KR100315510B1 - 이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 단면의 일방은 평면형태이고 다른 일방은 요(凹)부가 1∼4개 형성되어 있어서, 스판덱스 섬유 등의 탄성섬유를 커버링하여 스타킹용 사를 제조할 때 유용한 이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법
본 발명은 이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단면의 일방은 평면형태이고 다른 일방은 요(凹)부가 1∼4개 형성되어 있어서, 스판덱스 섬유 등의 탄성섬유를 커버링하여 스타킹용 사를 제조할 때 유용한 이형단면 열가소성 합성섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리아마이드 섬유는 폴리에스테르 섬유와 더불어 대표적인 의류용 합성섬유이다. 폴리아마이드 섬유의 가장 큰 용도중의 하나는 여성용 스타킹인 것은 주지의 사실이다.
최근에 들어 여성용 스타킹은 고탄력성이 강조되고 있으며, 그 수요도 급증하고 있는 추세이다. 폴리아마이드 섬유로 만든 고탄력 스타킹은 주로, 폴리아마이드 섬유로 탄성이 있는 섬유(주로 스판덱스 섬유)를 커버링하여 만든 커버링 섬유로 스타킹을 제편하여 만든다.
최근에는 커버링성을 향상시키기 위하여 편평형상을 지닌 편평단면 폴리아마이드 섬유를 사용하는 제품이 개발되어, 생산되고 있다. 편평단면 섬유는 커버링성을 향상시킬 뿐만 아니라, 착용감과 투명성이 뛰어나서 여러 연구자들에 의하여 연구되고 있다.
그러나 편평단면 섬유로 스판덱스 섬유를 커버링하는 공정의 효율을 향상시키기 위한 연구는 거의 없었다. 즉, 커버링된 커버링사는 탄성을 유지하는 탄성섬유와 표면의 촉감과 광택을 발현하는 외층 섬유로 구성되어 있으므로, 커버링의 형태에 따라서 탄력성과, 광택, 착용감의 차이가 있을 수 있지만, 종래 기술들에서는 이에 대한 깊이 있는 고찰이 없이 단순히 편평단면 혹은 사각단면의 섬유(일본 공고특허 제 93-24245 호)를 이용하였다 할 수 있다.
편평 단면사를 사용한 경우에는 표면광택은 우수하지만 제1도의 (나)에서 알 수 있듯이 원형단면의 탄성섬유를 완전히 감싸지 못하게 됨으로 착용감이 떨어지는 문제점이 발생한다고 할 수 있으며, 일본 공고특허 제 93-24245 호에서와 같이 사각단면사를 사용할 경우에는 착용감은 개선이 될 수 있지만, 커버링성이 저하되어 원형단면사를 사용한 경우와 비교하여 큰 차이가 있다고 할 수 없을 정도로 표면광택의 개선을 기대할 수 없는 것이다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 표면광택이 우수하고 커버링성이 우수한 스타킹용 사를 제조할 수 있는 폴리아마이드 섬유를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 단면의 일방부분은 평면을 지니고, 동시에 반대 부분에는 요(凹)부를 1∼4개 포함하여 커버링성이 향상된 것을 특징으로 하는 이형단면 열가소성 합성섬유에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 한면은 평편면이고 반대면은 1∼4개의 요부를 갖는 형태(제3도)의 토출공을 천공한 이형단면 형상의 방사구금을 통하여 이형단면 형상(제2도)의 합성섬유 필라멘트를 용융방사하고 이형단면 섬유의 장축방향이 냉각풍 방향과 5∼25°의 각을 이루도록 냉각하는 것을 특징으로 하는 이형단면 열가소성 합성섬유의 제조방법을 포함한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 이형단면 폴리아마이드계 섬유는 제2도에서와 같이 실질적으로 일방 부분이 평면을 이루고 있으므로 투명성과 광반사성능은 일반적인 평면 단면사에서와 비교하여 동등 수준 이상으로 유지될 수 있으며, 동시에 반대 부분에는 요부를 1∼4개 포함하는 형태를 취하고 있으므로 탄성섬유를 요부로 감싸게 됨으로서 커버링 공정의 작업성이 개선되는 것이다.
탄성섬유를 감싸는 요부는 1개 이상으로 많을수록 좋으나, 요부가 5개 이상이 되면 요부에 싸이지 않는 경우가 발생하며 또한, 요부간의 간격을 유지하는 수준에서 일방부분을 편평단면으로 유지하려면, 편평도가 너무 과도하게 되므로 원사의 강도가 저하되는 등의 물성 저하가 심각한 수준이 된다.
이러한 이형단면 폴리아마이드계 섬유는 제3도에서와 같은 형상의 토출공을 천공한 구금을 이용하여 방사속도 3,500 m/분 이하에서 제조가 가능하다.
제3도와 같은 토출공을 통하여 토출되는 폴리아마이드계 수지는 점성과 다이스웰현상으로 인하여 제2도와 같이 단면의 일방부분은 실질적으로 평면을 지니고, 동시에 반대 부분에는 요부를 1∼4개 포함하는 이형단면 섬유로 형성된다.
한편, 냉각풍과 편평단면 섬유의 교차각도에 따라서 냉각효과가 저하되기도 하고, 냉각영역에서의 사란이 심하게 되기 때문에, 본 발명자들은 일방 송풍방식으로 냉각풍을 공급하여 냉각시키는 공정에 있어서, 편평형상 이형단면의 장축 방향이 냉각풍의 방향과 5° 보다는 크고 15° 보다는 작도록 토출공을 배열하여, 방사 안정성이 매우 향상되고 동시에 우수한 균제도를 지닌 이형단면 폴리아마이드계 섬유를 제조할 수 있었다.
그렇지 않고, 토출공의 장축 방향과 냉각풍의 방향과의 각도가 너무 작을 경우에는 냉각영역에서의 사란은 줄어들었으나 냉각이 지연되어 방사 안정성이 저하되어, 강도가 저하되어 안정된 권취가 불가능하였다. 반면, 각도가 너무 클 경우에는 냉각영역에서의 사란이 극심하고, 매우 불균제한 결과를 나타내었다.
단면의 일방부분은 평면을 지니고, 동시에 반대 부분에는 요부를 1∼4개 포함하여, 커버링성이 향상되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 이형단면 폴리아마이드계 섬유는 커버링 공정에서의 작업성이 매우 향상될 뿐만 아니라 요부가 탄성섬유를 감싸고 있는 형상이 됨으로써, 제1도의 (가)와 같이 폴리아마이드계 섬유와 탄성섬유간의 공극이 극소화되어 양 섬유간에 내포될 수 있는 공기층에 의한 빛의 경로변화가 최소화되어 투명성이 향상되는 효과를 발현하게 된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예로 인하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 및 비교예 >
98% 황산, 상대점도가 2.68인 나일론-6 수지를 이용하여, 요부가 0∼6개인 이형단면 토출공을 천공한 구금을 사용하여, 최종 연신사에서 15데니어 3필라멘트가 되도록, 270℃에서 용융방사하고, 동시에 15℃의 냉각풍을 일방송풍 방식으로 공급하여 냉각 고화하고, 권취속도로 권취하여 반연신사를 제조하였다.
또한 통상의 연신기를 이용하여 1.5배 연신하여 최종적인 연신사를 제조하였다.
이러한 연신사로 꼬임수 540 T/M, 사속 250 m/분의 조건으로 스판덱스를 커버링하여 스타킹용 커버링사를 제조하였다. 비교예1은 제1도의 (나)와 같은 15데니어 3필라멘트의 일반적인 편평단면사를 이용하여 동일한 조건으로 커버링하였다.
각 조건 및 특성을 하기 표1에 나타내었다.
[표 1]
* 각도: 토출공의 장축방향이 냉각풍의 방향과 이루는 각도
* 커버링 작업성의 정도
◎: 작업성이 매우 우수함(작업성 90% 이상)
○: 작업성이 우수함(작업성 85% 이상)
×: 작업성이 매우 불량함(작업성 80% 이하)
* 스타킹의 투명성
◎: 투명성이 매우 우수함.
△: 투명성이 조금 부족함.
제 1 도의 (가)는 본 발명의 이형단면섬유로 커버링된 스타킹용 사의 단면형태를 나타낸 도면
(나)는 일반적인 편평단면섬유로 커버링된 스타킹용 사의 단면형태를 나타낸 도면
제 2 도의 (가)는 요(凹)부가 1개인 이형단면섬유의 단면을 나타낸 도면
(나)는 요(凹)부가 2개인 이형단면섬유의 단면을 나타낸 도면
(다)는 요(凹)부가 3개인 이형단면섬유의 단면을 나타낸 도면
제 3 도의 (가)는 요(凹)부가 1개인 이형단면섬유를 제조하는 토출공의 단면을 나타낸 도면
(나)는 요(凹)부가 2개인 이형단면섬유를 제조하는 토출공의 단면을 나타낸 도면
(다)는 요(凹)부가 3개인 이형단면섬유를 제조하는 토출공의 단면을 나타낸 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 폴리아마이드 섬유
2: 탄성섬유

Claims (3)

  1. 단면의 일방부분은 평면을 지니고, 동시에 반대 부분에는 요(凹)부를 1∼4개 포함하여 커버링성이 향상된 것을 특징으로 하는 이형단면 열가소성 합성섬유.
  2. 제 1 항에 있어서, 열가소성 합성섬유가 나일론-6인 것을 특징으로 하는 이형단면 열가소성 합성섬유.
  3. 한면은 평편면이고 반대면은 1∼4개의 요부를 갖는 형태의 토출공을 천공한 이형단면 형상의 방사구금을 통하여 이형단면 형상의 합성섬유 필라멘트를 용융방사하고 이형단면 섬유의 장축방향의 냉각풍 방향과 5∼25° 의 각을 이루도록 냉각하는 것을 특징으로 하는 이형단면 열가소성 합성섬유의 제조방법.
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