KR960002918B1 - 잠재벌키성 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

잠재벌키성 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법

본 발명은 벌키성이 잠재하고 있는 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 이수축혼섬사의 제조방법중 그 하나는 이종물질의 공중합으로 폴리머를 개질하여 원사구조내에서 결정구조생성을 억제하고 상대적으로 비결정영역을 많게 함으로써 수축율을 높인 고수축사와 일반연신공정을 거쳐 제조한 일반사를 교락장치를 이용하여 거의 동등한 공급비율로 공급하여 합사하는 방법이다.

그러나 이 방법은 고수축사를 제조할때 타물질을 공중합함으로써 제조원가가 상승되는 요인이 되고 또 원단에 적용한 후에도 이수축효과는 양호하나 원단의 전체적인 질감에 있어서는 연신사가 표면에 부출되기 때문에 촉감이 미끈거리는 단점이 있다.

또 종래의 이수축혼섬사에 사용되는 고수축사는 4000m/분 이하의 속도로 방사된 미연신사를 통상의 연신공정보다 저온저배율로 연신하여 제조하였으나 이렇게 제조한 고수축사는 열적안정성이 부족하여 호부공정이나 꼬임고정공정에서 열에 쉽게 취화되어 수축력을 상실해서 오히려 일반사보다 낮은 수축율을 갖게 되므로 호부공정에서 풀을 건조할때 저온저속으로 진행하여야 하는 단점을 안고 있다.

또 원단효과 측면에서도 고수축사의 수축력상실로 인하여 이수축효과가 충분치 못하다.

또 다른 방법은 방사속도 3000m/분내외로 방사한 미연신사를 타연신사와 교락처리등으로 혼섬한 이수축혼섬사를 사용하는 방법이다.

이 방법의 단점은 직물의 경사로 사용할대는 충분한 이수축효과가 발현하지만 직물의 위사 혹은 펀지등의 용도로 사용하는 경우에는 미연신사의 수축력이 높아서 원단에 주름을 발생시키므로 이수축효과발현에는 한계가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결한 것인 바, 심사로 사용되는 폴리에스테르 연신사는 통상의 중합, 방사, 연신공정의 연속공정으로 얻어지는 일반사를 사용하므로서 폴리머개질에 의한 공중합방법으로 얻어지는 고수축사에 비하여 제조원가가 낮아지고 열안정성도 뛰어나 호부나 꼬임고정공정등에서 받게되는 열에 의해서도 취화됨이 없이 원사고유의 수축특성을 유지시킬 수 있도록 하였으며, 영율(Modulus)이 낮은 미연신사를 저수축사로 사용하여서 원단상에서 이수축효과가 발현될때 상기 미연신사가 원단표면에 위치되도록 하여 부드러운 촉감이 발현되도록 한 것이다.

본 발명으로 제조되는 이수축혼섬사의 또 다른 특징은 직물의 경사나 위사, 편지등 어느 용도로 적용하여도 본 발명에서 목적하는 바와 같은 특성이 충분히 발현된다는 점에 있다. 이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 비수수축율이 30%~70%, 복굴절율(△n)이 0.03~0.04인 폴리에스테르 미연신사(A)와 비수수축율이 5~25%인 폴리에스테르 연신사(B)를 혼섬하에 있어서, A사의 총섬도(데니어)를 Da, B사의 총섬도(데니어)를 Db, A사의 공급율을 Fa(%), B사의 공급율을 Fb(%)라 할때 Db/Da=0.5~1, Fa~Fb=3~15%가 만족되도록 혼섬하여 가공사표면에 A사에 의한 루프와 이완부가 존재하도록 하고, 이어서 루프와 이완부가 변형소거되지 않는 0.02g/de 이하의 장력하에서 적어도 130℃~200℃의 온도로 긴장열처리를 하여서 상기 루프와 이완부가 수축소거된 직선상태의 혼섬사를 얻는 것을 특징으로 하는 방법이다. 상기 조건으로 제조한 이수축혼섬사를 직물 또는 편지에 적용하면 이수축효과가 양호하고 부드러운 촉감발현이 가능한 벌키성이 높은 이수축혼섬사 원단을 제조할 수 있다.

본 발명에서 말하는 폴리에스테르 미연신사라 함은 중합, 방사의 일련의 공정을 거친후 연신공정을 거치지 않은 사를 말하며, 비수 100℃에서 15분간 처리했을때의 수축율이 30% 이상이고, △n이 0.03~0.04인 특성을 갖는 사이다.

