KR100498114B1 - 피브릴성 및 발색성이 우수한 폴리에스테르 섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연의 양모섬유나 레이온, 폴리노직등에서 특징적으로 발현되는 피브릴화를 일반 폴리에스테르 섬유에서 발현시켜 표면촉감, 유연성을 가짐과 동시에 우수한 발색성과 염색을 겸비 폴리에스테르 섬유에 관한 것으로, 35∼50중량% 수준의 알칼리 감량처리에 의해 섬유의 표면에 폭 1.0∼10㎛, 길이 5∼10㎛이고, 인접 미세요철과 요철간의 간격이 0.5∼5㎛인 미세요철구조를 연속적으로 가지는 것을 특징으로 하는 피브릴성 및 발색성이 우수한 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법

Description

피브릴성 및 발색성이 우수한 폴리에스테르 섬유 및 그 제조방법

본 발명은 천연의 양모섬유나 레이온, 폴리노직 등의 재생섬유에서만 특징적으로 발현되는 피브릴화를 일반 폴리에스테르 섬유에서도 발현시켜 천연섬유나 재생섬유에서 느끼는 표면촉감과 유연성을 가짐과 동시에 우수한 발색성과 염색성을 겸비한 폴리에스데르 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.

피브릴(fibril)화는 직편물의 후가공공정에서 하나의 원섬유가 다시 여러가닥의 미세섬유로 분리되는 것을 의미하며, 현재 신합섬의 용도로 다양하게 개발이 되어지고 있는 초극세섬유와는 그 효과와 제조공정면에서 근본적으로 차이가 있을 뿐만 아니라 용도도 차별화되어진다. 섬유의 굵기를 극히 가늘게 한다는 측면에서는 초극세섬유와 유사하지만, 피브릴화 섬유의 제조기술이 방사공정에서부터 원사를 가늘게 제조하는 것이 아니라 직편물의 후처리공정에서 원래의 한가닥 섬유를 다시 여러가닥의 섬유들로 분리시킨다는 점이 초극세섬유의 제조방법과는 큰 차이가 있으며, 초극세섬유의 가공시에는 특히 많은 오염물질들을 배출하게 되는데 이 피브릴화 섬유의 가공에서는 이러한 문제점이 전혀 발생하지 않는다.

이 피브릴화가 직편물의 표면에서 발현이 되어질 경우에는 발색성이 우수해지게 되어 합성섬유 특유의 번쩍거리는 금속광택이나 뻣뻣한 촉감이 없어지는 대신 희끗희끗한 광택과 소프트한 촉감이 발현되어져서, 셀룰로오스계나 재생섬유에서만 특징적으로 나타나는 가늘고 부드러운 피브릴화섬유의 효과를 폴리에스테르 직편물의 표면에서도 발현시킬 수가 있다는 것이 큰 장점이 된다.

그러나 의류용 폴리에스테르섬유는 피브릴화의 발현이 거의 없는 것으로 평가가 되고 있으며, 일부 아크릴계 섬유나 산업용부직포 및 천연섬유와의 복합화 등에 의해서만 발현이 되는 것으로 알려져 있다. 이에 대해서 본 발명자는 다양하게 연구를 한 결과, 폴리에스테르 섬유에서도 다양한 형태로 피브릴화가 발현되어질 수 있고, 이러한 피브릴화 섬유는 알칼리감량가공에 의해서 폴리에스테르와 비상용성 폴리머가 충분한 수준으로 용출되어 된다는 것을 알게 되었다.

먼저 피브릴화에 대한 종래의 기술들을 살펴보면 일본특허 특개평8-60488에서 유기술폰산금속염이나 유기술폰산금속염과 폴리에틸렌의 첨가에 의해서 피브릴화 섬유를 제조하고, 알칼리 감량가공에 의해 우수한 수준의 피브릴화가 발현되는 기술이 개시된바 있고, 특개평6-248512에서는 유기술폰산금속염의 첨가와 연신열처리 기술에 의해서 섬유내 공극구조와 피브릴 구조를 발현시키는 기술이 소개된바 있다. 또한 특개평1-298210 에서는 섬유축 방향으로의 이방성이 다른 중공형섬유를 직접방사연신법으로 제조하는 방법과 이때 내부의 중공부와 외부의 요철부를 연결시키는 연결부를 길게 해서 중공섬유의 이형화를 추구할 경우에 피브릴화가 발현되어짐을 보이고 있다. 또한 특공소57-82543에 의하면 직물상태에서 드라이한 느낌과 유연성을 발현하기 위해서 방사구금을 V자나 U자형의 이형단면으로 설계할 경우 직편물에서 우수한 물성을 나타내고 이때 알칼리 감량이 과도하게 진행되면 섬유표면에서 피브릴화가 발현되는 것을 보여주고 있다.

그러나 일반적인 중공섬유나 이형단면사는 초기 탄성계수나 2차 모멘트 값이 원형섬유에 비해 매우 높고,반대로 탄성이 작기때문에 이로 제직한 직물은 촉감이 딱딱하고 뻣뻣한 느낌을 주게 되어 염색성이나 발색성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다. 이를 보완하기 위해서 다량의 무기입자를 함유하는 원사를 제조하여 직물의 고차가공시 알칼리감량을 보다 강하게 수행하거나 특별한 형태의 이형단면사를 제조하여 응용할 수도 있지만, 단면의 이형화가 증대할수록 방사시 균일한 유제부여가 어려워지게 되어 불균일한 원사가 되며, 직편물에서는 강신도의 저하가 일어나기 때문에 다양한 용도로의 전개가 어려운 문제점이 있다. 즉 종래의 기술로는 폴리에스테르 섬유중의 피브릴구즈와 같은 마이크로단위의 섬유구조가 고도로 제한되고, 또 공업적으로 간편한 방법으로 피브릴화에 의한 새로운 촉감이나 고감성의 표면감등을 직편물에 부여하는 것이 어려웠다. 또 종래의 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 직편물에서는 특히 흡수성이나 흡한성이 약하다는 결점을 가지지만, 이 결점을 해소시키기 위하여 미세공을 가지는 폴리에스테르 섬유가 일본 특공소61-60188, 특공소62-44065에 의해 소개되고 있다.

일반적으로 폴리에스테르 섬유의 피브릴화 현상은 품질상의 결점으로 인식되어 피브릴화를 최대한 억제하는 방향으로 연구되어 왔으나, 한편으로는 신합섬의 용도개발에 따라 피브릴화가 가능한 섬유의 개발이 활발히 진행되고 있다.

폴리에스테르 섬유의 경우 피브릴화의 발현을 위해서 유기술폰산 금속염을 첨가하는 경우에는 알킬기나 아릴기가 가지는 분자구조적인 측면과 중합물 제조시 또는 섬유제조시 산화분해에 의해 섬유의 내열성이 떨어지고, 일반 폴리에스테르 섬유와의 상용성 저하로 인하여 방사작업의 공정 작업성이 현저하게 떨어지고 개질제의 분자사슬이 층분하게 길지 않은 경우 염색성과 발색성이 불랑하며 피브릴화의 발현도 만족스런 수준으로 발현되지 않게 된다.

그리고 피브릴화의 발현을 위한 다른 방안으로 방사구금의 형상을 인위적으로 변형시키는 경우가 있다. 그러나 방사구금이 원형으로부터 과도하게 변형이 될 경우에는 원형섬유에 비해서 강신도가 크게 떨어지게 되며, 양호한 피브릴화를 위해서 알칼리감량시에 용출되는 개질제의 투입량을 증가시킬 경우 방사압력 급상승에 따라 방사작업성이 급격하게 저하되는 문제점이 있다. 또한 직편물에서의 피브릴화를 증대시키기 위한 방안으로 슬리트의 이형비를 증대시키게 됨에 따라 방사공정에서 필수적인 균일한 유제부여나 적정한 유제픽업율 등이 불량해지게 되어 불균일한 원사가 제조되는 문제점이 있다.

본 발명은 피브릴화의 발현을 위해서 첨가하게 되는 개질제 중에서 내열성이 약한 단점을 가진 유기술폰산금속염이나 폴리에틸렌과의 혼합물 대신에 방향족고리와 폴리옥시알킬렌에테르구조를 가진 폴리옥시알킬렌알킬페닐술폰산염과 산화방지제의 첨가에 의해서 상기 언급한 개질제의 문제점을 개선하고, 방사공정에서의 가동성이 현저하게 개선된 피브릴화 섬유에 대하며 발색성과 염색성을 동시에 향상시킴을 주된 발명의 목적으로 하고 있다.

본 발명은 직편물을 구성하는 섬유의 20중량% 이상의 섬유가 섬유표면에 폭 1∼10㎛, 길이 5∼10㎛이고 인접하는 미세요철과 요철간의 간격이 0.5-5㎛인 미세 요철구조를 연속적으로 가지며 특히 알칼리 감량가공에 의해 섬유표면이 섬세하게 분할되어 각각 0.5데니어 이하급의 피브릴들을 가지게 되는 것을 특징으로 하는 피브릴성 및 발색성이 우수한 폴리에스테르 섬유로서, 에틸렌테레프탈레이트를 주된 반복단위로 하는 통상의 폴리에스테르에 하기 일반식 (1)로 표현되는 방향족 에테르 구조를 함유하는 유기술폰산 금속염인 폴리옥시알킬렌 알킬페닐 술폰산 금속염을 0.5∼10중량%, 산화방지제를 0.01∼1.0중량%를 개질제로 첨가하고 방사온도 282∼295℃ 범위에서 중공형의 방사구금을 통하여 용융토출하고 냉각연신 시킨후 권취한다.

식 (1)

상기 식중 R은 탄소수 3∼30의 알킬기 또는 탄소수 7∼40의 아릴기, 알킬아릴기,

M은 알칼리금속,

n은 3∼30의 정수이다.

개질제로서 산화방지제 0.01∼1.0중량%와 유기술폰산에테르염 0.5∼10중량%를 함유하는 폴리에스테르 섬유를 사용해서 제직 또는 제편한 후, 직편물에 알칼리성 화합물로 감량율 30∼50중량%로 처리함으로서 직편물표면을 구성하는 폴리에스테르섬유의 적어도 일부를 직경 0.5∼5㎛의 극세섬유로 분할함과 동시에, 직편물의 표면의 일부를 직경 0.5∼5㎛, 길이 5∼10㎛ 이상의 페브릴화를 발현시켜 직편물의 발색성과 염색성을 증대시키게 된다.

본 발명의 폴리에스테르 섬유에 의한 직편물구성에 있어서, 섬유표면에 다수의 미세요철 구조를 가지거나 혹은 섬유내부에 미세공극을 가지는 폴리에스테르섬유는 에틸렌테레프탈레이트를 주된 반복단위로 하는 것이며, 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성유도체를 디카르본산성분으로 하고, 에틸렌글리콜성분으로 하는 폴리에스테르 형성가능한 유도체를 디올성분으로 하는 폴리에스테르를 사용하였다. 또한 본발명에 있어서는 직편물의 섬유구성의 20중량% 이상을 점하는 폴리에스테르 섬유의 섬유표면에서의 미세요철의 폭이 1∼10㎛를 넘거나 혹은 길이가 5∼10㎛ 범위를 넘으면 직편물에의 염색성이 증대되어져서 피브릴화가 발현될시에도 발색성은 좋아지게 된다. 그리고 폴리에스테르 섬유의 섬유내부의 미세공극구조는 직편물에 보다 우수한 표면촉감을 부여하고, 또 섬유의 강성을 저하시켜 직편물에 유연성을 제공한다. 즉, 이러한 피브릴화의 발현에 의한 섬유내부의 미세공극구조와 표면요철이 섬유표면과 내부가 서로 연통되어져서 섬유표면의 수분을 섬유내부로 들어가게 하는 것이 가능하게 되고, 직편물에서의 높은 흡수성과 우수한 염색성 및 발색성이 부여되어진다.

