KR20100097486A - Biodegradable fiber and preparing thereof, nonwoven made of them - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A biodegradable fiber, a manufacturing method thereof, and a non-woven fabric manufactured therefrom are provided to secure the improved texture, brittle property, elongation rate, and dyeability. CONSTITUTION: A manufacturing method of a biodegradable fiber comprises the following: forming a mixture by mix-melting 50~92wt% of polylactic acid resin, 7~45wt% of PBS system resin, and 1~5wt% of inorganic material; spinning the mixture in 180~250deg C to form an undrawn yarn; extending the undrawn yarn at the elongation ratio of 1.2~2.5; crimping the extended yarn; attaching a spinning emulsion to the crimped extended yarn; and heat-setting the extended yarn and cutting into a constant length.

Description

생분해성 섬유 및 이의 제조방법, 이로부터 제조된 부직포{Biodegradable fiber and preparing thereof, nonwoven made of them} Biodegradable fiber and manufacturing method thereof, nonwoven fabric produced therefrom {Biodegradable fiber and preparing honey, nonwoven made of them}

본 발명은 생분해성 섬유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생분해성 고분자인 지방족 폴리에스테르로부터 제조된 생분해성 섬유 및 이의 제조방법, 이로부터 제조된 부직포에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable fiber, and more particularly to a biodegradable fiber made from aliphatic polyester which is a biodegradable polymer and a method for producing the same, and a nonwoven fabric prepared therefrom.

환경오염방지라는 시대적 요구에 따라 분해성 고분자의 중요성은 이미 충분히 인식되어왔다. 산업용 및 가정용 고분자의 폐기에 따른 환경오염 문제는 기존의 내구성이 큰 장점으로 인식되어왔던 고분자산업에 큰 걸림돌로 작용되었으며 학계 및 산업계는 이러한 문제를 해결하고자 환경분해성 고분자를 개발하여 현재산업화하고 있으며 많은 나라에서는 이러한 환경분해성 고분자의 사용을 법적으로 의무화 하고 있다. In accordance with the times of environmental pollution prevention, the importance of degradable polymers has been fully recognized. The environmental pollution problem caused by the disposal of industrial and household polymers has been a major obstacle to the polymer industry, which has been recognized for its durability. Academia and industry have developed and commercialized environmentally degradable polymers to solve these problems. The country has legally mandated the use of these environmentally degradable polymers.

생분해성으로 활용되는 합성고분자로는 폴리카프로락톤(poly carprolacton, PCL), 폴리락트산(poly lacticacid, PLA)으로 대표되는 지방족 폴리에스테 르(aliphatic polyester, AP)와 폴리글리콜산(poly glycolacid, PGA) 등이 있으며 이들은 비교적 물성이 우수하다. Synthetic polymers used for biodegradability include aliphatic polyester (AP) and polyglycolic acid (PGA), which are represented by polycarprolacton (PCL), polylactic acid (PLA). And the like are relatively excellent in physical properties.

이 중에서 지방족 폴리에스테르 고분자(PLA, PCL, PBS/ PBSA/PBAT 등)는 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 가장 많이 연구되고 있는데, 특히 폴리락트산(Polylactic Acid, PLA)의 경우 전세계에 15 만톤 규모 시장을 형성하고 있고, 식품 포장재 및 용기, 전자제품 케이스 등의 일반 플라스틱이 사용되었던 분야까지 그 적용 범위가 확대되고 있다. 현재까지 PLA 수지의 주된 용도는 PLA의 생분해성 특성을 이용한 일회용 제품, 예를 들면 식품 용기, 랩, 필름 등이다. PLA은 현재 미국의 네이쳐웍스(Natureworks)사, 일본의 도요다 등에서 생산중이다.Among these, aliphatic polyester polymers (PLA, PCL, PBS / PBSA / PBAT, etc.) have been studied the most because of their excellent processability and easy control of decomposition properties, especially in the case of polylactic acid (PLA). It is forming a market of 10,000 tons, and its application range is extended to fields where general plastics such as food packaging materials, containers, and electronics cases were used. To date, the main use of PLA resins is disposable products utilizing the biodegradable properties of PLA, such as food containers, wraps, films and the like. PLA is currently being produced by Natureworks in the US and Toyota in Japan.

그러나 기존 PLA 수지는 성형성, 기계적 강도, 내열성이 부족하여 박막제품의 경우 쉽게 파손되고, 온도에 대한 저항성이 낮아 외부온도가 60℃ 이상 상승하는 경우 성형 제품의 형태에 변형이 일어나는 문제점이 있다.However, existing PLA resin is easily damaged in the case of thin film products due to lack of moldability, mechanical strength, heat resistance, and low temperature resistance, there is a problem that deformation occurs in the shape of the molded product when the external temperature rises above 60 ℃.

일본공개특허 제2005-200517호, 제2005-220177호 및 제2005-336220호에서는 PLA 수지를 사용시에 내열성과 기계적 강도를 동시에 향상시키기 위해 유리섬유를 혼합시키는 기술을 개시하고 있으나, 유리섬유는 폐기후 생분해가 되지 않는 단점이 있다.Japanese Laid-Open Patent Nos. 2005-200517, 2005-220177 and 2005-336220 disclose a technique of mixing glass fibers to improve heat resistance and mechanical strength at the same time when using PLA resin, but the glass fibers are discarded. There is a disadvantage that it is not biodegradable after.

또한 대한민국등록특허 제854168호에서는 말단 히드록시기 또는 카르복시산기를 갖거나 또는 말단 히드록시기 및 카르복시산기 모두를 갖는 PLA 수지와, 분자 당 평균 약 2 내지 약 15개의 자유 에폭사이드기를 포함하는 아크릴레이트 폴리머 또는 코폴리머와의 반응 산물을 포함하는 긴-사슬 분자를 포함하는 용융-가공가능 한 PLA 수지가 개시되어 있다. 그러나, 이로부터 제조된 PLA 수지를 이용하여 제조된 섬유는 부서지기 쉽고(brittle), 저신도 특성으로 다용도로 쓰일 수 없는 단점이 있었다. In addition, Korean Patent No. 854168 discloses a PLA resin having a terminal hydroxyl group or a carboxylic acid group or having both a terminal hydroxyl group and a carboxylic acid group, and an acrylate polymer or copolymer comprising an average of about 2 to about 15 free epoxide groups per molecule; A melt-processable PLA resin comprising long-chain molecules comprising the reaction product of is disclosed. However, the fiber produced using the PLA resin prepared therefrom has a drawback that it is not brittle and can not be used for a variety of low elongation characteristics.

