부직포공학 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 mskhil@jbnu.ac.kr.

Presentation on theme: "부직포공학 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 mskhil@jbnu.ac.kr."— Presentation transcript:

1 부직포공학 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭

2 12. Hydroentanglement □ Hydroentanglement(수류결합)
- Spunlacing, hydraulic entanglement, water jet needling이 동의어로 쓰임 - 고속의 water jet에 의해 웹에 섬유를 결합하는 공정을 설명하는 용어임  웹에서 섬유, 에너지가 높은 물, 지지하는 표면 사이의 상호작용이 섬유의 엉킴을 증가시키고 웹에서 섬유 세그먼트의 배치와 재배열을 유도함 - 두 개 이상의 웹을 다층 부직포로 기계적으로 결합시키는 편리한 방법임 - 원래 상대적으로 낮은 압력의 water jet(150 psi)와 기공이 있는 컨베이어의 사용이 웹에서 부분적으로 섬유의 재배열을 일으켜 구멍이 있거나 패턴이 있는 부직포 생산 에 적용함

3 13. Hydroentanglement의 원리
□ Injector 내의 jet strip에서 모세관 콘 형태 노즐을 통하여 물을 펌핑하여 커튼과 같은 형태로 다수의 고압 원형 water jet을 만듦 - 고속의 jet가 움직이는 컨베이어 또는 와이어에 있는 웹에 직사됨 - 섬유의 결합은 water jet와 웹에서 만들어지는 난류(turbulent water)에 의함  입사한 water jet이 웹 표면을 통과하면서 일부 섬유 세그먼트가 아래로 휘어지거나 옆으로 이동하고 유체 매체 안에 존재하는 소용돌이에 의해 엉킴이 일어남 - 물이 투과되는 컨베이어 sleeve가 에너지를 소진한 물을 진공박스로 흡입함

4

5 1) Specific energy □ Hydroentanglement는 water jet에서 웹으로 운동에너지를 전달하는 것에 달려있음 - 결합 정도, 부직포의 성질, 경제적인 효율이 웹에 전달된 에너지에 의해 영향을 받음 □ 웹에서 단위질량의 섬유에 소모된 specific energy는 K(J/kg)로 표현됨 - 흐름 속도, 물의 압력, jet에 섬유가 머무른 시간에 의존함

6 □ 소모되는 에너지 - 구성 섬유, 섬유 배향, 웹의 두께, 밀도, 기공, 컨베이어 표면 디자인, 웹의 수분 함량 등에 의존함 - 여기에 잠재적으로 소모되는 에너지는 섬유간의 마찰력, 유체 항력(fluid drag force), 웹 압축 등이 있음 □ 경제적인 효율 면에서는 허용되는 강도를 가진 부직포 - 에너지 소비가 낮으면서 높은 생산 속도를 가지는 것이 중요함 - Specific energy coefficient(SEc)

7 2) Jet impact force(F) □ 웹의 결속, 두께, 엉킴에 영향을 줌 - 물의 압력(p)와 jet impact area에 의존함 - Jet의 직경은 jet의 수축에 영향을 받음 - 윗 식에서 노즐 직경을 증가시키면 더 많은 섬유가 수반된 엉킴을 일으킬 수 있음 □ 고압 jet impact force - Bicomponent의 분리와 Lyocell의 fibrillation을 일으킴

8 3) Hydroentanglement 메커니즘과 부직포 구조
□ 메커니즘의 연구 - 부직포의 마이크로구조 분석, 컨베이어의 wire, hole과 섬유의 상호작용, jet-섬유 상호작용의 이론적인 고찰을 기초로 해야 함 - 물뿐만 아니라 컨베이어 지지체 표면과 섬유의 상호작용에 영향을 받음 □ 효율적인 에너지 이동을 일으키는 잠재적 요인 - Water jet 분산 정도, 에너지 손실, 웹 밀도와 두께, 지지체 표면 와이어의 공간 배열 등임

