KR101048764B1 - 멜란지형 외관을 갖는 고내구성 부직포, 그의 제조 방법및 상기 제조 방법에 적합한 장치 - Google Patents

멜란지형 외관을 갖는 고내구성 부직포, 그의 제조 방법및 상기 제조 방법에 적합한 장치 Download PDF

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Abstract

섬유부, 및 연성 부분 및 경성 부분이 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄의 매트릭스 결합제를 포함하는 멜란지형 시각적 외관 및 고내구성이 부여된 부직포에 있어서, 상기 연성 부분은 폴리카르보네이트 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올의 혼합물로 구성되고, 상기 경성 부분은 이소시아네이트와 우레익 폴리올 간의 반응으로부터 유도되는 우레탄기 및 자유 이소시아네이트기 및 물 간의 반응으로부터 유도되는 우레익기로 구성되며, 상기 섬유부는 멜란지 외관의 섬유 또는 상이한 염색 특성을 갖는 2 이상의 섬유를 포함하는 부직포가 제공된다.
Figure R1020030092888
멜란지, 고내구성 부직포, 니들 펀칭, 착색제

Description

멜란지형 외관을 갖는 고내구성 부직포, 그의 제조 방법 및 상기 제조 방법에 적합한 장치 {HIGH-DURABILITY NON-WOVEN FABRIC WITH MELANGE APPEARANCE, PROCEDURE FOR ITS PREPARATION, AND MEANS SUITED TO THE PURPOSE}
도 1은 본 발명에 따른 고내구성을 제조하기 위해 사용되는, 하나 이상의 착색제가 공급되는 분배 시스템에 연결된 중공의 니들을 구비하고 있는 니들-펀칭기의 도면이다.
본 발명은 멜란지(melange)형 시각적 특성 및 고내구성을 특징으로 하는 섬유부 및 상기 섬유부에 결합하는 메트릭스를 포함하는 부직포; 이러한 부직포를 제조하기 위한 방법, 뿐만 아니라 상기 제조 방법에 적합한 장치에 관한 것이다.
상기 용어 "멜란지 특성"은 아래 열거되어 있는 가능성 중 하나 이상을 동시에 사용함으로써 얻어지는 색상 및/또는 색상 강도의 변화를 특징으로 하는 특별한 시각적 효과로 정의된다:
1. 상이하게 염색된 섬유의 완전한 혼합물
2. 부직포의 내부로 색상을 삽입할 수 있는 적절한 "니들-염색(needle- dyeing)" 기술의 이용
3. 목적으로 하는 효과를 달성하기 위해 가장 적합한 것으로 생각되는 인쇄 기술의 사용(잉크-젯, 롤러, 스크린, 에칭 등.)
상기 용어 "고내구성"은 연마제(abrasive agent)에 대한 재료의 높은 내성 및 주로 조사된 자외선의 흡수 및 산화제에 의한 분해에 대해 시간 경과에 따른 재료의 높은 내성으로 정의된다.
이러한 고내구성은 내구성 뿐 아니라, 유사한 목적으로 통상적으로 사용되는 폴리우레탄에 의해 내성을 나타내는 온도 이상에서도 가공성을 가진 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 메트릭스(섬유부에 결합하는)를 사용함으로써 얻어진다. 미세 섬유형 부직포는 고밀도의 섬유 표면 및 이러한 미세 섬유 구조에 결합가능한 메트릭스를 포함하는 구조적 조직을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 재료를 구성하는 미세 섬유는 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드를 기재로 하고, 상기 결합제 메트릭스는 폴리우레탄형이다(이 용어는 상기 목적을 위해 통상 사용되는 모든 폴리우레탄-폴리우레아 폴리머를 의미함). 천연 스웨이드(suede) 가죽과 유사한 외관 및 조직을 갖는 상기 유형의 제품들은 본 출원인 명의의 특허, 예를 들면 이탈리아 특허 제 823055호, 839921호, 858373호, 873669호, 905222호 및 921871호와 미국 특허 제 3531368 및 3889292호에 기재되어 있다; 이들 특허는 모든 관련 참조를 위해 본 발명의 전체적인 토대를 구성하기 위해 인용된 것들이다.
상술한 유형의 미세 섬유형 부직포는 이하 개략적으로 기재된 방법에 따라 제조된다:
1. "바다 내 섬(해도(海島), islands-in-the-sea)" 유형의 2-성분 섬유의 방적. 이때, 상기 "섬" 성분은 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하고, 상기 "바다" 성분은 섬 성분에 혼화되지 않지만 적절한 유기 또는 무기 용매에 용해될 수 있는 폴리머를 포함한다.
2. 상기 1에서 얻어지는 미세 섬유 사이에서 교착(interlace)시킬 수 있는 기계적 니들-펀치 공정에 의한 펠트 구성.
3. "바다" 성분의 제거하는 도중에 "섬" 성분을 고정시키는 결합제로 상기 펠트의 함침. 상기 결합제는 전형적으로 폴리비닐 알코올(PVA)의 수용액이다.
4. 적절한 유기(통상적으로 트리클로로에틸렌) 또는 무기(산 또는 염기 용액) 용매 또는 단순히 온수 중에서 상기 "바다" 성분의 용해.
5. 유기 용매(DMF) 중의 PU 용액, 유제 또는 수성 분산액에서 상기 미세 섬유부의 함침.
6. 상기 3에서 사용된 결합제의 제거(상기 결합제가 PU가 아닌 경우).
7. 상기 2-성분("섬" 성분 + PU) 시트를 표면과 평행한 두께 방향으로 절단기를 사용하여 2개의 동일 부분으로 분할.
8. 연마지(abrasive paper)로 적절한 처리함으로써 상기 제품 표면을 버핑(buffing)하여 상기 구조 상에 특징적인 스웨이드 외관을 부여.
9. 상기 제품의 최종 염색.
상술한 폴리에스테르-기재 부직포를 염색하기 위해 사용되는 방법이 "분산"형 착색제를 함유하는 수조 내에 상기 재료를 침지시킴으로써 미세 섬유부를 염색 시키기 위해 제공된다. 상기 재료가 상기 유형의 착색제를 사용하여 영구적인 방법으로 염색하는 것이 아닌 한, 분산된 착색제를 단독으로 사용하는 경우에는 폴리우레탄 메트릭스의 어떠한 염색을 수반하지 않으며, 따라서 본래의 흰색 또는 회색이 유지됨을 명심하여야 한다. 이러한 염색 공정 후 NaOH 중의 소듐 하이드로술파이트 용액에 의해 실시되는 스트리핑(stipping) 단계가 수행되어 재료 내 존재하는 과량의 착색제를 제거함으로써 세탁, 연마 또는 노광시 색상-견뢰도를 개선시키게 된다. 미염색된 결합제 메트릭스에 의해 얼룩이 존재하게 되면, 때때로 폴리우레탄 상에서도 염색할 수 있는 제2 염색 공정을 필요로 한다. 특히 생생하고 뚜렷한 착색과 관련된 이러한 조건은 상술한 바와 같은 표준 수조의 아래 쪽에 제2 염색조를 배치함으로써 해결되는데, 폴리우레탄 기재를 염색할 있는 소위 "전-금속화(pre-metalized)" 착색제를 사용함으로써 미세 섬유 및 결합제 메트릭스 사이에 색상 차이와 관련된 문제점들을 방지할 수 있다. 이러한 공정은 특징적인 스웨이드 외관을 갖는 제품 표면을 제조하고 그 미세 섬유부에서의 균일한 염색을 가능하게 한다.
