KR100712364B1 - 수력 니들링에 의한 혼합 부직포 생산을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

수력 니들링에 의한 혼합 부직포 생산을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 스펀 본딩된(spun bonded) 섬유와 위생품의 생산을 위해 뒤따르는 나무 펄프 층을 이용하여 만든 혼합 부직포 생산을 위한 방법은 공지되어 있다. 따라서 상기 스펀 본딩된 부직포는 유체 분산 특성(fluid dispersion property)을 증가시키기 위하여 상기 나무 펄프 층에 이용되기 전에 수력으로 니들링된다(needled). 결과적으로 상기 펄프가 부직포를 통하여 씻겨져 나가는 경우에는, 상기 펄프 층은 더 이상 니들링될 수 없다. 필요로 되는 마모저항(abrasion resistance) 때문에 상기 부직포의 결합은 필수적이다. 본 발명에 따르면 부직포는 강력-흡수 소재로 코팅되기 전에 예비-결합(pre-bonding) 처리로서 압축 공기로 압축되거나 압착롤러링되어(calendered) 상기 문제점이 해결되고, 그리고 나서 상기 나무 층이 이용되고 상기 부직포와 상기 나무 층은 수력 워터 니들링으로 결합되고 후에 건조공정을 거친다. 하나의 압착롤러링(calendering)이 더해질 수 있다. 하나의 미리 결합된(pre-bonded), 환언하면, 압착롤러링된 스펀 본딩된 또는 카드 부직포는 지지층으로서 상기 스펀 본딩된 부직포에 이용될 수 있거나 그 반대로 될 수 있다.
혼합 부직포, 스펀 본딩, 압착롤러, 수력 니들링

Description

수력 니들링에 의한 혼합 부직포 생산을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCTION OF COMPOSITE NON-WOVEN FIBRE FABRICS BY MEANS OF HYDRODYNAMIC NEEDLING}
본 발명은 적어도 하나의 캐리어 부직포와 나무 펄프 층으로부터 혼합 부직포를 생산하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
EP-A-0 333 209는 끊임없는 엘래스토머 섬유(elastomer fibre)와 나무 펄프 섬유를 함께 바인딩(binding) 하는 것과 혼합 부직포를 강화시키는 것을 공표 하였다. 상기 부직포를 강화시키는 방법에는 많은 양의 펄프 섬유가 시스템 밖으로 씻겨져 나가는, 즉 섬유들을 잃게 되는 문제가 있다. 게다가 WO 90/04066에서 기술한 바와 같이 그러한 혼합 부직포의 최외각 층이 작게 둥글둥글 뭉치는(pellet) 경향은 실제로 또한 알려져 있다. 개량을 위해, EP-A-0 540 041은 상기 펄프 섬유의 이용 전에 수력으로 끊임없는 부직포를 취급하는 것을 제안하였다. 이것에 의하면 상기 부직포는 더 큰 강도를 줄 뿐 아니라 상기 펄프 섬유의 흡수력과 유체분포특성(fluid distribution property)을 향상시킨다. 본 발명에 따르면 상기 펄프 섬유는 니들링된(needled) 부직포가 단순하게 이용되고 결합(bonding)을 위하여 부직포로 건조되거나 상기 부직포로 기계적 압축이 된다.
상기 이러한 유형의 부직포 생성물은 실제로 조건을 충족시키지 못해 왔다. 특히 끊임없는 부직포 외측에서 혼합 부직포가 둥글둥글하게 뭉친다는 불만이 제기되어 왔다.
본 발명의 목적은 표면 착용성(surface wearability)이 향상되지만 그럼에도 불구하고 캐리어 부직포에서 상기 펄프 섬유의 좋은 결합을 가능하게 하는 방법과 장치에 관한 것이다. 상기 이용된 펄프 층을 잃지 않거나 상기 캐리어 부직포로 효율적인 결합이 가능한 곳에서는 거의 잃지 않는다는 것을 확실히 하기 위하여 주의가 취해져야 한다.
EP-A-0 540 041보다 진전된 본 발명의 목적은 강력한 흡수 소재로 코팅되기 전에 스펀 본딩된(spun bonded, 섬유로 만들어지게 결합된) 부직포는 미리 강화되고, 공기로 니들링되고, 미리 강화시키기 위하여 압착롤러링되고(calendered), 상기 나무 펄프 층은 그리고 나서 이용되고, 상기 부직포와 나무 펄프 층은 수력 워터 니들링 공정으로 강화되고 건조된다. 공정 전에 끊임없는 부직포의 상기 압착롤러링을 강화시키는 것은 최종 생산물의 마모 저항을 향상시킬 뿐 아니라 워터 니들링과 부직포에서 펄프 손실을 감소시킨다. 그러나 상기 압착롤러링은 너무 강해서는 안 된다는 것을 주의하여야 한다. 상기 강화가 너무 크고 상기 결합 점(bonding point)이 너무 다양하다면, 상기 압착롤러링된 부직포에 상기 펄프 층을 결합시키는 것은 워터 니들링 공정을 통해서는 어렵다. 이러한 이유로 펠릿팅(pelleting) 경향을 향상시키기 위하여, 상기 부직포는 건조 후 결합 공정의 끝에서 다시 한번 압착롤러링될 수 있고 이것은 모든 표면 섬유들의 고정된 결합을 가능하게 한다. 부직포 생산물이 단지 스펀 본딩된 하나의 층을 가지는 곳에서는, 상기 스펀 본딩된 층에 인접한 롤러만이 가열될 필요가 있다.
그러나 이용이 가능한 곳에서 상기 펄프 층의 표면에서 고온의 압착롤러링 공정을 실행하는 것은 유리하다. 이것은 셀룰로스 섬유에서 이른바 수소 결합을 생성하여서 밀폐된 종이 같은 표면은 상기 나무 펄프의 측면에서 이루어진다. 그러한 생성물은 수술복 또는 수술 커버를 생산하는 경우에 의료용으로도 사용될 수 있으며, 이때 부직포는 소수성으로(hydrophobically) 구비되어야 한다.
상기 제조하는 방법에서 상기 펄프 층이 수력으로 부직포에 결합되어야 한다는 것이 확립되어 있어야 하고, 그렇지 않으면 생성물은 층 형성으로 인하여 실제로 존재할 수 없다. 만약 다른 미리 강화된 끊임없는 섬유 또는 카드 부직포가 상기 펄프 층에 이용되고 세 개의 층들이 수력으로 함께 니들링된다면 더 좋다. 최후의 압착롤러링도 또한 효율적이다. 끊임없는 부직포 대신에 캐리어 부직포로서 압착롤러링된 카드 부직포를 사용하는 것이 효율적이고, 상기 끊임없는 부직포에 커버링 층으로서 스펀 본딩된 부직포가 이용된다.
상기 방법의 실시를 위한 장치가 아래에 간단히 설명된다.
도 1은 하나의 캐리어 기질(substrate)을 지닌 혼합 부직포의 생성을 위한 연속 시스템의 측면도이고,
도 2는 상기 워터 니들링 위에 있는 끊임없는 부직포로 만들어진 추가적인 커버링 층(covering layer)의 공급으로 보충되는 도 1에 있는 시스템의 측면도이고,
도 3은 도 2의 시스템이지만 캐리어 층으로서 카드 부직포의 생산을 위한 입구에서 카딩 시스템을 구비한 시스템의 측면도이다.
장치(1)로부터 나오는 끊임없는 섬유(2)는 실체적으로 알려져 있고 상세하게 설명할 필요가 없고, 컨베어 벨트(3)에 충격을 주고 화살표(4)의 방향으로 흐른다. 압착롤러 장치는 상기 컨베어 벨트(3)에 할당되고, 요구하는 바에 따라서 강화된 부직포를 공급하고, 부직포는 이용이 가능한 곳에서 힘과 열을 가지고 날카롭게 압축된다. 상기 압착롤러 기구는 여기서는 도시하지 않았지만 압축된 공기를 강화시키는 장치로 대체될 수 있다. 상기 강화 효과는 미비해서 상기 펄프는 상기 니들링 공정에 의해 끊임없는 섬유 부직포를 가지는 내부 결합에 여전히 들어갈 수 있다. 상기 공정 후에, 상기 펄프 섬유는 이용되고, 알려진 것처럼 예를 들어 EP-A-0 032 772에 따른 장치(6)를 이용한다. 상기 수력 니들링 공정은 부직포 층에 함께 이용되므로, 도 1에 있는 컨베어 벨트 대신에 도 2에 있는 투과성 드럼(permeable drum) 위에서 수력 니들링 공정을 수행하는 것도 가능하다. 환기를 통한 체 드럼(sieve drum) 장치(8)(9) 위에서 상기 건조 공정이 뒤따른다. 장치(8)의 경우에 환기장치는 직접적으로 정면에 상기 체 드럼에 할당되어 있다. 마지막으로, 또 다른 압착롤러링(15)(16)이 작동하지만, 이때 하나는 더 큰 힘을 가진다. 상기 강화 강도는 최종 생성물이 더 커서 만족스러운 마모 저항(abrasion resistance)을 갖는다. 도 1에 있는 예에서는 스펀 본딩된 부직포와 접촉하는 롤러(16)만 가열되는 것을 필요로 한다.
도 2에 있는 연속 시스템은 도 1에 대응하고, 단지 경미하게 미리 강화된 끊임없는 섬유 부직포는 장치(10)를 가지고 생성되고, 부직포는 또한 자연적으로 롤러(도시 안됨)를 사용하여 받아들여지거나 미리 만들어진다. 이것은 또한 도 1에 있는 장치 1-4를 가지고 상기 캐리어 부직포에 이용한다. 탑 커버링 부직포(12)는 압착롤러(11)로 항상 미리 강화되어야 한다. 상기 커버링 부직포(12)는 상기 펄프 층에 퇴적된 후에, 상기 펄프 층은 기구(6)를 사용하는 장치(1)(5)로부터 기본적인 부직포에 이용되고, 상기 언급한 워터 니들링 공정은 실행되고, 이 실시는 양 측면으로부터 일어날 수 있고, 복수 단계로 이용이 가능하고, 상기 펄프 층은 부직포에 의하여 양 측면으로 덮힌다. 이러한 목적을 위한 니들링 드럼(13,14)은 하나는 다른 것의 후방에 있고 굽이치는 형(meander-shaped)으로 이동하고 화살표로 지시된 각 젯(jet)들은 니들링 드럼 위에 할당된다. 이어서 일어나는 건조 공정은 또 다른 유형의 환기 건조기(9)로 실시되고, 상기 환기 장치는 상기 건조기(9)의 상기 체 드럼(9')의 외부에 할당된다. 결과적으로 상기 압착롤러(15)(16)는 여기를 통해 작동하지만, 이 경우에 양 드럼(15)(16)은 가열되어야 한다.
지금까지 스펀 본딩된 부직포의 생산은 후술하는 압착롤러링을 위하여 토론하였다. 분명히, 스펀 본딩된 부직포를 대신하는 카드 부직포는 캐리어 부직포로서 생성될 수 있고, 압착롤러링 되므로 미리 강화될 수 있고 상기 펄프 층(6)은 상기 부직포에 이용될 수 있다. 이것은 도 3에 나타나 있다. 카드 1'-4'는 장치를 배치하는 부직포로 이용된다. 상기 카드는 카드 아래 배치된 진동 츄트(vibration chute)(2')를 가진 박스 탱크(1')를 포함하고, 츄트는 전체 길이에 걸쳐 균일하게 퍼져 있는 섬유를 스크레이프(scrape) 및 테어(tear) 롤러(3')를 이용하는 상기 카드에 전달한다. 후술하는 컨베어 벨트(4')는 카드 부직포를 위에서 기술한 압착롤러링 장치(5)에 전달한다. 스펀 본딩된 부직포는 상기 펄프 층 뒤에 커버링 층(12)으로 사용되고, 스펀 본딩된 부직포는 도식적으로 표현한 유닛(10)에서 형성된다. 캐리어 부직포로서 스펀 본딩된 부직포를 사용할 필요성이 있고 카드 부직포는 상기 펄프 층 다음에 이용된다. 이 경우에 상기 유닛(10)은 도면 부호 1'-4'가 붙여진 장치를 나타내고, 반면에 도면번호(1)(2)와 비슷한 스펀 본딩된 기구는 상기 카드 대신에 배치된다.

Claims (11)

  1. 스펀-본딩된(spun-bonded) 부직포와 같은 적어도 하나의 캐리어 부직포와 예를 들면 위생 제품 생산을 위해 상기 캐리어 부직포에 이용되는 나무 펄프 층으로부터 혼합(composite) 부직포를 생산하는 방법에 있어서,
    상기 스펀-본딩된 부직포는 강력한 흡수 소재로 코팅 전에 미리 강화시키기(pre-strengthening) 위하여 건조된 상태에서 압축되고, 상기 나무 펄프 층이 이용되고 스펀-본딩된 부직포와 나무 펄프 층이 함께 수력 워터 니들링(hydrodynamic water needling) 공정으로 강화되고 건조되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 강화, 압축시키는 것은 압축된 공기를 가지고 수행되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미리 강화, 압축시키는 것은 압착롤러링(calendering)을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    커버링 층(covering layer)은 두 부분 혼합 부직포 위에서 워터 니들링 강화시키는 단계 전에 강력 흡수 재료에 이용되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 미리 강화되고 압착롤러링된 스펀-본딩된 부직포가 커버링 층으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    미리 강화되고 압착롤러링된 카드 부직포가 커버링 층으로 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 강화시키고 압착롤러를 강화시키는 것은 상기 워터 니들링이 상기 캐리어 부직포 섬유들을 단지 경미하게 바인딩(binding) 하기 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조된 혼합 부직포는 더 큰 힘으로 다시 압착롤러링 되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    압착롤러링된 카드 부직포는 캐리어 부직포로서 최초로 형성되고, 스펀-본딩된 부직포는 상기 펄프 층 다음에 커버링 층으로 상기 캐리어 부직포 위에서 이용되는 것을 특징으로 하는 혼합 부직포를 생산하는 방법.
  10. a) 스펀-본딩(spun-bonding) 또는 카딩(carding) 장치(1,2:10,14')
    b) 압축 공기를 강화시키거나 압착롤러링시키는 장치(5,11)
    e) 나무 펄프 층을 상기 미리 강화된 캐리어 부직포 위에 이용하기 위하여 이용 가능한 곳에서 직접 연결된 장치(6);
    f) 워터 니들링 장치(7:13,14), 상기 나무 펄프 층을 향하여 배열된 상기 워터 젯(water jet);
    g) 건조기(8)(9) 및
    h) 이용이 가능한 곳에 있는 다른 미리 강화시키고 압착롤러링시키는 장치(15)(16)를 포함하고 제1항 내지 제6항중 어느 한 항의 방법의 실시를 위한 강력 흡수 소재 층과 함께 스펀-본딩된 부직포로부터 형성된 위생품 생산을 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    커버링 층 형성을 위한 수력 워터 니들링 수단(1, 2, 5)은 c) 스펀-본딩 또는 카딩(carding) 장치(10), d) 상기 스펀-본딩 또는 카딩 장치 뒤에 있고 상기 워터 니들링 장치(13, 14) 위에 있는 강화시키고 압착롤러링시키는 장치(11)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위생품 생산을 위한 장치.
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