KR20180024134A - Synthetic resin and synthetic fiber containing linolenic acid, and manufacturing method thereof - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a linolenic acid-containing synthetic resin, a synthetic fiber, and a production method thereof. The synthetic resin or the synthetic fiber of the present invention contains 0.7-2.5 wt% of vegetable oil whose content of linolenic acid is greater than or equal to 70 wt%, and content of low molecular weight volatile substances with the boiling point within 120-220 is less than 5 wt%.

Description

원적외선 방사능이 우수한 리놀렌산을 함유하는 합성수지 및 합성섬유, 그리고 그 제조방법 {Synthetic resin and synthetic fiber containing linolenic acid, and manufacturing method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to synthetic resins and synthetic fibers containing linolenic acid excellent in far-infrared radiation activity,

본 발명은 리놀렌산을 함유하는 합성수지 및 합성섬유, 그리고 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하기로는 강도, 신도 등 제반물성이 우수하고 우수한 외관 특성과 항균성이 현저하게 향상될 뿐만 아니라, 원적외선 방사효과가 우수한 리놀렌산을 함유하는 합성수지 및 합성섬유, 그리고 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic resin containing linolenic acid, a synthetic fiber, and a method for producing the synthetic resin. More specifically, the present invention relates to a synthetic resin having excellent physical properties such as strength and elongation and excellent appearance characteristics and antimicrobial properties, A synthetic resin containing excellent linolenic acid, a synthetic fiber, and a manufacturing method thereof.

합성수지, 특히 폴리에스터 수지는 강신도 등 제반물성이 우수하고 가격이 저렴하여 의류용 소재나 기타 산업용 소재로 널리 사용되고 있다. 그러나 그 재질이 지나치게 딱딱하고 피부 접촉시 거부감이 있으며, 생산 또는 사용시 정전기가 심하게 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다.Synthetic resins, especially polyester resins, are widely used as clothing materials and other industrial materials because of their excellent physical properties such as strength and strength and low cost. However, the material is too hard, has a resistance to skin contact, and has a problem that static electricity is severely generated during production or use.

상기 문제점들을 해결하기 위한 많은 노력들이 있어 왔으며 그 대표적인 예가 한국특허 제10-0726409호, 한국특허 제10-0515808호 등과 같이 식물 추출물을 합성섬유에 직접 도포하여 고착시키는 방법을 들 수 있다. 그러나 이러한 방법으로 제조된 합성섬유는 도포된 식물추출물이 세탁시 탈리되므로 지속적인 효과를 발휘하지 못한다는 문제점을 가지고 있다.A lot of efforts have been made to solve the above problems, and representative examples thereof include a method of directly applying a plant extract to a synthetic fiber, such as Korean Patent No. 10-0726409 and Korean Patent No. 10-0515808, and fixing. However, the synthetic fiber produced by such a method has a problem in that the applied plant extract is desorbed at the time of washing, so that it can not exhibit the lasting effect.

이러한 문제점을 해결하고자 식물추출물을 마이크로캡슐화 하여 섬유의 표면에 부착시키는 방법도 모색되었다. 그러나 이 방법으로 제조된 섬유 역시 마찰이나, 세탁, 광 노출 등의 환경에서 부착된 마이크로캡슐이 쉽게 탈리되는 문제점이 있다.To solve this problem, a method of microencapsulating a plant extract and attaching it to the surface of a fiber has also been sought. However, the fibers produced by this method also have problems in that the attached microcapsules are easily removed in the environment of friction, washing, light exposure and the like.

식물추출물을 함유하는 섬유를 제조하는 방법으로 식물추출물을 첨가하여 용융방사(melt spinning)하는 방법을 고려해 볼 수 있으나, 용융방사의 온도가 200 이상의 고온이므로 사용되는 식물추출물의 휘발, 분해, 변질 등이 진행되어 생산 자체가 불가능하거나 또는 얻어진 섬유의 물성이 극히 열악하게 되는 문제점이 있었다.As a method of producing a fiber containing a plant extract, a method of melt spinning by adding a plant extract may be considered, but since the temperature of the melt spinning is a high temperature of 200 or more, the volatilization, decomposition, So that the production itself is impossible or the physical properties of the obtained fibers are extremely poor.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로 한국특허 제10-0910241호를 들 수 있다.As a technique for solving such a problem, Korean Patent No. 10-0910241 can be mentioned.

이 기술은 (a) 식물성 천연 추출물 또는 식물성 천연 정유(essential oil)로부터 선택되는 1종 이상의 성분, (b) 1종 이상의 섬유 형성 고분자, 및 (c) 상기 (a) 성분 및 (b) 성분을 용해할 수 있는 용매를 혼합한 방사용액을 전기방사하여 제조된 식물성 천연추출물 또는 식물성 천연 정유를 함유하는 나노섬유에 관한 것이다.(A) at least one component selected from vegetable natural extracts or essential essential oils, (b) at least one fiber-forming polymer, and (c) at least one component selected from the group consisting of (a) The present invention relates to nanofibers containing a vegetable natural extract or vegetable natural essential oil prepared by electrospinning a spinning solution containing a soluble solvent.

전기방사의 원리는 컬렉트와 노즐 사이에 형성된 전기력에 의하여 노즐을 통하여 토출된 용액이 제트 스트림으로 변하고 제트 스트림에 포함된 용매가 불완전 영역에 도달한 후 용매가 휘발되면서 순수한 나노섬유가 형성되도록 하는 것이다.The principle of electrospinning is that the solution discharged through the nozzle by the electric force formed between the collect and the nozzle changes into the jet stream, the solvent contained in the jet stream reaches the incomplete region, and the solvent is volatilized to form pure nanofibers will be.

