KR101071205B1

KR101071205B1 - 장섬유 스판본드 부직포 및 그 제조 방법 및 그로부터 제조되는 복합부직포

Info

Publication number: KR101071205B1
Application number: KR1020080115986A
Authority: KR
Inventors: 박서진; 김동욱; 권경모
Original assignee: 도레이첨단소재 주식회사
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2011-10-10
Also published as: KR20100057109A

Abstract

본 발명은 계면활성제가 함유되어 단면 및 양면 또는 부분 및 완전 친수성 및 대전방지성이 부여되는 장섬유 스판본드 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계면활성제와 폴리올레핀계 합성수지로 이루어지는 마스터배치, 폴리프로필렌 섬유재가 혼합된 섬유재 조성물이 용융 방사되어 계면활성제를 포함하는 표면의 스펀본드 및 멜트블로운 부직포 시트의 흡수 기능으로 외부 수분을 빠르게 투과 및 흡수하고 이면의 스펀본드 및 멜트블로운 부직포 시트으로 인하여 수분 배출을 방지하는 단면 및 양면 또는 부분 및 완전 친수성 및 대전방지성 웹이 형성되고, 상기 웹이 가열 압착되어 구성되며, 계면활성제를 함유하는 섬유재 조성물 조성, 용융 방사 및 웹의 가열 압착이 일관공정에 의해 실시되고, 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정이 생략되므로 생산성이 대폭 향상되는 장섬유 스판본드 부직포 및 그 제조 방법 및 그로부터 제조되는 복합부직포가 제공된다.

친수성, 대전방지성, 계면활성제, 마스터배치, 스판본드, 멜트블로운

Description

장섬유 스판본드 부직포 및 그 제조 방법 및 그로부터 제조되는 복합부직포{FILAMENT SPUNBOND NONWOVEN FABRIC AND METHOD THEREFOR AND COMPLEX NONWOVEN USING THE SAME}

본 발명은 계면활성제가 함유되어 친수성, 대전방지성이 부여되는 장섬유 스판본드 부직포에 관한 것으로, 상세하게는 계면활성제를 함유하는 섬유재 조성물 조성, 용융 방사 및 웹의 가열 압착이 일관공정에 의해 실시되어, 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정이 생략되므로 생산성이 대폭 향상되는 장섬유 스판본드 부직포 및 그 제조 방법 및 그로부터 제조되는 복합부직포에 관한 것이다.

일반적으로 1회용 기저귀, 생리용 냅킨, 물티슈, 클리너 등의 일회용 위생재료들은 흡수성 부직포를 사용하여 제조되며, 이러한 흡수성 부직포는, 예를 들면 단섬유를 공기분사 또는 카딩하여 웹을 형성하고 상기 웹을 열풍 혹은 가열된 롤러로 접착시켜 제조되는 부직포 형태의 직물이다. 그런데, 흡수성 부직포 단독으로는 내보풀성, 부드러움, 강도가 요구되는 일회용 위생재료에 사용하는 것이 극히 곤란하여 투습성 필름과 복합되어 사용되었으나, 상기와 같이 흡수성 부직포에 복합되는 투습성 필름은 촉감이 불량하여 일회용 위생재료의 소재에 사용하기에 적합하지 않다.

또한, 단섬유를 공기분사 및 카딩하여 제조되는 단섬유 부직포는 촉감이 우수하지만 내보풀성, 강도가 부족하고 생산성이 저하되는 문제점을 지니고 있다.

한편, 각종 합성섬유 즉 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 등을 단독으로 사용하거나 2종 이상 사용하여 형성되는 기존의 스판본드 장섬유 부직포는 단섬유 부직포에 비하여 생산성이 우수하지만, 친수성을 지니고 있지 않으며 대전방지성도 부족하여 일회용 흡수성 제품의 소재로 사용하는 것이 곤란하다.

