KR20180064283A

KR20180064283A - 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포를 제조하는 방법 및 그에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포

Info

Publication number: KR20180064283A
Application number: KR1020170152716A
Authority: KR
Inventors: 윤혜성; 김진수
Original assignee: 주식회사 삼양바이오팜
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2018-06-14
Also published as: WO2018105918A2; WO2018105918A3

Abstract

본 발명은 섬유 웹(fibrous web), 피브릴상 섬유(fibrillar fiber) 또는 부직포(nonwoven fabric)를 제조하는 방법, 및 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포, 특히 지혈제 또는 유착방지제 용도의 피브릴상 섬유 또는 부직포에 관한 것이다.

Description

섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포를 제조하는 방법 및 그에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포{Method for preparing fibrous web, fibrillar fiber or nonwoven fabric, and fibrous web, fibrillar fiber or nonwoven fabric prepared thereby}

본 발명은 직조된 직물을 이용하여 섬유 웹(fibrous web), 피브릴상 섬유(fibrillar fiber) 또는 부직포(nonwoven fabric)를 제조하는 방법, 및 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포, 특히, 지혈제 또는 유착방지제 용도의 피브릴상 섬유 또는 부직포에 관한 것이다.

부직포는 연사, 제직, 편직 등의 공정을 거치지 않고 각종 섬유를 상호 특성에 따라 엉키게 해 시트(천) 모양의 웹(web)을 형성하고 기계적, 물리적인 방법으로 결합시켜 만든 섬유제품을 말한다.

부직포 제조공정은 웹 형성 → 웹 결합 → 가공 등 3단계 공정으로 이루어지는 것이 일반적이다. 웹 형성공정은 섬유를 컨베이어 위에 가능한 균일한 두께로 분산 적층시켜 웹을 만드는 공정이다. 웹 결합공정은 섬유가 분리되지 않도록 웹에 적당한 강력을 주어 형태안정성을 갖도록 섬유 집합체를 엉키게 하든지 접착시키는 공정이다. 가공 공정은 최종 용도에 필요한 염색 또는 가공을 거쳐 부직포를 완성하는 공정이다.

부직포는 웹 형성 방식에 따라 습식법과 건식법으로 구분된다. 건식과 습식은 웹의 형성을 건조 상태에서 행하는가 습윤 상태에서 행하는가 하는 것으로 구분된다. 즉, 건식법에서는 공기 중에서 섬유를 웹 상태로 형성하고, 습식법은 섬유를 액체 중에 분산시켜 웹을 얻는다. 따라서 웹 형성방법은 섬유를 분산하는 모체, 즉 공기 및 액체에 따라 구별되고 있는 것이다. 다른 한편으로, 부직포는 섬유의 종류에 따라서 장섬유 부직포와 단섬유 부직포로 나뉘기도 한다.

산화된 재생 셀룰로오스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC)는 공지된 흡수성 지혈 물질이다. 산화된 셀룰로오스(Oxidized Cellulose, OC)를 기반으로 하는 다양한 유형의 지혈제를 분말, 직물, 부직포, 편직물, 다른 형태 및 이들의 조합으로 형성하기 위한 많은 방법들이 공지되어 있다. 현재 이용되는 지혈 환부 드레싱은, 산화된 재생 셀룰로오스(ORC)를 포함하는 편직 또는 부직 천을 포함한다.

한국공개특허 2013-0101109호는 a) 최소 꼬임(twist)의 필라멘트들을 갖는 셀룰로오스 얀(yarn)을 제공하는 단계; b) 최소의 꼬임을 갖는 다중-얀, 단일 피드 원형 편직 셀룰로오스 천(multi-yarn, single feed circular knitted cellulose fabric)을 형성하는 단계; c) 셀룰로오스 천을 스카우링(scouring)하는 단계; d) 상기 스카우링된 천을 산화시키는 단계; e) 상기 산화된 천을 유연화(pliabilizing)시키는 단계; f) 크림프가 약 2.0개 크림프/㎝(5개 크림프/인치) 내지 약 4.7개 크림프/㎝(12개 크림프/인치)인 연속 스트랜드를 형성하도록 상기 유연화된 천을 편직 해제(de-knitting)하는 단계; g) 길이가 약 3.8 내지 약 10.8 ㎝(약 1½ 내지 약 4¼ 인치)인 스테이플들을 형성하도록 상기 연속 스트랜드를 절단하는 단계; h) 상기 스테이플들을 카딩된 배트(carded batt)로 카딩하는 단계; i) 상기 카딩된 배트를 니들 펀칭(needle-punching)하고 3차원으로 인탱글링하여 단일 층의 부직 펠트를 형성하는 단계를 포함하는, 재흡수 가능한 지혈 부직 드레싱을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 위 방법은 산화된 천을 유연화시킨 후 편직 해제하고 특정 길이의 스테이플 파이버를 형성하도록 절단하는 단계를 포함하므로, 제조공정이 길고 복잡한 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 단섬유 혹은 장섬유가 아닌 직조된 직물을 바로 카딩공정에 적용함으로써 공정을 간소화할 수 있는 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포의 제조방법 및 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포, 특히 지혈제 또는 유착방지제 용도로 사용가능한 피브릴상 섬유 또는 부직포를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 직조된 직물을 카딩(carding)하는 단계를 포함하는, 섬유 웹의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함하는, 피브릴상 섬유의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 결합하는 단계; 및 결합된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함하는, 부직포의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 의하여 각각 제조되는 섬유 웹, 피브릴상 섬유 및 부직포가 제공된다.

본 발명에 따르면, 단섬유 혹은 장섬유가 아닌 직조된 직물을 바로 카딩공정에 적용함으로써 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포의 제조 공정을 간소화할 수 있는 이점이 있다.

이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 있어서, 용어 "직물(fabric)"은 편물(knit)을 포함하는 개념이다.

본 발명에 있어서, 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포의 제조에 사용되는 직조된 직물은 단섬유 혹은 장섬유가 아니다.

바람직한 구체예에서, 직물은 산화 재생 셀룰로오스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC), 산화 셀룰로오스(Oxidized Cellulose, OC) 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명에 있어서, 산화 (재생) 셀룰로스는 카르복시기(-COOH)를 갖는 산화된 (재생) 셀룰로스를 의미한다. 산화된 (재생) 셀룰로스 내의 카르복시기 함량(즉, 산화도)은 13~24중량%일 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 산화도가 13~17중량%인 산화 (재생) 셀룰로스는 유착 방지 효과를 강화시키는 측면에서 바람직하고, 산화도가 17중량% 초과 내지 24중량%, 예를 들어 18~24중량%인 산화 (재생) 셀룰로스는 지혈 효과를 강화시키는 측면에서 바람직하다.

산화된 (재생) 셀룰로스는 당업계에 공지된 방법에 따라 제조할 수 있으며, 예를 들어, 미국특허 제7,279,177호, 미국특허 제3,364,200호, 미국특허 제5,180,398호, 미국특허 제5,134,229호, 미국특허 제7,645,874호, 미국특허 제5,914,003호 등에 개시된 방법에 따라 제조할 수 있으나, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.

바람직한 구체예에서, 직물의 인장 강도는 4kgf 내지 25kgf이고, 보다 바람직하게는 6kgf 내지 20kgf이다. 직물의 인장 강도가 상기 수준보다 낮으면 카딩이 되지 않고 가루 형상을 띨 수 있고, 반대로 그보다 높으면 제대로 커팅이 되지 않아 카딩시 정렬되지 않은 부분이 발생할 문제가 있을 수 있다.

본 발명에 따른 섬유 웹의 제조 방법은 직조된 직물을 카딩(carding)하는 단계를 포함한다.

상기 카딩 단계에서는 직조된 직물을 카딩된 배트(carded batt)로 카딩한다. 카딩 공정의 일 구체예에서, 직조된 직물은 미세한 금속 치형부(teeth)를 갖는 회전 원통들을 구비한 기계 내로 투입되고, 원통 치형부를 통해 "브러싱"된다. 그 후, "브러싱"된 웹을 권취 롤러 상에서 배트로 층상화시킨다. 배트는 카딩된 웹의 약 5~ 10개의 층, 특히 약 7개층일 수 있다.

일 구체예에서, 본 발명에 따라 제조되는 섬유 웹의 밀도는 바람직하게는 10g/m² 내지 60g/m²이고, 보다 바람직하게는 15g/m² 내지 30g/m²이다. 섬유 웹의 밀도가 상기 수준보다 낮으면 웹상에서의 결속이 약하여 일정한 형상을 유지하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 반대로 그보다 높으면 너무 벌키하여 웹 적층 시 웹 분리가 일어날 수 있는 문제가 있을 수 있다.

본 발명에 따른 피브릴상 섬유의 제조 방법은, 상기 제조된 섬유 웹을 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함한다.

일 구체예에서, 본 발명에 따라 제조되는 피브릴상 섬유의 밀도는 바람직하게는 100g/m² 내지 600g/m²이고, 보다 바람직하게는 150g/m² 내지 300g/m²이다. 피브릴상 섬유의 밀도가 상기 수준보다 낮으면 지혈 효과가 낮을 수 있으며 높으면 결속력이 감소하여 지혈 시 웹의 분리가 일어날 수 있다

바람직한 구체예에서, 상기 피브릴상 섬유는 지혈제 또는 유착방지제, 특히 지혈제로 사용하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 부직포의 제조 방법은, 상기 제조된 섬유 웹을 결합하는 단계; 및 결합된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함한다.

섬유 웹의 결합에는 당업계에서 공지된 방법, 예를 들어, 니들 펀칭법, 서멀 본딩법, 멜트 블로법, 스펀레이스법, 스테치본드법 등을 사용할 수 있으나, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 구체예에서는, 니들 펀칭(needle punching)에 의해 섬유 웹을 결합한다. 일 구체예에서, 카딩된 배트를 니들 펀칭 공정으로 공급하고, 니들 펀칭 공정에서는 배트가 기계를 통과할 때 바브-형성된(baebed) 니들의 베드(bed)가 배트를 관통한다. 바브-형성된 니들은 배트 섬유들을 서로를 통해 당겨서, 필라멘트들을 3차원으로 인탱글링하고 구조 밀도를 증가시킨다.

이렇게 하여 결합된 섬유 웹은 앞서 설명한 바와 같은 캘린더링 단계를 거쳐 부직포로 제조된다.

일 구체예에서, 본 발명에 따라 제조되는 부직포의 밀도는 바람직하게는 50g/m² 내지 600g/m²이고, 보다 바람직하게는 80g/m² 내지 300g/m²이다. 부직포의 밀도가 상기 수준보다 낮으면 지혈 효과가 낮을 수 있으며 높으면 니들 펀칭으로의 인탱글이 감소되어 결속력이 감소함으로 지혈 시 웹의 분리가 일어날 수 있다

바람직한 구체예에서, 상기 부직포는 지혈제 또는 유착방지제, 특히 지혈제로 사용하기 위한 것이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 범위가 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

실시예 1

인장강도가 10kgf인 직조된 재생 셀룰로스(Regenerated Cellulose)를 이산화질소를 사용하여 산화시킨 후(산화도: 19%) 건조하였다.

이후, 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 하기 표 1에 나타낸 조건의 카딩(Carding) 공정을 통해 적절히 배열하여 시트 형태의 웹을 제조한 후 얻어진 1겹의 웹의 밀도는 약 15g/m²으로 측정되었다.

이어서 하기 표 2에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 피브릴상 섬유를 형성하였다.

실시예 2

실시예 1에서 얻어진, 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 하기 조건의 카딩(Carding) 공정을 통해 적절히 배열하여 시트 형태의 웹을 제조한 후, 하기 표 3에 나타낸 조건의 니들 펀칭을 통해 결합시켰다.

이어서 상기 표 2에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 일정 두께의 부직포를 형성하였다.

얻어진 부직포의 밀도는 약 85g/m²으로 측정되었다.

실시예 3

실시예 1에서 얻어진 피브릴상 섬유의 지혈 효과를 평가하기 위하여, rat의 신장을 절제한 모델 소동물 시험을 수행하였다. 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 4에 나타낸 바와 같다.

표 4에서, rat의 신장의 일부를 절제한 후 그냥 방치하여 자연 지혈시킨 경우가 Control이고, 절제 후 피브릴상 섬유를 부착하여 지혈시킨 경우가 Sample 1이다.

표 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 피브릴상 섬유는 우수한 지혈 효과를 나타낸다.

실시예 4

실시예 2에서 얻어진 부직포의 지혈 효과를 평가하기 위하여, rat의 신장을 절제한 모델 소동물 시험을 수행하였다. 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.

표 5에서, rat의 신장의 일부를 절제한 후 그냥 방치하여 자연 지혈시킨 경우가 Control이고, 절제 후 부직포를 부착하여 지혈시킨 경우가 Sample 2이다.

표 5의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 부직포는 우수한 지혈 효과를 나타낸다.

Claims

직조된 직물을 카딩하는 단계를 포함하는, 섬유 웹의 제조 방법.
제1항에 있어서, 직물이 산화 재생 셀룰로오스, 산화 셀룰로오스 또는 이들의 조합인, 섬유 웹의 제조 방법.
제1항에 있어서, 직물의 인장 강도가 4kgf 내지 25kgf인, 섬유 웹의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함하는, 피브릴상 섬유의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 결합하는 단계; 및 결합된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함하는, 부직포의 제조 방법.
제5항에 있어서, 니들 펀칭에 의해 섬유 웹을 결합하는, 부직포의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되며, 밀도가 10g/m² 내지 60g/m²인 섬유 웹.
제4항의 방법에 따라 제조되며, 밀도가 10g/m² 내지 60g/m²인 피브릴상 섬유.
제8항에 있어서, 지혈제 또는 유착방지제로 사용하기 위한 피브릴상 섬유.
제5항의 방법에 따라 제조되며, 밀도가 50g/m² 내지 600g/m²인 부직포.
제10항에 있어서, 지혈제 또는 유착방지제로 사용하기 위한 부직포.