KR101489594B1

KR101489594B1 - 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포

Info

Publication number: KR101489594B1
Application number: KR20130122515A
Authority: KR
Inventors: 박서진; 김동욱; 김주희
Original assignee: 도레이첨단소재 주식회사
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-02-03

Abstract

본 발명은 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포 및 그 제조방법에 대한 것으로, 상기한 본 발명의 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법은, 폴리프로필렌 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩하여 스펀본드 부직포의 제조방법에 있어서, 상기 제조방법은 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌을 특정한 구조를 가지는 분배판을 사용하여 각각의 노즐 홀 쪽으로 유도하여 복합방사하여 복합 장섬유를 제조하고, 방사된 복합 장섬유를 섬유 웹과 벨트의 분리가 용이한 다공질의 연속 벨트 상에 적층시켜 복합 장섬유의 웹(web)을 형성하여 상기 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치와 이 복합 장섬유 웹을 부분적으로 열·압착하거나 또는 니들 펀칭하여 결합함으로 고정시킨 시트형태를 와인딩을 하여 제조하는 단계로 구성되고, 여기서, 상기 폴리프로필렌에는 폴리프로필렌 부직포 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스가 0.3 내지 30중량부를 부가하여 제조함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포와 그 제조방법은 용융지수가 상호 다른 두 폴리프로필렌을 특정한 구조의 다층 분배판을 통하여 방사하여 부직포를 제조하므로, 방사 작업성이 우수하게 유지되면서 볼륨감을 월등하게 개선한 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포를 제공한다.

Description

볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포{Hydrophilic nonwoven fabric having an excellent bulky property}

본 발명은 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포 및 그 제조방법에 대한 것으로, 보다 자세하게는 용융지수가 상호 다른 폴리프로필렌을 복합방사 함으로써 우수한 볼륨감을 가지며, 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트와 셀룰로오스(cellulose)가 첨가된 마스터배치(master batch)를 제조하여 폴리올레핀 부직포에 친수성을 부가하여, 일회용 기저귀의 표면시트(top sheet) 및 생활용 자재 등의 용도에 적용할 수 있는 우수한 볼륨감을 갖는 친수 장섬유 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.

통상 부직포는 종래로부터 다양한 용도로 사용되어 왔으며, 따라서 부직포는 필수적으로 그 사용 목적에 적합한 물성이 요구되고 있으며 이를 충족하기 위해 부단한 개선이 되어 오고 있다. 이 중에서 특히 스펀본드 장섬유 부직포는 일반적으로 화학섬유를 방사 공정에 의해서 만든 부직포를 지칭하는 것으로, 노즐에서 나오는 섬유를 주행하는 컨베이어 위에 날려서 컨베이어 위에 긴 섬유의 층을 형성하여 제조한 부직포의 일종으로 제조 공정의 능률이 좋고 경제적으로도 유리한 장점이 있다.

이러한 부직포의 제조방법인 스펀본드 부직포 제조공정에서 가장 많이 쓰이는 원료로는 일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 등의 폴리올레핀계 수지 및 폴리아미드계 수지이며, 이들 수지를 용융 방사하여 섬유화하고 웹을 형성하여 열접착 방식에 의해 부직포를 제조한다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래에 공지된 폴리프로필렌으로 제조된 스펀본드 부직포는 강한 소수성이기 때문에, 이로 인하여 기저귀와 같은 위생용품으로서 적용 용도가 매우 제한적이라는 문제가 있다. 또한, 열접착 본딩하여 부직포를 제조하기 때문에 두께를 향상시키는 방법에 한계가 있었다.

