KR19980046787A - 고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공피혁용 고밀도 분산성분의 제조에 있어서, 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 분산성분으로 하고 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 하여 혼합방사하여 제조된 스테이플 초극세사와 폴리아미드 혹은 폴리에틸렌을 도성분으로 하고 저유동성 폴리에틸렌을 해성분으로 하여 피브릴 섬도가 0.05 데니어가 되도록 제조된 해도형 스테이플 초극세사를 30 내지 70% : 70 내지 30%의 중량비율로 혼면한 후 카아딩 크로스래핑, 니들펀칭 공정을 통하여 단위면적당 모우 밀도가 높고 표면 입모상태가 균일하고 외관이 고급스러운 의료용 및 잡화용 스웨드 타입의 고밀도 부직포를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

Description

고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법

본 발명은 고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고수축성 스테이플 복합섬유를 오프닝, 카아딩, 크로스래핑 및 니들펀칭을 통하여 3차원 교락 구조의 인공피혁용 부직포를 제조함에 있어서 폴리에틸렌을 분산매성분으로 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 분산성분으로 하여 혼합방사한 초극세사와 폴리에틸렌을 해성분으로 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 도성분으로 하여 해도형으로 복합방사한 초극세사를 혼면하고 이를 카아딩, 크로스래핑 및 니들펀칭하여 단위 면적당 모우 밀도가 높고, 표면 입모상태가 균일하며 외관이 고급스러운 의료용 및 잡화용 스웨드 타입 고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법에 관한 것이다.

인공피혁은 부직포를 기포로 하여 주로 폴리우레탄 수지를 습식함침 및 코팅 가공한 소재로서 그 구조와 기능성, 유연성 면에서 천연피혁과 유사하고 오히려 내 세탁성불량, 불안정성, 항균, 방취성불량 염색견뢰도 저하 등의 천연피혁의 결점을 보완하는 우수한 장점을 갖고 있어 천연피혁의 대체소재로서 각광을 받고 있다.

일반적으로 인공피혁은 극세화가 가능한 특수복합섬유를 카아딩하고 크로스래핑한 후 니들펀칭하여 3차원 교락 부직포를 만든 후 그 내부에 미세다공질의 폴리우레탄 탄성체를 충진시킨 다음 섬유를 극세화하여 피혁상의 시트물로 제조된다.

이와 같은 인공피혁은 크게 스웨드 타입의 인공피혁과 은면형 인공피혁으로 대별되는데 스웨드 타입의 인공피혁은 상기 피혁상 시트물을 버핑하여 표면층을 기포한 후 염색 및 후가공을 하여 표면에 모우층을 형성시켜 제조되며, 의류용, 장갑용, 잡화용 등에 주로 사용된다. 이에 대하여 은면형 인공피혁은 피혁상 시트물에 폴리우레탄 용액을 습식 혹은 건식 코팅하여 2층구조를 형성시킨 후 엠보싱가공 하거나 무늬를 가진 이형지상에 만든 폴리우레탄 필름을 라미네이팅 가공하여 제조되며 운동화의 외피, 공(Ball)의 외피 시트커버 등에 주로 사용된다.

종래의 혼합방사형 극세사의 경우 구조적으로 분산성분에 해당하는 폴리아미드 혹은 폴리에스테르 성분이 필라멘트 상태로 존재하는 것이 아니라 극세사 섬유속내에서 매우 짧은 단섬유 상태로 존재하기 때문에 인장강도가 상대적으로 떨어지는 반면에 신장율이 매우 높게 나타나는 경향이 있다. 혼합방사형 극세사의 물성은 여러가지 인자에 의해 좌우되는데 분산성 성분과 분산매성분의 구성비율, 연신상태에 따른 분산성분의 강도 등에 의해 결정된다.

이러한 혼합방사형 극세사를 이용 니들펀칭 방식에 의해 부직포를 제조할 경우 폭수축과 동시에 단섬유들간의 교락이 견고해져야 하나 혼합방사 섬유의 인장강도가 낮고 신장율이 높기 때문에 부직포 펠트를 수축시키지 못하고 섬유의 절단이 발생하거나 높은 신장율 때문에 단순히 늘어나는 문제가 발생하므로써 스웨드 타입 부직포의 품질을 크게 좌우하는 표면 입모상태가 치밀하지 못하게 되고 또한 불균일한 모습을 갖게 되어 고급스러운 의료용 및 잡화용 부직포 인공피혁을 제조하기가 매우 곤란하다.

일본국 특개소 55-36373호 및 56-58071호에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 110 내지 200℃까지 열풍 가열한 후 80 내지 90℃의 가열롤러와 30℃의 냉롤러를 이용 순차적으로 거쳐 펠트를 압착하는 공정을 개시하고 있으나 전체적인 밀도는 올라가게 되나 단위면적당 모우 밀도를 높히는 것이 아니므로 부직포 인공피혁 표면의 입모 상태를 치밀하게 하면서 동시에 균일하게 하는 효과는 그다지 향상되지 않았다.

천연피혁과 유사한 균일한 입모와 치밀한 조직을 갖기 위해서는 니들펀칭에 의한 부직포 펠트의 밀도가 높고 조직이 치밀해야 하나 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 분산성분으로 하고 폴리에틸렌을 분산매 성분으로 하는 혼합방사형 섬유의 경우에는 단섬유간의 결합구조가 견고하지 못한 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단섬유의 강도를 상대적으로 높히고 신장율을 줄여 부직포 펠트의 니들펀칭에 의한 결합성을 높혀주기 위하여 복합방사 방식을 이용한 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 도성분으로 하고 폴리에틸렌을 해성분으로 하는 해도형 극세사를 혼합방사형 초극세사와 혼면, 카아딩, 크로스래핑 및 니들펀칭하여 고밀도 부직포의 제조가 가능함을 알고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명에 대하여 상세히 설명하면, 먼저 피브릴 섬도가 0.005 데니어 내지 0.001 데니어 범위에서 분포하는 블랜딩 타입의 극세집속형 초극세 섬유의 제조를 위해, 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 분산성분으로 하고 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 하여 분산성분과 분산매성분의 비율을 중량비로 50 내지 70% : 50 내지 30%가 되도록 혼합방사하고 단섬유화하는 과정에서 단섬유가 용출전 3 내지 5 데니어의 섬도를 유지하고 길이는 45 내지 60mm, 권축수는 단위길이 (inch) 당 15개 내지 20개의 범위를 갖도록 한다. 이와 더불어 해도형 복합섬유의 준비를 위해서는 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 도성분으로 하고 저유동성 고밀도 폴리에틸렌을 해성분으로 하여 피브릴 섬도가 약 0.05 데니어가 되는 해도형 극세사를 복합방사하고 단섬유화하는 과정에서 단섬유가 용출전 3 내지 5 데니어의 섬도를 유지하고 길이는 45 내지 60mm, 권축수는 단위길이(inch) 당 15 내지 20개의 범위를 갖도록 한다. 그리고 나서 상기에 준비된 혼합방사형 초극세사와 해도형 극세사를 30 내지 70% : 70 내지 30%의 중량비율로 혼면하고 카아딩한 후 크로스래핑을 통해 웹을 축적시킨후 게이지 40번의 니들을 이용하여 펀칭밀도(PPSC)를 1,000 수준에서 니들펀칭 작업을 하여 고밀도의 조직이 치밀한 부직포 펠트를 제조한다. 니들펀칭 과정에서 발생하는 정전기를 최소화하기 위해서는 대전방지제와 평활제를 스테이플 섬유에 처리하고 수용성 고분자 물질로 형태를 고정시킨후 에테르 타입의 폴리우레탄 탄성체를 35 내지 40% 범위 내에서 함침처리 한다. 이때 염색 일드(yield)를 높이기 위해 칼라 피그먼트를 1 내지 10% 범위에서 첨가하고 초극세사의 분산매성분을 퍼클로로에틸렌 혹은 톨루엔으로 제거한 뒤 염색 및 고착처리, 버핑, 유연제 처리 등으로 최종 표면 마무리를 한다.

상기 설명한 본 발명에 의해 혼합방사 섬유의 물성이 취약한 단점을 보완함으로써 니들펀칭에 의한 부직포 펠트 제조과정에서 단섬유간의 결합이 견고해지고 조직이 치밀해져 스웨드 타입의 부직포 인공피혁 제품 표면의 단위면적당 모우 밀도가 높고 입모상태가 균일하여 고급스러운 외관을 갖는 의료용 및 잡화용 인공피혁의 소재를 만들 수 있는 효과를 가져온다.

이하 실시예 및 비교예에 의하여 살펴보고자 하나 실시예에 의해 범위가 제한되는 것은 아니다.

[실시예]

상대점도 2.7인 폴리아미드를 분산성분으로 하고 용융지수(MI) 70g/10min의 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 하여 분산성분과 분산매성분의 구성비율을 50 : 50으로 하여 섬유속이 600본, 피브릴 섬도가 0.005 내지 0.001 데니어 범위를 갖는 혼합방사형 초극세사를 준비하고 상대점도 2.7인 폴리아미드를 도성분으로 하고 용융지수(MI) 23g/10min의 저유동성 폴리에틸렌을 해성분으로 하면서 피브릴 섬도가 5데니어. 길이 51mm, 권축수 20개를 갖는 해도형 초극세사를 준비한 후 이들을 각각 단섬유화하여 50 : 50의 비율로 충분히 고르게 혼합 혼면하고 카아딩, 크로스래핑한 후 게이지 40번 바늘을 이용하여 펀칭밀도(PPSC)를 800으로 니들펀칭하여 600g/㎥ 수준의 부직포 펠트를 만든뒤 수용성 고분자인 폴리비닐알코올로 고정시킨 뒤 에테르 타입의 폴리우레탄 탄성체(MP-105, 강남화성제조)를 디포름알데하이드 용제에 희석시켜 12% 용액을 만들어 함침시킨 뒤 응고, 수세 및 건조시켜 함침율이 30 내지 40%가 되도록 처리한다. 이때 염색 일드(yield)를 높이기 위하여 칼라피그먼트를 3% 첨가하고 초극세사의 분산매성분을 90℃의 퍼클로로에틸렌으로 1시간 처리하여 완전 제거한 뒤 함금속염료로 염색하고 고착처리, 버핑 및 유연제를 처리하여 스웨드 타입의 부직포 인공피혁을 제조한다.

[비교예 1]

상대점도 2.7인 폴리아미드를 분산성분으로 하고 용융지수(MI)가 70g/10min의 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 하여 분산성분과 분산매성분의 구성비율을 50 : 50으로 혼합방사한 뒤 단섬유가 9.5 데니어, 길이가 51mm, 권축수가 단위길이(inch)당 20개를 갖도록 하고 섬유속이 450본, 피브릴 섬도가 0.007 내지 0.003 데니어가 되도록 하여 오프닝, 카아딩, 크로스래핑 및 니들펀칭을 통해 물리적으로 결합시켜 부직포 펠트를 제조한다. 펠트는 중량이 600g/㎥, 두께 3.5mm 규격으로 하고 니들펀칭시 펀칭밀도(PPSC) 1,000으로 펀칭한다. 니들펀칭 과정에서 발생하는 정전기와 기계와의 마찰을 최소화하기 위해서 대전방지제와 평활제를 스테이플 섬유에 처리하고 폴리비닐알코올 수용성 고분자 물질로 형태를 고정시킨 후 에테르 타입의 폴리우레탄 탄성체를 디포름알데하이드 용제에 희석시켜 12%의 용액을 만들어 함침시킨 뒤 응고, 수세 및 건조시켜 함침율이 38 내지 40%가 되도록 처리한다. 이때 염색 일드(yield)를 높이기 위해 칼라 피그먼트를 1% 첨가하고 초극세사의 분산매성분을 85℃의 퍼클로로에틸렌으로 1시간 처리하여 완전 제거한 뒤 함금속염료로 염색하고 고착처리, 버핑 및 유연제를 처리하여 스웨드 타입의 부직포 인공피혁을 제조한다.

[비교예 2]

상대점도 2.7인 폴리아미드를 분산성분으로 하고 용융지수(MI)가 70g/10min의 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 하여 분산성분과 분산매성분의 구성비율을 40 : 60으로 혼합방사한 뒤 단섬유의 섬도가 7 데니어, 길이가 51mm, 권축수가 단위길이(inch)당 20개를 갖도록 하고 섬유속이 550본, 피브릴섬도가 0.003 내지 0.001 데니어가 되도록 하여 오프닝, 카아딩, 크로스래핑 및 니들펀칭을 통하여 물리적으로 결합시켜 부직포 펠트를 제조한 뒤 실시예 1과 같이 후가공 공정을 거쳐 스웨드 타입의 부직포 인공피혁을 제조한다.

이상의 실시예 및 비교예 1, 2를 통하여 나타난 제품의 물성 및 특성을 다음의 표. 1에 나타내었다.

[표 1]

Claims (3)

1. 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 분산성분으로 하고 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 혼합방사하여 제조된 혼합방사형 스테이플 초극세사와 폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 도성분으로 하고 저유동성 고밀도 폴리에틸렌을 해성분으로 하여 피블릴 섬도가 약 0.05 데니어가 되도록 제조된 해도형 스테이플 초극세사를 그 구성비율이 중량비로 30 내지 70% : 70 내지 30%의 비율로 혼면한 후 카아딩 크로스래핑, 니들펀칭 및 후가공하는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   폴리아미드 혹은 폴리에스테르를 분산성분으로 하고 고유동성 폴리에틸렌을 분산매성분으로 하여 혼합방사시 분산성분과 분산매성분의 구성비율을 중량비로 50 내지 70% : 50 내지 30%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   혼합방사 스테이플 초극세사 혹은 해도형 스테이플 초극세사는 길이가 45 내지 60mm, 권축수는 단위길이(inch)당 15 내지 20개, 단섬유 섬도는 3 내지 5 데니어인 것을 특징으로 하는 고밀도 부직포 인공피혁의 제조방법.