KR102599166B1 - 다기능성 복합 부직포의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다기능성 복합 부직포 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나로 제조되는 제 1 시트층과 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태로 제조되는 제 2 시트층을 적층하여 교락함으로써 제조되는 다기능성 복합 부직포의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다기능성 복합 부직포에 관한 것이다.
Description
본 발명은 다기능성 복합 부직포의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다기능성 복합 부직포에 관한 것으로, 보다 자세하게는 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나의 형태로 제조되는 제 1 시트층과 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태로 제조되는 제 2 시트층을 적층하여 교락시키는 것을 특징으로 하는 다기능성 복합 부직포의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다기능성 복합 부직포에 관한 것이다.
부직포(不織布, non-woven fabric)는 섬유를 직포공정을 거치지 않고, 평행 또는 부정 방향(不定 方向)으로 배열하여 얇은 펠트(felt) 모양의 웹(web)을 형성한 후, 결합하여 제조하는 섬유 구조물을 가리킨다. 따라서 웹은 상기 부직포를 제조하기 위한 것으로 섬유가 결합되기 전단계를 가리키고, 상기 부직포는 웹을 구성하는 섬유가 결합된 형태를 가리킨다.
상기 부직포는 섬유가 얽혀 결합되어 종횡의 방향성이 없어 여러 가지 용도로 사용이 가능하다. 특히 최근에 필터와 부직포 롤 및 인공피혁 등으로의 그 용도가 확장되어 매우 폭넓게 활용되고 있다.
통상적으로 부직포의 제조방법 또한 다양한데, 부직포의 종류는 크게 나누어 단섬유 부직포와 스펀본드(spunbond) 공법 등으로 제조되는 장섬유 부직포로 분류된다. 도 1을 참조하여 단섬유 부직포의 제조과정을 설명하면, 통상적으로 부직포의 제조시 단섬유는 카딩기(10)를 통과하여 카디드 웹(carded web, 20)을 형성한다. 이러한 카딩 공정은 제조될 부직포 시트의 면방향의 수평방향으로 단섬유가 배향된 카디드 웹(20)을 형성하는 공정이다. 상기 카디드 웹(20)을 형성하는 단섬유를 균일하게 하기 위해 상기 카딩 공정 전에 단섬유를 균일하게 혼합하는 혼섬 공정이 선행될 수 있다.
상기 카디드 웹(20)은 크로스래퍼(cross lapper, 30)로 공급되고, 상기 크로스래퍼(30)에서 기계 방향(machine Direction, MD)으로 진행하는 컨베이어 벨트(40)에 수직 방향으로 적층되어 성형 웹(50)을 형성한다. 즉, 크로스래퍼(30)에서 기계 방향으로 진행하며 회전하는 컨베이어 벨트(40)에 상기 카디드 웹(20)이 기계 방향의 수직 방향으로 적층된 후, 이후에 니들 펀칭(needle punching) 등의 결속 공정을 거쳐 부직포를 형성하게 된다. 또한 상기 단섬유 부직포는 열접착(thermal bonding) 또는 스펀레이스(spunlace) 등의 공정을 통해 제조하는 것도 가능하다.
그리고, 장섬유 부직포는 스펀본드(spunbond) 공법 등에 의해 제조될 수 있다. 스펀본드 부직포 제조방법은 방사블록에서 방사된 멀티필라멘트 사조가 냉각챔버에서 냉각, 고화된 후, 고압공기 이젝터에 공급되어 연신관 또는 고압공기파이프와 개섬수단을 거쳐 연속 연신된 다음, 네트컨베이어상에 웹(web)형태로 적층된다. 상기와 같이 적층된 웹을 캘린더롤을 이용하여 열과 압력을 동시에 부여하여 멀티필라멘트 사조를 결합하여 일정한 두께와 물리적인 특성을 부여한 다음, 권취하여 제조될 수 있다.
상기와 같이 제조되는 부직포는 여러 분야에서 사용되지만 실제로 각 분야의 제품에 사용되는 경우에는, 각각의 제품의 용도에 적합한 성질이나 구조를 갖도록 제조되어야 한다. 최근, 복수의 부직포를 적층시킴으로써 원하는 기능을 다양하게 발휘하도록 설계된 다층 부직포의 수요가 점점 높아지고 있다.
이러한 다층 부직포와 관련된 종래기술로서, 일본 특허 제3587831호 공보에서, 흡수성 물품의 피부 접촉면에 사용되는 표면 시트로서, 제1 섬유층과 잠재성 권축 섬유를 포함하는 제2 섬유층이 적층되어, 이 제1 섬유층과 제2 섬유층이 복수의 위치에서 부분적으로 열융착된 다층 섬유를 가열 처리함으로써 제조된, 제1 섬유층에 복수의 융기부가 형성된 다층 부직포가 제안되어 있다. 또한 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0012353호에는 a) 장섬유 부직포를 함유하는 하부층, b) 열수축 폴리프로필렌계 단섬유 화이버가 상기 하부층의 기계적 진행방향의 40 내지 50도의 범위에서 좌측 및 우측으로부터 도입되어 교호로 반복되면서 적층된 중부층, 및 c) 상기 중부층의 위에 위치하며, 폴리프로필렌계 단섬유 화이버를 적층한 상부층을 결합시킨 것을 특징으로 하는 토목공사용 다중복합형 적층체 부직포 제조방법이 제안되어 있다.
상기와 같은 종래기술에 따르면 탄성을 발현하는 부직포는 2종 이상의 폴리머를 복합방사하여 탄성을 갖는 심초형(Sheath-Core) 또는 사이드-바이-사이드(Side-by-Side)형 복합사를 사용하여 제조해야 하나, 이러한 원사를 사용하여 제조되는 웹은 니들펀칭시 섬유가 니들에 걸리기 쉽고 끊어지기 쉽다. 또한 상기와 같은 복합사를 이용하여 제조되는 탄성부직포는 그 제조공정이 복잡하여 제조단가가 상승하게 되는 문제점을 갖는다.
본 발명이 해결하려는 과제는 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나로 제조되는 제 1 시트층과 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태로 제조되는 제 2 시트층이 적층된 복합시트층을 크로스래퍼에서 복수 회 포개어 적층시트층을 제조하고, 이후에 섬유체결공정을 통해 교락하여 이를 결합시키는 것을 특징으로 하는 다기능성 복합 부직포의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다기능성 복합 부직포를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다기능성 복합 부직포의 제조방법은, 일정 두께와 폭을 갖는 제 1 시트층을 준비하는 제 1 단계; 일정 두께와 폭을 갖는 제 2 시트층을 준비하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계에서 준비된 제 1 시트층과 상기 제 2 단계에서 준비된 제 2 시트층을 적층하여 복합시트층을 제조하는 제 3 단계; 상기 제 3 단계에서 제조된 복합시트층을 크로스 래퍼(cross-lapper)에 공급하여 시트상으로 복수 회 포개어 적층시트층을 제조하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 제조되는 적층시트층을 섬유체결공정을 통해 상기 제 1 시트층과 제 2 시트층을 서로 교락시킴으로써 복합부직포를 제조하는 제 5 단계; 및 상기 제 5 단계에서 제조된 복합부직포를 권취하는 제 6 단계;를 포함하고, 상기 제 1 시트층은 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나일 수 있고, 상기 단섬유 부직포는 스펀레이스 또는 열접착 부직포이고, 장섬유 부직포는 스펀본드 부직포이며, 상기 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포는 폴리프로필렌섬유, 폴리에스테르섬유, 나일론섬유, 아라미드섬유로 제조될 수 있고, 일반사 또는 분할사로 제조될 수 있다.
또한, 상기 제 5 단계에서의 섬유체결공정은 니들펀칭공정, 열접착(thermal bonding)공정, 워터제트(water jet)공정, 스팀제트(steam jet)공정 중 어느 하나이고, 상기 제 2 시트층은 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태를 갖고, 상기 제 2 시트층을 구성하는 단섬유 웹 또는 필름은 열가소성 엘라스토머로 제조될 수 있고, 상기 제 2 시트층을 구성하는 극세섬유 웹은 열가소성 고분자로 제조되는 멜트블로운 웹 또는 나노섬유 웹일 수 있으며, 상기 제 2 시트층의 폭(width)은 제 1 시트층의 폭 대비 작거나 같을 수 있으며, 상기 제 1 시트층의 두께는 0.1 내지 3.5 mm이고, 제 2 시트층의 두께는 0.1 내지 2.0 mm이며, 상기 제 6 단계는 80 내지 150 ℃에서 100 내지 900 초 동안 수행되는 것이 바람직하다
본 발명에 의하여 제조되는 다기능성 복합 부직포는, 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나로 제조되는 제 1 시트층을 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나로 제조되는 제 2 시트층과 적층하여 교락한 후 섬유체결공정을 통해 결합함으로써, 신축성과 탄성회복율 및 필터링 효과 등이 우수한 다기능성을 갖는 복합 부직포를 제조할 수 있다. 또한 상기와 같이 제조되는 다기능성 복합 부직포는 인공피혁과 부직포 롤 또는 필터 등과 같은 다양한 용도에 적용이 가능하도록 성형성이 우수한 특징을 갖는다.
