KR19980080101A - 벌키 부직포 - Google Patents

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KR19980080101A
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오사무 야마구치
시게노리 후쿠다
이사오 신조
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고토 슈기치
칫소가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 폭이 30 내지 200㎛이고 길이가 50 내지 30000㎛인, 섬유가 존재하지 않거나 존재하는 경우 대부분 공간을 차지하고 있는 거대 공극 층(huge interstitial layer)이 부직포의 단면에 복수의 층으로서 분포하고, 당해 공극 층이 부직포에서 단면적이 0.25㎠ 이상인 임의의 위치에서 총 면적의 10 내지 85%를 차지함을 특징으로 하는, 용융 취입법(melt-blowing method)에 의하여 방사된, 섬유 직경이 20㎛ 이하인 열가소성 극세 섬유(thermoplastic fine fiber)로 이루어진 부직포를 사용하여 수득한 벌크성(bulkiness)과 가요성(flexibility)이 우수한 용융 취입된 부직포(melt-blown nonwoven fabric)에 관한 것이다.

Description

벌키 부직포
본 발명은 가요성이 우수한 벌키 부직포(bulky nonwoven fabric) 및 이를 사용하는 복합화 부직포(composite nonwoven fabric)에 관한 것이다.
섬유 직경이 20㎛ 이하인 열가소성 극세 섬유로 이루어진, 용융 취입법(melt-blowing method)에 의해 방적된 부직포(이하, 용융 취입된 부직포이라고 한다)는 지금까지는 필터(예: 공기 필터 및 액체용 필터)의 여과 재료, 위생 재료용 표면 물질, 의류 및 카펫트 재료로서, 또는 합성 피혁용 기초 직물(basic fabric)로서 사용되었다. 용융 취입된 직물이 이러한 용도에 사용되는 이유는 각각의 용도에 따라 다양하게 고려될 수 있지만, 모든 용도에 공통적으로 부드러운 감촉, 작은 섬유상 직경, 작은 기공 직경 및 높은 개방 공극률(open-hole rate)을 제공하기 때문이다.
용융 취입된 부직포는 이러한 많은 장점을 가지고 있지만, 이를 구성하고 있는 섬유의 직경이 너무 작고 벌크성이 너무 낮아서 이를 적용하는 것은 매우 제한될 수 있다.
예를 들면, 필터 용도로 용융 취입된 부직포를 사용하는 이유는 부직포의 평균 유동 기공 크기가 감소되기 때문이며, 이로써 필터는 크게 교차된 극세 섬유로 인하여 우수한 정확도를 갖는다. 또한, 섬유상 직경을 제조 조건에 따라 비교적 자유롭게 조절할 수 있으므로 기공 직경이 특정한 부직포를 제조하는 것이 용이하다. 그러나, 통상적인 용융 취입 기술로 부직포의 벌크성을 증가시키는 것은 힘들기 때문에, 압력의 손실이 증가하는 단점이 있다.
또한, 용융 취입된 부직포는 적합한 감촉 특성을 가지므로, 위생 재료용 표면 물질로서 많이 사용된다. 그러나, 섬유 직경이 이의 감촉을 더욱 우수하게 하기 위하여 미세하게 되는 경우, 평균 유동 기공 크기가 너무 작아져서 직물은 발수성(water repellent)이 되고, 여기서 필요한 투수성(water permeability)은 일부 경우에는 수득되지 않을 수도 있다. 또한, 구성 섬유의 직경을 투수성을 증가시키기 위하여 크게 제조하여 평균 유동 기공 크기를 증가시키는 경우, 가요성이 떨어지고, 또한 부직포의 감촉이 나빠져서 부직포는 위생 재료용 표면 물질로서 부적합해진다.
더욱이, 용융 취입된 부직포는 증기가 쉽게 투과될 수 있고 액체 형태의 물은 투과되기 힘든 특성을 가지므로, 카펫 재료 및 의류에 사용되는 경우 수분을 함유하지 않고 물이 외부로부터 투과되지 않는 청결하고 편안한 제품을 제조할 수 있다. 그러나, 통상적인 용융 취입된 부직포는 특정 정도의 가요성 및 감촉을 가지지만 벌크성이 낮아서, 언제나 만족스럽지는 않다.
따라서, 용융 취입된 부직포가 많은 특성을 갖고 있음에도 불구하고, 이는 벌크성이 낮기 때문에 제한된 용도로 사용되었다. 용융 취입된 부직포의 벌크성을 증가시키는 것은 많은 분야에서 필요하지만, 용융 취입법은 매우 특별한 기술이어서 통상적인 기술로 벌크성을 증가시키는 것은 곤란하다. 그러므로, 당해 문제를 해결하기 위한 제안은 그다지 많지 않았다.
이들 제안 중에서 몇가지 예가 언급되었는데, 즉 잠재 수축 특성을 가지는 부직포는 용융 취입 다이(die)의 좌우 립(rip) 공기 온도를 변화시킴으로써 제조할 수 있다는 것이 일본 공개 특허공보 제(평)4-34061호에 기술되어 있다. 그러나, 당해 방법에서 3차원 수축을 이루기 위해서는 확실히 더 두꺼운 섬유를 제조하는 것이 필요하고, 이는 용융 취입된 부직포의 고유한 장점, 즉 극세 섬유로 인한 장점이 손실될 수 있다. 또한, 일본 특허공보 제(소)61-30065호에는 극세 섬유와 수축 특성을 가지는 스테이플 섬유(staple fiber)를 혼합함으로써 섬유상 웹을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 그러나, 당해 방법에서 제조 비용은 두가지 상이한 방사법에 의하여 제조된 혼합된 섬유로 인하여 증가하며, 또한 제조된 웹은 극세 섬유상 부직포의 부드러운 감촉이 손실되므로, 이는 바람직하지 않다.
본 발명의 목적은 통상적인 용융 취입법에 의해 수득되지 않는 높은 벌크성 및 부직포에서 구성 섬유 또는 섬유 원료의 직경을 변화시키지 않고 경제적으로 부드러운 감촉을 갖는 극세 섬유 부직포를 제공하는 것이다.
본 발명은 위에서 언급한 문제점들을 해결하기 위하여 다음과 같은 구성을 갖는다.
(1) 폭이 30 내지 200㎛이고 길이가 50 내지 30000㎛인, 섬유가 존재하지 않거나 존재하는 경우에는 대부분 공간을 차지하고 있는 거대 공극 층이 부직포의 단면에 복수의 층(plural layer)으로서 분포되고, 당해 공극 층이 부직포에서 단면적이 0.25㎠ 이상인 임의의 위치의 단면에서 총 면적의 10 내지 85%를 차지함을 특징으로 하는, 용융 취입법에 의하여 방사된 섬유 직경이 20㎛ 이하인 열가소성 극세 섬유로 이루어진 부직포.
(2) 위에서 기술한 항목(1)에 있어서, 열가소성 극세 섬유가 폴리올레핀 섬유 및 폴리에스테르 섬유로부터 선택된 1종 이상의 섬유인 부직포.
(3) 위에서 기술한 항목(1) 또는 (2)에 있어서, 열가소성 극세 섬유가, 온도 차이가 15℃ 이상인 저융점 수지 및 고융점 수지로 이루어진 복합 열가소성 극세 섬유인 부직포.
(4) 위에서 기술한 항목(1) 내지 (3) 중의 어느 하나에 있어서, 부직포의 압축률이 25g/㎠의 하중에서 10 내지 40%인 부직포.
(5) 위에서 기술한 항목(1) 내지 (4) 중의 어느 하나에 따르는 부직포 및 필름, 부직포, 편직물 및 제지용 물품으로부터 선택된 하나 이상이 적층된 복합화 부직포.
도 1은 본 발명에 따르는 용융 취입된 부직포 섬유의 단면도이다.
도 2는 도 1의 용융 취입된 부직포의 부분 확대도이다.
도 3은 실시예 1 내지 4 및 비교 실시예 1 내지 4의 용융 취입된 부직포의 섬유상 직경과 벌크성 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명을 다음과 같이 상세히 기술한다.
본 발명에 따른 부직포에 대한 원료로서, 일반적 용융 취입법에 의하여 방사될 수 있는 모든 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 당해 원료로서, 언급된 열가소성 수지, 예를 들면, 폴리올레핀 수지[예: 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 프로필렌 공중합체(예: 하나 이상의 공단량체가 에틸렌, 부텐-1 및 4-메틸펜텐-1 등으로부터 선택된 프로필렌계 공중합체)], 폴리에스테르 수지(예: 폴리에스테르 및 저융점 코폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리우레탄 엘라스토머(elastomer), 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리페닐렌 설파이드 등)가 있다. 본 발명이 필터 또는 위생 재료 등과 같은 즉시교환(throwaway) 용도로 사용되는 경우, 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르 수지는 특히 안정적인 가격 및 성능의 측면 때문에 특히 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 따르는 부직포는 2성분, 즉 융점 차이가 15℃ 이상인 저융점 수지 및 고융점 수지, 또는 다성분 열가소성 복합 섬유로 구성된 부직포일 수 있다. 이들 수지의 혼합물로서, 예를 들면, 폴리에틸렌/폴리프로필렌, 프로필렌 공중합체/폴리프로필렌, 저융점 코폴리에스테르/폴리에스테르 및 폴리에틸렌/폴리에스테르를 들 수 있다. 이들 중에서, 프로필렌 공중합체/폴리프로필렌 및 저융점 코폴리에스테르/폴리에스테르는 강한 부직포를 수득하도록 하는 열처리에 의하여 각각의 섬유의 결합 강도가 높으므로, 특히 바람직하다.
본 발명에 따르는 용융 취입된 부직포의 평균 섬유 직경은 용융 취입법의 방사 조건의 선택에 따라 0.3 내지 20㎛, 바람직하게는 0.3 내지 10㎛의 임의의 값일 수 있다. 평균 섬유 직경이 20㎛ 이상이 되는 경우, 가요성이 떨어지고 직물의 감촉이 나빠질 수 있으므로, 이는 바람직하지 않다. 또한, 0.3㎛ 미만의 값으로 제조하는 것은 기술적으로 힘들다. 또한, 부직포의 기본 중량은 4 내지 700g/㎡일 수 있다.
본 발명에 따르는 용융 취입된 부직포는 부직포를 절단하여 단면적이 0.25㎠ 이상인 임의의 영역을 선택하는 경우, 복수의 거대 공극 층이 이 영역에 포함되는 것이 특징이다. 또한, 개별적인 거대 공극 층은 폭이 30 내지 200㎛이고 길이가 50 내지 30000㎛인 것이 특징이다. 이의 횡단면 구조의 모형도를 도 1 및 도 2에 나타내었다. 거대 공극 층(1)은 복수의 밴드형 층(band-like layer)으로서 섬유 층(2)에 분포한다. 이는 전자 현미경을 사용하여 분명히 관찰할 수 있다. 그리고, 거대 공극 층의 총 단면적은 임의로 선택된 0.25㎠ 이상의 단면적의 10 내지 85%를 차지하는 것이 특징이다.
본원에서 임의로 선택한 면적을 0.25㎠ 이상으로 제한하는 근거는 다음과 같다: 본 발명에 따른 용융 취입된 부직포의 단면 구조는 거대 공극 층 및 기타로 구성되므로, 거대 공극 층 또는 기타는 0.25㎠ 미만의 작은 단면적에만 포함되고, 상기 기술된 조건, 즉 거대 공극 층의 비율이 10 내지 85%이어야 한다는 조건을 만족시킬 수 없다. 더욱이, 거대 공극 층의 총 단면적이 0.25㎠ 이상의 임의로 선택된 면적의 10% 미만인 경우, 본 발명의 특징인 벌크성이 손실된다. 게다가, 85% 이상인 경우, 부직포는 외력에 의하여 매우 약해지므로, 이는 바람직하지 않다.
어떠한 섬유도 거대 공극 층에 전부 존재할 수 없다는 것은 사실이 아니며, 때때로 하나 내지 수개의 섬유를 포함할 수 있다. 이러한 현상은 용융 취입된 직물의 구성 섬유가 임의의 방향으로 배향되어 있고 이의 수개의 섬유가 거대 공극 층 속으로 우연히 혼합될 수 있기 때문에 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 부직포의 거대 공극 층(1)은 위에서 기술한 도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 복수의 밴드형으로서 섬유 층에 분포하므로, 층은 벌크성 및 동시에 부직포의 가요성을 크게 향상시키는 데 기여한다.
또한, 본 발명에 따르는 부직포는 거대 공극 층의 존재로 인한 외력에 대한 우수한 자유 변형 특성 때문에 감촉 저항이 없고, 직물은 우수한 회복 특성 때문에 통상적인 용융 취입된 부직포와는 상이한 벌크성 및 부드러운 감촉 모두를 갖는다. 즉, 본 발명에 따르는 부직포는 통상적인 용융 취입된 부직포에 의해서는 전혀 수득될 수 없는 극도로 유연하고 부드러운 감촉을 갖는다. 그러므로, 흡수 제품(예: 종이 기저귀), 피팅(fitting) 및 드레이핑(draping) 특성이 필요한 의류 분야 및 연마/세척 등에 사용되는 닦기용 천(wiping cloth)의 용도에서 폭넓게 유용한 발전을 기대할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르는 부직포가 탁월하게 우수한 기체 투과성과 보온성 등을 갖는 것은 거대 공극 층의 총 단면적이, 부직포에서 단면적이 0.25㎠ 이상인 것이 큰 비율(예: 10 내지 85%)을 차지하기 때문에 공기가 당해 거대 공극 층에 존재하기 때문이다.
또한 본 발명에 따르는 부직포는 부직포의 원래의 두께에 대한 압축률이 25g/㎠의 하중에서 10 내지 40%인 특성을 갖는다. 부직포의 수축성이 이와 같이 우수하기 때문에, 본 발명에 따르는 부직포는 외력에 대해 자유 변형 특성(free deformation property)이 우수하다. 당해 부직포의 수축률이 10% 미만인 경우, 통상적인 용융 취입된 부직포와 차이가 없고 외력에 대한 자유 변형 특성을 상실하여 본 목적에 바람직하지 않다. 또한, 당해 부직포의 수축률이 40% 이상 증가시키는 것은 기술적으로 곤란하다.
본 발명에 따르는 부직포를 필름, 부직포, 편직물 또는 제지용 물품으로 적층시켜 복합화 부직포를 수득한다. 부직 필름에 대한 원료(raw material)로서, 일반적인 용융 취입법으로 방사할 수 있는 모든 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀 수지(예: 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌), 폴리에스테르 수지(예: 폴리에스테르 및 저융점 공중합된 에스테르), 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리우레탄 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리페닐렌 황화물 및 폴리테트라플루오로에틸렌 등이 있다. 당해 필름으로서, 액체 파라핀을 혼합하고 연신함으로써 제조한 일축 연신 필름, 이축 연신 필름 및 다공성 필름을 포함하여 모든 필름을 사용할 수 있다. 또한, 비섬유상 집합체로서, 유리 섬유상 부직포는 물론 단섬유상 부직포[예: 카아딩(carding) 가공된 부직포, 니이들 펀치(needle punch) 가공된 부직포, 워터 니이들 펀치(water needle punch) 가공된 부직포와 에어 레잉된(air-laid) 부직포], 용융 취입된 부직포, 직접적으로 용융 수지를 제직하지 않고 제조한 부직포[예: 스펀 본드(spun bonded) 부직포]를 뜻한다.
본 발명에 따르는 부직포를 상기 기술된 필름, 부직포, 편직물 또는 제지용 물품으로 적층시키고 복합화 부직포를 제조하기 위하여, 부직포의 전부 또는 일부를 캘린더 롤(calender roll) 또는 엠보싱 롤(embossing roll)을 사용해서 열 및/또는 압력을 가해서 접착시키거나 바인더(예: 열 용융제 또는 접착제)를 사용하여 접착시킬 수 있다. 본 발명에 따르는 직물이 신체와 직접적으로 접촉되는 제품(예: 의복 재료 또는 위생 재료)에 사용되는 경우, 접촉과 위생적인 면에서 볼 때 엠보스 롤을 사용하여 접착시키는 것이 바람직하다.
용융 부직포에서 거대 공극 층을 배열하기 위한 한가지 방법으로서, 용융 취입으로부터의 공기의 스트림(stream)을 취입하는 용융 취입 다이의 구성을 고안하거나 수반되는 스트림을 노즐(nozzle) 바로 아래로 강력히 조절하여, 노즐 구멍 바로 아래를 강한 난류 상태로 만드는 방법을 언급한다. 용융 취입된 부직포를 이 방법으로 제조할 때, 이런 거대 공극 층을 방적 과정 동안 질적인 안정성과 생성물의 가격면에서 매우 우수한 용융 취입된 부직포로 배열할 수 있다.
노즐의 바로 아래를 난류 상태로서 용융 취입의 취입 공기 스트림을 제조하기 위한 방법은 특별히 제한적이지 않지만, 수반되는 스트림을 강제로 노즐의 바로 아래로 조절하기 위한 방법은 본원의 실시예 중의 하나로서 설명한다. 용융 취입 방법에서, 노즐에서 방사된 중합체를 고온 공기를 취입함으로써 미세하게 분할한다. 일반적인 용융 취입 방법에서, 노즐 바로 하부의 공기 스트림은 공기 스트림 속도가 분당 수백 미터와 같이 매우 빠르기 때문에 특정한 방향으로 배향된다. 그러나, 다른 고온 공기 분출 장치를 사용하여 고온 공기가 노즐에 대해 분출되면, 스트림이 노즐로부터의 고온 공기와 충돌해서 강한 난류 상태가 된다.
일반적으로, 노즐에 대해 고온 공기가 분출 될 때의 온도는 분출 방향과 스트림 속도에 의존하면서 노즐에서 분출된 취입 공기 스트림의 온도와 유사한 것이 바람직하다. 당해 온도가 취입 공기 스트림의 온도보다 극단적으로 낮은 경우, 배출된 수지는, 섬유가 충분히 미세하게 분할되기 전에 응고될 수 있기 때문에, 충분한 극세 섬유가 될 수 없다. 반대로, 당해 온도가 취입 공기 스트림을 취입하는 온도보다 극단적으로 높은 경우, 노즐에서 압출시켜 수득한 섬유는 융용 접착되는데, 이는 바람직하지 않다. 또한, 고온 공기의 분출 속도는 특별히 제한적이지 않지만, 공기 속도가 너무 빠른 경우 배출된 수지는 바람직하지 않게 흩어지며, 이와 반대로 공기 속도가 너무 느린 경우 충분한 난류가 생성될 수 없다.
용융 취입된 부직포가 당해 난류에 의해 거대 공극 층을 포함하는 상기한 구성으로 되는 이유는 명백하게 밝혀지지는 않았지만, 다음과 같이 설명할 수 있다. 취입 공기 스트림을 노즐의 바로 아래에서 난류 상태로 만드는 경우, 공기 속도의 변화를 완전히 임의로할 필요는 없지만 매우 짧은 간헐적 시간에서 특정한 규칙에 따라 변화시키는 것을 고려한다. 따라서, 미분된 섬유의 분산 상태가 섬세하게 변해서 부직포내에 섬유의 치밀한 부분과 성긴 부분을 형성하고, 치밀한 부분의 섬유 층과 성긴 부분의 거대 공극 층을 형성한다. 이러한 메카니즘에 의하여, 이들 조직을 한가지 제조 방법으로 제조할 수 있다.
실시예
본 발명을 아래와 같은 실시예로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 제한되지는 않는다. 본 실시예에서 섬유 등의 물리적 특성의 정의와 이의 측정방법은 다음과 같다.
[기본 중량]
부직포를 25cm × 25 cm(길이 × 폭)의 크기로 절단한 다음 이의 중량(g)을 측정한다. 그런 다음, 부직포의 기본 중량을 수학식 1로 측정한다.
[수학식 1]
상기 수학식 1에서,
n은 20이다.
[두께]
기본 중량를 측정하는데 사용한 20개의 부직포로 2gf/c㎡의 하중하의 두께(㎛)를 부직포의 한 조각당 5개의 점에서 측정한다. 그런 다음, 5개의 점의 최대 값과 최소 값을 제외한 3개의 점의 평균 값을 계산하고, 유사한 조작을 다른 부직포에 대해서도 수행하고, 이들 20개의 부직포에서 수득한 20개의 데이터의 평균값을 계산하여, 수득한 평균 값을 부직포의 두께(㎛)로서 사용한다.
[통기도]
기본 중량을 측정하는 데 사용한 부직포의 중심 부분의 통기도(cc/c㎡/sec)는 JIS L-1096-A 방법(여기서, n은 20이다)에 따라 측정한다.
[압축률]
압축은 압축 속도가 0.01㎝/sec이고, 최대 하중이 25gf/㎠인 조건하에 카토테크 캄파니 리미트(Katotech Co.Ltd)에서 제조한 수동 압축 시험기 KES-G5를 사용하여 수행한다. 이후에, 압축률(%)은 당해 두께와 2gf/㎠에서 상기한 방법으로 수득한 두께를 사용하여 수학식 2로부터 측정한다.
[수학식 2]
[평균 유동 기공 크기]
기본 중량의 측정에 사용된 부직포의 중심 부분의 평균 유동 기공 크기(㎛)는 ASTM F316-86 방법(여기서, n은 20이다)에 따라 측정한다.
[용융유량(MFR)]
JIS K 7120 방법에 따라 측정한다. 여기서, 시험 온도는 230℃이고 시험 하중은 2.16kgf의 조건(여기서, n은 3이다)을 사용한다.
[평균 섬유 직경]
부직포의 100개의 구성 섬유를 전자현미경으로 관찰하여 임의로 선택하여, 이의 직경 di(㎛)의 평균 값 ∑ (di)/100을 평균 섬유 직경(㎛)으로 정의한다.
[벌크성]
각각의 벌크성(cc/g)을 상기한 방법으로 측정한 25cm × 25 cm(길이 × 폭)의 크기로 절단한 부직포의 기본 중량과 두께를 사용하여 수학식 3으로 측정한다.
[수학식 3]
[거대 공극 층의 폭과 길이, 및 총 면적의 비]
부직포를 작은 조각으로 절단하여, 조각을 액체 질소 속에서 동결시키고 레이저(razor)로 분할한다. 절단 단면을 전자 현미경으로 관찰하고 0.5cm × 0.5cm로 임의로 선택한 상(image)의 사진을 촬영한다(여기서, n은 3이다). 이러한 사진에서, 10㎛ 이상의 폭과 20㎛ 이상의 길이를 갖는 공간을 거대 공극 층으로 정해서 사진의 모든 거대 공극 층의 길이와 폭을 상 분석기로 측정한다. 그리고, 각각의 거대 공극 층의 길이와 폭의 평균 값을 부직포의 거대 공극 층의 길이와 폭으로 정한다. 또한, 각각의 거대 공극 층의 면적을 가하고 0.25㎠로 나누어 수득한 값(상 사진)을 0.25㎠의 단면적에서 부직포의 총 면적에 대한 공극률로서 정의한다.
실시예 1 내지 4
용융 취입 다이로서, 수지 방사 구금의 직경이 0.3mm이고 방사 구금이 일렬로 배열되어 있는, 전체 구멍 수가 501개인 다이를 사용하고 고온 공기 방출 슬릿 사이의 거리를 0.3mm로 조절한다. MFR이 80g/min이고 융점이 165℃인 폴리프로필렌을 원료로서 사용하고 방사 온도가 280℃, 방출량이 120g/min, 취입 공기 스트림이 350℃인 조건하에 방사한다. 그러면, 노즐에 대한 노즐의 낮은 경사진 부분에서 방출되는 고온 공기의 온도가 350℃이고 풍속이 13m/sec이고, 미분된 수지를 흡인 장치를 갖춘 컨베이어 네트(conveyer net) 속에 취입하여 기본 중량이 30.0g/㎡인 미세 용융 취입된 부직포를 수득한다. 취입 공기 스트림의 압력을 각각 0.82kgf/㎠ㆍG (실시예 1), 1.25kgf/㎠ㆍG (실시예 2), 1.45kgf/㎠ㆍG (실시예 3) 및 1.55kgf/㎠ㆍG (실시예 4)로 변화시켜 방사 작업을 수행한다. 이의 결과를 표 1과 도 3에 나타내었다. 이 가운데, 실시예 4의 용융 취입된 부직포는 통상적인 용융 취입된 부직포에서 수득할 수 없는 벌크성과 위생 재료의 표면 재료로 사용될 때 적절한 투수성을 가진다.
실시예 5
고유 점도가 30.0g/㎠, 융점이 253℃, 방사 온도가 300℃, 취입 공기 스트림의 압력이 1.8kgf/㎠ㆍG인 폴리에스테르를 원료로서 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 방사하여, 기본 중량이 30.0g/㎠인 극세 용융 취입된 부직포를 수득한다. 이의 결과를 표 1에 나타내었다. 당해 부직포가 실시예 4에서와 같은 동일한 정도의 벌크성을 갖지만, 실시예 4보다 열 수축성이 적고 열 안정성이 더 우수하다.
실시예 6
노즐에 대한 노즐 하부의 경사진 부분에서 분출되는 고온 공기의 온도가 350℃이고 풍속이 13m/sec라는 것을 제외하고는, 실시예 4에서와 동일한 방법으로 방사시켜 기본 중량이 30.0g/㎡인 극세 용융 취입된 부직포를 수득한다. 이의 결과를 표 1에 나타내었다. 당해 부직포는 실시예 4에서 보다 더 우수한 벌크성을 가진다.
실시예 7
노즐에 대한 노즐 하부의 경사진 부분에서 분출되는 고온 공기의 온도가 350℃이고 풍속이 15m/sec라는 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 방사하여 기본 질량이 30.0g㎡인 극세 용융 취입된 부직포를 수득한다. 이의 결과를 표 1에 나타내었다. 당해 부직포는 실시예 4에서 보다 더 우수한 벌크성을 가진다.
실시예 8
용융 취입 다이로서, 수지 방사 구금의 직경이 0.3mm이고 방사 구금이 일렬로 배열되어 있는, 전체 기공 수가 501개인 나란한 형태의 다이를 사용한다. 저용융 성분으로서 MFR이 65g/10min이고 융점이 138℃인 프로필렌 에틸렌-부텐-1 랜덤 공중합체 뿐만 아니라 고 용융 성분으로서 MFR이 80g/10min이고 융점이 165℃인 폴리프로필렌을 사용하고 각각의 성분을 60g/min으로 압출시키는 것을 제외하고는, 방사를 실시예 4에서와 동일한 방법으로 수행하여 기본 중량이 30.0g/㎠인 극세 용융 취입된 부직포를 수득한다. 이의 결과를 표 1에 나타내었다. 당해 부직포가 실시예 4에서와 동일한 정도의 기본 중량, 두께 및 투수성을 갖지만, 실시예 4에서 보다 저온에서 열 밀봉할 수 있기 때문에 위생 재료용으로 적합하다.
실시예 9
실시예 4에서 수득한 용융 취입된 부직포를 섬유 직경이 6 데니어(denier)이고 기본 중량이 4g/㎠인 폴리프로필렌으로 제조된 방사 접착된 부직포에 접착시켜, 총 기본 중량이 34g/㎠인 폴리프로필렌으로 제조된 복합화 부직포를 수득한다. 당해 부직포가 우수한 크기 안정성을 가지지만, 실시예 4에서와 같이 동일하게 우수한 투수성과 평균 유동 기공 크기를 가진다.
실시예 10
우선, 섬유 직경이 6 데니어이고 섬유장이 32mm인 시이드 코어형 복합 섬유(sheath-core type composite fiber)(여기서, 시이드 부분은 프로필렌-에틸렌-부텐-1 랜덤 삼량체로 구성되고 코어 부분은 프로필렌 단독 중합체로 구성됨)을 카아딩기(carding machine)를 통과시켜 기본 중량이 10g/㎠인 열 접착성 카아딩 웹(web)을 수득한다. 당해 웹과 실시예 4에서 수득한 용융 취입된 부직포를 엠보싱 롤을 사용하여 접착시켜 총 기본 중량이 40g/㎠인 폴리프로필렌으로 제조된 복합 직물을 수득한다. 당행 부직포가 우수한 크기 안정성을 갖지만, 실시예 4에서와 같이 동일하게 우수한 투수성과 평균 유동 기공 크기를 가진다.
비교 실시예 1 내지 4
고온 공기가 노즐에 대한 노즐 하부의 경사진 부분에서 방출되지 않고 취입 공기 스트림의 압력이 0.81kgf/㎠ㆍG(비교 실시예 1), 1.39kgf/㎠ㆍG(비교 실시예 2), 1.45kgf/㎠ㆍG (비교 실시예 3) 및 1.57kgf/㎠ㆍG (비교 실시예 4)인 것을 제외하고는, 방사 조작을 실시예 1의 원료와 조건에 유사하게 수행하여 기본 중량이 30.0g/㎠인 극세 용융 취입된 부직포를 수득한다. 이의 결과를 표 1과 도 3에 나타내었다.
도 3에 명확히 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르는 부직포 중에서, 실시예 1 내지 4의 용융 취입된 부직포는 동일한 섬유 직경을 갖는 비교 실시예 1 내지 4의 용융 취입된 부직포와 비교하면 약 2.1배의 벌크성을 가진다. 특히, 실시예 4의 부직포는 섬유 직경이 2㎛ 이하인 용융 취입된 부직포에서는 지금까지 이루지 못한 투수성을 갖는다.
[표 1]
취입 공기 흐름의압력(kg/㎠) 하부로부터의 고온공기의풍속(m/sec) 기본 중량(g/㎡) 두께(㎛) 거대 공극 층 통기도(cc/㎠/sec) 압 축 률(%) 평균유동기공크기(㎛) 평균 섬유 직경(㎛) 벌크성(cc/g)
폭(㎛) 길이(㎛) 전체 면적에 대한 비(%)
실시예 1 0.82 10 30 840 65 417 17 81.2 15 57 2.9 28
실시예 2 1.25 10 30 950 88 564 23 82.3 17 58 2.6 32
실시예 3 1.45 10 30 980 96 613 25 81.7 17 57 2.5 33
실시예 4 1.55 10 30 1050 107 687 28 70.7 18 49 2.0 35
실시예 5 1.80 10 30 1030 103 662 27 69.5 18 49 2.0 34
실시예 6 1.55 13 30 1160 130 834 34 82.0 20 57 2.0 39
실시예 7 1.55 15 30 1165 132 833 34 90.0 20 63 2.0 39
실시예 8 1.55 10 30 1020 92 589 24 69.5 17 48 2.0 34
실시예 9 1.55 10 34 1060 84 540 22 68.5 16 48 2.0 31
실시예 10 1.55 10 40 1070 84 540 22 68.0 16 48 2.0 31
비교실시예 1 0.81 - 30 480 - - - 48.0 8 34 3.0 16
비교실시예 2 1.39 - 30 540 - - - 43.2 9 30 2.4 18
비교실시예 3 1.45 - 30 550 - - - 42.2 10 30 2.3 18
비교실시예 4 1.57 - 30 570 - - - 39.9 10 28 2.1 19
거대 공극 층에 섬유가 존재하지 않거나, 섬유가 존재하는 경우에는 대부분이 공간을 차지하기 때문에, 본 발명에 따르는 부직포는 통상적인 용융 취입된 부직포에서는 이루지 못한 우수한 벌크성과 부드러운 감촉을 둘 다 갖는다. 또한 당해 벌크성과 부드러운 감촉 외에도 투수성과 보온성이 우수하기 때문에, 연마와 세척 등을 위한 닦기용 천 뿐만 아니라 위생 분야(예: 흡수성 제품), 피팅 및 드래핑 특성이 요구되는 의류 분야에서 폭넓은 유용한 발전을 기대할 수 있다.

Claims (5)

  1. 폭이 30 내지 200㎛이고 길이가 50 내지 30000㎛인, 섬유가 존재하지 않거나 존재하는 경우 대부분 공간이 차지하고 있는 거대 공극 층(huge interstitial layer)이 부직포의 단면에 복수의 층으로서 분포하고, 당해 공극 층이 부직포에서 단면적이 0.25㎠ 이상인 임의의 위치의 단면에서 총 면적의 10 내지 85%를 차지함을 특징으로 하는, 용융 취입법에 의하여 방사된 섬유 직경이 20㎛ 이하인 열가소성 극세 섬유로 이루어진 부직포.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 극세 섬유가 폴리올레핀 섬유 및 폴리에스테르 섬유로부터 선택된 1종 이상의 섬유인 부직포.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열가소성 극세 섬유가, 온도 차이가 15℃ 이상인 저융점 수지와 고융점 수지로 이루어진 복합 열가소성 극세 섬유인 부직포.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 부직포의 압축률이 25g/㎠의 하중에서 10 내지 40%인 부직포.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따르는 부직포와 필름, 부직포, 편직물 및 제지용 물품으로부터 선택된 성분 하나 이상이 적층되어 있는 복합화 부직포.
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