고수축PN복합분할사를 사용한 열수축 및 감량 특성 연구 :A Study Heat Shrinkage And Weight Loss Characteristics Using High-Shrinkage PN Conjugate Split Yarn

신정만

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자료유형: 학위논문

저자정보: 신정만 (숭실대학교, 숭실대학교 대학원)

지도교수: 김주용

발행연도: 2020

저작권: 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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초록· 키워드

분할/해도형 극세사는 1970년대 최초 개발 이후 높은 비표면적 특성을 활용한 다양한 섬유제품에 적용되어 왔다. 이러한 분할/해도형 극세사 중 대표적인 상용품으로는 일본 가네보사의 베리마X가 있는데, KB세이렌에서는 고청정 환경이 요구되는 반도체 제조공정에 사용되는 와이퍼로 베리마X를 사용한 환편 원단에 벤질알코올 유화액을 처리하여 고수축시킨 SAVINA MX 제품을 개발하여 상용화하였다. 고수축 가공을 통해 비표면적을 더욱 극대화한 이 제품은 현재까지도 반도체 또는 집적회로 제조공정 및 카메라용 정밀부품 어셈블리 공정에 있어 최고 성능의 와이퍼로 사용되고 있다. 하지만, 벤질알코올은 주로 방부제로 사용되는 물질로 알러지를 유발하고 내장기관 독성 위험성이 있는 것으로 알려져 있어 취급에 각별한 주의가 요구된다. 또한 고수축 가공 후 사용된 벤질알코올 유화액의 제거를 위해 수세과정에 많은 용수가 사용하며, 수세 후에도 이를 완전히 제거하기 어려워 고수축 공정을 거치지 않은 일반 와이퍼에 비해 보다 많은 비휘발성 잔류물질(NVR, Non-volatile Residue)이 검출되고 있다. 또한 세계적으로 환경규제가 갈수록 강화되어가고 있고, 소비자들의 친환경 제품에 대한 수요가 커지고 있어 이러한 문제점은 반드시 극복해야 할 과제로 인식되고 있다.
본 연구에서는 이러한 문제점의 해결을 위해 벤질알코올 유화액을 사용하지 않고 열수축 만으로 고수축 가공이 가능하도록 한 고수축PN(Polyester-Nylon)복합분할사를 사용하여 와이퍼를 제조하는 공정 개발을 위해 고수축PN복합분할사 및 환편성된 원단의 열수축 및 감량 특성을 고찰하였다. 고수축PN복합분할사는 폴리에스테르 중합공정에서 의도적으로 비결정영역을 늘리기 위해 IPA(Isophthalic acid)를 첨가하여 제조된 원사로 비결정영역 증가를 통해 기존 원사에 비해 열수축이 향상된 것이 특징이다.

The split/sea-island type microfiber has been applied to various textile products since its development in the 1970s, utilizing the high specific-surface-area characteristics. A representative commercial product of these split/sea-island type microfibers is Berima X of Kanebo, Japan. For a wiper to be used in the semiconductor manufacturing process requiring a high clean environment, KB Siren processed the benzyl alcohol emulsion on the circular knitting fabric that used Berima X and highly shrunk it and developed and commercialized SAVINA MX product. This product, which maximizes the specific surface area through the high shrinkage processing, has been used as the highest performance wiper in the semiconductor or integrated circuit manufacturing process and in the assembly process of precision parts for camera. However, benzyl alcohol is mainly used as a preservative and is known to cause allergies and pose a risk of internal organ toxicity, requiring special care in handling. In addition, to remove the benzyl alcohol emulsion used in the high shrinkage process, a lot of water is used in the washing precess, and still thorough removal is difficult even after washing. Thus, compared to general wipers without high shrinkage process, more Non-Volatile Residue(NVR) are detected. Moreover, as environmental regulations become gradually more reinforced worldwide and consumers'' demands for eco-friendly products increase, these problems are recognized as tasks that must be overcome.
In an effort to solve these problems, it was to develop a process ti manufacture wipers by using high shrinkage PN(Polyester-Nylon) conjugate split fibers that enable the high shrinkage processing only with the heat shrinkage, not using the benzyl alcohol emulsion. This study reviewed the heat shrinkage and weight loss characteristics of the high shrinkage PN conjugate split fabers and circular knitted fabric. The high Shrinkage PN conjugate split fiber is manufactured by adding IPA(Isophthalic Acid) to intentionally increase the amorphous region in the polyester polymerization process and is characterized by the improved heat shrinkage thought the increase of the amorphous region compared to conventional fibers.

#섬유공학 #PN복합분할사 #고수축

국문초록 ⅵ
영문초록 ⅷ
제 1 장 서론 1
제 2 장 실 험 7
2.1 시료 7
2.1.1 원사 7
2.1.2 원단 9
2.2. 원사 특성 분석 10
2.2.1 섬도 10
2.2.2 크림프율 10
2.2.3 인장 강신도 10
2.2.4 열수 수축률 10
2.2.5 원사 확대관찰 11
2.3. 원사 특성 분석 11
2.3.1 중량 11
2.3.2 두께 11
2.3.3 밀도 11
2.3.4 인장 강신도 12
2.3.5 수축률 12
2.3.6 감량률 12
제 3 장 결과 및 고찰 14
3.1. 원사 특성 분석 14
3.1.1 섬도 14
3.1.2 크림프율 15
3.1.3 인장 강신도 16
3.1.4 열수 수축률 17
3.1.5 원사 확대관찰 19
3.2. 원단 특성 분석 25
3.2.1 중량 25
3.2.2 두께 26
3.2.3 밀도 27
3.2.3.1 겉보기 밀도 27
3.2.3.2 편직 밀도 28
3.2.4 인장 강신도 30
3.2.5 수축률 34
3.2.5.1 NaOH농도별 수축률 34
3.2.5.2 기기별 수축률 36
3.2.5.3 시간별 수축률 37
3.2.5.4 원단별 수축률 39
3.2.6 감량률 41
3.2.5.1 NaOH농도별 감량률 41
3.2.5.2 기기별 감량률 42
3.2.5.3 시간별 감량률 43
3.2.5.4 원단별 감량률 44
제 4 장 결론 45
참고문헌 47

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