도 1은 종래기술에 따른 단섬유 부직포의 제조 공정도이며,
도 2는 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조방법에 대한 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조시 니들펀칭 공정도이며,
도 4는 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조방법에 대한 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조시 니들펀칭 공정도이며,
도 4는 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 사진이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다기능성 복합 부직포에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 종래기술에 따른 단섬유 부직포의 제조 공정도이며, 도 2는 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조방법에 대한 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조시 니들펀칭 공정도이며, 도 4는 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 사진이다.
본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포는 신축성과 탄성회복력 및 필터링 효과가 우수하여 필터, 부직포 롤 또는 인공피혁 등을 제조하기 위한 기재로 사용될 수 있다.
필터는 액체나 기체 속의 이물질을 걸러 내는 구조물로 다양한 재질 및 형상으로 제조될 수 있고, 부직포 롤은 부직포를 이용하여 제조되는 롤(Roll)로서 철판 등의 기재의 표면으로부터 불순물의 제거시 약재 또는 유제 등의 처리할 때 주로 사용되고 있다. 또한 부직포는 인공피혁을 제조하기 위한 기재로 많이 사용되고 있는데, 인공피혁은 천연가죽의 외관 및 물성을 대체하기 위해 만들어진 인공소재로서, 천연가죽을 대체하는 소재로 널리 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 일정 두께와 폭을 갖는 제 1 시트층을 준비하는 제 1 단계; 일정 두께와 폭을 갖는 제 2 시트층을 준비하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계에서 준비된 제 1 시트층과 상기 제 2 단계에서 준비된 제 2 시트층을 적층하여 복합시트층을 제조하는 제 3 단계; 상기 제 3 단계에서 제조된 복합시트층을 크로스 래퍼(cross-lapper)에 공급하여 시트상으로 복수 회 포개어 적층시트층을 제조하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 제조되는 적층시트층은 섬유체결공정을 통해 상기 제 1 시트층과 제 2 시트층을 서로 교락시킴으로써 복합 부직포가 제조되는 제 5 단계; 및 상기 제 5 단계에서 제조된 복합 부직포를 권취하는 제 6 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
이를 상세히 살펴보면, 상기 제 1 단계는 일정 두께와 폭을 갖는 제 1 시트층(80)을 준비하는 단계로서, 상기 제 1 시트층(80)은 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나로 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 장섬유 웹은 장섬유 부직포를 제조하기 전단계로서 장섬유를 이용하여 제조되는 웹으로서 상기 장섬유 웹을 구성하는 섬유가 결합되기 전 상태를 가리킨다. 또한, 상기 장섬유 부직포는 상기 장섬유 웹을 구성하는 섬유가 니들펀칭 등의 섬유체결공정을 통해 결합된 형태를 가리킨다.
또한 단섬유 부직포는 장섬유가 아닌 단섬유를 이용하여 제조되는 부직포로서, 상기 단섬유 부직포를 구성하는 섬유가 섬유체결공정을 통해 결합된 형태를 가리킨다.
본 발명에 따르면, 상기 단섬유 부직포는 스펀레이스 부직포 또는 열접착(thermal bonding) 부직포이고, 장섬유 부직포는 스펀본드 부직포인 것이 바람직할 수 있다.
상기 스펀레이스 부직포는 물 분사를 사용하여 구성섬유를 교락하여 체결함으로써 제조되는 부직포를 가리키고, 상기 열접착 부직포는 열가소성 합성섬유를 포함하는 웹을 열을 이용하여 용융함으로써, 상기 웹을 결합시킨 부직포를 가리킨다. 상기 스펀본드 부직포는 용융되어 방사된 장섬유를 연속적으로 결합하여 제조되는 부직포를 가리킨다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포는 열가소성 고분자 소재로서 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 아라미드 섬유 중 어느 하나를 소재로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 아라미드 섬유 등과 같은 열가소성 고분자 소재로 제조된 섬유의 2종 이상이 혼합된 것일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포는 일반사 또는 분할사로 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 열가소성 고분자 소재의 단독으로 제조된 섬유를 일반사라 칭하고, 상기 분할사는 이종의 고분자 수지가 섬유 단면상에서 여러 개의 조각으로 구성되는 섬유로, 이후에 분할가공 등의 후가공을 통해 각각의 조각으로 분할되는 섬유를 가리킨다. 상기와 같은 분할사는 단사섬도 0.5 데니어 이하로 제조할 수 있는 섬유로 해도사와 더불어 상업적으로 가장 많이 사용되는 극세사 중 하나이다.
