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KR100322360B1 - 형상화된부직포및그의제조방법 - Google Patents

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KR100322360B1
KR100322360B1 KR1019950704742A KR19950704742A KR100322360B1 KR 100322360 B1 KR100322360 B1 KR 100322360B1 KR 1019950704742 A KR1019950704742 A KR 1019950704742A KR 19950704742 A KR19950704742 A KR 19950704742A KR 100322360 B1 KR100322360 B1 KR 100322360B1
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South Korea
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nonwoven fabric
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filament
web
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English (en)
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헨리 루이스 3세 그리스배치
리챠드 다니엘 피크
샤론 왓킨스 그왈트니
루쓰 리자 레비
로오렌스 하우웰 소이어
리챠드 맥페란 쉐인
필립 안토니 사쎄
Original Assignee
로날드 디. 맥크레이
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Publication date
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Abstract

형상화된 부직포는 스펀본드 필라멘트를 단일 공정으로 웹으로 직접 형성하여 제조한 연속 스펀본드 필라멘트로 이루어진다. 이 직포는 천공 또는 돌출부, 또는 둘다와 같은 불연속적 표면 특성의 배열을 갖는다. 스펀본드 필라멘트는 직포의 형상이 보존되도록 접착성 중합체 성분와 함께 결합된다. 직포는 특별한 액체 처리 특성, 강도 특성, 내마모성 및 미적 특성을 갖도록 가공될 수 있다. 개인 위생 제품, 가먼트, 의료 제품 및 세정 제품과 같은 제품이 또한 기재되어 있다.

Description

형상화된 부직포 및 그의 제조 방법
기술 분야
본 발명은 돌출부, 천공 또는 둘 모두와 같은 표면 모양의 배열을 포함하는 성형 또는 3차원 부직포에 관한 것이다.
발명의 배경
부직포는 개인용 위생 흡수 제품, 가먼트, 의료 용도 및 세정 용도를 포함하여 광범위한 용도에 유용하다. 개인용 부직포 위생 제품으로는 기저귀와 같은 신생아용 위생 제품, 배변 연습용 팬츠와 같은 아동용 위생 제품, 생리대와 같은 여성용 위생 제품, 및 요실금자용 제품과 같은 성인용 위생 제품을 포함한다. 부직포 가먼트로는 보호용 작업복, 및 수술용 가운과 같은 의료복이 있다. 다른 의료용 부직포 용도로는 상처용 부직포 드레싱 및 수술용 부직포 드레싱이 있다. 부직포의 세정 용도로는 타월과 와이퍼를 포함한다. 또다른 부직포의 용도도 잘 알려져 있다. 상기한 리스트는 용도를 총 망라한 것은 아니라 생각되어진다.
부직포의 다양한 특성은 상이한 용도를 위한 부직포의 적합성을 결정한다. 부직포는 상이한 요구에 부합하기 위하여 특성들의 상이한 조합을 갖도록 제조할 수 있다. 부직포의 다양한 특성으로는 액체 처리 특성 (예, 습윤성, 분포성 및 흡수성), 강도 특성 (예, 인장 강도 및 인열 강도), 유연도 특성, 내구성 (예, 내마모성), 및 미적 특성이 있다. 또한, 부직포의 물리적 형태는 부직포의 기능성과 미적 특성에 영향을 준다. 초기에는, 부직포는 평면 상에 놓을 때 실질적으로 평평한, 모양이 없는 표면을 가질 수 있거나, 또는 천공 또는 돌출부, 또는 둘 모두와 같은 표면 모양의 배열을 가질 수 있는 시이트로 제조되었다. 천공 또는 돌출부를 갖는 부직포는 종종 3차원 또는 성형 부직포라 불린다. 본 발명은 3차원 또는 성형 부직포에 관한 것이다.
부직포의 제조는 매우 발전된 분야이다. 일반적으로, 부직 웹 및 그의 제조법은 필라멘트 또는 섬유를 형성하고, 이 필라멘트 또는 섬유를 겹치거나 엉킴을 형성하는 방식으로 필라멘트 또는 섬유를 캐리어 상에 침착시키는 것을 포함한다. 이어서, 목적하는 웹의 일체도에 따라, 웹의 필라멘트 또는 섬유를 접착제와 같은 수단, 열 또는 압력, 또는 둘 모두의 적용, 음파 결합법 또는 수력엉킴법(hydroentangling) 등에 의해 결합시킬 수 있다. 이러한 일반적인 설명 내에서 섬유 또는 필라멘트를 제조하는 방법이 몇몇 존재하지만, 스펀본딩법(spunbonding) 및 멜트블로잉법(meltblowing)과 같은 2가지 통상적으로 사용되는 방법들이 알려져 있으며, 생성된 부직포는 각각 스펀본드 부직포 및 멜트블로운 부직포로 알려져 있다. 본 명세서에서는, 중합체 섬유 및 필라멘트를 총칭하여 중합체 스트랜드로 부른다. 필라멘트는 재료의 연속 스트랜드를 의미하고, 섬유는 한정된 길이를 갖는 절단 또는 불연속적인 스트랜드를 의미한다.
일반적으로, 스펀본드 부직포의 제조 방법은 방사구(spinneret)을 통하여 열가소성 재료를 압출시키고, 이 압출된 재료를 고속 공기 스트림을 이용하여 필라멘트로 연신시켜 집속 표면 상에 랜덤 웹을 형성하는 것을 포함한다. 이러한 방법을 용융방사라 부른다. 스펀본드 방법은 예를 들면, 미합중국 특허 제4,692,618호 (도르쉬너(Dorschner) 등), 동 제4,340,563호 (아펠(Appel) 등), 동 제3,338,992호 (킨니(Kinney)), 동 제3,341,394호 (킨니), 동 제3,502,538호 (레비(Levy)), 동 제3,502,763호(하트만(Hartmann)), 동 제3,909,009호 (하트만), 동 제3,542,615호 (도보(Dobo) 등) 및 캐나다 특허 제803,714호 (하몬(Harmon))를 포함하는 많은 특허 문헌에 일반적으로 정의되어 있다.
한편, 멜트블로운 부직포는 열가소성 재료를 하나 이상의 다이를 통하여 압출시키고, 압출 다이를 지나 고속 공기 스트림을 취입하여 공기 이송된 멜트블로운 섬유 커튼을 생성시키고, 이 멜트블로운 섬유 커튼을 집속 표면 상에 침착시켜 랜덤부직 웹을 형성시킴으로써 제조한다. 멜트블로잉법은 예를 들면, 네이벌 리서치 래버레토리즈(Naval Research Laboratories, 워싱톤 디.씨.(Washington, D.C.))에서 수행된 작업을 설명하는 문헌["Superfine Thermoplastic Fibers", 웬트(Wendt), Industrial and Engineering Chemistry, 48권, 8호 (1956), pp. 1342-1346]; 1954년 4 월 15일자 네이벌 리서치 래버레토리즈 보고서 111437; 미합중국 특허 제4,041,203호, 동 제3,715,251호, 동 제3,704,198호, 동 제3,676,242호, 동 제3,595,245호; 및 영국 특허 출원 제1,217,892호를 포함하는 많은 문헌에 일반적으로 기술되어 있다.
스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포는 일반적으로 부직포를 형성하는 필라멘트 또는 섬유의 직경과 분자 배향에 의해 구별할 수 있다. 스펀본드 및 멜트블로운 필라멘트 또는 섬유의 직경은 평균 단면 치수이다. 스펀본드 필라멘트 또는 섬유는 대개 6 미크론보다 큰 평균 직경을 갖고, 종종 15 내지 40 미크론 범위의 평균 직경을 갖는다. 멜트블로운 섬유는 대개 6 미크론 미만의 평균 직경을 갖는다. 그러나, 직경이 6 미크론 이상인 보다 큰 멜트블로운 섬유도 또한 제조할 수 있기 때문에, 유사한 직경의 스펀본드 및 멜트블로운 필라멘트 또는 섬유를 구별하기 위해 분자 배향을 이용할 수 있다. 소정의 섬유 또는 필라멘트의 크기와 중합체에 있어서, 스펀본드 섬유 또는 필라멘트의 분자 배향은 대개 멜트블로운 섬유의 분자 배향보다 더 크다. 중합체 섬유 또는 필라멘트의 상대 분자 배향은 동일한 직경의 섬유 또는 필라멘트의 인장 강도와 복굴절을 측정함으로써 결정할 수 있다.
섬유 및 필라멘트의 인장 강도는 섬유 또는 필라멘트가 끊어질 때까지 섬유 또는 필라멘트를 신장시키는데 요구되는 응력의 측정치이다. 복굴절수는 1991년 봄에 간행된 문헌[INDA Journal of Nonwovens Research, 3권, 2호, p. 27]에 기술된 방법에 따라 계산한다. 중합체 섬유 및 필라멘트의 인장 강도와 복굴절수는 특정 중합체와 다른 요인에 따라 변하지만, 소정의 섬유 또는 필라멘트의 크기와 중합체에 있어서, 스펀본드 섬유 또는 필라멘트의 인장 강도는 대개 멜트블로운 섬유의 인장 강도보다 더 크고, 스펀본드 섬유 또는 필라멘트의 복굴절수는 대개 멜트블로운 섬유의 복굴절수보다 더 크다.
성형 또는 3차원 부직포의 제조 방법은 많은 특허 문헌에 개시되어 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제5,098,764호 (드렐리히(Drelich) 등)에서는 천공을 갖는망상형 구조의 얀사(yarn-like) 부직포를 개시하였다. 이 부직포는, 스테이플 섬유의 웹을 홀 및 돌출부의 배열을 갖는 표면 상에 레잉시키고, 이 웹에 고압수를 분사시켜 웹에 천공을 형성하고, 섬유들을 엉키게 함으로써 형성한다. 미합중국 특허 제4,741,941호 (엔젤버트(Engelbert) 등)에서는 부직포 내의 천공이나 부직포로부터 연장되는 돌출부를 갖거나, 둘 모두를 갖는 부직 웹을 개시하였다. 이 특허 문헌에서, 부직 웹은 멜트블로운 또는 스펀본드 웹을 천공 또는 돌출부, 또는 둘 모두를 갖는 표면 상에 형성함으로써 제조한다. 이외에, 미합중국 특허 제4,488,928호 (알리칸(Alikhan) 등)에서는 예비형성된 웹을 2개의 개방 메쉬 스크린 사이로 통과시키고, 웹을 열 결합시킴으로써 형성된 퍼프된(puffed) 영역을 갖는 부직 웹을 개시하였다.
상기한 바와 같은 당업계에 있어서의 종래 기술의 발전에도 불구하고, 천공 또는 돌출부 또는 둘 모두와 같은 표면 모양을 갖는 개선된 부직포, 및 상기한 재료의 형성 방법이 여전히 요구되고 있다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 성형 부직포 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스펀본드 필라멘트로 제조한 개선된 성형 부직포 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 천공 또는 돌출부, 또는 둘 모두를 갖는 개선된 부직포 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 개선된 유체 처리 특성을 갖는 부직포를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 개인용 위생 제품, 가먼트, 의료 제품 및 세정 제품등과 같은 개선된 성형 부직 제품을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 성형 부직포, 부직포의 제조 방법 및 상기 부직포로 제조된 제품을 제공한다. 본 발명의 부직포는 스펀본드 필라멘트를 단일 공정으로 웹으로 직접 형성함으로써 제조하며, 천공 또는 돌출부, 또는 둘 모두와 같은 불연속적인 표면 모양의 배열을 갖는다. 스펀본드 필라멘트는 부직포의 형상이 유지되도록 용융방사 성분으로 함께 결합시킨다. 본 발명의 부직포는 특정 유체 처리 특성을 갖도록 가공할 수 있다. 부직포의 표면 모양은 부직포를 통하여 3차원적으로 직접 유동하도록 디자인할 수 있다. 부직포의 모양은 또한 부직포의 강도, 탄성, 마모 특성 및 미적 특성을 증강시키도록 디자인할 수 있다. 본 발명의 부직포는 또한 착용자의 개선된 피부 건조도를 위한 각종 용도에 있어서 개별층으로서 기능하도록 디자인할 수 있다. 본 발명의 부직포의 다른 잇점은 다음에 설명한다.
더 구체적으로, 본 발명의 부직포는 부직포의 길이를 따라 실질적으로 연속적으로 연장되는, 용융방사되고 연신된 연속 스펀본드 중합체 필라멘트를 포함한다. 이 필라멘트는 약 6 내지 약 40 미크론의 평균 유효 직경을 갖고, 부직포 상에 불연속적인 표면 모양의 배열을 형성한다. 각각의 필라멘트는 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 연장되는 중합체 주성분을 갖는다. 이 필라멘트는 압착하지 않고도 필라멘트의 개별적인 주성분들을 함께 접착시키는 용융방사 성분을 사용하여 함께 결합되므로, 부직포는 실질적으로 압착되지 않는다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 부직포의 모양은 천공 또는 돌출부, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 부직포의 표면 모양은 인접한 랜드영역 사이에서 연장되는 면에서 측정되는 최소 크기를 갖는다. 다시 말하면, 각각의 표면 모양은 인접한 랜드 영역 사이에서 연장되는 단면적을 갖고, 바람직하게는 부직포의 개별적인 표면 모양 중 적어도 일부의 단면적은 0.076 cm (0.03 인치) 이상의 최소 치수를 갖는다. 예를 들면, 모양의 단면적이 직사각형일 경우, 최소 치수는 직사각형의 더 짧은 변의 길이이다.
