KR20120111990A - 식물 지방산이 함유된 합성섬유의 제조방법 - Google Patents

식물 지방산이 함유된 합성섬유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물성 지방산을 함유하는 합성섬유의 제조방법에 관한 것으로, 식물에서 추출한 지방산을 일종 이상을 선택하여 섬유형성고분자 물질과 혼합하여 용융, 방사하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하여 얻어진 합성섬유는 원사의 표면이 매끄럽고 광택이 나는 기능성을 구비함과 동시에, 일반 합성섬유보다 강도와 신도 등의 물성에서 우수하다.

Description

식물 지방산이 함유된 합성섬유의 제조방법 {The manufacturing method of the synthetic textiles included plant fatty acid}
본 발명은 식물성 지방산을 함유하는 합성섬유의 제조방법에 관한 것이다.
합성섬유에 여러 가지의 기능성을 부여하기 위한 많은 시도들이 있어 왔다.
그러나 기능성 합성섬유들은 첨가된 기능성 물질들이 방해물질로 작용을 하게 됨으로 원래의 합성섬유보다 강도나 신도 등의 물성이 열악하며, 제조공정도 원활하지 못하다는 공통된 문제점을 가지고 있다.
식물은 대부분 항균 소취 기능이 있고 그 이외에도 많은 기능이 있음은 이미 잘 알려져 있다.
본 발명에서 사용되는 식물 지방은 식용 또는 화장품, 도료 등의 용도로 오랜 기간 사용되어 왔다.
지방산 식물은 매우 다양하여 지방산을 추출하는 방법도 식물에 따라서 다르며 통상의 제조방법으로 추출하는 것을 사용한다.
본 발명에서 사용되는 식물 지방산은 바람직하게는 이물질이 없도록 여과 또는 정제된 것을 사용함으로써 용융방사시 사절 발생을 방지하고 품질 및 생산성을 우수하게 한다.
본 발명은 소프트 하고 부드러운 촉감성, 강도, 신도, 벌키성 및 탄성, 광택성, 염착성, 신축성, 백색도, 흡습성, 정전기 방지효과, 항균등의 기능성을 가짐과 동시에 식물특유의 향을 발산하며, 섬유의 물성이 일반 합성섬유보다 더욱 우수한 기능성 합성섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 식물 지방산 합성섬유의 제조 방법에 있어서는 지방산이 있는 식물을 1종 이상 선택하여 기름으로 추출하여 섬유화합물과 혼합 또는 첨가하여 용융, 방사하는 것이다.
본 발명의 지방산 합성 섬유에 함유되는 식물지방산은 섬유 형성고분자 물질의 0.1~10중량%를 함유하여 용융, 방사한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 목적은 물성 및 품질이 우수한 식물 지방산이 함유된(중합된) 합성섬유를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 다 기능성 합성섬유를 제공하는 것이다.
지방산을 함유하는 식물의 씨앗이나 열매들은 매우 다양하다.
본 발명의 식물 지방산을 섬유고분자 물질에 함유시킨 후 통상의 제조 방법으로 용융방사하는 것을 특징으로 한다.
식물지방산을 섬유 형성 고분자 물질에 함유시키는 방법으로는 1) 식물 지방산을 합성수지 칩과 혼합한 후 중합시켜서 얻어진 칩을 통상의 방법으로 용융방사하는 방법과, 2) 식물 지방산을 첨가하여 마스터배치 칩으로 제조한 후 이 마스터 배치 칩 단독 또는 합성수지 칩과 혼합하여 통상의 제조방법으로 용융방사하는 제조방법, 3) 섬유형성 고분자 물질에 별도 분급설비(기어펌프)를 이용하여 지방산을 투입하여 용융방사하는 방법, 4)중합공정중 지방산을 첨가하는 방법등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 섬유형성고분자 물질은 통상의 용융방사가 가능한 물질이다.
용융방사하는 제조 방법은 식물지방산을 함유시켜서 용융방사하는 것과 용융방사가 가능한 식물 지방산인 것이다.
식물 지방산을 함유한 마스터 배치 칩 또는 중합칩을 건조시에는 바쿰 건조기에서 건조하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
지방산 식물은 다양하며 또한 섬유 형성 고분자물질들과의 결합력에 차이가 있을 수 있다.
예를 들면 아마씨와 같은 식물 지방산은 리그난과 같은 섬유형성고분자 물질과 결합이 잘되는 성분들이 포함되어 결합력이 우수하다.
본 발명의 제조 방법은 섬유형성 고분자 물질에 식물 지방산 0.1~10중%를 함유시켜 통상의 방법으로 용융방사하는 것으로 구성된다.
섬유형성 고분자 물질에 식물 지방산을 함유시키는 방법으로는 코팅법, 마스터 배치 방법, 별도의 분급설비를 사용하여 식물 지방산을 첨가하는 방법, 중합법등을 사용할 수 있음은 전술한 바와 같다.
코팅법등에 있어서 식물 지방산의 열화를 방지하기 위하여 상온에서 산소와 결합시켜 코팅할 수 있으나 바람직하게는 로타리 열풍건조기를 이용하여 산소와 결합시켜 코팅하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 제조 방법에 의하여 제조된 본 발명의 합성섬유는 식물 지방산 0.1~10중량%가 중합되어 함유되며 물성 및 품질이 우수하고 다기능성을 갖는다.
본 발명으로 만들어진 섬유는 소프트 하고 부드러운 촉감성, 강도, 신도, 벌키성 및 탄성, 광택성, 염착성, 신축성, 백색도, 흡습성, 정전기 방지효과, 항균등의 기능성을 가짐과 동시에 식물특유의 향을 발산하며, 섬유의 물성이 일반 합성섬유보다 더욱 우수하다.
이하, 지방산 함유 합성섬유의 제조방법의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
아마씨 오일 2중량%를 폴리프로필렌 칩 98중량%와 혼합하여 상온에서 10일간 산소와 중합시켜 코팅을 한 후 코팅된 칩을 단독으로 파이롯트방사기에서 방사온도 225℃에서 통상의 제조방법으로 방사하여 150데니어 28필라의 필라멘트사를 제조하였다.
실시예 1과 동일하게 아마씨 오일 대신에 동백기름을 사용하여 코팅된 칩을 단독으로 파이롯트 방사기에서 방사온도 225℃에서 통상의 제조 방법으로 방사하여 150데니어 28필라의 필라멘트사를 제조하였다.
실시예 1과 동일하게 아마씨 오일 대신에 해바라기 기름을 사용하여 코팅된 칩을 단독으로 파이롯트 방사기에서 방사온도 225℃에서 통상의 제조 방법으로 방사하여 150데니어 28필라의 필라멘트사를 제조하였다.
실시예 1과 동일하게 아마씨 오일 대신에 아주까리 기름을 사용하여 코팅된 칩을 단독으로 파이롯트 방사기에서 방사온도 225℃에서 통상의 제조 방법으로 방사하여 150데니어 28필라의 필라멘트사를 제조하였다.
아마씨 오일 3kg을 폴리프로필렌 파쇄칩 97kg과 혼합하여 통상의 마스터 배치 제조 방법에 의하여 칩을 제조한 후 얻어진 마스터 배치 칩을 1:1의 비율로 혼합하여 파이롯드방사기에서 혼합칩 1kg을 사용, 225℃에서 용융방사하여 150데니어 28필라의 필라멘트사를 제조하였다.
아마씨 오일 1.25중량%를 폴리에스터 칩 98.75중량%가 투입되는 파이프 라인과 압출기간의 연결부분에 별도의 분급기를 이용하여 첨가하여 압출기에서 용융, 결합시켜 방사하여 1.4데니어 38MM의 스테플화이버로 4,800KG을 제조 하였다.
얻어진 물성표를 표 1에 나타내었다.

ITEM
Stand values
실시예6
TEST METHOD

Denier
1.4 ± 0.05
1.39
ASTM D 1577. DIN 53912

Fiber length(mm)
38 ± 1.5
38.2
KSK 0327(KOREA)

Tenacity(g/de')
5.5 ± 0.5
5.76
ASTM D 3822

Elongation(%)
30.0 ± 5.0
42.07
ASTM D 3822

Number of crimp
(Number/inch)
13.5 ± 1.0
13.2
JIS L 1074(JAPAN)
실시예 6의 물성과 기능 효과 비교를 표2에 나타내었다.

구분
폴리에스터
실시예6
비고

강도
우수
우수
원사상태

신도
우수
매우 우수
〃

벌키성
우수
매우 우수
〃

신축성
우수
매우 우수
염색가공 후 원단상태

소프트
보통
매우 우수
원사상태

백색도
우수
매우 우수
〃

촉감성
보통
매우 우수
피부 접촉시

흡습성
불량
보통
염색가공 후 원단상태

염착성
우수
매우 우수
〃

향미
없음
있음
〃

항균성
없음
90%이상
원사상태

정전기
불량
양호
염색가공 후 원단상태

광택성
보통
우수
〃
중합반응은 ES반응(에스테르교환반응)과 PA반응(중축합반응)으로 진행하여 ES반응에서는EG 1,385ml, PTA 2,580g, Sb2O3 1.2g, NaOh 0.18g, TiO2 9g, 아마씨 오일 300g을 투입하여 반응온도 250도까지 승온, 반응시간 468분이였으며, PA 반응은 인산 0.107ml를 투입하여150분간 최종온도 285도로 반응시켜 3kg의 중합칩을 제조하였다.

Claims (1)

  1. 식물 지방산을 일종 이상을 선택하여 섬유형성고분자 물질과 혼합하여 용융, 방사하는 것을 특징으로 하는 지방산 함유 합성섬유의 제조방법.
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