KR20110002031A - 멀티필라멘트 폴리에스테르 이성분사의 멀티엔드 패키지 - Google Patents

멀티필라멘트 폴리에스테르 이성분사의 멀티엔드 패키지 Download PDF

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영 디 응구옌
레이먼드 에스 피 륭
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인비스타 테크놀러지스 에스.에이.알.엘.
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Abstract

해사 시에 개별 엔드로 분리 가능한 다성분사의 멀티엔드 패키지를 개시한다. 다성분사는 이성분사, 예컨대 조성이 상이한 폴리에스테르를 병렬(side-by-side) 또는 편심 쉬쓰-코어 형태로 포함하는 실일 수 있다. 그러한 멀티엔드 패키지의 용도가 또한 개시된다.

Description

멀티필라멘트 폴리에스테르 이성분사의 멀티엔드 패키지{MULTIEND PACKAGE OF MULTIFILAMENT POLYESTER BICOMPONENT YARN}
본 발명은 해사 시에 개별 엔드로 분리 가능한 다성분사의 멀티엔드 패키지에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 폴리에스테르 이성분 연속 필라멘트사의 멀티엔드 패키지, 및 그러한 패키지 상의 분리 가능한 실에 관한 것이다. 본 발명은 또한 분리 가능한 폴리에스테르 이성분 연속 필라멘트사의 멀티엔드 패키지의 제조 방법에 관한 것이다.
전형적으로, 필라멘트사 제조는 방사구금으로부터 다수의 필라멘트를 압출한 후, 모든 필라멘트를 하나의 사조(threadline)로 합하여 단일 패키지 상에 감거나, 필라멘트들을 다수의 필라멘트 사조로 나누어 각각 단일 패키지 상에 감는 것을 포함한다. 어느 경우에든, 하나의 다성분 사조가 하나의 패키지에 감긴다. 이것은 패키지당 하나의 "엔드"를 갖는 것이라고도 알려져 있다.
폴리에스테르 이성분 필라멘트는 그의 3차원 권축으로 인해 신장 및 회복 특성을 가지는 탄성체성 필라멘트이다. 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 예를 들어 미국 특허 제3,671,379호에 개시되어 있다. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 폴리에스테르 이성분 필라멘트의 고속 방사는 예를 들어 미국 특허 제6,692,687호에 개시되어 있다. 싱글-엔드 폴리에스테르 이성분 섬유 패키지는 예를 들어 미국 특허 제6,824,869호에 개시되어 있다.
미국 특허 제5,524,841호는 복수의 텍스타일 스트랜드 또는 실의 권사(winding), 및 감긴 패키지의 해사 동안에 다수의 텍스타일 스트랜드의 분리를 향상시키는 권사의 개선에 대해 기재하였다. 이 발명은 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 천연 또는 합성 물질 또는 실, 예컨대, 나일론, 폴리에스테르, 붕소 또는 탄소 섬유 또는 스트랜드의 권사를 포함하는 공정에 유용한 것으로 제안되었으나, 일반적으로는 유리 섬유의 제조 및 가공에 있어서의 그의 용도라는 맥락에서 논의되었다.
미국 특허 제5,665,293호는 합성 필라멘트 제조 분야에 관한 것으로서, 다수의 개별적으로 분리 가능한 실 엔드의 방적사 패키지 제조 방법을 개시하였다. 이 방법은, 이 특허에서 나일론-6 및 나일론-6,6과 같은 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀인 것으로 개시된 용융 방사 가능한 중합체에 적합하다.
미국 특허 제6,562,456호 및 제5,723,080호는 보빈으로부터 해사 시에 개별 필라멘트로 분할 가능한 엘라스탄 멀티필라멘트사, 및 그러한 실의 제조 방법을 개시하였다.
종래에는, 폴리에스테르 이성분 연속 필라멘트의 필라멘트 68개로 된 165 dtex 실을 방사구금으로부터 압출시키고, 급랭, 유제 처리, 연신, 교착 후, 165 dtex - 68 필라멘트의 단일 사조를 튜브로, 즉, 싱글 엔드 패키지로 감는다.
