KR20140035490A - 재생 셀룰로오스계 섬유 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유에 관한 것이다. 본 발명에 따른 섬유는 단면이 적어도 2개의 다중 날개 기본 형상(1', 2', 3', 4')로 형성되고, 기본 형상들은, 각 경우에서 적어도 하나의 그들 날개 말단에서, 다른 기본 형상의 날개 말단에 연결되고 상기 2개 날개 말단들의 연결 결과 생긴 연결 날개(12)의 길이는 다른 날개들 중 가장 짧은 것의 길이보다 적어도 1.5, 바람직하게는 1.5 내지 2.0 배 길다.

Description

재생 셀룰로오스계 섬유{Regenerated Cellulose Fiber}

본 발명은 비스코스법(viscose process)에 의해 얻어진 재생 셀룰로오스계 섬유에 관한 것이다.

예를 들어, 탐폰 또는 일반적으로 흡수체와 같은 위생분야에서, 특히 높은 액체 저장 능력을 갖는 섬유들은 위생 제품이 허용하는 한 높은 흡수능(absorption capacity)을 갖게 하는 것이 바람직하다.

탐폰의 제조에 통상적으로 사용된 종래 기술에 따른 섬유 물질은 규직적인 비스코스 섬유, 소위 트라이로벌(trilobal) 비스코스 섬유 및 코튼이다. 이하 상세히 기술된 소위 신지나(Syngina) 시험에 따른 상기 섬유들의 특정 흡수능(absorption capacity)은 코튼에 대해 약 4.0 g/g, 일반 비스코스에 대해 4.5 g/g 및 트라이로벌 비스코스 섬유에 대해 5.2 g/g이다.

탐폰 제조자의 목적은 최소한의 섬유 물질 및 돈으로 특정한 정도의 흡수력을 얻는 것이다.

코튼이 그의 불충분한 흡수능 때문에 탐폰용 섬유 물질로서 점차 쓸모가 없어지게 되는 동안에, 트라이로벌 섬유는 제조하기에 너무 비싸고 일반 비스코스에 비하여 탐폰 안으로 그들을 가공하기가 너무 어렵다.

셀룰로오스계 섬유의 흡수능을 증가시키기 위한 많은 다른 연구들이 보고되었다:

1. 모노머들을 셀룰로오스계 섬유로 그래프팅하는 화학적 변형

2. 카복시메틸셀룰로오스, 키토산, 셀룰로오스 카바메이트, 알지네이트 또는 구아란과 같은 흡수성 폴리머를 셀룰로오스계 섬유 매트릭스에 통합시키는 화학적 변형

3. 공지된 것처럼, 예를 들어 US-A 4,129,679의 중공섬유 또는 붕괴된 중공 섬유와 같은 섬유의 물리적 변형 또는

4. 예를 들어 EP-A1 0 301 874로부터 알려진 것처럼, 길이 대 폭의 비가 2:1 대 10: 1인 적어도 3개 날개를 갖는 다중-날개 압출 홀을 갖는 스피너레트(spinneret)를 사용하여 얻어진 다중-날개 섬유(소위 "트라이로벌" 섬유).

셀룰로오스계 섬유의 화학적 변형의 단점은, 비용 및 시간 소모적인 독물학적 및 생리학적 시험 절차가 탐폰의 것과 같은 매우 섬세한 의학적 응용분야에서 필요하고, 독성쇼크증후군(toxic shock syndrome, TSS)의 발생은 화학물질들이 아마도 안전하다고 간주되었음에도 불구하고 탐폰 제조자들이 화학적으로 변형된 섬유 물질을 사용하지 못하게 한다.

중공 섬유 및 붕괴된 중공 섬유의 단점은 그들의 높은 물 보유 능력 때문에 제조에 어려움이 있고, 결과로서 상기 섬유는 세척 동안 매우 강하게 팽윤하여 수소 결합을 형성하기 때문에 건조 동안 서로 결합되어 있어, 건조 상태에서 그들을 잘 부서지게 하고, 젖은 상태에서 비누투성이로 만들어 그들을 쪼개어 카드 직물(carded fabric)로 가공하기 어렵게 한다.

최근에, 다중-날개, 특히 트라이로벌 섬유의 사용은 꾸준히 증가되어 왔다.