따라서, 기존의 스판본드 장섬유 부직포를 일회용 흡수성 제품의 소재로 사용하기 위해서는, 상기 스판본드 장섬유 부직포에 계면활성제를 인가하는 친수화 처리를 실시해야 한다. 또한, 스판본드 장섬유 부직포는 전기절연성의 특성을 지니고 있기 때문에, 친수화 처리를 실시하지 않는다면 다른 물체과의 마찰 등에 의해 대전된 정전기가 장시간에 걸쳐 축적되며, 상기 축적된 정전기에 의한 방전, 흡인, 반발로 인하여 다양한 장해를 야기할 수 있다.　

종래에는 제조 완료된 스판본드 장섬유 부직포에 액상의 계면활성제를 스프레이 장치로 스프레이하여 계면활성제를 인가하거나, 또는 스판본드 장섬유 부직포를 계면활성제가 담겨진 침적조에 침적시켜서 계면활성제를 인가하거나, 또는 콘택트 롤을 사용하여 스판본드 장섬유 부직포의 표면에 계면활성제를 코팅함으로써 친수화 처리를 실시하였다. 그러나, 상기에서 기술된 바와 같이 제조 완료된 스판본드 장섬유 부직포에 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정을 실시하는 것은, 후처리 공정에 따른 생산비용 및 시간이 크게 소요되어 생산효율이 대폭 저하될 뿐만 아니라, 후처리 공정에 사용되는 각종 설비의 설치에 따른 설비비용이 요구되며, 이는 결국 스판본드 장섬유 부직포의 제조원가 상승으로 연결된다는 문제점이 있다.

게다가, 상기에서 기술된 방법에 의하여 친수화 처리된 스판본드 장섬유 부직포는 인가된 계면활성제가 물리적인 마찰 및 외력에 의하여 쉽게 전이 및 탈락하여 친수성과 대전방지성이 저하된다는 문제점도 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하도록, 스판본드 장섬유 부직포에　친수성을 부여하기 위한 다양한 방법이 특허문헌에 공지되어 있다. 예를 들면, 일본특허공개 평8-311771호 공보에서는 수용성 중합체를 물과 유기용매에 혼합하여 친수제를 형성하고, 상기 친수제에 섬유를 침적 및 건조하여 친수성을 부여하는 방법이 개시되어 있으나, 상기 방법은 작업 공정이 복잡하고 생산성이 저하되며 유기 용매에 의한 환경 오염이 유발되는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.

또한, 미국특허 제5,456,982호는 펄프 층에 사용되는 단섬유에 친수성을 부여하기 위한 방법으로서, 시스 앤드 코아 복합섬유의 시스 부분에 유화제, 계면활성제, 세제 등을 용융 블렌드(blend)하여 영구 친수성을 부여하는 방법이 개시되어 있으나, 이러한 방법은 저분자량의 시스 앤드 코아 복합섬유에만 적용 가능할 뿐만 아니라, 방사성이 저하되고 요구되는 수준의 강도 및 신도를 지니는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제2001-0019669호에서는 저융점 중합체 성분과 고융점 중합체 성분이 복합된 섬유로 저융점 중합체 성분에 내구 친수성 부여 성분을 함유시켜 섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 상기 제조된 섬유가 제2차의 부직포 제조단계를 거쳐야 한다는 번거로움 때문에 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 계면활성제를 함유하는 섬유재 조성물 조성, 용융 방사 및 웹의 가열 압착이 일관공정에 의해 실시되고, 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정이 생략되므로 생산성이 대폭 향상되는 장섬유 스판본드 부직포 및 그 제조 방법 및 그로부터 제조되는 복합부직포를 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 계면활성제 10 ~ 40중량% 및 폴리올레핀계 합성수지 60 ~ 90중량%로 이루어지는 마스터배치 1 ~ 20중량%와 폴리프로필렌 섬유재 80 ~ 99중량%를 혼합하여 조성된 섬유재 조성물을 용융 방사하여 웹을 형성하고, 상기 웹을 가열 압착하여 구성되는 장섬유 스판본드 부직포가 제공된다.

또한, 본 발명에서는 계면활성제 10∼40 중량%, 폴리올레핀계 합성수지 60∼90 중량%로 이루어지는 마스터배치를 형성하는 단계; 상기 마스터배치 1∼20 중량%, 폴리프로필렌 섬유재 80∼99 중량%를 혼합하여 섬유재 조성물을 형성하는 단계; 상기 섬유재 조성물을 용융 방사하여 웹을 형성하는 단계; 및 상기 웹을 가열 압착하는 단계를 포함하는 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법이 제공된다.

또한, 본 발명에서는 상기와 같은 장섬유 스판본드 부직포에 동일한 종류의 장섬유 스판본드 부직포 또는 멜트블로운 부직포가 적어도 하나 이상 적층되어 구성되는 복합부직포가 제공된다.

본 발명에 의하여 제조되는 장섬유 스판본드 부직포는 계면활성제를 함유하는 섬유재 조성물 조성, 용융 방사 및 웹의 가열 압착이 일관공정에 의해 실시되며, 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정이 생략되므로 생산성이 대폭 향상되고, 이에 따라서 제조원가가 대폭 절감되는 효과를 지니고 있다.

또한, 본 발명에 의한 장섬유 스판본드 부직포는 친수성과 대전방지성이 탁월하고, 함유된 계면활성제 성분이 외력에 의해 탈리되지 않기 때문에 일회용 위생재료, 전자회로기판 세척용 소재 등과 같은 다양한 용도로 광범위하게 사용할 수 있다.

그 밖에 스펀본드, 멜트블로운 및 이들의 조합으로 구성된 부직포에서 일면을 친수처리가 가능하기에 제거된 오염물질이 이면으로 투과되는 것을 방지할 수 있어서 제거된 오염물에 의한 2차 오염을 막을 수 있다.

또한 일면을 친수처리 할 수 있어서 통기성 필름과 합지하여 배출된 땀을 흡수 및 밖으로 배출할 수 있어서 쾌적함을 유지할 수 있는 작업복용으로 사용 할 수 있다.또한 계면활성제가 섬유 내부에 결합되어 있어서 열처리 및 물리적인 힘에 탈락되지 않아서 녹차 및 기타 차종료의 티백에도 이용 될 수 있다.

본 발명에 의한 장섬유 스판본드 부직포는 계면활성제가 함유된 마스터배치와 폴리프로필렌 섬유재가 혼합된 섬유재 조성물을 원료로 사용하는 일관공정에 의해 제조되므로, 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정이 실시되지 않는다는 것을 특성으로 하고 있다.

본 발명에 의한 장섬유 스판본드 부직포에 대하여 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 장섬유 스판본드 부직포에 친수성과 대전방지성을 제공하기 위하여, 계면활성제 10∼40 중량%, 폴리올레핀계 합성수지 60∼90 중량%로 이루어지는 마스터배치가 형성된다.

구체적으로 액상 계면활성제 10∼40 중량%와 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스터 등으로 이루어지는 군으로부터 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 선택되는 용융지수 300∼400 g/10분인 폴리올레핀계 합성수지 분말 60∼90 중량%가 혼합되어 마스터배치가 형성된다. 상기와 같은 조성의 마스터배치의 색상을 조절하기 위하여, 선택적으로 상기 마스터배치에 이산화티타늄 등과 같은 소광제가 일정한 함량으로 첨가될 수 있다.

섬유재 조성물을 형성하도록 마스터배치에 포함되는 계면활성제의 함량이 10 중량% 미만이면 상기 마스터배치로부터 구성되는 장섬유 스판본드 부직포에 친수성과 대전방지성이 충분히 제공되지 않으며, 마스터배치에 포함되는 계면활성제의 함량이 40 중량%를 초과하면 상기 마스터배치로부터 구성되는 장섬유 스판본드 부직포의 기계적 물성이 저하된다.

