KR100286511B1 - 스트립물질 및 이의 제조방법 - Google Patents

스트립물질 및 이의 제조방법 Download PDF

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미카엘 가쓰
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도바이 라요스, 뮈리 한스 외르크
콘라트 문찡어 운트 꽁빠니 아게
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Abstract

캐리어(2)를 갖는 직물(1)의 웹은 이동 채널로 트래버스된(traversed) 적어도 한 면에 외부적으로 평평한 플라스틱 층(5, 6)을 갖는다. 본 발명에 따라, 플라스틱 층(5, 6)의 외부면(7, 8)은 또한 적어도 부분적으로 서로 연결되고 이동 채널을 갖는 이동 채널의 개구 사이에 형압(9)을 갖는다. 직물 웹의 제조 동안, 가용성 입자를 플라스틱 층(5, 6)의 제조 동안 또는 후에 플라스틱 층(5, 6)의 외부면(7, 8)에 도포시킨 다음 플라스틱 층(5, 6)으로 압착시킨다. 이러한 가용성 입자를 직물 웹(1)에 저항성이 있는 용매로 추출시킨다.

Description

스트립 물질 및 이의 제조방법
본 발명은 유동 통로(throughflow passages)가 가로지르는 플라스틱 층(plastics layer)을 외부의 적어도 한 면에 갖는, 지지체를 포함하는 스트립 물질에 관한 것이다. 스트립 물질은 특히 성형, 압착 및 건조에 의한 제지기(paper machine) 벨트, 필터 미디어(filter media) 및, 특히 이러한 관점에서는, 벨트 필터 미디어의 제조에 적합하다.
제지기에 사용하기 위한 위에서 언급한 유형의 스트립 물질은 EP-B 제0 196045호에 기재되어 있다. 이는 두께가 1.3 내지 5㎜인 탄성중합체 수지 층이 도포된 액체 투과성 직물 형태의 지지체를 포함한다. 플라스틱 층은 다른 매끄럽고 평평한 외부로부터 하부 지지체를 통과하고, 제지기에서 탈수 경로로서 작용하는 유동 통로를 포함한다.
유동 통로는 직물 섬유(textile fibre)를 직물 섬유와 중합체 수지의 혼합물을 지지체에 도포하기 전에, 중합체 수지에 균질하게 분산시키는 양태로 제조한다. 상기 방법에 대한 대안으로서, 섬유 플리스(fibre fleece)를 지지체에 우선 도포할 수 있고, 그후 중합체 수지의 피복물을 도포한다. 두 경우 모두에서 직물 섬유는 용매를 적용함으로써 용해시킬 수 있는 유기 물질로 이루어져 있고, 플라스틱 층은 이 용매에 내성이 있다. 직물 섬유로부터의 침출은 용매의 적용에 의해 중합체 수지를 도포한 후 수행하여 이의 형상 및 배향이 침출된 직물 섬유에 상응하는 유동 통로를 형성시킨다.
덜 바람직한 양태에서는 입상 미립자(particulate corpuscle)가 중합체 수지에 균질하게 분포된 직물 섬유 대신에 제안된다. 무기 염 또는 이의 수화물 또는 산화물은 이러한 미립자용 물질로서 제안된다. 적합한 용매에 의해서 이는 직물 섬유와 동일한 방법으로 중합체 수지로부터 침출시킬 수 있고, 이의 진행 동안에 세공 공동(pore cavity) 뒤에 잔류할 수 있다.
중합체 수지는 경화 후 중합체 수지에 함유된 가용성 직물 섬유 또는 미립자의 용해를 방지하는 밀폐된 표면을 형성하는 경향이 있기 때문에 위에서 기술한 제지기 벨트의 제조에는 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, EP-B-EPO 제273 613호에서는 플라스틱 층의 표면을 분쇄하여, 가용성 섬유로 통로를 형성하고, 추가로 매끄러운 표면을 발생시키는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 분쇄 공정은 매우 시간 소모적이다. 게다가, 우선 적정 과량의 플라스틱 물질을 도포할 필요가 있고, 분쇄 공정 동안에 형성되는 먼지를 흡입시켜야 하고 폐기하거나 재생용으로 가공하여야 한다. 또한, 제지기 벨트로부터 제지 스트립이 이탈하는 것을 방지하는 매끄러운 표면이 형성된다. 이는 제지 스트립이 매끄러운 표면에 대하여 단단히 늘어지는 경향이 있기 때문이다.
위에서 언급한 단점과는 별개로, 이러한 종류의 제지기 벨트는 배트 온 베이스(batt-on-base) 원리에 따라, 공지된 펠트(felt) 물질과 비교하여 다수의 장점, 더욱 구체적으로는 더욱 균일한 압력 분포 및 이에 따른 개선된 탈수 특성 뿐만 아니라, 영구적 변형에 대한 증가된 내성 및 그에 따른 연장된 작동 수명 및 그로부터 수득되는 감소된 유지 비용, 개선된 내마모성, 더 높은 구조적 강도, 및 오염물질에 대한 낮은 친화도를 갖는다고 청구되어 있다.
