KR870000413B1

KR870000413B1 - 콘쥬게이트 필라멘트와 그 제조방법

Info

Publication number: KR870000413B1
Application number: KR1019840001877A
Authority: KR
Inventors: 크리스찬 바크 하트위그; 브루스 블랙 윌리암
Original assignee: 몬산토 캄파니; 아놀드 하베이 콜
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1987-03-09
Also published as: ES531410A0; ZA842656B; EP0123667B1; DE3473618D1; ES8506114A1; IL71492A0; FI841410L; FI841410A0; DK184784A; JPS6028514A; FI841410A7; KR840008703A; EP0123667A3; DK184784D0; ATE36729T1; AU2669584A; CA1226113A; AR231846A1; NO841416L; EP0123667A2

Abstract

내용 없음.

Description

콘쥬게이트 필라멘트와 그 제조방법

제1도는 본 발명의 방사-신축공정의 설치를 간략하게 도시한 것이며,

제2도는 본 발명의 방사-신축공정으로 제조한 콘쥬게이트 필라멘트의 단면도이다.

본 발명은 신규의 콘쥬게이트 필라멘트와 그 제조방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 높은 수준의 고부하권축(high-load-crimp)을 가지는 폴리아미드콘쥬게이트 필라멘트와 이러한 필라멘트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 사용된 고부하권축이라는 용어의 의미는 다음에서 설명하는 고부하권축실험을 하는 동안에 권축(예, 나선형코일)이 개선되거나 또는 보존되는 것이다. 저부하권축(low-load-crimp)은 저부하권축실험을 하는 동안에 권축이 개선되거나 또는 보존되는 것으로 다음에서 설명한다.

콘쥬게이트 필라멘트와 그 제조방법은 본 발명의 기술분야에서 매우 잘 알려진 것으로, 대표적으로 이러한 제조방법들은 분리된 2개의 공정으로 구성된다.

즉, 2개의 서로 다른 폴리머를 동시에 압출하여 스핀필라멘트를 형성하고 이를 팩케이지 형태로 보빈에 감는 용융방사공정과, 스핀필라멘트를 보빈으로부터 회수하여 신장시킨 다음에 두번째 보빈에 팩케이지형태로 다시 감는 신축공정(stretching operation)으로 구성된다.

일예로, 폴리머들은 그들의 화학적구조(미국특허 제4,109,311호 참조)에 있어서 서로 같거나 다를 수 있으며, 폴리머들은 동일구조를 갖을 수도 있고, 그들의 상대 점도가 다르기 때문에 다를 수도 있으며(미국특허 제3,536,802호 참조), 어떤 폴리머에는 첨가제가 포함되면 형태가 변형되나, 다른 폴리머는 첨가제가 포함되어도 변형되지 않으므로(미국특허 제4,271,233호 참조) 달라질 수도 있다.

미국특허 제4,244,907호와 제4,202,854호는 콘쥬게이트 필라멘트의 제조방법에 대하여 기술하고 있는바, 여기에서는 두개의 폴리머를 동시압출(co-extruding)하는 대신에 단일폴리머가 단일성분의 용융스트리임으로 압출하고 한쪽으로는 완전히 응고하기 전에 냉각하거나 (미국특허 제4,244,907호) 또는 한쪽으로는 응고한 후에 즉시 가열하여 처리하는 것이다(미국특허 제4,202,854호 참조). 이들 경우에 있어서 필라멘트는 한쪽을 처리한 후에 즉시 신축된다.

일반적으로 선행기술에 의하여 제조된 콘쥬게이트 필라멘트는 레그호스, 펜티호스, 운동복 등과 같이 신축성을 요구하는 제품에 사용함에 있어서는 제품의 요구에 부합되지 못하는 결점이 있었다.

이러한 신축성의 결여는 종래 신축성을 요구하는 의복에 사용되는 대부분의 필라멘트들은 나일론 66이나 나이론 6등과 같이 단일성분의 필라멘트들로 기계적으로 가연직조(false twist textured)된 것들이기 때문이다.

비록, 미국특허 제3,399,108호와 제3,418,199호에 기술되어 있는 폴리아미드 콘쥬게이트 필라멘트가 신축성을 요구하는 의복에 사용할 수 있는 권축효과를 나타낸다 하더라도, 이들의 필라멘트는 단일성분의 나일론필라멘트를 가연 직조한 것이라는 점에서 결점이 있는 것이다.

예를들면, 단일성분으로 된 필라멘트는 끓는 물에서 낮은 수축율을 가지기 때문에 호스와 같은 의복 등에 높은 치수안정성을 제공하므로 권축은 짜여진 후에도 나타난다.

또한, 단일성분으로 된 필라멘트의 권축은 의류염색공정(대기압하의 끓는 물에서 행하는) 중의 염색조에서도 나타나는데 비하여 이러한 콘쥬게이트 필라멘트의 권축은 과열증기(118℃)하의 특별한 처리에 의하여 나타난다.

본 발명의 신규한 콘쥬게이트 필라멘트의 제조방법과 콘쥬게이트 필라멘트에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 권축특성과 같은 개선된 특성을 가지는 콘쥬게이트 필라멘트를 간단하고 경제적인 공정으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

상세하게는 본 발명은 여성용 레그호스와 같은 신축성 의류에 사용할 수 있는 고부하권축과 끓는 물에서 수축특성을 필수적으로 가지는 폴리아미드 콘쥬게이트 필라멘트를 제공하는 것이다.

본 발명의 한가지 관점에 의하면, 본 발명의 공정은 후레쉬필라멘트(fresh filament)를 1.0이상의 신축비나 실이 끊어지는 1.0이하의 신축비에서 신축하는 공정을 구성하며, 필라멘트는 방사속도가 적어도 1829mpm인 멜트스핀으로 된 것이다.

또한 본 발명은 첫번째 세로방향 폴리머릭세그멘트(first longitudinal polymeric segment)와 두번째 세로방향 폴리머릭세그멘트를 필라멘트의 길이를 따라 편심배열하여 치수변화특성이 서로 다르게 구성하는 공정을 포함하며, 여기에서 치수변화와 신축비는 선택적이므로 실험치가 적어도 12%, 바람직하게는 20%의 값을 갖는 필라멘트를 만드는 것이다.

후레쉬 필라멘트는 동일한 신축비로 신축하기 전에 온도 25℃, 상대습도 70%에서 4시간 방치시켜 방사된 필라멘트와 비교하여 신축하였을 때 개선된 점이 없기 때문에 방치시키지 않는 필라멘트를 의미한다.

여러 경우에 있어서, 후레쉬 필라멘트의 특성들은 실시예12에서 보는 바와 같이 그것을 뽑아낼 때까지 무수조건하에서 필라멘트를 모으고, 유지함으로써 적어도 일시적이나마 유지시킬 수 있다.

후레쉬 필라멘트의 사용은 신축하는 동안에 결정상특성에 의한 바람직한 결과를 제공한다.

본 발명은 폴리머를 필라멘트의 길이를 따라 편심배열된 용융스트리임을 형성하기 위한 상이한 종말속도거리(terminal velocity distance)를 가지는 2개의 용융화이버 포밍폴리머를 동시에 압출하는 공정과 필라멘트를 형성하기 위하여 냉각대에서 용융스트리임을 냉각, 응고하는 공정, 적어도 1829mpm의 방사속도로 냉각대에서 필라멘트를 회수하여 용융스트리임을 감쇠(attenuating)시키거나 가속화(accelerating)하는 공정과 신축비 1.0이상에서 필라멘트가 콜렉트되기 전에 신축하거나 바람직하게는 용융스트리임이 응고하자마자 필라멘트를 신축시키는 공정으로 구성된다.

여기에서 공정조건과 폴리머들은 선택적이므로 저부하권축실험값이 적어도 12%, 바람직하게는 20%를 갖는 필라멘트를 만드는 것이다.

