KR20230123250A - 친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법 - Google Patents
친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230123250A KR20230123250A KR1020220020164A KR20220020164A KR20230123250A KR 20230123250 A KR20230123250 A KR 20230123250A KR 1020220020164 A KR1020220020164 A KR 1020220020164A KR 20220020164 A KR20220020164 A KR 20220020164A KR 20230123250 A KR20230123250 A KR 20230123250A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- raw material
- polyester
- low
- melting
- recycled raw
- Prior art date
Links
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 82
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 19
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 7
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229920006240 drawn fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920006230 thermoplastic polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
- D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
- D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/06—Dyes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
- D10B2331/04—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
Abstract
본 발명은 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은 폐폴리에스테르 칩을 포함하는 재생 원료를 준비하는 단계, 상기 재생 원료를 제습하는 단계, 제습한 재생 원료를 스크린 체인저(Screen Changer) 또는 막대형 필터 설비에 투입하여 이물질을 제거하는 단계, 저융점 버진(Virgin) 폴리에스테르 칩을 포함하는 신재 원료를 준비하는 단계, 상기 재생 원료와 신재 원료를 각각 용융하는 단계 및 용융된 재생 원료와 용융된 신재 원료를 함께 방사하여 상기 용융된 재생 원료로부터 기인한 코어부 및 상기 용융된 신재 원료로부터 기인한 시스부를 포함하는 코어-시스 섬유를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
폴리에스테르는 분자 내에 에스테르 결합(-COO)을 갖는 고분자 화합물을 총칭한다. 대표적으로 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 대표되는 열가소성 폴리에스테르 수지 등이 이에 속한다.
폴리에스테르계 섬유는 강도가 높고, 내약품성 및 내열성이 우수하여 산업용 재료로 널리 사용된다. 다만, 폴리에스테르계 섬유는 사용 후에 소각 처분을 하는 과정에서 유해 가스가 발생하고, 고열에 의해 소각로가 손상 또는 부식되는 등의 문제가 있다. 또한, 폴리에스테르계 섬유를 소각하지 않고 폐기하면 부패 및 분해되지 않기 때문에 흙 속이나 수중에 영구적으로 남아 환경 보호 측면에서도 많은 문제가 있다.
따라서 환경 보호와 자원의 재활용이라는 측면에서 폐합성수지의 재활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 선진 외국은 장기적인 계획 아래에서 폐기물로부터 유용자원을 회수하고, 재활용하는 연구가 여러 방면으로 추진되고 있다. 국내에서도 환경오염에 대한 여론이 대두하기 시작하면서, 폐자원의 경제적인 회수 및 재활용 방안 계획이 수립되기에 이르렀고 이와 관련된 연구가 진척되고 있는 실정이다.
본 발명은 재생 원료를 사용하여 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 재생 원료의 물성 등을 조절하여 기계적 물성의 저하 없이 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 더욱 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법은 재생 원료를 준비하는 단계; 상기 재생 원료를 제습하는 단계; 제습한 재생 원료를 여과(filtration)하여 이물질을 제거하는 단계; 저융점 버진(Virgin) 폴리에스테르 칩을 포함하는 신재 원료를 준비하는 단계; 상기 재생 원료와 신재 원료를 각각 용융하는 단계; 및 용융된 재생 원료와 용융된 신재 원료를 함께 방사하여 상기 용융된 재생 원료로부터 기인한 코어부 및 상기 용융된 신재 원료로부터 기인한 시스부를 포함하는 코어-시스 섬유를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 재생 원료는 입자형 폐폴리에스테르 칩, 판형 폐폴리에스테르 칩 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 타원구의 형상을 갖고, 길이가 1mm 내지 4mm이고, 폭이 0.5mm 내지 3mm이며, 두께가 1mm 내지 2mm일 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 고유점도가 0.50dl/g 내지 0.62dl/g이고, 융점이 256℃ 내지 267℃일 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 수분 함유량이 300ppm 이하인 것일 수 있다.
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 길이가 2mm 내지 7mm이고, 폭이 1mm 내지 5mm이며, 두께가 0.5mm 내지 2mm일 수 있다.
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 고유점도가 0.62dl/g 내지 0.8dl/g이고, 융점이 256℃ 내지 267℃일 수 있다.
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 수분 함유량이 300ppm 이하인 것일 수 있다.
상기 재생 원료는 상기 입자형 폐폴리에스테르 칩 50중량% 내지 80중량% 및 판형 폐폴리에스테르 칩 20중량% 내지 50중량%를 포함할 수 있다.
