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KR100656220B1 - 섬유 라미네이트 및 섬유 라미네이트의 제조 방법 - Google Patents

섬유 라미네이트 및 섬유 라미네이트의 제조 방법 Download PDF

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KR100656220B1
KR100656220B1 KR1020040065357A KR20040065357A KR100656220B1 KR 100656220 B1 KR100656220 B1 KR 100656220B1 KR 1020040065357 A KR1020040065357 A KR 1020040065357A KR 20040065357 A KR20040065357 A KR 20040065357A KR 100656220 B1 KR100656220 B1 KR 100656220B1
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Abstract

본 발명은 스펀 본드 웹으로 이루어진 하나 이상의 층과 멜트블로운 섬유로 이루어진 하나 이상의 층이 구비된 섬유 라미네이트, 특히 흡수성 닦음천에 관한 것이다. 상기 라미네이트에는 또한 친수성 섬유로 이루어진 하나 이상의 층이 존재한다. 또한 멜트블로운 섬유(8)의 일부가 스펀 본드 웹층에 및/또는 친수성 섬유층에 분포된다.
섬유 라미네이트, 흡수성 닦음천

Description

섬유 라미네이트 및 섬유 라미네이트의 제조 방법{FIBRE LAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING A FIBRE LAMINATE}
도 1은 비대칭 특성을 갖는 본 발명 섬유 라미네이트의 횡단면을 도시한 개략도이고, 도 2는 대칭 특성을 갖는 본 발명 섬유 라미네이트의 횡단면을 도시한 개략도이다.
본 발명은 섬유 라미네이트, 특히 하나 이상의 스펀 본드 웹층 및 하나 이상의 친수성 섬유층을 포함하는 흡수성 닦음천(wiping cloth)에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 섬유 라미네이트의 제조 방법에 관한 것이다. 섬유 라미네이트란 용어는 다수의 섬유층을 포함하는 다층 제품 또는 라미네이트를 의미한다. 스펀 본드 웹은 필라멘트로 구성된다. 필라멘트란 용어는 연속 섬유, 즉 이론적으로 무한한 길이의 쓰레드(thread)를 의미하는데, 이로부터 스펀 본드 웹이 형성된다. 본 발명의 범위에서 필라멘트는 특히 열가소성 플라스틱의 필라멘트를 의미한다.
닦음천이라고도 불리는 흡수성 직물 구조체의 제조 방법은 공지되어 있다. 이 방법에서는 열가소성 플라스틱의 섬유를 친수성 또는 물 흡수성 섬유와 혼합한다. 제1 섬유는, 예를 들어 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 필라멘트 또는 섬유를 포함할 수 있다. 제2 친수성 섬유는, 예를 들어 셀룰로스 섬유를 포함한다. 섬유 혼합물은 공지된 방법에 의해 카딩 가공(carded)된 후, 워터 제트 니들링 처리되거나 또는 수력에 의해 고화된다. 이와 같은 공지된 방법에 의해 제조된 닦음천은 비교적 낮은 탄성만을 갖는다. 이 닦음천이 변형된 후에는 탄성 회복력이 거의 발생하지 않으며, 통상적으로 인지할 정도의 회복이 일어나지 않는다. 게다가 이러한 공지의 닦음천은 항상 그 액체 투과성 또는 액체 흡수 용량에 있어서 대칭적 거동을 나타낸다. 즉, 상기 특성은 양 면에 대해 동일한데, 다시 말해서, 닦음천의 바닥쪽과 상부쪽의 특성이 동일하다. 그러나 이러한 특성이 늘 요구되는 것은 아니다.
이와는 달리, 본 발명의 기초를 형성하는 기술적 문제는 우수한 탄성을 보유하며, 필요시 액체 투과성 및 흡수 용량이 비대칭적이도록 구축될 수 있는 섬유 라미네이트, 특히 닦음천을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 섬유 라미네이트의 제조 방법을 제공하는 기술적 문제를 기초로 한다.
상기 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 하나 이상의 스펀 본드 웹층 및 멜트블로운(meltblown) 섬유층이 구비되어 있으며 하나 이상의 친수성 섬유층이 존재하고, 또한 멜트블로운 섬유의 일부가 스펀본드 웹층 및/또는 친수성 섬유층에 분포되어 있는 것인 섬유 라미네이트, 특히 흡수성 닦음천을 교시한다.
