KR100469602B1

KR100469602B1 - 엉킴에 의한 산업용 연속 필라멘트사의 제조 방법 및장치, 및 폴리에스테르 연속 필라멘트

Info

Publication number: KR100469602B1
Application number: KR10-2000-7001181A
Authority: KR
Inventors: 이스트반 촌카
Original assignee: 로디아 필텍 아게
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2005-02-02
Also published as: CN1091179C; US6465093B2; CN1266466A; WO1999007930A1; US6365091B1; PT1002148E; BR9811820A; DE59804444D1; DK1002148T3; ATE219174T1; JP2001512794A; EP1002148B1; US20020101011A1; ES2178236T3; KR20010022589A; EP1002148A1

Abstract

본 발명은 140 cN 미만의 실 견인력 하에 고온에서 폴리에스테르 멀티필라멘트사를 엉키게 함으로써 산업용 연속 필라멘트사를 제조하는 방법에 관한 것이다. 천공 판 (2) 및 굴절 판 (3)이 있는 몸체 (1)로 이루어진 엉킴 콥 튜브에 의해 열이 폴리에스테르 필라멘트에 직접 전달되고 콥 튜브 몸체 (1)를 통과하는 공기는 굴절 판 (3)에 직접 연결되어 있는 높은 열전도도의 금속 블록 (8)에 직접 전달된다. 상기 방법을 수행하기 위한 장치에서, 굴절 판 (3)은 가열 요소를 장착하기 위한 보어가 제공된 높은 열전도도의 금속 블록 (8)에 직접 연결되어 있다. 실 번수 500 내지 2000 dtex의 방사 적용을 위해 고안된 폴리에스테르 연속 필라멘트는 파단 신도가 24% 미만이고 강도가 70 cN/tex 이상이고 매듭 내성이 80%를 초과하며 2 매듭 사이의 간격이 4.0 cm를 초과한다.

Description

엉킴에 의한 산업용 연속 필라멘트사의 제조 방법 및 장치, 및 폴리에스테르 연속 필라멘트{Method and Device for Making Industrial Continuous Filament Yarn by Entanglement, and Polyester Continuous Filament}

본 발명은 천공 판, 배플 판 및 노즐 몸체로 이루어진 공기압 선회 노즐에서, 140 cN 미만의 실 견인력 하에 증가된 온도에서 폴리에스테르 멀티필라멘트를 선회(swirling)시킴으로써 산업용 필라멘트사를 제조하는 방법 및 또한 이 방법을 수행하기 위한 장치 및 산업용 필라멘트사에 관한 것이다.

개별 필라멘트 피브릴이 서로 얽히게 하여 추가의 가공 동안 실이 풀리는 것을 방지하기 위하여, 방사 공정 동안 멀티필라멘트사를 선회시킨다. 특정 지점들에서 서로 얽히게 하여, 복합 피브릴 구조물에서 개별 필라멘트의 응집력을 개선시키고 추가의 가공에 대한 실의 능력을 더 크게 할 수 있다.

멀티필라멘트사를 서로 얽히게 하는 방법은 공지되어 있으며, 에어 제트의 수단에 의해 선회 덕트에서 또는 두개의 판 사이에서 매듭이 발생한다. 매듭의 수는 압력 및 선회 공기의 속도 둘다로 제어할 수 있다.

방사 공정에서 중합체를 용융 압출하는 동안, 올리고머가 언제나 형성되고 취입 작용에 의해 멀티필라멘트사의 표면으로부터 선회 노즐의 냉각 배플 판 상에 침착될 수 있다. 종종 빵 껍질과 유사한 이들 경질의 침착물은 공기 공급기 및 권취 덕트를 봉쇄할 수 있고 또한 피브릴을 손상시킬 수 있으며 부적절하고 불안정하며 불규칙하게 배열된 매듭을 생기게 할 수 있다.

