KR100390320B1 - 비스코스 인조 패드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

α-셀루로오스 92%를 함유하는 천연섬유로 알칼리셀루로오스(Ⅰ)을 구명하여 패드의 흡수율과 인장간도가 가장 우수한 크산테이션 조건을 찾아내고 이의 성형에 적합한 혼합과 응고 조건을 확립한 성형물의 후처리로서 제조한 본 발명의 비스코스 인조패드를 이용하여 탐폰(Tampon)을 제조해서 흡수율과 인장 강도가 우수함을 증명한 유연성, 내마찰성이 탁월한 고흡수성 비스코스 인조패드의 제조방법.

Description

비스코스 인조 패드의 제조방법{Manufacture of artificial pads from viscose}

본 발명은 비스코스를 주원료로 하는 고흡수성의 인조 패드의 제조방법에 관한 것이다.

비스코스는 셀루로스크산토겐산나트륨의 물 또는 수산화나트륨의 용액으로서 오래전부터 비스코스레이온의 제조외에도 세로판, 스폰지등의 제조에 이용되고 있다. 그중에서도 비스코스 스폰지의 제조방법에 있어서는 유연성을 부여하기 위한 유연화제의 첨가, 다공화스폰지를 얻기 위한 염류의 첨가, 강도보강을 위한 마류섬유의 첨가 등등의 많은 제안이 있으나, 유연성이 좋은 내마찰성, 고흡수성을 겸비하는 스폰지 형태의 패드는 근래 그의 요구가 다양하게 확산되고 있으나, 이것들은 펄프솜이나 목화솜 또는 부직포 등으로 제조되고 있다.

상술한 바와같이 패드의 용도 확산에 따른 유연성이 좋은 내마찰성, 고흡수성을 갖추는 패드 제품은 특히 여성용 생리대나 탐폰(Tampon)등에서는 안전하고 위생적면에서 음부내의 잔존물 흡수 제거와 분리 이탈이 용이하여야 하므로 본 출원인은 비스코스를 주원료로 하는 고흡수성과 내마찰성을 겸비하는 패드를 제조하여 특히 탐폰을 제조하기에 적합한 고흡수성 패드를 제공하는 것을 목적으로 하였다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 비스코스액의 제조를 비롯한 전공정에서의 고흡수성, 고인장 강도를 갖는 유연성, 내마모성이 가장 우수한 기술적 조건들을 구명하여 고흡수성의 인조 비스코스 패드의 고흡수성이 본 발명의 특징이다.

도 1은 본 발명을 위한 알칼리셀루로오스의 X-선도

도 2는 본 발명을 위한 알칼리셀루로오스의 이황화탄소첨가량과 반응시간에 따르는 흡수율의 변화를 나타내는 도면(반응온도 40℃)

도 3은 본 발명을 위한 알칼리셀루로오스의 이황화탄소 첨가량과 반응시간에 따르는 인장 강도의 변화를 나타내는 도면(반응온도 40℃)

도 4는 본 발명을 위한 알칼리셀루로오스와 결정망초의 혼합비에 따르는 흡수율 및 인장 강도의 변화를 나타내는 도면

도 5는 본 발명 제품과 시판제품의 현미경 조직 비교도

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 먼저 비스코스액의 제조를 위한 제반조건을 세심하게 연구하기로해서 알칼리셀루로오스는 α-셀루로오스 함량이 높은 펄프를 사용하기로 하고, 시험한 결과 α-셀루로오스 함량은 약 90%를 함유하는 엽연초 대궁에 바람직하였다.

알칼리셀루로오스의 알칼리 농도와 반응속도의 변화에 따르는 알칼리셀루로오스의 상태를 X-선분석으로 분석한 결과(도 1 참조) 본 발명의 패드 제조에는 알칼리셀루로오스Ⅰ이 가장 적합함을 규명하였고, 따라서 알칼리 농도 19∼20% 반응온도 15∼30℃가 바람직하다.

알칼리셀루로오스의 황화공정(Xanthation)에서 이산화탄소의 첨가량과 반응시간이 수분흡수율에 미치는 영향(도 2 참조)과 인장강도에 미치는 영향(도 3 참조)은 이산화탄소량이 약 90무게%일때 약 3시간 반응 결과가 바람직하다.

본 발명의 패드 제조를 위한 재료의 혼합과 성형을 위한 조건을 구명하기 위한 성형제가 미치는 흡수성과 인장강도의 영향을 구명하여 실시한 결과(도 4 참조)에 의해서 결정망초를 알칼리셀루로오스 함량에 대해서 60배 정도가 바람직함을 알 수 있었다.

본 발명의 패드의 제조에서는 흡수성과 견로도 및 유연성을 보강하기 위하여서 보강섬유는 천연섬유의 길이를 약 1㎝인 것을 알칼리비스코스액의 약 10%첨가와 고지펄프를 약 10% 첨가하여 조절혼합해서 성형하도록 하는 것이 바람직하며, 성형기에 투입시의 충전 압력은 매우 중요하며, 약 20∼30㎏/㎠의 압력이 요구되는 것이 바람직하였다.

특히 응고욕에는 망초 용액을 넣고 교반하여 일정온도를 유지하도록 하고, 비스코스액 혼합물을 충전한 성형기를 침지하여 가열하되 반응에 따라 변화하는 응고욕의 용액의 pH와 비중이 일정범위로 유지하도록 하는 것은 불가결의 요점이기도 하다.

응고반응이 끝나면 패드로서의 유연성부여와 중화를 위하여 약산과 약알칼리로 중화후에 필요하면 적당히 표백하고 끓는 증류수로 세척하여 절단해서 패드를 제조한다.

<실시예>

본 발명을 실시예로 구체적으로 설명한다.

1. 알칼리셀루로오스와 비스코스액의 제조

엽연초대궁펄프(α-셀루로오스 92%함유)500g를 가성소오다 18% 용액에 20분간 침지혼합한후 걸러내고 압착하여 1.5㎏의 알칼리셀루로오스를 만들었다.

알칼리셀루로오스를 진공탱크에 넣고 1.35㎏의 이황화탄소와 함께 교반하면서 40℃, 30㎜Hg로 하여 3시간 반응시켜서 비스코스액의 알칼리농도는 5%로하여 비스코스액을 제조하였다.

2. 비스코스액의 혼합과 성형(응고)

상기에 제조한 비스코스액 500g에 결정망초(0.1㎜∼0.9㎜크기)3㎏와 천연섬유(길이 10㎜내외) 45g 및 고지펄프 40g을 가하고, 30±2℃에서 1시간 교반 혼합하여 비스코스액 혼합물을 제조하였다. 비스코스액 혼합물을 성형기(craigue식)(크기 : 12×8×3㎝)에 24㎏/㎠ 충전압력으로 충전한다.

응고욕에는 25% 망초용액으로 채우고 교반하면서 90∼100℃로 유지하며 비스코스 혼합물을 충전한 성형기를 충분히 담구어 약 5시간 반응하도록 하는 동안 응고욕용액의 pH7, 비중은 1.235∼1.245로 유지되도록 하였다.

3. 성형물의 후처리

응고욕내에서 반응을 끝낸 성형물은 성형기에서 꺼내어 적정두께로 재단하여 5% 황산용액으로 1차 세척한 다음 0.3%의 약산 용액중에 침적한 후에 약알칼리용액으로 중화한 다음 끓는 물로 충분히 씻고 원심분리기에서 탈수하여 패드(753g)를 제조하였다.

상기 실시예에서 제조한 본 발명의 비스코스 인조패드를 이용하여 아래 그림과 같은 3.5㎝×0.8㎝Φ의 원주형이나 4×5×0.3㎝ 크기의 4각형으로 하여 탐폰(Tampon)을 제조하여, 시판폼(외국제)과의 흡수율과 인장강도를 비교측정한 결과 (표1)와 현미경조직의 비교사진(도 5)은 다음과 같았다.

-아래-

표1

No	탐폰의 크기(㎝)	※흡수량(㎖)	※인장강도㎏/㎠	비고
1234	8×3.5×0.39×4.0×0.49×4.0×0.58×1.0	30202220	3.812.902.722.83	본 발명 제품미국제(Tampex)미국제(Stay free)일본제(Shampon yong)

※흡수량은 일정량의 물속에 침지시켜서 감소흡수하는 물의 부피

※인장강도는 일정크기로 재단하여 물에 적신후 2매의 유리판 사이에서 압착하여 물을 제거하고 0.2㎜/min의 속도로 인장하는 초대하중임

상기 표1에서와 같이 본 발명의 비스코스 인조패드의 흡수량은 종래의 시판폼보다 월등하게 우수하여 약 1.5배의 흡수량과 약 1.3배 이상의 인장강도를 갖을 뿐 아니라 촉감이 매우 부드러우며, 유연성이 있으므로 탐폰으로서의 이용은 매우 우월함을 알 수 있었다. 더욱 지혈탐폰으로 이용시에는 적당한 지혈제와 연화제등으로 흡수처리하면 견뢰도를 향상시킬 뿐 아니라 지혈효과와 함께 체내에서의 누설이나 응고혈로 인한 이탈의 어려움도 없게 되어서, 안전하고 위생적인 탐폰제작에 우수한 패드임을 알 수 있다. 도 5에 나타내는 현미경조직 비교도에서와 같이 본 발명의 비스코스 인조 패드 제품의 우월성을 볼 수가 있었다.

본 발명의 비스코스 인조패드는 고흡수성과 인장강도가 우수할 뿐 아니라 유연성과 내마찰성이 탁월하여서 종래의 스폰지 제품과는 비교되지 않으므로 의료용 또는 생리용 탐폰 제조에는 물론이지만 화장용 패드, 생리용 패드 등 종래에 사용되는 종이솜, 면솜, 부직포등으로 제조하던 제반 생활필수용품으로 흡수율 인장력, 유연성, 내마찰성과 안전성을 향상시키는 제품에 광용되는 효과가 지대하다.

Claims (3)

1. α-셀루로오스 92% 이상을 함유하는 천연섬유로 알칼리셀루로오스를 만들고, 크산테이션(Xanthation)으로 비스코스액을 제조한 후 성형(응고)하는 비스코스성형품의 제조에 있어서,

   알칼리셀루로오스와 이황화탄소의 량의 무게비는 CS₂/알칼리셀루로오스를 90%로 하여 40℃에서 3시간 크산테이션하며,

   비스코스액 100부(무게)에 보강섬유 10부(무게), 결정망초 600부(무게) 및 고지펄프 10부(무게)를 혼합 교반하여 비스코스액 혼합물을 만들고, 성형기에 충전하여 응고욕중에서 성형(응고)하여 성형물을 후처리 하는 것을 특징으로 하는 비스코스 인조패드의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   보강섬유는 천연섬유의 길이가 0.5∼1.0㎝인 것으로 하며 결정망초의 크기는 0.01∼0.09㎝Φ의 크기를 사용하는 것을 특징으로 하는 비스코스 인조패드의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   성형기에 투입할 때 충전 압력을 23∼25㎏/㎠로 하여 응고욕의 온도는 100∼105℃로 유지하며, 응고욕중의 용액의 비중을 1.235∼1.245로, pH는 7로 하여4∼5시간 성형(응고)시키는 것을 특징으로 하는 비스코스 인조패드의 제조방법 .