폴리에스테르 미연신사의 비수수축율이 30% 미만인 경우에는 4000m/분 이상의 고속에서 방사되었거나 방사후 연신공정을 거친 사이므로 본 발명에는 부적합하다. 그러므로 본 발명에 적용되는 폴리에스테르 미연신사는 비수수축율이 30% 이상인 폴리에스테르 미연신사가 적합하며 비수수축율 50%~80%인 폴리에스테르 미연신사가 작업성 측면이나 이수축발현측면에서 가장 바람직하다.

또 폴리에스테르 미연신사의 △n이 0.03 미만일 경우에는 원사의 형태안정성이 좋지 않아 작은 장력에서도 쉽게 형태가 변형되어 사가공공정등에서 작업이 불가능하며, △n이 0.04를 초과하는 경우에는 원사내부 구조가 안정된 형태를 취하게 되고, 수축율도 낮아져 다음 공정인 수축처리공정에서 본 발명에서 얻고자 하는 이수축혼섬사를 얻을 수 없게 된다.

본 발명자들이 각각의 방사조건으로부터 얻어진 폴리에스테르 미연신사를 대상으로 시험한 결과 2500~4000m/분의 방사속도로 얻어진 폴리에스테르 미연신사가 본 발명에 가장 적합한 물성을 갖고 있었으며 특히 3000~3500m/분의 속도로 방사된 미연신사를 사용한 경우에 뛰어난 효과발현이 가능하다는 사실을 알게 되었다.

또 본 발명에 사용되는 폴리에스테르 연신사는 통상의 폴리에스테르 연신사로서 방사후 적정한 온도와 연신배율로 연신하여 비수수축율이 5~25%인 연신사를 말한다.

이러한 폴리에스테르 연신사는 통상의 연신사 제조방법과 같이 1500m/분의 속도로 방사하여 100℃ 이상의 온도에서 3배 이상으로 연신함으로써 얻을 수 있다.

종래에는 고속으로 방사하여 비수수축율이 높은 미연신사를 이용하여 이를 고수축사로 응용하였으나 이와같은 방법으로 제조된 사(絲)는 열안정성이 없으므로 고수축사로 적용하는데는 한계가 있다.

또 예비연신사(POY) 수준의 원사를 상온에서 1.5~1.7배로 연신하여 고수축사로 사용할 수도 있으나 이것 역시 열안정성에 문제가 있어서 고수축사로 사용하기에는 어려움이 있다.

본 발명에서 비수수축율이 5% 미만인 연신사는 열적으로 매우 안정한 사(絲)이므로 수축특성유지력이 뛰어나지만 후가공공정에서 고배향미연신사와의 수축차가 좁혀지게 되므로 이수축효과를 감소시키는 결과를 초래한다.

또 연신사의 비수수축율이 25%를 초과하는 것은 저온저배율연신한 것이므로 열안정성에 문제가 있어서 호부공정등에서 쉽게 취화되어 수축력을 상실하게 되어 이수축효과를 발현할 수 없게 된다.

이수축효과면에서 가장 좋은 특성을 나타내는 것은 비수수축율이 15~20%인 것이다.

또 중합시 이종물질을 공중합하여 결정영역의 성장을 억제시킨 고수축사도 본 발명에 사용될 수 있으나 원사의 제조원가가 높으므로 제품가격이 상승되는 결과를 초래한다.

또 본 발명에서 Db/Da가 0.5미만인 경우에는 삼사인 폴리에스테르 연신사의 섬도가 폴리에스테르 미연신사보다 급격히 낮아 원단의 탄력성이 떨어지며 이수축효과면에서도 악영향을 미치게 된다.

또한 Db/Da가 1을 넘으면 반대로 폴리에스테르 연산사의 섬도가 커져 원단에 적용할 경우 폴리에스테르 미연신사가 원단표면을 효과적으로 감싸지 못하고 부분부분으로 폴리에스테르 연신사가 원단표면에 비쳐 광택줄이나 연신사와 미연신사의 염색차에 의한 줄무늬(streaky)현상이 나타나게 되고, 부드러운 촉감발현에도 악영향을 미쳐 원단품위가 떨어지는 결과를 초래한다.

다음은 본 발명의 사가공조건에 대하여 설명하면 상기와 같은 특성을 갖는 폴리에스테르 연신사와 미연신사를 혼섬함에 있어 미연신사의 공급율을 Fa(%)라 하고 연신사의 공급율을 Fb(%)라 할때 Fa-Fb=3~15%의 조건으로 혼섬하여 가공사표면에 미연신사에 의한 루프와 이완부가 존재하도록 한 가공사를 0.02g/de 이하의 장력을 주어 루프와 이완부가 변형소거되지 않는 장력하에서 적어도 130℃ 이상의 온도로 긴장열처리를 행하여 상기 루프와 이완부를 수축소거시켜 직선상태의 가공사를 얻는 것이다.

