KR20000019952A

KR20000019952A - 연옥분을 함유하는 합성섬유의 제조방법

Info

Publication number: KR20000019952A
Application number: KR1019980038313A
Authority: KR
Inventors: 김성태
Original assignee: 김성태
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR100287448B1

Abstract

본 발명은 침구류의 내장용, 직물지의 제조용으로 사용될 수 있는 연옥분을 함유하는 함성섬유의 제조방법에 관한 것으로, "합성수지에 연옥분말을 함유시켜 섬유화하는 방법에 있어서, 섬유제조용 수지에 500메쉬 이상의 연옥분말을 3% 내지 5%의 함유시켜 150℃ 내지 200℃에서 용융시켜 방사노즐을 통하여 방사한 다음, 80℃ 내지 100℃로 유지되는 수욕을 통과시킨 다음 100℃ 내지 120℃의 기류속에서 연신하여 3데니어 내지 15데니어로 연신함을 특징으로 하는 연옥분말이 함유된 합성섬유의 제조방법."을 제공하고자 하는 것이다.

Description

연옥분을 함유하는 합성섬유의 제조방법(The method of producing synthetic fiber containing nephrite powder)

본 발명은 연옥분을 합성수지와 혼합하여 방사하는 연옥분을 함유하는 합성섬유에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 침구류의 내장용, 직물지의 제조용으로 사용될 수 있는 연옥분을 함유하는 함성섬유의 제조방법에 관한 것이다.

옥은 자연계에 존재하는 광물로서 경옥과 연옥으로 구분되며, 경옥은 경도 7로서 수정과 같은 정도의 높은 경도를 가지며 이산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화나트륨(Na₂O)로된 단사정계 광물로 투명 또는 반투명한 흑색, 청록색, 녹색을 띄는 광물로서 보통 옥으로 불리운다.

이와는 달리 연옥은 단사정계 휘섬석 광물체로서, 고토질의 대리암중 연옥과 사문석화 초염기성 연옥으로 나뉘어지고 미세한 구조 즉, 투감섬속- 양기석정자가 속조와 섬유로 되는 조세한 정도의 결정으로 섬유가 극히 가늘수록 좋은 품질로 인정되고, 칼슘, 철분, 마그네슘 등의 인체에 유익한 광물을 많이 함유하고 있는 것이 그 특징이며 그 조성은 다음의 표1과 같다.

표1

성분	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	MgO	기타
함량(%)	60.3	0.59	0.48	14	23.9	0.73

상기와 같은 조성에 의하여 연옥은 고혈압, 당뇨병, 순환기 장애, 심장병 및 신장장애로 인한 병고의 치유에 탁월한 효능을 보이고 있는 것으로 최근에 관심을 끌고 있다.

상기와 같은 탁월한 효능을 지니고 있음에도 불구하고 연옥은 그 희소성으로 인하여 목걸이, 반지, 팔지 등과 같은 신변장식용 장신구로서 일부 이용될 뿐 그 이용에 한계가 있으며, 연옥의 가공은 많은 시간과 노력을 기울여야 함은 물론이고, 장신구로서 섬세한 가공을 필요로 함으로 해서 고가품으로 인식되어 일반 생활용품으로의 적용이 전무한 상태이다.

상기와 같은 문제를 해결하고 일반 생활용품으로 널리 보급하기 위하여 그 이용방법과 관련한 연구가 징행되어 왔으며, 그 결과로서 대한민국 특허공보 제97-11095호로 공개되어 있는 "연옥분이 함유된 침구 내장용 합성수지제 세관입자"를 제조하는 기술이 공개 된바 있다.

상기 특허공보 제97-11095호에 의하여 공개된 기술은 100메쉬 내지 500메쉬 크기의 평균입경을 갖는 연옥분을 합성수지에 5중량% 내지 10중량% 혼합하여 압출, 사출 또는 가압성형 등을 통하여 세관으로 가공하여 일정한 길이로 절단하여 베게, 방석 등의 내장제로 사용하는 기술에 관한 것이다.

또다른 공개기술로는 대한민국 특허공보 제97-11094호로 공개된 "연옥분이 함유된 합성수지 및 그의 제조방법"이 동일 발명자에 의하여 개발되어 발표된바 있으며, 그 기술내용은 상기 특허공보 제97-11095호와 마찬가지의 입도 및 조성으로 이루어지며 식기용 합성수지를 제조하는 것이다.

그러나, 상기의 공개된 기술들은 비교적 입자가 큰 합성수지제 제품을 제조하기 위한 기술로서, 이를 침구류 등에 사용하는 경우 연옥으로 부터 발산되는 음이온 등을 접촉할 수 있다는 장점은 있으나, 침구류의 내장재로서의 보온성, 이질감 등에 대하여는 아직 해결하고 있지 못한 상태이다.

내장재로서 보온성 등을 유지하기 위하여는 제조되는 내장제가 미세하고 많은 기공이 형성되는 경우가 이상적이나, 이 경우에 있어서는 제조된 연옥을 함유하는 합성수지의 가공성이 불량할 뿐만 아니라, 합성수지의 선택에 있어서도 극히 제한적일 수 밖에 없다고 하는 문제점을 내포하고 있게 된다.

또다른 방법으로는 연옥분을 함유하는 합성수지를 섬유화하는 방법이 있다고 할 것이나, 섬유화하는 방법은 첨가되는 연옥분의 함량, 입도 등에 따라서, 섬유의 연신에 문제가 발생하여 장섬유로서의 제조가 곤란하고, 또 섬유로서의 유연성이 떨어지게 되는 문제가 있었다.

본 발명자는 연옥을 함유하는 합성수지를 가공하여 목면 또는 양모와 같은 부드러움과 침구 등의 내장재로서 보온성, 유연성 등을 갖는 섬유로 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 섬유제조용 수지에 500메쉬 이상의 연옥분말을 3% 내지 5%의 함유시켜 150℃ 내지 200℃에서 용융시켜 방사노즐을 통하여 방사한 다음, 80℃ 내지 100℃로 유지되는 수욕을 통과시킨 다음 100℃ 내지 120℃의 기류속에서 연신하여 3데니어 내지 15데니어로 연신하는 방법을 제공함으로서 달성될 수 있다.

상기의 방사방법으로는 섬유로 제조하고자 하는 수지를 가열ㆍ용융시킨 후, 노즐을 통하여 가압방식에 의하여 압출하여 냉각하는 용융방사방식에 의하는 것이 좋으며, 본 발명에서 사용할 수 있는 합성수지로는 나일론수지, 폴리에스텔수지, 비닐리덴수지, 아크릴수지, 프로필렌수지, 테프론수지, 우레아수지 등이 사용될 수 있다.

상기와 같은 방식으로 압출되어 노즐로 부터 방사된 섬유는 비교적 굵은 상태로 형성되기 때문에 섬유로서의 사용이 불가하므로 통상적인 방식에 의하여 연신공정으로 거치게 되는데, 이 연신공정은 노즐로부터 압출된 섬유가 경화하는 동안 또는 경화후에 하게되며 이 연신공정을 거치므로서 가늘어지고 또 분자의 배열이 일정해지게 되는 것이다.

상기와 같은 연신공정에서 연옥이 함유된 합성수지는 연옥분말의 입도와 연신조건에 따라 단선방지 및 섬유굵기의 균일성을 유지할 수 있는 것이다.

본 발명에서 500메쉬 이상의 연옥분말을 사용하는 이유는 연옥분말의 입도가 방사와 연신시에 섬유의 단선을 일으키거나, 방사 및 연신과정에서 섬유의 균일도를 보장받기 위한 것으로 이와 같은 미세분말의 연옥은 수비방법에 의하여 제조될 수 있다.

또, 연옥 분말을 3% 내지 5%의 함유시키는 이유는 연옥분말이 3%이하가 되는 경우에는 연옥이 방출하는 음이온의 효과를 제대로 발휘할 수 없으며, 5%이상이 되는 경우에는 비용의 상승을 가져올 뿐만 아니라, 연신과정에서 단선이 일어나는 것을 방지하기 위한 것이다.

방사된 섬유를 80℃ 내지 100℃로 유지되는 수욕을 통과시키는 이유는 방사된 섬유를 급작스럽게 냉각하는 경우에는 합성수지에 함유된 연옥의 수축율과 합성수지의 수축율의 차이로 인하여 연옥과 합성수지가 일체성을 잃게되어 연신과정에서 단선을 일으킬 염려가 있기 때문이다.

또, 연신을 100℃ 내지 120℃의 기류속에서 하는 이유는 연옥이 함유된 합성수지는 연옥의 열전도도와 합성수지의 열전도도의 하이로 인하여 섬유의 내부와 외부의 온도차이로 인하여 연신시에 발생하는 단선을 방지하기 위한 것이다.

이하 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

< 실시예 >

하기의 표에 나타나 있는 바와 같은 조성 및 조건으로 본 발명의 방법에 따라 연옥분을 함유하는 합성섬유를 5데니어 내지 15데니어의 굵기로 제조하고 그 제조과정를 표면상태의 거칠기와 제조과정(연신과정)에서의 단선상태를 육안으로 관찰하고, 제조된 섬유 2g을 100㎖의 증류수에 넣어 추출온도 37℃에서 2시간동안 침지시킨 후, 이온크로마토그라피(IC)를 이용하여 추출된 음이온을 정성분석하여 표1에 함께 나타내었다.

표2

실시예	합성수지	연옥함량(%)	수지온도(℃)	수욕온도(℃)	연신온도(℃)	관찰결과
실시예	합성수지	연옥함량(%)	수지온도(℃)	수욕온도(℃)	연신온도(℃)	표면상태	단선상태	음이온발생
1	나일론	2	190	80	110	양호	양호	흔적
2		3		80	110	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
3		4		90	80	거칠음	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
4					120	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
5					130	양호	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
6		5		90	120	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
7		6		90	120	양호	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
8	비닐리덴	1.5	180	90	100	양호	양호	검출안됨
9		3		90	100	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
10		4		90	80	거칠음	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
11					100	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
12					130	양호	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
13		5		85	110	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
14		6		85	110	양호	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
15	아크릴	1	180	90	100	양호	양호	검출안됨
16		3		90	100	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
17		4		90	80	거칠음	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
18					100	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
19					130	양호	단선	Cl^-,SO₃ ^-2
20		5		85	110	양호	양호	Cl^-,SO₃ ^-2
21		7		85	110	양호	단선	Cl^-,SO₃ ^-2

상기의 표2로 부터 알 수 있는 바와 같이, 연신온도가 비교적 낮은 실시예3, 실시예10, 실시례17의 경우에 있어서는 제조된 섬유의 표면이 비교적 거칠뿐만 아니라, 단선이 발생이 있으며, 연신온도가 비교적 높은 온도인 실시예5, 실시예12, 실시예19의 경우에 있어서는 섬유의 단선이 발생하였다.

또한, 연옥분이 비교적 적게 함유된 실시예1, 실시예8, 실시예15의 경우에는경우에는 음이온의 발생효과를 기대할 수가 없었으며, 연옥분의 함량이 비교적 높은 실시예7, 실시예14, 실시예21의 경우에 있어서는 연신과정에서 단선이 발생하는 문제가 발생하였다.

상기의 실시예1 내지 실시예21로 부터 살펴본 바와 같이 본발명의 방법인 500메쉬 이상의 연옥분말을 3% 내지 5%의 함유시킨 수지를 150℃ 내지 200℃에서 용융시켜 방사노즐을 통하여 방사하고 80℃ 내지 100℃로 유지되는 수욕을 통과시켜 100℃ 내지 120℃의 기류속에서 연신하여 3데니어 내지 15데니어의 굵기로 연신하는 방법에 의하여 제조된 연옥분을 함유하는 섬유는 항균효과가 있으며, 음이온을 함유하고 있을 뿐만아니라, 표면이 부드럽고, 단선이 발생하지 않아 그 제조가 용이할 뿐만 아니라, 제조된 섬유는 5데니어 내지 15데니어의 섬유상태이므로 이를 이불솜과 같은 용도로 사용하는 경우 충분한 보온성을 가질 것으로 예상된다.

??상기 실시예에서 ?마크의 부분 및 표를 잘검토하여 주시기 바랍니다.??

Claims

합성수지에 연옥분말을 함유시켜 섬유화하는 방법에 있어서, 섬유제조용 수지에 500메쉬 이상의 연옥분말을 3% 내지 5%의 함유시켜 150℃ 내지 200℃에서 용융시켜 방사노즐을 통하여 방사한 다음, 80℃ 내지 100℃로 유지되는 수욕을 통과시킨 다음 100℃ 내지 120℃의 기류속에서 연신하여 3데니어 내지 15데니어로 연신함을 특징으로 하는 연옥분말이 함유된 합성섬유의 제조방법.