부직포의 표면 모양이 부직포로부터 연장되는 돌출부를 포함하는 경우, 필라멘트가 용융방사 성분을 사용하여 함께 결합되며, 압착에 의해 결합되는 것이 아니기 때문에 상기 돌출부는 실질적으로 압착되지 않는다. 부직포의 특정 형성 방법에 따라, 부직포를 가로질러 기본 중량이 변화할 수 있다. 기본 중량이 변하는 실시태양에서, 돌출부는 실질적으로 연속 필라멘트로 채워진다. 상기 실시태양에서, 돌출부는 바람직하게는 랜드 영역에 의해 분리되며, 그 기본 중량은 인접한 랜드 영역의 기본 중량보다 더 크다.
돌출부의 기본 중량이 랜드 영역의 기본 중량보다 더 큰 더 특정한 실시태양에서, 부직포의 랜드 영역은 밀도가 더 낮은 다른 부분보다 밀도가 더 높은 부분을 갖고, 이 밀도가 더 높은 부분은 인접 돌출부를 연결시키는 정렬된 필라멘트를 포함한다. 이 더 특정한 실시태양에서, 부직포는 상이한 유체 처리 특성의 영역을 갖는다. 랜드 영역의 밀도가 더 낮은 개방 영역은 유체 흡수에 적합하고, 랜드 영역의 밀도가 더 높은 영역은 유체를 제거하기에(wicking) 적합하고, 부직포로부터 연장되는 돌출부는 액체 집속 및 부직포를 통한 이동과 인접 표면으로부터 부직포의 분리에 적합하다. 이 특정 실시태양은 개인용 위생 제품에서 라이너 또는 라이너/서지(surge)층으로서 유용하다.
돌출부를 갖는 본 발명의 한 실시태양에서, 돌출부의 기본 중량은 바람직하게는 인접한 랜드 영역의 기본 중량보다 30% 이상 더 크다. 더 구체적으로, 이 실시태양에서, 부직포의 길이와 폭은 기준 표면적을 한정하며, 돌출부는 각각 기준 표면적의 일부를 형성하고 인접한 랜드 영역 사이에서 연장되는 단면적을 갖는다. 바람직하게는, 돌출부의 총단면적은 기준 표면적의 약 10 내지 약 95%이다. 더 바람직하게는, 돌출부의 총단면적은 기준 표면적의 약 25 내지 약 50%이다. 더욱 더 바람직하게는, 돌출부는 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 높이를 갖는다.
본 발명의 부직포 중의 스펀본드 필라멘트는 바람직하게는 부직포에 부풀림(loft)과 탄성을 부여하는 자연 나선형 크림프를 갖는다. 바람직하게는, 이들 연속 필라멘트는 ASTM D 3937-90에 따라 측정할 때 연장된 2.54 cm (1 인치) 당 약 3.0개 이상의 자연 나선형 크림프를 갖는다. 특히 바람직한 실시태양에서, 연속 스펀본드 중합체 필라멘트는 다성분 필라멘트이다. 다성분 필라멘트는 필라멘트의 중합체 주성분과 접착제 성분을 포함한다. 주성분과 접착제 성분은 다성분 필라멘트의 단면을 가로질러 실질적으로 구별되는 영역에 배열되며, 다성분 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 접착제 성분은 다성분 필라멘트의 길이를 따라연속적으로 다성분 필라멘트의 주변 표면의 적어도 일부를 구성한다. 중합체 성분이 적합하게 선택되고 배열되는 경우, 다성분 필라멘트는 자연 나선형 크림프를 나타낸다.
본 발명의 부직포 중 연속 필라멘트는 바람직하게는 약 6 내지 약 40 미크론의 평균 유효 직경을 갖는다. 본 발명의 부직포 중의 이러한 연속 중합체 필라멘트는 멜트블로운 섬유는 아니지만, 본 발명의 부직 웹은 접착제 성분으로서 또는 스펀본드 필라멘트를 엉키게 하는 수단으로서 멜트블로운 중합체 섬유를 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 방법은 스펀본드 중합체 필라멘트를 형상화된 형성 표면 상에 직접 형성하는 것을 포함하므로, 부직포는 형성 표면의 형상에 상응하는 형상을 갖고, 접착제를 사용하여 웹의 필라멘트를 함께 결합시킴으로써 결합 압력을 가하지 않고도 웹을 일체화시킨다. 본 발명의 방법에 의해, 형상화된 스펀본드 부직포는 형성 표면의 형상에 상응하는 형상을 보유한다.
더 구체적으로, 본 발명의 방법은
a. 연속 스펀본드 중합체 필라멘트를 용융방사시키는 단계;
b. 상기 연속 필라멘트를 연신시키는 단계;
c. 상기 필라멘트를시키는 단계;
d. 이후, 상기 연신된 필라멘트를, 적어도 부분적으로 다공성이고 불연속적인 표면 모양의 배열을 갖는 이동하는 형성 표면 상에 집속시켜 연속 필라멘트의 부직포 웹을 형성하는 단계;
e. 연신된 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시킴과 동시에, 필라멘트 및 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣어, 상기 필라멘트를 형성 표면의 표면 모양의 배열에 상응하는 표면 모양의 배열을 갖는 웹으로 배열시키는 단계;
f. 접착제로 상기 웹의 필라멘트들을 함께 결합시켜 압력을 가하지 않고 웹을 일체화시키는 단계; 및
g. 상기 일체화시킨 웹을 형성 표면으로부터 분리시키는 단계를 포함한다.
스펀본드 필라멘트를 형성 표면 상에 접속되기 전에 충분히시켜, 필라멘트가 필라멘트와 형성 표면을 통하여 밀어넣는 공기에 의해 배열될 수 있도록 한다. 필라멘트를시키는 것은 필라멘트의 점착성을 감소시켜, 필라멘트가 결합되기 전에 서로 너무 치밀하게 부착하지 않도록 하고, 형성 표면 상에서 이동하거나 배열될 수 있도록 한다.
한 실시태양에 따라, 스펀본드 필라멘트는 웹이 형성 표면으로부터 분리된후 결합된다.
그러한 실시태양에서, 스펀본드 필라멘트는 형성 표면으로부터 분리된 후 부직포의 표면 모양을 붕괴시키지 않고 결합될 수 있도록 접착 결합되지 않고도 충분한 일체성을 갖는 웹으로 형성시켜야 한다. 이를 달성하는 한 방법은 멜트블로운 중합체 섬유와 스펀본드 필라멘트를 합하여 웹을 형성함으로써 스펀본드 필라멘트와 멜트블로운 섬유가 충분히 엉키게 하여, 웹의 표면 모양의 배열이 상기 분리 및 결합 단계 동안에 손상되지 않고 유지되도록 한다.
또다른 실시태양에 따라, 스펀본드 필라멘트를 분리 단계 이전에 결합시켜, 필라멘트가 아직 형성 표면 상에 있을 때 결합되도록 한다. 적합한 한 방법은 스펀본드 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시키기 전에 멜트블로운 접착제 섬유와 스펀본드 연속 필라멘트를 합하고, 생성된 웹을 가열하여 접착제 섬유로 활성화시킴으로써 필라멘트를 결합시키는 것을 포함한다. 적합한 다른 방법은 열 활성화 용융방사 분말을 필라멘트와 합하고, 웹을 가열하여 접착제 분말을 활성화시킴으로써 필라멘트를 결합시키는 것을 포함한다. 또다른 적합한 방법은 스펀본드 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시키기 전에, 열 활성화 접착제 성분의 불연속적인 스트랜드를 연속 스펀본드 필라멘트와 합하고, 웹을 가열하여 접착제 스트랜드를 활성화시킴으로써 필라멘트를 결합시키는 것을 포함한다. 웹은 바람직하게는 웹과 형성 표면을 통하여 열기를 밀어넣음으로써 가열시킨다.
바람직한 웹 결합 방법은 연속 중합체 필라멘트가 상기한 바와 같은 다성분 필라멘트인 것을 포함한다. 이러한 방법은 접착제 성분을 활성화시키기에 충분하고 필라멘트의 중합체 주성분의 융점보다는 낮은 온도로 웹을 가열하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 중합체 주성분과 접착제 성분은 연속 다성분 필라멘트가 잠재적인 자연 나선형 크림프를 나타낼 수 있도록 선택한다. 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시키는 단계 이전에, 다성분 필라멘트를 적어도 부분적으로시켜서 필라멘트가 잠재적인 나선형 크림프를 갖게 한후, 잠재적인 나선형 크림프를 활성화시킨다. 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시키는 단계 이전에 필라멘트를 크림프시킨다. 그러나, 이 필라멘트가 크림프하고자 하는 다성분 필라멘트일 필요는 없음을 이해해야한다.
더욱 더 구체적으로, 형성 표면의 표면 모양은 각각 인접한 랜드 영역 사이에서 연장되는 단면적을 갖고, 이 형성 표면의 개별적인 표면 모양의 적어도 일부의 단면적은 0.076 cm (0.03 인치) 이상의 최소 치수를 갖는다. 그러한 배열은 부직포에, 상응하는 최소 치수를 갖는 표면 모양을 형성한다.
돌출부를 갖는 부직포를 제조하는 것이 요망되는 경우, 형성 표면이 홈을 포함으로써, 부직포의 돌출부가 홈의 형상에 상응하도록 한다. 부직포를 가로질러 기본 중량이 변하는 부직포를 제조하는 것이 요망되는 경우, 형성 표면의 표면 모양은 공기 투과성이 더 작은 랜드 영역에 의해 분리되는 공기 투과성 홈을 포함함으로써, 필라멘트와 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣는 단계 동안 랜드 영역을 가로지르는 압력 강하가 홈을 가로지르는 압력 강하보다 더 크게 하고, 필라멘트가 형성 표면의 홈 내로 연신되도록 한다. 바람직하게는, 형성 표면은 기준 표면적을 한정하는 길이와 폭을 갖고, 홈들은 각각 기준 표면적의 일부를 형성하고 인접하는 다공성이 작은 랜드 영역 사이에서 연장되는 개방 단면적을 갖는다. 홈의 총개방 단면적은 바람직하게는 기준 표면적의 약 10 내지 약 95%이며, 더 바람직하게는 기준 표면적의 약 25 내지 약 50%이다. 또한 바람직하게는, 홈은 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 깊이를 갖는다. 또한, 홈의 단면적은 바람직하게는 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 최소 치수를 갖는다. 생성된 부직포는 형성 표면의 홈의 단면적의 치수인 것으로 생각되는 단면적의 돌출부를 갖는다.
천공된 부직포를 제조하는 것이 요망되는 경우, 형성 표면의 표면 모양은 다공성 영역에 의해 분리되는 비다공성 돌출부를 포함한다. 돌출부는, 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시키고 필라멘트와 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣는 동시 단계 동안에, 필라멘트가 돌출부를 따라 형성 표면의 다공성 랜드 영역 쪽으로 연신되도록 성형된 단면을 가져서, 부직포의 표면 모양은 돌출부의 단면의 형상에 상응하는 천공을 포함하게 된다. 돌출부의 단면적은 바람직하게는 0.076 cm (0.03 인치)이상의 최소 치수를 갖는다.
본 발명의 부직포는 신생아용 기저귀, 성인용 실금자용 제품, 여성용 위생 흡수 제품 및 배변 연습용 팬츠와 같은 개인용 위생 흡수 제품을 포함하는 다양한 제품을 제조하기 위해 사용할 수 있다. 본 발명의 부직포는 또한 가먼트, 상처용 드레싱과 같은 의료 제품, 및 타월 및 와이퍼와 같은 세정 제품을 제조하기 위해 사용할 수 있다.
본 발명의 또다른 목적과 본 발명의 광범위한 적용성은 후술하는 상세한 설명으로부터 당업계의 숙련자에게 명백하게 될 것이다. 그러나, 본 발명의 취지와 범위 내에서의 다양한 변화 및 변형이 다음의 상세한 설명의 관점에서 당업계의 숙련자에게 명백하게 될 것이므로, 본 발명의 바람직한 실시태양의 상세한 설명은 단지 예시를 위한 것이다.
도면의 간단한 설명
제1A도는 본 발명의 한 실시태양을 제조하기 위한 공정 라인의 개략도이다.
제1B도는 본 발명의 다른 실시태양을 제조하기 위한 공정 라인의 개략도이다.
제1C도는 본 발명의 또다른 실시태양을 제조하기 위한 공정 라인의 개략도이다.
제2A도는 나란히 배열된 주성분 A와 접착제 성분 B를 갖는 본 발명의 실시 태양에 따라 제조된 필라멘트의 단면을 예시하는 개략도이다.
제2B도는 편심 외각(sheath)/코어(core) 배열의 주성분 A와 접착제 성분 B를 갖는 본 발명의 실시태양에 따라 제조된 다성분 필라멘트의 단면을 예시하는 개략도이다.
제2C도는 동심 외각/코어 배열의 주성분 A와 접착제 성분 B를 갖는 본 발명의 실시태양에 따라 제조된 다성분 필라멘트의 단면을 예시하는 개략도이다.
제3A도는 본 발명의 한 실시태양을 제조하기 위한 형성 표면의 부분 사시도 이다.
제3B도는 제3A도에 나타낸 형성 표면의 단면 정면도이다.
제4A도는 제3A도에 나타낸 형성 표면을 이용하여 제조한 부직포의 부분 사시도이다.
제4B도는 제4A도에 나타낸 부직포의 단면 정면도이다.
제5도는 본 발명의 다른 실시태양을 제조하기 위한 형성 표면의 부분 사시도이다.
제6도는 제5도에 나타낸 형성 표면을 이용하여 제조한 부직포의 부분 사시도이다.
제7도는 본 발명의 또다른 실시태양을 제조하기 위한 형성 표면의 부분 사시도이다.
제8도는 제7도에 나타낸 형성 표면을 이용하여 제조한 부직포의 부분 사시도이다.
제9A도는 본 발명의 또다른 실시태양을 제조하기 위한 형성 표면의 부분 사시도이다.
제9B도는 제9A도에 나타낸 형성 표면의 단면 정면도이다.
제10A도는 제9A도에 나타낸 형성 표면을 이용하여 제조한 부직포의 부분 사시도이다.
제10B도는 제10A도에 나타낸 부직포의 단면 정면도이다.
제11도는 본 발명의 실시태양을 따라 제조한 기저귀이다.
발명의 상세한 설명
상기한 바와 같이, 본 발명은 단일 형성 공정으로 연속 스펀본드 필라멘트를 사용하여 형상화된 형성 표면 상에 직접 형성된 형상화된 부직포를 제공한다. 본 발명의 부직포는 형성 표면의 형상에 상응하는 형상을 가지며, 따라서 돌출부 또는 천공, 또는 둘 모두와 같은 모양을 갖는다. 본 발명은 또한 그러한 부직포를 제조하기 위한 비교적 효율적이고 경제적인 방법과 그러한 부직포로 제조된 제품을 제공한다. 본 발명의 부직포는 개인 위생 제품, 가먼트, 의료 제품 및 세정 제품을 제조하는데 특히 유용하다.
본 발명의 부직포의 바람직한 실시태양은 중합체 주성분과 접착제 중합체 성분을 포함하는 연속 다성분 중합체 필라멘트를 포함한다. 더 구체적으로, 이 실시 태양은 중합체 주성분 A와 접착제 중합체 성분 B를 포함하는 연속 이성분 필라멘트를 포함한다. 이성분 필라멘트는 단면, 길이 및 주변 표면을 갖는다. 성분 A 및 B는 이성분 필라멘트의 단면을 가로질러 실질적으로 구별되는 영역에 배열되고, 이 성분 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 접착제 성분 B는 이성분 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 이성분 필라멘트의 주변 표면의 적어도 일부를 구성한다. 이성분 스펀본드 필라멘트는 약 6 내지 약 40 미크론, 바람직하게는 약 15 내지 약 40 미크론의 평균 직경을 갖는다.
성분 A 및 B는 제2A도에 나타낸 바와 같은 나란한 배열 또는 제2B도에 나타낸 바와 같은 편심 외각/코어 배열로 배열되어, 자연 나선형 크림프를 나타내는 필라멘트를 얻는다. 별법으로, 크림프가 없거나 거의 없는 것을 원한다면 성분 A와 B는 제2C도에 나타낸 바와 같은 동심 외각/코어 배열로 배열할 수 있다. 외각/코어 배열에서 중합체 주성분 A는 필라멘트의 코어이고, 용융방사 성분 B는 외각이다. 다성분 중합체 필라멘트를 그러한 배열로 압출시키는 방법은 당업계의 숙련자에게 공지되어 있다.
폴리올레핀 (예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌 등), 폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리우레탄 등을 포함하는 다양한 중합체가 본 발명을 실시하기에 적합하다. 주성분 A와 접착제 성분 B는 생성된 이성분 필라멘트가 자연 나선형 크림프를 발달시킬 수 있도록 선택될 수 있다. 바람직하게는, 중합체 주성분 A는 접착제 중합체 성분 B의 융점보다 높은 융점을 갖는다.
바람직하게는, 중합체 주성분 A는 폴리프로필렌 또는 프로필랜 및 에틸렌의 랜덤 공중합체로 이루어진다. 접착제 중합체 성분 B는 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 프로필렌 및 에틸렌의 랜덤 공중합체로 이루어진다. 바람직한 폴리에틸렌으로는 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 들 수가 있다. 또한, 접착제 중합체 성분 B는 필라멘트의 천연 나선형 크림프를 증가시키고, 필라멘트의 결합 온도를 저하시키고, 생성된 부직포의 내마모성, 강도 및 연성을 증가시키기 위한 첨가제로 이루어진다.
본 발명의 부직포의 다성분 필라멘트를 제조하기에 적합한 물질은 엑손사(텍사스의 휴스턴 소재)로부터 시판되는 PD-3445 폴리프로필렌, 엑손사로부터 시판되는 프로필렌 및 에틸렌의 랜덤 공중합체, 다우 케미칼 캄파니(미시간주의 미들랜드소재)로부터 시판되는 ASPUN 6811A 및 2553 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 다우 케미칼 캄파니로부터 시판되는 25355 및 12350 고밀도 폴리에틸렌을 들 수가 있다.
폴리프로필렌이 성분 A이고 폴리에틸렌이 성분 B인 경우, 이성분 필라멘트는 약 20 내지 약 80 중량%의 폴리프로필렌 및 약 80 내지 약 20 중량%의 폴리에틸렌으로 이루어질 수 있다. 좀 더 바람직하게는, 필라멘트는 약 40 내지 약 60 중량%의 폴리프로필렌 및 약 60 내지 약 40 중량%의 폴리에틸렌으로 이루어진다.
제1A도를 보면, 본 발명의 바람직한 실시태양을 제조하기 위한 스펀본드 웹 형성 장치의 공정 라인(10)이 도시되어 있다. 공정 라인(10)은 이성분 연속 필라멘트를 생산하도록 배열되지만, 본 발명이 2가지 성분 이상을 갖는 다성분 필라멘트로 제조된 부직포를 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, 본 발명의 부직포는 3 또는 4가지 성분을 갖는 필라멘트로 제조될 수 있다.
공정 라인(10)은 중합체 주성분 A 및 접착제 중합체 성분 B를 별도로 압출시키기 위한 1쌍의 압출기(12a 및 12b)를 포함한다. 중합체 성분 A는 제1 호퍼(14a)로부터 그 압출기(12a)로 공급되며, 중합체 성분 B는 제2 호퍼(14b)로부터 그 압출기(12b)로 공급된다. 중합체 성분 A 및 B는 압출기(12a 및 12b)로부터 각각의 중합체 도관(16a 및 16b)을 통해 방사구(18)로 공급된다. 이성분 필라멘트를 압출하기 위한 방사구는 당업계에 잘 알려져 있고 따라서 본 명세서에서 상세히 기술하지않았다.
일반적으로 설명하면, 방사구(18)은 이 방사구를 통해 중합체 성분 A 및 B를 별도로 향하게 하기 위한 유로를 형성하도록 배열된 천공의 패턴을 갖는 것 상에 다수의 플레이트를 포함하는 스핀 팩을 함유하는 하우징을 포함한다. 방사구(18)은 1개 이상의 열로 배열된 천공을 갖는다. 방사구 천공은 중합체가 방사구를 통해 압출될 때 필라멘트의 하부 방향으로 연장되는 커튼을 형성한다. 본 발명의 목적을 위하여, 방사구(18)은 제2A도, 2B도 및 2C도에 예시된 바와 같이, 나란히 또는 외각/코어로 배열되어 있는 이성분 필라멘트를 형성하도록 배열될 수 있다.
공정 라인(10)은 또한 방사구(18)로부터 연장되는 필라멘트의 커튼에 인접하여 위치한송풍기(20)을 포함한다.송풍기(20)으로부터 나온 공기는 방사구(18)로부터 연장되는 필라멘트를시킨다.공기는 제1A도에 나타낸 바와같이, 필라멘트 커튼의 한 측면으로부터 또는 필라멘트 커튼의 양측으로부터 향할수 있다.
아스피레이터라고도 불리는 섬유 연신 유닛(22)는 방사구(18) 아래에 위치하여된 필라멘트를 받는다. 용융 방사 중합체에 사용하기 위한 섬유 연신 유닛 또는 아스피레이터는 상기한 바와 같이 잘 알려져 있다. 본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 섬유 연신 유닛으로는 본 명세서에서 참고로 인용한 미합중국 특허 제 3,802,817호에 기재한 유형의 선형 섬유 아스피레이터 및 미합중국 특허 제3,692,618호 및 동 제3,423,266호에 나타낸 유형의 배기 총을 들 수가 있다.
일반적으로 설명하면, 섬유 연신 유닛(22)는 통로의 측면으로부터 유입되는 공기를 흡입하고 그 통로를 통하여 하부 방향으로 유동시킴으로써 필라멘트가 연신되는 신장 수직 통로를 포함한다. 필라멘트 중의 잠재적 나선형 크림프를 활성화시키는 것이 바람직한 경우, 가열기(24)는 섬유 연신 유닛(22)에 고온의 흡입 공기를 공급한다. 고온의 흡입 공기는 필라멘트를 연신시키고 섬유 연신 유닛을 통과한 실온의 공기는 잠재적 나선형 크림프를 활성화시킨다.
형상화되고, 끝이 없고, 적어도 부분적으로 다공성인 형성 표면(26)은 섬유 연신 유닛(22) 아래에 위치하여 섬유 연신 유닛의 출구로부터 연속 필라멘트를 받는다. 형성 표면(26)은 벨트이며 가이드 롤러(28) 주위를 이동한다. 필라멘트가 침착되는 형성 표면(26) 아래에 위치한 진공 장치(30)은 형성 표면에 대해 필라멘트를 연신시킨다. 형성 표면(26)이 제1A도에서 벨트로서 도시되어 있긴 하지만, 형성 표면은 드럼과 같은 다른 형태일 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 특정의 형상화된 형성 표면의 상세한 것은 아래에 설명되어 있다.
공정 라인(10)은 또한 통기 결합제(34 및 36)과 같은 1개 이상의 결합 장치를 포함한다. 통기 결합제는 당업계에 잘 알려져 있어 본 명세서에 상세히 기술하지 않았다. 일반적으로 설명하면, 제1 통기 결합제(34)는 노즐을 통과한 고온 공기를 형성 표면(26) 상의 필라멘트 웹에 향하게 한다. 제1 통기 결합제(34)의 노즐로부터 나온 고온 공기는 웹 및 형성 표면을 통하여 흐르고 웹의 필라멘트를 함께 결합시킨다. 제2 통기 결합제(36)은 웹을 받아들이는 천공 롤러(38) 및 천공 롤러를 둘러싸는 후드(40)을 포함하는 더욱 통상적인 통기 결합제이다. 콘베이어(37)은 웹을 형성 표면으로부터 제2 통기 결합제로 전달한다. 마지막으로, 공정 라인(10)은 마무리된 부직포를 감아놓기 위한 권취 롤(42)를 포함한다.
그러나, 다른 통기 결합 배열이 본 발명을 실시하는데 적합하다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, 형성 표면이 벨트일 때, 형성 표면은 상기한 제1 통기 결합제(34) 아래에 있는 대신에 더욱 통상적인 통기 결합제를 통하여 직접 향할 수 있다. 별법으로, 형성 표면이 드럼일 때, 통기 결합제가 동일한 드럼에 삽입되어 웹이 동일한 드럼 상에 형성되고 결합된다.
공정 라인(10)을 작동시키기 위하여, 호퍼(14a 및 14b)는 각각의 중합체 성분 A 및 B로 충전된다. 중합체 성분 A 및 B는 용융되고 각각의 압출기(12a 및 12b)에 의해 압출되어 중합체 도관(16a 및 16b) 및 방사구(18)을 통과한다. 용융된 중합체의 온도는 사용된 중합체에 따라 다양하지만, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌이 각각 주성분 A 및 접착제 성분 B로서 사용될 때, 중합체의 바람직한 온도 범위는약 188 내지 277 ℃(약 370 내지 약 530 ℉), 더욱 바람직하게는 약 204 내지 232 ℃(약 40 내지 약 450 ℉)이다.
압출된 필라멘트가 방사구(18) 아래에 연장될 때,송풍기(20)으로부터 나온 공기 스트림은 필라멘트를 적어도 부분적으로시켜 필라멘트 중의 잠재적 나선형 크림프를 발달시킨다.공기는 약 7.22 내지 32.2 ℃(약 45 내지 약 90 ℉)의 온도에서 약 30.5 내지 약 122 m/분(약 100 내지 약 400 ft/분)의 속도로 필라멘트의 길이와 실질적으로 수직 방향으로 유동하는 것이 바람직하다. 필라멘트는 형성 표면(26) 상에 집속되기 전에 충분히되어 필라멘트 및 형성 표면을 통하여 공기를 밀어냄으로써 필라멘트가 배열될 수 있어야 한다. 필라멘트의과정은 필라멘트의 점착성을 감소시켜 필라멘트가 결합되기 전에 서로 너무 단단히 접착되지 않고, 형성 표면 상에 필라멘트가 집속되고 웹이 형성되는 중에 형성 표면상에서 이동되거나 또는 배열될 수 있도록 한다.
시킨 후에, 필라멘트는 가열기(24)로부터 나온 고온 공기가 섬유 연신 유닛(22)를 통해 흐름으로써 섬유 연신 유닛의 수직 통로로 연신된다. 섬유 연신 유닛은 방사구(18)의 바닥으로부터 약 76.2 내지 152.4 cm (약 30 내지 60 인치) 아래에 위치하는 것이 바람직하다. 크림핑된 필라멘트를 원하는 경우, 가열기(24)로부터 공급된 공기의 온도는, 필라멘트와 흡입된 냉각 실온 공기와의 혼합으로 인해 약간 냉각된 후에, 공기가 필라멘트를 필요한 온도로 가열시켜 잠재적 크림프를활성화하기에 충분하다. 대부분의 이성분 필라멘트의 잠재적 크림프를 활성화하는데 필요한 온도 범위는 약 43 ℃(약 110 ℉) 내지 접착제 성분의 융점 미만의 최대 온도이다. 가열기(24)로부터 나온 공기의 온도 및 필라멘트가 가열되는 온도는 변화되어 다른 정도의 크림프를 형성할 수 있다. 일반적으로, 더 높은 공기 온도는 더 많은 수의 크림프를 형성한다. 필라멘트의 크림프 정도를 조절하는 능력은, 그것이 섬유 연신 유닛 중의 공기 온도를 간단히 조정함으로써 형성된 부직포의 밀도, 공극 크기 분포 및 부직포 장식을 변화시킬 수 있기 때문에 특히 유리하다.
본 발명을 실시하기 위한 바람직한 방법이 다성분 필라멘트와 가열된 흡입 공기와의 접촉을 포함하지만, 본 발명은 필라멘트가 웹으로 형성되기 전에 연속 필라멘트의 잠재적 나선형 크림프를 활성화하는 다른 방법을 포함한다. 예를 들면, 다성분 필라멘트는된 후에, 하지만 아스피레이터의 상류에 있는 열기와 접촉할 수 있다. 또한, 다성분 필라멘트는 아스피레이터와 웹 형성 표면 사이에 있는 열기와 접촉할 수 있다. 또한, 필라멘트는 마이크로웨이브 또는 적외선과 같은 전자기 에너지에 그것을 노출시키는 것과 같은, 열기 이외의 다른 방법에 의해 가열될 수 있다.
필라멘트는 섬유 연신 유닛(22)의 출구를 통해 형상화된 이동하는 형성 표면(26) 상에 침착되고, 그 필라멘트가 형성 표면과 접촉할 때, 진공 장치(30)은 형성 표면에 대해 필라멘트를 연신시켜 형성 표면의 형상에 상응하는 형상을 갖는 연속 필라멘트의 비결합된 부직 웹을 형성하게 된다. 상기한 바와 같이, 필라멘트는되기 때문에, 필라멘트가 형성 표면 상에 집속되고 웹으로 형성될 때 필라멘트는 너무 점착되지 않으며, 진공 장치는 형성 표면 상에 필라멘트를 이동시키거나 또는 배열시킬 수 있다. 필라멘트가 너무 점착되면, 웹 형성 중에 필라멘트가 서로 점착되어 표면 상 배열될 수가 없다.
필라멘트가 형성 표면 상에 집속된 후에, 웹이 여전히 형성 표면(26) 상에 있는 상태에서 필라멘트는 먼저 제1 통기 결합제(34)에 의해 결합되어 웹이 형성 표면으로부터 제거될 때 형성 표면에 의해 부여되는 형태를 유지하게 된다. 제1 통기 결합제(34)는 웹 및 형성 표면을 통과한 접착제 성분 B의 융점 이상의 온도를 갖는 공기의 흐름을 향한다. 바람직하게는, 고온 공기는 웹의 폭 전체에 걸쳐 웹과 접촉한다. 고온 공기는 저융점의 접착제 성분 B를 용융시켜, 이성분 필라멘트 사이의 결합을 형성하여 웹을 일체화시킨다. 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌이 각각 중합체 성분 A 및 B로서 사용될 때, 제1 통기 결합제로부터 나온 공기 흐름은 바람직하게는 웹 표면에서 약 110 내지 260 ℃(약 230 내지 약 500 ℉)의 온도 및 약 304.9 내지 1524.4 m/분(약 1000 내지 약 5000 ft/분)의 속도를 갖는다. 그러나, 제1 통기 결합제(34)로부터 나온 공기의 온도 및 속도는 필라멘트를 형성하는 중합체, 웹의 두께, 공기 흐름에 의해 접촉되는 웹의 표면적 및 형성 표면의 선 속도와 같은 인자에 따라 다양할 수 있다. 또한, 제1 통기 결합제(34) 대신에 더욱 통상적인 통기 결합제가 사용되는 경우, 그 공기 온도 및 속도는 제1 통기 결합제의 것과 다를 것이다.
제1 통기 결합제(34)와 결합된 후에, 부직포는 더욱 완전한 결합을 위해 콘베이어(37)에 의해 형성 표면(26)으로부터 제2 통기 결합제(36)으로 전달된다. 제2 통기 결합제(36)에서, 접착제 성분 B의 융점 이상의 온도를 갖는 공기는 후드(40)으로부터 웹을 통하여 천공 롤러(38)로 향한다. 제1 통기 결합제(34)에서와 같이, 제2 통기 결합제(36) 중의 고온 공기는 저융점 접착제 중합체 성분 B를 용융시켜, 이성분 필라멘트 사이에 결합을 형성하여 웹을 일체화시킨다. 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌이 각각 중합체 성분 A 및 B로서 사용될 때, 제2 통기 결합제로부터 나온 공기 흐름은 바람직하게는 약 110 내지 138 ℃(약 230 내지 약 280 ℉)의 온도 및 약 30.5 내지 152.4 m/분(약 100 내지 약 500 ft/분)의 속도를 갖는다. 웹이 제2 통기 결합제(36)에 머무르는 시간은 바람직하게는 약 6초 미만이다. 그러나, 제2 통기 결합제(36)의 매개 변수는 또한 사용된 중합체의 유형 및 웹의 두께와 같은 인자에 따라 다양할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 부직포가 액체 흡수성 제품을 제조하는데 사용되는 경우, 그것은 통상의 표면 처리로 처리되거나 또는 통상의 중합체 첨가제를 함유하여 부직포의 습윤성을 향상시킨다. 예를 들면, 본 발명의 부직포는, 미합중국 특허 제5,057,361호에 기재된 폴리알킬렌-옥시드 개질된 폴리디메틸-실록산과 같은 폴리알킬렌-옥시드 개질된 실록산 및 실란으로 처리될 수 있다. 그러한 표면 처리는 부직포의 습윤성을 향상시킨다. 마지막으로, 마무리된 웹은 권취 롤(42)에 감겨 추후의 처리 또는 사용을 위해 준비된다.
스펀본드 필라멘트에 크림프가 형성될 때, 본 발명의 부직포는 특징적으로 비교적 높은 부풀림을 가지며 비교적 탄성이 있다. 필라멘트의 나선형 크림프는 필라멘트들 사이에 있는 실질적인 공극 부분과 개방 웹 구조를 형성하며 필라멘트는 그 필라멘트의 접촉 지점에서 결합된다.
상기한 부직포가 이성분 필라멘트로 제조되긴 하지만, 본 발명의 부직포는 단일 성분 스펀본드 필라멘트로 제조될 수도 있음을 이해하여야 한다. 단일 성분 스펀본드 필라멘트는, 방사구가 단일 성분 필라멘트를 제조하기에 적합하다는 것을 제외하고는, 제1A도에 관하여 상기한 바와 동일한 방법으로 제조될 수 있다. 단일 성분 스펀본드 필라멘트는 약 6 내지 약 40 미크론, 바람직하게는 약 15 내지 약 40 미크론의 평균 직경을 갖는다. 웹은 다른 방법으로 접착제 중합체 성분을 첨가함으로써 결합된다.
본 발명의 부직포를 단일 성분 스펀본드 필라멘트로 제조하는 한가지 방법은 형성 표면 상에 스펀본드 필라멘트를 집속시키는 동안 중합체 결합제 분말과 스펀본드 필라멘트를 혼합하고 웹이 여전히 형성 표면 상에 존재하는 상태에서 필라멘트를 결합시키는 것이다.
본 발명의 부직포를 단일 성분 스펀본드 필라멘트로 제조하는 다른 적합한 방법은 스펀본드 접착 필라멘트를 단일 주성분 필라멘트와 동시에 방사시키는 것이다. 다른 방법은 형성 표면 상에 주요 스펀본드 필라멘트를 집속시키는 동안 단일 성분의 스테이플 길이의 접착제 섬유를 주요 스펀본드 필라멘트와 혼합하는 것이다. 이러한 방법은 어느 것이나, 다성분 필라멘트가 결합되는 것과 동일한 방법으로 웹이 결합된다.
본 발명의 실시태양을 제조하는 또다른 방법은 멜트블로운 섬유를 스펀본드연속 중합체 필라멘트와 결합하는 것이다. 멜트블로운 섬유는 2가지 방법으로 스펀본드 필라멘트를 결합시킬 수 있다. 1가지 방법에 따라서, 스펀본드 필라멘트는 웹이 형성 표면으로부터 분리된 후에 결합될 수 있다. 그러한 실시태양에서, 스펀본드 필라멘트는 형성 표면으로부터 분리되도록 접착제 결합 없이 충분한 일체성을 갖는 웹으로 형성되고 이어서 부직포 표면 모양을 붕괴시키지 않고 결합되어야 한다. 이것은 멜트블로운 중합체 섬유와 스펀본드 필라멘트를 혼합하여 스펀본드 필라멘트와 멜트블로운 섬유가 충분히 엉켜있는 웹을 형성하여 웹의 표면 모양의 배열이 분리 및 결합 단계 중에 온전한 상태로 남아 있게 된다. 멜트블로운 섬유와의 다른 결합 방법에 따라서, 스펀본드 필라멘트는 분리 단계 전 또는 후에 결합될 수 있다. 이 방법에 따라서, 접착성 멜트블로운 섬유는 스펀본드 연속 필라멘트와 혼합되고 형성된 웹은 가열되어 접착성 섬유를 활성화한다.
제1B도를 보면, 멜트블로운 섬유와 스펀본드 필라멘트를 혼합함으로써 본 발명의 바람직한 실시태양을 제조하기 위한 형태가 도시되어 있다. 적합한 멜트블로잉 기술은 본 명세서에 참고로 인용한 미합중국 특허 제4,041,203호에 기재되어 있다. 미합중국 특허 제4,041,203호는 역시 본 명세서에 참고로 인용한 멜트블로잉 기술에 관한 문헌(명칭이 "Super Thermoplastic Fibers"임, Industrial Engineering Chemistry, Volume 48, Number 8, pp 1342-1346, Washington D.C.에 있는 Naval Research Laboratories에서 연구함; Naval Research Laboratory Report 111437, 1954, 4. 15; 미합중국 특허 제3,715,251호; 동 제3,704,198호; 동 제3,676,242호; 및 동 제3,595,245호; 및 영국 특허 명세서 제1,217,892호)을 참고로 한다.
제1B도는 멜트블로잉 다이(50 및 52)가 스펀본드 필라멘트 커튼(55)의 각 측면에 대칭 형식으로 위치하는 것을 제외하고는, 제1A도의 스펀본드 웹 형성 장치(10)을 나타낸다. 스펀본드 유닛의 아스피레이터(22)는 스펀본드 필라멘트 커튼(55)의 위치를 한정하는 면인 중앙 면 D를 따라 위치한다. 아스피레이터(22)의 출구(58)은 형성 표면(26)으로부터 거리 A 만큼 떨어진 곳에 위치한다. 거리 A는 50.8 cm (20 인치) 미만이고 스펀본드 형성 높이라고 칭해진다. 멜트블로잉 다이(50 및 52)는 각각 다이 팁(60 및 62)를 갖는다. 다이 팁(60 및 62)는 각각 중앙 면 D로부터 동일한 거리 B 및 C 만큼 떨어져 있다. 거리 B 및 C는 스펀본드 필라멘트 커튼(55)내에 포함된 중앙 면 D에 대하여 1.27 내지 17.78 cm (0.5 내지 7 인치)의 범위이다. 멜트블로잉 다이의 다이 팁(60 및 62)는 각각 거리 1 및 H에서 형성 표면(26) 상에 위치한다. 멜트블로잉 다이 (50 및 52)는 각각 중앙 면 E 및 F를 갖는 공기 이송된 멜트블로운 섬유 커튼(66 및 68)을 형성한다. 이러한 멜트블로운 섬유 커튼은 스펀본드 필라멘트 커튼(55)와 만나서 각각의 중앙 면 D 및 E 및 D 및 F 사이에 형성된 각도(70 및 72)가 동일하게 된다. 이 각도(70 및 72)는 90 ° (최대충돌의 경우) 내지 5 °미만(거의 라미나 구조로 섬유들이 집중될 경우)의 값을 갖게 된다. 스펀본드 필라멘트 및 멜트블로운 섬유는 혼합 영역(74)에서 일체화되어 중앙 면 G를 갖는 융합 제트 또는 커튼(78)에 함유된 섬유 혼합물(76)을 형성한다. 섬유 혼합물(76)의 중앙 면 G는 스펀본드 필라멘트 커튼(55)의 초기 중앙 면 D로부터 위치 G'로 각도(80) 만큼 벗어나거나 또는 위치 G"로 각도(82) 만큼 벗어날 수 있다. 각도(80 및 82)는 0 °내지 20 °의 범위일 수 있다. 섬유 혼합물(76)은 형성 표면(26) 상에 침착된다. 제1A도에 나타낸 장치에서와 같이, 형성 표면(26) 상에서의 섬유의 침착은 형성 표면 아래의 진공 장치(30)에 의해 보조된다.
상기한 바와 같이, 멜트블로운 섬유와 스펀본드 필라멘트의 혼합은 형성 표면으로부터 웹을 분리한 후에 필라멘트의 결합을 가능하게 한다. 멜트블로운 섬유는 스펀본드 필라멘트의 충분한 엉킴도를 제공할 양 만큼 충분히 첨가되어 웹의 표면 모양이 온전하게 남아 있는 상태에서 웹이 형성 표면으로부터 분리되고 결합될 수 있어야 한다. 그러나, 웹의 멜트블로운 섬유 함량은 형성 표면 상에 필라멘트를 집속시키고 배열시키는 동안 스펀본드 필라멘트의 이동을 방지할 만큼 높을 수가 없다. 그렇지 않으면, 스펀본드 필라멘트는 형성 표면에 상응하는 형상을 가질 수없을 것이다. 또한, 상기한 바와 같이 멜트블로운 섬유는 웹의 접착제 성분으로서 첨가되어 스펀본드 필라멘트를 접착성있게 결합시킬 수 있다. 그렇게 하기 위하여, 멜트블로운 중합체는 필라멘트가 통기 결합될 수 있도록 스펀본드 필라멘트를 형성하는 중합체 보다 더 낮은 융점을 가져야 한다.
본 발명의 실시태양을 제조하기 위한 다른 형태를 제1C도에 도시하였으며, 유사한 참조 번호 및 문자는 제1A도, 1B도 및 1C도에 나타낸 유사한 부분을 의미하는 것이다. 제1C도에 나타낸 형태는, 스펀본드 필라멘트 커튼(55) 및 그의 중앙 면 D가 아스피레이터(22)의 출구(58)에 인접한 곡선 배출 단면(92)를 사용하여 형성 표면(26)에 대해 예각(90)으로 배향되는 것을 제외하고는, 제1B도의 특성을 포함한다. 멜트블로잉 다이(50)은 중앙 면 E와 함께 멜트블로운 섬유 커튼(66)을 형성한다. 멜트블로잉 다이의 다이 팁(60)은 스펀본드 필라멘트 커튼(55) 위에 위치하여 다이 팁(60)과 형성 표면(26) 사이의 거리 A가 50.8 cm (20 인치) 미만이 되도록 한다. 스펀본드 필라멘트 커튼(55)의 중앙 면 D는 다이 팁(60)으로부터 거리 B 만큼 떨어진 곳에 위치한다. 이 거리 B는 중앙 면 D 및 다이 팁(60) 사이의 최단 거리를 나타내며 그 범위는 1.27 내지 17.78 cm (0.5 내지 7 인치)이다. 아스피레이터의 출구(58)은 형성 표면(26) 상에서 거리 K에 위치한다. 이러한 멜트블로운 섬유 커튼(66)은 스펀본드 필라멘트 커튼(55)와 만나서 중앙 면 D 및 E에 의해 형성된 각도(70)이 90 °(최대 충돌의 경우) 내지 5 °미만(거의 라미나 구조로 섬유들이 집중될 경우)의 값을 갖도록 된다. 스펀본드 필라멘트 및 멜트블로운 섬유는 혼합 영역(74)에서 일체화되어 중앙 면 G를 갖는 융합 제트 또는 커튼(78)에 함유된 섬유 혼합물(76)을 형성한다. 섬유 혼합물(76)의 중앙 면 G는 스펀본드 필라멘트 커튼(55)의 초기 중앙 면 E로부터 위치 G'로 각도(80) 만큼 벗어나거나 또는 위치 G"로 각도(82) 만큼 기울어질 수 있다. 각도(80 및 82)는 0 °내지 30 °의 범위일 수 있다. 일체화된 스펀본드 필라멘트 및 멜트블로운 섬유는 상기한 바와 동일한 방법으로 다공성 형성 표면 상에 침착된다. 곡선 배출 단면(92)를 통과한 멜트블로운 섬유 커튼(66)의 측면으로부터 스펀본드 필라멘트 커튼이 도입될 때 멜트블로운 섬유 커튼(66)이 스펀본드 필라멘트 커튼(55) 보다 더 고속으로 이동하기 때문에, 형성 표면(26) 상의 멜트블로운 섬유 및 스펀본드 필라멘트의 침착은, 고속의 멜트블로운 섬유 커튼이 스펀본드 필라멘트 커튼의 측면으로부터 도입되는 제1B도에 나타낸 형태에 의한 것 보다 더욱 잘 조절된다.
본 발명을 실시하는 경우에, 제1A도 및 1B도에 나타낸 형성 표면(26)은 많은 형태를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 일반적인 형성 표면은 불연속적인 표면 모양의 배열을 갖도록 형상화된 것이다. 이 표면 모양은 홈 또는 돌출부일 수 있다. 표면 모양 상에 형성된 부직 웹은 형성 표면의 형상에 상응하는 형상을 갖는다. 따라서, 형성 표면 모양이 오목한 경우, 형성된 부직포는 돌출부를 가지며, 형성 표면 모양이 돌출한 경우, 형성된 부직포는 천공을 갖는다.
본 발명의 부직포를 제조하는데 사용된 형성 표면의 표면 모양은 각각 인접한 랜드 영역 사이에 연장된 단면적을 가지며, 형성 표면의 개개의 표면 모양의 적어도 일부의 단면적은 0.076 cm (0.03 인치) 이상의 최소 치수를 갖는다. 따라서, 부직포가 그러한 형성 표면 상에 형성된 경우, 부직포의 표면 모양은 상응하는 최소 치수를 갖는다. 예를 들면, 형성 표면의 표면 모양이 홈을 포함하는 경우, 형성 표면은 기준 표면적을 한정하는 길이 및 폭을 가지며, 홈은 각각 기준 표면적의 일부를 형성하고 인접한 랜드 영역 사이에 연장되는 개방 단면을 갖는다. 홈의 총 개방 단면적은 바람직하게는 기준 표면적의 약 10 내지 약 95 %이며, 더욱 바람직하게는 기준 표면적의 약 25 내지 약 50 %이다. 홈은 바람직하게는 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 깊이를 갖는다. 인접한 랜드 영역 사이에 연장되는 홈의 단면적은 더욱 바람직하게는 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 최소 치수를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따른 형성 표면 및 그 형성 표면 상에 제조된 부직포의 예는 제3A도, 3B도, 4A도 및 4B도에 나타나 있다. 제3A도에 나타낸 형성 표면(100)은 미세한 메쉬로 된 다공성 지지체 와이어(104)에 부착된 고무 매트(102)를 포함한다. 고무 매트는 형성 표면(100) 중의 직사각형 홈(106)의 배열을 형성하는 직사각형 천공의 패턴이 찍혀있다. 홈(106)은 한쪽이 개방되어 있고 다른 한쪽은 다공성 지지체 와이어(104)에 의해 제한되어 있다. 필라멘트가 고무 매트의 바닥쪽을 통해 확장되지 않도록 홈의 깊이가 충분하고 고무 매트가 충분히 딱딱해서 평평한 형성 표면을 유지한다면, 다공성 지지체 와이어는 제거될 수 있다.
고무 매트는 형성 표면의 상부에 부직포 웹을 결합시키는데 사용되는 고온 공기의 온도 보다 더 높은 융점을 갖는 고무로 제조될 수 있다. 적합한 고무로는 실리콘 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 개질된 고무 등을 들 수가 있다. 고무 매트(102)는 적합한 접착제로 다공성 지지체 와이어(104)에 부착된다.
형성 표면(100)의 홈(106)은 랜드 영역(108)에 의해 분리된다. 형성 표면(100)은 길이 L' 및 폭 W'에 의해 한정되는 기준 표면적을 갖는다. 기준 표면은 제 3B도에 나타낸 화살표 X' 및 Y' 사이의 평면에 있다. 홈(106)은 인접한 랜드 영역(108) 사이에 연장되고 기준 표면의 일부를 형성하는 단면을 갖는다. 홈은 제3A도 및 3B도에 나타낸 바와 같은 최소 치수 M'을 갖는다. 이 최소 치수 M'은 바람직하게는 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상이다. 홈(106)은 또한 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 깊이(110)을 갖는다.
비균일성 기본 중량을 갖는 부직포를 형성하기 위해 형성 표면(100)의 랜드영역(108)은 홈 보다 공기가 덜 투과된다. 바람직하게는, 랜드 영역(108)은 비다공성이며, 형성 와이어 최하부를 제외하고는 개방되어 있는 홈(106)은 다공성이다. 그 결과, 부직포가 형성 표면(100) 상에서 형성될 때, 형성 표면 아래를 진공으로 함으로써 홈을 통한 압력 강하가 랜드 영역을 통한 압력 강하 보다 낮기 때문에 연속 필라멘트는 홈(106)으로 연신된다. 따라서, 제4A도 및 4B도에 나타낸 생성된 부직포(112)는 형성 표면(100)의 형상에 상응하는 형상을 가지며, 부직포 돌출부는 실질적으로 필라멘트로 채워지며, 이것은 그 돌출부 반대쪽의 부직포가 실질적으로 평면이며 돌출부로 연장되는 공백 또는 홈을 갖지 않는다는 것을 의미한다. 형성 표면(100)과 마찬가지로, 그위에 형성된 부직포(112)는 랜드 영역(114)를 포함한다. 부직포(112)의 랜드 영역(114)는 형성 표면(100)의 랜드 영역(108)에 상응한다. 부직포(112)는 또한 형성 표면(100)의 홈(106)에 형성된 돌출부(116)을 포함한다. 돌출부(116)은 부직포의 랜드 영역(114)에 의해 분리된다. 부직포(112)의 필라멘트가 웹의 형성 중에 형성 표면(100)의 홈(106)으로 연신되기 때문에, 부직포의 돌출부(116)은 인접한 랜드 영역(114) 보다 더 높은 기본 중량을 갖는다. 바람직하게는, 그 돌출부는 랜드 영역의 기본 중량 보다 약 30% 이상 더 큰 기본 중량을 갖는다.
형성 표면(100)과 마찬가지로, 부직포(112)는 부직포의 길이 L" 및 폭 W"에 의해 한정되는 기준 표면적을 갖는다. 기준 표면은 제4B도에 나타낸 화살표 X" 및 Y" 사이에 연장되는 평면에 있다. 돌출부(116) 및 부직포(112)는 각각 인접한 랜드영역(114) 사이에 연장되고 부직포의 기준 표면의 일부를 형성하는 단면을 갖는다. 부직포(112)의 돌출부(116)은 약 0.127 cm (약 0.05 인치) 이상의 최소 치수 M"을갖는다. 형성 표면(100)과 마찬가지로, 부직포(112)의 돌출부(116)의 단면적은 바람직하게는 부직포의 총 기준 표면적의 약 10 내지 약 95 %이며, 더욱 바람직하게는 부직포의 기준 표면적의 약 25 내지 약 50 %이다.
본 발명의 또다른 실시태양을 제조하기 위한 다른 형성 표면(130)은 제5도에 나타내었으며, 그 형성 표면 위에 제조된 부직포(132)는 제6도에 나타나 있다. 형성표면(130)은 다공성 지지체 와이어(138)에 부착된 다수의 이격된 평행 고무 스트립(136)으로 이루어진다. 이격된 고무 스트립(136)은 랜드 영역(140) 및 그 사이에 채널형 홈(142)를 형성한다. 바람직하게는, 다공성 지지체 와이어(138)이 고무 스트립 사이에 노출되어 있기 때문에, 랜드 영역(140)은 비다공성이고, 채널형 홈(142)는 다공성이지만, 이전 실시태양에서와 같이, 홈의 공기 투과율이 랜드 영역의 공기 투과율 보다 높기만 하면 랜드 영역은 어느 정도의 공기 투과율을 가질 수 있다.
제3A도에 나타낸 형성 표면에서와 같이, 부직포(132)가 형성 표면(130)에 형성될 때, 형성 표면(130) 아래를 진공으로 함으로써 연속 필라멘트는 채널형 홈(142)로 연신된다. 그 결과, 생성된 부직포(132)는 형성 표면(130)의 채널형 홈(142)에 상응하는 돌출부(144) 및 형성 표면 상의 랜드 영역(140)에 상응하는 랜드 영역(146)을 포함한다. 돌출부(144)는 실질적으로 필라멘트로 충전된다.
본 발명의 또다른 형성 표면(160)은 제7도에 나타내었으며, 그 형성 표면 위에 제조된 부직포(162)는 제8도에 나타내었다. 형성 표면은 다공성 지지체 와이어 (166)에 부착된 비다공성 고무 매트(164)를 포함한다. 구멍을 비다공성 고무매트(164)에 천공시켜 형성 표면(160) 중에 다공성 홈(168)의 배열을 형성한다. 다공성 홈(168)의 단면은 원형이다.
부직포(162)가 형성 표면(160) 상에 제조될 때, 연속 스펀본드 필라멘트는 형성 표면(160)의 다공성 홈(168)로 연신된다. 생성된 부직포는 랜드 영역(172)에 의해 분리되는 돌출부(170)의 배열을 갖는다. 돌출부(170)은 형성 표면(160) 중의 다공성 홈(168)에 상응하며, 랜드 영역(172)는 형성 표면의 랜드 영역(169)에 상응한다. 돌출부(170)은 실질적으로 필라멘트로 충전된다. 제8도에 나타낸 부직포(162)는 본 발명에 의해 제조될 수 있는 스펀본드 부직포의 구조적 이종성을 예시한다. 상기 요약부에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 방법은 다른 액체 처리성 영역을 갖는 부직포를 제조할 수 있다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 방법은 부직포의 3차원 모두를 따르는, 즉 랜드 영역과 같은 평면에 있는 부직포의 길이를 따르는, 랜드 영역과 같은 평면에 있는 부직포의 폭을 따르는, 또한 부직포의 두께 또는 깊이를 통한 흐름을 향하는 형성된 부직포의 능력을 조절할 수 있다. 다른 액체 처리능을 갖는 이러한 영역은 다른 기본 중량 및 밀도 및 필라멘트 배향을 갖는 면에 의해 형성된다.
제8도에 나타낸 실시태양에서, 부직포 돌출부(170)의 기본 중량은 인접한 랜드 영역(172)의 기본 중량 보다 더 큰데, 그 이유는 부직포(162)의 스펀본드 필라멘트가 형성 표면(160)의 다공성 홈(168)로 연신되고, 형성된 부직포 돌출부가 실질적으로 필라멘트로 충전되기 때문이다. 또한, 필라멘트가 형성 표면(160)의 다공성 홈(168)로 연신될 때, 일부 필라멘트는 돌출부(170)과 연결된 저밀도 영역이라불리는 다발(174)로 정렬된다. 다발(174)는 랜드 영역(172)의 인접한 저밀도 영역(176) 보다 더 높은 밀도를 갖는다. 다발(174) 중의 필라멘트는 랜드 영역(172)의 면에 방향성없이 배향되기 쉽고, 돌출부(170) 중의 필라멘트는 돌출부의 깊이를 따라 향상된 방향성을 갖고 다방향으로 배향되기 쉽다. 랜드 영역(172)와 돌출부(170) 사이의 기본 중량의 차이 및 필라멘트의 배향도는, 형성 표면(160) 아래의 진공 장치(30)에 의해 당겨진 공기의 흐름 및 압력을 증가시킴으로써 증가될 수 있으며, 형성 표면(160)중의 다공성 홈(168)의 크기, 형태 및 간격을 조작함으로써 조절될 수도 있다. 또한, 돌출부 사이의 다발(174)로의 필라멘트의 배향은 홈(168) 사이에 있는 형성 표면(160)에 다공성 홈을 형성함으로써 조절될 수 있다. 또한, 부직포(162)의 액체 처리성은 부직포 돌출부 중의 밀도 구배에 의해 영향받을 수도 있다. 필라멘트가 형성 표면 상에 형성될 때 부직포(162)의 형성 중에 필라멘트를 통한 공기의 흐름이 감소하기 때문에, 필라멘트는 형성 표면(160) 및 다공성 지지체 와이어를 향하여 더욱 조밀하게 되기 쉽다. 이러한 효과는, 다공성 홈(168)의 형성 중의 진공 상태 및 그의 깊이를 조작함으로써 조절될 수 있다.
부직포(162)가 흡수성 제품으로서 사용될 때, 랜드 영역(172)의 저밀도 영역(176)이 유체 흡수에 적합하고, 랜드 영역의 고밀도 영역(174)는 부직포로부터 연장된 돌출부(170) 사이의 랜드 영역을 통과한 유체의 제거 작용에 적합하며, 부직포로부터 연장된 돌출부는 부직포의 깊이를 통한 액체 집속 및 전달, 및 인접 표면으로 부터의 부직포의 분리에 유용하다.
상기한 형성 표면이 와이어 메쉬 지지체에 부착된 고무 매트 또는 스트립을포함하긴 하지만, 그러한 형성 표면을 제조하는 다른 방법이 있다. 예를 들면, 전체 형성 표면은 고무 또는 라텍스 페인트와 같은 재료로 밀봉함으로써 비다공성으로 만들어진 랜드 영역을 갖는 형상화된 금속 형성 와이어로 제조될 수 있다. 또한, 형성 표면은 폴리에스테르 와이어 메쉬와 같은 플라스틱 와이어 메쉬를, 메쉬가 랜드 영역에 의해 분리되는 돌출부의 배열을 갖는 형태로 열성형시킴으로써 제조될 수 있다. 마찬가지로, 랜드 영역은 고무 또는 라텍스 페인트와 같은 재료로 밀봉함으로써 비다공성으로 제조될 수 있다.
천공된 부직포의 제조를 목적으로 하는 경우, 형성 표면의 표면 모양은 다공성 면에 의해 분리되는 비다공성 돌출부를 포함한다. 돌출부는 형성 표면의 웹을 통해 공기를 강제 송풍시키는 단계 중에 필라멘트가 형성 표면의 랜드 영역을 향해 돌출부를 따라 연신되도록 하고, 부적포의 상응하는 표면 모양이 돌출부의 단면 형상에 상응하는 천공을 포함하도록 하는 형상을 갖는다. 형성 표면의 돌출부는 각각 인접한 다공성 랜드 영역 사이에 연장되는 단면적을 가지며, 형성 표면의 개개의 돌출부의 적어도 일부의 단면적은 0.0762 cm (0.03 인치) 이상의 최소 치수를 갖는다. 바람직하게는, 형성 표면은 다공성 랜드 영역 및 그 랜드 영역 사이에 연장되는 돌출부의 단면을 포함하는 기준 표면적을 한정하는 길이 및 폭을 갖는다. 돌출부는 기준 표면으로부터 연장되며, 그 돌출부의 총 단면적은 기준 표면적의 약 10 내지 약 95 %이다. 돌출부는 바람직하게는 약 0.25 cm (약 0.10 인치) 이상의 높이를 가지며 평활한 외표면 및 예리한 정점을 갖는다. 더욱 망상형인 부직포는 비교적 크고 밀접하게 이격된 돌출부를 갖는 형성 표면으로 제조될 수 있으며, 더욱 직물형인 부직포는 비교적 작고 더욱 밀접하게 이격된 돌출부를 갖는 형성 표면으로 제조될 수 있으며, 분리층 재료는 비교적 적은 수의 넓게 이격된 돌출부를 갖는 형성 표면으로 제조될 수 있다.
돌출부(182)를 갖는 형성 표면(180) 및 그 형성 표면으로 제조된 부직포(184)의 예는 제9A도 및 10A도에 나타나 있다. 형성 표면(180)은 다공성 성형 와이어(186)으로부터 돌출된 돌출부(182)의 배열로 이루어진다. 다공성 성형 와이어(186)은 형성 표면(180)의 랜드 영역을 형성한다. 돌출부(182)는 예리한 정점을 갖는, 평활하고, 비다공성인 금속 핀이다. 형성 표면(180) 상에서의 부직포(184)의 형성 중에, 연속 필라멘트는 돌출부(182)를 따라 하부 방향으로 다공성 성형 와이어(186)으로 연신된다. 그 결과, 부직포(184)는 실질적으로 평삭반이며, 랜드 영역(190)에 의해 분리되는 천공(188)의 배열을 갖는다.
형성 표면(180)은 형성 표면의 길이 LL" 및 폭 WW" 에 의해 한정되는 기준 표면적을 갖는다. 기준 표면은 형성 표면의 랜드 영역(186) 및 돌출부(182)의 단면을 포함한다. 형성 표면의 기준 표면적은 제9B도에 나타낸 화살표 U' 및 V' 사이의 평면에 있다. 돌출부(182)는 약 0.076 cm (0.03 인치) 이상의 최소 치수 N'을 갖는다.
마찬가지로, 형성 표면(180) 상에 형성된 부직포(184)는 부직포의 길이 LL" 및 폭 WW"에 의해 한정되는 기준 표면적을 갖는다. 부직포(184)의 기준 표면은 제10B도에 나타낸 화살표 U" 및 V" 사이의 평면에 있다. 부직포(184)의 기준 표면은 부직포의 랜드 영역(190) 및 그 랜드 영역 사이에 연장되는 천공(188)의 개방단면을 포함한다. 천공(188)은 약 0.076 cm (0.03 인치) 이상의 최소 치수 N'을 갖는 단면을 갖는다. 부직포(184)의 천공(188)의 치수는 형성 표면(180)의 돌출부(182)의 치수에 상응한다.
제9A도에 나타낸 형성 표면(180)이 다공성 성형 와이어(186)을 통해 돌출된 핀인 돌출부(182)를 포함하긴 하지만, 형성 표면은 홈을 갖는 형성 표면에 대하여 상기한 바와 같은 형상화된 금속 와이어 메쉬 또는 폴리에스테르 메쉬로 제조될 수도 있다. 그러나, 이 경우에, 와이어 돌출부는 고무 또는 라텍스 페인트와 같은 재료로 밀봉함으로써 비다공성으로 만들어지고 랜드 영역은 개방된 채로 남아 있다.
다음 실시예는 본 발명의 특정 실시태양을 예시하고 본 발명의 실시 방법을 당업계의 숙련자에게 지도하기 위해 계획된 것이다.
실시예 1
연속 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹을 제1A도에 설명된 방법 및 상기한 바와 같이 제조하였다. 필라멘트는 나란히 배열되었고, 한 면:다른 한 면의 중량비는 1:1이었다. 스핀 홀 치수는 0.6 mm이고, L/D비는 4:1이며, 방사구는 기계 방향에서 1 인치 당 50개 천공을 가졌다. 주성분 A의 조성은 3445 폴리프로필렌[엑손(Exxon), 텍사스주 허스톤 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 접착제 성분 B의 조성은 아스펀(ASPUN) 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌[다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company), 미시건주 미드랜드 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 스핀 팩 중 융점은 440 ℉이었고, 스핀 홀 배출률은 0.7 ghm(그램/홀/분)이었다. 형성 높이는 10 인치이었다.공기 유동률은 32 scfm이고,공기 온도는 53 ℉이었다. 아스피레이터 공급 온도는 350 ℉이고, 아스피레이터 공기 배출 온도는 220 ℉이었다. 아스피레이터 매니폴드(manifold) 압력은 3.6 psi이었다. 제1 통기 결합제로 배출되는 공기류의 온도는 제1 통기 결합제에서 450 ℉이고, 웹에서 350 ℉이었다. 하부 와이어 진공은 15 인치.H2O이었다. 제2 통기 결합제 중 열기의 온도는 255 ℉이고, 후드와 천공 롤 사이의 제2 통기 결합제 공기 압차는 0.7 인치.H2O이었다. 형성 표면은 제3A도에 도시된 형태이며, 직사각형 홈의 패턴으로 스탬핑(stamping)한 1/8 인치 두께의 에틸렌 프로필렌 디아민 변형된 시이트로 이루어졌다. 각 홈은 폭이 3/16 인치이고, 길이가 3/4 인치이며, 말단 사이가 3/16 인치로 이격되었다. 홈의 라인은 측면 사이가 3/8 인치로 이격되었다. 고무 시이트는 연속 폴리에스테르 지지체 와이어에 결합시켰다.
실시예 2
연속 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹을 제1A도에 설명된 방법 및 상기한 바와 같이 제조하였다. 필라멘트는 나란히 배열되었고, 한 면:다른 한 면의 중량비는 1:1이었다. 스핀 홀 치수는 0.6 mm이고, L/D비는 4:1이며, 방사구는 기계 방향에서 1 인치 당 50개 천공을 가졌다. 주성분 A의 조성은 3445 폴리프로필렌[엑손, 텍사스주 허스톤 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 접착제 성분 B의 조성은 아스펀 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌[다우 케미칼 캄파니, 미시건주 미드랜드 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 스핀 팩 중 융점은 440 ℉이었고, 스핀 홀 배출률.7 ghm이었다. 형성 높이는 7.5 인치이었다.공기 유동률은 32 scfm이고,공기 온도는 53 ℉이었다. 아스피레이터 공급 온도는 350 ℉이고, 아스피레이터 공기 배출 온도는 220 ℉이었다. 아스피레이터 매니폴드 압력은 5.0 psi이었다. 제1 통기 결합제로 배출되는 공기류의 온도는 제1 통기 결합제에서 450 ℉이고, 웹에서 350 ℉이었다. 하부 와이어 진공은 17 인치.H2O이었다. 제2 통기 결합제 중 열기의 온도는 255 ℉이고, 후드와 천공 롤 사이의 제2 통기 결합제 공기압차는 0.7 인치.H2O이었다. 형성 표면은 제3A도에 도시된 형태이며, 직사각형 홈의 패턴으로 스탬핑한 1/8 인치 두께의 에틸렌 프로필렌 디아민 변형된 시이트로 이루어졌다. 각 홈은 폭이 3/16 인치이고 길이가 3/4 인치이며, 말단 사이가 3/16 인치로 이격되었다. 홈의 라인은 측면 사이가 3/16 인치로 이격되었다. 고무 시이트는 연속 폴리에스테르 지지체 와이어에 결합시켰다.
실시예 3
연속 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹을 제1A도에 설명된 방법 및 상기한 바와 같이 제조하였다. 필라멘트는 나란히 배열되었고, 한 면:다른 한 면의 중량비는 1:1이었다. 스핀 홀 치수는 0.6 mm이고, L/D비는 4:1이며, 방사구는 기계 방향에서 1 인치 당 50개 천공을 가졌다. 주성분 A의 조성은 3445 폴리프로필렌[엑손, 텍사스주 허스톤 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 접착제 성분 B의 조성은 아스펀 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌[다우 케미칼 캄파니, 미시건주 미드랜드 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 스핀 팩 중 융점은 400 ℉이었고, 스핀 홀 배출률은 0.6 ghm이었다. 형성 높이는 5.5 인치이었다.공기 유동률은 32 scfm이고,공기 온도는 53 ℉이었다. 아스피레이터 공급 온도는 350 ℉이고, 아스피레이터 공기 배출 온도는 220 ℉이었다. 아스피레이터 매니폴드 압력은 5.0 psi이었다. 제1 통기 결합제로 배출되는 공기류의 온도는 제1 통기 결합제에서 450 ℉이고, 웹에서 350 ℉이었다. 하부 와이어 진공은 17 인치.H2O이었다. 제2 통기 결합제 중 열기의 온도는 255 ℉이고, 후드와 천공 롤 사이의 제2 통기 결합제 공기압차는 0.7 인치.H2O이었다. 형성 표면은 제3A도에 도시된 형태이며, 직사각형 홈의 패턴으로 스탬핑한 1/8 인치 두께의 에틸렌 프로필렌 디아민 변형된 시이트로 이루어졌다. 각 홈은 폭이 3/16 인치이고 길이가 3/4 인치이며, 말단 사이가 3/16 인치로 이격되었다. 홈의 라인은 측면 사이가 3/8 인치로 이격되었다. 고무 시이트는 연속 폴리에스테르 지지체 와이어에 결합시켰다.
실시예 4
연속 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹을 제1A도에 설명된 방법 및 상기한 바와 같이 제조하였다. 필라멘트는 나란히 배열되었고, 한 면:다른 한 면의 중량비는 1:1이었다. 스핀 홀 치수는 0.6 mm이고, L/D비는 4:1이며, 방사구는 기계방향에서 1 인치 당 50개 천공을 가졌다. 주성분 A의 조성은 3445 폴리프로필렌[엑손, 텍사스주 허스톤 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 접착제 성분 B의 조성은 아스펀 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌[다우 케미칼 캄파니, 미시건주 미드랜드 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 스핀 팩 중 융점은 440 ℉이었고, 스핀 홀 배출률은 0.7 ghm이었다. 형성 높이는 10 인치이었다.공기 유동률은 32 scfm이고,공기 온도는 53 ℉이었다. 아스피레이터 공급 온도는 350 ℉이고, 아스피레이터 공기 배출 온도는 220 ℉이었다. 아스피레이터 매니폴드 압력은 3.5 psi이었다. 제1 통기 결합제로 배출되는 공기류의 온도는 제1 통기 결합제에서 450 ℉이고, 웹에서 350 ℉이었다. 하부 와이어 진공은 15 인치.H2O이었다. 제2 통기 결합제 중 열기의 온도는 255 ℉이고, 후드와 천공 롤 사이의 제2 통기 결합제 공기압차는 0.7 인치.H2O이었다. 형성 표면은 제5도에 도시된 형태이며, 30 메쉬 스테인레스강 지지체 와이어에 세로로 결합되고 1/4 인치로 이격된 1/4 인치 두께의 실리콘 고무 스트립으로 이루어졌다.
실시예 1 내지 4의 부직포 견본을 분석하여 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 알 수 있는 바와 같이 부직포의 기본 중량이 변하였다. 돌출부의 기본 중량은 랜드 영역의 기본 중량보다 상당히 더 컸다. 기본 중량은 부직포의 중량을 부직포의 면에 각각 차지된 영역으로 나누어서 결정하였다. 예를 들면, 돌출부의 기본 중량은 돌출부의 중량을 부직포의 면에 있는 돌출부의 단면적으로 나누어서 결정하였다.
표 1
실시예 5
연속 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹을 제1A도에 설명된 방법 및 상기한 바와 같이 제조하였다. 필라멘트의 배열은 집중 외각/코어이고, 외각 대 코어의 중량비는 1:1이었다. 스핀 홀 치수는 0.6 mm이고, L/D비는 4:1이며, 방사구는 기계 방향에서 1 인치 당 50개 천공을 가졌다. 주성분 A의 조성은 3445 폴리프로필렌[엑손, 텍사스주 허스톤 소재] 100 중량%이었다. 접착제 성분 B의 조성은 아스펀 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌[다우 케미칼 캄파니, 미시건주 미드랜드 소재] 100 중량%이었다. 스핀 팩 중 융점은 430 ℉이었고, 스핀 홀 배출률은 0.8 ghm이었다. 형성 높이는 7.25 인치이었다.공기 유동률은 20 scfm이고,공기 온도는 60 ℉이었다. 아스피레이터 공급 온도는 주변 온도이었다. 아스피레이터 매니폴드 압력은 3.0 psi이었다. 웹을 초기에 제1 통기 결합제 대신에 가열된 롤로 압착시켰다. 하부 와이어 진공은 4 인치.H2O이었다. 제2 통기 결합제 중 열기의 온도는 260 ℉이었다. 형성 표면은 제7도에 도시된 형태이며, 원형 홈의 패턴으로 스탬핑한 1/16 인치 두께의 금속 시이트로 이루어졌다. 각 홈은 3/16 인치의 직경을 가졌다. 금속 시이트는 연속 폴리에스테르 지지체 와이어에 결합시켰다. 생성된 부직포는 돌출부들을 연결하는 정렬된 필라멘트의 다발 및 다발들 사이에 가장 작은 기본 중량의 랜드 영역을 갖는 제8도에 도시된 바와 유사한 구조를 가졌다.
실시예 6
연속 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹을 제1A도에 설명된 방법 및 상기한 바와 같이 제조하였다. 필라멘트는 나란히 배열되었고, 한 면:다른 한 면의 중량비는 1:1이었다. 스핀 홀 치수는 0.6 mm이고, L/D비는 4:1이며, 방사구는 기계 방향에서 1 인치 당 50개 천공을 가졌다. 주성분 A의 조성은 3445 폴리프로필렌[엑손, 텍사스주 허스톤 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 접착제 성분 B의 조성은 아스펀 6811A 선형 저밀도 폴리에틸렌[다우 케미칼 캄파니, 미시건주 미드랜드 소재] 98 중량% 및 이산화티탄 2 중량%이었다. 스핀 팩 중 융점은 430 ℉이었고, 스핀 홀 배출률은 0.70 ghm이었다. 형성 높이는 9·5/8 인치이었다.공기 유동률은 30 scfm이고,공기 온도는 56 ℉이었다. 아스피레이터 공급 온도는 350 ℉이고, 아스피레이터 공기 배출 온도는 220 ℉이었다. 아스피레이터 매니폴드 압력은 3.4 psi이었다. 제1 통기 결합제로 배출되는 공기류의 온도는 제1 통기 결합제에서 410 ℉이고, 웹에서 330 ℉이었다. 하부 와이어 진공은 9 인치.H2O이었다. 제2 통기 결합제 중 열기의 온도는 259 ℉이고, 후드와 천공 롤 사이의 제 2 통기 결합제 공기압차는 0.7 인치.H2O이었다. 형성 표면은 제9A도에 도시된 형태이며, 연속 폴리에스테르 지지체 와이어를 통하여 돌출하고, 형성 표면 위로 1/2 인치 연장되는 연마된 1/6 인치 네일(nail)의 배열로 이루어졌다. 생성된 부직포는 네일의 배열에 상응하는 천공 열을 가졌다.
실시예 7
연속 스펀본드 필라멘트 및 멜트블로운 섬유로 이루어진 부직포 웹을 제1B도에 설명된 방법으로 제조하였다. 스펀본드 필라멘트는 3열(trilobal)이었고, PD-3445 폴리프로필렌[엑손 케미칼즈 코포레이션(Exxon Chemicals Corporation), 텍사스주 허스톤 소재] 100 중량%이었다. 스핀 홀 배출률은 0.45 ghm이고, 감쇠력은 스펀본디드 필라멘트에 대해 20 내지 30 미크론의 최종 유효 직경을 달성하기에 충분하였다.
제1B도에서, 멜트블로잉 다이의 다이 팁 (60) 및 (62), 섬유 연신 유닛(22)의 출구 (58) 및 본 실시예에 사용된 다공성 형성 표면 (26)은 다음과 같다. 형성 높이(A)는 17 인치이고, 다이 팁 (60)에서 스펀본드 필라멘트 커튼 (B) 사이의 거리는 7인치이고, 다이 팁 (62)에서 스펀본드 필라멘트 커튼 (C) 사이의 거리는 7 인치이고, 다이 팁 (60과 62)에서 형성 표면 (26)(J 및 H) 사이의 거리는 11 인치이고, 다이 팁(60과 62)(각도 70과 72) 사이의 각은 45°이었다.
멜트블로운 섬유는 아스펀 6814[다우 케미칼 캄파니 제품, 미시건주 미드랜드 소재]와 NA-601-04[퀀텀 케미칼 유에스아이 디비젼(Quantum Chemical USIDivision) 제품, 오하이오주 신시내티 소재]의 50/50 중량의 배합물로 이루어진 용융 폴리에틸렌으로부터 제조하였다. 용융 폴리에틸렌을 1시간 당 다이 팁 길이 1 인치 당 중합체 0.44 파운드(PIH)의 속도에서 멜트블로운 팁을 통하여 425 ℉에서 압출시켰다. 압출된 중합체 상에서의 감쇠압은 모세관 팁을 통하여 압출된 용융 폴리에틸렌 상에 충돌하는 (550 내지 600 ℉로 가열된) 고온 공기류의 부피를 조절함으로서 변화시켰다. 4 내지 6 미크론의 직경을 갖는 멜트블로운 섬유가 형성되었다. 멜트블로잉 다이 팁 (60) 및 (62)로부터의 멜트블로운 섬유는 (용융 형태로 감쇠시키는데 사용되는) 공기 제트를 스펀본드 필라멘트 커튼 쪽으로 팽창시키고 감속시킴으로서 멜트블로운 섬유 내에 추진시켰고, 형성 표면 약 4 인치 위의 높이에서 스펀본드 필라멘트와 합하였다. 또한, 스펀본드 필라멘트는 (초기에 감쇠를 부여하는데 사용되는) 공기 제트를 팽창시키고 감속시킴으로써 스펀본드 필라멘트 중 형성 표면쪽으로 추진시켰다. 형성 표면 위에서 각 섬유를 운반하는 섬유 커튼의 혼합의 결과 다공성 형성 표면 쪽으로 추진되는 합친 섬유 커튼에 있는 스펀본드 필라멘트를 통하여 멜트블로운 섬유를 분포시켰다.
형성 표면 아래의 진공은 공기를 1분 당 2000 내지 3000 피트의 속도로 다공성 표면을 통과시켰다. 부직포 중 섬유의 성분비는 멜트블로운 섬유 약 30% 및 스펀본디드 필라멘트 70%이었다. 형성 표면은 가요성 그리드(grid)이며, 천공 열을 포함하는 3/8 인치 두게의 실리콘 발포 고무의 시이트로 이루어졌다. 천공은 0.4 인치 ×0.4 인치이고, 서로 서로 0.18 인치로 이격되었다. 그리드는 와이어 메쉬 지지체 표면에 부착되었다. 생성된 부직 웹은 기본 중량이 1.3 osy이었다. 생성된부직웹은 차단 0.4 인치2의 그리드 패턴에 부합하는 돌출부, 및 형성 표면의 랜드 영역에 부합하는 랜드 영역을 포함하였다.
돌출부의 집중 정도를 측정하기 위하여, 랜드 영역에 의해 분리되는 영역을 칭량하여 부직포 돌출부의 평균 기본 중량을 결정하였다. 돌출부는 1.5 osy의 기본 중량을 나타내었다. 유사하게, 랜드 영역의 기본 중량을 측정하였다. 랜드 영역은 1.0 osy의 기본 중량을 나타내었다. 알 수 있는 바와 같이, 멜트블로운 섬유를 함유하는 부직포에 대한 랜드 영역 및 돌출부 사이의 기본 중량차는 스펀본드 필라멘트만으로 얻어진 차이보다 더 작다. 이것은 형성 표면 상에서의 필라멘트의 집속 동안 스펀본드 필라멘트의 정렬을 감소시키는 멜트블로운 섬유의 존재에 기인한 것으라 믿어진다.
상기 논의된 바와 같이, 본 발명의 부직포를 사용하여 개인용 위생 제품, 가먼트, 의료 제품 및 세정 제품과 같은 각종 유용한 제품을 제조할 수 있다. 부직을 갖는 이러한 재료의 구성은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있으므로, 이러한 물질을 각각 상세히 설명하지는 않는다. 그러나, 하나의 예로 본 발명에 따라 제조한 부직포의 층을 포함하는 기저귀 (250)을 제11도에 나타내었고, 다음에 설명한다.
기저귀 (250)은 전면 허리밴드 패널부 (251), 후면 허리밴드 패널부 (252) 및 전면과 후면 허리밴드부를 연결하는 중간부 (254)를 포함한다. 기저귀는 실질적으로 액체 투과성의 외부 커버층 (256), 액체 투과성 라이너층 (258) 및 외부 커버와 라이너층 사이에 배치된 흡수체 (264)로 이루어져 있다. 접착 테이프 (262)와 같은 잠금 수단을 사용하여 착용자 상에 기저귀 (250)을 고정시킨다. 액체 투과성라이너층 (258) 및 외부 커버층 (256)을 접착제, 예를 들면 고온 용융, 압력 감성 접착제의 라인 및 패턴으로 서로 서로 및 흡수체 (264)에 결합시켰다. 탄성 부재 (268), (270) 및 (272)를 착용자에 잘 맞도록 기저귀 연부 근처에 배열시킬 수 있다.
외부 커버층 (256)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 이루어진 중합체 필름과 같은 실질적으로 액체 불투과성의 재료로 이루어진다. 별법으로, 외부 커버층(256)은 액체 불투과성을 목적하는 정도로 제공하도록 구성된 부직 섬유웹으로 이루어질 수 있다.
액체 투과성 라이너층 (258)은 바람직하게는 본 발명의 성형 부직포로 이루어진다. 액체 투과성 라이너층 (258)은 액체 유동을 라이너층을 가로질러 보내고 흡수재를 착용자 피부로부터 분리시키는 직사각형 돌출부 (260)의 패턴을 갖는다. 제11도에 도시된 배열에서, 연장된 돌출부 (260)은 액체 투과성 라이너층 (258)의 폭을 가로지를 때보다 돌출부의 길이를 따라서 더 많은 액체를 통과시킨다. 액체 투과성 라이너층 (258) 및 흡수체 (264) 모두가 친수성인 것이 뇨와 같은 수성 액체를 흡수하고 보유하는데 바람직하다.
제11도에는 도시되지 않았지만, 일회용 기저귀 (250)은 서지층, 이동층 또는 분포층과 같은 추가의 액체 처리층을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 개별 층들일수 있거나 또는 외부 커버층 (256) 또는 흡수체 (264)와의 일체화층일 수 있다.
본 발명을 구체적인 실시태양과 관련하여 설명하였지만, 당업계의 숙련자들은 상기한 설명에 대한 이해를 얻었을 때 상기 실시태양에 대한 변형물 또는 등가물을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 영역은 첨부되는 특허 청구의 범위의 영역 및 이에 대한 임의의 등가물일 것이다.

