KR960000789B1 - 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법 - Google Patents

전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR960000789B1
KR960000789B1 KR1019930017433A KR930017433A KR960000789B1 KR 960000789 B1 KR960000789 B1 KR 960000789B1 KR 1019930017433 A KR1019930017433 A KR 1019930017433A KR 930017433 A KR930017433 A KR 930017433A KR 960000789 B1 KR960000789 B1 KR 960000789B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
spinning
aromatic polyamide
coagulation bath
fiber
Prior art date
Application number
KR1019930017433A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950008745A (ko
Inventor
박종태
최원준
류석철
이명환
김두현
Original Assignee
주식회사코오롱
하기주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사코오롱, 하기주 filed Critical 주식회사코오롱
Priority to KR1019930017433A priority Critical patent/KR960000789B1/ko
Publication of KR950008745A publication Critical patent/KR950008745A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR960000789B1 publication Critical patent/KR960000789B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
    • D01F6/605—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/06—Washing or drying
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/06—Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061—Load-responsive characteristics elastic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/06—Load-responsive characteristics
    • D10B2401/063—Load-responsive characteristics high strength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법
제1도는 통상적인 방사구금을 통하여 응고액조내로 방사 용액을 토출하기 위한 장치의 구성을 나타낸 도면.
제2도는 제1도의 가 부분으로 나타낸 방사구금이 본 발명에 따른 형태의 단면도.
제3도는 제1도의 가 부분으로 나타낸 방사구금이 종래의 형태를 갖는 단면도.
[산업상 이용분야]
본 발명은 전방향족 폴리아미드계 장섬유의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사원액과 응고욕의 접촉을 조절하여 고강도 및 고탄성의 물성을 갖는 전방향족 폴리아미드계 장섬유를 제조하는 기술에 관한 것이다.
[종래기술]
일반적으로 전방향족 폴리아미드 섬유는 방향족 디아민 화합물과 방향족 디에시드 클로라이드 화합물을 중합시켜 얻은 전방향족 폴리아미드 중합체를 99% 이상의 높은 농도를 갖는 황산계 용매에 용해시켜 광학적 이방성 황산도우프를 제조하고, 상기의 광학적 이방성 도우프를 방사구금을 통하여 용매가 있는 응고액조로 토출시켜 섬유상으로 응고시키고 수세, 권취하는 과정을 통하여 제조되어진다.
종래에는 이와 같은 전방향족 폴리아미드계 장섬유의 제조방법으로서 미국특허 제4,298,565호 및 제4,070,431호에서는 응고액조 및 공기층을 활용한 방사 방법을 채택한 전방향족 폴리아미드계 장섬유 제조방법에 대하여 개시하고 있고, 미국특허 제4,048,279호에서는 폴리(파라 페닐렌 테레프탈아미드)를 공지의 방법으로 중합하고 고농도의 황산에 균일하게 혼합하면서 열을 가하여 용액 상태의 방사원액을 제조한 뒤, 이 방사원액을 통상의 방사구금과 응고욕 사이에 공기층을 둔 제트 건-습식 방사(Jet Dry-Wet Spinning)방법을 채택하여 방사하므로써 전방향족 폴리아미드계 장섬유를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
그러나 상기한 전방향족 폴리아미드계 장섬유의 제조방법에 있어서 종래의 공정으로 방사를 할 경우에, 방사원액이 방사장치에서 방사될 때 단위섬유의 외피(skin) 부분과 내부(core) 부분의 냉각 및 탈용매 과정에 필요한 시간의 차이가 발생되어 많은 문제점들이 있어 왔다. 즉, 외피부분은 매우 빠른 속도로 응고 및 탈용매 과정이 일어나 황산 중에 용해되어 있는 폴리아미드 고분자가 결정을 형성할 시간적 여유가 없게 된다. 이에 따른 외피 부분은 폴리아미드 고분자의 분자쇄가 서로 엇갈려 물리게(Random chain end distribution)되어 기계적 물성이 우수한데 비하여, 내부인 코아 부분에서는 원통형인 결정이 쌓여져, 섬유가 절단될 때에는 결정끼리의 경계면에서 절단되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 장섬유의 외피 부분에 인장 스프레이(stress)가 가해질 때 리본형인 헤리칼(helical)상으로 분리되며 꼬임이나 제직등의 후가공 공정을 행할 경우에는 섬유외피 부분의 섬유질이 분리되고, 모우가 발생되어 후가공시 섬유의 물성 저하의 원인이 되며, 연속공정이 어렵게 된다. 즉, 상기의 방법에 의해 제조되어지는 전방향족 폴리아미드 섬유는 섬유의 구조상 단점인 스킨-코아(skin-core)가 형성되어 섬유축 방향으로 고도로 배향된 스킨층의 분자쇄가 기계적 마찰등에 의하여 섬유의 미소질이 분리(모우발생)되거나 킨크밴드(kink-band : 섬유를 굽힐 경우 섬유의 표면에 흠집이 고리 모양으로 발생되는 현상)등의 손상이 후가공 공정에서 발생되어 고강도, 고탄성의 특성을 갖는 폴리아미드 섬유의 물성이 저하되어 품질이 저하되었다.
[본 발명의 해결하려 하는 과제]
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 강도 및 탄성율등과 같은 섬유의 기계적 물성이 향상된 전방향족 폴리아미드계 합성섬유를 제공하는 방법을 제공하기 위함이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전방향족 폴리아미드계 폴리머를 용매에 용해시켜 방사원액을 제조하여, 방서구금을 통하여 응고액조중의 응고액으로 토출시켜 응고/탈용매화시킨 후, 수세, 중화 및 건조하는 것을 포함하는 전방향족 폴리아미드 섬유의 제조 방법에 있어서, 상기한 방사원액을 방사구금을 통하여 응고액조로 토출시켜 응고/탈용매화시키는 공정을, 방사원액을 응고액 접촉 이전의 방사구금의 방수구내에서 속이 빈 국수 형태의 튜브라 형상으로 하고 여기에 응고액을 주입한 후, 응고액조내의 응고액으로 토출시키는 것으로 행하여지는 것을 제공한다.
상기한 본 발명은 방사, 토출되는 방사원액을 응고욕과 접촉시킬 때 응고욕의 접촉 부위를 방사원액의 외부는 물론 내부에도 접촉시켜 방사원액 내의 용매를 추출시키므로써 원통형의 단면을 갖는 섬유를 얻는다. 이와 같이 제조된 섬유는 기계적으로 취약한 물성을 갖고 있는 내부구조가 차지하는 부분이 적어져 강도 및 탄성율이 향상된다.
상기한 본 발명은 방사원액을 외부로부터 공급받는 주입구, 응고액조로 방출하는 방출구로 이루어지는 방사구금의 형태를 주입구(1)와 방사구(3) 사이에 주입구보다 넓은 지름을 갖는 내부 공간(4)을 형성하고 ; 이 공간의 내부에는 내부공간의 지름을 갖고, 외부로부터 응고액을 공급받을 수 있는 응고액 파이프와 결속되어 있고, 내부에는 응고액의 통로/저장조가 될 수 있는 구멍(2)이 형성되어 있고, 이 구멍의 끝은 내부공간의 하부 부위의 상부 중앙에 위치하도록 내부 구조체를 형성한 것으로 수행되어질 수 있다. 상기한 방사구금의 형태는 제2도에 기재되어 있다.
본 발명에 따라서, 방사구금의 주입구로 유입된 방사원액은 내부 공간에서 튜우브 형상으로 펼쳐지며, 그 하부에서 합쳐지기 이전에 응고액이 내부에 투입되어 소위 마카로니 국수 형태가 되어 응고액조내로 투입되어져 방사원액의 내부와 외부가 함께 응고액에 접촉되어지게 된다.
상기한 본 발명에 있어서, 상기한 응고욕은 황산이 25중량% 이하 함유되어 있는 것이 바람직하며, 상기한 응고욕의 온도는 0∼20℃인 것이 바람직하다. 상기한 응고욕의 조성과 온도 범위를 벗어나면 섬유의 조직이 조악해지는 문제점이 발생한다.
일반적으로 고탄성, 고강력 섬유를 제조하는 방법은 여러 가지가 있으나 원리면에서는 어느 방법이든지 섬유를 형성하고 있는 분자 사슬을 연신 방향으로 배열시켜 응력이 섬유내에서 균일하게 분포되도록 하는 것이다.
일명 아라미드라고 불리는 전방향족 폴리아미드계 폴리머는 방향족기가 전체 고분자의 85몰% 이상을 차지하기 때문에 뻣뻣한 고분자 구조학적 특성을 가져 외부에서 힘을 조금만 가하여도 분자쇄들이 연신 방향으로 쉽게 배향되는 특성을 갖는다. 이에 따라 아라미드 섬유를 제조함에 있어서 보다 중요한 요소는 방사원액중의 용매를 응고욕내에서 균일하게 신속하게 확산 제거하는 것이다.
따라서, 같은 응고 조건에서도 응고액의 조성과 온도가 섬유의 물성을 결정하는 또 다른 요소가 되며, 본 발명에서는 이의 최적 조건으로서 상기와 같은 한정을 부여하게 된다.
상기한 본 발명에 의하여 응고욕과 접촉한 방사원액은 이들이 섬유로 형성, 고화될 때 섬유 단면의 내,외층에서 분자쇄가 서로 엇갈리게 형성된 스킨층(skin layer)이 장섬유의 길이 방향에 실질적으로 연속적으로 이루어져 강도 24g/d 이상이고, 탄성율 850g/d 이상의 우수한 기계적 특성을 갖는 전방향족 폴리아미드 합성섬유를 얻을 수 있게 된다.
[실시예]
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 구성 및 효과에 대한 이해를 돕기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예일 뿐이며, 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
고유점도 6.5의 폴리(파라 페닐렌 테레프탈아미드) 고분자를, 황산 99.8중량% 농도에 녹여 황산에 대한 폴리(파라 페닐렌 테레프탈아미드) 고분자 함량을 19.5중량%로 하여 이방성 방사원액을 제조하였다. 그리고 제1도와 같은 구성을 갖는 방사원액의 방사구금/응고 장치에 있어서, 방사구금의 형태가 제2도와 같은 형태를 갖는 구금의 내부로 응고욕을 공급하면서 방사원액을 방사할 수 있는 방사구금을 사용하여 상기한 방사원액을 토출하면서 구금의 끝부분에서 응고욕이 방사원액의 내부로 공급하고 일정의 공기층을 형성한후 외부를 응고욕으로 접촉시켜 방사, 수세, 건조하여 전방향족 폴리아미드계 합성섬유를 제조하였다.
이때 응고욕으로는 황산이 12중량% 함유되어 있는 수용액을 사용하였으며, 온도는 7℃의 것을 사용하였다.
[실시예 2∼3]
응고욕의 황산농도와 온도를 (표1)에서와 같이 한 것을 제외하고는 상기한 실시예 1과 실질적으로 동일하게 실시하여 전방향족 폴리아미드계 합성섬유를 제조하였다.
[비교예 1]
응고욕의 황산농도와 온도를 (표1)에서와 같이 하고, 구금의 형태를 제2도에서와 같이 하여 응고욕을 방사원액의 내측에만 접촉시킨 것을 제외하고는 상기한 실시예 1과 실질적으로 동일하게 실시하여 전방향족 폴리아미드계 합성섬유를 제조하였다.
[비교예 2]
응고욕의 황산농도와 온도를 (표1)에서와 같이 하고, 구금의 형태를 제3도에서와 같이 하여 응고욕을 방사원액의 외측에만 접촉시킨 것을 제외하고는 상기한 실시예 1과 실질적으로 동일하게 실시하여 전방향족 폴리아미드계 합성섬유를 제조하였다.
[비교예 3]
응고욕의 황산농도와 온도를 (표1)에서와 같이 한 것을 제외하고는 상기한 실시예 1과 실질적으로 동일하게 실시하여 전방향족 폴리아미드계 합성섬유를 제조하였다.
상기한 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에 따라 제조된 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 강도, 탄성율 및 방사성을 측정하여 하기한 (표1)에 나타내었다.
[표 1]
상기한 (표1)에서 방사성은 하기한 식으로 계산하여 그 결과를 하기한 등급으로 나타내었다.