9 □ Hydroentaglement 부직포의 특징은 jet marking임
- Jet marking은 부직포의 MD로 나 있는 연속 톱니모양의 평행 track임 - Jet marking의 위치는 jet impact spacing임 - Jet marking을 최소화하기 위한 방법  연속적인 jet가 같은 영역을 충돌하지 않음  직렬로 injector의 수를 증가시킴  마지막 injector는 가는 jet를 사용  측면으로 injector를 왕복운동 시킴  Jet marking 발생 증가 요인 - 높은 압력을 공정 초기에 사용 - Hydroentanglement에 앞서 젖음이 불완전 할 경우

10 4) 결합 정도에 영향을 미치는 요인 ① 물의 압력 - 초기에 물의 압력을 일정하게 증가시키면 threshold 압력까지 부직포의 강도가 증가 되지 않음 - Threshold 이상의 추가적인 압력 증가가 인장강도를 크게 증가시킴 - 강도의 증가속도는 섬유와 공정에 관련된 파라미터에 의존함  특히 섬유의 섬도나 젖음 탄성률이 중요함 - 압력이 계속 증가하면 섬유의 손상으로 절단 하중이 감소할 수도 있음

11 ② 결합에 소요되는 에너지 - specific energy보다는 impact force가 주요한 인자임 - 동일한 specific energy로 제조된 부직포가 항상 동일한 강도를 나타내지 못함  다른 파라미터에 영향을 받음 - 최고의 결합강도보다는 다른 원하는 물성(bulk density와 흡수력)을 가지도록 맞추는 것이 중요함 □ 결합의 정도 - Entanglement completeness  다른 게이지 길이와 strip 폭에서 얻은 부직포의 절단 하중을 기초로 절단된 섬유의 비율로 나타냄 - Entanglement frequency  결합된 부직포에서 개개의 섬유 길이를 따라 나타나는 결합점의 주기로 나타냄  높은 entanglement frequency는 pilling 저항성과 부직포의 표면 안정성을 증가시킴

12 □ 최대 부직포 강도(maximum fabric strength, MFS)에 영향을 미치는 조건
- 섬유 종류  강한 섬유가 높은 MFS를 가짐  높은 탄성률을 가진 섬유는 물의 압력 증가에 의해 섬유의 손상을 일으켜 높은 MFS를 갖지 못하게 함 - 압력 프로파일과 앞면/뒷면에 가해진 specific energy의 비  한쪽으로 hydroentangle된 부직포는 양쪽 처리된 것보다 낮은 MFS를 가지므로 양쪽이 교대로 처리되는 것을 권장함 - 웹의 무게  웹의 무게가 증가하면 더 높은 MFS를 얻음

13 14. Hydroentanglement를 위한 섬유 선택
변함 - 결합을 최대로 하는 것이 필요하지만 에너지를 최소화하는 것도 요구됨 섬유 stiffness - 에너지 소비를 최소화하여 부직포를 결합하기 위해서는 쉽게 엉킴이 일어나는 유연 하고 변형이 쉬운 섬유가 필요함 ① 굴곡강직성 - 섬유의 굴곡 강직성은 직경, 영률, 단면 모양과 밀도에 의존함  섬유의 종류에 따라 이러한 성질들은 습도, 탄성률에 강하게 의존함 ② 탄성률 - 낮은 젖은 탄성률의 비스코스레이온은 쉽게 수류엉킴이 일어남 - 높은 탄성률을 가지는 유리나 탄소섬유는 섬유의 엉킴이 적어 강도가 낮게 나타남

14 ③ 섬유의 직경 - 가는 섬유는 굵은 섬유에 비해 상대적으로 유연하므로 동일한 에너지 소비로 더 강 하게 엉킴이 되어 강도가 높은 부직포가 만들어짐 - 섬유의 직경이 감소하면 섬유 표면적과 섬유의 교차점이 증가하므로 부직포의 강도가 증가됨 ④ 섬유의 단면 - 삼각 단면 섬유가 원형보다 더 많은 에너지를 필요로 함 - 타원형과 편평한 섬유단면은 상당히 효과적으로 엉킴이 일어남

15 2) 젖음 □ 효과적인 수류결합은 균일하고 빠른 웹의 젖음을 필요로 함 - PP와 같은 소수성 섬유는 적당한 젖음을 부여하기 위하여 방사 후에 가공이 필요하며 가공제가 물로 제거되는 동안 거품 발생을 최소화해야 함 - 가공제의 제전 성분이 특히 거품과 연관되며 이 문제를 해결한 조제 개발이 이루어져 있음 □ 메인 분사에 앞서 미리 젖음을 주는 것이 구조에서 공기를 빼내 웹의 두께를 줄여줌 □ Glycerol monoester와 6-14 개의 탄소원자로 구성된 지방산을 포함하는 가공제가 수용성 분산제로 사용됨 - 친수성 가공제는 내구성이 낮아 수류결합 동안에 효과적으로 제거됨 □ 플라즈마 방전과 같은 처리가 친수성 작용기를 합성섬유의 표면에 도입하기 위하여 사용될 수 있음

16 3) 섬유 치수 □ 일반적인 섬도와 섬유 길이의 조합은 1.7 dtex/38 mm, 3.3 dtex/50 mm 3.3 dtex/60 mm임 □ 섬유 길이와 세장비(slenderness ratio)가 웹 형성 공정과 적합성에 영향을 미침 - 가는 섬유는 높은 비표면적을 가지며 우수한 강도를 나타냄 ·섬유 지름과 굽힘 강성: 직접적인 관계가 있으며 엉킴 효율에 영향을 줌 ·부직포가 잘 형성되기 위해서 섬유는 웹에서 변형과 휨이 가능해야 함 - 짧은 섬유는 효과적으로 엉키지만 섬유 길이의 증가가 강도 증가에 기여함 ·섬유의 가늘기가 일정할 때, 강도는 섬유 길이가 mm까지 증가함 □ 크림프는 소면된 웹의 결합을 증가시키지만 중간 압력을 사용한 낮은 수류결합 시스템에 의해 생산된 부직포 강도에 영향을 미침 - 나선형 크림프 섬유: 높은 압축 저항때문에 허용 강도 부직포를 제조하기 위하여 높은 에너지를 투입하여야 함 - 크림프 효과는 가는 양모의 수류결합에서 크게 나타남

17 4) 섬유 종류 □ 일반섬유 - 상업적으로 PET와 비스코오스 레이온 단섬유가 수류결합에서 가장 중요함 · 비스코오스 레이온에 PET와 PP를 혼합한 부직포는 습강도와 부피가 증가함 - 저가의 흡수제로 wood pulp가 사용됨 · 마른 와이프와 수술용 가운 등으로 제조됨 - Lyocell은 높은 습강도로 와이프와 같은 흡수제로 빠르게 사용량이 증가함 □ 내열섬유 - 내열성을 가지는 메타아라미드 섬유를 수류결합한 부직포는 항공분야 및 보호복 분야에 쓰임 - 메타아라미드와 파라아라미드의 브렌드는 차열재(thermal barrier)나 열차단물질 (heat shielding material)에 사용됨 - 유리와 실리카와 같은 무기섬유는 impact force를 낮추어 섬유의 손상을 최소화하여 복합재료용 pre-preg를 생산하기 위하여 사용됨

18 □ 분리형 bicomponent 섬유 - 합성 가죽 코팅 기재, 인테리어 직물, 안경 닦개와 같은 고성능 wipe가 분리형 bicomponent 섬유의 수류결합 방법으로 제조됨 · 마이크로섬유로 분리하기 위하여 수류결합이 사용됨 · 천연가죽의 느낌을 부여하기 위하여 열 수축 열가소성 섬유를 웹에 bicomponent 섬유와 블렌드하여 부직포 밀도를 증가시킴 - 중공이 있을 경우에 분리효율이 증가함

19 ☞ 일부 분리형 bicomponent 섬유의 부분적인 분리는 고속 carding 동안에 일어날 수 있음
- 개별 섬유에서 누적된 신장이 분리를 일으킴 - 해도사(sea-island)는 PVA 매트릭스(녹는 부분)안에 PP 필라멘트가 개가 있음 □ 피브릴섬유 - 마이크로피브릴 섬유의 길이방향 분리는 높은 impact force에 의해 일어남 · 수류결합이 일어나는 동안, 피브릴화는 면, 인피섬유, Lyocell, polyacrylonitrile, 파라아라미드에서 일어남 · 원래 섬유의 표면으로부터 피브릴이 돌출되어 이웃하는 피브릴과 엉킴이 일어남 - 피브릴화에 따른 표면적의 증가는 부직포의 물리적, 광학적, 기계적 성질을 변화시킴 · 부직포의 투과성이 감소하여 필터에 유용함 - 기계적인 가공으로 마이크로섬유 파일이 부직포 표면에 만들어지며 이것이 부직포의 부드러움을 증가시킴 · 이 가공처리를 하지 않으면 피브릴은 종이와 같은 표면을 만들며 거친 태를 가짐

20 15. 공정 설계 □ 기계의 구성은 아래 사항을 고려해야 함 - 원료의 성질과 기계에 공급되는 웹의 형성 방법
- 부직포의 무게 - 가격(특히, 에너지 소비) - 다른 성분을 도입할 필요성(웹, scrim 또는 다층 구조를 만들기 위한 미리 제조된 부직포 등) - 패턴 또는 기공 - 부가적인 결합 여부(열 또는 화학 결합) - 응용분야

21

22 16. Hydroentanglement 공정 기술
Web/batt 압축과 pre-wetting □ 웹이나 바트는 수류결합에 앞서 미리 젖게하여 공기를 배출하고 아래의 목적을 달성함 - 결합에 앞서 웹의 MD/CD의 변화를 최소화하여 섬유 배열의 교란을 방지함 - 웹이 main jet에 충돌되었을 때의 jet marking을 최소화 함 - 웹이 첫 번째 injector와 지지면 사이를 통과하도록 함 - 컨베이어에 웹이 가볍게 붙어 미끄러짐을 방지함 □ Pre-wetting은 결합 정도의 변동을 최소화하기 위해 최대한 균일해야 함 - 저압의 injector가 사용됨 - 스프레이 방식의 정확한 제어가 필요함 - 웹의 폭 방향으로 연속적인 물 커튼을 적용한 weir system이 효과적일 수 있음 - 수조에서 롤러에 의한 웹의 압축이 사용되기도 함

23 □ 최근의 접근법은 적어도 하나의 저압 injector를 사용한 pre-wetting과 웹의 기계적인
압축을 통합함 - 웹은 두 개의 투과 벨트, 투과 벨트와 롤러, 두 개의 투과 롤러에 의해 샌드위치 형태가 됨 ·이러한 배열이 웹의 파괴 없이 높은 수압의 사용이 가능하고 웹의 불필요한 연신을 최소화함

24 2) Support surface □ 컨베이어 표면 또는 와이어의 디자인이 부직포의 강도, 구조, 외형, 에너지 소비에 영향을 미침 - 컨베이어 표면: 금속 또는 고분자 투과 직물 메쉬, 금속 roll 또는 sleeve 등이 사용됨 - 웹에 에너지 전달을 최대로 하여 결합과 두꺼운 부직포를 형성하기 위하여 15-25% 의 기공 면적을 가진 메쉬 구조가 사용됨 · 더 큰 기공 면적을 가진 메쉬는 낮은 인장강도와 투과가 쉬운 부직포를 제조함 ·컨베이어 벨트의 기공은 섬유 파편과 오염물질로 채워져 배수를 어렵게 하고 웹이 달라붙는 부작용이 일어남 - 직물 벨트를 사용할 경우에 분사된 물이 불규칙하게 반사되고 웹으로 되돌아오지 않음 · 메쉬에 의한 에너지 흡수로 인해 낮은 에너지 전달 효율을 보완하기 위하여 더 많은 injector가 필요함

25 □ 물은 롤러를 따라 웹의 가장자리에서 중력에 의해 배수됨
- 수류결합에서 flooding(물의 넘침)을 피해야 함 · Injector의 물의 흐름 속도와 웹에서 물의 제거 속도가 균형을 이루어야 함 - 내부 흡입 슬롯을 가진 기공이 뚫린 롤러가 탈수를 도움 ·기공은 규칙적인 패턴으로 배열되며 크기와 기공 면적은 높은 흐름 속도에서 효과적인 배수가 될 수 있도록 충분히 크게 만듦 ·지그재그 기공 구조를 가지는 롤러에 의해 만들어지는 원하지 않는 줄무늬를 피하기 위하여 더 작은 마이크로 기공의 랜덤 분포를 가지는 sleeve(기공 면적이 3-12%)가 사용됨 - 생산 시스템은 얇은 실크 스크린 니켈 sleeve를 금속 허니컴 실린더 위에 설치한 형태임 ·약 95%의 기공 면적이 최대 배수가 가능하도록 함 - 지지면의 기공 면적이 증가하면 에너지를 가진 물의 낭비가 높아져 섬유 엉킴이 낮음 ·슬리브의 기공 면적이 8%에서 15%로 커지면 같은 인장강도를 얻기 위하여 injector 의 수는 2배가 되어야 함

26 □ 돌출이 있는 드럼 표면으로 된 wire mesh는 gauze 또는 3차원 외형을 가진 기공이
있는 부직포를 만듦 - Water jet가 돌출 표면에서 섬유 세그먼트를 이동시켜 기공을 만들며 돌출의 크기, 형태 빈도가 3차원 모양에 영향을 미침

27 3) Injector operation □ 분사기는 금속으로 만들어지며 높은 수압에 견디도록 강하게 디자인됨 - 마모와 에너지 소모를 최소화하기 위하여 부직포의 기계적 및 물리적 성질을 만족하는 최저 수압을 사용하는 것이 바람직함 □ 각 분사기는 독립된 separate high-pressure pump에 의해 작동됨 - 이것은 여러 개의 injector에 연결된 하나의 펌프보다 감속효과(throttling losses)가 없기 때문에 에너지 효율이 큼 - 원심분리 펌프보다 피스톤 펌프가 선호됨

28 □ Drilled injector와 slot-type injector가 사용됨
- 드릴 형은 고압을 견디는 상부와 하부 챔버를 가진 몸체로 구성됨 ·상부의 원통형 챔버로 고압의 물이 공급됨 ·챔버 내부엔 필터, 물 분산기로 작용하는 금속 sleeve, 구멍이 뚫린 실린더로 구성된 카트리지가 있음 ·고압의 물이 챔버로 공급되어 분사기 폭을 따라 일정한 간격으로 배열된 원형 hole을 통과함 ·출구 쪽이 원뿔형인 hole은 고압의 물을 챔버의 하부로 공급함 → 이 챔버에서 물은 jet strip nozzle로 흐름 - Slot-type injector는 원통형 공급 챔버가 있음 ·공급 챔버 안에서 고압의 물은 필터를 통과하여 분산 영역으로 감 → 분산 영역에서는 물은 jet strip nozzle로 보냄 ·공급 챔버 내에는 필터와 구멍이 뚫린 실린더로 구성된 카트리지가 있음 ·높은 압력의 물은 injector 전폭으로 뻗어 있는 좁은 직사각형 slot을 통하여 아래의 jet strip으로 공급됨

29 Slot-type Drilled-type

30 4) Injector 배열 □ 상업생산용 장비는 5-8개의 injector가 사용되고 있음 - Injector의 수와 최고 작동 압력은 라인 속도와 용도의 다양성에 따름 - 마지막 injector ·부직포 외형을 균일하게 하기 위하여 설치되기도 함 ·상대적으로 낮은 압력과 가는 노즐을 사용 - 엠보싱 패턴이나 기공을 도입하기도 함 □ 고압으로 작동되는 적은 수의 분사기가 사용될 경우 - 장점: 제조 원가를 낮추고 공정을 단순화 함 - 단점: Jet marking과 같은 품질상의 문제를 야기함 □ 웹의 표면과 배면을 교대로 분사할 경우 - 무거운 부직포( g/m2)의 층간 박리를 막음

31

32 5) Jet strip과 노즐 □ Jet strip은 injector에 고정되어 있으며 구멍이 뚫린 노즐이 있음 - 두께 mm, 폭 mm, 1-3열의 노즐을 가짐 - 분사속도 m/s(노즐 직경 ㎛일 경우)

33 □ 노즐은 strip에 구멍을 내어 만듦 - 노즐은 cone-down과 cone-up이 있음 ·Cone-down 노즐: 분출계수를 줄여 안정한 고속 원형 제트를 생성함 ·Cone-up 노즐: 제트의 불안정성이 크며 물의 압력이 discharge coefficient(분출 계수)에 더 강하게 영향을 줌 - 노즐의 모세관 부분이 제트의 직경에 영향을 줌 ·폭이 좁은 제트가 에너지 효율이 높음 ·모세관 입구 주위의 노즐 형태가 제트의 끊김에 영향을 줌 ·노즐의 aspect ratio도 중요한 요인임

34 □ Jet strip과 노즐에서의 문제점 - Jet strip의 수명은 물의 압력과 조성에 따라 변함 - Cavitation(공동현상), 마모 또는 화학적 변질로 인한 노즐 손상 : 노즐의 형태를 변화시킴 → 제트 불안정성 증가 → 부직포의 품질 저하 ·부직포의 밀도와 질감 차이 발생 ·에너지 전달 효율 저하 - 노즐의 마모 저항성을 높이기 위하여 높은 경도를 가진 합금을 사용하기도 함 ☞ Cavitation(공동현상): 액체가 고속으로 회전할 때 압력이 낮아지는 부분이 생겨 기포가 형성되는 현상

35 □ 상업용 jet strip은 노즐의 수와 노즐 입구 지름이 변함
- 처음 적은 수의 injector는 큰 노즐( ㎛)을 가짐 ·충격력을 최대로 하여 섬유의 엉킴을 높임 - 마지막 injector는 작은 노즐( ㎛)을 가짐 · Jet mark를 줄이고 매끄러운 표면을 만듦

36 6) De-watering(탈수) □ 흡입: 물의 flooding을 막고 지지 표면에서 과도한 물을 제거함 - Flat belt 시스템이 flooding하기 쉬움 - 흡입에 의해 제거하지 못한 잉여의 물은 기계 아래로 배수되도록 함 □ Flooding이 야기하는 문제점 - 부직포의 강도를 저하시키고 결합을 방해함 □ De-watering - 건조에 앞서 압착로울러(squeeze roller)에 의해 물을 짜냄 ·섬유로 만들어진 Roberto roll로 물을 짜낼 수 있음

37 7) 물의 순환과 여과 □ 물의 품질이 공정 효율에 영향을 미치므로 여과시스템이 중요함 - Jet strip을 막음 ·Jet marking과 부직포에 균일성을 저하시킴 □ 물의 품질 - pH가 중성이고 낮은 금속 이온 함량을 가져야 함 - 재순환시켜 사용하는 물은 섬유 가공제, 섬유 뭉치, 다른 불순물이 여과장치에 의해 제거되어야 함 □ 여과시스템 - 모래 여과장치가 재사용되는 물에서 현탁 고체와 섬유 가공제를 제거함 - 폐쇄 루프 배열은 물을 모래 필터로 보내는 flotation unit과 back washing recovery 시스템으로 구성됨 ·Back-washed 물은 flotation unit으로 되돌아가며 sand filter에 남아있는 물은 UV 살균되어 bag 여과 장치로 보내짐

38 8) 건조 □ 수류결합 후에 부직포 안의 틈새에 잡힌 물의 일부가 흡입에 의해 기계적으로 제거됨 - 합성섬유는 매우 효과적으로 제거됨 - 셀룰로오스나 다른 흡습성 섬유는 기계적인 제거 후에도 여전히 물의 함량이 높음 · Can drying, drum drying, through-air flat conveyor drying이 추가로 물을 제거 하기 위하여 사용됨

39 9) Aperturing과 패턴 효과 □ Apertured 부직포: 돌출되거나 솟아 오른 교차점(knuckles라 불림) 표면을 가진 실린더 위에서 수류결합에 의해 생산됨 - 섬유는 knuckle주변으로 향하며 엉킴 - Knuckle의 형태에 따라 돌출된 상부의 섬유 세그먼트가 이웃하는 영역으로 옮겨감 ·따라서 aperture보다 이웃하는 영역의 밀도가 더 높음 □ Aperturing은 높은 개방 면적을 가지는 지지체의 표면에서 일어날 수 있음 - 지지체의 표면이 주기적인 구조, 부직포의 질감, aperture의 형태와 간격에 영향을 미침 - Aperture 선명도는 섬유 길이가 감소함에 따라 높아짐 ·왜냐하면 더 작은 섬유 세그먼트가 aperture 사이를 연결하기 때문임

