KR100415451B1 - 제직용 빔, 및 가호 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유(纖維)사조(絲條)의 가호 (sizing) 방법, 및 부착성이 개선되어 제직성이 양호한 제직용 빔(beam)을 제공하는 것이다.
본 발명의 가호 방법은, 스퀴즈롤과 건조실린더사이의 스트레치율 S(%) 을 -9 % ∼ -3 %, 또는 -1 % ∼ +4 % 의 범위로 조정하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 하여 가호된 사조를 장력 0.09 ∼ 0.22 cN/dtex 로 빔에 감음으로써 감기경도가 65 ∼ 90 도인 본 발명의 제직용 빔을 얻는다.
Description
폴리에스테르, 폴리아미드 등의 합성섬유 원사를 경사로 사용하여 이루어지는 직물을 제조하는 경우, 제직시 경사의 끊어짐이 발생하지 않도록 하기 위해 도 1 에 나타내는 가호기로 경사를 호부(糊付)하여 워터제트룸(Water Jet Loom) 또는 에어제트룸(Air Jet Loom)에서 제직한다.
도 1 에 나타내는 가호기에서는, 크릴 (creel: 1) 에 감긴 다수개의 원사 (9) 는 바디 (2) 를 통과함으로써 동일한 피치에서 집합되고, 호제 용액조 (3) 에 침지되어 호제를 부착시킨 후 스퀴즈롤(squeeze roll) (4) 에서 실을 짜냄으로서, 소요되는 호부착량으로 한다. 이어서, 제 1 건조챔버 (5), 제 2 건조챔버 (6) 및 건조실린더 (7) 에서 실을 건조한 후, 권취하여 가호빔 (8) 을 얻는다.
가호 공정에서의 스트레치(stretch)율 S(%) 은 스퀴즈롤 (4) 과 건조실린더(7) 사이의 속도비를 나타낸다. 즉, 스퀴즈롤 (4) 의 속도 1.0 에 대하여 건조실린더 (7) 의 속도가 0.97 인 경우 S 는 -3 %, 건조실린더 (7) 의 속도가 1.03 인 경우 S 는 +3 % 으로 나타낸다.
종래, 폴리에스테르사조의 가호 조건 중 스트레치율 S(%) 은 통상 -2 % ±0.5 % 의 범위에서 조정되며, 예를 들면 56 dtex/24 f 의 경사를 가호하는 경우 약 -2.4 % 에서 실시된다. 실의 성질이 다소 상이한 가공사나 특수사를 가호하는 경우에는 호제의 부착량이나 조성, 침투제 등과 같은 보조제의 첨가비율을 조정하게 된다.
폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조를 종래의 실과 동일 조건, 즉 스트레치율 S(%) 을 -2.4 % 근방에서 실시하는 경우, 가호기의 건조 지대에서 과(過)장력으로 되어, 각 부의 롤러에 사조를 감거나 단사를 감음으로써 실이 끊어지거나 또는 그 후의 비밍 공정 이후에서 제직용 빔의 감기경도가 비정상적으로 높아지고, 또한 시간의 경과에 따라 점차 조여들면서 감겨지기 때문에 가호사끼리의 부착 현상이 발생하여, 제직시에 개구 불량이 되는 이상 상태가 발생한다. 이때문에, 경사 당김이나 느슨함 등과 같은 경품위 불량을 초래하거나, 나아가 제직불능이라는 상태도 야기하는 것이 분명해졌다.
여기서 이들 문제를 해결하기 위해서 호제의 부착량을 통상의 수준 이하로 억제하는 것을 검토했지만, 부착 현상은 해소되지 않아 제직성이 저하되었다. 또 점착성이 낮아 부착 현상이 쉽게 일어나지 않는 형태의 호제를 사용함으로써 부착 현상을 억제하는 것도 검토했지만, 부착성의 개선이 만족할 만한 수준에 도달하지는 못했다.
본 발명은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유(纖維)사조(絲條)의 제직용 빔(beam), 가호(sizing) 방법, 및 비밍(beaming) 방법(즉, 제직용 빔의 제작법)에 관한 것으로, 특히 제직용 빔에서의 가호 사(絲)의 부착 현상이 억제되어, 제직성이 양호하고, 경품위(經品位)가 양호한 직물을 얻을 수 있는 제직용 빔에 관한 것이다.
도 1 은 합성섬유용 가호기의 일례를 나타내는 개략도이다.
본 발명자들은, 상기와 같은 문제점을 해소하는 것을 목적으로 하여, 종래기술에서는 전혀 예상하지 못했던 가호 기술사상에 기초하여 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조의 가호 조건 및 비밍 조건을 발본적으로 다시 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.
즉, 본 발명은 하기와 같다.
1. 호부된 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조를 시트형으로 감은 제직용 빔으로서, 이 제직용 빔의 감기경도가 65 ∼ 90 도인 것을 특징으로 하는 제직용 빔.
2. 상기 1 에 기재된 제직용 빔에 있어서, 특성치 Q ×R 이 하기식을 만족하도록 호부된 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제직용 빔:
1200 ≤Q ×R ≤1800
(단, Q 는 가호사의 초기 영률 (cN/dtex), R 은 가호사의 10 % 신장시의 신장회복율 (%) 을 나타낸다).
