KR100975639B1 - 인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실 - Google Patents

인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인체에 무해한 친환경소재로 섬유를 만들기 위한 실을 제조함과 동시에 생분해 처리가 가능한 인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실에 관한 것으로, PLA(POLYLACTICACID)를 개질하는 단계와, 개질된 PLA를 용융된 상태로 압출시키는 단계와, 압출된 PLA를 노즐다이를 통해 PLA 실로 뽑아져 나오도록 하는 방사 단계와, 방사된 PLA 실이 이송중 경질화가 방지 되도록 60℃∼80℃에서 인취시키는 단계와, 인취단계를 거친 PLA 실을 히팅 로울러로 70℃∼90℃에서 늘려주는 연신 단계와, 연신단계를 거친 PLA 실의 원사를 감는 1차 와인딩 단계와, 와인팅된 PLA 실의 원사를 140℃∼160℃에서 어닐링 시키는 결정화 단계로 이루어진 특징이 있다.
원사, 로울러, 경질화, 연신단계

Description

인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실{METHOD FOR MANUFACTURING HUMAN-FRIENDLY YARN AND YARN MANUFACTURED THEREBY}
본 발명은 인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체에 무해한 친환경소재로 섬유를 만들기 위한 실을 제조함과 동시에 생분해 처리가 가능해 환경오염을 방지할 수 있는 인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실에 관한 것이다.
일반적으로 기존에는 쉽게 제작할 수 있는 합성 원료인 PET 등으로 실을 뽑아 합성 섬유를 만들어 옷 등을 만들어 입고 있다.
이러한 PET 원료 등으로 실을 만들어 제조된 기능성 스포츠 웨어나, 활동성 패션 의류 등을 착용 할시에, 피부가 약한 아동이나 여성 등이 착용했을 경우 아토피성 피부염을 유발시키거나 발진 문제 등 각종 피부질환을 야기하고 있다.
이와 같이 합성수지제의 PET로 뽑아진 합성실을 이용해 섬유로 직조된 옷등을 착용할 경우에는 착용자의 피부에 적지않은 영향을 미치고 있어 최근에는 천연섬유를 이용한 옷들이 출시되고는 있으나 고가일뿐만 아니라 열(熱)등에 아주 약하고, 변형율이 커 사용이 실질적으로 사용이 곤란하다.
그러함에도 불구하고 최근에는 변형율이 크거나 열에 약한 천연 섬유를 고비용을 들여가면서 사용하고 있는 실정이다.
따라서, 소비자들의 생활수준이 높아지면서 건강을 중시하게 생각하면서 피부가 약한 아이들에게 많이 발생되는 아토피성 피부질환 등을 미연에 방지하기 위한 인체 친화형 섬유가 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 인체에 무해한 친환경소재로 섬유를 만들기 위한 실을 제조함과 동시에 생분해 처리가 가능해 환경오염을 방지할 수 있는 인체친화용 실의 제조방법 및 이에 의해 제조된 실을 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 인체친화용 실의 제조방법은, PLA(POLYLACTICACID)를 개질하는 단계와, 개질된 PLA를 용융된 상태로 압출시키는 단계와, 압출된 PLA를 노즐다이를 통해 PLA 실로 뽑아져 나오도록 하는 방사 단계와, 방사된 PLA 실이 이송중 경질화가 방지 되도록 60℃∼80℃에서 인취시키는 단계와, 인취단계를 거친 PLA 실을 히팅 로울러로 70℃∼90℃에서 늘려주는 연신 단계와, 연신단계를 거친 PLA 실의 원사를 감는 1차 와인딩 단계와, 와인팅된 PLA 실의 원사를 140℃∼160℃에서 어닐링 시키는 결정화 단계로 이루어진 특징이 있다.
또한, 본 발명의 인체 친화형 실의 제조방법에 의해 제조된 실을 특징으로 하고 있다.
첨부의 청구항 1항 또는 제 3항에 기재된 본 발명에 의하면, 인체에 무해한 실을 제공하기 때문에 피부에 거부 반응을 일으키지 않음과 동시에 생분해되기 때 문에 땅속에 묻어 버리거나 하면 환경오염을 야기치 않고 처리시킬 수 있는 효과가 있다.
첨부의 청구항 2항에 기재된 발명에 의하면, 개질과정에 의해 PLA를 안정한 분자 상태로 만들기 때문에 작업성이 높아지는 효과가 있다.
첨부의 청구항 4항에 기재된 발명에 의하면, PLA의 실이 결정화 단계를 거치면서 내열성이 높아지기 때문에 이를 이용하여 제조된 옷 등을 세탁시 뜨거운 물에 삶아도 변형이 없을 뿐만 아니라, 100℃이상에서도 변형이 쉽게 발생되지 않아 실생활에 필요한 섬유 등에 적용하기 쉬운 특징이 있다.
본 발명의 인체친화용 실의 제조방법을 아래와 같이 구체적으로 설명한다.