방사후 1시간 동안 권취하는 성공 횟수 : A
방사후 1시간 동안 권취까지의 실패횟수 : B
A+B=N(단, N≥10)
양호 : 100∼85
보통 : 85 미만∼55
불량 : 55 미만∼25
불가 : 25 미만∼0
[효 과]
상기한 (표1)에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 실시예 1∼3의 전방향족 폴리아미드계 합성섬유는 종래의 기술에 따라 제조된 비교예 1∼3의 전방향족 폴리아미드계 합성섬유에 비하여 강도 및 탄성율이 월등히 향상되었으며, 방사성도 월등히 우수함을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 전방향족 폴리아미드계 폴리머를 용매에 용해시켜 방사원액을 제조하여, 방사구금을 통하여 응고액조중의 응고액으로 토출시켜 응고/탈용매화시킨 후, 수세, 중화 및 건조하는 것을 포함하는 전방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법에 있어서, 상기한 방사원액을 방사구금을 통하여 응고액조로 토출시켜 응고/탈용매화시키는 공정을, 방사원액을 응고액 접촉 이전의 방수구금의 방사구내에서 속이 빈 국수 형태의 튜브라 형상으로 하고 여기에 응고액을 주입한 후, 응고액조내의 응고액으로 토출시키는 것으로 행하여지는 전방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 방사원액을 응고욕과 접촉시킬 때 응고욕의 접촉 부위를 방사원액의 외부는 물론 내부에도 접촉시켜 방사원액내의 용매를 추출시키므로써 원통형의 단면을 갖는 섬유를 얻어지도록 함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기한 응고욕은 황산이 25중량% 이하 함유되어 있는 수용액이며, 온도는 0∼20℃로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 하나의 항에 의하여 제조되어짐을 특징으로 하는 강도 24g/d, 탄성율 850g/d 이상의 기계적 물성을 갖는 전방향족 폴리아미드계 합성섬유.
KR1019930017433A 1993-09-01 1993-09-01 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법 KR960000789B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930017433A KR960000789B1 (ko) 1993-09-01 1993-09-01 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930017433A KR960000789B1 (ko) 1993-09-01 1993-09-01 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950008745A KR950008745A (ko) 1995-04-19
KR960000789B1 true KR960000789B1 (ko) 1996-01-12

Family

ID=19362666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930017433A KR960000789B1 (ko) 1993-09-01 1993-09-01 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR960000789B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102286794A (zh) * 2011-08-09 2011-12-21 中国石油化工股份有限公司 一种高性能纤维及其制备方法
KR101245890B1 (ko) * 2008-06-27 2013-03-20 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 섬유 및 그 제조방법
KR101360988B1 (ko) * 2012-10-19 2014-02-11 주식회사 효성 고강도의 방향족 폴리아미드 멀티필라멘트 및 이의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245890B1 (ko) * 2008-06-27 2013-03-20 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 섬유 및 그 제조방법
CN102286794A (zh) * 2011-08-09 2011-12-21 中国石油化工股份有限公司 一种高性能纤维及其制备方法
KR101360988B1 (ko) * 2012-10-19 2014-02-11 주식회사 효성 고강도의 방향족 폴리아미드 멀티필라멘트 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR950008745A (ko) 1995-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100810865B1 (ko) 폴리케톤 섬유의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된폴리케톤 섬유
KR100488604B1 (ko) 라이오셀 멀티 필라멘트
CN101522970B (zh) 抗切割纱及制造方法
JP3911654B2 (ja) アラミド長繊維の製造方法
CN103314035B (zh) 经中和的共聚物屑粒及其制备方法
KR100225367B1 (ko) 고강도 및 고파단신도를 갖는 피라-아라미드 섬유의방사방법
KR960000789B1 (ko) 전방향족 폴리아미드계 합성섬유의 제조방법
JP4172888B2 (ja) モノフィラメントおよびその製造方法
KR0127875B1 (ko) 가수분해 안정성이 향상된 섬유
KR101881827B1 (ko) 다단 응고조로 구성된 아라미드 섬유의 제조장치 및 이에 의한 아라미드 섬유
KR960000780B1 (ko) 전방향족 폴리아미드 장섬유의 제조방법
US5496510A (en) Acrylonitrile filament process
KR100230899B1 (ko) 고신도 폴리(P-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(High Elongation PPD-T Fibers)
KR940004688B1 (ko) 전방향족 폴리아미드계 필라멘트상 장섬유의 제조방법 및 그 방사장치
KR930000247B1 (ko) 전방향족 폴리아미드섬유 및 그 제조방법
JP4664794B2 (ja) メタ型芳香族ポリアミド繊維の製造法
JPS59116411A (ja) 新規なポリアミド繊維およびその製法
RU2130980C1 (ru) Способ получения высокопрочного волокна
KR20190043666A (ko) 방향족 폴리아미드 멀티필라멘트의 제조방법
JPS6297913A (ja) ポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系繊維の製造方法
KR20110071256A (ko) 전방향족 폴리아미드 필라멘트의 제조방법
CN103314142A (zh) 共聚物纤维的制备和干燥
KR20080022832A (ko) 전방향족 폴리아미드 필라멘트 및 그의 제조방법
KR102470073B1 (ko) 전방향족 폴리아미드 섬유
KR950014665B1 (ko) 이형단면전방향족폴리아미드섬유

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee