KR890000097B1 - 부분적으로 연신되어 개선된 나일론사와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

부분적으로 연신되어 개선된 나일론사와 그 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 PON사의 제조에 있어서의 방사공정을 도시하는 개략도이고, 제2도는 본 발명에 의한 PON사의 권축성 향상을 나타내는 그라프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 용응스트리임 22 : 구금

26 : 필라멘트 24 : 냉각대

28 : 사 30 : 피니쉬어플리케이터

32 : 콘 디셔너튜브 34,36 : 고데트

38 : 보빈 40 : 탱글챔버

본 발명은 브랜칭제가 포함된 폴리아미드로 필라멘트를 구성하므로써 신도가 개선되어 연신가연 하기에 적합한 나일론 공급사와 그 제조방법에 관한것이다.

본 발명에서의 "나일론 66은 폴리머 분자내에 적어도 85wt%의 다음과 같은 구조식의 구조단위가 연속 반복된 합성 폴리아미드를 의미하다.

역사적으로 나일론 66 어패럴사는 분당 약 1400m의 저속으로 방사하여 보빈에 감겨진 방사사를 다음 기계에서 연신하고 다시 보빈에 감은후, 이 연신사를 핀-트위스트방식을 사용하여 분당 약 55내지 230미터의 저속으로 가연(false-twist textured)하므로써 높은 신축성이 부여되어 레오타드와 같은 신축의류에 사용되고 있는 것이다. 핀-트위스트 가연 공정을 수행하기 위한 가연요소(false-twistingelement)의 예는 미국특허 제3,475,895호에서 찾아볼 수 있다.

근래에 와서는 총체적으로 "마찰가연형(Friction-twist)"이라고 불리우는 여러가지 유형의 다양한 가연장치들이 상업적으로 사용되고 있으며 이들중 가장 광범위하게 사용되고 있는 것들로는 미국특허 제3,973,383호, 제4,012,896호 또는 제3,885,378호에 기재되어 있는 디스크어그리게이트가 구성된 일반형이다. 이와같은 푸릭숀 타입의 가연방법은 일반적으로 사의 속도를 약 700-900MPM으로 유지하는 핀타입의 가연 방법보다 가연속도가 현저하게 높은 특징이 있으므로 핀타입의 가연방법보다 상업적으로 경계적인 것이었다.

따라서, 가연방법이 푸릭숀 타입으로 변화됨에 따라 푸릭숀 타입의 가연공정에서의 공급사(feeder yarn)로서는 부분적으로 연신된 나일론 66(PON)사를 필요로 하는 변화가 초래되었다.

즉, 전형적인 방법, 예를들어 권사속도를 단순히 약 900-1500 MPM에서 약 2750-4000MPM으로 증가시켜 PON사를 얻은 다음, 상술한 바와같은 연신속도 또는 저속의 방사속도보다 빠른 속도로 푸릭숀 타입의 가연 공정을 거쳐 얻어진 가연사들은 핀타입으로 얻어진 가연사들보다 권축성(Crimp development)이 현저히 떨어지는 단점이 있었다. 그러므로 현재 나일론 66 가연사의 거래는 구형의 방법을 사용하므로써 값은 비싸지만 질이 좋은핀타입으로 가연된 나일론 66가연사와 신형의 방법을 사용하므로써 값은 저렴하지만 질이 낮은 푸릭숀 타입으로 가연된 나일론 66 가연사의 두 가지로 형성되고 있다.

