KR100504214B1 - 분해성 고분자섬유, 이것의 제조방법과 제품 및 이것의 사용방법 - Google Patents

분해성 고분자섬유, 이것의 제조방법과 제품 및 이것의 사용방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100504214B1
KR100504214B1 KR10-1999-7010147A KR19997010147A KR100504214B1 KR 100504214 B1 KR100504214 B1 KR 100504214B1 KR 19997010147 A KR19997010147 A KR 19997010147A KR 100504214 B1 KR100504214 B1 KR 100504214B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polylactide
fibers
fiber
polymer
component
Prior art date
Application number
KR10-1999-7010147A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010012198A (ko
Inventor
크리스토퍼엠. 라이안
낸시우즐랙. 버흘러
스코트루이스 게스너
안드레아리 브로슈
Original Assignee
카르길,인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 카르길,인코포레이티드 filed Critical 카르길,인코포레이티드
Publication of KR20010012198A publication Critical patent/KR20010012198A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100504214B1 publication Critical patent/KR100504214B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D01F6/625—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters derived from hydroxy-carboxylic acids, e.g. lactones
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4291—Olefin series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
    • D04H1/4334—Polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
    • D04H1/435—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43825—Composite fibres
    • D04H1/43828—Composite fibres sheath-core
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43825—Composite fibres
    • D04H1/4383—Composite fibres sea-island
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43825—Composite fibres
    • D04H1/43832—Composite fibres side-by-side
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/16—Auxiliary treatment of granules
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43838—Ultrafine fibres, e.g. microfibres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/637—Including strand or fiber material which is a monofilament composed of two or more polymeric materials in physically distinct relationship [e.g., sheath-core, side-by-side, islands-in-sea, fibrils-in-matrix, etc.] or composed of physical blend of chemically different polymeric materials or a physical blend of a polymeric material and a filler material
    • Y10T442/641—Sheath-core multicomponent strand or fiber material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/637—Including strand or fiber material which is a monofilament composed of two or more polymeric materials in physically distinct relationship [e.g., sheath-core, side-by-side, islands-in-sea, fibrils-in-matrix, etc.] or composed of physical blend of chemically different polymeric materials or a physical blend of a polymeric material and a filler material
    • Y10T442/642—Strand or fiber material is a blend of polymeric material and a filler material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/69—Autogenously bonded nonwoven fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/696—Including strand or fiber material which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous compositions, water solubility, heat shrinkability, etc.]

Abstract

본 발명은 다수의 폴리락티드함유 섬유를 포함하는 섬유재료에 관계한다. 폴리락티드함유 섬유는 저수축성 혹은 고수축성을 가질 수 있다. 폴리락티드함유 섬유는 비등수 수축성이 20% 이하일 때 저수축성섬유라고 한다. 또한 평균 섬유비등수 수축성이 10% 이상이고 융해열이 25J/g 이하일 때 고수축성섬유라고 한다. 본 발명은 또한 저수축성섬유과 고수축성섬유를 제공하기 위해 압출방법을 이용하는 것에도 관계한다. 본 발명은 또한 원하는 제품을 제조하는데 이들 섬유를 이용하는 것에도 관계한다.

Description

분해성 고분자섬유, 이것의 제조방법과 제품 및 이것의 사용방법{DEGRADABLE POLYMER FIBERS, PREPARATION, PRODUCT, AND METHODS OF USE}
본발명은 섬유기술에 관한 것이다. 이것은 예를들면 직조 또는 부직섬유재료에 용이하게 적용할 수 있다. 이것은 분해성 고분자섬유에 관련된 일반적인 기술, 방법, 재료에 관한것이며, 특히, 직조와 부직제품 및 기재에 관한것이다.
근년에 바람직한 기재이나 품목으로 변환될수있는 바람직하게 분해성 고분자에 주목이 집중되고 있다. 대부분의 주목은 락트산 또는 락티드중합의 결과인 단량체단위를 포함하는 고분자에 집중되고 있다. 예를들면 여기에 참고로 언급한 미국특허 5,525,701의 내용을 참조한다. 미네소타주 미네아폴리스의 카길회사에서 소유한 미국특허 5,525,706에 주목한다. 카길회사는 본출원의 양수인이다.
락트산이나 락티드의 고분자에 관련된 특허는 미국특허 5,444,114; 5,424,346; 5,216,050; 유럽공고 747065A1; 유럽공고 723043A2; 프랑스공고 2725731; 유럽공고 637641A1등을 포함한다.
바람직한 섬유재료에 관련된 기술, 특히 부직섬유기재의 제조가 본 발명의 관심대상이다.
도 1은 용융회전공정을 설명하는 도면
도 2는 스펀본드 공정을 설명하는 도면
도 3은 용융분사 공정을 설명하는 도면
도 4는 2성분계섬유의 구조를 나타내는 도면 (힐스회사의 것을 채택함)
도 5는 폴리락티드섬유의 수축에 대한 필라멘트속도의 영향을 나타내는 그래프
도 6은 병렬형 2성분계섬유의 사진
도 7은 권선속도에 대한 함수인 섬유직경을 나타내는 도면.
도 8은 권선속도에 대한 함수인 결정도 크기의 도면
도 9는 권선속도에 대한 함수인 복굴절율을 나타내는 도면
도 10은 권선속도에 대한 함수인 수축율(%)을 나타내는 도면
도 11은 권선속도에 대한 함수인 결정도 크기를 나타내는 도면
도 12는 권선속도에 대한 함수인 복굴절율을 나타내는 도면
도 13는 권선속도에 대한 함수인 수축율(%)을 나타내는 도면
도 14는 권선속도에 대한 함수인 결정도 크기를 나타내는 도면
도 15는 권선속도에 대한 함수인 복굴절율을 나타내는 도면
도 16는 권선속도에 대한 함수인 수축율(%)을 나타내는 도면
도 17는 교차결합의 영향을 나타내는 도면
도 18는 권선속도에 대한 함수인 수축율(%)을 나타내는 도면
도 19는 복굴절율에 대한 가지형성의 영향을 나타내는 도면
도 20는 수축율(%)의 분기효과를 나타내는 도면
도 21는 권선속도에 대한 함수인 복굴절율을 나타내는 도면
도 22는 권선속도에 대한 함수인 수축율(%)을 나타내는 도면
본발명은 복수의 폴리락티드함유 섬유를 포함하는 섬유재료에 관한것이다.
복수의 폴리락티드함유 섬유는 고수축과 저수축과를 고려할수있다.
복수의 폴리락티드함유 섬유는 만일 그것이 20%이하의 비등수 수축성을 갖는다면 저수축섬유라 할수있다.
복수의 폴리락티드함유섬유는 만일 그것이 10%이상의 평균 비등수 수축성을 갖고 약 25J/g 이하의 열용융을 갖는다면 고수축섬유라 할수있다.
본발명은 또한 저수축섬유와 고수축섬유를 제공하기위한 압출공정의 이용에 관한 것이다.
본발명은 또한 이들 섬유를 바람직한 제품에 사용하는것에 관한것이다.
본발명은 섬유기술에 관한것이며, 또한 바람직한 제품개발을 위해 이것을 사용하는 방법에 관계한다. 특히 본발명은 직조와 부직섬유의 바람직한 특성을 제공하기위한 폴리락티드고분자함유 섬유의 제조와 사용에 관한것이다.
본발명은 특히 어떻게 폴리락티드고분자함유섬유가 최종부직제품에서 바람직한 특성을 제공할수 있도록 변형되는가에 관한것이다.
본발명에서 각종 관련자료에서 섬유의 "변형"이란 화학적변형과 물리적변형에 관계되고 양쪽, 또는 양쪽의 조합을 의미하고 설명의 전후관계로부터 명백해질 것이다. 화학적변형이란, 섬유 또는 고분자구성의 화학적성질이 성분이나 요소의 제거 또는 결합에 의해 조정될수 있는것을 의미한다. 성분이나 요소는 특별한 특성으로 변경할수있는 핵제, 첨가제, 접합제등과 같은 반응물이다.
물리적변형이란, 섬유 또는 고분자성분을 특별한 특성을 증가시키거나 감소시켜로 물리적으로 취급할수 있는것을 의미한다. 예를들면 물리적변형의 예는 신장, 연장, 연화 및 급냉을 포함한다. 하기에서 상세히 설명하지만 폴리락티드구성의 결정도의 레벨은 화학적변형과 물리적변형의 양쪽으로 변경될수있다.
예를들면 폴리락티드고분자에 의한 결정도의 레벨은 고분자내의 R-락트산의 잔기의 성분을 낮추므로서 증가시킬수가 있고, 방적이나 연장중에 압축하므로서 증가시킬수가있다. 이외에도, 이러한 특징의 달성에 유용한 적용분야에 대해 다음에서 기술한다.
본발명의 섬유는 직조 또는 부직물을 제공하기위해 사용될 수 있다. 본발명에서 "부직물"는 방적과 편직의 방법에 의해 섬유로부터 제조된 직물이라는것을 이해하기바란다.
본 발명의 부직물은 길거나 중간 또는 짧은길이의 필라멘트 및 섬유의 퇴적에 의해 제조된 직물을 포함한다. 긴 섬유는 일반적으로 회전처리시 구비된 복부판 또는 고데로울과 방적팩 사이의 거리보다 길이가 긴 것을 특징으로한 연속섬유로 생각된다. 섬유의 길이는 적어도 2미터이상이다. 논리적으로 불연속의 길이섬유는 일반적으로 용융분사(mel blowing)처리시 생성된다. 짧은섬유는 약 0.5cm에서 약 10cm이고 때로는 약 5cm이하의 길이이다. 중간길이 섬유는 5cm에서 약 10m의 범위의 길이이다. 혹은, 약 5m에서 1m의 사이의 길이를 중간길이 섬유로 정할 수도 있다. 또한 섬유 또는 필라멘트는 엉키거나 결합되어 있다. 이외에, 부직물은 부직물의 특징을 유용하게 이용하는 박판의 한부분으로서 또는 다른 구조로 결합될 수 있다.
박판형의 예는 SMS직물이다 (즉, 스펀본드(spunbond)-용융분사-스펀본드)
본발명의 부직물은 농업용, 의학용, 위생용, 여과용, 방책용, 공업용, 사용후 폐기처분할수있는 및 내구력 있는 부직물의 적용할 수 있다. 부드러움과 드래프, 차단성, 신장성, 적합성, 편안함 등을 제공하기 위한 미생물분해성, 또는 섬유와 유용하게 결합될수 있는 것과 적층성이 특히 중요한 기능이다.
전형적인 바람직한 부직물은 예를들면 위생대 같은 중간위생물품이나, 훈련용팬티, 부인용 흡수제품 등에 사용될수 있는 흡수제나 유체전달(취득물/분배층); 및 여과와 차단직물, 예를들면 의료용 또는 공업용 의류품에 응용할수 있는 직물; 충전물을 포함하는 대형 패키지;셀룰로우스 대체물; 붕대 등을 포함한다.
섬유는 또한 부직물, 종이, 실 같은 다른 섬유와 결합하는 결합용섬유로서 유용하게 사용된다.
섬유는 방적성, 부드러움, 드레이프, 이온화방출의 안정성, 강도, 거칠음, 수축성과 섬유화반응 등을 포함한 바람직한 특성을 제공하기위해 변형될 수 있다. 제품에 응용하기위한 바람직한 특성을 본 발명에 따라 달성할 수 있다.
다시말하면 소망하는 최종제품을 제조하기 위한 폴리락티드함유섬유의 특성변형방법에 대해 기술한다.
Ⅰ. 재료
일반적으로 본발명에 따라 제공되는 바람직한 섬유는 폴리락티드나 폴리락트산(폴리락티드나 폴리락트산은 총체적으로 이후 폴리락티드 또는 PLA라한다)의 적어도 한 성분을 포함한다.
따라서 본발명은 섬유 또는 필라멘트에 폴리락티드의 사용에 관한것이다.
본발명은 부직물재료에 폴리락티드함유 섬유나 필라멘트를 사용하는 것을 의도하였다. 섬유 또는 필라멘트는 단일성분계섬유 또는 복수성분계섬유로 분류될 수 있다. 단일성분계섬유는 적어도 폴리락티드부분을 포함한다.
복수성분계섬유는 폴리락티드에 기초한 적어도 한성분과, 적어도 폴리락티드에 기초한 또는 폴리락티드가 아닌 재료의 추가적인 성분을 포함한다.
일반적으로 만일 복수성분계섬유가 적어도 PLA에 기초한 성분과 폴리락티드에 기초한 다른 성분을 포함하면, 두가지의 폴리락티드성분은 폴리락티드에 기초한 다른특성들을 갖게될 것으로 예상되며 그렇지않을 경우, 최종제품은 폴리락티드에 기초한 단일성분계섬유를 사용할 때의 특성을 갖게될 것이다.
일반적으로 고분자명칭은 때로는 이 고분자를 구성하는 모노머에 관련되고, 다른예는 고분자를 형성하는 최소반복단위에 기초한 고분자로 특징지워진다.
예를들면 폴리락티드의 최소반복단위는 락트산(실제적으로 락트산의 잔기)이다. 그러나 시판 폴리락티드는 락트산 대신에 락티드모노머의 중합에 의해 제조된다. 물론 락티드모노머는 락트산의 이합체이다.
여기서 "폴리락트산", "폴리락티드", 및 "PLA"라는 용어는 폴리락트산에 기초한 고분자 및 폴리락티드에 기초한 고분자의 형태를 포함하고, 상호사용하는것으로한다. 즉 "폴리락트산" "폴리락티드" 및 "PLA" 라는 용어는 고분자가 형성된 방법에 의해 한정되지않는다.
"폴리락티드에 기초한"고분자 또는 "폴리락트산에 기초한"고분자란 용어는 폴리락트산 또는 폴리락티드 중합을 또한 락트산 또는 락티드의 혼성고분자를 의미하고, 여기서 얻어지는 고분자는 락트산잔기반복단위 또는 락티드잔기 반복단위가 적어도 중량으로 50%인 것으로 구성된다. 따라서 "락트산잔기 반복단위" 란 용어는 다음의 단위를 의미한다.
상기한 정의에서, 폴리락티드는 락트산잔기함유 고분자와 락티드잔기함유 고분자를 모두 의미하는것이 명백하다. 여기서 "락티드잔기 반복단위"라는 용어는 다음의 반복단위를 의미한다.
락티드잔기 반복단위는 L-락티드, D-락티드, 및 메소-락티드로부터 얻어지는것이 바람직하다. L-락티드는 두개의 S-락트산잔류물로 구성되고, D-락티드는 두개의 R-락트산잔류물로 구성되고, 메소-락티드는 S-락트산잔류물과 R-락트산잔류물의 양쪽으로 구성되어있다. 또한 용어 "PLA"는 고분자성분으로서 폴리락티드 또는 폴리락트산의 다만 하나만 함유하는 구성으로 한정하려고 의도하지않는것을 이해하기바란다. 여기서 사용되는 용어 "PLA"는 고분자의 전체반복단위에 기초해서 상기한 락트산잔기 반복단위를 중량으로 적어도 50%를 함유하는 고분자의 성분을 포함한다. PLA구성은 락트산반복단위를 중량으로 적어도 50%함유하는 고분자와 혼합된 다른 성분을 포함할수있다. 폴리락티드함유섬유의 성분을 주요재료로 간주한다. 일반적으로 성분의 적어도 약 20%가 폴리락티드재료로 구성되는 것으로 예기된다.바람직하게는 중량으로 적어도 약 70%의 폴리락티드를 포함하고, 더 바람직하게는 중량으로 적어도 약 90%의 폴리락티드를 포함하는것이 바람직하다. 특별한 성분에서 폴리락티드의 존재량은 그 성분에 제공될 소요특성에 따르는것이 바람직하다.
A. PLA(폴리락트산 또는 폴리락티드)
여기에 기술한 바람직한 기술에 따라 섬유재료로 전환하기위한 유용한 PLA 기초 고분자는 락티드나 락트산의 중합으로 제조된다. 어떤 응용에서는 중합은 혼성중합이고, 락티드 또는 락트산모노머는 다른 재료와 혼성중합된다.
어떤 실제예에서, 우선적으로 락트산 또는 락트산염이 중합되고, 여기서 수득된 고분자혼합물을 반응시키고, 예를들면 분자량 또는 다분산성에 관하여 원하는대로 변형시키기위해 다른 재료와 혼성중합된다. 본발명에 따르면, 분해성 섬유는 합성가능한섬유를 포함한다.
합성가능한 섬유는 물리적, 화학적, 열적 및/또는 고체폐기물합성, 또는 생물가스발생설비에 의해 파괴되거나 적어도 합성물의 일부가 되는 부분을 갖는 섬유이다. 본발명에 사용되는 합성 또는 생물가스발생설비는 빠른 또는 가속분해를 포함하는 특별한 환경을 갖는다. 일반적으로 고속 및 가속분해를 제공하는 조건은 보관 혹은 사용조건과 비교할 때 여기서는 합성조건에 관련된다.
본발명의 섬유는 섬유에 결합된 합성가능한 재료의 양에 따라 전체적으로 또는 부분적으로 합성가능한것이 바람직하다. 섬유의 합성가능한 성분은 합성/생물가스발생시 또한 합성물개량토양에 셀룰로오스나 종이 같은 관련재료에 필적하는 정도의 비율로 합성가능하고 생물분해가능해야한다.
기본적으로 이것은 제품제조 및 사용후 합성물로 사용하거나 합성하므로서 재생이용하는 시간구조내에서 성분이 분해될수 있어야하는 것을 의미한다.
탄화수소 및 다른 중합수지와, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드수지, 요소 포름알데히드수지등의 재료는 합성환경에 남겨지면 분해하는데 너무 긴시간을 요하므로 본발명의 목적을위한 합성가능 또는 생물분해가능한 것으로 고려하지않는다. 합성가능한 재료의 생물분해비율과 정도는 1996년 5월 3일 등록된 미국특허출원 08/642,329에 상세히 기술되어있으며 이를 참조한다.
락트산잔기함유고분자는 가수분해성과 생물분해성 때문에 본발명에 특히 바람직하게 사용된다. 락트산잔기함유고분자의 분해이론은 광범하고 다양한 미생물에의해 효소분해가 실시되는 락트산분자에 대한 가수분해성 군이 가수분해하므로서 분해된다.
그러나 상세한 분해메카니즘은 본발명의 중요한 특징이 아니다. 본발명에서는 고분자가 신속분해하여 최종물질로 자연발생하는 것을 알고있으면 충분하다. 1992.8.25자 미국특허 5,142,023의 명세서를 참고로 여기에서 인용하였으며 여기서는 일반적으로 락트산으로부터 락티드고분자의 제조를 위한 연속적공정이 기술되어있다.
정제락티드를 생산하는 공정과 이로부터 고분자를 생성하는 공정은 Gruber의 미국특허 5,247,058, 5,247,059 및 5,274,073에 기술되어있고, 이를 참고로 인용하고 있다. 물리적특성이 본발명에 사용하기에 적당한 고분자를 상기특허로부터 선택하여 이용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 역시 Gruber의 1994.8.16자 미국특허 5,338,822 및 1997.1.14자 미국특허 5,594,095의 고분자를 인용하며 이것이 본 발명에 사용가능하다.
전형적인 사용가능한 락트산잔기함유고분자는 Gruber의 미국특허 5,142,023, 5,274,059, 5,274,073, 5,258,488, 5,357,035, 5,338,822, 5,359,026, 5,484,881, 5,536,807, 및 5,594,095에 기술되어있고 이것을 참조한다. 본발명에 사용할수있는 폴리락티드고분자는 상표 EcoPLATA 로서 입수가능하다.
B. 폴리락티드의 유용한 특성
섬유형성시, 폴리락티드고분자는 소망하는 분자량 범위와 PDI, 광학적 구성, 용융안정성을 구비하는것이 바람직하다. 이들 각특성은 응용분야에 따라 조정가능한것이 바람직하다.
용융분사된 섬유의 경우에서는 폴리락티드고분자의 수평균분자량이 약 2500내지 110,000의 범위인 것이 바람직하다. 바람직하게는 수평균분자량이 30,000내지 75,000이고, 더 바람직하게는 32,000 내지 약 60,000의 범위이다.
가장 바람직한 응용에서는 폴리락티드고분자의 수평균분자량이 35,000내지 약 45,000의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 수평균분자량의 하한은 인장강도 같은 물리적 특성에 의해 결정된다. 수평균분자량의 상한은 일반적으로 용융분사 공정에서 점도 등을 고려해서 결정된다. 분자량의 측정은 예를 들면 미국특허 5,338,822에 기술된 폴리스티렌기준을 사용해서 GPC에 의해 바람직하게 수행된다.
스펀본드 또는 용융방사의 경우, 수평균분자량은 25,000 내지 150,000의 범위내를 구비한 것이 바람직하다. 바람직하게는 수평균분자량은 45,000 내지 약 105,000, 보다 바람직하게는 50,000내지 90,000의 범위로 되는것이 바람직하다. 수평균분자량은 가장 바람직하게는 스펀본드 공정에서는 약 55,000 내지 약 75,000의범위, 용융방사 공정에서는 약 75,000내지 90,000의범위이다.
스펀본드나 용융방사 공정에서는 분자량의 하한은 일반적으로 용융강도와 인장강도의 함수인 것이 바람직하다. 분자량의 상한은 신장율 및 금형을 통한 압력강하, 과도한 고온에서 고분자를 제조하지 않는다는 이론적인 고려에 의해 일반적으로 결정된다.
폴리락티드 고분자의 다분산성 지수(PDI)는 일반적으로 측쇄 및 가교 결합에 대한 함수이고, 분자량분포의 폭의 측정값이다. 대부분의 응용에서 결정체의 폴리락티드가 요구되고 폴리락티드의 PDI는 약 1.5내지 3.5의 범위이고, 바람직하게는 약 2.0 내지 약 3.0의 범위이다. 물론 측쇄 및 가교 결합은 PDI를 증가시킬 것이다. 또한 폴리락티드고분자의 용융분사 지수는 바람직한 범위이어야 하고, 표준 ASTM에 준거한 용융분사 시험에서 210℃에서 2.16Kg의 중량하에 측정된다.
용융분사 섬유의 용융분사 지수는 50 내지 5,000 이어야 하며, 바람직하게는 약 100 내지 2,000 이다. 스펀본드 섬유의 용융분사 지수는 10내지 100 이어야 하며, 보다 바람직하게는 25 내지 75 이다. 용융방사 섬유의 바람직한 고분자는 용융송풍지수가 약 10 내지 100 이고, 보다 바람직하게는 10 내지 50 이며, 가장 바람직하게는 10 내지 30 이다.
섬유를 형성하기 위한 바람직한 폴리락티드 고분자는 바람직하게는 용융안정성이다. 이것으로서 폴리락티드 고분자는 용융공정시 고온에서 락티드 재형성 및 분해가 비교적 안정적으로 진행된다. 이와관련해서 1998.4.1자의 미국특허 5,338,822 및 09/053,836의 용융안정성에 관련된 기술을 여기에 참고로 인용한다.
또한 바람직한 용융안정성 폴리락티드의 구성은 바람직하게는 락티드농도가 중량으로 약 2%이하이며, 보다 바람직하게는 락티드농도가 약 1%이하이며, 보다 바람직하게는 0.5%이하이다. 가장 바람직한 용융안정성을 보증하려면 락티드농도가 중량으로 약 0.3%이하인 것이 바람직하다. 또한, 압출기를 통과하는 등의 용융공정에서 락티드 생성도가 락티드의 중량으로 약 2%이하가 생성되는 것이 바람직하다. 물론 잔류락티드의 양이 적을수록 폴리락티드 고분자의 용융안정성이 커지며, 이것이 작으면 용융공정 중에 또다른 락티드가 생성될 것으로 예상된다. 따라서 용융안정성 폴리락티드 고분자는 용융공정에서 약 1 중량% 이하의 락티드만을 생성하는것이 바람직하고, 약 0.5 중량% 이하의 락티드를 생성하는 것이 더욱 바람직하다.
저 잔류락티드 함량은 용융안정성을 유지하는데 중요하며 용융안정성을 갖추기 위해서는 또다른 첨가제를 추가로 투입하는 것이 바람직하다. 전형적인 첨가제는 미국특허 5,338,822와 미국출원번호 09/053,836에 기술되어있고, 여기에 참고로 인용한다. 폴리락티드 고분자의 안정제로서 주석산의 사용이 반영되는 몇가지의 예가 있다. 또한 카르복실산이 용융공정중에 폴리락티드 고분자의 안정성을 강화시키는 것으로 예상된다.
출원인이 발견한 섬유형성조건은 대단히 극단적이고 이것은 락티드 재형성과 분자량감소를 촉진한다. 압출기의 조건은 때로는 200℃를 초과하고, 섬유형성기간에 생성된 표면은 필름형성이나 금형형성과 비교할 때 장치 또는 공기 사이의 접촉영역이나 용융락티드의 증가를 가져온다. 결과적으로 섬유형성기간의 조건은 고분자의 분해를 돕는다. 출원자는 필름형성이나 성형과정에서 제공된 용융안정성의 요건을 넘어서 용융안정성을 강화하는 바람직한 장점이 있다는 것을 발견했다.
폴리락티드의 가수분해에 대한 감도는 실제로 섬유와 이것으로 제조된 제품에 대해 중요한 이점을 제공한다. 만일 그것이 형성될때 또는 그이후의 형성에서 섬유의 표면가수분해에 유리한 조건이 이루어졌다면 섬유 또는 필라멘트는 그것이 낮은 분자량의 외피를 갖는 결과가 된다.
외피의 형성은 개선된 결합과같은 몇가지의 중요한 이익을 갖는다.
예를들면 단일성분계섬유는 섬유의 외부층에 소요의 가수분해레벨을 가져올 수 있는 조건하에서 습윤공기중으로 공급된다고 예측된다. 가수분해는 섬유표면에서 폴리락티드분자량을 감소시킬 것으로 기대되고 그것은 섬유의 표면의 용융온도에 영향을 줄 것이다. 수득된 단일성분계섬유는 비정질 2성분계섬유가 된다.
C. 공중합체
락트산잔기함유 고분자는 공중합체를 포함하고, 일반적으로 락트산이나 락티드 또는 그 조합을 포함하는 단량체로 제조한다. 락트산잔기함유 고분자로 고려되는 고분자는 폴리(락티드)고분자, 폴리(락트산)고분자를 포함하고,락티드 및/또는 락트산의 무작위 및/또는 블록공중합체와 같은 공중합체를 포함한다.
락트산잔기함유 고분자를 형성하기위해 사용될수있는 락트산성분은 L-락트산, D-락트산을 포함한다. 락트산잔기함유 고분자를 형성하기위해 사용될수있는 락티드성분은 L-락티드, D-락티드, 및 메소-락티드를 포함한다. 특히 바람직한 공중합체는 혼성단량체로서 L-락티드잔기와 D-락티드잔기의 양잔기를 포함한다.
저수축성 섬유를 제공하기위한 폴리락티드는 점도변형폴리락티드를 사용할 수 있다. 이러한 고분자는 미국특허 5,359,026 및 5,594,095에 상세히 기술되어있고, 그 특허는 참고로 여기에 인용되어있다. 저점도와 고용융강도 같은 바람직한 제조특성을 제공하기때문에 점도변형폴리락티드고분자는 중요하다.
특히 바람직한 점도변형폴리락티드 고분자는 에폭시화한 아마인유와 에폭시화한 콩기름과같은 에폭시화한 다중기능유와 락티드의 공중합체를 포함한다. 다수의 상황에서 고분자는 0.1내지 0.5중량%의 에폭시화한 다기능의 오일과 용융락티드단량체로 제조되는것이 바람직하다. 촉매를 첨가할수있고, 그혼합물은 약 160℃내지 200℃에서 중합될 수 있다. 수득된 고분자는 바람직하게는 50,000 내지 105,000의 수평균분자량을 갖고 있다.
다른성분이나 반응물을 폴리락티드고분자에 공급할수 있고, 이들의 존재는 불필요하게 반복단위를 형성하지않다고 이해된다.
명백히 고분자사슬내의 몇가지 성분이나 잔기의 존재에 대응하는 농도에서 성분과 잔기는 반복되지않고, 잔기는 반복단위로 생각하지않는다. 다른 바람직한 공중합체는 생분해성 고분자와 함께 PLA공중합체와 특히 지방족화합물의 폴리에스테르를 포함한다. 하나의 바람직한 공중합체의 제조방법은 에스테르교환이나 반응압출 같은 중합후공정에서의 결합이다. 또한 락티드의 공중합체와 다른 시클릭에스테르, 시클릭에스테르-에테르 및 시클릭에스테르-아미드도 가능하다.
이경우의 혼성단량체는 락티드와 함께 모르폴린-2-5-디온, 디옥산-2-원, 디옥사논(p-디옥사논과같은), 락톤(엡실론-카프로락톤 또는 4-발레로락톤과같은), 디옥산, (디온)(글리콜리드 또는 터타메틸-1-4-디옥산-2-5-디온) 또는 에스테르-아미드(모르폴린-2-5-디온)를 포함한다. 공중합체와 관련한 내용은 미국특허 5,359,026에 기술되어있고 이를 참조한다.
또한 락트산의 공중합체와 다른 수산기산 또는 수산기 및/또는 산종결 저분자량 폴리에스테르도 가능하다. 지방족화합물의 폴리에스테르 또는 폴리에스테르-아미도가 바람직하다.
D. 다른 성분
폴릴락티드고분자성분은 가소제, 유동변경제, 항산화제, 결정도, 색소, 융화제 등을 포함하는 또다른 성분 또는 첨가제를 포함할수있다.
가소제
대부분의 락트산잔기함유 고분자는 고분자구성의 중량에 기초하여 중량으로 약 0.5내지 20%의 농도의 가소제를 구비하기위해 가소제성분을 첨가하므로서 유리전이온도를 원하는 수준으로 낮출수있다고 믿고있다. 일반적으로 Tg의 감소를 위해 충분한 양의 가소제를 결합시킬 수 있다. 유연성과 부드러움을 충분히 확보하기위해 가소제의 수준을 중량으로 적어도 1%이상, 보다 바람직하게는 중량으로 적어도 2%이상 결합시키는것이 바람직하다. 따라서 가소제는 중량으로 약 10%의 농도수준을 얻기위해 포함되어야만한다.
생분해가능하고, 비독성이고, 수지와 조화되고, 비교적 비휘발성의 가소제를 사용하는것이 바람직하다. 특히, 섬유형성시 고분자의 표면영역이 많이 노출되기때문에 크게 휘발하지않는 가소제를 구비하는것이 바람직하다. 가장 바람직한 가소제는 증기압이 200℃에서 1mmHg이다.
락트산잔기함유고분자에 결합되는 내부가소제가 본발명에 유용하다. 고분자에 결합될수 있는 전형적인 가소제로서 에폭시드를 포함한다.
핵제
바람직한 구성에서, 핵제가 결합된다. 핵제는 폴리락티드의 제조온도이상의 융점에서 선택된 가소제와, 미세하게 분쇄된 광물과, 유기화합물과, 유기산과 이미드의 염과, 미세하게 분쇄된 결정체고분자를 포함한다. 유용한 핵제의 예는 활석, 사카린의 나트륨염, 칼슘실리케이트, 나트륨벤조에이트, 칼슘티탄, 질화보론, 동프탈로시아닌, 이소탁틱폴리프로필렌,저분자량 폴리락티드, 폴리부틸렌테레프탈레이트를 포함한다.
표면처리
접착이나 변형결합, 염색성, 또는 화학적 반응성을 감소시키기위해 표면처리가 실시된다. 이처리는 용융섬유를 가수분해성 대기에 노출시키고, 코로나와 화염처리는 섬유의 분류특성, 접착성 화학성을 변형시킨다. 어떤응용에서는 직물을 수전달성을 증가시키도록 본발명의 웨브내에 계면활성제를 결합시키는것이 바람직하다.
유용한 계면활성제는 양이온, 음이온, 비이온제로 세분된다. 양이온화합물에관해서는 활성분자부는 일반적으로 긴알킬잔기(즉 4기의 암모늄, 포스포늄, 술포늄염)를 함유하는 큰 양이온으로 구성되고, 고리계에 큰군이 발생한다(즉 이미다졸린). 대부분 음이온은 4기화공정에서 시작되는 염화물, 메토설페이트, 또는 질산염이다. 음이온화합물에서 이 등급의 화합물의 활성분자부는 음이온, 대부분이 알킬술포네이트, 설페이트, 또는 포스페이트, 디티오카바메이트, 카르복실레이트이다. 알칼리금속은 때로 양이온으로서 작용한다. 비이온 대전방지제는 상기한 이온화합물보다 상당히 낮은 극성의 표면활성분자가 대전되지않고,폴리에틸렌글리콜 에스테르 또는 에테르, 지방산에스테르 에탄올아미드, 단일 또는 디글리세리드 또는 에톡시화한 지방아민을 포함한다. 상기한 계면활성제는 또한 바람직한 대전방지제로 작용한다.
안료
필요하면 안료, 염료, 색제가 첨가된다. 이 예에는 2산화티탄, 점토, 칼슘카르보네이트, 활석, 실리카, 실리케이트, 산화철, 하이드록사이드, 카본블랙, 산화마그네슘이 포함된다. 2산화티탄이 백색화에 유용하고, 개선된 필라멘트분포의 외관을 주면서 웨브의 불투명성 또는 "커버" 을 개선한다.
촉매
본발명의 폴리락티드성분의 제조에 있어서, 락티드의 중합반응은 촉매반응이다. 락톤의 고리개방형 중합화에 많은 촉매가 사용되어왔다. 이들은 SnCl2, SnBr2, SnCl4, SnBr4, 알루미늄알콕시드, 주석알콕시드, 아연알콕시드, SnO, PbO, Sn(2-에틸헥사노에이트), Sb(2-에틸헥사노에이트), Ca스트가레이트, Mg스테아레이트, Zn스테아레이트, 테트라페닐틴들을 포함하지만 한정되지는않는다. 본 출원인은 180℃에서 몇가지 중합촉매를 시험했고, 이들은 주석(Ⅱ)비스(2-에틸 헥사노에이트)(상업적으로 아토켐에서 패스캐트 2003으로서 입수가능), 디부틸린 디아세테이트, 부틸린트리스(2-에틸헥사노에이트), 히드레이티드 모노부틸린옥사이드, 안티모니트리아세테이트, 안티모니트리스(에틸렌 글리콕사이드)를 포함한다. 이들 촉매중 주석(Ⅱ)비스(2-에틸 헥사노에이트), 부틸린 트리스(2-에틸 헥사노에이트) 및 디부틸린 디아세테이트가 가장 효과적인것으로 나타났다.
광택유
어떤 응용에서는 섬유의 매끄러움, 친수성의 변경, 정전특성의 변화, 섬유외관의 변형등을 위해 표면처리를 실시하는것이 유용하다. 그러한 표면처리제의 예는 광택유이다. 광택유은 상기한 섬유특성에 영향을 미치고, 또한 섬유공정의 하류에 영향을 미친다. 하류공정은 방사의 제조와 빗질을 포함한다. PLA에 사용할수있는 어떤예의 광택유의 예는 스테아린산염과 시판하는 다른 오일제품이다.
E. 기타 고분자
상술한바와같이 많은 다른종류의 고분자가 폴리락티드에 혼합될수있고, 본발명에 사용될 수 있다. 또한 복수성분게섬유의 다른 성분으로서 사용될수있는 고분자를 다음에 더 상세히 설명한다.
폴리락티드와 혼합될수있는 고분자의 전형적인 형과 복수성분계섬유에 별개의 성분으로서 사용될수있는 고분자는 폴리올레핀, 폴리아미드, 방향족/지방족화합물의 폴리에스테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 그 조합이 포함된다. 사용될수있는 그밖의 고분자는 파괴된 전분성분과 다가알코올, 및 그유도체, 하이드록시프로필 셀루로오스 유도체, 셀룰로오스에스테르, 생분해성 지방족화합물의 폴리에스테르, 에테르, 우레탄 및 생분해성 지방족화합물의 방향족 폴리에스테르를 포함한다. 구조파괴된 전분성분으로서 에틸렌비닐 알코올과 조합할 전분이 포함되며 그예로서 노바몬트사의 Mater-Bi를 입수할 수 있다. 적당한 가소제와 변형폴리비닐알코올을 포함하는 전형적인 다가알코올과 그 유도체는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 폴리아크릴레이트와 조합된 폴리비닐알코올은 에어프로덕트와 케미컬로부터 VINEX로서 입수가능하다.
히드록시프로필셀룰로오스 비이온 셀룰로오스 에스테르를 포함하는 전형적인 히드록시프로필 셀룰로오스유도체는 허큘사의 KLUCEL를 입수가능하다.
전형적인 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트를 포함한다.
전형적인 생분해성 지방족화합물의 폴리에스테르는 폴리히드록시 폴리부틸레이트, 폴리히드록시부틸레이트 코발레이트를 포함하고 BIOPOL로서 입수가능하고, 폴리카프로락탄은 유니온카바이드로부터 TONE로서 입수가능하고, 폴리부틸렌 숙신산은 쇼와로부터 BIONOLLE 1000으로서 입수가능하고, 폴리부틸렌 숙신산 코아디페이트는 쇼와로부터 BIONOLLE 3000으로서 입수가능하고, 폴리글리콜산, 각종등급의 폴리락티드, 폴리부틸렌 옥살레이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리파라디옥산, 폴리모르폴린비온, 및 폴리디옥시판-2-원을 포함한다. 전형적인 에스테르는 산화폴리프로필렌, 산화폴리프로필렌과 산화폴리에틸렌의 공중합체, 산화폴리에틸렌의 공중합체를 포함한다. 전형적인 폴리카르보네이트는 폴리에틸렌카르보네이트, 폴리부틸렌카르보네이트, 폴리트리메틸렌카르보네이트 및 그유도체를 포함한다.
전형적인 우레탄은 폴리에스테르 또는 그 에테르 또는 그 조합으로 제조된 우레탄, 지방족화하물의 폴리에스테르 우레탄을 제공하기위해 폴리에스테르 및 우레탄으로부터 제조된 우레탄을 포함한다. 생분해성 지방족화합물 방향족 폴리에스테르는 폴리부틸렌숙신산 코 테레프탈레이트를 포함하고, 이스트만과 듀퐁으로부터 BIOMAX 로서입수가능하다.
PLA와 혼합할수있는 첨가성분 또는 복수성분계섬유의 다른 성분으로 사용할수있는것은 탄화수소, 폴리에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리(아크릴로니트릴)고분자, 고도로 치환된 셀룰로오스에스테르 같은 열가소성수지이다. 전형적인 탄화수소는 폴리에틸렌,폴리프로필렌을 포함한다. 전형적인 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와같은 방향족폴리에스테르를 포함한다.
PLA혼합물은 폴리올레핀과 같은 비폴리락티드성분과 PLA성분의 접착을 개선하는데 유용하다.
"접착층"으로서 유용한 재료는 이방법에서 유용하다.
본발명에서 사용할수있는 고분자는 PLA,PLA 기초 고분자, 기타 생분해성 또는 PVA 같은 수용성고분자, 다른 락트산함유고분자, 즉 락트산에 기초한 폴리우레탄, 폴리카프로락톤, 폴리프로피오락톤, 셀룰로오스 아세테이트, 글리코리드함유고분자, 분해성 폴리에스테르(지방족화??물), 폴리히드록시 프로피오네이트,(또는 부틸레이트, 카프레오레이트, 발레레이트, 옥타노에이트)폴리에스테르아미드, 지방족화합물디올고분자, 지방족화합물 및 방향족디카르복실산, 적용가능한 공중합체 및 그 혼합물을 포함한다.
전형적으로 바람직한 고분자는 폴리부틸렌 숙신산 단일고분자로서 쇼와 하이폴리머사의 상표 Bionoll 1000제품을 입수할 수 있다.
융화제의 사용은 부분혼성중합화, 또는 에스테르교환반응, 반응압출결합등 보다 적합한 혼합물을 제공하기위해 다른기술이 사용될수있다.
Ⅱ. 섬유형성
A. 섬유형성공정
본발명에 따른 섬유는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 몇가지의 다른 기술로 제조될 수 있다. 섬유형성의 보다 일반적인 몇가지의 방법은 용융방사, 용융분사 및 스펀본드법을 포함한다.
본 발명에 따라 실시할 수 있는 부수적인 방법은 플래시방적, 습식방적, 건식방적을 포함한다. 일반적으로, 직조물과 부직물을 위해 보다 긴섬유를 얻기 위해서는 용융방사법이 사용된다. 용융방사로 제조된 섬유의 대표적인 응용분야는 긴섬유와 비교적 큰직경이 유리하다. 제품의 전형적인 형태는 직물, 흡수재, 전환 또는 심지재료를 포함한다.
용융분사로 제조된 섬유는 일반적으로 직경이 미세하고 저배향성이다.
용융분사로 제조된 섬유는 일반적으로 통기성 직물을 제조하고, 개선된 배리어성(barrier property)을 갖지만 이 직물은 저배향성(low orientation) 때문에 약한 구조를 갖는다.
용융분사 섬유로부터 제조된 전형적인 품목은 필터재료, 대형재료, 농업용뿌리덮개 재료, 외과수술용 드레이프, 직조의류, 직물을 포함하는 종래의 부직물의 대체물 등이 포함된다. 스펀본드법은 때로 용융방사의 한 형태로 고려된다.
양측의 차이는 스펀본드는 고데(godet)로울보다는 섬유를 인발하기 위한 공기환경을 수반하고, 용융방사 공정에서는 Remay와 Typar를 제외하고 필라멘트를 방사하는데 고데를 이용하여 웨브내로 분산시킴에 있어서 공기를 사용한다는 점이다.
도 1을 참조하면 이 도면은 종래의 용융방사 공정을 나타내고 있다.
고분자펠릿(50)은 밀폐되거나 습기제어된 호퍼(52)내로 공급되고 여기서 용융과 압출을 위해 압출기(54)속으로 들어간다. 압출기(54)는 측정펌프(56)를 통해서 방적팩(58)으로 용융된 고분자를 압출하고, 또한 고분자섬유(60)를 방적하고 또는 압출하기위한 금형을 포함한다. 고분자섬유 또는 방적필라멘트는 공기급냉시스템인 급냉시스템(62)에 의해 급냉된다. 물론 부수적인 급냉시스템이 사용될수있다.
섬유가 상호 접착되지않도록 공기급냉은 방적필라멘트를 고체화시킨다.
방적필라멘트(60)는 임의로 윤활로울(64)과 고데로울(66)과 최종적으로 권취기(68)로 통과한다. 고데로울은 섬유를 방사하고, 섬유에 압력과 제어속도를 공급 하는 기능을 한다. 압력을 제공하는 공정은 섬유수축을 감소시키거나 제어할 때 중요한 결정도를 높인다. 본 발명에 따라 실시될수 있는 대표적인 스펀본드 공정을 도 2에 나타낸다. 스펀본드 공정은 도 1에 나타낸 용융방사 공정과 유사한 것이 바람직하다.
스펀본드 공정은 일반적으로 압출기(72)에 펠릿(70)을 공급하고, 여기서 이들이 용융되어 회전블록(74)으로 제조된다. 회전블록(74)은 일반적으로 금형 또는 방적돌기(76)를 포함한다. 압출기(72)에 의해 발생된 힘은 측정펌프에 공급할 압력을 공급하고, 용융고분자를 방적돌기(76)를 통해서 복수의 섬유(78)내로 흐르도록 한다. 섬유(78)는 공기감쇠기(80)(공기총)를 통과하고, 이것은 섬유(78)의 감쇠 또는 동반을 가져온다. 섬유(78)의 감쇠는 차례로 압력을 발생시키고, 섬유에 결정도를 제공한다. 압출기로부터의 용융고분자는 회전블록(74)내의 금형압력과 모세관량을 제거하기 위해 용융펌프를 통과하는것이 바람직하다. 일단 섬유가 공기총(80)을 통과하면 웨브(84)를 형성하기위해 벨트(82)상에 놓이게된다. 벨트(82)의 속도는 컨베이어(86)의 동작속도에 의해 결정된다. 웨브(84)가 벨트(82)로부터 분리되므로서 이것은 일반적으로 양각롤 같은 결합동작을 통해 밀착된 웨브를 형성한다.
결합동작은 광택기, 오븐, 가열캔, 또한 임의의 열적, 기계적, 유압식 또는 화학적 결합기술을 포함한다. 결합된 웨브(90)는 꺼내어 저장하기위해 권취기(92)로 공급된다.
스펀본드 공정에서 광택작업중 섬유는 저수축율을 갖는것이 바람직하다. 섬유의 결합 및/또는 맞물림을 위한 각종 방법은 일반적으로 화학적, 기계적, 유압식 및 열적수단을 포함한다. 화학적 수단의 예는 섬유간의 결합을 발생시키기위해 접착제나 다른 화학물질을 사용하는 것이다. 기계적 작업의 예는 니들펀칭, 접착결합 및 습식엉킴 등을 포함한다. 열결합의 예는 복사,대류,전도 또는 초음파 에너지원을 통한 섬유의 표면용융이 포함된다. 종래의 롤결합/광택은 기계적인(압력)것과 열결합의 조합 때문이다.
도 1 및 도 2는 일반적으로 단일압출기를 나타내고있으나 복수성분계섬유가 요망되는 상황에서는 특히 복합압출기를 사용하는것이 바람직하다. 이러한 종류의 섬유는 후에 더 상세히 설명한다. 2성분계섬유의 각 성분들을 갖추기위해 두 압출기를 사용하는것이 바람직하다. 또한 우리는 고분자의 혼합을 대상으로하나 압출기내에서 혼합할수 있는것이 바람직하다. 그밖에도, 혼합은 훨씬 상류공정에 의해 펠릿을 호퍼나 압출기에 공급하기전에 발생할수도 있다. 본발명의 섬유는 각종형태의 장치로 제조될 수 있다. 이장치는 일반적으로 세가지 범주로 분류할 수 있다. 즉, 저필라멘트속도, 중간필라멘트속도, 고필라멘트속도를 포함한다. 저필라멘트속도는 일반적으로 500-1,500m/분으로 운전되는 장치를 포함한다. 중간 필라멘트속도는 일반적으로 1,500-2,500m/분으로 운전되는 장치를 포함한다. 고속장치는 일반적으로 2,500m/분 이상으로, 바람직하게는 4,000m/분 이상으로 운전되는 장치를 포함한다. 모세관 직경은 방적돌기의 오리피스에 상당하는 크기인 것이 바람직하다. 바람직한 직경은 약 0.2mm에서 1mm이며, 더 바람직한 직경은 모세관에 따라 둥근구멍의 약 0.3내지 0.8mm이다. 둥글지않은 구멍과 윤곽선의 구멍도 사용될수있다.
윤곽선의 구멍은 3엽층, 다엽층, 교차부, 해바라기형, 중공부을 포함하고, 그 밖의 예는 도 4에 나탄낸다. 도 3을 참조하면 전형적인 용융분사 공정을 나타내고 있다. 압출기로부터 공급된 고분자는 (100)로 나타낸다. 용융형태로 공급된 고분자는 금형(102)을 통과하고 고속공기(104)를 수반된다. 고속공기는 일반적으로 금형(102)을 통해서 흐르는 용융고분자를 둘러싸는 노즐로 작용하여 용융고분자를 감쇠시킨다. 감쇠고분자(106)는 금형(108)의 표면으로부터 분사된다. 2차 냉각매체(110)(공기, 물, 또는가스)는 감쇠된 섬유를 고체화시킨다.
감쇠된 섬유(112)는 회전드럼(114)으로 수집된다.
용융분사 공정은 일반적으로 생성시 섬유에 큰 압력을 제공하지 않는다. 그 결과, 섬유의 결정한도를 초과할 때 제어도가 약하다.
B. 단일성분 및 복수성분계섬유
일반적으로 두가지형태의 섬유가 본명세서에서는 일차적으로 고려된다.
첫째형의 섬유는 기본적으로 단일구성을 압출하므로서 제조된 섬유인 단일성분계섬유를 포함한다.
이 구성은 혼합가능, 중간혼합, 또한 혼합불가한 둘이상의 고분자를 혼합하거나 또는 혼합물의 단일고분자에 기초한 구성이다. 일반적으로 단일성분계섬유는 섬유의 길이방향에 따라 비교적 일치한다. 상호간에 구성성분의 적합성/부적합성 및 불규칙성이 초래된다. 그러나 예를들면 복수성분계섬유에서 섬유의 단면은 경계설정이나 불연속성을 나타내지않는다.
둘째형태의 섬유는 일반적으로 적어도 두성분을 갖는 단일섬유를 형성하기위해 둘이상의 고분자성분을 복합압출로 제조된 복수성분계섬유를 포함한다.
그러므로 복수성분계섬유의 단면은 일반적으로 섬유의 길이방향에 따라 적어도 두성분을 나타낸다. 또한 성분의 관련비율은 상당히 일정하다.
도 4를 참조하면 플로리다주 웨스트멜본의 힐스로부터 전형적인 구성의 두성분섬유가 제공되어있다. 여기서와 같이 본적으로 다섯가지의 일반적인 형태의 2성분계섬유가 있다. 이들은 코어/외피, 병렬형, 경사형, 소데니어형 및 혼합섬유이다. 코어성분은 소망하는 구조특성을 제공하고 한편 외피성분은 소망하는 공정특성 및/또는 염색 또는 결합특성을 제공하기때문에 코어과 외피는 중요하다.
도 4에 나타내는바와같이 특별한 배열이 요망되는 때에 외피와 코어구조는 그들 어떤배열도 제공할수가있다. 다수 응용에서, 필요하지않은 때에는 외피에 제공되는 재료의 양은 감소시키는것이 바람직하다. 병렬형구조의 전형적인 예를 추가로 보여준다. 병렬형구조는 크림핑 혹은 자체굴곡특성을 제공하기위해 특히 유용하다. 여기서 하나의 성분은 주어진 크림핑온도에서, 다른 성분보다 크림핑이나 수축성을 더 크게할 수 있다. 결정도차이와 유리전이온도 및 다른 성분사이에서의 비정질방향성 등은 섬유의 수축성 및 크림핑 특성을 유도한다. 직물이 큰 경사도를 얻으려면 병렬형구조가 유용하다. 전형적인 직물은 위생용품과 차단물, 여과 및 충전재료 및 절연물을 포함할 수 있다. 또다른 섬유구조가 추가적으로 도 4에 표시되어있다. 경사형 구조는 결합도, 경사도, 심지나 직물, 또는 편안성 등을 제공하는것이 기대된다. 또한 소데니어수의 구조는 미세섬유를 제공하는것으로 믿어진다. 이들은 대단히 얇은 섬유를 제공한다. 다른 미세형섬유는 화학적, 열적, 기계적 및 유압식으로 미세화시킬 수 있다고 이해된다. 추가로 나타내는바와같이 섬유는 유용한 특성을 제공하기위해 소망하는 비율로 혼합되거나 결합될수가있다.
C. 수축
본발명에서의 특별한 관심대상 특성은 수축성이다. 는 일반적으로 두가지형태의 수축이 있고 이것이 본명세서의 가장 큰 관심대상이다. 첫째는 섬유수축으로서 섬유의 초기길이로부터 섬유를 열처리한후의 길이를 뺀것과 섬유의 초기길이를 100배로 분리한것으로 한정한다. 열처리는 비등수시험이나 열공기시험이다. 섬유의 수축을 시험하기위한 비등수시험은 ASTM D-2102-90에 기술되어있다. 본발명에서는 5내지 6분간의 비등시간을 제공하기위해 변형된 것이다. 폴리락티드섬유에서 일반적으로 5분후의 수축과 15분후의 수축을 구별할 수 있는 차이가 없다는것을 발견했다. 본발명에 따라 실시된 비등수시험은 약 12인치의 초기섬유길이를 이용했다. ASTM D2102-90의 기술은 여기에 참고로 인용했다.
제2형태의 수축은 직물수축이다. 직물에 있어서의 수축은 두개의 원칙적인 방향, 즉 기계방향과 그 반대방향으로 기록되었다. 직물수축은 기계방향의 수축과 그 반대방향의 수축으로 결정되고 보고되었다. 그 값은 각방향으로 분리해서 보고되었다. 기계방향의 수축은 초기기계방향길이를 측정하므로서 백분율로 결정되고, 최종기계방향길이를 빼고, 초기기계방향길이로서 나누고, 그리고 100을 곱하므로서 결정되었다. 반대방향의 수축도 유사하게 결정되었다. 수축은 비등수시험이나 열공기시험으로 달성될 수 있다. 비등수시험은 상술한바와같이 섬유수축시험에 관련해서 실시되었다. 즉 ASTM D2102-90은 5에서 6분간 변형비등시험으로 실시되었다.
수축을 결정하기위한 열공기시험을 재료를 온도 60℃ 또는 100℃의 오븐상에놓고, 한시간동안 실시되었다. 100℃에서의 열공기시험에 의해 얻어진 수축치는 비등수시험에서 수득한 수축치와 대체로 대응할 것으로 기대된다. 우리는 또한 60℃에서 실시된 열공기시험은 비등수시험 또는 100℃에서 실시된 열공기시험보다 수축율이 작아질 것으로 기대한다. 두형태의 섬유 또는 섬유의 성분은 본명세서의 보다 상세히 설명한다. 첫번째형태는 안정되고 저수축성 섬유를 포함한다.
이들 섬유는 일반적으로 상기한 비등수시험에따라 측정된때 보통 약 20%이하의 수축율을 갖고, 일반적으로 약 15%이하의 수축율, 바람직하게는 10%이하 보다 바람직하게는 8%이하의 수축율을 갖는다. 가장 바람직하게는 5%이하의 수축율을 갖는 섬유를 제공하는것이 바람직하다. 그이유는 보다 열적으로 안정된섬유는 보다 치수적으로 안정된 제품 또는 제품의 성분을 제공하기 때문이다. 일반적으로 위생대 같이 다른성분과 결합되었을때 고수축성재료는 고온보관조건하에서 수축시 위생대를 뒤틀리게하는 경향이 있기때문에 불리할 것으로 예상된다. 본발명의 1차적인 초점은 저수축성섬유의 사용에 있다고 이해된다.
본발명의 요점발견은 저수축성섬유를 제공하는것, 특히 폴리락티드섬유를 제공할수있는 조건의 발견에 있다. 추가적으로 섬유의 수축특성과 고분자성분을 포함하는 다른 매개변수와 분자량과, 교차결합이나 가지형성도, 핵제를 포함하는 첨가제의 존재, 압력공급기술 간의 관계를 상세히 설명한다.
우리는 그것이 한편 웨브치수를 유지하면서 저비용열결합대책을 허용하기때문에 저수축성섬유는 마무리작업기간에 상당한 제조이익을 제공한다는 것을 발견했다. 섬유수축성 정도는 응용분야에 따라 다르다. 예를들면 마무리작업은 초기섬유보다 작은 수축성의 최종제품을 제공한다. 그러므로 고수축성섬유는 특별한 최종용도를 위해 수축요건을 만족시키는 직물에 허용될수 있다. 다시말하면 고수축성섬유는 저수축성직물을 제공하는데 사용될수있으나 마무리작업에서 어려움에 직면하게 될것이다.
두번째 형태는 고수축성섬유를 포함한다. 고수축성섬유는 일반적으로 10%이상의 수축율을 나타내고, 바람직하게는 15%이상이다. 유용한값은 20-80%의 고수축값이다. 고수축율은 결정화를 달성하기위한 한계속도이하인 필라멘트속도로 운전하므로서 제공될 수 있다. 이것은 섬유의 신장성과 방향성을 가져오고 반면에 섬유를 열안정시키기위한 결정도는 제공하지않는다. 이렇게해서 고수축성 섬유가 얻어진다.
PLA 또는 PLA 기초 고분자섬유의 범위는 열에 노출되면 수축하고, 섬유가 형성되면 완전히 이완된 섬유가 생성되는 방법에 관계된다. 저수축성섬유를 생성하기위한 바람직한 공정은 고결정도 및 저압축성섬유를 제조하는 것이다. 또한, 수축은 섬유의 구성분에 의해 영향을 받는다.
압력의 존재에 영향을 미치는 다른 요소는 분자량, 분자량분포, 고분자의 용융온도, 신장율, 질량투입, 급냉율, 배향성 및 결정화이다.
본발명의 중요한 형태는 해당분야에서 최종특성을 변경하기위해 수축율을 조정할수있는 능력이다. 응용분야에 따라 다양한 수축형태를 이용할 수 있다. 여기에 각각 선택적으로 응용할수 있는 기술을 제공한다. 원하는 크기의 중간레벨로 수축율을 조정할 수 있는 기능도 역시 기술되어있다. 도면과 실시예에서 나타내는바와같이 온도,속도, 분자량 같은 고분자조성변수와 잔류락티드와 PDI, 광학성분, 소요의 수축성을 얻기위한 가지형성도 등이 제시되어있다.
일반적으로 저 D-락티드수준(및 대응하는 고 L-락티드수준)로 제공된 폴리락티드고분자는 저수준의 스핀라인압력으로 결정화되는것을 우리는 발견했다.
약 5%의 R-락트산잔기보다 낮은수준에 대응하는 저수준 D-락티드는 또한 D-락티드나 또는 메소-락티드를 제공한다. 보다 바람직하게는 S-락트산에기초한 고분자가아니면 R-락트산잔기의 수준은 3%이하이고, 보다 바람직하게는 1%이하이다.
R-락트산 잔기의 감소는 유사한 정도의 결정화를 유도하기위해 소요되는 스핀라인압력의 감소에 대응한다. 또한 저 R-락트산고분자는 고수준의 결정화도에서 얻어진다. 이것의 본질은 폴리락티드고분자가 높은 순도를 갖게하는것이다. 이것은 R-락트산잔기와 저S-락트산을 제공하므로서 제공될수있다. 또한 저 S-락트산잔기의 경우에는 고분자 주성분을 수득하기는 경제적 측면에서 곤란할 것이다. 고결정도섬유는 저섬유수축율과 저직물수축율을 제공하게되는것이 예상된다. 선형폴리락티드는 최저한계수축율로 나타나는 것을 발견했다. 한계수축율은 일반적으로 어떤 필라멘트속도에 대한 수축최소치로 특징지워진다. 이것은 다음의 실험데이터를 참고로 더 상세히 설명한다.
폴리락티드고분자의 가지형성 및 교차결합이 수축에 영향을 미친다는것이 발견되었다. 최저수축율을 갖는 섬유는 일반적으로 선형폴리락티드이다. 그러나 가지형성 및 교차결합은 주어진 필라멘트속도에서 스핀라인압력을 증가시키고 그러므로 저속으로 수축감소가 개시된다.
D. 결정화
고분자는 일반적으로 비정질고분자와 반결정형고분자의 범주로 분류된다.
본발명에서는 고분자성분은 미분주사열량측정법(DSC)으로 산출했을때 순용융흡열이 10J/g이상의 고분자를 나타내며 반결정형으로 간주된다. 고분자성분층이 반결정인지를 측정하기위해서는 Mettler같은 미분주사열량측정법으로 측정할수있다.결정도측정을 위한 상세내용는 당업계의 전문가에게 이미 공지된 것이며, Gruber의 미국특허 5,536,807에 기술되어있고 또한 그 전체가 인용되고 있다. 특별한 조건하에서 중합물질이 제조되면 무정형고분자는 반결정고분자로 변환될 수 있다. 결정화는 자발적인 유기고분자사슬의 순서화공정을 포함한다.
일반적으로 결정화를 유도하는데는 두가지형태의 메카니즘이 있다. 이것은 정지 및 긴장유도를 포함한다. 정지결정화는 핵형성원에 의해 개시된다. 핵형성은 결정형성과 성장을 촉진하는 종자와 위치를 제공하는 공정이다. 핵형성에는 두가지형태, 균질핵형성과 불균질핵형성이있다. 전자는 초냉각으로부터 자연스럽게 얻어지고 후자는 고분자시스템의 제2상에 의해 개시된다. 이들 불균질고리는 제2상을 불순물로 또는 불완전한 용융잔기 또 핵제로 만들수있다. 정지결정화에 영향을 주는 인자는 온도와 핵형성도, 또한 고분자의 중추구조이다.
일반적으로 폴리락티드고분자는 85℃내지 115℃의 온도범위에서 결정화가 가장 빠른것을 알아냈다. 일반적으로 폴리락티드는 오히려 느린 결정화고분자이다.
결과적으로 스핀라인압력과 최고 또는 후속의 인발 및 소둔처리에 의해 결정화를 유도하는것이 특히 바람직하다. 용융회전작업을 위해서는 인발율이 2이상인것이 바람직하다. 인발율의 상한치는 필라멘트를 파괴하지않도록 시행한다.
그러나 일반적으로 저수축성섬유를 제공하기위해 큰인발율이 바람직하다.
고방적속도로 제조된 섬유는 이것은 이미 고방향성이고, 인발율이 2이하가 한계이다. 결정화의 다른 메카니즘은 고분자사슬을 한방향 또는 그이상의 방향으로 기계적으로 정렬시킨결과인 긴장유도 결정화이다. 고분자배열은 고분자의 구조에 강력하게 영향을 미치는 중요한 현상이다. 결정도는 신장의 온도, 비율 및 속도에 의해 큰영향을 받는다. 예를들면 방적돌기 사이에 PLA섬유에 의해 유도된 결정도크기는 용융온도, 필라멘트속도, 고분자의 R/S율, 가지형성 및 교차결합도와 종류, 첨가물의 존재, 냉각온도 등에 의존하게 될것이다.
저필라멘트속도에서는 널리 퍼지게 하기 위해 구형구조가 기대된다. 다시 말하면 긴장유도 결정화는 보다 큰 필라멘트속도가 제공되기까지 상당크기의 결정도가 제공되는것을 기대할 수가 없다. 고필라멘트속도는 이 구조를 연장된 사슬결정구조로 점진적으로 대체하고, 긴장유도배열로부터 결정도를 가져오게 된다. 어떤 경우에는 연장된 사슬결정 구조 상에서 시작되는 층상결정성장(lamellar crystal growth)으로 인한 구조, 예컨대, 쉬쉬-케밥(shish-kebob)형 구조로 층상 결정이 형성된다.
본발명의 바람직한 실시예에서는 고레벨의 긴장유도 결정도를 일으켜서 저수축성섬유를 제조한다. 우리는 저용융온도, 고필라멘트속도, 고에난시오머순도의 고분자, 고분자량을 조합하면 상기 결정도가 개량되는것을 발견했다. 이들 인자중 어느 것을 제어하면 저수축성섬유를 제공할 수가 있다. 인발, 신장 및 소둔처리를 포함한 수축제어를 위한 필라멘트형성후처리기술을 가능하게할 수 있다.
E. 복굴절
복굴절은 섬유축에 평행이고 수직인 굴절지수의 차이의 측정이고, 섬유의 전체 배열의 척도이다. 압력유도결정도, 방향성 비정질고분자, 비정질고분자의 압력등이 섬유의 모든 복굴절에 기여할 수 있다. 반적으로 복굴절은 감속도와 섬유의 직경을 측정하기위해 복굴절의 산출을 허용하면서 보상기와 교차편광현미경을 사용한 보상기법에 의해 측정할수가있다. 기본적으로 복굴절(무치수)은 보상기감속도(nm)를 1000으로 나누고 또다시 섬유직경(마이크론)으로 나눈 값으로서 산출할 수 있다.
샘플의 전체배열을 결정하는데 도움이 되기때문에 본발명에서 복굴절은 중요한 측정인자이다. 또한 결정도 백분율을 측정하면 복굴절을 결정할 수 있으며 따라서 고분자의 비정질영역의 방향성을 측정할 수 있다.
복굴절은 섬유의 중요한 특성을 측정하기위한 비침입성기술이기 때문에 바람직한 섬유제품을 제공하도록 기술자가 섬유방적공정을 보다 더 제어하는것을 허용하도록 섬유형성공정에서 사용하는것이 기대된다. 어떤예에서, 섬유속도를 증가시키고 한편 다른 매개변수는 비교적 일정하게 유지되는것이 제시되어있고, 복굴절은 처음에는 증가하고 그리고 최대치가 지나면 감소하기 시작한다. 복굴절 감소영역에서는 속도증가 및 저수축성 섬유를 제조할 수 있음을 발견했다. 복굴절 감소영역에서 생성된 섬유는 "한계"수축성에 대응하는 수축율을 대체로 갖게될 것이다. 약 0.017내지 0.012의 범위로 유지된 복굴절값은 약 15%이하의 수축율을 갖고, 속도증가시 감소하는 복굴절에 관한 곡선부를 갖는 섬유가 제공될 것이다. 어떤 조작조건에서는 속도증가시 복굴절이 감소하지않는 저수축성섬유를 생산하는것이 가능하다. 복굴절값이 0.010보다 크면 일반적으로 20%이하의 수축율을 갖는 섬유를 제조하게된다. 복굴절값이 0.012보다 크면 15%이하의 수축율을 갖는 섬유가 제조된다. 복굴절값이 0.015보다 크면 12%이하의 최저수축율을 갖는 섬유가 얻어진다. 고수축성섬유를 생산하기 위해서는 복굴절값이 0.003-0.007인 것이 유리하다. 약 40%이상의 수축성을 갖는 섬유를 이조건에서 제조할 수 있다.
F. 점착성
섬유기술에서 점착성은 섬유의 인장강도의 척도이다. 점착성 측정은 섬유의 인장성이 중요한 경우 특히 중요하다. 예컨대 꼰실, 다중필라멘트실, 부분 혹은 전체방향성을 갖는 실, 텍스타일 및 부직물을 포함한다. 점착성은 특히 Instron 인장시험기 같은 인장시험기로 측정된다. 점착성은 일반적으로 섬유의 배열과 결정화의 정도에 따른다. 고점착성섬유가 필요한 분야에서는 약 1.5gms/데니어이상의 점착도가 제공되어야한다고 믿는다. 보다 바람직하게는 점착성값은 3gms/데니어이상이고, 가장 바람직하게는 5gms/데니어이상이다. 일반적으로 점착성은 방향성증가와 함께 증가하기 때문에 또한 결정도 증가시에도 증가한다. 그러므로 저수축성섬유는 고점착성을 갖는 경향이 있다.
스핀라인압력의 증가시 점착성은 증가하고 수축성은 감소되는 것이 일반적인 사실이다. 출원자는 광학적성분의 제어로써 이들 두가지의 영향을 분리하는 것을 알아냈다. 다시말하면 고점착성을 얻기위해서는 저광학순도가 소요된다. 예를들면 고점착성을 달성하기위해서는 광학순도를 2%내지 4%의 R-락트산단위와 서로 관련시켜야한다. 저수축성을 얻기위해서는 2% R-락트산잔기 이하의 광학순도가 소요되고, 또한 적절한 인발, 소둔 및 섬유이완으로 2%R-락트산잔기 이상의 고분자에서 저수축율이 달성된다.
우리는 고레벨 R-락트산잔기의 고분자는 별도의 결정화처리없이 더 인발할 수 있을 것으로 기대한다. 고인발율은 고점착성을 가져온다.
G. 단일성분계섬유
상술한바와 같이 단일성분계섬유는 단일성분을 압출하여 제조한 섬유이다.
이 구성은 단일고분자와 혼합물, 또는 다른 첨가물과 함께 두가지이상의 고분자를 혼합한 것이다. 단일성분계섬유는 단일성분을 공급하여 형성한다. 이와 대조적으로, 복수성분계섬유는 적어도 두성분을 공급해서 제조한다. 두 성분이 조합되어 단일섬유를 형성한다. 단일성분계섬유를 필요로하는 대부분의 응용분야에서 저수축성섬유가 바람직하다는 것은 널리 알려져있다.
1. 저수축성섬유
상술한 바와 같이, 저수축성섬유는 일반적으로 취급과 보관조건의 범위에서 치수안정성을 나타내는 직물을 제공하는 측면에서 요구된다. 수축성은 분자방향성 개선효과 및 결정성의 안정화효과간의 균형에 의해 조정될 수 있다. 저수축성섬유를 제공하기위해, 중요한 것은 고결정도를 제공하는 것이다. 일반적으로 이는 20J/g 이상의 결정도, 더 바람직하게는 25J/g의 결정도에 상응한다. 이 융해열값은 폴리락티드기재에 의해 달성된다고 이해한다.
본 발명의 실시예1 및 2는 폴리락티드 섬유에 있어서, 필라멘트 결정도와 방향성이 일반적으로 (a) 권선속도 증가; (b) 용융온도 감소; (c) 용융시간단축 및 (d) 분자량 및 다분산성 증가 등과 함께 증가한다는 사실을 확인시켜주었다. 또한, 수지를 다양한 중량으로 혼합하면 실시예1의 조건범위내에서 수축성감소를 일으키지 않는다는 것도 밝혀졌다. 그러나, 성분혼합정도 및 혼합성분의 선택시 신중을 기해야만 여러가지 결과를 수득할 수 있다. 특히, 교차결합은 결정도 및 수축성 감소를 위한 회전속도를 감소시키고 수축도를 크게 떨어뜨리는 것으로 나타났으며, 고회전속도에서는 극대수축력을 얻게된다.
선형 폴리락티드는 고회전속도에서 극소수축력을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 인장강도, 영의 모듈, 또한 항복강도 등이 회전속도 증가시 최대치까지 증가하고 다시 고회전속도에서는 다소 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 파단신장율이 회전속도 및 방향성과 함께 제일먼저 증가하고, 최고값에 도달한 후 다시 결정도와 방향성이 더 증가하면 오히려 감소하는 것으로 나타났다.
그밖에도, 용융온도 및 용융현상은 PLA 섬유의 결정도 및 방향성에 영향을 미치며 이에, 섬유의 수축성에도 영향을 주게된다는 사실을 발견하였다. 일반적으로, 수축도가 20% 이하인 섬유는 결정도가 20J/g를 초과하며 수축율이 15% 이하인 섬유를 제조할 때는 결정도가 25J/g을 넘어야한다.
용융시간이 일정할 때, 용융온도가 낮으면 수축이 최소값에 도달하는 속도 역시 낮아진다. 용융온도가 불변하면 수축도는 용융속도가 낮을 때 더 빨리 최저값에 도달한다. 물론, 조성변화 역시 결과에 영향을 미친다. 분자량과 분자의 미세구조는 용융방적 필라멘트내의 결정도, 방향성 및 수축성의 전개에 지대한 영향을 미친다.
실시예1은 (a) 전형적인 폴리락티드수지를 방적할 수 있는 조건범위에서 측정하고 또한 (b) 이렇게 제조된 필라멘트를 특성화하기위해 수행하였다. 이 실시예는 방적 필라멘트의 수축작용을 평가하고 또한 수축량에 대한 공정변수의 영향을 평가하는 것이다.
실시예2의 목적은 교차결합, 가지결합 및 혼합비가 수축량에 미치는 영향을 보여준다. 일반적으로, 다른 분자량의 PLA를 교차결합, 가지결합 및 혼합하면 방향성과 결정도에 영향을 미치게되고 이어서 수축성에 영향을 준다. 일정한 용융시간 및 온도일 때, 교차결합량이 커지면 스핀라인내 결정화과정을 가속시키는 경향이 있는 주어진 권선속도에 있어서 스핀라인 응력도 커진다. 또한, 교차결합은 수축량이 최저가 되는 속도를 감소시키나 최저수축량일 때도 (한계수축량) 아직 여전히 이 속도는 크다.
가지결합량이 감소하면(더 선형화하면) 한계수축량도 저하한다. 도20에서, 고분자(2g)일때 최저 수축량인 7%에 도달한 최저 가지결합량을 보여준다. 따라서, 고분자량 및 저가지결합량일 때 더 우수한 수축특성을 가지게됨을 예상할 수 있다.
섬유특성에 영향을 미치기쉬운 또다른 변수는 핵형성제 및 입체규칙성을 이용하는 것이다. 핵형성제는 스핀라인에서 신속히 결정화를 일으킨다고 예상된다. 핵형성제의 예는 앞서 설명한 바와 같으며 또한 참고문헌인 미국특허 제5,525,706호에서도 발표하였다. 대체로, 결정화는 높은 고분자온도에서 일어난다. 다시말해서, 결정화는 스피너 근처에서 일어날 것이다. 또한, 결정생성지역은 크기가 작아 다수의 결정생성지역이 존재할 것으로 예상된다.
높은 고분자온도에서 결정화를 촉진하는 것은 급냉량을 감소시키는 장점이 있으며 이것은 고분자가 고온에서 응고하기 때문이다. 또한, 핵형성제를 사용하면 더 균일한 인발(실뽑기)작업을 할 수 있고 또한 최대인발율이 상승하리라고 예상된다. 일반적으로, 핵형성제는 결정크기를 더 축소하고 결정수량을 증대시키는 것으로 예측한다. 이것은 결합윈도우 확대를 가져오고 또한 다이흡입율을 더욱 균일하게 하는 결과로 나타날 것이다.
핵형성제는 수축성 및 열안정성에 효과적이며 저섬유속도일 때 열안정성을 더욱 개선할 수 있을 것으로 예상된다. PLA 조성물내의 D-락티드 함량이 증가하므로, 대체로 고분자를 더욱 빨리 방적하고 또한 더욱 신속히 냉각처리해야할 필요가 있다.
고분자성질 즉, 분자량, 광학조성 및 가지결합이나 교차결합도 등이 섬유형성공정에 영향을 미치기는 하지만, 본 출원인은 다음의 범위일 때 저수축성 섬유를 용융방적법으로 통해 제조하기 유리하다는 것을 발견했다. 이들범위는 단독 혹은 서로 조합하여, 시간 0.3-3G/분/세공; 평균분자량 50,000 내지 100,000; 온도 200 내지 250℃; 또한 섬유속도 약 1,000 내지 10,000m/분 등을 포함한다. 최대섬유속도는 섬유파단에 의해 측정되며, 또한 여기서 발표한 범위는 복굴절의 정점 대 속도의 곡선으로 나타낸다.
2. 고수축성섬유의 제공
본 발명은 또한 고수축성 섬유를 폴리락티드로 제조하는 것에 관계한다. 고수축섬유는 특별한 응용분야에서 유리한 성질을 제공할 수 있다. 일반적으로, 고수축성 폴리락티드섬유는 25J/g 이하의 융해열, 더 바람직하게는 20J/g 이하의 융해열을 제공한다. 이점에 있어서, 도5는 비등수축성 및 필라멘트나 섬유속도의 전형적인 관계를 도시한다. 폴라악티드섬유의 결정화는 저에난시오머순도의 고분자를 이용하여 방해할 수 있다.
섬유의 수축성이 크거나 작을 때의 특성은 물론 사용분야에 따라 다르다. 특정한 분야에서, 섬유는 저수축성이거나 고수축성을 갖는 것으로 간주하기도 한다.
도 7 내지 20에서 보는 바와 같이, 고수축성은 저결정도에 대응하며 복굴절 대 속도 곡선상에서 최대값 이전의 점에서 일어난다.
여기서는 기본적으로 단성분계섬유를 설명하나 고수축성섬유는 복수성분계섬유 특히, 2성분계섬유에 관계있을 것으로 생각한다. 이는 2성분계섬유의 성분간 상대수축성을 조절하면 주름이나 로프트(loft)를 억제할 수 있다는 사실 때문이다.
H. 복수성분계섬유
본 발명의 복수성분계섬유는 단성분계섬유를 이용할 수 없는 분야에 사용하는 장점이 있다. 이 장점은 로프트, 부드러움 및 풍성한 부피감 등의 제품특징에 관계한다: 유사융점, 고필라멘트속도 및 냉각환원 등의 제조특성이 있다. 두번째 장점은 예컨대, 주름을 개선하면 웨브접착력도 향상하며 이결과 카딩(carding) 및 실짜기 공정의 개선을 실현할 수 있다는 것이다. 따라서 복수성분계섬유를 이용하면 적어도 일부 구성섬유에 다수의 바람직한 특성을 부여하는 능력을 가질 수 있다. 단일성분계섬유에서는 달성하기 어렵거나 불가능한 특성을 고분자의 구조형태를 필라멘트 단면에 조합시키면 달성할 수 있다. 섬유의 성분들은 각각의 특성에 맞게 선택한다.
복수성분계섬유는 일반적으로 구조적단면을 갖는다는 특징이 있다. 다시말해, 단면의 전체구조 혹은 구성은 섬유길이를 따라 비교적 일치한다. 외피/코어섬유에서, 섬유의 단면은 외피상과 코어상을 보여준다. 나란히 배열된 복수성분계섬유는 각 공유면의 상대비율이 비교적 균일하다. 각 성분들은 단일 고분자조성물 혹은 이들의 혼합물을 포함하는 것으로 이해된다. 혼합된 고분자 조성물의 경우, 혼합부분은 불연속 혹은 공동연속상에 혼화되기 쉽거나 (단일상), 보통이거나 혹은 혼화되지 않을 수도 있다. 이것은 단일성분계섬유가 단속 혹은 공동연속상을 나타내는 고분자혼합물을 포함할 수 있는 경우 단일성분계섬유에 관하여 상술한 것과 유사한 상황이다.
가장 일반적은 복수성분계섬유의 구성은 외피/코어 구성과 또한 병렬식 구조를 포함한다. 이들 두가지 구성종류의 다양한 복합형 및 변형이 더 제공될 수 있다. 상기 구성은 파이, 아일랜드-인-씨 등으로 구분해서 부르고 있으며 예컨대 도4에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 복수성분계섬유는 PLA 나 PLA-기초에 근거한 적어도 하나의 성분을 포함한다. 본 출원인은 복수성분계섬유내 PLA 나 PLA-기초성분을 적어도 하나 포함할 때 여러가지의 장점이 있음을 발견하였다. 이들 장점을 다음과 같이 상세히 검토한다.
복수성분계섬유의 주름은 서로다른 결정화율 및/또는 개시온도나 함량 혹은 결정형태 등을 가진 두 PLA 혹은 락티드 고분자의 수축성 차이를 통해 조절할 수 있다: 병렬 혹은 비대칭형 구성. 예를들어 높은 "D"나 낮은 "D" PLA를 이용한다.
복수성분섬유의 강도 및 결합도 제어할 수 있다. 예를들어, 저용융성 혹은 고결합분해성 고분자 외피성분과 고인장강도 혹은 고이완온도나 저이완속도를 가진 고분자 코어을 조합한 외피-코어 구성이 있다.
저수축성은 바람직할 수 있다. 예를들어, 결합에 적합한 외피성분을 이용하는 외피-코어구성은 열-치수안정성이 좋지않음에도 불구하고 열안정성 코어과 조합할 수 있다. 즉, 고에난티오머 순도의 폴리락티드를 열안정성, 저수축성내책에 사용할 수 있으며 또한 저수축성 코어과 저에난티오머 순도의 폴리락티드(비정질)를 이용하여 열결합성 외피를 제조할 수 있다. 환언하면, 저모듈PLA 즉, 저에난티오머 순도를 가진 고분자나 저모듈을 가진 또다른 고분자를 코어속에 넣어 경직성은 낮추고, 손촉감 및 주름성이나 연성도는 개선된 섬유를 제조할 수 있으며 반면 외피는 적절한 결합력과 낮은 점착성을 갖는다. 폴리카프로락톤이나 바이오놀레(Bionolle) 같은 기타의 고분자물을 외피로 또한 사용할 수 있다.
섬유화 성질은 방적처리시나 그후 혹은 후처리에서 대상분야가 나누어지는 생분해성 혹은 가용성 고분자를 선택하여 조정할 수 있으며 복합데니어 혹은 미세섬유 함유구조를 제조한다.
복수성분계섬유의 분해도는 결정도크기 혹은 결정형태의 제어 혹은 조성제어를 통해 조정할 수 있다.
다음은 생분해성섬유에 관하여 본 발명에서 참조한 공지 문헌들이다: 미국특허 5,525,706; 유럽공고 637 641 A1; 미국특허 5,437,918; 또한 미국특허 5,010,145. 상기문헌의 내용을 참고로한다.
다은음 2성분계섬유 제조방법에 관한 공지문헌들이다: 미국특허 3,595,731 Davies et al.,; 미국특허 3,382,305 Breen; 미국특허 4,211,816 Booker et al.,; 미국특허 4,361,609 Gerlach et al.; 미국특허 4,381,335 Okamoto et al.; 미국특허 4,420,534 Matsui et al.; 미국특허 4,473,617 van Leeuwen et al.; 미국특허 4,477,516 Sugihara et al.; 미국특허 4,830,904 Gessner; 미국특허 5,308,697 Moramoto et al.; 미국특허 5,336,552 Strack et al.; 또한 EPO 486 934 A2 Yousuke. 이들 문헌들을 참고로한다.
공지기술을 능가하는 탁월성은 특수고분자 조합체 및 구성에 의해 달성될 것이다. 일반적인 장점은 생분해성과 가공성 즉, 탁월한 방적성이나 직조성 및 결합성 등을 필라멘트 및 섬유의 성질 즉, 열치수안정성, 연성, 드레이프성 또한 이온화방출에 대한 안정성, 강도, 연신율, 조도, 수축성, 섬유성 및 기타 이들의 복합적인 성질과 조합한 것이다.
폴리올레핀/PET 혹은 폴리올레핀/폴리올레핀 2성분계섬유나 다른 비분해성 2성분필라멘트와 직물의 경우, 생분해성 및 광범위한 통상의 성질이 조합된 것이 특히 바람직하다.
생분해성고분자로된 단일성분계 섬유구성에서, 고분자의 특이한 조합이나 이들의 구성에 따라 여러가지 장점이 있다.
2성분계 생분해성은 첨가제 사용량을 감소시킬 수 있는 경로를 제공하며 특히, 표면성질 즉 계면활성제나 소수성제 및 안료(외피에 함유된 안료, 안료덩어리 없음) 등에 영향을 미칠 것이다 상기 작용제를 외피 혹은 외부성분에 첨가하면 소량만 사용해도 동등한 수준의 효과를 달성할 수 있다.
1. 외피/코어 구성의 성능개선
PLA 및 PLA-기초조성물은 외피/코어구성에서 외피성분으로 사용하기 유리하다. 도5 및 6의 실시예에서 지적한 바와 같이, 외피성분내 PLA을 사용하면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 혹은 폴리프로필렌을 외피성분으로 사용하는 경우와 비교할 때 방적속도가 증가한다. 그결과, 섬유냉각에 필요한 냉각공기의 양이 감소하게된다.
냉각제한공정에서는 PLA를 외피성분으로 사용하면 생산량이 증가하는 것으로 이해된다. 폴리프로필렌 단일성분계와 비교할 때, 폴리프로필렌의 경우 점착위치가 12인치 감소하나 PLA 외피의 경우 8인치 감소한다.
실시예3에서 보는 바와 같이, 폴리프로필렌 코어과 함께, 외피성분인 PET 대신 PLA를 사용하면 저모세관용량에서 스핀되고 따라서 저데니어값의 필라멘트를 방적할 수 있다. 0.6g/분의 용량일 때 PET-외피 필라멘트는 약 15 내지 19 마이크론 직경크기에서 끊어지고 반면 PLA-외피 필라멘트는 0.1g/분 정도의 소용량 및 약 8마이크론 정도의 필라멘트 직경에서 끊어지지않았다. 통상적으로, 소데니어는 9000미터당 10그램 더 바람직하게는 3그램 이하의 섬유를 포함한다.
2. 코어의 PLA 사용
외피/코어 구성의 코어성분으로 PLA를 사용하면 여러가지 장점이 있다. 일반적으로, 2개이상의 성분을 복수성분계섬유에서 사용할 경우 2종의 고분자조성물 간에는 10℃ 의 최적온도차를 두는 것이 바람직하다. 고분자는 각각의 압출기에서 서로다른 온도로 유지될 수 있으나, 하나의 성형틀에서 접촉할 때 성형틀 유지온도는 더 높은 온도에서 처리해야할 고분자에 필요한 온도가 된다. 결과적으로, 저온도처리 고분자가 고온으로 가열되어 이로인한 분해, 산화, 교차결합, 탄화 등의 부작용을 겪게된다. 폴리올레핀은 210-240℃ 정도의 온도에서 처리되는 것이 이상적이다. 테레프탈레이트기초 폴리에스테르는 이와 대조적으로 적어도 280℃ 의 온도에서 최적으로 처리된다. 따라서, 폴리올레핀과 폴리에스테르는 복수성분계섬유의 개별성분으로 사용할 때 적어도 이상처리온도와의 온도차가 40℃ 이상이 된다. PLA는 PLA분자량에 따라 약 220-230℃의 최적온도를 제공하므로 폴리에스테르(PET)의 대체물로 바람직하다. 최적온도는 폴리올레핀의 처리온도와 훨씬 가깝다.
냉각기온도에서 코어층 내의 고분자조성물을 처리하는 또다른 장점은 냉각시스템을 그리 필요로하지 않는다는 점이다. 따라서, 냉각제한공정에서 코어속에 PLA를 사용하면 양을 증대할 수 있다. 또한 성형틀 내 처리온도가 낮아 틀의 수명이 길어질 것으로 예상된다. 또한 저온에서 작업하므로 에너지소비가 절감된다는 장점도 있다.
코어층 내에 방향성 및 결정형 PLA을 사용하면 섬유의 열안정성이 향상될 것으로 추측된다. 코어는 대체로 섬유의 구조중 일부이다. 외피는 일반적으로 다른섬유와 결합목적을 위해 제공된다. 따라서, 외피성분은 가능한 적은 것이 바람직하다. 또한 외피성분은 염색성, 내마모성, 방염성, 수분전달성, 친수성 및 소수성, UV안정성 등을 제공하는 장점도 잇따.
외피/코어 구성은 코어성분인 PLA와 또다른 PLA로된 외피성분으로 구성된다. 이에 의해 섬유 전체가 생분해성을 갖게된다.
3. 병렬형 복수성분계 구성
병렬형구성은 성분각각에 다른수축율 혹은 주름형성율의 성분을 제공해야할 때 유리하다.
100% PLA 병렬형 복수성분구성에서, 1가지 성분은 저비율의 D-락티드 혹은 메서-락티드를 포함할 수 있고 또다른 성분은 고비율의 D-락티드 및 메서-락티드를 갖는 PLA고분자를 포함할 수 있다. 고비율 D-락티드 혹은 메서-락티드고분자는 열에 노출되었을 때 더 큰 수축율을 제공할 것으로 예측된다. 100% PLA 병렬형 구성의 또다른 장점은 섬유가 자체주름형성할 수 있다는 점이다.
한 예로서 폴리프로필렌을 한가지 성분으로 또한 PLA를 또다른 성분으로 함유하는 병렬형구성이 있다. 이 병렬형구성이 자체주름형성을 가능하게한다. 이와같은 구성에서 PLA은 PET보다 저온에서 활성화될 수 있으므로 PET를 사용하는 것 보다 유리하다. 그결과, 저에너지비용 및 더 빠른 속도로 PLA을 사용하면 동등하거나 더 우수한 로프트의 직물을 제공할 수 있게된다. 도6a-d의 사진이 열처리된 섬유의 주름을 보여준다.
I. 결합제섬유로서의 PLA
1. PLA: CoPET 대체물:
락티드 고분자는 코폴리에스테르의 저가대체물로 사용할 수 있다. DuPont사의 Merge 3991 (40% DMI, 0.653IV) 및 Merge 3946(17% DMI, 0.653IV) 혹은 EMS사의 Grilene D1352G(40% IPA) 같은 코폴리에스테르를 PET를 가진 "공동방적(cospun)"필라멘트혹은 2성분이나 복수성분섬유계의 한가지 성분으로 사용한다. 양쪽에서 공동PET는 다른 필라멘트들을 서로 결합시키는 역할을 한다.
A. 공동방적 필라멘트
필라멘트는 보통 다양한 고분자로 구성된 필라멘트와 유사한 방적돌기로부터 방적된다. 2가지 이상의 필라멘트가 동일한 방적돌기에서 압출되는 반면에 각 모세관은 한가지 고분자조성물만 압출한다. 이와 대조적으로, 2성분계 필라멘트는 동일한 모세관으로부터 압출된 2종류이상의 고분자 조성물을 갖는다.
스펀본드:
코폴리에스테르는 현재 BBA's ReemayR 스펀본드법으로 PET과 공동방적된다. 코폴리에스테르 필라멘트는 PET필라멘트와 함께 방적된다. 필라멘트는 충분히 혼합되어 공동방적 웨브가 결합기로 들어갈 때 저용융성 공동PET가 점성화하거나 용융하여 응집웨브속에 PET필라멘트가 접착되는 결과를 가져온다. 로프트, 강도, 신장율, 드래프 및 다양한 기타의 직물특성을 적절한 재료 및 처리조건을 선택하여 조절한다.
실/텍스타일:
연속 혹은 스테이플 필라멘트사 제조시, 저용융성 공동PET 필라멘트는 공기분사직조처리후 다른 필라멘트와 결합된 상태로 사용하여 실을 가열꼬임 혹은 벌크화나 직조하는데 사용할 수 있다. 실내장식 및 카펫사는 탄성, 내마모성 및 적합한 PLA 선택감(%D로 측정된 용융 혹은 결합온도, MW, MWD 및 및 가지화도), 처리조건 및 양 응의 고유성질을 가질 것으로 생각된다.
스테이플:
스테이플 섬유에서, 공동PET는 다른 고분자들이나 자신과 함께 방적되고, 인발, 주름형성 및 절단되어 스테이플을 형성할 수 있다. 스테이플은 그 뒤 다른 섬유들과 혼합되거나 직접 웨브로 카딩처리되어 열결합 (캘린더, 드로우에어, 스팀캔, 핫에어나이프, 초음파, IR)하여 부직포 로울스톡을 생성한다. 이와 별도로, 섬유를 니들펀치나 스펀레이싱을 포함한 여러가지방법으로 카딩이나 공기꼬임처리(airlaid)한 후 엉클어뜨린다. 엉킨웨브를 열처리하여 결합띠를 만든다. 한가지 예로서, 자동차의 트렁크라이너가 있다. 통상적으로 니들펀치작업한 펠트나 부직포는 차트렁크 같은 제품형상으로 열성형한다. 기재를 접착성 고분자의 연화점 이하로 냉각하면 제품은 성형체로 남아있다.
습식꼬임처리:
절단섬유의 경우, 공동PET를 다른 고분자나 이것끼리 방적한후 인발하여 절단할 수 있으며 이결과 섬유는 습식꼬임처리(제지공정)에 적합하게 된다. 합성섬유는 셀룰로우스기재의 보강물로서 뿐만아니라 결합재 역할도 할 수 있다 - 강도증가, 조면감소 등.
용융분사 처리:
코폴리에스테르는 PET, PBT 혹은 다른 폴리에스테르나 고분자로 "동시 분사"할 수 있다. 이것은 매트릭스 고분자와 함께 저용융성 결합제를 제공한다는 걸 의미한다다. 코폴리에스테르와 매트릭스고분자의 비를 조절하여 바람직한 특성범위를 달성하게 된다. 충분한 공동 PET는 또다른 웨브와 용융분사된 웨브를 적층하여 적층물과 합성구조물을 형성할 수 있다. 대부분의 스펀본드-용융분사 처리된 구조는 캘린더링법을 이용하여 결합효과를 얻는다. 용융분사 혹은 스펀본드시 충분한 공동PET을 이용하면, 드로우에어(through-air) 혹은 스팀캔(steam-ca) 결합으로 전체구조를 일체화할 수 있으며 그결과 로프트, 필터용량, 안락감, 통기성, 강도, 신장율 및 드레이프 등이 향상된 경계구조물을 얻을 수 있다.
B. 2성분계:
공동방적 필라멘트와 대조적으로, 공동PET는 2성분 혹은 복수성분계 섬유 및 이것으로 제조한 제품내의 성분중 하나로 사용할 수 있다. 필라멘트의 표면을 따라 연속으로 접착성고분자를 가하고 다른 성분으로 이를 지지한 거스로서 통상의 결합제섬유나 공동방적법보다 우수한 장점이 있다. 접근방법은 다르나 최종용도는 매우 유사하다. Freudenberg, Hoechst 등은 PET 및 공동PET으로 구성된 2성분계 섬유로 부직포를 제조한다. 2성분계 섬유는 또한 실 및 텍스타일 제품에도 사용할 수 있으며 공기꼬임처리, 카딩처리 혹은 습식꼬임처리된 부직포제품이나 스펀본드 및 용융분사 제품에도 사용할 수 있다. 상술한 섬유나 웨브는 다수의 기타 기재와 조합하여 새로운 적층물 및 합성구조물을 제조할 수 있다.
C. 결합제섬유:
공동방적이나 2성분 혹은 복수성분계섬유와 달리, 결합제섬유를 공동PET 단독으로 제조하고, 후속으로 섬유 혹은 기재와 혼합 혹은 조합시켜 결합제역할을 할 수 있다. 또한 결합제섬유를 실 및 텍스타일제품에 사용하거나, 공기꼬임처리, 카딩 혹은 습식꼬임처리된 부직포제품 등에 사용할 수 있다. 상술한 섬유나 웨브는 다른 다수의 기재와 조합하여 새로운 적층물이나 합성구조물을 형성할 수 있다.
공동PET 결합제섬유의 용도 중에는 절연용 점착성매트속에 공기꼬임처리된 펄프섬유를 부착하는 것이 있다.
III. 재료의 용도
여기서 설명한 재료와 방법을 광범위하고 다양한 부직물 제조에 사용할 수 있으며 이것을 이용한 제품도 다양하다. 설명에 따른 재료를 다양한 직물제조기술에 따라 천으로 만들 수 있다. 따라서, 바람직한 재료를 직물과 최종제품에 공급하여 그 특징을 이용한다.
일반적으로, 본 재료로 제작한 부직물은 다음과 같은 일반적인 3가지 부직포 제조방법에 따른 것이다: 섬유제조법; 제지방법; 또한 압출법. 또한 혼합법이나 합성법도 사용할 수 있다.
통상, 섬유제조기술이나 장치는 섬유를 가넷처리, 카딩처리 및 공압식처리하는 것을 포함한다. 이 장치에서 제조된 직물은 일반적으로 건식꼬임처리된 부직포를 포함한다. 직물이나 섬유조직은 스테이플섬유공업에서 사용하는 장치로 제조하며 이 자치는 섬유를 건식상태로 예비처리하는 것이다. 텍스타일기술에는 또한 필라멘트나 방적사를 스티치처리하여 결합시킨 스테이플섬유로 구성된 섬유 및 직물조각편으로 제조한 조직도 포함한다.
일반적으로, 제지식 공정은 펄프보다 길고 셀룰로오스와 상이한 섬유를 공급할 수 있도록 설게된 건식꼬임처리기술과 변형된 습식꼬임처리법을 포함한다. 이들 직물(건식꼬임처리 혹은 습식꼬임처리된 부직포)는 펄프섬유공업(해머밀)과 제지공업(스크린에서의 슬러리펌핑)의 기계로 제작한다. 이러한 장치는 일반적으로 액체에 뜰 수 있는 정도로 섬유길이를 짧게 만드는 것이다.
압출법이나 압출장치는 스펀본드, 용융분사 및 다공성필름 제조장치를 포함한다. 이러한 직물은 스펀본드, 용융분사, 직조 및 천공된 필름을 포함한다. 이들은 "고분자 꼬임처리(polymer laid)" 직물이나 부직물이라고도 한다. 직물은 고분자압출에 사용하는 기계로 제조한다. (섬유회전, 필름주조 혹은 압출피복).
대체로, 직물제조기술에 관계없이, 기본적인 제조변수는 섬유선별과 제조; 웨브형성; 웨브결합; 또한 마무리처리 등으로 구성된다.
웨브형성기술은 일반적으로 상술한 것과 같다. 바람직한 조성물을 설명할 때 섬유선택법에 대해서도 언급하기로 한다. 웨브결합은 섬유나 섬유성재료를 상호결속시켜 직물조직의 강도와 합체성을 제공한다. 다양한 결합형태가 있으며 예를들면; 기계결합시스템, 스티치결합, 펠트처리, 니들펀치처리, 방적레이스뜨기, 제트레이스뜨기, 습식엉킴, 천공, 화학결합, 수지결합, 라텍스결합, 분말결합, 프린트결합, 포화, 분무결합, 발포성결합, 거품처리, 열결합, 점결합 및 초음파용접이나 결합배열 등이 있다. 이러한 각종기술은 명세서에서 설명한 장치를 이용하여 실시한다.
마무리처리에는 직물을 원하는 폭까지 자르고 직물을 로울이나 기타 이것을 지지할만한 곳에 감거나 혹은 조정할 수 있는 형태로 만들고, 필요시 직물표면을 화학 혹은 물리적인 방법으로 처리하여 원하는 특성을 갖도록 만든다.
다음의 표는 1992년 Inda 부직물기업협회에서 발행한 "부직물 입문 및 기준샘플러"에 수록된 것으로서 통상의 응용분야에서 3가지 기본제조장치, 즉 섬유형태 선택 및 그 제조방법, 각 웨브형성기술, 웨브고착방법, 또한 마무리기술 등을 개괄하였다. 본 발명의 재료는 여기서 설명한 바와 같이 이들 각종장치에 응용되어 우수한 특징을 발휘한다.
표A. 부직포 제조 기본시스템
텍스타일 종이 압출법
섬유선별 및 제조 가넷 카딩처리 공기꼬임처리 섬유 공기꼬임처리 펄프 습식꼬임 처리 스펀본드 용융분사처리 필름
천연 및 인조 텍스타일섬유 천연 및 인조섬유/펄프 섬유형성 고분자편
물리적개방 및 부피혼합 물리적개방 기계적,정전기적,공기역학성필라멘트 방향성부여 공기역학적섬유방향성부여 및파손 관통, 주조;주조, 천공
중력식공급 습식슬러리
웨브형성 기계적처리 유체
평행섬유층무작위매트 이방성섬유층 무작위섬유매트제어됨 컨베이어상패턴적층화 컨베이어스크린상의 수집 가열,가열신장천공, 가열
교차중복층 섬유층 스크린 혹은 형상화 신장
웨브결합 기계적처리스티치결합,니틀펀칭, 습식엉킴 기계적처리 습식엉킴 기계적처리 니들펀칭 냉각
화학적처리
분무라텍스나 분말, 포화,날염 혹은 발포라텍스; 솔벤트
열처리
열캘린더링,복사 혹은 대류식오븐, 진공드럼이나 성형, 적층화, 초음파용접
마무리 슬릿화, 권선
기타응용분야에 따른 물리적 혹은 화학적 표면처리
일반적으로, 텍스타일 형상공정에서, 섬유를 사전제조한 뒤 텍스타일 공정에 보내 원하는 부직재료를 제조하며 상술한 바와 같은 공업상의 각종기술을 응용한다. 텍스타일 형상공정에서 제조된 부직물로 만든 제품으니 각종 여과매질; 와이프 및 의료용 붕대 같은 흡착매질; 가구공업에서 사용하는 각종 쿠션이나 패딩(베드, 블랭킷, 카펫뒷받침, 커튼, 실내장식 등), 신발이나 기타 패드구조물 혹은 자수 등이 있다. 이러한 제품는 내구성, 치수안정성, 탄성, 로프트 및 유사한 섬유물성이 중요하다.
이용분야중에는, 부직물의 핵심특성을 이용하여 수술복 등의 유체차단물 용도로 사용한다. 이러한 유체차단물로서의 특징 이외에도 기재의 살균특성도 중요한다.
심지재료는 흡착(혹은 흡수)구조물이 일부로 의약품을 사용할 때 예컨대, 흡착제(흡수제)를 에워싸는데 중요하게 이용된다.
이 텍스타일을 피복재로 사용할 때 강도, 열수축성, 다공성 및 투과성 등의 성질이 가장 중요하다.
종이 형상가공을 이용하여 다양한 본 발명에 따른 다양한 섬유제품을 제조할 수도 있다. 텍스타일 형상가공과 마찬가지로, 이 종이 형상가공에서도 제지장치에 섬유를 공급하여 제품을 만드는 것이다. 일반적으로 습식꼬임처리된 제품을 제조하나 건식꼬임처리도 가능하다. 원하는 습윤강도, 치수안정성, 흡수성(혹은 흡착성) 및 로프트 특성을 얻기 위해 여기서 설명한 방법을 이용하여 다양한 변형물을 제작할 수 있다. 이러한 처리가공법으로 제조한 제품에는 예를들면, 셀룰로우스섬유나 종이재료의 대체물, 즉 찻주머니, 수술커튼; 공기여과매질; 흡수타올 및 수건, 기타 의복용부재 등이 있다.
일반적으로, 압출공정은 재료에서 연속으로 섬유를 만들어내기 위한 것이다. 이 기술은 특히 다양한 플래쉬스펀, 스펀본드 혹은 용융분사된 제품들의 제조에 중요하다. 이러한 재료로 된 최종제품으로는; 방호복, 지오텍스타일(geotextiles); 커버재; 여과재질; 지붕용 자재; 카펫 뒷받침; 또한 유체흡착물(혹은 흡수물)을 포함한다. 예를들면, 커버재는 생리대 등 성인배설물 흡수재료, 오일흡착패드 혹은 여성용 위생물로 사용할 수 있다. 커버재는 활성성분을 덮는 건조기 시트로 사용하기도 한다.
이들 재료의 기능적 특성은 그대로 최종제품에 응용된다. 일반적으로 강도, 다공성, 치수안정성 등의 성질이 주요관심대상이다.
혼합 혹은 복합시스템은 2가지 이상의 제조시스템을 조합한 것으로서 특수한 조직을 만들기 위한 것이다. 예를들어, 분체나 입상물 같은 재료를 섬유매트릭스 속에 삽입하기도 한다. 직물은 직물/시트 조합처리로 제조하여 원하는 양쪽특성을 하나의 적층물에 실현할 수 있다. 용융분사 섬유 및 스펀본드 섬유로 된 적층계를 조직하여 원하는 장점을 얻는다. 스펀본드 직물의 고강도와 또한 용융분사된 직물의 차단성 혹은 흡수성이 그것이다.
혼합 혹은 복합처리법을 다양하게 응용한다. 예를들어, 필름-부직섬유 적층물을 수술커튼에 사용하는 것은 부직재료의 흡착제차단성 때문이며 위생대의 뒷받침면으로 사용하는 것은 필름막이 액체차단물 역할을 하고 부직포가 미관상 우수한 직물이기 때문이다. 2중면 적층물 중 하나는 흡수성 매질 또다른 하나는 물질수용성이 있으므로 붕대로 사용하기도 한다.
SMS 조합물(스펀본드-용융분사-스펀본드)은 유체차단물 혹은 세균차단물 같은 의료용 직물에 사용할 수 있다. 강도 및 치밀성을 가진 스펀본드층과 또한 적절한 차단특성을 가진 용융분사층을 이것에 응용한다.
재료를 탄성적층물에 삽입하여 위생대, 안면마스크 혹은 클린룸복 등의 제품에 적합한 정형성 및 편안함을 개선한다.
상술한 분야에서, 일정한 온도범위에 걸쳐 치수안정성을 가지는 것이 부직물재료에 요구되는 성질이다. 저수축율을 얻기위해 여기서 설명한 기술을 응용하여 다양한 재료에 이용되는 섬유를 제조한다.
로프트성은 상기 제품 대다수에 필요한 중요한 성질이다. 예를들어 다음에 관계하여 여기서 설명된 기술로 로프트를 개선할 수 있다: 특히 복수성분계에서 주름형성을 위한 열수축성 이용; 혹은 기계적 유도된 주름형성. 예컨대, 열을 가할 때 자체주름형성하는 폴리락티드재료를 고로프트성이 요구되는 직물에 유리하게 사용할 수 있다.
강도가 중요한 경우 결정도나 광학조성을 제어하는 것이 바람직하다. 이 방식으로, 최종제품이나 개별섬유의 강도를 원하는 수준까지 제공할 수 있다. 흡수성 (혹은 흡착성)이 중요할 때, 대체로 부직물의 섬유표면적 및 표면광택성 같은 변수가 중요하다. 통상의 기술을 이 변수에 대해 응용할 수 있다.
부직물의 여과특성은 보통 섬유크기, 표면적과 매질다공성에 관계한다. 이 기술은 다양한 응용분야에서 여과를 편리하게 수행하기 위해 사용한다.
(실시예)
실시예1
폴리락티드 조성물은 수평균분자량 93,000, 중량평균분자량 212,000, 다분산지수 2.28, 0.9% D-락티드, Mz 369,000, Mz+1 562,000, Mz/Mw 1.74, 0.7% 잔류 락티드 및 2.3% 올리고머로 구성된 것을 특징으로한다. 폴리락티드 조성물은 용융방적했다.
Forne 압출기로 회전처리를 시행했다. 섬유를 2가지 방식으로 권선했다: (a) 공기드랙 드로우다운장치 및 (b) 권선기를 이용한다. 하기와 같이 시스템을 실행할 때 권선기는 회전속도를 1500m/분 이하로 작동하였다. 실행시 모두 4-호올 방적돌기를 사용했다. 권선속도는 연속식 및 공급량과 최종 필라멘드직경 측정값을 이용하여 계산했다. 밀도는 문헌에 나와있는 결정 및 비정질밀도 또한 측정한 결정도값으로부터 계산했다. 폴리락티드의 결정 및 비정질밀도는 각각 1.290과 1.248g/cm 으로 기록되었다. E.W. Fischer, H.J. Sterzet 및 G. Wegner, Kolloid - Z.U.Z.고분자, 251 980(1973)을 참조한다. 일정범위의 압출온도와 공급량을 사용한다. 실험결과에서 이것을 기술하였다. 그러나, 지적된 공급량은 4개의 필라멘트 총방적량이 아니라는 점에 유의해야한다. 필라멘트는 주변의 공기중으로 방적되었으며 통상의 방법보다 덜 강력한 냉각처리를 한다. 스핀라인길이는 약 3M이다. 시료를 수거하여 플라스틱백에 담고 여기에 건조제를 넣어 추후시험전까지 건조상태를 유지한다.
필라멘트의 비등수 수축율을 상기절차에 따라 측정하였다.
결정도는 20℃/분의 가열속도로 DSC법을 이용하여 측정했다. 시료를 DSC에 공급할 때 크게 결정화하지 않을 경우 Tg"정점" 뒤에 "냉각"결정화 현상을 관찰할 수 있다. 이 "냉각"결정화는 약한 발열정점 혹은 저점(dip)을 곡선상에서 나타낸다. 초기시료에 존재한 것과 또한 "냉각"결정화 과정에서 DSC 속에 형성된 것을 포함한 모든 결정들은 165℃ 근처에서 용융된다. 따라서 가열전 섬유의 결정도는 용융흡열에 의해 측정된 총 결정도값에서 가열중 DSC내에서 전개된 결정도를 제외한 값이다. 후자는 "냉각"결정화 발열에 의해 측정된다. 또한 일부 DSC곡선은 2개의 용융정점을 나타낸다. 이들 정점의 근원은 아직 밝혀진바가 없다.
복굴절율을 분자방향성 측정치로 이용한다. 이것은 4차원 Berek 보상기 및 올림퍼스 광학현미경을 이용하여 측정하였다.
압출온도, 공급량 및 권선속도의 변화
제1군의 회전실행시 광범위한 압출원도, 공급량 및 권선속도를 제공하였다. 이는 도7에서 도시한 바와 같이 최종필라멘트 직경의 범위가 넓다.
필라멘트의 결정도, 복굴절 및 비등수 수축성은 각각 도 8, 9 및 10에서 나타낸다. 도 8은 필라멘트내 전개된 결정도가 처리변수 각각과 큰 함수관계에 있음을 증명한다. 예를들어 235℃ 및 공급량 6.34g/분 일때의 회전은 사실상 필라멘트내에서 결정도가 전개되기에 앞서서 1500m/분 정도의 권선속도를 요구하였다. 저공급량 및 저온시의 회전은 훨씬 낮은 권선속도에서 결정도를 실현할 수 있다. 저압출온도는 일정한 권선속도에 대해 더 큰 스핀라인응력을 가져오며 이는 스핀라인내 결정화공정을 가속시키는 경향이 있다. 공급량이 적으면 스핀라인의 응력이 커진다. 본 실행에서, 저속회전은 필라멘트 직경의 증가 및 냉각속도의 감소를 의매한다. 따라서, 필라멘트가 결정화온도범위를 더 길게 유지하고 이결과 결정도가 커지는 결과를 가져오는 것을 예측할 수 있다. 이 결과는 응력증가로 인한 결정화율 향상이 냉각속도 변화효과보다 훨씬더 중요함을 의미한다.
도 9는 복굴절(및 방향성)이 권선속도와 함께 증가하는 경향이 있음을 보여준다. 더욱이, 복굴절증가가 결정도증가와 상관관계함을 알 수 있다.
도 10의 수축결과에서 저수축율은 권선속도 및 용융온도가 낮을 때 달성되는 것을 알 수 있다. 그러나 이값은 드로우다운 장치내에서 때로, 65psi를 초과하기도하는 고압력강하가 있을 때 수득된다. 이러한 조건에서, 소직경 필라멘트를 제조하기는 불가능하다; 따라서 이러한 필라멘트는 통상의 스펀본드 제품에 이용되는 것과 유사하지 않다. 또한, 일정속도 및 공급량일 때 필라멘트가 고압출온도(Tm=246)에서 방적된 경우 높은 수축율을 나타내는 것을 관찰할 수 있다.
상술한 예비결과를 얻은 후, 회전조건범위를 축소하여 실제적인 용융회전 혹은 스펀본드 처리를 위해 선택할 수 있는 조건을 포함시킨다. 도 11, 12 및 13은 공급량 2.95g/분(0.74g/분/호올) 및 3가지 다른 회전온도에서 방적된 필라멘트의 결정도, 복굴절 및 비등수 수축율을 도시한다. 모든 경우에서 데이터는 광범위한 회전속도를 모두 커버하고 있다. 일정한 회전속도일 때, 결정도 및 복굴절은 압출온도 감소시 증가한다. 수축율은 비정질 방향성의 증가(수축성을 증가시키는) 및 결정도 증가(필라멘트를 수축성에 대해 안정화시키는)의 보상효과에 의해 생긴 저회전속도일 때 곡선상에서 최대값을 나타낸다. 최대값 이후 수축성은 각경우에 대해 약 10% 감소한다.
도 11, 12 및 13의 곡선에서 회전속도 상한값은 그이상일 때 필라멘트가 스핀라인내에서 끊어지기 시작하고 그 이하일 때 필라멘트가 거의 필라멘트파손없이 쉽게 방적되는 권선속도를 나타낸다. 이 상한값 회전속도는 일정한 공급량에서 회전온도 증가시 증가함이 확실하다.
도 14, 15 및 16은 233℃의 일정 압출온도에서의 공급량 변화의 효과를 보여준다. 공급량 증가시 고회전속도에 대한 고결정도 및 방향성과 저수축성 지역이 변화한다. 공급량증가시 일정 권선속도일 때의 필라멘트직경이 증가한다. 필라멘트에 대한 응력감소는 계속해서 결정도와 방향성을 감소시킨다.
도 11, 12, 14 및 15의 결정도 및 복굴절곡선은 권선속도의 함수로서 최대값을 나타내었다. 최대값이 되는 이유는 현재 확실치않으나 복굴절곡선상의 최대값에 대응하는 속도보다 높은 속도일 때, 수축율이 최저값 혹은 "극한값"이기 때문이라고 추정된다.
실시예2
8가지 조성물에 대해 실험했다.
본 실시예에서 사용한 폴리락티드 조성물은 다음 표1에서 요약하였다.
표 1
재료 설명 Mn Mw PDI Mz
2a 0.35%ESO 93,100 212,000 2.28 269,000
2b 0.35%ESO 105,000 212,000 2.02 363,000
2c 0.35%ESO 75,000 148,000 1.97 251,000
2g No ESO 97,600 199,000 2.04 353,000
2h EsOLAS 78,400 234,000 2.99 468,000
2d* w/ 타르타르산 68,800 142,000 2.06 244,000
2e 2D+0.05% 76,800 182,000 2.37 390,000
퍼옥사이드
2f 2D+0.1% 76,100 230,000 2.66 501,000
퍼옥사이드
재료 MZ+1 Mz/Mn 올리고재(%) % 잔류락티드 % R
2a 562,000 2.9 2.3 0.9
2b 549,000 3.5 0.9 0.88 1.2
2c 379,000 3.3 0.8 0.55 1.0
2g 575,000 3.6 0.9 0.68 1.3
2h 731,000 6.0 1.9 0.73 1.0
2d* 372,000 3.5 1.3 0.46 1.1
2e 703,000 5.1 0.8 0.43 1.1
2f 968,000 6.6 0.9 0.42 1.1
* 타르타르산을 함유한 조성물 2d 은 퍼옥사이드 혼합조성물 2e 및 2f를 제조하는데 이용되는 기본고분자이다.
고 및 저분자량 PLA의 혼합물에 대한 연구는 다양한 혼합비로서 실행했다.
제 1 조성물 범주(2a, 2b 및 2c)는 실시예1에서 이미 연구조사했다.
제 2 조성물 범주(2d, 2e 및 2f)는 다른 교차결합양으로 된 폴리락티드를 포함한다. 조성물2e 및 2f는 조성물 2d를 0.05% 및 0.1% 퍼옥사이드로 처리하여 각각 제조한 것이다. 교차결합의 증거는 표1에 기록된 Mz, Mz+1, Mz/Mn 의 증가에 근거한다. 3번째 수지군(2g, 2h)는 가지형성도가 다른 2가지 고분자를 함유한다. 고분자 2g 는 에폭시화된 공기름을 함유하지 않으며 고분자 2a, 2b 및 2c보다 더 선형인 PLA이다. 고분자 2h는 락트산과 반응했던 에폭시화된 콩기름으로된 개시제를 사용하여 제조한 "별형"고분자이다.
회전처리절차
회전 및 계산은 실시예1에서 설명한 Forne 압출기로 시행했다. 압출온도는 233℃ 이었으며 공급량은 약 2.85g/분 이었다. 그러나, 여기서의 공급량은 4가지 필라멘트 전체의 총량임에 유의한다. 방적돌기호올 당 혹은 필라멘트당 공급량은 위의 양을 4로 나눈 값이다.
교차결합효과
도 17은 수축량에 대한 교차결합의 영향을 도시한다. PLA(2f)는 0.1%퍼옥사이드로 처리하고 최고교차결합량을 가진 것으로서 일정한 권선속도(V)에서 최저의 수축량을 갖는 것으로 나타났다. 도 17과 18로부터 섬유의 교차결합량이 증가하고 속도가 낮을수록 "극한" 혹은 최저수축량에 도달하는 것을 예측할 수 있다. 또한 이 값이 15% 정도로 실시예1의 섬유보다 크다는 점에 유의한다. 또한 용융상태에서 섬유인발시 다른 두가지 보다 (2f)가 더 큰 점도를 나타냈다는 점도 주목할만하다. 교차결합이 용융물의 점도를 상승시키는 것이 확실하다.
이 고분자군을 사전에 연구한 수지와 비교하면 (2a) 및 (2c)는 흥미로운 결과를 도18에서 나타내었다. 먼저, (2d)는 (2c)와 유사한 수축결과를 나타낸다. 표1에 따르면 이들 두가지 고분자는 분자량과 분자량분포가 유사하다. 결론적인 것은 아니지만, (2d)의 수축곡선이 (2c)보다 약간 왼쪽으로 치우쳐있는 것을 볼 수 있다. 이는 (2c)의 값과 비교할 때 (2d)의 다분산성 및 분자량값이 다도 크기 때문으로 예상된다. 두번째로, (2f)는 (2a)와 (2c)보다 다소 큰 약 15%정도의 최소수축평면을 전개하고 있다. 섬유 용융회전과정에서, 교차결합이 용융물의 점도를 상승시키고 이에의해 분자의 방향성이 증가함을 관측하였다. 교차결합에 의한 수축성개선은 점도증가 때문으로 고속일 때 더 큰 분자방향성 및 결정화의 결과를 가져온다. 그러나, 교차결합된 분자들은 최종결정도가 더 낮고 그결과 교차결합되지않은 분자보다 상대적으로 더 높은 수축율을 나타내게된다.
가지형성의 효과
2개의 시료를 다른 가지형성량으로써 제공했다. PLA 2h 는 2g보다 큰 가지형성도를 갖는다. 도19에 있어서, 2g 는 2h보다 더 큰 복굴절을 전개하였으며 따라서 섬유방향성 및 결정도가 더 크다. 가지형보다 선형성이 더 큰 사슬은 방향성을 갖거나 결정화되기 쉽다. 따라서 가지형성도가 감소하면 PLA의 분자방향성 및 결정화율이 감소한다.
2g 및 2h의 수축성 결과를 도20에서 나타내었다. 2g는 전체속도범위에서 더 낮은 수축율을 나타낸다. 또한, 약 7%의 더 낮은 최소수축율로 전개된다. 또한 추가의 드로우다운 없이 방적돌기에서 취한 처음의 2가지 데이터점과 비교할 때, 이들의 수축량은 고속일 때의 최저수축량에 상응한다. 이 사실에서 분자구조에 의해 제어되며, 그 이하가 되면 결정도크기로 제어할 수 없는 한계성 수축량변수가 존재한다는 점이 제기된다.
혼합비의 효과
다른 분자량을 가진 2가지 고분자를 혼합하여 25, 50 및 75%의 다른비율로 펠릿화하였다. 이 시료의 섬유가 갖는 복굴절을 도21에서 나타낸다. 따라서, 혼합물의 복굴절은 모두 저분자량 시료(2c)와 근사한 값이다.
2가지 고분자를 다른 분자량으로 혼합하는 개념은 수축성을 향상시키기 위한 것이다. 이연구를 실행할 때 저 및 고분자량시료의 혼합물에 대해 더 우수한 수축성을 갖게되길 원했다. 소량의 고분자량시료를 저분자량시료와 혼합할 때 고분자량분자가 더 우수함 방향성을 갖고 따라서 결정도가 개선되며 이에따라 수축성이 저하된다고 예상한다. 그러나, 이러한 예상과는 정반대의 결과가 얻어졌다. 실제로, 도22에 따르면 혼합물은 모두 저분자량시료(2c)보다 높은 수축율을 나타낸다.
실시예3
폴리락트산 고분자(Cargill Lot/Box 515-710, Mn 69,000 및 Mw 146,000, 1,2%R)을 폴리프로필렌(Montell, MFI-35)와 외피-코어 구성 내에서 50/50 및 30/70 중량기초비로 조합하였다. PLA 및 PP 는 230℃에서 압출했다. 1-1/4" 직경을 갖고 30:1 L/D비로된 압출기 2개로 펠릿을 운반, 용융 및 압출했다. 스크류속도는 측정펌프 입구에서의 설정압력을 유지하면 제어했다. 측정펌프의 한계치 때문에 펌프속도를 조정하여 50/50 성분비일 때는 0.1g/분/모세관 내지 1.2g/분/모세관 으로, 또한 30/70성분비일 때는 0.1g/분/모세관 내지 0.9g/분/모세관 으로 유지했다. 288개 모세관을 가진 2성분계 스핀팩을 사용했으며 각 모세관은 0.35mm로 측정되었다. 필라멘트를 Lurgi형 흡기장치를 이용하여 냉각 및 감속시켰다. 흡기장치를 80psi의 공기압으로 설정했다. 각 공급량에서 0.1g/분의 증분으로 필라멘트를 수집, 표시하여 봉지에 담았다. 공급량에서의 점성점을 측정했다. 필라멘트가 스테인레스강 막대에 접착할 때 방적돌기에서 인치간격으로 점성점을 기록했다. 점성은 고분자의 냉각한계치를 가리키는 지시계이다. 표면에 PLA을 가하여 점성효과를 중단시켰다.
외피-코어 2성분계는 50/50, 30/70 중량비로서 PP코어와 함께 표면성분으로 PET를 사용하여(Wellman, 0.64IV) 제조했다. PET와 PP는 295℃의 최종용융속도롤 압출했다. 동일한 Lurgi형 흡기장치를 이용하여 PET/PP, S/C 2성분계 필라멘트를 냉각 및 감속시켰다. 흡기장치는 80psi에서 일정한 인발력을 제공했다. 시료에 표시하고 조심스럽게 봉지에 담는다.
표2는 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP 외피-코어 2성분계의 점성점을 비교한 것이다. 점착성은 고분자의 냉각한계치를 가리키는 지시계이다. 표면에 PLA를 가하여 점착현상을 중단시킨다. 표2는 폴리프로필렌의 표면에 PLA를 사용하는 것의 장점과 함께 PET 대신 PLA를 사용하는 것의 현저한 기능적효과를 보여준다. PET/PP에 대해 기록된 필라멘트 파단은 80psi에서 스핀라인의 인발작업을 성공적으로 할 수 없게 한다. 인발속도나 에어건압력의 감지성은 공급량 및 전체 생산율을 제한할 뿐 아니라 달성할 수 있는 필라멘트의 한계직경도 제한하게된다. 공급량 저하 및 고인발력은 필라멘트의 직경을 더 미세하게 만들 수 있다.
표2. 80psi에서의 50:50 외피-코어 2성분계에 대한 인치별 측정 점착점
용융량(g/분/구멍) 고냉각 중간냉각 저냉각
PP/PP PLA/PP PET/PP PP/PP PLA/PP PET/PP PP/PP PLA/PP PET/PP
0.1 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 2 끊어짐
0.2 끊어짐 3 끊어짐 7 4 끊어짐 21 4 끊어짐
0.3 5 3 끊어짐 11 5 끊어짐 점착성 5 끊어짐
0.4 7 6 끊어짐 13 6 끊어짐 점착성 7 끊어짐
0.5 9 6 끊어짐 13 7 끊어짐 점착성 8 끊어짐
0.6 11 7 끊어짐 20 7 7 점착성 10 6
0.7 12 8 3 점착성 6 7 점착성 10 7
0.8 13 9 5 점착성 10 8 점착성 12 8
0.9 14 9 6 점착성 13 8 점착성 13 8
1 17 9 6 점착성 13 9 점착성 17 9
1.1 17 10 7 점착성 15 9 점착성 17 11
1.2 17 12 7 점착성 18 10 점착성 20 11
이 실시예에서는 PLA를 복수성분계의 재생형 혹은 분해형 함유성분으로 사용할 때 고유의 분해성 이외에도 종래의 폴리에스테르/폴리올레핀계보다 더 향상된 회전작용을 나타낸다.
표 3 및 4는 각 외피-코어 2성분계에서의 필라멘트직경을 열거한 것이다: PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP를 각각 50/50 및 30/70 의 상대비로 조합한다. 파단속도는 필라멘트가 일정한 인발력을 받아 연속 스냅화 및 파단하는 경우로 정한다. 스핀라인내 연속 파단력 불균일성 때문에 시료수집에 지장이 있다. 제조시 스핀라인내에 설정된 파단력은 적절한 웨브형성을 방해할 것이다.
표3은 PLA를 이용할 때의 장점을 보여준다. 파단이나 점착현상이 없는 한계데니어값이 PP/PP의 경우보다 더 우수하다. 또한 PLA를 사용하면 저속시 PET/PP 의 경우보다 필라멘트당 데니어(dpf) 값이 더 작아진다.
필라멘트 파단은, 공급량 및 전체 생산율을 제한하지 않을 뿐 아니라 필라멘트직경 제어량을 크게 감소시킬 수 있는, 인발속도 혹은 공기압력에 대한 스핀라인 감지도를 가리키는 지시계이다.
표 3. 50/50 중량기초비에서 외피-코어 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP 2성분계에 대한 필라멘트직경(마이크론).
용융량(g/분/구멍) 고냉각 중간냉각 저냉각
PP/PP PLA/PP PET/PP PP/PP PLA/PP PET/PP PP/PP PLA/PP PET/PP
0.1 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 7.91 끊어짐
0.2 끊어짐 9.38 끊어짐 9.44 9.63 끊어짐 10.56 9.28 끊어짐
0.3 11.5 12.13 끊어짐 12.19 11.10 끊어짐 점착성 11.88 끊어짐
0.4 12.06 12.81 끊어짐 14.06 12.13 끊어짐 점착성 13.81 끊어짐
0.5 14.44 13.94 끊어짐 14.81 13.75 끊어짐 점착성 14.44 끊어짐
0.6 14.81 15 끊어짐 14.56 16.63 14.69 점착성 14.69 15.63
0.7 16.75 15.63 15.38 점착성 15.94 16.31 점착성 16.06 16.19
0.8 16.88 16.81 16.5 점착성 16.56 17.19 점착성 16.63 17.94
0.9 18.31 17.81 17.25 점착성 17.69 17.81 점착성 18.06 18.44
1 19.39 18.25 18.56 점착성 19.81 19 점착성 18.75 20.81
1.1 19.25 20.44 17.88 점착성 20.94 19.38 점착성 19.88 19.25
1.2 19.81 20.19 20.19 점착성 19.63 20.75 점착성 20.56 20.63
표 4. 30/70 중량기초비에서 외피-코어 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP 2성분계에 대한 필라멘트직경(마이크론).
용융량(g/분/구멍) 고냉각 중간냉각 저냉각
PP/PP PLA/PP PET/PP PP/PP PLA/PP PET/PP PP/PP PLA/PP PET/PP
0.1 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐 8.69 끊어짐 끊어짐 끊어짐 끊어짐
0.2 끊어짐 11.63 끊어짐 9.44 11.06 끊어짐 10.56 끊어짐 끊어짐
0.3 11.5 13 끊어짐 12.19 12.94 끊어짐 점착성 끊어짐 끊어짐
0.4 12.06 13.56 끊어짐 14.06 14.25 끊어짐 점착성 12.25 끊어짐
0.5 14.44 9.69 끊어짐 14.81 14.69 끊어짐 점착성 15.5 끊어짐
0.6 14.81 15.56 17.81 14.56 14.69 19.63 점착성 14.9 끊어짐
0.7 16.75 18.5 18.5 점착성 17.38 18.13 점착성 17.81 18.56
0.8 16.88 18.81 18.5 점착성 17.31 19.81 점착성 17.75 17.25
0.9 18.31 18.25 19.13 점착성 19 19.38 점착성 18.81 20.56
이 실시예에서는 폴리올레핀 코어와 함께 표면성분으로 PLA를 사용할 경우 단일성분계 PP/PP 및 PET/PP 복수성분계보다 더욱 작은 방적데니어값을 제공할 수 있음을 보여준다.
실시예4
PLA/PP 병렬형성분의 자체조직성을 측정하기 위하여, 현미경사진을 찍었다. 현미경사진은 TPC 연구실(미니아폴리스, 미네소타주)에서 찍었다. 사진속의 필라멘트는 50/50(중량비)의 PLA 및 PP을 함유한 2성분계였다. 섬유는 플로리다, 웨스트멜번에 소재한 Hill's Incorporated에서 방적했다.
이 섬유에 대한 슬라이드를 기계적으로 제작할 때 2개의 성분을 분리하여 사진으로 찍는 일은 매우 힘든 작업이었다. 도 6a 는 병렬형(50/50) PET/PP 2성분계섬유를, 도 6b는 병렬형(30/70) PET/PP 2성분계섬유를, 도 6c는 병렬형(50/50) PLA/PP 2성분계섬유를 또한 도 6d는 병렬형(30/70) PLA/PP 2성분계섬유를 도시한다.
이들 섬유는 폴리프로필렌(Montell, MFI-35)와 함께 50:50비율로서 병렬형 2성분계내에 구성된 폴리락트산 고분자(Cargill Lot/Box 515-710)를 사용하여 방적한 것이다. 각 고분자는 최종용융온도 230℃로 각각 별도압출시켰다. 공급량은 1.0g/분/모세관 으로서 총량은 288g/분 이었다. 필라멘트를 슬롯다이에서 냉각 및 감속시켰다. 시료를 조심스럽게 수집, 라벨표시하여 봉지에 담았다.
이 실시예는 PLA/PP, 혹은 PLA에 대한 저상호친화성을 가진 다른 고분자와 병렬형, 첨두형 혹은 가지형 등으로 구성된 2성분계가 자기조직화한 분해형 함유필라멘트를 제공하는 것을 보여준다.
실시예 5
PLA/PP 병렬형 2성분의 고회전속도를 표시하기위해, 외피-코어 구성내에서 폴리프로필렌(Montell, MFI:35)와 50:50 및 30:70중량비로 혼합한 폴리락트산 고분자(Cargill Lot/Box 515-710, Mn: 69,000 / Mw: 146,000 및 1.2%R)를 실험하였다. PLA와 PP는 모두 230℃의 최종용융온도로 압출했다. 0.8g/분/모세관 및 총 230.4g/분의 공급량으로 펌프속도를 조절했다. 필라멘트는 Lurgi형 흡기장치로 냉각 및 감속시켰다. 공기인발력은 20 내지 110psi 였다. 시료를 10psi의 증분으로 수거하여 라벨표시했다. 표 5는 각 드로우다운 속도에서 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP에 대한 필라멘트속도 계산치를 나타낸 것이다. 필라멘트 직경의 감소는 필라멘트속도 증가에 대응된다.
표 5. 0.8g/분/모세관 및 드로우다운 속도변화시의 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP 병렬형 2성분계에 대한 필라멘트속도.
공기압(psi) PP/PP PLA/PP PET/PP
50:50 30:70 50:50 30:70 50:50 30:70
20 599 596 354 394 402 527
30 1,249 1.507 590 656 734 345
40 1,330 1.507 1,240 961 1,139 657
50 1,760 1,748 1,601 1,279 1,119 1,012
60 1,973 2,271 3,491 1,707 1,220 1,,404
70 2,325 2.648 4,022 2,254 1,814 1,775
80 2,529 2,881 5,316 2,717 2,209 2,043
90 2,855 3,031 5,824 2,757 2,342 1,736
100 2,877 3,031 5,367 2,899 2,516 2,256
110 3,332 3,373 8,591 3,475 2,311 2,256
이 실시예는 PLA/PP 혹은 기타 PLA에 대한 저친화성의 다른 고분자와의 병렬형 2성분계가 종래의 마이크로필라멘트 회전보다 더 큰 공급량으로 방적될 수 있는 자체조직화 분해성 함유 마이크로필라멘트를 제조할 수 있음을 보여준다.
실시예 6
Lot/Box:515-710에서 얻은 폴리락트산 고분자를 35 MER 폴리프로필렌(Montell)와 50:50 및 30:70중량비로 혼합하여 병렬형 2성분계를 만들었다. PP/PP 및 PLA/PP는 최종용융온도 230℃ 으로 압출했다. PET 및 PP 도 동일한 비율로 병렬형 구성으로 만들었다. 0.8g/분/모세관 및 총 230.4g/분의 공급량으로 펌프속도를 조절했다. 필라멘트는 Lurgi형 흡기장치로 냉각 및 감속시켰다. 공기인발력은 20 내지 110psi 였다. 시료를 10psi의 증분으로 수거하여 라벨표시했다. 표 6은 병렬형 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP에 대한 필라멘트직경값을 나타낸 것이다. PLA/PP필라멘트가 가장 작은 직경으로 된 것을 확인할 수 있다. 필라멘트 직경의 감소는 웨브두께를 감축시키는 등의 장점이 있으며, 웨브상에 더욱 균일한 필라멘트분포를 가져온다. 또한 고속에서의 필라멘트 회전력 때문에 더 작은 데니어수 혹은 제품생산율 증가를 가져올 수 있다.
표 6. 0.8g/분/모세관 및 드로우다운 속도변화시의 PP/PP, PLA/PP 및 PET/PP 병렬형 2성분계에 대한 필라멘트직경.
공기압(psi) PP/PP PLA/PP PET/PP
50:50 30:70 50:50 30:70 50:50 30:70
20 34.94 38.06 48.69 46.94 46.63 50.31
30 24.19 23.94 37.7 36.38 34.5 40.64
40 23.44 23.94 26 30.06 27.69 36.38
50 20.38 22.31 22.88 26.06 27.94 29.31
60 19.25 19.5 15.5 22.56 26.75 24.88
70 17.38 18.06 14.44 19.63 21.94 22.13
80 17 17.38 12.56 17.88 19.88 20.63
90 16 16.88 12 17.75 19.31 22.38
100 15.94 16.88 12.5 17.31 18.63 19.63
110 14.81 16 9.88 15.81 19.44 19.63
이 실시예는 폴리올레핀과 병렬형구성으로 된 복수성분계섬유에 PLA를 사용할 경우 종래장치보다 더 작은 데니어수의 필라멘트를 제조할 수 있음을 보여준다.
실시예 7
병렬형 2성분계 내에서 폴리락트산 고분자(Cargill Lot/Box 515-710, Mn 69,000 및 Mw 146,000, 1,2%R)을 폴리프로필렌(Montell, MFI-35)와 50/50 및 30/70 중량기초비로 조합하였다. 병렬형 2성분계는 동일중량비일 때 PET(IV0.64)/PP (Montell, 35 MFR)을 구성하였으나 PET/PP의 경우 최종용융온도가 295℃이었다. 양측 계의 공급량은 0.1g/분의 증분으로 0.1g/분/모세관 내지 1.2g/분/호올 까지 증가하였다.
표 7. 50℃ 및 일정한 드로우다운 속도에서의 PLA/PP 및 PET/PP 병렬형 2성분계에 대한 주름수(주름수/인치).
용융량(g/분/모세관) 50:50 30:70
PLA/PP PET/PP PLA/PP PET/PP
0.3 20.7 6.3 26.3 19.1
0.4 14.1 7.2 24 12.1
0.5 9.3 9.5 29.8 13.5
0.6 18.5 5.4 24 9.9
0.7 12 4.9 25.4 10.4
0.8 11.8 5.8 14.4 8.5
0.9 4.3 6.2 19.4 8.4
1 10.6 3.6
1.1 9 5.7
1.2 9.3 9.3
폴리락트산 고분자(Cargill Lot/Box 515-710, Mn 69,000 및 Mw 146,000, 1,2%R)을 폴리프로필렌(Montell, MFI-35)와 50/50 및 30/70 중량기초비로 조합하여 외피-코어 구성체로 만들었다. PLA와 PP는 모두 최종용융온도 230℃에서 압출하였다. PET와 PP도 동일한 중량비와 구성으로 조합되었다. 0.8g/분/모세관 및 총 230.4g/분의 공급량으로 펌프속도를 조절했다. 필라멘트는 Lurgi형 흡기장치로 냉각 및 감속시켰다. 공기인발력은 20 내지 110psi 였다. 시료를 10psi의 증분으로 수거하여 라벨표시했다. 표8은 각 드로우다운속도에서 PLA/PP와 PET/PP 병렬형 구성에 대한 주름수를 나타낸 것이다.
표8. 100℃ 및 일정한 드로우다운 속도(80psig)에서의 PLA/PP 및 PET/PP 병렬형 2성분계에 대한 주름수(주름수/인치).
용융량(g/분/모세관) 50:50 30:70
PLA/PP PET/PP PLA/PP PET/PP
0.3 105.8 108.7 44.5 35.3
0.4 52.2 35.3 45.2 35.3
0.5 56.4 38.8 35.3 38.8
0.6 43.7 42.3 36.8 38.8
0.7 55 38.8 52.2 22.6
0.8 46.6 49.4 48.7 45.9
0.9 40.1 63.5 23.7 30.3
1 44.5 49.4
1.1 26.1 39.5
1.2 57.2 45.2
이 실시예는 복수성분계내의 성분 중 하나인 PLA를 사용하여 방적 및 또다른 주름을 만들 때 종래의 폴리에스테르보다 낮은 온도에서 더 많은 수의 주름을 제공하는 섬유를 제조할 수 있음을 보여준다. 표7 및 8 의 비교에서 PLA함유섬유는 PET/PP 섬유보다 더 낮은 온도에서 주름형성을 시작한다. 주름수 측정은 데이터내 스캐터현상 때문에 어렵다.
실시예 8
D레벨이 PLA섬유의결정용융온도 및 열결합성에 어떻게 영향을 미치는지 이해하면 바람직하다. 2성분계섬유은 고내열성 및 저열결합온도를 얻는데 도움을 준다. 이 실험에서 얻은 데이터에 따라 다양한 분야에서 2성분계섬유에 사용되는 PLA 의 등급을 선택할 수 있다.
Mn 90,000-100,000 및 각종 광학조성을 갖는 폴라락티드 시료는 표9에서 보는 바와 같이 모세관 유동측정기 속에서 용융되며 여기서 인발되어 방적섬유 등의 제품으로 형성된다. 방적섬유를 70℃에서 본래길이의 3배까지 인발하여 방향성을 가진 섬유를 제조한다. 고분자펠릿 시료를 100℃에서 48시간동안 어닐링처리했다.
표의 데이터에서 D-레벨이 증가할 때 결정도(J/g)와 피크 용융온도가 모두 현저히 감소한 것을 볼 수 있다. 방적섬유와 방향성섬유 간의 피크융점은 거의 혹은 전혀 변화가 없으며 다만 방향성섬유는 결정도수준이 훨씬 높아졌다. 방향성섬유는 방적섬유보다 더 큰 Tg를 가지며 D-레벨이 증가할 때 Tg가 10℃씩 감소하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 고D-레벨섬유는 저D-레벨섬유보다 낮은 온도에서 결합하고 또한 이보다 결정성이 적은 것으로 예상된다.
표 9
재료 Mn Mw PDI 락티드 w% D-Level(%R-락트산잔류물)
a 95,500 218,000 2.28 1.6 3.0
b 98,900 226,000 2.28 0.8 6.3
c 95,400 203,000 2.13 0.3 8.5
d 99,000 230,000 2.30 1.3 11.8
e 90,800 210,000 2.30 0.9 15.3
f 92,000 234,000 2.55 1.0 17.8
중간점 결정도 피크융점
재료 펠릿 방적섬유 방향성섬유 펠릿 방적섬유 방향성섬유 펠릿 방적섬유 방향성섬유
a 62 52.8 66 40.7 4.0 27.4 164.6 163.6 160.7
b 54.9 54.5 65.1 38.7 1.3 13.3 150.3 148.8 148.0
c 60.7 53.6 62.7 27.0 0 7.8 143.7 139.0 137.4
d 56.9 52.9 60.2 13.3 2.1 124.5 120.2
e 58.2 51.3 56.2
c 57.9 51.9 56.2
실시예 9
폴리락트산 고분자(Cargill Lot/Box 474-703-- 04%D)를 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트 공중합체(Bionolle 3020, Showa Highpolymer Co, Ltd)와 1:1 비로 혼합하여 외피-코어구성체로 만들었다. PLA는 외피를 바이오놀레는 코어를 구성한다.
각 고분자는 별도로 Hills, Inc. 의 특수 방적돌기에 압출시켜 양측이 2성분계 필라멘트로 공동압출되게 했다. PLA는 최종용융온도 230℃에서 압출되었다. Bionolle는 약 200℃의 최종 용융온도에서 압출되었다. 회전헤드는 약 235℃로 유지했다. 펌프속도를 조정하여 총 144개 모세관에 대해 0.6cc/분/모세관 혹은 86.4cc/분의 공급량으로 했다. 필라멘트는 Lurgi형 흡기장치로 냉각 및 감속시켰다. 흡기장치는 공기압을 조정하여 필라멘트에 인발력을 제공한다. 필라멘트에 60psig의 공기압을 가한후 손으로 수거하여 조심스럽게 봉지에 담아 필라멘트가 잘못 인발되지 않도록 하고 그 뒤 특성을 시험측정하고 라벨로 3067-12-8(표1, 첨부) 표시했다. 회전절차에서, 상대회전속도를 각 시료 및 인발력에 대해 관찰했다. 회전속도는 필라멘트직경 및 표10 하단의 식에 기초하여 계산했다. 필라멘트가 잘 회전하고 파단현상이 없는 것을 관찰할 수 있었다. 방적필라멘트는 극미세직경으로 되어 부드러운 "손촉감"을 갖는 것으로 나타났다.
표 10
시료번호(3067-12) (1)BICCCONFIG 제1고분자(외피) 제2고분자(코어) s/c비율 용량 건의 압력 회전율 필라멘트직경 필라멘트속도 계산치
4 s/c 474 B1030 2:1 0.6 60 5 18.1 1848
5 s/c 474 B1030 1:1 0.6 60 5 15.4 2553
6 s/c 474 B1030 1:1 0.6 80 5.1 14.4 2920
7 s/c 474 B1030 1:1 0.6 100 5.1 13.8 3179
8 s/c 474 B3020 1:1 0.6 60 5 15.9 2395
9 s/c 474 B3020 1:1 0.6 80 4.5 14.3 2961
10 s/c 474 B3020 1:1 0.6 100 4.5 14.8 2764
16 s/c 474 513 1:1 0.6 60 4 ― ―
17 s/c 474 513 1:1 0.6 80 3.5 ― ―
18 s/c 474 513 1:1 0.6 100 3 ― ―
(3067-13)
3 s/c 474 513 1:1 0.6 60 4.5 14.2 3003
4 s/c 474 513 1:1 0.6 80 3.5 12.6 3814
1. 2성분계 구성: s/c: 외피/코어
s/s: 병렬형
2. 고분자 정의:
Lot/Box Mn Mw Mz Mz+1 PDI %D %M %oli g MFR
PLA 503-701 6750 149K 280K 445K 2.22 0.95 0.4 1.75 ―
0
503- 5820 134K 294K 680K 2.3 0.95 0.3 2.2 ―
701Ex. 0
474-703 7056 175K 353K 595K 2.48 4.5 0.7 2.8 ―
0
474-703 5983 136K 266K 455K 2.27 4.5 0.4 3.5 ―
703Ex. 5
Bionolle 1030 5670 110K 188K 291K 1.95 ― 2.2 30-
0 39
3020 6050 119K 200K 310K 1.97 ― 2.1 20-
0 29
3. 회전율은 연성 및 무름성 혹은 탄성불량의 연속선상에 있는 것으로 가정한다. (별지참조)
4. 속도 = (배출용적(((필라멘트반경(㎛)^2)*Pi))* 밀도비 (~1.07/1.35)
실시예 10
락티드 고분자함유 2성분계의 기계적회전 및 인발력을 측정하기 위해, 폴리락트산 고분자 (Cargill Lot 474-703)을 다른 고분자락트산(Cargill Lot 513-701- ~1.6% D)와 함께 압출하여 병렬형구성체로 만들었다. 모세관공급량은 ~0.6cc/분/호올이고, 각 고분자의 비는 1:1 정도였다. 144개의 모세관을 갖는 방적돌기를 사용했고, 압출조건은 기본적으로 실시예9와 같다. 필라멘트는 냉각후 마무리로울을 통과하여 고데로울행렬에 의해 가속되고 1000m/분의 속도로 보빈에서 수거되었다. 보빈은 하룻밤동안 둔다. 필라멘트를 가열고데를 이용하여 인발 및 어닐링처리했고 다시 보빈에서 수거하여 라벨 3067-13-1로 표시했다. 이들의 성질은 표11에 열거한다. 필라멘트는 강도와 신장율리 큰 것으로 나타났다.
표 11
시료번호(3067-12) (1)BICCCONFIG 제1고분자(외피) 제2고분자(코어) s/c비율 용량 건의 압력 회전율 필라멘트직경 필라멘트속도계산치 강도(g/d) 신장율(%)
1 s/c 474 B1030 1:1 0.6 1000 4 26 896
2 s/c 474 B1030 2:1 0.6 1000 4 27.2 818
3 s/c 474 B1030 2:1 0.6 1000 4 25.4 939
11 s/c 474 B1030 1:1 0.6 1000 4 24.4 1017 0.64 85
12 s/c 474 B3020 2:1 0.6 1000 4 25.1 961
13 s/c 474 B3020 2:1 0.6 1000 4 24.94 973
14 s/c 474 B3020 1:1 0.6 1000 4 24.6 1001 1.27 126
15 s/c 474 513 1:2 0.6 1000 4 25.3 946 1.23 118
(3067-13)
1 s/c 474 513 1:1 0.6 1000 4 24.8 984.48
2 s/c 474 513 2:1 0.6 1000 4 24.7 982.47
1. 2성분계 구성: s/c: 외피/코어
s/s: 병렬형
2. 고분자 정의:
Lot/Box Mn Mw Mz Mz+1 PDI %D % %OLIG MFR
PLA 503-701 67500 149K 280K 445K 2.22 0.95 0.4 1.75 ―
503-701Ex. 58200 134K 294K 680K 2.3 0.95 0.3 2.2 ―
474-703 70560 175K 353K 595K 2.48 4.5 0.7 2.8 ―
474-703Ex. 59835 136K 266K 455K 2.27 4.5 0.4 3.5 ―
Bionolle 1030 56700 110K 188K 291K 1.95 ― 2.2 30-
39
3020 60500 119K 200K 310K 1.97 ― 2.1 20-
29
3. 회전율은 연성 및 무름성 혹은 탄성불량의 연속선상에 있는 것으로 가정한다. (별지참조)
4. 속도 = (배출용적(((필라멘트반경(㎛)^2)*Pi))* 밀도비 (~1.07/1.35)
실시예11
기계적 방적 필라멘트의 인발력 및 어닐링현상을 측정하기 위해, 3067-13-1의 필라멘트다발을 보빈에서 풀어 가열된 3개의 고데로울로된 행렬에 나사감았다. 각 고데온도와 rpm은 각각 제어했다. 고데의 속도와 인발율을 표12에서 열거하였다. 필라멘트다발을 가열하여 인발을 촉진하고 인발된 필라멘트의 응력을 어닐처리한다. 인발조건 및 필라멘트성질은 표12에서 보는 바와 같다. 인발된 필라멘트는 강도와 신장율이 큰 것으로 나타났다.
1. 2성분계 구성: s/c: 외피/코어
s/s: 병렬형
2. 고분자 정의:
Lot/Box Mn Mw Mz Mz+1 PDI %D % %OLIG MFR
PLA 503-701 67500 149K 280K 445K 2.22 0.95 0.4 1.75 ―
503-701Ex. 58200 134K 294K 680K 2.3 0.95 0.3 2.2 ―
474-703 70560 175K 353K 595K 2.48 4.5 0.7 2.8 ―
474-703Ex. 59835 136K 266K 455K 2.27 4.5 0.4 3.5 ―
Bionolle 1030 56700 110K 188K 291K 1.95 ― 2.2 30-
39
3020 60500 119K 200K 310K 1.97 ― 2.1 20-
29
실시예12
이 실시예는 가수분해된 PLA의 회전 및 물성을 평가한 것이다.
파일럿 스핀라인은 습식용융 고분자의 압출을 이용해 가수분해된 PLA의 회전력을 시험하였다. 열가수분해로 PLA의 분자량을 축소했고 이에 의해 점도 역시 스펀본드에 적합한 수준으로 감소했다. 고분자는 물을 PLA펠릿의 표면에 가하여 가수분해하고 30mm의 압출기를 이용하여 PLA를 압출 및 다시 펠릿화하였다.
가수분해된 PLA펠릿을 결정화한 후 Karl-Fisher 분석법으로 < 100ppm 수분함량까지 건조시켰다. 무수펠릿을 밀폐된 봉지에 담아 사용전까지 보관한다. 사용준비과정에서, 펠릿은 직접 봉지에서 꺼내 파일럿 스핀라인의 N2 호퍼에 운반한다.
고분자량 PLA를 혼합한 후 가수분해 재처리한다. PLA는 저%D 함량(<1.5%D)를 가진 것을 선택했다. 이들의 평균값은 다음처럼 표시한다:
가수분해전: 가수분해후:
Mn: 94,000 63,800
%D: 1.3% 1.3
스핀라인은 N2가 하부로 들어가 상부로 배출되는 밀폐된 호퍼를 포함한다. 호퍼는 1" 압출기의 수냉각 공급부를 상부에 탑재한 것으로 길이:직경(l/d)비가 24:1 이었다. 고분자는 Zenith기어펌프에 수송되며 여기서 68개의 모세관으로된 방적돌기에 공급되는 양이 0.9g/분/모세관인 것으로 측정되었다. 압출기의 rpm은 일정헤드압력 300psig 에서 제어한다.
Lurgi-Docan형 흡기장치가 방적돌기에서 ~2미터 떨어진 곳에 위치한다. 인발력은 흡기장치에 공급되는 공기압을 조정하면 변경시킬 수 있다. 감속기(흡기장치)에서 배출되는 필라멘트를 수거했다. 이것의 성질을 표13에 나타내었다.
표 13
압출기 1",24:1, 4개구역
펌프 1.752cc/rev
펌프 rpm 32rpm
공급량 0.9g/m/h
방적돌기 68개 모세관, 0.4 직경
압출기헤드 300psig
PLA: 584-711 (가수분해된 PLA)
샘플 팩압력 감속기 압력 용융온도 회전율 점성점 필라멘트직경 필라멘트 속도 Bire 결정도 비등 수축율
(psig) (psig) (℃) (1-8) (cm) (㎛) 계산치(mpm) (x10^-2) (J/g) (%)
1 575 40 228 4.5 18 20.1 2425 0.7 8.6 73
2 505 60 228 4.5 20 18.5 2862 0.94 20.9 58
3 497 80 228 3.8 23 15.5 4077 1.3 32.2 22
4 489 100 228 3.5 20 14.4 4724 1.33 34.2 15
5 485 120 228 3.3 25 14 4998 1.62 39.0 13
6 512 40 223 4.6 20 23.9 1715 0.62 13.6 74
7 505 60 223 4.5 20 18.9 2742 0.91 15.6 61
8 495 80 223 4.3 23 16.07 3793 1.33 29.6 11
9 489 100 223 3.5 20 16 3826 1.4 36.1 16
10 486 120 223 3.1 18 13.47 5399 1.41 39.1 13
PLA: 584-711 (안정화제함유)
샘플 팩압력 감속기 압력 용융온도 회전율 점성점 필라멘트직경 필라멘트 속도 Bire 결정도 비등 수축율
(psig) (psig) (℃) (1-8) (cm) (㎛) 계산치(mpm) (x10^-2) (J/g) (%)
11 442 80 223 4.5 20 17.6 3162 1.24 34.8 14
12 471 100 223 3.9 18 16.2 3732 1.45 34.4 12
PLA: 584-711 (가수분해된 PLA)
샘플 팩압력 감속기 압력 용융온도 회전율 점성점 필라멘트직경 필라멘트 속도 Bire 결정도 비등 수축율
(psig) (psig) (℃) (1-8) (cm) (㎛) 계산치(mpm) (x10^-2) (J/g) (%)
13 525 40 223 4.2 20 22.9 1868 0.66 13.1 75
14 523 60 223 3.7 20 18.1 2990 0.93 25.4 63
15 515 80 223 3.5 23 16.5 3598 1.25 29.1 21
16 526 100 223 3.3 20 14.9 4412 1.4 34 14
17 518 120 223 2.9 18 13.9 5070 1.46 32.1 13
고분자성질 584-711
Mn Mw PDI %RL MFR %D
63.8K 136.6K 2.14 0.11 31 1.3
PLA 의 표준반응기와 유사하게, 가수분해된 PLA 역시 다음같은 특성을 나타냈다:
- 감속기압력이 크면 필라멘트직경이 작아진다 (고속).
- 복굴절은 필라멘트속도 계산치 증가시 함께 증가한다.
- 결정도는 필라멘트속도 계산치 증가시 함께 증가한다.
- 비등 수축도는 필라멘트속도 증가시 (비선형으로) 감소한다.
용융온도가 낮으면 필라멘트속도에 대한 수축값이 감소한다. 다시말해, 수축율/속도의 곡선은 용융온도가 잔으면 좌측으로 변화한다.
타르타르산을 안정화제(0.05%)로서 첨가할 경우 섬유가공성, 감속성, 결정도 혹은 수축성에 나쁜 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
TiO2를 첨가해도 역시 충격성, 감속성 혹은 수축성에 나쁜 영향을 미치지않았다.
출원인은 가수분해된 PLA가 섬유 및 부직포공정 및 이 분야에 사용하기 적합한 것으로 나타난다. 또한, 가수분해는 중합반응에 의해 PLA단독으로된 섬유등급을 제조하는 것과 별도로 가능한 것으로 나타났다. 중합반응공정은 PLA단일형 섬유를 제조하는데 이용할 수 있으며 그후 재가공하여 시판하거나 고객주문용으로 만들 수 있다. 이에 따라, 중합 및 생산의 경제성이 향상되고 소수종류를 생산제조할 때 낭비를 막을 수 있다.
가수분해된 PLA는 가공성 혹은 수축력에 영향을 미치지 않고 선별첨가제를 가하여 표백성 혹은 안정성 등의 성질의 개선할 수 있다.
실시예 13
이 실시예는 필라멘트 고속공급 및 저%D PLA을 이용하여 저수축성 직물을 제조하는 것을 보여준다.
Nippon-Kodoshi 는 일본의 스펀본드 장치 제조회사이다. 1.1%D 이성체 함량의 저분자량 PLA을 이 장치로 가공하여 저수축성직물을 제조하였다. 이 공정을 다음처럼 설명한다:
고분자 Mn Mw Mz Mz PDI Mz/Mn %R ESO MFR(210℃)
73K 156K 297K 506K 2.15 4.07 1.1 0.35 15
고분자는 100ppm 이하의 수분함량까지 건조시키고 4개의 가열구역을 구비한 2중 스크류형 압출기에 공급했다. 압출기는 필터를 경유해 20cc/회전수의 한쌍의 기어펌프를 통과한다. 저데니어수의 직물샘플을 제조하기 위하여 펌프는 약 700개의 모세관을 구비한 0.5M 광역방적돌기에 0.35g/분/모세관 의 공급량으로 들어가는 용융고분자를 측정했다. 고데니어수의 직물샘플을 제조하기 위하여 펌프속도를 섬유량과 비례하여 증가시켰다.
압출된 필라멘트는 교류식 냉각구역을 1차통과한 후 슬롯 감속기를 이용하여 인발했다. 슬롯에 대한 압력을 조절하여 필라멘트속도를 5000m/분 정도로 만들었다. 이 조건에서, 회전력이 탁월했다. 사실상 필라멘트파단이 일어나지 않았다.
필라멘트를 다공성 콘베이어벨트 상에서 수거하고 웨브를 매끄럽고 엠보싱가공한 강재질의 로울을 구비한 가열된 캘린더시스템의 닙(nip)에 통과하여 결합시킨다. 캘린더온도는 130℃ 정도로 유지했다. 콘베이어의 속도를 조정하여 직물중량을 변화시켰다. 그 결과를 표14에 나타낸다.
출원인은 열안정형 직물(~15, 19, 24g)을 2곳의 공급량으로부터 얻었으며; 웨브의 캘린더처리시 고분자결정도가 증가하고 또한 수축율이 감소하여 고 및 저데니어수의 직물샘플 양측에서 모두 탁월한 직물특성을 얻었고; 또한 필라멘트의 성질이 기존의 실시방법에서 관측된 것과 매우 유사했음을 발견하였다.
표 14. Eco-PLA(tm)/Nippon-Kodoshi 스펀본드 직물
데니어 직물중량 비등수축률 60℃ 공기수축률 결정도 Pk 스트립장력 Pk 신장율 TEA
MD (%) CD (%) MD (%) CD (%) MD(g/in) CD(g/in) MD (%) CD (%) MD(N-M/M＾2) CD(N-M/M＾2)
1* 14.4 2.5 1.1 1.0 1.0 47.6 1590 830 21 20 96.47 46.62
1* 18.5 3.1 0.7 0.4 0.2 47.8 2350 1200 26 24 172.38 81.62
1* 23.1 1.7 0.5 0.5 0.6 47.0 2970 1790 23 24 169.87 124.67
2 18.5 1.6 0.6 0.5 0.4 45.7 1780 1000 23 17 123.3 51.2
2 24.1 1.4 0.4 0.3 0.4 45.2 1740 1660 21 22 107.7 110.6
1 데니아 직경 필라멘트속도 복굴절 비등수축률 잔류 락티드 Mn(x10＾3) Mw(x10＾3) Mz(x10＾3) 결정도
필라멘트성질 9.2 4814 1.58 18.8 0.46 67 134 231 39.4
실시예 14
이 실시예는 방적필라멘트의 수축에 대한 용융온도의 영향을 평가하는 것이다.
이 연구에서 이용한 PLA는 반응기제품이었다.
Mn Mw Mz Mz+1 PDI Mz/Mn %D
72400 156000 273000 418000 2.15 3.77 1.1
출원인은 용융온도가 증가할 때 수축율/필라멘트속도 곡선(표15 참조)이 우측(저수축율을 달성하기 위해 고속이 요구됨)으로 이동하고; 또한 고온에서 한계수축율(최소수축율은 고필라멘트속도일 때 달성됨)이 대체로 필라멘트방적에서 높아짐을 발견했다.
표 15
용융온도 240 230 220
감속기 압력 필름속도 비등수축률 필름속도 비등수축률 필름속도 비등수축률
50 1929 63 2957 39 2481 16
55 ― ― ― ― 3278 13
60 3348 52 3726 11 2960 11
65 ― ― ― ― 2980 10
70 3829 26 4099 11 3940 6
75 ― ― ― ― 4420 7
80 4630 21 4060 10 3743 7
85 ― ― ― ― 3794 12
90 4677 16 ― ― 3622 12
실시예 15
이 실시예는 방적필라멘트의 열안정도에 대한 처리조건(모세관직경, 모세관공급량, 용융온도)의 영향을 평가하는 것이다. 그 결과는 표16에서 보는 바와 같다.
출원인은 타르타르산 안정화제가 존개하거나 하지않는 것과 무관하게 용융온도가 높을 경우 대체로 고수축율로 필라멘트가 제조되었고; 모세관직경(0.4 대 0.8mm)이 필라멘트성질(샘플 G&D 와 비교할 때)에 미미한 영향을 미치며; 모세관공급량이 크면 일정한 인발력에서 다소 높은 수축율을 나타내고; 또한 열안정도(Boil Shrinkage로 측정했을 때)가 에어건압력 증가시 대체로 함께 증가한다는 사실을 발견하였다.
표 16
힘Force(psig) 0.4mm. 08 g/m/h220℃ 0.4mm.0.6 0.4mm. 0.6g/m/h230℃(G) ?????0.6g/m/h240℃(h) 0.8mm. 0.8g/m/h220℃(E) 0.8mm. 0.8g/m/h220℃(D) 0.4mm. 0.6g/m/h240℃(T) 0.4mm.0.6g/m/h220℃(TT)
50 30.0 16.3 12.2 49.4 63.0 11.6 49.4 70.0 9.6
55 16.3 13.1 10.0 23.8
60 13.8 10.6 10.9 15.3 52.2 10.6 16.3 56.6 1.9
65 11.3 10.0 11.9 15.3
70 9.4 6.3 10.9 12.9 26.3 10.9 11.9 20.0 10.9
75 7.5 3.1 12.2 12.1
80 10.0 6.9 12.5 12.9 21.3 12.5 11.3 14.0 11.5
85 11.9 11.9 13.1 11.9
90 15.0 11.9 16.3 13.8 13.4
자유낙하 0psi
* 표의 수치는 회전후 즉시 비등수에 대한 20인치 섬유의 수축율을 나타낸다. 2개의 섬유샘플은 수축율에 대해 시험했으며 그 결과를 평균한 값이다.
실시예 16
이 실시예는 방적필라멘트의 회전성, 수축성, 결정도에 대한 처리조건(용융온도, 모세관공급량 및 감속기압력)과 고분자변수(분자량 및 %D)의 영향을 평가한 것이다.
공정 및 고분자효과와 상호작용을 측정하기 위해 통계적인 방법으로 접근했다. 그 결과를 표 17에서 나타냈다.
출원인은 일정한 처리조건(용융온도, 공급량 등)에서 고분자량샘플이 저수축율의 필라멘트를 생성하고; 저에어건압력(따라서 필라멘트속도가 작다)이 대체로 고수축률, 저결정도 및 저복굴절율의 필라멘트를 생성한다는 사실을 발견했다. 고속시 예외적인 경우도 있으며 이것은 최소수축율을 달성하는 때이다. 최소수축율을 달성한후 속도가 커지면 반드시 수축율이 더 감소되는 것은 아니다. 출원인은 또한 저필라멘트속도 및 고온(250 대 240)의 조합조건일 때 방향성 및 결정도가 낮고 수축율은 높은 필라멘트가 제조되는 것을 발견했다. 또한, 출원인은 %D (0.8 및 1.3%D) 혹은 모세관공급량 0.6 & 0.8cm3/모세관(cc/m/h)이 수축율에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 없었다.
본 발명의 다수의 특성 및 장점은 상술한 바와 같으며 본 발명의 구성 및 작용효과에 관하여 위에서 상세히 설명하였다. 이 내용은 설명을 위한 것으로서, 각 실시단계의 순서나 시간 혹은 각 부분의 크기와 조립배치 형상 등에 있어서 첨부된 특허청구범위에 기술된 모든 내용을 포함하여 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도에서 다양한 변형이 가능하다.
고분자에 관한 보고자료
LOT BOX %D Mn Mw PDI %락티드 %H2O
503-728 1.4 102 231 2.3 0.7 <50
503-709 1.5 88 195 2.2 0.7 <50
517-724 1 88 190 2.2 0.6 <50
510-737 0.9 103 231 2.3 0.7 <50
스핀라인 사양
펌프크기 1.752 cc/rev.
압출기 1"
방적돌기 68개 모세관, 0.8직경 (325매시 여과)

Claims (46)

  1. R-락트산 잔사가 5중량% 이하, 락티드 농도가 0.5중량% 이하 및 수평균 분자량이 25,000 내지 150,000 범위인 폴리락티드를 함유하는 폴리락티드 조성물로부터 제조된 다수의 폴리락티드함유 섬유를 포함하고;
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유가 결정도 20 J/g 이상, 점착성 1.5 g/데니어 이상, 및 평균 섬유비등수 수축성 15% 이하를 나타내고; 또한
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 섬유 속도 1,000 m/분 이상, 처리량 0.3 내지 3 g/분/모세관, 및 온도 200℃ 내지 250℃ 범위의 조건에서 스펀본드법(spunbonding)에 의해 제조되어 웨브(web) 형태로 적층되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 R-락트산 잔사가 1중량% 이하인 폴리락티드로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 0.017 내지 0.012의 복굴절성(birefringence)을 나타내는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 5g/데니어 이상의 점착성을 나타내는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 폴리락티드 고분자를 50 중량% 이상 함유하는 단성분(monocomponent) 섬유인 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 폴리락티드 고분자 및 비-폴리락티드 고분자의 혼합물을 포함하는 단성분 섬유인 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비-폴리락티드 고분자는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 이들의 혼합물, 이들의 합금 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 고분자인 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 섬유재료는 칼렌더 처리된(calendered) 부직포 제품으로 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 섬유재료는 열결합된 부직포 제품으로 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 폴리락티드 고분자를 함유하는 제1 성분 및 폴리락티드 고분자나 비-폴리락티드 고분자를 함유하는 제2 성분을 포함하는 다성분(multicomponent)계 섬유인 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 성분은 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 그들의 혼합물, 그들의 합금 및 그들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 비-락티드 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 다성분계 섬유는 코어 성분의 외부에 있는 외피성분을 포함하는 외피/코어구조로서 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  13. 제12항에 있어서,
    폴리락티드 고분자를 함유하는 상기 제1 성분은 외피/코어구조의 외피성분으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  14. 제1항에 있어서,
    다수의 비-폴리락티드함유 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 성분은 외피/코어구조의 코어성분으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 성분은 외피성분으로서 제공되며 또한 폴리락티드 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 코어성분의 폴리락티드 고분자는 상기 외피성분의 폴리락티드 고분자의 에난티오머 순도(enantiomeric purity)보다 큰 에난티오머 순도를 갖는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 다성분계 섬유는 병렬형 구조, 파이분할 구조, 아일랜드-인-씨(island-in-sea) 구조로 이루어진 군에서 선택된 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 제1 성분은 폴리락티드 고분자와 비-폴리락티드 고분자의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 직물 재료로서 제공되는 것을 특징으로하는 섬유재료.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 폴리락티드함유 섬유는 25J/g 이상의 결정도를 갖는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 속도는 1,000 m/분 내지 10,000 m/분의 범위인 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  23. 제1항에 따른 저수축성 폴리락티드함유 섬유를 제조하는 방법으로서,
    제1항에서 정의된 폴리락티드 조성물을 섬유 속도 1,000 m/분 이상, 처리량 0.3 내지 3 g/분/모세관 및 온도 200℃ 내지 250℃ 범위의 조건하에 스펀본딩하여 다수의 폴리락티드함유 섬유를 제공하는 단계; 및
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유를 적층하여 웨브로 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 폴리락티드 고분자를 50 중량% 이상 함유하는 단성분(monocomponent) 섬유인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 열결합된 부직포 제품으로 제공되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 폴리락티드 고분자를 함유하는 제1 성분 및 폴리락티드 고분자나 비-폴리락티드 고분자를 함유하는 제2 성분을 포함하는 다성분계 섬유인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제2 성분은 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 그들의 혼합물, 그들의 합금 및 그들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 비-락티드 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 다성분계 섬유는 코어 성분의 외부에 있는 외피성분을 포함하는 외피/코어구조로서 제공되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  29. 제28항에 있어서,
    폴리락티드 고분자를 함유하는 상기 제1 성분은 외피/코어구조의 외피성분으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  30. 제23항에 있어서,
    다수의 비-폴리락티드함유 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 제1 성분은 외피/코어구조의 코어성분으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제2 성분은 외피성분으로서 제공되며 또한 폴리락티드 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 코어성분의 폴리락티드 고분자는 상기 외피성분의 폴리락티드 고분자의 에난티오머 순도보다 큰 에난티오머 순도를 갖는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  34. 제26항에 있어서,
    상기 다성분계 섬유는 병렬형 구조, 파이분할 구조, 아일랜드-인-씨 구조로 이루어진 군에서 선택된 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  35. 제26항에 있어서,
    상기 제1 성분은 폴리락티드 고분자와 비-폴리락티드 고분자의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  36. 제23항에 있어서,
    상기 폴리락티드함유 섬유는 25J/g 이상의 결정도를 갖는 것을 특징으로 하는 섬유재료.
  37. 제23항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 R-락트산 잔사가 1중량% 이하인 폴리락티드로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  38. 제23항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 0.017 내지 0.012의 복굴절성을 나타내는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  39. 제23항에 있어서,
    상기 다수의 폴리락티드함유 섬유는 5g/데니어 이상의 점착성을 나타내는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  40. 제23항에 있어서,
    상기 스펀본딩법은 상기 다수의 폴리락티드함유 섬유를 공기감쇠기(air attenuator) 내에서 연신하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  41. 제23항에 있어서,
    섬유들을 함께 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  42. 제23항에 있어서,
    니들 펀칭(needle punching), 스티치결합 및 습식엉킴(hydro entanglement)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 방법을 이용하여 웨브 속의 섬유들을 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  43. 제23항에 있어서,
    섬유 용융 및 화학결합 중 선택된 적어도 한 방법을 이용하여 웨브 속의 섬유들을 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  44. 제1 성분 및 제2 성분을 포함하는 다성분계 섬유에 있어서,
    상기 제1 성분은 R-락트산 잔사가 5중량% 이하, 락티드 농도가 0.5중량% 이하 및 수평균 분자량이 25,000 내지 150,000 범위인 폴리락티드를 함유하는 폴리락티드 조성물을 포함하고;
    상기 다성분계 섬유는 섬유 속도 1,000 m/분 이상, 처리량 0.3 내지 3 g/분/모세관, 및 온도 200℃ 내지 250℃ 범위의 조건에서 스펀본드법에 의해 제조되어 웨브(web) 형태로 적층되는 것을 특징으로 하는 다성분계 섬유.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 제2 성분은 폴리카프로락톤, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다성분계 섬유.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 제2 성분은 상기 제1 성분과 상이한 폴리락티드 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 다성분계 섬유.
KR10-1999-7010147A 1997-05-02 1998-05-04 분해성 고분자섬유, 이것의 제조방법과 제품 및 이것의 사용방법 KR100504214B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85031997A 1997-05-02 1997-05-02
US08/850,319 1997-05-02
US8/850,319 1997-05-02
PCT/US1998/008417 WO1998050611A1 (en) 1997-05-02 1998-05-04 Degradable polymer fibers; preperation; product; and methods of use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010012198A KR20010012198A (ko) 2001-02-15
KR100504214B1 true KR100504214B1 (ko) 2005-07-28

Family

ID=25307813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7010147A KR100504214B1 (ko) 1997-05-02 1998-05-04 분해성 고분자섬유, 이것의 제조방법과 제품 및 이것의 사용방법

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6506873B1 (ko)
EP (1) EP0977912B1 (ko)
JP (1) JP4093595B2 (ko)
KR (1) KR100504214B1 (ko)
CN (1) CN1172037C (ko)
AT (1) ATE277208T1 (ko)
AU (1) AU742248B2 (ko)
BR (1) BR9815471B1 (ko)
CA (1) CA2287952C (ko)
DE (1) DE69826457T2 (ko)
ES (1) ES2230689T3 (ko)
HK (1) HK1025607A1 (ko)
NO (1) NO315906B1 (ko)
NZ (1) NZ501274A (ko)
PT (1) PT977912E (ko)
WO (1) WO1998050611A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012082517A3 (en) * 2010-12-15 2012-09-27 3M Innovative Properties Company Controlled degradation fibers
KR20200000250A (ko) * 2018-06-22 2020-01-02 주식회사 엘지화학 폴리프로필렌 수지의 물성 평가 방법, 폴리프로필렌 부직포의 제조 방법, 및 폴리프로필렌 부직포

Families Citing this family (202)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6787493B1 (en) * 1995-09-29 2004-09-07 Unitika, Ltd. Biodegradable formable filament nonwoven fabric and method of producing the same
US6607996B1 (en) 1995-09-29 2003-08-19 Tomoegawa Paper Co., Ltd. Biodegradable filament nonwoven fabric and method of producing the same
US5910545A (en) * 1997-10-31 1999-06-08 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable thermoplastic composition
US6217630B1 (en) 1999-05-03 2001-04-17 Cargill, Incorporated Conditioned fertilizer product, method for conditioning fertilizer, and method for using conditioned fertilizer product
ES2209894T3 (es) * 1999-05-21 2004-07-01 3M Innovative Properties Company Articulos antimicrobianos.
EP1057915A1 (en) * 1999-06-02 2000-12-06 Unitika Ltd. Biodegradable filament nonwoven fabric and method of producing the same
CA2534176C (en) 1999-06-18 2008-03-18 Toray Industries, Inc. Polylactic acid resin, textile products obtained therefrom, and processes for producing textile products
EP1091028B1 (en) * 1999-09-15 2005-01-05 Fiber Innovation Technology, Inc. Splittable multicomponent polyester fibers
KR20010095766A (ko) * 2000-04-12 2001-11-07 정춘임 생분해성 폴리(글리콜라이드-파라다이옥산온)공중합체 및그의 제조방법
US20020060445A1 (en) * 2000-06-09 2002-05-23 Trw Inc. Biodegradable vehicle components
GB0016116D0 (en) * 2000-06-30 2000-08-23 Crompton J R Plc Beverage infusion packages and materials therefor
JP4582886B2 (ja) * 2000-09-18 2010-11-17 ユニチカ株式会社 耐候性長繊維不織布
GB2370226A (en) 2000-09-21 2002-06-26 Acordis Speciality Fibres Ltd Wound dressing
GB0030172D0 (en) * 2000-12-11 2001-01-24 Unilever Plc Infusion package material
DE20101155U1 (de) * 2001-01-23 2002-05-29 Heiland Heinrich Gmbh Schutzhaube
US20030077444A1 (en) * 2001-05-10 2003-04-24 The Procter & Gamble Company Multicomponent fibers comprising starch and polymers
US6946506B2 (en) † 2001-05-10 2005-09-20 The Procter & Gamble Company Fibers comprising starch and biodegradable polymers
US20020168518A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-14 The Procter & Gamble Company Fibers comprising starch and polymers
US20020168912A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-14 Bond Eric Bryan Multicomponent fibers comprising starch and biodegradable polymers
US20030148690A1 (en) * 2001-05-10 2003-08-07 Bond Eric Bryan Multicomponent fibers comprising a dissolvable starch component, processes therefor, and fibers therefrom
US6645618B2 (en) 2001-06-15 2003-11-11 3M Innovative Properties Company Aliphatic polyester microfibers, microfibrillated articles and use thereof
DE10129522A1 (de) * 2001-06-21 2003-01-09 Basf Ag Polymermischung
TWI222475B (en) * 2001-07-30 2004-10-21 Toray Industries Polylactic acid fiber
WO2003014451A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-20 The Procter & Gamble Company Fibers and webs capable of high speed solid state deformation
EP1463619B1 (en) * 2001-08-20 2008-01-16 Cargill Dow LLC Method for producing semicrystalline polylactic acid articles
US6783826B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-31 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Flushable commode liner
DE10206926B4 (de) * 2002-02-19 2005-12-15 Papierfabrik Schoeller & Hoesch Gmbh & Co. Kg Heisssiegelfähige Filtermaterialien
DE10206924B4 (de) * 2002-02-19 2005-12-15 Papierfabrik Schoeller & Hoesch Gmbh & Co. Kg Heisssiegelfähige Filtermaterialien
US6890649B2 (en) 2002-04-26 2005-05-10 3M Innovative Properties Company Aliphatic polyester microfibers, microfibrillated articles and use thereof
US7299805B2 (en) 2002-06-07 2007-11-27 Marctec, Llc Scaffold and method for implanting cells
RU2283908C2 (ru) * 2002-07-01 2006-09-20 Асахи Касеи Файберс Корпорейшн Нетканый материал и чайный пакетик из такого материала
DE10231403B3 (de) * 2002-07-11 2004-02-05 Papierfabrik Schoeller & Hoesch Gmbh & Co. Kg Heisssiegelfähiges Filtermaterial
US7670545B2 (en) * 2002-08-19 2010-03-02 Natureworks Llc Method for producing semicrystalline polylactic acid articles
WO2004020708A1 (ja) * 2002-08-30 2004-03-11 Toray Industries, Inc. ポリ乳酸繊維、ヤーンパッケージおよび繊維製品
AU2003278106A1 (en) * 2002-10-28 2004-05-13 Sofitech N.V. Self-destructing filter cake
US7700500B2 (en) * 2002-12-23 2010-04-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Durable hydrophilic treatment for a biodegradable polymeric substrate
US7994078B2 (en) * 2002-12-23 2011-08-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High strength nonwoven web from a biodegradable aliphatic polyester
US6953622B2 (en) * 2002-12-27 2005-10-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable bicomponent fibers with improved thermal-dimensional stability
US20040259451A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-23 Paradis David P. Blended fiber materials, methods of manufacture and uses thereof
US7045211B2 (en) * 2003-07-31 2006-05-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Crimped thermoplastic multicomponent fiber and fiber webs and method of making
ATE554664T1 (de) * 2003-09-09 2012-05-15 3M Innovative Properties Co Konzentrierte antimikrobielle zusammensetzungen und verfahren
US20050058673A1 (en) 2003-09-09 2005-03-17 3M Innovative Properties Company Antimicrobial compositions and methods
CN1867251A (zh) * 2003-09-09 2006-11-22 3M创新有限公司 抗菌组合物和方法
US20080249227A1 (en) * 2003-10-09 2008-10-09 Kazue Ueda Resin Composition, Product Molded from the Resin Composition, and Preparation Method for the Resin Composition
US20050136155A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Jordan Joy F. Specialty beverage infusion package
DE102004006373B4 (de) * 2004-02-09 2014-12-31 Reifenhäuser GmbH & Co Maschinenfabrik Verfahren zur Herstellung eines Spinnvlieses aus Filamenten
US7326659B2 (en) 2004-02-16 2008-02-05 Conwed Plastics Llc Biodegradable netting
CN1946798A (zh) * 2004-03-03 2007-04-11 克拉通聚合物研究有限公司 包含具有高流动性和高弹性的嵌段共聚物的聚合物组合物
US7261988B2 (en) * 2004-04-27 2007-08-28 Samsung Electronics Co. Ltd Azine-based charge transport materials
US20050249899A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-10 Bonutti Peter M Biodegradable packaging material
US20060159918A1 (en) * 2004-12-22 2006-07-20 Fiber Innovation Technology, Inc. Biodegradable fibers exhibiting storage-stable tenacity
US20060147505A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Tanzer Richard W Water-dispersible wet wipe having mixed solvent wetting composition
US20060147689A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Raj Wallajapet Absorbent composites containing biodegradable reinforcing fibers
US20060229364A1 (en) * 2005-03-10 2006-10-12 3M Innovative Properties Company Antiviral compositions and methods of use
US8476319B2 (en) * 2005-03-10 2013-07-02 3M Innovative Properties Company Methods of treating ear infections
EP1868686A2 (en) * 2005-03-10 2007-12-26 3M Innovative Properties Company Antimicrobial pet wipes
US20060204452A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Velamakanni Bhaskar V Antimicrobial film-forming dental compositions and methods
CA2599667C (en) * 2005-03-10 2014-12-16 3M Innovative Properties Company Antimicrobial compositions comprising esters of hydroxy carboxylic acids
KR20070113284A (ko) * 2005-03-10 2007-11-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 미생물 오염의 감소방법
EP1862585B1 (en) * 2005-03-25 2011-12-14 Kuraray Co., Ltd. Base fabric for chemical lace and process for production thereof
CN1304655C (zh) * 2005-03-30 2007-03-14 东华大学 一种聚乳酸类纤维的制备方法
US7438777B2 (en) * 2005-04-01 2008-10-21 North Carolina State University Lightweight high-tensile, high-tear strength bicomponent nonwoven fabrics
US7261724B2 (en) * 2005-04-14 2007-08-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical clip advancement mechanism
US20060257616A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Stowe-Pharr Mills, Inc. (D/B/A Pharr Yarns, Inc.) Renewable nonwoven carpet
US7391112B2 (en) * 2005-06-01 2008-06-24 Intel Corporation Capping copper bumps
US7780903B2 (en) * 2005-06-01 2010-08-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of making fibers and nonwovens with improved properties
US20060276092A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-07 Topolkaraev Vasily A Fibers and nonwovens with improved properties
US20100029161A1 (en) * 2005-06-24 2010-02-04 North Carolina State University Microdenier fibers and fabrics incorporating elastomers or particulate additives
MX2007016348A (es) * 2005-06-24 2008-03-05 Univ North Carolina State Telas de micro y nano fibra durable con resistencia elevada y que son producidas por fibrilacion de islas de dos componentes en las fibras de mar.
US7883772B2 (en) * 2005-06-24 2011-02-08 North Carolina State University High strength, durable fabrics produced by fibrillating multilobal fibers
US8921244B2 (en) * 2005-08-22 2014-12-30 The Procter & Gamble Company Hydroxyl polymer fiber fibrous structures and processes for making same
GB0517551D0 (en) * 2005-08-27 2005-10-05 Acetate Products Ltd Process for making filter tow
WO2007029792A1 (ja) * 2005-09-08 2007-03-15 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha 親水性に優れたポリエステル繊維、水拡散性に優れた不織布およびそれを用いた吸収性物品、液移行性に優れた不織布積層体およびそれを用いた吸収性物品
CN101278081B (zh) * 2005-09-29 2014-11-26 帝人纤维株式会社 海岛型复合纺丝纤维的制造方法
US7972692B2 (en) 2005-12-15 2011-07-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable multicomponent fibers
DE102006001346A1 (de) * 2006-01-09 2007-07-12 Siemens Ag Einspritzeinrichtung einer Spritzgießmaschine und Verfahren zu deren Betrieb
US7790640B2 (en) * 2006-03-23 2010-09-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent articles having biodegradable nonwoven webs
DE102006016538A1 (de) * 2006-04-07 2007-11-08 Garntec Gmbh Biologisch abbaubare Bindegarne
MX2008012848A (es) 2006-04-07 2008-10-13 Kimberly Clark Co Laminado no tejido biodegradable.
JP4867444B2 (ja) * 2006-04-11 2012-02-01 東レ株式会社 長繊維不織布およびその製造方法
US7943566B2 (en) * 2006-06-21 2011-05-17 Wausau Paper Mills, Llc Dryer sheet and methods for manufacturing and using a dryer sheet
KR100701552B1 (ko) * 2006-06-23 2007-03-30 한국과학기술연구원 압축기체를 이용한 필라멘트 및 시트 형태의 생분해성폴리에스테르 고분자 소재의 제조방법
US9091004B2 (en) * 2006-07-14 2015-07-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable polylactic acid for use in nonwoven webs
MX2009000526A (es) 2006-07-14 2009-01-27 Kimberly Clark Co Copoliester alifatico-aromatico biodegradable para usarse en telas no tejidas.
EP2044251B1 (en) 2006-07-14 2019-10-02 NatureWorks LLC Biodegradable aliphatic polyester for use in nonwoven webs
DE102006034730A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Carl Freudenberg Kg Aufgussbeutel
US20110160364A1 (en) * 2006-07-28 2011-06-30 Teijin Limited Resin composition, manufacturing method thereof, and molded article
JP5157099B2 (ja) * 2006-08-01 2013-03-06 東レ株式会社 ティーバッグ用不織布およびティーバッグ
US7896011B2 (en) * 2006-08-08 2011-03-01 Philip Morris Usa, Inc. Method of forming a filter component
US20080075793A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Dunshee Wayne K Antiviral compositions and methods of use
US7947644B2 (en) * 2006-09-26 2011-05-24 Wausau Paper Mills, Llc Dryer sheet and methods for manufacturing and using a dryer sheet
US20080076313A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 David Uitenbroek Wipe and methods for manufacturing and using a wipe
US20080076314A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 John James Blanz Wipe and methods for manufacturing and using a wipe
US7385020B2 (en) 2006-10-13 2008-06-10 3M Innovative Properties Company 2-octyl (meth)acrylate adhesive composition
JP2008101286A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Unitika Ltd 生分解性フェイスカバー
US9555167B2 (en) 2006-12-11 2017-01-31 3M Innovative Properties Company Biocompatible antimicrobial compositions
CN101563392B (zh) * 2006-12-15 2013-02-13 金伯利-克拉克环球有限公司 用于形成纤维的生物可降解聚酯
MX2009006136A (es) * 2006-12-15 2009-08-07 Kimberly Clark Co Acidos polilacticos biodegradables para uso en la formacion de fibras.
US8802002B2 (en) * 2006-12-28 2014-08-12 3M Innovative Properties Company Dimensionally stable bonded nonwoven fibrous webs
US20100076489A1 (en) * 2007-03-06 2010-03-25 Joshua Stopek Wound closure material
US8529819B2 (en) * 2007-03-06 2013-09-10 Covidien Lp Wound closure material
US20080268190A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Guangda Shi Degradable, soft-feel netting
US7820100B2 (en) * 2007-05-17 2010-10-26 Garfield Industries, Inc. System and method for photocatalytic oxidation air filtration using a substrate with photocatalyst particles powder coated thereon
KR101028021B1 (ko) * 2007-06-27 2011-04-13 기아자동차주식회사 폴리락트산을 시쓰로 포함하는 시쓰-코아형 복합섬유와천연섬유를 이용한 바이오보오드 및 이의 제조방법
US10024000B2 (en) * 2007-07-17 2018-07-17 The Procter & Gamble Company Fibrous structures and methods for making same
US20090022983A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 David William Cabell Fibrous structures
US7972986B2 (en) 2007-07-17 2011-07-05 The Procter & Gamble Company Fibrous structures and methods for making same
US8852474B2 (en) * 2007-07-17 2014-10-07 The Procter & Gamble Company Process for making fibrous structures
US20090022960A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Michael Donald Suer Fibrous structures and methods for making same
WO2009024837A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for forming polylactic acid fibers
WO2009024836A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multicomponent biodegradable filaments and nonwoven webs formed therefrom
EP2220150B1 (en) * 2007-11-26 2013-11-06 3M Innovative Properties Company Methods for forming microporous and antimicrobial articles
MX2010006369A (es) * 2007-12-13 2010-06-30 Kimberly Clark Co Fibras biodegradables formadas de una composicion termoplastica que contienen acido poli lactico y un copolimero polieter.
WO2009100732A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Fiberweb Corovin Gmbh Bicomponent fibers, textile sheets and use thereof
DE102008016351B4 (de) * 2008-03-29 2016-12-29 Perlon Nextrusion Monofil GmbH Verwendung bioabbaubarer Monofilamente im Feld- und Gartenbau
DE102008016350A1 (de) * 2008-03-29 2009-10-01 Teijin Monofilament Germany Gmbh Bioabbaubare profilierte Monofilamente und deren Verwendung
GB2461019B (en) * 2008-04-25 2013-06-05 Medtrade Products Ltd Haemostatic material
MX2008006155A (es) * 2008-05-09 2009-11-09 Grupo P I Mabe Sa De C V Articulo absorbente desechable, amigable con el medio ambiente.
CN102066627B (zh) * 2008-05-29 2013-01-23 三菱瓦斯化学株式会社 多层复合纤维
EP2281080B1 (en) * 2008-05-30 2014-03-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven web comprising polylactic acid fibers
US8470222B2 (en) 2008-06-06 2013-06-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fibers formed from a blend of a modified aliphatic-aromatic copolyester and thermoplastic starch
WO2009151439A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for forming biodegradable polylactic acids for use in forming fibers
WO2009151437A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Humidification of polylactic acid for fiber formation
US8841386B2 (en) * 2008-06-10 2014-09-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fibers formed from aromatic polyester and polyether copolymer
WO2009152345A1 (en) 2008-06-12 2009-12-17 3M Innovative Properties Company Biocompatible hydrophilic compositions
MX345585B (es) * 2008-06-12 2017-02-07 3M Innovative Properties Co Fibras finas hiladas por fusion mediante soplado y metodos de manufactura.
US8545971B2 (en) * 2008-06-30 2013-10-01 Fina Technology, Inc. Polymeric compositions comprising polylactic acid and methods of making and using same
EP2382243A1 (en) * 2009-01-29 2011-11-02 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Polypropylene nonwoven fibers and fabrics and methods for making same
CN105442185B (zh) 2009-03-31 2018-01-16 3M创新有限公司 尺寸上稳定的非织造纤维幅材及其制造和使用方法
JP5535216B2 (ja) * 2009-08-06 2014-07-02 株式会社クレハ ポリグリコール酸系繊維およびその製造方法
GB2474694B (en) * 2009-10-23 2011-11-02 Innovia Films Ltd Biodegradable composites
WO2011053677A1 (en) 2009-11-02 2011-05-05 The Procter & Gamble Company Fibrous structures and methods for making same
WO2011053956A1 (en) 2009-11-02 2011-05-05 The Procter & Gamble Company Fibrous elements and fibrous structures employing same
ES2551230T3 (es) * 2009-11-02 2015-11-17 The Procter & Gamble Company Estructuras fibrosas de baja formación de deshilachados y métodos para fabricarlas
AU2010313169A1 (en) * 2009-11-02 2012-05-24 The Procter & Gamble Company Fibrous structures that exhibit consumer relevant property values
KR100957655B1 (ko) * 2009-11-18 2010-05-12 정희우 고감용 방호복 분해장치
WO2011084670A1 (en) * 2009-12-17 2011-07-14 3M Innovative Properties Company Dimensionally stable nonwoven fibrous webs and methods of making and using the same
EP2513365A4 (en) * 2009-12-17 2013-09-18 3M Innovative Properties Co DIMENSION-STABLE FIBER-NETS, MELT-BLOWN FIBER-FIBERS, AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND USE
KR101008346B1 (ko) * 2010-01-29 2011-01-13 한국수력원자력 주식회사 고감용 기능성 방호용품 분해설비 및 그 분해방법
JP2011162925A (ja) * 2010-02-15 2011-08-25 Unitika Ltd ポリ乳酸系長繊維不織布
JP2013520583A (ja) 2010-02-23 2013-06-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 寸法安定性不織布繊維ウェブ、並びにこれらの製造及び使用方法
EP2547505A1 (en) * 2010-03-16 2013-01-23 Andersen Corporation Sustainable compositions, related methods, and members formed therefrom
MX346871B (es) 2010-03-31 2017-03-24 Procter & Gamble Estructuras fibrosas y métodos para elaborarlas.
CN101851830B (zh) * 2010-05-05 2011-11-09 豆丁乐园（南京）婴儿用品有限公司 全降解聚乳酸纤维sms复合非织造布及其制造方法
JP5145375B2 (ja) * 2010-05-10 2013-02-13 タキロン株式会社 インプラントと生体組織との間の結合用詰め物
KR101404296B1 (ko) * 2010-06-07 2014-06-09 (주)엘지하우시스 직물 표면을 갖는 ｐｌａ 바닥재
US8828895B2 (en) 2010-08-25 2014-09-09 Nonwoven Network LLC Webs of bi-component and mono-component Co-PLA fibers
GB201015216D0 (en) * 2010-09-13 2010-10-27 British American Tobacco Co Smokeless oral product
TW201221714A (en) 2010-10-14 2012-06-01 3M Innovative Properties Co Dimensionally stable nonwoven fibrous webs and methods of making and using the same
US8461262B2 (en) 2010-12-07 2013-06-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Polylactic acid fibers
JP2014503707A (ja) * 2010-12-15 2014-02-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 分解性繊維
US20140242309A1 (en) * 2010-12-17 2014-08-28 Nonwoven Network LLC Teabags and Coffee/Beverage Pouches Made From Mono-component, Mono-constituent Polylactic Acid (PLA) Fibers
US20130095718A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Conserint Kft Non-woven fabric material, in particular to manufacture articles of clothing
US8623248B2 (en) 2011-11-16 2014-01-07 Celanese Acetate Llc Methods for producing nonwoven materials from continuous tow bands
CA2857054C (en) 2011-12-16 2020-06-23 Natureworks Llc Polylactide fibers
CA2863100C (en) 2012-02-17 2020-07-07 Andersen Corporation Polylactic acid containing building component
US9035122B2 (en) * 2012-03-05 2015-05-19 Polyremedy, Inc. Wound dressing inhibiting lateral diffusion of absorbed exudate
WO2013165832A1 (en) * 2012-04-29 2013-11-07 Nature Works Llc Process for making non-woven fabrics using polylactide resin blends
EP2885449B1 (en) 2012-08-17 2017-11-01 Politechnika Lódzka Biodegradable textiles and methods of their manufacture
AU2013329071B2 (en) 2012-10-12 2016-12-15 3M Innovative Properties Company Multi-layer articles
US9394637B2 (en) 2012-12-13 2016-07-19 Jacob Holm & Sons Ag Method for production of a hydroentangled airlaid web and products obtained therefrom
NZ743055A (en) 2013-03-08 2020-03-27 Xyleco Inc Equipment protecting enclosures
US20140263033A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 2266170 Ontario Inc. Process For Forming A Three-Dimensional Non-Woven Structure
BR102014006323A2 (pt) 2013-03-15 2015-10-27 Nonwoven Network LLC tramas de fibras co-pla monocomponente e bicomponente
CN105579630B (zh) 2013-09-30 2018-03-23 3M创新有限公司 纤维、擦拭物和方法
WO2015047890A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 3M Innovative Properties Company Fibers and wipes with epoxidized fatty ester disposed thereon, and methods
CN105593298A (zh) 2013-09-30 2016-05-18 3M创新有限公司 组合物、擦拭物和方法
US9539357B2 (en) * 2013-11-01 2017-01-10 The Procter & Gamble Company Nonwoven web material including fibers formed of recycled polyester, and methods for producing
US9540746B2 (en) * 2013-11-01 2017-01-10 The Procter & Gamble Company Process for manufacturing nonwoven web material
CN104911744A (zh) * 2014-03-13 2015-09-16 纤维创新技术股份有限公司 多组分脂肪族聚酯混合纤维
US9797212B2 (en) 2014-03-31 2017-10-24 Schlumberger Technology Corporation Method of treating subterranean formation using shrinkable fibers
KR20150120698A (ko) * 2014-04-18 2015-10-28 구기승 친환경 단섬유 부직포 및 그 제조방법
BR112016028274A2 (pt) 2014-06-02 2017-08-22 Procter & Gamble filmes em multicamadas de polímeros termoplásticos compreendendo poli(ácido láctico)
JP6836906B2 (ja) 2014-06-02 2021-03-03 アナヴォ・テクノロジーズ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 改変バイオポリマーならびにその生成および使用の方法
CN104287104A (zh) * 2014-08-27 2015-01-21 嘉兴麦肤纺织科技有限公司 一种纯聚乳酸纤维内衣内裤面料及其制造方法
US20180355523A1 (en) * 2015-01-09 2018-12-13 Mill Direct, Inc. Renewably Sourced Yarn and Method of Manufacturing Same
US20160201231A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 Dennis Lenz Renewably sourced yarn and method of manufacturing same
JP6029701B2 (ja) 2015-03-13 2016-11-24 大紀商事株式会社 抽出用シート、抽出用フィルターおよび抽出用バッグ
EP3380577A4 (en) 2015-11-23 2019-04-17 Tethis, Inc. COATED PARTICLES AND METHODS OF PRODUCTION AND USE
US10434445B2 (en) * 2016-02-11 2019-10-08 Willacoochee Industrial Fabrics, Inc. Woven geotextile filtration fabrics including core-sheath spun yarns
US10508400B2 (en) 2016-02-11 2019-12-17 Willacoochee Industrial Fabrics, Inc. Turf reinforcement mats
EP3210584A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-30 Fitesa Germany GmbH Nonwoven fabric and process for forming the same
US11246766B2 (en) 2016-03-09 2022-02-15 Fibertex Personal Care A/S High barrier nonwoven fabric
EP3488039A4 (en) 2016-07-22 2019-07-03 ExxonMobil Chemical Patents Inc. POLYPROPYLENE FLEECE FIBERS, SUBSTANCES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
JP6785944B2 (ja) * 2016-08-02 2020-11-18 フィテサ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ポリ乳酸不織布を調製するためのシステムおよび方法
US11441251B2 (en) 2016-08-16 2022-09-13 Fitesa Germany Gmbh Nonwoven fabrics comprising polylactic acid having improved strength and toughness
WO2018049295A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Forta Corporation Enhancement of reinforcing fibers, their applications, and methods of making same
CN106835375A (zh) * 2017-03-26 2017-06-13 响水县永泰纺织制衣有限公司 一种用于熔融纺织和冷却多根合成长丝装置
CN107858788A (zh) * 2017-10-23 2018-03-30 东莞市悠悠美居家居制造有限公司 一种聚乳酸可降解无纺布及其制备工艺
CN108588897A (zh) * 2018-04-27 2018-09-28 仪征市星海化纤有限公司 一种化纤复合纤维及其加工方法
CN108716029B (zh) * 2018-06-03 2021-07-16 上海同巽环保科技有限公司 一种复合烟用丝束的制备方法
US10683399B2 (en) 2018-06-26 2020-06-16 Intrinsic Advanced Materials, LLC Biodegradable textiles, masterbatches, and method of making biodegradable fibers
US11136696B2 (en) * 2018-11-08 2021-10-05 Ethicon, Inc. Extrusion process for manufacturing of absorbable suture fibers
CN115315545A (zh) * 2020-01-10 2022-11-08 特雷维拉股份有限公司 由可再生原料制成的可生物降解聚合物纤维
CN115380079A (zh) * 2020-04-15 2022-11-22 3M创新有限公司 可堆肥组合物、可堆肥制品以及制备可堆肥制品的方法
US20220064850A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-03 Fitesa Simpsonville, Inc. Nonwoven fabric having improved fluid management properties
TW202248481A (zh) * 2021-06-01 2022-12-16 南亞塑膠工業股份有限公司 聚乳酸纖維
CN113403750B (zh) * 2021-06-28 2022-02-25 运鸿集团股份有限公司 一种熔喷法生产的全降解无纺布及其在医用口罩中的应用
WO2023067993A1 (ja) * 2021-10-19 2023-04-27 王子ホールディングス株式会社 不織布製造方法、不織布および不織布製造装置
TWI830232B (zh) * 2022-05-20 2024-01-21 國立高雄科技大學 雙螺桿裁切碳纖維回收料方法與裝置
CN115012050B (zh) * 2022-06-24 2023-05-09 宁波禾素纤维有限公司 一种phbv与pla共混生物基纤维生产工艺
WO2024028420A1 (en) 2022-08-05 2024-02-08 Fitesa Germany Gmbh Nonwoven fabric and process for forming the same

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4442062A (en) 1977-03-15 1984-04-10 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing melt-blown thermoplastic articles
JPH0781204B2 (ja) 1987-04-21 1995-08-30 株式会社バイオマテリアルユニバ−ス ポリ乳酸繊維
US5424346A (en) 1988-08-08 1995-06-13 Ecopol, Llc Biodegradable replacement of crystal polystyrene
US5252642A (en) 1989-03-01 1993-10-12 Biopak Technology, Ltd. Degradable impact modified polyactic acid
US5180765A (en) 1988-08-08 1993-01-19 Biopak Technology, Ltd. Biodegradable packaging thermoplastics from lactides
EP0428620B1 (en) 1988-08-08 1999-03-03 Biopak Technology, Ltd. A method of plasticizing lactide polymers.
US5502158A (en) 1988-08-08 1996-03-26 Ecopol, Llc Degradable polymer composition
US5216050A (en) 1988-08-08 1993-06-01 Biopak Technology, Ltd. Blends of polyactic acid
US5444113A (en) 1988-08-08 1995-08-22 Ecopol, Llc End use applications of biodegradable polymers
EP0548284A1 (en) 1990-09-06 1993-06-30 Biopak Technology Ltd Packaging thermoplastics from lactic acid
DE69114140T2 (de) 1990-09-11 1996-05-30 Du Pont Hitze schrumpfbare filme die polyhydroxycarbonsäuren enthalten.
US5142023A (en) 1992-01-24 1992-08-25 Cargill, Incorporated Continuous process for manufacture of lactide polymers with controlled optical purity
US5247059A (en) 1992-01-24 1993-09-21 Cargill, Incorporated Continuous process for the manufacture of a purified lactide from esters of lactic acid
US5294469A (en) * 1992-06-17 1994-03-15 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Industrial woven fabric and composite sheet comprising same
DE69317423T2 (de) 1992-06-26 1998-07-09 Procter & Gamble Biologisch abbaubare, flüssigkeitsundurchlässige mehrschichtfolienzusammensetzung
CA2124842C (en) 1992-10-02 2003-07-15 Patrick R. Gruber A melt-stable lactide polymer fabric and process for manufacture thereof
US5338822A (en) 1992-10-02 1994-08-16 Cargill, Incorporated Melt-stable lactide polymer composition and process for manufacture thereof
US5437918A (en) 1992-11-11 1995-08-01 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Degradable non-woven fabric and preparation process thereof
JPH078520A (ja) * 1993-06-17 1995-01-13 Mitsui Toatsu Chem Inc 使い捨ておむつ
US5359026A (en) 1993-07-30 1994-10-25 Cargill, Incorporated Poly(lactide) copolymer and process for manufacture thereof
FR2709500B1 (fr) 1993-08-02 1996-02-16 Fiberweb Sodoca Sarl Non-tissé à base de polymères dérivés de l'acide lactique, procédé de fabrication et utilisation d'un tel non-tissé.
CA2148691C (en) * 1993-09-09 2003-08-19 Yoshikazu Kondo Biodegradable copolyester, molded article produced therefrom and process for producing the molded article
JPH07133569A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Toyobo Co Ltd 生分解性不織布
FR2725732B1 (fr) * 1994-10-12 1996-12-13 Fiberweb Sodoca Sarl Structure composite formee de derives d'acide lactique et son procede d'obtention
FR2725731B1 (fr) 1994-10-12 1996-12-13 Fiberweb Sodoca Sarl Procede de fabrication d'un non-tisse a base d'acide lactique et non-tisse obtenu
US5545371A (en) 1994-12-15 1996-08-13 Ason Engineering, Inc. Process for producing non-woven webs
US5472518A (en) 1994-12-30 1995-12-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of disposal for dispersible compositions and articles
TW293049B (ko) 1995-03-08 1996-12-11 Unitika Ltd
FR2732196B1 (fr) 1995-03-28 1997-05-23 Fiberweb Sodoca Sarl Filtre a cigarette fabrique a partir d'une nappe de non-tisse
US5629081A (en) 1995-03-31 1997-05-13 Kimberly-Clark Tissue Corporation Premoistened, flushable, disposable and biodegradable wet wipes
JP3608007B2 (ja) * 1995-04-17 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 分解促進剤
FR2733520B1 (fr) 1995-04-26 1997-06-06 Fiberweb Sodoca Structure composite biodegradable non tisse/film
JP3482748B2 (ja) 1995-09-11 2004-01-06 大日本インキ化学工業株式会社 乳酸系ポリエステルの製造方法
JP3167595B2 (ja) 1995-09-20 2001-05-21 三菱樹脂株式会社 ポリ乳酸系重合体からなる包装袋
DE19535901C1 (de) * 1995-09-27 1997-01-23 Passavant Werke Verfahren zum störungsfreien Reinigen von Stabrechen
EP1612314B2 (en) 1995-09-29 2014-01-08 Unitika Ltd. Filament nonwoven fabrics and method of fabricating the same
JP3398267B2 (ja) 1995-09-29 2003-04-21 信越化学工業株式会社 生分解性収縮フィルム
JPH0995852A (ja) 1995-10-03 1997-04-08 Unitika Ltd ポリ乳酸系積層不織布およびその製造方法
JPH0995847A (ja) 1995-10-03 1997-04-08 Unitika Ltd ポリ乳酸系長繊維不織布およびその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012082517A3 (en) * 2010-12-15 2012-09-27 3M Innovative Properties Company Controlled degradation fibers
US9200148B2 (en) 2010-12-15 2015-12-01 3M Innovative Properties Company Controlled degradation fibers
EA025062B1 (ru) * 2010-12-15 2016-11-30 3М Инновейтив Пропертиз Компани Волокна для контролируемого разложения
KR20200000250A (ko) * 2018-06-22 2020-01-02 주식회사 엘지화학 폴리프로필렌 수지의 물성 평가 방법, 폴리프로필렌 부직포의 제조 방법, 및 폴리프로필렌 부직포
KR102384286B1 (ko) 2018-06-22 2022-04-06 주식회사 엘지화학 폴리프로필렌 수지의 물성 평가 방법, 폴리프로필렌 부직포의 제조 방법, 및 폴리프로필렌 부직포

Also Published As

Publication number Publication date
NZ501274A (en) 2001-06-29
ATE277208T1 (de) 2004-10-15
CN1259176A (zh) 2000-07-05
AU7259698A (en) 1998-11-27
CA2287952A1 (en) 1998-11-12
AU742248B2 (en) 2001-12-20
DE69826457D1 (de) 2004-10-28
HK1025607A1 (en) 2000-11-17
EP0977912A1 (en) 2000-02-09
US6506873B1 (en) 2003-01-14
DE69826457T2 (de) 2005-10-13
EP0977912B1 (en) 2004-09-22
JP2001522412A (ja) 2001-11-13
BR9815471B1 (pt) 2009-01-13
NO315906B1 (no) 2003-11-10
CN1172037C (zh) 2004-10-20
KR20010012198A (ko) 2001-02-15
BR9815471A (pt) 2002-02-13
ES2230689T3 (es) 2005-05-01
CA2287952C (en) 2006-11-28
WO1998050611A1 (en) 1998-11-12
PT977912E (pt) 2005-02-28
NO995357L (no) 2000-01-03
NO995357D0 (no) 1999-11-02
JP4093595B2 (ja) 2008-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504214B1 (ko) 분해성 고분자섬유, 이것의 제조방법과 제품 및 이것의 사용방법
CN105442185B (zh) 尺寸上稳定的非织造纤维幅材及其制造和使用方法
US6787493B1 (en) Biodegradable formable filament nonwoven fabric and method of producing the same
Midha et al. Spun bonding technology and fabric properties: a review
US6770356B2 (en) Fibers and webs capable of high speed solid state deformation
US6509092B1 (en) Heat bondable biodegradable fibers with enhanced adhesion
TWI238208B (en) Non-woven fabrics of wind-shrink fiber and laminate thereof
US5622772A (en) Highly crimpable spunbond conjugate fibers and nonwoven webs made therefrom
US6441267B1 (en) Heat bondable biodegradable fiber
US6607996B1 (en) Biodegradable filament nonwoven fabric and method of producing the same
US20130165007A1 (en) Micro and nanofiber nonwoven spunbonded fabric
JPH1143857A (ja) 生分解性不織布
JP2002088630A (ja) 耐候性長繊維不織布
JPH08109567A (ja) 積層不織構造体及びその製造方法
US11913151B2 (en) Nonwoven fabric having a single layer with a plurality of different fiber types, and an apparatus, system, and method for producing same
JP4117915B2 (ja) 生分解性不織布およびその製造方法
MXPA99010051A (en) Degradable polymer fibers;preperation;product;and methods of use
JP2024032505A (ja) 包装用不織布及びその製造方法、ならびに包装材
KR100496270B1 (ko) 스판본드 부직포 위생재 및 그 제조방법
JP2024032502A (ja) 包装用不織布及びその製造方法、ならびに包装材
JPH09279452A (ja) 積層不織布及びその製造方法
JPH09279465A (ja) 積層不織布及びその製造方法
KR20010009106A (ko) 생분해성 장섬유부직포 및 그 제조방법
JPH09279464A (ja) 積層不織布及びその製造方法
JPH09279447A (ja) 積層不織布及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130705

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140708

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150707

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160711

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170711

Year of fee payment: 13

EXPY Expiration of term