(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有粘度が０．７０〜０．９５ｄＬ／ｇであるポリエステル及び原糸繊維固形分対比１〜２０重量％の多重層状構造を有する燐酸ジルコニウム無機微粒子を混合してマスターバッチチップを製造するステップと、
前記マスターバッチチップを一般ポリエステルチップと混合した後、２５０〜２７０℃で溶融させて溶融重合物を製造するステップと、
前記溶融重合物を異形断面形状の紡糸口金を介して紡糸温度２８５〜３１５℃で紡糸速度２５００〜４０００ｍ／ｍｉｎに延伸比を調節して溶融紡糸するステップと、を含み、
前記燐酸ジルコニウム無機微粒子は、燐酸ジルコニウム単一層が数十〜数百層重なっている形態であって、モース硬度が４〜６であって、
前記多重層状構造の隣接した層の間に多数の水素原子が結合されたことを特徴とする、
消臭性及び吸汗速乾性を有する機能性原糸の製造方法。
【請求項２】
前記燐酸ジルコニウム無機微粒子の直径は、０．１〜２．０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の消臭性及び吸汗速乾性を有する機能性原糸の製造方法。
【請求項３】
前記溶融重合物を製造するステップは、原糸繊維固形分に対して、燐酸ジルコニウム無機微粒子の含量が０．１〜３重量％になるように前記マスターバッチチップと一般ポリエステルチップとを混合することを特徴とする、請求項１に記載の消臭性及び吸汗速乾性を有する機能性原糸の製造方法。
【請求項４】
前記異形断面形状の紡糸口金の断面形状は、クローバ型または十字型であることを特徴とする、請求項１に記載の消臭性及び吸汗速乾性を有する機能性原糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消臭性及び吸汗速乾性を有する機能性原糸の製造方法に関し、より詳細には、硬度が低い層状構造の燐酸ジルコニウムを消臭性物質として使用して、紡糸工程及び後工程時の生産装備を摩耗させず、消臭及び吸汗速乾機能も優れた機能性原糸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、高い生の質に対する需要が高まるにつれて、消費者らは繊維及び衣類に対する概念が基本的な欲求の充足から脱して高機能性、高感性、快適性、審美性、個性の追求で機能性繊維の需要が増加し、市場が広がっている。このような背景によって自体的に臭いを消す機能を有する繊維や織物、すなわち、消臭繊維の開発は、注目を浴びており、臭いを物理的、化学的、バイオテック、生物的な方法など、様々な方法で除去する消臭機能を有する繊維及び製品が開発されている実情である。
【０００３】
一般に、消臭原糸の製造は、消臭機能を示す添加物を熱可塑性樹脂に添加するか、原糸をコーティングして製造する。既存に使用された消臭性物質としては、４価金属の燐酸塩、２価金属の水酸化物、光触媒制、燐酸ジルコニウムなどがあり、これらを担持する無機質材料として、ゼオライト、滑石（Ｔａｌｃ）、ヒドロキシアパタイト、シリカゲル、活性炭などが知られている。
【０００４】
しかし、前記の消臭性物質などは、消臭機能が長く持続されず、光触媒剤の場合には、原糸が傷む問題点がある。また、燐酸ジルコニウムの消臭性能は、優れているが、硬度が高く、これを原糸に適用する場合は、原糸を生産する紡糸機または後工程作業時の工程装備を摩耗させるという問題点があった。
【０００５】
一方、ポリエステル繊維は、優れた機械的、化学的特性のため、衣類用、産業用として広く使われている。しかし、ポリエステルは、高いヤング（Ｙｏｕｎｇ）率により肌触りがごわごわした短所がある。また、分子内に極性を有する官能基がほとんどないので、吸湿性が不足して衣類用として使用時、汗、湿気をほとんど吸収できず、着用時に不快感を与える問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記従来技術の問題点を克服するためのものであって、本発明の一つの目的は、消臭性及び吸汗速乾性が優れており、生産工程装備の摩耗を減らして工程作業性を増大させることができる機能性合成繊維の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するための本発明の態様は、
固有粘度が０．７０〜０．９５ｄＬ／ｇであるポリエステル及び原糸繊維固形分対比１〜２０重量％の多重層状構造を有する燐酸ジルコニウム無機微粒子を混合してマスターバッチチップを製造するステップと、
前記マスターバッチチップを一般ポリエステルチップと混合した後、２５０〜２７０℃で溶融させて溶融重合物を製造するステップと、及び
前記溶融重合物を異形断面形状の紡糸口金を介して紡糸温度２８５〜３１５℃で紡糸速度２５００〜４０００ｍ／ｍｉｎで延伸比を調節して溶融紡糸するステップと、を含む消臭性及び吸汗速乾性を有する機能性原糸の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による吸汗速乾性及び消臭性を同時に有した機能性原糸の製造方法によれば、硬度が低い層状構造の燐酸ジルコニウムを消臭性物質として使用して、紡糸工程及び後工程時の生産装備の摩耗を最小化することができる。また、多重層状構造の隣接した層の間に多数の水素原子が結合され、優れた消臭機能を示すだけでなく、異形断面形状の紡糸口金を介して紡糸され、吸汗速乾性能も向上する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で、本発明による消臭性及び吸汗速乾性を有する合成繊維の製造方法について、実施例を参照して詳細に説明する。本発明において使用される用語は、可能である現在に広く使用されている一般的な用語を選択したが、特定の場合には、出願人が任意に選定した用語もあるが、この場合には、単純な用語の名称ではない発明の詳細な説明部分に記載されるとか、使用された意味を考慮して、その意味が把握されなければならないだろう。
【００１０】
本発明による機能性原糸を製造することにおいて、先ず、燐酸ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）無機微粒子がポリエステル樹脂に高濃度に混合したマスターバッチチップを押出機を用いて製造する。このようにして製造されたマスターバッチチップを一般ポリエステルチップと混合して溶融させた後、異形断面の紡糸口金を介して紡糸して原糸を製造する。
【００１１】
本発明では、原糸に消臭性を付与するために、多重層状構造を有する燐酸ジルコニウム無機微粒子を使用することを特徴とする。前記多重層状構造の燐酸ジルコニウムは、既存の燐酸ジルコニウムと異なり、多重の層状構造を有するが、このような多重層状構造は、燐酸ジルコニウム単一層が数十〜数百層重なっている形態であって、薄い層状に離れて出てくることができるので、硬度が低い特性を有する。また、層状構造の隣接した層の間に多数の水素原子などが結合されているので、結合された水素原子によって消臭機能が増大することができる。
【００１２】
本発明で使用した燐酸ジルコニウムは、モース硬度が４〜６であり、好ましくは５である。また、悪臭を除去することができる面積容量が１８５ｍｌ／ｇに達する特性を有する。
【００１３】
前記燐酸ジルコニウムのモース硬度が６を超える場合には、繊維製造時の生産装備の摩耗が増大する。
【００１４】
前記燐酸ジルコニウム無機微粒子の直径は、０．１〜２．０μｍであることが好ましい。燐酸ジルコニウム無機微粒子の直径が０．１μｍ未満の場合には、消臭機能が劣化し、２．０μｍを超える場合には、ポリエステル樹脂との分散性が低下する。
【００１５】
マスターバッチチップ製造時の粘度の低下に伴う紡糸性低下及び物性低下を防ぐために、ポリエステル樹脂の粘度は、０．７０〜０．９５ｄＬ／ｇであることが好ましい。また、燐酸ジルコニウム無機微粒子は、通常、原糸繊維固形分対比１〜２０重量％になるように調節される。
【００１６】
前記マスターバッチチップの製造時にポリエステルチップを使用することもでき、この場合、無機微粒子粉末と樹脂との混合がよくできるようにポリエステルチップを予め粉碎して使用することができる。また、燐酸ジルコニウム無機微粒子の分散性を高めるために、燐酸ジルコニウム無機微粒子とポリエステル樹脂とを回転混合機で混合し、２軸押出機に投入してマスターバッチチップを製造する。
【００１７】
このように製造されたマスターバッチチップを原糸繊維固形分に対して、燐酸ジルコニウム無機微粒子の含量が０．１〜３重量％になるように一般ポリエステルチップと混合し、混合されたマスターバッチチップと一般ポリエステルチップとを２５０〜２７０℃の温度で溶融させて溶融重合物を製造する。前記燐酸ジルコニウム無機微粒子の含量が３重量％の範囲を超えると、紡糸性が低下する。
【００１８】
製造された溶融重合物を異形断面形状の紡糸口金を介して紡糸温度２８５℃〜３１５℃で２０℃の冷却空気を風速０．４〜０．６ｍ／ｍｉｎで吹き付けながら冷却させて乳剤を付与した後、紡糸速度２５００〜４０００ｍ／ｍｉｎで延伸比を調節して溶融紡糸し、最終単糸繊度０．５〜２デニールの原糸を製造する。
【００１９】
本発明によれば、繊維の断面形状を円形ではない異形断面形状にするために、異形断面形状の紡糸口金を使用して紡糸する。異形断面形状の紡糸口金は、本発明が属する分野において通常的に使用可能なすべての異形断面形状の紡糸口金が適用され得るが、好ましくは出願人が独自的に開発した紡糸口金であって、紡糸口金を介して生産された繊維断面の模様がクローバー型または十字型である異形断面紡糸口金を使用する。クローバー型または十字型の異形断面紡糸口金を介して紡糸された原糸は、原糸断面の表面積が増加するため、製品の適用時に優れた吸汗速乾機能を示すようになる。
【００２０】
このように製造された吸汗速乾性及び消臭性を有するポリエステル合成繊維は、水素を含む層状構造の燐酸ジルコニウム無機微粒子を含有するので、消臭機能が非常に優れている。製造されたポリエステル合成繊維は、単糸繊度が０．５〜２デニールであり、消臭機能性が、アンモニアは８５％以上、酢酸は７０％以上の機能を発現する。また、吸汗速乾性である吸収性及び乾燥性が５０％以上の特徴を有する。一方、製造されたポリエステル合成繊維を用いて様々な織編物を製造することができる。
【００２１】
以下、本発明を下記で具体的な実施例を参照して詳細に説明する。提示された実施例は、単に本発明を具体的に例示するためのものであるだけであり、本発明の請求の範囲を制限するものではない。
【００２２】
＜実施例１：機能性原糸製造＞
直径が１．０μｍであり、多重層状構造を有する燐酸ジルコニウム無機微粒子２ｋｇと固有粘度０．８ｄＬ／ｇのポリエステル樹脂の各８ｋｇとを混合して、燐酸ジルコニウム無機微粒子が２０重量％含有されたマスターバッチチップを製造した。マスターバッチチップの製造時に燐酸ジルコニウム無機微粒子の分散性を高めるために、燐酸ジルコニウム無機微粒子とポリエステル樹脂とを回転混合機で混合し、２軸押出機に投入して製造したし、フィルタは２００メッシュのものを使用した。得られたマスターバッチチップを原糸繊維固形分に対して、燐酸ジルコニウム無機微粒子の含量が０．５重量％になるように一般ポリエステルチップと混合して２６５〜２７０℃で溶融させ、溶融重合物を製造した。
【００２３】
紡糸温度３０５℃でクローバ型の異形断面紡糸口金を使用して、最終延伸糸の単糸繊度が１デニールになるように吐出量を調節して紡糸速度３１００ｍ／分で溶融紡糸して、ポリエステル原糸を製造した。冷風温度は２０℃に調整し、冷却遅延部は、紡糸口金の直下に設置して、その長さを５０ｍｍに調整した。また、冷風吹出面とフィラメントとの間の最大距離が３０ｍｍになるように調整した。
【００２４】
＜実施例２：機能性原糸製造＞
原糸繊維固形分に対して、燐酸ジルコニウム無機微粒子の含量が１重量％になるように調節したことを除いて、実施例１と同様の方法で機能性原糸を製造した。
【００２５】
＜実施例３：機能性原糸製造＞
原糸繊維固形分に対して、燐酸ジルコニウム無機微粒子の含量が２重量％になるように調節したことを除いて、実施例１と同様の方法で機能性原糸を製造した。
【００２６】
＜比較例１：一般燐酸ジルコニウム無機微粒子を使用した原糸製造＞
多重層状構造を有する燐酸ジルコニウム無機微粒子ではない燐酸ジルコニウム粒子を使用したことを除いて、実施例１と同様の方法で機能性原糸を製造した。
【００２７】
前記のように施行された実施例及び比較例によるポリエステル原糸の紡糸作業性、消臭機能性、吸収性及び摩耗性を測定して、次の表１に示した。それぞれの物性評価方法は次の通りである。
【００２８】
１）紡糸作業性
紡糸時の糸切れ回数に基づいて、紡糸作業性を評価した。
糸切れが１回／日（ｄａｙ）未満の場合、優秀と判定し、１〜３回／日の場合、普通と判定し、３回／日超過の場合、不良と判定した。
【００２９】
２）消臭機能性
下記の式によって消臭機能性を評価した。
｛（空試験残存ガス濃度−実施例または比較例の残存ガス濃度）／空試験残存ガス濃度｝×１００
【００３０】
３）吸収性
同一時間において、最初の試料重量に対して吸収した後に増加した試料重量を重量％で示した。
【００３１】
４）摩耗性
原糸を一定の張力と速度で銅糸を通らして、銅糸が切れる時の通った距離で判断した。
【００３２】
【表１】
0006523454.tif 000002
【００３３】
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は、前述した実施例に局限されるものではなく、本発明の趣旨または範囲を逸脱せず、本発明の構造を様々に変更して変形することができるという事実は、当業者に自明だろう。従って、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲及びそれと均等な範囲で決められなければならないだろう。