KR100742707B1 - 흡수성 복합체의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

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Abstract

연속 토우로부터 흡수성 복합체를 제조하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 상기 방법 및 장치는 주름진 토우를 전개하는 단계 또는 수단; 상기 주름진 토우를 분리하는 단계 또는 수단; 상기 분리된 토우를 성형하는 단계 또는 수단; 및 상기 성형된 토우 상에 미립자를 살포하는 단계 또는 수단을 포함한다. 상기 방법 및 장치는 또한 베일로부터 주름진 토우를 제공하는 단계 또는 수단을 포함한다. 상기 분리, 성형 및 살포 단계 또는 수단을 통과하는 상기 토우의 이동경로는 하나의 수직한 평면을 정의하고, 상기 베일은 상기 수직한 평면으로부터 벗어난 위치에 있다.

Description

흡수성 복합체의 제조방법 및 제조장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MAKING AN ABSORBENT COMPOSITE}
본 발명은 연속 토우(continuous tow)로부터 흡수성 복합체를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
흡수성 복합체(absorbent composite)는 일회용 흡수성 의복(garment)의 일 요소이다. 이러한 의복은 유아용 기저귀나 훈련 팬티, 성인 실금 제품, 및 여성 위생 제품을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 일반적으로, 흡수성 복합체는 섬유 재질(예를 들면, 펄프나 솜(fluff)) 및 고 흡수성 폴리머(SAP)의 혼합물로 구성되며, 상기 혼합물은 티슈, 부직포, 투수성(permeable) 및 불투수성(impermeable) 필름과 같은 층들 사이에 포개어진다.
흡수성 복합체의 제조에서 연속 토우를 사용하는 것은 알려져 있다. 일본공개 제60-26537호, 미국 법정발명등록(SIR) H1565, 및 미국특허 제6,068,620호; 제6,253,431호; 및 제6,543,106호에 개시되어 있다. 각각은 이하 논의된다.
일본공개 제60-26537호는 주름진 아세테이트 토우 및 분쇄된 펄프를 이용하지만 고 흡수성 폴리머(SAP)를 이용하지 않은 흡수성 구조를 개시한다. 도 4를 참조하면, 상기 흡수성 구조를 만드는 과정이 도시된다. 토우는 베일(bale)로부터 인출되며 에어 밴딩 제트(14)에 의해서 전개(spread)된다. 상기 토우는 롤러 쌍(16, 17) 사이에서 서로 분리된다. 분리된 토우는 제2 에어 제트(18)에 의해서 더욱 전개되며 균일한 밀도를 갖는다. 토우가 제2 에어 제트를 떠난 후, 분쇄된 펄프는 개방된 토우상에 전개된다. 그 후에, 흡수성 시트가 추가되며 흡수성 패드가 최종 상태로 절곡된다.
미국법정발명등록 제H1565호는 주름진 아세테이트 토우 및 바인더에 의해서 개방된 토우에 부착되는 SAP에 의해서 형성되는 흡수성 구조를 개시한다. 상기 토우는 코버사의 모델 AF2 기계(담배 필터 제조에 사용되는 일반 기계)와 함께 개방되어 있으며, 그 이후 바인더 및 SAP의 혼합물 또는 바인더 후 SAP의 혼합물이 토우에 부여된다.
미국특허 제6,068,620호는 섬유재질의 주름진 아세테이트 토우 및 상부 및 하부 레이어 사이의 SAP에 의해서 만들어진 흡수성 코어를 개시한다. 도 7을 참조하면, SAP는 혼합 챔버를 지나 토우에 부가된다.
미국특허 제6,253,431호 및 제6,543,106호는 주름진 아세테이트 토우 및 SAP로부터 흡수성 구조를 만드는 방법을 개시한다. 도 1을 참조하면, 베일로부터의 토우는 밴딩 제트(130)에 의해서 전개된다. 상기 토우는 롤러 어셈블리(40, 64, 70)에 의해서 부분적으로 분리 (또는 개방)된다. 각각의 롤러 어셈블리는 금속 롤러(42, 62, 72) 및 고무 롤러(44, 64, 74)를 포함한다. 바람직하게는, 액체 부가 어셈블리(80)에 의해서 액체가 개방된 토우에 도포된다. 상기 토우는 에어 제트(240)에 의해서 더욱 개방 및 성형된다. SAP와 같은 고체 물질은 완전히 개방 및 성형된 제트(240)로부터 나타난 후에 부가된다. 고체 물질은 진동 공급장치(vibratory feeder)을 통해서 추가된다.
그러나, 흡수성 복합체를 제조하기 위한 좀 더 현실적인 방법 및 장치에 대한 필요성이 있다.
연속 토우로부터 흡수성 복합체를 제조하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 상기 방법 및 장치는 주름진 토우를 전개하는 단계 또는 수단; 상기 주름진 토우를 분리하는 단계 또는 수단; 상기 분리된 토우를 성형하는 단계 또는 수단; 및 상기 성형된 토우 상에 미립자를 살포하는 단계 또는 수단을 포함한다. 상기 방법 및 장치는 또한 베일로부터 주름진 토우를 제공하는 단계 또는 수단을 포함한다. 상기 분리, 성형 및 살포 단계 또는 수단을 통과하는 상기 토우의 이동경로는 하나의 수직한 평면을 정의하고, 상기 베일은 상기 수직한 평면으로부터 벗어난 위치에 있다.
발명을 설명하기 위해서, 현재 바람직한 일 형식이 도면에 도시된다. 하지만, 본 발명은 도시된 배치 및 수단들에 의해서 엄격히 한정되거나 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1, 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 정면도이다.
도 3은 본 발명에서 분리 메카니즘을 설명하기 위한 정면도이다.
도 4는 본 발명에서 성형 및 미립자 살포 메카니즘을 설명하기 위한 정면도이다.
도 5는 본 발명에서 미립자 살포 메카니즘을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 본 발명에서 미립자 살포 메카니즘의 일부를 설명하기 위한 정면도들이다.
도면을 참조하면, 같은 참조번호는 같은 요소를 지시하며, 도 1에는 연속 토우로부터 흡수성 복합체를 제조하는 장치가 도시되어 있다.
이하 설명되는 흡수성 복합체(absorbent composite)는 흡수성 의류를 제조하는 용도로 사용된다. 흡수성 의류(absorbent garment)라 함은, 예를 들어, 기저귀 또는 훈련 팬티, 성인 실금(incontinence) 제품, 및 여성용 위생 제품을 포함한다. 이하 기재되는 흡수성 복합체는 미국특허공개 제2003/0105442호; 제2003/0114814호; 제2003/0135177호; 제2003/0135178호에 기재된 흡수성 심재(core) 및 의류(garment)에 특히 유용하며, 상기 각 자료는 이하 참고자료로 포함된다.
토우는 연속 인조 섬유 필라멘트로 이루어진 광폭의 섬유 가닥으로서, 일정한 꼬임(definite twist)이 없고, 풀린 상태에서 밴드(band) 또는 로프(rope) 같은 형식으로 보관되고, 일반적으로 주름에 의해서 함께 고정된다. 적합한 토우 재질로는 폴리올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 셀룰로오스계 및 이들의 혼합물이 있으나, 이들 재질에 한정되지 않는다. 이 중에서, 셀룰로오스(cellulosic) 섬유가 바람직하다. 아세테이트 토우는 더욱 바람직하다. 예를 들어, 아세테이트 토 우는 약 1 ~ 15 정도의 단일 데니어(individual denier)를 갖는 약 2,500 ~ 25,000개의 섬유로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 2~10 정도의 단일 데니어를 갖는 섬유로 구성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3~8 정도의 단일 데니어를 갖는 섬유로 구성될 수가 있다. 단일 아세테이트 토우의 최종 굵기는 약 2,500 ~ 125,000 정도의 데니어를 가질 수 있으며, 바람직하게는 15,000 ~ 75,000 정도의 데니어를, 더욱 바람직하게는 20,000 ~ 40,000 정도의 데니어를 가질 수 있다.
상기 토우는 1인치당 약 5 ~ 40개의 주름을 갖도록 주름진 것이 좋으며(1센티미터당 2~16개의 주름), 바람직하게는 1인치당 25~30개의 주름(1센티미터당 10~12개의 주름)을 갖도록 주름진 것이 좋다. 상기 토우의 섬유들은 'y'형, 'x'형, 원형(round), 톱니형(crenulated), 견골형(dog bone) 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다. 상기 토우는 약 0.3 ~ 5% 중량부의 가공처리제(finish)를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 약 0.5 ~ 2.0% 중량부의 가공처리제를 포함할 수 있다. 상기 토우의 단면은 약 25 ~ 100mm의 폭(width)을 가질 수 있으며, 바람직하게는 40 ~ 60mm의 폭을 가질 수 있고, 약 1 ~ 10mm의 높이(height)를 가질 수 있으며, 바람직하게는 2 ~ 5mm의 높이를 가질 수 있다. 토우는 압축된 베일 방식으로 상업적으로 이용되거나 거래된다.
도 1 및 도 2를 보면, 연속 토우로부터 흡수성 복합체를 제조하는 제조장치(10)가 도시되어 있다. 제조장치(10)는 일반적으로 토우를 전개하기 위한 전개장치(13), 예를 들어 베일(bale) 내의 압출된 상태에서 폭을 늘이기 위한 장치; 상기 토우의 주름진 섬유들을 분리하기 위한 분리장치(40); 토우의 단면을 원하는 형상으로 형성하기 위한 토우성형장치(54); SAP(고 흡수성 폴리머)와 같은 미립자 물질을 성형된 토우까지 운반하는 미립자분배장치(particle distribution apparatus)(56); 및 미립자를 함유하고 성형된 토우가 섬유 층에 의해서 포개어지고 권취되는 권취 스테이션(60)을 포함한다. 권취 과정은 생략될 수 있으며, 흡수성 복합체는 최종의 흡수성 의류를 형성하기 위한 다음 설비로 바로 진행될 수도 있다. 예를 들어, 미국특허공개 제2003/0105442호; 제2003/0114814호; 제2003/0134559호; 제2003/0135177호; 제2003/0135178호; 제2003/0150551호를 참조할 수 있으며, 상기 각 자료는 이하 참고자료로 포함된다.
베일(12)은 토우가 분리장치(40), 토우성형장치(54) 및 미립자분배장치(56)를 통해 이동할 수 있는 적절한 각도로 배치된다. 상기 베일은 다음 장치와 동일 라인에 배치되는 위치 등과 같이 다양한 위치에 배치될 수가 있다. 그러나, 적절한 각도로 배치되는 위치는 소진된 베일을 교체하기 위해 베일에 대한 접근이 용이하고 관리자가 토우의 검사를 용이하게 할 수 있는 위치인 것이 좋다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 베일(12)은 일렬로 배치된 분리장치(40), 토우성형장치(54) 및 미립자분배장치(56)에 의해서 정의되는 수직한 평면으로부터 이격된 위치에 위치하며, 토우(14)가 수직한 평면과 만나거나 진입하는 지점 즉, 토우이송구조(26)의 말단에 위치한 가이드 롤러(28)를 기준으로 수직한 평면에 대해 수직한 선 상에 배치될 수 있다. 이 외에도, 굳이 수직한 평면에 수직한 선 위에 있지 않더라도 수직한 평면에서 벗어난 위치를 유지하되 그 수직한 선으로부터 90°보다 작은 각도를 유지하는 위치에 배치될 수가 있다.
