KR102006816B1 - Nonwoven fabric having an excellent hygroscopicity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친수 특성이 우수한 흡습 부직포에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 흡습 부직포는 폴리올레핀 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩한 장섬유 스펀본드 부직포에 있어서, 상기 부직포는 시차주사형 열량계(DSC)로 상온에서 분당 10℃씩 300℃까지 승온하여 측정시, 용융 온도(Melting Temperature)가 40 내지 80℃, 100 내지 140℃ 및 141 내지 180℃에 세 개의 피크로 구성된 흡습제 마스터 배치를 부직포 중량 대비 1 내지 20% 투입한 후 용융 혼련하여 제조된 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 흡습 부직포에서는, 특정한 흡습제 마스터배치를 제공하여 부직포를 제조하므로 친수 내구성이 우수하고, 친수성을 부가하고자 하는 부위에 부분적으로 친수성을 부가할 수 있을 뿐만아니라 별도의 설비 증설 등이 없이 기존의 설비에서 스판본드 설비의 연기가 발생함이 없이 흡습 부직포의 제품 생산이 가능한 산업적으로 유용한 발명이다.The present invention relates to a hygroscopic nonwoven fabric having excellent hydrophilic properties, wherein the hygroscopic nonwoven fabric of the present invention is a long fiber spunbond nonwoven fabric which is formed by spinning a polymer of a polyolefin-based polymer to form a web on a continuous belt and thermally bonding bonding. Non-woven fabric is measured by differential scanning calorimeter (DSC) at room temperature and heated up to 300 ° C. at 10 ° C. per minute, and has three peaks at a melting temperature of 40 to 80 ° C., 100 to 140 ° C. and 141 to 180 ° C. Characterized in that the prepared moisture absorbent master batch prepared by melt kneading after 1 to 20% by weight of the nonwoven fabric.
In the hygroscopic nonwoven fabric of the present invention configured as described above, the nonwoven fabric is prepared by providing a specific moisture absorbent masterbatch, so that the hydrophilic durability is excellent and the hydrophilicity can be partially added to the portion to which hydrophilicity is added, and additional equipment is additionally expanded. It is an industrially useful invention capable of producing a product of a hygroscopic nonwoven fabric without generating smoke of a spanbond facility in an existing facility without the back light.
Description
본 발명은 친수 특성이 우수한 흡습 부직포에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 특정한 화합물을 이용하여 저렴한 가격으로 제조 가능한 친수 성능의 마스터배치를 이용하여 친수 특성이 우수하고 생산성 또한 양호하게 되는 흡습 부직포에 관한 것이다.The present invention relates to a hygroscopic nonwoven fabric having excellent hydrophilic properties, and more particularly, to a hygroscopic nonwoven fabric having excellent hydrophilic properties and good productivity using a masterbatch of hydrophilic performance that can be manufactured at a low price using a specific compound.
일반적으로 부직포는 방직용 섬유를 일정한 방향으로 가지런히 놓거나 또는 아무렇게나 배열하고 접착시킨 시트 또는 웹으로, 이들 섬유의 원료는 천연의 것이거나 인조의 것이다. 이들 섬유는 스테이플 섬유 또는 인조 필라멘트로 되어있으며, 이러한 부직포의 제조공정 및 방법은 다양하게 공지되어 있는데, 크게는 이들 제조과정은 웹 형성, 접착 및 완성가공으로 크게 나눌 수 있다. 이러한 부직포 중 폴리프로필렌으로 제조된 스판본드 부직포는 경제성, 경량성, 성형성, 내약품성, 아름다운 외관 등의 우수한 특성을 가지고 있으며, 이로 인하여 위생자재, 가전제품, OA 기기 포장재료, 자동차 내장재료, 일회용 작업복 등 잡화에 널리 이용되고 있으며, 특히, 기저귀와 같은 위생용품으로 광범위하게 사용되고 있다.In general, nonwoven fabrics are sheets or webs in which textile fibers are arranged in a uniform direction or arranged and bonded freely. The raw materials of these fibers are natural or artificial. These fibers are made of staple fibers or artificial filaments, and the manufacturing processes and methods of such nonwoven fabrics are variously known, and these manufacturing processes can be broadly divided into web forming, bonding, and finishing. Among these nonwoven fabrics, the spunbond nonwoven fabric made of polypropylene has excellent characteristics such as economical efficiency, light weight, moldability, chemical resistance, and beautiful appearance, and as a result, hygienic materials, home appliances, OA device packaging materials, automotive interior materials, It is widely used for miscellaneous goods, such as disposable work clothes, and is especially widely used for hygiene products, such as a diaper.
그런데, 상기와 같이 우수한 특성을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 부직포는 폴리프로필렌 섬유가 일반적으로 강한 소수성이기 때문에 이로 인하여 기저귀와 같은 친수성을 요구로 하는 산업용 부직포 및 위생용품으로서의 적용용도가 매우 제한적이라는 문제가 있다.However, since the polypropylene spunbond nonwoven fabric having the excellent properties as described above has a strong hydrophobicity, polypropylene fibers are generally strong hydrophobic, and thus there is a problem that it is very limited in application to industrial nonwoven fabrics and sanitary articles requiring hydrophilic properties such as diapers. .
따라서, 상기한 폴리프로필렌 스펀본드 부직포의 문제점을 해결하기 위하여 계면활성제를 부직포에 도포하는 방법에 제안되어 있지만, 이러한 방법에 의해 제조된 부직포는 물을 여러 번 투입했을 때 계면활성제가 씻겨 내려가 친수성이 떨어지는 경향을 보이는 문제가 있다. 또한, 계면활성제를 도포하게 되면 부직포 층 전체에 도포되므로 친수/소수 부직포 층을 별도로 구현해 내기 어려운 문제점이 있었다. Therefore, in order to solve the above problems of the polypropylene spunbond nonwoven fabric, a method of applying a surfactant to the nonwoven fabric has been proposed, but the nonwoven fabric prepared by such a method is washed off when the surfactant is added several times and the hydrophilicity There is a problem that tends to fall. In addition, when the surfactant is applied to the entire nonwoven fabric layer, there is a problem in that it is difficult to implement a hydrophilic / hydrophobic nonwoven layer separately.
이에, 상기한 친수성 부직포의 내구성 문제를 해결하기 위한 제안이 되었는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2001-0019669호(특허문헌 1)에서는 내구 친수성이 향상된 복합섬유라는 명칭으로, "융점차이가 20℃ 이상인 저융점 폴리머 성분과 고융점 폴리머 성분이 복합되고 저융점 폴리머 성분이 섬유 표면의 적어도 일부분을 점유하는 복합섬유에 있어서, 저융점 폴리머 성분에 내구 친수성 부여 성분으로 분자량이 600 내지 20,000인 폴리에틸렌 글리콜이 저융점 폴리머 성분 대비 1 내지 15중량, 전체 섬유량 대비 1.5 내지 5중량의 함량으로 블랜드되어 잇는 것을 특징으로 하는 내구 친수성이 향상된 복합섬유"를 개시하고 있으며, 일본국 공개특허공보 제2003-201670호(특허문헌 2)는 "친수성 장섬유 부직포, 복합화 부직포 및 이들을 이용한 흡수성 물품"이라는 명칭으로, 친수화 유제가 장섬유 부직포 중량에 대해, 0.1~2.0 중량％ 부착된 부직포를 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1에서 제시된 방법과 같이 저융점 폴리머 성분에 폴리에틸렌 글리콜만 첨가하였을 경우 친수 고형분의 마이그레이션(Migration) 현상으로 인하여 친수 성능을 발현하는데 1주일 이상의 시간이 걸린다는 문제점이 있으며, 특허문헌 2는 단지 친수화 유제를 장섬유 부직포에 일정비율로 부가하는 것을 개시하고 있을 뿐이다. 따라서 상기 특허문헌에 개시된 발명의 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 대한민국 특허공개공보 제2013-0005478호(특허문헌 3)에서는 외부 기후 변화에 대한 우수한 내구성을 가져 친수성능이 저하되는 현상을 줄이는 친수 부직포를 제공하기 위한 것으로, "용융방사 및 열압착 공정을 거친 장섬유 폴리프로필렌 스펀본드 부직포의 표면에 비이온성 친수 계면활성제를 도포하여 얻은 것임을 특징으로 하는 외부 기후변화에 대한 내구성이 우수한 친수 부직포"를 개시하였다. 그런데, 상기 특허문헌 3의 비이온성 친수 계면활성제를 도포하는 경우에는 온도가 40℃ 이상의 고온의 환경에 1년 이상 보관하였을 경우, 친수성능이 저하되는 문제점이 여전히 발생하여 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.Thus, a proposal for solving the durability problem of the hydrophilic nonwoven fabric has been proposed, for example, in the Republic of Korea Patent Publication No. 2001-0019669 (Patent Document 1) as the name of the composite fiber with improved durability hydrophilicity, "melting point difference 20 In a composite fiber in which a low-melting polymer component and a high-melting polymer component are mixed at a temperature higher than or equal to C, and the low-melting polymer component occupies at least a portion of the fiber surface, polyethylene glycol having a molecular weight of 600 to 20,000 as a durable hydrophilicity imparting component to the low-melting polymer component It is disclosed a composite fiber having improved durability and hydrophilicity, which is blended in an amount of 1 to 15 weights based on the low-melting point polymer component and 1.5 to 5 weights based on the total fiber amount, and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-201670 No. (Patent Document 2) discloses a "hydrophilic long fiber nonwoven fabric, a composite nonwoven fabric and an absorbent article using them". Is about the name, a hydrophilic emulsion is long-fiber non-woven fabric weight, discloses a 0.1 to 2.0% by weight of the nonwoven fabric attached. However, when only polyethylene glycol is added to the low melting polymer component as in the method disclosed in Patent Document 1, there is a problem that it takes more than one week to express hydrophilic performance due to migration of hydrophilic solids. 2 merely discloses adding a hydrophilic emulsion to a long fiber nonwoven at a proportion. Therefore, in order to solve the problems of the invention disclosed in the patent document, the applicant of the Republic of Korea Patent Publication No. 2013-0005478 (Patent Document 3) has excellent durability against external climate change hydrophilic to reduce the phenomenon that the hydrophilic performance is reduced To provide a nonwoven fabric, "Hydrophilic nonwoven fabric having excellent durability against external climate change, which is obtained by applying a nonionic hydrophilic surfactant to the surface of a long-fiber polypropylene spunbond nonwoven fabric that has undergone melt spinning and thermocompression bonding." Started. By the way, in the case of applying the nonionic hydrophilic surfactant of Patent Document 3, when the temperature is stored for more than one year in a high temperature environment of 40 ℃ or more, the problem that the hydrophilic performance is still deteriorated and a solution for this is required. .
