KR20230089083A - A manufacturing method of antibacterial non woven fabric, and a antibacterial non woven fabric manufactured using the manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 섬유에 항균성을 가지는 구리 증착 파우더가 포함되어 있어, 필터를 세균 및 바이러스로부터 보호하여 필터의 수명을 늘려주는 효과를 갖는 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric and an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the method, and more particularly, to polypropylene fibers containing copper deposited powder having antibacterial properties, thereby protecting the filter from bacteria and viruses. It relates to a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric having an effect of increasing the lifespan of and an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the manufacturing method.
본 발명은 경기도에서 지원하고 경기도경제과학진흥원에서 관리하는 경기도 섬유(피혁)기업 사업화 촉진 기술개발사업으로서, 2021년 05월01일부터 2022년 04월 30일 동안 ㈜티에스컴퍼니가 주관기관으로 연구한 과제고유번호가 PJ20210165이고 과제명이 "스펀본드 부직포 방사가 가능한 고효율 Cu NPP(Nano Particle on Power)및 항균성(99.9% 이상)이 우수한 부직포 제조기술개발"을 통해 개발된 기술이다.The present invention is a technology development project to promote commercialization of textile (leather) companies in Gyeonggi-do, supported by Gyeonggi-do and managed by Gyeonggi-do Business & Science Promotion Agency. The task identification number is PJ20210165, and the task name is "Development of high-efficiency Cu NPP (Nano Particle on Power) capable of spinning spunbond nonwoven fabric and nonwoven fabric manufacturing technology with excellent antibacterial properties (more than 99.9%)".
일반적으로 공기필터 및 마스크는 필터재로서 멜트블로운 부직포를 사용하여 제조되는데, 여러 오염물질들을 걸러낸 부직포의 표면에는 각종 미생물들이 번식할 수 있으며, 이러한 미생물을 항균,살균하기 위해 부직포 자체에 항균성이 있는 항균 부직포가 개발되고 있다.In general, air filters and masks are manufactured using meltblown nonwoven fabric as a filter material. Various microorganisms can propagate on the surface of the nonwoven fabric from which various contaminants are filtered out. An antibacterial nonwoven fabric with this is being developed.
한편, 인체에 무해한 항균제로는, 은, 이산화티타늄, 산화아연 및 구리 등이 알려져 있다.Meanwhile, silver, titanium dioxide, zinc oxide, copper, and the like are known as antibacterial agents harmless to the human body.
상기 은은 질산으로 녹여 질산은으로 금속염을 만들고 분산제를 넣고 이를 다시 환원하면서 제올라이트(zeolite)에 첨착시키는 방법으로 분산제를 넣어 2 ~ 100nm의 미세한 은나노 제올라이트를 제조하여 항균제로써 사용되고 있다.The silver is melted with nitric acid to make a metal salt with silver nitrate, and a dispersant is added, and the dispersant is added to the zeolite while being reduced again to prepare a fine silver nano-zeolite of 2 to 100 nm, which is used as an antibacterial agent.
상기 이산화티타늄은 기계적 밀링 방법에 의하여 미세한 분말을 만들어 항균제로 이용하는데, 항균력을 나타내기 위해서는 자외선을 조사하여야 하는 단점을 가지고 있다.The titanium dioxide is used as an antibacterial agent by making a fine powder by a mechanical milling method, but has the disadvantage of having to be irradiated with ultraviolet rays to exhibit antibacterial activity.
또한, 상기 산화아연은 기계적인 밀링법이나 상기 은과 같이 금속 아연을 금속염으로 강산에 녹여 환원시켜 만드는 방법으로 항균제로 이용되고 있다.In addition, the zinc oxide is used as an antibacterial agent by a mechanical milling method or a method of reducing metal zinc as a metal salt by dissolving it in strong acid like the silver.
한편, 상기 구리는 상기 은보다 항균력이 우수하고 가격도 저렴하기 때문에, 부직포의 원료로 사용하여 항균 부직포를 제조하는 기술이 개발되고 있다.On the other hand, since the copper has excellent antibacterial activity and is inexpensive compared to the silver, a technique for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric using it as a raw material for the nonwoven fabric is being developed.
구리를 원료로 하여 제조되는 항균 부직포 기술의 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-2239866호(2021.04.14.)(이하, '종래 기술'이라 함)에는 '항균성 및 내구성이 우수한 구리코팅 부직포의 제조방법'이 개시되어 있다.As an example of an antibacterial nonwoven fabric technology manufactured using copper as a raw material, Korean Patent Registration No. 10-2239866 (2021.04.14.) (hereinafter referred to as 'prior art') discloses 'a copper-coated nonwoven fabric with excellent antibacterial and durable properties' A manufacturing method' is disclosed.
상기 종래 기술은, (S1) 구리를 물리기상증착법으로 PE원료에 증착시켜 구리증착PE원료를 제조하는 단계와, (S2) 상기 구리증착PE원료를 컴파운딩하여 마스터배치로 제조한 후 펠렛화(pelletizing)하는 단계와, (S3) 펠렛화된 상기 구리증착PE원료를 시스(Sheath)부로 하고, PP원료를 코아(Core)부로 시스코아 복합방사하여 구리증착PE시스-PP코아 복합방사섬유로 제조하는 단계와, (S4) 상기 제조된 구리증착PE시스-PP코아 복합방사섬유를 써멀본드(Thermal bond) 부직포로 제조하는 단계를 포함한다.The prior art, (S1) depositing copper on PE raw material by physical vapor deposition to prepare a copper-deposited PE raw material, (S2) compounding the copper-deposited PE raw material to prepare a master batch, and then pelletizing ( pelletizing) and (S3) the pelletized copper-coated PE raw material as a sheath part, and the PP raw material as a core part by sheath core composite spinning to produce copper-coated PE sheath-PP core composite spun fibers and (S4) manufacturing the copper-coated PE sheath-PP core composite spun fiber into a thermal bond nonwoven fabric.
그런데, 상기 구리는 상기 은에 비해 강한 산화력을 가지고 있어서, 구리가 산화하게 되면 변색되는 단점과 더불어 항균력이 저하된다는 단점이 있는데, 상기 종래 기술은 상기 (S1) 단계에서 수득되는 구리증착PE원료는 변색으로 인해 부직포의 색상설정에 영향을 미칠 뿐만 아니라 부직포의 항균력도 저하시키는 문제점이 있다.However, the copper has a stronger oxidizing power than the silver, so when copper is oxidized, there is a disadvantage of discoloration and a decrease in antibacterial activity. In the prior art, the copper-coated PE raw material obtained in step (S1) is Due to discoloration, there is a problem that not only affects the color setting of the nonwoven fabric, but also lowers the antimicrobial activity of the nonwoven fabric.
또한, 상기 종래 기술은 상기 (S4) 단계에서 상기 구리증착PE시스-PP코아 복합방사섬유를 써멀본드 부직포로 제조함에 있어, 상기 구리증착PE시스-PP코아 복합방사섬유를 복수개 적층한 후 열접착하여 부직포를 제조하는 것이 아니라, 상기 구리증착PE시스-PP코아 복합방사섬유를 기재인 PET 섬유에 적층한 후 열접착하여 부직포를 제조하기 때문에, 상기 구리증착PE시스-PP코아 복합방사섬유를 복수개 적층하여 열접착하여 부직포를 제조하는 경우에 비해, 상대적으로 항균력이 저하되는 문제점도 있다.In addition, in the prior art, in manufacturing the copper-coated PE sheath-PP core composite spun fibers into a thermal bond nonwoven fabric in step (S4), a plurality of the copper-coated PE sheath-PP core composite spun fibers are laminated and then thermally bonded. Since the copper-coated PE sheath-PP core composite spun fiber is laminated on the base material PET fiber and then thermally bonded to produce the non-woven fabric, the copper-coated PE sheath-PP core composite spun fiber is not produced by manufacturing a nonwoven fabric. Compared to the case of manufacturing a nonwoven fabric by laminating and thermal bonding, there is also a problem in that antibacterial activity is relatively lowered.
본 발명이 해결하려는 과제는, 탄산칼슘 분말에 구리를 증착시켜 상대적으로 산화에 강한 구리항균제를 제조하여 부직포의 원료로 사용함으로서, 부직포의 색상설정에 유리할 뿐만 아니라 항균력이 우수한 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to deposit copper on calcium carbonate powder to prepare a copper antimicrobial agent that is relatively resistant to oxidation and use it as a raw material for nonwoven fabric, so that it is not only advantageous in setting the color of the nonwoven fabric but also has excellent antimicrobial activity. A method for producing an antibacterial nonwoven fabric and It is to provide an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the manufacturing method.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 구리항균제를 원료로 사용하여 제조된 방사섬유를 기재섬유에 적층하지 않고, 구리항균제를 원료로 사용하여 제조된 방사섬유들만을 적층하여 제조됨으로서, 항균력이 우수한 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is that the spun fibers produced using the copper antimicrobial agent as a raw material are not laminated on the base fiber, but only the spun fibers manufactured using the copper antimicrobial agent as a raw material are laminated, so that the antibacterial activity is excellent. To provide a method for producing a nonwoven fabric and an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the method.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 항균 부직포의 제조방법은, (S1) 구리를 탄산칼슘 분말에 증착시켜 구리항균제를 제조하는 단계와, (S2) 상기 구리항균제를 폴리프로필렌과 혼합하여 마스터배치 칩을 제조하는 단계와, (S3) 상기 마스터배치 칩을 용융방사시켜 단층 부직포를 제조하는 단계와, (S4) 상기 단층 부직포의 적어도 일면에 상기 마스터배치 칩을 용융방사시켜 복층 부직포를 제조하는 단계와, (S5) 상기 복층 부직포를 압착롤러로 엠보싱 처리하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method for manufacturing an antimicrobial nonwoven fabric according to the present invention includes (S1) depositing copper on calcium carbonate powder to prepare a copper antimicrobial agent, (S2) mixing the copper antimicrobial agent with polypropylene to master the master Preparing a batch chip, (S3) preparing a single-layer nonwoven fabric by melt-spinning the master batch chip, and (S4) melt-spinning the master batch chip on at least one surface of the single-layer non-woven fabric to produce a multi-layer nonwoven fabric and (S5) embossing the multilayer nonwoven fabric with a pressure roller.
상기 (S1) 단계에서, 상기 탄산칼슘 분말 및 상기 구리의 중량비는 99.7 : 0.3 내지 98.0 : 2.0일 수 있다.In the step (S1), the weight ratio of the calcium carbonate powder and the copper may be 99.7:0.3 to 98.0:2.0.
상기 (S1) 단계에서, 상기 탄산칼슘 분말의 입도는 1 내지 3㎛일 수 있다.In the step (S1), the particle size of the calcium carbonate powder may be 1 to 3 μm.
상기 (S2) 단계에서, 상기 구리항균제 및 상기 폴리프로필렌의 중량비는 10.0 : 90.0 내지 30.0 : 70.0일 수 있다.In the step (S2), the weight ratio of the copper antimicrobial agent and the polypropylene may be 10.0:90.0 to 30.0:70.0.
상기 (S3) 단계 및 상기 (S4) 단계에서, 상기 마스터배치 칩을 용융방사시킨 섬유 필라멘트의 직경은 10 내지 30㎛일 수 있다.In the step (S3) and the step (S4), the diameter of the fiber filament melt-spun from the master batch chip may be 10 to 30 μm.
상기 (S3) 단계 및 상기 (S4) 단계에서, 상기 마스터배치 칩은, 밀도가 0.90 내지 0.93g/㎤이고, 용융지수가 20 내지 60g/10min일 수 있다.In the (S3) step and the (S4) step, the masterbatch chip may have a density of 0.90 to 0.93g/cm 3 and a melt index of 20 to 60g/10min.
상기 (S5) 단계에서, 상기 복층 부직포는, 엠보싱율이 10 내지 30%이고, 단위중량이 10 내지 100g/㎡일 수 있다.In the step (S5), the multilayer nonwoven fabric may have an embossing rate of 10 to 30% and a unit weight of 10 to 100 g/m 2 .
본 발명에 따른 항균 부직포는 본 발명에 따른 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조된다.The antibacterial nonwoven fabric according to the present invention is prepared by the method for manufacturing the antibacterial nonwoven fabric according to the present invention.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other embodiment specifics are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따른 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포는, 탄산칼슘 분말에 구리를 증착시켜 상대적으로 산화에 강한 구리항균제를 제조하여 부직포의 원료로 사용함으로서, 부직포의 색상설정에 유리할 뿐만 아니라 항균력이 우수해지는 효과가 있다.The antibacterial nonwoven fabric manufacturing method according to the present invention and the antibacterial nonwoven fabric produced by the manufacturing method are prepared by depositing copper on calcium carbonate powder to prepare a copper antimicrobial agent that is relatively resistant to oxidation and used as a raw material for the nonwoven fabric, thereby setting the color of the nonwoven fabric. Not only is it advantageous, but it also has the effect of improving antibacterial activity.
또한, 본 발명에 따른 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포는, 구리항균제를 원료로 사용하여 제조된 방사섬유를 기재섬유에 적층하지 않고, 구리항균제를 원료로 사용하여 제조된 방사섬유들만을 적층하여 제조되기 때문에, 항균력이 우수해지는 효과도 있다.In addition, the method for manufacturing an antimicrobial nonwoven fabric according to the present invention and the antibacterial nonwoven fabric produced by the method are prepared by using the copper antimicrobial agent as a raw material without laminating the spun fibers produced using the copper antimicrobial agent as a raw material on the base fiber. Since it is manufactured by laminating only the spun fibers, there is also an effect of improving antibacterial activity.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 항균원료로 사용되는 구리항균제를 제조하는 장치를 나타내는 도면,
도 2는 구리를 백색분말인 포도당에 증착한 후 시간이 지남에 따라 관찰한 것을 나타내는 도면,
도 3은 구리를 폴리에틸렌(PE) 칩에 증착한 후 시간이 지남에 따라 관찰한 것을 나타내는 도면,
도 4는 구리를 탄산칼슘 분말에 증착한 후 시간이 지남에 따라 관찰한 것을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 제조방법에 따른 공정을 나타내는 블록도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 나타내는 종단면도,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포의 제조장치를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 나타내는 종단면도,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포의 제조장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an apparatus for manufacturing a copper antimicrobial agent used as an antimicrobial raw material for an antibacterial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention;
2 is a view showing observations over time after depositing copper on glucose, which is a white powder;
3 is a view showing observations over time after depositing copper on a polyethylene (PE) chip;
4 is a view showing observations over time after depositing copper on calcium carbonate powder;
5 is a block diagram showing a process according to a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention;
6 is a longitudinal cross-sectional view showing an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a first embodiment of the present invention;
7 is a view showing an apparatus for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric produced by a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a first embodiment of the present invention;
8 is a longitudinal cross-sectional view showing an antibacterial nonwoven fabric manufactured by a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a second embodiment of the present invention;
9 is a view showing an apparatus for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric produced by a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention and an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the manufacturing method will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 항균원료로 사용되는 구리항균제를 제조하는 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an apparatus for manufacturing a copper antimicrobial agent used as an antimicrobial raw material for an antimicrobial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 항균원료로 사용되는 구리항균제는, 구리를 나노화하여 탄산칼슘 분말의 표면에 증착시켜서 제조된다. 구리를 나노화하기 위해서는 기계적 밀링법, 물리기상증착(PVD; Physical Vapor Deposition)법, 화학적인 방법 등이 고려될 수 있지만, 본 실시예에서는 상기 물리기상증착법을 이용하여 금속 구리를 나노화하여 담체에 증착시키는 방법을 사용하였다.Referring to Figure 1, the copper antimicrobial agent used as an antibacterial raw material of the antibacterial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention is prepared by depositing nano-sized copper on the surface of calcium carbonate powder. In order to nanonize copper, a mechanical milling method, a physical vapor deposition (PVD) method, a chemical method, etc. may be considered, but in this embodiment, metal copper is nanonized using the physical vapor deposition method and deposited on a carrier. method was used.
또한, 구리가 증착될 담체를 선정하기 위해 여러 가지 물질들로 실험을 실시하여, 구리가 증착된 후에 가장 구리의 산화가 일어나지 않는 것을 담체로 사용함으로써, 구리항균제가 쉽게 산화되지 않고 부직포의 원료로 사용되었을 때 산화로 인한 변색에 의해 부직포의 색상설정에 악영향을 끼치는 일이 없어야 하는 바, 상기 구리를 상기 탄산칼슘 분말에 증착하였을 때 상기 구리가 쉽게 산화되지 않는다는 결론을 도출할 수 있었으며, 이에 대해서는 실시예들을 통해 추후에 자세히 살펴보기로 한다.In addition, by conducting experiments with various materials to select a carrier on which copper will be deposited, and using a carrier that does not oxidize copper the most after copper is deposited, the copper antimicrobial agent is not easily oxidized and can be used as a raw material for nonwoven fabrics. When used, the color setting of the nonwoven fabric should not be adversely affected by discoloration due to oxidation, and when the copper was deposited on the calcium carbonate powder, it was concluded that the copper was not easily oxidized. It will be examined in detail later through examples.
본 발명의 실시예들에 의한 구리항균제를 제조하는 장치는, 진공 증착조(30)와, 교반조(31)와, 교반날개(32)를 포함할 수 있다.An apparatus for manufacturing a copper antimicrobial agent according to embodiments of the present invention may include a
진공 증착조(30)는 내부에 진공 챔버를 형성할 수 있다. 진공 증착조(30)에는 진공 챔버를 형성하는 진공생성수단이 구비될 수 있으며, 상기 진공생성수단은 진공 증착조(30) 내의 진공압력을 10-3 내지 10-5 torr로 할 수 있다.The
교반조(31)는 상측이 개구된 통 형상으로 형성될 수 있다. 교반조(31) 내에는 담체인 상기 탄산칼슘 분말(40)이 담지될 수 있다.The
교반날개(32)는 교반조(31) 내의 바닥면에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 교반날개(32)는 복수개의 블레이드를 가지는 축류팬 형상일 수 있다. 교반날개(32)의 회전축은 수직으로 배치될 수 있다. 교반날개(32)는 회전되는 경우 교반조(31) 내에 담지된 상기 탄산칼슘 분말을 교반할 수 있다.The stirring
진공 증착조(30)내에서 교반조(31)보다 상측에는 구리(50)가 구비될 수 있다. 상기 진공 챔버 내에 불활성가스를 넣고 구리(50)에 소정의 전압을 가해서 구리 플라즈마를 생성시킬 수 있고, 상기 생성된 구리 플라즈마가 상기 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 증착됨으로서, 본 발명의 실시예들에 의한 구리항균제가 제조될 수 있다. 여기서, 상기 불활성가스는 상기 구리 플라즈마를 생성하기 위한 가스로서, 진공 증착조(30) 내에 가득 채우지 않고 미량 넣는 것이 바람직하다.
상기 구리 플라즈마 생성방법으로는, DC 스퍼터링(DC sputtering), RF 스퍼터링, 레이저 스퍼터링, 전자빔 증착 및 가열법에 의한 열증착 등의 방법이 사용될 수 있다.As the copper plasma generating method, methods such as DC sputtering, RF sputtering, laser sputtering, electron beam evaporation, and thermal evaporation using a heating method may be used.
진공 증착조(30) 내에 투입되는 상기 불활성 기체는 아르곤(Ar), 네온(Ne), N₂,O₂, CH₄등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 아르곤(Ar)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The inert gas introduced into the
본 발명의 실시예에 의한 구리항균제는, 탄산칼슘 분말 및 구리로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 구리는 물리기상증착법에 의해 상기 탄산칼슘 분말의 표면에 증착될 수 있다. 상기 탄산칼슘 분말 및 상기 구리의 중량비는 99.7 : 0.3 내지 98.0 : 2.0일 수 있다. 상기 구리의 중량비가 0.3보다 낮을 경우, 상기 탄산칼슘 분말의 표면에 증착되는 상기 구리의 양이 적어 항균력 및 소취력이 좋지 않을 수 있다. 그리고, 상기 구리의 중량비가 2보다 클 경우, 상기 구리가 상기 탄산칼슘 분말의 표면에 중첩되게 증착되어 상기 구리의 중량당 비표면적이 낮아져 항균효율 및 소취효율이 좋지 않을 수 있다.The copper antimicrobial agent according to an embodiment of the present invention may be composed of calcium carbonate powder and copper. Here, the copper may be deposited on the surface of the calcium carbonate powder by physical vapor deposition. The weight ratio of the calcium carbonate powder and the copper may be 99.7:0.3 to 98.0:2.0. When the weight ratio of copper is lower than 0.3, the amount of copper deposited on the surface of the calcium carbonate powder is small, so antibacterial activity and deodorizing power may not be good. And, when the weight ratio of copper is greater than 2, the copper is deposited overlapping the surface of the calcium carbonate powder, and the specific surface area per weight of the copper is lowered, so antibacterial efficiency and deodorization efficiency may not be good.
본 발명의 실시예에 의한 구리항균제의 제조방법은, (a) 교반조(31)에 탄산칼슘 분말(40)을 담지시키는 단계와, (b) 진공 증착조(30) 내에 불활성 기체를 넣고 진공 증착조(30) 내에 구비된 구리(50)를 타겟으로 하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 아울러 교반날개(32)를 회전시켜서 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 상기 구리(50)를 증착시켜 구리항균제를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 (b) 단계에서 제조된 상기 구리항균제에서, 상기 탄산칼슘 분말(40) 및 상기 구리(50)의 중량비는 99.7 : 0.3 내지 98.0 : 2.0일 수 있다.The method of manufacturing a copper antimicrobial agent according to an embodiment of the present invention includes (a) supporting
본 발명의 실시예의 상기 (a) 단계에서 교반조(31)에 담지되는 상기 탄산칼슘 분말(40)의 입도는 1 내지 3㎛일 수 있다. 상기 탄산칼슘 분말(40)의 입도가 1㎛보다 작을 경우, 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 구리(50)가 중첩되게 증착되어 구리(50)의 중량당 비표면적이 낮아져 항균효율 및 소취효율이 좋지 않을 수 있고, 탄산칼슘 분말(40)의 입자가 너무 작아 교반날개(32)의 회전 시 탄산칼슘 분말(40)이 상기 진공 챔버에서 비산될 수 있다. 그리고, 탄산칼슘 분말(40)의 입도가 3㎛보다 클 경우, 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 구리(50)가 고르게 증착되지 못할 수 있다.In the step (a) of the embodiment of the present invention, the particle size of the
본 발명의 실시예의 상기 (b) 단계에서 진공 증착조(30) 내의 진공압력은 10-3 내지 10-5 torr이다. 진공 증착조(30) 내의 진공압력이 10-3 torr보다 높을 경우 상기 구리 플라즈마의 생성율이 좋지 않아서 상기 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 증착되는 구리의 양이 적을 수 있고, 진공 증착조(30) 내의 진공압력이 10-5 torr보다 낮을 경우 상기 구리 플라즈마의 생성율이 지나치게 많아서 상기 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 증착되는 구리의 양이 지나치게 많을 수 있다.In the step (b) of the embodiment of the present invention, the vacuum pressure in the
이하, 상기 구리(50)를 담체에 증착함에 있어서, 상기 담체를 상기 탄산칼슘 분말(40)로 선정하였을 때, 상기 구리(50)가 쉽게 산화되지 않는다는 결론을 도출하게 된 실험에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, in depositing the
[실험 1] - 담체로 포도당 분말 사용[Experiment 1] - Using glucose powder as a carrier
백색 분말인 포도당 분말을 담체로 하여 물리기상증착법으로 99.9% 순도의 구리를 포도당 분말 중량대비 0.3% 증착하였다.Using white powdered glucose powder as a carrier, 99.9% pure copper was deposited at 0.3% of the weight of the glucose powder by physical vapor deposition.
포도당은 분자식 C6H12O6으로 이루어진 단당류이며 시험에서는 무수포도당 결정을 사용하였다.Glucose is a monosaccharide with a molecular formula of C 6 H 12 O 6 , and anhydrous glucose crystals were used in the test.
나노 구리 증착은 DC Spurttering방법을 사용하였고, 16KW로 하여 23시간 동안 진행하여 구리 농도 3000ppm(0.3 중량%)의 증착량을 얻을 수 있었다.Nano copper deposition used the DC sputtering method, and it was possible to obtain a deposition amount of 3000ppm (0.3% by weight) of copper concentration by proceeding for 23 hours at 16KW.
시간 단축을 위하여 여러 조건을 시행하였는데, 16KW이상에서는 무수포도당 결정이 고온에 녹아서 서로 엉겨 붙는 현상이 발생하여 서로 엉겨 붙지 않는 한계치인 16KW로 작업하였다.Various conditions were implemented to shorten the time, but at 16KW or more, anhydrous glucose crystals melted at high temperatures and a phenomenon occurred that clumped together.
도 2는 구리를 백색분말인 포도당에 증착한 후 시간이 지남에 따라 관찰한 것을 나타내는 도면이다.2 is a view showing observations over time after depositing copper on glucose, which is a white powder.
도 2를 참조하면, 최초에 백색분말이었던 무수포도당 결정은 구리 증착 후에 도 2의 (a)도에 참조된 바와 같이 흑적색으로 색상변화가 있었다. 구리를 증착한 후에는 흑적색이었던 것이 상대습도 80%RH의 조건하에서 방치 시 시간이 흐름에 따라 구리가 산화되어 점점 푸르게 변해가는 것이 관찰되었다. 즉, 도 2의 (b)도는 무수포도당 결정에 구리를 증착한 후 2개월 후를 나타내고, 도 2의 (c)도는 무수포도당 결정에 구리를 증착한 후 5개월 후를 나타낸다.Referring to FIG. 2 , the anhydrous glucose crystals, which were initially white powder, changed color to black red after copper deposition, as shown in (a) of FIG. 2 . After depositing copper, it was observed that the black-red color gradually changed to blue due to oxidation of copper over time when left under the condition of 80% RH relative humidity. That is, FIG. 2 (b) shows two months after depositing copper on anhydrous glucose crystals, and FIG. 2 (c) shows five months after depositing copper on anhydrous glucose crystals.
이와 같이 포도당 분말 중량대비 구리가 0.3 중량% 증착되어 제조된 구리항균제를, 폴리프로필렌(Polypropylene)에 각각 폴리프로필렌의 중량대비 1%, 3%, 5%, 10% 및 20%를 혼합하여 사출하여 가로 50mm, 세로 50mm, 두께 1mm의 플라스틱 기판을 만든 후, 상기 기판의 표면에 대하여 항균도 시험을 시행하였다.In this way, the copper antimicrobial agent prepared by depositing 0.3% by weight of copper relative to the weight of glucose powder is mixed with 1%, 3%, 5%, 10% and 20% of the weight of polypropylene, respectively, and injected. After making a plastic substrate having a width of 50 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 1 mm, an antibacterial test was performed on the surface of the substrate.
시험방법은 JIS Z 2801:2010(필름밀착법)으로 황색포도상구균 및 대장균에 대하여 24시간 후 균수를 대조군과 비교하였으며, 시험 결과는 아래의 표 1과 같았다.The test method was JIS Z 2801: 2010 (film adhesion method), and the number of bacteria after 24 hours was compared with the control group for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and the test results are shown in Table 1 below.
상기 시험은 포도당 분말 중량대비 구리가 0.3 중량% 증착되어 제조된 구리항균제의 산화가 진행되기 전에 시험한 것으로, 산화 진행 후에는 폴리프로필렌(PP) 중량대비 구리항균제를 20%를 혼합하였을 때에도 대장균에 대해 99.9%의 항균력에 못 미치는 결과가 나왔다. 이는 산화가 진행되더라도 항균력은 나타내지만 그 효과는 산화되지 않은 상태에 미치지 못한다는 결과로 볼 수 있다.The test was conducted before the oxidation of the copper antimicrobial agent prepared by depositing 0.3% by weight of copper relative to the weight of the glucose powder, and after the oxidation progressed, even when 20% of the copper antimicrobial agent was mixed with respect to the weight of polypropylene (PP), E. coli The result was less than 99.9% of antibacterial activity. This can be seen as a result that antibacterial activity is exhibited even when oxidation proceeds, but the effect does not reach the non-oxidized state.
[실험 2] - 담체로 폴리에틸렌(PE) 칩 사용[Experiment 2] - Using a polyethylene (PE) chip as a carrier
폴리에틸렌 칩(PE)을 담체로 하여 물리기상증착법으로 99.9% 순도의 구리를 폴리에틸렌(PE) 칩 중량대비 0.3% 증착하였다.Using a polyethylene chip (PE) as a carrier, copper of 99.9% purity was deposited by 0.3% of the weight of the polyethylene (PE) chip by physical vapor deposition.
나노 구리 증착은 DC Spurttering방법을 사용하였고, 16KW로 하여 13시간 동안 진행하여 구리 농도 3000ppm(0.3 중량%)의 증착량을 얻을 수 있었다.The nano-copper deposition used the DC sputtering method, and it was carried out for 13 hours at 16KW to obtain a deposition amount of 3000ppm (0.3% by weight) of copper concentration.
시간 단축을 위하여 여러 조건을 시행하였는데, 16KW이상에서는 폴리에틸렌(PE) 칩이 고온에 녹아서 서로 엉겨 붙는 현상이 발생하여 서로 엉겨 붙지 않는 한계치인 16KW로 작업하였다.Various conditions were implemented to shorten the time, but at 16KW or higher, polyethylene (PE) chips melted at high temperatures and stuck to each other.
도 3은 구리를 폴리에틸렌(PE) 칩에 증착한 후 시간이 지남에 따라 관찰한 것을 나타내는 도면이다.3 is a view showing observations over time after depositing copper on a polyethylene (PE) chip.
도 3을 참조하면, 최초에 투명이었던 폴리에틸렌(PE) 칩은 구리 증착 후에 도 3의 (a)도에 참조된 바와 같이 흑색으로 색상변화가 있었다. 구리를 증착한 후에는 흑색이었던 것이 상대습도 80%RH의 조건하에서 방치 시 시간이 흐름에 따라 구리가 산화되어 서서히 푸르게 변해가는 것이 관찰되었다. 도 3의 (b)도는 폴리에틸렌(PE) 칩에 구리를 증착한 후 4개월 후를 나타낸다.Referring to FIG. 3 , the initially transparent polyethylene (PE) chip had a color change to black after copper deposition, as shown in (a) of FIG. 3 . After depositing copper, it was observed that the black color gradually turned blue as time passed when left under the condition of 80% RH as the copper was oxidized. Figure 3 (b) shows four months after depositing copper on a polyethylene (PE) chip.
이와 같이 폴리프로필렌(PE) 칩 중량대비 구리가 0.3 중량% 증착되어 제조된 구리항균제를, 폴리프로필렌(Polypropylene)에 각각 폴리프로필렌의 중량대비 10%, 15% 및 20%를 혼합하여 사출하여 가로 50mm, 세로 50mm, 두께 1mm의 플라스틱 기판을 만든 후, 상기 기판의 표면에 대하여 항균도 시험을 시행하였다.In this way, the copper antimicrobial agent prepared by depositing 0.3% by weight of copper relative to the weight of the polypropylene (PE) chip is mixed with 10%, 15%, and 20% of the weight of polypropylene, respectively, and injected to a width of 50 mm. , After making a plastic substrate having a length of 50 mm and a thickness of 1 mm, an antibacterial test was performed on the surface of the substrate.
시험방법은 JIS Z 2801:2010(필름밀착법)으로 황색포도상구균 및 대장균에 대하여 24시간 후 균수를 대조군과 비교하였으며, 시험 결과는 아래의 표 2와 같았다.The test method was JIS Z 2801: 2010 (film adhesion method), and the number of bacteria after 24 hours was compared with the control group for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and the test results are shown in Table 2 below.
상기 시험은 폴리에틸렌(PE) 칩 중량대비 구리가 0.3 중량% 증착되어 제조된 구리항균제의 산화가 진행되기 전에 시험한 것으로, 산화 진행 후에는 폴리프로필렌(PP) 중량대비 구리항균제를 20%를 혼합하였을 때에도 대장균에 대해 99.9%의 항균력에 못 미치는 결과가 나왔다. 이는 산화가 진행되더라도 항균력은 나타내지만 그 효과는 산화되지 않은 상태에 미치지 못한다는 결과로 볼 수 있다.The test was conducted before the oxidation of the copper antimicrobial agent prepared by depositing 0.3% by weight of copper relative to the weight of the polyethylene (PE) chip. Even when tested, the results were less than 99.9% of the antibacterial activity against E. coli. This can be seen as a result that antibacterial activity is exhibited even when oxidation proceeds, but the effect does not reach the non-oxidized state.
[실험 3] - 담체로 탄산칼슘 분말 사용[Experiment 3] - Using calcium carbonate powder as a carrier
백색 분말인 탄산칼슘 분말을 담체로 하여 물리기상증착법으로 99.9% 순도의 구리를 탄산칼슘 분말 중량대비 0.8% 증착하였다.Using the white powdery calcium carbonate powder as a carrier, 99.9% pure copper was deposited by physical vapor deposition in an amount of 0.8% based on the weight of the calcium carbonate powder.
탄산칼슘 분말은 1 내지 3㎛의 입도를 가진 것으로 99.9%이상의 순도가 높은 중탄산칼슘 분말을 사용하였다. 탄산칼슘 분말은 공업적으로 제조된 포도당 분말이나 폴리프로필렌 칩에 비하여 입도분포가 커서 균일한 크기로 걸러진 분말을 사용하지 않을 경우 1㎛이하의 미세한 분말이 진공 챔버에서 비산하여 작업성을 크게 해치는 결과를 보였다.The calcium carbonate powder had a particle size of 1 to 3 μm, and calcium bicarbonate powder having a purity of 99.9% or more was used. Calcium carbonate powder has a larger particle size distribution than industrially manufactured glucose powder or polypropylene chips, so if you do not use powder that has been filtered to a uniform size, fine powders of 1 μm or less will scatter in the vacuum chamber, greatly impairing workability. showed
나노 구리 증착은 DC Spurttering방법을 사용하였고, 30KW로 하여 8시간 동안 진행하여 구리 농도 9000ppm(0.8 중량%)의 증착량을 얻을 수 있었다.The nano-copper deposition used the DC sputtering method and proceeded for 8 hours at 30KW to obtain a deposition amount of 9000ppm (0.8% by weight) of copper concentration.
탄산칼슘 분말은 내부온도가 300도까지 오르더라도 녹지 않아서 작업이 가능하고 고온에서는 시간당 증착량도 커서 생산성이 크게 향상되는 결과를 얻었다.Calcium carbonate powder does not melt even when the internal temperature rises to 300 degrees, so it is possible to work, and at high temperatures, the amount of deposition per hour is large, resulting in greatly improved productivity.
도 4는 구리를 탄산칼슘 분말에 증착한 후 시간이 지남에 따라 관찰한 것을 나타내는 도면이다.4 is a view showing observations over time after depositing copper on calcium carbonate powder.
도 4를 참조하면, 최초에 백색분말이었던 탄산칼슘 분말은 구리 증착 후에 도 4의 (a)도에 참조된 바와 같이 회적색으로 색상변화가 있었다. 구리를 증착한 후에 회적색인 탄산칼슘 분말은 상대습도 80%RH의 조건하에서 방치 시 시간이 흘러도 구리가 산화되지 않고 색상을 유지하는 것이 관찰되었다. 도 4의 (b)도는 탄산칼슘 분말에 구리를 증착한 후 2개월 후를 나타내고, 도 4의 (c)도는 탄산칼슘 분말에 구리를 증착한 후 5개월 후를 나타낸다.Referring to FIG. 4 , the calcium carbonate powder, which was initially a white powder, had a color change to grayish red after copper deposition, as shown in FIG. 4 (a). After depositing copper, it was observed that the grayish-red calcium carbonate powder did not oxidize and maintained its color over time when left under the condition of a relative humidity of 80% RH. Figure 4 (b) shows two months after depositing copper on calcium carbonate powder, and Figure 4 (c) shows five months after depositing copper on calcium carbonate powder.
이와 같이 탄산칼슘 분말 중량대비 구리가 0.8 중량% 증착되어 제조된 구리항균제를, 폴리프로필렌(Polypropylene)에 각각 폴리프로필렌의 중량대비 0.5%, 1%, 3% 및 5%를 혼합하여 사출하여 가로 50mm, 세로 50mm, 두께 1mm의 플라스틱 기판을 만든 후, 상기 기판의 표면에 대하여 항균도 시험을 시행하였다.In this way, the copper antimicrobial agent prepared by depositing 0.8% by weight of copper relative to the weight of calcium carbonate powder is mixed with 0.5%, 1%, 3%, and 5% of the weight of polypropylene in polypropylene, respectively, and injected to a width of 50 mm. , After making a plastic substrate having a length of 50 mm and a thickness of 1 mm, an antibacterial test was performed on the surface of the substrate.
시험방법은 JIS Z 2801:2010(필름밀착법)으로 황색포도상구균 및 대장균에 대하여 24시간 후 균수를 대조군과 비교하였으며, 시험 결과는 아래의 표 3과 같았다.The test method was JIS Z 2801: 2010 (film adhesion method), and the number of bacteria after 24 hours was compared with the control group for Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and the test results are shown in Table 3 below.
상기 시험은 탄산칼슘 분말 중량대비 구리가 0.8 중량% 증착하여 구리항균제를 제조 후 2개월 경과된 것을 가지고 시험한 것으로, 6개월 이상 경과된 구리항균제로 재시험하였을 때에도 표 3과 동일한 시험 결과를 얻었다.In the test, 0.8% by weight of copper was deposited relative to the weight of the calcium carbonate powder, and the copper antimicrobial agent was tested with two months after the preparation.
이와 같이, 탄산칼슘 분말의 표면에 구리를 증착시켜서 제조된 구리항균제가 시간이 지나도 변색이 적고 항균력도 우수한 것을 알 수 있다. 따라서, 탄산칼슘 분말의 표면에 구리를 증착시켜서 제조된 구리항균제를 부직포의 원료로 사용하게 되면, 부직포의 색상설정의 자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 항균력도 장시간 유지할 수 있다.As such, it can be seen that the copper antimicrobial agent prepared by depositing copper on the surface of the calcium carbonate powder has little discoloration and excellent antibacterial activity over time. Therefore, when the copper antimicrobial agent prepared by depositing copper on the surface of calcium carbonate powder is used as a raw material for nonwoven fabric, not only can the freedom of color setting of the nonwoven fabric be increased, but also antibacterial activity can be maintained for a long time.
도 5는 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 제조방법에 따른 공정을 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram showing a process according to a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포의 제조방법은, (S1) 구리를 탄산칼슘 분말에 증착시켜 구리항균제를 제조하는 단계와, (S2) 상기 구리항균제를 폴리프로필렌과 혼합하여 마스터배치 칩을 제조하는 단계와, (S3) 상기 마스터배치 칩을 용융방사시켜 단층 부직포를 제조하는 단계와, (S4) 상기 단층 부직포의 적어도 일면에 상기 마스터배치 칩을 용융방사시켜 복층 부직포를 제조하는 단계와, (S5) 상기 복층 부직포를 압착롤러로 엠보싱 처리하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to Figure 5, the method of manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to embodiments of the present invention, (S1) depositing copper on calcium carbonate powder to prepare a copper antimicrobial agent, (S2) the copper antimicrobial agent with polypropylene Mixing to prepare a masterbatch chip, (S3) melt-spinning the masterbatch chip to prepare a single-layer nonwoven fabric, (S4) melt-spinning the masterbatch chip on at least one surface of the single-layer nonwoven fabric to produce a multi-layer nonwoven fabric and (S5) embossing the multilayer nonwoven fabric with a compression roller.
상기 (S1) 단계에서, 상기 탄산칼슘 분말 및 상기 구리의 중량비는 99.7 : 0.3 내지 98.0 : 2.0일 수 있다. 상기 구리의 중량비가 0.3보다 낮을 경우, 상기 탄산칼슘 분말의 표면에 증착되는 상기 구리의 양이 적어 항균력 및 소취력이 좋지 않을 수 있다. 그리고, 상기 구리의 중량비가 2보다 클 경우, 상기 구리가 상기 탄산칼슘 분말의 표면에 중첩되게 증착되어 상기 구리의 중량당 비표면적이 낮아져 항균효율 및 소취효율이 좋지 않을 수 있다.In the step (S1), the weight ratio of the calcium carbonate powder and the copper may be 99.7:0.3 to 98.0:2.0. When the weight ratio of copper is lower than 0.3, the amount of copper deposited on the surface of the calcium carbonate powder is small, so antibacterial activity and deodorizing power may not be good. And, when the weight ratio of copper is greater than 2, the copper is deposited overlapping the surface of the calcium carbonate powder, and the specific surface area per weight of the copper is lowered, so antibacterial efficiency and deodorization efficiency may not be good.
또한, 상기 (S1) 단계에서, 상기 탄산칼슘 분말의 입도는 1 내지 3㎛일 수 있다. 상기 탄산칼슘 분말(40)의 입도가 1㎛보다 작을 경우, 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 구리(50)가 중첩되게 증착되어 구리(50)의 중량당 비표면적이 낮아져 항균효율 및 소취효율이 좋지 않을 수 있고, 탄산칼슘 분말(40)의 입자가 너무 작아 교반날개(32)의 회전 시 탄산칼슘 분말(40)이 상기 진공 챔버에서 비산될 수 있다. 그리고, 탄산칼슘 분말(40)의 입도가 3㎛보다 클 경우, 탄산칼슘 분말(40)의 표면에 구리(50)가 고르게 증착되지 못할 수 있다.In addition, in the step (S1), the particle size of the calcium carbonate powder may be 1 to 3 μm. When the particle size of the
상기 (S2) 단계에서, 상기 구리항균제 및 상기 폴리프로필렌의 중량비는 10.0 : 90.0 내지 30.0 : 70.0일 수 있다. 상기 구리항균제는 상기 폴리프로필렌에 10 내지 30중량%의 비율로 혼합되도록 하는데, 만일 10중량%보다 낮은 비율로 혼합하면 세균 및 바이러스 박멸 효과가 미비하여 바람직하지 않고, 반대로 30중량%보다 많이 혼합하면 방사성이 저하되어 생산성이 나빠져 바람직하지 않다.In the step (S2), the weight ratio of the copper antimicrobial agent and the polypropylene may be 10.0:90.0 to 30.0:70.0. The copper antimicrobial agent is mixed with the polypropylene at a ratio of 10 to 30% by weight. If mixed at a ratio lower than 10% by weight, the effect of eradicating bacteria and viruses is insufficient, which is undesirable. It is undesirable because spinnability is lowered and productivity is deteriorated.
상기 (S3) 단계에서 상기 단층 부직포는 상기 복층 부직포를 구성하는 홑겹의 부직포일 수 있고, 상기 (S4) 단계에서 상기 복층 부직포는 상기 단층 부직포가 적어도 두 겹 혹은 적어도 두 층으로 이루어진 구조일 수 있다. 하나의 복층 부직포를 구성하는 단층 부직포는 동일한 물성 및 크기를 갖는 것일 수 있으나, 필요에 따라, 두께와 같은 요건을 달리하는 단층 부직포들이 적층 결합되어 하나의 복층 부직포를 구성할 수 있다. 단층 부직포의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 최종 제품의 용도 및 적층 개수 등을 고려하여 당업계에서 통상적으로 사용되는 두께의 부직포를 사용할 수 있다. 이하, 설명에서 '두 겹'은 '두 층'과 동일한 의미로 사용될 수 있고, '세 겹'은 '세 층'과 동일한 의미로 사용될 수 있다.In the step (S3), the single-layer nonwoven fabric may be a single layer of nonwoven fabric constituting the multilayer nonwoven fabric, and in the step (S4), the multilayer nonwoven fabric may have a structure in which the single layer nonwoven fabric is at least two layers or at least two layers. . The single-layer nonwoven fabric constituting one multi-layer non-woven fabric may have the same physical properties and size, but, if necessary, single-layer non-woven fabrics having different requirements such as thickness may be laminated and combined to form one multi-layer non-woven fabric. The thickness of the single-layer nonwoven fabric is not particularly limited, and a nonwoven fabric having a thickness commonly used in the art may be used in consideration of the purpose of the final product and the number of layers. Hereinafter, in the description, 'two layers' may be used as the same meaning as 'two layers', and 'three layers' may be used as the same meaning as 'three layers'.
상기 (S3) 단계 및 상기 (S4) 단계에서, 상기 마스터배치 칩을 용융방사시킨 섬유 필라멘트의 직경은 10 내지 30㎛일 수 있다. 섬유 필라멘트의 직경이 10㎛ 미만인 경우에는 필라멘트가 너무 가늘어서 충분한 파단강력이 발휘되지 못하며, 섬유 필라멘트의 직경이 30㎛을 초과하는 경우에는 필라멘트가 너무 굵어서 배향이 충분히 이루어지지 않아 오히려 파단강력이 감소되고 유연하지 않게 되어 제품으로 사용하기 곤란하다.In the step (S3) and the step (S4), the diameter of the fiber filament melt-spun from the master batch chip may be 10 to 30 μm. If the diameter of the fiber filament is less than 10㎛, the filament is too thin and sufficient breaking strength is not exhibited. If the diameter of the fiber filament exceeds 30㎛, the filament is too thick and orientation is not sufficiently achieved, so the breaking strength is reduced. It becomes inflexible and difficult to use as a product.
상기 (S3) 단계 및 상기 (S4) 단계에서, 상기 마스터배치 칩은, 밀도가 0.90 내지 0.93g/㎤이고, 용융지수가 20 내지 60g/10min일 수 있다. 상기 마스터배치 칩의 밀도가 0.90g/㎤ 미만인 경우 부직포 강도가 낮아질 수 있고, 상기 마스터배치 칩의 밀도가 0.93g/㎤를 초과하는 경우 용융온도가 높아져 부직포의 접착온도가 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 상기 마스터배치 칩의 용융지수가 20g/10min 미만인 경우 용융물의 흐름성이 너무 낮아 섬유의 형성이 어려워 부직포 제조가 용이하지 않고, 상기 마스터배치 칩의 용융지수가 60g/10min을 초과하는 경우 부직포의 강도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.In the (S3) step and the (S4) step, the masterbatch chip may have a density of 0.90 to 0.93g/cm 3 and a melt index of 20 to 60g/10min. When the density of the masterbatch chip is less than 0.90 g / cm 3, the strength of the nonwoven fabric may be lowered, and when the density of the masterbatch chip exceeds 0.93 g / cm 3, the melting temperature increases and the adhesion temperature of the nonwoven fabric increases. A problem may occur. . When the melt index of the masterbatch chip is less than 20g/10min, the flowability of the melt is too low, making it difficult to form fibers, making it difficult to manufacture a nonwoven fabric, and when the melt index of the masterbatch chip exceeds 60g/10min, the strength of the nonwoven fabric A problem of lowering may occur.
상기 (S5) 단계에서, 상기 복층 부직포는, 엠보싱율이 10 내지 30%이고, 단위중량이 10 내지 100g/㎡일 수 있다. 상기 엠보싱율이 5% 미만인 경우에는 단층 부직포간의 접착력이 저하되어 상기 단위 부직포들이 서로 분리될 수 있으며, 엠보싱율이 30%를 초과하는 경우에는 제품 유연성이 저하되는 문제가 발생된다. 복층 부직포의 단위중량이 10g/㎡ 미만이면 파단강력이 약하여 제품으로 사용할 수 없게 되고, 복층 부직포의 단위중량이 100g/㎡보다 크면 단층 부직포간의 접착력이 약해서 서로 분리되어 제품으로 사용할 수 없게 된다.In the step (S5), the multilayer nonwoven fabric may have an embossing rate of 10 to 30% and a unit weight of 10 to 100 g/m 2 . When the embossing rate is less than 5%, the adhesive strength between single-layer nonwoven fabrics is lowered and the unit nonwoven fabrics may be separated from each other, and when the embossing rate exceeds 30%, product flexibility is lowered. If the unit weight of the multi-layer nonwoven fabric is less than 10 g / m 2, the breaking strength is weak and cannot be used as a product.
상기 (S4) 단계와 (S5) 단계 사이에 실시될 수 있는 냉각은 25℃ 이하의 온도에서 실시될 수 있으며, 통상적인 냉각 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 냉각 온도가 25℃를 초과하는 경우에는 단층 부직포의 표면이 매끄럽게 되어 압착롤러를 사용하더라도 단층 부직포 간의 물리적 결합이 잘 일어나지 않는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명에서 압착롤러는 일정한 조건하에 복층 부직포를 압착시켜 엠보싱이 발현되도록 한다.The cooling, which may be performed between the steps (S4) and (S5), may be performed at a temperature of 25° C. or less, and may be performed using a conventional cooling device. When the cooling temperature exceeds 25 ° C., the surface of the single-layer nonwoven fabric becomes smooth, and even if a compression roller is used, physical bonding between the single-layer nonwoven fabrics may not occur well. In the present invention, the compression roller compresses the multilayer nonwoven fabric under certain conditions so that embossing is expressed.
상기 (S5) 단계에서는 압착롤러와 함께, 열 및 접착제(바인더) 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 열을 이용하는 경우에는 신도의 증가를 적절히 억제하기 위하여 압착롤러의 온도를 130 내지170℃ 범위로 할 수 있다. 압착롤러의 온도가 130℃ 미만인 경우에는, 복층 부직포가 충분히 열을 받지 못하여 단층 부직포간의 접착력이 낮아진다. 압착롤러의 온도가 170℃를 초과하는 경우에는, 복층 부직포의 표면이 용융되어 압착롤러에 접착되어 작업이 진행되지 않거나 복층 부직포가 열에 의해 손상되어 강도가 저하되는 단점이 있다.In the step (S5), at least one of heat and adhesive (binder) may be used together with the compression roller. In the case of using heat, the temperature of the compression roller may be in the range of 130 to 170 ° C. in order to appropriately suppress the increase in elongation. When the temperature of the compression roller is less than 130° C., the multilayer nonwoven fabric does not receive sufficient heat, and thus the adhesive strength between the single layer nonwoven fabrics is lowered. When the temperature of the compression roller exceeds 170 ° C., the surface of the multilayer nonwoven fabric is melted and adhered to the compression roller so that the operation does not proceed or the multilayer nonwoven fabric is damaged by heat and the strength is lowered.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 나타내는 종단면도이다. 여기서는, 항균 부직포(100)의 엠보싱 처리는 표현되어 있지 않다.6 is a longitudinal cross-sectional view showing an antibacterial nonwoven fabric manufactured by the method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a first embodiment of the present invention. Here, the embossing treatment of the antibacterial
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포(100)는, 제1 단층 부직포(101) 위에 제2 단층 부직포(102)가 겹쳐져 있는, 두 겹의 단층 부직포(101, 102)로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 단층 부직포(101) 및 제2 단층 부직포(102)는 모두 상기 구리항균제가 포함된 부직포로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the antibacterial
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포의 제조장치를 나타내는 도면이다.7 is a view showing an apparatus for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric produced by a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a first embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포(100)의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포(100)의 제조장치는, 포밍 벨트(forming belt, 8)와, 포밍 벨트(8)의 상측에 포밍 벨트(8)의 이송방향으로 서로 이격되어 배치되는 제1 융융방사기 및 제2 용융방사기와, 냉각장치(10)와, 결합장치(11)와, 와인더(14)를 포함할 수 있다.6 and 7, the manufacturing apparatus of the antibacterial
여기서, 상기 제1 용융방사기 및 상기 제2 용융방사기는 상기 마스터배치 칩(1)을 용융방사하여 웹 형태의 섬유 필라멘트를 형성하기 위한 장치일 수 있다. 상기 제1 융융방사기는 항균 부직포(100)의 제1 단층 부직포(101)를 형성하기 위한 것일 수 있고, 상기 제2 용융방사기는 항균 부직포(100)의 제2 단층 부직포(102)를 형성하기 위한 것일 수 있다.Here, the first melt spinning machine and the second melt spinning machine may be devices for forming web-type fiber filaments by melt-spinning the master batch chip 1. The first melt spinning machine may be for forming the first single
상기 제1 용융방사기 및 상기 제2 용융방사기는 동일한 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 용융방사기는, 제1 호퍼(2a), 제1 압출기(3a), 제1 필터(4a), 제1 정량펌프(5a), 제1 스핀팩(6a), 제1 냉각 및 연신 장치(7a)와, 제1 석션 장치(9a)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 용융방사기는, 제2 호퍼(2b), 제2 압출기(3b), 제2 필터(4b), 제2 정량펌프(5b), 제2 스핀팩(6b), 제2 냉각 및 연신 장치(7b)와, 제2 석션 장치(9b)를 포함할 수 있다.The first melt spinning machine and the second melt spinning machine may be formed in the same structure. Specifically, the first melt spinning machine includes a first hopper (2a), a first extruder (3a), a first filter (4a), a first metering pump (5a), a first spin pack (6a), a first cooling and a
제1 단층 부직포(101)를 제조하는 것을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 아래와 같다.The manufacturing of the first single-
상기 마스터배치 칩(1)을 제1 호퍼(2a)를 통해 제1 압출기(3a)에 공급시켜 용융시킨다. 용융된 마스터배치 칩은 제1 필터(4a)를 거쳐 불순물이 제거된 후에 제1 정량펌프(5a)를 통해 일정한 양으로 제1 스핀팩(6a)에 공급된다. 제1 스핀팩(6a)에서 직경이 0.3 내지 1.0mm인 방사구금을 통하여 섬유 필라멘트가 형성된다. 이때, 상기 섬유 필라멘트는 10 내지 30㎛의 직경을 가질 수 있다. 형성된 섬유 필라멘트는 제1 냉각 및 연신장치(7a)에서 공기에 의해 냉각 및 연신된 후, 제1 석션 장치(9a)에 의해 포밍 벨트(8) 위에 안착되어 웹을 형성함으로서, 제1 단층 부직포(101)가 형성되어 상기 제2 용융방사기를 측으로 이송된다.The masterbatch chips 1 are supplied to the
제1 단층 부직포(101) 위에 제2 단층 부직포(102) 적층하여 두 겹의 복층 부직포(101, 102)를 제조하는 것을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 아래와 같다.The manufacturing of the two-ply
포밍 벨트(8)를 통해 이송된 제1 단층 부직포(101) 위에 제2 단층 부직포(102)가 상기 제2 용융방사기에 의해 형성될 수 있다. 즉, 상기 마스터배치 칩(1)을 제2 호퍼(2b)를 통하여 제2 압출기(4b)에 공급시켜 용융시킨다. 용융된 마스터배치 칩(1)은 제2 필터(4b)를 거쳐 불순물이 제거된 후에 제2 정량펌프(5b)를 통해 일정한 양으로 제2 스핀팩(6b)에 공급된다. 제2 스핀팩(6b)에서 직경이 0.3 내지l.0mm인 방사구금을 통하여 섬유 필라멘트가 형성된다. 형성된 섬유 필라멘트는 제2 냉각 및 연신장치(7b)를 거쳐 냉각 및 연신된 후, 제2 석션 장치(9b)에 의해 제1 단층 부직포(101) 위에 안착되어 웹을 형성함으로서, 두 겹의 복층 부직포(101, 102)가 형성된다.A second single-
포밍 벨트(8) 위에 형성된 두 겹의 복층 부직포(101, 102)는 냉각장치(10)에 의해 25℃ 이하로 냉각될 수 있다.The two layers of multilayer
냉각된 두 겹의 복층 부직포(101, 102)는 결합장치(11)의 압착롤러(12, 13)에 의해 엠보싱 처리되면서 결합될 수 있다. 압착롤러(12)에는 마름모 형태 또는 원형이나 타원형 등의 무늬가 양각되어 있어, 두 겹으로 적층되어 있는 복층 부직포(101, 102)를 동시에 엠보싱 처리하게 되고, 그 결과, 최종 수득되는 복층 부직포(101, 102) 상에 엠보싱이 형성된다. 복층 부직포(101, 102)의 총 표면적 중 엠보싱 무늬가 차지하는 면적인 엠보싱율은, 5 내지 30% 범위일 수 있다. 상기 엠보싱율이 5% 미만인 경우에는 제1 단층 부직포(101)와, 제2 단층 부직포(102) 간의 접착력 혹은 결합력이 약하기 때문에 서로 분리될 수 있으며, 상기 엠보싱율이 30%를 초과하는 경우에는 제품 유연성이 저하될 수 있다.The cooled two-ply
엠보싱 처리된 두 겹의 복층 부직포(101, 102)로 형성된 항균 부직포(100)는, 와인더(14)의 와인더 샤프트(15)에 감길 수 있다.The antibacterial
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포를 나타내는 종단면도이다. 여기서는, 항균 부직포(200)의 엠보싱 처리는 표현되어 있지 않다.8 is a longitudinal cross-sectional view showing an antibacterial nonwoven fabric manufactured by a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a second embodiment of the present invention. Here, the embossing treatment of the antibacterial
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포(200)는, 제1 단층 부직포(101)의 상하면에 각각 제2 단층 부직포(102)가 겹쳐져 있는, 세 겹의 단층 부직포(101, 102)로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 단층 부직포(101) 및 제2 단층 부직포(102)는 모두 상기 구리항균제가 포함된 부직포로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the antibacterial
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포의 제조장치를 나타내는 도면이다.9 is a view showing an apparatus for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric produced by a method for manufacturing an antibacterial nonwoven fabric according to a second embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포(200)의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포(200)의 제조장치는, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 의한 항균 부직포(100)의 제조방법에 의해 제조되는 항균 부직포(100)의 제조장치에 비해, 언와인더(16) 및 예열장치(18)를 더 포함할 수 있다.8 and 9, the manufacturing apparatus of the antibacterial
여기서, 언와인더(16)는 언와인더 샤프트(17)를 포함할 수 있다. 언와인더(16)는 와인더(14)의 반대편에 배치될 수 있다. 여기서, 언와인더 샤프트(17)는 와인더 샤프트(15)와 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 즉, 제1 실시예에서 제조된 두 겹의 복층 부직포(101, 102)가 감긴 와인더 샤프트(15)가 언와인더(16)에 장착되어 언와인더 샤프트(17)가 될 수 있다.Here, the
즉, 본 발명의 제2 실시예에 의한 항균 부직포(200)는 전술한 제1 실시예에서 제조된 항균 부직포(100)가 언와인더(16)의 언와인더 샤프트(17)에서 풀리면서 예열장치(18)의 히팅플레이트(19, 20)를 통과하면서 예열된 후, 항균 부직포(100)의 하면이 상측을 향하도록 포밍 벨트(8)로 공급되고, 이 후에 전술한 제1 실시예의 공정을 동일하게 반복함으로서, 세 겹의 복층 부직포(101, 102)로 형성된 항균 부직포(200)가 제조될 수 있다.That is, the antibacterial
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, examples will be described in detail to explain the present invention in detail.
<실시예 1 : 부직포의 제조><Example 1: Preparation of nonwoven fabric>
구리항균제 15중량%를 폴리프로필렌 85중량%와 혼합하여 제조된 마스터배치 칩을, 제1 호퍼(2a)를 통해 온도가 230℃인 제1 압출기(3a)에 투입하여 용융시키고 제1 필터(4a)를 통과시켜 불순물을 제거한 후 제1 정량펌프(5a)를 이용하여 제1 스핀팩(6a)으로 공급하여서 제1 스핀팩(6a)의 온도가 220℃인 방사구금을 통하여 방사하였다. 방사된 섬유 필라멘트는 제1 냉각 및 연신 장치(7a)에 의해 냉각 및 연신된 후, 제1 석션 장치(9a)에 의해 포밍 벨트(8) 위에 안착되어 웹을 형성함으로서, 제1 단층 부직포(101)를 형성하였다.A masterbatch chip prepared by mixing 15% by weight of copper antimicrobial agent with 85% by weight of polypropylene is put into the first extruder (3a) having a temperature of 230 ° C through the first hopper (2a), melted, and the first filter (4a). ) to remove impurities, and then supplied to the
제1 단층 부직포(101)에 제2 단층 부직포(102)를 적층시키기 위해, 구리항균제 15중량%를 폴리프로필렌 85중량%와 혼합하여 제조된 마스터배치 칩을, 제2 호퍼(2b)를 통해 온도가 230℃인 제2 압출기(3b)에 투입하여 용융시키고 제2 필터(4b)를 통과시켜 불순물을 제거한 후 제2 정량펌프(5b)를 이용하여 제2 스핀팩(6b)으로 공급하여서 제2 스핀팩(6b)의 온도가 220℃인 방사구금을 통하여 방사하였다. 방사된 섬유 필라멘트는 제2 냉각 및 연신 장치(7b)에 의해 냉각 및 연신된 후, 제2 석션 장치(9b)에 의해 제1 단층 부직포(101) 위에 안착되어 웹을 형성함으로서, 두 겹의 복층 부직포(101, 102)를 형성하였다.In order to laminate the second single-
포밍 벨트(8) 위에 있는, 두 겹의 복층 부직포(101, 102)는 온도가 20℃로 유지된 냉각장치(10)를 통과하였다. 이어서, 엠보싱율이 14%인 압착롤러(12, 13)를 압력 5kgf/㎠ 및 온도 165℃에서 상기 두 겹의 복층 부직포(101, 102)를 압착시켜 엠보싱 처리하여서 두 겹의 복층 부직포(101, 102)가 결합된 항균 부직포(100)를 제조하였다. 제조된 항균 부직포(100)를 일정한 길이로 와인더(14)의 와인더 샤프트(15)에 권취하였다.The two layers of multilayer
<실시예 2 : 부직포의 제조><Example 2: Preparation of nonwoven fabric>
구리항균제 12중량%를 폴리프로필렌 88중량%와 혼합하여 제조된 마스터배치 칩으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 l과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that 12% by weight of the copper antimicrobial agent was changed to a masterbatch chip prepared by mixing 88% by weight of polypropylene.
<실시예 3 : 부직포의 제조><Example 3: Preparation of nonwoven fabric>
구리항균제 27중량%를 폴리프로필렌 73중량%와 혼합하여 제조된 마스터배치 칩으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that 27% by weight of the copper antimicrobial agent was changed to a masterbatch chip prepared by mixing 73% by weight of polypropylene.
<실시예 4 : 부직포의 제조><Example 4: Preparation of nonwoven fabric>
섬유 필라멘트 직경을 12㎛로 변경시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fiber filament diameter was changed to 12 μm.
<실시예 5 : 부직포의 제조><Example 5: Preparation of nonwoven fabric>
섬유 필라멘트 직경을 27㎛로 변경시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fiber filament diameter was changed to 27 μm.
<비교예 1 : 부직포의 제조><Comparative Example 1: Manufacture of nonwoven fabric>
구리항균제 8중량%를 폴리프로필렌 92중량%와 혼합하여 제조된 마스터배치 칩으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that 8% by weight of the copper antimicrobial agent was mixed with 92% by weight of polypropylene to change to a masterbatch chip.
<비교예 2 : 부직포의 제조><Comparative Example 2: Manufacture of nonwoven fabric>
구리항균제 35중량%를 폴리프로필렌 65중량%와 혼합하여 제조된 마스터배치 칩으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that 35% by weight of the copper antimicrobial agent was mixed with 65% by weight of polypropylene to change to a masterbatch chip.
<비교예 3 : 부직포의 제조><Comparative Example 3: Manufacture of nonwoven fabric>
섬유 필라멘트 직경을 7㎛로 변경시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fiber filament diameter was changed to 7 μm.
<비교예 4 : 부직포의 제조><Comparative Example 4: Manufacture of nonwoven fabric>
섬유 필라멘트 직경을 40㎛로 변경시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 복층 부직포를 제조하였다.A multilayer nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fiber filament diameter was changed to 40 μm.
평가예 1 : 강력 및 신도 KS K ISO 9073-3의 측정Evaluation Example 1: Measurement of strength and elongation KS K ISO 9073-3
본 평가를 위해, 규정된 길이와 폭의 시험편에 대하여 길이 방향으로 힘이 가해지도록 정속 신장한 후 기록된 하중-신장 곡선으로부터 절단 강력 및 신도 값을 측정하였다. 50mm의 폭으로 절단된 부직포를 길이 75mm가 되도록 강신도 측정기에 파지시킨 후 300mm/min의 속도로 측정하였다.For this evaluation, the breaking strength and elongation values were measured from the load-elongation curve recorded after constant rate elongation so that force was applied in the longitudinal direction for the test piece of the specified length and width. The nonwoven fabric cut to a width of 50 mm was gripped by a strength measuring machine to a length of 75 mm, and then measured at a speed of 300 mm/min.
표 4 및 표 5를 참조하면, 구리항균제 첨가 비율에 따른 실시예 1 내지 실시예 3과, 비교예 1 및 비교예 2를 보면, 구리항균제의 첨가 비율이 8중량%인 비교예 1의 경우에는 항균 성능이 부족하고, 구리항균제의 첨가 비율이 35중량%인 비교예 2의 경우에는 방사 공정성이 불량하여 제품을 양산할 수 없다.Referring to Tables 4 and 5, in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 according to the addition ratio of the copper antimicrobial agent, in the case of Comparative Example 1 in which the addition ratio of the copper antimicrobial agent was 8% by weight In the case of Comparative Example 2 in which the antimicrobial performance is insufficient and the addition ratio of the copper antimicrobial agent is 35% by weight, the product cannot be mass-produced due to poor spinning processability.
섬유 필라멘트 직경에 따른 효과 비교를 위해 실시예 4 및 실시예 5와, 비교예 3 및 비교예 4를 살펴보면, 섬유 필라멘트 직경이 7㎛인 비교예 3의 경우에는 방사 공정성이 불량하고 섬유가 너무 가늘기 때문에 강력이 낮으며, 섬유 필라멘트 직경이 40㎛인 비교예 4의 경우에는 섬유가 너무 굵기 때문에 결합 시 온도가 충분히 전달되지 않아 본딩이 제대로 되지 않아 층분리가 일어나 강력이 낮고 항균 성능이 부족하기 때문에 제품으로 사용하기 어렵다.Looking at Examples 4 and 5 and Comparative Examples 3 and 4 for comparison of effects according to the fiber filament diameter, in the case of Comparative Example 3 having a fiber filament diameter of 7 μm, the spinning fairness was poor and the fiber was too thin In the case of Comparative Example 4 in which the fiber filament diameter is 40 μm, the fiber is too thick, so the temperature is not sufficiently transmitted during bonding, so that the bonding is not properly performed, resulting in layer separation, resulting in low strength and poor antibacterial performance. Because of this, it is difficult to use as a product.
상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포(100, 200)의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포(100, 200)는, 탄산칼슘 분말에 구리를 증착시켜 상대적으로 산화에 강한 구리항균제를 제조하여 부직포의 원료로 사용함으로서, 부직포의 색상설정에 유리할 뿐만 아니라 항균력이 우수해질 수 있다.As described above, the manufacturing method of the antibacterial nonwoven fabric (100, 200) according to the embodiments of the present invention and the antibacterial nonwoven fabric (100, 200) manufactured by the manufacturing method are relatively oxidized by depositing copper on calcium carbonate powder. By manufacturing a copper antimicrobial agent resistant to and using it as a raw material for nonwoven fabric, it is not only advantageous to set the color of the nonwoven fabric, but also has excellent antibacterial power.
또한, 본 발명의 실시예들에 의한 항균 부직포(100, 200)의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 항균 부직포(100, 200)는, 구리항균제를 원료로 사용하여 제조된 방사섬유를 기재섬유에 적층하지 않고, 구리항균제를 원료로 사용하여 제조된 방사섬유들만을 적층하여 제조되기 때문에, 항균력이 우수해질 수 있다.In addition, the manufacturing method of the antibacterial nonwoven fabric (100, 200) according to the embodiments of the present invention and the antibacterial nonwoven fabric (100, 200) manufactured by the manufacturing method are based on spun fibers manufactured using copper antimicrobial agent as a raw material Since it is manufactured by laminating only spun fibers manufactured using a copper antimicrobial agent as a raw material without laminating fibers, the antibacterial activity can be excellent.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
1 : 폴리프로필렌 수지
2a : 제1 호퍼
2b : 제2 호퍼
3a : 제1 압출기
3b : 제2 압출기
4a : 제1 필터
4b : 제2 필터
5a : 제1 정량펌프
5b : 제2 정량펌프
6a : 제1 스핀팩
6b : 제2 스핀팩
7a : 제1 냉각 및 연신 장치
7b : 제2 냉각 및 연신 장치
8 : 포밍 벨트
9a : 제1 석션 장치
9b : 제2 석션 장치
10 : 냉각장치
11 : 결합장치
12, 13 : 압착 롤러
14 : 와인더
15 : 와인더 샤프트
16 : 언와인더
17 : 언와인더 샤프트
18 : 예열장치
19, 20 : 히팅 플레이트
100, 200 : 항균 부직포1:
2b:
3b:
4b:
5b:
6b:
7b: second cooling and stretching device 8: forming belt
9a:
10: cooling device 11: coupling device
12, 13: compression roller 14: winder
15: winder shaft 16: unwinder
17: unwinder shaft 18: preheating device
19, 20:
Claims (8)
(S2) 상기 구리항균제를 폴리프로필렌과 혼합하여 마스터배치 칩을 제조하는 단계;
(S3) 상기 마스터배치 칩을 용융방사시켜 단층 부직포를 제조하는 단계;
(S4) 상기 단층 부직포의 적어도 일면에 상기 마스터배치 칩을 용융방사시켜 복층 부직포를 제조하는 단계; 및
(S5) 상기 복층 부직포를 압착롤러로 엠보싱 처리하는 단계;를 포함하는 항균 부직포의 제조방법.(S1) preparing a copper antimicrobial agent by depositing copper on calcium carbonate powder;
(S2) preparing a masterbatch chip by mixing the copper antimicrobial agent with polypropylene;
(S3) preparing a single-layer nonwoven fabric by melt-spinning the master batch chips;
(S4) preparing a multi-layer non-woven fabric by melt-spinning the master batch chips on at least one surface of the single-layer non-woven fabric; and
(S5) step of embossing the multi-layer non-woven fabric with a compression roller; method of manufacturing an antibacterial non-woven fabric comprising a.
상기 (S1) 단계에서,
상기 탄산칼슘 분말 및 상기 구리의 중량비는 99.7 : 0.3 내지 98.0 : 2.0인 항균 부직포의 제조방법.The method of claim 1,
In the step (S1),
The weight ratio of the calcium carbonate powder and the copper is 99.7: 0.3 to 98.0: 2.0 method of producing an antibacterial nonwoven fabric.
상기 (S1) 단계에서,
상기 탄산칼슘 분말의 입도는 1 내지 3㎛인 항균 부직포의 제조방법.The method of claim 2,
In the step (S1),
The particle size of the calcium carbonate powder is a method for producing an antibacterial nonwoven fabric of 1 to 3㎛.
상기 (S2) 단계에서,
상기 구리항균제 및 상기 폴리프로필렌의 중량비는 10.0 : 90.0 내지 30.0 : 70.0인 항균 부직포의 제조방법.The method of claim 3,
In the step (S2),
The weight ratio of the copper antimicrobial agent and the polypropylene is 10.0: 90.0 to 30.0: 70.0 method of producing an antibacterial nonwoven fabric.
상기 (S3) 단계 및 상기 (S4) 단계에서,
상기 마스터배치 칩을 용융방사시킨 섬유 필라멘트의 직경은 10 내지 30㎛인 항균 부직포의 제조방법.The method of claim 4,
In the step (S3) and the step (S4),
Method for producing an antibacterial nonwoven fabric having a diameter of 10 to 30 μm of the fiber filament obtained by melt-spinning the masterbatch chip.
상기 (S3) 단계 및 상기 (S4) 단계에서,
상기 마스터배치 칩은, 밀도가 0.90 내지 0.93g/㎤이고, 용융지수가 20 내지 60g/10min인 항균 부직포의 제조방법.The method of claim 5,
In the step (S3) and the step (S4),
The masterbatch chip has a density of 0.90 to 0.93 g / cm 3 and a melt index of 20 to 60 g / 10 min. Method for producing an antibacterial nonwoven fabric.
상기 (S5) 단계에서,
상기 복층 부직포는, 엠보싱율이 10 내지 30%이고, 단위중량이 10 내지 100g/㎡인 항균 부직포의 제조방법.The method of claim 6,
In the step (S5),
The multi-layer nonwoven fabric has an embossing rate of 10 to 30% and a unit weight of 10 to 100 g / m 2 Method for producing an antibacterial nonwoven fabric.
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Patent Citations (1)
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KR102239866B1 (en) | 2021-01-04 | 2021-04-14 | (주)웰크론 | Manufacturing method of copper-coated nonwoven fabric with excellent antibacterial properties and durability |
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Publication number | Publication date |
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WO2023113101A1 (en) | 2023-06-22 |
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