상기와 같이 분할사로 제조되는 장섬유 웹은 극세사 형태로 제조됨으로써, 촉감이 우수하고, 충진감 및 유연성 등의 성능이 우수할 수 있다. 특히, 상기 장섬유 웹을 분할사로 제조함으로써, 해도사 등과 같이 해성분을 제거하기 위한 약품처리가 불필요하고, 인공피혁의 제조시 천연피혁과 유사한 촉감을 가짐으로써 이를 대체할 수 있는 인공피혁이 제조될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 일반사는 분할사가 아닌 섬유를 가리킨다.
상기와 같이 제조되는 제 1 시트층(80)의 두께는 0.1 내지 3.5 mm인 것이 바람직할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 용도가 인공피혁인 경우에는 상기 인공피혁을 얇은 두께로 제조하기 위하여 제 1 시트층(80)의 두께가 0.1 mm인 것이 바람직할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포를 필터 등의 용도로 사용할 경우에는 제 1 시트층(80)의 두께를 두껍게 하여 필터링 효과를 극대화할 수 있도록 3.5 mm 인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 2 단계는 상기 제 1 시트층(80)과 함께 적층되는 제 2 시트층(70)을 준비하는 단계로서, 상기 제 2 시트층(70)은 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태로 제조되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 용도가 인공피혁 또는 부직포 롤 등인 경우에는 상기 제 2 시트층(70)을 열가소성 엘라스토머를 이용하여 제조되는 단섬유 웹 또는 필름을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 상기와 같이 제 2 시트층(70)을 열가소성 엘라스토머를 이용하여 제조된 단섬유 웹 또는 필름을 사용하는 경우에는 제조되는 다기능성 복합 부직포에 신축성 및 탄성회복성을 부여할 수 있게 된다.
상기 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic elastomer, 이하 TPE)는 열가소성 합성수지와 마찬가지로 열을 가하여 사출이나 압출성형이 가능한 소재를 가리킨다. 냉각 후에는 원래의 고탄성 특성을 다시 나타내므로 리사이클링이 가능하다.
본 발명에 따르면, 상기 제 2 시트층(70)을 구성하는 열가소성 엘라스토머는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머, 열가소성 올레핀계 엘라스토머, 열가소성 폴리아미드계 엘라스토머 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(Thermoplastic Polyurethane Elastomer)는 이소시아네이트와 폴리올이 부가 반응되어 합성되는 화합물로 분자구조 중 우레탄 결합을 갖고 있는 엘라스토머를 가리킨다. 상기 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머는 높은 회복력, 탁월한 압축 변형률과 더불어 충격, 마모, 찢김 특성이 우수하고, 디소시아네이트(diisocyanate)와 하나 이상의 디올(diol)이 중합반응하여 생성되는 합성수지를 가리킨다. 상기 TPU는 가소제를 사용하지 않고도 유연성을 제공하는 것은 물론 광범위한 경도 및 높은 탄성을 제공하는 특징을 갖는다.
열가소성 올레핀계 엘라스토머(Thermoplastic Olefin Elastomer)는 범용수지인 폴리프로필렌에 impact modifier로서 ethylene-propylene comonomer를 블렌딩하여 2성분계 alloy로 제조될 수 있다. 또한 소량의 polyethylene을 추가하여 3성분계 alloy로 제조하는 것도 가능하다. 이러한 열가소성 올레핀계 엘라스토머는 DUPONT, Exxon, Goodrich 및 Dow Chemical 등 Ethylene-Propylene Diene Monomer(EPDM) 제조업체 등에서 제조하여 판매하고 있다.
또한, 열가소성 폴리아미드계 엘라스토머(Thermoplastic polyamide elastomer)는 결정성의 폴리아미드가 하드 세그먼트를 이루고, 유리전이온도가 낮은 고무상의 폴리에테르 또는 폴리에스터가 소프트 세그먼트를 이루는 다중 블록 공중합체를 가리킨다. 상기 열가소성 폴리아미드계 엘라스토머는 1983년 Atofina사에서 최초로 생산되어 Pebax라는 상품명으로 출시되었다. 이후, 독일의 Evonik Degussa GmbH에서는 polyamide-12를 하드 세그멘트로 하는 polyamide-b-polyether를 개발하여 VESTAMID E라는 상품명으로 출시하였고, 스위스의 EMS-Grivory AG에서는 나일론6, 나일론12를 하드 세그멘트로 하는 열가소성 폴리아미드계 엘라스토머를 Grilamide라는 상품명으로 출시하였다.
또한, 즉, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 용도가 필터인 경우에는 상기 제 2 시트층(70)을 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 등과 같은 열가소성 고분자를 이용하여 제조되는 극세섬유 웹을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 극세섬유 웹은 멜트블로운 또는 전기방사 등의 공정으로 제조되는 극세섬유 웹을 가리킨다. 상기와 같이 제 2 시트층(70)으로 극세섬유 웹을 사용하는 경우에는 상기 극세섬유 웹으로부터 이물질을 제거할 수 있는 필터링 효과를 부여할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 제 2 단계에서 준비되는 제 2 시트층(70)은 열가소성 엘라스토머를 이용하여 제조되는 단섬유 웹 또는 필름으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 제 2 단계에서 준비되는 제 2 시트층(70)은 열가소성 고분자를 이용하여 제조되는 극세섬유 웹으로 준비되는 것도 가능하다.
상기와 같이 제 2 단계를 통해 준비되는 제 2 시트층(70)의 두께는 0.1 내지 2.0 mm인 것이 바람직하다. 즉, 이후의 제 3 단계에서 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)의 적층시 적층공정이 원활하게 수행되고, 상기 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)의 결합을 원활하게 수행하기 위하여 상기 제 2 시트층(70)의 두께는 0.1 내지 2.0 mm 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 제 2 단계에서 준비되는 제 2 시트층(70)은 색상을 갖는 것일 수 있다. 즉, 상기와 같이 제 2 시트층(70)이 색상을 갖는 경우에 제 1 시트층(80)의 일측면에 적층되어 열처리됨으로써, 제조되는 다기능성 복합 부직포를 착색하여 색상을 부여할 수 있다.
상기와 같이 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 준비한 후에는 제 3 단계로서 상기 제 1 단계에서 준비된 제 1 시트층(80)과 상기 제 2 단계에서 준비된 제 2 시트층(70)을 적층하여 복합시트층(85)을 제조하는 단계를 수행하게 된다.
상기 제 3 단계는 통상적인 부직포 웹 성형장치를 이용하여 상기 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 공급받아 이들을 순차적으로 적층함으로써 하나의 복합시트층(85)을 성형하게 된다.
상기 제 3 단계는 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포중 어느 하나의 형태와 제 2 시트층(70)을 구성하는 단섬유 웹, 필름 및 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태로 적층함으로써 수행될 수 있고, 이때 상기 제 2 시트층(70)의 폭(width)은 제 1 시트층(80)의 폭 대비 작거나 같은 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 용도가 인공피혁 또는 필터인 경우에는 제조되는 다기능성 복합 부직포의 단면을 따라 제 2 시트층(70)을 구성하는 열가소성 엘라스토머의 농도구배를 부여하기 위하여 상기 제 2 시트층(70)의 폭을 제 1 시트층(80)의 폭보다 작도록 구비하는 것이 바람직할 수 있다. 상기와 같이 제 2 시트층(70)의 폭을 제 1 시트층(80)의 폭 보다 작도록 구비하게 되면, 제 1 시트층(80)의 일부가 제 2 시트층(80)과 적층됨으로써, 제조되는 다기능성 복합 부직포의 단면을 따라 상기 제 2 시트층(70)을 구성하는 열가소성 엘라스토머의 농도구배를 부여할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 용도가 부직포 롤인 경우에는 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)의 폭을 동일하게 하여 적층함으로써, 제 1 시트층(80)의 전면에 제 2 시트층(70)이 적층되어, 제조되는 다기능성 복합 부직포의 단면을 따라 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 구성하는 섬유가 동일한 농도를 갖도록 제조될 수 있다.
상기 제 3 단계를 수행한 후에는 제 4 단계로서, 상기 제 3 단계에서 제조된 복합시트층(85)을 크로스래퍼(30)에 공급하여 시트상으로 복수 회 포개어 적층시트층(60)을 제조하게 된다.
상기와 같이 제 3 단계에서 제조된 복합시트층(85)은 크로스래퍼(30)에 투입되어 상기 복합시트층(85)을 기계 방향으로 진행하는 컨베이어 벨트(40)에 수직 방향으로 낙하시키면 상기 기계 방향과 직각 방향으로 상기 복합시트층(85)을 적층하게 된다. 상기와 같이 제 4 단계를 통해 제조되는 적층시트층(60)은 이후에 제 5 단계인 섬유체결공정을 거쳐 상기 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 서로 교락시킴으로써 복합부직포(90)를 제조하게 된다.
상기 제 4 단계는 제 3 단계에서 제조된 복합시트층(85)을 크로스래퍼(30)에 투입하여 상기 복합시트층(85)을 기계 방향으로 진행하는 컨베이어 벨트(40)에 낙하시키면서 상기 기계 방향과 직각 방향으로 상기 복합시트층(85)을 그 상부에 적층함으로써 적층시트층(60)을 제조하게 된다.
