KR101875927B1

KR101875927B1 - Nonwoven fabric having good sound-absorbing

Info

Publication number: KR101875927B1
Application number: KR1020160128830A
Authority: KR
Inventors: 이윤정; 강기혁; 김지윤; 권오혁
Original assignee: 주식회사 휴비스
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-08-02
Also published as: KR20180038143A

Abstract

본 발명은 다엽 형상의 이형 중공 단섬유, 1데니어 미만의 세섬도 단섬유 및 시스코어형 중공 저융점 단섬유로 이루어진 웹 또는 시트로 구성되되, 상기 웹 또는 시트는 니들펀칭 또는 히팅본딩 중 어느 하나 이상의 방법으로 고정되는 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포에 관한 것이다. The present invention relates to a web or a sheet comprising a multi-lobe, hollow short staple fiber, less than 1 denier tri-staple staple fiber, and a Cisco-type hollow low melting staple fiber, wherein the web or sheet is at least one of needle punching or heating bonding To a non-woven fabric excellent in sound absorption property.

Description

흡음성이 우수한 부직포{Nonwoven fabric having good sound-absorbing}[0001] The present invention relates to a nonwoven fabric having good sound-

본 발명은 흡음성이 우수한 부직포에 관한 것으로, 다양한 단면 및 형태의 섬유를 이용한 흡음성이 우수한 부직포에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonwoven fabric having excellent sound absorption properties, and relates to a nonwoven fabric having excellent sound absorption properties using fibers having various cross sections and shapes.

부직포는 방적, 제직, 편성에 의한 공정 없이 섬유집합체를 화학적 작용이나 기계적 작용 또는 적당한 수분이나 열처리에 의해 섬유 상호 간을 결합시킨 포(布)의 형상을 갖는 것이라 할 수 있다. The nonwoven fabric can be said to have a shape of a fabric in which fibers are bonded to each other by chemical action, mechanical action, or appropriate moisture or heat treatment, without a process by spinning, weaving, or knitting.

흡음과 관련한 소재로 다양한 종류의 흡음재(sound absorber)가 음향을 흡수하기 위해 다수의 상이한 분야들에서 사용된다. 공지된 흡음재는 개방 셀(open-cell) 재료, 예컨대 유리솜(glass wool), 암면(rock wool), 스펀지(sponge), 펠트(felt) 또는 우레탄 발포체(urethane form); 다공성 재료, 예컨대 다공성 소결 보드(sintered board), 금속 섬유 보드(metallic fiber board) 또는 발포 금속 보드(foam metal board); 개방 셀 쵸크 보드(chalk board); 시트 재료와 부직물(nonwoven) 흡음재의 조합물; 또는 특정 필름들을 포함한다.Various types of sound absorbers are used in a number of different fields to absorb sound. Known sound-absorbing materials include open-cell materials such as glass wool, rock wool, sponge, felt or urethane foam; Porous materials such as porous sintered boards, metallic fiber boards or foam metal boards; An open cell chalk board; A combination of sheet material and nonwoven sound absorbing material; Or certain films.

유리솜 또는 펠트는 자동차의 엔진 격실로부터의 음향을 흡수하는 데 사용되었다. 이러한 경우, 흡음률(sound absorbing coefficient)은 흡음재의 두께에 비례하여 증가할 수 있다. 흡음재의 중량 및 비용은 두께가 증가됨에 따라 커진다.Glass wool or felt was used to absorb sound from the engine compartment of the car. In this case, the sound absorbing coefficient may increase in proportion to the thickness of the sound absorbing material. The weight and cost of the sound absorbing material increase as the thickness increases.

다양한 흡음재가 전기 및 전자 장비에 사용된다. 그러한 장비의 크기 감소 및 비용 절감이 지속적으로 강조된다.Various sound absorbing materials are used in electrical and electronic equipment. Reduced size and cost savings of such equipment continues to be emphasized.

다공성 흡음재는 음파가 다공질재를 진동시키며 음에너지가 열에너지로 전환이 되면서 감소된다. 상기 음에너지는 에너지 전달시 매질을 필요로 하며, 공기 속에서보다 분자간 거리가 상대적으로 가까운 액체나 고체에서 더 잘 전달된다. 공기 속에서는 공기분자 간 거리가 멀어 소리가 전달되면서 음에너지의 손실이 많다. 그러나 액체나 고체에서는 분자와 분자간 거리가 가깝기 때문에 음파가 잘 손실되지 않고 더 쉽게 전달되는 것이다. 어릴 때 만들어서 놀던 실전화기로 들으면 공기중에서는 들리지 않는 먼 거리에서 속삭이는 소리도 잘 들을 수 있는 것이다.The porous sound absorbing material is reduced as the sound waves vibrate the porous material and the negative energy is converted to heat energy. These negative energies require a medium during energy transfer and are better conveyed in liquids or solids that are relatively close to the intermolecular distance in air. In the air, the distance between the molecules of air is so great that the sound is transmitted, resulting in a loss of sound energy. However, in liquids and solids, the distance between molecules and molecules is so close that sound waves are not lost very easily and are transmitted more easily. If you listen to a room phone that you make when you are young, you can hear the whispering sound from a long distance inaudible in the air.

다공질 재료는 고주파에 흡음성이 좋지만 저주파는 효과가 적다. 저주파 흡음을 위해서는 격벽, 중공층과 같은 흡음재 뒷면의 공기층을 두는 것이 흡음 효과를 좋게 한다. The porous material has good sound-absorbing properties at high frequencies, but low-frequency effects are less effective. For low-frequency sound absorption, it is preferable to place the air layer on the back side of the sound absorbing material such as a partition wall or a hollow layer to improve a sound absorption effect.

대한민국 공개특허 제10-2011-0004418호는 다공시트에 관한 것으로 구체적으로 관통 미세 보어 및 개구를 갖는 필름 층, 및 필름 층 상에 배치되는 섬유질 재료 층을 포함하는 다층 흡음 시트에 관하여 개시한다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0004418 discloses a multi-layer sound absorbing sheet comprising a porous layer, specifically a film layer having penetrating fine bores and openings, and a fibrous material layer disposed on the film layer.

본 발명은 흡음성을 갖는 공기층, 즉 데드에어층을 넓게 확보하기 위하여 단섬유의 형상 및 섬도를 조절하여 적합한 섬유집합체인 부직포를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a nonwoven fabric which is a suitable fiber aggregate by controlling the shape and fineness of the short fibers in order to secure a wide air-absorbing layer, that is, a dead air layer.

또한, 본 발명은 넓은 영역의 주파수에서 흡음성을 갖는 부직포를 제공하고자 한다.Further, the present invention aims to provide a nonwoven fabric having a sound absorbing property at a wide frequency range.

또한, 본 발명은 데드에어층을 넓게 확보함으로써 탄력성이 우수한 흡음성 부직포를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a sound-absorbing nonwoven fabric having excellent elasticity by securing a wide dead air layer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다엽 형상의 이형 중공 단섬유, 1데니어 미만의 세섬도 단섬유 및 시스코어형 중공 저융점 단섬유로 이루어진 웹 또는 시트로 구성되되, 상기 웹 또는 시트는 니들펀칭 또는 히팅본딩 중 어느 하나 이상의 방법으로 고정되는 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a web or sheet comprising a multi-lobe, hollow short staple fiber, less than 1 denier three-staple staple fiber, and a Cisco-type hollow low melting staple fiber, Wherein the nonwoven fabric is fixed by at least one of punching and heating bonding.

또한, 본 발명은 상기 웹 또는 시트를 구성하는 단섬유의 중량비가 이형 중공 단섬유는 20~40중량%, 세섬도 단섬유는 40~60중량% 및 시스코어형 중공 저융점 단섬유 20~40중량%인 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포를 제공한다. In the present invention, the weight ratio of the short fibers constituting the web or sheet is 20 to 40 wt% for the hollow short hollow fibers, 40 to 60 wt% for the three-strand short fibers, and 20 to 40 wt% for the short hollow short- % Of the total weight of the nonwoven fabric.

또한, 본 발명은 상기 부직포의 KS F 2805에 의한 잔향실법 흡음률은, 주파수 0.8 내지 8 kHz에서 0.70 이상인 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포를 제공한다. In addition, the present invention provides a nonwoven fabric excellent in sound absorption property, wherein a sound absorption ratio of the nonwoven fabric by KS F 2805 is 0.70 or more at a frequency of 0.8 to 8 kHz.

또한, 본 발명은 상기 다엽 형상은 4개 이상의 엽구조를 이루며 이형 중공 단섬유는 중공부, 형태유지부, 부피제어부로 이루어지되, 상기 부피제어부는 섬유 중심의 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며, 말단부는 라운드 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포를 제공한다. In the present invention, the multi-leaf shape has four or more leaf structures, and the hollow hollow short fibers include a hollow portion, a shape retaining portion, and a volume control portion, and the volume control portion may protrude in a direction opposite to the center of the fiber , And the end portion is formed in a round shape.

또한, 본 발명은 상기 시스코어형 중공 저융점 단섬유는 코어부는 폴리에스테르 수지로 형성, 시스부는 테레프탈산을 포함하는 디카르본산 성분과 에틸렌글리콜을 포함하는 디올성분이 축중합된 공중합 폴리에스테르 수지로 형성되며, 중공율이 7%이상인 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포를 제공한다.Further, in the present invention, in the above-mentioned Cisco hollow hollow short melting point short fiber, the core portion is formed of a polyester resin, the sheath portion is formed of a copolymer polyester resin in which a diol component including terephthalic acid and a diol component including ethylene glycol is condensation- And a hollow ratio of 7% or more.

본 발명은 부직포를 구성하는 형상, 섬도가 서로 상이한 구성섬유 간의 상호작용으로 데드에어층을 넓게 확보하여 음에너지 전달을 방해하여 흡음성이 우수한 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect of ensuring a wide dead air layer due to mutual action between constituent fibers having different shapes and fineness constituting the nonwoven fabric, hindering the transmission of sound energy and having excellent sound absorption properties.

또한, 본 발명은 다른 부직포와 대비하여 동일한 정도의 흡음 효과를 발현하기 위하여 요구되는 중량이 상대적으로 줄어들어 재료 절감에 따른 비용 절감, 포의 두께 및 중량의 감소로 인한 경량성, 탄력성을 제공하는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a nonwoven fabric which is relatively small in weight required to exhibit a sound absorbing effect to the same degree as other nonwoven fabrics, thereby reducing cost due to material reduction, providing lightness and elasticity .

또한, 중공부를 다량 확보함으로써 넓은 주파수 영역 대에서 흡음성을 갖는 효과가 있다.Further, by securing a large amount of the hollow portion, there is an effect that the sound absorbing property is obtained in a wide frequency band.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 이형 중공 단섬유의 단면도.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 이형 중공 단섬유 단면의 개념도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 0.5De 세섬도 단섬유의 단면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 중공 저융점 단섬유의 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a modified hollow short fiber according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 to FIG. 7 are conceptual diagrams of cross-section of a hollow hollow fiber according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a 0.5De three-strand short fiber according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
9 is a cross-sectional view of a hollow low melting point staple fiber according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that, in the drawings, the same components or parts have the same reference numerals as much as possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "substantially", "substantially", and the like are used herein to refer to a value in or near the numerical value when presenting manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Absolute numbers are used to prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the mentioned disclosure.

본 발명은 이형 중공 단섬유, 세섬도 단섬유 및 중공 저융점 단섬유로 이루어진 웹 또는 시트로 구성될 수 있다. 상기 웹 또는 시트를 구성하는 단섬유의 중량비는 이형 중공 단섬유는 20~40중량%, 세섬도 단섬유는 40~60중량% 및 중공 저융점 단섬유 20~40중량%으로 형성될 수 있다. The present invention can be constituted by a web or a sheet composed of heterogeneous hollow short fibers, three fineness short fibers and hollow low melting short fibers. The weight ratio of the short fibers constituting the web or sheet may be 20-40 wt% for the hollow hollow short fibers, 40-60 wt% for the three-fiber short fibers, and 20-40 wt% for the hollow low melting short fibers.

상기 이형 중공 단섬유(10)는 다수개의 엽구조를 포함하는 다엽 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 이형 중공 단섬유는 중공부(100), 형태유지부(200), 부피제어부(300)로 이루어질 수 있다. 상기 중공부(100)의 중공율은 섬유 전체 면적에서 약 15 내지 30%임이 바람직하다. 상기 범위를 초과하는 경우 섬유형성성에 문제가 될 수 있고, 상기 범위 미만인 경우 중공유지성과 본 발명의 다양한 기능성을 발현하는데 한계를 가질 수 있다. 상기 형태유지부(200)는 중공부(100)에서부터 부피제어부(300) 사이의 섬유상을 의미한다. The modified hollow short fibers 10 may have a multi-leaf shape including a plurality of leaf structures. Specifically, the modified hollow short fibers may include a hollow portion 100, a shape retaining portion 200, and a volume control portion 300. It is preferable that the hollow portion 100 has a hollow ratio of about 15 to 30% in the total area of the fibers. Above the above range, there may be a problem in fiber formability, and if it is less than the above range, the hollow retention property and the various functionalities of the present invention may be limited. The shape retaining part 200 refers to a fibrous shape between the hollow part 100 and the volume control part 300.

상기 부피제어부(300)는 섬유 중심 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며 말단부는 라운드 형상으로 이루어질 수 있다. 이 때 말단부의 최상부를 피크(310)로, 부피제어부 사이를 밸리(330)로 정의할 수 있다. 이 때 피크의 곡률반경을 R, 밸리의 곡률반경을 r로 정의할 수 있으며, 각 부피제어부마다 서로 다르거나 같은 R과 r 값이 결정될 수 있다.(도 3) The volume control part 300 may protrude in a direction opposite to the center of the fiber, and the distal end may be round. At this time, the uppermost part of the distal end can be defined as the peak 310, and the space between the volume control parts can be defined as the valley 330. At this time, the radius of curvature of the peak can be defined as R, the radius of curvature of the valley as r, and the values of R and r that are different from each other can be determined for each volume controller (Fig. 3).

또 중공부(100)의 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 큰 값을 T1, 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 작은 값을 T2라 하고, 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 큰 값을 t1 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 작은 값을 t2으로 정의할 수 있다. 한편 T1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 CTmax라 하고, T2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 CTmin라 하고, t1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 Ctmax라 하고, t2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 Ctmin라 할 때; CTmax의 중심점(CTmaxM)과 중심점(M)간의 차이값을 CTmax-R라 하고, CTmin의 중심점(CTminM)과 중심점(M)간의 차이값을 CTmin-R라 하고, Ctmax의 중심점(CtmaxM)과 중심점(M)간의 차이값을 Ctmax-r라 하고, Ctmin의 중심점(CtminM)과 중심점(M)간의 차이값을 Ctmin-r라 규정할 때, 본 발명에 의한 섬유는 하기 조건을 만족할 수 있다.(도 4 내지 7) A value T1 is the largest distance from the center point M of the hollow portion 100 to the peak 310 and T2 the smallest distance from the center point M to the peak 310 is the center point M And the distance from the center point M to the valley 330 is defined as t2. On the other hand, a circle formed by connecting the tangent of the volume controller 300 having the next higher order distance from the center point M to the peak 310 on the basis of T1 is referred to as CTmax and T2 is defined as a peak from the center point M A circle formed by connecting the tangent of the volume controller 300 having a smaller distance from the center point M to the peak 310 is referred to as a CTmin and a distance from the center point M to the peak 310 on the basis of t1 is larger And a tangent line of the volume control unit 300 having a smaller distance from the center point M to the peak 310 is connected to the tangent line of the volume control unit 300 When the formed circle is Ctmin; The difference value between the center point CTmaxM of the CTmax and the center point M is denoted by CTmax-R and the difference between the center point CTminM of the CTmin and the center point M is denoted by CTmin-R and the center point CtmaxM of the Ctmax, When the difference value between the center point (CtminM) and the center point (M) of the Ctmin is defined as Ctmin-r, the fiber according to the present invention can satisfy the following conditions. 4 to 7)

피크의 곡률반경(R)과 밸리의 곡률반경(r)의 편차를 Z로 규정할 때 상기 Z는 하기 조건(1), (2)로 이루어질 수 있다.When the deviation between the curvature radius R of the peak and the curvature radius r of the valley is defined as Z, the above Z may be defined by the following conditions (1) and (2).

(1) -3 ≤ Z ≤ 4(1) -3? Z? 4

(2) 0.9 ≤

≤ 1.8(2) 0.9?

1.8

여기서, here,

R : 피크의 곡률반경R: radius of curvature of peak

r : 밸리의 곡률반경r: radius of curvature of the valley

섬유단면 형태분석을 통한 본 발명자들의 다수의 시험결과 상기 범위 외에서 일 섬유의 부피제어부가 인접한 다른 섬유의 부피제어부 사이의 밸리에 삽입되어 마치 기어가 맞물려 있는 것과 같은 구조적 특성을 나타내었고, 삽입된 후 유동 등에 의해 이탈되지 못해 섬유 집합체의 균제도에 나쁜 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 상기 범위 내에서 섬유들간 부피제어부가 서로 간섭을 하여 벌키성이 유지되고 부피제어부가 인접한 섬유의 밸리에 삽입되더라도 유동 등에 의해 용이하게 이탈될 수 있어 섬유 집합체에서 균제도를 향상시키는 요소가 될 수 있다. Many tests by the present inventors through fiber cross-sectional morphology analysis showed that the volume control portion of one fiber was inserted into the valley between the volume control portions of the adjacent fibers in the outside of the above range to show a structural characteristic as if the gears were engaged, And it is analyzed that it has a bad influence on the uniformity of the fiber aggregate. The volume control part between the fibers interferes with each other within the above range, and the bulky property is maintained. Even if the volume control part is inserted into the valley of the adjacent fiber, the fiber control part can be easily detached by flow or the like, thereby improving uniformity in the fiber aggregate.

또한 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 섬유는 CTmax-R, CTmin-R, Ctmax-r, Ctmin-r이 다음 조건을 만족할 수 있다. The fibers according to the preferred embodiment of the present invention may satisfy the following conditions: CTmax-R, CTmin-R, Ctmax-r, and Ctmin-r.

(3)

≥ 0.80(3)

≥ 0.80

(4)

≥ 0.30(4)

≥ 0.30

여기서,here,

T1 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 큰 값T1: the distance from the center point M to the peak 310 is the largest value

T2 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 작은 값T2: the distance from the center point M to the peak 310 is the smallest value

t1 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 큰 값t1: the distance from the center point M to the valley 330 is the largest value

t2 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 작은 값t2: the distance from the center point M to the valley 330 is the smallest value

CTmax : T1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원CTmax: the distance from the center point M to the peak 310 on the basis of T1 is a circle formed by connecting the tangent of the volume controller 300 having the next higher order value,

CTmin : T2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원CTmin: T2 is a circle formed by connecting the tangent of the volume control unit 300 having a smaller distance from the center point M to the peak 310,

Ctmax : t1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원Ctmax: A circle formed by connecting the tangent of the volume control unit 300 having the next higher order distance from the center point M to the peak 310 with reference to t1

Ctmin : t2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원Ctmin: a circle formed by connecting the tangent of the volume control unit 300 having a smaller distance from the center point M to the peak 310,

CTmax-R : CTmax의 중심점(CTmaxM)과 중심점(M)간의 차이값CTmax-R: Difference value between the center point (CTmaxM) and the center point (M) of CTmax

CTmin-R : CTmin의 중심점(CTminM)과 중심점(M)간의 차이값CTmin-R: Difference value between the center point CTminM of the CTmin and the center point M

Ctmin-r : Ctmin의 중심점(CtminM)과 중심점(M)간의 차이값Ctmin-r: Difference value between the center point (CtminM) and the center point (M) of Ctmin

상기 조건 (3), (4)는 본 발명의 일실시예에 의한 섬유의 형성성에 관한 것일 수 있다. 이상적으로 상기 값은 1이 되어야 하나, 고분자의 레올로지적 특성에 의해 1이 될 수 없다. 조건 (3)은 부피제어부 형성에 관한 것일 수 있는데 상기 범위 외에서는 부피제어부의 편차가 커지고 r 값의 편차도 커질 수 있어 공정상 카딩성이나 부직포에서 벌키성에 영향을 미칠 수 있다. 조건 (4)는 섬유형태성으로 해석될 수 있는데 중공부(100)와 형태유지부(200)의 형성성에 영향을 줄 수 있다. 상기 범위 외에서는 중공형성성과 섬유의 형태유지가 불안정할 수 있다. The above conditions (3) and (4) may relate to the formation of fibers according to an embodiment of the present invention. Ideally, the value should be 1, but not 1 due to the rheological properties of the polymer. The condition (3) may be related to formation of the volume control portion. Outside the range, the deviation of the volume control portion may be large and the deviation of the r value may be large, which may affect the carding property in the process or the bulkiness in the nonwoven fabric. Condition (4) can be interpreted as fiber morphology, which can affect the formability of hollow portion 100 and shape retaining portion 200. Outside of the above range, hollow formation and fiber shape retention may be unstable.

본 발명에서 이형중공 단섬유의 다엽 형상은 4개 이상의 엽구조를 이루는 것을 의미하며, 구체적으로 상기 이형중공 단섬유의 표면에 부피제어부가 4 내지 12개가 형성되는 것을 의미할 수 있다. 엽의 구조가 4개 이상을 형성함으로써 데드에어층의 확보율이 증가하여 흡음성이 증대되는 효과를 뚜렷이 확인할 수 있다.In the present invention, the multi-lobe shape of the hollow short staple fibers means that four or more lobe structures are formed, and specifically, 4 to 12 volume control portions may be formed on the surface of the hollow short staple fibers. The formation of four or more lobes makes it possible to confirm the effect of increasing the rate of ensuring the dead air layer and increasing the sound absorption.

본 발명의 구성 중 세섬도 단섬유는 일반적으로 통용되는 세섬도 사이즈로 형성될 수 있고, 바람직하게는 1데니어 미만의 세섬도 단섬유로 형성될 수 있다. 상기 1데니어 미만의 세섬도 단섬유로 형성됨으로써 동일 두께 적층시 더 많은 층을 확보하여 조직의 밀도가 증가되어 흡음성을 향상시키고 부직포의 내구성을 강화시킬 수 있다. The three-strand short fibers in the constitution of the present invention can be formed into three commonly used fineness sizes, and preferably three strands of less than 1 denier. Since the three-fineness of less than 1 denier is formed by the single fibers, more layers are secured in the same thickness lamination, the density of the structure is increased to improve the sound-absorbing property and enhance the durability of the nonwoven fabric.

본 발명의 구성 중 중공 저융점 단섬유는 결합재로 사용될 수도 있고, 또는 흡음을 위한 구성 섬유로 사용될 수도 있다. The hollow low melting point staple fiber of the present invention may be used as a binder or as a constituent fiber for sound absorption.

부직포 제조방법 중 히팅본딩에 의하여 부직포를 제작할 경우 상기 중공 저융점 단섬유가 결합재로 작용하여 구성섬유들과 결합함으로써 포를 형성할 수 있다. 상기 결합재에 의해 섬유간의 결속력이 향상됨으로써 임의의 모양으로 성형하기 용이할 수 있다. When a nonwoven fabric is produced by heating bonding among the nonwoven fabric manufacturing methods, the hollow low melting point staple fibers act as a binder to form a bubble by binding with the constituent fibers. The bonding material improves bonding force between the fibers, so that it can be easily molded into an arbitrary shape.

니들펀칭에 의하여 제작할 경우 히팅공정이 불필요하여 상기 중공 저융점 단섬유는 결합재로 사용되지 않는다. 또한 중공의 데드에어층을 보유하여 다른 구성섬유와 같이 데드에어층 확보 및 음에너지 상실을 위한 구성섬유로 작용할 수 있다. 또한 히팅공정이 없어 상기 중공 저융점 단섬유의 용융현상이 발생하지 않으므로 중공의 데드에어층이 유지될 수 있다.When manufacturing by needle punching, a heating step is not necessary, and the hollow low melting point staple fiber is not used as a binder. It also has a hollow dead air layer and can act as a constituent fiber for ensuring dead air layer and loss of sound energy like other constituent fibers. In addition, since there is no heating process, the hollow low-melting-point staple fiber does not melt, so that a hollow dead air layer can be maintained.

히팅본딩 및 니들펀칭을 둘 다 이용하여 제작할 경우 중공 저융점 단섬유는 중공의 데드에어층 확보 구성 및 결합재로서 모두 작용할 수 있다. 상기 히팅본딩 및 니들펀칭을 함으로써 일정한 두께를 형성한 부직포는 중공 저융점 단섬유에 의해 섬유간의 결속력이 강화되고, 중공의 데드에어층 확보로 흡음성이 향상될 수도 있다. When fabricated using both heat bonding and needle punching, the hollow low melting point staple fibers can act as both a hollow dead air layer securing structure and a binder. The nonwoven fabric having a certain thickness formed by the heating bonding and the needle punching may strengthen the bonding force between the fibers by the hollow low melting point staple fibers and improve the sound absorption property by securing the hollow dead air layer.

상기 중공 저융점 단섬유의 중공 형상은 원형, 이형 제한하지 않는다. 상기 원형은 시스코어형 또는 해도사형 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 중공 저융점 단섬유의 이형 중공 형상은 이형중공 단섬유의 형상이 적용될 수도 있다. The hollow shape of the hollow low melting point staple fiber is not limited to a circular shape and a shape. The circular shape may include a Cisco word or a sea chart. The shape of the hollow hollow short staple fibers may be applied to the hollow hollow shape of the hollow hollow short staple fibers.

본 발명의 바람직한 일실시예로 상기 중공 저융점 단섬유는 시스부와 코어부를 갖는 시스코어형 중공으로, 상기 코어부는 폴리에스테르 수지로형성되고, 상기 시스부는 테레프탈산을 포함하는 디카르본산 성분과 에틸렌글리콜을 포함하는 디올성분이 축중합된 공중합 폴리에스테르 수지로 형성될 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the hollow low melting point staple fiber is a Cisco hollow hollow having a sheath portion and a core portion, the core portion is formed of a polyester resin, and the sheath portion is composed of a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and ethylene glycol May be formed from a co-polymerized copolymer polyester resin.

상기 코어부의 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Poly Trimethyleneterephthalate, PTT) 중 어느 하나를 사용할 수 있을 것이다.The polyester resin of the core part may use any one of polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polytrimethylene terephthalate (PTT).

상기 폴리에스테르 수지의 고유점도가 높으면 중공형 시스-코어형 열접착 복합섬유 제조시 코어부 내의 중공형태가 내원방향으로 몰림현상이 증가하여 중공율도 감소할 수 있으므로 상기 코어부를 형성하는 폴리에스테르의 고유점도는 0.50~0.64dL/g인 것이 바람직할 것이다.If the intrinsic viscosity of the polyester resin is high, the hollow shape in the core portion in the core portion may be increased in the direction of the inner circumference during the production of the hollow cis-core type thermally adhesive composite fiber, and the hollow ratio may be decreased. The viscosity is preferably 0.50 to 0.64 dL / g.

상기와 같이 형성되는 시스부의 공중합 폴리에스테르는 융점이 없이 연화거동만을 보이는 것을 특징으로 한다.The copolymerized polyester of the sheath portion formed as described above is characterized in that it shows only the softening behavior without melting point.

상기 일실시예에 의한 시스코어형 중공 저융점 단섬유는 중공형태의 복합섬유로 중공율은 경량성, 벌키성, 흡음성, 보온성 등의 다기능 성능에 직접적인 영향을 끼치는 인자이며, 중공율이 너무 낮으면 경량성, 벌키성, 흡음성, 보온성 등의 다기능 성능이 저하될 수 있으므로 중공율이 7%이상인 것이 바람직할 것이다.The hollow hollow low-melting-point short fiber according to one embodiment is a hollow-type conjugate fiber, and the hollow ratio is a factor that directly affects the multifunctional performance such as lightness, bulging, sound-absorbing property and warmth. If the hollow ratio is too low The multifunctional performance such as lightweight, bulky, sound-absorbing and heat-insulating properties may be deteriorated, so that the hollow ratio is preferably 7% or more.

상기 시스부와 코어부는 중량비 30:70~70:30으로 형성되어 본 발명의 시스코어형 중공 저융점 단섬유를 형성하는 것이 바람직할 것이다.The sheath portion and the core portion may be formed to have a weight ratio of 30:70 to 70:30 to form the Cisco hollow hollow low melting point short fiber of the present invention.

상기 웹 또는 시트는 니들펀칭 또는 히팅본딩 외에 워터 젯에 의한 스펀레이스, 스티치 본딩 또는 케미칼본딩 등의 방법으로 고정될 수 있다. In addition to needle punching or heating bonding, the web or sheet may be fixed by a method such as spun lace, stitch bonding, or chemical bonding by a water jet.

본 발명의 단섬유는 섬유상으로 형성될 수 있는 모든 소재로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 폴리에스테르(polyester)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 나일론 등이 사용될 수 있다.The staple fibers of the present invention can be made of any material that can be formed into a fibrous form. Preferably, polyester may be used, but not limited thereto, polyethylene, polypropylene (PP), nylon and the like can be used.

또한, 상기 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈산(PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG), 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트(PCT)로 이루어진 군에서 1이상 선택될 수 있다.The polyester resin may be at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalic acid (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate glycol (PETG), polycyclohexane Dimethylene terephthalate (PCT). &Lt; / RTI >

본 발명의 일실시예에 의한 부직포는 비제한적인 예로서 열가소성 수지인 폴리에스테르로 이루어질 수 있고, 냉각 및 고화 공정에서 결정화 속도차로 인한 자발크림프 발현을 통해 단섬유 상태나 부직포 형태에서 벌키성 및 탄력성을 향상시키는데 기여할 수 있다. The nonwoven fabric according to one embodiment of the present invention may be made of a polyester which is a thermoplastic resin as a non-limiting example, and may be formed into a single fiber state or a nonwoven fabric in terms of bulkiness and elasticity Can be improved.

흡음은 재료의 한쪽에 소리를 투사하고 그쪽에서만 관찰하면 반사되어 오지 않는 소리는 재료에 흡수된 것과 투과한 것인데, 겉보기에는 그 재료에 흡수된 것으로 보이므로 이것을 흡음이라 하고, 입사한 소리의 에너지에 대하여 반사되지 않은 소리의 에너지 비율을 흡음률이라 한다. 흡음률은 소리의 주파수, 입사각, 재료 두께, 설치방식 및 그 뒷면의 상황 등에 따라 다르다. 여러 가지 흡음률을 가진 흡음재를 써서 실내의 음향효과를 개선하거나, 소음레벨을 저하시키는 데 이용한다.Sound is projected on one side of a material, and when it is observed only on its side, the sound that is not reflected is absorbed and permeated by the material. Since it appears to be absorbed by the material, it is called sound absorption, The ratio of the energy of the sound that is not reflected to the sound absorption rate is called the sound absorption ratio. The sound absorption rate depends on the frequency of the sound, the incident angle, the thickness of the material, the installation method, and the situation on the back side. Sound absorption materials with various sound absorption ratios are used to improve the sound effect in the room or to lower the noise level.

또한, 소리는 에너지로서 회절현상에 의해 소리가 전달되는 특성이 있다. 이러한 특성 때문에 흡음소재가 설치된 공간이라 해도 소리가 외부로 전파될 수 있다.Sound is energy, and sound is transmitted by diffraction phenomenon. Because of this characteristic, the sound can be propagated to the outside even in the space where the sound absorbing material is installed.

이에 본 발명에 의한 흡음성이 우수한 부직포는 흡음성은 물론 회절현상에 의한 소리전달현상까지 억제할 수 있는 기능을 가진다.Thus, the nonwoven fabric having excellent sound absorption properties according to the present invention has a function of suppressing the sound transmission phenomenon as well as sound absorption.

본 발명의 구성 중 부피제어부가 섬유간의 물리적 간섭에 의해 벌키성을 확보하여 그 사이에 공간을 더 확보함으로써 섬유의 진동, 상대적인 두께확보 등을 통해 흡음성이 향상될 수 있다. In the structure of the present invention, the volume control unit secures the bulky property by the physical interference between the fibers and secures a further space therebetween, so that the sound absorption performance can be improved by vibration of the fiber, securing of the relative thickness, and the like.

또한, 상기 부피제어부는 원형단면에 비해 비표면적 확대됨으로 회절현상을 통해 전파되는 소리에너지가 본 발명에 의한 부피제어부를 따라 이동하는 동한 에너지가 소모되어 소리에너지가 저감되는 특성을 나타낼 수 있다. 이로써 본 발명에 의한 흡음성 섬유를 이용한 기능성 제지는 방음내지 차음의 효과를 달성할 수 있다. In addition, since the volume control portion has a specific surface area larger than that of the circular cross section, the energy consumed by the sound energy propagated through the diffraction phenomenon moves along the volume control portion according to the present invention can be consumed to reduce the sound energy. As a result, the functional paper using the sound-absorbing fiber according to the present invention can achieve the effect of sound insulation and sound insulation.

또한 본 발명에 의한 부직포는 이형중공 단섬유와 중공 저융점 단섬유에 의한 중공부의 다량 확보로 고주파, 저주파를 포함한 전 주파수 영역대에서 흡음 효과를 갖을 수 있다. In addition, the nonwoven fabric according to the present invention can have a sound absorbing effect in all frequency bands including high frequency and low frequency due to securing a large amount of hollow portions by the hollow hollow short fibers and the hollow low melting point short fibers.

이하 실시예로서 설명한다. 다만 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, this embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the examples.

(De'는 섬유 단위인 denier를 의미한다.)(De 'stands for denier which is fiber unit).

실시예 1 Example 1

부직포 구성은 PET 이형 중공 단섬유 30중량%, PET 0.5De'인 세 섬도 단섬유 40중량%, 중공 저융점 단섬유 30중량%를 히팅본딩 작업에 의해서 준비한다.The nonwoven fabric was prepared by heating bonding 30% by weight of PET hollow hollow short fibers, 40% by weight of three fineness staple fibers having PET 0.5De ', and 30% by weight of hollow low melting short fibers.

단면적은 840*840(mm*mm)이고, 중량은 240g이며, 두께는 20mm로 설정한다. Sectional area is 840 * 840 (mm * mm), the weight is 240 g, and the thickness is set to 20 mm.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 섬유를 이용하되, PET 이형 중공 단섬유 대신 동일 섬도의 원형 단섬유를 혼합하여 부직포를 제조하였다. A nonwoven fabric was prepared by using the same fibers as in Example 1 except that circular short fibers having the same fineness were mixed in place of PET hollow hollow fibers.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1과 동일한 섬유를 이용하되, PET 이형 중공 단섬유 대신 동일 섬도의 중공 단섬유를 혼합하여 부직포를 제조하였다. A nonwoven fabric was prepared by using the same fibers as in Example 1 except that hollow short fibers having the same fineness were used instead of PET hollow hollow fibers.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1과 동일한 섬유를 이용하되, PET 0.5De'인 세 섬도 단섬유 대신 섬도가 다른 1.4De'단섬유를 혼합하여 부직포를 제조하였다. Nonwoven fabrics were prepared by using the same fibers as in Example 1 except that 1.4De short fibers having different fineness were used instead of the three fineness fibers having a PET of 0.5De '.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1과 동일한 섬유를 이용하되, 바인더 섬유로 중공 저융점 단섬유 대신 동일섬도의 원형 저융점 단섬유를 혼합하여 부직포를 제조하였다. Nonwoven fabrics were prepared by using the same fibers as in Example 1 except that circular low melting point short fibers having the same fineness were mixed with binder fibers instead of hollow low melting point short fibers.

비교예 5Comparative Example 5

실시예 1과 동일한 섬유를 이용하되, PET 0.5De'인 세 섬도 단섬유를 제외하고 PET 이형 중공 단섬유 70중량%, 중공 저융점 단섬유 30중량%를 혼합하여 부직포를 제조하였다. A nonwoven fabric was prepared by mixing 70 wt% of PET hollow hollow short fibers and 30 wt% of hollow low melting short fibers except for the same fibers as in Example 1 except that the PET yarn was 0.5De '.

* 측정 방법* How to measure

가. 잔향실법에 의한 흡음률 측정end. Sound absorption rate measurement by reverberation method

ISO 354(KS F 2805: 잔향실내의 흡음율 측정방법)에 준하는 장비를 사용하여 측정하였다. 시험편의 크기는 1.0m x 1.2m 로하며, 잔향시간은 초기 읍압 대비 20dB 감쇄되었을 때로 하며, 음원은 1/3 Octave band 음원을 사용했다. 주파수 범위는 0.8~8kHz 범위에서 흡음률을 측정하였다.It was measured using equipment conforming to ISO 354 (KS F 2805: Sound absorption rate measurement method in reverberation room). The size of the specimen is 1.0m x 1.2m, and the reverberation time is 20dB when compared with the initial eeppressure. The sound source is a 1/3 Octave band sound source. The frequency range was measured in the range of 0.8 ~ 8kHz.

구분
division
잔향실법 흡음률(a)Reverberation room method Sound absorption rate (a) 실시예1Example 1 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 주파수
(kHz)

frequency
(kHz)

0.80.8 0.820.82 0.400.40 0.490.49 0.780.78 0.480.48 0.690.69 1.01.0 0.840.84 0.390.39 0.490.49 0.810.81 0.470.47 0.750.75 1.251.25 0.850.85 0.390.39 0.490.49 0.780.78 0.490.49 0.730.73 1.61.6 0.860.86 0.410.41 0.510.51 0.780.78 0.540.54 0.720.72 22 0.880.88 0.430.43 0.520.52 0.810.81 0.560.56 0.750.75 2.52.5 0.840.84 0.420.42 0.510.51 0.800.80 0.530.53 0.720.72 3.153.15 0.790.79 0.390.39 0.470.47 0.750.75 0.500.50 0.700.70 44 0.790.79 0.370.37 0.460.46 0.730.73 0.480.48 0.650.65 55 0.800.80 0.400.40 0.500.50 0.710.71 0.470.47 0.600.60 6.36.3 0.780.78 0.400.40 0.560.56 0.690.69 0.470.47 0.590.59 88 0.710.71 0.370.37 0.610.61 0.690.69 0.470.47 0.580.58

*

*

a : 잔향실법 흠음률a: reverberation method

c : 공기중의 음속 (m/s)c: Sound velocity in air (m / s)

c = 331 + 0.6t (t : 공기의 온도)c = 331 + 0.6t (t: air temperature)

S : 시료 면적 (㎡)S: Sample area (㎡)

V : 잔향실 용적 (㎥)V: Reverberation room capacity (㎥)

T2 : 시료를 넣지 않은 상태에서의 잔향시간 (s)T2: Reverberation time without sample (s)

T1 : 시료를 넣은 상태에서의 잔향시간 (s)T1: reverberation time (s)

상기 본 발명의 실시예와 같이 조성을 수립하였을 때 비교예와 비교하여, 잔향실법 흡음률이 가장 우수함을 확인할 수 있다.When the composition is established as in the embodiment of the present invention, it can be confirmed that the sound absorption ratio of the reverberation room method is the best in comparison with the comparative example.

이는 이형중공 단섬유, 세섬도 단섬유 및 시스코어형 중공 저융점 단섬유의 특이적 형상의 결합 및 상호작용으로 이형의 표면적이 음파를 다른 에너지로 변경 또는 난반사 시키고, 섬도가 작아짐에 따라 섬유의 구성본수가 증가되고, 데드에어층 및 중공의 데드에어층이 통과하는 음에너지를 흡수하여, 흡음성이 향상됨을 확인할 수 있다.This is because the surface area of the mold is changed or diffused to different energy by the bonding and interaction of the specific shape of the hollow hollow short fibers, the three fine strands and the short hollow low melting point short fibers, and as the fineness becomes smaller, It can be confirmed that the number of bones is increased and the negative energy that the dead air layer and the hollow dead air layer pass through is absorbed and the sound absorbing property is improved.

Claims

다엽 형상의 이형 중공 단섬유, 1데니어 미만의 세섬도 단섬유 및 시스코어형 중공 저융점 단섬유로 이루어진 웹 또는 시트로 구성되되,
상기 시스코어형 중공 저융점 단섬유의 코어부는 폴리에스테르 수지로 형성되고, 상기 시스부는 테레프탈산을 포함하는 디카르본산 성분과 에틸렌글리콜을 포함하는 디올성분이 축중합된 공중합 폴리에스테르 수지로 형성되며,
상기 코어부의 폴리에스테르 수지의 고유점도가 0.50~0.64dL/g, 중공율이 7%이상이고,
상기 웹 또는 시트는 니들펀칭 또는 히팅본딩 중 어느 하나 이상의 방법으로 고정되는 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포.
A web or a sheet composed of a multi-lobe type hollow hollow short fiber, a single denier less than three denier single short fibers, and a Cisco small hollow low melting point short fiber,
Wherein the core portion of the short hollow low melting point short fiber is formed of a polyester resin and the sheath portion is formed of a copolymer polyester resin in which a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene glycol are condensation-
The polyester resin of the core portion has an intrinsic viscosity of 0.50 to 0.64 dL / g, a hollow ratio of 7%
Wherein the web or sheet is fixed by at least one of needle punching and heating bonding.

제1항에 있어서,
상기 웹 또는 시트를 구성하는 단섬유의 중량비가 이형 중공 단섬유는 20~40중량%, 세섬도 단섬유는 40~60중량% 및 시스코어형 중공 저융점 단섬유는 20~40중량%인 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포.
The method according to claim 1,
20 to 40% by weight of the hollow short staple fibers, 40 to 60% by weight of the three staple short staple fibers, and 20 to 40% by weight of the short hollow short staple fibers constituting the web or sheet are characterized And the nonwoven fabric is excellent in sound absorption.

제1항에 있어서,
상기 부직포의 KS F 2805에 의한 잔향실법 흡음률은, 주파수 0.8 내지 8 kHz에서 0.70 이상인 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포.
The method according to claim 1,
Wherein the sound absorption rate of the nonwoven fabric by the reverberation room method using KS F 2805 is 0.70 or more at a frequency of 0.8 to 8 kHz.

제1항에 있어서,
상기 다엽 형상은 4개 이상의 엽구조를 이루며,
상기 이형 중공 단섬유는 중공부, 형태유지부, 부피제어부로 이루어지되,
상기 부피제어부는 섬유 중심의 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며, 말단부는 라운드 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡음성이 우수한 부직포.
The method according to claim 1,
The multi-leaf shape has four or more leaf structures,
Wherein the modified hollow short fibers comprise a hollow portion, a shape retaining portion, and a volume control portion,
Wherein the volume control portion may protrude in a direction opposite to the center of the fiber, and the distal end portion may have a round shape.

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