KR980009555A - 소모조(wool like)용 폴리에스테르 섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태섬도의 중공단명을 갖는 필라멘트사를 심사로 하고 세섬도의 중공단면을 갖는 필파멘트사를 초사로 하여 심부의 태섬도 필라멘트를 초부의 세섬도 필라멘트사가 그 둘레를 둘러싸서 공기교락처리와 가연가공에 의해 권축부를 형성시킴을 특징으로 하는 심색성을 발현하는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유의 제법에 관한 것으로, 그 기술구성은 필라멘트 섬도가 서로 상이한 2종의 필라멘트로 구성된 복합심초형 가연가공사로 심부를 구성 하는 태섬도 필라멘트의 단사섬도가 5∼7.5데니어로 중공단면을 가진 중공율 10∼30%인 태섬도 중공사로 이루어지고 초부를 구성하는 세섬도 필라멘트의 단사섬도는 1.0∼2.5데니어로 단면이 육엽과 타원형이 혼재된 중공단면사로 구성되어 전체섬도가 150∼250데니어로 심부의 태섬도 필라멘트를 초부의 세섬도 필라멘트가 그 둘레를 둘러싼 형태의 구조를 가지고 서로 혼섬, 교락처리한 후 가연에 의한 권축을 형성시키고 우수한 심색효과를 얻을 수 있는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다.

Description

소모조(wool like)용 폴리에스테르 섬유의 제조방법

본 발명은 폴리에스테르 섬유에 권축부를 형성하여 천연 양모와 같은 질감을 나타내는 소모조용 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 태섬도의 중공단면을 갖는 필라멘트를 심사로 하고 세섬도의 중공단면을 갖는 필라멘트를 초사로 하되, 심부의 태섬도 필라멘트를 초부의 세섬도 필라멘트가

그 둘레를 둘러싼 형태의 구조를 형성케하고 교락처리와 가연가공을 하여 권축부를 형성시킴을 특징으로 하는 심색성을 발현하는 소모조의 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 소모조(wool like)의 직물은 볼륨감이 있으면서도 부드러운 촉감과 반발탄력성이 있어 따뜻한 느낌을 주게 되므로 추동복 의류의 소재로 폭넓게 이용되고 있다. 폴리에스테르 섬유의 소모조 개질 연구는 최근 활발히 진행되고 있으나, 폴리에스테르 가공사를 소모조 직물로 전개하려면 우선 부드러운 촉감을 얻기 위하여 단사의 섬도가 1.5데니어 이하이어야 하므로, 이 경우 반발탄력성과 힘이 없는 직물이 되는 결점이 있었다.

또한 반발탄력성과 힘을 높히기 위해서 단사 필라멘트의 섬도를 크게 하면 직물의 촉감이 거칠어지는 폐단을 초래하게 되어 소모조의 질감을 얻기 어려웠다.

따라서 종래에는 태섬도의 필라멘트사와 세섬도의 필라멘트사를 혼섬하기도 하고, 모우를 부여하기도 하는 등 각종의 기술이 제안된 바 있으나, 질감과 공정안정성을 동시에 만족시키기에는 미흡하였다.

따라서 태섬도의 필라멘트사를 심사로 하고 세섬도의 필라멘트사를 초사로 하는 심초형 복합가공사의 제조방법이 제안되어 부드러운 촉감과 힘이 있고 반발탄력성이 있는 개량기술이 제안되고 있다.

