KR101225595B1 - 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포 - Google Patents

원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포 Download PDF

Info

Publication number
KR101225595B1
KR101225595B1 KR1020100074160A KR20100074160A KR101225595B1 KR 101225595 B1 KR101225595 B1 KR 101225595B1 KR 1020100074160 A KR1020100074160 A KR 1020100074160A KR 20100074160 A KR20100074160 A KR 20100074160A KR 101225595 B1 KR101225595 B1 KR 101225595B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
far
functional polyolefin
infrared radiation
short fibers
polyolefin
Prior art date
Application number
KR1020100074160A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120021433A (ko
Inventor
서은교
Original Assignee
코오롱글로텍주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코오롱글로텍주식회사 filed Critical 코오롱글로텍주식회사
Priority to KR1020100074160A priority Critical patent/KR101225595B1/ko
Publication of KR20120021433A publication Critical patent/KR20120021433A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101225595B1 publication Critical patent/KR101225595B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/10—Filtering or de-aerating the spinning solution or melt
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D01F1/103—Agents inhibiting growth of microorganisms
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H13/00—Other non-woven fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/13—Physical properties anti-allergenic or anti-bacterial
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00—Medical; Hygiene
    • D10B2509/02—Bandages, dressings or absorbent pads
    • D10B2509/026—Absorbent pads; Tampons; Laundry; Towels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

본 발명은 일반 폴리올레핀계 수지와 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 혼합된 세라믹 미립자를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 수지로 제조되어, 원적외선 방사율이 75%이상으로 항균성 및 탈취성이 우수한 부직포용 단섬유로서 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 부직포에 관한 것이다.

Description

원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포{Far infrared ray emitting functional polyolefin staple fiber and thermal bonding non-woven using thereof}
본 발명은 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 부직포에 관한 것으로, 원적외선을 방사하여 항균성 및 탈취성이 우수한 부직포용 단섬유로서 원적외선 방사 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, 습식 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 있다. 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 원적외선을 방사하는 세라믹 미립자를 섬유에 함유시켜 항균성 및 탈취성의 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 일반 폴리올레핀계 수지와 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 혼합된 세라믹 미립자를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 수지로 제조되어, 원적외선 방사율이 75%이상인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 기능성 폴리올레핀계 수지는 용융지수가 5 내지 50g/10min로 세라믹 미립자를 20~35중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 일반 폴리올레핀계 수지와 기능성 폴리올레핀계 수지는 95~99:1~5의 중량비로 조성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 세라믹 미립자는 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 2~3:3~4 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 세라믹 미립자의 크기는 0.01~3㎛인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 상기 폴리올레핀계 단섬유는 용융지수(MI)가 10 내지 30g/10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 호모폴리프로필렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 이용하여, 서멀본딩법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
또한, 상기 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 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 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 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 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 혼합된 세라믹 미립자를 함유하여 원적외선 방사하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 그를 이용한 부직포에 관한 것이다.
상기 페그마타이트(pegmatite)일반적으로는 정장석, 미사장석, 퍼다이트, 앨바이트 등이 석영과 문상(文象) 구조를 이루는 암석으로 흑운모 석류석 주석석 컬럼바이트, 퍼거소나이트, 형석, 전기석, 스포듀민, 황옥, 탄탈석등 원적외선을 방출하는 여러 광물의 구성된 암석이다.
상기 벤토나이트(bentonite)는 운모와 같은 결정구조를 하는 단사정계에 속하는 광물인 몬모릴로나이트가 주로 들어있는 점토로 원적외선을 방출하는 석영, 장석, 제올라이트 등이 포함되어 있다.
상기 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite) 등 각종 광물에서 방사되는 원적외선은 적외선 중 파장이 긴 것을 말하며, 침투력이 강해 사람의 몸에서 열작용을 일으켜 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 주며 발한작용 촉진, 통증완화, 중금속 제거, 숙면, 탈취, 방균, 곰팡이 번식방지, 제습, 공기정화 등의 효과가 있어 주택 및 건축자재, 주방기구, 섬유·의류·침구류, 의료기구, 찜질방 등의 여러 분야에 쓰이고 있다
본 발명에서는 상기의 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)를 미세분말로 제조하고 혼합하여 세라믹 미립자로 제조한 후, 폴리올레핀계 수지에 첨가하여 원적외선이 방사되는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유을 제조한다.
상기 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)을 각각 사용할 수 있으나, 원적외선의 방사율을 높이기 위해 두 종류의 광물을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 세라믹 미립자는 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)를 2~3:3~4 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유는 일반 폴리올레핀계 수지와 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 혼합된 세라믹 미립자를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 수지로 제조한다.
상기 기능성 폴리올레핀계 수지의 세라믹 미립자 함유량은 20중량%미만일 때에는 원적외선 방사율이 낮아질 수 있으며, 35중량%를 초과할 경우에는 방사율향상이 크게 증가하지 않으므로, 세라믹 미립자의 함유량은 기능성 폴리올레핀계 수지내에 20~35중량%를 함유하는 것이 가장 바람직할 것이다.
또한, 상기 일반 폴리올레핀계 수지와 기능성 폴리올레핀계 수지는 95~99:1~5의 중량비로 조성되는 것이 바람직하다. 상기 기능성 폴리올레핀계 수지의 함량이 낮으면 원적외선 방사율이 낮아지며, 기능성 폴리올레핀계 수지의 함량이 높으면, 세라믹 미립자에 의해 방사성이 떨어지고 물성이 낮아질 수 있으므로 기능성 폴리올레핀계 수지의 함량을 적절히 조절하여야 할 것이다.
상기 세라믹 미립자의 크기가 너무 크면 방사공정이 방사되는 섬유가 끊어지는 사절현상이 발생하고, 세라믹 미립자로 인한 기기의 마모로 방사기기에 손상이 발생할 수 있다. 따라서 세라믹 미립자을 여러 번의 분쇄과정을 통해 0.01~3㎛ 크기로 분쇄하여 폴리올레핀계 수지에 첨가하여 기능성 폴리올레핀계 수지를 제조하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유을 제조하는 폴리올레핀계 수지는 바람직하게는 호모폴리프로필렌(hPP)일 수 있다. 상기 호모폴리프로필렌는 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 것이 바람직하다. 상기 호모폴리프로필렌으로 제조되는 단섬유는 특유의 낮은 융점 및 우수한 내화학성으로 인해 기저귀나 생리대 등 위생용품의 표면재로 사용될 수 있다.
상기와 같이 상기 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)를 함유되어 제조되는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 원적외선 방사율이 75%미만일 경우에는 원적외선에 따른 효과가 미미할 수 있으므로 원적외선 방사율이 75%이상으로 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유는 도 1에 도시된 바와 같이 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 혼합된 세라믹 미립자를 함유하는 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 방사유제 분사하여 고착시키는 표면처리단계, 및 상기 표면 처리된 필라멘트를 약 100 ~ 120℃온도에서 약 8 ~ 12분간 열고정 후 섬유의 길이가 약 30~50mm 내외가 되게 절단하여 단섬유형성단계를 포함하여 제조된다.
상기 제조된 단섬유는 최종 섬유섬도를 2.0 내지 4.0 데니어, 평균 신도를 300 내지 400%로 본 발명의 폴리올레핀 단섬유로 제조하는 것이 바람직할 것이다.
상기 용융물은 일반 폴리올레핀계 수지와 세라믹 미립자를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 수지가 95~99:1~5의 중량비로 조성되어 융융물을 형성하는 것이 바람직하며, 상기 기능성 폴리올레핀계 수지는 용융지수가 5 내지 50g/10min로 세라믹 미립자를 20~35중량%를 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반 폴리올레핀계 수지는 용융지수(MI)가 10 내지 30g/10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 호모폴리프로필렌으로 제조하는 것이 바람직할 것이다.
상기 방사유제는 섬유제조공정을 평활하게 하는 유제로 광물유 및 합성유계 윤활유로 기계유, 유동파라핀, 화이트오일 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 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 방사유제는 폴리올레핀계 단섬유의 0.1 내지 10중량%의 함량이 단섬유에 도포되는 것이 바람직할 것이다.
상기 첨가제는 첨가되는 종류에 따라 적정한 양을 첨가하여야 하며 바람직하게는 5중량%이내로 첨가하여야 하며, 더욱 바람직하게는 상기 용융물 내에 0.1 내지 1.5중량%가 첨가되는 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 방법에 의해 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 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.
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.
본 발명은 위생자재로 널리 사용되고 있는 폴리올리핀계 단섬유로 구성되는 서멀본드 부직포와 달리 폴리올리핀계 수지에 원적외선 방사 세라믹 미립자가 함유된 기능성 폴리올레핀 수지를 브랜딩하여 단섬유를 제조함으로써, 기존의 폴리올리핀계 수지가 가지지 못하는 항균, 탈취 기능은 물론 세포조직의 활성, 신진대사 촉진 등의 효과가 있다.
또한, 본 발명의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유는 기저귀, 여성 생리용품, 물티슈 등의 위생용품에 사용되는 서멀본드 부직포(캘린더본딩 부직포 또는 에어스루 부직포)에 적합할 뿐만 아니라, 항균, 탈취 효과를 지니게 되어 보다 기능성이 뛰어난 위생용품으로 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조공정순서도.
1. 폴리올레핀 단섬유의 제조
실시예 1
페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)를 중량비 2.5:3으로 혼합하고 분쇄하여 2㎛이하의 세라믹 미립자를 제조하고 호모폴리프로필렌 수지에 상기 세라믹 미립자가 30중량% 되도록 첨가하여 세라믹 미립자를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 수지를 제조하였다.
용융지수가 10 내지 30g/10min이고 아이소택틱 지수가 90이상인 호모폴리프로필렌 수지와 상기 기능성 폴리올레핀계 수지를 블렌딩하여 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 방사유제를 스프레이하여 전체 단섬유 중량에 대하여 0.5 중량%이 되도록 섬유표면에 부착시키고, 100~120℃온도에서 약 8~12분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 30~60mm가 되게 절단하여 최종 섬유섬도를 2.0~6.0데니어, 평균 신도를 250~400%를 목표로 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
상기 기능성 폴리올레핀계 수지를 1중량% 함유시켜 본 발명의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 상기 기능성 폴리올레핀계 수지를 3중량% 함유시켜 본 발명의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 상기 기능성 폴리올레핀계 수지를 5중량% 함유시켜 본 발명의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
비교예
실시예1과 동일한 방법으로 작업을 수행하되, 기능성 폴리올레핀계 수지를 사용하지 않고 일반 호모폴리프로필렌 수지만을 사용하여 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
2. 폴리올레핀 서멀본딩 부직포의 제조
상기 방법으로 얻어진 각각의 폴리올레핀 단섬유를 115mpm의 속도로 카딩한 부직포 웹을 제조하여, 두개의 핫롤(Hot Roll)사이를 통과시켜, 평량이 20gsm인 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.
3. 실시예들과 비교예의 평가
*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)
12. 원적외선 방사율: 40℃에서 FT-IR Spectrometer를 이용하여 흑체(black body) 대비 측정하여 백분율로 측정하였다.
1) 실시예들과 비교예의 물성평가
구분
 중량 강도(㎏/5㎝) 신도(%)
g/㎡ MD CD MD CD
실시예1 22.0 4.76 1.44 60 100
실시예2 22.0 4.70 1.44 60 100
실시예 3 22.0 4.69 1.41 60 100
비교예 22.0 4.75 1.46 60 100
표 1은 상기 실시예들과 비교예로부터 제조된 부직포의 물성을 평가한 것으로서 본 발명에 따른 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유로 제조되는 부직포는 세라믹 미립자가 함유되어도 부직포의 강도 및 신도의 변화가 거의 없음을 알 수 있다.
2) 실시예들의 향균성 및 원저외선 방사율 평가
상기 실시예 들로 제조된 부직포를 내의로 제작하여 1일씩 재질을 비밀로 하고 착용시 보습효과를 20 ~ 40세 사이의 20인을 대상으로 테스트를 하였다.
구분 항균성 원적외선 방사율(%)

실시예 1
 초기균주 1.4X105
75
24시간 후 10미만
증감 99.9%감소

실시예 2
 초기균주 1.4X105
81
24시간 후 10미만
증감 99.9%감소

실시예 3
 초기균주 1.4X105
84
24시간 후 10미만
증감 99.9%감소
* 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 : 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)
표 2는 상기 실시예들로부터 제조된 부직포의 항균성 및 원적외선 방사율을 평가한 것으로서 본 발명에 따른 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유는 원적외선 방사율이 75%이상으로 부직포의 원적외선 방사에 의해 항균성이 매우 뛰어난 것을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 일반 폴리올레핀계 수지와 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 혼합된 세라믹 미립자를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 수지로 제조되되,
    상기 기능성 폴리올레핀계 수지는 용융지수가 5 내지 50g/10min로 세라믹 미립자를 20~35중량%를 함유하고, 상기 일반 폴리올레핀계 수지와 기능성 폴리올레핀계 수지는 95~99:1~5의 중량비로 조성되어 평균 신도를 300 내지 400%, 원적외선 방사율이 75%이상인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀 단섬유.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 미립자는 페그마타이트(pegmatite)와 벤토나이트(bentonite)가 2~3:3~4 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 미립자의 크기는 0.01~3㎛인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 단섬유는 용융지수(MI)가 10 내지 30g/10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 호모폴리프로필렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  7. 제1항, 제4항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항의 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 이용하여 서멀본딩법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 부직포.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 부직포.
  9. 제8항에 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 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 부직포.
KR1020100074160A 2010-07-30 2010-07-30 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포 KR101225595B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100074160A KR101225595B1 (ko) 2010-07-30 2010-07-30 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100074160A KR101225595B1 (ko) 2010-07-30 2010-07-30 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120021433A KR20120021433A (ko) 2012-03-09
KR101225595B1 true KR101225595B1 (ko) 2013-01-24

Family

ID=46129726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100074160A KR101225595B1 (ko) 2010-07-30 2010-07-30 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101225595B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666110B1 (ko) * 2016-06-09 2016-10-24 이유태 항균성 부직포

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103243403A (zh) * 2013-05-17 2013-08-14 江苏宝润科技有限公司 冰川石纤维和其制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053973A (ko) * 2000-05-15 2000-09-05 석미수 거정석을 함유한 합성 섬유 및 그 제조방법
KR20070040895A (ko) * 2005-10-13 2007-04-18 최장호 기능이 우수한 합성섬유조성물 및 제조방법
KR20070115133A (ko) * 2006-05-31 2007-12-05 (주)리앤에스 상용화제로 나일론 6과 무수말레인산-폴리프로필렌을 이용한 나노입자상 클레이 함유 폴리프로필렌 섬유의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 나노입자상 클레이 함유 폴리프로필렌 섬유
KR20080087552A (ko) * 2007-03-27 2008-10-01 코오롱글로텍주식회사 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한부직포

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053973A (ko) * 2000-05-15 2000-09-05 석미수 거정석을 함유한 합성 섬유 및 그 제조방법
KR20070040895A (ko) * 2005-10-13 2007-04-18 최장호 기능이 우수한 합성섬유조성물 및 제조방법
KR20070115133A (ko) * 2006-05-31 2007-12-05 (주)리앤에스 상용화제로 나일론 6과 무수말레인산-폴리프로필렌을 이용한 나노입자상 클레이 함유 폴리프로필렌 섬유의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 나노입자상 클레이 함유 폴리프로필렌 섬유
KR20080087552A (ko) * 2007-03-27 2008-10-01 코오롱글로텍주식회사 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한부직포

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666110B1 (ko) * 2016-06-09 2016-10-24 이유태 항균성 부직포

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120021433A (ko) 2012-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105274733B (zh) 尺寸稳定的非织造纤维幅材及其制造和使用方法
KR101581521B1 (ko) 섬유, 부직포 및 그의 용도
US9074303B2 (en) Fibers, nonwoven fabric and uses thereof
CN105586717B (zh) 一种抗菌sms复合非织造材料
CN106460241A (zh) 吸收性物品用复合短纤维、其制造方法、吸收性物品用热粘接无纺布、吸收性物品用表面片材和吸收性物品
KR101070837B1 (ko) 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한부직포
KR101074092B1 (ko) 항균성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를이용한 서멀본드 부직포
KR101225595B1 (ko) 원적외선 방사 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이를 이용한 서멀본드 부직포
KR101103002B1 (ko) 피톤치드를 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포
KR101651666B1 (ko) 고연성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포
EP3177252B1 (de) Aufnahme- und verteilungsschicht für eine aufzunehmende flüssigkeit und daraus hergestellte produkte
KR101080234B1 (ko) 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를이용한 서멀본드 부직포
KR20120033772A (ko) 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포
KR20160079297A (ko) 위생재용 섬유, 이를 포함하는 위생재 및 이의 제조방법
KR101103005B1 (ko) 녹색홍합을 함유하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포
KR101089681B1 (ko) 올리브잎 추출물을 함유한 폴리올레핀계 단섬유 및 이를이용한 부직포와 이의 제조방법
KR20120059299A (ko) 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 부직포
KR20130039501A (ko) 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 부직포
KR20130073536A (ko) 폴리리신을 함유한 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법, 이로 제조된 부직포
KR101226453B1 (ko) 항균 특성을 가진 폴리올레핀 섬유, 이로부터 제조된 폴리올레핀 부직포, 및 위생용품
CN216165373U (zh) 一种口罩用负离子复合无纺布
KR102555702B1 (ko) 폴리프로필렌 이형단면 방사기술을 적용한 기저귀용 스펀본드 부직포
KR20110001715A (ko) 높은 연신성에 의한 고강도 폴리프로필렌 단섬유 및 이의 제조방법, 이로 만들어진 부직포
KR20100109182A (ko) 고열전도성 폴리프로필렌 단섬유 및 이의 제조방법, 이로 만들어진 부직포
KR20120059302A (ko) 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160113

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee