KR100441312B1 - 부직포웹을생산하기위한개량된방법과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 0.1 내지 5 데니어의 필라멘트를 갖는 스펀본드 웹과 같은 중합체 부직포 웹을 동등한 생산 속도로 형성하는 방법에 관한 것이다. 복수의 연속한 중합체 필라멘트(F)가 압출기(22)부터 압출되어, 방사구(26)에 매우 근접한 최적 거리에 있어서 의도적으로 배치된 길이 방향으로 가늘고 긴 슬롯(32)을 구비하는 연신 장치(31)에 의해서 연신된다. 웹 형성 테이블(90)은 필라멘트를 수집하여 그 필라멘트를 부직포 웹으로 형성하도록 연신 장치의 아래에 배치되어 있다. 시동 시에, 생산량은 통상적이고, 공기압은 20 psig 이하이며, 방사구는 연신 장치로부터 100cm 이상 떨어져 배치시킨다. 공기압을 증가시키는 동시에 방사구와 연신 장치 사이의 거리를 감소시킴으로써, 생산량을 서서히 증가시킨다. 생산량과, 공기압과, 방사구와 연신 장치 사이의 거리를 조정함으로써 동등한 생산량에서 보다 가는 필라멘트를, 혹은 최고의 생산 속도와 최저의 비용으로 동일한 필라멘트 사이즈의 것을 생산한다.

Description

부직포 웹을 생산하기 위한 개량된 방법과 장치{IMPROVED PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING NON-WOVEN WEBS}

흡입식 인발 또는 연신용 공기 슬롯을 이용하여 필라멘트를 하방으로 진행시키면서 공기 냉각시킴으로써 수직으로 향하는 커튼을 형성하는, 방사구를 통해 압출된 중합체로부터 열가소성 부직포 웹을 형성하는 장치가 해당 기술 분야에 공지되어 있다. 미국 특허 제5,292,239호에는, 필라멘트에 균일하고 일관되게 연신력(drawing force)을 가하기 위해 공기 흐름내의 난류를 상당히 감소시켜 필라멘트를 균일하고 예측 가능하게 연신하는 장치가 개시되어 있다. 미국 특허 제3,802,817에는 가는 부직 플리스(fleece)를 제조하기 위해, 방사구 아래에 소정의 거리를 두고 배치되어 난류의 범위 내의 속도를 갖는 제트 스트림을 이용하는 흡입 장치가 개시되어 있다. 미국 특허 제4,064,605호와 유럽 특허 출원번호 제0230541호에는 부직포를 형성하는 예가 개시되어 있다.

종래, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론 및 이들의 혼합물 등의 열가소성 중합체가 사용되어 왔다. 제1 단계에서, 하방으로 진행하는 필라멘트의 수직으로 향한 커튼을 형성하기 위해, 중합체는 용융되어 방사구를 통해 압출된다. 그 다음, 필라멘트는 냉각실을 통과하게 되며, 이 냉각실에서 필라멘트는 냉각 공기에 의해 냉각되어 필라멘트의 결정화가 시작되는 온도에 이르게 되고, 그 결과 필라멘트의 고화가 일어난다. 냉각실 아래의 고정된 위치에 배치된 연신 장치는 압축 공기가 내부에 도입되는 공기 슬롯을 갖는 흡입 장치로서 기능을 하여, 그 슬롯의 상부 개방단 내로 공기를 끌어당겨, 그 슬롯 내에서 급속히 이동하는 하방향 공기 흐름을 형성하게 된다. 이 공기의 흐름이 필라멘트에 연신력을 발생시켜 필라멘트를 가늘게 즉 연신시켜 슬롯의 바닥을 빠져 나오게 하며, 여기서 필라멘트는 이동하고 있는 컨베이어 벨트상에 퇴적되어 필라멘트의 연속한 웹을 형성한다. 그 다음, 웹의 필라멘트는 종래의 기술에 의해 서로 결합된다.

종래와 같이 필라멘트를 제조함으로써, 통상 1.5 내지 6 데니어 또는 그 이상의 필라멘트가 생산되었다. 종래의 방법을 사용하면, 방사구를 나오는 고온의 필라멘트는 대개 주위 온도로 즉시 냉각되어 고화되고, 그 다음에 연신 장치를 거치게 된다. 종래 기술의 방법에 따르면, 공기를 통과하는 필라멘트의 길이가, 사용되는 생산량(throughput)(분당 구멍당 그램(g/H/M); 이하 "ghm" 으로 표시함)을 기초로하여 선정한 소정치 보다도 짧은 경우, 압출된 필라멘트는 고화되기 전에 연신 장치의 단단한 구성 요소와 접촉하며, 그 결과 필라멘트의 파단이나 손상이 발생하게 된다. 다시 말해서, 종래 기술을 통해 적절한 부직포 웹을 생산하기는 하지만, 그 생산성은 적정 생산량에서의 예정된 길이의 필라멘트를 냉각 및 고화시키는 능력에 의해 제한되고 있다. 종래 기술에 의해 얻을 수 있는 필라멘트의 방사 속도(spinning speed)는 분당 3,000 내지 3,500 미터 정도이다.

종래의 방법 및 장치로 적절한 부직포 웹을 생산할 수 있지만, 더 작은 데니어의 필라멘트로 더 좋은 직물(fabric)을 만들어 완제품의 질을 더 개선시킬 여지가 남아 있다. 필라멘트를 더 가늘게 할 수록 단위 중량당 표면적 및 길이를 더 증가시킬 수 있다. 0.1 내지 2.0 데니어의 필라멘트를 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 부직포(spunbonded fabric)가 바람직하다. 두께를 평가할 때, 다양한 종류의 열가소성 중합체는 그 두께를 약간 조정할 필요가 있다. 폴리에틸렌 혹은 폴리에스테르 등의 다른 열가소성 중합체의 직경을 약간 바꾸는 것은 생산 속도를 감안하여 조정해야 한다.

또한, 얻어진 직물 웹의 품질이 균일해지도록 데니어 및 인장 특성이 균일한 것이 바람직하다.

이러한 직물 웹의 용도는, 예로서 여과재, 기저귀 커버, 그리고 호흡 가능하고 공기 투과성을 갖고 액체 ·기체 차단기능(liquid vapor barrier)이 요구되는의료 및 개인용 위생용품을 들 수 있다.

본 발명에 따르면, 매우 높은 생산성과 저비용으로 우수한 품질의 부직포 웹을 제조하는 방법이 달성된다. 본 발명의 핵심은, 방사라인(spinline)을 따라 방사구를 향해 연신 장치를 수직으로 이동시키면서, 생산량, 공기의 압력 및 체적과 같은 처리 변수(processing variable)를 조정함으로써, 고속으로 진행하고 있는 필라멘트의 길이에 관련된 공기 항력(air drag)을 감소시켜, 보다 짧은 길이의 필라멘트에 가해지는 연신력을 증가시키는 기술을 사용하는 데에 있다.

