WO2023022421A1 - 중금속 비용출 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법 - Google Patents

중금속 비용출 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2023022421A1
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core
sheath
polyester resin
melting point
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김동원
승길호
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도레이첨단소재 주식회사
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    • D10B2505/04—Filters

Definitions

  • the present invention relates to a tricot filter fabric in which heavy metals such as Sb and Co are not eluted and a method for manufacturing the same.
  • Polyester fiber is suitable as a raw material fiber for clothing, industrial materials, etc., due to its excellent dimensional stability, weather resistance, mechanical properties, durability, and productivity that can be mass-produced at a relatively low cost, and is used in various fields and uses.
  • polyester fibers are woven and knitted, and then subjected to heat treatment such as calendering to produce fibers.
  • heat treatment such as calendering
  • polyester fiber having thermal adhesiveness yarns composed of two or more kinds of polyesters having different melting points or softening points are suitable.
  • mixed filament yarn composed of filament yarn, core-sheath type or side-by-side type conjugate fiber is exemplified.
  • composite fibers composed of polymers with different melting points are superior in quality after thermal bonding.
  • it is a core-sheath composite yarn with excellent quality such as productivity of yarn and surface smoothness of fabric after heat treatment, and a heat-sealable core-sheath type composite fiber in which the sheath component is composed of a component with a lower melting point or softening point than the core component is actively used.
  • Korean Patent Publication No. 10-2017-0103540 discloses a tricot filtration fabric with reduced antimony, but in this case, there is a problem in that heavy metals are not completely removed, so that heavy metals are not eluted at all. Free) tricot filter fabric research is urgently needed.
  • the heavy metal-free tricot filter fabric of the present invention has a sheath containing a low-melting polyester resin with a melting point of 150 to 200 ° C and a core containing a high-melting polyester resin with a melting point of 230 to 260 ° C. 1: core-sheath type composite fiber comprising a cross-sectional area ratio of 1.5 to 4.0;
  • the fineness of the core-sheath-type composite fiber may be 30 to 200 de'.
  • the low melting point polyester resin and the high melting point polyester resin respectively, an ester compound that is a reaction product of an acid component and a diol component;
  • a titanium chelate catalyst represented by Formula 1 below may include a polycondensation reaction product obtained by polycondensation reaction of a mixture including a.
  • R 1 to R 4 are each independently a straight-chain alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the low-melting polyester resin may include a polycondensation reaction product, and the polycondensation reaction product is a polycondensation reaction of a mixture including an ester compound and the titanium chelate catalyst. Reaction products may be included.
  • the mixture when preparing the polycondensation reaction product, may further include a heat stabilizer and/or an antifoaming agent in addition to the ester compound and the titanium chelate catalyst.
  • the ester compound is an acid component containing 60 to 75 mol% of terephthalic acid and 25 to 40 mol% of isophthalic acid; and a diol component including 0.50 to 3.00% by weight of polyethylene glycol and the balance of ethylene glycol; a reaction product of the mixture may be included.
  • the ester compound is an acid component; And a diol component; 1: it may be a reaction product obtained by reacting with a molar ratio of 1.0 to 2.0.
  • the titanium chelate catalyst may be included in an amount of 200 to 400 ppm in the total weight of the mixture.
  • the low melting point polyester resin may further include a toner in addition to the polycondensation reaction product.
  • the low melting point polyester resin may contain 0.1 to 20.0 ppm of the toner based on the total weight, and the toner is a non-cobalt-based blue dye and a non-cobalt-based red dye One or more selected from dyes may be included.
  • the tricot filter fabric may have an adhesive strength of 180 to 220N.
  • a method for producing a heavy metal non-releasing tricot filter fabric includes the steps of complex spinning a sheath resin and a core resin to obtain a spinning product; Preparing core-sheath type composite fibers by stretching the spinning material at a draw ratio of 2.0 to 5.0 times; and preparing a tricot filter fabric by heat treatment after weaving the core-sheath-type composite fiber.
  • the sheath resin may include a low melting point polyester resin having a melting point of 150 to 200 °C.
  • the core resin may include a high melting point polyester resin having a melting point of 230 to 260 °C.
  • heat treatment may be performed at 150 to 210 ° C. for 5 to 20 minutes.
  • the composite spinning can be performed at a speed of 3,000 ⁇ 5,500 mpm.
  • the heavy metal non-eluting tricot filter fabric of the present invention does not elute heavy metals such as antimony and cobalt and has excellent adhesive strength, so it is suitable for application as filter water or filter membranes such as filters for water treatment and filters for water purifiers.
  • the tricot filter fabric can be produced with high productivity.
  • the heavy metal-free tricot filter fabric of the present invention is made of core-sheath type composite fibers, and prior to the description of the method for manufacturing the tricot filter fabric of the present invention, the sheath resin and core material used in the manufacture of the core-sheath type composite fiber Describe the resin.
  • the resin for sheath may include a low-melting polyester resin having a melting point of 150 to 200°C, preferably a low-melting polyester resin having a melting point of 160 to 190°C.
  • the strength of composite fibers can be improved, and since synthesis is possible without using an antimony catalyst in the low-melting polyester resin manufacturing process, It is possible to simultaneously achieve the effect of preventing the elution of antimony, which is harmful to the human body and the environment.
  • the number of carboxyl groups (-COOH) at the resin end is greatly reduced compared to the case of using a conventional antimony catalyst, reducing the contamination of the nozzle surface during spinning, increasing the wiping cycle and improving the fiber surface
  • the damage of the tricot can be reduced to improve the strength of the tricot, and the generation of acetaldehyde can be suppressed, so that a human body-friendly fiber can be manufactured.
  • the method for preparing the sheath resin includes a first step of preparing an ester compound by esterifying an acid component and a diol component; and a second step of preparing a polycondensation product obtained by polycondensation of the mixture including the ester compound, thereby preparing a low-melting polyester resin.
  • a low melting point polyester resin may be prepared by further performing the third step of mixing the polycondensation reaction product and the toner.
  • the esterification reaction in the first step may be carried out at 200 to 300°C, preferably at 230 to 270°C. If the esterification reaction is carried out at less than 200 ° C., the polycondensation reaction cannot occur due to insufficient heat of reaction, or a low molecular weight polycondensate may be formed, resulting in low strength and difficulty in fiberization, and a temperature exceeding 300 ° C.
  • decomposition of the polycondensate occurs due to the high reaction heat, making it difficult to secure the target high molecular weight polycondensate, or diethylene glycol and various dimer side-reactants generated due to the high reaction heat other than the decomposition reaction are produced, so that these It acts as an impurity, and the strength of the composite fiber is lowered and yellowing may occur.
  • the acid component may include 60 to 75 mol% of terephthalic acid and 25 to 40 mol% of isophthalic acid, preferably 65 to 75 mol% of terephthalic acid and 25 to 35 mol% of isophthalic acid, more preferably 67 terephthalic acid ⁇ 73 mol % and 27 ⁇ 33 mol % isophthalic acid.
  • the melting point of the finally synthesized polyester resin is lower than 160 ° C., and the glass temperature is excessively lowered, which may cause a problem in reducing heat resistance.
  • the diol component may include polyethylene glycol and ethylene glycol, preferably 0.50 to 3.00% by weight of polyethylene glycol and the remaining amount of ethylene glycol, more preferably 0.75 to 1.50% by weight of polyethylene glycol and A residual amount of ethylene glycol may be included.
  • the polyethylene glycol content is less than 0.50% by weight, a problem of deterioration in thermal bonding properties may occur, and there may be a problem of lowering the yield of spinning due to poor elongation, and if it exceeds 3.0% by weight, the poly final synthesized Since the glass temperature of the ester resin is excessively lowered, there may be a problem of deterioration in heat resistance, so it is good to use it within the above range.
  • ethylene glycol residual ethylene glycol used in the polymerization production line for polymerization using an antimony catalyst can be reused. In this case, some antimony catalyst may remain, which does not significantly affect polymerization Since a very small amount remains, it does not affect the human body.
  • the polyethylene glycol may have a weight average molecular weight (Mw) of 2,500 to 8,000, preferably 3,000 to 7,000.
  • the ester reaction may be carried out by including the acid component and the diol component in a molar ratio of 1: 1.0 to 2.0, preferably 1: 1.1 to 1.5.
  • the molar ratio of the diol component is less than 1, a problem may occur in which it is difficult to fiberize the polycondensate using the prepared ester compound, and when the molar ratio of the diol component exceeds 2, by-products may be excessively generated. It's good to use mine.
  • the esterification reaction may be performed at 230 to 270°C, preferably at 240 to 260°C and under a pressure of 1,000 to 1300 torr, preferably 1,050 to 1,200 torr.
  • the mixture of step 2 may include an ester compound and a titanium chelate catalyst.
  • the mixture may further include a heat stabilizer and/or an antifoaming agent.
  • titanium chelate catalyst As the titanium chelate catalyst, a titanium chelate catalyst represented by Formula 1 below may be used.
  • R 1 to R 4 may each independently be a straight-chain alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, preferably each independently may be a straight-chain alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, more preferably 1 may be a straight-chain alkylene group.
  • the "alkylene group” means -C n H 2n -.
  • polycondensation is performed by using the titanium chelate catalyst represented by Formula 1 as a polycondensation catalyst, polymerization is possible with excellent reactivity even at low temperatures, preventing thermal decomposition, providing excellent processability, and generating acetaldehyde during the process. It is remarkably low, and at the same time, the content of impurities and acetaldehyde in the resin is remarkably low, and at the same time, it is environmentally friendly, has excellent thermal stability, and can express a good color tone effect by suppressing coloring.
  • the titanium chelate catalyst may be used in an amount of 200 to 400 ppm, preferably 230 to 380 ppm, and more preferably 250 to 360 ppm, based on the total weight of the mixture.
  • the titanium chelate catalyst when included in an amount of less than 200 ppm, a large amount of unreacted products may be generated, acetaldehyde may be generated, the adhesive strength of the composite fiber may be reduced, and the content of the titanium chelate catalyst may be 400 ppm. If it is exceeded, a problem that the color tone b value (*) described later becomes excessive may occur.
  • the heat stabilizer in the second-step mixture may include at least one selected from TPP (Triphenylphosphate), TEP (Triethylphosphate), H 3 PO 4 (Phosphoric Acid) and TMP (Trimethylphosphate), and preferably H 3 PO 4 (Phosphoric Acid) and TMP (Trimethylphosphate).
  • TPP Triphenylphosphate
  • TEP Triethylphosphate
  • H 3 PO 4 Phosphoric Acid
  • TMP Trimethylphosphate
  • H 3 PO 4 Phosphoric Acid
  • TMP Trimethylphosphate
  • the amount of heat stabilizer used may be 50 to 250 ppm, preferably 70 to 220 ppm, based on the total weight of the mixture.
  • the antifoaming agent of the second step is a known antifoaming agent, it may be used without limitation, but more preferably, a silicone-based antifoaming agent may be used.
  • the amount of the antifoaming agent may be included in an amount of 1 to 100 ppm, preferably in an amount of 1 to 50 ppm, based on the total weight of the mixture.
  • the polycondensation reaction in the second step may be performed at 230 to 320 °C, preferably at 270 to 300 °C.
  • the polycondensation reaction may be carried out under a pressure of 0.1 to 5.0 torr, preferably under a pressure of 0.3 to 1.0 torr, but is not limited thereto.
  • step 3 is a process of mixing the polycondensation reaction product of step 2 and toner to prepare a low melting point polyester resin, wherein the toner is the low melting point polyester resin (or composite fiber).
  • sheath in the total weight, 0.1 to 20 ppm, preferably 0.1 to 12 ppm, more preferably 1.0 to 6.0 ppm.
  • the toner usage is less than 0.1 ppm, the usage is too small, and the effect of adjusting the color tone of the composite fibers due to the use of toner may be insufficient, and using more than 20 ppm is excessive usage, and rather, the composite fiber color tone b value (*) It may be difficult to control, so it is good to use it within the above range.
  • a non-cobalt-based dye that is less harmful to the human body, and preferably may include at least one selected from non-cobalt-based blue dye and non-cobalt-based red dye, More preferably, in terms of fine control of color tone, the non-cobalt-based blue dye and the non-cobalt-based red dye may be mixed and used.
  • non-cobalt blue dye and non-cobalt red dye are mixed and used in a weight ratio of 1: 0.3 to 0.8, preferably 1: 0.3 to 0.6, for composite fibers and/or tricot filter fabrics to be manufactured. It is appropriate to match the proper color (hue) of
  • the L * (L value) value is 42.0 to 53.0, preferably 43.0 to 52.0, more preferably 44.0 ⁇ 51.5 can be satisfied.
  • the b * (b value) value may satisfy 1.0 to 6.5, preferably 1.0 to 6.5, and more preferably 1.4 to 6.2.
  • the core resin used in the manufacture of core-sheath-type composite fibers may include a high-melting polyester resin having a melting point of 230 to 260° C., preferably a high-melting polyester resin having a melting point of 235 to 255° C.
  • the first step of preparing an ester compound by esterifying the high melting point polyester resin with an acid component and a diol component; and a second step of preparing a polycondensation reaction product by polycondensation of a mixture including the ester compound, the titanium chelate catalyst represented by Chemical Formula 1, and titanium dioxide to prepare a high-melting polyester resin. can do.
  • a high melting point polyester resin may be prepared by further performing the third step of mixing the polycondensation reaction product and the toner.
  • the acid component of the first step may include terephthalic acid.
  • the diol component of the first step may include at least one selected from ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and isopropanol, and preferably from ethylene glycol and 1,3-propanediol.
  • One or more selected species may be included.
  • the ester reaction may be carried out by including the acid component and the diol component in a molar ratio of 1: 1.0 to 2.0, preferably 1: 1.1 to 1.5.
  • the molar ratio of the diol component is less than 1, a problem may occur in which it is difficult to fiberize the polycondensate using the prepared ester compound, and when the molar ratio of the diol component exceeds 2, by-products may be excessively generated. It's good to use mine.
  • the esterification reaction in the first step is carried out at 200 to 300°C, preferably at 230 to 270°C and 1,000 to 1300 torr, preferably at 235 to 265°C and at a pressure of 1,050 to 1,200 torr. can do.
  • the mixture may include the ester compound of the first step, the titanium chelate catalyst represented by Chemical Formula 1, and titanium dioxide.
  • the titanium chelate catalyst among the components of the mixture may be included in an amount of 230 to 450 ppm, preferably 230 to 380 ppm, and more preferably 280 to 380 ppm, based on the total weight of the mixture. there is.
  • titanium dioxide serves as a matting agent that determines the surface gloss of fibers.
  • TiO 2 serves as a matting agent that determines the surface gloss of fibers.
  • SBR Super Bright
  • SD Semidal
  • FD full dal
  • it can be used in about 0.2% by weight or more, preferably about 0.3 to 1.4% by weight, based on the total weight of the mixture, and in the case of Full Dal (FD), it can be used in more than 1.5% by weight of the total weight of the mixture.
  • the mixture may further include a heat stabilizer, and the heat stabilizer may be included in an amount of 50 to 350 ppm, preferably 100 to 250 ppm, based on the total weight of the mixture.
  • the heat stabilizer may include at least one selected from TPP (Triphenylphosphate), TEP (Triethylphosphate), H 3 PO 4 (Phosphoric Acid) and TMP (Trimethylphosphate), and preferably H 3 PO 4 (Phosphoric Acid). ) and TMP (Trimethylphosphate).
  • the polycondensation reaction in the second step may be performed at 230 to 320 °C, preferably at 270 to 300 °C.
  • the polycondensation reaction may be carried out under a pressure of 0.1 to 5.0 torr,
  • It is preferably performed under a pressure of 0.2 to 2.5 torr, more preferably under a pressure of 0.3 to 1.0 torr, but is not limited thereto.
  • step 3 is a process of mixing the polycondensation reaction product of step 2 and toner to produce a high melting point polyester resin, wherein the toner is the high melting point polyester resin (or core part of composite fibers). ) in the total weight of 0.1 to 12 ppm, preferably 1.0 to 10.0 ppm, more preferably 1.0 to 5.0 ppm.
  • the toner usage is less than 0.1 ppm, the usage is too small, so the effect of adjusting the color tone of the composite fibers due to the use of toner may be insufficient, and using more than 10 ppm is excessive usage, and rather, the composite fiber color tone b value (b * ) may be difficult to control, so it is recommended to use it within the above range.
  • a non-cobalt-based dye that is less harmful to the human body, and preferably may include at least one selected from non-cobalt-based blue dye and non-cobalt-based red dye, More preferably, in terms of fine control of color tone, the non-cobalt-based blue dye and the non-cobalt-based red dye may be mixed and used.
  • non-cobalt blue dye and non-cobalt red dye are mixed in a weight ratio of 1: 0.4 to 1.2, preferably 1: 0.4 to 1.0 by weight. Or, it is suitable for matching the proper color (tone) of tricot filter fabric.
  • the L * (L value) value is 67.0 to 78.0, preferably 67.5 to 77.0, more preferably 68.0 to 68.0. 75.0 can be satisfied.
  • b * (b value) may satisfy 1.0 to 7.0, preferably 1.5 to 6.5, more preferably 2.0 to 6.2.
  • the heavy metal-free tricot filter fabric of the present invention comprises a first step of obtaining a spinning product by complex spinning a core resin and a sheath resin; A second step of stretching the spinning material to produce core-sheath type composite fibers; A third step of preparing a tricot filter fabric by performing a heat treatment process after weaving the core-sheath composite fiber.
  • the composite spinning in the first step may be performed at a spinning speed of 3,000 to 5,400 mpm, preferably at a spinning speed of 4,000 to 5,200 mpm.
  • the stretching of the second step may be performed by 2.0 to 5.0 times, preferably by 2.0 to 4.0 times.
  • the three-step heat treatment may be performed at 150 to 210 °C, preferably at 170 to 190 °C.
  • the heat treatment is performed at a temperature lower than 150 ° C, a problem may occur in which the adhesive strength between the composite fibers in the tricot filter fabric is poor, and when the heat treatment is performed at a temperature exceeding 210 ° C, the tricot filtration made of the composite fibers may occur. As the pores of the fabric become too small, the transmittance decreases, and there may be a problem that the application to the filter water is not suitable.
  • the heat treatment may be performed for 5 to 20 minutes, preferably for 7 to 13 minutes. If the heat treatment process is performed for less than 5 minutes, the adhesive strength of the tricot filter fabric may decrease, and if the heat treatment process is performed for more than 15 minutes, the transmittance rate of the tricot filter fabric becomes too small as the pores of the tricot filter fabric become too small. There may be a problem that this is deteriorated and it is not suitable for application as a filtering channel.
  • the heavy metal-free tricot filter fabric manufactured by the above manufacturing method may include composite fibers including sheath and core.
  • the heavy metal non-releasing tricot filter fabric to be described later is manufactured through the above-described manufacturing method, and the parts mentioned in the manufacturing method are omitted.
  • the sheath and the core may be included in a cross-sectional area ratio of 1:1.5 to 4.0, preferably 1:1.8 to 3.0.
  • the strength of the tricot filter fabric may decrease as the strength of the composite fibers decreases, and if the cross-sectional area ratio of the core portion exceeds 4.0 times, the adhesive strength of the tricot filter fabric decreases. Problems can arise.
  • the tricot filter fabric may have an adhesive strength of 170 to 220N, preferably 190 to 210N.
  • An ester compound was prepared by mixing terephthalic acid (acid component) and ethylene glycol (diol component) at a molar ratio of 1:1.2 and performing an esterification reaction at a temperature of 250° C. and a pressure of 1,150 torr.
  • the toner includes the non-cobalt-based blue toner (Colormatrix, Optica toner global PRT blue) and the non-cobalt-based red toner (Colormatrix, Global PRT red) in a weight ratio of 1:0.8.
  • An ester compound was prepared by mixing the acid component and the diol component at a molar ratio of 1:1.2 and performing an ester reaction at a temperature of 250° C. and a pressure of 1,150 torr.
  • the acid component includes 70 mol% of terephthalic acid and 30 mol% of isophthalic acid
  • the diol component includes 90.09 wt% of ethylene glycol and 0.91 wt% of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 3,500 to 4,500.
  • the toner includes the non-cobalt-based blue toner and the non-cobalt-based red toner in a weight ratio of 1:0.5.
  • each of the core resin and the sheath resin was prepared in the same manner and conditions as in Preparation Example 1-1 or Preparation Example 2-1, but the catalyst content and toner content were varied as shown in Table 1 below to prepare the core resin and the sheath resin, respectively. manufactured.
  • Comparative Preparation Example 2-1 and Comparative Preparation Example 2-2 cobalt acetate was used instead of the non-cobalt-based toner.
  • the color tone of the sheath and core resins of the composite fibers prepared in the Preparation Examples and Comparative Preparation Examples was measured using ZE6000 NIPPON DENSHOKU, and the results are shown in Table 3 below.
  • the color tone standards of the core and sheath to be manufactured are shown in Table 3 below, and the color tone of the resin for the core and sheath must satisfy the standards in order to satisfy the appropriate color of the tricot filter fabric to be manufactured.
  • the resin for core and sheath prepared in Preparation Example 1 was spun at a spinning speed of 4,100 ppm, and the fibers were stretched at a draw ratio of 3.9 times to prepare composite fibers including core and sheath. .
  • the composite spinning was performed so that the cross-sectional area ratio of the sheath and core was 1:2.34.
  • Dough was prepared from the composite fiber, pre-treated at 100 ° C. for 30 minutes with a batch type pre-processor to prepare a fabric from which impurities were removed, and the fabric was put into a mini tenter (Daelim Starit, DL-2015) and heat-treated at a temperature It was carried out at 180° C. for 15 minutes to prepare a tricot filter fabric.
  • Example 2 to Example 8 and Comparative Example 1 to Comparative Example 10 Preparation of heavy metal non-releasing tricot filter fabric
  • Example 2 to Example 8 and Comparative Example 1 were prepared in the same manner as in Example 1, but by varying the cross-sectional area ratio, spinning speed or draw ratio of the core and sheath resin, sheath and core, under the conditions of Tables 4 to 7 below. ⁇ Comparative Example 10 was carried out, respectively.
  • a tricot filter fabric was manufactured in a size of 100 mm (L) ⁇ 20 mm (W) ⁇ 10 mm (D) and measured 12 times at a tensile speed of 500 mm/min using a fiber tensile tester (UMT, Instron).
  • UMT fiber tensile tester
  • the adhesive strength was measured by analyzing the average of 10 measured values excluding the maximum and minimum values among the measured values.
  • Antimony elution was measured for tricot filter fabrics.
  • specimens each weighing 0.7 g were prepared by cutting the tricot filter fabric.
  • each of the specimens was placed in 99.9% pure deionized water (DI water) and left at room temperature.
  • DI water deionized water
  • the amount of heavy metal elution was measured in the deionized water using ICP-MS (Perkin Elmer, NexION 300X).
  • the heavy metal means the sum of antimony and cobalt.
  • Comparative Examples 1 to 10 which are tricot filter fabrics prepared using the core and sheath resins prepared in Comparative Preparation Example 1 or Comparative Preparation Example 2
  • the tricot filter fabrics of Examples 1 to 8 had high adhesive strength of 170 N or more.

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Abstract

본 발명은 트리코트 여과직물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 설명하면, Sb, Co 등의 중금속이 용출되지 않는 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

중금속 비용출 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법
본 발명은 Sb, Co 등의 중금속이 용출되지 않는 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
폴리에스테르 섬유는 그 우수한 치수 안정성, 내후성, 기계적 특성, 내구성 및 비교적 저렴하게 대량 생산할 수 있는 생산성 등으로부터 의류, 산업 자재 등의 원료 섬유로서 적합하며, 다양한 분야, 용도로 사용되고 있다.
최근에는, 수처리 막의 유로재, 필터 등의 자재 용도, 의자 커버나 파티션 등의 인테리어 용도, 기타 각종 의료 용도 등에 있어서, 폴리에스테르 섬유를 직편물로 한 후, 캘린더 가공 등의 열처리를 실시함으로써 섬유를 부분적으로 용융시키고, 섬유끼리를 열접착시킴으로써 포백의 형태 유지성, 강성을 향상시킬 수 있는 열접착성 폴리에스테르 섬유의 이용이 진행되고 있다.
상기 열접착성을 갖는 폴리에스테르 섬유로서는 융점 또는 연화점이 다른 2종류 이상의 폴리에스테르로 구성되는 사조가 적합하다. 그 형태로서, 예를 들면 필라멘트사로 이루어지는 혼섬사나, 심초형 또는 사이드 바이 사이드형의 복합 섬유가 예시된다. 융점이 다른 필라멘트를 단사 레벨로 혼합한 혼섬사에 비해, 필라멘트 단사가 융점이 다른 폴리머로 구성되는 복합 섬유가 열접착 후의 품위에 있어서 우위이다. 특히, 원사의 생산성이나 열처리 후의 포백의 표면 평활성 등 품위가 우수한 심초 복합사이고, 또한 초성분이 심성분보다 융점 또는 연화점이 낮은 성분으로 구성되는 열접착성 심초형 복합 섬유가 적극적으로 이용되고 있다.
일예로, 국내 공개특허 제10-2017-0103540 호에서는, 안티몬을 저감시킨 트리코트 여과여과직물을 개시하고 있으나, 이러한 경우 중금속이 완전하게 제거되지 않는 문제가 있어 중금속이 전혀 용출되지 않는 중금속 프리(free)의 트리코트 여과직물 연구가 시급한 실정이다.
상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 중금속 용출량이 매우 낮으면서도 높은 접착강도를 구현이 가능한 최적 조성 트리코트 여과직물용 심초형 복합섬유를 개발하게 되었고, 이를 이용하여 중금속 비용출 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 중금속 비용출 트리코트 여과직물은 융점 150 ~ 200℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 포함하는 초부 및 융점 230 ~ 260℃인 고융점 폴리에스테르 수지를 포함하는 심부를 1 : 1.5 ~ 4.0의 단면적비로 포함하는 심초형 복합섬유;를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 심초형 복합섬유의 섬도는 30 ~ 200 de'일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 저융점 폴리에스테르 수지 및 상기 고융점 폴리에스테르 수지 각각은 산 성분과 디올 성분의 반응 생성물인 에스테르 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매;를 포함하는 혼합물을 중축합 반응시킨 중축합 반응 생성물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022011738-appb-img-000001
상기 화학식 1에서 R1 내지 R4은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 직쇄형 알킬렌기이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 저융점 폴리에스테르 수지는 중축합 반응 생성물을 포함할 수 있으며, 상기 중축합 반응 생성물은 에스테르 화합물, 상기 티타늄 킬레이트 촉매를 포함하는 혼합물을 중축합 반응시킨 중축합 반응 생성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 중축합 반응 생성물 제조시, 상기 혼합물은 에스테르 화합물 및 티타늄 킬레이트 촉매 외에 열안정제 및/또는 소포제를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 저융점 폴리에스테르 수지 합성에 사용되는, 상기 에스테르 화합물은 테레프탈산 60 ~ 75 몰% 및 이소프탈산 25 ~ 40 몰%를 포함하는 산 성분; 및 폴리에틸렌글리콜 0.50 ~ 3.00 중량% 및 잔량의 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분;의 반응 생성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 에스테르 화합물은 산 성분; 및 디올 성분;을 1 : 1.0 ~ 2.0 몰비로 반응시킨 반응 생성물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 티타늄 킬레이트 촉매는 상기 혼합물 전체 중량 중에서 200 ~ 400 ppm으로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 저융점 폴리에스테르 수지는 상기 중축합 반응 생성물 외에 토너(Toner)를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 저융점 폴리에스테르 수지는 토너를 전체 중량 중 0.1 ~ 20.0 ppm으로 포함할 수 있고, 상기 토너는 비코발트계 청색(blue) 염료 및 비코발트계 적색(red) 염료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 트리코트 여과직물은 접착강도가 180 ~ 220N일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적으로, 중금속 비용출 트리코트 여과직물의 제조방법은 초부용 수지 및 심부용 수지를 복합방사하여 방사물을 수득하는 단계; 상기 방사물을 2.0 ~ 5.0배의 연신비로 연신시켜 심초형 복합섬유를 제조하는 단계; 및 상기 심초형 복합섬유를 제직 후, 열처리하여 트리코트 여과직물을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 초부용 수지는 융점 150 ~ 200℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 심부용 수지는 융점 230 ~ 260℃인 고융점 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제직 후, 열처리는 150 ~ 210℃ 하에서 5 ~ 20분 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 복합방사는 3,000 ~ 5,500 mpm의 속도로 수행할 수 있다.
본 발명의 중금속 비용출 트리코트 여과직물은 안티몬 및 코발트 등의 중금속이 용출되지 않고, 접착강도가 우수한 바, 수처리용 필터, 정수기용 필터 등의 여과수로 내지 여과막으로 적용하기 적합하며, 본 발명은 상기 트리코트 여과직물을 높은 생산성으로 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 중금속 비용출 트리코트 여과직물은 심초형 복합섬유로 제조하며, 이러한 본 발명의 트리코트 여과직물 제조방법에 대해 설명하기에 앞서, 상기 심초형 복합섬유 제조에 사용되는 초부용 수지 및 심부용 수지에 대해 설명한다.
먼저, 상기 초부용 수지는 융점 150 ~ 200℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있고, 바람직하게는 융점 160 ~ 190℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.
상기 저융점 폴리에스테르 수지를 복합섬유의 초부용 수지로 적용함으로써, 복합섬유의 강도를 향상시킬 수 있으며, 저융점 폴리에스테르 수지 제조과정에서 안티몬 촉매를 사용하지 않고서도 합성이 가능하기 때문에, 여과수에 인체 및 환경에 유해한 안티몬이 용출되지 않는 효과를 동시에 달성할 수 있다.
또한, 티타늄 킬레이트 계열의 촉매를 사용하는 경우, 기존의 안티몬 촉매를 사용하였을 때 보다 수지 말단에 카르복시기(-COOH) 개수가 크게 줄어들게 되어, 방사시 노즐표면의 오염도를 줄여 와이핑 주기가 늘어나며 섬유 표면의 손상을 줄일 수 있어서 트리코트의 강도를 향상시킬 수 있으며, 아세트 알데하이드의 발생 역시 억제할 수 있어서 인체 친화적인 섬유를 제조할 수 있다.
상기 초부용 수지의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하면, 산 성분, 디올 성분을 에스테르 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하는 1단계; 및 에스테르 화합물을 포함하는 혼합물을 중축합 반응시킨 중축합 반응 생성물을 제조하는 2단계;를 수행하여 저융점 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다.
또한, 상기 중축합 반응 생성물 및 토너를 혼합하는 3단계;를 더 수행하여 저융점 폴리에스테르 수지를 제조할 수도 있다.
초부용 수지 제조에 있어서, 1단계의 상기 에스테르 반응은 200 ~ 300℃ 하에서 수행할 수 있고, 바람직하게는 230 ~ 270℃ 하에서 수행할 수 있다. 만일, 상기 에스테르 반응을 200℃ 미만에서 수행하는 경우 반응열이 부족하여 중축합 반응이 발생할 수 없거나 저분자량의 중축합물이 형성되어 강도가 낮고 섬유화가 어려운 문제가 발생할 수 있고, 300℃를 초과하는 온도에서 수행하는 경우 높은 반응열로 인하여 중축합물의 분해가 일어나서 목적으로 하는 고분자량의 중축합물의 확보가 어렵거나 분해 반응 외 높은 반응열로 인하여 생성되는 디에틸렌 글리콜 및 각종 다이머류의 부반응물의 생성되어 이들이 불순물로 작용하여 복합섬유의 강도가 저하되고 황변이 발생되는 문제가 발생할 수 있다.
그리고, 상기 산 성분은 테레프탈산 60 ~ 75 몰% 및 이소프탈산 25 ~ 40 몰%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 테레프탈산 65 ~ 75 몰% 및 이소프탈산 25 ~ 35 몰%, 더욱 바람직하게는 테레프탈산 67 ~ 73 몰% 및 이소프탈산 27 ~ 33 몰%를 포함할 수 있다. 이때, 산 성분 전체 중량% 중 이소프탈산 함량이 40 몰%를 초과하면 최종 합성되는 폴리에스테르 수지의 융점 160℃ 미만으로 낮고, 유리온도가 과도하게 낮아져 내열성 저하가 문제될 수 있으며, 구현되는 제품이 딱딱해져 부드러운 촉감을 현저히 저하시키는 문제가 있을 수 있고, 25 몰% 미만이면 오히려 최종 합성되는 폴리에스테르 수지의 융점이 너무 높아지므로 열 접착 특성이 저하되고, 사용되는 용도가 제한될 수 있는 우려가 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 디올 성분은 폴리에틸렌글리콜 및 에틸렌글리콜을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜 0.50 ~ 3.00 중량% 및 잔량의 에틸렌글리콜을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜 0.75 ~ 1.50 중량% 및 잔량의 에틸렌글리콜을 포함할 수 있다. 이때, 폴리에틸렌글리콜 함량이 0.50 중량% 미만이면 열접착 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 연신성이 불량해져 방사 수율이 낮아지는 문제가 있을 수 있고, 3.0 중량%를 초과하면 오히려 최종 합성되는 폴리에스테르 수지의 유리온도가 과도하게 낮아져 내열성 저하되는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 에틸렌글리콜의 경우 안티몬 촉매를 이용하여 중합하는 중합 생산라인에서 사용된 잔여 에틸렌글리콜을 재사용할 수 있으며, 이 경우, 안티몬 촉매 일부가 잔류할 수 있게 되는데, 이는 중합에 큰 영향을 미치지 못하고 극히 미소량이 잔존하게 되므로, 인체에 영향을 미치지는 않는다.
또한, 상기 폴리에틸렌글리콜은 중량평균분자량(Mw)이 2,500 ~ 8,000, 바람직하게는 Mw가 3,000 ~ 7,000일 수 있다.
또한, 상기 에스테르 반응은 상기 산 성분 및 디올 성분을 1 : 1.0 ~ 2.0의 몰비로 포함하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1.5의 몰비로 포함하여 수행할 수 있다. 이때, 상기 디올 성분의 몰비가 1 미만인 경우 목적으로 하는 제조된 에스테르 화합물을 이용한 중축합물의 섬유화가 어려운 문제가 발생할 수 있고, 디올 성분 몰비가 2를 초과하는 경우 부산물이 과다하게 발생할 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
그리고, 상기 에스테르화 반응은 230 ~ 270℃, 바람직하게는 240 ~ 260℃ 및 1,000 ~ 1300 torr, 바람직하게는 1,050 ~ 1,200 torr의 압력 하에서 수행할 수 있다.
다음으로, 2단계의 상기 혼합물은 에스테르 화합물 및 티타늄 킬레이트 촉매를 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합물은 열안정제 및/또는 소포제를 더 포함할 수도 있다.
상기 티타늄 킬레이트 촉매는 하기 화학식 1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매를 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022011738-appb-img-000002
상기 화학식 1에서 R1 내지 R4은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 직쇄형 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 2의 직쇄형 알킬렌기일 수 있으며, 보다 바람직하게는 탄소수 1의 직쇄형 알킬렌기일 수 있다. 이때, 상기 "알킬렌기"란 -CnH2n-을 의미한다.
상기 화학식 1로 표시되는 티타늄 킬레이트(Chelate) 촉매를 중축합 촉매로 사용하여 중축합됨에 따라, 낮은 온도에서도 우수한 반응성으로 중합이 가능함에 따라, 열분해가 방지되며 공정성이 우수하고, 공정 중 아세트알데히드 발생량이 현격히 낮으며, 수지 내 불순물 및 아세트 알데히드 함유량이 현격히 낮은 동시에 친환경적이고, 열안정성이 우수하며, 착색을 억제하여 색조가 양호한 효과를 발현할 수 있다.
그리고, 티타늄 킬레이트 촉매의 사용량은 상기 혼합물 전체 중량 중에서 200 ~ 400 ppm, 바람직하게는 230 ~ 380ppm으로 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 250 ~ 360ppm으로 포함할 수 있다. 이때, 상기 티타늄 킬레이트 촉매를 200ppm 미만으로 포함하는 경우 미반응생성물이 다량 발생하고, 아세트 알데히드가 발생하는 문제가 있을 수 있으며, 복합섬유의 접착강도가 저하될 수 있으며, 티타늄 킬레이트 촉매 함량이 400ppm을 초과하면 후술하는 색조 b치(*)가 과도해지는 문제가 발생할 수 있다.
2단계의 혼합물 중 상기 열안정제는 TPP(Triphenylphosphate), TEP(Triethylphosphate), H3PO4(Phosphoric Acid) 및 TMP(Trimethylphosphate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 H3PO4(Phosphoric Acid) 및 TMP(Trimethylphosphate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 열안정제 사용량은 상기 혼합물 전체 중량 중에서 50 ~ 250ppm으로 포함할 수 있고, 바람직하게는 70 ~ 220ppm으로 포함할 수 있다.
2단계의 상기 소포제는 공지된 소포제라면 제한없이 사용할 수 있으나, 보다 바람직하게는 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다. 그리고, 소포제의 사용량은 상기 혼합물 전체 중량 중에서 1 ~ 100ppm으로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 50ppm으로 포함할 수 있다.
2단계의 상기 중축합 반응은 230 ~ 320℃ 하에서, 바람직하게는 270 ~ 300℃ 하에서 수행할 수 있다.
또한, 상기 중축합 반응은 0.1 ~ 5.0 torr의 압력 하에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 압력 0.3 ~ 1.0 torr의 압력 하에서 수행하는 것이 좋으며, 이에 제한되지는 않는다.
다음으로, 초부용 수지 제조에 있어서, 3단계는 2단계의 중축합 반응 생성물과 토너를 혼합하여 저융점 폴리에스테르 수지를 제조하는 공정으로서, 상기 토너는 상기 저융점 폴리에스테르 수지(또는 복합섬유의 초부) 전체 중량 중에서 0.1 ~ 20ppm, 바람직하게는 0.1 ~ 12 ppm으로, 더 바람직하게는 1.0 ~ 6.0 ppm으로 포함할 수 있다. 이때, 토너 사용량이 0.1 ppm 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 토너 사용으로 인한 복합섬유의 색조 조절 효과가 미비할 수 있고, 20 ppm을 초과하여 사용하는 것을 과량 사용이며 오히려 복합섬유 색조 b치(*)가 조절이 어려울 수 있으므르 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
그리고, 상기 토너는 인체 유해성이 낮은 비코발트계 염료를 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 비코발트계 청색(blue) 염료 및 비코발트계 적색(red) 염료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 색조 미세 제어 측면에서 상기 비코발트계 청색 염료 및 비코발트계 적색 염료 2종을 혼합하여 사용할 수 있다. 그리고, 혼합 사용시 비코발트계 청색 염료 및 비코발트계 적색 염료를 1 : 0.3 ~ 0.8 중량비, 바람직하게는 1 : 0.3 ~ 0.6 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 제조하고자 하는 복합섬유 및/또는 트리코트 여과직물의 적정 색상(색조)를 맞추기에 적절하다.
그리고, 상기 초부용 수지는 수정된(modified) ASTM-D-1925법에 의거하여 색조 측정시, L* (L치)값은 42.0 ~ 53.0, 바람직하게는 43.0 ~ 52.0을, 더욱 바람직하게는 44.0 ~ 51.5를 만족할 수 있다. 또한, b*(b치)값은 1.0 ~ 6.5을, 바람직하게는 1.0 ~ 6.5를, 더욱 바람직하게는 1.4 ~ 6.2를 만족할 수 있다.
[심부용 수지]
심초형 복합섬유 제조에 사용되는 상기 심부용 수지는 융점 230 ~ 260℃인 고융점 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있고, 바람직하게는 융점 235 ~ 255℃인 고융점 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.
이때, 상기 고융점 폴리에스테르 수지는 산 성분 및 디올 성분을 에스테르 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하는 1단계; 및 상기 에스테르 화합물, 상기 화학식 1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매 및 이산화티탄을 포함하는 혼합물을 중축합 반응시켜 중축합 반응 생성물을 제조하는 2단계;를 포함하는 공정을 수행하여 고융점 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다.
또한, 상기 중축합 반응 생성물 및 토너를 혼합하는 3단계;를 더 수행하여 고융점 폴리에스테르 수지를 제조할 수도 있다.
심부용 수지 제조에 있어서, 1단계의 상기 산 성분은 테레프탈산을 포함할 수 있다.
또한, 1단계의 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 및 이소프로판올 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌글리콜 및 1,3-프로판디올 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 에스테르 반응은 상기 산 성분 및 디올 성분을 1 : 1.0 ~ 2.0의 몰비로 포함하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1.5의 몰비로 포함하여 수행할 수 있다. 이때, 상기 디올 성분의 몰비가 1 미만인 경우 목적으로 하는 제조된 에스테르 화합물을 이용한 중축합물의 섬유화가 어려운 문제가 발생할 수 있고, 디올 성분 몰비가 2를 초과하는 경우 부산물이 과다하게 발생할 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
그리고, 심부용 수지 제조에 있어서, 1단계의 상기 에스테르화 반응은 200 ~ 300℃, 바람직하게는 230 ~ 270℃ 및 1,000 ~ 1300 torr, 바람직하게는 235 ~ 265℃ 및 1,050 ~ 1,200 torr의 압력 하에서 수행할 수 있다.
심부용 수지 제조에 있어서, 상기 혼합물은 1단계의 상기 에스테르 화합물, 상기 화학식 1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매 및 이산화티탄을 포함할 수 있다.
고융점 폴리에스테르 수지 제조에서, 상기 혼합물 성분 중 상기 티타늄 킬레이트 촉매를 상기 혼합물 전체 중량 중에서 230 ~ 450 ppm, 바람직하게는 230 ~ 380ppm으로 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 280 ~ 380ppm으로 포함할 수 있다.
또한, 2단계 혼합물 성분 중 상기 이산화티탄(TiO2)은 섬유의 표면 광택을 결정하는 소광제의 역할을 하는 것으로, 수퍼브라이트(SBR)의 경우 이산화티탄이 포함되지 않으며, 세미달(SD)의 경우 혼합물 전체 중량 중 약 0.2 중량% 이상, 바람직하게는 0.3 ~ 1.4 중량% 정도로 사용할 수 있고, 풀달(FD)의 경우 혼합물 전체 중량 중 1.5 중량% 이상으로 사용할 수 있다.
또한, 심부용 수지 제조에 있어서, 상기 혼합물은 열안정제를 더 포함할 수 있으며, 상기 열안정제는 상기 혼합물 전체 중량 중에서 50 ~ 350ppm으로 포함할 수 있고, 바람직하게는 100 ~ 250ppm으로 포함할 수 있다. 이때, 상기 열안정제는 TPP(Triphenylphosphate), TEP(Triethylphosphate), H3PO4(Phosphoric Acid) 및 TMP(Trimethylphosphate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 H3PO4(Phosphoric Acid) 및 TMP(Trimethylphosphate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 2단계의 상기 중축합 반응은 230 ~ 320℃ 하에서, 바람직하게는 270 ~ 300℃ 하에서 수행할 수 있다.
또한, 상기 중축합 반응은 0.1 ~ 5.0 torr의 압력 하에서 수행할 수 있으며,
바람직하게는 0.2 ~ 2.5 torr의 압력 하에서, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 1.0 torr의 압력 하에서 수행하는 것이 좋으며, 이에 제한되지는 않는다.
다음으로, 심부용 수지 제조에 있어서, 3단계는 2단계의 중축합 반응 생성물과 토너를 혼합하여 고융점 폴리에스테르 수지를 제조하는 공정으로서, 상기 토너는 상기 고융점 폴리에스테르 수지(또는 복합섬유의 심부) 전체 중량 중에서 0.1 ~ 12 ppm, 바람직하게는 1.0 ~ 10.0 ppm으로, 더욱 바람직하게는 1.0 ~ 5.0 ppm으로 포함할 수 있다. 이때, 토너 사용량이 0.1 ppm 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 토너 사용으로 인한 복합섬유의 색조 조절 효과가 미비할 수 있고, 10 ppm을 초과하여 사용하는 것을 과량 사용이며 오히려 복합섬유 색조 b치(b*)가 조절이 어려울 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
그리고, 상기 토너는 인체 유해성이 낮은 비코발트계 염료를 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 비코발트계 청색(blue) 염료 및 비코발트계 적색(red) 염료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 색조 미세 제어 측면에서 상기 비코발트계 청색 염료 및 비코발트계 적색 염료 2종을 혼합하여 사용할 수 있다. 심부용 수지 제조시, 토너를 혼합 사용시 비코발트계 청색 염료 및 비코발트계 적색 염료를 1 : 0.4 ~ 1.2 중량비, 바람직하게는 1 : 0.4 ~ 1.0 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 제조하고자 하는 복합섬유 및/또는 트리코트 여과직물의 적정 색상(색조)를 맞추기에 적절하다.
그리고, 상기 심부용 수지는 수정된(modified) ASTM-D-1925법에 의거하여 색조 측정시, L* (L치)값은 67.0 ~ 78.0, 바람직하게는 67.5 ~ 77.0을, 더욱 바람직하게는 68.0 ~ 75.0을 만족할 수 있다. 또한, b*(b치)값은 1.0 ~ 7.0을, 바람직하게는 1.5 ~ 6.5를, 더욱 바람직하게는 2.0 ~ 6.2를 만족할 수 있다.
한편, 본 발명의 중금속 비용출 트리코트 여과직물은 심부용 수지 및 초부용 수지를 복합방사하여 방사물을 수득하는 1단계; 상기 방사물을 연신하여 심초형 복합섬유를 제조하는 2단계; 상기 심초형 복합섬유를 제직 후, 열처리 공정을 수행하여 트리코트 여과직물을 제조하는 3단계;를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 1단계의 복합방사는 3,000 ~ 5,400mpm의 방사속도로 수행할 수 있고, 바람직하게는 4,000 ~ 5,200mpm의 방사속도로 수행할 수 있다.
만일, 상기 방사속도가 3,000mpm 미만일 경우 이후 연신 공정에서 목적하는 연신비에 도달하지 못하고 연신비가 저하되는 문제가 있고, 5,400mpm을 초과하는 경우에는 방사시 섬유의 사절, 트리코트 여과직물에 파단 등의 결함이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 상기 2단계의 연신은 2.0 ~ 5.0배로 수행할 수 있고, 바람직하게는 2.0 ~ 4.0배로 수행할 수 있다.
이때, 상기 연신을 2.0배 미만으로 수행하는 경우 심초형 복합섬유의 심부 및/또는 초부의 배향 불량에 의해 사 균일성(균제도) 불량이 발생하거나 심부의 강도 저하가 발생할 수 있고, 상기 복합섬유로 제조되는 트리코트 여과직물의 공극 편차가 과도하게 발생하거나 트리코트 여과직물의 인열강도가 불량해지는 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 연신을 5.0배를 초과하여 수행하는 경우 방사 가동성이 불량해질 뿐만 아니라, 초부의 과연신에 의한 융착 속도가 저하되어 트리코트 여과직물의 물성이 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 3단계의 열처리는 150 ~ 210℃ 하에서 수행할 수 있고, 바람직하게는 170 ~ 190℃ 하에서 수행할 수 있다.
만일, 상기 열처리를 150℃ 미만에서 수행하는 경우 트리코트 여과직물 내 복합섬유간 접착강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있고, 210℃를 초과하는 온도에서 수행하는 경우 상기 복합섬유로 제조된 트리코트 여과직물의 기공이 너무 작아짐에 따라 투과율이 저하되고, 여과수로로의 적용이 적합하지 않은 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 열처리는 5 ~ 20분 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 7 ~ 13분 동안 수행할 수 있다. 만일, 상기 열처리 공정을 5분 미만으로 수행하는 경우, 트리코트 여과직물의 접착강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 15분을 초과하여 수행하는 경우 트리코트 여과직물의 기공이 너무 작아짐에 따라 투과율이 저하되고, 여과 수로로서 적용하는데 적합하지 않은 문제가 있을 수 있다.
상기한 제조방법으로 제조한 중금속 비용출 트리코트 여과직물은 초부 및 심부를 포함하는 복합섬유;를 포함할 수 있다.
후술하는 중금속 비용출 트리코트 여과직물은 상술한 제조방법을 통해 제조한 것으로, 제조방법에서 언급한 부분은 생략하도록 한다.
이때, 상기 초부 및 심부는 1 : 1.5 ~ 4.0의 단면적비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 : 1.8 ~ 3.0 단면적비로 포함할 수 있다.
만일, 상기 심부의 단면적비가 1.5배 미만인 경우 복합섬유의 강도가 저하됨에 따라 트리코트 여과직물의 강도 또한 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 4.0배를 초과하는 경우 트리코트 여과직물의 접착강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 트리코트 여과직물은 접착강도가 170 ~ 220N일 수 있고, 바람직하게는 190 ~ 210N일 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예들을 통해 설명한다. 이때, 하기 실시예들은 발명을 예시하기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
준비예 1 : 심부용 수지 및 초부용 수지의 제조
(1) 심부용 수지 제조
테레프탈산(산 성분) 과 에틸렌글리콜(디올성분)을 1 : 1.2 의 몰비로 혼합하고 250℃의 온도 및 1,150torr의 압력 하에서 에스테르 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하였다.
다음으로, 하기 화학식 1-1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매 300 ppm, 인산계 열안정제(H3PO4) 150 ppm, 이산화티탄 2,700 ppm 및 혼합물 전체 중 나머지 잔량의 상기 에스테르 화합물을 포함하는 혼합물을 제조하였다.
다음으로, 상기 혼합물을 압력을 0.5 torr까지 감압하여 285℃ 하에서 중축합 반응시켰으며, 중축합 반응 생성물을 제조하였다.
다음으로, 토너 2.9ppm 및 상기 중축합 반응 생성물을 혼합하여 융점 255℃인 고융점 폴리에스테르 수지(심부용 수지)를 제조하였다. 이때, 상기 토너는 상기 비코발트계 청색 토너(colormatrix사, Optica toner global PRT blue) 및 비코발트계 적색 토너(colormatrix사, Global PRT red)를 1:0.8 중량비로 포함한다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2022011738-appb-img-000003
상기 화학식 1에서 R1 내지 R4은 모두 -CH2-이다.
(2) 초부용 수지의 제조
산 성분 및 디올 성분을 디올 성분을 1 : 1.2 의 몰비로 혼합하고 250℃의 온도 및 1,150torr의 압력 하에서 에스테르 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하였다.
이때, 상기 산 성분은 테레프탈산 70몰% 및 이소프탈산 30몰%로 포함하며, 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜 90.09 중량% 및 중량평균분자량 3,500 ~ 4,500인 폴리에틸렌글리콜 0.91 중량%로 포함한다.
다음으로, 상기 준비예 1-2에서 사용한 상기 화학식 1-1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매 300ppm, 인산계 열안정제(H3PO4) 150 ppm, 실리콘계 소포제(TSF-433) 50ppm 및 혼합물 100 중량% 중 나머지 잔량의 상기 에스테르 화합물을 포함하는 혼합물을 제조하였다.
다음으로, 상기 혼합물을 압력을 0.5 torr까지 감압하여 285℃ 하에서 중축합 반응시켰으며, 중축합 반응 생성물을 제조하였다.
다음으로, 상기 토너 3.2ppm 및 상기 중축합 반응 생성물을 혼합하여 융점 180℃인 저융점 폴리에스테르 수지(초부용 수지)를 제조하였다. 이때, 상기 토너는 상기 비코발트계 청색 토너 및 비코발트계 적색 토너를 1:0.5 중량비로 포함한다.
준비예 2 ~ 4 및 비교준비예 1 ~ 2
심부용 수지 또는 초부용 수지 각각을 상기 준비예 1-1 또는 준비예 2-1과 동일한 방법, 조건으로 제조하되, 하기 표 1과 같이 촉매 함량 및 토너 함량을 달리하여 심부용 수지 및 초부용 수지를 각각 제조하였다.
다만, 비교준비예 1-1 및 비교준비예 2-1은 화학식 1-1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매 대신 안티몬계 촉매인 삼산화안티몬을 사용하였다.
또한, 비교준비예 2-1 및 비교준비예 2-2는 비코발트계 토너 대신 코발트 아세테이트를 사용하였다.
구분 심부용 수지(고융점) 초부용 수지(저융점)
촉매 토너 촉매 토너
준비예1 Ti 300 비코발트계 2.9 Ti 300 비코발트계 3.2
준비예2 Ti 200 비코발트계 2.9 Ti 200 비코발트계 3.2
준비예 3 Ti 250 비코발트계 2.9 Ti 250 비코발트계 3.2
준비예 4 Ti 400 비코발트계 2.9 Ti 400 비코발트계 3.2
비교준비예 1 Sb 300 비코발트계 2.9 Sb 300 비코발트계 3.2
비교준비예 2 Ti 300 코발트
아세테이트		 2.9 Ti 300 코발트
아세테이트		 3.2
준비예 5 ~ 6 및 비교준비예 3 ~ 4
상기 준비예 1과 동일한 방법으로 심부용 수지 및 초부용 수지를 각각 제조하되, 사용되는 토너를 하기 표 2와 같이 사용하여 심부 및 초부용 수지를 각각 제조하였다.
구분 심부용 수지(고융점) 내 토너 초부용 수지(저융점) 내 토너
비코발트계 청색:적색 염료 혼합비 함량
(ppm)		 비코발트계 청색:적색 염료 혼합비 함량
(ppm)
준비예1 1 : 0.8 2.9 1 : 0.5 3.2
준비예5 1 : 0.8 12.0 1 : 0.5 10.0
준비예6 1 : 0.8 1.0 1 : 0.5 1.0
비교준비예3 1 : 0.8 0.09 1 : 0.8 0.09
비교준비예4 1 : 0.8 20.5 1 : 0.8 12.3
실험예 1 : 색조 측정
수정된 ASTM-D-1925법에 의거하여, ZE6000 NIPPON DENSHOKU을 이용하여 준비예 및 비교준비예에서 제조한 복합섬유의 초부 및 심부용 수지의 색조를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 그리고, 제조하고자 하는 심부 및 초부의 색조 기준은 하기 표 3에 나타내었으며, 심부와 초부용 수지의 색조가 기준을 만족해야 이를 이용하여 제조하고자 하는 트리코트 여과직물의 적정 색상을 만족할 수 있다.
구분 구분 L*(L치) b*(b치)
기준 심부 67.0 ~ 78.0 1.0 ~ 7.0
초부 42.0 ~ 53.0 1.0 ~ 6.5
준비예 1 심부 72.2 4.1
초부 48.5 3.6
준비예 5 심부 74.6 6.2
초부 51.3 6.0
준비예 6 심부 68.2 2.0
초부 43.8 1.5
비교준비예 3 심부 80.8 9.4
초부 55.7 6.4
비교준비예 4 심부 67.3 0.6
초부 41.2 0.8
상기 표 3의 실험결과를 살펴보면, 준비예 1 및 준비예 5 ~ 6에서 제조한 심부용 및 초부용 수지 각각은 기준 값을 만족하는 색조 측정값을 보였다.
이에 반해, 심부용 수지 및/또는 초부용 수지 내 토너 함량의 과량 사용한 비교준비예 3, 토너 함량의 너무 적게 사용한 비교준비예 4의 경우, L* 및/또는 b*의 기준 값을 만족하지 못하는 경우가 발생하는 문제가 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 1: 중금속 비용출 트리코트 여과직물의 제조
(1) 복합섬유 제조
심초형 복합섬유를 제조하기 위해 준비예 1에서 제조한 심부용 수지 및 초부용 수지를 4,100ppm의 방사속도로 방사한 방사물을 3.9배의 연신비로 연신시켜 심부 및 초부를 포함하는 복합섬유를 제조하였다.
이때, 상기 복합방사는 상기 초부 및 심부가 1 : 2.34 단면적비가 되도록 수행하였다.
(2) 트리코트 여과직물의 제조
상기 복합섬유로 생지를 제조하여 배치식 전처리기로 100℃에서 30 분 동안 전처리를 진행하여 불순물을 제거한 직물을 제조하고, 상기 직물을 미니 텐터기(대림스타릿, DL-2015)에 넣고 열처리를 온도 180℃로 15분 동안 수행하여 트리코트 여과직물을 제조하였다.
실시예 2 ~ 실시예 8 및 비교예 1 ~ 비교예 10: 중금속 비용출 트리코트 여과직물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 4 ~ 표 7의 조건으로 심부 및 초부 수지, 초부와 심부의 단면적비, 방사속도 또는 연신비를 달리하여, 실시예 2 ~ 실시예 8 및 비교예 1 ~ 비교예 10을 각각 실시하였다.
실험예 2: 물성 및 성능 측정
실시예 1 ~ 실시예 8 및 비교예 1 ~ 비교예 10에서 제조한 트리코트 여과직물의 물성 및 성능을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과값을 하기 표 4 ~ 표 7에 나타내었다.
(1) 접착강도 측정
트리코트 여과직물을 100mm(L)×20 mm(W)×10 mm(D)의 크기로 제작하여 섬유인장 시험기(UMT, Instron)를 이용하여 인장속도 500 mm/min으로 12회 측정하였다. 측정값 중에서 최대값과 최소값을 제외한 10회의 측정값의 평균을 분석하여 접착강도를 측정하였다.
(2) 중금속 용출량 테스트
트리코트 여과직물에 대한 안티몬 용출량을 측정하였다.
구체적으로는, 상기 트리코트 여과직물을 잘라 각 무게가 0.7g인 시편을 준비하였다. 그리고, 99.9% 순도의 탈이온수(DI water)에 상기 시편을 각각 상기 탈이온수에 참적하여 상온에서 방치하였다. 그리고, 각각 24시간, 48시간, 70시간 및 90시간이 지났을 때 탈이온수를 ICP-MS(Perkin Elmer, NexION 300X)를 이용하여 중금속 용출량을 측정하였다. 이때, 상기 중금속은 안티몬 및 코발트의 합을 의미한다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1
복합
섬유		 심부 및 초부
수지		 준비예
1		 준비예
2		 준비예
3		 준비예
4		 비교
준비예
1
초부:심부 단면적비 1:2.34 1:2.34 1:2.34 1:2.34 1:2.34
방사속도(mpm) 4,100 4,100 4,100 4,100 4,100
연신비(배) 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9
트리
코트
여과
직물		 열처리온도(℃) 180 180 180 180 180
시간(분) 15 15 15 15 15
접착강도(N) 201 184 189 203 200
중금속
용출량
(ppb)		 24hr후 0 0 0 0 1.197
48hr후 0 0 0 0 1.463
72hr후 0 0 0 0 1.580
구분 비교예2 실시예5 비교예3 비교예4
복합
섬유		 심부 및 초부 수지 비교
준비예
2		 준비예
1		 비교
준비예
1		 비교
준비예
2
초부:심부 단면적비 1:2.34 1:1.50 1:1.50 1:1.50
방사속도(mpm) 4,100 4100 4100 4100
연신비(배) 3.9 3.9 3.9 3.9
트리
코트
여과
직물		 열처리 온도(℃) 180 180 180 180
시간(분) 15 15 15 15
접착강도(N) 199 224 226 223
중금속
용출량
(ppb)		 24hr후 0.011 0 1.221 0.013
48hr후 0.012 0 1.481 0.013
72hr후 0.014 0 1.589 0.015
구분 실시예6 비교예5 비교예6 실시예7 비교예7 비교예8
복합
섬유		 심부 및 초부
수지		 준비예
1		 비교
준비예
1		 비교
준비예
2		 준비예
1		 비교
준비예
1		 비교
준비예
2
초부:심부
단면적비		 1:3.16 1:3.16 1:3.16 1:2.34 1:2.34 1:2.34
방사속도(mpm) 4100 4100 4100 3000 3000 3000
연신비(배) 3.9 3.9 3.9 5.1 5.1 5.1
트리
코트
여과
직물		 열처리 온도
(℃)		 180 180 180 180 180 180
열처리시간(분) 15 15 15 15 15 15
접착강도(N) 170 150 149 212 210 209
중금속
용출량
(ppb)		 24hr후 0 1.191 0.008 0 1.312 0.014
48hr후 0 1.459 0.012 0 1.585 0.017
72hr후 0 1.562 0.014 0 1.701 0.019
구분 실시예8 비교예9 비교예10
복합
섬유		 심부 및 초부 수지 준비예
1		 비교
준비예
1		 비교
준비예
2
초부:심부 단면적비 1:2.34 1:2.34 1:2.34
방사속도(mpm) 5000 5000 5000
연신비(배) 2.2 2.2 2.2
트리
코트
여과
직물		 열처리 온도(℃) 180 180 180
시간(분) 15 15 15
접착강도(N) 175 178 175
중금속
용출량
(ppb)		 24hr후 0 1.165 0.009
48hr후 0 1.396 0.011
72hr후 0 1.502 0.014
상기 표 4 내지 표 7의 트리코트 여과직물의 물성 측정 결과를 살펴보면, 비교준비예 1 또는 비교준비예 2에서 제조한 심부, 초부용 수지를 사용하여 제조한 트리코트 여과직물인 비교예 1~10의 경우, 중금속이 용출되는 문제가 있음을 확인할 수 있다. 이에 반해, 실시예 1 ~ 8은 중금속이 용출되지 않음을 확인할 수 있었다.또한, 실시예 1 ~ 8의 트리코트 여과직물은 170 N 이상의 높은 접착강도를 가짐을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 융점이 150 ~ 200℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 포함하는 초부 및 융점이 230 ~ 260℃인 고융점 폴리에스테르 수지를 포함하는 심부를 1:1.5 ~ 4.0의 단면적비로 포함하는 심초형 복합섬유를 포함하고, 중금속이 용출되지 않는 트리코트 여과직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트리코트 여과직물의 접착강도는 170N ~ 220N인 트리코트 여과직물.
  3. 제1항에 있어서, 심초형 복합섬유의 섬도는 30 ~ 200 de인 트리코트 여과직물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 저융점 폴리에스테르 수지 및 상기 고융점 폴리에스테르 수지 각각은 독립적으로,
    산 성분과 디올 성분의 반응 생성물인 에스테르 화합물; 및 하기 화학식 1로 표시되는 티타늄 킬레이트 촉매;를 포함하는 혼합물을 중축합 반응시킨 중축합 반응 생성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 트리코트 여과직물;
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022011738-appb-img-000004
    상기 화학식 1에서, R1 내지 R4은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 직쇄형 알킬렌기이다.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저융점 폴리에스테르 수지는,
    에스테르 화합물 및 상기 티타늄 킬레이트 촉매를 포함하는 혼합물을 중축합 반응시킨 중합 반응 생성물을 포함하며,
    상기 에스테르 화합물은 테레프탈산 60 ~ 75몰% 및 이소프탈산 25 ~ 40몰%를 포함하는 산 성분; 및 폴리에틸렌글리콜 0.50 ~ 3.00 중량% 및 잔량의 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분;의 반응 생성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 트리코트 여과직물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 티타늄 킬레이트 촉매는 상기 혼합물 전체 중량 중 200 ~ 400 ppm으로 포함하는 것을 특징으로 하는 트리코트 여과직물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 저융점 폴리에스테르 수지는 토너를 전체 중량 중 0.1 ~ 20ppm으로 포함하고,
    상기 토너는 비코발트계 청색(blue) 염료 및 비코발트계 적색(red) 염료 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 트리코트 여과직물.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130131002A (ko) * 2012-05-23 2013-12-03 웅진케미칼 주식회사 난연 성능이 우수한 저융점 폴리에스테르계 섬유 및 이의 제조방법
KR20170103541A (ko) * 2016-03-04 2017-09-13 도레이케미칼 주식회사 안티몬 비용출 심초형 복합섬유 및 이를 포함하는 안티몬 비용출 트리코트 여과직물
KR20170103540A (ko) * 2016-03-04 2017-09-13 도레이케미칼 주식회사 안티몬 저감 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법
KR20190107658A (ko) * 2017-02-09 2019-09-20 도레이 카부시키가이샤 열접착성 심초형 복합 섬유 및 트리코트 편지
KR20200028326A (ko) * 2017-07-05 2020-03-16 케이비 세렌 가부시키가이샤 기호성 음료 추출 필터용 필라멘트, 및 그것으로 이루어지는 기호성 음료 추출 필터용 직물
KR20210084091A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 도레이첨단소재 주식회사 습식부직포 및 이를 포함하는 물품

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130131002A (ko) * 2012-05-23 2013-12-03 웅진케미칼 주식회사 난연 성능이 우수한 저융점 폴리에스테르계 섬유 및 이의 제조방법
KR20170103541A (ko) * 2016-03-04 2017-09-13 도레이케미칼 주식회사 안티몬 비용출 심초형 복합섬유 및 이를 포함하는 안티몬 비용출 트리코트 여과직물
KR20170103540A (ko) * 2016-03-04 2017-09-13 도레이케미칼 주식회사 안티몬 저감 트리코트 여과직물 및 이의 제조방법
KR20190107658A (ko) * 2017-02-09 2019-09-20 도레이 카부시키가이샤 열접착성 심초형 복합 섬유 및 트리코트 편지
KR20200028326A (ko) * 2017-07-05 2020-03-16 케이비 세렌 가부시키가이샤 기호성 음료 추출 필터용 필라멘트, 및 그것으로 이루어지는 기호성 음료 추출 필터용 직물
KR20210084091A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 도레이첨단소재 주식회사 습식부직포 및 이를 포함하는 물품

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