KR101309460B1 - 안정된 섬유판과 그 제조방법 및 장치 - Google Patents

안정된 섬유판과 그 제조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2개의 캐리어 웹과 이들 2개의 캐리어 웹사이에 배치된 흡수성 섬유재를 포함하고, 수류교락 공정에 의해 강화되는 섬유판(fiber laminate)에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기한 바와 같은 구조의 섬유판을 제조하는 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명의 섬유판은 층간 분리에 대한 충분한 안정성과 우수한 흡수성을 제공한다. 흡수성 섬유재를 가진 영역과, 외층을 형성하는 2개의 캐리어 웹들이 서로 직접 접촉하는 영역들이 섬유판의 전 영역에 걸쳐 2개의 캐리어 웹사이에 구비된다.
Figure R1020087010874
섬유판, 캐리어 웹, 노브, 흡수성 섬유재, 수류교락

Description

안정된 섬유판과 그 제조방법 및 장치{ STABLE FIBER LAMINATE AND METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 2개의 캐리어 웹(carrier web)과 상기 두개의 캐리어 웹 사이에 삽입된 흡수성 섬유재를 포함하고, 수류교락(hydroentanglement)에 의해 서로 결합되는 섬유판에 관한 것이다. 또 본 발명은 상기 섬유판을 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
EP 1 250 482에는, 스펀본드 웹(spunbond web)과 같은 적어도 하나의 캐리어 웹(Carrier web)과, 위생제품를 제조하기 위하여 이 캐리어 웹상에 적층된 목재펄프의 하나의 층으로 이루어지고, 상기 스펀본드 웹은 초흡수성 물질로 코팅하기 전에 예비 본딩을 위하여 건조상태에서 강화되고, 그리고나서 목재펄프층이 부가되고나서 수류교략 수단에 의해 서로 결합된 후 건조되는, 복합 부직포의 제조방법이 알려져 있다.
또 EP 1 524 350는 섬유판, 특히 흡수성 청소용 천(cleaning cloth)을 기술하고 있는 데, 이 섬유판은 필라멘트들로 만들어진 적어도 하나의 예비강화된 스펀본드 웹과, 친수성 섬유로 만들어진 적어도 하나의 섬유층으로 구성되고, 상기 섬유판은 수력에 의해 강화되며, 엠보싱된 변형이 상기 수력적으로 강화된 섬유판의 표면에 조합되어 있다. 그러한 청소용 천들을 제조할 때, 예비강화된 스펀본드 웹들로 구성된 2개의 외층과, 공기함유(air-laid) 펄프로 구성된 내층이 수류교략에 의해 서로 결합된다.
그러한 제품들은 원가와 강도에서는 만족스러운 특성을 제공하지만, 실용성에 있어서는 그들의 불충분한 두께와 흡수능력은 충분하지 않다. 또, 워트제트 처리에 의해 제조된 개별 층들의 층간 분리(delamination)의 강도가 충분하지 않아, 특히 습기가 많은 조건에서는 층들이 쉽게 분리된다. 이러한 단점은 사용된 웹층들의 예비 엠보싱 또는 결합된 최종 제품의 후속 엠보싱에 의해 상기 EP 1 524 350에서 부분적으로 개선된다.
본 발명의 목적은 충분한 층간 분리 안정성 및 고 흡수 능력을 제공하는 섬유판 및 그 섬유판의 제조방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 청구항 1에 따른 섬유판과, 그 섬퓨판을 제조하기 위한 방법 및 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 섬유판은 2개의 캐리어 웹(carrier web)과 상기 두개의 캐리어 웹 사이에 삽입된 흡수성 섬유재를 포함하고, 수류교락(hydroentanglement)에 의해 서로 결합된다. 이 섬유판의 표면을 볼 때, 두개의 캐리어 웹 사이의 흡수성 섬유재를 가진 부분과, 상기 두개의 캐리어 웹들이 서로 직접 접촉하는 부분이 있다.
이러한 방법으로, 외층을 형성하는 2개의 캐리어 웹들이 서로 직접 연결된 부분들이 생성된다. 이것은 분명하게 층간 분리의 안정성을 증가시킨다. 이러한 것은 층간 분리에 요구되는 힘이 삼유판의 건조 및 습윤상태에서 측정되는 시험에 의해 입증되었다. 본 발명에 따른 섬유판의 습윤상태에서 안정성은 종래 섬유판들에 비교하여 매우 증가되었다. 상기 흡수성 섬유재는 2개의 캐리어 웹들 사이의 각각 분리된 사각 부분안에 포함되어 있다. 상기 섬유판의 전체적인 형태는 퀼트(quilt)와 유사한 충전물(embedding)을 가진 노브된((knobbed) 부직포의 형태이다.
상기 섬유판의 제조공정에서, 흡수성 섬유재는 2개의 캐리어 웹 사이에 배치된다. 3개의 층들, 즉 사이에 흡수성 섬유재가 배치된 2개의 캐리어 웹은, 일정한 크기를 가진 구멍들이 형성된 템플레이트(template)를 사용하여 수류교략에 의해 강화되는데, 상기 템플레이트의 구멍의 크기는 2개의 캐리어 웹들 사이의 흡수성 섬유재가 워트제트(water jet)에 의해 템플레이트의 웹의 측면에서 템플레이트의 구멍쪽으로 씻겨져 나가는 정도의 크기이다. 이러한 목적을 위하여, 섬유판의 제조장치는 0.5㎜에서 20㎜사이의 직경의 구멍이 구조적으로 천공된 템플레이트를 구비한다.
