KR101881826B1

KR101881826B1 - 흡한속건성 및 신축성이 우수한 면조 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101881826B1
Application number: KR1020160139132A
Authority: KR
Inventors: 황문섭; 강병호; 윤재원
Original assignee: 주식회사 휴비스
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2018-08-24
Anticipated expiration: 2036-10-25
Also published as: KR20180045245A

Abstract

본 발명은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사로 공급하는 사공급단계; 상기 심사와 효과사를 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성시키는 합사단계; 합사된 복합사를 150~180℃에서 연신하면서 가연하는 연신가연단계; 가연된 복합사를 해연하는 해연단계를 포함하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사 제조방법에 관한 것이다.

Description

흡한속건성 및 신축성이 우수한 면조 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법{Cotton-like Polyester composite yarn with Exellent Absorption And Dry Property And Elasticity, And Method Preparing Same}

본 발명은 흡한속건성 및 신축성이 우수한 면조 폴리에스테르 복합사에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신축성이 높은 원사와 이형단면을 갖는 원사로 제조되는 흡한속건성 및 신축성이 우수한 면조 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 관한 것이다.

2이상의 실을 합사방식을 통한 복합사는 합성섬유가 가지고 있는 장점과 방적사가 갖고 있는 장점을 하나의 실에 결집시키고자 하는 광범위한 노력으로 개발되어 왔다.

종래에는 단순히 합성섬유의 필라멘트와 천연섬유의 방적사를 가연하는 형태의 합사방법으로 복합사를 제조하였으나, 점차 합사기술의 발달과 소비자의 다양한 욕구를 충족하기 위해 많은 사가공 기술이 개발되었다.

특히 폴리에스테르 복합사는 폴리에스테르의 기본적인 우수한 물성에 다양한 기능을 추가할 수 있는 폴리에스테르 복합사가 많이 개발되고 있다.

종래의 폴리에스테르 복합사는 부분배향사인 반연신사(Partially Oriented Yarn, POY)와 연신사를 서로 공기교락하여 제조하여 두 소재원사간의 열수축차에 의한 벌키성을 갖는 복합가공사를 제조하는 방법이 널리 사용되고 있으며, 폴리에스테르 복합사의 독특한 표면효과를 위하여, 효과사에 무기입자를 함유시켜 제조된 폴리에스테르 섬유를 사용하거나, 아세테이트, 레이온 등의 천연섬유를 사용하여 복합사를 제조하는 방법이 공지된 바 있다.

대한민국 공개특허 제2001-0063955호에서는 섬도가 50~100데니어인 아세테이트사와 폴리에스테르 불균일 연신사를 공기교락시켜서 제조한 폴리에스테르/아세테이트 복합사를 개시하고 있다. 상기 발명의 복합사는 효과사로서 천연섬유인 아세테이트를 사용하고, 심사로 통상의 폴리에스테르 섬유를 사용하여 천연섬유와 합성섬유의 장점을 모두 가지는 특징이 있으나, 합성섬유인 폴리에스테르계 섬유와의 혼섬도, 효과사와 심사의 염색 불균일 등의 문제 및 벌키성이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 대한민국 특허공개공보 제2006-78217호, 일본국 특개평 제1025636호 및 일본국 특개평 제11181643호에는 폴리아미드계 복합사의 제조방법에 대하여 개시하고 있다. 그중에서도, 대한민국 특허공개 제2006-78217호는 두 종류의 원사로 제조되는 복합가연사의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 심사로서 원착 나일론 FDY(Fully Drawn Yarn)을 사용하고, 초사로는 이형단면의 나일론 POY(Partially Oriented Yarn)를 사용함으로써, 원착나일론으로 인한 천연섬유와 같은 자연스러운 외관과 이형단면의 나일론으로 인한 흡한속건성과 소프트감이 우수한 복합가연사를 제공한다고 기술하고 있다. 그러나, 상기 방법에는 벌키성과 터치성은 우수하나, 합성섬유 사용에 따른 천연의 느낌이나 발색성을 기대할 수 없다.

