KR20140132606A - 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 소수성을 가지는 폴리프로필렌 직물의 표면을 플라즈마 처리를 통해 친수성으로 개질시킨 후 이에 난연제 또는 방염제나 항균제 등을 직물지에 흡습시켜 고기능성을 부가함으로써 인체친화적이고 친환경적이며 난연성 또는 방염성 및 항균성 등이 기능성이 부가되는 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법{POLYPROPYLENE TEXTILE WALLPAPAER AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF}
본 발명은 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 소수성을 가지는 폴리프로필렌 직물의 표면을 플라즈마 처리를 통해 친수성으로 개질시킨 후 이에 난연제 또는 방염제나 항균제 등을 직물지에 흡습시켜 고기능성을 부가함으로써 인체친화적이고 친환경적이며 난연성 또는 방염성 및 항균성 등이 기능성이 부가되는 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리프로필렌 섬유를 경사 및 위사로 하여 제직된 폴리프로필렌 직물은 산과 알칼리에 견딜 수 있으며 표면이 소수성이어서 흡수성은 낮고 내열성이 적으며 물성이 우수하여 벽지나 실내인테리어 소재로 많이 채택되어 사용되고 있다.
그러나, 폴리프로필렌 직물지는 표면이 소수성이어서 직물지에 난연이나 방염 또는 염색 등을 하기 어렵다는 문제점이 존재하여 우수한 물성을 가졌음에도 불구하고 기능성 직물을 후처리 가공을 통해 제조할 수 없다는 문제점이 있었다.
이러한 폴리프로필렌 소재의 가공성을 향상시키기 위하여 본 출원의 발명자는 이미 플라즈마 처리를 통해 폴리프로필렌 섬유의 표면을 친수성으로 개질시킨 후 방염제 등을 흡습시켜 기능성이 부가된 폴리프로필렌 섬유를 제조하는 공정에 대해 이미 출원(한국특허출원 제10-2012-0132340호)한 바 있다.
그러나, 상기 출원에 관한 기술은 폴리프로필렌 직물을 구성하는 폴리프로필렌 섬유 자체에 대한 후처리 가공성을 높이기 위하여 섬유 자체의 표면을 개질하는 내용에 관한 것으로서, 폴리프로필렌 섬유가 아닌 폴리프로필렌 직물지 자체에 기능성을 부여하기 위하여 직물지의 표면을 플라즈마 처리를 통해 개질한 후 직접적으로 난연성, 항균성 및 염색성 등을 부가하기 위한 기술에 대해서는 구체적으로 제안된 바가 없었다,
특히, 최근에 들어서는 고기능성 벽지에 대한 수요가 증대되면서 친환경적이며 화재가 발생하였다 하더라도 인체에 해로운 연기를 발생시키지 않는 인체친화적 벽지에 적용하기 적합한 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법에 대한 개발의 필요성이 대두되고 있다.
특허문헌 1 : 대한민국실용신안등록 제20-0463802호 "코팅사 직물지" 특허문헌 2 : 대한민국특허등록 제10-0971466호 "직물지"
본 발명은 전술한 것과 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명은 벽지에 적합하도록 제직되었으나 표면이 소수성을 가져 후가공처리가 어려운 폴리프로필렌 원단의 표면에 플라즈마 처리를 통해 친수성으로 표면을 개질한 후 이에 난연제, 방염제, 항균제 등을 흡습시켜 기능성을 부가함으로써 인체친화적이고 친환경적인 기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법은, 폴리프로필렌 섬유를 경사 및 위사로 각각 채택하여 평직으로 제직하는 직물제직단계; 제직된 폴리프로필렌 직물에 대해 정련가공을 하여 폴리프로필렌직물에 대해 전처리를 하는 전처리단계; 전처리된 폴리프로필렌 직물의 수분을 제거하여 건조시키는 폭출단계; 전처리된 폴리프로필렌 직물지의 일측면 또는 양측면에 1회 이상 플라즈마 처리를 하여 소수성인 폴리프로필렌 직물의 표면을 친수성으로 전환시키는 플라즈마가공단계; 및 표면이 친수성으로 개질된 폴리프로필렌직물지에 대해 항균가공 또는 방염가공 중 어느 하나 이상을 채택하여 폴리프로필렌 직물에 대해 기능성을 부여하는 후처리가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 폴리프로필렌섬유는 염색가공성 및 후처리가공성을 높이기 위하여 원착폴리프로필렌섬유 또는 가염폴리프로필렌섬유인 것이 바람직하다.
한편, 직물제직단계에서 제직된 상기 폴리프로필렌직물의 두께는 0.2~3.0㎜인 것이 좋다. 이는 플라즈마가공단계에서 효율적인 표면개질가공을 하기 위함이다. 직물의 두께가 0.2㎜미만이면 너무 얇기 때문에 플라즈마 처리 과정에서 직물이 손상을 입는 문제점이 있기 때문이며, 직물의 두께가 3.0㎜를 초과하면 플라즈마 방전을 하는 전극의 간격이 넓어져 플라즈마가 균일하게 발생하기보다는 줄기의 형태의 아크(Arc)가 발생하면서 플라즈마가 일부분에서만 발생하기 때문에 균일한 표면 개질 효과를 얻기가 어렵기 때문이다.
상기 플라즈마가공단계에서는 공기를 매개가스로 하여 저온에서 플라즈마를 발생시키는 대기압 플라즈마발생장치를 채택하여 폴리프로필렌 직물의 표면에 1회 이상 반복하여 플라즈마 가공처리를 하는 것이 바람직한데, 후처리가공의 효율성을 높이고 직물지 자체에 대한 가공성을 높이기 위하여 단면 보다는 양면에 동시에 플라즈마가공을 하는 것이 바람직하다.
플라즈마가공단계에서는 투입되는 전류의 크기에 대해 가공성을 높이기 위하여 상기 대기압 플라즈마발생장치의 파워전극과 그라운드전극 사이의 간격은 1~4㎜인 것으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플라즈마가공단계에서는 대기압 플라즈마발생장치의 파워전극과 그라운드전극 사이로 공급되는 폴리프로필렌 직물의 공급이송속도를 7~15 m/min로 하는 것이 플라즈마가공을 통한 폴리프로필렌 직물지의 표면개질효과를 극대화할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마가공단계에서는 대기압 플라즈마발생장치의 출력전류를 5~8암페어로 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법은, 상기 후처리가공단계에서 방염가공을 하는 경우, 플라즈마가공된 폴리프로필렌 직물을 인계 방염제가 100~300g/L의 농도로 혼합된 방염가공용액에 침지시키는 침지단계; 침지단계를 거친 폴리프로필렌 직물을 픽업률 55~65%로 패딩처리하는 패딩단계; 및 패딩처리된 폴리프로필렌 직물을 135~145℃의 온도에서 텐터를 이용하여 분당 20미터의 속도로 건조시키는 큐어링단계;로 구성되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법은, 상기 직물제직단계 이후에는, 제직된 폴리프로필렌 직물에 대해 염색을 하는 염색가공단계가 더 포함되는 것이 바람직하다. 이러한 염색가공단계를 통해 기능성 폴리프로필렌 직물지에 대해 다양한 칼라를 입힐 수 있어 제품의 퀄러티 및 수요자 기호도를 높일 수 있다.
이때, 상기 염색가공단계는, 정련 공정을 통해 전처리된 폴리프로필렌 직물에 대해 염색제와 함께 초산과 분산제를 함께 투입하여 염색을 하는 염색단계; 및 염색가공된 폴리프로필렌 직물에 대해 세정을 하는 환원세정단계;로 구성된다.
한편, 상기 전처리단계에서 정련가공을 시행하는 경우 정련온도는 80~110℃인 것이 좋으며, 상기 염색단계에서 염색온도는 120℃인 것으로 하는 것이 폴리프로필렌의 염색성을 가장 높일 수 있고, 염색가공효율을 극대화 시킬 수 있으며 에너지 사용을 최소화하여 에너지절약형 제조공정을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 기능성 폴리프로필렌 직물지는 상기 각각의 제조방법에 의해 제조된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지는 우수한 물성을 가지는 폴리프로필렌 직물의 표면을 개질시켜 난연제, 방염제, 항균제 등을 충분히 흡습시켜 기능성을 가지도록 함으로써 인체친화적인 직물지를 제공한다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법은 전 공정에 걸쳐 친환경적인 제조환경을 조성할 수 있어 친환경적이라는 장점이 있으며, 플라즈마 처리공정에 있어 직물지의 가공 특성에 맞는 에너지 효율적인 작업 공정을 구축함으로써 폴리프로필렌 직물의 표면개질 가공에 있어 에너지를 절감할 수 있다는 다른 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 의해 제조된 기능성 폴리프로필렌 직물지는 직물벽지 제조용 원단, 침구류제작원단, 실내인테리어용 자재, 파티션제조용 원단 등 다양한 용도로 채택되어 사용될 수 있다는 또 다른 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 방염기능이 부가되어 있는 폴리프로필렌 직물지의 제조방법에 관한 일실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 방염기능이 부가되어 있고 다양한 칼라의 색상을 가지는 폴리프로필렌 직물지의 제조방법에 관한 일실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 제조공정에 사용되는 플라즈마가공장치의 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 사용된 플라즈마가공장치의 구성 중 방전부의 설치상태를 구체적으로 도시한 것이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 의해 제조된 방염성이 부여된 폴리프로필렌 직물지에 대해 방염성 평가에 관한 시험성적서를 각각 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 기능성 폴리프로필렌 직물지에 대해 항균성 평가에 관한 시험성적서를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 의해 제조된 다양한 칼라로 염색이 된 폴리프로필렌 직물지에 대한 일광견뢰도 평가에 관한 시험성적서를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 다양한 칼라로 염색되어 있으며 방염성이 부가되어 있는 방염성 칼라 폴리프로필렌 직물지를 사진으로 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 방염기능이 부가되어 있는 방염 폴리프로필렌 직물지의 제조방법에 관한 일실시예를 도시한 것이다.
방염 폴리프로필렌 직물지의 제조공정은 다음과 같이 구성된다.
직물제직단계(S100)에서는 폴리프로필렌 섬유를 경사 및 위사로 각각 채택하여 평직으로 제직하게 된다. 경사로는 가염폴리프로필렌 섬유로서 40's 4合을 채택하였으며, 위사로는 착염폴리프로필렌 75D 4合을 선택하여 채택한 후 평직으로 제직하여 폴리프로필렌 직물지를 제직하였다.
전처리단계(S200)에서는 제직된 폴리프로필렌 직물에 대해 정련가공을 하여 폴리프로필렌직물에 대해 전처리를 하게 되는데, 본 실시예에서는 방염가공을 위하여 정련을 실시하였다.
폭출단계(S300)에서는 정련가공을 마친 폴리프로필렌 직물에 대해 플라즈마가공단계에서의 플라즈마가공의 효율성을 높이고 전체적인 직물의 표면개질처리를 위하여 직물에 남아있는 수분을 제거하는 폭출을 실시하였다.
플라즈마가공단계(S400)에서는 전처리된 폴리프로필렌 직물지의 일측면 또는 양측면에 1회 이상 플라즈마 처리를 하여 소수성인 폴리프로필렌 직물의 표면을 친수성으로 전환시키는 단계이다.
본 실시예에서는 폴리프로필렌 직물지에 적합한 표면개질 공정으로서 5암페어의 전류를 이용하여 플라즈마를 발생시킨 후 직물지의 양면에 1회씩 플라즈마가공을 하여 표면개질을 하였다.
후처리가공단계(S500)에서는 상기 플라즈마가공단계를 거쳐 표면이 친수성으로 개질된 폴리프로필렌직물지에 대해 항균가공 또는 방염가공 중 어느 하나 이상을 채택하여 폴리프로필렌 직물에 대해 기능성을 부여하는 단계이다.
본 실시예에서는 후처리가공으로서 방염가공을 채택하였으며, 방염가공은 다음과 같이 세부적인 단계로 구성된다.
침지단계(S510)에서는 플라즈마가공된 폴리프로필렌 직물을 인계 방염제가 300g/L의 농도로 혼합된 방염가공용액에 침지시켜 방염제를 직물지에 흡습하게 하는 단계이다. 상기 침지단계(S510)를 거친 폴리프로필렌 직물은 픽업률 60%로 패딩처리를 하게 되는 패딩단계(S520)를 거치고 이후 패딩처리된 폴리프로필렌 직물을 135~145℃의 온도에서 텐터를 이용하여 분당 20미터의 속도로 건조시키는 큐어링단계(S530)로 구성된다.
방염제로는 인계 방염제를 선택하여 사용하였는데, 인계 방염제로는 구체적으로는 폴리에스터 내구성 난연제, 합성 섬유용 인계 난연제, 화섬용 인계 난연제, 내구성 화섬용 방염제, 비할로겐계 일욕 염색용 난연제 등이 있다.
본 실시예에서는 인계 방염제를 선정하여 농도를 조절하고 방염가공액에 원단을 침지하고 맹글(Mangle)를 사용하여 픽업(Pick-up)률을 60%로 고정하여 텐터로 140℃에서 20m/min의 속도로 건조하여 방염가공처리를 하였다.
이렇게 플라즈마가공으로 표면개질을 한 후 방염가공을 한 폴리프로필렌 직물지에 대해서는 방염성을 테스트하였으며, 그 결과에 대해서는 도 5 및 도 6에 시험성적서를 도시하였다.
도 2는 본 발명에 의한 방염기능이 부가되어 있고 다양한 칼라의 색상을 가지는 폴리프로필렌 직물지의 제조방법에 관한 일실시예를 도시한 것이다.
앞서 제시한 실시예에 따라 직물지제직단계(S100)에서는 폴리프로필렌 직물지를 제직하고, 전처리가공단계(S200)에서는 제직된 폴리프로필렌 직물지를 정련을 하여 전처리를 하였다. 본 실시예에서는 전처리단계(S200)에서는 95℃에서 30분간 정련을 하였으며, 이때 정련제 2g/L, 수산화나트륨(NaOH) 1g/L을 추가 투입하였다.
상기 전처리단계(S200) 이후에 직물지에 다양한 칼라를 염색하기 위하여 염색가공단계(S600)를 추가적으로 시행하였다. 염색가공단계(S600)는 세부적으로 염색단계(S610), 환원세정단계(S620)로 구성된다.
먼저, 염색단계(S610)에서는 120℃에서 40분 동안 염색을 하였는데, 분산제 1g/L, 초산 1g/L을 함께 투입하여 시행하였다. 염색단계에서 사용되는 염색제는 분산염료로서 루마크론(Lumacron), 파나크론(Panacron), 이엑스더블류(EXW)의 세가지 타잎 중 어느 하나를 채택하여 사용할 수 있다. 각 타잎별로 황색, 적색, 청색, 흑색의 4가지 색상을 각각 염료로 선택할 수 있다. 본 실시예에서는 루마크론(Lumacron) 타입으로서 3콤비 염료(황색/적색/청색)을 선택하여 염료로서 채택하여 염색을 하였다.
상기 전처리가공단계(S200)에서 시행한 정련가공 및 염색단계(S610)에서 시행한 염색가공은 원단의 필링, 미짐 방지를 위해 모두 빔 염색기를 사용하였다.
이후, 환원세정단계(S620)에서는 80℃에서 20분간 환원세정을 하였다.
염색가공단계(S600)를 마친 이후 폭출단계(S300)에서는 환원 세정되어 전처리된 폴리프로필렌 직물의 수분을 제거하여 건조시키도록 하였다. 본 실시예에서는 140℃에서 15m/min 속도로 건조를 하였다.
이렇게 폭출단계(S300)를 거치는 이유는 직물지 원단이 수분을 함유하고 있으면 플라즈마가공단계에서 시행하는 표면개질과정 중에 직물지 원단의 표면에 심각한 손상을 발생시키기 때문이다.
이후, 염색된 폴리프로필렌 직물지를 플라즈마가공장치에 투입하여 플라즈마가공단계(S400)에서는 직물지의 양면에 각각 1회 플라즈마가공을 시행하여 표면을 친수성으로 개질시켰다. 본 실시예에서는 5암페어의 출력전류의 강도를 이용하여 10m/min의 속도로 양면 처리하였다.
이후, 인계 난연제로서 방염가공을 후처리가공단계(S500)으로 채택하여 시행하여 다양한 칼라를 가지는 방염성 폴리프로필렌 직물지를 제조하였다. 본 실시예에서는 방염제 농도를 300g/L로 하여 직물지를 침지시켰으며, 이후 133℃에서 15m/min 속도로 건조시켰다. 이때, 폴리프로필렌의 물성에 영향을 미치지 않도록 저온에서 방염제를 침지한 후 패딩하고 이후 큐어링을 실시하였다.
도 3은 본 발명에 의한 제조공정에 사용되는 플라즈마가공장치의 구성을 도시한 것이다.
플라즈마가공장치는 이온화 정도가 극히 미미하고 구성 요소들이 열역학적으로 평형을 이루고 있지 않으며, 평균 온도가 상온보다 약간 높은 저온플라즈마로 전기적으로 방전시키면서 플라즈마를 손쉽게 얻을 수 있는 장치이다.
본 발명에서 사용된 플라즈마가공장치의 구성은 총 10개의 부분으로 구성되는데, 플라즈마 발생부, 배기부, 고정판, 플라즈마발생모듈, 방전극 높이조절장치, 방전출력조절장치, 컨트롤 패널, 상부챔버, 하부챔버, 자동이송시스템 등으로 구성되어 있다.
플라즈마가공장치로 원단을 이송하는 방식은 인버터 모터의 속도를 조절함으로써 롤러의 속도를 조절하는 인버터 모터 회전 방식을 채택하고 있으며, 플라즈마를 발생시키는 금속 방전극 아래 실리콘 고무(Silicone Rubber)재질의 유전체를 고정시킨 접지 전극 롤러가 위치하여 접지 전극 롤러가 회전하는 형태로 플라즈마 방전에 의한 표면 개질 가공을 하도록 하고 있다.
본 발명에 사용된 플라즈마가공장치는 플라즈마 발생시 별도의 반응가스를 주입하지 않고 일반적인 공기에서 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 플라즈마발생모듈 내로 원단을 이송하는 컨베이어의 속도 조절을 통하여 시료의 처리 속도 및 시료와 플라즈마 헤드 사이의 거리 조절이 가능하도록 전체적인 장치의 구성을 설계하였다.
한편, 인체친화적인 플라즈마 가공환경의 조성을 위하여 본 발명에 사용된 플라즈마가공장치에는 플라즈마 방전시 발생하는 다량의 오존과 방전 중 발생되는 질소산화물을 효과적으로 외부로 배출하기 위해 배기부를 추가적으로 구성하였다.
또한, 방전극 사이의 간격을 조절할 수 있도록 높낮이를 조절할 수 있는 방전극 높이조절장치를 장착하여 최적의 처리조건을 확립하고 원단 제품에 전달되는 플라즈마의 강도를 조절할 수 있도록 하였다.
아래의 표 1에서는 본 발명의 제조방법에 사용된 플라즈마가공장치의 세부구성 및 스펙을 세부적으로 나타내었다.
ITEM DESCRIPTION
방전 Type Dielectric Barrier Discharge
System Dimension 1,860280190(WHD) mm
방전 PLATE 1,800mm
Power Supply 전자식 승압 (IGBT Switching에 의한 SMPS)
방전 조절 Step 조절/ 10 Step
Plate Meterial Steel
Speed Control Automatic
전기에너지 소비량 10KW
상부의 파워전극과 플레이트 형태인 하부의 그라운드 전극으로 이루어져 있다. 상부의 파워전극은 코로나 방전(corona discharge)형태를 띄며, 팁(tip)에서 높은 전계가 형성되어 이온화가 쉽게 이루어지도록 설계하였다. 아울러, 컨트롤 장치를 하나의 패널로 제작하여 컨트롤 패널을 제작하여 장착함으로써 1명의 작업자가 손쉽게 운전할 수 있도록 설계하였다.
전원이 인가되는 파워전극과 접지된 그라운드전극이 서로 대향하도록 배치된 다이렉트타잎(direct type)을 채택하여 파워전극과 그라운드전극 사이에 발생된 플라즈마를 직접적으로 이용하여 폴리프로필렌 직물에 대한 표면개질처리가 수행되도록 설계하였다.
도 4는 본 발명에 사용된 플라즈마가공장치의 구성 중 방전부의 설치상태를 구체적으로 도시한 것이다.
상부 전극은 방전 효율을 향상시키기 위해 8개로 설계하여 설치하였다. 컨트롤 패널(Control Panel)에서 입력하는 전압에 따라 방전전류가 변화될 수 있도록 설계하였다. 별도의 분위기 가스의 주입 없이 대기의 공기로 플라즈마 발생이 활발하게 일어나도록 하였다. 한편, 상하로 높낮이가 조절이 되도록 함으로써 피처리물의 두께에 따라 전극 사이의 간격이 조절될 수 있도록 설계하여 안정적인 시스템을 구축하였다. 아울러, 피처리대상물인 폴리프로필렌 직물을 방전부로 연속적으로 일정한 속도로 조절하여 공급함으로써 가공처리효율을 높이도록 하였다.
도 5와 도 6은 본 발명에 의해 제조된 방염성이 부여된 폴리프로필렌 직물지에 대해 방염성 평가에 관한 시험성적서를 각각 도시한 것이다.
섬유소재의 방염성 측정 방법은 한계산소지수측정기(Yasuda Seiki Seisakusho, Japan)로 한계산소지수(LOI, Limitied oxygen index)를 측정하여 일정한 크기의 섬유 시료의 연소를 지속시키기 위해 필요한 대기 중의 최소 산소부피함량비로 아래의 식을 통해 구하였으며 LOI 값이 26 이상이면 방염성이 있다고 판단한다.
Figure pat00001

따라서, 본 발명에 의해 제조된 방염성 폴리프로필렌 직물지에 대해 한계산소지수(LOI)를 한계산소지수시험기로 시험한 결과 LOI는 33.6임을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 의한 방염성 폴리프로필렌 직물지는 우수한 방염성이 있음을 확인할 수 있었다.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 기능성 폴리프로필렌 직물지에 대해 항균도 평가에 관한 시험성적서를 도시한 것이다.
본 발명에 의해 제조된 기능성 폴리프로필렌 직물지에 대해 항균도를 테스트한 결과에 관한 것이다.
항균도는 시험편에 균주 배양 후 시험편에서의 세균감소율을 정량적 평가를 통해 확인할 수 있는데, 테스트를 한 결과 세균감소율이 99.9% 이상임을 나타내어 본 발명에 의한 기능성 폴리프로필렌 직물지는 우수한 항균도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
도 8은 본 발명에 의해 제조된 다양한 칼라로 염색이 된 폴리프로필렌 직물지에 대한 일광견뢰도 평가에 관한 시험성적서를 도시한 것이다.
일광견뢰도란 염색물의 태양광선에 대한 변퇴색 정도를 측정하는 것으로, 태양광에 유사한 인공광원인 제논 아크(Xenon Arc)광원에 노출시켜 표준 청색염포와 비교하여 퇴색이 일어난 정도를 파악하는 것을 말하며, 염색성이 좋고 나쁨을 나타내는 지표가 된다.
폴리프로필렌의 경우 일반 원사에 비해 일광에 의해 소색되는 현상이 매우 높기 때문에 태양광에 대한 변퇴색 정도의 측정이 필요하다.
본 발명에 의해 제조된 다양한 칼라로 염색된 폴리프로필렌 방염 직물원단에 대해 KS K ISO 105-B05법으로 일광견뢰도를 측정한 결과 일광견뢰도는 4급을 나타내어 매우 우수한 염색성을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.
도 9는 본 발명에 의한 다양한 칼라로 염색되어 있으며 방염성이 부가되어 있는 방염성 칼라 폴리프로필렌 직물지를 사진으로 도시한 것이다.
본 발명에 의해 제조된 기능성 폴리프로필렌 직물지는 다양한 칼라를 가지도록 염색할 수 있고, 염색성 및 후가공 처리에 따른 방염성 및 항균성 등을 가지고 있어, 칼라 직물 벽지 원단과 인테리어용 섬유 제품인 롤 스크린용 직물지, 다양한 칼라를 가지는 파티션 제작용 직물지 등으로 다양하게 활용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 폴리프로필렌 섬유를 경사 및 위사로 각각 채택하여 평직으로 제직하는 직물제직단계;
    제직된 폴리프로필렌 직물에 대해 정련가공을 하여 폴리프로필렌직물에 대해 전처리를 하는 전처리단계;
    전처리된 폴리프로필렌 직물의 수분을 제거하여 건조시키는 폭출단계;
    전처리된 폴리프로필렌 직물지의 일측면 또는 양측면에 1회 이상 플라즈마 처리를 하여 소수성인 폴리프로필렌 직물의 표면을 친수성으로 전환시키는 플라즈마가공단계; 및
    표면이 친수성으로 개질된 폴리프로필렌직물지에 대해 항균가공 또는 방염가공 중 어느 하나 이상을 채택하여 폴리프로필렌 직물에 대해 기능성을 부여하는 후처리가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리프로필렌섬유는 원착폴리프로필렌섬유 또는 가염폴리프로필렌섬유인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리프로필렌직물의 두께는 0.2~3.0㎜인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마가공단계에서는 공기를 매개가스로 하여 저온에서 플라즈마를 발생시키는 대기압 플라즈마발생장치를 채택하여 폴리프로필렌 직물의 표면에 2회 이상 반복하여 플라즈마 가공처리를 하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마발생장치의 파워전극과 그라운드전극 사이의 간격은 1~4㎜인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 플라즈마가공단계에서는 대기압 플라즈마발생장치의 파워전극과 그라운드전극 사이로 공급되는 폴리프로필렌 직물의 공급이송속도를 7~15 m/min로 하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 플라즈마가공단계에서는 대기압 플라즈마발생장치의 출력전류를 5~8암페어로 하는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 후처리가공단계에서 방염가공을 하는 경우,
    플라즈마가공된 폴리프로필렌 직물을 인계 방염제가 100~300g/L의 농도로 혼합된 방염가공용액에 침지시키는 침지단계;
    침지단계를 거친 폴리프로필렌 직물을 픽업률 55~65%로 패딩처리하는 패딩단계; 및
    패딩처리된 폴리프로필렌 직물을 135~145℃의 온도에서 건조시키는 큐어링단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폭출단계 이후에는,
    제직된 폴리프로필렌 직물에 대해 염색을 하는 염색가공단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 염색가공단계는,
    전처리된 폴리프로필렌 직물에 대해 염색제와 함께 초산과 분산제를 함께 투입하여 염색을 하는 염색단계; 및
    염색가공된 폴리프로필렌 직물에 대해 세정을 하는 환원세정단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 전처리단계에서 정련가공을 시행하는 경우 정련온도는 80~110℃인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 염색단계에서 염색온도는 80~120℃인 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지의 제조방법.
  13. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지.
  14. 청구항 9의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지.
  15. 청구항 10 내지 13 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 기능성 폴리프로필렌 직물지.
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