따라서, 상기 문제점을 보완하기 위한 다양한 방법들이 제안되어 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2001-0019669호에서는, "융점차이가 20℃ 이상인 저융점 폴리머 성분과 고융점 폴리머 성분이 복합되고 저융점 폴리머 성분이 섬유 표면의 적어도 일부분을 점유하는 복합섬유에 있어서, 저융점 폴리머 성분에 내구 친수성 부여 성분으로 분자량이 600 내지 20,000인 폴리에틸렌 글리콜이 저융점 폴리머 성분 대비 1 내지 15중량, 전체 섬유량 대비 1.5 내지 5중량의 함량으로 블랜드되어 잇는 것을 특징으로 하는 내구 친수성이 향상된 복합섬유"를 개시하고 있으나, 상기와 같이 폴리에틸렌 글리콜만 첨가하였을 경우 친수고형분의 마이그레이션(Migration) 현상으로 인하여 친수성능을 발현하는데 1주일 이상의 시간이 걸린다는 문제점이 있었으며, 따라서 이를 해결하기 위해, 대한민국 특허공개공보 제2013-0005478호는 외부 기후 변화에 대한 우수한 내구성을 가져 친수성능이 저하되는 현상을 줄이는 친수 부직포를 제공하기 위한 것으로, "용융방사 및 열압착 공정을 거친 장섬유 폴리프로필렌 스펀본드 부직포의 표면에 비이온성 친수 계면활성제를 도포하여 얻은 것임을 특징으로 하는 외부 기후변화에 대한 내구성이 우수한 친수 부직포"를 개시하고 있다.

그런데, 상기 비이온성 친수 계면활성제를 도포하는 경우에는 온도가 40℃ 이상의 고온의 환경에 1년 이상 보관하였을 경우, 친수성능이 저하되는 문제점이 여전히 발생하게 되어 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.

특허문헌 1: 대한민국 특허공개공보 제2001-0019669호 특허문헌 2: 대한민국 특허공개공보 제2013-0005478호

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 부직포의 제반 문제점에 대한 배경을 기초로 하여 이들 부직포에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 주요 목적은 부직포의 볼륨감이 월등하게 개선되면서도 친수성능이 우수하게 되는 친수 부직포를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 볼륨감을 갖는 친수 부직포를 보다 용이하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법은;

폴리프로필렌 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩하여 스펀본드 부직포의 제조방법에 있어서,

상기 제조방법은 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌을 특정한 구조를 가지는 분배판을 사용하여 각각의 노즐 홀 쪽으로 유도하여 복합방사하여 복합 장섬유를 제조하고, 방사된 복합 장섬유를 섬유 웹과 벨트의 분리가 용이한 다공질의 연속 벨트 상에 적층시켜 복합 장섬유의 웹(web)을 형성하여 상기 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치와 이 복합 장섬유 웹을 부분적으로 열·압착하거나 또는 니들 펀칭하여 결합함으로 고정시킨 시트형태를 와인딩을 하여 제조하는 단계로 구성되고,

여기서, 상기 폴리프로필렌에는 폴리프로필렌 부직포 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스가 0.3 내지 30중량부를 부가하여 제조함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스는 마스터배치(master batch) 형태로 부가됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 모노 폴리프로필렌은 마스터배치 중량 기준으로 10 내지 40중량부이고, 상기 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머는 마스터배치 중량 기준으로 60 내지 90중량부이고 셀룰로오스는 마스터배치 중량 기준으로 1 내지 30중량부인 것을 사용함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index)의 차가 5 내지 30g/10min, 바람직하기로는 5 내지 25g/10min, 보다 바람직하기로는 5 내지 20g/10min인 것을 사용함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index)의 비율(제일성분/제이성분)이 1.2 내지 4, 바람직하기로는 1.3 내지 3, 보다 바람직하기로는 1.3 내지 2.6인 것을 사용함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 제일성분으로 용융 지수(Melt index)가 30 내지 40g/10min이고, 제이성분은 용융 지수가 10 내지 25g/10min, 바람직하기로는 15 내지 25g/10min인 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 10:90 내지 90:10, 바람직하기로는 30:70 내지 70:30의 비율로 복합되는 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 분배판은 병렬형(side by side), 땅콩형 또는 편심형 중에서 선택된 하나를 사용하는 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 와인딩은 흡인식 드럼으로　열처리 와인딩을 하여 제조함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 흡인식 드럼으로　열처리하는 공정에서의 열처리 온도는 80 내지 120℃로 함을 특징으로 한다.

상기와 같이, 본 발명에서 친수성을 부여하기 위해 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트 등의 친수성 폴리머와 셀룰로오스가 부직포 중량 기준으로 0.3 내지 30중량부로 이루어진 것에 또한 다른 특징이 있을 수 있는데, 상기한 바와 같이 바람직하기로는 폴리에틸렌글리콜과 셀룰로오스로 이루어진 마스터배치를 이용하는 것이다. 폴리에틸렌글리콜에 셀룰로오스를 결합하면 이전에 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌옥시드 또는 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트만 이용한 친수부직포에 비해 친수고형분의 마이그레이션(Migration) 현상이 이루어지는 시간을 단축하여 단시간에 친수 효과를 볼 수 있다. 또한, 마스터 배치 타입이므로 유제타입의 친수제보다 친수성능이 고르게 분포된다. 종래의 셀룰로오스는 수산기에 기인하는 수소결합 구조물로, 분자결합이 강해 가열해도 용융되지 않는 비열가소성 물질이나 본발명에 사용되는 셀룰로오스는 용액방사법으로 제조가 가능하여 마스터배치 형태로 적용가능하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼륨감이 우수한 친수 부직포는;

점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌에, 부직포 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스가 0.3 내지 30중량부를 부가하여, 특정한 구조를 가지는 다층 분배판을 사용하여 각각의 노즐 홀 쪽으로 유도하여 복합 방사하여 복합 장섬유를 제조하고, 방사된 복합 장섬유를 섬유 웹과 벨트의 분리가 용이한 다공질의 연속 벨트 상에 적층시켜 복합 장섬유의 웹(web)을 형성하여 상기 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치와 이 복합 장섬유 웹을 부분적으로 열·압착하거나 또는 니들 펀칭하여 결합함으로 고정시킨 시트형태를 와인딩을 하여 제조된 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구성에 따르면,　상기　부직포는 섬도 1 내지 5데니어의 장섬유를 사용하여 그 중량이 10 내지 90gsm임을 특징으로 한다. 바람직하기로는 섬도 1 내지 4데니어의 장섬유를 사용하여 그 중량이 10 내지 80gsm이고, 보다 바람직하기로는 그 중량이 10 내지 60gsm임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면,　상기 본 발명에 따른 복합방사 부직포는 일회용 기저귀의 표면시트(Top Sheet), 농업용 및 생활용 자재와 보온재의 용도로 사용되는 것임을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포와 그 제조방법은 용융지수가 상호 다른 두 폴리프로필렌을 특정한 구조의 다층 분배판을 통하여 방사하여 부직포를 제조하므로, 방사 작업성이 우수하게 유지되면서 볼륨감을 월등하게 개선한 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포를 제공한다. 또한, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 중합체와 셀룰로오스로 이루어진 마스터 배치를 이용하여 우수한 친수성을 가지는 부직포를 제공한다. 따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 부직포는 종래에 부직포가 이용되고 있는 각종 용도에 사용 가능할 뿐 아니라, 특히 높은 볼륨감과 친수성을 요구하는 일회용 기저귀의 표면시트(Top Sheet), 농업용 및 생활용 자재와 보온재 등의 용도에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 사용되어 친수 장섬유 부직포를 형성할 수 있는 셀룰로오스의 구조이고,
도 2는 본 발명에 따라 사용되는 부직포 필라멘트 단면의 개략적 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 보다 자세하게 설명한다.

본 발명에서 사용된 "부직포"라는 용어는 편직 또는 직조 이외에 수단에 의해 형성되며 섬유 또는 필라멘트의 일부 또는 전부 사이에 결합을 함유하는 섬유 또는 필라멘트의 웹을 의미하며, 이러한 결합은 예를 들어 엉킴과 같은 열적, 접착적 또는 기계적 수단에 의해 형성될 수 있다. 통상적인 부직은 스펀본드, 멜트블로운, 카딩, 웨트레잉 및 에어레잉 공정에 의해 형성된다.

본 발명에서 사용된 "스펀본드"라는 용어는 통상적으로 중합체 압출물의 용융 압출에 의해 고속도 공기에 의해 켄칭 및 연신된 가닥으로 형성되어 형성 표면 상에 수집되고, 종종 열 및 압력의 패턴화된 적용에 의해 결합된 필라멘트를 강화시킨 필라멘트의 부직물 혹은 부직포를 의미한다.

본 발명의 두 성분의 폴리프로필렌은 융점(Melting temperature: Tm)의 차이가 없이 모두 160 내지 165℃이고, 두 성분의 밀도도 유사하여 각 성분의 밀도는 0.900 내지 0.920g/㎤이다. 그리고, 본 발명의 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index) 차가 5 내지 30g/10min인 것이고, 용융지수(Melt index)의 비율(제일성분/제이성분)은 1.2 내지 4인 것이 바람직하다. 보다 바람직하기로는, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 제일성분으로 용융 지수(Melt index)가 30 내지 40g/10min이고, 제이성분은 용융 지수가 10 내지 25g/10min인 것을 사용하는 것이다.

본 발명에서 사용된 "복합방사"라는 용어는 섬유 또는 필라멘트의 전체 길이를 따라 별개의 중합체 성분에 의해 점유된 2개 이상의 개별 섹션을 초래하는 각각의 섬유 또는 필라멘트에 다중 압출물을 조합함으로써 형성된 섬유 또는 필라멘트를 의미하는 것으로, 섬유의 횡단면은 병렬형(side-by-side), 땅콩형, 편심형과 같은 많은 여러 가지 배열을 취할 수 있다. 본 발명에서는 이들 세 종류가 구별 없이 사용될 수 있으며 특히 바람직한 것은 없다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 우수한 볼륨감을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포의 제조방법은 폴리프로필렌 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩하여 스펀본드 부직포의 제조방법에 있어서, 상기 제조방법은 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌을 특정한 구조를 가지는 다층 분배판을 사용하여 각각의 노즐 홀 쪽으로 유도하여 복합방사하여 복합 장섬유를 제조하고, 방사된 복합 장섬유를 섬유 웹과 벨트의 분리가 용이한 다공질의 연속 벨트 상에 적층시켜 복합 장섬유의 웹(web)을 형성하여 상기 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치와 이 복합 장섬유 웹을 부분적으로 열·압착하거나 또는 니들 펀칭하여 결합함으로 고정시킨 시트형태를 와인딩을 하여 제조하는 단계로 구성되어 진다. 상기와 같이, 본 발명에 따라 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌을 일정비율로 사용하고 이를 이성분 다층 분배판을 통하여 방사하므로 방사성을 향상하여 방사에 어려움이 없도록 하였다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 10:90 내지 90:10의 비율로 복합되도록 하고, 특히 바람직하기로는 70:30 내지 80:20 비율로 사용하는 것이다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 분배판은 병렬형(side by side), 땅콩형 또는 편심형 중에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 친수성을 부여하기 위해 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌옥시드 또는 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트 등의 친수성 폴리머와 셀룰로오스를 부직포 중량기준으로 0.3 내지 30중량부로 이루어진 마스터배치를 사용하는 것에 또한 다른 특징이 있을 수 있는데, 바람직하기로는 폴리에틸렌글리콜과 셀룰로오스로 이루어진 마스터배치를 이용하는 것이다. 더욱 바람직하기로는 0.3 내지 20중량부로 이루어진 마스터배치를 사용하는 것이다. 폴리에틸렌글리콜에 셀룰로오스를 결합하면 이전에 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌옥시드 또는 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트만 이용한 친수부직포에 비해 친수고형분의 마이그레이션(Migration) 현상이 이루어지는 시간을 단축하여 단시간에 친수 효과를 볼 수 있다. 또한, 마스터 배치 타입이므로 유제타입의 친수제보다 친수성능이 고르게 분포된다. 또한, 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌옥시드 또는 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트만 이용한 마스터 배치의 경우, 스펀본드 설비의 초기 투입이 잘 되지 않는다는 문제점이 있는데 셀룰로오스를 첨가하여 초기투입 불량 문제를 해결할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 친수 장섬유 부직포를 제조하기 위한 셀룰로오스의 구조를 보여준다. 도 1은 본 발명에 따라 사용되어 친수 장섬유 부직포를 형성할 수 있는 셀룰로오스의 구조이고, 도 2는 본 발명에 따라 사용되는 부직포 필라멘트의 개략적 단면도이다.

본 발명에 있어서 복합방사 스펀본드 부직포의 데니어는 1.0 내지 5.0데니어로 한다. 그 이유는 이와 같은 섬도에서 부직포의 유연성을 가질 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 부직포는 10 내지 90gsm의 중량으로 제조될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예로 보다 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 이들 실시예에 한정하는 것은 아님은 물론이다. 하기 실시예에서 사용된 각 변수의 측정은 다음의 방법에 의하였다.

평가방법;

1. 흡수도(스트라이크 스루, Strike through): 부직포로부터 시료를 채취하고, 알맞은 크기로 절단하여 시료의 흡수도를 측정하였다. 시료의 크기는 10㎝x 10㎝ 이며, 시료마다 10회씩 평균값을 비교하였다. 부직포 시료를 준비하여 흡수지 위에 놓은 후, 0.9% NaCl 용액 5ml를 흡수하는 시간으로 평가하였다. EDANA 150.5-02 를 참고하였다.

2. 재젖음성(리?, Re-wet): 부직포로부터 시료를 채취하고, 알맞은 크기로 절단하여 시료의 흡수도를 측정하였다. 시료의 크기는 10㎝x 10㎝ 이며, 시료마다 10회씩 평균값을 비교하였다. 부직포 시료를 흡수지 위에 놓은 후, 0.9% NaCl 용액 20ml 넣고 5Kg의 무게를 가한 후 역으로 재흡수 되는 액체량으로 평가하였다. EDANA 151.3-02 를 참고하였다.

3. 초기투입성: 스판본드 설비의 초기 투입성 평가는 친수 마스터배치(master batch) 의 원료 투입성을 육안으로 확인하여, 하기의 기준으로 판단하였다.

○: 초기 투입성 우수. 마스터 배치 투입 이상 없음.

Ｘ: 초기 투입성 불량. 마스터 배치가 원료 투입부에 달라 붙음.

4. 벌키성 평가: 다음의 식을 이용해서 g/㎤ 단위의 밀도 x 로 벌키성을 평가한다.

X = g/t

여기서, g는 중량(g/㎡)이고,

t는 두께(㎛)로 유효 숫자 두 자리까지 밀도를 기록한다.

실시예 1

독일 라이펜호이저(Reifenhauser) 사의 설비를 이용하였으며, 부직포의 제조 방법에 있어서는 원료를 계량하는 도징(Dosing) 시스템을 이용하여 폴리프로필렌을 일정한 비율로 익스트루더(Extruder)로 전달하여 혼합물을 방사하며, 방사된 필라멘트는 벌집 모양의 챔버를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 고화하고 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신하고 컨베이어 벨트 상에 일정한 중량으로 적층하여 웹을 형성한 후, 열적 본딩을 하여 부직포를 제조하였다.

사용된 원료의 용융지수(melt index, g/10min)의 비(제일성분/제이성분)가 2.1인 폴리프로필렌으로 하되, 제일성분과 제이성분의 혼합비율을 80:20으로 하여 병렬형 방사구에 유입한다.

또한, 폴리에틸렌글리콜과 셀룰로오스로 이루어진 친수 마스터배치를 부직포 중량 기준으로 0.5중량부를 투입하였다.

실시예 2

하기 표 1에 제시된 바와 같이 폴리에틸렌글리콜과 셀룰로오스의 투입률을부직포 중량 기준으로 5중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 부직포의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.

비교예 1

하기 표 1에 제시된 바와 같이 폴리에틸렌글루콜과 셀룰로오스의 투입률을 부직포 중량 기준으로 0.1중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.

비교예 2

하기 표 1에 제시된 바와 같이 마스터배치로 폴리에틸렌글리콜만 부직포 중량 기준으로 0.1중량부로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.

비교예 3

하기 표 1에 제시된 바와 같이 마스터배치로 폴리에틸렌글리콜만 부직포 중량 기준으로 0.5중량부로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.

비교예 4

하기 표 1에 제시된 바와 같이 마스터배치로 폴리에틸렌글리콜만 부직포 중량 기준으로 5중량부로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.

구분	흡수도 (sec)	재젖음성 (g)	부직포 중량 (gsm)	친수 마스터배치			벌키성 (밀도, g/㎤)
구분	흡수도 (sec)	재젖음성 (g)	부직포 중량 (gsm)	성분	투입율 (%)	투입성	벌키성 (밀도, g/㎤)
실시예1	2.5	1.9	20	PEG+ 셀룰로오스	0.5	○	0.08
실시예2	2.2	1.6	20	PEG+ 셀룰로오스	5	○	0.08
비교예1	3.6	3.3	20	PEG+ 셀룰로오스	0.1	○	0.08
비교예2	3.8	3.5	20	PEG	0.1	Ｘ	0.08
비교예3	3.6	3.0	20	PEG	0.5	Ｘ	0.08
비교예4	2.9	2.7	20	PEG	5	Ｘ	0.08

*PEG: 폴리에틸렌글리콜

상기 본 발명의 상세한 설명에서는 우수한 볼륨감을 갖는 친수 장섬유 부직포와 그 제조방법에 대한 바람직한 실시형태에 대해 기술하였지만, 그 내용은 상기 실시형태에 기술된 내용에만 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

폴리프로필렌 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩하여 스펀본드 부직포의 제조방법에 있어서,
상기 제조방법은 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌을 특정한 구조를 가지는 분배판을 사용하여 각각의 노즐 홀 쪽으로 유도하여 복합방사하여 복합 장섬유를 제조하고, 방사된 복합 장섬유를 섬유 웹과 벨트의 분리가 용이한 다공질의 연속 벨트 상에 적층시켜 복합 장섬유의 웹(web)을 형성하여 상기 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치와 이 복합 장섬유 웹을 부분적으로 열·압착하거나 또는 니들 펀칭하여 결합함으로 고정시킨 시트형태를 와인딩을 하여 제조하는 단계로 구성되고,
여기서, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index)의 차가 5 내지 30g/10min인 것을 사용하고, 그리고 상기 폴리프로필렌에는 폴리프로필렌 부직포 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스가 0.3 내지 30중량부를 부가하여 제조함을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스는 마스터배치(master batch) 형태로 부가됨을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 모노 폴리프로필렌은 마스터배치 중량 기준으로 10 내지 40중량부이고, 상기 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머는 마스터배치 중량 기준으로 60 내지 90중량부이고 셀룰로오스는 마스터배치 중량 기준으로 1 내지 30중량부인 것을 사용함을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index)의 비율(제일성분/제이성분)이 1.2 내지 4인 것을 사용함을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 제일성분으로 용융 지수(Melt index)가 30 내지 40g/10min이고, 제이성분은 용융 지수가 10 내지 25g/10min인 것임을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 10:90 내지 90:10의 비율로 복합되는 것임을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 분배판은 병렬형(side by side), 땅콩형 또는 편심형 중에서 선택된 하나를 사용하는 것임을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 와인딩은 흡인식 드럼으로　열처리 와인딩을 하여 제조함을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
제 9항에 있어서, 상기 흡인식 드럼으로　열처리하는 공정에서의 열처리 온도는 80 내지 120℃로 함을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포의 제조방법.
점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌에, 부직포 중량 기준으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐아세테이트에서 선택된 친수성 폴리머와 셀룰로오스가 0.3 내지 30중량부를 부가하여, 특정한 구조를 가지는 다층 분배판을 사용하여 각각의 노즐 홀 쪽으로 유도하여 복합 방사하여 복합 장섬유를 제조하고, 방사된 복합 장섬유를 섬유 웹과 벨트의 분리가 용이한 다공질의 연속 벨트 상에 적층시켜 복합 장섬유의 웹(web)을 형성하여 상기 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치와 이 복합 장섬유 웹을 부분적으로 열·압착하거나 또는 니들 펀칭하여 결합함으로 고정시킨 시트형태를 와인딩을 하여 제조된 것으로,
상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index)의 차가 5 내지 30g/10min인 것을 사용한 것임을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포.
제 11항에 있어서, 상기　부직포는 섬도 1 내지 5데니어의 장섬유를 사용하여 그 중량이 10 내지 90gsm임을 특징으로 하는 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포.
청구항 제11항 또는 제12항에 따른 볼륨감이 우수한 친수 장섬유 부직포를 사용한 것임을 특징으로 일회용 기저귀의 표면시트(Top Sheet).