KR100963147B1 - High density nonwovens and method for preparing the same and artificial leather prepared the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가격이 저렴한 합성섬유 재질의 부직포를 고밀도화하는 방법 및 고밀화된 부직포로 제조되는 인공피혁에 관한 것으로, 상세하게는 부직포가 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액의 전처리에 의해 완화(relaxation)되어 구조적으로 섬유거동이 용이한 상태에서 부직포에 함유된 상온의 유기용제가 고열에 의해 휘발되면서 섬유가 규칙적으로 원활하게 수축되므로 섬유손상을 최소화할 수 있으며, 인장강도, 신도 등의 물성과 질감이 대폭 향상되고 안정된 고밀도 구조를 지닌 고밀도 부직포의 제조 방법 및 그것을 사용하여 제조되는 인공피혁의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for densifying a low-cost synthetic fiber nonwoven fabric and to artificial leather made of a densified nonwoven fabric. Specifically, the nonwoven fabric is relaxed by pretreatment of an aqueous solution of a silicone softener or an aqueous solution of a nonionic softener. As the organic solvent at room temperature contained in the nonwoven fabric volatilizes due to high heat in a structurally easy fiber behavior, the fiber contracts smoothly regularly, thereby minimizing fiber damage, and the physical properties and texture of tensile strength and elongation. The present invention relates to a method for producing a high density nonwoven fabric having a greatly improved and stable high density structure, and a method for manufacturing an artificial leather manufactured using the same.
종래에는 고밀도 부직포를 제조하기 위하여 고수축성 섬유원료 즉, 고수축성 폴리에스테르 단섬유 또는 고수축성 폴리비닐알콜(PVA) 섬유 등을 사용하여 고수축성 부직포를 제조하고, 상기 고수축성 부직포를 열수 또는 스팀에 의해 고밀도화하는 방법 또는 고수축성 부직포를 유기용제에 의해 고밀도화하는 방법이 개시되어 있다. Conventionally, in order to manufacture a high density nonwoven fabric, a high shrinkable nonwoven fabric is manufactured using a high shrinkable fiber raw material, that is, a high shrinkable polyester short fiber or a high shrinkable polyvinyl alcohol (PVA) fiber, and the like. The method of densifying by this or the method of densifying a highly shrinkable nonwoven fabric with the organic solvent is disclosed.
예를 들면, 한국 공개특허공보 제1997-43453호(발명의 명칭 : 고밀도 부직포의 제조 방법)에서는 고수축성 복합섬유를 니들펀칭하여 3차원 교락 부직포를 형성하고, 상기 3차원 교락 부직포를 건열수축 및 스팀 처리를 실시한 후에 칼렌더링하여 고밀도화함으로써 고밀도 부직포를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 한국 공개특허공보 제2003-55475호(발명의 명칭 : 고수축 복합사 단섬유를 이용한 부직포의 제조방법)에서는 고수축 복합단섬유를 이용하여 부직포를 제조하는 공정에서 분할 공정에 의해 섬유를 분할하고 열수 또는 건열 처리에 의해 고밀도화함으로써 고밀도 부직포를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 또한 한국 등록특허공보 제10-0490249호(발명의 명칭 : 인공피혁용 복합부직포 및 이를 이용한 인공피혁)에서는 극세화 복합섬유에 폴리비닐알콜 섬유를 10∼40 중량% 혼입하여 부직포 웹을 형성하고, 상기 부직포 웹에 고수축 보강포를 결합하여 부직포를 제조한 후에 열수축 처리함으로써 고밀도를 구현한 인공피혁용 복합부직포가 개시되어 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1997-43453 (name of the invention: a method for producing a high density nonwoven fabric) uses needle punching of a highly shrinkable composite fiber to form a three-dimensional entangled nonwoven fabric, and the three-dimensional entangled nonwoven fabric is subjected to dry heat shrinkage and A method of producing a high density nonwoven fabric by calendering and then densifying after steam treatment is disclosed, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-55475 (name of the invention: a method of manufacturing a nonwoven fabric using high shrink composite yarn short fibers) has been disclosed. Disclosed is a method of manufacturing a high-density nonwoven fabric by dividing the fiber by a dividing process and densifying by hot water or dry heat treatment in the process of manufacturing a nonwoven fabric using shrinkage composite short fibers, and further, Korean Patent No. 10-0490249 (Name of invention: composite nonwoven fabric for artificial leather and artificial leather using the same) 10 to 40 the call Fiber wt% to form a nonwoven web, the nonwoven fabric is composite nonwoven fabric for artificial leather combining a high shrinkage reinforcement included in the web to implement a high density by the heat shrinkage treatment after producing the non-woven fabric is disclosed.
그러나 상기에서 기술된 선행 발명들에 의하면 가격이 매우 높은 고수축성 섬유원료를 사용하여 구성되는 부직포, 또는 일정한 함량의 고수축성 섬유원료가 반드시 포함된 부직포만이 고밀도화가 가능하므로 일반 섬유 재질의 부직포의 밀도를 높이는데 한계가 있으며, 이는 결국 고수축성 섬유원료를 사용하지 않으면 고밀도 부직포를 구성할 수 없다는 것을 의미한다. 게다가, 상기 선행 발명에 의해 제조된 부직포는 제조원가가 매우 높고, 수축 공정 이후의 감량, 염색 등과 같은 후가공 공정에서 마찰 또는 장력에 의해 수축 구조가 이완되기 때문에, 실제 제조된 부직포의 밀도가 현저하게 저하되는 현실적인 문제점을 지니고 있다. 게다가, 상기에서 기술된 고밀도 부직포를 이용하여 제조되는 인공피혁은 폴리우레탄 함량이 10∼40 중량%로서 사용원료가 과다하여 제조원가가 상승할 뿐만 아니라, 폴리우레탄 용융물에 함침한 후에 수세 및 탈수 공정과 감량 공정을 거치게 되면 실제 부직포를 구성하는 섬유의 밀도가 현저히 저하되는 문제점이 있다.However, according to the preceding inventions described above, only nonwoven fabrics composed of highly shrinkable fiber raw materials or highly non-woven fabrics containing a certain amount of highly shrinkable fiber raw materials can be densified. There is a limit to increasing the density, which means that high density nonwoven fabrics cannot be formed without the use of highly shrinkable fiber raw materials. In addition, since the nonwoven fabric produced by the above-described invention has a very high manufacturing cost, and the shrinkage structure is relaxed by friction or tension in post-processing processes such as weight loss, dyeing, etc. after the shrinkage process, the density of the actually manufactured nonwoven fabric is significantly reduced. It has a realistic problem. In addition, the artificial leather produced using the high-density nonwoven fabric described above has a polyurethane content of 10 to 40% by weight, not only increases the manufacturing cost due to excessive use of raw materials, but also the washing and dehydration process after impregnation with the polyurethane melt. When the weight loss process is performed, there is a problem in that the density of the fibers constituting the actual nonwoven fabric is significantly reduced.
또한, 일반적인 부직포를 유기용제에 의해 고밀도화하는 방법에 대한 연구개발이 진행된 바, 예를 들면 한국 등록특허공보 제10-0861541호(발명의 명칭 : 섬유제품의 고밀도화 방법)에서는 부직포를 포함하는 합성섬유제품을 80∼180 ℃로 가열된 고순도(95∼100%)의 유기용제가 담겨진 반응기에 2∼10 초간 함침하는 순간 수축처리를 실시하고, 열풍으로 건조함으로써 상기 합성섬유제품의 원사를 수축시켜서 밀도를 높이는 방법이 개시되어 있다.In addition, research and development of a method of densifying a general nonwoven fabric with an organic solvent has been in progress. For example, in Korean Patent Publication No. 10-0861541 (name of the invention: a method for densifying textile products), a synthetic fiber including a nonwoven fabric Shrink treatment is performed by impregnating the product in a reactor containing high purity (95-100%) organic solvent heated to 80-180 ° C for 2-10 seconds, and drying with hot air to shrink the yarn of the synthetic fiber product A method of raising is disclosed.
