KR20080061761A - 기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를이용한 서멀본드 부직포 - Google Patents

기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를이용한 서멀본드 부직포 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지를 용융하는 단계; 상기 용융물을 250℃ 내외의 방사온도에서 약 30 내지 50 m/min의 속도로 방사하는 단계; 상기 방사된 미연사를 연신비 1.5 내지 2.0, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신하는 단계; 상기 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계; 상기 권축이 부여된 필라멘트에 기능성 방사유제와 녹차추출 혼합물이 함유된 액상수지를 분사하여 융착시키는 표면처리단계; 및 상기 표면 처리된 필라멘트를 열고정 후 미리 설정된 길이만큼 절단하는 단섬유형성단계를 포함하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
항균, 방취, 폴리올레핀

Description

기능성 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포{Functional polyolefin staple fiber and method for fabricating the same and thermal bonding non-woven using thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유의 제조공정순서도.
본 발명은 기능성 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포에 관한 것으로, 특히 녹차혼합 추출물을 이용하여 항균방취성 및 보습효과를 부여하면서 서멀본드 부직포용 단섬유로서 열융착성과 같은 제반 물성이 향상된 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포에 관한 것이다.
부직포는 방직, 제직이나 편성과정을 거치지 않고 기계조작이나 열접착 등 기계, 화학처리로 섬유 집합체를 접착하거나 엉키게 하여 만든 직물. 펠트, 수지접 착시킨 부직포, 니들 펀치, 스펀 본드, 스펀 레이스, 엠보스 필름, 습식 부직포 등이 이에 속한다. 협의로는 랜덤(random)에 겹친 웹(web)과 섬유의 접점을 수지로 접착하여 심지 등으로 사용하는 것을 의미한다. 접착포라고도 하며 본드 패브릭(bonded fabric)이라고도 한다. 이러한 부직포는 다양한 방법으로 제조될 수 있는데 니들펀칭법, 케미칼본딩법, 서멀본딩법, 멜트브로운법, 스펀레이스법, 스테치본드법, 스펀본드법이 알려져 있다.
한편, 폴리올레핀계 제조된 부직포는 촉감이 부드럽고 고강도이므로 냅킨과 기저귀 등과 같은 위생용품으로 사용되고 있다. 특히 폴리프로필렌 단섬유는 특유의 낮은 융점 및 우수한 내화학성으로 인해 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법을 통해 서멀본드 부직포로 가공되며, 기저귀, 생리대 등의 위생용품 표면재로 주로 사용되고 있다. 따라서 항균성 및 방취성이 매우 요구되고 있다.
일본국 공개특허 제2002-235237에서는 폴리프로필렌 열융착성 부직포는 부직포에 소프트한 촉감과 높은 인장강도를 부여하기 위해서 결정화 저해제로 살리실산 금속염을 마스터배치 펠릿으로 투입하여 세섬도를 통해 소프트성과 고 인장강도를 추구하였으나, 스펀본드 부직포에 대한 실험으로 단섬유를 통한 서멀본드 부직포와는 제법에서 차이가 있다. 스펀본드 부직포는 단섬유 서멀본드 부직포에 비해 높은 인장강도를 보이나, 소프트한 촉감은 떨어진다는 통념이다. 또한, 본 기술에 의하면 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체로부터 만들어진 스펀본드 부직포에 대해 에틸렌 함량이 1.5중량% 이상일 경우 저결정성이 되어 부직포의 강도저하가 유발될 수 있다. 또한 항균성이나 방취성에 대한 기술적 해결수단이 개시되어 있지 못하다.
또 대한민국 특허발명 제660067호에서는 기능성 약제로서, 녹차성분이 함유되어 캡슐화된 다공성 실리카를 함유하는 조성물을 섬유원단에 50∼100g/y의 양으로 함침 가공하고, 건조 후 텐터 가공하는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 녹차성분이 함유된 가공섬유의 제조방법과 기능성 약제로서, 녹차성분이 함유되어 캡슐화된 다공성 실리카 3∼10 중량%가 함유된 조성물을 이용하되, 상기 방법으로 섬유원단에 가공되어 제조된 것을 특징으로 하는 녹차성분함유의 가공섬유가 제안되었다. 상기 방법 및 섬유는 다공성 실리카을 매체로 녹차성분을 함유시킨다는 것인데, 다공성 실리카를 제조하는 부가적인 공정이 추가되어 공정이 복잡하며 또한 다공성 실리카가 포함되어 2차 가공제품에서 열적 안정성이나 섬유 물성 저하요소가 되는 점에서 바람직하지 못한 점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 항균방취 및 보습효과가 부여된 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포를 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 상기 물성이 보유되면서 섬유 및 부직포의 제반 물성이 유지될 수 있는 폴리올레핀 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지를 용융하는 단계; 상기 용융물을 250℃ 내외의 방사온도에서 약 30 내지 50 m/min의 속도로 방사하는 단계; 상기 방사된 미연사를 연신비 1.5 내지 2.0, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신하는 단계; 상기 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계; 상기 권축이 부여된 필라멘트에 기능성 방사유제와 녹차추출 혼합물이 함유된 액상수지를 분사하여 융착시키는 표면처리단계; 및 상기 표면 처리된 필라멘트를 열고정 후 미리 설정된 길이만큼 절단하는 단섬유형성단계를 포함하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 폴리올레핀계 수지가 호모폴리프로필렌인 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 폴리올레핀계 수지가 호모폴리프로필렌이며, 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 액상수지가 녹차추출 혼합물과 함께 산화방지제, 자외선안정제, 공정안정제 및 백색안료와 같은 착색제로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함된 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 폴리프로필렌 단섬유가 98.5 내지 99.2중량%, 액상수지가 3중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량%의 함량으로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물이 액상수지 내에 0.42 내지 0.64중량%로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물이 액상수지 내에 녹차추출물 및 명반이 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물이 액상수지 내에 녹차추출물 0.02 내지 0.04중량%, 명반 0.4 내지 0.6중량% 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 폴리올레핀계 단섬유에 있어서, 단섬유 표면에 액상수지로 이루어진 도포층이 더 형성되되, 상기 액상수지는 녹차추출물 및 명반으로 이루어진 혼합물이 포함된 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
본 발명은 상기 폴리프로필렌 단섬유가 98.5 내지 99.2중량%, 액상수지가 3중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량%의 함량으로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
본 발명은 상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물이 액상수지 내에 0.42 내지 0.64중량%로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
본 발명은 상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물이 액상수지 내에 녹차추출물 0.02 내지 0.04중량%, 명반 0.4 내지 0.6중량% 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
본 발명은 상기 폴리올레핀계 단섬유가 호모폴리프로필렌이며, 용융지수(MI)가 4 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 기능성 폴리올레핀계 단섬유를 제공한다.
본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 기능성 폴리올레핀계 단섬유 또는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 단섬유를 이용하여, 서멀본딩법에 의해 제조되는 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
본 발명은 상기 서멀본딩법이 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법인 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
본 발명은 상기 캘린더 본딩공법이 단섬유를 80 내지 150 mpm의 속도로 카딩한 후, 부직포 웹을 제조하여 상기 웹을 약 140 내지 165℃로 설정된 핫롤사이를 통과하면서 섬유간의 열융착이 일어나 제조된 기능성 폴리올레핀계 부직포를 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 부직포라 함은 방직, 제직이나 편성과정을 거치지 않고 기계조작이나 열접착 등 기계, 화학처리로 섬유 집합체를 접착하거나 엉키게 하여 만든 직물, 펠트 및 섬유상 웹 등을 통칭하는 용어로서 사용한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유의 제조공정을 나타낸 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유는 폴리올레핀계 를 용융하는 단계를 거쳐, 용융물을 방사하여 미연신사를 제조(방사단계)하게 된다. 상기 방사된 미연신사는 연신단계를 거쳐 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계를 지나게 된다. 상기 권축된 필라멘트에 기능성 방사유제와 녹차추출 혼합물는 나노 입자가 함유된 액상수지를 섬유에 분사하여 고착시키고(표면처리단계) 열고정 후, 소정의 길이만큼 절단하여 단섬유로 형성한다. (단섬유형성단계)
본 발명에 의한 섬유의 원재료는 폴리올레핀계이며 바람직하게는 호모폴리프로필렌(hPP)일 수 있다. 상기 호모폴리프로필렌는 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 것이 바람직하다. 상기 호모폴리프로필렌 단섬유는 특유의 낮은 융점 및 우수한 내화학성으로 인해 기저귀나 생리대 등 위생용품의 표면재로 사용될 수 있다.
상기 호모폴리프로필렌은 약 250℃ 내외의 방사온도에서 약 30 내지 50 m/min의 방사속도로 방사되어 연신비 1.5 내지 2.0 사에에서 적절히 조절, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신한 후 권축을 부여하고, 친수성 방사유제 에멀젼과 녹차추출 혼합물이 함유된 액상수지를 스프레이하여 방사유제를 섬유표면에 부착시킨다. 이 후 약 100 ~ 120℃온도에서 약 8 ~ 12분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 약 65mm 내외가 되게 절단하여 최종 섬유섬도를 6 내지 10 데니어, 평균 신도를 300 내지 380%를 목표로 폴리올레핀 단섬유를 제조할 수 있다.
한편 상기 녹차추출 혼합물은 녹차추출물과 명반으로 이루어질 수 있다.
녹차는 차나무(Camellia sinensis)의 잎을 건조하여 열수에 우려내어 마시는 차로, 예로부터 우리나라를 비롯한 일본, 중국 등에서 기호식품 및 약용으로 사용되어 왔다. 특히 폴리페놀의 일종인 녹차의 카테킨 성분은 항산화작용이 우수하다고 알려져 있어 자외선과 유해환경요소로 인한 피부 노화를 예방, 억제하는 효과를 보이고 피부 점막과 피부세포의 활력과 면역력을 증강시키며 여드름 균 및 각종 미생물에 대한 항균효과가 발현된다. 녹차추출물은 천연의 차잎을 추출정제하여 얻은 녹차의 유효활성 성분 추출물이다. 하기 화학식 1은 카테킨의 화학구조식이다.
Figure 112006097837149-PAT00001
성분명 R1 R2
(-)-Epicatechin(EC) (-)-Epigallocatechin(EGC) (-)-Epicatechin Gallate(ECG) (-)-Epigallo catechin Gallate(EGCG) H OH H OH H H G G
한편, 상기 혼합물에 포함되는 명반(明礬)은 황산알루미늄과 1가(價) 금속의 황산염이 만드는 복염(複鹽)으로서, 복염은 두 종류 이상의 염이 결합한 형식의 염을 말하며, 염에 속한 이온들은 착이온과 같은 다원자이온을 만들지 않고 각각 독립적인 이온으로 존재한다. 명반(明礬)은 MIAl(SO4)212H2O 또는 MI2SO4Al2(SO4)324H2O의 일반식을 갖는다. MI은 1가의 금속을 말한다. 함유되어 있는 1가의 금속이온이 무엇인지에 따라 칼륨백반(KAl(SO4)212H2O), 암모늄백반((NH4)Al(SO4)212H2O) 으로 구분할 수 있다. 또한 알루미늄 대신에 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Rn, Ir, Ga, In과 같은 다른 3가의 금속이온이 치환된 경우도 넓은 의미에서 명반이라 한다. 본 발명에서 사용되는 명반은 이러한 칼륨백반, 암모늄백반, 알루미늄 대신 3가 금속이온이 치환된 화합물로 이루어진 군에서 1 이상 선택된 것일 수 있고, 바람직하게는 암모늄백반이다. 상기 명반은 녹차추출물이 원사에 결합력을 보강하기 위해 사용될 수 있다.
상기 액상수지는 호모폴리프로필렌 단섬유가 98.5 내지 99.2중량%, 액상수지가 3중량% 이하 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 또한 상기 녹차추출 혼합물은 액상수지 내에 0.42 내지 0.64 중량% 범위로 포함될 수 있다. 이 때 녹차추출물은 0.02 내지 0.04중량%, 명반은 0.4 내지 0.6중량%가 포함될 수 있다. 상기 입자가 상기 범위 미만으로 포함될 경우 항균성 발현에 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 서멀본딩시 원사의 물성 저하 및 생산성 저하의 문제가 있다.
한편 상기 액상수지에는 녹차추출 혼합물 외에 산화방지제, 자외선안정제, 공정안정제 및 백색안료와 같은 착색제로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 방법에 의해 단섬유가 제조되면 부직포를 제조하기 위한 서멀본드 가공이 실시될 수 있다. 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법과 에어스루 본딩공법을 사용하여 이루어 질 수 있다. 캘린더 본딩공법은 단섬유를 80 내지 150 mpm의 속도로 카딩한 후, 부직포 웹을 제조하여 상기 웹이 약 140 ~ 165℃로 설정된 핫롤(Hot Roll)사이를 통과하면서 섬유간의 열융착이 일어나 제조될 수 있다. 이 때 부직포의 평량은 20 내지 30gsm임이 바람직하다.
한편 섬유 표면에 이물질 등이 부착된 경우 융착시 기포가 발생하여 부직포의 물성저하 요인이 있게 되는데 이 때 녹차추출 혼합물이 이물질로서 작용할 수 있다. 따라서 녹차추출 혼합물의 적정한 함량비율이 중요하다.
본 발명에서는 캘린더 본딩설비를 통해 서멀본드 부직포를 제조함에 있어서, 열융착이 가장 양호한 핫롤(Hot Roll)의 온도는 부직포 생산 속도, 롤의 엠보패턴의 형태, 롤의 셋팅온도와 표면온도의 차이 등의 캘린더 본딩공법의 생산설비조건과 원료로 사용한 단섬유의 섬도에 따라 달라질 수 있으므로 절대적인 결과치가 아닌 상대적인 결과치이다.
실시예 1
(폴리올레핀 단섬유의 제조)
MI가 10 내지 35g/10min이고 I.I가 90이상인 호모폴리프로필렌 수지를 약 250℃의 방사온도 및 약 40 m/min의 방사속도 미연신사를 제조하고, 상기 미연신사를 연신비를 약 1.5 내지 2.0사이에서 적절히 조절, 예열온도 약 80℃로 연신하여 크림퍼에서 권축을 부여하고, 친수성 방사유제 에멀젼과 녹차추출 혼합물이 함유된 액상수지를 스프레이하여 도포하였다. 이 때 방사유제의 함량은 전체 단섬유 중량에 대하여 1.2중량%이고, 혼합물 중 녹차추출물은 0.03중량%, 명반은 0.5중량%가 되도록 하였다. 약 110℃온도에서 약 8~12분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 65 mm가 되게 절단하여 최종 섬유섬도를 8 데니어, 평균 신도를 370%를 목표로 폴리올레핀 단섬유를 제조하였다.
(폴리올레핀 서멀본딩 부직포의 제조)
상기 방법으로 얻어진 폴리올레핀 단섬유를 카드기로 95mpm의 속도로 카딩하고, 부직포 웹을 제조하여, 두개의 핫롤(Hot Roll)사이를 통과시켜, 평량이 22gsm 인 캘린더본딩 부직포를 제조하였다. 이때, 핫롤의 온도를 140 ~ 165℃로 하면서 부직포의 인장강도가 가장 우수한 최적의 온도를 열융착온도(이하 최적 핫롤 온도로 표기)를 찾아 물성을 측정하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 호모폴리프로필렌 단섬유에 분사하는 음이온함유 액상수지의 비율 1.0중량%로, 혼합물에서 녹차추출물은 0.022중량%, 명반은 0.42중량%가 되도록 하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 호모폴리프로필렌 단섬유에 분사하는 음이온함유 액상수지의 비율 1.4중량%로, 혼합물에서 녹차추출물은 0.038중량%, 명반은 0.58중량%가 되도록 하였다.
비교예 1
실시예1과 동일한 방법으로 작업을 수행하되, 음이온 함유 액상수지를 분사하지 않았다.
* 분석방법
1. 용융지수(MI) : ASTM D 1238에 의거
* hPP 및 랜덤 공중합체 계열 … 230℃, 2.16kg의 하중
* HDPE, LDPE 등 PE 계열 … 190℃, 2.16kg의 하중
2. 아이소탁틱 인덱스(I.I : Isotactic Index) : ISO 9113:1986 … Plastics - Polypropylene (PP) and propylene-copolymer thermoplastics - Determination of isotactic index : 노말헵탄을 끓게하여 아탁틱 성분을 녹인 후 남아있는 아이소탁틱 성분의 무게를 달아 wt%로 나타내고 이 중량%를 아이소탁틱 인덱스라 한다.
3. Xylene Soluble (이하 XS 표기) : ISO 16152:2005
4. 방사성 : 37,125개의 Hole을 가지는 구금 직하에서 섬유의 단 사절이 및 방사 드롭(Drop) 발생 회수를 관찰하여 평가
단 사절 또는 드롭이 1회/시간 미만 : ◎
단 사절 또는 드롭이 1~3회/시간 : ○
단 사절 또는 드롭이 3회/시간 이상 : △
방사 불가 : ×
5. 연신성 : 연식작업 과정에서 사절이
1회/시간 미만 : ○, 1~2회/시간 : △, 3회/시간 이상 : ×
6. 크림핑 작업성 : 육안 관찰하여 연신된 토우가 크림퍼를 통과과정에서 실패한 회수
1회/시간 미만 : ○, 1~2회/시간 : △, 3회/시간 이상 : ×
7. 단섬유 섬도 : ASTM D1577을 기준으로 하여 섬도를 측정
8. 부직포 카딩성 : 단섬유가 카드기를 통과하는 과정에서 카드롤사이에 말 림현상, 날림(Flying)현상이 발생하거나, 웹형성이 좋지 못할 경우 불량으로 판단
9. 평량 : 부직포의 무게
10. 부직포 인장강도 및 신도 : JIS L 1096의 컷-스트립법 (시료 폭 5㎝, 길이 14㎝)
MD : 부직포의 기계방향
CD : 부직포의 횡방향
11. TBI (열융착지수, Thermal Bondability Index) = (MD강도 × CD강도)1/2 × (20/평량)
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
강도 Kg/5cm MD 4.80 4.78 4.75 4.81
CD 1.45 1.44 1.44 1.45
파단신도 % MD 60 60 60 60
CD 100 100 92 100
표 1은 상기 실시예들과 비교예로부터 제조된 부직포의 물성을 평가한 것으로서 실시예들은 녹차추출 혼합물이 포함되어도 일반 부직포와 물성변화가 크지 않음을 알 수 있다.
구 분 BLANK 실시예 1
균주 1 초기균수 1.6X105 1.6X105
24시간 후 7.2X106 <10(미만)
세균감소율 - 99.9
균주 2 초기균수 1.5X105 1.5X105
24시간 후 7.2X106 <10(미만)
세균감소율 - 99.9
균주 3 초기균수 1.3X105 1.3X105
24시간 후 6.4X106 <10(미만)
세균감소율 - 99.9
* 증가율 : 균주 1 45배
균주 2 48배
균주 3 49배
* 접종균농도 : 균주 1 - 1.6X105/ml
균주 2 1.5X105/ml
균주 3 - 1.3X105/ml
* 비이온 계면활성제 종류 : TWEEN 80 (0.05%)
* 시험조건
- 시험균액을 35±1℃에서 24시간 진탕 배양후 균수 측정(진탕횟수 150회/분)
- 시료표면적 60cm2
* 중화용액 : 인산완충용액(pH 7.0±0.2)
* 사용공시균주 : 균주 1 Escherichia coli ATCC 25922
균주 2 Staphylococcus aureus ATCC 6538
균주 3 Candida albicans ATCC 14053
* 사용평가
상기 실시예 1 및 비교예 1로 제조된 부직포를 내의로 제작하여 1일씩 재질을 비밀로 하고 착용시 보습효과를 20 ~ 40세 사이의 20인을 대상으로 테스트를 하였다. 대상군을 2개군으로 하여 각각 실시예 1과 비교예 1을 교차하여 착용토록 하였다.
단위 : %
구 분 효과있음 조금효과 효과없음
실시예 1 50 25 25
비교예 1 15 10 75
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 폴리올레핀계 단섬유 및 이의 제조방법과 이를 이용한 서멀본드 부직포는 우수한 항균방취성 및 보습효과를 나타낸다.
또한 본 발명에 의한 단섬유는 녹차추출 혼합물을 도포하여 서멀본딩에 의해 부직포로 제조되는 과정에서 융착시 기포와 같은 부직포의 물성저하 요인발생을 최 소화하여 최종 제품의 물성저하가 거의 없는 효과가 있다.
따라서 본 발명에 의한 단섬유 및 부직포는 기저귀, 생리용품, 물티슈 등의 위생용품에 적합할 뿐만 아니라, 항균성 및 방취성도 구비함으로써 병원균의 예방 및 탈취작용을 수반한 기능성이 뛰어난 위생제품으로 응용될 수 있다. 또한 보습효과로 인해 아토피와 같은 피부질환 개선용 의류에도 적용가능할 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (17)

  1. 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법에 있어서,
    폴리올레핀계 수지를 용융하는 단계;
    상기 용융물을 250℃ 내외의 방사온도에서 약 30 내지 50 m/min의 속도로 방사하는 단계;
    상기 방사된 미연사를 연신비 1.5 내지 2.0, 예열온도 50 ~ 80℃로 연신하는 단계;
    상기 연신된 필라멘트에 권축을 부여하는 크림핑단계;
    상기 권축이 부여된 필라멘트에 기능성 방사유제와 녹차추출 혼합물이 함유된 액상수지를 분사하여 융착시키는 표면처리단계; 및
    상기 표면 처리된 필라멘트를 열고정 후 미리 설정된 길이만큼 절단하는 단섬유형성단계를 포함하는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 수지는 호모폴리프로필렌인 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 수지는 호모폴리프로필렌이며, 용융지수(MI)가 10 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액상수지는 녹차추출 혼합물과 함께 산화방지제, 자외선안정제, 공정안정제 및 백색안료와 같은 착색제로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함된 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 단섬유가 98.5 내지 99.2중량%, 액상수지가 3중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량%의 함량으로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물은 액상수지 내에 0.42 내지 0.64중량%로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물은 액상수지 내에 녹차추출물 및 명반이 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물은 액상수지 내에 녹차추출물 0.02 내지 0.04중량%, 명반 0.4 내지 0.6중량% 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유의 제조방법.
  9. 폴리올레핀계 단섬유에 있어서,
    단섬유 표면에 액상수지로 이루어진 도포층이 더 형성되되,
    상기 액상수지는 녹차추출물 및 명반으로 이루어진 혼합물이 포함된 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 단섬유가 98.5 내지 99.2중량%, 액상수지가 3중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량%의 함량으로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  11. 제9항 또는 제10에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물은 액상수지 내에 0.42 내지 0.64중량%로 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 액상수지에 포함되는 녹차추출 혼합물은 액상수지 내에 녹차추출물 0.02 내지 0.04중량%, 명반 0.4 내지 0.6중량% 포함되는 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 단섬유는 호모폴리프로필렌이며, 용융지수(MI)가 4 내지 30g /10min, 아이소택틱 지수가 90이상, 용융점(DSC)이 160 내지 165℃인 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 기능성 폴리올레핀계 단섬유.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 기능성 폴리올레핀계 단섬유 또는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 단섬유를 이용하여, 서멀본딩법에 의해 제조되는 기능성 폴리올레핀계 부직포.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 서멀본딩법은 캘린더 본딩공법 또는 에어스루 본딩공법인 기능성 폴리올레핀계 부직포.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 캘린더 본딩공법은 단섬유를 80 내지 150 mpm의 속도로 카딩한 후, 부직포 웹을 제조하여 상기 웹을 약 140 내지 165℃로 설정된 핫롤사이를 통과하면서 섬유간의 열융착이 일어나 제조된 기능성 폴리올레핀계 부직포.
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