KR101479750B1 - 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 - Google Patents
나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101479750B1 KR101479750B1 KR20130024384A KR20130024384A KR101479750B1 KR 101479750 B1 KR101479750 B1 KR 101479750B1 KR 20130024384 A KR20130024384 A KR 20130024384A KR 20130024384 A KR20130024384 A KR 20130024384A KR 101479750 B1 KR101479750 B1 KR 101479750B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- textile
- membrane
- nanofiber membrane
- layer
- nanofiber
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 17
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 13
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 10
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 9
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 10
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 9
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 8
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M17/00—Producing multi-layer textile fabrics
- D06M17/04—Producing multi-layer textile fabrics by applying synthetic resins as adhesives
- D06M17/10—Polyurethanes polyurea
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/022—Non-woven fabric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B23/00—Component parts, details, or accessories of apparatus or machines, specially adapted for the treating of textile materials, not restricted to a particular kind of apparatus, provided for in groups D06B1/00 - D06B21/00
- D06B23/02—Rollers
- D06B23/028—Rollers for thermal treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/02—2 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/20—All layers being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/554—Wear resistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/726—Permeability to liquids, absorption
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
본 발명은 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일에서 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 있어서, 텍스타일에 전기방사에 의해 초극세 나노섬유로 구성된 나노섬유 웹 형태의 부직포를 라미네이팅시킨 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일을 형성하는 단계; 수지 성분을 갖는 코팅 소재를 준비하는 단계; 및 상기 라미네이팅되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면을 상기 코팅 소재를 이용하여 표면가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 텍스타일(textile)에 라미네이팅(laminating) 되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 관한 것으로, 상세하게는, 외부의 물리적 충격 등에 의해 나노섬유 멤브레인의 손상을 최소화 하며, 나노 멤브레인 본래의 기능성을 최대한 유지하거나 향상될 수 있도록 한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 관한 것이다.
텍스타일(섬유)은 원료 고분자물질의 개질에서부터 원단의 후가공에 이르기까지 다양한 방법으로 기능성을 부여하는 기술이 요구된다. 부여되는 기능은 물, 열, 빛, 전기 냄새, 균, 약품 등 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 여러 가지 요소에 따라 달라지는데, 물을 예로 들면 방수성(내수성, 발수성, 누수성), 투습성, 흡수성, 보수성, 흡습성, 보온성, 속건성 등의 기능이 있다. 이러한 기능은 단독으로 혹은 복합적으로 섬유에 부여되며, 그 중에는 방수성-투습성 같은 서로 상반되는 성질의 기능을 동시에 요구하는 경우도 있다.
이렇게 텍스타일 제품에 기능성을 부여하기 위해서 텍스타일 소재 자체를 고기능성 섬유로 사용하거나 또는 다양한 복합화의 방식이 사용되고 있다. 복합화는 부가가치를 부여하기 위한 하나의 방법으로, 섬유 제품에 있어서 특히 주목되고 있는 기술로서, 두 종류 이상의 요소를 조합시키는 것으로 종류가 다른 섬유의 복합화, 상이한 제법의 복합화, 이종 소재의 복합화 등이 있다.
최근들어, 전기방사(electrospinning)를 통한 나노섬유의 제조에 주목하고 있는데, 이는 고분자 용액 및 용융된 고분자에 고전압(high voltage)을 걸어 섬유 및 입자를 받아주는 컬렉터(collector)와 방사되는 팁(tip)사이에 정전기력(electrostatic force)을 형성시켜 나노 섬유 및 입자를 제조하는 방법이다. 여기서, 정전기력의 세기가 고분자 용액의 표면 장력과 같을 경우, 전하를 띤 고분자 용액은 팁 부분에 맺히게 되며, 고분자가 가지고 있는 표면장력 이상의 전압을 걸어주면 하전된 고분자 방울은 안정되지 못하고 접지방향으로 분산(jet form)하게 된다. 이때, 제트(jet)가 공기 중을 지나면서 용매는 휘발하게 되고 표면에 전하가 밀집하게 되면서 전하 반발력에 의해 더욱 작은 섬유로 만들어지게 된다. 섬유가 가늘어지는 것은 제트가 집진판으로 이동하는 과정에서 제트의 신장과 스프레이(spray)현상에 의해 가늘어지기 때문이다. 결국, 분산된 고분자 용액은 섬유 및 입자 형태로 컬렉터(collector)에 집속되어 웹(web)을 형성할 수 있다.
한편, 이렇게 생산된 나노섬유를 다른 이종 텍스타일(섬유)과의 적층 복합시키는 것으로, 나노섬유의 생산시에 나노섬유를 이종의 텍스타일에 코팅시키는 방법, 나노섬유를 별도로 생산하여 이를 이종 텍스타일에 접합시키는 방법이 있다. 이렇게 접합시킨 텍스타일은 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어의 기능성 텍스타일이라 할 수 있다. 이러한 2-레이어 텍스타일 제품은 나노 멤브레인 자체의 장점 및 기능성을 최대로 살릴 수 있는 장점이 있으며, 가볍고 소프트한 편이다.
그러나, 나노섬유 자체가 약하기 때문에 스크래치 발생이 쉬우며, 세탁 등에 대한 강도가 약하여 기능성이 손상되기 쉽고, 봉제 시 필요한 슬립성이 부족하여 봉제 시 별도의 안감을 사용하여야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 도 1 및 도 2와 같은 나노파이버가 적층된 부직포 형태의 멤브레인 표면 내마모성을 증진시키고, 더불어 투습능을 크게 저하시키지 않으면서, 내수압 성능을 향상시키기 위한 방법을 제공한다. 세부적으로는, 나노섬유 멤브레인 자체를 표면 처리하는 방법과, 텍스타일에 라미네이팅되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면을 개질하는 방법으로 볼 수 있으며, 외부의 물리적 충격 등에 의해 나노섬유 멤브레인의 손상을 막아 기능성을 유지할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.
통상적으로 나노섬유가 적층된 부직포 형태의 멤브레인은 기공이 없이 일정한 두께를 가지는 일반 멤브레인과 달리, 수백 나노미터(nm)의 굵기를 가지는 섬유상으로 구성되어 있기 때문에, 외부에서 가해지는 외력에 취약한 특성을 가지고 있다. 대부분의 연구자들은 이러한 취약 특성을 개선하기 위하여 멤브레인 자체의 내마모성을 증진시키는데 중점을 두고, 멤브레인 자체의 소재를 변화시키거나, 여러 소재를 복합적으로 적용한 복합(hybrid) 형태에 관해서 연구해 왔다.
본 발명에서는 멤브레인 자체 소재의 변화 없이도, 표면처리 가공에 의해 상기에서 기술한 취약점을 개선하고자 하는 것이다.
표면처리 가공 방법으로는 대표적으로 전이(Transfer) 방식, 각인(Imprinting) 방식, 열 압착(Heat press) 방식, 진공 증착 방식 등이 있으며, 각각의 방식을 이용하여 본 출원인은 다양한 발명을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 제1 목적은 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 장점을 최대한 살리되, 나노섬유 멤브레인의 손상으로 인한 기능성 저하를 막으면서 나노섬유 멤브레인 표면의 슬립성을 부여하여, 별도의 안감을 사용하지 않고 사용될 수 있도록 하며, 다양한 패턴을 부여하여 심미적 효과까지 부여한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일에 있어서 나노섬유 멤브레인의 물리적 강도를 보완하여 투습능과 공기투과능을 크게 저해하지 않으면서 내수 기능성이 증진되는 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면, 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일에서 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 있어서, 텍스타일에 전기방사에 의해 초극세 나노섬유로 구성된 나노섬유 웹 형태의 부직포를 라미네이팅시킨 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일을 형성하는 단계; 수지 및 염료 혹은 안료 성분을 갖는 코팅 소재를 준비하는 단계; 및 상기 라미네이팅되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면을 상기 코팅 소재를 이용하여 표면가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 소재는 전이 필름, 열전이 필름, 수성 폴리우레탄 수지액, 코팅 페이퍼 중에서 선택될 수 있고, 상기 표면가공은 전이(Transfer), 각인(Imprinting), 열 압착(Heat press), 진공 증착(Vacuum coating) 방식 중에서 선택된 것을 적용할 수 있다.
