KR102156366B1 - 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유 및 이를 이용한 섬유집합체 - Google Patents

2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유 및 이를 이용한 섬유집합체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두 개의 중공섬유 및 상기 중공섬유를 연결하는 연결부로 구성된 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유에 관한 것이다.

Description

2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유 및 이를 이용한 섬유집합체{Side By Side Hollow Fibers Having Two Hollow Parts And Fiber Aggregates Using The Same}
본 발명은 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유 및 이를 이용한 섬유집합체에 관한 것으로, 중공섬유의 형태학적 특성상 형태복원력이 우수한 벌키성을 갖는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유 및 이를 이용한 섬유집합체에 관한 것이다.
아웃도어 의류가 대중화되면서, 찬바람이 불면 체온 유지를 위하여 누구나 하나 쯤 구스다운 혹은 덕다운 점퍼를 꺼내 입을 정도로 아웃도어 제품은 이미 우리 생활의 깊숙한 곳까지 들어와 있으며, 많은 언론 매체의 아웃도어 제품 바로 알기 등에 대한 정보를 통하여 소비자들은 극한의 환경을 대비한 고기능성 및 보온성의 고가 제품보다 일상생활에 적합한 기능의 아웃도어 제품들을 요구하기 시작했다.
이런 소비 추세에 발맞춰 최근 개발되고 있는 겨울용 아웃도어 제품의 경우, 얇고 가벼우면서도 보온경량방풍투습의 고기능성을 가지는 아웃도어 제품들이 선보여지고 있으며 그 인기는 날이 갈수록 높아지고 있다.
최근 특징적인 점은 인공 충전재 사용이 크게 증가할 것이라는 아웃도어나 캐주얼과 달리 코트 스타일의 다운 제품이 많은 남성복은 겉감에 울을 사용하고 덕(duck)이나 구스(goose)를 쓸 경우 충전재가 밖으로 빠져나오기 쉬워 인공 충전재가 선호되고 있고, 원가가 인상된 천연 충전재보다 단가도 크게 낮아 사용량이 크게 늘어나고 있다. 다만, 내피용 충전재로 사용하는 우모(羽毛, feather)의 보온성과 경량성 효과를 만족할 만할 대체재가 충분히 개발되지 않고 있다.
현재 출시되고 있는 대부분의 방한용 제품은 공기층에 의한 단열보온방식으로, 피복을 구성하는 직물의 두께를 증가시키는 이유가 되어 활동성이 낮아지는 원인이 되며, 내피용 충전재로 사용하는 우모(羽毛, feather)는 세탁시 뭉침현상과 삼출현상으로 보온력이 저하되고 미관상으로 좋지 않다. 또한 오리나 거위를 산 상태에서 깃털을 뽑는 형태가 동물보호단체의 반감을 불러일으키고 있으며 천연소재의 특성상 냄새발생이 우려되고 세탁 등 관리면에서 불편한 점이 많다.
이에, 다양한 계층의 소비자 욕구를 만족시키기 위해서는 상기 소재보다 우수한 기능성을 가지면서 가격 경쟁력을 지닌 범용적인 아웃도어 제품과 이를 위한 국내 소재의 개발이 요구되어지고 있다.
대한민국 등록특허 제1183949호에는 합성섬유와 포유류의 털을 함께 사용하여 적층시킨 보온용 패딩에 대해 개시하였다. 상기 패딩은 합성섬유층과 포유류의 털 및 합성섬유를 섞은 층을 적층하여 만든 다층구조의 보온재를 만들어 뭉침현상이나 섬유삼출없이 적정한 두께를 지닌 형태적으로 안정한 보온재를 만들었으나, 종래의 패딩 제작 설비에 포유류의 털 공급을 위한 별도의 설비가 추가되어야 하므로 공정이 번거로우며, 상기 포유류의 털과 같은 우모를 합성섬유와 혼합하여 우모의 장점을 감소시킬 뿐만 아니라 일반적인 합성보온재보다 가격 경쟁력이 매우 낮아진다.
또한, 대한민국 등록특허 제1414206호에는 향상된 중공율을 가짐으로써 보온성 및 경량성 등의 효과를 극대화할 수 있도록 하는 C형 중공섬유를 만들었으나, 후처리과정, 제직과정을 거치게 되는 불편함과 이중 복합사의 고유점도(IV)차이에 의한 둥그렇게 감기는 컬(curl)성질이 없는 단점이 있다.
또한, 일반적인 합성 충전재는 단섬유를 적층시켜 일정한 형태로 제조되어 패딩류 등의 의류에 사용할 경우 뭉침형상이 발생할 수 있으며, 장시간 사용시에는 회복성이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 의류 등 충전재로서 사용되기 위하여 보온성이 유지될 수 있도록 형태유지 및 회복율이 우수한 중공섬유 개발이 요구된다.
본 발명은 이형단면 중공섬유의 형태학적 특징을 이용하여 벌키성이 우수한 효과가 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 점도차이가 있는 이형단면 중공섬유의 형태학적 특징을 이용하여 벌키성이 우수한 효과가 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 두 개의 중공섬유 및 상기 중공섬유를 연결하는 연결부로 구성된 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 중공섬유는 제1중공섬유 및 제2중공섬유로 구분되되, 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 단면은 원형, 타원, 삼각, 사각 또는 다각형 중 어느 하나이며, 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 단면은 동일 또는 이형인 것에 특징이 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리페닐렌설파아드 중 서로 다른 어느 하나이며, 상기 제1중공섬유의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도는 0.60~0.70 dl/g이고, 상기 제2중공섬유의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도는 0.45~0.55dl/g인 것에 특징이 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리페닐렌설파아드 중 서로 다른 어느 하나이며, 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유 중 어느 하나는 고유점도가 0.60~0.70 dl/g이고, 다른 하나는 0.45~0.55dl/g인 것에 특징이 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 중공섬유의 중공율은 5~20%인 것에 특징이 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 사이드 바이 사이드 중공섬유 중 어느 하나로 구성된 벌키성이 우수한 섬유 집합체을 제공한다.
본 발명은 이형단면 중공섬유로써 연결된 2개의 원형 중공섬유의 형태학적 특징으로 벌키성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이형단면 중공섬유로써 연결된 2개의 원형 중공섬유의 고유점도의 차이로 컬링성 및 78 벌키성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 예인 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유의 개념 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 예인 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유의 단면 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예인 1개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유의 개념 단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해사용된다.
본 발명은 두 개의 중공섬유 및 상기 중공섬유를 연결하는 연결부로 구성된 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 예인 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유(1) 개념 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 예인 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유의 단면 사진이다.
상기 중공섬유는 제1중공섬유 및 제2중공섬유로 구분될 수 있다. 또한 제1중공섬유(10) 또는 제2중공섬유(20)의 단면은 원형, 타원, 삼각, 사각 또는 다각형 중 어느 하나일 수 있다. 도 1은 원형에 대한 일예이며, 이에 한정된 것은 아니다. 또한 단면의 종류로 상기 나열된 예시 이외에 어떠한 형태도 배제되지 않는다.
상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 단면은 동일 또는 상호 다른 이형도 상관없으며, 또한 면적도 동일한 면적에 한정되지는 않는다. 면적 차이가 큰 면적 대비 50% 작은 경우도 해당될 수 있다.
또한 상기 제1중공섬유 및 제2중공섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리페닐렌설파아드 중 어느 하나로 동일하며,
또한 상기 제1중공섬유 및 제2중공섬유 중 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도가 0.60~0.70 dl/g 중 어느 하나로 동일한 것에 특징이 있다.
상기와 같은 동일한 점도 조성물로 구성될 경우 상호 중공율 차이에 의해 기계적인 크림프 형태로 발생될 수 있어 벌키성 효과가 발생될 수 있다.
이와 달리 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유가 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리페닐렌설파아드 중 서로 다른 어느 하나이며,
상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유 중 어느 하나는 고유점도가 0.60~0.70 dl/g이고, 다른 하나는 0.45~0.55dl/g로 고유 점도의 차이가 있는 경우 방사 후 열 수축차이가 발생되여 컬(Curl)이 발생되여 크림프 형태로 고정될 수 있다.
특히 상기 제1중공섬유의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도는 0.60~0.70 dl/g이고,
상기 제2중공섬유의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도는 0.45~0.55dl/g인 것에 특징이 있다.
이때 고유점도 차이가 유지되면 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 폴리머는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리페닐렌설파아드 중 동일여부에 상관없다.
또한 본 발명은 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유를 동시 방사하는 것으로 연결부에 해당되는 방사구금도 존재하며, 따라서 연결부는 연결부분의 중간에 상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 폴리머가 접촉하여 연결되는 것에 특징이 있다.
또한 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 중공율은 5~20%이며 상기 범위에서 속하면 되고 동일여부에 대한 한정은 없다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 설명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이며, 하기 실시예는 예시적인 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것으로 해석될 수 없다.
실시예 1 내지 3
고유점도 고점도 0.64dl/g 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여 단독방사 및 고유점도 고점도 0.64dl/g 및 저점도 0.55dl/g, 0.50dl/g 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 복합방사하여 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신 후 단섬유 섬도 7De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다.
비교예 1 내지 3
도 3은 본 발명의 비교예인 1개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유의 개념 단면도이다. 제1폴리머 및 제2폴리머는
실시예 1의 제1 및 제2 중공섬유와 동일하되, 고유점도 고점도 0.64dl/g 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하여 단독방사 및 고점도 0.64dl/g 및 저점도 0.55dl/g, 0.50dl/g 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 복합방사하여 원형 중공 단면 섬유를 제조하였다.
벌키성 측정
가. 시험 방법
- 준비된 시료를 20±2g 정량한다.
- 시료를 개섬 기구를 이용하여 1분간 개섬한다.
- 개섬된 시료를 측정용 Beaker에 넣어 균일하게 충진되도록 끝까지 2회(4cm) Down 시킨다.
- 누름판을 용기 윗부분에 위치한 후 전자저울을 0"으로 세팅 한다.
- 최초 10Cm 지점부터 4cm 지점까지 1cm 단위로 내리면서 저울의 무게를 기록한다.
- 다시 10Cm지점까지 올리면서 무게를 기록한다.
(눈금 이동 속도 2초/㎝)
나. 벌키성
- 초기벌키: 섬유의 벌키 특성, 10cm 압축시 값
- 압축벌키: 섬유의 반발 특성, (압축10~5cm 값 + 4cm 값)/2
- 회복벌키: 섬유의 탄성 회복특성 (회복10~5cm 값 + 4cm 값)/2
　 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
단면형상 2개의 중공을 갖는
사이드 바이 사이드 중공섬유		 1개의 중공을 갖는
사이드 바이 사이드 중공
제1중공 섬유
고유점도IV(dl/g)		 PET 0.64 PET 0.64 PET 0.64 PET
0.64		 PET 0.64 PET 0.64
제2중공 섬유
고유점도IV(dl/g)		 PET 0.55 PET 0.50 PET 0.55 PET 0.50
제1중공섬유/제2중공섬유 중공율(%) 16.5/
15.0		 14.5/
14.1		 12.1/
12.6		 15.2 13.2 11.5
벌키 초기(cm) 250 300 270 98 120 105
압축(cm) 9,800 11,500 10,500 8,000 10,300 9,500
회복(cm) 3,000 4,200 3,300 2,500 3,200 3,000
상기 표1에서 알 수 있듯이, 초기 벌키성은 실시예 1~3이 250~300cm로 비교예 1~3의 98~120보다 월등히 우수함을 알 수 있다.
또한 압축 및 회복 벌키성 척도에서도 비교예보다 실시예 수치가 우수함을 할 수 있다.
이는 1개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유(비교예)보다 형태학적으로 일직선상에 각각의 중공부를 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유(실시예)가 중공율 차이 및 고유점도 차이에 의한 열 수축차이에 의해 컬 형성이 용이하며 또한 차지하는 공간부피가 크므로 비교예보다 커서 압축회복력에 장점이 있기 때문이다.
설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
1 : 사이드 바이 사이드 중공섬유 10 : 제1중공섬유
20 : 제1중공섬유 30 : 연결부
100 : 1개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유
110 : 제1폴리머 120 : 제2폴리머

Claims (6)

  1. 두 개의 중공섬유 및 상기 중공섬유를 연결하는 연결부로 구성된 2개의 중공을 갖는 것으로,
    상기 중공섬유는 제1중공섬유 및 제2중공섬유로 구분되되,
    상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 단면은 원형, 타원, 삼각, 사각 또는 다각형 중 어느 하나이며,
    상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유의 단면은 동일 또는 이형이고,
    중공율 차이가 큰 중공율 기준으로 2.7~9.1%차이가 있으며,
    상기 연결부는 별도의 방사구금을 사용하여 생성되는 것으로,
    상기 연결부는 제1중공섬유 및 제2중공섬유의 폴리머가 중간에 접촉하여 연결형성되는 것이되,
    상기 제1중공섬유 또는 제2중공섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리페닐렌설파아드 중 서로 다른 어느 하나이며,
    상기 제1중공섬유의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도는 0.60~0.70 dl/g이고,
    상기 제2중공섬유의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도는 0.45~0.55dl/g인 것에 특징이 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중공섬유의 중공율은 5~20%인 것에 특징이 있는 2개의 중공을 갖는 사이드 바이 사이드 중공섬유.
  6. 제1항 또는 제5항 중 어느 한 항의 사이드 바이 사이드 중공섬유로 구성된 벌키성이 우수한 섬유 집합체.
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