KR101837204B1 - 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포 및 그 제조방법 - Google Patents

우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포 및 그 제조방법에 대한 것으로, 상기한 본 발명의 우수한 벌키성을 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 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 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포와 그 제조방법은 용융지수가 상호 다른 두 폴리프로필렌을 특정한 구조의 다층 분배판을 통하여 방사하여 부직포를 제조하므로, 방사 작업성이 우수하게 유지되면서 벌키성을 월등하게 개선한 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포를 제공한다.

Description

우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포 및 그 제조방법{Polypropylene spunbond nonwoven fabric having an excellent bulky property and manufacturing method thereof}
본 발명은 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포 및 그 제조방법에 대한 것으로, 보다 자세하게는 용융지수가 상호 다른 폴리프로필렌을 특정한 구조의 다층 분배판을 통하여 방사함으로써 방사 작업성이 우수하게 유지되면서 벌키성을 월등하게 개선하여, 고벌키성을 요구하는 일회용 기저귀, 표면시트(top sheet), 생리대의 사이드 게더(side gather), 백 시트, 농업용 및 생활용 자재와 보온재 등의 용도에 적용할 수 있는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 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. 또한, 멜트블로운 부직포는 멜트블로운 공정에서 제조된 부직포를 지칭하는 것으로, 여기에 사용된 웹은 극세 섬유이기 때문에 부드럽고 보온성이 우수하며 그리고 고도의 여과성능을 갖는 등 일반 부직포에서 얻을 수 없는 장점을 가지지만 웹 강도가 매우 약한 것이 결점이다. 이러한 부직포의 제조방법인 스펀본드 및 멜트블로운 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 벌키성이 나쁘고 또한 촉감이 떨어진다는 결점이 있었다. 따라서, 상기 단점을 보완하기 위한 다양한 방법들이 제안되어 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2003-0052313호는 초경량이면서 고벌키성 및 고신축성의 폴리에틸렌/폴리프로필렌 부직포를 제공하기 위한 것으로, "제1성분과 제2성분으로 되는 병렬중공형 복합섬유이며, 상기 제1성분이 융점 100~140℃, 밀도 0.9500~0.9700, 분자량 분포지수(Q) 3.0~8.0, 용융점도지수(MFI) 10~25를 갖는 폴리에틸렌이고, 제2성분이 융점 150~170℃, 밀도 0.9000~0.9200, Q 3.0~8.0, MFI 10~25를 갖는 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌/폴리프로필렌 병렬중공형 복합섬유"를 개시하고 있으며, 대한민국 특허공개공보 제2003-0071869호에서는, "에틸렌 단위 성분의 함량이 0 내지 10 몰％이고, 용융 유량(MFR)이 20 내지 200 g/10 분인 프로필렌 단독중합체 또는 프로필렌ㆍ에틸렌 랜덤 공중합체인, 제1 프로필렌계 중합체 성분과 제2 프로필렌계 중합체 성분을 포함하는 편심 심초형(core-sheath) 또는 사이드 바이 사이드형의 권축 복합 섬유의 부직포로서, 제1 및 제2 프로필렌계 중합체 성분은 상기 권축 복합 섬유의 단면 내에서 실질적으로 각각의 영역을 차지하도록 배열되고, 길이 방향을 따라 연속적으로 신장되며, 제2 프로필렌계 중합체 성분은 상기 권축 복합 섬유의 길이 방향을 따라 연속적으로 주연부 표면의 적어도 일부를 형성하고, 시차 주사 열량계(DSC)로 측정되는 제1 프로필렌계 중합체의 융점이 제2 프로필렌계 중합체의 융점보다 20℃ 이상 높고, 제1 프로필렌계 중합체/제2 프로필렌계 중합체(중량비)로 표시되는 성분비가 30/70 내지 5/95인 것을 특징으로 하는 권축 복합 섬유의 부직포"를 개시하고 있다. 또한, 일본국 특허출원 제1989-104980호에서는 유연한 장섬유 부직포라는 명칭으로, 융점이 110∼150℃, MFR이 10g/10분 이하의 프로필렌·에틸렌 랜덤공중합체 3∼40 중량%와, MFR이 15g/10분 이상, 밀도 0.935g/㎤ 이하의 폴리에틸렌 97∼60 중량%로 된 제1성분과, MFR 10g/10분 이상의 결정성 폴리프로필렌의 제2성분으로 된 병렬 형태의 부직포를 개시하고 있다.
그런데, 상기 종래의 기술들은 다른 성분들의 폴리머를 사용하여 그 물리적인 성질을 개선하는 것으로, 원료 가격이 비싸며 결정화 속도의 차이가 있어 열에 의한 열 수축율 제어 및 권축 제어가 어렵고, 또한 방사성이 떨어져 기저귀나 생리대 등을 생산하는 고속설비에서 설비 장애가 빈번히 발생함에 따른 생산 라인 정체 등의 문제가 발생되어 이에 대한 해결책이 요구되고 있는 실정이다.
특허문헌 1: 대한민국 특허공개공보 제2003-0052313호 특허문헌 2: 대한민국 특허공개공보 제2003-0071869호 특허문헌 3: 일본국 특허출원 제1989-104980호
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 부직포의 제반 문제점에 대한 배경을 기초로 하여 이들 부직포에 대한 문제점을 해결하기 위한 것을 그 주요 목적으로 하는 것으로, 자세하게는 부직포의 방사 작업성이 우수하게 유지되면서 벌키성을 월등하게 개선한 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 갖는 고벌키성 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 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 우수한 벌키성을 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 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 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융지수(Melt index)의 차가 5 내지 25g/10min인 것임을 특징으로 한다. 바람직하기로는 그 용융지수(Melt index)의 차가 5 내지 25g/10min 인 것임을 특징으로 한다. 보다 바람직하기로는 그 용융지수(Melt index)의 차가 5내지 20g/10min 인 것임을 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 1.3 내지 2.6인 것임을 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 15 내지 25g/10min인 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 40:60 내지 60:40의 중량 비율로 복합되는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 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 적층된 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치의 에어분사 속도는 15 내지 25 m/s 적정 에어 속도임을 특징으로 한다.
상기와 같이, 본 발명의 제조방법에서는 적층 부직포와 벨트의 분리를 용이하게 하기 위해 에어 분사 장치를 사용하는 것에 또한 다른 특징이 있을 수 있는데, 열결합 전에 컨베이어 벨트와 칼렌더 롤 사이에 여러 개의 구멍이 형성되어 있는 직사각형 모양의 에어 분사 장치가 벨트 상 하부에서 상부방향으로 일정 에어 압을 분사시켜 적층 부직포와 컨베이어 벨트의 분리를 용이하게 하는 역할을 한다. 상기 에어 분사장치의 공기 분사속도는 5 내지 30m/s, 특히 바람직하기로는 15 내지 25 m/s로 유지할 필요가 있다. 에어 분사 속도가 5 m/s 미만일 경우 벨트와 부직포 시트 상 분리가 원활히 이루어 지지 않고, 30m/s를 초과하게 될 경우 에어압이 너무 강해서 시트가 이탈하게 되어 바람직하지 않게 된다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 방법은　열처리 온도 80 내지 120℃에서 열처리함을 특징으로 한다. 바람직하기로는 90 내지 110℃임을 특징으로 한다. 만일, 80℃ 이하에서 열처리하면 웹의 열적 셋팅 효과가 없고, 반대로 120℃ 이상에서는 벌키성을 훼손할 수 있어 바람직하지 않다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포는;
점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌을 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　스펀본드 부직포는 섬도 1 내지 3데니어의 장섬유를 사용하여 그 중량이 15 내지 90gsm임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면,　상기 본 발명에 따른 고벌키성을 갖는 복합방사 스펀본드 부직포는 일회용 기저귀, 표면시트(Top Sheet), 생리대의 사이드 게더(side gather), 백 시트(back sheet), 농업용 및 생활용 자재와 보온재의 용도로 사용되는 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포와 그 제조방법은 용융지수가 상호 다른 두 폴리프로필렌을 특정한 구조의 다층 분배판을 통하여 방사하여 부직포를 제조하므로, 방사 작업성이 우수하게 유지되면서 벌키성을 월등하게 개선한 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포를 제공한다. 따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 부직포는 종래에 부직포가 이용되고 있는 각종 용도에 사용 가능할 뿐 아니라, 특히 고벌키성을 요구하는 일회용 기저귀, 표면시트(Top Sheet), 생리대의 사이드 게더(side gather), 백 시트, 농업용 및 생활용 자재와 보온재 등의 용도에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 사용되어 스펀본드 부직포를 형성할 수 있는 이성분 방적 시스템의 개략적인 예시도이고,
도 2는 본 발명에 따라 사용되는 분배판의 개략적 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따라 사용되는 다층 분배판 중 한 층의 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 25g/10min인 것이고, 용융지수(Melt index)의 비율(제일성분/제이성분)은 1.3 내지 2.6인 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 15 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 벌키성을 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 40:40 내지 60:40의 중량 비율로 복합되도록 하고, 특히 바람직하기로는 동일한 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, 상기 적층된 섬유 웹과 벨트의 분리를 용이하게 하는 에어 분사 장치의 에어분사 속도는 15 내지 25 m/s 적정 에어 속도로 된다. 상기와 같이, 본 발명의 제조방법에서는 적층 부직포와 벨트의 분리를 용이하게 하기 위해 에어 분사 장치를 사용하는 것에 또한 다른 특징이 있을 수 있는데, 열결합 전에 컨베이어 벨트와 칼렌더 롤 사이에 여러 개의 구멍이 형성되어 있는 직사각형 모양의 에어 분사 장치가 벨트 상 하부에서 상부방향으로 일정 에어 압을 분사시켜 적층 부직포와 컨베이어 벨트의 분리를 용이하게 하는 역할을 한다. 상기 에어 분사장치의 공기 분사속도는 5 내지 30m/s, 특히 바람직하기로는 15 내지 25 m/s로 유지할 필요가 있다. 에어 분사 속도가 5 m/s 미만일 경우 벨트와 부직포 시트 상 분리가 원활히 이루어 지지 않고, 30m/s를 초과하게 될 경우 에어압이 너무 강해서 시트가 이탈하게 되어 바람직하지 않게 된다.
또한, 본 발명에서는 열처리 온도 80 내지 120℃로 하는 것이 바람직한데, 만일, 80℃ 이하에서 열처리하면 웹의 열적 셋팅 효과가 없고, 반대로 120℃ 이상에서는 벌키성을 훼손할 수 있어 바람직하지 않다.
다음으로, 본 발명에 따른 복합방사 스펀본드 부직포를 제조하기 위한 공정 라인을 도면을 참고로 자세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따라 사용되어 스펀본드 부직포를 형성할 수 있는 이성분 방적 시스템의 개략적인 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 사용되는 분배판의 개략적 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 사용되는 다층 분배판 중 한 층의 개략적 단면도이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 부직포의 예시적인 제조 공정은, 먼저 스펀본드 부직포를 상호 다른 점도를 가지는 이성분 폴리프로필렌 중합체를 용융하여 제조한다. 이성분 중합체는 개별의 압출기(1, 2)에서 각각 용융된 폴리머를 혼련시켜 제조된다. 일측의 성분은 제1 호퍼(HOPPER)(1-1)로부터 해당 압출기로 공급되며, 임의의 제이측의 성분은 제2 호퍼(HOPPER)(2-1)로부터 해당 압출기로 공급된다. 용융된 성분 중합체는 개별의 압출기(1) 및 (2)로부터 각각의 중합체 도관을 거쳐, 스핀 빔(3)으로 이송된다. 이성분 필라멘트를 방사하기 위한 방사구의 형태는, 도 2에 도시된 바와 같은 분배판에 의해 분배 방사되어 진다. 이후　공정라인(A)은 또한 방사노즐(4)로부터 연장된 필라멘트의 커튼에 인접하게 방사된 필라멘트는 벌집 모양의 냉각챔버(5)를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 고화된다. 그 후, 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신되고 분리성이 좋은 다공성 특수 컨베이어 벨트(9) 상에 일정한 중량으로 적층이 되어 웹이 형성된다.
본 발명에 있어서 복합방사 스펀본드 부직포의 데니어는 1.0 내지 3.0데니어로 한다. 그 이유는 이와 같은 섬도에서 부직포의 유연성을 가질 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 부직포는 15 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. 융점(Tm, ℃): DSC의 흡열곡선을 구하고, 최대 피크 위치의 온도를 Tm으로 한다. 30℃/min으로 100℃까지 승온하고 5분 유지한 후 상온까지 도달하게 하고, 그 다음에 10℃/min으로 200℃까지 승온할 때의 최대 피크 위치로부터 구한다.
2. 용융지수(melt index, g/10min): ASTM D1238 법에 의하여, 2.16kg 추를 사용하여 폴리프로필렌은 230℃에서 5회 측정하여 평균한 값으로부터 구한다. 용융지수 비율은 제일성분의 용융지수를 제이성분의 용융지수로 나눈 값으로부터 구한다.
3. 중량(g/㎡): KS K ISO 9073-1 부직포 시험방법 중 단위 면적당 질량 측정법에 의해 구한다.