실의 멀티엔드 패키지, 즉, 2개 이상의 실 엔드가 감겨 있는 하나의 실 패키지는, 실 제조 생산성을 현저히 증가시키면서도 투자 집중도 및 제조 비용을 감소시키는 방안이 될 것이다. 실의 멀티엔드 패키지는 또한 설비 및 자본 투자가 덜 필요할 것이기 때문에 비밍 또는 코어 방적과 같은 후속 가공 공정의 비용을 감소시키는 데에도 이로울 것이다. 그러나 해사 시에 실이 일관성 있게 분리 가능한 멀티엔드 패키지의 제조에는 기술적 난점이 상당하며, 특히 권축과 신장 및 회복 특성을 가지는 이성분 연속 필라멘트사에서 그러하다. 그럼에도, 분리 가능한 실 그 자체와 마찬가지로, 분리 가능한 폴리에스테르 이성분사의 멀티엔드 패키지 제조 방법이 요망된다.
일부 실시양태는,
A) 단일의 전-합체(pre-coalescent) 또는 후-합체(post-coalescent) 방사구금으로부터 2종 이상의 조성이 상이한 폴리에스테르를 용융 방사하여 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 형성하는 단계;
B) 필라멘트들을 각각 1개 초과의 필라멘트를 포함하는 2개 이상의 사조로 나누는(grouping) 단계;
C) 사조를 분당 약 300 미터 초과의 속력으로 권취하는 단계;
D) 각각의 사조를 교착시키는 단계;
E) 사조를 사조 다발로 합하는 단계; 및
F) 사조 다발을 분당 약 300 미터 초과의 속력으로 튜브 코어 상에 감는 단계를 포함하며, 이때, 사조 다발은 2개 이상의 개별 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는, 멀티엔드 패키지의 제조 방법이다.
또 다른 실시양태는,
A) 단일 방사 위치에서 다수의 전-합체 또는 후-합체 방사구금으로부터 2종 이상의 조성이 상이한 폴리에스테르를 용융 방사하여 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 형성하는 단계;
B) 필라멘트들을 각각 다수의 필라멘트로 이루어진 2개 이상의 사조로 나누는 단계;
C) 사조를 분당 약 300 미터 초과의 속력으로 권취하는 단계;
D) 각각의 사조를 교착시키는 단계;
E) 2개 이상의 사조로 구성된 다수의 집단을 다수의 사조 다발로 합하는 단계; 및
F) 각각의 사조 다발을 통상적인 멀티-패키지 권사기(winder)를 사용하여 튜브 코어 상에 감는 단계를 포함하며, 이때, 각각의 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는, 멀티엔드 패키지의 제조 방법이다.
또 다른 실시양태는,
A) 2개 이상의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트로부터 2개 이상의 사조를 형성하는 단계;
B) 사조들을 사조 다발로 합하는 단계; 및
C) 사조 다발을 튜브 코어 상에 감는 단계를 포함하며, 이때, 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는, 멀티엔드 패키지의 제조 방법이다.
또한, 2개 이상의 사조를 포함하는 사조 다발로서, 각각의 사조는 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하고, 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는 사조 다발이 포함된다.
추가의 실시양태는, 튜브 코어 상에 감긴 사조 다발을 포함하는 멀티엔드 패키지로서, 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 각각의 사조는 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는 멀티엔드 패키지를 제공한다.
도 1은 일부 실시양태의 실 방적 및 권사 시스템의 개략도이다.
도 2는 일부 실시양태의 방적 및 권사 시스템과 함께 사용되는 고속 권사기의 개략적 측면도이다.
도 3은 멀티엔드 패키지로부터 코어-방적 폴리에스테르 이성분의 제조의 개략도이다.
도 4는 멀티엔드 패키지로부터의 폴리에스테르 이성분을 사용한 중공 스핀들 피복의 개략도이다.
도 5는 멀티엔드 패키지로부터의 폴리에스테르 이성분을 사용한 편직 공정의 개략도이다.
폴리에스테르 이성분 필라멘트사의 다수의 엔드를 포함하는 패키지를, 실이 해사 시 각각 다수의 이성분 필라멘트를 포함하는 다수의 개별 사조로 분리 가능한 방식으로 제조할 수 있음이 본 발명에 이르러서야 발견되었다. 멀티엔드 패키지는 비밍, 환편, 제직 또는 코어 방적과 같은 공정에 다수의 싱글 엔드 패키지 대신에 직접 사용될 수 있으며, 이는 편리함 및 비용 절감을 제공한다. 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함한다.
본 발명의 목적을 위해, 하기 용어들을 아래에 정의한다:
POY(부분연신사): 중합체 분자의 단지 부분적인 길이 방향 배향이 일어나도록 연신비가 보통 미만인 필라멘트사.
FDY(완전연신사): POY와 대조적으로, 중합체 분자의 완전한 길이 방향 배향이 일어나도록 연신비가 보통인 필라멘트사.
DW(연신 권사): 분자 및 결정 구조의 정렬을 위한 연속 필라멘트사의 신장 공정. 연신사는 평행한 튜브 또는 치즈 상에 권취되어 꼬임이 없는 실이 된다.
DTY(연신 텍스쳐사): 분자 배향을 증가시키기 위한 연신과 부피감을 증가시키기 위한 권축 부여의 동시 공정에 의해 제조된 필라멘트사.
DT(연신 텍스쳐화): 열가소성 섬유의 제조에서, 분자 배향을 증가시키기 위한 연신과 부피감을 증가시키기 위한 권축 부여의 동시 공정.
다수의: 많은 개체, 필라멘트, 사조 및 엔드를 가지는 또는 포함하는.
멀티필라멘트: 하나의 스트랜드인 모노필라멘트와 대조적으로, 많은 연속 필라멘트 또는 스트랜드로 구성된 실. 대부분의 텍스타일 필라멘트사는 멀티필라멘트이다.
다성분: 섬유가 1종 초과의 중합체로 구성된다. 일부 실시양태에서, 이들 중합체는 주로 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (2GT), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) (3GT), 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) (4GT) 또는 이들의 조합이다.
코어 방적사: 필라멘트 둘레에 섬유를 꼬아서 코어가 감추어진 실. 한 예는, 코어사가 신장-회복 특성을 얻기 위한 탄성사(예컨대, 2GT 3GT 이성분)이고, 꼬이는 섬유가 바람직한 촉각적 심미성을 얻기 위한 면 섬유인 경우이다.
코어 방적사의 제조에 직접 사용하기에 적합한 치수: 통상적으로 CSY(코어 방적사)를 위한 코어사는 스판덱스사이며, 이것의 패키지 크기는 폴리에스테르 이성분사보다 훨씬 작다. 따라서, 폴리에스테르 이성분사로 스판덱스사를 대체할 경우, CSY 장치의 크릴(creel) 또는 공간은 하나의 방적 위치상에 하나의 실 패키지를 놓기가 불가능하다.
탄성체 섬유: 높은 신장성 및 회복성과 같은 천연 고무의 특성을 가지는 합성 섬유.
경질사: 탄성체성 섬유와 대조적으로, 신장성 및 회복성과 같은 천연 고무의 특성을 갖지 않는 합성 섬유.
스판덱스: 섬유를 형성하는 물질이 85％ 이상의 세그먼트화 폴리우레탄으로 구성된 장쇄 합성 중합체인 인조 섬유.
본원에 사용된 "이성분 필라멘트"는 일반적으로 동일한 부류의 두 중합체가 섬유의 길이를 따라 서로 밀착되어 섬유 단면이 예를 들어 병렬, 편심 쉬쓰-코어, 또는 유용한 권축이 발생할 수 있는 기타 적합한 단면인 연속 필라멘트를 의미한다.
본원에 사용된 "병렬(side-by-side)"은 이성분 섬유의 두 성분이 서로에 직접 인접해 있고, 어느 한 성분은 적은 부분 이상으로는 다른 한 성분의 오목부 내부에 있지 않은 것을 의미한다. 본원에 사용된 "편심 쉬쓰-코어(eccentric sheath-core)"는 두 성분 중의 하나가 다른 한 성분을 완전히 둘러싸고 있으나 두 성분이 동심축이 아닌 것을 의미한다.
본원에 사용된 "사조"는 2개 이상의 이성분 필라멘트의 집단을 의미한다. 사조의 필라멘트는 집단으로서 함께 가공된다. 본원에 사용된 "엔드(end)"는 개별 섬유, 실 또는 사조를 의미한다. 본원에 사용된 "사조"는 "엔드"와 서로 교체 가능하다. 통상적인 섬유 방사 및 감기 공정에서는, 전형적으로 단일 사조를 단일 튜브 코어 상에 감아서 "싱글 엔드" 패키지를 생성한다. 통상의 절차에 의해 생성된 싱글 엔드 패키지는 "패키지당 1개의 엔드"라고도 한다.
본원에 사용된 "사조 다발(threadline bundle)"은 함께 조합되어 하나의 다성분체인 사조 다발을 형성한 2개 이상의 사조를 의미한다. 사조 다발은 2개 이상의 개별 사조(엔드)로 분리될 수 있는 상태를 유지한다. 본원에 사용된 사조 다발은 2개 이상의 엔드로 구성된 실을 의미하기도 한다.
본원에 사용된 "실"은 텍스타일 섬유, 필라멘트, 또는 편직, 제직, 또는 텍스타일 직물을 형성하기 위한 그 외의 교직(intertwining)에 적합한 형태의 물질로 된 연속 스트랜드를 의미한다.
본원에 사용된 "멀티엔드 패키지(multiend package)"는 튜브 코어 상에 감긴 사조 다발을 의미한다.
폴리에스테르 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 약 30:70 내지 약 70:30의 중량비로 포함한다. 중합체는 예를 들어, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트), 또는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트), 또는 예를 들어 고유 점도가 상이한 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)일 수 있으나, 다른 조합도 가능하다. 이와 달리, 조성이 유사할 수 있으며, 예를 들면, 임의로는 점도도 상이한, 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 호모폴리에스테르와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 코폴리에스테르이다. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트), 또는 예를 들어 고유 점도가 상이한 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)의 조합, 또는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 호모폴리에스테르와 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 코폴리에스테르와 같은 다른 폴리에스테르 이성분 조합도 가능하다. 본원에 사용된 "//"라는 표시는 이성분 필라멘트를 제조하는 데 사용된 2종의 중합체를 분리하기 위해 사용된다. 따라서, 예를 들어, "폴리(에틸렌 테레프탈레이트)//폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)"는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 2성분 필라멘트를 나타낸다.
상기 폴리에스테르들 중의 하나 또는 둘 다는 코폴리에스테르일 수 있고, "폴리(에틸렌 테레프탈레이트)", "폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트)", 및 "폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)"는 그러한 코폴리에스테르를 포함하는 의미이다. 예를 들어, 코폴리에스테르를 제조하기 위해 사용되는 공단량체가 탄소 원자 4 내지 12개의 선형, 환형, 및 분지형 지방족 디카르복실산 (및 그의 디에스테르)(예를 들면, 부탄디산, 펜탄디산, 헥산디산, 도데칸디산, 및 1,4-시클로-헥산디카르복실산); 테레프탈산이 아니고 탄소 원자가 8 내지 12개인 방향족 디카르복실산 (및 그의 디에스테르)(예를 들면, 이소프탈산 및 2,6-나프탈렌디카르복실산); 탄소 원자가 3 내지 8개인 선형, 환형, 및 분지형 지방족 디올(예를 들면, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 및 1,4-시클로헥산디올); 및 탄소 원자가 4 내지 10개인 지방족 및 방향지방족 에테르 글리콜(예를 들면, 히드로퀴논 비스(2-히드록시에틸) 에테르, 또는 디에틸렌에테르 글리콜을 포함한, 분자량이 약 460 미만인 폴리(에틸렌에테르) 글리콜)로 구성된 군으로부터 선택된 것인 코폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 사용할 수 있다. 공단량체는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위로, 예를 들어 전체 중합체 성분을 기준으로 약 0.5 내지 15 몰％의 수준으로 존재할 수 있다. 이소프탈산, 펜탄디산, 헥산디산, 1,3-프로판 디올, 및 1,4-부탄디올이 예시적인 공단량체이다.
