KR20000049569A - 기능성이 우수한 합성 섬유 및 그 제조방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성이 우수하고 각종 미네랄 함유량이 많은 금강약돌 분말을 화학수지와 혼합하여 방사함으로서 중금속, 독성 물질 제거, 살균 작용, 강한 흡착성 및 우수한 원적외선 방사율, 쾌적성, 보온성 등의 각종 기능성을 섬유가 보유하면서 사질이 우수한 합성 섬유를 생산할 수 있는 금강약돌 분말을 포함한 기능성이 우수한 합성섬유 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

기능성이 우수한 합성 섬유 및 그 제조방법.{.}

본 발명은 광물을 함유한 기능성 합성 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 아직까지는 북한에서만 산출되고 있는 금강약돌(일명)을 미분말화 하여 화학수지와 혼합하여 방사함으로써 다른 광물질을 함유한 섬유보다 중금속, 독성 물질 제거, 살균작용, 강한 흡착성 및 우수한 원적외선 방사율이 절대 온도에서 95%이상으로 기능성이 우수한 금강 약돌을 함유한 합성 섬유 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래에는 섬유에 원적외선 방출 93% 항균성, 탈취, 전자파 차단, 음이온 방출 등 여러 가지 기능을 부여하기 위하여 합성 섬유의 주 원료인 화학수지에 상기한 바와 같이 기능을 발휘하는 합성 세라믹 분말 또는 맥반석, 각섬석, 銀, 무기 이온 항균제, 옥석, 토르마린, 운모 등 각종 기능이 있는 광물들을 함유시켜 방사하는 기능성 섬유 제조 방법 등이 있었다.(본원 출원인의 한국 특허 출원 제98-17745호 등 참조)

그러나, 상기와 같은 광물들은 화학수지에 일정량(1∼10%) 첨가하여 사용하므로 인하여 각종 기능성이 있는 여러 광물 분말들을 혼합 하였을 때 미량이 첨가됨으로써 기능 효과가 저하되는 등의 어려움이 있었다.

이에 본 발명의 목적은 금강약돌(일명)의 희귀한 약리적 작용을 하는 광물학적 특성에 의해서 광물에 들어 있는 50여 가지의 미네랄은 인체에 유익할 뿐만 아니라 강한 흡착성과 유해로운 중금속 원소들(Pb), Hg, Cd, As 등)과 독성 물질, 오염된 유기 물질과 병균, 불필요한 색소들을 제거하는 등의 광범위한 기능 효과가 있으며, 금강약돌 분말은 Si, Ti, Al, Fe, Mn, Ca, K, Na, P의 성분이 많이 들어 있고 사람의 건강에 유익한 미량 원소들인 Ga, Ge, Se, Li, Zn, Cu, Y, Mo, Cr, Nl, No, Ta, La, Co, Ba, Be, B, Sc, Su, Sb, W, Rh, Sn, Cs, Zr, Au, Ag, Bl, F의 성분을 적절하게 포함하고 있습니다.

또한, 북한에서 일부 고위층만이 분말을 복용하고 있고 금강약돌이 매장된 지역에 사는 주민들의 평균 수명은 장수한다고 한국 통일부 자료실 내용에 기록되어 있으므로 기능성의 우수성을 알수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 기능성이 우수하면서 복합 기능 효과가 있는 금강약돌 분말을 화학 수지와 혼합 방사하여 합성 섬유를 제조하므로써 인체에 유익한 각종 기능성이 있는 섬유를 제공하는데 있다.

본 발명의 일측면에 의하면 전체 섬유의 중량 기준으로 금강약돌 분말 1∼10중량% 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴 및 비스코우스 레이온, 아세테이트 레이온으로 구성되는 그룹에서 선택된 합성수지 90∼99중량% :

를 포함하여 구성된 금강약돌 분말 함유 합성 섬유가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면 3데니어 이하의 원사를 방사할 때 銀, 무기항균제, 필로규산염 광물(층상 구조형), 금강약돌을 800℃∼1,300℃온도로 소성시킨후 분쇄기에 의하여 분쇄된 분말의 입경이 원하는 원사 섬도의 1/3(1미크론)이하가 되게 상기 2가지 이상 광물로 이루어진 혼합 광물 분말을 준비하는 단계 :

섬유의 중량 기준으로 상기 준비된 혼합 광물 1∼10중량%와 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 비스코우스 레이온, 아세테이트 레이온으로 구성된 그룹에서 선택된 합성수지 90∼99중량%를 혼합하는 단계 :

상기 혼합물을 방사 및 연신시키는 단계 :

를 포함하는 기능성 섬유의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 높은 원적외선 방출, 흡착성, 유독성 물질제거, 항균, 탈취, 전자파 차단, 혈액순환 촉진 등 우수한 여러 가지 우수한 기능이 있는 금강약돌 광물 분말을 합성수지에 혼합하여 제조된 광물 함유 합성 섬유에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 섬유는 뛰어난 원적외선 방사 효과 뿐만 아니라 각종 다기능을 발휘할 수 있는 것이다.

본 발명에 있어서 금강약돌 광물 분말은 화학수지와 혼합하여 섬유로 형성되게 되는 바, 사용 가능한 화학수지로는 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 비스코우스 레이온, 아세테이트 레이온등 통상적으로 섬유를 형성할 수 있는 것들이면 좋다.

상기 화학수지에 대한 혼합 광물의 사용량은 원하는 섬유제품의 종류에 따라 달라지나 1∼10중량%가 좋으며 3데니어 이하인 원사인 경우 1∼3중량%가 좋다.

특히 상기 사용비는 제조하고자 하는 섬유 원사의 데니어에 따라 조정 가능하며, 예를들어 바라는 섬유 원사가 3데니어 이상인 경우 상기 혼합 광물은 3중량% 이상 사용할 수도 있다.

한편, 상기 혼합 광물 분말의 입경은 방사시의 원사 섬도의 1/3 이하 이어야 하며 특히 3데니어 이하의 원사를 방사하는 경우에는 광물 분말의 입경이 1미크론 이하가 되게 한다.

이하 본 발명의 합성 섬유 제조 방법에 대하여 설명한다.

금강약돌 또는 銀, 무기 항균제, 필로규산염(층상 구조형)광물을 800℃∼1,300℃온도로 소성시킨 다음 분쇄한 분말의 입경이 바라는 원사 섬도의 1/3 이하로 되게한 다음 금강약돌 분말만을 1∼10중량% 합성수지에 첨가할 수 있으며, 또한 3데니어 이하의 원사를 생산하기 위해서는 광물의 결정형이 탁상으로 되어 있으며, 또는 판상이 있고 비늘상인 필로규산염(층상 구조형)광물 분말을 혼합하여야 연신 및 방적이 정상적으로 이루어 질 수 있으므로 이때 혼합비가 필로규산염(층상구조형)광물 분말 20∼90중량% : 금강약돌 분말 80∼10중량% 범위로 혼합하고 항균 효과를 높이고 지속성을 길게 하기 위하여 혼합된 광물 분말 100중량부에 銀, 무기항균제를 10∼30중량%를 혼합하여 이 혼합된 분말 1∼3중량% 합성수지 97∼99중량%를 혼합하여 용융, 압출, 방사 시킨다음 연신등의 후처리 공정을 수행함을 특징으로 한다.(상기 무기 항균제는 예를들면 항균성이 있는 銀, 제올라이트, 인산칼슘계 등이 있다.)

본 발명의 방법에서 상기 혼합 광물과 합성 수지의 혼합은 적정 비율로 혼합된 광물 분말 1∼10중량%와 합성수지 90∼99중량%를 직접 혼합하여 방사하여도 좋으나 혼합 광물 분말 10중량% 이상 되게 그리고 합성수지를 90중량%이하 되게 혼합하여 마스터 배치(M/B)칩을 만든 다음 전체 섬유 중 합성수지의 량이 90∼99중량% 되도록 상기 마스터 배치(M/B)칩을 합성수지칩과 혼합하여 방사할 수도 있다. 또한 상기 혼합 광물 1∼10중량%와 합성수지 90∼99중량%를 미리 혼합하여 중합칩을 제조한 다음 통상의 방법으로 방사하는 것도 무방하다.

이하 본 발명은 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 단지 구체적인 예시를 보여주기 위한 것이다.

(실시 예 1)

2데니어의 필라멘트사를 제조하기 위하여 원적외선 방사율이 우수하고 인체에 유익한 금강약돌과 원사 표층이 미끈하게 하여 주고 원활한 원사 생산을 할 수 있게 하기 위하여 필로규산염(층상구조형)광물 그룹에서 선택한 셀라도나이트 광물과 항균성 및 그 지속성을 갖게 하기 위하여 무기 항균제(무기항균제 90∼99중량% : 銀 1∼10중량%)를 선택하고 800℃∼1,300℃에서 소성한 후 정밀 분쇄하여 분말의 입경이 1미크론 이하가 되게 분쇄한 분말을 금강약돌 분말 40중량%, 셀라도나이트 분말 45중량%, 銀이 첨가된 무기항균제 분말 15중량%를 혼합하여 혼합된 분말 2중량%와 폴리에스테르 98중량%를 혼합 용융시켜 방사온도 283℃±1℃에서 통상의 방사 방법에 의하여 방사하여 연신, 가연을 한 결과 원적외선 방사율이 우수하고 사질이 좋은 복합 기능성 섬유를 생산할 수 있었다.

(실시 예 2)

실시 예 1과 동일하게 반복하여 혼합한 광물 분말과 폴리에스테르를 중합온도 290℃ 용융점도 2,700포아즈 수준까지 중합하여 칩으로 만들어 1.4데니어의 스테플 화이버를 방사온도 283℃±1℃에서 통상의 방사 방법에 의하여 방사하여 연신, 가연, 컷팅, 방적을 한 결과 방적성이 우수하고 섬유의 표층이 매끄러운 복합 기능성 섬유를 생산할 수 있었다.

(실시 예 3)

실시 예 1, 실시 예 2와 동일하게 반복하여 화학수지인 폴리에스테르 대신 폴리아미드를 혼합하고 동일하게 반복하여 실시한 결과 우수한 복합 기능성 섬유를 생산할 수 있었다.

(실시 예 4)

중금속, 독성물질제거, 살균작용, 강한 흡착성 및 우수한 원적외선 방사율이 우수한 1.4데니어의 아크릴 스테플 화이버를 제조하기 위하여 소성시켜 분쇄한 분말의 입경이 1미크론 이하인 분말을 혼합하기 위하여 금강약돌 분말 40중량%, 셀라도나이트 분말 43중량%, 銀이 첨가된 무기항균제 분말 17중량%를 혼합하여 혼합된 분말 2중량%와 폴리아크릴로니트릴 98중량%를 통상의 방사 방법에 의하여 습식 방사하여 연신, 가연, 컷팅, 방적을 한 결과 방적성이 우수하고 복합 기능이 우수한 섬유를 생산할 수 있었다.

(실시 예 5)

기능성이 우수한 6데니어 폴리에스테르 스테플 화이버를 생산하기 위하여 금강약돌을 소성시켜 분쇄한 분말의 입경이 5미크론 이하인 것을 금강약돌 분말 5중량% 폴리에스테르 95중량%가 혼합된 폴리에스테르 스테플 화이버가 만들어지게 하기 위하여 혼합된 분말 20중량%와 폴리에스테르 80중량%를 혼합 용융시켜 마스터 배치(M/B)칩을 만들어 마스터 배치칩 25중량%와 폴리에스테르 75중량%를 혼합하여 통상의 건조, 방사 방법에 의하여 방사하여 연신, 가연, 컷팅을 한 결과 우수한 복합 기능성 섬유를 생산할 수 있었다.

(실시 예 6)

실시 예 5와 동일하게 반복하여 금강약돌 분말 5중량% 대신 금강약돌 분말 4.3중량%와 銀, 무기항균제 0.7중량%를 혼합하고 동일하게 반복하여 실시한 결과 우수한 복합 기능성 섬유를 생산할 수 있었다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 기능이 있는 광물을 첨가하여 원사를 생산함에 있어서 광물 분말이 화학수지에 미량(1∼10중량%)이 첨가될 수 밖에 없으므로 하나의 금강약돌 분말만을 화학수지에 첨가하여도 중금속, 독성물질제거, 살균작용, 강한 흡착성 및 우수한 원적외선 방사율, 쾌적성, 보온성 등 인체에 유익하며 우수한 복합 기능성 섬유를 제공해 준다.

Claims (4)

1. 금강약돌을 분쇄하여 분말의 입경이 방사시 원사 섬도의 1/3이하인 것과 그 분말 1∼10중량% :

   및 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 비스코우스 레이온, 아세테이트 레이온으로 구성되는 그룹에서 선택된 화학수지 90∼99중량% :

   를 포함하여 구성된 금강약돌 분말이 함유된 합성섬유.
2. 제 1항에 있어서 금강약돌 분말 10∼80중량% 필로규산염(충상구조형)광물 그룹에서 선택된 분말 20∼90중량%로 혼합 조성된 분말의 입경이 방사시 원사섬도의 1/3이하인 분말 1∼10중량%를 화학수지 90∼99중량%를 포함하여 구성된 금강약돌 분말과 필로규산염(층상구조형)광물 분말이 함유된 합성섬유.
3. 제 1항, 제 2항 어느 하나의 항에 있어서 상기 혼합 광물 분말에 은(銀)이 첨가된 무기항균제 또는 무기항균제 분말을 10∼30중량% 포함시켜 혼합된 분말 1∼10중량% 화학수지 90∼99중량%를 포함하여 구성된 상기 광물 분말과 무기항균제 분말이 함유된 합성섬유.
4. 제 1항, 제 2항, 제 3항 어느 하나의 항에 있어서 중량 기준으로 상기 혼합 분말 1∼10중량%와 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 아세테이트 레이온, 비스코우스 레이온으로 구성된 그룹에서 선택된 합성수지 90∼99중량%가 혼합 되어 있도록 통상의 방법으로 혼합 및 방사 연신함을 특징으로 하는 기능성 섬유의 제조방법.