KR102315549B1 - Non-woven polyester for functional clothing textile with improved strength and durability and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 강도, 열 변형 내성, 자외선 차단성, 난연성 등이 우수하여 생활의류는 물론 다양한 산업현장에도 사용할 수 있는 기능성 의류용 섬유소재로 활용될 수 있는 폴리에스테르 부직포 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester nonwoven fabric for functional clothing fibers and a method for manufacturing the same, and specifically, it is excellent in strength, heat deformation resistance, UV protection, flame retardancy, etc. It relates to a polyester nonwoven fabric that can be used as a textile material and a method for manufacturing the same.
종래로부터 부직포는 다양한 분야, 예를 들어 의류용, 가구용, 위생용, 의료용, 농업용 또는 산업용과 같은 분야에서 다양한 용도로 광범위하게 사용되어 오고 있다. 특히 의류산업에 사용되는 부직포는 의류섬유 그 자체를 구성하거나 의류용 심지에 사용되는데, 산업 현장에서 사용되는 등의 특수용도를 위한 기능성 의류로서는 그 소재 중 하나인 부직포의 여러가지 기능이 중요시된다. 즉, 의류용 소재로서 기본적인 강도, 신율, 내구성 등의 편의적인 특성 뿐만 아니라 자외선 차단, 내열, 난연, 방열 등 특수한 상황에서의 기능적인 특성도 요구되는 경우가 많다.Conventionally, nonwoven fabrics have been widely used for various purposes in various fields, for example, clothing, furniture, hygiene, medical, agricultural or industrial fields. In particular, the nonwoven fabric used in the clothing industry constitutes the clothing fiber itself or is used in the core for clothing. As functional clothing for special purposes such as being used in an industrial field, various functions of the nonwoven fabric, one of its materials, are important. That is, as a material for clothing, not only convenient characteristics such as basic strength, elongation, durability, etc., but also functional characteristics in special situations such as UV protection, heat resistance, flame retardancy, and heat dissipation are often required.
이러한 부직포의 경우 섬유들이 임의적으로 혼합된 웹을 형성한 다음 웹을 고정 및 결착시키는 공정을 거쳐 제조되는데, 웹을 고정하는 방법으로서 니들펀칭과 같은 기계적결합, 스프레이 접착과 같은 화학적결합, 열융착결합, 스펀본딩과 같은 직접결합 등의 다양한 방식이 사용되고 있다. 이러한 고정방식들은 부직포 소재들의 종류, 사용량, 기능 등에 따라 최적화된 방법으로 적용되어야 우수한 품질의 부직포를 얻을 수 있는데, 다양한 물성과 특성을 만족할 수 있는 최적의 배합, 공정 조건을 얻는 것은 어려운 실정이다.In the case of such a nonwoven fabric, a web in which fibers are arbitrarily mixed is formed, and then the web is fixed and bound. As a method of fixing the web, mechanical bonding such as needle punching, chemical bonding such as spray bonding, and thermal fusion bonding Various methods such as direct bonding such as spun bonding and spun bonding are used. These fixing methods must be applied in an optimized method according to the type, amount, and function of the nonwoven material to obtain a high quality nonwoven fabric.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강도, 열 변형 내성, 자외선 차단성, 난연성 등이 우수하여 생활의류는 물론 다양한 산업현장에도 사용할 수 있는 기능성 의류용 섬유소재로 활용될 수 있는 폴리에스테르 부직포를 제공하는 것이다.Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a polyester nonwoven fabric that can be used as a textile material for functional clothing that can be used not only for daily clothing but also for various industrial sites because it has excellent strength, heat deformation resistance, UV protection, flame retardancy, etc. will do
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 위와 같은 폴리에스테르 부직포를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing the polyester nonwoven fabric as described above.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 부직포 제조용 조성물은 테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 하기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 100 중량부;The composition for manufacturing a polyester nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and a sulfonate represented by the following formula (1) ( sulfonate) 100 parts by weight of polyethylene terephthalate (PET) having a number average molecular weight (M n ) of 15,000-21,000 prepared by polymerization of 30-50 parts by weight;
[화학식 1][Formula 1]
(상기 화학식 1에서, R은 독립적으로 선택되는 하나 이상의 C1 내지 C12의 알킬(alkyl), 알케닐(alkenyl) 또는 에스터(ester)이다)(In Formula 1, R is one or more independently selected C 1 to C 12 alkyl, alkenyl, or ester)
징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부; 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO);
굵기 0.1-0.7 mm 및 길이 10-100 mm의 현무암섬유 5-15 중량부; 및 5-15 parts by weight of basalt fiber of 0.1-0.7 mm in thickness and 10-100 mm in length; and
하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 포함한다.1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of the following Chemical Formulas 2-1 to 2-3.
[화학식 2-1][Formula 2-1]
[화학식 2-2][Formula 2-2]
[화학식 2-3][Formula 2-3]
상기 폴리에스테르 부직포 제조용 조성물은 중합 및 혼합된 후 냉각 및 건조되어 제조된 펠릿을 의미할 수 있다.The composition for preparing the polyester nonwoven fabric may refer to pellets prepared by polymerization and mixing, then cooling and drying.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포는 폴리에스테르 섬유 및 폴리우레탄 섬유를 1:0.05-0.2 질량비로 포함하되,Polyester nonwoven fabric for functional clothing fibers according to another embodiment of the present invention for solving the above problems includes a polyester fiber and a polyurethane fiber in a mass ratio of 1:0.05-0.2,
상기 폴리에스테르 섬유는,The polyester fiber,
테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 상기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 100 중량부; A number average molecular weight (M n ) prepared by polymerizing 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and 30-50 parts by weight of a sulfonate represented by Formula 1 above, 15,000- 100 parts by weight of 21,000 polyethylene terephthalate (PET);
징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부; 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO);
굵기 0.1-0.7 mm 및 길이 10-100 mm의 현무암섬유 5-15 중량부; 및5-15 parts by weight of basalt fiber of 0.1-0.7 mm in thickness and 10-100 mm in length; and
상기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 포함하고,1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of Formulas 2-1 to 2-3,
상기 폴리우레탄 섬유는,The polyurethane fiber,
용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn)이 20,000-25,000인 폴리우레탄(polyurethane) 100 중량부; 및100 parts by weight of polyurethane having a number average molecular weight (M n ) of 20,000-25,000 prepared by polymerizing polycarbonate diol and polyisocyanate having a melting temperature (T m ) of 100-160 ° C. ; and
하기 화학식 3으로 표현되는 인계 안정제 1-5 중량부를 포함한다.1-5 parts by weight of a phosphorus-based stabilizer represented by the following Chemical Formula 3 is included.
[화학식 3][Formula 3]
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드 부직포 제조용 조성물은 테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 상기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 100 중량부;The composition for preparing a polyamide nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention for solving the above other problems includes 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and a sulfonate represented by Formula 1 (sulfonate) 100 parts by weight of polyethylene terephthalate (PET) having a number average molecular weight (M n ) of 15,000-21,000 prepared by polymerization of 30-50 parts by weight;
징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부; 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO);
굵기 0.1-0.7 mm 및 길이 10-100 mm의 현무암섬유 5-15 중량부; 및5-15 parts by weight of basalt fiber of 0.1-0.7 mm in thickness and 10-100 mm in length; and
상기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 포함하는 폴리에스테르 섬유 조성물과,A polyester fiber composition comprising 1-5 parts by weight of a phenolic stabilizer represented by one of Chemical Formulas 2-1 to 2-3;
수평균분자량 13,000-20,000의 폴리헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6) 100 중량부; 100 parts by weight of polyhexamethylenediamine adipamide (nylon 6,6) having a number average molecular weight of 13,000-20,000;
수평균분자량 13,000-20,000의 폴리라우로락탐(나일론 12) 30-50 중량부;30-50 parts by weight of polylaurolactam (nylon 12) having a number average molecular weight of 13,000-20,000;
그래핀 옥사이드 0.1 내지 2 중량부; 및 0.1 to 2 parts by weight of graphene oxide; and
라이오셀 섬유 10-25 중량부를 포함하는 폴리아미드 섬유 조성물을 포함한다.and a polyamide fiber composition comprising 10-25 parts by weight of lyocell fibers.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 의류섬유용 폴리아미드 부직포는 폴리에스테르 섬유 및 폴리아미드 섬유를 1:0.3-0.6 질량비로 포함하되, 상기 폴리에스테르 섬유는, 테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 상기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 100 중량부;Polyamide nonwoven fabric for functional clothing fiber according to another embodiment of the present invention for solving the above other problem includes a polyester fiber and a polyamide fiber in a mass ratio of 1:0.3-0.6, wherein the polyester fiber is terephthalic acid (Terephthalic acid) acid) 100 parts by weight, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and 30-50 parts by weight of a sulfonate represented by Formula 1 Polyethylene having a number average molecular weight (M n ) of 15,000-21,000 100 parts by weight of terephthalate (PET);
징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부; 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO);
굵기 0.1-0.7 mm 및 길이 10-100 mm의 현무암섬유 5-15 중량부; 및 5-15 parts by weight of basalt fiber of 0.1-0.7 mm in thickness and 10-100 mm in length; and
상기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 포함하고,1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of Formulas 2-1 to 2-3,
상기 폴리아미드 섬유는, 수평균분자량 13,000-20,000의 폴리헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6) 100 중량부; The polyamide fiber, 100 parts by weight of polyhexamethylenediamine adipamide (nylon 6,6) having a number average molecular weight of 13,000-20,000;
수평균분자량 13,000-20,000의 폴리라우로락탐(나일론 12) 30-50 중량부;30-50 parts by weight of polylaurolactam (nylon 12) having a number average molecular weight of 13,000-20,000;
그래핀 옥사이드 0.1 내지 2 중량부; 및 0.1 to 2 parts by weight of graphene oxide; and
라이오셀 섬유 10-25 중량부를 포함한다.10-25 parts by weight of lyocell fibers.
또한, 폴리우레탄 섬유를 더 포함할 수 있고, 폴리우레탄 섬유는 용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn)이 20,000-25,000인 폴리우레탄(polyurethane) 100 중량부; 및 상기 화학식 3으로 표현되는 인계 안정제 1-5 중량부를 포함할 수 있다.In addition, it may further include a polyurethane fiber, the polyurethane fiber has a melting temperature (T m ) of a number average molecular weight ( M n ) of 20,000-25,000 polyurethane (polyurethane) 100 parts by weight; and 1-5 parts by weight of the phosphorus-based stabilizer represented by Formula 3 above.
폴리에스테르 섬유, 폴리우레탄 섬유 및 폴리아미드 섬유의 중량비는 1:0.1:03-0.6일 수 있다.The weight ratio of polyester fiber, polyurethane fiber and polyamide fiber may be 1:0.1:03-0.6.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포의 제조 방법은 (a-1) 테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 상기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 조성물을 제조하는 단계;A method of manufacturing a polyester nonwoven fabric for functional clothing fibers according to another embodiment of the present invention for solving the above other problems is (a-1) 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol preparing a polyethylene terephthalate (PET) composition having a number average molecular weight (M n ) of 15,000-21,000 by polymerizing parts and 30-50 parts by weight of a sulfonate represented by Formula 1;
(a-2) 180-200 ℃에서 상기 PET 조성물 100 중량부에 징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부 및 현무암섬유 5-15 중량부를 혼합한 후, 200-230 ℃에서 상기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 더 혼합하는 단계;(a-2) After mixing 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO) and 5-15 parts by weight of basalt fiber with 100 parts by weight of the PET composition at 180-200° C., at 200-230° C., the formulas 2-1 to Further mixing 1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of 2-3;
(a-3) 상기 혼합물을 압출한 후 50-70 ℃에서 3-5시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리에스테르 펠릿(pellet)을 제조하는 단계;(a-3) preparing polyester pellets by extruding the mixture and then cooling and drying the mixture at 50-70° C. for 3-5 hours;
(b-1) 용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 수평균분자량(Mn)이 20,000-25,000인 폴리우레탄(polyurethane) 조성물을 제조하되, 상기 폴리카보네이트 폴리올의 OH기와 상기 폴리이소시아네이트의 NCO기의 몰비는 1:1-1.5인 단계;(b-1) Polyurethane having a number average molecular weight (M n ) of 20,000-25,000 by polymerizing polycarbonate diol and polyisocyanate having a melting temperature (T m ) of 100-160 ° C. Preparing a composition, wherein the molar ratio of the OH group of the polycarbonate polyol and the NCO group of the polyisocyanate is 1:1-1.5;
(b-2) 170-190 ℃에서 상기 폴리우레탄 조성물 100 중량부에 상기 화학식 3으로 표현되는 인계 안정제 1-5 중량부를 혼합하는 단계;(b-2) mixing 1-5 parts by weight of the phosphorus-based stabilizer represented by Formula 3 with 100 parts by weight of the polyurethane composition at 170-190°C;
(b-3) 상기 혼합물을 압출한 후 50-65 ℃에서 3-6시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리우레탄 펠릿(pellet)을 제조하는 단계;(b-3) preparing polyurethane pellets by extruding the mixture and then cooling and drying the mixture at 50-65° C. for 3-6 hours;
(c) 230-240 ℃에서 상기 폴리에스테르 펠릿과 상기 폴리우레탄 펠릿을 용융 후 혼합 방사하여 섬유 웹을 형성하되, 상기 섬유 웹에 포함된 폴리에스테르 섬유와 폴리우레탄 섬유의 질량비는 1:0.05-0.2인 단계; 및(c) melt the polyester pellets and the polyurethane pellets at 230-240 ° C. and then mix spinning to form a fiber web, wherein the mass ratio of the polyester fibers and the polyurethane fibers contained in the fiber web is 1:0.05-0.2 phosphorus step; and
(d) 상기 섬유 웹에 하기 화학식 4로 표현되는 실란 접착제를 분사하여 부직포를 형성하는 단계를 포함한다.(d) spraying a silane adhesive represented by the following Chemical Formula 4 on the fiber web to form a nonwoven fabric.
[화학식 4][Formula 4]
상기 (a) 및 (b) 단계는 서로 독립적으로 수행될 수 있다.Steps (a) and (b) may be performed independently of each other.
상기 술포네이트는 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표현될 수 있다.The sulfonate may be represented by the following Chemical Formula 1-1 or 1-2.
[화학식 1-1][Formula 1-1]
[화학식 1-2][Formula 1-2]
상기 중합된 PET의 용융온도(Tm)는 120-200 ℃일 수 있다.The melting temperature (T m ) of the polymerized PET may be 120-200 °C.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 의류섬유용 폴리아미드 부직포의 제조 방법은 A method for manufacturing a polyamide nonwoven fabric for functional clothing fibers according to an embodiment of the present invention for solving another problem of the present invention is
(a-1) 테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 상기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 조성물을 제조하는 단계;(a-1) 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and 30-50 parts by weight of a sulfonate represented by Formula 1 are polymerized to have a number average molecular weight (M n ) preparing a polyethylene terephthalate (PET) composition of 15,000-21,000;
(a-2) 180-200 ℃에서 상기 PET 조성물 100 중량부에 징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부 및 현무암섬유 5-15 중량부를 혼합한 후, 200-230 ℃에서 상기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 더 혼합하는 단계;(a-2) After mixing 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO) and 5-15 parts by weight of basalt fiber with 100 parts by weight of the PET composition at 180-200° C., at 200-230° C., the formulas 2-1 to Further mixing 1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of 2-3;
(a-3) 상기 혼합물을 압출한 후 50-70 ℃에서 3-5시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리에스테르 펠릿(pellet)을 제조하는 단계; (a-3) preparing polyester pellets by extruding the mixture and then cooling and drying the mixture at 50-70° C. for 3-5 hours;
(b-1) 230-260 ℃에서 수평균분자량 13,000-20,000의 폴리헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6) 100 중량부, 수평균분자량 13,000-20,000의 폴리라우로락탐(나일론 12) 30-50 중량부, 그래핀 옥사이드 0.1 내지 2 중량부 및 라이오셀 섬유 10-25 중량부를 혼합하는 단계; (b-1) 100 parts by weight of polyhexamethylenediamine adipamide (nylon 6,6) having a number average molecular weight of 13,000-20,000 at 230-260° C., and polylaurolactam (nylon 12) having a number average molecular weight of 13,000-20,000 30 - Mixing -50 parts by weight, 0.1 to 2 parts by weight of graphene oxide and 10-25 parts by weight of lyocell fibers;
(b-2) 상기 혼합물을 압출한 후 70-80 ℃에서 3-5시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리아미드 펠릿(pellet)을 제조하는 단계; (b-2) extruding the mixture, then cooling and drying the mixture at 70-80° C. for 3-5 hours to prepare polyamide pellets;
(b-3) 230-240 ℃에서 상기 폴리에스테르 펠릿과 상기 폴리아미드 펠릿을 용융 후 혼합 방사하여 섬유 웹을 형성하되, 상기 섬유 웹에 포함된 폴리에스테르 섬유와 폴리아미드 섬유의 질량비는 1:0.3-0.6인 단계; 및 (b-3) Melting the polyester pellets and the polyamide pellets at 230-240° C. and then mixing and spinning to form a fiber web, wherein the mass ratio of the polyester fibers and the polyamide fibers included in the fiber web is 1:0.3 -0.6; and
(b-4) 상기 섬유 웹에 상기 화학식 4로 표현되는 실란 접착제를 분사하여 부직포를 형성하는 단계를 포함한다.(b-4) spraying the silane adhesive represented by Chemical Formula 4 on the fiber web to form a nonwoven fabric.
상기 (a) 및 (b) 단계는 서로 독립적으로 수행될 수 있다.Steps (a) and (b) may be performed independently of each other.
상기 라이오셀 섬유의 피브릴화 비율 Q가 10-30일 수 있다.The fibrillation ratio Q of the lyocell fiber may be 10-30.
상기 (b-3) 단계와 (c) 단계 사이에, (e-1) 용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 수평균분자량(Mn)이 20,000-25,000인 폴리우레탄(polyurethane) 조성물을 제조하되, 상기 폴리카보네이트 폴리올의 OH기와 상기 폴리이소시아네이트의 NCO기의 몰비는 1:1-1.5인 단계; Between steps (b-3) and (c), (e-1) a number average by polymerizing polycarbonate diol and polyisocyanate having a melting temperature (T m ) of 100-160 ° C. Molar ratio of the OH group of the polycarbonate polyol and the NCO group of the polyisocyanate to prepare a polyurethane composition having a molecular weight (M n ) of 20,000-25,000 is 1:1-1.5;
(e-2) 170-190 ℃에서 상기 폴리우레탄 조성물 100 중량부에 상기 화학식 3으로 표현되는 인계 안정제 1-5 중량부를 혼합하는 단계; 및(e-2) mixing 1-5 parts by weight of the phosphorus-based stabilizer represented by Formula 3 with 100 parts by weight of the polyurethane composition at 170-190° C.; and
(e-3) 상기 혼합물을 압출한 후 50-65 ℃에서 3-6시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리우레탄 펠릿(pellet)을 제조하는 단계를 더 포함하고, (e-3) further comprising the step of preparing polyurethane pellets by cooling and drying the mixture at 50-65 ° C. for 3-6 hours after extruding,
상기 (c) 단계는 상기 폴리우레탄 펠릿도 용융 후 혼합 방사하여 섬유 웹을 형성하는 단계일 수 있다. 용융 온도는 동일할 수 있다.The step (c) may be a step of forming a fiber web by mixing and spinning the polyurethane pellets after melting. The melting temperature may be the same.
상기 (e-1) 내지 (e-3) 단계는 (a) 및 (b) 단계와 독립적으로 수행될 수 있다.Steps (e-1) to (e-3) may be performed independently of steps (a) and (b).
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description.
본 발명의 실시예들에 따라 제조된 폴리에스테르 부직포는 강도, 열 변형 내성, 자외선 차단성, 난연성 등이 우수하여 생활의류는 물론 다양한 산업현장에도 사용할 수 있는 기능성 의류용 섬유소재로서 활용될 수 있다.Polyester nonwoven fabric manufactured according to embodiments of the present invention has excellent strength, heat deformation resistance, UV protection, flame retardancy, etc. .
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments of the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '-' 또는 '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 다른 언급이 없는 한 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20 % 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the mentioned items. The singular also includes the plural, unless the phrase specifically states otherwise. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated elements. Numerical ranges indicated using '-' or 'to' indicate a numerical range including the values listed before and after as the lower and upper limits, respectively, unless otherwise stated. 'About' or 'approximately' means a value or numerical range within 20% of the value or numerical range recited thereafter.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the description of the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)는 테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 제조될 수 있고, 용융온도(Tm)는 120-200 ℃일 수 있으며, 수평균분자량(Mn)은 15,000-21,000일 수 있다. 수평균분자량(Mn)의 단위는 g/mol일 수 있다. 바람직하게는, 수평균분자량은 16,000-20,000, 17,000-19,000, 18,000-19,000 또는 17,000-18,000일 수 있고, 용융온도는 130-190 ℃, 140-180 ℃, 150-170 ℃, 150-160 ℃ 또는 160-170 ℃일 수 있다.Polyethylene terephthalate (PET) of the present invention may be prepared by polymerizing 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and 30-50 parts by weight of sulfonate, and the melting temperature (T m ) may be 120-200 ℃, the number average molecular weight (M n ) may be 15,000-21,000. The unit of the number average molecular weight (M n ) may be g/mol. Preferably, the number average molecular weight may be 16,000-20,000, 17,000-19,000, 18,000-19,000 or 17,000-18,000, and the melting temperature is 130-190 °C, 140-180 °C, 150-170 °C, 150-160 °C or It may be 160-170 °C.
술포네이트는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물일 수 있다. 술포네이트는 Na, Ca, K 등의 금속과 염을 형성한 술포네이트 금속염 상태로 사용될 수 있다.The sulfonate may be a compound represented by Formula 1 below. The sulfonate may be used in the form of a sulfonate metal salt in which a salt is formed with a metal such as Na, Ca, or K.
[화학식 1][Formula 1]
술포네이트는 바람직하게는 하기 화학식 1-1 내지 1-4로 표현되는 화합물일 수 있고, 보다 바람직하게는 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표현되는 화합물일 수 있다.The sulfonate may be preferably a compound represented by the following Chemical Formulas 1-1 to 1-4, and more preferably a compound represented by the following Chemical Formula 1-1 or 1-2.
[화학식 1-1][Formula 1-1]
[화학식 1-2][Formula 1-2]
[화학식 1-3][Formula 1-3]
[화학식 1-4][Formula 1-4]
에틸렌글리콜 (Ethylene Glycol) 대신 디에틸렌글리콜(DEG), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol) 또는 1,3-프로판디올(1,3-Propanediol)을 사용할 수 있다. 테레프탈산(Teraphthalic acid) 대신 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로서 이소프탈산(Isophthalic aicd), 아디핀산(Adipic acid) 및 세바식산 (Sebacic acid) 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다. Instead of ethylene glycol (Ethylene Glycol), diethylene glycol (DEG), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), or 1,3-propanediol (1,3-Propanediol) may be used. At least one of isophthalic aicd, adipic acid, and sebacic acid may be used as a dicarbonic acid component instead of terephthalic acid.
현무암섬유는 본 발명의 폴리에스테르 부직포에 인장강도, 인열강도 등을 부여하고 친환경성을 높이는 성분이다. 현무암섬유는 현무암을 20 mm 이하의 굵기로 된 현무암 쇄석으로 분쇄하여 1,440-1,480 ℃에서 용융한 다음, 1,380-1,480 ℃로 유지시키면서 인발한 후, 960-1,150 ℃로 서서히 냉각하여 표면처리제를 도포한 뒤 건조하고 권취함으로써 제조할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.Basalt fiber is a component that imparts tensile strength, tear strength, etc. to the polyester nonwoven fabric of the present invention and enhances eco-friendliness. Basalt fiber is obtained by pulverizing basalt into crushed basalt with a thickness of 20 mm or less, melting it at 1,440-1,480 ℃, drawing it while maintaining it at 1,380-1,480 ℃, cooling it slowly to 960-1,150 ℃ and applying a surface treatment agent. After drying, it can be manufactured by winding up. However, the present invention is not limited thereto.
현무암섬유의 굵기는 0.1-0.7 mm일 수 있고, 바람직하게는 0.2-0.5 mm일 수 있다. 굵기가 0.1 mm 미만이면 쉽게 끊어져 강도가 약화될 수 있고, 0.7 mm를 초과하면 다른 성분들과의 혼합이나 균일한 분포가 이루어지지 않을 수 있다. The thickness of the basalt fiber may be 0.1-0.7 mm, preferably 0.2-0.5 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, it may break easily and the strength may be weakened, and if it exceeds 0.7 mm, mixing with other components or uniform distribution may not be achieved.
현무암섬유의 길이는 10-100 mm일 수 있고, 바람직하게는 30-80 mm일 수 있다. 길이가 10 mm 보다 짧으면 강도가 약할 수 있고, 100 mm 보다 길면 다른 성분들과의 혼합이나 균일한 분포가 이루어지지 않을 수 있다. The length of the basalt fiber may be 10-100 mm, preferably 30-80 mm. If the length is shorter than 10 mm, the strength may be weak, and if it is longer than 100 mm, mixing with other components or uniform distribution may not be achieved.
페놀계 안정제는 본 발명의 폴리에스테르 부직포에 열 변형 내성을 부여할 수 있는 성분으로서, 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.The phenolic stabilizer is a component capable of imparting heat deformation resistance to the polyester nonwoven fabric of the present invention, and may be represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, R4 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C8의 알킬(alkyl)일 수 있다.In Formula 2, R4 to R8 may each independently be C 1 to C 8 alkyl.
바람직하게는, 페놀계 안정제는 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나일 수 있다.Preferably, the phenol-based stabilizer may be one of the following Chemical Formulas 2-1 to 2-3.
[화학식 2-1][Formula 2-1]
[화학식 2-2][Formula 2-2]
[화학식 2-3][Formula 2-3]
폴리우레탄(polyurethane)은 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 제조될 수 있다. 폴리우레탄의 수평균분자량(Mn)은 20,000-25,000일 수 있다. 바람직하게는, 수평균분자량은 21,000-24,000 또는 22,000-23,000일 수 있다.Polyurethane (polyurethane) may be prepared by polymerizing polycarbonate polyol (polycarbonate diol) and polyisocyanate (polyisocyanate). The number average molecular weight (M n ) of the polyurethane may be 20,000-25,000. Preferably, the number average molecular weight may be 21,000-24,000 or 22,000-23,000.
폴리카르보네이트 폴리올은 예를 들어 디올, 예컨대 프로필렌 글리콜, 부탄디올-1,4 또는 헥산디올-1,6, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 또는 테트라에틸렌 글리콜 또는 이들 중 2 종 이상과 디아릴카르보네이트, 예를 들어 디페닐 카르보네이트, 또는 포스겐의 혼합물로부터의 반응에 의해 수득될 수 있다. 폴리카르보네이트 폴리올은 바람직하게는 헥산디올-1,6일 수 있다. 폴리카르보네이트 폴리올은 용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 용융온도가 110-150 ℃, 120-140 ℃, 120-130 ℃ 또는 130-140 ℃일 수 있다.Polycarbonate polyols are, for example, diols such as propylene glycol, butanediol-1,4 or hexanediol-1,6, diethylene glycol, triethylene glycol or tetraethylene glycol or two or more of these and diarylcarbo nates, for example diphenyl carbonate, or from mixtures of phosgene. The polycarbonate polyol may preferably be hexanediol-1,6. The polycarbonate polyol may have a melting temperature (T m ) of 100-160 °C. Preferably, the melting temperature may be 110-150 °C, 120-140 °C, 120-130 °C or 130-140 °C.
폴리이소시아네이트는 바람직하게는 160 g/mol 내지 500 g/mol 의 분자량을 갖는 이소시아네이트, 예를 들어 방향족 폴리이소시아네이트, 예컨대 디페닐메탄디이소시아네이트 (MDI) 의 이성질체, 예컨대 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 (4,4'-MDI), 2,2'-디페닐메탄디이소시아네이트 (2,2'-MDI), 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 (2,4'-MDI); 페닐렌디이소시아네이트의 이성질체, 예컨대 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트; 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트 (NDI), 톨루엔디이소시아네이트 (TDI) 의 이성질체, 예컨대 2,4-TDI 및 2,6-TDI; m- 및 p-테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트 (TMXDI), m- 및 p- 자일릴렌 디이소시아네이트 (XDI), 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트 (TODI), 톨루엔 디이소시아네이트, 나프탈렌, 디- 및 테트라알킬 디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디벤질 디이소시아네이트, 및 이들의 조합을 선택할 수 있다. 바람직하게는 폴리이소시아네이트는 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 포함할 수 있다.The polyisocyanate is preferably an isocyanate having a molecular weight of 160 g/mol to 500 g/mol, for example an isomer of an aromatic polyisocyanate, such as diphenylmethanediisocyanate (MDI), such as 4,4'-diphenylmethanedi isocyanate (4,4'-MDI), 2,2'-diphenylmethanediisocyanate (2,2'-MDI), 2,4'-diphenylmethanediisocyanate (2,4'-MDI); isomers of phenylenediisocyanate, such as 1,3-phenylenediisocyanate, 1,4-phenylenediisocyanate; isomers of naphthalene-1,5-diisocyanate (NDI), toluenediisocyanate (TDI) such as 2,4-TDI and 2,6-TDI; m- and p-tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI), m- and p-xylylene diisocyanate (XDI), 3,3'-dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanate (TODI), toluene di isocyanates, naphthalenes, di- and tetraalkyl diphenylmethane diisocyanates, 4,4'-dibenzyl diisocyanates, and combinations thereof can be selected. Preferably, the polyisocyanate may include 4,4'-diphenylmethanediisocyanate.
인계 안정제는 본 발명의 폴리에스테르 부직포에 난연성을 부여할 수 있는 성분으로서, 하기 화학식 3 또는 3-1로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다.The phosphorus-based stabilizer is a component capable of imparting flame retardancy to the polyester nonwoven fabric of the present invention, and a compound represented by the following Chemical Formula 3 or 3-1 may be used.
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 3-1][Formula 3-1]
실란 접착제는 폴리에스테르 섬유와 폴리우레탄 섬유가 혼합된 섬유 웹을 접착 및 고정하여 부직포를 형성하는 것으로, 하기 화학식 4로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다.The silane adhesive forms a nonwoven fabric by bonding and fixing a fiber web in which polyester fibers and polyurethane fibers are mixed, and a compound represented by the following Chemical Formula 4 may be used.
[화학식 4][Formula 4]
실란 접착제는 예를 들어, 섬유 웹 1 m2 당 0.01-1000 g을 분사할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The silane adhesive may be sprayed, for example, 0.01-1000 g per 1 m 2 of the fibrous web, but is not limited thereto.
폴리에스테르 섬유에 현무암섬유를 혼합하여 보강할 경우, 실란 접착제에 의해 현무암섬유가 개질되고 접착력이 향상되어 폴리에스테르 부직포의 물성이 향상될 수 있다.When the polyester fiber is reinforced by mixing the basalt fiber, the basalt fiber is modified by the silane adhesive and the adhesive strength is improved, so that the physical properties of the polyester nonwoven fabric can be improved.