상기 사가공공정의 요점은 미연시산를 연신사보다 과잉공급하여 가공사표면에 미연신사에 의한 루프와 이완부가 존재하도록 한 후 열처리공정을 통하여 수축율이 높은 미연신사를 수축시켜 직선상의 가공사를 얻는데 있다.

또한 이렇게 수축열처리된 미연신사는 자발신장특성이 잠재하므로 직, 편성후 후가공공정에서 연신사는 수축되고 미연신사는 자발신장되어 두 원사의 수축차는 한층 높게 되는 것이다.

또 본 발명에서 미연신사의 공급율과 연신사의 공급율차가 3% 미만인 경우 미연신사에 잠재되어 있는 자발신장특성이 작아 후가공공정에서 효과적인 자발신장발현이 불가능하게 되며, 15%를 초과할 경우에는 열처리에 의해서 미연신사의 루프가 효과적으로 소거되지 않아 제직공정등에서 공정통과성이 좋지 않게 되며 미연신사의 과도한 수축으로 인한 수축반이 발생하여 원단에 흠을 발생시킨다. 가장 적합한 Fa-Fb는 7~10%이다.

상술한 바와 같이 공급율을 달리하여 루프와 이완부가 존재하도록 혼섬처리한 가공사를 0.02g/de 이하의 장력을 주어 루프와 이완부가 소거되지 않는 정도의 장력하에서 열처리하게 되는데 장력을 주는 이유는 미연신사의 루프와 이완부를 효과적으로 제거하고, 연신사의 수축을 억제하려는데 있는 바 만일 장력이 0.02g/de을 초과하면 상대적으로 연신사가 장력을 많이 받게 되므로 연신사의 부분적 당김현상발생 때문에 절사등의 공정트러블이 발생하게 된다.

또 본 발명에서 열처리온도는 130℃ 이상으로 하는 것이 좋다.

만일 130℃ 미만의 온도를 열처리하면 미연신사가 부분적으로 열처리되지 않아서 수축되지 않은 부분이 발생해서 너무 높은 수축율을 나타내므로 연신사와의 수축율발현에 문제가 생기게 된다.

열처리방식에 있어서는 여러가지 실험결과 접촉식보다도 비접촉식인 경우가 온도편차가 적으므로 효과적이었다.

또 본 발명에서 두 원사의 혼섬공정과 열처리공정은 단일공정에서 이루어지도록 하는 것이 원가측면이나 공정통과성등의 측면에서 유리하다.

혼섬공정과 열처리공정이 따로 이루어지게 되면 공급율을 달리하여 혼섬한 가공사를 권취후 열처리하기 위하여 다시 해사할때 원사의 당김현상 때문에 해사성이 좋지 않게 된다.

[실시예]

표 1과 같은 물성을 갖는 폴리에스테르 미연신사와 연신사를 이용하여 표 2의 조건으로 가공하였다.

[표 1]

[표 2]

이상과 같은 조건에서 제조된 가공사는 루프와 이완부가 전혀 없는 직선상의 형태를 띠고 있었으며 이 가공사를 직물의 경사로 적용하여 호부, 제직, 후가공(정련, 세트, 염색등)공정을 거친 결과 이수축효과가 아주 양호하고 부드러운 촉감이 발현된 원단을 얻을 수 있었다.

[비교예]

△n이 0.06이고 비수수축율이 12%인 고속방사로 얻어진 미연신사를 실시예 1의 연신사와 표 2와 같은 조건으로 혼섬열처리하여 가공사를 얻었다. 이 가공사는 루프와 이완부가 소거되지 않아 해사성이 좋지 않았으며 직물의 경사로 적용시 제직공정에서 경사핀현상, 절사등이 많이 발생하였다.

Claims (3)

1. 비수수축율이 30%~70%, 복굴절율(△n)이 0.03~0.04인 폴리에스테르 미연신사와 비수수축율이 5~25%인 폴리에스테르 연신사를 다음 조건이 만족되도록 혼섬한 다음 긴장열처리함을 특징으로 하는 잠재벌키성 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법.

   다 음

   Db/Da=0.5~1.0

   Fa-Fb=3~15%

   단, Da : 미연신사의 총섬도(데니어), Db : 연신사의 총섬도(데니어), Fa : 미연신사의 공급율(%), Fb : 연신사의 공급율(%)
2. 제1항에 있어서, 0.02g/de 이하의 장력하에서 130℃~200℃로 긴장열처리함을 특징으로 하는 잠재벌키성 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 혼섬 및 열처리가 단일공정에서 이루어지도록 함을 특징으로 하는 잠재벌키성 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법.