이 기술에 의하여 제반 종래기술들이 가진 문제점은 대부분 해소되었다. 그러나 이 기술에 의하여 얻어진 섬유는 고분자 자체의 molecular orientation을 통한 강도 향상을 얻을 수 없기 때문에 제반물성이 열악하여 일정한 기초적 물성이 요구되는 의류용 소재로는 사용이 불가능하다는 문제점을 가지고 있다.Most of the problems of the prior art have been solved by this technique. However, since the fibers obtained by this technique can not obtain the strength enhancement through the molecular orientation of the polymer itself, they are inferior in all physical properties and can not be used as materials for clothing requiring certain basic properties.

한편, 한국특허 제10-0563560호에서는 식물성 단백질과 폴리비닐알콜로 구성된 단백질 합성섬유에 있어서, 식물성 단백질은 두 물질 전체 용량의 5부 이상 23부 이하이고, 폴리비리알콜은 두 물질 전체 용량의 77부 이상 95부 이하인 것을 특징으로 하는 식물성 단백질 합성섬유가 기재되어 있다. 사용되는 단백질은 콩, 땅콩, 목화씨 등을 습식분쇄하여 분리 추출되는 단백질을 파쇄, 탈지 및 침지하여 얻어진 것이다.Korean Patent No. 10-0563560 discloses a protein synthetic fiber composed of vegetable protein and polyvinyl alcohol, wherein the vegetable protein is at least 5 parts and not more than 23 parts of the total amount of the two substances, and the polyvinyl alcohol is at least 77 parts By weight or more and 95 parts by weight or less. The protein used is obtained by crushing, degreasing and dipping the protein separated and extracted by wet pulverization of soybean, peanut, cottonseed and the like.

이 기술에 의하여 얻어진 섬유는 통기성이 우수하며 고급 모 소재인 캐시미어와 유사한 특성을 나타낸다. 그러나 섬유의 강도와 내구성이 극히 열악하여 이 역시 의류용 섬유로는 부적절하다.The fibers obtained by this technique have excellent air permeability and exhibit properties similar to cashmere, which is a high-grade raw material. However, the strength and durability of the fiber is extremely poor, which is also inappropriate for garment fibers.

상기한 바와 같은 제반 선행기술들의 문제점을 해결한 기술로는 한국특허 제10-1171947호를 들 수 있다.Korean Patent No. 10-1171947 discloses a technique for solving the problems of the prior art as described above.

이 기술은 폴리에스터계, 나이론계 및 폴리프로필렌계 수지로부터 선택되는 섬유 형성 고분자 물질에 식물지방산을 0.1 내지 10.0중량% 함유시켜 통상의 방법으로 용융방사하는 식물지방산을 함유하는 합성섬유의 제조방법에 관한 것이다.This technology relates to a method for producing a synthetic fiber containing a vegetable fatty acid in which 0.1 to 10.0% by weight of a vegetable fatty acid is contained in a fiber-forming polymer material selected from polyester, nylon and polypropylene resins and melt- .

이 기술에 의하여 얻어진 섬유는 강신도 등 기초적 물성이 우수하고, 외관 특성이 우수할 뿐만 아니라, 항균성, 심색성, 대전방지성 등 여타 기능성도 매우 우수하여 고급 의류용 소재로 적절하다.The fibers obtained by this technique are excellent in basic physical properties such as strength and elongation, excellent in appearance properties, and are excellent in other functions such as antimicrobial property, carding property and antistatic property, and thus are suitable as materials for high-grade clothes.

그러나 이 기술도 아래와 같은 여러 문제점을 내포하고 있다.However, this technology also has several problems as follows.

(1) 생산과정에서 사절이 생기거나 구금 배압의 헌팅이 빈번히 발생하여 대량생산이 어렵고 이에 따라 제조원가가 지나치게 높다.(1) Mass production is difficult due to frequent hunting in the production process and the back pressure of detention, and thus the manufacturing cost is too high.

(2) 얻어진 섬유의 품질이 일정하지 아니하고, 특히 얻어진 제품의 항균성 등과 같은 기능성이 일정하지 아니하다.(2) The quality of the obtained fibers is not constant, and in particular, the functionalities such as antimicrobial properties of the obtained products are not constant.

(3) 사용된 지방산의 종류에 따라 얻어진 섬유는 매우 큰 차이의 품질을 보인다.(3) The fibers obtained according to the kind of fatty acid used show a very large difference quality.

본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대량생산이 용이하고 제조원가가 저렴한 식물성 오일을 함유하는 합성수지 및 합성섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 얻어진 섬유의 품질과 기능성이 일정한 식물성 오일을 함유하는 합성수지 및 합성섬유를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 사용되는 식물성 오일의 종류에 관계없이 기능성이 발휘되는 합성수지 및 합성섬유를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 원적외선 방사 효율이 우수한 합성수지 및 합성섬유를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide synthetic resin and synthetic fiber containing vegetable oil which is easy to mass-produce and is low in manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide a synthetic resin and a synthetic fiber containing a vegetable oil having a constant quality and functionality of the obtained fiber. It is still another object of the present invention to provide a synthetic resin and a synthetic fiber exhibiting functionality regardless of the type of vegetable oil used. It is still another object of the present invention to provide a synthetic resin and a synthetic fiber excellent in far-infrared radiation efficiency.

본 발명의 합성수지 및 합성섬유는 리놀렌산(linolenic acid) 함량이 70중량% 이상이고 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5.0중량% 미만인 식물성 오일을 0.7 내지 2.5 중량% 함유하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 합성섬유의 제조방법은 리놀렌산의 함량이 70중량%이고 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5.0중량% 미만인 식물성 오일 0.7 내지 2.5중량%를 섬유 형성 고분자 물질에 함유시켜 용융방사하는 것으로 구성된다. 본 발명의 합성수지의 제조방법은 섬유형성 고분자 물질의 중합 후 리놀렌산의 함량이 70중량%이고 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5.0중량% 미만인 식물성 오일 0.7 내지 2.5중량%를 첨가하여 그라프트 중합시키는 것으로 구성된다.The synthetic resin and the synthetic fiber of the present invention are characterized by containing 0.7 to 2.5% by weight of a vegetable oil having a linolenic acid content of 70% by weight or more and a low molecular weight volatile substance content of less than 5.0% by weight. The method for producing a synthetic fiber of the present invention comprises melt-spinning a fiber-forming polymer material containing 0.7 to 2.5% by weight of a vegetable oil having a linolenic acid content of 70% by weight and a low molecular weight volatile substance content of less than 5.0% by weight . The method for producing a synthetic resin according to the present invention comprises graft polymerization by adding 0.7 to 2.5% by weight of a vegetable oil having a linolenic acid content of 70% by weight and a low molecular weight volatile substance content of less than 5.0% by weight after polymerization of the fiber- .

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

우리가 흔히 접할 수 있는 식물성 오일의 예로는 옥수수 기름, 콩기름, 채종유, 포도씨 기름, 아마인유, 참기름, 올리브유, 들기름, 호두기름, 냉화생유, 해바라기 기름, 홍화유, 면실유, 팜유, 고추씨 기름, 미강유, 호박씨 기름, 녹차씨 기름, 아몬드 기름, 잣기름, 달맞이꽃 종자 기름 등을 들 수 있다.Examples of vegetable oils that we commonly encounter are vegetable oils such as corn oil, soybean oil, rapeseed oil, grape seed oil, flaxseed oil, sesame oil, olive oil, perilla oil, walnut oil, cold raw milk, sunflower oil, safflower oil, cottonseed oil, palm oil, Pumpkin seed oil, green tea seed oil, almond oil, pine oil, evening primrose oil and the like.

이들이 포함하고 있는 지방산은 올레익산, 리놀레익산, 리놀렌산, 스테아릭산, 팔미틱산, 리카닌산, 리치놀산 등과 같은 불포화지방산과 5 내지 30% 정도의 여러 종류의 포화지방산이다.These fatty acids include unsaturated fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, stearic acid, palmitic acid, ricinic acid, and richnic acid, and various kinds of saturated fatty acids of about 5 to 30%.

치아씨오일의 성분 구성은 아래의 표1과 같다.The composition of toothseed oil is shown in Table 1 below.

아마인유의 성분 구성은 아래의 표2와 같다.The constituents of flaxseed oil are shown in Table 2 below.

수많은 종류의 식물성 오일과 이 오일의 구성 성분인 수많은 지방산 중에서 어느 성분이 생산된 섬유에 좋은 기능성을 부여하는지 또는 섬유의 생산에 트러블을 초래하지 않는지의 여부가 초미의 관심사이다. 본 발명자들은 다양한 연구를 통하여 식물 지방산 중의 리놀렌산이 섬유의 기능성과 섬유의 생산성에 크게 관여를 한다는 사실과 리놀렌산의 함량이 일정 수준 이상이어야 얻어진 섬유의 품질에 문제가 없음을 밝혀내었다.It is of utmost concern whether any of the numerous types of vegetable oils and the numerous fatty acids which are components of these oils impart good functionality to the fibers produced or cause problems in the production of the fibers. The present inventors have found through various studies that linolenic acid in plant fatty acids is highly involved in the fiber's functionality and fiber productivity and that the quality of the obtained fiber is not problematic if the content of linolenic acid is higher than a certain level.

아울러, 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5중량% 이내, 보다 바람직하기로는 3중량% 이내, 더욱 더 바람직하기로는 1중량% 이내, 더더욱 바람직하기로는 0.1중량% 이내여야만 섬유의 대량 생산에 문제가 없음을 밝혀내게 되었다. 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 섬유의 생산시 사절 등의 문제점이 발생하게 된다. 여기서 저분자량의 휘발성 물질이라 함은 비등점이 120 내지 220 범위에 있는 물질들을 말한다. 이러한 물질들은 섬유형성 고분자 물질과 화학적 결합에 참여하지 않으면서 사절 등의 원인이 되는 경우가 많다.In addition, if the content of the low molecular weight volatile substance is less than 5 wt%, more preferably less than 3 wt%, still more preferably less than 1 wt%, and even more preferably less than 0.1 wt% . When the content of the low molecular weight volatile substance exceeds the above range, problems such as refolding occur in the production of the fiber. Here, a low molecular weight volatile substance means a substance having a boiling point in the range of 120 to 220. These materials often do not participate in the chemical bonding with the fiber-forming polymeric material, and are often the cause of filigree or the like.

사용 가능한 식물성 오일 중 리놀렌산의 함량은 70중량% 이상, 보다 좋기로는 75중량% 이상, 더욱 좋기로는 80중량% 이상, 더더욱 좋기로는 82중량% 이상이다. 식물성 오일 중의 리놀렌산의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 섬유의 생산시 트러블이 발생할 수가 있고, 특히 얻어진 섬유의 기능성이 만족스럽지 못하다.The content of linolenic acid in the vegetable oil which can be used is at least 70% by weight, more preferably at least 75% by weight, even more preferably at least 80% by weight and even more preferably at least 82% by weight. When the content of linolenic acid in the vegetable oil is less than the above range, troubles may occur in the production of the fiber, and in particular, the functionality of the obtained fiber is unsatisfactory.

본 발명에서 사용가능한 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 50% 이상인 것이다. 리놀렌산의 함량이 이 범위 미만인 경우에는 후술하는 정제 등의 방법을 통하더라도 그 함량을 70% 이상으로 높일 수가 없다.The vegetable oil usable in the present invention has a linolenic acid content of 50% or more. When the content of linolenic acid is less than this range, the content thereof can not be increased to 70% or more even through the method of purification described later.

리놀렌산의 함량이 50% 이상인 식물성 오일로는, 치아씨오일, 아마인유, 들기름 등을 들 수 있다. 치아씨오일의 리놀렌산 함량은 58 내지 62% 정도이며. 아마인유나 들기름의 리놀렌산의 함량은 50 내지 57% 정도이다.Vegetable oils having a linolenic acid content of 50% or more include toothseed oil, linseed oil, and perilla oil. The linoleic acid content of toothseed oil is about 58 to 62%. The content of linoleic acid in flax seed oil is about 50 to 57%.

치아씨오일은 치아시드(chia seed) 오일로 부르기도 하며, 치아(Salvia hispanica 또는 Salvia columbariae)는 차조기(Perilla Frutescens)과 민트(Mint)속에 속하는 사루비아의 일종으로서 1년생 아열대 식물이며(Hickman, James C. The Jepson Manual Higher Plants of California. University of California Press, Berkeley Los Angels London. (1993), USDA Natural resources Conservation Service. {web application]. 2006), 멕시코가 원산지이지만 아르헨티나, 볼리비아, 에쿠아도르, 콰테말라의 중앙고원에서 상업적인 용도로 재배되고 있다.Tooth seed oil is also called chia seed oil and the teeth (Salvia hispanica or Salvia columbariae) are a kind of Sarubia belonging to the genus Perilla Frutescens and Mint, a 1-year-old subtropical plant (Hickman, James C (1993), USDA Natural Resources Conservation Service. {Web application]. 2006), Mexico is the country of origin, but Argentina, Bolivia, Ecuador, Guatemala, It is cultivated for commercial purposes in the central highlands.

치아시드는 1000년 전부터 멕시코 등 남미에서는 내구력, 체력, 건강, 미용 등의 증진 용도로 이용되어 왔고, 멕시코 등의 지역에서는 전통적으로 사용되어 왔으나, 아시아나 유럽 지역에서는 널리 알려지지 않은 상태이다. 이러한 치아 시드는 약 32%가 식물성 지방으로 되어 있고, 그 중 60% 정도가 리놀렌산이다.Chiassid has been used for promotion of durability, fitness, health, beauty in Latin America such as Mexico for over 1000 years and it has been traditionally used in Mexico and other places but it is not widely known in Asia and Europe. About 32% of these tooth seeds are vegetable fats, and about 60% of them are linolenic acid.

상기 열거한 기름들을 본 발명에 사용하기 위해서는 리놀렌산의 함량을 70% 이상으로 높여야 한다.In order to use the above-mentioned oils in the present invention, the content of linolenic acid should be increased to 70% or more.

식물성 오일 중 리놀렌산의 함량을 높이는 방법은 여러 가지가 있다. 가장 먼저 생각할 수 있는 방법은 식물성 오일 성분 중의 포화지방산을 제거 또는 감소시키는 것이다. 포화지방산은 식물성 오일 중 5 내지 30% 정도 차지하고 있다.There are many ways to increase the content of linolenic acid in vegetable oils. The first thing that can be considered is to remove or reduce the saturated fatty acids in the vegetable oil component. Saturated fatty acids account for 5 to 30% of the vegetable oil.

식물성 오일 중의 포화지방산을 제거하는 방법의 예로는 한국 등록특허 제10-0741406호에 개시된 방법을 들 수 있다.An example of a method for removing saturated fatty acid in vegetable oil is the method disclosed in Korean Patent No. 10-0741406.

이 방법을 소개하면 아래와 같다.This method is described below.

a) 식물성 식용유를 알칼리 또는 알칼리 토금속류의 탄소수 1-8의 알콕사이드 촉매 존재하에 탄소수 1-8의 알칸올과 트랜스에스테리피케이션(trans-esterification) 반응시키고, 유기산 또는 무기산으로 중화시킨 후 알칸올을 제거하여 포화 및 불포화지방산 알킬 에스테르 혼합물을 얻는 단계;a) trans-esterification reaction of vegetable oil with an alkanol of 1-8 carbon atoms in the presence of an alkoxide catalyst of 1-8 carbon atoms in an alkali or alkaline earth metal, neutralization with an organic or inorganic acid, To obtain a saturated and unsaturated fatty acid alkyl ester mixture;

b) 상기 a)에서 얻은 지방산-알킬에스테르 혼합물을 탄소수 1-8의 알칸올에 용해시킨 우레아와 반응시켜서 포화지방산의 알킬에스테르-우레아 분자복합체를 결정으로 석출시켜 제거하는 단계;b) reacting the fatty acid-alkyl ester mixture obtained in a) with urea dissolved in an alkanol having from 1 to 8 carbon atoms to precipitate an alkyl ester-urea molecular complex of saturated fatty acid by crystallization;

c) 상기 b)에서 분리한 불포화지방산의 알킬에스테르 3몰을 탄소수 1-8인 저분자량의 지방산으로 구성된 트리그리세라이드와 혼합하고 알칼리 또는 알칼리토금속류 금속의 알콕사이드 촉매 존재하에서 인터에스테리피케이션(interesterification) 반응을 완결시킨 다음 분리하여 트리글리세라이드 구조를 재구성시킨 불포화지방산만으로 구성된 식물성 식용유를 얻는 단계.c) mixing 3 moles of the alkyl ester of the unsaturated fatty acid separated in b) with triglyceride consisting of a low molecular weight fatty acid having from 1 to 8 carbon atoms and reacting in the presence of an alkoxide catalyst of an alkali or alkaline earth metal to form an interesterification ) Is completed and then separated to obtain a plant edible oil composed of only an unsaturated fatty acid in which a triglyceride structure is reconstituted.

상기와 같은 방법을 채택하면 포화지방산이 완벽하게 제거되어 아미인유와 들기름의 경우에는 리놀렌산의 함량이 70% 가까이 증가하게 되며, 치아씨 오일인 경우에는 리놀렌산의 함량이 70%를 상회하게 된다.When the above method is adopted, the saturated fatty acid is completely removed and the content of linolenic acid is increased by about 70% in case of amylin oil and perilla oil, and the content of linolenic acid is more than 70% in case of toothseed oil.

이렇게 리놀렌산의 함량이 증가되었다 하더라도 저분자량의 휘발성 물질의 제거 또는 감소가 필요하다. 여기서 저분자량의 휘발성 물질이라 함은 비등점이 120~220℃ 정도인 휘발성 물질을 의미한다. 이러한 휘발성 물질은 얻어진 섬유의 기능성 향상에 기여하는 면은 미미한 반면, 생산시 트러블을 조장하는 역할을 하므로 가능한 한 많이 제거하는 것이 바람직하다.Thus, even if the content of linolenic acid is increased, it is necessary to remove or reduce low molecular weight volatile substances. Here, a low molecular weight volatile substance means a volatile substance having a boiling point of about 120 to 220 ° C. Such a volatile substance contributes to improving the functionality of the obtained fiber, but it is desirable to remove as much as possible because it plays a role in promoting the trouble in production.

그 제거방법의 예로는 식물성 기름을 120~250℃의 온도로 20분 내지 3시간 동안 가열하는 것이다. 가열 방법은 비접촉식 가열방법으로, 단속적일 수도 있고, 연속적일 수도 있다. 다만 주의하여야 할 점은 가열시 기능성 역할을 담당하게 될 리놀렌산 등이 열에 의하여 변질 또는 산패되지 않도록 하는 것이다. 이 공정에 의해서도 저분자량의 휘발성 물질이 제거되므로 리놀렌산의 함량이 어느 정도 높아지게 된다.An example of the removal method is to heat the vegetable oil at a temperature of 120 to 250 DEG C for 20 minutes to 3 hours. The heating method is a non-contact heating method, which may be intermittent or continuous. However, it should be noted that linolenic acid, which will play a functional role in heating, is not altered or searched by heat. This process also removes low molecular weight volatile substances, so that the content of linolenic acid is increased to some extent.

저분자량의 휘발성 물질 또는 고점도 물질을 제거하는 다른 방법으로는, 이산화탄소를 이용한 초임계 제거방법을 들 수 있다. 용매로 불활성인 이산화탄소가 사용되므로 변질 또는 산패의 위험성이 방지되고, 고압 조건이므로 보다 낮은 온도에서 휘발성 물질이 제거될 수 있다.Another method for removing a low molecular weight volatile substance or a high-viscosity substance includes a supercritical removal method using carbon dioxide. Since carbon dioxide inert to the solvent is used, the risk of deterioration or rancidity is prevented, and the volatile substance can be removed at a lower temperature because of the high pressure condition.

이와 같이 리놀렌산의 함량이 증가하고, 저분자량의 휘발성 물질이 감소된 식물성 기름은 생산공정에 효과적으로 투입될 수 있으며, 그 적절한 투입량은 0.7 내지 2.5중량%이다. 이 범위 미만의 경우에는 투입효과가 부족하며, 이 범위를 초과하는 경우에는 더 이상의 효과의 향상은 없으나 생산공정의 트러블이 발생되기 시작하여 생산 코스트가 증가하게 된다.The vegetable oil having an increased content of linolenic acid and a reduced amount of volatile substances having a low molecular weight can be effectively added to the production process, and an appropriate amount of the input is 0.7 to 2.5% by weight. If it is below this range, the effect of the addition is insufficient. If it exceeds this range, there is no further improvement in the effect, but troubles in the production process start to occur and the production cost increases.

본 발명에 의한 섬유는 염색성과 심색성이 우수할 뿐만 아니라, 염색견뢰도가 우수하고 탄성 및 촉감이 우수한 직물을 제공할 수 있다. 또한 소프트성이 매우 우수하여 소프트성이 요구되는 감량물에 있어서, 일반 폴리에스터 섬유의 1/4 이하의 감량 조건만으로도 충분한 감량 효과를 볼 수 있어 생산원가가 크게 저하된다. 또한 본 발명에 의한 섬유는 0.893% 이상의 원적외선 방사율을 가진다.The fiber according to the present invention can provide a fabric excellent in dyeing property and carding property, excellent in fastness to dyeing, and excellent in elasticity and touch. In addition, in the case of a weight loss product in which the softness is so excellent that softness is required, a sufficient weight loss effect can be obtained even under a weight loss condition of 1/4 or less of the ordinary polyester fiber, resulting in a significant reduction in production cost. The fiber according to the present invention has a far infrared ray emissivity of 0.893% or more.

본 발명의 실시예는 아래와 같다.An embodiment of the present invention is as follows.

아래의 실시예 및 비교예에 있어서, 각종 물성은 다음의 방법에 따른다.In the following examples and comparative examples, various physical properties are as follows.

* 지방분 함유량 측정(중량%)* Fat content measurement (% by weight)

식물성 오일의 GC/MS chromatogram 및 Gas chromatograph/Mass spectrometer를 통하여 주요생성물 GC-FID를 통하여 측정.GC / MS chromatogram and gas chromatograph / mass spectrometer of vegetable oil.

* 폴리에스터의 고유점도(dl/g)* Intrinsic viscosity of polyester (dl / g)

페놀/테트라클로로에탄의 혼합용매를 사용하여 30℃에서 환산점도를 측정하고 농도의 함수로 계산하여 농도 0 인 환산점도를 IV로 표기한다.The converted viscosity at 30 ° C is measured using a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane and calculated as a function of concentration, and the converted viscosity at 0 is designated as IV.

* 융점, 유리전이온도, 결정화도(J/g), 결정화율(%)* Melting point, glass transition temperature, crystallization degree (J / g), crystallization rate (%)

시차주사현미경[DSC(200F3, NETZSCH)]를 통하여 샘플을 10/min 승온, 감온속도에서 시험 실측, 결정화도(J/g)을 구하고 완전결정치와 대비 결정화율을 구한다.The sample is measured at a heating rate of 10 / min and a rate of temperature decrease through a differential scanning microscope (DSC (200F3, NETZSCH)), and the crystallinity (J / g) is obtained.

* 강도(g/d), 신도(%), 염착율* Intensity (g / d), elongation (%),

ksf 0520에서 규정하는 인장시험기 및 ksk ISO/05-A06 규정의 염색법을 통하여 표준색과 비교하였다.ksf 0520 and the ksk ISO / 05-A06 staining method.

* 폴리에스터 장섬유의 습열수축율* Moisture shrinkage of polyester long fibers

장섬유 시편을 하중 1mg/d 하에 50cm길이로 분리하고 시험편을 98℃ 순수물에 30분 동안 침지시킨 후 꺼낸 다음 수축된 길이를 측정하여 초기길이 50cm에 대한 수축분율로 계산한다.Separate long fiber specimens under a load of 1 mg / d at a length of 50 cm, immerse the specimens in 98 ° C pure water for 30 minutes, remove them, measure the shrink length, and calculate the shrinkage fraction for the initial length of 50 cm.

* 섬유의 흡한속건율* Sewing speed dryness of fiber

ksk 0815의 규정에 의한 흡수율, 흡수속도점수 및 건조속도를 비교하였다.Absorption rate, absorption rate score and drying rate according to the provisions of ksk 0815 were compared.

(비교실시예 1)(Comparative Example 1)

순수한 폴리테레프탈레이트산 0.86 중량비와 에틸렌글리콜 0.33 중량비의 합 1.19를 투입하여 220 이상의 고온, 1.5kg/m2 이상 가압하에 에스테르 반응으로 0.19 wt.%의 물을 증발시키고 280℃ 이상의 고온, 진공상태에서 고분자화하여 중합도 25 수준의 폴리에스터 폴리머(PETI)를 냉각고화시켜 펠레트 모양의 Raw CHIP(PET RC)을 생산하였다. PET RC를 105에서 1차건조 145~150에서 2차 열풍건조하여 IV 0.640~0.650의 PET Dry CHIP(PET DC)를 얻었다.0.96 weight ratio of pure poly (terephthalic acid) and 0.33 weight ratio of ethylene glycol (0.33 weight ratio) was added thereto to evaporate 0.19 wt.% Of water in the ester reaction at a high temperature of 220 or higher and a pressure of 1.5 kg / And a polyester polymer (PETI) having a polymerization degree of 25 was cooled and solidified to produce a pellet-shaped Raw CHIP (PET RC). The PET RC was first dried at 105 and the second dry air dried at 145 ~ 150 to obtain PET Dry CHIP (PET DC) of 0.640 ~ 0.650 IV.

PET DC에 시판되고 있는 아마인유를 한국특허등록 제0741406호의 방법에 의하여 얻은 리놀렌산의 함량이 67중량%, 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 3.2중량% 수준의 식물성 지방산을 정량펌프로 0.6~1.2% 함량이 되도록 균일하게 연속 분사한 후 최소 5단 이상의 융용 익스트루더로 용융, 압출하여 Dia 0.17~0.23의 구금을 통하여 방사 및 급냉각하여 폴리에스터 장섬유를 생산하였다.The flaxseed oil commercially available from PET DC was mixed with 0.6 to 1.2% by weight of vegetable fatty acids having 67% by weight of linolenic acid and 3.2% by weight of low molecular weight volatile substances obtained by the method of Korean Patent Registration No. 0741406, And then melted and extruded with at least five stages of extruder. The polyester yarn was produced by spinning and quenching with 0.17 ~ 0.23 dia.

하부 권취 와인더의 속도에 의해서 3100~3400m/min으로 연신권취시 POY사가 생산되었며, 3800~5500m/min으로 연신 권취시 SDY사가 생산되었다.POY yarn was produced at the drawing speed of 3100 ~ 3400m / min according to the speed of the lower winding winder, and SDY yarn was produced at 3800 ~ 5500m / min at the drawing time.

식물성 지방산이 가교, 중합된 상기 POY 및 SDY사는 일반사 대비 강도는 유사하며, 신도가 4% 정도 증가되었다. 그러나 0.8중량% 이상의 지방산이 투입되었을 때 구금 배압의 헌팅과 구금출구에서 단사절이 현저하게 발생하였다.The POY and SDY crosslinked and polymerized vegetable fatty acids were similar in strength to general yarns, and the elongation was increased by 4%. However, when more than 0.8% by weight of fatty acids were added, the single threading occurred significantly at the hunting and cullet exit of detention back pressure.

얻어진 원사의 물성은 아래와 같다.The physical properties of the obtained yarn are as follows.

비교실시예에서 생산된 PET DC에 리놀렌산 67% 수준의 예비농축된 식물성 지방산에 산화방지제 1.0중량%를 투입하고, 열교환이 균일한 비접촉식 열매 칼럼 증류탑에서 50mmHg의 압력하에 1차로 20 내지 200℃ 온도구간에서는 각 온도 구간에서 20분간씩 증류한 다음, 20℃의 온도를 승온시키고 다시 증류하는 방식으로 저분자량의 휘발성 물질(저비점물질)을 배출시키고, 2차로 250℃의 온도에서 10분 동안 증류하여 중저비점물질을 배출시킨 후 냉각시키고 고효율 필터로 탄화지방산을 제거함으로써 리놀렌산의 함량이 82중량%로 향상되고 저분자량의 고휘발성 물질의 함량을 2중량% 이내로 감소된 지방산을 비교실시예와 동일한 방식으로 0.7 내지 2.5중량% 정량 투입하여 POY 및 SDY사를 생산하였다.To the PET DC produced in the comparative example, 1.0% by weight of antioxidant was added to the preconcentrated vegetable fatty acid of linolenic acid level of 67% linolenic acid, and the heat exchange was performed in a uniform non-contact type heat column distillation column under a pressure of 50 mmHg, , Low-molecular-weight volatile substances (low-boiling point substances) were discharged in a system in which the temperature was raised to 20 ° C by distillation for 20 minutes at each temperature section, and distillation was carried out at a temperature of 250 ° C for 10 minutes. The boiling point material was discharged and cooled, and the carbonated fatty acid was removed by a high-efficiency filter to increase the content of linolenic acid to 82 wt% and to reduce the content of the low-molecular weight high-volatility material to 2 wt% or less in the same manner as in the comparative example And 0.7 to 2.5 wt%, respectively, to produce POY and SDY yarns.

생산과정에서 구금 배압의 헌팅과 구금출구에서의 단사절이 발생하지 아니하였다. 얻어진 필라멘트사는 비교실시예에서 얻어진 필라멘트사 보다 강도 및 신도가 향상되었으며, 특히 소프트네스, 염착성, 흡한속건성 등이 현저하게 향상되었다.During the production process, the detachment of detention backpressure and detachment at the custody exit did not occur. The obtained filament yarn was improved in strength and elongation as compared with the filament yarn obtained in the comparative example, and in particular, the softness, the dyeability, the sweat-absorbing quick drying property and the like were remarkably improved.

얻어진 원사의 물리적 성질은 아래의 표6과 같다.The physical properties of the obtained yarn are shown in Table 6 below.

실시예 1에 의하여 얻어진 필라멘트사로 각종 직물 및 편직물을 제조하였으며, 얻어진 원단은 레이온 특성의 부드러움과 모직물과 유사한 외관을 가졌다. 또한 얻어진 원단은 제전성 및 염착성이 매우 우수하였다.Various fabrics and knitted fabrics were prepared from the filament yarn obtained in Example 1, and the obtained fabric had a softness of the rayon characteristic and an appearance similar to a wooly fabric. The obtained fabric was also excellent in antistatic property and durability.

비교실시예 1에서의 PETI 폴리머에 실시예 1에서 사용된 식물성 지방산 1.5중량%를 고효율믹서를 통하여 정량 투입한 다음, 이를 냉각 및 고화하여 칩을 얻었다.1.5 wt% of the vegetable fatty acid used in Example 1 was added to the PETI polymer in Comparative Example 1 through a high-efficiency mixer, and the resulting mixture was cooled and solidified to obtain chips.

얻어진 칩으로 통상의 방법으로 방사하여 필라멘트사를 얻었으며, 얻어진 필라멘트사는 실시예 1에 의하여 얻어진 필라멘트사와 동일한 물성을 가졌다.The thus-obtained filament yarn had the same physical properties as those of the filament yarn obtained in Example 1. The obtained filament yarn was obtained in the same manner as in Example 1,

비교실시예 1에서의 PETI 폴리머에 실시예 1에서 사용된 식물성 지방산 1.5중량%를 고효율믹서를 통하여 정량 투입한 다음 연속 중합방사를 실시하여 필라멘트사를 얻었다. 얻어진 필라멘트사는 실시예 1에 의하여 얻어진 필라멘트사와 동등 또는 그 이상의 물성을 가졌다.1.5 wt% of the vegetable fatty acid used in Example 1 was added to PETI polymer in Comparative Example 1 through a high-efficiency mixer in a fixed amount, followed by continuous polymerization to obtain filament yarn. The obtained filament yarn had the same or higher physical properties as the filament yarn obtained in Example 1. [

실시예 1과 동일하게 시행하되 투입되는 지방산이 리놀렌산 함량이 80중량%이고, 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 2중량% 미만인 치아씨오일을 사용하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that a toothseed oil having a linolenic acid content of 80 wt% and a low molecular weight volatile substance content of less than 2 wt% was used as the fatty acid to be added.

연속생산 과정에서 트러블이 발생하지 않았으며, 얻어진 필라멘트사의 물성은 실시예 1에 의하여 얻어진 원사의 물성과 유사하였다.The properties of the obtained filament yarn were similar to those of the yarn obtained in Example 1.

(비교실시예 2)(Comparative Example 2)

비교실시예 1에서의 PET Dry CHIP(PET DC)에 리놀렌산의 함량이 56중량%이고, 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5.1중량%인 시판되고 있는 아미인류를 정량펌프로 0.7중량% 함량이 되도록 균일하게 연속 분사하여 비교실시예 1과 동일하게 폴리에스터 장섬유를 생산하였다.A commercially available aminomethane having a content of linolenic acid of 56% by weight and a low molecular weight volatile substance of 5.1% by weight in a PET Dry CHIP (PET DC) in Comparative Example 1 was adjusted to a content of 0.7% by weight with a metering pump And uniformly sprayed continuously to produce polyester long fibers in the same manner as in Comparative Example 1.

생산 개시 후 30분이 경과하였을 때 배압 헌팅이 시작되었으며, 40분이 경과하였을 때 단사절이 현저하게 발생하여 더 이상의 생산이 불가하였다.Backpressure hunting started when 30 minutes passed after the start of production, and when 40 minutes passed, the production of single yarn was remarkable and no further production was possible.

Claims (14)

리놀렌산(linolenic acid) 함량이 70중량% 이상이고 비등점이 120 내지 220 범위에 있는 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5중량% 미만인 식물성 오일을 0.7 내지 2.5 중량% 함유하는 합성섬유 또는 합성수지.A synthetic fiber or a synthetic resin containing 0.7 to 2.5% by weight of a vegetable oil having a linolenic acid content of 70% by weight or more and a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 5% by weight. 제1항에 있어서, 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 75중량% 이상인 것을 특징으로 하는 합성섬유 또는 합성수지.The synthetic fiber or the synthetic resin according to claim 1, wherein the vegetable oil has a content of linolenic acid of 75 wt% or more. 제1항에 있어서, 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 80중량% 이상인 것을 특징으로 하는 합성섬유 또는 합성수지.The synthetic fiber or the synthetic resin according to claim 1, wherein the vegetable oil has a content of linolenic acid of 80% by weight or more. 제1항에 있어서, 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 82중량% 이상인 것을 특징으로 하는 합성섬유 또는 합성수지.The synthetic fiber or the synthetic resin according to claim 1, wherein the vegetable oil has a content of linolenic acid of 82 wt% or more. 제1항에 있어서, 식물성 오일은 비등점이 120~220인 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 3중량% 미만인 것을 특징으로 하는 합성섬유 또는 합성수지.The synthetic fiber or the synthetic resin according to claim 1, wherein the vegetable oil has a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 3% by weight. 제1항에 있어서, 식물성 오일은 비등점이 120~220인 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 1중량% 미만인 것을 특징으로 하는 합성섬유 또는 합성수지.The synthetic fiber or the synthetic resin according to claim 1, wherein the vegetable oil has a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 1% by weight. 제1항에 있어서, 식물성 오일은 비등점이 120~220인 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 0.1중량% 미만인 것을 특징으로 하는 합성섬유 또는 합성수지.The synthetic fiber or the synthetic resin according to claim 1, wherein the vegetable oil has a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 0.1% by weight. 리놀렌산(linolenic acid) 함량이 70중량% 이상이고 비등점이 120 내지 220 범위에 있는 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 5중량% 미만인 식물성 오일 0.7 내지 2.5 중량%를 섬유형성 고분자의 중합 이후에 첨가하여 그라프트 중합을 유도하는 것을 특징으로 하는 리놀렌산을 함유하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.0.7 to 2.5% by weight of a vegetable oil having a linolenic acid content of 70% by weight or more and a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 5% by weight is added after the polymerization of the fiber- Wherein the polymerization is carried out in the presence of a catalyst. 제8항에 있어서, 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 75중량% 이상인 것을 특징으로 하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.The method for producing a synthetic resin or synthetic fiber according to claim 8, wherein the vegetable oil has a content of linolenic acid of 75 wt% or more. 제8항에 있어서, 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 80중량% 이상인 것을 특징으로 하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.The method for producing a synthetic resin or synthetic fiber according to claim 8, wherein the vegetable oil has a content of linolenic acid of 80 wt% or more. 제8항에 있어서, 식물성 오일은 리놀렌산의 함량이 82중량% 이상인 것을 특징으로 하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.The method for producing a synthetic resin or synthetic fiber according to claim 8, wherein the vegetable oil has a content of linolenic acid of 82 wt% or more. 제8항에 있어서, 식물성 오일은 비등점이 120~220인 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 3중량% 미만인 것을 특징으로 하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.The method for producing a synthetic resin or synthetic fiber according to claim 8, wherein the vegetable oil has a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 3% by weight. 제8항에 있어서, 식물성 오일은 비등점이 120~220인 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 1중량% 미만인 것을 특징으로 하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.The method for producing a synthetic resin or synthetic fiber according to claim 8, wherein the vegetable oil has a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 1% by weight. 제8항에 있어서, 식물성 오일은 비등점이 120~220인 저분자량의 휘발성 물질의 함량이 0.1중량% 미만인 것을 특징으로 하는 합성수지 또는 합성섬유의 제조방법.The method for producing a synthetic resin or synthetic fiber according to claim 8, wherein the vegetable oil has a boiling point of 120 to 220 and a content of a low molecular weight volatile substance of less than 0.1% by weight.