토우(14)는 베일(12)로부터 전개장치(13)까지 이송된다. 전개장치(13)는 두 지점 사이에서 안내하며 토우를 전개한다. 전개장치(13)는 적어도 2개의 밴딩 제트를 포함하는 것이 좋다. 이 밴딩 제트는 토우를 전개 및 안정화하는 역할을 하여, 토우가 제조장치(10)에서 나머지 경로를 이동하게 한다. 토우(14)는 베일(12)로부터 인출되며 링(16)을 통과하여 제1 밴딩 제트(18)로 안내된다. 밴딩 제트(18)는 토우(14)를 전개(예, 폭의 증가)하고 안정화하기 위한 장치이다. 도 1a를 보면, 밴딩 제트(18)는 일반적으로 채널(22)을 포함하는 플레이트(20)를 구비하며, 채널(22) 내에는 에어 노즐(24)이 위치한다.
미국특허 제3,226,773호 또는 미국특허출원 제09/219,818호(1998.12.23.출원)에서와 같은 종래의 다른 밴딩 제트가 사용될 수도 있다. 상기 두 특허는 이하 참고자료로 포함된다. 에어 노즐(24)은 갈매기(chevron) 형상으로 도시되어 있지만, 다른 형상 및 패턴도 적용될 수 있으며, 예를 들어 슬롯(slot)은 홀(hole)로 변경될 수도 있다. 갈매기 형상은 50 ~ 140mm의 폭을 가질 수 있다. 압축된 공기가 에어 노즐(24)을 통해 배출되며, 토우를 부분적으로 펴지도록 전개한다. 압축 공기의 압력은 0.5 ~ 5.0psig(1입방 인치당 게이지압)로 적용될 수 있으며, 바람직하게는 2.5 ~ 3.0psig로 적용된다. 채널(22)의 폭은 W1에 대응한다.
토우이송구조(26)는 밴딩 제트(18)를 떠난 토우(14)를 제트(18)에서부터 제조장치(10)의 나머지 장치까지 이송한다. 토우이송구조(26)의 말단에 위치한 가이드 롤러(28)는 제조장치(10)의 나머지 장치로의 진입을 위해 토우의 방향을 전환한다.
제2 밴딩 제트(30)는 가이드 롤러(28)로부터 토우(14)를 받는다. 도 1b를 보면, 제2 밴딩 제트(30)는 채널(34)을 포함하는 플레이트(32)를 구비하며, 채널(34) 내에는 에어 노즐(36)이 위치한다. 미국특허 제3,226,773호 또는 미국특허출원 제09/219,818호(1998.12.23.출원)에서와 같은 종래의 다른 밴딩 제트가 사용될 수도 있으며, 상기 두 특허는 이하 참고자료로 포함된다. 에어 노즐(36)은 갈매기(chevron) 형상으로 도시되어 있지만, 다른 형상 및 패턴도 적용될 수 있으며, 예 를 들어 슬롯(slot)은 홀(hole)로 변경될 수도 있다. 갈매기 형상은 50 ~ 140mm의 폭을 가질 수 있다. 압축된 공기가 에어 노즐(36)을 통해 배출되며, 토우를 부분적으로 펴지도록 전개한다. 압축 공기의 압력은 0.5 ~ 5.0psig로 적용될 수 있으며, 바람직하게는 3.0 ~ 3.5psig로 적용된다. 채널(34)은 제2 폭(W2)을 가진다. 바람직하게는 W1이 W2보다 작은 것이 좋다.
캐비넷(38)(가상선으로 표시)은 전개장치(13)로부터 토우(14)를 전달받는 분리장치(40)를 수용한다. 캐비넷(38)은 접착제와 같은 이물질로부터 분리장치(40)의 롤러 표면이 손상되거나 오염되는 것을 예방하기 위한 차단장치로 기능하며, 안전장치로도 기능한다. 캐비넷(38)이 바람직하기는 하지만, 예를 들어 커튼, 에어 커튼, 철망(wire cage)와 같은 다른 수단이 차단 기능을 수행하기 위해 사용될 수도 있다. 캐비넷(38) 이하 더욱 자세하게 설명된다.