가연공정에서 사용되는 전형적인 PON공급사들의 R.V값은 미국특허 제3,994,121호에 기재된 바와같이 중간 정도 또는 30이상으로 부터 40이하의 값을 갖는 것이었으나, 근래에 와서는 본 발명자등에 의해 1984.4.2. 미국에 출원된 특허출원 번호 제 594,522호에 언급된 공급사들의 R.V값이 미국 특허 제3,994,121호에 언급된 전형적인 PON사들보다 우수한 것으로 밝혀진바 있다. 따라서 본 발명은 어떠면에 있어서는 핀타입을 사용한 가연사나 미국특허 출원번호 제594,522호를 사용한 것보다도 권축성이 향상된 가연사를 제조할 수 있는 신규하고 개선된 PON공급사를 제공하기 위한 것이다. 이와같이 향상된 권축성은 미국특허 제3,994,121호의 PON공급사를 푸릭숀 타입으로 가연하므로써 제조된 직물보다도 실질적으로 직물의 신축회복력과 커버력(Covering power)이 증가되는 효과를 제공하므로, 적은량의 가연사를 사용하더라도 동등한 커버력을 갖는 직물을 얻을 수 있음을 물론, 가연사가 동일한 양으로 사용된 경우에도 신축회복력이 증가된 직물을 얻을 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며 어떤 경우에 있어서는 보빈에 감기전에 미국특허 제3,994,121호에서 중요시 여기는 전형적인 가열공정을 행하지 않아도 되는 특징이 있다.

구체적으로 본 발명의 사는 고속으로 방사되어 가연된 공급사(false twist texturing feed yarn)로, 사를 방사할때 소량의 브랜칭제를 동시에 방사시키므로써 폴러머내에 브랜칭제가 결합된 사이다.

본 발명의 개선된 결과에 대한 메카니즘이나 또는 이유가 전혀 이해될 수 없는 것이라 하더라도, 본 발명으로 제조된 사들의 평균 SAXS 피이크 강도 값과 평균 라멜라의 크기(Normalized lamellar dimensional product)가 종래의 방법으로 제조된 PON사와 비교하여 증가된 값을 가지므로 이러한 특성들이 본 말명의 개선된 결과에 기여하는 것으로 믿어진다.

이러한 특성중 각각의 값이 적어도 1.1인것이 본 발명에 의한 사에서는 일반적인 것이나, 바람직하게는 1.3, 특히 바람직하게는 적어도 1.75의 값들을 갖는 것이다. 특히 평균 SAXS피이크 강도는 전형적인 방법으로 제조된 PON사와 비교하여 본 발명에 의한 사의 구조가 무정형 영역에서는 좀더 약하게 결정형 영역에서는 좀더 강하게 나타나는 것을 보여준다.

따라서 본 발명은 첫째로, 브랜칭제가 포함된 나일론 66폴리머로 필라멘트를 구성하여 신도가 45% 내지 150%인 사를 연신가공공정에 있어서의 적합한 공급사로 제공하기 위한 것이고, 두번째로는, 사의 신도가 45% 내지 150%가 되도록 폴리머, 압출속도 및 방사속도를 조절하면서 폴리머로 된 다수의 스트리임들을 구금의 모세관을 통하여 주어진 압출속도로 냉각대에 토출시키는 압출공정 : 용융스트리임들을 필라멘트로하는 냉각공정 : 2200MPM이상의 방사속도로 냉각대로 부터 필라멘트를 회수하는 회수공정 및 필라멘트를 사로 형성하는 접합 공정으로 구성된 공정을 제공함으로써 브랜칭제가 포함된 용융폴리아미드 폴리머를 연신 가공하기에 적합하도록 하는 폴리아미드사의 용융 방사공정을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 브랜칭제를 폴리머에 대하여 적합하게는 0.01 내지 0.1몰%, 특히 적합하게는 0.05 내지 0.25몰% 포함하는 폴리아미드인 나일론 66을 제공하기 위한 것이다. 방사공정에 있어서는 사를 냉각고화시켜 귄취하기 바로 직전에 1.01내지 1.6의 연신비로 신축을 주면 때때로 사에 우수한 특성들이 나타나게 된다.

개선된 결과들은 필라멘트의 평균 SAXS피이크 강도의 값이 1.1이상일때 얻어지나, 더욱 개선된 결과들은 필라멘트의 평균 SAXS피이크 강도의 값이 1.75이상일때 얻어진다. 본 발명의 필라멘트들은 일반적으로 적어도 1.1인 평균 라멜라 크기(normalized lamellar dimensional product)를 갖는 것이나, 적어도 1.75의 값을 갖는것이 우수한 것이다.

폴리머를 압출공정에 투입시키기전에 통상의 그리드로 용융시킬 경우에는 폴리머의 R.V값은 60이하(적합하게는 40내지 55)인 것이 바람직한 반면에 압출기에서 폴리머를 용융시켜 사용할 경우의 R.V값은 50 내지 80인 것이 바람직하다.

첨부된 도면에 따라 본 발명을 설명하면 다음과 같다. 제1도에 도시된 바와같이 나일론 66폴리머의 용융스트리임(20)은 구금(22)의 모세관을 통하여 실온의 냉각공기가 횡방향으로 공급되는 냉각대(24)로 압출되어 냉각대내에 위치한 구금(22)으로부터 약간 이격된 지점에서 고화되어 필라멘트(26)가 된 다음, 냉각대(24)의 하단에서 접합되어 사(28)를 형성하게 되면 피니쉬어플리케이터(30)로 전형적인 스핀-피니쉬를 행한다. 경우에 따라서는 필라멘트를 스핀-피니슁 하면서 접합시킬수도 있다. 스핀-피니쉬를 거친 사(28)를 인터플로어 콘디셔너튜브(32)에 통과시킨 다음, 보빈(38)에 권사하기전에 고데트(34)와(36)으로 부분적인 랩핑을 행한다. 경우에 따라서 필라멘트는 공기식 탱글쳄버(40)로 엉킴(entangled)을 줄수도 있다. 통상적으로 고데트(34)와 (36)은 고데트(34)의 원주속도에 따라 정해진 방사속도로 필라멘트(26)를 냉각대(24)로부터 회수하는 기능과 사(28)의 장력을 고데트(34)바로전의 높은 수준으로 부터 팩케이지나 또는 보빈(38)에 권사하기에 적합한 수준이 되도록 감소시키는 기능을 한다. 권사장력(winding tension)의 범위는 데니어당 0.03 내지 0.259이 적합하나, 특히 적합한 장력은 데니어당 약 0.1g이다.

상술한 바와 같은 사의 장력이 권사하기전에 바로 얻어질 수 있다면, 고데트(34)와 (36)은 설치하지 않을수도 있다.

본 발명에서의 권사장력은 사를 트레버싱하여 권사하기 바로 직전에 측정된 사의 장력을 의미한다.

상업적으로 유용한 몇몇의 권사기들로서는 사를 트레버싱 시키면서 사가 보빈 또는 팩케이지에 권사되기에 적합한 장력을 갖도록 사의 장력을 감소시킬 수 있도록 고안된 보조로울을 구비한 것들이다.

이와같은 권사기들은 사의 장력을 상술한것 보다 높게하여 권사할 경우에 사용될 수 있는 것들이다.

[실시예 1]

본 실시예에서 사용하는 구금(22)은 직경 0.009인치(0.229mm), 길이 0.012인치(0.3mm)인 모세관을 34개 구성하여서 된것이며, 냉각대(24)는 높이가 44인치로 180℃의 냉각공기가 1초당 약 1피이트(30.5cm)의 평균수평 속도로 공급되도록 고안된 것이다.

필라멘트(26)를 구금 하단으로 부터 약 37.5인치(95cm)떨어진 지점에서 접합시켜 사(28)로 한다음, 피니쉬 어플리케이터(30)로 통상적인 스핀피니쉬를 행한후, 콘디셔너튜브(32)에 사(28)를 통과시켰다. 여기에서 콘디셔너튜브(32)는 길이가 77인치(183cm)의 것으로 미국특허 제4,181,697호에 기재된 바와 같은 120℃의 온도로 가열된 무증기관이다. 고데트(34)와 (36)와 속도는 사(28)가 고데트(34)위에서 랩핑되는 것을 방지하기 위해 각각 3500MPM과 3535MPM으로 하였다.

본 실시예에서 사용하는 권사기는 버막 SW4SLD 형으로 권사속도는 데니어당 0.1g의 권사장력을 유지하도록 조절하여 사용하였다. 서로 상이한 4가지의 나일론 66폴리머를 최종적으로 연신가연된 사의 실제 데니어가 약 70이 되도록 선택된 폴리머 주입속도로 온도 약 295℃에서 방사하여 PON사를 얻었다. 4가지의 모든 폴리머들은 점도 안정제로서 0.1내지 0.35몰%의 아세트산을 포함한 것으로, 이러한 정도의 아세트산 농도는 사의 특성에 거의 영향을 주지 못하는 것이다.

품목 1은 브랜칭제를 포함시키지 않고 종래의 방법으로 PON사를 제조한 것이다. 사의 R.V값과 브랜칭제의 양은 표 1과 같다.

품목 1내지 4 각각의 신도는 71%, 97%, 9l%와 109%였으며, 품목 2와 품목 4각각의 표준 라멜라 크기는 2.4와 3.1인 반면에 평균 SAXS피이크 강도는 각각 6.1과 11.8이었다. 품목 1에서의 평균 라멜라 크기와 평균 SAXS피이크 강도는 각각 약 1.0으로, 이는 폴리머내에 소량의 브랜칭제를 포함시키는 것이 권축성(%CD, (crimp development))을 실질적으로 증가 시킬수 있었음을 나타내는 것이다.

다음에 방사된 사를 2-1/2미터짜리 1차 히이터 및 피이드 로울과 드로우 또는 미드로울 사이의 연신구역내에 쿄세라 세라믹디스크들로된 버막 디스크어그리게이트를 사용하는 가연기로 연신하고 푸릭숀 타입으로 가연하였다. 히이터의 온도는 230℃로 하고, 디스크의 원주속도와 드로우로울 속도의 비(D/Y 비)는 1,910으로 하였다. 드로우로울의 속도는 800MPM으로 유지시켰으나 피이드로울의 속도는 연신비와 연신가연 장력(히이터 출구와 어그리 게이트 사이에서의 사의 장력)을 조절할 수 있도록 약간 느린 속도로 유지시켰다.

권축성을 최대로 하기 위하여 피이드로울의 속도를 조절하여 연신비를 조절하므로써 연신가연장력은 가연구역(false twist zone)내에서 안정성을 유지할 수 있도록 충분한 것이었고 필라멘트가 절단되지 않을 정도로 충분히 약한 장력을 유지할 수 있었다.

최대 가연장력이란 필라멘트가 절단된 프레이들 없이 초기에 최대의 권축성을 나타내는 장력을 의미하는 것으로 kg당 필라멘트가 10줄 이상 절단되는 것들은 상업적으로 사용에 부적합한 것이다. 이러한 사들을 800MPM에서 연신가연할때는 유효한 가연장력의 범위가 매우 좁아진다. 최대 가연장력은 드로우로울 데니어당 약 0.43g임을 알아내었다.

드로우로울 데니어는 사를 히이터에 공급하는 피이드로울과 가연장치(false twist device)의 드로우로울 및 미드로울의 서로 다른 표면속도에 의하여 얻어지는 기계적은 연신비로 방사된 사의 데니어를 나눈 값으로 정의된다. 가연장력이 드로우로울의 데니어당 0.45g이상의 경우에는 절단된 필라멘트들이 나타나 적합하지 못하게 된다. 가연한 후 약 2주일이 경과된 후에 가연사의 특성을 측정하고 그 결과를 표 1에 표시하였다.

[표 1]

표 1에서 "Elong"은 신도(elongation)를 의미하며 단위는 %이며, Ten"은 강도(tenecity)를 의미하는 것으로 이것의 단위는 g/데니어이다. "Stress"는 가연장력을 나타내는 것으로 드로우로울 데니어당 g으로 표시하며, "%TAN"은 폴리머내에 결합된 3관능성 브랜칭제인 4(아미노메틸)-1,8-디아미노옥탄(이하 TAN이라 한다)의 몰%를 나타내는 것이다.

TAN의 구조식은 다음과 같은 것이다.

가연사의 강도가 감소되는 것은 표 1에서와 같이 TAN의 함유율이 고농도(0.125몰%)일때로, TAN의 함유울이 고농도일 경우에는 목격하는 용도에 미치지 못하는 강도(tenecity)의 감소를 초래함을 알 수 있었다.

더구나 TAN의 함유율이 높은 품목 4는 약 10-20분 후에 권사기척(winder chuck)위에서 보빈이 크러슁되는 보빈 크러슁(bobbin crushing)이 발생하였다. 콘디셔녀 튜브(32)에 열을 가하지 않고 품목 4를 반복하였을때에는 보빈의 크러슁없이 4시간동안 도프(doffs)가 가능하였다.