본 발명에 의해 나노섬유 멤브레인의 표면을 표면처리를 하는 경우, 상기에서 기술한 방식을 사용함으로서 공정상의 손실 발생을 줄일 수 있고, 나노섬유 멤브레인의 손상을 방지하고, 환경 친화적이며 컴팩트한 공정을 이룰 수 있는 장점이 생긴다.
그리고 이러한 처리를 통해서 슬립성이 부여되어 의류 봉제 시 작업성 및 생산성을 높일 수 있으며, 별도의 안감을 사용하지 않더라도 피부에 직접 닿는 경우 끈적이거나 찝찝한 느낌을 주지 않아 보다 쾌적한 상태를 유지할 수 있다.
또한 중요한 것은 표면 처리를 통해서도 나노섬유 멤브레인 본래의 기능이 그다지 떨어지지 않거나 증진되기도 하며, 또한 이의 보호를 통해 내구 기능성을 가져온다.
도 1은 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일 제조에 사용되는 나노웹 멤브레인의 표면 SEM 사진.
도 2는 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일의 단면 SEM 사진.
도 3은 폴리에틸렌 기재(PE Base)(1), 이형층(2), 염료 혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3)으로 구성된 전이필름의 개략도.
도 4는 폴리에틸렌 기재(PE Base)(1), 이형층(2), 염료혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3) 및 상부에 접착된 수지층(4)으로 구성된 열전이 필름의 개략도.
도 5는 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 표면에 정형 패턴으로 가공된 제품의 샘플 예.
도 6은 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 표면에 비정형 패턴으로 가공된 제품의 샘플 예.
도 2는 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일의 단면 SEM 사진.
도 3은 폴리에틸렌 기재(PE Base)(1), 이형층(2), 염료 혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3)으로 구성된 전이필름의 개략도.
도 4는 폴리에틸렌 기재(PE Base)(1), 이형층(2), 염료혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3) 및 상부에 접착된 수지층(4)으로 구성된 열전이 필름의 개략도.
도 5는 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 표면에 정형 패턴으로 가공된 제품의 샘플 예.
도 6은 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 표면에 비정형 패턴으로 가공된 제품의 샘플 예.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술 혹은 공지구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 발명은 텍스타일에 적층되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면을 개질하는 것으로, 일반적으로는 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어에 있어 나노섬유 멤브레인을 보호하기 위한 방법이 될 것이다.
여기에서, 텍스타일은 직물과 편물을 모두 포함하며, 직물의 경우 천연섬유, 합성섬유 등으로 제직된 모든 직물이 가능하며, 편물의 경우 경편 및 위편 모두가 선택 가능하다. 그리고 본 발명의 나노섬유 멤브레인 층은 전기방사로 만들어진 초극세 섬유로 구성된 나노섬유 웹 형태의 부직포를 말하는 것이다.
텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어의 형성은 다양한 방법이 가능하다.
즉, 전기방사 과정에서 텍스타일에 직접 방사하여 코팅하는 다양한 방법을 통해서도 가능하다.
대한민국 특허출원 제2005-0104704호, 대한민국 등록특허 제0658499호 등의 기재된 방법을 통해 텍스타일에 나노섬유를 직접적으로 코팅하여 이를 형성하는 방법이 이미 공개되어 있고, 그 외에도 유사한 방법들이 많이 알려져 있으므로 이에 대한 내용은 생략한다. 그리고, 전기방사에 의하여 나노섬유를 별도로 생산하여 이를 필름 형태로 하여 이를 텍스타일에 접착제를 사용하여 결합시키는 방법도 있으며, 예시적으로 이러한 방식을 간략히 언급하기로 한다.
텍스타일과 나노섬유 멤브레인을 폴리우레탄계 접착제 또는 폴리아크릴계 접착제 등을 사용하여 접착한다. 가장 많이 사용되고 있는 형태로는 폴리우레탄 수지를 이용하여 가교제, 가교촉진제 및 희석용제 등과 함께 사용된다. 예를 들면, 폴리우레탄 수지를 그라비아 롤러를 사용하여 텍스타일 상에 도포하고 용제를 증발시키는 과정을 거친 후, 다른 권취 롤에 감겨 있는 나노섬유 멤브레인이 적층되면서 압착되어 결합하게 되는 형태이다.
