KR102606149B1 - 형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법 - Google Patents

형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102606149B1
KR102606149B1 KR1020230086831A KR20230086831A KR102606149B1 KR 102606149 B1 KR102606149 B1 KR 102606149B1 KR 1020230086831 A KR1020230086831 A KR 1020230086831A KR 20230086831 A KR20230086831 A KR 20230086831A KR 102606149 B1 KR102606149 B1 KR 102606149B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nonwoven fabric
meltblown
manufacturing
fibers
web
Prior art date
Application number
KR1020230086831A
Other languages
English (en)
Inventor
정재석
Original Assignee
한국섬유개발연구원
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 한국섬유개발연구원 filed Critical 한국섬유개발연구원
Priority to KR1020230086831A priority Critical patent/KR102606149B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102606149B1 publication Critical patent/KR102606149B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43835—Mixed fibres, e.g. at least two chemically different fibres or fibre blends
    • 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
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/082—Melt spinning methods of mixed yarn
    • 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
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C7/00—Heating or cooling textile fabrics

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 기존 멜트블로운 부직포에서 제공하지 못했던 소재의 형태변화를 자유로운 제어하고 기계적 특성이 향상된 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공하는 것으로서, 열가소성 고분자를 멜트블로운 방사하는 단계; 상기 방사에 의해 형성된 섬유를 부직포 웹으로 형성하는 단계; 및 상기 부직포 웹을 캘린더링 장치를 이용하여 열로 가압하는 단계;를 포함하여 이루어진 멜트블로운 부직포의 제조방법이다.
본 발명에 따르면 멜트블로운 부직포를 구성하는 섬유가 극세화되면서 박막을 형성하고, 형성된 박막의 기계적 특성이 향상하여 롤투롤 작업 등과 같이 적용이 범위가 향상되는 것이 가능해진다.

Description

형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한 멜트블로운 부직포의 제조방법{Manufacturing method of melt blown non-woven fabric using a process technology that controls the shape and physical properties}
본 발명은 부직포의 형태를 용이하게 변화시키고 기계적 특성을 향상하는 공정기술을 적용한 멜트블로운 부직포의 제조방법에 관한 것이다.
좀 더 상세하게는 본 발명은 멜트블로운(Melt blown) 설비에서 제조된 부직포(Non-woven fabric)를 캘린더(Calendar) 장치의 온도, 압력, 속도를 제어하여 멜트블로운 부직포의 두께(thickness), 섬도(fineness), 인장강도(tensile strength), 인장신도(tensile elongation), 공기투과도(air permeability) 등의 부직포의 형태변화와 기계적 특성을 향상시키는 부직포 제조방법을 제공하는 기술에 관한 것이다.
부직포는 연사, 제직, 편직 등의 공정을 거치지 않고 각종 섬유를 상호 특성에 따라 엉키게 해 시트(천) 모양의 웹(Web)을 형성하고, 기계적, 물리적인 방법으로 결합시켜 만든 섬유제품이다.
부직포는 원료 선택이 다양하고 생산성이 높으며 후가공 기술의 접목에 따라 독특한 기능을 부가할 수 있으므로, 용도가 다양하고 부가가치를 높일 수 있는 섬유제조기술이다.
그리고 부직포제품은 국가의 경제성장에 따라 산업 전반으로 용도가 확산하고 있으며, 가격 및 성능 향상에 따른 기존 섬유제품의 대체 및 새로운 용도 창출 등을 통하여 의류용, 의료용, 토목건축용 그리고 단열재, 방음재, 방수재, 필터, 연마재, 마스크, 인공피혁 등 산업용으로 다양한 용도가 있다. 또한, 앞으로는 하이테크섬유의 개발과 제조공정의 다양화로 고기능 부직포제품을 활용한 용도도 개발 및 적용이 이루어지고 있다.
부직포 제조공정은 일반적으로 웹(Web) 형성 → 웹 결합 → 가공 등 3단계 공정을 거치고, 이를 통해 천 상태로 만드는 것이 일반적인 생산형태이다.
