KR100467101B1 - 일라이트가 첨가된 인조파이버 및 부직포의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일라이트가 첨가된 인조파이버 및 부직포의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 폴리에스테르 폐기물(폴리에스테르파사 및 PET병)을 재활용하여 재생파이버를 만들되 그 재생파이버에 일라이트 분말을 첨가하여 인조파이버 및 부직포를 제조함으로서 원사 및 제직공장 등에서 일반적으로 폐기하는 폴리에스테르파사와 PET병을 재활용함과 아울러 일라이트의 효능으로 널리 알려진 원적외선 방사효과, 탈취, 항균효과, 음이온의 발생, 공기정화작용, 전자파 및 수맥파 차단 등 인체의 건강유지 및 향상시키는 기능을 제공한다.

Description

일라이트가 첨가된 인조파이버 및 부직포의 제조방법{A manufacturing method of man made fiber and nonwoven fabric to use illite}

본 발명은 일라이트가 첨가된 인조파이버 및 부직포의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 폴리에스테르 폐기물(폴리에스테르파사 및 PET병)을 재활용하여 재생파이버를 만들되 그 재생파이버에 일라이트 분말을 첨가하여 인조파이버 및 부직포를 제조함으로서 원사 및 제직공장 등에서 일반적으로 폐기하는 폴리에스테르파사와 PET병을 재활용함과 아울러 일라이트의 효능으로 널리 알려진 원적외선 방사효과, 탈취, 항균효과, 음이온의 발생, 공기정화작용, 전자파 및 수맥파 차단 등 인체의 건강유지 및 향상시키는 기능을 제공할 수 있도록 한 것이다.

주지된 바와같이 폴리에스테르 파이버로서 각종의 직물을 제직하다가 보면 다량의 파사가 발생하게 되고, 이러한 파사는 재활용하기도 하지만 폐기하는 경우가 많으며, 또 PET병은 재활용하기보다는 거의 폐기하고 있는 실정이다.

폴리에스테르 폐기물을 폐기하는 방법으로는 주로 소각 또는 매립에 의존하기 때문에 대기오염을 비롯하여 토양오염등 환경오염의 주된 원인으로 작용하게 된다.

또한, 전술한 폴리에스테르 파이버의 파사량과 폐기하는 PET병에 따라 제조원가가 상승하기도 하기 때문에 폐기처리하는 파사 및 PET병의 재활용이 효과적으로 이루어지게 된다면 대기오염이나 토양오염등의 환경오염을 예방할 수 있게되고, 귀중한 자원의 낭비 또한 막을 수 있게 된다.

한편, 일라이트(illite)는 광물학적인 구조가 엽편상 점토질 구조를 가지며, 주성분은 SiO_2.Al₂O_3.K₂O. MgO. Fe₂O₃로서 황백색, 녹색의 합성광물이며, 상온에서 3-25 마이크론 파장의 원적외선을 90%이상 방사하여 인체에 유익한 파장이 다량 방출되고, 각종 악취나 냄새 등을 탈취하거나 중화시키는 작용을 하게 되며, 각종 세균의 항균 및 살균작용을 비롯하여 강력한 음이온의 발생, 보습효과, 직사 자외선의 차단, 수맥파나 전자파 등과 같은 각종 유해파장의 차폐기능이 탁월한 것으로 알려져 있어 최근에는 일라이트를 첨가 또는 이용하여 각종 제품이나 일라이트를 이용하는 방법 등이 연구 생산되고 있다.

본 발명은 폴리에스테르 폐기물 즉, 폴리에스테르 파사와 폐기되는 PET병을 재활용하여 인조파이버 및 부직포를 제조 보급하되, 상기 폴리에스테르 파사와 PET병을 잘게 썰어 믹서기에 투입하여 물을 첨가하면서 믹싱하고, 이를 마찰건조기에 넣어서 회전시킨다. 회전 시킬 때의 온도가 100℃∼120℃정도되었을 때 0.1∼0.5%정도의 왁스와 2∼4%정도의 일라이트 분말을 투입하여 165℃∼175℃의 온도가 되었을 때 압출기에 투입하여 용융방사한후 통상의 와인딩 → 해사 → 연신 → 크림프(crimp), 건조 및 셋팅(setting) → 절단(cutting)공정을 거쳐 인조파이버를 제조하거나,

이것을 다시 통상의 개면(Feader) → 혼련(Mixing) → 소면(Carding) → 접층(Cross lapping) → 니들펀칭(Neddle Punching) 공정을 거쳐 부직포를 제조하려는데 그 목적이 있다.

또한, 상기와 같은 공정을 거쳐 제조된 인조파이버와 부직포는 일라이트를 첨가하고 왁스에 의해 파이버와 일라이트가 일체화된 상태이기 때문에 사용중 일라이트가 파이버에서 분리될 염려가 전혀 없고, 또 일라이트의 고유의 특성에 의해 사용시 다량의 원적외선을 방출하고, 각종 냄새로부터의 탈취작용, 항균작용, 음이온의 발생, 공기의 정화, 피부의 보호, 수맥파나 전자파의 차폐작용에 의해 사용하는 사람의 건강증진에 크게 기여할 수 있게 하는데 또 다른 목적이 있다 하겠다.

본 발명은 폴리에스테르 폐기물 중에서도 폴리에스테르 파사(Polyester waste yarn)와 폐기되는 PET병을 주로 이용하는데, 이는 다른 재질 즉, 나일론 등과 같은 인조섬유보다 폴리에스테르 파사가 많이 발생하며 PET병은 무한정 활용할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명은 섬유제조업체 등에서 가장 많이 발생되는 폴리에스테르 파이버 파사와 산업폐기물인 PET병을 이용하여 일라이트(illite)가 첨가된 인조파이버 및 부직포를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 제조방법을 공정별로 상세히 설명한다.

<인조 파이버 제조공정>

제1공정 : (폴리에스테르 파사 및 PET병 믹싱공정)

폴리에스테르 폐기물(폴리에스테르 파사와 PET병)을 다량 수거하여 분쇄기에 투입 분쇄하되, 투입후 5-7분 정도 경과한 후 물을 첨가하면서 분쇄함으로써 칩(chip)화 시킨다.

제2공정 : (건조 및 일라이트 분말 첨가공정)

제1공정에서 만들어진 폴리에스테르 파사 및 PET병의 분쇄한 칩(chip)을 마찰건조기에 투입하여 건조시키되, 회전하는 마찰건조기의 온도가 100∼120℃정도 되었을 때, 폴리에스테르의 파사나 PET병의 분쇄 칩(chip) 중량의 0.1∼0.5% 정도의 왁스와 1000∼1700메쉬의 일라이트(illite) 2∼4% 정도의 량을 투입하여 온도가 165∼175℃로 될 때까지 회전시킨다.

이 공정에서 첨가되는 왁스는 폴리에스테르 파사 및 PET병의 분쇄칩과 일라이트 분말을 접착시키는 바인더작용과 함께 윤활작용을 한다.

제3공정 : (건조 및 성형공정)

건조기를 통하여 나온 일라이트 분말이 첨가된 폴리에스테르 파사 및 PET병의 칩(반고형상태)을 압출기에 넣고 용융방사시키고, 방사되는 실을 와인딩공정 → 해사공정(물을 가하면서 해사함) → 연신공정 → 크림프공정(매우 꼬불꼬불하게 되도록 하는 공정)을 거친 후 135∼140℃ 사이에서 건조 및 셋팅(setting) → 절단(cutting) → 완성(포장)한다.

< 부직포 제조공정 >

상기 인조파이버 제조공정과 같은 제1공정(폴리에스테르 파사 및 PET병 믹싱공정)과 제2공정(건조 및 일라이트 분말 첨가공정)을 거친 상태에서 건조기를 통하여 나온 일라이트 분말이 첨가된 폴리에스테르 파사 및 PET병의 칩(반고형상태)을 압출기에 넣어 용융방사시켜 스테이플 파이버(SF)로 만든다음 이를 개면(Feader) → 혼련(Mixing) → 소면(Carding) → 접층(Cross lapping) → 니들펀칭(Needle Punching) → 규격절단(Selvage Cutting) → 권취(winding) → 완성(포장)한다.

상기와 같은 공정을 통하여 완성된 인조파이버 및 부직포는(폴리에스테르 제조공장이나 폴리에스테르사를 이용하여 각종 직물을 제직하는 제직공장에서 다량으로 발생하는 폴리에스테르 파사나 폐기되는 PET병을 이용하여 여기에 일라이트 분말을 첨가하되, 왁스등을 이용하여 PET파이버와 일라이트 분말이 일체화되게끔 한 후 압출기를 통하여 방사, 크림프(crimp) 후 건조 및 셋팅, 절단, 완성(포장)등의 공정을 통해 파이버를 제조한것) 그 동안 폐기됐던 폴리에스테르 파사와 PET병을 재활용하게 되어 귀중한 자원의 낭비를 예방할 수 있게되고, 또 일라이트의 고유성분에 의해 다량으로 발생하는 원적외선 효과와 각종 악취나 세균등을 제거하는 탈취효과 및 항균작용, 그리고 음이온의 발생, 공기정화 효과, 가정에서 진드기 발생 억제효과, 자외선 차단 효과등을 기대할 수 있게됨은 물론 근자에 와서 산업화의 발달로 가장 문제로 대두되는 전자파 및 수맥파의 차단 효과를 기대할 수 있게 된다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 설명한다.

<인조파이버 실시예>

제1공정

폴리에스테르병 및 파사 100kg정도를 분쇄기에 투입하여 잘게 분쇄하고, 6분 정도 경과후부터 물을 뿌려가면서 분쇄 믹싱하여 칩(chip)화 시켰다.

제2공정

제1공정에서 만들어진 칩(chip)을 회전하면서 작용하는 마찰건조기에 투입하여 건조시키는 과정에서 115℃가 되었을때 액체상태의 왁스 100g 정도와 1500메쉬의 체로 걸른 일라이트 분말 400g정도를 투입하여 혼합 믹싱시키면서 170℃까지 마찰건조기를 회전시켰다.

제3공정

제2공정에서 형성된 PET병 및 폴리에스테르 파사 칩을 압출기에 넣어 용융시키면서 방사시키고, 이를 와인딩 → 해사(물을 가하면서) → 연신→ 크림프(crimp) → 135℃에서 건조 및 셋팅시킨후 일정한 크기의 파이버로 절단하여 완성시켰다.

<부직포 실시예>

상기 인조파이버 실시예와 같은 제1공정과 제2공정을 거친다음 PET병 및 폴리에스테르 파사 칩을 압출기에 넣어 용융시키면서 방사시키고 스테이플 파이버(SF) 상태로 만든 다음 이를 개면 → 혼련 → 소면 → 접층(Cross lapping)을 거쳐 적절한 웹(web) 형성을 하고 니들펀칭하여 웹(web)을 결속한 다음 가장자리 부분을 규격절단하고 이를 권취하여 완성시켰다.

이상 설명한 바와같이 본 발명은 폴리에스테르 폐기물(원사제조공장, 섬유제조공장등에서 버려지는 폴리에스테르 파사와 산업폐기물인 PET병)을 재활용하여 재생 파이버를 만들되, 여기에 일라이트분말을 첨가하여 인조파이버 및 부직포를 제조함으로써 귀중한 자원의 낭비를 예방하고, 일라이트의 효능에 의한 원적외선 발산효과, 탈취, 항균효과, 음이온의 발생, 공기정화작용 그리고 전자파 및 수맥파의 차단효과로 인체의 건강유지 및 향상을 도모할 수 있게되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 폴리에스테르폐기물(폴리에스테르파사및 PET병)을 분쇄하면서 물을 첨가하고 믹싱하여 칩형태로 만드는 공정과;

   상기 공정의 칩을 건조시키되 건조온도 100∼120℃정도될때 폴리에스테르 중량기준 왁스0.1∼0.5중량%와 1000∼1700메쉬의 일라이트분말 2∼4중량%를 투입시켜 165∼175℃정도 될때까지 회전건조시키는 공정과;

   상기 공정의 칩을 압출기에 넣고 용융방사시켜 와인딩, 해사, 연신, 크림프, 130∼140℃에서 건조및 셋팅절단하는 공정;

   을 포함하는 것을 특징으로하는 일라이트가 함유된 인조파이버의 제조방법
2. 폴리에스테르폐기물(폴리에스테르파사및 PET병)을 분쇄하면서 물을 첨가하고 믹싱하여 칩형태로 만드는 공정과;

   상기 공정의 칩을 마찰건조기에서 건조시키되 건조온도100∼120℃정도될때 폴리에스테르중량기준 왁스0.1∼0.5중량%와 1000∼1700메쉬의 일라이트분말 2∼4중량%를 투입시켜 165∼175℃정도까지 건조시키는 공정과;

   상기 공정의 칩을 압출기에 넣고 용융방사시켜 스테이플파이버(F)로 만든 다음 개면, 혼련, 소면, 접층, 니들펀칭, 절단하는 공정;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 일라이트가 함유된 부직포의 제조방법