멜트블로운 섬유의 일부가 스펀 본드 웹층 및/또는 친수성 섬유층에 분포되어 있다는 사실은, 본 발명의 범주 내에서, 멜트블로운 섬유의 적어도 일부가 상기 층 중 적어도 하나의 사이 공간 내에 들어가 있다는 것을 의미한다. 하기에서 추가로 설명할 바와 같이, 멜트블로운 섬유는 바람직하게는 층 집합체의 고화 또는 수력학적 고화 과정 중에 상기 층 내로 이동한다.
본 발명에 따른 섬유 라미네이트의 후속하는 바람직한 층을 기재할 경우, 섬유 라미네이트의 각 최상부 층은 섬유 라미네이트의 추가적 가공 또는 처리 동안에 상향 배향되는 층을 포함한다. 따라서, 섬유 라미네이트가 위에서부터 작용하는 워터 제트 고화에 적용될 경우, 상기 최상층은 워터 제트에 의해 제1 층으로서 작용한다. 본 발명의 범위는 멜트블로운 섬유층이 스펀 본드 웹층 위에 배치되고, 친수성 섬유층이 멜트블로운 섬유층 위에 배치되는 것을 포함한다. 이러한 경우 더욱 적절한 것은, 멜트블로운 섬유층이 스펀 본드 웹층 바로 위에 배치되고, 친수성 섬유층은 바람직하게는 멜트블로운 섬유층 바로 위에 배치되는 것이다. 본 발명의 특수한 구체예에 따르면, 제2 멜트블로운 섬유층을 친수성 섬유층에 배치할 수 있다. 본 발명의 가장 바람직한 구체예에 따르면, 추가의 스펀 본드 웹층을 친수성 섬유층 위에 배치한다. 이러한 스펀 본드 웹층이 친수성 섬유층 바로 위에 배치될 경우 이것은 비대칭 거동을 갖는 섬유 라미네이트가 된다(스펀 본드 웹/멜트블로운 섬유층/친수성 섬유층/스펀 본드 웹). 즉, 액체 투과성 또는 액체 흡수 용량은 섬유 라미네이트의 양 면(상부 및 바닥부)에 대해 서로 다르다. 본 발명은 이러한 경우에 있어서 단지 스펀 본드 웹층에 인접한 멜트블로운 섬유층이 액체 투과성을 방해 또는 제한한다는 이해에 기초한다. 그러한 섬유 라미네이트의 비대칭적 거동은 많은 경우에 요망된다. 그러나, 본 발명의 범위는, 추가의 멜트블로운 섬유층이 친수성 섬유층 위에 배치되어 추가의 멜트블로운 층이 사이에 삽입된 배치 역시 포함한다. 이로써 대칭적 거동을 갖는 섬유 라미네이트가 얻어진다(스펀 본드 웹/멜트블로운 섬유층/친수성 섬유층/멜트블로운 섬유층/스펀 본드 웹). 그 후 액체 투과성 또는 액체 흡수 용량은 섬유 라미네이트의 양 면(상부 및 바닥부)에 대해 동일하거나 또는 적어도 매우 유사하게 된다.
본 발명의 또다른 구체예에 따르면, 섬유 라미네이트는 제1 스펀 본드 웹 층 및 상기 층 바로 위에 배치된 친수성 섬유층으로 이루어진다. 이러한 친수성 섬유층에 인접하여 멜트블로운 섬유층이 배치된다. 제2 스펀 본드 웹 층은 멜트블로운 섬유로 이루어진 마지막 층에 배치될 수 있다.
본 발명의 범위는 사용된 멜트블로운 섬유가 적어도 1종의 엘라스토머로 구성되는 것을 포함한다. 엘라스토머는 실온에서 고무 탄성을 나타내는 재료 또는 플 라스틱을 포함한다. 따라서 탄성 멜트블로운 섬유가 사용된다. 특히 바람직한 구체예에 따르면, 탄성 멜트블로운 섬유는 "폴리우레탄, 에틸렌-프로필렌 디엔 혼합 폴리머(EPDM)"의 군에서 선택되는 1종 이상의 엘라스토머로 이루어진다. 본 발명의 범위는, 본 발명에 따른 섬유 라미네이트가 3∼15 중량%, 바람직하게는 5∼10 중량%의 멜트블로운 섬유를 포함하는 것을 포함한다.
기술적 문제를 해결하기 위해 본 발명은 또한 섬유 라미네이트, 특히 흡수성 닦음천의 제조 방법을 교시하는데, 이 방법은 필라멘트의 스펀 본드 웹층 하나 이상을 형성하는 단계, 멜트블로운 섬유층 하나 이상을 배치하는 단계 및 추가로, 친수성 섬유층 하나 이상을 배치하는 단계 및 형성된 층 집합체를 고화시켜 섬유 라미네이트를 형성하는 단계, 특히 형성된 층 집합체를 멜트블로운 섬유층으로부터의 멜트블로운 섬유가 인접하는 하나 이상의 스펀 본드 웹층 및/또는 친수성 섬유층으로 침투하는 조건에 적용하여 고화시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 범위는, 고화시키는 동안, 멜트블로운 섬유를 멜트블로운 층의 한면 (상부 또는 보다 적절하게는 바닥부)에만 인접한 하나 이상의 인접층 내로 이동시키는 것이 포함된다. 어느 경우에든 멜트블로운 섬유는 멜트블로운 섬유층의 상기 면에 바로 인접한 층내로 이동된다. 이러한 바로 인접한 층은 바람직하게는 스펀 본드 웹층이다.
본 발명의 범위는 섬유 라미네이트층의 적어도 일부분이 예비 고화되는 것을 포함한다. 이러한 구체예에 따르면 스펀 본드 웹층만을 예비 고화시킬 수 있다. 또다른 구체예에 따르면 스펀 본드 웹층과 멜트블로운 섬유층의 집합체를 예비 고화시킨다. 따라서 예비 고화는 멜트블로운 섬유층을 배치하기 전 또는 이러한 멜트블로운 섬유층을 배치한 후에 실시할 수 있다. 이러한 예비 고화는, 예를 들어 캘린더를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다. 친수성 섬유는 카드를 사용하고/하거나 에어-레이드 디바이스(air-laid device)를 사용하여 적절히 배치할 수 있다.
층을 조합한 후에, 형성된 층 집합체를 고화시켜 섬유 라미네이트를 얻는다. 여기서 고화란 용어는 최종 고화를 의미한다. 본 발명의 매우 바람직한 구체예에 따르면, 층 집합체는 수력학적으로 고화시킨다. 본 발명은 이 경우, 섬유 라미네이트를 워터 제트 처리에 의해 수력학적으로 고화시키는 것을 포함한다. 이러한 워터 제트 고화 또는 워터 제트 니들링 파인(needling fine)에서는, 매우 빠른 워터 제트 또는 고압 워터 제트가 섬유 라미네이트를 고화시킨다. 이러한 수력학적 고화에 의해 멜트블로운 섬유가 멜트블로운 섬유층으로부터 인접층내로 가압 또는 추진된다. 이렇게 하면, 고화 또는 최종 고화 후에 멜트블로운 섬유의 일부가 멜트블로운 섬유층에 인접한 하나 이상의 층에 존재하게 된다.
폴리올레핀 및 폴리에스테르와 같은 종래의 원자재를 사용하는 스펀 본드 웹 또는 웹 라미네이트의 통상적인 제조 과정에서는 탄성 회복 특성을 갖는 탄성 제품(들)은 용이하게 제조할 수 없다. 그러나 본 발명은, 본 발명에 따른 섬유 라미네이트에서는, 멜트블로운 섬유 또는 탄성 멜트블로운 섬유를 본 발명에 따른 방식으로 라미네이트에 혼입시킴으로써 간단한 방식으로 탄성을 조정할 수 있다는 이해에 기초한 것이다. 섬유 라미네이트의 탄성은 본 발명의 범위에 속하는 매우 특별한 중요성을 획득한다. 본 발명에 따르면, 우수한 탄성에 의해 추가적으로 구별되는 흡수체 또는 물 흡수성 닦음천을 제조하는 것이 가능하다. 이러한 경우 탄성은 섬유 라미네이트에 혼입된 멜트블로운 섬유에 의해 얻어진다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유 라미네이트에서는 액체 투과성 또는 액체 흡수 용량과 관련하여 대칭 또는 비대칭 특성을 필요에 따라 유리하게 조정할 수 있다.
이하에서는 본 발명을 단 하나의 대표적 구체예를 도시하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 비대칭 특성을 갖는 본 발명 섬유 라미네이트의 횡단면을 도시한 개략도이고, 도 2는 대칭 특성을 갖는 본 발명 섬유 라미네이트의 횡단면을 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 섬유 라미네이트는 필라멘트의 제1 스펀 본드 웹층(1)으로 구성된다. 여기에 바로 제1 멜트블로운 섬유(8) 층(2)이 배치된다. 멜트블로운 섬유(8) 층(2)에 인접하도록 친수성 섬유층(3)이 배치된다. 상기 친수성 섬유층(3) 위에 제2 스펀 본드 웹층(4)이 배치된다. 이러한 섬유 라미네이트는 물 투과성 또는 물 흡수 용량에 대하여 비대칭적 거동을 나타낸다. 이는 물 투과성 또는 물 흡수 용량이 섬유 라미네이트의 상부(5)와 바닥부(6)에 있어서 서로 다르다는 것을 의미한다.
반면에, 도 2의 섬유 라미네이트는 대칭성 섬유 라미네이트를 포함한다. 이 경우 제2 멜트블로운 섬유(8) 층(7)은 친수성 섬유층(3) 위에 위치한다. 상기 제2 멜트블로운 섬유(8) 층(7) 위에 제2 스펀 본드 웹층(4)이 배치된다.
또한, 도 1 및 2에는, 멜트블로운 섬유(8)가 스펀 본드 웹층(1)의 사이 공간에 위치하고, 도 2에서는 이들이 또한 친수성 섬유층(3)의 사이 공간에도 위치하는 것으로 나타내었다. 이러한 멜트블로운 섬유(8)는 그 위에 위치한 멜트블로운 섬유(8) 층(2) 또는 층(7)로부터 시작된다. 도 1 및 2에 도시된 섬유 라미네이트의 제조 과정 중에 수력학적 고화가 일어나는 동안 스펀 본드 웹층 (1) 또는 친수성 섬유층 (3)으로 멜트블로운 섬유(8)가 삽입 또는 가압된다. 본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 스펀 본드 웹층(1) 및/또는 친수성 섬유층(3)은 1 중량% 초과, 바람직하게는 2 중량% 초과의 멜트블로운 섬유(8)를 포함한다(중량% 데이터는 단지 스펀 본드 웹층(1) 또는 친수성 섬유층(3)에 관한 것이다).
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유 라미네이트에서는 액체 투과성 또는 액체 흡수 용량과 관련하여 대칭 또는 비대칭 특성을 필요에 따라 유리하게 조정할 수 있다.

Claims (8)

  1. 하나 이상의 스펀 본드 웹층(1) 및 하나 이상의 멜트블로운 섬유(8) 층(2)이 구비되어 있고,
    하나 이상의 친수성 섬유층(3)이 존재하며,
    또한 멜트블로운 섬유(8)의 일부가 스펀 본드 웹층(1) 및/또는 친수성 섬유층(3)에 분포되어 있는 것인 섬유 라미네이트.
  2. 제1항에 있어서, 멜트블로운 섬유층(2)은 스펀 본드 웹층(1) 위에 배치되고, 친수성 섬유층(3)은 멜트블로운 섬유층(2) 위에 배치되는 것인 섬유 라미네이트.
  3. 제2항에 있어서, 하나 이상의 추가 스펀 본드 웹층(4)이 친수성 섬유층(3) 위에 배치되는 것인 섬유 라미네이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 멜트블로운 섬유는 1종 이상의 엘라스토머로 이루어지는 것인 섬유 라미네이트.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 멜트블로운 섬유는 "폴리우레탄, EPDM"의 군에서 선택되는 1종 이상의 엘라스토머로 이루어지는 것인 섬유 라미네이트.
  6. 하나 이상의 스펀 본드 웹층(1)을 형성하는 단계,
    하나 이상의 멜트블로운 섬유(8) 층(2)을 배치하는 단계,
    이에 더하여, 하나 이상의 친수성 섬유층(3)을 배치하는 단계, 및
    층 집합체를 고화시켜 섬유 라미네이트를 형성하는 단계
    를 포함하는, 섬유 라미네이트의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 층(1, 2)의 적어도 일부분을 예비 고화시키는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 층 집합체를 수력학적으로 고화시키는 것인 방법.
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