복합 심초형가공사 중에서도 초부의 필라멘트사가 심부의 필라멘트사 주위를 교호로 교락하여 둘러싼 형태로 권축을 형성함으로써 양호한 방적사직물의 외관을 발현시키는 기술에 관해서는 일본국 특허공개 소54-101946호, 소55-98931호, 소57-29629호 등에서 제안되고 있으며, 특히 일본국 특허공개 소57-29629호 공보에서는 심부의 단사 필라멘트가 3∼6데니어, 초부의 단사 필라멘트로 1∼4데니어를 사용하여 전체 원사의 섬도를 400∼800데니어로 하는 굵은 섬도의 스펀라이크(Spun like) 가공사의 제조방법이 개시된바 있으며, 일본국 특허공개 평6-63153호에서는 태섬도의 필라멘트가 7.5∼12데니어, 세섬도의 필라멘트가 0.7∼1.4데니어로 제조되는 전체 원사섬도 50∼300데니어 수준의 복합 심초형 가공사가 개시된바 있으나, 일본국 특허공개 소57-29629호의 방법은 전체 원사섬도가 400∼800데니어이므로 섬도가 너무 높아서, 일반적으로 섬도가 높을수록 가연수는 낮게 설정할 수 밖에 없으므로 가연가공사로서의 구비하여야 할 권축 기본 특성을 충분히 살릴 수 없는 결점이 있고, 또한 심부의 섬도가 낮아 반발탄력성이 떨어지는 결함이 있어 직물로 제직하였을 때 볼륨감이나 탄력성이 떨어지는 폐단이 있다.

또, 일본국 특허공개 평6-63153호에서는 심사인 태섬도의 굵기가 7.5∼12데니어인 5엽, 8엽의 이형단면사를 사용하므로 단사섬도가 굵고, 이형단면 효과에 따라 반발탄력성이 너무 커서 도리어 봉제시에 문제점이 있으며, 초사인 세섬도와의 교락혼섬 및 권축구조에서 염색성차에 의한 농담차로 희끗희끗한 얼룩결점이 발생하므로 전반적인 직물의 질감을 떨어뜨리는 요인으로 작용되는 결점이 있다.

이러한 종래의 기술에서 얻어지는 복합심초형 가연가공사는 부드러운 촉감과 힘이 있고 반발탄력성이 양호한 촉감의 고급스러운 스펀라이크한 소모조 직물을 얻기는 어려웠다. 특히, 직물의 부드러운 촉감을 강조하기 위하여 알칼리를 감량처리하면, 탄력성 저하가 현저하게 되는 점도 개선을 요하는 부분이다.

본 발명은 부품성이 있어 볼륨감이 풍부하고, 부드러운 촉감과 반발탄력성이 우수하며 심색 효과 및경량감, 보온성을 겸비한 고붐위의 추동신사복등 정장류에 사용되는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유를 제공함을 그 목적으로 한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면, 단사 필라멘트 섬도가 서로 다른 적어도 2종 이상의 폴리에스테르 필라멘트사로 구성된 복합 심초형 가연 가공사에 있어서, 심부를 구성하는 태섬도 필라멘트사의 단사섬도가 5∼7.5데니어로서 무기입자를 다량 함유한 폴리머를 사용한 원형중공단면이고 초부를 구성하는 세섬도 필라멘트사의 섬도가 1.0∼2.5데니어이면서 무기입자를 다량 함유한 폴리머를 사용한 중공단면 혹은 이형이섬도 단면으로 전체섬도가 150∼250데니어이며 심부의 피라멘트가 경계없이 서로 혼섬교락, 결합되어 권축을 형성한 구조로서 양호한 스펀라이크한 외관과 소모조 직물이 요하는 부드러운 촉감, 볼륨감, 반발탄력성과 심색성, 보온성, 경량감을 가지는 직물을 제공함과 동시에 심부와 초부와의 분리(밀림현상)가 도지 않아 고차가공 공정에서의 양호한 공정통과성과 형태안정성을 이루게 된다.

혼섬교락은 심부와 초부의 분리를 방지하고, 넵(nep) 발생 방지 측면과 항필링성을 향상시키는 측면을 고려하여 교락도가 60∼100개/m 수준이 바람직하다. 교락도가 100개/m 이상이면, 스펀라이크 외관과 촉감을 저하시키는 용인이 되고, 60개/m 이하이면 심부와 초부의 필라멘트사가 서로 교락, 혼섬 결합력이 약해져서 분리현상인 미짐견뢰도(가공사를 잡고 당기면서 훑을 때 초부의 필라켄트가 밀리는 정도)가 불량해지는 요인이 되어 고차가공 공정에서 공정통과성이 불량해진다. 따라서 교락도는 60개/m 이상이 되어야 하고, 80개/m 이상이면 더욱 좋다.

심부의 태섬도 필라멘트의 단사섬도는 5∼7.5데니어이며, 5데니어 미만인 경우, 소모조 직물에 필요한 힘과 반발탄력성이 부족하게 되고 섬도가 굵을수록 힘과 반발탄력성이 좋아지나, 7.5데니어를 초과하면, 힘과 반발탄력성이 너무 강하여 의류화 단계인 봉재공정에서 문제가 되는 요인으로 작용하게 되므로 적당한 힘과 반발탄력성이 우수한 소모조 직물로는 6데니어 내외가 바람직하다.

초부의 세섬도 필라멘트의 단사섬도는 1.0∼2.5데니어이고, 부드러운 촉감을 부여하기 위해서는 3데니어 이하가 바람직하나, 한차원 높은 부드러운감을 나타내기 위해서는 2.5데니어 이하가 좋다. 한편 단사섬도가 1.0데니어 이하로 가늘어지면 부드러운 촉감을 오버하는 소모조 직물 고유의 질감과는 다른 결과를 초래하게 되는데 단사 필라멘트의 강력이 낮아져, 작은 마찰에도 절사현상으로 모우가 발생하므로 외관이 불량해지며, 표면적이 넓어져서 염색성이 저하되어 농색화가 곤란하게 되며, 염색견뢰도도 나빠지는 문제가 있다.

또한, 고품질화를 추구하는 면에서 심부의 필라멘트는 폴리에스테르 폴리머 중합시 별도의 화합물과 무기입자를 첨가한 폴리머로서 방사 이후 공정에서 불용성 미립자를 제거함으로써 표면 변화로 심색성을 나타내는 폴리머를 사용하고, 사단면을 중공(中空)화시켜 중공율이 20∼30%인 중공사 적용으로 고차가공 단계인 알칼리 감량공정에서 섬유표면에 무수히 많은 미세한 요철을 형성시키므로 빛의 난반사에 의한 심색효과를 발현하여 초사인 세섬도 필라멘트와의 염색성차가 줄어들어 균일성 있고 깊이 있는 색감표현이 가능하게 되면서, 중공단면사에 의한 반발탄력성과 볼륨감이 풍부한 소모조 직물을 제조하는데 효과적이며, 부수적으로 중공부분의 공기층 함유로 얻어지는 보온성과 경량감을 겸비한 질감이 한층 더 차별화된 제품제조가 가능하게 되고, 초부의 세섬도 필라멘트도 무기입자를 다량 함유한 폴리머로 중공단면, 이형이섬도 단면사를 적용시킴으로서 심색성과 부드러우면서도 드라이한 촉감을 가지는 고품위의 고급 소모조 직물을 제조할 수 있게 된다.

심색성을 발현하는 폴리머의 제조는 하기 구조식(I)을 갖는 화합물을 외부에서 합성한 후, 폴리에스테르 중합공정 중 임의의 단계에서 투입하여 중합체(a)를 제조한 뒤, 무기입자의 크기가 20∼250mm인 화합물을 폴리에스테르 중합공정 중 투입하여 중합체(b)를 제조하고 별도로 제조된 중합체(a)와 (b)를 상호혼합한 폴리머로 고차가공 공정을 거치면서 섬유의 표면에 미세한 요철을 형성케하여 우수한 심색효과를 갖게 되는 것이다.

(O)n₁

R₁O P OM (R₂- R₃)n₂ ( 1 )

X

(단, R₁은 1가의 유기기이며, X는 수산기, M은 알칼리 토금속류이고, n₁은 0 또는 1이고, R₂및 R₃는 탄소수는 1∼8의 지방족 탄화수소를 포함하는 화합물이고, n₂는 1 또는 2이다.)

첨가하는 상기 구조식(I) 화합물의 투입량은 1.0∼10.0 중량부, 무기입자는 1.0∼10.0중량%이고, 폴리머(a)와 (b)의 혼합비율은 10:1∼0.2:1으로 방사작업성과의 관계를 고려하여 적정하게 할 필요가 있다. 작업성과 심색성이 양호한 수준은 구조식(I) 화합물 2.5중량부, 무기입자 7.0중량%, 폴리머의 혼합비율 2.5:1로서, 양쪽을 만족시키는 수준이 효과적이다.

본 발명의 복합가공사는 필라멘트 섬도가 상이한 적어도 2종의 소재원사를 합사가연해서 복합심초형 가연가공사 제조시 심부의 태섬도 필라멘트는 방사속도가 4000m/m이상에서 방사하면서 연신된 중공단면사이고, 심부의 세섬도 필라멘트는 방사속도가 2500∼3500m/m로 방사된 부분배향 미연신사로서 사단면이 중공단면, 이형이섬도 단면사와 합사, 혼섬교락 처리와 합께 권축을 부여하기 위한 가연을 함으로써, 태섬도 필라멘트 보다 신도가 높기 때문에 가연시에 신장을 일으켜 늘어지면서 초부로 형성하는데 효과적이다. 가연조건은 통상의 경우에 비해 해연장력(T-2)대 가연장력(T-1)의 비(K치=T-2/T-1)가 0.6이하로, 심초구조 형성을 용이하게 하는 것 외에는 큰 차이는 없으나, 다음의 범위가 바람직하다.

－ 가연 히터온도 ： 160∼200℃, － 가연수(T/M) ： 1400∼2500, － 가연공급율(가연부) ： +5∼-5%

다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명을 한정하지는 않는다.

[실시예 1∼3]

2종의 폴리에스테르 필라멘트를 제조함에 있어서, 폴리머는 디메틸테레프탈레이트 100중량부, 에틸렌글리콜 60중량부, 칼슘아세테이트 0.083중량부, 삼산화안티몬 0.038중량부를 에스테르 교환반응기에 넣고 140℃에서 서서히 가열하여 메탄올 유출량이 약40ml에 이르러 반응기 최종 내부온도가 240℃에 이르는 시점에서 상기 구조식(I)의 화합물을 2.5중량부 투입하고 에틸렌글리콜 회수공정이 끝난 직후 에스테르 교환반응을 종료시킨다. 생성물을 중합반응조로 이행한 후 트리메틸포스페이트 0.04중량부를 투입한 뒤 0.1∼0.2mmHg까지 감압하면서 280∼285℃의 온도로 약 2시간 30분간 중축합 반응을 완료한 후 생성된 폴리머(a)와 폴리에스테르의 일반적인 중합공정시, 에틸렌글리콜에 분산된 입자크기 250mm의 실리카졸 7.0중량부를 에스테르 교환반응 초기에 투입하여 생성된 폴리머(b)를 혼합비율이 2.5:1이 되게 교반기가 부착된 건조기 내에서 170℃로 4시간 건조시킨 후 통상의 방법으로 태섬도 필라멘트는 80d/12f, 중공율이 25% 되도록 방사속도 5000m/분으로 공지의 스핀 드로우(SPIN DRAW) 방식으로 제조하였으며, 세섬도의 필라멘트는 상기의 폴리머로 방사속도가 3000m/분, 부분배향 미연신사(POY) 85d/36f, 85d/72f의 중공단면사와 123d/72f의 이형이섬도 단면사를 제조하였다. 이 경우 얻어진 필라멘트사의 물성은 표 1과 같다.

표 1

☆ 육엽+타원형으로 구성되고, 섬도차는 1.0∼2.0데니어임.

제조한 태, 세섬도의 필라멘트사를 제1도와 같이 합사 공급하면서 선 혼섬 교락처리를 78개/m로 처리한 후, 가연수를 1850T/M, 가연히터 온도를 187℃, 가연공급율을 -3%로 하여 표 3에 기재된 조건으로 복합심초형 가연가공사를 제조하였다.

연사는 이태리 연사기에서 연수를 1200T/M, 경사본수를 6840본, 위사 밀도를 67본/인치로 하여 능직(2/2)을 제직하여 염색(색상은 검정색) 및 가공을 진행한 후의 평가결과를 표 3에 표시하였다.

[비교실시예 1∼3]

실시예 1에서 일반 세미덜(SD)인 이산화티탄을 0.4% 첨가한 폴리머와 원형단면으로 규격을 달리한 이외에는 동일하게 진행하여 원사를 제조하였다. 태섬도 필라멘트는 75d/6f, 75d/36f, 100d/24f, 세섬도 필라멘트는 85d/96f 제조하고, 물성은 표 2와 같은 각각의 원사를 조합하여 실시예 1과 같이 가공사를 제조하고, 이를 염색가공하여 평가한 결과를 표 3에 표시하였다.

[표 2]

[표 3]

※ 평가방법

－ 직물촉감 및 외관, 경량감과 보온성 : 관능적인 평가로 수치화가 어려워 10명에게 직물을 항목별 평가에 의한 것으로 개개인 주관적인 평가결과를 아래 기준에 의거 판정하였음.

◎ ： 9명이상 ○ ： 6∼8명

△ ： 3∼5명 × ： 2명이하

- 항필링성 : 아이씨아이 필링 박스법(ICI PILLING BOX METHOD)

5급 ： 전혀 필링이 않된 것 4급 ： 약간 필링이 된것

3급 ： 보통 정도로 필링 된 것 2급 ： 많이 필링이 된것

1급 ： 아주 필링이 많이 된 것

표3의 평가 결과에서 알 수 있는 바와같이 본 발명의 복합심초 가연가공사는 심부 태섬도 필라멘트에 초부의 세섬도 필라멘트가 심사 둘레를 둘러싼 형태로서 혼섬교락 및 권축이 형성된 구조로 되어 있기 때문에 스펀라이크한 외관과 소모조직물로서 필요특성을 고루 갖춘 고품위의 고급스러운 질감의 직물 제조가 가능함을 알 수 있다.

특히, 무기입자를 첨가한 심색성 폴리머 사용과 중공사와 이형단면사 적용함으로서 심색효과로 깊이가 있는 색감과 직물에서의 적당한 힘과 반발력 및 경량감, 보온성이 발휘되어 가을, 겨울 아우트웨어용 남녀 정장분야에서 폭넓은 이용을 할 수 있는 소모조의 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 폴리에스테르 섬유로서 필라멘트의 섬도가 상이한 2종의 필라멘트로 구성된 복합심초형 가연가공사에 있어서, 심부를 구성하는 태섬도 필라멘트의 단사섬도가 5∼7.5데니어로 중공단면을 가진 중공율이 10∼30%인 태섬도 중공사이고, 초부를 구성하는 세섬도 필라멘트의 단사섬도는 1.0∼2.5데니어로 중공단면사로 구성되어 전체섬도가 150∼250데니어로 심부의 태섬도 필라멘트를 초부의 세섬도 필라멘트가 둘레를 둘러싼 형태의 구조를 가지고 서로 혼섬, 교락처리한 후 가연에 의한 권축이 형성된 것을 특징으로 하는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 사를 구성하는 태섬도와 세섬도 필라멘트는 폴리에스테르 제조에 있어, 디올과 디카르본산 또는 그의 에스테르의 반응으로 생성되는 폴리에스테르 중합공정시 임의의 단계에서 외부합성된 하기식(I)의 화합물을 투입하여 형성된 폴리머(a)와 폴리에스테르의 일반적인 중합공정초기에 에틸렌글리콜에 분산된 실리카졸을 투입하여 형성된 폴리머(b)를 혼합된 폴리머를 사용한 중공단 면사임을 특징으로 하는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유의 제조방법.

   (O)n₁

   R₁O P OM (R₂- R₃)n₂ ( 1 )

   X

   (단, R₁은 1가의 유기기이며, X는 수산기, M은 알칼리 토금속류이고, n₁은 0 또는 1이고, R₂및 R₃는 탄소수 1∼8의 지방족 탄화수소를 포함하는 화합물이고, n₂는 1 또는 2이다.)
3. 제2항에 있어서, 폴리머(a)는 상기 화합물(I)의 투입량을 1.0∼10.0중량부, 폴리머(b)에 사용된 실리카졸에 포함된 실리카의 평균입자의 크기는 20∼250mm이고, 실리카 함유 농도는 1.0∼10.0중량%로서 폴리머(a)와 (b)가 10:1∼0.2:1 비율로 혼합시킴을 특징으로 하는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사를 구성하는 세섬도 필라멘트는 이형이섬도 단면으로 육엽과 타원형이 혼재되고 섬도차가 1.0∼2.0데니어임을 특징으로 하는 소모조 직물용 폴리에스테르 섬유의 제조방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.