바람직하게는, 적어도 하나의 폴리머는 폴리아미드이고, 나일론 66이면 더욱 바람직하다.

본 발명에서 사용된 응고(solidified)라는 용어는 용융스트리임이 충분히 냉각되어 다른 필라멘트나 또는 얀안내표면(yarn guide surface)에 더이상 붙지 않는 것을 의미한다.

상이한 종말속도거리를 가지는 폴리머는 용융스트리임을 형성하는데 사용된 특별한 방사-신축조건하에서 폴리머가 폴리머의 압출점으로부터 다른 거리에서(구금으로부터 떨어진 거리) 응고됨에 따라 특정지워진다.

종말속도거리의 측정방법은 다음에서 후술한다.

본 발명의 방사-신축공정의 상세한 기술에 의하면, 양폴리머가 폴리아미드인 것과 공정조건과 폴리아미드는 선택적이므로 적어도 12%의 고부하권축 실험값과 권축실험값을 끓는 물에서의 수축실험값으로 나눈 값, 즉 끓는 물 신축율실험치가 적어도 1.0을 갖는 콘쥬게이트 필라멘트를 만드는 것이다.

이 계수는 본 발명에서 CRIMP/BWS비로 표시한다.

일반적으로 매우 높은 고부하권축실험값과 끓는 물에서의 매우 낮은 수축실험값들은 나일론 66과 같은 고결정성 호모폴리아미드를 선택함으로써 얻을 수 있으며 나일론 6를 선택하여도 얻을 수 있다.

바람직하게는 양 호모폴리아미드는 동일한 화학적구조, 즉 동일한 구조의 단위가 반복되는 화학적구조를 갖는 것이 좋다.

가장 바람직한 개개의 폴리아미드는 나일론 66이다.

본 발명에 의하여 제조된 콘쥬게이트 필라멘트는 거의 토르크를 갖지 않거나 전혀 없으므로(실제적으로는 토로크-프리이) 실제적으로 토르크를 가지고 있는 가연한 필라멘트보다 어떠한 장점을 제공한다.

본 발명에 의한 콘쥬게이트 필라멘트의 하나의 특징으로는 미드-데니어 싱글 얀(mid-denier singles yarn, e. q.140데니어/34 필라멘트얀)의 형태로 사용할 수 있으며, 여기에서 마찰가연된 필라멘트(friction false-twisted filaments)는 토르크 때문에 이러한 형태로 평범하게 사용할 수 없으나, 70데니어의 싱글얀 2개를 토르크의 반대방향으로 제연하여 140데니어의 얀으로 한 제연사(plied ynr)의 형태로는 사용할 수 있다. 고부하권축실험(후술함)은 호세리나 기타 신축성을 요하는 의류에 콘쥬게이트 필라멘트의 사용이 적합한 것인가를 결정하는데 사용된다.

고부하권축실험값이 높으면 높을수록 필라멘트는 신축성을 요하는 의류의 사용에 보다 적합한 것이다. 호세리(hosiery, 양말이나 메리야스류를 칭함)에 있어서 고부하권축실험값은 적어도 12%, 바람직하게는 적어도 15%이어야 한다.

실제에 있어서 외부온도와 같거나 비슷한 상태에 놓여 있는 염색조에 호스(hose)를 담근 다음에 권축과 염색이 동시에 일어나도록 염색조의 온도를 끓을 때까지 상승시킨다 하더라도, 고부하권축실험은 끓는 물에서 행하는 권축실험보다도 용이하고 빠르게 사용할 수 있는 것이다. 고부하권축실험은 화학적 구조가 서로 동일하나 종말속도 거리가 서로 상이한 2개의 호모폴리아미드로부터 제조된 필라멘트에 대한 끓는 물에서의 권축실험과는 서로 상당한 관계가 있다.

본 발명에 의한 필라멘트얀은 여성용호스로 짜여셔 염색조 내에서 제한을 받지 않은 상태로 놓여지더라도 우수한 권축특성과 끓는 물 내에서의 적합한 수축특성을 나타낸다.

본 발명의 제조공정은 개선된 특성을 가지는 콘쥬게이트 필라멘트를 제공한다.

예를 들면, 본 발명의 공정은 특히 여성용 래그호스를 제조하는데 특히 유용한 폴리아미드콘쥬게이트 필라멘트를 제공하는 장점이 있는 것이다.

본 발명의 공정은 3개 또는 그 이상의 화이버-포우밍 폴리머릭세그멘트로 구성된 콘쥬게이트 필라멘트를 제조하는데 사용할 수도 있지만 2개의 세그멘트필라멘트로 제조하는 것이 바람직하다.

그 이유는 다수의 세그멘트필라멘트로 제조하는 것에 비하여 경제적인 유리함을 제공하기 때문이다. 세그멘트의 수가 증가하면 공정은 점점 복잡해지고 실용성은 점점 감소한다.

따라서 본 발명은 2개의 세그멘트로 구성된 콘쥬게이트 필라멘트에 대하여 설명한다.

본 발명에서 사용된 "콘쥬게이트 필라멘트"는 첫번째 세로방향 폴리머릭세그멘트와 두번째 세로방향 폴리머릭세그멘트가 필라멘트의 길이를 따라 편심배열되고 세로방향 치수변화의 특성이 서로 다른 필라멘트를 의미하며, "편심배열(eccentric)"의 의미는 쉬쓰-코아구조(sheath-core structure)가 나란하거나 비대칭인 것을 포함한다.

세로방향의 치수변화 특성이 상이하다는 것은, 필라멘트가 구조적으로 이완되었을때, 예를 들면, 장력이 없는 상태로 끓는 물에 넣어졌을 때 세그멘트들이 서로 늘어나거나 줄어들어 세그멘트들의 길이차이에 의하여 필라멘트가 나선형으로 되거나 또는 세그멘트들이 분리되는 것을 의미한다.

전술한 실험에서 나선형권축이나 필라멘트의 분열이 형성되는 것을 적어도 2개의 세그멘트가 편심 배열되었을 뿐만 아니라 상이한 치수변화특성을 가지고 있다는 것을 나타내는 것이다.

서로 다른 세로방향 치수변화 특성을 가지는 세그멘트로 된 콘쥬게이트 필라멘트는 서로 다른 상대점도를 가지는 폴리머를 사용함으로써 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 방법으로 제조할 수 있다(미국특허 제3,536,802호 참조).

이러한 방법으로 얻어진 콘쥬게이트 필라멘트는 단순히 필라멘트의 단면을 구성하는 성분의 변화에 의하여 세그멘트의 면과 면 사이에 독특한 경계선을 형성한다.

본 발명을 좀더 상세히 기술하면, 본 발명의 제조공정은 제1도에 도시된 바와 같은 기구배열에 의해서 이루어진다.

제1도에 관하여 설명하면, 상이한 종말속도거리를 가지는 폴리아미드 A와 B는 용융상태로 일정한 속도(압출속도)와 동일한 용융온도에서 구금(1)의 원통형 모세관(2)(3)을 통하여 동시에 압출된다.

용융폴리머는 구금면 바로 아래에서 융합되어 용융스트리임(4)를 형성하며 이 용융스트리임이 세그멘트로 폴리아미드 A와 B와 나란한 상태로 접합된 것이다.

제1도는 하나의 필라멘트 형성을 도시한 것으로 본 발명의 실시예에 있어서 구금은 다수의 용융스트리임을 형성하는 설비임을 이해시키는 것이다.

즉, 구금은 다수의 모세관(2)(3)쌍으로 구성되며 다음에 용융스트리임(4)은 재래방법으로 냉각되어 필라멘트(응고용융스트리임)를 형성한다.

필라멘트는 액체를 사용하는 피니쉬어플리케이터장치(5)를 통과함으로써 필라멘트로의 공정을 마친다. 여기에서 다수의 필라멘트들은 피니쉬어플리케이터(5)에서 간편하게 수렴된다.

다음에 필라멘트는 피이드로울(6)과 스트레치울(7)을 거쳐 가열기(8)에서 가열된 다음 수집기(9)에서 최종적으로 수집된다.

로울(6)은 원주속도가 적어도 1829mpm으로 회전시킨다. 로울(7)은 로울(6)의 원주속도보다 빠르게 회전시키거나 로울(6)의 원주속도보다 2배를 넘지 않도록 회전시킨다. 피이드로울(6)과 스트레치로울(7)에서 하는 부분적감기는 로울에서 필라멘트의 미끄러짐을 방지하도록 충분한 각을 가져야 한다.

보빈에 필라멘트를 감을 때의 속도는 필라멘트가 감겨지기 전에 느슨하게 되도록 로울(7)의 원주속도보다 느린 속도로 감아야 하며 이렇게 하지 않으면 회전하는 척(chuck)에서 필라멘트와 얀이 팩케이지로 감기는 보빈을 제거하는데 어려움이 있다.

필라멘트가 보빈에서 단지 소수의 랩을 만드는 경우에 있어서는 필라멘트의 가열을 피니쉬어플리케이터(8)에 의하여 행할 수 있다.

평범하게 보빈에 감겨진 필라멘트는 방사장력이 풀러졌을 때 확실한 원래권축(가시권축)과 얀을 처리함으로써 개선된 잠재권축을 가진다.

제2도는 본 발명의 공정에 의하여 제조된 대표적인 콘쥬게이트 필라멘트의 단면도로써 필라멘트를 형성하는데 사용된 세그멘트 A와 세그멘트 B의 비는 1:1이다.

본 발명의 방사-신축공정은 폴리아미드를 사용하여 필라멘트의 고부하권축실험값이 적어도 15%, 가장 바람직하게는 20%와 CRIMP/Bws값이 적어도 2, 가장 바람직하게는 3이 되는 공정조건에서 행한다.

콘쥬게이트 필라멘트의 세그멘트 중의 하나는 빠르게 결정화될 수 있는 화이버-포우밍 폴리아미드로부터 형성하고, 또 다른 하나는 서서히 결정화될 수 있는 화이버-포우밍 폴리아미드로 형성한다.

이러한 결정화능력 차이는 다른 종말속도거리를 가지는 폴리아미드를 선택 사용함으로써 다르게 할 수 있다.

일반적으로 종말속도거리 사이의 차이가 증가함에 따라 고부하권축실험값은 증가하여 최대값으로 접근하여 그 후에는 실제적으로 동일하게 유지된다.

폴리머는 코폴리머 세그멘트의 결정화능력이 나일론 66>나일론 66-6(95:5)>나일론 66-6(90:10)>나일론 66-6(85:15)순으로 증가되기 때문에 호모폴리머릭 세그멘트의 비율에 따라 덜 결정화될 수 있다.

그러므로 나일론 66과 나일론 6과 같은 고결정호모폴리아미드가 바람직하다.

나일론 66은 가장 높은 고부하권축실험값을 가지기 때문에 본 발명을 실시하는데 가장 적합한 폴리아미드로 사용된다.

본 발명에 사용하는 나일론 중합체는 재래식 방법에서 지정된 것으로 예를들면 나일론 66-6은 66유니트의 -NH(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO-와 6유니트의 -NH(CH₂)₅CO-가 불규칙적으로 구성된 공중합체로 헥사메틸렌디암모니움 에디페이트와 카프로락탐을 중합시킴으로써 얻어지는 것이다.

괄호 안의 수지는 몰수를 나타내는 것으로 예로서(95 : 5)는 95 : 5의 몰비를 의미하는 것이다.

콘쥬게이트 필라멘트 중 하나의 세그멘트를 형성하는 폴리아미드는 다른 세그멘트를 형성하는데 사용하는 폴리아미드와 같이 동일한 화학적 구조가 반복되는 유니트로 구성될 때, 상대점도를 달리하는 폴리아미드의 선택은 본 발명의 공정에서 요구하는 결과를 제공할 수 있도록 한다.

서로 다른 상대점도(RV)를 가지는 나일론 66폴리아미드들로 세그멘트를 형성할 경우에는 두개의 나일론 66의 RV의 차이값은 적어도 5, 바람직하게는 적어도 15, 더욱 바람직하게는 적어도 30이어야 하며 높은 RV값을 가지는 나일론 66의 RV값은 적어도 30, 바람직하게는 적어도 50, 더욱 바람직하게는 적어도 65이어야 한다. 나일론 66이 적합한 폴리아미드라 하더라도 기타의 폴리아미드도 본 발명을 실시하는데 사용할 수 있다. 호모폴리아미드로 적합한 것으로는 예를 들어 나일론 6과 나일론 610이 있다.

적합한 코폴리아미드의 예로는 미국특허 제3,399,108호, 제3,588,760호와 제3,667,207호에 기술된 것들이 있으나 여기에 한정하는 것은 아니다.

이러한 코폴리아미드의 예로는 나일론 6-66, 나일론 66-610, 나일론 66-610-611-612, 나일론 66-612, 나일론

66-6-612와 나일론 6-66-610, 나일론 6-612 등이 있다.

구금은 용융스트리임을 형성함에 있어서 각개의 용융폴리머가 분리된 모세관을 통하여 용융폴리머가 구금면에서 접합되어 용융스트리임을 형성하거나 또는 폴리머가 접합된 다음에 구금모세관을 통하여 압출됨으로써 용융스트리임을 형성시킬 수 있도록 제작될 수 있다.

그러나 제1도에서와 같이 개개의 용융스트리임이 분리된 모세관을 통하여 압출되고 구금면 밑에서 접합되어 용융스트리임을 형성하는 것이 가장 바람직하다. 용융스트리임이 구금면 또는 구금면 밑에서 접합되지 않는다면, RV값이 낮은 세그멘트가 RV값이 높은 세그멘트의 주위를 감싸는 경향이 있기 때문에 필라멘트의 최종권축이 감소하는 경향이 생긴다.

필라멘트의 단면은 원형, 트리로발(trilobal) 등 여러 형태로 할 수 있으나 구금이 원형의 모세관을 갖도록 제작하는 것이 보다 경제적이다.

필라멘트의 단면은 모세관의 단면모양에 따라 달라지며 원형의 모세관을 사용한 필라멘트의 단면은 제2도와 같다. 폴리아미드 세그멘트의 체적비는 범위가 매우 넓게 변화될 수 있다. 실제에 있어서, 세그멘트는 3 : 1 내지 1 : 3의 범주에 속하는 것이 보통이다.

세그멘트가 모두 나일론 66인 경우에, 1: 1 내지 1 : 3(높은 상대점도 : 낮은 상대점도)의 비는 약 30 : 70(높은 상대점도 : 낮은 상대점도)의 비에서 상당량의 권축효과가 얻어지기 때문에 적합한 것이다.

용융스트리임의 냉각은 보통 급냉실에서 행한다. 본 발명에서 사용된 "급냉"이라는 용어는 용융스트리임을 응고된 스트리임(i.e.필라멘트)으로 하기 위하여 충분히 냉각시키는 것이다.

스트리임의 냉각이 공기를 가로 방향이나 세로 방향으로 불어 넣음으로써 이루어진다고 하더라도 필라멘트가 고수준의 고부하권축을 가지는 데는 영향이 없다.

통상적인 공정에서 필라멘트는 냉각실을 거쳐 증기처리관(steam conditioning tube)을 통과한다. 증기는 관을 통하여 순환하면서 필라멘트와 접촉한다. 증기의 사용목적은 후속되는 필라멘트의 공정을 용이하게 할 수 있게 하는 것이다.

그렇다 하더라도 본 발명의 방사-신축공정에 콘디쇼닝증기를 사용하는 것은 고부하권축을 실제적으로 10%이하로 감소시킨다는 것을 알았다.

따라서 콘디쇼닝증기는 고부하권축을 요하는 공정에서 사용할 수 없으며, 만일 사용한다면 삼가해서 사용하지 않으면 안된다.

필라멘트는 통상적인 방법에 의하여 사상(finish, 수용 또는 무수상태)할 수 있다.

고정된 V-형의 가이드를 선택적으로 사용할 수 있다. 가이드는 필라멘트가 V형을 따라 좁은 관을 경유하여 사상되도록 설치한다.

사상은 요구하는 필라멘트의 특성을 얻는데 필요한 공정이 아니나. 사상을 하지 않을 경우 필라멘트를 보빈으로부터 풀어낼 때 취급이 어렵다.

실제에 있어서, 사상은 주위환경의 제한을 받는 비수성사상(non-aqueous finish)보다 수용상태(water per se or a water base finish)에서 사상하는 것이 바람직하다.

필라멘트는 피니쉬 어플리이티에서 편리하게 수렴할 수 있다.

원한다면, 필라멘트는 통상적인 콘버젼스가이드(convergence guide)를 사용하여 냉각 후 사상전에 수렴할 수도 있다. 용융스트트리임은 압출속도보다도 빠른 방사속도로 냉각대로부터 냉각된 스트리임(필라멘트)을 회수하는 피이드로울에 의하여 구금으로부터 감쇠되고 가속화된다.

압출속도는 용융폴리아미드가 이론적으로 구금의 모세관들을 통하여 유동할 수 있는 선형속도로써 이는 모세관의 치수, 폴리아미드의 압출속도와 밀도로부터 계산된다. 하나 이상의 모세관이 필라멘트를 형성하는데 사용된 경우 선형속도를 평균하여 이 평균속도가 압출속도로 사용된다.

본 발명에서 사용된 제트감쇠(jet attenuation, JA)는 방사속도(SS)를 압출속도(ES)로 나누어 얻어지는 계수이다.

제트감쇠는 다소 고부하권축에 영향을 미침을 발견하였다. 일반적으로 필라멘트가 고수준의 고부하권축을 갖도록 하기 위하여 방사속도는 적어도 1829mpm으로 하지 않으면 안된다.

바람직하게는 적어도 2286mpm의 방사속도와 바람직하게는 적어도 2743mpm의 방사속도가 본 발명의 실시예에 사용된다.

일반적으로, 방사속도와 기타 공정의 속도가 증가함에 따라서 공정의 경계성이 개선된다.

본 발명은 필라멘트를 보빈에 감기 전에 신축시키는 것이다. 보편적으로, 필라멘트를 감고 다음에 별개의 공정으로 신축시킨다면, 적당한 수준의 저부하권축이 얻어진다 하더라도 현저한 수준의 고부하권축은 얻을 수 없는 것이다.

그럼에도 불구하고, 필라멘트가 무수조건하에서 방사되고 감긴 후 충분히 신축될 때까지 제한된 시간동안 무수조건하에서 유지된다면 필라멘트의 신축이 방사공정으로부터 분리된 다음 공정에서 이루어진다고 하더라도 8%를 초과하는 고부하권축을 가지는 필라멘트를 얻을 수 있다.

한편, 이러한 조건들은 상업적인 공정의 관점에서 본다면 항상 실질적인 것은 아니다.

신축공정은 제1도에 도시한 바와 같이 로울을 배열함으로써 바람직하게 진행시킬 수 있으며 여기에서 로울(6)은 피이드로울이고 로울(7)은 스트레치로울이다. 스트레치로울은 피이트로울의 원주속도보다 빠른 속도로 회전된다.

제1도의 로울배열에 의하여 필라멘트는 피이드로울(6)에 감긴 상태에서 신축된다.

일반적으로, 신축비가 1부터 증가되는 것과 같이 필라멘트로 전달된 고부하권축의 수준은 최대 수준까지 도달한 후에는 조금씩 감소된다.

보편적으로 최대 고부하권축실험값은 필라멘트가 실축비가 1보다 큰 값에서 신축될 때 얻어진다.

여러 경우에 있어서 신축비를 2이상으로 사용할 때에는 필라멘트가 끊어지기 때문에 곤란하였다.

원한다면, 필라멘트의 신축이 피이드로울과 동일한 원주속도로 회전하는 제1도에 있는 2쌍의 로울과 높은 원주속도로 회전하는 제2도의 로울 사이에 있는 피이드로울의 다운스트리임(downstream)에서 일어나는 것을 고려하여야 한다. 필라멘트는 냉각한 후에 가능한 한 빨리 신축시키는 것이 바람직하다.

실제에 있어서는 적어도 1829mpm의 방사속도에서 신축은 냉각 후 가장 빠른 시간 내에서 일어나야 한다.

그렇다 하더라도, 상술한 바와 같이 신축은 필라멘트가 무수조건하에서 유지된다면 오랜시간 지연시킬 수가 있다.

이러한 조건하에서는 무수상태의 사상(finish)이 사용되어야 한다.

따라서, 스투퍼박스형탑(stuffer box type tower)이나 필라멘트가 다수 통과하는 로울러의 주위에서 필라멘트가 신축되기 전에 상당한 시간간격(4초 이상)으로 지연된다면, 고부하권축의 수준이 현저히 감소되지 않으므로 바람직하게 무수상태의 사상(anhydrous finish)이 사용된다.

냉각과 신축 사이의 시간간격이 약 4초보다 상당히 큰 경우에는, 필라멘트를 무수조건하에서 유지시키는 것이 필요하다.

무수상태의 사상이나 무수조건이 만족할 만한 결과를 제공하던 안하던 간에 실험적으로 용이하게 결정할 수 있다. 수용상태의 사상으로 냉각 후 수초 내에 필라멘트를 신축하더라도, 외부조건은 제조공정에서 얻어지는 고부하권축 수준에서 영향이 거의 없다.

공정을 상업적으로 실시하기 위해서는, 얀에 충분한 장력을 주어 보빈에서 적합한 팩케이지로 얻어지도록 매우 낮은 속도로 회전하는 와인더를 사용하여 필라멘트를 보빈에 감는 것이 보편적으로 요구되고 있다.

보편적으로, 얀의 장력은 0.05 내지 0.1g/데니어이다. 일반적으로 스트레치로울의 원주속도와 와인더 사이의 편차는 2 내지 12% 범위이다.

속도에서의 이러한 편차는 스트레치로울과 와인더 사이에서 얀이 느슨하게 되는 것을 야기시킨다.

통상적인 와인더는 조정된 장력으로 와인더의 속도를 자동적으로 제어할 수 있으므로 얀의 장력을 조정하는 공정에 사용할 수 있다.

어떤 경우에 있어서는 전체 얀데니어, 팩케이지사이즈, 공정속도나 이와 유사한 요소들에 따라서 느슨해진 얀을 가열하는 것이 바람직할 경우도 있다.

얀은 복사열에 의해서 또는 공기로 예열된 관으로 필라멘트를 통과시킴으로 해서 가열시킬 수 있다.

또한 스트레치로울을 적합한 온도에 유지시키고 필라멘트를 가열시킴으로써 얀을 가열시키는 것도 고려해 볼 만하다.

물론 얀을 권축이 현저히 감소되는 온도나 방법으로 가열해서는 안된다.

이런 관점에서 증기로 얀을 가열하면 고부하권축수준이 현저히 감소되는 경향이 있음을 발견하였다.

그러므로, 증기의 사용은 필라멘트가 열에 의하여 이완되는데 영향을 미치므로 고수준의 고부하권축을 얻기 위해서는 바람직하지 않다.

[측정방법]

A. 상대점도(Rv)값은 무차원이다.

첫째, 폴리머의 고유점도[n]를 측정한 후 상대점도값(RV)를 다음 식을 이용하여 계산한다.

[n] = (0.184)(RV)0.941 ; RV에 대하여 풀면

RV = 다음 값의 e승이다.

고유점도는 다음 방정식에서 구해진다.

여기에서 to는 90% 포름산(순수용매)을 사용한 점도계를 통하여 25℃에서 흐르는 시간이고, t는 순수한 용매 100ml당 폴리머의 그람수를 나타내는 농도(C)를 가지는 폴리머용액이 동일한 점도계를 통하여 흐르는 시간이다.

높은 상대점도를 갖는 폴리머의 [n]을 측정하는 데는 농도가 0.25g/100ml인 것이 사용되고, 상대점도가 낮은 폴리머의 [n]을 측정하는 데는 0.25g/100ml의 농도가 사용된다.

B.고부하 권축실험값은 %로 표시되며, 이것은 잠재권축이 나타나기 전에 필라멘트의 시료로부터 결정된다.

그 방법은 다음과 같다.

(1) 시료의 데니어를 측정한다.

(2) 데니어리일 위에서 4000데니어를 가지는 스케인(콜랩스된 코일의 형태의 필라멘트 연속다발)을 만드는데 필요한 회전수를 계산한다.

(3) 시료에서 4000데니어를 갖는 스케인을 채취한다.

(4) 고정된 훅에 스케인이 엉키거나 신축되지 않도록 조심하여 수직으로 건다. 스케인의 바닥을 통해서 가벼운 중량의 와이어축을 걸어 놓는다.

(5) 훅에 수직으로 매달려 있는 스케인에 800g의 추를 매단다(스케인은 외관상 8000데니어스트랜드를 갖는다).

(6) 추를 30초간 매단 후에 800g짜리 추를 치우고 20g짜리 추를 단다.

(7) 20g짜리 추가 매달린 스케인을 120℃의 오븐에서 5분간 둔다.

(8) 오븐에로부터 스케인을 꺼내어 1분간 냉각시킨 후 20g의 추가 달려있는 고정된 축에 다시 매단다.

(9) 20g의 추를 제거함이 없이 0.1cm의 거리에서 두배로 늘어난 스케인의 길이(L₁)를 측정하고 기록한다.

(10) 20g의 추를 제거하고 다시 800g의 추를 단다. 30초 후에 0.1cm의 거리에서 스케인의 길이(L₂)를 측정하고 기록한다.

C. 저부하권축실험값은 %로 표시되며 잠재권축이 나타나기 전에 필라멘트의 시료로부터 측정한다.

(1) 시료의 데니어를 측정한다.

(2) 데니어 5412를 가지는 스케인을 만드는 데 필요한 회전수를 계산한다.

(3) 시료에서 5412데니어를 갖는 스케인을 채취한다.

(4) 고정된 훅에 스케인이 엉키거나 신축되지 않도록 조심해서 수직으로 건다. 스케인의 바닥을 통해서 가벼운 중량의 와이어축을 걸어놓는다.

(5) 훅에 수직으로 매달려있는 스케인에 1000g의 추를 매단다(스케인은 외관상 10824데니어 스트랜드를 갖는다). 30초 후에 0.1cm의 거리에서 2배로 늘어난 길이(L₁)을 측정하여 기록한다. 1000g의 추를 제거한다.

(6) 매달려있는 스케인을 120℃의 오븐에서 5분간 둔다.

(7) 스케인을 오븐에서 꺼내고 1분간 냉각시킨 후 스케인에 있는 와이어훅에 10g의 추를 달고 다시 10g의 추가 달려 있는 고정된 훅에 다시 매어단다.

(8) 다음에 10g의 추를 제거하고 0.1cm의 거리에서 2배로 된 스케인의 길이(L₂)를 측정하고 기록한다.

(9) 10g의 추를 제거하고 1000g짜리 추를 단다. 30초 후에 0.1cm의 거리에서 스케인의 길이(L₃)를 측정한다.

D. 끓는 물에서의 수축율은 %로 표시된다.

(1) 시료의 데니어를 측정한다.

(2) 데니어 2250을 가지는 스케인을 만드는 데 필요한 회전수를 계산한다.

(3) 데니어 2250을 갖는 스케인을 채취한다.

(4) 고정된 훅에 스케인이 엉키거나 신축되지 않도록 조심해서 수직으로 매어달고 스케인의 바닥으로 가벼운 와이어훅을 매단다.

(5) 고정된 훅에 매달려 있는 스케인에 1500g의 추를 매단다(스케인은 외관상 4500데니어스트렌트를 가진다).

(6) 10초간 추를 매어단 후 0.1cm의 거리에서 스케인의 길이(L₁)를 측정하고 기록한다.

(7) 1500g의 추를 치우고 6.1g의 추를 달아 탕수조에 1분간 둔다.

(8) 수조에서 스케인을 꺼내어 6.1g의 추를 제거하고 스케인을 공기 건조시킨 후 대기압하(72% RH)에서 12시간 방치한다.

(9) 스케인에 1500g의 추를 다시 달고

(10) 10초 후에 0.1cm의 거리에서 스케인의 길이(Lf)를 측정하여 기록한다.

E. 종말속도거리 ; 본 발명에 의하면 이 공정은 서로 다른 종말속도를 갖는 두 개의 폴리머(폴리머 A와 폴리머 B)를 구금을 통하여 동시에 압출시킴으로써 얻어지며, 용융스트리임으로 된 폴리머 A와 폴리머 B는 냉각대에서 필라멘트를 형성한 다음 냉각대에서 적어도 1829mpm의 방사속도로 필라멘트를 회수함으로 해서 감쇠 및 가속화된다.

용융스트리임의 속도는 방사속도와 일치되는 점에서 응고될 때까지 계속해서 증가된다.

폴리머 A의 종말속도거리는 폴리머 A만을 압출시키는 것 외에는 폴리머 A와 폴리머 B를 동시에 압출시킬 때의 조건과 동일한 상태에서 측정한다. 9mm의 비임세퍼레이션과 250mm의 접점거리를 가지는 He-Ne레이저를 사용한 레이져 도플러벨로시메타(laser Doppler Velocimeter)와 카운터형 시그날프로세서를 사용하여 폴리머 A로 완전하게 구성된 용융스트리임의 최대점 또는 종말속도를 측정한다.

구금에서 이 점까지의 거리를 측정하여 폴리머 A의 종말속도거리로 한다.

폴리머 B의 종말속도거리 또한 동일한 방법으로 구한다. 실제적인 종말속도 거리는 그 값이 서로 다른 한 중요한 것은 아니다.

다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다음 실시예들의 얀은 실시예 1에 의한 일반적인 장치와 공정에 따라 제조된다.

[실시예1]

본 실시예는 고상대점도를 갖는 나일론 66으로 하나의 세그멘트를 형성하고 저상대점도를 갖는 나일론 66으로 다른 하나의 세그멘트를 형성하여 콘쥬게이트 필라멘트를 제조하는 본 발명을 구체적으로 설명한다.

서로 다른 종말속도거리를 가지는 고상대점도의 나일론 66(RV=82)과 저용융점도의 나일론 66(RV=41)을 1조의 모세관을 가지는 구금 대신에 직경이 20mil(0.51mm)인 7조의 모세관을 가지는 구금을 사용하여 제1도의 기구배열로 1 : 1의 비로써 나란하게 동시 압출한다.

압출속도는 285℃이고 압출비는 0.011896cc/sec/모세관이다.

수렴가이드는 구금의 면으로부터 91.44cm에 위치하게 하며, 장축을 가지는 사각형의 피니쉬핀(finish pin)은 사선과 평행하게 한다.

피니쉬핀은 홈이 형성된 것으로 7줄의 필라멘트를 받아서 수렴시키는 역할을 한다.

수용상태의 사상은 홈에 들어가 수렴된 필라멘트와 접촉함으로 생긴다.

필라멘트는 피니쉬핀으로 가는 도중에 외부공기의 크로스흐름(cross-flow, 2.83m/min)에 의하여 냉각된다. 얀 형태로서의 필라멘트들은 피니쉬핀으로부터 2858mpm(방사속도)으로 피이드로울에 감겨지고 다시 4752mpm으로 회전하는 스트레치로울에 감겨 부분적으로 꾸러미를 형성한다.

직경 19cm인 피이드로울은 구금면으로부터 6.1m 떨어진 곳에 설치하고 직경이 19cm인 스트레치로울과는 중심거리가 63cm되게 유지한다.

피이드로울과 스트레치로울은 얀이 로울에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있도록 배치한다.

스트레치로울로부터 뽑아지는 얀을 얀의 장력이 1.0g이 되게 통상적인 와인더로 보빈에 감는다.

스트레치로울에서 보빈으로 감기는 도중에 접촉하지 않고 6.35mm의 간격으로 놓여진 2개의 스트립히터(30.48cm×10.16cm)에서 약 27.5℃로 가열된다.

스트레치로울과 보빈 사이에서의 얀이 이완되는 정도는 스트레치로울의 원주속도(S₁)에서 권사속도(S₂)를 뺀 값을 (S₁)으로 나눈 계수와 같은 값을 가진다.

이 경우에 가열함으로써 생기는 이완율은 0.098 또는 9.8%이다.

두번째 보빈에서 얻어지는 얀은 히터를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기의 방법과 동일한 방법으로 제조하였다.

두 보빈에서 얻어지는 얀을 제조하기 위하여 사용된 공정의 조건을 다음에서 요약한다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 1.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 2858

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(MPM) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인스트레치(X) 1.6

나일론 RV(Hi/Lo) 82/41 인-라인 이완율, 고온/저온 표 1에 기재

RV의 차 41

[표 1]

표 1의 결과에서 나타난 바와 같이 이완율에 있어서의 열의 사용은 권축과 강도특성에 다소 불리한 효과를 가지나 BWS에 대해서는 조금 유리한 효과를 보인다. 이완에 있어서 열의 사용은 팩케이지가 큰 경우를 제외하고는 제거될 수 있다.

[실시예 2]

본 실시예는 인-라인 신축이 존재하지 않는 경우에 고부하권축을 가지는 얀은 방사속도를 높게 하더라도 얻어질 수 없음을 보여준다.

얀은 다음 조건에 의하여 실시예 1과 같은 방법으로 제조된다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.45/0.45 피이드로울속도(mpm) 표 2에 기재

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.6

나일론의 RV(Hi/Lo) 71/39 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 32

실험결과는 표 2와 같다.

[표 2]

[실시예 3]

본 실시예는 제트감쇠(JA) 요소에 의한 실질적 변화가 고부하권축과 테너시티(tenacity)에 영향을 미치지 않음을 보여준다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 표 3에 기재 피이드로울속도(mpm) 3356

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 5029

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.5

나일론의 RV(Hi/Lo) 표 3에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 고온(9.0%)

RV의 차 "

실험결과는 표 3과 같다.

[표 3]

표 3의 결과에서와 같이 4요소에 의한 JA의 증가는 고부하권축을 조금 증가시킨 것뿐임을 알 수 있었다.

[실시예 4]

본 실시예는 피이드로울속도(방사속도)를 1486에서 4572mpm, 스트레치로울속도를 2743에서 5486mpm, 인-라인신축비를 1.1에서 1.85로 변화시킴으로써 권축과 테너시티가 받는 영향을 보여 준다. 가장 높은 고부하권축값은 방사속도(피이드로울속도)가 2743mpm이상일 때 얻어지며 인-라인신축비는 1.2거나 그 이상일 때 얻어진다.

첫번째 실험은 다음 조건으로 실시예 1과 같은 방법으로 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 표 4A에 기재

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인스트레치(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 66/42 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 24

실험결과는 표 4와 같다.

[표 4A]

두번째 실험은 다음과 같은 조건으로 실시예 1과 같은 방법으로 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 표 4B에 기재

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 60/48 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 12

실험결과는 표 4B와 같다.

[표 4B]

세번째 실험에 있어서는 용융비율을 달리하고 폴리머 사이의 RV의 차를 높게 한 것을 제외하고는 두번째 실험(4B)과 같은 방법으로 얀을 제조하였다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 표 4C에 기재

용융비율(Hi/Lo) 40/60 스트레치로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 70/42 인-라인이완율, 고온/저온 저 온

RV의 차 28

실험결과는 표 4C와 같다.

[표 4C]

네번째 실험에 있어서는 다음과 같은 조건으로 세번째 실험(4C)과 같은 방법으로 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 표 4D에 기재

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 63/36 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 27

실험결과는 표4D와 같다.

[표 4D]

다섯번째 실험에 있어서는 용융비율을 다르게 한 것을 제외하고는 네번째 실험(4D)과 같은 방법으로 얀을 제조하였다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.41/0.51 피이드로울속도(mpm) 표 4E에 기재

용융비율(Hi/Lo) 40/60 스트레치로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인스트레치(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 72/41 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 31

실험결과는 표 4E와 같다.

[표 4E]

여섯번째 실험에 있어서는 스트레치로울의 속도를 5486mpm으로 한 것을 제외하고는 네번째 실험(4D)과 같은 방법으로 얀을 제조하였다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.25/0.25 피이드로울속도(mpm) 표 4F에 기재

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 75/41 인-라인이완율, 고온/저온 고온(8.0%)

RV의 차 34

실험결과는 표 4F와 같다.

[표 4F]

[실시예 5]

본 실시예는 RV를 24에서 34로 변화시킴에 따른 영향을 보여준다.

얀은 다음과 같은 조건에 의하여 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.25/0.25 피이드로울속도(mpm) 3048

용융비율(Hi/Lo) 59/50 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.5

나일론 RV(Hi/Lo) 표 5에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 저온(6.3%)

RV의 차 "

실험결과는 표 5와 같다.

[표 5]

표 5의 결과는 일반적으로 ΔRV가 증가하면 고부하권축은 증가한다는 것을 보여준다.

[실시예 6]

본 실시예에서는 저상대점도를 가지는 폴리머의 RV로 고정하고 고상대점도를 가지는 폴리머의 RV를 변화시킨 것 이외에는 실시예 5와 같이 얀을 제조하였다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 3155

용융비율(Hi/Lo) 40/60 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.45

나일론 RV(Hi/Lo) 표 6에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 고 온

RV의 차 "

실험결과는 표 6과 같다.

[표 6]

표 6은 실시예 5처럼 고부하권축은 ΔRV가 증가함에 따라 증가함을 보여준다.

[실시예 7]

본 실시예는 용융비율을 변화시킴으로써 고부하권축과 저부하권축에 미치는 영향을 보여준다.

다음과 같은 조건으로 실시예 6과 같이 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.23/0.23 피이드로울속도(mpm) 2857

용융비율(Hi/Lo) 표 7에 기재 스트레치로울속도(mpm) 4115

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.4

나일론 RV(Hi/Lo) 62/39 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 23

실험결과는 표 7과 같다.

[표 7]

이 결과는 용융비율의 변화가 저부하권축에 대해서는 미미한 영향을 미치나 고부하권축에 대해서는 현저한 영향을 미치고 있음을 보여준다.

[실시예 8]

본 실시예는 얀을 권축하는데 증기콘디셔닝이 미치는 영향에 대하여 구체적으로 설명한다.

얀을 직경이 12.7cm, 길이가 182.9cm인 관(증기콘디셔닝관)을 통과시키는 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 제조한다.

관은 구금의 면으로부터 132cm 거리를 두고 설치한다. 증기를 필라멘트가 들어가는 곳으로부터 가까운 위치에 있는 유입구를 통하여 도입한다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.41/0.51 피이드로울속도(mpm) 2858

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.6

나일론 RV(Hi/Lo) 89/44 인-라인이완율, 고온/저온 저 온(7.1%)

RV의 차 45

실험결과는 표 8과 같다.

[표 8]

표 8은 증기콘디쇼닝이 고부하권축에 악영향을 미친다는 것을 매우 잘 나타내고 있다.

[실시예 9]

본 실시예는 폴리머스트리임이 구금면밑의 다른 지점에서 수렴되도록 제작한 구금의 사용에 대하여 구체적으로 설명한다.

첫번째 실험에 있어서는 제1도에서와 같이 구금면 아래에서 폴리머스트리임이 모이는 것보다는 2개의 각을 가진 모세관들(폴리머스트리임들)이 구금면에서 모이도록 한 구금을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 데니어(9AA와 9AB)가 다른 두 개의 얀을 제조하였다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.25/0.25 피이드로울속도(mpm) 2939

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 4115

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.4

나일론 RV(Hi/Lo) 61/47 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 14

실험결과는 표 9A과 같다.

[표 9A]

또다른 실험에서는 2개의 얀(9BA와 8BB)을 전술한 바와 동일하게 제조하나 이 경우 개개의 필라멘트는 구금면 위에서 폴리머스트리임들로 결합되어 필라멘트를 형성한 다음 통상적인 모세관을 가지는 구금을 통하여 결합된 스트리임으로 압출된다.

또한 나일론 66의 ΔRV는 14 대신에 28로 하였다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51 피이드로울속도(mpm) 3048

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) 1.5

나일론 RV(Hi/Lo) 69/41 인-라인 이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 28

실험결과는 표 9B과 같다.

[표 9B]

표 9A와 표 9B의 결과는 폴리머가 구금 밑에서 모아지는 것보다는 구금의 구조변화가 본 발명을 실시하는데 효과적임을 나타내는 것이다.

표 9A와 표 9B의 권축값을 비교해 보아도 ΔRV가 증가하면 권축값도 증가함을 알 수 있다.

[실시예 10]

본 실시예는 본 발명에 따라서 얀을 제조하는 것을 구체적으로 설명하며 여기에서의 고점도 또는 저점도 폴리아미드는 나일론 66과 다른 폴리아미드이다.

첫번째 실험에서는 다음과 같은 조건으로 나일론 660과 나일론 66으로부터 얀을 제조한다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.25/0.25 피이드로울속도(mpm) 2858

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 4752

나일론종류(Hi/Lo) 610/66 인-라인신축(X) 1.6

나일론 RV(Hi/Lo) 표 10A에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 14

실험결과는 표 10A와 같다.

[표 10A]

표 10A의 결과는 나일론 610과 나일론 66을 결합함으로써 적합한 권축값을 얻었음을 보여준다(10AA).

이 결과는 또한 ΔRV가 매우 중요함을 보여준다. 10AB에서 ΔRV는 현저한 고부하값을 얻는 적당한 수치가 아님이 주목된다.

다른 실험에서 얀은 다음과 같은 조건에서 나일론 66과 나일론 6으로부터 제조된다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 표 10B에 기재

용융비율(Hi/Lo) 표 10B에 기재 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/6 인-라인신축(X) 표 10B에 기재

나일론 RV(Hi/Lo) 표 10B에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 "

실험결과는 표 10B와 같다.

[표 10B]

또 다른 실험에서는 다음과 같은 조건에서 나일론 6으로 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 3048

용융비율(Hi/Lo) 표 10C에 기재 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 6/6 인-라인신축(X) 1.5

나일론 RV(Hi/Lo) 57/38 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 19

실험결과는 표 10C와 같다.

[표 10C]

또 다른 실험에서는 다음과 같은 조건으로 나일론 66과 나일론 66-612(50 : 50)의 공중합체로 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.51/0.51 피이드로울속도(mpm) 2858

용융비율(Hi/Lo) 표 10D에 기재 스트레치로울속도(mpm) 4572

나일론종류(Hi/Lo) 66/66-612(50:50) 인-라인신축(X) 1.6

나일론 RV(Hi/Lo) 78/36 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 42

실험결과는 표 10D와 같다.

[표 10D]

또 다른 실험에서는 얀을 10D에 적용한 동일한 조건하에서 제조하나 이 경우 중합체는 고상대점도의 폴리머와 저상대점도의 폴리머인 호모폴리머로 구성된 것이다.

조건은 다음과 같다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.25/0.25 피이드로울속도(mpm) 2858

용융비율(Hi/Lo) 50/50 스트레치로울속도(mpm) 4672

나일론종류(Hi/Lo) 66-610(50:50)/66 인-라인신축(X) 1.6

나일론 RV(Hi/Lo) 표 10E에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 저온

RV의 차 "

실험결과는 표 10E과 같다.

[표 10E]

표 10E의 결과는 코폴리아미드가 고상대점도를 가지는 성분으로 사용된 경우에는 BWS값에 영향을 미침을 나타낸다.

또 다른 실험에서는 10E의 조건하에서 얀을 제조하나 이 경우 다음과 같은 폴리아미드가 사용된다.

나일론종류(Hi/Lo) 6-66(15:85)/66 나일론RV(Hi/Lo) 표10F에 기재

실험결과는 10F와 같다.

[표 10F]

[실시예 11]

본 실시예에서는 실시예 1에서의 설비를 사용하여 표 11A의 조건으로 느린 방사속도로 다양한 스핀콘쥬게이트얀을 제조하였다.

스핀콘쥬게이트얀을 외부조건에서 지연시킨 다음에 표 11B의 조건으로 스트레치로울 사이에서 별개의 공정으로 신축하였다.

실험결과는 표 11B와 같다.

[표 11A]

[표 11B]

* over a cold pin

표 11B의 결과는 얀이 낮은 속도에서 감겨진 다음 다음 공정에서 신축하면 얀에 고부하권축이 부여되지 않음을 나타낸다.

[실시예 12]

본 실시예는 수용성사상(Aq)과 무수상태의 사상(Anhy)을 사용함으로써 고부하권축에 미치는 영향에 대하여 설명한다. 이 경우 필라멘트의 신축은 인-라인신축과 포스트신축(post stretch)이 별개의 공정으로 이루어진다.

다음과 같은 조건하에서 실시예 1의 방법으로 얀을 제조하였다.

구금모세관(Hi/Lo)mm 0.25/0.25 RV의 차 "

용융비율(Hi/Lo) 50/50 피이드로울속도(mpm) "

나일론종류(Hi/Lo) 66/66 인-라인신축(X) "

나일론 RV(Hi/Lo) 표 12에 기재 인-라인이완율, 고온/저온 저온

실험결과는 표 12와 같다.

[표 12]

* 스핀얀을 수집해서 작은 플라스틱백에서

시간 정도 포스트 신축될 때까지 밀봉한다.

** 얀을 수집 후 2/3시간 포스트 신축시키는 것 외에는 *와 같다.

*** 수집 후 14시간 포스트 신축시키는 것 외에는 **과 같다.

포스트신축은 1조의 로울은 원주속도 2858mpm으로 2조의 로울은 4572mpm으로 회전하는 2조의 로울 사이에서 행한다.

표 12의 결과는 얀을 신축하기 전에 지연시킨다면 고부하권축이 상실되는 것을 보여준다.

12A, 12B와 12C, 12D, 12E, 12F와 12G에서 12J를 비교하여 보면, 이 결과는 또한 수분이 지연된 얀의 권축력(Power crimp of lagged yarn)(12C와 12D 비교)과 시간이 지남에 따라 불리한 영향을 미친다는 것을 보여준다.(12D, 12H, 12J 비교).

Claims

필라멘트의 길이방향으로 편심배열되고 세로방향치수 변화특성이 서로 다른 첫번째 세그멘트와 두번째 세그멘트로 구성되고 고부하권축 실험값이 적어도 12%, 권축실험값을 수축실험값으로 나누어 얻어지는 계수인 끓는 물에서의 수축실험값이 적어도 1인 실질적으로 토르크-프리인 필라멘트.
제1항의 필라멘트에 있어서, 필라멘트는 두개의 세그멘트가 길이를 따라 나란한 형태로 구성된 것.
제2항의 필라멘트에 있어서, 세그멘트의 체적비는 3 : 1 내지 1 : 3의 범위일 것.
제2항의 필라멘트에 있어서, 끓는 물에서의 수축실험값은 적어도 2인 것.
제4항의 필라멘트에 있어서, 권축실험값은 적어도 15%인 것.
제2항의 필라멘트에 있어서, 끓는 물에서의 수축실험값은 적어도 3인 것.
제6항의 필라멘트에 있어서, 권축실험값은 적어도 18%인 것.
제6항의 필라멘트에 있어서, 권축실험값은 적어도 20%인 것.
제2항의 필라멘트에 있어서, 세그멘트 중의 하나는 본래 호모폴리아미드로 구성되고 또 다른 하나의 세그멘트는 본래 코폴리머로 구성된다는 것.
제9항의 필라멘트에 있어서, 호모폴리아미드는 나일론 66인 것.
제9항의 필라멘트에 있어서, 호모폴리아미드는 나일론 6인 것.
제2항의 필라멘트에 있어서, 개개의 세그멘트는 본래 호모폴리아미드인 것.
제12항의 필라멘트에 있어서, 하나의 세그멘트는 본래 나일론 66으로 구성되고 다른 하나의 세그멘트는 본래 나일론 6으로 구성된다는 것.
제12항의 필라멘트에 있어서, 개개의 세그멘트는 본래 나일론 6으로 구성된다는 것.
제12항의 필라멘트에 있어서, 개개의 세그멘트는 본래 나일론 66으로 구성된다는 것.
제15항의 필라멘트에 있어서, 끓는 물에서의 수축실험값은 적어도 3인 것.
제16항의 필라멘트에 있어서, 권축실험값은 적어도 18%인 것.
적어도 1829mpm의 방사속도로 용융방사하여 첫번째 세로방향 세그멘트와 두번째 세로방향 세그멘트가 필라멘트의 길이를 따라 편심배열되게 구성함으로써 서로 다른 치수변화특성을 가지는 후래쉬필라멘트를 필라멘트의 저부하권축실험값이 적어도 12%를 갖도록 신축비 1.0이상으로 신축하는 것을 특징으로 하는 제조공정.
제18항에 있어서, 치수변화특성의 차이와 신축비의 차이는 필라멘트의 저부하권축실험값이 적어도 20%를 갖도록 선택된다는 것.
제19항에 있어서, 신축은 필라멘트가 모아지기 전에 용융방사즉시 인-라인으로 이루어진다는 것.
서로 다른 종말속도 거리를 가지는 2개의 화이머-포우밍폴리머를 동시에 압출하여 폴리머를 필라멘트의 길이를 따라 편심배열되게 하고, 냉각대에서 용융스트리임을 냉각, 응고시킨 후 냉각대로부터 적어도 1829mpm의 방사속도로 필라멘트를 회수함으로써 감쇠 및 가속화하고 필라멘트가 모아지기 전에 1.0보다 큰 신축비로 필라멘트를 신축하며 공정조건과 폴리머는 필라멘트의 저부하권축실험값이 적어도 12%를 갖도록 선택하는 것을 특징으로 하는 콘쥬게이트필라멘트의 방사-신축공정.
제21항에 있어서, 공정조건과 폴리머는 필라멘트가 적어도 20%의 저부하권축실험값을 갖도록 선택된다는 것.
제22항에 있어서, 필라멘트는 용융스트리임이 응고된 후 1초 내에 신축된다는 것.
제23항에 있어서, 속도는 적어도 2288mpm인 것.
제23항에 있어서, 적어도 폴리머 중의 하나는 폴리아미드인 것.
제23항에 있어서, 적어도 폴리머 중의 하나는 나일론 66인 것.
제23항에 있어서, 폴리머들은 압출된 후 수렴된다는 것.
제23항에 있어서, 필라멘트는 세그멘트가 나란하게 배열되어 구성된다는 것.
제28항에 있어서, 폴리머의 체적비는 1 : 3 내지 3 : 1 범위라는 것.
상이한 종말속도거리를 2개의 용융화이버-포우밍폴리아미드를 용융스트리임으로 폴리아미드가 길이를 따라 편심배열되게 동시 압출하고 냉각대에서 용융스트리임을 냉각, 응고한 후 냉각대로부터 적어도 1829mpm의 방사속도로 필라멘트를 회수함으로써 감쇠 및 가속화한 후 필라멘트가 모아지기 전에 1.0보다 큰 신축비로 신축하며, 공정조건과 폴리아미드는 필라멘트의 고부하권축이 적어도 12%, 권축값을 끓는 물에서의 수축실험값으로 나눈 계수인 끓는 물에서의 수축값이 적어도 1.0을 갖도록 선택하는 것을 특징으로 하는 콘쥬게이트필라멘트를 제조하는 방사-신축공정.
제30항에 있어서, 폴리아미드는 필라멘트의 길이를 따라 나란하게 배열한다는 것.
제30항에 있어서, 속도는 2286mpm인 것.
제30항에 있어서, 속도는 2743mpm인 것.
제30항에 있어서, 필라멘트는 용융스트리임이 응고된 후 4초 내에 신축된다는 것.
제30항에 있어서, 필라멘트는 용융스트리임이 응고된 후 1초 내에 신축된다는 것.
제31항에 있어서, 방사조건과 폴리아미드는 필라멘트의 권축실험값이 적어도 15%, 끓는 물에서의 수축값이 적어도 2.0이 되도록 선택한다는 것.
제31항에 있어서, 방사조건과 폴리아미드는 필라멘트의 권축실험값이 적어도 20%, 끓는 물에서의 수축값이 적어도 3.0이 되도록 선택한다는 것.
제31항에 있어서, 폴리아미드는 3 : 1 내지 1 : 3의 체적비로 압출된다는 것.
제31항에 있어서, 각 폴리아미드는 호모폴리아미드인 것.
제39항에 있어서, 호모폴리아미드 중 하나는 나일론 66이고 다른 하나는 나일론 6인 것.
제39항에 있어서, 호모폴리아미드 중 하나는 나일론 6이고 다른 하나는 상대점도가 다른 나일론 6인 것.
제39항에 있어서, 호모폴리아미드 중 하나는 나일론 66이고 다른 하나는 상대점도가 다른 나일론 66인 것.
제42항에 있어서, 폴리아미드는 고상대점도인 나일론 66과 저상대점도인 나일론 66의 체적비가 1 : 1 내지 1 : 3으로 압출된다는 것.
제42항에 있어서, 나일론의 상대점도의 차이는 적어도 15인 것.
제42항에 있어서, 나일론의 상대점도의 차이는 적어도 30인 것.
제42항에 있어서, 나일론 66 중 하나는 적어도 50의 상대점도를 갖고 다른 하나는 50 이하의 상대점도를 갖는다는 것.
제42항에 있어서, 나일론 65 중 하나는 적어도 65의 상대점도를 갖고 다른 하나는 65이하의 상대점도를 갖는다는 것.
제1항에 있어서, 필라멘트는 얀의 형태라는 것.
제15항에 있어서, 필라멘트는 얀의 형태라는 것.