KR20190109558A - 압밀화부를 갖는 셀룰로오스 부직포 - Google Patents

Abstract

건조 상태라도 미관성이 높은 압밀화부를 갖는 셀룰로오스 섬유 부직포의 제공. 압밀화부를 가지고 있고, 압밀화에 의한 오목률이 9∼25％이고, 파단 강도가 15 N 이상이고, 또한, 건조 상태에서의 상기 압밀화부의 투과율이 3∼25％이고, 또한, 단위 중량이 30 g/㎡ 이상 110 g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 부직포.

Description

압밀화부를 갖는 셀룰로오스 부직포

본 발명은 건조 상태에 있어서 압밀화부가 투명한 상태를 유지하는 것이 가능한 셀룰로오스 섬유 부직포에 관한 것이다.

부직포에 의장성을 부여하기 위한 기술로서, 열 엠보스에 의한 패터닝 가공이 널리 행해지고 있다. 특히, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 열 가소성을 갖는 섬유에서는, 의장성을 부여하며 섬유끼리를 융착시킴으로써, 부직포의 형태 유지나 강도의 조정을 행하기 위해서도 열 엠보스 가공이 빈번하게 이용되고 있다. 그러나, 셀룰로오스와 같은 열 가소성을 갖지 않는 섬유에서는, 열 엠보스 가공에 의한 패터닝을 행하여도 섬유가 융착하지 않기 때문에, 의장성을 유지하는 것은 곤란하다.

그 때문에, 이하의 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 습윤 물질의 함침량을 증대시키기 위해, 부직포 표면에 엠보스 가공에 의한 오목부를 복수 부여하는 기술이 공개되어 있다. 그러나, 부여되는 오목부의 형상은 타원 형상, 사각 형상, 삼각 형상이나 원형이라고 하는 기하학적인 형상이 바람직하게 이용되고 있지만, 무늬의 자유도가 낮아, 미관성이 높은 의장을 부여하는 것은 곤란하다.

이외의 방법으로서는, 이하의 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 건식의 에어레이드 부직포를 복수 적층시켜, 열 엠보스 가공에 의해 에어레이드 부직포 사이를 열 융착시킴으로써, 드라이, 웨트 중 어느 상태라도 강도가 향상하며, 웨트 상태에 있어서 열 엠보스 가공 부분이 반투명해지는 부직포가 공개되어 있다. 그러나, 에어레이드 부직포 사이를 열 엠보스 가공에 의해 열 융착시키고 있기 때문에, 부직포의 강성이 높아져 적절한 유연성을 잃어 버린다고 하는 문제가 있다. 또한, 열 엠보스 가공 부분은 웨트 상태가 됨으로써 반투명하게 변화하지만, 드라이 상태에서는 미가공 부분과 동일한 백색인 채로서, 드라이 상태에서의 의장성을 부여하는 것은 곤란하다.

또한, 이하의 특허문헌 3에 기재되는 바와 같이, 수성 세정제의 함침 유지가 가능한 내층과, 내층의 양면에 배치된 친수성 섬유를 열 엠보스 등으로 융착시킨 청소용의 웨트 시트가 공개되어 있다. 그러나, 청소용의 웨트 시트이기 때문에 와이핑 성능을 높이기 위해, 단위 중량이 높아지고, 두께도 증가하기 때문에, 건조 상태에서의 열 엠보스 가공 부분은 불투명하며, 미관성이 높은 의장을 부여하는 것은 곤란하다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-292421호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2006-241625호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-313552호 공보

상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 건조 상태라도 미관성이 높은 압밀화부를 갖는 부직포를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토하여 실험을 거듭한 결과, 셀룰로오스 섬유 부직포가 압밀화부를 가지고 있고, 압밀화에 의한 오목률이 9∼25％이고, 파단 강도가 15 N 이상이고, 또한, 단위 중량이 30 g/㎡ 이상 110 g/㎡ 이하일 때, 건조 상태에서의 압밀화부의 투과율이 3∼25％가 됨으로써, 건조 상태라도 높은 투과율을 가지며, 그에 의해 의장성이 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

즉, 본 발명은 이하의 대로의 것이다.