더욱이, 종래의 폴리에스테르 복합사는 벌키한 특성은 발현가능하나, 흡수성이 미흡하고 천연섬유와 같은 느낌의 폴리에스테르 복합사에 대해서는 개발이 미흡한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 신축성이 우수한 반연신사와 이형단면의 반연신사를 통해 신축성과 흡한속건의 특성을 모두 발현할 수 있는 흡한속건성 및 신축성이 우수한 면조 폴리에스테르 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 신축성이 우수한 반연신사와 이형단면의 반연신사를 가연하고 해연하는 공정을 통해 면과 같은 천연섬유의 질감을 가질 수 있는 흡한속건성 및 신축성이 우수한 면조 폴리에스테르 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사로 공급하는 사공급단계; 상기 심사와 효과사를 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성시키는 합사단계; 합사된 복합사를 150~180℃에서 연신하면서 가연하는 연신가연단계; 가연된 복합사를 해연하는 해연단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 연신가연단계에서 연신비는 1.5~2.0인 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 해연단계 후의 효과사의 잔류신도는 20~50%인 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공한다.

또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사는 신축성이 우수한 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사와 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사로 제조되는 복합사로 신축성과 흡한속건성이 우수한 효과가 있다.

또한, 심사와 효과사를 합사 후에 가연과 해연 공정을 통해 면과 같은 천연섬유의 질감을 갖는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사의 공정순서를 나타낸 공정도이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명은 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사에 관한 것으로 도 1에서 나타난 바와 같이 사공급단계, 합사단계, 연신가연단계, 해연단계를 포함하여 제조된다.

상기 사공급단계는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사로 공급단계로 상기 심사와 효과사는 각각의 사를 미리 권취롤러에 준비하여 공급할 수 있다.

또는, 상기 사공급단계 전에 상기 심사와 효과사를 각각 방사하는 방사단계를 더 포함하여 심사와 효과사를 제조와 동시에 공급하여 본 발명의 폴리에스테르 복합사를 제조할 수 있을 것이다.

상기 방사단계를 더 포함하는 경우에는 제조공정이 단순화되고 공정의 일원화를 통해 경제성을 높일 수 있을 것이다.

본 발명에서 사용되는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 심사는 폴리우레탄사를 제외하고 합성섬유 중에서 가장 신축성이 우수한 섬유로 심사로 사용되어 복합사의 신축성을 향상시키는 역할을 수행한다.

상기 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 심사는 신축성이 20%이상인 것이 바람직하며, 신축성이 30%이상인 것이 가장 바람직할 것이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사의 효과사는 실이나 원단으로 형성시에 무수한 기공을 발생시켜 수분을 모세관 현상으로 통해 흡수할 수 있는 기능을 부여한다.

상기 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사는 십자형 단면, 삼엽 단면, 5엽단면, 4엽 단면 등 원단으로 형성시 기공을 형성시킬 수 있는 이형단면이면 어느 것이나 가능하나, 십자형 단면인 것이 가장 바람직할 것이다.

상기 합사단계는 상기 심사와 효과사를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 일반적인 공기 교락장치를 통해 상기 심사와 효과사를 합사하여 복합사로 제조할 수 있다.

상기 연신가연단계는 합사된 복합사를 150~180℃에서 연신하면서 가연하는 단계로 합사된 복합사는 연신비는 1.5~2.0로 연신되는 것이 바람직한 것으로 고온에서 연신되어 결정화도가 향상되고 물성이 향상된다. 상기 연신가연단계에서 연신비 1.7~1.9로 연신되는 것이 가장 바람직할 것이다.

상기 복합사는 연신과 동시에 가연되는 것으로 가연은 꼬임수 500~2000 T/M으로 가연시키는 것이 바람직할 것이다.

상기 연신가연단계에서 온도가 150℃ 미만이면 가연이 적게 될 수 있으며, 180℃를 초과하면 미해연 및 모우강도 현상이 발생할 수 있다.

상기 해연단계는 가연된 복합사를 해연하는 단계로 가연된 복합사를 100% 해연하여 권축성이 향상되고 면과 같은 터치감을 갖게된다.

또한, 효과사는 부분연신사로 신도가 약 100~150%정도에서 연신가연단계와 해연단계를 지나면서 신도도 낮아진다. 상기 해연단계 후의 신도, 즉 잔류신도에 따라 신축성 및 면 질감이 차이가 발생된다.

본 발명에서는 면 질감을 높이기 위해 상기 해연단계 후의 효과사의 잔류신도는 20~50%인 것이 바람직하며, 공정성을 위해 상기 효과사의 잔류신도는 30~40%인 것이 가장 바람직할 것이다.

상기 해연단계 이후에 복합사를 권취하는 권취단계가 더 수행될 수 있을 것이다. 상기 권취단계는 일반적인 권취단계로 실시될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사를 고온에서 동시에 연신하고 꼬임을 주어 열처리되는 것으로 해연후 복합사가 복합함으로써 이형단면의 저신도의 특징에서 면 질감이 발현된다.

또한, 이형단면에 의하여 발현되는 흡한속건성 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 심사를 통해 발현되는 고신축성을 동시에 발현하게 된다.

이하 본 발명에 따른 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 4

폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 십자형 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사로 사용하였으며, 상기 심사와 효과사를 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성시키는 합사단계를 실시하였다.

상기 복합사를 160℃에서 연신하면서 꼬임수 800T/M으로 가연하는 연신가연단계를 실시하고 가연된 복합사를 100% 해연하는 해연단계를 실시하고 권취하여 본 발명에 따른 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사를 제조하였다.

실시예 1 내지 4에서의 연시비, 심사의 신축성 및 제조방법은 표 1에 나타내었다.

비교예 1 내지 3

폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 십자형 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사로 사용하였으며, 상기 심사는 정상적인 연신단계를 실시하였고, 효과사는 비교예에 따라 취외 사도 후 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성(비교예 1), 정장 열처리 후 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성(비교예 2), 또는 이완 열처리 후 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성(비교예 3)하였다.

비교예 1 내지 3의 심사 및 효과사에 대한 제조 조건은 표 1에 나타내었다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예3
연신비	1.9	1.85	1.8	1.75	1.75	1.75	1.75
심사 (신축성%)	50	45	40	30	30	32	35
사도	효과사, 심사 동시 연신 가연	효과사, 심사 동시 연신 가연	효과사, 심사 동시 연신 가연	효과사, 심사 동시 연신 가연	심사 정상연신, 효과사 취외 복합	심사 정상연신, 효과사 정장열처리	심사 정상연신, 효과사 이완열처리

◈ 실시예 및 비교예의 물성 평가

1. 물성평가 방법

* 신도의 측정은 자동 인장시험기(Textechno 社)를 사용하여 50cm/min의 속도, 50cm의 파지거리를 적용하여 측정하였다.

* 원단신축성, 흡한속건성 평가: 5명의 전문가에 의한 상대적인 관능평가 실시(10점 만점으로 점수부여)

* 공정성 평가: 1등급 생산량/전체 생산량*100= 수율(중량기준)

* 모우, 면질감 평가: 5명의 전문가에 의한 상대적인 관능평가 실시(매우우수(◎), 우수(○), 보통(△), 나쁨(X), 매우나쁨(XX))

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예3
효과사 잔류신도	20	30	40	50	110	110	110
원단 신축성 (점)	9	8	7	6	6	6	6
흡한속건성	7	7	7	7	2	2	2
공정성(%)	80	85	90	85	90	95	90
모우	△	○	◎	◎	○	◎	○
면질감	◎	○	○	○-	△	△	△

표 2에서와 같이 본 발명의 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사인 실시예 1 내지 4는 모두 비교예 1 내지 3 보다 높은 흡한속건성을 가지는 것을 알 수 있으며, 신축성 및 면 질감에서도 비교예 1 내지 3보다 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 상기 표 2의 실시예 1 내지 4를 통해 알 수 있듯이 실시예 1과 같이 연신가연단계에서 연신비가 높을 경우 신축성과 면 질감은 양호하나 효과사의 잔류신도가 낮아져 원사의 외관의 모우가 발생하여 공정성이 저하되는 것으로 실시예 2,3과 같이 효과사의 잔류신도가 30~40%일 때가 신축성, 공정성, 면 질감이 우수한 것을 알 수 있다.

Claims

폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 형성된 사이드 바이 사이드형의 부분연신사를 심사로, 이형단면의 폴리에스테르 부분연신사를 효과사로 공급하는 사공급단계;
상기 심사와 효과사를 공기교락을 통한 합사하여 복합사로 형성시키는 합사단계;
합사된 복합사를 150~180℃에서 연신하면서 가연하는 연신가연단계;
가연된 복합사를 해연하는 해연단계를 포함하되,
상기 해연단계 후의 효과사의 잔류신도는 20~50%인 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 연신가연단계에서 연신비는 1.5~2.0인 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사 제조방법.
삭제
제1항 또는 제2항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 신축성을 갖는 면조 폴리에스테르 복합사.