KR102395895B1 - Biodegradable composite fiber and non-woven fabric including the same - Google Patents

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Abstract

생분해성 복합섬유 및 이를 포함하는 부직포가 개시된다. 개시된 생분해성 복합섬유는 PLA(polylactic acid) 수지를 포함하는 코어, 및 PLA 수지와 기타 수지의 배합물을 포함하는 시스를 포함한다.Disclosed are a biodegradable composite fiber and a nonwoven fabric comprising the same. The disclosed biodegradable composite fiber comprises a core comprising a polylactic acid (PLA) resin, and a sheath comprising a blend of PLA resin and other resins.

Description

생분해성 복합섬유 및 이를 포함하는 부직포{Biodegradable composite fiber and non-woven fabric including the same}Biodegradable composite fiber and non-woven fabric including the same

생분해성 복합섬유 및 이를 포함하는 부직포가 개시된다. 보다 상세하게는 높은 결정화도 및 낮은 수축률을 갖는 생분해성 복합섬유, 및 이를 포함하는 부직포가 개시된다.Disclosed are a biodegradable composite fiber and a nonwoven fabric comprising the same. More specifically, a biodegradable composite fiber having a high crystallinity and low shrinkage, and a nonwoven fabric including the same are disclosed.

최근 전세계적으로 화석원료를 대체할 수 있고, 이산화탄소를 저감할 수 있으며, 환경오염 문제를 야기하지 않는 고기능성 바이오 플라스틱 소재의 수요가 급증하고 있다.Recently, worldwide demand for high-functional bioplastic materials that can replace fossil raw materials, can reduce carbon dioxide, and do not cause environmental pollution problems is rapidly increasing.

바이오 플라스틱의 개발은 현재 기술수준에서 석유화학제품 대비 이산화탄소 배출량을 획기적으로 줄일 수 있어서, 저탄소 녹색 성장 산업의 핵심 산업으로 발전될 가능성이 높다. The development of bioplastics can dramatically reduce carbon dioxide emissions compared to petrochemical products at the current technological level, so it is highly likely to develop into a core industry of low-carbon green growth industries.

바이오 플라스틱의 일종인 폴리락트산(이하, PLA라 함)은 100% 생분해가 가능한 지방족 폴리에스테르로서, 생산이 비교적 수월하고 기존 플라스틱과 물성 및 응용분야가 유사하기 때문에 다른 바이오 플라스틱에 비해 상업화 가능성이 높다는 이점이 있다.Polylactic acid (hereinafter referred to as PLA), a type of bioplastic, is a 100% biodegradable aliphatic polyester. It is relatively easy to produce and has similar properties and applications to existing plastics, so it has a high commercialization potential compared to other bioplastics. There is an advantage.

이러한 PLA를 사용하여 제조된 섬유 또는 부직포는 생분해성이라는 환경친화적인 장점이 있지만, 구조적 한계 및 낮은 결정화도로 인해 높은 강연도(stiffness)와 높은 수축율을 나타낸다. 이러한 성질은 결국 섬유나 부직포 상태에서 제품의 수축 현상을 야기하기 때문에, PLA 섬유 및 부직포의 결정화도를 향상시킬 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있다. Fibers or nonwoven fabrics manufactured using such PLA have an environmentally friendly advantage of biodegradability, but exhibit high stiffness and high shrinkage due to structural limitations and low crystallinity. Since these properties eventually cause shrinkage of products in the state of fibers or nonwovens, a technology capable of improving the crystallinity of PLA fibers and nonwovens is urgently required.

旣 공지된 기술로서 높은 연신비를 도입하여 섬유 또는 부직포의 결정화도를 향상시키는 방법이 있으나, 이는 냉각공기 압력으로 연신비를 조절하여 낮은 연신비를 적용할 수밖에 없는 공정인 스펀본드 부직포 공정에는 적용하기가 어려운 문제점이 있다. 旣 As a known technique, there is a method of improving the crystallinity of fibers or nonwovens by introducing a high draw ratio, but it is difficult to apply to the spunbond nonwoven process, which is a process that has no choice but to apply a low draw ratio by adjusting the draw ratio with cooling air pressure There is this.

또한, 폴리올레핀계 수지와 혼합하여 결정화도를 향상시키는 방법이 공지되어 있으나 이를 적용한 섬유 혹은 부직포는 100% 생분해성이 아니라는 단점이 존재한다.In addition, a method of improving the crystallinity by mixing with a polyolefin-based resin is known, but there is a disadvantage that the fiber or nonwoven fabric to which it is applied is not 100% biodegradable.

[선행기술문헌][Prior art literature]

[특허문헌][Patent Literature]

특허문헌 1: 한국등록특허번호 제10-1526636호(공고일: 2015.06.05)Patent Document 1: Korean Patent No. 10-1526636 (Announcement Date: 2015.06.05)

본 발명의 일 구현예는 높은 결정화도 및 낮은 수축률을 갖는 생분해성 복합섬유를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a biodegradable composite fiber having a high crystallinity and low shrinkage.

본 발명의 다른 구현예는 상기 복합섬유를 포함하는 부직포를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a nonwoven fabric including the composite fiber.

본 발명의 일 측면은,One aspect of the present invention is

PLA(polylactic acid) 수지를 포함하는 코어; 및a core comprising a polylactic acid (PLA) resin; and

PLA 수지와 기타 수지의 배합물을 포함하는 시스를 포함하는 복합섬유를 제공한다.A composite fiber comprising a sheath comprising a blend of PLA resin and other resins is provided.

상기 기타 수지는 PBAT(polybutylene adipate terephthalate), PBS(polybutylene succinate), PHA(polyhydroxyalkanoate) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The other resin may include polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS), polyhydroxyalkanoate (PHA), or a combination thereof.

상기 코어와 상기 시스의 중량비는 50~90:10~50일 수 있다.A weight ratio of the core to the sheath may be 50 to 90:10 to 50.

상기 시스에서 상기 기타 수지의 함량은 상기 PLA 수지 100중량부에 대하여 10~50중량부일 수 있다.The content of the other resin in the sheath may be 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the PLA resin.

상기 복합섬유의 결정화도는 30% 이상일 수 있다.The crystallinity of the composite fiber may be 30% or more.

상기 복합섬유의 수축률은 20% 이하일 수 있다.The shrinkage rate of the composite fiber may be 20% or less.

본 발명의 다른 측면은,Another aspect of the present invention is

상기 복합섬유를 포함하는 부직포를 제공한다.It provides a nonwoven fabric comprising the composite fiber.

상기 부직포는 스펀본드 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may be a spunbond nonwoven fabric.

본 발명의 일 구현예에 따른 복합섬유는 높은 결정화도 및 낮은 수축률을 가질뿐만 아니라 100% 생분해성을 갖는다.The composite fiber according to an embodiment of the present invention has high crystallinity and low shrinkage as well as 100% biodegradability.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합섬유의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a composite fiber according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 복합섬유를 상세히 설명한다.Hereinafter, a composite fiber according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 명세서에서, "복합섬유의 결정화도"는 하기 수학식 1에 따라 계산될 수 있다:In the present specification, the "crystallization degree of the composite fiber" may be calculated according to the following Equation 1:

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020053262969-pat00001
Figure 112020053262969-pat00001

상기 수학식 1에서, △Hm은 시차주사열량계(DSC)로 측정된 용융온도 피크의 열량 값, △Hc는 DSC로 측정된 결정화온도 피크의 열량 값, H100%는 DSC로 측정된 것으로 PLA가 100% 결정화되었을 때의 열량 값이다.In Equation 1, ΔHm is the calorific value of the melting temperature peak measured by differential scanning calorimetry (DSC), ΔHc is the caloric value of the crystallization temperature peak measured by DSC, H100% is measured by DSC, PLA is 100 % It is the calorific value when crystallized.