40 □ Aperture나 패턴 부직포 생산에 물 소비가 증가함
㎛ 의 큰 구멍 노즐이 사용되기 때문임 □ 3차원 패턴, ribs, logos, 표면 파일 효과가 수류결합에 의해 생산됨 - 오목한 표면 위에 미리 엉킨 웹을 높은 수압으로 섬유를 밀어내어 생산 - 엠보싱 효과와 aperture가 결합되기도 함

41 17. Hydroentangled 부직포의 응용
1) 와이프 □ Air-laid thermal bond 와이프가 수류 결합 부직포로 빠르게 대체됨 - 수류결합 부직포의 부드러운 태, 우수한 강도, 얇은 두께 때문임 □ 여러가지 조성의 수류결합 와이프 - 바닥용 와이프의 조성: 비스코스/PET=70/30 또는 65/35 - 먼지제거용: PET/PP=75/25 또는 91/9 · 엠보싱 3D 패턴 또는 가짜 파일 표면이 먼지 부착율을 증가시키기 위해서 도입됨 - 크린룸용: Lyocell과 PET 브렌드와 100% PET 수류결합 부직포가 쓰임 - 젖은 와이프, 거즈, 미용용: 면 부직포 - 생분해와 물분산용(환경오염 대비용)

42 2) 세탁이 가능한 가정용 부직포 □ 주 용도 - 면 부직포: 반-내구성 침대포, 냅킨, 식탁보 등 ·10회 정도 세탁이 가능 ·폴리아미드-아민-에피클로로하이드린 수지가 바인더로 쓰임 - 내구성 부직포: 반복 세탁이 가능 ·부직포의 상부를 stitch하거나, 바인더를 넣거나, 열에 용융되는 바인더 섬유를 넣어서 제조함

43 3) 고온 보호 천 □ 용도 및 재료 - 소방복: 메타아라미드와 파라아라미드 - 열 보호 안감 부직포: 50% Basofil/50% aramid ·편안함을 높이기 위하여 면과 Basofil로 구성된 부직포가 쓰임 4) 인조 가죽 □ 수류결합된 부직포는 PU가 코팅된 합성 가죽의 뒷면으로 사용됨 - 가죽에 사용되는 극세사는 고압의 수류에 의해 분리되는 bicomponent 섬유가 사용됨

44 5)외과용 부직포 □ 용도 및 재료 - 외과용 가운: PET 위에 수류결합된 종이 나무 펄프로 구성된 복합재료가 쓰임 - 외과 수술용 가운과 덮는 천: 일회용 더운 물에 용해되는 PVA가 수류결합된 부직포가 쓰임 6) 의료용 거즈 □ 창상피복재는 70% 비스코오스 레이온과 30% 폴리에스터가 구성된 부직포를 사용함 - 흡수력이 높고 린트의 발생이 적음 - 가격이 매우 저렴함

45 7) 여과재 □ 용도 및 재료 - 공기 여과 및 액체 여과재: PET와 PTFE가 쓰임 · Scrim으로 보강된 수류결합 부직포가 치수 안정성을 증가시키기 위하여 사용됨 - 고온 가스 여과: polyimide 또는 aramid섬유로 구성됨 8) 자동차용 - 내부 트림용 재료: 100% 폴리에스터 ·무거운 니들펀칭 부직포를 대체함 - 자동차용 복합재료: 아마와 대마 부직포가 사용됨

46 9) 기타 응용 □ 복합재료분야 - Pultrusion에서 캐리어 웹과 필라멘트가 감긴 파이프 생산에 수류결합된 PET가 사용됨 - 유리섬유 강화 플라스틱용 표면 덮개용 베일로 쓰임 - 토목섬유, 건설 재료, 마이크로섬유 필터 등 □ 재붕재(무게대비 강도가 높음)