KR102274288B1 - Alkali-soluble polyester fiber having enhanced weavability and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태안정성을 만족할 수 있으며, 상용의 단독방사설비로도 용융방사가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하면서도 섬유의 강도, 신도 등의 물성 및 균제도의 향상을 통해 제직성 및 편직성이 향상될 수 있다. The alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving properties and a method for manufacturing the same of the present invention can satisfy excellent shape stability while having an excellent ventilation effect, and has an effect of easy melt spinning even with a commercial single spinning facility.
In addition, the alkali-soluble polyester fiber of the present invention and its manufacturing method have excellent weaving properties and are easy to elute under alkali reduction/dissolution processing conditions, while improving weaving and knitting properties through improvement of physical properties such as fiber strength and elongation and uniformity. This can be improved.
Description
본 발명은 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 통기효과를 가지면서도 우수한 형태안정성을 가지는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving property and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving property having excellent shape stability while having excellent ventilation effect, and a method for manufacturing the same is about
이용해성/수용성 섬유는 종래부터 자수사 소재로 사용되거나 일반 직물 또는 편물에서 새로운 외관이나 촉감을 발현하기 위한 복합방사용 소재로 사용되어 왔으며 최근에는 단독사로 사용되면서 그 용도가 다양해지고 있다. 특히 스포츠, 캐주얼의류의 기능성제품 요구가 확대되면서 하절기 통기성이 극대화된 원단 요구가 높아지고 있다. 이러한 통기섬유를 제조하기 위해서 정경작업 및 위사 피킹시에 임의적으로 원사를 비워두어 공극 형성을 시도하고자 하였으나 원단 정련, 축소 가공시 blank 처리된 부분의 형태가 유지되지 못하여 최종 가공지 상에서 공극이 유지되지 못하는 문제점이 있었다. 특히 잠재권축사, SPAN 커버링사 등의 신축성 원단에는 더욱 기대하는 효과를 얻기 어렵다. 이로 인해 원단에 통기성을 부여하는 방법으로 수용성 섬유 또는 이용해성 섬유를 조직 내에 일정 간격으로 배열하여 원단 가공시 제거함으로써 효과적으로 공극을 부여하려는 시도가 있어왔다. Soluble/water-soluble fiber has been conventionally used as a material for embroidery yarn or as a material for composite spinning to express a new look or feel in general fabrics or knitted fabrics. Recently, as it is used as a single yarn, its uses are diversifying. In particular, as the demand for functional products for sports and casual clothing expands, the demand for fabrics with maximum ventilation in summer is increasing. In order to manufacture such a breathable fiber, an attempt was made to form voids by arbitrarily leaving the yarn empty during weft picking and weft picking, but during fabric refining and reduction processing, the shape of the blank-treated part could not be maintained, so the voids were not maintained on the final processed paper. There was a problem that I couldn't. In particular, it is difficult to obtain the expected effect for elastic fabrics such as latent crimp yarn and span covering yarn. For this reason, there have been attempts to effectively provide voids by arranging water-soluble fibers or soluble fibers at regular intervals in the tissue and removing them during fabric processing as a method of imparting breathability to the fabric.
종래 직물의 통기효과를 부여하는 대표직인 예로서 폴리비닐알콜(PVA) 섬유를 경위사에 일부분으로 사용하여 제직된 생지를 정련 후 임의의 공정으로 용해하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 폴리비닐알콜 섬유 자체가 수용성이기 때문에 정련시에 일부의 섬유가 용해되며, 이에 따라 인접섬유의 이동이 발생하여 STRIPE선이 무너져 통기효과가 파괴되는 결점이 있다. 연속정련기의 과도한 진동작용에 의해 경사 또는 위사 방향으로 SLIP이 발생하기 쉽고, 통기효과는 물론 형태적으로 안정한 직물을 만들기 어려웠다.As an example of a typical weave that imparts a ventilation effect to the conventional fabric, a method is known in which polyvinyl alcohol (PVA) fibers are used as a part of the warp weft yarns to dissolve the woven dough in an arbitrary process after refining. In this method, since polyvinyl alcohol fiber itself is water-soluble, some of the fibers are dissolved during refining, and accordingly, the movement of adjacent fibers occurs and the stripe wire collapses and the ventilation effect is destroyed. SLIP is easy to occur in the warp or weft direction due to the excessive vibration action of the continuous refiner, and it is difficult to make a morphologically stable fabric as well as a ventilation effect.
상기의 용도로 주로 수용성 폴리비닐알콜 섬유를 사용하는 경우가 거의 대부분을 차지하였으며, 상기의 PVA 섬유는 개질된 폴리비닐알콜의 중합도가 1700~3500 정도인 수지를 용제에 녹여 건식방사 후 건열처리, 아세탈화하여 제조된 것으로서, 이 섬유는 고온다습한 조건에서 수분을 흡습하여 강도 및 신도 등 기본적인 기계적 물성이 약해지며 또한 수분에 의해 쉽게 팽윤되므로 직물의 형태 안정성이 불량해지는 등 상기 PVA 섬유로 제품을 제조하는데는 적절한 온도 및 습도의 유지가 필히 요구되는 문제점이 있으며, 또한 PVA 섬유는 끓는 물 중에서도 완전 용해되는 등 용해성이 우수한 반면에, 용해시 PVA 섬유의 고분자 결합이 절단되지 않고 완전한 고분자 상태로 물에 용해되어 있기 때문에 폐수 처리시 환경오염의 측정기준이 되는 생물학적 산소요구량(BOD) 및 화학적 산소요구량(COD)의 값이 상당히 높아 폐수처리에 소요되는 비용이 상대적으로 높다. 또한 시중에 유통되는 가격 또한 매우 고가이므로 쉽게 접목되는데 한계가 있었다. For the above purposes, water-soluble polyvinyl alcohol fibers were mostly used, and for the PVA fibers, a resin having a polymerization degree of about 1700 to 3500 of modified polyvinyl alcohol was dissolved in a solvent, dry spinning, and then dry heat treatment; As manufactured by acetalization, this fiber absorbs moisture under high temperature and high humidity conditions, thereby weakening basic mechanical properties such as strength and elongation, and also swells easily by moisture, resulting in poor shape stability of the fabric. There is a problem that the maintenance of appropriate temperature and humidity is necessarily required for manufacturing, and while PVA fiber has excellent solubility, such as being completely dissolved in boiling water, the polymer bond of PVA fiber is not cut during dissolution and is completely polymerized in water. Since it is dissolved in the wastewater, the biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) values, which are the measurement standards for environmental pollution in wastewater treatment, are quite high, so the cost of wastewater treatment is relatively high. In addition, the price distributed in the market is also very expensive, so there is a limit to easily grafting.
이러한 PVA 섬유의 단점을 해결하기 위하여 이용해성, 수용성 합성수지에 대한 연구가 진행되었는데, 한국등록특허 10-2013-0072644에서도 수용성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법을 개시하고 있다. 또한, 해도사, 분할사 등의 알칼리 이용해성 복합방사 제품의 알칼리 감량가공기술이 상용화 되어 있으므로, 특히 폴리에스테르 수지를 이용한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 연구가 활발하였다. 대표적으로 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주성분으로 하며 개질성분으로서 5-나트륨설포이소프탈산, 이소프탈산, 분자량 400~6000의 폴리옥시알킬글리콜 및 선상 에스테르 형성성 디카르본산 등을 공중합시켜 수지를 중합하고 이를 섬유화하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 상기 방법에 의해 제조된 수지는 30~40몰%의 공중합 물질이 첨가되어 있어서 수지의 제조 공정성은 물론 섬유화하기 위한 용융방사 및 연신하는 제사 공정성이 극히 불량하며 또한 제조된 섬유도 강도가 0.6~1.0g/데니어 수준으로 이를 이용하여 제직, 제편 등의 가공공정 등을 거치게 되면 사절이 심하게 발생되어 생산효율이 저하함은 물론 제품의 품질도 불량하여지는 문제점이 있다. In order to solve the disadvantages of PVA fibers, studies on usability and water-soluble synthetic resin have been conducted, and Korean Patent No. 10-2013-0072644 discloses a water-soluble polyester fiber and a method for manufacturing the same. In addition, since alkali reduction processing technology of alkali-soluble composite spinning products such as sea-island yarn and split yarn is commercialized, research on alkali-soluble polyester using polyester resin has been particularly active. Typically, terephthalic acid and ethylene glycol are the main components, and the resin is polymerized by copolymerizing 5-sodium sulfoisophthalic acid, isophthalic acid, polyoxyalkyl glycol having a molecular weight of 400 to 6000 and linear ester-forming dicarboxylic acid as modifying components. A method of fibrosis has been proposed. However, the resin prepared by the above method has 30 to 40 mol% of copolymer material added, so the manufacturing processability of the resin as well as the spinning processability of melt spinning and stretching for fiberization is extremely poor, and the manufactured fiber also has a strength of 0.6~ If it is used at a level of 1.0 g/denier and goes through processing processes such as weaving and knitting, the thread trimming occurs severely, resulting in a decrease in production efficiency and poor product quality.
또한, 알칼리 이용해성 폴리에스테르는 그 목적이 해도사, 분할사 등에 복합방사로 적용되어 최종 원단에서는 용출 후 제거되는 목적으로 사용되므로 내화학성이 취약하며 본래 물리적 성질 또한 매우 낮도록 중합체가 설계되어 알칼리에 분해되도록 설계된다. 이로 인해 단독방사로 섬유를 제조할 경우에는 섬유의 물리적 성질이 낮으며, 이로 인해 방사 작업성이 더욱 떨어지고, 이를 섬유로 제조하는 경우 제/편직시 사절율이 높은 문제점이 있었다. In addition, alkali-soluble polyester is used for the purpose of being removed after elution from the final fabric as its purpose is applied to sea-island yarn, split yarn, etc., and thus the chemical resistance is weak and the polymer is designed so that the original physical properties are also very low. designed to be disassembled into For this reason, when the fiber is manufactured by single spinning, the physical properties of the fiber are low, and thus the spinning workability is further deteriorated.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 첫번째 과제는 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하면서도 섬유의 강도, 신도 등의 물성 및 균제도의 향상을 통해 제직성 및 편직성이 향상된 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the first problem to be solved by the present invention is easy dissolution under alkali reduction / dissolution processing conditions, and weaving and weaving through improvement of physical properties such as strength and elongation of fibers and uniformity To provide an alkali-soluble polyester fiber with improved knitting properties and a method for manufacturing the same.
본 발명이 해결하려는 두번째 과제는 상용의 단독방사설비로도 용융방사가 용이하여 간단한 공정만으로 제조가 가능하며, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태안정성을 가지는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. The second problem to be solved by the present invention is that it is easy to melt spinning even with a commercial single spinning facility, so it can be manufactured with a simple process, and has excellent ventilation effect and alkali-soluble polyester fiber with excellent weaving property with excellent shape stability. and to provide a method for manufacturing the same.
본 발명은 알칼리 이용해성 성분을 포함하는 폴리에스테르 섬유로서, 상기 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (4)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제공한다. The present invention provides a polyester fiber comprising an alkali-soluble component, wherein the polyester fiber provides an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving property that satisfies all of the conditions of (1) to (4) below.
(1) 모노사의 섬도 4 de 이하 (1) Mono yarn fineness 4 de or less
(2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de(2) Mono yarn strength 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %(3) 45-55% elongation of mono yarn
(4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것. (4) 95% or more should be completely dissolved within 30 minutes in 2.0% alkaline solution under normal pressure and 98℃ temperature conditions.
(5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.(5) 95% or more should be completely dissolved within 15 minutes in 2.0% alkaline solution under a pressure of 3kgf/cm 2 and a temperature of 120 ℃.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 알칼리 이용해성 성분은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물;및 폴리알킬렌글리콜;이 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 포함할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the alkali-soluble component is an esterification reaction product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted; and polyalkylene Glycol; This polycondensation may include an alkali-soluble copolyester.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면 상기 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the esterification product contains an acid component and a diol component in a molar ratio of 1: 1.1 to 2.0, and the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is 0.1 to 3.0 moles relative to the acid component. % may be included.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 알칼리 이용해성 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함되며, 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량이 1,000 ~ 10,000일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the alkali-soluble copolyester contains 7.0 to 14 parts by weight of polyalkylene glycol based on 100 parts by weight of the esterification reactant, and the molecular weight of the polyalkylene glycol is 1,000 to It can be 10,000.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 코폴리에스테르의 고유점도는 0.7 ~ 1.0 dl/g이고, 용융온도는 240 ~ 300 ℃일 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the copolyester may have an intrinsic viscosity of 0.7 to 1.0 dl/g, and a melting temperature of 240 to 300 ℃.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 폴리에스테르 섬유의 섬도는 50 ~ 200 데니어이고, 필라멘트수는 18 ~ 100일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the fineness of the polyester fiber may be 50 to 200 denier, and the number of filaments may be 18 to 100.
또한 본 발명은 상기의 어느 한 폴리에스테르 섬유를 포함하는 혼섬 가공사를 제공한다.In addition, the present invention provides a mixed fiber processing yarn comprising any one of the polyester fibers.
또한 본 발명은 상기의 어느 한 한 폴리에스테르 섬유를 포함하는 원단을 제공한다. In addition, the present invention provides a fabric comprising any one of the polyester fibers.
나아가 본 발명은 (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계; (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계;및 (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계;를 포함하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법을 제공한다.Further, the present invention comprises the steps of (1) preparing an esterification product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted; (2) mixing and polycondensing the esterification reactant and polyethylene glycol (PEG) to prepare an alkali-soluble copolyester; and (3) spinning the copolyester and then stretching at a draw ratio of 2.5 to 4.0 It provides a method for producing an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving property comprising; to obtain a polyester fiber by performing a.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되며, 상기 (2) 단계의 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the esterification reaction product of step (1), the acid component and the diol component are included in a molar ratio of 1:1.1 to 2.0, and the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is compared to the acid component. It is included in 0.1 to 3.0 mol%, and polyalkylene glycol may be included in an amount of 7.0 to 14 parts by weight based on 100 parts by weight of the esterification reactant in step (2).
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면 상기 (2)단계의 중·축합 반응은 안티몬화합물 또는 인화합물 촉매를 하에서 수행할 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the polycondensation reaction in step (2) may be performed under an antimony compound or a phosphorus compound catalyst.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (2) 단계의 코폴리에스테르는 250 ~ 300 ℃ 온도 및 0.3 ~ 1.0 토르(Torr) 압력 하에서 제조될 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the copolyester of step (2) may be prepared under a temperature of 250 to 300 °C and a pressure of 0.3 to 1.0 Torr.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계의 연신공정은 1차 고뎃롤러 속도는 1000 ~ 2000 mpm, 온도는 70 ~ 90℃이며, 2차 고뎃롤러 속도는 3500 ~ 4700 mpm, 온도는 100 ~ 140℃로 수행할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, in the stretching process of step (3), the first godet roller speed is 1000 to 2000 mpm, the temperature is 70 to 90° C., and the second godet roller speed is 3500 to 4700 mpm, The temperature can be carried out at 100 ~ 140 ℃.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계의 연신비는 3.0 ~ 4.0 일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the draw ratio in step (3) may be 3.0 to 4.0.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계의 방사 수행시 무사절율이 93 ~ 100%일 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, when the spinning of the step (3) is performed, the non-trimming rate may be 93 to 100%.
본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태안정성을 만족할 수 있으며, 상용의 단독방사설비로도 용융방사가 용이한 효과가 있다. The alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving properties and a method for producing the same of the present invention can satisfy excellent shape stability while having an excellent ventilation effect, and have an effect of easy melt spinning even with a commercial single spinning facility.
또한, 본 발명의 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법은 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하면서도 섬유의 강도, 신도 등의 물성 및 균제도의 향상을 통해 제직성 및 편직성이 향상될 수 있다. In addition, the alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving properties of the present invention and its manufacturing method are easy to elute under alkali weight loss/elutation processing conditions, and weaving and knitting properties through improvement of physical properties such as fiber strength, elongation, etc. and uniformity This can be improved.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조공정흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유의 제조공정 모식도이다.1 is a flowchart illustrating an alkali-soluble polyester fiber manufacturing process according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a manufacturing process of an alkali-soluble polyester fiber according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them.
상술한 바와 같이 종래의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 및 이의 제조방법은, 제조되는 폴리에스테르 수지의 제조 공정성 및 이를 용융방사 및 연신하는 경우 제사 공정성이 낮으며, 제조되는 섬유의 강도가 현저히 낮아 제직성이 현저히 저하되어 생산효율 및 제품의 품질이 낮은 문제점이 있었다. 또한, 단독방사를 수행하는 경우에는 섬유의 물리적 성질이 낮으며, 이로 인해 방사 작업성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다. As described above, in the conventional alkali-soluble polyester and its manufacturing method, the manufacturing processability of the polyester resin to be manufactured and the spinning processability when melt spinning and stretching thereof are low, and the weaving property is significantly lowered due to the remarkably low strength of the manufactured fiber. There was a problem that the production efficiency and the quality of the product were low as it was significantly lowered. In addition, in the case of performing single spinning, the physical properties of the fibers are low, and thus there is a problem in that spinning workability is significantly reduced.
이에 따라, 본 발명자는 일반적인 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 동일하게 용출이 가능하면서도 이와 동시에 섬유의 물성 및 균제도를 향상시켜 제직성과 편직성을 향상시키기 위해 본 발명을 고안하게 되었다. Accordingly, the present inventor devised the present invention to improve the weaving and knitting properties by improving the physical properties and uniformity of the fibers while at the same time allowing the same dissolution under general alkali reduction/elution processing conditions.
이에 본 발명에서는 알칼리 이용해성 성분을 포함하는 폴리에스테르 섬유로서, 상기 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (4)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제공한다.Accordingly, in the present invention, as a polyester fiber containing an alkali-soluble component, the polyester fiber provides an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving property that satisfies all of the following conditions (1) to (4).
(1) 모노사의 섬도 4 de 이하 (1) Mono yarn fineness 4 de or less
(2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de(2) Mono yarn strength 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %(3) 45-55% elongation of mono yarn
(4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것. (4) 95% or more should be completely dissolved within 30 minutes in 2.0% alkaline solution under normal pressure and 98℃ temperature conditions.
(5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것.(5) 95% or more should be completely dissolved within 15 minutes in 2.0% alkaline solution under a pressure of 3kgf/cm 2 and a temperature of 120 ℃.
이를 통해 모노사의 섬도 4 de 이하의 조건에서 모노사의 강도가 3.6 ~ 4.0 g/de로 현저히 높게 나타나며, 신도가 45 ~ 55%의 범위를 만족하여 강도 등의 물성이 우수하여 방사 조건에서의 가동 수율이 우수하며, 사절이 발생하지 않아 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 단독방사설비로도 용융방사할 수 있고, 이 경우 제사 공정성도 우수하다. 뿐만 아니라, 상기 (4) 및 (5)의 조건도 동시에 만족하여 알칼리 용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하게 일어나므로, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 우수한 형태 안정성을 만족할 수 있는 장점이 있다. Through this, under conditions of fineness of 4 de or less of mono yarn, the strength of mono yarn is remarkably high, 3.6 ~ 4.0 g/de, and the elongation satisfies the range of 45 ~ 55%, so physical properties such as strength are excellent, so operation yield in spinning conditions This has the effect of providing an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving property because yarn breakage does not occur. In addition, alkali-soluble polyester fibers can be melt-spun even with a single spinning facility, and in this case, the spinning processability is excellent. In addition, since the conditions of (4) and (5) are also satisfied at the same time and dissolution occurs easily under the alkali dissolution processing conditions, there is an advantage in that it has excellent ventilation effect and can satisfy excellent shape stability at the same time.
먼저, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (1) 조건으로 모노사의 섬도가 4 de 이하를 만족한다. 이 경우 알칼리 용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하다. First, the alkali-soluble polyester fiber of the present invention satisfies the fineness of monofilament 4 de or less under the condition (1). In this case, the dissolution is easy under alkaline dissolution processing conditions.
또한, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (2) 조건으로 상기 모노사의 강도가 3.5 ~ 4.0 g/de를 만족하여야 한다. 이를 통해 제직, 제편 등의 가공공정을 수행하더라도 사절이 거의 발생하지 않아 생산효율이 높고, 제조되는 제품의 품질도 향상된다. 만일 상기 모노사의 강도가 3.5 g/de 미만인 경우 가공공정을 수행하는 경우 사절이 빈번하게 발생하게 되어 생산효율이 저하되고, 제조되는 제품의 품질도 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. In addition, in the alkali-soluble polyester fiber of the present invention, the strength of the monofilament under the condition (2) must satisfy 3.5 to 4.0 g/de. Through this, even when processing processes such as weaving and weaving are performed, there is almost no thread trimming, so production efficiency is high, and the quality of manufactured products is also improved. If the strength of the mono-yarn is less than 3.5 g/de, when the processing process is performed, the yarn trimming occurs frequently, thereby reducing production efficiency and lowering the quality of manufactured products.
또한, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (3) 조건으로 모노사의 신도가 45 ~ 55% 를 만족하여야 한다. 이를 통해 일반 알칼리 용출 가공 조건 하에서 용출성이 우수한 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있다.In addition, the alkali-soluble polyester fiber of the present invention must satisfy the elongation of 45 to 55% of the mono yarn under condition (3). Through this, it is possible to manufacture polyester fibers having excellent dissolution properties under general alkali dissolution processing conditions.
만일 상기 모노사의 신도가 45% 미만인 경우 용출속도가 저하되어 알칼리 용출 조건 하에서 미용출이 발생할수 있고, 과연신에 의한 방사 조업성이 불량해지는 문제점이 발생할 수 있고, 55%를 초과하는 경우 불완전 연신에 의한 균제도 불량으로 제직시 사절이 증가할수 있으며, 방사 조업성 또한 불량해질 수 있다. If the elongation of the mono yarn is less than 45%, the dissolution rate is lowered, and non-elution may occur under alkaline elution conditions, and there may occur a problem of poor spinning operability due to overstretching, and if it exceeds 55%, incomplete stretching may occur. Due to the poor uniformity caused by this, the number of thread trimmings may increase during weaving, and the spinning operability may also deteriorate.
본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (4) 조건으로 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해되어야 한다. 또한, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 (5) 조건으로 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해되어야 한다. 만일 상기 조건에서 95% 미만으로 용해가 일어나는 경우, 통기성이 저하되어 목적하는 통기효과가 부여된 직물을 제조할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. In the alkali-soluble polyester fiber of the present invention (4), 95% or more should be completely dissolved within 30 minutes in a 2.0% alkali solution under normal pressure and 98°C temperature conditions. In addition, the alkali-soluble polyester fiber of the present invention should be completely dissolved within 15 minutes in a 2.0% alkali solution under a pressure of 3kgf/cm 2 and a temperature of 120 ℃ as the condition (5). If the dissolution occurs at less than 95% under the above conditions, there may be a problem in that it is impossible to manufacture a fabric to which the desired ventilation effect is imparted due to reduced air permeability.
즉, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유는 상기 (1) ~ (5)의 조건을 모두 만족하여야만 모노사가 4de 이하인 섬도 하에서 적절한 강도 및 신도를 가지고 우수한 용출성을 가져 우수한 통기성을 가짐과 동시에 우수한 제직성을 가질 수 있는 것이다. That is, the alkali-soluble polyester fiber of the present invention must satisfy all the conditions of (1) to (5) above, have adequate strength and elongation under a fineness of 4de or less, and have excellent dissolution properties and excellent breathability at the same time It can have weaving.
본 발명에 포함되는 알칼리 이용해성 성분은 바람직하게는, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물;및 폴리에틸렌글리콜(PEG);이 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 포함할 수 있다. The alkali-soluble component included in the present invention is preferably an esterification reaction product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted; and polyethylene glycol (PEG). ); This may include polycondensed alkali-soluble copolyester.
먼저 산성분에 대해 설명하면, 상기 산성분은 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산을 포함할 수 있다. 상기 탄소수 6 내지 12의 방향족 다가 카르복실산은 테레프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 이소프탈산 및 디메틸이소프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 섬유의 기계적 강도, 원가 측면에서 테레프탈산일 수 있다. 또한, 상기 산성분은 방향족 다가 카르복실산 이외에 헤테로 고리를 포함하는 다가 카르복실산 또는 지방족 다가 카르복실산 등을 더 포함할 수 있다. 다만, 섬유의 강도저하 방지, 내열성 저하 방지 측면에서 방향족 다가 카르복실산을 포함하는 것이 더 바람직할 수 있고, 보다 더욱 바람직하게는 테레프탈산을 포함하는 것이 섬유의 원사강도 향상 측면에서 바람직할 수 있다.First, the acid component may include an aromatic polyvalent carboxylic acid having 6 to 14 carbon atoms. The aromatic polyhydric carboxylic acid having 6 to 12 carbon atoms may be at least one selected from the group consisting of terephthalic acid, dimethyl terephthalate, isophthalic acid and dimethyl isophthalate, and preferably terephthalic acid in terms of mechanical strength and cost of fibers. In addition, the acid component may further include a polyhydric carboxylic acid including a hetero ring or an aliphatic polyhydric carboxylic acid in addition to the aromatic polyhydric carboxylic acid. However, it may be more preferable to include an aromatic polyhydric carboxylic acid in terms of preventing a decrease in strength and heat resistance of the fiber, and even more preferably, it may be preferable in terms of improving the yarn strength of the fiber to include terephthalic acid.
다음으로, 산성분에 포함되는 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)에 대해 설명한다. 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)의 화학식은 하기의 화학식 1과 같다. Next, the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) contained in the acidic component will be described. The chemical formula of dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is as shown in Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 산성분에 포함하여 에스테르화 반응물을 제조하는 경우 알칼리 용액에서의 우수한 용출 특성을 만족함과 동시에 반응 안정성을 향상시키는 효과가 있다. When an esterification product is prepared by including dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) in an acidic component, it satisfies excellent dissolution properties in an alkaline solution and at the same time improves reaction stability.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함될 수 있다. 만일 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)이 0.1몰% 미만으로 포함되는 경우 알칼리를 용출 특성이 저하되어 목적하는 복합섬유를 제조할 수 없는 문제점이 있을 수 있고, 3.0 몰% 을 초과하여 혼합될 경우 반응 안정성 저하로 부반응물인 디에틸렌글리콜(DEG)의 다량 발생과 알칼리 이용출 특성이 너무 높아서 균일한 이용출 특성을 얻을 수 없는 문제점이 있을 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) may be included in an amount of 0.1 to 3.0 mol% relative to the acidic component. If the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is contained in an amount of less than 0.1 mol%, there may be a problem in that the alkali elution property is lowered and thus the desired composite fiber cannot be manufactured, and when it is mixed in excess of 3.0 mol% There may be problems in that a large amount of diethylene glycol (DEG), which is a side reaction product, is generated due to a decrease in reaction stability, and a uniform dissolution characteristic cannot be obtained because the alkali dissolution characteristic is too high.
다음으로, 산성분과 함께 반응하여 에스테르화 반응물을 생성하는 디올성분에 대해 설명한다. 본 발명에 사용될 수 있는 디올성분은 통상적으로 폴리에스테르를 제조하기 위하여 공지된 디올성분인 경우 제한 없이 사용할 수 있다. 일예로, 상기 디올성분은 탄소수 2 내지 14의 지방족 디올성분일 수 있다. 구체적으로 상기 지방족 디올성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메킬렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌클리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 및 트리데카메틸렌글리콜으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 중 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 안정한 방사 조업성 확보 및 우수한 원사 강도를 확보하기 위한 측면에서 에틸렌글리콜일 수 있다. Next, a description will be given of a diol component that reacts with an acid component to generate an esterification product. The diol component that can be used in the present invention can be used without limitation if it is a commonly known diol component for producing polyester. For example, the diol component may be an aliphatic diol component having 2 to 14 carbon atoms. Specifically, the aliphatic diol component is ethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, trimethyl glycol, tetramethylene glycol, penta It may be any one or more selected from the group consisting of methyl glycol, hexamethylene glycol, heptamethylene glycol, octamethylene glycol, nonamethylene glycol, decamethylene glycol, undecamethylene glycol, dodecamethylene glycol and tridecamethylene glycol. Preferably, it may be any one or more of ethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol. Preferably, it may be ethylene glycol in terms of securing stable spinning operability and securing excellent yarn strength.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 에스테르화 반응물은 상기 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함될 수 있다. 만일 디올성분이 산성분에 대하여 1 : 1.1 몰비 미만으로 포함되는 경우 반응성 저하로 중합도가 저하되는 문제점이 있으며, 1 : 2.0의 몰비를 초과시 디에틸렌글리콜 등의 부반응물이 발생할 수 있고, 방사 공정시 사절을 유발하여 작업성을 현저히 저하 시킬 수 있으며 과량의 디올 사용에 따른 제조비용의 상승을 초래 할 수 있는 문제점이 있다According to a preferred embodiment of the present invention, the esterification reactant may include the acid component and the diol component in a molar ratio of 1:1.1 to 2.0. If the diol component is included in a molar ratio of less than 1:1.1 with respect to the acid component, there is a problem in that the degree of polymerization is lowered due to reduced reactivity, and when the molar ratio of 1:2.0 is exceeded, side reactants such as diethylene glycol may occur, and during the spinning process There is a problem that can cause thread cutting, which can significantly reduce workability, and can cause an increase in manufacturing cost due to the use of an excessive amount of diol.
본 발명의 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르는 상기 에스테르화 반응물과 폴리알킬렌글리콜이 반복단위로 포함되어 공중합된 것으로써, 상기 공중합체를 사용하는 경우 다른 종류의 알칼리 이용해성 공중합체를 사용하는 경우에 비해 방사 공정에서 잦은 사절과 팩압 상승으로 인한 방사조업성의 감소를 방지할 수 있고, 사속 4000mpm 이상에서도 안정적으로 방사 가능하며, 제조된 섬유의 용출공정에서 불균일 감량으로 인한 이용성 폴리에스테르 잔존의 문제점을 방지할 수 있는 이점이 있다.The polycondensed alkali-soluble copolyester of the present invention is copolymerized by including the esterification product and polyalkylene glycol as a repeating unit. Compared to the case of using, it is possible to prevent the decrease in spinning operability due to frequent thread trimming and increase in pack pressure in the spinning process, and it can be spun stably even at a yarn speed of 4000mpm or more. It has the advantage of avoiding the problem of
상기 폴리알킬렌글리콜은 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜일 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량은 1,000 ~ 10,000일 수 있다. 만일 분자량이 1,000 미만일 경우엔 알칼리 이용출성 저하로 알칼리 감량 공정 시간의 증가 및 이로 인한 원단 내 미감량부의 알칼리 침해를 유발할 수 있으며, 균일한 용출이 되지 않아 섬유의 염색공정에서 불균일 염색에 따른 불량률이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 분자량이 10,000을 초과하는 경우에는 중합 반응성이 저하되고 형성된 코폴리에스테르의 유리전이온도가 현저히 저하되어 열특성이 저하되고, 방사가 용이하지 않을 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. The polyalkylene glycol may preferably be polyethylene glycol. Also, preferably, the molecular weight of the polyalkylene glycol may be 1,000 to 10,000. If the molecular weight is less than 1,000, it may cause an increase in alkali reduction process time due to a decrease in alkali dissolution and thus may cause alkali infringement in the unweighted part in the fabric, and the defect rate due to non-uniform dyeing in the dyeing process of the fiber is not uniform because the dissolution is not uniform. Increasing problems may arise. In addition, if the molecular weight exceeds 10,000, the polymerization reactivity is lowered, the glass transition temperature of the formed copolyester is significantly lowered, the thermal properties are lowered, there may be problems that radiation may not be easy.
바람직하게는, 상기 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함될 수 있다. 만일 폴리알킬렌글리콜이 7 중량부 미만으로 포함되는 경우, 알칼리 이용출성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 폴리알킬렌글리콜이 14 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 중합도가 저하되고 알칼리 이용성 코폴리에스테르의 유리전이온도가 현저히 저하되어 열특성이 저하되며, 이를 섬유로 제조시 충분한 방사속도 및 연신이 불가하여 공정통과성이 현저히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.Preferably, the copolyester may contain 7.0 to 14 parts by weight of polyalkylene glycol based on 100 parts by weight of the esterification reactant. If the polyalkylene glycol is included in an amount of less than 7 parts by weight, there may be a problem in that the alkali solubility is lowered. In addition, if the polyalkylene glycol is contained in excess of 14 parts by weight, the degree of polymerization is lowered and the glass transition temperature of the alkali-soluble copolyester is significantly lowered, thereby lowering thermal properties, and sufficient spinning speed and elongation when manufacturing it into a fiber Since this is not possible, there may be a problem that the process passability is significantly lowered.
또한, 상기 코폴리에스테르의 고유점도가 0.7 ~ 1.0 dl/g일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.9 ~ 1.0 ㎗/g일 수 있다. 만일 고유점도가 0.7㎗/g 미만일 경우 방사 공정에서 섬유의 기계적 강도의 저하로 사절의 빈번한 발생에 따른 방사용 이성이 떨어지는 문제점이 있으며, 이용출성이 과도하여 균일한 용출이 어렵거나 섬유형성성 폴리머의 알칼리 침해를 유발할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 고유점도가 1.0㎗/g를 초과할 경우 높은 기계적 강도로 인하여 방사 작업성은 좋으나 알칼리 이용출이 현저히 저하되어 감량공정의 소요시간 상승 및 불균일 용출 등의 문제점이 발생할 수 있다.In addition, the copolyester may have an intrinsic viscosity of 0.7 to 1.0 dl/g, more preferably 0.9 to 1.0 dl/g. If the intrinsic viscosity is less than 0.7 ㎗/g, there is a problem in that the spinning efficiency is lowered due to the frequent occurrence of yarn breakage due to a decrease in the mechanical strength of the fiber in the spinning process, and the uniform dissolution is difficult due to excessive dissolution property or the fiber-forming polymer There is a problem that can cause alkali intrusion. In addition, when the intrinsic viscosity exceeds 1.0 ㎗/g, spinning workability is good due to high mechanical strength, but alkali utilization is significantly lowered, and problems such as an increase in the time required for the weight reduction process and non-uniform dissolution may occur.
또한, 상기 코폴리에스테르는 용융온도가 240 ~ 300 ℃일 수 있으며, 보다 바람직하게는 260 ~ 280 ℃일 수 있다. 만일 용융온도가 240℃ 미만일 경우 미용융 및 불완전 용융에 의한 사불균일 및 방사조업성이 불량한 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 용융온도가 300℃ 를 초과하는 경우 폴리머의 열분해 및 탄화에 의한 방사성이 불량해질 우려가 있다.In addition, the copolyester may have a melting temperature of 240 ~ 300 ℃, more preferably 260 ~ 280 ℃. If the melting temperature is less than 240 ℃, there may be problems with non-melting and incomplete melting due to non-uniformity and poor spinning operability. In addition, when the melting temperature exceeds 300° C., there is a risk that the polymer may have poor spinning ability due to thermal decomposition and carbonization.
한편, 본 발명의 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유의 섬도는 50 ~ 200 데니어이고, 필라멘트수는 18 ~ 100임이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 만일 섬도가 50 데니어 미만인 경우에는 제직시 잦은 사절이 발생할 수 있고, 용출 후 원단 내 공극이 미세하게 형성되어 통기성 특성이 약해지는 문제점이 발생할 수 있으며, 섬도가 180 데니어를 초과하는 경우에는 용출 후 원단 내 공극이 크게 형성되어 피부의 노출이 심하여 의류의 기능이 상실되는 문제점이 발생할 수 있다.On the other hand, the fineness of the alkali-soluble polyester fiber of the present invention is 50 ~ 200 denier, the number of filaments is preferably 18 ~ 100, but is not limited thereto. If the fineness is less than 50 denier, frequent yarn cutting may occur during weaving, and after elution, fine pores are formed in the fabric to weaken the air permeability, and if the fineness exceeds 180 denier, the fabric after elution Due to the formation of large pores within the skin, there may be a problem in that the function of the clothing is lost due to the severe exposure of the skin.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 포함하는 혼섬 가공사를 제공한다. In addition, the present invention provides a mixed fiber processing yarn comprising the alkali-soluble polyester fiber according to the present invention.
상기 혼섬은 상기 섬유 중 어느 하나를 심사로 하고 다른 하나를 초사로 하여 혼섬하거나 심사 및 초사의 구분없이 이종의 섬유를 혼섬할 수도 있다.The mixed fibers may be mixed fibers by using any one of the fibers as the core yarn and the other as the core yarn, or by mixing different types of fibers without distinction between the core yarn and the yarn yarn.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.In addition, the present invention provides a fabric comprising the alkali-soluble polyester fiber according to the present invention.
본 발명에서 사용한 용어인 상기 원단은 직물 또는 편물을 모두 포함하는 의미이다. The term fabric used in the present invention is meant to include all fabrics or knitted fabrics.
먼저, 상기 원단은 본 발명에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사 중 어느 하나 이상으로 사용하여 제직(weaving)된 직물일 수 있다. 상기 제직은 평직, 능직, 수자직 및 이중직으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 직물조직의 기재에 한정되지 않으며, 제직에서의 경위사 밀도의 경우 특별하게 한정하지 않는다.First, the fabric may be a fabric woven using the alkali-soluble polyester fiber according to the present invention as any one or more of warp and weft yarns. The weaving may be made by any one method selected from the group consisting of plain weave, twill weave, weave weave and double weave. However, it is not limited to the base material of the fabric structure, and the density of warp and weft yarns in weaving is not particularly limited.
또한, 상기 원단은 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 원사로 포함하여 편성(knitting)된 편물일 수 있다. 상기 편성은 위편성 또는 경편성의 방법에 의할 수 있으며, 상기 위편성과 경편성의 구체적인 방법은 통상적인 위편성 또는 경편성의 편성방법에 의할 수 있다.In addition, the fabric may be a knitted fabric including alkali-soluble polyester fiber as a yarn. The knitting may be performed by a method of weft knitting or warp knitting, and the specific method of knitting the weft and warp knitting may be a conventional knitting method of weft knitting or warp knitting.
나아가, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계; (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리알킬렌글리콜을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계;및 (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계;를 포함하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법을 제공한다.Further, in order to solve the above problems, the present invention comprises the steps of (1) preparing an esterification reaction product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted; (2) mixing and polycondensing the esterification reactant and polyalkylene glycol to prepare an alkali-soluble copolyester; and (3) spinning the copolyester and then performing a stretching process at a draw ratio of 2.5 to 4.0 It provides a method for producing an alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving properties, comprising the step of obtaining a polyester fiber by performing the method.
이를 통해 연신비를 조절하여 충분한 연신과 배향이 가능하도록 하여 섬유의 물성 및 균제도를 향상시켜 제직성 및 편직성을 향상시킬 수 있으며, 이와 동시에 알칼리 감량/용출 가공 조건 하에서 용출이 용이하도록 하여 우수한 통기효과를 만족할 수 있다. Through this, by controlling the draw ratio to enable sufficient drawing and orientation, the physical properties and uniformity of the fiber can be improved to improve the weaving and knitting properties, and at the same time, excellent ventilation effect by facilitating dissolution under alkali reduction/dissolution processing conditions can be satisfied
이하 상술한 내용과 중복되는 내용을 제외하고 상세히 설명한다. Hereinafter, it will be described in detail except for the content overlapping with the above-mentioned content.
구체적으로 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조공정흐름도이다. 상기 도면을 살펴보면, (1) 에스테르화 반응물 제조단계(S100)를 통해 제조된 에스테르화 반응물과 폴리알킬렌글리콜을 축·중합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계(S200)를 수행할 수 있다. 또한 상기 코폴리에스테르를 방사하고 연신공정 단계(S300)를 수행하여 목적하는 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 수득할 수 있다. Specifically, Figure 1 is an alkali-soluble polyester fiber manufacturing process flow chart according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to the drawings, (1) preparing an alkali-soluble copolyester by condensation/polymerizing the esterification product and polyalkylene glycol prepared through the esterification product preparation step (S100) (S200) can be performed. have. In addition, the desired alkali-soluble polyester fiber can be obtained by spinning the copolyester and performing a stretching process step (S300).
먼저, (1) 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물을 제조하는 단계(S100)를 설명한다. First, (1) a step (S100) of preparing an esterification product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted will be described.
상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되며, 상기 (2) 단계의 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함될 수 있다. In the esterification reaction product of step (1), the acid component and the diol component are included in a molar ratio of 1:1.1 to 2.0, and the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is contained in an amount of 0.1 to 3.0 mol% compared to the acid component, Polyalkylene glycol may be included in an amount of 7.0 to 14 parts by weight based on 100 parts by weight of the esterification product of step (2).
상기 에스테르화 반응물을 제조하기 위해 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP), 산성분에 포함되는 산성 화합물 및 에틸렌글리콜의 혼합시기는 비제한적이며, 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)이 산성분 및 에틸렌글리콜의 에스테르화 반응 중에 첨가될 수 있고, 반응 시작 시부터 첨가될 수 도 있다.The mixing period of dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP), the acidic compound included in the acidic component, and ethylene glycol to prepare the esterification product is not limited, and dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is mixed with the acidic component and ethylene glycol. It may be added during the esterification reaction of glycol, or may be added from the start of the reaction.
상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 바람직하게는 200 ~ 270℃의 온도 및 1100 ~ 1350 토르(Torr)의 압력 하에서 제조될 수 있다. 상기 조건을 만족하지 않는 경우 에스테르화 반응 시간이 길어지거나 고온의 영향으로 부반응물인 디에틸글리콜이 다량 형성 될 수 있으며, 반응성 저하로 중축합 반응에 적합한 에스테르화 반응물을 형성할 수 없는 문제가 발생하는 문제점이 있을 수 있다.The esterification reactant of step (1) may be preferably prepared at a temperature of 200 to 270° C. and a pressure of 1100 to 1350 Torr. If the above conditions are not satisfied, a large amount of diethyl glycol as a side reaction product may be formed due to a prolonged esterification reaction time or the effect of high temperature, and there is a problem that an esterification product suitable for a polycondensation reaction cannot be formed due to a decrease in reactivity. There may be problems with
다음으로, (2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리알킬렌글리콜을 혼합하여 중·축합하여 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계(S200)를 설명한다. Next, the step (S200) of preparing an alkali-soluble copolyester by mixing and polycondensing the esterification product and polyalkylene glycol (2) will be described.
상기 (2) 단계의 코폴리에스테르는 250 ~ 300 ℃ 온도 및 0.3 ~ 1.0 토르(Torr) 압력 하에서 제조될 수 있으며, 만일 상기 조건을 만족하지 못하는 경우 반응시간 지연, 중합도 저하 및 열분해 유발 등의 문제점이 발생할 수 있다.The copolyester of step (2) can be prepared at a temperature of 250 to 300 ° C and a pressure of 0.3 to 1.0 Torr, and if the above conditions are not satisfied, there are problems such as delay of reaction time, lowering of polymerization degree and inducing thermal decomposition This can happen.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (2)단계의 중·축합 반응은 안티몬화합물 또는 인화합물 촉매 하에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 안티몬화합물을 이용할 수 있으며, 고온에서 색상의 변색을 억제하기 위해 인화합물을 사용할 수 있다. 안티몬화합물로는 삼산화안티몬, 사산화안티몬, 오산화안티몬 등과 같은 산화안티몬류, 삼황화안티몬, 삼불화안티몬, 삼염화안티몬 등과 같은 할로겐화 안티몬류, 안티몬트리아세테이트, 안티몬벤조에이트, 안티몬트리스테아레이트 등을 사용할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polycondensation reaction in step (2) may be carried out in the presence of an antimony compound or a phosphorus compound catalyst. Preferably, an antimony compound may be used, and a phosphorus compound may be used to suppress discoloration of color at high temperatures. As antimony compounds, antimony oxides such as antimony trioxide, antimony tetraoxide, and antimony pentoxide, antimony trisulfide, antimony trifluoride, antimony trichloride, etc., antimony triacetate, antimony benzoate, antimontristearate, etc. can be used. can
특히 삼산화안티몬, 안티몬트리아세테이트 등이 우수한 효과를 나타내므로 이를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량은 중합 후에 수득되는 중합물 총 중량을 기준으로 100 내지 600ppm을 사용하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable to use antimony trioxide, antimony triacetate, etc. because they show excellent effects, and the amount used is preferably 100 to 600 ppm based on the total weight of the polymer obtained after polymerization.
상기 인화합물로는 인산, 모노메틸인산 트리메틸인산, 트리부틸인산 등 인산류 및 그의 유도체들을 사용하는 것이 좋으며, 이 중에서도 특히 트리메틸인산 또는 트리에틸인산 또는 트리페닐아인산이 그 효과가 우수하여 바람직하고, 인화합물의 사용량은 중합 후에 수득되는 중합물 총 중량을 기준으로 100 내지 500ppm을 사용하는 것이 바람직하다.As the phosphorus compound, phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid, tributyl phosphoric acid, etc. and derivatives thereof are preferably used. Among them, trimethyl phosphoric acid, triethyl phosphoric acid, or triphenyl phosphoric acid is preferable because of its excellent effect, The amount of the phosphorus compound used is preferably 100 to 500 ppm based on the total weight of the polymer obtained after polymerization.
다음으로, (3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 2.5 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계(S300)를 설명한다. Next, a step (S300) of obtaining a polyester fiber by performing a drawing process at a draw ratio of 2.5 to 4.0 after spinning the copolyester (3) will be described.
상술한 바와 같이 제조된 코폴리에스테르를 바람직하게는 용융방사한 후 연신공정을 수행하게 되는데, 이를 통해 섬유를 형성하는 중합체의 배향성 조절을 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 연신비를 2.5 ~ 4.0으로 하여 목적하는 강도 및 신도를 가지는 용출성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제조함으로써, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 현저히 향상된 제직성도 가질 수 있게 하였다. The copolyester prepared as described above is preferably melt-spun and then the stretching process is performed, through which it is possible to optimize the alignment control of the polymer forming the fiber. In addition, in the present invention, by preparing an alkali-soluble polyester fiber having excellent dissolution property having a desired strength and elongation by setting a draw ratio of 2.5 to 4.0, it is possible to have excellent ventilation effect and remarkably improved weaving property at the same time.
먼저, 방사단계에 대해 설명하면, 상기 방사의 방사속도는 4000mpm 이상이며, 바람직하게는 4000 ~ 500mpm 일 수 있고, 보다 바람직하게는 4050~4300 mpm일 수 있다. 만일 방사속도가 4000mpm 미만인 경우 생산량이 감소하여 제조원가가 상승하는 문제점이 발생하며, 또한 사 균제도가 불량하여 제직시 사절이 자주 발생할 수 있으며, 5000 mpm을 초과하는 경우에는 방사 공정시 잦은 사절 및 용출 속도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.First, if the spinning step is described, the spinning speed of the spinning may be 4000mpm or more, preferably 4000 ~ 500mpm, more preferably 4050 ~ 4300mpm. If the spinning speed is less than 4000 mpm, there is a problem in that the production cost is increased due to the decrease in production. Also, due to the poor sterilization system, trimming may occur frequently during weaving. If it exceeds 5000 mpm, frequent trimming and dissolution speed during the spinning process. There may be a problem of lowering.
또한, 상기 방사온도는 방사온도는 240 ~ 300 ℃일 수 있고, 바람직하게는 260 ~ 280℃일 수 있다. 만일 방사온도가 240℃ 미만이거나 300℃를 초과하는 경우에는 코폴리머의 용융 흐름성이 방사하기에 적합하지 않아 원사 물성 저하나 작업성 저하 등의 문제점이 발생할 수 있다.In addition, the spinning temperature may be 240 ~ 300 ℃, preferably 260 ~ 280 ℃ of the spinning temperature. If the spinning temperature is less than 240 ℃ or exceeds 300 ℃, the melt flow property of the copolymer is not suitable for spinning, problems such as deterioration of yarn properties or workability may occur.
또한, 하기의 관계식 1로 표시되는 방사노즐로부터의 토출량(생산량)은 20 ~ 50 g/min을 만족함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30 ~ 45 g/min일 수 있다. 이 경우에 목적하는 강도 및 신도를 가지며, 우수한 용출특성을 가져 통기효과와 제직성을 동시에 만족할 수 있는 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다. 만일 20 g/min 미만이거나, 50 g/min을 초과하는 경우에는 강도가 저하되어 공정통과성이 저하되거나, 용출특성이 저하될 수 있다. In addition, the discharge amount (production amount) from the spinning nozzle expressed by the following relational formula 1 preferably satisfies 20 to 50 g/min, and more preferably 30 to 45 g/min. In this case, it is possible to obtain an alkali-soluble polyester fiber that has the desired strength and elongation, has excellent dissolution properties, and can satisfy both the ventilation effect and the weaving property. If it is less than 20 g/min, or if it exceeds 50 g/min, the strength may be lowered and process passability may be lowered, or dissolution characteristics may be lowered.
[관계식 1][Relational Expression 1]
토출량(생산량) = Discharge (production) =
다음으로, 연신공정 수행 단계에 대해 설명한다. Next, a step of performing the stretching process will be described.
본 발명의 연신공정은 냉각단계를 더 포함할 수도 있다. 구체적으로 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리에스테르 섬유의 제조공정 모식도이다. 상기 도면을 살펴보면, 본 발명은 코폴리에스테르를 용융시킨 후 코폴리에스테르 투입부(100)를 통해 투입하여 방사부(200)에서 방사를 수행하며, 냉각부(300)를 통해 냉각을 수행할 수 있다. 나아가, 제1 고뎃롤러(400) 및 제2 고뎃롤러(500)의 연신비를 2.5 ~ 4.0로 연신을 수행하고 권취부(600)에서 권취하여 목적하는 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 얻을 수 있다. The stretching process of the present invention may further include a cooling step. Specifically, Figure 2 is a schematic diagram of a manufacturing process of a polyester fiber according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the present invention melts the copolyester and then injects it through the
상술한 바와 같이, 상기 연신비를 2.5 ~ 4.0, 바람직하게는 3.0 ~ 4.0으로 하여 목적하는 강도 및 신도를 가지는 용출성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유를 제조함으로써, 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 현저히 향상된 제직성을 만족할 수 있는 효과가 있다. 만일 상기 연신비가 2.5 미만인 경우에는 균제도가 저하되어 사 균일성이 저하되어 사절이 용이하여 제직성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 상기 연신비가 4.0을 초과하는 경우에는 과연신에 의한 사절현상이 가속화되고 용출속도가 저하되어 본 발명이 목적하는 조건에서 용출을 완료하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. As described above, by producing an alkali-soluble polyester fiber excellent in dissolution property having a desired strength and elongation by setting the draw ratio to 2.5 to 4.0, preferably 3.0 to 4.0, it has excellent ventilation effect and significantly improved It has the effect of satisfying weaving. If the draw ratio is less than 2.5, the uniformity is lowered, and the yarn uniformity is lowered, so that the weaving property is reduced due to easy trimming may occur. In addition, if the draw ratio exceeds 4.0, a problem in that the dissolution cannot be completed under the conditions desired by the present invention may occur because the thread cutting phenomenon due to overstretching is accelerated and the elution rate is lowered.
또한, 상기 (3) 단계의 연신공정은 1차 고뎃롤러 속도는 1000 ~ 2000 mpm, 온도는 70 ~ 90℃이며, 2차 고뎃롤러 속도는 3500 ~ 4700 mpm, 온도는 100 ~ 140℃로 수행함이 바람직하며, 이를 통해 연신중에 발생하는 사절현상을 방지할 수 있다.In addition, in the stretching process of step (3), the first godet roller speed is 1000 ~ 2000 mpm, the temperature is 70 ~ 90 ℃, the second godet roller speed is 3500 ~ 4700 mpm, and the temperature is 100 ~ 140 ℃. It is preferable, and through this, it is possible to prevent the thread cutting phenomenon occurring during stretching.
또한, 본 발명에 따라 제조된 알칼리 이용해성 폴리에스테르섬유가 우수한 통기효과를 가짐과 동시에 향상된 제직성을 만족하기 위해서는, 상기 (3) 단계의 방사 수행시 무사절율이 93 ~ 100%임이 바람직하며, 보다 바람직하게는 95 ~ 100%일 수 있다. In addition, in order for the alkali-soluble polyester fiber prepared according to the present invention to have an excellent ventilation effect and to satisfy improved weaving properties, it is preferable that the yarn-free rate is 93 to 100% when spinning in step (3). , more preferably 95 to 100%.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which should be construed to aid understanding of the present invention.
실시예Example 1 One
테레프탈산(TPA)과 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분 및 에틸렌글리콜(EG) 화합물을 1 : 1.2 몰비로 포함하며, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 1.5 몰% 포함하도록 하여 혼합을 수행하였다. 상기 혼합을 250에서 1140 토르(Torr) 압력 하에서 수행하여 에스테르화 반응시켜 에스테르 형성물을 얻었고, 그 반응률은 97.5%였다. 형성된 에스테르 반응물을 중·축합 반응기에 이송하고 여기에 에스테르 반응물 100중량부에 대하여 분자량 6000의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 10.0 중량부를 첨가한 후, 축합중합 촉매로 삼산화 안티몬 400ppm을 투입하여 최종압력 0.5 Torr가 되도록 서서히 감압하면서 285까지 승온하여 중·축합반응을 수행한 후 얻은 코폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 이용성 폴리에스테르 수지를 이용하여 단독섬유를 270℃ 로 용융방사하고, 제1 고뎃롤러를 통해 1300mpm(m/min)의 사속으로 80℃ 하에서 제1 권취하고, 제2 고뎃롤러를 통해 4050 mpm(m/min)의 사속으로 120℃ 하에서 제2 권취하여 연신하였다. (이 때의 연신비는 3.12이다.) It contains an acid component including terephthalic acid (TPA) and dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and an ethylene glycol (EG) compound in a molar ratio of 1:1.2, and the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is 1.5 compared to the acid component. Mixing was performed to include mole %. The mixing was carried out under a pressure of 250 to 1140 Torr, and an esterification reaction was performed to obtain an ester product, and the reaction rate was 97.5%. The formed ester reactant is transferred to a polycondensation reactor, 10.0 parts by weight of polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 6000 is added thereto with respect to 100 parts by weight of the ester reactant, and 400 ppm of antimony trioxide is added as a condensation polymerization catalyst to obtain a final pressure of 0.5 Torr. The copolyester resin was prepared after carrying out the polycondensation reaction by raising the temperature to 285 while reducing the pressure as slowly as possible. Single fibers are melt-spun at 270 ° C using the soluble polyester resin, and first wound at 80 ° C at a yarn speed of 1300 mpm (m/min) through a first godet roller, and 4050 mpm ( m/min) at a yarn speed of 120° C., followed by a second winding and stretching. (At this time, the draw ratio is 3.12.)
실시예Example 2 ~ 9 2 to 9
하기의 표 1 및 2의 조건으로 실시한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that it was carried out under the conditions of Tables 1 and 2 below.
비교예comparative example 1 ~ 5 1 to 5
하기 표 2의 조건으로 실시한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that it was carried out under the conditions shown in Table 2 below.
실험예Experimental example 1. One. 용출성dissolution 평가(1) Rating(1)
이용해성성 폴리에스테르 섬유의 용출성을 평가하기 위해 양말편직기를 사용하여 편물을 제조하였다. 이때 용출 전/후 무게 감소율을 측정하기 위해 내알칼리성인 일반폴리에스테르 연신사 SD 75denier, 24filament를 합사하여 편물을 제조하였다. 이때 NaOH 농도는 2%, 3%, 상압 98, 용출시간은 15, 30분의 조건에서 용출테스트를 진행하였다. 상기 조건에서 100% 용출이 완료되면 통상적인 원단의 감량/용출 가공조건하에서 용출이 완료되는 것으로 판단할 수 있다.In order to evaluate the dissolution property of the soluble polyester fiber, a knitted fabric was prepared using a socks knitting machine. At this time, in order to measure the weight reduction rate before and after dissolution, a knitted fabric was prepared by braiding SD 75denier and 24filament of general polyester drawn with alkali resistance. At this time, the dissolution test was conducted under the conditions of NaOH concentration of 2%, 3%, atmospheric pressure 98, and elution time of 15 and 30 minutes. When 100% dissolution is completed under the above conditions, it can be determined that dissolution is completed under the conventional fabric weight loss/dissolution processing conditions.
실험예Experimental example 2. 2. 용출성dissolution 평가(2) evaluation(2)
실험예 1과 동일하게 용출성을 평가하되, 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분의 조건에서 용출테스트를 진행하였다. Dissolution was evaluated in the same manner as in Experimental Example 1, but the dissolution test was performed in a 2.0% alkaline solution under a pressure of 3 kgf/cm 2 and a temperature of 120 ° C. for 15 minutes.
실험예Experimental example 3. 3. 무사절율no-failure rate 및 and 공정통과성process passability 평가 evaluation
공정통과성’은 방사공정시 1machine(이하 M/C로 표기)당 24시간 가동시 무사절율 93% 이상 및 직물위사 적용시 원단 100m 당 사절율 2회 미만을 모두 만족할 경우, 상기 조건 중 한 조건이라도 만족하지 못할 경우 , 두 조건 모두 만족하지 못할 경우 로 표기하였다.'Process passability' refers to one of the above conditions when the spinning process satisfies both the non-tread rate of 93% or more when operating for 24 hours per machine (hereinafter referred to as M/C) and less than 2 times per 100m of fabric when using woven weft yarns. If either condition was not satisfied, it was marked as if both conditions were not satisfied.
실험예Experimental example 4. 강도 및 신도 4. Strength and Elongation
강도 및 신도의 측정은 자동 인장 시험기(Textechno 사)를 사용하여 200 cm/min의 속도, 50 cm의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 강도와 신도는 섬유에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 데니어(Denier;de)로 나눈 값(g/de)을 강도, 늘어난 길이에 대한 처음 길이를 백분율로 나타낸 값(%)을 신도로 정의하였다.Strength and elongation were measured by applying a speed of 200 cm/min and a gripping distance of 50 cm using an automatic tensile tester (Textechno). The strength and elongation are the value (g/de) obtained by dividing the load applied by the denier (de) when the fiber is stretched until it is cut by applying a constant force to the strength, and the value expressed as a percentage of the initial length to the stretched length (%) ) was defined as a believer.
실험예Experimental example 5. 5. 균제도uniformity 평가 evaluation
균제도 측정은 Uster Technologies 사의 모델명 USTER TESTER 6-C800 기기를 이용하여 100m당 균제도 실측치의 평균값으로 측정하였다.The uniformity was measured as the average value of the measured values of the uniformity per 100 m using the Uster TESTER 6-C800 instrument under the model name of Uster Technologies.
표 1.Table 1.
표 2.Table 2.
상기 표 1및 2를 살펴보면, 실시예 1 ~ 9의 경우에는 연신비가 2.5 ~ 4.0에 해당하여 제조되는 섬유의 강도가 3.6 ~ 4.0 g/de에 속하고, 신도가 45 ~ 55%에 해당함을 알 수 있다. 이에 따라 용출성도 우수하고, 공정통과성도 우수하게 나타나 우수한 통기효과 및 제직성을 만족함을 확인할 수 있다.Looking at Tables 1 and 2, in the case of Examples 1 to 9, it can be seen that the stretch ratio corresponds to 2.5 to 4.0, so that the strength of the manufactured fiber is in the range of 3.6 to 4.0 g/de, and the elongation corresponds to 45 to 55%. can Accordingly, it can be confirmed that the dissolution property is excellent and the process passability is also excellent, thereby satisfying the excellent ventilation effect and weaving property.
구체적으로, 실시예 5 및 6의 경우에는 실시예 7 ~ 9의 경우에 비해서 강도가 3.61g/de로 약간은 저하된 값을 가지며, 신도도 55%에 보다 가까운 값을 가진다. 또한, 공정통과성이 실시예 1, 7 ~ 9의 경우보다는 다소 떨어짐을 알 수 있다. 이를 통해 연신비가 3.0 ~ 4.0인 경우에 2.5 이상 3.0 미만의 경우에 비해서 보다 제직성 및 용출특성이 우수한 섬유를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. Specifically, in the case of Examples 5 and 6, the strength was slightly lowered to 3.61 g/de compared to the case of Examples 7 to 9, and the elongation had a value closer to 55%. In addition, it can be seen that the process passability is somewhat lower than that of Examples 1 and 7 to 9. Through this, it can be confirmed that, when the draw ratio is 3.0 to 4.0, fibers having superior weaving properties and dissolution properties can be obtained compared to the case of 2.5 or more and less than 3.0.
또한, 실시예 1 및 2의 경우가 실시예 3 및 4의 경우보다 강도가 약간 더 높게 나타남을 통해 토출량이 바람직하게는 20 ~ 50 g/min, 보다 바람직하게는 30 ~ 45 g/min인 경우에 목적하는 물성 및 공정통과성을 달성함을 확인할 수 있다. In addition, since the strength of Examples 1 and 2 is slightly higher than that of Examples 3 and 4, the discharge amount is preferably 20 to 50 g/min, more preferably 30 to 45 g/min. It can be confirmed that the desired physical properties and process passability are achieved.
반면에, 비교예 1 ~ 5의 경우에는 연신비가 2.5 미만이거나 4.0인 경우로, 상기 표를 통해서 이 경우에 강도가 3.6 g/de 미만이거나 4.0 g/de를 초과하여 나타나며, 신도 또한 45 ~ 55 % 범위를 벗어남에 따라 공정통과성이 현저히 나쁨을 알 수 있다. 또한, 용출특성도 현저히 저하됨을 통해서 연신비가 2.5 미만이거나 4.0 초과인 경우에는 섬유의 제직성 뿐만 아니라 통기효과도 저하됨을 확인할 수 있다. On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 5, the draw ratio is less than 2.5 or 4.0, in this case through the table above, the strength is less than 3.6 g/de or exceeds 4.0 g/de, and the elongation is also 45 to 55 It can be seen that the process passability is remarkably poor as it exceeds the % range. In addition, it can be confirmed that the weaving effect of the fiber as well as the ventilation effect is reduced when the draw ratio is less than 2.5 or greater than 4.0 through the remarkably lowered dissolution property.
100 코폴리에스테르 투입부
200 방사부
300 냉각부
400 제1 고뎃롤러
500 제2 고뎃롤러
600 권취부100 copolyester inlet
200 radiant
300 cooling
400 1st godet roller
500 2nd Godtroller
600 winding
Claims (15)
상기 알칼리 이용해성 성분은 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)을 포함하는 산성분과 에틸렌글리콜(EG)을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 반응물; 및 폴리알킬렌글리콜;이 중·축합된 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 포함하고,
상기 알칼리 이용해성 코폴리에스테르의 고유점도는 0.7 ~ 1.0 dl/g이고, 용융온도는 260 ~ 280℃이며,
상기 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (5)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
(1) 모노사의 섬도 4 de 이하
(2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %
(4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것
(5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것
As a polyester fiber comprising an alkali-soluble component,
The alkali-soluble component is an esterification reaction product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted; And polyalkylene glycol; Containing this poly-condensed alkali-soluble copolyester,
The intrinsic viscosity of the alkali-soluble copolyester is 0.7 ~ 1.0 dl / g, the melting temperature is 260 ~ 280 ℃,
The polyester fiber is an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving property that satisfies all of the conditions of (1) to (5) below.
(1) Mono yarn fineness 4 de or less
(2) Mono yarn strength 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 45-55% elongation of mono yarn
(4) 95% or more should be completely dissolved within 30 minutes in 2.0% alkaline solution under normal pressure and temperature of 98℃
(5) 95% or more should be completely dissolved within 15 minutes in 2.0% alkaline solution under a pressure of 3kgf/cm 2 and a temperature of 120 ℃
상기 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
According to claim 1,
The esterification product contains an acid component and a diol component in a molar ratio of 1: 1.1 to 2.0, and the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is contained in an amount of 0.1 to 3.0 mol% relative to the acid component. This excellent alkali-soluble polyester fiber.
상기 알칼리 이용해성 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함되며, 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량이 1,000 ~ 10,000인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
According to claim 1,
The alkali-soluble copolyester contains 7.0 to 14 parts by weight of polyalkylene glycol based on 100 parts by weight of the esterification product, and alkali excellent in weaving property, characterized in that the molecular weight of the polyalkylene glycol is 1,000 to 10,000. Soluble polyester fiber.
상기 폴리에스테르 섬유의 섬도는 50 ~ 200 데니어이고, 필라멘트수는 18 ~ 100인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유.
According to claim 1,
The polyester fiber has a fineness of 50 to 200 denier, and the number of filaments is 18 to 100. An alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving properties.
A mixed fiber processing yarn comprising the polyester fiber according to any one of claims 1, 3, 4 and 6.
A fabric comprising the polyester fiber according to any one of claims 1, 3, 4 and 6.
(2) 상기 에스테르화 반응물 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 혼합하여 중·축합하여 고유점도가 0.7 ~ 1.0 dl/g이고, 용융온도가 260 ~ 280℃인 알칼리 이용해성 코폴리에스테르를 제조하는 단계;및
(3) 상기 코폴리에스테르를 방사한 후 연신비 3.0 ~ 4.0으로 연신공정을 수행하여 폴리에스테르 섬유를 수득하는 단계;를 포함하고,
수득한 폴리에스테르 섬유는 하기 (1) ~ (5)의 조건을 모두 만족하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
(1) 모노사의 섬도 4 de 이하
(2) 모노사의 강도 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 모노사의 신도 45 ~ 55 %
(4) 상압 및 98℃ 온도 조건 하에서 2.0% 알칼리 용액에서 30분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것
(5) 3kgf/cm2의 압력 및 120 ℃ 온도 조건 하에서 2.0 % 알칼리 용액에서 15분 이내 95% 이상이 완전히 용해될 것
(1) preparing an esterification product in which an acid component containing dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) and a diol component containing ethylene glycol (EG) are reacted;
(2) mixing and polycondensing the esterification reactant and polyethylene glycol (PEG) to prepare an alkali-soluble copolyester having an intrinsic viscosity of 0.7 to 1.0 dl/g and a melting temperature of 260 to 280°C; and
(3) after spinning the copolyester, performing a drawing process at a draw ratio of 3.0 to 4.0 to obtain a polyester fiber;
The obtained polyester fiber is a method for producing an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving property that satisfies all of the following conditions (1) to (5).
(1) Mono yarn fineness 4 de or less
(2) Mono yarn strength 3.6 ~ 4.0 g/de
(3) 45-55% elongation of mono yarn
(4) 95% or more should be completely dissolved within 30 minutes in 2.0% alkaline solution under normal pressure and temperature of 98℃
(5) 95% or more should be completely dissolved within 15 minutes in 2.0% alkaline solution under a pressure of 3kgf/cm 2 and a temperature of 120 ℃
상기 (1) 단계의 에스테르화 반응물은 산성분 및 디올성분이 1 : 1.1 ~ 2.0 의 몰비로 포함되고, 상기 디메틸설퍼이소프탈레이트 소듐염(DMSIP)은 산성분 대비 0.1 ~ 3.0몰%로 포함되며,
상기 (2) 단계의 에스테르화 반응물 100중량부에 대해 폴리알킬렌글리콜이 7.0 ~ 14 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
10. The method of claim 9,
In the esterification reaction product of step (1), the acid component and the diol component are included in a molar ratio of 1: 1.1 to 2.0, and the dimethylsulfurisophthalate sodium salt (DMSIP) is included in an amount of 0.1 to 3.0 mol% compared to the acid component,
A method for producing an alkali-soluble polyester fiber excellent in weaving, characterized in that it contains 7.0 to 14 parts by weight of polyalkylene glycol based on 100 parts by weight of the esterification product of step (2).
상기 (2)단계의 중·축합 반응은 안티몬화합물 또는 인화합물 촉매를 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
10. The method of claim 9,
The polycondensation reaction of step (2) is an alkali-soluble polyester fiber manufacturing method with excellent weaving property, characterized in that it is performed under an antimony compound or a phosphorus compound catalyst.
상기 (2) 단계의 코폴리에스테르는 250 ~ 300 ℃ 온도 및 0.3 ~ 1.0 토르(Torr) 압력 하에서 제조되는 것을 특징으로 하는 제 직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
10. The method of claim 9,
The copolyester of step (2) is an alkali-soluble polyester fiber manufacturing method having excellent weaving property, characterized in that it is prepared at a temperature of 250 to 300 ℃ and a pressure of 0.3 to 1.0 Torr.
상기 (3) 단계의 연신공정은 1차 고뎃롤러 속도는 1000 ~ 2000 mpm, 온도는 70 ~ 90℃이며, 2차 고뎃롤러 속도는 3500 ~ 4700 mpm, 온도는 100 ~ 140℃로 수행하는 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
10. The method of claim 9,
The stretching process in step (3) is characterized in that the primary godet roller speed is 1000 ~ 2000 mpm, the temperature is 70 ~ 90 ℃, the second godet roller speed is 3500 ~ 4700 mpm, and the temperature is 100 ~ 140 ℃ A method for producing alkali-soluble polyester fibers with excellent weaving properties.
상기 (3) 단계의 방사 수행시 무사절율이 93 ~ 100%인 것을 특징으로 하는 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 제조방법.
10. The method of claim 9,
A method for producing an alkali-soluble polyester fiber having excellent weaving properties, characterized in that the yarn-free rate is 93 to 100% when the spinning of step (3) is performed.
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