KR101361629B1

KR101361629B1 - 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법 및 그로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 용도

Info

Publication number: KR101361629B1
Application number: KR1020120143109A
Authority: KR
Inventors: 임정남; 도성준; 임대영; 이지연
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-02-13
Also published as: US20160002859A1; WO2014092328A1; DE112013000200B4; US9481963B2; DE112013000200T5

Abstract

본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법 및 그로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 제조방법은 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화를 선 수행한 후, 초지법에 의해 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 제조하는 방법으로서, 종래 부직포를 카복시메틸화한 경우보다 공정의 편의성 및 공정수행의 용이성으로 인하여 대량생산이 가능하다. 또한, 이상의 제조방법으로 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액 또는 물과의 접촉시 젤화가 일어나므로, 본 발명의 제조방법으로 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포는 의료용 부직포 또는 마스크 팩으로서 유용하다.

Description

카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법 및 그로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 용도{MANUFACTURING METHOD OF WET-LAID CARBOXYMETHYL CELLULOSE NONWOVEN AND USE OF USING THE SAME}

본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법 및 그로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화 한 후, 초지법에 의해 습식 부직포를 제조하는 방법으로서, 종래 셀룰로오스 섬유를 이용해 부직포를 제조하여 카복시메틸화한 경우보다 균제도(uniformity)가 우수하고, 공정의 편의성 및 공정수행의 용이성으로 인하여 대량생산이 가능하며, 상기 제조방법으로 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액 또는 물과의 접촉시 젤화로 인해 의료용 부직포 또는 마스크 팩의 용도로서 유용한, 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법 및 그로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 용도에 관한 것이다.

부직포는 천연섬유, 화학섬유, 유리섬유, 금속섬유 등 각종 섬유를 상호간의 특성에 따라, 엉키게 하는 시트 모양의 웹(Web)을 형성하고, 이를 기계적 또는 물리적 방법으로 결합시켜 만든 평면구조의 섬유구조체로 정의할 수 있다.

최근에 와서는 우리산업과 생활주변에 부직포가 광범위하게 소비되고 있으며, 부직포 용도와 특성 및 기능이 실수요자에게 알려지기 시작하면서 부직포를 이용한 다양한 용도가 창출되고 있다.

특히, 천연 섬유 중에서도 셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부한 생물자원으로 자연계의 법칙에 의해 생성, 분해, 이용 및 생성의 순환을 반복하는 무한정 자원에 해당되어 수 천년 동안 인류에게 기능성, 저비용 재생물질로 제공되어 왔다. 이러한 셀룰로오스는 에너지, 식량 등의 자원으로서 식물체의 셀룰로오스 성분을 활용하려고 하는 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 최근에는 환경친화적인 고분자 재료의 필요성이 증가하면서 셀룰로오스를 각종 기능성 고분자 재료 및 산업분야에 사용되는 고분자 자원으로 대체하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.

상기 셀룰로오스 분자의 제 3 하이드록실 그룹은 1가 및 2가 알코올 그룹과 모두 반응하여 에스테르화, 질화, 에테르화, 산화와 같은 화학적 반응을 할 수 있어 생체 적합 물질로서 다양한 생의학적 적용에 따라 여러 넓은 범위로 변환될 수 있다. 이에, 이러한 셀룰로오스를 산화처리한 산화 셀룰로오스(Oxydized cellulose)를 이용한 편물형태의 제품이 굴곡이 심한 장기나 조직에 대한 밀착성이 좋아 현재 유착방지제로서 시판되고 있다. 그러나, 공극의 크기가 너무 크기 때문에 여러 가지 세포, 혈액 단백질 등의 투과가 쉽게 일어날 수 있으므로 분리막으로서 효율성이 낮은 문제점이 지적되고 있다. 또한 셀룰로오스를 카복시메틸화한 카복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose, CMC)를 이용한 필름 형태의 제품이 시판되고 있다. 필름형태는 미세 기공이 존재하지 않아 밀착성이 떨어지고 뻣뻣하여 취급이 용이하지 않은 문제점이 지적되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 전기방사를 이용한 나노 섬유 부직포를 제조하는 방법이 시도되었으나, 셀룰로오스를 직접 전기 방사하는 대표적인 방법으로 NMMO(4-메틸모르포라인 N-옥사이드)를 이용하여 방사하는 방법이 알려져 있으나 상기 방법은 나노 크기의 섬유를 만들기 어렵고 나노 크기가 되더라도 80℃ 이하에서 고화가 되는 NMMO 용액 특성 때문에 부직포 적층이 어려운 단점이 있다.

이러한 단점을 보완하기 위해서 대한민국 공개특허 제2008-0075627호에서는 셀룰로오스 아세테이트를 전기방사하고 이를 수산화 칼륨과 에탄올의 혼합용액으로 탈아세틸화시켜 셀룰로오스 나노 섬유를 제조하는 방법에 대해서 개시되어 있다. 그러나 상기 특허에서는 산화 셀룰로오스로서 생분해성이 우수한 지혈제, 유착방지제 등으로 활용되는 부직포의 언급이 없었다.

따라서 여러 가지 세포, 혈액 단백질 등의 투과가 쉽게 일어날 수 없는 분리막으로서의 역할을 하며 생분해성이 우수한 지혈제, 유착방지제 등의 의료용도에 적용 가능한 나노 섬유로 구성된 카복시메틸 셀룰로오스 부직포의 제조가 요구되고 있다.

반면에, 셀룰로오스 부직포를 제조하는 다른 방법으로는 초지법에 의해 습식 부직포를 제조한 후, 카복시메틸화하여 수득하는 방법이 사용되고 있다.

도 1은 초지법(paper making process)을 이용한 습식 부직포의 제조공정을 도시한 것으로서, 분쇄공정(1)을 거쳐 얻은 펄프화된 섬유를 물을 초조용매로 하여 분산시키는 공정(2)을 필요에 따라 반복 수행하고, 제지용 와이어 또는 스크린(31) 위에 물을 제거하고 진공펌프(32)를 이용하여 시트 형태로 부착시킨 후(3), 압착롤에 의해 시트상으로 제조되는데(4), 상기 제조과정으로부터 제조된 습식 부직포를 권취하는 공정(5)으로 얻어진 시트는 섬유의 균일 분산을 보장하기 위하여 극히 짧은 길이, 예를 들면 1 내지 10 mm의 섬유들을 물에 분산시켜 형성되기 때문에, 건식 부직포보다 우수한 균일성을 가진다. 이렇게 얻어진 습식 부직포를 카복시메틸화하면, 산화처리 효율이 낮아 공정의 까다로움이 수반된다.

이에, 본 발명자들은 초지법에 의해 제조되는 습식 부직포를 의료용도에 적용하기 위하여 부단히 노력한 결과, 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화를 선 수행한 후, 초지법에 의해 습식 부직포를 제조하는 방법을 안출하고, 상기 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 균제도가 우수하고, 기존 제품화된 셀룰로오스 섬유를 그대로 사용하는 공정의 편의성 및 공정수행의 용이성을 제공함으로써, 본 발명을 완성하였다

본 발명의 목적은 균제도가 우수한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 이용한 의료용 부직포를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 이용한 마스크 팩을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 셀룰로오스 섬유를 용매처리에 의해 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 준비하고, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 알코올 용매로 이루어진 초조용액에 풀어 혼련하고 용매를 제거하는 것으로 이루어진 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제조방법은 상기 용매제거 후, 캘린더링법에 의한 압착공정을 더 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법에서, 셀룰로오스 섬유는 비스코스 레이온 섬유, 면 섬유, 라이오셀 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 사용한다.

본 발명의 제조방법에서 얻은 카복시메틸 처리된 셀룰로오스 섬유의 길이는 0.1∼10 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 제조방법에서 사용되는 알코올 용매는 에탄올, 메탄올 및 프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 그 혼합 형태를 사용하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액과 접촉시 젤화되는 성질로 인하여 흡습 재료로 유용한 의료용 부직포 용도를 제공한다. 이때, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 용도는 유착방지제, 창상피복재 및 지혈제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 의료용 부직포는 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포에 생체적합성 염료 또는 안료로 착색되도록 하여 시술편의성 또는 사용시 시인성을 향상시킬 수 있으며, 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포에 항균 물질을 더 부착시킬 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 제조방법으로부터 제조된 균제도가 우수한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 이용한 마스크 팩을 제공한다.

본 발명은 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화한 후, 초지법에 의해 습식 부직포를 제조하는 방법을 제공함으로써, 종래 셀룰로오스 섬유를 이용해 부직포를 제조하여 카복시메틸화한 경우보다 균제도가 우수하고, 기존 제품화된 셀룰로오스 섬유를 그대로 사용하는 공정의 편의성 및 공정수행의 용이성으로 인하여 대량생산이 가능하다.

본 발명의 제조방법으로 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액 또는 물과의 접촉시 젤화가 일어나므로, 이를 이용한 의료용 부직포 또는 마스크 팩으로서 유용하다.

도 1은 종래 초지법을 이용한 습식 부직포의 제조공정도를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 단면사진이고,
도 3은 도 2의 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 표면사진이고,
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 캘린더링처리 이후의 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 표면사진이고,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 광학 사진이고,
도 6은 도 5의 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 물에 접촉시 광학 사진이고,
도 7은 본 발명의 비교예 1에 따른 면 섬유 부직포를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 부직포가 물에 접촉시 광학 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화한 후, 초지법에 의해 습식 부직포를 제조하는 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법을 제공한다.

더욱 구체적으로, 본 발명은

1) 셀룰로오스 섬유를 화학 처리하여 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 준비하고,

2) 상기 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 알코올 용매로 이루어진 초조용액에 풀어 혼련하고 용매를 제거하는 것으로 이루어진 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법을 제공한다.

종래 셀룰로오스 부직포는 도 1의 초지법(paper making process)에 의해 습식 부직포를 제조한 후, 산화처리를 후속공정으로 수행하여, 셀룰로오스 습식 부직포의 최종제품을 수득한다. 이렇게 얻어진 습식 부직포를 카복시메틸화할 때 부직포 형태를 유지하는 공정의 까다로움이 수반되며 부직포 사이의 공간이 작아 용매 침투가 용이하지 않고 산화처리효율이 낮고 균제도가 떨어지기 쉽다.

또한, 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 이용하여 니들펀칭법으로 부직포를 제조할 경우 카복시메틸 셀룰로오스 섬유가 부스러지기 쉬워 공정이 까다로우며 생산 속도도 낮고 박막의 부직포를 제조하기가 어렵다.

이에, 본 발명에서 수행된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법은 셀룰로오스 섬유를 용매에 분산시켜 카복시메틸화하므로 카복시메틸화가 균일하게 일어나며 산화처리 효율이 우수하다. 통상의 습식 부직포는 물을 초조 용매로 사용하지만, 카복시메틸 셀룰로오스 섬유가 물에 접촉했을 때 젤화가 일어나므로 통상의 초지법으로는 제조하기가 어렵다. 따라서, 본 발명의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포는 알코올을 초조용매로 하여 제조됨으로써 균제도가 우수하며 공정 효율개선으로 대량 생산이 가능하다.

본 발명의 제조방법의 단계 1)에서 카복시메틸화 대상인 셀룰로오스 섬유는 비스코스 레이온 섬유, 면 섬유 및 라이오셀 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 비스코스 레이온 섬유 또는 면 섬유를 이용하여 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법을 구체적으로 설명하고 있으나, 셀룰로오스 섬유는 이에 한정되지 아니한다.

단계 1)의 카복시메틸화는 셀룰로오스 섬유를 알칼리 처리한 후 모노클로로아세트산을 반응시켜 치환도가 0.3이상인 카복시메틸 셀룰로오스를 제조하는 공정이다.

본 발명의 제조방법의 단계 2)는 초지법에 의한 습식 부직포를 제조하는 공정으로서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 알코올 용매로 이루어진 초조용액에 풀어 혼련하고 용매를 제거하여 건조하는 것으로 이루어진다.

본 발명의 단계 2)에서 초조용액은 카복시메틸 셀룰로오스는 물과 접촉했을 때 겔화가 일어나므로 알코올 용매를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는 초조용액으로서 에탄올이 사용되고 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 더욱 바람직하게는 에탄올 및 메탄올, 프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 그 혼합 형태를 사용하는 것이다.

본 발명의 제조방법에서 제조된 카복시메틸 처리된 셀룰로오스 섬유의 길이는 0.1∼10 mm로 제조되는 것이 바람직하다. 이때, 섬유길이가 0.1 mm 미만이면, 섬유 사이의 결합력이 떨어져 부직포의 형태 안정성이 저하되고, 반면에, 10 mm를 초과하면, 습식 부직포 제조 시 초조용매에 섬유를 고르게 분산시키는 것이 어려운 문제가 있다.

이상의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법으로부터 제조된 본 발명의 바람직한 제1실시형태는 실시예 1에서 제조된 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포; 및 제2실시형태로서 실시예 2에서 제조된 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 제공한다.

이에, 도 2 및 도 3은 실시예 1에서 제조된 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 단면 및 표면사진을 나타낸 것이다. 그 결과, 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포는 미세공을 가지는 다공성 박막형 부직포이며, 카복시메틸 셀룰로오스 섬유가 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 미세공에 의한 모세관현상을 유도하여 젤화 속도를 보다 빠르게 제어할 수 있다.

나아가, 본 발명의 제조방법은 상기 단계 2)의 용매제거 이후, 캘린더링법에 의한 압착공정을 더 수행할 수 있다.

이에, 도 4는 본 발명의 실시예 1에서 캘린더링처리 이후의 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 표면을 관찰한 사진으로서, 캘린더링 공정이전의 부직포의 평균기공크기(도 3)보다 캘린더 공정 이후 부직포의 평균기공크기가 감소한 결과를 확인할 수 있다.

이에, 본 발명의 제조방법에 의해 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 평균기공크기를 조절할 수 있으며, 캘린더공정을 더 수행할 경우 부직포의 지력을 개선할 수 있고 두께를 얇게 할 수 있다.

나아가, 본 발명은 이상의 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포는 부직포의 지력이 확보되고, 카복시메틸화가 균일하게 수행되어 균제도가 우수하고, 더욱이, 상기의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액과 접촉시 젤화되는 성질로 인하여 흡습 재료로서 의료용 부직포로 유용하다.

이에, 본 발명의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포는 유착방지제, 창상피복재 및 지혈제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용되는 의료용 부직포로서 유용하다.

이하, 본 발명의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 유착방지제로 적용된 경우에 대하여 설명할 것이나, 이에 한정되지 아니할 것이다.

종래에는 니트(knit)형태 또는 필름(film)형태의 유착방지막이 시판되고 있는데, 니트형태의 경우, 섬유간 공극이 지나치게 커서 젤화에 의해 차단되지 않는 영역이 발생할 수 있다. 또한, 이러한 니트형태의 유착방지막은 장섬유(長纖維, Filament)를 사용하여야 니트형태로 제조할 수 있다.

