KR20020059939A - 장섬유 부직포 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면 이종의 폴리머로 되는 복합장섬유로 구성된 부직포로서 부직포상의 복합장섬유가 분할된 극세섬유가 불규칙하게 교락된 장섬유 부직포가 제공되며, 이러한 부직포는 상용성이 없는 2종의 용융폴리머가 2:8 ∼8:2의 복합비로 복합되고 섬도 1∼10 데니어인 2분할 이상의 분할형 복합 장섬유를 사용하여 스펀본드부직포 제조방식으로 웹을 형성하고, 상기 웹을 스펀레이스 방식으로 워터펀칭하는 것에 의해 제조할 수 있으며, 본 발명의 부직포는 고도의 유연성과 강도를 동시에 만족하는 고부가가치의 제품이다.

Description

장섬유 부직포 및 그 제조방법{Non-woven fabric and preparation thereof}

본 발명은 부직포에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세섬 장섬유 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.

부직포의 제조방법중에서 스펀본드(spunbond)법과 스펀레이스(spunlace)법이 잘 알려져 있다. 도 4에 도시되는 바와 같이 통상적인 스펀본드식 장섬유 부직포 제공방법은 방사블록(31)에서 방사된 멀티필라멘트 사조(Y)가 냉각챔버(32)에서 냉각, 고화된 후, 고압공기 이젝터(33)에 공급되어 연신관 또는 고압공기파이프(34)와 개섬수단(35)을 거쳐 연속 연신된 다음, 네트컨베이어(37)상에 웹(web)형태로 적층된다. 이렇게 적층된 웹을 캘린더롤(38)을 이용, 열과 압력을 동시에 부여하여 일정한 두께와 물리적인 특성을 부여한 다음, 권취기(39)에서 권취하여 제조하는것으로 구성된다. 이러한 스펀본드법으로 제조된 장섬유부직포는 다른 공법으로 제조되는 일반적인 단섬유부직포보다 강력이 높고 얇은 제품을 생산할 수 있기 때문에 산업용도로 많이 사용되고 있다. 통상적으로 스펀본드 부직포는 종래의 합성섬유 방사공정과 동일한 방법으로 필라멘트 섬유를 방사하여 부직포를 제조한다. 즉, 종래의 단섬유부직포 제조법보다 효율적이고 간편하게 고강력의 제품을 생산할 수 있기 때문에, 스펀본드 부직포의 생산량과 용도가 한층 확대되고 있다.

도 5에 도시되는 바와 같이 스펀레이스법에 의한 통상적인 단섬유 부직포 제조공법은 단섬유를 카딩수단(21)에서 카딩(Carding)에 의해 웹(web)을 제조한후, 워터펀칭수단(22)에서 고압의 수류(Water Stream)를 웹상에 분사시켜 단섬유 웹을 교락(entangling)시키고, 흡수수단(23)에서 잉여수를 흡입제거한 후, 건조수단(24)에서 건조하고 권취수단(25)에서 권취하여 부직포를 제조하는 것으로 구성된다. 스펀레이스법에 의한 단섬유 부직포 제조방법의 일 예를 들어 보다 상세히 설명하면, 먼저 1∼10데니어, 길이 25∼100mm의 단섬유를 카딩수단(21)에서 일정하게 배향시켜 웹을 만든다. 이렇게 제조된 웹은 일정한 방향성을 가지며, 교락이 되어있지 않기 때문에 취약한 상태이다. 웹에 강력을 부여하려면 일정 수준의 교락을 실시해야 한다. 스펀레이스법에서 섬유의 교락방법은 고압수류(High Pressure Water Stream)를 이동하는 웹상에 분사시켜 섬유들을 서로 얽히게 하는 것으로, 이에 의해 제조되는 부직포가 일정한 강도와 신도를 가지게 된다. 이 방법은 고압수류를 이용한다고 해서 "워터펀칭법"이라고도 불리운다. 이렇게 일정한 물성이 부여된 부직포는 잉여수를 제거해야 하므로 흡수수단(23)에서 일차적으로 과잉수를 제거하고 다음건조기(24)에서 완전히 수분을 건조시켜 최종제품을 권취하게 된다.

일반적으로 단섬유 부직포에서 교락을 부여하는 방법으로는 니들펀치(Needle Punch)법과 스펀레이스법 2종류가 있다. 니들펀치법은 표면에 돌기가 있는 스틸(steel)제의 바늘(needle)을 이용, 웹의 상하로 왕복운동시키면, 니들표면의 돌기에 섬유들이 교락되면서 부직포가 제조된다. 이렇게 제조된 부직포는 일반적으로 니들펀치 부직포라고 불리운다. 니들펀치 부직포는 제조공정이 간단하므로 쉽게 제조할수 있는 장점이 있으나, 스틸제 니들을 사용하므로 교락공정중 섬유가 파괴되기 쉽고, 이로인한 물성의 저하와 분진발생으로 인한 공정 연속성이 불량하다. 또한, 니들펀치법의 특징상, 100g/㎡ 이하의 경량 제품의 생산이 곤란하다. 반면, 스펀레이스법은 니들펀치법의 단점을 보완한 제법이라고 할수 있다. 스펀레이스법에서는 섬유 교락방법으로 50 ㎏/㎠G이상의 고압수류(High Pressure Water Stream)를 사용하므로 섬유의 손상을 매우 효과적으로 회피할수 있다. 그러므로 제조되는 제품의 물성이 니들펀치법 보다 우수하고, 제품의 표면촉감도 훨씬 유연하여 고품질의 부직포 제조에 유리하다. 또한, 제조공정중 분진발생의 염려가 없으므로 공정연속성이 우수하여 생산성면에서도 우수하다. 제조되는 제품의 중량범위도 저중량(보통 20g/㎡)에서 고중량(보통 600g/㎡)까지 커버할 수 있어 설비의 유연성도 좋다.

부직포의 제조공정은 위에서 살펴본바와 같이 단섬유법과 장섬유법 2종류로 대별되며, 공정의 특성상 제조되는 제품의 물성이 상이하다. 즉, 스펀본드법에서는 주로 강도가 높고, 같은 단위중량에서 상대적으로 두께가 얇은 제품을 생산할 수있다. 즉, 위의 2공법은 서로 대비/보완되는 상태라고 할 수 있다. 일반적으로 스펀본드법은 생산성이 높고 고강도의 부직포를 생산할 수 있으나 촉감이 딱딱하고 두께가 얇은 반면, 스펀레이스법은 촉감이 부드럽고 벌키(Bulky)하나, 강도면에서는 스펀본드법보다 약하다. 상기와 같은 단점들은 공정자체가 가지고 있는 고유한 문제점이기 때문에 보완하기 어렵다.

최근, 강도가 우수하면서 촉감이 부드러운 부직포에 대한 수요가 점증하고 있다. 이러한 종류의 부직포 제품은 종래의 부직포 제조공법으로는 도저히 충족시키기 어려운 문제가 있다. 통상적으로 부직포를 구성하는 섬유(Fiber or Filament)는 2∼10데니어 수준을 사용하며 소재는 열가소성섬유인 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 사용된다. 이러한 섬유로 구성되는 부직포는 스펀본드법이나 또는 스펀레이스법으로 제조하더라도, 제품의 촉감과 강도를 동시에 개선하기 어렵다.

따라서, 본 발명의 한 목적은 강도가 우수하면서 촉감이 부드러운 세섬 장섬유 부직포를 제공하는데에 있다.

본 발명의 또한 목적은 상기한 특성의 부직포를 제조하는데 적합한 방법을 제공하는데이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 스펀본드방식으로 1 데니어 미만의 세섬도 필라멘트를 직접방사에 의해 웹을 제조하여 보았다. 그러나 스펀본드 공정 특유의 고속방사로 인한 고응력 때문에 웹을 안정적으로 제조할 수 없었고, 그래서 본 발명자들은 직접방사에 의한 세섬도 웹 제조를 포기할 수밖에 없었다. 그러나 본 발명자들은 스펀레이스 방법의 워터 펀칭 공정에서 간헐적으로 고압의 수류에 의해 필라멘트의 표피가 손상 당하는 현상을 관찰하였고, 이런 현상은 주로 저중량 웹을 고압으로 처리할 때 흔히 나타나곤 하는 것을 관찰하였다. 본 발명자들은 상기 현상에 착안하여 스펀본드방식에 의해 분할형 장섬유 복합사로 되는 웹을 제조하고, 이 웹을 스펀레이스 방식의 워터펀칭 공정에서 결합하면 복합사가 고압수류에 의해 자연스럽게 분할되어, 종래의 기술로는 도저히 흉내낼수 없는 수준의, 유연한 촉감을 발휘하는 고강도 부직포를 손쉽게 제조할 수 있게 된다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.

도 1은 본 발명의 부직포를 제조하는데 이용할 수 있는 장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 사용될 수 있는 분할형 복합사의 한 형태를 나타낸 전자현미경 사진

도 3은 도 2의 분할형 복합사를 본 제조방법을 거쳐 부직포를 제조한 후의 상태를 촬영한 전자현미경 사진

도 4는 종래의 스펀본드 부직포를 제조하는데 사용되는 장치를 개략적으로 나타낸 도면

도 5는 종래의 스펀레이스 부직포를 제조하는데 사용되는 장치를 개략적으로 나타낸 도면

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 방사구금

2 : 냉각챔버

3 : 공기연신이젝터

4 : 연신관

5 : 개섬수단

7 : 네트컨베이어

8a, 8b : 캘린더롤러

9 : 워터펀칭수단

10 : 흡수수단

11 : 건조수단

12 : 권취기

그러므로, 본 발명에 의하면 이종의 폴리머로 되는 복합장섬유로 구성된 부직포로서 부직포상의 복합장섬유가 분할된 극세섬유가 불규칙하게 교락된 것을 특징으로하는 장섬유 부직포가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면, 열가소성 합성섬유를 용융방사하여 고압공기로 연신한 후 연신된 섬유를 분산시켜 웹을 형성하고 고압 워터펀칭하는 것을 특징으로 하는 장섬유 부직포의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 부직포를 제조하는데 이용할 수 있는 장치의 일 예가 개략적으로 도시된다. 도시되는 장치는 종래의 스펀본드 제조공정과 스펀레이스 공정을 조합한 것에 특징이 있다. 상기한 장치에서 부직포가 제조되는 과정을 설명하면, 우선, 방사구금(1)에서 토출된 멀티필라멘트(Y)는 냉각챔버(2)에서 냉각고화된 후, 공기연신이젝터(3) 및 연신관(4)를 통과하면서 고압공기에 의해 연속 연신된 다음 개섬수단(5)을 거쳐 투하되어 네트컨베이어(7)상에 웹(web)형태로 적층되고, 이렇게 적층된 웹은 제1캘린더롤러(8a)와 제1캘린더롤러(8b)을 통과하면서 열과 압력을 동시에 부여되어 일정한 두께를 갖게 된다(스펀본드 공법). 다음, 캘린더롤러(8b)를 통과한 웹은 워터펀칭수단(9)을 통과하면서 워터펀칭수단(9)에서 분사되는 고압수류에 의해 섬유들이 서로 얽히게 된 후, 흡수수단(10)을 통과하면서 일차적으로 과잉수가 제거되고, 건조수단(11)을 통과하면서 완전히 수분이 건조된 후 최종제품을 권취기(12)에서 권취하게 된다(스펀레이스 공법).

즉, 섬유의 방사 및 연신, 웹 제조공정은 스펀본드 공법을 채용하고, 제조된 웹을 접합시키는 방법은 스펀레이스 공법만을 채용하거나 또는 스펀본드 공법과 스펀레이스 공법을 함께 채용한다. 웹의 접합에 스펀본드 공법과 스펀레이스 공법을 함께 채용할 때에는 캘린더롤러에서 가열 및 가압하에 고착시킨 후 워터펀칭하는 것에 의해 접합시키는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 이러한 방법을 적용하는 것이 보다 유리하다. 이 경우 캘린더롤러에서의 고착은 섬유들이 융착될 수 있는 온도에서 수행하여도 되며, 이러한 온도보다 낮은 온도에서 수행하여도 된다.

본 발명의 방법은, 이와 같이 스펀본드 공법과 스펀레이스 공법을 조합하여 몇 가지의 이점을 얻을 수 있다. 즉, 스펀본드법에서 웹 제조를 하기 때문에, 연속필라멘트 형태로 웹을 제조할 수 있어 고강력을 달성할 수 있다. 스펀레이스 공법에서는 일정한 길이를 가지는 단섬유를 사용해서 부직포를 제조하기 때문에 최종제품의 강력을 올릴 수 있는데는 한계가 있으나, 스펀본드법에서 필라멘트 형태의 부직포는 단섬유보다 고강력을 발휘한다.

또한, 방사직결형태를 취함으로써, 원하는 형태의 섬유를 원하는 시기에 생산할 수 있다. 스펀레이스법에서는 섬유의 형태를 변경하려면 별도의 원하는 형태의 단섬유를 미리 준비해 두어야 하고, 경우에 따라서는 원료의 수급에 따라 생산 불가능할때도 흔히 발생한다. 그러나, 본 발명의 제조공정에서는 원하는 데니어(섬도), 형태(단면형상), 소재(PP,PET,NYLON 등) 등을 자유로이 변경할 수 있어, 시장수요에 따라 생산변경이 원활하다.

일반적으로 스펀본드법으로 만들어지는 부직포는 강하지만 부드럽지 못한 단점을 가지고 있다. 본 발명은 스펀본드법의 이런 단점을 보완하기 위해 스펀레이스 공정을 일부 도입하므로서 해결할 수 있었다. 일반적으로, 스펀레이스법에서 제조되는 부직포의 유연성을 제공하는 것은 워터펀칭수단(9)에 원인을 두고 있다.

부직포의 유연성을 결정하는 인자는 소재, 섬도(데니어), 결합방법의 3가지로 구별할 수 있는데, 앞의 2가지 인자가 동일할 경우 결합방법에 따라서 최종제품의 유연성이 결정되는 것이다. 즉, 종래의 스펀본드법에서 채택하는 결합방법은 주로 니들펀치법이나, 열접착법을 사용하고 있다. 상기 방법은 간편하게 부직포를 제조할 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있지만, 니들펀치법은 섬유의 손상을 피할수 없으며, 열접착법은 공정의 특징상 부득이하게 얇아지고, 딱딱하게 되어 버린다.또한, 니들펀치법은 일정한 후도를 가지는 웹의 결합방법에 적당하므로 보통 100g/㎡ 이하의 저중량제품에 사용할 수 없고, 열접착법은 열전달 문제로 인하여 100g/㎡ 이상의 고중량제품에서는 사용되지 않는다. 그러나, 본 발명의 제법은 종래 방법에서 문제시되는 중량에 따른 제법의 2중화를 필요로 하지 않는다. 즉, 본 발명의 공정에서는 20g/㎡ 이하의 저중량 제품에서부터 600g/㎡ 이상의 초고중량 제품까지 자유로이 중량을 변경하면서 생산해낼수 있다.

이와같이 제품의 생산범위가 넓어지는 것은 "워터펀칭"의 특징에 의한 것이라 할수 있다. 즉, 고압의 수류(Water Stream)를 결합이 이루어지기 이전의 상태인 웹에 부여할 때, 웹의 중량과, 생산하고자 하는 제품의 요구특징에 따라서 수압을 조정하여 원하는 제품을 생산하는 것이다.

목적하는 부직포의 중량이 300g/㎡ 미만인 경우, 워터펀칭용 유체의 압력을 200㎏/㎠ 미만으로 하는 것이 바람직하고, 300g/㎡ 이상인 경우에는 워터펀칭용 유체의 압력을 200∼400㎏/㎠으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면 30g/㎡ 수준의 저중량 제품은 수압을 50∼100Kg/㎠G 수준으로 낮게 정해주고, 300g/㎡ 이상의 고중량 제품은 200∼400Kg/㎠G 이상의 고압으로 처리하는 것이 바람직하다. 만일, 저중량 제품 처리시 유체의 압력이 너무 높으면 웹을 구성하는 섬유들이 반발, 비산(飛散)하면서 부직포의 형태가 이루어지지 않고 분산 또는 분리되어 버린다. 반면, 고중량 제품 처리시 유체의 압력이 너무 낮으면 섬유간의 결합력이 약해져서 원하는 강도의 부직포를 얻을 수 없게 된다. 이때, 웹의 양면 모두 수처리 시키는 것을 기본으로 하는데, 일부 저중량 제품은 한 면만 처리하여도 된다.

이와 같이 본 발명의 공법으로 부직포를 제조할 때 알맞은 제조조건을 충족시켜 주어야 원하는 품질을 가지는 부직포를 제조할 수 있다. 본 발명의 방법은 저중량에서 고중량제품을 모두 연속 공정에서 처리, 생산할 수 있으며, 스펀본드 공법에서 얻을 수 있는 고강력, 그리고 스펀레이스법에서 제조되는 유연한 제품을 고생산성으로 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 방사되는 섬유(Y)는 섬도가 가늘수록 최종제품의 유연성이 증가한다. 즉, 부직포를 구성하는 섬유의 굵기가 작으면 자연적으로 유연성이 증가하는 점이 있지만, 본 발명공정의 워터펀칭 처리를 받음으로 더욱 유연성이 증가한다. 종래의 스펀본드법에서 1데니어 수준의 세섬도 필라멘트를 방사할 수 있지만, 열접착 또는 니들펀치 공정을 거치면서 섬유가 접착되거나 파손되면서 최종 제품의 유연성이 감소한다. 또한, 제품의 볼륨감(Bulky)이 감소하게 되어 품위도 저하된다. 반면, 스펀레이스법에서는 단섬유를 사용해서 웹을 일단 제조해야 하므로 1데니어 수준의 섬유를 먼저 준비해야 한다.

그러나, 일반적으로 단섬유 제조업체에서는 2데니어 미만의 제품은 생산성이 떨어지고 제조하기 어려우므로 생산을 기피하는 경향이 있다. 그러므로 일차적으로 원료 단섬유를 구입하는 것이 쉽지않고, 섬유들이 부드럽고 미세하기 때문에 웹을 제조하는 카딩 공정에서 섬유들이 카드기의 롤러상에 달라붙어 버리는 현상이 자주 발생하기 때문에 부직포 제조공정도 쉽지 않은 실정이다. 그러나, 일단 제조된 부직포는 스펀레이스법 특유의 유연성과 고강도, Bulky 감을 고루 구비하고 있으 고품질을 요구하는 용도에 사용할 수 있다.

본 발명의 제조공법은 세섬도의 방사를 일관 공정내에서 수행할 수 있고, 제조된 웹의 결합처리도 워터펀칭법을 이용하므로, 종래의 스펀레이스법에서 제조되는 부직포 만큼 유연하면서 연속 필라멘트 섬유로 이루어지기 때문에 강도는 더 높은 부직포를 생산할 수 있다. 본 발명의 제법은 보다 낮은 세섬도의 섬유를 직접방사할수록 제조되는 최종제품의 유연성이 증가한다. 그러나 현실적으로 스펀본드법으로 1데니어 미만의 필라멘트를 직접방사해서 제조하기는 쉽지 않다. 즉, 방사속도 5,000m/min 이상의 고속방사를 채택하는 스펀본드 공정에서 1데니어 미만의 세섬도 필라멘트는 과다한 방사응력 집중에 의한 절사의 원인이 되므로 실질적으로 제조할 수 없다.

그러나 본 발명에 의하면 더욱 세섬도의, 1 데니어 미만, 바람직하게 0.01-0.5 데니어의 필라멘트 섬유로 이루어지며, 극히 유연하고 볼륨감이 있으면서 고강도를 발휘하는 부직포를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이는 스펀본드방식으로 상용성이 없는 2종의 폴리머가 2:8 ∼8:2의 복합비로 복합되고 섬도 1∼10 데니어인 2분할 이상의 분할형 복합 장섬유로 이루어진 웹을 제조하고, 스펀레이스 방법으로 워터펀칭하는 것에 의해 제조될 수 있다. 도 2에는 상기한 특성의 부직포를 제조하기 위한 분할형 복합사의 한 형태를 전자현미경으로 촬영한 사진이 예시된다. 예시되는 복합사는 오렌지 형태의 분할형 단면을 가지는 것이다. 도 3에는 도 2의 복합사를 분할한 후의 상태를 전자현미경 사진이다.

분할을 원활하게 하기위해 섬유소재는 2종으로 구성된다. 예를 들어, 나일론과 폴리에스터, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 폴리에스터의 조합이 주로 이용된다. 소재간의 상용성이 좋으면 방사공정은 쉽게 이루어지지만 워터펀칭 공정에서 고압수류에 의해 섬유간 분할이 쉽게 이루어지지 않는다. 반면, 상용성이 좋지 않으면 방사시 소재간 분리되거나 꼬임응력이 발생하여 방사절사와 같은 불안정한 현상이 나타나지만, 분할은 원활하게 이루어진다. 후술되는 본 발명의 실시예에서는 폴리에스터와 나일론의 조합을 예시하였지만, 본 발명의 효과가 상기한 조합에 국한되는 것은 아니다.

섬유소재간의 복합비도 분할성과 방사성에 큰 영향을 준다. 복합비가 균등할수록 분할성은 다소 떨어지지만 방사성이 안전된다. 반면, 복합비가 클수록 분할성은 좋아지나 방사성이 불안정해지는 경향이 있다. 그러므로 방사되는 섬유의 섬도와 분할후 최종섬도를 고려하여 복합비를 결정하는데, 최종적으로 방사성이 안정한 쪽으로 제조조건을 수립해야 한다. 바람직한 복합비는 2:8∼8:2 정도이다.

분할후 최종섬도는 0.01∼0.5 데니어 정도이고, 분할전에는 1∼10 데니어 정도인 것이 바람직하다. 섬유단면의 분할 수는 제품의 종류와 용도에 따라 다르나 최소 2분할에서 36분할까지 취할 수 있다. 일반적으로 16분할이 많이 사용되나 정해진 것은 아니다.

상기와 같이 복합방사되어 제조된 웹에 도 1에서와 같이 고압수류처리를 실시하면 웹을 구성하는 섬유들은 쉽게 분할되어 세섬도 부직포를 간단하게 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 부직포는, 구성되는 섬유의 데니어가 기존의 부직포와 달리 아주 가늘고, 부드러우며, 볼륨감이 있고, 고강도 이므로 종래 부직포와는 달리 고품질 부직포라고 할 수있다. 따라서 종래 부직포로서 사용되지 않는 인공피혁 기포지, 고품질 와이퍼(Wiper)등으로 사용할 수 있고, 신규용도 개발도 무궁하다고 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1 내지 5]

도 1의 장치에서 다음과 같은 절차를 거쳐 부직포를 제조하였다.

우선, 고유점도(IV) 0.645인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 상대점도(RV) 2.45인 폴리아미드를 방사온도 284℃에서 녹여 압출하였다. 이때 사용한 구금의 모세공 수는 30Hole/Cop 이었고 방사구금(1)은 모두 6Cop 으로 이루어졌다. 방사구금(1)의 모세공당 토출량은 1.4g/min 으로 고정하였다. 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리아미드의 복합비는 시험종류별로 10∼90% 수준으로 연속변경하면서 실험을 실시하였다. 또한 방사되는 섬유의 단면은 16분할을 기준으로 하였다. 방사된 섬유의 데니어는 1∼5데니어 까지만 제조하였다. 방사구금을 통해 압출된 멀티필라멘트(Y)는 길이 1.5m의 퀸취챔버(2)에서 19℃×0.55m/sec.의 냉각공기에 의해 냉각고화된 다음, 방사구금(1)에서 1.7m 위치에 설치된 통상적인 공기이젝터(3)로 고속연신된 다음 개섬장치(5)에 도입하였다. 개섬장치(5)에 도입된 필라멘트(Y)는 고전압발생기(5')에서 발생된 20㎸ 이상의 고전압으로 대전전극을 통해 양(Positive)전하 또는 음(Negative)전하의 형태로 발생된 이온을 통해 필라멘트(Y)에 하전(Discharge)된다. 하전된 필라멘트(Y)들은 개섬장치(5) 내에서확산되고, 다음 네트컨베이어상(7)에 뿌려져서 안착시켜 스펀본드 웹을 제조한다. 이때, 공기이젝터의 공기압력은 필라멘트가 충분히 연신되어 자체강력을 발휘할 수 있는 수준인 5,000m/min 이상이 되도록 고밀도의 고압공기를 사용하였다. 제조된 웹은 1차 캘린더롤러(8a)을 통과하고 2차 캘린더롤러(8b)에서 120∼200℃수준의 적당한 열과 압력을 주어 고착을 시킨다음, 워터펀칭수단(9)에서 고압수처리를 실시하고, 수분을 제거하여 부직포를 제조하였다. 제조된 부직포의 기계방향(MD) 및 폭방향(CD) 강도와 부직포상의 섬유의 섬도를 측정하였고, 아래와 같은 방법으로 유연성을 판정하였다. 측정결과는 하기 표 1에 제시된다.

※ 부직포의 유연성 판정방법: 폭 3.0m의 시료를 폭방향으로 가로30㎝×세로30㎝ 로 10개를 균일하게 잘라서 무게와 후도를 측정하고, 5명으로 구성된 시험단을 무작위로 구성하여 동시료의 촉감을 손으로 느낀 후 판단하여 5단위로 기록한다(우수>양호>보통>불량>아주불량=5>4>3>2>1). 기록을 종합하여 평균점수를 산출한 후 점수를 기준으로 판정한다. 동점일 경우 강도가 높은 쪽을 우수하다고 판정한다.

[비교예 1]

도 4의 장치에서 PET 단독으로 방사하여 웹을 제조한 다음, 접착면적 14% 수준의 캘린더롤을 이용하여 열접착법으로 웹을 접합시켜 부직포를 제조하였다. 열접착온도는 235∼245℃이었다.

[비교예 2]

도 3의 장치에서 부직포를 제조하였다. 사용된 원료는 PET 3.0 데니어, 길이 75㎜이며, 워터펀칭수단의 수압은 70㎏/㎠G이었다.

구분	방사섬도(De)	복합비	부직포상 섬유의 섬도(De)	물성	Total강도(MD+CD)
		PET	PA	PET		PA	중량	유연성	강도(MD)Kg/5cm	강도(CD)Kg/5cm	강력비
실시예 1	3	50	50	0.2	0.2	50	4.5	22	21	1.1	43
실시예 2	3	70	30	0.26	0.11	50	4.3	24	20	1.2	44
실시예 3	3	30	70	0.11	0.26	50	4.2	23	21	1.1	44
실시예 4	1	50	50	0.06	0.06	100	4.8	44	38	1.2	82
실시예 5	5	50	50	0.31	0.31	100	4.1	46	38	1.2	84
비교예 1	3	100	0	3	0	50	1.8	25	21	1.2	46
비교예 2	3	100	0	3	0	50	3.5	23	17	1.3	40

상기한 실험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 유연성이 우수하면서 고강도를 갖는 고품질의 세섬 장섬유 부직포를 제조할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 이종의 폴리머로 되는 복합장섬유로 구성된 부직포로서 부직포상의 복합장섬유가 분할된 극세섬유가 불규칙하게 교락된 것을 특징으로하는 장섬유 부직포.
2. 제 1 항에 있어서, 복합장섬유의 이종폴리머의 구성비가 2:8∼8:2인 것을 특징으로하는 장섬유 부직포.
3. 제 1 항에 있어서, 극세섬유의 섬도가 0.01-0.5데니어 인 것을 특징으로하는 장섬유 부직포.
4. 장섬유 부직포의 제조에 있어서, 열가소성 합성섬유를 용융방사하여 고압공기로 연신한 후 연신된 섬유를 분산시켜 웹을 형성하고 고압 워터펀칭하는 것을 특징으로 하는 장섬유 부직포의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 합성섬유가 상용성이 없는 2종의 폴리머가 2:8 ∼8:2의 복합비로 복합된 복합 장섬유인 것을 특징으로 하는 세섬 장섬유 부직포.
6. 제 4 항에 있어서, 목적하는 부직포의 중량이 300g/㎡ 미만이고, 워터펀칭용 유체의 압력이 200㎏/㎠ 미만인 것을 특징으로 하는 세섬 장섬유 부직포의 제조방법.
7. 제 5 항에 있어서, 목적하는 부직포의 중량이 300g/㎡ 이상이고, 워터펀칭용 유체의 압력이 200∼400㎏/㎠인 것을 특징으로 하는 세섬 장섬유 부직포의 제조방법.