KR102160649B1 - 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로 형성되는 심사와, 편평도가 3이상의 편평단면을 갖는 효과사로 형성되되, 상기 심사와 효과사의 수축율 차이는 9%이상인 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사에 관한 것이다.
Description
본 발명은 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 두 폴리에스테르 간의 이수축을 발현시키면서 각기 다른 이형단면으로 제사하여 기능성과 광택감을 발현시키는 이수축 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 부분연신사(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 이수축 혼섬사로서의 벌키한 특성은 발현가능하나, 광택과 흡한속건 기능을 동시에 만족하는 이수축 혼섬사에 대해서는 개발이 미흡한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 다각 단면의 고수축사를 심사로 편평단면의 편평사를 효과사를 사용하여 심사의 효과사와 수축율 차이를 통해 볼륨감이 뛰어나면서 심사와 효과사의 단면 특성으로 광택이 우수한 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 심사와 효과사의 단면 특성으로 흡한속건성이 우수한 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로 형성되는 심사와, 편평도가 3이상의 편평단면을 갖는 효과사로 형성되되, 상기 심사와 효과사의 수축율 차이는 9%이상인 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 상기 심사는 모노 섬도가 2~5데니어이고, 효과사는 모노 섬도 0.5~3 데니어인 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 상기 심사와 효과사의 중량비는 30:70 내지 60:40인 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
또한, 본 발명은 심사는 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로, 효과사는 편평도가 3이상의 편평단면으로 방사하는 방사단계; 상기 심사 및 효과사를 연신하는 연신단계; 연신된 심사 및 효과사 공기 교락을 통해 합사하는 교락단계 및, 교락된 복합사를 권취하는 권취단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 방사단계에서 상기 심사와 효과사는 복합 방사구금을 통해 심사와 효과사를 동시에 방사하는 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 제조방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사는 다각 단면의 고수축사를 심사로 편평단면의 편평사를 효과사를 사용하여 심사의 효과사와 수축율 차이를 통해 볼륨감이 뛰어나면서 심사와 효과사의 단면 특성으로 광택이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사는 심사와 효과사의 단면 특성으로 흡한속건성이 우수한 효과가 있다.
도 1는 본 발명에 따른 이수축 폴리에스테르 복합사의 공정 모식도이다.
도 2은 본 발명에 따른 이수축 폴리에스테르 복합사의 단면 사진이다.
도 2은 본 발명에 따른 이수축 폴리에스테르 복합사의 단면 사진이다.
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 발명에서 '수축율'은 비수수축율을 의미하며, '수축율의 차이'는 비수수축율의 차이를 의미한다.
도 1는 본 발명에 따른 이수축 폴리에스테르 복합사의 공정 모식도이고, 도 2은 본 발명에 따른 이수축 폴리에스테르 복합사의 단면 사진이다.
본 발명은 도 2에서와 같이 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로 형성되는 심사와, 편평도가 3이상의 편평단면을 갖는 효과사로 형성되는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사에 관한 것이다.
상기 심사의 단면이 5각 미만의 다각 단면이면 흡한속건성이 저하될 수 있으며, 효과사의 편평도가 3미만의 편평단면이면 광택이 저하될 수 있다.
상기 심사는 고수축 폴리에스테르 수지로 형성되고 효과사는 일반 폴리에스테르 수지로 형성되는 것으로 본 발명의 이수축 폴리에스테르 복합사는 상기 심사와 효과사의 수축율 차이는 9%이상으로 벌키성을 갖게 된다.
상기 심사를 형성하는 고수축 폴리에스테르 수지는 통상적인 폴리에스테르 제조공정 중에 기본원료로 사용되는 산성분(DMT 또는 TPA)이나 디올성분(EG)을 주쇄로 하면서 규칙성 또는 결정성을 저해할 수 있는 프탈산(phthalic acid, PA), 이소프탈산(isophthalic acid, IPA), 디메틸 이소프탈레이트(Dimethyl isophthalate: DMI) 등의 산성분이나 프로판디올, 부탄디올,사이클로헥산디올, Bisphenol유도체, 네오펜틸글리콜 등의 디올성분을 단독 또는 여러 성분을 공중합하여 제조되는 공중합 폴리에스테르를 이용하여 제조할 수 있을 것이다.
상기 심사는 모노 섬도가 2~5데니어인 것이 바람직한 것으로 심사의 모노 섬도가 2데이어 미만이면 다각 단면의 제조공정성이 저하될 수 있으며, 5데니어를 초과하면 섬유의 촉감이 저하될 수 있다.
상기 효과사는 모노 섬도 0.5~3 데니어인 것이 바람직한 것으로 효과사의 모노 섬도가 0.5데이어 미만이면 편평 단면의 효과가 저하될 수 있으며, 3데니어를 초과하면 섬유의 촉감이 저하될 수 있다.
상기 심사와 효과사가 교락시에 심사의 함량이 높아지면 광택이 저하될 수 있으므로 상기 심사와 효과사는 중량비는 30:70 내지 60:40로 교락되어 혼합되는 것이 바람직한 것이다.
상기와 같이 5각 이상의 다각 단면으로 형성되는 심사와, 편평도가 3이상의 편평단면을 갖는 효과사로 형성되는 이수축 폴리에스테르 복합사로 심사와 효과사의 단면 특성에 의해 심미한 광택을 가지면서, 심사와 효과사의 단면 특성으로 섬유와 섬유 사이에 수많은 미세공간이 형성되어 흡한속건성 기능을 갖게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사는 도 2에서와 같이 방사단계, 연신단계, 교락단계, 권취단계를 포함하여 제조된다.
상기 방사단계는 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로 형성되는 심사(100)와, 편평도가 3이상의 편평단면을 갖는 효과사(200)를 방사장치(10)를 통해 각각 방사하는 단계이다.
상기 방사단계에서 다각형 단면의 심사와 편평 단면의 효과사를 동시에 방사할 수 있는 복합 방사구금으로 방사단계를 실시하여 방사공정성을 향상시킬 수 있으며, 방사단계부터 권취단계까지 원스텝 공정으로 복합사를 제조하여 작업성을 향상시킬 수 있을 것이다.
상기 연신단계는 방사되는 상기 심사 및 효과사를 연신롤러(30)를 통해 각각 연신하는 단계로 일반적인 폴리에스테르 연신공정으로 실시될 수 있을 것이다.
상기 교락단계는 연신된 심사와 효과사를 공기 교락을 통해 합사하는 단계로 일반적인 공기 교락장치(50)를 통해 상기 심사와 효과사를 합사하여 복합사로 제조할 수 있다.
상기 권취단계는 교락된 복합사를 권취하는 단계로 도 2에서와 같이 권취롤러(70)등을 통해 권취할 수 있을 것이다.
상기와 같은 제조방법을 통해 본 발명의 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제조할 수 있을 것이다.
본 발명의 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사는 우수한 볼륨감을 가지면서도 광택이 우수하고 흡한속건의 기능성이 우수하여 의류용이나 인테리어 제품에 적합하며, 다양한 섬유제품에 사용할 수 있을 것이다.
이하 본 발명에 따른 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
1 내지 6
도 2에서와 같이 심사는 5각 단면의 고수축 폴리에스테르 사, 효과사는 편평 단면의 폴리에스테르사로 방사하였으며, 연신단계에서 약 2.0비로 연신하고 심사와 효과사를 공기 교락을 통해 합사하여 권취하여 본 발명에 따른 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사를 제조하였다.
상기 심사는 모노 섬도 약 3데니어, 효과사는 1데니어로 제조하였으며, 실시예 1 내지 6의 심사 및 효과사에 대한 제조 조건은 표 1에 나타내었다.
◈ 실시예 및 비교예의 물성 평가
1. 물성평가 방법
* 수축차: 심사와 효과사의 비수수축율의 차이로 하기와 같은 수식에 의해 수축차를 구한다.
수축차(%)= 심사의 수축율(%)-효과사의 수축율(%)
* 편평비: (장축 길이)/(단축 길이)
* 공정성 평가: 1등급 생산량/전체 생산량*100= 수율(중량기준)
* 흡수속도: 원단의 끝을 물에 담그고 물이 흡수되어 올라가는 길이를 측정
-시료 원사로 원단으로 제조하고 3x15㎝로 재단하여 원단 끝을 염료를 탄 물에 담그고 10분 방치한 후 원단을 타고 올라간 염료의 길이를 측정.
* 건조속도: 젖은 상태에서 100분 후의 남은 수분의 비율
- 시료 원사로 원단으로 제조하고 30x30㎝로 재단하여 무게 측정(A) (25℃, 65%RH 환경에서 24시간 방치후 측정). 10분간 물에 담궈 물을 흡수 시킨 후의 무게 측정(B). 25℃ 65%RH 의 항온항습 환경 내에서 100분 이후의 원단 무게 측정(C)하고 하기의 수식으로 계산함
건조 속도 %/100min : 건조 후 잔여 수분량(C-A)/흡수 수분량(B-A) X 100
* 광택 및 후도감 평가: 5명의 전문가에 의한 상대적인 관능평가 실시(XX: 아주나쁨, X: 나쁨, △: 보통, ○ : 좋음, ◎ : 아주좋음)
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | |
| 단면 | 심사 | 5각 | 5각 | 5각 | 5각 | 5각 | 5각 |
| 효과사 편평비 |
5 | 5 | 5 | 5 | 3 | 4 | |
| 비율 (중량%) |
심사 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 20 |
| 효과사 | 70 | 60 | 50 | 40 | 20 | 80 | |
| 심사와 효과사의 수축율 차이(%) |
9 | 13 | 19 | 21 | 25 | 3 | |
| 공정성(%) | 92 | 94 | 97 | 95 | 70 | 65 | |
| 기능 | 흡수속도 (mm/10min) |
56 | 69 | 70 | 68 | 68 | 31 |
| 건조속도 (%/100min) |
6 | 9 | 7 | 9 | 10 | 24 | |
| 감성 | 광택 | ○ | ○ | ◎ | ◎ | × | ○ |
| 촉감 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | × | |
표 1의 실시예 5, 6에서와 같이 심사의 혼합비가 상승하면 광택이 저하되고 효과사의 혼합비가 상승하면 촉감이 저하되는 것으로 본 발명의 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사는 실시예 2 내지 4와 같이 심사와 효과사의 혼합비는 40:60 내지 60:40인 것이 가장 바람직할 것이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100 : 심사 200 : 효과사
10 : 방사장치 30 : 연신롤러
50 : 교락장치 70 : 권취롤러
100 : 심사 200 : 효과사
10 : 방사장치 30 : 연신롤러
50 : 교락장치 70 : 권취롤러
Claims (5)
- 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로 형성되는 심사와, 편평도가 5이상의 편평단면을 갖는 효과사로 형성되되,
상기 심사와 효과사의 수축율 차이는 19~21%이고, 심사와 효과사의 중량비는 50:50 내지 60:40이며, 상기 심사는 모노 섬도가 2~5데니어이고, 효과사는 모노 섬도 0.5~3 데니어인 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사. - 삭제
- 삭제
- 심사는 고수축 폴리에스테르 수지로 5각 이상의 다각 단면으로, 효과사는 편평도가 5이상의 편평단면으로 방사하는 방사단계;
상기 심사 및 효과사를 연신하는 연신단계;
연신된 심사 및 효과사 공기 교락을 통해 합사하는 교락단계 및
교락된 복합사를 권취하는 권취단계를 포함하되,
상기 심사와 효과사의 수축율 차이는 19~21%이고, 심사와 효과사의 중량비는 50:50 내지 60:40이며, 상기 심사는 모노 섬도가 2~5데니어이고, 효과사는 모노 섬도 0.5~3 데니어인 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 제조방법. - 제4항에 있어서,
상기 방사단계에서 상기 심사와 효과사는 복합 방사구금을 통해 심사와 효과사를 동시에 방사하는 것을 특징으로 하는 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 제조방법.
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| KR1020180159355A KR102160649B1 (ko) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법 |
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| KR1020180159355A KR102160649B1 (ko) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법 |
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|---|---|
| KR20200073299A KR20200073299A (ko) | 2020-06-24 |
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| KR1020180159355A KR102160649B1 (ko) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 감성적 및 기능적 특성이 우수한 이수축 폴리에스테르 복합사 및 그 제조방법 |
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| KR (1) | KR102160649B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008081861A (ja) | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Toray Ind Inc | ポリエステル混繊糸の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591708A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 異繊度異断面混繊糸の製法 |
| JPS6426716A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-30 | Teijin Ltd | Production of polyester combined yarn with heterogeneous shrinkage |
| KR101592602B1 (ko) * | 2010-11-24 | 2016-02-11 | 도레이첨단소재 주식회사 | 실크라이크 폴리에스터 복합사 및 그 제조방법 |
-
2018
- 2018-12-11 KR KR1020180159355A patent/KR102160649B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008081861A (ja) | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Toray Ind Inc | ポリエステル混繊糸の製造方法 |
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| KR20200073299A (ko) | 2020-06-24 |
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