KR20210153185A - Method for treating non woven fabric using copper sulfate and non woven fabric treated by the method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 황산구리를 이용한 부직포 처리 방법 및 그 방법으로 제조된 부직포에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating a nonwoven fabric using copper sulfate and a nonwoven fabric produced by the method.
최근 미용 분야에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 얼굴 피부 관리를 위한 관심이 증가하고 있는 추세이다. 얼굴 피부 관리를 위한 방법 중 하나는 다양한 형태의 미용 목적 혹은 기능성 목적의 마스크 팩을 적용하는 것이다. Recently, interest in the field of beauty is increasing, and in particular, interest in facial skin care is increasing. One of the methods for facial skin care is to apply various types of cosmetic or functional mask packs.
기존의 마스크 팩은 부직포로 이루어진 마스크 시트에 에센스 성분을 침지시킨 상태로 사용자의 얼굴에 부착하는 방식이다. 그러나, 면 소재 등으로 이루어진 마스크 시트는 에센스 성분에 대한 흡수도가 높이 않다는 한계가 있다. The existing mask pack is a method of attaching to the user's face in a state in which the essence component is immersed in a mask sheet made of non-woven fabric. However, a mask sheet made of a cotton material or the like has a limitation in that the absorption of the essence component is not high.
마스크 시트의 에센스 성분에 대한 흡수도를 높이기 위한 방법 중 하나로, 셀룰로오스 부직포를 화학적으로 처리하여 CMC(Carboxy Methyl Cellulose) 부직포를 제조하는 방안을 고려할 수 있다. 도 1은 기존의 CMC 부직포를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 1을 참조하면, 셀룰로오스 부직포를 알칼리 용액에 침지하는 단계(S10), 침지된 셀룰로오스 부직포를 픽업한 후 숙성하는 1차 숙성 단계(S11), 카르복시메틸화 용액에 침지하는 단계(S20) 및 셀룰로오스 부직포를 픽업한 후 다시 숙성하는 2차 숙성 단계(S21) 등을 거친다. 그런 다음, 중화 단계(S30)와 수세 단계(S40)을 거친 후 CMC 부직포를 제조하게 된다. 그러나, 알칼리 용액에 침지하는 단계(S10), 카르복시메틸화 용액에 침지하는 단계(S20), 중화 단계(S30) 및 수세 단계(S40)는, 각각 배치식 방식으로 연속 공정으로 적용할 수 없다는 한계가 있다. 특히, 알칼리 용액에 침지하는 단계(S10), 카르복시메틸화 용액에 침지하는 단계(S20)를 각각 거친 후에는, 제품의 균일성을 유지하기 위해 숙성 단계(S11, S21)를 거쳐야 하는 문제가 있다. 이러한 기존의 방식은, 공정 효율이 좋지 못하며, 제품 균일성이 낮다는 한계가 있다. As one of the methods for increasing the absorption of the essence component of the mask sheet, a method of chemically treating a cellulose nonwoven fabric to manufacture a CMC (Carboxy Methyl Cellulose) nonwoven fabric may be considered. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a conventional CMC nonwoven fabric. 1, the step of immersing the cellulose nonwoven fabric in an alkaline solution (S10), the primary aging step of picking up the immersed cellulose nonwoven fabric and aging it (S11), the step of immersing in a carboxymethylated solution (S20) and the cellulose nonwoven fabric After picking it up, it undergoes a secondary aging step (S21) of aging again. Then, after the neutralization step (S30) and the washing step (S40), the CMC nonwoven fabric is manufactured. However, the step of immersion in alkaline solution (S10), step of immersion in carboxymethylation solution (S20), neutralization step (S30) and water washing step (S40), respectively, has a limitation that it cannot be applied as a continuous process in a batch manner. have. In particular, after each of the step of immersion in the alkali solution (S10) and the step of immersion in the carboxymethylation solution (S20), there is a problem in that the aging step (S11, S21) must be performed in order to maintain the uniformity of the product. This conventional method has limitations in that process efficiency is not good and product uniformity is low.
따라서, 기존의 CMC 부직포 제조 과정에서 발생하는 문제점들을 해소할 수 있는 새로운 제조 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Therefore, there is a high need for a new manufacturing technology that can solve the problems occurring in the existing CMC nonwoven fabric manufacturing process.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 황산구리를 이용한 부직포 처리 방법 및 그 방법으로 제조된 부직포를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for treating a nonwoven fabric using copper sulfate and a nonwoven fabric manufactured by the method in order to solve the problems of the prior art as described above.
본 발명은 황산구리 용액을 처리하는 과정을 포함하는 부직포 처리 방법을 제공한다. 하나의 예에서, 본 발명에 따른 부직포 처리 방법은, 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액으로 처리하는 황산구리 처리 단계; 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 머서화 단계; 머서화 처리된 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 스웰링 단계; 셀룰로오스 부직포를 중화하는 중화 단계; 셀룰로오스 부직포를 수세하는 수세 단계; 및 셀룰로오스 부직포를 건조하는 건조 단계를 포함한다. The present invention provides a method for treating a nonwoven fabric comprising treating a copper sulfate solution. In one example, the nonwoven fabric treatment method according to the present invention includes a copper sulfate treatment step of treating the cellulose nonwoven fabric with a copper sulfate solution; A mercerization step of alkali-treating the cellulose nonwoven fabric; a swelling step of carboxyalkylating the mercerized cellulose nonwoven fabric; Neutralization step of neutralizing the cellulose nonwoven fabric; a water washing step of washing the cellulose nonwoven fabric; and a drying step of drying the cellulose nonwoven fabric.
하나의 예에서, 상기 황산구리 처리 단계는, 셀룰로오스 부직포에 황산구리 용액을 분사하거나 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액에 침지시켜 수행한다. In one example, the copper sulfate treatment step is performed by spraying a copper sulfate solution on the cellulose nonwoven fabric or immersing the cellulose nonwoven fabric into a copper sulfate solution.
구체적인 예에서, 상기 황산구리 용액은, 물 또는 유기 용매 100 중량부를 기준으로, 황산구리 5 내지 20 중량부, 레불린산 2 내지 3 중량부, 소듐 라우릴 설페이트 0.1 내지 0.5 중량부, 폴리에틸렌글리콜 0.1 내지 0.3 중량부, 티오황산나트륨 8 내지 10 중량부 및 킬레이트제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함한다. In a specific example, the copper sulfate solution, based on 100 parts by weight of water or an organic solvent, 5 to 20 parts by weight of copper sulfate, 2 to 3 parts by weight of levulinic acid, 0.1 to 0.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 0.1 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol parts by weight, 8 to 10 parts by weight of sodium thiosulfate, and 0.1 to 0.3 parts by weight of a chelating agent.
하나의 예에서, 상기 황산구리 처리 단계는, pH는 4 내지 5 범위에서, 50 내지 60℃ 온도에서 수행한다.In one example, the copper sulfate treatment step is carried out at a temperature of 50 to 60° C. with a pH in the range of 4 to 5.
또 다른 하나의 예에서, 상기 머서화 단계는, 18 내지 25℃ 조건에서, 5 내지 20 몰 농도의 알칼리 용액을 이용하여 20 내지 60 초간 수행한다. In another example, the mercerization step is performed for 20 to 60 seconds using an alkali solution having a molar concentration of 5 to 20 under a condition of 18 to 25°C.
또 다른 하나의 예에서, 상기 스웰링 단계는, 50 내지 80℃ 조건에서, 0.5 내지 3 몰 농도의 카르복시알킬화 용액을 이용하여 3 내지 10 분간 수행한다. In another example, the swelling step is performed for 3 to 10 minutes using a carboxyalkylation solution having a concentration of 0.5 to 3 molar concentration at 50 to 80°C.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 방법으로 처리된 부직포를 제공한다. 하나의 예에서, 본 발명에 따른 부직포는, 입자상의 황화구리가 분산된 CMC(Carboxy Methyl Cellulose) 부직포이다. The present invention also provides a nonwoven fabric treated by the method described above. In one example, the nonwoven fabric according to the present invention is a CMC (Carboxy Methyl Cellulose) nonwoven fabric in which particulate copper sulfide is dispersed.
