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KR101282785B1 - 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법 - Google Patents

높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법 Download PDF

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KR101282785B1
KR101282785B1 KR1020110143546A KR20110143546A KR101282785B1 KR 101282785 B1 KR101282785 B1 KR 101282785B1 KR 1020110143546 A KR1020110143546 A KR 1020110143546A KR 20110143546 A KR20110143546 A KR 20110143546A KR 101282785 B1 KR101282785 B1 KR 101282785B1
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melt blown
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meltblown
melt
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김안나
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웅진케미칼 주식회사
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Abstract

본 발명은 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 (1) 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 형성하는 멜트블로운사 형성단계; (2) 상기 멜트블로운사 형성단계에서 수득되는 멜트블로운사를 잠재권축사와 혼합하되, 상기 잠재권축사가 부직포 총 중량을 기준으로 20 내지 50중량%의 양으로 그리고 상기 멜트블로운사가 잔량으로서 포함되도록 하여 혼합하는 혼합단계; 및 (3) 상기 혼합단계에서 수득되는 멜트블로운사와 잠재권축사의 혼합물로서의 웹(web)을 70내지 160℃의 온도로 후열처리하는 후열처리단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.

Description

높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법 {Manufacturing method of melt blown nonwoven fabric having high bulkiness}
본 발명은 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법에 관한 것으로, 초극세 섬유로 구성된 멜트블로운사의 존재에 의하여 높은 벌키성, 미세다공성, 비표면적을 극대화시킬 수 있는 멜트블로운 부직포의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 멜트블로운사(meltblown fiber)를 포함하는 웨브(web) 또는 부직포는 흡음, 차음, 단열, 미립자의 여과 및/또는 수/유 분리(water/oil separation) 등의 용도로 사용될 수 있음이 공지되어 있다. 특히, 서로 다른 중합체들로부터 동시에 합성수지들을 사용하는 것이 종종 유리한 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 페이지(Page)의 미국 특허 제3,981,650호는 2가지의 상이한 중합체로부터 동시에 플라스틱 필라멘트(plastic filament)를 생성할 수 있는 멜트블로잉 다이(die)를 설명한다.
멜트블로운사 웨브는 또한 서로 다른 직경의 섬유들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 바르보자(Barboza) 등의 미국 특허 제5,783,011호는 서로 일체로 동일 위치에 배치된 부직(nonwoven) 멜트블로운 지지 및 여과 섬유들의 집합체(mass)로 형성된 여과 매체를 개시한다. 지지 섬유는 평균적으로, 여과 섬유에 비해 상대적으로 더 큰 직경을 갖는다.
또한, 토로빈(Torobin) 등의 미국 특허 제6,315,806호는 서브-마이크로미터(sub-micron) 및 서브-마이크로미터 초과 직경의 중합체 섬유들의 혼합물의 제어된 분산물을 함유하는 섬유들의 복합 여과 매체 웨브를 설명한다.
미까미(Mikami)의 미국 특허 제6,319,865호는 1 내지 10㎛ 범위 내의 직경을 갖는 미세 섬유로 구성된 멜트블로운 부직포(nonwoven fabric)를 하나의 단계에서 제공하는 노즐 피스(nozzle piece)를 설명한다.
소위 스테이플 섬유(staple fiber)가 또한 멜트블로운 부직 웨브에 첨가되기도 한다. 예를 들어, 스프링겟(Springett) 등의 미국 특허 제6,827,764호는 열접합된 스테이플 섬유 및 비-열접합되고 전기 대전된 멜트블로운 섬유를 함유하는 다공성 성형 웨브를 포함하는 필터 요소를 설명한다.
그러나 수득되는 부직포의 높은 기계적 강도의 부여 및 높은 벌키성의 부여를 위한 권축사와 적어도 2 종류 이상의 직경들을 갖는 멜트블로운사들을 포함하도록 하여 수득되는 부직포 자체가 높은 벌키성을 갖도록 하여 우수한 형태안정성과 압축회복력을 갖는 멜트블로운 부직포의 개발은 여전히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 적어도 2 종류 이상의 직경을 갖는 멜트블로운사의 방사 동안에 잠재권축사를 혼합시키고, 멜트블로운사에 혼합된 잠재권축사을 방사 공정중의 핫에어(hot air)와 후열처리(post heat treatment)를 통하여 권축을 부여함으로써 권축사가 되도록 하는 과정에서 권축사와 멜트블로운사 간의 교락을 보다 긴밀하게 하도록 하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은 잠재권축사의 후열처리에 의하여 권축성능을 최대한 발현시킴으로써 부직포 자체가 높은 벌키성을 갖도록 하여 우수한 형태안정성과 압축회복력을 가지도록 하면서 잠재권축사를 혼입하기 전에 필요한 오프닝(opening)과 카딩(carding)하는 단계에서는 파이버간에 물리적 교락이 적어서 스테이플 파이버의 손상을 최소화하면서 정량, 균일 공급이 용이하게 하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은 초극세 섬유로 구성된 멜트블로운사의 존재에 의하여 높은 벌키성, 미세다공성, 비표면적을 극대화 시킬 수 있는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 (1) 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 형성하는 멜트블로운사 형성단계; (2) 상기 멜트블로운사 형성단계에서 수득되는 멜트블로운사를 잠재권축사와 혼합하되, 상기 잠재권축사가 부직포 총 중량을 기준으로 20 내지 50중량%의 양으로 그리고 상기 멜트블로운사가 잔량으로서 포함되도록 하여 혼합하는 혼합단계; 및 (3) 상기 혼합단계에서 수득되는 멜트블로운사와 잠재권축사의 혼합물로서의 웹(web)을 70내지 160℃의 온도로 후열처리하는 후열처리단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 혼합단계에서 상기 잠재권축사가 0.1 내지 1.0 dl/g의 범위 이내의 고유점도 차이를 갖는 2종의 수지를 복합방사하여서 수득되는 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 잠재권축사를 구성하는 수지가 나일론, 폴리에스터 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 잠재권축사가 20 내지 60㎛의 범위 이내의 직경을 갖는 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 잠재권축사와 상기 멜트블로운사를 혼합하기 전에 상기 잠재권축사를 오프닝(opening)과 카딩(carding)하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 멜트블로운사가 상기 권축사의 직경 보다 작은 범위 내에서 2 내지 10종의 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 포함함을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 멜트블로운사가 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 알파-올레핀의 단독 혹은 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌1-부텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리아미드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타크실렌아디프아미드 등), 폴리염화비닐, 폴리이미드, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 에틸렌아세트산비닐비닐알코올 공중합체, 에틸렌(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르-일산화탄소 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 아이오노머 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 멜트블로운사가 1 내지 10㎛의 범위 이내의 직경들을 갖는 멜트블로운사들임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 멜트블로운사가 1 내지 2㎛의 범위의 직경을 갖는 제1 멜트블로운사, 3 내지 6㎛의 범위의 직경을 갖는 제2 멜트블로운사 및 7 내지 10㎛의 범위의 직경을 갖는 제3 멜트블로운사로 이루어지되, 상기 부직포 총 중량을 기준으로 하여 상기 제2 멜트블로운사가 10 내지 20중량%, 상기 제3 멜트블로운사가 10 내지 20중량% 그리고 잔량으로서 상기 제1 멜트블로운사를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 적어도 2 종류 이상의 직경을 갖는 멜트블로운사의 방사 동안에 고유점도 차이를 이용하여 제조한 잠재권축사를 혼합시키고, 멜트블로운사에 혼합된 잠재권축사를 방사 공정중의 핫에어(hot air)와 후열처리(post heat treatment)를 통하여 권축을 부여함으로써 권축사가 되도록 하는 과정에서 권축사와 멜트블로운사 간의 교락을 보다 긴밀하게 함과 동시에 잠재권축사의 후열처리에 의하여 권축성능을 최대한 발현시킴으로써 부직포 자체가 높은 벌키성을 갖도록 하여 우수한 형태안정성과 압축회복력을 갖도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법은 잠재권축사를 혼입하기 전에 필요한 오프닝(opening)과 카딩(carding)하는 단계에서는 파이버간에 물리적 교락이 적어서 스테이플 파이버의 손상을 최소화하면서 정량, 균일 공급이 용이하게 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법은 초극세 섬유로 구성된 멜트블로운사의 존재에 의하여 높은 벌키성, 미세다공성, 비표면적을 극대화시킬 수 있는 멜트블로운 부직포 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조된 부직포를 주파수에 따른 흡음율로 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명에 따른 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법은, (1) 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 형성하는 멜트블로운사 형성단계; (2) 상기 멜트블로운사 형성단계에서 수득되는 멜트블로운사를 잠재권축사와 혼합하되, 방사 공정중의 핫에어(hot air)에 의해 1차적으로 잠재권축 성능을 발현시키면서 상기 잠재권축사가 부직포 총 중량을 기준으로 20 내지 50중량%의 양으로 그리고 상기 멜트블로운사가 잔량으로서 포함되도록 하여 혼합하는 혼합단계; 및 (3) 상기 혼합단계에서 수득되는 멜트블로운사와 잠재권축사의 혼합물로서의 웹(web)을 70 내지 160℃의 온도로 후열처리하는 후열처리단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 (1)의 멜트블로운사 형성단계는 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 형성하는 단계로서, 이러한 멜트블로운사의 형성은 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 공지된 통상의 멜트블로운 부직포의 제조에서와 동일 또는 유사한 방법에 의해 수행되어 수득될 수 있는 것이다. 즉, 열가소성 중합체 또는 수지가 일정하게 배열된 방사구금(오리피스)들을 통해 고속의 기체흐름(gas stream) 내로 압출되고, 이 기체흐름은 상기 방사구금을 빠져나오는 물질을 섬유로 섬세화시킨다. 기체흐름은 섬유들을 무작위로 얽히게 하여 수집기(collector) 상에 응집성 부직포(웹)을 형성시키는 난류를 생성시킨다. 수집기는 이동하는 평 벨트(flat belt) 또는 회전하는 원통형 스크린 또는 드럼이 될 수 있다. 그러나 이러한 방법은 단순한 하나의 예시에 불과하며, 당업자에게는 상용적으로 제공되는 방사장치 및 그에 수반되는 방사방법 등에 의해 적절히 변형 또는 변경하여 멜트블로운사를 제조하는 것이 가능함은 이해될 수 있는 것이다.
상기 (2)의 혼합단계는 상기 멜트블로운사 형성단계에서 수득되는 멜트블로운사를 기 제조된 권축사와 혼합하되, 상기 권축사가 부직포 총 중량을 기준으로 20 내지 50중량%의 양으로 그리고 상기 멜트블로운사가 잔량으로서 포함되도록 하여 혼합하는 것으로 이루어진다.
상기 혼합단계에서 상기 잠재권축사의 함량이 상기 부직포 총량을 기준으로 하여 20중량% 미만으로 되는 경우, 상기 권축사에 기한, 높은 형태안정성 및/또는 높은 벌키성이 충분치 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 50중량%를 초과하는 경우, 전체적으로 부직포를 구성하는 섬유 재료들의 직경이 커지면서 극세화에 기안한 섬유 재료의 점탄성 특성이 저하되어 결과적으로 진동 감쇄 효과가 적어짐으로써 흡음성능이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 특히 상기 권축사의 존재로 인하여 수득되는 부직포에 높은 기계적 강도, 높은 형태안정성 및/또는 높은 벌키성를 부여할 수 있게 되며, 그에 따라 높은 기계적 가공성을 갖는 부직포를 수득할 수 있게 된다. 이러한 우수한 기계적 가공성은 수득되는 부직포를 소정의 형태의 흡음, 차음, 단열, 미립자의 여과 및/또는 수/유 분리(water/oil separation) 등의 용도로 사용하기에 적절하도록 가공하기에 유리하다는 장점을 갖는다.
상기 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들은 상기 수득되는 부직포에서 흡음, 차음, 단열, 미립자의 여과 및/또는 수/유 분리(water/oil separation) 등의 기능을 수행하는 미세섬유로서 기능하며, 또한 별도의 접착제의 사용 없이도 가열가압에 의하여 열고정될 수 있도록 기능한다.
상기 잠재권축사는 서로 다른 고유점도(IV ; intrinsic viscosity)를 갖는 2종의 수지를 복합방사하여서 수득되는 것이 될 수 있다. 상기 잠재권축사는 바람직하게는 0.1 내지 1.0 dl/g의 범위 이내의 고유점도 차이를 갖는 2종의 수지를 복합방사하여서 수득되는 것이 될 수 있다. 상기 고유점도 차이가 0.1 미만으로 되는 경우, 충분한 권축을 부여하기 어렵게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 1.0을 초과하는 경우, 방사시 노즐에 달라붙는 곡사(kneeling) 현상이 발생하여 제사성을 저하시키는 문제점을 야기할 수 있다. 이러한 서로 다른 고유점도를 갖는 2종의 수지를 복합방사하여서, 특히, 사이드-바이-사이드형(side-by-side type)이 되도록 복합방사하여 제조한다.
방사시, 냉풍온도 15~20℃, 냉풍속도는 0.3~0.5m/초 정도가 적당하며, 제1,2 고뎃롤러는 속도 3,000~4000m/분 수준으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 제 1,2 고뎃롤러의 속도는 제조된 섬유의 신축특성, 열응력, 최대열응력에서의 온도, 수축율 등과 직접적인 관련을 갖기 때문에 사용 폴리머, 단사섬도 및 사종에 따라 적합한 조건을 설정하는 것이 중요하다.
상기 권축사를 구성하는 수지는 나일론, 폴리에스터 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이들 권축사를 형성하는 재료에 한정되는 것은 아니며, 이들은 단지 예시적으로 열거된 것들로 이해될 수 있으며, 다른 합성수지들 또는 상기 권축사의 제조에 사용될 수 있음은 당업자에게는 이해될 수 있는 것이다.
상기 권축사는 바람직하게는 20 내지 60㎛의 범위 이내의 직경을 갖는 것이 될 수 있다. 상기 권축사의 직경이 20㎛ 미만으로 되는 경우 압축탄성율 저하가 일어나는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 60㎛를 초과하는 경우, 전체적으로 부직포를 구성하는 섬유 재료들의 직경이 커지면서 극세화에 기안한 섬유 재료의 점탄성 특성이 저하되어 결과적으로 진동 감쇄 효과가 적어짐으로써 흡음성능이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
상기 잠재권축사와 상기 멜트블로운사를 혼합하기 전에 상기 잠재권축사를 오프닝(opening)과 카딩(carding)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기에서 오프닝은 달리 “개섬”이락도 하고, 카딩은 달리 “소모”라고도 한다. 상기 잠재권축사들을 단섬유를 이용하여 부직포를 제조하는 개섬기와 소모기를 응용한 혼입 설비에 투입하여 개섬(開纖) 및 소모(疏毛)하는 것에 의하여 수행될 수 있으며, 이러한 오프닝(개섬) 공정과 카딩(소모) 공정은 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.
상기 멜트블로운사는 상기 권축사의 직경 보다 작은 범위 내에서 2 내지 10종의 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사가 2종 미만으로 되는 경우, 즉 1종만 사용되거나 또는 멜트블로운사가 사용되지 않는 경우, 수득되는 부직포에서 흡음, 차음, 단열, 미립자의 여과 및/또는 수/유 분리(water/oil separation) 등의 기능을 수행하는 미세섬유로서의 기능이 불충분해지는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 10종을 초과하는 경우, 부직포의 제조에 있어서, 제조의 어려움, 공정관리의 어려움 및 단가의 상승 등의 문제가 있을 수 있다.
상기 멜트블로운사는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 알파-올레핀의 단독 혹은 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌1-부텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리아미드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타크실렌아디프아미드 등), 폴리염화비닐, 폴리이미드, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 에틸렌아세트산비닐비닐알코올 공중합체, 에틸렌(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르-일산화탄소 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 아이오노머 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 될 수 있다.
상기 멜트블로운사는 바람직하게는 1 내지 10㎛의 범위 이내의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 상기 멜트블로운사의 직경이 1㎛ 미만으로 되는 경우, 상기 권축사에 기한 높은 형태안정성 및/또는 높은 벌키성이 충분치 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 10㎛를 초과하는 경우, 전체적으로 부직포의 섬도가 두꺼워져서 2㎑ 이상의 고주파에 대한 흡음성능이 저하 현상이 발생할 수 있다.
상기 멜트블로운사는 보다 바람직하게는 1 내지 2㎛의 범위의 직경을 갖는 제1 멜트블로운사, 3 내지 6㎛의 범위의 직경을 갖는 제2 멜트블로운사 및 7 내지 10㎛의 범위의 직경을 갖는 제3 멜트블로운사들로 이루어지되, 상기 부직포 총 중량을 기준으로 하여 상기 제2 멜트블로운사가 10 내지 20중량%, 상기 제3 멜트블로운사가 10 내지 20중량% 그리고 잔량으로서 상기 제1 멜트블로운사를 포함하도록 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예에 대하여 설명한다.
실시예 1
고유점도 차이를 보이는 폴리에스터 수지, 즉 고유점도 0.65의 폴리에스터 수지와 고유점도 0.51의 폴리에스터 수지를 이용하여 사이드-바이-사이드형(side-by-side type)으로 복합방사하여 제조한 3 데니어의 직경을 갖는 잠재권축사를 오프닝과 카딩 공정을 거쳐 1.5㎛의 범위의 직경을 갖는 제1 폴리프로필렌 멜트블로운사, 4.5㎛의 범위의 직경을 갖는 제2 폴리프로필렌 멜트블로운사 및 8.5㎛의 범위의 직경을 갖는 제3 폴리프로필렌 멜트블로운사들이 방사되는 과정에 공정을 3종의 서로 다른 직경들을 갖는 멜트블로운사들을 제조하는 과정에 균일, 정량 혼입하였다. 이들을 수직하강하는 기류 중에서 서로 혼합시키되, 폴리에스터 권축사가 25중량%가 되도록 하고, 상기 제2 폴리프로필렌 멜트블로운사가 15중량%, 상기 제3 폴리프로필렌 멜트블로운사가 15중량% 그리고 상기 제1 폴리프로필렌 멜트블로운사가 잔량 즉, 45중량%가 되도록 하여 혼합하여 총 면밀도 200g/m2 의 부직포를 제조하고 150℃ 분위기의 핫 챔버에 분당 5m 속도로 통과시켜 높은 벌키성을 가지는 멜트블로운 부직포를 제조하였다.
수득된 섬유혼합물은 부직포로 가공되기에 적절한 웹(web)을 형성하였으며, 이는 압축회복력과 형태안정성이 우수하여, 기계적 가공성이 양호하며, 높은 벌키성을 가져 아래 표 1과 같이 뛰어난 흡음효과를 발휘하였으며, 그에 따라 자동차, 특히 도어트림 및 헤드라이닝의 흡음 및 차음에 있어서 현행의 흡음규격을 충분히 만족하는 흡음재를 제공할 수 있음이 확인되었다
비교예 1
면밀도 200g/m2, 5~10㎛의 직경을 가지는 100% 폴리프로필렌으로 구성된 멜트블로운 부직포를 제조하여 흡음성능을 확인하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 잠재권축 폴리에스터 단섬유 대신에 동일 데니어의 고유점도 0.65 수지만으로 제조된 폴리에스터 단섬유를 혼입하여 부직포를 제조하였다.
비교예 3
실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 후열처리를 하지 않고 제조하여 충분한 권축이 발현되지 못한 환경에서 부직포를 제조하였다.
※ 측정방법
1. 두께: 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 흡음성 부직포로부터 시료를 채취하고, 상기 시료를 두께 게이지를 이용하여 전폭에 걸쳐 20회를 측정하였다.
2. 소음감소계수(NRC): 두께 실시와 같은 방법으로 시료를 채취하여 관내법을 이용하여 흡음율을 측정하였다.
상기와 같이 실시한 흡음부직포의 물성 테스트 결과를 다음의 표 1에 나타내었다.
구분 두께
(mm)		 흠음율
250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 3000Hz 4000Hz NRC
A(비교예1) 8 0.03 0.04 0.11 0.45 0.73 0.86 0.20
B(비교예2) 11 0.03 0.04 0.13 0.51 0.79 0.90 0.23
C(비교예3) 16 0.04 0.07 0.23 0.59 0.83 0.92 0.29
D(실시예1) 19 0.05 0.11 0.37 0.68 0.89 0.95 0.38
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조된 부직포를 주파수에 따른 흡음율로 나타낸 그래프이다.
도 1 및 표 1을 살펴보면 실시예 1의 부직포가 비교예들과 비교하여 흡음율이 우수함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. (1) 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 형성하는 멜트블로운사 형성단계;
    (2) 상기 멜트블로운사 형성단계에서 수득되는 멜트블로운사를 잠재권축사와 혼합하되, 상기 잠재권축사가 부직포 총 중량을 기준으로 20 내지 50중량%의 양으로 그리고 상기 멜트블로운사가 잔량으로서 포함되도록 하여 혼합하는 혼합단계; 및
    (3) 상기 혼합단계에서 수득되는 멜트블로운사와 잠재권축사의 혼합물로서의 웹(web)을 70내지 160℃의 온도로 후열처리하는 후열처리단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합단계에서 상기 잠재권축사가 0.1 내지 1.0 dl/g의 범위 이내의 고유점도 차이를 갖는 2종의 수지를 복합방사하여서 수득되는 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠재권축사를 구성하는 수지가 나일론, 폴리에스터 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠재권축사가 20 내지 60㎛의 범위 이내의 직경을 갖는 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠재권축사와 상기 멜트블로운사를 혼합하기 전에 상기 잠재권축사를 오프닝(opening)과 카딩(carding)하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 멜트블로운사가 상기 권축사의 직경 보다 작은 범위 내에서 2 내지 10종의 서로 다른 직경을 갖는 멜트블로운사들을 포함함을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 멜트블로운사가 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 알파-올레핀의 단독 혹은 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-부텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌1-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌1-부텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리아미드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타크실렌아디프아미드 등), 폴리염화비닐, 폴리이미드, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 에틸렌아세트산비닐비닐알코올 공중합체, 에틸렌(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르-일산화탄소 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 아이오노머 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 멜트블로운사가 1 내지 10㎛의 범위 이내의 직경들을 갖는 멜트블로운사들임을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 멜트블로운사가 1 내지 2㎛의 범위의 직경을 갖는 제1 멜트블로운사, 3 내지 6㎛의 범위의 직경을 갖는 제2 멜트블로운사 및 7 내지 10㎛의 범위의 직경을 갖는 제3 멜트블로운사로 이루어지되, 상기 부직포 총 중량을 기준으로 하여 상기 제2 멜트블로운사가 10 내지 20중량%, 상기 제3 멜트블로운사가 10 내지 20중량% 그리고 잔량으로서 상기 제1 멜트블로운사를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 높은 벌키성을 갖는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
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