KR20110106502A - 다층 또는 원형 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기재 표면에 분할 극세화 가능형 단섬유가 정전식모나 분산식모 또는 고압살포 식모된 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에 관한 것이다. 두 성분이 방사시 노즐의 구조에 따라 다층 및 원형 구조를 가진 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 제조목적에 따라 소정 길이의 커팅한 단섬유를 선염색하고 접착제가 도포된 기재에 식모한 다음, 열처리 공법으로 상기 파일섬유의 첨단부를 분할 극세화하거나 소정 길이로 커팅한 단섬유를 접착제가 도포된 기재에 식모한 다음, 열처리 공법으로 상기 파일섬유의 첨단부를 분할 극세화한 후에 후염색하는 방법으로 상기의 식모형 스웨이드 제품을 제조하고 식모공정 중의 잔여파일을 제거하는 브러싱 및 잔여파일 흡입공정을 마무리로 하여 제품을 완성하는 기술이다.
상기 분할 극세화 가능형 단섬유 다층형의 횡단면은 제1 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트가 교호적으로 적층된 다층 편평형 구조이며 원형의 단면은 제1 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트가 원형으로 복합 방사된 구조이다. 상기 분할 극세화 가능형 단섬유의 다층구조는 편평형의 횡단면 편평비는 1.5 내지 3.0이고 또 다층 및 원형 구조를 가진 분할 극세화 가능형 필라멘트사는 공히 신도는 제1 열가소성 고분자와 제2 열가소성 고분자를 열적분할을 구조적으로 최적화할 수 있는 상이한 신도로 30 내지 70%로 복합방사한다.
본 발명의 식모 제품의 제조방법에 따르면 제조공정상 필라멘트사의 커팅성 및 식모성이 우수하고 식모된 극세 분할가능형 단섬유는 각기 다른 이성분으로 구성되어 있다. 이성분의 경계면은 적정한 부착력으로 결합되어 있으나 외력이 가해지면 서로 분리하게 된다. 또한 한 성분을 화학적으로 변화시켜 분리할 수도 있으며 이러한 여러 분할 방법은 선택적으로 조합하여 응용할 수 있으나 100내지 120도의 열적조건에서 제1과 제2 열가소성 고분자의 비중을 50%이상으로 확대하여 이성분으로 복합방사된 구조의 식모된 파일섬유가 상이한 고분자 특성상 열수축력,비중, 공정수분율등의 차이로 기재의 접착면에 식모돤 극세 단섬유의 하단부는 분할전 필라멘트상태를 견고하게 유지하나 첨단부는 열적 노출에 용이하게 분할되어 공정성이 우수할 뿐만 아니라, 제조된 식모제품은 내구성과 구조상의 기능성이 있으며 극세구조로 분할된 단섬유의 첨단부는 친칠라 조의 외관, 천연 스웨이드의 부드러운 감촉 및 초크마크 특성을 갖는다.

Description

다층 또는 원형 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품 및 그 제조방법 {A flocking suede product using separable and implantable short cut fiber having multilayered or conjugated structure and manufacturing method using the same}

본 발명은 기재 표면위에 극세 분할형 가능형 단섬유가 식모된 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에 관한 것이다.

일반 식모형 스웨이드 제품은 편물, 직물, 필름, 시트, 고무제품, 종이제품, 도자기, 사출물 등과 같은 기재의 표면에 단섬유를 식모하여 이루어진 제품으로서, 기재의 종류에 따라 의류, 신발, 가방, 인테리어 제품, 벨트, 벽지, 완구, 필터, 케이스, 가구, 전선, 호스, 자동차용 내장재, 바닥재, 커튼 등 실내 장식재 등으로 이용되며 점차 그 용도가 확대되고 있다. 이러한 식모형 스웨이드 제품은 통상적으로 기재 표면에 접착제를 도포하고 고전압 정전기법(정전식모법),분산식모법, 고압살포법 등을 이용하여 식모용 단섬유를 식모한 다음, 후가공하는 방법으로 제조된다.

일반 식모형 스웨이드 제품에 사용되는 단섬유로는 섬도 1.0 ~ 3.0데니어, 길이 0.4 ~ 1.2 mm인 나일론 파일섬유와 섬도 1.0 ~ 3.0 데니어, 길이 0.3 내지 2.0 mm인 레이온 파일섬유가 주로 이용되었다. 그러나, 이러한 파일섬유를 이용한 스웨이드 제품은 천연피혁과 유사한 질감과 외관, 천연피혁 특유의 부드러운 감촉과 친칠라 조의 외관 및 초크마크 특성을 나타내지 못하는 단점이 있다. 초크마크(chalk mark) 특성이란 피브릴화된 파일표면이 손가락으로 접촉되었을 시에 피브릴화된 파일들이 일정한 방향으로 눕고, 그 결과로서 빛의 반사방향이 변화되고 접촉된 흔적이 표면에 남겨지는 현상이며 친칠라 조의 외관(chinchilla-like appearance)이라는 것은 피브릴화된 파일층의 색상 톤이 파일의 불규칙한 방향 때문에 부분적으로 다르고 불규칙한 패턴을 이루는 것을 말한다.

따라서, 천연피혁의 초크마크와 친칠라 조 외관과 유사한 특성을 갖는 인조스웨이드 제품이나 초극세 식모형 제품이 질감상, 외관상, 기능상 요구되는 식모형 스웨이드를 제조하기 위하여 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품의 제조방법을 개발 하였다.

본 발명자의 등록특허 다층편평형 구조를 갖는 분할 극세사를 이용한 정전식모 인조 스웨이드 제품의 제조방법 (등록번호10-2004-0091513)이 있는바 이는 필라멘트사를 소정 길이의 단섬유로 커팅한 분할 극세화 가능형 파일섬유를 염색하고 접착제가 도포된 기재에 정전식모한 다음, 상기 파일섬유의 접착제에 고정되지 않은 상단부를 브러쉬 처리하여 분할극세화하는 방법이다. 이 때의 분할 극세화 가능형 파일섬유의 횡단면은 제1 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트가 교호적으로 적층된 다층 편평형 구조이되,상기 분할 극세화 가능형 파일섬유의 길이와 섬도는 각각 0.2 내지 1mm 및 1.5 내지 5.0 데니어이고, 상기 편평상 세그먼트들 수는 9 내지 23이고, 횡단면 편평비(횡단면 중 긴 변의 길이/짧은 변의 길이)는 1.5 내지 3.0이고, 신도는 30 내지 70%인 것을 특징으로 한 것이다. 이는 식모된 극세화 가능형 단섬유의 첨단부를 용이하게 분할하기 위하여 다층 편평형 구조로 이형성분을 복합방사하여 물리적 충격으로 분할을 용이하게하는 공정이나 상기 단섬유의 토우화, 컷팅, 염색, 화학적 전착처리, 식모공정 등에서의 물리적 충격에 의하여 10에서 15%가 선 분할되었고 천연 피혁 및 극세 식모형 제품의 표면과 우수한 촉감을 나타내기 위한 친칠라조의 시각효과를 내는 등의 목적으로 하여 분할 후의 섬도는 0.2d이하를 목적으로 하였으나 시장의 요구는 더욱 극세화된 식모형 스웨이드 제품을 요구하는 상황으로 전개되어 좀 더 가는 섬도와 균일하게 분할되며 공정이 수월하며 환경친화적인 식모형 제품을 원하고 있다.

본 발명에서는 공정중 일부 단섬유가 선분할되는 기존 공정상의 문제를 개선을 위하여 물리적 분할에서 열적 분할로 변화시키고 식모된 분할가능형 단섬유 첨단부의 분할 후 섬도를 0.1d의 초극세화하기 위하여 제1 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트를 교호적으로 적층된 다층 편평형 구조와 제1 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트가 원형으로 복합 방사시 상기 기존의 열가소성 고분자의 방사비율을 70대 30비율에서 50대 50으로 변경하여 상이한 고분자의 열수축열에 의한 분할을 유도하고 방사구조를 개량한 것이다.

첫째, 초극세사 단섬유 후로킹은 폴리에스테르나 나일론으로 이루어진 극세사(0.2데니어 이하)를 감량 및 염색한 다음, 파일섬유로 커팅하여 직접 식모하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 극세사의 특성상 L(길이)/D(굵기)가 매우 크게 되어 섬유장이 길어진 식모용 단섬유가 서로 불규칙한 전기적인 결합으로 식모공정상 0.2mm 이상의 길이가 되면 표면적인 크면 클수록 대전된 전하량이 크고 단섬유의 운동이 커지는 식모의 원리에 반하여 식모가 불가능할 뿐만 아니라 공정성이 불량하여 수율이 저하되며 생산성 또한 불량한 식모한계선에 있는 영역이다.

둘째, 2성분으로 구성된 해도형 복합섬유를 식모한 다음, 1성분을 용해시켜 제거한 다음 건조 및 브러쉬 처리함으로서 극세화된 파일섬유를 포함하는 인조 스웨이드 제품을 제조하는 방법이다(일본 특개소 59-76975, 특개소 60-155745, 특개평 7-126919, 특개평7-173717 등 다수). 그러나, 이 방법은 용제 처리공정을 거치므로 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 용제가 파일섬유 용해성분을 아래 부분까지 녹여 내므로 기재와의 접착력이 약화되어 탈모량이 증가하는 문제점과 기재 접착면의 접착제에 화학적 영향으로 제품 물성의 약화, 염색된 단섬유의 변색 등의 문제가 있다.

셋째, 2성분 이상으로 이루어진 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 커팅하여 제조한 파일섬유를 식모한 다음, 식모된 파일섬유의 상단부분을 브러쉬 처리하는 등의 물리적 방법으로 극세화하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법이다(일본 특개평 10-168740 등). 이 방법에 의하면 식모된 파일섬유의 상단 부분은 물리적 중심축의 분할되어 극세섬유로 되어 있지만, 기재의 접착제 도포면과 접촉하는 파일섬유의 하단부분은 분할되지 않고 결속되어 있으므로, 전술한 해도형 복합섬유 사용시의 단점을 극복할 수 있다. 그러나, 통상적으로 사용되는 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 파일섬유는 단면의 모양상 마찰저항이 적어서 물질적인 외력만으로는 분할되기 어려워 브러싱 회수를 여러번 하거나 다른 화학적 처리(감량 또는 열수축차에 의한 분할)를 병행해야 하며, 이 경우에도 분할이 균일하게 이루어지지 않아(파일섬유가 탈모되지 않는 범위 내에서 외력을 가해야 하므로, 분할되지 않은 파일섬유가 다수 존재함) 목적하는 천연피혁의 촉감을 나타내기 어렵다. 더군다나, 원형 오렌지 타입의 파일섬유로부터 분할되어 형성된 중심축의 극세섬유는 단면이 다른 분할면에 비하여 단섬유의 섬도가 크기에 촉감이 불량하여 미세한 접촉만으로는 친칠라 조의 외관 및 초크마크 특성을 나타내기 어려우므로 더욱 극세화 해야 하는 어려움이 있다. 대안으로서, 꽃입 모양의 분할 극세화 가능형 필라멘트사에 용해 가능한 3성분의 폴리머를 개재시켜 천연피혁의 특징과 파일섬유의 내구성을 증진시키는 방법(일본 특개평 6-228862)이 제안되었으나, 이 방법 역시 3성분을 용해시켜야 하는 번거러움이 있을 뿐만 아니라, 파일섬유의 식모부분에 존재하는 3성분도 용해되어 파일섬유의 내구성이 저하된다.

한편, 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품의 제조방법은 필라멘트사 제조, 소정 길이의 단섬유로 커팅, 염색, 정전식모 및 브러쉬라는 일련의 과정을 거치게 된다. 따라서, 인조 스웨이드 제품을 저렴하고 생산성 높게 제조하기 위해서는 분할 극세화 가능형 단섬유는 전술한 문제점의 해결 외에도 커팅성, 정전식모성 등 양호한 물성이 충족되어야 한다. 특히, 분할 극세화 가능형 섬유를 이용하여 인조 스웨이드 제품을 제조하는 경우에는 분할 극세화 가능형 섬유의 구조나 물성에 따라, 커팅이나 염색시 미리 극세섬유로 분할되거나 2성분을 포함하는 분할사의 특성상 파일섬유가 지나치게 굽어서 정전식모성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하여, 필라멘트사의 커팅성 및 정전식모성이 우수하고 100내지 120도의 열적 처리만으로 파일섬유가 용이하게 분할되어 공정성이 우수할 뿐만 아니라, 제조된 식모형 스웨이드 제품은 내구성이 있으며 친칠라 조의 외관, 천연 스웨이드의 부드러운 감촉 및 초크마크 특성을 갖는 식모형 스웨이드 제품의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 필라멘트사를 소정 길이의 단섬유로 커팅한 분할 극세화 가능형 파일섬유를 염색하고 접착제가 도포된 기재에 정전식모한 다음, 열적 처리에 의해 상기 파일섬유를 분할 극세화하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법으로서, 상기 분할 극세화 가능형 파일섬유는 제1 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트가 교호적으로 적층된 다층 편평형 구조인 경우는 분할 극세화 가능형 파일섬유의 횡단면 편평비는 1.5 내지 3.0이고, 신도는 50대 50 인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제조방법에 따라 식모용 섬유로서 특정범위의 편평비 및 신도를 갖는 구조의 분할 극세화 가능형 파일섬유는 단섬유 제조시 섬도가 크기에 필라멘트사의 커팅성이 우수하며 정전식모시 식모성이 양호할 뿐만 아니라, 단섬유의 단면 구조 및 구성이 열적 처리에 의해 용이하게 분리가 가능하도록 되어 있어 100내지 120도의 열풍 및 열프레스 등의 열적 처리만으로 용이하게 기재면의 식모된 단섬유의 첨단부가 초극세사로 분할되어 공정성이 우수하다. 또한, 접착제에 고정된 파일섬유의 하단부분은 화학적인 처리나 물리적인 충격이 노출되지 않아 분할되지 않고 결속되어 있어 탈모가 되지 않아 내구성이 있으며, 신도차이가 극악한 열가소성 고분자로 복합방사된 극세가능형 타입의 단섬유로부터 분할되어 형성된 극세섬유는 단면이 열수축력, 공정수분율의 차이 등 열적으로 분할이 매우 용이한 구조이므로 일정한 열노출에 친칠라 조의 외관 및 초크마크 특성이 세밀하게 잘 나타낸다.

본 발명의 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에 있어서, 전술한 천연 누벅가죽의 특징과 공정성을 고려할 때, 분할 극세화 가능형 파일섬유의 분할 전의 섬도는 1.5 내지 5.0 데니어이고 편평상 세그먼트들 수는 9 내지 23인 것이 바람직하며 분할된 첨단부의 섬도는 0.06에서 0.20이 요구된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 식모용 섬유로서 다층 편평형의 구조로 특정범위의 편평비 및 신도를 갖는 분할 극세화 가능형 단섬유와 원형구조의 분할 극세화 가능형 단섬유 제조시에 필라멘트사의 커팅성이 우수하며 정전식모 및 분산식모시에 식모성이 양호할 뿐만 아니라, 파일섬유의 구성 및 단면이 분리가 열적인 외력 조건에 의해 용이하게 분리가능하도록 되어 있으며 기존 극세 가능형 분할단섬유의 섬도를 0.1d로 초극세화하여 친칠라 조의 외관 및 초크마크 특성이 더욱 세밀하게 잘 나타낸다. 또한, 접착제에 고정된 파일섬유의 하단부분은 분할되지 않고 결속되어 있어 탈모가 되지 않아 내구성의 확보가 가능하다. 더욱이 식모가공의 물성을 용도에 따라 강화하기 위하여 기재면 식모부분의 하단부와 첨단부 시이의 공극에 계획한 바로 폴리우레탄 수지 등을 도포하여 식모되부위의 물성을 강화하고 분할 극세화된 첨단부의 내광성 향상를 위한 처리가 용이한 기술개발 인 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1과 도 2는 다층편평형 구조의 단면도.
도 3은 원형구조의 단면도.
도 4는 본 발명의 다층 편평형으로 분할된 단섬유 단면도.
도 5는 본 발명의 원형구조로 분할된 단섬유 모형도.
* 도면의 부호 설명
2a : 기재
2b : 식모 접착제층
2c : 하단부의 견고한 단섬유
2c': 첨단부의 분할된 단섬유모(毛)

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 분할 극세화 가능형 파일섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 필라멘트사를 소정 길이의 단섬유로 커팅한 분할 극세화 가능형 파일섬유를 염색하고 접착제가 도포된 기재에 정전식모한 다음, 열적 처리에 의해 상기 파일섬유를 분할 극세화하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법과 필라멘트사를 소정 길이의 단섬유로 커팅한 분할 극세화 가능형 파일섬유를 선염색하지 않고 접착제가 도포된 기재에 정전식모한 다음, 열적 처리에 의해 상기 파일섬유를 분할 극세화한 후에 날염이나 디지털텍스타일프린팅하는 식모형 스웨이드 제품의 제조방법으로서, 상기 분할 극세화 가능형 파일섬유는 제1 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트가 적층된 다층 편평형 및 원형 구조이되, 상기 분할 극세화 가능형 단섬유중 다층 편평형의 편평비는 1.5 내지 3.0이고, 신도는 50 대 50 인 것을 특징으로 한다.

본 발명자는 전술한 해도형 복합섬유 또는 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 파일섬유를 인조 스웨이드 제품에 적용시 발생하는 문제점을 해결하고 본 발명자의 등록특허 다층편평형 구조를 갖는 분할 극세사를 이용한 정전식모 인조 스웨이드 제품의 제조방법 (등록번호10-2004-0091513)이 있는바 이는 필라멘트사를 소정 길이의 단섬유로 커팅한 분할 극세화 가능형 파일섬유를 염색하고 접착제가 도포된 기재에 정전식모한 다음, 상기 파일섬유의 접착제에 고정되지 않은 상단부를 브러쉬 처리하여 분할극세화하는 방법으로 지속적인 실험과 연구를 진행한 결과, 식모용 섬유로서 다른 2성분으로 구성된 복합방사 세그먼트들이 분할 극세화 가능형 파일섬유를 사용하되, 파일섬유의 일정 단면의 방사구조와 신도 차이가 큰 특정 범위인 분할 극세형 섬유를 사용하면, 단섬유 제조시 필라멘트사의 커팅성 및 정전식모시의 식모성이 우수하고 100내지 120도의 열적 처리만으로 식모된 파일섬유의 첨단부가 용이하게 균일하게 분할되어 공정성이 우수할 뿐만 아니라, 내구성이 있으며 친칠라 조의 외관, 천연 스웨이드의 부드러운 감촉 및 초크마크 특성을 갖는 인조 스웨이드 제품을 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명의 인조 스웨이드 제품의 제조방법에 사용되는 분할 극세화 가능형 파일섬유의 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 분할 극세화 가능형 파일섬유(10)는 제1 열가소성 고분자로 이루어진 세그먼트(1)와, 제2 열가소성 고분자로 이루어진 세그멘트(3)가 교호적으로 반복하여 적층된 구조와 원형구조이다. 도 1,도 2, 도 3에는 분할 극세화 가능형 파일섬유(10)의 횡단면이 사각형 또는 타원형인 것과 원형 구조를 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

이와 같이, 본 발명의 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에 사용되는 분할 극세화 가능형 파일섬유는 열적으로 분할이 용이한 다른 2성분으로 구성된 편평상 세그먼트들이 교호적으로 적층된 다층 편평형의 구조를 가지거나 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 파일섬유로 화학적 감량과 가혹한 물리적 충격에 전제된 다른 분할 극세형 섬유와 달리 식모 후 열적 처리시 세그먼트들이 용이하게 극세섬유로 분리된다. 따라서, 1~2회의 열적 노출 공정 처리만으로 열풍과 열프레스에 노출된 첨단부가 의도대로 균일하게 극세사로 분할될 수 있다. 또한, 본 발명으로 단섬유로부터 분할되어 형성된 첨단부의 극세섬유는 원형 오렌지 타입의 파일섬유로부터 분할되어 형성된 삼각형의 극세섬유와는 고분자 특성차이가 극렬하여 미세한 성질차이가 매우 크게 되므로, 미세한 접촉만으로도 친칠라 조의 외관 및 초크마크 특성이 세밀하게 잘 나타난다. 이와 같은 특성을 고려할 때, 분할전의 분할 극세화 가능형 단섬유의 섬도는 1.5 내지 5.0데니어인 것이 바람직하고, 더불어 파일섬유를 구성하는 편평상 세그먼트들의 총 수(제1 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트들과 제2 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트들의 총 수)와 원형 구조가 세그먼트의 수는 9 내지 23개인 것이 바람직하다. 용제나 수산화나트늄을 를 사용하지 않고 분할이 가능한 "분할 극세화 가능형 파일섬유"이므로 접착제에 고정된 파일섬유의 하단부분은 분할되지 않고 결속되어 있어 내구성이 양호함은 물론이며 환경친화적 공법으로 제조공정이 진행된다.

또한, 본 발명에 있어서, 분할 극세화 가능형 파일섬유(10)의 편평비는 1.5 내지 3.0이다. 여기서, "편평비"란 분할 극세화 가능형 파일섬유(10)의 횡단면 중 긴 변(긴 지름)의 길이(b)와 짧은 변(짧은 지름)의 길이(a)의 비, 즉 b/a를 의미한다. 따라서, 도면에는 긴 변이 편평상 세그먼트들의 길이방향과 동일하게 도시되어 있지만, 긴 변(긴 지름)이 편평상 세그먼트들의 길이방향과 수직되게 형성되더라도 편평비는 긴 변(긴 지름)의 길이(b)와 짧은 변(짧은 길이)의 길이(a)의 비(b/a)로 해석되어야 한다. 편평비가 1.5보다 작으면 브러쉬 처리시 마찰효과가 감소하여 파일섬유의 분할이 원활치 않게 되고, 편평비가 3이상이면 필라멘트사를 소정길이의 파일섬유로 커팅시 또는 염색시 파일섬유가 미리 분할되어 정전식모가 어렵게 된다.

더불어, 본 발명의 분할 극세화 가능형 파일섬유(10)의 신도는 50 내지 50%이다. 신도가 50% 이하의 세그먼트가 있으면 커팅성이 불량하여 필라멘트사를 파일섬유로 커팅시 작업성이 극히 저하될 뿐만 아니라, 외력의 충격에 의해 파일섬유가 극세사로 미리 분할되어 정전식모가 불가능해진다. 신도가 70%를 초과하면, 커팅성은 양호하나 2성분계 분할 극세화 가능형 파일섬유의 특성상 선염색시 파일섬유가 심하게 굽어서 식모성과 브러싱 처리시의 분리성이 불량해진다. 공정상의 커팅성이 생산성에 미치는 영향을 감안한다면, 신도가 50%전후가 더욱 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따라 식모용 섬유로서 다층 편평형의 분할 극세화 가능형 파일섬유를 사용하되 편평비 및 신도를 특정 범위로 조절하면, 커팅성, 정전식모성, 파일섬유의 분리성 등의 양호한 공정성과 함께 천연 스웨이드의 특징을 거의 그대로 구현한 인조 스웨이드 제품을 제조할 수 있다.

전술한 다층 편평형의 분할 극세화 가능형 및 원형구조의 파일섬유는 공지의 제조방법, 예를 들어 대한민국 등록특허공보 제10-289417호 및 제10-313363호에 개시된 방사구금 및 제조방법에 따라 제조할 수 있는데, 사각단면의 다층 편평형 분할 극세화 가능형 파일섬유의 개략적인 제조방법을 일예를 들어 살펴 보면 다음과 같다.

제1 열가소성 고분자 및 제2 열가소성 고분자로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-4메틸펜텐-1에틸렌비닐알콜공중합체, 에틸렌-초산비닐공중합체 등의 폴리올렌핀계 중합체 또는 그 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 중합체 또는 공중합체, 나일론6, 나일론66, 나일론12 등의 폴리아미드계 중합체 또는 공중합체 등의 폴리머들 중 각각 선택할 수 있는데, 이에 한정하는 것은 아니며 폴리에스테르와 폴리아미드를 선택하는 것이 바람직하다. 편평형의 모양의 노즐을 이용하여 제1 열가소성 고분자와 제2 열가소성 고분자를 복합용융 압출방사를 행하여 사각 단면을 갖되 소정 편평비를 갖는 편평상의 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 방사한 다음 연신하여, 신도를 50 내지 50%로 조절한 후 합사하여 0.1 내지 3mm의 길이로 커팅한다.

이어서, 제조한 파일섬유를 염색한 다음, 접착제가 도포된 기재에 상향식 또는 하향식에 의하여 정전기 식모를 행하고 건조하여 기포와 파일을 고착시킨다. 이렇게 만든 식모포의 피브릴화 되지 않은 파일의 감촉은 나쁘며, 파일상태와 외관은 보통의 식모된 원단과 다를 것이 없다.

그런 다음, 브러쉬 롤을 이용하여 원단 위에 붙어 있는 파일섬유들의 상단을 처리하여, 접착제에 붙어 있는 파일 하단부(뿌리부분)는 피브릴화되지 않도록 파일섬유들의 윗부분을 열적 처리로 분할, 극세화한다.

상기 공정에 추가하여 본 발명의 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에서는 식모형 스웨이드 제품의 다양한 용도전개를 위하여 자동차 내장용도 및 신발용 등의 마찰견뢰도 및 염색견뢰도 등 물성 기준에 충족되고 첨단부의 노출범위를 기능적 심미적으로 통제하기 위하여 식모공정후 열적 노출공정 전후에 목적에 따라 폴리우레탄 수지를 나이프나 그라비아, 스크린 방식등으로 식모된 파일의 하단부와 첨단부사이에 충진하는 공정을 전개하고 완성제품에 내광성 향상처리 공정을 추가하는 공정을 진행하였다.

본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

실시예 1

횡단면이 타원형인 편평상의 분할 극세화 가능형 필라멘트사의 Tow를 섬유절단기를 이용하여 1.0mm로 커팅한 다음, 폴리에스테르 성분은 분산염료로 염색하고 나일론 성분측은 금속착염 염료로 염색한 후, 식모가공을 위한 일련의 분산제와 대전방지제를 처리하고 탈수, 건조, 선별의 과정을 거쳤다. 한편 기포로서는 폴리에스테르 65중량%, 레이온 35중량%의 혼방사를 이용하여 평직물(160g/㎡)을 준비하였다. 다음 이 기포에 폴리에스테르계 폴리우레탄 에멀젼과 아크릴산 에스테르 수지를 1:1 비율로 혼합한 접착제를 200 g/㎡로 도포한 후 준비된 파일섬유를 하강식 식모가공을 하였다. 이 때 식모밀도는 80 g/㎡로 하였다. 식모 후 120℃로 건조하여 식모 가공포를 만들었다. 이어서, 브러쉬롤의 표면 속도는 20 m/min로 하고 식모된 원단의 표면 속도는 4 m/min로 하여, 식모 가공포에 식모된 파일섬유를 분할하였다. 사용된 분할 극세화 가능형 필라멘트사 등의 물성을 표 1에 나타냈다.

실시예 2

편평상의 분할 극세화 가능형 필라멘트사 대신 하기 표 1에 기재된, 횡단면이 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 사용히고 브러쉬 처리 회수를 7회 반복한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

항목	실시예 1	실시예 2
형상	120D/48F 사각단면의 편평형 타입	120D/48F 원형단면의 오렌지형 타입
분할전 모노 데니어	2.5	2.5
분할수	7+6	8+(8+1)
폴리에스테르 함량	70	70
나일론 함량	30	30
분할후 폴리에스테르 데니어	0.25	0.22
분할후 나일론 데니어	0.13	0.08
편평비	2.0	-
신도(%)	40	39

전술한 방법으로 제조한 실시예 1 및 실시예 2의 식모 가공포에 대하여 다음의 평가방법에 따라 분할율, 친칠라조의 외관, 초크마크 특성, 촉감 및 강도를 측정하여 하기 표 2에 나타냈다.

분할율: 식모 가공포의 소정부분을 무작위로 채취하여 현미경으로 관찰한 후, 현미경으로 관찰되는 총 파일섬유 중 분할된 파일섬유의 백분율로 나타내었다.

친칠라조 외관평가 : 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 친칠라조의 매우 아름다운 외관

○: 친칠라조의 아름다운 외관

△: 친칠라조가 아니고 다소 거친 외관

×: 친칠라조가 아니고 매우 거친 외관

초크마크 특성 외관평가 : 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 쵸크마크 특성의 매우 아름다운 외관

○: 쵸크마크 특성이 두드러지게 나타남

△: 쵸크마크 특성이 다소 나타남

×: 쵸크마크 특성이 나타나지 않음

촉감(Touch)특성 외관평가 : 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 매우 우아하고 매우 부드러운 촉감

○: 우아하고 부드러운 촉감

△: 다소 거친 촉감

×:: 쵸크마크 특성이 나타나지 않음

식모된 피브릴의 강도 : JIS-L 1084-1977의 방법A(Edge Process)에 따라 측정하였다. 식모된 피브릴이 벗겨지고 원단이 노출될 때까지의 마찰횟수를 측정하였고 그 평가기준은 다음과 같다.

5급: 적어도 3,000번

4급: 2,000-3,000번

3급: 1,000-2,000번

2급: 500-1,000번

1급: 500번 이하

	분할율	친칠라조	초크마크	촉감	강도	브러쉬 회수
실시예 1	86	◎	◎	◎	5급	1
실시예 2	62	○	○	○	4급	7

표 2의 결과를 참조하면, 1회의 브러쉬 처리한 실시예 1의 식모 가공포는 분할율이 높고, 친칠라조, 초크마크 특성, 촉감 특성 등이 우수하여 천연 스웨이드와 거의 유사한 특징을 나타냄을 알 수 있다. 또한 탈모에 대한 내구성도 우수하였다.

이에 반해, 횡단면이 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 사용한 실시예 2의 식모 가공포는 7회의 브러쉬 처리를 하였음에도 불구하고 분할율은 실시예 1과 차이가 거의 없었으며, 친칠라조, 초크마크 특성 및 촉감 특성은 실시예 1보다 불량하였다. 이는 다층 편평형 타입의 파일섬유로부터 분할되어 형성된 편평상 세그먼트로 이루어진 극세섬유가 형성된 실시예 1의 식모 가공포는 편평비가 매우 커서 유연성이 우수하고 미세한 접촉만으로도 초크마크 특성을 나타내는 등 등 천연 스웨이드와 유사한 특성을 나타내는 반면, 원형 오렌지 타입의 파일섬유로부터 분할되어 형성된 삼각형의 극세섬유가 형성된 실시예 2의 식모 가공포는 단면이 삼각형 구조여서 촉감이 불량하며 유연성이 크지 않으므로, 유사한 분할율에도 불구하고 천연 스웨이드 특성이 잘 발현되지 않기 때문이다.

한편, 식모된 피브릴의 강도 또한 실시예 1이 실시예 2보다 우수하게 나타났는데, 이는 기재에 접착된 실시예 1의 파일섬유의 단면 형태가 마찰에 대한 저항성이 보다 우수하기 때문이며, 더불어 실시예 2의 경우 브러쉬 처리 회수가 많아짐에 따라 파일섬유의 접착강도가 약화되었기 때문으로 여겨진다.

실시예 1-1 ~ 1-4 및 실시예 2-1 ~ 2-6

하기 표 3에 따라 편평상의 분할 극세화 가능형 필라멘트사의 편평비 및 신도를 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

	편평비	신도(%)
실시예 2-1	1.0	40
실시예 2-2	1.3	40
실시예 1-1	1.5	30
실시예 1-2	2.2	40
실시예 1-3	2.5	40
실시예 1-4	3.0	70
실시예 2-3	3.2	40
실시예 2-4	3.5	40
실시예 2-5	2.0	25
실시예 2-6	2.0	75

실시예 1-1에서 1-4 및 실시예 2-1에서 2-6 의 식모 가공포에 대하여, 전술한 방법에 따라 분할율 등을 측정한 외에, 제조공정 중의 필라멘트사 커팅성, 식모가공성을 평가하여 하기 표 4에 나타냈다.

커팅성 평가 : 길루틴형 커터기계로 약 800만 데니어의 토우를 200 cpm(분당 커팅수)으로 커팅하였을 때의 커팅 가능시간(커터날의 수명)을 측정하였는데, 커팅된 부분의 융착상태를 기준으로 커팅날의 교환주기를 판단하였다.

식모가공성 : 정전식모시의 식모성에 따라 다음의 기준에 따라 평가하였다.

○: 식모성이 매우 우수함

△: 식모성이 다소 불량하여 불량률이 높음

×: 식모성이 매우 불량하여 식모가 불가능함

분할율: 식모 가공포의 소정부분을 무작위로 채취하여 현미경으로 관찰한 후, 현미경으로 관찰되는 총 파일섬유 중 분할된 파일섬유의 백분율로 나타내었다.

친칠라조 외관평가 : 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 친칠라조의 매우 아름다운 외관

○: 친칠라조의 아름다운 외관

△: 친칠라조가 아니고 다소 거친 외관

×: 친칠라조가 아니고 매우 거친 외관

	분할율	친칠라조	초크마크	촉감	커팅성(분)	식모가공성
실시예 2-1	82	◎	◎	○	12	○
실시예 2-2	87	◎	◎	◎	16	○
실시예 2-3	90	◎	◎	◎	17	○
실시예 2-4	95	◎	◎	◎	32	△
실시예 2-1	40	△	×	△	11	△
실시예 2-2	68	△	△	×	14	△
실시예 2-3	95	△	○	×	13	×
실시예 2-4	95	×	△	×	12	×
실시예 2-5	85	○	○	△	4	△
실시예 2-6	83	△	△	×	37	×

표 4 결과를 참조하면, 본 발명의 편평비 및 신도 범위 내에 있는 편평상의 분할 극세화 가능형 파일섬유를 사용한 실시예 1-1에서 1-4 의 식모 가공포는 분할율이 높고, 친칠라조, 초크마크 특성, 촉감 특성 등이 우수하여 천연 스웨이드와 거의 유사한 특징을 나타내며, 커팅성 및 식모가공성 또한 우수함을 알 수 있다.

이에 반해, 편평비가 1.5 미만은 브러쉬 작업시 마찰 효과가 감소하여 분할율이 저하됨으로서, 천연 스웨이드의 특징이 잘 나타나지 않았다. 또한, 편평비가 3.0을 초과한 경우는 커팅시와 염색시에 미리 분할되는 파일섬유가 많아, 분할된 극세섬유들이 서로 엉켜 식모가공성이 저하되었다.

한편, 신도가 25%인 경우는 커팅성이 매우 불량할 뿐만 아니라, 커팅시 미리 분할된 파일섬유가 발생하여 식모가공성이 저하되었고, 신도가 75%인 경우는 염색시에 굽은 정도가 커져서 식모가공성이 저하되었고 분할율 또한 불량해졌음을 알 수 있다.

실시예 3

횡단면이 타원형인 편평상의 분할 극세화 가능형 필라멘트사의 Tow를 섬유절단기를 이용하여 1.0mm로 커팅한 다음, 상압가염 폴리에스테르 성분은 분산염료로 상압으로 염색하고 나일론 성분측은 금속착염 염료로 염색한 후, 식모가공을 위한 일련의 분산제와 대전방지제를 처리하고 탈수, 건조, 선별의 과정을 거쳤다. 한편 기포로서는 폴리에스테르 65중량%, 레이온 35중량%의 혼방사를 이용하여 평직물(160g/㎡)을 준비하였다. 다음 이 기포에 폴리에스테르계 폴리우레탄 에멀젼과 아크릴산 에스테르 수지를 1:1 비율로 혼합한 접착제를 200 g/㎡로 도포한 후 준비된 파일섬유를 하강식 식모가공을 하였다. 이 때 식모밀도는 80 g/㎡로 하였다. 식모 후 120℃로 건조하여 식모 가공포를 만들었다. 이어서, 열적 분할조건은 120도의열풍을 식모된 단섬유 표면에 5분간 송풍하여 식모 가공포에 식모된 파일섬유를 열적으로 분할하였다. 사용된 분할 극세화 가능형 필라멘트사 등의 물성을 표 5에 나타냈다.

실시예 4

편평상의 분할 극세화 가능형 필라멘트사 대신 하기 표 5에 기재된, 횡단면이 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 사용하고 열적인 분할조건은 실시예 3과 동일하게 제조하였다.

항목	실시예 3	실시예 4
형상	60D/24F 사각단면의 편평형 타입	60D/24F 원형단면의 오렌지형 타입
분할전 모노 데니어	2.5	2.5
분할수	7+6	8+(8+1)
상압가염폴리에스테르 함량	50	50
나일론 함량	50	50
분할후 폴리에스테르 데니어	0.125	0.11
분할후 나일론 데니어	0.08	0.05
편평비	2.0	-
신도(%)	복합사 공히 50%	복합사 공히 50%

전술한 방법으로 제조한 실시예 3 및 실시예 4의 식모 가공포에 대하여 다음의 평가방법에 따라 분할율, 친칠라조의 외관, 초크마크 특성, 촉감 및 강도를 측정하여 하기 표 6에 나타냈다.

분할율: 상기한 실시예 1과 2와 동일하게 식모 가공포의 소정부분을 무작위로 채취하여 현미경으로 관찰한 후, 현미경으로 관찰되는 총 파일섬유 중 분할된 파일섬유의 백분율로 나타내었으며 친칠라조 외관평가는 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 친칠라조의 매우 아름다운 외관

○: 친칠라조의 아름다운 외관

△: 친칠라조가 아니고 다소 거친 외관

×: 친칠라조가 아니고 매우 거친 외관

초크마크 특성 외관평가 : 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 쵸크마크 특성의 매우 아름다운 외관

○: 쵸크마크 특성이 두드러지게 나타남

△: 쵸크마크 특성이 다소 나타남

×: 쵸크마크 특성이 나타나지 않음

촉감(Touch)특성 외관평가 : 5명의 숙련자에 의해 육안검사를 실시하여 다음 기준에 따라 평가하였다.

◎: 매우 우아하고 매우 부드러운 촉감

○: 우아하고 부드러운 촉감

△: 다소 거친 촉감

×: 쵸크마크 특성이 나타나지 않음

식모된 피브릴의 강도 : JIS-L 1084-1977의 방법A(Edge Process)에 따라 측정하였다. 식모된 피브릴이 벗겨지고 원단이 노출될 때까지의 마찰횟수를 측정하였고 그 평가기준은 다음과 같다.

5급: 적어도 3,000번

4급: 2,000-3,000번

3급: 1,000-2,000번

2급: 500-1,000번

1급: 500번 이하

커팅성 평가 : 길루틴형 커터기계로 약 800만 데니어의 토우를 200 cpm(분당 커팅수)으로 커팅하였을 때의 커팅 가능시간(커터날의 수명)을 측정하였는데, 커팅된 부분의 융착상태를 기준으로 커팅날의 교환주기를 판단하였다.

식모가공성 : 정전식모시의 식모성에 따라 다음의 기준에 따라 평가하였다.

○: 식모성이 매우 우수함

△: 식모성이 다소 불량하여 불량률이 높음

×: 식모성이 매우 불량하여 식모가 불가능함

공정중 분할율 평가 : 식모 가공포의 소정부분을 공정단계별로 무작위로 채취하여 현미경으로 관찰한 후, 현미경으로 관찰되는 총 파일섬유 중 분할된 파일섬유의 백분율로 나타내었다.

	분할율	친칠라조	초크마크	촉감	강도	컷팅성	식모가공성	공정중 분할율
실시예 3	98	◎	◎	◎	4급	28분	○	11
실시예 4	95	◎	◎	◎	5급	37분	◎	2

표 6의 결과를 참조하면, 102도 열적조건의 실시예 3의 식모 가공포는 분할율이 높고, 친칠라조, 초크마크 특성, 촉감 특성 등이 우수하여 천연 스웨이드와 거의 유사한 특징을 나타내면서 실시예 1과 2와 대비하면 분할율이 우수함을 알 수 있으며 탈모에 대한 내구성도 우수하였으나 공정중 선분할이 5에서 10%정도 관찰되었다. 이에 반해, 횡단면이 원형 오렌지 타입의 분할 극세화 가능형 필라멘트사를 사용한 실시예 식모 가공포는 실시예 3과 같은 열적 처리를 하였음에도 불구하고 분할율은 실시예 3과 차이가 거의 없었으며, 친칠라조, 초크마크 특성 및 촉감 특성은 실시예 3과 같이 매우 우수하였다. 이는 다층 편평형 타입의 파일섬유로부터 분할되어 형성된 편평상 세그먼트로 이루어진 극세섬유가 형성된 실시예 3의 식모 가공포는 편평비가 매우 커서 유연성이 우수하고 미세한 접촉과 열적 조건으로도 초크마크 특성을 나타내는 등 등 천연 스웨이드와 유사한 특성을 나타내는 반면, 원형 오렌지 타입의 파일섬유로부터 분할되어 형성된 삼각형의 극세섬유가 형성된 실시예 4의 식모 가공포는 실시예 3과 같은 외적인 결과를 보이면서 구조상 강한 물성을 가졌으며 열적인 조건에 균일하게 반응하면서 공정중 물리적 충격에는 강하여 실시예 3 대비 공정중 선분할되는 경우가 관찰되지 않았다.

실시예5

상기 공정에 추가하여 본 발명의 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에서는 식모형 스웨이드 제품의 다양한 용도전개를 위하여 자동차 내장용도 및 신발용 등의 마찰견뢰도 등 물성 기준에 충족되고 첨단부의 노출범위를 기능적 심미적으로 통제하기 위하여 식모공정후 열적 노출공정 전후에 목적에 따라 폴리우레탄 수지를 나이프나 그라비아, 스크린 방식등으로 식모된 파일의 하단부와 첨단부사이에 충진하는 공정을 전개함.

실시예6

상기 공정에 추가하여 본 발명의 분할 극세화 가능형 단섬유를 이용한 식모형 스웨이드 제품의 제조방법에서는 식모형 스웨이드 제품의 다양한 용도전개를 위하여 자동차 내장용도 및 신발용 등의 일광중심의 염색견뢰도에 충족되고 첨단부의 노출범위를 기능적 심미적으로 통제하기 위하여 식모공정후 열적 노출공정 전후에 목적에 따라 폴리우레탄 수지를 나이프나 그라비아, 스크린 방식등으로 식모된 파일의 하단부와 첨단부사이에 충진하는 공정을 전개하고 완성제품의 분할된 부위에 내광성 향상처리 공정을 추가하는 공정을 진행하였다.

Claims (3)

1. 필라멘트사를 소정 길이의 단섬유로 커팅한 분할 극세화 가능형 파일섬유를 염색하고 접착제가 도포된 기재에 정전식모한 다음, 브러쉬 처리에 의해 상기 파일섬유를 분할 극세화하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법에 있어서,
   상기 분할 극세화 가능형 파일섬유의 횡단면은 제1 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트와 제2 열가소성 고분자로 이루어진 편평상 세그먼트가 교호적으로 적층된 다층 편평형 구조이되,
   상기 분할 극세화 가능형 파일섬유의 횡단면 편평비는 1.5 내지 3.0이고, 신도는 30 내지 70%인 것을 특징으로 하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분할 극세화 가능형 파일섬유의 섬도는 1.5 내지 5.0 데니어이고, 상기 편평상 세그먼트들 수는 9 내지 23인 것을 특징으로 하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 열가소성 고분자 및 제2 열가소성 고분자는 각각 폴리에스테르 및 폴리아미드인 것을 특징으로 하는 인조 스웨이드 제품의 제조방법.

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