코폴리에스테르(들)은 또한 섬유의 물리적 특성에 불리한 영향을 주지 않는 한, 다른 공단량체를 소량 사용하여 제조할 수도 있다. 그러한 다른 공단량체로는 5-소듐-술포이소프탈레이트, 3-(2-술포에틸) 헥산디산의 소듐염, 및 이들의 디알킬 에스테르가 있으며, 이들은 전체 폴리에스테르를 기준으로 약 0.2 내지 5 몰％로 혼입될 수 있다. 개선된 산 염색성을 위해, (코)폴리에스테르(들)은 또한 중합체성 2차 아민 첨가제, 예를 들어 폴리(6,6'-이미노-비스헥사메틸렌 테레프탈아미드), 및 이것과 헥사메틸렌디아민의 코폴리아미드, 바람직하게는 이들의 인산 및 아인산염과 혼합될 수 있다. 소량, 예를 들어 중합체 kg당 약 1 내지 6 밀리당량의 삼관능성 또는 사관능성 공단량체, 예를 들어 트리멜리트산(그의 전구체 포함) 또는 펜타에리트리톨이 점도 조절을 위해 혼입될 수 있다.
폴리에스테르 이성분 필라멘트는 또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 대전방지제, 산화방지제, 항균제, 방염제, 윤활제, 염료, 광안정화제, 및 소광제, 예컨대 이산화티탄과 같은 통상의 첨가제를 포함할 수 있다.
이성분 필라멘트의 외부 단면 형상에 대해서는 특별한 제한은 없으며, 비원형, 원형, 실질적인 타원형, 삼각형, "눈사람형" 등일 수 있다. 본원에 사용된 "실질적인 타원형"은 섬유의 길이 축에 대해 수직으로 측정한 필라멘트의 단면적이 타원형의 면적으로부터 약 20％ 미만으로 벗어나는 것을 의미한다. 일반적인 용어 "타원형"은 "난형"(알 모양) 및 "타원"을 포함하는 의미이다. 그러한 모양은 전형적으로 그 모양의 중심을 통과하는 직각의 두 축, 즉, 장축(A) 및 단축(B)을 가지며, 장축 A의 길이는 단축 B의 길이보다 길다. 완벽한 타원이라는 특수한 경우, 타원형은 두 초점으로부터의 거리의 합이 일정하고 A와 동등한 점들의 궤적으로 기술된다. 보다 일반적인 난형의 경우, 타원형의 한쪽 말단이 나머지 말단보다 더 클 수 있어, 두 초점으로부터의 거리의 합은 반드시 일정하지는 않으며, 타원으로부터 20％ 이상 변할 수 있다. 본원에 사용된 "눈사람형" 단면 모양은, 장축, 단축, 및 장축에 대해 플롯팅할 경우 단축의 길이에 2개 이상의 최댓값이 있는 병렬형 단면으로 기술될 수 있다.
이성분 필라멘트 단면의 주변은 일정한 곡률을 가질 수도 있고, 갖지 않을 수도 있다. 이성분 필라멘트의 단면 모양은 단면 주변에 홈이 있을 수도 있고, 없을 수도 있다. 홈을 가지는 단면 모양의 예는 "눈사람형", "부채꼴 타원형" 및 "열쇠구멍형"이다.
본원에 사용된 "중합체 계면"은 이성분 필라멘트의 중합체들 사이의 경계면을 의미한다. 중합체 계면은 실질적으로 선형이거나 곡선형일 수 있다. 장축 및 단축을 가지는 단면 모양의 경우, 이성분 필라멘트는 단면의 주축에 대해 실질적으로 수직이거나 또는 실질적으로 평행한 중합체 계면을 가질 수 있다.
이성분 필라멘트는 약 30％ 내지 약 90％, 예를 들어 약 60％ 내지 약 80％의 권축 능력을 갖는다. 권축은 중합체들의 상이한 수축에 기인하며, 이성분 섬유는 상이한 중합체들로부터 제조되어 상이한 수축률의 결과로서 권축을 나타낸다. 구체적으로, 권축은 이성분 필라멘트에 열을 가하면 최대화된다.
다양한 색의 폴리에스테르사가 일부 실시양태에 포함될 수 있다. 색은 염료 및/또는 안료의 사용에 의해 폴리에스테르에 부여될 수 있다. 예를 들어, 검정 실은 카본 블랙의 첨가에 의해 제조될 수 있다. 이들 첨가제는 일반적으로 중합체에 첨가되고, 방사구금을 통과하기 전에 함께 혼합된다.
도 1은 2종 이상의 조성이 상이한 중합체 (12A) 및 (12B)를 하나의 전-합체 또는 후-합체 방사구금 (14)로부터 용융 방사하여 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 형성하는 것을 포함하는 멀티엔드 패키지의 제조 방법을 제공하기 위한 실 방적 장치 (10)의 한 실시양태를 보여준다. 복수의 실 엔드 (16a) 내지 (16f)는 각각 다수의 필라멘트를 포함하도록 생성된다. 마감제가 방사 마감제 도포기 (19)에 의해 공급될 수 있다. 실 엔드 (16a) 내지 (16f)는 급랭 캐비닛 (18)을 통과한다. 실 엔드는 그 후에 G1 내지 G3에서 연신되고, 가압 유체를 포함하는 교착기 (20)을 통과할 수 있다. 실 엔드 중의 2개 이상은 그 후에 수렴 가이드에서 조합되어 멀티엔드 다발을 형성하고 패키지 (28a) 상에 감긴다. 이들 멀티엔드 다발은 원래의 실 엔드로 분리될 수 있다.
도 2는 더욱 자세하게 도시된 것이다. 16a와 16b, 16c와 16d, 및 16e와 16f의 각각은 합쳐져 각각 멀티엔드 다발 (24c), (24b) 및 (24a)를 형성하고, 이것들이 감겨져서 각각 멀티엔드 패키지 (28c), (28b) 및 (28a)를 형성한다. 패키지를 크릴 상에 위치시켜 해사할 경우, 각각의 멀티엔드 패키지로부터 2개의 사조가 이용 가능하다. 이들 사조의 각각은 이후 공정을 위해 상이한 방적 위치로 이동 가능하다.
본 발명의 특징 및 이점은, 예시의 목적으로 제공되며 어떤 식으로든 발명을 제한하는 것으로 오해되어서는 안 되는 하기 실시예에 의해 더욱 완전히 보여진다.
실시예
실시예 1 - 55 dtex 및 34 필라멘트의 사조 2개로 이루어진 멀티엔드 패키지
각각 55 dtex 및 34 필라멘트인 사조 2개로 이루어진 멀티엔드 패키지를 제조하기 위해, 68 필라멘트의 각각의 사조를 단일 방사구금으로부터 제조하고, 각각 34 필라멘트의 사조 2개로 분할하였다. 그 후에, 각각의 사조는 34개의 필라멘트를 가졌다. 6개의 방사구금이 있는 실 방적 장치의 경우, 6개의 사조가 하나의 방적 위치에서 12개의 사조로 되었다.
각각의 사조(각각 34개의 필라멘트를 가지는 총 12개)는 롤 및 모든 설비 상에서 각각의 실 경로를 가졌다. 12개의 사조는 모두 독립적이었다. 교착 젯을 통과한 후, 2개의 사조는 수렴 가이드에 의해 하나의 사조로 수렴되었고, 그 후에, 이 수렴된 사조를 권사기에 의해 하나의 실 패키지로 감았다. 이것은 각각 55 dtex 및 34 필라멘트를 갖는 사조로부터의 엔드 2개를 각각 가지는 6개의 멀티엔드 패키지를 제공하였다.
실시예 2 - 27 dtex 및 17 필라멘트의 사조 2개로 이루어진 멀티엔드 패키지
각각 27 dtex 및 17 필라멘트의 사조 2개로 이루어진 멀티엔드 패키지를 제조하기 위해, 34 필라멘트의 각각의 사조를 단일 방사구금으로부터 제조하고, 각각 17 필라멘트의 사조 2개로 분할하였다. 그 후에, 각각의 사조는 17개의 필라멘트를 가졌다. 6개의 방사구금이 있는 실 방적 장치의 경우, 6개의 사조가 하나의 방적 위치에서 12개의 사조로 되었다.
각각의 사조(각각 17개의 필라멘트를 가지는 총 12개)는 롤 및 모든 설비 상에서 각각의 실 경로를 가졌다. 12개의 사조는 모두 독립적이었다. 교착 젯을 통과한 후, 2개의 사조는 수렴 가이드에 의해 하나의 사조로 수렴되었고, 그 후에, 이 수렴된 사조를 권사기에 의해 하나의 실 패키지로 감았다. 이것은 각각 27 dtex 및 17 필라멘트를 갖는 사조로부터의 엔드 2개를 각각 가지는 6개의 멀티엔드 패키지를 제공하였다.
실시예 3 - 코어 방적을 위한 멀티엔드 패키지
도 3은 코어 방적 공정을 위한 멀티엔드 패키지 (28c)를 보여준다. 실은 2개의 전달 롤러 (38)에 의해 전달되며, 이에 따라 멀티엔드 패키지 (28c)로부터의 2개의 다성분사 (16a) 및 (16b)가 분리되어 롤러 가이드 (30)까지 접선 방향으로 해사되고, 롤러 가이드는 분리된 다성분사 (16a) 및 (16b)를 그의 대응하는 방적 위치의 프런트 롤러 (35)로 보내고, 여기에서 폴리에스테르 다성분사는 스테이플 로빙 섬유 (2)와 합쳐져 별도의 코어 방적사 패키지 (4)를 제공한다.
실시예 4 - 중공 스핀들 피복을 위한 멀티엔드 패키지
도 4는 중공 스핀들 피복 공정을 위한 멀티엔드 패키지를 보여준다. 멀티엔드 패키지 (28)은 2개의 전달 롤러 (38)에 의해 구동되어, 2개의 다성분사 (16a) 및 (16b)가 대응하는 방적 위치의 개별 가이드 아일릿 (42)까지 접선 방향으로 전달된다. 분리된 다성분사 (16a) 및 (16b)는 별도로 제2 전달 롤러 (40)을 통과한 후, 중심에 중공 튜브가 있고 비탄성사 패키지 외면 (46)을 가지는 회전 스핀들 (44)를 통과한다. 스핀들의 회전 작용에 의해 비탄성사가 풀려서 다성분사 둘레를 감싸며 제3 전달 롤러 (41)에 의해 다른 용도를 위한 피복 패키지 (48)로 권취된다.
실시예 5 - 환편을 위한 멀티엔드 패키지
도 5는 환편을 위한 멀티엔드 패키지 (28)을 보여준다. 패키지 (28) 상의 멀티엔드사 (16a) 및 (16b)는 2개의 전달 롤러 (38)에 의해 일정한 속력으로 분리되어 대응하는 편직 위치를 위한 개별 스톱 모션 장치 (54)까지 전달된다. 분리된 실 (16a) 및 (16b)는 롤러 가이드 (50)으로부터 급사기 (52)까지 그리고 편직 니들 (58)까지 전달된다. 이와 별도로, 경질사 패키지 (60)는 공급 속력 조절 장치 (56)에 의해 경질사를 급사기 (52)에 공급하여, 경질사와 탄성 이성분사를 포함하는 의복 또는 직물이 편직된다.
실시예 3, 4, 및 5는 다성분 패키지를 일정하고 예정된 속력으로 구동시켜 다성분사를 접선 방향으로 전달하는 장치를 가진다. 다성분사의 드래프트, 즉, 비탄성사의 전달 속력에 대한 멀티엔드 패키지의 전달 속력은 더욱 우수한 가공 효율을 위해 보통 1X 내지 1.2X, 전형적으로는 1.01X 내지 1.1X의 범위이다.
본 발명의 바람직한 실시양태로 여겨지는 것을 설명하였으나, 당업계의 숙련자는 이에 대한 변형 및 변형이 본 발명의 정신에서 벗어남 없이 이루어질 수 있음을 인식할 것이며, 이러한 모든 변화 및 변경은 본 발명의 범위에 드는 것으로 하고자 한다.

Claims (28)

  1. A) 단일의 전-합체(pre-coalescent) 또는 후-합체(post-coalescent) 방사구금으로부터 2종 이상의 조성이 상이한 폴리에스테르를 용융 방사하여 다수의 병렬(side-by-side) 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 형성하는 단계;
    B) 필라멘트들을 각각 1개 초과의 필라멘트를 포함하는 2개 이상의 사조(threadline)로 나누는(grouping) 단계;
    C) 사조를 분당 약 300 미터 초과의 속력으로 권취하는 단계;
    D) 각각의 사조를 교착시키는 단계;
    E) 사조를 사조 다발로 합하는 단계; 및
    F) 사조 다발을 분당 약 300 미터 초과의 속력으로 튜브 코어 상에 감는 단계를 포함하며, 이때, 사조 다발은 2개 이상의 개별 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는, 멀티엔드 패키지(multiend package)의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 사조를 약 1.2 초과의 연신비로 연신하고, 사조 다발을 분당 약 420 미터 초과의 속력으로 감는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 사조를 약 100℃ 내지 약 200℃의 온도로 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. A) 단일 방사 위치에서 다수의 전-합체 또는 후-합체 방사구금으로부터 2종 이상의 조성이 상이한 폴리에스테르를 용융 방사하여 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 형성하는 단계;
    B) 필라멘트들을 각각 다수의 필라멘트로 이루어진 2개 이상의 사조로 나누는 단계;
    C) 사조를 분당 약 300 미터 초과의 속력으로 권취하는 단계;
    D) 각각의 사조를 교착시키는 단계;
    E) 2개 이상의 사조로 구성된 다수의 집단을 다수의 사조 다발로 합하는 단계; 및
    F) 각각의 사조 다발을 통상적인 멀티-패키지 권사기(winder)를 사용하여 튜브 코어 상에 감는 단계를 포함하며, 이때, 각각의 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는, 멀티엔드 패키지의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 사조를 약 1.2 초과의 연신비로 연신하고, 사조 다발을 분당 약 420 미터 초과의 속력으로 감는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 사조를 약 100℃ 내지 약 200℃의 온도로 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. A) 2개 이상의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트로부터 2개 이상의 사조를 형성하는 단계;
    B) 사조들을 사조 다발로 합하는 단계; 및
    C) 사조 다발을 튜브 코어 상에 감는 단계를 포함하며, 이때, 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는, 멀티엔드 패키지의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 패키지가 코어 방적사의 제조에 직접 사용하기 적당한 치수를 가지는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 패키지가 스판덱스사를 코어 방적하기 위한 장치에 맞는 치수를 가지는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 방법.
  13. 2개 이상의 사조를 포함하는 사조 다발로서, 각각의 사조는 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하고, 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는 사조 다발.
  14. 제13항에 있어서, 필라멘트가 원형, 타원형 또는 눈사람형 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 단면 형상을 가지는 사조 다발.
  15. 제13항에 있어서, 필라멘트가 비원형 단면 형상을 가지는 사조 다발.
  16. 제13항에 있어서, 각각의 사조의 데니어가 약 10 내지 약 300인 사조 다발.
  17. 제13항에 있어서, 필라멘트당 데니어가 약 0.50 내지 약 20인 사조 다발.
  18. 제13항에 있어서, 사조가 30％ 이상의 권축 능력을 가지는 사조 다발.
  19. 제13항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 사조 다발.
  20. 제13항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 사조 다발.
  21. 제13항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 사조 다발.
  22. 튜브 코어 상에 감긴 사조 다발을 포함하는 멀티엔드 패키지로서, 사조 다발은 2개 이상의 사조로 분리 가능하고, 각각의 사조는 다수의 병렬 또는 편심 쉬쓰-코어 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하고, 이성분 필라멘트는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트) 또는 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하는 멀티엔드 패키지.
  23. 제22항에 있어서, 코어 방적사의 제조에 직접 사용하기 적당한 치수를 가지는 멀티엔드 패키지.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 멀티엔드 패키지.
  25. 제22항 또는 제23항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 멀티엔드 패키지.
  26. 제22항 또는 제23항에 있어서, 이성분 필라멘트가 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)와 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 멀티엔드 패키지.
  27. 제1항, 제4항 및 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 멀티엔드 패키지.
  28. 제1항, 제4항 및 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 멀티엔드 패키지의 사조 다발.
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