이렇게 텍스타일에 나노섬유 멤브레인이 적층되어 있는 형태를 그대로 사용하는 경우, 앞서 언급한 바와 같은 문제점이 발생한다. 따라서 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인을 보호하기 위한 막을 생성시켜 이를 보호함과 아울러 2-레이어의 장점을 최대한 살릴 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.
본 발명에서는 텍스타일(textile)에 라미네이팅(laminating) 되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 관한 것으로, 상세하게는, 외부의 물리적 충격 등에 의해 나노섬유 멤브레인의 손상을 최소화 하며, 나노 멤브레인 본래의 기능성을 최대한 유지하거나 향상될 수 있도록 한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일에서 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성을 증진시키기 위해, 먼저, 텍스타일에 전기방사에 의해 초극세 나노섬유로 구성된 나노섬유 웹 형태의 부직포를 라미네이팅시킨 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일을 형성한다. 그리고 이와 별도로 수지 성분을 갖는 코팅 소재를 마련한다. 마지막으로, 상기 라미네이팅되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면을 상기 코팅 소재를 이용, 표면가공하여 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성을 증진시키는 단계로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 소재는 전이 필름, 열전이 필름, 수성 폴리우레탄 수지액, 코팅 페이퍼 중에서 선택될 수 있고, 상기 표면가공은 전이(Transfer), 각인(Imprinting), 열압착(Heat press), 진공 증착(Vacuum coating) 방식 중에서 선택된 것을 적용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 도 3에 나타낸 개략도와 같이 상기 전이 필름은 폴리에틸렌 기재(1)의 상부 표면에 1~3㎛ 두께의 이형층(2)을 좌우 편차 없이 박막 도포하고, 상기 이형층이 형성된 상부 표면에 색상을 구현할 수 있는 염료 혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3)을 형성하여 전이 필름을 완성하는 것으로 이루어진다.
또한, 도 4에 나타낸 개략도와 같이 상기 열전이 필름은 폴리에틸렌 기재(1)의 상부 표면에 1~3㎛ 두께의 이형층(2)을 가진 기판을 좌우 편차 없이 박막 도포하고, 상기 이형층(2)이 형성된 상부 표면에 색상을 구현할 수 있는 염료 혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3)을 형성하며, 상기 박막층 상에 열에 의해 나노섬유 멤브레인에 접착이 되는 수지층(4)를 박막으로 도포하여 열전이 필름을 완성하는 것으로 이루어진다.
또한, 상기 수성 폴리우레탄 수지액은 저장 안정성이 양호하고 동시에 초기 접착력 및 내습열성이 우수한 폴리우레탄 수지 수분산액과 염료 혹은 안료, 무기충전재를 혼합하여 수성 폴리우레탄 수지액을 준비하게 된다.
그리고, 상기 코팅 페이퍼는 부직포 형태의 페이퍼에 실리콘 이형층이 코팅된 실리콘 페이퍼를 제공하여 상기 실리콘 페이퍼 상에 100% 고형분으로 이루어진 폴리우레탄 반응형 수지를 도포한 것으로 이루어진다.
본 발명의 경우 나노섬유 멤브레인에 수지를 직접 도포하는 방식을 사용하면 멤브레인의 손상을 일으킬 수 있기 때문에, 가급적이면 간접 도포방식을 사용하면서 화학과 열로 인한 나노섬유 멤브레인의 손상(외관이 투명하게 변하거나 나노섬유 멤브레인의 층 분리, 나노파이버 손상에 의한 기능성 저하 등)을 최소화 할 수 있다. 간접 도포방식을 사용하는 경우, 공정상의 손실 발생을 줄일 수 있고 컴팩트한 공정을 이룰 수 있는 장점이 생긴다.
한편, 이러한 처리를 통해서 슬립성이 부여되어 의류 봉제시 작업성 및 생산성을 높일 수 있으며, 별도의 안감을 사용하지 않더라도 피부에 직접 닿는 경우 끈적이거나 찝찝한 느낌을 주지 않아 보다 쾌적한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 수지가 도포된 텍스타일-나노웹 멤브레인 2-레이어 텍스타일은 수지가 도포되지 않은 텍스타일에 비해 내수압과 슬립성은 개선되면서, 통기성과 투습성은 크게 저하되지 않는 특징을 가진다.
텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 제조
직물의 일면에 고형분 100%의 습기경화형 폴리우레탄 수지를 1~15 g/㎡ 양으로 도포하고, 필름 형태의 나노섬유 멤브레인을 직물에 적층하고 가열, 가압 실린더를 통과시키면서 가압 압착하여 상기 직물과 라미네이션시켰다. 라미네이션 후에는 권취 롤러 등에 의해 당기는 공정 장력은 3 kgf 이하로 유지시켰다. 그리고 25~30℃의 온도와 상대습도 70%에서 24시간을 숙성시켜 반응을 완료시켜 라미네이션된 2-레이어의 텍스타일을 만들었다.
그리고, 상기 2-레이어의 텍스타일의 표면처리를 위해, 도 3의 전이 필름을 사용하는 경우, 색상을 구현할 수 있는 염료 혹은 안료와 함께 바인더를 혼합하여 분자간 결합 내구성이 있는 박막층(3)에 도 5 혹은 도 6과 같은 정형 혹은 비정형 패턴의 형태로 접착제를 도포한 후 텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 표면과 합포하여 권취하고 20~30시간 숙성하여 폴리에틸렌 기재(1)를 분리하여 완성한다. 이 때, 사용하는 접착제의 형태에 따라 합포의 공정은 달라질 수 있다.
또한, 도 4의 열전이 필름을 사용하는 경우에는 열에 의해 나노섬유 멤브레인에 접착이 되는 박막 수지층(4)과 텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인과 맞닿은 상태로 동시에 한 방향으로 투입하며, 이 때 도 5 혹은 도 6과 같은 정형 혹은 비정형 패턴의 형태로 패턴화되어 있는 열롤러를 사용하여 90~130℃의 열을 폴리에틸렌 기재(1)의 방향으로 가압, 가열하여 주면서 롤을 권취한다. 열전이 필름을 사용하는 방법에 있어 전이 필름을 사용하는 방법과의 차이점은 열전이 필름을 사용하는 경우는 열이 식으면서 멤브레인과의 접착력이 바로 발현되므로, 권취과정에서 바로 폴리에틸렌 기재(1)를 분리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 저장 안정성이 양호하고 동시에 초기 접착력 및 내습열성이 우수한 폴리우레탄 수지 수분산액과 염료 혹은 안료, 무기충전재를 혼합하여 수성 폴리우레탄 수지액을 사용하는 경우에는 도 5 혹은 도 6과 같은 정형 혹은 비정형 패턴의 형태로 패턴화되어 있는 그라비아 롤 혹은 스크린을 사용하여 텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인에 직접 도포할 수 있으며, 그 외에 로타리 스크린(Rotary screen), 슬롯 다이(Slot die), 멀티롤(Multi roll) 등을 사용하여 직접 도포할 수도 있다. 이렇게 수성 폴리우레탄 수지액을 텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 직접 도포한 후 120℃에서 예비 건조, 150~160℃에서 열경화 건조를 시행하여 권취한다.
그리고, 상기 부직포 형태의 페이퍼에 실리콘 이형층이 코팅된 실리콘 페이퍼를 사용하여 가공하는 경우에 상기 실리콘 페이퍼 상에 100% 고형분으로 이루어진 폴리우레탄 반응형 수지를 도 5 혹은 도 6과 같은 정형 혹은 비정형 패턴의 형태로 패턴화되어 있는 그라비아 롤 혹은 스크린을 사용하여 도포한 후 텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인과 합포하여 24시간 숙성하고 실리콘 페이퍼를 분리하여 만들어진다. 이 때, 수지는 30~60% 고형분으로 이루어진 폴리우레탄 용제형 수지를 사용할 수 있다.
상기에서 기술한 내용들은 본 발명에서 설명하고자 하는 내용에 대해서 간략히 언급하였으며, 당해 발명의 분야에서 통상적인 기술적 지식이 있는 자라면 누구든지 변형 실시가 가능할 것이고, 본 발명은 텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인 표면 가공을 통하여 기존 물성을 크게 저하시키지 않거나 향상 시키면서 내마모성 향상에 관하여 기술한 것으로 본 발명의 범주가 상기 기술한 방법에 국한되는 것은 아니다.
2-레이어 텍스타일의 나노섬유 멤브레인의 표면처리 결과
텍스타일-나노웹 멤브레인의 2-레이어 텍스타일에 대한 표면처리 방법은 상기 과제해결 수단에서 서술한 방법에 의해 처리하였으며, 2-레이어 텍스타일 제품과 표면처리 제품에 대해서 외관 시각검사를 하였고, 표면의 촉감을 측정하였으며 인위적으로 스크레치를 발생시켜 그 정도를 살펴보았다. 또한 ASTM D 1894의 방법을 사용하여 슬립성 검사를 하였으며, ISO 0811규격의 방법으로 내수압을 측정하여 보았고, JIS L 1096규격의 방법으로 공기 투과도를 조사하여 보았다. 이 결과는 다음의 표 1과 같다.
구분 | 내수압 mmH2O | 공기투과도 ㎤/sec/㎠ | 스크래치발생 | 슬립성 | 외관 | 촉감 |
표면처리 전 | 3,500 | 0.6 | 심함 | 약함 | 깨끗함 | 양호 |
표면처리 후 | 4,500 | 0.5 | 없음 | 좋음 | 깨끗함 | 매우 양호 |
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 표면처리 전 수준에 비해 공기투과도는 최소 50% 이상을 유지하는 것이 바람직한 것으로 상당히 좋은 결과를 보여 주고 있으며, 내수압은 증가되는 결과를 보여 주고 있어 나노섬유 멤브레인의 기능성의 유지 내지는 보완이 충분히 이루어지고 있음을 알 수 있다. 또한 스크래치에 강한 면을 보여주며 슬립성과 촉감은 매우 좋아졌다. 한편 세탁과정을 거친 후 상기 각각의 것을 다시 측정하여 보면, 표면처리 한 경우 그 차이가 심하지 않았으나 표면처리를 하지 않은 경우에는 세탁에 의해 나노 섬유 멤브레인의 손상이 심하게 이루어짐을 확인할 수 있었다. 따라서, 표면처리한 경우 나노섬유 멤브레인의 보호가 잘 이루어지고 있어 실용성을 증가시켰음을 예측할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
Claims (3)
- 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일에서 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법에 있어서,
(a) 텍스타일에 전기방사에 의해 초극세 나노섬유로 구성된 나노섬유 웹 형태의 부직포를 라미네이팅시킨 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일을 형성하는 단계;
(b) 수지 성분을 갖는 코팅 소재를 준비하는 단계; 및
(c) 상기 라미네이팅되어 있는 나노섬유 멤브레인의 표면을 상기 코팅 소재를 이용하여 표면가공하는 단계;를 포함하며, 상기 (a)단계의 나노섬유 웹 형태의 부직포를 라미네이팅시키는 것은 고형분 100%의 습기경화형 폴리우레탄 수지를 1 내지 15g/㎡ 양으로 도포하고, 가열, 가압 실린더를 통과시키면서 가압 압착 후, 25~30℃의 온도와 상대습도 70%에서 24시간을 숙성시키는 것을 포함하고, 상기 코팅 소재는 열전이 필름이고, 상기 표면가공하는 단계는 열전이필름을 나노섬유 멤브레인에 접착이 되는 박막 수지층과 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 멤브레인과 맞닿은 상태로 동시에 한 방향으로 투입하고, 정형 혹은 비정형 패턴의 형태로 패턴화되어 있는 열롤러를 사용하여 90 내지 130℃의 열을 가압, 가열하는 공정을 포함하며, 상기 (a), (b) 및 (c)를 거친 후의 텍스타일-나노섬유 멤브레인의 2-레이어 텍스타일의 공기투과도가 0.5 ㎤/sec/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130024384A KR101479750B1 (ko) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130024384A KR101479750B1 (ko) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140110296A KR20140110296A (ko) | 2014-09-17 |
KR101479750B1 true KR101479750B1 (ko) | 2015-01-07 |
Family
ID=51756374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20130024384A KR101479750B1 (ko) | 2013-03-07 | 2013-03-07 | 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101479750B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12012682B2 (en) | 2021-12-07 | 2024-06-18 | Taiwan Textile Research Institute | Breathable water resistant film |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070047872A (ko) * | 2005-11-03 | 2007-05-08 | 김학용 | 나노섬유층을 갖는 섬유 적층체의 제조방법 |
KR100934119B1 (ko) | 2008-04-21 | 2009-12-29 | (주)에프티이앤이 | 나노 섬유 멤브레인의 표면 처리 방법 |
KR100934117B1 (ko) | 2008-04-21 | 2009-12-29 | (주)에프티이앤이 | 나노 섬유 멤브레인을 텍스타일에 라미네이팅하는 방법과그에 의한 텍스타일 제품 |
-
2013
- 2013-03-07 KR KR20130024384A patent/KR101479750B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070047872A (ko) * | 2005-11-03 | 2007-05-08 | 김학용 | 나노섬유층을 갖는 섬유 적층체의 제조방법 |
KR100934119B1 (ko) | 2008-04-21 | 2009-12-29 | (주)에프티이앤이 | 나노 섬유 멤브레인의 표면 처리 방법 |
KR100934117B1 (ko) | 2008-04-21 | 2009-12-29 | (주)에프티이앤이 | 나노 섬유 멤브레인을 텍스타일에 라미네이팅하는 방법과그에 의한 텍스타일 제품 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12012682B2 (en) | 2021-12-07 | 2024-06-18 | Taiwan Textile Research Institute | Breathable water resistant film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140110296A (ko) | 2014-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014132630A1 (ja) | 人工皮革基材、銀付調人工皮革、人工皮革基材の製造方法、及び人工皮革基材用改質剤 | |
CN113302355B (zh) | 用作仿制皮革的层状复合材料 | |
KR100934117B1 (ko) | 나노 섬유 멤브레인을 텍스타일에 라미네이팅하는 방법과그에 의한 텍스타일 제품 | |
CN108698368A (zh) | 透光型导电层叠体、使用其的透光型导电成型体 | |
TW201736127A (zh) | 積層體及積層體之製造方法 | |
US20210222360A1 (en) | Artificial leather and manufacturing method thereof | |
CN103080418A (zh) | 含有聚苯硫醚纤维的无纺布 | |
KR100934119B1 (ko) | 나노 섬유 멤브레인의 표면 처리 방법 | |
KR101479747B1 (ko) | 실리콘 페이퍼를 이용한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진 방법 | |
KR100937804B1 (ko) | 내마모성이 높은 통기성 적층물 및 그의 제조 방법 | |
KR101479750B1 (ko) | 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 | |
KR100756824B1 (ko) | 나노섬유로 형성된 부직포층을 포함하는 바닥재 및 그제조방법 | |
KR101431789B1 (ko) | 수성 폴리우레탄 수지액을 이용한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 | |
JP6818289B2 (ja) | 繊維−樹脂複合体及びその製造方法 | |
KR101491753B1 (ko) | 전이 필름을 이용한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 | |
KR100909930B1 (ko) | 면상발열체 및 그 제조방법 | |
KR101579931B1 (ko) | 열전이 필름을 이용한 나노섬유 멤브레인의 표면 내마모성 증진방법 | |
CN114787444A (zh) | 增加纺织制品的导电性和导热性的方法和组合物及由此获得的纺织制品 | |
KR101246736B1 (ko) | 수성발포벽지 및 그 제조방법 | |
CN114763634B (zh) | 一种闪蒸纺制的薄片材料 | |
KR101447568B1 (ko) | 나노섬유 멤브레인을 적용한 고기능 투습방수성 데님 직물의 제조방법 및 그 제품 | |
CN1844560A (zh) | 反光布的制作方法 | |
CN114536900A (zh) | 轻薄高强度复合基材及其制造方法 | |
CN208055254U (zh) | 一种含有铝膜的无纺布 | |
KR20120071639A (ko) | 부직포의 제조방법, 그로부터 제조된 부직포 및 그의 제조를 위한 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171011 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191001 Year of fee payment: 6 |