KR20000003012A - 인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포 인공피혁의 제조방법에 있어서, 서로 다른 2종류의 폴리머를 85:15∼70:30의 혼합비로 복합방사한 후 연신, 열고정 및 절단공정을 거쳐 10∼30%의 분할도를 갖고 분할 후 평균섬도가 0.1∼0.3데니어인 단섬유 형태의 분할형 복합섬유를 카아딩, 니들펀칭, 폴리우레탄 함침처리 및 표면가공처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법에 관한 것으로, 해도형 복합섬유와 같은 용출공정을 거치지 않고 극세화가 가능하여 섬유의 손실을 막을 수 있고, 제조공정이 단순할 뿐만 아니라 특히 인열강도가 우수한 부직포 인공피혁을 수득할 수 있다.

Description

인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법

본 발명은 극세사를 이용한 부직포 인공피혁의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 2종류의 폴리머를 복합방사하여 분할형 단면을 갖는 단섬유를 제조하고 물리적으로 분할하여 극세화함으로써, 용출방법에 의해 섬유를 극세화하는 용출 공정없이 극세화가 가능하여 섬유의 손실을 막을 수 있고, 극세화 공정이 간단할 뿐만 아니라, 특히 인열강도가 우수한 부직포 인공피혁을 제조하는 방법에 관한 것이다.

천연피혁과 유사한 촉감과 고급스런 특성을 갖는 인공피혁을 제조하기 위하여 해도형 복합방사에 의한 극세섬유가 널리 사용되고 있다. 대한민국 공개특허 95-8857호 및 97-43411호에 기재된 바와 같이, 인공피혁의 소재가 되는 해도형 복합섬유는 통상적으로 서로 다른 2성분으로 구성되며 방사, 연신, 권축 형성, 절단 등의 공정을 거쳐 단섬유로 제조된다. 이러한 단섬유는 카딩, 니들펀칭을 통해 부직포로 제조되며 해성분 용출, 폴리우레탄 처리 등의 공정을 거쳐 인공피혁의 형태를 갖추게 된다.

그런데, 부직포 제조후에 섬유를 극세화하기 위하여 해성분을 용출하게 되면 부직포의 인열강도가 급격하게 떨어지는 문제점이 있다. 이것은 니들펀칭 과정에서 해성분간에 형성된 교락점이 용출공정에서 없어지거나 용출에 의하여 해성분이 없어져 교락이 느슨해지기 때문이다.

또한, 용출후에 발생하는 폐수는 환경오염을 유발시키는 문제점이 있을 뿐만 아니라 해성분의 용출로 인한 원료의 손실 및 제조비용이 많이 드는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2종류의 폴리머를 복합방사하여 일부 분할된 단면을 갖는 단섬유로 제조하고 부직포 제조공정에서 완전한 분할이 일어나도록 하여 용출공정없이 극세화가 가능하고, 제조공정도 단순하여 경제적이며, 인열강도가 매우 우수한 부직포 인공피혁을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 해도형 복합섬유의 단면도이고,

도 2는 본 발명의 분할형 복합섬유의 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 성분 A 2:성분 B

즉, 본 발명은 서로 다른 2종류의 폴리머를 85:15∼70:30의 혼합비로 복합방사한 후 연신, 열고정, 권축 및 절단공정을 거쳐 10∼30%의 분할도를 갖고 평균섬도 0.1∼0.3데니어인 분할형 단섬유를 제조하고, 부직포 제조공정중 카아딩공정, 니들펀칭공정, 폴리우레탄 함침 및 표면처리공정을 통하여 완전히 극세화하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 부직포 인공피혁의 소재가 되는 섬유는 용출공정이 필수적인 해도형 복합섬유(도 1) 형태가 아닌 물리적으로 분할이 가능한 분할형 복합섬유(도 2) 형태의 단면을 갖는 단섬유로, 이때 분할형 복합섬유는 서로 다른 2성분의 폴리머로 구성되는데, 일반적으로 폴리아미드와 폴리에스테르 또는 폴리에스테르와 개질 폴리에스테르 등이 사용될 수 있으며, 특히 본 발명에서 사용된 2성분 폴리머의 경우 성분 A를 폴리에스테르, 성분 B는 폴리아미드로 하거나 성분 A는 폴리아미드, 성분 B는 폴리에스테르로 구성될 수 있다.

성분 A와 성분 B는 복합비를 85:15∼70:30로 하여 방사한 후, 연신과 더불어 섬유에 권축을 부여하고 열고정, 절단공정을 거쳐 50 내지 60mm의 단섬유로 제조하는데, 이렇게 하여 얻어진 단섬유의 단면은 임의로 채취한 샘플 전체의 단면에 대하여 10∼30%가 분할되어 있고 분할후의 성분 A의 평균섬도는 0.1∼0.3 데니어이다.

본 발명에 의한 복합방사에서 성분 A의 함량이 85%를 넘거나 70% 미만일 경우에는 도 2에 도시된 분할형 단면을 얻기 힘들며, 단섬유의 분할도가 10% 미만에서는 후공정에서 물리적으로 분할도를 높여야 하므로 섬유에 손상이 커지게 되며, 단섬유의 분할도가 30%를 초과하게 되면 종래 분할형 필라멘트사에서 과다한 분할로 인하여 발생하는 문제점, 즉 후가공 카딩공정에서 카드기의 침포들 사이에 분할된 극세섬유들이 끼어서 배출되지 못하여 카딩 설비에 문제를 일으킬 수 있을 뿐만 아니라 균일한 웹을 얻을수 없게되어 바람직하지 못하다.

또한, 성분 A의 섬도가 0.1 데니어 미만일 경우에는 방사 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 카딩시 침포에 말릴 위험성이 커지고 0.3 데니어를 초과하는 경우에는 부드럽고 고급스런 촉감을 갖는 인공피혁을 얻기 힘들게 된다.

이와 같이 제조된 본 발명의 단섬유는 부직포 제조공정에서 카딩, 니들펀칭의 단계를 거치면서 물리적으로 분할이 일어나기 때문에 별도의 용출공정을 추가할 필요가 없는 장점을 갖는다.

즉, 10∼30% 분할된 단섬유는 부직포 제조공정에서 카딩하여 40∼50%의 분할도를 얻을 수 있으며, 니들펀칭 공정을 거치는 동안 80∼90% 분할되고 계속하여 부직포를 폴리우레탄에 함침 처리하고 염색공정과 버핑 등의 표면처리 공정을 거쳐 100% 분할된 극세 부직포 인공피혁을 얻을 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

폴리에스터를 성분 A로 하고 폴리아미드를 성분 B로 하여 80 : 20의 복합비로 295℃에서 복합방사하여 도 2와 같은 분할형 단면을 갖도록 하고, 연신, 권축, 열고정하고 51mm로 절단하여 분할도 10∼30% 범위의 단섬유를 제조하였다. 이 단섬유를 카딩, 니들펀칭하여 중량 200g/㎡의 부직포를 제조하고 인열강도롤 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 인열강도는 ASTM D 624로 측정하였고, 표 1중 MD는 종방향(Machine direction), CD는 횡방향(Cross direction)의 인열강도를 나타내는 것이다.

실시예 2

폴리아미드를 성분 A로 하고 폴리에스터를 성분 B로 하여 80 : 20의 복합비로 290℃에서 복합방사하여 도 2와 같은 분할형 단면을 갖도록 하고, 연신, 권축, 열고정하고 51mm로 절단하여 분할도 10∼30% 범위의 단섬유를 제조하였다. 이 단섬유를 카딩, 니들펀칭하여 중량 200g/㎡의 부직포를 제조하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 1

폴리아미드를 도성분으로 하고 공중합 폴리에스터를 해성분으로 하여 70:30의 복합비로 290℃에서 복합방사하여 도 1과 같은 해도형 단면을 갖도록 하고, 연신, 권축, 열고정, 절단하여 단섬유를 제조하였다. 이 단섬유를 카딩, 니들펀칭하여 부직포를 만든 후에 가성소다 용액으로 해성분을 감량처리하여 중량 200g/㎡의 용출지 부직포를 제조하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

	성분 A(도성분)	성분 B(해성분)	복합비	용출공정	인열강도(㎏)
					MD	CD
실시예 1	폴리에스테르	폴리아미드	8 : 2	불필요	7.5	7.6
실시예 2	폴리아미드	폴리에스테르	8 : 2	불필요	7.9	7.5
비교예 1	폴리아미드	공중합폴리에스테르	7 : 3	30% 용출	4.8	4.5

상기 표 1에서 나타난 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 부직포는 해도형 복합사를 소재로 하여 용출한 부직포와 비교할 때, 해도형 복합사를 소재로 한 용출지 부직포의 경우 중량 200g/㎡ 기준일 때의 인열강도가 5㎏ 이하인데 반하여 본 발명에 의한 부직포는 중량 200g/㎡ 기준일 때 7㎏ 이상으로 탁월한 인열강도를 나타내었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 인공피혁은 부직포 제조 공정에서 물리적으로 분할이 일어나서 섬유가 극세화되기 때문에 해도형 복합사에서와 같은 용출공정없이 폴리우레탄 처리를 행할 수 있을 뿐만 아니라 해도형 복합섬유를 사용한 제품보다 우수한 촉감과 미려한 외관을 갖는 인공피혁을 수득할 수 있는 장점이 있다.

이밖에도 해도형 복합섬유의 경우에는 용출 공정을 거치기 때문에 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라 해성분을 용출하여 버리기 때문에 원료의 손실이 크고 감량 폐수로 인한 환경오염 문제, 용출 공정에 의한 품질 불균일, 오염 등의 문제점이 발생하는데 비하여 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있게된다.

Claims (3)

1. 부직포 인공피혁의 제조방법에 있어서, 서로 다른 2종류의 폴리머(성분 A, 성분 B)를 85:15∼70:30의 혼합비로 복합방사한 후 연신, 권축, 열고정 및 절단공정을 통하여 10∼30%의 분할도를 갖고 분할 후 평균섬도가 0.1 내지 0.3데니어인 분할형 단섬유를 제조하고, 제조된 분할형 단섬유를 이용하여 카아딩, 니들펀칭, 폴리우레탄 함침처리 및 표면가공처리하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 분할형 단섬유는 부직포 제조공정중 카아딩공정에서 40∼50% 분할되고, 니들펀칭공정에서 80∼90% 분할되고, 폴리우레탄 함침처리 및 표면처리공정에서 100%분할되는 것을 특징으로 하는 인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 서로 다른 2종류의 폴리머(성분 A, 성분 B)의 구성은 성분 A를 폴리에스테르, 성분 B를 폴리아미드로 하거나 성분 A는 폴리아미드, 성분 B는 폴리에스테르로 하는 것을 특징으로 하는 인열강도가 우수한 인공피혁의 제조방법.