KR100490249B1 - 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극세화 복합섬유에 50∼80℃의 열수 온도에서 열수축 특성이 있으며, 70∼100℃의 열수 온도에서 용해 특성이 있는 폴리비닐알콜 섬유를 혼합하여 제조된 부직포 웨브층 및 상기 부직포 웨브층의 적어도 한 면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합한 후 열수축하여 제조된 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁에 관한 것이다.
본 발명의 인공피혁용 복합부직포는 열수축 공정에서 두층이 동시에 수축되어 0.40∼0.50 g/cm3의 초고밀도의 복합부직포로 제공되어 부직포 상태에서 천연피혁에 근접할 수 있는 초고밀도화를 구현하며, 이를 이용하여 제조된 인공피혁에 형태안정성, 충밀감(질감), 유연성을 제공한다. 따라서 본 발명의 인공피혁용 복합부직포를 이용한 제조방법은 탄성체인 폴리우레탄 함유율이 종래의 30 내지 40%의 높은 비율뿐만 아니라, 10 내지 20중량%의 낮은 비율로도 우수한 외관, 형태안정성, 충밀감(질감), 유연성이 부여되어 천연피혁의 질감에 가까운 인공피혁을 제공할 수 있다.

Description

인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁{NON-WOVEN FABRIC FOR ARTIFICIAL LEATHER AND ARTIFICIAL LEATHER USING THE SAME}
본 발명은 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래의 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유를 혼합하여 부직포 웨브층을 제조하고, 상기 부직포 웨브층의 적어도 한 면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합한 후 열수축하여 제조된 2층 구조의 초고밀도화된 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁에 관한 것이다.
지금까지 인공피혁 또는 합성피혁은 천연피혁의 구조를 모방하고 천연피혁의 촉감, 외관 및 물성에 근접하기 위한 연구로 진행되어 왔다. 그러한 노력의 일환으로 극세화가 가능한 섬유를 이용한 부직포 제조기술, 부직포의 형태를 고정하기 위해 부직포의 내부에 고분자 탄성체를 충진하거나 표면 코팅하는 기술 및 염색 등의 다양한 후처리 기술이 개발되어 왔다.
그러나 이러한 노력으로 제조된 현재의 인공피혁은 촉감이나 외관은 천연피혁과 유사하나 낮은 강도와 적은 힘에도 잘 늘어나는 성질로 인하여 형태안정성이 부족한 문제가 있다. 이를 보완하기 위하여, 인공피혁 제조 시 고분자 탄성체의 충진 함량을 증가시킬 수도 있으나 이럴 경우 인공피혁의 유연성이 떨어지고 탄성감이 증대되어 고무와 같은 질감이 나타나는 등 연계된 문제가 발생한다.
이를 개선하기 위한 다른 방법으로서, 대한민국 공개특허 제2003-0066341호에서는 부직포 웨브에 단사 섬도가 0.3 데니어 이하인 극세사 섬유로 구성된 직편물 보강포를 삽입하여 복합 부직포를 제조한 후 통상적인 인공피혁의 제조방법에 따라 제조된 인공피혁을 개시하고 있다.
상기 방법에 따라 제조된 인공피혁은 강도 및 형태안정성이 향상되며, 일반섬유로 구성된 보강포를 사용한 인공피혁에 있어서 지적된 바 있는 일반섬유의 표면돌출 문제 및 일반섬유와 극세섬유간의 염색 농도 차이에 의한 외관 문제를 해결하여 표면촉감이 양호한 효과를 보이나, 복합부직포의 부족한 밀도감으로 천연피혁에 근접하는 질감을 구현하는 데에는 여전히 미흡한 문제가 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제1999-0069951호에는 복합부직포의 밀도를 향상시키기 위하여 열수수축율 15% 이상의 고수축성 섬유 단독사 또는 고수축성 섬유를 포함하고 있는 복합사를 사용하여 제조한 직편물 보강재를 두 종류의 부직포 웨브 사이에 삽입하고 니들펀칭하여 보강포가 부직포의 중간에 위치한 3층 구조의 복합부직포를 공지하고 있다. 아울러, 상기 3층 구조의 복합부직포를 열수에 침지하여 보강포를 수축시키는 것으로 이루어진 고밀도화된 복합부직포의 제조방법을 개시하고 있다.