Claims (54)

  1. a. 연속 스펀본드 중합체 필라멘트를 용융-방사시키는 단계;
    b. 상기 연속 필라멘트를 연신시키는 단계;
    c. 상기 필라멘트를시키는 단계;
    d. 상기 연신된 필라멘트를, 적어도 부분적으로 다공성이고 불연속적인 표면 모양의 배열을 갖는 이동하는 형성 표면 상에 집속시켜 연속 필라멘트의 부직포 웹을 형성하는 단계;
    e. 연신된 필라멘트를 형성 표면 상에 집속시킴과 동시에, 필라멘트 및 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣어, 상기 필라멘트를 형성 표면의 표면 모양의 배열에 상응하는 표면 모양의 배열을 갖는 웹으로 배열시키는 단계;
    f. 접착제로 상기 웹의 필라멘트들을 함께 결합시켜 압력을 가하지 않고 웹을 일체화시키는 단계; 및
    g. 상기 일체화시킨 웹을 형성 표면으로부터 분리시키는 단계
    를 포함하는, 부직포의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분리 단계가 상기 결합 단계 이후의 단계인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결합 단계가 상기 분리 단계 이후의 단계이며, 멜트블로운 중합체 섬유를 상기 스펀본드 필라멘트와 합하여 웹을 형성함으로써, 스펀본드 필라멘트와 멜트블로운 섬유가 충분히 엉켜서 웹의 표면 모양의 배열이 상기 분리 및 결합 단계 동안에 손상되지 않고 유지되도록 하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 접착제가 열 활성화되고, 상기 결합 단계가 웹을 통하여 열기를 밀어넣는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 멜트블로운 섬유와 스펀본드 필라멘트를 합하는 상기 단계가, 멜트블로운 섬유의 커튼을 형성 표면 위에 배치된 멜트블로운 다이로부터 형성표면으로 향하게 하고, 중심면이 형성 표면에 대하여 예각으로 배향된 스펀본드 필라멘트의 커튼을 만곡형 아스피레이터 출구로부터 상기 멜트블로운 섬유의 커튼과 형성 표면으로 향하게 하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 필라멘트가 6 내지 40 미크론의 평균 직경을 갖는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면의 표면 모양이 각각 인접한 랜드 영역 사이에서 연장되는 단면적을 갖고, 형성 표면의 개별 표면 모양 중 적어도 일부의 단면적이 적어도 0.076 cm (0.03 인치)의 최소 치수를 갖는 것인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접착제가 열 활성화되고, 상기 결합 단계가 웹이 형성표면 상에 있는 동안 웹과 형성 표면을 통하여 열기를 밀어넣는 단계를 포함하는 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 형성 단계가 형성 표면 상에 스펀본드 필라멘트를 집속시키기 전에 열 활성화 멜트블로운 접착제 섬유와 연속 스펀본드 중합체 필라멘트를 합하는 단계를 포함하며, 상기 결합 단계가 웹을 통하여 열기를 밀어넣는 단계를 포함하는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 멜트블로운 섬유와 스펀본드 필라멘트를 합하는 상기 단계가, 멜트블로운 섬유의 커튼을 형성 표면 위에 배치된 멜트블로운 다이로부터 형성 표면으로 향하게 하고, 중심면이 형성 표면에 대하여 예각으로 배향된 스펀본드 필라멘트의 커튼을 만곡형 아스피레이터 출구로부터 멜트블로운 섬유의 커튼과 형성표면으로 향하게 하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 접착제가 중합체 분말을 포함하고, 상기 형성 단계가 상기 용융방사 분말을 웹에 첨가하는 단계를 포함하며, 상기 결합 단계가 웹을 가열하여 상기 접착제 분말을 활성화시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 접착제가 열 활성화 용융방사의 스트랜드를 포함하고,상기 형성 단계가 상기 접착제 스프랜드와 연속 스펀본드 필라멘트를 합하는 단계를 포함하며, 상기 결합 단계가 웹을 가열하여 상기 접착제 스트랜드를 활성화시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 연속 중합체 필라멘트가 다성분 필라멘트를 포함하고, 다성분 필라멘트가 주성분과 열 활성화 접착제 성분을 포함하며 단면, 길이 및 주변 표면을 가지며, 주성분 및 접착제 성분이 다성분 필라멘트의 단면을 가로질러 실질적으로 구별되는 영역에 배열되고 다성분 필라멘트의 길이를 따라서 연속적으로 연장되고, 상기 접착제 성분이 다성분 필라멘트의 길이를 따라서 연속적으로 다성분 필라멘트의 주변 표면의 적어도 일부를 구성하는 것인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면 상에 필라멘트를 집속시키는 단계 이전에 연속 필라멘트를 크림프시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 연속 필라멘트가 중합체 주성분을 포함하고, 상기 형성 표면 상에 필라멘트를 집속시키는 단계 이전에 연속 필라멘트가 자연 나선형 크림프를 나타내도록 상기 중합체 주성분을 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 연속 필라멘트가 길이를 가지며, 이 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 연장되는 중합체 주성분을 포함하고, 이 중합체 주성분은 융점을 가지며, 상기 결합 단계가 접착제 성분을 활성화시키기에는 충분하고 필라멘트의 중합체 주성분의 융점보다는 낮은 온도로 웹을 가열하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 중합체 주성분이 융점을 가지며, 상기 결합 단계가 접착제 성분을 활성화시키기에는 충분하고 필라멘트의 중합체 주성분의 융점보다는 낮은 온도로 웹을 가열하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    연속 다성분 필라멘트가 잠재적인 자연 나선형 크림프를 나타낼 수 있도록 중합체 주성분과 접착제 성분을 선택하는 단계; 및
    형성 표면 상에 필라멘트를 접속시키는 단계 이전에, 필라멘트가 잠재적인 나선형 크림프를 갖도록 다성분 필라멘트를 적어도 부분적으로시키고, 잠재적인 나선형 크림프를 활성화시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 중합체 주성분이 융점을 가지며, 상기 결합 단계가 접착제 성분을 활성화시키기에는 충분하고 필라멘트의 중합체 주성분의 융점보다는 낮은 온도로 웹을 가열하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 필라멘트와 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣는 단계가 형성 표면 아래에 배치된 진공 장치로 수행되는 것인 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면의 표면 모양이 홈을 포함하여, 부직포의 표면 모양이 상기 홈의 형상에 상응하는 돌출부를 포함하도록 하는 것인 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면의 표면 모양이 랜드 영역에 의해 분리된 공기 투과성 홈을 포함하고, 랜드 영역이 홈보다 공기 투과성이 더 작아서 형성 표면을 통과하는 공기의 압력 강하가 홈을 가로지를 때 보다 랜드 영역을 가로지를 때 더 크게 하며, 상기 홈은 웹과 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣는 단계 동안에 상기 필라멘트가 형성 표면 중의 홈 내로 연신되게 하는 형상을 가짐으로써 부직포의 표면 모양이 상기 홈의 형상에 상응하는 돌출부를 포함하도록 하는 것인 방법.
  23. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면의 표면 모양이 비다공성 랜드 영역에 의해 분리된 다공성 홈을 포함하고, 상기 홈은 웹과 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣는 단계 동안에 상기 필라멘트가 형성 표면 중의 흠 내로 연신되도록 하는 형상을 가져서 부직포의 표면 모양이 상기 홈의 형상에 상응하는 돌출부를 포함하도록 하는 것인 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 형성 표면이 기준 표면적을 한정하는 길이와 폭을 갖고, 홈들이 각각 기준 표면적의 일부를 형성하며 인접하는 비다공성 영역 사이에서 연장되는 개방 단면적을 가지며, 홈의 총개방 단면적이 기준 표면적의 10 내지 95%인 것인 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 홈의 총개방 단면적이 기준 표면적의 25 내지 50%인 것인 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 홈이 적어도 0.152 cm (0.06 인치)의 깊이를 갖는 것인 방법.
  27. 제23항에 있어서, 상기 형성 표면의 홈들이 각각 인접하는 비다공성 영역 사이에서 연장되는 단면적을 갖고, 상기 홈의 적어도 일부의 단면적이 적어도 0.127 cm (0.05 인치)의 최소 치수를 갖는 것인 방법.
  28. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면의 표면 모양은, 부직포의 표면 모양이 돌출부의 형상에 상응하도록 하는 형상을 갖는 돌출부를 포함하는 것인 방법.
  29. 제1항에 있어서, 상기 형성 표면의 표면 모양은 다공성 영역에 의해 분리되는 비다공성 돌출부를 포함하고, 이 돌출부가 웹과 형성 표면을 통하여 공기를 밀어넣는 단계 동안에 필라멘트가 돌출부를 따라서 형성 표면의 랜드 영역으로 향하여 연신되도록 하는 형상의 단면을 가져서 부직포의 표면 모양이 돌출부의 단면의 형상에 상응하는 천공을 포함하도록 하는 것인 방법.
  30. 길이와 표면을 가지며, 그 길이를 따라서 실질적으로 연속적으로 연장되는, 용융방사되고 연신된 연속 스펀본드 중합체 필라멘트를 포함하는 부직포로서, 상기 필라멘트는 6 내지 40 미크론의 평균 직경을 가지며, 부직포에 불연속적인 표면 모양의 배열을 형성하고, 상기 스펀본드 필라멘트는 또한 필라멘트의 길이를 따라서 연속적으로 연장되는 중합체 주성분을 가지며, 압착하지 않고도 스펀본드 필라멘트의 개별적인 주성분들을 함께 접착시키는 용융방사 성분을 사용하여 상기 스펀본드 필라멘트를 함께 결합시킴으로써 부직포가 실질적으로 압착되지 않는 것인 부직포.
  31. 제30항에 있어서, 상기 스펀본드 필라멘트가 6 내지 40 미크론의 평균 직경을 갖는 것인 부직포.
  32. 제30항에 있어서, 상기 접착제 중합체 성분이 멜트블로운 중합체 섬유를 포함하는 것인 부직포.
  33. 제30항에 있어서, 상기 부직포의 표면 모양이 각각 인접한 랜드영역 사이에서 연장되는 단면적을 갖고, 상기 부직포의 개별 표면 모양 중 적어도 일부의 단면적이 적어도 0.076 cm (0.03 인치)의 최소 치수를 갖는 것인 부직포.
  34. 제30항에 있어서, 상기 연속 스펀본드 필라멘트가 자연 나선형 크림프를 갖는 것인 부직포.
  35. 제30항에 있어서, 상기 연속 스펀본드 필라멘트가 연장된 2.54 cm (1 인치) 당 적어도 3.0개의 자연 나선형 크림프를 갖는 것인 부직포.
  36. 제30항에 있어서, 상기 연속 중합체 스펀본드 필라멘트가 다성분 필라멘트를 포함하고, 이 다성분 필라멘트가 중합체 주성분과 접착제 성분을 포함하고 단면, 길이 및 주변 표면을 갖고, 이 주성분 및 접착제 성분이 다성분 필라멘트의 단면을 가로질러서 실질적으로 구별되는 영역에 배열되고 다성분 필라멘트의 길이를 따라서 연속적으로 연장되고, 상기 접착제 성분이 다성분 필라멘트의 길이를 따라서 연속적으로 다성분 필라멘트의 주변 표면의 적어도 일부를 구성하는 것인 부직포.
  37. 제30항에 있어서, 부직포의 표면 모양이 부직포로부터 연장되는 돌출부를 포함하고, 이 돌출부가 실질적으로 압착되지 않는 것인 부직포.
  38. 제37항에 있어서, 상기 돌출부가 연속 필라멘트로 실질적으로 채워지는 것인 부직포.
  39. 제38항에 있어서, 기본 중량을 갖는 상기 돌출부가 기본 중량을 갖는 랜드 영역에 의해 분리되고, 돌출부의 기본 중량이 인접한 랜드 영역의 기본 중량보다 더큰 것인 부직포.
  40. 제39항에 있어서, 상기 부직포의 랜드 영역이 밀도가 더 낮은 다른 부분보다 밀도가 더 높은 부분을 갖고, 이 밀도가 더 높은 부분이 서로 정렬된 필라멘트를 포함하며 인접 돌출부를 연결하는 필라멘트 다발을 형성하는 것인 부직포.
  41. 제37항에 있어서, 상기 돌출부가 높이와 이 돌출부의 높이를 따라 밀도 구배를 갖는 것인 부직포.
  42. 제39항에 있어서, 상기 돌출부의 기본 중량이 인접한 랜드 영역의 기본 중량 보다 30% 더 큰 것인 부직포.
  43. 제39항에 있어서, 상기 부직포가 기준 표면적을 한정하는 길이와 폭을 갖고, 돌출부가 각각 기준 표면적의 일부를 형성하며 인접한 랜드 영역 사이에서 연장되는 단면적을 가지며, 상기 돌출부의 총단면적이 기준 표면적의 10 내지 95%인 것인 부직포.
  44. 제43항에 있어서, 상기 돌출부의 총단면적이 기준 표면적의 25 내지 50%인것인 부직포.
  45. 제39항에 있어서, 상기 돌출부가 적어도 0.127 cm (0.05 인치)의 높이를 갖는 것인 부직포.
  46. 제30항에 있어서, 상기 부직포의 표면 모양이 천공을 포함하는 것인 부직포.
  47. 제46항에 있어서, 상기 랜드 영역이 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직포.
  48. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 개인용 위생 흡수 제품.
  49. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 신생아 기저귀.
  50. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 성인 실금자용 제품.
  51. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 여성용 위생 흡수 제품.
  52. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 배변 연습용 팬츠.
  53. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 상처용 드레싱.
  54. 제30항에 기재된 부직포의 층을 포함하는 가먼트.
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