KR20080112564A - 발수성능이 우수한 복합섬유 제조방법 및 그 섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발수성이 우수한 복합 섬유의 제조방법 및 그 섬유에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 심초형 단면을 갖는 섬유의 제조에 있어서, (1)합성수지 칩 및 졸-겔 형식의 실리콘계 오일을 용융 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조하는 단계 및 (2)제조된 마스터 배치 칩을 초형으로 하고, 합성수지 칩을 심형으로 하여 용융방사기로 복합 방사하는 단계로 이루어진, 복합 섬유의 제조 방법을 제공하는 것이며, 본 발명에 의하면, 실리콘계열의 발수성능 물질이 섬유 표면에 높은 비율로 존재하게 되므로, 우수한 발수성 및 부드러운 촉감을 갖는 복합섬유를 제공할 수 있다.
심초형, 실리콘계, 졸, 겔, 마스터 배치 칩, 발수성, 복합 섬유
Description
도 1은 본 발명의 발수성 복합 섬유의 단면 개략도 이다.
* 도면의 기호에 대한 설명 *
1. 실리콘계 졸-겔 형식의 오일 + 합성수지 칩
2. 합성수지 칩
본 발명은 발수성이 우수한 복합 섬유의 제조 방법 및 그 섬유에 관한 것으로, 마스터 배치 칩을 제조하는 단계 및 제조된 마스터 배치 칩 및 합성수지를 혼합하여 복합 방사하는 단계로 이루어진 복합 섬유의 제조 방법 및 이를 이용한 복합 섬유에 관한 것이다.
종래의 발수직물의 제조 방법은, 합성 섬유로 제작된 직물지의 표면에 발수 제를 침지하거나, 분무하여 피막을 형성하는 발수 가공 처리방법으로 이루어져 있다. 상기 방법으로 제조된 발수 직물은 발수성이 한시적으로 유지되거나, 노화 및 세탁에 의해서 발수제로 이루어진 피막이 파괴되어 발수기능의 차이가 발생하는 문제점이 있었다.
이에 상기 문제점을 해결하기 위해서, 우수한 발수성, 내구성 및 촉감을 가진 복합 섬유를 제공하기 위한 제조 방법 및 발수제에 대한 연구가 요구되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 심초형 단면을 가지며, 발수성 및 내구성이 뛰어난 복합 섬유의 제조에 있어서, 본 발명의 양상은, 합성수지 칩 및 졸-겔 형식의 실리콘계 오일을 용융 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조하고, 제조된 마스터 배치 칩을 합성수지 칩과 용융 방사기로 방사하여 복합 섬유의 제조 방법 및 이를 이용한 복합 섬유를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 합성수지 칩 및 졸-겔 형식의 실리콘계 오일를 사용하여 마스터 배치 칩을 제조하는 단계 및 제조된 마스터 배치 칩과 합성수지 칩을 용융 방사기로 방사하는 단계로 이루어진 복합 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양상은 상기 복합 섬유 제조 방법에 따라, 발수성 및 내구성 이 뛰어나고, 촉감이 부드러운 복합 섬유를 제공하는 것이다.
이하에서 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 일반 섬유 제조용 수지에 발수성능을 효과적으로 발휘하기 위해서, 실리콘계열의 졸-겔 형식의 오일이 전체 중량에서 차지하는 정도가 0.1～10중량%인데, 이는 0.1중량% 미만일 경우에는 최종 섬유에 대하여 발수효과가 불충분하고, 10중량%을 초과할 경우에는 제사의 어려움이 발생하기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 실리콘계 오일의 함량은 1～5중량% 가 바람직하다.
졸-겔 형식의 오일인 실리콘을 섬유 중에 첨가하는 방법으로는 두 종류가 있는데, (a)중합과정에 첨가하는 방법 및 (b)방사 공정 중에 압출기 내부에 분사하는 방법이 있다. 상기 (a)방법으로 중합과정에 오일을 첨가하게 되면, 상기 오일성분이 중합반응 중 촉매작용 및 기타작용을 발생시키거나, 착화합물을 형성하여 수지에 문제를 일으킨다. 따라서 (b)방법을 이용하여 오일을 첨가 하는 것이 바람직하며, 본 발명은 그에 따랐다. 그 과정은, 먼저 실리콘계의 졸-겔 형식의 오일을 합성수지 칩과 용융 혼합한 다음 마스타 배치 칩을 만들고, 제조된 마스터 배치 칩을 합성수지 칩의 1～20 중량%로 혼합하여, 방사공정 중에 압출기 내부에서 분산시키는 방법을 사용하였다.
본 발명에서는 상기 마스타 배치 칩을 만들 경우, 우수한 분산성을 가지고 최종 연신사의 표면에 실리콘계 오일이 균일하게 분포되게 방사하기 위해서는, 일반수지 칩보다 융점이 같거나 융점이 10～20℃ 높은 열가소성 폴리머를 이용하여 마스타 배치 칩을 제조하는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 수지는 방사 가능한 열가소성 수지인 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드 등이 사용될 수 있다.
이러한 폴리머로 이루어진 일반수지 칩과 마스타 배치 칩을 혼합 방사하여, 섬유 단면의 바깥영역에 실리콘계 오일이 분포되는 복합 섬유를 제조할 수 있고, 상기 복합 섬유는 우수한 발수 성능을 가지게 된다. 또한 상기 복합 방사의 기술를 이용하여 심초형 및 사이드 바이 사이드 구조로 이루어진 복합 섬유를 만들 수 있으며, 이때 초부에 실리콘계 오일이 분포되게 조절을 한다.
본 발명에서 합성수지 칩으로 이루어진 심형부분과 졸-겔 형식의 실리콘계 오일이 첨가된 초형부분의 전체 단면적에 대한 복합비는, 심부:초부=95:5 내지 10:90의 범위이며, 심부:초부=20:80인 경우가 가장 바람직하다.
복합비의 구조에서 심부가 많을 경우에는 초부에 미치는 실리콘계 오일이 적어 원하는 만큼의 발수성과 부드러움이 적어지며, 초부가 너무 많을 경우에는 제사가 어렵거나 경제적인 문제가 있다.
실리콘계 졸-겔 형식의 오일이 포함되는 부분(초형)이 포함되지 않는 부분(심형)보다 섬유 단면의 바깥부분에 있게 함으로써, 섬유의 발수성 및 내구성 등이 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따라, 섬유의 단면 모양은 원형뿐만 아니라, 삼각형, Y형, 눈꽃(별모양 포함) 등의 형태로도 조절이 가능하다.
본 발명의 하기 실시예에 의하여 보다 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
상대점도 2.47의 폴리아미드 수지(Nylon)와 실리콘계 졸-겔 형식의 오일인 발수제를 혼합하여 제조한 발수 MB(Master Batch)함량이 원사 내에 3%가 되도록 투입하여 복합 섬유를 제조했다. 이때 방사온도를 265℃로 하고, 직경이 0.25cm의 복합 방사용 노즐을 사용하여 심초형 단면을 가지는 미연신 멀티필라멘트를 얻었다. 이 미연신사를 2.7배에 냉연신하여 70/68데니어의 발수성 복합 섬유를 제조하고 같은 조건으로 혼합 방사하여, 심초의 단면 면적비가 95 : 5인 복합사를 제조하였다. 상기 복합사의 발수성, Modulus 및 세탁 내구성을 측정하여 표 1에 기술하였다.
[ 실시예 2]
방사된 복합사에서, 심초의 단면 면적비가 50:50 인 것을 제외한 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 방사하였다. 상기 복합사의 발수성, Modulus 및 세탁 내구성을 측정하여 표 1에 기술하였다.
[ 실시예 3]
방사된 복합사에서, 심초의 단면 면적비가 20:80 인 것을 제외한 나머지는 실시예 1과 동일한 방법으로 방사하였다. 상기 복합사의 발수성, Modulus 및 세탁 내구성을 측정하여 표 1에 기술하였다.
[ 비교예]
실리콘계 졸-겔 형식의 오일로 제조된 MB칩과 합성수지 칩을 일정비율로 혼합하여 복합사 노즐이 아닌 일반사 노즐을 이용하여 제조한 일반사의 발수성, Modulus 및 세탁 내구성을 측정하여 표 1에 기술하였다.
| 구분 | 종류 | 단면 면적비 (심형 : 초형) | 발수성 | Modulus(부드러움 측정) | 세탁 내구성 |
| 실시예 1 | 복합사 | 95 : 5 | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예 2 | 복합사 | 50 : 50 | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예 3 | 복합사 | 20 : 80 | ◎ | ◎ | ○ |
| 비교예 | 일반사 | - | △ | △ | △ |
* 기준 : ◎ 매우 양호 / ○ 양호 / △ 보통 / × 나쁨
본 발명에 의하면, 복합 섬유의 표면에 발수제인 실리콘계 오일을 졸-겔 형식으로 존재하게 하고, 상기 졸-겔 형식의 실리콘계 오일이 일반사로 생산했을 때 보다 표면 존재 비율이 높기 때문에, 발수성 및 내구성이 우수하고, 또한 부드러운 촉감을 갖는 복합섬유를 제조하는 방법 및 그 섬유를 제공할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (8)
- 심초형 단면을 갖는 섬유의 제조에 있어서,(1) 합성수지 칩 및 졸-겔 형식의 실리콘계 오일을 용융 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조하는 단계; 및(2) 제조된 마스터 배치 칩을 초형으로 하고, 합성수지 칩을 심형으로 하여 용융방사기로 복합 방사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발수성이 우수한 복합 섬유의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 졸-겔 형식의 실리콘계 오일이 원사 내에 0.1~10 중량%로 혼합하여 마스터 배치 칩을 제조하는 것을 특징으로 하는 발수성이 우수한 복합섬유의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 마스터 배치 칩은 상기 합성수지에 1~20 중량%로 혼합하여 복합 방사하는 것을 특징으로 하는 발수성이 우수한 복합섬유의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 합성수지는 방사 가능한 열가소성 수지인 것을 특 징으로 하는 발수성이 우수한 복합섬유의 제조방법.
- 제 4항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 발수성이 우수한 복합 섬유 제조방법.
- 제 1항의 방법으로 제조되는 발수성이 우수한 복합 섬유.
- 제 6항에 있어서, 상기 합성수지 칩으로 이루어진 심형과 마스터 배치 칩으로 이루어진 초형의 복합비의 범위가 섬유 단면적에서 심부:초부=95:5 내지 10:90의 범위인 것을 특징으로 하는 발수성이 우수한 복합 섬유.
- 제 6항에 있어서, 상기 발수성 복합 섬유의 단면 형태가 구형, 삼각형, Y형, 눈꽃(별 모양 포함)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 발수성이 우수한 복합 섬유.
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| KR1020070061114A KR20080112564A (ko) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | 발수성능이 우수한 복합섬유 제조방법 및 그 섬유 |
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| KR1020070061114A KR20080112564A (ko) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | 발수성능이 우수한 복합섬유 제조방법 및 그 섬유 |
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| KR20080112564A true KR20080112564A (ko) | 2008-12-26 |
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| KR1020070061114A KR20080112564A (ko) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | 발수성능이 우수한 복합섬유 제조방법 및 그 섬유 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160062979A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-03 | (주) 정산인터내셔널 | 실리콘 코팅사, 이의 제조 방법, 이의 제직물 및 이에 사용되는 코팅 조성물 |
| CN107849744A (zh) * | 2015-10-21 | 2018-03-27 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种柔软纤维及其织物 |
| EP3456905A1 (en) | 2017-09-19 | 2019-03-20 | Universidade de Évora | Transportable housing system with ability to capture, collect and convert enviromental mist and humidity into drinking water |
| KR20230081047A (ko) * | 2021-11-30 | 2023-06-07 | 주식회사 코리아실크로드 | 발수기능성보유 리사이클 나일론사를 사용한 친환경 다운프루프 직물의 제조방법 |
-
2007
- 2007-06-21 KR KR1020070061114A patent/KR20080112564A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20070621 |
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Patent event date: 20090522 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20081029 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |