KR101017294B1 - Polyester hollow spunbond nonwoven fabric for air filter and method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어필터를 지지하는데 사용되는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 섬유재가 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금으로 용융 방사되어 폴리에스테르 중공 필라멘트가 형성되고, 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트가 적층된 웹이 가열압착되어 구성되며, 일정한 단사직경의 폴리에스테르 중공 필라멘트로 이루어져서 종래의 비중공형 부직포보다 벌키성, 통기성, 가공성이 우수하여 에어필터 지지체 용도로 매우 적합하고, 단일공정에 의해 연속적으로 제조되어 생산성이 대폭 향상되는 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a polyester hollow spunbond nonwoven fabric used to support an air filter, and more particularly, polyester fiber material is melt spun into a hollow mold having a circular or oval cross section to form a polyester hollow filament, and the poly It is composed of a polyester hollow filament laminated with ester hollow filament, and is made of polyester hollow filament of constant single yarn diameter, so that it has better bulkiness, breathability, and workability than the conventional non-porous nonwoven fabric, and is very suitable for air filter support. It is continuously produced by the present invention to provide a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter that greatly improves the productivity and a method for producing the same.
중공, 폴리에스테르, 장섬유, 부직포, 스펀본드, 에어필터, 공기필터 Hollow, Polyester, Long Fiber, Nonwoven, Spunbond, Air Filter, Air Filter
Description
본 발명은 에어필터를 지지하는데 사용되는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포에 관한 것으로, 상세하게는 일정한 단사직경의 폴리에스테르 중공 필라멘트로 이루어져서, 벌키성, 통기성, 가공성이 우수하여 에어필터 지지체 용도로 매우 적합하고, 단일공정에 의해 연속적으로 제조되어 생산성이 대폭 향상되는 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester hollow spunbond nonwoven fabric used to support an air filter. Specifically, the present invention relates to a polyester hollow filament having a constant single yarn diameter, and is well suited for use in an air filter support because of excellent bulkiness, breathability, and workability. In addition, the present invention relates to a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter, which is continuously manufactured by a single step and greatly improves productivity.
종래에는 에어필터를 지지하기 위하여, 길이 20∼100 ㎜ 수준의 중공 단섬유를 카딩 공정을 거쳐서 기계적 또는 열적으로 결합하여 이루어지는 중공 단섬유 부직포가 사용되었으나, 이러한 중공 단섬유 부직포는 기계적 물성과 가공성이 부족하여 에어필터 지지체로서 적합하지 않을 뿐만 아니라, 연속적이 아닌 다단계의 공정을 거쳐 제조되므로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.Conventionally, in order to support an air filter, a hollow short fiber nonwoven fabric formed by mechanically or thermally bonding hollow short fibers having a length of 20 to 100 mm through a carding process has been used, but such hollow short fiber nonwoven fabric has mechanical properties and processability Not only is it insufficient to be suitable as an air filter support, but also is produced through a multi-step process rather than continuous, there is a problem that the productivity is lowered.
또한, 에어필터의 지지체용으로 사용하기 위하여 일반적인 폴리에스테르 비중공 필라멘트로 이루어지는 폴리에스테르 비중공형 스펀본드 부직포가 개발되었으 나, 폴리에스테르 비중공 필라멘트의 태섬도화가 곤란하여 통기성이 낮고, 비표면적이 작아서 부직포 포메이션이 불량하고 필터 성능이 저하되는 문제점이 있다.In addition, a polyester non-porous spunbond nonwoven fabric made of general polyester non-hollow filaments has been developed for use as a support for air filters. There is a problem that the nonwoven formation is poor and the filter performance is degraded.
