KR100236752B1 - 개선된 입자 차단 부직 재료 - Google Patents

개선된 입자 차단 부직 재료 Download PDF

Info

Publication number
KR100236752B1
KR100236752B1 KR1019930031232A KR930031232A KR100236752B1 KR 100236752 B1 KR100236752 B1 KR 100236752B1 KR 1019930031232 A KR1019930031232 A KR 1019930031232A KR 930031232 A KR930031232 A KR 930031232A KR 100236752 B1 KR100236752 B1 KR 100236752B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fibers
nonwoven
meltblown
particle
nonwoven web
Prior art date
Application number
KR1019930031232A
Other languages
English (en)
Other versions
KR940015010A (ko
Inventor
리자 레비 루쓰
토드 모르만 마이클
Original Assignee
로날드 디. 맥크레이
킴벌리-클라크 월드와이드 인크.
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.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25546076&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100236752(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 로날드 디. 맥크레이, 킴벌리-클라크 월드와이드 인크. filed Critical 로날드 디. 맥크레이
Publication of KR940015010A publication Critical patent/KR940015010A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100236752B1 publication Critical patent/KR100236752B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/56—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving in association with fibre formation, e.g. immediately following extrusion of staple fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H13/00—Other non-woven fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0241—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising electrically conductive fibres or particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0407—Additives and treatments of the filtering material comprising particulate additives, e.g. adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0622—Melt-blown
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0627—Spun-bonded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/05—Methods of making filter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
    • Y10T428/24074—Strand or strand-portions
    • Y10T428/24083—Nonlinear strands or strand-portions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
    • Y10T428/24074—Strand or strand-portions
    • Y10T428/24091—Strand or strand-portions with additional layer[s]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
    • Y10T428/24074—Strand or strand-portions
    • Y10T428/24091—Strand or strand-portions with additional layer[s]
    • Y10T428/24099—On each side of strands or strand-portions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
    • Y10T428/24124—Fibers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3707—Woven fabric including a nonwoven fabric layer other than paper
    • Y10T442/3724—Needled
    • Y10T442/3756—Nonwoven fabric layer comprises at least two chemically different fibers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3707—Woven fabric including a nonwoven fabric layer other than paper
    • Y10T442/378—Coated, impregnated, or autogenously bonded
    • Y10T442/3846—Including particulate material other than fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/40—Knit fabric [i.e., knit strand or strip material]
    • Y10T442/494—Including a nonwoven fabric layer other than paper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/614—Strand or fiber material specified as having microdimensions [i.e., microfiber]
    • Y10T442/626—Microfiber is synthetic polymer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y10T442/66—Additional nonwoven fabric is a spun-bonded fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y10T442/673—Including particulate material other than fiber

Abstract

본 발명은 입자 투과에 대한 저항성이 개선된 부직 재료의 제조하는 방법을 제공한다. 이 방법은 용융 취입 열가소성 중합체 섬유로 이루어진 하나 이상의 부직 웹을 이 용융 취입 섬유의 부직 웹에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 이 용융 취입 섬유의 부직 웹에 의해 흡수되는 양보다 약 250 % 이상 더 많은 온도로 가열시키는 단계; 개개의 용융 취입 섬유의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가지도록 상기 가열된 부직 웹에 장력을 가해서 이 부직 웹을 네킹시키는 단계; 상기 네킹된 부직 웹을 냉각시키는 단계로 이루어진다. 또한, 개개의 용융 취입 섬유의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가짐으로써 입자 투과에 대한 저항성이 개선된, 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 하나 이상의 웹으로 이루어진 부직 재료도 재공한다. 이 부직 재료는 입자 투과에 대해 바람직한 저항성을 갖는 다층 재료의 한 성분일 수 있다.