상기한 개선점은 제지기 벨트의 잔류 섬유 및 지지체가 내용매성인, 즉 안정한 용매에 의해서 침출될 수 있는 제지기 펠트 섬유 또는 입자를 섬유에 매봉시킨다는 제안(DE-C 제34 19 7호 또는 제34 19 8호)에 의해 수행된다. 제조 공정은 불용성 섬유 및 가용성 성분의 부직 섬유 웹(non-woven fiber web)이 형성되어, 지지체에 니이들 결합되고(needle-bonded), 그후 제지기 벨트가 압력 및 열에 의해 압축되도록 수행한다. 이 동안에, 가용성 성분을 함께 용융시킬 수 있다. 가용성 성분의 분해로 인하여, 세공 공동이 형성되고, 이는 선행 압착 및 이로써 발생된 고밀도에도 불구하고, 제지기 벨트에 탈수에 필요한 세공 용적을 제공한다.
압착에도 불구하고, 내구성이 플라스틱으로 도포된 지지체보다 현저하게 떨어진다는 것은 이 용액의 단점이다. 또한, 본 목적을 위한 통상적인 기계, 특히 제직 직기 및 니들기 없이는 달성될 수 없다.
지지체 및 상이한 방법으로 이를 통과하는 유동 통로와 함께 플라스틱 층을 포함하는 제지기 벨트를 제조하려는 시도는 충분히 있었다. 따라서 EP-B 제0 037 387호에서는 레이저 장치에 의하여 사전에 도포된 플라스틱 호일(foil)을 관통시킴으로써 유동 통로가 제조되는 스트립 물질이 제안되었다. 스트립 물질의 평면에 대하여 횡방향으로 기체 또는 물을 침투시킬 수 없다는 이유 때문에, 유동 통로들이 상호 관통하지 않는다는 사실 이외에, 이러한 스트립의 제조는, 특히 제지기 벨트를 사용하는 경우와 같이, 주 표면적을 레이저 장치에 의하여 가공하는 경우, 대단히 고가이다. 또한, 필요한 너비 및 적합한 균일성을 갖는 호일은 제조할 수 없다.
WO 제91/14558호에는 비경화 플라스틱 층에 천공된 마스크(perforated mask)를 도포한 다음, 방사(radiation)시켜 유동 통로를 제조하는 방법이 제안되어 있다. 이러한 방사로 인하여, 플라스틱 물질은 마스크의 천공 영역에서 완전히 경화된다. 천공된 마스크의 제거 후, 아직 경화되지 않은 플라스틱 물질은 가압 공기를 사용하여 제거한다. 당해 공정 또한 고가이고 비교적 넓은 유리 표면적이 남는 등의 이유로 인하여 보펴적으로 사용할 수 없다. 게다가, 여기서는 처리하거나 재활용시켜야 하는 폐기물 또한 형성된다.
상이한 개념이 EP-B 제0 187 967호에 따른 제안에 따라 적용된다. 이러한 경우, 제지기 벨트의 경우에는, 0.15 내지 5㎜ 크기 정도의 합성 중합체 수지의 성긴 입자를 지지체 웹의 표면에 분포시킨 다음, 중합체 수지 입자를 연화점 이상으로 가열하여 열처리함으로써 이들을 함께 융합시키고 이들의 접촉 부분에서 지지체직물에 적용하여 지지체 위의 다공성 플라스틱 층을 생성한다. 그 대신에 또는 이와 함께 수지형 결합제를 도포하는 것 또한 가능하다. 입자 대신, 지지체 직물에 성긴 섬유를 분포시키는 것 또한 가능하다. 입자 또는 섬유를 서로 접착시키고 지지체 직물에 접착시킨 후, 플라스틱 층이 액체 투과성이 되도록 하는 공동이 잔존한다.
이러한 경우, 스트립 물질이 초기에 열 작용에 의해 이들의 접촉 부분에서 상호 결합되는 중합체 입자로부터만 제조된다는 것을 제외하고, 이와 유사한 몇몇 방법이 유럽 특허원 제0 653 512호에 따라 제안되어 있다. 경우에 따라, 강화된 형태의 보강 구조물이 이렇게 형성된 벨트에 전부 매봉될 수 있다. 이는 순수한 섬유 제품 형태 또는 직물 형태를 취할 수 있다. 입자들의 직경은 또한 다른 면쪽으로 증가하는 침투성을 발생시키기 위하여 상이할 수 있다.
이러한 원리에 따라 제조된 스트립 물질의 단점은 특히 침투성에 관해서, 재생 가능한 방법으로 이들을 제조하는 것이 매우 어렵다는 데 있다. 게다가, 이들의 표면은 매우 불균일하고, 이러한 이유로-입자가 미세한 섬유(EP-B 제0 187 967호)로 형성되는 경우-압력과 열의 동시 적용 또는 분쇄 공정(유럽 특허원 제0 653 512호)이 표면을 균일하게 할 목적으로 제안된다.
WO 제95/21285호에 따라, 중합체 피복물을 열과 압력을 동시에 적용하여 이동 호일에 의하여 지지체에 도포하며, 이와 관련하여 열 작용으로 인하여 중합체 필름은 지지체에 도포된 플라스틱 층이 다공성인 결과, 이동 호일상에서 사이에 유리 공간이 형성된 응집성 점적으로 변형된다. 이러한 방법에서는 또한 재생 가능한 방법으로 플라스틱 층의 침투성을 조절하고, 이를 어떤 경우에라도 적용하는 것은 어렵다. 게다가, 이러한 목적에 필요한 너비의 호일은 이용할 수 없고, 또한 적합한 균일성으로 생성할 수 없다.
본 발명은 용이하고 시간을 절약하는 방법으로 제조할 수 있고, 또한 유리한 표면 특성을 갖는, 도입부에 언급한 유형의 스트립 물질을 고안하는 것을 목적으로 한다. 추가의 목적은 이러한 스트립 물질을 제조하기 위한, 간단하고 적용 가능한 방법을 제공하는 것이다.
첫 번째 언급한 목적은 플라스틱 층 외부가 유동 통로의 구멍 사이에 이의 조도(roughness)를 또한 증가시키는 양각 무늬(embossment)를 포함하는 본 발명에 따라 달성된다. 양각 무늬에 의해 증가된 조도는 제지기 벨트로서 스트립 물질을 사용하는 경우 어떠한 표시도 생기게 하지 않으면서 제지 스트립이 제지기 벨트에 너무 강하게 접착되는 경향을 없애기 때문에 특히 유리하다. 제지 벨트는 EP-B 제 0 196 045호 및 EP-B 제0 273 613호로부터 공지된 바와 같이 동일한 종류의 선행 기술 구조의 경우에서보다 제지기로부터 실질적으로 문제가 적게 발생한다. 유동 통로의 구멍(apertures)에 대한 이들의 분포에 기인하여, 이러한 양각 무늬는 균일한 지지체와 압력 전달을 허용하기 위해서 제지 스트립에 적절한 접촉면을 제공할 수 있을 정도의 최소 크기이다. 게다가, 양각 무늬와 함께 유동 통로가 제지 스트립이 압착 갭(press gap)을 통과한 후에 재습윤되는 것을 매우 감소시킨다는 것을 주의한다.
그러나, 본 발명에 따르는 거친 플라스틱 층 표면이 갖는 장점은 제지기에의 사용에 제한되지 않는다. 필터 미디어의 경우에, 또한 표면이 너무 매끄러우면 분리된 물질이 너무 강하게 접착되어 스트립핑시키는 것이 어려워진다.
원칙적으로 실제적인 사용 분야에서 평균 직경이 5 내지 100㎛인 양각 무늬가 추천된다.
본 발명에 따르는 스트립 물질의 지지체는 스트립 물질에 형태적 및 구조적인 강도를 부여하고, 경우에 따라, 종단력과 횡단력을 흡수하는 목적을 지닌다. 또한, 이는 액체 투과성이어야 한다. 이러한 목적을 위하여, 필라멘트, 예를 들면 부직 필라멘트 웹, 편직 구조물, 소모사 구조물 또는 제직 구조물 또는 이러한 직물 지지체의 조합체로부터 형성된 직물 지지체가 특히 적합하다. 사용 분야 및 강도 요건에 따라, 지지체는 단층 구조 또는 다층 구조일 수 있다. 지지체 직물의 경우 모든 직물 유형을 고려할 수 있으며, 특히 제지기 벨트 분야에서 그 자체로 공지된 유형을 고려할 수 있다. 바람직하게는 열가소성 합성 수지 물질의 멀티 필라멘트 뿐만 아니라 모노-필라멘트를 필라멘트로 사용할 수 있다. 지지체는 또다른 방법으로 또는 위에서 언급한 것과 조합하여 스펀 본디드(spun-bonded) 섬유 플리스 및/또는 스탬핑(stamping)시키거나 압출시킨 망상 구조물을 포함할 수 있다. 또한, 펠트와 같은 특성을 갖는 섬유 플리스를 제공할 수 있다.
특히 제지기 벨트 분야에서 공지되고 위에서 언급한 문헌에서 언급된 합성수지는 지지체용 물질로서 적합하다. 합성 수지는 특별한 사용 분야와 우세한 조건에 따라 선택할 수 있다. 특히, 합성 수지는 수지층 제조와 이와 관련된 열적 노출(thermal exposure)에서 열화(deterioration)되지 않는 것을 선택해야 한다.
본 발명의 추가의 특징은 다수의 상호 관통하는(inter-communicating) 세공 공동으로 구성된 유동 통로를 제공한다. 이러한 세공 공동은 EP-B 제0 196 045호에 공지된 방법으로 가용성 입자에 의해 형성될 수 있다. 이러한 관점에서, 세공 공동은 의도하는 목적의 최적 특성이 달성되도록 분포될 수 있다. 제지기 분야에 적용하기 위해서, 층별로(layer-wise) 또는 연속적으로, 예를 들면, 세공 공동의 수 및/또는 개개 세공 공동의 용적을 증가시킴으로써, 공동 용적을 지지체 쪽 방향으로 증가시키는 것이 권장된다. 이와는 독립적으로, 서로 인접하는 합성 수지 층의 평면에 평행인 세공 동공은, 특히 이를 제지기의 습식 압착에 사용하는 경우, 세공을 개방시켜 탈수성 용적이 플라스틱 층의 평면내에 및 이 평면을 가로지르는 방향에서도 유용하도록 상호 관통되어야 한다. 세공 공동의 평균 직경은 30 내지 500㎛의 범위이어야 한다.
본 발명의 추가의 특징은 스트립 물질의 나머지가 안정한 용매로 침출시킬 수 있고, 용해시킨 후에 추가의 유동 통로를 형성하도록 분포되는 가용성 성분을 함유하는 플라스틱 층을 제공한다. 이러한 스트립 물질은 이의 설치 후, 즉 조작동안, 먼지가 쌓여서 유용한 유동 통로가 수축되거나 막히는 경우에, 예를 들면 원래 상태에서 다시 한 번 침투성을 증가시키기 위해서, 침투성을 개질시키는 장점을 제공한다. 이러한 개념은 원칙적으로 펠트 내에서 가용성 섬유를 사용할 것을 제안하고 있는 유럽 특허원 제0 303 798호 및 유럽 특허원 제0 320 559호에 이미 밝혀졌다. 이는 이러한 가용성 성분이 스트립 물질을 목적하는 사용 조건하에, 즉 제지기 벨트로서 사용하는 경우, 제지 스트립에서 유래된 액체 또는 용액의 증기에 대해서 안정해야 하거나, 용해가 매우 지연되는 방법으로 진행되는 이유이다. 특정한 용매를 사용함으로써, 막힌 유동 통로를 대체하거나 수축된 유동 통로를 보충하는 추가의 유동 통로를 생성시킬 수 있다. 이를 위해 사용될 수 있는 물질로서는, 상기한 2개의 문헌을 참조한다. 가용성 성분으로서 작용하는 섬유 대신에, 또한 용해시킴으로써 결합하여 유동 통로를 형성하는 상호 관통하는 세공 공동이 생성되도록 분포하는 가용성 입상 미립자를 사용할 수 있다.
플라스틱 층으로 적합한 것은 폴리프로필렌 뿐만 아니라 폴리아미드 4.6, 6, 6.6, 6.10, 6.12, 11 및 12와 같은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리페닐설파이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리우레탄, 폴리설폰, 열가소성 방향족 폴리아미드, 폴리프탈아미드이다. 그러나, 예를 들면 EP-B-제0 196 045호와 EP-B-제0 273 613호에 기재된 것과 같은 다른 중합체 및 탄성중합체성 플라스틱을 또한 사용할 수 있다. 예를 들면, 플라스틱 층이 또한 상이한 탄성을 갖는 플라스틱으로 구성된 층을 형성할 수 있는 경우에 상이한 탄성을 갖는 상이한 합성 수지의 혼합물도 사용할 수 있다. 이러한 점에서 또한 합성 수지의 선택 및 이들의 탄성은 특정 사용 분야에 따라 선택할 수 있다.
본 발명에 따라 지지체가 한 면에만 플라스틱 층을 포함하지 않고 양면에 플라스틱 층을 포함하도록 추가로 제안된다. 이러한 양태는 특히 스트립 물질의 뒷면이, 지지체가 보호되어야 하는 상당한 기계적 마모 및 인열에 노출되는 경우에 특히 적합하다. 이는, 예를 들면 제지기 벨트가 흡입 박스 또는 지지 막대 등과 같은 고정 수단을 통과하기 때문에, 제지기의 형성 및 압착 영역에서 그렇다. 이러한 경우에, 제2플라스틱 층도 유동 통로를 포함해야 하며, 유동 통로를 제1플라스틱 층과 동일한 방법으로 설계, 배열 및 제조하여 제2플라스틱 층이 제1플라스틱 층에 대해 위에서 기술한 모든 특징을 포함할 수 있도록 한다. 이와 같이 제2플라스틱 층의 외부 쪽으로 침투성을 증가시키기 위해서, 세공 공동의 수 및/또는 개개 세공 공동의 용적을 지지체로부터 멀어지는 방향으로 증가시키는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 플라스틱 층에서의 세공 공동의 수 및/또는 용적이 각각 지지체에 인접한 영역에서의 개개 세공 공동의 수 및/또는 용적과 적어도 같고, 바람직하게는 제1플라스틱 층에서보다 제2플라스틱 층에서 더 큰 것이 유리하다. 그러나, 특정 목적을 위해, 예를 들면, 제지기 벨트로부터 제지 스트립을 분리하는 동안 제지 스트립이 재습윤되는 것을 막기 위해서, 제2플라스틱 층에서의 세공 공동의 수 및/또는 개개 세공 공동의 용적이 지지체로부터 멀어지는 방향으로 감소되는 것이 유리할 수도 있다.
본 발명에 따르는 방법으로 제2플라스틱 층의 외부에 유동 통로의 구멍 사이에 양각 무늬를 제공하여야 한다.