그러나, 상기와 같이 합성섬유제품의 원사를 유기용제로 수축시켜서 고밀도화하는 방법은 원사가 고온의 유기용제에 직접 노출되므로 비록 합성섬유제품을 고온의 유기용제에 2∼10 초간 함침하는 순간 수축처리를 실시하더라도 원사가 열화되는 현상이 발생하게 되며, 유기용제가 휘발하는 시간이 증가될수록 합성섬유제품의 원사가 더욱 심각하게 열화되는 문제점이 있다. However, as described above, the method of densifying the yarn of the synthetic fiber product with the organic solvent and densifying the fiber is directly exposed to the high temperature organic solvent, although the shrinkage treatment is performed immediately when the synthetic fiber product is impregnated with the high temperature organic solvent for 2 to 10 seconds. Even if the yarn is deteriorated, the phenomenon that the yarn is deteriorated, the more time the organic solvent is volatilized there is a problem that the yarn of the synthetic fiber product is more seriously deteriorated.
또한, 섬유제품을 고온의 유기용제에서 함침하는 공정을 실시할 때 해당 섬유제품을 무장력 상태를 유지하는 것이 요구되는 등, 상기 공정 자체가 까다롭기 때문에 안정된 고밀도구조를 지닌 섬유제품을 제조하는 것이 매우 곤란하다는 문제점이 있다. 즉, 유기용제는 섬유제품의 원사의 분자거동을 용이하게 하여 수축을 유발하지만, 고온의 유기용제에 의해 원사의 분자거동이 조금이라도 지나치게 되면 비록 섬유제품에 매우 작은 장력이 부여되더라도 섬유제품의 원사의 수축이 감소되어 그 장력 방향으로 불안정하게 신장하게 될 뿐만 아니라, 수축 이후의 처리에 따라서 섬유제품의 밀도가 현저하게 달라지게 된다. 결론적으로, 유기용제의 온도가 상승할수록 고밀도화하고자 하는 섬유제품의 원사의 분자거동이 불규칙하게 활성화되기 때문에 공정이 매우 까다롭게 되고 안정된 고밀도구조를 지닌 섬유제품을 제조하는 것이 곤란하게 된다. In addition, it is very difficult to manufacture a fiber product having a stable high density structure, because the process itself is difficult, such as when the fiber product is impregnated with a high temperature organic solvent, it is required to maintain the tension of the fiber product. There is a problem. That is, the organic solvent facilitates the molecular behavior of the yarn of the textile product and causes shrinkage. However, if the molecular behavior of the yarn is excessively excessive by the high temperature organic solvent, even if a very small tension is given to the textile product, the yarn of the textile product Not only does shrinkage of the fibers decrease unstablely in the tension direction, but also the density of the fiber product varies considerably with the treatment after shrinkage. In conclusion, as the temperature of the organic solvent increases, the molecular behavior of the yarn of the fiber product to be densified is irregularly activated, which makes the process very difficult and makes it difficult to manufacture a fiber product having a stable high density structure.
특히, 고밀도화하고자 하는 섬유제품이 폴리에스테르계 해도형 극세사 부직포인 경우에는, 알카리 감량되는 공정에서 도(island) 성분인 폴리에스테르가 알카리에 취화된 후에 수축 공정에서 직접적으로 유기용제에 노출되면서 보다 쉽게 열화되어 섬유손상이 더욱 심각하게 발생하게 되는 문제점이 있다.In particular, when the fiber product to be densified is a polyester-based island-in-the-sea microfibre nonwoven fabric, the polyester, which is an island component, is absorbed by alkali in the process of reducing alkali, and is more easily exposed to the organic solvent in the shrinkage process. There is a problem that the fiber damage is more seriously caused by degradation.
따라서, 본 발명의 목적은 고수축성 섬유가 아닌 일반 섬유 재질인 부직포가 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액의 전처리에 의해 완화되어 구조적으로 섬유거동이 용이한 상태에서 부직포에 함유된 상온의 유기용제가 고열에 의해 휘발되면서 섬유가 규칙적으로 원활하게 수축되므로 섬유손상을 최소화할 수 있으며, 인장강도, 신도 등의 물성과 질감이 대폭 향상되고 안정된 고밀도구조를 지닌 고밀도 부직포의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is an organic solvent at room temperature contained in the nonwoven fabric in a state in which the nonwoven fabric, which is not a high-shrinkable fiber, is made of a nonwoven fabric which is structurally easy because the nonwoven fabric is relaxed by pretreatment of an aqueous solution of a silicone-based softener or an aqueous solution of a non-ionic softener. As the fibers are volatilized by the high temperature, the fibers are regularly contracted smoothly, thereby minimizing fiber damage, and greatly improving the physical properties and texture of tensile strength and elongation, and providing a method of manufacturing a high density nonwoven fabric having a stable high density structure.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 부직포를 유기용제로 처리하여 고밀도화하는 방법에 있어서, 고수축성 섬유가 아닌 일반 섬유 재질인 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 형성하는 단계; 상기 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하는 단계; 상기 유기용제처리 부직포를 가열드럼에 의해 100∼160 ℃로 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하는 단계; 및 상기 열수축 부직포를 상온의 물로 수세 및 냉각응고하는 단계를 포함하는 고밀도 부직포의 제조 방법이 제공된다.In order to achieve the above problems, in the present invention, in the method of increasing the density by treating the nonwoven fabric with an organic solvent, the nonwoven fabric, which is not a highly shrinkable fiber, is made of a general fiber material, but is impregnated with an aqueous solution of a silicone-based softener or a non-ionic softener, Dry heat treatment at 180 ° C. to form a softener nonwoven fabric; Impregnating the softener-treated nonwoven fabric with an organic solvent at room temperature to form an organic solvent-treated nonwoven fabric; Heat-compressing the organic solvent-treated nonwoven fabric at 100 to 160 ° C. by a heating drum to form a heat shrinkable nonwoven fabric; And washing and cooling the heat-shrinkable nonwoven fabric with water at room temperature.
또한, 본 발명에서는 상기 유연제처리 부직포를 형성하는 단계 이전에 해도형 극세사 단섬유 부직포를 알칼리 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 구성하는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포의 제조 방법이 제공된다.In addition, the present invention further comprises the step of alkali-reducing the island-in-the-sea microfiber short-fiber nonwoven fabric before the step of forming the softening agent-treated nonwoven fabric to form an alkali-reducing nonwoven fabric, wherein the alkali-reducing nonwoven fabric is an aqueous solution of silicone-based softener or nonionic A method for producing a high-density nonwoven fabric is characterized in that it is impregnated with an aqueous solution of a softening agent and dry heat treated at 120 to 180 캜 to form a softening agent-treated nonwoven fabric.
또한, 본 발명에서는 상기 유연제처리 부직포를 형성하는 단계 이전에 장섬유 부직포를 열수 처리하여 열수 수축 부직포를 형성하는 단계; 및 상기 열수 수축 부직포를 알칼리 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 구성하는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포의 제조 방법이 제공된다.In addition, the present invention is a step of forming a hydrothermal shrinkable nonwoven fabric by hydrothermal treatment of the long fiber nonwoven fabric before the step of forming the softener treated nonwoven fabric; And alkali-reducing the hydrothermal shrinkable nonwoven fabric to form an alkali-loss nonwoven fabric, wherein the alkali-loss nonwoven fabric is impregnated with a silicone-based softener solution or a non-ionic softener solution and dried heat-treated at 120 to 180 ° C. for a softener-treated nonwoven fabric. Provided is a method for producing a high density nonwoven fabric, comprising:
또한, 본 발명에서는 상기 고밀도 부직포의 제조 방법에 의해 제조되어 0.3∼0.8 g/㎤의 겉보기 밀도를 지니도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포가 제공된다.In the present invention, there is provided a high-density nonwoven fabric, which is manufactured by the method for producing the high-density nonwoven fabric and is configured to have an apparent density of 0.3 to 0.8 g / cm 3.
또한, 본 발명에서는 상기 겉보기 밀도 0.3∼0.8 g/㎤인 고밀도 부직포가 기재로 사용되어 폴리우레탄 함량이 5∼20 중량%가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인공피혁이 제공된다.In addition, the present invention provides an artificial leather, characterized in that the high-density nonwoven fabric having an apparent density of 0.3 to 0.8 g / cm 3 is used as a substrate so that the polyurethane content is 5 to 20% by weight.