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 폴리프로필렌으로 제조된 부직포의 제반 문제점에 대한 배경을 기초로 하여 이들 부직포에 대한 문제점을 해결하기 위한 것을 그 주요 목적으로 하는 것으로, 자세하게는 특정한 마스터배치형 친수제를 부직포에 적용하여 내구 흡수성이 우수한 흡습 부직포를 제공하기 위한 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of these nonwovens based on the background of the problems of nonwoven fabrics made of conventional polypropylene as described above. A hydrophilic agent is applied to a nonwoven fabric to provide a hygroscopic nonwoven fabric having excellent durability and absorbency.
본 발명의 다른 목적은 상기한 특성을 갖는 흡습 부직포를 스판본드 설비의 연기가 발생함이 없이 우수한 생산성으로 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a hygroscopic nonwoven fabric having the above-described characteristics more easily with excellent productivity without generating smoke in a spanbond facility.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.The present invention may also be aimed at achieving, in addition to the above-mentioned specific objects, other objects which can be easily derived by those skilled in the art from this and the overall description of the present specification.
본 발명자 등은 상기한 종래의 문제점을 인식하여 이를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 기존의 키스 롤 타입(Kiss roll type)의 친수 처리 방식을 사용함이 없이 친수 부직포 제조함에 있어서, 특정한 구성의 마스터배치형 친수제를 일정한 방식으로 제공하여 부직포를 제조하므로 종래의 제품 대비 내구 흡수도가 향상된 부직포를 제공할 수 있게 되고, 또한 농업용으로 친수 내구성이 우수한 부직포에 대한 고객의 요구를 만족할 수 있는 흡습 부직포 및 그의 제조공정을 밝혀내어 상기한 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above-described problems. As a result, master batches having a specific configuration in manufacturing a hydrophilic nonwoven fabric without using a conventional kiss roll type hydrophilic treatment method are disclosed. Providing a non-woven fabric by providing a type hydrophilic agent in a certain way it is possible to provide a non-woven fabric with improved durability absorption compared to conventional products, and also a hygroscopic non-woven fabric that can satisfy the customer's demand for a non-woven fabric with excellent hydrophilic durability for agricultural use and It was possible to achieve the above object of the present invention by revealing its manufacturing process.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흡습 부직포는; Hygroscopic nonwoven fabric of the present invention for achieving the above object;
폴리올레핀 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩한 장섬유 스펀본드 부직포에 있어서,A long-fiber spunbond nonwoven fabric in which a polyolefin-based polymer is spun to form a web on a continuous belt and thermally bond-bond,
상기 부직포는 시차주사형 열량계(DSC)로 상온에서 분당 10℃씩 300℃까지 승온하여 측정시, 용융 온도(Melting Temperature)가 40 내지 80℃, 100 내지 140℃ 및 141 내지 180℃에 세 개의 피크로 구성된 흡습제 마스터 배치를 부직포 중량 대비 1 내지 20% 투입한 후 용융 혼련하여 제조된 것임을 특징으로 한다.The nonwoven fabric was measured by differential scanning calorimeter (DSC) at room temperature and heated up to 300 ° C. at 10 ° C. per minute, and the melting temperature was three peaks at 40 to 80 ° C., 100 to 140 ° C. and 141 to 180 ° C. Characterized in that prepared by melting and kneading the absorbent master batch consisting of 1 to 20% by weight of the nonwoven fabric.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 흡습제 마스터 배치는 양이온, 음이온, 또는 비이온계 계면활성제로 구성된 군으로부터 하나 이상을 포함함을 특징으로 한다.According to another configuration of the invention, the absorbent master batch is characterized in that it comprises one or more from the group consisting of cations, anions, or nonionic surfactants.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 흡습제 마스터 배치는 알킬계(CnH2n ＋1) 계면활성제를 포함하여 구성된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the moisture absorbent master batch is characterized in that it comprises an alkyl-based (CnH 2n + 1 ) surfactant.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 흡습제 마스터 배치 내 폴리프로필렌을 제외한 성분의 함량은 10 내지 50%로 됨을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the content of the component other than polypropylene in the absorbent master batch is characterized in that 10 to 50%.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 부직포 내 흡습제 마스터 배치의 폴리프로필렌을 제외한 성분은 1,000ppm 내지 100,000ppm의 함량비로 포함된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the component except for the polypropylene of the moisture absorbent masterbatch in the nonwoven fabric is characterized in that it is included in the content ratio of 1,000ppm to 100,000ppm.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리올레핀계는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌으로 구성된 군으로부터 하나 이상임을 특징으로 한다.According to another configuration of the invention, the polyolefin is characterized in that at least one from the group consisting of polypropylene, polyethylene.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 흡습제 마스터배치 내 성분은 알킬계(CnH2n＋1)로 구성된 군으로부터 하나 이상을 포함함을 특징으로 한다.According to another configuration of the invention, the components in the absorbent masterbatch is characterized in that it comprises one or more from the group consisting of alkyl (CnH 2n + 1 ).
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 알킬계(CnH2n＋1)는 알킬 알코올(alkyl alcohol), 알킬 스테아레이트(alkyl stearate), 알킬 팔미테이트(alkyl palmitate) 군으로부터 하나 이상을 포함하며, 선택적으로 스테아린(Stearin)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the alkyl system (CnH 2n + 1 ) comprises one or more from the alkyl alcohol (alkyl alcohol), alkyl stearate (alkyl stearate), alkyl palmitate group, optionally stearin (Stearin) is characterized in that it further comprises.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 알킬 알코올(Alkyl alcohol)의 물질은 디(에틸렌 글리콜)노나데실 에테르(di(ethylene glycol)nonadecyl ether) 또는 에틸렌 글리콜 헤네이코실 에스테르(ethylene glycol heneicosyl ester)에서 선택된 하나 이상임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the material of the alkyl alcohol (Alkyl alcohol) is di (ethylene glycol) nonadecyl ether (di (ethylene glycol) nonadecyl ether) or ethylene glycol heneicosyl ester (ethylene glycol heneicosyl ester) It is characterized in that at least one selected.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 부직포는 흡습제 마스터배치를 사용한 부직포가 부직포 층의 일층만 구성한 부직포 또는 일층 이상 육 층 이하로 구성된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the nonwoven fabric is characterized in that the nonwoven fabric using the moisture absorbent masterbatch is composed of a nonwoven fabric or one or more layers and six layers or less composed of only one layer of the nonwoven layer.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부직포를 이용한 일회용 기저귀의 표면시트(Top Sheet), 백시트(back Sheet), 코어 시트(Core sheet), 농업용 및 생활용 자재와 덮개는 상기한 본 발명에 따른 흡습성이 우수한 장섬유 부직포를 사용한 것임을 특징으로 한다.Top sheet, back sheet, core sheet, agricultural and living materials and cover of the disposable diaper using the nonwoven fabric of the present invention for achieving the above-mentioned other objects are described in the present invention. It is characterized by using a long fiber nonwoven fabric excellent in hygroscopicity.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흡습 부직포의 제조방법은;Method for producing a hygroscopic nonwoven fabric of the present invention for achieving the above another object;
폴리올레핀 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩하여 장섬유 스펀본드 부직포를 제조하는 방법에 있어서, A method of producing a long fiber spunbond nonwoven fabric by spinning a polymer of a polyolefin based to form a web on a continuous belt and thermally bond bonding it,
상기 폴리머에 흡습제 마스터 배치를 부직포 중량의 1 내지 20% 투입한 후 용융혼련하여 방사함을 특징으로 한다.After the absorbent master batch 1 to 20% of the weight of the nonwoven fabric to the polymer is characterized in that the melt kneading and spinning.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 흡습 부직포 및 그 제조방법 특정한 흡습제 마스터배치를 제공하여 부직포를 제조하므로 친수 내구성이 우수하고, 친수성을 부가하고자 하는 부위에 부분적으로 친수성을 부가할 수 있을 뿐만아니라 별도의 설비 증설 등이 없이 기존의 설비라인에서 친수 설비가 없는 라인에서도 스판본드 설비의 연기가 발생함이 없이 흡습 부직포의 제품 생산이 가능하며, 추후 비친수/친수 (Hydrophobic + Hydrophilic) 형태의 반흡습 부직포의 제품개발도 가능한 산업적으로 유용한 발명이다.Hygroscopic nonwoven fabric of the present invention configured as described above and a method for producing the nonwoven fabric by providing a specific moisture absorbent masterbatch is excellent in hydrophilic durability, can add hydrophilicity to the part to add hydrophilicity, as well as a separate It is possible to produce non-hygroscopic non-woven products without the smoke of spanbond equipment in the existing equipment line without the expansion of facilities, and later, non-hygroscopic / hydrophilic semi-hygroscopic non-woven fabric. It is also an industrially useful invention to develop products.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명하지만, 본 발명이 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니며 그 요지의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다. 또한, 상세한 설명에서는 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail by preferable embodiment, it is a matter of course that this invention is not limited to the following embodiment and can be variously modified and implemented within the range of the summary. In addition, well-known components, well-known operations and well-known techniques are not described in detail in the detailed description to avoid obscuring the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시형태를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the text. In addition, components and operations referred to as 'includes (or includes)' do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.
본 발명에서 사용된 "부직포"라는 용어는 편직 또는 직조 이외에 수단에 의해 형성되며 섬유 또는 필라멘트의 일부 또는 전부 사이에 결합을 함유하는 섬유 또는 필라멘트의 웹을 의미하며, 이러한 결합은 예를 들어 엉킴과 같은 열적, 접착적 또는 기계적 수단에 의해 형성될 수 있다. 통상적인 부직은 스펀본드, 멜트블로운, 카딩, 웨트레잉 및 에어레잉 공정에 의해 형성된다.As used herein, the term "nonwoven" refers to a web of fibers or filaments that are formed by means other than knitting or weaving and that contain a bond between some or all of the fiber or filament, such a bond being for example entangled with It can be formed by the same thermal, adhesive or mechanical means. Conventional nonwovens are formed by spunbond, meltblown, carding, wetlaying and airlaying processes.
본 발명에서 전반적으로 사용된 용어로 상기 "스펀본드"라 함은 압출기에서 방사된 필라멘트를 연신시킨 후, 컨베이어에 적층시키고, 적층된 웹을 칼렌더 롤 등으로 결합하여 제작하는 방식을 의미한다.As used herein, the term "spunbond" refers to a method of stretching the filament spun in an extruder, then laminating it on a conveyor, and combining the laminated web with a calender roll or the like.
본 발명에서 전반적으로 사용된 용어로 상기 "마이그레이션" 현상이라 함은 부직포 표면에 도포되어 있는 고분자 물질이 외부 매개체나 혹은 자체 유동성에 의하여 다른 장소나 섬유 내부로 이동되는 현상을 의미한다. The term "migration" as used throughout the present invention refers to a phenomenon in which the polymer material applied to the surface of the nonwoven fabric is moved to another place or inside the fiber by an external medium or its own fluidity.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흡습 부직포 및 그 제조방법은 기존의 친수 부직포는 키스 롤 타입으로 수용성 친수제를 물에 탄 후 롤에 묻혀 부직포에 친수제를 부여하였으나, 본 발명에서는 마스터배치 타입의 흡습제 원료를 용융방사하여 내구 친수도 개선 및 친수제 설비 없이 친수 부직포 생산이 가능하도록 개선한 것이다.Hygroscopic nonwoven fabric of the present invention and its manufacturing method for achieving the above object is the conventional hydrophilic nonwoven fabric is a kiss roll type buried in a water-soluble hydrophilic agent in water and then impregnated with a hydrophilic agent to the nonwoven fabric in the present invention, the master The type of absorbent material is melt-spun to improve durability and hydrophilic nonwoven fabric without hydrophilic facilities.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 흡습 부직포는 폴리올레핀 기재의 폴리머를 방사하여 연속하는 벨트 상에 웹을 형성하고 열접착 본딩한 장섬유 스펀본드 부직포로서, 상기 부직포는 시차주사형 열량계(DSC)로 상온에서 분당 10℃씩 300℃까지 승온하여 측정시, 용융 온도(Melting Temperature)가 40내지 80℃와 100 내지 140℃와 141 내지 180℃에 세 개의 피크로 구성된 흡습제 마스터 배치를 부직포 중량 대비 1 내지 20% 투입한 후 용융 혼련하여 제조된 것임을 특징으로 한다.A hygroscopic nonwoven fabric according to a preferred embodiment of the present invention is a long fiber spunbond nonwoven fabric which is formed by spinning a polymer of a polyolefin-based polymer to form a web on a continuous belt and thermally bonding the nonwoven fabric, and the nonwoven fabric is a room temperature differential scanning calorimeter (DSC). When measured by heating up to 300 ° C. at 10 ° C. per minute at 300 ° C., the absorbent master batch consisting of three peaks at 40 to 80 ° C. and 100 to 140 ° C. and 141 to 180 ° C. was subjected to 1 to 20 percent by weight of nonwoven fabric It is characterized by being prepared by melt kneading after the addition of%.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 본 발명에 따른 흡습제 마스터 배치는 양이온, 음이온, 또는 비이온계 계면활성제로 구성된 군으로부터 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하기로는 알킬 알코올계 계면활성제를 포함하여 구성될 수 있다. 상기와 같이 본 발명에 따른 흡습제 마스터배치를 사용하므로 내구친수성이 현저하게 우수하게 되고 방사성과 초기 투입성 등이 양호하여 제조 공정상 생산성이 향상되고 트러블의 발생이 제거되었다.According to a preferred embodiment of the present invention, the hygroscopic master batch according to the present invention may comprise one or more from the group consisting of cationic, anionic or nonionic surfactants, preferably comprising alkyl alcohol surfactants. Can be configured. As described above, since the moisture absorbent masterbatch according to the present invention is used, durability and hydrophilicity are remarkably excellent, and radioactivity and initial chargeability are good, thereby improving productivity in the manufacturing process and eliminating trouble.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 흡습제 마스터 배치 내 폴리프로필렌을 제외한 성분의 함량은 10 내지 50%, 가장 바람직하기로는 40%로 될 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 연기의 발생이나 친수성능의 저하를 초래하여 바람직하지 않다. 특히, 흡습제 마스터 배치 내 폴리프로필렌을 제외한 성분의 함량을 40%로 할 때 현저하게 우수한 내구 친수성과 생산성을 나타내었다.According to a preferred embodiment of the present invention, the content of components other than polypropylene in the absorbent master batch may be 10 to 50%, most preferably 40%. Outside the above range, smoke is generated and hydrophilic performance is lowered, which is not preferable. In particular, when the content of the component other than polypropylene in the desiccant master batch was 40%, it showed remarkably excellent hydrophilicity and productivity.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 부직포 내 흡습제 마스터 배치의 폴리프로필렌을 제외한 성분은 1,000ppm 내지 100,000ppm의 함량비로 포함될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, components other than polypropylene of the moisture absorbent master batch in the nonwoven fabric may be included in a content ratio of 1,000 ppm to 100,000 ppm.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 폴리올레핀계는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌으로 구성된 군으로부터 하나 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polyolefin-based may be at least one from the group consisting of polypropylene, polyethylene.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 흡습제 마스터배치 내 성분인 상기 알킬계(CnH2n＋1)는 알킬 알코올(alkyl alcohol), 알킬 스테아레이트(alkyl stearate), 알킬 팔미테이트(alkyl palmitate) 군으로부터 하나 이상을 포함하며, 선택적으로 스테아린(Stearin)을 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the alkyl system (CnH 2n + 1 ) as a component in the absorbent masterbatch is selected from the group of alkyl alcohol, alkyl stearate, alkyl palmitate It includes one or more, optionally may further comprise Stearin (Stearin).
또한, 상기 알킬 알코올은 디(에틸렌 글리콜)노나데실 에테르(di(ethylene glycol)nonadecyl ether) 또는 에틸렌 글리콜 헤네이코실 에스테르(ethylene glycol heneicosyl ester)에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.In addition, the alkyl alcohol may be used at least one selected from di (ethylene glycol) nonadecyl ether or ethylene glycol heneicosyl ester.
본 발명에서는 다양한 목적으로 사용되는 부직포의 특성에 따라 상기 본 발명에 따른 흡습제 마스터배치를 사용한 부직포가 부직포 층의 일층만 구성한 부직포 또는 일층 이상 육 층 이하로 구성된 부직포를 제공할 수 있을 것이다.In the present invention, the nonwoven fabric using the moisture absorbent masterbatch according to the present invention according to the characteristics of the nonwoven fabric used for various purposes may provide a nonwoven fabric composed of only one layer of the nonwoven fabric layer or one or more layers and six layers or less.
본 발명에 따른 상기한 흡습성이 우수한 장섬유 부직포는 다양한 용도에 사용될 수 있으며, 특히 여기에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 일회용 기저귀의 표면시트(Top Sheet), 백시트(back Sheet), 코어 시트(Core sheet), 농업용 및 생활용 자재와 덮개로 사용될 수 있을 것이다.The long-fiber nonwoven fabric having excellent hygroscopicity according to the present invention may be used in various applications, and is not particularly limited thereto. For example, a top sheet, a back sheet, a core sheet of a disposable diaper It can be used as core sheet, agricultural and living materials and cover.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 보다 자세하게 설명한다. 다음의 실시예는 본 발명을 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아님은 물론이다.Hereinafter, an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail. The following examples are intended to illustrate the present invention in detail, of course, but not to limit the scope of the invention.
