KR860002172B1 - 플리에스테르 이수축(異收縮) 혼섬사 및 그 직, 편물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플리에스테르 이수축(異收縮) 혼섬사 및 그 직, 편물의 제조방법

본 발명은 고수축성 폴리에스테르 필라멘트사와 저수축성의 해도형 폴리에스테르 복합필라멘트사와를 혼섬시킨 폴리에스테르 이수축혼섬사 및 이혼섬사를 사용하여 직, 편한것을 가성소다 수용액에서 처리하여 실크와 같은 외관 및 촉감을 발현시키는 직, 편물의 제조방법에 관한 것이다.

편평하고 차가우며 단순한 외관을 갖는 폴리에스테르 필라멘트사를 천연실크의 외관과 촉감을 가지도록 개선하기 위한 많은 시도가 있었다. 즉 단면의 이형화, 필라멘트섬도의 극세화, 개질 폴리머로된 2종의 필라멘트사를 사용한 이수축혼섬사 및 2종의 폴리머를 사용한 폴리머 혼합방사 또는 복합방사 기술을 이용하므로서 촉감 및 드레이프성을 개선한다거나 색상 및 광택을 개선하고, 벌키성을 부여하는 방법이 시도되었다. 그러나 상기한바와 같은 천연실크의 단편적인 특성의 개선에는 어느정도 효과가 있었으나 전반적인 개선에는 미흡하였다.

본 발명의 목적은 비수수축율이 30%이상인 고수축사와 저수축성 해도형 복합사를 공기혼합방식으로 혼섬시키므로서 이후의 가공공정에서 고수축사를 중심으로하여 그 주위에 극세화된 폴리에스테르 필라멘트사가 존재되도록 하여서 미세한권 축성과 숭고성의 발현성을 잠재시킨 폴리에스테르 이수축성 혼섬사를 제공하는데 있으며 또 상기한 바와 같은 이수축성 혼섬사를 사용하여 직, 편한다음 가성소다 수용액에서 처리하여 해도형복합사의 해성분을 완전히제 거시키고 고수축사의 수축을 일으켜서 직, 편물의 내층에는 고수축사가 지지 역할을 하게하고 표면에는 초극세저수축필라멘드사가 미세한 권축과 벌키성을 발현시키고 섬유간의 많은 공극을 형성시키므로서 폴리에스테르 직, 편물의 우수한 물성을 구비하면서 천연실크와 같은 외관과 촉감을 가지는 직, 편물을 제조할 수 있게 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 직, 편물의 표면에 존재하는 초극세이형단면사는 상용성이 있는 2종의 폴리에스테르 수지를 사용한 해도형복합사로부터 얻는 것이므로 섬도를 자유롭게 변경시킬 수 있어서 통상의 방법으로 얻은 극세필라멘트사를 사용하는 경우에 비하여 조업성을 향상시킬 수 있게하는데 있다.

본 발명을 이하 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 이수축혼섬사는 상용성은 매우크나 용제에 의한 용해성이 크게다른 2종의 폴리에스테르계수지를 해성분 및 도성분으로 사용한저 수축 해도형 복합사와, 비수에 의한 사장수축율이 데니어당 4mg의 장력하에서 20-60% 되도록 공중합 필라멘트사 수지를 저온 연신하여 얻은 고수축사로 되어있다.

본 발명의 해도형복합사에서 해성분은 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 글리콜류 또는 아디핀산계금속 술포네이트염을 3-15몰% 공중합시킨 폴리에스테르계 수지로서 고유점도가 25%오르소 클로로페놀 용액에서 0.4-0.5이며 가성소오다 수용액에서 용해속도가 정규 폴리에스테르수지보다 80-200배빠르다. 도성분은 고유점도가 25%오프소클로로페놀 용액에서 0.65인 정규 폴리에스테르 수지를 사용했으며 해도성분비는 해성분이 15-70%, 도성분이 30-85%이며 도성분은 1개의 필라멘트내에 3-21개의 이형상 피브릴을 형성하고 있으며 각각의 피브릴(Fibril)의 섬도는 0.05-0.5데니어이다.

이와 같은 해도성분을 용융 복합방사 장치와 별도의 구금장치를 통해서 일반적인 필라멘트 제조방법으로 미연신사를 제조한뒤 연신비 3배 이상으로 열연신하면 비수에 의한 사장수축율이 데니어당 4mg의 장력하에서 3-7%인 해도형 복합사가 제조된다.

해도형 복합사 제조시 유의해야할 사항은 해도성분의 상용성이 매우 크기때문에 해도성분이 복합되어 있는 시간이 길게되면 해도성분간에 화학결합이 일어나 제3의 공중합된 폴리에스테르계 수지가되므로 해도성분이 구금 유입구에서 복합되어 단면을 형성하는 것이 유리하며 해도성분의 열적성질 및 응고점이 다르므로, 단면의 균일화를 위해서 구금의 두께를 150mm이상 해야한다. 또한 해성분은 비결정영역이 정규 폴리에스테르 수지보다 수배 증가한 공중합 폴리에스테르계 수지이므로 수지고유의 강도, 신도는 매우낮다. 때문에 해성분의 성분비를 낮추어야 조업성을 향상시킬 수 있다. 반면에 해성분의 용융점도는 도성분보다 동일 조건하에서 1.5-2배정도 높기 때문에해 성분의 성분비를 줄이드래도 도성분들의 피브릴 형성은 독립적으로 균일하며, 이형도가 매우큰 이형단면의 피브릴을 얻을 수 있다.

특히 본 발명의 해도형 복합사가 갖는 가장큰 특징은 해도성분의 상용성이 크기때문에 접착력이 우수해 비상용성 복합사에서 나타나는 물리적 또는 기계적인 외력에 의한 해도성분의 분리가 일어나지 않기때문에 연신 및 제직등 후공정에서 모우 발생이 전혀 없으며 태데니어의 정규 폴리에스테르 필라멘트사와 동일한 가용성을 갖게 되는 것이다. 또한 해성분의 용제에 의한 용해속도가 동일 조건하에서 도성분보다 100배이상 빠르므로 해성분이 완전하게 추출되는 동안 도성분은 아무런 침해도 받지않게 된다. 본 발명의 고수축사는 비수에 의한 사장수축율 을 높히고, 무정형의 권축을 무작위하게 발현시키기 위하여 프탈산 또는 이소프탈산계 성분을 5-15몰% 함유한 폴리에스테르계 공중합 수지를 전통적인 용융방사방법으로 방사하여 미연신사를 제조한후 미연신사의 연신시 수지의 이차 전이점인 65-75℃범위에서 절단신도의 7080%인 2.5-3.0배 연신하여 섬유축 방향으로 미연신부분이 부분적으로 조밀하게 존재하며, 평균적인 비수수축율이 데니어당 4mg 장력하에서 20-70%인 고수축사이다.

상기의 해도형 복합사와 고수축사를 혼섬하는 방법은 2종의실을 고압공기로 공기혼섬 하는 것으로서 합사된실이 공급로라와 인취로라 사이에 설치된 인터레이서를 통과할때 일정한 장력하에서 1.5-3.5kg/cm²의 공기 압력에 의해서 2종의 필라멘트사가 서로 섞이게 되는 것이다. 이때 사속은 분당 500-1000m이며, 에어노즐의 크기는 0.5-2mm이다.

공기 혼섬에 의한 혼섬은 2종의실이 불규칙하게 층상으로 엉켜있어서 균일하고 일정하게 반복된 꼬임에 의한 방법보다 혼섬효과가 훨씬크며 꼬임으로 합사했을 경우에는 2종의 실이 독립적으로 구분되어있고, 실간의 결합력이 너무크므로 수축 발현후 권축효과가 불규칙적으로 조밀하지 않고 주기적인 이수축 현상만이 나타날뿐만 아니라, 섬유간 공극발생이 불완전하여 부분적인 개선효과 및 단순한 외관을 나타내게된다. 이상과 같은 기술로서 제조된 흔섬사를 사용하여 제직이나 제편한 직물을 95℃, 2-5% 가성소오다 수용액에서 10-30분간 처리하면 고수축사의 수축거동과 해도형복합사의 해성분 추출이 동시에 완전하게 이루어진다.

일반적으로 이수축 혼섬사의 제조에 있어서, 이수축의 완전한 발현을 위해서 그리고 이수축후 표면의 멀티 텃취의 효과를 높이기 위해서 고수축사는 단섬유 섬도가 크면서 필라멘트수가 적은 것을 사용하고, 저수축사는 단섬유 섬도가 작으면서 필라멘트수가 많은 것을 전체 혼섬사의 데니어에 맞춰 선택적으로 사용하기 때문에 한계가 있으나, 본 발명의 이수축 혼섬사는 95℃, 2-5% 가성소오다 수용액내에서 고수축사의 수축거동과 해도형복합사의 해성분추출이 동시에 일어나므로 상대적으로 구수축사의 단섬유섬도는 저수축 피브릴보다 4배-60배 크며, 저수축사의 필라멘트수는 3-40배 증가하며 이수축과 멀티텃치효과를 최대한도로 살릴 수 있다. 또한 해도형 복합사의 해성분이 완전히 추출되는 동안 도성분은 중량의 감량효과가 전혀없고, 고수축사는 5% 이하의 감량이되며, 도성분 피브릴들은 0.05-0.5데니어의 섬도를 갖는 매우 균일하면서 뾰족산 단면을 가진 초극세이형 단면사로 형성된다. 해성분이 완전제거된 이수축 혼섬사 직, 편물은 직, 편물 내층에 고수축사가 중심을 이루고 있으면서 그 표면에는 저수축초극세필라멘트사가 미세한 돌기를 형성하여 고밀도하게 분포되어있으며 해도형복합사와 이수축으로 발생하는 섬유간의 공극 때문에 피부와 접촉되는 촉감이 관능적이며, 직, 편물의 드래이프성, 방축성, 벌키성 및 마찰계수가 증가하고, 두께의 입체감이 나타난다.

염색 가공후에는 내층의 공중합 폴리에스테르계인 고수축사가 표면의 정규 폴리에스테르인 초극세사보다 짙은 색을 갖게되며, 섬유간의 공극, 그리고 직, 편물 표면의 슈퍼브라이트 이형단면사 내층의 세미덜원형단면사 및 사표면의 감량효과 등에의해서 우아하고 은은한 광택 및 심미한 색상을 갖는 외관을 나타낼뿐만아니라 약제 가공에 의한 내세탁성등 내구성이 증가한다. 또한, 섬도가큰 내층부의 고수축사에 의해서 직, 편물의 형태안정성 및 반발성이 향상되어 극세사 직, 편물에서 나타나는 결점을 보완할 수 있으며 고수축에 의한 고밀도 직, 편물화와 섬유간 공극에 형성된 공기층에 의해서 투습 방수성 및 내구발수성등 고기능성과 온윤한 촉감을 동시에 얻게된다.

이와 같이 본 발명은 폴리에스테르 수지의 공중합 기술과 헤도형 복합방사기술, 필라멘트사 연신 및 혼섬기술을 종합하여 견섬유 특유의 구조와 특성을 가지면서, 견직물보다 우수한 촉감과 외관을 나타내며 폴리에스테르 섬유의 특성을 살린, 이수축 혼섬사의 제조기술로서, 간단한 후처리 공정에서 수축 및 해성분 추출을 동시에 실시하여, 모든 특성을 동시에 발현시키는 것으로서 조업성 향상과 공정의 간소화를 기할 수 있다.

[실시예 1]

해성분은 슐포내이트염이 10몰% 공중합된 고유점도가 0.466인 폴리에스테르계 수지이고, 도성분은 고유점도가 0.65인 정규 폴리에스테르 수지를 사용하여 해성분 31%, 도성분 69%인 성분비로서 복합방사장치와 7개의 피브릴을 형성하는 헤도형 구금장치를 통과시켜 방사 사속분당 1,300m로 방사하여 미연신사를 제조한후 연신비 3.1배, 연신속도 800m/분으로 연신하여, 50데니어/24 필라멘트의 헤도형 복합사를 제조하였다. 고수축사는 디메칠 이소프탈레이트가 10몰% 공중합된 고유점도가 0.59인 폴리에스테르계 수지를 전통적인 용융방사장치로서 방사 사속 1350m/분으로 방사하여 미연신사를 제조하여, 열로라 온도 70℃, 연신배율 2.71배로 연신하여, 50데니어/24필라멘트의 고수축사를 제조하였다.

제조된 해도형 복합사와 고수축사를 연신배율이 없는 별도 연신기의 공급로라와 인취로라 사이에 에어젯트 인터레이서를 설치하여 공기압력 3.0kg/cm², 사속 800m/분으로 공기혼합시켰다.

이상의 제조공정과 혼섬공정에서 각 조업성은 96.7% 이상이었으며, 제품상에 나타나는 문제점은 전혀없었음. 물성은 표(1)과 같다.

[표 (1)]

[실시예 2]

실시예 1에서 제조한 이수축사를 경, 위사로 사용하여, 평하부타에 조직으로 제직하였다. 이때 경사는 싸이징을 하지 않았으며, 생지밀도는 직, 편물 수축을 고려하여, 경사 98올/인치, 위사 88올/인치로 하였다. 제직된 생지를 이완된 상태로 95℃, 3% 가성소오다 수용액의 감량조에서 20분간처리후 수세하여 수축과 해성분을 제거시켜 권축발현을 시킨후 140℃건조기에서 40초간 건조시켰다.

건조후 직, 편물 표면과 측단면을 전자현미경으로 관찰한 결과 해도형 복합사의 해성분은 전연 남아 있지 않았으며 피브릴은 표면이 깨끗했으나, 고수축사는 약 4%정도 중량 감량이 되었다.

또한 직, 편물 측단면은 완전히 그세사와 고수축사가 층을 형성하여 직, 편물 표면에는 초극세사가 돌기되어 있고, 직, 편물 내층에는 고수축사가 중심이 되고 미세한 초극세사 권축이 부분적으로 조밀하게 형성되어 있었다. 수축된 직, 편물을 130℃에서 60분간 염색하고, 160℃에서 셋트한 가공지의 면적수축율은 42%, 중량감량율은 19%였으며, 직, 편물 밀도는 경사 131을/인치, 위사 124을/인치 였다.

가공지는 고밀도 직, 편물상을 이루면서, 관능적인 촉감과 직, 편물을 얻게 되었다. 공정상 문제점은 없었으며, 조업성은 정규 100데니어/48필라멘트와 동일하였다.

[실시예 3]

실시예 1에서 제조된실을 경사로 사용하고, 위사는 50데니어/24 필라멘트에 피브릴섬도가 0.45데니어, 1가닥의 필라멘트내에 3개의 피브릴을 갖는 별도의 해도형복합사를 스트렛치하여 실시예 2와 동일한 방법으로 제직 및 후가공 처리한결과, 실시예 2보다 직, 편물 밀도는 성글어지며, 더욱 부드럽고 유연하면서, 드레이프성이 향상되었으나, 직, 편물의 탄성 형태안정성과 벌키성이 감소하였다.

[실시예 4]

실시예 1에서 사용한 수지를 해도성분으로하여 피브릴수가 21개이고 피브릴 섬도가 0.06데니어인 60데니어/24필라멘트인 해도형복합사를 해도성분이 1 : 1로 실시예 1과 같이 방사하여, 연신속도 600m/분, 연신배율 3.037로 연신하였다.

고수축사는 실시예 1에서 사용한 수지를 실시예 1과 같이 방사한후 열로라온도 70℃, 연신배율 2.91배로 연신하였다. 이때 제조된 해도형 복합사의 필라멘트내 피브릴상태는 독립적으로 형성은 되었으나 피브릴의 외형과 크기가 불균일하였다.

즉 단면의 바깥부분 피브릴은 변의 길이가긴 이등변삼각형이며, 단면적이 크고, 중앙의 피브릴은 단면적이적은 정삼각형 형태를 나타내었으며 해성분의 함량증 가로 인하여 미연신사 강도가 저하 하므로서, 연신속도를 낮추어야 했다.

또한 실시예 1과 같이 공기혼합할때 연신사의 신도가 고수축사의 신도와의 차이가 커서 공기혼섬시 혼섬사에 루우프가 발생하여 사속을 635m/분으로 낮추었다.

조업성은 95% 이상으로서 양호하였으며 물성은 표(2)와 같다.

[표 (2)]

[실시예 5]

실시예 4에서 제조한 실을 논-싸이징하여 경사로 사용하고 실시예 4의 해도형복합사를 2합연사하여 경사밀도 87올/인치, 위사밀도 78올/인치 인 크레이프 대신 직, 편물을 제직하였다.

생지를 실시예 2와 동일한 방법으로 처리한결과 실시예 2보다 더뚜렷한 스판조 외관과 촉감을 가졌으며 드레이프성 탄력성등이 견방적사 직, 편물보다 우수한 직, 편물을 얻게 되었다.

[직, 편물 특성치]

[비교예 1]

실시예 1에서 방사한 해도형 복합미연신사와 고수축 미연신사를 합연신하면서 실시예 1에서 사용한 인터레이서와 동일기종, 동일방법으로 동시에 공기혼섬하였다.

혼섬사의 품질수준 및 혼섬효과는 양호하였으나 열수축후 이수축 효과가 10%정도로서 이수축에 의한 권축발현 효과가 미진하였다.

[비수수축율]

Claims (4)

1. 상용성이 있으면서 용제 용해성이 다른 폴리에스테르계 해도형 복합사와 비수에서의 사장수축율이 20-60%인 고수축성 폴리에스테르와를 공기혼섬방법으로 혼섬시켜서된 폴리에스테르 이수축(異收縮) 혼섬사.
2. 제1항에 있어서, 해도형 복합사는 통상의 폴리에스테르수지를 도성분으로하고 글리콜류 또는 아디핀산계금속 슐포네이트염이 3%-15몰% 공중합된 폴리에스테르수지를 해성분으로 하여서된 것.
3. 제1항에 있어서, 고수축성 폴리에스테르 필라멘트사는 프탈산 또는 이소프탈산계성분을 공중합시킨 폴리에스테르계 수지로 된것.
4. 상용성이 있으면서 용제용해성이 다른 폴리에스테르계해도형복합사와 비수에서의 사장수축율이 20-60%인 고수축성 폴리에스테르 필라멘트사로된 폴리에스테르 이수축혼섬사를 원사로 사용하여 직, 편한다음 상기 직, 편물을 95℃, 2-5% 가성소다 수용액내에서 10분-30간 처리하는폴리에스테르 이수축혼섬사로된 직, 편물의 제조방법.