KR20040069036A

KR20040069036A - 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20040069036A
Application number: KR1020030005450A
Authority: KR
Inventors: 황우창; 최필곤; 허홍구; 김명호
Original assignee: 도레이새한 주식회사
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-04
Also published as: KR100634314B1

Abstract

본 발명은 모판에서 생육된 모를 논에 이식하는 모내기 작업에 있어 모와 모판의 분리가 잘 되도록 하여 노동력을 절감할 수 있도록 하는 모판 깔개용 매트로 사용되는 폴리에스테르 스판본드 부직포 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포는 고유점도(IV)가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르를 각각 토출량과 이젝터 에어(Ejector air)의 압력으로 연신량을 조정하여 각각의 필라멘트 섬도가 2∼7de'가 되도록 필라멘트를 사출하고, 저융점 폴리에스테르 필라멘트와 기존의 폴리에스테르 필라멘트를 일정 비율로 균일하게 혼섬하여 웹을 형성하고 이 웹을 본딩율이 5 내지 45% 요철형 칼렌더(Embossing roll)로 열융착시켜 얻어짐을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 부직포는 모종 발육이 가능하도록 물과 양분을 양호하게 통과되도록하는 한편 모의 뿌리가 부직포를 관통하여 성장못할 만큼 조직이 치밀하여 모판의 부직포와 모가 용이하게 분리되어 기계 이앙 시 작업을 용이하도록하는 유용한 발명이다.

Description

육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포 및 그 제조 방법{Padding made up polyester for racing rice-sprouts and producing process thereof}

본 발명은 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 모판에서 육종된 모를 논에 이식하는 모내기 작업에 있어모와 모판의 분리가 잘 되도록 하여 노동력을 절감할 수 있도록 하는 모판깔개용 매트로 사용되는 폴리에스테르 스판본드 부직포 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

과거 농경생활 이래로 육모 기술이 발달해오고 있는데, 최근들어 모판 등의 농업용 육모에 사용되는 매트는 일반적으로 합성수지재로 일정 규격으로 성형하여 사용되고 있으며, 그 형상은 주로 장방형으로 되고 그 밑판은 배수 등의 목적으로 격자형의 구멍이 형성된 그물 망 모양으로 되며, 상기 밑판의 큰 구멍으로 흙 등의 유실을 방지하기 위해 다시 그 밑판 위에 일정한 재질의 매트를 깐 후 흙 등을 깔고 볍씨를 뿌린 후 발아시켜 어린 모를 기르고 일정하게 성숙되면 일반 논에 이앙하는 경작을 행하고 있다.

이와 같이 종묘를 이앙하는 경작법은 이앙과정에서 몇가지 문제점이 발생하는데, 그 중 하나가 농업용 육모, 특히 모판에 있어서 모의 뿌리가 과도하게 성장함으로 인해 모판으로 부터 모를 용이하게 분리하기가 어려울 뿐 아니라 과도한 힘으로 분리된 모는 뿌리가 많이 상하여 정상적인 생육이 어렵다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 모판에 있어서 모 뿌리의 과도한 성장을 억제하여 모판과 모가 쉽게 분리될 수 있게 하는 기포재로 제직포(Film sprit yarn)를 이용하였다.

그런데 상기와 같은 종래의 제직포는 제직된 구조가 치밀하지 못하여 모의 뿌리가 기포재의 섬유 간의 제직된 사이를 뚫고 나와 과도하게 성장함으로 모와 모판깔개가 박리되지 않는 등 요구되는 성능을 제대로 발휘하지 못하여 종래의 문제점을 여전히 해결하지 못하였다.

더욱이 상기한 종래의 제직포 제조공정에서 제직포의 형태 안정성을 부여하기 위하여 여러 형태의 조각 중 선택된 모양이 조각된 칼렌더(Embossing roll)를 사용하여 열융착시켜 주는데, 상기한 종래의 제직포는 그 재질이 폴리에스테르로 이러한 폴리에스테르의 융점은 260℃로 매우 높고, 따라서 형태 안정성을 부여하기 위하여서는 제조 공정에서 사용하는 에너지가 매우 높은 반면 필라멘트 상호간의 접착성은 저하되어 형태 안정성이 저하되는 단점도 있으며, 따라서 이러한 형태 안정성의 저하로 인해 육성된 모의 뿌리가 접착성 저하로 더욱 넓어진 기포재의 섬유 간을 뚫고 과도하게 성장하여 모판과 모의 분리를 더욱 어렵게하는 단점이 있다.

본 발명자 등은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위해서는 부직포의 구조를 치밀하게 하면서도 배수성을 부여해야 하므로 구성되는 필라멘트의 섬도를 조정하여야 하며, 또한 모의 뿌리가 부직포를 뚫고 나오지 않게 하기 위해서는 필라멘트를 열로 융착시켜 필름화시키는 본딩율과 본딩형태가 매우 중요하다는 점을 인식하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부직포의 조직을 치밀하게 구성함으로서 모의 뿌리가 부직포를 관통하지 못하게 하면서, 한편으로는 물의 투과성은 양호한 소재를 제공하여 모의 생육을 저해하지 않으면서 모판과 모의 박리가 용이한 모판용 부직포 소재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모의 뿌리가 관통하지 못하면서도 물의 투과성은 양호한 조직이 치밀한 모판용 부직포의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 모판 깔개용 부직포의 제조 공정에서 형태안정성을 부여하고 뿌리의 투과성을 억제하기 위하여 사용하는 칼렌더(Embossing roll)의 온도를 낮게 설정하여도 본딩효과를 충분히 발휘 할 수 있는 재질로 부직포를 제조함으로 모판용 부직포를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1a 내지 1f는 본 발명에 따라 폴리에스테르로 제조되는 스판본드 부직포의 제조시 사용되는 열접착 엠보스 롤(Embossing roll) 표면의 다양한 형태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따라 제조된 스판본드 부직포를 육모판에 적용한 적용례를 나타낸 사진,

도 3은 육모한 모의 뿌리투과성 및 박리성을 비교하여 나타낸 사진으로, 도 3a는 본 발명에 따라 제조된 스판본드 부직포를 사용한 경우의 사진이며, 도 3b는 종래의 직물을 사용한 경우의 사진.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포는 일정조건을 갖는 폴리에스테르로 구성되는 것으로, 고유점도(IV)가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르를 각각 토출량과 이젝터 에어(Ejector air)의 압력으로 연신량을 조정하여 각각의 필라멘트 섬도가 2∼7de'가 되도록 필라멘트를 사출하고, 저융점 폴리에스테르 필라멘트와 기존의 폴리에스테르 필라멘트를 일정 비율로 균일하게 혼섬하여 웹을 형성하고 이 웹을 본딩율이 5 내지 45% 요철형 칼렌더(Embossing roll)로 열융착시켜 얻어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 고유점도(IV)가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르의 비율이 5~50% : 95~50%임을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따른 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포의 제조방법은 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르를 각각의 건조기에서 건조하고, 서로 다른 용융 익스트루더를 통해 분배되는 각각의 공급 펌프를 통해, 하나로 구성된 구금을 통해 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 기존의 폴리에스테르의 비율을 5~50% : 95~50%가 되도록 하여 각각의 필라멘트 섬도를 2∼7de'가 되도록 토출량과 이젝터 에어의 압력으로 연신량을 조정하고, 혼섬하여 균일하게 혼섬된 필라멘트를 연속으로 이동하는 콘베이어상에 포집하여 콘베이어 벨트의 속도로 단위면적당 중량을 조정하여 웹을 형성시키고, 형성된 웹을 본딩율이 5∼45%되는 요철형 칼렌더로 열융착시켜 제조함을 특징으로 한다.

상기와 같이 하여 제조된 본 발명의 부직포는 일정한 강도와 형태 안정성이 유지되어 모 뿌리가 부직포를 뚫고 나오는 것을 방지하여 모판에서 모를 쉽게 분리할 수 있게 한다.

상기한 본 발명의 스판본드 부직포의 제조방법을 보다 자세히 기술하면, 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르 폴리머를 각각의 건조기에서 수분율이 100ppm이하가 되도록 결정화 및 건조시킨다. 이를 280∼295℃ 및 220~270℃의 각각의 익스트루더에서 용융 혼합시켜 각각의 공급펌프를 통해 하나로 구성된 팩을 통해 각각의 직경이 0.28∼0.60mm인 구금홀을 통하여 방사하고, 방사된 폴리머는 벌집모양의 챔버를 통하여 분사되는 18℃의 냉각공기에 의해 냉각, 고화되고 공기압이 3.0∼5.0kg/㎠인 이젝터를 통하여 필라멘트를 연신시킨다. 필라멘트를 일정한 각도와 속도로 충돌판에 충돌시켜 필라멘트를 분산시켜 저융점 폴리에스테르 필라멘트와 기존 폴리에스테르 필라멘트를 혼섬시켜 연속으로 이동되는 컨베이어 벨트 위에 균일하게 하부의 흡입장치를 이용하여 적층시켜 웹을 형성시킨다.

상기의 웹의 기초중량은 토출구금의 홀(hole)수, 토출량 및 컨베이어의 속도에 의해 조절된다. 상기와 같이 형성된 웹은 일정한 형태, 물리적 특성 및 일정한 투수성을 부여하기 위해서 본딩율이 5∼45%되는 요철형 칼렌더(Embossing roll)와 표면이 매끄러운 플레이트 롤(Plate roll) 사이에서 일정한 온도 및 압력을 부여하여 열융착 시킴으로 본 발명의 부직포를 제조한다.

상술한 바와 같이 모판 기포재로 사용되기 위해서는 모종 발육이 가능하도록 물과 양분은 통과되어야 하는 한편 기계 이앙 시 작업이 용이하도록 모판의 부직포와 모종자체가 분리되어야 하는데 이를 위해서는 모의 뿌리가 부직포를 관통해서는 않되는 특성을 지녀야 한다. 따라서 본 발명에 따라 제조된 부직포가 이러한 사항을 충족하는지를 다음과 같은 평가방법을 사용하여 그 특성을 평가했다.

[평가방법]

하기의 실시예에 따라 제조된 각 부직포의 특성의 측정 및 평가는 다음에 나타낸 방법에 의해 분석하였다.

(1) 인장강도 : 미국의 유나이티드(United)사 장비를 이용하여 ASTM D1682-64의 스트리트법에 의해서 시료폭 5cm, 시료장 7.5cm의 시료편 10개를 인장속도300㎜/분의 조건에서 최대 인장강력을 개별적으로 측정하여 그 평균값을 표1에 나타내었다.

(2) 인장신도 : 상기 (1)의 방법으로 측정한 최대 신장시의 신도를 구하여 표1에 나타냈다.

(3) 인열강도 : ASTM D2253의 토웅(Toung)법에 의해 측정하여 그 값을 표1에 나타냈다.

(4) 뿌리통과성, 뿌리와 박리성, 육모의 생육상태 : 육모의 양육을 통하여 실제 측정하여 양호 및 불량으로 평가하였다.

이하, 본 발명을 실시예로 보다 자세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

고유점도가 0.65이고 융점이 260℃인 폴리에스테르와 고유점도가 0.65이고 융점이 230℃인 저융점 폴리에스테르 폴리머를 각각의 건조기에서 수분율이 100ppm이하가 되도록 건조, 결정화시켜, 각 존의 온도가 285℃ 및 255℃로 설정된 각각의 익스트루더에 공급하고, 연속으로 공급되어진 칩(Chip)은 익스트루더에서 용융, 혼합, 믹싱되어 각각의 공급펌프를 통해 하나로 구성된 팩을 통해 각각의 직경이 0.28 내지 0.60mm인 구금홀을 통하여 방사한다. 이때 방사되는 저융점 폴리에스터는 전체 중량의30%가 되도록 하고, 두 종류의 폴리에스테르가 분당 총 285g이 되도록 방사하여 필라멘트를 형성시키고, 냉각실(Quenching Chamber)에서 공급되는 냉각공기로 필라멘트를 냉각, 고화시켜 필라멘트간 융착을 방지시키며, 공기압이3.5kg/㎠인 이젝터를 통해 필라멘트를 연신시켜 필라멘트로서의 특성을 부여한다. 웹을 형성시키기 위해 상기의 필라멘트를 일정한 각도와 속도로 충돌판에 충돌시켜 필라멘트를 분산시키고, 연속으로 이동되는 컨베이어 상에 균일하게 하부의 흡입장치를 이용하여 적층시켜 웹을 형성시킨다. 이때 컨베이어 벨트의 속도를 분당 35m로 하였다. 웹을 열융착시키기 위해서 칼렌더의 온도는 상부가 210℃ , 하부롤은 208℃로 하였고, 선압은 60kg/cm로 하였으며 칼렌더의 상부 롤의 엠보싱 모양은 도 1a 와 같은 형태의 본딩율이 20%인 것을 사용하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

실시예 2

컨베이어 속도를 30m/min으로 하고 칼렌더 조건은 상부온도를 215℃, 하부온도는 213℃로 하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

실시예 3

칼렌더의 상부 롤의 엠보싱 모양을 도 1b와 같은 형태의 본딩율이 20%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

실시예 4

칼렌더의 상부 롤의 엠보싱 모양을 도 1c와 같은 형태의 본딩율이 20%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

실시예 5

칼렌더의 상부 롤의 엠보싱 모양을 도 1d와 같은 형태의 본딩율이 20%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

실시예 6

칼렌더의 상부 롤의 엠보싱 모양을 도 1e와 같은 형태의 본딩율이 20%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

실시예 7

칼렌더의 상부 롤의 엠보싱 모양을 도 1f과 같은 형태의 본딩율이 20%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

비교예 1

토출량은 250g/min으로 하고 컨베이어 벨트 속도는 50.16m/min으로 하였으며칼렌더 조건은 상부 및 하부 온도는 205℃로 하였고 선압은 50kg/cm로 하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

비교예 2

칼렌더의 엠보싱 모양을 도 1a와 같이하고 본딩율이 4.5%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

비교예 3

컨베이어 벨트 속도는 16m/min으로 하였으며 칼렌더 조건은 상부 및 하부 온도는 220℃로 하였고 선압은 70kg/cm로 하였으며 본딩율은 4.5%인 것을 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

비교예 4

저융점 폴리에스테르의 비율이 4.5%가 되도록 하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 부직포를 제조하였다. 이렇게 제조된 부직포의 물성과 육모 뿌리의 투과성 및 박리성, 생육상태는 표 1에 나타내었다.

항 목	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
부직포 중량(g/㎡)	45.0	60.2	45.3	45.1	45.2	45.1	45.1	29.8	45.3	100.1	45.1
두 께(mm)	0.15	0.18	0.16	0.15	0.16	0.15	0.15	0.11	0.15	0.30	0.15
데니아	3.4	3.5	3.5	3.4	3.3	3.3	3.5	2.9	3.2	3.7	3.4
강도(Kg/5cm)	MD	20	25	19	20	20	21	19	12	16	35	14
	CD	13	16	12	12	14	13	13	6	10	19	9
신도(%)	MD	22	24	20	21	21	20	22	16	22	26	25
	CD	26	28	27	24	25	25	26	20	24	28	28
인열강도(Kg)	MD	1.0	1.7	1.2	1.1	0.9	1.1	1.0	0.7	1.1	3.4	1.2
	CD	0.9	1.7	1.0	0.9	0.9	0.9	0.9	0.6	0.9	3.6	1.0
뿌리 투과성	불투과	불투과	불투과	불투과	불투과	불투과	불투과	투과	투과	불투과	투과
뿌리 박리성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	불량	불량	불량
생육 상태	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	양호

상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 구성에 따라 제조된 각 실시예의 부직포는 육모용 기포재용으로 사용시 모종 발육이 가능하도록 물과 양분을 충분히 통과하는 특성을 가져 생육상태가 양호한 것으로 관찰되었으며, 도 3a에 나타난 바와 같이 뿌리가 부직포를 투과하지 않아 모판과 모종자체가 부직포로부터 쉽게 분리되는 특성을 가진다.

상기한 구성으로 되는 본 발명의 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포는 필라멘트를 치밀하게 하여 구성됨으로, 모종 발육이 가능하도록 물과 양분을 양호하게 통과되도록하는 한편 모의 뿌리가 부직포를 관통하여 성장못할 만큼 조직이 치밀하여 모판의 부직포와 모가 용이하게 분리되어 기계 이앙 시 작업을 용이하도록하여 시간을 단축할 수 있고 육모 공장을 활성화함으로 농가의 일손 부족 등의 문제를 해결하고, 또한 그 제조 방법을 개시함으로 상기와 같은 우수한 효과를 갖는 부직포를 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims

고유점도(IV)가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르를 각각 토출량과 이젝터 에어(Ejector air)의 압력으로 연신량을 조정하여 각각의 필라멘트 섬도가 2∼7de'가 되도록 필라멘트를 사출하고, 저융점 폴리에스테르 필라멘트와 기존의 폴리에스테르 필라멘트를 일정 비율로 균일하게 혼섬하여 웹을 형성하고 이 웹을 본딩율이 5 내지 45%되는 요철형 칼렌더(Embossing roll)로 열융착시켜 얻어짐을 특징으로 하는 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포.
제 1항에 있어서, 상기 고유점도(IV)가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르의 비율이 5~50% : 95~50%임을 특징으로 하는 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포.
제 1 또는 제 2항에 있어서, 부직포의 기초중량이 30∼70g/㎡이고, 엠보싱 형태가 다이아몬드형(◆), 사각형(■), 별형(★), 원형, 직사각형, 타원형임을 특징으로 하는 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포.
고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 고유점도가 0.50∼0.68이고 융점이 260℃인 폴리에스테르를 각각의 건조기에서 건조하고, 서로 다른 용융 익스트루더를 통해 분배되는 각각의 공급 펌프를 통해, 하나로 구성된 구금을 통해 융점이 200~250℃인 저융점 폴리에스테르와 기존의 폴리에스테르의 비율을 5~50% : 95~50%가 되도록 하여 각각의 필라멘트 섬도를 2∼7de'가 되도록 토출량과 이젝터 에어의 압력으로 연신량을 조정하고, 혼섬하여 균일하게 혼섬된 필라멘트를 연속으로 이동하는 콘베이어상에 포집하여 콘베이어 벨트의 속도로 단위면적당 중량을 조정하여 웹을 형성시키고, 형성된 웹을 본딩율이 5∼45%되는 요철형 칼렌더로 열융착시켜 제조함을 특징으로 하는 육모용 폴리에스테르 스판본드 부직포의 제조방법.