고내구성(산화제, UV 조사 및 폴리머 사슬의 가수분해에 대한 경시 내성)과 고온(>170℃)에서의 작업성을 부여하지 못하는 폴리우레탄 메트릭스를 사용함으로써 제조되는 멜란지 외관을 갖는 부직포들이 이미 공지되어 있는데, 이들은 최종 제품에 기공율 특성을 부여하여 고수준의 연성(softness)을 제공하기 위해 목적으로 하는 다른 특성들 중 하나 이상의 특성을 반드시 포기하여야 한다.
본 발명의 목적은 현재까지 공지되거나 판매되고 있는 다른 합성 제품에 의해 알려지지 않은 조합에 따라 고내구성 및 멜란지형 시각적 외관이 부여된 스웨이드형 부직포를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 부직포는 섬유부, 및 "연성(soft)" 부분 및 "경성(hard)" 부분이 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄을 포함하며, 상기 연성 부분은 폴리카르보네이트 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올의 혼합물로 구성되고, 상기 경성 부분은 우레탄기(이소시아네이트와 폴리올 간의 반응으로부터 유도됨) 및 우레익기(자유 이소시아네이트기 및 물 간의 반응으로부터 유도됨)에 의해 구성되고, 상기 섬유부는 멜란지 외관의 섬유 또는 상이한 염색 특성을 갖는 2 이상의 섬유를 포함한다. 특징적인 "멜란지" 외관은 상술한 바와 같은 3개의 서로 다른 방법에 의해 사전에 미리 얻어질 수 있다.
2개 이상의 상이한 유형의 섬유의 혼합물이 사용되는 경우, 이들 섬유는 염색 단계에서 상이한 거동(behaviour)을 나타낼 정도의 물리적-화학적 특성을 가져야 한다. 이러한 경우, 상기 부직포에서 각종 섬유의 균일한 혼합물은 착색제로 하여금 적절한 색상, 색상 및/또는 강도의 변화를 특징으로 하는 특정 시각 효과를 갖는 염색에 의해 얻어질 수 있도록 한다.
본 발명의 제조 방법을 위해 혼합물 형태 또는 단독으로 사용되는 섬유들은 0.001 den 내지 10 den의 중량을 가질 수 있다: "종래" 데니어(> 1 den)의 섬유와 미세 섬유(< 1 den)를 동시 사용이 가능하다. 사용가능한 섬유 중에는, 천연 섬유(실크, 양모, 면, 아마포, 삼(hemp), 셀룰로오스 섬유(비코오스, 아세테이트) 및 인조 섬유가 있다. 특히 본 발명에서 사용되는 미세 섬유는 바람직하게는 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 이온, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 이온, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 이온)로부터 제조되지만, 이들은 폴리아미드(PA6, PA66) 또는 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌)으로부터도 얻어질 수도 있다.
상기 미세 섬유 제조 기술은 1 또는 2개의 폴리머(상술한 폴리머로부터 선택됨)를 이후 후속 작업 단계 중에 제거되는 동일한 미세 섬유에 결합하는 폴리머와 동시에 압출함으로써 다중-성분 섬유의 방적을 위해 제공된다. 보다 전형적인 경우, 상기 폴리머 결합제는 폴리스티렌 또는 변형 폴리에스테르(TLAS) 또는 폴리히드록시알카노에이트 계열의 폴리머를 포함한다. 그러나, 상기 결합제는 미세 섬유부를 구성하는 상기 폴리머(또는 다른 폴리머)와 혼화되지 않아야 하고, 10~90중량%(바람직하게는 15 내지 15중량%)의 양으로 존재하여야 한다. 상기 "미세 섬유/결합제" 시스템의 구조는 바람직하게는 "섬-바다"형으로; 방적 후 섬유의 전체 단면(바다 + 섬)은 원형이고, 그 내부에 동일한 섬 성분을 고정하고 분리시키는 바다 성분(결합제 성분)에 의해 포위되는 원형 섬 성분(미세 섬유)을 함유한다.
이하, 방적된 상기 섬유가 중공이거나 신장되거나 3-로브 단면을 가질 수 있는 상기 기술에 대한 또 다른 예를 설명한다. 2개(또는 3개) 부분의 단면 내 분포는 또한 "방사"형(원형 단면 내에 "돌출부"가 교차로 나타나는 부분을 가짐), "스킨-코어(skin-core)"(결합제를 포함하는 외부 크라운(crown)에 의해 포위되는 미세 섬유부를 가짐)　또는 다중-층(평행한 교차 층을 구성하는 2 또는 3개의 성분을 가짐)일 수 있다.
소망하는 멜란지 효과를 부여할 수 있는 염색 공정에 있어서, 본 발명에서 사용되는 섬유는 제조 공정의 종료시 및/또는 중간 펠트(felt)의 형성 전에(대량-염색된 합성/인조 섬유의 방적 또는 이미 염색된 천연 섬유 스테이플(staple)의 사용) 및/또는 중간 원료 펠터의 제조 전에(이 경우, 상술한 특정 니들-염색 기술이 바람직하게 사용됨), 및/또는 상기 중간 원료 펠트 제조시(이 경우, 상술한 특정 니들-염색 기술 및/또는 보다 적절할 것으로 생각되는 인쇄 기술) 적절한 착색제로 염색될 수 있다.
대량 염색된 인조 섬유의 경우, 사용된 착색 안료가 폴리머에 불용성인 경우, 동일한 안료의 입도는 제조된 미세 섬유의 치수와 상용성이 있어야 한다.
무색의 또는 전-염색된 섬유가 혼합물로 사용되거나 또는 사용되지 않는지에 관계없이, 부직포 제조 공정의 종료시에 존재하는 하나 이상의 섬유가 적합한 착색제에 의해 최종 염색될 수 있다. 제조 공정의 종료시에 염색되는 섬유/들, 사용 염색 기술(니들-시스템 또는 인쇄 기술), 상기 목적을 위해 사용되는 착색제 및 필요한 염색조(dye bath)의 수는 목적으로 하는 미적 결과를 감안하여 선택된다.
본 발명의 목적인 제품의 고내구성 특성은 특정 폴리우레탄 메트릭스를 사용함으로써 얻어진다.
이러한 목적을 위해, 파라미터 "부직포의 내구성"은 하기 2가지 유형의 시험법에 따라 재료를 노화 처리함으로써 측정된다:
1. "제노시험(제노 시험) 1200"은 상대 습도(20±10%), 온도(100±3℃), 조사 에너지(60W/m2) 및 시간(138시간)의 잘-정의된 조건하에서 특정 장치(제노 시험 1200 CPS)에서 수행되는 UV 조사 노화 시험이다;
2. "정글 시험(정글 시험)"은 가수분해 내성을 측정하기 위한 노화시험으로, 온도 75±1℃, 상대 습도 90±3%의 기후실(climatic chamber)에서 5-7-10주 동안 수행된다.
노화와 관련하여, 상기 재료는 외관 변화, 내마모성, 물리적-기계적 특성의 변화 및 폴리우레탄 메트릭스로 한정할 경우 폴리머 사슬의 평균 분자량의 변화를 감안하여 분석된다.
본 발명에 따른 부직포에 존재하는 폴리우레탄은 우레탄기 및 우레익기(자유 이소시아네이트기 및 물 간의 반응으로부터 유도됨)를 포함하는 "경성" 부분 및 폴리카르보네이트-폴리올/폴리에스테르-폴리올의 80/20 내지 20/80의 비로 다양하게 혼합된 혼합물을 포함하는 "연성" 부분을 포함한다.
특히, 폴리우레탄의 "연성" 부분은 폴리올/폴리카르보네이트/폴리에스테르의 혼합물을 포함하는 반면, "경성" 부분은 방향족 디이소시아네이트로부터 유도되는 우레익기, 및 바람직하게는 4,4'-디페닐메탄-디이소시아네이트 및 물 간의 반응으로부터 유도되는 우레익기를 포함함으로써, 반응기에서 직접 연장제(extender agent)를 발생시킨다. 본 발명의 실제적인 제조 방법을 위해, 상기 폴리카르보네이트 디올은 폴리헥사메틸렌(바람직), 폴리펜타메틸렌리카르보네이트글리콜 및 폴 리헵타메틸렌카르보네이트글리콜 중에서 선택될 수 있는 반면, 폴리에스테르 폴리올은 폴리네오펜틸아디파토글리콜(바람직), 폴리헥사메틸렌아디파토글리콜, 폴리테트라메틸렌아디파토글리콜 또는 폴리카르프로락톤디올로부터 선택될 수 있다.
사용되는 유기 디이소시아네이트는 2-4/2-6 이성질체 비율(바람직하게는 80/20)의 2-4/2-6 톨루엔디이소시아네이트, 또는 4-4'-디페닐메탄디이소시아네이트 단독 또는 2-4' 이성질체의 0.01 및 50중량%의 2-4 이성질체와의 혼합물, 또는 임의 비율의 상기 톨루엔디이소시아네이트 및 디페닐메탄디이소시아네이트의 혼합물 또는 이들 이성질체의 혼합물과 같은 방향족 화합물이다. 사용가능한 용매는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 아세톤, 메틸케톤, 테트라히드로푸란 및 N-메틸-피롤리돈이다.
이러한 폴리우레탄의 제조 방법은 본 기술 분야의 당업자에게 잘 알려져 있으며, 당업자는 본 발명에 따른 목적의 정의에서 언급하고 있는 재료들로부터 어떤 원료를 사용할 것인지 결정할 수 있다.
본 발명의 목적인 부직포 제품은 실질적으로 상술한 제조 방법의 가설을 토대로 다음과 같은 기본적인 단계를 포함하는 방법에 따라 제조된다.
상이한 염색 특성을 갖는 2개 유형 이상의 스테이플을 다양한 비율로 임의로 혼합한 후, 기계적 니들-펀칭에 의해 중간 펠트를 제조하는 단계(섬유 혼합물이 사용되는 경우);
상기 펠트를 폴리머 메트릭스로 함침함으로써 중간 원료 펠트를 제조하는 단계;
상기 제품의 임의로 필요한 염색 단계;
임의로 필요한 마감 처리 단계.
상기 가상의 제조 방법을 보다 의미있게 기재하기 위해, 상기 제조 방법은 다음과 같은 방식으로 개략화할 수 있다:
가설 "A" (섬유 혼합물 사용)
상이한 염색 특성을 갖는 2종류 이상의 스테이플을 다양한 비율로 혼합하는 단계;
기계적 니들-펀칭에 의해 중간 펠트를 제조하는 단계;
상기 펠트를 상술한 고내구성 폴리우레탄 메트릭스에 함침시킴으로써 중간 원료 펠트를 제조하는 단계;
상기 제품의 임의로 필요한 최종 염색 단계;
임의로 필요한 마감 처리 단계.
가설 "B" (니들에 대한 특정 염료 기술의 사용)
f. 단일 종류의 스테이플 또는 상이한 염색 특성을 갖는 2종류 이상의 스테이플을 다양한 비율로 혼합한 혼합물의 사용하는 단계;
g. 기계적 니들-펀칭에 의해 중간 펠트를 제조하는 단계;
h. 상기 펠트를 상술한 고내구성 폴리우레탄 메트릭스에 함침시킴으로써 중간 원료 펠트를 제조하고, 적절한 니들-펀칭 기술에 의해 반제품의 연속 염색 단계.
i. 임의로 필요한 마감 처리 단계.
가설 "C" (가장 적절하다고 생각되는 인쇄 기술의 사용)
가장 적절하다고 생각되는 인쇄 기술을 사용하여, 염색 전 및/또는 염색 후에 중간 원료 펠터를 다르게 처리하는 것을 제외하고는, 가설 A(이 경우, 단일 유형의 스테이플을 사용하여 얻어지는 원료 펠트를 포함함) 또는 가설 B에 기재한 바대로 수행한다.
상기 중간체 원료 펠트의 제조에 있어서, 제2 "임시" 결합제 내에서의 함침 공정이 필요한 경우 수행될 수 있다; 이후, 상기 결합제는 중간체 원료 펠트를 수득하기 전에 제거된다.
사용 가능한 스테이플의 유형은 상술한 바와 같다. 또한, 멜란지 제품을 얻기 위해 필요한 섬유 혼합물의 제조에 있어서, 스테이플의 하나 이상의 미세 섬유형을 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 필수적인 것은 아니다(이러한 미세 섬유를 제조하기 위한 방법은 상술한 방법에 따른다). 다양한 유형의 섬유를 혼합하는 임의로 필요한 혼합 공정은 통상 스테이플의 제조 후에 수행되지만, 가능하면 상기 섬유는 연속사(continuous thread)를 절단하기 전에 혼합될 수 있다. 상기 혼합물의 각 섬유 구성 성분은 원하는 멜란지 효과를 얻기 위해 1~99%의 비율로 사용될 수 있다.
상기 중간체 펠트는 사용된 스테이플 유형의 균일한 혼합에 의해 제조되며, 섬유 혼합물의 기계적 카딩(carding) 및 니들-펀칭 공정에 의해 제조된다. 이렇게 얻은 펠트는 2~5밀리미터의 두께와 0.1-0.6g/cm3의 밀도를 갖는다.
상기 중간 원료 펠트는 펠트 내 존재하는 섬유의 유형 및 상술한 공정 가설 "A" 또는 "B" 또는 "C"에 따라 상이한 공정에 의해 제조될 수 있다. 이하, 본 발명을 보다 잘 설명하기 위해 제공되지만 본 발명을 한정하지 않는 실시예에 의해 상세히 설명된다.
종래의 섬유와 함께 혼합되는 1종 이상의 미세 섬유와 관련한 가설 "A" (바람직한 경우). 상기 가설은 원료 펠트를 제조하는 과정에서 방적 중 미세 섬유를 고정하고 분리하기 위해 사용되는 성분(전형적인 경우 본 명세서의 서두에 언급되어 있는 폴리스티렌 또는 변형 폴리에스테르 또는 폴리히드록시알카노에이트 계열의 폴리머)의 용해 필요성을 특징으로 한다.
이러한 이유 때문에, 방적 중에 사용되는 결합제를 제거한 후 미세 섬유를 교대로 고정할 수 있는 제2 결합제에 상기 펠트를 함침시키는 제1 단계를 제공할 필요가 있다. 전형적으로 사용되는 제2 결합제는 폴리비닐 알코올 또는 상술한 바와 같은 고내구성 폴리우레탄 용액(적절한 농도)이다. 이 단계 이후에, 상기 복합물은 건조 후 제1 결합제를 용해시키기 위한 용매로 처리되고 재차 건조된다. 이러한 결합제가 폴리스티렌인 경우, 트리엘린(trieline) 또는 퍼클로로에틸렌과 같은 염소화 용매가 상술한 목적에 적합하다; 이러한 결합제가 변형 폴리에스테르(TLAS) 또는 폴리히드록시알카노에이트인 경우, 산성 또는 염기성 수용액 또는 온수에서 용해가 수행된다. 이후, 이렇게 얻어진 중간체를 상술한 특징들을 갖는 고내구성 폴리우레탄 용액 내에서 함침한다. 이전에 사용된 제2 결합제가 동일한 폴리우레탄을 포함한다면, 상기 제2 함침 공정은 단순히 재료 내 PU 함 량을 최적화하고 미세 섬유에 대한 결합제 작용을 극대화한다. 중간 원료 펠트의 제조는 수중에서 폴리우레탄을 응고시키는 공정(온도 20~50℃)과 제2 결합제를 제거하는 공정과 함께 계속된다: 이러한 결합제가 전형적으로 약 80℃의 수중에서 함침된 폴리비닐 알코올인 경우, 용해 공정이 만족할 정도로 충분하게 이루어진다. 이렇게 제조된 복합물을 건조하면, 2개의 표면에 평행하게 단면을 절단함으로써 2 부분으로 분할되는 적층물을 제공할 수 있다(분할 단계). 중간 원료 펠트는 폴리우레탄 메트릭스로부터 다양한 유형의 섬유를 부분 추출하기 위해 적절한 연마지를 사용하여 금강사(emery) 연마 공정에 따라 제조된다(버핑(buffing)).
종래의 데니어 섬유 만을 사용하는 가설 "A"
두 번째의 경우, 미세 섬유 그 결과 관련 "바다" 성분이 존재하지 않는다는 점에서 상술한 경우와 구별된다. 이러한 가설은 방적 중에 사용되는 제2의 임시 결합제 또는 결합제 용액으로 함침시킬 필요가 없다는 점에서 상기 중간 원료 펠트의 제조 공정을 단순하게 한다. 따라서, 상기 공정은 상술한 바와 같은 고내구성 폴리우레탄 용액 중에 펠트 함침 공정, 건조 공정, 분할 공정 및 버핑 공정들로 제한된다.
1종 이상의 미세 섬유 또는 종래의 데니어 섬유 단독 또는 이들의 혼합물을 사용하는 가설 "B".
세 번째의 경우, 상술한 바와 같이, 분할 공정 전에 수행되는 소정의 "니들 염색" 기술을 중간 원료 펠트에 대해 사용한다는 점에서 이전의 경우들과 구별된다. 본 발명의 목적인 염색 기술은 섬유부 및 고내구성 폴리우레탄 메트릭스를 포 함하는 반-완성된 재료 내부에 하나 이상의 착색제를 동시에 분사할 수 있는 적절한 "니들" 기계를 사용하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 제조되는 중간 원료 펠트는 소망하는 멜란지 효과에 따라 사전 착색된다.
가설 "C": "니들-염색" 기술 대신에 원하는 멜란지 효과를 얻기 위해 가장 적합하다고 생각되는 인쇄 기술을 사용하는 것을 제외하고는, 가설 "B"에 대해 기재되어 있는 방법을 반복한다.
섬유 및 이들 중 아직 건조되지 않은 하나 이상의 섬유 혼합물에 의해 멜란지 효과를 얻기 위해; 또는 단일 섬유 또는 사전 건조되어 있는 섬유 혼합물을 포함하는 기재 상에 (각각 가설 "B" 및 "C"에 기재되어 있는 대로) "니들" 기술 및/또는 인쇄 기술에 의해 멜란지 효과를 얻기 위해, 원료 펠트의 최종 염색 공정이 필요하다.
상술한 니들 장치는 본 특허 출원 명세서에 기재되어 있는 범위를 넘어 사용할 수 있는 완전히 범용적인 장치이다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나 이상의 착색제가 주입되는 분배 시스템에 연결되어 있는 중공의 니들과 결합되는 니들-펀칭기를 제공하는데 있다.
다음과 같은 주요 부분을 포함하는 니들-펀칭기의 도면이 도 1에 도시되어 있다.
1. 각각의 색상을 분배하는 몇 개의 소관으로 분할되는 착색제 분배 시스템에 연결되어 있는 매니폴드;
2. 니들에 연결되어 있는 소-구경 튜브;
3. 하나 이상의 구멍을 구비한 니들;
4. 니들 부속;
5. 염색할 제품을 위치시키는 테이블.
상기 생성물을 포함하는 섬유의 최종 염색 공정은 하나 이상의 섬유가 이미 염색되어 있어도 수행될 수 있다. 제조 공정 중 최종 단계에서 염색할 복수 종류의 섬유가 있는 경우에, 동일한 염색이 단일 염색조에서 상이한 종류의 착색제 혼합물에 의해 또는 연속 배치되어 있는 수조에 의해 달성될 수 있다.
이렇게 얻어진 멜란지 부직포는 다른 기재와 결합하는 공정, 방염, 항균 특성을 부여할 목적으로 하는 마감 처리 공정과 같은 또 다른 작업 공정을 거칠 수 있다. 이하, 본 발명은 후술하는 실시예를 참조로 하여 더욱 상세히 기재된다.
하기 표는 실시예에서 사용된 원료를 확인하기 위한 약어들을 나타내고 있다.
약어 원료
PET 폴리에틸렌테레프탈레이트
양이온성 PET 이소프탈릭-5-술포네이토 소디코산으로부터 유도되는
이온성 기를 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트
PS 폴리스티렌
PA6 나일론 6
PA66 나일론 66
PVA 폴리비닐 알코올
DMF 디메틸포름아미드
PHC 폴리헥산에틸렌카르보네이트글리콜
PNA 폴리네오펜틸아디프아토글리콜
MDI 4-4' 디페닐메탄디이소시아네이트
DBA 디부틸아민
PTHF 폴리옥시테트라메틸렌글리콜
PPG 폴리옥시프로필렌글리콜
실시예 1 (PET + D-PU를 함유하는 양이온성 PET)
PS의 메트릭스에서 PET(0.13 내지 0.15 데니어)의 미세 섬유를 포함하고 다음과 같은 치수를 갖는 스테이플 중 섬유를 제조한다.
데니어: 3.8 den
길이: 51 밀리미터
컬: 약 4-5/cm
특히, 상기 섬유를 PET 57중량부 및 PS 43중량부로부터 제조한다. 상기 섬유를 단면 검사하면, PS 메트릭스 중에 PET의 16 미세 섬유가 매립되어 있음을 알 수 있다. 이후, 폴리스티렌 메트릭스 중에서 양이온성 PET의 미세 섬유로부터 섬유를 제조한다. 이때, 상기 섬유는 다음과 같은 치수를 갖는다.
데니어: 3.8 den
길이: 51 밀리미터
컬: 약 4-5/cm
상기 섬유를 PET 57중량부 및 PS 43중량부로부터 제조한다. 상기 섬유를 단면 검사하면, 이후, 폴리스티렌 메트릭스 중에 PET의 16 미세 섬유가 존재함을 알 수 있다.
이렇게 얻어진 2 유형의 스테이플을 가장 적합한 비율로 균일하게 혼합하여 원하는 멜란지 효과를 얻는다. 상기 PET 함량은 통상 85-40%이고, 양이온성 PET의 함량은 통상적으로 15-60%이다. 스테이플 중 2개의 섬유를 혼합함으로써, 원료 펠 트를 니들-펀칭 처리하여 0.160~0.220g/cm3의 전형적인 밀도를 갖는 니들-펀칭된 펠트를 형성한다. 상기 니들-펀칭된 펠트를 폴리비닐 알코올 수용액 20중량%에 침지시킨 다음 건조한다. 이후, 이렇게 처리된 니들-펀칭된 펠트를 폴리스티렌 섬유 메트릭스가 완전히 용해될 때까지, 연속해서 트리클로로에틸렌에 침지시켜, 양이온성 PET의 미세 섬유와 혼합된 PET의 미세 섬유성 부직포를 형성한다. 이후, 이렇게 형성된 부직포를 건조하여 D1 펠트로 명명되는 중간 제품을 얻는다.
폴리우레탄 탄성중합체를 N,N-디메틸포름아미드 중의 용액 형태로 별도 제조한다. 제1 단계(전-중합 단계)에서, 분자량 2,000을 갖는 PHC 및 PNA를 제조하여 65℃의 온도에서 2.9: 1의 이소시아네이트/디올 몰비로 혼합된 MDI와 함께 교반과 함께 반응시킨다. 반응 3시간 후, 상기 전중합체를 45℃의 온도로 냉각하고 자유 NCO 함량 1.46%을 가진 25% 전중합체 용액이 얻어질 때까지 수분 함량 0.03%를 갖는 DMF로 희석한다.
이후, 온도를 45℃로 유지하면서, DMF에 용해되어 있는 DBA 및 물을 5분에 걸쳐 서서히 첨가하여 분자량 계산치 43,000을 갖는 폴리우레탄-폴리우레아를 얻는다. 이후, 온도를 65℃로 증가시키고, 반응기를 8시간 동안 교반하에서 유지하여 최종적으로 경시적으로 안정하고 20℃에서 24,000mPa*초의 점도를 갖는 폴리우레탄 폴리우레아 용액을 얻는다. 이렇게 제조된 탄성중합체 용액을 Irganox 1098 및 Tinuvin 350을 함유하는 N,N-디메틸포름아미드로 희석하여 14중량% 용액을 형성한다. 상기 용액의 필름이 수중에서 응고됨에 따라, 기공율이 높은 폴리머가 얻어진 다.
상술한 바와 같이 제조된 D1 펠트를 폴리우레탄 탄성중합체 용액에 침지시키고, 이렇게 함침된 부직포를 먼저 한쌍의 롤러로 통과시켜 압착한 다음 40℃에서 유지되는 수조에서 1시간 동안 침지시킨다. 이렇게 얻어진 응고된 시트를 80℃로 가열되어 있는 수조를 통과시켜 잔류 용매 및 폴리비닐 알코올을 추출한다. 건조 후, 얻어진 복합 미세 섬유 시트를 일반적으로 0.9~1.2밀리미터 정도의 두께를 갖는 시트로 절단하고, 이렇게 얻어진 시트를 금강사 연마 처리하고; 그 결과 원료 펠트 E1으로 명명되는 전형적으로 두께가 0.7~1.0밀리미터로 다양한 합성 미세 섬유성 부직포를 얻는다.
실시예 2 (양이온성 PET + 종래의 저-내구성 PU를 함유하는 PET)
본 실시예에서는, 내구성이 낮은 것을 특징으로 하는 "종래" 유형의 폴리우레탄을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 공정을 반복한다. 실시예 1에 기재되어 있는 방법에 따라 제조되는 펠트 D2와 함께, PTHF 및 PPG(둘다 분자량 2000을 가짐)를 몰비 2.9: 1의 이소시아네이트/디올과 함께 65℃의 온도에서 교반하면서 반응시킴으로써 폴리우레탄 탄성중합체를 제조한다. 반응 3시간 후, 상기 전중합체를 45℃의 온도로 냉각하고 자유 NCO 함량 1.46%을 가진 25% 전중합체 용액이 얻어질 때까지 수분 함량 0.03%를 갖는 DMF로 희석한다. 이후, 온도를 45℃로 유지하면서, DMF에 용해되어 있는 DBA 및 물을 5분에 걸쳐 서서히 첨가하여 분자량 계산치 43,000을 갖는 폴리우레탄-폴리우레아를 얻는다. 이후, 온도를 65℃ 로 증가시키고, 반응기를 8시간 동안 교반하에서 유지하여 최종적으로 경시적으로 안정하고 20℃에서 25,000mPa*초의 점도를 갖는 폴리우레탄 폴리우레아 용액을 얻는다.
이렇게 제조된 탄성중합체 용액을 Irganox 1098 및 Tinuvin 350을 함유하는 N,N-디메틸포름아미드로 희석하여 14중량% 용액을 형성한다. 상기 용액의 필름이 수중에서 응고됨에 따라, 기공율이 높은 폴리머가 얻어진다.
상기 D1 펠트를 폴리우레탄 용액에 침지시키고, 실시예 1에 기재되어 있는 동일한 방법에 따라 E2 중간 원료 펠트가 제조될 때까지 가공한다.
실시예 3 (양이온성 PET + PET/PS = 80/20를 함유하는 PET로 변경)
본 실시예에서는, 미세 섬유가 양이온성 PET 80중량부 및 PS 20중량부(및/또는 PET 80중량부 및 PS 20중량부)로부터 형성됨으로써 구별되는 양이온성 PET(및/또는 PET)로부터 제조되는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 반복한다. 상기 섬유를 단면 검사하면, PS 메트릭스 중에 PET의 16 미세 섬유가 매립되어 있음을 알 수 있다. 부직포 원료 펠트는 실시예 1에 기재되어 있는 방법에 따라 제조한다.
실시예 4 (양이온성 PET 대신에 나일론-6 또는 나일론-66을 사용)
본 실시예에서는, 양이온성 PET 대신에 PA6 또는 PA66을 사용하여 D3 펠트로 명명되는 중간 부직포를 얻는 것을 제외하고는, 실시예 1~3에 기재된 방법을 반복 한다. 실시예 1에 기재되어 있는 절차에 따라, 원료 펠트 E3로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 연속적으로 제조한다. 본 실시예에서 명백히 고려되지는 않지만, 고내구성 폴리우레탄 대신에 종래의 폴리우레탄를 사용하면 중간체 E1과 E2 사이에 존재하는 차이점과 매우 유사한 내구성 차이가 존재한다.
실시예 5 (양이온성 PET 대신에 대량-염색된 PET로 변경)
본 실시예에서는, 양이온성 PET 대신에 대량-염색된 PET를 사용하여 D4 펠트로 명명되는 중간 부직포를 얻는 것을 제외하고는, 실시예 1~3에 기재된 방법을 반복한다. 상기 대량-염색된 PET는 폴리머에 가용성인 착색제 및/또는 불용성인 안료를 함유할 수 있다(유기 및/또는 무기형). 실시예 1에 기재되어 있는 과정에 따라, 염료-비-염색형(dye-not-dyed type) 2색 멜란지 효과를 갖는 원료 펠트 E4로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 연속적으로 제조한다. 본 실시예에서 명확히 고려되지는 않지만 고내구성 폴리우레탄 대신에 종래의 폴리우레탄를 사용하면 중간체 E1 및 E2 사이에 존재하는 차이점들과 매우 유사한 내구성의 차이점이 존재한다.
실시예 6 (양이온성 PET 대신에 대량-염색된 나일론-6 또는 나일론-66으로 변경)
본 실시예에서는, 양이온성 PET 대신에 대량-염색된 PA6 또는 PA66를 사용하여 D5 펠트로 명명되는 중간 부직포를 얻는 것을 제외하고는, 실시예 1~3에 기재된 방법을 반복한다. 실시예 1에 기재되어 있는 과정에 따라, 염료-비-염색형(dye-not-dyed type) 2색 멜란지 효과를 갖는 원료 펠트 E5로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 연속적으로 제조한다.
본 실시예에서 명확히 고려되지는 않지만 고내구성 폴리우레탄 대신에 종래의 폴리우레탄를 사용하면 중간체 E1 및 E2 사이에 존재하는 차이점들과 매우 유사한 내구성의 차이점이 존재한다.
실시예 7 (양이온성 PET 대신에 대량-염색된 PET로 변경)
본 실시예에서는, 양이온성 PET 대신에 대량-염색된 PET를 사용하여 D6 펠트로 명명되는 중간 부직포를 얻는 것을 제외하고는, 실시예 1~3에 기재된 방법을 반복한다. 실시예 1에 기재되어 있는 과정에 따라, 염료-비-염색형(dye-not-dyed type) 2색 멜란지 효과를 갖는 원료 펠트 E6로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 연속적으로 제조한다. 본 실시예에서 명확히 고려되지는 않지만 고내구성 폴리우레탄 대신에 종래의 폴리우레탄를 사용하면 중간체 E1 및 E2 사이에 존재하는 차이점들과 매우 유사한 내구성의 차이점이 존재한다.
실시예 8 (TLAS로 변경)
실시예 1, 4, 5, 6, 7에서 제조된 D1, D3, D4, D5, D6로 표시된 펠트로 명명되는 부직포를 바다 성분이 변형 폴리에스테르(TLAS)인 섬유를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예들에 예시되어 있는 방법을 따라 얻을 수 있다. 상기 섬유를 단면 검사하면, TLAS 메트릭스 중에 16 미세 섬유가 매립되어 있음을 알 수 있다. 섬유 스테이플로부터 원료 펠트를 제조하고; 니들 펀칭 처리하여 밀도 0.160~0.220g/cm3를 갖는 니들-펀치된 펠트를 형성한다. 상기 니들-펀칭된 펠트를 90℃의 온수에서 수축시키고, 약 70℃의 온도에서 12%의 고-비누화 폴리비닐 알코올(H. S. PVA) 용액 중에 침지시키고, 150℃의 오븐에서 30분 동안 열고정한다. PVA로 함침된 작업물을 60℃의 10% NaOH 용액 중에 침지시켜 "바다" 성분을 용해시킨다.
실시예　9 (2중 함침 변경)
실시예 1, 4, 5, 6, 7에서 제조된 D1, D3, D4, D5, D6로 표시된 펠트로 명명되는 부직포를 상기 니들-펀칭된 펠트를 폴리비닐 알코올 수용액 중에 직접 침지시키지 않고, 보다 적절한 농도의 폴리우레탄 용액에 침지시키는 것을 제외하고는, 상기 실시예들에 예시되어 있는 방법을 따라 얻을 수 있다. 상기 건조된 재료를 폴리스티렌 섬유 메트릭스가 완전히 용해될 때까지 트리클로로에틸렌에 연속적으로 침지시켜, 양이온성 PET의 미세 섬유와 혼합된 PET의 미세 섬유성 부직포를 형성한다. 이후, 이렇게 형성된 부직포를 건조하고, 폴리우레탄 용액 중에서 제2 함침 공정을 실시예 1에 기재된 대로 수행한다. 상기 제2 함침 공정은 PU의 결합제 작용을 최대화하고 제조된 부직포 내 함량을 최적화하기 위해 필요하다. 중간 원료 펠트 E1을 제조하기 위해 필요한 연속적인 작업 단계들은 실시예 1에 기재된 단계 들과 유사하다.
실시예 10 (선반 또는 절단기에서 혼합함으로써 펠트 변경)
실시예 1, 4, 5, 6, 7, 8에서 D1, D3, D4, D5, D6, D7으로 기재된 펠트로 명명되는 부직포는 연속사(continuous yarn)를 절단한 후 보다는 절단하기 전에 다양한 유형의 섬유를 혼합함으로써 얻을 수 있다(스테이플의 형성). 이러한 경우, 절단된 섬유들은 섬유 혼합물을 이미 포함하고 있는 스테이플을 형성한다.
실시예 11 (PET + 양모 스테이플)
실시예 1~3 또는 실시예 8~9에 기재된 방법을 따라 PET의 미세 섬유로부터 형성되는 스테이플 중 섬유를 제조한다.
상기 미세 섬유들을 가장 적절하다고 생각되는 비율로 양모 스테이플과 혼합하여 소망하는 최종 멜란지 효과를 얻는다. 실시예 1에 기재되어 있는 과정에 따라, D10 펠트로 명명되는 부직포를 얻고, 이어서 E10 원료 펠트로 명명되는 중간 부직포를 얻는다. 본 실시예에서 명백히 고려되지는 않지만, 고내구성 폴리우레탄 대신에 종래의 폴리우레탄를 사용하면 중간체 E1과 E2 사이에 존재하는 차이점과 매우 유사한 내구성 차이가 존재한다.
실시예　12 (PET + 실크 스테이플)
본 실시예에서는, 양모 대신에 실크 스테이플을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 방식으로 수행하여 D11 펠트로 명명되는 중간 부직포 및 E11 원료 펠트로 명명되는 부직포를 제조한다.
실시예 13 (PET + 면 스테이플)
본 실시예에서는, 양모 대신에 면 스테이플을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 방식으로 수행하여 D12 펠트로 명명되는 중간 부직포 및 E12 원료 펠트로 명명되는 부직포를 제조한다.
실시예 14 (PET + 삼 스테이플)
본 실시예에서는, 양모 대신에 삼 스테이플을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 방식으로 수행하여 D13 펠트로 명명되는 중간 부직포 및 E13 원료 펠트로 명명되는 부직포를 제조한다.
실시예 15 (PET + 비스코오스 스테이플)
본 실시예에서는, 양모 대신에 비스코오스 스테이플을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 방식으로 수행하여 D14 펠트로 명명되는 중간 부직포 및 E14 원료 펠트로 명명되는 부직포를 제조한다.
실시예 16 (PET + 셀룰로오스 아세테이트 스테이플)
본 실시예에서는, 양모 대신에 셀룰로오스 아세테이트 스테이플을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 방식으로 수행하여 D15 펠트로 명명되는 중간 부직포 및 E15 원료 펠트로 명명되는 부직포를 제조한다.
실시예 17 (PET + 아마포 스테이플)
본 실시예에서는, 양모 대신에 아마포 스테이플을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 방식으로 수행하여 D16 펠트로 명명되는 중간 부직포 및 E16 원료 펠트로 명명되는 부직포를 제조한다.
실시예 18 (양이온성 PET/PET 멜란지 염료 - 단일 염색 주기)
실시예 1-3-8-9-10 및 실시예 2에 기재되어 있는 방법에 따라 얻어진 원료 펠트 E1 및 E2로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 "Venturi Tube"가 구비되어 있는 "JET" 장치에서 염색 처리한다. 특히, 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트를 "Venturi Tube"로 1시간 동안 통과시키고, 상기 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트 2중량% 및 1중량%의 양으로 각각 함유하는 분산 착색제 Yellow Dianix SE-G 및 양이온 착색제 Blue Astrazon FBL를 함유하는 125℃의 단일 염료 수조에서 가공한다. 처리 종료시에, 2색 멜란지 효과를 갖는 2개의 전형적인 합성 스웨이드 가죽을 얻는다. 이렇게 얻어진 제품을 고내구성 폴리우레탄과 종래의 폴리우레탄으로 얻어진 전형적인 제품과 하기 표 I에 나타낸 시험법에 따라 내구성 측면에서 비교한다.
실시예 19 (양이온성 PET/PET 멜란지 염료 - 2중 염색 주기)
실시예 1-3-8-9-10 및 실시예 2에 기재되어 있는 방법에 따라 얻어진 원료 펠트 E1 및 E2로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 "Venturi Tube"가 구비되어 있는 "JET" 장치에서 염색 처리한다. 특히, 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트를 "Venturi Tube"로 1시간 동안 통과시키고, 상기 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트 2중량%의 양으로 함유하는 분산 착색제 Yellow Dianix SE-G를 함유하는 125℃의 수성 염색조에서 가공한다. 처리 종료시에, 2색 멜란지 효과를 갖는 2개의 전형적인 합성 스웨이드 가죽을 얻는다. 본 실시예에 따라 얻어진 제품의 내구성 기능의 평가에 대해서 표 1을 참조한다. 이러한 많은 특성들은 실시예 18에서 제조된 부직포의 특성과 유사하다.
실시예 20 (양이온성 PET/PET 염료 멜란지 - 단지 염료-비-염색된 양이온성 착색제만 사용)
실시예 1-3-8-9-10 및 실시예 2에 기재되어 있는 방법에 따라 얻어진 원료 펠트 E1 및 E2로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 "Venturi Tube"가 구비되어 있는 "JET" 장치에서 염색 처리한다. 특히, 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트를 1시간 동안 "Venturi Tube"로 통과시키고, 상기 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트 1중량%의 양으로 함유하는 양이온성 Blue Astrazon FBL 착색제를 함유하는 100℃의 수성 염색조에서 가공한다. 처리 종료시에, 2색 멜란지 효과를 갖는 2개의 전형적인 합성 스웨이드 가죽을 얻는다. 본 실시예에 따라 얻어진 제품의 내구성 기능의 평가에 대해서 표 1에 나타내며, 표 1은 실시예 18에서 제조된 부직포의 특성과 얼마나 유사한 가를 나타내 주고 있다.
실시예 21 (미세 PET 염료/나일론)
실시예 4, 8, 9, 10에 기재되어 있는 방법에 따라 얻어진 원료 펠트 E3로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포를 Blue Astrazon FBL 착색제 대신에 Blue Telon GGL 착색제를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 19 또는 20에 기재되어 있는 "JET" 장치에서 염색 처리한다.
실시예 22 (미세 PET 염료/모든 염료를 대량으로 사용)
실시예 6, 7, 8에 기재되어 있는 방법에 따라 각각 얻어진 E4, E5, E6로 명명되는 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트, 또는 실시예 9 또는 10에서 얻어진 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트를 "Venturi tube"가 구비되어 있는 "JET" 장치에서 염색 처리한다. 특히, 각 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트를 "Venturi Tube"로 1시간 동안 통과시키고, 상기 합성 미세 섬유형 부직포 원료 펠트 2중량%의 양으로 함유하는 분산 착색제 Yellow Dianix SE-G를 함유하는 125℃의 수성 염색조에서 가공한다. 처리 종료시에, 2색 멜란지 효과를 갖는 전형적인 합성 스웨이드 가죽을 얻는다.
실시예 23 (미세 PET 염료/양모-실크 스테이플)
실시예 11 및 12에 각각 기재되어 있는 방법에 따라 얻어진 E10 및 E11로 명명되는 부직포 원료 펠트를 실시예 18 또는 19 또는 20에 기재되어 있는 바와 같이 염색하지만, 양이온성 염료를 가진 착색제 이상으로 양모와 실크는 산과 같은 착색제에 의해 염색되고, 금속화될 수 있으며, 염료에 대해 직접적인 반응성이 있음을 유념한다.
실시예 24 (미세 PET 염료/면, 삼, 아마포, 비스코오스 스테이플)
실시예 13, 14, 15 및 17에 각각 기재되어 있는 방법에 따라 얻어진 E12, E13, E14 및 E16으로 명명되는 부직포 원료 펠트를 실시예 18 또는 19 또는 20에 기재되어 있는 바와 같이 염색하지만, 양이온성 착색제에 의해 염색되는 것 이상으로 면, 삼, 아마포가 산과 같은 착색제에 의해 염색될 수 있으며, 염료에 대해 직접적인 반응성이 있음(수용성 및 불용성)을 유념한다.
실시예 25 ("니들 염색" 시스템)
실시예 18 또는 19 또는 20에 기재되어 있는 바와 같이 염색 전후에 100%의 단일 종류의 섬유를 포함하는 중간체를 포함하는 유형 D 및 E, 및 실시예 1 내지 17 및 21 내지 24에 기재되어 있는 바와 같이 D에서 E로 전환가능한 공정 단계에서 얻을 수 있는 또 다른 중간체 유형의 반-완성된 원료 펠트를 "니들 염색"이라 명명된 다음과 같은 처리 방법에 의해 염색될 수 있는데, 이 염색 방법은 적절한 착색제가 공급되는 분배 시스템에 연결된 중공 니들을 구비하고 있는 전용 니들-펀칭기 의 내부에 염색하고자 하는 제품을 위치시킴으로써 수행된다.
다음과 같은 열처리법이 색상을 고정시킬 수 있다. 이 경우, 니들 시스템에 공급되는 다양한 착색제와 관련하여 선택된 조합물을 토대로, 2색 또는 다색의 멜란지 효과를 갖는 제품이 얻어진다.
실시예 26 (인쇄 기술)
"니들" 시스템 대신에 이미 공지되어 있는 기술 중에서 목적으로 하는 멜란지 효과를 얻을 수 있는 인쇄 기술로 대신하는 것을 제외하고는, 실시예 25에 기재된 방식대로 수행한다.
전형적인 멜란지 염색후 원료 펠트 E1 (실시예. 18) 염색 후 원료 펠트 E2(실시예 19)
사용된 폴리우레탄의 종류 D-PU (고내구성) 종래
노화 후 부직포
비-노화된 값 대비 분자량 "Mn" 유지율(%)
제노 시험 1200 (1) 93 50
정글 시험 (2) 5주 85 70
정글 시험 (2) 7주 75 65
정글 시험 (2) 10주 65 55
마르틴달(Martindale)에 대한 20,000 주기의 마모 시험 후 특성, 하중 = 12KPa(스케일 1-5) 0
제노 시험 1200 (1) 4 1
정글 시험 (2) 5주 4-5 4-5
정글 시험 (2) 7주 4-5 4
정글 시험 (2) 10주 4 2-3
비-노화 파쇄 변형 유지율(%)
제노 시험 1200 (1) 95 60
정글 시험 (2) 5주 90 90
정글 시험 (2) 7주 90 90
정글 시험 (2) 10주 80 80
제노 시험 1200 (1)
U.V. 노화, T = 100±3℃; 상대 습도 = 20±10%; 조사 에너지 = 60W/m3: 지속 시간 = 138 시간
정글 시험 (2)
기후실에서 노화: T = 75±1℃; 상대 습도 = 90±3%
본 발명에 따라 제조되는 부직포는 고내구성 및 2색 또는 다색의 멜란지형 시각적 외관을 갖는다. 본 발명에 따른 고내구성 부직포의 제조 방법에 따르면, 소망하는 고내구성 및 멜란지 효과를 부직포에 부여할 수 있다.

Claims (20)

  1. 섬유부, 및 연성 부분 및 경성 부분이 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄의 매트릭스 결합제를 포함하는 멜란지형 시각적 외관 및 고내구성이 부여된 부직포에 있어서, 상기 연성 부분은 폴리카르보네이트 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올의 혼합물을 포함하고, 상기 경성 부분은 이소시아네이트와 우레익 폴리올 간의 반응으로부터 유도되는 우레탄기 및 자유 이소시아네이트기 및 물 간의 반응으로부터 유도되는 우레익기를 포함하며, 상기 섬유부는 멜란지 외관의 섬유 또는 상이한 염색 특성을 갖는 2 이상의 섬유를 포함하는 부직포.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리우레탄을 함침시킨, 상이한 염색 특성을 갖는 2 종류 이상의 섬유를 포함하여 이루어지는 펠트를 포함하는 부직포.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연성 부분을 형성하는 폴리우레탄 부분이 폴리펜타메틸렌카르보네이트글리콜, 폴리헥사메틸렌카르보네이트글리콜 및 폴리헵타메틸렌카르보네이트글리콜 중에서 선택되는 폴리카르보네이트 디올, 및 폴리헥사메틸렌아디파토글리콜, 폴리네오펜틸아디파토글리콜, 폴리테트라메틸렌아디파토글리콜 또는 폴리카르프로락톤디올로부터 선택되는 폴리에스테르 폴리올을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리올 혼합물에서 폴리카르보네이트-폴리올 및 폴리에스테르 폴리올의 중량비가 80/20 내지 20/80인 것을 특징으로 하는 부직포.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 이소시아네이트기가 2-4(2-6) 톨루엔디이소시아네이트, 4-4'-디페닐메탄-디이소시아네이트, 3-이소시아네이트메틸 3-5-5 트리메틸아시도헥실이소시아네이트, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 이소시아네이트로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 부직포.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 0.001 내지 10 데니아 중량의 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유가 천연 섬유, 셀룰로오스 섬유 및 인조 섬유로부터 선택되는 부직포.
  8. 제 1 항에 있어서, 존재하는 섬유 중 하나 이상이 미세 섬유로부터 선택되는 부직포.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 섬유 중 하나 이상이 펠트 형성 이전에 사전 염색되는 부직포.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유부가 중공 니들을 구비하고 있는 니들-펀칭기를 사용하여 얻어지는 멜란지 외관을 갖는 섬유를 포함하는 부직포.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유부가 인쇄 기술을 사용하여 얻어지는 멜란지 외관을 갖는 섬유를 포함하는 부직포.
  12. 기계적 니들-펀칭에 의해 중간 펠트를 제조하는 단계;
    상기 펠트를 폴리머 메트릭스에 함침함으로써 중간 원료 펠트를 제조하는 단계;
    염색 단계; 및
    마감 처리 단계를 포함하는, 제 1 항에 따른 부직포를 제조하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 중간 원료 펠트가 제2 결합제에서 함침함으로써 제조되고, 그후 상기 제2 결합제가 제거되는 부직포 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 펠트에 폴리우레탄 매트릭스를 함침시키는 단계 후에 니이들 염색기술에 의해 반제품을 염색하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 반제품의 염색이 착색제 분배 시스템에 연결되어 있는 중공의 니들을 구비하고 있는 니들-펀칭기를 사용하여 수행되는 부직포 제조 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 염색 전 또는 후에 상기 중간 원료 펠트가 소망의 멜란지 효과를 달성하는 인쇄 기술에 의해 처리되는 부직포 제조 방법.
  17. 하나 이상의 착색제가 공급되는 분배 시스템에 연결된 중공의 니들 시스템을 구비하고 있는 니들-펀칭기.
  18. 삭제
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 염색 전 및 후에 상기 중간 원료 펠트가 소망의 멜란지 효과를 달성하는 인쇄 기술에 의해 처리되는 부직포 제조 방법.
  20. 상이한 염색 특성을 갖는 2개 유형 이상의 스테이플을 다양한 비율로 혼합한 후, 기계적 니들-펀칭에 의해 중간 펠트를 제조하는 단계;
    상기 펠트를 폴리머 메트릭스에 함침함으로써 중간 원료 펠트를 제조하는 단계;
    염색 단계; 및
    마감 처리 단계를 포함하는, 제 1 항에 따른 부직포를 제조하는 방법.
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