KR20150083473A - 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사를 이용하여 탄력성과 흡한속건성이 우수하면서 촉감이 개선된 복합사를 양호한 생산성으로 생산할 수 있는, 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 대한 것으로, 상기한 본 발명의 폴리에스테르 복합사의 제조방법은, 폴리에스테르 수지를 구금에서 방사하여 폴리에스테르 복합사를 제조하는 방법에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 단면이 서로 다른 두 개의 홀이 방사 배열된 동일 구금을 사용하여 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사를 토출하고, 이때 방사구금에서 상기 폴리에스테르 폴리머 수지는 250 내지 350℃의 온도로 토출하고 토출된 사를 냉각 풍에 의해 고화하고, 냉각풍으로 고화된 사는 구금표면 아래에서 방사유제로 처리하는 단계, 및 하나 또는 그 이상의 고뎃롤을 통해 연신 온도 80 내지 110℃에서 연신시키고, 그리고 열처리한 후 권취기에서 권취하는 단계로 구성되고, 상기 냉각은 인-아웃(in-out) 방식에 의해 수행됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법은 동일한 구금에 단면이 다른 두 개의 홀을 방사 배열한 구금을 사용하여 폴리에스테르 수지를 토출하여 복합사를 제조하므로 제조된 폴리에스테르 이형단면 복합사는 탄력성과 흡한속건성이 우수하면서 촉감이 개선된 복합사로 되고, 이들 복합사를 양호한 생산성으로 그리고 저렴한 비용으로 생산할 수 있어 상기한 종래의 문제점을 해소하였다.

Description

폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법{Polyester mixed yarn with different shrinkage and the preparing process thereof}

본 발명은 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사를 이용하여 탄력성과 흡한속건성이 우수하면서 촉감이 개선된 복합사를 양호한 생산성으로 생산할 수 있는, 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 대한 것이다.

통상 의류용으로 시작된 섬유 산업의 발전은 이미 그 용도가 의류용에 한정되지 않고 주류였던 의류용을 벗어나 비의류용으로 그 용도가 더욱 비약적으로 전개되고 있으며, 특히 산업용 섬유에서 많은 관심이 고조되고 있다. 또한, 의류용으로도 생활수준이 향상됨에 따라 다양한 기능성을 구비한 의류의 수요가 확대되고 있는데, 그 일 예로 흡한속건(吸汗速乾)성, 탄력성 또는 쾌적성 등의 각 특성을 구비한 의류에 대한 수요가 꾸준히 확대되고 있다. 예를 들어, 종래에 일반적으로 흡수성이 양호한 면사나 면/폴리에스테르 혼방사가 의류용 원사로 주로 사용되어 왔으나, 땀이 많이 나게 되면 상기 원사가 땀을 많이 함유하기 때문에 축축하고 차게 느껴질 뿐만 아니라 몸에 의류가 휘감기고 끈적거리는 문제가 있었으며 이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 특성의 원사가 개발되어 왔다.

한편, 종래로부터 폴리에스테르 섬유에 특정한 물성, 일 예로 보온성과 경량을 부여하는 직물을 제조하기 위해서 섬유의 단면형상을 중공형태로 만들어 원사 내부에 공기층을 형성하여 제조하는 방법을 제안하는 등 다양한 물성의 개선에 대한 연구가 이루어져 왔다. 특히, 폴리에스테르 섬유에 특정한 물성인 기능성을 향상하기 위한 것으로 복합사가 제안되어 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제1998-0053456호(특허문헌 1)에서는 "폴리에스터 폴리머를 원형단면 구금홀과 이형단면 구금홀로 이루어진 방사구금을 통하여 방사한 후 교락처리하므로써, 수축차에 의하여 원형(圓形)단면 구금홀을 통하여 방사된 사는 심사의 역할을 하고 이형(異形)단면 구금홀을 통하여 방사된 사는 효과사의 역할을 하는 복합사를 1스텝으로 제조하는 방법"을 개시하고 있으며, 대한민국 특허공개공보 제2000-0040007호(특허문헌 2)에서는 "원사 단면상의 중심부에는 고수축성이며 단면이 원형인 모노필라멘트들이 위치하고, 원사 단면상의 외주부에는 서로 섬도가 상이하며 단면이 이형인 모노필라멘트들이 위치하는 것을 특징으로 하는 의류용 원단으로 사용되는 실크라이크 복합사"를 개시하고 있다.

그런데, 상기 특허문헌 1에 개시된 발명은 실제 수축차가 발생하지 않는 것으로 실현가능성이 없는 발명에 지나지 않으며, 특허문헌 2에 개시된 발명은 복합방사의 고비용 발생의 문제가 있었으며, 따라서 이러한 문제점을 개선하기 위해 동일구금에서 동시에 방사하는 방법으로, 대한민국 특허공개공보 제2008-0104702호(특허문헌 3)는 "원단 제조시 보온성, 경량성, 촉감 및 흡한속건성이 동시에 우수하여 겨울용 플리스, 기모용 본딩지, 특양면지, 담요 등의 제조에 유용한 복합 멀티필라멘트로서, 멀티필라멘트의 단면 내에 중공부를 갖는 모노필라멘트들과 이형단면을 갖는 모노필라멘트들이 혼재하는 것을 특징으로 하는 복합 멀티필레멘트"를 개시하고 있다.

그러나, 상기 특허문헌 3에 개시된 발명 또한 탄력성, 흡한속건성 및 촉감의 물성 개선면에서 만족스러운 결과를 얻을 수 없었을 뿐 아니라 생산성에서도 문제가 있었다.

특허문헌 1: 대한민국 특허공개공보 제1998-0053456호 특허문헌 2: 대한민국 특허공개공보 제2000-0040007호 특허문헌 3: 대한민국 특허공개공보 제2008-0104702호

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 실정을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사 또는 원형단면사와 이형단면사를 이용하여 탄력성과 흡한속건성이 우수하면서 촉감이 개선된 폴리에스테르 복합사를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 폴리에스테르 복합사를 저렴한 비용으로 그리고 양호한 생산성으로 보다 용이하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스테르 복합사의 제조방법은;

폴리에스테르 수지를 구금에서 방사하여 폴리에스테르 복합사를 제조하는 방법에 있어서,

상기 폴리에스테르 수지는 단면이 서로 다른 두 개의 홀이 방사 배열된 동일 구금을 사용하여 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사를 토출하고, 이때 방사구금에서 상기 폴리에스테르 폴리머 수지는 250 내지 350℃의 온도로 토출하고 토출된 사를 냉각 풍에 의해 고화하고, 냉각풍으로 고화된 사는 구금표면 아래에서 방사유제로 처리하는 단계, 및 하나 또는 그 이상의 고뎃롤을 통해 연신 온도 80 내지 110℃에서 연신시키고, 그리고 열처리한 후 권취기에서 권취하는 단계로 구성되고, 상기 냉각은 인-아웃(in-out) 방식에 의해 수행됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 구금은 내측에 원형 단면 또는 중공단면의 홀이 방사상으로 배열되고 외측에는 이형단면의 홀이 방사상으로 배열된 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 이형단면은 다엽형 또는 요철 형태의 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 냉각 온도는 20 내지 30℃로 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 권취 단계에서의 권취속도는 4000m/min 내지 6000m/min으로 됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 토출된 이형단면사는 교락부에서는 2.0 내지 6.0kg/㎠의 공기압력으로 교락하는 것을 특징으로 한다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스테르 복합사는;