[1] 압밀화부를 가지고 있고, 압밀화에 의한 오목률이 9∼25％이고, 파단 강도가 15 N 이상이고, 또한, 건조 상태에서의 상기 압밀화부의 투과율이 3∼25％이고, 또한, 단위 중량이 30 g/㎡ 이상 110 g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는, 셀룰로오스 섬유 부직포.

[2] 상기 압밀화부의 습윤 상태에서의 투과율이 4％ 이상인, 상기 [1]에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[3] 건조 상태의 비압밀화부의 투과율이 1∼4％이고, 또한 습윤 상태에서의 비압밀화부의 투과율이 1∼30％인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[4] 건조 상태에서의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율의 차가 2 이상이고, 또한 습윤 상태에서의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율의 차가 35 이하인, 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[5] 바인더를 함유하지 않는, 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[6] 셀룰로오스 섬유가 50∼100 중량부, 그 외의 섬유가 0∼50 중량부로 구성되는, 상기 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[7] 상기 압밀화부는 열 엠보스 가공에 의해 형성된 것인, 상기 [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[8] 부직포의 건조 상태에서의 지합 지수가 400 이하인, 상기 [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

[9] 폭 방향의 압밀화부의 면적률이 2∼10％인, 상기 [1]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 셀룰로오스 섬유 부직포.

본 발명의 셀룰로오스 섬유 부직포는, 셀룰로오스 섬유가 고밀도로 압축된 압밀화부를 가지고, 압밀화부가 건조 상태라도 높은 투과율을 가짐으로써 높은 의장성을 발현하고 있다. 또한, 습윤 상태에서의 투과율과의 차이에 의해 셀룰로오스 섬유 부직포 중의 습윤 상태를 눈으로 보아 시인할 수 있는 인디케이터 기능을 갖는다.

이하, 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다.

본 실시형태의 부직포 시트를 구성하는 셀룰로오스 섬유로서는, 구리암모니아 레이온, 비스코스 레이온, 텐셀(라이오셀), 폴리노직 등의 재생 셀룰로오스 섬유, 코튼, 펄프, 마 등의 천연 셀룰로오스 섬유가 이용되고, 바람직하게는 재생 셀룰로오스 섬유이고, 더욱 바람직하게는, 구리암모니아 레이온 또는 텐셀(라이오셀)이다. 가장 바람직하게는, 섬유 중의 비정 영역이 많아, 압밀화 부분이 다른 셀룰로오스 섬유와 비교하여, 투명하게 변질되기 쉬운, 구리암모니아 레이온이다. 이들 섬유는 연속 장섬유여도 단섬유여도 상관없지만, 연속 장섬유는, 단섬유의 것보다, 더욱 린트프리성이 우수하고, 흡액성도 우수하고, 표면의 평활성이 양호하기 때문에 더욱 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 바인더나 계면 활성제를 부여한 셀룰로오스 섬유 부직포 시트에서는, 흡수성의 저하나, 바인더 성분의 용출이 염려되기 때문에, 노바인더의 셀룰로오스 섬유 부직포인 것이 바람직하다. 또한, 부직포의 구성 형태로서는 셀룰로오스 섬유 부직포만의 단층 구조여도 좋고, 후술하는 셀룰로오스 섬유 부직포 이외의 섬유 부직포와 셀룰로오스 섬유 부직포를 조합한 적층 구조, 단섬유 셀룰로오스 섬유와 단섬유 외의 섬유의 혼면에 의한 부직포 구조여도 좋고, 그 외의 구조의 섬유 부직포여도 상관없다. 부직포를 구성하는 셀룰로오스 섬유의 일반적인 섬유 직경으로서는 0.5∼30 ㎛이고, 그 외의 섬유의 일반적인 섬유 직경은 1∼20 ㎛이다. 이들 섬유 직경은 일반적인 예시이며, 섬유 직경을 한정하는 것이 아니다.