Description

개선된 입자 차단 부직 재료
제1도는 일련의 증기 캔을 사용하여 전형적인 개선된 입자 차단 부직 재료를 제조하는 방법의 일례를 나타내는 개요도.
제2도 및 제3도는 전형적인 네킹가능한 재료(처리전)의 현미경 사진.
제4도 및 제5도는 전형적인 네킹가능한 재료(처리전)의 확대 현미경 사진.
제6도 및 제7도는 가열시키고 네킹시킨 후 네킹된 상태를 유지시키면서 냉각시킨 전형적인 네킹가능한 재료의 현미경 사진.
제8도 및 제9도는 약 30℃까지 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진.
제10도 및 제11도는 약 80℃까지 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진.
제12도 및 제13도는 약 105℃까지 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진.
제14도 및 제15도는 약 130℃까지 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진.
제16도 및 제17도는 약 150℃까지 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진.
제18도는 전형적인 입자 차단 재료를 열처리하는 동안 측정된 피이크 하중에서 흡수된 총에너지와 온도와의 관계를 도시한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 입자 차단 재료 제조 공정 12 : 가열된 네킹가능한 재료
14 : 공급 로울 16, 18, 20, 22, 24, 26 : 증기 캔
28, 36 : 닙 30 : S-로울 배열
32, 34 : 퇴적 로울 38 : 구동 로울러 배열
40, 42 : 구동 로울러 44 : 가열 및 신장 후 네킹된 재료
본 발명은 입자 차단 재료 및 이러한 재료의 제조 방법에 관한 것이다.
많은 종류의 부직 웹이 입자 차단 재료로 이용되고 있다.
오래전부터, 직경이 매우 작은 섬유 또는 마이크로 섬유의 부직 웹은 입자 및(또는) 액적 (예 : 에어로졸)에 대해서는 비교적 불투과성을 유지하는 반면 공기 및 수증기에 대해서는 투과성을 갖는 것으로 알려져 왔다. 직경이 작은 섬유로 된 유용한 웹은 예를 들면 용융 취입법과 같은 섬유 형성 방법을 이용하여 비엘라스토머성 열가소성 중합체를 압출시킴으로써 제조할 수 있다. 이와 같이 비엘라스토머성 중합체로부터 형성된 용융 취입 섬유의 부직 웹은 비교적 값이 비싸고, 한정된 이용 분야 또는 입자성 재료에 대한 차단 재료의 역할을 하도록 고안된 일회용 제품에서 많이 응용된다.
이러한 재료의 주요 응용 분야에는 예를 들면 의료용 및 산업용 작업복, 필터 재료 및 안면 마스크가 포함된다. 최근, 후천성 면역결핍증, 결핵, 및 의료 환경에서 재생되는 액적에 의해 감염될 수 있는 기타 다른 전염병과 관련된 문제 뿐만 아니라 레이저 수술의 이용에 따른 조직의 증발에 의해 생성되는 에어로졸 기둥(plume)과 관련된 문제 때문에 외과 수술용 안면 마스크의 여과 효율에 대한 관심이 증가해 왔다. 이러한 입자 차단 재료를 응용하는 많은 분야에서는, 입자 차단 특성과 다공성을 조합시키는 것이 바람직하다. 불행하게도, 입자 차단 특성을 증가시키는 통상의 방법들은 일반적으로 재료의 다공성을 감소시키는 경향이 있기 때문에 이들 두 특성을 동시에 제공하는데 어려움이 있었다.
따라서, 다공성 및 통기성을 가지지만 입자 및(또는) 액적에 대해 비교적 불투과성인 값이 싼 재료가 요구되고 있다.
본 명세서에서 사용되는 “신장”이라는 용어는 어떤 재료의 초기 치수와, 바이어스력을 가하여 그 재료를 신장 또는 연신시킨 후의 동일 치수 사이의 차이를 의미한다. 신장율은 [(신장된 길이-초기 샘플 길이)/초기 샘플 길이] x 100으로 표현할 수 있다. 예를 들면, 초기 길이가 2.54 cm (1인치)인 재료가 2.16 cm(0.85 인치) 신장되는 경우, 즉 신장된 또는 연신된 길이가 4.70 cm(1.85 인치)인 경우, 그 재료의 신장율은 85%라고 말할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 “부직 웹(nonwoven web)”이라는 용어는 개개의 섬유 또는 필라멘트들이 동정 가능한 반복된 방식으로 존재하는 것이 아니라 불규칙하게 개재되어 있는 구조를 가지는 웹을 의미한다. 종래에는, 부직 웹을 예를 들면 용융 취입, 스펀본딩 및 본디드 카디드 웹 형성법과 같은 당업계의 숙련자에게 공지된 여러 가지 방법에 의해 제조해 왔다.
본 명세서에서 사용되는 “스펀본디드 웹(spunbonded web)”이라는 용어는 압출 필라멘트들과 동일한 직경을 갖는 방사구금의 미세하고 통상 원형인 다수의 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로서 압출시킨 후, 예를 들면 비(非)인출성 또는 인출성 유체 연신 또는 기타 다른 공지의 스펀본딩 메카니즘에 의해 신속하게 감소시킴으로써 형성되는 직경이 작은 섬유 및(또는 필라멘트의 웹을 의미한다. 스펀본디드 부직 웹의 제조에 대해서는 아펠(Appel) 등의 미합중국 특허 제4,340,563호, 드르쉬너(Dorschner) 등의 미합중국 특허 제3,692,618호, 키니(kinney)의 미합중국 특허 제3,338,992호 및 동 제3,341,394호, 레비(Levy)의 미합중국 특허 제3,276,944호, 피터슨(Peterson)의 미합중국 특허 제3,502,538호, 하르트만(Hartman)의 미합중국 특허 제3,502,763호, 도보(Dobo) 등의 미합중국 특허 제3,542,615호 및 하르몬(Harmon)의 캐나다 특허 제803,714호와 같은 특허에 개시되어 있다.
본 명세서에서 사용되는 “용융 취입 섬유(meltblown fiber)”라는 용어는 미세하고 통상 원형인 다수의 다이 모세관을 통해서 용융된 열가소성 재료를 용융 트레드 또는 필라멘트로서, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 섬세화시켜 그들의 직경을 감소시키며 마이크로 섬유 직경으로까지 감소시킬 수도 있는 고속 기체(예 : 공기) 스트림 내로 압출시킴으로써 형성되는 섬유를 의미한다. 이어서, 용융 취입 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되어 집속 표면 상에 부착됨으로써 랜덤하게 분포된 용융 취입 섬유의 웹을 형성한다. 용융 취입법은 공지되어 있으며, NRL 리포트 4364[“Manufacture of Super-Fine Organic Fibers”; V.A. Wendt, E.L. Boone 및 C.D. Fluharty], NRL 리포트 5265 [“An Improver device for the Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers”; K.D. Lawrence, R.T. Lukas 및 J.A. Young] 및 부틴(Butin) 등의 미합중국 특허 제3,849,241호를 비롯하여 여러 특허 및 간행물에 개시되어 있다.
본 명세서에서 사용되는 “마이크로 섬유”라는 용어는 평균 직경이 약 100 미크론 이하, 예를 들면 직경이 약 0.5 미크론 내지 약 50 미크론인 직경이 작은 섬유를 의미하며, 더 구체적으로 말하자면, 마이크로 섬유는 평균 직경이 약 1 미크론 내지 약 20 미크론일 수도 있다. 평균 직경이 약 3 미크론 이하인 마이크로 섬유는 흔히 초미세 마이크로 섬유라고 부른다. 초미세 마이크로 섬유를 제조하는 방법의 예는 예를 들면 1991년 11월 26일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제07/779,929호 [발명의 명칭 : “A Nonwoven Web With Improved Barrier Properties”]에 기재되어 있으며, 본 명세서에서는 이 문헌의 내용 전체를 참고 인용한다.
본 명세서에서 사용되는 “열가소성 재료”라는 용어는 열에 노출될 때 연화되고 실온으로 냉각될 때 그의 원래의 상태로 거의 되돌아가는 고분자 재료를 의미한다. 이러한 특성을 나타내는 천연 재료로는 생고무 및 여러가지 왁스가 있다. 기타 다른 열가소성 재료의 예로는 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 나일론, 폴리플루오로카본, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올, 카프로락탐, 및 셀롤로오스 및 아크릴 수지를 들 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서에서 사용되는 “바로 인접하는(immediately adjacent)”이라는 용어는 접해있는, 이웃하는 또는 접근해 있는 배치를 의미한다. 예를 들면, 바로 인접하는 섬유 부분은 연속 섬유의 길이를 따라서 기준점에 접근해 있는 부분을 의미한다. 일반적으로 말하자면, 바로 인접하는 섬유 부분은 기준점에 근접해서 위치하는 것으로서, 기준점으로부터의 직선 거리가 섬유 직경의 약 20배 이내일 수 있는 섬유 길이로 기술할 수 있다. 예를 들면, 바로 인접하는 섬유 부분은 기준 점에 근접해서 위치하는 것으로서, 기준점으로부터의 직선 거리가 섬유의 가장 큰 직경의 약 2 내지 약 15배 이내인 섬유 길이일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 “일회용”이라는 용어는 단1회 사용하는 물품에만 국한되는 것이 아니라, 수 회 사용 후 더러워지거나 또는 쓸모없게 된 경우에 버릴 수 있는 물품도 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 “입자 투과”라는 용어는 어떤 재료를 통해 일정 크기 범위의 입자들이 통과하는 것을 의미한다. 일반적으로 말하자면, 입자 투과는 그 재료의 입자 저항 효율로부터 계산할 수 있다. 백분율로 나타내는 경우, 입자 투과율은 다음 방정식으로 나타낼 수 있다.
입자 투과율 = 100 - 입자 저항 효율
일반적으로, 높은 입자 저항 효율은 낮은 입자 투과율에 대응한다. 입자 저항 효율은 예를 들면 IBR 시험법 제 E-217호, 리비젼(Revision) G(1991. 1. 15.)[미합중국 미시간주 그래스 레이크 소재 InterBasic Resources, Inc.]와 같은 시험을 이용하여 공기 필터의 건조 입자 보유도를 측정함으로써 평가할 수 있다. 일반적으로 말하자면, 이 시험에서는 입자 재료이 입자 함유 공기를 시험 직물의 표면상으로 유도하는 팬(fan)에 의해 시험 직물의 “챌린지(challenge)”면 상에서 공기 중으로 분산된다. “챌린지”분위기에서의 분진 입자의 농도 및 시험 직물의 그 반대쪽면 상의 분위기에서의 분진 입자(즉, 직물을 통과한 입자)의 농도는 입자 계수기에 의해 다양한 크기 범위에서 측정한다. 입자 저항 효율은 이러한 농도차를 측정한 후, 이 값을 챌린지 면 농도로 나누어줌으로써 계산한다.
본 명세서에서 사용되는 “입자 차단 재료”라는 용어는 바람직한 수준의 다공성을 유지하면서 입자 및(또는) 액적의 투과에 대해 유용한 수준의 저항성을 갖는 재료를 의미한다. 입자 및(또는) 액적의 투과에 대한 저항성은 공기 필터의 건조입자 보유도를 측정함으로써 평가할 수 있으며, 입자 저항 효율 또는 입자 투과율로 나타낼 수 있다. 일반적으로 말하자면, 입자 차단 재료는 통상의 입자 저항 효율 시험을 이용하여 측정하는 경우 특정 직경의 입자에 대해 약 50 % 미만의 입자 투과율을 가져야 한다. 예를 들면, 입자 차단 재료는 약 1 미크론 이상의 입자에 대해 약 50 % 미만의 입자 투과율을 가져야 한다. 몇몇 입자 차단 재료는 극도로 엄격한 입자 저항 효율 시험(예 : 극단적인 시험 조건) 하에서 특정 서브-미크론 크기의 입자에 대해 입자 투과율이 약 50 % 이상일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 “α-전이”라는 용어는 일반적으로 결정질 열가소성 중합체에서 일어나는 현상을 의미한다. α-전이는 용융 전이(Tm) 이하의 가장 높은 온도에서 일어나는 전이를 나타내며, 종종 예비 용융이라고도 한다. α-전이 이하에서는, 중합체 중에 결정들이 고정된다. α-전이 이상에서는, 결정들이 변형된 구조로 어닐링(annealing)될 수 있다. α-전이는 공지되어 있으며, 예를 들면 로렌스 이. 닐센(Lawrence E. Nielsen)의 문헌 [Mechanical Properties of Polymers and Composites (Vol. 1)] 및 에이취. 모라베이쯔(H. Moraweitz)의 문헌 [Polymer Monographs (Vol. 2- Polypropylene (H.P. Frank)]과 같은 간행물에 기재되어 있다. 일반적으로 말하자면, α-전이는 예를 들면 메틀러(Mettler) DSC 30 시차 주사 열량계와 같은 장치를 이용하여 시차 주사 열량법에 의해 측정한다. 대표적인 측정을 위한 표준 조건은 다음과 같다: 가열 프로필 - 10℃/분의 속도로 30℃에서부터 중합체의 융점보다 약 30℃ 높은 온도까지; 분위기 - 질소(60 표준 세제곱 센티미터(SCC)/분); 샘플크기 - 3 내지 5 mg.
“액상 분율이 5 %가 되는 용융 개시”라는 표현은 일반적으로 결정적인 중합체의 용융 전이 온도 근처에서 일어나는 특정 크기의 상 변화에 대응하는 온도를 의미한다. 용융의 개시는 용융 전이보다 더 낮은 온도에서 일어나고, 중합체에서 액상 부분 대 고상 부분의 비율이 다양하다는 점을 특징으로 한다. 용융의 개시는 예를 들면 메틀러 DSC 30 시차 주사 열량계와 같은 장치를 이용하여 시차 주사 열량법에 의해 측정한다. 대표적인 측정을 위한 표준 조건은 다음과 같다: 가열 프로필 - 10℃/분의 속도로 30℃에서부터 중합체의 융점보다 약 30℃ 높은 온도까지; 분위기-질소(60 표준 세제곱 센티미터 (SCC)/분), 샘플 크기 - 3 내지 5 mg.
본 명세서에서 사용되는 “네킹(necking)된 재료”라는 용어는 예를 들면 연신과 같은 공정에 의해 적어도 한 차원에서 수축된 재료를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 “네킹가능한 재료”라는 용어는 네킹될 수 있는 재료를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 “신장 방향”이라는 용어는 재료가 신장되는 방향을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 “네크-다운(neck-down) 백분율”이라는 용어는 네킹 가능한 재료의 네킹되기 전의 치수와 네킹된 치수 사이의 차이를 측정한 후, 이 차이를 네킹가능한 재료의 네킹되기 전의 치수로 나누어 줌으로써 얻어진 값에 100을 곱해준 것을 의미한다. 예를 들면, 네크-다운 백분율은 다음 방정식으로 나타낼 수 있다:
네크-다운 백분율