한편, 한국 공개특허공보 제 1997-21415호(발명의 명칭 : 장섬유 부직포 및 제조방법)에서는 폴리유산계 중합체로 이루어진 장섬유로 형성된 부직포로서, 폴리 (D-유산), 폴리(L-유산), D-유산과 L-유산의 공중합체, D-유산과 하이드록시카르복실산과의 공중합체, 및 L-유산과 하이드록시카르복실산과의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 100 ℃ 이상의 융점을 갖는 중합체 또는 상기 중합체 혼합물인 것을 특징으로 하는 폴리유산계 중합체로 이루어지는 장섬유의 부직포를 개시하면서, 상기 장섬유의 단면은 다양한 형태로 구성되며, 그 중에서 한 예로서 단면이 중공형인 장섬유로 이루어지는 부직포를 예시하고 있으나, 상기 발명은 부직포에 생분해성을 부여하는 것을 주목적으로 하고 있기 때문에 상기에서 특정된 원료물질을 사용하여 구성되는 것이며, 또한 도면으로 예시된 중공형 장섬유 부직포를 제조하는 것에 대한 문제점 및 이를 해결할 수 있는 수단 등에 대해서는 전혀 기술하고 있지 않다.On the other hand, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1997-21415 (name of the invention: a long fiber nonwoven fabric and a manufacturing method) is a nonwoven fabric made of a long fiber made of a polylactic acid polymer, poly (D-lactic acid), poly (L-lactic acid) , A copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, a copolymer of D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, and a copolymer of L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, having a melting point of 100 ° C. or higher. Disclosing the nonwoven fabric of the long fiber made of a polylactic acid polymer characterized in that it is a polymer or the polymer mixture, the cross section of the long fiber is composed of various forms, for example, a nonwoven fabric made of long fiber having a hollow cross section Although the present invention is intended to impart biodegradability to the nonwoven fabric, it is constructed using the raw materials specified above. , And also it does not at all techniques for such problems, and means to address them about to produce a hollow filament nonwoven fabrics illustrated in the drawings.
또한, 한국 공개특허공보 제2005-62134호(발명의 명칭 : 공기필터 지지체용 폴리에스테르 스펀본드 부직포, 및 그 제조 방법)에서는 250 ℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에스테르(제1성분) 및 상기 폴리에스테르보다 20∼130 ℃ 낮은 융점을 갖는 폴리에스테르 공중합체(제2성분)를 포함하며, 부직포를 구성하는 섬유의 평균단사직경이 20 ㎛ 이상인 공기필터 지지체용 폴리에스테르 스펀본드 부직포를 개시하고 있으나, 저융점 폴리머를 사용하면서 단면이 중공형인 섬유로 이루어지는 폴리에스 테르 스펀본드 부직포에 대해서는 전혀 기술하고 있지 않다.In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-62134 (name of the invention: a polyester spunbond nonwoven fabric for an air filter support, and a method of manufacturing the same) has a polyester (first component) having a melting point of 250 ° C. or higher and the polyester. A polyester spunbond nonwoven fabric for an air filter support, comprising a polyester copolymer (second component) having a low melting point of 20 to 130 ° C. and having an average single yarn diameter of 20 μm or more, is disclosed. There is no description of the polyester spunbond nonwoven fabric which consists of a fiber having a hollow cross section while using a polymer.
따라서, 본 발명의 목적은 일정한 단사직경의 폴리에스테르 중공 필라멘트로 이루어져서, 벌키성, 통기성, 가공성이 우수하여 에어필터 지지체 용도로 매우 적합하고, 단일공정에 의해 연속적으로 제조되어 생산성이 대폭 향상되는 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is composed of a polyester hollow filament of a constant single yarn diameter, excellent in bulkiness, breathability, processability, very suitable for use in air filter support, and is continuously manufactured by a single process to greatly improve productivity A polyester hollow spunbond nonwoven fabric for a filter and a method of manufacturing the same.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 폴리에스테르 섬유재가 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금으로 방사되어 단사직경 22∼40 ㎛의 폴리에스테르 중공 필라멘트가 형성되고, 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트가 적층된 웹이 가열압착되어 구성되는 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포가 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, the polyester fiber material is spun into a hollow mold having a circular or oval cross section to form a polyester hollow filament having a single yarn diameter of 22 to 40 μm, and the polyester hollow filament is laminated Provided is a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter in which the web is hot pressed.
또한, 본 발명에서는 고유점도 0.6∼0.7인 폴리에스테르 섬유재를 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 토출량이 0.1∼25 g/min.hole로 방사하여 단사직경 22∼40 ㎛의 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하는 단계; 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트를 적층하여 필라멘트 웹을 형성하는 단계; 및 상기 필라멘트 웹을 열압착부의 면적이 5∼20 %가 되도록 가열압착하는 단계를 포함하는 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조 방법이 제공된다..Further, in the present invention, the polyester fiber filament having a single yarn diameter of 22 to 40 µm is formed by spinning a polyester fiber material having an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.7 with a discharge amount of 0.1 to 25 g / min.hole in a hollow mold having a circular or oval cross section. Forming; Stacking the polyester hollow filaments to form a filament web; And heat-pressing the filament web to have an area of 5 to 20% of the thermocompression-bonding portion. A method of manufacturing a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter is provided.
본 발명에 의하여 제조되는 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 는 벌키성, 통기성, 가공성이 우수하여 에어필터 지지체 용도로 매우 적합하다는 효과를 지니고 있다.The polyester hollow spunbond nonwoven fabric for air filters produced by the present invention has excellent bulkiness, breathability, and workability, and has an effect of being very suitable for air filter support.
또한, 본 발명에 의한 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포는 단일공정에 의해 연속적으로 제조되어 생산성이 대폭 향상되고, 이에 따라 제조원가를 저감하는 효과를 지니고 있다.In addition, the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter according to the present invention is continuously manufactured by a single process, thereby greatly improving productivity, and thus reducing the manufacturing cost.
본 발명은 중공 구금에 의해 일정한 단사직경의 폴리에스테르 중공 필라멘트를 성형하고, 상기 성형된 폴리에스테르 중공 필라멘트를 적층 및 가열압착하여 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 구성하는 것을 특성으로 하고 있다.The present invention is characterized in that a polyester hollow filament having a constant single yarn diameter is formed by a hollow mold, and the formed polyester hollow filament is laminated and hot pressed to form a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter.
도면과 실시예를 참조하여 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포에 대하여 상세하게 설명한다.The polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter of the present invention will be described in detail with reference to the drawings and examples.
본 발명의폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포는 에어필터용 지지체로 사용되는 것이므로, 자체적으로 필터링 기능은 전혀 필요하지 않으나, 에어필터를 지지하기 위해서는 고수준의 벌키성, 통기성, 가공성 및 기계적 물성이 요구된다.Since the polyester hollow spunbond nonwoven fabric of the present invention is used as a support for an air filter, no filtering function is required by itself, but a high level of bulkiness, breathability, processability, and mechanical properties are required to support the air filter.
폴리에스테르 섬유재를 용융하고, 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 방사하므로써 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 재료인 폴리에스테르 중공 필라멘트가 형성된다.The polyester hollow filament, which is a material of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter, is formed by melting the polyester fiber material and spinning in a hollow mold having a circular or oval cross section.
구체적으로, 고유점도(IV) 0.6∼0.7인 폴리에스테르 섬유재를 용융하고, 예를 들면 도 1(슬릿의 폭(a)=0.05∼0.3 ㎜, 슬릿의 간격(b)=0.05∼0.3 ㎜, 슬릿의 내경(ID)=0.4∼1.2 ㎜)에서 도시한 바와 같이 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 0.1∼25 g/min.hole의 토출량으로 방사하므로써, 단사직경 22∼40 ㎛, 면적중공률 10% 이상인 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성한다.Specifically, a polyester fiber material having an intrinsic viscosity (IV) of 0.6 to 0.7 is melted and, for example, FIG. 1 (width of a slit (a) = 0.05 to 0.3 mm, distance between the slits (b) = 0.05 to 0.3 mm) As shown in the inner diameter (ID) of the slit (0.4) to 1.2 mm), a single yarn diameter of 22 to 40 µm and an area hollow ratio were obtained by spinning at a discharge amount of 0.1 to 25 g / min.hole in a hollow mold having a circular or oval cross section. A polyester hollow filament of at least 10% is formed.
폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하기 위하여 사용되는 폴리에스테르 섬유재의 고유점도가 0.6 미만이면 상기 폴리에스테르 섬유재로부터 형성되는 폴리에스테르 중공 필라멘트의 기계적 물성이 저하되며, 폴리에스테르 섬유재의 고유점도가 0.7을 초과하면 상기 폴리에스테르 섬유재 용융물이 제대로 방사되지 않아서 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하는 것이 곤란하게 된다.If the intrinsic viscosity of the polyester fiber material used to form the polyester hollow filament is less than 0.6, the mechanical properties of the polyester hollow filament formed from the polyester fiber material is lowered, and if the intrinsic viscosity of the polyester fiber material exceeds 0.7 The polyester fiber material melt is not spun properly, making it difficult to form polyester hollow filaments.
폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하도록 폴리에스테르 섬유재의 용융물이 방사되는 중공 구금은 방사공의 수효가 냉각효율을 감안하여 설계하여야 하며, 상기 구금의 형태는 냉각기류와 토출되지 않는 슬릿 간격부 즉 폴리에스테르 섬유재 용융물의 접합이 이루어지는 부분을 감안하여 폴리에스테르 중공 필라멘트가 깨끗한 단면으로 성형되도록 단면이 원형 또는 타원형으로 구성하여야 한다. 중공 구금의 구금 배면압이 적정한 수준을 유지하도록 중공 구금의 슬릿의 폭이 중공사 형성에 적합한 기 공지된 일정 범위로 구성되어야 하는데, 중공 구금의 슬릿의 폭이 상기 일정 범위보다 크면 구금 플레이트의 상부에 폴리에스테르 섬유재 용융물의 체류가 발생하여 상기 용융물의 흐름이 불균일하게 되고 방사 사절이 발생하게 되며, 중공 구금의 슬릿의 폭이 상기 일정 범위보다 작으면 구금 배면압이 상승하여 중공 구금의 손상을 유발하게 된다. 그리고 중공 구금에서 방사된 폴리에스테르 중공 필라멘트에 대한 냉각효율이 적정한 수준을 유지하도록 중공 구금의 슬릿의 간격이 기 공지된 일정 범위로 구성되어야 하는데, 중공 구금의 슬릿의 간격이 상기 일정 범위보다 크면 폴리에스테르 중공 필라멘트에 대한 냉각효율이 저하되고, 중공 구금의 슬릿의 간격이 일정 범위보다 작으면 방사된 폴리에스테르 섬유재 용융물에서 중공이 형성되지 않으므로 폴리에스테르 중공 필라멘트를 수득할 수 없게 된다.The hollow mold in which the melt of the polyester fiber material is spun to form the polyester hollow filament should be designed in consideration of the cooling efficiency of the number of spinning holes, and the shape of the mold is a slit gap, that is, a polyester fiber which is not discharged from the cooling air stream. The cross section must be circular or oval so that the polyester hollow filament is shaped into a clean cross section, taking into account the joining of the remelt. The width of the hollow detention slit should be configured to a predetermined range suitable for hollow fiber formation so that the back pressure of the hollow detention is maintained at an appropriate level. The melt of polyester fiber material is generated in the melt, which causes the flow of the melt to be uneven and spin trimming occurs. When the width of the slits of the hollow cap is smaller than the predetermined range, the back pressure of the cap is increased to damage the hollow cap. Will cause. And the spacing of the slits of the hollow mold should be configured to a predetermined range so that the cooling efficiency for the polyester hollow filament spun from the hollow mold is maintained. If the spacing of the slits of the hollow mold is larger than the predetermined range, If the cooling efficiency for the ester hollow filament is lowered and the spacing of the slits of the hollow confinement is smaller than a certain range, no hollow is formed in the spun polyester fiber material melt, and thus the polyester hollow filament cannot be obtained.
상기 기술된 중공 구금이 압출성형기에 장착되고, 상기 압출성형기에서 고유점도 0.6∼0.7인 폴리에스테르 섬유재를 용융되고, 상기 중공 구금에서 방사되어 일정한 온도와 풍속의 냉풍에 의해 냉각하게 되면 단사직경 22∼40 ㎛, 면적중공률 10% 이상인 폴리에스테르 중공 필라멘트가 형성된다.When the above described hollow mold is mounted on an extruder, the polyester fiber material having an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.7 is melted in the extruder, and spun from the hollow mold to be cooled by cold air at a constant temperature and wind speed. Polyester hollow filaments having a ˜40 μm and an area porosity of 10% or more are formed.
폴리에스테르 섬유재를 중공 구금에서 방사하여 형성되는 폴리에스테르 중공 필라멘트의 단사직경이 22 ㎛ 미만이면 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트로 이루어지는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 압력 손실이 증가하여 에어필터의 지지체로 사용할 수 없으며, 폴리에스테르 중공 필라멘트의 단사직경이 40 ㎛를 초과하면 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트의 단사직경 과다로 인하여 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 구성하는 것 자체가 곤란하고 비록 부직포를 구성하더라도 기계적 물성이 저하되어 에어필터의 지지체로 사용할 수 없게 된다. 또한, 폴리에스테르 섬유재를 중공 구금에서 방사하여 형성되는 폴리에스테르 중공 필라멘트의 면적중공률 10 % 미만이면 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트로 이루어지는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 벌키성이 부족하여 에어필터 지지체 용도로 적합하지 않게 된다.If the single yarn diameter of the polyester hollow filament formed by spinning the polyester fiber material in the hollow mold is less than 22 μm, the pressure loss of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric made of the polyester hollow filament increases, which can be used as a support for the air filter. If the monofilament diameter of the polyester hollow filament exceeds 40 μm, it is difficult to construct a polyester hollow spunbond nonwoven fabric due to the excessive monofilament diameter of the polyester hollow filament, and even though the nonwoven fabric constitutes a nonwoven fabric, mechanical properties are deteriorated. It can not be used as a support for the air filter. In addition, if the area of the polyester hollow filament formed by spinning the polyester fiber material in the hollow confinement is less than 10% of the hollow fiber spunbond nonwoven fabric of the polyester hollow filament lacks the bulkiness of the air filter support It is not suitable.
압출성형기에서 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 방사되는 폴리에 스테르 중공 필라멘트가 적층되어 웹이 형성되고, 상기 웹이 가열압착되어 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포가 구성된다.In the extruder, a polyester hollow filament radiated from a hollow mold having a circular or oval cross section is laminated to form a web, and the web is hot pressed to form a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter.
구체적으로, 압출성형기의 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 방사되는 폴리에스테르 중공 필라멘트가 일정한 각도와 속도로 충돌판에 충돌되어 분산되고, 상기 분산된 폴리에스테르 중공 필라멘트가 일정한 속도로 이동하는 컨베이어 벨트 상에 적층되는데, 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트가 컨베이어 벨트 하부의 흡입장치에 의해 컨베이어 벨트 상에 균일하게 적층되어 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹이 형성된다. Specifically, a conveyor belt in which a polyester hollow filament radiated from a hollow mold having a circular or oval cross section of an extruder is impinged on the impingement plate at a constant angle and speed, and the dispersed polyester hollow filament moves at a constant speed. The polyester hollow filaments are uniformly laminated on the conveyor belt by a suction device under the conveyor belt to form a web of polyester hollow filament material.
상기 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹이 엠보스 롤에 의해 부분적으로 가열압착되어 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포가 형성된다. 즉, 엠보스 롤에 의해 부분적으로 가열압착되어 형성되는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 열압착부의 면적이 5∼20 %가 되도록 구성되어 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포가 제조된다. 엠보스 롤에 의해 부분적으로 가열압착되어 형성되는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 열압착부의 면적이 5 % 미만이면 상기 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 박리성이 저하되어 에어필터의 지지체로 사용하는 것이 곤란하게 되며, 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 열압착부의 면적이 20 %를 초과하면 상기 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 통기성이 저하되어 에어필터의 지지체로 사용하는 것이 곤란하게 된다.The web of polyester hollow filament material is partially hot pressed by an embossing roll to form a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter. That is, the area of the thermocompression bonding part of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric which is formed by partially heat-compressing by the embossing roll is 5-20%, and the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for air filters of this invention is manufactured. When the area of the thermocompression-bonding portion of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric formed by partially heat-pressing by the embossing roll is less than 5%, the peelability of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric is lowered, making it difficult to use as a support for the air filter. When the area of the thermocompression-bonding portion of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric exceeds 20%, the air permeability of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric is lowered, making it difficult to use as a support for the air filter.
상기와 같은 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포가 지지체로 사용되어 에어필터가 구성된다.The polyester hollow spunbond nonwoven fabric as described above is used as a support to constitute an air filter.
실시예를 참조하여 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.With reference to the Example, the manufacturing method of the polyester hollow spun bond nonwoven fabric for air filters of this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조 방법은 고유점도 0.6∼0.7인 폴리에스테르 섬유재를 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 토출량이 0.1∼25 g/min.hole로 방사하여 단사직경 22∼40 ㎛의 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하는 단계가 포함된다.The method for producing a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter according to the present invention comprises spinning a polyester fiber material having an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.7 with a discharge amount of 0.1 to 25 g / min.hole from a hollow mold having a circular or oval cross section. Forming a polyester hollow filament having a diameter of 22-40 μm.
