KR20030091205A - 잔디보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹색회복력이 우수한 잔디보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조에 관한 것으로서, 종래의 제품에 비해 잔디의 녹색 회복력이 우수함은 물론 내후성이 우수하고 또한 선택적으로 친수성 처리를 행하여 배수성 등을 더욱 향상시키는 것을 목적으로 하여 안출된 것이다.

본 발명은 부직포의 원료로서 주원료로 폴리프로필렌 칩을 사용하고 할스계 자외선 차단제가 함유된 마스터 배치칩을 일정량 함유시킨 것을 사용해 공지의 부직포 제조공정을 거쳐 부직포를 제조하는 방법 및 상기와 같이 제조된 부직포에 친수액제를 도포 건조시켜 친수성을 부여한 부직포의 제조방법을 개시한다.

Description

잔디보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법{Producing method of polypropylene spunbond for protection of turf}

본 발명은 잔디보호용 부직포에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 강수가 많은 지역에서 주로 사용되며, 발수성의 특성을 지님과 함께 내후성이 우수한 특성을 지닌 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조방법 및 건조지역에서 주로 사용하기 위한 친수성의 특성을 지닌 폴리프로필렌 스판본드 부직포의 제조방법에 관한 것이다.

종래 잔디의 유실방지, 잔디의 생육 조절 및 손상된 잔디의 복원을 위해 여러가지 방법들이 시도되었다. 그 중에서 비닐을 잔디에 덮어주는 방법의 경우 보온성은 우수하나 통기성이 미흡하여 손상된 잔디의 생육을 위해서는 오히려 해로운 결과를 초래할 수 있으며, 또 배수성이 미흡하여 관수시 비닐을 벗겨내아 하는 등의 문제점이 있다.

또한, 망사 등을 이용한 차광막은 비닐에서 나타나는 문제점인 통기성, 배수성은 우수하나 보온성이 미흡하여 이른 초봄 또는 늦겨울 생장이 정지된 잔디의 생장을 촉진시켜 녹색 회복력을 촉진시키는 데에는 효과가 미흡하였다. 상기의 상반된 문제점과 더불어 강수 및 가뭄시에 물, 습기의 배출능력 및 관수 등 잔디의 생장발육을 저해하는 등의 상반된 문제점을 보유하고 있다.

한편, 일반 비닐 및 망사, 부직포 등의 차광막은 사용시 햇볕에 노출하게 됨으로써 태양광에 노출되었을 때, 태양광의 자외선에 의해 분자간 사슬이 파괴되어 초기 강도가 50%이하로 되어 쉽게 찢어지고, 자외선에 의한 열화로 2차 오염 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 태양광 자외선에 의해 쉽게 열화되지 않아 내후성이 우수하고 과습에 의한 피해가 적은 잔디보호용 부직포를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소수성의 부직포에 친수성 처리를 행하여 특히 건조지역에서 잔디의 보호효과가 우수하고 관수 및 액비처리가 용이한 특성을 지닌 친수성 부직포를 제공하는 데 있다.

본 발명은 원료인 폴리머칩을 용융, 혼합, 균질화시켜 구금을 통하여 용융방사하고, 냉각 및 연신공정를 거쳐 필라멘트를 형성시킨 후 연속으로 이동되는 다공질 컨베이어 벨트상에서 웹을 형성하여 칼렌더로 열접착 시키는 단계들을 거쳐 부직포를 제조함에 있어서, 상기 폴리머칩으로 융융지수(MFR)가 20∼80g/10분인 폴리프로필렌 칩을 주원료로 하고 할스(HALS)계 자외선 차단제가 10∼20중량% 함유된 마스터배치 칩이 2∼12중량% 혼합된 것을 사용하는 것을 특징으로 한 잔디보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기와 같이 제조된 소수성의 부직포 표면에 친수성 유제를도포 건조시켜 제조되는 것을 특징으로 한 잔디보호용의 친수성 폴리프로필렌 스판본드 제조법에 관한 것이다.

본 발명의 잔디보호용 스판본드 부직포 제조에 사용되는 주원료로는 용융지수(MFR) 20∼80g/10분인 폴리프로필렌칩을 사용하며, 태양광중 자외선에 의한 열화에 대한 안정성을 위해 자외선 차단제(UV 안정제) 함량이 10∼20중량%인 마스트배치 칩을 주원료 대비 2∼12중량% 사용한다. 주원료로 사용되는 폴리프로필렌 칩은 실로(Silo)에 저장되어 원료계량을 하는 도싱(Dosing)으로 이송되어 일정량씩 익스투르더(Extruder)에 공급된다. 또한 자외선 차단제가 함유된 마스터배치 칩도 다른 도싱으로 이송되어 일정량씩 익스투르더에 공급된다. 공급된 주원료와 마스터배치 칩은 익스투르더에서 용융 및 혼합이 되어 다수의 오리피스로 구성된 구금을 통하여 방사되어 미세한 굵기의 필라멘트로 된다. 방사된 필라멘트는 벌집모양의 챔버를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 고화되고 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신되고 연속으로 구동되는 컨베이어 벨트 상에 일정한 중량으로 적층이 된다. 통상적으로 필라멘트를 방사하는 구금으로 구성된 빔(BEAM)은 하나이나 잔디보호용 부직포와 같이 잔디의 균일한 성장과 녹색 회복력을 나타내기 위해서는 피복재인 부직포의 통기성 및 보온성, 배수성, 조직이 균일해야 하므로 두개의 빔을 사용하는 것이 더 바람직하다.

상기와 같이 형성된 웹은 역학적 특성 및 형태안정성을 부여하기 위하여 열적으로 결합시키는데, 이때 사용되는 칼렌더롤의 구성은 한쪽은 본딩율이 10∼30%을 가지는 엠보스롤면, 한쪽은 표면이 매끄러운 롤면으로 하거나, 양면에 본딩율이10∼30% 가지는 엠보스 롤면으로 구성하거나 또는 양면을 매끄러운 롤면으로 하는 것도 가능하다. 이때 부여되는 칼렌더의 압력은 60∼100dyne/cm, 온도는 130∼170℃범위에서 하는 것이 좋다.

본 발명에 의해 제조되는 스판본드 부직포는 기초 중량을 30∼120gsm 범위로 하는 것이 잔디보호용으로 적합하다. 본 발명에서는 또한 건기 또는 강수량이 적은 지역에서 배수성 향상을 위해 부직포에 친수처리를 행하는데, 이때 사용되는 친수액제 (주로 폴리디메틸 실록산(Polydimethylsiloxane)계의 친수액제)를 일정비율로 혼합한 배치상에서 키스롤 방식 또는 스프레이 방식으로 부직포에 도포하고 실린더 건조기를 이용하거나, IR 건조방식, 열풍 흡입식 드럼방식과 같은 방법으로 건조시켜 친수성 부직포를 제조한다. 이때 사용되는 친수액제는 부직포중량 대비 건조후 중량이 0.5∼5.0중량% 범위가 되도록 하는것이 좋다.

이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하며, 이때 측정되는 물성은 다음과 같은 방법에 의해 평가하였다.

(1) 인장강도

인장강신도기(Instron) 측정설비를 이용하여 ASTM D1682-64법에 의해 시료폭 5cm, 시료장 7.5cm의 시료편을 인장속도 300mm/min의 조건으로 분석하였다.

(2) 인장신도 : (1)의 방법으로 측정한 최대 인장강력시의 신도를 구하였다.

(3) 내후성

Weater-O-mether설비를 이용(Light source :Xenon Arc, Black Panel Temp: 63℃, 상대습도 50%, 조사량 0.35W/㎡, Cycle : Spray 18min/Light 102min)로 하여1200hr 조사 후의 강도변화를 분석하였다.

(4) 흡수속도

EDANA 150. 3-96 NONWOVEN COVERSTOCK LIQUID STRIKE-THROUGH TIME 방법을 이용하여 측정하였다

(5) 두께 : Dial gauge을 이용하여 측정하였다.

(6) 데니어 : 현미경을 이용하여 필라멘트의 직경을 측정하여 계산하였다.

[실시예 1]

부직포의 주원료로서 용융지수(MFR)가 35g/10분인 폴리프뢰필렌 칩을 사용하였으며, HALS계 UV안정제가 15wt%가 함유된 마스터배치 칩을 4중량% 함께 투입시켜 익스투르더에서 용융 혼련시켜 방사구금을 통해 필라멘트를 형성시킨 후, 냉각공기로 냉각 및 연신을 시켜 연속 구동되는 컨베이에 벨트상에 웹을 형성시켜 엠보스 롤이 155℃이고 S-roll이 153℃로 하고, 압력이 80dyne/cm인 조건에서 용융압착시켜 형태안정성을 부여 하였다.

또한, 상기 부직포에 친수성을 부여하기 위해 폴리디메틸 실록산계 친수액제를 사용해 친수성 가공을 통하여 PICK-UP율이 30%가 되게하고 건조하여 친수제의 고형분이 1.0wt%가 되도록 함으로써, 단위면적당 중량이 40g인 UV안정제를 함유하고 친수성을 지닌 내후성 친수 잔디보호용 부직포를 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1에서 친수성 가공을 하지 않은 것 외에는 동일하게 실시하여 소수성의 잔디보호용 부직포를 제조하였다.

[비교실시예 1]

실시예 1에서 UV안정제 마스터배치 칩 투입을 1중량%로 한 것 외에는 동일하게 실시하여 부직포를 제조하였다.

[비교실시예 2]

비교실시예 1에서 친수성 가공을 하지 않은 것 외에는 동일하게 실시하여 부직포를 제조하였다.

[비교실시예 3]

실시예 1에서 UV안정제 마스터배치 칩 투입과 친수성 가공을 하지 않은 것 외에는 동일하게 실시하여 부직포를 제조하였다.

[비교실시예 4]

시중에 유통되고 있는 0.07mm 일반 비닐(PE FILM)을 사용하였다.

[비교실시예 5]

시중에 유통되고 있는 비닐망사 차광막을 사용하였다.

상기 실시예 및 비교실시예에 따른 부직포의 제조 조건을 표 1에 나타내었으며, 부직포의 물성을 평가하여 표 2에 나타내었으며, 잔디의 녹색회복력 확인을 위해 잔디 양묘장에 설치하여 잔디의 발육상태 및 그 성능을 평가하여 표 3에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

범례 : ◎ 양호, △ 보통, ×미흡

상기 실시예 및 비교예에서 확인되듯이, 본 발명에 따른 부직포는 내후성이 우수하고 또한 선택적으로 친수성을 지닌 부직포의 제조가 가능하여, 강수량이 많은 지역과 건기 또는 강수량이 적은 지역을 선별하여 부직포 사용이 가능하며, 또한 종래 사용되는 비닐이나 비닐망사 차광막보다 잔디의 녹색회복력, 통기성, 배수성, 내후성 등이 우수한 특성을 지니기 때문에 잔디보호용으로 매우 유용하다.

Claims (4)

1. 원료인 폴리머 칩을 용융, 혼합, 균질화시켜 방사 구금을 통하여 용융 방사하고 냉각 및 연신공정를 거쳐 필라멘트를 제조한 후 연속으로 이동하는 다공질 컨베이어 벨트상에서 웹을 형성시킨 다음 칼렌더 가공을 통해 열접착시키는 단계를 거쳐 부직포 제조시, 상기 폴리머 칩으로 용융지수가 20∼80g/10분인 폴리프로필렌 칩을 주원료로 하고 할스(HALS)계 자외선 차단제가 10∼20중량% 함유된 마스터배치 칩을 2∼12중량% 혼합한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 잔디보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법.
2. 용융지수가 20∼80g/10분인 폴리프로필렌 칩을 주원료로 하고 할스계 자외선 차단제가 10∼20중량% 함유된 마스터배치 칩을 2∼12중량% 혼합한 원료를 용융, 혼합, 균질화시켜 방사구금을 통해 용융 방사하고 냉각 및 연신공정을 거쳐 필라멘트를 제조한 후 연속으로 이동하는 다공질 컨베이어 벨트상에서 웹을 형성시킨 다음 칼렌더 가공을 통해 열접착 시켜 부직포를 제조한 후, 상기 부직포의 표면에 친수액제를 부직포 중량대비 건조 후 중량이 0.5∼5.0중량% 범위가 되도록 도포 건조하여 친수처리를 행한 것을 특징으로 하는 잔디 보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 친수액제는 폴리디메틸실록산계 임을 특징으로 하는 잔디보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법.
4. 제 1항 및 제 2항 중 어느 한항에 있어서, 부직포는 평방미터당 중량이 30∼120g이고 두께가 0.1∼0.7mm 범위의 것임을 특징으로 하는 잔디 보호용 폴리프로필렌 스판본드 부직포 제조방법.