본 발명에 의하여 제조되는 고밀도 부직포는 고수축성이 아닌 일반 섬유 재질인 부직포가 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액의 전처리에 의해 완화되어 구조적으로 섬유거동이 용이한 상태에서 부직포에 함유된 상온의 유기용제가 열에 의해 휘발되면서 섬유가 규칙적으로 원활하게 수축되므로 섬유손상을 최소화할 수 있으며, 인장강도, 신도 등의 물성과 질감이 대폭 향상되고 안정된 고밀도구조를 구비하는 효과를 지니고 있다. The high-density nonwoven fabric produced by the present invention is a non-woven fabric of non-shrinkable non-woven fabric is a general fiber material is relaxed by pre-treatment of a silicone softener aqueous solution or a non-ionic softener aqueous solution, the organic structure of the room temperature contained in the nonwoven fabric in a structurally easy fiber behavior As the solvent is volatilized by heat, the fibers shrink smoothly regularly, thereby minimizing fiber damage. The physical properties and textures of tensile strength and elongation are greatly improved, and a stable high density structure is provided.
또한, 본 발명에 의하여 제조되는 고밀도 부직포는 가격이 매우 저렴한 일반 섬유 재질인 부직포를 사용하여 제조되므로 사용원료 측면에서 제조원가의 절감 효과를 지니고 있다.In addition, the high-density nonwoven fabric produced by the present invention is manufactured using a non-woven fabric, which is a very low-cost general fiber material has a reduction in manufacturing cost in terms of raw materials.
또한, 본 발명의 고밀도 부직포를 이용하여 제조되는 인공피혁은 가공 공정에서 별도의 섬유이탈 없이 안정된 구조체로 가공됨은 물론 폴리우레탄 함량 5∼20 중량%에서 섬유의 고유특성을 발현할 수 있어서 천연가죽의 질감 구현은 물론 사용되는 원료가 감소되어 제조원가가 절감되는 효과를 지니고 있다. In addition, the artificial leather manufactured by using the high-density nonwoven fabric of the present invention can be processed into a stable structure without separate fibers in the processing process, as well as express the unique properties of the fiber in the polyurethane content of 5 to 20% by weight of natural leather As well as the implementation of the texture, the raw materials used are reduced, thereby reducing the manufacturing cost.
도 1은 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법의 제조공정도
도 2는 장섬유 복합부직포의 수축 전의 전자현미경 사진
도 3은 상기 도 2의 장섬유 복합부직포의 수축 후의 전자현미경 사진
도 4는 장섬유 복합부직포를 고밀도화하여 제조한 스웨이드조 인공피혁의 사진1 is a manufacturing process chart of the manufacturing method of the high-density nonwoven fabric of the present invention
Figure 2 is an electron micrograph before the shrinkage of the long fiber composite nonwoven fabric
3 is an electron micrograph after shrinkage of the long fiber composite nonwoven fabric of FIG.
Figure 4 is a photograph of suede artificial leather prepared by densifying long-fiber composite nonwoven fabric
본 발명은 가격이 높은 고수축성 섬유 재질의 부직포 대신 가격이 저렴한 일반 섬유 재질인 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액의 전처리에 의해 완화하고, 상기 완화된 상태인 부직포를 상온의 유기용제로 처리하고, 일정한 온도로 가열압착함으로써, 원사를 손상하지 않으면서 안정되고 균일하게 수축시키는 고밀도 부직포의 제조 방법 및 상기 고밀도 부직포를 사용하여 제조되는 인공피혁을 제공하는 것을 기술사상으로 하고 있다.The present invention is to reduce the nonwoven fabric of low-cost general fiber material by the pre-treatment of a silicone softener aqueous solution or a non-ionic softener aqueous solution in place of a high-cost non-woven fabric of high-shrink fiber material, the non-woven fabric in the relaxed state to an organic solvent at room temperature It is a technical idea to provide a manufacturing method of a high-density nonwoven fabric which is treated and heat-compressed at a constant temperature, without damaging the yarn, stably and uniformly, and an artificial leather produced using the high-density nonwoven fabric.
도면과 실시예를 참조하여 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.The manufacturing method of the high density nonwoven fabric of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings and an Example.
도 1은 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법의 제조공정을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 장섬유 복합부직포의 수축 전의 전자현미경 사진이고, 도 3은 상기 도 2의 장섬유 복합부직포의 수축 후의 전자현미경 사진이다.Figure 1 schematically shows the manufacturing process of the manufacturing method of the high-density nonwoven fabric of the present invention, Figure 2 is an electron micrograph before the shrinkage of the long fiber composite nonwoven fabric, Figure 3 is after the shrinkage of the long fiber composite nonwoven fabric of FIG. Electron micrograph.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 우선 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법은 고수축성 섬유가 아닌 일반 섬유 재질인 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 형성하는 단계가 포함된다.1 to 3, first, the method for producing a high-density nonwoven fabric of the present invention is impregnated with a non-woven fabric, a non-woven fabric of a general fiber material, not a highly shrinkable fiber in an aqueous solution of a silicone-based softener or a non-ionic softener and dry heat treatment at 120 ~ 180 ℃ Forming a softener nonwoven.
부직포가 유기용제 특히 고온의 유기용제에 직접 노출되면, 상기 유기용제에 의해 부직포의 원사가 손상되고 물성이 저하될 뿐만 아니라, 부직포 자체의 불균일 구조(밀도편차) 및 공정상 발생할 수 있는 문제(부직포 자중, 장력 등)에 의해 부직포의 원사의 분자거동이 불규칙하게 활성화되므로 안정된 고밀도구조를 지닌 고밀도 부직포를 구성하는 것이 매우 곤란하게 된다.When the nonwoven fabric is directly exposed to an organic solvent, in particular a high temperature organic solvent, the yarn of the nonwoven fabric is damaged and the physical properties are deteriorated by the organic solvent, and the non-woven fabric itself has a non-uniform structure (density deviation) and a problem that may occur in the process (nonwoven fabric) It is very difficult to construct a high density nonwoven fabric having a stable high density structure because the molecular behavior of the yarn of the nonwoven fabric is irregularly activated by its own weight, tension, etc.).
따라서, 본 발명에서는 나일론, 폴리에스테르 등의 저수축성 원사 또는 이들을 혼합한 저수축성 원사로 제조되는 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하여 유연제 성분이 함유된 유연제처리 부직포를 형성한다. 상기와 같은 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액 함침에 의해 함유된 유연제 성분에 의해 유연제처리 부직포의 원사가 완화되어 마찰계수가 저하되고 유연성이 부여되므로, 유기용제에 의한 수축 시 상기 유연제처리 부직포의 원사의 분자거동이 규칙적으로 활성화될 뿐만 아니라, 유기용제에 의해 유연제처리 부직포의 원사가 열화되는 정도가 대폭 감소된다.Therefore, in the present invention, a short fiber nonwoven fabric or a microfiber short fiber nonwoven fabric made of a low shrinkable yarn such as nylon or polyester or a low shrinkable yarn mixed therewith is impregnated in an aqueous solution of a silicone softener or a non-ionic softener to contain a softener component. Form a softener nonwoven fabric. Since the yarn of the softener-treated nonwoven fabric is alleviated by the softener component contained by impregnating the silicone softener aqueous solution or the non-ionic softener aqueous solution as described above, the coefficient of friction is lowered and flexibility is imparted. Not only is the molecular behavior of the yarn activated regularly, but the degree of degradation of the yarn of the softener-treated nonwoven fabric by the organic solvent is greatly reduced.
구체적으로 실리콘 에멀젼, 자기유화형 실리콘 등과 같은 실리콘계 유연제 0.1∼5 중량%, 물 95∼99.9 중량%로 이루어지는 실리콘계 유연제 수용액, 또는 폴리비닐알콜 에멀젼 등과 같은 비이온계 유연제 0.1∼5 중량%, 물 95∼99.9 중량%로 이루어지는 비이온계 유연제 수용액을 형성하여 함침조에 주입한다. 상기 함침조에 주입된 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포를 함침하고, 상기 함침된 부직포를 함침조에서 꺼낸 후에 열풍 등에 의해 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제 성분이 고착된 유연제처리 부직포를 형성한다. Specifically, 0.1-5% by weight of silicone softener such as silicone emulsion, self-emulsifying silicone, etc., aqueous solution of silicone softener consisting of 95-99.9% by weight of water, or 0.1-5% by weight of nonionic softener such as polyvinyl alcohol emulsion, water 95 A nonionic softener aqueous solution composed of ˜99.9 wt% is formed and injected into the impregnation tank. The impregnated short-fiber nonwoven fabric or microfiber short-fiber nonwoven fabric in the aqueous solution of the silicone-based softener or the non-ionic softener injected into the impregnation tank, and after the impregnated nonwoven fabric is taken out of the impregnation tank by dry heat treatment at 120-180 ° C., the softener component This fixed softener-treated nonwoven fabric is formed.