본 발명의 인체 친화용 실의 제조방법은 원사의 원재료인 PLA(POLYLACTIC ACID) 원료를 준비 한다.
상기 준비된 PLA를 개질시키므로 열개질에 의한 가열압출 개질 작업으로 안정화 작업을 실시한다.
상기 PLA의 개질 공정은 압출 및 냉각과정을 거쳐 연사시킨 후 이를 다시 작은 알갱이로 커팅시킨 후에 제습 과정을 거치게 한다.
상기의 개질 과정을 다수 거치면서 PLA의 원료는 불안정한 상태에서 안정된 상태의 분자 상태를 가지기 때문에 작업성이 현저하게 증가하는 특징이 있다.
또한, PLA의 원료의 개질 과정은 상기에서 언급한 과정을 거치도록 1 회 또는 2회이상 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 개질 과정을 거친 PLA의 원료를 이용해 PLA 실(絲)을 제조하기 도 1에 도시된 위한 압출기(2)로 공급한다.
상기 압출기(2)로 공급된 PLA를 가열시키면서 노즐다이(4)를 통해 뽑아져 나오도록 방사시킨다.
이때에 압출기(2)에 의해 용융된 PLA 는 노즐다이(4)를 통과하면서 방사되는 PLA는 이동과정에서 외부의 공기와 접촉하면서 자연적으로 딱딱하게 경질화가 진행된다.
이렇게 방사되는 PLA 실이 경질화되지 않도록 인취단계를 거치게 한다.
상기의 인취단계에는 PLA 실을 통과시켜 경질화되지 않도록 열처리해주는 인취기(20)가 형성되어 있다.
상기 본 발명의 인취단계에서는 노즐 다이(4)에서 방사된 PLA 실이 외부의 공기와 접촉하면서 경질화 되는 것을 방지하기 위해 일정한 온도에서 인취기(20)의 로울러(6)를 통과시킨다.
상기 인취단계에서 가열되는 온도는 60℃∼80℃ 정도로 가열해주는 것이 바람직하다.
상기의 온도가 60℃ 미만에서 행해질 경우에는 경질화가 지속되므로 PLA 실의 이동중 끊어지는 등의 문제가 발생되며, 또한, 80℃를 초과하여 행해질 경우에는 연성이 너무 증가하여 늘어지거나 하여 가늘기의 균일성이 저하되는 문제를 발생시키게 되므로, 온도 범위내에서 행하는 것 바람직하다.
상기와 같은 온도범위에서 방사된 PLA 실이 인취 단계를 통과하므로 경질화 되는 것이 방지된 상태로 연신 단계로 원활하게 이동되도록 공급시켜 준다.
상기 연신 단계의 연신기(30)로 공급되는 PLA 실은 70℃∼90℃의 온도로 인취 단계보다 약간 상온에서 PLA 실을 늘리면서 여러개의 로울러(6)를 통과시키면서 늘어나도록 뽑아낸다.
이때의 PLA 실의 연신은 로울러(6)의 속도 및 온도/에 의해 연신되게 된다.
특히 설정된 온도보나 낮을 시에는 PLA의 연신율을 작아져 사용중에 늘어나는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 설정된 온도보다 높을 시에는 연신 단계에서 너무 연신되기 때문에 사용중 실이 끊어지는 경우가 발생될 수 있어 가급적 설정된 온도 범위내에서 실시하는 것이 바람직하다.
이와 같이 PLA 사를 연신 단계에서 늘리면서 뽑아내게 되면 PLA 사는 연신된 상태가 되므로 더 이상의 변형이 발생하지 않는다.
상기 연신 단계를 거친 PLA 사는 다음 작업 공정을 위해 1차 와인딩기(8)에 감아둔다.
상기 연신 단계를 거친 PLA 사는 1차 와인딩후에, 결정화 단계로 넘어 가도 록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 1차 와인딩된 PLA의 원사는 다음단계로서 고온에서 견딜 수 있도록 결정화 단계를 거치도록 한다.
상기의 결정화 단계의 열처리기(10)에서 1차 와인딩된 PLA 실을 로울러(6)에 의한 이동과 동시에 상온인 140℃∼160℃에서 어닐링 시킨다.
상기와 같이 열처리기(10)를 통과하면서 어닐링 과정을 거치게 되면, 연신 단계만 거칠 경우 PLA 사가 견딜 수 있는 온도의 기존 범위가 55℃∼60℃정도에서 100℃이상으로 내열성이 높아지는 특징이 있다.
열처리기에서 결정화 단계를 거치도록 하면 PLA 사는 온도가 상온에서도 견딜 수 있는 인체 친화용 실을 2차 와인딩기(12)에 감은후 다음 작업장으로 이동할 수 있도록 2차 와이딩기(12)를 이동시켜 섬유를 직조하는데 공급한다.
이와 같이 상온에서 견딜 수 있는 본 발명의 PLA 사를 이용하여 의류 등을 제조한 후, 이 의류를 세탁시에 삶는 과정을 거치게 하여도 열에 의한 변형이 발생하지 않는다.
따라서, 특히, 내의나 기타 의류의 옷감 등으로 사용하면 피부에서 발생되는 트러블을 없앨 수 있기 때문에 특히 피부가 민감한 사람들이 사용하면 매우 효용적이다.
도 1 은 본 발명의 인체친화용 실의 제조방법을 나타내는 도면.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
2: 압출기 4: 노즐다이
6: 로울러 8: 1차 와인딩기
10: 열처리기 12: 2차 와인딩기
20: 인취기 30: 연신기

Claims (4)

  1. PLA(POLYLACTIC ACID)를 압출 및 냉각과정을 거쳐 연사시킨 후 이를 다시 작은 알갱이로 커팅시킨 후에 제습과정을 거치게 하는 열 개질에 의한 가열압출 개질단계와,
    개질된 PLA를 용융된 상태로 압출시키는 단계와,
    압출된 PLA를 노즐다이를 통해 PLA 실로 뽑아져 나오도록 하는 방사 단계와,
    방사된 PLA 실이 이송중 경질화가 방지 되도록 60℃∼80℃에서 인취시키는 단계와,
    인취단계를 거친 PLA 실을 히팅 로울러를 통과시키면서 70℃∼90℃에서 늘려주는 연신 단계와,
    연신 단계에서 연신된 PLA 사를 140℃∼160℃에서 어닐링 시키는 결정화 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체친화용 실의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, PLA 개질은 2회이상인것 특징으로 하는 인체친화용 실의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 인체친화용 실의 제조방법에 의해 제조된 실인 것을 특징으로 하는 인체친화용 실.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 PLA 실은 내열 온도가 100℃이상인 것을 특징으로하는 인체 친화용 실.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080000514A (ko) * 2006-06-27 2008-01-02 파 이스턴 텍스타일 리미티드 심염가능한 개질된 폴리락트산 섬유

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