또한 본 명세서에서, "복합섬유의 수축률"은 100℃ 건조 오븐에서 10분간 건조시켰을 때 수축되는 정도를 나타내며, 하기 수학식 2에 따라 계산될 수 있다:In addition, in the present specification, "shrinkage rate of composite fiber" refers to the degree of shrinkage when dried in a drying oven at 100° C. for 10 minutes, and can be calculated according to the following Equation 2:

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112020053262969-pat00002
Figure 112020053262969-pat00002

본 발명의 일 구현예에 따른 복합섬유는 코어(core) 및 시스(sheath)를 포함한다.The composite fiber according to an embodiment of the present invention includes a core and a sheath.

상기 코어는 PLA(polylactic acid) 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어는 PLA 수지만을 포함하고, PLA 수지가 아닌 다른 수지(이하, '기타 수지'라고 함)를 전혀 포함하지 않을 수 있다.The core may include polylactic acid (PLA) resin. For example, the core may include only PLA resin, and may not include any resin other than PLA resin (hereinafter referred to as 'other resin').

상기 PLA 수지는 ASTM D1238에 따라 측정되는 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 2~30g/10min(예를 들어, 5~25g/10min)이고, 용융온도(Tm)가 160~180℃일 수 있다. The PLA resin has a melt index (MFR: measured temperature 230°C, load 2.16 kg) measured according to ASTM D1238 of 2 to 30 g/10 min (eg, 5 to 25 g/10 min), and a melting temperature (Tm) of 160 It may be ~180°C.

또한, 상기 PLA 수지에서 D-isomer(즉, poly-D-lactide)의 함량은 2중량% 미만, 예를 들어, 1중량% 미만일 수 있다. 상기 PLA 수지에서, D-isomer의 함량이 2중량% 이상이면 원료 자체(즉, PLA 수지 자체)의 결정화도가 상대적으로 낮아 스펀본드 제조공정에 적합하지 않다.In addition, the content of D-isomer (ie, poly-D-lactide) in the PLA resin may be less than 2% by weight, for example, less than 1% by weight. In the PLA resin, if the content of D-isomer is 2% by weight or more, the crystallinity of the raw material itself (ie, PLA resin itself) is relatively low, which is not suitable for the spunbond manufacturing process.

상기 기타 수지는 PBAT(polybutylene adipate terephthalate), PBS(polybutylene succinate), PHA(polyhydroxyalkanoate) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The other resin may include polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS), polyhydroxyalkanoate (PHA), or a combination thereof.

상기 코어와 상기 시스의 중량비는 50~90:10~50일 수 있다(이하, '특징 1'이라고 함).The weight ratio of the core and the sheath may be 50 to 90:10 to 50 (hereinafter referred to as 'Feature 1').

또한, 상기 시스에서 상기 기타 수지의 함량은 상기 PLA 수지 100중량부에 대하여 10~50중량부일 수 있다(이하, '특징 2'라고 함). 상기 시스에서 상기 기타 수지의 함량이 상기 PLA 수지 100중량부에 대하여 10중량부 미만이면 상기 기타 수지가 핵제의 역할을 하지 않아 복합섬유의 결정화도가 향상되지 않고 수축률이 낮아지지 않을 수 있으며, 50 중량부를 초과하면 복합섬유의 신도가 낮아질 수 있다.In addition, the content of the other resin in the sheath may be 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the PLA resin (hereinafter referred to as 'Feature 2'). If the content of the other resin in the sheath is less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the PLA resin, the other resin does not serve as a nucleating agent, so the crystallinity of the composite fiber may not be improved and the shrinkage rate may not be lowered, and 50 parts by weight If it is exceeded, the elongation of the composite fiber may be lowered.

상기 특징 1 및 2를 구비함으로써, 상기 복합섬유는 높은 결정화도 및 낮은 수축률을 가질뿐만 아니라 100% 생분해성을 가질 수 있다.By having the above features 1 and 2, the composite fiber can have high crystallinity and low shrinkage as well as 100% biodegradability.

상기 복합섬유의 결정화도는 30% 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 복합섬유의 결정화도는 30~55%일 수 있다. 상기 복합섬유의 결정화도가 30% 미만인 경우에는 부직포 웹 형성시 웹이 roll에 말리는 현상이나 부직포 제품의 수축이 발생할 수 있고, 55%를 초과하는 경우에는 부직포 제품의 강연도(stiffness)가 증가하여 2차 가공시 문제가 될 수 있다.The crystallinity of the composite fiber may be 30% or more. For example, the crystallinity of the composite fiber may be 30 to 55%. When the crystallinity of the composite fiber is less than 30%, a phenomenon in which the web is rolled on a roll or shrinkage of the nonwoven product may occur when the nonwoven web is formed. This can be a problem when processing tea.

또한, 상기 복합섬유의 수축률은 20% 이하일 수 있다. 상기 복합섬유의 수축률이 20%를 초과하는 경우에는 부직포 제작 과정에서 부직포가 수축되는 공정상의 문제점이 발생할 수 있다.In addition, the shrinkage rate of the composite fiber may be 20% or less. When the shrinkage rate of the composite fiber exceeds 20%, there may be a problem in the process of shrinking the nonwoven fabric during the manufacturing process of the nonwoven fabric.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합섬유(10)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a composite fiber 10 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 구현예에 따른 복합섬유(10)는 코어(11) 및 시스(12)를 포함한다.The composite fiber 10 according to an embodiment of the present invention includes a core 11 and a sheath 12 .

코어(11)는 PLA 수지를 포함하고, 시스(12)는 PLA 수지와 기타 수지의 배합물을 포함한다.The core 11 comprises PLA resin, and the sheath 12 comprises a blend of PLA resin and other resins.

본 발명의 다른 측면은 상기 복합섬유를 포함하는 부직포를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a nonwoven fabric including the composite fiber.

상기 부직포는 스펀본드 부직포일 수 있다.The nonwoven fabric may be a spunbond nonwoven fabric.

이하, 스펀본드 부직포의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the spunbond nonwoven fabric will be described in detail.

먼저, 복합섬유의 코어 영역을 형성하는 코어 형성용 수지와 시스 영역을 형성하는 시스 형성용 수지를 각각 별개로 압출기 등으로 용융시키고, 원하는 섬유 구조를 형성하여 토출하도록 구성된 복합 방사 노즐을 갖는 방사 구금으로부터 각 용융물을 토출시켜 복합 장섬유를 방출시킨다.First, the resin for forming the core forming the core region of the composite fiber and the resin for forming the sheath forming the sheath region are separately melted with an extruder or the like, and a spinneret having a composite spinning nozzle configured to form and discharge a desired fiber structure Each melt is ejected from the to release the composite long fibers.

이후, 상기 방출된 장섬유를 냉각용 공기에 의해 냉각하고, 또한 연신용 공기에 의해 장력을 가하여 소정의 섬도를 갖게 하고, 그대로 포집 벨트 상에 포집하여 소정의 두께로 퇴적시킨다.Thereafter, the discharged long fibers are cooled by cooling air, and tension is applied with the stretching air to have a predetermined fineness, and are collected as they are on a collection belt and deposited to a predetermined thickness.

이후, 교락 처리로서 니들 펀치, 워터 제트, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법 또는 가열 엠보싱 롤을 이용하는 엠보싱 가공 또는 고온 통기에 의해 열융착하는 방법에 의해 후가공이 진행된다.Thereafter, post-processing is performed by a method using means such as a needle punch, water jet, ultrasonic wave, etc. as an entangling treatment, embossing using a heating embossing roll, or heat-sealing by high-temperature ventilation.

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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1: 복합섬유의 제조Example 1: Preparation of composite fibers

코어 형성용 수지로서 융점이 175℃이고 용융지수가 10g/10min인 PLA 수지를 사용하였다. 또한, 시스 형성용 수지로서 융점이 175℃이고 용융지수가 10g/10min인 PLA 수지 100중량부 및 융점이 124℃이고 점도가 1,450poise(500sec-1, 230℃)인 PBAT 10중량부의 배합물을 사용하였다. 상기 코어 형성용 수지 및 상기 시스 형성용 수지를 용융시키는 압출기의 온도는 230℃이었으며, 용융된 수지들은 복합방사 노즐안의 분배판에 의해 코어 형성용 수지는 코어로 이동하고, 시스 형성용 수지는 시스로 이동하며, 노즐을 통해 복합단면 형태로 방사되어 복합섬유를 형성하였다. 복합섬유 제조시 방사속도는 1,900mpm이었으며, 코어:시스의 중량비는 70:30이었다.As a resin for forming the core, PLA resin having a melting point of 175° C. and a melt index of 10 g/10 min was used. In addition, as a resin for forming a sheath, 100 parts by weight of PLA resin having a melting point of 175 ° C and a melt index of 10 g/10 min and 10 parts by weight of PBAT having a melting point of 124 ° C and a viscosity of 1,450 poise (500 sec -1 , 230 ° C) are used. did The temperature of the extruder for melting the resin for forming the core and the resin for forming the sheath was 230°C, the molten resins were transferred to the core by the distribution plate in the composite spinning nozzle, and the resin for forming the sheath was transferred to the core. , and was spun in the form of a composite cross-section through a nozzle to form a composite fiber. The spinning speed when manufacturing the composite fiber was 1900 mpm, and the weight ratio of core: sheath was 70:30.

실시예 2: 복합섬유의 제조Example 2: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 PBAT 30중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a blend of 100 parts by weight of PLA resin and 30 parts by weight of PBAT was used as the resin for forming the sheath.

실시예 3: 복합섬유의 제조Example 3: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 PBAT 50중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a blend of 100 parts by weight of PLA resin and 50 parts by weight of PBAT was used as the resin for forming the sheath.

실시예 4: 복합섬유의 제조Example 4: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 115℃이고 점도가 800poise(500sec-1, 230℃)인 PBS 10중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.Composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 10 parts by weight of PBS having a melting point of 115° C. and a viscosity of 800 poise (500 sec -1 , 230° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

실시예 5: 복합섬유의 제조Example 5: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 115℃이고 점도가 800poise(500sec-1, 230℃)인 PBS 30중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.Composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 30 parts by weight of PBS having a melting point of 115° C. and a viscosity of 800 poise (500 sec -1 , 230° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

실시예 6: 복합섬유의 제조Example 6: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 115℃이고 점도가 800poise(500sec-1, 230℃)인 PBS 50중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.Composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 50 parts by weight of PBS having a melting point of 115° C. and a viscosity of 800 poise (500 sec -1 , 230° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

실시예 7: 복합섬유의 제조Example 7: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 160℃이고 점도가 540poise(500sec-1, 210℃)인 PHA 10중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.The composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 10 parts by weight of PHA having a melting point of 160° C. and a viscosity of 540 poise (500 sec −1 , 210° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

실시예 8: 복합섬유의 제조Example 8: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 160℃이고 점도가 540poise(500sec-1, 210℃)인 PHA 30중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.The composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 30 parts by weight of PHA having a melting point of 160° C. and a viscosity of 540 poise (500 sec -1 , 210° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

실시예 9: 복합섬유의 제조Example 9: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 160℃이고 점도가 540poise(500sec-1, 210℃)인 PHA 50중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.Composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 50 parts by weight of PHA having a melting point of 160° C. and a viscosity of 540 poise (500 sec -1 , 210° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

