KR960005962B1 - 중공형 폴리에스테르 섬유의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

중공형 폴리에스테르 섬유의 제조방법
제 1 도는 슬리트가 2개(제1a도), 3개(제1b도), 4개(제1c도)인 홀 타입 평면도.
본 발명은 중공형 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세히는, 섬유의 내부를 중공형태로 하면서 섬유표면으로부터 내부의 중공부분까지 무수히 많은 미세공을 형성시켜서 섬유 외부의 땀과 같은 수분을 신속히 다량 흡수하여 섬유내부의 중공부분을 통하여 신속하게 발산 또는 증발시키는 기능을 부여하는 중공형 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리에스테르를 비롯한 합성섬유는 일반적으로 소수성으로 흡수성이 매우 낮고 건조성만 좋기 때문에 인체에서 배출되는 땀이 외부로 잘 배출되지 못하고, 피부위로 흘러 내리게 되어 더울때는 더욱 덮고, 추울때는 더욱 추운 경향이 있다. 반면 천연섬유인 면의 경우는 땀을 흡수하는 성질은 매우 좋으나, 건조성이 낮아서 땀을 많이 흘렷을 경우 의복이 젖은 상태로 지속적으로 끈적거리고 체온조절이 안되어 불쾌감을 느끼는 요인이 되었다.
때문에 쾌적하고 안락한 의생활을 위해서 합성섬유와 천연섬유의 양면성을 띠는 흡수성과 건조성이 우수한 기능의 폴리에스터 섬유의 개발이 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 현재에 이르기까지 폴리에스테르 섬유에 의한 흡수 및 건조기능의 발현을 위해 진행된 연구로서는, 이형단면에 의한 섬유사이의 모세관 현상 발현으로 흡수성을 증가하는 방법, 폴리에스터 극세섬유 및 폴리에스테르 극세섬유와 면을 혼합한 섬유, 그리고 면섬유로 구성하는 사(絲)의 복합화에 의하여 기능을 부여하는 방법, 섬유의 단면 및 측면에 미세공을 형성하여 기능을 부여하는 방법 등 이미 많은 개선방법이 제시되어 있으나, 이형단면에 의한 방법과 용출성 변성 폴리머를 복합방사하는 방법 등은 흡수성과 건조성이 아직은 만족할 만한 수준에 이르지 못하였고, 특히 복합방사의 경우는 설비의 투자보완이 크고 원사를 가연해야 하는 등의 제조공정이 복잡한 문제점이 있다. 또한 사(絲)를 복합화 하는 방법은 흡수성이 다소 좋지만 건조성이 저조하고 생산성과 섬유물성 측면에 있어서도 불리하게 되는 등 이제까지 연구된 기술들은 합성섬유와 천연섬유의 양면성을 모두 만족시키는 정도에 까지는 미치지 못하고 있다.
본 발명은 폴리에스테르 섬유로서 흡수성과 건조성 등을 모두 만족시켜 쾌적하고 안락한 의생활이 가능하도록 한 중공형 건강섬유를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜에 의해 폴리머를 제조시 알카리에 잘 용해되어 용출이 용이한 실리카, 탄산칼슘, 알루미나 등 입자의 사이즈가 0.5μ-0.1μ인 무기세라믹 입자를 1.0wt%-3.0wt%로 첨가하여 제조한 폴리머를 방사속도가 5500M/min-6000M/min인 고속방사기를 이용하고, 방사구금은 제 1 도와 같은 홀타입(HOLE TYPE)과 사이즈로 설계된 중공형의 구금으로 원사를 제조하며, 제조된 원사를 제직시에 경사 또는 경사, 위사로 하여 제직한 직물을 일반 원사를 사용한 것과 동일한 방법으로 알카리 감량 처리를 실시하여 섬유내부의 중공율이 향상되고, 섬유표면으로부터 섬유내부의 중공부분에 이르는 미세다공의 형성이 우수한 섬유를 얻을 수 있도록 한 것이다.
한편, 섬유표면에 미세다공을 형성하여 그 효과를 극대화하기 위해서는 무기세라믹 입자의 종류 및 입자의 사이즈, 폴리머 중의 첨가량 등이 중요한데, 즉 무기세라믹 입자의 선택 및 사이즈, 첨가량이 본 발명에서 제시한 범위를 벗어날 경우 중합반응시 입자의 응집이 발생하고, 방사시 방사압력의 급격한 증가와 사절의 다발생으로 필라멘트의 형성이 불안정하여 생산성과 작업성에 악영향을 미친다.
또한 원사의 중공율을 향상하기 위해서는 방사속도 및 방사구금의 홀타입(HOLE TYPE)이 중요한데 방사속도가 본 발명에서 제시한 범위를 벗어날 경우 사(絲)의 기본물성인 강도, 신도, 비수축을 등에 영향을 미치게 되며, 방사구금의 홀타압은 제 1 도에 나타낸 바와같이 슬리트 수를 2-4개로 하여 사용하는 것이 가능하나 제 1(c) 도의 홀타입과 같이 슬리트의 수가 4개인 경우가 가장 바람직한 효과를 나타내기 때문에 본 발명에서는 슬리트수가 4개인 경우를 채용하였다.