3. 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조를 가호함에 있어서, 스퀴즈롤과 건조실린더 사이의 스트레치율 S(%) 을 -9 % ∼ -3 %, 또는 -1 % ∼ +4 % 의 범위로 조정하면서 스퀴즈롤에서 건조실린더로 이 섬유사조를 공급하여 건조하는 것을 특징으로 하는 가호 방법.
4. 상기 3 에 기재된 가호 방법에 의해 얻은 가호빔을 제직용 빔에 감는 장력이 0.09 ∼ 0.22 cN/dtex 인 것을 특징으로 하는 비밍 방법.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 기술한다.
본 발명에 있어서, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유는 트리메틸렌 테레프탈레이트 단위를 주된 반복단위로 하는 폴리에스테르로 이루어지는 섬유를 말하고, 이 폴리에스테르로는 트리메틸렌 테레프탈레이트 단위가 약 50 몰% 이상, 바람직하게는 70 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80 몰% 이상, 더더욱 바람직하게는 90 몰% 이상인 것을 말한다. 따라서, 제 3 성분으로 다른 산 성분 및/또는 글리콜 성분의 합계량이 약 50 몰% 이하, 바람직하게는 30 몰% 이하, 더욱 바람직하게는 20 몰% 이하, 더더욱 바람직하게는 10 몰% 이하의 범위로 함유된 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트를 포함한다.
폴리트리메틸렌 테레프탈레이트는, 테레프탈산 또는 그의 기능적 유도체와, 트리메틸렌글리콜 또는 그의 기능적 유도체를 촉매의 존재하에 적당한 반응조건하에서 축합시킴으로써 합성된다. 이 합성과정에 있어서 적당한 1 종 또는 2 종 이상의 제 3 성분을 첨가하여 공중합 폴리에스테르로 만들어도 된다. 또한, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 이외의 폴리에스테르, 또는 폴리아미드 등을 배합한 것, 또는 이들을 복합방사 (외피/심, 사이드 바이 사이드(side by side) 등) 한 것이어도 된다.
첨가하는 제 3 성분으로는, 지방족 디카르복실산 (옥살산, 아디프산 등), 지환족 디카르복실산 (시클로헥산디카르복실산 등), 방향족 디카르복실산 (이소프탈산, 소듐술포이소프탈산 등), 지방족 글리콜 (에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 등), 지환족 글리콜 (시클로헥산디메탄올 등), 방향족을 포함하는 지방족 글리콜 (1,4-비스(β-히드록시에톡시)벤젠 등), 폴리에테르글리콜 (폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등), 지방족 옥시카르복실산 (ω-옥시카프론산 등), 방향족 옥시카르복실산 (p-옥시벤조산 등) 등이 있다. 그리고, 1 개 또는 3 개 이상의 에스테르 형성성 관능기를 갖는 화합물 (벤조산, 글리세린 등) 도 중합체가 실질적으로 선형인 범위내에서 사용 가능하다.
또한, 이산화티탄 등의 염소제 (광택소거제), 인산 등의 안정제, 히드록시벤조페논 유도체 등의 자외선흡수제, 탈크 등의 결정화핵제, 아에로딜 등의 이활(易滑)제, 힌더드(hindered) 페놀 유도체 등의 항산화제, 난연제, 제전(制電)제, 안료, 형광증백제, 적외선흡수제, 소포제 등이 함유되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유의 방사에 대해서는, 1500 m/분 정도의 권취속도로 미연신사를 얻은 후, 2 ∼ 3.5 배 정도에서 늘려꼬는 방법, 방사-늘려꼬기 공정을 직결한 직연법 (스핀드로법), 권취속도 5000 m/분 이상의 고속방사법 (스핀테이크업법) 중 어느 것을 채용해도 된다.
또, 섬유의 굵기, 단면형상에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니고, 길이방향으로 균일한 것이나 굵고 가는 것이라도 상관없고, 단면에서도 환형, 삼각, L 자형, T 자형, Y 자형, W 자형, 팔엽형(八葉型), 편평, 도그본(dog-bone)형 등의 다각형형, 다엽형, 중공형이나 부정형의 것이어도 된다.
본 발명에 있어서, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조는 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유의 멀티필라멘트 원사를 적어도 50 % 이상, 더욱 바람직하게는 70 % ∼ 100 % 함유하는 것으로, 50 % 미만의 다른 섬유사조를 혼용한 것도 포함된다.
폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유와 혼용하는 다른 섬유사조로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리아크릴 섬유, 폴리올레핀 섬유, 아세테이트 섬유 등의 각종 합성섬유, 큐프라 (cupra), 레이온 등의 인조 셀룰로오스 섬유나 견의 멀티필라멘트 등을 들 수 있으며, 이들 섬유의 가연가공사, 유체분사가공사 등의 벌크가공사, 고수축사, 저수축사, 고속방사 (스핀드로-테이크업법, 스핀테이크업법) 사조 및 이들 섬유의 1 종 이상을 교락, 혼섬 (예를 들면 고수축사와의 모든 이수축혼섬사), 교연 등 공지의 수단으로 혼용한 것 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 제직용 빔은 직기에서 제직가능한 개수의 실 (예를 들면 경사 4000 ∼ 8000 개) 이 하나의 빔에 시트형으로 감겨진 제직 직전의 빔을 말하고, 통상 가호사를 감은 빔 (가호빔이라고 한다) 여러개 ∼ 10 개를 비밍 기계에 의해 모아서 하나의 빔에 시트형으로 감음으로써 제직용 빔이 만들어진다.