4. 방사성: 단위면적당 중량 약 20g/㎡의 웹을 형성하였을 때의 웹의 균일성(formation) 및 필라멘트(Filament)의 끊김 정도를 확인하여, 하기의 기준으로 판단하였다.
◎: 방사성 우수, 필라멘트 끊어짐 없음.
○: 방사성 양호, 필라멘트 1~2가닥 끊어짐.
△: 방사성 보통, 필라멘트 3~5 가닥 끊어짐.
Χ: 방사성 불량, 필라멘트 5가닥 이상 끊어짐.
5. 미연신 시 크림프 발생유무: 크림프 발생유무를 현미경을 통해 확인한다. 크림프는 나선형 크림프가 있다고 판단한 경우, ○라고 한다. 크림프가 없이 일직선상의 필라멘트가 있다고 판단한 경우, Χ 라고 한다.
6. 벌키성 평가: 다음의 식을 이용해서 g/㎤ 단위의 밀도 x 로 벌키성을 평가한다.
X = g/t
여기에서 g: 중량(g/㎡)
t: 두께(㎛)
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 1.3인 폴리프로필렌으로 하되, 제일성분과 제이성분의 혼합비율을 중량비로 50:50으로 하여 병렬형 방사구에 유입한다.
실시예 2
하기 표 1에 제시된 바와 같이 용융지수(melt index)비를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.
실시예 3
하기 표 1에 제시된 바와 같이 용융지수(melt index)비를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.
비교예 1
하기 표 1에 제시된 바와 같이 용융지수(melt index)비를 1로 하고, 제이성분의 원료성분(Random copolymer)을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.
비교예 2
하기 표 1에 제시된 바와 같이 용융지수(melt index)비를 0.9로 하고, 제이성분의 원료성분(Random terpolymer)을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 복합섬유의 특성은 다음 표 1에 제시하였다.
구분 원료 용융지수비
(제일성분/
제이성분)		 혼합비율(중량비) 중량
(g/㎡)		 방사성 미연신시 crimp 발생유무 벌키성
(밀도, g/㎤)
제일성분 제이성분
성분 Tm
(℃)		 성분 Tm
(℃)
실시예1 HomoPP 164 HomoPP 164 1.3 50:50 20 ◎ ○ 0.09
실시예2 HomoPP 164 HomoPP 164 2.1 50:50 20 ◎ ○ 0.08
실시예3 HomoPP 164 HomoPP 163 3.4 50:50 20 ○ ○ 0.08
비교예1 HomoPP 164 Random copolymer 143 1 50:50 20 ◎ Χ 0.12
비교예2 HomoPP 164 Random terpolymer 128 0.9 50:50 20 ◎ Χ 0.11
*HomoPP: 호모 폴리프로필렌
상기 본 발명의 상세한 설명에서는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 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.
1, 2 --- 압출기
3 --- 스핀빔
4 --- 방사노즐
5 --- 냉각챔버

Claims (10)

  1. 폴리프로필렌 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩한 스펀본드 부직포에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 기재의 폴리머는 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌으로 제일성분으로 용융 지수(Melt index)가 30 내지 40g/10min이고, 제이성분은 용융 지수가 15 내지 25g/10min인 것에서 상기 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 그 용융 지수(Melt index) 차가 5 내지 25g/10min이면서, 용융지수(Melt index)의 비율(제일성분/제이성분)이 1.3 내지 2.6인 것임을 특징으로 하는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌은 병렬형(side by side), 땅콩형 또는 편심형 중에서 선택된 하나를 사용하여 복합방사하는 것임을 특징으로 하는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 점도가 상호 다른 제일성분 및 제이성분의 폴리프로필렌으로 제조된 부직포는 1 내지 3데니어의 섬도를 가지며 그 중량이 15 내지 90gsm임을 특징으로 하는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포.
  7. 일회용 기저귀, 표면시트(top Sheet), 생리대의 사이드 게더(side gather), 백 시트(back sheet), 농업용 및 생활용 자재와 보온재의 용도로 사용되는 것임을 특징으로 하는 청구항 1의 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 스펀본드 부직포는 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 와인딩하여 제조하는 방법에 의하여 얻은 것임을 특징으로 하는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 방법은　열처리 온도 80 내지 120℃에서 열처리함을 특징으로 하는 우수한 벌키성을 갖는 폴리프로필렌 복합방사 스펀본드 부직포.

  10. 삭제
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