KR20220156270A - 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층이 수류교락으로 합지된 것으로, 상기 스펀본드 부직포는 개질 폴리에스테르 섬유로 구성되고,상기 마이크로 섬유는 폴리에스테르(PET), 나일론(Nylon), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리락틱산(PLA) 중 하나 또는 2개 이상으로 구성된 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포에 관한 것이다.

Description

신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포{Non-woven Fabric With Excellent Elasticity And Soft Touch}
본 발명은 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포로서, 보다 자세하게는 스펀본드 부직포 층와 마이크로 섬유(Micro Fiber)로 구성된 층이 수류교락된 부직포이다.
현대사회는 배기가스, 유해 화학물질, 오존층의 파괴 등으로 자외선, 수질오염 등에 의한 활성산소가 대량으로 발생하고 있고, 이러한 활성산소는 인체에 침투하여 여러 가지 부작용을 일으키며, 특히 색소변화, 피부노화 등의 주요인으로 알려지고 있다.
또한, 근래에는 야외에서의 레저활동이 증가하고 있는데, 이러한 야회에서의 레저활동 중에는 신체 피부가 상기한 오염원 등에 더욱 쉽게 직접적으로 노출되기 때문에 피부훼손 및 피부노화가 피할 수 없는 실정이어서 야외 레저활동을 보다 적극적이고 쾌적하게 즐기고자 하는 추세에 부정적인 영향을 미치고 있다.
이러한 문제를 개선하고자 얼굴 형태로 시트를 구성한 미용 패치가 다수 개발되어 공급되고 있다. 이러한 미용 패치는 얼굴을 덮어 팩의 안쪽 면에 피부미용에 유익한 성분으로 조성된 기능성 팩액이 피부에 스며들게 하도록 하여 피부에 보습효과를 주고 잔주름을 예방 및 치료를 행할 수 있도록 하고 있다.
특히 마스크팩은 피부 적용시 유연성과 밀착감이 우수하면서, 사용 시에 찢어지지 않는 다층 구조로 구성된 것이 일반적이다.
또한 부직포는 마스크팩의 미용패치이외에 의료용의 드레싱재로도 사용될 수 있다.
부직포(non woven fabric)는 천과 같이 경사와 위사를 이용하여 짜지 않고, 일정한 굵기와 길이를 가진 섬유를 카딩(carding) 공정을 이용하여 얇고 넓게 펼친 후, 여러 겹으로 겹쳐서 니들펀칭 또는 수류결합 등의 물리적수단으로 결합시키거나 케미칼 본딩에 의한 화학적 수단으로 결합시킨 펠트(felt)를 말한다
부직포의 제조공정에 따른 분류로 먼저 고압 수류로 섬유를 교락시켜, 기계적으로 결합하는 방식의 스펀레이스, 방사에 의해 직접 결합하며 주로 자기접착으로 결합하는 방식의 스펀본드, 바인더가 없는 초극세섬유로 제조되는 멜트브로우, 특수바늘로 웹을 교략하여 결합하는 방식의 니들펀치, 마지막으로 실로 재봉하여 만들어지는 스티치본드 방식의 부직포로 나눌 수 있다. 멜트브로우 방식의 부직포는 유연성이 우수한 이점이 있다.
부직포는 천연섬유에서부터 화학섬유까지 다양한 섬유들이 이용되고 있지만, 일반적으로 사용하고 있는 것은 면, 레이온, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌, 나일론 등이며, 그 외 아크릴, 비닐론, 유리섬유, 펄프, 탄소섬유 등도 사용되고 있다.
면이나 레이온은 니들 펀치(needle punch), 케미컬 본드(chemical bond), 스펀레이스(spunlace)법 등이 이용되며, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 필라멘트는 주로 스펀 본드(spun-bond), 폴리에스테르, 폴리프로필렌 스테이플(staple)은 니들 펀치, 나일론 스테이플은 케미컬 본드, 아크릴은 니들 펀치, 비닐론, 유리섬유, 펄프는 주로 습식을 하고 있다.
1세대 시트 마스크로 분류되는 부직포 팩은 레이온과 폴리프로필렌을 혼방한 부직포에 스킨, 에센스 등 액상을 도포한 제품이다. 그러나 혼방 소재로 인해 피부 자극 문제와 단층 구조로 인한 흡수력의 한계가 있었다.
이후 부직포를 면으로 교체한 2세대 면 마스크팩이 등장했다. 합성 혼방인 레이온 대신 천연섬유로 알려진 순면을 사용해 피부 자극을 최소화한 것이 특징으로 흡수성과 밀착력 또한 부직포보다 개선되었으나 단층 구조로 인한 흡수력의 한계와 사용시 에센스가 흘러내리는 문제가 여전히 지적되었다.
한국 등록특허공보 제10-0820073호는 다층 셀룰로오스 구조를 이용한 부직포 및 이를 이용한 부직포 마스크에 관한 것으로, 셀룰로오스 파이버를 중간흡수층으로하고 양 외측면을 셀룰로오스 시트로 라미네이팅한 다층의 셀룰로오스 구조를 이용함으로써 높은 흡수력과 보습력을 가지고 유연성으로 피부와의 밀착감이 우수한 부직포 및 부직포 마스크가 개시되어 있다. 그러나 셀룰로오스의 다층 구조로서 밀착감과 흡수력은 우수한 장점이 있으나 사용과정에서 찢어지는 문제가 있다.
따라서 2층이상의 합지체를 사용하여 다양한 물성을 갖추고 신축성 및 피부 밀착성과 소프트 터치감을 향상시키고 피부 및 환부에 지속적으로 효능을 줄 수 있는 누액방지효과가 있는 다기능 부직포의 개발이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 스펀본드 부직포 층와 마이크로 섬유(Micro Fiber)로 구성된 층이 합지된 것으로, 신축성이 향상을 위해서 스펀본드 부직포에 개질 폴리에스테르 섬유를 제공하는 것이 목적이다.
또한, 피부에 소프트한 터치감이 향상시키기 위해 마이크로 섬유(Micro Fiber)의 세섬을 레이어로 제공하는 것이 목적이다.
또한, 부직포에 담지된 액상제의 누액을 방지하기 위해 스펀본드 부직포 층의 공극 사이에 마이크로 섬유(Micro Fiber)의 세섬을 스펀레이스 공정으로 제조한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층이 수류교락으로 합지된 것으로, 상기 스펀본드 부직포는 개질 폴리에스테르 섬유로 구성되고,상기 마이크로 섬유는 폴리에스테르(PET), 나일론(Nylon), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리락틱산(PLA) 중 하나 또는 2개 이상으로 구성된 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 스펀본드 부직포의 개질 폴리에스테르 섬유는 하드 세그먼트로 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid), 소프트 세그먼트로 폴리올(Polyol)로 구성되며, 상기 하드 세그먼트의 디올(Diol)은 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol)이고, 디카르본산(Dicarbonic acid)은 테레프탈산(Terephthalic acid)이며, 상기 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며, 상기 상기 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 분자량은 100~3,000이고, 상기 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG) 분자량은 100~3,000인 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 마이크로 섬유는 섬도 0.1~1.0denier, 섬유장 20mm~70mm인 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층의 중량비는 10~90 대 90~10이며, 전체 부직포의 평량은 50~150gsm인 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포를 제공한다.
본 발명은 스펀본드 부직포 층와 마이크로 섬유(Micro Fiber)로 구성된 층이 합지된 것으로, 스펀본드 부직포의 개질 폴리에스테르의 물성에 의해 신축성이 향상되고,
또한, 마이크로 섬유(Micro Fiber)의 세섬에 의해 소프트한 터치감이 향상되고,
또한, 스펀본드 부직포 층의 공극 사이에 교락되어 합지체가 누액을 방지하는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층이 수류교락으로 합지된 것으로, 상기 스펀본드 부직포는 개질 폴리에스테르 섬유로 구성되고,
상기 마이크로 섬유는 폴리에스테르(PET), 나일론(Nylon), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리락틱산(PLA) 중 하나 또는 2개 이상으로 구성된 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포이다.
스펀본드 부직포의 개질 폴리에스테르 섬유는 폴리에스테르계 탄성수지로 구성되며 조성물은 하드 세그먼트로 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid), 소프트 세그먼트로 폴리올(Polyol)이다.
상기 디올(Diol)은 1,4-부탄디올(1,4-BD) 또는,1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 2-메틸 1,3-프로판디올(MPO) 혼합물로 구성될 수 있고, 상기 디카르본산(Dicarbonic acid)은 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 또는, 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 및 언하이드라이드(anhydride)수지 혼합물로 구성될 수 있고, 상기 폴리올(Polyol)은 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜(PTMG), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리프로필렌글리콜(PPG) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
여기서 상기 상기 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 분자량은 100~3,000이 바람직하고, 상기 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG) 분자량은 100~3,000가 바람직하다.
이 중에서 디올(Diol)은 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid)은 테레프탈산(Terephthalic acid)이 바람직하다.
또한 개질 폴리에스테르 섬유의 섬도는 0.1~10Denier, 섬유장 20~70mm이 바람직하다.
다음으로 상기 마이크로 섬유는 폴리에스테르(PET), 나일론(Nylon), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리락틱산(PLA) 중 어느 하나수지로 구성된 섬유 또는 2개 이상의 수지로 구성된 섬유이면 되고,
또한 상기 마이크로 섬유가 동일 종류의 섬유 또는 서로 다른 종류의 섬유가 2개 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 마이크로 섬유는 섬도 0.1~1.0denier, 섬유장 20mm~70mm가 바람직하다.
본 발명의 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포 제조방법은 개질 폴리에스테르 섬유의 스펀본드 부직포층의 일면 또는 양면에 개섬된 마이크로 섬유로 웹을 형성하여 층을 이루고, 상기 웹을 워터펀치하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 워터펀치는 70~350bar의 수압으로 물을 공급하여 진행할 수 있다.
이러한 제조 방법에서, 상기 웹(마이크로 섬유층)을 형성한 후 워터펀치하기 전에 상기 웹을 니들펀치하는 공정을 더 진행할 수도 있다. 이러한 니들펀치 공정의 부가에 의해 상기 단섬유의 피브릴화 정도를 더욱 높일 수 있으므로, 더욱 낮은 공기투과도 및 작은 크기의 기공을 가짐에 따라 더욱 향상된 신축성, 누액방지 및 소프트한 터치감을 나타낼 수 있다. 이러한 니들펀치 공정의 구체적인 진행 방법 및 조건은 통상적인 스펀레이스 부직포의 제조 방법에 따른다.
또한, 상기 제조 방법에서, 상기 워터펀치 공정에서는, 먼저, 상기 웹을 50~150bar의 수압으로 예비적으로 워터펀치하고 나서(예비 워터펀치), 70~350bar의 수압으로 워터펀치할 수 있고(메인 워터펀치), 이때, 상기 메인 단계에서는 상기 예비 단계에서보다 높은 수압으로 워터펀치한다. 이와 같이, 낮은 수압으로 상기 웹을 워터펀치하는 예비 워터펀치 공정을 먼저 진행함으로서, 갑자기 높은 수압으로 상기 웹을 워터펀치함으로서 상기 웹을 이루는 폴리에스테르 단섬유가 되거나 손상되는 것을 억제할 수 있고 상기 단섬유가 효과적으로 피브릴화되게 할 수 있다.
본 발명의 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포는 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층의 중량비는 10~90 대 90~10이며, 전체 부직포의 평량은 50~150gsm이다. 150 gsm을 초과할 경우 부직포 섬유 간 공간이 부족하여 부직포의 강직도에 의해 소프트한 터치감이 낮아질 수 있고 반대로 50gsm 미만의 경우 섬유 간 공간이 커서 수분이 오랜 시간 보유되지 않고 빠른 시간에 외부로 유출되어 누액방지효과가 떨어질 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하기 이해시키기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
개질 폴리에스테르 스펀본드 부직포층 40gsm의 일면에 폴리에스테르(PET) 단섬유(Micro Fiber)(0.7De' X 38mm)를 30gsm으로 개섬한다.
통상의 스펀본드 복합방사 설비에서 용융온도 185℃, 고유점도(IV) 1.4인 상기 개질 폴리에스테르 수지를 투입하여 방사 압출기 온도 245℃에서 스펀본드 방사를 진행한다. 방사조건으로 기어펌프는 30rpm, QS풍량 550rpm, 석션은 450rpm으로 한다.
방사 노즐을 통해 방사된 필라멘트 섬유를 이동하는 네트컨베이어 위에 적층한 다음 캘린더 롤에서 분당 50m 속도, 150℃의 온도로 압착하여 스펀본드 부직포의 집속성을 부여한 뒤 권취기에서 분당 50m의 속도로 감아 평량 40gsm의 Spunbond 부직포를 제조한다.
이어서 폴리에스테르(PET) 단섬유(Micro Fiber)(0.7De' X 38mm)를 통상적인 카딩법으로 개섬하여 웹을 형성하였다.
이때, 일반적인 크로스래퍼를 이용 적층하여 50gsm 수준의 웹을 형성하였다.
이어서, 노즐 직경 0.1mm 및 노즐 밀도 16개/cm로 형성된 노즐을 사용하여 200bar의 수압으로 물을 공급하면서 상기 웹을 워터펀치하여 본 발명의 혼섬부직포를 제조하였다. 이때, 상기 워터펀치 공정에서는 상기 웹의 한쪽 면에만 물을 공급하였다.
<실시예 2>
섬유의 종류 및 특징은 아래 표1과 같고 제조방법은 실시예 1과 동일하다.
<비교예 1~2>
섬유의 종류 및 특징은 아래 표1과 같고 제조방법은 실시예 1과 동일하다.
*신축율(MD, CD)
부직포를 폭 1inch, 길이 15cm 로 절단한 후 한쪽 끝을 고정한 후 다른 한쪽에 1kg 추를 매 달아 MD, CD 방향에 따라 늘어나는 길이를 측정하여 신축율을 분석하였다.
신축율 계산식 = ((늘어난 길이) / (처음 길이)) x 100
*소프트 감성
각 시료에 대하여 마이크로 섬유층 쪽으로 일반인 10명의 손으로 느끼는 소프트한 감성을 1~10점으로 구분하여 나온 점수를 평균하였다. 10점에 가까울 수록 소프트한 감성이 우수한 것이다.
*누액
각 시료에 대하여 스펀본드 부직포 쪽으로 물 10g을 떨어뜨리고 1분이 자난 후 아래방향으로 물이 새는지를 육안으로 검토하여 판단한다.
구분 비교예1 비교예2 실시예1 (2Layer) 실시예2 (2Layer)
원료 구성 면100% 스펀레이스 부직포
(1.4De' X 38mm)		 면100% 스펀레이스 부직포
(1.4De' X 38mm)		 1. 개질폴리에스테르 Spunbond 40gsm
2. PET Micro Fiber 30gsm
(0.7De' X 38mm)		 1. 개질폴리에스테르 Spunbond 50gsm
2. PET Micro Fiber 50gsm
(0.7De' X 38mm)
중량 gsm 70 100 70 100
두께 mm 0.41 0.52 0.37 0.45
신축율(MD) % 2.0 1.1 43.0 31.0
신축율(CD) % 5.2 4.8 97.0 77.0
Soft 감성 점 2 1 10 8
누액 현상 누액됨 누액됨 누액되지 않음 누액되지 않음
상기 표1과 같이 실시예 1~2는 개질폴리에스테르 스펀본드부직포층과 마이크로섬유층의 수류교락으로 생성된 합지된 부직포의 특성상 개질폴리에스테르의 탄성사 성질에 의해 신축율이 양방향 우수하고, 또한 마이크로섬유층의 수류교락에 의해 개질폴리에스테르 스펀본드 부직포 공극사이를 채워주며, 단섬유 및 수류교락의 특성상 소프트 감성이 우수하고, 공극이 메워져서 액체의 누액방지 효과도 우수함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (4)

  1. 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층이 수류교락으로 합지된 것으로,
    상기 스펀본드 부직포는 개질 폴리에스테르 섬유로 구성되고,
    상기 마이크로 섬유는 폴리에스테르(PET), 나일론(Nylon), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리락틱산(PLA) 중 하나 또는 2개 이상으로 구성된 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스펀본드 부직포의 개질 폴리에스테르 섬유는 하드 세그먼트로 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid), 소프트 세그먼트로 폴리올(Polyol)로 구성되며,
    상기 하드 세그먼트의 디올(Diol)은 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol)이고, 디카르본산(Dicarbonic acid)은 테레프탈산(Terephthalic acid)이며,
    상기 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며,
    상기 상기 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 분자량은 100~3,000이고, 상기 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG) 분자량은 100~3,000인 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 섬유는 섬도 0.1~1.0denier, 섬유장 20mm~70mm인 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스펀본드 부직포층과 마이크로 섬유층의 중량비는 10~90 대 90~10이며, 전체 부직포의 평량은 50~150gsm인 것에 특징이 있는 신축성과 소프트터치감이 우수한 부직포.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101609895B1 (ko) * 2008-06-02 2016-04-20 다이와보 홀딩스 가부시키가이샤 화장료 함침용 피부 피복 시트 및 페이스 마스크
KR20180062027A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 주식회사 휴비스 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트 및 이를 이용한 마스크 팩

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