또한 슬리트간의 간격은 0.09mm~0.11mm, 슬리트의 두께는 0.08mm~0.1mm 로 하는 것이 좋은데, 그 이유는 이 범위를 벗어날 경우 고속방사시 폴리머의 결정배열의 이동에 의해 중공율이 적어지게 되어 흡수성 및 건조성이 떨어지게 되고, 슬리트간의 간격이 작은 것에 의해 사(絲)의 사절발생의 원인이 되는 등 원사의 형성 및 원사의 기본물성을 얻는데 많은 문제점을 야기시키기 때문이다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
방사구금의 홀타입이 슬리트가 4개인 중공구금을 사용한 경우로서 중궁부분의 반경을 0.48mm로 하였고, 나선형의 슬리트 간의 최단거리를 0.1mm로 하였으며, 슬리트의 두께(폭)는 0.09mm로 하여 4개의 슬리트를 원형으로 배치하였다. 사용된 폴리에스테르는 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜에 의해 공중합시 에스테르 교환반응 말기에 실리카, 탄산칼슘, 알루미나 등과 같은 무기 세라믹 입자를 1종류 또는 1종류 이상을 첨가하여 반응시킨 중합체로서 오르소클로로페놀에 25℃에서 측정한 극한점도가 0.650인 성질을 가진다. 이때의 무기 세라믹 입자는 pH가 9.0수준이고, 입자의 사이즈는 0.08μ 수준이며, 첨가량은 2.0wt% 수준으로 하였다. 고속방사에 의한 필라멘트의 생산은 방사속도를 6000M/min으로 하였고, 스핀블럭 온도는 280℃로 하였으며, 연신은 인 라인(IN LINE)에서 실시하여 75데니어의 필라멘트를 제조하였다. 필라멘트에서 비교한 기본물성은 강도, 신도, 비수 수축율이었고, 본래의 목표인 흡수성을 측정하기 위해서 75데니어의 필라멘트사를 5합하여 375데니어로 한 후 비이커 스케일로 알카리감량 처리를 해서 시료를 1cm로 잘라 27℃의 증류수 수면 위에 띄우고 사료가 습윤되어 침강하기까지의 시간을 측정하였으며, 건조성은 흡수성 측정시 충분하게 흡수시킨 사료를 수중에서 꺼내어 물방울이 더이상 떨어지지 않을 때부터 시작하여 시간별로 무게를 측정하였고, 그 측정 결과는 표 1과 같다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서의 생산조건과 동일하게 하고, 다만 방사속도만 5300M/min으로 하여 필라멘트의 기본물성과 흡수성, 건조성 등을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
방사구금의 홀타입이 슬리트가 3개인 중공구금을 사용한 경우로서, 중공구금의 스팩은 실시예 1과 동일하게 하였으며, 사용된 폴리에스테르 및 방사조건도 실시예 1과 동일하게 하여 필라멘트의 기본물성과 흡수성, 건조성을 측정하였고, 그 결과는 표 1과 같다.
[비교예 3]
비교예 2에 있어서의 생산조건과 동일하게 하고, 다만 방사속도만 비교예 1과 동일하게 하여 제조하였고, 필라멘트의 기본물성과 흡수성, 건조성 등을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
방사구금의 홀타입이 슬리트가 2개인 중공구금을 사용한 경우로서 중공구금의 스팩은 실시예 1과 동일하게 하였으며, 사용된 폴리에스테르 및 방사조건도 실시예 1과 동일하게 하여 필라멘트의 기본물성과 흡수성, 건조성을 측정하였고, 그 결과는 표 1과 같다.

Claims (4)

  1. 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜에 의한 공중합체로 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 섬유표면에 무수한 미세공을 형성시키기 위하여 사이즈가 0.05-0.1μ인 무기세라믹 입자를 폴리머량 대비 1.0-3.0wt%를 첨가하여 중합체를 제조한 후, 방사속도가 5500M/min인 고속방사기를 사용하고 홀타입이 슬리트가 4개인 중공구금을 사용하여 제조함을 특징으로 하는 중공형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 무기세라믹입자는 실리카, 탄산칼슘, 알루미나중에서 1 또는 2 이상 선택하여 첨가됨을 특징으로 하는 중공형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 무기세라믹입자는 공중합체의 공중합시 에스테르 교환반응의 말기에 첨가됨을 특징으로 하는 중공형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 슬리트의 두께는 0.08-0.1mm이고, 슬리트간의 간격은 0.09-0.11mm임을 특징으로 하는 중공형 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
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