부직포의 제조 공법은 웹 형성 방식에 따라 습식법, 건식법으로 구분되며, 웹결합 방식의 차이에 따라 니들펀칭(Needle punching)법, 서멀본딩(Thermal bonding)법, 멜트블로운(Meltblown)법, 스펀레이스(Spun lace)법, 스티치본드(Stitch bond)법 등으로 구분할 수 있다.
습식법은 제지공정과 동일한 방식으로 웹을 형성하는 것으로서, 섬유를 희석농도로 균일하게 분산해 여과, 탈수공정을 거처 시트상으로 제조하는 방식이며, 일반적으로 카딩이 어려운 탄소, 유리, 금속 등 고탄성 섬유에 사용되며 주로 전자파 차단재, 고강도 복합재료 등을 제조하는데 활용된다.
건식법에는 에어레이드(Airlaid)법과 카드(Card)법이 있으며, 에어레이드법은 개섬한 섬유를 공기에 비산시킨 후 금속망상에 모아 시트상으로 제조하는 방식이고, 카드법은 혼섬된 섬유를 균일하고 처방된 중량으로 조절해 제조하는 일반적인 부직포 제조방식이다. 건식법은 촉감이 유려하고 벌키한 가정용품 및 와이퍼재 제조에 주로 활용되고 있다.
니들펀칭(Needle punching)법은 형성된 웹을 바늘 등 기계적인 결합요소에 의해 제품을 제조하는 방식이며, 주로 의류용 제품 제조에 이용되었으나 최근에는 자동차내장재, 토목용 펠트류 등 산업용 제품에 적용되고 있다.
Chemical 본딩법(침지법 or 분사법)은 원료를 카드기를 거쳐 웹을 에멀젼형 접착제를 침적 또는 분사해 제조하는 방식이며, 주로 패딩류, 심지류의 제조에 이용된다.
서멀본딩(Thermal bonding)법은 저융점의 열가소성 섬유를 열, 압력, 용제 등을 섬유에 착화시키거나 녹여 결합하는 방식이며, 멜트블로운(Meltblown)법은 방사노즐 출구에 고온고압의 공기류를 분사하여 제조하는 방식이며, 스티치본딩(Stitch bond)법은 바느질에 의해 원료를 실로 결속시키는 방법이며, 스펀레이스(Spun lace)법은 물의 젯트 분사에 의해 섬유간을 결속시키는 제조방식이다.
스펀본드(Spun bond)법은 압출기를 이용해 방출된 필라멘트를 모아 시트상으로 제조하는 방식으로 제조방식의 특성상 대규모의 시설투자비가 소요되고, 대기업 중심으로 생산이 이루어진다. 스펀본드 부직포의 대표상품으로는 의류커버, 농업·토목용 제품, 전선피복제, 기저귀 커버스톡 등이 있다.
제조공법에 있어, 장섬유부문인 스펀본드와 단섬유부문의 멜트블로운 공법이 확대되고 있으며, 직물의 특성과 유사한 스펀레이스 공법이 국내는 물론 선진국에서 주력 제조방법으로 사용하고 있다. 또 초음파 및 마이크로파를 이용한 열접착부직포가 앞으로 에너지 수요측면에서 차세대 신기술로 상품화될 것으로 보이며 기존의 니들펀칭, 수지접착공법은 고속화 및 다른 부직포와의 복합화 기술을 기초로 개발될 전망이다.
원료부문에 있어, 부직포에 사용되는 섬유가 천연섬유부터 화학섬유에 이르기까지 그 범위가 제한적이지 않고 광범위하게 응용할 수 있다는 점에서 발전가능성이 크며, 제조방식에 따른 기술경향은 웹 생산의 고품질, 고생산성, 설비의 고속화 및 섬유 손상의 감소, 운전관리의 용이함을 목표로 이루어지고 있다.
한편, 통상적으로 멜트블로운 부직포 제조기술은 열가소성 수지로 섬유를 형성할 수 있는 고분자를 수 백개의 오리피스(orifice)로 형성된 방사구금을 통해 방사되는 공정이며, 방사노즐로 압출된 고분자는 용융상태에서 방사구금의 양옆에서 고속으로 분사되는 열풍에 의해 수 미크론 직경의 극세화 된 극세섬유가 수집체에 적층되어, 고도의 필터성능을 갖는 자기결합형(self-bonding) 부직포를 형성하는 공정기술로, 생산성이 높아서 경제성이 매우 높은 기술이다.
멜트블로운 공정에서 열가소성 수지는 오리피스 다이에서 토출되고, 고온의 열풍에 의해 연신됨에 따라 섬유의 직경이 결정되는데, 이때 토출되는 압력, 열풍온도, 열풍분사속도뿐만 아니라, 열가소성 수지 자체의 특성에 큰 영향을 받게 된다.
그러나 고 밀도, 나노 직경의 초 극세화 섬유, 고공극을 제조하는 기술적 한계도 가지고 있는 기술이어서 연속적인 제조공정이나 생산속도를 증가시키는데 한계가 있었다.
또한, 스펀본드 부직포와 비교하여 유연성이 우수하나 기계적 강도가 저하하여 다른 부직포와 적층하여 사용이 되어야 하는 한계가 있다.
또한, 적용되는 용도의 부직포 완제품의 규격에 대응하는 소재 제공의 한계나 박막에서 기계적 물성을 증가시키는데 어려움이 있었다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1671145호(멜트블로운 부직포 제조장치) 2. 대한민국 공개특허 제10-2022-0018858호(멜트블로운 부직포 및 멜트블로운 부직포 제조장치) 3. 대한민국 등록특허 제10-1075004호(인장강도가 우수한 멜트블로운 부직포 및 그의 제조방법)
본 발명은 열가소성 고분자를 이용하여 멜트블로운 부직포의 소재형태와 기계적 특성을 향상시키는 공정제어기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 멜트블로운 부직포 제조설비에서 제조된 부직포의 두께, 섬도 등과 같은 소재형태와 소재의 인장강도, 인장신도, 공기투과도 등 기계적 특성 개선이 필요한 이차전지용 소재, 산업안전소재용 제품 등에 적용이 가능하도록 하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 열가소성 고분자를 멜트블로운 방사하는 단계; 상기 방사에 의해 형성된 섬유를 부직포 웹으로 형성하는 단계; 및 상기 부직포 웹을 캘린더링 장치를 이용하여 열로 가압하는 단계;를 포함하여 이루어진 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 부직포 웹을 구성하는 섬유는 평균 직경이 1 ㎛ ~ 5 ㎛인 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
본 기술을 통하여 기존 멜트블로운 부직포에서 제공하지 못했던 소재의 형태변화를 자유로운 제어가 가능하게 되었다.
특히 두께가 얇은 박막 멜트블로운 부직포의 경우 소재의 기계적 물성이 낮아서 롤투롤(Roll to Roll) 연속공정(continuous process)과 같은 산업용 소재 제조공정에 적용이 어려웠으나, 본 기술적용으로 기계적 특성이 향상하여 이차전지 분리막(secondary battery separator) 제조공정 등과 같은 미래성장산업인 박막(thin thickness) 부직포의 연속제조공정이 가능하게 되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멜트블로운 부직포 제조 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멜트블로운 부직포 제조설비의 방사 노즐부와 수집부의 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멜트블로운 부직포 캘린더 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멜트블로운 부직포 캘린더 장치 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에 따른 파라핀 종이가 삽입된 캘린더링 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1의 부직포의 표면의 전자현미경 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2의 부직포의 표면의 전자현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3의 부직포의 표면의 전자현미경 사진이다.
도 9는 본 발명의 비교예 1의 부직포의 표면의 전자현미경 사진이다.
본 발명은 멜트블로운(Melt blown) 설비에서 제조된 부직포(Non-woven fabric)를 캘린더(Calendar) 장치를 통과시킬 때에 캘린더 장치에서 온도, 압력, 속도를 제어하여 멜트블로운 부직포의 두께, 섬도, 인장강도, 인장신도, 공기투과도 등의 부직포의 형태변화와 기계적 특성을 향상시키는 부직포 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는 원료로서 열가소성 고분자인 폴리올레핀계 고분자를 제한 없이 사용할 수 있는데, 좀 더 바람직하게 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물을 원료로 사용하여 멜트블로운 방사하는 것에 의해 가공성이 향상하고 최종제품에서 유연성이 향상할 수 있다.
일례로, 용융지수가 500~1,500 g/10min (ASTM D 1238에 의거하여 하중 2.16kg, 230℃에서 측정)인 폴리올레핀계 칩을 압출기에 투입한 후, 방사노즐을 거쳐 용융방사하는 단계; 고온·고압 열풍에 의해서 극세 섬유화하는 단계; 및 수집체에 적층하여 멜트블로운 부직포를 형성하는 단계로 제조될 수 있다.
부직포 제조장치에 투입된 원료가 멜트블로운 부직포 제조장치의 압출기와 방사 노즐을 거쳐 용융방사가 이루어지고, 고온 고압의 열풍에 의한 연신으로 극세섬유화한다.
즉, 도 1 및 도 2에 나타내진 바와 같이, 용융된 재료가 매우 작은 직경을 갖고 한 줄로 배열된 방사 노즐을 통하여 방사되면, 고압 열풍을 통해 이를 연신시켜 10㎛ 이하의 극세섬유인 마이크로 파이버 상으로 토출이 이루어지도록 한다.
멜트블로운 부직포 제조방법은 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지를 이용하여 섬유를 제조할 때 고압의 공기로 필라멘트에 충격을 주어 섬유를 방사하고 랜덤하게 웹을 형성시키는 방법이다. 멜트블로운 부직포는 스펀본드 부직포에 비하여 극세 섬유로 할 수 있기 때문에, 유연성이 우수하고, 단일로 또는 다른 부직포 등과 적층하여 필터 용도를 비롯해 위생재, 의복, 포장재, 전지용 세퍼레이터 등에 이용되고 있다. 최종제품의 성질은 공정변수에 의해 쉽게 영향을 받는다.
본 발명에서 멜트블로운 방사에 의한 부직포 웹을 구성하는 섬유의 평균 직경은 1 ㎛ ~ 5 ㎛인 것이 최종제품에서 섬유가 나노 크기에 근접하는 평균 직경을 갖도록 하고 섬유 사이의 섬유 직경 분포가 균일해지게 할 수 있어 바람직하다.
이때 섬유의 평균 직경은 1㎛ 미만이면 본 발명에 따른 캘린더링 이후에 최종 부직포에서 인장강도가 저하할 수 있고, 최종으로 형성된 박막 부직포의 두께의 불균일이 너무 심해져 바람직하지 않다.
또한, 5㎛를 초과할 경우에 두께 20㎛ ~ 60㎛의 박막의 부직포를 형성하기 어렵고, 섬유당 융착갯수가 적어져 오히려 부직포의 인장강도가 저하될 수 있다.
본 발명에서 부직포 웹을 캘린더링 장치를 이용하여 열로 가압하는 것에 의해 박막의 멜트블로운 부직포를 제조할 수 있다.
하기 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 캘린더링 장치를 설명한다.
캘린더링 장치는 멜트블로운 웹을 공급하는 공급부, 멜트블로운 웹을 가열하고 가압하는 롤러로 구성된 가압부 및 가압에 의해 형태가 조정되고 박막으로 형성된 멜트블로운 부직포를 권취하는 권취부로 구성될 수 있다.
캘린더링 장치에서 열로 가압하는 조건은 롤의 온도가 50 ~ 110℃이고, 장치의 공급압력이 3Kgf/㎠~5Kgf/㎠, 롤러 압력은 75 ~ 126 Kgf이고, 롤러 속도는 0.25 ~1.00 rpm인 것이 두께 20㎛ ~ 60㎛의 박막의 부직포를 형성하고, 인장강도를 향상하고, 부직포를 구성하는 섬유의 평균 직경을 나노 크기로 접근하게 하여 초극세섬유화 하고, 섬유 사이의 초 극세화된 섬유 직경 분포가 균일해 지게 할 수 있어 바람직하다.
한편, 캘린더링 장치를 이용하여 열로 가압할 때에 하기 도 5에 나타낸 바와 같이 멜트블로운 웹과 열 가압 롤러 사이에 파라핀지(Paraffin paper)를 개재하여 열 가압하고 열 가압 이후에 파라핀지를 분리하여 부직포를 권취할 수 있다.
파라핀지는 파라핀 납(蠟)을 도포 또는 함침한 종이(Paper)이며, 일명 납지(蠟紙, Waxed paper)라고도 하는데, 파라핀의 융점이 37℃~64℃로 본 발명에서 제어하는 55℃ ~ 110℃의 캘린더 열 가압 롤러를 통과할 때에, 스테인리스 열 가압 롤러와 멜트블로운 부직포 웹 사이에서 녹으면서 윤활유 역할을 하여 열과 압력에 의해 서로 눌어붙는 문제점인 스티킹(Sticking) 현상과 주름의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 박막이 형성되면서 부직포의 두께가 불균일해지는 것을 방지하고, 구성 섬유의 열화를 방지하고 섬유간 융착을 증대시켜 기계적 강도를 향상할 수 있다.
또한, 캘린더링 롤의 속도를 높여도 세섬도를 형성하고 기계적 강도를 향상할 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 멜트블로운 부직포는 평량이 10gsm ~ 20gsm이고, 두께가 20 ~ 60㎛이고, 인장강도가 0.8~ 1.5MPa(KS K ISO 9073-18)의 특성을 나타내게 되는데, 이로 인해 박막에서도 우수한 인장강도를 나타내어, 가공에 있어 롤투롤 연속공정이 가능해져 사용의 편의성이 향상되고, 배터리 분리막과 같은 고성능 용도에도 적용이 가능해진다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
[실시예 1]
섬유 직경 수 마이크로미터급 세섬도와 400밀리미터(㎜) 폭의 부직포 제조가 가능한 멜트블로운(Melt blown) 부직포 설비(한국섬유개발연구원에서 보유, 하기 도 2참고)를 이용하여 구성 섬유의 평균 직경이 3.55㎛이고 두께가 90㎛이고 평량이 16.6gsm인 부직포를 제조하였다.
이때 사용된 열가소성 고분자 소재는 비중이 0.91, 융점 온도는 165℃, 용융지수(Melt Index, MI)는 800을 갖는 폴리프로필렌을 사용하였다.
멜트블로운 설비의 공정조건은 제어온도 175℃, 연신비 200배, 연신속도는 초당 220배로 제조하였다.
상기 부직포 제조 이후 연속적으로 캘린더(Calendar) 장치(제조사: (주)기배이앤티, 품명: LAMINATOR, 하기 도 4 참고)를 통과시켰다.
이때 캘린더(Calendar) 장치의 조건은 롤 온도는 55℃, 라미네이터 공급압력은 4kgf/㎠, 롤러압력은 100kgf, 롤러속도는 0.25rpm(revolution per minute)으로 제어하면서 캘린더링된 멜트블로운 부직포(Calendared Meltblown Non-woven Fabric)를 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서, 캘린더 장치의 조건을 롤 온도는 70℃, 라미네이터 공급압력은 4kgf/㎠, 롤러압력은 100kgf, 롤러속도는 0.5rpm(revolution per minute)으로 제어한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 캘린더링된 멜트블로운 부직포(Calendared Meltblown Non-woven Fabric)를 제조하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서, 캘린더 장치의 조건을 롤 온도는 95℃, 라미네이터 공급압력은 4kgf/㎠, 롤러압력은 100kgf, 롤러속도는 0.5rpm(revolution per minute)으로 제어한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 캘린더링된 멜트블로운 부직포(Calendared Meltblown Non-woven Fabric)를 제조하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서, 캘린더 장치의 조건을 롤 온도는 110℃, 라미네이터 공급압력은 4kgf/㎠, 롤러압력은 100kgf, 롤러속도는 0.5rpm(revolution per minute)으로 제어한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 캘린더링된 멜트블로운 부직포(Calendared Meltblown Non-woven Fabric)를 제조하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 2에서 하기 도 5에 나타낸 바와 같이 멜트블로운 웹과 열 가압 롤러 사이에 파라핀지(Paraffin paper)(규격; WP-300, w300×d300mm, 제조사; 한결과학, Grade; B17-217-151)를 개재하여 열 가압하고 열 가압 이후에 파라핀지를 분리하여 부직포를 권취한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 캘린더링된 멜트블로운 부직포(Calendared Meltblown Non-woven Fabric)를 제조하였다.
[실시예 6]
상기 실시예 5에서 롤러속도를 1.00rpm(revolution per minute)으로 제어한 것을 제외하고는, 실시예 5와 동일한 방법을 사용하여 캘린더링된 멜트블로운 부직포(Calendared Meltblown Non-woven Fabric)를 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 캘린더링 장치를 통과시키지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 멜트블로운 부직포를 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 멜트블로운 설비의 공정조건을 조정하여 캘린더 장치를 통과 전의 부직포의 구성 섬유의 평균 직경이 8㎛가 되도록 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 멜트블로운 부직포를 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 멜트블로운 설비의 공정조건을 조정하여 캘린더 장치를 통과 전의 부직포의 구성 섬유의 평균 직경이 0.8㎛가 되도록 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 멜트블로운 부직포를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 6의 부직포와 상기 비교예 1 내지 3의 부직포의 특성을 하기 표 1에 나타내었다.
또한, 실시예 1, 2, 3 및 비교예 1의 부직포의 표면을 촬영한 전자현미경 사진을 하기 도 6 내지 9에 나타내었다.
부직포두께(㎛)
(KS K ISO5084)		 부직포 섬유 직경
(㎛)(SEM, x2000)		 인장강도(MPa)
(KS K ISO9073-18)		 부직포 중량(gsm)
(KS K 0514)
실시예 1 50 3.19 0.93 16.5
실시예 2 35 2.87 0.98 16.5
실시예 3 30 2.33 1.31 16.5
실시예 4 30 2.51 1.00 16.5
실시예 5 34 2.53 1.13 16.5
실시예 6 36 2.96 0.97 16.5
비교예 1 90 3.55 0.38 16.6
비교예 2 80 6.91 0.47 16.6
비교예 3 40 0.72 0.53 16.3
상기 표 1의 결과로부터 실시예의 부직포는 비교예 1의 것과 비교하여 부직포의 두께가 얇은 박막의 부직포가 형성되는 것이 확인되며, 박막이어도 인장강도가 향상되는 것도 확인된다.
이는 실시예의 부직포에서 섬유 직경이 감소하여 극세화되고 섬유간 융착이 증대하는 것에 기인함을 확인할 수 있다.
또한, 실시예의 부직포는 캘린더링 이후에도 부직포 중량변화가 미미하여 부직포를 구성하는 섬유의 손상이 없는 것이 확인된다.
한편, 도 6 내지 8에 나타나진 실시예 1 내지 3의 부직포의 섬유는 도 9에 나타난 비교예 1의 부직포의 섬유와 비교하여 좀 더 세섬도화되면서도 섬유직경 분포가 균일해지는 것이 확인된다.
이렇게 균일해진 섬도 분포로 부직포의 두께가 균일해 질 수 있다.

Claims (5)

  1. 열가소성 고분자를 멜트블로운 방사하는 단계;
    상기 방사에 의해 형성된 섬유를 부직포 웹으로 형성하는 단계; 및
    상기 부직포 웹을 캘린더링 장치를 이용하여 열로 가압하는 단계;를 포함하며,
    상기 열가소성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물 중에서 선택되고,
    상기 열로 가압하는 단계에서 캘린더링 장치의 열 가압 롤의 온도가 50 ~ 90℃이고, 롤러 압력은 75 ~ 126 Kgf이고,
    상기 열 가압 롤과 상기 부직포 웹 사이에 파라핀지가 개재되는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부직포 웹을 구성하는 섬유는 평균 직경이 1 ㎛ ~ 5 ㎛인 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 상기 제 1항 및 3항의 어느 한 항의 방법으로 제조되며, 섬유의 평균 직경이 1 ㎛ ~ 5 ㎛이고, 두께가 20 ~ 60㎛이고, 인장강도가 0.8~ 1.5MPa(KS K ISO 9073-18)인 멜트블로운 부직포.
KR1020230086831A 2023-07-05 2023-07-05 형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법 KR102606149B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230086831A KR102606149B1 (ko) 2023-07-05 2023-07-05 형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230086831A KR102606149B1 (ko) 2023-07-05 2023-07-05 형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102606149B1 true KR102606149B1 (ko) 2023-11-23

Family

ID=88974373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230086831A KR102606149B1 (ko) 2023-07-05 2023-07-05 형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102606149B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001081660A (ja) * 1999-09-07 2001-03-27 Tonen Tapyrus Co Ltd 高強度メルトブロー不織布及びその製造方法
KR101075004B1 (ko) 2009-08-31 2011-10-19 (주)웰크론 인장 강도가 우수한 멜트블로운 부직포 및 그의 제조방법
KR101671145B1 (ko) 2016-04-18 2016-10-31 권광일 멜트블로운 부직포 제조장치
KR102289604B1 (ko) * 2020-09-15 2021-08-17 한영산업주식회사 마모성과 인장강도가 우수한 신발용 투습 방수 부직포의 제조방법
KR20220018858A (ko) 2020-08-07 2022-02-15 최석범 멜트블로운 부직포 및 멜트블로운 부직포 제조장치
KR102372376B1 (ko) * 2021-07-05 2022-03-08 황인기 미세 세라믹 분말이 내재된 분리막(cis), 이의 제조방법 및 이를 포함하는 2차전지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001081660A (ja) * 1999-09-07 2001-03-27 Tonen Tapyrus Co Ltd 高強度メルトブロー不織布及びその製造方法
KR101075004B1 (ko) 2009-08-31 2011-10-19 (주)웰크론 인장 강도가 우수한 멜트블로운 부직포 및 그의 제조방법
KR101671145B1 (ko) 2016-04-18 2016-10-31 권광일 멜트블로운 부직포 제조장치
KR20220018858A (ko) 2020-08-07 2022-02-15 최석범 멜트블로운 부직포 및 멜트블로운 부직포 제조장치
KR102289604B1 (ko) * 2020-09-15 2021-08-17 한영산업주식회사 마모성과 인장강도가 우수한 신발용 투습 방수 부직포의 제조방법
KR102372376B1 (ko) * 2021-07-05 2022-03-08 황인기 미세 세라믹 분말이 내재된 분리막(cis), 이의 제조방법 및 이를 포함하는 2차전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107385683B (zh) 一种无纺过滤介质及其制备方法和用途
US20040116019A1 (en) Nonwoven industrial fabrics with improved barrier properties
KR20140006843A (ko) 얇은 거대다공성 중합체 포일
US20060264131A1 (en) Medical fabrics with improved barrier performance
CN112064199B (zh) 一种热轧无纺布制备工艺
KR101113545B1 (ko) 폴리프로필렌 장섬유 스펀본드 니들펀칭 부직포 및 그 제조방법
JP2007056417A (ja) 人工皮革基体およびその製造方法
KR101874742B1 (ko) 투과성이 개선된 폴리에스테르 부직포의 제조방법
CN212372885U (zh) 一种纺粘复合无纺布
TW201706473A (zh) 用於製造結構化的微絲非織造物的方法
KR102036663B1 (ko) 우수한 공기 투과도와 개선된 보풀 및 박리강도를 갖는 에어 필터 지지체용 부직포의 제조방법
Wilson The formation of dry, wet, spunlaid and other types of nonwovens
KR102606149B1 (ko) 형태와 물리적 특성을 제어하는 공정기술을 적용한멜트블로운 부직포의 제조방법
CN113512824A (zh) 一种细旦复合无纺布及其制造方法
CN116837536A (zh) 一种多层复合非织造织物的制备方法及其装置
WO2002024999A2 (en) Nonwovens from polytrimethylene terephthalate based staple fibres
CN115852592A (zh) 非织造复合片材及其制作方法
CN105297284A (zh) 一种无纺针刺提花垫的制作方法
CN215366242U (zh) 一种细旦复合无纺布
EP3705614B1 (en) Fiber-containing structure and method for manufacturing the same
CN113474504B (zh) 纺粘无纺布的制造方法及纺粘无纺布
US20240125021A1 (en) Multilayered nonwoven fabric containing submicron fibers, a method of manufacture, an apparatus, and articles made from multilayered nonwoven fabrics
KR102617463B1 (ko) 심초형 스펀본드 부직포 및 그 제조 방법
JPH1096156A (ja) 使い捨て衣料用基布
US20220307195A1 (en) Artificial leather structure and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant