KR200498146Y1 - 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하기 위한 장치 및 방법, 및 그에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포 - Google Patents

섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하기 위한 장치 및 방법, 및 그에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직조된 직물을 이용하여 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하기 위한 장치, 그 장치를 사용하여 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하는 방법, 및 그 방법에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포, 특히, 지혈제 또는 유착방지제 용도의 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포에 관한 것이다.

Description

섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하기 위한 장치 및 방법, 및 그에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포{Machine and method for preparing fibrous web, fibrillar fiber aggregate or nonwoven fabric, and fibrous web, fibrillar fiber aggregate or nonwoven fabric prepared thereby}
본 발명은 직조된 직물을 이용하여 섬유 웹(fibrous web), 피브릴상 섬유 집합체(fibrillar fiber aggregate) 또는 부직포(nonwoven fabric)를 제조하기 위한 장치, 그 장치를 사용하여 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하는 방법, 및 그 방법에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포, 특히, 지혈제 또는 유착방지제 용도의 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포에 관한 것이다.
부직포는 연사, 제직, 편직 등의 공정을 거치지 않고 각종 섬유를 상호 특성에 따라 엉키게 해 시트(천) 모양의 웹(web)을 형성하고 기계적, 물리적인 방법으로 결합시켜 만든 섬유제품을 말한다.
부직포 제조공정은 웹 형성 → 웹 결합 → 가공 등 3단계 공정으로 이루어지는 것이 일반적이다. 웹 형성공정은 섬유를 컨베이어 위에 가능한 균일한 두께로 분산 적층시켜 웹을 만드는 공정이다. 웹 결합공정은 섬유가 분리되지 않도록 웹에 적당한 강력을 주어 형태안정성을 갖도록 섬유 집합체를 엉키게 하든지 접착시키는 공정이다. 가공 공정은 최종 용도에 필요한 염색 또는 가공을 거쳐 부직포를 완성하는 공정이다.
부직포는 웹 형성 방식에 따라 습식법과 건식법으로 구분된다. 건식과 습식은 웹의 형성을 건조 상태에서 행하는가 습윤 상태에서 행하는가 하는 것으로 구분된다. 즉, 건식법에서는 공기 중에서 섬유를 웹 상태로 형성하고, 습식법은 섬유를 액체 중에 분산시켜 웹을 얻는다. 따라서 웹 형성방법은 섬유를 분산하는 모체, 즉 공기 및 액체에 따라 구별되고 있는 것이다. 다른 한편으로, 부직포는 섬유의 종류에 따라서 장섬유 부직포와 단섬유 부직포로 나뉘기도 한다.
산화된 재생 셀룰로오스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC)는 공지된 흡수성 지혈 물질이다. 산화된 셀룰로오스(Oxidized Cellulose, OC)를 기반으로 하는 다양한 유형의 지혈제를 분말, 직물, 부직포, 편직물, 다른 형태 및 이들의 조합으로 형성하기 위한 많은 방법들이 공지되어 있다. 현재 이용되는 지혈 환부 드레싱은, 산화된 재생 셀룰로오스(ORC)를 포함하는 편직 또는 부직 천을 포함한다.
한국공개특허 2013-0101109호는 a) 최소 꼬임(twist)의 필라멘트들을 갖는 셀룰로오스 얀(yarn)을 제공하는 단계; b) 최소의 꼬임을 갖는 다중-얀, 단일 피드 원형 편직 셀룰로오스 천(multi-yarn, single feed circular knitted cellulose fabric)을 형성하는 단계; c) 셀룰로오스 천을 스카우링(scouring)하는 단계; d) 상기 스카우링된 천을 산화시키는 단계; e) 상기 산화된 천을 유연화(pliabilizing)시키는 단계; f) 크림프가 약 2.0개 크림프/㎝(5개 크림프/인치) 내지 약 4.7개 크림프/㎝(12개 크림프/인치)인 연속 스트랜드를 형성하도록 상기 유연화된 천을 편직 해제(de-knitting)하는 단계; g) 길이가 약 3.8 내지 약 10.8 ㎝(약 1½ 내지 약 4¼ 인치)인 스테이플들을 형성하도록 상기 연속 스트랜드를 절단하는 단계; h) 상기 스테이플들을 카딩된 배트(carded batt)로 카딩하는 단계; i) 상기 카딩된 배트를 니들 펀칭(needle-punching)하고 3차원으로 인탱글링하여 단일 층의 부직 펠트를 형성하는 단계를 포함하는, 재흡수 가능한 지혈 부직 드레싱을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 위 방법은 산화된 천을 유연화시킨 후 편직 해제하고 특정 길이의 스테이플 파이버를 형성하도록 절단하는 단계를 포함하므로, 제조공정이 길고 복잡한 문제점이 있다.
또한, 일반적으로 섬유 웹, 부직포 등의 제조에 사용되는 기계는 이미 단섬유로 파지된 섬유 뭉치를 원료로 사용하는 경우가 대부분이며, 직물을 바로 투입해 절단, 코우밍을 동시에 수행함으로써 빠른 시간 내에 섬유 웹, 부직포 등을 제조하는 방법은 이제까지 알려진 바가 없다.
특히, 섬유 웹, 부직포 등의 제조기계의 특성에 따라, 형성되는 섬유 웹과 부직포의 물리적 특성이 민감하게 변화한다. 각 구성의 결합 순서, 기계의 각 구성에 침포의 존재 여부, 침포의 모양, 길이, 각도, 배열 등의 물리적 특성뿐만 아니라, 각 구성의 운전속도 등의 미차로도 생성되는 섬유 웹, 부직포의 물리적 특성이 결정되며, 우수한 섬유 웹, 부직포를 제조할 수 있는 최적의 기계 구성 조합과 작동 조건을 갖는 기계 설비의 개발과 상기 설비를 이용해 제조되는 지혈제 또는 유착방지효과가 우수한 섬유 웹, 부직포의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 직조된 직물로부터 간소한 공정으로 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 장치를 사용하여 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 방법에 의하여 제조되며, 특히 지혈제 또는 유착방지제 용도로 사용 가능한 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 직조된 직물로부터 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하기 위한 장치로서, 피드 롤러(feed roller); 플랫 바(flat bar)가 표면 위에 구비된 실린더(cylinder); 도퍼(doffer); 및 스트리퍼(stripper);를 포함하고, 상기 피드 롤러, 플랫 바, 실린더, 도퍼 및 스트리퍼 각각의 표면에 침포(tooth)가 형성되어 있으며, 직조된 직물이 상기 피드 롤러를 통과하여 상기 실린더로 공급되고, 상기 플랫 바와 실린더 사이를 통과한 후, 상기 도퍼 및 스트리퍼를 순차적으로 거치도록 작동되는, 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 직조된 직물을 상기 본 발명의 장치에 통과시켜 섬유 웹으로 가공하는 단계를 포함하는, 섬유 웹의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 직조된 직물을 상기 본 발명의 장치에 통과시켜 섬유 웹으로 가공하는 단계; 및 복수의 상기 섬유 웹을 캘린더링하는 단계;를 포함하는, 피브릴상 섬유 집합체의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 직조된 직물을 상기 본 발명의 장치에 통과시켜 섬유 웹으로 가공하는 단계; 복수의 상기 섬유 웹을 비직조 방식으로 결합하는 단계; 및 상기 결합된 복수의 섬유 웹을 캘린더링하는 단계;를 포함하는, 부직포의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 섬유 웹 제조 방법에 의하여 제조되며, 단위 면적당 무게가 10g/m2 내지 60g/m2인 섬유 웹이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 피브릴상 섬유 집합체 제조 방법에 의하여 제조되며, 단위 면적당 무게가 100g/m2 내지 600g/m2인 피브릴상 섬유 집합체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 부직포 제조 방법에 의하여 제조되며, 단위 면적당 무게가 50g/m2 내지 600g/m2인 부직포가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 섬유 웹을 포함하는 지혈제 또는 유착방지제가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 피브릴상 섬유 집합체를 포함하는 지혈제 또는 유착방지제가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 부직포를 포함하는 지혈제 또는 유착방지제가 제공된다.
본 발명에 따르면, 직조된 직물로부터 간소한 공정으로 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조할 수 있으며, 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포는 특히 지혈제 또는 유착방지제로 적합하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포 제조 장치의 일 구체예를 개략적으로 도시한 도면이다(피드 롤러, 플랫 바, 실린더, 도퍼 및 스트리퍼 표면에 형성된 침포(tooth)는 미도시됨).
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 용어 "직물(fabric)"은 편물(knit)을 포함하는 개념이다.
바람직한 일 구체예에서, 상기 직물의 인장 강도는, 예를 들어 4kgf 내지 20kgf(보다 구체적으로는 5kgf 내지 18kgf, 보다 더 구체적으로는 6kgf 내지 15kgf)일 수 있다. 직물의 인장 강도가 상기 수준보다 낮으면 제대로 커팅이 되지 않고 가루 형상을 띨 수 있고, 반대로 그보다 높으면 커팅이 완벽히 일어나지 않아 제품에 정렬되지 않은 부분이 발생할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명에서 사용 가능한 직물의 단위 면적당 무게는, 예를 들어 30g/m2 내지 150g/m2(보다 구체적으로는 40g/m2 내지 120g/m2, 보다 더 구체적으로는 50g/m2 내지 100g/m2)일 수 있다. 직물의 단위 면적당 무게가 상기 수준보다 높으면 장치 내의 섬유량이 너무 많아져 섬유 웹으로의 가공이 원활하지 않을 수 있으며, 반대로 그보다 낮으면 장치 내의 섬유량이 너무 적어져 만들어진 섬유 웹이 찢어지거나 물성이 약해지며, 생산량이 감소될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 직물은 산화 재생 셀룰로스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC), 산화 셀룰로스(Oxidized Cellulose, OC) 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명에 있어서, 산화 (재생) 셀룰로스는 카르복시기(-COOH)를 갖는 산화된 (재생) 셀룰로스를 의미한다. 일 구체예에서, 산화된 (재생) 셀룰로스 내의 카르복시기 함량(즉, 산화도)은 13중량% 내지 24중량%일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포의 유착 방지 효과를 강화시키기 위해서 산화도가 13중량% 내지 17중량%인 산화 (재생) 셀룰로스를 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에 따르면, 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포의 지혈 효과를 강화시키기 위해서 산화도가 17중량% 초과 내지 24중량%(예를 들어, 18중량% 내지 24중량%)인 산화 (재생) 셀룰로스를 사용할 수 있다.
산화된 (재생) 셀룰로스는 당업계에 공지된 방법에 따라 제조할 수 있으며, 예를 들어, 미국특허 제7,279,177호, 미국특허 제7,645,874호 등에 개시된 방법에 따라 제조할 수 있으나, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포 제조 장치는, 직조된 직물을 카딩(carding)하는 작업을 수행한다.
본 명세서에서 용어 "카딩" 또는 "카딩 공정"이란 직조된 직물을 이루는 섬유를 커팅(cutting)하면서 코우밍(combing)("브러싱(brushing)"이라고도 할 수 있음)하여 섬유 웹(web)을 형성하는 과정을 포괄하는 의미를 갖는다.
이러한 카딩 작업을 수행하는 본 발명의 장치는, 피드 롤러(feed roller)(1); 플랫 바(flat bar)(4)가 표면 위에 구비된 실린더(cylinder)(2); 도퍼(doffer)(3); 및 스트리퍼(stripper)(5);를 포함하고, 상기 피드 롤러(1), 플랫 바(4), 실린더(2), 도퍼(3) 및 스트리퍼(5) 각각의 표면에 침포(tooth)가 형성되어 있으며, 직조된 직물이 상기 피드 롤러(1)를 통과하여 상기 실린더(2)로 공급되고, 상기 플랫 바(4)와 실린더(2) 사이를 통과한 후, 상기 도퍼(3) 및 스트리퍼(5)를 순차적으로 거치도록 작동된다.
상기 피드 롤러(1)는 직조된 직물을 실린더(2)로 공급하는 역할을 한다. 일 구체예에서, 본 발명의 장치에는 이러한 피드 롤러(1)가 1개 이상(예컨대, 1 내지 3개) 포함될 수 있다.
상기 피드 롤러(1)를 통과하여 상기 실린더(2)로 공급된 직물은, 실린더(2) 위에 구비되어 있는 플랫 바(4)와 실린더(2) 표면 사이를 통과하면서 커팅 및 코우밍(combing)된다. 구체적으로, 직물은 침포가 형성된 메탈릭 와이어가 감싸진 실린더(2)와 실린더(2) 위에 구비된 플랫 바(4)의 침포 사이에 투입되고, 서로 다른 특성의 두 종류의 침포 사이에서 커팅되고 파지되어 단섬유의 형태로 변화됨과 동시에 코우밍(combing) 된다.
일 구체예에서, 본 발명의 장치에는 이러한 플랫 바(4)가 구비된 실린더(2)가 1개 이상(예컨대, 1 내지 2개) 포함될 수 있다. 또한, 일 구체예에서, 본 발명의 장치에서는, 실린더(2) 1개당 플랫 바(4)가 1개 이상(예컨대, 2 내지 10개, 또는 3 내지 8개) 구비될 수 있다.
상기 도퍼(3)는 실린더(2) 표면에 분포되어 있는 파지된 직물을 떼어내어 최종적으로 코우밍(combing)하여 섬유 웹을 형성시키는 역할을 한다. 일 구체예에서, 본 발명의 장치에는 이러한 도퍼(3)가 1개 이상(예컨대, 1 내지 2개) 포함될 수 있다.
상기 스트리퍼(5)는 상기 도퍼(3)를 거쳐 형성된 섬유 웹을 한 롤러에서 다른 롤러로 이동시키는 역할을 한다. 일 구체예에서, 본 발명의 장치에는 이러한 스트리퍼(5)가 1개 이상(예컨대, 1 내지 3개) 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 상기한 구성요소들 이외에, 본 발명의 장치는 하나 이상의 추가 구성요소, 예컨대, 테이크-인 롤러(take-in roller) 및/또는 생성된 섬유 웹의 이동을 위한 부가 롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 피드롤러(1), 플랫 바(4), 실린더(2), 도퍼(3) 및 스트리퍼(5) 각각의 표면에는 침포(tooth)가 형성되어 있다.
상기 침포는 직조된 직물 안으로 들어가서 직물의 속을 풀고, 직조된 직물을 이루는 섬유를 섞는 역할을 하며, 그 높이, 각도, 두께, 개수 등은 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 각 설비 별로 적절히 선택될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 피드 롤러(1) 표면에 형성된 침포는, 높이 2.0~6.0mm(보다 구체적으로는 3.0~5.0mm, 또는 3.2~5.0mm), 각도 50~85°(보다 구체적으로는 55~80°, 60~85° 또는 65~80°), 두께 0.5~2.5mm(보다 구체적으로는 1.0~2.0mm, 또는 1.0~1.8mm), 개수 3~20개/inch(보다 구체적으로는 4~18개/inch, 또는 5~15개/inch)의 조건들 중 하나 이상을 만족시키는 것일 수 있으며, 모두 만족시키는 것이 바람직하다.
일 구체예에서, 상기 실린더(2) 표면에 형성된 침포는, 높이 2.0~6.0mm(보다 구체적으로는 3.0~5.0mm, 또는 2.0~4.0mm), 각도 50~85°(보다 구체적으로는 55~80°, 60~85°, 또는 65~80°), 두께 0.5~2.5mm(보다 구체적으로는 0.5~1.5mm, 또는 0.5~1.2mm), 개수 3~20개/inch(보다 구체적으로는 4~18개/inch, 또는 6~12개/inch)의 조건들 중 하나 이상을 만족시키는 것일 수 있으며, 모두 만족시키는 것이 바람직하다.
일 구체예에서, 상기 플랫 바(4) 표면에 형성된 침포는, 높이 0.5~5.0mm(보다 구체적으로는 0.5~4.5mm, 또는 0.5~4.0mm), 각도 50~90°(보다 구체적으로는 60~90°, 또는 70~90°), 두께 0.5~2.5mm(보다 구체적으로는 0.5~1.5mm, 또는 0.8~1.2mm), 개수 3~20개/inch(보다 구체적으로는 4~15개/inch, 또는 4~10개/inch)의 조건들 중 하나 이상을 만족시키는 것일 수 있으며, 모두 만족시키는 것이 바람직하다.
일 구체예에서, 상기 도퍼(3) 표면에 형성된 침포는, 높이 2.0~6.0mm(보다 구체적으로는 2.5~5.5mm, 또는 3.0~5.0mm), 각도 30~80°(보다 구체적으로는 35~70°, 또는 40~65°), 두께 0.5~2.5mm(보다 구체적으로는 0.5~1.5mm, 또는 0.6~1.2mm), 개수 3~20개/inch(보다 구체적으로는 5~18개/inch, 또는 8~14개/inch)의 조건들 중 하나 이상을 만족시키는 것일 수 있으며, 모두 만족시키는 것이 바람직하다.
일 구체예에서, 상기 스트리퍼(5) 표면에 형성된 침포는, 높이 2.0~6.0mm(보다 구체적으로는 2.5~5.5mm, 또는 3.0~5.0mm), 각도 30~80°(보다 구체적으로는 35~70°, 또는 35~55°), 두께 0.5~2.5mm(보다 구체적으로는 0.5~1.5mm, 또는 0.8~1.5mm), 개수 3~20개/inch(보다 구체적으로는 5~18개/inch, 또는 8~14개/inch)의 조건들 중 하나 이상을 만족시키는 것일 수 있으며, 모두 만족시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 장치를 사용하여 섬유 웹을 제조함에 있어서, 피더 롤러 속도, 실린더 속도 및 도퍼 속도의 상호작용은 제조되는 섬유 웹의 물리적 특성에 영향을 미친다.
직물은 피더 롤러(1)를 통해 실린더(2)로 운반되고, 실린더(2)와 플랫 바(4)를 통과한 직물은 파지되어 단섬유의 형태로 변화하여 코우밍되며 도퍼(3)의 작용 영역에 도달하게 된다. 실린더(2) 표면에 대한 도퍼(3) 표면의 속도는 상대적으로 낮기 때문에(통상 1/30 이하), 실린더(2)와 플랫 바(4)를 거쳐 나온 직물은 모두 파지되어 단섬유로 변화되어 코우밍되고, 실린더(2)와 도퍼(3)사이에서 섬유웹을 형성하기 위해 최종 코우밍된다. 파지되지 않은 직물은 실린더(2)로 되돌아오며, 도퍼(3)에 있던 직물은 코우밍된 후 웹으로 분리되기 쉬운 상태로 된다. 즉, 실린더(2)에서 얇은 층은 도퍼에서 두꺼운 층이 되고, 이를 응축하여 두꺼운 섬유 웹을 제조할 수 있다.
일 예로, 실린더(2)의 속도가 빠르면 실린더(2)와 플랫 바(4)의 침포에 의한 파지 및 코우밍(combing) 작용이 잘되며, 카딩이 보다 효과적으로 일어나는 반면, 도핑 작용 효율은 낮다. 또한, 도퍼(3)의 속도를 빠르게 또는 느리게 함에 따라, 도퍼(3)에 모이는 섬유층을 얇거나 두껍게 할 수 있다. 이에 따라 도퍼(3)에 파지되는 직물에 대해 실린더(2)의 코우밍 작용을 받는 시간이 증가되거나 감소된다. 도퍼 속도가 지나치게 빠를 경우, 코우밍 시간이 짧아 웹의 품질이 나쁘게 되며, 반대로 도퍼 속도가 지나치게 느리면 도핑 효율이 낮아진다.
일 구체예에서, 본 발명의 장치를 사용한 섬유 웹의 제조시, 상기 피드 롤러 속도는 0.1~1 mpm(meter per minute)일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.2~0.8 mpm일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 0.3~0.7 mpm일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 장치를 사용한 섬유 웹의 제조시, 상기 실린더 속도는 100~350 rpm(revolution per minute)일 수 있고, 보다 구체적으로는 150~300 rpm일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 170~230 rpm일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 장치를 사용한 섬유 웹의 제조시, 상기 도퍼 속도는 2~4 mpm(meter per minute)일 수 있고, 보다 구체적으로는 2.5~4 mpm일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 2.8~3.8 mpm일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 장치를 사용한 섬유 웹의 제조시, 피더 롤러 속도, 실린더 속도 및 도퍼 속도들 중 바람직하게는 둘 이상이, 보다 바람직하게는 이들 모두가, 각각 상기한 범위 내일 수 있다.
본 발명에 따른 섬유 웹의 제조 방법은, 직조된 직물을 상기 본 발명의 장치에 통과시켜 섬유 웹으로 가공하는 단계를 포함한다. 즉, 본 발명의 섬유 웹의 제조 방법에 있어서, 직조된 직물은 상기 장치 내에서 커팅 및 코우밍되어 섬유 웹의 형태로 가공(즉, 카딩)된다.
일 구체예에서, 본 발명의 섬유 웹의 제조 방법은, 상기 가공 단계를 거친 섬유 웹을 배트(batt)로 층상화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 층상화 단계에서는, 복수(예를 들어, 5~ 15개, 5~14개, 5~13개, 5~12개, 또는 5~11개)의 섬유 웹을 층상으로 겹쳐 섬유 웹 배트(batt)를 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 본 발명의 방법에 따라 제조되는 섬유 웹의 단위 면적당 무게는, 바람직하게는 10g/m2 내지 60g/m2이고, 보다 바람직하게는 15g/m2 내지 30g/m2이다. 섬유 웹의 단위 면적당 무게가 상기 수준보다 낮으면 웹 상에서의 결속이 약하여 일정한 형상을 유지하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 반대로 그보다 높으면 너무 벌키하여 웹 적층 시 웹 분리가 일어날 수 있는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따른 피브릴상 섬유 집합체의 제조 방법은, 상기와 같이 하여 제조된 복수의 섬유 웹을 캘린더링(calendaring)하는 단계;를 포함한다.
상기 캘린더링 단계의 설비 및 운전 조건에는 특별한 제한이 없으며, 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 공지의 설비 및 운전 조건들 중 적절한 것을 선택할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 본 발명의 방법에 따라 제조되는 피브릴상 섬유 집합체의 단위 면적당 무게는, 바람직하게는 100g/m2 내지 600g/m2이고, 보다 바람직하게는 150g/m2 내지 300g/m2이다. 피브릴상 섬유 집합체의 단위 면적당 무게가 상기 수준보다 낮으면 지혈 효과가 충분치 않을 수 있으며, 반대로 그보다 높으면 결속력이 감소하여 사용시 웹의 분리가 일어날 수 있다.
본 발명에 따른 부직포의 제조 방법은, 상기와 같이 하여 제조된 복수의 섬유 웹을 비직조 방식으로 결합하는 단계; 및 상기 결합된 복수의 섬유 웹을 캘린더링하는 단계;를 포함한다.
비직조 방식으로 섬유 웹을 결합하는 방법으로는, 당업계에서 공지된 방법, 예를 들어, 니들 펀칭법, 서멀 본딩법, 멜트 블로법, 스펀레이스법, 스테치본드법 등을 사용할 수 있으나, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다. 일 구체예에서는, 니들 펀칭(needle punching)에 의해 복수의 섬유 웹을 결합하는데, 여기서는, 복수의 섬유 웹(또는 섬유 웹 배트)가 니들 펀칭 공정에 공급되어 니들 펀칭 기계를 통과할 때, 바브-형성된(barbed) 니들의 베드(bed)가 이를 관통하며, 바브-형성된 니들이 섬유들을 3차원으로 인탱글링하고 구조 밀도를 증가시킨다.
이렇게 하여 비직조 방식으로 결합된 복수의 섬유 웹은 이후, 캘린더링 단계를 거친다. 상기 캘린더링 단계의 설비 및 운전 조건에는 특별한 제한이 없으며, 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 공지의 설비 및 운전 조건들 중 적절한 것을 선택할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 본 발명의 방법에 따라 제조되는 부직포의 단위 면적당 무게는, 바람직하게는 50g/m2 내지 600g/m2이고, 보다 바람직하게는 80g/m2 내지 300g/m2이다. 부직포의 단위 면적당 무게가 상기 수준보다 낮으면 지혈 효과가 충분치 않을 수 있으며, 반대로 그보다 높으면 결속력이 감소하여 사용시 웹의 분리가 일어날 수 있다.
본 발명에 따라 제조되는 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 및/또는 부직포는 지혈제 또는 유착방지제로 적합하게 사용될 수 있으며, 특히 지혈제로 적합하게 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 포함하는 지혈제 또는 유착방지제가 제공된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 범위가 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
인장강도가 10kgf인 직조된 재생 셀룰로스(Regenerated Cellulose)를 이산화질소를 사용하여 산화시킨 후(산화도: 19%) 건조하였다. 이후, 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 본 발명의 장치에 투입하고 가공하여 시트 형태의 섬유 웹으로 제조하였다. 가공시 피더 롤러 속도, 실린더 속도 및 도퍼 속도 조건은 하기 표 1과 같았으며, 장치 내 침포는 하기 표 2의 규격을 만족시켰다. 제조된 1겹의 섬유 웹 단위 면적당 무게는 약 15g/m2으로 측정되었다. 이어서 하기 표 3에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 상기 제조된 섬유 웹으로부터 피브릴상 섬유 집합체를 형성하였다.
실시예 2
실시예 1에서 얻어진 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 실시예 1에서 사용된 장치에 투입하고 가공하여 시트 형태의 섬유 웹으로 제조하였다. 가공시 피더 롤러 속도, 실린더 속도 및 도퍼 속도 조건은 하기 표 4와 같았다. 이어서, 제조된 복수의 섬유 웹을 니들 펀칭을 통해 결합시켰다. 니들 펀칭 조건은 하기 표 5와 같았다. 이어서 상기 표 3에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 부직포를 형성하였다. 제조된 부직포의 단위 면적당 무게는 약 85g/m2으로 측정되었다.
실시예 3
실시예 1에서 제조된 피브릴상 섬유 집합체의 지혈 효과를 평가하기 위하여, rat의 신장을 절제한 모델 소동물 시험을 수행하였다. 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 6에 나타낸 바와 같다. 표 6에서, rat의 신장의 일부를 절제한 후 그냥 방치하여 자연 지혈시킨 경우가 Control이고, 절제 후 피브릴상 섬유 집합체를 부착하여 지혈시킨 경우가 Sample 1이다.
표 6의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 피브릴상 섬유 집합체는 우수한 지혈 효과를 나타낸다.
실시예 4
실시예 2에서 제조된 부직포의 지혈 효과를 평가하기 위하여, rat의 신장을 절제한 모델 소동물 시험을 수행하였다. 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 7에 나타낸 바와 같다. 표 7에서, rat의 신장의 일부를 절제한 후 그냥 방치하여 자연 지혈시킨 경우가 Control이고, 절제 후 부직포를 부착하여 지혈시킨 경우가 Sample 2이다.
표 7의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 부직포는 우수한 지혈 효과를 나타낸다.
비교예 1
인장강도가 4kgf인 직조된 재생 셀룰로스(Regenerated Cellulose)를 이산화질소를 사용하여 산화시킨 후(산화도: 19%) 건조하였다. 이후, 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 실시예 1에서 사용된 장치에 투입하고 가공하여 시트 형태의 섬유 웹으로 제조하였다. 가공시 피더 롤러 속도, 실린더 속도 및 도퍼 속도 조건은 상기 표 1과 같았다. 이어서 상기 표 3에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 상기 제조된 섬유 웹으로부터 피브릴상 섬유 집합체를 형성하였다.
상기 제조된 피브릴상 섬유 집합체의 지혈 효과를 평가하기 위하여 실시예 3과 같은 방법으로 모델 소동물 시험을 수행하였으며, 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 8에 나타낸 바와 같다.
표 6 및 표 8로부터, 인장강도가 10kgf인 직물로 제조한 실시예 1의 피브릴상 섬유 집합체의 지혈효과가, 인장강도가 4kgf인 직물로 제조한 비교예 1의 피브릴상 섬유 집합체에 비해 현저히 우수하였음을 알 수 있다.
비교예 2
인장강도 21kgf인 재생 셀룰로스를 사용해 비교예 1과 동일한 방법으로 피브릴상 섬유 집합체를 제조하고자 하였으나, 가공 단계에서 제대로 커팅이 되지 않아 섬유 웹 형성이 안되고, 정렬되지 않은 부분이 발생하여 제조 불가하였다.
1: 피드 롤러
2: 실린더
3: 도퍼
4: 플랫 바
5: 스트리퍼

Claims (12)

  1. 직조된 직물로부터 섬유 웹, 피브릴상 섬유 집합체 또는 부직포를 제조하기 위한 장치로서,
    피드 롤러(feed roller); 플랫 바(flat bar)가 표면 위에 구비된 실린더(cylinder); 도퍼(doffer); 및 스트리퍼(stripper);를 포함하며,
    상기 실린더 1개당 3 내지 4개의 플랫 바가 구비되고,
    상기 피드롤러, 플랫 바, 실린더, 도퍼 및 스트리퍼 각각의 표면에 침포(tooth)가 형성되어 있으며,
    상기 플랫바 표면에 형성된 침포가 높이 0.5~3.0mm, 각도 70~90°, 두께 0.8~1.2mm 및 개수 4~10개/inch의 조건들을 모두 만족하고,
    직조된 직물이 상기 피드 롤러를 통과하여 상기 실린더로 공급되고, 상기 플랫 바와 실린더 사이를 통과한 후, 상기 도퍼 및 스트리퍼를 순차적으로 거치도록 작동되며,
    상기 피드 롤러가 0.1~1 mpm(meter per minute)의 속도로 작동되고,
    상기 실린더가 100~350 rpm(revolution per minute)의 속도로 작동되며,
    상기 도퍼가 2~4 mpm(meter per minute)의 속도로 작동되는,
    장치.
  2. 제1항에 있어서,
    피드 롤러 표면에 형성된 침포가 높이 2.0~6.0mm, 각도 50~85°, 두께 0.5~2.5mm, 개수 3~20개/inch의 조건들 중 하나 이상을 만족시키고,
    실린더 표면에 형성된 침포가 높이 2.0~6.0mm, 각도 50~85°, 두께 0.5~2.5mm, 개수 3~20개/inch의 조건들 중 하나 이상을 만족시키며,
    도퍼 표면에 형성된 침포가 높이 2.0~6.0mm, 각도 30~80°, 두께 0.5~2.5mm, 개수 3~20개/inch의 조건들 중 하나 이상을 만족시키고,
    스트리퍼 표면에 형성된 침포가 높이 2.0~6.0mm, 각도 30~80°, 두께 0.5~2.5mm, 개수 3~20개/inch의 조건들 중 하나 이상을 만족시키는,
    장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항의 장치에 의하여 제조된 섬유 웹.
  5. 제1항 또는 제2항의 장치에 의하여 제조된 피브릴상 섬유 집합체.
  6. 제1항 또는 제2항의 장치에 의하여 제조된 부직포.
  7. 제4항의 섬유 웹을 포함하는 지혈제.
  8. 제5항의 피브릴상 섬유 집합체를 포함하는 지혈제.
  9. 제6항의 부직포를 포함하는 지혈제.
  10. 제4항의 섬유 웹을 포함하는 유착 방지제.
  11. 제5항의 피브릴상 섬유 집합체를 포함하는 유착 방지제.
  12. 제6항의 부직포를 포함하는 유착 방지제.
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