KR20230073108A - 부직포, 부직포의 제조방법 및 물품 - Google Patents

부직포, 부직포의 제조방법 및 물품 Download PDF

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Abstract

부직포, 부직포의 제조방법 및 물품이 개시된다. 개시된 부직포는 ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 공기투과도가 100~350cm3/cm2/sec이다.

Description

부직포, 부직포의 제조방법 및 물품{Nonwoven fabric, method of preparing nonwoven fabric and article including the nonwoven fabric}
부직포, 부직포의 제조방법 및 물품이 개시된다. 보다 상세하게는, 강도 및 공기투과도가 모두 우수한 부직포, 부직포의 제조방법 및 물품이 개시된다.
부직포는 의료용, 방호복용 및 마스크용과 같은 산업용, 및 기저기와 생리대 같은 위생재용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
또한, 부직포는 통상적으로 2이상의 층이 본딩된 다층 구조로 제조되어 사용되는데, 대부분의 용도에서 우수한 강도를 가질 것이 요구된다. 따라서, 많은 연구자들이 우수한 강도를 갖는 다층 구조의 부직포 개발에 몰두하고 있는 실정이다.
또한, 최근 트렌드에 따라 기존 부직포의 저중량화를 추구할 경우 기존 부직포의 물성을 그대로 유지하거나 나아가 부직포의 물성을 추가로 향상시키는데 있어서는 공정상의 한계나 설비적인 한계가 있었다.
또한, 종래의 고강도 부직포는 세섬화 공정을 통해 강도 상승을 이루었기 때문에 통기성이 떨어지는 문제점이 있었다. 이와 같이 부직포의 통기성이 떨어지게 되면 이러한 부직포를 포함하는 기저귀를 장시간 착용할 경우 유아의 약한 피부가 짓무르거나 발진이 쉽게 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 구현예는 강도 및 공기투과도가 모두 우수한 부직포를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 부직포의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 부직포를 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 공기투과도가 100~350cm3/cm2/sec인 포함하는 부직포를 제공한다.
상기 부직포는 심초형 복합섬유를 포함하고, 상기 심초형 복합섬유는 ASTM D1238에 따라 측정된 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 20~50g/10min인 심부 및 ASTM D1238에 따라 측정된 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 40~120g/10min인 초부를 포함할 수 있다.
상기 초부는 용융지수가 상기 심부보다 10~100g/10min만큼 클 수 있다.
상기 초부 대 상기 심부의 중량비는 1~5:9~5일 수 있다.
상기 심초형 복합 섬유는 1.5~2.4 데니어의 섬도를 가질 수 있다.
상기 심부는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 초부는 제2 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
상기 부직포는 하기 수학식1로 표시되는 터프니스가 100~300일 수 있다:
[수학식 1]
터프니스 = MD 인장강도 × MD 인장신도/기본중량
상기 부직포는 스펀본드 부직포일 수 있다.
상기 부직포는 2 이상의 층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
심부 형성용 중합체와 초부 형성용 중합체를 각각 별개의 압출기로 용융시켜 심부 형성용 용융물 및 초부 형성용 용융물을 형성하는 단계(S10);
상기 각 용융물을 복합 방사 노즐을 갖는 방사 구금을 통해 토출시켜 복합 섬유를 방출시키는 단계(S20);
상기 방출된 복합 섬유를 냉각 및 연신시키는 단계(S30); 및
상기 냉각 및 연신된 복합 섬유를 포집 벨트상에 포집하여 미리 결정된 두께로 퇴적시켜 부직포를 형성하는 단계(S40)를 포함하고,
상기 단계(S20)에서 상기 방사 구금의 온도는 230~250℃로 유지되고,
상기 단계(30)는 1.5~2.4 데니어의 섬도를 갖는 심초형 복합 섬유를 형성하도록 제어되는 부직포의 제조방법을 제공한다.
상기 부직포의 제조방법은 상기 단계(S40)에서 형성된 부직포에 기계적 물성을 부여하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기 부직포를 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 및 이를 포함하는 물품은 강도 및 공기투과도가 모두 우수한 이점을 갖는다. 따라서, 이러한 부직포를 포함하는 위생재와 같은 물품은 장시간 착용하더라도 유아의 피부 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포를 구성하는 심초형 복합섬유의 단면도이다.
도 2는 비교예 13에 따른 부직포를 구성하는 사이드 바이 사이드형 복합섬유의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포를 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포는 ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise일 수 있다.
상기 부직포의 용융점도가 상기 범위이내이면, 상기 부직포는 우수한 본딩성 및 강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 부직포의 용융점도가 500poise 미만이면 상기 부직포를 구성하는 개별 섬유의 강도가 감소하여 상기 부직포의 강도도 감소하게 된다. 또한, 상기 부직포의 용융점도가 740poise를 초과하면 상기 부직포를 구성하는 개별 섬유의 본딩성이 감소하여 개별 섬유들 간의 결합력이 약화되고, 이에 따라 개별 섬유들을 적층하여 제조된 부직포의 강도도 감소하게 된다.
상기 부직포의 용융점도는 상기 부직포를 구성하는 섬유의 구조, 상기 섬유를 구성하는 원료의 종류, 원료의 비율과 물성, 상기 섬유의 제조조건과 제조방법 및 상기 섬유를 이용한 상기 부직포의 제조조건과 제조방법에 의해 결정될 수 있다.
상기 부직포는 공기투과도가 100~350cm3/cm2/sec일 수 있다. 상기 부직포의 공기투과도가 100cm3/cm2/sec 미만이면 이러한 부직포를 포함하는 물품을 장시간 착용할 경우 인체의 피부가 짓무르거나 발진이 쉽게 발생할 수 있고, 350cm3/cm2/sec를 초과하면 체액에 쉽게 누출될 수 있다.
상기 부직포는 심초형 복합섬유를 포함할 수 있다.
상기 심초형 복합섬유는 ASTM D1238에 따라 측정된 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 20~50g/10min인 심부 및 ASTM D1238에 따라 측정된 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 40~120g/10min인 초부를 포함할 수 있다. 상기 심부의 용융지수와 상기 초부의 용융지수가 각각 상기 범위이내이면, ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 터프니스가 100~300인 부직포를 얻을 수 있다.
또한, 상기 초부는 용융지수가 상기 심부보다 10~100g/10min만큼 클 수 있다. 상기 심부의 용융지수 대비 상기 초부의 용융지수가 상기 범위이내이면, ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 터프니스가 100~300인 부직포를 얻을 수 있다.
상기 초부 대 상기 심부의 중량비는 1~5:9~5일 수 있다. 상기 초부 대 상기 심부의 중량비가 상기 범위이내이면, ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 터프니스가 100~300인 부직포를 얻을 수 있다.
상기 심초형 복합 섬유는 1.5~2.4 데니어의 섬도를 가질 수 있다. 상기 심초형 복합 섬유의 섬도가 상기 범위이내이면, 본 발명에 목적에 부합하는 요구 공기투과도(100~350cm3/cm2/sec)를 갖는 부직포를 얻을 수 있다.
또한, 상기 심부는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 초부는 제2 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
상기 제1 폴리프로필렌계 중합체 및 상기 제2 폴리프로필렌계 중합체는 고입체규칙성 중합 촉매를 사용하여 제조된 것일 수 있다.
상기 고입체규칙성 중합 촉매는 디에스테르 성분의 촉매, 석시네이트 성분의 촉매, 메탈로센 촉매 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포를 구성하는 심초형 복합섬유(100)의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 심초형 복합섬유(100)는 심부(110) 및 이를 둘러싸도록 구성된 초부(120)를 포함할 수 있다.
상기 부직포는 하기 수학식1로 표시되는 터프니스가 100~300일 수 있다:
[수학식 1]
터프니스 = MD 인장강도 × MD 인장신도/기본중량
상기 부직포는 MD 인장강도가 25~50 N/5cm이고, CD 인장강도가 10~25 N/5cm이고, MD 강연도가 35~55mm이고, CD 강연도가 25~45mm이고, MD H.O.M(Handle-O-Meter)이 1.5~5.0g이고, CD H.O.M이 0.5~3.0g일 수 있다.
상기 부직포는 스펀본드 부직포일 수 있다.
상기 부직포는 2 이상의 층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 부직포는 부직포 적층체일 수 있다.
상기 부직포의 기본 중량은 용도에 따라 적절히 선택될 수 있는데, 통상 기본 중량은 15~100 g/m2, 예를 들어, 7~30 g/m2일 수 있다.
상기 심초형 복합섬유는 상기 제1 폴리프로필렌계 중합체 및 상기 제2 폴리프로필렌계 중합체 외에 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 공지된 내열안정제, 내후안정제, 각종 안정제, 대전 방지제, 안티블로킹제, 방운제(anticlouding agent), 충전제, 염료, 안료, 천연유, 합성유, 왁스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 안정제는 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀(BHT) 등의 노화 방지제; 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트]메탄, β-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산 알킬에스테르, 2,2'-옥사미도비스[에틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등의 페놀계 산화 방지제; 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 1,2-히드록시스테아르산 칼슘 등의 지방산 금속염; 글리세린모노스테아레이트, 글리세린디스테아레이트, 펜타에리스리톨모노스테아레이트, 펜타에리스리톨디스테아레이트, 펜타에리스리톨트리스테아레이트 등의 다가 알코올 지방산 에스테르; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 충전제는 실리카, 규조토, 알루미나, 산화티탄, 산화마그네슘, 경석분, 경석 밸룬, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 백운석, 황산칼슘, 티탄산칼륨, 황산바륨, 아황산칼슘, 활석, 클레이, 운모, 석면, 규산칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 그래파이트, 알루미늄분, 황화몰리브덴 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상술한 프로필렌계 중합체와 필요에 따라 사용되는 상기 첨가제는 공지된 방법을 이용하여 혼합할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포의 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포의 제조방법은 심부 형성용 중합체와 초부 형성용 중합체를 각각 별개의 압출기로 용융시켜 심부 형성용 용융물 및 초부 형성용 용융물을 형성하는 단계(S10), 상기 각 용융물을 원하는 섬유 구조를 형성하여 토출하도록 구성된 복합 방사 노즐을 갖는 방사 구금을 통해 토출시켜 복합 섬유를 방출시키는 단계(S20), 상기 방출된 복합 섬유를 냉각 및 연신시키는 단계(S30), 및 상기 냉각 및 연신된 복합 섬유를 포집 벨트상에 포집하여 미리 결정된 두께로 퇴적시켜 부직포를 형성하는 단계(S40)를 포함한다.
상기 단계(S20)에서 상기 방사 구금의 온도는 230~250℃로 유지될 수 있다. 상기 단계(S20)에서 상기 방사 구금의 온도가 상기 범위이내이면, ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 터프니스가 100~300인 부직포를 얻을 수 있고, 부직포 제조공정에서도 양호한 공정 안정성(방사성)을 얻을 수 있다.
상기 단계(S30)는 상기 단계(S20)에서 방출된 복합 섬유를 냉각용 공기에 의해 냉각하고, 또한 연신용 공기에 의해 장력을 가하여 소정의 섬도를 갖게 하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 단계(30)는 1.5~2.4 데니어의 섬도를 갖는 심초형 복합 섬유를 형성하도록 제어될 수 있다.
또한, 상기 부직포의 제조방법은 상기 단계(S40)에서 형성된 부직포에 기계적 물성을 부여하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(S50)는 교락 처리로서 니들 펀치, 워터 제트, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법, 가열 엠보싱 롤을 이용하는 엠보싱 가공 또는 고온 통기에 의해 열융착하는 방법에 의해 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 물품을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 물품은 상술한 부직포를 포함한다.
상기 물품은 기저귀, 흡수용품, 배변용품, 지지층(support layer), 탑시트(top sheet), 의료복, 방호복 또는 마스크일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~11 및 비교예 1~12: 부직포의 제조
도 1의 구조를 갖는 심초형 복합섬유(100)로 이루어진 부직포를 하기와 같은 방법으로 제조하였다. 구체적으로, 심부 형성용 제1 폴리프로필렌과 초부 형성용 제2 폴리프로필렌을 각각 별개의 압출기로 용융시켜 심부 형성용 용융물 및 초부 형성용 용융물을 형성하였다. 이후, 상기 각 용융물을 복합 방사 노즐을 갖는 방사 구금을 통해 토출시켰다. 이후, 상기 토출된 각 용융물을 냉각용 공기에 의해 냉각하고, 또한 연신용 공기에 의해 장력을 가하여 소정의 섬도를 갖게 하였다. 이후, 상기 냉각 및 연신된 복합 섬유를 포집 벨트상에 포집하여 미리 결정된 두께로 퇴적시켜 부직포를 형성하였다. 이후, 가열 엠보싱 롤을 이용하는 엠보싱 가공에 의해 상기 형성된 부직포에 기계적 물성을 부여하였다. 결과로서, 부직포를 얻었다.
또한, 상기 심부 형성용 제1 폴리프로필렌의 MFR, 상기 초부 형성용 제2 폴리프로필렌의 MFR, 제2 폴리프로필렌과 제1 폴리프로필렌의 MFR차이, 초부와 심부의 중량비, 및 복합섬유의 섬도를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서, "부직포의 제조온도"란 방사 구금의 온도를 의미한다.
비교예 13: 부직포의 제조
도 2의 구조를 갖는 사이드 바이 사이드형 복합섬유(1)로 이루어진 부직포를 하기와 같은 방법으로 제조하였다. 구체적으로, 사이드 A 형성용 제1 폴리프로필렌과 사이드 B 형성용 제2 폴리프로필렌을 각각 별개의 압출기로 용융시켜 사이드 A 형성용 용융물 및 사이드 B 형성용 용융물을 형성하였다. 이후, 상기 각 용융물을 복합 방사 노즐을 갖는 방사 구금을 통해 토출시켰다. 이후, 상기 토출된 각 용융물을 냉각용 공기에 의해 냉각하고, 또한 연신용 공기에 의해 장력을 가하여 소정의 섬도를 갖게 하였다. 이후, 상기 냉각 및 연신된 복합 섬유를 포집 벨트상에 포집하여 미리 결정된 두께로 퇴적시켜 부직포를 형성하였다. 이후, 가열 엠보싱 롤을 이용하는 엠보싱 가공에 의해 상기 형성된 부직포에 기계적 물성을 부여하였다. 결과로서, 부직포를 얻었다.
또한, 상기 사이드 A 형성용 제1 폴리프로필렌의 MFR, 상기 사이드 B 형성용 제2 폴리프로필렌의 MFR, 상기 사이드 B 형성용 제2 폴리프로필렌과 상기 사이드 A 형성용 제1 폴리프로필렌의 MFR차이, 사이드 A와 사이드 B의 중량비, 및 복합섬유의 섬도를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서, "부직포의 제조온도"란 방사 구금의 온도를 의미한다.
실시예
1 2 3 4 5
심부 MFR(g/10min) 35 20 50 35 20
초부 MFR(g/10min) 80 65 95 45 120
초부 MFR - 심부 MFR(g/10min) 45 45 45 10 100
초부:심부 중량비 3:7 3:7 3:7 3:7 3:7
복합 섬유의 섬도(데니어) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
부직포의 제조온도(℃) 240 240 240 240 240
실시예
6 7 8 9 10
심부 MFR(g/10min) 35 35 35 35 35
초부 MFR(g/10min) 80 80 80 80 80
초부 MFR - 심부 MFR(g/10min) 45 45 45 45 45
초부:심부 중량비 1:9 5:5 3:7 3:7 3:7
복합 섬유의 섬도(데니어) 2.0 2.0 2.0 2.0 1.5
부직포의 제조온도(℃) 240 240 230 250 240
실시예 비교예
11 1 2 3 4
심부 MFR(g/10min) 35 15 55 35 35
초부 MFR(g/10min) 80 80 80 35 125
초부 MFR - 심부 MFR(g/10min) 45 65 25 0 90
초부:심부 중량비 3:7 3:7 3:7 3:7 3:7
복합 섬유의 섬도(데니어) 2.4 2.0 2.0 2.0 2.0
부직포의 제조온도(℃) 240 240 240 240 240
비교예
5 6 7 8 9
심부 MFR(g/10min) 35 20 35 35 35
초부 MFR(g/10min) 40 130 80 80 80
초부 MFR - 심부 MFR(g/10min) 5 110 45 45 45
초부:심부 중량비 3:7 3:7 0.5:9.5 6:4 3:7
복합 섬유의 섬도(데니어) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
부직포의 제조온도(℃) 240 240 240 240 220
비교예
10 11 12 13
심부 MFR(g/10min) 35 35 35 -
초부 MFR(g/10min) 80 80 80 -
초부 MFR - 심부 MFR(g/10min) 45 45 45 -
초부:심부 중량비 3:7 3:7 3:7 -
사이드 A MFR(g/10min) - - - 35
사이드 B MFR(g/10min) - - - 80
사이드 A MFR - 사이드 B MFR(g/10min) - - - 45
사이드 A:사이드 B 중량비 - - - 3:7
복합섬유의 섬도(데니어) 2.0 1.3 2.6 2.0
부직포의 제조온도(℃) 260 240 240 240
평가예: 부직포의 물성 평가
상기 실시예 1~11 및 비교예 1~13에서 제조된 각각의 부직포의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 용융점도: ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 부직포의 용융점도를 측정하였다.
(2) 인장강도: 인장강신도기(Instron) 측정설비를 이용하여 KSK 0520법에 따라 시험편의 폭 5cm, 간격 10cm, 인장속도 500mm/min의 조건으로 인장 시험을 수행하여 최대 인장 하중을 구하였다.
(3)　인장신도: 상기 (3)의 방법으로 측정한 최대 신장시의 신도를 구하였다.
(4) 기본중량(중량: g/m2): ASTM D 3776-1985에 따라 측정하였다.
(5) 터프니스: 상기 (2)에서 얻어진 인장 강도(N/5cm)와 상기 (3)에서 얻어진 인장신도(%)를 사용하고, 하기 수학식 1에 의해　터프니스를 구하였다.
[수학식 1]
터프니스 = MD 인장강도 × MD 인장신도/기본중량
(6) 공기투과도: JIS L 1096-A에 따라 Air Permeability FX-3000(스위스)를 사용하여 측정되었다.　공기　투과도　측정시, 측정면적은 38cm2　이고, 압력은 125Pascal이고, 측정단위는 ccs(cm3/cm2/sec)이었다.
(7) 공정 안정성(방사성): 용융방사시 필라멘트 흔들림을 육안으로 관찰하였으며, 폴리머 드립(drip)을 결점 검출기로 검출하였다.
실시예
1 2 3 4 5
부직포의 용융점도(Poise, 100sec) 684 644 712 732 601
부직포의 MD 인장강도(N/5cm) 44 47 39 39 49
부직포의 MD 인장신도(%) 51 54 48 46 57
부직포의 기본중량(g/m2) 15 15 15 15 15
부직포의 터프니스 150 169 125 120 186
부직포의 공기투과도(cm3/cm2/sec) 177 161 169 177 162
부직포 공정안정성(방사성) 양호 양호 양호 양호 양호
실시예
6 7 8 9 10
부직포의 용융점도(Poise) 644 667 652 697 684
부직포의 MD 인장강도(N/5cm) 47 50 43 40 44
부직포의 MD 인장신도(%) 54 59 51 49 51
부직포의 기본중량(g/m2) 15 15 15 15 15
부직포의 터프니스 169 197 146 131 150
부직포의 공기투과도(cm3/cm2/sec) 159 167 185 165 151
부직포 공정 안정성(방사성) 양호 양호 양호 양호 양호
실시예 비교예
11 1 2 3 4
부직포의 용융점도(Poise) 684 824 817 821 779
부직포의 MD 인장강도(N/5cm) 44 33 31 32 32
부직포의 MD 인장신도(%) 51 40 41 43 39
부직포의 기본중량(g/m2) 15 15 15 15 15
부직포의 터프니스 150 88 85 92 83
부직포의 공기투과도(cm3/cm2/sec) 187 164 174 169 166
부직포 공정 안정성(방사성) 양호 불량 불량 불량 양호
비교예
5 6 7 8 9
부직포의 용융점도(Poise) 789 796 774 776 778
부직포의 MD 인장강도(N/5cm) 32 33 32 30 29
부직포의 MD 인장신도(%) 42 40 44 43 39
부직포의 기본중량(g/m2) 15 15 15 15 15
부직포의 터프니스 90 88 94 86 75
부직포의 공기투과도(cm3/cm2/sec) 171 158 151 178 156
부직포 공정 안정성(방사성) 양호 양호 양호 양호 양호
비교예
10 11 12 13
부직포의 용융점도(Poise) 815 707 712 765
부직포의 MD 인장강도(N/5cm) 33 42 40 31
부직포의 MD 인장신도(%) 42 38 40 45
부직포의 기본중량(g/m2) 15 15 15 15
부직포의 터프니스 92 106 107 93
부직포의 공기투과도(cm3/cm2/sec) 155 95 386 158
부직포 공정 안정성(방사성) 보통 보통 보통 양호
또한, 본 발명의 목적에 부합하는 부직포의 요구 물성들을 하기 표 3에 나타내었다.
부직포의 요구 물성
용융점도
(poise)		 터프니스 부직포의 공기투과도
(cm3/cm2/sec)
500~740 100~300 100~300
상기 표 2 및 표 3을 참조하면, 실시예 1~11에서 제조된 부직포는 용융점도가 500~740poise의 범위에 속하고, 터프니스가 100~300의 범위에 속할 뿐만 아니라 본 발명의 목적에 부합하는 공기투과도의 요구 물성을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 실시예 1~11의 부직포 제조공정은 공정 안정성(방사성)도 우수한 것으로 나타났다.
반면에, 비교예 1~13에서 제조된 부직포는 용융점도가 500~740poise의 범위를 벗어나거나, 및/또는 터프니스도 100~300의 범위를 벗어나는 것으로 나타났다. 또한, 비교예 11 및 12에서 제조된 부직포는 본 발명의 목적에 부합하는 공기투과도의 요구 물성을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 비교예 1~3의 부직포 제조공정은 공정 안정성(방사성)이 불량하고, 비교예 10~12의 부직포 제조공정은 공정 안정성(방사성)이 보통인 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 심초형 복합섬유 110: 심부
120: 초부

Claims (12)

  1. ASTM D4440-08에 따라 100sec-1의 전단속도 및 230℃의 온도에서 측정된 용융점도가 500~740poise이고, 공기투과도가 100~350cm3/cm2/sec인 포함하는 부직포.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부직포는 심초형 복합섬유를 포함하고,
    상기 심초형 복합섬유는 ASTM D1238에 따라 측정된 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 20~50g/10min인 심부 및 ASTM D1238에 따라 측정된 용융지수(MFR: 측정 온도 230℃, 하중 2.16 kg)가 40~120g/10min인 초부를 포함하는 부직포.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 초부는 용융지수가 상기 심부보다 10~100g/10min만큼 큰 부직포.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 초부 대 상기 심부의 중량비는 1~5:9~5인 부직포.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 심초형 복합 섬유는 1.5~2.4 데니어의 섬도를 갖는 부직포.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 심부는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 초부는 제2 폴리프로필렌을 포함하는 부직포.
  7. 제1항에 있어서,
    하기 수학식1로 표시되는 터프니스가 100~300인 부직포:
    [수학식 1]
    터프니스 = MD 인장강도 × MD 인장신도/기본중량
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부직포는 스펀본드 부직포인 부직포.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부직포는 2 이상의 층으로 이루어진 부직포.
  10. 심부 형성용 중합체와 초부 형성용 중합체를 각각 별개의 압출기로 용융시켜 심부 형성용 용융물 및 초부 형성용 용융물을 형성하는 단계(S10);
    상기 각 용융물을 복합 방사 노즐을 갖는 방사 구금을 통해 토출시켜 복합 섬유를 방출시키는 단계(S20);
    상기 방출된 복합 섬유를 냉각 및 연신시키는 단계(S30); 및
    상기 냉각 및 연신된 복합 섬유를 포집 벨트상에 포집하여 미리 결정된 두께로 퇴적시켜 부직포를 형성하는 단계(S40)를 포함하고,
    상기 단계(S20)에서 상기 방사 구금의 온도는 230~250℃로 유지되고,
    상기 단계(30)는 1.5~2.4 데니어의 섬도를 갖는 심초형 복합 섬유를 형성하도록 제어되는 부직포의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단계(S40)에서 형성된 부직포에 기계적 물성을 부여하는 단계(S50)를 더 포함하는 부직포의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 부직포를 포함하는 물품.
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