즉, 제 1 단계에서 준비된 제 1 시트층(80)과 상기 제 2 단계에서 준비된 제 2 시트층(70)을 복수 회 적층하여 제조된 복합시트층(85)을 크로스래퍼(30)에 공급하여 시트상으로 복수 회 포갬으로써, 적층시트층(60)을 제조하게 된다.
상기와 같이 제 4 단계를 수행한 후에는 제조된 적층시트층(60)을 드레프트(draft)하여 단위면적(㎡)당 중량을 조절하는 단계를 추가하는 것도 가능하다.
통상의 부직포 웹 성형장치는 드래프트 모듈을 포함하며, 상기 드래프트 모듈은 복수의 롤러들을 이용하여 상기 적층시트층(60)을 드래프트하여 연신시키게 된다. 상기 드래프트 공정을 통해 적층시트층(60)을 균일화하고, 단위면적(㎡)당 중량을 조절하게 된다. 상기 드래프트 모듈에서의 드래프트비는 사용자 설정에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
상기 제 4 단계를 통해 제조된 적층시트층(60)은 이후에 제 5 단계로서, 섬유체결공정을 통해 상기 적층시트층(60)을 구성하는 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 서로 교락시킴으로써 복합부직포(90)를 제조하게 된다.
상기 섬유체결공정은 상기 제 4 단계에서 제조되는 적층시트층(60)을 구성하는 섬유들을 교락하여 결속하기 위한 공정을 가리킨다. 본 발명에 따르면, 섬유체결공정은 상기 적층시트층(60)의 상부 또는 하부에서 반복하여 수행되는 니들펀칭공정, 열접착(thermal bonding)공정, 워터제트(water jet)공정, 스팀제트(steam jet)공정 중 어느 하나일 수 있다.
섬유체결공정으로써 상기 니들펀칭 공정은 바브(barb)를 도입한 바늘을 상하운동시키고 바늘의 상하운동영역에 상기 적층시트층(60)을 통과시킴으로 적층시트층(60)을 구성하는 섬유들을 함께 교락시켜 복합부직포(90)를 제조하는 공정을 가리킨다.
상기 제 5 단계에서 수행하는 니들펀칭 공정은 도 3에 도시된 바와 같이, 니들펀칭기(100)에서 상기 제 4 단계에서 제조된 적층시트층(60)을 서로 교락하여 합지하는 공정을 가리킨다.
본 발명에 따르면, 상기 제 5 단계는 도 3에 도시된 바와 같이, 진행하는 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)이 적층된 적층시트층(60)의 상부 또는 하부에서 반복하여 수행되는 니들펀칭공정을 통해 수행이 가능하다.
즉, 상기 제 1 시트층(80)이 장섬유 웹으로 구성되고, 제 2 시트층(70)이 열가소성 엘라스토머 필름으로 구성된 경우에는 니들펀칭기(100)의 일측에 구비되는 하방향 펀칭부(110)에 의해 상기 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유 웹과 제 2 시트층(70)을 구성하는 열가소성 엘라스토머 필름이 적층된 적층시트층(60)의 상부에서 하부로 니들펀칭함으로써, 상기 적층시트층(60)의 장섬유 웹을 구성하는 장섬유가 상기 열가소성 엘라스토머 필름을 하방으로 관통하면서 상기 장섬유를 열가소성 엘라스토머 필름과 교락하여 합지될 수 있다.
상기 제 1 시트층(80)으로 단섬유 부직포 또는 장섬유 부직포를 사용하고, 제 2 시트층(70)이 단섬유 웹으로 구성되는 경우에는 니들펀칭기(100)의 일측에 구비되는 하방향 펀칭부(110)에 의해 상기 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 구성하는 섬유들이 서로 교락되어 체결될 수 있다. 또한, 제 2 시트층(70)이 극세섬유 웹으로 제조되는 경우에도 동일한 방법으로 교락하여 상기 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 교락함으로써 체결될 수 있다.
상기와 같이 하방향 펀칭부(110)에 의해 펀칭된 후에는 상기 하방향 펀칭부(110)의 일측에 구비되는 상방향 펀칭부(120)에 의해 상기 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)의 하부에서 상부로 니들펀칭함으로써 서로 교락되어 더욱 치밀하게 체결될 수 있다.
상기 제 5 단계에서 수행되는 니들펀칭은 니들이 상기 적층시트층(60)의 상부에서 먼저 니들펀칭한 후 하부순으로 니들펀칭하거나 또는 그 반대순서로 니들펀칭함으로써, 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)이 교락되어 일체화(합지)됨으로써 복합부직포(90)를 제조하게 된다.
즉, 1차적으로 상기 적층시트층(60)은 하방향 펀칭부(110)로 이송되어 상기 적층시트층(60)의 상면을 니들펀칭하게 된다. 이후에는 도 3에 도시된 바와 같이, 적층시트층(60)이 상방향 펀칭부(120)로 이송된 상태에서 상방향 펀칭부(120)에 의해 적층시트층(60)의 하부에서 상부 방향으로 니들펀칭을 실시함으로써 상기 적층시트층(60)을 구성하는 성분들이 교락되어 결합하게 된다.
또한, 상기 제 2 시트층(70)이 열가소성 엘라스토머 필름으로 구성되는 경우에는 상기 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유가 상기 열가소성 엘라스토머 필름을 하방으로 관통하면서 상기 장섬유를 열가소성 엘라스토머 필름과 교락되어 체결될 수 있다.
상기와 같이 하방향 펀칭부(110)에 의해 니들펀칭된 적층시트층(60)은 이후에 상방향 펀칭부(120)로 이송되고, 상기 상방향 펀칭부(120)에 의해 적층시트층(60)의 하부에서 상부 방향으로 니들펀칭을 실시함으로써 상기 제 1 시트층(80)을 구성하는 장섬유 웹 또는 장섬유 부지포와, 제 2 시트층(70)을 구성하는 단섬유 웹, 필름 또는 극세섬유 웹이 교락되어 체결될 수 있다.
상기와 같이 니들펀칭을 반복하여 수행함으로써, 적층시트층(60)을 구성하는 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)은 치밀하고 균일하게 합지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제 5 단게에서 수행하는 섬유체결공정은 열접착(thermal bonding)공정, 워터제트(water jet)공정 또는 스팀제트(steam jet)공정 등에 의해서 수행하는 것도 가능하다.
상기 열접착(Thermal bonding) 공정은 상기 적층시트층(60)을 구성하는 섬유중 일부를 가열하여 용융시켜 접착함으로써, 복합부직포(90)를 제조하는 공정을 가리키고, 워터제트(water jet)공정은 고압으로 분사되는 물에 의해 적층시트층(60)을 구성하는 섬유들을 함께 교락시켜 복합부직포(90)를 제조하는 공정을 가리킨다.
특히, 스팀제트(steam jet)공정은 일본의 ㈜쿠라레에서 개발한 공정으로, 고압의 증기(steam)를 이용하여 웹을 삼차원으로 교락시키는 공정으로, 고압의 공기를 에어나이프(air knife)의 홈을 통해 웹에 분사함으로써, 상기 웹의 구성섬유를 3차원으로 교락시켜 결합하는 방법을 가리킨다
즉, 제 5 단계를 통해 섬유체결공정으로서 니들펀칭(needle punching)공정, 열접착(thermal bonding)공정, 워터제트(water jet)공정, 스팀제트(steam jet)공정 중 어느 하나의 공정을 통해 적층시트층(60)의 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 서로 교락시킴으로써 복합부직포(90)를 제조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 섬유체결공정으로써 니들펀칭공정 또는 워터제트공정에 의해 제 1 시트층(80)과 제 2 시트층(70)을 서로 교락시켜 복합부직포(90)를 제조하는 경우에는 열처리 공정을 추가로 포함할 수 있다.
즉, 상기 니들펀칭공정 또는 워터제트공정에 의해 제조되는 복합부직포(90)는 외력에 의해 구조조직이 응력을 받은 상태이므로, 이러한 응력을 제거하여 향후 발생할 수 있는 상기 복합부직포(90)의 변형을 방지할 필요가 있다. 따라서 상기 제 5 단계에서 니들펀칭공정 또는 워터제트공정에 의해 제조되는 복합부직포(90)는 표면을 열처리함으로써 상기 복합부직포(90)에 부여된 응력을 제거하게 된다. 또한 상기 열처리를 통해 동시에 복합부직포(90)의 표면을 평탄화 및 균일화를 부여할 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 니들펀칭공정에 의해 제조되는 복합부직포(9)는 열처리장치(200)로 이송한 후, 상기 복합부직포(90)를 열처리하여 응력을 제거하는 단계를 수행하게 된다.
상기 열처리는 텐터 등의 열처리장치(200)를 이용하여 수행할 수 있고, 이때 상기 열처리는 80 내지 150 ℃에서 100 내지 900 초 동안 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 열처리장치(200)로 이송된 복합부직포(90)는 80 내지 150 ℃에서 100 내지 900 초 동안 열처리됨으로써, 상기 복합부직포(90)의 조직에 부여된 응력을 제거하고 표면을 평탄화 및 균일화하게 된다.
또한, 워터제트공정에 의해 제조되는 복합부직포(9)는 열처리를 통해 건조를 동시에 진행할 수 있다.
