KR20160019583A - 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제조된 부직포의 인장강도와 인열강도가 적절하게 균형을 이루게 함으로서 각종 산업용 특히 하우스 랩의 사용에 적절한 기능성 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법에 대한 것으로, 상기한 본 발명의 폴리에스테르 부직포는 편평비가 2:1 이상인 편평사 섬유와 일반 원형사 섬유가 혼합 방사되어 웹을 형성하여 제작된 부직포로 편평사 섬유와 원형사 섬유의 비율은 90:10 내지 10: 90로 된 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법은 고융점과 저융점의 폴리에스테르 중합체를 편평구금과 원형구금을 사용하여 혼합방사하여 부직포를 제조하므로서, 다양한 용도로 유용하게 사용될 수 있는 부직포의 기본적인 물성을 유지하면서 인장강도가 개선되면서 인열강도가 적게 감소하는 기능성 폴리에스테르 부직포를 제공할 수 있게 하여 상기한 종래의 문제점을 해결하였다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법은 고융점과 저융점의 폴리에스테르 중합체를 편평구금과 원형구금을 사용하여 혼합방사하여 부직포를 제조하므로서, 다양한 용도로 유용하게 사용될 수 있는 부직포의 기본적인 물성을 유지하면서 인장강도가 개선되면서 인열강도가 적게 감소하는 기능성 폴리에스테르 부직포를 제공할 수 있게 하여 상기한 종래의 문제점을 해결하였다.
Description
본 발명은 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법에 대한 것으로, 보다 자세하게는 제조된 부직포의 인장강도와 인열강도가 적절하게 균형을 이루게 함으로서 각종 산업용 특히 하우스 랩의 사용에 적절한 기능성 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법에 대한 것이다.
종래로부터 부직포는 다양한 분야, 예를 들어 위생용, 의료용, 농업용 또는 산업용과 같은 분야에서 다양한 용도로 광범위하게 사용되어 오고 있는데, 특히 산업용으로 사용하는 부직포의 경우 인장 강도가 매우 중요한데, 일반적으로 높은 인장 강도의 제품을 얻기 위해서는 종래로부터 단위면적당 중량을 올려서 생산하는 방법을 사용하고 있다.
그런데, 상기와 같이 생산하는 경우에는 제품의 두께가 동시에 증가하기 때문에 얇으면서 강도를 요구하는 제품에는 적용을 하기가 어렵다는 문제점이 있었다. 더욱이, 종래의 편평사 구금을 이용하여 두께가 얇으면서 강도가 강한 부직포를 제조할 수 있는 방법이 제안되어 생산되고 있으나, 하우스랩과 같이 인열강도가 중요한 제품에는 적용하기가 어려운 문제가 있다.
한편, 상기한 바와 같이 종래의 인열강도를 개선하기 위해 제안된 것으로는, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제1997-0043457호에서는 매끄러운 표면층을 가지며 높은 인열강도와 열저항성의 특성을 지니고 3차원적으로 필라멘트의 엉킴에 의해 제조된 합성섬유 부직포에 관한 것으로서, 원형단면사 구금을 통하여 1차 방사하고 연이어 편평단면사 구금을 통하여 2차 방사하는 것을 특징으로 하여, 표면층에는 편평단면사로 구성되어 있고, 하부층에는 원형단면사로 구성된 것을 특징으로 하는 합성섬유 부직포를 제공하며, 이러한 특징에 의하여 매끄러운 표면층을 가지며 높은 인열강도와 열저항성의 특성을 갖는 합성섬유 부직포를 고온의 열처리 공정의 필요없이 단순한 방법으로 방사속도 5,000m/min 이상의 높은 생산성으로 제조할 수 있게 된다라고 기술하고 있다. 또한, 대한민국 특허공개공보 제1997-0027410호에서는, "장섬유 부직포의 제조방법"이라는 발명의 명칭으로, "폴리에스테리 폴리머를 방사, 망 콘베이어 위에 적충 및 열접착하여 장섬유부직포를 제조함에 있어서, 이형도가 7 내지 9인 평편형(flat type) 구금 공을 사용함을 특징으로 하는 장섬유부직포의 제조방법"을 개시하고 있으며, 이에 의해 일정강력을 유지시키면서도 종래의 것에 비하여 두께가 얇은 부직포를 제조할 수 있다고 기술하고 있다.
그러나, 상기에 제시된 발명을 포함한 종래의 부직포는 일정한 두께로서 하우스랩으로 사용하기에 적절한 인장강도와 인열강도를 제공하기에 부족하다는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 실정을 감안하여 된 것으로서, 본 발명의 제일 목적은 다양한 용도로 유용하게 사용될 수 있는 부직포의 기본적인 물성을 유지하면서 인장강도가 개선되면서 인열강도가 적게 감소하는 기능성 폴리에스테르 부직포를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 특성을 갖는 부직포를 우수한 생산성으로 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 종래의 문제를 해결하기 위해 기존의 원형구금과 편평구금을 동시에 사용하면 전혀 예상 밖으로 강도를 개선하면서 인열강도를 어느 정도 유지하는 제품을 제조할 수 있고 융점이 낮은 저융점 폴리에스테르와 융점이 높은 고융점 폴리에스테르를 쉬쓰-코어(Sheath-core) 형태로 동시에 방사하여 접착성을 보완하면 동일한 중량에서 기존 제품에 비해 인장강도는 증가하면서 인열강도를 어느 정도 유지하는 제품을 제조할 수 있음을 밝혀냄에 의해 달성되었다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스테르 부직포는;
편평비가 2:1 이상인 편평사 섬유와 일반 원형사 섬유가 혼합 방사되어 웹을 형성하여 제작된 부직포로 편평사 섬유와 원형사 섬유의 비율은 90:10 내지 10: 90로 된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 섬유는 융점이 250℃ 이상인 고융점 폴리에틸렌테레프탈레이트를 70 내지 90 중량%사용하고 융점이 150 내지 230℃인 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트를 10 내지 30 중량% 사용하여 동시 방사하여 얻어진 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 섬유의 섬도는 2 내지 10de의 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 부직포는 10g/㎡ 내지 300g/㎡의 중량을 가지는 것임을 특징으로 한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리에스테르 부직포의 제조방법은;
중합체를 방사하여 웹을 형성하고 이를 결합하여 부직포를 제조하는 부직포의 제조방법에 있어서,
상기 중합체로는 융점이 높은 고융점 폴리에스테르와 융점이 낮은 저융점 폴리에스테르를 사용하여 쉬쓰-코어(Sheath-core) 형태로 함께 방사하고, 이때 편평구금을 사용하여 편평비가 2:1 이상인 섬유와 일반 원형 구금을 사용하여 원형 단면의 섬유를 동시에 방사하여 웹을 형성하고, 형성된 웹을 평평한 두 개의 롤 사이를 통과하여 열압착하거나 또는 엠보스 롤을 통과시켜 열압착하여 제작하므로서 인장강도는 개선되고 상대적으로 인열강도가 적게 감소하는 부직포로 제조함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법은 고융점과 저융점의 폴리에스테르 중합체를 편평구금과 원형구금을 사용하여 혼합방사하여 부직포를 제조하므로서, 다양한 용도로 유용하게 사용될 수 있는 부직포의 기본적인 물성을 유지하면서 인장강도가 개선되면서 인열강도가 적게 감소하는 기능성 폴리에스테르 부직포를 제공할 수 있게 하여 상기한 종래의 문제점을 해결하였다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
본 발명에서 사용된 "부직포"라는 용어는 편직 또는 직조 이외에 수단에 의해 형성되며 섬유 또는 필라멘트의 일부 또는 전부 사이에 결합을 함유하는 섬유 또는 필라멘트의 웹을 의미하며, 이러한 결합은 예를 들어 엉킴과 같은 열적, 접착적 또는 기계적 수단에 의해 형성될 수 있다. 통상적인 부직은 스펀본드, 멜트블로운, 카딩, 웨트레잉 및 에어레잉 공정에 의해 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 기능성 폴리에스테르 부직포는 융점이 150 내지 220℃의 저융점 폴리에스테르와 융점이 250℃ 이상인 고융점 폴리에스테르를 쉬쓰-코어 형태로 동시에 방사하고, 이때 편평 구금을 사용한 편평비가 2:1 이상인 섬유와 일반 원형 구금을 사용한 원형 단면의 섬유를 동시에 방사하여 웹으로 형성하여, 형성된 웹을 평평한 두 개의 롤 사이를 통과하여 열압착하거나 또는 엠보스 롤을 통과시켜 열압착을 통해 부직포 시트화하여 제조한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 따라 부직포를 제조함으로써, 본 발명에 따라 얻어진 부직포는 기존의 제품에 비해 인장강도가 개선되고 상대적으로 인열강도는 적게 감소하는 부직포로 된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 부직포의 제조시 열압착에 의해 형태를 고정할 수 있는데, 예를 들어 열압착시 결합 캘랜더의 구성은 접착 면적을 한정하는 것은 아니지만, 한쪽은 통상적으로 접착면적이 10 내지 20%을 가지는 엠보스롤, 다른 한쪽은 표면이 매끄러운 스위밍롤(Swimming roll)로 구성할 수 있고, 이때 캘랜더 온도는 바람직하게 180 내지 230℃, 더 바람직하게는 190 내지 220℃로 할 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 부직포 제조를 위해 편평비가 2:1 이상인 편평사 섬유와 일반 원형사 섬유가 혼합 방사되어 웹을 형성하여 부직포로 제조할 때, 상기 편평사 섬유와 원형사 섬유의 비율은 90:10 내지 10:90로 되는 것이 특히 바람직하게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 부직포를 구성하는 섬유는 융점이 250℃ 이상인 고융점 폴리에틸렌테레프탈레이트를 70 내지 90 중량%사용하고 융점이 150 내지 220℃인 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트를 10 내지 30 중량% 사용하여 동시 방사하여 얻어진 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 2 내지 10de의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 제조되는 부직포는 10g/㎡ 내지 300g/㎡의 중량을 가지도록 제조하는 것이 바람직하게 된다.