구체적으로, 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금을 압출성형기에 장착하고, 상기 압출성형기에서 고유점도 0.6∼0.7인 폴리에스테르 섬유재를 용융하여 폴리에스테르 섬유재 용융물을 형성하고, 상기 폴리에스테르 섬유재 용융물을 중공 구금에서 방사하되, 상기 중공 구금에서의 폴리에스테르 섬유재 용융물의 토출량이 0.1∼25 g/min.hole이 되도록 조절하여 방사하고, 방사된 폴리에스테르 섬유재 용융물를 일정한 온도와 풍속의 냉풍에 의해 냉각하므로써 단사직경 22∼40 ㎛, 면적중공률 10% 이상인 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성한다.Specifically, a hollow mold having a circular or oval cross section is mounted on an extruder, and a polyester fiber material having an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.7 is melted in the extruder to form a polyester fiber material melt, and the polyester fiber material melt Spinning in a hollow mold, and controlling the discharge amount of the polyester fiber material melt in the hollow mold to be 0.1-25 g / min.hole, and spinning the spun polyester fiber material melt by cold air at a constant temperature and wind speed By cooling, polyester hollow filaments having a single yarn diameter of 22 to 40 µm and an area porosity of 10% or more are formed.
상기 폴리에스테르 중공 필라멘트를 적층하고, 가열압착하여 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 구성한다.The polyester hollow filament is laminated and heat-pressed to constitute a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter.
또한, 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조 방법은 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트를 적층하여 필라멘트 웹을 형성하는 단계가 포함된다.In addition, the manufacturing method of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter of the present invention includes the step of laminating the polyester hollow filament to form a filament web.
구체적으로, 압출성형기에 장착된 단면이 원형 또는 타원형인 중공 구금에서 방사되는 폴리에스테르 중공 필라멘트를 일정한 각도와 속도로 충돌판에 충돌시켜 서 분산하고, 상기 분산된 폴리에스테르 중공 필라멘트를 일정한 속도로 이동하는 컨베이어 벨트 상에 적층하되, 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트를 컨베이어 벨트 하부의 흡입장치에 의해 컨베이어 벨트 상에 균일하게 적층하여 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹을 형성한다. Specifically, the polyester hollow filament radiated from the hollow mold having a circular or elliptical cross section mounted on the extrusion machine is dispersed by colliding with a collision plate at a constant angle and speed, and the dispersed polyester hollow filament is moved at a constant speed. Stacking on the conveyor belt, the polyester hollow filament is uniformly laminated on the conveyor belt by a suction device under the conveyor belt to form a web of polyester hollow filament material.
상기 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹을 가열압착하여 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 제조한다.A polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter is manufactured by hot pressing the web of the polyester hollow filament material.
또한, 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조 방법은 상기 필라멘트 웹을 열압착부의 면적이 5∼20 %가 되도록 가열압착하는 단계가 포함된다.In addition, the manufacturing method of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter of the present invention includes the step of heat-compressing the filament web so that the area of the thermocompression bonding portion is 5 to 20%.
상기 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹을 엠보스 롤에 의해 가열압착하여 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 형성하는데, 상기 엠보스 롤에 의해 부분적으로 가열압착되어 형성되는 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 열압착부의 면적이 5∼20 %가 되도록 구성하므로써 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 제조한다. The polyester hollow filament material web is heat-pressed by an embossing roll to form a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter, wherein the polyester hollow spunbond nonwoven fabric is formed by partially heat-compressing by the embossing roll. The polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter of the present invention is produced by configuring the thermocompression-bonding portion to have an area of 5 to 20%.
즉, 가열압착 대상의 열압착부의 면적을 5∼20 %로 조절할 수 있도록 구성된 엠보스 롤을 사용하여 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹을 부분적으로 가열압착하므로써, 열압착부의 면적이 5∼20 %인 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 제조하는 것이다.That is, by partially heat-pressing the web of the polyester hollow filament material using an embossing roll configured to adjust the area of the thermocompression part to be heat-compressed to 5-20%, the area of the thermocompression part is 5-20%. To manufacture a polyester hollow spunbond nonwoven fabric for an air filter.
상기에서 기술된 바와 같이, 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포는 단일공정에 의해 연속적으로 제조되므로 생산성이 대폭 향상되고, 이에 따라 제 조원가를 저감할 수 있다.As described above, the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for the air filter is continuously manufactured by a single process, so that the productivity is greatly improved, and thus manufacturing cost can be reduced.
이하, 본 발명의 에어필터용 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조 방법을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the manufacturing method of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric for air filters of this invention is demonstrated in more detail based on the following Example. However, the following examples are only for illustrating the present invention in detail, and do not limit the present invention.
< 실시예 1 >≪ Example 1 >
1. 고유점도 0.65인 폴리에스테르칩을 건조기에서 건조, 결정화하여 압출성형기에 공급하여 용융하고, 단면이 도 1의 형태인 중공 구금으로 2.3 g/min.hole의 비율로 방사하고 온도 15 ℃, 풍속 30 m/min의 냉풍에 의해 냉각 고화하고, 공기압 5 ㎏/㎠인 이젝터로 연신하여 단사직경 24.6 ㎛의 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하였다.1. The polyester chip with an intrinsic viscosity of 0.65 is dried in a dryer, crystallized and fed to an extruder, melted, and spun at a rate of 2.3 g / min.hole with a hollow mold having a cross section in the form of FIG. It was cooled and solidified by cold air of 30 m / min, stretched with an ejector having an air pressure of 5 kg / cm 2 to form a polyester hollow filament having a single yarn diameter of 24.6 mu m.
2. 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트를 충돌판에 충돌시켜서 분산하고, 16 m/min의 속도로 이동하는 컨베이어 벨트 상에 적층하되, 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트를 컨베이어 벨트 하부의 흡입장치에 의해 컨베이어 벨트 상에 균일하게 적층하여 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹을 형성하였다.2. Dispersing the polyester hollow filament by impinging on the impingement plate and laminating it on a conveyor belt moving at a speed of 16 m / min, wherein the polyester hollow filament is deposited on the conveyor belt by a suction device under the conveyor belt. The laminate was uniformly formed to form a web of polyester hollow filament material.
3. 상기 폴리에스테르 중공 필라멘트 재질의 웹을 온도 170 ℃, 선압 60 ㎏/㎝의 엠보스 롤로 가열압착하여 두께 1.71 ㎜, 중공률 25 %인 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 제조하였다.3. The polyester hollow filament material web was heat-pressed by an embossing roll having a temperature of 170 ° C. and a linear pressure of 60 kg / cm to prepare a polyester hollow spunbond nonwoven fabric having a thickness of 1.71 mm and a hollow ratio of 25%.
< 실시예 2 > ≪ Example 2 >
고유점도 0.60인 폴리에스테르칩을 건조기에서 건조, 결정화하여 압출성형기에 공급하여 용융하고, 단면이 도 1의 형태인 중공 구금으로 2.8 g/min.hole의 비 율로 방사하고 온도 15 ℃, 풍속 30 m/min의 냉풍에 의해 냉각 고화하고, 공기압 5 ㎏/㎠인 이젝터로 연신하여 단사직경 24.8 ㎛의 폴리에스테르 중공 필라멘트를 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.Polyester chips with an intrinsic viscosity of 0.60 are dried and crystallized in a drier, fed to an extruder, melted, and spun at a rate of 2.8 g / min.hole with a hollow mold having a cross section in the form of FIG. It is the same as that of Example 1 except cooling solidified by cold air of / min, extending | stretching with the ejector of 5 kg / cm <2> of air pressure, and forming the polyester hollow filament of the single yarn diameter of 24.8 micrometers.
< 비교예 1 > <Comparative Example 1>
고유점도 0.65인 폴리에스테르칩을 건조기에서 건조, 결정화하여 압출성형기에 공급하여 용융하고, 단면이 원형인 중공 구금으로 2.3 g/min.hole의 비율로 방사하고 온도 15 ℃, 풍속 30 m/min의 냉풍에 의해 냉각 고화하고, 공기압 5 ㎏/㎠인 이젝터로 연신하여 단사직경 24.6 ㎛의 폴리에스테르 원형 필라멘트를 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.Polyester chips with an intrinsic viscosity of 0.65 are dried and crystallized in a dryer and supplied to an extruder for melting, spinning into a hollow mold with a circular cross section at a rate of 2.3 g / min. It is the same as that of Example 1 except cooling and solidifying by cold air, extending | stretching with the ejector of 5 kg / cm <2> of air pressure, and forming polyester circular filament with a single yarn diameter of 24.6 micrometers.
< 비교예 2 > <Comparative Example 2>
고유점도 0.60인 폴리에스테르칩을 건조기에서 건조, 결정화하여 압출성형기에 공급하여 용융하고, 단면이 원형인 중공 구금으로 2.8 g/min.hole의 비율로 방사하고 온도 15 ℃, 풍속 30 m/min의 냉풍에 의해 냉각 고화하고, 공기압 5 ㎏/㎠인 이젝터로 연신하여 단사직경 24.8 ㎛의 폴리에스테르 원형 필라멘트를 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 2와 동일하다.Polyester chips with an intrinsic viscosity of 0.60 are dried and crystallized in a drier, fed to an extruder, melted, spun into a circular mold with a circular cross section at a rate of 2.8 g / min. It is the same as that of Example 2 except cooling solidified by cold air, extending | stretching with the ejector of 5 kg / cm <2> of air pressure, and forming the polyester circular filament of the single yarn diameter of 24.8 micrometers.
상기에서 기술된 실시예에 의거하여 제조된 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 및 비교예에 의거하여 제조된 폴리에스테르 스펀본드 부직포에 대한 강도 및 통기도 평가를 다음과 같은 방법으로 실시하고, 그 결과를 다음의 표 1에 나타낸다.The strength and air permeability of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric prepared according to the above-described example and the polyester spunbond nonwoven fabric manufactured according to the comparative example were evaluated in the following manner, and the results were as follows. Table 1 shows.
1. 강도 : 실시예의 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 및 비교예의 폴리에 스테르 스펀본드 부직포에 대하여 KS K 0520에 의거하여 강도 측정을 실시하였다.1. Strength: The polyester hollow spunbond nonwoven fabric of the example and the polyester spunbond nonwoven fabric of the comparative example were subjected to strength measurements in accordance with KS K 0520.
2. 통기도 : 실시예의 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포 및 비교예의 폴리에스테르 스펀본드 부직포에 대하여 JIS L1096-A에 의거하여 통기도 측정을 실시하였다.2. Breathability: The ventilation hollowness measurement of the polyester hollow spunbond nonwoven fabric of the Example and the polyester spunbond nonwoven fabric of the comparative example was performed based on JIS L1096-A.
< 표 1 > 에어필터용 폴리에스테르 스펀본드 부직포의 물성 비교<Table 1> Comparison of properties of polyester spunbond nonwoven fabric for air filter
(g/㎡)density
(g / ㎡)
(㎛)Single yarn diameter
(Μm)
(㎏/5㎝)MD strength
(Kg / 5cm)
(㎏/5㎝)CD strength
(Kg / 5cm)
(%)Hollow factor
(%)
(ccs)Aeration
(ccs)
상기 표 1에서 실시예의 실시예의 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포가 비교예의 폴리에스테르 스펀본드 부직포에 비하여 벌키성, 통기도가 우수한 것으로 나타났다.In Table 1, the polyester hollow spunbond nonwoven fabric of the example of the Example was found to be superior in bulkiness and breathability compared to the polyester spunbond nonwoven fabric of the comparative example.
아울러, 상기 제조된 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 단면을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영하고, 그 사진을 도 2 내지 도 4에 나타내었다. 상기 도 2 내지 도 4에 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포를 구성하는 필라멘트가 중공사의 형태로 구성된 것을 알 수 있다.In addition, the cross-section of the prepared polyester hollow spunbond nonwoven fabric was taken with a scanning electron microscope (SEM), and the photograph is shown in FIGS. 2 to 4. It can be seen that the filaments constituting the polyester hollow spunbond nonwoven fabric in FIGS. 2 to 4 are configured in the form of hollow yarns.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 제조에 사용되는 중공 구금의 단면도1 is a cross-sectional view of a hollow mold used in the manufacture of a polyester hollow spunbond nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 주사전자현미경 사진1Figure 2 is a scanning electron micrograph of a polyester hollow spunbond nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention 1
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 주사전자현미경 사진2Figure 3 is a scanning electron microscope photograph of a polyester hollow spunbond nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention 2
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리에스테르 중공 스펀본드 부직포의 주사전자현미경 사진3Figure 4 is a scanning electron microscope photograph of a polyester hollow spunbond nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention 3
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