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KR101754907B1 - 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판 및 이의 제조방법 - Google Patents

기능성 셀룰로오스 복합 섬유판 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101754907B1
KR101754907B1 KR1020160072688A KR20160072688A KR101754907B1 KR 101754907 B1 KR101754907 B1 KR 101754907B1 KR 1020160072688 A KR1020160072688 A KR 1020160072688A KR 20160072688 A KR20160072688 A KR 20160072688A KR 101754907 B1 KR101754907 B1 KR 101754907B1
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Abstract

기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포의 압착 성형판을 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판으로서, 상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포가 난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하고, 상기 난연 처리된 케나프 섬유 및 상기 난연 처리된 면 섬유가 각 섬유 표면에 부착된 난연성 바인더를 구비하며, 상기 난연성 바인더가 전분, 인계 난연제, 폴리붕산염, 습윤제, 및 바인더를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판, 및 이의 제조방법이 제시된다.

Description

기능성 셀룰로오스 복합 섬유판 및 이의 제조방법{Functional cellulose composite fiber panel and preparation method thereof}
본 발명은 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난연성 및 항균성이 탁월하며, 강도와 탄성이 보강된 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
천연섬유는 천연의 생물·광물에서 얻어지는 섬유로서, 크게 원료 물질에 따라 식물성 섬유, 동물성 섬유, 및 광물성 섬유로 분류된다. 이중에서 식물성 섬유는 주로 셀룰로오스 성분으로 이루어져 있으며, 상세하게는 면화나 판야 등의 종자모 섬유, 아마, 황마, 대마 등의 인피섬유나 마닐라마, 뉴질랜드마 등의 엽맥섬유 및 코이어로 불리는 코코어 섬유 등의 과실섬유 등으로 구분될 수 있다.
이러한 셀룰로오스계 식물성 섬유는 인간의 생활과 밀착된 형태로 우리 생활 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 섬유 소재이다.
셀룰로오스계 섬유의 대표로 천연 솜은 예로부터 의류를 비롯한 침구 등 방한용 보온재로서 사용이 되어 왔으며 우수한 단열, 보온, 방음 및 흡음기능을 보유하고 있는 섬유로 알려져 있다.
셀룰로오스계 섬유는 인체에 유해성분이 없고 환경공해를 발생시키지 않을 뿐 아니라 식물의 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 작용도 하고 있다.
하지만, 셀룰로오스계 섬유는 난연 및 방염성이 약하고 흡습성이 있어 습기에 약하고 미생물과 해충의 번식이 용이할 뿐 아니라, 부피가 크고 지지력이 부족한 결점으로 의류나 침구 또는 생활 장식용 가구나 소품으로의 용도에 한정되는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 상기와 같은 기술적 배경을 고려하여 창안된 것으로서, 셀룰로오스계 섬유의 우수한 친환경성, 단열, 보온, 흡음 기능을 살리면서 난연성, 방습성, 방미, 방충 성능을 극대화하며 강도와 탄성이 보강된 기능성 셀룰로오스복합 섬유판의 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구현예들의 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판이 제공된다.
제1 구현예는, 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포의 압착 성형판을 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판으로서,
상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포가 난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하고,
상기 난연 처리된 케나프 섬유 및 상기 난연 처리된 면 섬유가 각 섬유 표면에 부착된 난연성 바인더를 구비하며,
상기 난연성 바인더의 함량이 상기 압착 성형판 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부이고,
상기 난연성 바인더가 전분 5 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 폴리붕산염 1 내지 10 중량부, 및 바인더 3 내지 15 중량부를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판이다.
제2 구현예는, 제1 구현예에 있어서,
상기 저융점 폴리에스테르 섬유가 저융점 난연 폴리에스테르 섬유인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판이다.
제3 구현예는, 제1 구현예 또는 제2 구현예에 있어서,
상기 바인더가 아크릴레이트 수지, 폴리비닐아세테이트 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판이다.
제4 구현예는, 제1 구현예 내지 제3 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포가 코코넛 섬유 5 내지 30 중량부를 더 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구현예들의 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이 제공된다.