그러나 상기 발명에서 제조된 복합부직포는 복합부직포의 밀도 향상에 효과를 보이나, 보강포의 상ㆍ하에 수축특성이 없는 부직포 웨브가 결합함에 따라, 보강포의 수축력이 현저히 저감하여 부직포 상태에서 천연피혁에 근접할 만한 고밀도화를 내는 데에는 한계가 있으며, 부직포 웨브의 중량이 증가함에 따라 보강포의 수축력은 점점 더 감소하여 고중량(500 g/m2 이상)의 복합부직포에 적용하기에는 무리가 있으며, 실제적으로는 상기의 3층 구조 복합부직포를 제조하기 위해서는 반복되는 니들펀칭 공정 작업이 필요하여 낮은 생산성에 높은 제조비용이 발생하는 문제도 지적된다.
또한 고밀도화된 복합부직포를 통상적인 탄성체 부여 방법에 의해 인조피혁을 제조할 경우, 우수한 유연성을 나타내기 위해서는 복합부직포 제조 이후, 탄성체 부여공정에서 고비용 및 고도의 가공 기술이 적용되어야 하고 추가의 유연화 가공이 필요하게 되어 비용상승의 문제가 대두되며, 유연성에 있어서도 만족스러운 결과를 얻을 수 없다.
이에, 본 발명자들은 종래에 지적된 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 종래에 사용된 바 있는 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유를 혼합하여 부직포 웨브층을 제조하고, 상기 부직포 웨브층의 적어도 한 면에 고수축 보강포를 결합시켜 복합부직포 반제품을 제조한 후 부직포 웨브층과 고수축 보강포층을 열수축함으로써, 2층 구조의 복합부직포를 제조함으로써, 부직포 상태에서 천연피혁에 근접할 만한 초고밀도화를 구현하고, 상기 복합부직포에 통상의 방법에 따라 탄성체를 부여하고 극세화 복합섬유의 용출 성분 제거 시, 동시에 열수용해성 폴리비닐알콜 섬유를 제거하여 별도의 추가 공정을 거치지 않고 인공피혁의 내부에 공극을 형성함으로써 우수한 유연성이 제공됨과 더불어, 천연질감에 근접한 인공피혁이 제조됨을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 형태안정성을 유지하며 우수한 외관, 유연성, 특히 천연피혁의 질감에 한층 더 근접된 인공피혁용 초고밀도화 복합부직포를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 인공피혁용 복합부직포를 이용하여 제조된 인공피혁을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 극세화 복합섬유에 50∼80℃의 열수 온도에서 열수축 특성이 있으며, 70∼100℃의 열수 온도에서 용해 특성이 있는 폴리비닐알콜 섬유를 혼합하여 제조된 부직포 웨브층; 및 상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합된 고수축 보강포층;이 열수축되어 제조된 인공피혁용 복합부직포를 제공한다.
상기에서 부직포 웨브층은 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유 10 내지 40 중량%를 혼합하여 제조된다.
상기에서 고수축 보강포는 폴리에스테르계 또는 폴리아마이드계에서 선택된 고수축 섬유 단독 또는 상기 고수축 섬유에 일반섬유 또는 극세화 복합섬유를 합사하여 제조된 직물 또는 편물의 형태를 사용한다.
상기에서 극세화 복합섬유는 부직포 웨브 성형시 사용된 극세화 복합섬유와 동일한 계열의 극세화 복합섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 인공피혁용 복합부직포는 부직포 웨브층의 폴리비닐알콜 섬유 및 고수축 보강포층에서 사용되는 고수축 섬유와의 최대 열수축 온도차가 ± 10℃ 이내가 바람직하며, 이때, 제조된 인공피혁용 복합부직포는 60∼80℃에서 열수축되고 겉보기밀도가 0.40∼0.50 g/cm3의 초고밀도로 제조된다.
또한, 본 발명은 상기 인공피혁용 복합부직포를 이용하여 제조된 인공피혁을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 인공피혁은 1) 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유 10 내지 40 중량%를 혼합하여 부직포 웨브층을 성형하고, 2) 상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합하여 복합부직포 반제품을 제조하고, 3) 상기 복합부직포 반제품을 60∼80℃에서 열수축하여 인공피혁용 복합부직포를 제조하고, 4) 상기 제조된 인공피혁용 복합부직포를 탄성체인 폴리우레탄 수지가 함유된 함침용액에 함침시킨 후 수세 및 탈수하고, 알칼리 용액에 처리하여 용출 및 감량가공하여 제조된다.
상기 제조된 인공피혁은 탄성체인 폴리우레탄 함유율이 10 내지 40중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20중량%이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
1. 인공피혁용 복합부직포
본 발명은 극세화 복합섬유에 50∼80℃의 열수 온도에서 열수축 특성이 있으며, 70∼100℃의 열수 온도에서 용해 특성이 있는 폴리비닐알콜 섬유를 혼합하여 제조된 부직포 웨브층; 및 상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합된 고수축 보강포층;이 열수축되어 제조된 인공피혁용 복합부직포를 제공한다.
본 명세서에서 '극세화 복합섬유'라 함은 복합섬유를 구성하는 고분자 물질 중, 어느 한 성분을 제거함으로써 나머지 한 성분의 고분자 물질이 극세화되는 것으로, 즉 극세화가 가능한 복합섬유를 의미하며, 바람직하게는 극세화 공정 이후, 섬유의 섬도가 0.3 데니어 이하이여야 한다. 이때, 섬유의 섬도가 0.3 데니어 초과시에는 표면 촉감에 있어 극세 스웨이드 촉감에서 멀어지는 문제가 있어 바람직하지 않다. 극세화 복합섬유의 종류로는 특별히 제한되지 않아 통상적으로 시판되고 있는 모든 종류의 극세화 복합섬유가 사용되어 질 수 있으며, 바람직한 형태로는 해도형 또는 분할형 복합섬유가 사용될 수 있다.
상기 해도(海島)형 복합섬유에 있어서, 도(島)성분으로는 폴리아마이드계, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 포함하는 폴리에스테르계 고분자를 사용하고, 해(海)성분으로는 용제 용해성이 상이한 고분자 물질 또는 용제 용해성이 동일하지만 용제에 더 쉽고 빨리 용해될 수 있는 고분자 물질을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 공중합 폴리에스테르 또는 폴리비닐알콜을 사용한다. 또한 상기 분할형 복합섬유의 물질은 상기 해도형 복합섬유에서 사용된 유사한 고분자 물질로 사용되므로, 본 발명에 있어서 극세화 복합섬유는 제조 목적에 따라 적절한 극세화 복합섬유을 채택하여 사용할 수 있다.
부직포 웨브층은 상기 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유 10 내지 40중량%를 혼합하여 통상의 건식 부직포 제조공정으로 성형된다. 폴리비닐알콜 섬유의 적절한 혼합율은 부직포 웨브의 중량에 따라 만들고자 하는 복합부직포의 최종 중량을 고려하여 가감 사용해야 하며, 저중량일수록 폴리비닐알콜섬유의 사용을 적게, 고중량일수록 많이 사용한다. 이때, 폴리비닐알콜 섬유 10중량% 미만이면, 열수축 시 부직포 웨브층의 수축이 미흡하고, 40중량% 초과시에는 과다하여 작업 상 균일한 제품을 수득하는데 어려움이 있다.
상기 부직포 웨브층의 제조시, 상기 극세화 복합섬유 및 폴리비닐알콜 섬유를 소정의 비율로 혼합하는 방법은 통상의 건식 부직포 제조공정을 사용하며, 구체적으로는 혼섬공정, 개섬공정, 카딩 또는 웨브 성형공정을 순차적으로 거쳐 제조된다.
부직포 웨브층 제조시 사용되는 폴리비닐알콜 섬유는 50∼80℃의 열수 온도에서는 용해되지 않고 수축하여 섬유형태를 유지하며, 70∼100℃의 열수 온도에서 용해 특성이 공지되어 있는 바, 복합부직포에 탄성체 함침 후 극세화 복합섬유의 용출공정에서 폴리비닐알콜은 상기 극세화 복합섬유의 한 성분과 함께 제거된다. 특히 부직포 웨브층의 수축저항력을 약화시켜 수축을 향상시킴으로써 초고밀도 복합부직포를 제조할 수 있도록 한다.
본 발명에서 사용하는 고수축 보강포는 폴리에스테르계 또는 폴리아마이드계에서 선택된 고수축 섬유 단독 또는 상기 고수축 섬유에 동일한 고분자 물질로 제조된 일반섬유 또는 극세화 복합섬유를 합사하여 제조된 직물 또는 편물의 형태가 바람직하다. 이때, 상기 고수축 섬유는 60∼90℃의 열수 온도 조건에서 길이 수축율이 10% 내지 80% 범위를 갖는 원사로 3데니어 이하이며, 상기 일반 섬유는 단사 섬도 0.5∼2 데니어의 폴리에스테르계, 폴리아마이드계 등의 고분자 물질로서, 수축 특성이 없거나 매우 미약하다. 또한, 고수축 섬유와 합사하여 사용되는 극세화 복합섬유는 부직포 웨브 제조시 사용된 것과 동일한 계열의 극세화 복합섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 고수축 보강포층에서 사용되는 바람직한 고수축 보강포의 선택은 부직포 웨브층의 폴리비닐알콜 섬유와의 최대 열수축 온도차가 ± 10℃ 이내로 열적 특성이 유사하여야 한다. 즉, 본 발명의 고수축 섬유는 60∼90℃의 열수 온도 조건에서 열수축이 일어나고, 부직포 웨브층의 폴리비닐알콜 섬유는 50∼80℃에서 열수축이 일어나므로 바람직한 실시형태를 갖는다. 이때, 고수축 섬유 및 폴리비닐알콜 섬유 간의 최대 열수축 온도의 차이가 커질수록, 이후 열수축 공정의 온도에 적용하는데 문제가 발생하여 본 발명에서 목적하는 바의 복합부직포 제조가 불가능해 질 수 있다.
본 발명의 인공피혁용 복합부직포는 상기 부직포 웨브층 및 고분자 보강포층이 60∼80℃에서 10∼20 초동안 열수축되어 0.30∼0.40 g/cm3 정도로 고밀도화된 후 이후 카렌딩 가공 등의 추가공정에 의해 0.40∼0.50 g/cm3의 초고밀도화 된 인공피혁용 복합부직포로 제조된다.
열수축 방법으로는 건열, 습열 또는 열수 중에 통과하는 방법이 가능하나, 가장 바람직하게는 상기 인공피혁용 부직포에서 열수축이 가능한 섬유 즉, 부직포 웨브층의 폴리비닐알콜 섬유 및 고수축 보강포층의 구성 섬유인 고수축 섬유가 완전하고 균일한 수축을 달성하기 위해서는 열수 중에 통과하는 방법을 실시하여 열수축한다.
단, 열수 중에 통과하는 방법을 실시하여 열수축하는 경우, 열수축 온도는 부직포 웨브층의 폴리비닐알콜 섬유의 열수용해 특성 및 열수축 특성과 고수축 보강포층의 구성 섬유인 고수축 섬유의 열수축 특성을 감안하여, 상기 섬유들이 최대로 수축될 수 있는 온도를 선정하여야 한다. 이에, 바람직한 열수축 온도는 60∼80℃이며, 더욱 바람직하게는 65∼75℃에서 실시하는 것이다. 이때, 60℃ 이하에서 수행하면, 폴리비닐알콜 섬유 및 고수축 보강포가 충분히 수축하지 못하고, 80℃ 이상의 온도에서 수행하면 폴리비닐알콜 섬유의 용해 가능성이 증대되어 원하는 인조피혁용 복합부직포를 얻기 어렵다.
상기 고밀도화 된 복합부직포는 이후 적절한 건조공정 직후 130∼190℃ 고압 펜트 실린더, 펠트카렌더 또는 카렌더 등에 통과시켜 표면 마름질 및 두께 축소가공을 추가로 수행하여 겉보기밀도 0.4∼0.5 g/cm3 이상의 초고밀도화된 인공피혁용 복합부직포로 완성된다.
본 발명의 인공피혁용 복합부직포의 특징은 열수 중에 침지하여 열수축시키는 공정을 통하여, 폴리비닐알콜 섬유의 수축에 의한 부직포 웨브층의 극세화 복합섬유의 수축 및 고수축 보강포층의 수축이 동시에 진행되고, 이때 두 층의 단면 밀도 차이에 의하여 2층 구조의 초고밀도 복합부직포로 제조된다.
이때, 상기 폴리비닐알콜 섬유가 부직포 웨브층의 수축저항력을 약화시키고 수축효과를 상승시켜 부직포 상태에서 천연피혁에 근접할 만한 초고밀도의 복합부직포를 구현하는 동시에 극세화 복합섬유의 용출공정 시 별도의 추가 공정을 거치지 않고 동시에 열수용해성 폴리비닐알콜 섬유를 제거하여 인공피혁의 내부에 공극을 형성함으로써, 우수한 유연성이 제공되는 효과가 있다.
따라서 본 발명의 인공피혁용 복합부직포는 탄성체 부여 공정에서 난해한 기술 적용 없이 기초적인 설비를 이용하여 용이하게 탄성체를 부여함으로써, 경비를 절감할 수 있다.
2. 상기 복합부직포를 이용하여 제조된 인공피혁
본 발명은 상기 인공피혁용 복합부직포를 이용하여 제조된 인공피혁을 제공한다. 보다 구체적으로는 본 발명의 인공피혁은 1) 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유 10 내지 40 중량%를 혼합하여 부직포 웨브층을 성형하고, 2) 상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합하여 복합부직포 반제품을 제조하고, 3) 상기 복합부직포 반제품을 60∼80℃에서 10∼20 초동안 열수축하여 인공피혁용 복합부직포를 제조하고, 4) 상기 제조된 인공피혁용 복합부직포를 탄성체인 폴리우레탄 수지가 함유된 함침용액에 함침시킨 후 수세 및 탈수하고, 알칼리 용액에 처리하여 용출 및 감량가공하여 제조된다.
상기 인공피혁용 복합부직포를 이용한 인공피혁의 제조공정은 통상의 탄성체 부여 방법을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 탄성체로 사용된 폴리우레탄 수지가 함유된 함침용액에 함침시켜 폴리우레탄을 응고시켜 복합부직포에 폴리우레탄을 충진하고, 이후 수세 및 탈수하고, 알칼리 용액에서 용출 및 감량하는 방법을 사용한다.
이때, 알칼리 용액은 그 농도에 따라 처리온도 및 시간이 달라질 수 있으나, 통상적으로는 95∼100℃에서 5∼10분동안 수행하는 것이 바람직하다. 상기 처리를 통하여, 인공피혁용 복합부직포에서 극세화 복합섬유를 극세화시키는 동시에 폴리비닐알콜 섬유가 용해되고 추출되어 제거됨으로써, 감량가공되어 탄성체 함유율이 10 내지 40중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20중량%인 인공피혁이 제공된다.
본 발명의 인공피혁은 탄성체 부여 공정에서 난해한 기술 적용없이 기초적인 설비를 이용하여 탄성체를 부여하고, 탄성체 함유율이 종래의 30 내지 40중량% 뿐 만 아니라, 이보다 낮은 10 내지 20중량%에 의해서도 강도가 우수하며, 고밀도로 인하여 형태안정성 및 유연성이 우수하고 충밀감이 양호한 인공피혁을 제조할 수 있다.
나아가, 본 발명의 인공피혁은 최종 용도에 따라 기모가공, 염색가공, 유연, 발수가공, 특수가공, 공지의 섬유 후가공, 탄성체 코팅 가공 등의 추가가공을 수행할 수 있음이 당연히 이해되는 것이며, 이로부터 제조된 인공피혁은 스웨이드 타입의 인공피혁 또는 은면 타입의 인공피혁으로 제조되어 의류용, 가구용, 차량 시트용, 잡화용 등으로 다양하게 응용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
단계 1: 인조피혁용 복합부직포의 제조
극세화 복합섬유로서, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 70중량% 및 알칼리 용제로 인하여 용출될 공중합 폴리에스테르 30중량%로 구성된, 섬도 3데니어 및 섬유장 51mm의 해도형 복합 단섬유를 사용하였다. 상기 해도형 복합 단섬유 80중량%에 섬도 1.4 데니어 및 섬유장 38mm인 폴리비닐알콜 섬유 20중량%를 혼합하여 통상적인 건식부직포 제조방법에 따라 부직포 웨브를 제조하였다. 이때, 사용된 폴리비닐알콜 섬유는 90℃에서 수용해된다.
이후 제조된 부직포 웨브의 하단에 고수축 보강포를 첨합(添合)하여 투입하고, 총 침밀도(PPSC) 2,000/cm2 및 침심 4 mm의 조건으로 니들펀칭을 수행하여 복합부직포 시트를 제조하였다. 이때, 사용된 고수축 보강포는 일반 폴리에스테르 장섬유와 고수축 폴리에스테르 장섬유를 1 대 1로 합사하여 경사 밀도 40본/인치, 위사 밀도 30본/인치의 제직밀도로서 단위중량 약 45 g/m2의 평직물로 제직된 것을 사용하였다.
상기 제조된 복합부직포 시트를 수용액 온도 75℃의 열수조에 약 10 초동안 침지하여 열수축시키고 가압 탈수 후, 건조하고 카렌더에 통과시켜, 단위면적당 중량이 약 453 g/m2이고, 두께가 약 0.99 mm이고 겉보기 밀도가 0.46 g/cm3인 인공피혁용 복합부직포를 제조하였다.
단계 2: 인조피혁용 복합부직포를 이용한 인조피혁의 제조
이후, 폴리우레탄 수지 농도 8.5%의 함침용액에 상기 인공피혁용 복합부직포를 함침하여 수용액 속에서 폴리우레탄을 응고시키고 수세, 탈수한 후, 3중량%의 가성소다 용액에 100℃로 8분간 처리하였다. 상기 처리를 통하여, 극세화 복합섬유를 극세화시키는 동시에 폴리비닐알콜섬유를 용해하고 추출하는 감량가공을 수행하고 건조 버핑하여 최종적으로 폴리우레탄 수지의 함유율이 15중량%이고 단위면적당 중량이 약 325 g/m2이고, 두께가 약 0.75 mm이고 겉보기 밀도가 0.433 g/cm3인 인공피혁용 반제품을 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1의 고수축 보강포 중 일반 폴리에스테르 장섬유 대신에, 극세섬유 형성분으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 70중량% 및 알칼리 용제로 인하여 용출되는 공중합 폴리에스테르 30중량%로 구성된 극세화 복합섬유 및 고수축 폴리에스테르 장섬유를 1 대 1로 합사하여 제조된 고수축 보강포를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
이때, 제조된 인공피혁용 복합부직포는 단위면적당 약 445 g/m2, 두께 0.97 mm, 겉보기 밀도 0.46 g/cm3였고, 제조된 인공피혁용 반제품은 폴리우레탄 수지의 함유율이 약 15중량%이고, 단위면적당 중량이 약 317 g/m2이고, 두께가 약 0.72 mm이고 겉보기 밀도가 0.440 g/cm3였다.
<비교예 1>
실시예 1과 비교하기 위하여, 부직포 웨브의 제조 시 폴리비닐알콜섬유를 사용하지 않고 대신에 상기 실시예 1에서 사용된 극세화 복합섬유 100%로 부직포 웨브를 제조한 후, 침심 8 mm로 니들펀칭한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁 반제품을 제조하였다.
이때, 제조된 인공피혁용 복합부직포는 단위면적당 약 266 g/m2, 두께 0.91 mm, 겉보기 밀도 0.29 g/cm3였고, 제조된 인공피혁용 반제품은 폴리우레탄 수지의 함유율이 약 21.8중량%이고, 단위면적당 중량이 약 242 g/m2이고, 두께가 약 0.74 mm이고 겉보기 밀도가 0.33 g/cm3였다.
<비교예 2>
부직포 웨브의 제조 시, 폴리비닐알콜섬유를 사용하지 않고 상기 실시예 1에서 사용된 극세화 복합섬유 100%로 사용하여 부직포 웨브를 제조하고, 고수축 보강포 대신에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 70중량% 및 알칼리 용제로 인하여 용출될 공중합 폴리에스테르 30중량%로 구성된 해도형 복합섬유인 극세화 복합섬유를 단독 사용하여, 경사 밀도 80본/인치, 위사 밀도 60본/인치의 제직밀도로서 단위중량 약 100 g/m2인 평직물 보강포를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁 반제품을 제조하였다.
이때, 제조된 인공피혁용 복합부직포는 단위면적당 약 295 g/m2, 두께 1.02 mm 및 겉보기 밀도 0.29 g/cm3였다. 또한 제조된 인공피혁용 반제품을 폴리우레탄 수지 농도 15%의 함침용액에 함침하고 응고시킨 후 건조하여, 폴리우레탄 수지의 함유율이 약 26.1중량%이고, 단위면적당 중량이 약 276 g/m2이고, 두께가 약 0.72 mm이고 겉보기 밀도가 0.38 g/cm3인 인공피혁용 반제품을 제조하였다.
<실험예 1>
상기의 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에서 제조된 인조피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁용 반제품에 대한 물성을 ASTM법에 따라 측정하였으며, 그 결과를 각각 표 1 및 표 2에 기재하였다.
인조피혁용 복합부직포의 물성
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
중량(g/m2) 453 445 266 295
두께(mm) 0.99 0.97 0.91 1.02
겉보기밀도(g/Cm3) 0.458 0.459 0.292 0.289
인장강도(Kg/inch) 종 31.1 29.5 20.8 23.4
횡 26.4 25.3 20.5 27.8
신율(%) 종 93.6 90.6 75.2 80.7
횡 130.2 128.5 80.1 70.6
인열강도(Kg) 종 5.9 5.2 4.3 4.8
횡 6.4 6.0 4.7 4.7
인조피혁용 반제품의 물성
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
중량(g/m2) 325 317 242 276
두께(mm) 0.75 0.72 0.74 0.72
겉보기밀도(g/Cm3) 0.433 0.440 0.327 0.383
최종 PU 함침율 % 15.0 15.4 21.8 26.1
인장강도(Kg/inch) 종 20.4 21.7 17.0 10.1
횡 16.8 17.0 15.4 12.5
신율(%) 종 70.2 68.5 83.8 70.8
횡 87.6 88.3 95.4 66.2
인열강도(Kg) 종 3.4 3.1 2.5 2.6
횡 3.5 3.3 2.6 2.4
유연성* 매우양호 매우양호 미흡 보통
충밀감(질감)* 매우양호 매우양호 미흡 보통
외관(니들마크 등)* 양호 매우양호 미흡 미흡
형태안정성* 양호 양호 보통 매우양호
*는 유연성, 충밀감, 외관 및 형태안정성은 인조피혁 전문가 5명의 관능적 방법에 의해 그 정도를 평가한 결과이다.
상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에서 제조된 인공피혁용 복합부직포는 유사한 두께로 만들었을 경우, 기 공지된 방법으로 실시된 비교예에서 제조된 인공피혁용 복합부직포보다 겉보기밀도에 있어서 대략 35% 이상 향상된 것을 확인함으로써, 초고밀도화가 가능하고 이로부터 고강도 및 형태안정성의 향상됨을 확인하였다.
또한, 상기 인공피혁용 복합부직포를 이용한 인공피혁용 반제품의 경우, 유사한 최종 두께를 기준으로 품질을 살펴보면, 인장강도 및 인열강도의 물성이 우수하였으며, 탄성체인 폴리우레탄의 함유율이 10 내지 20중량%의 낮은 비율에 의해서도 충밀감(질감), 유연성, 외관, 형태안정성등의 관능적 실험에서 우수한 결과를 확인하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 인공피혁용 복합부직포가 종래에 사용된 바 있는 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유가 혼합되어 부직포 웨브층이 제조되고, 상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 결합시켜 제조된 고수축 보강포층을 열수축함으로써,
첫째, 2층 구조의 겉보기밀도가 0.40∼0.50 g/cm3의 초고밀도의 복합부직포로 제공되어 부직포 상태에서 천연피혁에 근접할 수 있는 고밀도화를 구현하였으며,
둘째, 인공피혁 제조 과정에서 극세화 복합섬유의 용출 성분 제거 시, 별도의 추가 공정을 거치지 않고 동시에 열수용해성 폴리비닐알콜 섬유를 제거하여 인공피혁의 내부에 공극을 형성함으로써, 우수한 유연성이 제공되었으며, 탄성체 부여 공정에서 난해한 기술 적용없이 기초적인 설비를 이용하여 별 어려움없이 탄성체 부여함으로써, 경비를 절감할 수 있고,
셋째, 탄성체 함유율의 낮은 비율에 의해서도 형태안정성이 우수하고 충밀감이 양호한 인공피혁을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (8)

  1. 극세화 복합섬유에 50∼80℃의 열수 온도에서 열수축 특성이 있으며, 70∼100℃의 열수 온도에서 용해 특성이 있는 폴리비닐알콜 섬유를 혼합하여 제조된 부직포 웨브층; 및
    상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합된 고수축 보강포층;이 열수축된 것을 특징으로 하는 인공피혁용 복합부직포.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부직포 웨브층이 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유 10 내지 40 중량%를 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 상기 인공피혁용 복합부직포.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고수축 보강포가 폴리에스테르계 또는 폴리아마이드계에서 선택된 고수축 섬유 단독 또는 상기 고수축 섬유에 일반섬유 또는 극세화 복합섬유를 합사하여 제조된 직물 또는 편물의 형태인 것을 특징으로 하는 상기 인공피혁용 복합부직포.
  4. 제3항에 있어서, 상기 극세화 복합섬유가 부직포 웨브 제조시 사용된 것과 동일한 고분자 계열의 극세화 복합섬유인 것을 특징으로 하는 상기 인공피혁용 복합부직포.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인공피혁용 복합부직포가 부직포 웨브층의 폴리비닐알콜 섬유 및 고수축 보강포층의 고수축 섬유와의 최대 열수축 온도차가 ± 10℃ 이내인 것을 특징으로 하는 상기 인공피혁용 복합부직포.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인공피혁용 복합부직포가 60∼80℃에서 열수축되고 겉보기밀도 0.40∼0.50 g/cm3의 초고밀도로 제조된 것을 특징으로 하는 상기 인공피혁용 복합부직포.
  7. 1) 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유 10 내지 40 중량%를 혼합하여 부직포 웨브층을 성형하고,
    2) 상기 부직포 웨브층의 적어도 한면에 고수축 보강포를 첨합하여 니들 펀칭 방법 또는 스펀레이스 방법으로 결합하여 복합부직포 반제품을 제조하고,
    3) 상기 복합부직포 반제품을 60∼80℃에서 10∼20 초동안 열수축하여 인공피혁용 복합부직포를 제조하고,
    4) 상기 제조된 인공피혁용 복합부직포를 탄성체인 폴리우레탄 수지가 함유된 함침용액에 함침시킨 후 수세 및 탈수하고, 알칼리 용액에 처리하여 용출 및 감량 가공하여 제조된 것을 특징으로 하는 제1항의 인공피혁용 복합부직포를 이용한 인공피혁.
  8. 제7항에 있어서, 상기 인공피혁이 탄성체인 폴리우레탄 수지의 함유율이 10 내지 40중량%인 것을 특징으로 하는 인공피혁.
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