구체적인 예에서, 황화구리의 함량은 부직포 전체 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 2 중량부 범위이다. In a specific example, the content of copper sulfide is in the range of 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total nonwoven fabric.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 CMC 부직포로 형성된 마스크팩 시트를 제공한다. In addition, the present invention provides a mask pack sheet formed of the CMC nonwoven fabric described above.
본 발명에 따른 부직포 처리 방법은, CMC 부직포를 효율적으로 제조할 수 있으며, 제조된 부직포는 에센스 성분에 대한 흡수성과 항균 특성이 우수하다. The nonwoven fabric treatment method according to the present invention can efficiently produce a CMC nonwoven fabric, and the prepared nonwoven fabric has excellent absorbency and antibacterial properties for the essence component.
도 1은 종래의 셀룰로오스 부직포를 처리하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 셀룰로오스 부직포를 처리하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 셀룰로오스 부직포를 처리하는 과정을 도시한 공정도이다. 1 is a flowchart illustrating a process of treating a conventional cellulose nonwoven fabric.
2 is a flowchart illustrating a process of treating a cellulose nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention.
3 is a process diagram illustrating a process of treating a cellulose nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명은 부직포 처리 방법에 관한 것으로, 에센스 성분에 대한 흡수성이 우수하고 항균 특성을 갖는 부직포 제조가 가능하다. 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 부직포 처리 방법은, 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액으로 처리하는 황산구리 처리 단계; 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 머서화 단계; 머서화 처리된 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 스웰링 단계; 셀룰로오스 부직포를 중화하는 중화 단계; 셀룰로오스 부직포를 수세하는 수세 단계; 및 셀룰로오스 부직포를 건조하는 건조 단계를 포함한다. The present invention relates to a method for treating a nonwoven fabric, and it is possible to prepare a nonwoven fabric having excellent absorbency to an essence component and having antibacterial properties. In one embodiment, the nonwoven fabric treatment method according to the present invention, a copper sulfate treatment step of treating the cellulose nonwoven fabric with a copper sulfate solution; A mercerization step of alkali-treating the cellulose nonwoven fabric; a swelling step of carboxyalkylating the mercerized cellulose nonwoven fabric; Neutralization step of neutralizing the cellulose nonwoven fabric; a water washing step of washing the cellulose nonwoven fabric; and a drying step of drying the cellulose nonwoven fabric.
본 발명에서는, 셀룰로오스 부직포에 대한 머서화 및 카르복시알킬화 처리를 통해 흡수성 및 팽윤성이 향상된 부직포를 제조한다. 더불어, 황산구리 처리를 통해 항균성을 갖는 부직포를 제조한다. In the present invention, a nonwoven fabric with improved absorbency and swelling properties is prepared through mercerization and carboxyalkylation treatment of the cellulose nonwoven fabric. In addition, a nonwoven fabric having antibacterial properties is prepared through copper sulfate treatment.
하나의 실시예에서, 상기 황산구리 처리 단계는, 셀룰로오스 부직포에 황산구리 용액을 분사하거나 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액에 침지시켜 수행한다. In one embodiment, the copper sulfate treatment step is performed by spraying a copper sulfate solution on the cellulose nonwoven fabric or immersing the cellulose nonwoven fabric into a copper sulfate solution.
상기 황산구리 용액은 황산구리(Copper Sulfate) 성분을 함유하는 용액이다. 구체적으로, 상기 황산구리 용액은, 용매로 사용된 물 또는 유기 용매 100 중량부를 기준으로, 황산구리 5 내지 20 중량부를 포함하는 용액이다. 하나의 실시예에서, 상기 황산구리 용액은, 물 또는 유기 용매 100 중량부를 기준으로, 황산구리 5 내지 20 중량부, 레불린산 2 내지 3 중량부, 소듐 라우릴 설페이트 0.1 내지 0.5 중량부, 폴리에틸렌글리콜 0.1 내지 0.3 중량부, 티오황산나트륨 8 내지 10 중량부 및 킬레이트제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함한다. 예를 들어, 상기 킬레이트제는 EDTA(에틸렌디아민사아세트산)을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 차인산 나트륨 0.2 내지 0.5 중량부를 추가 투입하는 것도 가능하다.The copper sulfate solution is a solution containing a copper sulfate component. Specifically, the copper sulfate solution is a solution containing 5 to 20 parts by weight of copper sulfate based on 100 parts by weight of water or an organic solvent used as a solvent. In one embodiment, the copper sulfate solution, based on 100 parts by weight of water or organic solvent, copper sulfate 5 to 20 parts by weight, levulinic acid 2 to 3 parts by weight, sodium lauryl sulfate 0.1 to 0.5 parts by weight, polyethylene glycol 0.1 to 0.3 parts by weight, 8 to 10 parts by weight of sodium thiosulfate, and 0.1 to 0.3 parts by weight of a chelating agent. For example, the chelating agent may be EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid). In addition, if necessary, it is also possible to additionally add 0.2 to 0.5 parts by weight of sodium hypophosphate.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 황산구리 처리 단계는, pH는 4 내지 5 범위에서, 50 내지 60℃ 온도에서 수행한다. 예를 들어, 상기 황산구리 처리 단계는, 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액에 25 내지 60 분 동안 침지시켜 수행한다. 또한, 황산구리 처리 단계를 거친 셀룰로오스 부직포는 이후 설명하는 머서화 단계에 투입된다. 상기 머서화 단계에서는, 셀룰로오스 부직포를 알칼리 용액으로 처리함으로써, 부직포에 대한 머서화를 수행함과 동시에 잔류 황 성분을 제거하게 된다. In another embodiment, the copper sulfate treatment step is carried out at a temperature of 50 to 60° C. with a pH in the range of 4 to 5. For example, the copper sulfate treatment step is performed by immersing the cellulose nonwoven fabric in a copper sulfate solution for 25 to 60 minutes. In addition, the cellulose nonwoven fabric that has been subjected to the copper sulfate treatment step is subjected to a mercerization step to be described later. In the mercerization step, by treating the cellulose nonwoven fabric with an alkali solution, the nonwoven fabric is mercerized and the residual sulfur component is removed at the same time.
하나의 실시예에서, 상기 머서화 단계는, 18 내지 25℃ 조건에서 알칼리 용액을 이용하여 20 내지 60 초간 수행한다. 구체적으로는, 상기 머서화 단계는 셀룰로오스 부직포를 20 내지 23℃에서 25 내지 40 초간 알칼리 용액으로 처리하는 단계를 통해 수행한다. 상기 알칼리 용액은 상대적으로 저농도이며, 구체적으로는 5 내지 20 몰 농도, 8 내지 15 몰 농도 또는 10 내지 16 몰 농도 범위이다. 본 발명의 머서화 단계에 적용되는 알칼리 용액의 농도 범위는, 공정 효율을 저하시키지 않으면서 셀룰로오스 부직포의 손상을 방지하기 위한 것이다. 예를 들어, 상기 알칼리 용액으로 NaOH 수용액을 적용할 수 있다. 본 발명에서는 상대적으로 저농도의 알칼리 용액을 이용하여 1 분 이내의 짧은 시간 동안 알카리화 함에도 원하는 수준의 머서화가 가능함을 확인하였다. 또한, 상기 머서화 단계 후단에는 픽업 단계를 수행하며, 이 경우 픽업율은 100 내지 600%, 150 내지 600%, 100 내지 300% 또는 180 내지 250% 범위이다. In one embodiment, the mercerization step is performed for 20 to 60 seconds using an alkaline solution at 18 to 25 °C conditions. Specifically, the mercerization step is performed through the step of treating the cellulose nonwoven fabric with an alkali solution at 20 to 23 °C for 25 to 40 seconds. The alkali solution has a relatively low concentration, and specifically ranges from 5 to 20 molar concentration, 8 to 15 molar concentration, or 10 to 16 molar concentration. The concentration range of the alkali solution applied in the mercerization step of the present invention is to prevent damage to the cellulose nonwoven fabric without reducing the process efficiency. For example, an aqueous NaOH solution may be applied as the alkali solution. In the present invention, it was confirmed that a desired level of mercerization was possible even after alkalizing for a short period of time within 1 minute using a relatively low concentration alkali solution. In addition, a pickup step is performed after the mercerization step, and in this case, the pickup rate is in the range of 100 to 600%, 150 to 600%, 100 to 300%, or 180 to 250%.
그런 다음, 머서화 단계를 거친 셀룰로오스 부직포에 대해서 연속적으로 스웰링 단계를 수행하였다. 상기 스웰링 단계는 50 내지 80℃ 조건에서 3 내지 10 분 동안 진행한다. 구체적으로는, 상기 스웰링 단계는 60 내지 75℃ 조건에서 4 내지 8 분 동안 진행한다. 상기 카르복시알킬화 용액으로는 용매로 알코올을 이용한 MCA(monochloroacetic acid) 용액을 사용할 수 있다. 상기 카르복시알킬화 용액의 농도는 0.5 내지 3 몰이며, 구체적으로는 0.5 내지 2 몰 범위이다. 예를 들어, 상기 카르복시알킬화 용액으로는 MCA 3 g을 IPA(isopropyl alcohol) 300 ml에 녹인 용액(1 몰 MCA)를 사용한다. Then, a swelling step was continuously performed on the cellulose nonwoven fabric that had been subjected to the mercerization step. The swelling step is performed at 50 to 80° C. for 3 to 10 minutes. Specifically, the swelling step is performed at a condition of 60 to 75° C. for 4 to 8 minutes. As the carboxyalkylation solution, an MCA (monochloroacetic acid) solution using alcohol as a solvent may be used. The concentration of the carboxyalkylation solution is 0.5 to 3 moles, specifically, 0.5 to 2 moles. For example, as the carboxyalkylation solution, a solution (1 mol MCA) in which 3 g of MCA is dissolved in 300 ml of IPA (isopropyl alcohol) is used.
상기 스웰링 단계 이후에, 픽업율 80 내지 500%로 픽업하는 픽업 단계를 포함한다. 예를 들어, 상기 픽업 단계(S230)의 픽업율은 80 내지 500%, 120 내지 600%, 120 내지 280% 또는 150 내지 200% 범위이다. After the swelling step, a pickup step of picking up at a pickup rate of 80 to 500% is included. For example, the pickup rate of the pickup step (S230) is in the range of 80 to 500%, 120 to 600%, 120 to 280%, or 150 to 200%.
상기 중화 단계는, 셀룰로오스 부직포를 0.2 내지 3 M 농도의 산 용액에 침지시켜 수행한다. 구체적으로, 상기 중화 단계은 약산을 이용하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 중화 단계는 0.2 내지 3 M 농도의 CA(Citric acid)를 이용하여 수행 가능하다. 본 발명에서는 상대적으로 저농도의 약산을 이용하여 중화 단계를 수행함으로써, 셀룰로오스 부직포의 손상을 방지하고 잔류될 수 있는 산 성분에 의한 사용자의 피부 손상을 최소화한다. The neutralization step is performed by immersing the cellulose nonwoven fabric in an acid solution having a concentration of 0.2 to 3 M. Specifically, the neutralization step may be performed using a weak acid. For example, the neutralization step may be performed using citric acid (CA) at a concentration of 0.2 to 3 M. In the present invention, by performing the neutralization step using a relatively low concentration of weak acid, damage to the cellulose nonwoven fabric is prevented and damage to the user's skin by the residual acid component is minimized.
상기 수세 단계는 단일 수조에서 수행하는 것도 가능하나, 2 내지 5개의 수조를 단계적으로 거치는 순차적 수세를 수행하는 것이 유리하다. 수세 단계는 셀룰로오스 부직포를 세정 용액에 침지시켜 수행한다. 상기 세정 용액으로는 물을 사용할 수 있으며, 건조 효율 측면에서 일정 수준의 알코올을 함유하는 것도 가능하다. 상기 알코올의 함량은 예를 들어, 5~30%(v/v) 범위에서 조절 가능하다.The water washing step can be performed in a single water tank, but it is advantageous to perform sequential water washing through 2 to 5 water tanks step by step. The water washing step is performed by immersing the cellulose nonwoven fabric in a cleaning solution. Water may be used as the cleaning solution, and it is also possible to contain a certain level of alcohol in terms of drying efficiency. The content of the alcohol can be adjusted, for example, in the range of 5 to 30% (v/v).
상기 수세 단계 이후에 건조 단계를 더 거칠 수 있다. 상기 건조 단계는, 예를 들어, 45 내지 80℃ 온도에서 15 내지 60분간 건조를 수행한다. 상기 건조 단계의 건조 조건은 셀룰로오스 섬유의 손상 내지 변형을 방지하면서 공정 효율을 높이기 위한 범위에서 설정하였다. A drying step may be further performed after the water washing step. In the drying step, for example, drying is performed at a temperature of 45 to 80° C. for 15 to 60 minutes. The drying conditions of the drying step were set in a range to increase process efficiency while preventing damage or deformation of the cellulose fibers.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 머서화 단계, 스웰링 단계, 중화 단계, 수세 단계 및 건조 단계를 포함하는 각 단계 사이 중 어느 하나 이상에서 셀룰로오스 부직포를 스퀴징하는 단계를 더 포함한다. 상기 스퀴징 단계에서는 셀룰로오스 부직포를 스퀴징하고 함유된 용액 성분을 제거하는 역할을 한다. In another embodiment, the method further comprises squeezing the cellulose nonwoven fabric in any one or more between each step including the mercerization step, swelling step, neutralization step, water washing step and drying step. In the squeezing step, it serves to squeeze the cellulose nonwoven fabric and remove the solution components contained therein.
또한, 본 발명에서, 머서화 단계; 카르복시알킬화하는 스웰링 단계; 중화 단계; 및 수세 단계를 거치는 동안, 셀룰로오스 부직포는 컨베이어 라인에 따라 이송되면서 연속 공정에 의해 처리 가능하다. In addition, in the present invention, the mercerization step; Swelling step of carboxyalkylation; neutralization step; And during the washing step, the cellulose nonwoven fabric can be processed by a continuous process while being transported along a conveyor line.
또한, 본 발명은 부직포 처리 시스템을 제공한다. 하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 부직포 처리 시스템은, 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액으로 처리하는 황산구리 처리조; 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 머서화 처리조; 머서화 처리조로부터 공급된 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 스웰링조; 셀룰로오스 부직포를 중화하는 중화조; 셀룰로오스 부직포를 수세하는 수세조; 및 카르복시 부직포를 건조하는 건조조를 포함한다. The present invention also provides a nonwoven processing system. In one embodiment, the nonwoven fabric processing system according to the present invention, a copper sulfate treatment tank for treating the cellulose nonwoven fabric with a copper sulfate solution; a mercerization treatment tank for alkali-treating the cellulose nonwoven fabric; a swelling tank for carboxyalkylating the cellulose nonwoven fabric supplied from the mercerization tank; a neutralization tank for neutralizing the cellulose nonwoven fabric; a water washing tank for washing the cellulose nonwoven fabric; and a drying tank for drying the carboxy nonwoven fabric.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 시스템은, 상기 머서화 처리조, 스웰링조, 중화조 및 수세조를 따라 셀룰로오스 부직포를 연속적으로 이송하는 컨베이어 라인을 포함한다. In one embodiment, the system according to the present invention comprises a conveyor line for continuously transporting the cellulose nonwoven fabric along the mercerization tank, the swelling tank, the neutralization tank and the washing tank.
하나의 실시예에서, 상기 황산구리 처리조는, 셀룰로오스 부직포에 황산구리 용액을 분사하거나 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액에 침지시키게 된다. 예를 들어, 상기 황산구리 용액은, 물 또는 유기 용매 100 중량부를 기준으로, 황산구리 5 내지 20 중량부, 레불린산 2 내지 3 중량부, 소듐 라우릴 설페이트 0.1 내지 0.5 중량부, 폴리에틸렌글리콜 0.1 내지 0.3 중량부, 티오황산나트륨 8 내지 10 중량부 및 킬레이트제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함한다. 예를 들어, 상기 킬레이트제는 EDTA(에틸렌디아민사아세트산)을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 차인산 나트륨 0.2 내지 0.5 중량부를 추가 투입하는 것도 가능하다.In an embodiment, the copper sulfate treatment tank sprays a copper sulfate solution on the cellulose nonwoven fabric or immerses the cellulose nonwoven fabric into the copper sulfate solution. For example, the copper sulfate solution, based on 100 parts by weight of water or an organic solvent, 5 to 20 parts by weight of copper sulfate, 2 to 3 parts by weight of levulinic acid, 0.1 to 0.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate, 0.1 to 0.3 parts by weight of polyethylene glycol parts by weight, 8 to 10 parts by weight of sodium thiosulfate, and 0.1 to 0.3 parts by weight of a chelating agent. For example, the chelating agent may be EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid). In addition, if necessary, it is also possible to additionally add 0.2 to 0.5 parts by weight of sodium hypophosphate.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 황산구리 처리 단계는, pH는 4 내지 5 범위에서, 50 내지 60℃ 온도에서 수행한다. 예를 들어, 상기 황산구리 처리 단계는, 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액에 25 내지 60 분 동안 침지시켜 수행한다. In another embodiment, the copper sulfate treatment step is carried out at a temperature of 50 to 60° C. with a pH in the range of 4 to 5. For example, the copper sulfate treatment step is performed by immersing the cellulose nonwoven fabric in a copper sulfate solution for 25 to 60 minutes.
하나의 실시예에서, 상기 머서화 처리조는, TD 방향으로 평행하게 배향되되 MD 방향으로 p개(p는 5 이상의 정수) 배열된 상부 거치 롤러; 및 상부 거치 롤러의 하부에 위치하고 TD 방향으로 평행하게 배향되되 MD 방향으로 q개(q은 5 이상의 정수) 배열된 하부 거치 롤러를 포함한다. In one embodiment, the mercerization treatment tank, oriented parallel to the TD direction, p number (p is an integer of 5 or more) arranged in the MD direction, the upper mounting roller; and a lower mounting roller positioned below the upper mounting roller and oriented in parallel in the TD direction, q (q being an integer greater than or equal to 5) arranged in the MD direction.
상부 및 하부 거치 롤러의 수(p, q)는 각각 독립적으로 5 내지 100 범위이다. 구체적으로, 상부 및 하부 거치 롤러의 수(p, q)는 각각 독립적으로 5 내지 50 범위, 5 내지 30 범위 또는 8 내지 20 범위이다. 예를 들어, 상부 및 하부 거치 롤러의 수(p, q)는 동일하거나 어느 한 쪽이 하나 더 많은 구조일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 머서화 처리조에서, 셀룰로오스 부직포는 하부 거치 롤러를 시작으로 상부 및 하부 거치 롤러를 거친 후 하부 거치 롤러를 끝으로 다음 단계로 진행되고, 이 경우에는 하부 거치 롤러가 상부 거치 롤러보다 하나 더 많은 구조이다. The number of upper and lower mounting rollers (p, q) each independently ranges from 5 to 100. Specifically, the number (p, q) of the upper and lower mounting rollers are each independently in the range of 5 to 50, in the range of 5 to 30, or in the range of 8 to 20. For example, the number (p, q) of the upper and lower mounting rollers may be the same or one may have more than one structure. For another example, in the mercerization treatment tank, the cellulose nonwoven fabric starts with the lower mounting roller, passes through the upper and lower mounting rollers, and ends with the lower mounting roller, and proceeds to the next step, in this case, the lower mounting roller is the upper It is one more structure than the mounting roller.
구체적인 실시예에서, 상기 머서화 처리조에서, 셀룰로오스 부직포는 상부 거치 롤러와 하부 거치 롤러를 교번하도록 거치된 상태에서 이송되는 구조이다. 본 발명에서는, 셀룰로오스 부직포를 상부 및 하부 거치 롤러에 교번하도록 거치함으로써, 머서화 처리조를 거치는 동안 셀룰로오스 부직포에 일정 수준의 인장력을 부여하게 된다. 알칼리 용액을 처리하는 머서화 처리조에서, 셀룰로오스 부직포는 수축되는 현상이 발생한다. 본 발명에서는, 셀룰로오스 부직포를 상부 및 하부 거치 롤러에 교번하도록 거치함으로써, 셀룰오오스 부직포의 과도한 수축을 방지할 수 있다. In a specific embodiment, in the mercerization treatment tank, the cellulose nonwoven fabric is transported in a state in which the upper and lower rollers are alternately mounted. In the present invention, by alternately mounting the cellulose nonwoven fabric on the upper and lower mounting rollers, a certain level of tensile force is imparted to the cellulose nonwoven fabric during the mercerization treatment tank. In the mercerization treatment tank for treating the alkali solution, the cellulose nonwoven fabric shrinks. In the present invention, by mounting the cellulose nonwoven fabric on the upper and lower mounting rollers alternately, excessive shrinkage of the cellulose nonwoven fabric can be prevented.
하나의 실시예에서, 상기 머서화 처리조에서, 상부 및 하부 거치 롤러 중 어느 하나 이상은 상하 방향으로 이동되는 구동축과 체결된 구조이다. 예를 들어, 상부 거치 롤러는 상하 방향으로 이동되는 구동축과 체결된 구조이고, 이를 통해 셀룰로오스 부직포에 인가되는 인장력을 제어하고, 작업 효율을 높일 수 있다. In one embodiment, in the mercerization treatment tank, at least one of the upper and lower mounting rollers has a structure coupled to a drive shaft that moves in the vertical direction. For example, the upper mounting roller has a structure coupled to a drive shaft that moves in the vertical direction, and through this, it is possible to control the tensile force applied to the cellulose nonwoven fabric and increase work efficiency.
구체적인 실시예에서, 상기 머서화 처리조에서, 상부 거치 롤러 열을 형성하는 각 거치 롤러는 정방향으로 회전하고, 하부 거치 롤러 열을 형성하는 각 거치 롤러는 역방향으로 회전하는 구조이다. 이를 통해, 셀룰로오스 부직포의 연속적인 이송을 구현한다. In a specific embodiment, in the mercerization treatment tank, each mounting roller forming the upper mounting roller row rotates in a forward direction, and each mounting roller forming the lower mounting roller row rotates in the reverse direction. Through this, continuous transfer of the cellulose nonwoven fabric is realized.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 머서화 처리조에서, 상부 거치 롤러의 레벨은 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 알칼리 용액의 수위 레벨보다 높고, 하부 거치 롤러의 레벨은 알칼리 용액의 수위 레벨보다 낮은 구조이다. 머서화 처리조에서 셀룰로오스 부직포를 알칼리 용액에 완전히 침지하는 것도 가능하나, 이는 공정 비용을 증가시키는 원인이 된다. 본 발명에서는, 상부 거치 롤러의 레벨을 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 알칼리 용액의 수위 레벨보다 높게 제어함으로써, 머서화 처리조를 거치는 동안, 셀룰로오스 부직포가 알칼리 용액에 침지되었다가 픽업되는 과정을 반복하게 된다. 이를 통해, 본 발명은 머서화 과정의 효율은 저하시키지 않으면서, 알칼리 용액의 사용량을 획기적으로 절감할 수 있다. In another embodiment, in the mercerization treatment tank, the level of the upper mounting roller is higher than the level of the alkali solution for alkali-treating the cellulose nonwoven fabric, and the level of the lower setting roller is lower than the level of the alkali solution. . It is also possible to completely immerse the cellulose nonwoven fabric in the alkaline solution in the mercerization treatment tank, but this increases the process cost. In the present invention, by controlling the level of the upper mounting roller to be higher than the level of the alkali solution for alkali-treating the cellulose nonwoven fabric, the process of picking up the cellulose nonwoven fabric after being immersed in the alkali solution during the mercerization treatment tank is repeated. . Through this, the present invention can dramatically reduce the amount of alkali solution used without reducing the efficiency of the mercerization process.
구체적인 실시예에서, 상기 머서화 처리조는, 셀룰로오스 부직포에 알칼리 용액을 분사하는 분사 노즐을 더 포함한다. 상기 분사 노즐은 셀룰로오스 부직포 보다 높은 레벨에 위치한 상태에서 알칼리 용액을 셀룰로오스 부직포에 분사하게 된다. 또한, 분사된 알칼리 용액 중에서 셀룰로오스 부직포에 흡수되지 않은 잔량은 머서화 처리조 내의 침지조에 수용되어 재사용 가능하다. In a specific embodiment, the mercerization treatment tank further includes a spray nozzle for spraying an alkali solution to the cellulose nonwoven fabric. The spray nozzle sprays the alkali solution onto the cellulose nonwoven fabric in a state located at a higher level than the cellulose nonwoven fabric. In addition, the remaining amount of the sprayed alkaline solution that is not absorbed by the cellulose nonwoven fabric is accommodated in the immersion tank in the mercerization treatment tank and can be reused.
하나의 실시예에서, 상기 머서화 처리조에서, 셀룰로오스 부직포는 상부 및 하부 거치 롤러에 거치된 상태로 산과 골을 형성하도록 위치한 상태로 이송되며, 산과 골 사이의 이격 높이(G'H)와 산과 산 사이의 이격 폭(G'W) 사이의 비율은, 3~50 : 1 범위이다. 구체적으로, 상기 비율(G'H : G'W)은 3~15 : 1 범위, 3~30 : 1 범위 또는 10~50 : 1 범위이다. 상기 비율 범위는 머서화 처리조에서의 공정 효율과 셀룰로오스 부직포에 가해지는 인장력을 고려하여 산정된 것이다. In one embodiment, in the mercerization treatment tank, the cellulose nonwoven fabric is transported in a state positioned to form a mountain and a valley while being mounted on the upper and lower mounting rollers, and the height of the separation between the mountain and the valley (G' H ) and the mountain The ratio between the spacing between the mountains (G' W ) is in the range of 3-50:1. Specifically, the ratio (G' H : G' W ) is in the range of 3 to 15: 1, in the range of 3 to 30: 1, or in the range of 10 to 50: 1. The ratio range is calculated in consideration of the process efficiency in the mercerization treatment tank and the tensile force applied to the cellulose nonwoven fabric.
또한, 상기 스웰링조는, 셀룰로오스 부직포를 거치한 상태에서 이송하는 봉형의 거치대(hanging bar)를 포함하고, 상기 봉형의 거치대는 TD 방향(Traverse Direction)으로 평행하게 배향되되, 일정한 이격거리를 두고 MD 방향(Machine Direction)으로 n개(n은 20 이상의 정수) 배열된 구조이다. In addition, the swelling tank includes a rod-shaped holder (hanging bar) for transporting in a state in which the cellulose nonwoven fabric is mounted, and the rod-shaped holder is oriented in parallel in the TD direction (Traverse Direction). It is a structure in which n pieces (n is an integer greater than or equal to 20) are arranged in the Machine Direction.
본 발명에서는, 상기 스웰링조에서는, 봉형의 거치대(hanging bar)를 이용하여 셀룰로오스 부직포를 루프(loop) 형태로 거치한 상태에서 이송하게 된다. 이를 통해, 스웰링조를 거치는 동안 셀룰로오스 부직포에 가해지는 장력을 해소하고 부직포의 손상을 방지할 수 있다. 더불어 본 발명에서는, 스웰링조에서의 처리시간을 머서화 처리조 대비 상대적으로 길게 제어한다. 본 발명은 셀룰로오스 부직포를 봉형의 거치대에 루프 형태로 거치함으로써, 상대적으로 처리시간이 긴 스웰링조 설비의 과도한 확장을 방지하고, 셀룰로오스 부직포에 대한 연속처리를 가능하게 한다. In the present invention, in the swelling tank, the cellulose nonwoven fabric is transferred in a state of being held in a loop shape using a rod-shaped hanging bar. Through this, it is possible to relieve the tension applied to the cellulose nonwoven fabric during the swelling tank and prevent damage to the nonwoven fabric. In addition, in the present invention, the treatment time in the swelling tank is controlled to be relatively longer than that in the mercerization treatment tank. The present invention prevents excessive expansion of the swelling tank facility, which has a relatively long processing time, by mounting the cellulose nonwoven fabric on a rod-shaped cradle in the form of a loop, and enables continuous processing of the cellulose nonwoven fabric.
구체적인 실시예에서, 본 발명에서 셀룰로오스 부직포가 거치된 상태의 봉형의 거치대(hanging bar)는 n개 배열된 구조이며, 상세하게는, 20 내지 1,000 개, 20 내지 500 개, 50 내지 200 개 또는 50 내지 150 개 배열된 구조이다. 상기 봉형의 거치대의 개수는 셀룰로오스 부직포를 처리하는 설비의 규모, 생산량 내지 카르복시에틸화 용액의 농도와 처리시간 등을 고려하여 설계 변경 가능하다. In a specific embodiment, in the present invention, the cellulose non-woven fabric is mounted on the rod-shaped rod-shaped hanging bar (hanging bar) has a structure arranged in n, specifically, 20 to 1,000 pieces, 20 to 500 pieces, 50 to 200 pieces, or 50 pieces to 150 arrayed structures. The number of rod-shaped cradles can be changed in design considering the scale of the facility for processing the cellulose nonwoven fabric, the amount of production or the concentration and processing time of the carboxyethylation solution.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 스웰링조에서, 셀룰로오스 부직포는, k 번째(k는 1 내지 n-1 사이의 정수) 봉형의 거치대에 거치되되, MD 방향 양측이 k 번째 봉형의 거치대 하단으로 늘어뜨려진 형태이고, k 번째 봉형의 거치대에 거치된 셀룰로오스 부직포의 전단은 k+1 번째 봉형의 거치대에 거치된 형태이고, 상기 셀룰로오스 부직포는 봉형의 거치대에 거치된 상태로 스웰링조 내에서 이송되는 구조이다. 즉, 상기 셀룰로오스 부직포는 봉형의 거치대에 루프 형태로 거치된다. 이를 위해서, 상기 스웰링조에 셀룰로오스 부직포가 연속적으로 공급되되, 봉형의 거치대는 이동과 멈춤을 일정 간격으로 반복하게 된다. 상세하게는, 봉형의 거치대가 이동 상태에서 셀룰로오스 부직포는 봉형의 거치대에 거치되고, 봉형의 거치대가 멈춤 상태에서는 봉형의 거치대 사이의 이격 공간에 셀룰로오스 부직포가 루프 형태로 늘어뜨려진다. 이러한 과정을 반복함으로써, 봉형의 거치대에 셀룰로오스 부직포를 루프 형태로 거치하게 된다. In another embodiment, in the swelling tank, the cellulose nonwoven fabric is mounted on a k-th (k is an integer between 1 and n-1) rod-shaped holder, and both sides in the MD direction are stretched to the bottom of the k-th rod-shaped holder. A structure in which the cellulose nonwoven fabric is in the open form, and the front end of the cellulose nonwoven fabric mounted on the k-th rod-shaped cradle is mounted on the k+1-th rod-shaped cradle, and the cellulose nonwoven fabric is transported in the swelling tank while being mounted on the rod-shaped cradle. to be. That is, the cellulose nonwoven fabric is mounted on a rod-shaped cradle in the form of a loop. To this end, the cellulose nonwoven fabric is continuously supplied to the swelling tank, and the rod-shaped holder repeats movement and stopping at regular intervals. Specifically, in the state where the rod-shaped holder is moving, the cellulose nonwoven fabric is mounted on the rod-shaped holder, and in the state where the rod-shaped holder is stopped, the cellulose nonwoven fabric is suspended in a loop shape in the space between the rod-shaped holders. By repeating this process, the cellulose nonwoven fabric is mounted on the rod-shaped holder in the form of a loop.
구체적인 실시예에서, 상기 스웰링조에서, 셀룰로오스 부직포는, 거치대에 거치된 상태로 산과 골을 형성하도록 위치한 상태로 이송되며, 산과 골 사이의 이격 높이(GH)와 산과 산 사이의 이격 폭(GW) 사이의 비율(GH : GW)은, 10~100 : 1 범위이다. 구체적으로, 상기 비율(GH : GW)은 10~50 : 1 범위, 30~100 : 1 범위 또는 25~75 : 1 범위이다. 상기 비율 범위는 스웰링조에서의 공정 효율과 셀룰로오스 부직포에 대한 카르복시에틸화 정도를 고려하여 산정된 것이다. In a specific embodiment, in the swelling tank, the cellulose nonwoven fabric is transported in a state positioned to form a mountain and a valley while being mounted on a cradle, and the height of the separation between the mountain and the valley (G H ) and the separation width between the mountain and the mountain (G) The ratio (G H : G W ) between W ) ranges from 10 to 100 : 1. Specifically, the ratio (G H : G W ) is in the range of 10 to 50: 1, in the range of 30 to 100: 1, or in the range of 25 to 75: 1. The ratio range is calculated in consideration of the process efficiency in the swelling tank and the degree of carboxyethylation of the cellulose nonwoven fabric.
하나의 실시예에서, 상기 스웰링조는, 각 봉형의 거치대 일측 또는 양측에 체결되고, 순환 운동을 하는 순환 벨트; 및 상기 순환 벨트에 구동력을 전달하는 구동모터를 더 포함한다. 구동모터에 의한 축의 회전운동은 순환 벨트를 통해 봉형의 거치대를 순환시키게 된다. 상기 봉형의 거치대는 스웰링조 내부에서 순환하면서 셀룰로오스 부직포를 이송하게 된다. 예를 들어, 상기 순환 벨트는 체인 벨트이다.In one embodiment, the swelling jaw is fastened to one or both sides of the cradle of each rod, the circulation belt for circulating motion; and a driving motor for transmitting a driving force to the circulation belt. The rotational motion of the shaft by the drive motor circulates the rod-shaped holder through the circulation belt. The rod-shaped holder circulates inside the swelling tank and transfers the cellulose nonwoven fabric. For example, the endless belt is a chain belt.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 스웰링조는 수조 내에 카르복시알킬화 용액이 충진된 구조를 포함하며, 봉형의 거치대 레벨은 카르복시알킬화 용액의 수위 레벨보다 낮게 설정된다. 이를 통해, 스웰링조 내에서 봉형의 거치대에 거치된 셀룰로오스 부직포는 카르복시알킬화 용액에 침지된 상태로 이송된다. 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 카르복시알킬화 용액의 수위 레벨보다 낮게 제어함으로써, 셀룰로오스 부직포에 대한 카르복시알킬화 효율 및 균일성을 높일 수 있다. In another embodiment, the swelling tank includes a structure in which a carboxyalkylation solution is filled in a water tank, and the rod-shaped cradle level is set lower than the water level level of the carboxyalkylation solution. Through this, the cellulose nonwoven fabric mounted on the rod-shaped holder in the swelling tank is transferred while being immersed in the carboxyalkylation solution. By controlling the carboxyalkylation solution to be lower than the water level of the carboxyalkylation solution for carboxyalkylating the cellulose nonwoven fabric, efficiency and uniformity of carboxyalkylation of the cellulose nonwoven fabric can be increased.
또 다른 하나의 실시예에서, 상기 스웰링조는, 봉형의 거치대와 체결되어 상하 방향으로 이동되는 구동축을 더 포함한다. 예를 들어, 상기 구동축에 의해 봉형의 거치대는 상하 방향으로 레벨을 제어하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 셀룰로오스 부직포의 산과 골 사이의 이격 높이(GH)에 따라 봉형의 거치대 레벨을 제어할 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 부직포의 이격 높이(GH)가 낮은 경우에는 봉형의 거치대 레벨을 그에 상응하도록 낮춤으로써 공정 효율을 높이고 카르복시알킬화 용액의 충전량 내지 사용량을 줄일 수 있다. In yet another embodiment, the swelling jaw further includes a drive shaft that is fastened to the rod-shaped cradle and moves in the vertical direction. For example, it is possible to control the level of the rod-shaped cradle in the vertical direction by the drive shaft. Specifically, the level of the rod-shaped cradle can be controlled according to the separation height (G H ) between the mountains and the valleys of the cellulose nonwoven fabric. For example, when the separation height (G H ) of the cellulose nonwoven fabric is low, the process efficiency can be increased by lowering the level of the rod-shaped holder correspondingly, and the amount or amount of the carboxyalkylation solution can be reduced.
하나의 실시예에서, 본 발명에 따른 부직포 연속처리 시스템은, 머서화 처리조, 스웰링조, 중화조 및 수세조 사이에, 각각 셀룰로오스 부직포를 스퀴징하는 스퀴징 롤러를 더 포함한다. 이를 통해, 각 처리 단계를 거친 셀룰로오스 부직포에 잔류하는 용액 성분 등을 제거하고, 다음 처리 단계의 효율을 높일 수 있다. In one embodiment, the nonwoven continuous processing system according to the present invention further includes a squeezing roller for squeezing the cellulose nonwoven fabric, respectively, between the mercerization treatment tank, the swelling tank, the neutralization tank and the water washing tank. Through this, the solution component, etc. remaining in the cellulose nonwoven fabric that has been subjected to each treatment step may be removed, and the efficiency of the next treatment step may be increased.
예를 들어, 상기 중화조(300)는 단일 수조로 형성될 수 있으며, 또는 중화전 수세를 위한 수조와 중화를 위한 수조를 포함하는 구조일 수 있다. 또한, 상기 수세조는 단일 수조로 형성될 수 있으며, 또는 2 내지 5개의 수조를 형성함으로써 단계적으로 연속적 수세를 수행하는 것도 가능하다. For example, the
또한, 건조조는 예를 들어, 45 내지 80℃ 온도에서 15 내지 60분간 수행 가능하다. 예를 들어, 상기 건조조에서의 건조 과정은 상업적으로 입수 가능한 텐터(tenter) 시스템을 이용하여 수행 가능하다.In addition, the drying tank can be performed, for example, at a temperature of 45 to 80° C. for 15 to 60 minutes. For example, the drying process in the drying tank can be performed using a commercially available tenter system.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 부직포 처리 방법 내지 시스템을 이용하여 제조된 부직포를 제공한다. 하나의 예에서, 본 발명에 따른 부직포는 CMC(Carboxy Methyl Cellulose) 부직포이다. 또한, 상기 CMC 부직포는 입자상의 황화구리가 분산된 형태이다. 본 발명에서, 셀룰로오스 부직포를 처리하는 과정에서 황산구리(Copper Sulfate) 용액을 사용하며, 이는 투입된 황산구리 용액은 황산구리 처리 단계와 머서화 단계 등을 거치면서 입자화된 황화구리를 형성한다. 입자화된 황화구리(Copper Sulfide)는 부직포에 분산되어 부착된 구조이다.In addition, the present invention provides a nonwoven fabric manufactured using the method or system for treating the nonwoven fabric described above. In one example, the nonwoven fabric according to the present invention is a CMC (Carboxy Methyl Cellulose) nonwoven fabric. In addition, the CMC nonwoven fabric is in a form in which particulate copper sulfide is dispersed. In the present invention, a copper sulfate (Copper Sulfate) solution is used in the process of treating the cellulose nonwoven fabric, and the added copper sulfate solution is subjected to a copper sulfate treatment step and a mercerization step to form granulated copper sulfide. Particulate copper sulfide (Copper Sulfide) is dispersed and attached to the nonwoven fabric.
하나의 실시예에서, 상기 황화구리의 함량은 부직포 전체 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 2 중량부 범위이다. In one embodiment, the content of the copper sulfide is in the range of 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total nonwoven fabric.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 CMC 부직포로 형성된 마스크팩 시트를 제공한다. 상기 마스크팩 시트는 피부에 활성을 갖는 에센스 성분에 침지된 상태로 마스크팩을 형성한다. In addition, the present invention provides a mask pack sheet formed of the CMC nonwoven fabric described above. The mask pack sheet forms a mask pack while being immersed in an essence component having an activity on the skin.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but those skilled in the art or those having ordinary skill in the art will not depart from the spirit and scope of the present invention described in the claims. It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the scope of the present invention.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 셀룰로오스 부직포를 처리하는 과정을 도시한 순서도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 부직포 처리 방법은, 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액으로 처리하는 황산구리 처리 단계(S100); 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 머서화 단계(S200); 머서화 처리된 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 스웰링 단계(S300); 셀룰로오스 부직포를 중화하는 중화 단계(S400); 셀룰로오스 부직포를 수세하는 수세 단계(S500); 및 셀룰로오스 부직포를 건조하는 건조 단계(S600)를 포함한다. 2 is a flowchart illustrating a process of treating a cellulose nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2, the nonwoven fabric processing method according to the present invention, a copper sulfate treatment step of treating the cellulose nonwoven fabric with a copper sulfate solution (S100); A mercerization step of alkali treatment of the cellulose nonwoven fabric (S200); A swelling step of carboxyalkylating the mercerized cellulose nonwoven fabric (S300); Neutralization step of neutralizing the cellulose nonwoven fabric (S400); a water washing step of washing the cellulose nonwoven fabric (S500); and a drying step (S600) of drying the cellulose nonwoven fabric.
상기 황산구리 처리 단계(S100)에서, 황산구리 용액은, 물 또는 유기 용매 100 중량부를 기준으로, 황산구리 5 내지 20 중량부, 레불린산 2 내지 3 중량부, 소듐 라우릴 설페이트 0.1 내지 0.5 중량부, 폴리에틸렌글리콜 0.1 내지 0.3 중량부, 티오황산나트륨 8 내지 10 중량부 및 킬레이트제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함한다. 또한, 황산구리 처리 단계(S100)는, 예를 들어, 셀룰로오스 부직포를 50~60℃, pH 4 내지 5 조건에서, 황산구리 용액에 40분 동안 침지한다. 그런 다음, 차인산나트륨 0.3 중량부를 투입하여 15분 동안 환원 석출하는 과정을 거치게 된다. In the copper sulfate treatment step (S100), the copper sulfate solution, based on 100 parts by weight of water or an organic solvent, 5 to 20 parts by weight of copper sulfate, 2 to 3 parts by weight of levulinic acid, 0.1 to 0.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate, polyethylene 0.1 to 0.3 parts by weight of glycol, 8 to 10 parts by weight of sodium thiosulfate, and 0.1 to 0.3 parts by weight of a chelating agent. Further, in the copper sulfate treatment step (S100), for example, the cellulose nonwoven fabric is immersed in a copper sulfate solution at 50 to 60° C. and pH 4 to 5 for 40 minutes. Then, 0.3 parts by weight of sodium hypophosphate is added and reduced and precipitated for 15 minutes.
상기 머서화 단계(S200)는, 18 내지 25℃ 조건에서 8 내지 15 몰 농도의 NaOH 용액을 이용하여 20 내지 60 초간 수행한다. The mercerization step (S200) is performed for 20 to 60 seconds using a NaOH solution of 8 to 15 molar concentration at 18 to 25°C.
상기 스웰링 단계(S300)는 50 내지 80℃ 조건에서 3 내지 10 분 동안 진행한다. 예를 들어, 상기 카르복시알킬화 용액으로는 MCA 3 g을 IPA(isopropyl alcohol) 300 ml에 녹인 용액(1 몰 MCA)를 사용한다. The swelling step (S300) proceeds for 3 to 10 minutes at 50 to 80 ℃ conditions. For example, as the carboxyalkylation solution, a solution (1 mol MCA) in which 3 g of MCA is dissolved in 300 ml of IPA (isopropyl alcohol) is used.
상기 중화 단계(S400)는, 셀룰로오스 부직포를 0.2 내지 3 M 농도의 산 용액에 침지시켜 수행한다. 예를 들어, 상기 중화 단계는 0.2 내지 3 M 농도의 CA(Citric acid)를 이용하여 수행 가능하다.The neutralization step (S400) is performed by immersing the cellulose nonwoven fabric in an acid solution having a concentration of 0.2 to 3 M. For example, the neutralization step may be performed using citric acid (CA) at a concentration of 0.2 to 3 M.
상기 수세 단계(S500)는 4개의 수조를 단계적으로 거치는 순차적 수세를 수행할 수 있으며, 세정 용액으로는 물을 사용한다. The water washing step ( S500 ) may be performed sequentially with water washing through four water tanks step by step, and water is used as the cleaning solution.
그런 다음, 상기 건조 단계(S600)는, 45 내지 80℃ 온도에서 15 내지 60분간 건조를 수행한다. Then, in the drying step (S600), drying is performed at a temperature of 45 to 80° C. for 15 to 60 minutes.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 셀룰로오스 부직포를 처리하는 과정을 도시한 공정도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 부직포 처리 시스템은, 셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 머서화 처리조(100); 머서화 처리조로부터 공급된 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 스웰링조(200); 셀룰로오스 부직포를 중화하는 중화조(300); 및 셀룰로오스 부직포를 수세하는 수세조(400)를 포함하며, 경우에 따라서는 각 처리조를 따라 셀룰로오스 부직포를 연속적으로 이송하는 컨베이어 라인을 포함한다. 3 is a process diagram illustrating a process of treating a cellulose nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the nonwoven fabric processing system according to the present invention includes: a
먼저, 셀룰로오스 부직포는 황산구리 처리조(미도시)를 거쳐 공급된다. 구체적으로, 황산구리 처리된 셀룰로오스 부직포(10)가 이송 카트(11)에 의해 이송되거나, 공급 롤러에 권취된 상태로 공급된다. 셀룰로오스 부직포(10)는 머서화 처리조(100)의 전면의 이송 롤러(101)를 통해 공급된다. 공급된 셀룰로오스 부직포(10)는 알칼리 용액이 충진된 처리조 내에 침지되어 머서화 과정을 거치게 된다. 상기 머서화 처리조(100)는 TD 방향으로 평행하게 배향되되 MD 방향으로 배열된 상부 거치 롤러(111); 및 상부 거치 롤러의 하부에 평행하게 위치하는 하부 거치 롤러(112)를 포함한다. 셀룰로오스 부직포(10)는 하부 거치 롤러(112)를 거쳐 상부와 하부 거치 롤러(111, 112)를 교번하여 거치된 후 하부 거치 롤러(112)를 거쳐 다음 단계로 이송된다. First, the cellulose nonwoven fabric is supplied through a copper sulfate treatment tank (not shown). Specifically, the copper sulfate-treated
머서화 처리조(100)를 거친 셀룰로오스 부직포(10)는 스퀴징 롤러(102)를 거치면서 알칼리 용액을 스퀴징하게 되며, 컨베이어 라인을 따라 스웰링조(200)에 투입된다. 스웰링조(200)는 셀룰로오스 부직포를 거치한 상태에서 이송하는 봉형의 거치대(hanging bar)를 포함하고, 상기 봉형의 거치대는 TD 방향(Traverse Direction)으로 평행하게 배향되되, 일정한 이격거리를 두고 MD 방향(Machine Direction)으로 배열된 구조이다. 셀룰로오스 부직포는 봉형의 거치대에 루프(loop) 형태로 거치된 상태로 이송된다. 또한, 스웰링조(200) 상단에는 필요에 따라 냉각조(미도시)가 위치하며, 스웰링조(200)의 온도를 60 내지 80℃ 범위로 제어한다.The
셀룰로오스 부직포(10)는 중화조(300)를 거쳐, 제1 및 제2 수세조를 포함하는 수세조(400)를 통과하면서 세척되는 과정을 거친다. 구체적으로, 중화조(300)는 예비 세척을 위한 수조와 중화를 위한 수조를 포함하며, 예비 세척 과정을 거쳐 중화액을 이용한 중화 과정을 거치게 된다. 상기 중화액으로는, 예를 들어, CA(citric acid) 1 g을 물 100 ml에 녹인 용액(1% CA)을 중화액으로 사용하였다. 중화조(300)는 20 내지 25℃, pH 6 내지 7.5 조건에서 1 내지 30 초 동안 셀룰로오스 부직포(10)를 처리한다. 중화조(300)를 거친 셀룰로오스 부직포(10)는 스퀴징 롤러(301)를 거쳐 수세조(400)에 투입된다. The
수세조(400)는 예를 들어, 4개의 수조로 나누어 순차적으로 셀룰로오스 부직포(10)를 물에 침지하면서 수세하게 된다. 수세 시간은 5 내지 20 분 소요된다. The
수세조(400)를 거친 셀룰로오스 부직포(10)는 스퀴징 롤러(402)를 거쳐 이송 카트에 실리거나 권취 롤러에 귄취된 상태로 건조 과정에 투입된다. 건조 과정은 예를 들어, 45 내지 80℃ 온도에서 15 내지 60분간 수행 가능하다. 예를 들어, 상기 건조 과정은 상업적으로 입수 가능한 텐터(tenter) 장치를 이용하여 수행 가능하다. The
10: 셀룰로오스 부직포
11: 공급 카트
100: 머서화 처리조
101: 이송 롤러
102, 201, 301, 401: 스퀴징 롤러
110: 알칼리 용액
111: 상부 거치 롤러
112: 하부 거치 롤러
200: 스웰링조
210: 카르복시알칼화 용액
211: 봉형 거치대
220: 구동 모터
222: 체인 벨트
300: 중화조
400: 수세조
S10, S200: 머서화 단계
S11, S21: 숙성 단계
S20, S300: 스웰링 단계
S30, S400: 중화 단계
S40, S500: 수세 단계
S100: 황산구리 처리 단계
S500: 건조 단계10: Cellulose nonwoven fabric
11: supply cart
100: mercerization treatment tank
101: conveying roller
102, 201, 301, 401: squeezing roller
110: alkali solution
111: upper mounting roller
112: lower mounting roller
200: Swelling Joe
210: carboxyalkalization solution
211: rod holder
220: drive motor
222: chain belt
300: neutralization tank
400: washing tank
S10, S200: mercerization phase
S11, S21: ripening stage
S20, S300: swelling phase
S30, S400: neutralization phase
S40, S500: Flush step
S100: copper sulfate treatment step
S500: drying stage
Claims (9)
셀룰로오스 부직포를 알칼리 처리하는 머서화 단계;
머서화 처리된 셀룰로오스 부직포를 카르복시알킬화하는 스웰링 단계;
셀룰로오스 부직포를 중화하는 중화 단계;
셀룰로오스 부직포를 수세하는 수세 단계; 및
셀룰로오스 부직포를 건조하는 건조 단계를 포함하는 부직포 처리 방법.
a copper sulfate treatment step of treating the cellulose nonwoven fabric with a copper sulfate solution;
A mercerization step of alkali-treating the cellulose nonwoven fabric;
a swelling step of carboxyalkylating the mercerized cellulose nonwoven fabric;
Neutralization step of neutralizing the cellulose nonwoven fabric;
a water washing step of washing the cellulose nonwoven fabric; and
A method for treating a nonwoven fabric comprising a drying step of drying the cellulose nonwoven fabric.
상기 황산구리 처리 단계는,
셀룰로오스 부직포에 황산구리 용액을 분사하거나 셀룰로오스 부직포를 황산구리 용액에 침지시켜 수행하는 부직포 처리 방법.
The method of claim 1,
The copper sulfate treatment step,
A non-woven fabric treatment method performed by spraying a copper sulfate solution on a cellulose non-woven fabric or immersing a cellulose non-woven fabric in a copper sulfate solution.
상기 황산구리 용액은, 물 또는 유기 용매 100 중량부를 기준으로, 황산구리 5 내지 20 중량부, 레불린산 2 내지 3 중량부, 소듐 라우릴 설페이트 0.1 내지 0.5 중량부, 폴리에틸렌글리콜 0.1 내지 0.3 중량부, 티오황산나트륨 8 내지 10 중량부 및 킬레이트제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하는 부직포 처리 방법.
The method of claim 1,
The copper sulfate solution, based on 100 parts by weight of water or organic solvent, copper sulfate 5 to 20 parts by weight, levulinic acid 2 to 3 parts by weight, sodium lauryl sulfate 0.1 to 0.5 parts by weight, polyethylene glycol 0.1 to 0.3 parts by weight, thio A method for treating a nonwoven fabric comprising 8 to 10 parts by weight of sodium sulfate and 0.1 to 0.3 parts by weight of a chelating agent.
상기 황산구리 처리 단계는,
pH는 4 내지 5 범위에서, 50 내지 60℃ 온도에서 수행하는 부직포 처리 방법.
The method of claim 1,
The copper sulfate treatment step,
The pH is in the range of 4 to 5, and the nonwoven processing method is performed at a temperature of 50 to 60°C.
상기 머서화 단계는,
18 내지 25℃ 조건에서, 5 내지 20 몰 농도의 알칼리 용액을 이용하여 20 내지 60 초간 수행하는 부직포 처리 방법.
The method of claim 1,
The mercerization step is
A nonwoven fabric treatment method performed for 20 to 60 seconds using an alkali solution having a molar concentration of 5 to 20 under the conditions of 18 to 25 ° C.
상기 스웰링 단계는,
50 내지 80℃ 조건에서, 0.5 내지 3 몰 농도의 카르복시알킬화 용액을 이용하여 3 내지 10 분간 수행하는 부직포 처리 방법.
The method of claim 1,
The swelling step is
A method of treating a nonwoven fabric performed at 50 to 80° C. for 3 to 10 minutes using a carboxyalkylation solution having a concentration of 0.5 to 3 molar.
CMC (Carboxy Methyl Cellulose) nonwoven fabric in which particulate copper sulfide is dispersed.
황화구리의 함량은 부직포 전체 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 2 중량부 범위인 CMC(Carboxy Methyl Cellulose) 부직포.
8. The method of claim 7,
The content of copper sulfide is in the range of 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total nonwoven fabric, CMC (Carboxy Methyl Cellulose) nonwoven fabric.
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|---|---|---|---|
| KR1020200069789A KR20210153185A (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method for treating non woven fabric using copper sulfate and non woven fabric treated by the method |
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| KR (1) | KR20210153185A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160153143A1 (en) | 2009-12-24 | 2016-06-02 | Korea Institute Of Industrial Technology | Medical nonwoven fabric, and preparation method thereof |
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