KR20030034288A

KR20030034288A - 쿠션 신축회복성 복합 부직포의 제조방법

Info

Publication number: KR20030034288A
Application number: KR1020010062436A
Authority: KR
Inventors: 송명룡; 오문균; 강기탁; 권기춘
Original assignee: 주식회사 한올
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-05-09

Abstract

본 발명은 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 상하 쿠션기능 효과가 있고, 작은 인장력에도 쉽게 늘어나면서 인장력을 제거한 후에는 회복력이 우수하여 신축회복 기능을 극대화시킨 복합부직포를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

쿠션 신축회복성 복합 부직포의 제조방법{Process for preparing nonwoven composite having cushiony and stretchable property}

본 발명은 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 상하 쿠션기능 효과가 있고, 작은 인장력에도 쉽게 늘어나면서 인장력을 제거한 후에는 회복력이 우수하여 신축회복 기능을 극대화시킨 복합 부직포를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 부직포는 천연 또는 화학, 재생 등의 각종섬유 소재를 상호간에 일정한 방향성이 없이 엉키게 하여 시트(Sheet)형태의 웹(Web)을 형성한 다음, 이를 화학적, 물리적인 방법으로 결합, 안정화시키고 종이나 천과 같이 제조하여 산업 자재나 생활주변에서 그 사용목적에 따라 광범위하게 활용되고 있다.

특히, 천연피혁이 주된 소재로 사용되는 각종 가방, 의류, 볼, 특히 신발 등의 소재가 점차 환경 친화적이면서 공해가 적고, 대량생산도 용이한 인조피혁으로 대체되고 있는 상황에서 부직포가 인조피혁의 소재로서 활용되고 있고, 따라서, 인조피혁의 소재로서 부직포의 품질 및 기능성을 향상시키고자 하는 많은 연구가 이루어지고 있다.

종래 인조피혁용 부직포를 제조하는 방법으로는 나일론 단섬유, 일반 폴리에스테르 단섬유 등을 주원료로 사용하고, 혼타면, 카딩, 크로스레핑, 니들펀칭, 카렌더 등의 공정에 의해 제조하는 방법과, 나일론 단섬유와 고수축 폴리에스테르 섬유를 혼용한 후, 혼타면, 카딩, 크로스레핑, 니들펀칭, 수축, 카렌더 등의 공정에 의해 고밀도 부직포를 제조하는 방법이 주종을 이루고 있으나, 이 방법에 의해 제조된 부직포들은 인조피혁의 기능성을 부여하는데 한계가 있었다.

즉, 단섬유만을 니들펀칭하여 제조한 부직포는, 설비특성상 단섬유를 물리적 결합(니들펀칭)에 의해 엉키게하여 제조하는바 섬유의 방향성이 없기 때문에 종, 횡으로 인장력을 가했을 때에 신축 회복율이 작고, 또한 섬유의 반발 탄성이 적기 때문에 쿠션기능도 없어 쿠션 및 신축회복성 부여에는 한계가 있었다(도 1 참조). 또한, 고밀도 부직포의 경우에는 단섬유만으로 제조된 일반 부직포와 비교하여 섬유밀도 및 절단신도는 높지만, 단섬유의 섬도가 가늘고 방향성이 없으며 단섬유만으로 교락되어 있기 때문에 쿠션 및 신축회복성이 아주 약하다(도 2 참조).

이에, 본 발명자들은 쿠션 및 신축회복성이 우수한 부직포를 제조하고자 연구를 한 결과, 나일론 단섬유 또는 기계적분할형 극세섬유를 고수축 폴리에스테르와 특정한 비율로 혼합하여 예비 니들펀칭한 후, 신축성 편직물을 합포하여 부직포를 제조한 다음, 2단계로 열수 수축시키는 것에 의해 상기한 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 쿠션 및 신축회복성이 우수한 복합 부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 방법에 의해 제조된 복합 부직포를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 복합부직포로 제조한 인조피혁을 제공하는 것이다.

도 1은 일반 부직포의 단면을 나타내는 그림이다.

도 2는 고밀도 부직포의 단면을 나타내는 그림이다.

도 3은 본 발명에 따른 복합 부직포의 단면을 나타내는 그림이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 복합 부직포의 제조방법은 나일론 섬유 또는 기계적분할형 극세섬유 60~90중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유를 40~10중량%를 혼합한 후, 혼타면, 카딩 및 크로스레핑 공정에 의해 시트상의 웹을 제조하는 단계; 시트상의 웹을 예비 니들펀칭하는 단계; 예비 니들펀칭된 부직포와 스크림 무장력 장치를 이용하여 직물주름방지 장치를 통과한 신축성 편직물을 합포하는 단계; 합포된 부직포를 상하로 추가 니들펀칭하는 단계; 상기 니들 펀칭된 부직포를 50~89℃에서 1차로 수축시킨 후, 다시 90~98℃에서 2차로 수축시키는 단계; 및 탈수, 롤러 코팅, 건조 및 카렌더링 공정에 의해 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포를 얻는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 복합 부직포는 부직포의 단섬유와 편직물의 파일(pile)이 부직포면과 수직이 되도록 유도하여 형태 안정성을 가지면서 상하 쿠션 기능을 발휘하도록 하고, 아울러, 나일론 단섬유 또는 기계적분할형 극세섬유와 고수축 폴리에스테르 섬유를 혼합하여 예비 니들펀칭한 후, 이를 편직물과 합포하여 편직물의 신축회복성과 고수축 폴리에스테르 섬유의 수축성이 상호 보완되어 신축회복 기능이 극대화되도록 한 2층(layer)의 복합구조를 갖는 부직포이다(도 3 참조).

따라서, 본 발명의 부직포는 기존 부직포에는 없었던 기능인 쿠션감과 신축회복성을 부직포에 부여하였기 때문에, 촉감, 착용감, 쿠션감, 형태 유지성 등이 우수한 기능성 있는 인조피혁 소재로 이용될 수 있다.

이하에서는 본 발명상 부직포 제조방법을 각 공정별로 설명한다.

(1) 나일론 섬유 또는 기계적분할형 극세섬유 40~90중량%와, 고수축 폴리에스테르 섬유 40~10중량%를 혼합한 후, 혼타면, 카딩 및 크로스레핑의 공정에 의해 시트상의 웹을 제조하는 단계

우선 나일론 섬유 또는 기계적분할형 극세섬유와 고수축 폴리에스테르 섬유를 혼합한다.

사용된 나일론 섬유는 그 종류가 특별히 한정되지는 않지만, 0.5~3.0De의 섬도와 40~60㎜의 섬유장을 갖는 것을 사용한다.

기계적분할형 극세섬유도 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 0.5~4.0De의 섬도, 40~60㎜의 섬유장, PA(폴리아미드)/CO-PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 또는 PET/CO-PET의 조성을 가지며, 기계적 분할후 섬도가 0.1~1.0De인 것을 사용한다.한편, 기계적분할형 극세섬유는 일반적인 나일론 및 폴리에스테르 섬유들보다 섬유굵기가 상당히 가늘기 때문에 부드럽고, 또한 이 섬유를 사용하는 것에 의해 부직포가 유연하고, 피부와 같이 촉촉한 느낌을 제공하며, 우수한 드레이프(drape)성도 제공할 수 있다.

고수축 폴리에스테르 섬유도 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 0.5~3.0De의 섬도 및 40~60㎜의 섬유장을 가지며, 고수축 폴리에스테르 섬유의 열수 수축율이 90℃의 온도에서 10초 동안 수축시켰을 때 40~75%가 수축되는 것을 사용한다. 또한, 고수축 폴리에스테르 섬유의 섬도가 0.5De미만인 경우에는 생산 작업성이 좋지 않고(Nep 발생 및 카딩공정 이송 불량 등의 문제발생), 수축효과가 떨어지며, 3.0De를 초과하는 경우에는 수축 후 touch가 거칠고, 면평활성이 떨어지기 때문이다. 또한, 섬유장이 40㎜ 미만인 경우 카딩공정에서 낙면이 많고, 부직포상태에서 기모가 많아지며, 강도가 부족한 문제점이 있고, 60㎜를 초과하는 경우에는 혼타면 공정에서 카딩 공정까지 이송 상태가 불리해지고, 카딩에서 웹 형성이 좋지 않기 때문에 부직포의 밀도편차가 많아지는 문제점이 있다.

이들 섬유의 혼합은 나일론 섬유 또는 기계적분할형 극세섬유 60~90중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유 40~10중량%의 비율로 수행한다. 이는 고수축 폴리에스테르 섬유를 40중량%를 초과하여 사용하면 열수축시에 컬링(curling) 현상이 일어나고, 기계적분할형 극세섬유를 혼합하는 경우에는 극세섬유의 효과가 저하되는 문제점이 있으며, 10중량% 미만으로 사용하면 면평활성이 저하되고, 밀도감이 부족한 문제점이 있기 때문이다.

혼합된 섬유 원료는 혼타면기에 일정량이 계량 투입되고, 원료를 대형믹서에서 균일하게 혼합, 터프트오프너(tuft opener)의 와이어(wire)에 의해 원료를 개섬, 피드박스(feed box)에 원료를 저장한 후, 일정량을 마스터 슈트(master chute)에 공급한다.

마스터 슈트에 원료의 중량이 일정하게 공급된 후, 평량장치(belt weigher)에서는 카드(card)에 공급되는 랩(lap)의 중량을 일정범위로 조절한다. 이러한 원료가 카드의 각종 롤러를 거친 후 일정한 중량의 웹시트(web sheet)가 형성되며, 크로스랩퍼(cross lapper)에서는 카딩된 웹을 적정한 레이어(layer)수로 접어준다.

(2) 시트상의 웹을 예비 니들펀칭하는 단계;

상기한 방법에 의해 조성된 시트상의 웹을 예비 니들펀칭하여 섬유를 최소로 결합시키고, 표면상의 섬유밀도를 올려준다(즉, 부피를 줄여준다.).

(3) 예비 니들펀칭된 부직포와 스크림 무장력 장치를 이용하여 직물 주름방지 장치를 통과한 신축성 편직물을 합포하는 단계

신축성 편직물과 예비 결합된 부직포를 동시에 공급한 후, 바늘을 상하로 이동시켜 펀칭하므로서 부직포와 편직물을 결합시킨다.

이때 신축성 편직물로는 테리(terry) 편직물(폴리에스테르DTY: 75~150De/36~96F); 폴라플리스(Polar Fleece) 편직물(폴리에스테르DTY: 75De~150De/36~96F)); 벨로아(Velour) 편직물(폴리에스테르DTY: 75~150De/36~96F); 유연, 무연 형태의 단면 또는 양면 기모된 인터록(interlock) 편직물(폴리에스테르 DTY:75De~150De/36F~96F, 나일론:40~150De/10~96F); 꼬임이 부여된 유연 형태와 꼬임이 없는 무연 형태의 인터록 편직물(폴리에스테르 DTY: 75~150De/36~96F, 나일론:40~150De/10~96F), 스판덱스 필라멘트(Spandex Filament)사와 무연이 부여된 일반(나일론, 폴리에스테르) 필라멘트사가 사용된 벨벳(스판덱스: 20~80De, 폴리에스테르DTY: 50~100De/12~48F, 나일론: 20~80De/10~48F) 등을 사용할 수 있다. 이들의 사용 범위는 테리 편직물, 폴라플리스 편직물 또는 벨로아 편직물의 경우에는 150~400g/㎡의 중량, 1.0~3.0㎜의 루프(loop)장(Pile장) 및 60"~90"의 폭의 범위가 되어야 하고, 유연, 무연 형태의 단면 또는 양면 기모된 인터록 편직물의 경우에는 70~220g/㎡의 중량, 0.3~1.3㎜의 두께 및 60"~90"의 폭의 범위가 되어야 하며, 다른 편직물들의 경우에는 100~300g/㎡의 중량, 0.5~1.3㎜의 두께 및 60"~90"의 폭의 범위가 되어야 한다.

한편, 편직물의 합포공정에서 편직물은 스크림 무장력 투입장치와 직물 주름방지장치를 사용하여 공급하여야 한다.

편직물은 특성상 작은 인장력에도 횡방향으로의 폭이 쉽게 줄어들고 길이방향으로 쉽게 늘어나는 성질이 있기 때문에 직물의 중량과 관계없이 일정한 장력으로 편직물을 공급하여야 하므로, 스크림 무장력 투입장치를 이용하여 공급한다.

또한, 스크림 무장력 투입장치에 의해 공급되는 편직물은 합포되는 펀칭기 주입(inlet)롤 전에서 간헐적으로 한쪽으로 쳐지는 경우가 발생하여 부직포와 편직물의 합포시 편직물이 겹쳐질 수 있다. 따라서, 직물 주름방지 장치를 펀칭기 주입롤 전에 설치하여 편직물이 직물 주름방지 장치를 통과하여 공급되도록 한다.

(4) 합포된 부직포를 상하로 추가 니들펀칭하는 단계

합포된 부직포를 상하로 추가 니들펀칭하므로써 섬유와 편직물을 결속시켜 제품에 강도와 표면 평활성이 부여된 부직포가 얻어진다.

(5) 니들 펀칭된 부직포를 50~89℃에서 1차로 수축시킨 후, 다시 90~98℃에서 2차로 수축시키는 단계

니들 펀칭된 부직포에 장력이 걸리지 않도록 리렉스 장치를 이용 오버피드시켜 수축장치에 공급하여 수축시킨다.

본 발명상 부직포를 구성하는 편직물층은 가열시 수축이 발생하지 않지만, 부직포층의 고수축 폴리에스테르는 수축이 발생하고, 더구나 온도에 따라 수축율 변화가 심하여 수축효과 및 자발신장성(自發伸長性) 효과(이 자발신장성으로 인해 밀도가 높아지고 면평활성의 보완이 이루어짐)의 발휘정도가 달라지며, 컬링현상, 중량편차 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 2단계로 수축을 시킨다. 즉, 첫 번째 열탕조에서 온도를 50~89℃로 하여 예비수축시킨 후, 두 번째 열탕조에서 온도를 90~98℃하여 완전수축을 시킨다.

(6) 탈수, 롤러 코팅, 건조 및 카렌더링 공정에 의해 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포를 얻는 단계

수축이 완료된 부직포는 한쌍의 탈수 롤러를 통과시켜 탈수시키고, 부직포의 표면 평활성 및 물성 향상을 위해 롤러코팅 처리한 다음, 폭을 일정하게 유지시켜 주는 텐더를 거쳐 챔버식 또는 실린더식의 건조장치에서 40~150℃의 온도로 남아있는 수분을 제거한다.

건조된 부직포는 두께 및 표면을 평활하게 하기 위하여 일정한 간격으로 유지된 상하 한쌍의 열카렌더 롤러 사이로 통과시켜 목적하는 부직포를 얻는다. 이때, 열카렌더 롤러의 온도를 100~160℃로 가열하여 부직포의 두께를 조절하고, 표면평활성을 향상시킨다.

이상에서 설명한 본 발명의 부직포의 제조 방법을 간략히 정리하면 다음과 같다.

원료→혼타면→카딩→크로스레핑→예비펀칭→편직물 합포 펀칭→메인펀칭→리렉스(relax)→예비 수축→완전수축→탈수→롤러코팅(Roller Coating)→건조→카렌더링→쿠션감 및 신축 회복기능을 갖는 부직포 수득

한편, 본 발명의 방법에 의하면 2층(layer)의 복합구조를 갖는 부직포 뿐만 아니라, 부직포 단섬유의 사이에 편직물이 위치한 3층의 복합구조를 갖는 부직포도 제조될 수 있다.

상기에서와 같은 방법에 의해 생산된 부직포는 인조피혁의 원단으로 사용되어 특히 쿠션감 및 신축회복성을 요구되는 제품, 예를 들면 신발에 사용되어 우수한 쿠션감 및 착용감을 제공할 수 있다.

이하, 실시예 및 실험예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들예로만 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

나일론 섬유(2De×51㎜) 85중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유(1.4De×51㎜) 15중량%를 혼타면에서 일정량으로 계량 투입하고, 이 원료를 대형 믹서에서 균일하게 혼합한 다음, 터프트 오프너(tuft opener)의 와이어(wire)에 의해 원료를 개섬,피드박스(feed box)에 원료를 저장한 후, 일정량을 마스터 슈트(master chute)에 공급하였다. 한편, 평량장치(belt-weigher)에서는 카드(card)에 공급되는 랩(lap)의 중량을 일정범위로 조절한다.

이렇게 공급된 원료가 카드의 각종 롤러를 거쳐 일정한 중량의 웹시트(web sheet)가 형성되면, 크로스래핑(cross lapping)을 하여 카딩된 웹을 적정한 레이어(layer)수로 접어준다. 조성된 시트상의 웹을 예비니들펀칭해서 섬유를 최소한 결합시킨 후, 이를 스크림 무장력 장치를 이용하여 직물 주름 방지장치를 통과한 테리 편직물(230g/㎡ ×1.24㎜× 74")과 함께 니들펀칭하여 편직물을 부직포에 합포시켰다. 펀직물이 합포된 부직포를 다시 니들펀칭하였다.

그 다음, 니들펀칭된 부직포를 장력이 걸리지 않는 리렉스 장치를 이용 오버피드시켜 수축장치에 공급하였다. 수축장치는 2개의 열탕수조로 이루어진 것으로 다음과 같은 조건으로 수축을 시킨다.

구분	1차 수조	2차 수조
열탕온도(℃)	83	97
망글압력(㎏/㎠)	4.0	5.5
망글속도(m/min)	8.0	8.0
열탕수량(ℓ)	1,000	1,500
수조체류시간	약 15±5초	약 20±5초

수축이 완료된 부직포를 한쌍의 탈수롤러에 통과시켜 탈수시키고, 롤러코팅을 시킨 후, 건조장치에서 초기 건조온도를 70℃에서 시작하여 최종온도를 150℃정도가 되도록 하여 남아있는 수분을 모두 건조시켰다. 건조된 부직포는 일정한 간격으로 유지된 상하 한쌍의 열카렌더(가열온도 상하 145±10℃)를 통과시켜 최종 부직포를 얻었다.

<실시예 2>

나일론 섬유 75중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유 25중량%를 사용한다는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<실시예 3>

나일론 섬유 65중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유 35중량%를 사용한다는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 1>

고수축 폴리에스테르 섬유를 사용하지 않는 다는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 2>

나일론 섬유 95중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유 5중량%를 사용한다는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 3>

나일론 섬유 55중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유 45중량%를 사용한다는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<실시예 4>

나일론 섬유 대신에 기계적분할형 극세섬유(2De×51㎜, 폴리에스테르/나일론=80중량%/20중량%) 85중량%를, 편직물로는 단면 기모된 인터록 편직물(130g/㎡×60")을 사용한다는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<실시예 5>

나일론 섬유 대신에 기계적분할형 극세섬유(2De×51㎜, 폴리에스테르/나일론=80중량%/20중량%) 75중량%를, 편직물로는 단면 기모된 인터록 편직물(130g/㎡×60")을 사용한다는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<실시예 6>

나일론 섬유 대신에 기계적분할형 극세섬유(2De×51㎜, 폴리에스테르/나일론=80중량%/20중량%) 65중량%를, 편직물로는 단면 기모된 인터록 편직물(130g/㎡×60")을 사용한다는 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<실시예 7>

나일론 대신에 기계적분할형 극세섬유(2De×51㎜, 폴리에스테르/나일론=80중량%/20중량%) 75중량%를 사용한다는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 4>

고수축 폴리에스테르 섬유를 사용하지 않는다는 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 5>

나일론 대신에 기계적분할형 극세섬유(2De×51㎜, 폴리에스테르/나일론=80중량%/20중량%)를, 테리 편직물 대신에 단면 기모된 인터록 편직물(130g/㎡×60")을사용한다는 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 6>

나일론 대신에 기계적분할형 극세섬유(2De×51㎜, 폴리에스테르/나일론=80중량%/20중량%)를, 테리 편직물 대신에 단면 기모된 인터록 편직물(130g/㎡×60")을 사용한다는 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<비교예 7>

나일론 섬유(2De×51㎜) 85중량%와 일반 폴리에스테르 섬유 15중량%의 양을 혼타면에서 일정량으로 계량 투입하고, 이 원료를 대형 믹서에서 균일하게 혼합한 다음, 터프트 오프너(tuft opener)의 와이어(wire)에 의해 원료를 개섬, 피드박스(feed box)에 원료를 저장한 후, 일정량을 마스터 슈트(master chute)에 공급하였다. 한편, 평량장치(belt-weigher)에서는 카드(card)에 공급되는 랩(lap)의 중량을 일정범위로 조절한다.

이렇게 공급된 원료가 카드의 각종 롤러를 거쳐 일정한 중량의 웹시트(web sheet)가 형성되면, 크로스래핑(cross lapping)을 하여 카딩된 웹을 적정한 레이어(layer)수로 접어준다. 조성된 시트상의 웹을 예비니들펀칭해서 섬유를 최소한 결합시킨 후, 다음 공정이 메인 니들펀칭에서 이 부직포를 재펀칭하였다.

그 다음, 니들펀칭된 부직포를 일정한 간격으로 유지된 상하 한쌍의 열카렌더(가열온도 상하 145±10℃)를 통과시켜 최종 부직포를 얻었다.

<비교예 8>

나일론 섬유(2De×51㎜) 85중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유(1.4De×51㎜)15중량%의 양을 혼타면에서 일정량으로 계량 투입하고, 이 원료를 대형 믹서에서 균일하게 혼합한 다음, 터프트 오프너(tuft opener)의 와이어(wire)에 의해 원료를 개섬, 피드박스(feed box)에 원료를 저장한 후, 일정량을 마스터 슈트(master chute)에 공급하였다. 한편, 평량장치(belt-weigher)에서는 카드(card)에 공급되는 랩(lap)의 중량을 일정범위로 조절한다.

이렇게 공급된 원료가 카드의 각종 롤러를 거쳐 일정한 중량의 웹시트(web sheet)가 형성되면, 크로스래핑(cross lapping)을 하여 카딩된 웹을 적정한 레이어(layer)수로 접어준다. 조성된 시트상의 웹을 예비니들펀칭해서 섬유를 최소한 결합시킨 후, 다음 공정인 메인 니들펀칭에서 이 부직포를 재펀칭하였다.

그 다음, 이 니들펀칭 부직포를 장력이 걸리지 않는 리렉스 장치를 이용 오버피드시켜 수축장치에 공급하였다. 수축장치를 2개의 열탕수조로 이루어진 것으로 수축 조건은 다음과 같다.

<비교예 9>

수축시 83℃의 온도의 열탕수조에서만 수축을 시킨다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

<실험예 1>

상기에서 제조된 실시예 1~7 및 비교예 1~9의 부직포의 중량, 후도, 인장강도, 인열강도, 신도 및 파열강도를 하기 표 1의 시험방법으로 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

평가 항목	시 험 법
중량(g/㎡)	KSK 0514(0.001g Balance)
후도(㎜)	KSK 0506 (Dlal Gauge)
인장강도(㎏f/2.5㎝)	KSK 0520 (2.5㎝ Cut Strip 법)
인열강도(kg)	KSK 0536 (Tongue 법)
신도(%)	KSK 0520 (2.5㎝ Cut Strip 법)
파열강도(㎏/㎠)	KSK 0351 (Mullen Type)

상기 표 2부터, 비교예 1과 2의 부직포의 경우에는 횡방향(CD)의 절단신도가 낮아서 신축회복 기능성이 미흡할 것이며, 쿠션기능성을 가지기 위해서는 부직포면에 대하여 수직화되어있는 편직물의 파일면쪽의 섬유 밀도가 높아야하는데 고수축폴리에스테르의 혼용율이 낮으므로 수축율이 저하되어 편직물의 파일면쪽의 섬유 밀도가 증가하지 않아 편직물의 파일과 파일사이의 간격이 커서 쿠션기능성이 떨어질 것이라는 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 3의 부직포의 경우에는 횡방향(CD)의 절단신도는 만족하나, 고수축 폴리에스테르의 급격한 수축에 의해 부직포 층으로컬링(curling) 현상이 일어날 수 있고, 편직물은 수축되지 않으므로 고수축 폴리에스테르가 수축하면서 편직물 부분을 과다 결합시켜서 편직물의 신축거동 상태를 저하시킬 것이라는 것을 알 수 있다.

한편, 나일론 대신 기계적분할형 극세섬유를 사용한 비교예 4 및 5의 경우에는 부직포 생산시 편직물과의 결합력이 원할하지 못하고, 횡방향의 절단신도가 낮아서 신축회복 기능성이 미흡하며, 분할극세섬유의 함량이 많아서 습식 가공시 접착력이 저하될 것이다. 비교예 6의 부직포의 경우에는 비교예 3과 마찬가지로 횡방향(CD)의 절단신도는 만족하나 열수축 처리 공정에서 고수축 폴리에스테르의 급격한 수축으로 컬링(curling) 현상의 발생하고, 신축거동이 저하될 것이다.

<실험예 2>

상기 실시예 2 및 7, 비교예 8의 부직포의 횡방향 시험편을 각각 준비한다. 인장시험기의 그립(Grip)간격을 10㎝의 간격으로 유지한 후, 시험편 끝부분에 칼라마킹을 하고, 인장시험기의 디스플레이에서 하기 표 1의 각각의 신도를 나타낼 때 인장시험기의 작동을 멈추고, 그립을 풀어 줄어든 길이를 측정한 후, 하기 수학식 1에 따라 회복율을 구하여, 부직포의 회복능을 비교하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다. 회복율 계산에서 그립과 그립간격인 10㎝은 제외한다.

신 도(%)	20	30	40	50	60
비교예 8	인장강도(㎏/in)*	4.28	5.18	7.22	9.90	12.76
비교예 8	회 복 율(%)	73.3	77.8	56.6	52.0	53.3
실시예 2	인장강도(㎏/in)	0.57	1.03	1.20	1.36	1.45
실시예 2	회 복 율(%)	106	95.6	93.3	89.9	88.9
실시예 7	인장강도(㎏/in)	0.65	0.80	0.98	1.10	1.32
실시예 7	회 복 율(%)	100	95.6	88.3	88	87.8
* 인장강도는 일정한 신도일때의 값임.

상기 표 3으로부터, 본 발명의 부직포(실시예 2 및 실시예 7의 부직포)는 신도에 따른 회복율이 매우 높게 나타나고, 신도에 따른 인장강도의 측면에서도 고밀도 부직포인 비교예 8의 10~20% 수준이므로, 인조피혁 가공후에도 인장시 작은 힘으로도 쉽게 신장이 되고 인장력 제거시 복원할때도 쉽게 회복되는 우수한 신축회복 기능이 부여된 인조피혁의 소재로 본 발명의 부직포가 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

<실험예 3>

쿠션회복성을 측정하기 위하여 초기 부직포의 두께(ⓐ), 250g/㎠의 압력을 가했을 때의 부직포의 두께(ⓑ), 250g/㎠의 압력을 제거한 직후의 두께(ⓒ), 압력을 완전히 제거한 후, 5초 경과시의 두께(ⓓ)를 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

(단위: ㎜)
구분	비교예 7	비교예 8	실시예 2	실시예 7
ⓐ	1.15	1.20	1.41	1.39
ⓑ	0.93	1.01	0.99	1.02
ⓒ	1.04	1.13	1.24	1.24
ⓓ	1.12	1.18	1.39	1.37

상기 표 4로부터, 250g/㎠의 압력을 가했을 때의 두께(ⓑ)에서 초기 두께를 기준으로 두께 감소율을 비교한 결과, 실시예 2와 7의 경우 각각 29.8% 및 26.6%로비교예들의 부직포보다 높으므로, 본 발명의 부직포는 쿠션감이 우수하다는 것을 알 수 있다.

또한, 압력을 완전히 제거한 후 5초 경과하였을 때의 두께(ⓓ)를 측정한 결과, 250g/㎠의 압력을 가했을 때의 두께(ⓑ)에 대한 회복율(압력을 가했을 때의 두께 감소치(ⓐ와 ⓑ의 두께 차이)와 압력 제거후의 두께 회복치(ⓑ와 ⓓ의 두께 차이)와의 백분율)이 비교예 7의 부직포는 86.3%, 비교예 8의 부직포는 89.5%, 실시예 2의 부직포는 95.2%, 실시예 7의 부직포는 94.6%로 측정되었는데, 이로부터 본 발명의 부직포가 일정시간 경과한 후에도 두께에 대한 회복율이 매우 우수한다는 것을 알 수 있다.

정리하면, 본 발명의 부직포는 같은 압력에서 두께 감소율이 일반 또는 고밀도 부직포보다 크며, 압력제거시에도 순간적인 두께 회복율이 높게 측정됨으로, 공지의 부직포들보다 반발탄성, 즉 쿠션회복성이 우수하다.

본 발명의 복합부직포는 쿠션 및 신축회복성이 우수하므로, 이를 인조피혁 소재로 사용하여 쿠션 및 신축회복성이 요구되는 제품을 제조할 수 있고, 따라서, 고부가 가치 및 차별화 제품 전개가 가능하여 새로운 고객 만족 수요를 창출할 수 있을 것이다.

Claims

나일론 섬유 또는 기계적분할형 극세섬유 60~90중량%와 고수축 폴리에스테르 섬유 40~10중량%를 혼합한 후, 혼타면, 카딩 및 크로스레핑 공정에 의해 시트상의 웹을 제조하는 단계;

시트상의 웹을 예비 니들펀칭하는 단계;

예비 니들펀칭된 부직포와 스크림 무장력 장치를 이용하여 직물주름방지 장치를 통과한 신축성 편직물을 합포하는 단계;

합포된 부직포를 상하로 추가 니들펀칭하는 단계;

상기 니들 펀칭된 부직포를 50~89℃에서 1차로 수축시킨 후, 다시 90~98℃에서 2차로 수축시키는 단계; 및

수축된 부직포를 탈수, 롤러 코팅, 건조 및 카렌더링 공정에 의해 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포를 얻는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 나일론 섬유는 0.5~3.0De의 섬도와 40~60㎜의 섬유장을 갖는 것임을 특징으로 하는 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 기계적분할형 극세섬유는 0.5~4.0De의 섬도, 40~60㎜의 섬유장, PA(폴리아미드)/CO-PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 또는 PET/CO-PET의 조성을 가지며, 기계적 분할후 섬도가 0.1~1.0De인 것임을 특징으로 하는 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 고수축 폴리에스테르 섬유는 0.5~3.0De의 섬도 및 40~60㎜의 섬유장을 갖는 것임을 특징으로 하는 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 신축성 편직물은 테리(terry) 편직물(폴리에스테르DTY: 75~150De/36~96F); 폴라플리스(Polar Fleece) 편직물(폴리에스테르DTY: 75De~150De/36~96F)); 벨로아(Velour) 편직물(폴리에스테르DTY: 75~150De/36~96F); 유연, 무연 형태의 단면 또는 양면 기모된 인터록(interlock) 편직물(폴리에스테르 DTY:75De~150De/36F~96F, 나일론:40~150De/10~96F); 꼬임이 부여된 유연 형태와 꼬임이 없는 무연 형태의 인터록 편직물(폴리에스테르 DTY: 75~150De/36~96F, 나일론:40~150De/10~96F) 또는 스판덱스 필라멘트(Spandex Filament)사와 무연이 부여된 일반(나일론, 폴리에스테르) 필라멘트사가 사용된 벨벳(스판덱스: 20~80De, 폴리에스테르DTY: 50~100De/12~48F, 나일론: 20~80De/10~48F)임을 특징으로 하는 쿠션 및 신축회복성을 갖는 복합 부직포의 제조방법.
제 1항의 방법으로 제조된 복합부직포.
제 6항의 복합부직포로 제조된 인조피혁.