= [(네킹되기 전의 치수-네킹된 치수)/네킹되기 전의 치수] x 100
본 명세서에서 사용되는 “주로 이루어진(essentially consisting of)”라는 용어는 어떤 주어진 조성물 또는 제품의 바람직한 특성에 중요한 영향을 미치지 않는 추가 재료가 존재하는 것을 배제하지 않는다. 이러한 종류의 재료의 예로는 안료, 산화방지제, 안정화제, 계면 활성제, 왁스, 유동 촉진제, 입상물 또는 조성물의 가공성을 증진시키기 위해 첨가되는 재료들을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 입자 투과에 대한 저항성이 개선된 부직 재료를 제조하는 방법을 제공함으로써 상기 요구 사항을 충족시킨다. 본 발명의 방법은 (1) 용융 취입 열가소성 중합체 섬유를 함유하는 부직 재료를 이 웹에 의해 흡수되는 피이크 총에 너지가 실온에서 그 웹에 의해 흡수된 양보다 약 250 % 이상 더 많은 온도로 가열시키는 단계; (2) 개개의 용융 취입 섬유들 중의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가지도록 상기 가열된 부직 재료에 장력을 가해서 네킹시키는 단계; 및 (3) 이와 같이 네킹된 부직 재료를 냉각시키는 단계로 이루어진다.
일반적으로 말하자면, 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 부직 웹은 웹에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 그 웹에 의해서 흡수된 양보다 약 275% 이상 많아지는 온도로 가열시킬 수 있다. 예를 들면, 이 웹은 웹에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 그 웹에 의해서 흡수된 양보다 약 300 % 내지 약 1000 % 이상 많아지는 온도로 가열시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 이 방법은 개개의 용융 취입 섬유들 중 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가져서 이러한 섬유 직경의 변화가 없는 용융 취입 섬유들로 이루어진 동일한 부직 웹에 비해 입자 투과율이 약 10 % 이상 감소되는 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 하나 이상의 웹으로 이루어진 부직 재료를 제조한다. 예를 들면, 본 발명의 입자 차단 부직 재료는 이러한 섬유 직경의 변화가 없는 용융 취입 섬유들로 된 동일한 부직 웹에 비해 입자 투과율이 약 15 % 내지 50 % 이상 감소될 수 있다.
본 발명의 일면에 따르면, 입자 투과에 대한 저항성이 개선된 입자 차단 부직 재료는 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가지는 개개의 용융 취입 섬유를 형성하도록 처리되지않은 동일한 부직 재료와 거의 동일한 다공성을 갖는다. 일반적으로 말하자면, 개개의 용융 취입 섬유의 직경이 감소된 부분들은 바로 인접하는 섬유 부분들에 비해 직경이 약 10 % 이상 더 작아야 한다. 예를 들면, 연신된 또는 가는 부분들은 바로 인접하는 섬유 부분들에 비해 직경이 약 10 내지 약 90 % 작을 수 있다. 또다른 예를 들면, 연신된 또는 가는 부분들은 바로 인접하는 섬유 부분들에 비해 직경이 약 20 내지 약 50 % 더 작을 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 재료는 다공성이 약 20(ft3/min)/ft2(CFM/ft2)을 초과할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 입자 차단 재료는 약 25 내지 약 150 CFM/ft2의 다공성을 가질 수 있다. 또다른 예를 들면, 본 발명의 입자 차단 재료는 약 30 내지 약 75 CFM/ft2의 다공성을 가질 수 있다. 본 발명의 입자 차단 재료 및(또는) 이러한 재료들의 라미네이트는 기초 중량이 약 6 내지 약 400 g/㎡일 수 있다. 예를 들면, 기초 중량은 약 20 내지 약 150 g/㎡일 수 있다.
본 발명의 재료의 용융 취입 섬유들은 용융 취입 마이크로 섬유를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 용융 취입 마이크로섬유의 약 50 % 이상 (섬유의 갯수 기준; 영상 분석법으로 측정)의 평균 직경이 5 미크론 미만인 것이 좋다. 예를 들면, 용융 취입 섬유의 50 % 이상은 약 3 미크론 이하인 초미세 마이크로섬유일 수 있다. 또다른 예를 들면, 용융 취입 마이크로 섬유의 약 60 % 내지 약 100 %가 평균 직경이 5 미크론 미만일 수 있거나 또는 초미세 마이크로 섬유일 수 있다. 용융 취입 섬유는 예를 들면 폴리올레핀, 폴리에스테르 또는 폴리아미드일 수 있는 열가소성 중합체로부터 제조한다. 이 중합체가 폴리올레핀인 경우, 이러한 것으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 부텐 공중합체 및(또는) 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 부직 웹은 용융 취입 섬유와, 예를 들면 방직 섬유, 목재 펄프 섬유, 입상물 및 초흡수성 재료와 같은 1종 이상의 보조 재료와의 혼합물일 수도 있다. 용융 취입 섬유가 폴리올레핀으로부터 제조되는 경우, 상기 열처리는 일반적으로 중합체의 α-전이 온도보다 더 높은 온도에서부터 액상 분율이 5 %가 되는 용융 개시 온도보다 약 10 % 낮은 온도까지의 온도에서 일어난다.
본 발명의 일면에서는, 1개 이상의 입자 차단 재료 층이 1개 이상의 다른 재료 층과 결합해서 다층 라미네이트를 형성할 수 있다. 예를 들면, 다른 층들은 직포, 편직물, 본디드 카디드 웹, 연속 필라멘트 웹(예 : 스펀본디드 웹), 용융 취입 섬유 웹 및 이들의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일면에서는, 1개 이상의 입자 차단 재료 층을 1개 이상의 다른 입자 차단 재료 층과 교차식으로 포개어서 배치하여 다층 라미네이트를 형성할 수 있다.
제1도는 일련의 증기 캔을 사용하여 전형적인 개선된 입자 차단 부직 재료를 제조하는 방법의 일례를 나타내는 개요도이다.
제2도 및 제3도는 전형적인 네킹가능한 재료(처리전)의 현미경 사진이다.
제4도 및 제5도는 전형적인 네킹가능한 재료(처리전)의 확대 현미경 사진이다.
제6도 및 제7도는 가열시키고 네킹시킨 후 네킹된 상태를 유지시키면서 냉각시킨 전형적인 네킹가능한 재료의 현미경 사진이다.
제8도 및 제9도는 약 30℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다.
제10도 및 제11도는 약 80℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다.
제12도 및 제13도는 약 105℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다.
제14도 및 제15도는 약 130℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다.
제16도 및 제17도는 약 150℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다.
제18도는 전형적인 입자 차단 재료를 열처리하는 동안 측정된, 피이크 하중에서 흡수된 총에너지와 온도와의 관계를 도시한 그래프이다.
제1도에서는 개선된 입자 차단 부직 재료(즉, 입자 투과에 대한 저항성이 개선된 부직 재료)를 제조하기 위한 방법의 일례(10)를 개요적으로 도시한다. 제1도는 열처리를 일련의 가열 드럼 또는 증기 캔을 사용하여 수행하는 방법을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 네킹가능한 부직 재료(12)는 공급 로울(14)로부터 권출되어, 공급 로울(14)가 그 로울에 대해 표시된 화살표 방향으로 회전할 때 그 재료에 대해 표시된 화살표 방향으로 이동한다.
네킹가능한 부직 재료(12)는 1종 이상의 용융 취입법에 의해 제조되어, 먼저 공급 로울(14) 위에 저장되지 않은 채로 직접 닙(16)을 통하여 통과할 수도 있다.
네킹가능한 재료(12)는 일련의 역 S-루우프 배열로 배치된 일련의 가열 드럼 (예 : 증기 캔) (16) 내지 (26) 위를 거쳐서 통과한다. 증기 캔 (16) 내지 (26)은 일반적으로 외경이 약 60.96 cm(24 인치)이지만, 다른 크기의 캔도 사용할 수 있다. 열처리를 수행하기 위해 네킹가능한 재료가 증기 캔 상에서 접촉하는 시간 또는 체류하는 시간은 예를 들면 증기 캔의 온도, 재료의 종류 및(또는) 재료의 기초 중량, 및 재료 중의 용융 취입 섬유의 직경과 같은 인자에 따라 다양하다. 접촉 시간은 네킹가능한 부직 재료(12)에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 네킹가능한 재료(12)에 의해 흡수되는 양보다 약 250 % 이상 더 많아지는 온도로 네킹가능한 부직 재료(12)를 가열시키기에 충분하여야 한다. 예를 들면, 접촉 시간은 네킹가능한 재료에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 네캉가능한 재료에 의해 흡수되는 양보다 약 275 % 이상 더 많아지는 온도로 네킹가능한 부직 재료(12)를 가열시키기에 충분하여야 한다. 또다른 예를 들면, 네킹가능한 재료는 네캉가능한 재료에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 네킹가능한 재료에 의해 흡수되는 양보다 약 300 % 내지 약 1000 % 이상 더 많아지는 온도로 가열시킬 수 있다.
본 발명은 예를 들면 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리아미드와 같은 중합체를 사용하여 실시할 수도 있다. 폴리올레핀의 예로는 1종 이상의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체가 있다. 유용한 것으로 밝혀진 폴리프로필렌으로는 예를 들면 PF-015(Himont Corporation 으로부터 입수 가능한 폴리프로필렌의 상품명) 및 엑손(Exxon) 3445G (Exxon Chemical Company로부터 입수 가능한 폴리프로필렌의 상품명)을 들 수 있다. 이 재료들의 화학적 특성은 각 제조업체로부터 입수가능하다.
일반적으로 말하자면, 네킹가능한 부직 재료(12)가 예를 들면 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀으로부터 제조된 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 부직 웹인 경우, 증기 캔 상에서의 체류 시간은 용융 취입 섬유를 중합체의 α전이 온도보다 높은 온도에서부터 액상 분율이 5 %가 되는 용융 개시 온도보다 약 10 % 낮은 온도까지의 온도로 가열시키기에 충분하여야 한다.
예를 들면, 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹은 이 웹을 목적 수준으로 가열시키기 위해 약 1초 내지 약 300초의 접촉 시간 동안 약 90 내지 약 150℃ (194 내지 302℉)의 측정 표면 온도로 가열된 일련의 증기 캔 위를 거쳐서 통과시킬 수 있다. 별법으로 및(또는) 부가적으로, 부직 웹은 적외선 조사, 마이크로파, 초음파 에너지, 불꽃, 고온 기체, 고온 액체 등에 의해 가열시킬 수도 있다. 예를 들면, 부직 웹은 고온 오븐을 통해 통과시킬 수도 있다.
본 발명자들은 특정 이론에 한정시키고자 하지는 않지만, 장력을 가하기 전에 열가소성이고 비엘라스토머성이며 일반적으로 결정질인 중합체의 용융 취입 섬유의 부직 웹을 중합체의 α전이 온도보다 높은 온도로 가열시키는 것이 중요하다고 믿는다. α-전이 이상에서는 중합체 섬유에서 결정들이 변형된 구조로 어닐링 될 수 있으며, 이는 장력이 가해진 상태로 유지된 섬유를 냉각시킬 때 이러한 섬유로 이루어진 부직 웹의 입자 투과 저항성(즉, 입자 투과에 대한 저항성)을 증진시킨다. 또한, 용융 취입 섬유는 이를 구성하는 중합체가 액상 분율이 5 %가 되는 용융 개시 온도보다 높은 온도로 가열시켜서는 안된다고 믿는다. 바람직하게는, 이 온도는 중합체가 액상 분율이 5 %가 되는 용융 개시 온도보다 10 % 이상 낮아야 한다. 가열의 상한 온도에 근접하는 온도를 대략적으로 평가하는 한가지 방법은 중합체의 용융 온도(°K)에 0.95를 곱해주는 것이다.
중요한 것은, 특정 온도 범위 내에서 용융 취입 섬유를 가열하면, 섬유들이 장력에 대해서 서로를 단순히 슬리핑하는 것이 아니라 네킹시키는 동안 연신될 수 있다는 것이다. 이러한 연신력은 용융 취입 섬유 전체에 걸쳐서 분포되므로, 개개의 용융 취입 섬유 중 적어도 일부가 바로 인접하는 부분의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 가지는 부분들을 갖는다. 개개의 용융 취입 섬유들중 가는 부분들이 입자 투과에 대한 저항성이 개선된다는 점과 관련이 있는 것으로 믿어진다. 이러한 섬유 직경의 변화는 입자 차단 부직 재료의 주사 전자 현미경 사진에서 관찰할 수 있다. 일반적으로 말하자면, 개개의 용융 취입 섬유들 중 직경이 감소된 부분들은 바로 인접하는 섬유 부분들보다 직경이 약 10 % 이상 작아야 한다. 예를 들면 연신된 또는 가는 부분들은 바로 인접하는 섬유 부분들보다 직경이 약 10 내지 약 95 % 작을 수 있다. 또다른 예를 들면, 연신된 또는 가는 부분들은 바로 인접하는 섬유 부분들보다 직경이 약 10 내지 약 50 % 작을 수 있다.
이밖에, 연신력은 부직 웹의 용융 취입 섬유들의 전체적인 배향을 랜덤 배열로부터 약간 방향성이 있는 배열 또는 선형 배열로 변화시킨다. 이러한 섬유들의 배향은 부직 웹에서 공극의 기하학적 구조를 변화시키는 것으로 믿어진다. 대조재료는 원형 모양의 공극을 포함한다. 열처리 및 신장 후, 이 공극들은 단면적이 거의 동일한 약간 타원형 또는 장방형의 모형을 취하는 것으로 여겨진다. 공극의 전체 면적을 변화시키지 않은 채로 공극의 가장 좁은 치수가 감소되는 것으로 믿어지기 때문에, 좁은 공극은 입자를 함유하는 기체 또는 다른 유체(예 : 액체)가 통과하는데 이용가능한 면적을 감소시키지 않은 채로 입자 및(또는) 액적의 통과에 대해 더 큰 장해가 된다.
개개의 용융 취입 섬유의 연신된 부분 및 처리된 부직 재료의 공극의 변형된 기하학적 구조가 함께 또는 조합하여, 처리된 부직 재료가 상기 섬유 직경 변화 및(또는) 섬유 배향을 제공하도록 처리하지 않은 동일한 부직 웹에 비해 입자 투과율이 약 10 % 이상 더 감소되게 한다고 믿어진다.
