KR100363452B1 - 부직포플리스스트립과플라스틱필름제편면코팅으로구성된결합스트립의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 플라스틱제 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유로 제조된 부직포 플러스 스트립과, 열가소성 플라스틱제 플라스틱 필름으로 제조된 편면 코팅으로 구성되는 결합 스트립을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 부직포 플리스 스트립은 플라스틱 필름의 융점보다 현저히 낮은 온도를 가진다. 부직포 플리스 스트립은 통과 속도에 상응하게 회전하고 부직포 플리스 스트립의 폭 이상의 폭을 가진 결합 롤러의 탑재부에 공급된다. 플라스틱 필름은 폭방향 슬릿형 노즐에 의해 결합 롤러상에 놓인 부직포 플리스 스트립에 가소화된 상태로 접촉하는 열가소성 플라스틱으로부터 생성된다. 가소화된 상태에 있는 플라스틱 필름이 부직포 플리스 스트립에 접촉하는 영역에서는, 통과 방향을 가로질러 연장된 하나 이상의 방전 전극에 의해 플라스틱 필름이 정전기적으로 충전된다. 이에 의해 형성된 결합 스트립은 결합 롤러상에서 냉각되고/냉각되거나 그후에 냉각된다.

Description

부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법{METHOD FOR MAKING A COMBINED STRIP CONSISTING OF A NONWOVEN-FLEECE STRIP AND AN ONE-SIDED COATING OF PLASTIC-FLIM}
본 발명은 열가소성 플라스틱제 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유로 제조된 부직포 플리스(nonwoven-fleece) 스트립과, 열가소성 플라스틱제 플라스틱 필름으로 제조된 편면 코팅으로 구성되는 결합 스트립을 스트립의 운행중에 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 부직포 플리스 스트립은 단일층 또는 다중충으로 구성될 수 있으며, 특히 합성 필라멘트로 제작된 층과 합성 섬유로 제작된 또 다른 층으로 구성될 수 있다. 바꾸어 말하자면, 방적 플리스 및/또는 용융 분사(melt blown) 플리스로 구성된 단일층 또는 다중층의 플리스 스트립이 사용될 수 있다.
전술한 구성 및 용도의 결합 스트립은 여러 실시 형태로 개시되어 있다. 이러한 결합 스트립의 제조를 위해, 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름을 기계적 압력 및 열을 사용하여 재료 결합식으로 또는 접착제의 개재하에 스트립으로서 결합하게 된다. 결합을 위해, 예컨대 소위 압력 유니트를 형성하는 상응하는 캘린더(광택기)에 의해 작업을 수행한다. 이것은 비용이 많이 들 뿐 아니라 결합에 있어 개선의 여지가 있는 것이다.
본 발명의 목적은 플라스틱제 합성-필라멘트 및/또는 합성-섬유로 제조된 부직포 플러스 스트립과, 열가소성 플라스틱제 플라스틱 필름으로 제조된 편면 코팅으로 구성되는 결합 스트립에서 결합성을 현저히 개선시키는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 설비를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 따른 설비의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 3은 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 결합 스트립의 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제조 장치
2, 10 : 부직포 플리스 스트립
3 : 플라스틱 필름
4 : 폭방향 슬릿형 노즐
5 : 방전 전극
7 : 결합 롤러
11 :필라멘트사
12 : 권취 성형부
이러한 기술적 과제는 다음의 방법 단계를 포함하는, 플라스틱제 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유로 제조된 부직포 플리스 스트립과, 열가소성 플라스틱제 플라스틱 필름으로 제조된 편면 코팅으로 구성되는 결합 스트립의 제조 방법에 의해 달성된다:
1.1) 열가소화된 플라스틱의 융점보다 현저히 낮은 온도로 부직포 플리스를 결합 스테이션에 공급하는 단계,
1.2) 통과 속도에 상응하게 회전하고 부직포 플리스 스트립의 폭 이상의 폭을 가지는 결합 롤러의 탑재부에 부직포 플리스 스트립을 공급하는 단계,
1.3) 폭방향 슬릿형 노즐을 결합 롤러의 탑재부에 배치하고 최초의 가소화된 상태의 플라스틱 필름을 결합 롤러상에 놓인 부직포 플리스 스트립에 거의 접선 방향으로 접촉시킨 채 폭방향 슬릿형 노즐에 의해 열가소성 플라스틱으로 플라스틱 필름을 생성하는 단계, 및
1.4) 가소화된 상태에 있는 플라스틱 필름이 부직포 플리스 스트립에 접촉하는 영역에서 플라스틱 필름을 통과 방향을 가로질러 연장되는 하나 이상의 방전 전극에 의해 충전시키는 단계.
