KR100611848B1

KR100611848B1 - 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드부직포

Info

Publication number: KR100611848B1
Application number: KR1020000009016A
Authority: KR
Inventors: 문성엽; 안태환; 김진일
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2006-08-11
Also published as: KR20010084173A

Abstract

본 발명은 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포에 관한 것으로서, 본 부직포는 단사섬도 8∼20 데니어의 폴리에스테르 장섬유로 구성된 부직포와 부직포 교락섬유가 바인더 수지로 결합되고 바인더 수지의 모양이 발포되어 기공이 형성되거나, 고온엠보싱 조각롤에 의한 열접착 방식으로 결합되며 유효기공크기(AOS) 80㎛ 이상, 투수계수 2×10^-2㎝/sec 이상, 및 기계방향 인장강도 70kg 이상을 동시에 만족하고, 이러한 특징의 부직포는 수직배수 드레인보드 필터용으로 매우 유용하다.

Description

수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 부직포{Polyester spun bond non-woven fabric for filter of drain board having permittivity}

본 발명은 부직포에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해안이나 하안의 연약지반이 붕괴하는 것을 방지하기 위하여 지반 속의 과잉수를 신속히 배출해 주는 기능을 가진 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 부직포에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반이라 하면 상부구조물을 지지할 수 없는 상태의 지반을 말한다. 예컨데 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 이에 속한다. 우리나라는 전국토 면적의 70%가 산악지이고 나머지 30%가 농경지를 대부분으로 하는 평야이며 이 평야부는 큰 하천 유역과 해안에 연하여 발달하고 있다. 이들 평야지는 제4기 층적세에 퇴적되어 아직 고결되지 않은 대부분 연약한 지층을 이루어져 있다. 통상의 경우 연약지반은 하안 또는 해안에 조성된 이러한 연약한 자연지반과 매립지 등의 인공지반을 말한다. 이러한 연약지반이 그대로 있을 경우 침하량이 과대해지고 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 생긴다.

종래, 이러한 연약지반의 붕괴를 방지하기 위한 방법으로서 탈수 개량원리를 이용한 연직 드레인 공법이 사용되어 왔다. 이 방법으로는 샌드 드레인(Sand Drain) 공법, 페이퍼 드레인(Paper Drain) 공법, 플라스틱 드레인(Plastic Drain) 공법 등이 잘 알려져 있다.

이중에서도 특히 플라스틱 드레인 공법 이외의 공법들은 강력부족, 클로깅, 투수성 및 배수성 부족, 내구력 부족 등의 단점이 노출되어 왔다.

플라스틱 드레인 공법은 코어재와 필터재를 사용하며, 플라스틱 드레인의 코어재는 주로 폴리프로필렌(PP) 등의 플라스틱 성형재를 사용하며 사용하는 종류에 따라 30m, 50m, 70m 등의 막대형 길이를 가지며 격자형, 십자형 등의 모양을 나타내는 것으로 플라스틱 드레인의 바디(body)를 유지해주는 역할과 필터에서 흡수된 과잉수를 지표면으로 수직상승시켜주는 역할을 하고, 필터재는 플라스틱 드레인의 흡배수기능의 가장 중요한 역할을 하는 부재로서 플라스틱 드레인의 코어재를 감싸주며 주로 직포 또는 부직포가 이용된다.

대한민국 특허 공개 제99-65012호에는 폴리에스테르 폴리머를 방사하고 이젝터를 통하여 연신시킨 후 충돌판의 충돌에 의한 필라멘트의 개섬으로 컨베이어 벨트 상에 웹을 형성시켜 니들펀칭에 의해 기계적 강도를 부여하며, 아크릴 수지를 40∼50중량% 함유하는 수지액으로 함침시킨 후 칼렌더 가공하는 것으로 제조되는 수직배수 드레인 보드용 필터재 폴리에스테르 스판본드 부직포가 기술되어 있으나, 이 방법은 니들펀칭에 의한 웹의 교락이 심화되어 수직배수재를 장기간 포설시 지하의 지압 및 토사 등에 의한 구멍 막힘으로 수직 배수재 본래의 성능을 잃어버릴 위험이 있으며, 아크릴 수지 40∼50 중량%를 사용하는 것도 구멍 막힘, 수지의 과다사용에 의한 수직 배수재 필터재의 필름화 현상으로 투수성 저하 등으로 본래의 성능으로 발휘하는데 어려움을 겪는 등의 단점이 파악되었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 제반 문제점을 해소할 수 있는 수직배수 드레인 보드 필터용 폴리에스테르 부직포를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자는 태데니어의 폴리에스테르 장섬유를 소재로 하는 부직포와 부직포 교락섬유를 바인더 수지로 결합시키고 바인더수지의 발포에 의해 기공을 형성시키며 형성된 기공의 크기와, 투수계수 그리고 기계방향(MD방향) 인장강도가 특정한 범위를 만족하도록 하는 것에 의해 상기한 과제를 달성할 수 있게 된다는 사실을 알게 되었다.

그러므로 본 발명에 의하면 단사섬도 8∼20 데니어의 폴리에스테르 장섬유로 구성된 부직포와 부직포 교락섬유가 바인더 수지로 결합되고 바인더 수지의 모양이 발포되어 기공이 형성되며, 유효기공크기(AOS) 80㎛ 이상, 투수계수 2×10^-2㎝/sec 이상, 및 기계방향 인장강도 70kg 이상을 동시에 만족함을 특징으로하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기한 특성을 만족하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포를 제조하기 위한 방법의 하나로서 폴리에스테르 폴리머를 방사장 1.8∼3.0m, 냉각챔버길이 0.5∼2.0m, 냉각풍의 온도 15∼30℃, 냉각풍속 0.2∼1.0m, 방사속도 4,000∼6,000m/분의 조건으로 방사하여 제조된 단사섬도 8∼20 데니어의 필라멘트로 웹을 형성하고, 형성된 웹을 고온 엠보싱된 조각 롤로 열접착하고, 바인더 수지와 발포제를 함유하는 수성에멀젼으로 수지처리한 후 발포시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

일반적으로 스펀본드 장섬유 부직포는 통상의 용융방사법으로 방사후 네트상에 웹이 뿌려지고 웹이 네트상을 통과하게된다. 이때, 일반적인 방법으로는 통상 8 데니어 미만의 중간 데니어 수준의 모노필라멘트밖에 만들 수 없는 것이 현실이다. 그러나 본 발명에서는 방사장이 1.8∼3.0m, 냉각풍(quench air) 온도가 15∼30℃, 냉각풍속이 0.2∼1.0m/초, 냉각챔버(quench chamber)의 길이가 0.5∼2.0m, 방사속도가 4,000∼6,000m/분의 조건에서 모노 필라멘트 섬도(단사섬도)가 8∼20 데니어인 필라멘트를 제조하고 이 필라멘트로 웹을 제조한다.

이러한 웹을 이용한 부직포는 종래 8 데니어 미만의 부직포 웹에서 발생되었던 문제점인 유효기공크기(AOS) 저하, 투수 계수 저하, 구멍막힘 등으로 인한 수리 적 성능의 저하를 개선시킬 수 있게 한다.

부직포를 구성하는 연속필라멘트의 단면형상으로는 일반적으로 원형이 사용되지만 삼각단면, 스타단면 또는 중공형 등의 사용도 가능하다.

방사장이 1.8m 미만이면 모노 필라멘트의 섬도가 8 데니어 미만이 되며 3.0m를 넘으면 텐션이 많이 걸려서 필라멘트 방사 및 연신성이 불량해질 수 있다.

냉각풍온도가 15℃ 미만이면 모노 필라멘트가 급냉하게 되며 30℃를 넘으면 모노 필라멘트의 냉각이 불량해져서 품질에 악영향을 미칠 수 있다.

냉각풍속이 0.2m/초 미만이면 모노 필라멘트의 냉각 불량이 발생할 수 있고 1.0m/초를 넘으면 풍속과다로 사란이 발생하기 쉽다.

냉각챔버의 길이가 0.5m 미만이면 충분한 냉각을 위한 풍량이 안 나오게되며 2.0m를 넘으면 과다 풍량으로 사란 및 과도한 급냉을 초래할 수 있게 된다.

방사속도가 4,000m/분 미만이면 냉각불균일화로 연신성이 저하되며 6,000m/분을 초과하면 냉각불량이 발생할 수 있다.

모노필라멘트가 8 데니어 미만이면 AOS 저하, 투수계수 저하, 구멍막힘 등으로 인한 수리적 성능을 저하시킬수 있는 웹을 얻게 되며 20 데니어를 초과하면 작업성, 품질이 저하되고 냉각불량이 발생하게 된다.

이 웹에 결합력을 증대시키기 위해 2단 또는 3단의 고온 열처리용 엠보싱된 조각롤을 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 부직포의 웹을 형성하기 위해 사용되는 고온 엠보싱된 조각롤의 온도는 2단 롤일 경우 상부 및 하부 롤의 온도가 각각 160℃ 내지 300℃인 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 고온 엠보싱된 조각롤의 운전 속도는 5∼50m/분이 적당하다.

160℃ 이상의 고온 열처리 엠보싱 공법에 의한 열접착을 수행하면 태데니어 필라멘트들이 교차하는 부위의 교차점이나 교차하지 않더라도 엠보싱에 의해 접착되는 부위가 고강력으로 접착되므로 형태안정성 및 강력이 증강되는 효과가 있다.

고온 엠보싱된 조각롤의 온도가 160℃ 미만이면 웹의 결합력이 충분히 발휘되지 못하며 300℃를 넘으면 과다 열에너지 부여로 인해 웹의 용융을 가져와서 웹의 형태가 파괴될 수 있다.

고온 엠보싱된 조각롤의 운전속도가 분당 5m 미만이면 전체 웹의 중량이 높아져서 수직배수 드레인용 코어재와 결합시의 작업성 및 유연성이 불량해지며 50m를 넘을 경우 웹 중량의 저하를 가져와서 부직포에 충분한 기계적 강도를 부여하는 것이 곤란하게 된다.

이 열접착된 웹을 사용하여 이 웹에 기계적 강도보강, 형태 안정성 및 수리학적 특성을 부여하기 위해 발포제를 함유하는 바인더 수지 수성 에멀젼(수계 바인더 에멀젼)으로 수지처리를 한다. 이러한 수성 에멀젼에서 바인더 수지의 함량은 부직포 생지 100중량부 기준으로 10∼39중량부 정도가 적당하고, 발포제는 부직포 생지 100중량부 기준으로 1∼10중량부가 적당하다.

사용가능한 바인더 수지의 대표적인 예로는 폴리아크릴엑시드 에스테르, 아크릴릭 스타이렌 코폴리머, 폴리비닐 아세테이트, 비닐아세테이트 에틸렌 코폴리머, 비닐에틸렌 클로라이드 코폴리머, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리스타이렌, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 폴리우레탄, 스타이렌 부타 디엔 러버, 아크릴로니트릴 부타디엔 러버, 부틸러버, 비닐피리딘 러버, 클로로프렌 러버 등이 있다. 수계 바인더 에멀젼중 바인더 수지가 너무 작으면 충분한 기계적 강도를 얻을 수 없으며 너무 많으면 웹의 유연성 및 작업성이 불량하게 될 수 있으나, 본 발명을 특별히 한정하는 것은 아니다.

발포제로는 소듐라우릴설페이트계 등을 사용할 수 있으며, 바인더 수지 에멀젼중 발포제의 함량은 부직포 생지 100중량부 기준으로 1∼10중량부가 적당하다. 발포제의 함량이 너무 적으면 발포가 적어 소망하는 크기의 유효기공을 얻는 것이 곤란하게 되고 너무 많으면 발포안정성이 약하게 될 수도 있으나 본 발명은 특별히 한정하는 것은 아니다.

또한 바인더 수지 에멀젼에는 발포안정제 또는 지력증강제를 첨가할 수 있다. 발포안정제는 발포제의 안정성을 확보하여 주는 것으로서 발포된 폼의 크기 및 기공이 균일하게 형성되게 하고 열접착 생지와의 밀착성을 유지시키는 역할을 한다. 그 예로는 고급지방산, 고급지방변형물, 고급지방산의 알카리, 셀룰로오스계 등을 첨가하여 발포약제의 안정성을 확보하여 준다. 에멀젼중 발포안정제의 함량은 부직포 생지 100중량부 기준으로 20중량부 이하, 바람직하게 1∼10중량부이다.

바인더 수지 에멀젼에는 상기한 성분들 이외에도 항균제, 방부제, 습윤제, 경화제 등을 첨가할 수 있다. 예를 들어 경화제로는 우레아계 경화제가 바람직하며 그 첨가량은 부직포 생지 100중량부 기준으로 5중량부 이하가 적당하다. 경화제를 너무 많이 첨가하면 웹이 지나치게 딱딱해질 우려가 있다.

바인더 수지 에멀젼은 부직포의 편면 또는 양면에 부여할 수 있으며, 이러한 수지 부여 방법은 공지의 방법들을 사용할 수 있다. 예를 들어 에어나이프 등의 플로팅 나이프, 콤마코팅 나이프, 롤 코타, 그라비아, 스크린 등의 방법 등이 이용될 수 있다.

수지를 부여한 후에는 발포처리한다. 발포는 통상의 발포기를 사용하여 실시하며 바람직한 발포배율은 2∼8배, 보다 바람직하게 4∼8배이다. 발포배율이 너무 낮으면 수지의 코팅분포가 불균일하여지며 너무 높으면 발포유지성이 저하한다.

발포점도는 브룩필드 점도계의 스핀들 6번으로 측정하여 10,000∼30,000 cps 의 점도가 적당하다. 발포점도가 너무 낮으면 열접착 생지에 밀착성이 떨어지고 건조후 약해진 밀착성 및 안정성으로 인해 발포체가 깨져버리는 단점이 있고, 너무 높으면 코팅작업성이 불량하게 되는 경향이 있다.

상기한 바와 같은 방법에 의하면 유효기공크기(AOS) 80㎛ 이상, 투수계수 2×10^-2㎝/sec 이상, 및 기계방향 인장강도 70kg 이상을 동시에 만족하며 수직배수 드레인보드 필터용으로 매우 효과적인 폴리에스테르 부직포를 제조할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되지 않는다.

하기 실시예 및 비교예의 부직포에 대하여 나타낸 특성들은 다음과 같은 방법으로 측정한 것이다.

*열접착 생지 및 수지 가공지 중량 : ASTM D 3776 방법으로 측정.

*단사섬도 : ASTM D 1577 방법으로 측정.

*인장강도(MD) 및 신율(MD) : ASTM D 4632 방법으로 측정.

*인열강도(MD) : ASTM D 4533 방법으로 측정.

*파열강도 : ASTM D 3786 방법으로 측정.

*투수계수 : ASTM D 4491 방법으로 측정.

*AOS : ASTM D 4751 방법으로 측정.

*중량감소율 : 일반시험법에 따라 상온에서 황산 30% 수용액, 염산 20% 수용액, 수산화나트륨 10% 수용액 및 증류수에 각각 시료를 5시간 침지후의 중량감소율노 나타냄.

<실시예 1>

합성섬유 폴리에스테르 필라멘트를 소재로 하여 용융방사하고, 방사장이 1.8 미터, 냉각풍 온도가 15℃, 냉각풍속이 초당 0.5 미터, 냉각챔버 길이가 1.5 미터, 방사속도가 분당 4,500 미터의 조건으로 방사하여 제조한 단사섬도 10 데니어의 장섬유으로 웹을 형성하였으며, 이 웹에 결합력을 증대시키기 위해 상단 및 하단 롤의 온도를 각각 200℃인 2단의 고온 열처리용 엠보싱된 조각롤에서 분당 20 미터의 운전속도로 열처리를 하여 100 g/㎡의 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포 생지를 제조하였다.

제조된 열접착 부직포 웹의 일면을 수계 바인더 에멀젼(고형분함량 50 중량%)으로 수지처리 하였다. 사용된 에멀젼은 바인더 수지로서 부직포 생지 100중량부로하여 아크릴 수지 10 중량부, 물 90 중량부, 소듀라우릴설페이트계 발포제 3 중량부, 셀룰로오스계 지력증강제 5 중량부, 우레아계 경화제 1 중량부 및 미량성분으로 항균제, 방부제 및 습윤제를 첨가하여 제조한 것이다.

수지처리된 부직포웹을 통상의 발포기를 사용하여 발포배율 4배, 브룩필드 점도계의 스핀들 6번으로 측정한 발포점도 25,000 cps로 발포하고, 100℃ ×1분 건조 및 160℃ ×1분 경화하여 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일한 방법으로 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였으며, 다만 열접착 부직포 웹을 제조할 때에 고온 열처리를 위한 엠보싱된 조각롤의 온도조건이 상단 및 하단 롤의 온도를 각각 250℃로 설정하였고, 수계 바인더 에멀젼(고형분 50 중량%)으로 부직포 생지 100중량부로하여 아크릴 수지 10 중량부, 물 90 중량부, 소듐라우릴 설페이트계 발포제 3중량부, 셀룰로오스계 지력증강제 5 중량부, 우레아계 경화제 1 중량부 및 미량성분으로 항균제, 방부제, 습윤제를 첨가하여 제조한 것을 사용하였으며, 발포배율은 4배, 발포점도는 25,000 cps로 하였고, 건조는 100℃ ×1분, 경화는 160℃ ×1분으로 하여 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에 스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<실시예 3>

실시예1과 동일한 방법으로 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였으며, 다만 열접착 부직포 웹을 제조할 때에 고온 열처리를 위한 엠보싱된 조각롤의 온도조건이 상단 및 하단 롤의 온도를 각각 250℃로 설정한 후 제조하여 열처리된 부직포 웹을 얻었으며 수계 바인더 에멀젼(고형분 50 중량부)으로 부직포 생지 100중량부로하여 아크릴 수지 30 중량부, 물 70 중량부, 소듐라우릴설페이트계 발포제 3 중량부, 셀룰로오스계 지력증강제 5 중량부, 우레아계 경화제 1 중량부 및 미량성분으로 항균제, 방부제, 습윤제를 배합한 것을 사용하였으며, 발포배율은 4배, 발포점도는 25,000 cps, 100℃ ×1분 건조 및 160℃ ×1분 경화의 조건으로 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예1>

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 다만 모노 필라멘트가 6데니어로 구성되고 방사장이 1.6 미터, 냉각풍 온도가 15℃, 냉각 풍속이 초당 0.5 미터, 냉각챔버 길이가 1.3 미터, 방사속도가 분당 4,000 미터의 조건으로 방사하여 웹을 형성하였다. 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예2>

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 다만 모노 필라멘트가 6 데니어로 구성되고 방사장이 1.6 미터, 냉각풍 온도가 15℃, 냉각풍속이 초당 0.5 미터, 냉각챔버 길이가 1.3 미터, 방사속도가 분당 4,000 미터인 조건으로 방사하여 웹을 형성하였으며, 열접착 부직포 웹을 제조할 때에 고온 열처리를 위한 엠보싱된 조각롤의 온도조건이 상단 및 하단 롤의 온도를 각각 250℃로 설정한 후 열접착 부직포 웹을 제조하고 수계 바인더 에멀젼(고형분 50 중량부)으로 부직포 생지 100중량부로하여 아크릴 수지 10 중량부, 물 90 중량부, 소듐라우릴설페이트계 발포제 3 중량부, 셀룰로오스계 지력증강제 5 중량부, 우레아계 경화제 1중량부 및 미량성분으로 항균제, 방부제, 습윤제를 배합한 것을 사용하였고, 발포배율은 4배, 발포점도는 25,000 cps, 100℃ ×1분 건조 및 160℃ ×1분 경화의 조건으로 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예3>

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 다만 모노 필라멘트가 6 데니어 로 구성되고 방사장이 1.6 미터, 냉각풍 온도가 15℃, 냉각 풍속이 초당 0.5 미터, 냉각챔버 길이가 1.3 미터, 방사속도가 분당 4,000 미터의 조건으로 방사하여 웹을 형성하였으며, 열접착 부직포 웹을 제조할 때에 고온 열처리를 위한 엠보싱된 조각롤의 온도조건이 상단 및 하단 롤의 온도를 각각 220℃로 설정한 후 열접착 부직포 웹을 제조하고, 수계 바인더 에멀젼(고형분 50 중량부)으로 부직포 생지 100중량부로하여 아크릴 수지 39 중량부, 물 60 중량부, 소듐라우릴설페이트계 발포제 3 중량부, 셀룰로오스계 지력증강제 5 중량부, 우레아계 경화제 1중량부 및 미량성분으로 항균제, 방부제, 습윤제를 배합한 것을 사용하였고, 발포배율은 4배, 발포점도는 25,000 cps, 100℃ ×1분 건조 및 160℃ ×1분 경화의 조건으로 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예4>

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 다만 모노 필라멘트가 6 데니어로 구성되고 방사장이 1.6 미터, 냉각풍 온도가 15℃, 냉각풍속이 초당 0.5 미터, 냉각챔버 길이가 1.3 미터, 방사속도가 분당 4,000 미터의 조건으로 방사하여 웹을 형성하였으며, 열접착을 안하고 수계 바인더 에멀젼(고형분 50 중량부)으로 부직포 생지 100중량부로하여 아크릴 수지 39 중량부, 물 60 중량부, 소듐라우릴설페이트계 발포제 3 중량부, 셀룰로오스계 지력증강제 5 중량부, 우레아계 경화제 1중량부 및 미량성분으로 항균제, 방부제, 습윤제를 배합한 것을 사용하였고, 발포배율은 4 배, 발포점도는 25,000 cps, 100℃ ×1분 건조 및 160℃ ×1분 경화의 조건으로 최종적인 수지처리된 수직배수 드레인보드 필터재용 폴리에스테르 스펀본드 열접착 부직포를 제조하였다. 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교항목		단위	실시예			비교예
비교항목		단위	1	2	3	1	2	3	4
열접착생지중량		gsm	100	100	100	100	100	100	100
수지가공지중량		gsm	110	110	130	-	110	130	130
단사섬도		De'	10	10	10	6	6	6	6
기계적 특성	인장강도(MD)	kg	80	82	86	43	47	51	54
	신율(MD)	%	60	58	56	83	81	79	77
	인열강도(MD)	kg	25	24	26	16	15	15	13
	파열강도	kg/㎡	18	20	25	6	6	7	8
수리적 특성	투수계수	1×10^-2 ㎝/초	2.56	2.49	2.03	0.03	0.03	0.01	0.01
수리적 특성	AOS	㎛	82	85	80	75	65	62	59
화학적 특성	황산	%	2	2	2	2	2	2	2
	염산	%	2	2	2	2	2	2	2
	수산화나트륨	%	2	2	2	2	2	2	2
	염화나트륨	%	2	2	2	2	2	2	2
	증류수	%	1	1	1	2	2	2	2

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 폴리에스테르 필라멘트를 소재로 함으로써, 기존의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 소재에 비해 강력, 내구성, 내약품성등 모든 면에서 우수성을 가질수 있고, 스펀본드 방식으로 용융 방사하여 단사섬도 8 데니어 이상인 웹을 사용함으로써, 전체적인 강력면에서 종래 대비 강력한 기계적 물성을 보유할 수 있으며 또한 웹의 균제도 측면에서 태데니어 필라멘트끼리 교차하는 부위 사이의 빈 공간이 종래 중간 데니어로 구성된 웹에 비해 커짐에 의해 AOS, 투수계수, 구멍막힘 등의 수리적 성능 면에서 상당히 우수한 성능을 보유할 수 있게 되며, 또한 160℃ 이상의 고온 열처리 엠보싱 공법에 의한 열접착에 의해 태데니어 필라멘트끼리 교차하는 부위의 교차점이나 교차하지 않더라도 엠보싱에 의해 접착되는 부위가 고강력으로 접착되므로 형태안정성 및 강력이 증강되는 효과가 있다. 이를 다시 폼코팅에 의한 수지가공처리를 하여 전체적인 성능을 한층 상승시킬수 있으며 폼에 의한 수지가공으로 수직배수 필터재의 내구성 증대 및 보강효과, 폼 형성에 의해 폼의 기공이 1차적으로 지하의 토사면에 접촉하여 토사 및 토사에 함츄되어있는 물을 걸러주고 이를 다시 상부로 신속히 밀어 올려줄 수 있는 개시제의 역할까지 수행해 줌으로써 수리적인 성능면에서도 좋은 성능을 기대할수 있다.

Claims

단사섬도 8∼20 데니어의 폴리에스테르 장섬유로 구성된 부직포와 부직포 교락섬유가 바인더 수지로 결합되고 바인더수지의 모양이 발포되어 기공이 형성되며, 유효기공크기(AOS) 80㎛ 이상, 투수계수 2×10^-2㎝/sec 이상, 및 기계방향 인장강도 70kg 이상을 동시에 만족함을 특징으로하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포.
수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포를 제조하기 위한 방법에 있어서, 폴리에스테르 폴리머를 방사장 1.8∼3.0m, 냉각챔버길이 0.5∼2.0m, 냉각풍의 온도 15∼30℃, 냉각풍속 0.2∼1.0m/초, 방사속도 4,000∼6,000m/분의 조건으로 방사하여 제조된 단사섬도 8∼20 데니어의 필라멘트로 웹을 형성하고, 형성된 웹을 고온 엠보싱된 조각롤로 열접착하고, 바인더 수지와 발포제를 함유하는 수성에멀젼으로 수지처리한 후 발포시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포의 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 바인더 수지 수성 에멀젼중 바인더 수지의 함량이 부직포 생지 100중량부 기준으로 10∼39중량부이고, 발포제의 함량이 부직포 생지 100중량부 기준으로 1∼10 중량부인 것을 특징으로 하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포의 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 바인더 수지 수성 에멀젼이 부직포 생지 100중량부 기준으로 20중량부 이하의 양으로 발포안정제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 수직배수 드레인보드 필터용 폴리에스테르 부직포의 제조방법.