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KR101347549B1 - 캡핑된 터프트형성된 라미네이트 웨브 - Google Patents

캡핑된 터프트형성된 라미네이트 웨브 Download PDF

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KR101347549B1
KR101347549B1 KR1020117022631A KR20117022631A KR101347549B1 KR 101347549 B1 KR101347549 B1 KR 101347549B1 KR 1020117022631 A KR1020117022631 A KR 1020117022631A KR 20117022631 A KR20117022631 A KR 20117022631A KR 101347549 B1 KR101347549 B1 KR 101347549B1
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KR
South Korea
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web
cap
polymer film
tuft
fibers
Prior art date
Application number
KR1020117022631A
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English (en)
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KR20110120357A (ko
Inventor
존 조셉 쿠로
존 리 햄몬스
조디 린 호잉
수잔 니콜 로이드
로버트 해인스 터너
Original Assignee
더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

중합체 필름과 대면 관계로 부직포 웨브를 갖는 라미네이트 웨브가 개시된다. 라미네이트 웨브는 중합체 필름을 포함하는 제1 면과, 부직포 웨브와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유를 포함하는 복수의 이산된 터프트를 갖는다. 터프트 각각은 부직포 웨브에 근접한 터프트 기부 및 터프트 기부에 대향된 말단부를 갖는다. 터프트 각각의 말단부의 적어도 일부는 캡에 의해 덮이고, 각각의 캡은 이산된 터프트의 말단부 위로 연장되는 상기 중합체 필름의 일체형 연장부이다. 캡은, 터프트가 그 위로 연장되는 중합체 필름 내 파열부를 포함하는 제1 개방부를 갖는다.

Description

캡핑된 터프트형성된 라미네이트 웨브{CAPPED TUFTED LAMINATE WEB}
본 명세서의 개시내용은 일반적으로 캡핑된 터프트형성된 라미네이트 웨브(capped tufted laminate web) 및 캡핑된 터프트형성된 라미네이트 웨브를 포함한 용품에 관한 것이다.
필름 및 섬유질 웨브와 같은 웨브의 라미네이트가 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 부직포 웨브들은 이들이 일회용 흡수성 기저귀 상의 백시트(backsheet)와 같은 일회용 제품의 재료로서 유용하도록 흔히 중합체 필름이 라미네이팅된다. 이러한 라미네이트에서, 부직포 부분은 부드러움을 제공할 수 있는 반면에 필름 부분은 유체 불침투성을 제공할 수 있다.
부직포 섬유가 중합체 필름을 통해 돌출되는 라미네이트는 부직포가 유체를 중합체 필름의 일측으로부터 타측으로 운반하는 운반체로서 작용하는 흡수 구조체를 제공하는 데 유용할 수 있다. 라미네이트는 라미네이트의 유체 수집 측이 중합체 필름이고 부직포 섬유가 중합체 필름을 통해 라미네이트의 유체 수집 측으로 돌출되도록 구조화될 수 있다. 예를 들어, 생리대 또는 기저귀에서, 이러한 라미네이트는 생리대의 신체측 표면으로부터 유체를 흡수 코어를 향해 생리대 내로 보다 깊이 수송하는 톱시트(topsheet)로서 사용하기에 실용적일 수 있다. 터프트를 포함하는 섬유들이 대체로 터프트의 기부 부근에서 수렴하는 터프트로서 섬유들이 구조화되면, 섬유들의 수렴은 유체를 톱시트를 통해 수송하는 데 도움을 줄 수 있는 작은 모세관을 제공할 수 있다. 또한, 중합체 필름을 통해 돌출되는 섬유는 쾌적한 촉감을 가질 수 있다.
중합체 필름을 통해 돌출되는 부직포의 섬유들의 배열과 터프트에 의해 획득되는 유체에 따라, 필름의 유체 수집 측의 섬유들은 섬유들 사이에 존재할 수도 있는 작은 모세관 내에 얼마간의 유체를 보유할 수 있다. 라미네이트가 생리대, 기저귀, 또는 탐폰과 같은 흡수용품인 경우, 이는 보유된 유체가 라미네이트의 신체측 표면 상의 얼룩으로 보이게 할 수 있다. 월경, 질 분비물, 소변 및 배설물의 얼룩은 흡수용품의 착용자에 의해 좋게 보이지 않을 수 있다. 라미네이트가 와이프(wipe) 또는 세척 장치에 사용되는 경우, 보유된 유체는 장치의 사용자에게 시각적으로 인지가능할 수 있고, 사용자는 얼룩을 와이프 또는 세척 장치의 유용성이 소진되었다는 표시로서 오해할 수 있는데, 이는 심지어 이러한 결정이 실제로 너무 이른 때에도 그러하다.
이러한 제약을 고려하여, 중합체 필름을 통해 돌출된 섬유 내에 보유된 유체를 감추는 개선된 능력을 갖는, 섬유질 웨브가 중합페 필름을 통해 돌출되는 중합체 필름 및 섬유질 웨브의 라미네이트에 대한 지속적인 미해소된 필요성이 존재한다.
본 명세서에는, 중합체 필름과 대면 관계로 부직포 웨브를 포함하는 라미네이트 웨브로서, 라미네이트 웨브는 중합체 필름을 포함하는 제1 면과, 부직포 웨브와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유를 포함하는 복수의 이산된 터프트(discrete tuft)를 포함하며, 터프트 각각은 부직포 웨브에 근접한 터프트 기부 및 터프트 기부에 대향된 말단부를 갖고, 터프트 각각의 말단부의 적어도 일부는 캡에 의해 덮이며, 각각의 캡은 이산된 터프트의 말단부 위로 연장되는 중합체 필름의 일체형 연장부이고, 캡은 터프트가 그 위로 연장되는 중합체 필름 내 파열부를 포함하는 제1 개방부를 포함하는 라미네이트 웨브가 개시된다.
본 명세서에는, 흡수 코어와 대면 관계로 톱시트를 포함하는 흡수용품으로서, 톱시트는 중합체 필름을 포함하는 제1 면과, 부직포 웨브와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유를 포함하는 복수의 이산된 터프트를 포함하는 라미네이트 웨브를 포함하고, 부직포 웨브는 중합체 필름과 흡수 코어 사이에 있으며, 터프트 각각은 부직포 웨브에 근접한 터프트 기부 및 터프트 기부에 대향된 말단부를 갖고, 터프트 각각의 말단부의 적어도 일부는 캡에 의해 덮이며, 각각의 캡은 이산된 터프트의 말단부 위로 연장되는 중합체 필름의 일체형 연장부이고, 캡은 터프트가 그 위로 연장되는 중합체 필름 내 파열부를 포함하는 제1 개방부를 갖는 흡수용품이 개시된다.
도 1은 본 발명의 웨브의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨브의 일부분의 확대도이다.
도 3은 도 2의 단면 3-3의 단면도이다.
도 4는 도 3에서 4-4에 의해 나타낸 웨브의 일부분의 절결 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 웨브의 일부분의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 웨브를 형성하는 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 장치의 일부분의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 웨브의 일 실시예를 형성하는 장치의 일부분의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 웨브를 형성하는 장치의 일부분의 확대 사시도이다.
도 10은 본 발명의 생리대의 부분 절결 평면도이다.
도 11은 본 발명의 탐폰의 부분 절결 사시도이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 웨브의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 1은 이하에서 간단히 웨브(1)로서 지칭되는, 본 발명의 라미네이트 웨브(1)를 도시한다. 웨브(1)는 적어도 2개의 층을 포함한다. 이 층들은 제1 전구체 웨브(20) 및 제2 전구체 웨브(21)와 같은, 대체로 평면인 2차원 전구체 웨브로서 본 명세서에서 지칭된다. 제1 전구체 웨브(20)는 섬유질 부직포 웨브이고, 제2 전구체 웨브(21)는 중합체 필름이다. 전구체 웨브(20, 21)(및 임의의 추가적인 웨브)는 접착, 열 접합, 초음파 접합 등에 의해 결합될 수 있다. 이하에 개시되는 바와 같이, 웨브(1)의 구성요소인 전구체 웨브는 터프트(6)의 형성에 기인하는 상호고정 기계적 결합에 의해 결합될 수 있다. 도 1에 도시된 웨브(1)의 실시예에 대한 대표적인 터프트(6)가 도 2에서 더욱 확대된 도면으로 도시되어 있다. 터프트는 섬유들의 복수의 융기된 루프(loop) 또는 섬유들의 파일(pile)일 수 있는데, 이들은 루프 또는 파일이 연장되어 나오는 웨브 평면과 일체이고 웨브 평면외(out of plane)에 있다.
웨브(1)는 제1 면(3)과 제2 면(5)을 가지며, 용어 "면"은 대체로 편평한 상태일 때 2개의 면을 갖는, 종이 및 필름과 같은 대체로 평면인 2차원 웨브에서의 통상적인 용법으로 사용된다. 각각의 전구체 웨브(20, 21)는 각각의 제1 표면(12, 13) 및 각각의 제2 표면(14, 15)을 갖는다(도 3에 도시됨). 제1 표면(12, 13)은 신체측 표면일 수 있고, 제2 표면(14, 15)은 의복측 표면일 수 있다. 웨브(1)는 웨브 제조 기술 분야에서 통상적으로 공지된 바와 같은 기계 방향(MD) 및 폭 방향(CD)을 갖는다. 제1 전구체 웨브(20)는 실질적으로 무작위로 배향된 섬유로 구성된 부직포 웨브일 수 있다. "실질적으로 무작위로 배향된"은 전구체 웨브의 처리 조건으로 인해, CD보다는 MD로 배향된 섬유의 양이 더 많을 수 있거나 그 역도 성립할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 스펀본딩 및 멜트블로잉 공정에서, 섬유의 연속적인 스트랜드가 MD로 이동하는 지지체 상에 침착된다. 스펀본드 또는 멜트블로운 부직포 웨브의 섬유의 배향을 진정으로 "무작위"로 하기 위한 시도에도 불구하고, 일반적으로 약간 더 높은 비율의 섬유가 CD가 아니라 MD로 배향된다. 제2 전구체 웨브(21)는 폴리에틸렌 필름과 같은 중합체 필름 또는 개구형성된 중합체 필름일 수 있다.
일 실시예에서, 웨브(1)의 제1 면(3)은 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)의 노출된 부분과, 부직포인 제1 전구체 웨브(20)의 섬유의 일체형 연장부인 적어도 하나의, 바람직하게는 복수의 이산된 터프트(6)에 의해 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 터프트(6)는 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)을 통해 그리고 그 제1 표면(13)으로부터 외향으로 연장되는 복수의 정렬된 루프형 섬유(8)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 터프트(6)는 제1 표면(13)으로부터 외향으로 연장되는 (도 3에 도시된 바와 같은) 복수의 비루프형 섬유(18)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "부직포 웨브"라는 용어는 사이사이에 넣어진 개별 섬유 또는 실들의 구조물을 갖지만, 전형적으로 무작위로 배향된 섬유를 갖지 않는 직포 또는 편직 천에서와 같은 반복 패턴은 갖지 않는 웨브를 지칭한다. 부직포 웨브 또는 천은, 예를 들어 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 하이드로인탱글링, 에어레잉 및 카디드 열 접합을 포함하는 본디드 카디드 웨브 공정과 같은 다양한 공정으로부터 형성되어 왔다. 부직포의 평량은 통상 제곱미터당 그램(gsm)으로 표현된다. 라미네이트 웨브의 평량은 구성 층 및 임의의 다른 추가된 구성요소의 조합된 평량이다. 섬유 직경은 통상 마이크로미터로 표현되고, 섬유 크기는 또한 섬유의 길이당 중량의 단위인 데니어로 표현될 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 라미네이트 웨브의 평량은 웨브(1)의 궁극적인 용도에 따라 10 gsm 내지 500 gsm 범위일 수 있다.
부직포 전구체 웨브(20)의 구성 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 및 이들의 블렌드와 같은 중합체로 구성될 수 있다. 섬유는 셀룰로오스, 레이온, 면, 또는 기타 천연 재료나 중합체와 천연 재료의 블렌드를 포함할 수 있다. 섬유는 또한 폴리아크릴레이트 또는 적합한 재료들의 임의의 조합과 같은 초흡수성 재료를 포함할 수 있다. 섬유는 단일성분(monocomponent), 2성분(bicomponent) 및/또는 2구성요소(biconstituent), 비원형(non-round)(예컨대, 모세관 채널 섬유)일 수 있으며, 0.1 내지 500 마이크로미터 범위의 주 단면 치수(예컨대, 원형 섬유의 경우 직경)를 가질 수 있다. 예를 들어, 부직포 웨브에 적합한 일 유형의 섬유는 나노섬유(nanofiber)를 포함한다. 나노섬유는 1 마이크로미터 미만의 평균 직경을 갖는 섬유로서 설명된다. 나노섬유는 부직포 웨브 내의 모든 섬유 또는 부직포 웨브 내의 섬유의 일부분을 구성할 수 있다. 부직포 전구체 웨브의 구성 섬유들은 또한 화학적 성질(예컨대, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌), 성분(단일성분 및 2성분), 데니어(마이크로 데니어 및 20 데니어 초과), 형상(즉, 모세관 및 원형) 등과 같은 특징이 상이한, 다양한 섬유 유형들의 혼합물일 수 있다. 구성 섬유는 약 0.1 데니어 내지 약 100 데니어의 범위일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "스펀본드 섬유"는 용융된 열가소성 재료를 복수의 미세한, 통상 원형 모세관인 방사구(spinneret)로부터 필라멘트로서 압출하고, 그 후 압출된 필라멘트의 직경을 신속하게 감소시킴으로써 형성된 소직경 섬유를 지칭한다. 스펀본드 섬유는 이들이 수집 표면 상에 침착된 때 대체로 점착성이 없다. 스펀본드 섬유는 대체로 연속적이며, 7 마이크로미터 초과 그리고 더욱 특정하게는 약 10 내지 40 마이크로미터의 (적어도 10개의 샘플로부터의) 평균 직경을 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "멜트블로잉"이라는 용어는 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 마이크로섬유 직경이 될 수 있도록 감소시키는 수렴하는 고속의, 통상 가열된 가스(예를 들어, 공기) 스트림 내로, 용융된 열가소성 재료를 복수의 미세한, 통상 원형인 다이(die) 모세관을 통해 용융된 실 또는 필라멘트로서 압출함으로써 섬유가 형성되는 공정을 지칭한다. 그 후, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고, 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 웨브를 형성하도록 흔히 점착성을 유지한 상태에서 수집 표면 상에 침착된다. 멜트블로운 섬유는 연속적이거나 불연속적일 수 있는 마이크로섬유이고, 대체로 10 마이크로미터 미만의 평균 직경을 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중합체"라는 용어는 대체로 단일중합체와, 예를 들어 블록, 그래프트(graft), 무작위 및 교호 공중합체, 삼중합체 등과 같은 공중합체와, 이들의 블렌드 및 개질물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 또한, 달리 구체적으로 제한되지 않는 한, "중합체"라는 용어는 재료의 모든 가능한 기하학적 구성을 포함한다. 이러한 형상은 아이소탁틱(isotactic), 어탁틱(atactic), 신디오탁틱(syndiotactic) 및 무작위 대칭을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "단일성분" 섬유라는 용어는 하나의 중합체만을 사용하여 하나 이상의 압출기로부터 형성된 섬유를 지칭한다. 이는 착색, 대전방지 특성, 윤활, 친수성 등을 위해 소량의 첨가제가 첨가되어 있는 하나의 중합체로부터 형성된 섬유를 배제하고자 하는 것은 아니다. 이들 첨가제, 예를 들어 착색을 위한 이산화티타늄은 대체로 약 5 중량%, 더 전형적으로는 약 2 중량% 미만의 양으로 존재한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "2성분 섬유"라는 용어는 별개의 압출기들로부터 압출되지만 하나의 섬유를 형성하도록 함께 스펀되는 2개 이상의 상이한 중합체들로부터 형성된 섬유를 지칭한다. 2성분 섬유는 또한 때때로 복합 섬유(conjugate fiber) 또는 다중성분 섬유(multicomponent fiber)로 지칭된다. 중합체는 2성분 섬유의 단면을 가로질러 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 구역(distinct zone) 내에 배열되고, 2성분 섬유의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 이러한 2성분 섬유의 형상은, 예를 들어 하나의 중합체가 다른 중합체에 의해 둘러싸인 외피/코어(sheath/core) 배열일 수 있거나, 나란한 배열, 파이(pie) 배열, 또는 "해도형"(islands-in-the-sea) 배열일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "2구성요소 섬유"라는 용어는 동일한 압출기로부터 블렌드로서 압출되는 적어도 2개의 중합체들로부터 형성된 섬유를 지칭한다. 2구성요소 섬유는 다양한 중합체 성분들이 섬유의 단면적을 가로질러 비교적 일정하게 위치된 별개의 구역 내에 배열되지 않으며, 다양한 중합체는 통상 섬유의 전체 길이를 따라 연속되지 않고, 대신에 통상 무작위로 시작 및 종료되는 피브릴(fibril)을 형성한다. 2구성요소 섬유는 또한 때때로 다중구성요소 섬유로 지칭된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "비원형 섬유"라는 용어는 비원형 단면을 갖는 섬유를 기술하며, "형상화된 섬유"와 "모세관 채널 섬유"를 포함한다. 이러한 섬유는 중실형 또는 중공형일 수 있고, 이들은 삼각 델타 형상으로 될 수 있으며, 바람직하게는 그 외부 표면 상에 모세관 채널을 갖는 섬유이다. 모세관 채널은 "U자형", "H자형", "C자형" 및 "V자형"과 같은 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 하나의 실용적인 모세관 채널 섬유는 미국 테네시주 존슨 시티 소재의 파이버 이노베이션 테크놀로지즈(Fiber Innovation Technologies)로부터 입수할 수 있는 4DG 섬유로 명명되는 T-401이다. T-401 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 폴리에스테르)이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 터프트(6)에서 사용될 때 "일체형 연장부"에서의 "일체형"이라는 용어는 제1 전구체 웨브(20)의 섬유로부터 유래한 터프트(6)의 섬유를 지칭한다. 그러므로, 터프트(6)의 루프형 섬유(8)와 비루프형 섬유(18)는 제1 전구체 웨브(20)의 소성적으로 변형되어 연장된 섬유일 수 있으며, 따라서 제1 전구체 웨브(20)와 일체형이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "일체형"은, 예를 들어 종래의 카펫 제조에서 통상적으로 행해지는 바와 같이 터프트를 형성시키기 위하여 별도의 전구체 웨브에 도입 또는 부가되는 섬유와는 구별된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 캡(7)에서 사용될 때 "일체형 연장부"에서의 "일체형"이라는 용어는 제2 전구체 웨브(21)인 중합체 필름으로부터 유래한 캡(7)을 형성하는 기재(substrate)를 지칭한다. 그러므로, 캡(7)은 제2 전구체 웨브(21)의 소성적으로 변형되어 연장된 기재일 수 있으며, 따라서 제2 전구체 웨브(21)와 일체형이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "일체형"은 캡(7)을 형성시키기 위하여 별도의 전구체 웨브에 도입 또는 부가되는 기재와는 구별된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "불투명도"라는 용어는 관찰이 행해진 지점에 대해 기재 뒤에 위치된 물체를 시야로부터 숨기거나 가리는 기재의 능력을 측정하는 기재 또는 인쇄된 기재의 특성을 지칭한다. 불투명도는, 0.5%의 반사율을 갖는 흑체가 뒤에 위치된 기재의 확산 반사율의, 89%의 절대 반사율을 갖는 백체(white body)가 뒤에 위치된 동일 기재의 확산 반사율에 대한 퍼센트 비율로서 기록될 수 있다. 불투명도는 ASTM D 589-97, 종이의 불투명도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Opacity of Paper)(15o/확산 광원 A, 89% 반사율 배킹 및 종이 배킹(15o/Diffuse Illuminant A, 89% Reflectance Backing and Paper Backing))에 설명된 것과 같이 측정될 수 있다.
불투명도가 높은 기재는, 만일 있다면 많은 광이 기재를 통과하는 것을 허용하지 않을 것이다. 불투명도가 낮은 기재는, 거의 전부가 아니더라도 많은 광이 기재를 통과하는 것을 허용할 것이다. 불투명도는 0 내지 100%일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "낮은 불투명도"라는 용어는 50% 미만의 불투명도를 갖는 기재 또는 인쇄된 기재를 가리킨다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "높은 불투명도"라는 용어는 50% 이상의 불투명도를 갖는 기재 또는 인쇄된 기재를 가리킨다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "불투명한"이라는 용어는 50% 이상의 불투명도를 갖는 기재 또는 인쇄된 기재를 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "인접한"이라는 용어는 멀리 떨어져 있지 않음을 의미하고, 인접한 구조체들 사이에 동일 종류의 무엇인가가 없음을 의미한다.
터프트(6)의 개수, 간격 및 치수는 웨브(1)의 제1 면(3)에 여러 가지의 텍스처(texture)를 제공하도록 변동될 수 있다. 예를 들어, 터프트(6)가 충분히 밀접하게 이격된다면, 웨브(1)의 제1 면(3)은 테리 천 유사 느낌(terry cloth-like feel)을 가질 수 있다. 대안적으로, 터프트(6)는 더 큰 텍스처, 부드러움, 부품성(bulk), 흡수성 또는 시각적 디자인 효과를 갖는 라미네이트 웨브의 부분을 생성하도록 선 또는 채워진 형상과 같은 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 터프트(6)가 선 또는 선들의 패턴으로 배열된 경우, 터프트는 스티칭(stitching) 외관을 가질 수 있다. 유사하게, 개개의 터프트(6)의 높이, 길이 및 폭과 같은 크기 치수는 변동될 수 있다. 단일의 터프트는 길이가 약 3 ㎝만큼 길 수 있고, 단독으로 또는 다양한 크기의 터프트들 중에 분산될 수 있다.
제1 전구체 웨브(20)는 이하에서 더욱 완전하게 설명되는 바와 같이, 터프트로 형성되는 부분을 갖도록 충분한 연신 특성을 갖는 섬유를 포함하는 섬유질 직포 또는 부직포 웨브일 수 있다. 터프트는 제1 전구체 웨브(20)의 이산된 국부적인 부분에서 Z-방향으로 평면외로 섬유를 가압함으로써 형성된다. 평면외로 가압하는 것은 섬유 변위에 기인할 수 있는데, 즉 섬유는 다른 섬유에 대해 이동할 수 있고, 말하자면 평면외로 "당겨질" 수 있다. 그러나, 더욱 흔하게는, 대부분의 부직포인 제1 전구체 웨브(20)의 경우, 평면외로 가압하는 것은 터프트(6)를 형성하도록 적어도 부분적으로 소성적으로 신장되고 영구적으로 변형된 터프트(6)의 섬유들에 기인한다. 따라서, 일 실시예에서, 터프트(6)의 요구되는 높이에 따라, 부직포 제1 전구체 웨브(20)의 구성 섬유는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 25%, 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 100%의 파단 연신율(elongation to break)을 나타낼 수 있다. 파단 연신율은 간단한 인장 시험에 의해, 예를 들어 인스트론(Instron) 인장 시험 장비의 사용에 의해 결정될 수 있고, 일반적으로 이러한 섬유 또는 웨브의 공급자로부터의 재료 데이터 시트에서 확인될 수 있다.
적합한 부직포 제1 전구체 웨브(20)는 루프형 섬유(8)가 형성되도록 충분한 소성 변형과 인장 연신을 겪을 수 있거나, 충분한 섬유 이동성을 가질 수 있는 섬유를 포함하여야 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 제1 전구체 웨브(20)의 제1 표면(12)의 평면외로 가압되는 섬유의 일정 비율은 루프를 형성하지 않고, 대신에 파단되어 묶여 있지 않은 단부를 형성할 것이라는 것을 인식하여야 한다. 이러한 섬유는 도 3에 도시된 바와 같이 "묶여 있지 않은" 섬유 또는 비루프형 섬유(즉, 묶여 있지 않은 섬유 단부)(18)로서 본 명세서에서 지칭된다. 비루프형 섬유(18)가 본 발명에서 반드시 바람직하지 않은 것은 아니며, 일부 실시예에서 터프트(6)의 섬유의 대부분 또는 전부는 비루프형 섬유(18)일 수 있다. 비루프형 섬유(18)는 또한 절단된 스테이플 섬유로 이루어지거나 이를 포함하는 부직포 웨브로부터 터프트(6)를 형성한 결과일 수 있다. 이러한 경우, 웨브 내의 스테이플 섬유의 개수, 스테이플 섬유 절단 길이, 및 터프트의 높이 등에 의존하여 소정 개수의 스테이플 섬유 단부가 터프트(6)로 돌출될 수 있다. 일부 경우에서, 전구체 웨브 내에서 상이한 길이를 갖는 섬유들 또는 상이한 층들 내에서 상이한 길이를 갖는 섬유들의 블렌드를 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 이는 더 긴 섬유를 더 짧은 섬유로부터 선택적으로 분리하게 할 수도 있다. 더 긴 섬유는 주로 터프트(6)를 형성할 수 있는 반면, 더 짧은 섬유는 터프트(6)를 형성하지 않는 웨브의 부분 내에 주로 남아 있다. 섬유 길이의 혼합은 더 긴 섬유를 위하여 대략 2 내지 8 센티미터 그리고 더 짧은 섬유를 위하여 약 1 센티미터 미만인 섬유들을 포함할 수 있다.
제1 전구체 웨브(20)는 탄성 또는 탄성중합체성 섬유를 포함하는 섬유질 직포 또는 부직포 웨브일 수 있다. 탄성 또는 탄성중합체성 섬유는 그 원래의 치수의 적어도 약 50%만큼 신장되고 10% 내로 복귀될 수 있다. 섬유가 부직포 내에서 섬유의 이동성에 의해 간단히 변위된다면, 또는 섬유가 이들의 탄성 한도를 넘어 신장되어 소성적으로 변형된다면, 터프트(6)는 탄성 섬유로부터 형성될 수 있다.
제2 전구체 웨브(21)는 이하에서 설명되는 공정에 의해 라미네이트로 형성되기에 충분한 완전성을 갖는 중합체 필름 웨브일 수 있고, 이는 제1 전구체 웨브(20)에 대해 충분히 보다 작은 연신 특성을 가져, 제1 전구체 웨브(20)로부터의 섬유가 제2 전구체 웨브(21)의 방향으로 평면외로 가압되는 변형을 겪을 때, 제2 전구체 웨브(21)가, 예컨대 신장 파괴로 인해 인열됨으로써 파열될 것이고, 이럼으로써 제1 전구체 웨브(20)의 부분이 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)의 평면을 통해 연장(즉, 말하자면 "관통하여 펀칭")되어 웨브(1)의 제1 면(3) 상에 터프트(6)를 형성할 수 있게 하며, 캡(7)이 각각의 터프트(6)의 말단부(31) 위에 남아 있게 할 것이다.
제2 전구체 웨브(21)는 미세텍스처 형성된(microtextured) 중합체 필름일 수 있다. "미세텍스처 형성된"은 터프트(6)들 사이의 제2 전구체 웨브(21)에 복수의 미세특징부가 있고, 이러한 미세특징부는 복수의 미세특징부가 인접한 터프트(6)들 사이에 끼워 맞춰질 수 있도록 된 크기 및 치수를 갖는 것을 의미한다. 즉, 미세특징부는 미세특징부가 인접한 터프트(6)들 사이의 거리의 절반보다 작은 최대 치수를 가질 수 있도록 크기 및 치수를 갖는다. 미세특징부는, 예를 들어 미세개구 또는 미세기포일 수 있고, 이의 예가 스톤(Stone) 등에게 허여된 미국 특허 제7,402,732호 및 쿠로(Curro) 등에게 허여된 미국 특허 제4,839,216호, 쿠로 등에게 허여된 미국 특허 제4,609,518호 및 쿠로 등에게 허여된 미국 특허 제4,609,518호에 개시되어 있다. 중합체 필름은 개구형성된 중합체 필름일 수 있고, 이의 개구 각각은 면적이 약 0.01 ㎟ 내지 약 0.78 ㎟이다. 미세특징부는 융기 부분일 수 있다. 융기 부분은 중합체 필름의 일체형 연장부일 수 있거나, 중합체 필름의 표면에 부가된 재료일 수 있다.
도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 터프트(6)는 터프트(6)가 뚜렷한 선형 배향 및 종축(L)을 갖도록 실질적으로 정렬되는 복수의 루프형 섬유(8)를 포함할 수 있다. 터프트(6)는 또한 MD-CD 평면 내에서 종축(L)에 대체로 직교하는 횡축(T)을 가질 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 종축(L)은 MD에 평행하다. 일 실시예에서, 이격된 터프트(6)들은 대체로 평행한 종축(L)을 갖는다. 웨브(1)의 단위면적당 터프트(6)의 개수, 즉 터프트(6)의 면적 밀도는 단위면적, 예컨대 제곱센티미터당 1개 터프트로부터 제곱 센티미터당 100개 터프트만큼 크게 변동될 수 있다. 최종 용도에 따라, 제곱센티미터당 적어도 10개 또는 적어도 20개의 터프트(6)가 존재할 수 있다. 일반적으로, 면적 밀도는 웨브(1)의 전면적에 걸쳐 균일할 필요는 없으며, 터프트(6)는 선, 줄무늬, 밴드, 원 등과 같이 미리 설정된 형상을 갖는 영역 내와 같이 웨브(1)의 소정 영역 내에만 존재할 수 있다. 터프트(6)는 웨브(1)의 제1 면(3)을 효과적으로 덮도록 충분히 가깝게 이격될 수 있다.
본 명세서에서의 설명에 의해 알 수 있는 바와 같이, 웨브(1)의 많은 실시예에서, 제2 전구체 웨브(21)의 개방부(4)는 뚜렷한 선형 배향과 대응하는 터프트(6)의 종축(L)에 평행하게 배향된 종축을 가질 수 있다. 마찬가지로, 개방부(4)는 또한 MD-CD 평면 내의 종축과 대체로 직교하는 횡축을 가질 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 터프트(6)는 제2 전구체 웨브(21) 내의 개방부(4) 위로 연장된다. 개방부(4)는 이하에서 상세히 설명되는 공정에 의해 제2 전구체 웨브(21)를 국부적으로 파열시킴으로써 형성된다. 파열은 제2 전구체 웨브(21)의 일부분 또는 부분들이 편향되거나 평면(즉, 제2 전구체 웨브(21)의 평면)외로 가압되어 본 명세서에서 캡 또는 캡들(7)로 지칭되는 캡 구조체를 형성할 수 있게 하는 제2 전구체 웨브(21)의 간단한 분할 개방을 포함할 수 있다. 캡(7)의 형태 및 구조는 제2 전구체 웨브(21)의 재료 특성에 의존할 수 있다. 캡(7)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 캡(7)의 일반적 구조를 가질 수 있다.
어떤 의미에서, 터프트(6)는 제2 전구체 웨브(21) "위로 펀칭"되고, 개방부(4)와의 마찰 결합에 의해 제위치에 "고정"될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 개방부(4)의 횡방향 폭(즉, 횡축과 평행하게 측정된 치수)은 (이하에 기술되는 공정에 따라) 개방부를 형성하는 치(tooth)의 최대 폭 미만일 수 있다. 이는 터프트(6)가 개방부(4)를 통해 후방 외측으로 당겨지는 것을 방지하는 경향이 있는, 개방부에서의 소정의 회복량을 나타낸다. 터프트와 개방부의 마찰 결합은 접착제 또는 열 접합 없이 형성될 수 있는 일 면 상의 영구적인 터프트를 갖는 라미네이트 웨브 구조를 제공한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 터프트(6)의 하나의 특징은 섬유(8 또는 18)의 우세한 방향성 정렬일 수 있다. 예를 들어, 정렬된 루프형 섬유(8)는 Z-CD 평면에 평행한 유의한 벡터 성분 또는 주 벡터 성분을 갖는 것으로 설명될 수 있고, 루프형 섬유(8)는 도 4에서와 같이 평면도로 볼 때 횡축(T)에 대해 실질적으로 균일하게 정렬된다. "루프형" 섬유(8)는 제1 전구체 웨브(20)와 일체형이고 이로부터 시작하여 종료되지만, 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)으로부터 Z-방향으로 외향으로 연장되는 섬유(8)를 의미한다. 터프트(6)의 루프형 섬유(8)와 관련하여 "정렬된"은 루프형 섬유(8) 모두가 대체로, 도 4에서와 같이 평면도로 볼 때 루프형 섬유(8) 각각이 횡축(T)과 평행한 유의한 벡터 성분을 갖고 횡축(T)과 평행한 주 벡터 성분을 가질 수 있도록 배향되는 것을 의미한다.
대조적으로, 비루프형 섬유(18)는 제1 전구체 웨브(20)와 일체형이지만 그 제1 전구체 웨브에서 시작만 되고, 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)으로부터 Z-방향으로 외향으로 연장되는 자유 단부를 갖는다. 비루프형 섬유(18)는 또한 Z-CD 평면과 평행한 유의한 벡터 성분 또는 주 벡터 성분을 갖는 것으로 설명되는 대체로 균일한 정렬을 가질 수 있다.
루프형 섬유(8) 및 비루프형 섬유(18) 둘 모두에 대하여, 정렬은 롤 상으로의 권취, 또는 제조 용품에의 사용시의 압축에 기인한 임의의 후-제조 변형 이전의 터프트(6)의 특징일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 도 4에서와 같이 평면도로 볼 때 종축(L)으로부터 45도를 초과하는 각도로 배향된 루프형 섬유(8)는 횡축(T)과 평행한 유의한 벡터 성분을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 도 4에서와 같이 평면도로 볼 때 종축(L)으로부터 60도를 초과하는 각도로 배향된 루프형 섬유(8)는 횡축(T)과 평행한 주 벡터 성분을 갖는다. 일부 실시예에서, 터프트(6)의 섬유(8)의 적어도 50%, 적어도 70%, 및 적어도 90%는 횡축(T)과 평행한 유의한 벡터 성분 또는 주 벡터 성분을 갖는다. 섬유 배향은 필요하다면 적합한 측정 눈금(scale)이 설비된 현미경과 같은 확대 수단을 사용함으로써 결정될 수 있다. 일반적으로, 평면도로 본 섬유의 비선형 세그먼트에 대해서는, 종축(L)과 루프형 섬유(8) 모두에 대한 직선 근사가 종축(L)으로부터 루프형 섬유(8)의 각도를 결정하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 섬유(8a)가 굵은 선에 의해 강조되어 도시되어 있으며, 이의 선형 근사(8b)가 점선으로 도시되어 있다. 이러한 섬유는 종축과 대략 80도(L로부터 반시계방향으로 측정)의 각도를 이룬다.
터프트(6)에서의 루프형 섬유(8)의 배향은, 부직포 웨브의 경우에 실질적으로 무작위로 배향된 섬유 정렬을 갖는 것으로 설명될 수 있는, 제1 전구체 웨브(20)의 섬유 조성 및 배향과 대조를 이룬다.
도 1에 도시된 실시예에서, 터프트(6)의 종축(L)은 대체로 MD로 정렬된다. 터프트(6) 및 따라서 종축(L)은 원칙적으로 MD 또는 CD에 대해 임의의 배향으로 정렬될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 각각의 터프트(6)에 대하여, 정렬된 루프형 섬유(8)는 이들이 횡축(T)과 평행한 유의한 벡터 성분을 갖고 횡축(T)과 평행한 주 벡터 성분을 가질 수 있도록 종축(L)과 대체로 직교하게 정렬된다고 말할 수 있다.
일부 실시예에서, 이하에서 설명되는 바와 같이, 정렬된 루프형 섬유(8)를 주로 포함하는 터프트(6)의 다른 특징은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 터프트(6)의 내부에 한정되는 개방된 빈 영역(10)을 특징으로 하는 터프트의 대체로 개방된 구조일 수 있다. 빈 영역(10)은, 터프트(6)의 말단부(31)에서 보다 넓거나 보다 크고 터프트(6)의 터프트 기부(17)에서 보다 좁은 형상을 가질 수 있다. 이는 터프트(6)를 형성하도록 사용되는 치의 형상에 상반된다. "빈 영역"은 어떠한 섬유도 전혀 없는 영역을 의미하지 않으며, 이 용어는 터프트(6)의 전반적인 외관의 일반적 설명으로서 의도된다. 따라서, 이는 일부 터프트(6)에서, 비루프형 섬유(18) 또는 복수의 묶여 있지 않은 비루프형 섬유(18)가 빈 영역(10) 내에 존재할 수 있는 것일 수 있다. "개방된" 빈 영역은 터프트(6)의 2개의 종방향 단부가 대체로 개방되고 섬유를 갖지 않아, 터프트(6)가 도 3에 도시된 바와 같이 비압축 상태에서 "터널" 구조체와 같은 어떤 것을 형성하게 할 수 있음을 의미한다.
또한, 웨브(1)를 제조하는 방법의 결과로서, 웨브(1)의 제2 면(5)은 이하에 상세히 살명되는 성형 구조체의 치에 의해 터프트(6)로 지향되어(즉, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같은 MD-CD 평면과 대체로 직교하는 "Z-방향"으로) 가압되어진 제1 전구체 웨브(20)의 제2 표면(14)의 이전의 무작위 섬유들에 의해 한정된 대체로 선형인 만입부를 특징으로 하는 불연속부(16)를 나타낸다. 제1 전구체 웨브(20)의 이전의 무작위로 배향된 섬유에 의해 나타내어지는 배향의 급격한 변경이 불연속부(16)를 형성하는데, 불연속부는 선형성을 나타내어 터프트(6)의 종축(L)과 대체로 평행한 종축을 갖는 것으로 설명될 수 있다. 제1 전구체 웨브(20)로서 유용한 많은 부직포 웨브의 성질로 인해, 불연속부(16)는 터프트(6)로서 뚜렷하게 인지되지 않을 수도 있다. 이러한 이유로, 웨브(1)의 제2 면(5) 상의 불연속부(16)는 인지되지 못할 수 있으며, 웨브(1)가 근접하게 검사되지 않는 한 일반적으로 검출되지 않을 수 있다. 이와 같이, 웨브(1)의 제2 면(5)은 터프트형성되지 않은 제1 전구체 웨브(20)의 모양과 느낌을 가질 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 웨브(1)는 제1 면(3) 상에서 테리 천의 텍스처 형성된 모양 및 느낌을 가지며, 제2 면(5) 상에서 비교적 매끄럽고 부드러운 모양과 느낌을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 불연속부(16)는 개구로서 보일 수 있으며, 터널과 유사한 터프트(6)들의 단부들을 거쳐 웨브(1)를 관통한 개구일 수 있다.
부직포 제1 전구체 웨브(20)를 포함하는 웨브(1)의 설명으로부터, 터프트(6)의 섬유(8 또는 18)는 제1 전구체 웨브(20)의 제1 표면(12) 또는 제2 표면(14) 중 하나로부터 시작하여 연장할 수 있음을 알 수 있다. 물론, 터프트(6)의 섬유(8 또는 18)는 또한 제1 전구체 웨브(20)의 내부(28)로부터 연장될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 터프트(6)의 섬유(8 또는 18)는 제1 전구체 웨브(20)의 대체로 2차원 평면외로 가압(즉, 도 3에 도시된 바와 같이 "Z-방향"으로 가압)됨으로 인해 연장된다. 일반적으로, 터프트(6)의 섬유(8 또는 18)는 제1 전구체 웨브(20)의 섬유와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유를 포함한다.
따라서, 위의 설명으로부터, 일 실시예에서, 웨브(1)는 중합체 필름과 대면 관계로 부직포 웨브를 포함하는 라미네이트 웨브인 것으로 설명될 수 있고, 라미네이트 웨브는 중합체 필름을 포함하는 제1 면과, 부직포 웨브와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유를 포함하는 복수의 이산된 터프트를 포함하며, 터프트 각각은 부직포 웨브에 근접한 터프트 기부 및 터프트 기부에 대향된 말단부를 갖고, 터프트 각각의 말단부의 적어도 일부는 캡에 의해 덮이며, 각각의 캡은 이산된 터프트의 말단부 위로 연장되는 중합체 필름의 일체형 연장부이고, 캡은 터프트가 그 위로 연장되는 중합체 필름 내 파열부를 포함하는 제1 개방부를 포함한다는 것이 이해된다.
섬유(8 또는 18)의 연장은 섬유의 소성 변형과 프와송의 비(Poisson's ratio)의 효과로 인해 섬유 단면적 치수(예컨대, 원형 섬유의 경우 직경)의 전체적인 감소를 동반할 수 있다. 따라서, 터프트(6)의 정렬된 루프형 섬유(8)는 제1 전구체 웨브(20)의 섬유의 부직포 웨브 평균 섬유 직경보다 작은 터프트 평균 섬유 직경을 가질 수 있다. 즉, 터프트(6)를 포함하는 섬유의 부분은 부직포 웨브 섬유 직경보다 작은 섬유 직경을 가질 수 있다. 섬유 직경의 이러한 감소는 제1 전구체 웨브(20)의 재료 특성에 따라, 면 테리 천에 필적할 수 있는 부드러움인, 웨브(1)의 제1 면(3)의 감지되는 부드러움에 기여하는 것으로 여겨진다. 섬유 단면적 치수의 감소는 터프트(6)의 터프트 기부(17)와 말단부(31)의 중간에서 최대인 것으로 확인되었다. 이는 이하에 개시되는 바와 같이 제조 방법에 기인한 것으로 여겨진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 터프트(6)의 터프트 기부(17)와 말단부(31)에서의 섬유의 부분은 이하에 더욱 완전하게 설명되는 롤(104)의 치(110)의 팁에 인접하여, 처리 중에 마찰식으로 고정되어 이동될 수 없는 것으로 여겨진다. 그러므로, 터프트(6)의 중간부는 신장 또는 연신에 더욱 자유로우며, 따라서 대응하는 섬유 단면적 치수 감소를 더욱 자유롭게 겪을 수 있다. 제1 전구체 웨브(20)는 터프트(6)의 터프트 기부(17)를 측방향으로 압착할 수 있다. 터프트(6)의 터프트 기부(17)는 (터프트(6)로부터의 섬유들이 접촉되도록 서로 충분히 가까울 때에는) 심지어 폐쇄될 수 있거나, 개방된 상태로 유지될 수 있다. 일반적으로, 터프트 기부(17)에서의 임의의 개방부는 좁다. 터프트 기부(17)에서의 기타 섬유의 폐쇄 또는 좁힘 또는 압착은 터프트(6)를 안정화시키는 것을 도울 수 있다.
캡(7)은 중합체 필름인 제2 전구체 웨브(21)의 일체형 연장부이다. 터프트(6) 각각의 말단부(31)의 적어도 일부는 캡(7)에 의해 덮인다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 캡(7)은 제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)를 갖는 터널 형상의 캡(7)일 수 있다. 제1 개방부(51)는 제2 전구체 웨브 내에 파열부(53)를 포함하고, 터프트(6)는 파열부(53) 위로 연장된다. 캡(7)은 파열부(53)에 근접한 제2 전구체 웨브(21)로부터 일체형으로 연장된다. 파열부(53)는 점 또는 선일 수 있다. 캡(7)은, 제2 전구체 웨브(21)를 적어도 하나의 파열부(53)에서 파열시키고 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)의 평면외로 중합체 필름을 신장시켜서 개방부, 예를 들어 제1 개방부(51) 또는 제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)를 형성함으로써 형성된다. 파열부(53)는 개방부(4)의 경계의 적어도 일부를 한정할 수 있다. 개방부(4)의 나머지는 하나 이상의 추가적인 파열부, 또는 캡(7)이 제2 전구체 웨브(21)로부터 일체형으로 연장되는 위치에 근접한 캡(7)의 부분들에 의해 한정될 수 있다. 제2 전구체 웨브(21)는 파열부(53)가 없는 경우 유체 불침투성일 수 있다.
제1 개방부(51)는 제1 개방부(51)가 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)에 근접하여 가장 넓고 터프트(6)의 말단부(31)를 덮는 캡의 부분을 향해 대체로 더 좁아지도록 아치형으로 형상화될 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)에 근접하여 캡 기부(71)를 가질 수 있다. 캡 기부(71)는 캡 기부(71)로부터 떨어진 캡(7)의 부분보다 더 좁을 수 있다. 즉, 연장부 위치(54)들 사이의 거리는 캡 기부(71)로부터 떨어진(즉, 그 위의) 캡(7)의 최대 측방향 범위보다 작을 수 있다. 제1 개방부(51)는 제1 개방부(51)가 터프트(6)의 터프트 기부(17)와 말단부(31) 사이의 중간의 위치에서보다 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)에 근접하여 더 좁도록 대문자 오메가 형상(Ω) 일 수 있다. 유사하게, 제2 개방부(52)가 존재하면, 제2 개방부(52)는 제2 개방부(52)가 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)에 근접하여 가장 넓고 터프트(6)의 말단부(31)를 덮는 캡(7)의 부분을 향해 전반적으로 좁아지도록 아치형으로 형상화될 수 있다. 제2 개방부(52)는 제2 개방부(52)가 터프트(6)의 터프트 기부(17)와 말단부(31) 사이의 중간의 위치에서보다 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)에 근접하여 더 좁도록 대문자 오메가 형상(Ω) 일 수 있다. 제2 개방부(52)는 터프트(6)의 적어도 일부가 제2 개방부(52)와 제1 개방부(51) 사이에 있다는 점에서 제1 개방부(51)와 대비될 수 있다. 제1 개방부(51), 제2 개방부(52), 및 임의의 부가적인 개방부는 라미네이트 웨브(1)를 액체 침투성으로 만들 수 있다.
제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)가 있는 경우, 캡(7)은 제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)에 의해서 서로 이격된 적어도 2개의 연장부 위치(54)에서 제2 전구체 웨브(21)로부터 일체형으로 연장될 수 있다. 적어도 2개의 연장부 위치(54)는 터프트(6)의 대향측의 대향 위치에 있을 수 있다. 캡(7)은 2개의 연장부 위치(54)에서 제2 전구체 웨브(21)(중합체 필름)로부터 일체형으로 연장될 수 있고, 각각의 연장부 위치(54)는 파열부(53)에 인접한다. 제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)에 더하여, 추가의 개방부가 있을 수 있다. 예를 들어, 3개 이상의 개방부(예컨대, 제1 개방부(51), 제2 개방부(52), 및 제3 개방부)가 있는 경우, 캡(7)은 개방부(예컨대, 제1 개방부(51), 제2 개방부(52), 및 제3 개방부)에 의해 서로 이격된 적어도 3개의 연장부 위치(54)에서 제2 전구체 웨브(21)로부터 일체형으로 연장될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 캡(7)은 길이(61) 및 폭(62)을 가질 수 있다. 캡(7)의 길이(61)는 제1 개방부(51)와 제2 개방부(52) 사이가 되도록 취해진다. 캡(7)은 또한 캡(7)의 길이(61)에 직교로 측정된 바와 같은 캡(7)의 최대 치수인 것으로 취해진 폭(62)을 가질 수 있다. 캡(7)의 평면 종횡비는 캡(7)의 길이(61)와 폭(62) 사이의 비로서 정의될 수 있다. 캡(7)의 종횡비는 약 0.5보다 클 수 있다. 캡(7)의 종횡비는 약 1보다 클 수 있다. 캡(7)의 종횡비는 약 1.5보다 클 수 있다. 캡(7)의 종횡비는 약 2보다 클 수 있다. 일반적으로, 보다 높은 종횡비를 갖는 캡(7)이 라미네이트 웨브(1)의 관찰자에게 더욱 두드러져 보일 수 있고, 또한 터프트(6)의 종축(L)에 직교하는 방향으로 웨브(1)의 표면을 따른 유체 유동에 더욱 양호하게 저항할 수도 있는 것으로 생각된다.
라미네이트 웨브(1)에서의 캡(7)은, 라미네이트 웨브(1)에 의해 수집되어 터프트(6)를 형성하는 섬유(8)들 사이의 모세관 내에 남아 있는 유체를 가리거나 부분적으로 가리는 것으로 생각된다. 와이프, 생리대, 탐폰, 또는 기저귀와 같은 흡수용품 내에 채용되는 이러한 라미네이트 웨브는 터프트(6)를 형성하는 섬유(8)들 사이의 모세관에 보유된 잠재적으로 눈에 거슬리는 소변, 월경 분비물, 배설물 또는 다른 액체가 관찰자로부터 가려지거나 부분적으로 가려질 것이라는 점에서 사용자(또는 간병인)에게 매력적일 수 있다. 캡(7)이 없는 생리대와 같은 흡수용품에서, 터프트(6)는 본질적으로 월경 분비물의 색상을 가질 수 있어, 생리대의 사용자에게 매력적이지 않을 수도 있다. 캡은 월경 분비물이 내부에 보유되는 터프트를 덮거나 부분적으로 덮고, 라미네이트 웨브(1)가 덜 붉게 보이게 할 수 있거나, 심지어 라미네이트 웨브(1)가 그의 최초 색상(예컨대, 유체에 의해 손상되기 전)을 유지하는 것을 허용할 수 있다.
제2 전구체 웨브(21) 및 이로부터 연장된 캡(7)이 이산화티타늄과 같은 표백제를 포함하는 중합체 필름인 경우, 캡(7)은 터프트(6)의 모세관 내에 보유된 물질을 시야로부터 가리는 데 더욱 효과적일 수 있다. 이러한 캡(7)은, 많은 소비자가 깨끗함과 관련되는 백색의 지각되는 색상을 잘 유지할 수 있다.
캡(7)은 약 10% 초과, 약 20% 초과, 약 30% 초과, 약 40% 초과, 약 50% 초과, 약 60% 초과, 약 70% 초과, 약 80% 초과, 또는 약 90% 초과의 불투명도를 가질 수 있다. 캡은 불투명할 수 있다. 제2 전구체 웨브는 소정의 불투명도를 가질 수 있다. 캡(7)의 불투명도는, 예를 들어 캡(7)을 형성하기 위하여 전구체 웨브(21)를 신장시킨 결과로서, 캡(7)이 연장되는 제2 전구체 웨브(21)의 불투명도보다 더 작을 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브의 불투명도의 약 80% 내지 약 95%인 불투명도를 가질 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브의 불투명도의 약 50% 내지 약 95%인 불투명도를 가질 수 있다. 캡은 제2 전구체 웨브의 불투명도의 약 35% 내지 약 95%인 불투명도를 가질 수 있다. 캡(7)의 불투명도가 더욱 클수록, 캡(7)이 터프트(6)의 모세관 내에 보유된 액체를 가리는 데 더욱 효과적일 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브(21)의 불투명도의 약 90%보다 작은 불투명도를 가질 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브(21)의 불투명도의 약 75%보다 작은 불투명도를 가질 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브(21)의 불투명도의 약 50%보다 작은 불투명도를 가질 수 있다.
제2 전구체 웨브(21)는 중합체 필름 두께(t)를 가질 수 있고, 캡(7)은 캡 두께(tc)를 가질 수 있다. 캡(7)은 제2 전구체 웨브(21)의 일체형 연장부이고 중합체 필름을 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)의 평면외로 신장시킴으로써 형성되므로, 캡(7)의 일부분의 캡 두께(tc)는 중합체 필름 두께(t)보다 작을 수 있다. 즉, 캡(7)을 형성하도록 연장되는 중합체 필름은 캡(7)이 연장되는 중합체 필름의 평면부에 비해 캡(7)의 적어도 일부 부분에서 얇게 된다. 캡 두께(tc)는 전체 제1 개방부(51) 및/또는 제2 개방부(52)에 대하여 균일하지 않을 수 있다. 캡(7)의 말단부에서 캡 두께(tc)는 중합체 필름 두께(t)와 같거나 작을 수 있다. 캡(7)의 말단부에서 캡 두께(tc)는 중합체 필름 두께(t)와 대략 같거나 작을 수 있고, 캡(7)의 말단부와 중합체 필름 사이의 캡(7)의 일부분에서 캡 두께(tc)는 중합체 필름 두께(t)보다 작을 수 있다. 캡(7)을 얇게 하는 것은 부드러운 감촉을 갖는 캡(7)을 제공할 수 있다. 또한, 캡(7)이 얇을 수 있고 용이하게 변형될 수 있기 때문에, 캡(7) 아래에 놓인 터프트(6)의 특징은 캡(7)을 갖는 터프트(6)에 의해 부여되는 촉감을 지배할 수 있다. 따라서, 터프트(6)의 특징은 라미네이트 웨브(1)에 의해 부여되는 촉감에 중요할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 웨브(1)를 제조하는 장치와 방법이 도시되어 있다. 장치(100)는 한 쌍의 상호맞물림 롤(102, 104)을 포함하고, 이들 각각은 동일한 평면 내에서 평행한 축(A)들을 중심으로 회전한다. 롤(102)은 롤(102)의 전체 원주 둘레로 중단 없이 연장하는 복수의 리지(ridge, 106) 및 대응하는 홈(108)을 포함한다. 롤(104)은 롤(102)과 유사하지만, 전체 원주 둘레로 중단 없이 연장하는 리지를 갖지 않으며, 롤(104)은 롤(104)의 적어도 일부분 둘레로 이격된 관계로 연장하는 원주방향으로 이격된 치(110)의 열이 되도록 변형된 원주방향으로 연장하는 리지의 복수의 열을 포함한다. 롤(104)의 치(110)의 개개의 열은 대응하는 홈(112)에 의해 분리된다. 작동시, 롤(102, 104)은 롤(102)의 리지(106)가 롤(104)의 홈(112) 내부로 연장하고 롤(104)의 치(110)가 롤(102)의 홈(108) 내부로 연장하도록 상호맞물린다. 상호맞물림은 이하에서 논의되는 도 7의 단면도에서 더욱 상세하게 도시된다. 롤(102, 104)들 중 하나 또는 둘 모두는 고온 오일 충전식 롤러 또는 전기 가열식 롤러의 사용과 같은 당업계에 공지된 수단에 의해 가열될 수 있다.
도 6에서, 장치(100)는 하나의 패턴화된 롤, 예컨대 롤(104)과, 하나의 패턴화되지 않은 홈형 롤(102)을 갖는 구성으로 도시되어 있다. 그러나, 소정 실시예에서, 각각의 롤의 동일하거나 상이한 대응 영역에서 동일하거나 상이한 패턴을 갖는 2개의 패턴화된 롤(104)을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 장치는 웨브(1)의 양 면으로부터 돌출하는 터프트(6)를 갖는 웨브를 생산할 수 있다.
연속적인 공정으로 본 발명의 웨브(1)를 제조하는 방법이 도 6에 도시되어 있다. 웨브(1)는 도 5에 도시된 장치에 의해 처리되기 전에는 대체로 평면이고 2차원인 것으로 각각 설명될 수 있는 제1 및 제2 전구체 웨브(20, 21)와 같은 전구체 웨브를 기계적으로 변형시킴으로써 제조될 수 있다. "평면"과 "2차원" 은 단순히, 터프트(6)의 형성으로 인해 뚜렷한 평면외 Z-방향 3차원성을 갖는 최종 웨브(1)에 비해 웨브가 대체로 편평한 상태로 공정을 게시하는 것을 의미한다. "평면"과 "2차원"은 임의의 특정한 편평함, 매끄러움 또는 차원성을 의미하도록 의도되지 않는다.
본 발명의 공정과 장치는 발명의 명칭이 "탄성체 유사 거동을 나타내는 웨브 재료"(Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior)인 미국 특허 제5,518,801호에 설명되고 후속 특허 문헌에서 "구조적 탄성체 유사 필름"(Structural Elastic-like Film)을 의미하는 "SELF" 웨브로서 칭해지는 공정과 많은 점에서 유사하다. 그러나, 본 발명의 장치 및 공정과 '801 특허에 개시된 장치 및 공정 사이에는 중요한 차이가 있고, 이러한 차이는 이에 의해 생산된 각각의 웨브에서 명백해진다. 이하에 설명되는 바와 같이, 롤(104)의 치(110)는 본질적으로 웨브를 변형시키는 것과는 달리, 치가 전구체 웨브(20, 21)를 통해 본질적으로 "펀칭"(punch)하게 하는 선단 및 후단 에지와 연관된 특정 기하학적 형상을 갖는다. 2층 라미네이트 웨브(1)에서, 치(110)는 제1 전구체 웨브(20)로부터의 섬유들을 평면외로 그리고 제2 전구체 웨브(21)를 통해 동시에 가압하는데, 제2 전구체 웨브는 말하자면 터프트(6) 및 캡(7)을 형성하도록 제2 전구체 웨브(21)의 평면을 통해 섬유(8)를 밀고 나아가는 치(110)에 의해 파열된다. 따라서, 본 발명의 웨브(1)는 각각 관련된 연속적인 측벽, 즉 연속적인 "전이 구역"을 갖고 제2 전구체 웨브(21)의 파열을 나타내지 않는 SELF 웨브의 "텐트형"(tent-like) 리브형 요소와는 달리, 제1 면(3)의 표면(13)을 통해 이로부터 멀리 연장되는 비루프형 섬유(18)의 터프트(6) 및/또는 정렬된 루프형 섬유(8)의 "터널형" 터프트(6)를 가질 수 있다.
전구체 웨브(20, 21)들은 이들 각각의 웨브 제조 공정으로부터 직접적으로 또는 공급 롤로부터 간접적으로 제공되어, 대향-회전 상호맞물림 롤(102, 104)들의 닙(116)으로 기계 방향으로 이동된다. 전구체 웨브는 바람직하게는 웨브 취급 기술 분야에서 잘 알려진 수단에 의해 대체로 편평한 상태로 닙(116)으로 진입하도록 충분한 웨브 인장 상태로 유지된다. 각각의 전구체 웨브(20, 21)가 닙(116)을 통과할 때, 롤(102)의 홈(108)과 상호맞물리는 롤(104)의 치(110)는 터프트(6)를 형성하도록 제1 전구체 웨브(20)의 부분들을 제1 전구체 웨브(20)의 평면외로 그리고 제2 전구체 웨브(21)의 평면을 통해 동시에 가압시킨다. 실제로, 치(110)는 제1 전구체 웨브(20)의 섬유를 제2 전구체 웨브(21)의 평면을 통해 "밀거나" 또는 "펀칭한다".
치(110)의 팁이 제1 및 제2 전구체 웨브(20, 21)를 통해 미는 것에 따라, 치(110)를 가로질러 CD로 우세하게 배향된 제1 전구체 웨브(20)의 섬유의 부분은 제1 전구체 웨브(20)의 평면외로 치(110)에 의해 가압된다. 섬유는 섬유 이동성으로 인해 평면외로 가압될 수 있고, 또는 Z-방향으로 신장 및/또는 소성 변형됨으로써 평면외로 가압될 수 있다. 치(110)에 의해 평면외로 가압된 제1 전구체 웨브(20)의 부분은 비교적 보다 낮은 연장성으로 인해 파열되는 제2 전구체 웨브(21)의 제1 표면(13)의 평면을 통해 밀어내어짐으로써, 웨브(1)의 제1 면(3) 상에 캡(7) 및 터프트(6)를 형성한다. 종축(L)이 대체로 평행하게, 즉 도 1에 도시된 바와 같은 전구체 웨브(20)의 MD로 우세하게 배향된 제1 전구체 웨브(20)의 섬유는 치(110)에 의해 간단히 이격되어져 실질적으로 원래의 무작위로 배향된 상태로 유지된다. 이는 루프형 섬유(8)가 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 같은 실시예에서, 터프트(6)의 횡축(T)과 평행한 유의한 벡터 성분 또는 주 벡터 성분을 갖는 각각의 터프트(6)의 섬유의 비율이 높은 독특한 섬유 배향을 나타낼 수 있는 이유이다.
웨브(1)가 본 발명의 장치와 방법에 의해 제조될 때, 전구체 웨브(20, 21)가 파괴, 예컨대 인장 응력에 의한 파괴 전의 연신에 대한 전구체 웨브의 능력에 관하여 상이한 재료 특성을 가져야 한다는 것을 전술된 설명에 의해 알 수 있다. 특히, 부직포인 제1 전구체 웨브(20)는 제2 전구체 웨브(21)에 비해 더 큰 섬유 이동성 및/또는 더 큰 섬유 연신 특성을 가질 수 있어, 제1 전구체 웨브의 섬유는 터프트(6)를 형성하기에 충분하게 이동 또는 신장될 수 있는 반면, 제2 전구체 웨브(21)는 파열되는데, 즉 터프트를 형성하기 위하여 필요한 정도로 신장되지 않는다.
부직포 전구체 웨브의 섬유가 소성 변형 없이 평면외로 연장할 수 있는 정도는 전구체 웨브의 섬유간 접합(inter-fiber bonding)의 정도에 의존할 수 있다. 예를 들어, 부직포 전구체 웨브의 섬유가 단지 서로 매우 느슨하게 인탱글링되어 있다면, 이들은 서로에 의해 더욱 많이 미끄러질 수 있고 따라서 터프트를 형성하기 위하여 평면외로 더욱 쉽게 연장될 것이다. 한편, 예컨대 높은 수준의 열 점접합(thermal point bonding), 하이드로인탱글(hydroentanglement) 등에 의해 더욱 강하게 접합된 부직포 전구체 웨브의 섬유는 평면외 연장된 터프트에서 더 큰 정도의 소성 변형을 요구할 가능성이 클 것이다. 따라서, 일 실시예에서, 제1 전구체 웨브(20)는 비교적 낮은 섬유간 접합을 갖는 부직포 웨브일 수 있다.
주어진 최대 변형(예컨대, 장치(100)의 치(110)에 의해 가해진 변형)의 경우, 제2 전구체 웨브(21)는 가해진 변형에 의해 생성된 인장 하중 하에서 실제로 파괴되어 국소적으로(즉, 변형 영역에서) 인장 파괴되어야 하며, 이에 의해 터프트(6)가 관통 연장될 수 있는 개방부(4)를 생성한다. 도입된 변형 영역 내에서 제2 전구체 웨브(21)가 단지 변형 또는 신장되지만, 실제로 파괴되어 내부에 개방부(4)를 형성하지 않아서 터프트(6)가 형성되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 제2 전구체 웨브(21)는 1% 내지 5% 범위의 파단 연신율을 갖는다. 실제로 필요한 파단 연신율은 웨브(1)를 형성하기 위하여 도입되는 변형에 의존하지만, 대부분의 실시예에서, 제2 전구체 웨브(21)는 6%, 7%, 8%, 9%, 10% 또는 그 이상의 웨브 파단 연신율을 나타낼 수 있다는 것을 인식하여야 한다. 또한, 실제 파단 연신율은 도 6에 도시된 장치의 경우 라인 속도의 함수인 변형률에 의존할 수 있는 것으로 인식된다. 본 발명에 사용된 웨브의 파단 연신율은 인스트론(Instron), MTS, 스윙-알버트(Thwing-Albert) 등에 의해 제조된 것과 같은 표준 인장 시험기를 사용하는 표준 인장 시험 방법에 의해서와 같은 당업계에 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다.
또한, 제1 전구체 웨브(20)에 비해, 제2 전구체 웨브(21)는, 제2 전구체 웨브(21)가 터프트(6)의 범위까지 평면외로 연장되기보다는, 예컨대 장치(100)의 치(110)에 의한 터프트(6)의 형성에 의해 발생된 변형 하에서 인장 파열되도록, 더 낮은 파단 연신율(즉, 필름의 파단 연신율)을 가질 수 있다. 일반적으로, 제2 전구체 웨브(21)는 제1 전구체 웨브(20)보다 적어도 10% 더 작은, 제1 전구체 웨브(20)의 파단 연신율보다 적어도 30% 더 작은, 더 바람직하게는 적어도 50% 더 작은, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 약 100% 더 작은 파단 연신율을 가질 수 있다. 본 발명에 사용되는 웨브의 상대 파단 연신율 값은 인스트론, MTS, 스윙-알버트 등에 의해 제조된 것과 같은 표준 인장 시험기를 사용하는 표준 인장 시험 방법에 의해서와 같은 당업계에 공지된 수단에 의해 측정될 수 있다.
터프트(6)의 개수, 간격 및 크기는 치(110)의 개수, 간격 및 크기를 변경하고 필요에 따라 롤(104 및/또는 102)을 대응하는 치수로 변경함으로써 변동될 수 있다. 이러한 변동은 전구체 웨브(20, 21)의 가능한 변동과 더불어, 다양한 목적을 위하여 다양하게 변형된 웨브(1)를 제조할 수 있게 한다. 예를 들어, 소성적으로 연장가능한 스펀본드 중합체 섬유의 비교적 낮은 평량의 부직포 웨브를 포함하는 제1 전구체 웨브(20)와 비교적 낮은 연장성을 갖는 합성 중합체 필름을 포함하는 제2 전구체 웨브(21)로부터 제조되는 웨브(1)가 반내구성 또는 내구성 의류를 위한 또는 국제출원공개 WO 01/76523호에 기술된 바와 같은 개인 케어 품목을 위한 테리 천 유사 천으로서 사용될 수 있다. 이하에 더욱 완전하게 설명되는 바와 같이, 부직포/필름인 제1 전구체 웨브/제2 전구체 웨브 조합을 포함하는 웨브(1)는 또한 일회용 흡수용품의 구성요소로서 사용될 수 있다.
도 7은 상호맞물림 롤(102, 104)과 리지(106) 및 치(110)의 일부분을 단면도로 도시한다. 도시된 바와 같이, 치(110)는 치 높이(TH)(TH는 또한 리지 높이에 적용될 수 있고, 일 실시예에서 치 높이 및 리지 높이는 동일하다는 것에 주목) 및 피치(P)라고 하는 치간 간격(또는 리지간 간격)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 결합 깊이(E)는 롤(102, 104)의 상호맞물림 수준의 측정치이며, 리지(106)의 팁으로부터 치(110)의 팁까지 측정된다. 결합 깊이(E), 치 높이(TH), 및 피치(P)는 전구체 웨브(20, 21)의 특성과 웨브(1)의 요구되는 특징에 따라 요구되는 대로 변동될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로, 결합 수준(E)이 커질수록 제1 전구체 웨브(20)의 섬유가 소유하여야 하는 필요한 연신 또는 섬유간 이동 특성이 커진다. 또한, 요구되는 터프트(6)의 밀도(웨브(1)의 단위면적당 터프트(6))가 커질수록, 이하에 설명되는 바와 같이 피치는 작아져야 하며, 치 길이(TL)와 치 거리(TD)는 작아져야 한다.
도 8은 약 60 gsm 내지 100 gsm, 또는 약 80 gsm의 평량을 갖는 부직포인 제1 전구체 웨브(20)와 약 0.91 내지 0.94의 밀도 및 약 20 gsm의 평량을 갖는 폴리올레핀 필름(예컨대, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌)인 제2 전구체 웨브(21)로부터 테리 천 유사 웨브(1)를 제조하는 데에 유용한 복수의 치(110)를 갖는 롤(104)의 일 실시예를 도시한다.
치(110)의 확대도가 도 9에 도시되어 있다. 롤(104)의 이러한 실시예에서, 치(110)는 일반적으로 치 팁(111)에서 선단 에지(LE)로부터 후단 에지(TE)까지 측정된 약 1.25 ㎜의 균일한 원주방향 길이 치수(TL)를 갖고, 약 1.5 ㎜의 거리(TD)로 서로 원주방향으로 균일하게 이격된다. 약 60 내지 약 100 gsm 범위의 총 평량을 갖는 웨브(1)로부터 테리 천 웨브(1)를 제조하기 위하여, 롤(104)의 치(110)는 약 0.5 ㎜ 내지 약 3 ㎜ 범위의 길이(TL)와 약 0.5 ㎜ 내지 약 3 ㎜의 간격(TD), 약 0.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜ 범위의 치 높이(TH), 및 약 1 ㎜(0.040 인치) 내지 약 5 ㎜(0.200 인치)의 피치(P)를 가질 수 있다. 결합 깊이(E)는 약 0.5 ㎜로부터 약 5 ㎜까지(치 높이(TH)와 동일한 최대값까지) 일 수 있다. 물론, E, P, TH, TD 및 TL은 터프트(6)의 요구되는 크기, 간격 및 면적 밀도(웨브(1)의 단위면적당 터프트(6)의 개수)를 달성하기 위하여 서로 독립적으로 변동될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 치(110)는 팁(111), 선단 에지(LE) 및 후단 에지(TE)를 갖는다. 치 팁(111)은 길게 되어 있고, 터프트(6)의 종축(L)과 불연속부(16)에 대응하는 대체로 종방향 배향을 갖는다. 테리 천과 유사한 것으로 설명될 수 있는 웨브(1)의 터프트형성된 루프형 터프트(6)를 얻기 위하여, LE와 TE는 롤(104)의 국부적 주변부 표면(120)과 거의 직교하여야 하는 것으로 여겨진다. 또한, 팁(111)으로부터 LE 또는 TE로의 전이는 충분히 작은 곡률 반경을 갖도록 직각과 같이 급각도이어야 하며, 이럼으로써 치(110)는 LE와 TE에서 제2 전구체 웨브(21)를 통해 밀어낸다. 이론에 의해 구애됨이 없이, 치(110)의 팁과 LE 및 TE 사이에 비교적 급격한 각도의 팁 전이부를 갖는 것은 치(110)가 전구체 웨브(20)를 통해 펀칭하여 전구체 웨브(21)를 "깨끗이", 즉 국소적으로 확실하게 파열할 수 있게 하는 것으로 여겨진다. 또한, 급격한 전이부는 제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)의 형성을 제공할 수 있다. (터프트(6)들 사이의 간격에 비해) 중합체 필름 내에 미세개구, 미세기포, 또는 다른 이러한 비교적 작은 구조체와 같은 미세텍스처를 갖는 중합체 필름의 경우, 미세텍스처로 인해 발생하는 중합체 필름 내의 응력 집중은 터프트가 캡(7)의 형성 없이 중합체 필름을 통해 돌출되게 하는 것과는 대조적으로, 캡(7)의 형성을 제공할 수 있다. 이렇게 처리된 때, 웨브(1)에는 전구체 웨브(20, 21)가 원래 가졌을 수도 있는 것을 넘는 임의의 특정한 탄성이 부여되지 않는다.
따라서, 위의 설명으로부터, 일 실시예에서, 웨브(1)가 적어도 제1 및 제2 전구체 웨브의 선택적인 기계적 변형에 의해 형성된 라미네이트 웨브인 것으로 설명될 수 있으며, 제1 전구체 웨브가 부직포 웨브이고, 제2 전구체 웨브가 중합체 필름이며, 라미네이트 웨브가 제2 전구체 웨브를 포함하는 제1 면과, 부직포 웨브와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유를 포함하는 복수의 이산된 터프트를 가지며, 터프트 각각은 부직포 웨브에 근접한 터프트 기부 및 터프트 기부에 대향된 말단부를 가지고, 터프트 각각의 말단부의 적어도 일부는 캡에 의해 덮이며, 각각의 캡이 이산된 터프트의 말단부 위로 연장되는 중합체 필름의 일체형 연장부이고, 캡이 터프트가 그 위로 연장되는 중합체 필름 내 파열부를 포함하는 제1 개방부를 포함하는 것이 이해된다.
이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 제1 전구체 웨브의 섬유가 고도로 만곡된 형상을 갖는 경우, 예컨대 말려진 섬유인 경우, 생성된 터프트(6)는 보다 선형인 섬유 형태와 비교하여 보다 많은 루프형 섬유(8) 및 보다 적은 비루프형 섬유(18)를 가질 것으로 여겨진다. 이러한 섬유 형태는 2개의 인접한 치들 사이를 연결할 가능성이 적고, 그 결과 이들은 그 파단점을 지나 신장되기 쉽지 않아서, 완전한 루프 구조를 형성할 가능성이 더 큰 것으로 여겨진다. 더욱이, 이러한 곡선 형상의 섬유는 폴리에틸렌과 나일론으로 구성된 2성분 섬유와 같은 편심(eccentric) 2성분 섬유 또는 나란한(side-by-side) 2성분 섬유를 사용함으로써 제조될 수 있다.
스테이플-길이 섬유를 포함한 카디드 웨브와 같은 소정 부직포 웨브가 제1 전구체 웨브(20)로서 사용될 때 터프트(6) 내의 매우 적은 루프형 섬유(8)를 생성하여, 이들 웨브 내에 생성된 터프트(6)가 도 1 내지 도 4와 관련하여 전술된 바와 같은 복수의 정렬된 루프형 섬유(8)를 포함하는 것으로 설명될 수 없는 것으로 밝혀졌다. 대신에, 카디드 부직포 웨브는 있다면 적은 정렬된 루프형 섬유(8) 및 전부는 아닐지라도 많은 비정렬된 섬유 및/또는 비루프형 섬유(18)를 갖는 터프트(6)를 생성할 수 있다. 카디드 웨브로부터 제조된 터프트(6) 내의 섬유의 비정렬은 카디드 웨브의 섬유 내용물의 성질에 부분적으로 기인하는 것으로 여겨진다. 스테이플 섬유는 "무한"한 것이 아니라, 대신에 약 15 ㎜ 내지 약 100 ㎜ 그리고 더 전형적으로 약 40 ㎜ 내지 약 80 ㎜ 정도의 미리 설정된 길이를 갖는다. 그러므로, 카디드 웨브가 도 6과 관련하여 설명된 장치에 의해 처리된 때, 묶여 있지 않은 섬유 단부가 터프트(6) 부근에 존재하여 터프트(6) 내의 비루프형 섬유 단부를 생성할 가능성이 더 큰 것으로 여겨진다. 더욱이, 흔히 스테이플 섬유는, 예컨대 스펀본드 또는 멜트블로운 섬유와 동일한 연신 특성을 갖지 않는다. 그러나, 변형부(6)가 루프형 섬유를 갖지 않더라도, 섬유질 터프트는 부드러움 이점을 제공하고 테리 천 유사 특징을 갖는 웨브를 생산할 수 있다.
직포 제1 전구체 웨브(20)가 이용된다면, 터프트(6)의 형성과 구조는 부직포 웨브로부터 형성된 터프트(6)가 나타내는 것과 매우 가까울 수 있다. 예를 들어, 직포 제1 전구체 웨브(20)가 전술된 장치(100)에 의해 처리될 때 폭 방향으로 우세하게 배향된 연장가능한 경사(wrap thread) 또는 위사(weft thread)를 갖는다면, 치(110)는 기계 방향 실(경사 또는 위사)을 분리하여 단지 평면외로 폭 방향으로 실을 가압하는 경향을 갖는다. 그러므로, 직포인 제1 전구체 웨브(20)로부터 생산된 웨브(1)는 테리 천 직물과 매우 유사한 외양과 느낌을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 전구체 웨브(20)는 최소한의 섬유간 접합부가 있는 부직포 웨브이다. 예를 들어, 전구체 웨브는 부직포 웨브의 기술 분야에서 통상 공지된 바와 같은 이산된 열 점접합부의 패턴을 갖는 부직포 웨브일 수 있다. 그러나, 일반적으로, 터프트(6)의 형성 동안 최대의 섬유 이동성과 전위(dislocation)를 허용하도록 접합점의 개수를 최소화하고 간격을 최대화하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 비교적 큰 직경 및/또는 비교적 높은 파단 연신율, 및/또는 비교적 높은 섬유 이동성을 갖는 섬유를 사용함으로써 터프트(6)를 더욱 양호하고 더욱 뚜렷하게 형성할 수 있다.
웨브(1)가 2개의 전구체 웨브로부터 제조된 2층 웨브로서 개시되었지만, 2개 층으로 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 3층 또는 그 이상의 라미네이트가 3개의 전구체 웨브로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 웨브(1)는 위생 제품의 톱시트, 부 톱시트 및 코어를 포함할 수 있다. 일반적으로, 접착제 또는 다른 접합 수단이 라미네이트 웨브(1)를 제조하기 위해 이용될 것이 필요한 것은 아니다.
웨브(1)의 구성 층(예컨대, 전구체 웨브(20, 21) 및 임의의 다른 층)은 제2 전구체 웨브(21) 내의 개방부(4)를 통해 연장하는 터프트(6)의 "고정" 효과에 의해 면대면 라미네이트된 관계로 유지될 수 있다. 일부 실시예에서는, 웨브(1)의 최종 용도의 응용에 따라 접착제 또는 열 접합 또는 다른 접합 수단을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 2성분 섬유 부직포 웨브를 포함하는 웨브(1)는 보다 큰 박리 강도를 위한 층대층 접착을 제공하도록 터프트(6)의 성형 후에 쓰루 에어 접합(through-air bonded)될 수 있다. 또한, 접착제를 전구체 웨브들 중 하나의 적어도 일부분에 인가하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 층들 사이의 접착제, 화학적 접합, 수지 또는 분말 접합 또는 열 접합이 전구체 웨브의 소정 영역 또는 전부에 대해 선택적으로 이용될 수 있다. 접착제를 인가하는 경우, 예컨대 접착제는 슬롯 코팅에 의해서와 같은 연속적인 방식으로, 또는 분무, 압출 등에 의해서와 같은 불연속적인 방식으로 인가될 수 있다. 접착제의 불연속적인 인가는 줄무늬(stripe), 밴드, 액적 등의 형태일 수 있다.
다중 층 웨브(1)에서, 각각의 전구체 웨브는 상이한 재료 특성들을 가질 수 있어, 웨브(1)에 이로운 특성들을 제공한다. 예를 들어, 2개의(또는 그 이상의) 전구체 웨브, 예컨대 제1 및 제2 전구체 웨브를 포함하는 웨브(1)는 이하에서 더욱 완전하게 설명되는 바와 같이, 일회용 흡수용품 상의 톱시트로서 사용하기에 이로운 유체 취급 특성을 가질 수 있다. 우수한 유체 취급을 위하여, 예를 들어 제1 전구체 웨브(20)는 비교적 친수성 섬유로 구성될 수 있다. 제2 전구체 웨브(21)는, 예컨대 폴리에틸렌 필름과 같은 중합체 필름일 수 있으며, 소수성이거나 소수성이 되도록 할 수 있다. 비교적 소수성인 상부 중합체 필름 상에 침착된 유체는 친수성 터프트(6)에 의해 신속하게 획득될 수 있다.
신속한 유체 운반을 위한 하나의 구동 메커니즘은 터프트(6)의 대체로 정렬된 섬유(8, 18)에 의해 형성되는 모세관 구조일 수 있다. 섬유(8, 18)는 인접한 섬유들 사이의 방향성으로 정렬된 모세관을 형성하고, 모세관 작용은 터프트(6)의 기부(17) 부근의 섬유들의 전체적인 수렴에 의해 증진된다.
신속한 유체 운반은 루프형 터프트(6)에 의해 형성된 빈 공간(10)을 거쳐 웨브(1)로 진입하는 유체의 능력으로 인해 더욱 증가될 수 있는 것으로 여겨진다. 웨브(1)의 구조에 의해 제공된 이러한 "횡방향 진입" 성능 및/또는 모세관 작용, 및/또는 친수성 구배는 웨브(1)를 일회용 흡수용품을 위한 최적의 유체 취급을 위해 이상적인 재료가 되게 한다.
이용된 전구체 웨브(20, 21)와 치(110)를 포함하는 롤(102)의 치수 파라미터에 따라, 웨브(1)는 넓은 범위의 물리적 특성을 나타낼 수 있다. 웨브(1)는 부드러움 내지 거칠어짐 범위로서 주관적으로 겪게 되는 소정 범위의 텍스처, 비흡수성 내지 높은 흡수성 범위의 흡수성, 비교적 작은 부품성(bulkiness) 내지 비교적 큰 부품성 범위의 부품성, 낮은 인열 강도 내지 높은 인열 강도 범위의 인열 강도, 비탄성 내지 적어도 100% 탄성적으로 연장가능한 범위의 탄성, 고려되는 화학물질에 따른 비교적 낮은 내성 내지 높은 내성 범위의 내화학성, 및 차폐 성능, 내알칼리성, 불투명도, 와이핑(wiping) 성능, 물 흡수성, 오일 흡수성, 습기 침투성, 단열 특성, 내후성, 높은 강도, 높은 인열력, 내마모성, 정전 제어성, 드레이프(drape), 염료 친화성, 안전성 등으로 일반적으로 설명되는 다양한 기타 변동가능한 파라미터를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 제1 전구체 웨브(20)의 연신 특성에 따라, 장치(100)의 치수는 (도 3에 도시된 바와 같은) 높이(h)와 간격(터프트(6)의 면적 밀도를 포함함)을 포함하는 터프트(6)와 연관된 광범위한 치수를 갖는 웨브(1)를 생산하도록 변동될 수 있다. 부가적으로, 터프트는 롤(104) 상의 치(110)에서 나타내어지는 요구 패턴을 가짐으로써 라미네이트의 선, 채워진 형상 및 선택되는 영역으로 용이하게 패턴화될 수 있다.
라미네이트 웨브(1)는 로션 조성물을 포함할 수 있다. 흡수용품의 신체측 표면 상의 로션 조성물은 착용자를 위해 피부 특성 및 상태를 조절할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 로션 조성물은 흡수용품이 신체에 맞대어져 착용된 때 녹는 반고체 로션일 수 있다. 로션은, 흡수용품으로부터 착용자의 신체로의 재습윤(rewet)을 감소시키는 데 기여할 수 있음으로써 착용 경험을 향상시키는 소수성 반고체 로션일 수 있다. 터프트(6)는 실질적으로 로션이 없을 수 있음으로써, 터프트(6)의 유체 획득 특성을 보존한다. 로션 조성물은 키스 롤(kiss roll)을 사용하여 라미네이트 웨브(1)에 적용될 수 있다. 로션 조성물은 캡(7)에 적용될 수 있다. 로션 조성물은 바셀린을 포함할 수 있다. 로션 조성물은 미국 특허 제5,968,025호; 미국 특허 제6,627,787호; 미국 특허 제6,498,284호; 미국 특허 제6,426,444호; 미국 특허 제6,586,652호; 미국 특허 제3,489,148호; 미국 특허 제6,503,526호; 미국 특허 제6,287,581호; 미국 특허 제6,475,197호; 미국 특허 제6,506,394호; 미국 특허 제6,503,524호; 미국 특허 제6,626,961호; 미국 특허 제6,149,934호; 미국 특허 제6,515,029호; 미국 특허 제6,534,074호; 미국 특허 제6,149,932호; 국제출원공개 WO 2000038747호; 또는 유럽 특허 공개 제927,050호, 또는 이들의 조합에 개시된 로션 조성물을 포함할 수 있다. 로션 조성물은 제곱센티미터당 질량 기준으로 약 75% 초과의 상기 로션 조성물이 상기 중합체 필름에 적용되도록 적용될 수 있다. 즉, 로션 조성물을 포함하는 특정 제곱센티미터의 라미네이트의 경우, 질량 기준으로 약 75% 초과가 중합체 필름에 적용된다. 로션 조성물은 제곱센티미터당 질량 기준으로 약 90% 초과의 상기 로션 조성물이 중합체 필름에 적용되도록 적용될 수 있다.
웨브(1)는, 공기 필터, 백 필터, 액체 필터, 진공 필터, 배수 필터, 및 박테리아 차폐 필터와 같은 다양한 필터 시트; 커패시터 분리기 종이, 및 플로피 디스크 패키징 재료와 같은 다양한 전기 기기용 시트; 점착성 접착 테이프 기부 천(base cloth), 오일 흡수 재료, 및 종이 펠트와 같은 다양한 산업용 시트; 가정용, 서비스용 및 의료용 와이퍼(wiper), 인쇄 롤 와이퍼, 복사기 청소용 와이퍼, 유아용 와이퍼, 및 광학 시스템용 와이퍼와 같은 다양한 와이퍼 시트; 수술용 가운, 가운, 덮는 천, 캡, 마스크, 시트, 타월, 거즈, 습포제용 기부 천, 기저귀, 기저귀 라이너, 기저귀 커버, 여성용 생리대 커버, 여성용 생리대 또는 기저귀 획득 층(커버 층 아래), 기저귀 코어, 탐폰 라이너, 탐폰 오버랩(overwrap), 반창고용 기부 천, 물 수건, 및 티슈와 같은 다양한 의료용 및 위생용 시트; 패딩 천, 패드, 점퍼 라이너, 및 일회용 내의와 같은 다양한 의복용 시트; 인조 가죽 및 합성 가죽용 기부 천, 테이블 상부면, 벽지, 블라인드, 포장재, 및 건조제용 패키지, 쇼핑 백, 슈트 커버, 및 베개 커버와 같은 다양한 일상 생활 재료 시트; 지표 커버 및 침식 제어 장치, 냉각 및 일광-차폐 천, 라이닝 커튼, 전체 커버용 시트, 광-차폐 시트, 살충제의 포장 재료, 생장물을 심기위한 포트의 안감 종이와 같은 다양한 농업용 시트; 연기 방지 마스크 및 분진 방지 마스크, 실험실 가운, 및 분진 방지 천과 같은 다양한 보호 시트; 가정용 랩, 배수 재료, 여과 매체, 분리 재료, 오버레이, 지붕 자재(roofing), 터프트 및 카펫 기부 천, 벽 인테리어 재료, 방음 또는 진동 저감 시트, 및 양생 시트와 같은 다양한 토목 공사 건설용 시트; 및 알카라인 배터리 내의 분리기 시트 외에, 바닥 매트 및 트렁크 매트, 몰딩된 천장 재료, 헤드 레스트, 및 라이닝 천과 같은 다양한 차량 인테리어 시트를 포함하는 매우 다양한 응용에 사용될 수 있다. 기타 용도로는 유아용 와이프, 안면용 천 또는 와이프, 또는 신체용 천과 같은 개인 세척 또는 위생용 와이퍼로서의 웨브(1)의 이용을 포함한다.
일 실시예에서, 웨브(1) 또는 웨브(1)를 포함하는 복합물은 배설 물질 저장 요소로서 이용될 수 있다. 웨브(1)는 배변 후에 저점도 배설물 또는 점성 신체 오물을 착용자의 피부로부터 멀리 수용하여 보유하도록 개구형성된 웨브 또는 필름 아래에 배치되는 경우에 부 톱시트 또는 서브층으로서 이용될 수 있다. 웨브 내에 또는 터프트(6)들 사이에 보다 큰 총 3차원 체적을 갖는 본 발명의 실시예는 일반적으로 저점도 배설물의 저장을 위한 더 큰 용량을 제공한다. 이러한 배설 물질 저장 요소 또는 서브층을 채용하는 흡수용품은 여러 특허들 중에서도 미국 특허 제5,941,864호, 제5,957,906호, 제6,018,093호, 제6,010,491호, 제6,186,992호 및 제6,414,215호에 설명되어 있다.
일 실시예에서, 웨브(1)는 약 80 gsm의 평량을 가지며 약 33 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 폴리에틸렌/폴리프로필렌(외피/코어) 2성분 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포로 구성된 부직포인 제1 전구체 웨브(20)와, 20 gsm의 평량을 갖는 폴리에틸렌 필름으로 구성된 제2 전구체 웨브를 포함한다. 이러한 실시예에서, 웨브(1)는 제곱센티미터당 약 24개의 터프트(6)를 갖고, 터프트(6)는 약 18 마이크로미터의 평균 섬유 직경을 각각 갖는 복수의 정렬된 루프형 섬유(8)를 갖는다. 이러한 유형의 웨브는 도 10과 관련하여 이하에 기술된 바와 같이, 일회용 흡수용품을 위한 톱시트로서 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 웨브(1)는 웨브(1)의 제1 면(3)으로부터 제2 면(5)으로 유체를 위킹시킬 수 있는 터프트(6)의 영역을 제외하면 유체 불침투성이다.
도 10은 본 발명의 웨브(1)를 그의 구성요소 중 하나로서 갖는 생리대를 부분 절결 평면도로 도시한다. 일반적으로, 생리대(200)는 백시트(202), 톱시트(206), 및 주연부(210) 둘레로 결합될 수 있는 톱시트(206)와 백시트(202) 사이에 배치되는 흡수 코어(204)를 포함한다. 톱시트(206)는 웨브(1)를 포함할 수 있다. 톱시트(206)는 흡수 코어(204)와 대면 관계일 수 있고, 터프트(6)가 연장되어 나오는 제1 전구체 웨브(20)는 제2 전구체 웨브(21)와 흡수 코어(204) 사이에 있을 수 있다. 생리대(1)는 생리대(1)의 사용자의 팬티의 가랑이 영역의 측부를 감싸도록 설계되는 "날개"(208)로 통상 지칭되는 측부 연장부를 가질 수 있다. 신체측 표면으로서 사용되는 톱시트를 포함하는 생리대는 당업계에 잘 알려져 있으며, 다양한 대안적인 디자인 및 선택적인 디자인에 관한 상세한 설명은 필요 없다. 생리대 외에, 웨브(1)는 또한 기저귀 또는 성인용 요실금 제품 또는 기타 일회용 위생 제품에 사용될 수 있다. 그러나, 웨브(1)는 백시트, 코어 재료, 톱시트, 부 톱시트, 또는 날개 재료 중 하나 이상으로서 또는 그 구성요소로서 사용될 수 있음에 주목한다. 웨브(1)는 또한 다중 층을 가질 수 있고, 톱시트, 부 톱시트, 코어, 백시트, 또는 임의의 개수의 층을 포함할 수 있다.
웨브(1)는 생리대(200)의 톱시트(206)로서 특히 유용할 수 있다. 웨브(1)는 우수한 유체 획득 및 흡수 코어(204)로의 분배, 사용시 톱시트(206)의 신체측 표면으로의 재습윤의 우수한 방지, 및 터프트(6)의 모세관 내에 보유된 유체를 가리는 캡(7)의 능력의 조합으로 인해 생리대용 톱시트(206)로서 이로울 수 있다. 재습윤은 하기의 적어도 2가지 원인의 결과일 수 있다: (1) 생리대(200) 상의 압력으로 인한 흡수된 유체의 압출(squeezing out); 및/또는 (2) 톱시트(206) 내에 또는 그 상에 포획된 습기. 요구되는 톱시트(206)에서, 유체 획득 및 유체 보유라는 둘 모두의 특성이 최대화되고, 재습윤이 최소화된다. 달리 말하면, 바람직한 톱시트는 고속의 유체 획득, 및 낮은 수준의 재습윤을 보일 수 있다.
톱시트(206)는 부직포인 제1 전구체 웨브(20)와 유체 불침투성 폴리에틸렌 필름인 제2 전구체 웨브(21)를 사용함으로써 제조될 수 있다. 구성요소인 웨브의 평량은 변동될 수 있지만, 일반적으로 비용 및 이점 고려사항으로 인해, 약 20 gsm 내지 80 gsm의 총 평량이 웨브(1)를 위해 바람직하다. 필름/부직포 라미네이트로 제조된 때, 웨브(1)는 섬유 터프트의 부드러움과 유체 모세관 작용 및 유체 불침투성 중합체 필름의 재습윤 방지를 조합할 수 있다. 제1 면(3)이 신체측 면이고 제2 면(5)이 하부의 흡수 코어와 유체 연통하는 웨브(1)를 포함하는 톱시트(206)를 갖는 생리대가 사용된 때, 유체는 웨브(1)의 제1 면(3) 상에서 터프트(6)에 의해 획득되어 제2 전구체 웨브(21)를 통해 웨브(1)의 제2 면(5)으로 위킹될 수 있고, 그 후 흡수 코어(204)로 제거될 수 있다. 터프트(6)는 이산 및 이격되어 있고 유체 불침투성 제2 전구체 웨브(21)에 의해 분리되기 때문에, 재습윤성은 최소화될 수 있다. 대안적으로, 웨브(1)는 제1 면(3)이 유체 연통하는 면이 되고 제2 면(5)이 신체측 면이 되도록 사용될 수 있다. 이는 불연속부(16)가 잠재적으로 유체를 터프트(6) 내부로 또는 이를 통해 운반하게 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 웨브(1)를 그 구성요소들 중 하나로서 갖는 생리 탐폰(300)을 부분 절결 사시도로 도시한다. 일반적으로, 탐폰(300)은 압축된 흡수 코어(302) 및 흡수 코어(302)를 덮는 유체 침투성 커버 랩(304)을 포함한다. 커버 랩(304)은 스커트 부분(306)을 형성하도록 흡수 코어(302)의 일 단부를 지나 연장할 수 있다. 스트링(308)과 같은 제거 수단이 사용 후에 탐폰의 제거를 용이하게 하도록 제공될 수 있다. 신체 접촉 표면으로서 사용되는 커버 랩을 포함하는 탐폰은 당업계에 잘 알려져 있으므로, 각종 대안적인 디자인 및 임의적인 디자인의 상세한 설명은 필요 없다. 그러나, 웨브(1)는 커버 랩, 흡수 코어 재료 또는 제거 수단 재료 중 하나 이상으로서 또는 그 구성요소로서 사용될 수 있음을 알아야 한다.
도 12는 본 명세서에 개시된 바와 같은 라미네이트 웨브의 평면도의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 캡(7)은 특정 터프트(6)의 적어도 일부의 말단부(31)를 덮는다. 도 12에서, 캡은 터프트(6)의 대향 측들의 적어도 2개의 연장부 위치(54)들로부터 일체형으로 연장된다. 연장부 위치(54)들은 제1 개방부(51) 및 제2 개방부(52)에 의해 분리된다. 위로부터 볼 때, 특정 터프트의 말단부(31)를 덮는 캡(7)은 터프트(6)를 형성하는 섬유(8)의 모세관 내부에 보유된 월경 분비물과 같은 유체를 시야로부터 가리는 것을 도울 수 있다. 또한, 중합체 웨브 내의 미세텍스처가 도 12에 도시되고, 미세텍스처는 미세개구(72)이다.
도 13은 본 명세서에 개시된 바와 같은 라미네이트 웨브의 윤곽도의 SEM이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 라미네이트 웨브(1)의 제1 면(3)에 근접한 캡 기부(71)는 캡 기부(71)로부터 멀리 있는 캡(7)의 일부분보다 더 좁다. 도 13의 캡(7)은 대체로 오메가(Ω) 형상이다.
도 14는 본 명세서에 개시된 바와 같은 라미네이트 웨브의 윤곽 사시도의 SEM이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 캡(7)은 캡이 2개 초과의 이산된 위치에서 제1 전구체 웨브(21)(중합체 필름)로부터 연장되도록 2개 초과의 개방부를 가질 수 있다.
톱시트(206) 또는 커버 랩(304)으로서 사용될 수 있는 라미네이트 웨브(1)는 본 명세서에 개시된 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 제1 전구체 웨브(20)에 적합한 재료는 비비에이 논우븐스(BBA Nonwovens)로부터 입수가능한 BBA 바이코(Bico), 28 gsm, GCAS 95001796, 50/50 PE/PP, 필릭(philic) 부직포일 수 있다. 제2 전구체 웨브(21)에 적합한 재료는 트레데가르 코포레이션(Tredegar Corp.)으로부터 입수가능한 100 메쉬 전구체 웨브인 트레데가르 X-33350(필릭)일 수 있다. 표 1에 열거된 2세트의 공정 파라미터가 본 명세서에 개시된 라미네이트 웨브를 형성하기 위해 채용될 수 있다. 치(110)는 1.5 ㎝(0.060 인치)의 거리(TD)만큼 원주방향으로 서로로부터 이격된 0.30 ㎝(0.120 인치)의 균일한 원주방향 길이 치수(TL), 0.15 ㎝(0.060 인치)의 피치(P), 0.29 ㎝(0.114 인치)의 결합 깊이(E), 0.47 ㎝(0.185 인치)의 치 높이(TL), 0.013 ㎝(0.005 인치)의 치(110) 및 홈(108)의 팁에서의 곡률 반경, 및 0.04 ㎝(0.015 인치)의 치(110)와 홈(108) 사이의 골에서의 곡률 반경을 가질 수 있다. 부직포의 온도는 약 25℃일 수 있다. 중합체 필름 내측의 온도는 25℃보다 높을 수 있다. 중합체 필름의 온도가 25℃ 초과, 예를 들어 약 50℃이게 하는 것은 캡(7)의 형성을 제공할 수 있다. 일반적으로, 처리되는 재료의 모듈러스, 온도, 중합체 필름의 미세텍스처, 및 장치의 상류측과 하류측에서의 웨브 장력이 라미네이트의 생성된 구조에 영향을 미치는 요인들일 수 있는 것으로 생각된다.
Figure 112011075171513-pct00001
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 열거된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신에, 달리 규정되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 인용된 값 및 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 모두를 의미하고자 한다. 예를 들어, "40 ㎜"로 기재된 치수는 "약 40 ㎜"를 의미하는 것으로 의도된다.
임의의 상호 참고된 또는 관련된 특허 또는 출원을 포함한, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 명확히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다. 어떠한 문헌의 인용도, 그것이 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대한 종래 기술이라거나, 그것 단독으로, 또는 임의의 다른 참고 문헌 및 참고 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시하거나 제안하거나 개시함을 인정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 내의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충될 경우, 본 명세서 내의 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정한 실시예가 예시되고 기술되었으나, 당업자에게는 다른 다양한 변화 및 변경이 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 특허청구범위에 포함하고자 한다.

Claims (15)

  1. 중합체 필름과 대면 관계로 부직포 웨브(nonwoven web)를 포함하는 라미네이트 웨브(1)로서,
    상기 라미네이트 웨브(1)가, 상기 중합체 필름을 포함하는 제1 면(3)과, 상기 부직포 웨브와 일체형이고 이로부터 연장되는 섬유(8)를 포함하는 복수의 이산된 터프트(discrete tuft, 6)를 포함하고, 상기 터프트 각각이 상기 부직포 웨브에 근접한 터프트 기부(17) 및 상기 터프트 기부에 대향된 말단부(31)를 가지며, 상기 터프트 각각의 상기 말단부의 적어도 일부가 캡(7)에 의해 덮이고, 각각의 상기 캡은 이산된 상기 터프트의 상기 말단부 위로 연장되는 상기 중합체 필름의 일체형 연장부이며,
    상기 캡이 상기 중합체 필름 내 파열부(53)를 포함하는 제1 개방부(51)를 포함하고, 상기 터프트가 상기 파열부 위로 연장되며,
    상기 캡이 상기 중합체 필름 내 파열부를 포함하는 제2 개방부(52)를 포함하고, 상기 터프트가 상기 파열부 위로 연장되며,
    상기 캡은 2개 초과의 이산된 위치에서 상기 중합체 필름에 연결되는,
    라미네이트 웨브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 캡은 상기 터프트의 대향 측상의 적어도 2개의 대향 연장부 위치에서 상기 중합체 필름으로부터 일체형으로 연장되는, 라미네이트 웨브.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 개방부가 상기 제1 개방부와 대향되는, 라미네이트 웨브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 캡은 상기 제1 개방부와 상기 제2 개방부 사이의 치수인 길이(61) 및 상기 길이에 직교하는 상기 캡의 최대 치수인 폭(62)을 갖고, 상기 캡은 상기 길이를 상기 폭으로 나눈 값으로 정의되는 종횡비를 가지며, 상기 종횡비는 0.5 초과인, 라미네이트 웨브.
  6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부직포 웨브는 부직포 웨브 평균 섬유 직경을 갖고, 상기 터프트는 터프트 섬유 평균 직경을 가지며, 상기 터프트 평균 섬유 직경은 상기 부직포 웨브 평균 섬유 직경보다 작은, 라미네이트 웨브.
  7. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 필름은 중합체 필름 두께(t)를 갖고, 상기 캡은 캡 두께(tc)를 가지며, 상기 캡의 일부분의 상기 캡 두께는 상기 중합체 필름 두께보다 작은, 라미네이트 웨브.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 필름은 미세특징부를 포함하는 미세텍스처 형성된(microtextured) 중합체 필름이고, 복수의 상기 미세특징부가 상기 터프트들 사이에 있으며, 상기 미세특징부는 미세개구(72) 또는 미세기포인, 라미네이트 웨브.
  9. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트 웨브는 로션 조성물을 포함하고, 제곱센티미터당 질량 기준으로 75% 초과의 상기 로션 조성물이 상기 중합체 필름에 적용되는, 라미네이트 웨브.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부직포 웨브는 상기 중합체 필름에 비해 상대적으로 친수성인, 라미네이트 웨브.
  11. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 터널 형상인 라미네이트 웨브.
  12. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 상기 라미네이트 웨브의 상기 제1 면에 근접한 캡 기부를 갖고, 상기 캡 기부는 상기 캡 기부로부터 멀리 떨어진 상기 캡의 부분보다 더 좁은, 라미네이트 웨브.
  13. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 필름은 표백제를 포함하는, 라미네이트 웨브.
  14. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 필름은 50% 초과의 불투명도를 갖는, 라미네이트 웨브.
  15. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트 웨브는 흡수용품의 톱시트(topsheet, 206)이고, 상기 톱시트는 흡수 코어(204)와 대면 관계로 있으며, 상기 부직포 웨브는 상기 중합체 필름과 상기 흡수 코어 사이에 있는, 라미네이트 웨브.
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