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KR950007815B1 - 드레이프성이 우수한 이수축 혼섬사의 제조방법 - Google Patents

드레이프성이 우수한 이수축 혼섬사의 제조방법 Download PDF

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KR950007815B1
KR950007815B1 KR1019930005258A KR930005258A KR950007815B1 KR 950007815 B1 KR950007815 B1 KR 950007815B1 KR 1019930005258 A KR1019930005258 A KR 1019930005258A KR 930005258 A KR930005258 A KR 930005258A KR 950007815 B1 KR950007815 B1 KR 950007815B1
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polyester
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최창호
은용수
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주식회사삼양사
김상응
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Abstract

내용 없음.

Description

드레이프성이 우수한 이수축 혼섬사의 제조방법
제 1도는 본 발명에 사용되는 제조장치의 개략도.
제 2도는 본 발명으로 제조된 원사의 구조를 나타내는 확대사진.
제 3도는 본 발명으로 제조된 제직한 직물의 표면구조를 나타내는 확대사진이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 고수축 개질 폴리에스테르 반연신사 2 : 고비중개질 폴리에스테르 반연신사
3 : 제 1연신로울러 4 : 열처리 가열판
5 : 제 2연신로울러 6 : 장력조절장치
7 : 공기교락처리장치 8 : 권취장치
본 발명은 드레이프성이 우수한 고비중 개질 폴리에스테르 반면신사와 수축성이 우수한 고수축 개질 폴리에스테르 반면신사를 다단계 연신하여 합사함을 특징으로하는 드레이프성이 우수한 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 비중의 차이가 0.1인 수축성이 우수한 고수축 개질 폴리에스테르 반연신사(이하, "고수축사"라 칭함)와 드레이프성이 우수한 고비중 개질 폴리에스테르 반연신사(이하, "저수축사"라 칭함)을 다단계 연신법으로 연신하고 장력조절장치와 공기교락장치를 이용하여 혼섬 하므로서 우아한 광택과 인조견과 유사한 외관을 갖는, 비중이 1.43g/cm3이상인 드레이프성이 우수한 폴리에스테르 이수축 혼성사의 제조방법에 관한 것이다.
인조견과 유사한 특성을 지니는 직물을 제조하기 위한 종래의 방법으론는 원사단견을 육각형∼팔각형의 꽃잎모양으로 설계하여 인조견의 광택효과를 내는 방법(일특공소 57-38695호)과 고수축 개질 폴리에스테르 반연신사와 통상의 폴리에스테르 반연신사를 연신기에서 이수축 혼섬하여 제조하는 방법(일특개소 55-12013, 일특공소 58-28373호)이 제안되었다.
그러나, 전자의 방법에서는 단면만 변형하였기 때문에 인조견과 유사한 물성을 얻을 수 없었으며, 특히 드레이프성이 우수하지 못하였다. 또한 후자의 방법에서는 고수축사의 개질사 원료자체에 미립자를 첨가함으로서 천연의 광택을 발현하는데 성공하였으나 비중이 통상의 폴리에스테르의 비중(1.38g/cm3)과 유사하기 때문에 제직후 직물표면의 드레이프성이 낮은 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 드레이프성이 우수하고 광택이 우아한 인조견의 특성을 지닌 폴리에스테르직물을 제조하기 위한 이수축 혼섬사의 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적 뿐만아니라 용이하게 표출되는 또다른 목적을 달성하기 위하여 본발명에서는 원료의 비중을 높여서 드레이프성을 향상시킨 고비중 개질 폴리에스테르 반연신사를 제조한 다음, 수축성이 우수한 고수축 개질 폴리에스테르 빈연신사와 혼성하되 연신공정에서 통상적인 연신배율과 연신 온도로 제조할 수 있도록 장력조절장치를 사용하였으며, 혼섬이 용이하도록 공기교락처리장치를 이용함으로써 통상의 폴리에스테르와의 비중차가 0.1~0.13g/cm3정도인 드레이프성이 우수한 이수축혼섬사의 제조 방법을 발병하였다.