본 명세서 중, 용어 「셀룰로오스 섬유 부직포」란, 상기 셀룰로오스 섬유에 더하여, 셀룰로오스 섬유 이외의 섬유, 예컨대, 폴리에스테르 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리올레핀 섬유 등의 합성 섬유나, 다른 소재를 일부 갖는 것도 포함한다. 부직포 중의 섬유의 구성은 셀룰로오스 섬유가 50∼100 중량부, 또한 그 외의 섬유가 0∼50 중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 셀룰로오스 섬유가 60∼100 중량부, 그 외의 섬유가 0∼40 중량부, 더욱 바람직하게는 셀룰로오스 섬유가 70∼100 중량부, 그 외의 섬유가 0∼30 중량부이다. 셀룰로오스 섬유가 50 중량부 미만인 경우, 그 외의 섬유의 구성비가 높아져, 건조 상태에서의 투과율이 저하하여 버려 미관성을 손상시키기 때문에 적당하지 않다.

상기 셀룰로오스 섬유 부직포에 압밀화부를 부여하는 방법으로서는, 열 엠보스 가공에 의한 것이 적합하다. 열 엠보스 가공을 이용함으로써, 볼록 형상을 갖는 엠보스 롤이 셀룰로오스 섬유 부직포 시트와 접촉하여, 그 표면을 압입함으로써 엠보스 롤의 형상이 무늬로서 셀룰로오스 섬유 부직포 시트에 부여되게 된다. 열 엠보스 가공 장치로서는 평활한 롤과 볼록 형상을 갖는 엠보스 롤의 조합이어도, 한쌍의 엠보스 롤로 이루어지는 것이어도 좋다. 또한, 열 엠보스 가공을 행할 때의 각각의 롤의 조합으로서는, 고무제 롤, 세라믹스제 롤, 금속제 롤 중 어떤 조합을 이용하여도 양호하게 무늬를 전사하는 것이 가능하다. 또한, 이들 바람직한 모양은 예시이며, 그 외의 가공 방법에 따른 압밀화여도 상관없다.

본 명세서 중, 용어 「압밀화부」란, 압밀화부가 기재의 부직포 중 섬유와 비교하여 1.1배 이상 고밀도로 압축되어, 건조 상태에 있어서 눈으로 보아 기재와의 차이(요철 형상이나 광의 산란 상태)가 확인되는 상태를 말하며, 상기 이외의 부분을 「비압밀화부」라고 한다.

본 실시형태의 셀룰로오스 섬유 부직포의 건조 상태에서의 투과율을 얻기 위한 바람직한 오목률은 9∼25％이고, 보다 바람직하게는 10∼23％이고, 더욱 바람직하게는 15∼20％이고, 가장 바람직하게는 15∼25％이다. 오목률이 9％ 미만이면, 압밀화부가 지나치게 얇아지기 때문에, 예컨대, 부직포를 사용할 때, 압밀화부에 응력이 집중하기 때문에, 찢어짐 등의 문제가 발생하여 버려 적당하지 않다. 한편, 오목률이 25％를 넘으면, 건조 상태에서의 투과율이 저하하여, 미관성이 높은 의장성을 얻을 수 없기 때문에 적당하지 않다.

본 명세서 중, 용어 「건조 상태」란, 20℃, 65％ RH의 항온 항습실에 16시간 이상 방치해 둔 상태를 말한다.

상기 건조 상태에 있어서의 압밀화부의 투과율은 3∼25％이고, 바람직하게는 3∼20％이고, 보다 바람직하게는 4∼17％이다. 건조 상태에 있어서의 압밀화부의 투과율이 3％ 미만이면, 비압밀화부와의 색차가 없기 때문에 건조 상태에 있어서의 미관성이 높은 의장성을 얻을 수 없기 때문에 적당하지 않다. 한편, 상기 투과율이 25％를 넘으면, 습윤 상태에서의 투과율도 지나치게 높아져 버려, 무늬가 지나치게 눈에 띄어 버려 적당하지 않다.

압밀화부의 습윤 상태에서의 투과율은 4％ 이상 있으면 바람직하고, 보다 바람직하게는 6％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 10％ 이상이고, 보다 더욱 바람직하게는 12％ 이상이고, 가장 바람직하게는 14％ 이상이다. 습윤 상태에서의 투과율이 4％ 미만이면, 무늬의 명료성이 나빠 의장성을 얻을 수 없기 때문에 적당하지 않다. 또한, 습윤 상태에서의 압밀화부의 상한은 적의 적절하게 설계하면 좋지만, 70％ 이하이면, 예컨대, 미용용의 팩으로서 얼굴에 붙인 경우에 보다 적절한 의장성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하게 이용할 수 있고, 보다 바람직하게는 60％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50％ 이하이다.

압밀화부의 투과율을 조정하는 방법으로서는, 소재 중의 결정화도를 변경함으로써 압밀화부의 상태를 조정하는 것을 들 수 있다. 예컨대, 동일한 재생 셀룰로오스 섬유라도 보다 결정화도가 낮은 소재의 큐프라를 선택함으로써, 다른 비스코스나 라이오셀에 비교하여, 압밀화부의 투과율을 낮게 할 수 있다. 또한, 예컨대, 압밀화부의 가공 공정(열 엠보스)에서 롤의 온도를 높게 하거나, 또는 닙압을 높게 함으로써 압밀화부의 투과율을 높게 할 수 있다. 상기한 압밀화부의 투과율 조정은 예시이며, 소재나 가공 방법을 한정하는 것이 아닌 것은 물론이다.

건조 상태에 있어서의 비압밀화부의 투과율은 1∼7％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼6％이다. 또한, 습윤 상태에서의 비압밀화부의 투과율은 1∼30％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼26％, 더욱 바람직하게는 4∼22％이고, 보다 더욱 바람직하게는 4∼16％이고, 가장 바람직하게는 4∼10％이다. 건조 상태에 있어서의 비압밀화부의 투과율이 1％ 미만이면, 압밀화부와의 콘트라스트가 지나치게 커져 버려, 미관성을 손상시키기 때문에 적당하지 않다. 한편, 건조 상태에서의 비압밀화부의 투과율이 7％를 넘으면, 압밀화부와의 콘트라스트가 지나치게 작아져 버려, 미관성을 얻을 수 없기 때문에 적당하지 않다. 또한, 습윤 상태에서의 비압밀화부의 투과율이 1％ 미만이면, 압밀화부와의 콘트라스트가 지나치게 커져 버려, 미관성을 손상시키기 때문에 적당하지 않다. 한편, 습윤 상태에서의 비압밀화부의 투과율이 30％를 넘으면, 압밀화부과의 콘트라스트가 지나치게 작아져 버려, 미관성을 얻을 수 없기 때문 적당하지 않다.

본 명세서 중, 「습윤 상태」란, 후술하는 수분 유지량 시험에서 상기 셀룰로오스 섬유 부직포 시트가 나타내는, 수분 유지량 이상의 습윤 물질(예컨대, 물이나 화장액)이 부여·함침된 상태를 말한다.

본 실시형태의 셀룰로오스 섬유 부직포의 건조 상태에서의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율의 차(이후, 단순히 건조 상태에서의 투과율의 차라고도 함)는 2 이상, 또한, 습윤 상태에서의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율의 차(이후, 단순히 습윤 상태에서의 투과율의 차라고도 함)는 35 이하가 바람직하다. 건조 상태에서의 투과율의 차가 2 미만이면, 압밀화부와 비압밀화부의 콘트라스트가 작아져 무늬의 시인성이 저하하기 때문에, 미관성이 높은 의장성을 얻을 수 없기 때문에 적당하지 않다. 또한, 습윤 상태에서의 투과율의 차가 35를 넘으면, 압밀화부와 비압밀화부의 콘트라스트가 커져 무늬의 시인성이 현저히 높아지기 때문에, 예컨대, 미용용의 팩으로서 이용할 때에 무늬가 지나치게 선명히 나타나기 때문에 사용자가 충분한 만족감을 얻을 수 없기 때문에 적당하지 않다.

본 명세서 중, 「건조 상태에서의 투과율의 차」, 「습윤 상태에서의 투과율의 차」란 다음 식으로 얻어지는 무차원량의 값이다.

「건조 상태에서의 투과율의 차」=「건조 상태로의 압밀화부의 투과율」-「건조 상태에서의 비압밀화부의 투과율」

「습윤 상태에서의 투과율의 차」=「습윤 상태로의 압밀화부의 투과율」-「습윤 상태에서의 비압밀화부의 투과율」

본 실시형태의 셀룰로오스 섬유 부직포의 파단 강도는 15 N(뉴턴) 이상이고, 바람직하게는 18 N 이상이고, 보다 바람직하게는 20 N 이상이다. 상기 파단 강도가 15 N 미만에서는, 예컨대, 상기 부직포를 미용용의 팩으로서 습윤 상태로 사용한 경우에 얼굴에 장착하는 과정에서 부직포가 찢어지거나, 부직포의 탄성이 약하여 부직포를 펼 때의 핸들링성이 저하하기 때문에 적당하지 않다. 또한, 상기 부직포를 건조 상태로 슬릿 등의 후가공을 하는 경우에, 공정 장력에 견디지 못하여, 부직포가 찢어져 버리기 때문에 적당하지 않다.

셀룰로오스 섬유 부직포의 파단 강도의 상한은 적의 적절하게 설계하면 좋지만, 80 N 이하이면 전술한 핸들링성이나 후가공 시의 가공성을 만족시킬 수 있고, 또한 미용용 팩으로서 이용한 경우의 착용자의 만족감을 얻을 수 있기 때문에 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 N 이하이고, 더욱 바람직하게는 50 N 이하이다.

본 실시형태의 셀룰로오스 섬유 부직포의 바람직한 단위 중량은 30∼110 g/㎡이고, 보다 바람직하게는 30∼85 g/㎡이고, 더욱 바람직하게는 65 g/㎡이다.

셀룰로오스 섬유 부직포의 단위 중량이 30 g/㎡ 미만이면, 시트의 두께가 얇고, 섬유 밀도가 작기 때문에 부직포 전체의 투과율이 높아져, 압밀화부와의 투과율과의 차가 작기 때문에 명료한 의장성을 얻을 수 없다. 또한, 무늬가 있는 경우라도, 시간 경과나 마찰에 의해 무늬가 희미해져 버리는 것으로부터 바람직하지 못하다. 한편, 셀룰로오스 섬유 부직포 시트의 단위 중량이 110 g/㎡를 넘으면, 시트의 두께가 두껍고, 섬유 밀도도 커지기 때문에 건조 상태의 투과율이 저하하여 버려 적당하지 않다. 또한, 투과율을 얻기 위해 오목률을 크게 함으로써 섬유 표면의 조성 상태가 악화하여, 질감이나 촉감도 저하하여 버리기 때문에 바람직하지 못하다.

셀룰로오스 섬유 부직포의 건조 상태에서의 지합 지수는 400 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 건조 상태에서의 지합 지수가 300 이하, 더욱 바람직하게는 건조 상태에서의 지합 지수가 250 이하이다. 지합 지수가 400을 넘으면, 압밀화 에 의한 섬유의 압축이 균일하게 행해지지 않아, 건조 상태에서의 투과율에 얼룩이 발생하여, 의장성을 크게 손상하여 버리기 때문에 적당하지 않다.

본 실시형태의 셀룰로오스 부직포의 폭 방향의 압밀화부의 면적률은 2∼10％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼8％, 더욱 바람직하게는 2∼6％이다. 상기 압밀화부의 면적률이 2％ 미만이면, 면적률이 작아 적합한 의장성이 얻어지지 않아 적당하지 않다. 한편, 상기 압밀화부의 면적률이 10％를 넘으면, 예컨대, 미용용의 팩으로서 안면에 붙인 경우의 착용감을 손상시켜 버리기 때문에 적당하지 않다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예, 비교예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다. 먼저, 실시예에 있어서의 측정 항목의 시험 방법에 대해서 서술한다.

[단위 중량]

0.05 ㎡ 이상의 면적의 셀룰로오스 섬유 부직포 시트를, 105℃에서 일정 중량이 될 때까지 건조 후, 20℃, 65％ RH의 항온실에 16시간 이상 방치하여 그 중량을 측정하여, 부직포의 ㎡당의 중량(g)을 구하였다. 이하, 특별한 표기가 없는 한, 어떤 측정을 행하는 경우도 이 상태로 한 셀룰로오스 섬유 부직포를 이용하였다.

[압밀화]

셀룰로오스 섬유 부직포를 임의의 사이즈로 절취하고, 그 중에서 압밀화된 부위와, 비압밀화 부위를 동면적이 되도록 절취하여 중량을 N=5로 계측하여, 그 평균값을 중량으로 하였다. 또한, 각각의 부위의 두께를 전자 주사형 현미경(VE-8800, KEYENCE사 제조)의 단면상으로부터 각각 N=5로 계측하여, 평균값을 두께로 하였다. 압밀화부의 중량을 A(g), 두께를 B(㎜), 비압밀화부의 중량을 C(g), 두께를 D(㎜)로 하였을 때, 다음 식:

A×D/C×B≥1.1

을 만족하며, 또한 눈으로 보아 판별할 수 있었던 경우를 압밀화하고 있다고 판단하였다.

[오목률]

상기, 압밀화부 B(㎜)와 비압밀화부 D(㎜)로부터, 오목률을 E(％)로 하였을 때, 다음 식:

E=B/D×100

으로 정의하였다.

[건조 상태에서의 투과율]

셀룰로오스 섬유 부직포를 15 ㎜×80 ㎜ 사이즈(압밀화부와 비압밀화부가 길이 방향에 교대로 혼재)로 절취하여, 샘플로서 유리관 안에 삽입하였다. 그 후, 용액 안정성 평가 장치(터비스캔 MA2000, 에이코세이키사 제조)의 광원에 대하여 유리관 안의 샘플의 면이 수직이 되도록 장치에 부착하였다. 그 후, 광원으로부터 850 ㎚의 적외광선을 40 ㎛ 간격으로 주사하여, 샘플의 투과율을 N=5로 계측하였다. 주사 위치 10∼50 ㎜ 사이의 상기 부직포의 압밀화부 및 비압밀화부의 최대 투과율의 평균값(N=5)을 건조 상태에서의 투과율로 하였다.

[습윤 상태에서의 투과율]

셀룰로오스 섬유 부직포를 15 ㎜×80 ㎜ 사이즈(압밀화부와 비압밀화부가 길이 방향에 교대로 혼재)로 절취하여, 샘플로서 유리관 안에 삽입하고, 증류수로 유리관 내를 채웠다. 그 이외에는 상기 건조 상태에서의 투과율 측정과 동일한 방법으로 습윤 상태로의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율을 계측하였다.

[건조 상태에서의 지합 지수]

셀룰로오스 섬유 부직포를 20 ㎝×20 ㎝로 절취하여, 지합계(FMT-M III, 노무라쇼지 제조)를 이용하여 지합 지수를 측정하였다. 지합 지수는 수치가 작을수록 부직포 중의 섬유 분산성이 좋아, 얼룩이 적은 상태이다. 한편, 지합 지수의 수치가 클수록 섬유 분산성이 나빠, 얼룩이 많은 상태이다.

[(압밀화부의) 면적률(％)]

디지털 카메라를 이용하여, 크기가 10 ㎜×300 ㎜인 셀룰로오스계 섬유 부직포 시트를 높이 20 ㎝에서 촬영하였다. 그 후, 이 화상 데이터를 퍼스널 컴퓨터 내에 취입하여, 2치화 화상으로서 출력하였다. 이때, 셀룰로오스계 섬유 부직포 시트에는 압밀화부와 비압밀화부에서 상이한 색차가 나타났기 때문에, 색차의 면적비를 그대로, 상기 셀룰로오스계 섬유 부직포 시트의 면적비로 하여, N=5로 측정한 값의 평균값을 면적비로서 정의하였다. 이때의 압밀화부의 면적을 F(㎟), 비압밀화부의 면적을 G(㎟)로 하였을 때, 면적률 H(％)는 이하의 식:

H=F/G×100

으로 정의하였다.

[건조 상태에서의 의장성]

무작위로 선택한 피험자 10명이 상기 셀룰로오스 섬유 부직포의 의장성을 눈으로 보아 판별 가능한지 확인하였다. 이때, 압밀화부의 투명감이 높아 양호한 의장성을 확인 가능한 경우를 ◎(이중 동그라미), 판별 가능하게 확인할 수 있었던 경우를 ○(동그라미), 반투명하여 의장성을 확인하기 어려운 경우를 △(삼각), 백색으로 의장성을 확인할 수 없는 경우를 ×(엑스)라고 판정하였다.

[파단 강도]

셀룰로오스 섬유 부직포를 폭 5 ㎝, 길이 15 ㎝의 시험편을 파악 길이 10 ㎝가 되도록 파지한 후, 정속 신장형 인장 시험기(텐실론 UCT-1t, 오리엔테크사 제조)를 이용하여 부직포의 신장성을 갖는 방향으로, 인장 속도 30 ㎝±3 ㎝/min의 조건으로 신장시켜, 시료가 파단할 때의 인장 강도를 N=5로 측정하였다. 얻어진 값의 평균값을 파단 강도로 하였다. 시험편의 길이 방향이 부직포의 길이 방향이 되도록 샘플을 취득하였다.

[실시예 1]

코튼 린터를 원료로 한 셀룰로오스 장섬유 부직포(단위 중량: 59.6 g/㎡, 큐프라)를 원단으로서 이용하였다. 열 엠보스 장치를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 20.0％, 면적률이 3.1％가 되도록 가공을 행하여, 상기 셀룰로오스 섬유 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포를 전술한 각 시험·측정 방법에 따라 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다. 얻어진 셀룰로오스 섬유 부직포는 건조 상태에서의 투과율이 14.7％이며, 양호한 의장성이 얻어졌다.

[실시예 2]

단위 중량이 30.1 g/㎡인 셀룰로오스 장섬유 부직포(큐프라)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 15.1％, 면적률이 2.3％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

단위 중량이 61.1 g/㎡인 셀룰로오스 단섬유 부직포(코튼)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 24.9％, 면적률이 3.4％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

단위 중량이 63.5 g/㎡인 셀룰로오스 단섬유 부직포(레이온)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 24.8％, 면적률이 3.8％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 5]

단위 중량이 74.5 g/㎡인 셀룰로오스 단섬유 부직포(큐프라)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 24.9％, 면적률이 8.9％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 6]

단위 중량이 72.4 g/㎡가 되도록 큐프라(단섬유)를 70 중량부, 폴리프로필렌(단섬유)을 30 중량부로 구성한 셀룰로오스 섬유 부직포를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 25.0％, 면적률이 9.2％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 7]

단위 중량이 34.8 g/㎡인 셀룰로오스 단섬유 부직포(라이오셀)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 15.3％, 면적률이 2.8％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 8]

단위 중량이 105.0 g/㎡가 되도록 셀룰로오스 장섬유 부직포(큐프라) 2층 사이에 폴리프로필렌 장섬유 부직포를 끼워 넣어 열 엠보스 가공에 의해 3층 구조의 부직포를 얻었다. 압밀화부의 오목률은 25.0％, 면적률이 2.2％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[실시예 9]

단위 중량이 50.1 g/㎡가 되도록, 셀룰로오스 장섬유 부직포(큐프라)와 나일론 장섬유 부직포를 열 엠보스 가공에 의해 접합하여 2층 구조의 부직포를 얻었다. 그때의 압밀화부의 오목률은 20.2％, 면적률이 3.6％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

단위 중량이 59.6 g/㎡인 셀룰로오스 섬유 부직포(큐프라)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 14.6％, 면적률이 3.1％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 오목률이 낮아짐으로써, 건조 상태에서의 투과율은 양호한 상태이기는 하지만, 엠보스 롤의 볼록 부분과의 접촉이 강해져, 원단에 핀홀형의 찢어짐이 발생하였기 때문에, 사용에는 알맞지 않은 상태였다.

[비교예 2]

사용한 셀룰로오스 섬유 부직포는 비교예 1과 동일한 것이며, 압밀화부의 오목률이 25.3％, 면적률이 3.1％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 오목률이 낮아졌기 때문에, 압밀화부의 투명형의 변질이 충분히 일어나지 못하여, 충분한 의장성을 얻을 수 없었다.

[비교예 3]

단위 중량이 28.3 g/㎡인 셀룰로오스 섬유 부직포(큐프라)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 15.1％, 면적률이 4.2％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 압밀화부의 투과율은 양호하지만, 단위 중량이 적어 비압밀화부와의 차이를 확인하기 어려워, 양호한 의장성을 얻을 수 없었다.

[비교예 4]

단위 중량이 120 g/㎡인 셀룰로오스 섬유 부직포(레이온)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 24.6％, 면적률이 8.2％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 단위 중량이 많아 섬유 밀도가 높기 때문에 양호한 의장성을 얻을 수 없었다.

[비교예 5]

단위 중량이 25.6 g/㎡인 셀룰로오스 섬유 부직포(코튼)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 17.1％, 면적률이 7.8％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 지합 지수가 크고, 섬유의 분산성이 나쁘기 때문에, 압밀화부의 섬유가 균일하게 압축되지 않았기 때문에, 양호한 의장성을 얻을 수 없었다.

[비교예 6]

단위 중량이 73.2 g/㎡가 되도록 큐프라를 30 중량부, 폴리프로필렌을 70 중량부로 구성한 셀룰로오스 섬유 부직포를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 17.1％, 면적률이 8.4％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 부직포 중의 구성비가 셀룰로오스 섬유보다 그 외의 섬유가 많아짐으로써, 압밀화부의 투명형의 변질이 발현되지 않아, 양호한 의장성을 얻을 수 없었다.

[비교예 7]

단위 중량이 34.8 g/㎡인 셀룰로오스 섬유 부직포(라이오셀)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 15.3％, 면적률이 1.9％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다. 압밀화부의 면적 비율이 작아지기 때문에, 부직포 중의 섬유에 강한 압축 응력이 가해져, 압밀화부에 핀홀형의 찢어짐이 발생하고 있었기 때문에, 사용에는 알맞지 않는 상태였다.

[비교예 8]

단위 중량이 59.6 g/㎡인 셀룰로오스 섬유 부직포(큐프라)를 이용하여, 압밀화부의 오목률이 14.3％, 면적률이 4.1％가 되도록 가공한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 가공을 행하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.

강도를 측정한 바 13.2[N]이고, 페이스 마스크로 가공 후, 착용하였지만 압밀화부를 따라 찢어져 버려, 사용에는 알맞지 않았다.

본 발명의 셀룰로오스계 섬유 부직포는, 건조 상태여도 미관성이 높은 압밀화부를 갖기 때문에, 미용용 페이스 마스크용의 시트 및 제한용 부직포 시트, 알코올 웨트 티슈, 메이크업 리무버 등의 WET 와이핑 시트 등, 화장용 벌크나 알코올 함침용 기재로서 코스메틱 분야나 전자 재료 용도, 의료계 용도, 생활 자재 용도, 농업 자재 용도, 식품 관련 용도, 산업 자재 용도 등에 적합하게 이용 가능하다.

Claims (9)

1. 압밀화부를 가지고 있고, 압밀화에 의한 오목률이 9∼25％이고, 파단 강도가 15 N 이상이고, 또한, 건조 상태에서의 상기 압밀화부의 투과율이 3∼25％이고, 또한, 단위 중량이 30 g/㎡ 이상 110 g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 섬유 부직포.
2. 제1항에 있어서, 상기 압밀화부의 습윤 상태에서의 투과율이 4％ 이상인 셀룰로오스 섬유 부직포.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 건조 상태의 비압밀화부의 투과율이 1∼4％이고, 또한, 습윤 상태에서의 비압밀화부의 투과율이 1∼30％인 셀룰로오스 섬유 부직포.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 건조 상태에서의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율의 차가 2 이상이고, 또한, 습윤 상태에서의 압밀화부와 비압밀화부의 투과율의 차가 35 이하인 셀룰로오스 섬유 부직포.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 바인더를 함유하지 않는 셀룰로오스 섬유 부직포.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 셀룰로오스 섬유가 50∼100 중량부, 그 외의 섬유가 0∼50 중량부로 구성되는 셀룰로오스 섬유 부직포.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압밀화부는 열 엠보스 가공에 의해 형성된 것인 셀룰로오스 섬유 부직포.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 부직포의 건조 상태에서의 지합 지수가 400 이하인 셀룰로오스 섬유 부직포.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 폭 방향의 압밀화부의 면적률이 2∼10％인 셀룰로오스 섬유 부직포.