KR890005272B1 - 개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법

본 발명은 벌키성 및 접속성이 우수한 개량된 카트리지(Cartridge) 여과재용 섬유의 제조방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 폴리올레핀계 섬유인 폴리프로필렌으로 제조된 피브릴레이티드 얀(Fibrillated yarn)에 적정수의 크림프롤 부여한 후 에어젯트 가공을 하여서 벌키성과 접속성을 부여하고 충분한 여과공극, 즉 유효여과 면적을 넓혀줌으로써 보다 효과적인 여과능력을 발휘할 수 있는 개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법에 관한 것이다. 종래의 경우 일반적으로 카트리지 여과재용으로 사용되어온 섬유로는 면(Cotton), 폴리올레핀계, 아크릴계, 폴리에스터계, 폴리아미드계, 아세테이트, 레이욘등의 스테이플(Staple) 방적사가 대부분이었으나, 면의 경우 고온에서의 사용이 가능하다는 잇점은 있으나 알칼리용액에서의 팽윤현상에 의해 권취시 부여된 여과공극이 사용중 줄어드는 관계로 최초에 설정된 여과 범위에 변화가 생길뿐만 아니라 투과성의 저하 및 불균일여과등의 문제점이 있으며, 폴리에스터계 방적사의 경우는 알칼리 용액에 대한 용해성으로 인하여 여과재용으로서의 사용이 부적합하며, 또한 폴리아미드게 방적사는 산성용액에서의 사용이 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 그리고 아크릴계 방적사는 제조비용이 높을뿐만 아니라, 습윤강도의 저하가 현저하여 액상여과시에 내구성의 문제가 있으며, 일반적인 용매인 디메틸포름아마이드, 디메틸설폭사이드, 티오시안산칼리용액등에 용해되는 성질로 인하여 용도가 제한되어왔다. 한편, 폴리올레핀계 방적사는 내약품성은 우수하나 섬유자체의 높은 마찰특성으로 인하여 태(太)번수의 경우 방적성의 저하는 물론 방적설비의 기계적 마모가 심할뿐아니라 제조경비가 상승되는등의 문제점이 있었다. 일반적으로 음료, 의료, 식용분야의 여과용으로 사용하기 위해서는 여과재를 형성하는 섬유자체에 유제(Oil)가 존재하지 않아야 하는데 스테이플로 방적된 방적사의 경우 방적유제의 부여가 필수적인바 여과제로 사용하기 위해서는 기 처리된 유제를 제거하는공정이 수반되는 관계로 공정이 복잡해질 뿐만 아니라 제조원가의 상승을 초래하게 된다.

또한 카트리지 여과재로 사용되는 섬유는 태섬도라야 하는데 태섬도의 방적사를 제조하기 위해서는 합연공정을 거쳐야 하고 이 경우 합연시의 꼬임으로 말미아마 여과재의 유효표면적이 감소하게 되어 여과능력이 저하되는 결함이 있다. 본 발명은 상기 제반 문제점을 해결한 것으로써 벌키성 및 접속성이 우수하고 여과능력이 더욱 향상된 개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법을 제공하는것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 폴리올레핀계 수지중에서 내약품성 및 내구성이 특히 우수한 폴리프로필렌을 필름상으로 압출한 후 이를 슬리트 장치를 이용하여 최종 데니어로 부터 계산된 적당한 폭으로 슬리팅(절단)하고, 이어서 연신 및 열처리한 다음 피브릴레이터(Fibrillator)에 의해 피브릴화하여 피브릴레이티드 얀(Fibrillated yarn)을 제조한다. 그부 충분한 벌키성 및 여과공극을 부여하기 위해 특수 크림퍼(Crimper)장치에 의해 크림프를 형성시켜 권취한 다음 접속성을 부여하고 유효여과면적을 증대시키기 위하여 연사하거나 또는 에어젯트 장치로 고압 공기를 분사한다. 본 발명에서 사용하는 폴리프로필렌수지는 용융지수가 6-30의 범위내에 있는 것이 좋으며, 연신 및 열처리된 슬리트얀의 두께는 5-50μ의 범위가 적당하다. 상기 슬리트얀을 침(針) 밀도가 55-200개/cm²인 침포형 피브릴레이터로 처리하여서 섬도가 0.1-10.0 데니어인 이(異)섬도 피브릴을 형성시킨다. 이 경우 피브릴의 데니어는 슬리트얀의 두께와 피브릴레이터의 침밀도로 조절할 수 있다.

상기 피브릴레이티드얀의 단면형태는 직사각형이다. 상기한 바와 같은 공정을 거쳐서 제조된 피브릴레이티드얀은 사의 벌키성을 향상시키기 위하여 크림프장치에 의해 크림프를 부여한후 권취하게 되는데 크림프수는 1500-3000개/m가 적당하다. 상기한 바와 같은 크림프가 부여된 섬유는 벌키성을 가지며 동시에 충분한 여과공극을 지니게 된다. 크림프가 형성된 상기 피브릴레이티드 얀에 접속성을 부여하기 위하여 연사하거나 고압공기분사 처리를 하게 되는데 적정 가연수는 50TPM 수준이 적당하다. 또한 에어젯트 장치에 의해 고압공기 분사처리를 행하는 목적은 사의 접속성 부여는 물론 망목구조상으로 형성되어 있는 피브릴이 고압공기 분사로 인하여 일부 절단되도록 하여서 피브릴레이티드얀의 내외부에 고압공기분사 처리전에 비해 보다 많은 피브릴이 형성되도록 하기 위한 것이다. 상기한 바와 같이 고압공기분사 처리된 피브릴레이티드얀은 유효여과 면적이 증대되어 보다 효과적인 여과능력을 발휘하게 된다. 본 발명에서 에어젯트장치로 부터 분사되는 공기 압력은 9-20kg/cm²의 범위가 좋으며, 더욱 좋기로는 10-15kg/cm²이다.

본 발명에 의해 제조된 피브릴레이티드 얀은 최종 데니어가 1,000-10,000 데니어의 수준이며, 종래의 카트리지 여과재용으로 제조된 피브릴레이티드 얀에 비해 양호한 여과능력을 유지하면서 사용수명이 길 뿐만 아니라 미세입자의 여과가 가능하고 크림프 형성에 의한 벌키성 부여로 인해 유효여과표면적이 넓은 관계로 포집량이 많아지게 되는 잇점이 있다.

[실시예 1-3]

용융지수가 10인 폴리프로필렌 수지를 250℃에서 필름상으로 압출한 후 120℃에서 연신하고 125℃로 열처리하여 두께가 10μ, 15μ, 20μ인 슬리트 얀을 제조하고, 이어서 침수가 cm²당 75, 90, 100개인 침포형 피브릴레이터를 사용하여 섬도를 달리하는 다수의 피브릴을 형성시켜 피브릴화 한후, 크림프 박스에서 2,000개/m의 크림프를 부여한 다음 110m/min의 속도로 권취하였다. 이를 다시 9, 10, 15kg/cm²의 압력을 가지는 고압 공기로 분사처리하여서 300m/min의 속도로 권취하였다.

[실시예 4]

실시예 1-3과 동일한 방법으로 제조된 크림프가 형성된 사를 권취한 후 S 또는 Z 방향으로 50TPM의 가연을 행하였다.(단, 슬리트 얀은 두께 15μ의 것을 사용하였으며, 침포의 침밀도는 90개/cm²의 것을 사용하였음)

[비교예 1]

실시예 1-3과 동일한 방법으로 다수의 피브릴을 형성시킨 후 연사기를 이용해서 S방향으로 50TPM의 꼬임을 가하여 피브릴레이티드 얀을 제조하였다.

[비교예 2]

실시예 1-3과 동일한 방법으로 제조하되 크림프 부여공정을 제외하였다.

[비교예 3]

실시예 1-3과 동일한 방법으로 제조하되 고압공기분사 처리공정을 제외하였다.

* 여과효율측정 : 입자크기가 10μ인 CaCo₃입자를 물에 0.1% 분산시킨 후 이를 10μ용 여과포를 사용해서 여과시킨후 여과된 물에 함유되어 있는 CaCo₃의 농도를 측정

Claims (3)

1. 용융지수가 6-30인 폴리프로필렌 수지로된 필름을 절단하고 연신 및 열처리하여 두께가 5-50μ인 슬릿트얀을 만들고, 이것을 침밀도가 55-200계/cm²인 침포형 피브릴레이터로 처리하여 단위 피브릴의 섬도가 0.1-10.0데니어인 피브릴레이티드 얀을 만들고, 이것을 크림프수가 1,500-3,000계/m되게 크림핑한 다음 접속처리하는 개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 접속처리는 50TPM정도로 가연하는것인 개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 접속처리는 9-20kg/cm²의 고압공기로 분사하는것인 개량된 카트리지 여과재용 섬유의 제조방법.