KR101103002B1 - 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포 - Google Patents

피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지를 용융하는 단계, 상기 용융물을 220~270℃ 방사온도에서 50 내지 140 m/min의 속도로 방사하는 단계, 상기 방사된 미연사를 연신비 1.5 내지 4.0, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신하는 단계, 상기 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계, 상기 권축이 부여된 필라멘트에 기능성 방사유제와 피톤치드가 함유된 액상수지를 분사하여 고착시키는 표면처리단계, 및 상기 표면 처리된 필라멘트를 열고정 후 미리 설정된 길이만큼 절단하는 단섬유형성단계를 포함하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
부직포, 폴리올레핀, 피톤치드, 호모폴리프로필렌

Description

피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포{Functional polyolefin staple fiber containing phytoncide and method for fabricating the same and thermal bonding non-woven using thereof}
본 발명은 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 부직포에 관한 것으로, 항균 및 소취 기능을 부여하는 부직포용 단섬유로서 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 부직포에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그의 공중합체의 폴리올레핀계 단섬유는 특유의 낮은 융점 및 우수한 내화학성으로 부직포의 재료로 많이 사용되고 있다.
이러한 부직포는 방직, 제직이나 편성과정을 거치지 않고 기계조작이나 열접착 등 기계, 화학처리로 섬유 집합체를 접착하거나 엉키게 하여 만든 직물로서 펠트, 수지 접착시킨 부직포, 니들 펀치, 스펀 본드, 스펀 레이스, 엠보스 필름, 습 식 부직포 등이 이에 속한다. 협의로는 랜덤(random)에 겹친 웹(web)과 섬유의 접점을 수지로 접착하여 심지 등으로 사용하는 것을 의미한다. 접착포라고도 하며 본드 패브릭(bonded fabric)이라고도 한다. 이러한 부직포는 다양한 방법으로 제조될 수 있는데 니들펀칭법, 케미칼본딩법, 서멀본딩법, 멜트브로운법, 스펀레이스법, 스테치본드법, 스펀본드법이 알려져 있다.
폴리올레핀계 단섬유로 제조된 부직포는 촉감이 부드럽고 고강도이므로 냅킨과 기저귀 등과 같은 위생용품으로 사용되고 있다. 특히 폴리프로필렌 단섬유는 특유의 낮은 융점 및 우수한 내화학성으로 인해 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법을 통해 서멀본드 부직포로 가공되며, 유아용 일회용 기저귀, 성인용 일회용 기저귀, 여성 위생용품, 위생용 부직포, 의료용 부직포, 물수건 등의 커버재료, 마스크, 진공청소기의 필터백, 테이블 커버 직물 등으로 사용되고 있다. 따라서 항균성 및 방취성이 매우 요구되고 있다.
일본국 공개특허 제2002-235237의 폴리프로필렌 열고착성 부직포는 부직포에 소프트한 촉감과 높은 인장강도를 부여하기 위해서 결정화 저해제로 살리실산 금속염을 마스터배치 펠릿으로 투입하여 세섬도를 통해 소프트성과 고 인장강도를 추구하였으나, 스펀본드 부직포에 대한 실험으로 단섬유를 통한 서멀본드 부직포와는 제법에서 차이가 있다. 스펀본드 부직포는 단섬유 서멀본드 부직포에 비해 높은 인장강도를 보이나, 소프트한 촉감은 통상적으로 떨어진다. 또한, 본 기술에 의하면 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체로부터 만들어진 스펀본드 부직포에 대해 에틸렌 함량이 1.5중량% 이상일 경우 저결정성이 되어 부직포의 강도저하가 유발될 수 있 다. 또한 항균성이나 방취성에 대한 기술적 해결수단이 개시되어 있지 못하다.
또 대한민국 특허발명 제660067호에서는 녹차성분이 함유되어 캡슐화된 다공성 실리카를 함유하는 조성물을 섬유원단에 50∼100g/y의 양으로 함침 가공하고, 건조 후 텐터 가공하는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 녹차성분이 함유된 가공섬유의 제조방법과 기능성 약제로서, 녹차성분이 함유되어 캡슐화된 다공성 실리카 3∼10 중량%가 함유된 조성물을 이용하되, 상기 방법으로 섬유원단에 가공되어 제조된 것을 특징으로 하는 녹차성분함유의 가공섬유가 제안되었다. 상기 방법은 다공성 실리카를 제조하는 부가적인 공정이 추가되어 공정이 복잡하며 또한 다공성 실리카가 포함되어 2차 가공제품에서 열적 안정성이나 섬유 물성 저하요소가 되는 점에서 바람직하지 못한 점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 항균성 및 소취성의 기능을 가지는 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포를 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 상기 물성이 보유되면서 섬유 및 부직포의 제반 물성이 유지될 수 있는 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지를 용융하는 단계, 상기 용융물을 220~270℃ 방사온도에서 50 내지 140 m/min의 속도로 방사하는 단계, 상기 방사된 미연사를 연신비 1.5 내지 4.0, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신하는 단계, 상기 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계, 상기 권축이 부여된 필라멘트에 기능성 방사유제와 피톤치드가 함유된 액상수지를 분사하여 고착시키는 표면처리단계, 및 상기 표면 처리된 필라멘트를 열고정 후 미리 설정된 길이만큼 절단하는 단섬유형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 폴리올레핀계 수지는 호모폴리프로필렌(homo polypropylene)인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 호모폴리프로필렌은 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 95이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 액상수지에 포함되는 피톤치드는 액상수지 내에 1 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 용융물에 산화방지제, 자외선안정제, 공정안정제, 착색제로 이루어진 첨가제 군에서 1이상 선택된 첨가제가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 첨가제는 상기 용융물 내에 0.1 내지 3 중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 폴리올레핀계 단섬유에 있어서 단섬유 표면에 액상수지로 이루어진 도포층이 더 형성되되, 상기 액상수지는 기능성 방사유제와 피톤치드의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 액상수지는 폴리올레핀계 단섬유의 0.1 내지 10중량%의 함량이 도포되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 액상수지에 포함되는 피톤치드는 액상수지 내에 1 내지 50중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 폴리올레핀계 단섬유는 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 95이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 호모폴리프로필렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기의 제조방법에 의해 제조된 기능성 폴리올레핀계 단섬유 상기의 단섬유를 이용하여, 서멀본딩법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
또한, 상기 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
또한, 상기 캘린더 본딩공법은 단섬유를 80 내지 150 mpm의 속도로 카딩한 후, 부직포 웹을 제조하여 상기 웹을 140 내지 165℃로 설정된 핫롤사이를 통과하면서 섬유간의 열고착이 일어나 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상 세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 부직포라 함은 방직, 제직이나 편성과정을 거치지 않고 기계조작이나 열접착 등 기계, 화학처리로 섬유 집합체를 접착하거나 엉키게 하여 만든 직물, 펠트 및 섬유상 웹 등을 통칭하는 용어로서 사용한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유의 제조공정을 나타낸 것이다.
본 발명은 폴리올레핀계 단섬유에 피톤치드를 함유시켜 항균 및 소취 기능을 가지는 부직포용 폴리올레핀계 단섬유에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유는 폴리올레핀계 수지를 용융하여 용융물을 만드는 단계를 거쳐, 용융물을 방사하여 미연신사를 제조하는 방사단계와 상기 방사된 미연신사를 연신하고 연신된 필라멘트에 권축을 부 여하는 크림핑단계를 지나게 된다. 상기 권축된 필라멘트에 기능성 방사유제와 피톤치드가 함유된 액상수지를 섬유에 분사하여 고착시키고 열고정하는 표면처리단계를 거쳐 소정의 길이만큼 절단하여 단섬유로 형성하는 단섬유형성단계로 형성된다.
상기 피톤치드란 나무가 각종 해충이나 박테리아 등으로부터 자신을 보호하기 위해 내뿜는 방향성 물질로 그 자체에 살균, 살충성분이 포함되어 있다. 피톤치드의 주성분은 테르펜(Terpene) 계통의 유기화합물이다.
상기 테르펜의 화학구조는 2개이상의 이소프렌(isoprene, C5H8)이 결합하여 이루어진 탄화수소의 일종으로 이소프렌이 2개인 모노테르펜, 3개인 세스퀴테르펜 등이 있으며, 식물은 일반적으로 태양에너지의 광합성작용을 통하여 0.01∼5％ 가량의 테르펜을 합성한다. 하기 화학식 1은 이소프렌의 화학식이고 화학식 2는 모노테르펜의 다양한 화학구조를 나타낸 화학구조식이며, 화학식 3은 세스퀴테르펜의 다양한 화학구조를 나타낸 화학구조식이다.
이러한 테르펜은 항균작용, 진정작용, 탈취작용, 스트레스 해소작용 등을 하는 것으로 알려져 있다. 피톤치드를 흡입할 경우, 스트레스 호르몬인 코르티졸의 농도가 획기적으로 줄어든다는 연구결과가 보고되었으며, 숲에서 동물의 사체가 썩어가도 피톤치드로 인해 악취가 심하게 발생하지 않는다고 알려져 있다. 또한, 중추신경계에 진정작용을 하여 쾌적한 느낌을 가지게 하며, 수면시간을 연장하고 편안한 숙면을 취하는데 도움을 준다. 그리고 혈액순환계를 개선하여 고지혈증, 혈전 심부전증에도 효능이 있다고 밝혀졌으며, 인체 내에 내성이 생기지 않는 강력한 항균작용으로도 알려졌다. 천연물질인 피톤치드는 거의 90% 까지 집먼지 진드기 기피효과를 가져와 부작용이 없으면서도 알레르기 예방에 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.
Figure 112008083487620-pat00001
Figure 112008083487620-pat00002
Figure 112008083487620-pat00003
본 발명에 의한 섬유의 원재료는 폴리올레핀계 수지이며 바람직하게는 호모폴리프로필렌(hPP)일 수 있다. 상기 호모폴리프로필렌는 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 95이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 것이 바람직하다. 상기 호모폴리프로필렌 단섬유는 특유의 낮은 융점 및 우수한 내화학성으로 인해 기저귀나 생리대 등 위생용품의 표면재로 사용될 수 있다.
본 발명에서는 상기 호모폴리프로필렌을 사용하여 단섬유를 제조할 때에는 220~270℃의 방사온도에서 약 50 내지 140m/min의 방사속도로 방사되어 연신비 1.5 내지 4.0 사이에서 적절히 조절, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신한 후 권축을 부여하고, 친수성 방사유제와 피톤치드를 함유하는 액상수지를 스프레이하여 방사유제를 섬유표면에 부착시킨다. 이 후 약 100 ~ 120℃온도에서 약 8 ~ 12분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 약 30~50mm 내외가 되게 절단하여 최종 섬유섬도를 2.0 내지 4.0 데니어, 평균 신도를 300 내지 400%를 목표로 폴리올레핀 단섬유를 제조할 수 있다.
상기 액상수지는 친수성 방사유제 50 내지 99중량%와 피톤치드 1 내지 50중량%로 혼합되어 제조되는 것이 바람직할 것이다.
상기 친수성 방사유제는 섬유제조공정을 평활하게 하는 유제로 광물유 및 합성유계 윤활유로 기계유, 유동파라핀, 화이트오일 등을 사용할 수 있을 것이다.
또한, 상기 호모폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지를 용융한 용융물에 산화방지제, 자외선안정제, 공정안정제, 착색제로 이루어진 첨가제 군에서 1이상 선택된 첨가제가 더 첨가하여 제조되는 폴리올레핀계 단섬유의 기능성을 향상시키거나 단섬유에 색상을 구현할 수 있을 것이다.
상기 액상수지는 폴리올레핀계 단섬유의 0.1 내지 10중량%의 함량이 단섬유에 도포되는 것이 바람직할 것이다.
상기 첨가제는 첨가되는 종류에 따라 적정한 양을 첨가하여야 하며 바람직하게는 3중량%이내로 첨가하여야 하며, 더욱 바람직하게는 상기 용융물 내에 0.1 내지 1.5중량%가 첨가되는 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 방법에 의해 단섬유가 제조되면 부직포를 제조하기 위한 서멀본드 가공이 실시될 수 있다. 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법과 에어스루 본딩공법을 사용하여 이루어 질 수 있다. 캘린더 본딩공법은 단섬유를 80 내지 150 mpm의 속도로 카딩한 후, 부직포 웹을 제조하여 상기 웹이 약 140 ~ 165℃로 설정된 핫롤(Hot Roll)사이를 통과하면서 섬유간의 열고착이 일어나 제조될 수 있다. 이 때 부직포의 평량은 20 내지 40gsm임이 바람직하다.
한편 섬유 표면에 이물질 등이 부착된 경우 고착시 기포가 발생하여 부직포의 물성저하 요인이 있게 되는데 이때 피톤치드는 이물질로서 작용할 수 있으므로 적정한 함량이 중요하다.
본 발명에서는 캘린더 본딩설비를 통해 서멀본드 부직포를 제조함에 있어서, 열고착이 가장 양호한 핫롤(Hot Roll)의 온도는 부직포 생산 속도, 롤의 엠보패턴의 형태, 롤의 셋팅온도와 표면온도의 차이 등의 캘린더 본딩공법의 생산설비조건과 원료로 사용한 단섬유의 섬도에 따라 달라질 수 있으므로 절대적인 결과치가 아닌 상대적인 결과치이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 피톤치드를 함유하는 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포는 우수한 항균성 및 방취성을 나타낸다.
또한, 본 발명에 의한 단섬유는 서멀본딩에 의해 부직포로 피톤치드의 첨가로 인한 부직포의 물성저하 요인발생을 최소화하여 최종 제품의 물성저하가 없으며 기존의 폴리올레핀계 단섬유가 가지지 못 하는 항균 및 소취성을 가진다.
따라서 본 발명에 의한 단섬유 및 부직포는 기저귀, 생리용품, 물티슈 등의 위생용품에 적합할 뿐만 아니라, 항균성 및 방취성도 구비함으로써 병원균의 예방 및 탈취작용을 수반한 기능성이 뛰어난 위생제품으로 응용될 수 있다.
1. 폴리올레핀 단섬유의 제조
실시예 1
MI가 10 내지 30g/10min이고 I.I가 95이상인 호모폴리프로필렌 수지를 250℃의 방사온도 및 80m/min의 방사속도로 미연신사를 제조하였다.
상기 미연신사를 연신비 1.5~4.0 사이에서 적절히 조절, 예열온도 70℃로 연신하여 크림퍼에서 권축을 부여하고, 친수성 방사유제과 피톤치드가 함유된 액상수지를 스프레이하여 상기 피톤치드가 전체 단섬유 중량에 대하여 1 중량%이 되도록 섬유표면에 고착시켰다.
상기 액상수지 고착 후, 100~120℃온도에서 약 8~12분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 40mm가 되게 절단하여 최종 섬유섬도를 2.0~4.0데니어, 평균 신도를 300~400%를 목표로 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
실시예 2
실시예1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 호모폴리프로필렌 수지에 분사하는 피톤치드 액상수지의 비율을 변경하여 실시하였다.
상기 피톤치드가 전체 단섬유 중량에 대하여 2 중량%이 되도록 섬유표면에 고착시켰다.
비교예 1
실시예1과 동일한 방법으로 작업을 수행하되, 피톤치드를 제외하고 친수성 방사유제만 호모폴리프로필렌 수지에 분사하여 실시하였다.
2. 폴리올레핀 서멀본딩 부직포의 제조
상기 방법으로 얻어진 각각의 폴리올레핀 단섬유를 115mpm의 속도로 카딩한 부직포 웹을 제조하여, 두개의 핫롤(Hot Roll)사이를 통과시켜, 평량이 20~40gsm인 캘린더본딩 부직포를 제조하였다.
이때, 핫롤의 온도를 140~165℃로 하면서 부직포의 인장강도가 가장 우수한 최적의 온도를 열고착온도(이하 최적 핫롤 온도로 표기)를 찾아 물성을 측정하였다.
*분석방법
1. 용융지수(MI) : ASTM D 1238에 의거
* 호모폴리프로필렌 및 랜덤 공중합체 계열: 230℃, 2.16kg의 하중
* HDPE, LDPE 등 PE 계열 : 190℃, 2.16kg의 하중
2. 아이소택틱 인덱스(I.I : Isotactic Index) : ISO 9113:1986 … Plastics - Polypropylene (PP) and propylene-copolymer thermoplastics - Determination of isotactic index : 노말헵탄을 끓게하여 아택틱 성분을 녹인 후 남아있는 아이소택틱 성분의 무게를 달아 wt%로 나타내고 이 중량%를 아이소택틱 인덱스라 한다.
3. Xylene Soluble (이하 XS 표기) : ISO 16152:2005
4. 방사성 : 37,125개의 Hole을 가지는 구금 직하에서 섬유의 단 사절 및 방사 드롭(Drop) 발생 횟수를 관찰하여 평가
단 사절 또는 드롭이 1회/시간미만 : ◎
단 사절 또는 드롭이 1~3회/시간 : ○
단 사절 또는 드롭이 3회/시간 이상 : △
방사 불가 : ×
5. 연신성 : 연식작업 과정에서 사절 횟수로 평가
1회/시간 미만 : ○, 1~2회/시간 : △, 3회/시간 이상 : ×
6. 크림핑 작업성 : 육안 관찰하여 연신된 토우가 크림퍼를 통과하는 과정에서 실패한 회수
1회/시간 미만 : ○, 1~2회/시간 : △, 3회/시간 이상 : ×
7. 단섬유 섬도 : ASTM D1577을 기준으로 하여 섬도를 측정
8. 부직포 카딩성 : 단섬유가 카드기를 통과하는 과정에서 카드롤 사이에 말림현상, 날림(Flying)현상이 발생하거나, 웹형성이 좋지 못할 경우 불량으로 판단
9. 평량 : 부직포의 무게 (g/㎡)
10. 부직포 인장강도 및 신도 : JIS L 1096의 컷-스트립법 (시료 폭 5㎝, 길이 14㎝)
MD : 부직포의 기계방향 / CD : 부직포의 횡방향
11. TBI (열고착지수, Thermal Bondability Index) = √{(MD강도 × CD강도)} × (20/평량)
구분
 중량 강도(㎏/5㎝) 신도(%)
g/㎡ MD CD MD CD
실시예1 22.0 4.74 1.47 60 100
실시예2 22.0 4.78 1.45 60 100
비교예 22.0 4.75 1.46 60 100
표 1은 상기 실시예들과 비교예로부터 제조된 부직포의 물성을 평가한 것으로서 본 발명에 따른 피톤치드를 함유하는 폴리올레핀계 단섬유로 제조되는 부직포는 피톤치드가 첨가되어도 부직포의 강도 및 신도의 변화가 거의 없음을 알 수 있다.
구분 비교예 실시예2

균주1
 초기균주 1.5X105 1.5X105
24시간 후 6.8X106 10미만
증감 45배 증가 99.9%감소

균주2
 초기균주 1.5X105 1.5X105
24시간 후 7.2X106 10미만
증감 48배 증가 99.9%감소

균주3
 초기균주 1.4X105 1.3X105
24시간 후 6.8X106 10미만
증감 49배 증가 99.9%감소
* 접종균농도 : 균주 1 - 1.5X105/ml
균주 2 - 1.5X105/ml
균주 3 - 1.4X105/ml
* 비이온 계면활성제 종류 : TWEEN 80 (0.05%)
* 시험조건
- 시험균액을 35±1℃에서 24시간 진탕 배양후 균수 측정(진탕횟수 150회/분)
- 시료표면적 60cm2
중화용액 : 인산완충용액(pH 7.0±0.2)
사용공시균주 : 균주 1 Escherichia coli ATCC 25922
균주 2 Staphylococcus aureus ATCC 6538
균주 3 Candida albicans ATCC 14053
* 사용평가
상기 실시예 2 및 비교예 1로 제조된 부직포를 내의로 제작하여 1일씩 재질을 비밀로 하고 착용시 보습효과를 20 ~ 40세 사이의 20인을 대상으로 테스트를 하였다. 대상군을 2개군으로 하여 각각 실시예 1과 비교예 1을 교차하여 착용토록 하였다.
표 2는 상기 실시예들과 비교예로부터 제조된 부직포의 항균성을 평가한 것으로서 본 발명에 따른 피톤치드를 함유하는 폴리올레핀계 단섬유로 제조되는 부직포의 항균성이 매우 뛰어난 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유의 제조공정순서도.

Claims (14)

  1. 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법에 있어서,
    폴리올레핀계 수지를 용융하는 단계;
    상기 용융물을 220~270℃ 방사온도에서 50 내지 140 m/min의 속도로 방사하는 단계;
    상기 방사된 미연사를 연신비 1.5 내지 4.0, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신하는 단계;
    상기 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계;
    상기 권축이 부여된 필라멘트에 기능성 방사유제와 피톤치드가 함유된 액상수지를 분사하여 고착시키는 표면처리단계; 및
    상기 표면 처리된 필라멘트를 열고정 후 미리 설정된 길이만큼 절단하는 단섬유형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 수지는 호모폴리프로필렌(homo polypropylene)인 피톤치드를 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 호모폴리프로필렌은 용융지수(MI)가 10 내지 30g/10min, 아이소택틱 지수가 95이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 피톤치드는 액상수지 내에 1 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용융물에 산화방지제, 자외선안정제, 공정안정제, 착색제로 이루어진 첨가제 군에서 1이상 선택된 첨가제가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 첨가제는 상기 용융물 내에 0.1 내지 3 중량%가 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  7. 폴리올레핀계 단섬유에 있어서,
    단섬유 표면에 액상수지로 이루어진 도포층이 더 형성되되,
    상기 액상수지는 기능성 방사유제와 피톤치드의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액상수지는 폴리올레핀계 단섬유의 0.1 내지 10중량%의 함량이 도포되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 피톤치드는 액상수지 내에 1 내지 50중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 단섬유는 용융지수(MI)가 10 내지 30g/10min, 아이소택틱 지수가 95이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 호모폴리프로필렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 기능성 폴리올레핀계 단섬유 또는 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 단섬유를 이용하여, 서멀본딩법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 부직포.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법인 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 부직포.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 캘린더 본딩공법은 단섬유를 80 내지 150 mpm의 속도로 카딩한 후, 부직포 웹을 제조하여 상기 웹을 140 내지 165℃로 설정된 핫롤사이를 통과하면서 섬유간의 열고착이 일어나 제조되는 것을 특징으로 하는 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 부직포.
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