실시예 10: 복합섬유의 제조Example 10: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부, PBAT 10중량부, 융점이 115℃이고 점도가 800poise(500sec-1, 230℃)인 PBS 10중량부 및 융점이 160℃이고 점도가 540poise(500sec-1, 210℃)인 PHA 10중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.As a resin for forming a sheath, 100 parts by weight of PLA resin, 10 parts by weight of PBAT, 10 parts by weight of PBS having a melting point of 115° C. and a viscosity of 800 poise (500 sec -1 , 230° C.) and a melting point of 160° C. and a viscosity of 540 poise (500 sec -1 , 210° C.), a composite fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a blend of 10 parts by weight of PHA was used.

실시예 11: 복합섬유의 제조Example 11: Preparation of composite fibers

코어:시스의 중량비를 50:50으로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 2, except that the weight ratio of core: sheath was changed to 50:50.

실시예 12: 복합섬유의 제조Example 12: Preparation of composite fibers

코어:시스의 중량비를 90:10으로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 2, except that the weight ratio of core: sheath was changed to 90:10.

비교예 1: 복합섬유의 제조Comparative Example 1: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 PBAT 5중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a blend of 100 parts by weight of PLA resin and 5 parts by weight of PBAT was used as the resin for forming the sheath.

비교예 2: 복합섬유의 제조Comparative Example 2: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 PBAT 55중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a blend of 100 parts by weight of PLA resin and 55 parts by weight of PBAT was used as the resin for forming the sheath.

비교예 3: 복합섬유의 제조Comparative Example 3: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 115℃이고 점도가 800poise(500sec-1, 230℃)인 PBS 5중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.The composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 5 parts by weight of PBS having a melting point of 115° C. and a viscosity of 800 poise (500 sec -1 , 230° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

비교예 4: 복합섬유의 제조Comparative Example 4: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 115℃이고 점도가 800poise(500sec-1, 230℃)인 PBS 55중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.Composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 55 parts by weight of PBS having a melting point of 115° C. and a viscosity of 800 poise (500 sec -1 , 230° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

비교예 5: 복합섬유의 제조Comparative Example 5: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 160℃이고 점도가 540poise(500sec-1, 210℃)인 PHA 5중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.Composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 5 parts by weight of PHA having a melting point of 160° C. and a viscosity of 540 poise (500 sec -1 , 210° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

비교예 6: 복합섬유의 제조Comparative Example 6: Preparation of composite fibers

시스 형성용 수지로서 PLA 수지 100중량부 및 융점이 160℃이고 점도가 540poise(500sec-1, 210℃)인 PHA 55중량부의 배합물을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.The composite fiber in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of PLA resin and 55 parts by weight of PHA having a melting point of 160° C. and a viscosity of 540 poise (500 sec -1 , 210° C.) were used as the resin for forming the sheath. was prepared.

비교예 7: 복합섬유의 제조Comparative Example 7: Preparation of composite fibers

코어:시스의 중량비를 45:55로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 2, except that the weight ratio of core: sheath was changed to 45:55.

비교예 8: 복합섬유의 제조Comparative Example 8: Preparation of composite fibers

코어:시스의 중량비를 95:5로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.A composite fiber was prepared in the same manner as in Example 2, except that the weight ratio of core: sheath was changed to 95:5.

평가예evaluation example

실시예 1~12 및 비교예 1~8에서 제조된 복합섬유들의 결정화 온도(△Hc), 결정화도 및 수축률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 여기서, 결정화 온도(△Hc), 용융온도 피크의 열량 값(△Hm), 및 PLA가 100% 결정화될 때의 열량 값(H100%)은 시차주사열량계(DSC)를 사용하여 측정되었고, 결정화도는 상기 수학식 1에 따라 계산되었으며, 수축률은 상기 수학식 2에 따라 계산되었다.The crystallization temperature (ΔHc), crystallinity, and shrinkage of the composite fibers prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8 were measured, and the results are shown in Table 1 below. Here, the crystallization temperature (ΔHc), the calorific value of the melting temperature peak (ΔHm), and the calorific value when PLA is 100% crystallized (H 100% ) were measured using a differential scanning calorimeter (DSC), and the degree of crystallinity was calculated according to Equation 1, and the shrinkage rate was calculated according to Equation 2 above.

△HcΔHc 결정화도(%)Crystallinity (%) 수축률(%)Shrinkage (%) 실시예 1Example 1 1515 4545 55 실시예 2Example 2 2020 4040 88 실시예 3Example 3 2323 3838 99 실시예 4Example 4 2525 3535 1111 실시예 5Example 5 2626 3333 1111 실시예 6Example 6 2626 3232 1212 실시예 7Example 7 2828 3030 1515 실시예 8Example 8 2929 3030 2020 실시예 9Example 9 2929 3030 2020 실시예 10Example 10 2828 3131 1414 실시예 11Example 11 2222 3838 1010 실시예 12Example 12 2424 3939 1010 비교예 1Comparative Example 1 3333 2323 2727 비교예 2Comparative Example 2 3434 2424 2929 비교예 3Comparative Example 3 3434 2222 3333 비교예 4Comparative Example 4 3434 2121 3333 비교예 5Comparative Example 5 3535 2020 3737 비교예 6Comparative Example 6 3636 1818 4040 비교예 7Comparative Example 7 3737 1919 3535 비교예 8Comparative Example 8 3535 2121 3939

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1~12에서 제조된 결정화도가 30% 이상으로 높고, 수축률은 20% 이하로 낮은 것으로 나타났다. 그러나, 비교예 1~8에서 제조된 복합섬유는 결정화도가 24% 이하로 낮고, 수축률은 27% 이상으로 높은 것으로 나타났다.Referring to Table 1, it was found that the degree of crystallinity prepared in Examples 1 to 12 was as high as 30% or more, and the shrinkage rate was as low as 20% or less. However, the composite fibers prepared in Comparative Examples 1 to 8 had a low crystallinity of 24% or less and a high shrinkage rate of 27% or more.

본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the drawings and embodiments, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 복합섬유 11: 코어
12: 시스
10: composite fiber 11: core
12: sheath

Claims (8)

복합섬유로서, 상기 복합섬유는,
PLA(polylactic acid) 수지만을 포함하고 PLA 수지가 아닌 다른 수지를 전혀 포함하지 않는 코어; 및
PLA 수지와 기타 수지의 배합물을 포함하는 시스를 포함하고,
상기 기타 수지는 PBAT(polybutylene adipate terephthalate), PBS(polybutylene succinate), PHA(polyhydroxyalkanoate) 또는 이들의 조합을 포함하고,
상기 코어와 상기 시스의 중량비는 50~90:10~50이고,
상기 시스에서 상기 기타 수지의 함량은 상기 PLA 수지 100중량부에 대하여 10~50중량부이고,
상기 복합섬유의 결정화도는 30% 이상이고 수축률은 20% 이하인 복합섬유.
As a composite fiber, the composite fiber,
a core comprising only polylactic acid (PLA) resin and no resin other than PLA resin; and
a sheath comprising a combination of PLA resin and other resins;
The other resin includes polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS), polyhydroxyalkanoate (PHA), or a combination thereof,
The weight ratio of the core and the sheath is 50-90:10-50,
The content of the other resin in the sheath is 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the PLA resin,
A composite fiber having a crystallinity of 30% or more and a shrinkage ratio of 20% or less of the composite fiber.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 따른 복합섬유를 포함하는 부직포.A nonwoven fabric comprising the composite fiber according to claim 1 . 제7항에 있어서,
상기 부직포는 스펀본드 부직포인 부직포.
8. The method of claim 7,
The nonwoven fabric is a spunbond nonwoven fabric.
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