KR100476469B1 - 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 단사섬도가 0.8데니어 이하인 폴리에스테르 연신사 또는 이용성분 및 섬유형성성분으로 구성되며 이용성분 용출후 단사섬도가 0.8데니어 이하인 복합사(효과사)를 170℃∼240℃에서 열처리하여 건열수축율이 3∼5%인 저수축사(2)를 제조한 다음, 이를 폴리에스테르 폴리머(A)와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머(B)를 복합방사하여 제조한 잠재권축사(3)와 공기교락 시킨다.
본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 의류용 신축성 원단 제조에 사용된다.

Description

폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법
본 발명은 신축성, 제직성 및 공정통과성이 우수한 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법에 관한 것이다. 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 주로 의류용 신축성 원단 제조에 사용되고 있다.
이와 같은 의류용 신축성 원단은 스판덱스 원사를 극세사로 커버링한 가공사, 이소프탈산 및 그의 유도체 등을 공중합시켜 제조한 고수축성 폴리에스테르 원사 및 이수축 혼섬사 등으로 제조하고 있다.
스판덱스 원사를 극세사로 커버링한 가공사로 신축성 원단을 제조할 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생한다.
첫째, 스판텍스의 고신축성으로 가공지 상에서의 신축성은 양호하지만 워터 제트룸 또는 에어 제트룸에서 수압 또는 공기압으로 위사를 공급할 때 스판덱스의 신축성에 의해 직물 변부에 스트리키(Steaty)가 발생되어 제품화가 곤란하다.
둘째, 스판덱스의 가격이 비싸 비경제적이다.
셋째, 스판덱스 가공사는 장력에 민감한 변화를 나타내서 이를 경사로 사용시 제직이 어렵다.
넷째, 심사인 스판덱스와 효과사인 폴리에스테르 극세사는 서로 염색성이 달라 염가공 후 색차 발생으로 원단의 품위가 저하될 우려가 있다.
한편, 제 3 성분을 공중합한 고수축성 폴리에스테르 원사를 사용하여 신축성 원단을 제조하는 경우에는 고수축성을 발현시키기 위해 많은 양의 제 3 성분을 공중합 시켜야 한다. 그 결과 제조 원가가 상승되며, 원사 및 원단의 물성이 저하되는 문제가 있다.
이와 같은 문제점으로 인해 현재로서는 이수축 혼섬사를 사용하여 신축성 원단을 제조하는 방법이 가장 널리 사용되고 있다.
폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조하기 위한 종래 기술로는 일본 공개 특허 1985-81345호 등과 같이 가공지 상에서 자발 신장하는 폴리에스테르 고배향 미연신사와 보통의 폴리에스테르 연신사를 공기교락으로 혼섬시켜 제조하는 방법이 가장 널리 사용되고 있다.
이와 같은 방법은 다음과 같은 문제점이 발생한다.
첫째, 폴리에스테르 고배향 미연신 원사는 일반 연신사에 비해 원사 제조 단계에서부터 불량사의 발생 비율이 높으며, 경시 변화가 있고 와인딩시 드럼의 내외층차가 발생되는 등 원사 품질이 불균일하다.
둘째, 폴리에스테르 고배향 미연신사는 사가공시 보통 연신사에 비해 취급이 매우 까다롭다. 약간의 장력 불균일이나 열처리 불균일에 의해 쉽게 원사의 변형이 일어나 최종 가공지 상에 중대한 결점으로 나타나게 되는 경우가 빈번히 발생되고 있는 실정이다.
셋째, 제직 및 제직 준비 공정에 있어서 공정 통과성이 나쁘다.
넷째, 염색시 보통의 일반사와의 염색성 차이에 의한 색차 발생 우려가 높아 제품의 품위를 떨어뜨리는 중대한 결점을 가지고 있다.
