KR101651943B1 - 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체 - Google Patents

이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체 Download PDF

Info

Publication number
KR101651943B1
KR101651943B1 KR1020140116331A KR20140116331A KR101651943B1 KR 101651943 B1 KR101651943 B1 KR 101651943B1 KR 1020140116331 A KR1020140116331 A KR 1020140116331A KR 20140116331 A KR20140116331 A KR 20140116331A KR 101651943 B1 KR101651943 B1 KR 101651943B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
center point
fiber
fibers
volume control
peak
Prior art date
Application number
KR1020140116331A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160028062A (ko
Inventor
권오혁
이윤정
오승진
Original Assignee
주식회사 휴비스
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 주식회사 휴비스 filed Critical 주식회사 휴비스
Priority to KR1020140116331A priority Critical patent/KR101651943B1/ko
Priority to PCT/KR2015/008263 priority patent/WO2016021968A1/ko
Priority to ES15830750T priority patent/ES2824462T3/es
Priority to EP15830750.4A priority patent/EP3196342B1/en
Priority to US15/501,769 priority patent/US20170226673A1/en
Priority to JP2017506770A priority patent/JP6482648B2/ja
Publication of KR20160028062A publication Critical patent/KR20160028062A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101651943B1 publication Critical patent/KR101651943B1/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
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24—Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • 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
    • D01D5/253—Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • 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
    • D01F6/06—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 from polypropylene
    • 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
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4291—Olefin series
    • 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
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/559—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving the fibres being within layered webs
    • 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
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/56—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving in association with fibre formation, e.g. immediately following extrusion of staple fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유집합체에 있어서, 상기 섬유집합체는 이형단면 중공섬유를 포함하며, 상기 섬유는 중공부, 형태유지부, 부피제어부로 이루어지되, 상기 부피제어부는 섬유 중심의 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며, 말단부는 라운드 형상으로 이루어져 집합체 내에서 인접한 섬유 간 이격될 수 있도록 하여 집합체의 벌키성과 흡음성을 부여하는 동시에 소리에너지의 회절현상을 감소시키는 이형단면 섬유를 포함하는 섬유집합체를 제공한다.

Description

이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체{Fibrous Assemblies including Shaped cross-section hollow fiber}
본 발명은 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체에 관한 것으로 보다 상세하게는 부피제어요소가 형성되어 벌키성과 흡음성이 향상된 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체에 관한 것이다.
일반적으로 보온성 등 기능성을 요구하는 섬유집합체에 사용되는 합섬섬유는 대부분 중공단면 구조를 가지고 있으며 대표적인 다음과 같은 방법에 의해 제조되고 있다.
단독 폴리머를 사용한 중공단면 구조의 섬유를 이용하는 것이다. 중공구조로 인해 데드에어의 증가로 단열성이 증가하며 냉각 및 배향결정화 공정에서 단면내 배향성 차를 중공구조에서 극대화 할 수 있기 때문에 자발 크림프가 발현되고 이로 인해 볼륨감이 있는 제품을 제조할 수 있다. 이 방식은 냉각효과를 극대화하기 위해 생산성이 떨어지고, 크림프 발현에 한계가 있는 단점이 있다.
또 다른 방법은 2종의 폴리머 수축차를 이용한 중공단면 구조의 섬유를 이용하는 것이다. 단독 폴리머에 비해 일반적으로 중공율은 작지만 2종의 폴리머 수축차에 의해 크림프 발현성이 우수하여 볼륨감 및 탄력성이 지속되는 장점이 있다. 이 방식 또한 수축차에 의한 크림프 발현을 위해서 점도가 낮은 제품을 사용하기 때문에 중공율 향상에 제약이 있을 뿐만 아니라 복합방사에서만 가능하다는 단점이 있다.
이러한 기술들 중 대한민국 특허발명 제1387465호에서는 이형단면의 다분할 방사노즐은 중공사 내측에 적어도 3개 이상의 중공들이 형성되고, 섬유 외측이 내측의 중공이 분할된 수와 동일한 수로 분할되어 외측슬릿이 형성되어 이형단면이 형성될 수 있도록 설계되며, 상기 이형단면의 다분할방사노즐을 통해 얻어진 이형단면의 다분할 중공사는 높은 중공율에도 외력에 의해 중공단면이 쉽게 찌그러지거나 변형되지 않으므로, 경량화와 볼륨감은 유지되면서, 중공사 고유물성뿐만 아니라, 이형단면 형상과 이형단면에 표면요철을 부가하여 흡한속건성을 극대화함으로써, 이형단면의 다분할 중공사의 경량성, 보온성 및 흡한속건성을 이용할 수 있는 섬유가 개시되었다.
본 발명자들의 다수의 시험결과 상기 기술은 다분할 중공사를 형성할 수 있기는 하나 도 9 에서 보듯 외측슬릿(22)의 돌출된 형태가 섬유집합체에서 다른 섬유간을 이격시키는 역할을 하기 보다는 섬유간 외측슬릿의 간섭에 의해 집합체 내에서 섬유의 이동을 저해시켜 균제도에 불균일성을 야기하기도 하며, 오히려 섬유간 밀착성을 유발하여 집합체 내의 섬유간 공간 형성을 저해시켜 중공부가 형성한 벌키성이나 보온성을 저해하는 요소로서 작용함을 알게 되었다.
또 섬유집합체의 보온성, 벌키성 등을 향상시키기 위해 대한민국 공개특허 제2011-0069474호에서는 원료를 기준으로, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 우레탄, 레이온류 및 아세테이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 단섬유(Staple Fiber)로 이루어진 직경 4 내지 15 ㎛의 극세 섬유 60 내지 98 중량%, 직경 15 내지 40 ㎛의 중공섬유, 이형단면섬유, 시스/코어(Sheath/core)형 섬유, 콘쥬게이트(Conjugate) 소재 섬유 또는 이들의 혼합 섬유 1 내지 30 중량%, 및 저융점 섬유 1 내지 12 중량%를 포함하고, 저융점 섬유는 히팅에 의해 녹아서 극세 섬유 및 중공섬유, 이형단면섬유, 시스/코어형 섬유, 콘쥬게이트 소재섬유 또는 이들의 혼합 섬유를 결합시키며, 소면기법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 고보온성 부직포가 개시되었다.
상기 기술은 일부 중공섬유를 사용하여 경량성 및 보온성을 추구하고 저융점 섬유의 융착에 의해 형태안정성을 기하고자 하는 통상의 요소기술은 있으나 극세섬유의 함량이 지나치게 높아 섬유간 공간에 의한 벌키성 등을 확보할 수 없는 단점이 있다.
이에 중공부의 형태유지성을 확보하여 데드에어를 확보하면서 섬유집합체에서 섬유간 공간도 유지할 수 있고 더불어 자발 크림프도 형성할 수 있어 벌키성을 확보하면서 흡음기능까지 갖춘 복합기능성 섬유집합체가 간절히 요청되었다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 목적은 중공부의 형태성이 안정적으로 확보되면서 섬유집합체에서 부피를 제어하기 위한 요소가 확보되어 섬유간 공간 확보를 통해 다양한 기능을 발현할 수 있는 섬유집합체를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 섬유집합체에 포함된 부피제어요소를 다양하게 제어할 수 있는 섬유집합체를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 벌키성, 흡음성이 확보되면 탄력성이 우수한 섬유집합체를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소리에너지를 소모시킬 수 있는 섬유집합체를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 섬유집합체에 있어서, 상기 섬유집합체는 이형단면 중공섬유를 포함하며, 상기 섬유는 중공부, 형태유지부, 부피제어부로 이루어지되, 상기 부피제어부는 섬유 중심의 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며, 말단부는 라운드 형상으로 이루어져 집합체 내에서 인접한 섬유 간 이격될 수 있도록 하여 집합체의 벌키성과 흡음성을 부여하는 동시에 소리에너지의 회절현상을 감소시키는 이형단면 섬유를 포함하는 섬유집합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 이형단면 중공섬유의 부피제어부 말단부의 최상부를 피크로, 부피제어부 사이를 밸리로 정의할 때 하기 조건을 만족하는 섬유집합체를 제공한다.
(1) -3 ≤ Z ≤ 4
(2) 0.9 ≤
Figure 112014083959182-pat00001
≤ 1.8
여기서,
Z : 피크의 곡률반경(R)과 밸리의 곡률반경(r)의 편차
R : 피크의 곡률반경
r : 밸리의 곡률반경
또한 본 발명은 상기 이형단면 중공섬유가 하기 조건을 만족하는 섬유집합체를 제공한다.
(3)
Figure 112014083959182-pat00002
≥ 0.80
(4)
Figure 112014083959182-pat00003
≥ 0.30
여기서,
T1 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 큰 값
T2 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 작은 값
t1 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 큰 값
t2 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 작은 값
CTmax : T1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
CTmin : T2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
Ctmax : t1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
Ctmin : t2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
CTmax-R : CTmax의 중심점(CTmaxM)과 중심점(M)간의 차이값
CTmin-R : CTmin의 중심점(CTminM)과 중심점(M)간의 차이값
Ctmax-r : Ctmax의 중심점(CtmaxM)과 중심점(M)간의 차이값
Ctmin-r : Ctmin의 중심점(CtminM)과 중심점(M)간의 차이값
또한 본 발명은 상기 이형단면 중공섬유의 부피제어부를 형성하기 위하여 형상이 방사상 전개된 방사구금을 통하여 제조되는 섬유집합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 방사상 전개되는 각도는 중심점(M)을 기준으로 각(θ) 10 내지 17°로 이루어진 섬유집합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 이형단면 중공섬유의 부피제어부는 4 내지 12개가 형성된 섬유집합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 이형단면 중공섬유의 중공율이 15 내지 30%로 형성된 섬유집합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 섬유 집합체가 열접착 공정으로 제조되는 경우, 섬유 집합체는 이형단면 중공섬유 60 내지 90 중량%와 결속재 40 내지 10 중량%를 포함하며, 상기 이형단면 중공섬유의 길이는 51 내지 64 mm이며 섬유의 굵기 6 내지 8데니어인 섬유 집합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 섬유 집합체가 멜트블로잉 공정으로 제조되는 경우 섬유 집합체는 이형단면 중공섬유 20 내지 60 중량%와 세섬의 PP 섬유가 80 내지 40 중량%를 포함하며, 상기 이형단면 중공섬유의 길이는 32 내지 51mm이며 섬유의 굵기는 6 내지 8데니어인 섬유 집합체를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의한 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유집합체는 부피제어부의 간섭효과로 섬유 집합체에서 벌키성이 확보되는 장점이 있으며, 이로 인해 데드에어를 보다 많이 확보할 수 있어 높은 단열성을 나타낼 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유집합체는 높은 벌키성과 더불어 내부 흡음, 방음 인자로 인해 우수한 흡음성 등을 갖는 특징이 있다.
또한 본 발명에 의한 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유집합체는 벌키성 및 탄력성과 함께 경량성 및 보온성이 우수한 장점이 있다.
도 1 내지 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 섬유 단면 개념도.
도 7는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 부피제어부에 대응되는 방사구금의 개념도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 섬유 집합체의 단면 개념도.
도 9는 종래기술에 의한 방사구금의 개념도.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 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 섬유집합체라 함은 장섬유, 단섬유를 모두 포함하는 것으로 비제한적인 예로서, 직물, 편물, 원단, 부직포, 웹, 슬라이버, 토우 등 1 이상의 섬유가 집합되어 있는 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 이형단면 중공섬유는 섬유상으로 형성될 수 있는 모든 소재로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 나일론 등이 사용될 수 있다. 상기 용융 방사되는 PET 폴리머의 용유점도는 0.60 내지 0.64가 바람직하며, 냉각 효과를 극대화 시킬 수 있는 In-out 형태의 방사통이 적합하다. 섬유의 굵기는 4 내지 15De로 다양하게 적용될 수 있으며, 섬유장은 22 내지 64mm일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 이형단면 중공섬유의 개념도로서 상기 섬유(10)은 중공부(100), 형태유지부(200), 부피제어부(300)로 형성될 수 있다. 상기 중공부(100)의 중공율은 섬유 전체 면적에서 약 15 내지 30%임이 바람직하다. 상기 범위를 초과하는 경우 섬유형성성에 문제가 될 수 있고, 상기 범위 미만인 경우 중공유지성과 본 발명의 다양한 기능성을 발현하는데 한계를 가질 수 있다. 상기 형태유지부(200)는 중공부(100)에서부터 부피제어부(300) 사이의 섬유상을 의미한다.
상기 부피제어부(300)는 섬유 중심 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며 말단부는 라운드 형상으로 이루어질 수 있다. 이 때 말단부의 최상부를 피크(310)로, 부피제어부 사이를 밸리(330)로 정의할 수 있다. 이 때 피크의 곡률반경을 R, 밸리의 곡률반경을 r로 정의할 수 있으며, 각 부피제어부마다 서로 다른거나 같은 R과 r 값이 결정될 수 있다.(도 2)
또 중공부(100)의 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 큰 값을 T1, 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 작은 값을 T2라 하고, 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 큰 값을 t1 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 작은 값을 t2으로 정의할 수 있다. 한편 T1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 CTmax라 하고, T2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 CTmin라 하고, t1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 Ctmax라 하고, t2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원을 Ctmin라 할 때; CTmax의 중심점(CTmaxM)과 중심점(M)간의 차이값을 CTmax-R라 하고, CTmin의 중심점(CTminM)과 중심점(M)간의 차이값을 CTmin-R라 하고, Ctmax의 중심점(CtmaxM)과 중심점(M)간의 차이값을 Ctmax-r라 하고, Ctmin의 중심점(CtminM)과 중심점(M)간의 차이값을 Ctmin-r라 규정할 때, 본 발명에 의한 섬유는 하기 조건을 만족할 수 있다.(도 3 내지 6)
피크의 곡률반경(R)과 밸리의 곡률반경(r)의 편차를 Z로 규정할 때 상기 Z는 하기 조건(1), (2)로 이루어질 수 있다.
(1) -3 ≤ Z ≤ 4
(2) 0.9 ≤
Figure 112014083959182-pat00004
≤ 1.8
여기서,
R : 피크의 곡률반경
r : 밸리의 곡률반경
섬유단면 형태분석을 통한 본 발명자들의 다수의 시험결과 상기 범위 외에서 일 섬유의 부피제어부가 인접한 다른 섬유의 부피제어부 사이의 밸리에 삽입되어 마치 기어가 맞물려 있는 것과 같은 구조적 특성을 나타내었고, 삽입된 후 유동 등에 의해 이탈되지 못해 섬유 집합체의 균제도에 나쁜 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 상기 범위 내에서 섬유들간 부피제어부가 서로 간섭을 하여 벌키성이 유지되고 부피제어부가 인접한 섬유의 밸리에 삽입되더라도 유동 등에 의해 용이하게 이탈될 수 있어 섬유 집합체에서 균제도를 향상시키는 요소가 될 수 있다.
