KR960011612B1 - 선세화 섬유 및 이를 사용하는 입모직물 - Google Patents
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Description
제1도는 본 발명의 선세화 섬유의 말단에서 노출된 코어 부분의 표면을 나타내는 사진이다.
제2도는 본 발명의 선세화 섬유의 시이드 부분의 측면을 나타내는 사진이다.
본 발명은 태깔이 양호하고 드레이프 방지 강성과 강성(腥)이 있으며 발색성과 색의 짙기가 우수하고 재봉질 후에 봉제선을 따라 백색 외관을 나타내지 않는 입모직물을 구성할 수 있는 선세화 섬유에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 인테리어 직물(예 : 자동차 시트 및 카펫트), 인조 스웨드 및 의류 등의 광범위한 용도를 유용한 폴리에스테르 섬유계 입모직물 및 이러한 입모직물의 입모를 구성하는 선세화 섬유에 관한 것이다.
입모직물(예 : 표준 컷 파일, 모켓, 더블 라셋, 벨루어 및 벨베트)은 외관과 태깔이 다양하고 자동차 인테리어 직물(예 : 자동차 시트 커버), 실내 인테리어 직물(예 : 카펫트) 및 식모직물을 포함하는 인테리어 직물, 인조 스웨드 및 의복 등에 광범위하게 사용되고 있다.
폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 섬유는 의류, 산업 용도 및 인테리어 직물에 광범위하게 사용되고 있다.
특히 최근에 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유는 이의 우수한 일광견뢰도로 인해 자동차 인테리어 입모직물 분야에 급속하게 확산되고 있다. 그러나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 포함하는 입모직물은 아크릴, 나일론, 레이온, 실크, 양모의 섬유로 이루어진 입모직물보다 감촉이 뻣뻣하고 광택, 윤기 등의 외관이 상당히 열악하다. 또한, 이러한 폴리에스테르 섬유계 입모직물을 염색하는 경우, 이들은 표면이 매끄럽고 천연스런 감촉이 부족하기 때문에 양모나 실크와 같은 천연 섬유로 이루어진 입모직물을 염색하는 경우처럼 부드러운 광택을 얻기가 힘들고, 짙은 색상을 얻기도 곤란하다.
염색한 입모직물의 색상을 짙게 하기 위해, 일반적으로 무기 미립자를 함유하지 않는 슈퍼 브라이트형(super bright type) 폴리에스테르 섬유를 사용하는 것이 추천된다. 그러나, 이러한 유형의 섬유를 입모용으로 사용하는 입모직물은 발색성이 개선되지만, 이들은 보는 각도에 따라 외관이 번쩍거리고 고급스런 느낌이 결여된다. 번쩍거리는외관을 제거하기 위해, 산화티탄을 소량 함유하는 세미-둘형(semi-dull type) 폴리에스테르 섬유를 입모용으로 사용하였지만, 이는 입모직물의 발색성을 저하시키고, 담색으로 염색하는 경우, 희게 보이도록 한다. 이러한 입모직물은 느낌이 고급스러울 수 없다.
더구나, 폴리에스테르 섬유계 입모직물은 염색시 보는 각도에 따라 상이한 색조를 나타내어 광택과 색의 짙기가 다양하게 나타난다. 결구, 이들은 먼지가 묻는 경우, 부분적으로 거무스름하고 부분적으로 백색을 나타낸다. 이러한 입모직물은 재봉질할 때 이의 기모 섬유가 봉제선을 따라 쓰러지고 희끄무레하게 보이는 결점, 즉 봉제선의 백화로서 알려진 결점이 있으며, 이는 고급스런 느낌을 크게 떨어뜨린다. 이는, 사용되는 폴리에스테르 섬유의 굴절률이 크고 표면이 매끄러워서 직물의 표면 반사률이 크기 때문인 것으로 여겨지며, 또한 폴리에스테르 섬유의 측면 굴절률과 횡단면 굴절률간의 차이로 인해 발색성이 저하되었기 때문인 것으로 여겨진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 즉 입모직물의 기모 섬유로 사용되는 폴리에스테르 섬유의 발색성을 개선하기 위해 많은 제안이 있었다.
예를 들면, 일본국 공개특허공보 제268855/1987호에는, 폴리에스테르인 코어와 양이온 염색성 폴리에스테르인 시이드로 이루어진 시이드-코어 복합 섬유가 기재되어 있다. 당해 섬유에 있어서, 시이드는 코어에 비해 보다 짙은 색상으로 염색되어, 섬유의 측면이 시이드-코어 복합 섬유로 이루어진 입모직물의 표면에 노출되는 경우조차 너무 구별되지 않게 된다. 그러나, 짙은 색상을 나타내기 위해 양이온 염료로 염색한 시이드의 일광견뢰도는 불량하며, 따라서 이러한 섬유를 사용하는 입모직물은 종종 용도에 따라 사용할 수 없다.