본 발명은 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 폴리에스테르 섬유는 그 구조가 치밀하여 자체적으로는 비중을 높일 수 있는 구조가 아니기 때문에 통상적으로 미립자를 첨가하여 섬유의 비중을 높이는데, 중합시에는 미립자가 무겁기 때문에 침지된다. 또한, 미립자를 과다하게 첨가할 경우에는 중합시 합성이 불충분하며 침자체의 물성이 불균일하여 방사시에는 팩압이 상승하고, 연신사에는 부분 미연신만이 발행하여 최종 직물로서 사용이 불가능 하였다.
따라서, 본 발명에서는 폴리머의 중합반응단계에서 적절한 모노머를 슬러리 투입하여 축중합반응시켜 비수수축을 30%이상을 갖는 고수축성 개질 폴리에스테르 공중합체를 얻고 이로부터 제조한 원사를 고수축사로 사용하였고, 방사공정중에 고비중 필터를 일반 폴리에스테르 고분자와 함께 혼합 방사하여 폴리에스테르 섬유의 내부에 균일하게 분포시킨 다음 후공정에서 원사의 표면절터를 제거시켜 빛의 난반사로 인한 심색도를 증가시키는 한편 높은 비중을 갖는 고비중 개질 폴리에스태르 만연신사를 저수축사로 사용하여 혼섬하므로서, 이수축 혼섬사를 제조하였다. 즉, 수축성 개질 폴리에스테르 공중합체와 고비중 개질 폴리에스테르 공중합체를 사용하되 특수방사법과 다단연신공법을 이용하고 공기교락장치를 이용하여 합사한 후. 후가공에서 직물표면에 고비중 원사를 돌출시킴으로서 드레이프성이 우수한 이수축 혼섬사를 제조 하였다.
본 발명에서 고수축사로는 폴리에스테르 섬유가 지니고 있는 우수한 물리적 성질 및 화학적 성질을 유지하면서 수축율을 향상시인 고수축성 개질 폴리에스테르를 사용하였다. 즉. 통상적인 폴리에스테르 제조시 중합단계에서 통상의 폴리에스테르의 구조를 변경시켜 비결정 영역을 확대시켜 분자상호간의 가교구조를 갖도록 첨가제를 사용하였고 이때 수반되는 물성 저하를 방지하기 위해 비스페놀에이에 에틸렌 옥사이드나 프로필렌옥사이드를 부가시킨 유기중합체를 사용하였다.
고수축성 개질 폴리에스테르 제조시 사용되는 첨가제로는 이소프탈릭 에시드를 사용하였으며, 첨가량은 폴리에스테르 중량에 대하여 2~10wt%가 바람직하고. 물성저하방지제는 폴리에스테르 중량에 대하여 2~5wt%를 첨가하는 것이 바람직하다. 첨가제가 2wt%미만 사용될 경우에는 수축율이 감소되는 문제가 있으며, 10wt%초과로 사용될 때에는 섬유구조물이 파괴되므로서 물성이 저하되고 방사, 제사성이 불량한 문제가 있고, 물성저하 방지제가 2wt%미만 사용될 경우에는 섬유구조물의 수축율이 유지되지 못하는 단점이 있으며, 5wt%초과 사용될 때에는 섬유구조물이 파괴되는 문제가 있었다.
제조된 고수축성 개질 폴리에스테르 공중합체는 비수 수축율이 30%이상이 것이 바람직하며. 수축은 분자쇄가 가장 안정한 구조를 가지고 있어도 분자쇄를 구성하는 세그멘트의 본드(bond) 주위의 회전에 의해 분사쇄의 양단에 수축력이 작용하고 결국 섬유의 수축력으로 작용된다.
본 발명에 있어서 고비중 개질 플리에스테르 공중합체는 통상의 폴리에스테르 중합시 폴리에스테르의 비중을 증가시키기 위해서 기존의 이산화티탄 이산화티탄 보다 비중이 높고 후공정에서 알카리감량에 의해 용해되지 않는 첨가제를 첨가하여 제조한다. 이때 반사율에 따른 발색성을 향상시키기 위해서는 굴절률이 폴리에스테르와 비숫한 1.4~1.7의 범위에 있는 것을 첨가제로 선택하여야 하며, 크기가 극소하면 표면적이 넓어져 입자들끼리외 친화성이 좋아지고 이로 인하여 조대입자가 발생되어 볼균일이 원인이 되므로 낮은 비표면적과 입도분포가 양호하여 분산성이 우수한 것을 첨가제로 선택하여야 한다.
첨가제로는 티타늄 헉은 황산바륨 등외 세라믹으로 구성되는 군으로부터 적어도 1종을 선택할 수 있으며, 첨가량은 폴리에스테르 중합체 10중량%에 대하여 7~15중량%를 첨가하는 것이 효과적이다.
첨가량이 15중량%를 초과하면 분산성이 불량하여 사절 등이 발생하고, 7중량%미만이면 최종직물의 드레이프성이 부족한 단점이 있다.
한편, 발색성은 섬유의 단면형태에 크게 좌우되므로 발색성을 향상 하기 위해서는 원사의 단면을 원형에서 삼각단면 또는 다각단면으로 변경하는 것이 바람직하며, 입사광이 요철부에서 산란 ·흡수되므로서 발색성이 향상되는 것을 이용하기 위하여 가시광의 과장(0.4μ-0.8μ) 정도의 요철구조를 설계할 필요가 있으며 본발명에서는 후공정에서 알카리 감량가공에 의해 요철을 형성시켰다.
특히, 본 발명에서는 기존의 천연광택을 발현하기 위해 사용되어 온 티타늄디옥사이드 대신 비중을 높이기 위해 황산바륨을 첨가하고 있는데, 황산바륨이 10%미만 사용될 경우 중합체의 절대점도는 0.60~0.50이며, 30%초과로 사용될 경우에는 절대점도가 0.4이하로 내려간다. 그러나 폴리머를 원사화하기 위해 최소한 점도가 0.5 이상을 유지하여야 하므로 황산바륨의 첨가량의 15%를 넘지 않아야 하며, 첨가량의 15%초과에서는 점도가 급격히 낮아져 제사성이 불가능하다.
한편, 중합공정반응시 첨가제가 폴리에스테르 수지보다 비중이 무거워 교반함에 따라 한방향으로 진행되기 때문에 반응기내에서의 점도를 정확히 예측하기 어려우므로 교반속도를 높임에 의해 폴리머내에서는 첨가제의 분산성을 향상시켜야 한다. 뿐만아니라 첨가제의 조대입자크기가 0.5㎛이하이므로 표면적이 넓어 응집력이 강하게 되기 때문에 팩압상승과 염색 불량의 원인이 되고 있으므로 중합시 첨가계를 적적히 분산시켜 상기의 문제점을 해결하여야 한다.
상술한 바와같이 고수축, 고비중 폴리에스테르 중합체를 합성한 다음, 제조된 칩을 공정수분을 0.003%이하로 건조시키고, 각각 다른 호퍼에 투입하고, 익스투르더를 통하여 용융 압출한 후 기어펌프를 이용하여 일정 비율이 투입되도로 개량하여 용융된 각 성분이 서로 다른 팩으로 유입되면서 노즐형태에 따라 미연신사가 형성되도록 하였다. 또한, 냉각효과를 향상시키기 위해 사유도통의 상부에 유제공급 및 사 집속가이드를 설치함과 동시에 토출구에서 토출된 원사의 집속성을 향상시킴으로서 사도를 개선하였다. 이때 고수축사 및 고비중사의 방사온도는 270℃~280℃이 적합한데, 이 온도에서 기본물성이 통상의 폴리에스테르와 유사하며, 특히, 방온이 280℃초과 되면 공중합에 따른 열적성질중 용융온도(Tm)가 낮아지는데 강도는 낮아지고 신도는 상승하므로 물성이 저하된다.
일반적으로 방사온도가 증가함에 따라 폴리에스테르 분자유동성이 원활해져 신도 및 열수축율은 증가하지만 강도는 감소한다. 그러나, 방사온도가 280도씨를 초과하면 방사성 불량과 원사의 물성저하를 초래한다.
고수축사와 고비중사는 방사속도가 증가함에 따라 분자간의 배향도가 증가하므로 강도는 증가하고 신도는 감소한다. 반대로 방사속도가 감소하면 신도가 증가하며. 분자간의 비결정부가 많으므로 열수축율이 증가하지만 강도가 저하되므로 상기 문제점들을 고려하여, 1250m/min~1500m/min 범위로 방사속도를 설정하는 것이 바람직하다.
첨부된 도면에 따라 제사공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1도는 본 발명의 이수축 혼섬사를 제조하는 공정예시도로써, 고수축사의 성분으로는 고수축 개질 폴리에스테르 반연신사(1)를, 저수축사의 성분으로는 고비중 개질 폴리에스테르 반연신사(2)를 각각 사용하되 방사된 고수축사와 저수축사의 성분분자배열을 균일하게 하기 위하여 75℃~85℃로 고정시킨 제 1연신로울러(3)를 통과시키고 180℃~l90℃의 열처리 가열판(4)에서 0.01~0.1초동안 열처리한 후, 180~l90℃의 제2연신 로울러(5)를 통과하고 장력조절장치(6)로 장력을 조절한다.
이때 사의 장력은 2g-15g이 적당한데 2g미만이면 권사상태가 불량한 단점이 있고 15g을 초과하면 사절이 발생한다. 장력이 조절된 원사를 공기교락장치(7)를 통과시킨후 권취한다. 공기교락처리시의 인터레이스(interlace) 갯수를 미터당 70-100개로 하면 해사성과 직물 촉감이 우수하고 모우발생이 없다. 만일 70개 미만이면 직물표면의 피치 스킨(peach skin) 효과가 매우적으며, 100개 초과하면 해사성이 불량 해진다.
상술한 방법으로 제조된 이수축 혼성사의 비중이 1.43이상이 되면 직물 표면에 드레이프성이 우수하고 탄력성이 있으나 1.43미만이면 드레이프성과 탄력성이 불량하다.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀더 구체적을 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 제한하지는 않는다.
실시예 1
통상의 PET 제조단계에서 이소프탈릭에시드를 최종생성 PET에 대하여 4wt%, 물성방지제로서 비스페놀 에이에 에틸렌옥사이드를 부가시킨 유기 중간체를 3wt%첨가하여 제조한 비수수축율이 30%인 고수축 개질 폴리에스테르 반연신사와 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 직접 에스테르화한 PET에 황산바륨 10wt%를 첨가하여 제조한 고비중 개질 폴리에스테르 반연신사를 연신배율 3.25로 하고 제 1연신 로울러의 온도를 80℃로 하여 연신하고 185℃열처리 가열판에서 0.03초동안 열처리한 후 185℃의 제 2연신로울러를 통과시키고 장력 조절장치의 장력을 10g한 다음 고수축과 저수축의 수축발현도를 균일하게 하기 위하여 공기교락장치에서 인터래이스 전수를 미터당 80개로 한후 권취하였을때 열수축율이 20%이고 비중은 1.43이었다. 제조된 이수축 혼섬사를 편직으로 직조한 직물의 물성을 평가하여 표1에 나타내었다.
비교예 1
고비중 개질 폴리에스테르 반연신사 대신에 통상의 폴리에스테르 빈연신사를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하였으며 물성을 평가하여 표1에 나타내었다.
비교예 2
장력조절장치의 장력을 20g으로 한것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하였으며, 물성 및 특성을 평가하여 표 2에 기재하였다
비교예 3∼4
공기교락장치를 사용하되 인터레이스 개수를 40으로 한것(비교예 3), 공기교락장치를 사용하지 않는것(비교예 4)을 제외하고는 실시에 1과 동일하게 행하고, 물성 및 특성을 평가하여 그 결과를 표3에 기재 하였다.
비교예 5
고수축사 및 저수축사로 통상의 폴리에스테르 반연신사(효과사)를 사용한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하였다. 이때 열수축율이 10%이고, 비중 1.38이었으며 물성 및 특성을 평가하여 그 겨로가를 표4에 기재하였다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
* 물성평가방법
1. 열수축율 : 습열수측기 (l0℃ × 30분)
2. 비중 : 일렉트로닉 덴시미터(Electronic Densimeter) SA-l20L
3. 원사외관 : SEM 사진평가
4. 해사성 : 집척기의 평가기준
5. 모우발생 : 모우 측정기 평가기준
6. 직물촉감 : Handle 측정기에 (KES-SYSTEM) 평가기준
7. 드레이프성 : Handle 측정기에 (KES-SYSTEM) 평가기준
8. 탄력성 : Handle 측정기에 (KES-SYSTEM) 평가기준
표 1~표4로부터 알 수 있는 바와같이 장력이 16g이상이 되면 작업성 과원사외관이 불량하며, 공기교락장치를 이용하여 공기교락처리시에 미터당 인터레이스 갯수가 미터당 70~100개일 경우에만 해사성, 모우발생, 직물의 촉감이 우수하였고 비중이 1.43이상이 되면 드레이프성과 탄력성이 양호하지만 비중이 1.43미만이면 드레이프성과 탄력성이 불량하였다..

Claims (4)

  1. 이소프탈릭에시드 첨가제과 비스페놀 A형에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 부가시킨 유기중간체의 물성저하방지제를 첨가하여 제조한 중합체로부터 얻은 고수축 개질 폴리에스테르 반연신사와 세라믹의 첨가제를 가하여 제조한 중합체로부터 얻은 고비중 개질 폴리에스테르 반연신사를 연신하고 180~190℃의 온도에서 열처리후 장력하에서 공기교락처리함을 특징으로 하는 드레이프성이 우수한 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 공급되는 반연신사의 장력을 2~15g으로, 공기교락 처리시 미터당 인터레이스 갯수가 70개~100개로 조절함을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 혼섬사의 열수축율이 20%~25%임을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 고수축사와 고비중사의 방사온도를 270~280℃로, 방사속도는 1250m/min~1500m/min로 조절함을 특징으로 하는 이수축 혼섬사의 제조방법.
KR1019930005258A 1993-03-31 1993-03-31 드레이프성이 우수한 이수축 혼섬사의 제조방법 Expired - Fee Related KR950007815B1 (ko)

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