이들 단계에 의해 형성된 정전기적으로 결합된 결합 스트립은 결합 롤러상에서 냉각되고/냉각되거나 그후에 냉각된다. 이러한 결합 스트립은 본 발명의 범위에서는 플라스틱 필름 스트립으로 언급되며, 이것은 열가소화된 플라스틱이 폭방향 슬릿형 노즐로부터 유출될 때 전형적인 의미에서 필름으로 경화되는 것은 아니지만, 궁극적으로는 플라스틱 필름 스트립이 형성되기 때문이다. 오히려, 폭 및 두께가 정해진 스트립형 용융 플래그(flag)가 폭방향 노즐로부터 유출되어 부직포 플리스 스트립상에 놓여진다. 본 발명에 따르면, 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름을 결합시키기 위한 기계적 압력이 더 이상 불필요해 진다. 놀랍게도, 가소화된 상태에 있는 플라스틱 필름이 부직포 플리스 스트립과 접촉하는 영역에서 통과방향을 가로질러 연장되는 하나 이상의 방전 전극을 사용하여 플라스틱 필름을 충전시킴으로써 발생된 정전기력에 의해 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름 사이의 결합을 달성하는데 성공하였다. 정전기력은 매우 상당한 크기이다. 본발명에 따른 방법은 사용되는 재료에 따라 상이한 온도를 가지는 부직포 플리스 스트립을 사용하여 수행될 수 있다. 특히, 주변 온도로 작업될 수 있다. 높은 출력을 원한다면, 재질에 따른 결합 온도로 미리 예열된 부직포 플리스 스트립을 결합 스테이션에 공급할 것을 권장한다. 서두에 기재한 구성의 결합 스트립을 제조할 경우, 간단히 수행되는 몇가지 실험을 통해 플라스틱 필름이 접촉 영역에서 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유를 90 °이상 감싸게 되도록 온도, 특히 결합 온도, 스트립의 운행 속도, 플라스틱 필름을 폭방향 슬릿형 노즐로부터 압출하는 속도 및 정전기 충전량을 선정할 수 있다. 또한, 이와 같이 감싸는 영역에서는 충분한 재료 결합식 결합이 이루어져 이러한 형상 결합 및 재료 결합에 의해 결합이 현저히 개선된다. 말하자면, 본 발명은 결합시 정전기적으로 생성된 면압을 수반하여 작업을 하는 것이다. 이에 의해, 놀랍게도 전술한 형상 결합과 동시에 충분한 재료 결합이 이루어진다. 폭방향 슬릿형 노즐로부터 유출되는 용융 플래그는 전술한 형상 결합을 형성하도록 감싸는 작업이 정전기력에 의해 재료 결합의 생성과 동시에 수행될 만큼 가소적이며, 그 표면의 응력도 그만큼 활성화되어 있다.
방전 전극은 여러 실시 형태로 공지되어 있으며, 이러한 공지의 방전 전극이 본 발명의 범위에서 사용될 수 있다. 이들 방전 전극은 공업적으로 실제 전기 필터링과 같은 매우 광범위한 용도로 사용될 뿐 아니라 정전기적 결합력을 생성하는 데에도 사용된다. 종래까지는, 본 발명의 사상을 실현하면 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름 사이에 강력한 형상 결합 및 재료 결합이 달성된다는 사실을 인식하지 못했다. 전술한 효과는 부직포 플리스 스트립 자체가 예컨대 1:4의 신장 비율로 2축상으로 미리 신장되고 플리스 제조시 합성 필라멘트 또는 합성 섬유가 1:20 내지 1:30의 혼입률로 제조될 경우에 특히 현저하다. 한편으로 부직포 플리스 스트립의 속도와 다른 한편으로 플라스틱 필름이 폭방향 슬릿형 노즐로부터 유출되는 속도는 대략 동일하게 선정될 수 있다. 그러나, 플라스틱 필름이 부직포 플리스상에 유출될 때 마치 압축되는 것과 같이 되거나 한번 더 신장되는 것도 가능하다.