상기 재생 원료는 염료를 함유한 마스터배치 칩을 더 포함할 수 있다.
상기 제습한 재생 원료는 수분 함유량이 100ppm 이하일 수 있다.
상기 저융점 버진 폴리에스테르 칩은 융점이 90℃ 내지 130℃일 수 있다.
상기 재생 원료를 제습하는 단계는 상기 재생 원료를 140℃ 내지 170℃로 1시간 내지 10시간 동안 건조하는 1차 건조 단계; 및 그 결과물을 150℃ 내지 180℃로 30분 내지 3시간 동안 건조하는 2차 건조 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 건조 단계는 상기 재생 원료를 교반하면서 수행할 수 있다.
상기 2차 건조 단계는 모레큐레 시브(molecular sieve) 제습제가 장입되어 있는 챔버에서 수행할 수 있다.
용융된 재생 원료의 고유점도는 0.62dl/g 내지 0.68dl/g일 수 있다.
상기 제조방법은 상기 코어-시스 섬유를 연신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제조방법은 상기 코어-시스 섬유를 50℃ 내지 75℃에서 1 내지 10의 연신비로 연신하는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 재생 원료를 사용하여 기계적 물성이 우수한 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르계 섬유의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유의 단면을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 상기 섬유는 코어부(10) 및 상기 코어부(10)를 덮고 있는 시스부(20)를 포함할 수 있다. 본 발명은 상기 코어부(10)를 재생 원료로 제조하고, 상기 시스부(20)를 신재 원료로 제조하는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다. 이를 참조하면, 상기 제조방법은 재생 원료를 준비하는 단계, 상기 재생 원료를 제습하는 단계, 제습한 재생 원료에서 이물질을 제거하는 단계, 신재 원료를 준비하는 단계, 상기 재생 원료와 신재 원료를 각각 용융하는 단계 및 용융된 재생 원료와 용융된 신재 원료를 함께 방사하여 도 1과 같이 코어부(10) 및 시스부(20)를 포함하는 코어-시스 섬유를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조방법은 상기 코어-시스 섬유를 연신하는 단계 및 연신된 섬유를 재단(Cutting)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 적절한 재생 원료를 사용하여 코어부(10)를 형성함으로써, 기계적 물성이 우수한 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유를 제조하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 상기 재생 원료는 입자형 폐폴리에스테르 칩, 판형 폐폴리에스테르 칩 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩 및 판형 폐폴리에스테르 칩은 각각 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)를 포함할 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 타원구의 형상을 갖고, 길이가 1mm 내지 4mm이고, 폭이 0.5mm 내지 3mm이며, 두께가 1mm 내지 2mm인 것일 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 고유점도가 0.50dl/g 내지 0.62dl/g이고, 융점이 256℃ 내지 267℃인 것일 수 있다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 수분 함유량이 300ppm 이하인 것일 수 있다. 상기 수분 함유량이 위 범위를 초과하면 제습 후 재생원료의 수분 함유량이 과다하여 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유의 기계적 물성을 해할 수 있다.
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 길이가 2mm 내지 7mm이고, 폭이 1mm 내지 5mm이며, 두께가 0.5mm 내지 2mm인 것일 수 있다.
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 고유점도가 0.62dl/g 내지 0.8dl/g이고, 융점이 256℃ 내지 267℃인 것일 수 있다.
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 수분 함유량이 300ppm 이하인 것일 수 있다. 상기 수분 함유량이 위 범위를 초과하면 제습 후 재생원료의 수분 함유량이 과다하여 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유의 기계적 물성을 해할 수 있다.
상기 재생 원료는 위 물성을 만족하는 입자형 폐폴리에스테르 칩 50중량% 내지 80중량% 및 판형 폐폴리에스테르 칩 20중량% 내지 50중량%를 포함할 수 있다. 상기 입자형 폐폴리에스테르 칩과 판형 폐폴리에스테르 칩의 물성 및 함량이 위 범위에 속해야 이들을 용융하였을 때 고유점도(Intrinsic viscosity, IV)가 목적하는 정도의 수준에 이르러 공정성 및 기계적 물성이 우수한 코어부(10)를 형성할 수 있다.
상기 재생 섬유는 마스터배치 칩을 더 포함할 수 있다. 상기 마스터배치 칩은 섬유에 색상을 부여하기 위한 것으로서 카본 블랙, 이산화 티탄 등의 염료를 포함할 수 있다.
상기 마스터배치 칩의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 재생 섬유 전체 중량을 기준으로 1중량% 내지 10중량%일 수 있다.