본 발명의 폴리에스테르 부직포는 강도, 열 변형 내성, 자외선 차단성, 난연성 등이 우수하여 생활의류는 물론 다양한 산업현장에도 사용할 수 있는 기능성 의류용 섬유소재로서 활용될 수 있다.The polyester nonwoven fabric of the present invention has excellent strength, heat deformation resistance, UV protection, flame retardancy, and the like, so it can be used as a textile material for functional clothing that can be used not only in daily clothing but also in various industrial fields.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 폴리에스테르 섬유 및/또는 폴리우레탄 섬유에 폴리아미드 섬유를 혼합하여 폴리아미드 혼합 부직포를 제조할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a polyamide mixed nonwoven fabric may be prepared by mixing a polyamide fiber with a polyester fiber and/or a polyurethane fiber.
폴리아미드는 구체적으로, 폴리 헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6), 폴리헥사메틸렌디아민 세바스 아미드(나일론 6,10), 폴리헥사메틸렌 라우로아미드(나일론 6,12), 폴리테트라메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 4,6), 폴리카프로락탐(나일론 6), 폴리라우로락탐(나일론 12) 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것일 수 있다. 바람직하게는, 폴리아미드는 수평균분자량 13,000-20,000의 폴리헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6) 및/또는 폴리라우로락탐(나일론 12)일 수 있다.Polyamide is specifically polyhexamethylenediamine adipamide (nylon 6,6), polyhexamethylenediamine sebacamide (nylon 6,10), polyhexamethylene lauroamide (nylon 6,12), polytetramethylene It may be selected from diamine adipamide (nylon 4,6), polycaprolactam (nylon 6), polylaurolactam (nylon 12), or a mixture thereof. Preferably, the polyamide may be polyhexamethylenediamine adipamide (nylon 6,6) and/or polylaurolactam (nylon 12) having a number average molecular weight of 13,000-20,000.
폴리아미드의 수평균분자량은 바람직하게는, 14,000-19,000, 15,000-18,000 또는 16,000-17,000일 수 있다. 수평균분자량이 상기 수치범위보다 낮은 경우 기계적 물성을 확보하기 어렵고, 상기 수치범위를 초과하면 유동성 및 내후성이 저하될 수 있다.The number average molecular weight of the polyamide may preferably be 14,000-19,000, 15,000-18,000 or 16,000-17,000. When the number average molecular weight is lower than the numerical range, it is difficult to secure mechanical properties, and when the number average molecular weight exceeds the numerical range, fluidity and weather resistance may be deteriorated.
그래핀 옥사이드는 우수한 열전도율을 갖는 물질로서, 본 발명의 폴리아미드 혼합 부직포에 방열 기능을 부여하기 위해 사용된다.Graphene oxide is a material having excellent thermal conductivity, and is used to impart a heat dissipation function to the polyamide mixed nonwoven fabric of the present invention.
그래핀 옥사이드는 압출기에 투입할 수 있을 정도의 안정적 수율과 형태를 유지할 수 있는 그래핀 소재로서 사용된다. 본 발명의 일 실시예에서, 그래핀 옥사이드는 용매열 합성을 이용하여 생산된 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 먼저 나트륨(Sodium)과 에탄올(ethanol)을 분자비 1:1로 반응용기에 넣고 퍼니스에 투입하여 220 ℃ 72시간 동안 반응시킨 후, 만들어진 선도물질을 짧은 시간 열처리하고, 증류수로 씻어낸 후, 진공오븐에서 100 ℃ 24시간 동안 건조시켜 그래핀 옥사이드를 얻을 수 있다Graphene oxide is used as a graphene material that can maintain a stable yield and shape enough to be injected into the extruder. In an embodiment of the present invention, graphene oxide produced using solvothermal synthesis may be used. Specifically, first, sodium and ethanol at a molecular ratio of 1:1 were put into a reaction vessel, put into a furnace, and reacted at 220° C. for 72 hours. Then, it can be dried in a vacuum oven at 100 ° C. for 24 hours to obtain graphene oxide.
그래핀 옥사이드는 대량합성이 어렵고, 생산비용이 높으며, 입자 간 반데르발스 힘에 의하여 압출기로의 투입성이 저하될 수 있기 때문에, 그래핀 옥사이드를 단독 사용하지 않고 흑연과 조합하여 사용할 수도 있다.Since graphene oxide is difficult to mass-synthesize, has a high production cost, and the input into the extruder may be lowered by van der Waals force between particles, graphene oxide may be used in combination with graphite instead of alone.
라이오셀 섬유는 본 발명의 폴리아미드 혼합 부직포에 친환경성을 높이고 촉감 및 물성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 라이오셀 섬유는 목재 펄프로부터 유래된 셀룰로오스 섬유의 일종으로 라이오셀 원사를 쵸핑(chopping)하여 형성된 라이오셀 단섬유일 수 있다. The lyocell fiber may be used to increase the eco-friendliness of the polyamide mixed nonwoven fabric of the present invention and to improve tactile and physical properties. Lyocell fibers are a kind of cellulose fibers derived from wood pulp, and may be Lyocell short fibers formed by chopping lyocell yarns.
라이오셀 섬유는 높은 배향도와 피브릴 간의 약한 결합으로 인하여 피브릴화에 민감한 것으로 알려져 있는데, 피브릴화도가 높으면 섬유 표면의 감촉 및 최종 제품의 품질을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 그러나 피브릴화도를 과도하게 낮추는 것은 비용 대비 품질의 변화가 미미할 수 있다.Lyocell fibers are known to be sensitive to fibrillation due to a high degree of orientation and a weak bond between fibrils. However, excessively lowering the degree of fibrillation may result in negligible change in quality versus cost.
본 발명의 폴리아미드 혼합 부직포에는 피브릴화 비율 Q가 10-30인 것을 사용할 수 있고, 피브릴화 비율 Q는 하기 수학식으로 정의될 수 있다.The polyamide mixed nonwoven fabric of the present invention may have a fibrillation ratio Q of 10-30, and the fibrillation ratio Q may be defined by the following formula.
Q = 200 / tCSF200Q = 200 / tCSF200
tCSF200은 200의 CSF 값에 도달하기 위해 CSF 시험에서 요구되는 시간(분 단위)이다. tCSF200 is the time (in minutes) required for the CSF test to reach a CSF value of 200.
본 발명의 방법을 통해 제조되는 폴리에스테르 부직포 또는 폴리아미드 혼합 부직포를 구성하는 각 섬유의 섬도는 1-50 de일 수 있고, 바람직하게는 5-40 de일 수 있고, 보다 바람직하게는 10-30 de 일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.The fineness of each fiber constituting the polyester nonwoven fabric or polyamide mixed nonwoven fabric produced through the method of the present invention may be 1-50 de, preferably 5-40 de, more preferably 10-30 can be de. However, the present invention is not limited thereto.
본 발명의 방법을 통해 제조되는 폴리에스테르 부직포 또는 폴리아미드 혼합 부직포의 중량은 10-1,000 g/㎡ 일 수 있고, 바람직하게는 50-500 g/㎡일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.The weight of the polyester nonwoven fabric or polyamide mixed nonwoven fabric produced through the method of the present invention may be 10-1,000 g/m 2 , preferably 50-500 g/m 2 . However, the present invention is not limited thereto.
본 발명의 방법을 통해 제조되는 폴리에스테르 부직포는 하기 (1) 내지 (6) 중 하나 이상을 만족할 수 있다.The polyester nonwoven fabric produced through the method of the present invention may satisfy one or more of the following (1) to (6).
(1) 인장강도: 21 kg/5cm 이상 (MD) 및 9.0 kg/5cm 이상 (TD)(1) Tensile strength: 21 kg/5 cm or more (MD) and 9.0 kg/5 cm or more (TD)
(2) 인열강도: 1.2 kg 이상 (MD) 및 1.2 kg 이상 (TD)(2) Tear strength: more than 1.2 kg (MD) and more than 1.2 kg (TD)
(3) 신축율: 75 % 이상 (MD) 및 65 % 이상 (TD)(3) Elongation rate: 75% or more (MD) and 65% or more (TD)
(4) 회복율: 78 % 이상 (MD) 및 70 % 이상 (TD)(4) Recovery rate: 78% or more (MD) and 70% or more (TD)
(5) 자외선 차단율: 90 % 이상 (UV-A) 및 91 % 이상 (UV-B)(5) UV protection rate: 90% or more (UV-A) and 91% or more (UV-B)
(6) 난연성: V0 이상(6) Flame retardant: V0 or higher
본 발명의 방법을 통해 제조되는 폴리아미드 혼합 부직포는 하기 (1) 내지 (6) 중 하나 이상을 만족할 수 있다.The polyamide mixed nonwoven fabric produced through the method of the present invention may satisfy one or more of the following (1) to (6).
(1) 인장강도: 21 kg/5cm 이상 (MD) 및 9.5 kg/5cm 이상 (TD)(1) Tensile strength: 21 kg/5 cm or more (MD) and 9.5 kg/5 cm or more (TD)
(2) 인열강도: 1.2 kg 이상 (MD) 및 1.2 kg 이상 (TD)(2) Tear strength: more than 1.2 kg (MD) and more than 1.2 kg (TD)
(3) 신축율: 75 % 이상 (MD) 및 65 % 이상 (TD)(3) Elongation rate: 75% or more (MD) and 65% or more (TD)
(4) 회복율: 78 % 이상 (MD) 및 65 % 이상 (TD)(4) Recovery rate: 78% or more (MD) and 65% or more (TD)
(5) 자외선 차단율: 90 % 이상 (UV-A) 및 92 % 이상 (UV-B)(5) UV protection rate: 90% or more (UV-A) and 92% or more (UV-B)
(6) 난연성: V0 이상(6) Flame retardant: V0 or higher
이하에서는 실험예를 통해 본 발명에 대하여 설명하나, 본 발명의 효과가 하기 실험예에 의해 제한되지 아니함은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described through experimental examples, but it is obvious that the effects of the present invention are not limited by the following experimental examples.
제조예 1: 폴리에스테르 부직포 제조 (1)Preparation Example 1: Preparation of polyester nonwoven fabric (1)
테레프탈산, 에틸렌글리콜 및 술포네이트를 중합하고, 스크류 압출기에서 180-200 ℃에서 징크옥사이드 및 현무암섬유를 혼합한 다음, 210-220 ℃로 승온시킨 구간에서 페놀계 안정제를 더 혼합하였다. 혼합물을 압출한 후 50 ℃에서 3시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리에스테르 펠릿을 제조하였다. 술포네이트와 페놀계 안정제는 각각 하기 화학식 1-2 및 2-1의 화합물을 사용하였다.Terephthalic acid, ethylene glycol, and sulfonate were polymerized, and zinc oxide and basalt fibers were mixed at 180-200 ° C. in a screw extruder, and then a phenol-based stabilizer was further mixed in a section where the temperature was raised to 210-220 ° C. After the mixture was extruded, it was cooled and dried at 50° C. for 3 hours to prepare polyester pellets. As the sulfonate and phenol-based stabilizers, compounds of the following Chemical Formulas 1-2 and 2-1 were used, respectively.
[화학식 1-2][Formula 1-2]
[화학식 2-1][Formula 2-1]
용융온도(Tm)가 130-150 ℃인 폴리카보네이트 폴리올과 폴리이소시아네이트를 중합하였다. 중합 시 폴리카보네이트 폴리올의 OH기와 폴리이소시아네이트의 NCO기의 몰비가 1:1.2-1.3이 되도록 하였다. 스크류 압출기에서 170-190 ℃에서 인계 안정제를 혼합하였다. 압출 후 60 ℃에서 5시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리우레탄 펠릿을 제조하였다. 인계 안정제는 하기 화학식 3의 화합물을 사용하였다.A polycarbonate polyol having a melting temperature (T m ) of 130-150° C. and polyisocyanate were polymerized. During polymerization, the molar ratio of the OH group of the polycarbonate polyol and the NCO group of the polyisocyanate was 1:1.2-1.3. Phosphorus-based stabilizer was mixed at 170-190 °C in a screw extruder. After extrusion, the polyurethane pellets were prepared by cooling and drying at 60° C. for 5 hours. As the phosphorus-based stabilizer, a compound of Formula 3 below was used.
[화학식 3][Formula 3]
230-240 ℃에서 폴리에스테르 펠릿과 폴리우레탄 펠릿을 용융 후 방사구금을 이용하여 혼합 방사하였다. 방사된 섬유는 이젝터를 통해 연신되어 적층되면서 혼합된 웹을 형성하고, 롤을 통해 연신 및 이송되면서 냉각 후 실란 접착제를 분사함으로써 부직포를 제조하였다. 실란 접착제는 하기 화학식 4의 화합물을 사용하였다.Polyester pellets and polyurethane pellets were melted at 230-240° C. and then mixed and spun using a spinneret. The spun fibers were stretched through an ejector to form a mixed web while being laminated, and a nonwoven fabric was prepared by spraying a silane adhesive after cooling while being stretched and transported through a roll. As the silane adhesive, a compound represented by the following Chemical Formula 4 was used.
[화학식 4][Formula 4]
폴리에스테르 부직포는 하기 표 1과 같이 다양한 조건으로 제조되었다.The polyester nonwoven fabric was prepared under various conditions as shown in Table 1 below.
실험예 1: 폴리에스테르 부직포의 물성 및 특성 평가 (1)Experimental Example 1: Evaluation of properties and properties of polyester nonwoven fabric (1)
하기와 같은 방법에 따라 실시예 1 내지 7의 폴리에스테르 부직포의 물성 및 특성을 평가하였다.The physical properties and properties of the polyester nonwoven fabrics of Examples 1 to 7 were evaluated according to the following method.
- 수평균분자량: 동일한 크로마토그래피 조건 하에 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 분자량 및 몰 질량 분포를 분석- Number average molecular weight: analysis of molecular weight and molar mass distribution by gel permeation chromatography (GPC) under the same chromatographic conditions
- 인장강도: KSK 0521 방법에 의거하여 인장강도를 측정- Tensile strength: Measure tensile strength according to KSK 0521 method
- 인열강도: KSK 0536 방법에 의거하여 인열강도를 측정- Tear strength: Measure the tear strength according to KSK 0536 method
- 신축율: 부직포를 폭 1inch, 길이 15cm 로 절단한 후 한 쪽 끝을 고정한 후 다른 한 쪽에 1kg 추를 매달아 늘어나는 길이를 측정- Elasticity: After cutting the non-woven fabric to 1 inch wide and 15 cm long, fix one end and measure the length by hanging a 1 kg weight on the other end.
※ 신축율 계산식 = ((늘어난 길이) / (처음 길이)) x 100※ Elongation rate calculation formula = ((extended length) / (initial length)) x 100
- 회복율: 부직포를 폭 1inch, 길이 15cm 로 절단한 후 한 쪽 끝을 고정한 후 다른 한 쪽에 1kg 추를 매달아 고정하여 10분동안 방치한 후 추를 제거한다. 추를 제거한 후 처음 길이 대비 늘어난 길이를 비교- Recovery rate: After cutting the nonwoven fabric to 1 inch width and 15 cm length, fix one end and then hang a 1 kg weight on the other side to fix it, leave it for 10 minutes, and then remove the weight. After removing the weight, compare the increased length compared to the initial length.
※ 회복율 계산식 = (1-((늘어난 길이-처음 길이) / (처음 길이)) x 100※ Recovery rate calculation formula = (1-((Extended length - Initial length) / (Initial length)) x 100
- 열 변형 내성: 1.8 N/mm2의 굴곡 응력으로 ISO 75에 준하여 실행하고 상대적인 수치를 비교- Thermal deformation resistance: Perform according to ISO 75 with a flexural stress of 1.8 N/mm 2 and compare the relative values
- 자외선 차단율: UV-VIS-NIR SPECTROPHOTOMER를 이용하여 UV-A (315-400 nm) 및 UV-B (290-315)에 대한 차단율을 측정- UV blocking rate: measure the blocking rate for UV-A (315-400 nm) and UV-B (290-315) using UV-VIS-NIR SPECTROPHOTOMER
- 난연성: KS M 3305 방법으로 UL 94-AVH 챔버를 이용하여 난연성을 측정- Flame retardancy: Measure flame retardancy using UL 94-AVH chamber by KS M 3305 method
평가 결과는 하기 표 2와 같았다.The evaluation results are shown in Table 2 below.
(g/mol)Number average molecular weight (PET)
(g/mol)
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 술포네이트의 사용량이 적거나 많은 경우에는 신축율, 인열강도 또는 열 변형 내성이 약화되었으며, 징크옥사이드의 사용량이 많은 경우에는 자외선 차단성 향상 대비 다른 물성의 저하가 발생하였다. 또한, 현무암섬유나 페놀계 안정제 또는 폴리우레탄은 과다 사용 시 인열강도, 신축율 등에 문제가 발생하였다. 작업성과 감촉은 섬유 웹의 혼화성이나 의류 용도로서의 감촉을 확인한 관능평가로서, 각 성분이 과량이거나 미량일 경우 열화됨을 알 수 있다.As shown in Table 2, when the amount of sulfonate used is small or large, the stretch rate, tear strength, or heat deformation resistance is weakened, and when the amount of zinc oxide is high, the decrease of other physical properties compared to the improvement of UV protection properties occurred. In addition, basalt fiber, phenolic stabilizer, or polyurethane has problems such as tear strength and elasticity when excessively used. Workability and feel are sensory evaluations confirming the compatibility of the fibrous web or the feel as a clothing use, and it can be seen that each component is deteriorated when an excess or trace amount is used.
제조예 2: 폴리에스테르 부직포 제조 (2)Preparation Example 2: Preparation of polyester nonwoven fabric (2)
하기와 같이 다양한 폴리에스테르 부직포 비교예를 제조하여 본 발명의 부직포와 비교하였다.Various polyester nonwoven fabric comparative examples were prepared as follows and compared with the nonwoven fabric of the present invention.
비교예 1: 현무암섬유를 사용하지 않은 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 제조하였다.Comparative Example 1: It was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that basalt fibers were not used.
비교예 2: 폴리우레탄을 사용하지 않은 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 제조하였다.Comparative Example 2: It was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that polyurethane was not used.
비교예 3: 접착제를 사용하지 않고 열압착만으로 부직포를 접착하는 방식을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 제조하였다.Comparative Example 3: It was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that a method of bonding the nonwoven fabric only by thermocompression bonding without using an adhesive was used.
비교예 4: 180-200 ℃에서 징크옥사이드 및 현무암섬유과 페놀계 안정제를 혼합한 점을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 제조하였다.Comparative Example 4: It was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that zinc oxide, basalt fiber, and a phenol-based stabilizer were mixed at 180-200 °C.
비교예 5: 폴리우레탄 중합 시 폴리카보네이트 폴리올의 OH기와 폴리이소시아네이트의 NCO기의 몰비가 약 1:0.9가 되도록 한 점을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 제조하였다.Comparative Example 5: Polyurethane polymerization was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the molar ratio of the OH group of the polycarbonate polyol and the NCO group of the polyisocyanate was about 1:0.9.
실험예 2: 폴리에스테르 부직포의 물성 및 특성 평가 (2)Experimental Example 2: Evaluation of properties and properties of polyester nonwoven fabric (2)
상기 실험예 1과 같은 방법에 따라 비교예 1 내지 5의 폴리에스테르 부직포의 물성 및 특성을 평가하였고, 결과는 하기 표 3과 같았다.The physical properties and properties of the polyester nonwoven fabrics of Comparative Examples 1 to 5 were evaluated according to the same method as in Experimental Example 1, and the results are shown in Table 3 below.
(g/mol)Number average molecular weight (PET)
(g/mol)
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 현무암섬유나 폴리우레탄을 사용하지 않은 경우 강도, 신축율, 난연성, 열 변형 내성 등의 전반적인 물성이 저하되었다. 열압착 방식의 경우에는 인열강도 등의 상당한 저하가 발생하였는데, 실란 접착제를 사용할 경우 현무암섬유가 개질되고 부직포 내 접착력이 향상되는 효과가 발생하는 것으로 풀이된다. 페놀계 안정제를 동시에 혼합한 경우 열 변형 내성, 작업성 등이 저하되었는데, 이는 성분들 간의 균일한 혼화가 용이하지 않았기 때문으로 생각된다.As shown in Table 2 above, when basalt fiber or polyurethane was not used, overall physical properties such as strength, elasticity, flame retardancy, and heat deformation resistance were lowered. In the case of the thermocompression bonding method, a significant decrease in tear strength occurred, and it is interpreted that the use of a silane adhesive modifies the basalt fiber and improves the adhesion in the nonwoven fabric. When the phenolic stabilizer was mixed at the same time, heat deformation resistance and workability were lowered, which is thought to be because uniform mixing between the components was not easy.
제조예 3: 폴리아미드 혼합 부직포 제조Preparation Example 3: Preparation of polyamide mixed nonwoven fabric
실시예 8: 스크류 압출기에서 230-260 ℃에서 폴리헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6)와 폴리라우로락탐(나일론 12), 그래핀 옥사이드 및 라이오셀 섬유(피브릴화도 Q 약 22.0)를 혼합한 다음(중량비 100:4:1:20), 압출한 후 70 ℃에서 4시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리아미드 펠릿을 제조하였다. 폴리아미드 펠릿을 용융 후 방사하여 섬유 웹에 추가로 혼합한 점을 제외하고 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다. Example 8: Polyhexamethylenediamine adipamide (nylon 6,6) and polylaurolactam (nylon 12), graphene oxide and lyocell fibers (degree of fibrillation Q about 22.0) in a screw extruder at 230-260 ° C. were mixed (weight ratio 100:4:1:20), extruded, and cooled and dried at 70° C. for 4 hours to prepare polyamide pellets. A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamide pellets were melted and then spun and further mixed with the fibrous web.
실시예 9: 폴리우레탄 섬유를 사용하지 않은 점을 제외하고 실시예 8와 동일하게 부직포를 제조하였다. Example 9: A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 8, except that polyurethane fibers were not used.
실시예 10: 라이오셀 섬유를 사용하지 않은 점을 제외하고 실시예 8와 동일하게 부직포를 제조하였다. Example 10: A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 8, except that lyocell fibers were not used.
실험예 3: 폴리에스테르 부직포의 물성 및 특성 평가 (3)Experimental Example 3: Evaluation of properties and properties of polyester nonwoven fabric (3)
상기 실험예 1과 같은 방법에 따라 실시예 8 내지 10의 폴리아미드 혼합 부직포의 물성 및 특성을 평가하였다. 열전도도는 다음과 같이 평가하였으며, 결과는 하기 표 4와 같았다.Physical properties and properties of the polyamide mixed nonwoven fabrics of Examples 8 to 10 were evaluated in the same manner as in Experimental Example 1. Thermal conductivity was evaluated as follows, and the results are shown in Table 4 below.
- 열전도도In(In-Plane)/열전도도(Through-Plane): ASTM E1461(Laser flash method)에 의거하여 측정- Thermal conductivity In(In-Plane) / Thermal conductivity (Through-Plane): Measured according to ASTM E1461 (Laser flash method)
(kg/5cm)Tensile strength (MD)
(kg/5cm)
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 폴리에스테르, 폴리우레탄과 폴리아미드 섬유를 혼합한 부직포의 경우 강도, 신축율 등의 전반적인 물성과 촉감이 우수하였고, 라이오셀 섬유의 경우 강도와 촉감에 큰 영향을 미쳤다. 열전도도의 경우 각 성분이 상이함에도 불구하고 유의미한 차이가 없었다.이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As shown in Table 4, in the case of the nonwoven fabric mixed with polyester, polyurethane, and polyamide fibers, overall physical properties such as strength and elasticity and touch were excellent, and in the case of lyocell fibers, the strength and touch were greatly affected. . In the case of thermal conductivity, although each component was different, there was no significant difference. In the above, the embodiments of the present invention have been mainly described, but these are merely examples and do not limit the present invention, and it is common knowledge in the field to which the present invention pertains. Those with will know that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention may be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
Claims (5)
상기 폴리에스테르 섬유는,
테레프탈산(Terephthalic acid) 100 중량부, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 50-80 중량부 및 하기 화학식 1로 표현되는 술포네이트(sulfonate) 30-50 중량부를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn) 15,000-21,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 100 중량부;
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, R은 독립적으로 선택되는 하나 이상의 C1 내지 C12의 알킬(alkyl), 알케닐(alkenyl) 또는 에스터(ester)이다)
징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부;
굵기 0.1-0.7 mm 및 길이 10-100 mm의 현무암섬유 5-15 중량부; 및
하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 포함하고,
[화학식 2-1]
[화학식 2-2]
[화학식 2-3]
상기 폴리우레탄 섬유는,
용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 제조된 수평균분자량(Mn)이 20,000-25,000인 폴리우레탄(polyurethane) 100 중량부; 및
하기 화학식 3으로 표현되는 인계 안정제 1-5 중량부를 포함하는
[화학식 3]
기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포.A polyester fiber and a polyurethane fiber in a mass ratio of 1:0.05-0.2,
The polyester fiber,
A number average molecular weight (M n ) prepared by polymerizing 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and 30-50 parts by weight of a sulfonate represented by the following Chemical Formula 1 (M n ) 15,000- 100 parts by weight of 21,000 polyethylene terephthalate (PET);
[Formula 1]
(In Formula 1, R is one or more independently selected C 1 to C 12 alkyl, alkenyl, or ester)
1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO);
5-15 parts by weight of basalt fiber of 0.1-0.7 mm in thickness and 10-100 mm in length; and
1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of the following Chemical Formulas 2-1 to 2-3,
[Formula 2-1]
[Formula 2-2]
[Formula 2-3]
The polyurethane fiber,
100 parts by weight of polyurethane having a number average molecular weight (M n ) of 20,000-25,000 prepared by polymerizing polycarbonate diol and polyisocyanate having a melting temperature (T m ) of 100-160 ° C. ; and
1-5 parts by weight of a phosphorus-based stabilizer represented by the following formula (3)
[Formula 3]
Polyester nonwoven fabric for functional clothing textiles.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, R은 독립적으로 선택되는 하나 이상의 C1 내지 C12의 알킬(alkyl), 알케닐(alkenyl) 또는 에스터(ester)이다)
(a-2) 180-200 ℃에서 상기 PET 조성물 100 중량부에 징크옥사이드(ZnO) 1-10 중량부 및 현무암섬유 5-15 중량부를 혼합한 후, 200-230 ℃에서 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 하나로 표현되는 페놀계 안정제 1-5 중량부를 더 혼합하는 단계;
[화학식 2-1]
[화학식 2-2]
[화학식 2-3]
(a-3) 상기 혼합물을 압출한 후 50-70 ℃에서 3-5시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리에스테르 펠릿(pellet)을 제조하는 단계;
(b-1) 용융온도(Tm)가 100-160 ℃인 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate diol) 및 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)를 중합하여 수평균분자량(Mn)이 20,000-25,000인 폴리우레탄(polyurethane) 조성물을 제조하되, 상기 폴리카보네이트 폴리올의 OH기와 상기 폴리이소시아네이트의 NCO기의 몰비는 1:1-1.5인 단계;
(b-2) 170-190 ℃에서 상기 폴리우레탄 조성물 100 중량부에 하기 화학식 3으로 표현되는 인계 안정제 1-5 중량부를 혼합하는 단계;
[화학식 3]
(b-3) 상기 혼합물을 압출한 후 50-65 ℃에서 3-6시간 동안 냉각 및 건조하여 폴리우레탄 펠릿(pellet)을 제조하는 단계;
(c) 230-240 ℃에서 상기 폴리에스테르 펠릿과 상기 폴리우레탄 펠릿을 용융 후 혼합 방사하여 섬유 웹을 형성하되, 상기 섬유 웹에 포함된 폴리에스테르 섬유와 폴리우레탄 섬유의 질량비는 1:0.05-0.2인 단계; 및
(d) 상기 섬유 웹에 하기 화학식 4로 표현되는 실란 접착제를 분사하여 부직포를 형성하는 단계를 포함하는
[화학식 4]
기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포의 제조 방법.(a-1) 100 parts by weight of terephthalic acid, 50-80 parts by weight of ethylene glycol, and 30-50 parts by weight of a sulfonate represented by the following Chemical Formula 1 are polymerized to have a number average molecular weight (M n ) preparing a polyethylene terephthalate (PET) composition of 15,000-21,000;
[Formula 1]
(In Formula 1, R is one or more independently selected C 1 to C 12 alkyl, alkenyl, or ester)
(a-2) After mixing 1-10 parts by weight of zinc oxide (ZnO) and 5-15 parts by weight of basalt fiber with 100 parts by weight of the PET composition at 180-200°C, the following Chemical Formulas 2-1 to Further mixing 1-5 parts by weight of a phenol-based stabilizer represented by one of 2-3;
[Formula 2-1]
[Formula 2-2]
[Formula 2-3]
(a-3) preparing polyester pellets by extruding the mixture and then cooling and drying the mixture at 50-70° C. for 3-5 hours;
(b-1) Polyurethane having a number average molecular weight (M n ) of 20,000-25,000 by polymerizing polycarbonate diol and polyisocyanate having a melting temperature (T m ) of 100-160 ° C. Preparing a composition, wherein the molar ratio of the OH group of the polycarbonate polyol and the NCO group of the polyisocyanate is 1:1-1.5;
(b-2) mixing 1-5 parts by weight of a phosphorus-based stabilizer represented by the following Chemical Formula 3 with 100 parts by weight of the polyurethane composition at 170-190°C;
[Formula 3]
(b-3) preparing polyurethane pellets by extruding the mixture and then cooling and drying the mixture at 50-65° C. for 3-6 hours;
(c) melt the polyester pellets and the polyurethane pellets at 230-240 ° C. and then mix spinning to form a fiber web, wherein the mass ratio of the polyester fibers and the polyurethane fibers contained in the fiber web is 1:0.05-0.2 phosphorus step; and
(d) spraying a silane adhesive represented by the following Chemical Formula 4 on the fiber web to form a nonwoven fabric
[Formula 4]
A method for producing a polyester nonwoven fabric for functional clothing fibers.
상기 술포네이트는 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표현되는
기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포의 제조 방법.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
4. The method of claim 3,
The sulfonate is represented by the following Chemical Formula 1-1 or 1-2
A method for producing a polyester nonwoven fabric for functional clothing fibers.
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
상기 중합된 PET의 용융온도(Tm)는 120-200 ℃인
기능성 의류섬유용 폴리에스테르 부직포의 제조 방법.5. The method of claim 4,
The melting temperature (T m ) of the polymerized PET is 120-200 ℃
A method for producing a polyester nonwoven fabric for functional clothing fibers.
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WO2024164578A1 (en) * | 2023-02-07 | 2024-08-15 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | Preparation of ionic copolymerized flame-retardant polyester masterbatch and use in fibers |
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JP2007332168A (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Daicel Polymer Ltd | Long basalt fiber-reinforced biodegradable polyester resin pellet and its molded article |
JP2008156619A (en) * | 2006-11-30 | 2008-07-10 | Toray Ind Inc | Thermoplastic resin composition and molded article thereof |
-
2021
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