본 발명의 범위에서는 개별적으로 본 발명에 따른 방법의 또 다른 다수의 구성 및 형태가 있을 수 있다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시예에서는 청구항 3에 특정화된 바와 같은 부직포 플리스 스트립을 사용하여 작업을 하게 된다. 이에 상응하게 조합하여 청구항 5에 특정화된 바와 같은 플라스틱 필름을 사용하여 작업을 하는 것이 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 작업 조건상의 변수 인자는 제조할 제품 및 사용되는 재료에 적합하게 맞춰진다. 15 내지 25 g/㎡의 플리스 중량, 적합하게는 17 g/㎡의플리스 중량을 가진 부직포 플리스 스트립과, 80 내지 160℃의 융점 온도 및 12 내지 18 ㎛, 적합하게는 14 ㎛의 필름 두께를 가진 플라스틱 필름을 사용하여 작업을 하며, 부직포 플리스 스트립을 약 60℃의 결합 온도로 예열하고 결합 롤러를 약 50℃의 온도로 유지하여 냉각 효과를 제공하도록 하는 것이 적합한 것으로 판명되었다. 폴리프로필렌으로 제조된 부직포 플리스 스트립과 에틸렌-아크릴산에스터로 제조된 플라스틱 필름을 사용하여 작업을 할 경우에는 전술한 수치의 변수 인자를 특히 추천한다. 기본적으로, 플라스틱 필름은 "PP, LDPE, LLDPE 및 HDPE' 재료와 이들의 혼합물로 구성될 수 있다.
플라스틱 필름의 정전기적 충전량과 관련하여, 이러한 충전이 충분한 크기로 되어야만 이에 의해 충분한 크기의 정전기 면압이 얻어진다는 것을 언급하고자 한다. 금속상이거나 금속상 표면을 가진 결합 롤러를 기초부로 하는 것이 유리하다. 그러나, 금속상이거나 금속상 표면을 가진 결합 롤러를 방전 전극에 대한 양극으로서 접속할 수도 있다. 본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예에서는, 적어도 결합 롤러의 표면이 유전성 재료(dielectric material)로 제조된다. 본 발명의 범위에서는, 방전 전극과 플라스틱 필름 스트립 사이에 또 다른 부직포 플리스 스트립이 추가로 공급될 수 있으며, 이러한 또 다른 부직포 플리스 스트립은 우선 같은 방식으로 추가적으로 결합 스트립에 정전기적으로 결합되어 추가로 결합 스트립에 결합된다. 특히, 추가의 부직포 플리스 스트립으로서 셀룰로스 플리스 스트립이 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 범위에서는, 예컨대 소위 가압 장치에 의한 기계적압력을 생략한 채 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름 사이에 결합이 이루어질 뿐 아니라 결합이 보다 개선된다는 장점을 얻게 된다. 이것은 이러한 결합 스트립의 제조시 확실한 대량 생산에 의한 제조가 관건이기 때문에 그 의의가 매우 크다. 이하, 실시예가 도시된 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.
첨부 도면들에는 결합 스테이션이 도시되어 있다. 우선, 부직 플리스 스트립을 인출할 수 있는 장치(1)와, 폭방향 슬릿형 노즐(4)에 의해 열가소성 플라스틱의 용융물로부터 생성되는 플라스틱 필름(3)을 찾아 볼 수 있다. 또한, 플라스틱 필름의 통과 방향을 가로질러 연장되고 플라스틱 필름을 충전시키는 역할을 하는 하나 이상의 방전 전극(5)을 찾아볼 수 있다. 도면에 기재된 온도를 통해 예컨대 약 250℃에 달하는 융점보다 현저히 낮은 결합 온도로 부직포 플리스 스트립(2)이 예열되는 것을 알 수 있다. 결합 온도로 예열된 부직포 플리스 스트립(2)은 결합 롤러(7)의 탑재부(6)로 공급된다. 결합 롤러(7)는 통과 속도에 상응하게 회전하며, 부직포 플리스 스트립의 폭 이상의 폭을 가진다. 결합 롤러(7)의 회전은 곡선 화살표로 표시되어 있다. 본 실시예에서는, 부직포 플리스 스트립(2)이 코일로부터 인출되어 가열 롤러(8)를 거친 후 결합 롤러(7)상으로 안내된다. 플라스틱 필름(3)은 이미 전술한 폭방향 슬릿형 노즐(4)에 의해 열가소성 플라스틱의 용융물로 부터 생성되며, 폭방향 슬릿형 노즐의 슬릿 입구(9)는 결합 롤러(7)의 탑재부(6)에 배치된다. 플라스틱 필름(3)은 최초의 열가소화된 상태에서 결합 롤러(7)상에 놓인 부직포 플리스 스트립에 거의 접선 방향으로 접촉된다. 이때의 플라스틱 필름(3)은 용융 플래그의 특성을 가진다. 용융 플래그와 유사한 상태에 있는 가소화된 플라스틱필름(3)이 부직포 플리스 스트립(2)에 접촉하는 영역에서는, 플라스틱 필름(3)이 통과 방향을 가로질러 연장되는 하나 이상의 방전 전극(5)에 의해 정전기적으로 충전된다. 이에 의해 형성된 정전기적으로 결합된 결합 스트립(2, 3)은 결합 롤러(7)상에서 냉각되고/냉각되거나 그후에 냉각된다. 또한, 본 발명에 따른 조처에 관해서는 본 명세서의 총론 부분을 참조하면 된다.
도 2 및 3은 이미 설명한 도면 부호에 의해 바로 이해될 수 있다. 이들 도면에서의 배열은 방전 전극(5)과 플라스틱 필름(3) 사이에 전술한 형태 및 방식에 추가하여 결합 스트립(2, 3)에 정전기적으로 결합되는 부가의 부직포 플리스 스트 립(10)을 공급하기 위해 배려된 것이다. 놀랍게도, 이러한 결합도 높은 내력으로 이루어진다. 이와 같은 방식으로, 추가의 부직포 플리스 스트립(10)으로서 셀룰로스 플리스 스트립이 또한 설치될 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따라 제조된 결합 스트립(2, 3)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 이 도면으로부터 3개의 필라멘트사(11)를 찾아 볼 수 있다. 플라스틱 필름 스트립(3)이 필라멘트사(11)를 약 90 내지 180 °로 감싸는 권취 성형부(12)를 형성하는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서는, 기계적 압력을 생략한 채 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름 사이에 결합이 이루어질 뿐 아니라 결합이 보다 개선된다는 장점을 얻게 된다. 이러한 결합 스트립의 제조시 확실한 대량 생산에 의한 제조가 관건이라는 점을 감안할 때, 본 발명의 방법에 의한 장점은 그 의의가 매우 크다.

Claims (10)

  1. 열가소성 플라스틱제 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유로 제조된 부직포 플리스 스트립과, 열가소성 플라스틱제 플라스틱 필름으로 제조된 편면 코팅으로 구성되는 결합 스트립을 결합 스테이션에서 통과 처리하는 동안 제조하기 위한 방법으로서,
    1.1) 열가소화된 플라스틱의 융점보다 현저히 낮은 온도로 부직포 플리스를 결합 스테이션에 공급하는 단계,
    1.2) 통과 속도에 상응하게 회전하고 부직포 플리스 스트립의 폭 이상의 폭을 가지는 결합 롤러의 탑재부에 부직포 플리스 스트립을 공급하는 단계,
    1.3) 폭방향 슬릿형 노즐을 결합 롤러의 탑재부에 배치하고 최초의 가소화된 상태의 플라스틱 필름을 결합 롤러상에 놓인 부직포 플리스 스트립에 거의 접선 방향으로 접촉시킨 채 폭방향 슬릿형 노즐에 의해 열가소성 플라스틱으로 플라스틱 필름을 생성하는 단계, 및
    1.4) 가소화된 상태에 있는 플라스틱 필름이 부직포 플리스 스트립에 접촉하는 영역에서 플라스틱 필름을 통과 방향을 가로질러 연장되는 하나 이상의 방전 전극에 의해 충전시키는 단계를 포함하며, 이에 의해 형성된 결합 스트립을 결합 롤러상에서 냉각시키거나 그후에 냉각시키는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 부직포 플리스 스트립은 플라스틱 필름의 융점 온도보다 낮고 주변 온도보다 높은 결합 온도로 예열되는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 온도, 스트립의 운행 속도, 플라스틱 필름을 폭방향 슬릿형 노즐로부터 압출하는 속도 및 정전기 충전량은 플라스틱 필름이 접촉영역에서 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유를 90 내지 180 °의 범위로 감싸게 되도록 선정되는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부직포 플리스 스트립을 구성하는 합성 필라멘트 및/또는 합성 섬유는 "폴리올레핀"계의 플라스틱 또는 그 혼합물에 속하는 부직포 플리스 스트립을 사용하여 작업을 하는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 "폴리올레핀"계의 플라스틱 또는 그 혼합물로 구성된 플라스틱 필름을 사용하여 작업을 하는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 6 내지 25 g/㎡의 플리스 중량을 가진 부직포플리스 스트립과, 3 내지 20 ㎛의 필름 두께를 가진 플라스틱 필름을 사용하여 작업을 하며, 부직포 플리스 스트립을 약 60℃의 결합 온도로 유지하고 결합 롤러를 약 50℃의 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 폴리프로필렌 플라스틱으로 구성된 부직포 플리스 스트립과 에틸렌-아크릴산에스터로 구성된 플라스틱 필름을 사용하여 작업을 하는 것을 특징으로 하는 부직포 플러스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속상이거나 금속상 표면을 가진 결합 롤러를 기초부로 하는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속상이거나 금속상 표면을 가진 결합 롤러를 방전 전극에 대한 양극으로서 접속하는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로 구성된 결합 스트립의 제조 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 결합 롤러의 표면은 유전성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 부직포 플리스 스트립과 플라스틱 필름제 편면 코팅으로구성된 결합 스트립의 제조 방법.
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