본 발명의 제직용 빔은, 감기경도가 65 ∼ 90 도, 바람직하게는 65 ∼ 85 도, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 80 도이다. 제직용 빔의 감기경도가 65 도 미만에서는, 빔간극(제직용 빔의 플랜지와 가호사의 사이에 발생하는 간극) 이 발생하기 때문에, 해서 불량이 되어 바람직하지 않고, 90 도를 초과하면 부착 현상이 발생하기 쉬워져 바람직하지 않다.
폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조를 시트형으로 감은 제직용 빔에 있어서, 가호사가 부착 현상을 일으켜 제직불능이 되는 것은 가호사의 감기면서 조이는 힘이 관여하고 있는 것으로 추측된다. 따라서, 감기경도가 상기 범위내라면 감기면서 조이는 힘이 가장 낮도록 억제되기 때문에 가호빔의 부착 현상이 일어나지 않아 안정된 제직성 및 경품위가 우수한 직물이 얻어지는 것이다.
또한, 본 발명의 제직용 빔은 하기 식을 만족하도록 호부된 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
1200 ≤Q ×R ≤1800
상기 식에서, Q 는 가호사의 초기 영률 (cN/dtex), R 은 가호사의 10 % 신장시의 신장회복율 (%) 을 나타낸다.
감기경도의 시간에 따른 변화는 1 주일 후와 2 주일 후의 경도의 차이를 가지고 측정되지만, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조의 제직용 빔의 감기경도의 시간에 따른 변화는 가호사의 초기 영률 (Q) 과 10 % 신장시의 신장회복율 (%: R) 양쪽에 관계하여 그 곱이 상기 식의 범위가 되도록 설정하면 부착 현상뿐만 아니라 제직용 빔의 감기경도의 시간에 따른 변화가 현저하게 억제됨이 판명되었다. 이러한 지견은 종래의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유에서는 전혀 예상할 수 없었던 것으로, 본 발명자 등에 의해 처음으로 발견된 것이다.
상기 특성치인 Q ×R 이 1200 미만에서는 제직용 빔의 플랜지와 가호사의 사이에 간극이 발생하는 소위 빔간극이 발생하는 경향이 있으며, 1800 을 초과하면 빔감기경도의 시간에 따른 변화가 커져 제직용 빔의 감기경도가 90 도를 넘는 경우가 있다. Q ×R 의 바람직한 범위는 1400 ∼ 1700 이다.
본 발명의 가호 방법은 다음와 같은 특이한 가호 방법으로서, 이 방법에 의해 처음으로 본 발명의 제직용 빔이 얻어진다.
본 발명의 가호 방법은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조를 가호함에 있어서, 스퀴즈롤과 건조실린더 사이의 스트레치율 S(%) 을 -9 % ∼ -3 %, 또는 -1 % ∼ +4 % 로 조정하면서 스퀴즈롤에서 건조실린더로 이 섬유사조를 공급하여 건조하는 것을 특징으로 하는 가호 방법이다.
본 발명자들은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유의 가호 방법에 대해서 여러가지로 검토한 결과, 종래의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유의 일반적인 가호 조건, 즉, S 치가 -2 % ±0.5 % 의 범위에서는 어떠한 호제의 레서피(recipe) 를 검토해도 만족할만한 가호사는 얻을 수 없었다.
따라서, 가호기의 기어를 개조한 특별 주문한 기어를 사용하여 스트레치율 (S 치) 을 대폭으로 변경할 수 있도록 하여, 다른 방사 방법으로 얻은 각종 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유에 대해 가호 방법의 검토를 실시한 결과, 놀랍게도 S 치 영역이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유의 S 치 영역과 비정상적으로 어긋난 영역에 있으며, 또 방사 방법에 따라 가호 조건을 2 개의 S 치 영역으로 변경함으로써 빔의 감기경도가 65 ∼ 90 도인 제직용 빔을 얻을 수 있음이 판명되었다. 방사-늘려꼬기 2 공정 방식의 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유에서는 S 치는 오버피드측의 -9 % ∼ -3 %, 스핀드로 방식에서는 -1 % ∼ +4 % 로 설정한다.
이렇게, 원사의 제조과정에 의해 S 치 영역이 상이한 이유는 분명하지는 않지만, 일본 공개특허공보 평 10-293477 호에 개시된 방사-늘려꼬기 2 공정 방식에 의해 제조된 원사와, WO 99/27168 호 명세서에 개시된 스핀드로법에 의해 제조된 원사에서는 원사의 가열시에 발생하는 응력의 최대치 (열응력 극치라고 한다) 와 그 극치 온도가 상이하여, 전자의 경우는 열응력 극치가 높고 극치 온도는 낮다. 이에 대하여 후자의 경우는 열응력 극치가 낮고 극치 온도는 높은 경향이 있어, 이 열응력특성의 차이가 S 치 영역의 차이에 관여하고 있는 것으로 생각된다.
또, 일반적인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유의 열응력 극치와 그의 극치 온도는 상술한 방사-늘려꼬기 2 공정 방식의 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유와 동등하지만, S 치 영역은 전혀 상기 영역과 다른 -2 ±0.5 % 의 영역에 있다.
이렇게 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유의 방사-늘려꼬기 2 공정 방식에서 얻은 원사의 열응력 극치와 극치 온도가 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 것과 거의 동등함에도 불구하고 S 치 영역이 비정상적으로 떨어져 있는 점에 대해서는 꼭 명확한 것은 아니지만 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유 자신의 분자 구조 혹은 결정 또는 비결정 구조에서 기인하는 어떠한 구조 인자가 특이적으로 기능하여 가호시의 열에 의해 비정상적으로 증폭되어 일어나는 것으로 추정된다.
즉, 본 발명의 가호 방법에서는, 제조 과정이 방사-늘려꼬기 2 공정 방식에 의해 얻은 원사의 경우는, S = -9 % ∼ -3 %, 바람직하게는 -8.1 % ∼ -4.2 % 이다. -9 % 를 초과하는 오버피드에서는 가호기의 건조 지대에서 실의 주행상태가 불안정하게 되어 실이 끊어지는 등의 문제점이 발생하고, -3 % 미만의 오버피드에서는 과장력 건조가 되어 이후의 공정에서 제직용 빔이 감기면서 조이는 상태가되어 제직용 빔에서의 부착 현상이 발현된다. 또, 스핀드로법에 의해 얻은 원사의 경우는, S = -1 % ∼ +4 %, 바람직하게는 0 ∼ 3 % 이다. -1 % 미만에서는 실의 주행상태가 불안정하게 되고, +4 % 를 초과하면 과장력 건조가 되어 제직용 빔에서의 부착 현상이 발현된다.
본 발명에서 제직용 빔을 제작함에 있어서, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유의 가호사로 이루어진 가호빔을 비밍 공정에서 제직용 빔에 감는 장력 (즉, 가호빔 여러개를 모아 제직용 빔에 권취할 때의 장력으로, 시트 장력이라고도 한다) 은 0.09 ∼ 0.22 cN/dtex 의 범위이고, 바람직하게는 0.11 ∼ 0.2 cN/dtex 이다. 0.09 cN/dtex 미만에서는 시트 장력이 불안정하게 되고, 제직용 빔에 감겨진 실 층으로의 침식 현상이 쉽게 일어나게 된다. 또, 0.22 cN/dtex 를 초과하면 제직용 빔에서의 부착 현상이 발생하기 쉬워진다.
본 발명에 있어서 가호란 섬유사조에 호제 용액을 함침시키고 건조 고화하는 것을 말하며, 일반적으로는 크릴로부터 직접 섬유사조를 인출하여 가호를 실시하는 방법 또는 일단 섬유사조의 빔을 형성하고 이를 가호하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에서 가호 조건의 바람직한 범위는 챔버 건조 온도 100 ∼ 135 ℃, 실린더 건조 온도 80 ∼ 110 ℃, 가호 장력 (제 2 건조챔버와 건조실린더 사이의 장력) 0.10 ∼ 0.30 cN/dtex 이다. 챔버 건조 온도가 135 ℃ 를 초과하면 실의 열응력이 소실되어 최종적으로 얻은 직물의 마무리가 섬유의 감촉상 바람직하지 않은 것으로 될 우려가 있고, 100 ℃ 미만에서는 건조 부족이 될 우려가 있다. 또, 실린더 건조 온도가 110 ℃ 를 초과하면 챔버 건조 온도의 경우와 마찬가지로실의 열응력이 소실되어 최종적으로 얻은 직물의 감촉이 바람직하지 않는 것으로 될 우려가 있으며, 80 ℃ 미만에서는 건조 부족으로 될 우려가 있다. 가호 장력이 0.10 cN/dtex 미만에서는 가호에서의 실의 주행 상태가 불안정하게 되어 실이 끊어질 우려가 있으며, 0.30 cN/dtex 를 초과하면 제직용 빔에서의 부착 현상이 발생할 우려가 있다.
본 발명에서, 가호에 바람직한 호제는 아크릴산 에스테르계 공중합체 암모늄염, 아크릴산 에스테르계 공중합체 소다염, 폴리비닐알콜 등을 들 수 있으나, 워터제트룸 (이하, WJL 이라고 약기한다) 용으로는 아크릴산 에스테르계 암모늄염이 바람직하고, 에어제트룸 (이하, AJL 이라고 약기한다) 용으로는 폴리비닐알콜과 아크릴산 에스테르계 공중합체 소다염의 혼합 호제가 바람직하다.
본 발명에서 호제 조성의 바람직한 예로는, 상기 호제의 용액 중에 이형성(離型性)을 갖는 오일제를 호제 순분에 대하여 5 ∼ 20 wt% (순분 베이스) 첨가한 것이 바람직하며, 5 wt% 미만에서는 부착 현상의 방지효과가 약하고, 20 wt% 를 초과하면 호부착성이 저하되는 경향이 보인다. 이형성을 갖는 오일제의 예로는, 파라핀계 왁스, 실리콘계 왁스, 카르나바왁스 등의 천연 왁스를 들 수 있다.
더욱 구체적으로는, 원사 오일제와 호제의 치환성을 높이고 호부착성을 향상시킬 목적에서, 호제 용액 중에 침투제를 호제 용액에 대하여 0.001 ∼ 0.5 wt% 로 첨가하는 것이 바람직하며, 이러한 침투제의 예로는 이소프로필알콜, 파라자일렌, 불소계 침투제 등을 들 수 있다. 첨가량이 0.001 wt% 미만에서는 치환효과가 적고, 0.5 wt% 를 초과하면 성분의 휘발에 의한 환경악화가 우려된다. 이에 덧붙여, 호제 용액중에 첨가하여 바람직한 것으로는 일반적인 제전방지제, 평활성 오일제 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 바람직한 호제의 농도는 6 ∼ 20 wt% 이고, 더욱 바람직하게는 7 ∼ 15 wt% 이다. 6 wt% 미만에서는 호부착량이 3 wt% 미만으로 되어 포합력이 부족하고, 20 wt% 를 초과하면 호제 용액의 점성이 지나치게 높아 호제의 부착 얼룩이 생기거나, 각 부의 롤러나 로드 등에 감기는 경향이 있다.
WJL 용 가호사의 경우, 호제의 부착량은 3 ∼ 12 wt% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 10 wt% 이다. 호부착량이 3 wt% 미만에서는 가호사의 포합력이 부족될 우려가 있고, 12 wt% 를 초과하면 부착 현상이 일어나기 쉽다.
또한, AJL 가호사의 경우, 호제의 부착량은 8 ∼ 17 wt% 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 15 wt% 이다. 호부착량이 8 wt% 미만에서는 가호사의 포합력이 부족한 경향이 있으며, 17 wt% 를 초과하면 부착 현상이 쉽게 일어날 우려가 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.
측정방법, 평가방법 등은 하기와 같다.
(1) ηsp/c
폴리머를 90 ℃ 에서 o-클로로페놀에 1 g/㎗ 의 농도로 용해하고, 얻은 용액을 오스트발트 점도관에 옮겨 35 ℃ 에서 측정하여, 하기 식에 의해 산출했다:
ηsp/c = 〔(T/T0)-1〕/C
(단, T 는 시료용액의 낙하시간 (초), T0 은 용제의 낙하시간 (초), C 는 용액농도 (g/㎗) 를 나타낸다).
(2) 10 % 신장시의 신장회복율
사조를 척 사이의 거리를 10 cm 로 하여 인장시험기에 장착하고, 인장속도 20 cm/분의 속도로 신장율 10 % 까지 신장하여 신장율 10 % 가 된 시점에서 이번에는 반대로 동일 속도로 수축시켜, 응력-왜곡곡선을 그린다. 수축 중, 응력이 초기하중과 동등한 0.0088 cN/dtex 까지 저하되었을 때의 잔류신도를 L 로 하고, 하기 식으로 산출한다.
10 % 신장시의 신장회복율 = 〔(10-L)/10〕×100 (%)
(3) 비등수수축율
JIS-L-1013 에 기초하여 실패 수축율로서 구했다.
(4) 강도, 신도, 초기 영률
JIS-L-1013 에 기초하여, 정속(定速) 신장형 인장시험기인 도오요볼드윈 (주) 제조의 RTM-100 을 사용하여 쥠간격 20 cm, 인장속도 20 cm/분에서 측정했다.
(5) 열응력 극치, 극치 온도
열응력 측정장치 (예를 들면 가네보엔지니어링샤 제조, KE-2 형) 를 사용하여 측정한다. 사조를 20 cm 의 길이로 잘라내고, 이 사조의 양단을 연결하여 고리로 만들어 측정기에 장착한다. 초기하중 0.05 cN/dtex, 승온속도 100 ℃/분의 조건에서 측정하여 열응력의 온도변화를 차트에 기록시키고, 그 열응력곡선의 피크치를 판독한다. 이 피크응력이 열응력 극치이고, 그 온도가 극치 온도이다.
(6) 가호시의 실의 주행안정성
하기 판정기준에 의해 판정했다.
○: 실의 주행의 진동이 거의 없음
△: 실의 진동이 약간 보임
×: 실이 끊어짐, 보풀발생, 실의 진동이 큼
(7) 가호사의 부착성
제직용 빔으로부터의 해서성을 관능평가에 의해 실시하고, 하기 판정기준에 의해 판정했다.
◎: 실의 해서가 극히 원활함
○: 실의 해서가 용이함
△: 약간 실이 떨어지기 힘듦
×: 해서는 가능하지만 실의 박리가 곤란함
(8) 제직용 빔의 감기경도
비밍 공정에서 제직용 빔을 작성하고 나서 7 일 경과 후 및 14 일 경과 후의 제직용 빔 표면 10 곳의 경도를 경도계 C 유형 (고오분시게이끼샤 제조) 을 사용하여 측정하고, 그 평균치로 나타내었다.
(9) 직물의 경품위
하기 평가기준에 의해 평가를 실시했다.
○: 경사 당김, 경사줄이 보이지 않음
△: 경사 당김, 경사줄이 약간 보임
×: 경사 당김, 경사줄, 느슨함이 다수 보임
사용한 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유는 다음의 제조예 1, 2 에 의해 제조했다.
제조예 1 (방사-늘려꼬기 2 공정 방식에서의 제조)
경사용으로 ηsp/c = 0.8 의 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트를 사용하여, 24 홀의 원형방사구를 이용하여 방사 온도 265 ℃, 방사 속도 1600 m/분에서 미연신사를 얻고, 이어서 핫롤 온도 60 ℃, 핫플레이트 온도 140 ℃, 연신 속도 800 m/분, 연신배율 2.3 배에서 늘려꼬아서 56 dtex/24 f 의 연신사를 얻었다. 이 연신사의 물성은, 강도 3.6 cN/dtex, 신도 38 %, 비등수수축율 13 %, 초기 영률 26 cN/dtex, 열응력 극치 0.30 cN/dtex, 극치 온도 160 ℃, 10 % 신장시의 신장회복율 100 % 였다.
또, 위사용으로는 36 홀의 방사구를 사용하는 것 외에는 상기와 동일한 방법으로 연신배율 2.3 배에서 연신하고, 84 dtex/36 f 의 실을 얻었다. 연신사의 물성은 강도 3.7 cN/dtex, 신도 39 %, 비등수수축율 13 %, 열응력 극치 0.3 cN/dtex, 극치 온도 160 ℃, 초기 영률 25 cN/dtex, 10 % 신장시의 신장회복율 100% 였다.
제조예 2 (스핀드로법에서의 제조)
경사용으로 ηsp/c = 0.8 인 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트를 사용하여, 24 홀의 원형방사구를 이용하여 방사 온도 265 ℃, 제 1 고뎃롤(godet roll) 속도 1200 m/분, 제 1 고뎃롤 온도 55 ℃, 제 2 고뎃롤 속도 3390 m/분, 제 2 고뎃롤 온도 120 ℃ 에서 직연법에 의해 56 dtex/24 f 의 연신사를 얻었다. 이 연신사의 물성은, 강도 3.2 cN/dtex, 신도 50 %, 비등수수축율 6.4 %, 초기 영률 22 cN/dtex, 열응력 극치 0.11 cN/dtex, 극치 온도 180 ℃, 10 % 신장시의 신장회복율 84 % 였다.
또, 위사용으로는 36 홀의 방사구를 사용하는 것 외에는 상기와 동일한 방법에 의해 84 dtex/36 f 의 실을 얻었다. 연신사의 물성은 강도 3.2 cN/dtex, 신도 49 %, 비등수수축율 7.2 %, 열응력 극치 0.11 cN/dtex, 초기 영률 21 cN/dtex, 극치 온도 180 ℃, 10 % 신장시의 신장회복율 83.5 % 였다.
실시예 1 ∼ 8, 비교예 1 ∼ 4
제조예 1 (방사-늘려꼬기 2 공정 방식) 에서 얻은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트의 56 dtex/24 f 의 원사를 경사로 하고, 84 dtex/36 f 의 원사를 위사로 사용하여, 하기 (a), (b) 에 나타내는 WJL 의 조건에서 가호, 비밍 및 제직을 실시했다.
결과를 표 1 에 나타낸다.
| No | S(%) | ST(cN/dtex) | BT(cN/dtex) | Q(cN/dtex) | R(%) | Q×R(%cN/dtex) | 주행안정성 | 부착 | 빔 감기경도 | 경품위 | 제직시 정대 (停臺)(회/대ㆍ일) | |
| 1주일후 | 2주일후 | |||||||||||
| 비교예1 | -9.6 | 측정불가 | - | - | - | - | × | - | - | - | - | - |
| 실시예1 | -9.0 | 0.09 | 0.18 | 15.5 | 86.8 | 1354 | △ | ◎ | 65 | 66 | ○ | 0.5 |
| 실시예2 | -8.1 | 0.12 | 0.18 | 16.5 | 89.4 | 1475 | △ | ◎ | 70 | 71 | ○ | 0.3 |
| 실시예3 | -6.0 | 0.17 | 0.18 | 16.8 | 92.6 | 1556 | ○ | ◎ | 75 | 77 | ○ | 0.1 |
| 실시예4 | -4.2 | 0.23 | 0.18 | 17.2 | 94.0 | 1617 | ○ | ○ | 80 | 83 | ○ | 0.3 |
| 실시예5 | -3.0 | 0.27 | 0.18 | 17.6 | 95.7 | 1684 | ○ | ○ | 85 | 88 | ○ | 0.6 |
| 비교예2 | -2.4 | 0.33 | 0.18 | 18.7 | 97.2 | 1820 | × | × | 92 | 98 | × | 5.0 |
| 비교예3 | -9.0 | 0.09 | 0.07 | 14.1 | 82.3 | 1160 | △ | ◎ | 60 | 60 | - | -(빔간극) |
| 실시예6 | -9.0 | 0.09 | 0.09 | 14.9 | 85.1 | 1268 | △ | ◎ | 65 | 65 | ○ | 0.5 |
| 실시예7 | -9.0 | 0.09 | 0.25 | 17.2 | 95.3 | 1639 | △ | △ | 86 | 90 | △ | 0.5 |
| 실시예8 | -3.0 | 0.27 | 0.21 | 18.0 | 96.0 | 1728 | ○ | △ | 86 | 90 | △ | 0.8 |
| 비교예4 | -3.0 | 0.27 | 0.23 | 19.1 | 97.2 | 1857 | ○ | × | 93 | 99 | × | 2.5 |
(주) ST : 가호 장력
BT : 제직용 빔에 감는 장력
(a) WJL (워터제트룸)용 가호 조건
·싸이저 : 워핑사이저(warping sizer)
·크릴갯수 : 748 개
·호제 : 아크릴산 에스테르계 공중합체 암모늄염 …9.5 wt% (순분 베이스)
음이온계 제전방지제 …0.2 wt% (겉보기 베이스)
왁스계 오일제 …4 wt% (겉보기 베이스), 10.5 wt% (호제 성분에 대한 순분 비)
·애프터 오일 : SP-8 (마쯔모또유우시 (주) 제조) …1 rpm
·건조 온도 : 챔버 …125 ℃/125 ℃
실린더 …95 ℃/95 ℃
·가호 속도 : 100 m/분
·호부착율 : 6.5 wt%
·가호 길이 : 1000 m ×7 빔
(b) WJL 비밍 및 제직 조건
·경사갯수 : 5236 개 (가호 빔 7 개 합)
·비밍 속도 : 100 m/분
·직기 : ZW-303 WJL (쯔다꼬마 제조)
·바디통과폭 : 140 cm
·조직 : 평조직
·위사 짜넣기(打入) : 80 개/2.54 cm
·경사장력 : 0.13 cN/dtex
·직기 회전수 : 600 rpm
실시예 9 ∼ 17, 비교예 5 ∼ 8
제조예 2 (스핀드로법) 에서 얻은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트의 56 dtex/24 f 의 원사를 경사로 하고, 84 dtex/36 f 의 원사를 위사로 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 WJL 조건에서 가호, 비밍 및 제직을 실시했다.
결과를 표 2 에 나타낸다.
| No | S(%) | ST(cN/dtex) | BT(cN/dtex) | Q(cN/dtex) | R(%) | Q×R(%cN/dtex) | 주행안정성 | 부착 | 빔 감기경도 | 경품위 | 제직시 정대(회/대ㆍ일) | |
| 1주일후 | 2주일후 | |||||||||||
| 비교예5 | -1.2 | 측정불가 | - | - | - | - | × | - | - | - | - | - |
| 실시예9 | -0.9 | 0.09 | 0.18 | 15.8 | 91.8 | 1450 | △ | ◎ | 65 | 65 | ○ | 0.6 |
| 실시예10 | -0.6 | 0.13 | 0.18 | 16.3 | 92.0 | 1500 | ○ | ◎ | 70 | 71 | ○ | 0.5 |
| 실시예11 | 0.6 | 0.16 | 0.18 | 16.6 | 93.7 | 1555 | ○ | ◎ | 73 | 75 | ○ | 0.3 |
| 실시예12 | 1.5 | 0.18 | 0.18 | 16.8 | 94.5 | 1588 | ○ | ◎ | 78 | 80 | ○ | 0.1 |
| 실시예13 | 2.7 | 0.21 | 0.18 | 17.1 | 95.3 | 1630 | ○ | ○ | 82 | 85 | ○ | 0.1 |
| 실시예14 | 3.9 | 0.25 | 0.18 | 17.3 | 96.3 | 1666 | ○ | △ | 84 | 88 | ○ | 0.3 |
| 비교예6 | 4.2 | 0.31 | 0.18 | - | - | - | × | × | 92 | 98 | × | - |
| 비교예7 | -0.9 | 0.09 | 0.07 | 14.0 | 83.9 | 1175 | △ | ◎ | 60 | 60 | - | -(빔간극) |
| 실시예15 | -0.9 | 0.09 | 0.09 | 14.2 | 87.3 | 1240 | △ | ◎ | 65 | 65 | ○ | 0.5 |
| 실시예16 | -0.9 | 0.09 | 0.25 | 18.1 | 95.5 | 1729 | △ | △ | 85 | 90 | △ | 0.4 |
| 실시예17 | 3.9 | 0.25 | 0.21 | 18.4 | 95.7 | 1760 | ○ | △ | 85 | 89 | △ | 0.8 |
| 비교예8 | 3.9 | 0.25 | 0.23 | 19.5 | 96.4 | 1880 | ○ | × | 92 | 99 | × | 6.0 |
(주) ST : 가호 장력
BT : 제직용 빔에 감는 장력
실시예 18
제조예 1 (방사-늘려꼬기 2 공정 방식) 에서 얻은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트의 56 dtex/24 f 의 원사를 경사로 하고, 84 dtex/36 f 의 원사를 위사로 사용했다.
상기 (a) 에 나타내는 가호 조건에 있어서, 왁스계 오일제의 첨가량을 1 wt% (겉보기 베이스), 호제 성분에 대한 순분비로 2.6 wt% 로 줄인 것 외에는 실시예 1 과 동일하게 WJL 조건에서 가호, 비밍 및 제직을 실시했다.
결과를 표 3 에 나타낸다.
| No | S(%) | ST(cN/dtex) | BT(cN/dtex) | Q(cN/dtex) | R(%) | Q×R(%cN/dtex) | 주행안정성 | 부착 | 빔 감기경도 | 경품위 | 제직시 정대(회/대ㆍ일) | |
| 1주일후 | 2주일후 | |||||||||||
| 실시예18 | -6.0 | 0.17 | 0.18 | 16.9 | 92.9 | 1570 | ○ | △ | 85 | 90 | △ | 1.0 |
(주) ST : 가호 장력
BT : 제직용 빔에 감는 장력
실시예 19 ∼ 23, 비교예 9 및 10
제조예 1 (방사-늘려꼬기 2 공정 방식) 에서 얻은 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트의 56 dtex/24 f 의 원사를 경사로 하고, 84 dtex/36 f 의 원사를 가연가공한 가연가공사를 위사로 사용하여, 하기 (c), (d) 에 나타내는 AJL 조건에서 가호, 비밍 및 2/2 위두둑(Weft Rib Weave) 조직의 제직을 실시했다.
결과를 표 4 에 나타낸다.
| No | S(%) | ST(cN/dtex) | BT(cN/dtex) | Q(cN/dtex) | R(%) | Q×R(%cN/dtex) | 주행안정성 | 부착 | 빔 감기경도 | 경품위 | 제직시 정대(회/대ㆍ일) | |
| 1주일후 | 2주일후 | |||||||||||
| 비교예9 | -9.6 | 측정불가 | - | - | - | - | × | - | - | - | - | - |
| 실시예19 | -9.0 | 0.09 | 0.13 | 15.0 | 86.2 | 1239 | △ | ◎ | 65 | 65 | ○ | 0.8 |
| 실시예20 | -8.1 | 0.11 | 0.13 | 16.3 | 89.1 | 1452 | △ | ◎ | 68 | 69 | ○ | 0.4 |
| 실시예21 | -6.0 | 0.15 | 0.13 | 16.5 | 91.9 | 1516 | ○ | ◎ | 73 | 75 | ○ | 0.2 |
| 실시예22 | -4.2 | 0.23 | 0.13 | 17.0 | 93.5 | 1590 | ○ | ○ | 78 | 81 | ○ | 0.4 |
| 실시예23 | -3.0 | 0.25 | 0.13 | 17.3 | 95.5 | 1652 | ○ | ○ | 83 | 86 | ○ | 0.5 |
| 비교예10 | -2.4 | 0.33 | 0.13 | 19.0 | 95.5 | 1815 | × | × | 91 | 97 | × | 7.0 |
(주) ST : 가호 장력
BT : 제직용 빔에 감는 장력
(c) AJL (에어제트룸)용 가호 조건
·싸이저 : 워핑사이저
·크릴갯수 : 1134 개
·호제 : 폴리비닐알콜 …6.0 wt% (순분 베이스)
아크릴산 에스테르계 공중합체 소다염 …6.5 wt% (순분 베이스)
지방산 에스테르계 오일제 …2.0 wt% (겉보기 베이스)
파라자일렌계 침투제 …0.2 wt% (겉보기 베이스)
비이온계 제전방지제 …0.2 wt% (겉보기 베이스)
·애프터 왁스 : PH-400 (고오가가꾸고오교 (주) 제조) …1 rpm
·건조 온도 : 챔버 …125 ℃/130 ℃
실린더 …100 ℃/100 ℃
·가호 속도 : 60 m/분
·호부착율 : 12.2 wt%
·가호 길이 : 1000 m ×11 빔
(b) AJL 비밍 및 제직 조건
·경사갯수 : 12474 개 (가호 빔 11 개 합)
·비밍 속도 : 100 m/분
·직기 : ZA-2091 AJL (쯔다꼬마 제조)
·바디통과폭 : 227 cm
·조직 : 2/2 위두둑(Weft Rib Weave) 조직
·위사 짜넣기 : 88 개/2.54 cm
·경사장력 : 0.11 cN/dtex
·직기회전수 : 500 rpm
비교예 11 및 12
폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 레귤러사의 56 dtex/24 f 를 경사로 하고, 84 dtex/24 f 를 위사로 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 WJL 의 조건에서 가호, 비밍 및 제직을 실시했다.
결과를 표 5 에 나타낸다.
| No | S(%) | ST(cN/dtex) | BT(cN/dtex) | Q(cN/dtex) | R(%) | Q×R(%cN/dtex) | 주행안정성 | 부착 | 빔 감기경도 | 경품위 | 제직시 정대(회/대ㆍ일) | |
| 1주일후 | 2주일후 | |||||||||||
| 비교예11 | -2.4 | 0.22 | 0.25 | 95.0 | 55.5 | 5273 | ○ | ◎ | 85 | 85 | ○ | 0.2 |
| 비교예12 | -3.0 | - | - | - | - | - | × | - | - | - | - |
(주) ST : 가호 장력
BT : 제직용 빔에 감는 장력
폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조의 가호에 있어서, 본 발명의 가호 방법을 사용하여 제직용 빔을 제작함으로써 제직용 빔에서의 부착 현상을 억제할 수 있으므로, 제직성이 극히 양호하고, 경품위가 우수한 직물을 얻을 수 있다.
Claims (4)
- 호부(糊付)된 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유(纖維)사조(絲條)를 시트형으로 감은 제직용 빔(beam)으로서, 이 제직용 빔의 감기경도가 65 ∼ 90 도인 것을 특징으로 하는 제직용 빔.
- 제 1 항에 있어서, 특성치 Q ×R 이 하기식을 만족하도록 호부된 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제직용 빔:1200 ≤Q ×R ≤1800(단, Q 는 가호(sizing)사의 초기 영률 (cN/dtex), R 은 가호사의 10% 신장시의 신장회복율 (%) 을 나타낸다).
- 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 섬유사조를 가호함에 있어서, 스퀴즈롤 (squeeze roll)과 건조실린더 사이의 스트레치율 S(%) 을 -9 % ∼ -3 %, 또는 -1 % ∼ +4 % 의 범위로 조정하면서 스퀴즈롤에서 건조실린더로 이 섬유사조를 공급하여 건조하는 것을 특징으로 하는 가호 방법.
- 제 3 항에 기재된 가호 방법에 의해 얻은 가호빔을 제직용 빔에 감는 장력이 0.09 ∼ 0.22 cN/dtex 인 것을 특징으로 하는 비밍(beaming) 방법.
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