이후, 상기 재생 섬유에 대해 전처리 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 재생 섬유를 제습하고, 이에 포함된 이물질을 제거할 수 있다.
상기 재생 섬유를 제습하는 단계는 상기 재생 원료를 140℃ 내지 170℃로 1시간 내지 10시간 동안 건조하는 1차 건조 단계 및 그 결과물을 150℃ 내지 180℃로 30분 내지 3시간 동안 건조하는 2차 건조 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 건조 단계는 상기 재생 원료를 전열 교반기로 교반하면서 수행할 수 있다.
상기 2차 건조 단계는 1차 건조된 재생 원료를 모레큐레 시브(molecular sieve) 제습제가 장입되어 있는 챔버에서 수행할 수 있다. 또한, 상기 챔버는 열풍 히터 방식으로 열을 가하는 장치를 포함할 수 있다.
위와 같은 방법으로 제습된 재생 원료는 수분 함유량이 100ppm 이하인 것일 수 있다. 상기 제습된 재생 원료의 수분 함유량이 위 범위 이내일 때, 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유의 기계적 물성을 목적하는 수준으로 높일 수 있다.
위와 같이 제습된 재생 원료를 스크린 체인저(Screen Changer) 또는 막대형 필터 설비에 투입하여 이물질을 제거할 수 있다. 상기 스크린 체인저는 3구형 유압 실린더 및 Mash 방식의 필터를 구비한 것일 수 있다. 상기 막대형 필터 설비는 막대 형상의 필터가 복수 개로 설치된 일련의 장비를 의미할 수 있다. 상기 필터의 배열은 특별히 제한되지 않고, 이물질 제거의 효과를 최대화할 수 있는 적절한 방식으로 배열할 수 있다.
상기 재생 원료와 별도로 저융점 버진(Virgin) 폴리에스테르 칩을 포함하는 신재 원료를 준비할 수 있다.
상기 저융점 버진 폴리에스테르 칩은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)를 포함할 수 있다.
상기 저융점 버진 폴리에스테르 칩은 융점이 90℃ 내지 130℃인 것일 수 있다.
이후 상기 재생 원료와 신재 원료를 각각 용융할 수 있다. 용융된 재생 섬유의 고유점도(IV)는 0.62dl/g 내지 0.68dl/g일 수 있다. 용융된 재생 섬유의 고유점도가 위 범위에 속할 때, 공정성 및 코어부(10)의 기계적 물성을 목적하는 정도로 유지할 수 있다.
이후, 용융된 재생 원료와 용융된 신재 원료를 함께 방사하여 코어부(10) 및 시스부(20)를 포함하는 코어-시스 섬유를 제조할 수 있다. 방사 방식은 특별히 제한되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 채택할 수 있다.
상기 코어-시스 섬유에 대한 후처리를 할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어-시스 섬유를 연신하고, 재단할 수 있다.
상기 코어-시스 섬유를 상기 신재 원료의 융점보다 낮은 온도로 가열한 뒤 연신할 수 있다. 구체적으로 상기 코어-시스 섬유를 50℃ 내지 75℃에서 1 내지 10의 연신비로 연신할 수 있다.
연신된 섬유를 목적하는 정도의 길이로 재단(Cutting)할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명의 다른 형태를 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
길이 4mm, 폭 3mm, 두께 2mm의 입자형 폐폴리에스테르 칩과 길이 5mm, 폭 4mm, 두께 1mm의 판형 폐폴리에스테르 칩을 준비하였다. 흑색의 마스터배치 칩을 준비하였다.
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩 65중량%, 판형 폐폴리에스테르 칩 30중량% 및 마스터배치 칩 5중량%를 혼합하여 재생 원료를 준비하였다.
상기 재생 원료를 전열 교반기를 사용하여 160℃에서 4시간 동안 1차 건조하고, 열풍 히터 방식 및 모레큐레 시브 제습제를 사용하여 160℃에서 1시간 동안 2차 건조하여 제습하였다. 제습한 재생섬유의 수분 함유량이 100ppm 이하가 되도록 하였다.
상기 재생 원료에 포함된 미량의 이물질을 스크린 체인저로 제거하였다.
위와 같이 전처리를 마친 재생 원료와 저융점 버진 폴리에스테르 칩을 포함하는 신재 원료를 각각 용융한 뒤, 함께 방사하여 코어부 및 시스부를 포함하는 코어-시스 섬유를 얻었다. 이때, 상기 코어부의 함량이 50중량%이고, 상기 시스부의 함량이 50중량%가 되도록 용융된 재생 원료와 용융된 신재 원료의 함량을 조절하였다.
상기 코어-시스 섬유를 냉각한 뒤, 연신하여 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유를 얻었다.
하기 표 1은 실시예에 따라 제조한 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유의 기계적 물성을 특정한 결과이다.
항목 | 단위 | 허용범위 | 결과 |
선형 밀도(LINEAR DENSITY) | Den | 4.5±0.5 | 4.54 |
인장강도(TENSILE STRENGTH) | g/den | 3.5±0.5 | 3.51 |
신도(ELONGATION) | % | 50±10 | 50.80 |
크림프수(CRIMP NUMBER) | EA/inch | 8±2 | 8.12 |
열 수축율(Heat Shrinkage) | % | 7±2 | 6.40 |
Oil pick up1 ) | % | 0.15±0.1 | 0.15 |
섬유 길이(Fiber Length) | Mm | 51±3 | 52.4 |
1) Oil pick up 측정 방법: 4g의 연신공정까지 완료된 코어-시스 섬유를 유제 신속 축출 장치에서 MeOH(99.9%) 20ml X 2회로 수세 압착 축출한 후 건조하여 아래 식에 따라 계산하였다.
식: OPU (%) = {(W1 - W2)/W} x 100
(W: Sample 무게, W1: 증유전 증발접시 무게, W2: 증유후 증발접시 무게)
표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 재생 저융점 폴리에스테르계 섬유는 코어부(10)의 소재로 재생 원료를 사용하였음에도 선형 밀도, 인장 강도, 신도, 열 수축율, Oil pick up 등의 기계적 물성이 허용범위 내로 우수함을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 실험예 및 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실험예 및 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10: 코어부
20: 시스부
Claims (17)
- 재생 원료를 준비하는 단계;
상기 재생 원료를 제습하는 단계;
제습한 재생 원료를 여과(filtration)하여 이물질을 제거하는 단계;
저융점 버진(Virgin) 폴리에스테르 칩을 포함하는 신재 원료를 준비하는 단계;
상기 재생 원료와 신재 원료를 각각 용융하는 단계; 및
용융된 재생 원료와 용융된 신재 원료를 함께 방사하여 상기 용융된 재생 원료로부터 기인한 코어부 및 상기 용융된 신재 원료로부터 기인한 시스부를 포함하는 코어-시스 섬유를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 재생 원료는 입자형 폐폴리에스테르 칩, 판형 폐폴리에스테르 칩 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 타원구의 형상을 갖고, 길이가 1mm 내지 4mm이고, 폭이 0.5mm 내지 3mm이며, 두께가 1mm 내지 2mm인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 고유점도가 0.5dl/g 내지 0.62dl/g이고, 융점이 256℃ 내지 267℃인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 입자형 폐폴리에스테르 칩은 수분 함유량이 300ppm 이하인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 길이가 2mm 내지 7mm이고, 폭이 1mm 내지 5mm이며, 두께가 0.5mm 내지 2mm인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 고유점도가 0.62dl/g 내지 0.8dl/g이고, 융점이 256℃ 내지 267℃인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 판형 폐폴리에스테르 칩은 수분 함유량이 300ppm 이하인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 재생 원료는 상기 입자형 폐폴리에스테르 칩 50중량% 내지 80중량% 및 판형 폐폴리에스테르 칩 20중량% 내지 50중량%를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 재생 원료는 염료를 함유한 마스터배치 칩을 더 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 제습한 재생 원료는 수분 함유량이 100ppm 이하인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 저융점 버진 폴리에스테르 칩은 융점이 90℃ 내지 130℃인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 재생 원료를 제습하는 단계는
상기 재생 원료를 140℃ 내지 170℃로 1시간 내지 10시간 동안 건조하는 1차 건조 단계; 및
그 결과물을 150℃ 내지 180℃로 30분 내지 3시간 동안 건조하는 2차 건조 단계를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 1차 건조 단계는 상기 재생 원료를 교반하면서 수행하는 것인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 2차 건조 단계는 모레큐레 시브(molecular sieve) 제습제가 장입되어 있는 챔버에서 수행하는 것인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
용융된 재생 원료의 고유점도는 0.62dl/g 내지 0.68dl/g인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코어-시스 섬유를 연신하는 단계를 더 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법. - 제16항에 있어서,
상기 코어-시스 섬유를 50℃ 내지 75℃에서 1 내지 10의 연신비로 연신하는 것인 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220020164A KR102701153B1 (ko) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220020164A KR102701153B1 (ko) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230123250A true KR20230123250A (ko) | 2023-08-23 |
KR102701153B1 KR102701153B1 (ko) | 2024-09-02 |
Family
ID=87848921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220020164A KR102701153B1 (ko) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102701153B1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160079351A (ko) * | 2014-12-26 | 2016-07-06 | 도레이케미칼 주식회사 | 저융점 폴리에스테르계 복합섬유 및 이를 포함하는 인테리어용 원사 |
KR102144065B1 (ko) | 2018-11-30 | 2020-08-12 | 주식회사 휴비스 | 공정성이 향상된 바인더용 폴리에스테르 섬유 |
KR102163351B1 (ko) * | 2019-11-08 | 2020-10-08 | 이경희 | 고강력 폴리에스터 장섬유 제조를 위한 재생 pet 칩 제조방법 |
KR20210158117A (ko) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | (주)서원테크 | 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단 |
-
2022
- 2022-02-16 KR KR1020220020164A patent/KR102701153B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160079351A (ko) * | 2014-12-26 | 2016-07-06 | 도레이케미칼 주식회사 | 저융점 폴리에스테르계 복합섬유 및 이를 포함하는 인테리어용 원사 |
KR102144065B1 (ko) | 2018-11-30 | 2020-08-12 | 주식회사 휴비스 | 공정성이 향상된 바인더용 폴리에스테르 섬유 |
KR102163351B1 (ko) * | 2019-11-08 | 2020-10-08 | 이경희 | 고강력 폴리에스터 장섬유 제조를 위한 재생 pet 칩 제조방법 |
KR20210158117A (ko) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | (주)서원테크 | 리사이클 폴리에스테르/면 난연 복합사의 제조방법 및 이로부터 제조되는 난연 복합사, 난연원단 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102701153B1 (ko) | 2024-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0942035B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von linearem Polyester | |
EP0483665B1 (de) | Verfahren zur Aufbereitung thermisch beanspruchter Polyester-Abfälle | |
DE2200594A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formlingen | |
EP2954008B1 (de) | Thermoplastische polymercompounds mit niedermolekularen ligninen, verfahren zu deren herstellung, formkörper sowie verwendungen | |
EP2953997B1 (de) | Mikrostrukturiertes kompositmaterial, verfahren zu dessen herstellung, formkörper hieraus sowie verwendungszwecke | |
KR102183241B1 (ko) | 제사성이 우수한 재생 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법 | |
DE1794333A1 (de) | Formbare Mischung und deren Verwendung | |
DE69122106T2 (de) | Mischungen aus polyethylen-terephthalat und polyethylen-naphthalendikarboxylat, die einen phosphorstabilisator enthalten | |
DE10018196A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Polyolefinfolie und deren Verwendung | |
KR102347381B1 (ko) | Pet 재생칩의 제조 방법 및 이를 이용한 pet 단섬유 | |
WO2022167679A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines rpet-kunststoffmaterials zur verwendung in einem dünnwand-spritzgussverfahren und im dünnwand-spritzgussverfahren hergestellter hohlkörper | |
KR20230123250A (ko) | 친환경 재생원료를 포함하는 저융점 폴리에스테르계 섬유의 제조방법 | |
KR20170059175A (ko) | 목분을 이용한 바이오플라스틱 복합재 제조방법 및 이에 의해 제조된 바이오플라스틱 복합재 | |
DE68926388T2 (de) | Aromatische polyesterharz-zusammensetzung und fasern daraus | |
DE69418875T2 (de) | Polyesterzusammensetzungen geeignet zur herstellung von fasern und folien mit hohem elastizitätsmodul | |
JP7270007B2 (ja) | リサイクルフィルムからポリエステル材料を形成する方法 | |
KR20120068373A (ko) | 폴리에스터 재생칩의 제조방법 및 폴리에스터 이형단면 섬유의 제조방법 | |
DE3820368C1 (ko) | ||
KR102167672B1 (ko) | 형태안정성이 향상된 재생 폴리에스테르 이형단면사 및 이의 제조방법 | |
DE102007016586A1 (de) | Verfahren zur direkten und kontinuierlichen Herstellung von Polyesterformkörpern mit geringem Acetaldehydgehalt | |
KR102667188B1 (ko) | 생분해성 현수막 제조방법 | |
Titone et al. | Mechanical Recycling of New and Challenging Polymer Systems: A Brief Overview | |
EP4450546A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung und verarbeitung eines gemisches aus rezykliertem polyestermaterial und einem polyester-prepolymer aus einem polyester-herstellprozess | |
CH685437A5 (de) | Flächiger Verbundwerkstoff. | |
CN118834544A (zh) | 一种棉杆托盘及其制备工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |