KR970010697B1 - 폴리에스터 이섬도 태세복합사 및 그 제조방법 - Google Patents

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Description

폴리에스터 이섬도 태세복합사 및 그 제조방법

제1도는 본 발명의 복합사 일예를 나타낸 확대도로, 태세섬도군의 비가 50 : 50인 경우이고,

제2도는 본 발명에서의 방사 공정도이며,

제3도는 본 발명에서의 수축열처리 연신 공정도이다.

본 발명은 구성사조가 이섬도이며 신도차를 갖고 길이 방향에 랜덤(Random)한 태반(太班)을 갖는 폴리에스터 이섬도 태세복합사 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 길이 방향에 랜덤한 태반을 갖는 세섬도 및 태섬도 필라멘트의 방사드래프트차가 70-140사이이고, 세, 태섬도 필라멘트 구성비가 50-30 : 50-70을 이루도록 방사하고, 수축열처리 연신하여 수득한 장섬유 폴리에스터 이점도 태세복합사 및 제조방법에 관한 것이다.

최근 합성소재의 개발 방향은 천연섬유를 모방하는 것만이 아니고 합성섬유의 특징을 보다 잘 발휘하는 측면으로 시도되고 있다. 이와 관련 신도 차이를 지닌 각각의 사조를 연신 열처리하든가 연신 열처리 후 교락처리해 사장차를 갖는 사조를 만들어 직편물을 만드는 방법은 이미 알려져 있는 기술이다.

종래 이섬도이며 신도차를 지니고 길이 방향의 태반을 갖는 폴리에스터사조의 제조방법으로는 다음과 같은 기술이 있다.

① 방사속도가 서로 다른 사조를 각각 방사해 이것을 합사하는 방법 예를들면 미연신사(UDY)와 반연신사(POY) 혹은 완전한 연신사(FDY)를 합사하는 방법.

② 방사시 신도차롤 부여하는 방법.

ⓐ 방사시 한쪽을 스핀드로(Spin-Draw) 공정으로 하고 다른 한쪽은 하지 않은 것을 합사해서 동시에 권취하는 방법,

ⓑ 방사시 한쪽은 방사구금 밑에 비접촉식 히터 등으로 분위기온도를 상승시켜 고신도화 시키고 다른 한쪽은 통상의 방법으로 하여 합사해서 동시에 권취하는 방법,

ⓒ 한쪽은 엘(L)형등 이형 단면화하여 냉각효과를 주고 다른 한쪽은 원형 단면으로 하여 합사후 권취,

ⓓ 일본특개소 58-149309호 공보와 같이 구금토출면에 요철을 부여하여 냉각차를 주는 방법,

ⓔ 신도가 서로 다른 이종의 폴리머를 동일방사속도로 방사해 동시에 권취하는 방법

③ 이배향 혹은 부분배향 방출사조를 자연연신비 이하의 연신배율로 연신하든가 특수한 연신핀(Pin)을 써서 신도차와 태세반을 발현시키는 방법.

이상 서술한 종래의 기술은 여러가지 문제점을 갖고 있다. 방사속도가 서로 다른 혼섬은 어느정도 의미가 있다할 수 있으나 동시에 권취하기 곤란하며, 방사공정중에 가열히터(Heater)를 써서 신도차를 부여하는 방법은 추간 추내 물성이 불균일하다는 점이 있다. 또 이형단면에 의한 저신도화와 구금면을 요철(凹凸)로 하는 방법에 있어서는 신도차이를 자유로이 부여할 수 없으며 약사발생으로 연속방사가 어렵다.

연신핀을 사용하여 신도차 및 태세반을 발현하는 방법은 핀의 정밀도와 장착시의 안정성등 생산관리면에서 많은 문제점이 있다. 미연신사(UDY)와 반연신사(POY)를 자연연신비 이하로 연신하는 방법은 길이 방향으로 태세반이 비교적 규칙적으로 발현되며 제품화시 품위가 저하되고 충분히 연신되어 있지 않기 때문에 준비공정이나 재편직공정등에서 외부장력에 의해 사조의 형태가 변형되기 쉽고 심하면 사절이 발생되어 공정성을 저하시킬 뿐만 아니라 제품특성도 저하된다.

본 발명은 이를 해결코자 하는 것으로, 단일 폴리에스터 폴리머로 섬도차와 신도차가 있고, 길이 방향으로 랜덤한 태세반을 지니고 제사 및 제편직 공정성이 좋은 폴리에스터 이섬도 태세복합사 및 이를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공함을 특징으로 한다.

즉 본 발명은 동일 폴리머를 하나의 방사구금을 사용하여 동일 권취속도 하에서 세섬도 필라멘트군과 태섬도 필라멘트군간의 방사드래프트(Draft)차를 70-140사이로 하고, 세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트의 구성비율이 50대 50에서 30대 70사이로 구성되도록 방사하고, 이를 수축열처리 연신하여 폴리에스터 이섬도 태세복합사를 수득하는 제조방법이다.

또한 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 섬도와 신도가 다른 필라멘트군으로 이루어진 폴리에스터 멀티필라멘트이며, 저신도 필라멘트군의 신도는 20-40%이고, 고신도 필라멘트군의 신도는 40-70%이고, 고신도부와 저신도부의 필라멘트가 랜덤하게 혼성되어 있고 복수군의 필라멘트 모두 길이 방향으로 랜덤하게 태반을 갖는 폴리에스터 이섬도 태세복합사를 제공하려는 것이다.

본 발명에서 방사드래프트차를 70보다 작게하거나 140을 초과토록 하면 섬도 및 신도차를 갖는 필라멘트 조간에 큰 신도차와 랜덤한 태반을 부여할 수 없으며 본 발명이 목적으로 하는 천연섬유조의 독특한 외관효과 및 사절 안정성을 동시에 만족시킬 수 없다.

본 발명에서는 상기의 이점도 혼성 멀티필라멘트를 수축열처리 공정에서 과공급율이 20% 이상되게 방사드래프트가 작은 태섬도군을 고신도화하고 방사드래프트가 큰 세섬도군을 저신도화하여 태세반 발현차이 조정을 보다 용이하게 한다.

또 수축열처리 공정에서 열처리 온도는 사조의 주행장력이 극대치를 나타내는 온도가 좋다. 즉 이 온도는 폴리에스터 1차전이 온도보다 높은 Tg+30℃에서 Tg+80℃가 좋다. 실제적으로 사조가 받는 온도는 접촉식히터(Heater)와 비접촉식히터에 따라서 다르다. 접촉식히터인 경우는 사조가 접촉하는 접촉면의 온도로 설정하면 되나 비접촉식인 경우는 사조의 속도에 따라 다르다.

연신공정에서는 복수군 멀티필라멘트의 최대강도를 나타내는 신도 즉 파단신도 40% 이하가 되도록 연신하면 적정하다. 연신비율은 2.2-3.0범위에서 선정하는 것이 좋다. 연신온도는 태세반의 발현조정이 용이한 1차전이온도 Tg 부근이 좋다. 더욱 좋게는 Tg±5℃ 범위가 적정하다. 이와 같이하여 사조의 최대강력을 나타내는 파단신도가 40% 이하가 되고 태섬도와 세섬도 필라멘트군의 태세반이 램덤하게 존재하고 준비공정이나 제편직 공정등으로 장력에 대해 안정한 폴리에스터 이점도 태세복합사를 제조할 수 있다. 또한 폴리에스터의 단점인 페이퍼 라이크(Paper-like)한 감을 없애준다.

이상과 같이 본 발명의 폴리에스터 이점도 태세복합사는 이섬도 혼섬 및 저신도 고신도 필라멘트군이 길이 방향으로 랜덤하게 태세반을 지니고 있어 천연섬유조의 반감(班感) 외관을 지니고 있기 때문에, 천연섬유조의 촉감과 외관을 갖는 것은 물론 저신도 필라멘트군에 의해서 외부 장력변화에 대해 사조의 형태가 안정하여, 준비공정 및 제편직 공정성을 향상시킬 수 있다. 또한 이섬도가 균일하게 혼섬되어 있어 태세반에 의한 색조차외에 직편물 전체적으로 은은한 투톤(Two Tone)효과 발현 및 페이퍼 라이크(Paper like)한 감을 없애준다.

본 발명을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도(A),(B)는 본 발명의 폴리에스터 이섬도 태세복합사의 모식도이다. ㉠부는 시도가 20에서 40%로 낮고 단사섬도가 0.8-1.2데니어(denier)인 세섬도 필라멘트군이고, ㉡부는 40-70%의 신도를 갖고 단사섬도가 4-8데니어(denier)인 태섬도 필라멘트군이다. ㉠과 ㉡ 필라멘트 모두 길이 방향으로 태세부가 랜덤하게 존재하며 태세섬도군의 비는 50대 50(제1도(A))에서 30 대 70(제1도(B))까지 교호 혼선된 멀티필라멘트이다. ㉠군과 ㉡의 필라멘트상에 단위길이당 태부의 발현비율은 1대 1.5-2.5이다.

이와 같이 단위길이당 태부의 수가 태세섬도에 따라 변하는 이유는 방사드래프트차에 의한 섬유내부의 배향차에 기인한다. 아울러 본 발명에서의 태세섬도군간의 섬도차는 2-6데니어(denier)가 바람직하다.

제2도는 본 발명의 폴리에스터 이섬도 태세복합사 제조를 위한 방사공정 개략도로, 칩호퍼(1)에서 원료를 공급받아 압출기 본체(2)에서 가열용융되고, 다수(예를들어 48홀)의 배출공을 가진 방사구금(3)을 통해 이점도 혼섬 멀티필라멘트가 미연신상태로 권취기(4)에서 보빈에 권취된다.

제3도는 본 발명에서의 수축열처리 연신공정 개략도로, 제2도에서의 권취기(4)를 통해 수득한 미연신보빈(5)을 자전가능토록 설치하고, 보빈에 감긴 이섬도 혼섬 멀티필라멘트가 가이드(6), 피드롤러(7) 및 비접촉식히터(8)를 순차통과케하여 예비가열시키고, 이어 공급롤러(9), 접촉식히터(10), 공급롤러(11), 가이드(12) 및 권취부(13)를 통하게 하여 수축열처리 연신공정을 수행케 한다.

본 발명은 하단의 방사구금(3)에서 복수 섬도의 필라멘트를 구성하기 때문에 균일하게 혼섬할 수 있다. 또 방출한 이섬도 혼섬 멀티필라멘트를 제3도와 같이 수축열처리 연신한 사조는 길이 방향으로 태반이 랜덤하게 형성됨과 동시에 복굴절율이 높은 세섬도 필라멘트군이 고강력 저신도화 된다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하나 실시예가 본 발명을 한정하지 않음은 물른이다.

(실시예 1)

고유점도[]가 0.64인 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 290℃에서 용융시켜 제2도와 같이 방사했다. 방사구금(3)은 홀(Hole)지름이 0.25mm이고 홀길이가 0.5mm인 48홀로 구성되어 있다. 홀당 토출량은 0.33g/분과 1.33g/분을 교호배열 토출시켜 통상의 방법으로 고화 급유하여 120mm/분으로 권취, 300den/48fi1(2.5D×24f+10d×245f)의 미연신 이섬도 멀티필라멘트를 얻었다. 구성혼섬사의 세섬도 태섬도 비율은 50대 50이고 세섬도군이 저신도이다. 이 미연신사조를 제3도에 나타낸 공정을 수행하고 다음의 조건으로 수축열처리 연신했다.

결과는 표 1과 같이 만족한 효과를 얻었다.

(실시예 2)

용융 폴리머 토출량을 홀당 2.2g/분과 0.5g/분을 30대 70으로 교호 배열 토출시켜 수득한 351den/48fi1(16.5D×12f+4.3D×36f)의 이섬도 미연신 필라멘트를 실시예 1과 동일하게 방사 수축열처리 연신했다. 결과는 표 1과 같이 만족한 효과를 얻었다.

(비교예 1)

실시예 1과 동일한 방법으로 방사 수축열처리 연신하되 토출량을 0.8g/분으로 토출 방사하여 288den/48fil(6D×48fil) 미연신사를 사용했다. 결과는 표 1과 같이 만족스럽지 못하였다.

(비교예 2-3)

실시예 1과 동일한 방법으로 방사 수축열처리 하되 복수 필라멘트군간의 방사드래프트차를 70을 초과시키고(비교예 2) 또한 140을 초과시켜(비교예 3)을 실시했다. 결과는 만족스럽지 못하였다.

본 실시예에서의 물성은 다음과 같은 방법으로 측정했다.

① 고유점도

페놀과 테트라클로로에탄올 6대 4로 배합한 용제를 사용하여 35℃에서 우밸로드 점도계를 사용하여 측정했다.

② 방사드래프트

권취속도(V)와 용융 폴리머가 방사구금을 통해 토출되는 속도(Vo)의 (V/Vo)로 구했다.

③ 강력 및 신도

정속신장형 인장시험기를 이용 시료장 20cm, 표준하중하에서 시료를 걸고 인장속도 100%/분으로 강력 신장곡선을 재고 이 곡선의 최대 응력점을 시료의 절단 장력 및 신도로 했다. 측정시료는 4개 평균치이다.

④ 외관 촉감 및 드레이프성

실시예와 비교예에서 얻은 사조를 1200T/M연사해 경위사 밀도를 각각 110본/1인치와 90본/1인치로 하여 평직제직 및 염식가공 하여 육안 및 손으로 평가했다.

[표1]

Claims (2)

1. 동일 폴리머를 하나의 방사구금을 사용 동일 권취속도하에서 세섬도 필라멘트군과 태섬도 필라멘트군간의 방사드래프트(Draft)차를 70-140사이로 하고, 세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트 구성비율이 50대 50에서 30대 70사이로 구성되도록 방사하고, 이를 수축열처리 연신하여 폴리에스터 이섬도 태세복합사를 수득케함을 특징으로 하는 폴리에스터 이섬도 태세복합사 제조방법.
2. 섬도와 신도가 다른 필라멘트군으로 이루어진 폴리에스터 멀티필라멘트이며 저신도 필라멘트군의 신도는 20-40%이고 고신도 필라멘트군의 신도는 40-70%이고, 고신도부와 저신도부의 필라멘트가 랜덤하게 혼섬되어 있고 복수군의 필라멘트 모두 길이 방향으로 랜덤하게 태반을 갖는 청구1항에 의해 수득된 폴리에스터 이섬도 태세복합사.