다중-날개 비스코스 섬유의 제조는 예를 들어 US 특허 5,634,914 및 5,458,835 및 EP-A1 0 301 874에 설명되어 있다. 여기 개시된 방법은, 선행 기술로부터 알려진 모디파이어(modifier)를 특정 함량으로 포함하며, 다중-날개 형상, 특히 트라이로벌 형상의 압출 홀을 통해, 종래 스피닝 배스 안으로, 공통적으로 사용된 비스코스를 스피닝하는 것을 설명한다. 상기 방법의 주요 특징은, 스피너레트에서 다중-날개 압출 홀의 형상이 필라멘트의 단면적의 원하는 형상과 유사하다. 이들 서류의 개시에 다라, 스피너레트 홀의 기하학적 구조는 섬유 단면의 형상을 결정하고, 상기 섬유 단면의 특정 길이-대-폭 비는 상기 압출 홀을 적절하게 디자인하여 얻어질 수 있다.

게다가, 다중-날개 섬유에 관한 선행 기술은, 그러한 다중-날개 섬유가 선행 기술에 따른 비스코스 섬유에 비하여, 즉, 특히 탐폰에서 증가된 흡수능을 갖고, 그러한 섬유는 적어도 3개의 날개를 갖고, 이들 섬유의 각 날개는 길이-대-폭의 비가 적어도 2:1, 가장 바람직하게는 3:1 내지 5:1을 나타내야만 한다는 것을 개시하고 있다. 상기 날개가 그들 스스로 뒤로 구부러질 정도록 너무 길고 얇지 않는 한, 길이-대-폭 비가 커질수록, 섬유의 자유 부피(free volume) 및 흡수능의 비가 커질 것이다.

이들 문헌에서, 느린 재생 스피닝의 조건에서, 예를 들어 상기 산도 준위를 낮추거나 및/또는 설페이트 준위를 증가시키거나 및/또는 비스코스 모디파이어를 첨가하는 것에 의해 다중-날개 섬유의 보다 높은 흡수능이 얻어질 수 있다는 것이 또한 언급되어 있다.

비스코스 섬유의 단면에서 중공 공간은 상기 섬유의 흡수능 및 그로부터 제조된 제품의 흡수능을 증가시킨다는 사실이 또한 US-A 4,362,159로부터 알려져 있다.

WO 2004/085720 A로부터, 고체 재생 표준 비스코스 섬유는 그의 단면적에 새겨진 가장 큰 이등변 삼각형의 면적보다 2.5배 미만, 바람직하게는 2.4배 미만, 특히 바람직하게는 2.24배 미만의 더 큰 단면적을 가지며, 이는 하기 기재된 것처럼 6.0 g/g 섬유 초과의 신지나 흡수능을 나타낸다는 것이 알려져 있다.

WO 2004/005595 A는, 불규칙적인 잎모양 단면(lobed cross-section)을 갖는 흡수성 표준 비스코스 섬유를 설명한다. 불규칙적 단면을 갖는 또 다른 비스코스 섬유는 US　4,129,679 및 GB-A 1,333,047에 설명되어 있다.

US 6,403,217 B1는 용융 스피닝 방법에 따라 변형된 섬유 단면을 갖는 섬유 제조를 위한 다양한 다이 구성을 설명한다. 용융 스피닝 방법은 비스코스법에 사용된 습식 스피닝 방법과 기본적으로 다르다.

게다가, 섬유 섬도(titer)의 증가는 보통 섬유의 흡수성의 증가를 유도하며, 이는 보다 두꺼운 섬유가 보다 단단하므로, 상기 섬유로 제조된 흡수 제품의 기공은 덜 빠르게 무너질 것이기 때문이다. 그러나, 섬도를 증가시키는 것에 의해 특히 다중-날개 섬유의 흡수능을 증가시킬 수 있는 가능성은 제한적이다.

흡수성 셀룰로오스계 섬유를 개선할 필요성은 여전히 존재한다. 특히 증가된 섬도를 갖는 다중-날개 셀룰로오스계 섬유가 필요하다.

본 발명은 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유로서, 상기 단면이 적어도 두 개의 다중-날개 기본 형상으로 형성되고, 이 기본 형상들이, 각 경우에서 그들의 날개 말단의 적어도 하나에서, 다른 기본 형상의 날개 말단에 연결되고, 상기 두 개의 날개 말단을 연결한 결과인 연결 날개의 길이가 다른 날개들 중 가장 짧은 것의 길이보다 적어도 1.5, 바람직하게는 1.5 내지 2.0 배 더 긴 것을 특징으로 하는 목적을 달성한다.

본 발명의 목적은 또한 본 발명에 따른 다수의 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 섬유 다발에 의해 달성된다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 셀룰로오스계 섬유의 제조 방법뿐만 아니라 본 발명에 따른 셀룰로오스계 섬유의 용도 및 본 발명에 따른 섬유 다발의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 다중 날개 셀룰로오스계 섬유에서, 보다 두꺼운 섬유를 스피닝하는 것에 의해 단순히 섬유를 증가시키는 것이-단면 형상은 동일하게 남아 있음- 섬유의 흡수성과 관련하여 대략 개선된 성질을 가져오지 않는다는 문제점으로부터 출발한다.

본 발명은 섬유 단면을 비례적으로 증가시켜 섬도를 증가시키는 대신에, 섬유 단면을 증식시켜서 상기 목적을 달성한다. 그러므로 그 자체로 알려진 다중-날개 기본 형상은, 보다 큰 섬도를 갖는 보다 큰 섬유가 나타나도록 그들이 날개 말단에서 서로 연결된다. 2개 날개 말단의 연결 결과인 연결 날개의 길이는 다른 날개들 중 가장 짧은 것의 길이보다 적어도 1.5, 바람직하게는 1.5 내지 2.0 배 더 길고, 섬유 중심들 사이의 거리는 상당하게 증가하여, 그로 인하여 커다란 중공 공간은 몇 가지 섬유들이 서로 부착될 때 생성된다.

도 1은 Y-형 섬유 단면을 갖는 2개 섬유의 배열을 개략적으로 나타낸다(종래 기술).
도 2는 그들의 날개들 중 하나의 말단에서 서로 연결된 2개의 다중-날개 기본 형상을 갖는 본 발명에 따른 섬유의 일 실시예의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 그들 날개들 중 하나의 말단에서 서로 연결된 3개의 다중-날개 기본 형상을 갖는 본 발명에 따른 섬유의 일 실시예의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 그들의 날개들 중 하나의 단면에서 서로 연결된 4개 다중-날개 기본 형상을 갖는 본 발명에 따른 섬유의 일 실시예의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 각 경우에서 3개의 기본 형상들로 구성된, 본 발명에 따른 섬유에서 중공 공간을 형성하는 것을 개략적으로 나타낸다.
도 6은 10개 기본 형상으로 구성된, 본 발명에 따른 섬유에서 중공 공간을 형성한 것을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 두 개의 비대칭적 다중-날개 섬유로 구성된 본 발명에 따른 섬유의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 섬유 제조를 위해 사용된 스피너레트의 개구의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 섬유의 단면의 마이크로그래프를 나타낸다.

본 발명은 다중 날개 셀룰로오스계 섬유에서, 보다 두꺼운 섬유를 스피닝하는 것에 의해 단순히 섬유를 증가시키는 것이-단면 형상은 동일하게 남아 있음- 섬유의 흡수성과 관련하여 대략 개선된 성질을 가져오지 않는다는 문제점으로부터 출발한다.

본 발명은 섬유 단면을 비례적으로 증가시켜 섬도를 증가시키는 대신에, 섬유 단면의 증식을 일으켜서 상기 목적을 달성한다. 그러므로 그 자체로 알려진 다중-날개 기본 형상은, 보다 큰 섬도를 갖는 보다 큰 섬유가 나타나도록 그들이 날개 말단에서 서로 연결된다. 2개 날개 말단의 연결 결과로 연결 날개의 길이는 다른 날개들 중 가장 짧은 것의 길이보다 적어도 1.5, 바람직하게는 1.5 내지 2.0 배 더 길고, 섬유 중심들 사이의 거리는 상당하게 증가하여, 그로 인하여 커다란 중공 공간은 몇 가지 섬유들이 서로 부착될 때 생성된다.

바람직하게, 상기 기본 형상들은 Y-형 기본 형상, X-형 기본 형상 및 이들의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택된다. Y-형, 즉 "트라이로발" 기본 형상들이 특히 바람직하다.

도 1은 종래 트라이로발 단면 형상을 갖는 2개의 섬유(1, 2)의 배열을 나타낸다. 섬유의 날개들로 인하여, 상기 섬유 중심은 커다란 액체 저장 능력을 갖는 구조가 형성되도록 커다란 거리로 유지된다.

도 2는 그들 날개들 중 하나의 말단들에서 서로 연결된 2개의 트라이로발 기본 형상(1', 2')(여기서, 설명 목적을 위하여, 각각 흰색과 검은색으로 나타냄)으로 이루어지는 본 발명에 따른 섬유를 나타낸다. 이 경우, 2개의 Y-형 기본 구성 소자들 사이 거리는 선행 기술의 트라이로발 섬유(도 1)에 비하여 상당히 증가된 것을 바로 볼 수 있다. 도 2에 개략적으로 나타낸 것처럼, 날개들의 연결로 생성된 연결 날개(12)의 길이는 다른 날개들의 길이보다 바람직하게는 1.5 내지 2.0 배 더 길다.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 이 효과는 2개 이상의 기본 형상들, 예를 들어 3개 기본 형상들(1', 2', 3')(도 3) 또는 4개의 기본 형상들(1', 2', 3', 4')(도 4)을 각각 배치하는 것에 의해 보다 증가될 수 있다.

더 많은 기본 형상이 서로 연결되면, 얻어진 섬유(같은 크기를 갖는 최초 기본 형상을 사용)의 섬도는 더 높아진다.

서로 연결된 기본 형상들의 수는 2 내지 10, 특히 바람직하게는 2 내지 4이다.

본 발명에 따른 섬유 구조에 의해, 중공 공간들은 그러므로 액체 저장에 적당하고 안정하며, 즉 섬유의 날개의 단단함으로 인하여 붕괴될 수 없도록 생산된다.

이는 도 5(이 경우: 2개 섬유의 배열에서 각 경우에 3개의 Y-형 기본 형상들로 구성됨) 및 도 6(이 경우: 서로 연결된 10개 Y-형 기본 형상들로 제조된 섬유)에 개략적으로 설명되어 있다.

바람직하게는, 서로 연결된 기본 형상들은 섬유의 단면이 도시된 것처럼, 예를 들어 도 2, 3 및 4의 실시예에 도시된 것처럼 적어도 하나의 대칭축을 나타내도록 본 발명에 따른 섬유 내에 배열된다.

바람직하게는, 알려진 방법으로, 섬유의 날개들의 적어도 일부, 바람직하게는 모든 날개는 길이 대 폭의 비가 2: 1 내지 10: 1이다.

본 발명에 따른 섬유의 섬유 섬도는 바람직하게는 2 dtex 내지 40 dtex, 특히 바람직하게는 6 dtex 내지 16 dtex의 범위이다. 종래 트라이로발 셀룰로오스계 섬유는 전형적으로 3 내지 4 dtex의 섬도를 나타낸다. 본 발명에 따른 섬유는, 흡수성 물품에 적용시 성질들은 동시에 개선되거나, 각각 적어도 동등하게 유지하면서 상당히 보다 높아진 섬도를 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 셀룰로오스계 섬유는 스탬플계 섬유, 쇼컷 섬유 또는 필라멘트 토우(filament tow) 형상으로 제공될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 셀룰로오스계 섬유는 비대칭계 섬유일 수 있고, 여기서 기본 형상의 날개들 중 적어도 하나는 다른 날개들의 길이가 다르고, 하나 또는 여러 개 날개들의 길이는 가장 짧은 날개의 길이보다 2 내지 10 배 더 크다.

다수의 그러한 비대칭 섬유가 동동한 압력으로 가압될 때, 보다 낮은 밀도를 갖는 제품이 결과적으로 나오고, 이는 흡수성이 밀도 증가에 따라 선형으로 감소하기 때문에 흡수성 제품에 유리하다. 게다가, 그러한 비대칭 섬유는 개선된 크림프(crimp)를 나타낸다.

바람직하게는, 모든 기본 형상의 본 발명에 따른 상기 비대칭 셀룰로오스계 섬유에서, 모든 날개들은 그들의 길이와 관련하여, 서로 다르다. 그러한 섬유는 이하 "완전하게 비대칭적" 셀룰로오스계 섬유라 한다.

각각의 비대칭적 셀룰로오스계 섬유에서, 날개들 중 적어도 하나는 바람직하게는 그의 폭과 관련하여, 다른 날개들과 다를 수 있다. 이 경우에, 상기 비대칭적 셀룰로오스계 섬유에서, 하나 또는 여러 개 날개들의 폭은 가장 좁은 날개의 폭보다 1.1 내지 5배 클 수 있다.

기본 형상 내에, 상기 비대칭적 셀룰로오스계 섬유의 날개들 사이의 각은 80°~ 140°을 가질 수 있다.

도 7은 2개의 비대칭적 기본 형상들(1' 및 2')로 구성된 본 발명에 따른 섬유의 예를 나타내며, 이는 각 경우에 보다 긴 날개(날개 길이 Sa) 및 동일한 길이의 2개의 보다 짧은 날개(날개 길이 Sb)를 포함한다.

본 발명은 또한 셀룰로오스 스탬플 섬유 형태의 본 발명에 따른 다수의 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 섬유 다발에 관한 것이다.

다수의 섬유는 "섬유 다발", 예를 들어 스펀 레이온(다수의 스탬플 섬유), 연속 필라멘트 가닥 또는 섬유 더미로서 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 섬유 다발에서, 그 안에 포함된 셀룰로오스계 섬유의 단면은 바람직하게는 근본적으로 동등하다. 그러므로, 같은 단면 구조(예를 들어 각 경우에 서로 연결된 3개 기본 형상들로 제조됨)를 근본적으로 갖는 다수의 셀룰로오스계 섬유가 제공된다.

상술한 것처럼, 만약 상기 섬유 다발이 비대칭적 섬유를 포함한다면, 상기 섬유 다발에 포함된 다중-날개 섬유의 바람직하게는 적어도 10%, 특히 바람직하게는 적어도 20%, 가장 바람직하게는 적어도 50%는 비대칭 섬유이다. 바람직하게는, 상기 섬유 다발에 포함된 모든 섬유는 비대칭적 섬유이다. 특히 바람직하게는 상기 섬유 다발에 포함된 모든 비대칭 섬유의 단면은 근본적으로 동등하다.

상기 섬유 다발은 섬유, 예를 들어 다중-날개가 아니지만 다른 유래, 예를 들어 다른 폴리머로부터 온 섬유인 셀룰로오스계 섬유를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 재생 셀룰로오스계 섬유 및 본 발명에 따른 섬유 다발의 제조 방법은 각각 다음 단계를 포함한다:

- 비스코스 스피닝 물질을 제공하는 단계,

- 스피너레트의 적어도 하나의 개구를 통해 상기 비스코스 스피닝 물질을 스피닝 배스로 스피닝하여 필라멘트를 형성하는 단계,

여기서, 스피너레트의 개구는 적어도 2개의 다중-날개 하브 개구로 형성되고, 상기 하부-개구들, 각 경우에, 그들의 날개들 중 적어도 하나의 말단에서, 다른 하부 개구의 날개의 말단에 연결되거나 또는 상기 말단에 매우 근접하여 나오는 필라멘트들이 형성되어지는 날개 말단들에서 연결되는 것을 특징으로 한다.

그러므로, 알려진 스피너레트 및 예를 들어 트라이로발 스피닝 개구를 갖는 스피너레트는, 각 경우에, 몇 가지, 바람직하게는 2 내지 4의 트라이로발 스피닝 개구들이 서로 매우 밀접하게 배치되어, 비스코스 스피닝 동안에 얻어진 Y-형 섬유가 인접 섬유의 날개 말단에 그들의 날개 말단을 융합시켜, 여러 개의 Y-형 기본 형상들로 구성된 본 발명에 따른 섬유를 형성하게 하도록 변형된다.

본 발명에 따라 연결 날개의 길이가 가장 짧은 날개의 길이보다 적어도 1.5 배 크게 하기 위하여, 하부 개구의 날개들은 적당한 방법으로 크기 조절된다.

선택적으로, 본 발명에 따른 방법은 다른 섬유, 예를 들어 종래 다중-날개 섬유, 다중 날개 섬유가 아닌 섬유 및/또는 다른 유래, 예를 들어 다른 폴리머로부터 나온 섬유를 사용하는 방법에 의해 생산된 섬유들과 혼합하는 단계를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 따른 방법은, 스피너레트가 몇 가지 개구들을 포함하며, 모든 상기 개구들은 근본적으로 동일한 배열의 하부 개구들을 갖도록 구성된다. 그 결과, 바람직한 구성, 즉 모든 섬유가 근본적으로 동일한 단면을 갖는 바람직한 구성은, 예를 들어 본 발명에 따른 섬유로 이루어지는 섬유 다발로 얻어진다.

상술한 것처럼 비대칭 기본 형상을 생산하기 위하여, 비스코스 스피닝 물질은 개구를 통해 스피닝되고, 여기서 날개들 중 적어도 하나는 다른 날개의 길이와 다르고, 상기 개구의 하나 또는 몇 개의 날개들의 길이는 가장 짧은 날개의 길이보다 2 내지 10배 크다.

게다가, 본 발명은 본 발명에 따른 재생 셀룰로오스계 섬유 및 본 발명에 따른 섬유 다발의 용도에 관한 것으로, 흡수 제품, 위생 제품, 특히 탐폰, 요실금 제품, 위생 패드 및 팬티라이너, 담요, 쿠션 및 슬리핑 백의 충진재, 식자재용 패킹, 특히 고기 제품용 패킹, 종이, 특히 필터 종이, 플록(flock), 천, 특히 인레이 플리스(inlay fleece) 및 상처 드레싱(wound dressing)에서의 용도에 관한 것이다.

종이류에서 용도에 대해, 본 발명에 따른 섬유는 특히 숏컷 섬유 형태가 적당할 수 있다.

천 분야에서, 본 발명에 따른 섬유는 특히 습기 제어를 위한 천 텍스타일, 선택적으로 다른 섬유와 혼합되거나 또는 다층 구조로서 혼합된 것이 적당할 수 있다.

실시예 :

실시예 1

비교가능한 조건하에서, 3.3dtex 및 6.4dtex의 섬도를 갖는 Y-섬유가 회전되어 나왔다. 상기 섬유의 대칭성은 그러므로 변화되지 않고, 단면적이 단지 비례적으로 증가된다.

연속적으로, 흡수체가 상기 섬유로부터 생산되고, 흡수능뿐만 아니라 팽창능(부직포 및 관련 산업 ERT 350.0 및 WSP 350.1에 대한 EDANA/INDA 표준 테스트 방법에 따른 신지나 테스트)가 상기 흡수체에 대하여 시험된다.

그 결과는 다음 표 1에 요약되어 있다.

	최대 팽창	팽창 속도	WHV	WRHV	안정성*	신지나	정정된 신지나
섬유타입	[ml]	[ml/5.55g]	[g/g]	[%]	[mm]	[g/g]	[g/g]
Y-섬유 3.3dtex	9.86	5.39	25.00	89.70	11.47	4.69	4.75
Y-섬유 6.4dtex	10.14	7.06	19.10	78	17.22	4.81	4.29

상기 실험은 보다 높은 섬도를 갖는 섬유로 만들어진 흡습체는 약간 더 그리고 상당히 빠르게 팽창한다는 것을 나타내며, 이는 상기 섬유의 필요한 강도 때문이다. 상기 강도는 흡수체의 건식 팽창(안정성) 동안 또한 주목할만하며, 이는 약 50% 증가한다. 상기 효과는 일반적으로 바람직하지 못하며, 이는 원하는 치수의 가압된 흡수체의 생산을 방해하기 때문이다.

그러나, 물 유지 능력(water holding capacity) 및 물 보유 능력(water retention capacity)(즉, 압력 없고 매우 높은 압력 하에서)의 측정 동안, 보다 높은 섬도를 갖는 섬유의 흡수능이 상당히 감소되었으며, 이는 보다 높은 섬도에 의해 야기된 보다 거칠은 기공 구조에 의한 것이다.

신지나 측정에서, 보다 높은 섬도를 갖는 섬유는 실로 초기에는 보다 나은 결과를 얻는다. 그러나, 이 측정값은 테스트 시편의 밀도에 따라 달라진다. 만약 결과가 실험적으로 결정된 인자(12mm의 기본 값으로부터 시작해서, 0.1g/g per 2mm 안정성)에 의해 정정된다면, 이는 보다 높은 섬도를 갖는 섬유가 보다 낮은 밀도-특이적 흡수능을 갖는다는 것을 나타낸다("정정된 신지나" 컬럼 참조).

실시예 2

비교할만한 조건하에서, 2개의 Y-형 기본 형상("이중-Y")(도 2 참조)로 구성되고 6.5dtex 및 10.7dtex의 섬도를 갖는 본 발명에 따른 섬유 각각을 회전하여 생산하였다. 실시예 1의 섬유 또한 비교가능한 조건하에서 회전하여 제조하고 참조 샘플로 사용한다. 실시예 2의 섬유의 기본 Y-형상의 기하구조는 대략 실시예1의 대응하는 Y-단면과 매치하였다.

6.5dtex의 상기 "이중-Y" 섬유는 그러므로 실시예 1의 3.3dtex의 Y-섬유 2개로 구성된 것으로 상상될 수 있다.

10.7dtex의 "이중-Y" 섬유는 실시예 1의 6.4dtex의 Y-섬유 2개로 구성된 것으로 상상될 수 있다.

상기 섬유 샘플들은 실시예 1과 동일한 시험을 받았다. 이 결과들은 다음 표 2에 요약되어 있다.

	최대 팽창	팽창 속도	WHV	WRHV	안정성*	신지나	정정된 신지나
섬유 타입	[ml]	[ml/5.55g]	[g/g]	[%]	[mm]	[g/g]	[g/g]
Y-섬유 3.3dtex	9.86	5.39	25.00	89.70	11.47	4.69	4.75
Y-섬유 6.4dtex	10.14	7.06	19.10	78	17.22	4.81	4.29
이중-Y 6.5dtex	10.97	5.66	23.80	91.20	11.02	4.78	4.87
이중-Y 10.7dtex	10.86	6.93	24.60	82	15.53	5.17	4.82

결과: 6.5dtex의 섬도를 갖는 "이중-Y" 섬유는 3.3dtex의 샘플 Y-섬유에 비하여 증가된 흡수능 및 팽창능을 갖는다. 물 유지 능력 및 물 보유 능력의 값들은 거의 변하지 않았다. 그러나, 6.4dtex의 섬도를 갖는 단순한 Y-섬유에서 만큼 강한 팽창 속도의 증가는 불가능하다.

"이중-Y"-섬유(10.7dtex)의 보다 높은 섬유 섬도를 가지고, 두 개의 장점들이 결합될 수 있다. 10.7dtex의 "이중-Y"-섬유는 6.4dtex의 단순한 Y-섬유의 것과 동일한 유리한 팽창 속도를 나타낸다(6.4dtex의 단순한 Y-섬유에서와 같은 두께의 기본 Y-형상).

동시에, 압력 없는(without pressure, WHV) 흡수능 및, 생리적 압력(신지나 측정) 하에서 흡수능 각각은, 3.3dtex의 본래 단순한 Y-섬유의 것과 적어도 동일한 높은 수준으로 남아있다(사전 직조된 중공 공간을 통한 추가적인 흡수는 거칠은 기공 구조를 상쇄함).

실시예 3

비스코스는 도 8에 개략적으로 도시된 개구들을 갖는 스피너레트를 통해 회전된다. 상기 스피닝 개구는 2개의 3-날개(트리로발) 기본 형상으로 구성된 것으로서 이론적으로 상상될 수 있다.

실시예 3a)에서, 20㎛로 측정된 각 경우에서 개구들의 날개의 폭, 및 60㎛로 측정된 자유 날개(서로 연결되지 않은 것)의 길이는 2개의 기본 형상들의 개념 중심에서 시작하는 것으로 결정되었다(도 8의 얇은 선 참조). 2개의 기본 형상들을 연결하는 것에 의해, 120㎛의 길이를 갖는 연결 날개가 형성된다(2개의 기본 형상들의 중심들의 거리로서 다시 결정됨).

실시예 3b)에서, 25㎛로 측정된 각 경우의 개구들의 날개의 폭, 및 자유 날개의 길이는 각 경우에 75㎛이고, 연결 날개의 길이는 약 140㎛이다.

각 스피너레트는 약 400개의 이들 개구들로 구성된다.

다음에서, 상기 스피너레트는 또한 "YY"-다이로 나타내고, 그로부터 회전되어 나온 섬유들은 "YY"-섬유라 한다.

비스코스는 이들 다이들을 통해 회전되어 나오고 다음과 같이 더 가공된다:

송출(Drawing-off): 50m/min

메인 스트레칭(Main stretching): 25%

섬도 조절: 스루풋(throughput)을 통해

비스코스: 셀룰로오스 함량: 9.6%

NaOH 함량: 5.6%

낙구(falling-ball)에서 점성, 초: 38s

비스코스 함유 폴리에틸렌 글리콜(PEG)

후처리 40mm로 절단, 현탁, 세척, 후처리, 건조 캐비넷에서 건조

3개의 개별 YY-다이들은 각 경우에 다이 홀더에 작착되고 회전되어 나온다. 각 테스트 연속에서, 정상 트라이로발 단면을 갖는 섬유가 EP0301874A에 따른 동등 방법으로 회전되어 나왔다. 다음에서, 이들 섬유들을 "참조 섬유"라 한다.

실시예 3a)에 따른 다이 개구를 사용하여, 3.29dtex, 4.11dtex 및 4.93dtex의 섬도를 갖는 YY-섬유는 비스코스 스루풋을 적절하게 수정하여 회전되었다.

참조 섬유는 각 경우에 3.3dtex의 섬도를 가졌다.

도 9는 5.96dtex의 섬도를 갖는 실시예 3b)에 따른 YY-섬유의 마이크로그래프를 나타낸다.

섬유의 단면상은 제조된 섬유의 연결 날개의 길이가, 많은 경우에, 자유 날개의 길이보다 2배 이상 길다는 것을 나타낸다. 자유 날개의 길이에 대한 연결 날개의 길이의 비가 기껏해야 2.5가 확실히 되도록 하기 위하여, 스피너레트 개구에서 중간 바는 추가로 약 5%로 짧아져야만 한다.

본 발명에 따른 제조된 섬유의 성질은 3.3dtex 섬도를 갖는 참조 섬유의 것에 비교된다. 본 발명에 따른 섬유는 그들의 신지나 흡수능과 관련하여 특히 상당히 개선된 성질을 나타낸다(약 15%까지 흡수능이 높아짐).

추가 시험에서, 3.7dtex, 4.11dtex 및 4.52dtex의 섬도(다이 디자인 a)) 및 5.36dtex, 5.96dtex 및 6.56dtex의 섬도(다이 디자인 b))를 갖는 YY-섬유들은 각각 유사한 방법으로 생산된다. 이들 섬유에서, 신지나 흡수성은 참조 섬유의 것에 비하여 개선된 것으로 검출되었다.

Claims (13)

1. 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유에 있어서,
   상기 단면은 적어도 2개의 다중-날개 기본 형상(1', 2', 3', 4')으로 형성되고, 기본 형상들이, 각 경우에 있어서 적어도 하나의 그들의 날개 말단에서, 다른 기본 형상의 날개 말단에 연결되고, 두 개의 날개 말단의 연결 결과로 생긴 연결 날개(12)의 길이는 다른 날개들 중 가장 짧은 것의 길이보다 적어도 1.5, 바람직하게는 1.5 내지 2.0 배 더 긴 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기본 형상이 Y-형 기본 형상, X-형 기본 형상 및 이들의 혼합 형상들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   서로 연결된 상기 기본 형상들의 수가 2 내지 10, 바람직하게는 2 내지 4인 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단면이 적어도 하나의 대칭축을 나타내는 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   날개들의 적어도 일부분, 바람직하게는 모든 날개들이 길이 대 폭의 비가 2:1 대 10:1인 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 섬유 섬도가 2dtex 내지 40dtex, 바람직하게는 6 내지 16dtex인 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   스탬플 섬유, 숏컷 섬유 또는 필라멘트 토우(filament tow)의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다중-날개 기본 형상들에서, 날개들 중 적어도 하나는 다른 날개의 길이와 다르고 하나 또는 몇 가지 날개들의 길이는 가장 짧은 날개의 길이보다 2 내지 10 배 더 큰 것을 특징으로 하는, 다중-날개 단면을 갖는 재생 셀룰로오스계 섬유.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 다수의 셀룰로오스계 섬유를 포함하는 섬유 다발.
10. 제9항에 있어서,
    상기 셀룰로오스계 섬유의 단면이 본질적으로 동등한 섬유 다발.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 재생 셀룰로오스계 섬유 및 이들 각각의 섬유 다발의 제조방법으로서,
    - 비스코스 스피닝 물질을 제공하는 단계
    - 상기 비스코스 스피닝 물질을 스피너레트의 적어도 하나의 개구를 통해 스피닝 베스로 스피닝하여, 필라멘트를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 스피너레트의 개구가 적어도 2개의 다중 날개 하부 개구들로 형성되고, 여기서 하부-개구들은, 각 경우에 있어서 그들 날개들의 적어도 하나의 말단에서, 다른 하부-개구의 날개 말단에 연결되거나 또는 나오는 필라멘트가 형성되는 날개 말단에서 서로 연결되도록 근접하게 되어 있는 것을 특징으로 하는
    재생 셀룰로오스계 섬유 및 섬유 다발의 제조방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 스피너레트는 몇 가지 개구들을 포함하고, 모든 개구들은 본질적으로 하부-개구들과 동일한 배열을 갖는, 재생 셀룰로오스계 섬유 및 섬유 다발의 제조방법.
13. 제1항 내지 제10항에 따른 재생 셀룰로오스계 섬유 및 각각의 섬유 다발의 용도로서, 흡수 제품, 위생 제품, 특히 탐폰, 요실금 제품, 위생 패드 및 팬티 라이너, 담요, 쿠션 및 슬리핑 백, 음식 재료, 특히 고기 제품용 팩킹, 종이, 특히 필터 종이, 플록(flock), 천, 특히 인레이 플리스(inlay fleece), 및 상처 드레싱(wound dressing)에서의 용도.

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