상기 제 5 단계 이후에는 제조된 복합부직포(90)를 롤(Roll) 등을 이용하여 권취하는 제 6 단계를 수행함으로써, 도 4와 같은 본 발명에 따른 다기능성 복합 부직포의 제조가 완료될 수 있다.
본 발명에 따라 상기와 같이 제조되는 다기능성 복합 부직포는 제 2 시트층(70)으로 열가소성 엘라스토머를 단섬유 웹 또는 필름상으로 적층하여 교락한 후 제조됨으로써, 우수한 신축성을 발현할 수 있다. 특히 수평방향이나 수직방향에 대해 모두 탄성회복력이 우수하여 인공피혁과 부직포 롤 등과 같은 용도에 적용이 가능한 특징을 갖는다. 또한, 상기 다기능성 복합 부직포는 제 2 시트층(70)으로 극세섬유 웹을 적층하여 교락한 후 제조됨으로써, 우수한 필터링 특성을 부여할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 카딩기
30 : 크로스래퍼
40 : 컨베이어벨트
60 : 적층시트층
70 : 제 2 시트층
80 : 제 1 시트층
85 : 복합시트층
90 : 복합부직포
30 : 크로스래퍼
40 : 컨베이어벨트
60 : 적층시트층
70 : 제 2 시트층
80 : 제 1 시트층
85 : 복합시트층
90 : 복합부직포
Claims (6)
- 일정 두께와 폭을 갖는 제 1 시트층을 준비하는 제 1 단계;
일정 두께와 폭을 갖는 제 2 시트층을 준비하는 단계로서,
상기 제 2 시트층은 카딩이 불가능한 섬유층으로 단섬유 웹, 필름 또는 극세섬유 웹 중 어느 하나의 형태를 갖고, 상기 단섬유 웹 또는 필름은 열가소성 엘라스토머로 제조되고, 상기 극세섬유 웹은 열가소성 고분자로 제조되는 멜트블로운 웹 또는 나노섬유 웹인 제 2 단계;
상기 제 1 단계에서 준비된 제 1 시트층과 상기 제 2 단계에서 준비된 제 2 시트층을 적층하여 복합시트층을 제조하는 제 3 단계
상기 제 3 단계에서 제조된 복합시트층을 크로스 래퍼(cross-lapper)에 공급하여 시트상으로 복수 회 포개어 적층시트층을 제조하는 제 4 단계;
상기 제 4 단계에서 제조되는 적층시트층을 섬유체결공정을 통해 상기 제 1 시트층과 제 2 시트층을 서로 교락시킴으로써 복합부직포를 제조하는 제 5 단계; 및
상기 제 5 단계에서 제조된 복합부직포를 권취하는 제 6 단계;를 포함하는 다기능성 복합 부직포의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 시트층은 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다기능성 복합 부직포의 제조방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 장섬유 웹, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포는 폴리프로필렌섬유, 폴리에스테르섬유, 나일론섬유, 아라미드 섬유 중 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 다기능성 복합 부직포의 제조방법
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 5 단계에서의 섬유체결공정은 니들펀칭공정, 열접착(thermal bonding)공정, 워터제트(water jet)공정, 스팀제트(steam jet)공정 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다기능성 복합 부직포의 제조방법.
- 청구항 1 내지 3, 5 중 어느 한 항의 다기능성 복합 부직포의 제조방법에 의해 제조되는 다기능성 복합 부직포.
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| KR (1) | KR102599166B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055270A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Japan Vilene Co Ltd | エアフィルタ用濾材、それを用いた吹流し形フィルタ、並びにエアフィルタ用濾材の製造方法 |
| KR101505632B1 (ko) * | 2014-11-06 | 2015-03-24 | 주식회사 로지텍 | 인공피혁용 기포 및 그 제조방법 |
| KR20210025100A (ko) * | 2018-08-27 | 2021-03-08 | 주식회사 쿠라레 | 인공 피혁 기재, 그 제조 방법 및 입모 인공 피혁 |
-
2023
- 2023-05-02 KR KR1020230056807A patent/KR102599166B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055270A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Japan Vilene Co Ltd | エアフィルタ用濾材、それを用いた吹流し形フィルタ、並びにエアフィルタ用濾材の製造方法 |
| KR101505632B1 (ko) * | 2014-11-06 | 2015-03-24 | 주식회사 로지텍 | 인공피혁용 기포 및 그 제조방법 |
| KR20210025100A (ko) * | 2018-08-27 | 2021-03-08 | 주식회사 쿠라레 | 인공 피혁 기재, 그 제조 방법 및 입모 인공 피혁 |
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