플라스틱 층(들)의 외부에 양각 무늬를 성형시키기 위해서 여러 과정이 사용될 수 있다. 따라서, 생각컨대, 양각 무늬는 적절하게 프로필된(profiled) 롤러로 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라, 플라스틱 층을 제조하는 동안 또는 플라스틱 층을 제조한 후에 가용성 입자를 플라스틱 층의 외부에 도포시킨 다음, 바람직하게는 가능한 한 균일하게 분포시켜 플라스틱 층으로 압착시키고, 이러한 가용성 입자를 스트립 물질의 나머지가 내성인 종류의 용매로 침출시켜 가용성 입자를 침출 제거시킴을 특징으로 하는 상이한 과정이 바람직하다. 본 발명의 방법은 높은 적용성과 용이한 수행성을 특징으로 한다. 가용성 입자의 입자 크기를 선택함으로써 플라스틱 층의 외부의 조도를 특별한 요구에 적용시킬 수 있다. 표면적 당 양각 무늬의 수는 또한 분무하는 경우, 가용성 입자를 적절히 분포시킴으로써 조절할 수 있다. 가용성 입자를 압착시키기 위해서 캘린더(calender)와 같은 통상의 롤러 프레스를 사용할 수 있다.
가용성 입자를, 실온에서의 이의 상태와 비교하여, 플라스틱 층이 연화되는 온도에서 플라스틱 층 속으로 압착시켜, 더 큰 압력을 적용하지 않고 가용성 입자가 플라스틱 층으로 쉽게 침투하고 입자를 용해시킨 후에 양각 무늬가 필수적으로 원래의 형태를 유지하도록 할 것이 추천된다. 이러한 관점에서, 여전히 승온되어 있는 경우에, 플라스틱 층을 제조한 다음 가용성 입자를 도포하거나 압착시켜서, 즉 지지체에 플라스틱 층을 제조할 목적으로 사용한 플라스틱의 열을 사용함으로써 다시 가열할 필요가 없다는 것이 유리하다.
양각 무늬를 형성하기 위한 앞에서 언급한 과정은, 스트립 물질의 나머지가 안정한 용매의 작용에 의해 침출되어 유동 통로를 형성할 수 있는 가용성 성분을 플라스틱 층에 제공하고, 가용성 성분의 적어도 일부분이 플라스틱 층에 존재하며, 외부로부터 압착시킨 가용성 입자를 바람직하게는 단일 공정 단계로 침출시켜 제조되는 스트립 물질에 특히 적합하다. 이는, 가용성 성분이 외부의 표면 가까이에 근접해 존재하더라도, 가용성 입자를 플라스틱 층의 외부에 압인(impression)시킴으로써 이들이 관통되기 때문이다. 가용성 입자를 침출시킨 후, 용매는 처음에 플라스틱 층 내부에 포함된 가용성 성분에 접근하여 가용성 성분을 용해시켜 이들을 완전히 제거할 수 있다. 이렇게 하여 양각 무늬는 후속적으로 유동 통로에 대한 구멍이 생기게 한다. 따라서, 본 발명의 방법은 섬유 또는 이와 같은 입자가 플라스틱 층에 매봉되어 가용성 성분으로 작용하는지의 여부에 매우 독립적인 EP-B-제0 273 613호에 따르는 분쇄(grinding)처리를 대신한다.
플라스틱 층을 제조하기 위해서, EP-B-제0 196 045호 및 EP-B-제0 273 613호에 명시된 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 먼저 플라스틱 분말을, 예를 들면, 분쇄, 스크리닝(screening) 등에 의해 형성시키고, 플라스틱 분말과 가용성 성분으로서 작용하는 가용성 입상 미립자를 지지체에 도포시키며, 열 처리 및 가압 처리에 의해 가용성 미립자를 함유하는 플라스틱 층을 외부의 적어도 한 면에 플라스틱 분말로부터 형성시키는 방법이 특히 적합하다는 것이 밝혀졌다. 이 방법은 단순함과 적용성을 특징으로 한다.
플라스틱 분말 입자의 입자 크기 및 가용성 미립자의 입자 크기, 및 이들의 혼합비는, 특히 가용성 미립자의 침출부터 생성되는 유동 통로의 공동에 관해서, 수득되는 플라스틱 층의 목적하는 구조에 대하여 광범위한 범위 내에서 조절할 수 있다. 그러나, 바람직하게는 플라스틱 분말의 평균 입자 크기는 가용성 미립자의 평균 입자 크기 미만, 예를 들면, 가용성 미립자의 평균 입자 크기의 ½ 내지 ⅓에 달하고, 어떠한 경우에도 100㎛를 초과해서는 안된다. 이러한 방법으로, 가용성 미립자는 사실상 복수의, 가능하다면 다수의 플라스틱 분말의 미립자에 의하여 재킷팅(jacketing)되어, 비교적 치밀한 패킹(packing)이 수득된다.
플라스틱 분말과 가용성 입자는 지지체에 도포하기 전에 또는 도포하는 동안에 혼합할 수 있다. 이어서, 플라스틱 분말이 가소화되는 온도에서 열 처리하여 지지체에 접착하는 균질한 플라스틱 층이 형성되게 하고, 즉 가용성 미립자와는 달리, 플라스틱 층은 실질적으로 비세공성이다. 가압함으로써 이 공정을 촉진시킬 뿐만 아니라 동시에 평평한 표면을 제공하며, 후속적으로 이의 조도는 노출된 표면에 추가로 압인시킨 가용성 입자에 의해 결정된다. 이러한 관점에서, 적외선 방사 또는 가열 오븐 등으로 가열시킬 수 있으며, 가압은 롤러의 보조로, 예를 들어 캘린더로 실시할 수 있다.
플라스틱 분말 및 가용성 미립자는 또한 통상적인 요구를 충족시키기 위하여 각 층에 상이한 입자 크기, 재료 및 혼합 비율을 제공하여, 층에 도포할 수 있다. 따라서, 가용성 미립자는 연속 층에서 지지체 쪽으로 크기가 증가할 수 있다. 또다른 방법으로, 또는 위에서 언급한 방법과 함께, 가용성 미립자의 수를 지지체쪽 방향으로 한 층에서 다음 층으로 증가시킬 수도 있다. 두 방법 모두 지지체쪽 방향으로 투과성을 증가시키며, 이는 제지기의 형성 영역 및 압착 영역에서 스트립 물질을 사용하는 경우 특히 바람직하다.
또한, 혼합비는 특정 용도에 대한 넓은 범위 내에서 사용할 수 있다. 가용성 미립자를 침출시킨 후 유동 통로를 적당한 정도로 형성시키기 위해서, 플라스틱 분말과 가용성 미립자와의 용적비는 1/4:3/4 내지 1/2:1/2, 바람직하게는 2/3:1/3의 범위이어야 한다.
가용성 성분 및 가용성 입자의 침출 공정을 단순화하기 위하여, 둘 다 동일한 물질로 제조하여 침출을 단일 용매를 사용하여 단일 공정으로 수행할 수 있어야 한다. 플라스틱 층에 함유된 가용성 성분에 대해서는, 플라스틱 층의 형성 동안 가열하는 경우, 사실상 이의 형상을 유지할 수 있는 물질을 선택해야 한다. 이러한 목적으로, 가용성 성분을 매봉시킨 플라스틱 매트릭스보다 내열성이 높은 중합체 섬유 또는 입자를 사용할 수 있다. 유리하게는, 이들 조건을 또한 플라스틱 층의 노출된 표면에 압착시킨 가용성 입자에 대해서도 적용해야 한다. 그러나, 이러한 목적에는 DE-C 제34 19 708호로부터 명백한 무기 물질 및 특히 NaCl, KCl 및/또는 CaCO3와 같은 수용성 염, 알칼리 또는 알칼리 토류 원소 또는 금속의 염화물, 탄산염 및/또는 가용성 황산염 및 기타 염이 특히 적합하다. 이러한 가용성 입자 또는 미립자는 플라스틱 층의 형성에 필요한 열처리에 의해 손상되지 않고, 용이하게 자유-유동성이어서 분무하는 데 적합하다. 또한, 유기 물질, 예를 들면 탄수화물(당) 또는 시트르산 및 아스코르브산 등과 같은 유기산의 염이 적합하다.
추가로 본 발명은 평균 직경이 30 내지 500㎛인 미립자 형태의 가용성 성분을 사용된다는 것을 교시한다. 플라스틱 층의 노출된 면으로 압착시키기 위해서, 평균 직경이 5 내지 100㎛인 가용성 입자를 사용해야 한다. 플라스틱 분말에, 예를 들면 US-A 제3 677 965호 또는 US-A 제3 584 047호에 공지된 산화방지제를 함께 혼합해야 한다.
본 발명의 추가의 양태는 각각의 경우 한 물질이 각각의 다른 물질(들)이 내성이 있는 특정 용매에 의해 침출될 수 있는 2개 이상의 물질의 가용성 성분이 사용된다는 것을 교시한다. 이는 가용성 성분의 한 부분만을 먼저 침출시킨 다음, 스트립 물질을 설치하고 일정 기간 조작한 후 추가의 가용성 성분 그룹을 1회 이상 침출시켜 초킹 업(choking up)등에 의한 조작으로 일단 침투성이 감소한 스트립 물질의 초기 침투성을 회복하게 한다. 조작 중에 침출되는 성분은 일반적인 주위 조건과 조작 조건에 내성이 있어야 하거나, 이들은 시간을 지연시키며 연속적으로 매트릭스로부터만 침출되어야 한다.
마지막으로, 본 발명은 플라스틱 층을 지지체의 또 다른 면에도 형성시킬 수 있음을 교시한다. 이는 제1플라스틱 층과 유사한 방법으로 실시할 수 있으며, 즉 플라스틱 분말과 가용성 미립자와의 혼합물을 형성시킨 다음, 열 및 가압 처리한다. 이 경우에 또한, 가용성 입자를 압착시킨 다음, 플라스틱 층의 외부를 침출시켜 특정 용도의 조도를 달성하고, 특히 플라스틱 층에 매봉된 가용성 성분과 통하는 구멍을 형성시켜 이들을 또한 침출시킬 수 있어야 한다.
본 발명의 도면에서는 매우 확대된 규모로 제시된 실시예를 사용하여 본 발명을 추가로 설명한다. 도 1은 스트립 물질(1) 일부분의 단면을 나타낸다. 스트립 물질(1)은 종방향 필라멘트(3)과 횡방향 필라멘트(4)를 갖는 직물 형태의 지지체(2)를 포함한다. 지지체(2)의 상부와 하부 각각에 플라스틱 층(5) 및 플라스틱층(6)이 제공된다.
제1플라스틱 층(5)은 플라스틱 분말과 가용성 미립자의 혼합물을 지지체(2)에 분무하고, 둘 다 함께 열 처리 및 가압 처리하는 본 발명의 방법에 따라 제조한다. 이로 인하여 실질적으로 균일하게 분포된 가용성 미립자를 포함하는 균질한 플라스틱 층(5)이 제조되고, 가압 처리로 외부 표면을 평평하게 한다. 이어서, 추가의 가용성 입자를 아직 가열 중이어서 가소적으로 쉽게 변형될 수 있는, 플라스틱 층(5)의 노출 면(7)에 분무하고, 후속적으로 플라스틱 층(5)에 압력 롤러 등의 수단으로 압착시킨다. 하부 플라스틱 층(6)을 특히 이의 외부(8)의 처리에 대하여 동일한 방식으로 다룬다.
이후에, 스트립 물질(1)을 가용성 입자 및 미립자용 용매로 처리한다. 이 처리 동안, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)의 노출된 면(7, 8)에 압착시킨 가용성 입자를 먼저 침출시키고, 예를 들면, (9)로 나타낸 양각 무늬를 남긴다. 이 양각 무늬(9)는 적어도 부분적으로 서로 통할 뿐만 아니라 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)의 외부(7, 8)와 근접한 가용성 미립자와도 통하여, 용매는 이러한 미립자에 도달하여 이들을 용해시킬 수 있다. 용해로 인하여, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)에 각각 미립자를 침출시킨 형태를 갖고 서로 상호 관통하는 세공 공동[(10)으로 나타냄]이 형성된다. 이는 수직 방향 뿐만 아니라 가용성 미립자의 균일한 분포로 인하여 수평 방향으로도 관통되게 한다. 이는 개방 세공 플라스틱 발포체와 유사한 세공 구조를 제공하고, 세공 공동들은 협력하여 유동 통로를 형성한다.
이제 상부 면에서 플라스틱 층(5)의 세공 공동(10)은 지지체(2) 쪽으로 노출된 면(7)의 영역으로부터 크기가 증가한다. 이는 초기에 플라스틱 입자와 비교적 큰 가용성 미립자와의 혼합물 및 이후에 플라스틱 분말과 비교적 작은 가용성 미립자와의 추가의 혼합물을 도포함으로써 수행할 수 있다. 하부에서의 플라스틱 층(6)의 경우에 훨씬 더 큰 가용성 미립자를 포함하는 플라스틱 분말을 사용하여 세공 공동(10)이 상부 면에서의 플라스틱 층(3)보다 더 크게 한다.

Claims (43)

  1. 유동 통로(throughflow passages)가 가로지르는 플라스틱 층(plastics layer)(5, 6)을 한 면 또는 양면에 갖는 지지체(2)를 포함하는 스트립 물질(strip material)로서, 플라스틱 층(5, 6)의 외부(7, 8)가 유동 통로의 구멍들 사이에 부분적으로 또는 전체적으로 상호 관통하고 유동 통로와도 관통하는 양각 무늬(embossment)(9)를 포함함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  2. 제1항에 있어서, 양각 무늬(9)의 평균 직경이 5 내지 100㎛임을 특징으로 하는 스트립 물질.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체(2)가 필라멘트로 형성된 직물(textile)지지체임을 특징으로 하는 스트립 물질.
  4. 제3항에 있어서, 직물 지지체가, 부직 필라멘트 웹, 편직 웹, 소모사 웹, 제직 구조물 및 이들의 조합체로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 스트립 물질.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체가 스펀 본디드(spun-bonded) 섬유 플리스를 포함함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체가 스탬핑된 망상 구조물 또는 압출된 망상 구조물을 포함함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체가 스펀 본디드 섬유 플리스 및 스탬핑된 망상 구조물 또는 압출된 망상 구조물을 포함함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체가 섬유 플리스를 포함함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유동 통로가 상호 관통하는 다수의 세공 공동(pore cavity)(10)으로 구성됨을 특징으로 하는 스트립 물질.
  10. 제9항에 있어서, 세공 공동(10)의 수가 지지체 방향으로 증가함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  11. 제9항에 있어서, 개개 세공 공동(10)의 용적이 지지체쪽 방향으로 증가함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  12. 제9항에 있어서, 세공 공동(10)이 상호 관통할 뿐만 아니라 인접하여 있음을 특징으로 하는 스트립 물질.
  13. 제9항에 있어서, 세공 공동(10)의 평균 직경이 30 내지 500㎛임을 특징으로 하는 스트립 물질.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)이, 스트립 물질의 나머지 부분이 안정한 용매로 침출시킬 수 있으며 침출 후에 추가의 유동 통로를 형성하도록 분포되는 가용성 성분을 포함함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)이 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 설파이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리우레탄, 폴리실포넨, 폴리프탈아미드 또는 폴리프로필렌, 또는 이들의 혼합물로 구성됨을 특징으로 하는 스트립 물질.
  16. 제15항에 있어서, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6) 둘 다가 탄성이 상이한 2개 이상의 플라스틱 물질의 혼합물로 구성됨을 특징으로 하는 스트립 물질.
  17. 제15항에 있어서, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)이, 서로 탄성이 상이한 플라스틱 물질로 구성됨을 특징으로 하는 스트립 물질.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유동 통로가 가로지르는 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)이 지지체(2)의 양면에 제공되어 있음을 특징으로 하는 스트립 물질.
  19. 제9항에 있어서, 제2플라스틱 층(6)의 세공 공동(10)의 수가 지지체쪽 방향으로부터 멀어지는 방향으로 증가함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  20. 제9항에 있어서, 제2플라스틱 층(6)에서 개개 세공 공동(10)의 용적이 지지체(6)로부터 멀어지는 방향으로 증가함을 특징으로 하는 스트립 물질.
  21. 제19항에 있어서, 지지체(2)에 인접한 제2플라스틱 층(6)의 영역에서의 세공 공동(10)의 수가 지지체(2)에 인접한 제1플라스틱 층(5)의 영역에서의 세공 공동(10)의 수 이상임을 특징으로 하는 스트립 물질.
  22. 제19항에 있어서, 지지체(2)에 인접한 제2플라스틱 층(6)의 영역에서의 개개 세공 공동(10)의 용적이 지지체(2)에 인접한 제1플라스틱 층(5)의 영역에서의 개개 세공 공동(10)의 용적 이상임을 특징으로 하는 스트립 물질.
  23. 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)을 제조하는 동안 또는 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)을 제조한 후에, 가용성 입자를 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)의 외부(7) 및 (8)에 도포한 다음, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)으로 압착시키고, 가용성 입자를 스트립 물질(1)의 나머지 부분이 안정한 용매로 침출시켜 제거함을 포함하는, 지지체(2)의 한 면 또는 양면에 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)이 유동 통로를 갖도록 형성되는 제1항에 따르는 스트립 물질(1)의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 실온에서의 상태와 비교하여, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱층(6)이 연화되는 온도에서 가용성 입자가 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6) 속으로 압착됨을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)을 제조한 후에 플라스틱 층이 연화되는 온도가 유지되는 상태에서 가용성 입자가 압착됨을 특징으로 하는 방법.
  26. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 스트립 물질(1)의 나머지 부분이 안정한 용매로 침출시켜 유동 통로를 형성할 수 있는 가용성 성분이 플라스틱층(5) 및 플라스틱 층(6)에 제공되고, 가용성 성분의 일부 또는 전부가 플라스틱층(1)에 존재하며, 외부로 압착시킨 가용성 입자가 침출 제거됨을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 우선 플라스틱 분말을 형성시키고, 플라스틱 분말과 가용성 성분을 가용성 입상 미립자 형태로 지지체(2)에 도포한 다음, 열 처리 및 가압 처리하여 플라스틱 분말을 외부가 평평하고 가용성 미립자를 함유하는 플라스틱 층(5) 및 플라스틱 층(6)으로 변형시킴을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 플라스틱 분말의 평균 입자 크기가 가용성 미립자의 평균 입자 크기 미만임을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 플라스틱 분말의 평균 입자 크기가 100㎛ 이하임을 특징으로 하는 방법.
  30. 제27항에 있어서, 플라스틱 분말과 가용성 미립자를 지지체(2)에 도포하기전에, 이들이 서로 혼합됨을 특징으로 하는 방법.
  31. 제27항에 있어서, 플라스틱 분말과 가용성 미립자가 여러 층으로 도포됨을 특징으로 하는 방법.
  32. 제27항에 있어서, 가용성 미립자가 내부에서 한 층에서 다음 층으로 증가함을 특징으로 하는 방법.
  33. 제27항에 있어서, 가용성 미립자의 수가 지지체(2)쪽 방향으로 한 층에서 다음 층으로 증가함을 특징으로 하는 방법.
  34. 제27항에 있어서, 플라스틱 분말과 가용성 미립자가 1/4:3/4 내지 1/2:1/2의 용적비로 서로 혼합됨을 특징으로 하는 방법.
  35. 제26항에 있어서, 가용성 성분과 가용성 입자가 동일한 물질로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  36. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 염화물, 탄산염 또는 가용성 황산염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 무기 물질이 각각 가용성 성분 및 가용성 입자로서 작용하도록 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  37. 제36항에 있어서, NaCl, KCl 또는 CaCO3, 또는 이들의 혼합물과 같은 염이 무기 물질로서 작용하도록 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  38. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄수화물, 시트르산 염 및 아스코르브산 염으로부터 선택되는 유기 물질 또는 유기산의 염이 각각 가용성 성분 및 가용성 입자로서 작용하도록 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  39. 제26항에 있어서, 가용성 성분이 평균 직경이 30 내지 500㎛인 가용성 미립자 형태로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  40. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 층(5) 및 플라스틱층(6)의 외부에 압착시키기 위해, 평균 직경이 5 내지 100㎛인 가용성 입자가 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  41. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 산화방지제가 플라스틱 분말에 첨가됨을 특징으로 하는 방법.
  42. 제26항에 있어서, 하나의 물질이, 나머지 다른 물질에 안정한 용매에 의해 침출될 수 있는, 2개 이상의 물질로 이루어진 가용성 성분이 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  43. 제23항 내지 제25항 중의 어느 한 항에 있어서, 유동 통로를 갖는 플라스틱층(6)이 지지체(2)의 반대편에 형성되어 있음을 특징으로 하는 방법.
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