연신력이 증가하면, 보다 빠른 필라멘트의 방사 속도에서 더 가는 필라멘트를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 더 강력한 응력 유발 결정화 효과(stress-induced crystallization effect)를 가져와 필라멘트의 온라인 결정화(on-line crystallization)가 보다 높은 온도 및 속도에서 방사라인을 따라 보다 빠른 시기에 발생하게 한다. 따라서, 필라멘트는 보다 높은 온도에서 보다 빠른 시기에 고화되고, 그 결과 필요로 하는 냉각 능력을 낮출 수 있거나, 동일한 냉각 능력에서 생산량을 더 높일 수 있다. 연신 장치와 방사구 사이의 필라멘트 길이에 관련된 공기 항력을 90 내지 95 퍼센트 저감하는 것은, 방사구로부터의 거리가 종래에는 3 내지 5 미터이었던 연신 장치를 0.2 내지 0.5 미터의 거리가 되도록 옮김으로써 달성할 수 있고, 보다 높은 생산 속도로 보다 가는 필라멘트를 생산할 수 있는 가능성을 제공한다. 연신 장치의 위치를 변화시키고 또한 물 미스트(water mist)를 사용함으로써, 필라멘트의 직경은, 접촉하고 있는 필라멘트들 간에 들러붙는 현상을 피하면서도 필라멘트가 연신 장치로 들어가기 전에 필라멘트의 온도를 가능한 높게 유지하여, 연신되고 있는 필라멘트의 점도를 감소시킴으로써 필라멘트의 연신(attenuation)을 용이하게 하고, 그 결과로 훨씬 작은 직경의 필라멘트가 생성되도록 제어될 수 있다. 또한, 연신 장치에 대응되게 웹 형성 테이블의 위치를 조정하여, 그 밖의 기계적 특성과 함께 원하는 균일성을 갖는 부직포 웹을 형성할 수 있다.

필라멘트의 균일성과 생산성을 향상시키기 위해 프로세스 내에서 상호 작용하도록 물 미스트를 가하는 것이 가능하다. 이러한 물 미스트는 프로세스를 개선시키지만, 기본적인 장치 및 프로세스는 물 미스트 없이 방사구와 연신 장치 사이의 거리를 줄이는 것만으로도 작동될 수 있다.

필라멘트 방사 속도에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 대해서는 분당 4500 미터, 폴리프로필렌(PP)에 대해서는 분당 3500 미터가 종래 기술 및 현재의 상업적 생산에서 달성 가능하다. 본 출원인은 본 발명에 있어서는 PET에 대해 분당 8000 미터, PP에 대해 분당 6400 미터가 달성된 것으로 믿고 있다. 본 출원인은, 종래의 생산 기술의 능력으로는 도저히 불가능하였던 벨트 블로운 등급의 필라멘트(melt-blown grade filament)(단위 폭당 70 내지 150 Kg/H/M의 스펀본드 생산 속도에서 5 내지 10 미크론미터)를 생산할 수 있었다.

본 발명에 따르면, 대응하는 최고의 생산량에서 최대의 필라멘트 방사 속도를 갖는 최적 상태를 확립하기 위해서 정확한 시동 공정이 필요하다. 예컨대, 만일 연신 장치를 방사구에 대해 50cm 미만으로 근접 배치시켜 처리 공정을 시작한다고 하면, 분당 8000 미터의 필라멘트 방사 속도에 달하게 되는, 분당 구멍당 4.0그램(ghm)의 생산량으로 4.5 데니어의 PET 필라멘트 스펀본드 부직포를 생산하는 공정은 달성될 수 없다. 정확한 시동 공정은, 연신 장치의 슬롯을 통해서 필라멘트를 용이하게 스레딩(threading)할 수 있도록, 우선 연신 장치를 방사구로부터 적어도 100 내지 150cm 아래에 배치하고, 1.0 ghm 보다 작은 매우 낮은 생산량에서 10 내지 20 psig의 낮은 공기 압력을 사용하여 시작한다. 이러한 조건하에서 최초 시동 공정이 이루어지면, 공기 압력과 생산량을 원하는 조건에 맞게 조정하는 동시에, 연신 장치를 방사구에 더 가까워지도록 들어올리게 된다. 연신 장치를 방사구로부터 25cm 아래에 배치하고, 75 psig의 공기 압력을 사용하여, 4.0 ghm에서 4.5 데니어의 PET 필라멘트를 생산하게 되는 안정한 공정을 달성할 수 있다. 본 출원인은, 방사구와 연신 장치 사이의 거리로서, 5 내지 150cm의 거리, 양호하게는 20 내지 90cm의 거리를 사용할 수 있다는 것을 확인하였다. 그러나, 이러한 짧은 거리는 전술한 시동 공정을 행한 후에만 달성될 수 있다.

필라멘트의 방사 속도가 증가함에 따라 온라인 직경 프로파일(on-line diameter profile)에 현저한 두 가지의 변화가 발생한다. 첫째는, 방사라인의 상측 영역에서의 용융 스레드(melt thread)의 직경 감소 속도가 증가한다는 것이다. 다시 말해서, 보다 빠른 방사 속도에서 용융 스레드가 훨씬 빨리 가늘게 되어, 냉각될 표면적이 증가하게 된다. 둘째는, 소위 응력 유발 결정화(stress-induced crystallization)에 의해, 필라멘트가 고화하기 시작하는 위치가 방사구를 향해 위로 이동한다는 것이다. 필라멘트의 속도가 빠르면 빠를수록, 냉각이 덜 필요하게 되며(냉각실은 보다 짧아짐), 필라멘트는 필라멘트들 간의 접촉이 일어나는 연신장치의 슬롯에 들어가기 전에 충분히 고화되기 때문에, 처리 공정을 저해하는 일없이 연신 장치를 방사라인을 따라 들어올리는 것이 가능하다. 방사구와 연신 장치 사이의 거리가 감소하면, 연신 장치와 방사구 사이에서 고속으로 이동하는 필라멘트의 길이(dZ)와 관련된 항력(Fd)은 비례적으로 감소하고, 그 결과 관성력(Finert)이 증가하여 필라멘트의 속도를 더욱 증가시키고, 필라멘트를 더 가늘게 하고, 그리고 고화 온도를 더욱 높이게 된다. 이 때문에, 연신 장치를 더 높이 들어올릴 수 있게 된다. 본 출원인에 의한 결과는, 처리하여야 할 재료와 사용하여야 할 생산량(분당 구멍당 그램, 이하에선 ghm으로 표기)에 의존하여, 4 ghm 까지의 생산량에 있어서는 방사구에 대해 5 내지 40cm까지 연신 장치를 근접하게 들어올리는 수 있으며, 이것은 오늘날의 상업적 생산에 있어서 이용되고 있는 2 내지 4 미터에 비교하여 공기의 항력을 90 내지 95 퍼센트 감소시키며, 이러한 항력 감소는 달성 가능한 생산 속도에서 제조할 수 있는 필라멘트의 섬도(fineness)에 관해서 처리 공정의 생산고에 현저한 영향을 미친다는 것을 보여준다. 연신 장치가 방사구에 더 근접하게 되면, 필라멘트가 연신될 때의 온도가 보다 높아지게 되며, 연신율(elongation rate)에 반비례하는 신장 점도(elongational viscosity)가 보다 낮아진다. 즉, 신장 점도가 보다 낮게 되면, 동일한 연신력에서 보다 높은 연신율(보다 빠른 필라멘트 속도)을 달성할 수 있다.

본 발명은 일반적으로 높은 생산 속도에서 직경이 작고 균일성이 향상된 필라멘트(纖絲)를 생산하여 열가소성 중합체로 된 스펀본드(spunbond) 부직포 웹을 형성하는 방법 및 장치와, 이러한 방법 및 장치로 생산된 제품에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하자면, 방사구(spinneret)를 통해 열가소성 재료를 가열 및 압출하고, 또 향상된 생산 속도로 요망되는 직경의 보다 가는 필라멘트를 생산하도록 연신 장치(drawing unit)를 의도적으로 방사구 아래에 임계 거리(critical distance)를 두고 배치하여 보다 가는 데니어(denier)의 필라멘트를 형성하는 방법 및 장치와, 그리고 이렇게 완성된 스펀본드 제품에 관한 것이다. 또한, 냉각을 위한 물 스프레이도 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부직포 웹 형성 장치의 사시도이고,

도 2는 본 발명에 사용되는 연신 장치의 측단면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 연신 장치의 분해 사시도이다.

높은 생산 속도에서 열가소성 재료로부터 직경이 작고, 균일성이 개선된 필라멘트로 이루어지는 스펀본드 부직포 웹을 생산하는 방법 및 장치에 있어서, 열가소성 재료를 가열하고 방사구를 통해 압출하여 수직방향으로 향하는 복수 개의 중합체 필라멘트를 실질적으로 형성하는 압출기와, 상기 방사구 부재와 길이가 거의 같은 길이 방향으로 가늘고 긴 슬롯을 갖는 필라멘트 연신 장치를 갖는 용융 방사기(melt spinning machine)를 포함하며, 상기 연신 장치는 필라멘트를 수취하도록 방사구의 아래로 임계 거리를 두고 의도적으로 배치된다. 상기 연신 장치는 이동 가능하게 방사구에 연결되어, 방사기를 작동시켜 스펀본드 필라멘트를 생산하기 전에 그리고 생산하고 있는 중에 방사구로부터의 원하는 거리까지 수동 혹은 모터에 의해 이동시키는 것이 가능하다. 연신 장치의 가늘고 긴 슬롯과 방사구 사이의 거리는, 원하는 직경의 적절히 가는 필라멘트를 제공하여, 향상된 생산 속도에서 보다 양호한 직경의 필라멘트가 얻어지도록 결정해야하는 중요한 사항이다. 연신 장치에 있어서의 가늘고 긴 슬롯과, 가소성 재료가 압출되는 방사구의 기부 사이가 거리는 실질적으로 약 0.2 내지 0.9 미터이다. 최초 시동 공정 후에 연신 장치를 방사구의 기부에 비교적 근접하게 배치시킴으로써, 고온의 용융 스레드가 방사구에서 배출됨에 따라 연신 공정이 발생하게 되는 데, 이 때 상기 용융 스레드는 서로 달라붙지 않도록 충분히 냉각되는 한편, 보다 가늘고 또한 균일한 데니어의 필라멘트로 연신되기에는 충분히 고온(연화 상태)으로 될 수 있기 때문에, 보다 가는 데니어의 필라멘트를 얻을 수 있다. 방사구의 기부와 연신 장치 사이에 큰 공간이 있는 종래의 장치에 있어서, 통상 고온의 용융 스레드는 우선 주위 온도까지 냉각되어 고화된 다음 연신 장치에 도달하기 때문에, 본 발명에 의해 얻어지는 보다 가늘거나 보다 얇은 형태의 필라멘트를 얻는다는 것은 곤란하다. 필라멘트는 고온일 경우 본 발명을 사용하여 보다 가는 직경까지 신장 또는 연신될 수 있다. 그 결과, 단위 중량당의 표면적 및 길이가 커지고, 또한 강도가 보다 높기 때문에 보다 우수한 제품을 얻을 수 있다.

연신 장치는 그 상측 부분을 따라 V자형의 슬롯을 구비하며, 이 V자형 슬롯에는 정상부에서 수평방향으로 향한 가늘고 긴 개방단과, 이 정상부의 개방단으로부터 아래로 연장하면서 서로 대향하는 측벽이 마련되어 있어, 그 슬롯의 상측 부분의 종결부에서 좁은 간극을 형성하게 된다. 인접하는 노즐이 슬롯의 길이 전체에 걸쳐 그 슬롯 내에 도입되는 방향성의 공기의 흐름을 제공하여, 두 방향의 공기의 흐름이 서로 합류하는 영역에서 난류 패턴을 형성하게 된다. 상기 슬롯은 또, 결과로서 생긴 웹이 균일성을 갖도록 필라멘트 살포의 무작위성(randomness of spreading)을 향상시킬 수 있도록 형성된 바닥을 포함하고 있다.

웹 형성 테이블이 연신 장치 아래에 배치되어, 필라멘트 시트(sheet)를 수용하고 그 필라멘트를 부직포 웹으로 형성하게 된다.

본 발명에 따른 장치는, 연신 장치와 웹 형성 테이블의 자세 및 위치가 방사 라인을 따라 수직으로, 그리고 방사라인에 대해 수직하도록 수평으로 독립적으로 조정될 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명의 장치는 각각 15°내지 30°의 각도를 형성하면서 양측에서 연신 슬롯과 연통하는 2개의 공기 공급 노즐을 포함하며, 이들 노즐은 각각 소정 방향성의 공기의 흐름을 도입하도록 만곡한 공기 통로에 적합하게 되어 있다. 2개의 노즐로부터 방출되는 공기의 흐름이 필라멘트뿐만 아니라 공기의 흐름들끼리 접촉하게되면 난류 패턴이 형성되어, 필라멘트의 격렬한 「펄럭임(flapping)」혹은 「파동(waving)」운동이 발생한다. 공기와 필라멘트가 이와 같이 상호 작용함으로써 필라멘트에 가해지는 공기 항력을 극적으로 증가시키고, 결과적으로 필라멘트의 연신을 증가시킨다.

전술한 바와 같이 방사구로부터 0.2 내지 0.9미터 떨어져 배치하여 연신 장치를 작동시키기 위해 시동 공정이 수반되어야 한다. 그 시동 공정은 먼저 연신 장치를 적당한 위치의 방사구로부터 적어도 100cm 또는 그 이상 떨어지게 배치하고, 중합체의 낮은 생산량과 통상의 공기압과 유량으로 설정하여, 연신 장치의 슬롯을 통한 필라멘트의 스레딩(threading)이 용이하게 달성될 수 있게 한다. 이러한 조건에서 방사라인이 일단 달성되면, 연신 장치를 방사구를 향해 들어 올리는 동시에, 공기압과 생산량을 대응하게 서서히 증가시킬 수 있다. 이 시동 공정 및 서서히 작아지는 방사구와 연신 장치 사이의 거리를 조정하는 것을 통해서, 동일 혹은 보다 높은 생산량에서 가장 가는 필라멘트를 생산할 수 있는 안정된 공정이 달성될 수 있다. 따라서, 일단 초기의 방사라인의 스레딩 공정이 완료되고 방사라인이 안정되면, 방사구와 연신 장치 사이의 위치가 증가된 생산 속도에서 가장 가는(최소 데니어) 필라멘트와 최고로 균일한 웹을 생산하는 위치에 도달할 때까지, 방사구를 향하여 연신 장치를 서서히 수동 혹은 모터에 의해 들어올리는 동시에, 중합체의 생산량과 공기압을 적절히 증가시킬 수 있다. 따라서, 공기 연신 장치(air drawing unit)에 대하는 웹 형성 테이블도 예컨대 웹의 균일성이라든가 부푼 정도(loftiness) 등의 원하는 웹 특성을 위해 조정될 수 있다.

본 발명의 목적은, 높은 생산 속도에서 열가소성 재료로부터 더 좋은 균일성을 갖고 통상의 방식으로 생산된 필라멘트 보다 더 작은 직경의 필라멘트로 이루어진, 스펀본드 부직포 웹을 제조하는 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 부직포 웹으로서 사용하도록 단위 중량당의 표면적 및 길이가 보다 큰 필라멘트를 형성하기 위한 최적의 작은 데니어를 갖는 열가소성 필라멘트로 이루어지는 스펀본드 부직포 웹을 생산하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스펀본드 부직포 웹으로서 사용하도록 열가소성 재료로부터 균일성이 보다 우수한 가는 필라멘트를 보다 높은 생산 속도에서 생산하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 특징 및 장점들은 본 발명의 여러 실시예들의 설명과, 첨부 도면을 참조한 설명에 의해 더욱 분명해질 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 용융 방사기(melt spinning machine)가 전체적으로 도면 부호 10으로 표시되어 있고, 이 용융 방사기는 압출기(22), 방사빔(spinbeam)(25) 및 연신 장치(31)를 구비한다. 압출기(22)와 방사빔(25)은 이동 가능한 연신 장치(31)의 위의 플로어 지지부에 고정되어 있다.

연신 장치(31)는 웹 형성 테이블(90)의 구성 요소인 철망 와이어 벨트 컨베이어(92) 위에서 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 이 웹 형성 테이블은, 방사구(26)와 테이블(90) 상부 사이의 거리를 약 30 내지 150cm 범위내에서 수직으로 조정할 수 있는 (수직 방향으로) 조정 가능한 기초부(93)를 구비한다. 상기 기초부(93) 아래의 휠(94)은 방사구(26)를 교환하기 위해 어느 정도의 공간을 제공할 수 있도록 웹 형성 테이블(90)이 수평방향으로 전후로 이동할 수 있는 한 쌍의 트랙(95)에 장착되어 있다.

중합체는 중합체 공급부(20)로부터 호퍼(21)에 공급되며, 압출기(22)에서 가열 및 용융된 다음 필터(23)와 계량 펌프(24)를 통해 방사빔(25)으로 압송된다. 그 다음, 복수의 복열 오리피스를 구비한 방사구(26)를 통해 압출되고, 이와 동시에 수직 하방향으로 진행하는 필라멘트(F) 커튼을 형성하게 된다.

필라멘트를 가늘게 하는 연신 장치(31)는, 중력 및 공기 압력에 의해 이동하는 필라멘트 커튼을 수용하도록 방사구 아래에 의도적으로 배열된 길이 방향으로 가늘고 긴 슬롯(32)을 포함한다. 초기 시동이 완료된 후, 필라멘트의 사이즈와 생산량에 관해서 가장 중요한 거리는 방사구(26)의 기부와 연신 장치(31)의 상부 사이의 거리이다. 연신 장치(31)에 의해 흡입 및 연신되기 이전에 필라멘트(F)는, 물 분무 장치(28)에 의해 발생하는 물 미스트와, 연신 장치(31)가 대기를 흡입함으로써 포획된 공기(선택적으로 분무된 물)와의 혼합물의 급속히 이동하는 흐름에 의해 냉각되어 부분적으로 고화된다.

이하, 도 2를 참조하면, 연신 장치(31)는 수평으로 향하고 개방된 가늘고 긴상단 슬롯 부분(33)이 구비되어 있는 슬롯(32)을 포함하며, 이 슬롯 부분(33)은 90°이하의 각도로 연신 장치(31)의 상면(S)에서 돌출하는 한 쌍의 측벽(35, 36)을 포함한다. 또한, 연신 장치(31)는 실질적으로 15°내지 60°, 양호하게는 30°내지 45°의 각도로 상단 슬롯 부분(33)에서 아래로 연장하는 한 쌍의 측벽(37, 38)으로 이루어진 상부 슬롯 부분(34)을 포함한다. 슬롯(32)은 한 쌍의 바닥 블록(50, 51)의 하부 측벽으로 된 하부 슬롯 부분(44)을 더 포함한다. 횡단 견부(41)는 슬롯(32)의 각 측면에서 상부 슬롯 부분(34)과 하부 슬롯 부분(44) 사이에 위치한다. 슬롯(32)의 각 측면에 있는 한 쌍의 공기 노즐(42, 43)은 슬롯(32)의 길이 방향 전체 길이에 걸쳐 연장되어, 상부 슬롯 측벽(37, 38)의 하단의 내면과 이에 대향하는 바닥 블록(50, 51)의 표면(54, 55) 사이에 형성되어 있다.

공기 통로(56)는 연신 장치(31)의 슬롯(32)의 길이 방향 전체 길이에 걸쳐 연장하고 있으며, 공기실(58)의 바닥에 위치하여 2개의 수직 구획판(59)이 부착된 분리판(57)과 바닥 블록(50, 51)의 만곡면에 의해 구획되어 있다. 상기 공기 통로(56)는 2부분, 즉 노즐(42, 43)과 접속되며 해당 노즐로 향하는 방향으로 폭이 서서히 매끄럽게 감소하는 방출 부분(60)과, 각 쌍의 수직 부분 사이의 원호형의 만곡 부분에서 4개의 평행한 수직 부분을 포함하는 균일화 부분(62)으로 분할되어 있다. 공기 통로의 상기 균일화 부분(62)은 연신 장치(31)의 측벽(73, 71)의 근방에 있는 분리판(57)의 가장자리에 위치한 제동판(brake plate)인 공기 윈도우(64; air window)를 통해 공기실(58)과 접속하고 있다.

공기는 적절한 공기 공급 장치(66: 도 1참조)에 연결된 매니폴드(65)를 통해공기실(58)로 유입된다. 공기실(58)은 매니폴드(65)로부터 공기실(58)로 들어가서, 상부 슬롯 부분의 측벽(37, 38)에 면하여 근접하고 있는 개방단(69)을 갖는 다수의 공기 배관(68)을 포함한다. 균일화 부분에 있어서의 공기 통로의 원호형으로 만곡한 부분은 공기압을 저하시켜, 슬롯(32)의 길이 방향 전체 길이에 걸쳐, 특히 노즐(42, 43)의 출구에서의 공기의 체적 유량과 유속을 균등화시키는 역할을 한다. 공기의 통로의 면적은 노즐(42, 43)의 출구에 이를 때까지 공기 윈도우(64)로부터 공기 통로를 따라 서서히 감소하게 되는 데, 이 또한 공기압을 균일화시키는 기능을 한다. 그 결과, 노즐(42, 43)의 출구에서의 공기의 흐름은 슬롯(32)의 길이 방향 전체에 걸쳐 유량 및 유속이 균일해진다.

