KR20210039682A - Filling Material With Excellent Abundance And Warmth - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복원력 및 보온성이 우수한 충전재에 관한 것으로 보다 자세하게는 폴리에스테계 중공복합사 및 마이크로 섬유를 혼합한 복원력 및 보온성이 우수한 충전재에 관한 것이다.The present invention relates to a filler having excellent resilience and heat retention, and more particularly, to a filler having excellent resilience and heat retention in which a polyester-based hollow composite yarn and microfibers are mixed.
아웃도어 의류가 대중화되면서, 찬바람이 불면 체온 유지를 위하여 누구나 하나쯤 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. With the popularization of outdoor clothing, outdoor products have already entered the deepest part of our lives so that everyone wears a goose down or duck down jumper to maintain body temperature when a cold wind blows. Through information on such as, consumers have begun to demand outdoor products with functions suitable for daily life rather than high-performance and warmth-preserving high-priced products prepared for extreme environments.
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.In the case of winter outdoor products, which are recently developed to keep pace with this consumption trend, outdoor products that are thin and light and have high functionality of thermal insulation, lightweight, windproof and breathable are being introduced, and their popularity is increasing day by day.
최근 특징적인 점은 인공 충전재 사용이 크게증가할 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. In recent years, unlike outdoor and casual clothes that the use of artificial fillings will increase significantly, men's wear that has many coat-style down products uses wool for the outer material, and when duck or goose is used, the filling material falls out. Since it is easy to come out, artificial fillers are preferred, and their cost is significantly lower than that of natural fillers, which have increased cost, and usage is increasing significantly. However, there has not been enough development of an alternative material that can satisfy the warmth and light weight effect of feathers used as fillers for inner skin.
현재 출시되고 있는 대부분의 방한용 제품은 공기층에 의한 단열 보온방식으로, 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. Most of the products for cold weather that are currently on the market are thermal insulation and thermal insulation methods by means of an air layer, which is the reason for increasing the thickness of the fabric constituting the covering, which causes the activity to decrease, and is used as a filler for inner skin. The thermal insulation power is lowered due to agglomeration and exudation during washing, and it is not good in terms of aesthetics. In addition, the form of pulling feathers while buying a duck or goose is causing resentment from animal protection organizations. Due to the nature of natural materials, there are concerns about the occurrence of odors, and there are many inconveniences in terms of management such as washing.
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.Accordingly, in order to satisfy the needs of consumers of various classes, it is required to develop general-purpose outdoor products that have superior functionality and price competitiveness than the above materials, and domestic materials therefor.
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.Republic of Korea Patent No. 1183949 discloses a thermal insulation padding laminated by using a synthetic fiber and mammalian hair together. The padding was made of a multi-layered insulation made by laminating a layer of synthetic fibers and a layer of mammalian hair and synthetic fibers to make a morphologically stable insulation material with an appropriate thickness without agglomeration or fiber exudation. Since a separate facility for supplying mammalian hair needs to be added, the process is cumbersome, and by mixing down feathers such as mammalian hair with synthetic fibers, not only the advantages of down feathers are reduced, but also price competitiveness is very lower than that of general synthetic insulating materials.
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. In addition, Korean Registered Patent No. 1414206 has made C-type hollow fiber that can maximize the effects such as warmth and light weight by having an improved hollow ratio, but the inconvenience of going through the post-treatment process and weaving process and the double composite There is a disadvantage in that there is no curling property due to the difference in intrinsic viscosity (IV) of the yarn.
또한, 일반적인 합성 충전재는 단섬유를 적층시켜 일정한 형태로 제조되어 패딩류 등의 의류에 사용할 경우 뭉침형상이 발생할 수 있으며, 장시간 사용시에는 회복성이 저하되는 문제점이 있었다. In addition, general synthetic fillers are manufactured in a certain form by laminating short fibers, and when used for clothing such as padding, agglomeration may occur, and when used for a long period of time, there is a problem that recovery properties are deteriorated.
이에 장기간 사용을 위하여 여러 번 세탁을 하여도 보온성이 유지되기 위해 형태유지 및 회복율이 우수한 보온성 충전재의 개발이 요구된다. Therefore, it is required to develop a thermal insulation filler having excellent shape maintenance and recovery rate in order to maintain thermal insulation even after washing several times for long-term use.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 여러 번 세탁을 하여도 함기율이 우수할 수 있도록 볼형태로 뭉친 형태의 유지 및 회복율을 갖는 폴리에스테르계 중공복합사와 마이크로 섬유를 혼합 이용한 보온성 충전재를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, and uses a mixture of polyester-based hollow composite yarns and microfibers having a retention and recovery rate in a ball shape so that the moisture content can be excellent even after washing several times. It aims to provide a warming filler.
또한 본 발명은 의류에 사용되는 우모(羽毛, feather)의 단점을 보완하고 대체할 수 있어 친환경적인 볼 형태로 사용할 수 있는 폴리에스테르계 중공복합사를 이용한 보온성 충전재를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a thermal insulation filler using a polyester-based hollow composite yarn that can be used in an eco-friendly ball shape because it can supplement and replace the shortcomings of feathers used in clothing.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머가 사이드 바이 사이드형(side by side type)으로 구성된 폴리에스테르계 중공복합사 단섬유 90~70중량% 및 섬도 0.5~1.4De' 및 섬유장 10~25mm로 구성된 마이크로 섬유 10~30중량%로 혼합된 볼형태로 뭉쳐져 있는 복원력 및 보온성이 우수한 충전재를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a polyester-based hollow composite yarn consisting of a side by side type of a polyethylene terephthalate polymer and a polytrimethylene terephthalate polymer. Provides a filler having excellent resilience and heat retention in a ball shape mixed with 10 to 30% by weight of microfibers composed of 90 to 70% by weight of fibers and 0.5 to 1.4De' fineness and 10 to 25mm of fiber length.
또한 본 발명은 상기 중공복합사의 단면은 환형모양이고 단면의 중앙에는 전체 면적 대비 5~30%의 원형의 중공부가 형성된 것에 특징이 있는 복원력 및 보온성이 우수한 충전재를 제공한다. In addition, the present invention provides a filler having excellent resilience and heat retention, characterized in that the cross-section of the hollow composite yarn has an annular shape and a circular hollow portion of 5 to 30% of the total area is formed in the center of the cross-section.
또한 본 발명은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머는 고유점도가 0.45~0.65 dl/g이고, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머는 고유점도가 1.00~1.05 dl/g인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 중공복합사를 이용한 보온성 충전재를 제공한다. In addition, the present invention is characterized in that the polyethylene terephthalate polymer has an intrinsic viscosity of 0.45 to 0.65 dl/g, and the polytrimethylene terephthalate polymer has an intrinsic viscosity of 1.00 to 1.05 dl/g. It provides a heat insulating filler using a polyester-based hollow composite yarn.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르계 단섬유는 단사섬도가 1.5~15데니어이고, 섬유장이 3~100mm인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 중공복합사를 이용한 보온성 충전재를 제공한다. In addition, the present invention provides a heat insulating filler using a polyester-based hollow composite yarn, characterized in that the polyester-based short fiber has a single yarn fineness of 1.5 to 15 denier, and the fiber length is 3 to 100 mm.
본 발명에 따른 폴리에스테르계 중공복합사와 마이크로 섬유를 혼합 이용한 볼 형태를 갖는 보온성 충전재는 이성분중공복합사를 이용하여 장기간 사용과 여러 번 세탁에도 중공율과 권축현상에 의해 함기율이 높고 탄성력을 우수하여 보온효과가 유지되는 효과가 있다. The thermal insulation filler having a ball shape using a mixture of polyester-based hollow composite yarns and microfibers according to the present invention uses a two-component hollow composite yarn to have high moisture content and elasticity due to the hollowness and crimp phenomenon even after long-term use and washing several times. It is excellent and has the effect of maintaining the warming effect.
도 1은 종래의 볼 형태를 갖는 보온성 충전재의 섬유의 단면으로, 결합된 두개의 원형노즐을 통한 사이드 바이 사이드 형태 이성분 복합사 단면에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 폴리에스테르계 중공복합사로 사이드 바이 사이드 형태 이성분 중공복합사 단면에 관한 도면이다.
도 3는 본 발명에 사용되는 폴리에스테르계 중공복합사로 사이드 바이 사이드 형태 이성분 중공복합사 단면에 관한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 폴리에스테르계 중공복합사로 사이드 바이 사이드 형태 이성분 중공복합사를 용융방사공정을 통해 압출하기 위한 방사구금의 단면에 관한 도면이다.
도 5은 본 발명의 바람직한 실시예로 중공복합사와 마이크로 섬유가 혼합된 보온성 충전재의 볼 형태에 관한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a fiber of a thermal insulation filler having a conventional ball shape, and is a cross-sectional view of a side-by-side type bicomponent composite yarn through two circular nozzles joined together.