이경우에 있어서 얻어진 권축성은 18%였고 가연사의 강도(tenecity)는 3.97이었다.

따라서 TAN의 함유율은 약 0.075 내지 약 0.10몰%정도를 사용하거나 또는 콘디셔녀튜브(32)에 열을 가하지 않는 것이 바람직함을 알았다.

[실시예 2]

본 실시예는 본 발명에 의한 브랜칭제를 포함시키거나 또는 포함시키지 않는 가연사에 있어서 권축성에 대한 PON사의 RV영향에 대하여 구체적으로 설명하는 것이다.

서로 다른 RV값과 0.075몰%의 TAN을 갖는 개질된 나일론 66폴리머로 된 플레이크를 실시예1의 방법으로 방사하고 PON사의 데니어를 연신가연된 사가 70데니어가 되도록 선별하였다. PON사들은 실시예1과 같은 조건하에서 가연하였다. 가연사를 보빈 위에서 2-3주 동안 에이징하여 통상의 40RV PON과 65RVPON으로 제조된 가연사(즉, 브랜칭제를 포함하지 않는 PON)와 권축성을 비교하고 이를 제2도에 표시하였다.

본 발명에 의한 사들은 전형적인 40RV PON과 RV가 약 65 내지 70인 PON과 비교시에 상당히 증가된 권축성을 나타내며, RV가 큰 선형 폴리머로 제조된 사들의 권축성과 동일하거나 다소 증가된 권축성을 나타내었다.

브랜칭제를 포함하므로써 RV값이 약 55보다 낮은 PON사들은 브랜칭제를 포함하지 않는 RV가 65 또는 70인 PON에 사용하는 스쿠류 압출기 없이 통상적인 멜트그리드를 사용하여 방사할 수 있었다.

상술한 실시예들에서는 본 발명을 설명하기 위하여 TAN을 사용하였으나, 그 이외의 다양한 브랜칭제도 사용할 수 있다. 트리메신산은 폴리머내의 아민 말단기들에 반응성이 있는 하나의 물질이다. 브랜칭제의 양을 맞추기 위한 필요한 량의 조정은 실험오차법을 사용하므로써 용이하게 취할 수 있다.

일반적으로 적합한 브랜칭제들로는 폴리머의 중합반응에 사용된 조건하에서 아민 또는 카르복실말단기들과 반응할 수 있는 3개 또는 그 이상의 관능기들을 갖으므로써 폴리머의 RV를 증가시키는 것들이다. 알파-아미노-입실론-카프로락탐도 중합반응 조건하에서 필수적으로 최소수의 반응 관능기들을 갓는 적합한 물질중의 하나이다. 브랜칭제가 이러한 관능기들을 3개 이상 포함한다면, 상술한 바와같은 바람직한 TAN의 수준으로 브랜칭제의 수준을 감소시킬 필요가 있다.

실험방법

모든 실꾸러미들을 하룻동안 온도 21℃, 상대습도 65%로 조절된 조건에서 방치시켰다가 실험에 사용하였다. 사의 신도는 방사후 1주일 후에 측정하였다. 보빈으로부더 50야아드의 사를 취하여 인스트론 인장시험기를 사용하여 신도를 측정하였다. 클램프 사이에서의 시료인 사의 측정길이(초기길이)는 25cm이고 크로스헤드의 속도(croshead speed)는 분당 30cm로 하여 사가 절단될때까지 잡아당겼다. 신도는 최대의 하중이 걸려서 증가된 시료의 길이를 원래길이(25cm)에 대한 %로 표시한 것이다.

권측성(crimp development)은 다음과 같이 측정하였다. 사를 수터 데니어리얼 위에 2g이하의 장력으로 감거나 스케인의 둘레가

미터가 되도록 하였다. 리일의 회전수는 사데니어당 2840으로 하므로써 가장 근사한 회전수를 구할 수 있었다. 이렇게 하므로써 스케인의 최초길이가 9/16미터이고, 스케인 데니어가 약5680인 스케인(skein)을 얻을 수 있었다.

스케인에 14.2g의 하중을 걸고 약 180℃의 강제공기 순환식 오븐내에 5분 동안 넣어 두었다. 다음에 오븐으로 부터 스케인을 꺼내고, 하중이 걸려있는 상태로 실온에서 1분간 방치한 다음, 스케인의 길이 L₂를 0.1cm정도의 가까운 거리에서 측정하였다. 다음에 14.2g의 하중을 650g의 하중으로 바꾸고 30초가 경과된 후에 스케인의 길이 L₃를 0.1cm정도의 가꾸운 거리에서 측정하였다. 권측성%는

으로 계산된 것이다. 권축의 감소는 보빈위에서 가연사를 에이징 할때와 같이 처음에는 빠르게 진행되었다가 나중에는 서서히 진행된다. 평균 권축성은 시료인 사와 동일한 방법으로 방사하고 가연한 필라멘트와 동일한 데니어를 갖는 RV40인 사의 권축성에 대한 시료사의 권축성 비이다.

여기에서 권축성은 모두 사를 가연한 후 14일이 경과된 후에 측정한 것이다.

상대점도(relative viscosity, RV)는 90%포름산을 사용하는 ASTM D789-81로 측정하였다.

절단된 필라멘트의 수는 팩케이지 표면에 나타난 절단된 필라멘트를 눈으로 보고 세어서 계산된 것이다.

비교용 폴리머는 헥사메틸렌 디아민과 아디프산의 화약 양론적 양과 첨가제로 마그네슘하이포 포스 파이트 모노하이드 레이트 44x10_-6중량부, 분자량 안정제로 아세트산 898x10^-6중량부 및 안료로써 티타륨디옥사이드·3000x10_-6중량부를 포함시켜 제조한 나일론 66으로 폴리머의 공칭 RV가 38-40이 되도록 통상적인 방법으로 중합반응 시킨 것이다.

비교용 사는 상술한 비교용 폴리머중 수분의 수준을 적당하게 조절하고, 시료용 사와 동일한 데니어 및 필라멘트당 데니어를 갖도록 시료용 사와 동일한 방사조건에서 방사시켜서 된 RV40안 사이다.

X-선 검사

X-선 회절무늬(Small angle X-ray Scattering, SAXS)는 의료용 X-선 필림인 NS54T코닥 필림을 사용, 스크린이 없는 평판라우에 카메라(스타톤형)를 사용하여 찍은 것이다.

시료와 필름간의 거리는 32.0cm입사선 콜리메이터의 길이 3.0인치, 노출시간은 8시간 이었다. 내부에서 교환할 수 있는 스타톤형 사의 호울더는 직경이 0.5cm 인 바늘구멍과 사 사이드의 두께가 0.5mm인 것으로, 입구측 바늘 구멍의 직경도 0.5mm로 된 것이다. 사 각각의 시이드의 필라멘트들을 서로는 평행이 되게 배열하고 X-선 비임에 대해여는 수직이 되게 한다.

카파화인 포커스 X-선관(λ=1.5418Å)을 정해진 부하의 85%인 40KV와 26.26MA에서 니켈필터와 함께 사용하였다. 각각 하나의 필름을 X-선에 각각 노출시키기 위해 필름카세트를 사용하였다. 이 필름을 주사형 p-1000오브트로닉스 덴시토미터(Scannimg P-1000 Obtronics Densitometer)에 넣어 수평 방향과 수직방향에 나타나는 분신강도에 불연속 산란분포에 대하여 알아 보았다. 피어슨 V I I 함수[(H.M.Heuvel and R. Huisman, J. APPl. poly. Scl., 22,2229-2243 (1978)]와 2차 다항식등 가함수를 사용하는 곡선보정 (Curve fitting Procedure)은 계산 하기전에 실험자료를 사용하여 보정하였다. 수직방향으로 주사하여 불연속 산란을 발생시키고 각각의 최대 불연속 산란층에 대하여 수평방향으로 주사한 다음, 이 데이터를 매개변수 보정으로 보정하였다. 피이크 높이의 강도는 4개의 강도분포에 나타난 피이크 즉, 수직 방향으로 반사된 2개의 불연속 산란분포와 수직 방향의 최대값을 지나는 2개의 수평분포를 평균하여 취한 것이다. 평균 SAXS피이크 강도는 비교용으로 사용된 RV 40인 사의 측정원 피이크 강도에 대한 본 발명에의한 사의 측정된 피이크 강도의 바로 표현된다. SAXS의 최대값은 라멜라크기의 평균값을 정하는데 사용되는 것으로, 수직방향에서는 섬유 방향으로 산란된 라멜라의 평균 크기를 취하여 수직방향에서는 섬유방향에 수직방향으로 산란되 라멜라의 평균 크기를 취한다.

이러한 라멜라의 크기는 쉐러의 방법을 사용하여 최대 회절의 폭으로 부터 구해진다.

D (수직 또는 수평)=Kλ/β cos θ

여기에서 K는 형상인자로써 β에 따라 변화하는 것이고,λ는 X-선파의 길이, 이경우 1.5418Å이며 θ는 브라그각(Bragg angle),β는 라디안(radians)으로 표현된 불연속 산란 점의 폭이다.

β (수직방향)=20D-2θ β ,

여기에서 2θ D(라디안)은 Arctan((HW+w)/2r), 2θβ (라디안)은 Arctab ((HW-w)/2r)이며 r은 필름과 섬유간의 거리 320mm이고, w는 후술한 바와 같이 산란폭을 1/2로 보정한 값이며 HW는 최대의 불연속 산란 사이에서의 피이크와 피이크간의 거리(mm)이다. 또한, 쉐레의 방정식은 불연속 산란 최대값중 수평방향으로 산란된 라벨라의 크기를 사용하는데 사용된다.

(수평방향)=2 Arctan(w/r^*)

여기에서 r^*은 (HW/W)²+(320)

이다.

기기의 영향에 의한 선확장을 보정하는 와렌의 보정식을 쉬레의 선확장 방정식에 대한 보정식으로 사용할수 있다.

Wm²=w+W²

여기에서 Wm은 측정된 선의 폭이며, W는 0.39mm로 무기물 표준품으로 부터 얻어진 기기의 콘트리뷰선이고, w는 보정된 선의폭(수직 또는 수평방향)으로 β를 계산하는데 사용된다. 측정된 선의 폭 Wm은 최대강도의 1/2이 되기 시작할때 주어진 필름상에서의 회절강도 폭으로 이것은 곡선마춤 방법중 매개변수의 폭 반에 해당하는 것이다. 따라서 쉐레의 방정식에서 형상인자 K의 값은 0.90으로 사용할 수 있는 것이다.기타 주기의 변화에 기인한 확장은 무시하있다. 라멜라의 크기(lamellar dimensional product, LDP)는 다음과 같으며,

LDP=D(수직방향)×D(수직방향)

평균 라멜라의 크기는 RV40인 비교용사의 라멜라 크기에 대한 본 발명에 의한 사의 라멜라 크기의 비로 표시한 것이다.

Claims (36)

1. 브랜칭제를 0.01 내지 1몰% 포함하고, 신도는 브랜칭제를 포함하지 않은 사보다 적어도 5%이상인, 나일론 66 폴리머로 필라멘트를 실질적으로 구성 하므로써 신도가 약 45% 내지 150%임을 특징으로 하는 연신가연함에 있어 공급사로서 사용이 적합한 어패럴사.
2. 제1항에 있어서, 브랜칭제가 나일론 66 폴리머당 0.05 내지 0.15몰% 포함됨을 특징으로 하는 사.
3. 제1항에 있어서, 방사속도를 2200MPM 이상으로 하여 방사됨을 특징으로 하는 사
4. 제1항에 있어서, 필라멘트의 평균 SAXS피이크 강도가 1.1이상임을 특징으로 하는 사.
5. 제1항에 있어서, 필라멘트의 평균 SAXS피이크 강도가 1.3이상임을 특징으로 하는 사.
6. 제1항에 있어서, 필라멘트의 평균 SAXS피이크 강도가 1.75이상임을 특징으로 하는 사.
7. 제1항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기가 적어도 1.1임을 특징으로 하는 사.
8. 제5항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기가 적어도 1.3임을 특징으로 하는 사.
9. 제6항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기가 적어도 1.3임을 특징으로 하는 사.
10. 제6항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기가 적어도 1.75임을 특징으로 하는사.
11. 제1항에 있어서, 브랜칭제가 3관능성아민임을 특징으로 하는사.
12. 제1항에 있어서, 브랜칭제가 4(아미노 메틸)-1, 8-디아미노옥탄(TAN)임을 특징으로하는 사.
13. 제1항에 있어서, 브랜칭제가 비스-헥사메틸렌 트리아민임을 특징으로하는 사.
14. 제1항에 있어서, 브랜칭제가 3관능성산임을 특징으로 하는 사.
15. 제1항에 있어서, 브랜칭제가 트리메신산임을 특징으로 하는 사.
16. 제1항에 있어서, 연신가연하여 평균 권축성이 적어도 1.05임을 특징으로 하는 사.
17. 다수의 폴리머스트리임을 구금 모세관을 통하여 일정한 압출속도로 냉각대에 압출시키고, 압출된 용융스트리 임을 냉각시켜 필라멘트로 한후, 필라멘트를 냉각대로 부터 2200MPM 이상의 방사속도로 회수하여 서로 접합시키되, 폴리머, 압출속도 및 방사속도는 사의 신도가 30% 내지 150%가 되도록 조절 하므로써 브랜칭제가 0.01 내지 1몰% 포함된 용융 나일론 66 폴리머를 연신가연 하기에 적합 하도록 함을 특징으로하는 브랜칭제가 포함된 나일론 66사의 용융방사 공정.
18. 제17항에 있어서, 브랜칭체를 나일론 66 폴리머당 0.05 내지 0.15몰% 포함시킴을 특징으로 하는 공정.
19. 제17항에 있어서, 사를 권사하기 전에 연신비를 1.05 내지 2.0으로 하여 신축시킴을 특징으로 하는 공정.
20. 제17항에 있어서, 필라멘트의 SAXS피이크 강도를 1.1이상이 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
21. 제17항에 있어서, 필라멘트의 SAXS피이크 강도를 1.3이상이 되도록 함을 특징으로하는 공정.
22. 제17항에 있어서, 필라멘트의 SAXS피이크 강도를 1.75이상이 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
23. 제17항에 있어서. 필라멘트의 라멜라 크기를 적어도 1.1이 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
24. 제17항에 있어서, 필라멘트의 라멜라크기를 적어도 1.3이 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
25. 제17항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기를 적어도 1.75가 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
26. 제20항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기를 적어도 1.3이 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
27. 제21항에 있어서, 필리멘트의 라멜라 크기를 적어도 1.3이 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
28. 제21항에 있어서, 필라멘트의 라멜라 크기를 적어도 1.75가 되도록 함을 특징으로 하는 공정.
29. 제17항에 있어서, 나일론 66 폴리머를 압출하기 전에 가열된 그리드상에서 용융시킴을 특징으로 하는공정.
30. 제29항에 있어서, 사의 RV가 60이하임을 특징으로 하는 공정.
31. 제17항에 있어서, 나일론 66 폴리머를 압출하기전에 압축기 내에서 용융시킴을 특징으로 하는 공정.
32. 제31항에 있어서, 사의 RV가 50 내지 80임을 특징으로 하는 공정.
33. 제17항에 있어서, 사를 가열공정이 없이 보빈에 감는 것을 특징으로 하는 공정.
34. 신도가 45% 내지 150%이고 브랜칭제가 0.01내지 1몰% 함유된 나일론 66 폴리머로된 필라멘트로 구성된 공급사를 연신가연 하는 것을 특징으로 하는 사의 제조방법.
35. 브랜칭제가 0.01 내지 1몰% 함유된 나일론 66 폴리머로 구성된 필라멘트로 구성되고 평균 권축성이 적어도 1.05임을 특징으로 하는 연신가연사.
36. 제35항에 있어서, 평균 권축성이 적어도 1.2임을 특징으로 하는 연신가연사.

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