또한 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 섬유는 CTmax-R, CTmin-R, Ctmax-r, Ctmin-r이 다음 조건을 만족할 수 있다.
(3)
Figure 112014083959182-pat00005
≥ 0.80
(4)
Figure 112014083959182-pat00006
≥ 0.30
여기서,
T1 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 큰 값
T2 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 작은 값
t1 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 큰 값
t2 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 작은 값
CTmax : T1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
CTmin : T2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
Ctmax : t1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
Ctmin : t2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
CTmax-R : CTmax의 중심점(CTmaxM)과 중심점(M)간의 차이값
CTmin-R : CTmin의 중심점(CTminM)과 중심점(M)간의 차이값
Ctmax-r : Ctmax의 중심점(CtmaxM)과 중심점(M)간의 차이값
Ctmin-r : Ctmin의 중심점(CtminM)과 중심점(M)간의 차이값
상기 조건 (3), (4)는 본 발명의 일실시예에 의한 섬유의 형성성에 관한 것일 수 있다. 이상적으로 상기 값은 1이 되어야 하나, 고분자의 레올로지적 특성에 의해 1이 될 수 없다. 조건 (3)은 부피제어부 형성에 관한 것일 수 있는데 상기 범위 외에서는 부피제어부의 편차가 커지고 r 값의 편차도 커질 수 있어 공정상 카딩성이나 섬유 집합체에서 벌키성에 영향을 미칠 수 있다. 조건 (4)는 섬유형태성으로 해석될 수 있는데 중공부(100)와 형태유지부(200)의 형성성에 영향을 줄 수 있다. 상기 범위 외에서는 중공형성성과 섬유의 형태유지가 불안정할 수 있다.
한편 상기와 같은 섬유단면을 형성하기 위해 상기 부피제어부(300)의 방사구금은 도 7에 도시된 바와 같이 방사상 형태로 이루어질 수 있다. 이 때 중심점(M)을 기준으로 각(θ) 10 내지 17°로 형성될 수 있다. 본 발명자들의 다수의 시험결과 상기 범위내에서 중공성도 유지되면서 이형단면의 부피제어요소로서 상기 부재(300)가 기능을 발현하기 위한 위 조건들을 만족할 수 있는 섬유 단면 형상이 구현되었다.
본 발명에서 사용되는 이형단면 중공섬유의 단면 형상은 섬유 표면에 부피제어부가 4 내지 12개로 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 의한 섬유는 비제한적인 예로서 열가소성 수지인 폴리에스테르로 이루어질 수 있고, 냉각 및 고화 공정에서 결정화 속도차로 인한 자발크림프 발현을 통해 단섬유 상태나 부직포 형태에서 벌키성 및 탄력성을 향상시키는데 기여할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유는 본 발명에 의한 섬유만으로 또는 섬유간의 결속 구조를 형성하기 위한 결속재가 포함된 섬유 집합체를 니들 펀칭 공정, 열 접착 공정 또는 멜트블로링 공정을 통해 부직포 형태로 성형하여 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 이형단면 중공섬유를 적용한 섬유 집합체는 섬유간의 결속을 위해 일반적으로 사용되는 결속재로 단섬유 형태로는 열접착 공정에서는 시스-코어형태의 저융점 PET 단섬유가 사용될 수 있고, 멜트 블로잉 공정에서는 세섬의 PP섬유가 사용될 수 있다.
열접착 공정에서 제조되는 소재는 이형단면 중공섬유 60 내지 90 중량%와 결속재 40 내지 10 중량%를 포함하는 조성으로 구성되며, 여기서 이형단면 중공섬유의 길이는 51 내지 64 mm를 가지는 것이 사용될 수 있고, 섬유의 굵기(섬도)는 6 내지 8데니어일 수 있다. 열접착 공정에서 이형단면 중공섬유의 길이가 51 ㎜ 미만이 되면 섬유 간의 간극이 넓어져서 매트릭스 구조를 형성하기가 힘들고, 섬유 집합체로의 형성 및 생산이 힘들게 된다. 또한 과도한 공극률로 인하여 흡음 및 차음 성능이 저하되는 결과를 초래할 수 있다.
이형단면 중공섬유와 결속재의 조성 중량비는 6:4 내지 9:1 바람직하다. 여기서 이형단면 중공섬유의 함량이 60 중량% 미만인 경우에는 섬유의 표면적이 축소되어 제반 물성을 구현할 수 없으며, 특히 열접착 공정에 사용되는 저융점 PET의 함량이 상대적으로 함량이 높아지기 때문에 공극이 큰 벌키성을 유지하지 못하고 섬유 집합체가 단단해지게 된다. 반면 이형단면 중공섬유의 함량이 90 중량%를 초과하게 되면 상대적으로 바인더 섬유, 즉 결속재의 함량이 10% 미만이 되어, 섬유 간의 충분한 결속력을 유지하지 못하게 되며, 이로 인해 집합체를 임의의 모양으로 성형하기가 어렵게 된다.
멜트 블로잉 공정에서 제조되는 소재는 이형단면 중공섬유 20 내지 60 중량%와 세섬의 PP 섬유가 80 내지 40 중량%를 포함하는 조성으로 구성되며, 여기서 이형단면 중공섬유의 길이는 32 내지 51mm를 가지는 것이 사용될 수 있고, 섬유의 굵기(섬도)는 6 내지 8데니어인 것이 사용될 수 있다. 51 mm를 초과하는 경우에는 개섬후 공기에 의해 블로잉공정에서 섬유간 엉킴 발생으로 불균일한 웹을 형성하게 된다. 따라서 흡음재 및 충전재에 적용되는 후공정에 따라 32 ~ 64 ㎜ 섬유장 범위에서 적합한 섬유장 선택이 필요하다.
한편 본 발명은 흡음소재로서도 그 기능이 발현되는데, 흡음이라 함은 물체가 소리를 흡수하는 일을 말한다. 흡음재로서 섬유소재가 다수 사용되고 있는데, 섬유소재에 입사한 소리의 에너지는 그 일부가 표면에서 반사되고 일부는 투과하며, 나머지는 재료 내에 흡수된다. 재료 내부의 소리 흡수는 다공성 재료인 경우에는 그 내부에서의 마찰이나 점성저항 또는 소섬유의 진동, 얇은 판이나 천인 경우에는 막진동, 입구가 좁은 항아리와 같은 경우에는 공명에 의하여 소리가 에너지를 상실하기 때문에 일어난다.
흡음은 재료의 한쪽에 소리를 투사하고 그 쪽에서만 관찰하면 반사되어 오지 않는 소리는 재료에 흡수된 것과 투과한 것인데, 겉보기에는 그 재료에 흡수된 것으로 보이므로 이것을 흡음이라 하고, 입사한 소리의 에너지에 대하여 반사되지 않은 소리의 에너지 비율을 흡음률이라 한다. 흡음률은 소리의 주파수, 입사각, 재료 두께, 설치방식 및 그 뒷면의 상황 등에 따라 다르다. 여러 가지 흡음률을 가진 흡음재를 써서 실내의 음향효과를 개선하거나, 소음레벨을 저하시키는 데 이용한다.
또한 소리는 에너지로서 회절현상에 의해 소리가 전달되는 특성이 있다. 이러한 특성 때문에 흡음소재가 설치된 공간이라 해도 소리가 외부로 전파될 수 있다.
이에 본 발명에 의한 섬유는 흡음성은 물론 회절현상에 의한 소리전달현상까지 억제할 수 있는 기능을 더 제안하고자 한다.