실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 각각 함유되는 실리콘계 유연제 또는 비이온계 유연제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 상기 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액으로 함침 처리되는 유연제처리 부직포의 원사의 분자거동이 규칙적으로 활성화되고 유기용제에 의한 원사의 열화가 감소되는 효과를 기대할 수 없으며, 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 각각 함유되는 실리콘계 유연제 또는 비이온계 유연제의 함량이 5 중량%를 초과하면 실리콘계 유연제 또는 비이온계 유연제의 투입량에 비하여 유연제처리 부직포에 부여되는 완화 효과가 저하되고 이는 결국 고밀도 부직포의 제조원가 상승으로 연결된다. 또한, 부직포를 건열 처리하는 온도가 120 ℃ 미만이면 상기 부직포의 건조에 소요되는 시간이 증가되고, 부직포를 건열 처리하는 온도가 180 ℃를 초과하면 상기 부직포에 함유된 실리콘계 유연제 성분 또는 비이온계 유연제 성분이 열화되어 온화 기능을 상실할 수 있다.Molecular behavior of the yarn of the softener-treated nonwoven fabric which is impregnated with the silicone softener aqueous solution or the nonionic softener aqueous solution when the content of the silicone softener or the nonionic softener contained in the aqueous silicone softener solution or the nonionic softener solution is less than 0.1% by weight. This regular activation is not expected to reduce the yarn deterioration due to the organic solvent, and when the silicone softener or nonionic softener contained in the aqueous silicone softener or nonionic softener solution exceeds 5% by weight, respectively The mitigating effect imparted to the softener-treated nonwoven fabric is lower than that of the silicone-based softener or the nonionic softener, which leads to an increase in the manufacturing cost of the high-density nonwoven fabric. In addition, when the temperature for dry heat treatment of the nonwoven fabric is less than 120 ° C., the time required for drying the nonwoven fabric is increased. When the temperature for dry heat treatment of the nonwoven fabric exceeds 180 ° C., the silicone softener component or nonionic softener contained in the nonwoven fabric is increased. The component may deteriorate and lose its mild function.
상기와 같이 구성된 유연제처리 부직포는 함유된 유연제 성분에 의해 원사가 완화되므로, 유기용제에 의하여 수축될 때 상기 원사의 분자거동이 규칙적으로 활성화되고 유기용제에 의한 원사 열화 정도가 대폭 감소된다.Since the softener treated nonwoven fabric configured as described above is softened by the contained softener component, the molecular behavior of the yarn is regularly activated when it is shrunk by the organic solvent, and the degree of yarn degradation by the organic solvent is greatly reduced.
또한, 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법은 상기 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하는 단계가 포함된다.In addition, the method for producing a high-density nonwoven fabric of the present invention includes the step of impregnating the softening agent-treated nonwoven fabric with an organic solvent at room temperature to form an organic solvent-treated nonwoven fabric.
부직포를 고온의 유기용제에서 함침하는 공정을 실시할 때, 예를 들면 해당 부직포를 무장력 상태를 유지하는 것이 요구되는 바와 같이, 부직포를 고온의 유기용제에서 함침하는 공정이 자체가 까다롭기 때문에 안정된 고밀도구조를 지닌 부직포를 제조하는 것이 매우 곤란하다. 즉, 유기용제는 부직포의 원사의 분자거동을 용이하게 하여 수축을 유발하지만, 고온의 유기용제에 의해 부직포의 원사의 분자거동이 조금이라도 지나치게 되면 비록 상기 부직포에 매우 작은 장력이 부여되더라도 그 장력 방향으로 부직포의 원사가 불안정하게 신장하게 될 뿐만 아니라, 수축 이후의 처리에 따라서 부직포의 밀도가 현저하게 달라지게 된다. 결론적으로, 유기용제의 온도가 상승할수록 고밀도화하고자 하는 부직포의 원사의 분자거동이 불규칙하게 활성화되기 때문에 공정이 매우 까다롭게 되고 안정된 고밀도구조를 지닌 부직포를 구성하는 것이 곤란하게 되는 문제가 있다. When performing a process of impregnating a nonwoven fabric with a high temperature organic solvent, for example, it is difficult to impregnate the nonwoven fabric with a high temperature organic solvent, for example, as it is required to maintain the tensionless state of the nonwoven fabric. It is very difficult to produce a nonwoven fabric with a. That is, the organic solvent facilitates the molecular behavior of the yarn of the nonwoven fabric and causes shrinkage, but if the molecular behavior of the yarn of the nonwoven fabric is excessively high by the high temperature organic solvent, even if very small tension is given to the nonwoven fabric, the tension direction As a result, the yarn of the nonwoven fabric is unstablely stretched, and the density of the nonwoven fabric is remarkably changed according to the treatment after shrinkage. In conclusion, as the temperature of the organic solvent increases, the molecular behavior of the yarn of the nonwoven fabric to be densified is irregularly activated, which makes the process very difficult and makes it difficult to construct a nonwoven fabric having a stable high density structure.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성한다.In order to solve this problem, in the present invention, the softening agent-treated nonwoven fabric is impregnated with an organic solvent at room temperature to form an organic solvent-treated nonwoven fabric.
구체적으로, 반응조에 디메틸술폭사이드, 디메틸포름아미드 등으로 이루어진 군으로부터 단독 또는 2종 이상 혼합되어 사용되는 상온의 유기용제를 주입하고, 상기 상온의 유기용제에 유연제처리 부직포를 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하는 것이다.Specifically, the organic solvent treatment nonwoven fabric is injected by injecting an organic solvent at room temperature used alone or in mixture of two or more from the group consisting of dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and the like, and impregnating the organic solvent at room temperature with a softening agent-treated nonwoven fabric. To form.
상기와 같이 유연제 성분이 함유되어 완화된 상태인 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 극히 짧은 시간(1초 이내) 함침하여 유기용제처리 부직포를 구성하고, 상기 유기용제처리 부직포를 즉시 가열압착하면 원사가 규칙적으로 원활하게 수축된 열수축 부직포를 구성할 수 있게 된다.As described above, the softening agent-treated nonwoven fabric containing the softening agent component is impregnated with an organic solvent at room temperature for a very short time (within 1 second) to form an organic solvent-treated nonwoven fabric, and the organic solvent-treated nonwoven fabric is immediately heated and compressed It is possible to form a heat shrink nonwoven fabric that is regularly contracted smoothly.
또한, 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법은 상기 유기용제처리 부직포를 가열드럼에 의해 100∼160 ℃로 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하는 단계가 포함된다.In addition, the method for producing a high-density nonwoven fabric of the present invention includes the step of heat-compressing the organic solvent treatment nonwoven fabric at 100 to 160 ℃ by a heating drum to form a heat shrinkable nonwoven fabric.
이러한 유기용제처리 부직포는 상온의 유기용제 함침 이후의 처리에 따라서 부직포의 밀도가 현저하게 달라지게 된다. 예를 들어 유기용제처리 부직포에 열풍을 가하여 유기용제를 휘발시키게 되면, 상기 유기용제처리 부직포에서 상당히 불규칙적인 수축거동이 발생하여 불안정한 밀도 분포를 지닌 열수축 부직포가 형성된다.The organic solvent treated nonwoven fabric has a significantly different density of the nonwoven fabric according to the treatment after the organic solvent impregnation at room temperature. For example, when hot air is applied to an organic solvent-treated nonwoven fabric to volatilize the organic solvent, a considerably irregular shrinkage behavior occurs in the organic solvent-treated nonwoven fabric to form a heat shrinkable nonwoven fabric having an unstable density distribution.
게다가, 유기용제처리 부직포를 대기 중에 그대로 방치하게 되면, 상기 유기용제처리 부직포로부터 유기용제가 대기중으로 서서히 휘발하면서 불안정한 수축거동은 물론 장시간 대기상 노출시 유기용제에 의한 섬유손상이 발생되는 문제가 있다.In addition, when the organic solvent-treated nonwoven fabric is left in the air, the organic solvent is gradually volatilized from the organic solvent-treated nonwoven fabric, resulting in unstable shrinkage behavior and fiber damage caused by the organic solvent upon prolonged atmospheric exposure. .
이에 따라, 본 발명에서는 안정된 고밀도구조를 지닌 고밀도 부직포를 구성하도록 유기용제 함유부직포를 연질의 실린더드럼이 미소압력을 부여할 수 있도록 형성된 가열드럼으로 가열압착하며, 상기 가열드럼 상의 가열압착에 의해 유기용제처리 부직포로부터 유기용제가 순간적으로 휘발되면서 규칙적인 수축거동이 발생하여 안정된 고밀도구조를 지닌 열수축 부직포가 형성된다.Accordingly, in the present invention, the organic solvent-containing nonwoven fabric is heat-compressed with a heating drum formed so that the soft cylinder drum can give a micro pressure so as to form a high-density nonwoven fabric having a stable high-density structure. Instantaneous volatilization of the organic solvent from the solvent-treated nonwoven fabric causes regular shrinkage behavior to form a heat shrinkable nonwoven fabric with a stable high density structure.
즉, 반응조에서 상온의 유기용제로 처리된 직후의 유기용제처리 부직포를 즉시 100∼160 ℃의 가열드럼상에 가열압착하여, 상기 유기용제처리 부직포에 함유된 유기용제를 순간적으로 휘발시킴으로써, 규칙적인 수축거동이 발생하여 안정된 고밀도구조를 지닌 열수축 부직포를 형성한다. 안정된 고밀도구조를 지닌 열수축 부직포를 형성하기 위하여 유기용제처리 부직포를 가열드럼상에 가열압착하는 온도가 100 ℃ 미만이면 상기 유기용제처리 부직포에 함유된 유기용제가 순간적으로 휘발되지 않기 때문에 부직포가 적게 수축되어 고밀도 구현이 어려우며, 유기용제처리 부직포를 가열압착하는 온도가 160 ℃를 초과하면 섬유취화가 발생되어 열수축 부직포의 인장강도, 신도 등의 물성과 질감이 열화된다.That is, the organic solvent treated nonwoven fabric immediately after being treated with the organic solvent at room temperature in the reaction tank is immediately heat-compressed on a heating drum at 100 to 160 ° C., and the organic solvent contained in the organic solvent treated nonwoven fabric is instantaneously volatilized. Shrinkage behavior occurs to form a heat shrinkable nonwoven fabric with a stable high density structure. In order to form a heat-shrinkable nonwoven fabric having a stable high density structure, the non-woven fabric shrinks because the organic solvent contained in the organic solvent-treated nonwoven fabric is not volatilized at an instant when the temperature of the organic solvent-treated nonwoven fabric is less than 100 ° C. It is difficult to realize high density, and when the temperature for heat-compressing the organic solvent treated nonwoven fabric exceeds 160 ° C., fiber embrittlement occurs and the physical properties and texture of the heat shrinkable nonwoven fabric such as tensile strength and elongation deteriorate.
상기와 같이 유기용제처리 부직포를 가열압착하여 유기용제가 순간적으로 휘발된 상태인 열수축 부직포를 구성하고, 상기 열수축 부직포를 즉시 수세 및 냉각응고하면 안정된 고밀도구조의 부직포를 구성할 수 있게 된다.By heat-compressing the organic solvent treated nonwoven fabric as described above, a heat-shrinkable nonwoven fabric in which the organic solvent is volatilized instantaneously, and immediately washed and cooled to solidify the heat-shrinkable nonwoven fabric can form a non-woven fabric having a stable high density structure.
또한, 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법은 상기 열수축 부직포를 상온의 물로 수세 및 냉각응고하는 단계가 포함된다.In addition, the method for producing a high-density nonwoven fabric of the present invention includes the steps of washing and cooling the heat-shrinkable nonwoven fabric with water at room temperature.
상기와 같이 가열드럼에 의해 가열압착되어 형성된 열수축 부직포의 수축된 원사를 즉시 세정 및 안정화하면 안정된 고밀도구조를 지닌 부직포가 제조된다.The nonwoven fabric having a stable high-density structure is produced by immediately washing and stabilizing the shrinked yarn of the heat-shrinkable nonwoven fabric formed by heat pressing by a heating drum as described above.
이를 위하여, 가열드럼에 의해 가열압착된 직후의 열수축 부직포를 즉시 상온의 물이 담겨진 수조에 통과시켜 수세하면서 냉각응고하여 원사를 안정화시킨 후에 건조 및 권취함으로써, 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포를 재료로 하는 고밀도 부직포를 제조 완료한다.To this end, the heat-shrinkable nonwoven fabric immediately after being heated and pressed by a heating drum is immediately passed through a water bath containing water at room temperature to cool and coagulate with water to stabilize the yarn, and then dried and wound to form a short fiber nonwoven fabric or a microfiber short fiber nonwoven fabric. The high-density nonwoven fabric made into manufacture is completed.
이상에서 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포의 원사를 수축시켜서 고밀도 부직포를 제조하는 방법에 대하여 상세하게 설명하였으며, 다음에는 부직포의 일종인 해도형 극세사 단섬유 부직포를 고밀도화하여 고밀도 부직포를 제조하는 방법에 대하여 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.The method for producing a high density nonwoven fabric by shrinking the yarn of the short fiber nonwoven fabric or the microfiber short fiber nonwoven fabric was explained in detail above. Next, a method of manufacturing a high density nonwoven fabric by densifying the island-in-the-sea type microfiber short fiber nonwoven fabric which is a kind of nonwoven fabric. It demonstrates in detail with reference to an Example.
이에 따라, 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법은 유연제처리 부직포를 형성하는 단계 이전에 해도형 극세사 단섬유 부직포를 알칼리 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하는 단계가 더 포함되하고, 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 형성한다.Accordingly, the manufacturing method of the high-density nonwoven fabric of the present invention further includes the step of alkali-reducing the island-in-the-sea microfiber short fiber nonwoven fabric to form an alkali-loss nonwoven fabric before the step of forming the softener-treated nonwoven fabric, Impregnated in an aqueous silicone softener solution or an aqueous non-ionic softener solution and dry heat treatment at 120 to 180 ° C to form a softener-treated nonwoven fabric.
일반적인 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포가 아닌 해도형 극세사 단섬유 부직포를 그대로 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액으로 전처리하고 유기용제에 함침하게 되면, 해(sea) 성분이 영향을 받아 수축되어 경화될 뿐만 아니라, 감량시 해 성분이 용해되면서 부여된 수축성능이 완화되어 요구하는 고밀도 구조를 발현하기 어려운 단점이 있다.When the island-in-the-sea microfiber short-fiber nonwoven fabric, which is not a general short fiber nonwoven fabric or a microfiber short fiber nonwoven fabric, is pretreated with an aqueous silicone softener solution or an aqueous non-ionic softener solution and impregnated with an organic solvent, the sea component is affected to shrink and harden. In addition, there is a disadvantage in that it is difficult to express the required high-density structure as the shrinkage performance imparted while dissolving the sea component dissolves during weight loss.
이에 따라, 본 발명에서는 해도형 극세사 단섬유 부직포를 기 공지된 섬유제품의 감량화 방법에 의거하여 저농도의 알칼리용액으로 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하며, 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포의 고밀도화 방법과 동일하게 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액 및 유기용제로 처리하고 유기용제에 함침하고 가열압착하여 고밀도 부직포를 형성한다.Accordingly, in the present invention, by reducing the island-in-the-sea microfiber short-fiber nonwoven fabric with a low concentration of alkali solution based on a known method for reducing the fiber product to form an alkali-reducing nonwoven fabric, a high-density method of short-fiber non-woven fabric or microfiber short-fiber nonwoven fabric In the same manner as above, the alkali-reducing nonwoven fabric is treated with a silicone-based softener aqueous solution or a non-ionic softener aqueous solution and an organic solvent, impregnated with an organic solvent, and hot pressed to form a high-density nonwoven fabric.
예를 들면, 해도형 극세사 단섬유 부직포를 기 공지된 섬유 감량화 방법에 따라 농도 3%의 수산화나트륨용액에 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하는 것이다. For example, the island-in-the-sea microfiber short fiber nonwoven fabric is treated with a sodium hydroxide solution having a concentration of 3% according to a known fiber reduction method to form an alkali-loss nonwoven fabric.
상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액이 주입된 함침조에 함침하고, 상기 함침된 부직포를 함침조에서 꺼낸 후에 열풍 등에 의해 120∼180 ℃로 건열처리하여 유연제처리 부직포를 형성하고, 상기 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하고, 상기 유기용제처리 부직포를 가열드럼으로 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하고, 상기 열수축 부직포를 상온의 물이 담겨진 수조에서 수세 및 냉각응고함으로써, 해도형 극세사 단섬유 부직포를 재료로 하는 고밀도 부직포를 제조한다.The alkali-reducing nonwoven fabric is impregnated into an impregnation tank into which an aqueous silicone-based softener solution or a nonionic softener solution is injected, and the impregnated nonwoven fabric is taken out of the impregnation tank, followed by dry heat treatment at 120 to 180 ° C. by hot air to form a softening agent-treated nonwoven fabric. Impregnating the softener-treated nonwoven fabric with an organic solvent at room temperature to form an organic solvent-treated nonwoven fabric, and heat-pressing the organic solvent-treated nonwoven fabric with a heating drum to form a heat-shrinkable nonwoven fabric, and washing the heat-shrinkable nonwoven fabric in a water bath containing water at room temperature. And high-density nonwoven fabric made of island-in-the-sea microfiber short fiber nonwoven fabric by cooling and solidifying.
이상에서 해도형 극세사 단섬유 부직포의 원사를 수축시켜서 고밀도 부직포를 제조하는 방법에 대하여 상세하게 설명하였으며, 다음에는 장섬유 극세 부직포를 고밀도화하여 고밀도 부직포를 제조하는 방법에 대하여 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.The method of manufacturing a high density nonwoven fabric by shrinking the yarn of the island-in-the-sea microfiber short fiber nonwoven fabric was described above in detail. Next, a method of manufacturing the high density nonwoven fabric by densifying the long fiber ultrafine nonwoven fabric will be described in detail with reference to Examples. Explain.
본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법은 유연제처리 부직포를 형성하는 단계 이전에, 장섬유 부직포를 열수 처리하여 열수 수축 부직포를 형성하는 단계 및 상기 열수 수축 부직포를 알칼리 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하는 단계가 더 포함되고, 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 형성한다.Method for producing a high-density nonwoven fabric of the present invention before the step of forming the softening agent-treated nonwoven fabric, a step of forming a hydrothermal shrinkable nonwoven fabric by hydrothermally treating the long-fiber nonwoven fabric and an alkali weight loss treatment to form an alkali weight loss nonwoven fabric Is further included, the alkali-reducing nonwoven fabric is impregnated in a silicone-based softener aqueous solution or a non-ionic softener aqueous solution and dry heat treatment at 120 ~ 180 ℃ to form a softening agent treated nonwoven fabric.
단섬유 부직포와 달리 장섬유 극세부직포는 원사의 분자가 연속적으로 배열된 연속적인 분자구조를 지니고 있으며, 특히, 단섬유와 달리 연신 공정이 방사시에만 적용되므로 분자 구조상 수축이 용이한 비결정영역을 많이 포함한다. 게다가, 장섬유 극세부직포는 복합방사에 의해 제조되기 때문에 장섬유 부직포 자체의 겉보기 밀도가 0.3∼0.5 g/㎤로서, 단섬유 부직포에 비하여 매우 높은 특성을 지니고 있다. Unlike the short-fiber nonwoven fabric, the long-fiber ultrafine nonwoven fabric has a continuous molecular structure in which the molecules of the yarn are continuously arranged.In particular, unlike the short-fiber fibers, the stretching process is applied only during spinning, so that the amorphous structure has a large number of amorphous regions that are easy to shrink due to the molecular structure. Include. In addition, since the long fiber ultrafine nonwoven fabric is manufactured by composite spinning, the apparent density of the long fiber nonwoven fabric itself is 0.3 to 0.5 g / cm 3, which is very high compared to the short fiber nonwoven fabric.
이러한 특성의 장섬유 극세 부직포를 그대로 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액로 전처리하고 건열처리하게 되면 플라스틱 수준으로 경화되어 취급이 곤란하게 되는 문제가 발생한다.If the long-fiber ultrafine nonwoven fabric having such characteristics is pretreated with a silicone-based softener solution or a non-ionic softener solution and dried, it is hardened to a plastic level, which causes problems in handling.
이에 따라, 본 발명에서는 장섬유 부직포를 열수로 처리하여 열수 수축 부직포를 형성하고, 상기 열수 수축 부직포를 기 공지된 방사형 복합섬유제품의 감량화 방법과 마찬가지로 저농도의 알칼리용액으로 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하며, 단섬유 부직포 또는 극세사 단섬유 부직포의 고밀도화 방법과 동일하게 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액 및 유기용제로 처리하고 유기용제에 함침하고 가열압착하여 고밀도 부직포를 형성한다.Accordingly, in the present invention, the long fiber nonwoven fabric is treated with hot water to form a hydrothermally shrinkable nonwoven fabric, and the hydrothermally shrinkable nonwoven fabric is treated with a low concentration of alkaline solution in the same manner as the known method for reducing the radial composite fiber product to reduce the alkali nonwoven fabric. The alkali-reducing nonwoven fabric is treated with a silicone softener aqueous solution or a nonionic softener aqueous solution and an organic solvent in the same manner as the high density of short fiber nonwoven fabric or microfiber short fiber nonwoven fabric, and is impregnated with an organic solvent and hot pressed to form a high density nonwoven fabric. .
구체적으로, 장섬유 부직포를 60∼90 ℃의 열수에 30초∼1분간 함침하여 수축시킴으로써 열수 수축 부직포를 형성한다. Specifically, the long-fiber nonwoven fabric is formed by impregnating the long-fiber nonwoven fabric with 60-90 ° C hot water for 30 seconds to 1 minute to shrink it.
열수 수축 부직포를 형성하기 위하여 장섬유 부직포를 함침하는 열수의 온도가 60 ℃ 미만이면 상기 장섬유 부직포가 제대로 수축되지 않으며, 장섬유 부직포를 함침하는 열수의 온도가 90 ℃를 초과하면 급격한 수축으로 불균일한 수축이 발생할 수 있고 또한, 열수의 온도 유지에 연료가 과다하게 소요되고 이는 결국 고밀도 부직포의 제조원가 상승으로 연결된다. 또한, 열수 수축 부직포를 형성하기 위하여 장섬유 부직포를 열수에 함침하는 시간이 30초 미만이면 상기 장섬유 부직포가 충분히 수축되지 않으며, 열수 수축 부직포를 형성하기 위하여 장섬유 부직포를 열수에 함침하는 시간이 1분을 초과하면 상기 장섬유 부직포가 더 이상 열수 수축되지 않는다.If the temperature of the hot water impregnating the long fiber nonwoven fabric to form the hydrothermal shrinkage nonwoven fabric is less than 60 ° C., the long fiber nonwoven fabric does not shrink properly, and if the temperature of the hot water impregnating the long fiber nonwoven fabric exceeds 90 ° C., it is uneven due to rapid shrinkage. One shrinkage may occur, and too much fuel is required to maintain the temperature of the hot water, which in turn leads to an increase in the manufacturing cost of the high density nonwoven fabric. In addition, if the time for impregnating the long-fiber nonwoven fabric in hot water to form a hydrothermal shrinkable nonwoven fabric is less than 30 seconds, the long-fiber nonwoven fabric is not sufficiently shrunk, the time for impregnating the long-fiber nonwoven fabric in hot water to form a hydrothermal shrink nonwoven fabric After 1 minute the long fiber nonwoven no longer shrinks hydrothermally.
이러한 열수 수축 부직포를 기 공지된 섬유의 감량화 방법에 따라 농도 3%의 수산화나트륨용액에 5분 이내로 처리하여, 상기 열수 수축 부직포의 원사가 감량화된 알칼리 감량 부직포를 형성하는 것이다. The hydrothermally shrinkable nonwoven fabric is treated with a sodium hydroxide solution having a concentration of 3% within 5 minutes according to a known method for reducing fibers to form an alkali-reduced nonwoven fabric having a reduced yarn of the hydrothermally shrinkable nonwoven fabric.
이러한 열수 수축 부직포를 기 공지된 섬유의 감량화 방법에 따라 농도 3%의 수산화나트륨용액에 5분 이내로 처리하여, 상기 열수 수축 부직포의 원사가 감량화된 알칼리 감량 부직포를 형성하는 것이다. The hydrothermally shrinkable nonwoven fabric is treated with a sodium hydroxide solution having a concentration of 3% within 5 minutes according to a known method for reducing fibers to form an alkali-reduced nonwoven fabric having a reduced yarn of the hydrothermally shrinkable nonwoven fabric.
