KR970010704B1 - 원착해도형 복합섬유의 제조방법 - Google Patents

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Description

원착해도형 복합섬유의 제조방법.

본 발명은 염색견뢰도가 우수한 인조 스웨드용 원착해도형 복합섬유의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 알칼리용액 및 유기용매에 용출가능한 열가소성 폴리머를 해성분으로 하고 해성분과 상용성이 없는 열가소성 폴리머를 도성분으로 하는 해도형 복합섬유에서 도성분 폴리머에 열안정성이 우수하고 발색성이 뛰어난 유기안료를 혼입하여 방사·연신함으로써 부직포를 제조하고 이어서 해성분을 감량가공하여 제조하는 것을 특징으로 하는 염색견뢰도가 우수한 원착해도형 복합섬유의 제조방법에 관계한다.

해도형 복합섬유는 인공피혁, 고급 스웨드 제품을 제조할 수 있는 고부가가치의 제품으로서 그 제조방법에 대한 여러가지 방법이 제안되어 있다. 해도형 복합섬유의 도성분으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트등의 폴리에스테르와 그 공중합체, 나이론 6등의 폴리아미드와 그 공중합체, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀과 그 공중합체등이 이용되고 있다. 용출성분인 해성분으로는 폴리스티렌과 그 공중합체, 폴리에틸렌과 그 공중합체, 폴리비닐알콜 공중합체, 및 알칼리에 쉽게 감량되는 개질 폴리에스테르등이 이용되고 있다(일본 특허공고 소화 56-83226호, 동 63-159525호, 국내 특허공고 제93-11319호).

극세사는 단사 데니어가 작아질수록 제품 전개시 천연피혁 제품에 가까운 유연성을 갖게 된다. 그리나 섬유가 가늘어질수록 섬유표면적이 증가하여 표면반사하는 빛의 양이 많아지기 때문에 최종제품의 발색성이 불량해지는 단점을 갖고 있다. 더우기, 극세섬유의 단사섬도가 0.5데니어 이하로 감소할수록 이런 경향은 두드러져 다량의 염소를 사용하더라도 농색염색이 곤란하고 염색견뢰도가 불량해진다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 여러가지 방법등이 개발되어 왔다. 현재까지 해도형 복합섬유의 염색성 및 염색견뢰도 향상을 위해 제시된 방법들은 크게 두가지로 대별할 수 있는데, 그 중 하나는 중합단계에서 중합물의 개량을 통하여 염색성을 향상시키는 방법이고, 다른 하나는 바인더처리 및 후공정에서 가공방법을 개량하여 염색성 향상을 도모하는 방법이다.

상술한 중합단계에서 염색성을 향상시키는 방법의 예로는 이소프탈산나트륨술포네이트와 같은 술폰산기를 함유하는 모노머를 공중합에 의해 도입하는 방법(일본 특허공고 소화 60-34611호)등 염착가능기를 중합물에 도입하는 방법이 있다. 후자의 후공정에서 염색성의 향상을 도모하는 방법의 예로는 폴리우레탄 바인더 용액중에 금속이온 봉쇄제를 첨가한 후 응고시켜 농색염색을 실시하는 방법(일본 특허공고 소화 61-70083호), 섬유시트를 분산염료와 양이온염료로 염색한 후 수소이온농도 10 이상의 용액으로 세정하고 음이온계 계면활성제로 세정하는 2욕 분리세정을 통해 섬유시트의 염색성을 개량하는 방법(일본 특허공고 소화 56-169883호)등이 있다.

그러나, 전기 중합단계에서 염색성을 향상시키는 방법은 원사의 물성이 저하되는 단점이 있고, 후자의 후공정에서 염색성을 향상시키는 방법은 후공정비용이 증가하며 제조원가가 상승하며 염색견뢰도가 저하되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 농색발현이 가능하고 염색견뢰도가 우수한 원착해도형 복합섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 열가소성 중합체에 유기안료, 무기염 및 폴리에틸렌을 용융혼합하여 펠렛상으로 제조한 후 이를 열가소성 중합체와 3∼20중량%의 비율로 배합한 것을 섬유형성성 성분으로 하고 알칼리 및 유기용매에 용출가능한 열가소성 중합체를 이용해성 성분으로 하여 제조하는 것을 특징으로 하는 원착해도형 복합섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 방법에 의해 원착해도형 복합섬유를 제조하는 경우에는, 섬유형성성 성분인 폴리아미드(황산 95%에서 상대점도 2.5∼3.0) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.4∼0.8)에 평균입경이 0.1∼1㎛이고 열안정성이 양호한 유기안료를 10∼30%, 분자량이 45,000∼50,000이고 결정화도가 35∼75%인 폴리에틸렌 5∼10%를 혼합하고 분산성 향상을 위해 무기염을 0.5∼3% 첨가하여 컴파운딩함으로써 펠렛상으로 원착 매스터배취를 제조한 후, 이를 섬유형성성 성분인 폴리아미드(황산 95%에서 상대점도2.5∼3.0) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.4∼0.8)와 적정비율로 배합하여 섬유형성성 성분으로 조성한다. 이어서, 이용해성 성분인 개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.4∼0.8)와 공지된 해도형 복합방사장치를 사용하여 방사하고 제직, 편직 또는 부직포화한 후 알칼리 수용액(수산화나트륨, 수산화칼륨수용액)으로 처리하여 이용해성 성분을 완전히 제거하여 단사 데니어가 0.5데니어 이하인 극세화된 원착사를 제조한다.

본 발명에서 원착사 매스터배취는 섬유형성성 성분에 대하여 2∼20중량%의 사용비율로 사용한다. 상기 배합비율이 20중량%를 초과하는 경우에는 방사성 및 원사물성이 불량해지고, 상기 배합비율이 2중량% 미만이면 섬유형성성 성분에 대한 안료성분의 함량이 너무 적게 되어 염색성이 저하되므로, 원착매스터 배취의 사용비율은 상기 범위내로 유지하는 것이 필수적이다.

원착 매스터 배취의 제조시 무기안료를 사용하면 유기안료를 사용하는 경우보다 발색성 및 열안정성이 뛰어나 유리한 면이 있으나, 장기간 방사시 방사기내 폴리머라인 및 방사구금에 무기물이 침전되어 스핀헤드 및 헤드의 라인블록킹이 빈발하고 방사팩의 교체주기가 단축되는 단점이 있다.

이러한 단점은 300℃ 정도의 온도에서 변색 및 퇴색되지 않는 비교적 열안정성이 우수한 유기안료를 사용함으로써 극복할 수 있다. 즉, 본 발명은 유기안료를 사용하되 더 많은 양의 안료를 배합하여 유기안료 사용에 따른 발색성의 저하를 방지함과 동시에 장기간 방사시에도 방사성 및 방사팩 주기가 일반 해도형 복합사 제조시와 동일한 수준을 유지하도록 개량한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 유기안료는 평균입경이 0.1∼1μm인 것을 사용하고, 그 첨가량은 펠렛상의 매스터배취에 이용되는 열가소성 중합체에 대하여 10∼30%인 것이 바람직하다.

본 발명에 의해 제조되는 원착해도형 복합사를 제직, 편직 또는 부직포화한 후 통상의 폴리에스테르 감량가공법 대로 알칼리 수용액으로 해성분을 용출시킴으로써 0.01∼0.1데니어 수준의 초극세 원착섬유를 수득할 수 있다.

본 발명에 의해 수득되는 원착해도형 복합섬유는 유기안료와 섬유간의 물리적인 결합에 의해 착색효과를 발현시키는 것이므로, 일반 극세사와 동일한 수준의 염착가능 배좌수를 갖는다. 따라서, 염색시 2중의 착색효과를 나타내어 농색발현이 가능하고 염색견뢰도가 우수한 이점을 갖는다.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1∼4)

섬유형성성 성분으로 폴리아미드(황산 95%에서 상대점도 3.0)에 평균입경이 0.08㎛이고 열안정성이 양호한 유기안료를 20%, 분자량이 50,000이고 결정화도가 37%인 폴리에틸렌(Tm 102℃) 7%를 첨가한 후 용융혼합하여 펠렛상으로 원착 매스터배취를 제조한 후, 이를 섬유형성성 성분인 폴리아미드(황산 95%에서 상대점도 3.0)와 5%, 10%, 15%, 20%의 비율로 배합하여 혼합칩(P1, P2, P3, P4)을 조성하였다.

이어서, 혼합칩을 이용해성 성분인 개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.6)와 65 : 35의 중량비로 하여 공지된 해도형 복합방사장치를 사용하여 방사하였다. 이때 방사조건은 23.4g/추이고, 방사구금의 규격은 0.3d×0.6L×24H×19i이며 실린더 및 팩의 온도는 각각 280℃ 및 290℃로 하였다. 권취속도는 1000m/min으로 하였다. 연신조건은 사속 900m/min, 연신배율 30, 연신롤라 및 연신판의 온도 각각 75℃ 및 135℃로 하여 연신사 Y1, Y2, Y3, Y4를 수득하고, 수득된 연신사의 물성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.

상기 연신사를 환편기로 편직하여 10cm×30cm 크기의 환편포를 만든 다음 100℃ NaOH 2% 용액에서 2시간 동안 침적시켜 이용해성 성분을 완전히 제거하였다. 이어서, 감량된 환편포를 액비 1 : 30, 균염제 1g/1, pH 5의 염색조건하에서 산성염료를 사용하여 o.w.f 51, 100℃×30분으로 세정하여 염색포 F1, F2, F3, F4를 수득하고, 수득된 염색포의 발색성 및 염색견뢰도를 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.

(비교예 1)

섬유형성성 성분으로 폴리아미드(황산 95%에서 상대점도 3.0)를 사용하고 해성분으로 실시예 1과 같은 개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 방사연신하여 연신사를 제조한 후 환편감량, 염색하여 염색포를 수득하고 수득된 연신사의 물성 및 염색포의 염색특성을 평가하여 하기 표 1 및 표 2에 각각 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

(실시예 5∼8)

섬유형성성 성분으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.6)를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 매스터배취를 제조한 후 이를 섬유형성성 성분인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.6)와 5%, 10%, 15%, 20

%의 비율로 배합하여 혼합칩(P5, P6, P7, P8)을 조성하였다. 이어서, 혼합칩을 실시예 1과 동일한 해성분을 사용하여 방사 및 연신하여 연신사 Y5, Y6, Y7, Y8을 수득하고, 수득된 연신사의 물성을 평가하여 하기 표 3에 나타내었다.

상기 연신사를 실시예 1과 동일한 방법으로 편직하고 감량하였다. 감량된 환편포를 분산염료에 의해 염색하고 세정하여 염색포 F5, F6, F7, F8을 수득하고, 수득된 염색포의 발색성 및 염색견뢰도를 평가하여 하기 표 4에 나타내었다.

(비교예 2)

섬유형성성 성분으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(황산 95%에서 상대점도 0.6)를 사용하고 해성분으로 실시예 1과 같은 개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 방사연신하여 연신사를 제조한 후 환편감량, 염색하여 염색포를 수득하고 수득된 연신사의 물성 및 염색포의 염색특성을 평가하여 하기 표 3 및 표 4에 각각 나타내었다.

[표 3]

[표 4]

상기 표를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 원착해도형 복합섬유는 일반 해도형 복합섬유와 동등한 수준의 물성 및 방사조업성을 나타내고 염색시, 비교예의 일반 해도형 복합섬유보다 월등한 발색성 및 염색견뢰도를 보유한다.

Claims (3)

1. 열가소성 중합체에 유기안료, 무기염 및 폴리에틸렌을 용융혼합하여 펠렛상으로 제조한 후 이를 열가소성 중합체와 3∼20중량%의 비율로 배합한 것을 섬유형성성 성분으로 하고 알칼리 및 유기용매에 용출가능한 열가소성 중합체를 이용해성 성분으로 하여 제조하는 것을 특징으로 하는 원착해도형 복합섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 유기안료는 평균입경이 0.1∼1㎛이고, 유기안료의 첨가량은 펠렛상의 제조에 이용되는 열가소성 중합체에 대하여 10∼30%인 것을 특징으로 하는 원착해도형 복합섬유의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 폴리에텔렌은 분자량이 45,000∼50,000이고 결정화도가 35∼75%이며, 펠렛상의 제조에 이용되는 열가소성 중합체에 대하여 5∼10%를 혼합하고 무기염을 0.5∼3% 첨가하는 것을 특징으로 하는 원착해도형 복합섬유의 제조방법.