또한, 공기실(58)은 물 공급 장치(74)에 연결된 물 유입관(72)과 유체 연통하도록 설치된 복수의 물 분무 헤드(76: 선택 사항)를 포함한다. 물 분무 헤드로부터 나온 물 미스트는 공기 공급 장치(66)로부터 유입되는 공기를 냉각시키는 역할을 하며, 이는 공기의 흐름과 접촉하는 필라멘트의 고화를 용이하게 해준다.

연신 장치의 바닥 블록(50, 51)은, 분리판(57)과 2개의 수직 구획판(59)과 함께 공기 통로를 형성하게 되는 블록의 상면이 2개의 하방향으로 원호형으로 만곡한 연부와 1개의 상방향으로 원호형으로 만곡한 연부로 이루어지도록 구성된다. 2개의 하방향으로 원호형으로 만곡한 연부는 깊이가 다르다. 공기 윈도우(64)에 가까운 연부가 다른 쪽의 연부보다 2 내지 10mm 더 길다. 연신 장치의 바닥 블록(50, 51)은 연신 장치의 측벽(73, 71)에 형성된 관통 구멍에 끼워지는 복수의 볼트(75)에 의해 그 측벽(73, 71)에 연결되기 때문에, 블록의 위치는 노즐(42, 43)의 간극을 변화시켜서 공정의 필요성에 따라 공기 흐름의 체적 및 유속을 변경하도록 상하로 조정될 수 있다.

이하, 도 3을 참조하면, 연신 장치(31)의 각 측면에는 수평으로 연장하는 해당 구멍(81, 82, 83)을 관통하는 다수의 볼트(89)에 의해 측면 덮개판(80)이 연결되어 있고, 상기 구멍을 통해 슬롯(34, 44)의 폭을 변경할 수 있다. 연신 장치(31)를 밀봉하기 위해 연신 장치(31)의 본체와 측면 덮개판 사이에서 고무 가스킷(84)이 사용되고 있다. 연신 장치(31)와 웹 형성 테이블(90) 사이의 거리는, 암나사(85)를 통해 측면 덮개판(80)에 수직으로 부착되고 웹 형성 테이블(90)에 설치된 기어 박스(87)에 의해 모터로 구동되는 수나사(86)를 이용하여 조정할 수 있다(도 1 참조). 수나사(86)를 돌림으로써, 이에 대응하게 웹 형성 테이블(90)에 대한 연신 장치(31)의 위치가 조절될 수 있다. 또한, 도 3에는 유입관(65, 68, 72)에 각각 고정된 공기 공급관(66)과 물 공급관(74)이 도시되어 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 가장 핵심적인 구성 요소가 도시되어 있다. 웹 형성 테이블(90)은 필라멘트(F)를 수용하는 연신 장치(31)의 슬롯(32)의 아래에 배치되어, 필라멘트로 부직포 웹을 형성하게 된다. 웹 형성 테이블(90)은 철망 와이어 벨트 컨베이어(92) 상으로 필라멘트를 끌어당기기 위한 진공 흡입 박스를 포함한다. 상기 컨베이어는 형성된 웹을, 종래의 기술에 의해 웹을 강화하여 최종의 부직포 웹을 형성하는 다음 공정으로 이송시킨다. 웹 형성 테이블(90)은 이 테이블(90)의 정상부와 방사구(26) 사이의 수직 거리를 약 30 내지 180cm 정도의 범위내에서 수직으로 조정하는 데에 사용되는 조정 가능한 기초부(93)를 포함한다.방사구(26)의 바닥 또는 하면과 연신 장치(31)[슬롯(32)의 정상부를 기준] 사이의 임계 거리는 본 발명의 목적을 달성하는 데 있어서 가장 중요한 조정과 중요한 거리를 의미한다. 방사구의 바닥과 연신 장치의 정상부 사이의 거리는 통상의 작업 동안 대개 10 내지 90cm 범위내에서 조정될 수 있다. 이하, 본 발명에 따라 구성되고 중합체로서 폴리프로필렌을 사용하는 장치의 실시예가 설명할 것이다.

실시예 1

대응하는 생산량에 있어서 필라멘트의 최대 방사 속도가 달성되는 최적 조건을 궁극적으로 얻기 위해서는 정확한 시동 공정이 필요하다. 따라서, 초기 시동 시에, 연신 장치의 정상부로부터 방사구까지의 거리는 종래의 100 내지 150cm 혹은 그 이상의 범위이다. 슬롯을 통한 필라멘트의 스레딩이 용이하게 달성될 수 있도록 10 내지 20 psig 범위의 낮은 공기압에서의 1.0 ghm 이하의 낮은 생산량을 설정한다. 이러한 조건으로 연속한 필라멘트의 방사라인이 일단 얻어지면, 공기압을 서서히 증가시켜 방사 속도를 증가시킨다. 이와 동시에, 연신 장치를 방사구에 더 근접하게 배치시키고, 동시에 생산량과 공기압을 조정한다.

연신 장치의 정상부로부터 방사구까지의 최종적인 거리는, 통상의 생산 공정 중에는 약 5 내지 150cm, 바람직하게는 20 내지 90cm 이다. 연신 장치의 상단 슬롯 부분(33)의 정상부에 있어서의 폭은 약 10 내지 20cm이다. 상측 슬롯 부분(34)의 상부의 폭은 약 5 내지 15cm이다. 견부(41)에 있어서의 슬롯(32)의 대향 연부 사이의 폭은 약 0.3 내지 2.0cm이다. 노즐(42, 43)의 출구의 간극은 약 0.1 내지 0.6mm이다. 공기 공급 장치(66)로부터 슬롯의 양측에서 도입되는 공기의 흐름은노즐(42, 43)의 출구에서 약 100 내지 350m/sec의 속도이고, 이들이 합류함에 따라 난류를 형성한다. 노즐(42, 43)로부터 방출되는 공기의 흐름에 의해 상단 슬롯 부분(33)으로부터 공기와 물 미스트가 흡입되고, 이들의 흡입된 공기와 물 미스트의 흐름은 필라멘트를 냉각시키면서 그 필라멘트를 상부 슬롯 부분(34)을 따라 노즐(42, 43)까지 견인하게 되는데, 여기서 난류의 공기의 흐름과 합류한다. 이와 같이 견인되는 필라멘트는 노즐의 하측에서의 공기의 흐름과 함께 이동할 때 그 공기의 흐름의 패턴에 따라서 격렬한 「펄럭임」혹은 「파동」패턴을 형성한다. 이 격렬한 「펄럭임」운동은 연신 장치를 방사구에 근접시키는 것과 결부되어, 이상적인 상태를 만든다. 이러한 이상적인 상태에 있어서는 펄럭임 운동에 의한 「형상 항력(form drag)」에 의해서 발생한 현저히 증가한 공기의 연신력이, 여전히 「고온」에 있어 용이하게 연신될 수 있는 필라멘트에 가해지기 때문에, 폴리프로필렌에 대해서는 시간당, 기계 폭(이하, 방사구의 폭에 대응하는 치수를 가리킴) 1미터 당 약 70 내지 360 킬로그램의 생산 속도로 0.1 내지 2.5 데니어의 필라멘트를, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 대해서는 시간당 기계 폭 1미터 당 약 100 내지 540 킬로그램의 생산 속도로 0.3 내지 4.5 데니어의 필라멘트를 생산한다.

실시예 2

연신 장치의 상단 슬롯 부분(33)의 정상부에서의 폭은 10cm 이다. 상측 슬롯 부분(34)의 상부의 폭은 5cm 이다. 견부(41)에서 슬롯(32)의 대향하는 연부들 사이의 폭은 약 3mm이다. 노즐(42, 43)의 출구 간극은 0.1mm이다.

방사구의 폭은 10cm 이다. 방사구에서의 구멍의 수는 144개이고, 오리피스의직경은 0.35mm 이다. 방사빔 바로 아래쪽으로 위치하고 있는 냉각실은 15 ×28cm이며, 45 내지 60℉의 냉각 공기가 공급된다. 사용된 원료는 폴리프로필렌 35 MFR 이다. 사용되는 처리 온도는 230℃ 이다. 사용되는 생산량은 분당 구멍당 2.5 그램이다. 연신 장치의 정상부에서부터 방사구까지의 거리는 40cm 이다. 연신 장치에 공급된 공기는 55psig 의 압력에서 3.0NM/min 이다. 연신 장치의 바닥에서 웹 형성 테이블 표면(90)까지의 거리는 40cm 이다. 가는 필라멘트 커튼의 균일한 시트는, 필라멘트 커튼의 양측으로부터 나온 두 공기의 흐름이 서로 합쳐진 하향의 난류성 공기 흐름에 의해 연신된 후에 연신 장치의 슬롯으로부터 방출된다. 따라서, 얻어진 부직포는 필라멘트 사이즈가 3.5 데니어로 우수한 균일성을 갖고 있다. 이 경우, 필라멘트의 방사 속도는 분당 6,400 미터이다.

처리 공정은 다음과 같은 시동 공정을 거쳐야한다. 초기 중합체의 생산량은 분당 구멍당 0.5 그램이다. 연신 장치는 방사구에서 150cm 아래에 위치한다. 연신 장치에 대하여 15psig 의 공기 압력이 사용된다. 약간의 냉각 공기가 공급된다. 이러한 조건에서 연신 장치를 통한 필라멘트의 스레딩은 용이하게 이루어진다. 그 후, 전술한 최종의 처리 조건로 도달할 때까지, 연신 장치를 서서히 상측으로 이동시키는 동시에, 공기압과 생산량을 대응하게 증가시키고, 이어서 소정 량의 냉각 공기를 공급한다. 시동 공정을 완료할 수 있는 조건 범위가 존재한다는 것을 주목해야 한다. 시동 공정의 유일한 목적은 안정된 방사라인이 달성되도록 연신 장치의 슬롯을 통해서 필라멘트를 스레딩하는 것이다. 적절한 시동 공정이 없다고 한다면, 전술한 바와 같은 최종의 처리 조건은 달성될 수 없다. 즉, 미경화의 필라멘트가연신 장치의 단단한 구성 요소와 접촉하여 슬롯을 폐색시켜 처리 공정을 정지하지 않으면 안되도록 하는 문제에 직면하는 일없이, 분당 구멍당 2.5그램의 속도로 압출되고 있는 필라멘트를 방사구에서 40cm 아래에 배치된 연신 장치를 통해 스레딩하는 것은 불가능하다.

실시예 3

실시예 2와 동일하게 설정한 장치를 사용하며, 원료는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 사용한다. 사용한 처리 온도는 290℃ 이다. 시동 시에, 분당 구멍당 0.5그램의 생산량을 사용하며, 연신 장치는 방사구로부터 120cm 아래에 배치된다. 냉각 공기는 필요 없다. 연신 장치에는 2.0NM/min 의 유량으로 20psig 의 압력의 공기가 공급된다. 슬롯을 통한 필라멘트의 스레딩은 쉽게 달성할 수 있다. 그 다음, 실시예 2와 동일한 방법으로 연신 장치를 상측으로 올리는 동시에, 공기압과 생산량을 서서히 증가시킨다. 최종적으로, 연신 장치는 방사구로부터 25cm 아래에 배치시키고 웹 형성 테이블을 슬롯으로부터 40cm 아래에 배치시켜 분당 구멍당 4.0 그램의 생산량과 70psig 의 공기압인 처리 조건이 최종적으로 달성된다. 이와 같이하여 얻어진 웹은 필라멘트 사이즈가 4.5 데니어로 우수한 균일성을 갖고 있다. 필라멘트의 방사 속도는 분당 8,000 미터이다.

실시예 4

35 MFR 폴리프로필렌을 사용하는 실시예 2와 같이, 보다 낮은 생산량을 사용하는 경우, 얻어진 부직포 웹은 여러 가지의 필라멘트 사이즈에 대하여 더 우수한 균일성을 갖고 있다. 분당 구멍당 1.0그램의 생산량에 있어서, 연신 장치의 공기압은 45psig 이며, 연신 장치는 방사구로부터 30m 떨어져 있고, 1.8 데니어의 필라멘트 사이즈를 갖는 웹이 생산된다. 분당 구멍당 0.5그램의 생산량에 있어서, 공기압은 35psig 이고 연신 장치는 방사구로부터 30cm 아래쪽에 위치하면, 1.0 데니어의 필라멘트 사이즈를 갖는 웹이 생산된다. 생산량이 분당 구멍당 0.1 그램으로 감소되고 공기압이 25psig 이고, 연신 장치가 방사구에서 20cm 아래쪽에 위치하면, 0.25 데니어의 필라멘트 사이즈를 갖는 균일한 웹을 얻을 수 있다.