알려진 미세공 형태의 구멍과는 반대로, 이들 구멍은 분명히 더 크다. 그 이유는 템플레이트의 구멍들은 액체는 통과시키지만 템플레이트의 웹에서 씻겨져 빠져나가는 2개의 캐리어 웹들 사이의 흡수성 섬유지의 섬유들은 잡아주도록 설계되지 않았기 때문이다. 상기 웹들의 폭은 1에서 5㎜ 사이의 범위안에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 캐리어 웹들은 스펀본드 웹 혹은 건조상태에서, 예를 들면 칼렌더링(calendering)에 의해 예비 결합된 스테이플 섬유로 만들어진 층으로 이루어진다.
상기 흡수성 섬유재는 바람직하게 티슈와 같은 펄프층 혹은 초 흡수성(super absorbent)의 층으로 구성된다.
상기 캐리어 웹들의 단위면적당 무게는 대개 3 내지 18 g/㎠ 사이이고, 특히 6 내지 10g/㎠ 사이이다. 상기 흡수성 섬유재의 평균 단위면적당 무게는 바람직하게는 8 내지 100g/㎠ 사이이고, 특히 20 내지 50g/㎠ 사이이다.
흡수성 섬유재의 영역은 섬유판에 노브된 구조(knobbed structure: 중간에 잘록한 부분을 가지는 구조)가 구비되도록 섬유판의 표면에 걸쳐 분포된다. 또한, 섬유판에, 몇몇 구조에 의해 형성된 꽃무늬 형태와 같이, 주의를 끄는 시각적 디자인을 제공하도록 임의의 형상의 구조를 사용하는 것도 가능하다.
템프레이트는 드럼 쉘(drum shell) 또는 연속하는 쉘(endless shell)과 같이 설계되는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 섬유판의 제조원리를 개략적으로 도시한 단면도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 제1 캐리어 웹 2: 흡수성 섬유재
3: 제2 캐리어 웹 4: 템플레이트
5: 지지 와이어 망 6: 템플레이트의 구멍
7: 템플레이트 사이의 웹 8: 모세공
10: 워트제트 11: 지지 드럼쉘
12: 흡수성 섬유재의 영역 13: 두개의 캐리어 웹들이 직접 접촉하는 영역
본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.
드럼 쉘(drum shell)부분의 위쪽 섬유판을 거쳐 횡방향 단면에 있어서, 워트 제트(10)는, 상측에 스펀본드 웹(spunbond web)으로 만들어진 제1 캐리어 웹(1), 그 제1 캐리어 웹(1)의 아래쪽에 흡수성 섬유재(2) 및 저면에 스폰본드 웹으로 만들어진 제2 캐리어 웹(3)으로 이루어진, 섬유판에 부딪힌다. 상기 섬유판의 표면위로 보이는 영역(12)에서, 흡수성 섬유재(2)가 상기 제1 캐리어 웹(1)과 제2캐리어 웹(3) 사이에 포함된다. 제2영역(13)에서, 제1 캐리어 웹(1)과 제2 캐리어 웹(3)은 서로 직접 접촉한다. 이러한 구조는, 상부에서 충돌하여 흡수성 섬유재(2)를 템플레이트(4)의 웹(7)에서 템플레이트(4)의 구멍(6)방향으로 측면으로 씻어내리는 워트제트(10)에 의해 설명된다. 따라서 워트제트(10)의 충돌은 흡수성 섬유재(2)가 웹(7)에서 구멍(6)의 방향으로 빠져나가도록 흡수성 섬유재(2)에 힘을 가한다. 템플레이트(4)의 아래쪽에는 지지 드럼 쉘(11)과 함께 지지 와이어 망(5)이 위치한다. 상기 지지 와이어 망(5)은 대개 다공성 몸체 또는 미세공 쉘로 이루어질 수 있다. 템플레이트(4)에는 구멍(6) 이외에 더 작은 모세공(8)이 구비된다. 상기 모세 공(8)은 물을 제거하기 위하여 사용되고, 이러한 목적으로 0.25㎜ 이하의 작은 직경을 가진다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1캐리어 웹(1)과 제2 캐리어 웹(3) 사이에 흡수성 섬유재(2)가 배치된 섬유판에, 워터제트를 가하여 상기 2개의 캐리어 웹(1,3) 사이에서 흡수성 섬유재(2)는 빠져나가게 하는 동시에 흡수성 섬유재(2)가 빠져나간 부분의 2개의 캐리어 웹(1,3)끼리는 교략시켜 흡수성 섬유재(2)를 가진 영역(12)과, 상기 2개의 캐리어 웹(1,3)들이 직접 접촉하는 영역(13)을 구비한 섬유판의 제조장치에 있어서,
    상기 섬유판 제조장치는, 섬유판에 가해지는 워터제트의 수류와 함께 섬유판의 흡수성 섬유재(2)가 통과할 수 있도록 0.5 내지 20㎜의 직경을 가진 구멍이 천공되고 한쪽 면에 상기 섬유판이 얹혀지는 템플레이트(4)와, 상기 템플레이트(4)의 저면에 배치되는 지지 와이어망(5)과, 상기 지지 와이어망(5)의 저면에 배치되고 다수의 구멍이 천공된 지지 드럼쉘(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유판 제조장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 천공된 템플레이트(4)는 드럼쉘 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유판 제조장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 천공된 템플레이트(4)는 연속하는 벨트(belt) 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유판 제조장치.
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