폴리에스테르 수지를 단면이 서로 다른 두 개의 홀이 방사 배열된 동일 구금을 사용하여 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사로 토출하고, 토출된 사를 냉각 풍에 의해 고화하고, 냉각풍으로 고화된 사는 구금표면 아래에서 방사유제로 처리하는 단계, 및 하나 또는 그 이상의 고뎃롤을 통해 연신 온도 80 내지 110℃에서 연신시키고, 그리고 열처리한 후 권취기에서 권취하는 단계로 구성되고, 상기 냉각은 인-아웃(in-out) 방식에 의해 수행하여 제조된 것임을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법은 동일한 구금에 단면이 다른 두 개의 홀을 방사 배열한 구금을 사용하여 폴리에스테르 수지를 토출하여 복합사를 제조하므로 제조된 폴리에스테르 이형단면 복합사는 탄력성과 흡한속건성이 우수하면서 촉감이 개선된 복합사로 되고, 이들 복합사를 양호한 생산성으로 그리고 저렴한 비용으로 생산할 수 있어 상기한 종래의 문제점을 해소하였다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 폴리에스테르 복합사 제조에 사용되는 방사구금을 도식적으로 나타낸 개략 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 하여 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 폴리에스테르 복합사 제조에 사용되는 방사구금을 도식적으로 나타낸 개략 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 폴리에스테르 복합사의 제조방법은 폴리에스테르 수지를 구금에서 방사하여 폴리에스테르 복합사를 제조하는 방법에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는, 도 1에 도시된 바와 같이, 단면이 서로 다른 두 개의 홀이 방사 배열된 동일 구금을 사용하여 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사를 토출하고, 이때 방사구금에서 상기 폴리에스테르 폴리머 수지는 250 내지 350℃의 온도로 토출하고 토출된 사를 냉각 풍에 의해 고화하고, 냉각풍으로 고화된 사는 구금표면 아래에서 방사유제로 처리하는 단계, 및 하나 또는 그 이상의 고뎃롤을 통해 연신 온도 80 내지 110℃에서 연신시키고, 그리고 열처리한 후 권취기에서 권취하는 단계로 구성되고, 상기 냉각은 인-아웃(in-out) 방식에 의해 수행되어 진다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 복합사를 생산하기 위한 방사구금은 도 1에 도시된 바와 같이 구금의 내측부는 원형단면 또는 중공단면(1)을, 외측부는 이형단면(2), 예를 들어 다엽형 또는 요철형태 등을 배열하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에 따라, 폴리에스테르 복합사를 제조함에 있어서 단면이 다른 형태를 동일 구금으로 방사하여 단면특성을 복합적으로 발현하므로서, 저비용과 고효율을 동시에 실현한다.

또한, 상기한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 토출된 사는 도 1에 화살표 방향으로 나타난 바와 같이 인-아웃(IN-OUT) 환상 방식으로 생산 내측부의 원형단면 또는 중공단면과 외측부의 이형단면사가 냉각되어 진다. 따라서, 본 발명에 따른 복합사의 내측부의 원형단면사는 탄력성을 부여하고, 특히 중공단면사를 적용할 경우 급랭으로 인한 권축이 발현되어 원사 표면에 벌키성을 부여하고 그리고 외측부의 다각형 또는 십자형태의 이형단면에 의해 기능성이 부여된다.

본 발명의 복합사의 외측부의 원형 및 중공단면사는 심사 역할을 담당하여, 가볍고 탄력성을 부여한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 복합사의 특성은, 전술한 바와 같이 기존과 다른 차별화된 공법으로 생산, 즉 냉각 방식과 구금 배열차로 인해 급랭 효과에 의해 발현되어 지는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 냉각부는 구금 직하 10 내지 50mm의 하부에 설치할 수 있으며 냉각부의 길이는 바람직하기로는 200 내지 500mm로 제작할 수 있는데, 냉각부의 길이가 200mm 미만이면 냉각 부족으로 인해 미연신이 발생할 수 있으며, 반대로 500mm를 초과할 경우 과도한 냉각에 의해 물성 편차가 발생하며 조업성이 불량해지는 문제가 있어 바람직하지 않다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면 상기 냉각 온도는 20 내지 30℃로 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 복합사는 권취 단계에서의 권취속도는 4000m/min 내지 6000m/min으로 권취하는 것이 바람직하다. 특히, 5000m/min에서는 작업성이 우수하고 심색성이 우수하여 기존대비 향상된 원사의 제조가 가능하나, 6000m/min 이상에서는 사유동으로 인한 작업성이 불량하고 결점이 발생하여 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기의 본 발명에 따른 복합사는 유제를 균일하게 부착할 수 있으며 각각의 고뎃롤러를 지나면서 2.0 내지 6.0 kg/㎠의 압력으로 교락될 수 있다. 상기한 본 발명에 따른 복합사의 제조방법은 장력제어가 용이하여 2.0 kg/㎠ 이상으로 유지된 공기압력으로 교락하여도 이 압력에서 m당 수십 개 이상의 교락이 나타나며, 만일 공기압력이 6.0kg/㎠ 이상으로 되면 사절 현상이 발생하게 되어 바람직하지 않게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합사는 흡한속건성이 우수하고, 탄력성이 우수하며, 또는 중공 단면 사용에 따른 가벼움으로 인해 아웃도어용도, 특히 바지류에 바람직하게 적용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예로 보다 자세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

하기 표 1에 나타난 가동조건의 방사구금과 냉각방식을 사용하여 폴리에스테르 수지를 용융 방사하고 냉각하여 생산속도 약 5000mpm으로 연신을 하고 배향도 및 결정화를 높이기 위하여 연신온도를 약 120℃으로 하여 교락부는 3.5kg/㎠으로 실시하여 폴리에스테르 복합사를 제조하였다. 이렇게 제조된 복합사의 물성을 각각 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.

실시예 2

폴리에스테르 복합사 생산의 가동조건을 하기 표 1과 같이 하는 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에스테르 복합사를 제조하였다. 이렇게 제조된 복합사의 물성을 각각 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.

실시예 3

폴리에스테르 복합사 생산의 가동조건을 하기 표 1과 같이 하는 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에스테르 복합사를 제조하였다. 이렇게 제조된 복합사의 물성을 각각 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.

비교예 1

폴리에스테르 복합사 생산의 가동조건을 하기 표 1과 같이 하는 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에스테르 복합사를 제조하였다. 이렇게 제조된 복합사의 물성을 각각 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.

비교예 2

폴리에스테르 복합사 생산의 가동조건을 하기 표 1과 같이 하는 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 폴리에스테르 복합사를 제조하였다. 이렇게 제조된 복합사의 물성을 각각 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.

구분				실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교에 2
가동 조건	생산품종 (섬도/가닥수)			75/48	75/48	75/48	75/48	75/48
	구금	내측	단면	중공	원형	원형	6엽형	원형
			가닥수	12	12	12	12	12
		외측	단면	십자(+)	6엽형	6엽형	중공	원형
			가닥수	36	36	36	36	36
	냉각방식			환상침니	환상침니	편면침니	환상침니	환상침니
	풍속(mpm)			25	25	25	25	25
물성	흡수거리			108	98	91	95	55
	탄력성			◎	◎	◎	×	○
	촉감			◎	◎	○	○	×

이상에서 본 발명은 기재된 특정한 실시형태 및 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1: 구금 외측부 홀
2: 구금 내측부 홀

Claims (7)

1. 폴리에스테르 수지를 구금에서 방사하여 폴리에스테르 복합사를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 폴리에스테르 수지는 단면이 서로 다른 두 개의 홀이 방사 배열된 동일 구금을 사용하여 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사를 토출하고, 이때 방사구금에서 상기 폴리에스테르 폴리머 수지는 250 내지 350℃의 온도로 토출하고 토출된 사를 냉각 풍에 의해 고화하고, 냉각풍으로 고화된 사는 구금표면 아래에서 방사유제로 처리하는 단계, 및 하나 또는 그 이상의 고뎃롤을 통해 연신 온도 80 내지 110℃에서 연신시키고, 그리고 열처리한 후 권취기에서 권취하는 단계로 구성되고, 상기 냉각은 인-아웃(in-out) 방식에 의해 수행됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 구금은 내측에 원형 단면 또는 중공단면의 홀이 방사상으로 배열되고 외측에는 이형단면의 홀이 방사상으로 배열된 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 이형단면은 다엽형 또는 요철 형태의 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 냉각 온도는 20 내지 30℃로 함을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 권취 단계에서의 권취속도는 4000m/min 내지 6000m/min으로 됨을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 토출된 이형단면사는 교락부에서는 2.0 내지 6.0kg/㎠의 공기압력으로 교락하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
   
7. 폴리에스테르 수지를 단면이 서로 다른 두 개의 홀이 방사 배열된 동일 구금을 사용하여 단면이 다른 두 개의 폴리에스테르 이형단면사로 토출하고, 토출된 사를 냉각 풍에 의해 고화하고, 냉각풍으로 고화된 사는 구금표면 아래에서 방사유제로 처리하는 단계, 및 하나 또는 그 이상의 고뎃롤을 통해 연신 온도 80 내지 110℃에서 연신시키고, 그리고 열처리한 후 권취기에서 권취하는 단계로 구성되고, 상기 냉각은 인-아웃(in-out) 방식에 의해 수행하여 제조된 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 복합사.

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