이하, 본 발명을 실시예로 보다 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 이들 실시예에 한정하는 것은 아님은 물론이다.
실시예 1.
방사구금을 편평비 10:1인 편평사 구금과 일반 원형 구금을 사용하여 융점이 250℃인 고융점 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET라고 함)와 융점인 220℃인 저융점 PET의 혼합비를 고융점:저융점=85:15으로 하여 방사를 한다. 방사한 섬유는 이젝터(Ejector)를 통해 연신이 되고 충돌판에 충돌하여 컨베이어 벨트에 랜덤하게적층된다. 이때 단위 중량은 40g/㎡이 되도록 컨베이어 속도를 조정한다. 이렇게 형성된 웹은 카렌다 롤에서 프리-본딩(Pre-bonding)을 하고 엠보스 롤에서 열압착하여 부직포를 제작하였다.
비교예 1.
방사구금을 모두 편평사 구금을 사용한 것을 제외하고 나머지 방법은 실시예 1과 동일하게 부직포를 제작하였다.
비교예 2.
방사구금을 모두 일반 원형 구금을 사용한 것을 제외하고 나머지 방법은 실시예 1과 동일하게 부직포를 제작하였다.
실험예
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 부직포에 대해 다음과 같이 각각이 물성을 평가하였다:
1. 인장강도: KSK 0521 기재된 방법에 의거하여 인장강도를 측정하였다.
2. 인열강도: KSK 0536 기재된 방법에 의거하여 인열강도를 측정하였다.
| 항목 | 구금형태 | 원료 비율(%) | 길이방향 인장강도 (kg/5cm) |
폭방향 인장강도 (kg/5cm) |
길이방향 인열강도 (kg) |
폭방향 인열강도 (kg) |
|
| 고융점 PET | 저융점 PET | ||||||
| 실시예 1 | 편평+일반 | 15 | 85 | 18.5 | 8.7 | 0.87 | 1.02 |
| 비교예 1 | 편평 | 15 | 85 | 19.9 | 8.9 | 0.51 | 0.71 |
| 비교예 2 | 원형 | 15 | 85 | 16.2 | 8.1 | 1.01 | 1.21 |
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 편평구금과 일반구금을 동시에 사용할 경우 비교예 2의 일반적인 원형구금을 사용한 것에 비해 강도는 개선되면서 인열강도가 상대적으로 적게 저하되어 하우스랩과 같은 인열강도를 요구하는 제품에 적용이 가능하다.
상기 본 발명의 상세한 설명에서는 기능성이 우수한 폴리에스테르 부직포와 그 제조방법에 대한 바람직한 실시형태에 대해 기술하였지만, 그 내용은 상기 실시형태에 기술된 내용에만 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
Claims (5)
- 편평비가 2:1 이상인 편평사 섬유와 일반 원형사 섬유가 혼합 방사되어 웹을 형성하여 제작된 부직포로 편평사 섬유와 원형사 섬유의 비율은 90:10 내지 10: 90로 된 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 부직포.
- 제 1항에 있어서, 상기 섬유는 융점이 250℃ 이상인 고융점 폴리에틸렌테레프탈레이트를 70 내지 90 중량%사용하고 융점이 150 내지 230℃인 저융점 폴리에틸렌테레프탈레이트를 10 내지 30 중량% 사용하여 동시 방사하여 얻어진 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 부직포.
- 제 1항에 있어서, 상기 섬유의 섬도는 2 내지 10de의 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 부직포.
- 제 1항에 있어서, 상기 부직포는 10g/㎡ 내지 300g/㎡의 중량을 가지는 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 부직포.
- 중합체를 방사하여 웹을 형성하고 이를 결합하여 부직포를 제조하는 부직포의 제조방법에 있어서,
상기 중합체로는 융점이 높은 고융점 폴리에스테르와 융점이 낮은 저융점 폴리에스테르를 사용하여 쉬쓰-코어(Sheath-core) 형태로 함께 방사하고, 이때 편평구금을 사용하여 편평비가 2:1 이상인 섬유와 일반 원형 구금을 사용하여 원형 단면의 섬유를 동시에 방사하여 웹을 형성하고, 형성된 웹을 평평한 두 개의 롤 사이를 통과하여 열압착하거나 또는 엠보스 롤을 통과시켜 열압착하여 제작하므로서 인장강도는 개선되고 상대적으로 인열강도가 적게 감소하는 부직포로 제조함을 특징으로 하는 폴리에스테르 부직포의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN115122730A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-30 | 新疆可耐金新材料科技有限责任公司 | 一种加强的聚酯无纺布 |
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| KR970043457A (ko) | 1995-12-01 | 1997-07-26 | 이웅열 | 합성섬유 부직포 및 그의 제조방법 및 장치 |
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2014
- 2014-08-11 KR KR1020140103612A patent/KR102161134B1/ko active IP Right Grant
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