시동 공정 중에, 필라멘트는 통상의 생산량으로 하향 수직방향으로 진행하고 있는 커튼의 형태로 방사구를 통해서 압출되고, 연신 장치는 방사구로부터 아래쪽으로 떨어져 배치되며, 통상의 공기압과 유량을 사용한다. 이러한 설정에 의해, 필라멘트의 커튼은, 연신 장치로 흡입되기 전에 필라멘트들끼리 달라붙는 것을 피할 수 있도록 대기에 의해서만 냉각될 수 있다. 방사라인이 완전하게 형성되어 안정되면, 연신 장치를 서서히 방사구를 향하여 상측으로 이동시키는 한편, 연신 장치로 공급되는 공기의 압력 및 유량과, 중합체의 생산량을 동시에 증가시킨다. 연신 장치를 방사구에 대해 더 근접하도록 이동시키고, 보다 고압의 공기압과 보다 많은 유량을 사용함에 따라, 필라멘트가 연신될 때 온도와 필라멘트에 대한 연신력이 대응하게 증가하고, 그 결과로 보다 작은 사이즈의 필라멘트가 생산된다. 필라멘트 사이즈가 감소하면 필라멘트의 냉각이 용이해지기 때문에, 연신 장치가 방사구를 향하여 더욱 상측으로 이동하더라도 필라멘트가 연신 장치에 들어가기 전에 서로 달라붙는 현상이 발생하지 않는다. 연신 장치의 위치와, 공기 공급 압력 및 유량과, 그리고 용융 중합체의 생산량을 교대로 조정하는 단계를 반복함으로써, 주어진처리 조건에 대하여 최대의 생산량으로 가장 가는(데니어가 최소임) 필라멘트가 생산된다고 하는 바람직한 생산성에 도달할 수 있다. 전술한 바와 같이 처리 조건을 조정하는 동안 웹 형성 테이블의 위치를 조정하여, 얻어진 웹의 최상의 균일성을 달성한다. 이어서, 형성된 웹은 웹의 최종 용도에 따라, 최종의 스펀본드의 직물의 웹을 형성하도록 결합, 즉 얽히게 하거나 혹은 아무런 별도의 처리를 가하는 일없이 그대로 권취하는 종래의 많은 방법 중 하나를 거칠 수 있다.

상기 양호한 실시예는 통상의 생산 중에 방사구로부터 약 5 내지 50cm의 근접한 거리까지 들어올려질 수 있는 연신 장치를 포함한다. 폴리에틸렌에 대해 시간 당 기계 폭 1 미터당 70 내지 360 킬로그램의 생산 속도에서 0.1 내지 2.5 데니어의 필라멘트를, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 대해서는 시간당 기계 폭 1 미터에 대하여 100 내지 540 킬로그램의 생산 속도에서 0.3 내지 4.5 데니어의 필라멘트를 생산하는 것이 가능하다. 바람직한 실시예는, 최종의 스펀본드 부직포 웹을 생산하기 위한 많은 공지의 기술 중 하나의 방법에 의해 나중에 결합될 수 있는 보다 균일한 부직포 웹을 형성하기 위해, 방사구와 연신 장치의 위치에 따라 수평 방향 및 수직 방향 모두로 위치를 조정하는 것이 가능한 웹 형성 테이블을 포함한다.

이와 같이, 본 발명은 전술한 목적, 목표 및 이점을 완전히 만족시키는 스펀본드 부직포 웹을 생산하는 장치와 방법을 제공한 것이 분명하다.

본 발명을 가장 실용적이고 바람직한 실시예라고 생각되는 것에 관해서 도시하고, 또 설명하였다. 그러나, 본 발명의 범위내에서의 변경이 가능하고, 또한 해당 기술 분야의 전문가에게는 수정이 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (19)

1. 압출된 중합체 필라멘트로부터 부직포 웹을 형성하는 장치로서,

   복수의 연속한 중합체 필라멘트를 압출하기 위해 수직으로 향하고 복열로 근접하게 간격을 두고 배치된 복수의 오리피스를 갖춘 방사구를 구비한 용융 방사 수단을 포함하는 중합체 압출 수단과,

   요구되는 연신력과 필라멘트의 두께를 달성하기 위해 상기 방사구로부터 50cm 미만의 조정 가능한 예정된 거리를 두고 그 아래에 위치한 길이 방향으로 배치된 가늘고 긴 슬롯을 구비하는 필라멘트 연신 수단과,

   상기 연신 수단의 슬롯의 길이 방향의 전체 길이를 따라 상기 연신 수단의 가늘고 긴 슬롯과 통하는 출구를 구비하고, 공기의 하방향으로 향한 흐름을 상기 슬롯 안으로 도입하기 위해 상기 슬롯의 중심선으로부터 떨어져 미리 정해진 방향으로 배치되어 있는, 가압된 공기를 공급하는 공기 노즐 수단과,

   상기 연신 수단의 슬롯 아래에 위치하여 필라멘트를 수집하여 부직포 웹을 형성하는 웹 형성 수단을 포함하는 부직포 웹 형성 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 필라멘트를 냉각하기 위해 상기 방사구에 인접하게 배치되어, 그 방사구를 둘러싸는 물 분무 수단을 포함하는 것인 부직포 웹 형성 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 원하는 필라멘트의 직경과 웹의 균일성을 달성하기 위해 방사구와 연신 수단 사이의 거리와, 연신 수단과 웹 형성 수단 사이의 거리를 조정할 수 있도록 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리를 이동 가능하게 조정하는 수단을 포함하는 것인 부직포 웹 형성 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 물 분무 수단은, 상기 방사구에 인접하여 그 방사구를 둘러싸는 물 파이프를 포함하며, 이 물 파이프에는 복수의 물 헤드가 미리 정해진 거리만큼 서로 떨어져 하방향으로 설치되어 있는 것인 부직포 웹 형성 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 필라멘트가 상기 연신 수단의 상기 슬롯을 통해 수직방향으로 견인됨에 따라, 그 필라멘트에 항력을 발생시키도록 상기 슬롯의 수직 방향 길이를 따라 난류를 형성하기 위해, 상기 슬롯의 근방에서 상대적으로 상기 노즐 수단을 위치시키며, 상기 항력은 상기 슬롯을 수직 방향으로 통과하고 있는 상기 필라멘트에 작용하여 상기 노즐 수단의 하측에서 「펄럭임」혹은 「파동」운동 패턴을 형성하는 것인 부직포 웹 형성 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 폴리프로필렌의 경우 시간당 기계 폭의 1 미터당 70 내지 360 킬로그램의 생산 속도로 0.1 내지 2.5 데니어의 필라멘트를 생산하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 경우 시간당 기계 폭의 1 미터당 100 내지 540 킬로그램의 생산 속도로 0.3 내지 4.5 데니어의 필라멘트를 생산하도록, 상기 방사구와 상기연신 수단 사이의 거리는 약 5cm 내지 50cm 사이인 것인 부직포 웹 형성 장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 연신 수단을 상기 웹 형성 수단에 대해 위치 결정하는 상기 수단은, 상기 연신 수단과 상기 웹 형성 수단에 수직방향으로 부착된 하나 이상의 수나사와, 이에 대응하는 상기 연신 수단에 부착된 암나사와, 상기 연신 수단을 상기 웹 형성 수단에 대해 이동시키도록 상기 수나사에 부착된 모터 수단을 포함하는 것인 부직포 웹 형성 장치.
8. 복수의 압출된 중합체 필라멘트로부터 스펀본드 중합체 부직포를 형성하기 위한 방법으로,

   (a) 열가소성 중합체를 방사구를 통해 용융 방사함으로써 복수의 수직방향으로 향하는 필라멘트를 압출하는 단계와,

   (b) 공기압을 사용하고, 연신 수단을 상기 방사구로부터 미리 정해진 거리만큼 떨어지게 함으로써 상기 방사구의 아래쪽에 배치된 상기 연신 수단에 의해 상기 필라멘트를 연신하는 단계와,

   (c) 상기 연신 수단 아래에 배치된 웹 형성 수단에 웹을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 연신 수단은 상기 방사구로부터 50cm 미만의 거리를 두고 그 아래에 배치되고, 상기 필라멘트 각각의 사이즈는 상기 방사구로부터의 상기 연신 수단의 거리에 의해 조정될 수 있는 것인 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리를 5cm와 50cm 미만 사이에서 조정하는 단계를 포함하는 것인 방법.
10. 스펀본드 부직포 웹을 형성하는 복수 개의 필라멘트로서,

    상기 복수 개의 필라멘트는,

    (a) 열가소성 중합체를 방사구를 통해 용융 방사함으로써 복수의 수직방향으로 향하는 필라멘트를 압출하는 단계와,

    (b) 공기압을 사용하고, 연신 수단을 상기 방사구로부터 미리 정해진 거리만큼 떨어지게 함으로써 상기 방사구의 아래쪽에 배치된 상기 연신 수단에 의해 상기 필라멘트를 연신하는 단계와,

    (c) 상기 연신 수단 아래에 배치된 웹 형성 수단에 스펀본드 중합체 부직포의 웹을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성되며,

    상기 연신 수단은 상기 방사구로부터 50cm 미만의 거리를 두고 그 아래에 배치되고, 상기 필라멘트의 직경의 크기는 상기 방사구로부터의 상기 연신 수단의 거리에 의해 조정될 수 있는 것인 필라멘트.
11. 제 10 항에 있어서, 폴리프로필렌의 경우에는 0.1 내지 2.5 데니어인 것인 필라멘트.
12. 복수의 압출된 중합체 필라멘트로부터 스펀본드 중합체 부직포를 형성하는방법으로,

    (a) 시동 시에, 열가소성 중합체를 방사구를 통해 용융 방사함으로써 복수의 수직으로 향하는 필라멘트를 압출하는 단계와,

    (b) 시동 시에, 연신 수단을 상기 방사구로부터 적어도 100cm 떨어지게 배치시키고, 적은 생산량과 10 내지 20 psig의 통상의 공기압을 사용하여 슬롯을 통해 필라멘트를 스레딩하는 단계와,

    (c) 필라멘트의 사이즈가 상기 연신 수단과 상기 방사구 사이의 거리에 의해 제어될 수 있도록, 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리가 5 내지 150cm 사이로 될 때까지 그 거리를 감소시킴과 동시에 공기 압력과 생산량을 조정하여 증가시키는 단계와,

    (d) 상기 연신 수단 아래로 적절하게 위치한 웹 형성 수단에 스펀본드 중합체 부직포의 웹을 형성하는 단계를 포함하며, 원하는 특성을 갖는 균일한 웹을 형성하기 위해 상기 필라멘트의 사이즈를 연신 수단과 방사구 사이의 거리에 의해 조정하는 것인 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 시동 후, 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 조정된 거리가 5 내지 150cm 사이인 것인 방법.
14. 제 12 항에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하여 분당 8,000 미터의 필라멘트 방사 속도에 도달하는 것인 방법.
15. 복수의 압출된 중합체 필라멘트로부터 스펀본드 중합체 부직포를 형성하는 방법으로,

    (a) 열가소성 중합체를 방사구를 통해 용융 방사함으로써 복수의 수직방향으로 향하는 필라멘트를 압출하는 단계와,

    (b) 시동 시에, 상기 방사구로부터 적어도 100cm 떨어진 거리에서 연신력을 가하는 통상 공기압 및 통상의 생산량을 사용하여 상기 방사구의 아래쪽에 위치한 연신 수단에 의해 상기 필라멘트를 연신하는 단계와,

    (c) 생산량을 크게 증가시키기 위해, 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리를 50cm 미만으로 감소시키는 동시에 통상의 공기압에서부터 55 psig 까지의 공기압으로 공기압을 증가시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
16. 압출된 중합체 필라멘트로부터 부직포 웹을 형성하는 장치로,

    복수의 연속한 중합체 필라멘트를 압출하기 위해 수직으로 향하고 복열로 근접하게 간격을 두고 배치된 복수의 오리피스를 갖춘 방사구를 구비한 용융 방사 수단을 포함하는 중합체 압출 수단과,

    요구되는 연신력과 필라멘트의 사이즈를 달성하기 위해 상기 방사구로부터 50cm 미만으로 조정 가능한 미리 정해진 거리를 두고 그 아래에 위치한 길이 방향으로 배치된 가늘고 긴 슬롯을 구비하는 필라멘트 연신 수단과,

    상기 연신 수단의 슬롯의 길이 방향의 전체 길이를 따라 상기 연신 수단의가늘고 긴 슬롯과 통하는 출구를 구비하고, 공기의 하방향으로 향한 흐름을 상기 슬롯 안으로 도입하기 위해 상기 슬롯의 중심선으로부터 떨어져 미리 정해진 방향으로 배치되어 있는, 가압된 공기를 공급하는 공기 노즐 수단과,

    상기 연신 수단의 슬롯 아래에 위치하여 필라멘트를 수집하여 부직포 웹을 형성하는 웹 형성 수단과,

    상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리를 변경 가능하게 조정하기 위해 상기 연신 수단과 상기 방사구에 접속된 수단과,

    상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 상기 거리를 조정함과 동시에 상기 노즐 수단으로부터의 공기 압력을 조절하는 수단을 포함하며, 상기 방사구와 연신 수단 사이의 거리와 상기 공기압은, 상기 방사구와 연신 수단 사이의 거리를 150cm 이하로 감소시키는 동안 상기 장치의 생산량을 증가시키도록 동시에 변경할 수 있는 것인 부직포 웹 형성 장치.
17. 생산량을 증가시키기 위해 복수의 압출된 중합체 필라멘트로 스퍼본드 중합체 부직포를 형성하는 방법으로,

    (a) 방사구를 통해 용융 방사함으로써 열가소성 중합체로부터 복수의 수직으로 향하는 필라멘트를 압출하는 단계와,

    (b) 20 psig 미만의 공기압을 사용하고, 처음에는 상기 방사구로부터 적어도 100cm 떨어지게 배치한 연신 수단을 사용하여 상기 필라멘트를 연신하는 단계와,

    (c) 공기압 및 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리가 동시에 소정의값에 있어서 생산량이 원하는 량에 도달할 때까지, 상기 연신 수단에 대한 공기압을 변경하여 증가시키는 동시에, 이에 대응되게 상기 방사구와 상기 연신 수단 사이의 거리를 감소시키고 상기 필라멘트의 생산량을 증가시키는 단계와,

    (d) 상기 연신 수단의 아래에 위치한 웹 형성 수단 상에 상기 압출된 필라멘트를 퇴적함으로써 스펀본드 중합체 부직포의 웹을 형성하는 단계를 포함하는 것인 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 필라멘트의 사이즈는 연신 수단과 방사구 사이의 거리와 공기압을 조정함으로써 선택되는 것인 방법.
19. 제 10 항에 있어서, 폴리에스테르의 경우에 0.3 내지 4.5의 데니어인 것인 필라멘트.