실시예 1Example 1
부직포의 제조 방법에 있어서는 원료를 계량하는 도징(Dosing) 시스템을 이용하여 폴리프로필렌을 일정한 비율로 익스트루더(Extruder)로 전달하여 혼합물을 방사하며, 방사된 필라멘트는 벌집 모양의 챔버를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 고화하고 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신하고 컨베이어 벨트 상에 일정한 중량으로 적층하여 웹을 형성한 후, 열적 본딩을 하여 부직포를 제조하였다.In the manufacturing method of the nonwoven fabric, a dosing system for weighing raw materials is used to deliver polypropylene to the extruder at a constant rate to radiate the mixture, and the filaments are sprayed through a honeycomb chamber. A nonwoven fabric was prepared by stretching by the pressure of the air solidified by the cooling air and blowing from the upper part and the pressure of the air sucked from the lower part of the conveyor belt and laminating it with a constant weight on the conveyor belt to form a web.
사용된 흡습제 마스터배치 내 유효성분 함량은 40%로 디(에틸렌 글리콜)노나데실 에테르와 스테아린으로 구성되었다. 또한, 흡습제 마스터배치를 부직포 중량 대비 2.5%를 투입하였다. 생산된 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.The active ingredient content in the absorbent masterbatch used was 40% and consisted of di (ethylene glycol) nonadecyl ether and stearin. In addition, 2.5% by weight of the nonwoven fabric was added to the absorbent masterbatch. The properties of the produced nonwoven fabrics were measured and the results are shown in Table 1 below.
실시예 2Example 2
하기 표 1에 제시된 바와 같이 흡습제 마스터배치를 부직포 중량 대비 3.5%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 제시하였다.The same procedure as in Example 1 was repeated except that the absorbent masterbatch was 3.5% by weight of the nonwoven fabric as shown in Table 1, and the characteristics of the nonwoven fabric were measured and the results are shown in the following Table 1.
비교예 1Comparative Example 1
하기 표 1에 제시된 바와 같이 흡습제 마스터배치를 부직포 중량 대비 0.9%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 제시하였다.The same procedure as in Example 1 was repeated except that the absorbent masterbatch was 0.9% by weight of the nonwoven fabric as shown in Table 1, and the properties of the nonwoven fabric were measured and the results are shown in the following Table 1.
비교예 2Comparative Example 2
하기 표 1에 제시된 바와 같이 흡습제 마스터배치를 부직포 중량 대비 22%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였고 그에 따른 부직포의 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 제시하였다.The same procedure as in Example 1 was repeated except that the absorbent masterbatch was 22% by weight of the nonwoven fabric as shown in Table 1, and the characteristics of the nonwoven fabric were measured and the results are shown in the following Table 1.
실험예;Experimental Example;
1. 흡수도(스트라이크 스루, Strike through): 부직포로부터 시료를 채취하고, 알맞은 크기로 절단하여 시료의 흡수도를 측정하였다. 시료의 크기는 10㎝x 10㎝ 이며, 시료마다 10회씩 평균값을 비교하였다. 부직포 시료를 준비하여 흡수지 위에 놓은 후, 0.9% NaCl 용액 5ml를 흡수하는 시간으로 평가하였다. EDANA 150.5-02 를 참고하였다.1. Absorbance (Strike through): A sample was taken from a nonwoven fabric, cut into appropriate sizes, and the absorbance of the sample was measured. The size of the sample was 10 cm x 10 cm, and the average value was compared 10 times for each sample. A nonwoven sample was prepared and placed on an absorbent paper, and evaluated by the time of absorbing 5 ml of 0.9% NaCl solution. See EDANA 150.5-02.
2. 재젖음성(리?, Re-wet): 부직포로부터 시료를 채취하고, 알맞은 크기로 절단하여 시료의 흡수도를 측정하였다. 시료의 크기는 10㎝x 10㎝ 이며, 시료마다 10회씩 평균값을 비교하였다. 부직포 시료를 흡수지 위에 놓은 후, 0.9% NaCl 용액 20ml 넣고 5Kg의 무게를 가한 후 역으로 재흡수 되는 액체량으로 평가하였다. EDANA 151.3-02 를 참고하였다.2. Re-wet: A sample was taken from the nonwoven fabric, cut into appropriate sizes, and the absorbance of the sample was measured. The size of the sample was 10 cm x 10 cm, and the average value was compared 10 times for each sample. After placing the nonwoven fabric sample on the absorbent paper, 20 ml of 0.9% NaCl solution was added, weighed 5 Kg, and evaluated as the amount of liquid to be reversely absorbed. See EDANA 151.3-02.
3. 초기투입성: 스판본드 설비의 초기 투입성 평가는 친수 마스터배치(master batch) 의 원료 투입성을 육안으로 확인하여, 하기의 기준으로 판단하였다.3. Initial input property: The initial input property evaluation of the span bond facility was visually confirmed by the following criteria by visually confirming the raw material input property of the hydrophilic master batch.
○: 초기 투입성 우수. 마스터 배치 투입 이상 없음.(Circle): Excellent initial stage injection property. No error in master batch input.
Ｘ: 초기 투입성 불량. 마스터 배치가 원료 투입부에 달라 붙음.원료간 상호 응집현상 발생Ｘ: Initial lubrication failure. Master batch sticks to the feeder, causing coagulation between the feedstocks
4. 연기발생: 스판본드 설비의 연기발생 평가는 친수 마스터배치(Master batch)의 원료 투입시 다이(die)에서 모노머 배출(Monomer exhaust)을 육안으로 확인하여, 10점 기준으로 판단하였다.4. Smoke generation: The smoke generation evaluation of the spanbond facility was judged on a 10-point basis by visually confirming monomer exhaust from a die when raw materials of a hydrophilic master batch were added.
0점: 연기발생이 없음0 points: no smoke
10점: 연기가 다량 발생하여, 친수 마스터배치 적용 불가한 수준10 points: The smoke produced a lot and the hydrophilic masterbatch was not applicable.
(sec)Absorbance
(sec)
(g)Wettability
(g)
중량
(gsm)Non-woven
weight
(gsm)
마스터배치Absorbent
Masterbatch
(%)Active ingredient content
(%)
(%)Input rate
(%)
상기 본 발명의 상세한 설명에서는 흡습 부직포 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시형태에 대해 기술하였지만, 그 내용은 상기 실시형태에 기술된 내용에만 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.In the above detailed description of the present invention, a preferred embodiment of the hygroscopic nonwoven fabric and its manufacturing method has been described, but the content is not limited to the contents described in the above embodiment, but the gist of the present invention as claimed in the following claims. Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains various modifications can be made.
Claims (11)
상기 부직포는 시차주사형 열량계(DSC)로 상온에서 분당 10℃씩 300℃까지 승온하여 측정시, 용융 온도(Melting Temperature)가 40 내지 80℃, 100 내지 140℃ 및 141 내지 180℃에 세 개의 피크로 구성된 흡습제 마스터 배치를 부직포 중량 대비 1 내지 20% 투입한 후 용융 혼련하여 제조하되,
상기 흡습제 마스터 배치는 양이온, 음이온, 또는 비이온계 계면활성제로 구성된 군으로부터 하나 이상을 포함하되, 알킬계 계면활성제와 스테아린을 포함하고,
상기 흡습제 마스터 배치 내 폴리프로필렌을 제외한 성분의 함량은, 전체 흡습제 마스터 배치 중량 대비 10 내지 50%이며, 1,000ppm 내지 100,000ppm의 함량비로 포함되고,
폴리올레핀계는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌으로 구성된 군으로부터 하나 이상이고, 상기 부직포는 흡습제 마스터배치를 사용한 부직포가 부직포 층의 일층만 구성한 부직포 또는 일층 이상 육 층 이하로 구성된 것을 특징으로 하는 친수 특성이 우수한 흡습 부직포.
A long-fiber spunbond nonwoven fabric in which a polyolefin-based polymer is spun to form a web on a continuous belt and thermally bond-bond,
The nonwoven fabric was measured by differential scanning calorimeter (DSC) at room temperature and heated up to 300 ° C. at 10 ° C. per minute, and the melting temperature was three peaks at 40 to 80 ° C., 100 to 140 ° C. and 141 to 180 ° C. 1 to 20% by weight of the non-woven fabric weight of the absorbent master batch consisting of prepared by melt kneading,
The hygroscopic master batch comprises one or more from the group consisting of cationic, anionic, or nonionic surfactants, including alkyl based surfactants and stearin,
The content of the components other than polypropylene in the absorbent master batch is 10 to 50% relative to the total weight of the absorbent master batch, and is contained in a content ratio of 1,000 ppm to 100,000 ppm,
The polyolefin is at least one from the group consisting of polypropylene and polyethylene, and the nonwoven fabric is a hygroscopic nonwoven fabric having excellent hydrophilic characteristics, characterized in that the nonwoven fabric using a moisture absorbent masterbatch is composed of a nonwoven fabric comprising only one layer of the nonwoven layer or one or more layers and six layers or less. .
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