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열처리에 따른 나일론 46/6 블렌드 원사의 물성과 결정구조 변화 연구
The Effects of Annealing on Changes in Properties and Crystal Structure of Nylon 46/6 Blend Filament

한국섬유공학회지 = Textile science and engineering, v.53 no.3, 2016년, pp.151 - 157  

장순호 (한양대학교 유기나노공학과) ,  오태환 (영남대학교 나노메디컬유기재료공학과) ,  김성훈 (한양대학교 유기나노공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the annealing effects on changes in tensile properties and crystal structure of nylon 46/6 blend filament were investigated and compared with those of nylon 6 filament. The nylon 46/6 blend filament was prepared by mixing nylon 46 chips (polymerized nylon 4, 6 (40 mole%) and nylon 6 (...

주제어

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문제 정의

  • 특히 건열 처리는 습열 처리보다 열처리 온도가 높기 때문에 열처리 조건에 따른 원사의 물성변화에 대한 기초연구는 필수적이지만 이에 관한 연구는 진행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 나일론 46 공중합 고분자를 이용하여 섬유를 제조한 후 제조된 섬유를 열처리온도와 시간을 달리하여 열처리 조건에 따른 인장/열적특성 및 결정구조 변화를 살펴보고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
나일론 섬유는 무엇인가? 나일론 섬유는 고분자 주쇄에 존재하는 아마이드기 간의 수소결합으로 우수한 인장물성을 가지며 낮은 초기 탄성률에 기인한 부드러운 촉감과 우수한 착용편의성 등의 장점을 가지는 대표적인 의류용 합성섬유 중의 하나이다. 하지만 2000년 이후 나일론 섬유는 상대적으로 원재료의 가격이 싸고, 알칼리 감량가공으로 감성조절이 가능한 폴리에스터 섬유와 치열한 경쟁을 하고 있는 상황이다.
나일론 46 공중합 고분자의 제조공정 요소로써의 장점은? 나일론 46 공중합 고분자는 용융온도와 열분해 온도가 유사하여 야기되는 나일론 4 고분자의 낮은 열 가공성 문제를 해결할 수 있고, 나일론 6 대비 반복단위당 아마이드기의 빈도수가 높아져 수분율 향상이 가능한 고분자이다[1−6]. 또한, 나일론 6와 용융온도가 유사하여 기존의 나일론 6 방사 설비를 활용하여 섬유 제조가 가능한 장점이 있다.
나일론 원사가 원단으로 적용되기 위해 거쳐야할 공정은 무엇인가? 현재 나일론 46 공중합 고분자의 연구는 나일론 46 공중합 고분자 제조방법에 관한 연구[7], 필름 및 섬유로 성형한 후 연신조건에 따른 미세구조 연구 등이 있었다[2−6]. 실제 나일론 원사는 원단으로 적용하기 위한 후공정 과정에서 텐터(tenter) 공정의 건열과 정련/축소 및 염색공정 중의 습열 처리를 거치게 된다. 특히 건열 처리는 습열 처리보다 열처리 온도가 높기 때문에 열처리 조건에 따른 원사의 물성변화에 대한 기초연구는 필수적이지만 이에 관한 연구는 진행되지 않았다.
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참고문헌 (14)

  1. M. A. Bellinger, A. J. Waddon, E. D. T. Atkins, and W. J. MacKnight, "Structure and Morphology of Nylon 4 Chain-Folded Lammellar Crystals", Macromolecules, 1994, 27, 2030-2135. 

  2. H. H. Cho, J. W. Jeon, M. H. Lee, S. H. Lee, and S. T. Kwon, "Structure and Physical Properties of Variously Drawn Nylon 6-ran-Nylon 4 Copolymer Fibers (I)", Text. Sci. Eng., 2011, 48, 150-155. 

  3. S. H. Lee and H. H. Cho, "Fine Structure and Physical Properties of Nylon 4 Copolymer (I)-Effects of the Various Drawing Speeds", Text. Sci. Eng., 2011, 48, 91-97. 

  4. S. H. Lee and H. H. Cho, "Fine Structure and Physical Properties of Nylon 4 Copolymer (II)-Effects on the Various Annealing Temperature", Text. Sci. Eng., 2011, 48, 340-346. 

  5. S. H. Lee and H. H. Cho, "Fine Structure and Physical Properties of Nylon 4 Copolymer (III)-Effect of the Contents of Nylon 4", Text. Sci. Eng., 2012, 49, 232-239. 

  6. H. H. Cho, M. H. Lee, G. Y. Kim, S. H. Lee, and H. K. Noh, "Three Directional Crystal Structure Changes of Nylon 6-ran-Nylon 4 Copolymer Films by Drawing Ratio and Elevating Temperature", Text. Sci. Eng., 2012, 49, 106-111. 

  7. N. C. Kim, J. H. Kim, S. W. Nam, B. S. Jeon, Y. T. Yoo, and Y. J. Kim, "Synthesis and Characterization of Very High Molecular Weight Nylon 4 and Nylon 4/6 Copolymer", Polymer(Korea), 2013, 37, 211-217. 

  8. B. C. Chun and D. W. Chung, "Synthesis and Mechanical Properties of Nylon 6 Block Copolymer via Anionic Polymerization", Polymer(Korea), 1999, 23, 329-337. 

  9. M. Bermudez, S Leon, C. Aleman, and S. Munoz-Guerra, "Comparison of Lamellar Crystal Structure and Morphology of Nylon 46 and Nylon 5", Polymer, 2000, 41, 8961-8973. 

  10. R. J. Gaymans, T. E. C. Van utteren, J. W. A. Van den berg, and J. Schuyer, "Preparation and Some Properties of Nylon 46", J. Polym. Sci.: Polym. Chem. Ed., 1997, 15, 537-545. 

  11. C. S. Ha, M. G. Ko, and W. J. Cho, "Miscibility of Nylon 46 and Ethylene-vinyl Alcohol Copolymer Blends", Polymer, 1997, 38, 1243-1246. 

  12. D. H. Cho, E. Zhmayev, and Y. L. Joo, "Structural Studies of Electrospun Nylon 6 Fibers from Solution and Melt", Polymer, 2011, 52, 4600-4609. 

  13. S. Y. Kwak, J. H. Kim, S. Y. Kim, H. G. Jeong, and I. H. Kwon, "Microstructural Investigation of High-Speed Melt-Spun Nylon 6 Fibers Produced with Variable Spinning Speeds", J. Polym. Sci.: Part B: Polym. Phy., 2000, 38, 1285-1293. 

  14. S. Shayestehfar, M. E. Yazdanshenas, R. Khajavi, and A. S. Rashidi, "Physical and Mechanical Properties of Nylon 6/Titanium Dioxide Micro and Nano-composite Multifilament Yarns", J. Eng. Fibers Fabrics, 2014, 9, 158-167. 

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