일본국 공개특허공보 제124858/1991호에는, 코어가 시이드에 비해 다량이 산화티탄을 함유하여 섬유 측면의 경면 반사가 감소되고 섬유 횡단면의 경면 반사와 너무 크게 차이나지 않는 시이드-코어 복합 섬유로 이루어진 파일직물이 기재되어 있다. 일본국 공개특허공보 제306646/1989호에는, 시이드-코어 복합 섬유로 이루어지고 발색성이 우수한 동시에 굴절률이 큰 무기 미립자를 시이드에만 가함으로써, 외관이 번쩍거리지 않는 파일직물이 기재되어 있다. 그러나, 산화티탄과 같은 굴절률이 큰 무기 미립자를 시이드-코어 복합 섬유의 코어 및/또는 시이드에 혼입시키면 섬유 횡단면의 표면 굴절률이 섬유 측면의 표면 굴절률과 비슷하게 되고, 이로써 입모로서 이러한 기모 섬유를 포함하는 입모직물의 백색 외관, 봉제선의 백화 등의 문제점(이는, 기모 섬유가 심하게 쓰러지기 때문에 발생한다)을 해결할 수 없다.
폴리에스테르 섬유의 측면의 조면화(組面化)는, 조면화된 표면에 대한 입사광이 오목부에서 지그재그로 반복하여 반사하고 결국 섬유로 흡수되기 때문에 표면 굴절률을 감소시키는 것을 공지되어 있다. 일본국 공개특허공보 제214412/1992호에는, 이러한 기술을 활용하여, 측면이 조면화되어 섬유 표면의 굴절률이 저하되고 말단까지 선세화되어 말단에서 빛이 불규칙하게 반사되도록 함으로써 표면 굴절률이 향상된 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유인 기모 섬유로 이루어진 입모직물이 기재되어 있다. 이러한 폴리에스테르 섬유에 있어서, 섬유 횡단면에서의 표면 굴절률과 섬유 측면에서의 표면 굴절률의 차이가 작으면 이러한 섬유를 입모로 하는 입모직물은 검은 퇴색 또는 백색 외관이 더 이상 나타나지 않는다. 그러나, 기모 섬유가 너무 심하게 눕혀짐으로써 발생하는 고르지 못한 발색(예 : 봉제선의 백화)의 문제점은 이러한 섬유를 입모로 하는 입모직물로도 완전히 해결할 수 없다.
입모가 양모인 고급 입모직물을 목표로 하여, 본 발명자들은 폴리에스테르 섬유를 기모 섬유로 하는 입모직물에 대하여 집중적으로 연구한 결과, 검은 퇴색, 백색 외관 및 섬유가 눕혀져 발생하는 봉제선의 백화와 같은 고르지 못한 발색 또는 고르지 못한 광택이 없는 탁월한 발색성과 온화한 광택을 갖고 강성과 함께 우수한 태깔을 갖는 입모직물을 발명하게 되었다.
본 발명은, 섬유의 적어도 한쪽 말단이 이의 선단을 향하여 선세화됨으로써 코어가 외부로 노출된 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유(여기서, 토출된 코어의 표면에는 직경이 0.5 내지 5㎛인 오목부가 100μ㎡당 0.1 내지 20개 있고 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 표면에는 직경이 0.2 내지 0.7㎛인 오목부가 100μ㎡당 20 내지 1,000개 있다)로 이루어진 선세화 섬유를 제공한다.
또한, 본 발명은 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유(여기서, 섬유의 코어는 말단부에서 노출되어 있고, 섬유는 전체 기모 길이의 20% 이상의 길이로 섬유의 선단까지 선세화되어 있다)로 이루어진 기모 섬유를 갖는 입모직물을 제공한다.
본 발명은 기모 섬유가 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유(여기서, 시이드는 콜로이드성 실리카와 같은 알칼리 가용성 무기 미립자를 0.5 내지 5중량% 함유하고, 코어는 산화티탄과 같은 알칼리 불용성 무기 미립자를 0.3 내지 15중량% 함유한다)인 입모직물을 알칼리 에칭 처리함을 특징으로 하여, 입모직물을 제조하는 방법을 추가로 제공한다.
본 발명의 더욱 완전한 이해와 다수의 부수적인 잇점은, 첨부된 도면과 관련하여 생각하는 경우에 다음의 상세한 설명을 참조하여 이해하는 것만큼 보다 쉽게 이해될 것이다.
본 발명의 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유(이후, 복합 섬유라고 함)는 단일 코어 또는 복수 코어의 시이드-코어 단면을 갖는 복합 섬유이다. 섬유는 용융 복합 방사가 가능하며 서로 혼화성인 2개의 상이한 코어, 시이드 폴리에스테르 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 섬유는 동심이거나 편심일 수 있는 단일-코어 복합 섬유인 것인 바람직하다. 복합 섬유의 단면 형태와 이의 코어의 단면 형태는 동일하거나 상이할 수 있으며, 원형이거나 부정형일 수 있다. 복합 섬유의 코어와 시이드간의 중량비는 20/80 내지 70/30이 바람직하고, 30/70 내지 60/40이 보다 바람직하다.
복합 섬유의 코어 또는 시이드를 구성하는 폴리에스테르의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 폴리나프탈렌 테레프탈레이트(PEN)이다. 폴리에스테르는 폴리에스테르의 결정화도를 손상시키지 않는 제한된 범위내에서 소량의 공중합 성분(예 : 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산 디메탄올, 사이클로헥산 디카복실산, 이소프탈산, 설포이소프탈산 또는 이의 나트륨 염, 또는 폴리알킬렌 그리콜)과 공중합될 수 있다. 또한, 폴리에스테르는 광택증진제, 난연제, 염색성 증진제 및 자외선 흡수제와 같은 첨가제를 포함할 수 있다.
사용하는 폴리에스테르의 중합도에 대한 특정한 제한은 없으며, 통상적인 폴리에스테르 섬유에 사용되는 범위, 예를 들면, 고유점도가 약 0.6 내지 0.8dl/g인 것이 바람직하다.
복합 섬유의 선단을 알칼리 에칭 처리하여 선세화하기 위해서는, 시이드에 사용하는 폴리에스테르의 알칼리 용해율이 코어에 사용하는 폴리에스테르의 알칼리 용해율보다 작은 것이 바람직하다. 그러나, 종종 첨가하는 무기 분말의 종류와 양에 따라, 최적 용해율 관계가 반대로 될 수도 있다. 어떠한 경우에도, 폴리에스테르 배합물은 생성된 복합 섬유의 선단이 알칼리 에칭에 의해 선세화되도록 적절하게 선택되어야 한다. 그러나, 시이드 폴리에스테르와 코어 폴리에스테르의 알칼리 용해율의 차이가 너무 큰 경우에는, 생성된 섬유의 알칼리 에칭이 종종 선택적인 분해를 유발시켜, 처리된 섬유가 너무 가늘어지게 되며, 따라서 가공처리된 입모직물은 섬유가 순수하게 선세화되었다 하더라도, 강성이 약해진다.
본 발명에서, 알칼리 용해율은 다음과 같이 측정한다. 섬도와 필라멘트 수가 복합 섬유와 동일한 사 샘플을 시이드 또는 코어를 구성하는 폴리에스테르로부터 제조한다(시이드 또는 코어가 첨가제를 함유하는 경우, 중량 감소율을 측정하기 위해 폴리에스테르 샘플도 당해 첨가제를 동일한 양으로 함유해야 한다). 사 샘플을 96℃에서 4분 동안 수산화나트륨 수용액 40g/ℓ로 처리한다. 중량 감소율을 수득하고, 이를 시이드 또는 코어를 구성하는 폴리에스테르의 알칼리 용해율로서 사용한다.
본 발명의 주요 특징은, 크기 범위가 일정한 오목부가 복합 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 표면(시이드 표면) 위에 단위면적당 특정한 수로 존재하고, 또한 크기 범위가 언급한 것과는 상이한 일련의 다른 오목부가 선세화된 선단의 노출된 코어 부분의 표면 위에 단위면적당 특정한 수로 존재한다는 점이다.
즉, 복합 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 표면(시이드 표면) 위에는 직경이 0.2 내지 0.7㎛인 오목부가 단위면적 100μ㎡당 20 내지 1,000개 생성되고, 선세화된 선단의 노출된 코어 부분의 표면 위에는 직경이 0.5 내지 5㎛인 오목부가 단위면적 100μ㎡당 0.1 내지 20개 생성된다.
먼저, 복합 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 표면(시이드 표면)에 생성된 오목부에 대하여 설명한다.
본원에서 오목부의 직경은 오목부의 저부점과 당해 오목부에 인접하고 섬유축에 수직한 동일한 원주면 위에 존재하는 다른 오목부의 저부점 사이의 평면 거리를 나타낸다.
단위면적당 오목부 사이의 거리와 오목부의 수는 주사전자현미경을 사용하여 측정할 수 있다.
직경이 위에서 언급한 범위에 해당되는 오목부가 섬유의 선세화되고 노출된 코어 부분 이외의 표면(시이드 표면) 위에 생성되지만, 당해 오목부를 노출된 코어 부분 이외의 전체 표면 위에 생성시키는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 본 발명의 목적은, 이러한 오목부가 노출된 코어 이외의 다른 선세부의 표면 위에 최소한 존재하도록 함으로써 달성할 수 있다. 그러나, 오목부가 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 전체 표면위에 존재하는 것이 보다 짙은 색상과 온화한 광택을 수득하는데 바람직하다.
직경이 위에서 언급한 바와 같이 0.2㎛ 미만인 오목부가 존재하거나, 직경이 0.2 내지 0.7 ㎛인 오목부의 수가 20개/100μ㎡ 미만인 경우, 섬유 표면의 경면 반사도가 작은 정도로만 감소하여 광택을 개선하는 효과가 거의 나타나지 않는다. 직경이 0.7㎛를 초과하는 경우에는, 광 산란이 발생하여 섬유 표면의 경면 반사가 증가하게 될 것이다. 또한, 직경이 0.2 내지 0.7㎛인 오목부의 수가 1,000개/100μ㎡를 초과하는 경우, 섬유 표면의 조면화 구조가 너무 작아져서 마모 등의 원인에 의해 쉽게 파괴되며, 그 결과 표면은 경면과 같은 광택을 나타내어 백색 외관을 나타낸다.
섬유 표면(시이드 표면)의 빛에 대한 경면 반사를 감소시키고 섬유속으로 흡광을 촉진시키기 위해, 직경 범위가 0.4 내지 0.6㎛인 오목부가 단위면적 100μ㎡당 50 내지 500개의 수로 존재하는 것이 바람직하다.
이어서, 복합 섬유의 선세화된 선단의 노출된 코어 부분에 생성된 오목부를 설명한다. 토출된 코어 부분 위에 생성된 오목부의 직경에 대한 정의는 섬유 표면(시이드 표면) 위의 상술한 오목부와 관련하여 정의한 것과 동일하고, 오목부의 직경과 수는 주사전자현미경으로 측정할 수 있다.
직경이 위에서 정의한 바와 같이 0.5㎛ 미만인 오목부가 존재하거나, 직경이 0.5 내지 5㎛인 오목부의 수가 0.1개/100μ㎡인 경우, 이러한 섬유를 사용하는 입모직물은 거무스름하게 되는 경향이 있다. 직경이 5㎛를 초과하는 경우, 생성된 입모직물은 태깔이 불량해진다. 마찬가지로, 직경이 0.5 내지 5㎛인 오목부의 수가 20개/100μ㎡를 초과하는 경우에는 입모직물은 태깔이 불량해진다.
노출된 코어 부분과 섬유 단면 전체의 흡광을 감소시키기 위해서는, 직경 범위가 0.7 내지 2㎛인 오목부가 단위면적 100μ㎡당 0.1 내지 10개의 수로 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 선세화된 선단의 노출된 코어 부분 위의 일련의 오목부 그룹과 이 오목부 그룹과는 크기 범위가 상이한 다른 오목부 그룹을 갖는 선세화 섬유를 사용하면, 입모직물의 입모의 경우, 직물이 봉제선의 백화 뿐만 아니라, 검은 퇴색, 백색 외관 등을 나타내지 않는다. 본 명세서에서, 용어 입모직물은 다수의 기모 섬유를 포함하는 부드러운 보풀이 일어난 섬유면을 갖는 직물을 나타내며, 컷 파일(cut pile) 직물 및 편물과 모켓, 더블 라셀(double reschel), 벨루어 및 벨베트 직물을 포함하고, 조면화 표면을 브러싱(brushing)함으로써 수득한 것으로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 직물을 사용하여, 기모 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 표면 위의 입사광을 당해 표면 위에 생성된 작은 오목부에 의해 반사시키고 반사광으로 간섭시킨다. 이외에도, 오목부의 주변부 주위에서 발생하는 연속적으로 반복되는 반사와 흡수는 반사광의 양을 감소시킨다. 그 결과, 섬유 표면(시이드 표면)의 경면 반사도가 감소된다. 한편, 섬유 말단의 노출된 코어 부분 위에 생성된 오목부는 섬유 표면(시이드 표면) 위에 생성된 오목부에 비하여 직경이 더 크고 수가 작기 때문에, 노출된 코어 부분 위의 입사광은 당해 오목부에 의해 산란되고, 노출된 코어 부분의 흡광도는 작아지게 된다. 이러한 사실은, 노출된 코어 부분이 선단까지 선세화된다는 점과 함께, 기모 측면을 이의 단면과 구별할 수 없게 만들며, 따라서 폴리에스테르 섬유의 기모 섬유로 만들어진 통상적인 입모직물에 내재해 있는, 기모 섬유가 최대로 누울 때 발생하는 거무스름한 색상, 백색 외관 및 봉제선의 백화 문제가 해결된다.
기모 섬유의 선세부는 선단으로부터의 길이가 선단으로부터 기모된 전체 길이의 20%이고, 기모 섬유가 눕는 것을 방지하기 위해서는, 바람직하게는 기모된 전체 길이의 50% 이상인 것이 바람직하다. 본 명세서에서 용어 선세부는 기모 섬유의 직경이 섬유의 근원부의 직경보다 매우 작은, 보다 구체적으로 근원부 직경의 90% 이하인 부분을 의미한다.
본 발명의 입모직물은 길이가 10mm 이하, 특히 5mm 이하인 기모 섬유로 이루어지는 것이 바람직하다. 기모 길이가 10mm를 초과하는 경우, 본 발명에 따라 창출되는 효과는 점차 감소된다. 단위면적당 기모 섬유의 수는, 바람직하게는 7×103내지 8×106개/cm2, 더욱 바람직하게는 104내지 2×105개/cm이다. 단위면적당 수가 지나치게 많은 경우, 본원에서 이후에 기술하는 알칼리 에칭에 의한 균일한 선세화를 성취하기가 곤란하다. 반면 단위면적당 수가 지나치게 작은 경우, 거의 적합하게 선세화된 형태를 형성할 수 없다.
입모를 구성하는 선세화 섬유에 있어서 선세화되지 않은 근원부가 지나치게 얇아지는 경우, 섬유가 쉽게 떨어져나갈 수 있으므로, 제조되는 섬유의 강성은 약해질 수 있다. 따라서, 근원부의 섬도는 2 내지 6데니어가 바람직하다. 통상적인 폴리에스테르 섬유의 입모직물에 있어서, 섬유 섬도가 3데니어를 초과하는 경우, 콕콕 찌르는 현상과 불쾌감을 유발한다. 본 발명에 따라 입모용으로 사용할 수 있는 더욱 두꺼운 섬유에 의해 콕콕 찌르는 현상이 해결되는 동시에 입모가 떨어져 나가는 현상도 방지된다.
본 발명의 입모직물에 있어서, 입모를 구성하는 모든 섬유가 위에서 기술한 바와 같은 선세화 섬유일 필요는 없고, 부분적으로, 예를 들면 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상의 섬유가 선세화 섬유인 것으로 충분하다. 선세화 섬유의 선단부에 특이한 오목부 형태를 부여한 선세화 섬유를 수득하기 위해 실시되고 있는 방법들 중의 한 예를 다음에 나타낸다.
코어가 알칼리 불용성 무기 미립자를 0.3 내지 15중량% 함유하고 시이드가 알칼리 가용성 무기 미립자를 0.5 내지 5중량% 함유하는 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유를 알칼리로 처리한다. 이어서, 각각의 기모 섬유의 적어도 한쪽 선단을 선세화시키고, 특이하고 상이한 크기를 부여한 오목부의 두 그룹은 선세부의 노출된 코어 부분과 노출된 코어 부분이 아닌 섬유 표면에서 단위면적당 각각 특정수로 형성된다.
코어에 함유되는 알칼리 불용성 무기 미립자의 예는 산화티탄, 산화지르코늄, 산화아연, 리토폰 및 황산바륨이며, 이들 중에서 산화티탄은 폴리에스테르에 우수하고 균일하게 분산되고 폴리에스테르보다 반사도가 더 높기 때문에 바람직하다. 함량이 0.3 중량% 이하인 경우, 선세화 섬유의 노출된 코어 부분에 형성된 오목부의 수가 작아져서, 목적하는 조면화 표면 구조를 수득할 수 없다. 반면, 함량이 15중량%를 초과하는 경우, 방사하는 동안, 종종 방사구금이 막혀 필라메트가 절단될 수 있다. 사용하는 알칼리 불용성 무기 미립자의 평균 직경에 대한 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 1.0㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이하로 하여 0.1 내지 20개/100μ㎡의 단위면적당 수로 직경이 0.5 내지 5㎛인 오목부를 노출된 코어 부분에 형성시킨다.
시이드에 함유되는 알칼리 가용성 무기 미립자의 예를 실리카, 탄산칼슘 및 카올린이며, 이들 중에서 콜로이드상 실리카는 폴리에스테르보다 반사도가 더 작기 때문에 바람직하다. 이러한 미립자가 0.5중량% 미만의 양으로 함유되는 경우, 생성되는 선세화 섬유의 노출된 코어 부분이 아닌 표면에 형성되는 오목부의 수가 작아, 본 발명의 효과를 나타내기가 곤란해질 수 있다. 함량이 5중량%를 초과하는 경우, 오목부의 수가 증가하는 반면, 입자가 응집되는 경향이 있어서 섬유 형성 공정의 안정성이 손상될 수 있다. 알칼리 가용성 무기 미립자의 평균 입자 직경에 대해 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 0.2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 이하로 하여, 20 내지 1,000개/100μ㎡의 단위면적당 수로 직경이 0.2 내지 0.7㎛인 오목부를 선세화 섬유의 노출된 코어 부분이 아닌 표면에 형성시킨다. 무기 입자의 직경은 공지된 광학적 방법 또는 레이저 산란법으로 측정한다.
본 발명에서 이용하는 알칼리 처리는 통상적인 알칼리 에칭 조건하에서, 바람직하게는 균일한 선세화를 보장하는, 증점제를 함유하는 가수분해제 수용액을 사용하여 수행한다. 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등의 알칼리 화합물은 유용한 가수분해제이다. 필요한 경우, 라우릴벤질암모늄 클로라이드 및 세틸 트리메틸암모늄 클로라이드 등 가수분해 촉진제를 배합하여 사용할 수 있다.
사용하는 가수분해제에 첨가할 수 있는 증점제의 예는 천연 중합체성, 증점제(예 : 전분, 천연 검 및 알긴산나트륨)와 합성 중합체성 증점제(예 : 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴산 나트륨 및 스티렌-말레산 공중합체)이다. 또한 기타의 증점제는 복합 섬유를 가수분해시키지 않고 사용되는 가수분해제 용액속에 균일하게 분사될 수 있는 한, 제한 없이 사용할 수 있다.
증점제를 함유하는 가수분해제 용액의 점도 범위는 실온 조건 하에서 100 내지 2,000cps인 것이 바람직하다. 이 범위는 지나치게 빠른 가수분해와 가수분해제 용액의 바람직하지 않은 모세관 현상을 억제하여 목적하는 우수한 선세화 형태를 실현시킨다.
또한, 본 발명의 선세화 섬유를 포함하는 기모 섬유로 이루어진 입모직물의 알칼리 처리는 섬유 자체에 대한 처리방법과 동일한 방법으로 수행한다.
우선, 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유를 포함하는 기모 섬유로 이루어진입모직물은 파일편(knit pile), 파일직(woven pile), 모켓, 더블 라셀, 벨루어 및 벨베트로부터 형성되거나, 터프팅, 전기 식모 등의 방법으로 형성된다. 이어서, 증점제를 함유하는 가수분해제 용액을 수득된 입모직물의 기모 섬유의 선단부에 패딩법(padding), 그라비아 피복법(gravure coating), 키스 피복법(kiss-coating), 나이프 피복법(knife-coating), 프린팅법(printing) 및 로타리 스크린법으로 피복시킨다. 이와 같은 방법들 중에서 직물의 입모부가 용액에 침지되도록 가수분해제 용액에 대해 입모면을 아래쪽으로 유지시키면서 입모직물을 통과시킨 다음 맹글(mangle)을 통해 직물을 압착시켜 과량의 가수분해제 용액을 제거하는 패딩법을 이용하는 것이 바람직하다. 이 방법은 기모 섬유에 있어서 섬유의 근원부 아래쪽에 특별한 형태로 오목부를 형성시킨다. 이러한 경우, 맹글의 압착률은, 압모직물의 중량을 기준으로 하여, 잔류 가수분해제 용액이 바람직하게는 30 내지 70중량%, 더욱 바람직하게는 40 내지 60중량%로 되는 비율이다. 이러한 방법으로 패딩함에 따라, 수산화나트륨을 사용하는 경우, 가수분해제 용액의 점도는 150 내지 1,000cps가 바람직하고 알칼리 농도는 1 내지 30중량%이다.
위의 방법들 중의 임의의 한 가지 방법으로 가수분해제 용액을 피복시킨 기모 섬유로 이루어진 입모직물은 건식 가열(예 : 열풍 또는 적외선 가열기) 또는 습식 가열(예 : 스티밍)로 가열한다. 건식 가열을 사용하는 경우, 종종 가수분해제 용액이 너무 일찍 건조되어 충분한 에칭 효과를 수득하기가 곤란하다. 이를 피하기 위해, 적합한 가열 시스템, 온도 및 시간 등을 입모를 형성하는 섬유의 조성과 형태, 가수분해제 용액의 형태 및 기타의 조건에 따라 선택하는 것이 바람직하다.
일반적으로 80 내지 180℃에서 5 내지 120분 동안 습식 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 가수분해제를 함유하는 점성 용액을 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유를 포함하는 입모직물의 기모 섬유의 선단부에 적용하는 경우, 열처리한 후, 섬유의 선단을 선세화시키고, 동시에, 선세화 선단의 노출된 코어 부분과 노출된 코어 부분이 아닌 섬유 표면에서 특정 밀도로 모양이 특별한 두 가지 형태의 오목부를 형성시킨다. 생성되는 섬유는 태깔이 유연하고, 또한, 염색하는 경우, 다음과 같은 특성이 탁월하다. 노출된 코어 부분이 아닌 섬유 표면(시이드 표면)에 대한 입사광은 형성된 오목부가 미소하기 때문에 단지 작은 범위로 외향 반사되어 표면(시이드 표면)의 경면 반사도는 더욱 작아진다. 반면, 노출된 코어 부분에 대한 입사광은 이 부분에 형성된 오목부의 존재로 인해 산란되어 노출된 코어 부분의 흡광이 작아진다. 노출된 코어 부분이 선세화된다는 사실과 함께 위와 같은 현상은 입모를 구성하는 섬유의 측면을 이의 단면과 구별할 수 없게 만든다. 결과적으로, 통상적인 폴리에스테르 섬유를 포함하는 기모 섬유로 이루어진 통상적인 입모직물에서 고유한, 광택 차이와 색상 차이로부터 발생하는 검은 퇴색과 백색 외관, 특히 기모섬유가 너무 심하게 눕혀짐으로써 발생하는 봉제선의 백화 문점을 해결할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 본 발명을 제한없이 설명하기 위해 제공하는 다음의 예시적인 양태에 대한 설명으로부터 명백해질 것이다. 다음의 실시예와 비교실시예에 있어서, 폴리에스테르의 고유점도는, 중량비가 1 : 1인 페놀/테트라클로로에탄 혼합 용매에 용해시킨 샘플에 대해 30℃에서 검도 측정으로 수행하여 측정한다. 오목부의 직경과 갯수를 측정하기 위해서는, 3개의 섬유 샘플에 대해 5,000배 이상 확대한 전자 마이크로사진을 찍고 각각의 사진의 두 부분에 대해 측정한다. 단위면적당 갯수는 3×2=n 측정치의 평균으로 한다.
[실시예 1]
고유점도가 0.65dℓ/g인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 고유점도가 0.80dℓ/g인 폴리부틸렌 테레프탈레이트(샘플 번호 5)를 포함하고 평균 입자 직경이 0.2㎛ 내지 0.05㎛인 산화티탄 입자를 표 1에 기재한 양으로 함유하는 코어와 고유점도가 0.68dℓ/g인 다른 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고 평균 입자 직경이 0.03㎛인 콜로이드성 실리카를 표 1에 기재한 양으로 함유하는 시이드를 1 : 2의 중량비로 갖는 일련의 시이드-코어 복합 필라멘트 사를 방사하고 1,000m/min의 속도로 권취한다. 이어서, 사를 75℃에서 3.2의 비로 연신시키고, 130℃에서 장력하게 열처리하여 200데니어/72필라멘트의 동심형의 시이드-코어 복합 필라멘트 연신사를 수득한다.
각각의 사를 지사(ground yarn)가 통상적인 폴리에스테르 사(75데니어/24필라멘트)인 더블 라셀 편직물(파일 밀도 : 18,000본/cm2)로 편성한다. 이렇게 제조한 편직물을 파일 길이가 3mm인 컷 파일 직물로 전단한 다음, 핀 텐터(pin tenter)를 통하여 180℃에서 건조 예비 열고정시킨다.
증점제로서 알긴산나트륨을 3중량% 함유하는 수산화나트륨 수용액(농도 : 28중량%; 20℃, 65% RH에서 B형 점도계로 측정한 점도 : 12,000cps)을 로타리 스크린을 통하여 편직물 각각의 입모부에 도포한 다음, 편직물을 고온 증열기(steamer) 속에서 150℃에서 5 내지 15분 동안 과열 증기로 습식 열처리한다.
이렇게 처리한 편직물을 오버마이어(Obermeyer) 염색기 속에서 청색과 베이지색의 두 종류의 분산염료를 사용하여 염색한다.
염색된 기모 섬유의 선단부를 광학 현미경으로 관찰하면, 기모 길이의 25 내지 30%가 선단까지 선세화된 것을 알 수 있다. 선세화된 선단부에서 노출된 코어 부분과 노출된 코어 부분과 노출된 코어 부분 이외의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하면, 직경과 밀도가 표 1에 기재되어 있는 바와 같은 오목부가 보인다.
위의 표에서, 평가 절하는 다음 등급으로 나타낸다 :
ⓛ 태깔
◎ : 부드러운 태깔, 매끄러운 느낌
○ : 매끄러운 느낌
△ : 약간 콕콕 찌름
× : 콕콕 찌르면 거친 느낌
② 외관
◎ : 적절한 광택과 차분한 외관
○ : 온화한 광택
△ : 담황색으로 발색
× : 번쩍거림
③ 검은 퇴색
◎ : 검은 퇴색이 전혀 나타나지 않음
○ : 검은 퇴색이라고 인정하기 어려움
△ : 직사 태양 광선하에서 볼 때, 거무스름하게 보임
× : 검은 퇴색이 나타남
④ 백색 외관
◎ : 백색 외관이 전혀 나타나지 않음
○ : 접혀지는 경우라도 백색 외관으로 인정하기 어려움
△ : 접혀지고 작은 각도에서 볼 경우, 백색 외관이 나타남
× : 백색 외관이 나타남
⑤ 봉제선의 백화
◎ : 봉제선의 백화가 전혀 나타나지 않음
○ : 봉제선이 백화되었다고 인정하기 어려움
△ : 청색으로 염색하는 경우에는 봉제선의 백화가 나타나지 않으나, 베이지색으로 염색하는 경우에는 백화가 나타남
× : 청색 및 베이지색 두 경우 모두 봉제선의 백화가 나타남
선단까지 매끄럽게 선세화된 기모 섬유를 갖는 샘플 번호 2 내지 6의 파일 직물은 우수한 부드러운 느낌을 가지면서도 드레이프 방지 강성과 강성이 있으며 우수하게 짙은 색상으로 발색된다. 이들 파일 직물은 검은 퇴색, 백색 외관 또는 봉제선의 백화를 거의 나타내지 않는다. 노출된 코어 부분에 형성된 오목부의 수가 너무 적은 샘플 번호 1의 파일 직물은 청색과 베이지색 둘 다 봉제선의 백화를 나타낸다.
[비교실시예 1 내지 8]
코어에 함유된 무기 미립자와 시이드에 함유된 무기 미립자를 표 2와 표 3에 기재한 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 실시예 1을 수회 반복하여 일련의 더블 라셀 편직물을 제조한다. 각각의 편직물의 입모부를 상이한 처리 조건하에서, 증점제를 함유하는 수산화나트륨 수용액으로 처리한다. 처리된 편직물을 청색과 베이지색으로 염색한 다음, 평가한다. 결과는 표 2및 표 3에 기재되어 있다.
평가 등급은 위에서 기술한 바와 같다.
평가 등급은 위에서 기술한 바와 같다.
비교실시예 1의 파일 직물은 기포 섬유의 노출된 코어 부분에 매우 미세한 오목부를 소량 가짐으로써 오염되기가 어렵다. 그러나, 파일 직물은, 특히 베이지색으로 염색되는 경우, 검은 퇴색, 백색 외관 및 봉제선의 백화를 나타낸다.
비교실시예 2의 파일 직물은 기모 섬유의 시이드 부분의 표면에 비교적 큰 오목부를 소량 가짐으로써, 염색시 짙은 색상으로 발색되지 않으며 외관도 불량하다. 또한, 파일 직물은 청색과 베이지색 둘 다 현저한 봉제선의 백화를 나타낸다.
비교실시예 3 및 4의 파일 직물은 기모 섬유의 시이드 부분의 표면에 오목부를 거의 갖지 않음으로써, 외관이 불량하고 현저한 백색 외관과 봉제선의 백화를 나타낸다.
비교실시예 5의 파일 직물은 시이드 부분의 표면에 비교적 큰 오목부를 가짐으로써, 경면 반사도가 크고 외관이 매우 불량하다.
비교실시예 6 및 7의 파일 직물은 노출된 코어 부분에 오목부를 갖는다. 그러나, 오목부의 직경과 갯수는 본 발명에서 규정한 범위 밖이다. 이러한 오목부는 검은 퇴색, 백색 외관 또는 봉제선의 백화를 경감시킬 수 없다.
비교실시예 8의 파일 직물은 노출된 코어 부분의 오목부의 시이드 부분의 오목부에 두 가지 유형의 오목부를 각각 갖지만, 이들의 직경과 밀도는 실시예 1에서 수득한 파일 직물의 직경 및 밀도와는 완전히 반대이다. 파일 직물은 태깔이 불량하고, 검은 퇴색, 백색 외관 또는 봉제선의 백화의 개선에 대한 효과가 없다.
위에서 교시한 견지에서 다수의 수정과 변형이 가능할 수 있음은 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위의 영역 내에서 본원에서 상세하게 기술한 것과 달리 실시할 수 있다.
Claims (10)
- 적어도 한쪽 말단이 선단을 향하여 선세화됨으로써 코어가 외부로 노출된 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유인 선세화 섬유로서, 노출된 코어 부분의 표면에는 직경이 0.5 내지 5㎛인 오목부가 100μ㎡당 0.1 내지 20개 존재하고 섬유의 노출된 코어 부분 이외의 표면에는 직경이 0.2 내지 0.7㎛인 오목부가 100μ㎡당 20 내지 1,000개 존재하는 선세화 섬유.
- 제1항에 있어서, 선세부 이외의 섬유의 코어와 시이드 간의 중량비가 20/80 내지 70/30인 선세화 섬유.
- 제1항에 있어서, 섬도가 2 내지 6데니어인 선세화 섬유.
- 코어가 알칼리 불용성 무기 미립자를 0.3 내지 15중량% 함유하고 시이드가 알칼리 가용성 무기 미립자를 0.5 내지 5중량% 함유하는 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유를 이의 선단까지 선세화함을 특징으로 하는 선세화 섬유의 제조방법.
- 제1항에 따르는 선세화 섬유(이의 코어는 말단부에서 외부로 노출되어 있다)를 포함하는 기모 섬유로 이루어진 입모직물.
- 제5항에 있어서, 기모 섬유가 전체 기모 길이의 20% 이상의 길이로 선단까지 선세화되어 있는 입모직물.
- 제5항에 있어서, 기모 섬유가 전체 기모 길이의 20 내지 50%의 길이로 선단까지 선세화되어 있는 입모직물.
- 제5항에 있어서, 기모 섬유의 기모 길이가 10mm 이하인 입모직물.
- 코어가 알칼리 불용성 무기 미립자를 0.3 내지 15중량% 함유하고 시이드가 알칼리 가용성 무기 미립자를 0.5 내지 5중량% 함유하는 시이드-코어 복합 폴리에스테르 섬유를 포함하는 기모 섬유로 이루어진 입모직물을 알칼리 에칭 처리하여 기모 섬유의 말단부를 선세화함을 특징으로 하는 입모직물의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 증점제를 함유하는 가수분해제 수용액을 기모 섬유에 적용시키고 80 내지 180℃의 온도에서 직물을 열처리함으로써 알칼리 에칭 처리를 수행하는 방법.
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