CN112567087A - 无纺布纤维集合体及使用其的面膜片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无纺布纤维集合体及使用该无纺布纤维集合体的面膜片，具体地涉及一种具有用于工业材料的优异弯曲特性、具有用于衣物或内饰的舒适触感和柔和光泽、具有用于片状面膜无纺布纤维集合体的诸如透明性、皮肤附着性、溶剂(如水)的吸收性及保留性以及光滑表面感的优异的物理性能的无纺布纤维集合体，以及使用该无纺布纤维集合体的面膜片。

Description

无纺布纤维集合体及使用其的面膜片
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0075232的权益，其全部内容通过引用并入本文中。
本公开涉及一种包括莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体及使用该无纺布纤维集合体的面膜片。
背景技术
纤维是指天然的或人造的线性材料，当在形状上观察时，该材料是柔性的且薄的，并且纤维的长度与厚度之比大。纤维按其形状分类为长纤维、半长纤维和短纤维，并且按其原料分类为天然纤维和人造纤维。
纤维自古以来就与人类生活密切相关，诸如棉、亚麻、羊毛和丝绸的天然纤维已被用作衣服的主要原料。自工业革命以来，随着科学技术的进步，纤维的用途已从衣物材料扩展到工业材料。为了满足由于文化发展和人口增长对纤维的迅速增长的需求，人造纤维已被开发为新型纤维材料。
在这些人造纤维中，与棉相比，再生纤维不仅具有优异的触感和穿着感，而且还具有非常快的水吸收和排放能力，因此经常被用作衣服的原料。特别地，在这些再生纤维中，人造丝纤维具有优异的光泽和显色性，并实现与天然纤维相同的触感，此外，人造丝纤维被认为是对人体无害的材料，因此，在过去已被广泛地使用。然而，人造丝纤维具有经常导致收缩和皱褶的材料的特性，其制造过程复杂，并且在溶解木浆的工艺的过程中使用许多化学物质，这引起工作环境以及废水处理过程中的环境污染的问题。
因此，已进行研究来寻找与其他纤维相比对环境和人体无害并且具有优异的物理性质的纤维。近来，已经提出了由天然纸浆和水合氧化胺制造的莱赛尔纤维。与现有的再生纤维相比，莱赛尔纤维具有优异的纤维性能，例如拉伸性能和触感，并且在其生产过程中也不会产生任何污染物，用于形成莱赛尔纤维的基于氧化胺的溶剂可以回收，并且可以是丢弃时可生物降解的。因此，莱赛尔纤维已经在各种领域中用作环保纤维。
然而，目前，莱赛尔纤维仅能以具有圆形截面的产品的形式生产，并且期望莱赛尔纤维可以根据其横截面形状表现出各种物理性质。此外，在日本未审查专利公开No.2009-540140中公开了与包含莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体有关的技术。
但是，即使使用这样的技术，也存在以下问题：因为由于空间占用率的增加导致没有增加比表面积的效果，所以诸如膨胀性能、界面粘合性能、速干性能的各种特性并不优异。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种无纺布纤维集合体，其具有优异的弯曲性能、舒适的触感和柔和的光泽性能以及诸如透明性、皮肤附着性、诸如水的溶剂的吸收和保留性以及光滑的表面感的优异的物理性能。
本公开的另一个目的是提供一种面膜片，其通过使用上述的无纺布纤维集合体而在透明性、皮肤附着性、诸如水的溶剂的吸收和保留性以及光滑的表面感方面优异。
技术方案
本发明提供一种无纺布纤维集合体，包括通过对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱塞尔纺丝原液进行纺丝而制备的莱塞尔纤维，其中，莱塞尔纤维中包括的莱塞尔单丝的横截面包括多个突起，其中多个突起与虚拟第一圆和包含在虚拟第一圆内的虚拟第二圆接触，并围绕虚拟第二圆一体地形成，并且多个突起的端部具有与虚拟第一圆接触的形状。
本发明还提供了使用上述无纺布纤维集合体的面膜片。
在下文中，将更详细地描述根据本公开的具体实施例例的无纺布纤维集合体及使用该无纺布纤维集合体的面膜片。
诸如第一或第二的术语可用于描述各种部件，并且这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。
根据本公开的一个实施例，可以提供一种无纺布纤维集合体，该无纺布纤维集合体包括通过对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱赛尔纺丝原液进行纺丝而制备的莱赛尔纤维，其中，莱塞尔纤维中包括的纤维莱赛尔单丝的截面包括多个突起，其中多个突起与虚拟第一圆和包含在虚拟第一圆内的虚拟第二圆接触，但围绕虚拟第二圆一体地形成，并且其端部具有与虚拟第一圆接触的形状。
莱赛尔纤维由天然纸浆和水合氧化胺制成，并且与常规的再生纤维相比，可以具有诸如优异的拉伸性能和触感的纤维性能。此外，莱赛尔纤维对应于亲水性材料，并且由于单纤维纤度降低而具有较高的比表面积，因此具有优异的吸水能力。当将包含莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体用诸如水和精华的液体组合物浸渍时，无纺布纤维集合体的吸收性可以提高，并且液体组合物在无纺布纤维集合体中的保留力也可以提高。
然而，常规的莱赛尔纤维只能生产具有圆形横截面的产品，并且具有圆形横截面的莱赛尔纤维的问题在于其不具有增加比表面积的效果，因此在诸如膨胀性能、界面粘合性能和速干性能的各种性能上均不优异。因此，为了解决上述问题，本发明人开发了包括具有大的比表面积的莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体，并且发现例如无纺布纤维集合体可以表现出由包括具有圆形横截面的莱赛尔纤维的常规的无纺布纤维集合体无法提供的物理性能，从而完成了本公开。
此外，通过对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱赛尔纺丝原液纺丝进行纺丝来生产无纺布纤维集合体中包含的莱赛尔纤维。特别地，证实了N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的使用产生更容易地将纤维素纸浆溶解在莱赛尔纺丝原液中的效果。
此外，无纺布纤维集合体由于其优异的弯曲性能而可以用于工业材料，由于其良好的质地和柔和的光泽性能而可以用于衣物或内饰用途，并且由于其诸如透明性、皮肤附着性、诸如水的溶剂的吸收和保留性以及光滑的表面感的优异的物理性能而可以用作用于面膜的无纺布纤维集合体。
根据一个实施例的无纺布纤维集合体中包含的莱赛尔纤维包括一个或多个莱赛尔复丝，这些莱赛尔复丝可以包括一个或多个莱赛尔单丝。
莱赛尔单丝可以具有多叶(multi-lobal)横截面，具体地，多叶横截面是指包括多个突起2的形状。
图1是示意性地表示莱赛尔单丝的横截面的图。据此，莱赛尔单丝的多叶横截面可以具有围绕一个中央部分1一体地形成的多个突起2的形状。
具体地，多叶横截面可以在以下范围内限定尺寸和形状：连接多个突起2中的每个突起的端点的虚拟第一圆11和虚拟第一圆11内包括的虚拟第二圆12。此时，在虚拟第一圆11和虚拟第二圆12中，虚拟第一圆11的半径大于虚拟第二圆12的半径，并且虚拟第一圆的中心可以与第二圆的中心相同。
多叶横截面包括多个突起2，并且多个突起2和与虚拟第二圆12重叠的中央部分1一体地形成，其中每个突起的端部5与虚拟第一圆11接触，并且在突起之间形成的凹部4可以具有与虚拟第二圆12接触的形状。
此外，为了最大化莱赛尔纤维的比表面积，多叶横截面可以包括2个以上或3个以上的突起。
虚拟第一圆11的半径可以为6.0μm至7.8μm，6.5μm至7.7μm或7.0μm至7.5μm。当虚拟第一圆的半径小于6.0μm时，无法实现多叶横截面形状，并且当虚拟第一圆的半径大于7.8μm时，可能难以形成具有适合作为纤维产品的纤度的单丝。
另一方面，虚拟第二圆12的半径可以为1.8μm至2.1μm。当虚拟第二圆的半径小于1.8μm时，无法实现多叶横截面形状，当虚拟第二圆的半径大于2.1μm时，可能难以形成具有适合于纤维产品的纤度的单丝。
由于莱赛尔单丝具有如上所述的多叶横截面，因此莱赛尔纤维的空间占用率可以为150％至300％或150％至200％，如下面的式1所定义的。
<式1>
空间占用率(％)＝(虚拟第一圆的面积/莱赛尔单丝的横截面面积)×100
空间占用率是指单丝由于多叶横截面的多个突起而在纤维中实质上占用的空间的比率。即，如果包含在莱赛尔纤维中的单丝的横截面是圆形横截面，则实际的单丝的横截面面积与虚拟第一圆的面积相同，因此，如上定义的空间占用率是100％。然而，在莱赛尔纤维具有包括突起的多叶横截面的情况下，纤维所占据的实际面积由于突起而增加。因此，可以看出，随着空间占用率增加，纤维的比表面积增加。
另外，满足上述空间占用率的莱赛尔纤维由于增加比表面积的效果而可以在诸如膨胀性能、界面粘合性能和速干性能的各种性能上是优异的。
根据一个实施例的无纺布纤维集合体中包括的莱赛尔纤维是通过对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱赛尔纺丝原液进行纺丝而生产的纤维。
由于莱赛尔纤维是通过对包含N-甲基吗啉-N-氧化物的莱赛尔纺丝原液进行纺丝而生产的，因此其表现出更容易将纤维素纸浆溶解在莱赛尔纺丝原液中的效果。
具体地，莱赛尔纺丝原液可以包含6至16重量％的纤维素纸浆和84至94重量％的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。例如，纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的重量比可以为6:94至16:84、8:92至14:86或10:90至12:88。
当纤维素纸浆在莱赛尔纺丝原液中的含量过低时，难以实现纤维性能，而当纤维素纸浆的含量过高时，可能难以将其溶解在水溶液中。此外，当N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液在莱赛尔纺丝原液中的含量过低时，存在溶解粘度大幅增加的问题，而当N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的含量过高时，纺丝粘度可能显著降低，并且可能难以在纺丝步骤中制备均匀的纤维。
此外，纤维素纸浆可以包含85至97重量％、89至95重量％或92至94重量％的α-纤维素。此外，纤维素纸浆的聚合度(DPw)可以为600至1700、700至1600或800至1300。
在N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中，N-甲基吗啉-N-氧化物与水的重量比可以为93:7至85:15。当N-甲基吗啉-N-氧化物与水的重量比大于93:7时，溶解温度变高，因此，当溶解纤维素时，可能会发生纤维素的分解。并且，当重量比小于85:15时，溶剂的溶解性能可能降低，并且纤维素的溶解可能是困难的。
通过对上述的莱赛尔纺丝原液进行纺丝而生产的莱赛尔纤维可以以短纤维的形式生产，并且其可以用于面膜用无纺布纤维集合体，因为对于面膜的重要物理性能(例如，皮肤附着性、精华的吸收和保留、柔软的触感等)都很大程度地优于其他材料。
莱赛尔纤维的纤度可以为1.0至1.5旦尼尔。当莱赛尔纤维的纤度小于1.0旦尼尔时，存在难以制造莱赛尔纤维的问题，并且当莱赛尔纤维的纤度大于1.5旦尼尔时，由于其是应用于面膜的一般纤度并且诸如皮肤附着性和精华吸收能力的物理性能表现出一般水平，因此不具有优异的特性。
纤度由下面的式2定义，并且可以使用通过横截面分析获得的实际莱赛尔单丝横截面面积和莱赛尔纤维的密度(1.49g/cm2)来获得。
<式2>
纤度(De)＝[莱赛尔纤维的单丝横截面面积(μm2)×莱赛尔纤维的密度(g/cm3)×9000(m)]/1000000
另外，莱赛尔纤维可以是短纤维，并且纤维长度可以是36mm至40mm或37mm至39mm。当将莱赛尔纤维用作纤维长度范围内的无纺布纤维集合体时，在无纺布纤维集合体的生产过程中的梳理步骤中的可加工性能够是优异的。
此外，莱赛尔纤维的卷曲数可以为5cpi至20cpi或8cpi至12cpi。当卷曲数过小时，在无纺布纤维集合体的生产过程中的梳理工序中，纤维间的缠结少，这会产生工艺问题，当卷曲数过大时，产生在无纺布纤维集合体的生产过程中的梳理步骤中未适当地执行开口的问题。
此外，莱赛尔纤维的油含量可以为0.1至0.4重量％，或0.2至0.3重量％。当油满足重量百分比的范围时，它可以减少在将稍后描述的长丝形成为卷曲丝束的过程中产生的摩擦，可以适当地形成纤维之间的卷曲，并且可以在无纺布纤维集合体的生产过程中改善梳理性能。
与相同单位重量的普通圆形横截面纤维相比，包含莱赛尔纤维的一个实施例的无纺布纤维集合体具有更薄的厚度。因此，当将其用于面膜中时，如果将其浸入诸如精华的化妆品溶剂中，则其变得透明且具有柔软的触感，并且可以具有非常优异的皮肤附着性。
另外，由于包含在无纺布纤维集合体中的莱赛尔纤维的比表面积大于相同纤度的圆形横截面纤维的比表面积，因此当将其用于面膜中时，其对诸如精华的溶剂具有高吸收能力。因此，其精华保持力也优异，并且与其他材料相比，能够表现出显著的效果。
另一方面，无纺布纤维集合体的基重(basis weight)可以为30g/m2至60g/m2、35g/m2至55g/m2或40g/m2至50g/m2。另外，无纺布纤维集合体的厚度可以为0.3mm至0.6mm、0.35mm至0.58nm或0.4mm至0.55mm。无纺布纤维集合体的厚度是根据短纤维纤度的单纤维纤度和无纺布纤维集合体的基重而变化的物理性质。短纤维的单纤维纤度越低且无纺布纤维集合体的基重越小，则厚度可能越薄。基重和厚度范围是指用于改善包含满足莱赛尔纤维的纤度、纤维长度、卷曲数和油含量的莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体中的液体组合物的吸收率、透明性和附着性的最适范围。
另外，无纺布纤维集合体的吸水率可以为1000％至1600％、1100％至1600％或1300％至1600％。如上所述，莱赛尔纤维具有亲水性，因此具有比其他纤维更高的吸水率，但是当满足莱赛尔纤维的特性并且满足无纺布纤维集合体的基重和厚度范围时，包括莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体的吸水率可以符合上述范围。
此外，无纺布纤维集合体可以在水处理之后具有80％至84％的透明度，并且可以在精华处理后具有88％至94％的透明度。关于无纺布纤维集合体的透明度，莱赛尔纤维的纤度为与纤细纤度相对应的1.0旦尼尔至1.4旦尼尔，并且包括莱赛尔纤维的无纺布纤维集合体的厚度也变薄，由此，当在无纺布纤维集合体上处理诸如水和精华的液体组合物时，可以具有柔软的触感和上述透明度范围内的透明度。另一方面，用水或精华处理无纺布纤维集合体是指，将无纺布纤维集合体支撑或浸渍在诸如水或精华的液体组合物中。
此外，无纺布纤维集合体可以在水处理后具有3.6gf至4.2gf的皮肤附着性，并且可以在精华处理之后具有4.5gf至5.3gf的皮肤附着性。无纺布纤维集合体的皮肤附着性也满足莱赛尔纤维的特性，并且可以通过包含其的无纺布纤维集合体的基重和厚度来满足上述范围。另一方面，用水或精华处理无纺布纤维集合体是指，将无纺布纤维集合体支撑或浸渍在诸如水或精华的液体组合物中。皮肤附着性是用水分或精华处理的无纺布纤维集合体被附着到人体皮肤然后脱离时表现出的附着力的量度。
此外，相对于100重量％的无纺布纤维集合体，无纺布纤维集合体可以具有0.001重量％以下的油含量。无纺布纤维集合体可以表现出上述含量，因为在无纺布纤维集合体的生产过程中在水刺工艺的水喷射缠结的期间，莱赛尔纤维中包含的大部分油被洗掉。
根据本公开的另一个实施例，提供一种使用上述的无纺布纤维集合体的面膜片。
如上所述，无纺布纤维集合体由于即使在用诸如水或精华的溶剂处理后也具有高的透明性和皮肤附着性，因此对于诸如水或精华的溶剂具有高的吸收和保持力。因此，与其他材料相比，使用这种无纺布纤维集合体的面膜片在面膜片最重要的特性即透明性、皮肤附着性、精华的吸收和保留以及柔软质地方面具有非常优异的效果。
此外，该面膜片不仅即使在具有许多皱纹的面部区域中也具有优异的皮肤附着性和佩戴感，而且在诸如水分和精华的液体组合物的吸收性方面也是优异的，因此其能够有效地向面部区域提供养分。
本文中使用的用于生产无纺布纤维集合体的方法可以是用于生产无纺布纤维集合体的公知的方法。具体地，该方法可以包括：(S1)对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱赛尔纺丝原液进行纺丝；(S2)将在步骤(S1)中纺丝的莱赛尔纺丝原液凝结以获得莱赛尔复丝；(S3)对在步骤(S2)中获得的莱赛尔复丝进行水洗；(S4)对在步骤(S3)中水洗的莱赛尔复丝进行油处理；(S5)通过填塞箱将在步骤(S4)中油处理得到的莱赛尔复丝卷曲以获得卷曲丝束；(S6)干燥并切割在步骤(S5)中获得的卷曲丝束，以获得莱赛尔短纤维；(S7)将在步骤(S6)中获得的莱赛尔短纤维制造为无纺布纤维集合体。
[步骤(S1)]
步骤(S1)是对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱赛尔纺丝原液进行纺丝的步骤，莱赛尔纺丝原液中包含的纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的含量/重量比、α-纤维素含量、纤维素纸浆的聚合度和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中的水含量与上述关于一个实施例的无纺布纤维集合体的描述相同。
莱赛尔纺丝原液的纺丝可以在从喷丝头的纺丝喷嘴排出莱赛尔纺丝原液的同时执行，并且从纺丝喷嘴排出的纺丝原液可以具有长丝形状(形式)。此时，喷丝头可以用于通过气隙部将具有长丝形式的纺丝原液排出至凝固箱中的凝结溶液中。从喷丝头排出纺丝原液的步骤可以在80℃至130℃的纺丝温度下执行。
喷丝头可以是在喷丝头孔的形状中将多个孔设定为一个单元孔时形成多个单元孔的喷丝头。在这种情况下，单元孔中包括的孔的数量可以与多叶横截面的突起的数量相同。例如，为了生产包括具有包括三个突起的多叶横截面的单丝的莱赛尔纤维，单元孔中包括的孔的数量可以为三个。
[步骤(S2)]
步骤(S2)是将在步骤(S1)中纺丝得到的莱赛尔纺丝原液凝结以获得莱赛尔复丝的步骤。步骤(S2)的凝结可以包括：初次凝结，使用空气淬火(Q/A)以通过向纺丝原液供应冷空气来使原液凝结；二次凝结，将初次凝结的纺丝原液浸渍并凝结在凝结溶液中。
在步骤(S1)中将纺丝原液经由喷丝头排出之后，纺丝原液可以通过喷丝头和凝结浴之间的气隙区域。在气隙区域中，从位于圆环形喷丝头内的空气冷却部分朝向喷丝头的外部供应冷空气，由此，通过使用冷空气的空气淬火可以使纺丝原液初次凝结。
在这种情况下，影响在步骤(S2)中获得的莱赛尔复丝的物理性能的因素包括气隙区域中冷空气的温度和风速，并且在步骤(S2)中的凝结可以通过向纺丝原液供应温度为4℃至15℃并且风速为30m/s至120m/s的冷空气来执行。
当初次凝结时的冷空气的温度低于4℃时，喷丝头的表面可能被冷却，并且莱赛尔复丝的横截面可能变得不均匀并且纺丝加工性可能降低。并且，当温度高于15℃时，使用冷空气的初次凝结不充分，由此使纺丝加工性降低。
此外，当初次凝结时的冷空气的风速小于5m/s时，使用冷空气的初次凝结不充分并且纺丝加工性降低，导致纱线断裂。并且，当其风速超过60m/s时，从喷丝头排出的纺丝原液可能由于空气而晃动，由此纺丝加工性可能降低。
在使用空气淬火的初次凝结之后，将纺丝原液供应至包含凝结溶液的凝结浴中以进行二次凝结。为了适当地执行二次凝结，可以将凝结溶液的温度设定为30℃以下。这是为了通过使二次凝结的温度不过高而适当地保持凝结速度。在此，可以在本公开所属的技术领域中用常规组合物制备并使用凝结溶液，因此没有特别限制。
[步骤(S3)]
步骤(S3)是对在步骤(S2)中获得的莱赛尔复丝进行水洗的步骤。
具体地，将在步骤(S2)中获得的莱赛尔复丝供应到拉伸辊中，然后供应到水洗浴中，从而进行水洗。
在对复丝进行水洗的步骤中，考虑到水洗后溶剂的回收和再利用，可以使用0℃至100℃的水洗溶液。水洗溶液可以包含水，并且根据需要可以进一步包含其他添加剂。
[步骤(S4)]
步骤(S4)是对在步骤(S3)中水洗得到的莱赛尔复丝进行油处理的步骤，并在油处理之后进行干燥。
可以以如下方式执行油处理：将莱赛尔复丝完全浸渍在油中，通过挤压对油处理装置的进入辊和排出辊设置的辊，可以使附着到复丝的油量保持均匀。油的作用是在与干燥辊和引导件接触时以及在卷曲过程中减少长丝的摩擦，并且还有助于纤维之间的卷曲的形成。
[步骤(S5)]
步骤(S5)是使在步骤(S4)中进行油处理得到的莱赛尔复丝卷曲以获得卷曲丝束的步骤。
“卷曲”是指对复丝施加卷曲。具体地，可以使用填塞箱来执行卷曲，从而获得每英寸具有30至40个卷曲的卷曲丝束。
在步骤(S5)中，通过对莱赛尔复丝施加蒸汽和压力来执行卷曲。
具体地，使莱赛尔复丝通过蒸汽箱，并以0.1kgf/cm2至1.0kgf/cm2供给蒸汽以提高复丝的温度和水分，然后使用压辊以1.5kgf/cm2至2.0kgf/cm2的压力按压，从而在填塞箱中形成卷曲。
在这种情况下，当蒸汽的供给量小于0.1kgf/cm2时，不能有效地形成卷曲，而当蒸汽的供给量超过1.0kgf/cm2时，填塞箱内的温度上升至120℃以上，由此长丝彼此附着并且不通过填塞箱。另外，当施加于压辊的压力小于1.5kgf/cm2时，不能形成期望的卷曲数，并且当施加于压辊的压力超过2.0kgf/cm2时，按压力过强，使得长丝难以通过填塞箱。
[步骤(S6)]
步骤(S6)是干燥并切割在步骤(S5)中获得的卷曲丝束以获得莱赛尔短纤维的步骤。
卷曲丝束可以使用帘子烘燥机(lattice dryer)干燥，然后进行切割步骤以形成莱赛尔短纤维。
[步骤(S7)]
步骤(S7)是将在步骤(S6)中获得的莱赛尔短纤维制造成无纺布纤维集合体的步骤。
可以将莱赛尔短纤维以梳理和水刺的方式喷水缠结以制造无纺布纤维集合体。
有益效果
根据本公开，可以提供无纺布纤维集合体和使用该无纺布纤维集合体的面膜片，其中该无纺布纤维集合体能够表现出在包括具有圆形横截面的莱赛尔纤维的常规无纺布纤维集合体中不能提供的物理性能，因此由于其优异的弯曲性能其被用于工业材料，由于其优异的触感和柔和的光泽特性其被用于衣物或内饰用途，并且由于其诸如透明性、皮肤附着性、水分吸收和保留性以及光滑的表面感的优异的物理性能其被用作用于面膜的无纺布纤维集合体。
附图说明
图1是示意性地示出根据一个实施例的无纺布纤维集合体中包含的莱赛尔单丝的横截面的图。
图2(a)是根据制备例1制造的莱赛尔纤维的横截面的照片，图2(b)是根据制备例2制造的莱赛尔纤维的横截面的照片，图2(c)是根据制备例3制备的莱赛尔纤维的横截面的照片。
具体实施方式
在下文中，将参考以下示例更详细地描述本公开。然而，以下示例仅出于说明性目的，并且本公开不限于此。对于本领域普通技术人员将显而易见的是，本发明的范围不限于这些示例或不受这些示例限制。
[制备例]
制备例1
将聚合度(DPw)为820、α-纤维素含量为93.9％的纤维素纸浆与包含0.01重量％的没食子酸丙酯的N-甲基吗啉-N-氧化物/H2O混合溶剂混合(以纤维素纸浆：N-甲基吗啉-N-氧化物/H2O的重量比＝90：10)，由此制备浓度为12重量％的纺丝原液以生产莱赛尔材料。
首先，制备具有多个单元孔的喷丝头的纺丝喷嘴，每个单元孔包括三个孔，并且，在纺丝喷嘴中将纺丝原液保持在110℃的纺丝温度。然后在调节纺丝原液的排出量和纺丝速度的同时对纺丝原液进行纺丝，使得莱赛尔单丝的单纤维纤度为1.2旦尼尔。从纺丝喷嘴排出的长丝形式的纺丝原液经由气隙区域被供给到凝结浴中的凝结溶液，从而制备莱赛尔复丝。
此时，在气隙区域中，使用8℃的温度和10m/s的风速的冷空气使纺丝原液初次凝固。另一方面，作为凝结溶液，使用温度为25℃、浓度为85重量％的水和15重量％的N-甲基吗啉-N-氧化物的溶液。
使用通过水洗装置喷洒的水洗溶液对经由拉伸辊在空气层中拉伸的莱赛尔复丝进行水洗，从而除去残留的N-甲基吗啉-N-氧化物。将莱赛尔复丝用油均匀地浸渍，并使长丝具有0.2％的油含量，然后使用干燥辊在150℃下干燥，从而制备包括由具有包括三个突起的多叶横截面的单丝制成的复丝的莱赛尔纤维。
制备例2
以与制备例1中相同的方式制备包括由具有包括三个突起的多叶横截面的单丝制成的复丝的莱赛尔纤维，不同之处在于，莱赛尔单丝的单纤维纤度设为1.4旦尼尔。
制备例3
以与制备例1相同的方式制备包括由具有包括三个突起的多叶横截面的单丝制成的复丝的莱赛尔纤维，不同之处在于，莱赛尔单丝的单纤维纤度设为1.5旦尼尔。
制备例4
以与制备例1相同的方式制备包括由具有包括三个突起的多叶横截面的单丝制成的复丝的莱赛尔纤维，不同之处在于，莱赛尔单丝的单纤维纤度设为2.5旦尼尔。
制备例5
以与制备例1相同的方式制备包括由具有横截面直径为11.93μm的圆形横截面的单丝制成的复丝的莱赛尔纤维，不同之处在于，将一个圆孔设定为单元孔，使用形成有多个单元孔的喷丝头，空气淬火时的风速设为15m/s，从而莱赛尔单丝的单纤度设为1.5旦尼尔。
制备例6
以与制备例5相同的方式制备包括由具有横截面直径为13.78μm的圆形横截面的单丝制成的复丝的莱赛尔纤维，不同之处在于，莱赛尔单丝的单纤维纤度设为2.0旦尼尔。
对于在制备例1至6中制备的莱赛尔纤维，通过以下方法测量和计算莱赛尔纤维中包含的莱赛尔单丝的横截面形状、横截面面积、纤度和空间占用率，结果示于下表1中。
(1)莱赛尔纤维中包含的单丝的横截面形状
取样若干束纤维，然后与黑棉卷绕在一起。将所得的纤维加工成细的纤维，然后插入到用于横向切割纤维的板的孔中。随后，使用剃刀以不改变其截面形状的方式切割纤维。
将该纤维的切割部分放大(×500)，并使用光学显微镜(奥林巴斯公司制造，BX51)进行观察，并使用数字相机保存该部分的图像。指定期望的横截面图像，并根据奥林巴斯软成像解决方案使用纤维的横截面的图像来分析主轴和短轴的长度和面积、纤维厚度以及横截面周长。
(2)纤度
由通过横截面分析获得的实际莱赛尔纤维的单丝的横截面面积和莱赛尔纤维的密度(1.49g/cm2)并使用下式2计算求得莱赛尔纤维的纤度。
<式2>
纤度(De)＝[莱赛尔纤维的单丝的横截面面积(μm2)×莱赛尔纤维的密度(g/cm3)×9000(m)]/1000000
(3)空间占用率
使用下式1计算莱赛尔纤维的空间占用率。
<式1>
空间占用率(％)＝(虚拟第一圆的面积/莱赛尔纤维中包括的单丝的截面面积)×100
【表1】
Figure BDA0002836083400000141
如表1所示，可以确认，与由具有圆形横截面的单丝制成的制备例5和制备例6的莱赛尔纤维相比，由具有包括三个突起的多叶横截面的单丝组成的制备例1至4的莱赛尔纤维具有更大的空间占用率。此时，图2(a)至2(c)分别是制备例1至3的莱赛尔纤维的横截面的照片。
根据这些结果，可以确认，制备例1至4的莱赛尔纤维各自具有大的比表面积，并且制备例1至4的莱赛尔纤维可以广泛地应用于需要大的比表面积的领域。
<示例>
示例1
在使制备例1中制备的莱赛尔纤维通过蒸汽箱(压力条件为0.2kgf/cm2)的同时，使莱赛尔纤维处于对丝束赋予温度的预热状态，并使用填塞箱压缩辊在2.0kgf/cm2的压力下按压，从而在填塞箱中制备卷曲丝束，该卷曲丝束通过帘子烘燥机干燥，然后最终被切割以制备纤维长度为38mm的莱赛尔短纤维。
对所制备的莱赛尔短纤维进行梳理和水刺处理，以最终制备无纺布纤维集合体。调整原料输入和加工速度以使无纺布纤维集合体的基重与表2中的值匹配，并且将无纺布纤维集合体的基重的偏差设定在±10％的范围内。
示例2至4
以与示例1相同的方式制备无纺布纤维集合体，除了分别使用在制备例2至4中制备的莱赛尔纤维并且基重如下表2所示改变以外。
通过以下测量方法测量所制备的无纺布纤维集合体的物理性能值，并且示于下表2中。
比较例1和2
以与示例1相同的方式制备无纺布纤维集合体，除了分别使用在制备例5和6中制备的莱赛尔纤维并且基重如下表2所示改变以外。
通过以下测量方法测量所制备的无纺布纤维集合体的物理性能值，并在下表2中示出。
<测量方法>
(1)基重(gsm＝g/m2)
以5cm的宽度和20cm的长度取样无纺布纤维集合体，测量重量，并根据下式3计算基重。
<式3>
基重＝无纺布纤维集合体样品的重量测量值×100
(2)厚度
使用三丰(Mitutoyo)测厚仪2046F进行测量。
(3)透明性
样品预处理：将无纺布纤维集合体浸渍在水或精华中10分钟。
使用作为光透射装置的雾度计(日本电色工业(Nippon Denshoku Industry)，NDH-5000)来测量无纺布纤维集合体的透明性，并且测量在纳米的波长下的透射率。
(4)吸收率
将无纺布纤维集合体浸渍在水或精华中10分钟，测量浸渍之前/之后的重量，并且根据下式4计算无纺布纤维集合体吸收水或精华的能力。
<式4>
吸收率(％)＝{(浸渍后的无纺布纤维集合体的重量－浸渍前的无纺布纤维集合体的重量)/浸渍前的无纺布纤维集合体的重量}×100
(5)皮肤附着性
将无纺布纤维集合体切割成25mm×150mm的尺寸，将其浸渍在水或精华中10分钟，然后将其附着到人的手臂。紧接附着后，使用英斯特朗装置(Instron-3365)将无纺布纤维集合体从皮肤上剥离，并确定附着强度(单位gf)。
【表2】
Figure BDA0002836083400000161
Figure BDA0002836083400000171
如表2所示，可以确认，示例1至4的无纺布纤维集合体(在示例1至4的无纺布纤维集合体中，包含多个突起的多叶横截面，特别是多个突起与虚拟第一圆和包含在虚拟第一圆中的虚拟第二圆接触，并围绕虚拟第二圆一体地形成，并且其端部具有与虚拟第一圆接触的形状)与比较例1和2的无纺布纤维集合体相比较薄并且在透明性、吸水性和附着性方面表现出优异的性能。
尽管已经参考本公开的特定实施例具体示出和描述了本公开，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，该特定描述仅是优选实施例，并且本发明的范围不限于此。因此，本发明的范围旨在由所附的权利要求及其等同物来限定。
【附图标记说明】
1：中央部分；2：突起；3：突起的长轴；4：突起的凹部；5：突起的端部；11：虚拟第一圆；12：虚拟第二圆。

Claims (20)

1.一种无纺布纤维集合体，包括通过对包含纤维素纸浆和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的莱塞尔纺丝原液进行纺丝而制备的莱塞尔纤维，
其中，所述莱塞尔纤维中包括的莱塞尔单丝的横截面包括多个突起，并且，
所述多个突起与虚拟第一圆和包含在所述虚拟第一圆内的虚拟第二圆接触，并围绕所述虚拟第二圆一体地形成，并且所述多个突起的端部具有与所述虚拟第一圆接触的形状。
2.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述莱赛尔纺丝原液包含6重量％至16重量％的纤维素纸浆和84重量％至94重量％的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液。
3.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述纤维素纸浆包含85重量％至97重量％的α-纤维素，并且具有600至1700的聚合度DPw。
4.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述莱赛尔纤维具有如下面的式1定义的150％至300％的空间占用率：
<式1>
空间占用率(％)＝(虚拟第一圆的面积/莱赛尔单丝的横截面面积)×100。
5.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述虚拟第一圆具有6.0μm至7.8μm的半径。
6.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述虚拟第二圆具有1.8μm至2.1μm的半径。
7.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述虚拟第一圆的中心与所述虚拟第二圆的中心相同。
8.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述莱赛尔纤维具有1.0旦尼尔至1.5旦尼尔的纤度。
9.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述莱赛尔纤维具有36mm至40mm的纤维长度。
10.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述莱赛尔纤维的卷曲数为5cpi至20cpi。
11.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，相对于100重量％的所述莱赛尔纤维，所述莱赛尔纤维的油含量为0.1重量％至0.4重量％。
12.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述无纺布纤维集合体的基重为30g/m2至60g/m2。
13.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述无纺布纤维集合体具有0.3mm至0.6mm的厚度。
14.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，相对于所述莱赛尔纤维的重量，所述无纺布纤维集合体具有1000％至1600％的吸水率。
15.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述无纺布纤维集合体在水处理后具有80％至84％的透明度。
16.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述无纺布纤维集合体在精华处理后具有88％至94％的透明度。
17.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述无纺布纤维集合体在水处理后具有3.6gf至4.2gf的皮肤附着性。
18.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，所述无纺布纤维集合体在精华处理后具有4.5gf至5.3gf的皮肤附着性。
19.根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体，其中，相对于100重量％的所述无纺布纤维集合体，所述无纺布纤维集合体具有0.001重量％以下的油含量。
20.一种面膜片，所述面膜片使用了根据权利要求1所述的无纺布纤维集合体。
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