상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액이 주입된 함침조에 함침하고, 상기 함침된 부직포를 함침조에서 꺼낸 후에 열풍 등에 의해 120∼180 ℃의 온도로 건열처리하여 유연제처리 부직포를 형성하고, 상기 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하고, 상기 유기용제처리 부직포를 가열드럼상에 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하고, 상기 열수축 부직포를 상온의 물이 담겨진 수조에서 수세 및 냉각응고함으로써, 장섬유 부직포를 재료로 하는 고밀도 부직포를 제조한다.The alkali-reducing nonwoven fabric is impregnated into the impregnation tank into which the silicone softener aqueous solution or the nonionic softener aqueous solution is injected, and the impregnated nonwoven fabric is taken out of the impregnation tank and dried by heat treatment at a temperature of 120 to 180 ° C. by a hot air to form a softening agent-treated nonwoven fabric. And impregnating the softener-treated nonwoven fabric with an organic solvent at room temperature to form an organic solvent-treated nonwoven fabric, and heat-pressing the organic solvent-treated nonwoven fabric on a heating drum to form a heat-shrinkable nonwoven fabric, wherein the heat-shrinkable nonwoven fabric is filled with water at room temperature. By washing with water and cooling and solidifying in a water bath, a high-density nonwoven fabric made of a long fiber nonwoven fabric is produced.
상기에서 기술된 본 발명의 고밀도 부직포의 제조 방법에 의거하여 제조된 고밀도 부직포는 면수축률 25∼65 %, 겉보기 밀도가 0.3∼0.8 g/㎤의 안정된 고밀도구조, 인장강도, 신도 등의 물성 및 질감을 지니고 있으므로, 신발용, 가구 및 인테리어용, 의류용, 운송용(차량, 선박 등), 인공피혁 기재 등의 다양한 용도로 매우 적합하다.The high-density nonwoven fabric produced according to the method for producing the high-density nonwoven fabric of the present invention described above has a stable high density structure having a surface shrinkage of 25 to 65% and an apparent density of 0.3 to 0.8 g / cm 3, tensile strength, elongation, and the like. Since it has, it is very suitable for various uses such as shoes, furniture and interior, clothing, transportation (vehicle, ship, etc.), artificial leather base material.
본 발명의 고밀도 부직포는 인공피혁을 제조할 때, 기존 0.2 g/㎤ 전후의 겉보기 밀도를 지닌 부직포와는 달리, 본 기술에 의해 개발된 고밀도 부직포는 겉보기 밀도 0.3∼0.8 g/㎤의 안정된 고밀도 구조를 지니고 있어서, 인공피혁을 제조할 때 사용되는 폴리우레탄의 양을 최소화할 수 있기 때문에 저밀도 부직포와 비교하여 폴리우레탄 사용량을 50% 이상 절감하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 종래의 고밀도 부직포를 사용하여 제조되는 인공피혁의 폴리우레탄 함량이 10∼40 중량%인데 비하여, 본 발명의 고밀도 부직포를 사용하여 제조되는 인공피혁은 폴리우레탄 함량이 5∼20 중량%이면서도 천연질감의 인공피혁 특성을 구현할 수 있는 특성을 지니고 있다. The high-density nonwoven fabric of the present invention, unlike the conventional non-woven fabric having an apparent density of about 0.2 g / cm 3 when manufacturing artificial leather, the high density nonwoven fabric developed by the present technology has a stable high-density structure with an apparent density of 0.3 to 0.8 g / cm 3 Since it can minimize the amount of polyurethane used when manufacturing artificial leather, it is possible to obtain an effect of reducing the amount of polyurethane used by more than 50% compared to low density nonwoven fabric. In addition, while the polyurethane content of the artificial leather manufactured using a conventional high density nonwoven fabric is 10 to 40% by weight, the artificial leather manufactured using the high density nonwoven fabric of the present invention has a polyurethane content of 5 to 20% by weight and is natural. It has the characteristics to realize the artificial leather characteristics of the texture.
본 발명의 겉보기 밀도 0.3∼0.8 g/㎤인 고밀도 부직포를 재료로 하는 인공피혁의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명하면, 고밀도 부직포에 폴리우레탄 용융물을 기 공지된 방법으로 건식 코팅하거나 무용제 코팅하여 스무스조(smooth type) 인공피혁을 제조하거나, 또는 고밀도 부직포를 폴리우레탄 용융물에 함침하고 버핑 및 염색하여 스웨이드조(suede type) 인공피혁을 제조하며, 상기 제조된 스무스조 인공피혁, 스웨이드조 인공피혁은 폴리우레탄 함량이 5∼20 중량%인 것으로 나타났다. 아울러 본 발명의 고밀도 부직포를 재료로 하는 인공피혁의 제조 방법은 도프 다잉(dope dyeing)에 의하여 폴리우레탄 수지에 토너를 사용하여 염색을 하지 않고도 파스텔톤조, 스웨이드 및 스무스형(smooth type)의 인공피혁의 제조가 가능한 것이 특징이며, 특히 농색의 경우는 침염까지 3단계 착색처리로 고품위, 고견뢰도 인공피혁을 제조할 수 있다. Specifically, a method of manufacturing artificial leather using a high density nonwoven fabric having an apparent density of 0.3 to 0.8 g / cm 3 according to the present invention will be described. (smooth type) artificial leather, or impregnated with a high-density nonwoven fabric in the polyurethane melt, buffing and dyeing to produce a suede-like artificial leather, the produced smooth leather, suede artificial leather is poly The urethane content was found to be 5-20% by weight. In addition, the manufacturing method of artificial leather using the high-density nonwoven fabric of the present invention is pastel-toned, suede and smooth type artificial leather without dyeing using a toner in a polyurethane resin by dope dyeing. It is characterized by the fact that it is possible to manufacture, especially in the case of deep color can be produced high-quality, high-fastness artificial leather by three-stage coloration until dyeing.
상기에서 제조된 인공피혁은 폴리우레탄 사용량이 감소되며, 구조적으로 밀도가 높기 때문에 천연피혁의 질감을 지니는 것은 물론 기계적 물성 및 품질이 우수하여 신발용, 가구 및 인테리어용, 의류용, 운송용, 볼용 인공피혁으로 사용하기에 적합하다. The artificial leather manufactured above is reduced in the amount of polyurethane and has a high structural density, which not only has the texture of natural leather but also has excellent mechanical properties and quality, so that shoes, furniture and interior, clothing, transportation, and ball artificial Suitable for use as leather
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제시되는 것으로 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention. However, the following examples are presented to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
1. 통상적인 니들펀칭 부직포 제조 방법에 의거하여 섬도 1.4데니어, 섬유장 51 ㎜의 폴리에스터 원사 50 중량%와 섬도 2데니어, 섬유장 51 ㎜의 나일론 원사 50 중량%를 사용하여 제조된 중량 230 g/㎡인 단섬유 부직포를 실리콘 에멀젼에 함침하고, 상기 함침된 부직포를 꺼낸 후에 150 ℃의 열풍으로 건열처리하여 유연제처리 부직포를 형성하였다.1. 230 g of a weight manufactured using 1.4 denier of fineness, 50% by weight of polyester yarn with 51 mm of fiber length and 50% by weight of nylon yarn of 51 mm of fiber length, according to the conventional needle punching nonwoven fabric manufacturing method. / M 2 short fiber nonwoven fabric was impregnated into a silicone emulsion, and the impregnated nonwoven fabric was taken out, followed by dry heat treatment with hot air at 150 캜 to form a softening agent treated nonwoven fabric.
2. 상기 유연제처리 부직포를 상온의 디메틸포름아미드(농도 100%)에 1초 이내에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하였다.2. The softener-treated nonwoven fabric was impregnated with dimethylformamide (concentration 100%) at room temperature within 1 second to form an organic solvent-treated nonwoven fabric.
3. 상기 유기용제처리 부직포를 130 ℃의 가열드럼으로 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하였다.3. The organic solvent-treated nonwoven fabric was heated and compressed with a heating drum at 130 ° C. to form a heat shrinkable nonwoven fabric.
4. 상기 열수축 부직포를 상온의 물이 담겨진 수조에서 수세 및 냉각응고하여 고밀도 부직포를 제조하였다.4. The heat-shrinkable nonwoven fabric was washed with water and cooled to solidify in a water bath containing room temperature to prepare a high density nonwoven fabric.
본 실시예의 단섬유 부직포와 고밀도 부직포의 물성을 비교하여 다음의 표 1에 나타낸다.The physical properties of the short fiber nonwoven fabric and the high density nonwoven fabric of this embodiment are compared and shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 고밀도 부직포는 단섬유 부직포에 비해 중량이 41.9 % 증가되고, 종 및 횡방향의 수축에 의한 면 수축율은 28 %인 것으로 나타났다.In Table 1, the high-density nonwoven fabric has a 41.9% increase in weight compared to the short fiber nonwoven fabric, and the cotton shrinkage rate by the longitudinal and transverse shrinkage is 28%.
1. 폭 1950 ㎜, 중량 389 g/㎡, 후도 0.85 ㎜의 사이즈인 섬도 3데니어, 해도형(PET/Co-PET, 70/30, 25 islands) 스펀본드/스펀레이스 장섬유 부직포를 70 ℃의 열수에 50초간 함침하여 열수 수축 부직포를 형성하였다.1.The fineness 3 denier, sea island type (PET / Co-PET, 70/30, 25 islands) size of 1950mm in width, 389 g / m2, thickness 0.85mm is 70 degrees Celsius The hot water was impregnated for 50 seconds to form a hot water shrinkable nonwoven fabric.
2. 상기 열수 수축 부직포를 농도 3%의 수산화나트륨용액에 3분간 함침하여, 알칼리 감량 부직포를 형성하였다.2. The hydrothermal shrinkable nonwoven fabric was impregnated with sodium hydroxide solution having a concentration of 3% for 3 minutes to form an alkali-loss nonwoven fabric.
3. 상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘 에멀젼에 함침하고, 상기 함침된 부직포를 꺼낸 후에 150 ℃의 열풍으로 건열처리하여 유연제처리 부직포를 형성하였다.3. The alkali-reducing nonwoven fabric was impregnated into a silicone emulsion, and the impregnated nonwoven fabric was taken out and then subjected to dry heat treatment with hot air at 150 ° C. to form a softening agent treated nonwoven fabric.
4. 상기 유연제처리 부직포를 상온의 디메틸포름아미드(농도 100%)에 1초 이내에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하였다.4. The softener-treated nonwoven fabric was impregnated with dimethylformamide (concentration 100%) at room temperature within 1 second to form an organic solvent-treated nonwoven fabric.
5. 상기 유기용제처리 부직포를 130 ℃의 가열드럼으로 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하였다.5. The organic solvent-treated nonwoven fabric was heat-compressed with a heating drum at 130 ° C. to form a heat shrinkable nonwoven fabric.
6. 상기 열수축 부직포를 상온의 물이 담겨진 수조에서 수세 및 냉각응고하여 고밀도 부직포를 제조하였다.6. The heat-shrinkable nonwoven fabric was washed with water and cooled to solidify in a water bath containing room temperature to prepare a high density nonwoven fabric.
본 실시예에 기재된 부직포 제조 상의 각 단계별 물성을 비교하여 다음의 표 2에 나타낸다.The physical properties of each step on the nonwoven fabric described in this Example are compared and shown in Table 2 below.
상기 표 2에서 장섬유 부직포를 열수 처리, 감량, 전처리 및 유기용제 수축을 진행한 결과 열수 처리에서는 부직포의 겉보기 밀도가 70.4% 증가하였으며(면 수축율 41.5%), 감량 후 겉보기 밀도는 33.5% 감소하였다가 유기용제 수축에 의해 겉보기 밀도가 26.1% 증가되어(면 수축율 15.5%), 전체적으로 안정된 고밀도구조 및 인공피혁의 기재로서 매우 적합한 물성을 지닌 것으로 나타났다.In Table 2, the long-fiber nonwoven fabric was subjected to hydrothermal treatment, weight loss, pretreatment, and shrinkage of the organic solvent. As a result, in the hydrothermal treatment, the apparent density of the nonwoven fabric increased by 70.4% (41.5% of cotton shrinkage). The apparent density increased by 26.1% (15.5% of cotton shrinkage) due to the shrinkage of the organic solvent, and it was found to have a very stable high density structure and a very suitable physical property as a substrate of artificial leather.
1. 상기 실시예 2의 고밀도 부직포를 폴리우레탄 용융물에 함침하여 폴리우레탄 함량 5.3 중량%인 폴리우레탄 함침 부직포를 형성하였다.1. The high density nonwoven fabric of Example 2 was impregnated into a polyurethane melt to form a polyurethane impregnated nonwoven fabric having a polyurethane content of 5.3% by weight.
2. 상기 폴리우레탄 함침포를 버핑(사포의 입도 : #180)하고 염색(dark grey)한 후에 다시 버핑(사포의 입도 : #240)하여 도 4의 스웨이드조 인공피혁을 제조하였다.2. The polyurethane impregnated cloth was buffed (grain size of sandpaper: # 180) and dyed (dark gray), and then buffed again (grain size of sandpaper: # 240) to prepare the suede artificial leather of FIG. 4.
본 실시예에 기재된 고밀도 부직포와 스웨이드조 인공피혁의 물성을 비교하여 다음의 표 3에 나타낸다.Table 3 shows the physical properties of the high-density nonwoven fabric and suede artificial leather described in this example.
상기 표 3에서 본 발명의 고밀도 부직포를 재료로 사용하여 제조된 스웨이드조 인공피혁은 최소의 폴리우레탄 함침으로도 상기 고밀도 부직포의 형태안정성을 유지하며, 염색가공 공정 이후에도 물성변화가 크지 않은 것으로 나타났다.In Table 3, the suede artificial leather manufactured using the high-density nonwoven fabric of the present invention as a material maintains the form stability of the high-density nonwoven fabric even with minimal polyurethane impregnation, and the physical property change was not large even after the dyeing process.
Claims (7)
고수축성 섬유가 아닌 일반 섬유 재질인 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 형성하는 단계;
상기 유연제처리 부직포를 상온의 유기용제에 함침하여 유기용제처리 부직포를 형성하는 단계;
상기 유기용제처리 부직포를 가열드럼에 의해 100∼160 ℃로 가열압착하여 열수축 부직포를 형성하는 단계; 및
상기 열수축 부직포를 상온의 물로 수세 및 냉각응고하는 단계를 포함하는 고밀도 부직포의 제조 방법.In the method of increasing the density by treating the nonwoven fabric with an organic solvent,
Impregnating a non-woven fabric of a general fiber material, not a highly shrinkable fiber, into an aqueous silicone-based softener solution or a non-ionic softener solution and dry-heating at 120 to 180 ° C. to form a softener-treated nonwoven fabric;
Impregnating the softener-treated nonwoven fabric with an organic solvent at room temperature to form an organic solvent-treated nonwoven fabric;
Heat-compressing the organic solvent-treated nonwoven fabric at 100 to 160 ° C. by a heating drum to form a heat shrinkable nonwoven fabric; And
Method for producing a high-density nonwoven fabric comprising the step of washing and cooling the heat-shrinkable nonwoven fabric with water at room temperature.
상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 구성하는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포의 제조 방법.The method of claim 1, further comprising the step of alkali-reducing the island-in-the-sea microfiber short fiber nonwoven fabric before the step of forming the softening agent-treated nonwoven fabric to form an alkali-loss nonwoven fabric,
A method for producing a high density nonwoven fabric, comprising impregnating the alkali-reducing nonwoven fabric with an aqueous silicone-based softener solution or a non-ionic softener solution and dry-heating at 120 to 180 ° C.
상기 열수 수축 부직포를 알칼리 감량 처리하여 알칼리 감량 부직포를 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 알칼리 감량 부직포를 실리콘계 유연제 수용액 또는 비이온계 유연제 수용액에 함침하고 120∼180 ℃로 건열 처리하여 유연제처리 부직포를 구성하는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포의 제조 방법.The method of claim 1, further comprising: hydrothermally treating the long fiber nonwoven fabric to form a hydrothermal shrinkable nonwoven fabric before the forming of the softener-treated nonwoven fabric; And
Alkali-reducing the hydrothermal shrinkable nonwoven fabric to form an alkali-loss nonwoven fabric,
A method for producing a high density nonwoven fabric, comprising impregnating the alkali-reducing nonwoven fabric with an aqueous silicone-based softener solution or a non-ionic softener solution and dry-heating at 120 to 180 ° C.
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