KR970007686B1 - 폴리에스테르 극세사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

폴리에스테르 극세사의 제조방법

본 발명은 섬유의 횡단면 형태가 두 성분으로 구성되어 있고 그중 한 성분이 다른 성분을 복수개로 분할하는 분할형 폴리에스테르 극세사의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 용출속도가 상이한 2종류의 폴리에스테르를 복합방사하여 분할형 폴리에스테르 복합섬유를 얻고, 이를 알카리, 4급 암모늄염, 탄산나트륨 및 정련제를 투입한 정련조에서 처리하여 정련가공과 알카리 감량가공을 동시에 행함을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세사의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르 섬유는 사의 제조후 정련공정을 통하여 원사제조 공정시 부착되는 불순물이나 유제를 제거하고, 직물의 촉감을 향상시키기 위해 알칼리 수용액에서 감량가공을 실시하는 두 단계 가공공정에 의해 제조되고 있으며 특히, 분할형 폴리에스테르 복합섬유는 정련공정과 알카리 감량가공 공정을 필수적으로 행하여 분할형 폴리에스테르 극세사로 제조되고 있다.

그러나, 후가공 공정으로 상기와 같은 정련공정과 알칼리 감량가공 공정 모두를 행할 경우 가공제의 수요에 의한 경제적인 낭비와 시간을 소모하게 되며, 환경오염에도 영향을 끼치므로 가능한 한 공정을 줄이고 알카리의 사용량을 줄이는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 사강도에는 손상이 없을 뿐만 아니라 가공후 직, 편물로서 실용성이 있는 강도를 가지며 드레이프성 및 소프트(soft)한 촉감을 갖는 극세사를 환경오염의 유발없이 경제적으로 용이하게 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 상용성이 있으며 알카리에 의한 용출속도가 상이한 2종류의 폴리에스테르를 복합방사하여 복합섬유를 얻고, 이를 알카리, 4급 암모늄염, 탄산나트륨 및 통상의 정련제를 투입한 정련조에서 처리하여 정련가공과 알카리 감량가공을 동시에 행하여 사의 강도저하 없이 경제적으로 드레이프성 및 소프트(soft)한 촉감을 갖는 폴리에스테르 극세사를 용이하게 제조할 수 있었다.

즉, 본 발명자등은 세리신과 피브로인으로 구성된 생사에서 세리신을 제거하므로 우수한 촉감을 갖는 견직물을 제조하는 방법과 비슷한 원리를 이용하여 분할형 복합사로서 서로 상용성이 있는 두 종류의 폴리에스테르를 이용하여 제조한 것으로서 복합된 두 종류의 폴리에스테르 A, B 중 B는 A에 비해 알칼리에 의한 가수분해 속도가 빨라 A성분의 감량이 일어나기 전에 충분히 용출되어 용출속도가 느린 A성분의 사강도에는 영향을 미치지 않고 단독으로 용이하게 용출되어 극세데니아(0.5데니아 이하) 섬유를 제조할 수 있는 것을 사용하였고, 알카리, 4급 암모늄염, 탄산나트륨 및 통상의 정련제를 투입한 정련조에서 복합사를 처리하여 견과 유사한 촉감을 갖는 섬유를 제조하였다.

본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용되는 분할형 폴리에스테르 복합섬유는 구성된 두 성분의 알카리에 의한 용출속도가 커야하며, 용출속도가 빠른 성분이 완전히 용출될때까지 용출속도가 느린 성분의 사강도에는 손상이 없어야 하고, 가공후 직, 편물로서 실용성이 있는 강도를 가져야 하며, 가공공정에서 두 성분간의 반응이나 트러블이 발생하지 않아야 한다.

따라서, 본 발명에서는 용출속도가 빠른 성분으로는 염기성 염료와 이온결합이 가능한 하기 구조식의 5-소디움설포디메틸이소프탈레이트(이하, "SIP"라 칭함)를 테레프탈산과 에틸렌글리콜로 폴리에스테르 제조시 생성 폴리에스테르에 대하여 3∼5중량을 첨가하여 제조한 개질 폴리에스테르를 사용하였고, 용출속도가 느린 성분으로는 통상의 폴리에스테르를 사용하였다.

이용성 개질 폴리에스테르 제조시 SIP의 첨가량이 3중량％ 미만이면 용출속도가 크지 않아 용출성분의 완전한 용출이 어렵거나 비용출성분의 강도에 손상이 있을 염려가 있고, 5중량％를 초과할 경우에는 방사시 팩압상승의 문제점이 있었다.

제조된 분할형 폴리에스테르 섬유를 알칼리 0.5∼5중량％, 4급 암모늄염 1∼5중량％, 탄산나트륨 2∼3중량％ 및 통상의 정련제 2∼3중량％를 첨가한 정련조에 투입하여 정련가공과 알카리 감량가공을 동시에 행하였다.

본 발명에서 사용된 4급 암모늄염은 개질 폴리머 영역에 알카리 보다 먼저 도달하는 침투제로서 개질 영역에 미리 도달한 침투제와 알카리가 개질 폴리머를 빠르게 용출시켜 분할을 용이하게 한다. 4급 암모늄의 사용량은 1∼5중량％가 효과적인데 사용량이 1중량％ 미만일 경우에는 분할사를 미분할시키는 문제가 있고, 5중량％를 초과할 경우에는 과감량에 의한 직물강도가 저하되는 단점이 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 4급 암모늄염의 예로는 요오드화, 테트라알킬암모늄, 수산화테트라알킬암모늄 등이 있다.

또한, 알카리 감량가공에 사용되는 알카리로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 모두 사용 가능하며 특히, NaOH가 효과적이다. 알카리의 사용량은 0.5∼5중량％가 효과적인데 0.5중량％ 미만일 경우에는 알카리 감량효과가 미약하고, 5중량％를 초과하는 경우에는 사의 손상 염려가 있으며, 직물의 경우에는 완전분할을 위해 감량율이 20∼25％가 되도록 하는 것이 효과적인데, 감량율이 20％ 미만이면 완전분할이 되지 않고, 25％를 초과하면 사강도가 저하되는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 정련제 역시 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 정련제는 모두 사용 가능하며, 본 발명에서 탄산나트륨은 호발제로 사용되었다.

또한, 본 발명에서는 통상적인 정련공정에는 정련과 알카리 감량가공을 행하므로서 정련공정에 부여되는 물리적인 힘에 의하여 두 폴리머의 계면장력이 감소됨으로써 완벽한 분할형 폴리에스테르 극세사를 얻을 수 있다.

한편, 정련가공시에는 섬유가 온도에 의한 영향에 민감하므로 100∼120℃의 온도범위에서 처리하는 것이 바람직하다. 특히, 120℃에서 처리한 경우 짧은 시간내에 개질 폴리머를 완전히 용출시키는데 우수한 효과가 있고, 염기성 염료에 의한 염색후 개질 폴리머가 잔존하지 않음을 확인할 수 있었다.

상술한 방법으로 제조된 섬유는 0.5데니아 이하의 극세사로서 드레이프성 및 소프트한 촉감을 갖는 특성을 발휘하는 것이 가능하다.

다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

통상의 폴리에스테르 섬유를 제조하는 과정에 있어서 중합시 SIP 함량을 3몰％, TiO₂를 0.2중량％ 첨가하여 방온 285℃로 방사하여 알카리에 쉽게 용출되도록 개질한 개질 폴리에스테르와 통상의 폴리에스테르를 구성비 20 : 80으로 복합 방사하여 75데니아, 22필라멘트의 섬유가 되도록 제조하고 워터젯트 직기로 3/1의 능직으로 제직하였다.

상술한 방법으로 제직한 직물을 정련공정에 탄산나트륨 2중량%, 정련제로서 유니톨시티81 2중량%, NaOH 0.7중량％, 4급 암모늄계 4.0중량％를 첨가하여 로타리 워셔에서 120℃로 60분 동안 알카리 감량율이 20％가 되도록 처리하고 형태 고정을 위하여 190℃에서 30초간 셋팅하였다.

이와 같이 처리한 시료를 염기성 염료에 의해 염색하여 잔존 여부를 확인하였고, 현미경 사진에 의해 분할도를 확인하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 실험결과 분할성과 터치가 우수한 극세사를 한 단계의 가공 공정에 의해 제조할 수 있었고 가공 비용과 시간을 절약할 수 있었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 복합방사한 섬유의 개질에 의한 이용출 성분의 완전용출을 위해 직물의 감량율을 23％로 하여 실험한 결과 이용출 성분이 완전 용출되어 0.5데니어 이하의 극세섬유 제조가 가능하였고, 소프트한 터치를 갖는 섬유를 제조할 수 있었고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 직물을 통상의 폴리에스테르 가공방법인 100℃에서 정련제로서 유니톨시트81 2중량％와 탄산나트륨 2중량％를 첨가하여 정련공정을 거치고 형태고정을 위해 190℃ 에서 열처리한 후, 4중량％의 NaOH 수용액에서 20분동안 처리하는 두 단계 공정을 거치는 공지의 방법으로 폴리에스테르 분할형 복합사를 제조하였다. 분할성과 터치가 양호하고, 직물의 강도도 양호하나 공정이 두 단계임에 따라 시간, 수질 오염등에 영향을 미쳤다. 이 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

NaOH 0.4중량％, 4급 암모늄 0.4중량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 처리한 결과 이용출 성분이 복합사에 잔존하고 있었고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 3]

실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 직물을 비교예 1과 동일한 방법으로 정련 처리하고 2.0중량％의 NaOH와 4급 암모늄 0.7중량％를 첨가한 용액에서 알카리 감량 처리한 결과, 통상의 폴리에스테르 역시 감량이 발생하여 직물로서의 요구 강도 이하를 갖는 문제가 있었고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 4]

정련 공정시 감량율을 16％로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하고 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 5]

정련 공정시 감량율을 28％로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하고 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

※ 물성측정방법

1. 강 도 : 직물의 인장시험방법(JIS L1068 근거)

2. 분할성 : 전자현미경(SEM)에 의한 단면사진 촬영

3. 터치감 : 핸들측정기(KES-3 측정기기)로 평가

4. 개질폴리머잔존량 : 산성염료에 의한 염색판정

Claims (4)

1. 용출속도가 상이한 2종류의 폴리에스테르를 복합방사하여 분할형 폴리에스테르 복합섬유를 얻고, 이를 알카리, 4급 암모늄염, 탄산나트륨 및 정련제를 투입한 정련조에서 처리하여 정련가공과 알카리 감량가공을 동시에 행함을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세사의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 알카리의 첨가량은 0.5∼5.0중량％임을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세사의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 4급 암모늄염의 첨가량은 1∼5중량％임을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세사의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 복합섬유로 직, 편물을 제조하여 알카리 감량율이 20∼25％가 되도록 정련가공과 알카리 감량가공을 동시에 행함을 특징으로 하는 폴리에스테르 극세사의 제조방법.