KR100275813B1 - 농업용 장섬유 부직포의 제조방법. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농업용 장섬유 부직포의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 폴리에스테르계 폴리머를 방사하여 박막형상의 필라멘트를 제조하고 이들을 연신, 교락 및 열처리한 후 내후제가 첨가된 실리콘계 바인더로 코팅함을 특징으로 한다.
본 발명의 장섬유 부직포는 주로 비닐하우스 보온용 커텐으로 사용한다.

Description

농업용 장섬유 부직포의 제조방법.
본 발명은 비닐하우스용 보온 커텐으로 사용되는 농업용 장섬유 부직포의 제조방법에 관한 것이다.
비닐하우스의 커텐으로 사용되는 농업용 장섬유 부직포는 야간 실내 보온 목적으로 사용되며 주간에는 이를 한편에 접어 두었다가 야간에 자동화 설비로 이를 설치한다. 주간에는 농작물에 공급된 수분의 증발로 인해 접어 보관중인 장섬유 부직포에 수분이 함침되고, 이로 인해 야간에 이를 설치하고자 할 경우 수분 함침상태에서 부직포가 서로 마찰하게 되어 부직포의 결합력이 저하된다. 더구나 이와 같은 작업이 반복되면 일정기간 경과 후에는 장섬유 부직포의 형태가 완전히 풀어져 파괴되기 시작한다. 또한 햇빛에 의한 실내온도 증가로 커텐으로 설치된 부직포의 내후성이 시간의 경과에 따라 현저히 저하되어 부직포의 부스러짐 현상이 발생하여 보온효과가 저하되며, 부직포 조각들이 농작물에 안착되어 농작물의 피해가 심각히 대두된다. 따라서 비닐하우스 커텐으로 사용되는 장섬유 부직포는 햇빛에 대한 내후성, 수분에 대한 내수성, 설치 작업성 및 보온성이 우수해야 한다.
일반적으로 농업용 비닐하우스의 커텐에 사용되는 종래의 장섬유 부직포는 폴리프로필렌으로 제조되어 왔다. 먼저 폴리플로필렌 원료를 압출기에서 방사시켜 원형의 폴리머 형상을 만들고 이를 일정한 조건의 냉각, 연신장치에서 필라멘트화 하고 교락장치에 의해 이를 부직포 형상으로 만든다. 이때 내후성 향상을 위해 내후제를 마스터 배치(Master Bach)화 하여 별도의 압출기에 공급한 후 별도의 피더(Feeder)장치를 이용하여 일반 폴리프로필렌 원료와 일정비율로 혼합하여 방사한다. 그 다음 일정압력과 온도를 부여 할 수 있는 카렌다 설비를 이용하여 열접착을 시켜 일정강력을 부여한 다음 최종적으로 권취한다. 이때 사용되는 내후제로는 아민계 화합물 또는 페놀계 화합물 등을 사용한다. 그러나 이와 같은 종래 기술은 내후제를 마스터 배치화 하여 200℃ 이상의 고온에서 혼합방사하기 때문에 내후제의 기능이 약화되는 문제가 있다. 또한 별도의 피더장치를 이용하여 마스터 배치를 공급하여도 균일한 방사가 어려워 부분적으로 내후성이 부족한 현상이 발생되고 있다. 또한 폴리프로필렌의 공정 수분율이 0% 수준이기 때문에 수분이 부직포 내부로 거의 흡수하지 않으나, 표면에 수분이 함침된 상태로 유지되어 커텐 개폐시 부직포의 상호 마찰에 의해 부직포 상호간의 접착력이 약화되어 열접착된 부직포가 풀어지는 현상이 심하게 발생한다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 개선하기 위해서, 보온성 및 내후성이 우수함과 동시에 내수성과 설치 작업성이 우수한 농업용 장섬유 부직포를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 보온성, 내후성, 접착강력 및 수분에 대한 내수성이 우수하고, 유연하여 설치 작업성이 향상된 농업용 장섬유 부직포의 제조방법을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 공정 개략도 이다.
도 2는 본 발명의 장섬유 부직포를 구성하는 필라멘트의 단면 확대도 이다.
※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호 설명
1: 방사블록 2: 퀘인칭쳄버
3: 사조 4: 연신장치
5: 포집장치 6: 카렌더 로울러
7: 바인더 코팅장치 8: 권취 로울러
9: 교락장치
본 발명은 내후성, 보온성 및 내수성 등이 우수한 농업용 장섬유 부직포의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 폴리에스테르계 폴리머를 방사하여 박막형상의 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신, 교락 및 열처리한 후 내후제가 첨가된 실리콘계 바인더로 코팅함을 특징으로하는 농업용 장섬유 부직포의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 공정 개략도 이다. 먼저 폴리에스테르계 폴리머를 방사블록(1) 내에 있는 직사각형 단면형상(이하 "박막형상" 이라고 한다.)의 방사구금을 통해 290℃ 수준의 방사온도로 방사하여 박막형상의 필라멘트를 제조한다. 이때 방사결점을 최소화 하고 부직포의 보온성을 향상시키기 위해서는 필라멘트의 단면길이를 단면폭으로 나눈 값(이하 "박막비율" 이라고 한다.)을 3∼13 수준으로 유지하는 것이 바람직하다.
부직포의 커버펙터는 이를 구성하는 필라멘트 단면형상이 원형인 경우보다는 박막인 경우가 훨씬 높기 때문에, 박막형상의 필라멘트로 구성된 부직포는 우수한 보온성을 갖게 된다. 계속해서 필라멘트(3)를 퀘인칭쳄버(2)에 의해 고화하고, 연신장치(4)로 연신하고, 교락장치(9)에 의해 교락처리한 후 포집장치(5) 위에 웹( Web) 상태로 포집한다. 다음으로는 상기 웹(Web)을 카렌더 로울러(6) 사이로 통과시켜 열처리 한다. 이와 같은 열처리에 의해 부직포의 결합력은 향상된다. 다음으로는 바인더 코팅장치(7)로 열처리된 부직포 상에 내후제가 첨가된 실리콘계 바인더를 코팅한다. 이때 사용하는 실리콘계 바인더의 2차 유리온도(Tg)는 10∼30℃ 수준이고, 여기에 첨가된 내후제는 아민계 화합물 또는 페놀계 화합물 등이다. 부직포 상에 함침되는 바인더의 함침량은 완제품의 무게 대비 10∼20%로 설정하는 것이 부직포와 바인더 간의 접착력을 향상시키는데 바람직하다. 이와 같은 실리콘계 바인더 코팅처리에 의해 부직포는 표면 발수기능을 갖게되어 내수성이 우수해짐과 동시에, 유연성도 구비하게 되어 설치시의 작업성이 향상된다. 다음으로는 상기와 같이 코팅 처리된 부직포를 건조한 후 권취 로울러(8)에 권취하여 농업용 장섬유 부직포를 제조한다.
