KR950007806B1 - 고강력 폴리에스터섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고강력 폴리에스터섬유의 제조방법

제1도는 본 발명의 공정개략도.

제2도는 본 발명에 사용되는 스팀젯장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1∼6 : 제1∼6고뎃로울러 7 : 오일링로울러

8 : 미연신사드럼 a : 스팀젯장치

본 발명은 타이어나 벨트 등 고무제품의 보강재 또는 롱 라인(Long Line) 등 산업용 로프로 사용되는 로강력 폴리에스터섬유의 제조방법에 관한 것이다.

산업용으로 사용되는 폴리에스터섬유의 강도를 높이는 유효한 방법으로는 고유점도 1.0 이상의 고점도 칩을 용융방사하고 배향도가 3.0×10^-2이하가 되도록 저속권취하여 얻은 미연신사를 1단 및 2단으로 직접 연신한 후, 릴렉스를 시켜 권취하는 방법이 있다.

이때, 저속권취로 미연신사의 배향도를 낮추는 이유는 미연신사의 배향도가 낮을수록 고배율의 연신이 가능하기 때문이다.

그러나, 이와같은 1단 및 2단 연신만으로는 사의 배향도를 극대화시키는데 한계가 있었다.

좀더 강력을 높일 목적으로 1,2단 연신한 사를 다시 3단 연신을 시도하였으나 통상의 방법으로 3단 연신하는 경우, 1,2단 연신을 통해 이미 결정화가 진행된 사를 다시 연신하는데 따르는 어려움으로 작업성이 극히 좋지 못하였고 다음 공정에서의 꼬임 및 열처리에 의한 강력보지율이 급격히 저하되어 목적하는 고강력의 폴리에스터사를 얻기 어려웠다.

본 발명은 상기한 바와같은 문제점을 해결한 것으로서 방사칩의 고유점도가 1.0 이상인 고점도 폴리에스테르를 용융방사하여 600m/분 이하의 저속으로 권취하면서 저배향도의 미연신사를 직접 연신함에 있어 통상의 방법으로 2단 연신을 거친 후, 3단 연신부에서 고온의 스팀을 분사하여 연신비를 늘려줌으로써 고강도이고 높은 강력보지율을 갖는 폴리에스터섬유를 제조함을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

필라멘트의 고유점도가 1.0 이상인 폴리에스터를 방사하고 600m/분 이하의 저속으로 권취하면서 미연신사의 배향도가 3.0×10^-2이하가 되도록 제1고뎃로울러(1)와 제2고뎃로울러(2)에서 예비연신을 행한 후, 제2고뎃로울러(2)와 제3고뎃로울러(3) 사이에서 1단 연신하고, 이어서 제3고뎃로울러(3)와 제4고뎃로울러(4) 사이에서 2단 연신을 하고, 제4고뎃로울러(4)와 제5고뎃로울러(5) 사이에서 3단 연신을 한다.

본 발명에 있어서 권취속도를 600m/분 이하로 유지시켜주는 이유는 만약 권취속도가 600m/분을 초과할 경우 미연신사의 배향도가 높아져 고배율의 연신이 어렵게 되어 본 발명에서 얻고자 하는 성질의 섬유를 제조할 수 없게 되기 때문이다. 1,2단 연신을 거친 사는 결정화가 상당히 진행되어 있으므로 그대로(가열없이) 3단 연신하게 되면 작업성이 좋지 못하므로 3단 연신중에 480∼550℃의 고온스팀을 스팀젯장치(a)로 분사하여 연신한 다음 2∼5% 릴렉스시킨 후, 권취한다.

스팀의 온도를 480∼550℃로 유지시켜주는 이유는 만일 스팀의 온도가 480℃ 미만이면 결정화된 사를 연신하기에 충분한 열을 부여할 수 없고 550℃를 초과하면 사의 융착이 일어나기 쉬울 뿐 아니라 스팀의 온도에 따라 압력도 상승하기 때문이다.

상기 온도범위의 스팀도 분사시 압력에 의해 사가 떨리는 현상이 일어날 수 있는데 이를 막기 위해 제4고뎃로울러(4)와 제5고뎃로울러(5)에서 사의 권수를 6회 이상(바람직하게는 10회정도) 감아주고 스팀분사노즐도 가능한한 제4고뎃로울러(4)에 가깝도록 하여야 사의 흔들림을 최소화시킬 수 있다.

또한 사의 진행방향에 대한 스팀의 분사각도는 55°∼80°로 유지시켜주는 것이 바람직한데 그 이유는 스팀의 분사각도가 55° 미만 또는 80°를 초과할 경우 사의 떨림이 커지고 작업성이 나빠지기 때문이다.

다음, 연신한 사를 릴렉스함에 있어 2% 미만인 경우에는 릴렉스의 효과가 적어 수축율이 높아져 최종 권취시 패키지의 모양에 문제가 생기기 쉽고 5% 이상인 경우에는 사절이 일어날 수 있는 사절되는 수가 많지 않더라도 끊어진 몇몇 가닥이 로울러에 붙어서 함께 돌게되어 작업성이 크게 저하되므로 좋지 못하다.

공정중 고온의 스팀에 의해 사의 유제가 타르화될 수 있으므로 아프터오일링(After Oiling)을 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제조된 폴리에스터사는 원사의 강도 및 강력보지율이 현저하게 향상되어 고무제품의 보강용 및 롱 라인 등의 로우프용으로 널리 사용될 수 있다.

실시예

(측정방법)

1) 분사스팀의 온도 : 분사노즐부의 TI(Tempreature Indicator)로 측정.

2) 강도 및 신도 : 시료장 25cm, TPM 80, 인장속도 30cm/분의 조건에서 인장시험기로 측정.

3) 연사후 강력 : 사 2가닥을 연사후, 강력측정(상하연 TPM 1500으로 동일)

4) 연사후 강력보지율 :

5) 사절율 : 1개 포지션(position)에서 1시간 동안 생긴 사절횟수.

{사절수÷(포지션수×작업시간수)}

실시예 1,2 비교예 1,2

고유점도 1.02의 폴리에스터 칩을 폴리머 온도 305℃로 반지름 0.42mm, 구멍수 196개인 노즐을 통해 325g/분의 토출량으로 방사하고 15℃, 풍속 0.5m/분의 공기로 냉각고화시킨 다음 접속시켜 오일링하고 500m/분의 속도로 권취하면서 (표 1)의 조건으로 연신하였다.

각 실시예에서 스팀은 3단 연신부에서 분사하였다.

[표 1]

* 2단 연신의 경우보다 3단 연신이 물성이 좋고 같은 3단 연신의 경우 스팀을 부여한 것이 강도에서 0.6g/d 이상 우수하고 강력보지율도 2% 이상 좋음을 알 수 있다.

실시예 3,4 비교예 3,4

방사 및 연신조건은 실시예 1,2와 같은 방법으로 하였으나 분사하는 스팀의 온도를 400℃에서 550℃까지 변경하면서 시험하였다.

이때, 스팀분사각도는 65°로 하였다.

[표 2]

* 스팀의 온도가 480℃ 이상인 경우 강도가 0.5g/d 정도 증대되었다.

실시예 5,6,7,8 비교예 5,6

방사 및 연신조건은 실시예 1,2와 같은 방법으로 하였으며 온도 500℃ 압력 5.0kg·f/cm²의 스팀을 사의 진행방향과의 각도를 (표 3)과 같이 변경하면서 분사하고(제2도 참조) 각각의 조업성을 측정하였다.

[표 3]

* 분사각도를 55°∼80°로 하는 것이 작업성이 좋음을 알 수 있다.

이상의 실시예와 비교예를 통해 본 발명이 종래의 제품보다 강도에서 0.5g/d 이상 높고 강력보지율도 2% 이상 높으면서도 작업성이 우수함을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 고유점도가 1.0 이상인 폴리에스터를 방사하여 600m/분 이하의 저속으로 권취하면서 미연신사를 직접 연신함에 있어서, 1단 및 2단 연신후, 3단 연신부에서 480∼550℃의 고온스팀을 분사하여 연신한 다음, 릴렉스시킴을 특징으로 하는 고강력 폴리에스터섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 스팀을 사의 진행방향에 대해 55°∼80°의 각도로 분사시킴을 특징으로 하는 고강력 폴리에스터섬유의 제조방법.

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