포괄적 개념
1. 부직포의 정의
부직포란 "방적, 제직, 편성에 의한 공정없이 섬유집합체를 화학적 작용이나 기계적 작용 또는 적당한 수분과 열처리에 의해 섬유 상호간을 결합한 포형상을 갖는 것"으로 정의하고 있으며, 단섬유 또는 필라멘트를 이용 섬유집합체의 얇은 시트(sheet)상태의 웹을 제조하고 섬유자체의 결합방법으로 형태안정성을 부여한 것을 말한다.
부직포를 만들기 위한 원료는 섬유상이면 무엇이던지 사용 가능하며, 천연섬유, 합성섬유, 재생 섬유 및 유리 또는 탄소섬유인 무기계섬유 등이 사용되고 있다. 섬유장으로는 수 mm에서 100mm정도의 길이를 가진 단섬유 또는 무한한 길이를 갖는 장섬유 등 거의 모든 섬유를 사용할 수 있다.
국제표준화기구(International organization for Standardization)에 의한 부직포의 정의를 열거하면
다음과 같다. 부직포는 특정방향 또는 임의 방향으로 배향된 섬유가 상호마찰, 용융, 접착에 의해
결합되어 제조되는 시트(sheet)형태의 포상물로 정의된다. 한편, 웹, 종이, 제직포, 편성포, 결합사
또는 필라멘트에 의해 스티치 본딩된 제품 또는 섬유가 습윤상태에서 축융법에 의해 펠트화되는
제품은 제외된다. 사용되는 섬유는 천연섬유나 화학섬유로 스테이플, 필라멘트 또는 이들의 조합으로 형성되는 것이다.
2. 부직포의 분류
부직포의 제조 공정은 크게 다음과 같이 3단계로 분류할 수 있다.
첫째, 섬유를 컨베이어 위에 가능한 균일한 두께로 분산 적층시켜 웹을 만드는 웹 형성공정이다.
둘째, 형성된 웹은 섬유가 분리되지 않도록 웹에 적당한 강력을 주어 형태안정성을 갖도록
섬유 집합체를 엉켜지게 하던지 접착시키는 웹 결합공정이다.
셋째, 최종용도에 필요한 염색 또는 가공공정을 거치면 부직포가 완성되는 후가공 공정이다.
부직포의 분류에 관해서는 여러 가지 견해가 있으나 건식과 습식의 구별은 웹의 형성을 건조상태에서 행하는가 또는 습윤상태에서 행가는가 하는 것으로 구분된다. 즉, 건식법에서는 공기중에서 섬유를 웹상태로 형성하고 습식법은 섬유를 액체중에 분산시켜 웹을 얻고 있다. 따라서 웹형성 방법에는 섬유를 분산하는 모체 즉, 공기 및 액체에 따라 구별하고 있다. 건식부직포에서 가장 많이 이용되고 있는 것은 접착제 부직포이다. 이는 웹상에 섬유의 결합을 접착제를 사용하여 안정화시키는 것이다. 일반적으로 에멀션형 접착제로 웹을 접착제 용액에 침지시키는 방법이 취해진다. 이외에 부분적으로 접착하는 프린트 등 여러 가지 방법이 행해지고 있다.
| | 스펀본드 | 멜트
블로운 | 스펀본드/
멜트블로운 | 스펀
레이스 | 니들펀칭 | 카드 | 기타 | 합계 | | 북미 서유럽 일본 아시아/태평양 남미 남아프리카 기타 | 36 30 28 30 30 5 20 | 7 5 12 8 2 0 0 | 7 2 1 1 - - - | 9 4 4 - 1 - - | 14 18 28 28 0 17 20 | 13 26 19 28 56 22 50 | 14 15 8 5 11 56 10 | 100 100 100 100 100 100 100 |
Source : Nonwovens Report International(1997) |
| | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2005 | 평균(%) | 서유럽 동유럽 북미 남미 아시아 오스트레일리아 기타 합계 | 1,351 196 2,193 82 625 52 125 4,624 | 1,983 310 2,970 130 1,224 81 235 6,936 | 2,626 236 3,704 217 1,920 113 418 9,236 | 3,199 387 4,288 336 2,984 160 685 12,040 | 3,829 646 4,914 483 4,443 211 1,89 15,615 | 5.3 6.2 4.1 9.2 10.3 7.3 11.4 6.3 |
Source : Nonwovens Report International(1997) |
기계적 결합 부직포에서 섬유의 축융에 의한 펠트는 제외되지만 니들의 측면에 도출되어 있는
바브(barb)로 웹을 찔러서 섬유를 얽히게 하든지 화학용제나 열 작용으로 펠트상태로 한 니들펀칭
부직포가 대표적이다. 한편, 편성원리를 이용하여 웹을 스티치(stitch)하는 방법도 있는데, 대표적인 기계는
마리와트와 체코의 아라키네 아라베바가 있다.
방사형 부직포의 시초는 유리섬유에 의한 매트의 제조원리로, 용융한 합성섬유를 압축공기나
고압증기를 노즐로부터 분사시켜 단섬유로 하고 접착제가 분사되어 있는 공간을 통해서 컨베이어
위에 적층시키면 배트(Batt)가 제조된다.
| | 1985 | 1990 | 1995 | 2000 | 2005 | 평균(%) | 서유럽 동유럽 북미 남미 아시아 오스트레일리아 기타 합계 | 366 51 632 20 149 14 29 1,261 | 534 82 839 33 306 22 56 1,873 | 719 62 1,041 57 502 31 101 2,513 | 872 104 1,202 90 815 45 168 3,296 | 1,040 174 1,374 130 1,239 58 271 4,286 | 5.4 6.4 4 9.8 11.2 7.5 11.8 6.3 |
Source : Nonwovens Report International(1997) |
제조별/연도 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 접착제법 | 36,222
(41.4) | 46,518
(36.3) | 39,716
(30.6) | 36,742
(27.4) | 31,896
(24.5) | 열적결합법 | 5,445
6.2 | 13,101
10.2 | 14,076
10.9 | 13,166
9.8 | 12,532
9.6 | 니들펀칭법 | 31,877
36.4 | 47,531
37.1 | 55,007
42.4 | 55,408
41.3 | 56,497
43.3 | 멜트블로운법 | 1,210
1.4 | 1,331
1 | 1,200
0.9 | 1,236
0.9 | 800
0.6 | 스티치본딩법 | 621
0.7 | 924
0.7 | 1,056
0.8 | 804
0.6 | 657
0.5 | 스펀본드법 | 12,180
13.9 | 18,831
14.7 | 18,700
14.4 | 26,668
20 | 27,917
21.5 | 계 | 87,555 | 128,236 | 129,755 | 134,024 | 130,299 |
3. 부직포의 특성
제직물이나 편성물의 경우 포를 형성하기 전에 실을 형성하는 방적공정이 필요하고 그 실을 구조물로 형성하는 공정이 필요하다. 따라서 부직포와 구분되는 것은 포 내에서 제직물이나 편성물의 경우는 실이 지배적인 구조 형성체이나 부직포는 섬유라는 것이 가장 다른 특성이고 따라서 이런 섬유가 각각 포내에서 결합하거나 얽혀있거나 다른 물질에 의해 구조물 즉, 포를 형성하므로 제직물이나 편성물보다 벌키성, 유연성, 생산성에서 우수한 특성을 보이며, 또한 섬유축 방향에 크게 영향을 받지 않고 강도를 유지한다. 이런 특성 때문에 최근 전 세계적으로 부직포의 생산량은 급증하고 용도도 다양해지고 있다.
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