본 발명의 방법으로 제조한 장섬유 부직포는 박막형상의 필라멘트로 구성되어 있기 때문에 보온성이 우수하다. 또한 종래 방사공정 중 내후제를 첨가하는 대신에 실리콘계 바인더에 내후제를 첨가, 사용하기 때문에 고온으로 인한 내후제의 변성이 발생되지 않고, 잘 분산되어 내후성이 향상된다. 아울러 코팅된 실리콘계 바인더 특유의 성질에 기인하는 표면 발수기능으로 내수성이 향상된다. 그 결과 표면 접착강력이 오랫동안 유지되어 장기간 사용이 가능하다. 또한 실리콘계 바인더 특유의 성질에 기인하는 유연성으로 설치 작업성이 크게 향상된다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴보기로 한다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머를 용융 방사하여 박막비율이 7인 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신한 후 교락장치로 교락시키고, 카렌더 로울러로 열처리 하여 부직포를 제조한다. 계속해서 상기 장섬유 부직포 상에 아민계 화합물(내후제)이 첨가된 실리콘계 바인더를 코팅한 후 건조 및 권취하여 농업용 장섬유 부직포를 제조한다. 이때 사용한 실리콘계 바인더의 Tg는 20℃이고, 부직포 내에 바인더 함침량은 13중량% 이다. 제조한 농업용 장섬유 부직포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 2
폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머를 용융 방사하여 박막비율이 13인 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신한 후 교락장치로 교락시키고, 카렌더 로울러로 열처리 하여 부직포를 제조한다. 계속해서 상기 장섬유 부직포 상에 아민계 화합물(내후제)이 첨가된 실리콘계 바인더를 코팅한 후 건조 및 권취하여 농업용 장섬유 부직포를 제조한다. 이때 사용한 실리콘계 바인더의 Tg는 15℃이고, 부직포 내에 바인더 함침량은 18중량% 이다. 제조한 농업용 장섬유 부직포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 1
폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머를 용융 방사하여 원형인 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신한 후 교락장치로 교락시키고, 카렌더 로울러로 열처리 하여 부직포를 제조한다. 계속해서 상기 장섬유 부직포 상에 아민계 화합물(내후제)이 첨가된 메틸메타계 바인더를 코팅한 후 건조 및 권취하여 농업용 장섬유 부직포를 제조한다. 이때 사용한 메틸메타계 바인더의 Tg는 25℃이고, 부직포 내에 바인더 함침량은 20중량% 이다. 제조한 농업용 장섬유 부직포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 2
폴리프로필렌 폴리머와 내후제인 아민계 화합물을 마스터 배치 방식으로 용융, 혼합방사하여 원형의 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신 및 교락처리한 후 카렌더 로울러로 열처리하고 권취하여 농업용 장섬유 부직포를 제조한다. 제조한 농업용 장섬유 부직포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 3
폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머와 내후제인 아민계 화합물을 마스터 배치 방식으로 용융, 혼합방사하여 원형의 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신 및 교락처리한 후 카렌더 로울러로 열처리하고 권취하여 농업용 장섬유 부직포를 제조한다. 제조한 농업용 장섬유 부직포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
＜ 표 1 ＞ 물성 평가 결과
구 분 내 후 성 내 수 성 보 온 성 설치 작업성 접 착 성(접착강력)
실 시 예 1 우 수 우 수 우 수 우 수 우 수
실 시 예 2 우 수 우 수 우 수 우 수 우 수
비교실시예 1 보 통 보 통 보 통 우 수 우 수
비교실시예 2 불 량 불 량 불 량 보 통 불 량
비교실시예 3 불 량 불 량 보 통 보 통 불 량
본 발명에 의해 제조된 농업용 장섬유는 박막형상의 필라멘트로 구성되기 때문에 커버팩터가 높아 보온성이 우수하다. 또한 표면 발수기능을 구비하여 수분에 대한 내수성이 우수하고 내후성 및 부직포의 접착강력이 우수하다. 또한 유연성을 구비하여 장섬유 부직포의 설치 작업성이 우수하다.

Claims (4)

  1. 폴리에스테르계 폴리머를 방사하여 박막형상의 필라멘트를 제조하고, 이들을 연신, 교락 및 열처리한 후 내후제가 첨가된 실리콘계 바인더로 코팅함을 특징으로 하는 농업용 장섬유 부직포의 제조방법.
  2. 1항에 있어서, 방사된 필라멘트의 박막비율(단면길이÷단면폭)이 3∼13인 것을 특징으로 하는 농업용 장섬유 부직포의 제조방법.
  3. 1항에 있어서, 실리콘계 바인더의 2차 유리온도(Tg)가 10∼30℃인 것을 특징으로 하는 농업용 장섬유 부직포의 제조방법.
  4. 1항에 있어서, 내후제가 아민계 화합물 또는 페놀계 화합물인 것을 특징으로 하는 농업용 장섬유 부직포의 제조방법.
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