KR100209109B1 - 폴리에스테르 이색조 복합사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원단 제조시 촉감 및 반발특성이 우수하고 다양한 농담염의 색조를 갖는 폴리에스테르 이색조 복합사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

사용되는 기초원사A는 결정화도가 8∼16%이고, 복굴절율이 30×10³∼150×10³이고, 원사섬도가 160∼260데니어이며, 폴리에틸렌테레프탈산을 주성분으로 하는 폴리에스테르 원사이고, 기초원사B는 단섬유 섬도가 2.1∼4.2 데니어이고 원사섬도가 50∼75데니어인 염기성염료 가염형의 폴리에스테르 원사 또는 폴리아미드 6 원사이다.

본 발명의 기초원사 A는 90∼140℃인 핫핀에서 연신 1.3∼1.5배의 연신배율로 열처리된 후, 온도가 170∼190℃인 핫플레이트를 통과하고, 스핀들 회전수가 식(I)의 범위를 만족하는 가연스핀들에서 가연된다.

기초원사 B는 상기조건의 핫플레이트 및 가연스핀들에서 가연처리 될 수도 있고, 가연처리가 생략될 수도 있다. 열처리 및 가연된 기초원사 A와 가연되거나 또는 가연되지 않은 기초원사B를 연속적으로 공기교락 시켜서 플리에스테르 이색조 복합사를 제조한다.

Description

폴리에스테르 이색조 복합사의 제조방법

제1도는 본 발명의 공정 개략도이며, 제1도 중 ①은 기초원사 A, ②는 제1피드롤라, ③은 핫핀(Hot pin)열처리 장치, ④는 제2피드롤라, ⑤는 핫플레이트(Hot Plate), ⑥은 가연스핀들, ⑦은 제3피드롤라, ⑧은 제4피드롤라, ⑨는 공기교락 노즐, ⑩은 제5피드롤라, ⑪은 기초원사 B, ⑫는 가공사 이다.

본 발명은 다양한 색상과 표면촉감이 우수한 폴리에스테르 이수축혼섬사의 제조방법에 관한 것이다.

종래에 알려진 다양한 색상을 갖는 폴리에스테르사는 첫째, 폴리에스테르 중합공정시 염기성염료에 염색이 될 수 있는 모노머를 공중합시킨 염기성염료 가염형 폴리에스테르사와 통상의 폴리에스테르사를 공기교락이나 합연사시켜 얻을 수가 있으나 이는 두가지 색상이 획일적으로 나타나므로서 자연스러운 색상을 얻을 수가 없고, 또한 별도의 합사공정을 거쳐야 되므로 제조원가 상승이 따른다. 둘째, 자연스런 색조의 효과를 얻기위해 통상의 폴리에스테르 중합물을 연신함에 있어서 미연신 또는 부분연신된 폴리에스테르사를 통상의 연신온도보다 낮은 온도인 이차전이점 부근에서 저온연신하고 또 연신배율도 통상의 연신배율보다 낮게 하므로서 섬유축에 대하여 연신부분과 미연신부분이 교호로 공존하게 하므로서 염색시 염료의 침투가 섬유축 구간별로 다르도록 한 것이 있으나 이는 분산염료에 한정되어 농색과 담색이 나타나므로서 다양한 색상을 나타내는 데는 한계를 가지게 된다.

따라서, 본 발명자는 종래의 이러한 문제점을 해결하면서도 반발탄성과 표면촉감이 우수하며 다양한 색상을 갖는 폴리에스테르 이색조 복합사를 제조하기 위하여 다음과같은 관점에서 본 발명을 하게 되었다.

첫째, 다양한 색상을 얻기 위해서는 발명의 원사가 통상의 분산염료로서 염색되는 부분과 염기성염료에 염색되는 부분으로 복합되는 소재가 될 수 있게 하는 것이고, 둘째, 자연스런 색조를 얻기위해서는 동일한 염색조건에서도 원사의 축방향의 불균일한 구간별로 짙은색과 연한색이 교호로 발현될 수 있도록 하는 것이며, 셋째, 이러한 색상과 색조에 관한 것 외에 본 발명의 원사를 사용한 직물이 일정한 반발탄성을 갖게 하는 것과 표면의 촉감을 극히 부드럽게 하는 것이며, 넷째, 이러한 제조방법이 동일한 일원화 공정으로 되어야만 경제성이 따르므로 최적의 공법을 개발하는 것이다.

본 발명은 특정 섬도 및 물성을 갖는 폴리에스테르 또는 폴리아미드6원사를 적정 조건에서 열처리, 가연 및 교락시켜서 원단 제조시 촉감 및 반발특성이 우수하고 다양한 농담염의 색조를 가질 수 있는 폴리에스테르 이색조 복합사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

기초원사 A(제1도①)는 폴리에틸렌테레프탈산을 주성분으로 하는 폴리에스테르 원사로서 결정화도가 8%에서 16%이고, 원사의 복굴절율이 30×10³에서 150×10³범위가 되는 물성을 갖으며, 원사의 섬도는 160데니어에서 260데니어이다. 섬도가 260데니어를 초과하면 기초원사 B(제1도⑪)와 혼섬시 전체 섬도가 너무 높아 의류용사로는 너무 굵게되며, 160데니어 미만이면 너무 가늘 뿐만 아니라 다양한 색조를 나타내는 데 한계가 따른다. 이러한 기초원사 A는 핫핀(제1도③)에서 90℃ 이상 140℃ 이하의 온도에서 열처리된다. 이때 열처리 온도가 이 범위를 벗어나면 농담염색의 효과가 떨어진다. 열처리시 연신배율은 1.3 이상 1.5배 이하로 하게되는데 연신배율이 1.3보다 낮게되면 농담색의 효과가 떨어지고 1.5보다 높게되면 연신 부분이 길게 되어 농담염의 색조가 거칠어 보이게 된다. 핫핀을 통과한 기초원사 A는 계속해서 170℃ 이상 190℃ 이하를 유지하는 핫플레이트(제1도⑤)를 통과한 다음 가연스핀들(제1도⑥)을 통과하므로서 미세한 크림프의 형상과 부드러운 촉감을 갖는다. 한편 기초원사 B(제1도⑪)는 염기성염료에 염색이 가능하도록 폴리에스테르 중합시 금속술폰산염 등을 공중합시킨 공중합 폴리에스테르의 연신사 또는 산성염료 가염형인 통상의 폴리아미드6원사이다. 원사의 규격은 50데니어에서 75데니어이고, 원사를 구성하고 있는 단섬유의 섬도는 2.1데니어 이상 4.2데니어 이하가 적당하다. 단섬유의 섬도가 4.2데니어보다 크게되면 가공사의 촉감이 뻣뻣해지고 2.1데니어 보다 작게되면 반발탄성이 낮게되어 의류용 원사로서는 부적합하게 된다. 이러한 기초원사B는 기초원사A와 함께 핫플레이트(제1도⑤) 및 가연스핀들(제1도⑥)을 통과한 다음 공기 교락 노즐(제1도⑨)에서 기초원사 A와 혼섬이 되거나, 핫플레이트 및 가스핀들을 통과하지 않고 바로 공기교락 노즐(제1도⑨)에서 기초원사 A와 혼섬될 수도 있다. 기초원사B가 핫플레이트 및 가연스핀들을 통과한 것이 생략한 것에 비해 반발탄성은 다소 떨어지는 반면에 좀더 부드러운 촉감을 갖게 된다. 여기에서 가연영역에서의 단위 스핀들 회전수는 아래 식(I)을 만족해야 하며 단위길이당 가연스핀들 회전수(1m길이당 꼬임수: TPM)가 이보다 높게되면 농담염색의 효과가 저하될 뿐만 아니라 원사가 취약해지면 모우가 발생하며, 공정 통과성 및 원단 제조시는 제직성이 나빠지고, 단위 길이당 회전수가 이보다 낮게되면 크림프성이 약해져서 원단 제조시 부드러운 촉감을 가질 수가 없게 된다.

ρ: 원사의 고유밀도 D : 원사의 섬도

T : 1m길이당의 가연스핀들의 꼬임수(TPM)

또한 공기교락은 공기압을 2.0kg/㎠에서 3.5kg/㎠ 수준의 통상의 공기교락방법에 의해 혼섬을 시키게 된다.

이러한 공정 및 조건으로 제조된 가공사를 사용한 원단은 혼섬된 원사의 이수축효과 및 크림프효과에 의해 표면촉감이 극히 부드러우면서도 반발탄성을 갖게되며 염색에 의해 다양한 색상과 농담염의 색조를 가질 수가 있었고, 원사 제조공정도 일원화 시킬 수가 있으므로 제조원가 절감 및 가공사의 품질도 안정화 시킬 수가 있었다.

이하 실시예 및 비교예를 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

복굴절율이 85×10³이고 결정화도가 16이며 섬도가 240데니어이고 48가닥인 폴리에스테르 원사(기초원사A)를 온도가 120℃인 핫핀에서 1.35의 연신배율로 열처리하고, 열처리된 폴리에스테르 원사(기초원사A)와 섬도가 75데니어 24가닥수인 염기성염료 가염형의 공중합 폴리에스테르의 연신사(기초원사B)를 함께 온도가 185℃인 핫플레이트 속으로 통과시킨 후, 회전수가 1700TPM인 가연스핀들에서 가연시켰다. 가연된 원사들을 공기압 2.8kg/㎠으로 공기교락 시켜서 본 발명의 가공사를 제조하였다.

제조된 가공사에 800T/m의 꼬임수를 주어서 이를 경사 및 위사로 사용하여 제직하고, 통상의 염색공정에서 5% 감량시킨 후, 시중의 분산염료인 다이아닉스 블루 에이스 염료0.8%(원단중량비 기준) 및 염기성염료인 카야크릴레드 지 염료를 0.6%(원단중량비 기준)가 첨가된 염욕에서 130℃로 염식하여 경사밀도가 86본이고 위사 밀도가 65본인 평직 연사류의 원단을 제조하였다.

[실시예 2]

상기 실시예 1과 동일한 기초원사A 및 기초원사B를 사용하되, 기초원사B를 핫플레이트 및 가연스핀들을 통과시키지 않고, 즉 가연처리하지 않고 바로 열처리 및 가연된 기초원사A와 공기교락 시킨다. 기타의 사가공조건, 제직 및 염색공정은 실시예 1과 동일하게 하여 가공사 및 평직 연사류의 원단을 제조하였다.

[실시예 3]

기초원사B에는 섬도가 70데니어 24가닥수인 통상의 폴리아미드 6연신사를 사용한 것과 염색기 염기성염료 사용 대신에 통상의 산성염료인 나이로 레드지 염료를 사용한 것 외에는 실시예1과 동일하게 하여 가공사 및 평직연사류의 원단을 제조하였다.

[비교실시예 1]

기초원사A에는 복굴절율이 85×10³이고 결정화도가 16이며 섬도가 240데니어이고 48가닥인 폴리에스테르 원사를 사용하고, 기초원사B에는 섬도가 75데니어 24가닥수인 염기성염료 가염형의 공중합 폴리에스테르의 연신사를 사용하였으며, 이들 원사들을 열처리 및 가연처리 하지 않고 단순히 실시예 1에 사용한 공기교락만을 행하였다. 제직 및 염색공정은 실시예 1과 동일하게 하여 평직 연사류의 원단을 제조하였다.

[비교실시예 2]

기초원사 A에는 섬도가 150데니어 48가닥수의 통상적인 폴리에스테르 연신사를 사용한 것 외에는 모든 조건을 실시예 1과 동일하게 하여 가공사 및 평직 연사류의 원단을 제조하였다.

[비교실시예 3]

기초원사B에는 섬도가 75데니어 24가닥수인 통상의 폴리에스테르 연신사를 사용한 것 외에는 모든 조건을 실시예 1과 동일하게 하여 가공사 및 평직 연사류의 원단을 제조하였다.

이상과 같은 실시예와 비교예의 제품특성을 비교하면 표1과 같다.

Claims (2)

1. 결정화도가 8∼16%이고, 복굴절율이 30×10³∼150×10³이고 원사섬도가 160∼260데니어이며 폴리에틸렌테레프탈산을 주성분으로 하는 폴리에스테르원사(기초원사A)를 온도가 90∼140℃인 핫핀에서 1.3∼1.5배 연신 조건으로 열처리하고, 열처리된 상기 원사와 단섬유 섬도가 2.1∼4.2데니어이고 원사섬도가 50∼75데니어인 염기성염료 가염형의 폴리에스테르원사 또는 폴리아미드6원사(기초원사B)를 함께 온도가 170∼190℃인 핫플레이트를 통과시킨 후 회전수가 식(I)의 범위를 만족하는 가연스핀들에서 가연시키고, 가연된 원사들을 공기교락 시킴을 특징으로 하는 폴리에스테르 이색조 복합사의 제조방법.
2. 결정화도가 8∼16%이고, 복굴절율이 30×10³∼150×10³이고 원사섬도가 160∼260데니어이며, 폴리에틸렌테레프탈산을 주성분으로 하는 폴리에스테르원사(기초원사A)를 온도가 90∼140℃인 핫핀에서 1.3∼1.5배 연신 조건으로 열처리하고, 계속해서 온도가 170∼190℃인 핫플레이트를 통과시킨 후 회전수가 식(I)의 범위를 만족하는 가연스핀들에서 가연시키고, 가연처리된 폴리에스테르 원사(기초원사A)와 단섬유 섬도가 2.1∼4.2데니어이고 원사섬도가 50∼75데니어이며 가연처리 되지 않은 염기성염료 가염형의 폴리에스테르 원사 또는 폴리아미드6원사(기초원사B)를 공기교락 시킴을 특징으로 하는 폴리에스테르 이색조 복합사의 제조방법.