KR20020039598A - 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 인공피혁의 제조방법은, 극세사화가 가능하도록 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유와, 단사섬도 1∼10데니어인 멀티필라멘트를 혼용하여 편성물 형태의 기포를 편성한 후, 필요에 따라, 상기 편성물을 기모, 염색, 폴리비닐알콜 수용액 함침 및 세팅한 것을 폴리우레탄 용액에 함침·응고·건조시킨 후, 필요에 따라 버핑하고, 알칼리 용액으로 용출성분을 용출시켜 극세사의 섬도가 0.06 데니어 이하가 되도록 한 후, 유연제처리, 버핑, 모미 등의 일련의 후가공을 거쳐 인공피혁을 완성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 인공피혁은, 유연성, 신축성, 주름, 촉감, 외관 등이 천연 피혁과 거의 유사할 뿐만 아니라, 색상의 이염도 없어, 의류용 및 기타 유연성과 신축성 등을 필요로 하는 용도로서 적합하다.

Description

극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법{Method of fabricating artificial suede using micro-fiber knitted work}

본 발명은 인공피혁의 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 의류용 등의 용도로 사용하기 위해 필요한 고도의 유연성과 신축성을 가지고, 촉감이 부드러우면서, 주름, 색상 등 외관이 뛰어나고, 색상의 이염 염려가 현저히 적은 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁에 관한 것이다.

인공피혁을 제조함에 있어서, 극세사를 이용하여 좀 더 천연의 스웨드에 가까운 촉감을 가진 인공피혁을 제조하는 기술이 개발되어, 인류의 생활을 더욱 풍요롭게 해 줄 것으로 기대되고 있으며, 촉감이나, 색상 등의 개선이나 공정을 좀 더 간략화하기 위한 기술 등 관련 기술이 지속적으로 개발되고 있다.

이렇게 극세사를 이용하여 인공피혁을 제조하는 종래기술로서 대표적인 것은 대체로 다음과 같은 공정으로 이루어져 있다.

먼저, 나일론이나 폴리에스테르와 같은 불용성의 섬유성분과 이용성(易溶性)의 폴리머성분을 복합방사한 섬유장 45∼60㎜의 해도형 극세사 스테이플 섬유를 혼타, 카딩, 니들 펀칭하여 부직포 펠트를 제조한 후, 이를 폴리우레탄수지 용액에함침시키고, 수중에서 응고시킨 다음, 건조하여, 알칼리 수용액으로 이용성의 폴리머 성분을 제거하여 섬도 0.05∼0.01 데니어의 극세사로 이루어진 인공피혁을 제조한 다음, 버핑, 염색, 후가공 처리를 하여 완성한다.

그러나, 상기 방법에 의해 제조되는 종래의 부직포 인공피혁은, 부직포의 구조적인 특성상, 제조된 부직포 자체가 부위적으로 섬유의 밀도가 고르지 못하다는 문제점을 가지고 있기 때문에, 최종 제품에 있어서의 부위간의 밀도 차이로 인한 실용상 문제가 있을 뿐만 아니라, 의류용 등으로 사용하기에는 두껍고, 유연성과 신축성이 부족하며, 용출 후에 염색하기 때문에 색의 이염이 심하다는 문제도 있어, 실용상의 용도에 한계가 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 기존의 부직포 형태의 인공피혁의 문제점을 해결하여, 실용적인 강도를 보유하면서, 의류용 등의 고신축성과 유연성을 요하는 용도로 이용하기에 적합하며, 색의 이염도 극히 적어 실용상의 이점이 극히 큰, 극세사 편성물을 기포로 사용하는 스웨드조 인공피혁의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 인공피혁의 제조방법은 다음의 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

극세사화가 가능하도록 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유와, 단사섬도 1∼10 데니어의 멀티필라멘트를 혼용하여 편성물 형태의 기포를 편성한 후;

필요에 따라서는, 상기 편성물을 기모, 염색, 폴리비닐알콜 수용액에 함침, 세팅하고;

폴리우레탄 용액에 함침·응고·건조시킨 후;

바람직하게는 버핑하고;

알칼리 용액으로 용출성분을 용출시킨 후;

유연제처리, 버핑, 모미와 같은 일련의 후가공을 거쳐서, 상기 극세사의 단사 섬도가 0.06 데니어 이하인 극세사 편성물을 이용한 인공피혁을 완성한다.

상기 본 발명에 따른 제조방법에 따라 제조된 인공피혁은, 유연성, 신축성, 주름, 촉감, 외관 등이 천연 피혁과 거의 유사할 뿐만 아니라, 색상의 이염도 없으며, 단사섬도 1∼10 데니어의 멀티필라멘트에 의해 강도가 보강되기 때문에, 의류용 및 기타 유연성과 신축성 등을 필요로 하는 용도로서 적합하다.

상기 본 발명에 따른 인공피혁의 제조방법의 각 단계를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 인공피혁의 제조방법에 있어서는, 먼저 단사 섬도 0.06 데니어 이하, 바람직하게는 0.05∼0.02 데니어로 극세사화가 가능하도록 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유와, 단사섬도가 1∼10 데니어인 멀티필라멘트를 혼용하여 편성물 형태의 기포를 편성한다.

이때, 사용되는 상기 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유는, 사이드 바이 사이드형, 해도형, 용융 블렌드법에 의한 성운상, 다도해상 등의 각종 형태의 시판 극세섬유 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 특히 폴리에스테르를 제1성분(섬유성분)으로 하고, 융점 120℃ 이하이며 알칼리 수용액에 가용성인 변성 폴리에스테르를 제2성분(용출성분)으로 하여 복합방사되어 알칼리 수용액에 의해 용출성분을 용출함으로써 극세사의 형태로 되는 해도형의 것을 선택하는 것이 적합하다.

상기 단사섬도 1∼10 데니어의 멀티필라멘트는 최종 제품에서의 강도를 보강하기 위하여 사용되는 것이다. 이 멀티필라멘트의 단사섬도는 제품의 촉감이나 유연성 및 강도 보강효과가 조화될 수 있는 범위에서 선택된 것이며, 특히 단사섬도 2∼3 데니어의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 멀티필라멘트는 최종 가공된 기포 중량의 약 25∼45%를 차지하도록 사용하는 것이 바람직하다. 이 값이 25% 미만으로 되면, 강도보강효과가 충분하지 않을 염려가 있으며, 45%를 넘게 되면, 제품의 촉감이나 유연성 등 극세사를 이용한 제품에서 얻을 수 있는 효과를 감소시킬 수 있어 바람직하지 않다.

한편, 상기 기포로서의 편성물의 편성 형태는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 극세사와 상기 단사섬도 1∼10 데니어의 멀티필라멘트가 각각 표면과 이면에 나타나도록 제편된 경편 트리코트지의 형태를 이용하는 것이 최종제품의 표면의 촉감 및 유연성 등을 최대한 발휘할 수 있게 할 수 있기 때문에 바람직하다.

기포를 편성한 후에는, 우레탄의 함침 전에, 필요에 따라 상기 기포를 기모, 염색, 폴리비닐알콜 수용액 함침하여 열세팅하는 등, 최종 제품의 품질을 향상하기 위한 일련의 공정을 거치게 되는데, 이들 공정은 이 분야에서의 알려진 통상의 방법을 통해 이루어질 수 있다.

다만, 본 발명의 제조방법에 있어서, 최종 제품의 색상에 따라서는 상기 염색공정을 생략할 수도 있지만, 염색을 해야 할 색상인 경우에는 함침 및 용출 전에 실시하여, 함침 및 용출공정에서 미고착된 염료가 제거되어 최종 제품에서의 견뢰도가 향상되도록 하는 것이 바람직하다. 염색은, 예컨대 극세사 염색에 적합한 분산염료를 선택하여 고온고압염색법으로 염색한 후, 후처리과정을 거쳐 미고착 염료를 제거하는 방법으로 실시할 수 있다.

염색 후에는 세팅공정을 통해, 기포를 안정화시킨다. 세팅은 열세팅만을 실시할 수도 있지만, 폴리비닐알코올과 같은 수용성 고분자의 3∼15% 수용액에 패딩, 건조한 후, 칼렌더링하여 표면을 평활하게 하는 방법으로 실시할 수도 있다. 이러한 폴리비닐알코올 등의 수용성 고분자를 처리하면, 기포의 형태 안정화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 후속 폴리우레탄 함침공정에서 폴리우레탄이 섬유와 과도하게 접착되어 촉감이 딱딱해지는 것을 방지하는 효과도 얻을 수 있다.

상기 세팅공정의 후에는, 폴리우레탄 함침공정을 수행하게 된다. 폴리우레탄 함침은 폴리우레탄 탄성체가 갖는 특유의 유연한 탄성, 치밀감 등에 의해 천연의 피혁에서와 같은 촉감을 인공피혁에 부여하기 위해 수행된다.

폴리우레탄 함침공정은 대체로, 기포를 폴리우레탄의 수지용액에 함침한 후, 응고액에 침지하여 폴리우레탄을 응고시키고, 수세, 건조하는 공정으로 이루어진다.

인공피혁의 제조에서 사용되는 폴리우레탄 수지 용액은 분자량 500∼4,000의 폴리올과 디이소시아네이트로 이루어진 선상의 프리고분자 및 사슬연장제를 디메틸포름아미드나 디메틸아세트아미드와 같은 용매에 용해한 것이다.

상기 폴리올로서는 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 폴리에테르에스테르공중합계, 폴리카보네이트계 등을 들 수 있다. 폴리에테르계의 폴리올로서는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등이 있으며, 이들 중에서도 용융점 및 2차 전이온도가 낮으며, 탄성회복 및 기계적 성질이 우수하기 때문에 폴리테트라메틸렌글리콜이 가장 바람직하다. 폴리에스테르계 폴리올은 폴리에테르계에 비해 가격이 저렴하고 염소수에 대한 내성이 강하지만, 내가수분해성이 약하다는 단점이 있다. 상기 디이소시아네이트로는 통상 메탄디페닐4,4'-디이소시아네이트나 톨루엔디이소시아네이트가 주로 사용된다. 사슬연장제로서는 1,4-부탄디올과 같은 저분자량의 디올이나, 히드라진, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민과 같은 디아민이 사용가능하다. 그리고, 본 발명의 인공피혁 제조방법에서 사용하는 폴리우레탄 수지 용액에는 계면활성제나 착색 안료, 산화방지제 등을 첨가할 수 있다.

함침한 기포는, 폴리우레탄의 비용제계나 용제 및 비용제의 혼합계에서 응고하고, 50∼70℃의 열수에서 수세한 후, 바람직하게는 열풍 건조 등의 방법으로 건조한다.

폴리우레탄 함침공정이 완료된 후에는, 과함침된 폴리우레탄 및 표피층의 폴리우레탄을 제거하여 표면상태를 균일하게 하기 위하여, 필요에 따라 연마지(샌드페이퍼)로 표면을 버핑하는 공정을 거친다.

용출성분의 용출은, 용출성분이 상기한 알칼리 가용성의 공중합 폴리에스테르인 경우에는 2∼5%의 가성소다 수용액 등의 알칼리 수용액으로, 95∼105℃의 온도에서 30∼40분간 처리한 후, 수세를 통해 가성소다 성분을 제거함으로써 수행된다. 이때, 상기한 바와 같이 미염착된 염료가 제거되기 때문에, 본 발명의 방법에 따라 제조된 인공피혁은 우수한 견뢰도를 달성하여 색의 이염이 방지되는 효과도 아울러 달성된다. 용출성분이 알칼리 가용성의 폴리에스테르가 아니라, 폴리에틸렌으로 이루어진 것을 사용하는 경우에는 톨루엔이나 퍼클로로에틸렌과 같은 용제를 이용하여 용출을 수행한다.

용출이 완료된 다음에는, 최종 제품의 용도에 따라 유연제나 대전방지제와 같은 가공제의 처리, 버핑, 모미 공정 등의 일련의 후가공을 거쳐, 표면 입도가 일정하고 기모상태가 균일한 스웨드조의 인공피혁 제품을 얻는다. 이들 공정은 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 사용되는 통상의 방법에 따라 수행할 수 있다.

이하에서는, 이상 설명한 본 발명의 인공피혁의 제조방법을 구체적인 실시예와 비교예를 통해 설명한다.

실시예

실시예

단사섬도 0.02∼0.05 데니어로 극세사화가 가능한 알칼리 용출형 해도형 극세사 폴리에스테르 섬유와 75 d/24 fil의 멀티필라멘트 30%를 혼용하여, 두께가 1.0㎜, 중량이 310 g/m ×60inch인 트리코트 원단을 편성하여 인공피혁 제조를 위한 기포로 하였다.

상기 기포를 3% 폴리비닐알코올 수용액에 함침, 건조한 후, 89~92℃ 범위의 온도에서 4 m/min의 속도로, 기포지 두께의 80% 두께가 되도록 카렌더링하여 표면을 평활하게 한 다음, 기포의 표면을 4회, 이면을 1회 기모하였다. 이 기포를 분산염료(상품명 세리렌, 영국 요오크셔사제) 총 8.0% o.w.f.를 사용하여 130℃의 온도에서 40분간 고온고압염색법으로 염색한 후, 후처리를 실시하고, 185℃의 온도에서 폭 58인치로 열세팅하였다.

상기 열세팅된 기포를, 고형분 함량 30%인 에테르계 폴리우레탄수지와 착색안료를 디메틸포름아미드에 희석한 15%의 폴리우레탄용액에 함침하고, 맹글을 통과시켰다. 이때, 맹글의 간격은 기포 두께의 90%가 되도록 조정하였다.

폴리우레탄수지 함침한 트리코트지 기포를 디메틸포름아미드의 15% 수용액에 함침하여, 응고시킨 후, 수세, 건조하였다.

상기 폴리우레탄 함침공정을 마친 상태의 트리코트지의 표면을 #150, #180의 샌드페이퍼를 이용하여 2회 버핑하여, 과함침된 폴리우레탄 및 표피층의 폴리우레탄을 제거함으로써, 용출공정에 들어가기 전에 일단 표면 상태를 정리하였다.

다음으로, 상기 트리코트지를 가성소다 3% 수용액에서 98℃의 온도로 40분간 처리한 후, 수세를 통하여 잔류 가성소다를 제거함으로써, 극세사중의 용출성분을 제거하였다.

용출공정이 완료된 인공피혁 반제품을 실리콘계 유연제로 처리하고, 턴블러 모미기를 이용하여 모미하여, 극세사 트리코트지를 이용한 스웨드조 인공피혁제품을 완성하였다.

본 제조된 인공피혁은 표면 입도가 일정하고, 기모상태가 균일하며, 천연피혁과 유사한 주름을 가지는 등 외관이 뛰어나고, 촉감이나, 유연성도 뛰어남을 확인할 수 있었다.

비교예

제1성분을 나일론으로 하고, 제2성분을 융점 103℃, 용융지수 70인 폴리에스테르로 하고, 상기 제1성분과 제2성분의 중량비를 65:35로 하여 복합방사된 단사섬도 3 데니어, 길이 55㎜의 단사섬도 0.02∼0.05 데니어로 극세사화가 가능한 해도형 극세사 스테이플 화이버를 오프닝, 카아딩, 크로스랩핑 및 니들 펀칭하여 3차원 교락된 형태의 중량 290g/㎡, 밀도 0.20g/㎥ 의 고밀도 부직포 펠트를 제조하여, 본 비교예에 있어서의 인공피혁 제조의 기포로 하였다.

상기 기포를 3% 폴리비닐알코올 수용액에 함침, 건조한 후, 89~92℃ 범위의 온도에서 4 m/min의 속도로, 부직포 기포지 두께의 80% 두께로 카렌더링하여 표면을 평활하게 하였다.

다음으로, 상기 부직포 펠트를 고형분 30%의 에테르계 폴리우레탄 용액을 디메틸포름아미드에 15% 농도로 용해한 용액에 함침, 응고하여, 수세, 건조한 다음, 98℃의 가성소다 3% 수용액에 40분간 처리하여 제2성분인 폴리에스테르성분을 용출, 제거하고, #180 및 #220의 샌드페이퍼를 이용하여 표면 버핑을 실시하였다.

이 버핑지를 블랙의 산성염료 8% o.w.f.를 사용하여 염색한 후, 고착처리를 하고, 대전방지제 및 유연제 처리를 한 후, #300의 샌드페이퍼로 버핑하여, 극세사 부직포 인공피혁 제품을 얻었다.

실시예 및 비교예에서 제조한 인공피혁을 시료로 하여, 각각 염색견뢰도와 인열강도를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에 따라 제조한 인공피혁인 실시예의 인공피혁은 세탁 및 마찰견뢰도가 모두 4급 이상으로 실용상 문제가 없는 수준이 얻어졌지만, 비교예에서 제조한 인공피혁은 세탁 및 마찰 견뢰도가 2∼2.5급 수준으로 모두 기준에 미달하였다. 또한, 인열강도에서도 본 발명의 방법에 따라 제조한 실시예의 경우가 비교예에 비해 2배 가량 높아, 본 발명의 인공피혁은 촉감이나 유연성 뿐만 아니라, 강신도의 측면에서도 기존 제품보다 우수함을 확인할 수 있었다.

	세탁(오염) 견뢰도1(급)	마찰견뢰도2(급)	인열강도3(㎏)
	면	나일론	폴리에스테르	건	습	가로	세로
실시예 1	4.0	4.0	4.5	4.0	4.0	2.32	2.78
비교예 1	2.0	2.0	2.5	2.5	2.0	1.20	1.48

주)1: 세탁견뢰도 KS K 0210

2: 마찰견뢰도 KS K 0430

3: 인열강도 KS K 0535

본 발명의 제조방법에 따르면, 유연성과 신축성 및 촉감이 천연 스웨드에 유사하며, 염색 견뢰도와 인열 강도가 높아 실용성이 매우 우수한 스웨드조 인공피혁을 제조할 수 있으며, 제조된 인공피혁은 의류용 등의 유연성과 신축성을 요하는 용도로 적합하다.

Claims (5)

1. 하기 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법:

   극세사화가 가능하도록 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유와, 단사섬도 1∼10 데니어의 멀티필라멘트를 혼용하여 편성물 형태의 기포를 편성하는 단계;

   상기 기포를 폴리우레탄 용액에 함침·응고·건조시키는 단계;

   복합방사된 용출형 폴리에스테르 섬유의 용출성분을 용출시키는 단계; 및

   후가공 단계.
2. 제1항에 있어서, 상기 기포의 편성 후, 폴리우레탄 용액 함침전에 기포를 염색하는 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 극세사화가 가능하도록 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유의 용출 후의 단사섬도가 0.06 데니어 이하인 것을 특징으로 하는 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 용액에는 착색 안료가 첨가되는 것을 특징으로 하는 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 복합방사된 용출형 폴리에스테르섬유는 폴리에스테르를 제1성분(섬유성분)으로 하고, 융점 120℃ 이하이며 알칼리 수용액에 가용성인 변성 폴리에스테르를 제2성분(용출성분)으로 하여 복합방사된 것이며, 상기 용출공정은 알칼리 수용액에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 극세사 편성물을 이용한 스웨드조 인공피혁의 제조방법.