KR20210017688A - Polyester nonwoven fabrics having high strength and method for producing using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high-strength polyester non-woven fabric and a method for producing the same. According to the present invention, a high melting point polyester chip obtained by recycling waste is applied as a first filament so as to improve the strength of filaments constituting the non-woven fabric, and a copolyester having a low melting point in a specific range is applied as a second filament so as to control adhesive force between filaments, thereby achieving a reduction in production costs of raw materials, and obtaining a polyester non-woven fabric which exhibits high strength, prevents the passage of fine grain soil, facilities the passage of pore water, and can be applicable as a filter medium for a civil drainage material with excellent mechanical properties when a product is being poured.

Description

고강력 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법 {POLYESTER NONWOVEN FABRICS HAVING HIGH STRENGTH AND METHOD FOR PRODUCING USING THE SAME}High-strength polyester nonwoven fabric and its manufacturing method {POLYESTER NONWOVEN FABRICS HAVING HIGH STRENGTH AND METHOD FOR PRODUCING USING THE SAME}

본 발명은 토목 배수재용으로 사용하기에 적합한 고강력 폴리에스테르 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength polyester nonwoven fabric suitable for use as a civil drainage material and a method of manufacturing the same.

토목 배수재는 지하수와 같은 간극수를 머금고 있는 연약지반을 강화시키는 목적으로 이용되며, 이를 적용하는 방법에는 샌드 드레인(Sand drain), 팩 드레인(Pack drain) 등 여러 가지 공법이 현장에 적용되는데, 이들 중 시공속도가 빠르고 시공관리가 용이하며 공사비가 저렴한 연직배수공법(PVD, Prefabricated Vertical Drain)이 광범위하게 사용되고 있다.Civil engineering drainage material is used for the purpose of reinforcing the soft ground containing pore water such as groundwater, and various construction methods such as sand drain and pack drain are applied to the site. Among them, the vertical drainage method (PVD, Prefabricated Vertical Drain), which has fast construction speed, easy construction management, and low construction cost, is widely used.

연직배수공법에 사용되는 토목 배수재는 형태 유지 및 간극수 배수기능을 하는 폴리프로필렌(PP) 코어재와 필터재로 구성된다. 이때 필터재의 역할은 미세립토자의 통과를 방지하면서 배수의 단절과 막힘이 없이 간극수를 통과시키는 기능을 하며, 부직포 또는 직물이 이용된다. The civil engineering drainage material used in the vertical drainage method is composed of a polypropylene (PP) core material and a filter material that maintains shape and functions to drain pores. At this time, the role of the filter material is to prevent the passage of fine particles and to pass pore water without interruption or clogging of drainage, and nonwoven fabrics or fabrics are used.

상기 배수재는 지반 내, 수 ~ 수십 미터 깊이로 매립이 이뤄지기 때문에, 매립과정에서 점토 및 미세 흙 입자와 필터재 간 마찰에 의한 손상을 견디는 내구성 및 외부 장력에 대한 기계적 물성이 요구된다.Since the drainage material is buried within the ground to a depth of several to tens of meters, durability to withstand damage due to friction between clay and fine soil particles and filter material during the burial process and mechanical properties for external tension are required.

필터재에는, 크게 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리프로필렌 원료로 이루어진 두 종류의 부직포가 주로 이용되고 있으며, 폴리프로필렌 부직포가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포에 비해 상대적으로 낮은 원가 및 비중을 갖는 원료적 특성으로 인해 동일 중량 대비 우수한 물성을 발현하여 높은 시장점유율을 차지하고 있다. For the filter material, mainly two types of nonwoven fabrics consisting of polyethylene terephthalate and polypropylene raw materials are mainly used.Polypropylene nonwoven fabrics have a relatively low cost and specific gravity compared to polyethylene terephthalate nonwoven fabrics. It has a high market share due to its excellent physical properties.

필터재로 사용되는 부직포의 요구물성에는 인장강도(Tensile strength), 인열강력(Tearing strength), 유효구멍크기(AOS) 및 투수계수(Permeability) 등이 있으며, 배수재가 타설되는 현장에 따라 각각의 물성이 상이하게 요구된다. 특히, 배수재를 지반 내 타설 중 부직포의 찢어짐 및 절단 발생의 위험성을 방지하기 위해 500N이상의 인장강도, 100~300N 범위의 인열강력, 0.01cm/s 이상의 투수계수 및 필터기능을 위한 75~100㎛ 이하의 유효구멍크기(AOS)의 물성을 갖는 부직포여야 한다.The required properties of the nonwoven fabric used as a filter material include tensile strength, tearing strength, effective pore size (AOS), and permeability, and each property according to the site where the drainage material is placed. This is required differently. In particular, in order to prevent the risk of tearing and cutting of the nonwoven fabric while pouring the drainage material into the ground, tensile strength of 500N or more, tear strength in the range of 100~300N, water permeability of 0.01cm/s or more, and 75~100㎛ or less for filter function It must be a non-woven fabric having the physical properties of the effective pore size (AOS) of

그런데, 최근 발생하는 이슈에 따르면, 타설 된 배수재의 제거과정에서 부직포 필터가 찢어짐에 따라, 지반 내 잔여하는 문제점이 부각되면서, 인장강도 700N이상, 인열강력 300N이상, AOS 75㎛이하의 고강력 부직포 필터재가 요구되고 있다.However, according to a recent issue, as the non-woven fabric filter is torn in the process of removing the poured drainage material, the problem remaining in the ground is highlighted, and high-strength non-woven fabric with a tensile strength of 700N or more, tearing strength of 300N or more, and AOS 75㎛ or less. Filter material is required.

이를 위해, 통상적인 고유점도(IV) 0.6 내지 0.7 dl/g의 방사용 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩으로 제조된 부직포가 있는데, 상기 부직포는 우수한 드레이프성과 성형성을 발현하나, 찢어짐에 대한 인열강력이 폴리프로필렌 제품에 비해 낮은 단점이 있다.To this end, there is a nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate chips for spinning having a typical intrinsic viscosity (IV) of 0.6 to 0.7 dl/g, and the nonwoven fabric exhibits excellent drape properties and moldability, but the tear strength against tearing is polypropylene. It has a lower disadvantage compared to the product.

이에, 보다 높은 기계적 물성을 갖는 고강력 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포를 제조하기 위해서는 부직포를 구성하는 필라멘트의 강력을 향상시키고, 필라멘트 간 접착력을 제어하는 부직포 제조 기술이 필요하다.Accordingly, in order to manufacture a high-strength polyethylene terephthalate nonwoven fabric having higher mechanical properties, there is a need for a nonwoven fabric manufacturing technology that improves the strength of the filaments constituting the nonwoven fabric and controls adhesion between filaments.

일반적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포의 기계적 물성을 향상시키는 방법으로는 매트릭스(Matrix) 원료로 고점도(IV) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩(Chip)을 적용하여 필라멘트의 강력을 높이거나, 접착(Binder) 원료의 함량 및 접착온도를 제어하여 필라멘트 간 결합력을 높이는 기술이 있다. In general, as a method of improving the mechanical properties of polyethylene terephthalate nonwoven fabric, high-viscosity (IV) polyethylene terephthalate chips are applied as a matrix raw material to increase the strength of the filament, or the content of the binder raw material and There is a technology to increase the bonding force between filaments by controlling the adhesion temperature.

이때, 저점도(IV) 칩을 고점도(IV) 칩으로 개질하는 경우, 고상중합(Solid-State Polymerization; SSP) 공정이 필수적이다. 하지만, 고상중합은 공정속도가 느리고, 공정단가의 발생으로 원가가 상승시키는 단점이 있다. 이에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포의 폐기물(Waste)을 재활용(Recycle)하여 비교적 저렴한 가격에 판매되는 '산업 자재 재활용(post-industrial recycled; PIR)' 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩 적용을 통해, 고상중합에 따른 원가상승 문제를 해결하는 효과를 볼 수 있다. At this time, when reforming a low-viscosity (IV) chip into a high-viscosity (IV) chip, a solid-state polymerization (SSP) process is essential. However, the solid-phase polymerization has a disadvantage that the process speed is slow and the cost increases due to the occurrence of the process cost. Accordingly, the cost increase due to solid-phase polymerization through the application of'post-industrial recycled (PIR)' polyethylene terephthalate chips sold at relatively low prices by recycling the waste of polyethylene terephthalate nonwoven fabric. You can see the effect of solving the problem.

하지만, 재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩의 사용은 부직포 폐기물에 함유되어 있는 첨가제 및 접착제에 의한 화학적 조성의 차이로 인해 특성 저하(예: 칩 응집, 방사성 불량 및 필라멘트 강력 저하) 등의 문제를 유의해야 한다.However, the use of recycled polyethylene terephthalate chips should be aware of problems such as degradation in properties (eg, chip agglomeration, poor spinnability, and filament strength) due to differences in chemical composition due to additives and adhesives contained in nonwoven waste.

본 발명의 목적은 폴리에스테르 부직포의 제조공정의 폐기물을 재활용하여 제공되는, 자재 재활용 폴리에스테르를 원료로 사용하여 공정단가를 낮춤과 동시에, 원료의 점도 및 함량 제어를 통해 종래보다 인장강도와 인열강력이 향상되는 고강력 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to reduce the process cost by using material recycled polyester as a raw material, which is provided by recycling wastes of the manufacturing process of polyester nonwoven fabric, and at the same time, through controlling the viscosity and content of the raw material, tensile strength and tear strength than before. It is to provide this improved high-strength polyester nonwoven fabric and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은, 점토와 미세 흙 입자의 통과를 방지함과 동시에 간극수의 통과를 용이하게 하고, 제품 타설 시 우수한 기계적 물성을 나타내어, 토목분야 또는 다양한 분야의 필터재의 용도로 적용될 수 있는 고강력 폴리에스테르 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent the passage of clay and fine soil particles while facilitating the passage of pore water, and exhibit excellent mechanical properties when placing products, so that it can be applied in the field of civil engineering or as a filter material in various fields. It is to provide a strong polyester nonwoven fabric and a manufacturing method thereof.

본 명세서에서는, 255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르인 제1 필라멘트; 및 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제2필라멘트;를 포함하는 부직포 웹이 접합되어 있는 스펀본드 부직포이고,In the present specification, the first filament which is recycled polyester having a melting point of 255°C or higher; And a second filament, which is a copolyester having a melting point of 160° C. or more and 180° C. or less, and is a spunbond nonwoven fabric to which a nonwoven web is bonded,

상기 제 1 필라멘트의 함량은 80내지 90 중량%이고, 상기 제 2 필라멘트의 함량은 10 내지 20 중량%이며,The content of the first filament is 80 to 90% by weight, the content of the second filament is 10 to 20% by weight,

상기 제 1 필라멘트는 매트릭스 필라멘트이고, 제2 필라멘트는 바인더 필라멘트인 것을 특징으로 하는, 고강력 폴리에스테르 부직포를 제공한다.The first filament is a matrix filament, and the second filament is a binder filament. It provides a high-strength polyester nonwoven fabric.

본 명세서에서는 255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르인 제 1 필라멘트 및 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제 2 필라멘트를 혼섬 방사하고 부직포 웹을 형성하는 단계; 및In the present specification, the steps of blending a first filament, which is a recycled polyester having a melting point of 255°C or higher, and a second filament, which is a copolyester having a melting point of 160°C or higher to 180°C, and forming a nonwoven web; And

상기 부직포 웹을 캘린더 공정 및 열풍 공정에 적용하여 제 1 필라멘트 및 제 2 필라멘트가 웹 형태로 적층 및 접합된 스펀본드 부직포를 제조하는 단계;를 포함하고,Including; applying the nonwoven web to a calender process and a hot air process to prepare a spunbond nonwoven fabric in which the first filaments and the second filaments are laminated and bonded in a web form; and

상기 제 1 필라멘트의 함량은 80 내지 90 중량%이고, 상기 제 2 필라멘트의 함량은 10 내지 20 중량%인,The content of the first filament is 80 to 90% by weight, and the content of the second filament is 10 to 20% by weight,

상기 폴리에스테르 부직포의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing the polyester nonwoven fabric.

이하, 발명의 구현 예들에 따른 고강력을 갖는 폴리에스테르 부직포 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a polyester nonwoven fabric having high strength and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail.

그에 앞서, 본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.Prior to that, unless expressly stated in the specification, terminology is only intended to refer to specific embodiments and is not intended to limit the invention.

본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. The singular forms used in the present specification also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.

본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of'comprising' as used herein specifies a specific characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, action, element, component and/or group It does not exclude the existence or addition of

그리고, 본 명세서에서 '제1' 및 '제2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위 내에서 제1 구성요소는 제2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, in the present specification, terms including ordinal numbers such as'first' and'second' are used for the purpose of distinguishing one component from other components, and are not limited by the ordinal number. For example, within the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

(폴리에스테르 부직포)(Polyester nonwoven fabric)

본 발명의 일 구현예에 따라, 255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르인 제 1 필라멘트%; 및 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제 2 필라멘트;를 포함하는 부직포 웹이 접합되어 있는 스펀본드 부직포이고, 상기 제 1 필라멘트의 함량은 80 내지 90 중량%이고, 상기 제 2 필라멘트의 함량은 10 내지 20 중량%이며, 상기 제 1 필라멘트는 매트릭스 필라멘트이고, 제 2 필라멘트는 바인더 필라멘트인 것을 특징으로 하는, 고강력 폴리에스테르 부직포가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first filament% which is recycled polyester having a melting point of 255° C. or higher; And a second filament which is a copolyester having a melting point of 160° C. or more to 180° C. or less; and a spunbond nonwoven fabric to which a nonwoven web is bonded, and the content of the first filament is 80 to 90% by weight, and the first 2 The content of the filament is 10 to 20% by weight, the first filament is a matrix filament, and the second filament is a binder filament, characterized in that, a high strength polyester nonwoven fabric may be provided.

즉, 본 발명은 매트릭스 필라멘트로 폴리에스테르 부직포의 제조공정의 폐기물을 재활용하여 비교적 저렴하게 판매되는 재활용 폴리에스테르를 제1 필라멘트의 원료를 사용함으로써, 원가를 절감하고 특히 토목 배수재용 부직포에 적용될 수 있는 인장, 인열강력 및 기공크기를 가짐으로써 필터성능이 우수하며 기계적 강도가 높은 배수재용 고강력 폴리에스테르 부직포를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 부직포는 토목 배수재의 필터로 사용될 수 있다.That is, the present invention uses the raw material of the first filament to recycle polyester, which is sold relatively inexpensively by recycling wastes of the polyester nonwoven fabric manufacturing process as a matrix filament, thereby reducing cost and particularly applicable to nonwoven fabrics for civil engineering drainage materials. By having tensile, tearing strength, and pore size, it is possible to provide a high-strength polyester nonwoven fabric for drainage materials having excellent filter performance and high mechanical strength. For example, the polyester nonwoven fabric can be used as a filter for civil engineering drainage materials.

또한, 상기 제2 필라멘트는 제1 필라멘트보다 상대적으로 저융점을 갖는 코폴리에스테르를 바인더 필라멘트로 적용함으로써, 매트릭스 필라멘트인 제1 필라멘트와 함께 혼섬 방사시, 필라멘트 간 결합력을 제어할 수 있고, 방사성 및 인열강력 향상에도 기여할 수 있다. In addition, the second filament is a copolyester having a relatively low melting point than that of the first filament, as a binder filament, so that when spun together with the first filament as a matrix filament, the bonding force between the filaments can be controlled, and spinnability and It can also contribute to the improvement of tear strength.

따라서, 본 발명에서 제공되는 폴리에스테르 부직포는 단위면적당 중량이 145 g/㎡일 때, 인장강도가 700N 이상이고, 인열강력이 300N 이상이고, 유효구멍크기(AOS)가 75㎛ 이하이며, 투수계수가 1.0×10-2cm/s 이상인 물성을 모두 만족할 수 있다.Therefore, when the weight per unit area of the polyester nonwoven fabric provided in the present invention is 145 g/m2, the tensile strength is 700N or more, the tear strength is 300N or more, the effective pore size (AOS) is 75㎛ or less, and the water permeability coefficient All properties of 1.0×10 -2 cm/s or more can be satisfied.

또 본 발명의 폴리에스테르 부직포는 상술한 범위의 물성을 만족함으로써, 인장강도, 인열강력 등의 기계적 물성이 향상될 뿐만 아니라, 유효구멍크기가 작아 필터효과가 매우 우수하다. 이에, 간극수의 배출을 향상시키고 점토와 미세한 흙 입자의 통과를 억제시키며, 다공성 구조로 인해 막힘 현상을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명의 폴리에스테르 부직포는 찢어짐이 없어 토목 배수재용 필터로 적용될 수 있고, 또한 다른 용도의 필터재로서도 유용하게 사용될 수 있다. In addition, the polyester nonwoven fabric of the present invention satisfies the above-described range of properties, thereby improving mechanical properties such as tensile strength and tearing strength, as well as having a small effective pore size and excellent filter effect. Accordingly, it is possible to improve the discharge of pore water, suppress the passage of clay and fine soil particles, and reduce clogging due to the porous structure. Therefore, the polyester nonwoven fabric of the present invention can be applied as a filter material for civil engineering drainage materials without tearing, and can also be usefully used as a filter material for other uses.

한편, 상기 제1 필라멘트는 폴리에스테르 부직포의 제조공정의 폐기물로부터 재생된 폴리에스테르 공중합체이며, 산업 자재 재활용(Post-Industrial Recycled; PIR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 소비자 자재 재활용(Post-Consumer Recycled: PCR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 재활용 폴리에스테르인 제1 필라멘트의 고유점도(IV)는 0.60 내지 0.90 dl/g 혹은 0.70 내지 0.85 dl/g 일 수 있다. 또, 상기 제1 필라멘트의 융점의 일례를 들면, 상기 고유점도를 가지면서 255℃ 내지 280℃ 일 수 있다.On the other hand, the first filament is a polyester copolymer recycled from the waste of the polyester nonwoven fabric manufacturing process, and industrial material recycling (Post-Industrial Recycled; PIR) polyethylene terephthalate, consumer material recycling (Post-Consumer Recycled: PCR) Polyethylene terephthalate or mixtures thereof. The intrinsic viscosity (IV) of the first filament, which is a recycled polyester, may be 0.60 to 0.90 dl/g or 0.70 to 0.85 dl/g. Further, as an example of the melting point of the first filament, it may be 255°C to 280°C while having the intrinsic viscosity.

바람직하게, 상기 제1 필라멘트는 고유점도(IV)가 0.60 내지 0.90 dl/g이고, 융점이 255℃ 이상인 산업 자재 재활용(Post-Industrial Recycled; PIR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다.Preferably, the first filament may include a post-industrial recycled (PIR) polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity (IV) of 0.60 to 0.90 dl/g and a melting point of 255° C. or higher.

상기 제1 필라멘트에는 재생원료 사용에 따라, 아디프산(AA), 이소프탈산(IPA), 네오펜틸 글리콜(NPG), 또는 이들의 혼합물의 폴리에스테르계 공중합체를 포함할 수 있다.The first filament may include adipic acid (AA), isophthalic acid (IPA), neopentyl glycol (NPG), or a polyester-based copolymer of a mixture thereof, depending on the use of the recycled material.

또한, 상기 제 1 필라멘트는 평균섬도 3 내지 9데니어이고, 상기 제 2 필라멘트는 평균섬도가 1 내지 5 데니어일 수 있다. In addition, the first filament may have an average fineness of 3 to 9 denier, and the second filament may have an average fineness of 1 to 5 denier.

상기 제 1 필라멘트는 강도가 3.8 내지 5gf/Denier이며, 신율(strain)이 50 내지 100%인 것을 특징으로 한다.The first filament has a strength of 3.8 to 5 gf/Denier, and an elongation (strain) of 50 to 100%.

상기 제 2 필라멘트의 원료는 아디프산(AA), 이소프탈산(IPA), 네오펜틸 글리콜(NPG), 또는 이들의 혼합물의 공중합체를 포함할 수 있고, 융점이 160℃이상 내지 180℃인 것을 특징으로 한다. 상기 제2 필라멘트에 사용된 코폴리에스테르의 융점이 160℃ 이하의 경우, 결정성이 낮아 방사성이 불량하며, 180℃ 이상의 경우 접착온도가 높아짐에 따라 인열강력이 저하되는 문제점이 발생한다. The raw material of the second filament may include adipic acid (AA), isophthalic acid (IPA), neopentyl glycol (NPG), or a copolymer of a mixture thereof, and having a melting point of 160° C. or more to 180° C. It is characterized. When the melting point of the copolyester used in the second filament is 160° C. or less, the crystallinity is low and spinnability is poor, and in the case of 180° C. or more, the tear strength decreases as the adhesion temperature increases.

또한, 본 발명에서 제공되는 상기 폴리에스테르 부직포는 단위면적당 중량이 145 g/㎡일 때, 두께가 0.38mm 내지 0.41mm이고, 밀도가 0.35 g/㎤ 내지 0.38g/㎤일 수 있다. 다만, 본 발명에서 제공되는 제1, 2 필라멘트의 데니어 또는 바인더 함량에 두께가 상이해질 수 있으며, 이와 동시에 밀도 또한 변동될 수 있다.In addition, the polyester nonwoven fabric provided in the present invention may have a thickness of 0.38 mm to 0.41 mm and a density of 0.35 g/cm 3 to 0.38 g/cm 3 when the weight per unit area is 145 g/m 2. However, the thickness may be different in the denier or binder content of the first and second filaments provided in the present invention, and at the same time, the density may also vary.

(폴리에스테르 부직포의 제조방법)(Method for producing polyester nonwoven fabric)

한편, 상술한 물성을 갖는 본 발명의 폴리에스테르 부직포의 제조방법에 대해 설명한다.On the other hand, a method of manufacturing the polyester nonwoven fabric of the present invention having the above-described physical properties will be described.

본 발명의 다른 구현예에 따라, 255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르인 제1 필라멘트 및 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제2 필라멘트를 혼섬 방사하고 부직포 웹을 형성하는 단계; 및 상기 부직포 웹을 캘린더 공정 및 열풍 공정에 적용하여 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트가 웹 형태로 적층 및 접합된 스펀본드 부직포를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 제 1 필라멘트의 함량은 80 내지 90 중량%이고, 상기 제 2 필라멘트의 함량은 10 내지 20 중량%인 상기 폴리에스테르 부직포의 제조방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first filament, which is a recycled polyester having a melting point of 255° C. or higher, and a second filament, which is a copolyester having a melting point of 160° C. or higher to 180° C., is mixed-spun to form a nonwoven web. step; And applying the nonwoven web to a calender process and a hot air process to prepare a spunbond nonwoven fabric in which the first filaments and the second filaments are laminated and bonded in a web form; including, wherein the content of the first filaments is 80 to 90 % By weight, and the content of the second filament may be provided in a method of manufacturing the polyester nonwoven fabric of 10 to 20% by weight.

본 발명에 따르면, 1) 산업 자재 재활용(post-industrial recycled; PIR)' 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩과 같은 재활용 폴리에스테르의 고유점도(IV)를 제어하여 필라멘트 강도를 향상시키는 단계를 수행하고, 또한 2) 필라멘트 간 접착(Binder)역할을 하는 저융점 코폴리에스테르의 함량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.According to the present invention, 1) performing the step of improving the filament strength by controlling the intrinsic viscosity (IV) of recycled polyester such as 1) post-industrial recycled (PIR)' polyethylene terephthalate chip, and 2) It may include controlling the content of the low melting point copolyester serving as a binder between filaments.

특히, 본 발명의 폴리에스테르 부직포의 제조방법에 따르면, 폴리에스테르 부직포의 기계적 특성을 발현하기 위해 방사되는 제1 필라멘트와 제2 필라멘트의 함량을 달리하여 제조하는 것을 특징으로 함으로써, 상술한 고강력 특성을 모두 만족할 수 있다.In particular, according to the method of manufacturing a polyester nonwoven fabric of the present invention, the high strength characteristics described above are characterized by manufacturing different amounts of the first filament and the second filament spun in order to express the mechanical properties of the polyester nonwoven fabric. Can all be satisfied.

구체적으로, 상기 부직포 웹을 형성하는 단계는 융점이 255℃ 이상인 재활용 필라멘트인 제1 필라멘트와, 160℃이상 내지 180℃ 이하인 코폴리에스테르인 제2 필라멘트를 각각 연속 압출기에 투입하여 녹인 다음, 상술한 함량 비율이 되도록 혼섬방사하고 통상의 방법으로 개섬하는 단계를 포함한다.Specifically, in the step of forming the nonwoven web, a first filament, which is a recycled filament having a melting point of 255°C or higher, and a second filament, which is a copolyester, having a melting point of 255°C or higher and 160°C to 180°C, are respectively added to a continuous extruder to melt, and then the above-described It includes the step of honseoin spinning so that the content ratio and opening by a conventional method.

또한, 상기 제 1 필라멘트와 제 2 필라멘트의 함량비는 80 내지 90 중량%: 10 내지 20중량%로 구성되는 혼섬방사 (Matrix & Binder) 형태로 제조하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제1 필라멘트와 제2 필라멘트의 함량비는, 용융된 폴리머 토출량을 제어하거나, 구금의 설계 변경을 통해 제어가 가능하다.In addition, the content ratio of the first filament and the second filament is preferably prepared in the form of a mixed fiber (Matrix & Binder) consisting of 80 to 90% by weight: 10 to 20% by weight. At this time, the content ratio of the first filament and the second filament may be controlled by controlling the amount of molten polymer discharged or by changing the design of the detention.

상기 제 2 필라멘트의 함량을 10 중량% 미만으로 방사 시 부직포 웹의 결합이 충분하지 못해 표면에 필라멘트가 일어나며 기계적 물성의 불안정성을 나타낸다. 또한, 그 함량이 20 중량%를 초과할 경우 방사 시 필라멘트 간 엉켜 붙음에 따라 개섬불량이 발생하고 부직포가 뻣뻣해지는 현상에 의해 부직포 제조에 바람직하지 못하다. 따라서, 고강력을 갖는 폴리에스테르 부직포를 제조하기 위해서는, 상술한 범위로 제 1 필라멘트와 제 2 필라멘트의 함량비를 제어하는 것이 매우 중요하다.When the content of the second filament is less than 10% by weight, the nonwoven web is not sufficiently bonded to form a filament on the surface, indicating instability of mechanical properties. In addition, when the content exceeds 20% by weight, defects in opening occur due to entanglement between the filaments during spinning, and the nonwoven fabric becomes stiff, which is not preferable for manufacturing a nonwoven fabric. Therefore, in order to manufacture a polyester nonwoven fabric having high strength, it is very important to control the content ratio of the first filament and the second filament within the above-described range.

바람직하게, 상기 제1 필라멘트의 함량은 융점이 255℃ 이상인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필라멘트가 부직포 전체의 80 내지 90 중량%이며, 제2 필라멘트의 함량은 융점이 160℃이상 내지 180℃ 이하인 코폴리에스테르 필라멘트가 부직포 전체의 10 내지 20 중량%가 되도록, 상기 2종의 필라멘트를 혼섬방사(Matrix & Binder) 형태로 웹을 형성하는 단계를 수행한다.Preferably, the content of the first filament is 80 to 90% by weight of the total nonwoven fabric of the polyethylene terephthalate filament having a melting point of 255°C or higher, and the content of the second filament is a copolyester filament having a melting point of 160°C or higher to 180°C or lower. A step of forming a web in the form of a mixed fiber (Matrix & Binder) of the two kinds of filaments so as to be 10 to 20% by weight of the total nonwoven fabric is performed.

이때, 상술한 바대로, 상기 제1 필라멘트는 폴리에스테르 부직포의 제조공정의 폐기물로부터 재생된 칩 형태의 산업 자재 재활용(Post-Industrial Recycled; PIR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 소비자 자재 재활용(Post-Consumer Recycled: PCR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리에스테르 공중합체일 수 있다. 또한, 상기 물질들은 이 분야에 잘 알려진 방법으로 재생된 폴리에스테르 공중합체를 구입하여 사용할 수 있다.At this time, as described above, the first filament is a chip-type industrial material recycled (Post-Industrial Recycled; PIR) polyethylene terephthalate, consumer material recycled (Post-Consumer Recycled: PCR) It may be a polyester copolymer comprising polyethylene terephthalate or a mixture thereof. In addition, the above materials can be used by purchasing a regenerated polyester copolymer by a method well known in the art.

또한, 상기 제2 필라멘트는 아디프산(AA), 이소프탈산(IPA), 네오펜틸 글리콜(NPG), 또는 이들의 혼합물의 공중합체를 포함하는 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르를 사용할 수 있다. 다만, 상기 코폴리에스테르를 구성하는 단량체가 상기 종류로 한정되지 않으며, 상기 특정 융점 범위를 갖는 폴리에스테르 공중합체를 제공할 수 있는 것이면, 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.In addition, the second filament is a copoly having a melting point of 160° C. or more and 180° C. or less, including adipic acid (AA), isophthalic acid (IPA), neopentyl glycol (NPG), or a copolymer of a mixture thereof. Esters can be used. However, the monomer constituting the copolyester is not limited to the above type, and as long as it can provide a polyester copolymer having the specific melting point range, it may be selected and used without limitation.

상기 혼섬방사하는 단계에서, 제1 필라멘트는 평균섬도 3 내지 9 데니어이고, 상기 제2 필라멘트는 평균섬도가 1 내지 5 데니어가 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 제1, 2 필라멘트의 평균섬도는 토출량과 방사구금의 모세공수를 조절하여 수행될 수 있다. 상기 제1 필라멘트의 섬도가 3 데니어 이하이면 필라멘트의 강력이 낮아져 부직포 강력이 부족한 문제가 있고, 9 데니어를 초과하면 필라멘트 간 공극의 크기가 증가하여 여과성능이 불량한 문제가 있다. 또한, 상기 제2 필라멘트의 섬도가 1 데니어 이하이면 필라멘트 형성이 불량한 문제가 있고, 5 데니어를 초과하면 필라멘트의 냉각이 부족하여 개섬형태가 불량한 문제가 있다.In the step of honseom spinning, it is preferable that the first filament has an average fineness of 3 to 9 denier, and the second filament has an average fineness of 1 to 5 denier. The average fineness of the first and second filaments may be performed by adjusting the discharge amount and the number of capillaries of the spinneret. If the first filament has a fineness of 3 denier or less, the strength of the filament is lowered, resulting in insufficient strength of the nonwoven fabric. If the first filament exceeds 9 denier, the size of the inter-filament gap increases, resulting in poor filtration performance. In addition, when the fineness of the second filament is 1 denier or less, there is a problem in that the filament formation is poor, and when the fineness of the second filament exceeds 5 denier, there is a problem that the filament is insufficiently cooled and the opening shape is poor.

이와 같이 혼섬 방사 형태로 방사된 필라멘트는 고압의 공기 연신장치를 이용하여 방사속도가 4,500 내지 5,500m/min이 되도록 충분히 연신시켜 통상의 3 내지 10 데니어의 섬도를 갖는 필라멘트 섬유를 제조할 수 있다.The filaments spun in the form of honseom spinning can be sufficiently stretched so that the spinning speed is 4,500 to 5,500 m/min using a high-pressure air stretching device, so that filament fibers having a fineness of 3 to 10 denier can be prepared.

한편, 상기 스펀본드 부직포를 제조하는 단계는 스무스 롤(smooth roll)을 이용한 캘린더 공정과, 제2 필라멘트의 융점과 유사하거나 대응되는 온도 조건에서 열풍 공정을 진행하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the manufacturing of the spunbond nonwoven fabric includes a calendering process using a smooth roll and performing a hot air process under a temperature condition similar to or corresponding to the melting point of the second filament.

즉, 상기 제조된 필라멘트 섬유는 컨베이어 네트 위에 웹 형태로 자리 잡은 후, 가열된 스무스(smooth) 롤의 캘린더 공정을 거쳐 부직포의 두께를 조정한 다음, 제 2 필라멘트의 융점과 유사한 온도의 열풍을 이용하여 접착하여 부직포를 제조 한다. 특히, 열풍을 이용한 결합방법은 엠보싱 로울러에 의한 결합방법보다 기공형성이 유리하여 투과성 및 필터성능이 우수하여 배수재 필터용으로 유용하다.That is, the prepared filament fiber is placed in a web form on a conveyor net, and then the thickness of the non-woven fabric is adjusted through a calendering process of a heated smooth roll, and then hot air having a temperature similar to the melting point of the second filament is used. To make a nonwoven fabric. In particular, the bonding method using hot air is useful for a drainage filter because pore formation is more favorable than the bonding method using an embossing roller and has excellent permeability and filter performance.

다시 말해, 위에서 설명한 바와 같이 혼섬방사된 제1 필라멘트와 제2 필라멘트 웹(Web)을 컨베이어 네트(Conveyor Net) 위에 적층시킨 후, 적층된 웹은 가열된 스무스(smooth)롤에 의한 캘린더 공정을 거쳐 평활성과 적정한 두께를 부여한다. 상기 적층된 웹의 단위면적 당 중량(g/㎡)은 컨베이어 네트 속도 제어를 통해 조절될 수 있다. 두께가 조절된 웹은 제 2 필라멘트의 융점과 유사한 온도의 열풍(Hot Air Through)을 이용하여 접착시켜 부직포를 제조한다. 예를 들어, 상기 열풍 공정은 상기 제2 필라멘트의 융점과 대응되는 160℃이상 내지 180℃ 이하의 범위에서 수행할 수 있다.In other words, as described above, after the first filament spun and the second filament web are laminated on a conveyor net, the laminated web is subjected to a calendering process using a heated smooth roll. It gives smoothness and appropriate thickness. The weight per unit area (g/m2) of the laminated web may be adjusted through the conveyor net speed control. The web whose thickness is adjusted is bonded using hot air at a temperature similar to the melting point of the second filament to manufacture a nonwoven fabric. For example, the hot air process may be performed in a range of 160° C. to 180° C. corresponding to the melting point of the second filament.

이러한 방법으로 제공되는 폴리에스테르 부직포는, 단위면적당 중량이 145 g/㎡일 때, 인장강도 700N 이상, 인열강력 300N 이상, AOS 75㎛ 이하, 투수계수가 1.0×10-2cm/s 이상의 물성 조건을 모두 만족하므로, 인장강도, 인열강력 등의 기계적 물성이 우수하며, 유효구멍크기가 작아 필터효과가 우수하다. 이에, 간극수의 배출을 향상시키고 흙 입자의 통과를 억제시키며, 다공성 구조로 인해 막힘현상을 감소시킬 수 있다.When the weight per unit area is 145 g/m2, the polyester nonwoven fabric provided in this way has a tensile strength of 700N or more, a tear strength of 300N or more, AOS of 75㎛ or less, and a water permeability of 1.0×10 -2 cm/s or more. Since it satisfies all of, it has excellent mechanical properties such as tensile strength and tear strength, and has excellent filter effect due to its small effective pore size. Accordingly, it is possible to improve the discharge of pore water, suppress the passage of soil particles, and reduce clogging due to the porous structure.

본 발명에 따른 고강력 폴리에스테르 부직포, 바람직하게 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포는 필터의 기계적 물성을 향상시킴과 동시에 배수재 완제품의 중량을 감소시켜 운송 및 타설 공정 효율성을 높일 수 있다. 특히, 본 발명은 매트릭스 필라멘트로서'산업 자재 재활용(post-industrial recycled; PIR)' 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 재생 원료 적용을 통해 원가를 절감시키는 동시에 친환경 제품을 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 부직포 제조방법에 따르면 원료의 사용량을 감소시켜 생산 원가를 절감할 수 있으며, 저중량 고강도 제품의 다양한 용도 전개가 가능하다.The high-strength polyester nonwoven fabric, preferably polyethylene terephthalate nonwoven fabric according to the present invention, improves the mechanical properties of the filter and at the same time reduces the weight of the finished product of the drainage material, thereby increasing the efficiency of transportation and pouring processes. In particular, the present invention has the advantage of reducing cost and manufacturing eco-friendly products through the application of recycled raw materials such as polyethylene terephthalate as a matrix filament'post-industrial recycled (PIR)'. In addition, according to the method of manufacturing a nonwoven fabric of the present invention, it is possible to reduce the production cost by reducing the amount of raw materials used, and it is possible to develop various uses of low weight and high strength products.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid the understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It is natural that changes and modifications fall within the scope of the appended claims.

실시예 1Example 1

[실시예 1][Example 1]

제1 필라멘트로 '산업 자재 재활용(post-industrial recycled; PIR)' 폴리에틸렌 테레프탈레이트(고유점도(IV): 0.82dl/g, 융점: 255 ℃)와 제2 필라멘트로 아디프산과 이소프탈산이 공중합되어 176℃의 융점을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 준비한 후, 이들을 각각 방사온도 290 ℃에서 연속 압출기를 이용하여 녹인 다음, 제1 필라멘트와 제2 필라멘트의 함량비가 90:10 중량%가 되도록 혼섬방사하고 연신하여 제조되는 제1 필라멘트의 평균 섬도가 8.5 데니어가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절하였다.The first filament is'post-industrial recycled (PIR)' polyethylene terephthalate (intrinsic viscosity (IV): 0.82 dl/g, melting point: 255 °C) and adipic acid and isophthalic acid are copolymerized with the second filament. After preparing polyethylene terephthalate having a melting point of 176° C., each of them is melted using a continuous extruder at a spinning temperature of 290° C., and then blended and stretched so that the content ratio of the first filament and the second filament is 90:10% by weight. The discharge amount and the number of capillaries in the orifice were adjusted so that the average fineness of the prepared first filament was 8.5 denier.

이어서, 모세공에서 방출된 연속 필라멘트를 냉각풍으로 고화시킨 후, 고압의 공기 연신장치를 이용하여 방사속도가 5,000 m/min이 되도록 연신시켜 필라멘트 섬유를 제조하였다.Subsequently, the continuous filaments released from the capillaries were solidified with cooling air, and then stretched so that the spinning speed was 5,000 m/min using a high-pressure air stretching device to prepare filament fibers.

다음에 상기 제조된 필라멘트 섬유를 통상의 개섬법에 의해 컨베이어 네트(net)상에 웹의 형태로 적층시킨다. 적층된 웹은 가열된 스무스(smooth)롤에 의한 캘린더 공정을 거쳐 평활성과 적정한 두께를 부여하였다.Next, the prepared filament fibers are laminated in the form of a web on a conveyor net by a conventional opening method. The laminated web was subjected to a calendering process using a heated smooth roll to give smoothness and an appropriate thickness.

상기 적층된 필라멘트는 180℃ 열풍온도로 열접착하여 제조된 단위면적당 중량이 145 g/㎡이고 밀도가 0.35g/㎤인 스펀본드 부직포를 제조하였다.The laminated filaments were thermally bonded at a hot air temperature of 180° C. to prepare a spunbond nonwoven fabric having a weight per unit area of 145 g/m 2 and a density of 0.35 g/cm 3.

[실시예 2][Example 2]

제1 필라멘트로 고유점도(IV)가 0.75dl/g의 '산업 자재 재활용(post-industrial recycled; PIR)' 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원료를 적용하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.A nonwoven fabric was manufactured in the same manner as in Example 1, except for applying a polyethylene terephthalate raw material having an intrinsic viscosity (IV) of 0.75 dl/g as the first filament'post-industrial recycled (PIR)'.

[실시예 3][Example 3]

제1 필라멘트와 제2 필라멘트의 함량비를 85:15의 중량비(wt%)로 적용하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content ratio of the first filament and the second filament was applied at a weight ratio (wt%) of 85:15.

[비교예 1][Comparative Example 1]

제1 필라멘트로, 재생 원료 대신 고유점도(IV) 0.65dl/g의 정규 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Re-PET) 원료를 적용하고, 제2 필라멘트로 융점이 230℃인 코폴리에스테르를 적용하였다. 상기 적층된 필라멘트는 233℃ 열풍온도로 열접착 하는 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.As the first filament, a regular polyethylene terephthalate (Re-PET) raw material having an intrinsic viscosity (IV) of 0.65 dl/g was applied instead of the recycled raw material, and a copolyester having a melting point of 230° C. was applied as the second filament. The laminated filaments were prepared in the same manner as in Example 1, except that the laminated filaments were thermally bonded at a hot air temperature of 233°C.

[비교예 2][Comparative Example 2]

제1 필라멘트로 고유점도(IV) 0.82dl/g이고 255 ℃의 융점을 갖는 '산업 자재 재활용(post-industrial recycled; PIR)' 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원료를 적용한 것 외에는, 비교예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다. As the first filament, a nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the raw material of'post-industrial recycled (PIR)' polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity (IV) of 0.82 dl/g and a melting point of 255 °C was applied. Was prepared.

[비교예 3][Comparative Example 3]

제1 필라멘트와 제2 필라멘트의 함량비를 95:5의 중량비(wt%)로 적용하는 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content ratio of the first filament and the second filament was applied at a weight ratio (wt%) of 95:5.

[비교예 4][Comparative Example 4]

제1 필라멘트와 제2 필라멘트의 함량비를 75:25의 중량비(wt%)로 적용하는 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.A nonwoven fabric was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the content ratio of the first filament and the second filament was applied at a weight ratio (wt%) of 75:25.

[참고예 1][Reference Example 1]

제1 필라멘트의 평균 섬도가 10 데니어가 되도록 토출량을 적용하는 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.A nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that the discharge amount was applied so that the average fineness of the first filament was 10 denier.

구 분division 제 1필라멘트First filament 제 2필라멘트2nd filament 열풍온도
(℃)
Hot air temperature
(℃)
Chip
종류
Chip
Kinds
Chip IV
(dl/g)
Chip IV
(dl/g)
Fila.
De'
Fila.
De'
함량
(wt%)
content
(wt%)
Chip
종류
Chip
Kinds
융점
(℃)
Melting point
(℃)
함량
(wt%)
content
(wt%)
실시예 1Example 1 PIRPIR 0.820.82 8.58.5 9090 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 1010 180180
실시예 2Example 2 PIRPIR 0.750.75 8.58.5 9090 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 1010 180180
실시예 3Example 3 PIRPIR 0.820.82 8.58.5 8585 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 1515 180180
비교예 1Comparative Example 1 Re-PETRe-PET 0.650.65 8.58.5 9090 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 1010 180180
비교예 2Comparative Example 2 PIRPIR 0.820.82 8.58.5 9090 코폴리
에스테르
Copoli
ester
230230 1010 233233
비교예 3Comparative Example 3 PIRPIR 0.820.82 8.58.5 9595 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 55 180180
비교예 4Comparative Example 4 PIRPIR 0.820.82 8.58.5 7575 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 2525 180180
참고예 1Reference Example 1 PIRPIR 0.820.82 1010 9090 코폴리
에스테르
Copoli
ester
176176 1010 180180

[평가방법][Assessment Methods]

상기 각 실시예, 비교예 및 참고예에 대하여, 다음의 방법으로 물성을 평가하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.For each of the Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, physical properties were evaluated by the following method, and the results are shown in Table 2.

1. 인장강도(N)1. Tensile strength (N)

ASTM D 4632법을 이용하였다. 구체적으로, 제품을 MD와 CD방향으로 길이×폭 = 200mm × 100mm 크기의 시편을 INSTRON사의 측정장비를 이용하여 상/하 25mm× 50mm 지그로 물린 후 인장속도 300mm/min으로 측정하였다.ASTM D 4632 method was used. Specifically, a specimen of length × width = 200 mm × 100 mm in the MD and CD directions was bitten with a top/bottom 25 mm × 50 mm jig using INSTRON's measuring equipment, and then measured at a tensile speed of 300 mm/min.

2. 인열강력(N)2. Tear strength (N)

ASTM D 4533 법을 이용하였다. 구체적으로, 제품을 MD와 CD방향으로 길이×폭 = 200mm × 76mm 크기의 시편을 INSTRON사의 측정장비를 이용하여 상/하 55mm× 100mm 지그로 물린 후 인장속도 300mm/min으로 측정하였다.ASTM D 4533 method was used. Specifically, a specimen of length × width = 200 mm × 76 mm in the MD and CD directions was bitten with a top/bottom 55 mm × 100 mm jig using INSTRON's measuring equipment, and then measured at a tensile speed of 300 mm/min.

3. 유효구멍크기(O 95 , ) 3. Effective hole size (O 95 ,)

ASTM D 4751 법을 이용하였다. 시험편을 체 틀 안에 넣고 사전에 치수를 측정한 유리 비드를 시험편 표면에 놓는다. 시험편과 틀을 가로로 흔들어 비드가 서로 부딪히며 시험편을 통과하도록 한다. 시험편의 겉보기 구멍 치수가 측정될 때까지 동일한 시험편에서 다양한 크기의 유리 비드를 사용해 상기 절차를 반복한다.ASTM D 4751 method was used. Put the test piece in a sieve and place a glass bead whose dimensions were measured in advance on the surface of the test piece. Shake the test piece and frame horizontally so that the beads collide with each other and pass through the test piece. The above procedure is repeated using glass beads of various sizes on the same specimen until the apparent pore size of the specimen is measured.

4. 투수계수(cm/s)4. Permeability coefficient (cm/s)

ASTM D 4491 에 따라 정수두법을 이용하였다. 이때 손실수두는 50mm으로 측정하였다. 투수계수는 시험법에 따라, 다음의 식 1을 적용하여 계산하였다.The water purification method was used according to ASTM D 4491. At this time, the head loss was measured as 50 mm. The permeability coefficient was calculated by applying the following Equation 1 according to the test method.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 식 1에서, k 는 투수계수(cm/s)이고, t 는 시료의 두께(cm)이고, A 는 상수이고, ψ 는 투수성(s-1)을 의미한다.In Equation 1, k is the water permeability coefficient (cm/s), t is the thickness of the sample (cm), A is a constant, and ψ represents the water permeability (s −1 ).

5. 5. 1One H NMRH NMR

제1 필라멘트 시편에 대해 Trifluoroacetic acid(TFA)용매로 완전 용해시키고, 1H NMR로 얻어진 스펙트럼을 통해 상기 TPA 대비 각 실시예 및 비교예의 공중합물 함량을 비교하였다.The first filament specimen was completely dissolved in a trifluoroacetic acid (TFA) solvent, and the contents of the copolymers of each of the Examples and Comparative Examples were compared to the TPA through the spectrum obtained by 1 H NMR.

구 분division 부직포Non-woven 제1필라멘트First filament 유효구멍
크기
(AOS)
(O95, ㎛)
Effective hole
size
(AOS)
(O 95 , μm)
투수계수
(cm/s)
Permeability coefficient
(cm/s)
비 고Remark
두께
(㎜)
thickness
(Mm)
인장강도
(N)
MD / CD
The tensile strength
(N)
MD/CD
인열강력
(N)
MD / CD
Tearing strength
(N)
MD/CD
강도
(gf/De')
burglar
(gf/De')
공중합물 함량
(mol%)
Copolymer content
(mol%)
실시예 1Example 1 0.410.41 742 / 784742/784 332 / 325332/325 4.24.2 1.641.64 7171 6.6×10-2 6.6×10 -2 실시예 2Example 2 0.390.39 722 / 739722/739 314 / 320314/320 3.93.9 1.641.64 6666 6.1×10-2 6.1×10 -2 실시예 3Example 3 0.380.38 774 / 793774/793 308 / 310308/310 4.24.2 1.641.64 6363 5.8×10-2 5.8×10 -2 비교예 1Comparative Example 1 0.410.41 706 / 722706/722 273 / 260273/260 3.63.6 N.DN.D 5353 5.0×10-2 5.0×10 -2 인열 미흡Poor tear 비교예 2Comparative Example 2 0.410.41 739 / 751739/751 251 / 244251 of 244 4.24.2 1.641.64 6868 8.7×10-2 8.7×10 -2 인열 미흡Poor tear 비교예 3Comparative Example 3 0.430.43 581 / 597581/597 225 / 208225/208 4.24.2 1.641.64 7272 9.7×10-2 9.7×10 -2 인장, 인열미흡Insufficient tension and tear 비교예 4Comparative Example 4 0.370.37 825 / 813825/813 213 / 227213/227 4.24.2 1.641.64 4949 3.3×10-2 3.3×10 -2 인열 미흡Poor tear 참고예 1Reference Example 1 0.450.45 746 / 762746/762 304 / 298304/298 4.34.3 1.641.64 8282 11.0×10-2 11.0×10 -2 AOS 불량AOS bad 주)
부직포(145g/m2) 목표 물성 기준:
인장강도(700N↑), 인열강력(300N↑), AOS(75㎛↓), 수직투수계수(1.0×10-2↑)
week)
Non-woven fabric (145g/m 2 ) Target properties standard:
Tensile strength (700N↑), tear strength (300N↑), AOS (75㎛↓), vertical permeability coefficient (1.0×10 -2 ↑)

상기 표 2에서 보면, 실시예 1 내지 3은 제1 필라멘트(매트릭스 필라멘트)로255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르를 사용하고, 동시에 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제2필라멘트의 함량을 조절함으로써, 단위면적당 중량이 145 g/㎡ 일 때, 인장강도 700N 이상, 인열강력 300N 이상, 유효구멍크기(AOS) 75㎛ 이하이고, 투수계수가 1.0×10-2cm/s 이상인 물성 조건을 모두 만족함을 수 있다.As shown in Table 2, Examples 1 to 3 use recycled polyester having a melting point of 255°C or higher as the first filament (matrix filament), and at the same time, a copolyester having a melting point of 160°C to 180°C. 2 By adjusting the content of the filament, when the weight per unit area is 145 g/m2, the tensile strength is 700N or more, the tear strength is 300N or more, the effective pore size (AOS) is 75㎛ or less, and the water permeability coefficient is 1.0×10 -2 cm/ It can be that all of the conditions of physical properties of s or more are satisfied.

반면, 비교예 1 내지 4는 유효구멍크기(AOS) 75㎛ 이하의 조건을 만족해도, 인강강도, 인열강도가 불량함을 알 수 있다. 또한, 참고예 1의 경우 혼섬방사시 제1 필라멘트의 평균섬도가 본원범위를 벗어나서, 유효구멍크기(AOS)의 기준을 만족하지 못하였다.On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, it can be seen that even if the condition of the effective pore size (AOS) of 75 μm or less is satisfied, the tear strength and the tear strength are poor. In addition, in the case of Reference Example 1, the average fineness of the first filament was out of the scope of the present application during honseob spinning, and thus the criterion of the effective pore size (AOS) was not satisfied.

Claims (10)

255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르인 제1 필라멘트; 및 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제2 필라멘트;를 포함하는 부직포 웹이 접합되어 있는 스펀본드 부직포이고,
상기 제 1 필라멘트의 함량은 80 내지 90 중량%이고, 상기 제 2 필라멘트의 함량은 10 내지 20 중량%이며,
상기 제 1 필라멘트는 매트릭스 필라멘트이고, 제2 필라멘트는 바인더 필라멘트인 것을 특징으로 하는, 고강력 폴리에스테르 부직포.
A first filament which is recycled polyester having a melting point of 255°C or higher; And a second filament which is a copolyester having a melting point of 160° C. or more to 180° C. or less;
The content of the first filament is 80 to 90% by weight, the content of the second filament is 10 to 20% by weight,
The first filament is a matrix filament, and the second filament is a binder filament, characterized in that, high strength polyester nonwoven fabric.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 부직포는
단위면적당 중량이 145 g/㎡일 때, 인장강도가 700N 이상이고, 인열강력이 300N 이상이고, 유효구멍크기(AOS)가 75㎛ 이하이며, 투수계수가 1.0×10-2cm/s 이상인 것을 특징으로 하는 고강력 폴리에스테르 부직포.
The method of claim 1, wherein the polyester nonwoven fabric is
When the weight per unit area is 145 g/㎡, the tensile strength is 700N or more, the tear strength is 300N or more, the effective hole size (AOS) is 75㎛ or less, and the water permeability coefficient is 1.0×10 -2 cm/s or more. High-strength polyester non-woven fabric characterized by.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 부직포는 토목 배수재의 필터로 사용되는 것을 특징으로 하는 고강력 폴리에스테르 부직포.
The high-strength polyester nonwoven fabric according to claim 1, wherein the polyester nonwoven fabric is used as a filter for civil engineering drainage materials.
제1항에 있어서,
상기 제1 필라멘트는 폴리에스테르 부직포의 제조공정의 폐기물로부터 재생된 폴리에스테르 공중합체이며, 산업 자재 재활용(Post-Industrial Recycled; PIR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 소비자 자재 재활용(Post-Consumer Recycled: PCR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 고강력 폴리에스테르 부직포.
The method of claim 1,
The first filament is a polyester copolymer recycled from the waste of the polyester nonwoven fabric manufacturing process, and is a polyethylene terephthalate (Post-Industrial Recycled; PIR), and a post-consumer recycled (PCR) polyethylene tere. High-strength polyester nonwoven fabric containing phthalates or mixtures thereof.
제4항에 있어서,
상기 제1 필라멘트는 고유점도(IV)가 0.60내지 0.90dl/g이고, 융점이 255℃ 이상인 산업 자재 재활용(Post-Industrial Recycled; PIR) 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 고강력 폴리에스테르 부직포.
The method of claim 4,
The first filament has an intrinsic viscosity (IV) of 0.60 to 0.90 dl/g, and a melting point of 255° C. or higher. High-strength polyester non-woven fabric comprising polyethylene terephthalate (PIR).
제1항에 있어서,
상기 제 1 필라멘트는 평균섬도 3 내지 9 데니어이고, 상기 제 2 필라멘트는 평균섬도가 1 내지 5 데니어인 고강력 폴리에스테르 부직포.
The method of claim 1,
The first filament has an average fineness of 3 to 9 denier, and the second filament has an average fineness of 1 to 5 denier of high strength polyester nonwoven fabric.
제1항에 있어서,
상기 제1 필라멘트는 강도가 3.8 내지 5gf/Denier이며, 신율(strain)이 50 내지 100%인 것을 특징으로 하는, 고강력 폴리에스테르 부직포.
The method of claim 1,
The first filament has a strength of 3.8 to 5 gf/Denier, and an elongation (strain) of 50 to 100%, a high strength polyester nonwoven fabric.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 부직포는 단위면적당 중량이 145 g/㎡일 때, 두께가 0.38mm 내지 0.41mm이고, 밀도가 0.35 g/㎤ 내지 0.38g/㎤인 고강력 폴리에스테르 부직포.
The high-strength polyester nonwoven fabric of claim 1, wherein the polyester nonwoven fabric has a thickness of 0.38mm to 0.41mm and a density of 0.35 g/cm3 to 0.38g/cm3 when the weight per unit area is 145 g/m2.
255℃ 이상의 융점을 갖는 재활용 폴리에스테르인 제1 필라멘트 및 160℃ 이상 내지 180℃ 이하의 융점을 갖는 코폴리에스테르인 제2 필라멘트를 혼섬 방사하고 부직포 웹을 형성하는 단계; 및
상기 부직포 웹을 캘린더 공정 및 열풍 공정에 적용하여 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트가 웹 형태로 적층 및 접합된 스펀본드 부직포를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 제 1 필라멘트의 함량은 80 내지 90 중량%이고, 상기 제 2 필라멘트의 함량은 10 내지 20 중량%인
제1항의 고강력 폴리에스테르 부직포의 제조방법.
Blending a first filament, which is a recycled polyester having a melting point of 255°C or higher, and a second filament, which is a copolyester having a melting point of 160°C or higher to 180°C, to form a nonwoven web; And
Including; applying the nonwoven web to a calender process and a hot air process to prepare a spunbond nonwoven fabric in which the first filaments and the second filaments are laminated and bonded in a web form; and
The content of the first filament is 80 to 90% by weight, and the content of the second filament is 10 to 20% by weight.
The method of manufacturing the high-strength polyester nonwoven fabric of claim 1.
제9항에 있어서,
상기 열풍 공정은 상기 제2 필라멘트의 융점과 대응되는 160℃이상 내지 180℃ 이하의 범위에서 수행하는 고강력 폴리에스테르 부직포의 제조방법.
The method of claim 9,
The hot air process is a method of manufacturing a high-strength polyester nonwoven fabric performed in a range of 160°C to 180°C corresponding to the melting point of the second filament.
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