그런데, 폴리올레핀계 합성수지 분말 중에서 유리전이온도가 실온보다 낮은 폴리에틸렌(Tg -120℃), 폴리프로필렌(Tg -18℃)을 사용하여 마스터배치를 형성하고 상기 마스터배치를 사용하여 웹을 형성하는 경우에는, 상기 웹 형성 후 시간이 경과됨에 따라 상기 웹의 내부로부터 계면활성제가 서서히 이행(migration)하게 된다. 반면 폴리올레핀계 합성수지 분말 중에서 유리전이온도가 실온보다 높은 폴리스티렌(Tg 100℃), 폴리에스터(Tg 70℃)를 사용하여 마스터배치를 형성하고 상기 마스터배치를 사용하여 웹을 형성하는 경우에는, 상기 웹이 형성된 후에 상기 폴리스티렌, 폴리에스터가 동결되기 때문에 웹의 내부로부터의 계면활성제의 이행이 억제되어 필라멘트 내부에서 균일하게 자리잡게 된다. 상기와 같은 특성을 이용하여, 본 발명에서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스터 등의 폴리올레핀계 합성수지의 종류와 함량을 적절히 조합하므로써, 마스터배치 및 상기 마스터배치를 사용하여 구성되는 장섬유 스판본드 부직포의 물성을 임의 조절할 수 있다.

그리고, 용융지수 300∼400 g/10분인 폴리올레핀계 합성수지 분말을 포함하는 마스터배치, 용융지수가 상대적으로 낮은 일반적인 폴리프로필렌 섬유재(통상적으로 용융지수 25∼60 g/10분)가 혼합된 섬유재 조성물이 용융되면, 상기 폴리올레핀계 합성수지가 폴리프로필렌 섬유재에 원활하게 혼합되어 필라멘트 내부의 용융지수의 편차가 감소하게 된다. 마스터배치에 포함되는 폴리올레핀계 합성수지 분말의 용융지수가 300 g/10분 미만이면 상기 폴리올레핀계 합성수지가 폴리프로필렌 섬유재에 원활하게 혼합되지 않으며, 마스터배치에 포함되는 폴리올레핀계 합성수지 분말의 용융지수가 400 g/10분을 초과하면 상기 마스터배치로부터 구성되는 장섬유 스판본드 부직포의 경도가 증가되어 일회용 흡수성 제품의 소재로 사용하는 것이 곤란하게 된다.

상기와 같이 계면활성제, 용융지수가 상대적으로 높은 폴리올레핀계 합성수지, 선택적으로 소광제로 이루어지는 마스터배치 1∼20 중량%, 및 용융지수가 상대 적으로 낮은 일반적인 폴리프로필렌 섬유재 80∼99 중량%가 혼합되어 섬유재 조성물이 구성되고, 상기 섬유재 조성물이 용융 방사되어 압출 성형된 필라멘트가 적층되어 웹이 형성된다.

본 발명에서는 섬유재 조성물을 용융 방사하여 필라멘트를 압출 성형하는데 사용되는 방사 장치를 공급부, 용융부, 혼련부로 구분하여, 상기 용융부를 210∼230 ℃의 기준온도로 유지하고, 상기 공급부의 온도를 용융부의 기준온도보다 40∼60 ℃ 낮게 유지하고, 상기 혼련부의 온도를 용융부의 기준온도보다 5∼15 ℃ 높게 유지하여 필라멘트를 압출하고 적층하여 웹이 형성되는 것이다.

섬유재 조성물이 용융되는 기준온도가 210 ℃ 미만이면 상기 섬유재 조성물이 충분히 용융되지 않으며, 섬유재 조성물이 용융되는 기준온도를 210 ℃를 초과하면 상기 섬유재 조성물로부터 구성되는 장섬유 스판본드 부직포의 기계적 물성이 저하된다. 따라서, 방사 장치에 투입된 섬유재 조성물이 용융되는 기준온도를 210∼230 ℃로 설정하고, 섬유재 조성물이 공급되는 공급부의 온도를 용융부의 기준온도보다 낮게 유지하는 반면 섬유재 조성물이 혼련되는 혼련부의 온도를 용융부의 기준온도보다 높게 유지함으로써, 상기 방사 장치에서 섬유재 조성물의 온도를 순차적으로 상승시키는 것이다.

상기와 같이 방사 장치에 투입된 섬유재 조성물의 온도를 순차적으로 상승시키는 경우에만 마스터배치의 폴리올레핀계 합성수지가 폴리프로필렌 섬유재에 원활하게 혼합되어 필라멘트 내부의 용융지수의 편차가 감소하게 되어 친수성, 대전방지성이 부여되는 장섬유 스판본드 부직포를 제공하는 본 발명의 목적을 확실하게 달성할 수 있는 반면, 상기에서 기술된 방사 장치에서의 섬유재 조성물의 온도 범위를 벗어나는 경우 또는 섬유재 조성물의 온도를 순차적으로 상승시키지 않는 경우에는 폴리올레핀계 합성수지가 폴리프로필렌 섬유재에 원활하게 혼합되지 않아서 친수성, 대전방지성이 부여되는 장섬유 스판본드 부직포를 제공하는 본 발명의 목적을 달성하는 것이 크게 곤란하게 된다.

상기와 같은 온도 조건에 의거하여 섬유재 조성물이 용융 방사되어 필라멘트가 압출되고, 상기 압출된 필라멘트는 챔버에서 분사되는 냉각공기에 의해 고화되고, 상부에서 분사되는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신되고, 상기 컨베이어 벨트 상에 일정한 밀도로 적층되어 웹이 형성된다.

상기 웹에게 역학적 특성 및 형태안정성을 부여하기 위하여 130∼170 ℃로 가열 압착하여 스판본드가 형성된다. 웹의 가열 압착에 사용되는 칼렌더 롤은 일정한 본딩률을 지닌 엠보스롤과 표면이 매끄러운 플레이트롤로 구성된다. 칼렌더 롤에 의해 웹을 가열 압착하는 온도가 130 ℃ 미만이면 상기 웹의 필라멘트 내에 분산된 계면활성제가 신속하게 이행되지 않으며, 웹을 가열 압착하는 온도가 170 ℃를 초과하면 상기 웹으로부터 구성되는 장섬유 스판본드 부직포의 기계적 물성이 저하된다.

상기와 같이 가열 압착되어 형성된 스판본드를 일정한 온도로　열처리하여　필라멘트 내에 분산된 계면활성제의 이행을 촉진시킴으로써, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포가 구성된다.

상기와 같이 구성된 장섬유 스판본드 부직포는 친수성과 대전방지성이 탁월 하고, 함유된 계면활성제 성분이 외력에 의해 탈리되지 않는 특성을 지니고 있다.

본 발명에 의한 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법에 대하여 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법은 계면활성제 10∼40 중량%, 폴리올레핀계 합성수지 60∼90 중량%로 이루어지는 마스터배치를 형성하는 단계가 포함된다.

구체적으로, 액상 계면활성제 10∼40 중량%와 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스터 등으로 이루어지는 군으로부터 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 선택되는 용융지수 300∼400 g/10분인 폴리올레핀계 합성수지 분말 60∼90 중량%를 혼합 교반하여 마스터배치를 형성한다.

상기와 같은 조성의 마스터배치의 색상을 조절하기 위하여, 선택적으로 이산화티타늄 등과 같은 소광제를 일정한 함량으로 첨가하여 마스터배치를 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법은 상기 마스터배치 1∼20 중량%, 폴리프로필렌 섬유재 80∼99 중량%를 혼합하여 섬유재 조성물을 형성하는 단계가 포함된다.

상기와 같이 계면활성제, 용융지수가 상대적으로 높은 폴리올레핀계 합성수지, 선택적으로 소광제로 이루어지는 마스터배치 1∼20 중량%, 및 용융지수가 상대적으로 낮은 일반적인 폴리프로필렌 섬유재 80∼99 중량%를 혼합 교반하여 섬유재 조성물을 구성한다.

또한, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법은 상기 섬유재 조성물을 용융 방사하여 웹을 형성하는 단계가 포함된다.

상기와 같은 섬유재 조성물을 방사 장치에 투입하고 용융 방사하여 압출되는 필라멘트를 적층하여 웹을 형성한다.

구체적으로, 섬유재 조성물을 방사 장치에 투입하여 용융하고, 상기 용융된 섬유재 조성물을 다수의 오리피스로 구성된 구금을 통해 방사하여 필라멘트를 압출 성형한다.

섬유재 조성물을 용융 방사하여 필라멘트를 압출하는데 사용되는 방사 장치의 용융부를 210∼230 ℃의 기준온도로 유지하고, 상기 공급부의 온도를 용융부의 기준온도보다 40∼60 ℃ 낮게 유지하고, 상기 혼련부의 온도를 용융부의 기준온도보다 5∼15 ℃ 높게 유지함으로써 마스터배치의 폴리올레핀계 합성수지가 폴리프로필렌 섬유재에 원활하게 혼합되어 필라멘트 내부의 용융지수의 편차가 감소하게 되는 필라멘트를 압출 성형하는 것이다.

상기 압출 성형된 필라멘트를 챔버에서 분사되는 냉각공기에 의해 고화하여 컨베이어 벨트에 적층시키되, 상부에서 분사되는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신하여, 상기 컨베이어 벨트 상에 일정한 밀도로 적층시킴으로써 웹을 형성한다.

또한, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법은 상기 웹을 가열 압착하는 단계가 포함된다.

상기와 같이 적층 형성된 웹에게 역학적 특성 및 형태안정성을 부여하기 위 하여 상기 웹을 일정한 본딩률을 지닌 엠보스롤과 표면이 매끄러운 플레이트롤로 구성된 칼렌더 롤에서 130∼170 ℃로 가열 압착하여 스판본드를 형성한다.

상기 스판본드를 흡인식 드럼으로 일정한 온도 조건 하에서　열처리하여　필라멘트 내에 분산된 계면활성제의 이행을 촉진시킴으로써, 장섬유 스판본드 부직포를 제조 완료한다.

상기 제조 방법에 의거하여 제조되는 장섬유 스판본드 부직포는 계면활성제를 함유하는 섬유재 조성물 조성, 용융 방사 및 웹의 가열 압착이 일관공정에 의해 실시되며, 별도로 계면활성제를 인가하는 후처리 공정이 생략되므로 생산성이 대폭 향상되고, 이에 따라서 제조원가가 대폭 절감된다.

또한, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포는 다른 부직포와 적층하여 복합부직포를 형성할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포에 동일한 장섬유 스판본드 부직포 또는 흡수용량이 큰 멜트블로운 부직포가 적어도 하나 이상 적층되고 일정한 온도와 압력으로 가열 압착되어 복합부직포가 구성된다.

예를 들어 본 발명의 일 실시예에서는 장섬유 스판본드 부직포가 2매 적층되고 가열 압착되어 장섬유 스판본드 부직포/장섬유 스판본드 부직포가 형성되거나, 또는 장섬유 스판본드 부직포가 3매 적층되고 가열 압착되어 장섬유 스판본드 부직포/장섬유 스판본드 부직포/장섬유 스판본드 부직포가 형성될 수 있다.

또한, 다른 실시예에서는 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포와 흡수용량이 큰 멜트블로운 부직포가 적층되고 일정한 온도와 압력으로 가열 압착되어 복합부직 포가 형성되며, 예를 들면 장섬유 스판본드 부직포와 멜트블로운 부직포가 1매씩 적층되고 가열 압착되어 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포가 형성되거나, 또는 2매의 장섬유 스판본드 부직포 사이에 멜트블로운 부직포가 삽입되어 적층되고 가열 압착되어 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포가 형성될 수 있다.

상기에서 기술된 실시예들 이외에도 장섬유 스판본드 부직포와 멜트블로운 부직포의 배치에 따라 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포, 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포의 복합부직포, 장섬유 스판본드 부직포/장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포의 복합부직포, 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포의 복합부직포, 장섬유 스판본드 부직포/장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포/장섬유 스판본드 부직포 등과 같은 다양한 구성의 복합부직포를 구성할 수 있다.

이하, 본 발명의 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

< 실시예 1 >

1. 액상 계면활성제 20 중량%, 폴리스티렌 수지 분말 80 중량%를 혼합 교반하여 마스터배치를 형성하였다.

2. 상기 마스터배치 6 중량%, 폴리프로필렌 칩 94 중량%를 혼합하여 섬유재 조성물을 형성하였다.

3. 섬유재 조성물을 방사 장치에 투입하고 다수의 오리피스로 구성된 구금을 통해 방사하여 필라멘트를 압출 성형하되, 상기 방사 장치의 용융부를 220 ℃의 기준온도로 유지하고, 공급부의 온도를 170 ℃로 유지하고, 혼련부의 온도를 230 ℃로 유지하여 필라멘트를 압출 성형하였다.

4. 상기 압출 성형된 필라멘트를 챔버에서 분사되는 냉각공기에 의해 고화하여 컨베이어 벨트에 적층시키며, 상부에서 분사되는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신하여, 상기 컨베이어 벨트 상에서 적층시키므로써 웹을 형성하였다.

5. 상기 웹을 본딩률 15 %의 엠보스롤과 표면이 매끄러운 플레이트롤로 구성된 칼렌더 롤에서 150 ℃의 온도 및 75 dyne/㎝의 압력으로 가열 압착하여 스판본드를 형성하였다.

6. 상기 스판본드를 열풍 온도 90 ℃의 흡인식 드럼으로 열처리하여　밀도 6 g/㎡인 장섬유 스판본드 부직포를 형성하였다.

7. 상기 장섬유 스판본드 부직포를 3매 적층하고 가열 압착하여 밀도 18 g/㎡인 복합 부직포를 제조하였다.

< 실시예 2 >

마스터배치 10 중량%, 폴리프로필렌 칩 90 중량%를 혼합하여 섬유재 조성물을 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.

< 비교예 1 >

마스터배치를 사용하지 않고 폴리프로필렌 칩 100 중량%로 섬유재 조성물을 형성하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하다.

상기에서 기술된 실시예 1, 2 및 비교예 1에 의거하여 제조된 복합부직포에 대한 친수성 관련 물성 평가를 다음과 같은 방법으로 실시하고, 그 결과를 다음의 표 1에 나타낸다.

1. 흡수도 : EDANA 150.3-96 Nonwoven coverstok liquid strike-thtough time 방법을 이용하여　흡수도를 측정하였다.

2. 접촉각 : 퍼스트 텐 옹스트롬(First Ten Angstroms, Portsmouth, VA)사 제품인 FTÅ200 다이나믹 컨택트 앵글 어낼라이저(FTÅ 200 Dynamic Contact Angle Analyzer)를 사용하여 물과의 접촉각을 측정하였다

< 표 1 > 복합부직포의 친수성 관련 물성 비교

구 분		실시예 1	실시예 2	비교예 1
밀도(g/㎡)		18	18	18
흡수도(SEC)		4.1	3.3	-
접촉각(°)	표면	0	0	104
접촉각(°)	이면	0	0	108

상기 표 1에서 계면활성제를 포함하는 마스터배치를 사용하여 제조된 실시예의 친수성이, 비교예과 비교하여 훨씬 우수하다는 것으로 나타났다.

< 실시예 3 >

마스터배치 10 중량%, 폴리프로필렌 칩 90 중량%로 이루어지는 섬유재 조성물을 사용하여 제조된 장섬유 스판본드 부직포와 마스터배치 10 중량%, 폴리프로필렌 칩 90 중량%로 이루어지는 섬유재 조성물을 사용하여 제조된 멜트블로운 부직포 를 적층하고 가열 압착하여 밀도 25 g/㎡인 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포의 복합부직포를 제조하였다.

< 실시예 4 >

마스터배치 10 중량%, 폴리프로필렌 칩 90 중량%로 이루어지는 섬유재 조성물을 사용하여 제조된 장섬유 스판본드 부직포와 폴리프로필렌 칩 100 중량%인 섬유재 조성물을 사용하여 제조된 멜트블로운 부직포를 적층하고 가열 압착하여 밀도 25 g/㎡인 장섬유 스판본드 부직포/멜트블로운 부직포/멜트블로운 부직포/장섬유 스판본드 부직포의 복합부직포를 제조하였다.

< 비교예 2 >

폴리프로필렌 칩 100 중량%인 섬유재 조성물을 사용하여 제조된 장섬유 스판본드 부직포를 사용하는 것 이외에는 상기 실시예 4와 동일하다.

상기에서 기술된 실시예 3, 4 및 비교예 2에 의거하여 제조된 복합부직포에 대한 대전방지성 관련 물성 평가를 다음과 같은 방법으로 실시하고, 그 결과를 다음의 표 2에 나타낸다.

대전방지성 : MCP-UP형 표면저항측정기(미츠비시 케미컬 코포레이션 제품)을 사용하여 23 ℃의 온도 및 60 %의 상대습도에서 표면저항을 측정하였다.

< 표 2 > 복합부직포의 대전방지성 관련 물성 비교

구 분		실시예 3	실시예 4	비교예 2
밀도(g/㎡)		25	25	25
대전방지성 (표면저항, Ω)	표면	10⁶	10⁷	10¹³
대전방지성 (표면저항, Ω)	이면	10⁶	10¹⁰	10¹⁴

상기 표 2에서 계면활성제를 포함하는 마스터배치를 사용하여 제조된 실시예 의 대전방지성이, 비교예와 비교하여 훨씬 우수하다는 것으로 나타났다.

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.

Claims

계면활성제 10 ~ 40중량% 및 폴리올레핀계 합성수지 60 ~ 90중량%로 이루어지는 마스터배치 1 ~ 20중량%와 폴리프로필렌 섬유재 80 ~ 99중량%를 혼합하여 조성된 섬유재 조성물을 용융 방사하여 웹을 형성하고, 상기 웹을 가열 압착하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장섬유 스판본드 부직포.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 마스터배치에 포함되는 폴리올레핀계 합성수지는 용융지수가 300∼400 g/10분이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장섬유 스판본드 부직포.
제 1 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 섬유재는 용융지수가 25 ~ 60g/10분이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장섬유 스판본드 부직포.
제 1 항에 있어서, 상기 웹은 130∼170 ℃에서 가열 압착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장섬유 스판본드 부직포.
계면활성제 10∼40 중량%, 폴리올레핀계 합성수지 60∼90 중량%로 이루어지는 마스터배치를 형성하는 단계;

상기 마스터배치 1∼20 중량%, 폴리프로필렌 섬유재 80∼99 중량%를 혼합하여 혼합하여 섬유재 조성물을 형성하는 단계;

상기 섬유재 조성물을 용융 방사하여 웹을 형성하는 단계; 및

상기 웹을 가열 압착하는 단계를 포함하는 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 웹을 형성하는 단계에서 사용되는 방사 장치를 공급부, 용융부, 혼련부로 구분하여, 상기 용융부를 210∼230 ℃의 기준온도로 유지하고, 상기 공급부의 온도를 용융부보다 40∼60 ℃ 낮게 유지하고, 상기 혼련부의 온도를 용융부보다 5∼15 ℃ 높게 유지하는 것을 특징으로 하는 장섬유 스판본드 부직포의 제조 방법.
제 1 항의 장섬유 스판본드 부직포에 동일한 장섬유 스판본드 부직포 또는 멜트블로운 부직포가 적어도 하나 이상 적층되어 구성되는 복합부직포.