반면에, 본 발명의 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 이용한 유착방지막은 지력이 확보되면서도 종래 니트형태보다 미세 기공크기를 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 의료용 부직포로 사용되는 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포는 1 내지 500㎛의 미세공을 가지도록 설계되는 것이 바람직하며, 이때, 1㎛ 미만이면, 섬유간의 미세공의 기능이 떨어져 흡액/흡수속도가 느려지고 반면에, 미세공의 기공크기가 500㎛를 초과하면, 수분에 의한 소재의 젤화가 일어나더라도 섬유간 공극이 지나치게 커져 차단 특성이 떨어지기 쉽다.

또한, 본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포에 생체적합성 염료 또는 안료를 착색함으로써, 이를 이용한 의료용 부직포의 시술편의성 또는 사용시 시인성을 향상시킬 수 있다.

이때, 염료 또는 안료는 당해 분야에 공지된 인체 무해한 물질 중에서 선택가능하며, 시술 후, 의료용 부직포의 기관 내 부착여부 및 부착위치를 용이하게 파악할 수 있도록 혈액과 보색관계의 색상을 선택 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포에 항균물질을 첨가함으로써, 이를 이용한 의료용 부직포의 감염방지능을 향상시킬 수 있다. 이때, 항균물질은 당해 분야에 공지된 인체 무해한 항균 물질 중에서 선택가능하며, 은, 은계 화합물, 트리클로산, 바이구아나이드계 화합물, 메틸렌 블루 등을 들 수 있다.

나아가, 본 발명은 이상의 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 이용한 마스크 팩을 제공한다.

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 광학 사진이고, 도 6은 도 5의 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 물에 접촉시 광학 사진으로서, 상기의 결과로부터 물에 접촉시 젤화되는 형태를 확인할 수 있다. 반면에, 도 7은 비교예 1에서 제조된 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 부직포에 대한 실험결과로서 즉, 종래 제조방법인 부직포를 먼저 제조한 후, 카복시메틸화한 셀룰로오스 부직포가 물에 접촉되었을 때, 부분적으로 젤화되지 않는 영역이 현저히 관찰되었다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 비스코스 레이온 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포 제조

단계 1: 카복시메틸화 처리단계

2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖을 혼합 조제한 혼합용액에, 25% 수산화나트륨 용액 400g을 첨가하고 교반하여 알칼리화 용액을 제조하였다. 상기 알칼리화 용액에 비스코스 레이온 섬유 30g을 넣고 20분간 교반하여 알칼리 처리된 비스코스 레이온 섬유를 제조하였다.

이후, 70℃로 유지된 2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖로 이루어진 혼합용액에 MCA(Mono chloroacetic acid) 26.3g을 녹여 에테르화 용액을 준비한 후, 상기 알칼리 처리된 비스코스 레이온 섬유를 넣고 30분간 교반하였다.

반응완료 후, 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 99.5% 메탄올에 넣어 수세한 후, 다시 아세트산을 이용하여 중화하고 10분간 교반하였다. 다시 95% 에탄올로 10분간 수세한 후, 99.5% 메탄올과 95% 에탄올로 각각 10분씩 순차적으로 수세하였다. 수세한 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 50℃에서 건조하였다.

단계 2: 초지법에 의한 습식 부직포 제조단계

95% 에탄올 5 L에 상기 단계 1에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 2.25g을 사용하여 에탄올을 초조용매로 하여 초조용액을 제조하여 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여 초조용매인 에탄올을 제거하여 100g/m²의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 제조하였다. 이후, 제조된 부직포를 50℃에서 건조하였다. 상기 단계 2에서 제조된 부직포를 90℃에서 200 psi의 압력으로 캘린더링하였다.

< 실시예 2> 면 섬유를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조

단계 1: 카복시메틸화 처리단계

2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖을 혼합 조제한 혼합용액에, 25% 수산화나트륨 용액 400g을 첨가하고 교반하여 알칼리화 용액을 제조하였다. 상기 알칼리화 용액에 면 섬유 30g을 넣고 20분간 교반하여 알칼리 처리된 면 섬유를 제조하였다.

이후, 70℃로 유지된 2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖으로 이루어진 혼합용액에 모노클로로 아세트산 87g을 녹여 에테르화 용액을 준비한 후, 상기 알칼리 처리된 비스코스 레이온 섬유를 넣고 30분간 교반하였다.

단계 2: 초지법에 의한 습식 부직포 제조단계

상기 단계에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 섬유 6.75g을 5 L의 95% 에탄올 초조용매로 사용한 초조용액에서 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여 에탄올을 제거하여 300g/m²의 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 제조하였다. 이후, 제조된 부직포를 50℃에서 건조하였다.

< 비교예 1> 면 섬유 부직포를 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 부직포의 제조

50g/m² 의 부직포를 제조한 후, 상기 실시예 2의 단계 1의 카복시메틸화 조건으로 카복시메틸 셀룰로오스 부직포를 제조하였다. 상기 카복시메틸화 조건으로, 2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖을 혼합 조제한 혼합용액에, 25% 수산화나트륨 용액 400g을 첨가하고 교반하여 알칼리화 용액을 제조하였다. 상기 알칼리화 용액에 면 섬유 부직포 30g을 넣고 20분간 교반하여 알칼리 처리된 면 섬유 부직포를 제조하였다. 이후, 70℃로 유지된 2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖으로 이루어진 혼합용액에 모노클로로 아세트산 87g을 녹여 에테르화 용액을 준비한 후, 상기 알칼리 처리된 면 섬유 부직포를 넣고 30분간 교반하였다. 반응완료 후, 카복시메틸 셀룰로오스 부직포를 99.5% 메탄올에 넣어 수세한 후, 다시 아세트산을 이용하여 중화하고 10분간 교반하였다. 다시 95% 에탄올로 10분간 수세한 후, 99.5% 메탄올과 95% 에탄올로 각각 10분씩 순차적으로 수세하였다. 수세한 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 부직포를 50℃에서 건조하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 셀룰로오스 섬유에 카복시메틸화를 선 수행한 후, 초지법에 의해 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 제조하는 방법을 제공하였다.

본 발명의 제조방법은 셀룰로오스 섬유를 용매처리에 의해 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 준비하고, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 알코올 용매로 이루어진 초조용액에 풀어 혼련하고 용매를 제거하는 공정에 의해 수행함으로써, 균제도가 우수하고, 기존의 제품화된 셀룰로오스 섬유를 그대로 사용하는 공정의 편의성 및 공정수행의 용이성으로 인하여 대량생산이 가능하다.

또한 본 발명의 제조방법으로 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액 또는 물과의 접촉시 젤화가 일어나므로, 이를 이용한 의료용 부직포 또는 마스크 팩으로서 유용한 그 용도를 제공하였다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1: 분쇄공정 2: 분산공정
3: 시트형태로 부착공정 4: 시트성형공정
31: 제지용 와이어 또는 스크린 32: 진공펌프
5: 권취공정

Claims

셀룰로오스 섬유를 용매처리에 의해 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 준비하고, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 알코올 용매로 이루어진 초조용액에 풀어 혼련하고 용매를 제거하는 것으로 이루어진 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 용매제거 후, 캘린더링법에 의한 압착공정이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스 섬유가 비스코스 레이온 섬유, 면 섬유, 라이오셀 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 섬유의 길이가 0.1∼10 mm인 것을 특징으로 하는 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 알코올 용매가 에탄올, 메탄올 및 프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 그 혼합 형태를 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 체액과 접촉시 젤화가 일어나는 흡습재료로 유용한 의료용 부직포.
제6항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 유착방지제, 창상피복재 및 지혈제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용된 것을 특징으로 하는 상기 의료용 부직포.
제6항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포에 생체적합성 염료 또는 안료가 착색된 특징으로 하는 상기 의료용 부직포.
제6항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포에 항균 물질이 더 부착된 것을 특징으로 하는 상기 의료용 부직포.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법으로부터 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포를 이용한 마스크 팩.