2 is a cross-sectional view of a side-by-side type two-component hollow composite yarn as a polyester-based hollow composite yarn used in the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a cross section of a side-by-side type two-component hollow composite yarn as a polyester-based hollow composite yarn used in the present invention.
4 is a view of a cross section of a spinneret for extruding a side-by-side type two-component hollow composite yarn with a polyester-based hollow composite yarn used in the present invention through a melt spinning process.
5 is a view of a ball shape of a heat insulating filler in which a hollow composite yarn and microfibers are mixed in a preferred embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.
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 위해 사용된다.The terms'about','substantially', etc. of the degree used in this specification are used at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances specific to the stated meaning are presented, and To assist, accurate or absolute numerical values are used to prevent unreasonable use of the stated disclosure by unscrupulous infringers.
도 1은 종래의 볼 형태를 갖는 보온성 충전재의 섬유의 단면으로, 결합된 두개의 원형구금을 통한 사이드 바이 사이드 형태 이성분 복합사 단면에 관한 도면이다. 통상 열수축 성분이 다른 2종의 폴리머(Polymer)를 구금을 통해 토출하여 단면이 사이드 바이 사이드 형태로 접합된 바이 컨퍼넌트(Bi-Component) 구조의 원사를 말한다. 단면이 원형상태 두 개가 연결된 눈사람(snowman)형태를 갖으며 각각의 원형상태의 성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머가 주를 이룬다. 다만, 섬유단면에 공기를 함유할 수 있는 공간이 없어 보온성, 탄성력, 경량성등에서 문제가 있다. 1 is a cross-sectional view of a fiber of a heat insulating filler having a conventional ball shape, and is a cross-sectional view of a side-by-side type bicomponent composite yarn through two circular clamps joined together. It refers to a yarn of a Bi-Component structure in which two types of polymers with different heat shrinkage components are discharged through a detention and the cross section is joined in a side-by-side form. The cross section has the shape of a snowman in which two circular states are connected, and the components of each circular state are mainly made of polyethylene terephthalate polymer and polytrimethylene terephthalate polymer. However, since there is no space in the fiber section to contain air, there are problems in heat retention, elasticity, and light weight.
도 2 및 3은 본 발명인 보온성 충전재에 사용되는 섬유 중 하나로 사이드 바이 사이드(Side By Side) 형태 이성분 중공복합사 단면도 및 개념도에 관한 도면이다. 2 and 3 are views of a cross-sectional view and a conceptual diagram of a side-by-side type two-component hollow composite yarn as one of the fibers used in the insulating filler of the present invention.
폴리에스테르계 단섬유가 볼형태로 뭉쳐서 충전재를 형성하되, 상기 폴리에스테르 단섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머(110) 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머(120)가 사이드 바이 사이드형(side by side type)이며 중앙에 빈공간의 중공(130)이 있는 이성분 중공복합사(100)인 것을 특징으로 한다. Polyester short fibers are agglomerated in a ball shape to form a filler, but the polyester short fibers are made of
상기 이성분 중공복합사(100)는 파상 또는 나선상의 주름의 성질을 갖는 권축사의 특징이 있다. The two-component
상기 이성분 중공복합사(100) 중 한 성분인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate)(120)는 약어로 PTT라고 하며 폴리에스테르 원사의 일종으로 기존의 합성구조를 바꾸어 촉감을 나일론과 같거나 그보다 좋게 만든 것이며 친피부적 원사를 말한다. 잠재 권축사류에 해당되는 원사이며 나이론의 터치와 스판덱스와 같은 신축성의 특징이 있고 통기성이 우수한 섬유이다.
또 다른 성분인 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate)(110)는 약어로 PET라고 하며 합성 섬유로 주로 사용되며 일반적으로 열가소성 고분자인 PET를 용융점 이상의 온도에서 방사구금을 통하여 압출하여 냉각 고화시킨 다음 권취하는 용융방사공정을 거쳐 사용한다. Another component, polyethylene terephthalate (110), is called PET for an abbreviation and is mainly used as a synthetic fiber. Generally, PET, a thermoplastic polymer, is extruded through a spinneret at a temperature above the melting point, cooled and solidified, and then wound. It is used after a melt spinning process.
상기 사이드 바이 사이드형(side by side type)으로 배열된 중공복합사의 단면은 환형모양인 것에 특징으로 하는 볼 형태를 갖는 보온성 충전재로서, 중앙에는 전체 면적 대비 5~30%의 면적으로 원형의 중공부가 형성된 것을 특징으로 한다. The cross-section of the hollow composite yarns arranged in the side by side type is an annular shape, and is a heat insulating filler having a ball shape, and in the center, a circular hollow part has an area of 5 to 30% of the total area. It is characterized by being formed.
종래 충전재인 섬유 단면을 나타낸 도 1과 비교해, 본 발명에 사용되는 섬유 단면은 중앙에 원형의 빈 공간의 중공(130)이 있어 함기율을 높일 수 있다. Compared with FIG. 1 showing a fiber cross-section which is a conventional filler, the fiber cross-section used in the present invention has a hollow 130 of a circular empty space in the center, so that the moisture content can be increased.
일반적으로 함기율이 높으면 보온성이 뛰어나다. 보온성 충전재는 열도도가 낮은 섬유를 함유할수록 보온성이 뛰어나며 공기는 열전도율이 가장 낮아 보온성이 매우 좋다. 또한, 섬유속의 빈 공간이 클수록 보온성 이외에 경량성이 뛰어나서 의류의 충전재로써 착용감이 향상시킬 수 있다. In general, when the moisture content is high, the warmth is excellent. The warmth filler contains fibers with low thermal conductivity, the better the heat retention, and the air has the lowest heat conductivity, so the warmth is very good. In addition, the larger the empty space of the fiber bundle, the better the light weight in addition to the heat retention property, so that the fit can be improved as a filler for clothes.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르계 중공복합사 단섬유 이외에 섬도 0.5~1.4De' 및 섬유장 10~25mm로 구성된 마이크로 섬유로 구성된 마이크로 섬유를 혼합사용한다. In addition, the present invention uses a mixture of microfibers composed of microfibers composed of a fineness of 0.5 to 1.4De' and a fiber length of 10 to 25mm in addition to the polyester-based hollow composite yarn short fibers.
혼합비율은 폴리에스테르계 중공복합사 단섬유 대 마이크로 섬유의 중량비는 90:10 ~ 70:30이다. 마이크로 섬유가 혼합됨에 따라 중공복합사 볼(Ball) 사이에 지지층이 되어, 필파워 즉,복원력이 향상되는 효과가 있다.The mixing ratio is the weight ratio of the polyester-based hollow composite yarn short fibers to the microfibers is 90:10 ~ 70:30. As the microfibers are mixed, they become a support layer between the hollow composite yarn balls, thereby improving fill power, that is, resilience.
또한 상기 마이크로 섬유는 섬유도 및 섬유장을 만족하면 섬유의 조성물에 제한은 없으나 중공복합사 단섬유와 동종의 폴리에스테르계를 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the microfiber is not limited to the composition of the fiber as long as the fiber degree and fiber length are satisfied, but it is preferable to use a polyester system of the same type as the single fiber of the hollow composite yarn.
도 4는 본 발명에 따른 보온성 충전재 섬유로 사이드 바이 사이드 형태 이성분 중공복합사를 용융방사공정을 통해 압출하기 위한 방사구금의 단면에 관한 도면이다.4 is a view of a cross section of a spinneret for extruding a side-by-side type bi-component hollow composite yarn with a heat insulating filler fiber according to the present invention through a melt spinning process.
또한, 상기 이성분을 용융점 이상의 온도에서 방사구금을 통해서 압출시켜 냉각고화시킨다. 이때 방사구금은 도 4처럼 환형모양이지만 제1방사구금, 제2방사구금 사이 일정한 간격으로 나누어진 특성이 있다. In addition, the two components are cooled and solidified by extrusion through a spinneret at a temperature equal to or higher than the melting point. At this time, the spinneret has an annular shape, as shown in FIG. 4, but has a characteristic divided by a predetermined interval between the first and second radiation locks.
상기 제1방사구금(140) 및 제2방사구금(150) 각각의 상단(141)(151)에는 용융시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머, 그리고 각각의 하단에는 (143)(153)에는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머를 용출시키면 된다. 이 과정에서 고압으로 압출된 직후 부피가 팽창하여 떨어진 간격이 좁아지면서 결국 연결완성된 환형모양이 된다.A melted polyethylene terephthalate polymer is provided at the tops 141 and 151 of each of the first and second
이때 떨어진 간격이 좁아지면서 연결된 환형모양이 되기 위해서는 연결부위에는 동일한 폴리머이어야 한다. 방사구금별로 별도의 폴리머를 용출시키는 경우 두 폴리머간의 계면분리가 발생할 수 있어 환형모양 연결이 어렵게 될 수 있기 때문이다. At this time, in order to form a connected annular shape as the distance between them becomes narrower, the connection part must be of the same polymer. This is because when a separate polymer is eluted for each spinneret, interfacial separation between the two polymers may occur, making it difficult to connect the annular shape.
