WO2018105918A2 - 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포를 제조하는 방법 및 그에 의하여 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a process for producing fibrous webs, fibrillar fibers or nonwoven fabrics using woven fabrics, and the fibrous webs, fibrillated fibers or nonwovens, in particular so produced And fibrillated fibers or nonwovens for hemostatic or anti-adhesion use.
- Nonwoven fabric refers to a textile product made by tangling various fibers according to mutual properties without going through a process such as twisting, weaving and knitting to form a sheet-like web and combining them by mechanical and physical methods.
- Nonwoven fabric manufacturing process is generally composed of three steps, such as web formation ⁇ web bonding ⁇ processing.
- the web forming process is a process of dispersing and laminating fibers to a uniform thickness as possible on a conveyor to form a web.
- the web bonding process is a process of tangling or gluing the fiber aggregates to give the web a moderate strength so that the fibers do not separate to form stability.
- the processing process is a process of completing a nonwoven fabric by dyeing or processing required for the end use.
- Nonwovens are classified into a wet method and a dry method according to the web formation method. Dry and wet are divided into whether the web is formed in a dry state or a wet state. That is, in the dry method, the fibers are formed in a web state in the air, and the wet method disperses the fibers in a liquid to obtain a web. Therefore, the web forming method is distinguished according to the matrix in which the fibers are dispersed, that is, air and liquid.
- the nonwoven fabric is divided into a long fiber nonwoven fabric and a short fiber nonwoven fabric according to the type of fiber.
- Oxidized Regenerated Cellulose is a known absorbent hemostatic substance. Many methods are known for forming various types of hemostatic agents based on Oxidized Cellulose (OC) into powders, fabrics, nonwovens, knitted fabrics, other forms and combinations thereof. Currently used hemostatic wound dressings include knitted or nonwoven fabrics comprising oxidized regenerated cellulose (ORC).
- Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0101109 discloses a step of providing a cellulose yarn having filaments of minimum twist; b) forming a multi-yarn, single feed circular knitted cellulose fabric with minimal twist; c) scouring the cellulose cloth; d) oxidizing the scoured fabric; e) pliabilizing the oxidized fabric; f) de-knitting the flexible fabric to form a continuous strand of crimp from about 2.0 crimps / cm (5 crimps / inch) to about 4.7 crimps / cm (12 crimps / inch).
- the method includes the step of softening the oxidized fabric and then de-knitting it and cutting it to form a staple fiber of a certain length, which results in a long and complicated manufacturing process.
- a fibrillated fiber or nonwoven fabric usable for phase fibers or nonwovens, in particular for hemostatic or anti-adhesion applications.
- a method of making a fibrous web comprising carding a woven fabric.
- a method for producing fibrillated fibers comprising calendering a fibrous web produced according to the above method.
- a fibrous web, fibrillated fibers and a nonwoven fabric each produced by the above method.
- the present invention by applying the woven fabric, not short fibers or long fibers directly to the carding process, there is an advantage that can simplify the manufacturing process of the fibrous web, fibrillated fibers or nonwoven fabric.
- the term "fabric” is a concept including a knit.
- the woven fabric used for the production of fibrous webs, fibrillated fibers or nonwovens is not short or long fibers.
- the fabric may be Oxidized Regenerated Cellulose (ORC), Oxidized Cellulose (OC) or a combination thereof.
- ORC Oxidized Regenerated Cellulose
- OC Oxidized Cellulose
- oxidized (regenerated) cellulose means oxidized (regenerated) cellulose having a carboxyl group (-COOH).
- the carboxyl group content (ie degree of oxidation) in the oxidized (regenerated) cellulose may be 13-24% by weight.
- the oxidized (regenerated) cellulose having an oxidation degree of 13 to 17% by weight is preferable in terms of enhancing the anti-adhesion effect, and the oxidation degree is more than 17% to 24% by weight, for example Oxidized (regenerated) cellulose, which is 18 to 24% by weight, is preferred in terms of enhancing the hemostatic effect.
- Oxidized (regenerated) cellulose can be prepared according to methods known in the art, for example, US Pat. No. 7,279,177, US Pat. No. 3,364,200, US Pat. No. 5,180,398, US Pat. No. 5,134,229, US Pat. It may be prepared according to the method disclosed in US Pat. No. 7,645,874, US Pat. No. 5,914,003, and the like, but is not particularly limited thereto.
- the tensile strength of the fabric is between 4 kgf and 25 kgf, more preferably between 6 kgf and 20 kgf. If the tensile strength of the fabric is lower than the above level can not be carded and powder shape, on the contrary, if higher than that can not be properly cut, there may be a problem that an unaligned part occurs when carding.
- the method for producing a fibrous web according to the invention comprises carding a woven fabric.
- the woven fabric is carded with a carded batt.
- the woven fabric is fed into a machine with rotating cylinders with fine metal teeth and "brushed" through the cylindrical teeth.
- the "brushed” web is then layered into bats on a take-up roller.
- the bat may be about 5-10 layers, especially about 7 layers, of the carded web.
- the density of the fibrous webs produced according to the invention is preferably 10 g / m 2 to 60 g / m 2 , more preferably 15 g / m 2 to 30 g / m 2 . If the density of the fibrous web is lower than the above level, there may be a problem in that the binding on the web is weak, so that it may not maintain a constant shape. On the contrary, the fiber web may be too bulky and may have a problem that web separation may occur when the web is laminated.
- the method for producing fibrillated fibers according to the present invention includes calendering the manufactured fibrous web.
- the density of the fibrillary fibers produced according to the invention is preferably between 100 g / m 2 and 600 g / m 2 , more preferably between 150 g / m 2 and 300 g / m 2 . If the density of the fibrillated fibers is lower than the above level, the hemostatic effect may be low, and if the fibril-like fiber is high, the binding force may be reduced, and the web may be separated during hemostasis.
- the fibrillated fibers are for use as hemostatic or anti-adhesion agents, in particular hemostatic agents.
- the method for producing a nonwoven fabric according to the present invention comprises the steps of: bonding the prepared fibrous web; And calendaring the bonded fibrous web.
- the bonding of the fibrous web may be a method known in the art, for example, a needle punching method, a thermal bonding method, a melt blow method, a spunlace method, a stitch bond method and the like, but is not particularly limited thereto.
- the fiber webs are joined by needle punching.
- the carded bat is fed to a needle punching process in which a bed of baebed needles penetrates the bat when the bat passes through the machine. The barb-formed needles pull the bat fibers through each other, entangle the filaments in three dimensions and increase the structure density.
- the bonded fibrous web is thus made into a nonwoven fabric through a calendering step as described above.
- the density of the nonwoven fabric produced according to the invention is preferably between 50 g / m 2 and 600 g / m 2 , more preferably between 80 g / m 2 and 300 g / m 2 . If the density of the nonwoven fabric is lower than the above level, the hemostatic effect may be low, and if high, the entanglement into the needle punching may be reduced, thereby reducing the binding force, thereby causing separation of the web during hemostasis.
- the nonwoven is for use as a hemostatic or anti-adhesion agent, in particular a hemostatic agent.
- fibrillated fibers were formed through a calendering process under the conditions shown in Table 2 below.
- Woven oxidized regenerated cellulose (ORC) obtained in Example 1 was properly arranged through a carding process under the following conditions to prepare a sheet-shaped web, and then bonded through needle punching under the conditions shown in Table 3 below. .
- the density of the obtained nonwoven fabric was measured to be about 85 g / m 2 .
- Example 2 In order to evaluate the hemostatic effect of the fibrillated fibers obtained in Example 1, a model small animal test in which the kidneys of rats were excised was performed. As a result, the mean blood loss value lost until hemostasis is shown in Table 4 below.
- the fibrillary fibers according to the present invention show excellent hemostatic effect.
- Example 2 In order to evaluate the hemostatic effect of the nonwoven fabric obtained in Example 2, a model small animal test in which the kidney of the rat was excised was performed. As a result, mean blood loss values lost until hemostasis are shown in Table 5 below.
- the nonwoven fabric according to the present invention shows excellent hemostatic effect.
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Abstract
본 발명은 섬유 웹(fibrous web), 피브릴상 섬유(fibrillar fiber) 또는 부직포(nonwoven fabric)를 제조하는 방법, 및 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포, 특히 지혈제 또는 유착방지제 용도의 피브릴상 섬유 또는 부직포에 관한 것이다.
Description
본 발명은 직조된 직물을 이용하여 섬유 웹(fibrous web), 피브릴상 섬유(fibrillar fiber) 또는 부직포(nonwoven fabric)를 제조하는 방법, 및 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포, 특히, 지혈제 또는 유착방지제 용도의 피브릴상 섬유 또는 부직포에 관한 것이다.
부직포는 연사, 제직, 편직 등의 공정을 거치지 않고 각종 섬유를 상호 특성에 따라 엉키게 해 시트(천) 모양의 웹(web)을 형성하고 기계적, 물리적인 방법으로 결합시켜 만든 섬유제품을 말한다.
부직포 제조공정은 웹 형성 → 웹 결합 → 가공 등 3단계 공정으로 이루어지는 것이 일반적이다. 웹 형성공정은 섬유를 컨베이어 위에 가능한 균일한 두께로 분산 적층시켜 웹을 만드는 공정이다. 웹 결합공정은 섬유가 분리되지 않도록 웹에 적당한 강력을 주어 형태안정성을 갖도록 섬유 집합체를 엉키게 하든지 접착시키는 공정이다. 가공 공정은 최종 용도에 필요한 염색 또는 가공을 거쳐 부직포를 완성하는 공정이다.
부직포는 웹 형성 방식에 따라 습식법과 건식법으로 구분된다. 건식과 습식은 웹의 형성을 건조 상태에서 행하는가 습윤 상태에서 행하는가 하는 것으로 구분된다. 즉, 건식법에서는 공기 중에서 섬유를 웹 상태로 형성하고, 습식법은 섬유를 액체 중에 분산시켜 웹을 얻는다. 따라서 웹 형성방법은 섬유를 분산하는 모체, 즉 공기 및 액체에 따라 구별되고 있는 것이다. 다른 한편으로, 부직포는 섬유의 종류에 따라서 장섬유 부직포와 단섬유 부직포로 나뉘기도 한다.
산화된 재생 셀룰로오스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC)는 공지된 흡수성 지혈 물질이다. 산화된 셀룰로오스(Oxidized Cellulose, OC)를 기반으로 하는 다양한 유형의 지혈제를 분말, 직물, 부직포, 편직물, 다른 형태 및 이들의 조합으로 형성하기 위한 많은 방법들이 공지되어 있다. 현재 이용되는 지혈 환부 드레싱은, 산화된 재생 셀룰로오스(ORC)를 포함하는 편직 또는 부직 천을 포함한다.
한국공개특허 2013-0101109호는 a) 최소 꼬임(twist)의 필라멘트들을 갖는 셀룰로오스 얀(yarn)을 제공하는 단계; b) 최소의 꼬임을 갖는 다중-얀, 단일 피드 원형 편직 셀룰로오스 천(multi-yarn, single feed circular knitted cellulose fabric)을 형성하는 단계; c) 셀룰로오스 천을 스카우링(scouring)하는 단계; d) 상기 스카우링된 천을 산화시키는 단계; e) 상기 산화된 천을 유연화(pliabilizing)시키는 단계; f) 크림프가 약 2.0개 크림프/㎝(5개 크림프/인치) 내지 약 4.7개 크림프/㎝(12개 크림프/인치)인 연속 스트랜드를 형성하도록 상기 유연화된 천을 편직 해제(de-knitting)하는 단계; g) 길이가 약 3.8 내지 약 10.8 ㎝(약 1½ 내지 약 4¼ 인치)인 스테이플들을 형성하도록 상기 연속 스트랜드를 절단하는 단계; h) 상기 스테이플들을 카딩된 배트(carded batt)로 카딩하는 단계; i) 상기 카딩된 배트를 니들 펀칭(needle-punching)하고 3차원으로 인탱글링하여 단일 층의 부직 펠트를 형성하는 단계를 포함하는, 재흡수 가능한 지혈 부직 드레싱을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 위 방법은 산화된 천을 유연화시킨 후 편직 해제하고 특정 길이의 스테이플 파이버를 형성하도록 절단하는 단계를 포함하므로, 제조공정이 길고 복잡한 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 단섬유 혹은 장섬유가 아닌 직조된 직물을 바로 카딩공정에 적용함으로써 공정을 간소화할 수 있는 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포의 제조방법 및 그렇게 제조된 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포, 특히 지혈제 또는 유착방지제 용도로 사용가능한 피브릴상 섬유 또는 부직포를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 직조된 직물을 카딩(carding)하는 단계를 포함하는, 섬유 웹의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함하는, 피브릴상 섬유의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 결합하는 단계; 및 결합된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함하는, 부직포의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법에 의하여 각각 제조되는 섬유 웹, 피브릴상 섬유 및 부직포가 제공된다.
본 발명에 따르면, 단섬유 혹은 장섬유가 아닌 직조된 직물을 바로 카딩공정에 적용함으로써 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포의 제조 공정을 간소화할 수 있는 이점이 있다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 용어 "직물(fabric)"은 편물(knit)을 포함하는 개념이다.
본 발명에 있어서, 섬유 웹, 피브릴상 섬유 또는 부직포의 제조에 사용되는 직조된 직물은 단섬유 혹은 장섬유가 아니다.
바람직한 구체예에서, 직물은 산화 재생 셀룰로오스(Oxidized Regenerated Cellulose, ORC), 산화 셀룰로오스(Oxidized Cellulose, OC) 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명에 있어서, 산화 (재생) 셀룰로스는 카르복시기(-COOH)를 갖는 산화된 (재생) 셀룰로스를 의미한다. 산화된 (재생) 셀룰로스 내의 카르복시기 함량(즉, 산화도)은 13~24중량%일 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 산화도가 13~17중량%인 산화 (재생) 셀룰로스는 유착 방지 효과를 강화시키는 측면에서 바람직하고, 산화도가 17중량% 초과 내지 24중량%, 예를 들어 18~24중량%인 산화 (재생) 셀룰로스는 지혈 효과를 강화시키는 측면에서 바람직하다.
산화된 (재생) 셀룰로스는 당업계에 공지된 방법에 따라 제조할 수 있으며, 예를 들어, 미국특허 제7,279,177호, 미국특허 제3,364,200호, 미국특허 제5,180,398호, 미국특허 제5,134,229호, 미국특허 제7,645,874호, 미국특허 제5,914,003호 등에 개시된 방법에 따라 제조할 수 있으나, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다.
바람직한 구체예에서, 직물의 인장 강도는 4kgf 내지 25kgf이고, 보다 바람직하게는 6kgf 내지 20kgf이다. 직물의 인장 강도가 상기 수준보다 낮으면 카딩이 되지 않고 가루 형상을 띨 수 있고, 반대로 그보다 높으면 제대로 커팅이 되지 않아 카딩시 정렬되지 않은 부분이 발생할 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따른 섬유 웹의 제조 방법은 직조된 직물을 카딩(carding)하는 단계를 포함한다.
상기 카딩 단계에서는 직조된 직물을 카딩된 배트(carded batt)로 카딩한다. 카딩 공정의 일 구체예에서, 직조된 직물은 미세한 금속 치형부(teeth)를 갖는 회전 원통들을 구비한 기계 내로 투입되고, 원통 치형부를 통해 "브러싱"된다. 그 후, "브러싱"된 웹을 권취 롤러 상에서 배트로 층상화시킨다. 배트는 카딩된 웹의 약 5~ 10개의 층, 특히 약 7개층일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명에 따라 제조되는 섬유 웹의 밀도는 바람직하게는 10g/m2 내지 60g/m2이고, 보다 바람직하게는 15g/m2 내지 30g/m2이다. 섬유 웹의 밀도가 상기 수준보다 낮으면 웹상에서의 결속이 약하여 일정한 형상을 유지하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 반대로 그보다 높으면 너무 벌키하여 웹 적층 시 웹 분리가 일어날 수 있는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따른 피브릴상 섬유의 제조 방법은, 상기 제조된 섬유 웹을 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함한다.
일 구체예에서, 본 발명에 따라 제조되는 피브릴상 섬유의 밀도는 바람직하게는 100g/m2 내지 600g/m2이고, 보다 바람직하게는 150g/m2 내지 300g/m2이다. 피브릴상 섬유의 밀도가 상기 수준보다 낮으면 지혈 효과가 낮을 수 있으며 높으면 결속력이 감소하여 지혈 시 웹의 분리가 일어날 수 있다
바람직한 구체예에서, 상기 피브릴상 섬유는 지혈제 또는 유착방지제, 특히 지혈제로 사용하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 부직포의 제조 방법은, 상기 제조된 섬유 웹을 결합하는 단계; 및 결합된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함한다.
섬유 웹의 결합에는 당업계에서 공지된 방법, 예를 들어, 니들 펀칭법, 서멀 본딩법, 멜트 블로법, 스펀레이스법, 스테치본드법 등을 사용할 수 있으나, 특별히 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 구체예에서는, 니들 펀칭(needle punching)에 의해 섬유 웹을 결합한다. 일 구체예에서, 카딩된 배트를 니들 펀칭 공정으로 공급하고, 니들 펀칭 공정에서는 배트가 기계를 통과할 때 바브-형성된(baebed) 니들의 베드(bed)가 배트를 관통한다. 바브-형성된 니들은 배트 섬유들을 서로를 통해 당겨서, 필라멘트들을 3차원으로 인탱글링하고 구조 밀도를 증가시킨다.
이렇게 하여 결합된 섬유 웹은 앞서 설명한 바와 같은 캘린더링 단계를 거쳐 부직포로 제조된다.
일 구체예에서, 본 발명에 따라 제조되는 부직포의 밀도는 바람직하게는 50g/m2 내지 600g/m2이고, 보다 바람직하게는 80g/m2 내지 300g/m2이다. 부직포의 밀도가 상기 수준보다 낮으면 지혈 효과가 낮을 수 있으며 높으면 니들 펀칭으로의 인탱글이 감소되어 결속력이 감소함으로 지혈 시 웹의 분리가 일어날 수 있다.
바람직한 구체예에서, 상기 부직포는 지혈제 또는 유착방지제, 특히 지혈제로 사용하기 위한 것이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 범위가 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
인장강도가 10kgf인 직조된 재생 셀룰로스(Regenerated Cellulose)를 이산화질소를 사용하여 산화시킨 후(산화도: 19%) 건조하였다.
이후, 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 하기 표 1에 나타낸 조건의 카딩(Carding) 공정을 통해 적절히 배열하여 시트 형태의 웹을 제조한 후 얻어진 1겹의 웹의 밀도는 약 15g/m2으로 측정되었다.
[표 1]
이어서 하기 표 2에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 피브릴상 섬유를 형성하였다.
[표 2]
실시예
2
실시예 1에서 얻어진, 직조된 산화 재생 셀룰로스(ORC)를 하기 조건의 카딩(Carding) 공정을 통해 적절히 배열하여 시트 형태의 웹을 제조한 후, 하기 표 3에 나타낸 조건의 니들 펀칭을 통해 결합시켰다.
[표 3]
이어서 상기 표 2에 나타낸 조건의 캘린더링(calendaring) 공정을 통해 일정 두께의 부직포를 형성하였다.
얻어진 부직포의 밀도는 약 85g/m2으로 측정되었다.
실시예
3
실시예 1에서 얻어진 피브릴상 섬유의 지혈 효과를 평가하기 위하여, rat의 신장을 절제한 모델 소동물 시험을 수행하였다. 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 4에 나타낸 바와 같다.
표 4에서, rat의 신장의 일부를 절제한 후 그냥 방치하여 자연 지혈시킨 경우가 Control이고, 절제 후 피브릴상 섬유를 부착하여 지혈시킨 경우가 Sample 1이다.
[표 4]
표 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 피브릴상 섬유는 우수한 지혈 효과를 나타낸다.
실시예 4
실시예 2에서 얻어진 부직포의 지혈 효과를 평가하기 위하여, rat의 신장을 절제한 모델 소동물 시험을 수행하였다. 그 결과 지혈될 때까지 손실된 평균 혈액량(Mean blood loss) 값은 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
표 5에서, rat의 신장의 일부를 절제한 후 그냥 방치하여 자연 지혈시킨 경우가 Control이고, 절제 후 부직포를 부착하여 지혈시킨 경우가 Sample 2이다.
[표 5]
표 5의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 부직포는 우수한 지혈 효과를 나타낸다.
Claims (11)
- 직조된 직물을 카딩하는 단계를 포함하는, 섬유 웹의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 직물이 산화 재생 셀룰로오스, 산화 셀룰로오스 또는 이들의 조합인, 섬유 웹의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 직물의 인장 강도가 4kgf 내지 25kgf인, 섬유 웹의 제조 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함하는, 피브릴상 섬유의 제조 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 섬유 웹을 결합하는 단계; 및 결합된 섬유 웹을 캘린더링하는 단계를 포함하는, 부직포의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 니들 펀칭에 의해 섬유 웹을 결합하는, 부직포의 제조 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되며, 밀도가 10g/m2 내지 60g/m2인 섬유 웹.
- 제4항의 방법에 따라 제조되며, 밀도가 10g/m2 내지 60g/m2인 피브릴상 섬유.
- 제8항에 있어서, 지혈제 또는 유착방지제로 사용하기 위한 피브릴상 섬유.
- 제5항의 방법에 따라 제조되며, 밀도가 50g/m2 내지 600g/m2인 부직포.
- 제10항에 있어서, 지혈제 또는 유착방지제로 사용하기 위한 부직포.
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