따라서, 이와 같은 여러 문제점을 발생시키는 폴리에스테르 고배향 미연사를 사용하지 않고도 신축성이 우수함과 동시에 제직성 및 공정 통과성이 우수한 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 개발이 요구되어 왔다.
본 발명은 제직 및 염가공 공정에 있어서 공정 통과성이 우수하며, 원단 제조시 원단 상에서 우수한 신축성과 벌키성을 발현하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사 의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 제직성, 공정 통과성 및 신축성이 우수하여 의류용 신축성 원단 제조에 유용한 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법에 관한 것이다.
더욱 구체적으로 본 발명은 단사섬도가 0.8데니어 이하인 폴리에스테르 연신사 또는 이용(易容)성분 및 섬유형성성분으로 구성되며 이용성분 용출후 단사섬도가 0.8데니어 이하인 복합사(효과사)를 170℃∼240℃에서 열처리하여 건열수축율이 3∼5%인 저수축사(2)를 제조한 다음, 이를 폴리에스테르 폴리머(A)와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머(B)를 복합방사하여 제조한 잠재권축사(3)와 공기교락 시킴을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 공정 개략도이다.
먼저 본 발명은 단사섬도가 0.8데니어 이하인 폴리에스테르 연신사 또는 이용성분과 섬유형성성분으로 구성되며 이용성분 용출후 단사섬도가 0.8데니어 이하인 복합사를 효과사(1)로 사용한다. 상기 복합사는 이용성분과 섬유형성성분을 복합방사하여 제조한다. 효과사(1)로 사용하는 상기 폴리에스테르 연신사 또는 복합사의 건열수축율은 일반적으로 13∼18% 수준이다.
본 발명은 상기 효과사(1)를 170℃∼240℃에서 순간 열처리하여 저수축사를 제조한다.
이때 열처리 기구로서 도 1과 같은 하향 접촉식 열판(3)을 사용하기도 한다. 열처리 온도가 170℃보다 낮을 경우에는 효과사(1)의 수축율 저하가 미미하고, 240℃를 초과할 경우에는 효과사(1)가 열판(3) 등에 융착될 우려가 있다.
열처리는 매우 짧은 시간에 순간적으로 실시한다. 보통 0.1초∼0.5초 동안 열처리하는 것이 바람직하다. 상기 열처리시 사가공성을 위해 효과사(1)를 -3%∼15%의 과급율로 열처리 기구에 공급하는 것이 좋다. 이와 같은 열처리에 의해 효과사(폴리에스테르 연신사 또는 복합사)의 내부 구조가 변경된다. 즉 비정 영역의 배향도가 저하되고, 결정화율도 40%∼60% 수준으로 저하된다.
그 결과 13%∼18% 수준인 상기 효과사의 건열수축율은 열처리 후 3%∼5% 수준으로 저하된다.
본 발명에서는 효과사(1)를 상기 방법으로 열처리하여 건열수축율을 3%∼5%로 저하시킨 원사를 저수축사(2)라고 한다. 다음으로 상기 저수축사(2)와 잠재권축사(3)를 각각 효과사와 심사로 사용하여, 이들을 공기교락 노즐(5)에서 혼섬시켜 본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.
본 발명은 혼섬시 상기 저수축사(2)와의 건열수축율 차이가 8% 이상인 잠재권축사(3)를 사용한다. 건열수축율 차이가 8% 미만이면 신축성 및 벌키성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다. 잠재권축사(3)로는 폴리에스테르 폴리머(A) 와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머(B)를 복합방사하여 제조한 원사를 사용한다. 바람직하기로는 도 2와 같은 사이드-바이-사이드(side-by-side)형태 또는 한성분이 다른 한성분의 단면 중심에 편재된 심초형 형태로 복합방사하여 제조된 원사를 사용한다.
상기 잠재권축사(3)를 구성하는 폴리에스테르 폴리머(A)와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머(B)의 구성비(중량기준)는 25 : 75∼75 : 25인 것이 바람직하다.
