초고속 방사방법에 의한 원사의 물성은 기존 원사에 비해 강도가 낮고, 신도가 높으며, 저수축율, 저영율, 이염성 등의 특징을 지니고 있으므로 상품용도 전개에서도 다양하게 연구가 되며 일부 상품에서는 적용 생산되고 있다.

이와 같이 본 발명에서는 초고속 방사방법의 특징을 이용하여 많은 양의 원사를 생산하면서 간단한 보조설비를 부착하여 토출공에서 나온 필라멘트의 일부에 고수축성을 부여하면 저수축성과 고수축성을 동시에 권취할 수 있다. 이하 본 발명의 원사제조 공정을 첨부도면에 의해 설명하면 다음과 같다.

1) 기존의 고뎃리스타입(Godetless Type)의 초고속 방사 설비에서 유제급유장치 하단부에 고뎃롤러(4)를 부착하되 기존의 고뎃타입 초고속 방사설비와는 롤러의 구성 및 방사장을 제4도에서와 같이 한다.

2) 토출공을 통해 나온 폴리머의 유동성을 향상시키기 위해 토출공직하에 가열관(7)을 부착하고, 그 직하에 균일한 냉각을 위해 냉각풍을 공급하여 필라멘트가 충분히 고화되도록 하며 고화점(S) 10∼20cm 하단에 유제급유장치(5)를 부착하여 균일한 유제급유가 될 수 있게 하며, 방사속도 및 권취장력을 고려하여 가열관의 온도 및 유제급유장치의 위치를 결정한다.

3) 유제급유장치를 거친 필라멘트를 2개의 다발로 나누어서 한개의 다발은 제5도의 냉 고뎃롤러인 1G/r(4)에 1회 감겨 저수축사로 권취부로 권취되며, 다른 한개의 다발은 온(Hot) 고뎃롤러인 2G/R(4')을 7회감고, 2G/R하단에 있는 가열 파이프(13)를 거쳐서 고수축사로 권취부(11)로 권취된다.

4) 권취기로 권취되기 직전에 교락장치(12)에서 공기를 이용해 2개의 다발을 교락시켜서 권취기에 필라멘트군을 권취시킨다.

이상에서의 공정을 통과한 필라멘트는 동일한 권취기에 감기면서 이 수축성이 우수한 초고속방사 원사가 제조된다.

일반적으로 초고속방사는 제3도의 고뎃타입과 제2도의 고텟리스타입(Godetless type)과 같은 방법은 사용하고 있으며, 생산된 원사는 초고속 방사된 원사의 특징을 지닌 한 품종의 원사만 제조 가능하다.

본 발명에서는 초고속 방사설비를 이용, 좀 더 고부가가치의 제품을 제조하기 위해 보조설비를 부착하여 원사의 차별화 제품 제조가 가능하도록 함을 목적으로 하고 있다

본 발명에서 유제급유장치(5)는 냉각장치 직하(1)에 설치하되 고화점으로부터 10∼20cm 하단에 부착하는것이 유리하다.

고화점으로부터 10cm 미만인 지점에 유제급유장치를 부착하면 충분히 고화되지 않은 상태에서 급유장치에 접촉되므로 모노필라멘트의 절단인모우발생에 원인이 되며, 조업성이 불량해지고, 20cm를 초과하면 용융방출사가 집속되어 유제가 부착되는 위치가 길어지므로 공기저항이 과대하게 발생되이 방사장력이 커지며 이 또한 모우 또는 사절의 원인이 된다.

또한 토출공직하의 가열관(7)의 길이 및 온도는 방사속도 및 생산 품종별로 다소 차이는 있으나, 가열관의 길이는 150∼250mm이며, 더욱 좋기로는 50~150mm이며, 가열관 온도는 200∼300℃가 적당하다.

본 발명은 고뎃타입의 초고속방사 설비와 유사하지만 방사장이 고뎃타입의 6∼7m에 비하여 3 5∼5.5m로짧으며, 고뎃리스타입의 2.5∼3.5m에 비하여는 다소 길지만 고뎃리스타입의 방사설비에서 유제급유장치 하단에 고뎃 2개를 수평으로 부착한 설비이며, 방사장은 4∼5m가 더욱 효과적이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기와 같이 고화점(S)에서 10∼20cm 하단에서 유제를 부여해야하고, 제1, 제2고뎃롤러, 가열 파이프, 교락장치 등이 필수적으로 요아는 장치이다.

그러나 방사장의 길이가 4m 미만일 경우에는 이러한 필수장치를 구성시킬 공간이 안되며, 5m를 초과할경우 방사장이 길어 사조에 걸리는 공기저항이 증가하여 이로 인해 방사장력이 커지므로 이 때문에 모우,절사가 발생하여 조업성이 불량해진다.

본 발명에서 제1고뎃롤러(lG/R)는 냉고뎃(Cold godet)으로서 상온을 유지하며, 제 2고뎃롤러(2G/R)는 온고뎃(Hot godet)으로 온도는 100∼180℃로 유지하며, 방사속도에 따라 열처리 상태를 동일하게 할 수 있도록 온도를 변경하여야 한다.

또한 제1고뎃롤러의 권(捲)회수는 1회로 하며, 제2고뎃롤러의 권회수는 7∼8회가 적당하다. 제2고뎃롤러의 권회수가 7회 보다 작으면 원사의 염처리가 충분히 되지 않으므로 본 발명에서 요구하는 이수축 원사의 특성을 나타내지 못한다.

1G/R을 통과한 필라멘트 다발은 1G/R 직하의 교락장치(12)를 거치게 되지만 2G/R을 통과한 다른 필라멘트 다발은 2G/R 직하의 가열 가이프(13)를 통과하여 원사가 다시 한번 더 열처리되어서 교락장치(12)를 거치게 된다.

가열파이프의 길이는 150∼350mm가 적당하고, 더욱 좋기로는 200∼300mm이며, 파이프의 온도는100∼250℃가 적당하고, 이 범위 미만일 경우 수축성 부여를 위한 열처리 효과가 부족하여 충분한 이수축성 원사제조가 불가능하고, 250℃를 초과할 경우 파이프 통과시 필라멘트의 융착으로 인해 절사가 많이 발생되게 된다.

1G/R, 2G/R을 통과한 각기 다른 다발들은 교락장치에서 서로 교락하게 되어 한개의 필라멘트 다발로 권취기에 권취하게 되는데 교락기에서 사용되는 공기의 압력은 3 0∼5.Okg/㎠이 적당하며,3.0kg/㎠ 미만의 미세한 공기압력은 각기 다른 다발들을 서로 교락시키지 못하며, 5,0kg/㎠ 초과의 과다한 공기압력은 원사물성이 저하되는 원인이 되며, 권취장력도 급상승하게 되므로 원사품질에 악영향을 미치게 된다.

이하, 본 발명은 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

단, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 토출공의 수가 48이고, 토출공의 지름이 0.2mm인 방사구금을 통하여 심도가 75데니어가 되도록 토출량을 조절하여 295℃에서 6,700m/min의 방사속도로 방사시킨 후 냉기풍의 유속을 0.5m/sec로 하여 필라멘트를 고화시켰다.

냉각장치 직하에서 유제급유장치를 지난 24개의 필라멘트는 1G/R를 1회 감아서 교락장치로 통과시키며,다른 24개의 필라멘트는 2G/R을 7회 감아서 가열 파이프를 거쳐 교락장치를 걸쳐서 권취기에 권취시켰다.

(비교예 1∼3)

방사장을 표 1과 같이 변경하고, G/R의 부착상태를 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 및 비교예의 조업성 및 수축율을 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기의 결과를 보면 방사장이 2.5m인 경우에는 조업성은 양호하나, 단일품종의 원사가 생산되므로 본 발명의 조건에는 만족하지 못하며, 4.0m의 방사장일 경우에는 G/R이 없으면 단일품종 원사 생산과 원사의 물성중 모우가 많이 발생되며, 방사장이 6.5m에서 G/R이 있으면 고권취장력으로 조업성이 불량하여 생산성이 떨어진다.

그러므로 방사장 4.0m에서 G/R을 사용할 경우 수축율이 다른 원사생산이 가능함을 알 수 있다.

(실시예 2∼4)

(비교예 4∼6)

방사속도 및 2G/R의 온도를 표 2와 같이 변화시킨 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

2G/R의 온도 및 방사속도 변화에 따른 원사물성변화와 조업성 상태를 표 2에 나타내었다.

[표 2]

* 2G/R의 권회수 : 7회

가열파이프의 길이 : 200mm

방사장 : 4.0m

상기의 결과를 보면 방사속도 6,700m/min 이하에서는 2G/R의 온도가 160℃에서 이수축성이 양호하고, 조업성이 양호한 원사를 생산할 수 있으며, 방사속도 6,000m/min 수준에서는 2G/R의 온도가 130∼160℃이어야 됨을 알 수 있으며, 그 이하의 온도에서는 이수축성이 불량하므로 그 이상의 온도에서는 2G/R에서의 사란이 심하여 조업성이 불량하게 되므로 적정온도의 유지가 주요한 요소임을 알 수 있다.

(실시예 7∼10)

(비교예 7∼9)

방사속도 6,700m/min와 5,850m/min의 주요조건은 고정하고 교락장치의 공기압력을 변경(1∼6kg/㎠)한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.

결과는 표 3에 나타내었다.

[표 3]

교락장치의 공기압력 상태에 따라 교락상태를 살펴본 결과 공기압력이 3.0∼5.0kg/㎠에서 교락상태가 좋으며, 그 미만의 공기압력이 되면 교락상태가 불량하여 가공사는 작업성이 불량하게 됨을 예상할 수 있고, 공기압력이 5.0kg/㎠ 초과가 되면 권취장력이 높아서 원사의 물성이 불량하게 될 요인이 되므로 공기압력은 3.0∼5.0kg/㎠의 범위내가 양호한 조건임을 알 수 있었다.

Claims (5)

1. 폴리에스톄르 폴리머를 5,000m/min 이상의 방사속도로 구금으로부터 용융방사하여 방출사조를 냉각시키고 이어서 유제를 부착한 후 제1고뎃롤러만 통과시켜 저수축사학하고, 제1고뎃롤러와 제2고뎃롤러 및 가열파이프를 통과시켜 고수축사화한 후 이를 함께 공기교락처리한 후 권취하며, 구금으로부터 권취까지의 길이(방사장)가 4∼5m임을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 유제부여위치가 고화점(S)으로부터 10∼20cm 하단임을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 제2고뎃롤러(4')의 온도가 100∼180℃이고, 권회수가 7∼8회임을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 가열파이프 온도가 100∼250℃이고, 길이는 150∼350mm임을 특징으로 하는 이수축혼섬사의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 공기교락처리 압력이 3.0∼5,0kg/㎠임을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법.