캐비넷(38) 내에 수용된 분리장치(40)는 적어도 2쌍의 롤러 쌍(42, 48)을 갖는다. 분리과정에서, 토우의 주름진 각 필라멘트들은 분리된(de-registered)(또는 개방된) 상태가 되며 성형을 준비한다. 롤러 쌍(42)은 금속-표면(metal-faced)의 롤러(44) 및 고무-표면(rubber-faced)의 롤러(46)를 포함하며, 여기서 고무-표면은 모든 탄성 폴리머를 참고할 수 있다. 다른 롤러 쌍(48) 역시 금속-표면의 롤러(50) 및 고무-표면의 롤러(52)를 포함하며, 여기서 고무-표면은 모든 탄성 폴리머를 참고할 수 있다. 금속-표면의 롤러는 구동되며 160mm의 지름을 갖는다. 고무-표면의 롤러는 250mm의 지름을 갖는다. 롤러 쌍들(42, 48)은 도시된 바와 같이 수직하게 배열될 수 있으며, 수평하게 배열되거나 그 사이의 각도로 배열될 수 있다. 금속-표면의 롤러(48, 50)는 매끈한, 홈이 형성된(grooved), 나사산이 형성된(threaded), 직물 표면의(textured) 또는 이들의 조합된 형상으로 형성될 수 있다. 홈 또는 나사산이 형성된 경우, 개방된 면 대비 평평한 면의 비율은 명목상 90:10 내지 10:90으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 25:75, 50:50 및 75:25로 형성될 수 있고, 더욱 바람직하게는 75:25로 형성될 수 있다. 고무-표면의 롤러는 도시된 바와 같이 서로 대향하는 측에 배치되는 것이 좋지만, 같은 측에 배치될 수 있으며, 토우의 섬유가 금속-표면의 롤러의 외면에 의해서 오염되지 않도록 토우성형장치(54)에 인접한 측으로 같이 배치되는 것이 좋다. 각 롤러 쌍(42, 48) 간의 물림압(nip pressure)은 70mm 지름의 압력실린더에 대해 2 bar정도 이다. 롤러 쌍(48)은 다른 롤러 쌍(42)보다 더 큰 표면 속도(surface speed)를 가진다. 셀룰로오스계 아세테이트 토우가 사용되는 경우, 롤러 쌍(48)(S48) 대 다른 롤러 쌍(42)(S42)의 롤러 속도비(S48/S42)는 1 < S48/S32 < 2 범위에 있을 수 있으며, 바람직하게는 1.1 ~ 1.7의 범위에 있을 수 있고, 더욱 바람직하게는 1.3 ~ 1.4의 범위에 있을 수 있다.
임의로, 분리장치(40)의 후단에 액체공급스테이션(53)이 사용될 수 있다. 이러한 액체는, 예를 들어 토우의 섬유들 또는 미립자들 간의 결속을 용이하게 하거나, 흡수성 복합체의 냄새 제거 또는 착향을 하거나, 복합체에 항균제를 부가하거나, 토우의 친수성(hydrophilicity)을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 액체로는 물, 친수성 용액(알코올계, 글리콜계, 다이메틸설파이드(dymethyl sulfide), 케톤계(ketones), 에테르계(ethers) 등), 가소제(plasticizers)(트리아세틴(triacetin)), 계면활성제(surfactants), 및 가소제, 계면활성제 등을 포함하는 용액이 있다. 액체공급스테이션(53)은 분무 노즐, 디스크 공급기(disk applicators), 회전 브러쉬 공급기, 심지 접촉 롤러(wick contact rolls) 등이 종래에 알려져 있다.
토우성형장치(54)는 분리장치(40)로부터 토우(14)를 전달받는다. 토우성형장치(54)는 분리(또는 개방된) 토우를 소정의 단면 형상으로 성형하도록 사용되며, 바람직하게는 흡수성 의류를 위해 일반적인 직사각 단면으로 성형한다. 다른 단면 형상 역시 가능하며, 원형, 타원형, 정사각형, 도관형(channeled) 및 홈형이 가능하다. 바람직한 하나의 토우성형장치(54)가 미국특허 제6,253,431호에 도시되어 있으며, 상기 자료는 이하 참고자료로 포함된다. 다른 토우성형장치(54)가 미국특허 제5,331,976호에 도시되어 있으며, 상기 자료 역시 이하 참고자료로 포함된다. 토우성형장치(54)가 70mm의 폭을 가질 때, 밴딩 제트(18)는 62.5mm의 제1 폭(W1)을 가지며, 밴딩 제트(30)은 65mm의 제2 폭(W2)을 갖는다. 토우성형장치(54)가 110mm의 폭을 가질 때, 제1 폭(W1)은 82.5mm이고 제2 폭(W2)은 108mm이다. 토우성형장치(54)가 120mm의 폭을 가질 때, 제1 폭(W1)은 102.5mm이고 제2 폭(W2)은 118mm이다. 추가로, 토우성형장치(54)는 장착시 성형된 토우의 두께를 조절할 수 있는 댄서(dancer)(미도시)를 포함한다. 댄서는 바람직하게는 토우성형장치(54) 내에서 회전 가능하게 장착된 플레이트이며, 토우의 폭을 따라 토우와 베어링 결합(bearing engagement)을 갖도록 적용된다. 댄서는 토우의 두께를 조절하여 토우가 균일한 두께를 갖도록 하며 선속도(line speed)가 이하 설명되는 내용이 되도록 한다. 댄서는 미국특허공개 제2003/0130638호; 제2003/0135176호; 제2003/0143324호에도 설명되어 있으며, 상기 자료는 이하 참고자료로 포함된다.
미립자분배장치(56)는 토우성형장치(54)의 말단에 위치한다. 미립자분배장치(56)은 소정의 방식으로 개방되고 성형된 토우의 표면 및/또는 내부에 미립자를 살포하도록 사용되며, 이하 더욱 자세하게 설명될 것이다. 미립자는 크게 SAP를 포함하며, 접착제, 방향제, 펄프, 냄새제거제, 항균제 등과 같은 다른 고형 물질을 더 포함한다. 미립자분배장치(56)는 미국특허공개 제2003/0130638호; 제2003/0132762호; 제2003/0135176호; 및 제2003/0143324호에 더 기재되어 있으며, 상기 각 자료는 이하 참고자료로 사용된다.
권취장치(60)는 미립자가 분배되고 성형된 토우를 섬유 층(티슈, 부직포 및 투수성/비투수성 필름) 사이에 포개는 용도로 사용된다. 권취장치(60)는 종래의 것이며 사용되고 있다. 권출장치(unwind apparatus)(62)로부터의 섬유 층(100)은 복수개의 가이드 롤러(106)를 통과하여 공급되며, 접착제 공급기(64)를 통과해 진공장치(58)로 공급된다. 접착제 공급기(64)는 여느 접착제 공급기가 될 수 있지만, 바람직하게는 핫멜트 접착제 공급기가 좋다. 진공장치(58)는 진공 소스(vacuum source; 104)(도 4 참조)와 연결되며, 진공 드럼 또는 진공 테이블(미국특허공개 제2003/0134559호 참조)과 같은 여느 적합한 진공장치가 될 수도 있다. 진공 압력은 물기둥 3 ~ 6인치의 범위에 있으며, 바람직하게는 물기둥 5인치가 좋다. 진공 드럼 또는 진공 테이블이 주로 사용되고 있다. 권출장치(66)로부터의 섬유 층(102)은 복수개의 가이드 롤러(108)를 통과하여 공급되며, 다른 접착제 공급기(64)를 통과해 진공장치(58)로 공급된다. 진공장치(58)에서, 섬유 층(100, 102)은 미립자가 분배되며 성형된 토우를 샌드위치 같이 포갠다. 섬유 층(102)은 가압 롤러(lay on roller; 110)에 의해서 다른 층으로 가압된다. 가압 롤러(110)는 빈 채널(114; 도 5 참조)를 포함하며, 흡수성 복합체(112)를 소정의 형상(모래시계, 직사각형 등)으로 성형할 수 있으며, 섬유 층을 함께 가압하여 밀봉할 수도 있다. 그러므로, 흡수성 복합체(112)는 권취장치(60) 상에 권취되거나 흡수성 의류를 제조하기 위한 설비에 바로 제공될 수 있다.
진공 드럼(58)에서 측정된 선속도는 190m/min보다 큰 것이 좋으며, 바람직하게는 225m/min보다 큰 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 250m/min보다 큰 것이 좋다. 최대 선속도는 약 300m/min이다. 캐비넷(38)에서 배출되는 토우 속도 대 진공 드럼(58)에서의 선속도의 비율은 1~3이며, 바람직하게는 1.8~3.0이고, 더욱 바람직하게는 약 2.4정도이다. 이는 토우성형장치(54)에서 토우의 축적을 가능하게 한다. 추가로, 선속도는 미립자분배장치(56)를 제어하는 용도로 사용될 수가 있다. 선속도를 미립자분배장치(56)에 연동하게 하는 것은 제조장치(10)의 작동을 가속(ramp up) 및 감속(ramp down)하는 동안 미립자의 손실을 최소화한다.
또한, 정전하배출장치(미도시)가 제조장치(10) 내에서 토우 밴드(tow band)에 인접하게 배치될 수 있으며, 토우 밴드에 축적되는 정전하(static charge)를 줄일 수가 있다. 이러한 장치들의 배치는 해당 기술분야 내에 있다. 게다가, 구동된 롤러들은 시동, 정지 및 작동 중 선속도 조절을 수월하게 하기 위한 종래의 방식에서 연동 또는 제어될 수 있다.
도 3을 보면, 캐비넷(38)이 더욱 자세하게 도시되어 있다. 캐비넷(38)에 들어가기 앞서 토우(14)는 가이드 롤러들(76)과 결속된다. 가이드 롤러들(76)은 개폐 메카니즘(78)에 의해서 개폐될 수 있다. 가이드 롤러들(76)은 50mm의 지름을 가지며, 0.5 ~ 5bar 범위의 물림압(nip pressure)을 제공하며, 바람직하게는 2 ~ 2.5bar 범위(1.0625인치 실린더 사용)의 물림압을 제공한다. 캐비넷(38)은 힌지(72)에 의해서 캐비넷의 일측에 장착되며 래치(74)에 의해서 닫혀 고정될 수 있는 도어(70)를 포함한다. 캐비넷(38)은 분리장치(40)를 수용하며, 접착제 공급기(64)로부터 공급되는 접착제와 같은 이물질이 롤러들의 표면을 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 표면의 오염은 롤러의 표면에 토우가 접착되는 원인이 될 수 있다. 캐비넷(38)은 에어 노즐(80)을 제공받으며, 에어 노즐(80)은 캐비넷(38) 내에서 양압(positive pressure)을 형성하여 이물질이 들어오지 못하게 할 수 있다. 양압은 0.1 ~ 1.0psig의 범위에서 제공되며, 바람직하게는 0.25 ~ 0.5psig의 범위에서 제공되는 것이 좋다.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 미립자분재방치(56)의 작동이 더욱 자세하게 설명된다. 미립자분배장치(56)는 진동 공급부(vibratory feeder)로 제공되는 것이 좋다. 호퍼(hopper)의 하부에서 세척 밸브(clean out valve; 90) 및 모터(92)가 진동 공급부를 구동한다. 미립자는 개방된 토우(98)가 쌓이는 트로프(trough; 94)에 의해서 일부가 정의되는 오리피스를 통해 진동된다. 미립자가 SAP의 경우, 일 의류(garment)당 10 ~ 15g으로 일 분에 500 ~ 900개의 의류 제작을 가정할 때, 미립자는 1 ~ 25 Kg/min의 비율로 제공될 수 있으며, 바람직하게는 5 ~ 13.5 Kg/min의 비율로 제공되는 것이 좋다.
미립자(96) 및 성형된 토우(98)은 진공 장치(58)(회전 진공 드럼)에 의해서 고정되는 동시에, 섬유 층(100, 102)은 진공 장치에 공급된다. 섬유 층(100, 102)은 롤러(106, 108)에 의해서 진공 장치(58)로 각각 안내된다. 접착제 공급기(64)로부터의 접착제는 진공 장치(58)에 도착하기 전에 섬유 층에 도포되는 것이 좋다. 섬유 층이 진공 장치(58) 위에서 미립자가 살포되고 성형된 토우를 샌드위치 할 때, 가압 롤러(110)는 복합체를 압착하여 밀봉한다. 바람직하게는 섬유 층의 측면 모서리가 함께 밀봉되는 것이 좋다. 따라서, 흡수성 복합체(112)는 권취되거나 연속되는 흡수성 의류 제조 과정으로 이송된다.
도 6을 보면, 미립자의 분배는 오리피스(118)에 의해서 부분적으로 제어된다. 오리피스(118)는 트로프(94) 및 오리피스를 개폐하기 위해 이동하는 플레이트(116)에 의해서 정의된다. 도 6에서, 오리피스에 대하여 가능한 4개의 구성 예가 설명된다. 도 6a에서 오리피스(118')는 직사각형의 오리피스를 도해하며, 도 6b에서 오리피스(118")는 삼각형의 오리피스를 도해한다. 도 6c에서 오리피스(118'")는 아치형의 오리피스를 도해한다. 도 6d에서 오리피스(118"")는 치가 형성된 오리피스를 도해한다. 물론, 오리피스와 관련하여 다른 구성 예들은 해당 분야의 기술분야에 종사하는 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명은 그 기술사상 및 주요 특성으로부터 분리되지 않는 다른 예들 안에 서 구체화될 수 있으며, 따라서 발명의 범위 내에서 조회는 상술한 설명보다는 첨부된 청구범위에 대해 작성되어야 한다.

Claims (12)

  1. 연속 토우로부터 흡수성 복합체를 제조하는 방법에 있어서,
    베일로부터 주름진 토우를 제공하는 단계;
    상기 주름진 토우를 전개하는 단계;
    상기 주름진 토우를 분리하는 단계;
    상기 분리된 토우를 성형하는 단계; 및
    상기 성형된 토우 상에 미립자를 살포하는 단계;를 포함하고,
    상기 분리, 성형 및 살포 단계를 통과하는 상기 토우의 이동경로는 하나의 수직한 평면을 정의하고, 상기 베일은 상기 수직한 평면으로부터 벗어난 위치에 있는 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벗어난 위치는 상기 토우가 상기 수직한 평면에 진입하는 지점을 기준으로 상기 수직한 평면에 대해 정의되는 수직한 선으로부터 90°보다 작은 각도로 배치된 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 벗어난 위치는 상기 토우가 상기 수직한 평면에 진입하는 지점을 기준으로 상기 수직한 평면에 대해 정의되는 수직한 선 상에 배치된 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 벗어난 위치는 상기 수직한 평면으로부터 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분리된 토우는 사각형의 단면으로 성형되는 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분리된 토우에 액체를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조방법.
  7. 연속 토우로부터 흡수성 복합체를 제조하는 장치에 있어서,
    베일로부터 주름진 토우를 제공하는 수단;
    상기 주름진 토우를 전개하는 수단;
    상기 주름진 토우를 분리하는 수단;
    상기 분리된 토우를 성형하는 수단; 및
    상기 성형된 토우 상에 미립자를 살포하는 수단;을 포함하고,
    상기 분리, 성형 및 살포 수단을 통과하는 상기 토우의 이동경로는 하나의 수직한 평면을 정의하고, 상기 베일은 상기 수직한 평면으로부터 벗어난 위치에 있는 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 벗어난 위치는 상기 토우가 상기 수직한 평면에 진입하는 지점을 기준으로 상기 수직한 평면에 대해 정의되는 수직한 선으로부터 90°보다 작은 각도로 배치된 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 벗어난 위치는 상기 토우가 상기 수직한 평면에 진입하는 지점을 기준으로 상기 수직한 평면에 대해 정의되는 수직한 선 상에 배치된 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 벗어난 위치는 상기 수직한 평면으로부터 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 분리된 토우는 사각형의 단면으로 성형되는 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 분리된 토우에 액체를 도포하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 복합체의 제조장치.
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