폴리에스테르로 제조된 산업용 필라멘트사, 특히 제조 방법의 견지에서 100 cN 미만의 낮은 연사 견인력을 특징으로 하는 산업용 필라멘트사는 전체 선밀도 범위 500 내지 2000 dtex에서 선회 노즐에 침착물을 형성하는 경향이 매우 두드러진다. 예를 들어 유럽 특허 EP-A 제0,148,402호에 기재되어 있는 공지된 냉기 선회에 의해, 천공 판 및 배플 판이 있는 시판용 개방 선회 노즐은 최대 24 시간까지 작동될 수 있다. 이 후에는, 노즐은 기계적 및 화학적으로 복잡한 절차로 세척되어야 한다.

노즐의 가용 시간을 연장시키고 보다 양호한 매듭, 매듭 분포 및 선회 안정성을 달성하기 위하여, 선회 고온 공기가 이러한 멀티필라멘트사를 제조하는데 사용되어 왔다. 이러한 소위 고온 공기 선회에서, 압축된 냉기는 압축 공기 시스템에 설치된 공기 가열기에 의해 약 290℃로 가열된다. 이로 인해 개선되지만 특히 불규칙한 매듭 배열 및 높은 에너지 소비 때문에 이들은 불만족스럽다. 고온 공기 선회의 또다른 단점은 복잡한 조절 시스템으로 인해 이러한 방법의 실행 가능성에 의구심을 갖게 된다는 점이다.

본 발명의 목적은 보다 양호한 매듭 분포를 가지며 연장된 노즐 가용 수명을 가능하게 하는 간소화한 방법을 제공하는 것이다.

또다른 목적은 선회 동안 방법의 에너지 소비를 줄이는 선회 장치를 제공하는 것이다.

또다른 목적은 제직용으로 보다 적합한 산업용 실을 제공하는 것이다. 제직용이란 특히 대개 코팅되는 텐트, 담요, 건축 멤브레인, 천막, 영사 스크린 및 토목섬유를 위한 직물을 의미한다.

상기 목적은 열이 직접 폴리에스테르 멀티필라멘트에 전달되고 공기가 노즐 몸체를 통해 배플 판에 직접 연결되고 가열체를 수용하기 위해 보어가 제공된 높은 열전도도의 금속 블록에 직접 전달되는 본 발명에 따라 달성된다. 이로 인해 산포도(spread) 및 매듭 분포가 개선될 뿐만 아니라 85%의 엄청난 에너지 절감이 달성된다. 방사 공정에서 냉각 지점인 선회 노즐이 제거된다.

150 내지 180℃, 특히 150℃ 내지 170℃, 바람직하게는 160℃의 온도로 일정하게 배플 판을 가열하는 것이 상책이다. 온도가 150℃ 미만이면 침착물이 증가되어 불리하며, 선회 특성은 180℃를 초과하여도 추가로 조금도 향상되지 않는다.

1.5 내지 3.0 bar, 특히 1.8 내지 2.8 bar 사이의 선회 압력이 상책임이 판명되었다. 1.5 bar 미만 및 3.0 bar를 초과하는 압력은 최적 매듭에 역효과를 준다. 미터 당 너무 낮거나 너무 높은 매듭의 수가 수득된다.

방법을 수행하기 위한 장치는 노즐 몸체, 천공 판 및 배플 판이 있는 선회 노즐로 이루어진다. 배플 판은 가열체를 수용하기 위한 보어가 제공된, 예를 들어 알루미늄으로 제조된 높은 열전도도의 금속 블록으로 정면으로 직접 연결되어 있는 것이 상책이다. 전기 저항 가열 설비 또는 임의의 기타 공간 절약 가열 설비가 가열체로서 적합하다. 배플 판과 금속 블록을 직접 접촉시키는 것은 필수적이다.

140 cN 미만, 특히 100 cN 미만의 연사 견인력을 가지며 전체 선밀도가 500내지 2000 dtex인 본 발명에 따른 방법에 의해 생산되는 폴리에스테르 필라멘트사는 또한 파단 신도가 24% 미만이고 강도가 70 cN/tex 이상이고, 80%를 초과하게 증가된 매듭 내성을 가지고 2개의 매듭 사이의 거리는 4.0 cm를 초과한다. 폴리에스테르 필라멘트사는 산업용 코팅된 직물의 제조에 대해 뛰어나게 적합하다.

본 발명에 따른 방법을 도면을 참조하여 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 선회 노즐의 측면도이다.

한 장의 도 1에서, 노즐 몸체는 참조 부호 1로 나타내었다. 노즐 몸체 (1)는 천공 판 (2)을 통해 배플 판 (3)에 연결되어 있다. 압축 공기 라인 (4)은 보유 장치 (5)를 통해 노즐 몸체 (1)에 부착되어 있다. 천공 판 (2)과 배플 판 (3) 사이에 실 가이드 (6)으로부터 실 가이드 (6')로 실 (F)이 확실히 지나가게 하는 간극이 제공된다. 금속 몸체 (8)는 조립 나사 (9, 9')로 천공 판 (2)에 고정시켜 배플 판 (3)에 정면으로 제공된다. 금속 몸체 (8)에는 가열체를 수용하기 위한 보어 (7)가 제공된다.

장치의 기능은 예시적인 실시양태에서 설명된다.

<실시양태 1>

선밀도: dtex 1100f192, 가연력: 60 cN

도 1에 도시된 노즐에는 압축 공기 라인 (4)을 통해 공지된 방식으로 1.8 bar의 시판용 압축 냉기 하중이 가해졌다. 50W/50V의 가열 전력을 가진 가열체로 80 시간 동안 배플 판 (3)을 160℃의 일정한 온도 수준으로 유지시킬 수 있었다. 하기 표 1에 공지된 고온 공기 선회와 비교하여 수득된 결과를 나타내었다.

변형	선회 유형	시간(h)	선회(kn/m)	선회 안정성(%)
시험	고온 노즐	2 h 후	12.5
1	고온 노즐	24 h	12.0	85.8
2	고온 노즐	48 h	11.5	93.9
3	고온 노즐	72 h	12.1	84.3
4	고온 노즐	80 h	12.2	84.4
평균 수치 1-4	고온 노즐	80 h 후	12.1	87.1
비교	고온 공기	96 h 후	12.8	78.9

상기 표에서

h는 시간을 의미하고, kn/m은 실 1 m 당 매듭의 수로서, 핀프릭크 방법으로 측정한 펙키지 당 50 번 측정한 수치의 평균값이며, 선회 안정성은 0.5 cN/dtex의 동적 응력 및 분 당 1000 번의 하중 변화 하에서 핀프릭크 방법으로 측정한 실 1 m 당 매듭의 수이다.

80 시간의 사용 시간 후에, 산포도 0.36 및 선회 안정성 87.1%로 12.1 매듭수/m(목적하는 수치: 12.0 ± 1.5)의 선회가 달성된다는 것이 상기 표로부터 명백해졌다.

<실시양태 2>

선밀도: dtex 1100f192, 가연력: 140 cN

본 발명에 따른 선회 노즐을 160℃의 배플 판 온도에서 96 시간 동안 사용하였다. 2.8 bar의 표준 공기 압력이 고온 공기 선회에서의 압력에 상응하였다.

하기 표 2에 공지된 고온 공기 선회와 비교하여 수득된 결과를 나타내었다.

시간(h)	선회 유형	노즐 온도(℃)	Ft(cN/tex)	Dt(%)	ThS(%)	kn/m(수)	Co.(cm)	s	최소 거리(cm)	내성(%)
비교	고온 공기	실온	72.0	22.5	6.5	11.3	7.8	3.2	3.4	86.7
2 h 후	고온 노즐	160	71.7	22.6	6.4	10.8	8.3	3.1	3.9	86.8
24 h 후	고온 노즐	160	71.9	22.8	6.5	11.6	7.6	3.6	3.8	82.2
48 h 후	고온 노즐	160	71.4	22.4	7.0	8.6	11.4	4.5	4.6	84.0
72 h 후	고온 노즐	160	71.7	22.7	6.8	10.7	8.4	3.3	4.2	83.5
96 h 후	고온 노즐	160	72.1	22.5	6.5	10.5	8.6	3.5	3.7	80.0
평균 수치	고온 노즐	160	71.8	22.6	6.6	10.2	8.8	3.6	4.0	83.3

상기 표에서,

Ft는 cN/tex 단위의 인장 강도를 나타내고, Dt는 % 단위의 최대 견인력 하에서의 파단 신도를 나타내고, kn/m은 실 1 m 당 매듭의 수를 나타낸 것으로 핀프릭크 방법으로 측정된 팩키지 당 50 번의 측정 수치의 평균값이고, Co는 고유 거리로서, 두 매듭 사이의 거리를 cm로 나타낸 것이고, s는 고유 거리의 산포도를 나타낸 것이고, 선회 안정성은 0.5cN/tex의 동적 응력 및 분 당 1000 번의 하중 변화 하에 핀프릭크 방법으로 측정된, 실 1 m 당 매듭의 수이다.

종래 기술과 고온 노즐의 비교에서, 11.3 및 10.2 kn/m의 선회, 산포도가 3.2 및 3.6인 7.8 및 8.8 cm의 고유 거리 및 86.7 및 83.8의 선회 안정성이 각각 달성되었다. 세리메트릭 특성(serimetric property) 및 실의 청결은 변함없이 유지되었다.

에너지 소비

고온 공기 선회: 1.6 kWh

고온 노즐 선회: 0.24 kWh

에너지 절감: 1.576 kWh 또는 약 85%

공지된 고온 공기 선회와 비교하여, 고온 노즐 선회는 노즐의 동일한 시간 사용 동안에 동일하게 양호한 선회 수치, 양호한 매듭 내성 및 실질적으로 보다 양호한 매듭 분포가 획득되었다. 2 매듭 사이의 가장 짧은 거리는 3.4 cm로부터 4 cm로 약 15% 이상 증가하였다. 세리메트릭 특성 및 실의 청결은 변함없이 유지되었다.

본 발명에 따른 방법은 대개 코팅되는, 텐트, 담요 및 토목섬유를 위한 고강도 산업용 실의 제조에 특히 적합하다.

Claims

열이 폴리에스테르 멀티필라멘트에 직접 전달되고, 공기가 노즐 몸체 (1)를 통해 배플 판 (3)에 직접 연결되어 있고 가열체를 수용하기 위한 보어 (7)가 제공된 높은 열전도도의 금속 블록 (8)에 직접 전달되는 것을 특징으로 하는, 천공 판 (2), 배플 판 (3) 및 노즐 몸체 (1)로 이루어진 공기압 선회 노즐에서 140 cN 미만의 실 견인력 하에 증가된 온도에서 폴리에스테르 멀티필라멘트를 선회시켜 산업용 필라멘트사를 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 배플 판 (3)이 150 내지 180℃ 사이의 일정한 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 선회 압력이 1.5 내지 3.0 bar인 것을 특징으로 하는 방법.
배플 판 (3)이 가열체를 수용하기 위한 보어 (7)가 제공된 높은 열전도도의 금속 블록 (8)에 정면으로 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 노즐 몸체 (1), 천공 판 (2) 및 배플 판 (3)이 있는 선회 노즐로 이루어진, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 장치.
파단 신도가 24% 미만이고 강도가 70 cN/tex 이상이며 매듭 내성이 80%를 초과하며 2개의 매듭 사이의 거리가 4.0 cm 보다 큰 것을 특징으로 하는, 전체 선밀도가 500 내지 2000 dtex인 폴리에스테르 필라멘트사.