KR0138979B1 - 방수품으로서유용한점토-섬유매트및그제조방법 - Google Patents

방수품으로서유용한점토-섬유매트및그제조방법

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존 휴게스
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Abstract

본 발명은 유연하거나 딱딱한 형태의 방수 직물을 제조하는 방법 및 이를 통해 제조된 제품에 관한 것이다. 상기 제품은 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질이 매트 형성 섬유의 위, 아래 및 양면에 균일하게 분포되도록 성긴 섬유매트를 제조하는 중에 다량의 섬유 사이에 상기 물질을 분산시킨 후, 매트를 조밀하게 하고 구조적으로 압밀시켜 재봉, 퀼팅, 니들 펀칭 또는 그렇지 않으면 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질로 최소한 부분적으로 채워진 압밀되고 구조적으로 고착된 직물에 상기 섬유를 결합시키는 것과 같은 방법으로 흡수성 물질을 둘러싸고 에워싸고 있는 위치에 섬유를 고착시켜 제조된다. 바람직한 구체화에 있어, 직물의 한쪽 또는 양쪽 주표면은 직물의 인장 강도를 상당 정도 증대시키고 경사진 표면에 설치했을 때 섬유가 이동되는 것을 막기 위해 비수용성 접착제로 피복된다.

Description

방수막으로서 유용한 점토-섬유 매트 및 그 제조 방법
제1도는 본 발명의 장치 및 제조 방법을 부분 단면화한 계통도이다.
제2a도는 분말상 또는 과립상 충전물이 밀집된 면으로 형성된 유연한 매트의 확대한 부분 측단면도이다.
제2b도는 매트 전체 두께에 걸쳐 분말상 또는 과립상 물질(예, 벤토나이트 점토)이 채워진 방수막으로 유용한 제2a도의 유연한 매트의 확대한 부분 측단면도이다.
제3도는 다양한 선택적인 특징을 나타내는, 제1도와 유사한 본 발명의 장치 및 제조 방법을 부분 단면화한 계통도이다.
제4도는 본 발명의 대체 방법 및 장치에서의 분말상 또는 과립상 물질(예, 벤토나이트 점토)의 건식 공급 시스템(dry feeding system)의 계통도이다.
제5도는 니들링(needling) 전에 분말상 또는 과립상 물질을 윤활하기 위한 임의의 윤활 노즐(nozzle)중의 한 노즐에 대한 부분 측단면도이다.
제6a도는 제6b도 및 제6c도는 본 발명에 의해 제조된, 강화재의 중간 시트 또는 네트를 포함하고 제품 두께의 단지 일부분에 분말상 또는 과립상 물질을 포함하는 제품의 확대한 부분 측단면도이다.
제7도는 제4도에 나타낸 방법 및 장치의 섬유 및 분말상 또는 과립상 물질 혼합부의 부분 정단면도이다.
제8도는 일반적으로 분말상 또는 과립상 물질을 수용할 수 있는 수평 배향 되고 보플이 있는 섬유를 임의의 목적하는 두께로 성긴 매트내에 침적(deposit)시키는데 사용되는 전형적인 웨빙(webbing) 장치의 계통도이다.
제9도는 분말상 또는 과립상 물질을 평행하고 길며 떨어져 위치한 스트립 내에 침적시키기 위한 분말상 또는 과립상 물질의 공급 부재의 다른 구체화를 나타내는 정면도이다.
제10도는 제9도의 공급 부재를 사용하여 생산한 제품의 평면도이다.
제11도는 제10도의 제품을 절단하여 끝부분을 실링(sealing)한 관모양 제품의 투시도이다.
본 출원은 1990년 12월 17일자 출원된 미합중국 출원일련번호 제07/628,497호의 CIP이다.
본 발명은 방수된 구조물 지역을 형성하여 개펄, 유해하거나 독성의 폐기물 함유 지역, 플라자 데크(plaza deck), 지하 기초면 등과 같은 토양 구조 또는 토양과 같은 표면을 방수하기 위한 방수막으로서 유용한 제품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제품은 예를들면 건물 바닥밑의 층으로서 적용되는 라돈 기체 차단막으로서 그리고 유연하거나 딱딱한 직물의 섬유 사이에 분말상 또는 과립상 물질을 혼합하기 위해 유용하다. 더욱, 특히, 본 발명은 스멕타이트(smectite)점토와 같은 흡수성(water-absorbent) 물질(예:벤토나이트 점토)을 과립상 또는 분말상 형태로 지지 표면 상에 놓여 부직 매트(non-woven mat)로 형성되는 섬유와 혼합하여 제조되는 방수 제품에 관한 것이다. 또한, 분말상 또는 과립상 물질은 방수 제품이 형성된 후에, 예를 들어 수성 페이스트 형태로 부직포에 혼합될 수도 있다.
각종 중합체, 팽윤성 점토 및 다층 제품은 물 및 유해하거나 독성의 물질이 토양속으로 침투되는 것을 방지하도록 방수층으로서 토양 표면에 적용되어 왔고, 개펄, 연못 및 기타 수분-함유 지역에 방수층을 제공하여 왔다. 수-팽윤성 점토(예:벤토나이트)는 본 양수인의 선원인 미합중국 특허 제3,986,365호에 기재된 바와 같이, 토양 표면에 직접 적용되어 그 자리에 밀착된다. 그외에, 수-팽윤성 점토(예:벤토나이트)를 포함하는 많은 상이한 다층 제품은 수-팽윤성 점토를 접착제로 유연한 시트 물질의 주요 내부면에 고정시킴으로써 제조되어 (예:미합중국 특허 제4,501,788호(Clem) 다층 제품에 인접하도록 접촉시키거나 겹쳐 토양 표면에 적용하여 왔다. 접착제로 고정된 수-팽윤성 점토를 포함하는 다른 유연한 시트 물질의 예는 미합중국 특허 제4,467,015호(Clem);제4,693,923호(McGroarty외.);제4,656,062호(Harriett);및 제4,787,780호(Harriett)에 밝혀져 있다.
영국 공개 특허 출원 제2,202,185A 호는 상층과 하층을 함께 고정시켜 주는 니들 직기(needle loom)내에서 함께 니들 펀치되는 유연한 직물층 사이에 존재하는 수-팽윤성 벤토나이트층을 기재하고 있으며, 상기 직물층중에서 최소한 한층은 부직포이다.
미합중국 특허 제4,344,722호(Blais)에 기재된 다른 방수물품은 맨 먼저 유연한 침수성 직물층을 적용하고, 수팽윤성 점토층을 그 위에 겹치며 점토층위에 동일한 유연한 침수성 직물을 적용함으로써 구성된다. 또한 영국 특허 제1,059,363호;제1,029,513호;및 제1,129,840호의 명세서는 토양 표면을 보호하기 위해 불침수성 층을 사용하는 것을 기재하고 있다.
독일 연방 공화국 특허 제37 04 503 C2 호는 벤토나이트 점토층을 둘러싼 한 부직포층을 포함하고 함께 니들 펀치된 두개의 직물층을 가지고 있는 물품을 기재하고 있다. 미합중죽 특허 제4,565,468호(Crawford)는 벤토나이트 점토층을 둘러싸고 있는 두개의 직물층을 가지고 있는 물품을 기재하고 있으며, 상기 두개의 직물층은 네면의 구획을 형성하는 식으로 함께 퀼트되어 있다.
블레이스(Blais) 방수 물품은 다중층이 물품의 끝부분에 집합되어 있으므로 접착제를 사용하지 않아도 되는 반면에, 끝부위의 상기 집합은 그 부위에 방수층을 형성시키는데 시간과 인력이 많이 들고 꽤 조잡한 구조물을 가지고 있는 아래 직물층 위에 수팽윤성 점토층을 균일한 두께로 적용하는데 어려움이 수반되는 단점이 있다.
벤토나이트 점토층을 둘러싸고 있는 위 아래 직물층으로 구성되는 방수 물품을 제조하는데 따르는 문제점 중의 하나는 중간의 점토층이, 제조, 수송, 출하 및 설치중에 점토의 이동 또는 미끄러짐으로 제품이 그 표면위의 상이한 지점에 상이한 레벨의 흡수성 물질을 가지도록 하여 표면에서 물이 침투되는 것을 예방하지 못하므로 한정된 두께만을 가질 수 있다는 것이다. 또한 너무 두꺼운 점토층 부위는 주위의 직물일 단단하게 니들 펀치되었거나 함께 고정되어 있을 경우에도, 제품의 가장자리로부터 떨어져 나갈 것이다.
또한 종래의 니들 펀치된 제품은 시임 실링(seam sealing)중에 흡수성 물질이 위아래의 직물층을 통해 밀려날 것이기 때문에 시임 또는 오버랩 지역에 우수한 봉합을 형성하는 것이 어려운 흡수성 물질층 위 아래에 꽤 두꺼운 직물층을 필요로 한다. 두개의 직물층과 중간의 벤토나이트 점토층을 포함하는 종래 기술의 적층 제품은 제조, 수송, 출하 및 설치중에 분리될 수 있다.
본 발명품은 물품 거의 전반에 걸쳐 섬유가 포함되도록 제조되고 복합 물품은 물품의 전반에 걸쳐 포함된 섬유를 가진 단일층으로 제조된다. 또한 본 발명품은 제조중에 또는 제조후에 섬유의 임의 부분에 걸쳐 분포된 흡수성 물질(예:벤토나이트 점토)과 같은 분말상 또는 과립상 물질을 1종 이상 포함하고 있다. 분말상 또는 과립상 물질(예:흡수성 물질)은 물품의 두께 전반에 걸쳐 분포된 섬유에 대해 최소한 3 중량%, 바람직하게는 최소한 약 5 중량%로 섬유에 의해 꽤 조밀하게 둘러싸고 있기 때문에, 거의 분리되거나 이동하지 않고 소실되지 않는다.
본 발명에 의해 획득된 섬유들 사이에 연결되어 있는 점토는 수평으로 서로 조밀하게 엉키어 있는 다량의 섬유에 의해 둘러싸여 있고 또한, 임의로는 일반적으로 수평으로 배향되어 서로 엉키어 있는 수직으로 배치된 섬유를 제공하기 위해 니들링에 의해 서로 연결되어 점토가 제자리에 더욱 확고하게 연결되어 있으므로, 유연한 방수품 기술면에서는 신규이고 의외의 것이다. 놀랍게도, 충분량의 점토가 생산품이 비교적 순수한 벤토나이트 점토의 가운데층을 포함하는 종래 기술의 제품과 최소한 마찬가지가 되도록 섬유 사이에 혼입될 수 있고, 점토는 니들링 또는 재봉(sewing) 결과 점토-섬유 매트릭스에 걸쳐 분포되어 있는 수직으로 배열된 섬유의 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%이다.
본 발명의 하나의 중요한 구체화에 따르면, 비수용성 접착제 피복층이 제품, 특히 니들 펀칭에 의해 압밀된 제품의 한쪽 또는 양쪽 주 외면상에 적용포된다. 놀랍게도, 제품의 한쪽 또는 양쪽 외면상의 , 예를 들면 약 0.001 내지 약 50g/ft2, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 15 g/ft2의 비교적 가벼운 비수용성 접착제 피복층은 니들-펀치된 방수품의 인장 강도를 증대시켜 제품의 층분리 또는 인열을 방지하고 특히 경사 지대상에 설치시 신장되는 것을 저하시킨다. 다른 구체화에서, 불침수층은 직물의 한쪽 또는 양쪽 외부 표면에 부착되어 불침수층하에 접착제 존재 또는 부재하에서 불침수성의 추가층 또는 안전층을 제공할 수 있다.
종래 기술의 적층형 점토-함유 방수품의 상기 단점은 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 본 발명의 원리에 의해 극복된다.
본 발명은 분말상 또는 과립상 물질로 채워졌거나 부분적으로 채워진 직물, 예를 들면 벤토나이트 점토로 채워진 방수 직물을 유연하거나 딱딱한 형태로 제조하는 방법 및 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질을 바람직하게는 상기 성긴 섬유 매트 제조중에 또는 후에 다량의 섬유내로 혼입시켜 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질을 매트를 형성하는 섬유의 윗면, 아랫면 및 양면에 혼합한 후, 매트를 조밀하게 하고 구조적으로 압밀시켜 분말상 또는 과립상 물질(예:흡수성 물질)을 둘러싸고 에워싸거나 연결시키는 위치에, 재봉, 퀼팅, 니들 펀칭, 또는 그렇지 않으면 섬유를 최소한 부분적으로 분말상 또는 과립상 물질로 채워진 압밀되고 구조적으로 고정되어 있는 직품로 결합시키는 방법에 의해 섬유를 고정시켜 제조된 제품에 관한 것이다. 바람직한 형태의 제품은 제품을 통해 물에 투과되는 것을 거의 억제하도록 충분한 흡수성 물질이 그 두께의 최소한 물품 일부분에 걸쳐 균일하게 분포되어 있는 섬유 매트를 포함한다.
바람직한 구체화에 있어, 제품의 적어도 한쪽 주 외면은 비수용성 접착제로 피복되어 있어 본 발명 제품의 인장 강도의 놀랄만한 증대를 제공한다. 비수용성 접착제는 액형, 바람직하게는 수성 담체중에 현탁된 상태로, 직물 표면적 평방 피트당 최소한 약 0.001g의 양으로 적용되며, 피복된 외표면적 평방 피트당 50g 정도의 많은 양으로 직물층의 한쪽 또는 양쪽 주 외면에 적용될 수 있다. 바람직하게, 접착제는 매우 소량의 연마재 물질(예:벤토나이트 점토)이 접착제로 습윤되도록 소량으로, 예를 들면 표면적 평방 피트당 약 0.01g 내지 약 15g으로 적용된다. 접착제는 물 접촉시, 접착제에 의해 부여된 추가의 인장 강도가 소실되지 않도록 제품 표면상에서 건조후 비수용성이어야 한다(물 100ml 중 0.5g 이하 용해). 바람직한 구체화에 따라 니들 펀칭에 의해 제품 압밀(조밀화)시, 접착제는 놀랍게도 제품의 반대 부분(아래 또는 윗부분)내에 제품의 아래 또는 윗 부분으로부터 섬유를 유지시키고 결합시키는데 효과적이다.
바람직한 구체화에 있어, 제품을 니들 펀칭에 의해 압밀시켰을 때, 제품의 적어도 한쪽 외면은 니들-펀칭 작업시 대체되는 섬유를 결합시키는데 도움을 주기 충분한 양, 예컨대 피복된 제품 표면적 평방 피트당 약 0.01g 내지 약 15g의 접착제 용액으로 또는 피복된 표면내로 1/8 내지 1/2를 침투시키기에 충분한 양의 접착제로 피복된다.
본 발명의 방법에 의해, 구조적으로 고정되어 있고 섬유와 혼합되어 있는 흡수성 물질을 포함하는 물품이 제조되며(여기서 상기 섬유는 물품 두께 전반에 걸쳐 포함되어 있어 유연하거나 딱딱한 직물을 제공함). 또한 변형된 다양한 방수품 즉, 가스 배출을 위한 목적의, 분말상 또는 과립상 물질을 거의 또는 전혀 가지고 있지 않고 섬유의 조밀한 지역을 가진 물품; 물품에 의해 유동성을 억제 받고 있는 물에 존재하는 오염물을 처리하기 위해 제올라이트 또는 친유기성 점토와 같은 오염물-처리 물질 및 흡수성 물질 둘다를 포함하고 있는 물품; 섬유에 의해 고정된 흡수성 물질 및/또는 다른 분말상 또는 과립상 물질의 누출을 최소화하는 물품; 물품의 한쪽 또는 양쪽 주 표면상에 불침수성 또는 침수성 실링 물질층을 안전층 또는 불침수성 제2층으로서 또는 표면의 분말상 또는 과립상 물질을 제 자리에 더 잘 실링하기 위해 적용시킨 물품; 제조중에 섬유 사이에 분산된 분말상 및/또는 과립상 물질을 거의 모두 완전히 유지하기 위해 고형 접착제, 액상 접착제 또는 접착제 조성물을 물품의 한쪽 또는 양쪽 주 표면, 및/또는 가장 자리에 적용시킨 물품; 물품의 유연도 또는 강성도를 다양하게 제공하기 위해 물품 주 표면의 위층과 아래층의 동일 지점에 또는 위층과 아래층 사이에 섬유 유리 시트, 줄, 판지, 꽤 딱딱한 파형 물질(예:골판지)등과 같은 경질화제를 1종 이상 제조중에 물품내에 또는 위에 도입할 수 있는 제품; 및 니들 펀칭, 재봉, 퀼팅, 포화 결ㅎ바, 조밀하거나 압착된 상태로 섬유를 용융시킴, 섬유를 함께 접착제로 결합시킴 및/또는 섬유를 화학적으로 결합시키는 것과 같은 임의의 방법으로 분말상 또는 과립상 물질에 둘러싸인 섬유를 함께 구조적으로 압밀 또는 고정시킴으로써 각각의 장점을 획득하기 위해 상기 섬유를 단독으로 또는 다른 섬유와 함께 사용하여 다양한 크기, 형태 및 굵기를 가진 섬유를 제공하는데 적합한 물품이 제조된다.
한 구체화에서, 흡수성 물질과 같이 분말상 또는 과립상 물질을 성기게 형성된 섬유들과 혼합시킨 후, 흡수성 물질 또는 다른 분말상 또는 과립상 물질을 거의 손실하지 않고서 수송, 출하 및 설치중에 충분한 구조적 상태를 매트에 제공하기 위해 상기 물품을 압밀한다. 수팽윤성 점토(예:벤토나이트)와 같은 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질은 접촉되어 있는 섬유에 의해 둘러싸여 흡수성 물질로 채워진 유연한 직물(예:제오텍스타일 직물)과 같은 분말상 또는 과립상 물질로 채워진 유연한 직물을 형성하며 상기 직물에서, 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)은 직물을 제조하는 중 또는 제조한 후 섬유에 적용함으로써 섬유의 직선 깊이를 결정하는 인접한 평면내에 물품 두께의 최소한 일부분내로 혼입된다. 섬유-점토 매트는 예를 들어, 떨어져 위치한 표면의 한면 또는 양면으로부터 매트를 재봉 또는 니들 펀칭함(필요에 따라서는 분말상 또는 과립상 물질을 윤활시킨 후 실시하는 것이 바람직함)으로써 바람직하게 구조적으로 압밀되어 물품 두께의 전체 또는 일부분의 전반에 걸쳐 균일하게 분산된 수팽윤성 점토를 가지고 있는 구조적으로 고정된 직물을 제공한다.
제조 방법은 임의의 바람직한 두께로, 다양한 인접 또는 떨어진 면에 완성직물의 두께를 따라 다양한 물질이 균일하게 채워진 유연한 직물을 형성할 만큼 큰 유연성을 제공하며 제품의 섬유 사이에 혼입되어 고정된 흡수성 물질의 양과 위치를 다양하게 할 수 있다. 또한, 매트를 압밀하기 전 흡수성 물질을 첨가함으로써, 흡수성 물질은 인접한 섬유 사이에 더욱 강력하게 고정되므로, 보관, 수송 또는 설치중에 직물 완제품으로부터 소실될 가능성이 적다.
흡수성 물질은 본 명세서에 참고로 인용된 본 양수인의 선 출원인 미합중국 특허 출원 제07/392,775호(1989. 8. 11자 출원)에 기술된 대로 원한다면, 다른 분말상 또는 과립상 물질(예:친유기성 점토, 제올라이트 또는 기타 오염물 처리제)이 첨가될 곳을 제공하기 위해 또는 점토가 팽창할 공간 또는 장소를 제공하기 위해 또는 기체가 배출되기 위하여 매트의 일부분에만 포함될 수 있다. 예를 들어, 완제품의 상단 주요면, 바닥 주요면 또는 중간 부위의 3차원적 두께의 소정 두께 전반에 걸쳐 점토를 첨가하지 않음으로써 물품의 덜 채워진 부위 또는 섬유가 조밀한 부위를 통해 측부로 가스가 배출될 수 있는 충분한 공간이 직물에 제공될 수 있다. 대안으로, 분말상 또는 과립상 물질(예:흡수성 물질)은 수팽윤성 점토층이 제품의 내부에서 제품 외면의 바로 위 및/또는 아래의 한쪽 또는 양쪽 평면으로 압출되도록 하기 위해 한쪽 또는 양쪽 주표면내에 섬유의 상단면 또는 바닥면 근처에 조밀하게 분포시킴으로써 인접한 또는 오버랩된 제품 사이의 오버랩 또는 시임을 실링할 수 있는 수-팽윤성 점토의 실링층을 생성할 수 있다.
본 발명품은 섬유상에 접착제를 적용할 필요없이 섬유 사이에 분산된 수-팽윤성 점토의 꽤 빽빽하고 균일한 분포를 유지할 수 있거나 상기 점토는 적합한 접착제로 제조중에 섬유에 접착될 수도 있다. 바람직하다면, 물 또는 접착제를 분말상 또는 과립상 물질이나 섬유에 적용시켜 수-팽윤성 점토 및 다른 분말상 또는 과립상 첨가제가 제품 밖으로 유출되는 것을 막거나, 제품의 목적하는 소정 부위내에 점토를 잘 위치시킬 수 있고/있거나; 섬유를 함께 니들 펀칭 또는 재봉할 수 있다. 다른 구체화에서, 불침수층은 물품의 한쪽 또는 양쪽 주요 외면에 접착되거나 설치 중에 인접한 물품 사이 또는 인접한 물품의 오버랩에 배치되어 불침수성 부가 또는 안전층을 제공할 수 있다.
본 발명의 한 구체화의 중요하고 선택적인 특징에 따라, 섬유가 니들 펀칭, 재봉 또는 퀼팅에 의해 압밀(최종 두께로 구조적으로 함께 고정됨)될 경우, 섬유를 액상 또는 건조 윤활제, 바람직하게는 물 또는 다른 수성 윤활제 (예:글리콜과 같은 윤활제를 함유한 수용액)으로 습윤시킴으로써, 수직으로 배치된 섬유가 수평으로 배향된 섬유와 엉키는 동안 최소한 바늘이 침투하는 점토면에서 벤토나이트 점토/바늘 계면을 윤활시켜 바늘의 마모와 파손을 줄이면서 바늘의 침투를 더 쉽게(마찰을 적게함)하고; 제조를 더욱 빨리 효율적으로 한다. 대안으로, 분말상 또는 과립상 물질 또는 섬유는 섬유 사이에 분말상 또는 과립상 입자를 혼입시키기 이전, 도중 또는 이후에 그 표면상에서 습윤될 수 있다. 또 다르게는 점토 또는 다른 분말상 또는 과립상 물질 또는 섬유의 일부분만일 바늘이 점토를 침투하는 동안 마찰이 감소되기에 충분한 양으로 습윤된다.
본 발명의 다른 중요한 구체화에 따라, 분말상 또는 과립상 물질에 최소한 일부분이 둘러싸인 섬유들은, 제품이 분말상 또는 과립상 물질로 둘러싸인 섬유들을 함께 구조적으로 고정시키기 위해 대략 최종 두께의 매트 형태로 압밀되는 동안, 니들 펀칭에 의해 상호 연결되는데, 이 때 다수의 수평으로 배열된 물질의 섬유 또는 필라멘트 또는 가닥은 일반적으로 수평 배열에서 벗어나 다수의 바늘(제조시 최소한 물품의 두께 일부분을 통해 물품의 한쪽 또는 양쪽 주표면에 수직으로 펀칭)에 의해 일반적으로 수직으로 배열된다. 물질의 섬유, 필라멘트 또는 가닥은 분말상 또는 과립상 물질을 둘러싸는 압착된 꽤 조밀한 형태로 섬유를 영구히 상호연결시키는 다수의 방법, 예를 들면 니들 펀칭, 용융, 접착제에 의해 압밀될 수 있고, 또는 그렇지 않으면 인접한 섬유를 함께 고정시켜 섬유를 바람직한 두께의 단일 직물층(이 때 섬유는 물품을 통해 물이 유출되는 것을 거의 억제하기에 충분한 양의 분말상 또는 과립상 물질(예:흡수성 물질)를 둘러싸고 있음)으로 압밀될 수 있다. 또한 본 제품은 라돈 기체 차단층으로 또는 오염물-처리 물품으로 사용되거나 상기와 같은 기능이 병합되어 사용될 수도 있다.
바늘을 사용하는 직물 압밀 방법, 예를 들면 니들 펀칭, 재봉 또는 퀼팅에 있어서, 분말상 또는 과립상 물질 및/또는 주위 섬유를 최소한 바늘이 침투되는 점토면 또는 최소한 매트면내에서, 재봉 또는 니들 펀치 바늘과 접촉하는 다른 분말상 또는 과립상 물질에 우선 습윤시켜 바늘이 침투하기전 분말상 또는 과립상 물질의 마찰 계수를 감소시킴으로써, 제조중에 바늘의 파손과 제품의 진동을 감소시키는 것이 바람직하다. 윤활은 분말상 또는 과립상 물질이 제조중에 이동하는 것을 거의 감소시킴으로써 제품 완성때까지 제품의 목적화는 부위 또는 제품의 섬유 전반에 걸쳐 단위 표면적당 분말상 또는 과립상 물질을 일정하고 균일하게 로딩된 상태로 유지시키는 것을 돕는다. 분말상 또는 과립상 물질 또는 섬유를 상기와 같이 윤활시키는 것은 제품이 분말상 또는 과립상 분리층을 둘러싼 두개의 분리된 직물층으로 제조되는 경우 또는 제품이 본 명세서에 기술한 대로, 섬유 주위에 분말상 또는 과립상 물질을 포함하도록 제조되는 경우에도, 바늘이 마모되고 부러지는 것을 감소 시키는데 효과적이다.
따라서, 본 발명의 한 양태는 신규의 개선된 제품, 및 직물 제조중 또는 이후 분말상 또는 과립상 물질(예:흡수성 물질)을 일반적으로 수평으로 배열된 섬유 매트에 혼입시킨후, 제조중 혼입되었을때 섬유 매트를 압밀시켜 매트에 구조적 상태를 유지하면서, 압밀된 직물의 주로 수평으로 배열된 섬유를 둘러싸는 위치에 분말상 또는 과립상 물질을 강력하게 고정시킴으로써 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 양태는 니들 펀칭, 재봉, 퀼팅, 접착, 열용융, 포화 결합, 화학 결합 등에 의해, 분말상 또는 과립상 물질에 둘러싸인, 성긴 매트내의 섬유를 압밀시키는 방법을 제공한다. 재봉 또는 니들 펀칭된 제품의 한쪽 또는 양쪽 외면은 접착제로 피복하여 수직으로 배열된 상호연결된 섬유를 접착제 결합시킴으로써 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)을 둘러싼 섬유를 함께 더욱 잘 접착시킬 수 있다. 바람직한 구체화에 있어, 접착제는 수성 현탁액 또는 비수성 용액으로 부터 적용된 비수용성 접착제이어야 한다.
본 발명의 또 다른 양태는 재봉 또는 니들 펀칭에 의해 압밀된 유연한 직물의 섬유에 혼입된 수-팽윤성 나트륨 벤토나이트 점토를 포함하는 신규의 개선된 제품을 제공하는 것이다. 하나 또는 그 이상의 외면은 수용성 접착제 수용액으로 피복하여 바늘 관통을 원활히하고, 용이한 설치를 위해 접착제 건조시 물품을 단단하게 하며 균일하지 않은 토지면상에 설치시 휘는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 유연한 직물의 섬유 전반에 걸쳐 혼입된 수-팽윤성 점토를 함유하는 신규의 개선된 제품을 제공하는 것으로, 이때 상기 섬유는 길이, 두께, 조성 및/또는 물리적 성질 또는 화학적 성질이 상이한 천연 및/또는 합성 섬유의 혼합물일 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 물이 1×10-7㎝/sec 이하의 속도로 메브레인을 투과하는 정도로 멤브레인 위에 위치한 물을 보유할 수 있는 신규의 개선된 방수막을 제공하는 것으로, 이 때 상기 방수막은 섬유의 최소한 일부분을 둘러싸는 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질을 가지고 있는 섬유 매트로부터 형성되고 이후 상기 매트는 섬유를 둘러싸는 위치에 흡수성 물질을 고정시키면서 매트를 조밀하게 하고 섬유를 구조적으로 함께 고정시키기 위해 압밀되어 상기 멤브레인이 균일하게 분포된 점토를 가질 수 있거나 또는 필요에 따라 분말상 또는 과립상 물질이 제품의 목적하는 부위 전반에 걸쳐 밀집될 수 있도록 한다.
본 발명의 추가의 양태는 제품의 한 곳 또는 그 이상에 밀집되어 있는 섬유 및 제품의 한 곳 또는 그 이상의 다른 부분에 밀집되어 있는 흡수성 물질(예:수-팽윤성 점토)과 같은 분말상 또는 과립상 물질을 가지고 있는 유연한 섬유 시트 물질과 임의로 분말상 또는 과립상의 활성 액체-상호작용 물질을 포함하고 있는 신규의 개선된 제품을 제공하는 것으로, 이 때 상기 활성 물질은 수-팽윤성 점토, 친유기성 점토, 제올라이트, 수용성 오염물-흡수제, 수용성 오염물 흡착제, 이온-교환 물질, 수용성 오염물 반응제, 수용성 오염물 중화제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택되며 분말상 또는 과립상 물질을 혼합물로써 적용하거나 직물 제조중에 성긴 섬유 매트의 섬유를 둘러싸도록 순차적으로 적용함으로써 별도 적용하거나 혼합물로서 적용된다.
본 발명의 다른 양태는 재봉 또는 니들 펀치되어 섬유가 최종 두께로 압밀된, 분말상 또는 과립상 물질을 둘러싼 섬유 매트를 포함하는 제품을 제공하는 것으로, 이 때 상기 제품의 최소한 한쪽 외면은 접착제로 피복되어 제품에 대한 구조적 강도를 증대시키고, 제품을 경사진 면에 설치했을 때 섬유의 측상 이동을 최소로 하거나 억제한다.
본 발명의 또 다른 양태는 압밀중 바늘 관통을 원활히하고, 용이한 설치를 위해 접착제 건조후 제품을 단단하게 하며 균일하지 않은 토지면상에 설치시 휘는 것을 막기 위해 우선 비수용성 접착제의 수용액으로 제품의 외면을 윤활시킨 후 수-팽윤성 점토층(예:나트륨 벤토나이트)과 같은 분말상 또는 과립상 연마제를 둘러 싸도록 형성된 섬유 매트가 니들 펀칭 또는 재봉에 의해 압밀된 제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 양태 및 장점은 이후, 도면과 관련하여 설명한 본 발명의 바람직한 구체화의 상세한 설명에서 명백해질 것이다.
하기에 바람직한 구체화를 상세히 설명하였다.
먼저 도면에 대하여, 제1도는 분말상 또는 과립상 물질 함유 제품 (예:벤토나이트 점토-충전된 방수품)의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 제품은 주위의 섬유에 의해 제품내의 제 위치에 고정되어 있는 흡수성 물질(예:벤토나이트 점토)의 분말 또는 과립에 의해 둘러싸인 서로 얽힌 다량의 섬유를 포함하고 있다. 상기 장치(10)는 섬유 웨빙 부재(12)를 포함하며, 상기 섬유 웨빙 부재(12)는 섬유(14)(예:천연 및/또는 합성의 원료 섬유, 천연 및/또는 합성의 원료 섬유, 천연 및/또는 합성의 원료 섬유와 천연 및/또는 합성 재가공 또는 재생 섬유의 혼합물)를 중력에 의해 일반적으로 수평으로 배열된 서로엉킨 섬유(14)의 매우 성기고, 빽빽하지 않은 솜털 같은 섬유 매트(18) 형태로 콘베이어 벨트(16)와 같은 서포트면(support surface) 상에 침적시킨다. 상기 매트(18)는 섬유(14) 사이에 충분한 기공을 가지고 있어 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질(20)(예:벤토나이트 점토)를 수용할 수 있다.
제1도에 나타난 바와 같이, 섬유(14)를 성긴 섬유 매트(18) 형태로 직절한 두께, 예를 들면 약 0.5 내지 약 25인치(밀도는 약 0.1 내지 약 50 oz/ft2, 바람직하게는 약 1 내지 약 10 oz/ft2범위임)가 되게 침적시키는 과정중 또는 그 후에 분말상 또는 과립상 물질(20)(예:나트륨 벤토나이트 점토)를 매트(18)를 형성하는 섬유(14)의 표면상에 침적시킨다. 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)(20)은 매트(18)를 형성하는 섬유(14) 사이의 빈공간 사이로 침투하여 매트(18)내의 섬유(14) 사이의 빈 공간을 거의 채울 수 있도록 직경이 약 0.02㎜ 내지 약 15㎜ 정도(예:약 1 내지 약 400 메쉬)로 충분히 작은 크기이다. 분말상 또는 과립상 물질(20)의 바람직한 입자 크기는 약 10 메쉬 내지 약 50 메쉬(미합중국의 체)범위, 예를 들면 약 0.3㎜ 내지 약 2.0㎜이다. 벤토나이트 점토 또는 다른 분말상 또는 과립상 물질(20)은 적당한 분말상 또는 과립상 물질 함유용기(22)(섬유 공급 부재(12)의 아래에 위치함)로부터 중력에 의해 침적되어, 바람직한 구체화의 경우, 벤토나이트 점토(20)는 매트(18)로 침투되고 매트(18)의 두께와 폭의 거의 전체에 걸쳐 매트(18) 내부의 섬유(14)를 거의 모두 둘러쌀 정도로 균일하게 분포된다. 분말상 또는 과립상 물질이 더 조밀하게 밀집한 섬유 및 더 큰 분말상 또는 과립상 물질을 완전히 채우기 위해서는 임의의 수노즐(water nozzle)(21), (23) 및/또는 (25)는 분말상 또는 과립상 물질(20) 및/또는 (28)이 섬유(14) 및/또는 (16)에 더 잘 부착하도록 각각의 웨빙 부재(12) 및 (24)로부터 침적하는 동안 섬유(14)를 분무하게 배치될 수 있다. 각각의 웨브(14), (16)에 있어서, 서로 엉키고 일반적으로 수평으로 배열된 섬유 각각의 바람직한 길이는 약 0.1 내지 약 25 인치이며, 약 1 내지 약 5인치가 더욱 바람직하고 굵기는 약 1 내지 약 5000 데니어가 바람직하며 약 4 내지 약 500 데니어가 더욱 바람직하고, 약 60 내지 약 200 데니어가 가장 바람직하다.
또한, 섬유가 약 80 내지 약 200 데니어 정도의 충분히 큰 두께를 가진다면, 분말상 또는 과립상 물질의 공급 부재(27)(제1도)로부터 이들이 첨가되기 전에 직물을 니들 펀침에 의해 완전히 압밀시킬 수도 있다.
동일하거나 상이한 섬유 물질(16) 및 동일하거나 상이한 분말상 또는 과립상 물질(28)을 건조 및/또는 함수 슬러리 형태로 부가적으로 침적시키기 위해 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 추가 섬유 웨빙 부재(24) 및 하나 또는 그 이상의 추가 분말상 또는 과립상 물질-함유 용기(26)가 제공되어 상이한 성질을 가진 섬유 및/또는 상이한 성질 또는 특성(물속의 오염물 처리 능력등; 상세히 후술됨)을 가진 다른 분말상 또는 과립상 물질을 포함하는 물품이 제공되고/ 되거나 더 두꺼운 매트가 획득될 수 있다.
제1도, 제3도 및 제4도에 나타낸 대로, 섬유 웨빙 부재, 예를 들면 (12) 및 (24)는 일반적으로 수평으로 배열된 섬유의 성기게 침적된 웨브로서 섬유(14) 및 (16)을 바람직하게 분포시키며, 상기 웨브는 섬유가 중력에 의해 콘베이어 벨트(16)의 위에 그리고 매우 성기고 매우 다공성인 솜털 모양의 매트내의 섬유위에 하강하도록 먼저 침적된 성긴 섬유 웨브상에 나중에 침적한 성긴 섬유 웨브가 망상식으로 포개어지도록 침적된다. 도면들이 초기에 침적한대로 각각의 웨브의 위치를 강조하고 각 웨브 사이를 구분하고 있을지라도, 섬유 매트(39)는 단층이기 때문에, 웨빙 부재, 예를 들면(12) 및 (14)로부터 섬유(14) 및 (16)이 침적한 후에는 웨빙 부재, 예를 들면(12) 및 (14)로부터의 섬유의 적층이 시각적으로 구분되지 않는다,.
분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)(20) 및/또는 다른 분말상 또는 과립상 물질(28)을 혼입한 후, 목적하는 두께의 물품(10)내에 분말상 또는 과립상 물질을 포함하는 충전된 섬유 매트는 한쌍의 압착 닙 로울러(30) 및 (32)를 통과하여 매트를 부분적으로 압밀된 예를 들면 방수 구조물(34)로 부분 조밀화된다. 부분적으로 압밀된 물품(34)는 그 후에 두번째의 닙로울러 쌍(36) 및 (38)을 통과하여 매트가 더 얇은 두께 및 증가된 구조 강도를 가진 물품 (39)로 더욱 압밀되도록 한다. 임의로, 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)(20) 및/또는 다른 물질(28)을 포함하고 있는 압밀된 매트(39)는 재봉, 퀼팅 또는 니들 펀치 장치(40)를 통과할 수 있는데, 이 때 예를 들면, 떨어져 있는 다수의 바늘(42)가 매트를 관통하여 일반적으로 수평으로 배열된 섬유들을 원래의 위치로부터 수직, 윗쪽 및/또는 아래쪽으로 이동시켜 섬유들이 수평 및 수직으로 함께 엉킨 섬유들을 가지게 더욱 서로 엉키도록 한다. 이러한 니들 펀칭은 매트(39)가 압착 닐 로울러(30) 및 (32) 사이에서 압착된 후에 실시되므로, 분말상 또는 과립상 물질(20) 및/또는 (28)에 의해 둘러싸인 섬유들을 서로 단단히 고정시켜 구조적으로 안정한 방수품(46)이 형성된다. 또한, 수용성 접착제를 압밀후 예를 들면 접착제 공급 용기(29) 및/또는 (31)(제1도)로부터 분무하는 방식으로 물품의 한쪽 또는 양쪽 주 외면상에 적용하여 제6도에 제시되어 있고 이후 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 니들 펀칭중에 교체되거나 재봉중에 부가된 수직 배치된 섬유 대신에 부가적인 결합 또는 고착을 제공할 수 있다. 그 후, 상기 물품(46)은 적합한 맨드럴 주위에 감기어 물질의 롤(48)이 될 수 있다. 니들 펀칭은 부직포의 초기 제조에 사용하는 보편적인 방법으로서 본 분야에서 잘 공지되어 있다.
본 발명의 다른 구체화에 있어, 출하 및 설치중 물품의 인장 특성을 일시적으로 증대시키기 위해 압밀된 매트의 한쪽 또는 양쪽 표면에 수용성 접착제를 적용할 수 있다. 설치후, 그리고 물품을 완전히 습윤시킨 후, 수용성 접착제를 용해시켜 재봉 또는 니들-펀칭된 섬유의 상호 연결을 약화시킴으로써 분산된 수-팽윤성 점토가 크게 팽윤되도록 하여 수류가 가능한 지역내에 빈 공간을 더욱 잘 채우고 탈수시 더욱 두꺼운 물품이 형성되도록 한다. 바람직하게는 수용액으로부터 적용되고 바람직하게는 제조중 접착제 용액을 흡수한 압밀된 매트의 체적내에 약 10% 이하의 습도로 건조한 수용성 접착제가 이 구체화에 적합하다.
히터, 마이크로파 에너지 또는 기타 건조 부재(들)이 권선에 앞서 완제품 위 및/또는 아래에 설치되어 적용된 접착제(비수용성 또는 수용성)를 거의 건조시킬 수 있다. 이들 히터는 임의로 제조중에 제품에 첨가되거나 그렇지 않으면 매트내에 포함된 열-결합성 섬유를 결합시키는데 사용될 수 있다. 통상의 수용성 접착제는 접착제 농도가 약 0.1% 내지 약 50% 활성 글루 물질(용해 또는 분산된 고체 함량) 범위이고 온수(적어도 약 50℃)중에 용해하는 콜라겐 유래의 동물성 글루가 포함된다. 글루 물질을 용해시키는데 도움을 주기 위해 글리세롤, 글리콜, 아세트산 등과 같은 공용매를 첨가할 수 있다.
이 수용성 접착제, 일시적인 강화 구체예에 있어, 압밀된 매트가 설치후 수-팽윤성 점토의 탈수에 의해 더욱 용이하게 팽창될 수 있도록 매트를 보다 적은수의 니들 펀치 또는 보다 적은 재봉점으로 더욱 약하게 압밀시키는 것이 바람직하다. 몇몇 니들 펀치 또는 재봉 상호 연결과 함께 접착제의 적용은 출하 및 설치에 충분한 강도를 제공한다.
또 다른 제조 방법에서, 제1도에 나타난대로, 벤토나이트 점토-수성 페이스트(51)(예:수중의 약 1 중량% 내지 약 80 중량% 점토, 바람직하게는 약 30 중량% 점토)를 함유하고 있는 물질 호퍼(49)가 벤토나이트 페이스트층(53)으로서 매트(18)의 주요 표면에 적용될 수 있고 벤토나이트 페이스트층(53)은 압착 닙 로울러(30) 및 (36)에 의해 매트(18)로 압착된다. 벤토나이트 페이스트 층은 물품(46)의 최종 두께에 근사한 두께이어야 하거나, 또는 벤토나이트 페이스트(51)의 더 얇은 벤토나이트 페이스트층(53)을 매트(18)의 표면에 적용함으로써 단지 매트(18)의 일부 면상에만 압착될 수 있다. 벤토나이트 페이스트층을 제1도에 나타나 있는 바와 같이, 압밀하기 전에 매트(18)에 적용하는 것이 바람직하지만, 대안 방법으로 페이스트층(53)은 압착 닙로울러(36) 및 (38) 앞 또는 니들 펀칭 부재(40)뒤에 벤토나이트 페이스트층(53)을 적용한 직후 압착 닙 로울러를 가함으로써 부분 압착된 매트(34)에 적용시킬 수 있다.
제2a도는 섬유(14) 주위에 분말상 또는 과립상 물질을 혼입하기 전 및 매트(18)을 구조적으로 견고한 물품으로 압밀하기 전 섬유(14)의 성긴 매트(18)을 나타낸다. 제2b도는 섬유(14) 사이에 분말상 또는 과립상 물질(20)을 포함하고 있는 부분적으로 압밀된 물품(39)를 나타낸다.
제3도는 본 발명의 방수 물품 제조에 관한 계통도를 나타낸 것으로, 상기 계통도는 많은 임의의 특징을 포함화고 있어 그중 하나 또는 그 이상의 특징이 본 발명의 물품에 여러가지 특성과 성질을 제공하기 위해 제조 공정속에 포함될 수 있다.
제3도에 나타낸 구체화에 있어서, 방수 물품은 주요 외부면의 한면 또는 양면상에 부직포, 직포 또는 불침수성 시트 물질층을 포함하도록 제조될 수 있으며; 상기 주요한 표면의 한면 또는 양면은 수성 접착제 또는 용매-기재의 접착제(예:Mobil-Kote435)와 같은 액상 밀폐제의 실링층으로 피복될 수도 있고, 열용융성 수봉제(water-sealant) 왁스 피복층이 커튼 코팅, 분무 또는 다른 공지된 피복 수단에 의해 적용될 수도 있으며, 이 때 상기 담체(물 또는 다른 용매)를 증발시키면 침수성 또는 불침수성 밀폐제의 피막이 남는다. 본 발명의 상기 중요한 구체화에 따라, 충분히 압밀된, 예를 들면 니들 펀칭에 의해 압밀된 제품의 한쪽 또는 양쪽 외면상에 접착제를 적용시키면 물품의 인장 강도가 적어도 약 50% 및 바람직하게는 적어도 100% 증대됨이 밝혀졌다.
다양한 강화제는 상기 물품의 내부 및/또는 외부내에 포함되어 구조를 강화시키거나 물품에게 다양한 강성도를 제공할 수 있고; 그 두께에 따른 물품의 일부분은 다양한 섬유의 특성과 성질을 얻기 위해 상이한 크기, 길이, 두께 및 밀도를 가진 상이한 섬유 또는 동일한 섬유를 포함하도록 제조될 수 있으며; 그 두께에 따른 물품의 일부분은 물품의 일부분이 아래로부터 물품에 의해 포집된 가스를 배출시킬 수 있도록 아주 다공성이 되도록 분말상 또는 과립상 물질을 낮은 농도로 포함하거나 전혀 포함하지 않을 수 있으며; 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)은 중력에 의해 섬유가 서포트 면상으로 떨어지는 동안 섬유 침적 부재로 부터 침적되고 있는 섬유와 함께 혼합될 수도 있다. 상기 특징들 중의 임의의 것은 임의수의 상이한 성질과 오염물 처리 능력등을 가지는 매우 독특한 방수 물품을 제공하기 위해 제3도에 나타낸 바와 같이, 다른 임의의 특징과 함께 또는 단독으로 사용될 수 있다.
제1도에 제시된 바와 같은, 압밀된 물품의 적어도 한쪽 주요 외면은 매트를 압밀시키기 위해 니들 펀칭 또는 재봉한 후 비수용성 접착제로 피복되어 물품의 인장 강도면에서 놀랄만한 증대를 제공한다. 수용성 접착제는 액형으로, 바람직하게는 수성 담체를 사용하여 적어도 약 0.001g/ft2직물 표면적의 양으로 적용되며, 물품의 한쪽 또는 양쪽 주요 외면에 적용될 수 있다. 접착제는 약 0,01g 내지 약 15g/ft2직물 표면적의 양으로 적용되는 것이 바람직하다. 바람직한 구체화에 있어, 접착제는 물품의 표면상에서 건조후 비수용성(물 100ml 중에 0.5g 이하 용해)이어서, 물 접촉시 접착제에 의해 부여된 부가적인 인장 강도가 소실되지 않아야 한다.
수성 에멀젼으로서 수성 담체로부터 적용될 수 있는 적합한 비수용성 접착제 중 하나는 RHOPLEXTR-407(펜실바니아주 19105의 필라델피아에 소재하는 (Rohm Haas Company 에서 제조)로 불리는 아크릴성 에멀젼으로서, 이는 피복 이전에 희석될 수 있도록 45.5% 고체를 가진 에멀젼으로 공급된다. 다른 비수용성 접착제도 또한 사용될 수 있다. 샌드, 절단된 섬유등과 같은 강화 물질을 접착제 조성물 중량에 기준하여 예를 들면 약 1% 내지 약 20% 의 양으로 접착제의 표면 피복층에 첨가하여 다층 물품의 피복면에서의 마찰 계수를 증대시킬 수 있다.
제3도는 제1도에 나타낸 장치와 유사한 장치 및 방법(60)를 나타내는 것으로, 많은 임의의 특징을 포함하고 있는데, 상기 특징 각각은 상이한 형태 또는 크기의 섬유를 조합하여, 하나 또는 다수의 상이한 분말상 또는 과립상 물질을 갖는 제품을 제조하기 위해 다른 임의의 특징과 함께 또는 단독으로 사용되며 최종 제품에 다양한 성질과 특징을 제공하기 위해 제조되고 있는 물품의 내면 또는 외면의 한면 또는 양면에 다양한 강화제 및/또는 코팅 물질이 함께 첨가되거나 첨가되지 않을 수도 있다(상기 내용은 상세히 후술될 것이다). 일반적으로 장치(60)은 한쌍의 로울러(64) 및 (66)(이들중 최소한 하나는 바람직한 속도로 모터 가동됨)을 돌아서 계속하여 움직이는 콘베이어 벨트(62); 3개의 섬유-공급 부재(68)(70) 및 (72)(이들은 각각 섬유 공급기(74)(76) 또는 (78) 및 직교-랩퍼(cross-lapper)(86)(88) 또는 (90)에게 섬유를 공급하는 각각 웨빙 부재(80), (82) 또는 (84)를 포함함); 한쌍의 흡수성 물질의 슬러리 탱크(92) 및 (94)(상기 슬러리 탱크는 흡수성 물질의 수성 슬러리를, 다양한 높이로 섬유가 침적하는 중에 다양한 높이의 매트(121)에 있는 섬유와 혼합되도록 많은 다른 위치로의 공급 도관(96), (98), (100), (102), (104), (106), (108), (110), (112), (114) 및 (116)를 통하여 콘베이어 벨트(62) 또는 임의의 웨브, 네팅 또는 시트 물질(120)(예:양축으로 배열된 네팅, 황마, 직조 제오텍스타일 또는 다른 직포, 부직 제오텍스타일(non-woven geotextile) 또는 다른 부직포, 종이 또는 다른 텍스타일 물질, 불침수성 시트 물질, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등)상에 공급하기에 적합함)를 포함한다. 두번째 방수층으로서 사용되는 불침수성 시트 물질층(예:(40), (41), (42) 및/또는 (43))은 표면 시트 물질이 니들링에 의해 구멍이 뚫리지 않도록 니들링 부재(그것의 하류) 다음에 물품의 표면에 적용되어야 한다.
제1도를 참고로 기술하면, 1, 2 또는 모두 3개의 섬유 공급 부재(68), (70) 및/또는 (72)가 성긴 섬유 매트를 콘베이어 벨트(62)의 윗면 또는 웨브, 네팅 또는 시트 물질(120)의 아랫층에 침적시키기 위해 사용된다. 흡수성 물질의 슬러리 탱크(92) 및/또는 (94)는 섬유가 침적하여 성긴 매트(121)를 형성하는 동안 목적하는 두께의 섬유 물질위에 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질이 혼입되도록 섬유가 침적됨에 따라 섬유를 둘러싸기 위해 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질의 수성 슬러리를 이동시킨다.
수성 슬러리로부터 적용될 때, 분말상 또는 과립상 물질은 그들이 섬유와 접촉하는 곳에 더욱 쉽게 축적될 것이고 중력에 의해 매트 아랫쪽으로 침투하는 경향이 거의 없다. 따라서, 건조한 분말상 또는 과립상 물질과 분말상 또는 과립상 물질의 수성 슬러리의 혼합물이 물품 전반에 걸쳐 바람직한 곳에 상기 물질을 혼입하는데 사용될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 중간 물질(예:강화제 또는 방수 웨브, 네팅 또는 로울러(120), (122) 및/또는 (124)로부터의 시트 물질)과 함께 또는 이러한 중간 물질없이 혼입된 분말상 또는 과립상의 흡수성 물질 및 성긴 섬유 매트(121)는 닙 로울러(66)으로부터 출현하는 더 조밀하게 압밀된 물품(127)을 형성하기 위해 콘베이어 로울러(66)과 위의 닙 로울러(126) 사이에서 압착된다. 분말상 또는 과립상의 추가의 흡수성 물질이 흡수성 물질 또는 다른 분말상 또는 과립상 물질의 표면 농도를 하나 또는 그 이상으로 제공하기 위해 닙 로울러(126) 직전 또는 직후에 점토공급 도관(130) 및 (132)로부터 부분적으로 압밀된 물품(127)에 적용될 수 있다. 섬유(17)의 부분적으로 압밀된 매트(127) 및 닙 로울러(66) 및 (126) 사이로부터 출현하는 흡수성 물질은 그후, 제품의 내면내에 또는 외면의 한면 또는 양면상에 하나 또는 그 이상의 부가 물질(예:액상 접착제 또는 로울러(120), (122) 및/또는 (124)로부터의 시트 물질 웨브, 네팅 또는 시트 물질)을 임의로 포함하는 섬유와 흡수성 물질의 단일 구조로 완전히 압밀된다. 물품은 임의의 방법, 예를 들면 니들 직기(130)로 완전히 압밀되는데, 상기 니들 직기는 위의 직기부(132)와 아래의 직기부(134)로 구성되어 있고 상기 직기부들(132) 및 (134)중 최소한 하나는 매트를 단일 구조(140)으로 완전히 압밀시키기 위해 위의 직기부(132)와 아래의 직기부(134) 사이에 물품을 조밀하게 하는 동안 일반적으로 수평으로 배열된 섬유를 수직으로 이동시키고 섬유를 혼합하기 위하여 부분적으로 압밀된 흡수성 섬유 물품(127)을 향해 수직으로 뻗어 있는 가시가 있거나 새김눈이 있는 바늘을 포함한다.
니들 직기(130) 또는 임의의 다른 방법으로 압밀시킨 후, 추가로 흡수성 물질을 점토 슬러리 도관 (129) 및/또는 표면 처리한 건조된 분말상 또는 과립상 물질 보유 탱크(142) 및 도관(146), (148), (150), (152), (154), (156), (158), (160) 및/또는 (162)를 경유하여 압밀된 물품(140)의 윗면 및/또는 아랫면상에 침적시켜 압밀된 매트(140)의 주요 윗면 및/또는 아랫면상에 추가의 흡수성 물질 또는 다른 피복 물질을 제공하거나 다른 물질, 예를 들면 재료 로울(164) 및/또는 (166)으로부터 제공된 직포 및/또는 부직포 물질 또는 불침수성 시트 물질 또는 강화 네팅등과 같은 다른 물질, 예를 들면 롤 물질의 아래 또는 위에 부가의 흡수성 물질을 적용할 수 있다. 위 및/또는 아래의 가열 부재(170) 및 (172)가 임의의 피복물 및/또는 접착제(경화될 압밀된 매트(140)의 위 및/또는 아래의 주요 표면에 적용됨) 및/또는 건조한 피복물, 윤활제 또는 접착 물질(보유 탱크(142)로부터 물품(140)의 표면에 적용됨)을 경화시키기 위해 압밀된 매트(140)의 위 또는 아래에 제공될 수 있다. 추가로, 슬라이싱 및/또는 시어링 부재(174) 및/또는 (176)이 물품의 점토 압출성(extrudability)을 향상시키기 위해 물품의 위 및/또는 아래에 제공될 수 있다. 상기 슬라이싱 또는 시어링 부재(174) 및/또는 (176)은 점토 압출 향상을 위해 제품(140)이 제조되는 동안 임의의 지점에 한쪽 또는 양쪽 주요 표면상에서 물품을 슬라이스 및/또는 시어하기 위해 사용되어 인접한 물품들의 시임 및/또는 오버랩 실링을 제공할 수 있다. 슬라이싱 또는 시어링 부재(174) 및/또는 (176)이 제3도에서, 분말상 또는 과립상 물질(예:(48))이 침적되기 전에 사용될 경우, 물품의 슬라이스 또는 시어된 표면을 브러쉬 또는 스크레이퍼(177)과 접촉시켜 분말상 또는 과립상 물질(48)을 표면의 커트 또는 슬라이스로 만드는 것이 바람직하다. 완성품은 적당한 맨드럴(182)상에서 로울 형태(180)으로 수거되거나 팔렛(도면에 없음)등으로 접혀질 수 있다.
제3도에 나타낸대로, 제품은 외면상에서 시트 물질의 아래층(120), (42) 또는 (43) 및/또는 폴리올레핀(예:극저밀도(예:0.80 비중) 내지 고밀도(예:0.97 비중)의 텍스처되고/되거나 매끄러운 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌) 또는 제오텍스타일(극저밀도 내지 고밀도, 예를 들어 0.80 내지 약 0.97의 비중을 가짐)과 같은 다른 방수 물질의 윗층(40) 또는 (41)상에 고정될 수 있거나, 또는 폴리부텐 또는 폴리프로펜 조성물(참고로 인용된 본 특허 양수인의 미합중국 특허 제4,534,925호; 제4,534,926호 및 제4,668,724호에 기재됨)이 제품의 한쪽 또는 양쪽 주요 표면에 고정될 수 있다. 접착제 공급 용기(29) 및 (31)로부터의 접착제를 사용하여 시트 물질을 압밀된 매트의 외표면에 고정시킬 수 있다. 제1도, 제2도 및 제3도와 관련하여 기술한 대로, 미합중국 특허 제4,534,925호; 제4,534,926호 또는 제4,668,724호의 폴리프로펜 또는 폴리부텐 조성물에 접착된 부분적으로 또는 완전히 채워진 섬유 매트를 포함하고 있는 복합 제품은 플라자 데크 또는 기타(예:콘크리트, 평면)에 부착시키기에 특히 적당하며, 신규의 기대하지 않았던 방수성을 제공한다.
본 발명의 중요한 한 구체화에 따르면, 분말상 또는 과립상 물질이 채워진 섬유는 바늘이 침투하기 전에 분말상 또는 과립상 물질을 습윤시키거나 또는 주위 섬유를 습윤시킴으로써 바늘이 덜 마모되고 부러지지 않도록 하면서 분말상 또는 과립상 물질을 목적하는 바대로 비교적 많이 로딩하고 섬유들 사이에 분말상 또는 과립상 물질을 훨씬 더 효과적이고 효율적으로 연결시키기 위해 니들 펀칭, 재봉 또는 그렇지 않으면 함께 고정될 수 있다. 한 바람직한 구체화에 따라, 섬유들은 분말상 또는 과립상 물질이 침적하는 동안 또는 상기 물질이 섬유상에 침적된 후, 물 또는 다른 윤활 액체를 분말상 또는 과립상 물질의 표면 또는 섬유에 적용함으로써 공간(예:2 내지 500밀 간격, 바람직하게는 약 2 내지 약 20밀 간격)이 있게 섬유들을 함께 연결시키기 위해 니들 펀치되는 실, 섬유, 필라멘트 또는 섬유 물질의 가닥과 함께 구조적으로 고정되어 서로엉킨 섬유로 인해 바늘이 마모되거나 부러지는 것을 막고 제조중에 제품이 덜 진동하는 결과로 분말상 또는 과립상 물질을 더욱 균일하게 로딩하게 된다. 압밀된 매트의 한쪽 또는 양쪽 외표면상의 액상 접착제 외부 피복층은 제품의 강도를 상당히 증대시킨다.
제4도는 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)을 건조 상태로 성긴 매트에 로딩하는 한 방법의 계통도를 나타낸다. 건조 물질 공급 장치(200)은 점토 수용 호퍼(202)로부터 수-팽윤성 점토(예:벤토나이트)와 같은 하나 또는 그 이상의 분말상 또는 과립상 물질을 침적시키는데 유용하다. 수용 호퍼(202)의 하단에 위치하고 호퍼와 액체로 통하는 오거(204)는 도관(206)을 통해 점토 엘리베이터(210)의 유입구(208)로 수-팽윤성 점토를 유입시킨다. 수-팽윤성 점토는 점토 엘리베이터(210)로부터 점토 엘리베이터 배출구(212)에서 방출되어 도관(214)를 통해 점토 수용 호퍼(216)으로 유입된다. 호퍼(216)의 하부와 액체로 통하는 한 쌍의 오거(218) 및 (220)은 긴 생산 콘베이어 벨트(234)의 윗쪽에 연속적으로 배열된 1, 2 또는 3개의 연속한 점토 공급 콘베이어 벨트(228), (230) 및 (232)로 조절된 방식으로 점토를 공급하기 위해 1, 2 또는 3개의 점토 공급기(222), (224) 및 (226)로 점토를 유입시킨다. 점토는 제1도 및 제3도와 관련하여 기술한 하나 또는 그 이상의 섬유-공급 부재(12)로부터 침적된 성긴 매트(236)으로 초기에 형성된 섬유 매트상에 일반적으로 적용된다. 흡수성 점토(238) 및/또는 다른 분말상 또는 과립상 물질은 섬유와 함께 매트(236)에 침적되고 완성품의 표면적에 대해 분말상 또는 과립상 물질 약 1/4 내지 약 30 lb/ft2, 바람직하게는 약 1/4 내지 약 5 lb/ft2의 양으로 매트(236)내에서 섬유간의 빈 공간을 거의 채운다.
본 발명의 한 구체화인 제4도에 따르면, 로울 형태(240) 형태의 유연한 시트 물질의 임의의 공급원은 유연한 시트 물질을 생산 콘베이어 벨트(234)의 윗면상에 연속적으로 공급하기 위해 연속적인 생산 콘베이어 벨트(234)위에 배치된다. 로울(240)으로부터의 시트 물질은 1, 2 또는 모두 3개의 점토 공급 콘베이어 벨트(228), (230) 및 (232)로부터 섬유위에 침적되는 하나 또는 그 이상의 건조 점토 공급기(222), (224) 및/또는 (226)으로부터 점토(228)과 같은 분말상 또는 과립상 물질로 최소한 부분적으로 채워진 성긴 섬유 매트를 수용한다. 1, 2 또는 모두 3개의 수-팽윤성 점토 공급 콘베이어 벨트(228), (230) 및 (232)는 하나 또는 그 이상의 섬유-공급 부재(12)로부터 침적된 성긴 섬유 매트의 일부분 또는 전체 두께의 전반에 걸쳐 상이하거나 동일한 분말상 또는 과립상 물질을 혼입시키는데 사용될 수 있다.
제5도에 나타난 바와 같이, 분말상 또는 과립상 물질(예:점토 입자(238)) 각각은 입자가 점토 공급기(222), (224) 및/또는 (226)으로 부터 낙하할 때 분무노즐(242)를 통해 매트(236) 전체폭에 걸쳐 입자(238)를 분무함으로써 건조한 상태(수분 15 중량% 이하)로 침적하다가 입자(238)가 성긴 매트(236)상에 침적하는 동안 습윤될 수 있다. 상기 방법에서, 섬유 매트(236)의 전체 두께 또는 두께의 일부분은 흡수성 물질(예:점토(238))로 채워질 수 있고, 점토 입자는 성긴 섬유 매트(236) 사이에서 침적하기 이전, 도중 또는 이후에 윤활을 목적으로 습윤될 수 있다. 흡인 집진 부재(244), (246) 및 (248)은 점토 공급기(222), (224) 및 (226)으로부터 유출되는 미세한 점토 입자의 공기를 정화시키기 위해 각각 연속적인 점토 공급 콘베이어 벨트(228), (230) 및 (232) 근처에 위치하여 점토 입자를 처리를 위해 집진기(267) 및/또는 점토 엘리베이터(210)으로 되돌려 보낸다. 유연한 시트 물질의 두번째 로울(250)은 점토 공급기(222), (224) 및 (226)의 옆의 아래쪽 및 생산 콘베이어 벨트(234) 위쪽에 위치한다. 유연한 시트 물질의 두번째 로울(250)은 동력 구동식 로울러(252), 동력 로울러(254) 및 (256)에 의해 공급되고 섬유-점토 제품의 윗부분에 유연한 시트 물질(250)을 배치하기 위해 로울러(258) 및 (260)에 권선되어 아래에 존재하는 유연한 시트 물질(240)과 위에 존재하는 유연한 시트 물질(250) 사이에 섬유-점토 물질이 배치되도록 한다. 선택적으로, 니들링 부재(251) 위의 니들 직기부(253)로부터 아래 방향으로 뻗어 있고 수직으로 놓여 잇는 가시가 있거나 새김눈이 있는 바늘을 포함하는 경우, 시트 물질의 두번째 로울(250)은 니들링 부재(251)의 아랫쪽에 배치될 수 있다.
제4도에 나타난 대로, 추가의 또는 대용의 분수 노즐(262) 및 (264)가 시트 물질(240) 및/또는 (250)의 안쪽 주요 표면을 습윤시키기 위해 배치될 수 있고 분무 노즐, 예를 들어(266)이 성긴 매트(236)내의 섬유를 습윤시키고/시키거나 침적된 점토 입자 및/또는 섬유를 습윤시키기 위해 콘베이어 벨트(234)의 길이를 따라 임의의 지점에 배치될 수 있다.
본 발명품의 최소한 일부 섬유 사이에 존재하는 빈 공간을 채우는데 유용한 수-팽윤성 점토는 물이 존재할 때 수화되는 즉, 물 존재시 팽윤되는 임의의 수-팽윤성 점토이다. 본 발명의 중요한 구체화중 하나에 따르면, 상기 점토는 벤토나이트이다. 바람직한 벤토나이트는 사우쓰 다코타 및 워밍의 블랙 힐스 지역에서 일반적으로 발견되어지는 기본적으로 수화가능한 몬트모릴로나이트 점토형인 나트륨 벤토나이트이다. 상기 점토는 주 교환 이온으로서 나트륨을 가지고 있다. 그러나, 본 발명의 상기 구체화에 따라 사용되는 벤토나이트는 다른 양이온, 예를 들어 마그네슘 및 철을 또한 포함할 수 있다. 칼슘 이온이 많은 몬트모릴로나이트는 콜로이드화라고 불리우는 잘 공지된 방법으로 팽윤성이 높은 나트륨 점토로 전환될 수 있다. 본 발명에 유용한 점토로 하나 또는 그 이상의 콜로이드화된 벤토나이트가 가능하다. 상기 점토는 이중팔면체 또는 삼중팔면체 스멕타이트 그룹중 임의의 구성원 또는 이들의 혼합물일 수도 있다. 예를 들면, 베이델라이트, 논트로나이트, 헥토라이트 및 사포나이트이다. 본 발명의 장점을 완전히 성취하기 위해, 수-팽윤성 점토, 즉 벤토나이트를 일반적으로 방수 판넬등에 사용하는 방법에 알려진 바와 같이 미세하게 즉, 약 1 내지 약 400 메쉬, 바람직하게 약 10 내지 약 50 메쉬로 분쇄한다.
제6a도, 제6b도 및 제6c도에 나타난 대로, 제품(270), (280) 및 (290)은 섬유(14)를 둘러 싸기 위해 혼입된 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)(20)이 각 제품(270), (280) 및 (290)의 전체 두께 t의 일부분에만 포함되도록 제조된다. 각 제품(270), (280) 및 (290)는 목적하는 조합물로 제조되는 동안 제품의 내부에 혼입된 동일 또는 상이한 판지, 섬유유리, 직물, 불침수성 중합체 시트 물질, 줄, 네팅 또는 다른 강화제, 방수품 또는 경질화제의 상부 시트 또는 네팅(292)와 하부 시트 또는 네팅(294)을 포함하는 것으로 밝혀졌다. 제6a도의 제품(270)은 두개의 내부 시트 또는 네팅 물질(292) 및 (299) 사이에 존재하는 제품의 중앙 부분의 전반에 걸쳐 혼입된 분말상 또는 과립상 물질(20)을 포함한다. 제6b도의 제품(280)은 물질(292) 및 (294) 사이에 존재하는 물품(280)의 중앙 부분 뿐만 아니라 물질(292)의 위에 존재하는 제품의 윗부분내에 분말상 또는 과립상 물질을 포함한다. 제6c도의 제품(290)은 아래의 절반, 즉 물질(294)의 아랫부분 및 하부 물질(294) 및 상부 물질(292) 사이에 존재하는 물품(290)의 중앙 부분의 아래 절반 부분내에 혼입된 분말상 또는 과립상 물질(20)을 포함하고 있다.
제7도에 자세히 나타난 대로, 콘베이어 벨트(228), (230) 및 (232)는 일정한 모양을 가진 구획선이 있는 윗면 및 건조된 분말상 또는 과립상 물질을 수용하는 구획선이 있는 함몰 부위를 포함하고 있다. 벨트(228), (230) 및 (232)의 윗면은 닥터 블레이드(302), (304) 및 (306)에 의해 각각 긁혀져서 일정하고 정확한 양의 건조한 분말상 또는 과립상 물질이 매트(236)의 전체폭에 걸쳐 성긴 매트(236)에 적용된다.
제8도에 자세히 나타낸 웨빙 부재(12)는 공지된 가네트, 카딩 기계등이고 단지 설명을 목적으로 나타내면, 실제 생산 콘베이어(29), (62) 또는 (234)(제1도, 제3도 및 제4도에 각각 나타냄)상에 혼합 웨브를 침적하기 전 콘베이어(312) 및 (314)로부터 혼합되는 섬유의 하나 또는 그 이상의 웨브(310), (312)로 섬유를 부풀려 수평으로 배열하기 위해 로울러(308)의 외면에서 밖으로 뻗어 있는 핑거(나타나 있지 않음)를 포함하는 다수의 로울러(308)를 포함하고 있다. 웨빙부재(12)의 로울러들(38)은 지지틀(316)상에서 지지된다.
본 발명의 중요한 다른 구체화에 따르면, 본 발명품의 방수 특성 외에, 섬유 물품을 침투하는 물로부터의 하나 또는 그 이상의 수용성 오염물을 제거하거나 이 오염물과 상호 작용할 수 있는 물질을 수-팽윤성 점토 대신 또는 수-팽윤성 점토에 추가로 포함하도록 물품을 제조할 수 있다.
연못, 개펄, 지하 구조물 지역 및 다른 물 방출 지역, 특히 산업 폐수를 포함하는 지역에 함유된 폐수에서 널리 발견되는 오염물의 일부는 중금속 이온 및 수용성 유기 물질이다. 천연 또는 합성 제올라이트가 폐수 용액에서 중금속 이온의 대부분을 제거할 수 있다는 것과 친유기성 점토가 상기 용액에서 수용성 유기 물질을 제거할 수 있다는 것은 종래 기술에서도 잘 공지되어 있다. 그러나, 종래 기술에 의하면, 폐수류(waste-water stream)에서 상기 물질을 제거하는 것은 폐수가 흐르는 중에 행해져야 하며 상기 물질을 제거하기 위해 폐수류 전체를 처리하고, 폐수류를 정화시키기 위해 친유기성 점토 또는 제올라이트를 통고하는 폐수류의 양이 방대함으로 인해 처리 물질을 자주 바꾸어줄 필요가 있었다. 본 발명의 중요한 특징에 따라, 수-팽윤성 점토(예:벤토나이트)와 함께 또는 없이 단독으로 친유기성 점토를 포함시키고/시키거나 본 발명품의 섬유 사이의 공간을 채우는데 수-팽윤성 점토와 제올라이트 또는 친유기성 점토의 혼합물을 적용함으로써, 수-팽윤성 점토가 수화시 팽창하고 수-팽윤성 점토와 혼합된 제올라이트 및/또는 친유기성 점토는 정수 물질을 형성할 것이며, 이 때 상기 정수 물질에서, 제올라이트 및/또는 친유기성 점토는 수-팽윤성 점토를 침투하는 물만 처리하므로 폐수류 전량과 완전히 접촉하여 공급된 전체 폐수를 처리하는 종래 기술에서 보다 몇배나 오래 지속할 것임이 밝혀졌다.
본 발명의 다른 중요한 구체화에 따라, 오염물을 제거하기 위해 취급되는 물질의 양이 단지 수-팽윤성 점토에 침투하는 물질 정도가 되도록 오염물 흡착제, 흡수제, 반응제 또는 오염물 중화제를 포함하는 오염물과 상호 작용하는 물질은 수팽윤성 점토 아래 부분에 또는 점토와 혼합되어 분리 물질로서 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 중요한 구체화에 따라, 수-팽윤성 점토와 혼합되었거나 점토밑에 분리 물질로서 공급된 오염물 제거용 물질로는 제품과 접촉하고 있는 물에 원래 존재하는 오염물의 오염 특성을 거의 제거하거나 감소시키기 위해 오염물을 수용 상태로 유지하면서 오염물을 불용화 또는 중화시키기 위해 오염물을 흡착, 흡수 또는 오염물과 반응할 수 있는 물질이 가능하다. 물에 존재하는 오염물을 제거 또는 중화시킬 수 있는 물질의 예에는 흡수성 섬유(예:미세 결정성 셀롤로오즈); 아타풀가이트 점토; 흡수성 섬유 또는 다른 흡수성 물질상에서 흡수되는 아연 리시놀리에이트; 무정형 실리카 분말; 합성 칼슘 실리케이트; 폴리올레핀 펄프; 나트륨 알루미노-실리케이트(A형 나트륨 제올라이트); 말토덱스트란; 나트륨 실리카 알루미네티트가 있다(상기 물질 모두는 흡수제임). 흡착제와 같은 다른 물질로는 분리층으로서 제공되거나 흡수제 및/또는 흡착제와 혼합되어 제공된 미세결정성 셀롤로우즈; 실리카 히드로겔 기재의 조성물; 아타풀가이트; 합성 나트륨 마그네슘 실리케이트; 합성 칼슘 실리케이트; 실리콘 디옥사이드; 산활성화된 점토; A형 나트륨 제올라이트 등이 포함된다. 페놀; 아연 운데실레네이트 엔. 에프. ; 아세틸 티리디늄 클로라이드 엔. 에프. 엑스. Ⅲ 등과 같은 살조제, 항미생물제, 살균제, 소독제 및/또는 살진균제와 같은 다른 물질이 포함될 수도 있다.
흡착제, 흡수제 및/또는 반응제 및/또는 중화제로서 가장 바람직한 것은, 천연 또는 합성 제올라이트 및/또는 친유기성 점토이며, 상기 물질들은 4차 유기 물질과 반응하여 이를 친수성 및 유기 오염물에 대해 흡수성으로 만드는 근본적으로 몬트모릴로나이트 점토이다.
본 발명의 분말상 또는 과립상 물질이 채워진 유연한 제품을 형성하는데 유용한 섬유의 예에는 직조 또는 부직 제오텍스타일 섬유등이 있다. 임의의 적당한 섬유가 상기 목적에 사용될 수 있는데 그 특별한 이유는 섬유가 적당량의 점토(16)를 적절히 도입하는 것 이외에는 어떤 불침수성도 목적으로 하지 않기 때문이다. 적당한 섬유에는 레이온, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론, 아크릴 중합체, 아크릴 공중합체, 세라믹 섬유, 섬유유리, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌-폴리아미드 공중합체, 단일 모노필라멘트, 폴리에틸렌계 섬유, 폴리우레탄계 섬유, 면, 황마, 가용성 폴리비닐 알코올계 섬유 및 다른 천연의 생물분해가능한 섬유(예:짚, 건조, 셀롤로오즈계 섬유)등으로부터 제조된 섬유가 포함된다. 섬유 길이는 약 0.5 내지 약 25인치 범위가 바람직하고 약 1 내지 약 5인치 범위가 더욱 바람직하며, 섬유 굵기는 약 1 내지 약 5000 범위의 데니어가 바람직하고 약 4 내지 약 500 범위의 데니어가 더욱 바람직하며, 약 60 내지 약 200 범위의 데니어가 가장 바람직하다. 제오텍스타일 직물 제조에 사용되는 섬유는 세균학적 및 화학적 내성 때문에 바람직하지만 상기 섬유는 생물분해될 수 있으므로 일단 배치되면 흡수성 물질, 예를 들면 벤토나이트 점토 및/또는 흡수성이 뛰어난 폴리아크릴레이트 중합체를 적당한 위치에 도입하는 수단 이외에는 아무런 중요성도 가지고 있지 않다. 일부 도입에 있어, 제품의 두께는 중요하지 않지만 상기 제품은 약 0.2 내지 약 30 lb/ft2의 흡수성 물질을 포함하는 목적하는 두께, 예를 들면 3 밀 내지 약 4인치로 형성될 수 있다.
니들 펀칭이 압밀 단계로 사용될 경우, 점토를 약 18 oz/ft2로 로딩하고 있는 바람직한 벤토나이트 점토와 제품을 함께 니들 펀칭하기전 바람직하게는 물을 제품의 표면적에 대하여 약 2 oz/ft2로 사용하여 수-팽윤성 점토(벤토나이트) 또는 섬유를 윤활시킴으로써, 생산 속도가 바늘 파손을 상당히 줄이면서도 증대될 수 있음이 밝혀졌다.
점토 또는 섬유를 윤활시키면 바늘의 침투가 더욱 빨라지고 용이해지며 본 발명의 제품이 제조되는 동안 진동이 훨씬 감소한다. 진동은 제품이 제조되는 동안, 특히 니들 펀칭 동안 분말상 또는 과립상 물질의 위치를 이동시키고, 상기 물질을 제품의 더 낮은 곳에 축적시키는 경향이 있으며, 바늘의 침투를 윤활시킴으로써 제조중의 진동은 거의 감소되고 점토는 섬유 전반에 걸쳐 더욱 균일하게 분산된다. 또한 바늘의 윤활은 바늘의 침투를 용이하게 하여 생산을 더욱 빠르게 할 수 있다.
윤활제(예:물)의 양은 분말상 또는 과립상 연마재(예:벤토나이트 점토)의 건량을 기준으로 최소한 약 0.1% 이어야 하고, 바람직한 양은 부가의 건조 단계를 필요로 하는 양 이하, 예컨대 연마재 건량을 기준으로 약 40% 이하이다. 윤활제의 바람직한 양은 윤활될 점토 또는 다른 분말상 또는 과립상 연마재의 건량을 기준으로 약 5% 내지 약 25%이다. 임의의 점토 습윤 방법도 본 발명의 원리에 따라 사용될 수 있다. 벤토나이트 점토 또는 다른 연마재를 점토의 건량을 기준으로 약 10% 내지 약 20% 의 물, 특히 완제품의 중량이 과다해지는 것을 피하기 위해 약 10% 내지 약 15%의 물과 함께 분무하면 최상의 결과가 얻어진다.
본 발명의 다른 중요한 구체화에 따라, 제9도, 제10도, 및 제11도에 나타낸 긴 튜브형 제품이 제조될 수 있는데, 이는 분말상 또는 과립상 물질(예:벤토나이트 점토)을 포함하고 인접한 방수품 사이의 시임 또는 오버랩을 실링하는데 이상적으로 적당하며 콘크리트 시임, 벽토대 및 다른 잠재 수류 지역을 실링하는데 적당하다. 제9도에서, 제7도에 나타낸 것과 같은 점토 공급기는 떨어져 위치한 슬리트들(320)을 포함하도록 변형될 수 있으며, 이에 따라 형성된 제품은 점토를 거의 또는 전혀 함유하지 않은 교대로 존재하는 구역(324)에 의해 간격을 두고 떨어져 있는 평행한 점토 함유 구역(322)를 포함하고 상기 제품은 제11도에 자세히 나타낸 대로, 다수의 긴 관모양 부재(326)으로 제품이 분리되도록 점토를 거의 또는 전혀 함유하지 않은 구역(324)를 따라서 슬리트되거나 슬라이스될 수 있다.
제9도, 제10도 및 제11도에 나타낸 본 발명의 상기 구체화에 따라, 커트 또는 슬라이스되기 전에 섬유들을 니들 펀치하거나 그렇지 않으면 거의 또는 전혀 점토를 함유하지 않은 구역(324)을 따라서만 함께 압밀하여 수-팽윤성 점토가 수류에 대한 효과적인 실링을 위해 물 접촉시 관모양 제품(326)의 표면으로부터 쉽게 압출되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 점토가 거의 또는 전혀 함유되지 않은 구역(324)을 따라서 형성된 커트 또는 슬리트는 수-팽윤성 점토를 함유한 구역(322)에 매우 근접하게 위치될 수 있어 수화시 제품(326)내에 포함된 점토가 튜브(326)을 제조(커팅)하는 중에 형성된 약한 부분을 통해 먼저 압출되는 관모양 제품(326)을 제공하도록 절개선은 제품상에서 가장 약한 부분이 될 것이다.
또한 튜브(326)은 실제상 목적하는 길이, 예를 들면 1 피트 내지 100 피트로 커트될 수 있다. 상기 튜브(326)은 또한 점토가 섬유 물질상에 떨어진 후 구역(324)로부터 간단히 점토를 긁어냄으로써 제조될 수 있다. 이러한 것은 점토가 섬유 아래로 떨어지지 않도록 구역(324)에 일치하게 벤토나이트 점토-불침투성 물질을 섬유의 표면상에 겹쳐 놓음으로써 수행될 수 있다. 튜브(326)의 제조 방법에 상관 없이, 튜브의 자유단(328)은 열 봉합, 재봉, 접착되거나 그렇지 않으면 실링 되어 점토 또는 다른 분말상 또는 과립상 물질이 말단부(328)로부터 떨어져 나가는 것을 막도록 하는 것이 바람직하다. 튜브(326)은 본 발명의 제품을 비롯하여 임의 형태의 방수 물질의 실링 시임 및 오버랩; 미합중국 특허 제4,501,788호(Clem)에 제시된 적층물 등; 실링 벽/벽토대 접합부; 및 실링을 목적으로 비교적 고농도의 수-팽운성 점토를 필요로 할 수 있는 기타 다른 구역에 특히 적합하다.
상술한 본 발명품은 다양한 목적에 적합하도록 여러가지 방법으로 변형될 수 있으며 이러한 제품의 변형 가능성은 종래 기술의 방수품과 비교하여 볼 때 최고 장점중 하나이다. 예를 들어, 전제품이 1.0 이상의 비중을 갖도록 하여 물질이 물속에 쉽게 가라앉도록 본 발명품에 무거운 비수용성의 분말상 또는 과립상 물질(예:바라이트, 산화철 등과 같은 중광물)을 분말상 또는 과립상의 수-팽윤성 점토와 함께 비교적 균일하게 로딩할 수 있다. 따라서, 제품은 먼저 개펄 또는 폐기물 함유 지역의 물을 배수하지 않고서도 채워진 개펄 또는 폐기물 함유 지역의 바닥의 토양 표면에 적용할 수 있다. 중광물을 함유하는 제품은 호수 또는 폐기물 함유 지역의 윗부분에 로울된 것을 펴서 호수 또는 폐기액 물질 함유 지역 바닥의 토양 표면을 덮음으로써 먼저 개펄 또는 폐기물 함유 지역에서 배수하지 않고서도 이미 존재하는 개펄 또는 폐기물 함유 지역 등을 덮는데 드는 시간, 노력 및 경비를 상당히 절감할 수 있다.
다른 구체화에서, 본 발명품은 팽창 질석 또는 진주암(expanded perlite)와 같은 매우 가벼운 물질을 그 속에 혼입하여 제품이 물 또는 폐기액 물질등에 상당 정도 뜨게함으로써 빗물이 폐기물 함유 지역에 들어가는 것을 막도록 독성 폐기물 개펄과 같은 폐기액 함유 지역의 윗부분을 덮는 커버를 형성할 수 있다. 상기 커버 물질의 일부분은 제거되거나 다시 권선되기에 적합하도록 되어 있으므로 불침수성 커버를 유지하면서 부가의 독성 폐기물 등이 커버로 덮어진 폐기물 함유 지역에 첨가되어 폐기물 함유 지역이 빗물로 더 채워지는 것을 막을 수 있다.
열가소성 섬유를 본 발명품에 혼입함으로써 섬유를 함께 니들 펀칭하는 대신에 구조적 내구성을 갖도록 섬유를 함께 압착시키고 열봉합시킬 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 또는 다른 제오텍스타일, 생물분해되지 않는 섬유의 표면 두께를 본 발명품에 혼입함으로써 제품의 표면이 대기 상태에 노출되는 그러한 환경에 사용하여 제품이 분해되는 것을 막을 수 있다. 제품은 열봉합 섬유를 일부 포함하도록 제조될 수 있거나, 매트 전체는 열봉합성 섬유로 제조하여 니들 펀칭 대신 함께 열봉합시킴으로써 배수 구조물등과 인접되게 배치된 방수품과 같은 용도로 사용하기 위해 제품의 침수성일 낮게 제조할 수 있다.
또 다른 구체화에 따르면, 본 발명품의 제조에 사용하는 섬유의 일부 또는 전체는 소정의 물 접촉 시간후, 거의 분말상 또는 과립상 물질만이 남도록 폴리비닐알코올계 섬유와 같은 수분해성 또는 수용성이다. 수분해성 또는 수용성 섬유가 선택적으로 본 발명품의 가장자리를 따라서만 혼입됨으로써(상기 제품은 다른 유사한 제품으로 시임되거나 오버랩될 것임) 수-팽윤성 점토는 수화시에 시임 지역으로 분산하게 된다. 다양한 불침투성 시트 물질, 제오그리드 또는 중합체 네팅 물질, 모노필라멘트, 직조 제오텍스타일 또는 부직 제오텍스타일 뿐만 아니라 활성 카본 등과 같은 다른 여과 물질이 제품의 내부 또는 주요 노출면의 한면 또는 양면에 혼입되어 부가의 구조적 강도 및/또는 불침수성을 제공할 수 있다.
본 발명품은 거의 단일의 부직포라서 신장이 바람직한 특성일 경우, 목적하는 방수 특성을 보유하면서 신장될 수 있다. 또한 방수 또는 배수 분야에 사용되는 배수 구조물 및 다른 물품은 제조중에 상기 제품 내부에 사실상 혼입될 수 있다. 특정 화합물 또는 화합물류와 접촉하고 있음을 나타내는 다양한 착색제, 제초제, 살균제, 트레이서 화합물 등도 또한 본 발명품에 혼입될 수 있다. 비료가 제품의 내부 또는 노출면 부근에 혼입될 수 있다.
다른 구체화에서, 용매 접촉시 용해할 수 있는 섬유는 물품의 하나 또는 그 이상의 가장 자리로 혼입될 수 있다. 용매-가용성 섬유를 포함한 제품을 완전히 설치한 후, 용매를 시임 또는 오버랩 면에 적용시켜 수-팽윤성 점토를 노출시키고 시입 또는 오버랩 구역에 더욱 효과적인 실링을 제공할 수 있다. 분말상 또는 과립상 물질은 염수-유효성 벤토나이트, 친유기성 벤토나이트 등과 같은 변형된 벤토나이트일 수 있다. 본 제품은 강철 널말뚝; 소울저 비임(soldier beam) 및 래깅; 소울저 빔 및 접지 설치(earth installation); 콘크리트 소란; 도제의 안정화된 벽구조 및 칸막이벽 구조에 적용하는데 있어서 벽이 버팀된 상태일 경우 특히 효과적이다. 일반적인 제오텍스타일형 섬유외에 건초, 짚, 코코넛 섬유 및 목재 칩으로부터 정제된 섬유 뿐 아니라 셀롤로오즈계 섬유가 특히 식물 성장 촉진용 물을 공급하기 위한 농업 작물 뿌리층 라이너로서 사용될 수 있다. 본 제품은 땅 밑 또는 위의 구조물 및 콘테이너를 보호하기 위해 기체 차단물, 특히 라돈 기체 차단물로서도 유용하다. 본 발명품의 많은 다른 용도가 본 분야의 숙련된 자에게는 명백할 것이다.
본 제품은 완전히 유연하게, 비교적 딱딱하게 또는 딱딱하게 제조될 수 있으며 샘의 벽, 댐과 같은 수직면 뿐 아니라 매우 곡선이고 경사진 표면, 거친면 또는 매끄러운 면에 스로의 양면을 따라 그리고 탱크 파암(tank farm)에서와 같이 경사 아래를 따라 적용될 수 있고 관개 및 플라자 데크, 콘크리트 등의 아래에 있는 라이닝 물질의 경사 아래 및 방수물의 경사 아래에 대해 물을 보존하는 기술에 사용하기에 적당하므로 분말상 또는 과립상 물질이 채워진 또는 부분적으로 채워진 본 발명품의 용도는 사실상 무한하다. 수팽윤성 점토의 팽창을 위한 공간이 직물 구조안에 제공되어 있어 콘크리트 슬랩 및 플라자 데크에 인접하여 배치된 제품이 습윤되어도 수팽윤성 점토의 팽창으로 인해 인접한 콘크리트 또는 다른 구조물 부재가 휘거나 부서지지 않는다는 것이 본 제품의 본질적인 장점이다. 본 발명품은 수평 또는 수직으로 또는 수평 수직으로 제품내에 제공된 공간내에서 점토를 팽창하게 할 수 있어 지나친 힘이 인접한 콘크리트 또는 다른 구조 부재의 표면에 가해지는 것을 막는다.
본 발명의 직물은 박리되지 않고 점토를 둘러싼 섬유 사이에 분포된 점토는 출하 및 설치중에 제품 밖으로 누출되는 경향이 훨씬 적기 때문에 본 발명품은 거의 순수한 수-팽윤성 점토를 가운데층에 가지고 있는 충상 제품보다 훨씬 우수하다. 또한 본 제품이 근본적으로 활성 물질을 함유한 단일 부직포이기 때문에 본 발명품에 존재하는 직물은 거의 미끄러내리지 않는다. 또한 본 제품은 미리 수화하는 경향이 적은 장점이 있어, 완전히 설치하기 전에 비가 내리는 것과 같이 제품이 물과 접촉하더라도 제품은 출하 및 설치중에 붕괴되지 않을 것이다.
본 발명품은 분말상 또는 과립상 물질로 채워지거나 부분적으로 채워질 수 있고, 임의로, 내부의 수-팽윤성 점토의 팽창을 흡수하기 위한 내부 공간을 포함하고 있는 거의 단일 직물층이므로 본 제품은 내부의 벤토나이트층을 둘러싼 직물의 위, 아래층을 포함하고 있는 종래 기술의 적층품에 비해 많은 다른 장점을 가지고 있다. 본 발명품은 수직, 경사진 및/또는 수평인 표면을 보호하기 위해 벽이 버팀된 상태에 있는 방수물을 제공하는데 특히 매우 적합하다. 본 제품은 제조 방법에 의해 매우 내구적인데 그 이유는 강도가 벤토나이트 점토 중간층을 가로질러 2층의 분리된 직물층을 함께 구조적으로 고정시키는 방법에 의거하지 않기 때문이다. 종래 기술의 적층품은 특히, 수직이거나 경사진 표면상에 설치될 경우 또는 전단력이 가장 우세한 경우, 직물의 윗층과 아래층 사이에 전단력이 작용하여 분리되는 경향이 있으므로 상기 적층품은 본 발명품보다 훨씬 내구성이 떨어진다.
본 발명의 충전된 직물은 본 발명의 방수품의 외면상에 있는 층에 분무될 콘크리트, 예를 들어 분무 적용될 쇼프크리트 및 구나이트 콘크리트 밑에 방수품을 제공하는데 특히 적합하다. 콘크리트를 적용하는 쇼트크리트 및 구나이트 방법에서, 콘크리트 조성물은 거의 동시에 건조되는 얇은 층내에 보호될 표면상에 상당한 압력하에서 분무되어 부가층이 목적하는 두께로 얇은 층상에 적용될 수 있도록 한다. 두개의 외부 직물층에 접착되었거나 니들 펀치된 중간 점토 층을 가지고 있는 종래 기술의 적층 방수 제품은 콘크리트에 분무 적용함으로 인해 사실상 제품의 중간 점토층에 힘이 가해져 방수 능력이 거의 또는 완전히 상실되는 것을 막는데 필요한 전단력에 대한 내성 및 구조적 강도를 가지고 있지 않다. 본 발명품은 단일 직물의 주위 섬유에 단단히 고정되어 있는 수-팽윤성 점토를 포함하고 있어 그 위에 분무된 콘크리트 층에 의해 가해진 상당한 압력 및 힘으로 인해 수-팽윤성 점토가 소실되는 것을 거의 막을 수 있다. 또한 본 발명품은 직물의 표면에 가해진 힘을 흡수하여 콘크리트층에 적용된 소트크리트 또는 구나이트 분무가 제품에 되튀지 않도록 하며 콘크리트 아래에서 효과적인 방수를 유지하면서 제품의 표면상의 콘크리트의 효율적이고 경제적인 적용을 위해 직물 표면에 접착되도록 한다.
벤토나이트 점토의 중간층 및 직물의 위 아래층을 가지고 있는 종래기술의 적층 방수 제품은 특히, 벤토나이트 점토의 윤활성으로 인해 벤토나이트가 미끄러지고 습윤될 경우 위 아래의 직물층 사이에서 미끄러지는 것이 특징이다. 종래 기술의 위 아래 직물층 사이의 상기 미끄러짐 때문에 위 아래의 직물 사이에 연결용 섬유나 글루는 위의 직물에서 아래의 직물로 응력을 전달하는 일정한 장력하에 존재하게 된다. 위 아래층 직물 시트 사이의 연결용 섬유 또는 글루에 의해 흡수되는 전단 응력은 종종 적층품이 실제로 분리되게 한다. 그러나, 본 발명의 직물은 직물이 방수품으로서 유용한 어떠한 환경에서도 분리가 거의 불가능하다.
또한, 물품내에 포함된 수-팽윤성 점토를 유출 또는 압출시키기 위해 압밀된 매트의 한쪽 또는 양쪽 외표면의 일부 또는 전체 윗면 및/또는 아래면상에 매트의 한쪽 또는 양쪽 주 표면내에 구멍을 슬리트하거나 펀치하도록 구멍 슬리팅 또는 펀칭 부재가 포함될 수 있다. 구멍 또는 슬리트는 예를 들면 워터 제트, 레이져 또는 가스 제트를 사용하여 고체 또는 액체와 충돌시키거나 샌드 발파시켜 역학 방식으로 또는 초음파 방식으로 형성시킬 수 있다. 인접한 물-실링 제품간에 그리고 오버랩된 제품간에 실링하기 위해서는 가장 자리를 따라서 압밀된 매트의 표면을 통해 수-팽윤성 점토를 압출시키는 것이 특히 바람직하다.
본 발명품은 한 방향으로 고정된 중간 점토층을 가지고 있기 보다는 3차원적으로 강하게 결합된 벤토나이트 점토와 같은 분말상 또는 과립상 물질을 포함하므로, 본 명세서에 기재된 직물은 목적하는 크기나 형태로 절단되는 경우 또는 출하 및 설치중에 분말상 또는 과립상 물질을 거의 손실하지 않는다. 또한, 직물은 바람직한 어떠한 두께로도 제조될 수 있으므로 본 명세서에 기재된 대로 제조된 직물은 분말상 또는 과립상 물질의 거의 비제한적인 로딩을 포함하도록 제조될 수 있다. 또한, 본 제품은 어떠한 직포도 가지고 있지 않게 제조될 수 있으므로 본 발명의 부직포의 더 나은 마찰 특성이 제품의 표면에 바람직한 마찰 보유성을 부가해준다.
본 발명품의 다른 중요한 특징에 따르면, 섬유가 그안에 분말상 또는 과립상 물질을 거의 완전히 싸고 있으므로 조기 수화는 제품에 반대로 작용하지 않는다. 본 발명품에 일어나는 어떤 점토의 수화도 수-팽윤성 점토를 둘러싸고 있는 섬유 물질을 분리시키지 못한다.
본 발명의 다른 중요한 특징에 따르면, 섬유가 제품의 윗면에서 아래의 주표면으로 제품내에 포함되어 있어 수화 및 탈수중에 더욱 균일하게 수-팽윤성 점토의 목적하는 분포를 유지하므로 수-팽윤성 점토는 종래 기술의 적층품 보다 더 빨리 수화되고 더 늦게 건조된다. 또한, 본 명세서에서 기재된 제품내의 수-팽윤성 점토는 위 아래에 직물을, 가운데에 수-팽윤성 점토를 포함하고 있는 적층 제품에서 발견되는 정도까지 직물을 통해 누출되지는 않을 것이다.
본 명세서의 설명은 바람직한 구체화를 목적으로만 제공되었으며 세부 사항, 구성, 조합 및 부분적인 배열에서의 많은 변화가, 첨부된 특허 청구의 범위에서 청구된 본 발명의 정신 및 범주에 벗어나지 않고 실시될 수 있는 것으로, 이해해야 한다.

Claims (39)

  1. 분말상 또는 과립상 물질(20)이 제품 두께의 최소한 일부분에 걸쳐 섬유(14)의 각 면위, 각 면 아래 및 각 면에서 혼합되어 있고, 섬유(14)는 제품의 전체 두께에 걸쳐 포함되어 있고, 제품은 압밀되고 구조적으로 강화되어, 제품의 출하 또는 설치중에 분말상 또는 과립상 물질(20)이 거의 소실되지 않도록, 분말상 또는 과립상 물질(20)을 둘러싸고, 함유하거나 또는 포개지는 위치에서 섬유(14)를 단단히 고정시킨 것으로서, 분말상 또는 과립상 물질(20)이 포함된 섬유(14)를 함유하는 방수막으로 유용한 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질(20)이 벤토나이트 점토를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 벤토나이트 점토가 나트륨 벤토나이트 점토인 것을 특징으로 하는 제품.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 섬유(14) 1부에 대하여 분말상 또는 과립상 물질(20) 약 1 내지 약 80 중량부의 중량비 범위로 분말상 또는 과립상 물질(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  5. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 섬유(14) 1부에 대하여 분말상 또는 과립상 물질(20) 약 5 내지 약 20 중량부의 중량비 범위로 분말상 또는 과립상 물질(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  6. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 섬유(14) 1부에 대하여 분말상 또는 과립상 물질(20) 약 8 내지 약 15 중량부의 중량비 범위로 분말상 또는 과립상 물질(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  7. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제품의 길이를 따라 배열되고 제품의 상부 주표면과 하부 주표면 사이에 싸여있는 긴 강화 물질(120, 122 또는 124)을 추가로 포함하는 제품
  8. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 유연하며 그 자체에 권선될 수 있는 것을 특징으로 하는 제품.
  9. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 한정된 두께내 섬유(14) 사이에 분말상 또는 과립상 물질(20)을 거의 함유하고 있지 않은 한정된 두께의 공간을 포함하고 있어 상기 공간을 통해 측면으로 기체를 배출시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 제품.
  10. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 섬유 매트(18)가 다수의 여러가지 물질의 섬유(14)로부터 형성된 것을 특징으로 하는 제품.
  11. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 매트의 일부분을 채우는 흡수성의 분말상 또는 과립상 물질을 포함하고, 흡수성 물질 아래에 위치한 제품의 두께 전반에 걸쳐 섬유 집적물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  12. 섬유(14)를 서포트면상에 침적시켜 인접한 섬유(14) 사이에 공간을 가지고 있는 성긴 섬유 매트(18)을 형성하는 단계; 분말상 또는 과립상 물질(20)이 인접한 섬유(14) 사이의 상기 공간의 일부에 수용되도록 섬유(14)중에 분말상 또는 과립상 물질(20)을 침적시키는 단계; 상기 섬유(14)를 서로 압착시켜 상기 분말상 또는 과립상 물질(20)이 채워지지 않은 상기 공간의 대부분을 제거하는 단계; 섬유(14)를 압착된 상태로 유지하면서 섬유(14)를 서로 고착시켜, 섬유(14)를 구조적으로 함께 압밀시키고 부분적으로 채워진 직물(18)을 형성하며 상기 섬유(14) 사이의 위치에 분말상 또는 과립상 물질(20)을 가두는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제28항에 따른 제품을 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 섬유(14)가 서로 충분히 엉키도록 섬유의 일부분을 함께 니들 펀칭하여 섬유(14)를 고정시킴으로써 섬유(14)를 취급용이한 직물로 구조적으로 압밀시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 섬유(14)를 재봉에 의해 서로 고착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질(20)이 흡수성 물질인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질(20)이 벤토나이트 점토를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질 대 섬유의 중량비가 약 1 내지 약 80 대 1의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질 대 섬유의 중량비가 약 5 내지 약 20 대 1의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질(20) 대 섬유(14)의 중량비가 약 8 내지 약 15 대 1의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제12항 또는 제13항에 있어서, 직물의 출하 또는 설치중에 분말상 또는 과립상 물질(20)의 소실을 감소시키도록, 직물의 최소한 한쪽 주표면에 실링 물질을 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 실링 물질이 유연한 시트 물질인 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 유연한 시트 물질이 불침수성 시트 물질(40, 41 또는 42)인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 섬유가 12.7 내지 635㎜(0.5인치 내지 25인치) 범위의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 섬유가 1 내지 5000의 데니어를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제12항 또는 제13항에 있어서, 직물을 벽에 고정시키기 전에 상기 벽에 대해 수직으로 세워질 수 있는 직물을 형성하기 위해 경질 재료층(120, 122, 124)을 직물에 고착시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 경질 재료(120, 122, 124)는 부분적으로 채워진 직물(18)이 제조되는 중에 직물 내부의 섬유(14) 사이에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 서포트면상에 하부 섬유(14)를 침적시켜 서포트면 위에 성긴 하부 섬유 매트를 형성하는 단계; 상기 성긴 섬유 매트위에 상기 경질 재료(120, 122, 144)를 침적시키는 단계; 상기 경질 재료위에 상부 섬유(14)를 침적시키는 단계; 및 상기 상부 섬유 주위에 분말상 또는 과립상 물질(20)을 침적시키는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 직물의 외면중 한면상에 중합체 네팅의 시트를 침적시키는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 경질 재료가 골판지 시트인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 라돈 기체와 이 기체로부터 보호될 구역 사이에 제28항의 제품을 배치하는 것을 포함하여 라돈 기체의 유동을 방해하는 방법.
  31. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 전체 최종제품이 1.0 보다 더 큰 비중을 갖고 잠수가능하도록, 상기 제품이 거의 균일하게 분포된 수-불용성 분말상 또는 과립상 중량물로 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 제품
  32. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 물에 대한 전체 제품의 부유성을 제공하도록 제품의 주표면과 거의 같은 공간에 걸쳐 분포된 부유성 물질을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
  33. 제32항에 있어서, 상기 부유성 물질이 팽창된 진주암과 팽창된 질석으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제품.
  34. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 비-섬유성 물질의 상부층, 하부층, 또는 상부층 및 하부층과 조합되는 것을 특징으로 하는 제품.
  35. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 섬유(14)의 일부분은 섬유의 융점으로 가열시 점착성이 있고 열가소성이고, 섬유(14)를 충분히 가열하여 섬유를 점착화시킴으로써 인접하여 접촉한 섬유(14)가 서로 접착되도록 한 후, 인접한 접착된 섬유(14)를 서로 접촉된 상태로 유지하면서 점착된 섬유(14)를 섬유의 융점 이하의 온도로 냉각시켜 섬유(14)가 서로 고착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 섬유(14)가 접착제에 의해 서로 고착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제15항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 나트륨 벤토나이트 점토를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제20항에 있어서, 상기 실링 물질이 액체 접착제인 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 섬유는 재봉 또는 니들 펀칭에 의해 서로 고착되고, 섬유내의 분말상 또는 과립상 물질은 니들 펀칭 또는 재봉하기 전에 습윤되는 것을 특징으로 하는 방법.
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