용융 취입 섬유의 부직 웹은 통상의 용융 취입법을 이용하여 제조할 수 있다. 바람직하게는, 부직 웹의 용융 취입 섬유들은 개선된 입자 차단 특성을 제공하기 위해 용융 취입 마이크로 섬유를 포함한다. 예를 들면, 용융 취입 마이크로 섬유의 약 50 % 이상(영상 분석법으로 측정)이 약 5 미크론 미만의 평균 직경을 가질 수 있다. 또다른 예를 들면, 용융 취입 섬유의 약 50 % 이상의 평균 직경이 약 3 미크론 미만일 수 있는 초미세 마이크로 섬유일 수 있다. 또다른 예를 들면, 용융 취입 마이크로 섬유의 약 60 % 내지 약 100 %가 평균 직경이 5 미크론 미만일 수 있거나 또는 초미세 마이크로 섬유일 수 있다.
또한, 부직 웹은 용융 취입 섬유와 1종 이상의 보조 재료의 혼합물일 수 있다. 이러한 부직 웹의 예는 미합중국 특허 제4,100,324호 및 제4,803,117호를 참조하며, 본 명세서에서는 이 두 문헌의 전체 내용을 참고 인용하는데, 이들 문헌에서는 용융 취입 섬유와 기타 다른 재료를 혼합하여 섬유들이 랜덤하게 분산된 단일의 응집성 웹을 형성한다. 이러한 혼합물은 용융 취입 섬유가 운반되는 기체 스트림에 섬유 및(또는) 입자 물질을 첨가함으로써 용융 취입 섬유가 수집 장치상에 수집되기 전에 용융 취입 섬유와 기타 다른 재료가 친밀하게 혼합되게 하여 용융 취입 섬유와 기타 다른 재료가 랜덤하게 분산된 응집성 웹을 형성함으로써 제조할 수 있다. 이러한 부직 복합 웹에 사용될 수 있는 유용한 재료로는 예를 들면 목재 펄프 섬유, 천연 및 합성 원료(예 : 면화, 모, 석면, 레이온, 폴리에스테르, 폴리아미드, 유리, 폴리올레핀, 셀롤로오스 유도체 등)로부터 제조된 스테이플 길이의 섬유, 다성분 섬유, 흡수성 섬유, 전기 전도성 섬유, 및 예를 들면 활성 목탄/탄소, 점토, 전분, 금속 산화물, 초흡수성 재료 및 이들의 혼합물과 같은 미립자물(particulates)을 들 수 있다. 다른 종류의 부직 복합 웹을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 래드반스키(Radwanski) 등의 미합중국 특허 제4,931,355호 및 제4,950,531호에 기재된 것과 같은 수압적으로 뒤섞인 부직 복합 웹을 사용할 수 있으며, 본 명세서에서는 이 문헌의 전체 내용을 참고로 인용한다.
증기 캔을 통과한 가열된 네킹가능한 재료(12)는 퇴적 로울러(32) 및 (34)에 대해 표시된 회전 방향 화살표로 나타낸 바와 같이 역-S 경로로 S-로울 배열(30)의 닙(28)을 통해 통과한다. S-로울 배열(30)을 통과한 가열된 네킹가능한 재료(12)는 구동 로울러(40) 및 (42)로 이루어진 구동 로울러 배열(38)의 닙(36)을 통해 통과한다. S-로울 배열(30)의 로울러의 주변 선속도가 구동 로울러 배열(38)의 로울러의 주변 선속도보다 작아지도록 조절되기 때문에, 가열된 네킹가능한 재료(12)는 S-로울 배열(30)과 구동 로울 배열(38)의 닙 사이에서 장력을 받게 된다. 이 로울러들의 속도 차이를 조절함으로써, 가열된 네킹가능한 재료(12)는 목적하는 정도로 네킹되도록 장력을 받으며, 이와 같이 장력을 받아서 네킹된 상태가 냉각시키는 동안 유지된다. 가열된 네킹가능한 재료의 네크-다운에 영향을 미치는 다른 인자들은 장력을 가하는 로울러들 사이의 거리, 연신 스테이지의 갯수, 및 장력하에서 유지되는 가열된 재료의 전체 길이이다. 냉각은 예를 들면 냉각 공기 또는 분산수와 같은 냉각 유체를 사용함으로써 증진시킬 수 있다.
일반적으로 말하자면, 이와 같은 로울러의 속도 차이는 가열된 네킹가능한 재료(12)를 그의 원래의 폭(즉, 장력을 가하기 전의 폭) 보다 약 10 % 이상 작은 폭으로 네크-다운되도록 하는데 충분하다. 예를 들면, 가열된 네킹가능한 재료(12)는 그의 원래의 폭보다 약 15 % 내지 약 50 % 작은 폭으로 네크-다운될 수 있다.
본 발명은 가열된 네킹가능한 재료(12)에 장력을 가하는 다른 방법을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들면, 냉각시 생성되는 재료(44)가 개선된 입자 투과 저항성을 가지도록 하기 위해, 예를 들면 횡방향과 같은 다른 방향으로 네킹가능한 재료(12)를 연장시키는 폭출기(幅出機) 또는 기타 다른 횡방향 신장 장치 배열을 이용한다.
중요한 것은, 본 발명의 방법은 개개의 용융 취입 섬유의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가지고 재료의 다공성에 영향을 미치지 않도록 용융 취입 섬유의 부분이 연신되도록 부직 재료를 네크 다운시킨다. 용융 취입 섬유 웹은 매우 복잡하게 얽힌 미세 섬유망 때문에 네킹 및 연신에 대해 저항하는 경향이 있다. 공기 및 수증기에 대해서는 투과성이지만 입자에 대해서는 비교적 불투과성이 되게 하는 것은 이와 같이 매우 복잡하게 얽힌 망상 구조이다. 이러한 섬유 망에 인열 또는 파열과 같은 현저한 변화가 생기면 입자 투과가 허용될 것이다.
상기한 바와 같이 용융 취입 섬유 웹을 가열시키고, 독립적인 용융 취입 섬유에 섬유 배향 및(또는) 연신된 또는 가는 부분을 제공하도록 상기 가열된 재료를 네킹시킨 후, 네킹된 재료를 냉각시키는 것이 용융 취입 섬유 웹의 바람직한 다공성을 희생시키기지 않고 또한 이와 같은 섬유 배향 및(또는) 섬유 직경 변화를 나타내지 않는 용융 취입 섬유들로 이루어진 동일한 부직 웹보다 입자 투과율을 약 10 % 이상 더 감소시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 일반적으로 말하자면, 본 발명의 방법은 입자 차단 재료의 입자 투과에 대한 저항성을 상당히 감소시키는 인열 또는 파열을 발생시키지 않는다. 상기 직경 변화를 나타내는 용융 취입 섬유를 갖는 입자 차단 재료를 열처리 없이 제조하고자 하는 시도는 일반적으로 성공하지 못했다.
별법으로 및(또는) 부가적으로, 기초 중량이 예를 들면 약 51 g/㎡인 본 발명의 입자 차단 재료는 평균 직경이 약 1.5 미크론 내지 약 10 미크론 이상인 입자에 대해 입자 투과율이 약 4 % 미만인 입자 투과 저항성을 제공할 수 있다. 예를 들면, 이러한 입자 차단 재료는 평균 직경이 약 1.5 미크론 내지 약 7 미크론인 입자에 대해 약 2 % 미만의 입자 투과율을 가질 수 있다. 또한, 이러한 입자 차단 재료는 평균 직경이 약 0.09 미크론 이상인 입자에 대해서는 약 50 % 미만의 입자 투과율을 가질 수 있다. 예를 들면, 이러한 입자 차단 재료는 평균 직경이 약 0.09 내지 약 1 미크론인 입자에 대해 약 40 % 미만의 입자 투과율을 가질 수 있다. 또다른 예를 들면, 입자 차단 재료는 평균 직경이 약 0.1 미크론 이상인 입자에 대해 약 50 % 미만의 입자 투과율을 가질 수 있다. 예를 들면, 기초 중량이 약 51 g/㎡인 입자 차단 재료는 평균 직경이 약 0.3 내지 약 1 미크론인 입자에 대해 적어도 약 40 % 미만의 입자 투과율을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 입자 차단 재료는 약 20 ft3/min /ft2(CFM/ft2)를 초과하는 다공성을 가질 수 있다. 예를 들면, 입자 차단 재료는 약 25 내지 약 100 CFM/ft2의 다공성을 가질 수 있다. 또다른 예를 들면, 입자 차단 재료는 약 30 내지 약 75 CFM/ft2의 다공성을 가질 수 있다.
바람직하게는, 입자 차단 재료는 기초 중량이 약 6 내지 약 400 g/㎡이다. 예를 들면, 기초 중량은 약 10 내지 약 150 g/㎡일 수 있다. 또다른 예를 들면, 기초 중량은 약 15 내지 약 90 g/㎡일 수 있다. 일반적으로, 입자 차단 특성은 기초 중량이 증가함에 따라 향상된다. 종래에는, 인성 및 입자 투과에 대한 저항성을 만족할만한 수준으로 제공하기 위해서는 기초 중량이 커야 했었다. 본 발명은 입자 차단 재료는 비교적 작은 기초 중량(예 : 약 10 g/㎡ 내지 약 30 g/㎡)으로도 입자 투과에 대한 저항성을 만족스러울 정도로 제공한다. 이것은 중량이 가벼운 입자 차단 재료에서는 공통적으로 발생하여 입자 차단 특성을 감소시키는 인열 또는 파열의 가능성을 감소시키기 위해 장력을 가하기 전에 재료를 가열시킨다는데에 부분적으로 기인하는 것이다. 이밖에, 개개의 용융 취입 섬유의 연신된 부분 뿐만 아니라 처리된 부직 재료의 공극의 변형된 기하학적 구조는 함께 또는 조합하여 입자 투과에 대한 저항성을 개선시킨다고 믿어진다. 비록 네킹 공정이 부직 재료의 기초 중량을 증가시키는 경향이 있기는 하지만, 이와 같은 증가는 일반적으로 매우 작으며, 특히 네킹된 재료에 의해 제공되는 입자 투과율의 감소와 비교해 볼 때 더욱 그러하다. 예를 들면, 몇몇 재료는 15 %를 훨씬 초과하는 정도(예 : 25 %, 50 % 또는 그 이상)의 입자 투과율 감소를 제공하면서도 약 15 % 이하의 기초 중량 증가를 보여줄 수 있다.
따라서, 본 발명은 중량이 가벼운 부직 입자 차단 재료가 보다 더 효율적이고 효과적으로 사용될 수 있게 한다는 점에서 경제적이고 실용적인 입자 차단 재료를 제공한다.
또한, 본 발명의 입자 차단 재료는 1개 이상의 또다른 재료 층과 결합해서 다층 라미네이트를 제조할 수도 있다. 예를 들면, 다른 층들은 직포, 편직물, 본디드 카디드 웹, 연속 필라멘트 웹, 용융 취입 섬유 웹 및 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는, 다른 재료는 입자 차단 재료와 거의 동일하거나 또는 심지어는 더 높은 정도의 다공성을 가지는 것이 좋다. 예를 들면, 입자 차단 재료가 약 20 CFM/ft2이상의 다공성을 가지는 경우, 다른 재료 층도 약 20 CFM/ft2이상의 다공성을 가져야 한다.
본 발명의 실시 태양에서, 1개 이상의 입자 차단 재료 층을 1개 이상의 다른 입자 차단 재료 층과 겹쳐지게 배치하여 다층 라미네이트를 형성할 수 있다. 예를 들면, 층들은 각 직물의 섬유 배향의 전체적인 방향(예 : 종 방향)이 거의 수직이 되도록 교차식으로 포개어 배치할 수 있다. 다른 실시 태양에서, 층들은 각층 사이의 섬유 배향의 일반적인 방향이 0 내지 90°사이의 각도를 형성하도록 겹쳐지게 배치될 수 있다.
다층 라미네이트에서 각 층의 섬유 배향의 방향들을 변화시키는 것이 라미네이트의 입자 투과에 대한 저항성을 향상시키는 것으로 믿는다. 상기한 바와 같이, 각 층에서 섬유의 배향은 부직 웹의 공극의 기하학적 구조를 변화시킨다. 열처리 및 신장 후, 이 공극들은 단면적이 거의 동일한 약간 타원형 또는 장방형의 모형을 취하는 것으로 여겨진다. 공극의 가장 좁은 치수는 공극의 전체 면적을 변화시키지 않은 채로 감소되는 것으로 믿어지기 때문에, 좁은 공극은 입자를 함유하는 기체 또는 다른 유체가 통과하는데 이용가능한 면적을 감소시키지 않고도 입자 및(또는) 액적의 통과에 대해 더 큰 장해가 된다. 일반적으로 말하자면, 라미네이트의 각 층에서 배향된 타원형 공극은 매우 제한된 의미에서 편광막과 유사할 수 있다고 여겨진다. 각 층 사이의 섬유 배향의 전체적인 방향을 0 내지 90°의 각도를 형성하도록 변화시킴으로써 라미네이트의 입자 투과에 대한 저항성을 여러 배향 각도에서 여러 저항성을 제공할 수 있도록 적어도 조금은 변화시킬 수 있다고 여겨진다.
제2도 내지 제9도는 본 발명에 따라서 처리되지 않은 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹의 주사 전자 현미경 사진이다. 제2도 및 제3도에 나타낸 재료는 통상의 용융 취입 공정 장치를 사용하여 제조된 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어진 기초 중량 51 g/㎡의 부직 웹이다.
더 구체적으로 말하자면, 제2도 및 제3도는 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹의 50 배율(선형 배율) 현미경 사진이다. 제4도는 제2도 및 제3도에 나타낸 재료의 일부분에 대한 5000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다. 제5도는 제2도 및 제3도에 나타낸 재료의 일부분에 대한 1000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다.
제6도 및 제7도는 특정 온도로 가열시키고, 그 온도에서 신장시킨 후 신장된 상태에서 냉각시킨 재료의 주사 전자 현미경 사진이다. 제6도 및 제7도에 나타낸 직물은 통상의 용융 취입 공정 장치를 이용하여 형성된 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어진 기초 중량이 51 g/㎡인 부직 웹(비결합)으로부터 제조하였다. 부직 재료를 약 10초의 전체 접촉 시간 동안 약 110℃의 온도로 가열된 일련의 증기 캔 위를 거쳐서 통과시켰다. 가열된 부직 재료에 장력을 가해서 이 부직 재료를 약 30 % 네킹시키고(즉, 네크-다운 백분율 = 약 30 %), 네킹된 부직 재료를 네킹된 상태를 유지시키면서 실온으로 냉각시켰다.
더 구체적으로 말하자면, 제6도 및 제7도는 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어지고 상기한 바와 같이 처리된 입자 차단 재료의 50 배율(선형 배율) 현미경 사진이다. 제2도 및 제3도와 비교해 볼때, 입자 차단 재료의 용융 취입 섬유는 보다 덜 랜덤한 배열을 가지며, 사진의 폭 방향으로 배향된 것으로 나타나 있다.
제8도 내지 제17도는 여러 온도로 가열시킨 후 그 온도에서 파단될 때까지 신장시킨 재료의 주사 전자 현미경 사진이다. 이 주사 전자 현미경 사진은 파단이 일어나는 시점 근처에서 찍었다. 이 재료들을 제조하는데 사용된 특정 조건 및 방법은 실시예1에 나타내었다. 제8도 내지 제17도에 나타낸 재료는 통상의 용융 취입 공정 장치를 사용하여 제조된 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어진 기초 중량이 51 g/㎡인 부직 웹(비결합)이다.
더 구체적으로 말하자면, 제8도 및 제9도는 약 30℃의 온도로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다. 제8도는 이 재료의 일부분에 대한 1500 배율(선형 배율) 현미경 사진이다. 제9도는 이 재료의 일부분에 대한 1000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다.
제10도 및 제11도는 약 80℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다. 제10도 및 제11도는 이 재료의 일부분에 대한 1000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다.
제12도 및 제13도는 약 105℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다. 제12도는 이 재료의 일부분에 대한 1500 배율(선형 배율) 현미경 사진이다. 제13도는 이 재료의 일부분에 대한 1000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다.
