KR940007692B1 - 발색성이 우수한 실크조 이수축혼섬사의 제조방법 - Google Patents
발색성이 우수한 실크조 이수축혼섬사의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 발색성이 우수하고 실크조의 촉감 및 광택을 갖는 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것으로, 광굴절율이 1.3∼1.8이고 평균입자직경이 150∼500nm인 무기미립자를 함유하는 수축률이 서로 다른 2종 이상의 사조군을 이용하여 혼섬하여 이수축혼섬사를 제조하고, 이수축혼섬사를 경사와 위사 또는 경사로 사용하여 제직하고 염가공하므로서 발색성이 우수하고 실크와 같은 광택 및 벌키성이 풍부한 직물을 제조할 수 있는 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.
지금까지, 폴리에스테르 섬유에 우수한 발색성, 실크와 같은 광택 및 촉감을 부여하기 위하여 여러가지 방법들이 시도되어 왔다. 예를 들면, 폴리에스테르 원사의 단면을 이형화시키는 방법(일본특개소 50-63272호) 2종의 미연신사를 각각의 다른 열처리조건으로 연신한 후 혼섬하여 제조한 이수축혼섬사를 이용하는 방법(일본특개소 56-140114호) 및 2종의 개질 폴리에스테르 필라멘트로 구성된 이수축혼섬사에 의한 방법등이 있으나, 실크조의 촉감 및 광택발현이 부족한 단점이 있었고, 폴리에스테르에 무기입자를 도입시켜 발색성을 향상시키는 방법(일본특개소 58-120816호)이 있었으나 벌키성과 같은 실크조의 독특한 촉감 발현에는 부족한 면이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 발색성, 실크와 같은 광택 및 벌키한 촉감의 폴리에스테르 섬유를 제조하기 위한 이수축혼섬사의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적뿐만 아니라 용이하게 표출되는 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 제조시 굴절률이 1.3∼1.8이고 평균입자직경이 150∼500nm인 무기미립자를 에스테르 교환반응시 첨가하고 반응을 진행시켜, 비수수축렬이 10∼25%, 180℃에서이 건열수축률이 7∼16%, 최대열수축응력발현온도(Tmax)가 120℃ 이상, 최대열수축응력(τmax)이 0.55g/d 이상, 180℃에서의 열수축응력(τ180℃)이 0.3g/d 이상이고 τmax 미만인 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 제조하고 이를 상기의 무기미립자를 함유한 것 이외에는 통상의 폴리에스테르 필라멘트와 동일한 방법으로 제조된 저수축성 폴리에스테르 필라멘트와 공기 혼합방식으로 혼섬하여 이수축성 폴리에스테르 혼섬사를 제조한 다음, 이 혼섬사를 경사로 또는 경ㆍ위사로 사용하여 제직한 후 통상의 직물처리 가공방법을 적용함으로서 색상 발현이 우수하고 실크조의 광택이 있으며 폭신폭신하고 부드러운 촉감의 직물을 제조할 수 있었다.
본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 이수축혼섬사중 고수축성 필라멘트 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고, 이소프탈산을 전산성분의 5∼10몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 3∼10몰% 혼합하여 에스테르 교환반응를 시키되, 에스테르 교환반응으로부터 중축합반응의 초기단계에 굴절율이 1.3∼1.8이고 평균직경이 150∼500nm인 무기미립자를 생성폴리머에 대하여 1.0∼4.0중량부, 더욱 바람직하기로는 2.0∼3.0중량부 첨가하여 폴리에스테르 칩을 얻는다.
상기 공정에서 이소프탈산을 전산성분의 5몰% 미만, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 3몰% 미만 사용하면 생성된 고수축성 필라멘트로 제조한 이수축혼섬사의 수축발현이 충분치 못하고, 이소프탈산을 전산성분의 10몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 10몰%를 초과하여 사용하면 생성된 고수축성 필라멘트의 기계적 물성저하가 현저하게 나타난다.
본 발명에 사용되는 무기미립자에는 실리카 , 탄산칼슘, 카오리나이트등이 있으나 입자의 크기 및 분산성 등을 고려하여 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 멀티필라멘트 섬유의 굴절율은 섬유축방향으로 약 1.7, 수직방향으로 약 1.5이므로 첨가되는 무기미립자의 굴절율은 섬유의 굴절율과 유사한 것이 유용하며, 무기미립자의 굴절율이 1.3미만이거나 1.8을 초과하면 섬유의 발색성이 저하된다.
무기미립자의 평균직경이 150nm미만이면, 최종섬유의 미세공이 작게 형성되어 미세공이 가공제에 덮히기 쉽고, 평균직경이 500nm를 초과하면 방사팩 내부의 압력이 증가되고 미연신사의 사절로 인해 폴리에스테르의 세섬화가 불가능하다.
또한, 미립자의 첨가량이 1.0중량부 미만이면 섬유표면에 요철이 작게 생성되어 발색성이 향상정도가 미미하고, 4.0중량부를 초과하면 폴리에스테르 섬유의 기계적 물성을 저하시키고, 방사시 압력상승의 요인이 된다.
생성된 폴리에스테르 칩을 3,000∼3,500m/min으로 방사하여 부분 연신사(POY)를 만들어 75℃ 이상, 바람직하게는 80℃∼95℃의 연신 온도, 80∼90%의 연신배율로 연신하여 복굴절율(△η)이 160×10-3이상이 되도록 한 후 120℃ 이상의 온도로 열처리하여 비수수출율이 10∼25%, 비수수축처리후의 건열수축율이 180℃에서 7∼16%, 필라멘트를 20℃/min으로 가열승온시의 최대열수축응력 발현온도 (Tmax)가 120℃ 이상, 최대열수축응력(τmax)이 0.55g/d 이상이며, 180℃에서의 열수축응력(τ180℃)이 τmax〉180℃≥0.3g/d인 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 제조한다.
연신온도가 75℃ 미만이면 비수수축율이 높아도 비수수축후의 건열 수축율이 충분치 못하고 수축이 불균일하게 일어난다.
또한, 비수수축율이 10% 미만인 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 저수축성 폴리에스테르 필라멘트와 혼섬하여 제조한 이수축혼섬사로 제직하면 수축이 충분히 일어나지 않아 실크와 같은 촉감이 부족하게 되고, 비수수축율이 25%를 초과하면 필라멘트의 기계적 강도저하가 심하다.
180℃ 건열수축율이 7% 미만인 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 저수축성 폴리에스테르 필라멘트와 혼섬한 이수축혼섬사로 제직하면 생지를 정련처리한 후 건열처리시 충분한 수축이 발현되지 않아 최종 직물의 촉감이 좋지 못하고 180℃ 건열수축율이 16%를 초과하면 고수축성 폴리에스테르 필라멘트의 기계적물성 저하가 심하다. 열수축응력은 장력을 받고 있는 필라멘트사 또는 직물이 수축을 일으킬 수 있는 정도를 좌우하는 특성으로써 열수축응력이 높을수록 수축성이 강해지므로 최대열수축응력(τmax)이 0.55g/d 이상이고, 최대열수축응력 발현온도가 120℃ 이상인 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 이용한 이수축혼섬사를 사이징 온도가 장력에 의한 수축특성소실이 최소화되고 정련 및 염가공공정별로 독특한 수축이 발현되어 풍부한 촉감이 나타나는 직물을 제직할 수 있다. 생성된 무기미립자를 함유한 고수축성 폴리에스테르 필라멘트와 동일한 무기미립자를 함유한 통상의 저수축성 폴리에스테르 필라멘트스를 공기혼합방식으로 혼섬하여 이수축혼섬사를 제조하고, 생성된 이수축혼섬사를 경사와 위사 또는 경사로 사용하여 제직 후 염가공하여 발색성이 우수하고 실크조의 독특한 광택 및 촉감을 가진 직물을 제조한다.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
테레프탈산, 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 이소프탈산을 전산성분의 7몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜 성분의 7몰% 혼합하여 공중합시킬때, 에스테르 교환반응시 에틸렌글리콜에 분산시킨 광굴절율이 1.6이고 평균입자직경이 300nm인 실리카졸 3.0중량부를 첨가하여 고유점도 0.65인 폴리에스테르 칩을 얻는다.
이 칩을 160℃에서 4시간 동안 감압건조한 후 Y 단면을 12개 갖는 노즐을 이용하여 3000m/min의 속도로 방사하여 부분연신사를 얻은 후 90℃의 히터롤러에서 1.80배 연신하고, 125℃로 열처리하여 비수수축율, 비수수축후 건열수축율(180℃), 최대열수축응력 발현온도, 최대열수축응력, 180℃에서의 열수축응력을 측정하여 표 1에 나타내었다.
또한, 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 제조시와 동일한 실리카졸 3.0중량부를 투입한 것을 제외하고는 통상의 방법으로 75데니어/36필라멘트의 Y 단면 저수축성 폴리에스테르 필라멘트(비수수축율 8%)를 제조하여 상기의 고수축성 폴리에스테르 필라멘트와 통상의 공기 혼합방식으로 혼섬하여 이수축혼섬사를 제조하고, 이수축혼섬사를 경사로, 75데니아/36필라멘트 폴리에스테르를 위사로 사용하여 150본/in×70본/in의 평직물을 제조한다. 생지를 호발정련한 후 180℃에서 열처리하고 수산화나트륨 열수에서 20% 감량하고, 염가공하여 최종직물을 제조한다. 최종직물의 발색성 및 직물의 촉감을 평가하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
고수축성 폴리에스테르 필라멘트 제조시 실리카졸을 1.5중량부 투입한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 최종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
고수축성 폴리에스테르 필라멘트 제조시 실리카졸을 투입하지 않는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 최종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
이소프탈산을 전산성분의 4몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 2몰%로 하여 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 최종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
이소프탈산을 전산성분의 11몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 11몰%로 하여 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 죄종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 4]
부분 연신사를 히터롤러 70℃ 조건으로 가열하여 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 최종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 5]
부분 연신사를 히터롤러 90℃ 조건으로 1.80배 연신하고 90℃ 온도로 열처리하여 고수축성 폴리에스테르 필라멘트를 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 최종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
테레프탈산, 에틸렌글리콜을 주성분을 하고 이소프탈산을 전산성분의 9몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 5몰% 혼합하여 공중합할때, 에스테르 교환반응중에 에틸렌글리콜에 분산된 평균입자 직경 300nm의 실리카졸을 3.0중량부 투입하여 고유점도 0.68의 공중합 폴리에스테 칩을 얻었다. 이 칩을 160℃에서 4시간 감압 건조한 후 Y 단면을 갖는 노즐에 의해 3200m/min의 방사속도로 방사하여 부분연신사를 제조하고, 이 부분연신사를 히터롤러 85℃의 조건으로 1.82배 연신(최대연신율 2.18배)하고 120℃ 온도로 열처리하여 30데니어/12 필라멘트의 고수축성 폴리에스터 필라멘트를 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 고수축성 폴리에스테르 필라멘트 및 최종직물의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
여기에서, IPA : 이소프탈산
HG : 헥실렌글리콜
Tmax : 최대열수축응력 발현온도(℃)
τmax : 최대열수축응력(g/d)
τ180℃ : 180℃에서의 열수축응력(g/d)
[** 물성평가방법**]
비수수축율 : KSK 0125의 타래 수축율 평가법
비수수축후 건열수축율 : KSK 0125의 타래 수축율 평가법
최대열수축응력 발현온도(Tmax) : 열응력측정장치(일본 가네보엔지니어링사 제품)
최대열수축응력 (τmax) : 열응력측정장치(일본 가네보엔지니어링사 제품)
180℃에서의 열수축응력(τ180℃) : 열응력측정장치(일본 가네보엔지니어링사 제품)
발색성 및 벌키성 : 당업계의 숙련자 10명의 관능으로 평가(○ : 양호, ▲ : 다소 양호, × : 불량)
드레이프 계수 : KSK 0815의 편성포시험방법
Claims (3)
- 광굴절율이 1.3∼1.8이고 평균입자직경이 150∼500nm인 무기미립자를 함유하며 열수축성이 서로 다른 적어도 2종 이상의 사조군으로 혼섬하되 고수축성 폴리에스테르 필라멘트로서 최대열수축응력(τmax)이 0.55g/d 이상이고, 180℃에서의 열수축응력(τ180℃)이 0.3g/d 이상이고, τmax 미만이며, 최대열수축응력발현온도(Tmax)가 120℃ 이상인 것을 사용함을 특징으로 하는 발색성이 우수한 실크조 이수축혼섬사의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 무기미립자는 에틸렌글리콜에 분산된 실리카졸이며, 투입량은 전체공중합 성분의 1.0∼4.0중량부임을 특징으로 하는 발색성이 우수한 실크조 이수축혼섬사의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 고수축성 폴리에스테르 필라멘트는 테레프탈산, 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 이소프탈산을 전산성분의 5∼10몰%, 헥실렌글리콜을 전글리콜성분의 3∼10몰% 투입하고 공중합할때 임의의 시점에서 무기미립자를 첨가하여 얻은 공중합 폴리에스테르 칩을 3,000∼3,500m/min의 속도로 방사하여 부분연신사를 얻은 후 75℃ 이상의 온도로 유지시킨 상태에서 최대연신배율의 80∼90%로 연신하고 120℃ 이상의 온도로 열처리 한 것임을 특징으로 하는 발색성이 우수한 실크조 이수축혼섬사의 제조방법.
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