상기 잠재권축사(3)를 구성하는 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머(B)는 폴리에스테르 중합시 전체디올 성분에 대해 2,2-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)프로판, 1,3-디(히드록시에톡시)벤젠, 1｛2(2-히드록시에톡시)에톡시, 3(2-히드록시에톡시｝벤젠, 1,3-디｛2(2-히드록시에톡시)에톡시｝벤젠,2,2-디메틸-1,3프로판디올 및 1,3비스(베타-히드로에톡시)-2,2-디메틸 프로판 디올로 구성되는 그룹중에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 3∼10몰% 첨가하거나 전체 산 성분에 대해 이소프탈산 또는 그의 유도체를 5∼12몰% 첨가하여 제조한다. 혼섬시 저수축사(2) 대 잠재권축사(3) 섬도비율을 1 : 2∼3 : 1로 조절하는 것이 원단 상에서 신축성 및 벌키성 발현에 유리하다.
이상에서 설명한 방법에 의해 제조된 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 각종 공정 통과성이 우수하고 원단 제조시 원단 상에서 우수한 신축성 및 벌키성을 발현한다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 살펴보기로 한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
100데니어/192필라멘트의 폴리에스테르 연신사(건열수축율 15%)를 1%의 과급율로 접촉식 히이터에 공급한 후 225℃에서 0.2초간 열처리하여 건열수축율이 4%인 저수축사(2)를 제조한다.
한편 폴리에스테르 폴리머와 2,2-디메틸-1,3프로판디올이 4몰% 공중합된 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머를 사이드-바이-사이드 타입으로 복합 방사하여 60데니어/12필라멘트 잠재권축사(3)을 제조한다. 이때 상기 잠재권축사를 구성하는 일반 폴리에스테르 폴리머와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머의 중량비율은 50 : 50이다.
이상에서 제조한 저수축사(2)와 잠재권축사(3)를 공기교락하여 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.
상기 이수축 혼섬사를 경사로 사용하고, 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 가연사를 위사로 사용하여 워터 제트룸에서 직물을 제직한 후 통상의 방법으로 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관 등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 위사로 사용하고 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 가연사를 경사로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 및 공정으로 제직 및 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관 등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 3
실시예 1에 있어서, 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 경사 및 위사로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 및 공정으로 제직 및 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관 등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 4
모노 필라멘트가 36개의 도성분으로 구성되어 후가공 후 0.5데니어 이하의 극세사를 형성하는 130데니어/48필라멘트의 폴리에스테르 해도형 복합사를 1%의 과급율로 접촉식 히터에 공급한 후 180℃에서 0.2초간 열처리하여 건열수축율이 3.5%인 저수축사(2)를 제조한다.
한편 일반 폴리에스테르 폴리머와 2,2-디메틸-1,3프로판디올이 4몰% 공중합된 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머를 심초형으로 복합방사하여 60데니어/12필라멘트 잠재권축사(3)을 제조한다. 이때 상기 잠재권축사를 구성하는 통상의 폴리에스테르, 폴리머와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머의 중량비율은 60 : 40이다.
이상에서 제조한 저수축사(2)와 잠재권축사(3)를 공기교락하여 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.
상기 이수축 혼섬사를 경사로 사용하고, 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 가연사를 위사로 사용하여 워터 제트룸에서 직물을 제직한 후 통상의 방법으로 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관 등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 5
실시예 4에 있어서, 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 위사로 사용하고 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 가연사를 경사로 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 조건 및 공정으로 제직 및 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관 등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 6
실시예 4에 있어서, 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 경사 및 위사로 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 조건 및 공정으로 제직 및 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관 등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 1
심사인 스판덱스 원사를 100데니어/192필라멘트의 폴리에스테르 가공사로 커버링하여 제조한 커버링사를 경사로 사용하고, 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 가연사를 위사로 사용하여 래피아 직기에서 제직한 후 통상의 방법으로 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관을 측정한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 2
심사인 스판덱스 원사를 100데니어/192필라멘트의 폴리에스테르 가공사로 커버링하여 제조한 커버링사를 위사로 사용하고, 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 가연사를 경사로 사용하여 래피아 직기에서 제직한 후 통상의 방법으로 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관을 측정한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 3
심사인 스판덱스 원사를 100데니어/192필라멘트의 폴리에스테르 가공사로 커버링하여 제조한 커버링사를 경사 및 위사로 사용하여 래피아 직기에서 제직한 후 통상의 방법으로 염가공한다. 제직성, 가공성, 신축성 및 외관을 측정한 결과는 표 1과 같다.
< 표 1 > 공정 통과성 및 물성 측정 결과
제직준비공정성 제직성 가공성 경방향신축성 위방향신축성 외관
실 시 예 1 양호 양호 양호 양호 불량 양호
실 시 예 2 양호 양호 양호 불량 양호 양호
실 시 예 3 양호 양호 양호 양호 양호 양호
실 시 예 4 양호 양호 양호 양호 불량 양호
실 시 예 5 양호 양호 양호 불량 양호 양호
실 시 예 6 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교실시예 1 불량 불량 불량 양호 불량 불량
비교실시예 2 양호 불량 불량1 불량 양호 불량
비교실시예 3 불량 보통 보통 양호 양호 양호
실시예 3 및 실시예 6은 제직시 경사 및 위사로 본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 사용하기 때문에 경위사 모든 방향의 신축성이 우수하며, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 4 및 실시예 5의 경우에는 제직시 경사 또는 위사중 어느 하나에만 본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 사용하기 때문에 본 발명의 폴리에스테르 이수축 혼섬사가 사용된 경사 또는 위사 방향의 신축성만 우수하게 된다.
본 발명의 방법으로 제조한 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 서로 수축율이 상이한 효과사와 심사(잠재권축사)로 구성되어 있기 때문에, 이로 제조된 원단은 염가공시 심사의 코일 형상 발현으로 벌키성 및 신축성이 양호하게 된다.
또한 본 발명의 방법으로 제조한 폴리에스테르 이수축 혼섬사는 제직 및 염가공 공정에서 공정 통과성이 매우 우수하기 때문에, 이를 사용하여 신축성 원단을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 공정 개략도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 잠재권축사의 단면 상태 예시도이다.
※ 도면중 주요한 부호에 대한 설명
1 : 폴리에스테르 연신사 또는 이용성분과 섬유형성성분으로 구성된
복합사(효과사)
2 : 저수축사 3 : 잠재권축사
4 : 열판 5 : 공기교락 노즐
6 : 폴리에스테르 이수축 혼섬사
7 : 피이딩 로울러 A : 폴리에스테르 폴리머
B : 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머

Claims (3)

  1. 단사섬도가 0.8데니어 이하인 폴리에스테르 연신사 또는 이용(易容)성분 및 섬유형성성분으로 구성되며 이용성분 용출후 단사섬도가 0.8데니어 이하인 복합사(효과사)를 170℃∼240℃에서 열처리하여 건열수축율이 3∼5%인 저수축사(2)를 제조한 다음, 이를 폴리에스테르 폴리머(A)와 고수축성 폴리에스테르 공중합 폴리머(B)를 복합방사하여 제조한 잠재권축사(3)와 공기교락 시킴을 특징으로 하는 폴리에스터 이수축 혼섬사의 제조 방법.
  2. 1항에 있어서, 저수축사(2)와 잠재권축사(3)의 건열수축율 차이가 8% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법.
  3. 1항에 있어서, 공기교락시 저수축사(2) 대 잠재권축사(3)의 섬도비율이 1 : 2∼3 : 1인것을 특징으로 하는 폴리에스테르 이수축 혼섬사의 제조 방법.
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