제14도 및 제15도는 약 130℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다. 제14도는 이 재료의 일부분에 대한 700 배율(선형 배율) 현미경 사진이다. 제15도는 이 재료의 일부분에 대한 3000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다.
제16도 및 제17도는 약 150℃로 가열시킨 후 신장시킨 네킹가능한 재료의 확대 현미경 사진이다. 제16도 및 17도는 이 재료의 일부분에 대한 1000 배율(선형 배율) 현미경 사진이다.
제8도, 9도, 16도 및 제17도에 나타낸 용융 취입 폴리프로필렌 섬유를 제10도 내지 15도에 나타낸 용융 취입 폴리프로필렌 섬유와 비교해 볼 때, 제10도 내지 15도에 나타낸 용융 취입 폴리프로필렌 섬유는 주변에 있는 부분들의 섬유 직경보다 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가진다. 용융 취입 폴리프로필렌 섬유는 가열된 섬유에 장력이 가해지는 동안 실제적으로 연신 또는 연장되는 것으로 보인다. 본 발명자들은 특정 이론에 한정하고자 하는 것은 아니지만, 개개의 용융 취입 폴리프로필렌 섬유에 연신된 부분의 존재(뿐만 아니라 부직 웹에 섬유 배향의 존재)는 용융 취입 폴리프로필렌 섬유를 폴리프로필렌의 α-전이 온도보다 높은 온도에서부터 액상 분율이 5 %가 되는 용융 개시 온도보다 약 10 % 낮은 온도까지의 온도로 가열시키고, 개개의 용융 취입 섬유에 목적하는 연신 부분(및(또는) 섬유 배향)이 제공되도록 신장시킨 후, 용융 취입 섬유가 섬유 배향 및(또는 섬유 직경의 감소를 나타내지 않는 동일한 부직 웹에 비해 입자 투과율이 약 10 % 이상 감소되도록 냉각시켰다는 것을 나타낸다.
[실시예 1]
특정 환경 조건 하에서 유지되는 입자 차단 재료 샘플에 장력을 가해서 네킹시켰다. 낮은 수준의 네킹에서 파단 및(또는) 인열이 일어난다는 것은 입자 차단 특성이 손실되었다는 것을 의미한다. 모든 샘플은 동일한 환경 쳄버에서 동일 장치로 시험하였다.
시험된 부직 입자 차단 재료는 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어진 기초 중량이 약 51 g/㎡인 비결합 부직 웹이었다. 약 7.62 cm x 15.24 cm(3 인치 x 6 인치) [샘플의 종 방향에 대해 평행한 6 인치 길이] 크기의 샘플을 인스트론 모델 1122 유니벌살 시험 장치(Instron Model 1122 Universal Test Instrument)의 7.62 cm x 2.54 cm(3 인치 x 1 인치) 크기의 죠오(즉, 각 죠오의 크기는 폭이 7.62 cm(3 인치) 이고 높이가 2.54 cm(1 인치)임)에 적재시켰다. 샘플 환경(온도)를 조절할 수 있도록 하기 위해, 시험하는 동안 죠오들을 인스트론 모델 3111 시리즈 808 환경 쳄버(문에 참문이 있음)로 둘러쌌다. 환경 쳄버는 목적하는 온도로 미리 조정하고, 평형을 이루도록 하였다. 온도계를 사용하여 온도를 정확히 읽었다.
죠오에 적재한 후, 샘플들을 적어도 3분 동안 쳄버에서 유지시켜서 샘플을 가열시키고 쳄버가 다시 평형에 도달하게 하였다.
쳄버의 창문을 통해 샘플을 볼 수 있도록 하기 위해 비디오 카메라의 위치를 이동시켰다. 카메라 렌즈와 샘플 사이의 거리는 약 30.48 cm(12 인치) 이었다. 마크로 렌즈를 사용해서 샘플이 확대되도록 촛점을 맞추었다. 인스트론 크로스헤드를 작동시키기 전에 카메라 작동을 개시해서, 약 5초 동안 작동시켜서 장력이 0 인 때의 샘플 폭을 측정하였다. 각 샘플에 대하여 인스트론 시험 장치로 다음과 같은 사항을 측정하였다: (1) 피이크 하중, 피이크 신장율 및 피이크 총흡수에너지; 및 (2) 파단시 하중, 파단시 신장율 및 파단시 총흡수에너지, 인장 시험은 기본적으로 연방 표준 시험 방법(Federal Test Method Standard) 제191A호에 따라서 인스트론 시험 장치를 사용하여 수행하였다. 샘플의 게이지 길이를 7.62 cm(3 인치)로 고정하고, 크로스헤드 속도를 30.48 cm/분(12 인치/분)으로 고정하였다.
비디오 카메라 테이프를 냉동 프레임 테이프 플레이어에서 재생시켰다. 냉동 프레임 영상을 이용하여 화면으로부터 직접 샘플 폭을 측정할 수 있었다. 비신장 샘플 (즉, 인스트론 시험 장치를 작동시키기 전)의 테이프를 보면서 샘플 폭을 측정하였다. 테이프를 샘플이 파단 되는 시점까지 전진시킨 후, 샘플이 파단 되기 직전으로 한쌍의 프레임을 후진시켰다. 화면으로부터 직접 최소 샘플 폭을 측정하였다.
인장 특성과 관련해서, 하중은 샘플을 신장시키는 동안 직면하게 되는 힘 또는 저항을 의미한다. 피이크 하중은 샘플을 신장시킬 때 직면하게 되는 최대 하중을 의미한다. 파단시 하중은 샘플이 파단 또는 파손될 때 직면하게 되는 하중을 의미한다. 본 명세서에서는, 하중을 7.62 cm 폭 x 15.24 cm 길이 (3 인치 x 6 인치) 크기의 샘플에 대해 힘 단위(예 : 파운드(힘))로 나타낸다.
총흡수에너지는 응력-왜곡 곡선(즉, 하중 대 신장율 곡선) 밑에 존재하는 특정 하중 이하까지의 총면적을 의미한다. 피이크 총흡수에너지는 응력-왜곡 곡선 밑에 존재하는 피이크 또는 최대 하중 지점 이하까지의 총면적이다. 파단시 총흡수에너지는 응력-왜곡 곡선 밑에 존재하는 샘플의 파단 또는 파손 하중 이하까지의 총면적이다. 총흡수에너지는 일/(길이)2(예를 들면, 인치 x 파운드(힘)/(인치)2) 단위로 나타낸다.
신장율은 특정 치수에서 부직 웹의 초기 비연신 측정치(예 : 길이)와 연신측정치 사이의 차이를 측정하고, 이 차이를 동일 치수에서 부직 웹의 초기 비연신 측정치로 나누어 줌으로써 계산되는 비율을 의미한다. 신장율을 백분율로 나타내는 경우에는 이 값에 100을 곱해준다. 피이크 신장율은 재료가 피이크 하중까지 신장될 때 측정되는 신장율이다. 파단시 신장율은 재료가 파단 또는 파손 시점까지 신장될 때 측정되는 신장율이다.
표 1은 30℃, 55℃, 82℃, 95℃, 105℃, 130℃ 및 150℃에서 수행한 시험 동안에 측정된 비결합 재료(즉, 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어진 기초 중량 51 g/㎡의 부직 웹)의 인장 특성을 요약한 것이다.
[표 1]
장력을 가하기 전에 샘플을 가열하는 것이 거의 모든 측정 변수에 대해 중요한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 일반적으로 말하자면, 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹의 피이크 총흡수에너지가 실온에서 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹에 의해 흡수되는 양보다 약 250 % 이상 더 많아지는 온도로 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹을 가열시키고; 섬유 배향 및 개개의 용융 취입 섬유에 연신된 부분을 제공하도록 상기 가열된 부직 웹에 장력을 가해서 이 부직 웹을 네킹시키고; 네킹된 부직 웹을 냉각시킴으로써, 부직 웹의 다공성을 감소시키지 않은 채로, 입자 차단 재료, 즉 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹에 입자 투과에 대한 개선된 저항성을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹을 부직 웹의 피이크 총흡수에너지가 실온에서 부직 웹에 의해 흡수되는 양보다 약 275 % 이상 더 많아지는 온도로 가열시키는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹은 부직 웹의 피이크 총흡수에너지가 실온에서 부직 웹에 의해 흡수되는 양보다 약 300 % 내지 약 1000 % 이상 더 많아지는 온도로 가열시킬 수 있다.
가열은 피이크 하중을 상당히 감소시키는 반면, 피이크 신장율을 (인성 또는 TEA를 증가시키기에 충분할 정도로) 상당히 증가시키고 네크-다운을 상당히 증가시킨다. 고온에서 샘플의 인성의 증가는 공정 감도의 감소를 나타낸다. 웹은 고온에서는 훨씬 더 유연성이 있는 반면, 실온에서 웹을 파단시키는 데에는 극소량의 과량의 에너지가 필요하다. 가열의 효과는 용융 취입 폴리프로필렌의 비결합 부직 웹에 대한 표5의 데이타로부터 피이크 하중에서의 총흡수에너지와 온도와의 관계를 도시한 그래프인 제18도로부터 명백해진다. 제18도로부터, 폴리프로필렌의 융점(즉, 165℃)으로 가열된 용융 취입 폴리프로필렌의 부직 웹의 피이크 총흡수에너지 값이 측정될 수 없다는 것을 추정할 수 있었다.
일반적으로 말하자면, 이와 같이 피이크 총흡수에너지가 증가되는 (즉, 인성이 증가되는) 온도의 범위는 폴리프로필렌의 α-전이 온도보다 높은 온도에서부터 액상 분율이 5 %가 되는 폴리프로필렌의 용융 개시 온도보다 약 10 % 낮은 온도까지의 온도에 거의 대응한다고 믿는다.
[실시예 2]
대조 샘플 및 열처리된 용융 취입 입자 차단 재료에 대해 몇몇 물리적 특성을 측정하였다. 대조 입자 차단 재료는 용융 취입 폴리프로필렌 섬유로 이루어진 기초 중량이 51 g/㎡인 비결합 부직 웹이었다. 이 재료를 110℃(230℉)로 가열시킨 후, 약 30 % 네크-다운시켜서 열처리된 입자 차단 재료를 제조하였다.
샘플의 가요성은 컵 분쇄 시험법으로 측정하였다. 컵 분쇄 시험법은 컵 모양의 직물의 균일한 변형을 유지시키기 위해 컵 모양의 직물을 직경이 약 6.5 cm인 실린더로 둘러싼 채, 직경 4.5 cm의 반구형 푸트가 약 6.5 cm(직경) x 6.5 cm(높이) 크기의 역위된 컵 모양의 직물의 22.86 cm(9 인치 x 9 인치) 피스를 분쇄하는데 필요한 피이크 하중을 측정함으로써 직물의 강성을 평가한다. 푸트 및 컵은 피이크 하중에 영향을 미칠지모르는 컵 벽과 푸트 사이의 접촉을 피하도록 배열한다. 피이크 하중은 모델 ETD-G-500 하중 용기(범위 : 500 g)(미합중국 뉴저지주 텐사우켄 소재 Schaevitz Company 제품)를 이용하여 약 0.25 인치/초(15 인치/분)의 속도로 하강시키면서 측정한다.
각 재료 샘플의 기초 중량은 기본적으로 연방 표준 시험법 제191A호의 방법 5041에 따라서 측정하였다.
다공성은 프라지에 공기 투과성 시험 장치(Frazier Precision Instrument Company 제품)을 이용하여 결정하고, 샘플 크기가 17.78 cm x 17.78 cm(7인치 x 7인치) 대신에 20.32 cm x 20.32 cm(8 인치 x 8 인치)라는 것을 제외하고는 연방시험법 5450, 표준 제191A호에 따라서 측정하였다. 다공성은 (부피/단위 시간)/ 단위 면적, 예를 들면 (세제곱 피트/분)/제곱 피트[예 : (ft3/분)/ft2또는 (CFM/ft2)]으로 나타낼 수 있다.
입자 차단 재료의 공극의 유효 상당 직경을 측정하였다. 공극 크기는 코울터 포로미터(Coulter Porometer) 및 코울터 포로필TM(Coulter POROFILTM) 시험 액체 [영국 루톤 소재 Coulter Electronics Limited 제품]를 사용하여 액체 치환 기술에 의해 측정하였다. 평균 유동 공극 크기는 시험 샘플을 표면 장력이 매우 작은 액체(즉, 코울터 포로필TM)으로 습윤시켜서 측정한다. 공기 압력을 샘플의 한쪽 면에 가한다. 결과적으로, 공기 압력이 증가할 때, 가장 큰 공극에서 유체의 모관인력을 극복함으로써 액체를 밖으로 내보내고 공기를 샘플을 통해 통과시킨다. 공기 압력이 더욱더 증가함에 따라 점차적으로 점점 더 작은 호울들이 깨끗이 비워진다. 습윤 샘플에 대한 유동 대 압력 관계를 확립할 수 있으며, 건조 샘플에 대한 결과와 비교할 수 있다. 평균 유동 공극 크기는 건조 샘플의 50 %의 유동 대 압력을 나타내는 곡선이 습윤 샘플의 유동 대 압력을 나타내는 곡선과 교차하는 지점에서 측정한다. 이 특정 압력에서 개방하는 공극의 직경(즉, 평균 유동 공극 크기)은 다음과 같은 방정식으로부터 계산할 수 있다.
공극 직경(미크론) = (40 τ)압력
여기서, τ는 유체의 표면 장력(mN/M)이고; 압력은 가해진 압력(mbar)이고; 샘플을 습윤시키는데 사용되는 액체의 표면 장력이 매우 낮다는 것은 샘플 상의 액체의 접촉 각도가 거의 0이라고 추정할 수 있게 한다.
입자 저항 효율은 IBR 시험 방법 제E-217호의 리비젼(1991. 1. 15.)(미합중국 미시간주 그래스 레이크 소재 InterBasic Resources, Inc.)에 따라 측정하였다. 이 시험은 1회 통과 챌린지 시험에 의해 순수 공기에 부유되는 건조 입자들의 공기 필터 상의 보유도를 결정한다. 시험 샘플로 향하여 공급 공기 스트립 내에 오염 물질의 농축 현탁액을 주입시켰다. 시험 필터의 상부 스트림 및 하부 스트림에서 입자 크기 분포를 측정하였다. 건조 오염 물질은 에이. 씨 스파크 플러그 디비젼 오브 제너랄 모터스 코포레이션(A.C Spark Plug Division of General Motors Corporation)으로부터 미세 등급(0.09 내지 1.0 미크론) 및 조대 등급(1.5 내지 10.0 초과 미크론)을 구입하였다. 미세 등급 입자들에 대한 입자 크기 분포는 HIAC/Royco 5109 입자 계수기(HIAC/Royco division of Pacific Scientific Company 제품)를 이용하여 결정하였다. 조대 등급 입자들에 대한 입자 크기 분포는 HIAC/Royco LD 400 센서, S/N 9002-020(HIAc/Royco division of Pacific Scientific Company 제품)을 이용하여 결정하였다. 시험은 직경 약 90 mm의 원형 샘플을 통해 4 표준 세제곱 피트/분의 공기 유동 하에(즉, 약 58 CFM/ft2) 실온에서 수행하였다.
대조 입자 차단 재료 및 열처리된 입자 차단 재료의 일반적인 특성을 표 2에 나타내었다. 표 3 및 4에는 대조 입자 차단 재료 및 열처리된 입자 차단 재료에 대한 입자 차단 시험 결과를 나타내었다. 일반적으로 말하자면, 입자 차단 재료는 대조 재료와 거의 동일한 기초 중량 및 훨씬 작은 입자 투과율(즉, 매우 개선된 입자 차단 특성)을 가져야 한다.
[표 2]
[표 3]
[표 4]
상기 설명은 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관한 것이지만, 첨부하는 특허 청구의 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 영역에서 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 또는 변화시킬 수 있다.

Claims (33)

  1. 용융 취입 열가소성 중합체 섬유로 이루어진 부직 웹을 이 웹에 의해 흡수되는 피이크 총에너지가 실온에서 이 웹에 의해 흡수되는 양보다 약 250 % 이상 더 높은 온도로 가열시키고; 개개의 용융 취입 섬유의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가지도록 상기 가열된 부직 웹에 장력을 가해서 이 부직 웹을 네킹시키고; 상기 네킹된 부직 웹을 냉각시키는 것을 포함하는 입자 투과에 대한 저항성이 개선된 부지 재료의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용융 취입 열가소성 중합체 섬유가 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 1종 이상의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 이루어진 군으로 부터 선택된 것인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 용융 취입 열가소성 중합체 섬유가 용융 취입 폴리올레핀 섬유를 포함하고, 이러한 섬유의 부직 웹을 중합체의 α전이 온도 이상의 온도에서부터 액상 분율이 5%가 되는 용융 개시 온도보다 약 10 % 낮은 온도까지의 온도로 가열시키는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 용융 취입 열가소성 중합체 섬유가 용융 취입 폴리프로필렌 섬유를 포함하고, 이러한 섬유의 부직 웹을 약 105℃ 내지 약 145℃의 온도로 가열시키는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹을 약 110℃ 내지 약 140℃의 온도로 가열시키는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 용융 취입 폴리프로필렌 섬유의 부직 웹을 약 120℃ 내지 약 125℃의 온도로 가열시키는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장력이 장력을 가하기 전의 부직 웹의 폭보다 약 10 % 이상 더 작은 네킹된 폭으로 상기 부직 웹을 네킹시키기에 충분한 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 장력이 장력을 하기 전의 부직 웹의 폭보다 약 15 % 내지 약 50 % 더 작은 네킹된 폭으로 상기 부직 웹을 네킹시키기에 충분한 것인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 부직 웹을 적외선 조사, 증기 캔, 마이크로파, 초음파 에너지, 불꽃, 고온 기체 및 고온 액체에 의해 가열시키는 방법.
  11. 가열된 후 네킹됨으로써 개개의 용융 취입 섬유의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가져서 입자 투과율이 용융 취입 섬유의 동일한 비처리 부직 웹보다 약 10 %이상 감소된, 비엘라스토머성 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 하나 이상의 웹을 포함하는 부직 재료.
  12. 제11항에 있어서, 상기 입자투과율이 평균 직경이 약 0.1 미크론 보다 큰 입자에 대해서 약 50 % 미만인 부직 재료.
  13. 제11항에 있어서, 상기 입자 투과율이 평균 직경이 약 0.1 미크론 보다 큰 입자에 대해서 약 40 % 미만인 부직 재료.
  14. 제11항에 있어서, 상기 입자 투과율이 평균 직경이 약 1.5 미크론 보다 큰 입자에 대해서 약 5 % 미만인 부직 재료.
  15. 제11항에 있어서, 상기 용융 취입 섬유가 용융 취입 마이크로 섬유를 포함하는 부직 재료.
  16. 제15항에 있어서, 상기 용융 취입 마이크로 섬유의 약 50 % 이상(영상 분석 법으로 측정)이 5 미크론 미만의 평균 직경을 갖는 것인 부직 재료.
  17. 제11항에 있어서, 상기 비엘라스토머성 용융 취입 열가소성 중합체 섬유가 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 것인 부직 재료.
  18. 제17항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 1종 이상의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 부직 재료.
  19. 제11항에 있어서, 상기 비엘라스토머성 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 부직 웹이 방직 섬유, 목재 펄프 섬유, 미립자물 및 초흡수성 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 보조 재료를 추가로 포함하는 부직 재료.
  20. 제11항에 있어서, 상기 부직 웹의 기초 중량이 약 6 내지 약 400 g/㎡인 부직 재료.
  21. 제11항 기재의 부직 재료로 된 층 1개 이상과 다른 층 1개 이상을 포함하는 다층 재료.
  22. 제21항에 있어서, 상기 다른 층이 직포, 편직물, 본디드 카디드 웹, 연속 스펀본디드 필라멘트 웹, 용융 취입 섬유 웹 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 다층 재료.
  23. 제21항에 있어서, 각 층들 사이의 섬유들의 전체적인 배향 강도가 약 0 내지 약 90°가 되도록 배열된 제11항 기재의 부직 재료로 된 다른 층을 적어도 하나 이상 포함하는 다층 재료.
  24. 개개의 용융 취입 섬유의 적어도 일부가 바로 인접하는 부분들의 섬유 직경보다 실질적으로 더 작은 섬유 직경을 갖는 부분들을 가짐으로써, 용융 취입 섬유가 이와 동일한 섬유 직경 변화를 나타내지 않는 동일한 부직 웹에 비해 입자 투과율이 약 10 % 이상 감소된, 비엘라스토머성 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 웹 하나 이상을 포함하는 부직 재료.
  25. 제24항에 있어서, 상기 입자 투과율이 평균 직경이 약 0.1 미크론 보다 큰 입자에 대해서 약 50 % 미만인 부직 재료.
  26. 제24항에 있어서, 상기 입자 투과율이 평균 직경이 약 0.1 미크론 보다 큰 입자에 대해서 약 40 % 미만인 부직 재료.
  27. 제24항에 있어서, 상기 입자 투과율이 평균 직경이 약 1.5 미크론 보다 큰 입자에 대해서 약 5 % 미만인 부직 재료.
  28. 제24항에 있어서, 상기 용융 취입 섬유가 용융 취입 섬유가 용융 취입 마이크로 섬유를 포함하는 것인 부직 재료.
  29. 제28항에 있어서, 상기 용융 취입 마이크로 섬유의 약 50 % 이상(영상 분석법으로 측정)이 5 마이크론 미만의 평균 직경을 갖는 것인 부직 재료.
  30. 제24항에 있어서, 상기 비엘라스토머성 용융 취입 열가소성 중합체 섬유가 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 것인 부직 재료.
  31. 제30항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 1종 이상의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 이루어진 군으로 부터 선택된 것인 부직 재료.
  32. 제24항에 있어서, 상기 비엘라스토머성 용융 취입 열가소성 중합체 섬유의 부직 웹이 방직 섬유, 목재 펄프 섬유, 미립자물 및 초흡수성 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 보조 재료를 추가로 포함하는 부직 재료.
  33. 제24항에 있어서, 상기 부직 웹의 기초 중량이 약 6 내지 약 400 g/㎡인 부직 재료.
KR1019930031232A 1992-12-31 1993-12-30 개선된 입자 차단 부직 재료 KR100236752B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/999,244 US5320891A (en) 1992-12-31 1992-12-31 Particle barrier nonwoven material
US7/999,244 1992-12-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR940015010A KR940015010A (ko) 1994-07-19
KR100236752B1 true KR100236752B1 (ko) 2000-03-02

Family

ID=25546076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930031232A KR100236752B1 (ko) 1992-12-31 1993-12-30 개선된 입자 차단 부직 재료

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5320891A (ko)
EP (1) EP0604737B1 (ko)
JP (1) JP3876004B2 (ko)
KR (1) KR100236752B1 (ko)
CN (2) CN1041700C (ko)
AU (1) AU667581B2 (ko)
BR (1) BR9305258A (ko)
CA (1) CA2096985A1 (ko)
DE (1) DE69319214T2 (ko)
ES (1) ES2119847T3 (ko)
MX (1) MX9307220A (ko)
TW (1) TW251322B (ko)
ZA (1) ZA938313B (ko)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6406674B1 (en) * 1993-06-30 2002-06-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Single step sterilization wrap system
CA2129210A1 (en) * 1994-03-31 1995-10-01 Debra Jean Mcdowall Liquid distribution layer for absorbent articles
JPH09512504A (ja) * 1994-04-29 1997-12-16 キンバリー クラーク コーポレイション スリット付き弾性繊維不織積層体
US5607491A (en) * 1994-05-04 1997-03-04 Jackson; Fred L. Air filtration media
US5480466A (en) * 1994-05-04 1996-01-02 Schuller International, Inc. Air filtration media
US5635290A (en) * 1994-07-18 1997-06-03 Kimberly-Clark Corporation Knit like nonwoven fabric composite
US5562037A (en) * 1994-12-02 1996-10-08 Kimberly-Clark Corporation Single substrate, repeat-pass printing process
US5680653A (en) * 1994-12-02 1997-10-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Surgical gown cuff and method for making the same
US5501149A (en) * 1994-12-02 1996-03-26 Kimberly-Clark Corporation Dual substrate, single-pass printing process
US5594955A (en) * 1994-12-12 1997-01-21 Kimberly-Clark Corporation Surgical gown sleeve
US6231715B1 (en) * 1994-12-20 2001-05-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Elongate, semi-tone printing process
US5588155A (en) * 1995-03-31 1996-12-31 Kimberly-Clark Corporation Liquid impervious surgical gown cuff and method for making the same
CN1095644C (zh) * 1995-08-28 2002-12-11 金伯利-克拉克环球有限公司 用于个人护理的吸湿用品及其制作工艺
US5789065A (en) * 1996-10-11 1998-08-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Laminated fabric having cross-directional elasticity and method for producing same
JPH10204765A (ja) * 1996-10-17 1998-08-04 Corovin Gmbh 良好な蒸気透過性を有する低減された重量の防水性多層不織布およびその製造方法
US5914084A (en) * 1997-04-04 1999-06-22 The Procter & Gamble Company Method of making a stabilized extensible nonwoven web
US6129801A (en) * 1997-04-23 2000-10-10 The Procter & Gamble Company Method for making a stable web having enhanced extensibility in multiple directions
US5883028A (en) * 1997-05-30 1999-03-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Breathable elastic film/nonwoven laminate
GB9724814D0 (en) * 1997-11-25 1998-01-21 Rhodes Harry G Filtration assembly
US6231557B1 (en) * 1999-09-01 2001-05-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent product containing an elastic absorbent component
US6878433B2 (en) 1999-12-21 2005-04-12 The Procter & Gamble Company Applications for laminate web
AU2586701A (en) * 1999-12-21 2001-07-03 Procter & Gamble Company, The Laminate web comprising an apertured layer and method for manufacture thereof
US6830800B2 (en) 1999-12-21 2004-12-14 The Procter & Gamble Company Elastic laminate web
US6808791B2 (en) 1999-12-21 2004-10-26 The Procter & Gamble Company Applications for laminate web
US6863960B2 (en) 1999-12-21 2005-03-08 The Procter & Gamble Company User-activatible substance delivery system
US6730622B2 (en) * 1999-12-21 2004-05-04 The Procter & Gamble Company Electrical cable
US6884494B1 (en) 1999-12-21 2005-04-26 The Procter & Gamble Company Laminate web
US20020022426A1 (en) * 1999-12-21 2002-02-21 The Procter & Gamble Company Applications for elastic laminate web
US7423003B2 (en) 2000-08-18 2008-09-09 The Procter & Gamble Company Fold-resistant cleaning sheet
US20020119720A1 (en) * 2000-10-13 2002-08-29 Arora Kelyn Anne Abrasion resistant, soft nonwoven
US6589267B1 (en) * 2000-11-10 2003-07-08 Vasomedical, Inc. High efficiency external counterpulsation apparatus and method for controlling same
US6986932B2 (en) * 2001-07-30 2006-01-17 The Procter & Gamble Company Multi-layer wiping device
US8206366B2 (en) 2001-03-01 2012-06-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Convertible diaper/pant with ease of application
US7473818B2 (en) 2001-03-01 2009-01-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Product seal of dissimilar materials
US20020165517A1 (en) * 2001-03-01 2002-11-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Prefastened diaper/pant for infants with improved fit range
US20040076564A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-22 Schild Lisa A. Multi-layer products having improved strength attributes
US20040074593A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-22 Schild Lisa A. Methods of making multi-layer products having improved strength attributes
US7126228B2 (en) * 2003-04-23 2006-10-24 Micron Technology, Inc. Apparatus for processing semiconductor devices in a singulated form
US7922983B2 (en) * 2005-07-28 2011-04-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Sterilization wrap with additional strength sheet
US8691098B2 (en) * 2004-12-10 2014-04-08 Fresenius Hemocare Italia S.R.L. Porous web, particularly for filtration of biological fluids
US20060166582A1 (en) * 2005-01-24 2006-07-27 Turkson Abraham K Composite higher temperature needlefelts with woven fiberglass scrims
US20070141303A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Steindorf Eric C Sheet materials with zoned machine direction extensibility and methods of making
US7432413B2 (en) 2005-12-16 2008-10-07 The Procter And Gamble Company Disposable absorbent article having side panels with structurally, functionally and visually different regions
JP5420418B2 (ja) 2006-12-04 2014-02-19 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー 図形を含む吸収性物品
US8500883B2 (en) * 2008-07-18 2013-08-06 General Electric Company Apparatus and system for filtering air
US9498932B2 (en) 2008-09-30 2016-11-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Multi-layered meltblown composite and methods for making same
US9168718B2 (en) 2009-04-21 2015-10-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for producing temperature resistant nonwovens
US8664129B2 (en) 2008-11-14 2014-03-04 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Extensible nonwoven facing layer for elastic multilayer fabrics
US10161063B2 (en) 2008-09-30 2018-12-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin-based elastic meltblown fabrics
WO2010078413A1 (en) 2008-12-31 2010-07-08 Apinee, Inc. Preservation of wood, compositions and methods thereof
EP2401147B1 (en) 2009-02-27 2015-06-24 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Biaxially elastic nonwoven laminates having inelastic zones
US20110033673A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Durable nonwoven allergen barrier laminates
US8668975B2 (en) 2009-11-24 2014-03-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Fabric with discrete elastic and plastic regions and method for making same
CN103348048B (zh) * 2010-08-23 2017-10-27 博爱控股有限公司 具有驻极体性质的非织造网和纤维、其制造工艺及其用途
JP5306395B2 (ja) * 2011-03-10 2013-10-02 フレゼニウス・ヘモケア・イタリア・ソシエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ とくに生体液を濾過するための多孔性ウェブ
US9878464B1 (en) 2011-06-30 2018-01-30 Apinee, Inc. Preservation of cellulosic materials, compositions and methods thereof
WO2013170433A1 (en) 2012-05-15 2013-11-21 The Procter & Gamble Company Absorbent article having characteristic waist end
CN103285664B (zh) * 2013-07-02 2015-06-17 甘肃恒通滤业有限公司 一种植物过滤基材
CN103845956B (zh) * 2014-03-31 2015-07-08 江苏科力特环保科技有限公司 活性碳纤维空调滤芯及其制备工艺
JP2018530683A (ja) * 2015-10-16 2018-10-18 アビンティブ・スペシャルティ・マテリアルズ・インコーポレイテッドＡＶＩＮＴＩＶ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ． 整列したセグメント化繊維を有する不織布
CA179333S (fr) * 2017-08-10 2019-11-04 Decathlon Sa Veste d'extérieur
EP3829744A4 (en) * 2018-08-03 2022-03-16 3M Innovative Properties Company AIR FILTER MEDIA WITH A REFORMED SPUNNON-WOVEN WEB AND METHOD OF MAKING AND USE THEREOF
EP4139020A4 (en) * 2020-04-20 2024-01-17 Michelle Secours MULTI-LAYER TEXTILE FOR DURABLE AND WASHABLE HIGH PERFORMANCE FILTER MEDIA AND METHOD FOR ASSEMBLY THEREOF
CN111645398A (zh) * 2020-06-04 2020-09-11 苏州海蓝环保科技有限公司 一种针刺过滤毡超喂热定型工艺

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1741530A (en) * 1928-11-02 1929-12-31 Comfolastic Corp Elasticized fabric
US3047444A (en) * 1955-07-15 1962-07-31 Kimberly Clark Co Non-woven fabric and method of making the same
US2971322A (en) * 1956-05-04 1961-02-14 American Viscose Corp Stretch yarn
US3059313A (en) * 1958-03-26 1962-10-23 Chicopee Mfg Corp Textile fabrics and methods of making the same
NL271149A (ko) * 1960-11-08 1900-01-01
US3256258A (en) * 1961-05-05 1966-06-14 Du Pont Fibers
US3081519A (en) * 1962-01-31 1963-03-19 Fibrillated strand
GB993920A (en) * 1963-03-25 1965-06-02 Ici Ltd Non-woven fibrous products
US3406033A (en) * 1965-03-01 1968-10-15 Du Pont Method for treatment of film-fibril sheets
US3438844A (en) * 1965-06-04 1969-04-15 Kendall & Co Spot-bonded nonwoven fabrics and their preparation
DE1460514B2 (de) * 1965-07-26 1977-03-24 Vepa Ag, Riehen Bei Basel (Schweiz) Verfahren und vorrichtung zum waermebehandeln von bahnigem gut, insbesondere textilgut
GB1217498A (en) * 1967-04-20 1970-12-31 Dunlop Co Ltd Method of treating a tape of an organic thermoplastic material
US3485695A (en) * 1968-01-26 1969-12-23 Johnson & Johnson Method of making a bonded poriferous non-woven textile fabric
GB1308904A (en) * 1969-02-14 1973-03-07 Nova Jersey Knit Ltd Finishing process
US3575784A (en) * 1969-02-28 1971-04-20 Du Pont Bonded nonwoven sheet
DD81837B1 (de) * 1970-04-21 1986-10-29 Werner Schwalbe Verfahren zum verstrecken und fixieren von schnueren, seilen sowie netztuch
US3932682A (en) * 1970-06-04 1976-01-13 Celanese Corporation Air permeable waterproof products having fabric-like aesthetic properties and methods for making the same
US3772417A (en) * 1970-10-28 1973-11-13 C Vogt Method for improving physical properties of spray spun fibrous sheet materials
BE795189A (fr) * 1972-02-10 1973-08-09 Vepa Ag Installation a tambours perfores suivie d'un dispositif tendeur
US3949128A (en) * 1972-08-22 1976-04-06 Kimberly-Clark Corporation Product and process for producing a stretchable nonwoven material from a spot bonded continuous filament web
GB1453447A (en) * 1972-09-06 1976-10-20 Kimberly Clark Co Nonwoven thermoplastic fabric
FR2205407A2 (en) * 1972-11-09 1974-05-31 Gen Alimentaire Extruded plastic net with continuous filament base - between which discontinuous extruded filaments are pressed at spaced intervals
DE2320480C3 (de) * 1973-04-21 1980-05-14 Vepa Ag, Riehen B. Basel (Schweiz) Textilwärmebehandlungsvorrichtung, insbesondere Spannrahmen
DE2406059A1 (de) * 1974-02-08 1975-08-21 Lutravil Spinnvlies Verfahren zur herstellung von querelastischen vliesstoffen durch streckbehandlung und fixierung eines vorgebundenen vliesstoffes
FR2307631A1 (fr) * 1975-04-14 1976-11-12 Payen & Cie L Procede pour la fabrication d'articles textiles tridimensionnels elastiques et articles ainsi obtenus
US4209563A (en) * 1975-06-06 1980-06-24 The Procter & Gamble Company Method for making random laid bonded continuous filament cloth
US4013816A (en) * 1975-11-20 1977-03-22 Draper Products, Inc. Stretchable spun-bonded polyolefin web
DE2624029A1 (de) * 1976-02-02 1977-08-04 Carborundum Co Unterlagematerial
DE2632875C2 (de) * 1976-04-29 1982-01-14 E.I. du Pont de Nemours and Co., 19898 Wilmington, Del. Verfahren zur Herstellung eines genadelten Vliesstoffes aus kristallisierten Poly-(m-phenylenisophthalamid)-Fasern und daraus hergestellte genadelte, dimensionsstabile Vliesstoffe
US4062995A (en) * 1976-06-23 1977-12-13 Johnson & Johnson Reticular web
JPS6025541B2 (ja) * 1976-09-22 1985-06-19 日本バイリ−ン株式会社 微細繊維から成る高強度不織布及びその製造方法
US4489543A (en) * 1977-08-17 1984-12-25 Celanese Corporation Self-crimping yarn
US4193899A (en) * 1977-11-29 1980-03-18 Exxon Research & Engineering Co. Elastomeric systems having unusual memory characteristics
DE2757526A1 (de) * 1977-12-23 1979-06-28 Krantz H Gmbh & Co Verfahren und spannrahmen zur thermischen behandlung bahnfoermiger textilware
DE2920458C2 (de) * 1979-05-21 1984-02-02 Dipl.-Ing. Gerhard Ruckh, Maschinenfabrik, 7320 Göppingen Verfahren und Vorrichtung zum Führen, Ausrüsten und in Längsrichtung Trennen einer aus Maschenwarenstücken zusammengesetzten Warenbahn
DE3062982D1 (en) * 1979-12-07 1983-06-09 Ici Plc Process for producing a non-woven fabric
US4467595A (en) * 1980-08-18 1984-08-28 Akzona Incorporated Latent contractable elastomers, composite yarns therefrom and methods of formation and use
US4554121A (en) * 1980-08-18 1985-11-19 Akzona Incorporated Method of forming latent-contractable elastomeric composite yarns
US4443513A (en) * 1982-02-24 1984-04-17 Kimberly-Clark Corporation Soft thermoplastic fiber webs and method of making
EP0115192B2 (en) * 1982-12-28 1992-07-22 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Process for producing stretched filaments of ultrahigh-molecular-weight polyethylene
EP0125494B1 (en) * 1983-05-13 1992-01-02 Kuraray Co., Ltd. Entangled fibrous mat having good elasticity and production thereof
BR8302903A (pt) * 1983-05-31 1985-01-15 Johnson & Johnson Processo para produzir um pano nao-tecido termo-unido elastico e pano nao-tecido termo-unido elastico
US4486485A (en) * 1983-08-24 1984-12-04 Burlington Industries, Inc. Nonwoven textile structures with reversible stretch
US4543154A (en) * 1983-11-04 1985-09-24 The Procter & Gamble Company Method for severing a laminated web containing a dimensionally heat unstable layer to produce non-linear shirred edges
DE3438859A1 (de) * 1983-12-30 1985-07-11 VEB Forschung und Entwicklung Betrieb des VEB Kombinat Wolle und Seide, DDR 6600 Greiz Verfahren und anordnung zur optimierung thermischer behandlungsprozesse von flaechengebilden
DE3586136T3 (de) * 1984-03-17 2001-08-16 Asahi Chemical Ind Hitzebeständige, eine hohe Reissdehnung aufweisende, nichtgewobene Stoffbahn.
US4551378A (en) * 1984-07-11 1985-11-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Nonwoven thermal insulating stretch fabric and method for producing same
DE3433230A1 (de) * 1984-09-11 1986-03-20 MTM Obermaier GmbH & Co KG, 6733 Haßloch Verfahren und vorrichtung zum beseitigen des laengsverzugs bei maschenwaren in schlauchform
US4554207A (en) * 1984-12-10 1985-11-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stretched-and-bonded polyethylene plexifilamentary nonwoven sheet
JPH0762305B2 (ja) * 1985-04-30 1995-07-05 日本バイリ−ン株式会社 いせ込み可能な不織布芯地及びその製法
US4720415A (en) * 1985-07-30 1988-01-19 Kimberly-Clark Corporation Composite elastomeric material and process for making the same
US4652487A (en) * 1985-07-30 1987-03-24 Kimberly-Clark Corporation Gathered fibrous nonwoven elastic web
US4657802A (en) * 1985-07-30 1987-04-14 Kimberly-Clark Corporation Composite nonwoven elastic web
US4606964A (en) * 1985-11-22 1986-08-19 Kimberly-Clark Corporation Bulked web composite and method of making the same
US4652322A (en) * 1986-02-28 1987-03-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for bonding and stretching nonwoven sheet
US4696779A (en) * 1986-03-17 1987-09-29 Kimberly-Clark Corporation Method and apparatus for forming an isotropic self-adhering elastomeric ribbon
DE3608902A1 (de) * 1986-03-17 1987-09-24 Brueckner Trockentechnik Gmbh Verfahren zur waermebehandlung einer warenbahn in einer spannmaschine
US4714647A (en) * 1986-05-02 1987-12-22 Kimberly-Clark Corporation Melt-blown material with depth fiber size gradient
US4781966A (en) * 1986-10-15 1988-11-01 Kimberly-Clark Corporation Spunlaced polyester-meltblown polyetherester laminate
JPS63310555A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Asahi Chem Ind Co Ltd 電池用セパレ−タ
US4965122A (en) * 1988-09-23 1990-10-23 Kimberly-Clark Corporation Reversibly necked material
JP2829147B2 (ja) * 1991-03-12 1998-11-25 出光石油化学株式会社 不織布の製造方法
JP3082791B2 (ja) * 1991-09-20 2000-08-28 三井化学株式会社 熱可塑性樹脂不織布及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1041700C (zh) 1999-01-20
AU5052193A (en) 1994-07-14
ES2119847T3 (es) 1998-10-16
MX9307220A (es) 1994-06-30
ZA938313B (en) 1994-06-17
CN1069576C (zh) 2001-08-15
JP3876004B2 (ja) 2007-01-31
KR940015010A (ko) 1994-07-19
US5320891A (en) 1994-06-14
BR9305258A (pt) 1994-07-05
CA2096985A1 (en) 1994-07-01
AU667581B2 (en) 1996-03-28
TW251322B (ko) 1995-07-11
JPH06220764A (ja) 1994-08-09
DE69319214T2 (de) 1998-10-22
EP0604737A1 (en) 1994-07-06
DE69319214D1 (de) 1998-07-23
CN1215660A (zh) 1999-05-05
CN1089546A (zh) 1994-07-20
EP0604737B1 (en) 1998-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100236752B1 (ko) 개선된 입자 차단 부직 재료
EP0986665B1 (en) Breathable elastic film/nonwoven laminate
US6352948B1 (en) Fine fiber composite web laminates
KR100309231B1 (ko) 부텐 중합체를 포함하는 다성분 중합체 스트랜드및그로제조한부직포및제품
US5804512A (en) Nonwoven laminate fabrics and processes of making same
US6179939B1 (en) Methods of making stretched filled microporous films
US5405682A (en) Nonwoven fabric made with multicomponent polymeric strands including a blend of polyolefin and elastomeric thermoplastic material
US5482765A (en) Nonwoven fabric laminate with enhanced barrier properties
US5733822A (en) Composite nonwoven fabrics
KR100361780B1 (ko) 부직웹의제조방법
EP0462574B2 (en) Nonwoven web and method of forming same
US5492751A (en) Disposable garment with improved containments means
KR100403253B1 (ko) 박리강도가 개선된 부직적층물
JPH0557901B2 (ko)
KR19990076631A (ko) 흡수성 제품용의 매치된 투과성 라이너/흡수성 구조체 시스템
JP2003518202A (ja) フラッシュ紡糸されたシ−ト材料
ZA200408152B (en) Slit neck spunbond process and material
JPH06287851A (ja) 網状繊維不織布
MXPA00006097A (en) Fine fiber composite web laminates
MXPA99010625A (es) Laminado no tejido/pelicula elastica con capacidad para respirar
MXPA97004659A (en) Method for producing a non tram tissue

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060929

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee