KR100643515B1

KR100643515B1 - 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100643515B1
Application number: KR1020040102327A
Authority: KR
Inventors: 박서진; 김명호; 김동욱
Original assignee: 도레이새한 주식회사
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2006-11-10
Also published as: KR20060063214A

Abstract

본 발명은 본 발명은 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법에 관한 것으로, 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm~3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하되 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하여 제조한 마스터 뱃치 칩(master batch chip)을 이용하여 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포 중 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조함으로써 부적절한 항균방취 화합물의 사용에 의한 인체와 환경에 미치는 문제점을 해결하고, 흡습에 따른 건조공정의 필요로 인한 경제성 및 폴리머내 불균일한 분산으로 발생하는 압력의 상승과 사절 발생 문제 등의 작업 효율을 향상시키고, 원가절감 측면에서 매우 유리하며, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등이 서식하지 못하게 하는 항균 효과, 각종 냄새를 탈취하는 탈취 효과 등 다양한 효능을 갖도록 하고, 사용자의 건강을 저해시키지 않는 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.

부직포, 다층구조 부직포, 나노실버, 항균, 방취

Description

항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법{Polypropylene spunbond non-woven fabrics having excellent antibacterial and deodorizible effects}

도 1은 본 발명의 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포의 일례를 도시한 단면 사진이고,

도 2는 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조장치를 개략적으로 도시한 모식도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 저장조(SILO) 11 : 원료계량장치

12 : 압출기(EXTRUDER) 13 : 기어펌프(GEAR PUMP)

14 : 퀀칭챔버(QUENCHING CHAMBER)

15 : 인터미디에이트 챈널(INTERMEDEATE CHANNEL)

16 : 석션 블로어(SUCTION BLOWER) 17 : 스크린벨트(SCREEN BELT)

18 : 캘린더(CALENDER) 19 : 와인더(WINDER)

본 발명은 본 발명은 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm~3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하되 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하여 제조한 마스터 뱃치 칩(master batch chip)을 이용하여 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포 중 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조함으로써 부적절한 항균방취 화합물의 사용에 의한 인체와 환경에 미치는 문제점을 해결하고, 흡습에 따른 건조공정의 필요로 인한 경제성 및 폴리머내 불균일한 분산으로 발생하는 압력의 상승과 사절 발생 문제 등의 작업 효율을 향상시키고, 원가절감 측면에서 매우 유리하며, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등이 서식하지 못하게 하는 항균 효과, 각종 냄새를 탈취하는 탈취 효과 등 다양한 효능을 갖도록 하고, 사용자의 건강을 저해시키지 않는 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 부직포는 위생재, 잡화용, 농업용, 생활용품 분야, 그리고 필터 등 산업자재에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있으며, 그 수요는 날로 증가하고 있다. 그 중 폴리프로필렌 스판본드 부직포는 경제성, 경량성, 성형성, 내약품성, 아름다운 외관 등의 우수한 특성을 가지고 있으므로 기저귀, 생리대 등 위생자재, 가전제품, OA기기 등 포장재료, 자동차 내장재료, 일회용 작업복 등의 잡화에 널리 이용되고 있다.

그러나, 우리가 사용하고 있는 이러한 부직포는 생활 환경 중에 존재하는 여러 가지 세균류 및 곰팡이류 등의 미생물에 의하여 사람의 피부에 장애를 일으키거나 섬유의 변질, 열화현상 또는 악취를 발생시켜 불쾌감을 일으키기도 하므로 여기에 대한 적절한 대책이 요망되어 왔다.

종래 부직포에 항균성을 부여하는 항균방취 가공방법으로는 항균방취성 화합물을 이용하여 항균성 부직포를 제조하는 방법이 공지되고 있으며, 크게 나누어 이들 항균화합물을 섬유의 표면에 물리적으로 부착시키는 후처리 방법과 폴리머중에 혼합시켜 방사하는 방법이 주로 행해지고 있으며, 사용되는 항균성 화합물로 대표적인 유기계 항균제인 제4급 암모늄계의 경우에는 가공후 백색도가 저하되고, 염소계 표백제에는 약한 결점이 있으며, 마찰이나 세탁 등 항균제 탈락에 의한 내구성이 저하되고, 항균성에 있어서 고온의 열에 의하여 분해 및 증발을 일으키기 쉽고, 그 분해물 및 유도체 등이 변화하기 쉬우므로 인체에 대한 안전성이 완전히 안전하다고는 할 수 없다.

금속 화합물의 경우에도 고분자 물성이 변화하는 결점이 있으며, 2,4,4'-트리클로로-2'-하이드록시디페닐에테르 등은 가열 및 자외선 조사에 따라 발암물질인 테트라 클로로디옥신이 생성되는 문제점이 있어 최근 사용하고 있지 않는 가공제로 알려져 있다.

또한, 비다공질 무기세라믹은 내구성 및 안전성면에서는 유리하나, 흡착 특성으로 인하여 다량의 수분을 흡수하여 부직포 제조시 방사공정에서 작업성에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 수분의 제거를 위한 건조공정의 추가 등으로 경제적이지 못하며, 부직포 사용시 방습기능이 좋지 않은 문제가 있다. 또, 기존의 은, 구리, 아연 화합물과 지르코늄 화합물을 함유하는 비다공성 무기세라믹은 평균입경이 수 마이크로미터(㎛) 크기로 균일하게 조정되어 있어도 폴리머내 균일한 분산이 불가능하여 방사공정시 압력이 상승하고 사절이 발생하는 등 작업성에 상당한 어려움을 주는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 부적절한 항균방취 화합물의 사용에 의한 인체와 환경에 미치는 문제점을 해결하고, 흡습에 따른 건조공정의 필요로 인한 경제성 및 폴리머내 불균일한 분산으로 발생하는 압력의 상승과 사절 발생 문제 등의 작업 효율을 향상시키고, 원가절감 측면에서 매우 유리하며, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등이 서식하지 못하게 하는 항균 효과, 각종 냄새를 탈취하는 탈취 효과 등 다양한 효능을 갖도록 하고, 사용자의 건강을 저해시키지 않는 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm~3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하되 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하여 제조한 마스터 뱃치 칩(master batch chip)을 이용하여 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포 중 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조함으로써 상기 목적을 용이하게 달성할 수 있었다.

본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 스판본드 부직포는 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm ~ 3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 하고, 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드의 다층구조로 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포의 제조방법은 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm~3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하되 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하여 제조한 마스터 뱃치 칩(master batch chip)을 이용하여 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포 중 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 하며, 용융지수 (MFR)가 20 ～ 80g/10분인 폴리프로필렌 칩을 주원료로 사용하고, 압출기에서 용융, 혼합, 균질화시켜 구금을 통하여 용융 방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성시킨 후, 연속으로 이동되는 다공질 컨베이어 벨트상에서 웹을 형성, 이송하여 캘린더로 열접착시켜 형태안정성을 부여하는 것으로 특징지워진다.

은(silver)은 원소 주기율표 제1B족에 속하며 구리족원소의 하나로서, 청백색의 아름다운 광택을 가지고 있어 예로부터 귀금속으로서 금과 함께 사용되어 왔다. 은은 예부터 알려진 금속이지만 이용면에서 금보다 뒤떨어졌던 이유는 자연은으로 산출되는 경우가 자연금에 비해서 적고 까다로운 정제법을 거쳐야 얻을 수 있었기 때문이다. 이 때문에 고대에서는 금보다도 귀중하게 취급되었고, 1g의 은으로 약 1800m의 선(線)을 만들 수 있다. 은은 전기와 열의 양도체이고 가공성과 기계적 성질이 좋은 점을 이용해서 금속재료로서의 용도가 매우 넓다.

은(Ag)은 범용적인 항생제로서 잘 알려진 물질로서, 콜로이드 형태의 은(Ag)은 세균을 비롯한 균류 및 바이러스 등에도 탁월한 효과가 있으면서도 부작용은 없는 것으로 알려져 있다. 특히, 은이 미세 입자(100nm 이하)로 특수 가공처리하여 수지재료와 혼합시 분산성을 개선하여 항균수지를 성형할 경우에는 강한 산화력을 지닌 은 이온의 해리작용이 보다 용이하게 일어나므로 바이러스, 박테리아, 곰팡이 균류 등이 호흡할 때 필요한 효소의 기능을 정지시켜 질식시킴으로서 이들을 죽게 한다. 이는 병균의 신진대사를 막아 살균하는 것과 더불어 금속의 은이 방출하는 은의 전기적 부하가 병균의 생식 기능을 억제하기 때문이다.

미세 입자의 은은 전기분해법, 액상환원법, 그라인딩(grinding) 등의 물리적 방법으로 제조되어질 수 있다.

본 발명에서 고순도의 안정한 나노 실버를 얻기 위해서는 주로 전기분해법이 사용되었다. 전기분해법은 증류수에 순수한 은(99.99%)을 넣고 저온에서 저전류를 발생시켜 방전되어 나온 극소 미립자 형태의 은이 용액에 용해되어 포함되게 함으로서 얻을 수 있다.

특히, 본 발명에서 사용되는 나노실버는 은(Ag)을 나노기술(NANO)과 결합하여 개발한 것으로, 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm ~ 3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노복합 신소재로서, 높은 비표면적과 광학적 특이성, 상전이 현상 등의 나노입자 특성을 보여주는 것으로서, 실리카의 흡착, 탈취, 원적외선 방사기능과 은의 살균, 항균, 전도성 기능을 복합적으로 가지는 다기능의 신소재이다.

나노실버의 입자는 10nm 이하에서만 골드 칼라를 띠게 되는데, 본 발명은 입자 사이즈가 1nm ~ 10nm 이하의 나노입자를 사용한다. 이러한 나노실버는 높은 비표면적으로 성능과 원가경쟁력이 있고 항균, 탈취, 방충, 원적외선 방사의 효과가 있는 제품으로서 순수한 금속 은(Ag)의 패턴을 보여주므로서 나노입자가 산화물이나 이온이 아닌 순수 금속임을 보여준다.

본 발명에서 사용된 나노실버를 적용하는 방법으로는 섬유표면에 물리적으로 부착시키기 위하여 함침, 또는 스프레이 가공을 실시하는 복작한 공정보다 작업공정의 작업성을 보다 좋게하기 위해서 마스타 배치로 만들어 폴리프로필렌 섬유내에 분산시키는 방법을 채택하였다.

즉, 마스터 뱃치 칩(master batch chip)내 분산성과 부직포 방사공정의 압력 상승문제를 해결하고, 항균 방취성능을 최대한 발휘시키기 위해서, 함유된 은(Ag)은 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하였으며, 바람직하게는 0.05 ～ 5중량% 되게 하였다. 은 함유량이 10중량%를 초과할 경우에는 마스터 뱃치 칩(master batch chip)내 분산성이 좋지 못하고 부직포 방사공정의 압력 상승 문제가 발생할 우려가 있으며, 0.01중량% 미만일 경우에는 항균 방취성능이 미약하였다. 마스터 뱃치 칩은 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하였으며, 마스터 뱃치 칩을 만들 때 일반적인 부직포 용도의 용융지수(MI)가 35인 폴리프로필렌 수지와 같은 수준의 용융지수를 갖는 마스터 뱃치 칩으로 제조하였다.

최종 부직포내 나노실버의 첨가량은 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 10 ～ 1000ppm이 적당하며, 바람직하게는 20 ~ 500ppm 범위가 좋다. 만약, 나노실버의 첨가량이 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 20ppm 미만인 경우에는 항균방취 효과가 불충분하며, 500ppm을 초과할 경우에는 작업성이 불량하고 원가상승의 원인이 되어 본 발명에 따른 장점이 없어지게 된다. 본 발명에 따른 나노실버는 악취물질을 유발하는 각종 세균을 멸균시킴으로서 탈취성능을 가질뿐만 아니라 적은량의 나노실버로서 적용가능하므로 원가측면에서도 매우 유리하다.

스판본드 부직포 생산시 주원료의 특성은 용융지수(MI)가 20 ～ 80g/10분인 폴리프로필렌 칩을 사용하였으며, 소광제로 TiO2가 30 ~ 85wt% 함유된 마스터 뱃치 칩 1 ~ 5wt%를 투입하였다. 폴리프로필렌 칩의 용융지수가 20g/10분 미만일 경우에는 용융점도가 너무 높아 결과적으로 제사성이 떨어지는 문제점이 있고, 80g/10분 을 초과할 경우에는 용융점도가 너무 낮아 방사성이 떨어지고, 결국 안정적인 조업이 어려워지는 단점이 있으며, 소광제가 30중량% 미만인 마스터뱃치 칩을 사용하거나 1중량% 미만으로 사용할 경우에는 소광효과가 만족스럽지 못한 단점이 있고, 소광제가 85중량%를 초과하는 마스터뱃치 칩을 사용하거나 5중량%를 초과하여 사용할 경우에는 방사가 용이하지 못하고 제조되는 부직포의 물성이 저하되는 등의 문제점이 있다.

본 발명의 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포의 제조 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

저장조(Silo : 10)에 저장된 폴리프로필렌 수지는 원료를 계량하는 원료 계량장치(11)로 이송되어 일정량씩 압출기(12)에 공급된다. 또한, TiO2가 함유된 마스터 뱃치 칩과 나노실버 마스터 뱃치 칩도 각각의 다른 원료 계량장치(11', 11")로 이송되어 일정량씩 계량, 압출기(12)에 공급된다. 공급된 원료 및 각각의 마스터 뱃치 칩은 고온의 압출기(12)내에서 용융 및 혼합되어 다수의 오리피스로 구성된 구금을 통하여 방사되면 20 ~ 30㎛의 미세한 굵기의 실로 된다. 방사된 폴리머는 벌집모양의 퀀칭 챔버(14)를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 냉각, 고화되고 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트(스크린 벨트 : 17) 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신되어져, 연속으로 구동되는 컨베이어 벨트(스크린 벨트 : 17) 상에 일정한 중량으로 적층이 된다.

통상적으로 필라멘트를 방사하는 구금으로 구성된 빔(BEAM)은 하나이나, 부직포의 중량 균일성 등 조직을 균일하게 하기 위하여 본 발명에서는 2 ~ 5빔(BEAM) 으로 하였다. 빔이 1개 일 경우에는 중량 균일성 및 조직이 불균일한 단점이 있고, 5개를 초과할 경우에는 중량 균일성의 개선 효과보다 초기 설비 설치시 투자비의 과도한 증가등의 문제점이 있다. 형성된 웹을 역학적 특성 및 형태안정성을 부여하기 위하여 열과 압력으로 결합한다. 이때 캘린더(18) 롤의 구성은 한쪽은 본딩율이 10 ～ 30%을 가지는 엠보싱롤(Embossing roll), 한쪽은 표면이 매끄러운 플레이트롤(Plate Roll)로 구성된다. 본딩율이 10% 미만이면 형성된 웹의 형태안정성이 부족하여 포로서의 적용이 불가능한 단점이 있고, 30%를 초과할 경우에는 지나치게 필름화 되는 면적이 넓어 촉감이 불량해지는 문제점이 있다. 이때 부여되는 캘린더의 압력은 50 ～ 100dyne/cm이며, 온도는 130 ～ 170℃정도이다.

생산되는 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 기초 중량은 10 ～ 120g/㎡으로 하였고, 두께가 0.05 ~ 0.7㎜이 되도록 하였다. 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 기초 중량이 10g/㎡ 미만이고, 두께가 0.05mm 미만이면 부직포 물성이 저하되고 특히 저중량 생산시 생산성의 저하등 경제적으로 생산하지 못하는 단점이 있고, 기초 중량이 120g/㎡를 초과하고, 두께가 0.7mm를 초과할 경우에는 지나치게 두꺼워 유연성이 저하되며 촉감이 불량해져 생활용품으로 적용이 곤란해지는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 나노실버의 항균작용은 10nm 이하의 실리카 입자에 결합되어 있는 1nm ~ 3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 균체의 세포벽을 파괴하여 미생물 세포의 호흡계, 전자전달계를 방해하거나 효소 방해를 일으키며, 금속이온의 촉매작용에 의해 분해되는 작용을 하도록 하여 본 발명의 목적을 달성하도록 한다.

다음의 실시예 및 비교실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 실시예 및 비교실시예 중의 각종 특성치의 측정 및 평가는 다음과 같이 행하였다.

[평가방법]

(1) 단위면적당 무게(중량:g/㎡) : ASTM D 3776-1985의 방법에 준해 측정하였다.

(2) 항균성 : KSK 0693의 균 감소율 측정법을 사용하고, 공시균주는 황색포도상구균을 사용하였다.

(3) 소취율 : JIS K 0803의 가스 검지관법으로 측정하였고, 시료의 크기는 100㎠, 시험가스는 암모니아 가스로 초기 농도 500ppm과 60분 경과후 잔존 농도와의 차이를 %로 나타내었다.

실시예 1

본 발명에 사용된 주원료 폴리프로필렌의 특성은 용융지수(MFR)가 35g/10분인 것을 사용하였으며, 소광제로 TiO2가 60wt%가 함유된 마스터 뱃치 칩을 1wt% 투입하였다. 항균제로 1nm ~ 3nm의 나노실버가 10nm 이하의 실리카 입자에 결합되어 있는 나노실버 복합화합물을 용융지수가 35g/10분인 폴리프로필렌에 5000PPM 균일하게 혼련되어 있는 마스터 뱃치 칩을 1wt% 투입하였다.

일정하게 공급되는 원료와 각각의 마스터 뱃치 칩을 압출기에서 용융, 혼련시켜, 방사구금을 통해 섬도 2.5데니어인 필라멘트를 형성시킨 후, 냉각공기로 냉각 및 벨트하부 흡입 에어로 연신을 시키고, 연속 구동되는 컨베이어 벨트상에 웹을 형성시켜 엠보싱롤이 158℃이고 플레이트롤이 156℃이며, 압력이 78dyne/cm인 조건에서 압착시켜 형태안정성을 부여하였다.

단위면적당 중량이 18g인 항균방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조하였으며 조건을 표 1에, 부직포의 항균성 및 소취성을 표 2에 각각 나타내었다.

실시예 2

실시예 1에서 원료 사용과 방사조건을 동일하게 하고, 단사 섬도가 0.4데니어인 멜트블로운 제3의 층을 갖게하는 스판본드/멜트블로운/스판본드 타입(이하 SMS라 한다)의 웹을 형성하고 형태안정성을 부여하여, 단위면적당 중량이 15g인 항균방취성이 우수한 폴리프로필렌 SMS 부직포를 제조하였으며 조건을 표 1에, 이 부직포의 항균성 및 소취성을 표 2에 각각 나타내었다.

비교실시예 1

실시예 1에서 나노실버 마스터 뱃치 칩을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 하여, 단위면적당 중량이 18g인 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조하였으며 조건을 표 1에, 부직포의 항균성 및 소취성을 표 2에 각각 나타내었다.

비교실시예 2

실시예 1에서 나노실버 마스터 뱃치 칩을 10중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 하여, 단위면적당 중량이 18g인 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조하였으며 조건을 표 1에, 부직포의 항균성 및 소취성을 표 2에 각각 나타내었다.

비교실시예 3

실시예 1에서 나노실버 마스터 뱃치 칩을 0.1중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 하여, 단위면적당 중량이 18g인 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조하였으며 조건을 표 1에, 부직포의 항균성 및 소취성을 표 2에 각각 나타내었다.

비교실시예 4

실시예 1에서 평균입경 3㎛의 무기항균 세라믹(구리, 아연 및 은과 혼합된 지르코늄계)이 10,000PPM 함유된 마스터 뱃치 칩을 1중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 하여, 단위면적당 중량이 18g인 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조하였으며, 조건을 표 1에, 부직포의 항균성 및 소취성을 표 2에 각각 나타내었다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm~3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하되 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하여 제조한 마스터 뱃치 칩(master batch chip)을 이용하여 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포 중 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 폴리프로필렌 스판본드 부직포를 제조함으로써 부적절한 항균방취 화합물의 사용에 의한 인체와 환경에 미치는 문제점을 해결하고, 흡습에 따른 건조공정의 필요로 인한 경제성 및 폴리머내 불균일한 분산으로 발생하는 압력의 상승과 사절 발생 문제 등의 작업 효율을 향상시키고, 원가절감 측면에서 매우 유리하며, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등이 서식하지 못하게 하는 항균 효과, 각종 냄새를 탈취하는 탈취 효과 등 다양한 효능을 갖도록 하고, 사용자의 건강을 저해시키지 않는 효과를 얻을 수 있었다.

Claims

전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 10nm 이하의 실리카 입자에 1nm ~ 3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 한 폴리프로필렌 수지로 됨을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포.
청구항 1에 있어서, 나노실버는 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%임을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포.
청구항 1에 있어서, 기초 중량이 10 ～ 120g/㎡이고, 두께가 0.05 ~ 0.7㎜인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포.
10nm 이하의 실리카 입자에 1nm~3nm 수준의 순수 금속 실버입자가 결합되어 있는 나노실버와 폴리프로필렌을 혼련기로 용융하여 제조하되 은(Ag) 함유량이 0.01 ～ 10중량%가 되게 하여 제조한 마스터 뱃치 칩(master batch chip)을 이용하여 폴리프로필렌 스판본드 부직포 또는 폴리프로필렌 스판본드/멜트블로운/스판본드 다층구조부직포 중 전체 폴리프로필렌 수지에 대하여 나노실버의 첨가량이 10 ～ 1000ppm이 되도록 하며, 용융지수(MFR)가 20 ～ 80g/10분인 폴리프로필렌 칩을 주원료로 사용하고, 압출기에서 용융, 혼합, 균질화시켜 방사구금을 통하여 용융 방사하고, 냉각 및 연신 공정을 거쳐 필라멘트를 형성시킨 후, 연속으로 이동되는 다공질 컨베이어 벨트상에서 웹을 형성, 이송하여 캘린더로 열접착시켜 형태안정성을 부여하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조방법.
청구항 4에 있어서, 방사구금이 2 ~ 5개의 빔(BEAM)으로 구성됨을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조방법.
청구항 4에 있어서, 상기 캘린더는 한쪽은 본딩율이 10 ～ 30%을 가지는 엠보싱롤로, 다른 한쪽은 표면이 매끄러운 플레이트롤로 구성됨을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조방법.
청구항 4에 있어서, 캘린더의 압력은 50 ～ 100dyne/cm이며, 온도는 130 ～ 170℃임을 특징으로 하는 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조방법.