KR970007683B1 - 요철부분을 갖는 이형 단면사의 제조방법 및 그 방사구금 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

요철부분을 갖는 이형단면사의 제조방법 및 그 방사구금

제1도는 본 발명 실시예 1에서 사용한 방사구금 중 홀 1개의 단면개략도.

제2도는 본 발명 실시예 1에 의해서 제조된 섬유의 단면개략도.

제3도의 (a), (b)는 공지의 W형 단면사 제조용 방사구금의 단면개략도.

본 발명은 요철부분을 갖는 이형단면사의 제조방법 및 그 방사구금에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일한 모양의 방사구금 홀(Hole)을 통하여 방사하나 일률적으로 동일한 모양의 이형 단면이 형성되는 것이 아닌 각 홀(Hole)의 위치에 따라 그리고 냉각공기와 접하는 위치에 따라 여러 다른 모양의 이형단면이 형성되는 복합 이형단면사 제조용 방사구금과 이러한 방사구금 및 냉각방식을 이용하여 요철부분을 갖는 이형단면사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래 단면 모양의 혼섬된 이형단면사의 제조를 위해서는 방사구금의 홀(Hole) 모양을 원하는 모양으로 가공해 주어야 했으며, 이에 따라 방사 구금 제작비용의 상승이라는 불리한 점이 있었으며, 각 홀(Hole)의 모양을 원하는 형태로 가공해 준다해도 가공된 홀(Hole)에서는 동일한 모양의 원사 생산만이 가능하다는 단점이 있었다.

즉, 최종 원사의 구성 단면은 방사구금상에 가공된 형태를 벗어날 수가 없다는 단점으로 인해 현재 천연에 존재하는 섬유상 물질이 복합적인 단면형태를 표현할 수 없다는 단점이 있었다.

그리고 로발(Lobal) 형태의 이형 단면사를 제조함에 있어 방사구금을 슬리트(Slit) 형태로 가공하는 기존의 방사구금 형태로는 선명한 로발(Lobal) 형태의 이형단면을 구현하기 어렵다는 단점을 지니고 있었으며, 또한 로발(Lobal)의 형태도 표면구조가 플랫트한 단면을 갖고 있어 플랫트한 표면의 정반사로 인한 지나친 공택으로 인해 전체적인 직, 편물의 외관을 떨어뜨리는 문제점을 지니고 있었다.

즉, 종래의 로발(Lobal) 형태의 이형단면사의 일종인 W형 단면사용 방사구금은 제3도의 (a), (b)와 같은 단면형태를 지지고 있는 바, 제3도의 (a)에서와 같은 형태의 방사구금은 선명한 W형 단면을 얻기가 어려우며, 제3도의 (b)에서와 같은 방사구금을 사용하면 선명한 W형 단면 및 표면의 요철효과는 얻을 수 있으나, 이러한 방사구금 역시 모든 방사구금 홀(Hole)에서 동일한 단면의 섬유가 얻어진다는 단점이 있었다.

이에 본 발명자들은 기존이 로발(Lobal) 형태의 이형 단면 제조용 방사구금이 지닌 문제점을 예의 검토한 결과가 선명한 로발(Lobal) 형태의 단면이 형성됨은 물론, 그 표면에 요철구조를 지니며, 방사구금에 가공된 홀(Hole)의 위치나, 냉각공기와의 접촉형태에 따라 W형, 산(山)형, S형 단면 및 각 동일 단면내에서도 그 형태가 조금씩 차이나는 복합 이형단면 혼섬사 제조용 방사구금을 고안하여 본 발명에 이르게 되었다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 슬리트(Slit) 구조가 아닌 원형의 토출구 구조로 되어 있는 방사구금에 있어서, 폴리머 토출구 6∼6개가 원주상에 동일한 간격으로 형성되어 있으며, 원주 중앙에 별도로 1개의 폴리머 토출구가 형성되어 있고, 각 토출구간의 간격이 토출구 지름의 1.1∼1.6배가 되면, 전체 홀이 원주형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 요철부분을 갖는 이형 단면사 제조용 방사구금에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 폴리에스테르 폴리머를 각 홀이 슬리트(Slit) 구조가 아닌 원형의 인접 토출구 구조로 되어 있고, 전체 홀이 원주형태로 형성되어 있는 방사구금을 통하여 방사하고 편측 냉각방식으로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 요철부분을 갖는 복합 이형단면사의 제조방법을 포함한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 로발형 이형 단면을 형성하는 방사구금 홀(Hole) 단면을 슬리트(Slit) 형태가 아닌 인접한 원형 토출구 형태로 가공하였으며, 따라서 각각의 원형 토출구를 통해 방사된 폴리머가 연결되어 원하는 로발(Lobal)형 이형 단면을 형성하도록 하였다.

이때 원형 토출구는 주변이 원주상에 배열된 토출구와 중앙의 1개의 토출구로 구성되며(제1도 참조), 본 발명에 있어서 나타나는 효과는 바로 이 중앙에 위치한 원형 토출구의 존재에 기인하고 있다. 즉 방사공정중에 각 원형 토출구를 통하여 토출된 폴리머는 고화과정을 거치면서 인접 토출구끼리 접합이 일어나게 되는 바, 먼저 중앙의 토출구에서 나온 폴리머가 부근 원주상의 토출구와 접합이 일어나게 되며, 그 후 주변의 토출구에서 토출된 폴리머들이 먼저 부착된 폴리머를 중심으로 연속적으로 부착이 일어나게 된다. 물론 이 경우 중앙의 토출구와 먼저 부착된 폴리머 접합체가 섬유의 단면 중 가장 중앙에 위치하게 되는 것은 아니다.

본 발명에서는 방사구금의 각 토출구들이 원주상으로 배열되어 있고 냉각공기 장치는 편측 타입으로 되어 있는 바, 방사구금에 원주상으로 배열된 각 토출구들은 그 위치에 따라 각각 다른 냉각공기의 영향을 받게 되며, 이에 따라 중앙의 토출구와 원주상에 위치한 토출구와의 접합 거동이 다르게 되어 서로 다른 형태의 원사 단면을 갖게 된다.

폴리머 토출구의 갯수는 원하는 섬유의 섬도 및 접합거리를 고려하여 적정 수준에서 설정할 필요가 있으며, 원주상에 배열되는 폴리머 토출구는 등간격으로 배열한다.

본 발명에서는 원주상에 배열된 폴리머 토출구의 갯수는 6개에서 9개 정도가 적당하였는 바, 그 갯수가 너무 적으면 본 발명에서와 같은 요철효과가 충분히 발현되지 않았으며, 로발(Lobal) 단면의 곡률도 그리 크지 않아 선명한 로발(Lobal)형 단면을 얻기가 곤란하였고, 지나치게 많은 때에는 방사구금 제작비의 상승은 물론 토출구가 촘촘하게 배치되어 로발(Lobal)형 단면은 형성이 되나, 본 발명에서와 같은 요철부분은 형성되지 않았다.

폴리머 토출구의 지름은 제조하고자 하는 섬유의 섬도에 따라 달라질 수 있으나, 1.0∼0.3mm가 적당하였으며, 더욱 좋기로는 1.0∼0.2mm가 적당하였다. 0.1mm보다 작을 때에는 방사구금 정시 세정이 불량한 홀(Hole)들이 보였으며, 너무 클 때에는 가공 홀(Hole)수에 제약이 따라 생산성 측면에서 문제가 따를 수 있다.

원주상에 가공하는 폴리머 토출구간의 간격은 토출구 지름의 1.1∼1.6배가 적당하였는 바, 이보다 작을 경우에는 본 발명에서와 같이 로발(Lobal)형 단면에 있어서 요철 효과가 발현되지 않았으며, 이보다 클 때에는 토출구간의 접촉이 불량하여 단독사가 출현하였다.

중앙에 위치하는 토출구의 크기는 원주상에 위치하는 토출구의 크기와 동일하거나 조금 큰 수준이 좋으며 원주상에 존재하는 토출구로부터 등거리인 정 중앙에 위치하여야 한다. 중앙으로부터 조금이라도 원주토출구 방향으로 치우칠 경우에는 중앙의 토출구와 가까운 원주상의 토출구가 먼저 접착을 하게 되어 다양한 원사단면 발현에 제약이 따르게 된다.

편측 냉각방식의 경우 냉각풍으로부터의 거리에 따라 본 방사구금을 사용하여 제조된 섬유의 단면 모양이 달라지는 것을 확인하였는 바, 냉각풍에서 먼 토출구에서는 선명한 산(山)형 단면이, 냉각풍에 가까와질수록 W형 및 S형 단면이 많아지는 것을 확인하였다.

따라서 본 발명의 방사구금을 통하여 최대의 효과를 얻기 위해서는 편측 냉각방식이 양호하며, 방사구금의 토출구 배열은 원주상으로 배열하여 각 토출구에 작용하는 냉각기류의 영향을 다르게 하여야 한다.

이와같은 본 발명에서의 방사구금을 사용할 경우에 종래에 비하여 선명한 이형단면사를 얻을 수 있으며, 아울러 표면에 요철효과를 지닌 이형 단면사를 얻을 수 있다.

또한 일률적인 방사구금에 가공되어 있는 홀(Hole)의 위치에 따라 W형, 산(山)형, 그리고 S형 단면이 혼재된 섬유를 얻을 수 있으며, 각 단면군내에서도 그 형태가 약간씩 차이나는 복합 이형단면사를 얻을 수 있게되며, 이로인해 기존의 여타 이형 단면섬유가 발현할 수 없었던 우아한 광택 및 촉감, 그리고 우수한 흡습성을 지닌 섬유의 생산이 가능해진다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

본 발명에서 수지는 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합물로서 35℃ 오르쏘클로로페놀에서의 고유점도가 0.635인 것을 사용하였으며, 냉각 방식은 편측형태였다. 방사온도는 285℃였으며, 한 홀(Hole)당 원주상 토출구의 갯수는 8개였고, 토출구의 지름은 0.15mm였다. 토출구간의 간격은 0.20mm였으며, 중앙부위에 1개의 토출구를 가공하였다(제1도 참조).

각 홀은 원주상으로 배열하였다.

본 방사구금을 사용하여 75데니어, 12필라멘트 섬유를 제조하였는 바, 12홀(Hole) 모두 요철형태를 지니고 있었으며, W형 단면이 2홀, 산(山)형 단면이 4홀, S형 단면이 6홀 관찰되었고, 각 단면군내에서도 조금씩 원사단면이 변형된 형태를 나타내었다. 각 토출구간에 미접착된 홀은 관찰되지 않았다(제2도).

통상의 편물조직으로 제편하여 JIS L 1096의 방법으로 흡수거리 및 흡수속도를 측정하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 같은 수지, 동일한 냉각장치를 사용하였으며, 방사온도는 285℃, 1홀(Hole)당 원주상 토출구의 갯수는 8개였다. 토출구의 지름은 0.20mm였으며, 토출구간의 간격은 0.3mm였고, 중앙부위에 1개의 폴리머 토출구를 가공하였다. 각 홀은 원주상으로 배열하였다.

본 방사구금을 사용하여 75데니어 12필라멘트의 섬유를 제조하였는 바, W형 단면이 4홀, 산(山)형 단면은 2홀, S형 단면은 6홀씩 형성되었으며, 각 단면군내에서도 조금씩 원사단면이 변형된 형태를 나타내었다.

12홀(Hole) 모두 요철단면을 지니고 있었고, 토출구간에 미접착된 홀은 관찰되지 않았다.

통상의 편물조직으로 제편하여 JIS L 1096의 방법으로 흡수거리 및 습수속도를 측정한 결과는 표 1과 같다.

[비교예 1]

실시예 1과 같은 수지, 동일한 냉각장치를 사용하였으며, 방사온도는 285℃, 1홀(Hole)당 원주상 토출구의 갯수는 8개였다. 토출구의 지름은 0.15mm였으며, 토출구간의 간격은 0.20mm였고, 중앙부위에는 별도의 토출구를 가공하지 않았다. 각 홀(Hole)은 원주상으로 배열하였다.

본 방사구금을 사용하여 75데니어 12필라멘트 섬유를 제조하였는 바, 12홀(Hole) 중 4홀은 요철부위를 갖는 변형된 C형 단면을 나타내었으나, 나머지 8홀은 대부분이 토출구끼리 접합되지 않은 분리된 단면을 보였다.

[비교예 2]

실시예 1과 같은 수지, 동일한 냉각장치를 사용하였으며, 방사온도는 285℃, 1홀(Hole)당 토출구의 갯수는 8개였다. 토출구의 지름은 0.15mm였으며, 토출구간의 간격은 0.26mm였고, 중앙에 1개의 토출구를 가공하였다.

각 홀은 원주상으로 배열하였다.

본 방사구금을 사용하여 75데니어 12필라멘트 섬유를 제조하였는 바, 12홀(Hole)중 냉각장치 부위에 가까운 4홀 정도만이 접착이 되어 있었으며, 나머지8홀은 대부분이 토출구간의 접착이 이루어지지 않은 분리된 단면을 보였다.

[비교예 3]

실시예 1과 같은 수지, 동일한 냉각장치를 사용하였으며, 방사온도는 285℃, 1홀(Hole)당 원주상 에 가공된 토출구의 갯수는 5개였다.

토출구의 지름은 0.15mm였으며, 토출구간의 간격은 0.20mm였고, 중앙에 1개의 토출구를 가공하였다. 각 홀은 원주상으로 배열하였다.

본 방사구금을 사용하여 75데니어 12필라멘트의 섬유를 제조하였는 바, 12홀(Hole) 모두 각 토출구끼리 접합은 되어 있으나, 선명한 요철단면이 형성되지 않았으며, 섬유 단면도 대부분은 산(山) 형태의 단면을 나타내었고, 제편 후의 촉감 및 기능성 면에서 다소 미합한 결과를 보여 주었다.

[비교예 4]

냉각방식을 원통형 냉각장치를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 방사를 실시하였다. 12홀(Hole) 모두 각 토출구끼리 접합은 되었으나 12홀 모두 일률적으로 산(山) 형태의 원사단면을 형성하고 있었으며, 본 발명에서와 같은 복합적인 원사단면은 보이지 않았다.

상기 실시예 및 비교예의 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[표 1]

※ ◎ : 양호 △ : 보통 × : 불량

Claims (2)

1. 각 홀(Hole)이 슬리트(Slit) 구조가 아닌 원형의 토출구 구조로 되어 있는 방사구금에 있어서, 각 홀당 폴리머 토출구 6∼9개가 원주상에 동일한 간격으로 형성되어 있으며 원주 중앙에 별도로 1개의 폴리머 토출구가 형성되어 있고, 각 토출구간의 간격이 토출구 지름의 1.1∼1.6배가 되며, 전체 홀이 원주 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 요철부분을 갖는 복합 이형 단면사 제조용 방사구금.
2. 폴리에스테르 폴리머를 각 홀이 슬리트(Slit)구조가 아닌 원형의 인접 토출구 구조로 되어있고, 전체 홀이 원주형태로 형성되어 있는 방사구금을 통하여 방사하고, 편측 냉각방식으로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 요철부분을 갖는 복합 이형 단면사의 제조방법.