제5 구현예는,
케나프 섬유 및 면 섬유를 각각 또는 동시에
전분 5 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 폴리붕산염 1 내지 10 중량부, 및 바인더 3 내지 15 중량부를 포함하는 난연성 바인더액으로 난연 처리하는 단계;
난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하는 난연성 부직포를 준비하는 단계;
상기 난연성 부직포를 가열하는 단계; 및
상기 가열된 난연성 부직포를 성형하는 단계;를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
제6 구현예는, 제5 구현예에 있어서,
상기 난연성 바인더액이 전분 5 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 및 물 10 내지 30 중량부를 포함하는 제1 난연 조성물과 폴리붕산염 1 내지 10 중량부와 물 30 내지 40 중량부를 포함하는 제2 난연 조성물을 각각 제조한 후 혼합하여 난연제액을 준비하는 단계; 및 상기 난연제액에 바인더를 혼합하는 단계에 의해 제조되는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
제7 구현예는, 제5 구현예 또는 제6 구현예에 있어서,
상기 난연 처리된 케나프 섬유가 케나프 섬유 100 중량부에 대하여 난연성 바인더액 1 내지 20 중량부를 포함하고, 상기 난연 처리된 면 섬유가 면 섬유 100 중량부에 대하여 난연성 바인더액 1 내지 20 중량부를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
제8 구현예는, 제5 구현예 내지 제7 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 난연성 부직포를 준비하는 단계가 난연 처리된 코코넛 섬유 5 내지 30 중량부를 더 포함하여 이루어지는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
제9 구현예는, 제5 구현예 내지 제8 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 난연성 부직포를 가열하는 단계 전에 상기 난연성 부직포를 추가 난연처리하는 단계를 더 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
제10 구현예는, 제5 구현예 내지 제9 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 가열하는 단계가 100℃에서 140℃로 단계별 온도를 상승하여, 건조 및 저융점 폴리에스테르 섬유의 용융이 실시되는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
제11 구현예는, 제5 구현예 내지 제10 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,
상기 성형하는 단계가 롤러에 의한 성형 또는 프레스에 의한 성형인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰로오스 복합 섬유판은 전분, 인계 난연제, 및 폴리붕산염을 동시에 포함하는 난연성 바인더를 사용하여, 난연성을 극대화 하여 셀룰로오스 섬유의 취약성을 크게 개선하였으며, 항균성도 향상시켰다.
또한, 셀룰로오스계 섬유와 함께 저융점 폴리에스테르 섬유를 사용함으로써, 종래의 셀룰로오스 섬유판의 취약점인 치수안정성을 확보하여 부피 감소율을 줄이고, 강도와 탄성이 보강된 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 제공할 수 있다.
그 결과, 본 발명에서는 셀룰로오스계 섬유의 우수한 친환경성, 단열, 보온, 흡음 기능을 살리면서 난연성, 방충성, 방부성을 극대화한 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조를 통하여 산업용섬유 분야로의 이용도를 높일 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판은 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포의 압착 성형판을 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판으로서,
상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포가 난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하고,
상기 난연 처리된 케나프 섬유 및 상기 난연 처리된 면 섬유가 각 섬유 표면에 부착된 난연성 바인더를 구비하며,
상기 난연성 바인더가 전분, 인계 난연제, 폴리붕산염, 습윤제, 및 바인더를 포함한다.
상기 케나프 섬유는 인피 섬유의 일종으로서 양마(洋麻)라고도 불리우며 세계 3대 섬유작물의 하나이며 다양한 바이오 소재용 식물자원으로 각광을 받고 있다. 또한, 상기 케나프 섬유는 생장이 빠르고 이산화탄소 흡수량이 많을 뿐만 아니라 고급 제지 및 친환경 벽지, 건축용 보드, 바이오 플라스틱, 자동차 프레임, 기능성 의류, 숯, 사료, 기름 흡착제, 버섯/식물재배용 배지, 축사 깔재, 바이오 에탄올 등의 생산을 위한 친환경 산업소재로 다양하게 이용될 수 있어 최근 세계적으로 크게 주목받고 있는 작물이다.
상기 면 섬유는 종자모 섬유의 대표적인 예이고, 탈지한 솜, 재활용 솜 등을 사용할 수도 있고, 수분은 5% 이내로 조절될 수 있다.
이때, 셀룰로오스 섬유 중 케나프 섬유와 코코넛 섬유의 함량을 높임으로써 강도와 탄성을 증가시킬 수 있고, 면 섬유의 함량을 높임으로써 보온성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판은 전술한 셀룰로오스계 섬유와 함께 저융점 폴리에스테르 섬유를 더 포함한다.
상기 저융점 폴리에스테르 섬유는 융점이 100 내지 200℃, 상세하게는 100 내지 150℃, 더 상세하게는 110 내지 130℃인 폴리에스테르 섬유이다.
상기 저융점 폴리에스테르 섬유는 일반 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유와 개질한 저융점 PET를 복합 방사하여 만들어진 소재로 저융점 성분이 융점 이상의 열처리에 의하여 융용되어, 본 발명에서 함께 부직포를 형성하는 다른 셀룰로오스계 섬유들 사이에 스며들어 이들 섬유를 서로 결착하는 과정을 통해 치수안정성을 확보하는 성형제의 역할을 할 수 있게 된다.
상기 저융점 폴리에스테르 섬유는 10 내지 20 데니어의 섬도와 25 내지 100 mm의 섬유장을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 저융점 폴리에스테르 섬유가 저융점 난연 폴리에스테르 섬유일 수 있다. 이러한 저융점 난연 폴리에스테르 섬유는 저융점 폴리에스테르 섬유 제조시에 일반적인 난연제와 저융점 폴리에스테르 수지를 혼합한 후에 용융 방사하여 제조되거나, 저융점 폴리에스테르 섬유를 얻은 후에 이후 통상의 난연 후처리를 통하여 제조될 수 있다.
상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판에서 난연 처리된 케나프 섬유는 30 내지 50 중량부 로 포함되고, 상세하게는 33 내지 47 중량부로 포함되고, 상기 케나프 섬유의 함량이 30 중량부 보다 작은 경우에는 형태의 안정성이 저하될 수 있고, 50 중량부 보다 큰 경우에는 보온 특성이 저하될 수 있다.
상기 난연 처리된 면 섬유는 30 내지 50 중량부로 포함되고, 상세하게는 33 내지 47 중량부로 포함되고, 상기 면 섬유의 함량이 30 중량부 보다 작은 경우에는 보온성이 저하될 수 있고, 50 중량부 보다 큰 경우에는 얻어지는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판이 중력에 의해서 아래로 처짐 현상이 발생할 수 있다.
상기 저융점 폴리에스테르 섬유는 5 내지 30 중량부, 상세하게는 10 내지 28 중량부로 포함되고, 상기 저융점 폴리에스테르 섬유의 함량이 10 중량부 보다 작은 경우에는 난연 효과는 향상되나, 케나프 섬유 및 면 섬유 간의 접착성이 저하되어 형태 안정성이 떨어질 수 있고, 30 중량부 보다 큰 경우에는 비용이 증가하고, 폴리에스테르 섬유가 화재에 취약한 바 난연 성능이 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 셀룰로오스 섬유로서 케나프 섬유 및 면 섬유 외에 난연 처리된 코코넛 섬유를 더 포함할 수 있다.
상기 코코넛 섬유는 코이어라고도 불리우는 과실 섬유의 일종으로서, 강도는 그리 크지 않지만 비교적 탄력성이 있고 가벼우며, 물 특히 바닷물에 잘 썩지 않는 성질을 가지고 있어 로프, 어망, 배의 충진재, 쿠션이나 매트리스의 충진재, 빗자루 등에 이용될 수 있다.
상기 난연 처리된 코코넛 섬유는 5 내지 30 중량부, 상세하게는 10 내지 28 중량부로 포함되고, 상기 코코넛 섬유의 함량이 5 중량부 보다 작은 경우에는 형태의 안정성이 저하될 수 있고, 30 중량부 보다 큰 경우에는 보온 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 케나프 섬유 및 코코넛 섬유는 각각 독립적으로 20 내지 100 데니어의 섬도를 가지고, 5 내지 20 cm의 길이로 절단되어 사용될 수 있으며, 수분은 7% 이내로 조절될 수 있다.
일반적인 합성 섬유는 융점 이상의 고온에서 용융되어 소실되어 지는 것에 반하여, 셀룰로오스계 섬유는 고온에서 탄화되면서 불을 막을 수 있고, 케나프 섬유와 코코넛 섬유는 섬유판의 형태를 유지할 수 있어 휨을 방지하고 중력에 의해 아래로 처지는 현상을 방지하여 섬유판의 형태 유지하는 역할을 할 수 있다.
상기 셀룰로오스 복합 섬유 부직포의 압착 성형판은 전술한 난연 처리된 케나프 섬유, 난연 처리된 면 섬유, 및 저융점 폴리에스테르 섬유를 이용하여 부직포로 제조되고, 이후 가열 및 압착 방법에 의해 형성될 수 있다. 물론 전술한 바와 같이 난연 처리된 코코넛 섬유가 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
또한 상기 저융점 폴리에스테르 섬유도 난연성 바인더에 의해 난연 처리될 수 있다.
상기 난연성 바인더는 상기 압착 성형판에서 부직포를 형성하는 셀룰로오스 복합 섬유, 즉 케나프 섬유, 및 면 섬유의 각각의 표면에 부착되어서 섬유에 결합되거나, 섬유들 사이를 고정시키게 된다. 선택적으로, 난연 처리된 코코넛 섬유가 더 포함되는 경우에는 코코넛 섬유 표면에 난연성 바인더가 부착된다.
상기 난연성 바인더는 전분, 인계 난연제, 폴리붕산염, 습윤제, 및 바인더를 포함한다.
상기 전분은 분자식(C6H12O6)n의 탄수화물에 다수의 α-글루코스 분자가 글리코시드 결합에 의해 중합한 천연고분자로서, 식물의 종자나 뿌리 등에 많이 포함되어 있다. 상기 전분으로는 옥수수 전분, 감자 전분 등이 적용될 수 있다.
상기 전분은 난연성 바인더 중의 인계 난연제와 결합하여 인산 전분(전분 포스페이트)을 형성함으로써 난연 효과를 극대화시키는 역할을 한다.
상기 인계 난연제는 열분해되어 인산을 만들고 인산은 연소하는 물질에서 탈수촉매로 작용하여 차르(char)의 양을 증가시킨다. 몇몇 고분자는 고분자 구조 내에 포함하고 있는 산소 원자를 가지고 있어 열분해할 때 탄소성 차르를 형성하는데, 이러한 차르의 생성으로 연소가능한 연료가 줄어들게 된다. 따라서 인계 난연제는 연소하는 분자의 표면에 차르를 이용하여 두꺼운 장벽을 만들어 열을 차단함으로서 불을 꺼지게 하는 난연 기능을 하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 인계 난연제로는 APP(Ammonium Polyphosphate), CG-P(Red Phousphours), TCEP(Tris(2-chloroethyl)Phosphate), IPPP(Isopropylphenyl Diphenyl Phosphate), TPP(Tripheyl Phosphate), TEP(Triethyl Phosphate), RDP(Resorcinol di phosphate), TCP(Tricresyl Phosphate) 등이 있을 수 있다.
다음으로, 상기 폴리붕산염은 난연 기능과 함께 방충,방부 기능을 하는 역할을 하고, 구체적인 예로는 폴리붕산나트륨이 있다.
상기 습윤제는 난연성 바인더의 다른 성분인 전분 등과 같은 분말의 표면에 수분이 잘 접촉되도록 도와주는 역할을 하고, 습윤제는 바람직하게는 OH기 또는 COOH기를 2개 이상 함유하는 친수성 첨가제일 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 글리세린, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류, 솔비톨, 자일리톨 등의 당알콜, 구연산, 숙신산, 옥살초산 등의 유기산등이 있다. 보다 상세하게는 상기 습윤제로서 미원상사 제품의 OT-75와 트로이사의 Troysol LAC를 사용할 수 있다.
상기 바인더는 전분, 인계 난연제, 및 폴리붕산염을 복합 섬유판의 각 섬유 상에 고정시키는 역할을 하며, 그 예로는 아크릴레이트 수지, 폴리아세테이트 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 난연성 바인더는 전분 5 내지 35 중량부, 상세하게는 10 내지 30 중량부를 포함하고, 인계 난연제는 5 내지 25 중량부, 상세하게는 8 내지 20 중량부를 포함하고, 습윤제는 1 내지 10 중량부, 상세하게는 2 내지 8 중량부를 포함하고, 폴리붕산염은 1 내지 10 중량부, 상세하게는 3 내지 8 중량부를 포함하고, 및 바인더 5 내지 15 중량부, 상세하게는 7 내지 12 중량부를 포함할 수 있다.
또한 상기 난연성 바인더는 난연성 성질에 영향을 주지 않는 이상 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 그 예로는 발수제, 항균제, 방향제 등이 있을 수 있다.
상기 난연성 바인더의 함량이 상기 압착 성형판 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부, 상세하게는 25 내지 35 중량부일 수 있다. 상기 난연성 바인더의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우 준 불연 성능의 효과를 발휘할 수 있다. 이때 준 불연 성능이라 함은, 콘칼로리검사법, 독성실험 등을 통하여 ISO5660-1의 기준에 맞춘 난연 성능을 표현하는 방법 중의 한 단계로서, 전체 단계는 난연, 준불연, 불연. 이렇게 3개의 단계로 나누어진다.
본 발명의 다른 측면에 따른 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법은,
케나프 섬유 및 면 섬유를 각각 또는 동시에 전분, 인계 난연제, 폴리붕산염, 습윤제, 및 바인더를 포함하는 난연성 바인더액으로 난연 처리하는 단계;
난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하는 난연성 부직포를 준비하는 단계;
상기 난연성 부직포를 가열하는 단계; 및
상기 가열된 난연성 부직포를 성형하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴 보겠다.
먼저, 상기 케나프 섬유, 면 섬유와 및 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 셀룰로오스계 복합 섬유를 먼저 난연 처리하는 단계는, 이들 각각 섬유를 별개로 난연 처리하여 혼합할 수도 있고, 이들 섬유를 먼저 균질하게 혼합 하여 셀룰로오스계 복합 섬유를 준비하고 이를 난연 처리할 수도 있다. 선택적으로 코코넛 섬유를 더 포함하는 경우에도 동일하다.
난연 처리 하는 방법은 각각의 개별 섬유 또는 혼합된 셀룰로오스계 복합 섬유를 전술한 난연성 바인더액을 이용하여 침적, 분무, 나이프 코팅, 또는 라미네이팅에 의해 실시되는 등 통상의 방법으로 셀룰로오스 섬유에 도포하고, 이후 선택적으로 이를 탈수 또는 건조하는 단계를 통하여 실시될 수 있다.
이때, 난연성 바인더액은 전분 15 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 및 물 10 내지 30 중량부를 포함하는 제1 난연 성분과 폴리붕산염 1 내지 10 중량부와 물 30 내지 40 중량부를 포함하는 제2 난연 성분을 혼합하여 난연제액을 준비하는 단계; 및 상기 난연제액에 바인더를 혼합하는 단계에 의해 제조될 수 있다.
구체적으로, 전분 15 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25중량부, 습윤제 1 내지 10중량부, 및 물 10 내지 30중량부의 비율로 구성된 혼합물을 24시간 숙성시켜 전분이 인산에 녹아들어가게 제1 난연 성분을 준비한다 (1단계 공정). 이후, 상기 제1 난연 성분에 폴리붕산염 1 내지 10 중량부와 물 30 내지 40중량부로 구성된 제2 난연 성분을 혼합하여 만든 난연제액을 준비한다(2단계 공정). 이 난연제액에 아크릴레이트 수지, 폴리아세테이트 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 바인더를 혼합하여(3단계 공정) 난연성 바인더액을 제조할 수 있다.
상기 난연성 바인더액에는 제조되는 복합 섬유판의 흡습 기능의 감소를 위해 실리콘 오일을 첨가 할 수도 있다.
상기 난연성 바인더액을 상기 부직포에 도포하는 방법, 즉 난연 처리하는 단계는, 통상의 도포 방법이라면 제한 없이 적용될 수 있으며, 구체적으로는 침적, 분무, 나이프 코팅, 또는 라미네이팅 방법을 이용할 수 있고, 이로써 난연성 바인더는 부직포의 섬유에 결합 및 부착하게 된다.
이때 셀룰로오스 복합 섬유에 대한 난연성 바인더액의 비율은 셀룰로오스 복합 섬유 총 중량 100 중량 대비 100 내지 150 중량부일 수 있으며, 상기 난연재액 건조 후 고형 비율은 셀룰로오스 복합 섬유 총 중량 100 중량 대비 20 내지 40 중량부일 수 있다.
이후, 이렇게 난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 40 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 10 내지 30 중량부를 포함하는 난연성 부직포를 준비한다. 이때 전술한 바와 같이 선택적으로 난연 처리된 코코넛 섬유를 더 포함할 수 있다.
이때, 난연 처리된 케나프 섬유, 난연 처리된 면 섬유, 및 저융점 폴리에스테르 섬유는 균질 혼합하여 셀룰로오스 복합 섬유를 준비할 수 있고, 이들 섬유를 균질 혼합하는 방법은 공기의 와류를 이용한 방법 등이 적용될 수 있으나, 여기에 제한되지는 않는다.
다음으로, 준비된 셀룰로오스 복합 섬유를 이용하여 난연성 부직포를 준비한다.
균질하게 혼합된 셀룰로오스 복합 섬유를 개면하고 타면한 균질성의 복합 섬유를 적층시켜서 복합 섬유 부직포를 얻게 되며, 이때 부직포를 제조하는 방법은 통상의 부직포 제조 방법이 적용될 수 있다.
이 단계에서, 부직포를 건조하여 부직포 내에 잔존하는 휘발 성분 및 수분을 제거시킬 수 있고, 또한 저융점 폴리에스테르 섬유의 융점 이상의 온도로 열처리함으로써 상기 저융점 폴리에스테르를 용융시켜 함께 부직포를 형성하는 다른 셀룰로오스계 섬유를 상호 결합하는 과정을 통해 치수안정성을 확보할 수 있게 된다. 그 결과, 최종적으로 얻어지는 복합 섬유판의 부피 감소율을 줄일 수 있고, 강도와 탄성을 보강할 수 있다.
이를 위하여, 상기 난연성 부직포를 100℃에서 140℃로 단계별로 온도가 상승된 복수의 텐터기를 이용할 수 있으며, 온도 상승 속도 및 건조 가열 시간을 조절하여 난연성 부직포가 충분히 건조가 되면서 저융점 폴리에스테르 섬유가 용융되어 다른 부직포 내에 함침되는 정도를 조절할 수 있다.
이때 100℃에서는 부직포의 건조가 이루어지고, 온도가 상승되어 140℃에 다다르면, 저융점 폴리에스테르 섬유가 용융되어 다른 셀룰로오스계 섬유들 사이에 스며들어 이들 섬유들 간을 결착시키는 역할을 하게 된다.
이때, 너무 높은 온도로 가열하면 저융점 폴리에스테르 섬유가 녹아 흘러 버릴 수도 있으며, 텐터기를 통과한 셀룰로오스 섬유의 수분 함유량이 10% 미만이 되어 건조 단계에서 부직포가 부스러지는 문제가 발생할 수 있다. 나머지 잔존하는 수분은 완성된 섬유판의 숙성과정에서 자연건조가 이루어진다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 난연성 부직포를 가열 처리하기 전에 얻고자 하는 난연성의 정도에 따라서 추가적인 난연처리를 더 실시할 수 있다. 이는 전술한 난연성 바인더액을 난연성 부직포에 도포하는 방식으로 처리될 수 있으면, 이러한 과정을 통해서 부직포 내에 전반적이고 균일하게 난연성을 극대화시킬 수 있다.
이후, 상기 가열된 난연성 부직포를 성형한다.
상기 성형하는 단계는 소정의 형태의 섬유판을 얻는 방법이라면 통상의 처리 방법이 적용될 수 있으며, 예를 들어 롤러에 의한 성형 또는 프레스에 의한 성형이 있을 수 있다.
상기 롤러에 의한 성형이 80 내지 150℃의 온도로 유지된 1 이상의 성형 롤러를 이용하여 단계별로 압축하여 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복합 섬유 부직포를 이용하여 압축하는 정도에 따라서 다양한 용도의 복합 섬유판이 제공될 수 있고, 구체적인 예로는 두께 10 내지 50 mm 정도의 충진 보온재, 두께 1 내지 5 mm 정도의 보드 등이 있을 수 있다.
상기 보드는 두께가 얇고 경도가 크고, 충진 보온재는 상대적으로 두께가 두껍고 탄력 있으며 가벼운 성질을 가질 수 있다.
구체적으로, 가열처리된 난연성 부직포를 80 내지 150℃ 온도로 유지된 1 이상의 성형롤러 통과 시킨 후 냉각 처리를 하게 되면, 부직포 내에 포함된 용융된 저융점 폴리에스테르 섬유가 고형화 되어 소정의 모양으로 만드는 것이 가능하다. 이렇게 성형 롤러를 통과시키는 제조방법은, 종래에 장비와 제조 시간이 많이 소요되는 프레스 공법에 비하여 연속 공정에 의한 대량 생산이 가능하므로 통한 원가의 절감이 가능하다.
또한, 실제 텐터기의 내부 온도나 열 성형 롤러의 온도를 저융점 폴리에스테르 섬유의 종류 및 부직포의 수분 함유량에 따라 다양하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 롤러 통과전 두께 대비 롤러 통과후의 두께의 비가 다양한 2 이상의 성형 롤러를 순차적으로 통과시킴으로써, 최종적으로 원하는 두께와 밀도를 갖는 복합 섬유판을 제조할 수 있게 된다. 그 외, 다양한 압착력으로 제어된 성형 롤러를 더 부가하여 성형 단계를 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 최초 난연성 부직포의 두께 대비 20 내지 90% 정도로 감소된 두께까지 압착 성형될 수 있으며, 충진제 타입의 복합 섬유판은 최초 난연성 부직포 두께의 약 50% 까지로 압축되고, 보드 타입의 복합 섬유판은 최초 난연성 부직포 두께의 약 20%까지로 압축될 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예 1
하기 표 1의 실시예 1에 기재된 함량으로 1 단계의 성분들을 혼합하여 제1 난연 성분을 제조하고, 2 단계의 성분들을 혼합하여 제2 난연 성분을 제조한 후 이들을 혼합하고, 바인더로 폴리비닐아세테이트계 수지인 ㈜ 대영 화학의 폴리졸을 10 중량부 첨가하여 난연성 바인더액을 준비하였다.
케나프 섬유 (5 내지 20 cm로 절단, 수분 7% 이내) 100 중량부를 준비된 난연성 바인더액 15 중량부에 함침 한 후 3 시간 동안 숙성하였다. 이후 이를 탈수기의 장치를 이용하여 탈수하고, 100 내지 130 ℃의 온도에서 건조하여 난연처리된 케냐프 섬유를 준비하였다.
또한, 면 섬유(솜/수분 5% 이내)를 상기 케냐프 섬유와 동일한 방법으로 난연처리된 면 섬유를 준비하였다.
이후, 상기 난연 처리된 케냐프 섬유 40 중량부, 난연 처리된 면 섬유 40 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 (15 데니어/섬유 길이 40mm, 융점 130℃, 휴비스 제품) 10 중량부로 준비한 혼합 섬유를 개면하고 타면하여 카딩기로 적층시킨 평방미터당 2.3Kg의 부직포를 제조하였다.
이후, 상이한 2 개 이상의 챔버를 이용하여 건조 및 가열시켰다.
구체적으로 처음 챔버에서는 100℃로 조절되어 텐터기로 부직포를 건조하였고, 단계적으로 승온시켜 마지막 챔버에서는 온도를 140℃로 조절하고 텐터기를 통해 저융점 폴리에스테르 섬유를 용융시켰다.
이후, 상기 단계의 결과물을 제1 성형 롤러, 제2 성형 롤러, 및 제3 성형 롤러를 순차적으로 거치면서 성형하여 두께가 15 mm 인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 제조하였다.
실시예 2 내지 4
하기 표 1의 실시예 2 내지 4에 따른 함량으로 준비한 난연성 바인더액을 각각 사용한 점을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 제조하였다.
Figure 112016056084060-pat00001
습윤제: 미원상사 제품의 OT-75
(상기 단위는 중량부임)
특성 평가
실시예 1 내지 4에서 제조된 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 콘칼로리시험(KS M ISO 5660-1)방법에 의한 시험에서는 하기 표 2의 결과를 얻었다.
또한, 실시예 1 내지 5에서 제조된 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 가스유해성 시험을 실시하여 하기 표 2의 결과를 얻었다.
상기 가스유해성 시험은 시편을 태워서 나오는 연기를 모아서, 쥐가 있는 일정한 공간에 주입하여, 쥐가 생존하는 시간을 측정하여 판단하는 방법이다. 준불연 기능은 10분을 초과 하여야 한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
난연성능시험(콘칼로리시험 / 5분 가열)
총발열량 1.7 1.8 2.5 2.9
관통이나 균열 육안 평가 관통이나 균열 없음 관통이나 균열 없음 관통이나 균열 없음 관통이나 균열 없음
가스유해성 시험
평균행동 정지시간 13.5 13.3 13.5 13.7
실시예 5
하기 표 3의 실시예 5에 기재된 함량으로 1 단계의 성분들을 혼합하여 제1 난연 성분을 제조하고, 2 단계의 성분들을 혼합하여 제2 난연 성분을 제조한 후 이들을 혼합하고, 바인더로 폴리비닐아세테이트계 수지인 ㈜ 대영 화학의 폴리졸을 10 중량부 첨가하여 난연성 바인더액을 준비하였다.
Figure 112016056084060-pat00002
습윤제: 미원상사 제품의 OT-75
(상기 단위는 중량부임)
이후, 케나프 섬유 (5 내지 20 cm로 절단, 수분 7% 이내) 100 중량부를 준비된 난연성 바인더액 15 중량부에 함침 한 후 3 시간 동안 숙성하였다. 이후 이를 탈수기의 장치를 이용하여 탈수하고, 100 내지 130 ℃의 온도에서 건조하여 난연처리된 케냐프 섬유를 준비하였다.
또한, 코코넛 섬유(5 내지 20 cm로 절단, 수분 7% 이내)를 상기 케냐프 섬유와 동일한 방법으로 난연처리된 케냐프 섬유를 준비하였다.
또한, 면 섬유(탈지한 솜, 재활용 솜/수분 5% 이내)를 상기 케냐프 섬유와 동일한 방법으로 난연처리된 케냐프 섬유를 준비하였다.
이후, 상기 난연 처리된 케냐프 섬유 40 중량부, 난연 처리된 코코넛 섬유 10 중량부, 난연 처리된 면 섬유 40 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 (15 데니어/섬유 길이 40mm, 융점 130℃, 휴비스 제품) 10 중량부로 준비한 혼합 섬유를 개면하고 타면하여 카딩기로 적층시킨 평방미터당 2.3 Kg의 부직포를 제조하였다.
이후, 상이한 2 개 이상의 챔버를 이용하여 건조 및 가열시켰다.
구체적으로 처음 챔버에서는 100℃로 조절되어 텐터기로 부직포를 건조하였고, 단계적으로 승온시켜 마지막 챔버에서는 온도를 140℃로 조절하고 텐터기를 통해 저융점 폴리에스테르 섬유를 용융시켰다.
이후, 상기 단계의 결과물을 제1 성형 롤러, 제2 성형 롤러, 및 제3 성형 롤러를 순차적으로 거치면서 성형하여 두께가 15mm인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 제조하였다.
실시예 7 내지 8
상기 표 3의 실시예 7 내지 8에 따른 함량으로 준비한 난연성 바인더액을 각각 사용한 점을 제외하고는 실시예 5의 방법으로 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 제조하였다.
특성 평가
실시예 5 내지 8에서 제조된 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판을 콘칼로리시험(KS M ISO 5660-1)방법에 의한 시험에서는 하기 표 4의 결과를 얻었다.
또한, 실시예 5 내지 8에서 제조된 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 가스유해성 시험을 실시하여 하기 표 4의 결과를 얻었다.
상기 가스유해성 시험은 시편을 태워서 나오는 연기를 모아서, 쥐가 있는 일정한 공간에 주입하여, 쥐가 생존하는 시간을 측정하여 판단하는 방법이다. 준불연 기능은 10분을 초과 하여야 한다.
실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
난연성능시험(콘칼로리시험 / 5분 가열)
총발열량 1.6 1.7 2.3 2.7
관통이나 균열 육안 평가 관통이나 균열 없음 관통이나 균열 없음 관통이나 균열 없음 관통이나 균열 없음
가스유해성 시험
평균행동 정지시간 13.1 13.5 13.3 13.6

Claims (11)

  1. 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포의 압착 성형판을 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판으로서,
    상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포가 난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하고,
    상기 난연 처리된 케나프 섬유 및 상기 난연 처리된 면 섬유가 각 섬유 표면에 부착된 난연성 바인더를 구비하며,
    상기 난연성 바인더의 함량이 압착 성형판 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부이고,
    상기 난연성 바인더가 전분 5 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 폴리붕산염 1 내지 10 중량부, 및 바인더 3 내지 15 중량부를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저융점 폴리에스테르 섬유가 저융점 난연 폴리에스테르 섬유인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바인더가 아크릴레이트 수지, 폴리비닐아세테이트 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기능성 셀룰로오스 복합 섬유 부직포가 코코넛 섬유 5 내지 30 중량부를 더 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판.
  5. 케나프 섬유 및 면 섬유를 각각 또는 동시에
    전분 5 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 폴리붕산염 1 내지 10 중량부, 및 바인더 3 내지 15 중량부를 포함하는 난연성 바인더액으로 난연 처리하는 단계;
    난연 처리된 케나프 섬유 30 내지 50 중량부, 난연 처리된 면 섬유 30 내지 50 중량부, 및 저융점 폴리에스테르 섬유 5 내지 30 중량부를 포함하는 난연성 부직포를 준비하는 단계;
    상기 난연성 부직포를 가열하는 단계; 및
    상기 가열된 난연성 부직포를 성형하는 단계;를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 난연성 바인더액이 전분 5 내지 35 중량부, 인계 난연제 5 내지 25 중량부, 습윤제 1 내지 10 중량부, 및 물 10 내지 30 중량부를 포함하는 제1 난연 조성물과 폴리붕산염 1 내지 10 중량부와 물 30 내지 40 중량부를 포함하는 제2 난연 조성물을 각각 제조한 후 혼합하여 난연제액을 준비하는 단계; 및 상기 난연제액에 바인더를 혼합하는 단계에 의해 제조되는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 난연 처리된 케나프 섬유가 케나프 섬유 100 중량부에 대하여 난연성 바인더액 1 내지 20 중량부를 포함하고, 상기 난연 처리된 면 섬유가 면 섬유 100 중량부에 대하여 난연성 바인더액 1 내지 20 중량부를 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 난연성 부직포를 준비하는 단계가 난연 처리된 코코넛 섬유 5 내지 30 중량부를 더 포함하여 이루어지는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 난연성 부직포를 가열하는 단계 전에 상기 난연성 부직포를 추가 난연처리하는 단계를 더 포함하는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 가열하는 단계가 100℃에서 140℃로 단계별 온도를 상승하여, 건조 및 저융점 폴리에스테르 섬유의 용융이 실시되는 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 성형하는 단계가 롤러에 의한 성형 또는 프레스에 의한 성형인 기능성 셀룰로오스 복합 섬유판의 제조방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180075268A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 주식회사 리드파워 케나프 부직포를 이용한 준불연보드 및 이의 제조방법
KR101980312B1 (ko) * 2018-03-19 2019-05-20 김동길 매트리스용 난연성 부직포 및 이의 제조방법
CN111469244A (zh) * 2020-05-08 2020-07-31 中南林业科技大学 一种适用于重组竹的防霉剂及其使用方法
KR102219220B1 (ko) * 2020-10-21 2021-02-23 박서경 케나프 부직포를 이용한 준불연 흡음 패널 및 이의 제조 방법
CN112497414A (zh) * 2020-10-21 2021-03-16 北华大学 一种阻燃超薄超厚纤维板及其制备方法
KR102270534B1 (ko) * 2021-05-26 2021-06-29 주식회사 유니트론 준불연 보온재의 제조방법
CN115369568A (zh) * 2022-08-24 2022-11-22 广东华茂新材料科技有限公司 一种聚酯无纺布制备工艺

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6402299B1 (ja) * 2018-06-07 2018-10-10 山田　昌夫 難燃断熱成形体の作製方法
CN116791404A (zh) * 2023-07-05 2023-09-22 浙江慧星包装有限公司 一种复合阻燃型瓦楞纸板的生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046659A (ja) 2008-07-23 2010-03-04 Yoshda Fusa Orimono Kk 難燃化又は不燃化処理方法
JP2012136803A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Nagoya Oil Chem Co Ltd クッション性シート、吸音材及びフィルター、並びに上記クッション性シートの製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK172928B1 (da) * 1998-05-01 1999-10-04 Landbrugets Radgvningcenter Fremgangsmade til fremstilling af enfibermatte,fibermatte samt anvendelse af en sadan fibermatte.
JP5060621B2 (ja) * 2009-10-13 2012-10-31 名古屋油化株式会社 自動車用内装材
EP2790882B1 (en) * 2011-12-13 2015-07-29 Federal-Mogul Powertrain, Inc. Nonwoven, flame retardant, moisture resistant panel and method of construction thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046659A (ja) 2008-07-23 2010-03-04 Yoshda Fusa Orimono Kk 難燃化又は不燃化処理方法
JP2012136803A (ja) 2010-12-27 2012-07-19 Nagoya Oil Chem Co Ltd クッション性シート、吸音材及びフィルター、並びに上記クッション性シートの製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180075268A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 주식회사 리드파워 케나프 부직포를 이용한 준불연보드 및 이의 제조방법
KR102610877B1 (ko) 2016-12-26 2023-12-06 주식회사 리드파워 케나프 부직포를 이용한 준불연보드 및 이의 제조방법
KR101980312B1 (ko) * 2018-03-19 2019-05-20 김동길 매트리스용 난연성 부직포 및 이의 제조방법
CN111469244A (zh) * 2020-05-08 2020-07-31 中南林业科技大学 一种适用于重组竹的防霉剂及其使用方法
CN111469244B (zh) * 2020-05-08 2022-04-05 中南林业科技大学 一种适用于重组竹的防霉剂及其使用方法
KR102219220B1 (ko) * 2020-10-21 2021-02-23 박서경 케나프 부직포를 이용한 준불연 흡음 패널 및 이의 제조 방법
CN112497414A (zh) * 2020-10-21 2021-03-16 北华大学 一种阻燃超薄超厚纤维板及其制备方法
KR102270534B1 (ko) * 2021-05-26 2021-06-29 주식회사 유니트론 준불연 보온재의 제조방법
CN115369568A (zh) * 2022-08-24 2022-11-22 广东华茂新材料科技有限公司 一种聚酯无纺布制备工艺

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