본 발명에 의한 섬유에서 부피제어부는 위에서 설명한 바와 같이 섬유집합체에서 물리적 간섭에 의해 벌키성을 확보하여 그 사이에 공간을 더 확보함으로서 섬유의 진동, 상대적인 두께확보 등을 통해 흡음성이 향상될 수 있다.
또한 상기 부피제어부는 원형단면에 비해 비표면적 확대됨으로 회절현상을 통해 전파되는 소리에너지가 본 발명에 의한 부피제어부를 따라 이동하는 동한 에너지가 소모되어 소리에너지가 저감되는 특성을 나타낼 수 있다. 이로서 본 발명에 의한 섬유 및 섬유집합체는 방음내지 차음의 효과까지 더 달성할 수 있다.
이하 실시예로서 설명한다.
실시예 1 내지 3
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 부피제어부재가 4개, 6개, 12개인 섬유를 제조하였다. 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 5.2De이고, 125/24De/fil.인 섬유를 제조한 후 이 섬유를 이용하여 각각 경편물로 제조하였다.
실시예 4
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 부피제어부재가 6개인 섬유를 제조하였다. 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 개섬한 후 웹 상태로 제조하였다.
실시예 5
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 부피제어부재가 6개인 섬유를 제조하였다. 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리에스테르계 저융점사를 25중량%가 되도록 혼합하여 니들펀칭으로 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 330g되도록 하였다.
실시예 6
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 부피제어부재가 6개인 섬유를 제조하였다. 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리에스테르계 저융점사를 25중량%가 되도록 혼합하여 니들펀칭으로 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 380g되도록 하였다.
실시예 7
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 부피제어부재가 6개인 섬유를 제조하였다. 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리에스테르계 저융점사를 25중량%가 되도록 혼합하여 니들펀칭으로 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 440g되도록 하였다.
실시예 8
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 부피제어부재가 6개인 섬유를 제조하였다. 방사온도 285℃에서 방사속도를 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리프로필렌 멜트블로운사를 55중량%가 되도록 혼합하여 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 240g이고 약 20mm의 두께가 되도록 하였다.
비교예 1 내지 4
실시예 1과 동일하되, 원형 단면 섬유, 원형중공 섬유, 폴리에스테르 극한 점도 0.64와 0.50을 복합방사한 원형 중공 단면 섬유,
Figure 112014083959182-pat00007
형 이형단면 섬유를 제조하였다. 이 때 단섬유 섬도 2.5De이고, 125/24De/fil.인 섬유를 제조한 후 이 각각의 섬유를 이용하여 경편물로 제조하였다.
비교예 5 내지 7
실시예 4와 동일하되, 원형 단면 섬유, 원형중공 섬유, 폴리에스테르 극한 점도 0.64와 0.50을 복합방사한 원형 중공 단면 섬유를 제조하였다. 이 때 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장이 약 60mm인 섬유를 제조한 후 이 각각의 섬유를 이용하여 개섬한후 웹 상태로 제조하였다.
비교예 8 및 9
실시예 5와 동일하되, 원형 단면 섬유,
Figure 112014083959182-pat00008
형 이형8엽단면 섬유를 제조하였다. 이 때 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리에스테르계 저융점사를 25중량%가 되도록 혼합하여 니들펀칭으로 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 330g이 되도록 하였다.
비교예 10 및 11
실시예 6와 동일하되, 원형 단면 섬유,
Figure 112014083959182-pat00009
형 이형8엽단면 섬유를 제조하였다. 이 때 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리에스테르계 저융점사를 25중량%가 되도록 혼합하여 니들펀칭으로 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 380g이 되도록 하였다.
비교예 12 및 13
실시예 7와 동일하되, 원형 단면 섬유,
Figure 112014083959182-pat00010
형 이형8엽단면 섬유를 제조하였다. 이 때 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리에스테르계 저융점사를 25중량%가 되도록 혼합하여 니들펀칭으로 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 440g이 되도록 하였다.
비교예 14
극한 점도 0.64의 폴리에스테르를 사용하여 중공단면 섬유를 방사온도 285℃에서 방사속도 1,000m/min로 방사후 연신비 3.8로 연신후 크림퍼(crimper)를 통해 권축을 부여하여 단섬유 섬도 6De이고, 섬유장 64mm인 섬유를 제조하였다. 이 섬유를 이용하되, 폴리프로필렌 멜트블로운사를 55중량%가 되도록 혼합하여 부직포를 제조하였다. 이 부직포는 840*840(mm*mm)이고 중량은 약 240g이고 약 20mm의 두께가 되도록 하였다.
하기 실시예 및 비교예에서 물성 측정은 다음과 같이 실시하였다.
* 복합 섬유의 벌키성
가. 시험 방법
- 준비된 시료를 20±2g 정량한다.
- 시료를 개섬 기구를 이용하여 1분간 개섬한다.
- 개섬된 시료를 측정용 Beaker에 넣어 균일하게 충진되도록 끝까지 2회(4cm) Down 시킨다.
- 누름판을 용기 윗부분에 위치한 후 전자저울을 0으로 세팅 한다.
- 최초 10Cm 지점부터 4cm 지점까지 1cm 단위로 내리면서 저울의 무게를 기록한다.
- 다시 10Cm지점까지 올리면서 무게를 기록한다.
(눈금 이동 속도 2초/㎝)
나. 벌키성
- 초기벌키: 섬유의 벌키 특성, 10cm 압축시 값
- 압축벌키: 섬유의 반발 특성, (압축10~5cm 값 + 4cm 값)/2
- 회복벌키: 섬유의 탄성 회복특성 (회복10~5cm 값 + 4cm 값)/2
* 중공율
섬유의 중공율은 섬유의 전체 면적대비 중공이 차지하는 면적의 비로 계산하였으며, 부피제어부가 있는 중공섬유의 경우 피니언이 접한 내원의 면적대비 중공이 차지하는 면적비로 측정하였다.
* 소리 특성
가. 잔향실법에 의한 흡음률 측정
ISO 354(KS F 2805: 잔향실내의 흡음율 측정방법)에 준하는 장비를 사용하여 측정하였다. 시험편의 크기는 1.0m x 1.2m 로하며, 잔향시간은 초기 읍압 대비 20dB 감쇄되었을 때로 하며, 음원은 1/3 Octave band 음원을 사용했다. 주파수 범위는 0.4~10kHz 범위에서 흡음율을 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3

단면형상		 4개
부피제어부
중공		 6개
부피제어부
중공		 12개
부피제어부
중공
원형
원형중공
원형중공
중공율(%) 19 21 18 - 22 6

벌키		 초기 310 390 380 20 47 280
압축 11050 11900 11000 6500 8800 9000
회복 4600 4900 4800 2500 3400 3900
상기 표 1에서와 같이 본 발명에 의한 섬유는 부피제어부의 간섭효과로 인해 벌키성이 우수한 것으로 시험되었고 섬유 집합체 내에서 본 발명에 의한 섬유들은 도 8에 도시된 바와 같이 부피제어부가 인접한 섬유의 부피제어부와 간섭하면서 공간을 확보하면서 벌키성이 향상된 것으로 나타났다.
구분 실시예 1
(Hz)		 실시예 2
(Hz)		 실시예 4
(Hz)		 비교예 1
(Hz)		 비교예 2
(Hz)		 비교예 3
(Hz)
0.4k 0.1390 0.1120 0.1230 0.0721 0.1170 0.0734
0.5k 0.0685 0.0633 0.0656 0.0656 0.0889 0.0622
0.63k 0.0598 0.0594 0.0596 0.0347 0.0683 0.0231
0.8k 0.1070 0.1050 0.1055 0.0617 0.1080 0.0634
1k 0.1320 0.1300 0.1313 0.0800 0.1370 0.0747
1.25k 0.1970 0.1960 0.1961 0.1050 0.1940 0.1030
1.6k 0.1960 0.2010 0.1980 0.1340 0.2080 0.1260
2k 0.1750 0.1690 0.1720 0.1100 0.1870 0.1050
2.5k 0.1560 0.1450 0.1510 0.0987 0.1520 0.0954
3.15k 0.1860 0.1710 0.1810 0.1000 0.1950 0.0958
4k 0.1630 0.1490 0.1610 0.0782 0.2000 0.0935
5k 0.1160 0.0931 0.1060 0.0832 0.1450 0.0855
6.3k 0.0529 0.0547 0.0528 0.0454 0.0934 0.0128
8k 0.1560 0.0853 0.1460 0.1170 0.2220 0.0488
10k 0.0872 0.1440 0.1170 0.0637 0.2010 0.0034
구분　 실시예 4
(Hz)		 비교예 5
(Hz)		 비교예 6
(Hz)		 비교예 7
(Hz)
0.4k 0.22 0.20 0.20 0.20
0.5k 0.41 0.37 0.36 0.35
0.63k 0.47 0.43 0.40 0.39
0.8k 0.51 0.47 0.45 0.42
1k 0.59 0.55 0.54 0.50
1.25k 0.64 0.60 0.59 0.54
1.6k 0.64 0.61 0.62 0.55
2k 0.64 0.61 0.60 0.56
2.5k 0.65 0.61 0.58 0.55
3.15k 0.61 0.57 0.54 0.52
4k 0.57 0.53 0.52 0.50
5k 0.59 0.52 0.52 0.51
구분 실시예 5
(Hz)		 비교예 8
(Hz)		 비교예 9
(Hz)
0.4k 0.18 0.18 0.15
0.5k 0.23 0.23 0.20
0.63k 0.22 0.22 0.20
0.8k 0.24 0.23 0.21
1k 0.23 0.22 0.20
1.25k 0.22 0.21 0.20
1.6k 0.27 0.25 0.25
2k 0.34 0.31 0.30
2.5k 0.40 0.36 0.36
3.15k 0.40 0.37 0.36
4k 0.39 0.38 0.36
5k 0.46 0.46 0.43
6.3k 0.53 0.52 0.50
8k 0.57 0.55 0.55
10k 0.62 0.62 0.66
　 실시예 6
(Hz)		 비교예 10
(Hz)		 비교예 11
(Hz)
0.4k 0.16 0.18 0.15
0.5k 0.21 0.23 0.21
0.63k 0.22 0.22 0.21
0.8k 0.24 0.21 0.21
1k 0.24 0.20 0.20
1.25k 0.23 0.19 0.19
1.6k 0.29 0.24 0.24
2k 0.36 0.31 0.30
2.5k 0.43 0.37 0.37
3.15k 0.42 0.37 0.37
4k 0.41 0.36 0.36
5k 0.47 0.43 0.44
6.3k 0.54 0.50 0.51
8k 0.59 0.56 0.53
10k 0.71 0.61 0.52
　 실시예 7
(Hz)		 비교예 12
(Hz)		 비교예 13
(Hz)
0.4k 0.11 0.15 0.18
0.5k 0.21 0.20 0.22
0.63k 0.23 0.21 0.21
0.8k 0.25 0.22 0.22
1k 0.25 0.22 0.20
1.25k 0.24 0.21 0.19
1.6k 0.30 0.26 0.24
2k 0.38 0.33 0.32
2.5k 0.45 0.39 0.40
3.15k 0.45 0.39 0.39
4k 0.44 0.37 0.37
5k 0.52 0.43 0.45
6.3k 0.62 0.51 0.53
8k 0.66 0.55 0.58
10k 0.69 0.60 0.65
　 실시예 8
(Hz)		 비교예 14
(Hz)
0.4k 0.25 0.20
0.5k 0.46 0.38
0.63k 0.58 0.46
0.8k 0.72 0.58
1k 0.94 0.77
1.25k 1.12 0.93
1.6k 1.14 0.99
2k 1.03 0.96
2.5k 1.02 0.99
3.15k 0.98 0.96
4k 0.89 0.87
5k 0.92 0.86
6.3k 0.93 0.84
8k 0.94 0.80
10k 0.95 0.74
상기 표 2 내지 8은 본 발명에 의한 섬유로 이루어진 섬유집합체의 일실시예들과 비교예들의 흠읍율을 대비한 것으로서 대체로 본 발명에 의한 섬유집합체들이 우수한 흡음성을 나타내는 것으로 결과가 도출되었다.
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.

Claims (9)

  1. 섬유집합체에 있어서,
    상기 섬유집합체는 이형단면 중공섬유를 포함하며,
    상기 섬유는 중공부, 형태유지부, 부피제어부로 이루어지되,
    상기 부피제어부는 섬유 중심의 반대 방향으로 돌출된 형태일 수 있으며, 말단부는 라운드 형상으로 이루어져 집합체 내에서 인접한 섬유 간 이격될 수 있도록 하여 집합체의 벌키성과 흡음성을 부여하는 동시에 소리에너지의 회절현상을 감소시키되,
    상기 이형단면 중공섬유의 부피제어부 말단부의 최상부를 피크로, 부피제어부 사이를 밸리로 정의할 때 하기 조건을 만족하는 섬유집합체.
    (1) -3 ≤ Z ≤ 4
    (2) 0.9 ≤
    Figure 112016002575291-pat00011
    ≤ 1.8
    여기서,
    Z : 피크의 곡률반경(R)과 밸리의 곡률반경(r)의 편차
    R : 피크의 곡률반경
    r : 밸리의 곡률반경
    (3)
    Figure 112016002575291-pat00012
    ≥ 0.80
    (4)
    Figure 112016002575291-pat00013
    ≥ 0.30

    여기서,
    T1 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 큰 값
    T2 : 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 가장 작은 값
    t1 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 큰 값
    t2 : 중심점(M)으로부터 밸리(330)까지의 거리가 가장 작은 값
    CTmax : T1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
    CTmin : T2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
    Ctmax : t1을 기준으로 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 큰 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
    Ctmin : t2를 중심점(M)으로부터 피크(310)까지의 거리가 다음 차순위 작은 값을 갖는 부피제어부(300)의 접선을 연결하여 형성된 원
    CTmax-R : CTmax의 중심점(CTmaxM)과 중심점(M)간의 차이값
    CTmin-R : CTmin의 중심점(CTminM)과 중심점(M)간의 차이값
    Ctmax-r : Ctmax의 중심점(CtmaxM)과 중심점(M)간의 차이값
    Ctmin-r : Ctmin의 중심점(CtminM)과 중심점(M)간의 차이값
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공섬유의 부피제어부를 형성하기 위하여 형상이 방사상 전개된 방사구금을 통하여 제조되는 섬유집합체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방사상 전개되는 각도는 중심점(M)을 기준으로 각(θ) 10 내지 17°로 이루어진 섬유집합체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공섬유의 부피제어부는 4 내지 12개가 형성된 섬유집합체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이형단면 중공섬유의 중공율이 15 내지 30%로 형성된 섬유집합체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 집합체가 열접착 공정으로 제조되는 경우,
    섬유 집합체는 이형단면 중공섬유 60 내지 90 중량%와 결속재 40 내지 10 중량%를 포함하며, 상기 이형단면 중공섬유의 길이는 51 내지 64 mm이며 섬유의 굵기 6 내지 8데니어인 섬유 집합체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 집합체가 멜트블로잉 공정으로 제조되는 경우
    섬유 집합체는 이형단면 중공섬유 20 내지 60 중량%와 세섬의 PP 섬유가 80 내지 40 중량%를 포함하며, 상기 이형단면 중공섬유의 길이는 32 내지 51mm이며 섬유의 굵기는 6 내지 8데니어인 섬유 집합체.




KR1020140116331A 2014-08-06 2014-09-02 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체 KR101651943B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116331A KR101651943B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체
PCT/KR2015/008263 WO2016021968A1 (ko) 2014-08-06 2015-08-06 이형단면 중공섬유 및 이를 이용한 섬유 집합체
ES15830750T ES2824462T3 (es) 2014-08-06 2015-08-06 Fibra hueca de sección transversal modificada y conjunto de fibra que usa la misma
EP15830750.4A EP3196342B1 (en) 2014-08-06 2015-08-06 Modified cross-section hollow fiber, and fiber assembly using same
US15/501,769 US20170226673A1 (en) 2014-08-06 2015-08-06 Modified cross-section hollow fiber, and fiber assembly using same
JP2017506770A JP6482648B2 (ja) 2014-08-06 2015-08-06 異形断面中空繊維およびこれを用いた繊維集合体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116331A KR101651943B1 (ko) 2014-09-02 2014-09-02 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160028062A KR20160028062A (ko) 2016-03-11
KR101651943B1 true KR101651943B1 (ko) 2016-08-31

Family

ID=55582761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140116331A KR101651943B1 (ko) 2014-08-06 2014-09-02 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101651943B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101875927B1 (ko) * 2016-10-06 2018-08-02 주식회사 휴비스 흡음성이 우수한 부직포
KR101875928B1 (ko) * 2016-11-10 2018-07-09 주식회사 휴비스 압축회복력이 우수한 흡음성 섬유집합체
KR20190123127A (ko) 2018-04-23 2019-10-31 주식회사 메이스터 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체
KR102397336B1 (ko) * 2021-05-12 2022-05-13 서우산업주식회사 논-패드 타입의 고흡음성 자동차용 휠가드
CN117286592B (zh) * 2023-11-27 2024-03-22 江苏富之岛美安纺织品科技有限公司 一种用于生产心型四中空抗变形聚乳酸纤维的喷丝板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101349262B1 (ko) * 2013-07-18 2014-01-23 주식회사 익성 탄성력 및 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407889A (en) * 1982-02-19 1983-10-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Splittable hollow polyester filament
JP3496361B2 (ja) * 1995-09-22 2004-02-09 東レ株式会社 織編物の製造方法
KR101230405B1 (ko) * 2010-11-26 2013-02-06 한국생산기술연구원 쿠션재용 섬유상기재, 그 제조방법 및 그를 이용한 자동차 내장용 쿠션재

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101349262B1 (ko) * 2013-07-18 2014-01-23 주식회사 익성 탄성력 및 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160028062A (ko) 2016-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101651943B1 (ko) 이형단면 중공섬유를 포함하는 섬유 집합체
US10525665B2 (en) Method of preparing a meltblown fiber web
JP6482648B2 (ja) 異形断面中空繊維およびこれを用いた繊維集合体
CN107215046B (zh) 一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料及其制备方法
KR20110034522A (ko) 이형 단면 섬유를 이용한 흡음재와 그 제조방법
KR20170010278A (ko) 이형단면 중공 복합섬유 및 이를 이용한 섬유 집합체
KR101602420B1 (ko) 이형단면 중공섬유를 포함하는 보온용 부직포
KR101617797B1 (ko) 저융점 고분자를 포함하는 이형 단면 섬유 및 이를 이용한 섬유집합체
KR101641898B1 (ko) 이형단면 중공섬유 및 이를 이용한 섬유 집합체
KR101915811B1 (ko) 흡음성이 우수한 부직포
KR102415147B1 (ko) 압축성형체용 숏컷 섬유, 이를 이용한 압축성형체 및 이의 제조방법
KR101712844B1 (ko) 고내열성 이형단면 중공섬유 및 이를 이용한 섬유 집합체
KR101875928B1 (ko) 압축회복력이 우수한 흡음성 섬유집합체
KR101741127B1 (ko) 흡음성 섬유를 이용한 기능성 제지
KR101703348B1 (ko) 이형단면 복합섬유 및 이를 이용한 섬유집합체
KR101775143B1 (ko) 내열성과 흡음성이 우수한 부직포
KR101434370B1 (ko) 고내열성 탄성 부직포 및 그 제조 방법
KR101875927B1 (ko) 흡음성이 우수한 부직포
KR101719661B1 (ko) 이형단면 중공섬유를 포함하는 위생재용 부직포
KR101744258B1 (ko) 고내열성 이형단면 중공섬유 및 이를 이용한 섬유집합체
CN112840074A (zh) 阻燃非织造纤维幅材
KR20230129703A (ko) 돌고래꼬리 형상을 갖는 이형단면사
KR101915812B1 (ko) 보온성이 우수한 부직포
KR102534975B1 (ko) 탄소 섬유를 포함하는 습식 부직포 및 이의 제조방법
KR101875926B1 (ko) 보온성이 우수한 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: 20190813

Year of fee payment: 4