이하에서 본 발명의 폴리에스테르직편물의 제조방법에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 있어서 직편물의 구성에 이용되는 폴리에스테르 섬유로서는 전기 일반식 (1)에서 나타낸 방향족에테르구조를 포함하는 유기술폰산금속염인 폴리옥시알킬렌알킬페닐술폰산금속염을 0.5∼10중량%, 산화방지제를 0.01∼1.0중량% 함유하는 폴리에스테르섬유이다. 폴리에스테르섬유에 함유되어진 유기술폰산금속염은 알칼리감량처리될 때 알칼리가수분해에서의 활성점이 되고, 폴리에스테르섬유의 표면에 다수의 표면요철과 섬유내부에서의 불규칙한 미세공극을 형성해서 직편물에서 감량시 우수한 피브릴들을 만들게 되는 것이다.

또한 유기술폰산금속염에 도입된 폴리옥시알킬렌구조는 알칼리감량처리가 될때 섬유표면에 더욱 깊고, 넓은 폭의 미세요철구조와 섬유내부에서의 미세공극의 형성을 가능하게 하여 피브릴화의 발현성을 보다 향상시키는 것이 가능하게 한다. 또한 이 목적으로 투입되는 함유량이 0.5중량% 미만에서는 표면요철과 미세공극의 형성이 적게 되어 피브릴화의 발현이 불충분하게 되거나 염색성이나 발색성의 개선이 달성되어지지 않게 되며, 10중량%을 넘게 되면 내열성의 저하에 따라 방사공정에서의 안정성이 극히 악화된다.

또한 식(1)에 도입된 폴리옥시알킬렌의 반복단위수 n이 3이하일 경우에는 피브릴화의 발현성이 현저하게 떨어지거나, 최종직물의 염색성이나 발색성이 떨어지는 문제점이 있으며, 도입된 반복단위수 n이 30 이상이 될 경우에는 내열성이 현저하게 떨어져서 중합제조물을 생성하는 것이 극히 어려워지거나 방사공정시 열분해 현상이 심하게 일어나게 된다. 그리고 술폰산금속염의 첨가에 의해서 열이나 수분에의 영향에 의한 고분자중합물이나 섬유의 물성변화가 심하게 발생되게 되고, 산화분해나 열분해가 심하게 발생됨에 따라서 방사공정상의 작업성이 매우 불향해지게 되어 산화방지제를 반드시 첨가해야만 한다. 이때 사용되어진 산화방지제의 성분으로서는 퀴논계 혹은 퀴놀린계나 나프탈렌계 화합물로서 트리메틸디하이드로퀴놀린 , 6-에폭시-2,2,4-트리메릴-1,2디하이드로퀴놀린, 1-(N-페닐아미노)-나프탈렌 등을 주로 첨가하였으며, 첨가량은 0.01∼1.0중량% 함유하는 것이 양호하다.

이때 유기술폰산금속염에 도입된 폴리옥시알킬렌구조는 유기술폰산금속염의 높은 용융점도를 저하시켜 방사공정에서의 가공성을 증대시킬 목적으로 도입된 것이며, 이 구조의 도입에 의해서 방사작업성이 현저하게 개선이 이루어질 수 있으며 부가적으로 알칼리감량처리시 피브릴화가 보다 양호한 수준으로 발현이 되어지고 또한 섬유표면에서의 비결정구조를 증대시키게 됨에 따라 염료의 침투성이나 발색성이 더욱 증가되게 된다. 이때 첨가되는 폴리옥시알킬렌구조의 반복단위 n은 3∼30의 범위가 적당하며, 투입되는 산화방지제는 총 개질제 함량의 0.1∼1.0중량%범위가 적당하다.

그리고 폴리에스테르 중합물로 제조하는 방법은 일반 폴리에스테르 중합제조물과의 고체플레이크상 서로간의 혼합법인 마스터배치법을 이용해서 제조하거나, 폴리에스테르 폴리머 중간체의 생성중에 첨가하거나 혹은 방사단계에서 불규칙 혼련방법으로 첨가하는 등의 다양한 방법들이 있지만 섬유에의 투입방법으로서 특히 한정되어지는 것은 아니다. 이렇게 다양한 방법으로 제조된 폴리에스테르 섬유를 직편물을 구성하는 섬유의 20중량% 이상 사용하도록 하고, 제직 또는 제편해서 앞서 설명한 폴리에스테르 섬유를 구성섬유로 한 직편물로 한다.

이때 폴리옥시알킬렌알킬페닐술폰산금속염을 0.5∼10중량% 함유하고, 폴리옥시알킬렌의 반복단위수가 3∼30인 폴리에틸렌테레프탈레이트(고유점도 η =0.655) 수지를 일반 원형단면이나 중공형의 방사구금을 통하여 방사온도 282∼295℃ 범위에서 용융토출한 후 0.45m/sec의 속도로 멀티필라멘트에 대해서 냉각시키고 2.0∼3.5배로 연신한 후 최종 권취하였다. 이때 방사온도가 282℃ 보다 낮을 경우에는 섬유가 토출될 때, 투입된 개질제의 영향으로 표면상태가 불균일해지는 멜트플럭츄에이션 현상이 심해져서 방사작업성과 강신도 물성이 매우 저하되며, 방사온도 295℃ 이상에서는 사용된 재질제가 열변성을 일으켜 방사구금 주위에 개질제 성분들이 석출되어지는 등의 많은 공정문제점을 일으키게 된다. 이 발명에 사용된 방사 장치의 개략적인 공정도는 도 1에 나타낸 바와 같다.

다음에 제조된 섬유를 이용해서 직편물을 제조하고, 다양한 호발, 정련, 열처리 공정을 거친후 알칼리감량처리를 실시함으로서 섬유표면에 함유된 폴리옥시알킬렌알킬페닐술폰산금속염을 충분히 용출시킨다. 이렇게 함으로서 직편물을 구성하는 폴리에스테르 섬유표면에 섬유축방향으로 배열된 다수의 연속적인 표면요철을 형성함과 동시에 섬유내부에 공극률이 10% 이상되는 섬유구조를 형성할 수 있다. 이때 감량율이 30중량% 미만이 될 경우에는 섬유표면에 미세요철구조를 형성하지 않거나, 섬유내부 공극의 적어도 일부가 섬유표면과 연통할 수 있는 공극의 형성이 불충분하게 됨으로 적어도 감량율은 30∼50wt% 범위가 양호하며, 50중량%이상이 될 경우에는 섬유의 강신도물성이 현저하게 저하되는 문제점을 일으키게 된다.

알칼리감량처리는 섬유표면의 미세요철이나 섬유내부와 연결되는 공극의 형성 및 피브릴구조로의 분할이나 초극세섬유화를 위해서 필요한 처리공정이 되며, 이 공정에 이용되는 알칼리성 화합물로서는 수산화나트륨이나 수산화칼륨이 주로 많이 사용되어진다. 이때 알칼리 감량처리의 방법으로서는 폴리에스테르 직편물에 의 감량가공으로서 일반적으로 적용되어지는 임의의 방법이 사용될 수가 있지만 감량처리중에 직편물끼리 혹은 직편물과 감량처리 장치기의 벽면과의 마찰에 의해서 직편물의 표면에서는 폴리에스테르 섬유가 분할되어지도록 할 수 있는 방법의 적용이 필요하다.

이하 실시예에 의거 구체적으로 설명한다.

실시예 1

탄소수가 12이고, 폴리옥시알킬렌의 반복단위수 n이 12인 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 3중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(75de/36f, 원형단면사)수지를 방사온도 290℃ 에서 방사하고, 이 섬유와 고수축섬유(30de/12f, 원형단면사)를 혼섬하여 위사로 사용하고, 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유(75de/36f, 원형단면사)를 경사로 사용하여 제직했다. 얻어진 직물을 통상의 0.5∼1.2% 알칼리수용액에서 호발, 정련한 후 140℃에서 1분간 건열처리를 실시하고, 다음에 수산화나트륨 3%수용액 100℃에서 40분간 알칼리감량처리를 수행하고 중량법으로 구한 감량율 42%의 직물을 제조하였다.

얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유의 위사부분에 대한 미세요철 구조의 발생상황 및 직물표면에서의 피브릴 발생상황을 주사형전자현미경(SEM)으로 관찰하고, 측정결과를 표 1에 나타내었다. 얻어진 직물에서의 피브릴화 섬유는 섬유표면에 폭 1.0∼10㎛, 길이 10㎛ 이상, 인접하는 미세요철과 요철간의 간격이 0.5∼5㎛인 연속적인 구조가 형성되어지고, 또한 직편물에서는 양호한 상태로 분할되어져서 직물표면에서는 직경 0.5∼1㎛, 길이 10∼200㎛ 수준의 피브릴상 섬유들이 양호하게 형성되어졌다. 얻어진 직물에 대한 촉감이나 태에 대한 평가결과를 표 1에 나타내었으며, 양호한 피브릴발현성 및 아주 우수한 것에 대해서는 ◎, 중간적인 우수수준에 대해서는 ○, 불량한 피브릴발현성이나 촉감에 대해서는 × 로 표시하였다.

실시예 2

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 그 함유량을 0.5중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾸고, 또 감량율을 35%로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 했다. 얻어진 직물에 대한 평가결과는 표 1과 같다.

실시예 3

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 그 함량율을 10중량%함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾸고, 또 감량율 48%로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리했다. 얻어진 직물에 대한 평가결과는 표 1과 같다.

실시예 4

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 폴리옥시알킬렌의 반복단위수 n이 3인 것을 사용하고, 그 함유량은 3중량%인 폴리에스테르섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리했다. 얻어진 직물에 대한 평가결과는 표 2와 같다.

실시예 5

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 폴리옥시알킬렌 반복단위의 수 n이 30인 것을 사용하고, 그 함유량은 3중량%인 폴리에스테르섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리했다.

실시예 6

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 그 함량율을 3중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형중공사)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

실시예 7

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 방사온도를 282℃에서 방사한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형단면사)로 한것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

실시예 8

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 방사온도를 295℃에서 방사한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형단면사)로 한것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

비교예 1

실시예 1에서 감량율을 25중량%로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일한 형태로 처리를 수행했다. 얻어진 직물의 위사의 폴리에스테르섬유의 미세요철구조 발생 상황 및 직물표면의 피브릴 발생상황은 주사형전자현미경에 의해서 실시하고, 관찰 결과 및 직물의 종합평가 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예 2

실시예 1에서 위사에 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨함유의 폴리에스테르섬유를 개질제가 투입되지 않은 통상의 폴리에스테르섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾸고, 또 감량율을 42%로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 같게 해서 처리를 했다.

비교예 3

실시예 1에서 위사에 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨을 함유한 폴리에스테르섬유(75de/36f, 원형단면사)의 제조시 산화방지제를 넣지 않은 섬유를 제조하였으며, 이때에는 방사공정상에서의 작업성변화를 주로 측정하였다.

비교예 4

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 폴리옥시알킬렌구조가 없는 것을 3중량%함유하는 폴리에스테르섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

비교예 5

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 폴리옥시알킬렌의 반복단위수 n이 40인 것을 사용하고, 그 함유량은 3중량%인 폴리에스테르섬유(75de/36f, 원형단면사)로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

비교예 6

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 방사온도를 275℃에서 방사한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형단면사)로 한것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

비교예 7

실시예 1에서 위사로 사용된 폴리옥시알킬렌도데실페닐술폰산나트륨과 퀴놀린계 산화방지제의 혼합물을 함유한 폴리에스테르섬유의 제조에 있어서, 방사온도를 300℃에서 방사한 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(75de/36f, 원형단면사)로 한것 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 처리를 수행했다.

본 발명에 사용된 발색성 및 기타 제반 물성의 평가방법은 아래와 같다.

(1) 발색성 평가방법

동일한 조직의 포지상태에서 염색후 육안평가에 의해 색상을 육안으로 판정하여 아래의 기준에 의거하여 판정하였다.(4급이상이면 양호수준)

- 1급 : 발색성 없음 - 2급 : 극히 미약함

- 3급 : 미약함 - 4급 : 우수함

- 5급 : 매우 우수함

(2) 염색성 평가방법

- 분광광도계를 이용한 반사율을 측정함으로써 판정(α 값이 클수록 발색성 양호)

- 색차계 측정에 의한 L값 측정하여 판정(L값이 낮을수록 발색성 양호)

3. 방사작업성

24시간 이내에 방사 사절횟수로 방사작업성을 평가하였음

- ◎ : 사절 1회이하/24시간

- ○ : 사절 2회이하/24시간

- × : 사절 4회이상/24시간

4. 직물평가

직물평가는 얻어진 직물에 대한 소프트한 촉감이나 유연성에 대해서 관능적인 평가를 실시하여, 양호한 피브릴발현성 및 아주 우수한 것에 대해서는 ◎, 중간적인 우수수준에 대해서는 ○, 불량한 피브릴 발현성이나 촉감에 대해서는 × 로 표시하였다.

표 1

표 2

표 3

표 4

표 5

표 6

본 발명은 피브릴화를 용이하게 발현시킬수 있는 알칼리 감량처리시 용출되는 비상용성 중합개질제를 사용하고 섬유축 방향으로의 분자배향성을 증대시킴으로서 천연섬유나 재생섬유와 같은 쾌적적 합성 내지 가공용이성이 뛰어난 피브릴성 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있게 되었다.

도 1은 본 발명의 제조공정개략도,

도 2는 본 발명에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유의 알칼리 감량가공 후의 표면형태 사진도,

도 3은 직편물 표면에서 발현된 피브릴화의 형태 사진도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 방사구금 2 : 냉각장치

3 : 멀티필라멘트 4 : 유제부여장치

5 : 공기교락장치 6 : 제1 고데트롤러

7 : 제2 고데트롤러 8 : 트레버스 장치

9 : 권취케이크

Claims (4)

1. 35∼50중량% 수준의 알칼리 감량처리에 의해 섬유의 표면에 폭 1.0∼10㎛, 길이 5∼10㎛이고, 인접 미세요철과 요철간의 간격이 0.5∼5㎛인 미세요철구조를 연속적으로 가지는 것을 특징으로 하는 피브릴성 및 발색성이 우수한 폴리에스테르섬유
2. 에틸렌테레프탈레이트를 주된 반복단위로 하는 통상의 폴리에스테르에 대하여 개질제로서 하기 일반식(1)로 표현되는 유기술폰산 금속염인 폴리옥시알킬렌알킬페닐술폰산 금속염 0.5∼10중량%와 산화방지제 0.01∼1.0중량%를 첨가하고 방사온도 282∼295℃에서 중공형 방사구금을 통하여 용융토출하고 냉각연신시킴을 특징으로 하는 피브릴성 발색성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법

   식 (1)

   상기 식중 R은 탄소수 3∼30의 알킬기 또는

   탄소수 7∼40의 아릴기, 알킬아릴기,

   M은 알칼리금속,

   n은 3∼30의 정수이다.
3. 제2항에 있어서, 산화방지제로서 트리메틸디하이드로퀴늘린, 6-에폭시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 ,1-(N-페닐아미노)-나프탈렌중에서 선택된 1종 이상을 첨가함을 특징으로 하는 폴리에스테르 섬유의 제조방법
4. 제2항에 있어서, 염색성과 발색성 및 피브릴화를 개선하기 위하여 첨가하는 폴리옥시알킬렌의 반복단위(n)가 3∼30 범위임을 특징으로 하는 폴리에스테르 섬유의 제조방법