KR100393479B1 - 부직포 인공피혁 제조용 용출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포 인공피혁의 제조과정중 용출공정에 있어서, 가용성성분과 반응하지 않는 비용제를 사용하는 탈용제영역(8'), 입출구의 함침욕조(1,2,3)와 3개의 용출조 (C',D',E')를 포함하는 용출조영역(A')으로 구성된 용출장치를 제공하는 것으로 피용출물내의 용제의 양을 감소시키고 강한 독성의 용제 가스가 외부로 누출되지 않도록 방지하여 용제 로스(Loss)절감과 환경오염 방지, 작업 안정성 향상 등을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

Description

부직포 인공피혁 제조용 용출장치

본 발명은 용융 혼합방사를 통한 부직포 인공피혁의 제조장치, 보다 상세하게는 폴리아미드 또는 폴리에스테르를 섬유성분(분산성분)으로 하고 폴리에틸렌 또는 폴리스타이렌을 가용성분(분산매성분)으로 하는 극세 집속형 섬유를 만들고 니들펀칭에 의해 3차원적으로 교락시킨뒤 퍼클로로에틸렌 혹은 톨루엔으로 가용성분을 용출시켜 구성섬유를 극세화 시키는 단계에서 강한 휘발성과 독성을 갖는 피클로로에틸렌 이나 톨루엔이 용출과정에서 액체 및 가스 상태로 외부로 누출 되지 않도록 하여 작업 안정성을 한층 강화 할 뿐만아니라 휘발에 따른 용제 로스(Loss)를 최대한 줄일 수 있도록 특수하게 설계되어 있는 부직포 인공피혁 제조용 용출장치에 관한 것이다.

종래 인공피혁의 제조방법으로써 일반적으로 알려져 있는 공정은 국내 특허공개 제 90-10138호, 90-11937호 및 93-6245호 등이 제안되어 있는데, 여기서는 나일론 혹은 폴리에스터와 이용성 폴리머를 사용하여 복합방사를 통해 해도형 극세사 스테이플 섬유를 제조하여 니들펀칭으로 부직포 펠트를 만든뒤 알칼리 수용액으로 이용성 폴리머를 제거하여 구성섬유를 극세화 한 후 에스테르타입 혹은 에테르타입의 폴리우레탄 수지를 함침시켜 부직포에 탄성을 부여하고 염색, 고착처리 및 버핑등의 최종 표면 마무리 작업을 하게되는데, 이때 해도형 극세사를 극세화하는 용출공정은 알칼리 수용액을 사용함에 따라 이때 발생하는 이용성 폴리머가 녹아있는 알칼리 수용액 폐액의 회수처리에 많은 문제점이 제기되고 있고 최근에 관심이 고조되고 있는 환경문제와 관련하여 신속한 해결책이 요구되고 있다.

일반적으로 알려져 있는 부직포 인공피혁의 용출장치로는 국내특허 출원 95-23449에 용제를 이용한 부직포 용출장치를 제시한 바가 있으나 이는 제 1도와 같이 용출과정에서 발생하는 강한 특성의 용제 가스를 설비상부에 배치된 배기용 휀(Fan) (C) 에 의해 용출조영역(A) 에서 외부로 강제 배기시키는 단순구조를 갖고있으며 열풍건조 영역(B)에서 발생하는 가스 또한 강제 배기되는 구조를 갖고 있다. 따라서 많은 양의 용제가 외부로 빠져 나가게 되어 환경오염의 문제를 야기시킬 뿐만아니라 생산단가의 상승을 초래하여 제품경쟁력이 떨어지는 결과를 초래하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 부직포 인공피혁의 제조에 있어 가용성분을 제거하여 극세화 하는 과정에서 유용한 신규한 용출장치를 제공하는 것이다.

통상 섬도가 0.0005 내지 0.01 데니어인 초극세사로 구성된 천연피혁과 유사한 부직포 인공피혁을 제조하기 위해서는 폴리아미드 혹은 폴리에스테르중 한 성분을 섬유성분(분산성분) 으로 하고 폴리에틸렌 혹은 폴리스타이렌중 한 성분을 가용성분(분산매 성분) 으로 하여 40 내지 60% : 60 내지 40%의 중량비율로 용융 혼합방사하여 극세 집속형 극세사 섬유를 만들어 카아딩, 크로스래핑 및 니들펀칭을 통해 부직포 펠트를 제조하고 수용성 고분자로 형태를 고정시킨 후 폴리우레탄 수지로 함침시킨 본 발명은 상기한 용출설비 단계에 적용하는 신규한 용출장치에 관한 것으로, 용출 설비를 통해 초극세사의 가용성분(분산매성분)을 제거한다.

제 2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명을 개략하여 설명하면 본 발명은 용융혼합방사에 의한 초극세사 부직포 인공피혁의 제조장치에 있어서, 가용성 성분을 제거하는 용출과정에서의 용출장치가 용출조영역(A')과 탈용제영역(B')으로 구분되어 있고, 용출장치 입출부에 비용제함침욕조(1,2,3)가 설비되어 있는 것을 특징으로 하는 부직포 인공피혁 제조용 용출장치이다.

설비는 부직포 입,출 과정에서 내부의 관한 특성가스가 외부로 누출되지 않도록 하기 위하여 비용제 함침욕조(1,2)를 설치하고 기존 설비에서 문제가 되어왔던 용출의 효율성을 높이기 위하여 각 용출조를 빠져 나가는 피용출물의 상하를 강한 압력의 용제로 충격을 주도록 용제분사 장치 (4)를 설치하여 잔존하는 가용성분을 효과적으로 제거한다.

한편, 종래 제 1도의 장치에서 배기용 휀 (C)을 제거하고 용출조 영역(A')과 탈용제 영역(B') 사이에 비용제함침욕조(3) 를 설치하여 용출설비 내부에서의 가스유동을 막고 탈용제영역(B')에서 효과적으로 용제를 제거할 수 있도록 하고 탈용제영역(B')은 비용제로 채우고 피용출물에 일부 묻어 있는 소량의 용제와 비용제를 함께 가열하여 휘발성에 강한 용제를 피용출물에서 완전제거한 뒤 증발되는 용제와 비용제의 혼합가스는 응축장치(5) 를 통해 액화시켜 혼합탱크(6) 로 모으고 이때 비용제와 용제는 각 용제간의 비중차이로 인해 층분리가 생기게 되어 층별로 두 용제를 분리할 수 있다.

한편, 용출조 영역(A')은 3개의 용출조로 구성되어 있어 제 1 용출조(C'), 제 2용출조(D'), 그리고 제3 용출조(E')순으로 연속적으로 피 용출물이 지나가면서 가용성분이 완전히 제거되며 제 3용출조(E')의 용제는 다시 제2 용출조(D')로 오버 플로우(Over flow)되며, 제 2용출조(D')의 용제는 다시 제 1용출조(C')로 오버 플로우 되어 각 용출조내의 용재에 대한 가용성분의 농도를 단계적으로 낮게 유지시켜 용출 효과를 극대화시킨다.

이러한 과정을 거쳐 용출이 완료된 피 용출물에는 인체에 무해한 비용제만 잔류하게 되고 이를 열풍으로 건조시키게 된다. 이후에 염색 및 버핑 등의 표면처리를 거쳐 천연피혁과 유사한 초극세사 부직포 인공피혁을 제조하게 된다.

본 발명에 의한 특수 용출 장치를 이용함으로써 혼합방사를 이용한 초극세사 부직포 인공피혁의 제조에 있어서 0.0005 내지 0.01 데니어 수준의 초 극세사 제조가 가능하게되어 천연피혁과 같은 부직포 인공피혁을 제조할 수 있게 되고, 종래의 이용성 폴리머를 이용한 해도형 극세사의 알칼리감량법에 따른 환경오염을 막을 수 있을 뿐만아니라 기존 혼합방사 섬유의 가용성분을 용출하는 과정에서 강한 독성의 용제가스가 외부로 누출되지 않도록 방지함에 따라 용제 로스(Loss) 절감과 환경오염방지, 작업안정성 향상 등을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

이하 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

실 시 예

상대점도 27 인 폴리아미드와 용융지수(MI) 70g/10min의 고유동성 폴리에틸렌을 혼합방사하여 섬도가 약 4 데니어, 강도가 약 3g/d, 신도가 약 85% 이고 길이는 약 55mm, 권축수는 단위길이(inch)당 약 20 개인 스테이플 섬유를 카아딩, 크로스래핑한 후 게이지 40번 바늘을 이용하여 니들펀칭하여 650g/㎡ 수준의 부직포 펠트를 제조하여 수용성 고분자(폴리올 동양화학제조)을 3% 처리하여 형태를 고정시키고 폴리우레탄 탄성체 (MP-105, 강남화성제조) 를 디메틸포름아마이드 용제에 희석시켜 12% 용액을 만들어 함침시킨뒤 응고, 열수, 수세 및 건조시켜 함침율이 35%가 되도록 처리한다. 이어서 제 2도의 설비를 이용하여 피 용출물을 90℃ 퍼클로로에틸렌과 용출조 체류시간 30분의 조건으로 3개의 용출조를 연속적으로 통과시켜 폴리에틸렌을 제거하고 탈용제 영역에서 끓는 물로 피용출물 내부의 소량의 용제를 완전분리 시키고 나서 함금속염료로 염색하고 고착처리, 버핑 및 유연제 처리를 하여 표면 입모의 기모상태가 치밀한 스웨드 타입의 부직포 인공피혁을 제조한후 특성을 표.1에 나타내었다.

비 교 예

상대점도 2.7인 폴리아미드와 용융지수 (MI) 70g/ 10min의 고 유동성 폴리에틸렌을 혼합방사 하여 섬도가 약 4데니어, 강도가 약 39/d 신도가 약 85% 이고 길이는 약 55mm, 권축수는 단위길이(inch) 당 약 20개인 스테이플 섬유를 카아딩, 크로스래핑한 후 게이지 40번 바늘을 이용 니들펀칭하여 650g/㎡ 수준의 부직포 펠트를 제조하고 폴리우레탄 탄성체(MP-105, 강남화성제조) 를 디메틸포름아마이드 용제에 희석시켜 12% 용액을 만들어 함침시킨뒤 응고, 열수 수세 및 건조시켜 함침율이 35% 가 되도록 처리한다. 이어서 제 1도의 설비를 이용하여 초극세사의 폴리에틸렌 성분을 90℃ 퍼클로로에틸렌으로 1시간 처리하여 완전 제거한 뒤 함금속염료로 염색하고 고착처리, 버핑 및 유연제 처리를 하여 표면 입모의 기모상태가 치밀한 스웨드타입의 인공피혁을 제조한 후 특성을 표.1에 나타내었다.

표. 1

제 1도는 종래의 부직포 인공피혁 제조용 용출장치의 공정 개략도

제 2도는 본 발명에 따른 부직포 인공피혁 제조용 용출장치의 공정 개략도

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *

A : 용출조 영역 B : 열풍건조 영역

C : 강제 배기용 휀 (Fan) A' : 용출조 영역

B' : 탈용제 영역 C' : 제 1 용출조

D' : 제 2 용출조 E' : 제 3 용출조

1 : 비용제 함침욕조 투입부 2 : 비용제 함침욕조 배출부

3 : 비용제 함침욕조 중간부 4 : 용제 분사장치

5 : 응축장치 6 : 혼합탱크

Claims (3)

1. 용융혼합방사에의한 초극세사 부직포 인공피혁의 제조장치에 있어서, 가용성 성분을 제거하는 용출과정에서의 용출장치가 용출조영역(A')과 탈용제 영역(B')으로 구분되어 있고 용출장치 입 출부에 비용제 함침욕조(1,2,3)와 분사장치(4)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 부직포 인공피혁 제조용 용출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 용출조영역(A')은 제 1용출조(C'), 제 2용출조(D'), 제 3용출조(E')로 구성되어 있고 피용출물이 이들을 단계적으로 거쳐 연속적인 용출이 어우러지도록 되어있는 것을 특징으로 하는 부직포 인공피혁 제조용 용출장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 탈용제영역(B')과 비용제함침욕조(1,2,3)는 가용성분과 반응하지 않는 비용제를 사용하며, 탈용제영역(B')에서는 피용출물 내부에 잔존하는 소량의 용제가 비용제와 함께 가열되어 증류되면서 피용출물내부의 용제가 완전 제거되고 증류되는 가스는 액화응축장치(5)를 통해 응축되어 재사용이 가능한 것을 특징으로 하는 부직포 인공피혁 제조용 용출장치.