그 후 냉각고화과정을 거쳐 미연신사가 된다. 이렇게 용융방사된 미연신사는 최종 섬유로서 가져야 할 강도를 부여하기 위해 배양화와 결정화를 섬유구조에 발현시키는 연신공정을 거쳐 최종 원사로 제조될 수 있다. After that, it goes through a cooling and solidification process to become an undrawn yarn. The undrawn yarn thus melt-spun can be made into a final yarn through a stretching process in which cultivation and crystallization are expressed in the fiber structure in order to impart the strength that it should have as a final fiber.
상기 방사구금의 크기와 두께에 따라 원하는 섬유도와 중공율을 얻을 수 있다. 반면에 처음부터 분리가 되지 않은 환형모양의 방사구금을 사용할 경우 고압 압출직후 부피가 내외부로 팽창하는 과정에서 복합사 내부 원이 줄어들어 원하는 중공율을 갖기 어려울 수 있다. Depending on the size and thickness of the spinneret, the desired fiber degree and hollowness can be obtained. On the other hand, in the case of using an annular spinneret that has not been separated from the beginning, it may be difficult to obtain a desired hollow ratio because the inner circle of the composite yarn is reduced in the process of expanding the volume to the inside and outside immediately after high pressure extrusion.
도 5은 본 발명의 바람직한 실시예로 중공복합사와 마이크로 섬유가 혼합된 보온성 충전재의 볼 형태에 관한 도면이다. 상기 방사구금을 통해 얻은 이성분 중공복합사는 각각의 폴리머의 고유점도의 차이에 의해 압출 후 냉각고화된 이후 수축되는 정도가 차이가 생기게 된다. FIG. 5 is a view of a ball shape of a heat insulating filler in which a hollow composite yarn and microfibers are mixed in a preferred embodiment of the present invention. The two-component hollow composite yarn obtained through the spinneret has a difference in the degree of shrinkage after being cooled and solidified after extrusion due to a difference in intrinsic viscosity of each polymer.
따라서, 수축율의 차이에 따라 섬유가 둥글게 말리는 권축(crimp)이 발생된다. 상기 고유점도 차이가 많이 날수록 권축(crimp)율이 커져서 작은 사이즈의 볼 형태로 만들 수 있다. Therefore, a crimp occurs in which the fibers are rolled round according to the difference in the shrinkage rate. The greater the difference in intrinsic viscosity, the greater the crimp rate, so that it can be made into a small-sized ball shape.
따라서, 고유점도 차이를 많이 갖기 위해서는 2가지 성분의 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다. 동일 성분의 폴리머는 고유점도의 범위가 제한적일 수 있기 때문이다. Therefore, in order to have a large difference in intrinsic viscosity, it is preferable to use a two-component polymer. This is because polymers of the same component may have a limited range of intrinsic viscosity.
본 발명에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도가 0.45~0.65dl/g이고, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도가 0.9~1.1 dl/g으로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that the intrinsic viscosity of the polyethylene terephthalate polymer used in the present invention is 0.45 to 0.65 dl/g, and the intrinsic viscosity of the polytrimethylene terephthalate polymer is 0.9 to 1.1 dl/g. .
또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머와 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머는 중량비가 4대6 ~ 6대4인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the weight ratio of the polyethylene terephthalate polymer and the polytrimethylene terephthalate polymer is 4 to 6 to 6 to 4.
또한, 본 발명의 볼 형태를 갖는 보온성 충전재의 폴리에스테르계 단섬유는 연신비가 2.1~4.0인 것을 특징으로 한다. 연신이란 회전수가 느린 feed roller에서 회전수가 빠른 take-up roller로 권취시키면서 연신 되면서 분자가 재배열되는 것을 말한다.In addition, the polyester-based short fibers of the thermal insulation filler having a ball shape of the present invention are characterized in that the draw ratio is 2.1 to 4.0. Stretching refers to the rearrangement of molecules as they are stretched while being wound from a feed roller with a slow rotation to a take-up roller with a fast rotation.
고분자물질은 대체로 고체로 되어 있으나 그 역학적 성질은 고분자 사슬의 배향상태에 따라 크게 좌우된다. 무배향상태에 있는 고분자를 2차전이 온도 이상에서 어떤 방향으로 인장하면, 고분자사슬들은 그 인장방향으로 배향되고 그 역학적 성질이 변한다. 이와 같은 조작을 연신이라 하며 방사된 합성섬유 필라멘트(filament)는 아주 작은 힘으로도 늘어나기 쉬우며 늘어난 것은 장력을 제거하여도 되돌아 가지 않는다. 그것은 고분자들이 무정형상태로 있기 때문이다. 따라서 이 자체만으로는 섬유로서의 실용성이 없지만 2차 전이온도 이상에서 인장하면 분자들이 섬유축방향으로 배향되면서 극히 탄성이 우수한 섬유가 된다. Polymeric materials are generally solid, but their mechanical properties are largely dependent on the orientation of the polymer chains. When a polymer in a non-oriented state is stretched in a direction above the secondary transition temperature, the polymer chains are oriented in the tensile direction and their mechanical properties are changed. This operation is called stretching, and the spun filaments of synthetic fibers are easily stretched with a very small force, and the stretched ones do not return even if the tension is removed. That is because the polymers are in an amorphous state. Therefore, it is not practical as a fiber by itself, but when it is stretched above the secondary transition temperature, the molecules are oriented in the fiber axis direction, resulting in a fiber having extremely excellent elasticity.
또한, 폴리에스테르계 단섬유는 단사섬도가 1.5~15데니어이고, 섬유장이 3~100mm이며, 상기 단섬유를 이용한 볼 형태의 보온성 충전재는 필파워(fill power)가 250 이상인 것이 바람직하다. In addition, the polyester-based short fibers have a single yarn fineness of 1.5 to 15 denier, a fiber length of 3 to 100 mm, and the ball-shaped insulating filler using the short fibers preferably has a fill power of 250 or more.
일반적으로 충전재에 사용되는 단섬유의 섬도에 따라 충전재의 함기율과 필파워에서 차이가 발생된다. 충전재를 구성하는 단섬유가 세섬도일 경우에는 함기율이 높아 보온성이 향상될 수 있으나, 세섬도의 섬유는 탄성이 약해 필파워가 저하될 수 있으며, 충전재를 구성하는 단섬유가 태섬도일 경우에는 탄성력이 우수하여 필파워를 높일 수 있으나, 함기율이 저하될 수 있다.In general, there is a difference in the content of the filler and the fill power depending on the fineness of the short fibers used in the filler. If the short fibers constituting the filler are fine, the moisture content is high and the heat retention may be improved, but the fibers of the fineness may have weak elasticity and the fill power may decrease. The fill power may be increased due to excellent elasticity, but the moisture content may decrease.
따라서, 본 발명의 볼 형태를 갖는 보온성 충전재는 2~5데니어의 섬도를 갖는 단섬유를 사용하여 함기율과 필파워를 동시에 충족할 수 있을 것이다.Therefore, the thermal insulation filler having a ball shape of the present invention will be able to simultaneously satisfy the moisture content and fill power by using short fibers having a fineness of 2 to 5 denier.
상기 폴리에스테르계 단섬유는 섬유장이 너무 짧거나 길면 볼 형태의 충전재 형로서 형성이 어려울 수 있거나, 형태안정성이 저하될 수 있으므로 상기 단섬유의 섬유장은 3~100인 것이 바람직할 것이다. The polyester-based short fibers may be difficult to form as a ball-shaped filler type if the fiber length is too short or long, or shape stability may be deteriorated, so it is preferable that the fiber length of the short fibers is 3 to 100.
또한, 본 발명의 보온성 충전재는 볼 형태로 형성되어 함기율이 높고 탄성회복성이 우수하며, 필파워가 250 이상인 것이 바람직할 것이다. In addition, it is preferable that the heat retention filler of the present invention is formed in a ball shape, so that the moisture content is high, the elastic recovery property is excellent, and the fill power is 250 or more.
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.Features and other advantages of the present description as described above will become more apparent from the examples to be described later, and the following examples are described for illustrative purposes only and cannot be construed as limiting or limiting the protection scope of the present invention. .
실시예Example 1~6 1~6
폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate) 폴리머가 고유점도(IV) 1.02 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도(IV) 0.65인 이성분 폴리머를 중공 형태의 방사구금을 통해 복합방사하였다. 상기 폴리머의 중량비는 1 대 1이며 복합방사 후 연신비 2.2의 연신과정을 거쳐 섬도 3데니어를 갖는 복합섬유를 얻으며 이후 절단과정을 거쳐 32mm 섬유장의 단섬유를 얻는다. 이후 중공 복합사 단섬유 (90~70중량%)와 마이크로 섬유 (10~30중량%) 2 종류 (섬유장 22 / 12mm)를 각각 비율에 맞춰 혼합 후 볼 형태의 보온성 충전재를 만들어 필파워를 측정하고, 상기 충전재 31.5g을 30cm×30cm 파우치내 일정한 두께로 주입한 후 보온성을 측정하였다.Polytrimethylene terephthalate (polytrimethylene terephthalate) polymer with an intrinsic viscosity (IV) of 1.02 and polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate) polymer with an intrinsic viscosity (IV) of 0.65 bi-component polymers were composite spun through a hollow spinneret. The weight ratio of the polymer is 1 to 1, and after the composite spinning, a composite fiber having a fineness of 3 denier is obtained through a stretching process of a draw ratio of 2.2, and a short fiber of 32 mm fiber length is obtained through a cutting process. After that, after mixing two types of hollow composite yarn short fibers (90~70% by weight) and micro fibers (10~30% by weight) (fiber length 22 / 12mm) according to each ratio, make a ball-shaped insulating filler to measure the fill power. Then, 31.5g of the filler was injected into a 30cm×30cm pouch at a constant thickness, and then the warmth was measured.
비교예Comparative example 1~2 1~2
중공복합사와 마이크로 섬유의 함량이 표 1과 같은 것 이외에 실시예와 동일하다. The contents of the hollow composite yarn and microfibers are the same as those of the Examples except that the contents are as shown in Table 1.
비교예Comparative example 3 3
폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머가고유점도(IV) 1.02 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머의 고유점도(IV) 0.65인 이성분 폴리머를 중공 형태의 방사구금을 통해 복합방사하였다. 상기 폴리머의 중량비는 1 대 1이며 복합방사 후 연신비 2.2의 연신과정을 거쳐 섬도 3데니어를 갖는 복합섬유를 얻으며 이후 절단과정을 거쳐 32mm 섬유장의 단섬유를 얻는다. 이후 중공 복합사 단섬유만으로 볼 형태의 보온성 충전재를 만들어 필파워를 측정하고, 상기 충전재 31.5g을 30cm×30cm 파우치내 일정한 두께로 주입한 후 보온성을 측정하였다.A two-component polymer having a polytrimethylene terephthalate polymer having a high viscosity (IV) of 1.02 and a polyethylene terephthalate polymer having an intrinsic viscosity (IV) of 0.65 was composite spun through a hollow spinneret. The weight ratio of the polymer is 1 to 1, and after the composite spinning, a composite fiber having a fineness of 3 denier is obtained through a stretching process of a draw ratio of 2.2, and a short fiber of 32 mm fiber length is obtained through a cutting process. Thereafter, a ball-shaped insulating filler was made with only single fibers of the hollow composite yarn to measure the fill power, and 31.5g of the filler was injected into a 30cm×30cm pouch at a constant thickness, and then thermal insulation was measured.
하기 실시예 및 비교예에서 물성 측정은 다음과 같이 실시하였다.In the following Examples and Comparative Examples, physical properties were measured as follows.
* * 필파워Fill power (복원력) 평가(Resilience) evaluation
직경 241의 실린더에 1온스(28.4g)의 시료를 넣고 3온스의 무게로 3일간 압Put 1 ounce (28.4 g) of sample in a cylinder with a diameter of 241 and pressurize for 3 days with a weight of 3 ounces.
축 후에 압축을 제거하였을 때, 회복되는 부피를 측정하며, 예를 들면 회복되는 부피가 300in3/oz인 경우에는 필파워 300임을 나타내며 시료 당 5회의 평가실험의 평균값을 계산한다.When compression is removed after condensation, the recovered volume is measured. For example, when the recovered volume is 300in3/oz, it indicates fill power is 300, and the average value of five evaluation experiments per sample is calculated.
* 보온성 평가* Warmth evaluation
KSK 0560 항온법을 기준으로 아래와 평가하였다Based on the KSK 0560 constant temperature method, the following evaluation was performed.
- 외기온도 : 20±2℃-Outside temperature: 20±2℃
- 발열체 온도 : 36±0.5℃-Heating element temperature: 36±0.5℃
- 시험편 크기 : 45cm×45cm-Test piece size: 45cm×45cm
(중량%)Mixing ratio
(weight%)
3De 32mmHollow composite yarn Ball
3De 32mm
표1과 같이 중공복합사 단섬유에 마이크로 섬유가 혼합 충전재는 마이크로 섬유가 없는 비교예 3보다 필파워된 실시예 1~6인 마이크로 섬유 10~30% 혼합시 필파워 및 보온성 상승함을 알 수 있으며 이는 마이크로섬유에 의해 동일 부피내 공극형성 많아지는 영향, 압력이 가해진 후 회복시 지지층 역활을 하기 때문이다.As shown in Table 1, it can be seen that the filler power and heat retention increase when mixing 10 to 30% of the microfibers of Examples 1 to 6, in which the filler was mixed with microfibers in the single fiber of the hollow composite yarn, compared to Comparative Example 3 without microfibers. This is because the microfibers have the effect of increasing void formation in the same volume and play a role of support when recovering after pressure is applied.
또한 비교예 2,3은 마이크로 섬유가 30% 초과하여 혼합된 경우로 비교예 3보다는 다소 우수하나 실시예에 비해 섬유간 엉킴 현상 발생으로 필파워 및 보온성 하락함을 알 수 있다. 이는 마이크로섬유와 중공복합사 Ball 엉켜 동일 부피내 공극형성 부족현상이 발생되기 때문이다. In addition, Comparative Examples 2 and 3 were mixed with more than 30% of the microfibers, and were somewhat better than Comparative Example 3, but compared to the Example, it could be seen that the fill power and heat retention were decreased due to the occurrence of entanglement between fibers. This is because microfibers and hollow composite yarn balls are entangled, resulting in insufficient void formation within the same volume.
또한 실시예 1~3인 마이크로 섬유의 섬유장이 22mm 대비 12mm 일때 필파워 및 보온성 상승 효과가 우수하며 이는12mm 섬유 혼합시 섬유장이 짧아 분산성이 향상되며, 혼합 후 섬유간 얽힘 현상이 적게 나타나기 때문이다. In addition, when the fiber length of the microfibers of Examples 1 to 3 is 12 mm compared to 22 mm, the effect of increasing fill power and heat retention is excellent, and this is because the fiber length is short when the 12 mm fiber is mixed to improve dispersibility, and the entanglement between the fibers after mixing is less. .
이상에서 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.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those with knowledge
100 : 이성분 중공복합사
110 : 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머
120 : 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머
130 : 중공(빈공간)
140 : 제1방사구금
141: 제1방사구금 상단
143 : 제1방사구금 하단 150: 제2방사구금
151: 제2방사구금 상단
153 : 제2방사구금 하단100: two-component hollow composite yarn
110: polyethylene terephthalate polymer
120: polytrimethylene terephthalate polymer
130: hollow (empty space)
140: first radioactive confinement 141: first radioactive confinement top
143: first radiation detention lower 150: second radiation detention
151: upper part of second radiation detention 153: lower part of second radiation detention
Claims (4)
섬도 0.5~1.4De' 및 섬유장 10~25mm로 구성된 마이크로 섬유 10~30중량%로 혼합된 볼형태로 뭉쳐져 있는 복원력 및 보온성이 우수한 충전재.
Polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate) polymer and polytrimethylene terephthalate (polytrimethylene terephthalate) polymer composed of side by side type (side by side type) polyester-based hollow composite yarn short fibers 90 to 70% by weight and
Filling material with excellent resilience and heat retention, lumped in a ball shape mixed with 10 to 30% by weight of microfibers composed of 0.5~1.4De' fineness and 10~25mm fiber length.
상기 중공복합사의 단면은 환형모양이고 단면의 중앙에는 전체 면적 대비 5~30%의 원형의 중공부가 형성된 것에 특징이 있는 복원력 및 보온성이 우수한 충전재.
The method of claim 1,
The cross-section of the hollow composite yarn has an annular shape, and a filler having excellent resilience and heat retention, characterized in that a circular hollow portion of 5 to 30% of the total area is formed in the center of the cross-section.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 폴리머는 고유점도가 0.45~0.65 dl/g이고, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate) 폴리머는 고유점도가 1.00~1.05 dl/g인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 중공복합사를 이용한 보온성 충전재.
The method of claim 1,
The polyethylene terephthalate polymer has an intrinsic viscosity of 0.45 to 0.65 dl/g, and the polytrimethylene terephthalate polymer has an intrinsic viscosity of 1.00 to 1.05 dl/g. Thermal insulation filler using composite yarn.
상기 폴리에스테르계 단섬유는 단사섬도가 1.5~15데니어이고, 섬유장이 3~100mm인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 중공복합사를 이용한 보온성 충전재.The method of claim 1,
The polyester-based short fibers have a single yarn fineness of 1.5 to 15 denier, and the fiber length is 3 to 100 mm, characterized in that the insulating filler using a polyester-based hollow composite yarn.
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