따라서, 생분해성 수지인 PLA 수지 등이 고유특성인 생분해도가 우수하면서 물성 및 방사조건 등이 개선된 생분해성 섬유 및 부직포의 개발이 소망되었다.Therefore, it is desirable to develop biodegradable fibers and nonwoven fabrics having improved biodegradability, such as PLA resin, which is a biodegradable resin, and improved physical properties and spinning conditions.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 용융압출 방사성이 우수한 섬유를 제공하는 데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a fiber excellent in melt extrusion spinning.

본 발명의 다른 목적은 기존의 폴리락트산 수지로 제조된 섬유와 대비하여 신율이 보강되고 촉감이 개선된 생분해성 섬유를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a biodegradable fiber with improved elongation and improved feel as compared to a fiber made of a conventional polylactic acid resin.

본 발명의 또 다른 목적은 일반 폴리락트산 수지 섬유와 대비하여 브리틀(brittle)한 특성, 염색성 및 서멀본딩이 개선된 생분해성 섬유 및 이로부터 제조된 부직포를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a biodegradable fiber and a nonwoven fabric prepared therefrom having improved brittle characteristics, dyeability and thermal bonding as compared to general polylactic acid resin fibers.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 생분해성 섬유에 있어서, 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물이 각각 50 내지 92 중량%, 7 내지 45 중량% 및 1 내지 5 중량%로 이루어진 생분해성 섬유를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a biodegradable fiber, polylactic acid (PLA) resin, PBS-based resins and inorganic materials composed of 50 to 92% by weight, 7 to 45% by weight and 1 to 5% by weight, respectively Provide biodegradable fibers.

또한 본 발명은 방사온도가 180 내지 250℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유를 제공한다.The present invention also provides a biodegradable fiber, characterized in that the spinning temperature is made at 180 to 250 ℃.

또한 본 발명은 상기 폴리락트산(PLA) 수지의 용융지수가 10 내지 50g/10min(230℃, 2.16kg의 하중)이고, DSC로 측정한 용융점이 145 내지 230℃인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유를 제공한다.In addition, the present invention is a biodegradable fiber, characterized in that the melt index of the polylactic acid (PLA) resin is 10 to 50g / 10min (230 ℃, load of 2.16kg), the melting point is 145 to 230 ℃ measured by DSC to provide.

또한 본 발명은 상기 PBS계 수지가 PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) 또는 PBSF (Polybutylene succinate fumaric)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나이거나 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유를 제공한다.In another aspect, the present invention is a biodegradable, characterized in that the PBS resin is at least one selected from the group consisting of PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) or PBSF (Polybutylene succinate fumaric) or a mixture thereof Provide fiber.

또한 본 발명은 상기 무기물이 백운모, 금운모, 황산바륨, 이산화티타늄, 탈크(Talc) 및 탄산칼슘(CaCO3)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a biodegradable fiber, characterized in that the inorganic material is at least one selected from the group consisting of mica, gold mica, barium sulfate, titanium dioxide, talc (Talc) and calcium carbonate (CaCO 3 ).

또한 본 발명은 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물을 혼합용융한 혼합물의 MIt 값이 1 내지 5 인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a biodegradable fiber, characterized in that the MIt value of the mixture of the molten polylactic acid (PLA) resin, PBS-based resin and the inorganic mixture is 1 to 5.

또한 본 발명은 생분해성 섬유의 제조방법에 있어서, 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물이 각각 50 내지 92 중량%, 7 내지 45 중량% 및 1 내지 5 중량%로 혼합 용융하여 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물을 180 내지 250℃ 온도에서 방사하여 미연신사를 제조하는 단계; 상기 미연신사를 연신비 1.2 내지 2.5 에서 연신하는 단계; 상기 연신된 연신사에 권축을 부여하는 크림핑단계; 상기 크 림프를 부여한 후 방사유제를 크림핑된 연신사의 표면에 부착시키는 단계; 및 상기 방사유제를 부착시킨 연신사를 열고정한 후, 소정길이의 섬유로 절단하는 단계를 포함한 생분해성 섬유의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for producing a biodegradable fiber, the polylactic acid (PLA) resin, PBS resin and inorganic materials by mixing and melting 50 to 92% by weight, 7 to 45% by weight and 1 to 5% by weight, respectively, the mixture Forming; Spinning the mixture at a temperature of 180 to 250 ° C. to produce undrawn yarn; Drawing the undrawn yarn at a draw ratio of 1.2 to 2.5; Crimping step for imparting crimp to the stretched stretched yarn; Attaching the radioemulsion agent to the surface of the crimped stretched yarn after imparting said lymph; And heat-setting the drawn yarn to which the spinning oil is attached, and then cutting the fiber into fibers of a predetermined length.

또한 본 발명은 상기 폴리락트산(PLA) 수지의 용융지수가 10 내지 50g/10min(230℃, 2.16kg의 하중)이고, DSC로 측정한 용융점이 145 내지 230℃인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a biodegradable fiber, characterized in that the melt index of the polylactic acid (PLA) resin is 10 to 50g / 10min (230 ℃, load of 2.16kg), the melting point is 145 to 230 ℃ measured by DSC It provides a manufacturing method.

또한 본 발명은 상기 PBS계 수지가 PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) 또는 PBSF (Polybutylene succinate fumaric)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나이거나 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention is a biodegradable, characterized in that the PBS resin is at least one selected from the group consisting of PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) or PBSF (Polybutylene succinate fumaric) or a mixture thereof It provides a method for producing a fiber.

또한 본 발명은 상기 무기물이 백운모, 금운모, 황산바륨, 이산화티타늄, 탈크(Talc) 및 탄산칼슘(CaCO3)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a biodegradable fiber, characterized in that the inorganic material is at least one selected from the group consisting of mica, gold mica, barium sulfate, titanium dioxide, talc (Talc) and calcium carbonate (CaCO 3 ). do.

또한 본 발명은 상기 연신사를 열고정시 섬유에 직·간접적으로 접촉되는 열풍온도를 60℃ ~ 100℃로 하여 열풍 건조하는 생분해성 섬유의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a biodegradable fiber that is hot-air dried at a hot air temperature of 60 ℃ ~ 100 ℃ in direct and indirect contact with the fiber at the time of heat setting the yarn.

또한 본 발명에 의한 생분해성 섬유를 이용하여 제조되는 생분해성 부직포를 제공한다.Also provided is a biodegradable nonwoven fabric prepared using the biodegradable fibers according to the present invention.

본 발명에 의한 생분해성 섬유 및 부직포는 환경기준에 적합한 생분해도를 갖는다.Biodegradable fibers and nonwovens according to the present invention has a degree of biodegradation suitable for environmental standards.

또한 본 발명에 의한 생분해성 섬유는 방사시에 용융압출 방사성이 우수한 효과가 있다.In addition, the biodegradable fiber according to the present invention has an excellent melt extrusion spinning property during spinning.

또한 본 발명에 의한 생분해성 섬유는 일반 합성섬유가 사용되는 모든 용도에 적용가능하며 인체에 무해한 효과가 있다.In addition, the biodegradable fiber according to the present invention is applicable to all applications in which general synthetic fibers are used, and has a harmless effect on the human body.

또한 본 발명에 의한 생분해성 섬유 및 이의 제조방법은 일반 폴리락트산 수지로 제조된 섬유와 대비하여 신율이 보강되고 촉감이 개선된 효과가 있다.In addition, the biodegradable fiber according to the present invention and a method for producing the same have an effect of improving elongation and improving the touch as compared to a fiber made of a general polylactic acid resin.

또한 본 발명에 의한 생분해성 섬유 및 이로부터 제조된 부직포는 일반 폴리락트산 수지 섬유와 대비하여 브리틀(brittle)한 특성과 서멀본딩이 개선된 효과가 있다.In addition, the biodegradable fiber according to the present invention and the nonwoven fabric prepared therefrom have an effect of improving brittle characteristics and thermal bonding as compared to general polylactic acid resin fibers.

또한 본 발명에 의한 생분해성 섬유 및 이로부터 제조된 부직포는 일반 폴리락트산 수지 섬유와 대비하여 염색성이 개선되어 고온 욕중염색시 수축현상이 감소하고 염착성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the biodegradable fiber and the nonwoven fabric prepared therefrom according to the present invention have improved dyeing properties as compared to general polylactic acid resin fibers, thereby reducing the shrinkage phenomenon and improving the dyeing property during high temperature bathing.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유 의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

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.The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used herein are intended to be taken to mean an approximation of, or approximation to, the numerical values of manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.

본 명세서에서 사용하는 "MIt"는 수지에 대하여 230℃에서 측정한 용융지수(MI-230)를 190℃에서 측정한 용융지수(MI-190)로 나눈 값으로 정의한다."MIt" used in the present specification is defined as a value obtained by dividing the melt index (MI-230) measured at 230 ° C by the melt index (MI-190) measured at 190 ° C.

본 기술에서 폴리락트산(PLA) 수지라 함은 락트산(Lactic acid)을 단량체로 구성한 폴리머 전체를 지칭하며, PLA 수지는 이성질체 D-Lactide, L-Lactide 함량 및 배열(랜덤공중합, 블럭공중합)에 따라 열특성 및 물리적특성 등이 달라질 수 있다.In the present technology, polylactic acid (PLA) resin refers to the entire polymer composed of lactic acid (Lactic acid) as a monomer, and PLA resin according to the isomer D-Lactide, L-Lactide content and arrangement (random copolymerization, block copolymerization) Thermal and physical properties may vary.

본 발명에 따른 생분해성 섬유에 있어서, 생분해성 수지로는 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물을 혼합 용융하여 혼합물을 형성하며, 상기 혼합물을 방사하여 섬유를 제조한다.In the biodegradable fiber according to the present invention, as the biodegradable resin, polylactic acid (PLA) resin, PBS resin and inorganic materials are mixed and melted to form a mixture, and the mixture is spun to prepare fibers.

상기 PLA 수지의 용융지수(MI) 10 내지 50g/10min(230℃, 2.16kg의 하중)인 것이 바람직하고, DSC로 측정한 융융점(Tm)이 145 내지 230℃인 것이 바람직하다. 또한, 상기 PBS계 수지의 용융지수는 1 내지 20g/10min (190℃, 2.16kg의 하중)인 것이 바람직하다. 상기 용융지수가 낮을수록 섬유의 강성, 낮은 신율을 부여할 수 있지만 점도가 저하되므로 가공성이 나빠지게 되며, 용융지수가 너무 높으면 섬유의 강성이 저하될 뿐만 아니라, 방사가 어려운 문제점이 있다.The melt index (MI) of the PLA resin is preferably 10 to 50 g / 10 min (230 ° C., 2.16 kg load), and the melting point (Tm) measured by DSC is preferably 145 to 230 ° C. In addition, the melt index of the PBS-based resin is preferably 1 to 20g / 10min (190 ℃, 2.16kg load). As the melt index is lower, the stiffness and low elongation of the fiber can be imparted, but since the viscosity is lowered, the workability becomes worse. If the melt index is too high, the rigidity of the fiber is not only lowered, but the spinning is difficult.

상기 PBS계 수지는 PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) 또는 PBSF (Polybutylene succinate fumaric)을 단독 또는 1이상 혼합 용융하는 것이 바람직하다.The PBS-based resin is preferably melted alone or mixed with PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) or PBSF (Polybutylene succinate fumaric).

상기 혼합물을 용융시에 무기물을 투입하여 용융시키는 데, 백운모, 금운모, 황산바륨, 이산화티타늄, 탈크(Talc), 탄산칼슘(CaCO3)등의 무기 입자를 1이상 혼합할 수 있다. 상기 무기물이 혼합되어 섬유를 제조할 경우 필러(Filler) 또는 결정화를 제어할 수 있는 효과가 있다.When the mixture is melted by injecting inorganic materials during melting, one or more inorganic particles such as mica, gold mica, barium sulfate, titanium dioxide, talc and calcium carbonate (CaCO 3 ) may be mixed. When the inorganic material is mixed to produce a fiber, there is an effect of controlling the filler or crystallization.

상기 혼합물 용융시에 혼합되는 비율은 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물이 각각 50 내지 92 중량%, 7 내지 45 중량% 및 1 내지 5 중량%로 혼합된다. 상기 범위내에서 제조된 섬유가 물성이 우수하며 부직포 제조시 카딩성이 우수한 특징이 있다. PLA 수지가 상기 범위 미만으로 혼합되어 있는 경우에는 신도가 높아지며 부직포를 제조할 경우 카딩시에 끊어지는 현상이 발생되며, PBS계 수지가 상기 범위 미만일 경우에는 방사성이 나빠져 섬유를 제조하기 어렵거나 부직포 서멀본딩시 본딩력이 저하되며, 고온 욕중염색시 수축현상이 심해지는 문제점이 있다.The ratio of the mixture at the time of melting the mixture is 50 to 92% by weight, 7 to 45% by weight and 1 to 5% by weight of the polylactic acid (PLA) resin, PBS-based resin and inorganic. Fibers produced in the above range is characterized by excellent physical properties and carding properties when manufacturing nonwoven fabrics. When the PLA resin is mixed below the above range, the elongation increases, and when the nonwoven fabric is manufactured, breakage occurs during carding. When the PBS-based resin is below the above range, the radiation is poor, making it difficult to manufacture the fiber or the nonwoven thermal. Bonding force is lowered when bonding, and there is a problem in that shrinkage phenomenon occurs during high temperature bath dyeing.

본 명세서에서는 MIt 값을 230℃에서 측정한 용융지수(MI-230)를 190℃에서 측정한 용융지수(MI-190)로 나눈 값으로 정의("MIt = (MI-230) ÷ (MI-190)")하였 는 데, 본 발명의 PLA, PBS계 및 무기물을 혼합한 수지의 MIt 값이 5이하인 것이 바람직하며, 1 내지 5 인 것이 더 바람직하다. 상기 MIt 값은 섬유방사시에 폴리머의 열안정성을 대변할 수 있는 자체 지표로써 MIt 값이 낮을수록 열안정성이 뛰어난 데. 상기 혼합한 수지의 MIt 값이 상기 범위 내에서 있을 때 열안정성이 뛰어난 특징이 있다.In this specification, the MIt value is defined as a value obtained by dividing the melt index (MI-230) measured at 230 ° C. by the melt index (MI-190) measured at 190 ° C. (“MIt = (MI-230) ÷ (MI-190 ) "), The MIt value of the resin in which the PLA, PBS-based and inorganic materials of the present invention are mixed is preferably 5 or less, and more preferably 1 to 5. The MIt value is a self index that can represent the thermal stability of the polymer during fiber spinning, the lower the MIt value, the more excellent the thermal stability. When the MIt value of the mixed resin is within the above range, there is a feature that is excellent in thermal stability.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 섬유의 제조공정도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a manufacturing process of the biodegradable fiber according to an embodiment of the present invention.

먼저, 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물이 각각 50 내지 92 중량%, 7 내지 45 중량% 및 1 내지 5 중량%로 혼합 용융하여 혼합물을 형성한다. 다음으로 상기 혼합물을 180 내지 250℃ 온도에서 방사하고, 연신비 1.2 내지 2.5 로 연신한다. 상기 연신의 배율을 높이기 위해서 다단연신(3~4) 및 욕중연신(60~100℃)의 용액속에서 연신할 수 있는 데, 상기와 같이 연신 할 경우에는 절사없이 안정적으로 연신할 수 있다.First, polylactic acid (PLA) resin, PBS resin and inorganic materials are mixed and melted at 50 to 92% by weight, 7 to 45% by weight and 1 to 5% by weight, respectively, to form a mixture. Next, the mixture is spun at 180 to 250 ° C. and stretched at a draw ratio of 1.2 to 2.5. In order to increase the magnification of the stretching, the stretching may be performed in a solution of multistage stretching (3-4) and bath stretching (60-100 ° C.). When stretching as described above, the stretching may be performed stably without cutting.

본 발명의 생분해성 섬유의 제조방법에서 방사 및 연신단계와 관련하여 1스텝설비, 2스텝설비로 나눌 수 있다. 본 발명의 생분해성 섬유는 2가지 설비로 제조할 수 있으며, 다음과 같은 설비적, 물성적 특징을 가진다.In the method for producing a biodegradable fiber of the present invention, it can be divided into one step equipment and two step equipment with respect to the spinning and stretching step. The biodegradable fiber of the present invention can be produced in two equipments, and has the following physical and physical properties.

1스텝설비는 방사와 연신이 일련의 공정으로 이루어지는 설비이며, 방사구금을 통해 토출된 폴리머를 급냉(10~50m/sec의 냉각공기)시키는 단계를 거치며 방사속도가 2스텝설비 대비 비교적 느린 40 내지 300m/min인 것이 특징이다. 방사속도가 낮고 방사구금을 통해 토출된 용융폴리머를 급냉시킴으로 인해 제조되는 섬유의 방사결정화 및 방사배향이 2스텝설비로 제조된 섬유와 대비하여 낮으며, 방사 직후의 미연신사의 물성이 2스텝설비로 제조된 미연신사와 대비하여 인장강도가 낮고 신도가 높은 경향을 보인다.One-step facility is a facility consisting of a series of processes of spinning and stretching, and the process of quenching the polymer discharged through the spinneret (cooling air of 10 ~ 50m / sec), and the spinning speed is 40 to slower than the two-step facility. It is characterized by 300 m / min. Low spinning speed and quenching of molten polymer discharged through spinneret resulted in low crystallization and spinning orientation of fiber produced by two-step equipment. Compared with the non-drawn yarn manufactured by the present invention, the tensile strength is low and the elongation tends to be high.

2스텝설비는 방사와 연신이 2단계로 나누어진 설비이며, 방사구금을 통해 토출된 폴리머를 서냉(1~4m/sec의 냉각공기)시키는 단계, 방사속도가 1스텝설비 대비 빠른 1000 내지 2500m/min인 것이 특징이다. 방사속도가 높고 방사구금을 통해 토출된 용융폴리머를 서냉시킴으로 인해 제조되는 섬유의 방사결정화 및 방사배향이 1스텝설비로 제조된 섬유보다 높으며, 방사 직후 미연신사의 물성이 1스텝설비로 제조된 미연신사 보다 인장강도가 높고, 신도가 낮은 경향을 보인다.The two-step facility is divided into two stages of spinning and stretching, and it is a step of slowly cooling (1-4m / sec cooling air) the polymer discharged through the spinneret, and the spinning speed is 1000 to 2500m / faster than the one-step facility. min is characteristic. The spin crystallization and spinning orientation of the fiber produced by high cooling rate and slow cooling of the molten polymer discharged through the spinneret is higher than that of the one-step facility. Tensile strength and elongation tend to be higher than gentleman's.

상기 폴리머를 연신한 뒤 크림퍼에서 권축을 부여한 후, 방사유제를 섬유 표면에 부착하는 데, 방사유제 에멀젼이 함유된 액상수지를 디핑(Deeping) 처리 또는 스프레이(Spray)한다. 본 발명에서 사용하는 방사유제는 특별히 제한되는 것은 아니며 일반적인 폴리프로필렌 섬유 생산에 사용되는 친수성 또는 소수성 유제를 사용한다. 사용되는 상기 방사유제의 양은 전체 섬유 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.5 중량부가 포함되도록 방사유제를 섬유표면에 부착시키는 것이 바람직하다.After the polymer is stretched and crimped in a crimper, the spinning oil is attached to the fiber surface, and the liquid resin containing the spinning emulsion is dipped or sprayed. The spinning emulsion used in the present invention is not particularly limited, and the hydrophilic or hydrophobic emulsion used in general polypropylene fiber production is used. The amount of the spinning oil used is preferably to attach the spinning oil to the fiber surface so that 0.3 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total fiber.

상기 방사유제가 부착된 섬유를 직접 또는 간접적으로 접촉되는 열풍온도 60 내지 100℃ 온도에서 약 8 내지 12분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 3 내지 100 mm가 되게 절단하는 단계를 거쳐 폴리프로필렌 섬유를 제조할 수 있다.After heat-setting the fiber with the spinning oil attached directly or indirectly at a hot air temperature of 60 to 100 ° C. for about 8 to 12 minutes, the fiber is cut to have a length of 3 to 100 mm. It can manufacture.

상기와 같은 방법으로 제조된 생분해성 섬유는 열가소성 합성섬유(PP, PET, Nylon 등)가 사용되는 모든 용도에 적용하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 자동차 트림, 에어크리너 등의 자동차 내장재 또는 이불이나 인형의 솜으로 사용될 수 있는 데 완전 생분해성인 특징으로 인해 환경오염 방지 및 인체에 무해한 성분으로 된 장점이 있다. The biodegradable fiber produced by the above method can be applied to all applications in which thermoplastic synthetic fibers (PP, PET, Nylon, etc.) are used. For example, it can be used as automotive interior materials such as car trims, air cleaners, or quilts or stuffed cotton pads, which are completely biodegradable, which has advantages of preventing environmental pollution and harmless components.

또한 본 발명으로 제조된 생분해성 섬유는 니들펀칭, 스펀레이싱, 서멀본딩, 에어레이드, 케미칼본드 및 이들의 복합가공 등 다양한 형태의 부직포로 제조될 수 있다.In addition, the biodegradable fibers produced by the present invention may be made of various types of nonwoven fabrics such as needle punching, spun lacing, thermal bonding, airlaid, chemical bonds and their composite processing.

본 발명의 일실시예로서 부직포를 제조하기 위한 서멀본드 가공은 캘린더 본딩공법을 사용하여 이루어 질 수 있다.As an embodiment of the present invention, the thermal bond processing for manufacturing the nonwoven fabric may be performed using a calender bonding method.

캘린더 본딩공법은 섬유를 카딩한 후, 컨베이어에 적층된 웹이 90 내지 130℃로 설정된 두 개의 핫롤(Hot Roll)사이를 통과하면서 섬유간의 열융착이 일어나 부직포를 제조할 수 있다.In the calender bonding method, the non-woven fabric may be manufactured by thermally fusion between the fibers while carding the fibers while the web laminated on the conveyor passes between two hot rolls set at 90 to 130 ° C.

본 발명에서는 파일럿 캘린더 본딩설비를 통해 서멀본드 부직포를 제조하였으며, 가장 열융착이 양호한 핫롤(Hot Roll)의 온도는 부직포 생산 속도, 롤의 엠보패턴의 형태, 롤의 셋팅온도와 표면온도의 차이 등의 캘린더 본딩공법의 생산·설비조건과 원료로 사용한 섬유의 섬도에 따라 달라질 수 있으므로 절대적인 결과치가 아닌 상대적인 결과치이다.In the present invention, the thermal bond non-woven fabric was manufactured through a pilot calender bonding facility, and the hot roll temperature of hot roll was the most favorable for the non-woven fabric production speed, the shape of the embossed pattern of the roll, the difference between the roll setting temperature and the surface temperature, and the like. This is a relative result rather than an absolute result as it may vary depending on the production and equipment conditions of the calender bonding method and the fineness of the fibers used as raw materials.

이하, 본 발명의 실시예 및 생분해도 측정에 대하여 상세히 설명한다. 각 실시예 및 비교예들의 조건과 시험결과는 하기 표 1로 정리될 수 있다.Hereinafter, the embodiment and the biodegradation measurement of the present invention will be described in detail. The conditions and test results of each Example and Comparative Examples can be summarized in Table 1 below.

실시예 1Example 1

(생분해성 섬유의 제조)(Production of Biodegradable Fibers)

PLA 수지(2002D)를 PBS 수지 및 무기나노 입자 중 백운모와 혼합하는 데, PLA 수지(2002D), PBS 수지 및 백운모의 중량비를 70중량%, 25중량% 및 5중량%로 혼합용융하였다. 1스텝방사설비에서 250℃의 방사온도 및 40m/min의 방사속도로 방사하여 미연신사를 제조하였다. 상기 미연신사를 연신비 1.4로, 예열온도 40℃로 연신하여 크림퍼에서 권축을 부여하고, 방사유제 에멀젼이 함유된 액상수지를 스프레이 하여 방사유제의 함량이 전체 섬유 100 중량부에 대하여 0.5 중량부가 포함되도록 방사유제를 섬유표면에 부착시킨다. 상기 방사유제를 섬유표면에 부착시킨 생분해성 섬유를 70℃온도에서 10분간 열고정한 후, 섬유의 길이가 64 mm가 되게 절단하여 최종 섬유섬도를 4.0 내지 6.0 데니어의 생분해성 섬유를 제조하였다.PLA resin (2002D) was mixed with white mica in PBS resin and inorganic nanoparticles. The weight ratio of PLA resin (2002D), PBS resin and white mica was mixed and melted at 70%, 25% and 5% by weight. Undrawn yarn was prepared by spinning at a spinning temperature of 250 ° C. and a spinning speed of 40 m / min in a one-step spinning facility. The unstretched yarn is drawn at a draw ratio of 1.4 and a preheating temperature of 40 ° C. to impart crimping in the crimper, and spray the liquid resin containing the spinning emulsion in an amount of 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total fiber. Attach the spinning oil to the fiber surface as much as possible. The biodegradable fiber having the spinning emulsion adhered to the fiber surface was heat-set at a temperature of 70 ° C. for 10 minutes, and cut to a length of 64 mm to prepare a final fiber fineness of 4.0 to 6.0 denier.

(부직포의 제조)(Manufacture of nonwoven fabric)

상기 방법으로 얻어진 생분해성 섬유를 카드기로 80 내지 150m/min의 속도로 카딩하고, 부직포 웹을 제조하여, 두 개의 핫롤(Hot Roll)사이를 통과시켜, 평량이 40gsm인 캘린더 본딩 부직포를 제조하였다. 이때, 핫롤의 온도를 90 내지 130℃로 하면서 부직포의 인장 강도가 가장 우수한 최적의 온도를 열융착온도(이하 최적 핫롤 온도로 표기)를 찾아 물성을 측정하였다. The biodegradable fiber obtained by the above method was carded with a carding machine at a speed of 80 to 150 m / min, a nonwoven web was produced, and passed between two hot rolls to prepare a calender bonded nonwoven fabric having a basis weight of 40 gsm. At this time, while the temperature of the hot roll to 90 ℃ to 130 ℃, the optimum temperature of the nonwoven fabric with the highest tensile strength was found to find the thermal fusion temperature (hereinafter referred to as the optimum hot roll temperature) to measure the physical properties.

실시예 2Example 2

실시예 1과 동일하게 실시하되, 2스텝설비로 1500m/min의 방사속도로 미연신사를 제조하여 연신을 통한 작업을 진행하여 섬유 및 부직포를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, using a two-step equipment to produce a non-drawn yarn at a spinning speed of 1500m / min to proceed through the stretching to produce fibers and nonwoven fabrics.

실시예 3Example 3

실시예 1과 동일하게 실시하되, PLA 수지(2002D)를 PBS 수지 및 무기 나노 입자중 백운모와 혼합하는 데, PLA 수지(2002D), PBS 수지 및 백운모의 중량비를 88중량%, 7중량% 및 5중량%로 혼합용융하였다.The same process as in Example 1, except that PLA resin (2002D) was mixed with the mica in the PBS resin and the inorganic nanoparticles, and the weight ratios of the PLA resin (2002D), PBS resin, and mica were 88% by weight, 7% by weight, and 5 It was melt mixed by weight.

실시예 4Example 4

실시예 3과 동일하게 실시하되, 2스텝설비로 1500m/min의 방사속도로 미연신사를 제조하여 연신을 통한 작업을 진행하여 섬유 및 부직포를 제조하였다.In the same manner as in Example 3, but the two-step equipment to produce a non-drawn yarn at a spinning speed of 1500m / min to proceed through the stretching to produce fibers and non-woven fabrics.

실시예 5Example 5

실시예 1과 동일하게 실시하되, PLA 수지(2002D)를 PBS 수지 및 무기 나노 입자 중 백운모와 혼합하는 데, PLA 수지(2002D), PBS 수지 및 백운모의 중량비를 55중량%, 40중량% 및 5중량%로 혼합용융하였다.The same process as in Example 1, except that PLA resin (2002D) is mixed with the mica in the PBS resin and the inorganic nanoparticles, and the weight ratio of the PLA resin (2002D), PBS resin, and mica is 55% by weight, 40% by weight and 5 It was melt mixed by weight.

실시예 6Example 6

실시예 5과 동일하게 실시하되, 2스텝설비로 1500m/min의 방사속도로 미연신사를 제조하여 연신을 통한 작업을 진행하여 섬유 및 부직포를 제조하였다.In the same manner as in Example 5, but the two-step equipment to produce a non-drawn yarn at a spinning speed of 1500m / min to proceed through the stretching to produce fibers and nonwoven fabrics.

실시예 7Example 7

실시예 2과 동일하게 실시하되, PLA수지를 4032D를 사용하여 섬유 및 부직포를 제조하였다.To carry out the same as in Example 2, using a PLA resin 4032D to prepare a fiber and a nonwoven fabric.

실시예 8Example 8

실시예 2과 동일하게 실시하되, PLA수지를 6201D를 사용하여 섬유 및 부직포를 제조하였다.To carry out the same as in Example 2, using a PLA resin 6201D to prepare a fiber and a nonwoven fabric.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 2와 동일하게 실시하되, PBS수지를 혼합하지 않고 PLA 수지(2002D) 및 백운모의 중량비를 95중량% 및 5중량%로 혼합용융하였다.It carried out similarly to Example 2, but mixed and melted by mixing the weight ratio of PLA resin (2002D) and the white mica at 95% by weight and 5% by weight without mixing the PBS resin.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 2와 동일하게 실시하되, PBS수지를 혼합하지 않고 PLA 수지 및 백운모의 중량비를 95중량% 및 5중량%로 혼합용융하였으며, PLA 수지는 PLA(4032D)를 사용하였다.The same procedure as in Example 2 was carried out, but the mixture was melted at 95% by weight and 5% by weight of the PLA resin and the white mica without mixing the PBS resin, PLA (4032D) was used.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 2와 동일하게 실시하되, PBS수지를 혼합하지 않고 PLA 수지 및 백운모의 중량비를 95중량% 및 5중량%로 혼합용융하였으며, PLA 수지는 PLA(6201D)를 사용하였다.In the same manner as in Example 2, without mixing the PBS resin was mixed and melted in a weight ratio of 95% by weight and 5% by weight of PLA resin and white mica, PLA (6201D) was used as a PLA resin.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 2와 동일하게 실시하되, PLA 수지(2002D)를 PBS 수지 및 무기나도파티클중 백운모와 혼합하는 데, PLA 수지(2002D), PBS 수지 및 백운모의 중량비를 45중량%, 50중량% 및 5중량%로 혼합용융하였다.The same process as in Example 2, except that PLA resin (2002D) was mixed with the mica in PBS resin and inorganic nanoparticles, and the weight ratio of PLA resin (2002D), PBS resin, and mica was 45% by weight, 50% by weight, and 5 It was melt mixed by weight.

비교예 5Comparative Example 5

비교예 4와 동일하게 실시하되, 1스텝설비로 40m/min의 방사속도로 미연신사를 제조하여 연신을 통한 작업을 진행하여 섬유 및 부직포를 제조하였다.Performed in the same manner as in Comparative Example 4, but produced a non-stretched yarn at a spinning speed of 40m / min with a one-step equipment to produce a fiber and a non-woven fabric by proceeding through the stretching.

※ 분석방법※ Analysis method

1. 용융지수(MI) : ASTM D 1238에 의거 1. Melt Index (MI): According to ASTM D 1238

230℃, 2.16kg의 하중 또는 190℃, 2.16kg의 하중에서 측정   Measured at 230 ° C, 2.16kg or 190 ° C, 2.16kg

2. PLA 수지2. PLA resin

PLA(2002D) : 네이쳐웍스사 '2002D' GradePLA (2002D): Nature Works '2002D' Grade

PLA(4032D) : 네이쳐웍스사 '4032D' GradePLA (4032D): Nature Works '4032D' Grade

PLA(6201D) : 네이쳐웍스사 '6201D' Grade (가장 범용적으로 사용)PLA (6201D): Nature Works '6201D' Grade (most commonly used)

3. 방사성 : 2,500개의 Hole을 가지는 구금 직하에서 섬유의 단 사절이 및 방사 드롭(Drop) 발생 회수를 관찰하여 평가3. Radioactivity: Evaluated by measuring the number of fiber breaks and the number of spin drops generated immediately under the detention of 2,500 holes.

단 사절 또는 드롭이 1회/시간 미만 : ◎         However, trimming or dropping is less than once / hour: ◎

단 사절 또는 드롭이 1~5회/시간 : ○         Only 1 ~ 5 times / time for trimming or drop: ○

단 사절 또는 드롭이 5회/시간 이상 : △         However, more than 5 times / time of trimming or drop: △

방사 불가 : ×         No radiation: ×

4. 섬유 섬도 측정 : ASTM D1577을 기준으로 하여 섬도를 측정4. Fiber fineness measurement: Determination of fineness based on ASTM D1577

5. 섬유 신도 측정 : ASTM D 3822를 기준으로 측정5. Fiber elongation measurement: measured based on ASTM D 3822

6. 부직포 카딩성 : 섬유가 카드기를 통과하는 과정에서 카드롤 사이에 말림현상, Nep발생, 날림(Flying)현상이 발생하거나, 웹형성이 좋지 못할 경우 불량으로 판단 6. Non-woven carding property: When the fiber passes through the carding machine, curling, nep, flying, or web formation is bad between the card rolls.

7. 균제도 : 1(나쁨) ~ 5(매우 양호)7. Leveling agent: 1 (bad) ~ 5 (very good)

8. 부직포 MD강도 : ASTM D5034를 기준으로 원단 기계 방향의 강도 측정8. Nonwoven MD Strength: Measuring the strength of fabric machine direction based on ASTM D5034

9. 염색성 시험 : 일반적으로 PET 섬유에 사용하는 분산염료인 클라리언트사의 'Foron Blue AS-3L'을 0.6중량%, 일정량의 분산제, 빙초산, 일광증진제를 투입한 수용액을 만들고, 105℃에서 40분간 욕중염색 진행. 염색성 및 원단수축정도 확인.9. Dyeing test: make an aqueous solution containing 0.6% by weight of Clariant's 'Foron Blue AS-3L', a disperse dye generally used for PET fibers, a certain amount of dispersant, glacial acetic acid, and sunlight enhancer, and bathe at 105 ℃ for 40 minutes. Dyeing progress. Check dyeability and fabric shrinkage.

10. 제조된 섬유의 분석은 크로마토그래피/질량분석기로 일차적인 분리분석을 진행하고, 핵자기공명분광기(NMR)와 적외선분광기(FT-IR)을 수행하여 정성, 정량분석한다.10. The analysis of the prepared fiber is performed by chromatographic / mass spectrometry and the qualitative and quantitative analysis is performed by performing nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and infrared spectroscopy (FT-IR).


구 분

division
섬유의 작업성 및 물성Workability and Physical Properties of Fiber 부직포 작업성 및 물성Nonwoven Workability and Properties
염색성시험

Dyeing test
방사성Radioactive 섬도(de)Fineness (de) 강도(g/d)Strength (g / d) 신도(%)Shinto (%) 카딩성Carding 균제도Leveling system 부직포MD강도(kg/5㎝)Nonwoven MD Strength (kg / 5㎝) 실시예1Example 1 5.55.5 1.651.65 115115 양호Good 55 3.933.93 양호Good 실시예2Example 2 5.05.0 2.852.85 7575 양호Good 55 4.034.03 양호Good 실시예3Example 3 5.25.2 1.521.52 9898 양호Good 44 3.223.22 양호Good 실시예4Example 4 4.94.9 2.582.58 8585 양호Good 44 3.413.41 양호Good 실시예5Example 5 5.35.3 1.701.70 144144 양호Good 44 4.124.12 양호Good 실시예6Example 6 5.25.2 2.912.91 9494 양호Good 44 4.304.30 양호Good 실시예7Example 7 4.94.9 2.942.94 8888 양호Good 44 4.084.08 양호Good 실시예8Example 8 5.05.0 3.073.07 9090 양호Good 55 4.104.10 양호Good 비교예1Comparative Example 1 ×× -- -- -- -- -- -- -- 비교예2Comparative Example 2 ×× -- -- -- -- -- -- -- 비교예3Comparative Example 3 5.05.0 2.442.44 3434 양호Good 44 2.102.10 원단수축 및 염색성저하Fabric shrinkage and dyeing degradation 비교예4Comparative Example 4 4.84.8 2.712.71 172172 불량Bad 22 -- -- 비교예5Comparative Example 5 4.94.9 1.521.52 7777 불량Bad 22 -- --

※ 시험결과※ Test result

시험결과 본 발명의 일실시예로 제조된 섬유 및 부직포는 강도 등의 물성이 우수하고 부직포조업성이 우수하며 염색성 및 원단수축정도가 양호한 특징이 있다. 그러나, 비교예 1 및 비교예 2에서 살펴본 결과 PLA 수지(2002D 및 4032D) 및 백운모의 중량비를 95중량% 및 5중량%로 혼합용융하여 PBS계 수지 없이 제조한 섬유는 방사구금으로부터 토출된 폴리머의 결정화 및 신율부족으로 섬유화가 곤란하고 장력을 견디지 못해 절사되었다.As a result of the test, the fiber and the nonwoven fabric produced in one embodiment of the present invention are characterized by excellent physical properties such as strength, excellent nonwoven fabric operability, and good dyeing and fabric shrinkage. However, as a result of looking at Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the fiber prepared without PBS resin by mixing and melting the weight ratio of PLA resin (2002D and 4032D) and dolomite at 95% by weight and 5% by weight of the polymer discharged from the spinneret Due to crystallization and lack of elongation, fiber was difficult to cut and was not cut because it could not withstand tension.

생분해도 측정Biodegradation Measurement

본 발명의 일실시예(실시예 1)에 따라 제조된 섬유 및 부직포를 이용하여 아래와 같이 생분해도를 측정하였다. The biodegradability was measured as follows using the fiber and nonwoven fabric prepared according to one embodiment of the present invention (Example 1).

1. 실험규격 : KS M 3100-1 : 20031. Experimental Standard: KS M 3100-1: 2003

2. 생분해도 측정 결과2. Biodegradability Measurement Results

※ 표준물질 대비 시험물질의 생분해도※ Biodegradability of test substance compared to standard substance

- 45일 측정 : 62.1% 45 days measurement: 62.1%

- 55일 측정 : 64.5% -55 day measurement: 64.5%

환경관련기준(친환경상품진흥원)으로 사용 후 폐기단계에서 제품의 생분해성과 관련하여 생분해가 지속적으로 이루어질 경우, 표준물질과 대비하여 초기 45일 생분해도가 60% 이상이여야 한다. 측정결과 본 발명의 일실시예로 제조된 섬유 및 부직포는 환경기준에 적합한 생분해도를 가진다.If the biodegradation is continuously performed in relation to the biodegradability of the product during the disposal phase after use as an environmental standard (ECO), the biodegradation rate of the initial 45 days compared to the standard substance should be 60% or more. As a result of measurement, the fibers and nonwoven fabrics produced according to one embodiment of the present invention have biodegradability suitable for environmental standards.

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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be clear to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 섬유의 제조공정도.1 is a manufacturing process of the biodegradable fiber according to an embodiment of the present invention.

Claims (12)

생분해성 섬유에 있어서,In biodegradable fiber, 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물이 각각 50 내지 92 중량%, 7 내지 45 중량% 및 1 내지 5 중량%로 이루어진 생분해성 섬유.Biodegradable fiber consisting of 50 to 92% by weight, 7 to 45% by weight and 1 to 5% by weight of polylactic acid (PLA) resin, PBS-based resin and inorganic. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 방사온도는 180 내지 250℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유.Biodegradable fiber, characterized in that the spinning temperature is made at 180 to 250 ℃. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리락트산(PLA) 수지는 용융지수가 10 내지 50g/10min이고, DSC로 측정한 용융점이 145 내지 230℃인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유.The polylactic acid (PLA) resin has a melt index of 10 to 50g / 10min, and a melting point measured by DSC is 145 to 230 ° C. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PBS계 수지는 PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) 또는 PBSF (Polybutylene succinate fumaric)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나이거나 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유.The PBS-based resin is at least one selected from the group consisting of PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) or PBSF (Polybutylene succinate fumaric) or a mixture thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 무기물은 백운모, 금운모, 황산바륨, 이산화티타늄, 탈크(Talc) 및 탄산칼슘(CaCO3)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유.The inorganic material is biodegradable fiber, characterized in that at least one selected from the group containing mica, gold mica, barium sulfate, titanium dioxide, talc (Talc) and calcium carbonate (CaCO 3 ). 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물을 혼합용융한 혼합물의 MIt 값이 1 내지 5 인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유.Biodegradable fiber, characterized in that the MIt value of the mixture of the molten polylactic acid (PLA) resin, PBS resin and inorganic material 1 to 5. 생분해성 섬유의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the biodegradable fiber, 폴리락트산(PLA) 수지, PBS계 수지 및 무기물이 각각 50 내지 92 중량%, 7 내지 45 중량% 및 1 내지 5 중량%로 혼합 용융하여 혼합물을 형성하는 단계;Mixing and melting the polylactic acid (PLA) resin, the PBS resin, and the inorganic material at 50 to 92 wt%, 7 to 45 wt%, and 1 to 5 wt%, respectively, to form a mixture; 상기 혼합물을 180 내지 250℃ 온도에서 방사하여 미연신사를 제조하는 단계;Spinning the mixture at a temperature of 180 to 250 ° C. to produce undrawn yarn; 상기 미연신사를 연신비 1.2 내지 2.5 에서 연신하는 단계;Drawing the undrawn yarn at a draw ratio of 1.2 to 2.5; 상기 연신된 연신사에 권축을 부여하는 크림핑단계;Crimping step for imparting crimp to the stretched stretched yarn; 상기 크림프를 부여한 후 방사유제를 크림핑된 연신사의 표면에 부착시키는 단계; 및 Attaching the spinning oil to the surface of the crimped stretched yarn after applying the crimp; And 상기 방사유제를 부착시킨 연신사를 열고정한 후, 소정길이의 섬유로 절단하 는 단계를 포함한 생분해성 섬유의 제조방법.Method of producing a biodegradable fiber comprising the step of heat-setting the drawn yarn to which the spinning oil is attached, and then cut into fibers of a predetermined length. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 폴리락트산(PLA) 수지는 용융지수가 10 내지 50g/10min이고, DSC로 측정한 용융점이 145 내지 230℃인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유의 제조방법.The polylactic acid (PLA) resin is a melt index of 10 to 50g / 10min, the melting point measured by DSC is characterized in that the manufacturing method of biodegradable fiber, characterized in that. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 PBS계 수지는 PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) 또는 PBSF (Polybutylene succinate fumaric)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나이거나 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유의 제조방법.The PBS resin is at least one selected from the group consisting of PBS (Polybutylene Succinate), PBSA (Polybutylene Succinate-co-adipate) or PBSF (Polybutylene succinate fumaric) or a mixture thereof. . 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 무기물은 백운모, 금운모, 황산바륨, 이산화티타늄, 탈크(Talc) 및 탄산칼슘(CaCO3)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 생분해성 섬유의 제조방법.The inorganic material is a method for producing biodegradable fibers, characterized in that at least one selected from the group consisting of mica, gold mica, barium sulfate, titanium dioxide, talc (Talc) and calcium carbonate (CaCO 3 ). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 연신사를 열고정시 섬유에 직·간접적으로 접촉되는 열풍온도를 60℃ ~ 100℃로 하여 열풍 건조하는 생분해성 섬유의 제조방법.A method for producing biodegradable fibers in which hot air is dried with hot air temperature of 60 ° C. to 100 ° C. in direct or indirect contact with the fiber at the time of heat setting. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 생분해성 섬유 및 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 섬유로부터 제조되는 생분해성 부직포.A biodegradable nonwoven made from a biodegradable fiber according to any one of claims 1 to 5 and a fiber produced by the method according to any one of claims 7 to 11.
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