KR20210038241A - 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법 - Google Patents

스펀본드 부직포 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210038241A
KR20210038241A KR1020190121163A KR20190121163A KR20210038241A KR 20210038241 A KR20210038241 A KR 20210038241A KR 1020190121163 A KR1020190121163 A KR 1020190121163A KR 20190121163 A KR20190121163 A KR 20190121163A KR 20210038241 A KR20210038241 A KR 20210038241A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester
nonwoven fabric
filament
weight
sheath
Prior art date
Application number
KR1020190121163A
Other languages
English (en)
Inventor
조희정
이민호
박영신
최우석
장정순
Original Assignee
코오롱인더스트리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코오롱인더스트리 주식회사 filed Critical 코오롱인더스트리 주식회사
Priority to KR1020190121163A priority Critical patent/KR20210038241A/ko
Publication of KR20210038241A publication Critical patent/KR20210038241A/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009—Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/14—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic yarns or filaments produced by welding
    • D04H3/147—Composite yarns or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2503/00—Domestic or personal
    • D10B2503/04—Floor or wall coverings; Carpets
    • D10B2503/041—Carpet backings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 타일 카페트의 PVC 백킹(backing) 소재를 대체한 2차 기포지로 적용하여 1차 기포지와의 접착력이 높고 강도가 우수하며 휘발성 유해물질의 함량이 낮은 타일 카페트용 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

스펀본드 부직포 및 이의 제조방법{SPUNBONDED NONWOVEN AND METHOD FOR MANUFACURING THE SAME}
본 발명은 타일 카페트의 PVC 백킹(backing) 소재를 대체하기 위한 2차 기포지인 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
타일(Tile) 카페트는 가정, 공공기관, 호텔, 식당 등의 바닥 인테리어 제품으로 장식, 쾌적성, 흡음 및 도보 편리성(쿠션)을 목적으로 사용 되어지고 있다.
타일 카페트는 심미적 기능과 쿠션 기능의 BCF yarn layer, BCF yarn 고정 및 Backing 공정을 위한 지지체 역할을 하는 1차 기포지(부직포) 층, 바닥 시공 시 안착성 및 쿠션 역할의 PVC 백킹층(PVC Backing layer), PVC 층의 형태 안정성 향상을 위한 유리 섬유 층(Glass fiber layer)로 구성 되어 있다.
환경 문제에 대한 이슈가 대두되어짐에 따라 제품의 폐기 처리 시, Recycle 활용율과 제품 내 유해성분의 포함 여부에 대한 국제적 관심이 향상되고 그에 대한 규제 기준이 강화 되어지고 있다.
타일 카페트는 이송 및 시공이 쉽고, 국소 부위의 오염 및 훼손이 발생 했을 때 일부 부위의 교체가 용이한 장점이 있는 만큼 폐기 시 리사이클 활용율을 높이기 위한 방안이 개발 되어지고 있다.
첫 번째 방법으로, 현재 제품 구성에서는 섬유층(BCF yarn, 1차 기포지)과 PVC 층을 분리하여, 섬유층은 재생 섬유로 사용하고, PVC 층 중 일부는 타일 카페트 PVC 층에 CaCl2 대신 사용하는 경우가 있다. CaCl2는 PVC layer에 무게감을 높여 타일 카페트 제품의 안착성을 높이고자 하는 것이다. 이러한 리사이클링 공정에는 섬유층 및 PVC 층이 완벽하게 분리되기 어렵고, 분리된 PVC 층의 경우 PVC 층 내 유리 섬유(Glass fiber)도 2차로 분리해야 함에 따라 소모되는 공정 및 에너지에 비해 활용율이 낮다는 문제점이 있다.
두 번째로, 실내 공기질에 대한 관심 향상으로 실내 인테리어 제품에 대한 휘발성 유해물질 규제가 강화되고 있다. 타일 카페트 구성 중 PVC 층이 휘발성 유해물질이 가장 많이 방출되는 층이며, 타일 카페트를 제조하는 후가공 공정 중에서도 PVC 층을 코팅 및 경화 시키는 공정에서 유해물질이 많이 방출되는 문제점이 있다.
또한 PVC 층이 약 1kg/50㎠ 중량으로 코팅됨에 따라 타일 카페트 한장당 무게가 약 1.5~2.2kg/50㎠으로 완제품을 이송 및 시공해야 한다. PVC 층의 무게를 통해 바닥 시공시 안착성을 높일 수는 있지만, 열 및 물에 대한 형태안정성이 낮은 PVC 소재 특성으로 인해 시공 시 바닥과 타일 카페트 사이에 접착제를 이용하여 고정하는 방법을 사용해야 한다.
상기 문제를 해결하고자, 타일 카페트의 PVC 백킹(backing) 소재를 대체하기 위한 2차 기포지인 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에서는 복합 방사로 이루어진 부직포(2차 기포지)로서, 1차 기포지인 폴리에스테르 소재와의 접착성능이 높고 휘발성 유해물질이 낮으며 Recycle이 용이한 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, a) 250℃이상인 제1 폴리에스테르 20 내지 60중량%와 융점이 150℃이상 180℃이하인 제2 폴리에스테르 40 내지 80중량%를 복합방사하고 연신하여 혼섬사를 제조하는 단계;
b) 상기 혼섬사를 적층하여 웹을 형성하는 단계;
c) 상기 웹에 대하여 편평한 표면을 갖는 롤을 이용한 캘린더 공정으로 겉보기 밀도를 230g/mm 이상 360g/mm이하로 조절하는 단계; 및
d) 상기 겉보기 밀도가 조절된 웹을 제2 폴리에스테르의 융점과 동일한 온도의 열풍을 이용하여 이용하여 열접착하는 단계;
를 포함하는 코어 및 시스형의 스펀본드 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 융점이 250℃ 이상인 폴리에스테르 수지를 포함하는 코어용 제1필라멘트; 및
융점이 150℃이상 180℃이하인 폴리에스테르 수지를 포함한 시스용 제2필라멘트가 혼섬되어 웹 적층 및 열접착된 코어 및 시스형의 부직포이며,
상기 코어용 제1필라멘트 및 시스용 제2필라멘트는 20 내지 60중량%:40 내지 80중량%의 비율로 혼섬되어 있으며,
ASTM D 4533 법에 의해 측정된 인열강력이 7 내지 11(kgf)이고,
VDA 278 규격을 이용하여 측정된 휘발성 유해물질의 함량이 50 (㎍/g)이하인,
스펀본드 부직포를 제공한다.
이하, 발명의 구현 예들에 따른 카페트 2차 기포지용 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
그에 앞서, 본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
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.
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.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
발명의 일 구현예에 따라, a) 250℃이상인 제1 폴리에스테르 20 내지 60중량%와 융점이 150℃이상 180℃ 이하인 제2 폴리에스테르 40 내지 80중량%를 복합방사하고 연신하여 혼섬사를 제조하는 단계; b) 상기 혼섬사를 적층하여 웹을 형성하는 단계; c) 상기 웹에 대하여 편평한 표면을 갖는 롤을 이용한 캘린더 공정으로 겉보기 밀도를 230g/mm 이상 360g/mm이하로 조절하는 단계; 및 d) 상기 겉보기 밀도가 조절된 웹을 제2 폴리에스테르의 융점과 동일한 온도의 열풍을 이용하여 이용하여 열접착하는 단계;를 포함하는 코어 및 시스형의 스펀본드 부직포의 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명은 코어 및 시스형 복합섬유를 제공하는 것으로서, 융점이 낮은 폴리에스테르 원료를 종래보다 높은 비율, 바람직하게 적어도 40 중량% 이상 혹은 80중량% 이하로 복합방사의 시스(Sheath) 소재로 적용하여 접착성능이 높은 부직포를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제공되는 부직포는 스펀본드 부직포로서, 웹 적층공정에서 겉보기 밀도를 조절하고, 열접착 공정도 종래와 다르게 flat 형태의 롤을 사용함으로써, 부직포의 평활성을 개선하여 본 발명의 부직포와 합지되는 1차 기포지와의 접착성능을 향상시킬 수 있다.
부가하여, 본 발명은 폴리에스테르 소재만으로 구성된 부직포로 1차 기포지로 주로 사용하는 폴리에스테르를 원료로 하여 폐기 제품의 Recycle 단계에서 분리 공정 없이 폐기 제품 전체가 Recycle이 가능하게 하고, PVC를 대체함에 따라 휘발성 유해물질이 없도록 한다. 즉, 본 발명은 저융점 폴리에스테르 원료를 적용하여 1차 기포지 층과의 접착성능을 확보하고, 복합방사 형태의 필라멘트를 적용하여 이송 및 시공 시 표면 모우 없이 형태 안정성을 높이고, 300g/㎠ 이하의 부직포로 대체 함으로써 이송 및 시공이 쉽게 하는 효과를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.
본 발명에서는 Tile 카페트의 PVC Backing 소재 대체를 위한 2차 기포지를 제공하고자, 용융 압출 공정을 통해 코어 : 시스 비율이 20 내지 60중량%:40 내지 80 wt%로 구성되는 복합방사 형태의 필라멘트를 제조한다.
이러한 본 발명의 코어 및 시스로 이루어진 복합섬유에서, 필라멘트의 외각을 감싸는 시스(Sheath) 부분은 상술한 바의 함량으로 구성되어 부직포를 구성하는 필라멘트간 접착으로 부직포 표면의 내마모 성능을 발현하는 역할과 최종 제품에서 부직포와 합지되는 층인 1차 기포지와의 접착 성능을 발현하기 위한 접착소재로서의 역할을 한다.
따라서, 본 발명에서는 a) 250℃이상인 제1 폴리에스테르 20 내지 60중량%와 융점이 150℃이상 180℃ 이하인 제2 폴리에스테르 40 내지 80중량%를 복합방사하고 연신하여 혼섬사를 제조하는 단계;를 수행한다.
상기 제1 폴리에스테르는 코어용 수지이고, 제2폴리에스테르는 시스용 수지로 사용된다.
상기 제1 폴리에스테르는 융점이 250℃이상 혹은 250 내지 270℃인 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.
특히, 본 발명은 시스용 수지로서, 특정 범위로 융점이 150℃ 이상 180℃ 이하의 제1 폴리에스테르 원료를 40 중량% 이상 혹은 80중량% 이하 혹은 40 내지 70 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르는 30 내지 60중량%: 40 내지 70 중량%의 비율로 사용할 수 있다.
이때, 상기 제2 폴리에스테르 비율이 40 중량% 미만일 경우 필라멘트간 접착력 부족으로 타일 카페트 완제품의 이송 및 시공 단계에서 부직포 표면 모우가 발생하는 문제가 나타날 수 있다. 또한, 1차 기포지와의 접착 성능을 발현하기에는 접착소재로의 양적인 부족으로 완제품에서 1차 기포지와 2차 기포지와의 층간 박리현상으로 불량품이 만들어질 수 있다. 또, 상기 제2 폴리에스테르 비율이 81 중량% 이상일 경우, 필라멘트의 단면이 복합형태를 만들기 어려우며, 압출 공정 직후 필라멘트간 접착으로 필라멘트 연신 및 웹 형성단계로 이어지지 못하여 부직포를 만들 수 없게 된다.
또, 타일 카페트를 구성하는 1차 기포지와 2차 기포지의 층간 PVC layer의 대체 제품으로서, 공정 설비 및 조건 변화 없이 적용하기 위해서는 제조 공정 중 PVC 층의 코팅 및 건조 온도인 150~180℃에서 부직포와 1차 기포지의 접착이 이루어져야 한다. 따라서, 상기 필라멘트의 시스 소재의 융점이 150℃ 이상 180℃ 이하 이어야 한다. 융점이 180℃ 이상일 경우 1차 기포지와의 접착시 부직포 Sheath 소재가 용융형태로 변하지 않아 접착 불량이 발생 할 수 있다. 150℃ 이하의 Polyester원료는 낮은 Tg 및 낮은 결정화도로 인해 원료 중합시 품질 균일성 저하, 건조 시 Chip간 융착 발생 및 생산 안정성 불균일이 발생하여 부직포를 제조하기 어렵다. 따라서 150℃ 이하의 융점을 적용하기 위해서는 폴리올레핀 계열의 원료 적용이 필요하나, 적용된 제품의 Recycle을 위해서는 별도 분리 과정이 필요하게 되어 폴리에스테르계 원료 적용 대비 장점이 없다.
또, 상기 상기 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르는 Recycle시 별도 분리공정이 필요없는 소재가 사용될 수 있다. 즉, 상기 코어 및 시스 소재인 상기 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르는 폐기시, 리사이클링을 용이하게 하기 위해, 폴리에스테르 원료만으로 만들어진 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 코어 및 시스 소재는 BCF yarn (Bulk Continuous Filament Yarn) 또는 폴리에스테르 수지의 폐기 제품을 사용할 수 있다.
이러한, 상기 상기 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르는 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)일 수 있고, 상술한 융점 범위 내에서 코어 및 시스 소재로 사용한다.
또, 상기 혼섬사를 제조하는 단계는, 복합방사된 필라멘트의 섬도가 2 내지 9데니어가 되도록 섬도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 상기 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르를 소재로 하여 연속 압출기에서 복합 방사된 필라멘트를 냉각 고화 후, 고압의 공기 연신장치를 이용하여 연신속도 4,000m/min~6,000m/min 으로 하여 2 내지 9 데니어의 섬도를 갖는 필라멘트 수준으로 섬도를 조절하는 것이 좋다. 상기 필라멘트의 섬도가 1데니어 이하의 데니어 방사시 가는 필라멘트 직경으로 복합방사 형태가 형성되기 어렵고, 섬도가 10 데니어 이상에서는 압출된 필라멘트의 냉각 부족으로 고화가 되지 않아 필라멘트間 접착으로 필라멘트 연신 및 Web 형성단계로 이어지지 못하여 부직포를 만들 수 없게 된다.
이어서, b) 상기 혼섬사를 적층하여 웹을 형성하는 단계; 및 c) 상기 웹에 대하여 캘린더 공정으로 겉보기 밀도를 230g/mm 이상 360g/mm이하로 조절하는 단계를 수행한다.
상기 웹을 형성하는 단계는 이 분야에 잘 알려진 방법으로 개섬범에 의해 수행할 수 있다.
또한, 상기 제조된 필라멘트 섬유는 컨베이어 위에 웹 형태로 자리 잡은 후, 웹에 대하여 겉보기 밀도를 조절하는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명은 웹 형성 후 고온 고압 방식의 평평한 표면을 갖는 롤을 이용한 캘린더 공법으로 겉보기 밀도를 230g/mm 이상 360g/mm이하로 조정한다. 겉보기 밀도에 따라 필라멘트間 접착되는 범위가 달라진다. 겉보기 밀도가 230 g/mm 이하일 경우 필라멘트間 접착 범위가 낮아서, 타일 카페트로 적용시 층간 마찰 시, 부직포 표면에 다량의 모우가 발생할 수 있다. 이는 Tile 카페트 완제품의 이송 및 시공 공정에서 외관 품질 불량 및 시공 단계에서 바닥과의 접착 불량 문제를 발생시킬 수 있다. 또, 겉보기 밀도가 360g/mm 이하일 경우에는 접착되는 범위가 많아짐에 따라 종이와 같은 형태로 제조되어 쉽게 찢어지기 쉽다. 찢어지기 쉽게 될 경우 또한 시공 및 마찰이 일어날 시, 부직포 표면이 훼손되기 쉽다. 상기 부직포 겉보기 밀도는 부직포의 단위중량(g/㎡/두께(mm)을 의미한다.
상기 과정 다음으로, d) 상기 겉보기 밀도가 조절된 웹을 제2 폴리에스테르의 융점과 동일한 온도의 열풍을 이용하여 열접착하는 단계를 수행한다.
즉, 본 발명에서는 상기 c)단계에서 Flat한 표면의 Roll을 이용한 캘린더 공정으로 겉보기 밀도를 조절 한 후, 제2 폴리에스테르와 동일한 온도의 열풍을 이용하여 열접착하여, 부직포의 제조를 완성할 수 있다.
부직포의 최종 접착 공법에는 화학적 접착, 물리적 접착, 열접착(Flat, Embo) 접착으로 나눌 수 있다. 화학적 접착에 사용 되어지는 화학물질은 대부분 열에 의한 분해 및 휘발성 유해물질 발생률이 높아 Tile 카페트를 제조하는 후가공(합지 공정) 및 최종 소비자의 사용 환경에서 규제수준 이상의 인체 유해성 물질이 발현 되어 질 수 있다. 물리적 접착(Needle punch) 공법의 경우 부직포 표면의 모우가 발생하기 쉬운 구조로 표면 마모성이 요구되는 부직포에는 사용되지 않는다. 열접착 공법 중 엠보 롤(Embo Roll)에 의한 열접착의 경우, 롤의 양각/음각으로 인해 부직포 표면의 평활성이 낮아져 1차 기포지와의 접착성능이 낮아져 Tile 카페트 완제품에서 층간 박리 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명은 평평한 flat 열접착 롤을 사용하기 때문에, 타일 카페트 제조시 1차 기포지와의 층간 박리를 최소화시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 방법에 따라, 코어와 시스 비율이 특정된 타일 카페트의 2차 기포지로 사용할 수 있는 스펀본드 부직포를 제공할 수 있다.
따라서, 발명의 다른 구현예에 따라, 융점이 250℃ 이상인 폴리에스테르 수지를 포함하는 코어용 제1필라멘트; 및 융점이 150℃이상 180℃ 이하인 폴리에스테르 수지를 포함한 시스용 제2필라멘트가 혼섬되어 웹 적층 및 열접착된 코어 및 시스형의 부직포이며, 상기 코어용 제1필라멘트 및 시스용 제2필라멘트는 20 내지 60중량%:40 내지 80중량%의 비율로 혼섬되어 있으며, ASTM D 4533 법에 의해 측정된 인열강력이 7 내지 11(kgf)이고, VDA 278 규격을 이용하여 측정된 휘발성 유해물질의 함량이 50 (㎍/g)이하인, 스펀본드 부직포가 제공될 수 있다.
본 발명은 상술한 바대로, 코어용으로 융점이 250℃이상인 제1 폴리에스테르 수지를 20 내지 60 중량%로 사용하고, 시스용으로 융점이 150℃이상 180℃이하인 제2 폴리에스테르 수지를 40 내지 80 중량%로 사용하여 복합 섬유를 제조함으로써, 코어용 제1필라멘트와 시스용 제2필라멘트가 상기 비율로 혼섬된 구조를 제공할 수 있다.
이러한 상기 스펀본드 부직포는 폴리에스테르 소재만으로 구성된 부직포로서, 타일카페트의 PVC layer의 대체 소재로 이용될 수 있으며, 상기 스펀본드 부직포를 폴리에스테르로 이루어진 1차 기포지와 200℃, 10N/㎠, 30sec 조건으로 합지 후, ASTM D 1876 법에 의해 측정된 상기 1차 기포지와의 박리강도가 2 내지 3.5 (kgf/25mm)이 될 수 있다.
또, 상기 스펀본드는 복합방사된 필라멘트의 섬도가 2 내지 9데니어인 스펀본드 부직포일 수 있다.
따라서, 본 발명은 종래와 같이 PVC층을 포함하지 않고, 1차 기포지(부직포)와 2차 기포지만을 포함하는 환경측면의 장점과 시공성이 높은 타일카페트를 제공할 수 있다.
또, 이러한 타일 카페트는 심미적 기능과 쿠션 기능의 BCF yarn layer을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 융점이 낮은 폴리에스테르 원료를 종래보다 높은 비율로 복합방사의 시스(Sheath) 소재로 적용하여 접착성능이 높은 부직포를 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 폴리에스테르 부직포로 타일 카페트의 PVC Layer을 대체함으로써, 휘발성 유해물질이 낮고 Tile 카페트의 Recycle시 분류가 용이하며, 낮은 중량으로 이송 및 시공이 쉬운 Tile 카페트 제작이 가능하다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
[실시예 1]
제1 폴리에스테르로서 융점이 255℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 코어 소재와 제2 폴리에스테르로서 융점이 170±0.5℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시스 소재에 대해, 연속 압출기를 이용하여 녹인 다음, 코어:시스의 복합 비율이 60wt% : 40wt%이 되도록 복합형태로 방사하고 연신하였다. 또한, 제조되는 필라멘트의 섬도가 5 데니어가 되도록 토출량과 구금 및 홀(Hole) 수를 조절하였다.
이어서, 모세공에서 방출된 연속 필라멘트를 냉각풍으로 고화시킨 후, 고압의 공기 연신장치를 이용하여 방사속도가 5,000 m/min이 되도록 연신시켜 필라멘트 섬유를 제조하였다.
다음에 상기 제조된 필라멘트 섬유를 통상의 개섬법에 의해 컨베이어 네트(net)상에 웹의 형태로 적층시킨 후 편평한 표면을 갖는 flat 롤을 이용한 캘린더 공정을 거쳐 겉보기 밀도 270g/mm를 부여하였다.
상기 겉보기 밀도가 조절된 웹을 시스(Sheath) 소재의 PET와 동일한 온도의 열풍을 이용하여 접착시켜 단위면적당 중량이 135g/㎡인 스펀본드 부직포를 제조하였다.
[실시예 2 내지 3]
실시예 1에서, 코어:시스 소재인 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르의 복합 비율을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포를 제조하였다.
[비교예 2 내지 3, 비교예 5 내지 8 및 참고예 1 및 2]
표 1과 같이, 제2 폴리에스테르의 융점, 코어:시스 소재인 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르의 복합 비율, 필라멘트 섬도, 캘린더 공정, 겉보기 밀도 조건을 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포를 제조하였다.
[비교예 4]
실시예 1에서 캘린더 공정을 거친 후, PE powder를 단위 면적당 50g/㎡으로 도포 후 Sheath 소재의 Polyester와 동일한 온도의 열풍을 이용하여 접착 시켰다.
구 분 Sheath원료
융점
(℃)		 Core/Sheath
복합 비율
(wt%)		 필라멘트
섬도
(데니어)		 부직포
표면 형태
(열접착방법)		 겉보기
밀도
(g/mm)
실시예 1 170 60/40 5 Flat 270
실시예 2 170 50/50 5 Flat 270
실시예 3 170 30/70 5 Flat 270
비교예 1 170 70/30 5 Flat 270
비교예 2 170 19/81 5 Flat 270
참고예 1 170 50/50 1 Flat 270
참고예 2 170 50/50 10 Flat 270
비교예 3 170 50/50 5 Embo 270
비교예 4 170 70/30 5 PE powderBonding 270
비교예 5 170 50/50 5 Flat 200
비교예 6 170 50/50 5 Flat 400
비교예 7 130 50/50 5 Flat 270
비교예 8 200 50/50 5 Flat 270
[실험예]
각 실시예, 비교예 및 참고예에 대하여, 아래 평가 항목별 측정 방법에 따라 물성을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실험예 1 : 필라멘트 복합형태 형성 여부
용융 압출시, Carbon 입자가 포함된 폴리에스테르 칩(Polyester Chip)을 코어(Core) 또는 시스(Sheath) 원료에 0.5wt% 투입하여 방사된 필라멘트의 단면을, 현미경으로 관찰하였다. 코어 원료를 감싸는 복합형태가 균일하게 이루어졌는지 확인하였다.
실험예 2 : 1차 기포지와의 박리강도(kgf/25mm)
1차 기포지로 사용되는 폴리에스테르 부직포와 200℃, 10N/㎠, 30sec 조건으로 합지 후 ASTM D 1876 (측정 속도: 245mm/min, 시편 25mm×200mm)법을 이용하여 측정하였다.
실험예 3 : 부직포의 인열강력(kgf)
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.
실험예 4 : 부직포 내마모성 (Feeling level)
ASTM D 3512(랜덤 덤플)법으로 마모 표준인 코르크 라이머와 부직포 와의 마찰 후, 표면 마모 상태에 따라 5 level로 나누어 등급을 결정한다.
실험예 5 : 휘발성 유해물질 VOCs (㎍/g)
VDA 278 규격을 이용하여 휘발성 유해물질의 양을 측정하였다.
구 분 필라멘트
복합 형성		 1차기포지와 부직포와의
박리강도
(kgf/25mm)		 부직포
인열 강력
(kgf)		 부직포
내마모성
(Feeling Level)		 휘발성 유해물질
VOCs
(㎍/g)
실시예 1 복합 형성 2.4 10.2 필링 미발생
(level-5)		 36.0
실시예 2 복합 형성 2.7 8.7 필링 미발생(level-5) 32.1
실시예 3 복합 형성 3.1 7.3 필링 미발생(level-5) 48.3
비교예 1 복합 형성 0.8 10.9 표면 모우 발생
(level-3)		 36.2
비교예 2 필라멘트 복합 미형성, 부직포 제조 불가
참고예 1 필라멘트 복합 미형성, 부직포 제조 불가
참고예 2 필라멘트 냉각 불량으로 부직포 제조 불가
비교예 3 복합 형성 0.6 3.6 필링 미발생
(level-5)		 28.0
비교예 4 복합 형성 3.4 9.2 필링 미발생
(level-5)		 440.0
비교예 5 복합 형성 2.5 13.5 모우 다량 발생(level-1) 28.5
비교예 6 복합 형성 2.3 1.7 측정불가
시편 찢어짐		 27.1
비교예 7 건조시 Chip 융착 및 생산 불안정으로 부직포 제조 불가
비교예 8 복합 형성 접착 미형성 7.6 필링 미발생
(level-5)		 34.7
상기 표 2의 결과에서 보면, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 코어 : 시스 비율이 20 내지 60중량%:40 내지 80 wt%로 구성되는 복합방사 형태의 필라멘트로 제공되므로, 비교예 1 내지 8과 비교하여, 1차 기포지와의 부직포의 접착 성능이 우수하고, 부직포가 강력 및 내마모성이 우수하면서 휘발성 유해물질이 낮았다.
반면, 비교예 1은 1차 기포지와 합지후의 박리 강도가 너무 낮아 접착력이 불량하고 부직포의 내마모성도 저하되어, 타일 카페트의 기포지로 사용하기 부적합하였다. 또한, 비교예 2는 시스로 사용되는 폴리에스테르 소재의 성분이 너무 많아서 필라멘트의 단면이 복합형태를 만들기 어려우며, 압출 공정 직후 필라멘트간 접착으로 필라멘트 연신 및 웹 형성단계로 이어지지 못하여 부직포를 만들 수 없었다.
비교예 3 내지 6의 경우도, 1차기포지와 부직포와의 접착력이 좋고, 인열강도와 부직포 내마모성이 개선되며, 낮은 휘발성 유해물질을 포함하는 조건을 모두 만족하는 결과를 얻을 수 없었다.
특히, 비교예 7은 시스 소재로 사용하는 폴리에스테르 수지의 융점이 130℃로 너무 낮아서 부직포를 제조할 수 없고, 비교예 8은 폴리에스테르 수지의 융점이 200℃로 너무 높아서 1차 기포지와 접착이 되지 않아 타일 카페트를 제조할 수 없다.
또한, 참고예 1 및 2 경우 복합방사된 필라멘트의 섬도가 너무 적거나 커서 복합 필라멘트가 형성되지 않거나 냉각 불량이 발생하여 부직포를 제조할 수 없었다.

Claims (6)

  1. a) 250℃이상인 제1 폴리에스테르 20 내지 60중량%와 융점이 150℃이상 180℃ 이하인 제2 폴리에스테르 40 내지 80중량%를 복합방사하고 연신하여 혼섬사를 제조하는 단계;
    b) 상기 혼섬사를 적층하여 웹을 형성하는 단계;
    c) 상기 웹에 대하여 편평한 표면을 갖는 롤을 이용한 캘린더 공정으로 겉보기 밀도를 230g/mm 이상 360g/mm이하로 조절하는 단계; 및
    d) 상기 겉보기 밀도가 조절된 웹을 제2 폴리에스테르의 융점과 동일한 온도의 열풍을 이용하여 이용하여 열접착하는 단계;
    를 포함하는 코어 및 시스형의 스펀본드 부직포의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 폴리에스테르는 코어용 수지이고, 제2폴리에스테르는 시스용 수지로 사용되며,
    상기 제1 폴리에스테르 및 제2 폴리에스테르는 30 내지 60중량%: 40 내지 70 중량%의 비율로 사용하는 스펀본드 부직포의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 c)단계는 겉보기 밀도를 230g/mm 이상 300g/mm이하로 조절하는 단계를 포함하는 스펀본드 부직포의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 혼섬사를 제조하는 단계는, 복합방사된 필라멘트의 섬도가 2 내지 9데니어가 되도록 섬도를 조절하는 단계를 포함하는 스펀본드 부직포의 제조방법.
  5. 융점이 250℃ 이상인 폴리에스테르 수지를 포함하는 코어용 제1필라멘트; 및
    융점이 150℃이상 180℃ 이하인 폴리에스테르 수지를 포함한 시스용 제2필라멘트가 혼섬되어 웹 적층 및 열접착된 코어 및 시스형의 부직포이며,
    상기 코어용 제1필라멘트 및 시스용 제2필라멘트는 20 내지 60중량%:40 내지 80중량%의 비율로 혼섬되어 있으며,
    ASTM D 4533 법에 의해 측정된 인열강력이 7 내지 11(kgf)이고,
    VDA 278 규격을 이용하여 측정된 휘발성 유해물질의 함량이 50 (㎍/g)이하인,
    스펀본드 부직포.
  6. 제5항에 있어서, 복합방사된 필라멘트의 섬도가 2 내지 9데니어인 스펀본드 부직포.
KR1020190121163A 2019-09-30 2019-09-30 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법 KR20210038241A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190121163A KR20210038241A (ko) 2019-09-30 2019-09-30 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190121163A KR20210038241A (ko) 2019-09-30 2019-09-30 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210038241A true KR20210038241A (ko) 2021-04-07

Family

ID=75469775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190121163A KR20210038241A (ko) 2019-09-30 2019-09-30 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210038241A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102651657B1 (ko) 저중량 모듈형 카펫 구성요소 및 그 제조 방법
KR101515148B1 (ko) 복수의 흡음 구조로 구성된 기체 투과성을 갖는 차량용 흡차음재
CN1133536C (zh) 减小的聚合物组合物模唇集结挤出
KR20130035414A (ko) 폴리에스테르계 부직포 및 그 제조 방법
US20140093698A1 (en) Hydrophilic industrial absorbent with dual-layer, slip-resistant scrim
KR20100071292A (ko) 폴리에스테르계 부직포, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 카페트 기포지
KR20140042379A (ko) 폴리에스테르계 부직포, 그 제조 방법, 및 그것을 포함하는 카페트용 기포지
EP3663452B1 (en) Nonwoven fabric having enhanced pull-out strength for carpet backing fabric and production method thereof
KR20210038241A (ko) 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법
KR102077798B1 (ko) 형태안정성이 향상된 부직포 및 이의 제조방법
US20230024402A1 (en) Single pass carpet-production method and carpets prepared using same
KR102362231B1 (ko) 카펫 기포지용 부직포 및 이의 제조방법
EP0955158B1 (en) Laminate material, a process for manufacturing the same and use of the laminate
KR101755034B1 (ko) 카펫 기포지용 폴리에스테르 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법
KR102431854B1 (ko) 스펀본드 부직포 및 이를 이용한 타일카페트
CA2413796A1 (en) Process for manufacturing flooring using recycled materials
KR102617462B1 (ko) 부직포, 카페트 및 그 제조방법
RU2770579C1 (ru) Способы изготовления напольного покрытия
KR20130004675A (ko) 건축 투습방수 소재용 다층구조 장섬유 스펀본드 부직포 및 그 제조방법
US20230304220A1 (en) Low weight modular carpet components and methods of making the same
JP7049842B2 (ja) 積層不織布シート及びその製造方法
JP2000062125A (ja) 積層シ−トの製造方法
CN116157256A (zh) 织造地毯砖及制造其的方法
US20030209306A1 (en) Process for manufacturing flooring using recycled materials
KR20220097289A (ko) 스펀본드 부직포 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal