KR101451908B1 - 신축성 부직포 - Google Patents

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KR101451908B1
KR101451908B1 KR1020097021336A KR20097021336A KR101451908B1 KR 101451908 B1 KR101451908 B1 KR 101451908B1 KR 1020097021336 A KR1020097021336 A KR 1020097021336A KR 20097021336 A KR20097021336 A KR 20097021336A KR 101451908 B1 KR101451908 B1 KR 101451908B1
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사토시 미츠노
히로키 고다
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유니챰 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 평량이 낮은 부직포에 있어서도 사용시에 높은 신축범위를 가지며, 연신처리시에 발생할 수 있는 파단이나 강도저하를 억제할 수 있는 동시에, 촉감이 양호하고 쿠션성이 뛰어난 통기성이 높은 부직포를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 신축성 부직포는, 종방향과 상기 종방향에 직교하는 횡방향을 가지며, 양면에 상기 종방향으로 뻗는 복수의 띠형상 성긴 영역과 복수의 띠형 조밀영역이 상기 횡방향으로 교대로 연속하여 형성되는 동시에, 한 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역과 다른 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역이 상기 횡방향으로 교대로 형성된다. 상기 신축성 부직포는, 혼합 또는 적층된 신장성 섬유와 신축성 섬유로 이루어지고, 상기 신장성 섬유는, 상기 한 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역과 상기 다른 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역의 사이에서, 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 포함하며, 상기 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 구성하는 섬유의 평균 섬유지름은 12∼21㎛이다.

Description

신축성 부직포{NONWOVEN STRETCH FABRIC}
본 발명은 신축성 부직포에 관한 것이다.
종래 부직포는, 1회용 기저귀나 생리용 냅킨 등의 흡수성 물품, 와이퍼 등의 청소용품, 마스크 등의 의료용품 등의 폭넓은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같이 부직포는 다른 여러 분야에서 사용되지만, 실제로 각 분야의 제품에 사용되는 경우에는, 각각의 제품의 용도에 적합한 성질이나 구조가 되도록 제조될 필요가 있다.
예컨대, 흡수성 물품에 사용되기 위해서는, 사용되는 부직포는, 장착자에게 위화감이 생기지 않도록 장착자의 착용시 또는 착용중인 신체의 움직임에 맞추어 신축될 것이 요구된다. 더욱이, 예컨대, 1회용 기저귀로서 사용될 경우에 부직포는, 신축성을 유지하면서도 신장시에 시트가 파단(破斷)되지 않을 정도의 강도를 갖는 동시에 촉감 및 통기성이 양호할 것도 요구된다.
이에, 부분적으로 융착된 혼합섬유에 연신(延伸)가공을 실시함으로써, 감촉, 신축성을 향상시킨 부직포가 개시되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 개시된 부직포는, 2개 이상의 닙 롤을 이용하여, 상기 닙 롤의 회전속도를 장치의 흐름방향의 순서대로 빠르게 함으로써 부분적으로 융착된 혼합섬유를 연신시킨 것이다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 2004-244791호
그러나, 특허문헌 1에 개시된 연신가공 전의 부직포(잠재 신축성 부직포)는, 섬유지름이 24~26㎛으로 크고, 특허문헌 1에는 개시되지 않은 50g/㎡ 이하와 같이 평량(坪量)이 낮은 부직포를 연신(延伸)하려고 하면 부분적으로 평량이 낮은 부분이 발현되었다. 이와 같이, 부분적으로 평량이 낮은 부분이 발현됨에 따라, 더욱 고배율로 연신하려고 하면 상술한 이유로 인해 부직포가 파단되어, 착용물품에 사용가능한 소정의 신장도(伸度)를 발현시킬 수가 없었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 평량이 낮은 부직포에 있어서도 사용시에 높은 신축범위를 가지며, 연신처리시에 발생할 수 있는 파단이나 강도저하를 억제하는 동시에, 촉감(쿠션성)이 뛰어난 통기성이 높은 부직포를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 신장성의 섬유와 신축성의 섬유를 혼합 또는 적층하여 형성한 신축성 부직포에 있어서, 섬유지름을 작게 한 신장성 섬유가 소정 부위에 배치되도록 형성함으로써, 촉감(쿠션성)이 뛰어나며 통기성이 높은 부직포를 얻을 수 있으며, 또한, 평량이 낮은 부직포에 있어서도 사용시에 높은 신축범위를 가짐에 따라, 연신처리시에 따르는 파단이나 강도저하를 억제할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 구체적으로는 이하와 같은 부직포를 제공한다.
(1) 종방향과 상기 종방향에 직교하는 횡방향을 가지며, 양면에 상기 종방향으로 연장되는 복수의 띠형상 성긴(疎) 영역과 복수의 띠형상 조밀(密)영역이 상기 횡방향으로 교대로 연속하여 형성되는 동시에, 한 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역과 다른 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역이 상기 횡방향으로 교대로 형성되는 신축성 부직포로서, 상기 신축성 부직포는, 혼합 또는 적층된 신장성 섬유와 신축성 섬유로 이루어지고, 상기 신장성 섬유는, 상기 한 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역과 상기 다른 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역의 사이에서, 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 포함하며, 상기 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 구성하는 섬유의 평균 섬유지름이 12∼21㎛인 신축성 부직포.
(2) 상기 신축성 부직포는, 평량이 50g/㎡ 이하인 (1)에 기재된 신축성 부직포.
(3) (1) 또는 (2)에 기재된 신축성 부직포와, 비신축성 부직포와, 상기 신축성 부직포와 상기 비신축성 부직포가 신축방향을 따라 단속적(斷續的)으로 접합되는 접합부와, 접합부 사이의 비접합부로서 신축성 부직포(1)의 비(非)신장상태에 있어서의 비신축성 시트의 이완에 따라 신축방향과 교차하는 방향을 따르도록 형성되는 복수의 주름을 비(非)피부맞닿음면쪽에 구비하는 복합시트.
(4) 앞길과 뒷길을 갖는 섀시(chassis)와, 액체보유성의 흡수체를 적어도 구비하는 흡수성 물품으로서, 상기 섀시의 적어도 일부는, (3)에 기재된 복합시트에 의해 구성되며, 상기 복합시트는, 상기 흡수성 물품의 장착시의 피부맞닿음면쪽에 배치되는 흡수성 물품.
(5) 결정화도가 57% 이하인 신장성 섬유와 신축성 섬유를 혼합 또는 적층한 잠재 신축성 부직포에, 신장성 섬유의 융점 이하이며 40℃ 이상인 열량을 가한 후, 기계적 연신을 수행하는 신축성 부직포의 제조방법.
(효과)
본 발명에 따르면, 신장성 섬유와 신축성 섬유를 혼합 또는 적층하여 형성한 신축성 부직포에 있어서, 섬유지름을 작게 한 신장성 섬유가 소정의 부위에 배치되도록 형성함으로써, 촉감(쿠션성)이 뛰어나고 통기성이 높은 부직포를 얻을 수 있으며, 또한, 평량이 낮은 부직포에 있어서도 사용시에 높은 신축범위를 가지며, 연신처리시에 따른 파단이나 강도의 저하를 억제할 수 있는 부직포를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 신축성 부직포(1)의 사시도이다.
도 2는 신축성 부직포(1)의 섬유상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 연신처리 후의 신축성 부직포(1)의 신축범위와 연신처리 전의 부직포 시트(2)에 부여할 연신처리배율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 신축성 부직포(1)의 횡방향에 있어서의 신장도와 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 결정화도와, 폴리올레핀 섬유의 단(單)섬유 100% 사이클 후의 변형율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 신축성 부직포(1)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 7A는 부직포 시트(2)를 기어 연신가공한 상태를 설명하는 도면이다.
도 7B는 도 7A에 있어서의 맞물림부의 부분 확대도이다.
도 8은 신축성 부직포(1)에 있어서의 섬유지름 및 평량과 압축일률의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 신축성 부직포(1)에 있어서의 섬유지름 및 평량과 통기저항값의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 부직포 시트(2)의 횡방향에 있어서의 강도와 가공속도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 부직포 시트(2)의 횡방향에 있어서의 강도와 부직포 시트(2)의 온도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 신축성 부직포(1)를 비신축성 부직포와 접합시킨 복합시트(4)를 이용한 흡수성 물품의 일례인 팬티형 1회용 기저귀(50)를 나타내는 정면도이다.
도 13은 1회용 기저귀(50)의 전개도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 본 발명은, 신장성 섬유와 신축성 섬유를 혼합하여, 신장성 섬유 및 신축성 섬유 상호간이 일정한 간격을 두고 배치된 다수의 융착부에 있어서, 연화(軟化) 또는 용융(溶融)에 의한 자기융착에 의해 고정되는 잠재 신축성 부직포인 부직포 시트에 대해 연신가공을 수행함으로써 신축성 부직포를 형성한 것이다. 또한, 신장성 섬유란, 예컨대, 신축성 섬유의 최대강도에 있어서의 신장(伸張)보다 작은 신장에 의해 소성(塑性)변형을 일으 키는 섬유를 포함한다. 예컨대, 신장성 섬유란 비탄성적으로 신장가능한 섬유이며, 신축성 섬유란 탄성적으로 신장가능한 섬유를 포함한다.
또한, 본 실시형태에서는, 후술하는 기어 연신가공에서 부직포 시트(2)를 가열하기 때문에, 신장성 섬유로서 열가소성의 폴리올레핀 섬유를 이용하여 설명하도록 한다.
[신축성 부직포]
도 1 및 도 2를 통해 본 실시형태에 따른 신축성 부직포(1)에 대해 설명하도록 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 신축성 부직포(1)는, 종방향과 횡방향을 가지며 시트형상으로 형성되어 있다. 또한, 신축성 부직포(1)는, 신장가능한 열가소성의 폴리올레핀 섬유(21)와 신축가능한 열가소성의 엘라스토머 섬유(22)를 혼합시킴으로써 형성되어 있으며, 그 양면에 종방향으로 연장되는 복수의 띠형상의 성긴(疎) 영역인 성긴 영역(11)과 종방향으로 연장되는 복수의 띠형상의 조밀(密) 영역인 조밀영역(12)이 교대로 형성되어 있다. 그리고, 한 면에 있어서의 조밀영역(12)과 다른 면에 있어서의 조밀영역(12)은, 신축성 부직포(1)의 횡방향에 있어서, 한 면 및 다른 면에 마련되는 조밀영역(12)이 각각 교대가 되도록 형성되어 있다. 마찬가지로, 한 면에 있어서의 성긴 영역(11)과 다른 면에 있어서의 성긴 영역(11)은, 신축성 부직포(1)의 횡방향에 있어서 한 면 및 다른 면에 마련되는 성긴 영역(11)이 각각 교대가 되도록 형성되어 있다.
신축성 부직포(1)는, 후술하는 기어 연신가공에 있어서의 한 쌍의 기어 롤(31, 32)의 틈에 부직포 시트(2)를 통과시킴으로써 형성되는(도 7A 참조) 동시에, 기어 연신가공을 시행함으로써 신축성이 부여된다. 즉, 부직포 시트(2)를 기어 롤(31, 32)의 틈에 통과시키면, 부직포 시트(2)는 기어 롤(31, 32)에 형성되는 기어톱니(31t, 32t)에 의해 3점 굽힘형상으로 압착된다(도 7B 참조). 이로써, 신축성 부직포(1)를 구성하는 폴리올레핀 섬유(21) 및 엘라스토머 섬유(22)가 신장된다. 그리고, 부직포 시트(2)에 기어 연신가공을 시행함으로써 형성된 신축성 부직포(1)에는, 서로 맞물린 기어톱니(31t, 32t)의 정점(頂点) 부분에 의해 압착됨으로써 조밀영역(12)이 형성된다. 여기서, 조밀영역(12)은 기어톱니(31t, 32t)에 의해 압착되기 때문에, 조밀영역(12)에는 신장되지 않은 폴리올레핀 섬유(21)가 배치되게 된다.
또한, 신축성 부직포(1)에 있어서의 기어톱니(31t, 32t)에 의해 압착되지 않는 부분(기어톱니(31t, 32t)들의 측면에 접하는 부분)에는, 맞물린 기어톱니(31t, 32t)에 의해 폴리올레핀 섬유(21)가 잡아늘여지기 때문에, 성긴 영역(11)이 형성된다. 이로써, 성긴 영역(11)에는 후술하는 기어 연신가공에 의해 신장된 폴리올레핀 섬유(21)가 배치된다.
이와 같이, 조밀영역(12)에는, 신장되지 않은 폴리올레핀 섬유(21)가 성긴 영역(11)보다 많이 포함되고, 성긴 영역(11)에는, 후술하는 기어 연신가공에 의해 신장된 폴리올레핀 섬유(21)가 조밀영역(12)보다 많이 포함되게 된다.
또한, 성긴 영역(11)에 있어서의 엘라스토머 섬유(22)는, 기어 연신가공 후에도 수축하여 원래의 섬유길이로 되돌아오지만, 기어 연신가공에 의해 신장된 폴 리올레핀 섬유(21)는, 원래의 섬유길이로 되돌아오지 않고 기어 연신가공에 의해 적어도 부분적으로 잡아늘여진다. 그리고, 잡아늘여진 분(分)만큼 융착부(23)를 중심으로 두께방향으로 부풀어 오른 상태가 된다(도 2 참조). 즉, 성긴 영역(11)은 신축성 부직포(1)로서의 두께가 두꺼워진다. 이는, 폴리올레핀 섬유(21)가 신장되었기 때문에 신축성 부직포(1)에서의 공극(空隙)이 기어 연신가공전보다도 커지기 때문이다.
이와 같이 하여 형성된 신축성 부직포는, 신장된 상태에서 개방되면, 엘라스토머 섬유(22)의 신축성과 신장된 폴리올레핀 섬유(21)에 의해 신장여유(margin for growth)가 형성되며, 이에 따라 신장가능하게 된다. 또한, 성긴 영역(11)에 있어서, 공극(空隙)에 따라 두께가 두꺼워져 촉감(쿠션(cushion)성)이 향상된다.
또한, 신장된 폴리올레핀 섬유(21)는, 그 신장된 부분에서 섬유지름이 작아진다. 신장된 폴리올레핀 섬유의 섬유지름은 12∼21㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 12㎛ 이하로 작게 형성되면, 예컨대, 폴리올레핀 섬유(21)가 사용시에 끊어질 우려가 있으며, 21㎛ 이상이면 신축성 부직포의 밀도가 높아지기 때문에, 쿠션(cushion)성이나 통기성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
신축성 부직포(1)는, 상술한 섬유구성으로 형성되며 이완시의 평량이 50g/㎡ 이하인 부직포에 이용될 수 있다. 구체적으로는, 50∼15g/㎡의 부직포에 이용될 수 있다. 예컨대, 신축성 부직포(1)의 평량이 15g/㎡ 이하이면, 형성 후의 신축성 부직포(1)가 쉽게 파단될 우려가 있으며, 또한, 신축성 부직포(1)를 비신축성 시트와 접합하여 복합시트로서 사용할 경우에, 접합시에 사용되는 접착제가 배어 나올 우려가 있기 때문이다.
또한, 신축성 부직포(1)에서의 폴리올레핀 섬유(21)의 이완시의 평량으로는 4∼40g/㎡의 범위를 예시할 수 있다. 4g/㎡ 미만인 경우에는 양호한 촉감을 얻기 어렵고, 40g/㎡ 보다 클 경우에는, 신축성 부직포(1)로서 단단하게 마무리되기 때문이다. 또한, 신축성 부직포(1)에서의 엘라스토머 섬유(22)의 평량으로는 3∼38g/㎡을 예시할 수 있다. 3g/㎡ 미만인 경우에는 신축성 부직포(1)로서 충분한 신축성을 얻기 어렵고, 38g/㎡ 보다 클 경우에는, 신축성 부직포(1)로서 사용될 때 신축응력이 지나치게 강하여 사용하기 어려워지기 때문이다.
더욱이, 상기와 같은 조건으로 신축성 부직포(1)를 형성할 경우에는, 신축성 부직포(1)의 100% 사이클 시험에서의 변형량이 20% 이하인 것이 바람직하다. 변형량이 20%를 초과할 경우에는, 제품의 수축치수가 안정적이지 못하여, 신축성 부직포(1)를 흡수성 물품에 사용할 때 착용감의 편차가 발생할 가능성이 있기 때문이다.
또한, 본 실시형태에서의 열가소성 폴리올레핀 섬유(21)로서는, 예컨대, 폴리프로필렌 섬유나 폴리에틸렌 섬유 등의 단독섬유나 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌으로 이루어지는 코어-시스(core-sheath) 구조의 복합섬유 등을 이용할 수 있다.
또한, 신축성 부직포(1)에 이용되는 엘라스토머 섬유(22)로는, 예컨대, 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리스티렌계 엘라스토머, 폴리올레핀계 엘라스토머, 폴리아미드계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머 등의 섬유를 사용할 수 있다. 그 중에서도 폴리우레탄계 엘라스토머를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 폴리올레핀 섬유(21)와 엘라스토머 섬유(22)의 혼합율(중량비)은, 80:20∼25:75을 예시할 수 있다. 폴리올레핀 섬유(21)의 혼합율이 80%보다 커지면, 신축성 부직포(1)의 변형이 커지는 경우가 있으며, 반대로 엘라스토머 섬유(22)의 혼합율이 75%보다 커지면, 촉감에 끈적거리는 느낌이 생기는 경우가 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명에 따른 신축성 부직포(1)를 흡수성 물품인 1회용 기저귀(50)에 사용하는 경우에 대하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 신축성 부직포(1)를 비신축성 부직포와 접합시킨 복합시트(4)를 이용한 흡수성 물품의 일례인 팬티형의 1회용 기저귀(50)를 나타내는 정면도이며, 도 13은 1회용 기저귀(50)의 전개도이다. 1회용 기저귀(50)는, 본체를 형성하는 섀시(54)와, 섀시(54)의 피부 맞닿음면쪽에 배치되는 액체 투과성의 표면시트(51)와, 섀시(54)의 비피부맞닿음면쪽에 배치되는 액체 불투과성의 이면시트(53)와, 상기 표면시트(51)와 섀시(54)의 사이에 끼워진 액체 보유성의 흡수체 코어(52)를 구비한다.
섀시(54)는, 앞길(55)과 뒷길(56)에 의해 팬티형으로 형성되며, 앞길(55)의 단부(端部)를 형성하는 전방 웨이스트 개더(57)와, 뒷길(56)의 단부를 형성하는 후방 웨이스트 개더(58)를 갖는다. 그리고, 전개상태에서의 섀시(54)의 폭방향 양 가장자리로서, 길이방향의 대략 중앙을 정점으로 한 상기 섀시(54)의 내측에, 대략 U자형상의 절결(cut in)부(59)가 형성된다. 상기 절결부(59)는, 섀시(54)의 앞길(55)과 뒷길(56)이 접합부(63)에 의해 서로 접합되어 팬티형이 되었을 경우에, 레그(leg) 개구부(60)를 형성한다. 또한, 앞길(55)과 뒷길(56)이 서로 접합됨에 따라 웨이스트 개구부(61)가 형성된다.
여기서, 본 실시형태에서는 섀시(54)로서, 신축성 부직포(1)에 비신축성 시트를 접착제로 접합한 복합시트(4)가 이용된다. 복합시트(4)는, 도 6의 흐름 방향(F)이 도 13의 폭방향이 되도록 배치되어 있다. 구체적으로는 복합시트(4)는, 신축성 부직포(1)와 비신축성 시트(본 발명에서의 비신축성 부직포의 일례)가 신축방향을 따라 단속적(斷續的)으로 접합되는 접합부와, 상기 접합부 사이의 비접합부로서 신축성 부직포(1)의 비신장상태에서의 비신축성 시트의 이완에 따라 신축방향과 교차하는 방향을 따르도록 형성되는 복수의 주름(皺)을 비피부맞닿음면쪽에 구비한다(도 12 참조). 이로써, 앞길(55)과 뒷길(56)을 접합하여 팬티형으로 하였을 경우에, 1회용 기저귀(50)는 복합시트(4)에 의해 팬티의 외주를 따라 신축성을 갖게 된다. 이 때문에, 웨이스트 개더(57, 58) 부분 등에 실 고무(rubber) 등의 탄성부재를 배치하지 않는 경우에도, 1회용 기저귀(50)는 장착동작이나 착용시의 신체의 움직임에 맞추어 신축성을 갖게 된다. 이와 같이 탄성부재를 필요로 하지 않음에 따라 피부에 대한 물리적인 자극을 줄일 수가 있다. 물론, 본 발명에서는, 필요에 따라 탄성부재를 웨이스트(waist) 개더나 레그 개더에 배치하여도 무방하다.
한편, 본 실시형태에서 복합시트(4)는, 신축성 부직포(1)가 피부 맞닿음면이 되도록 배치되어 있으며, 도 12에 나타내는 바와 같이 비신축성 시트에 의한 주름이 표면에 드러나 있다. 복합시트(4)를 이와 같이 배치함으로써, 피부에 대한 접촉면적율을 보다 높일 수 있게 된다.
1회용 기저귀에 신축성 부직포(1)를 사용할 경우에 신축성 부직포(1)는, 보다 낮은 강도(75% 신장시의 강도가 10N/50mm)로 신축할 필요가 있기 때문에, 평량을 50g/㎡ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 적어도 연신처리 후의 신축성 부직포(1)에 있어서, 1.7배 이상(70%)의 신축범위를 필요로 한다. 여기서, 도 3은 연신처리 후의 신축성 부직포(1)의 신축범위(%)와 연신처리 전의 부직포 시트(2)에 부여할 연신처리배율(%)의 관계를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 연신처리 후의 신축성 부직포(1)의 신축범위를 보다 크게 하기 위해서는, 부직포 시트(2)를 보다 많이 신장될 수 있도록 형성할 필요가 있다. 즉, 연신처리 전의 부직포 시트(2)에 고도의 연신(延伸)이 가능한 연신처리를 실시할 필요가 있다. 예컨대, 연신처리 후의 신축성 부직포(1)에 있어서, 1.8배(80%) 이상의 신축범위를 부여하기 위해서는, 적어도 연신 전의 부직포 시트(2)에 2.6배(160%)의 연신처리를 실시할 필요가 있다.
그러나, 연신처리 전의 부직포 시트(2)에 고도의 연신(延伸)을 위한 연신처리를 실시할 경우, 예컨대, 부직포 시트(2)를 구성하는 재료가 우레탄 섬유 등의 엘라스토머 섬유(22)와 폴리올레핀 섬유(21)일 경우에는, 엘라스토머 섬유(22)는 신장도가 높기 때문에 연신가능하지만, 폴리올레핀 섬유(21)는 엘라스토머 섬유(22)보다 섬유 신장도가 낮고 강도가 높기 때문에, 폴리올레핀 섬유(21)와 엘라스토머 섬유(22)의 융착부분인 융착부(23) 등에서 섬유가 끊어지거나 융착부분이 파괴될 우려가 있다. 이에 따라, 끊어진 섬유로 인해 보풀이 발생하기 쉬워지는 동시에, 연신가공 후의 신축성 부직포(1)에 있어서는 강도가 저하되거나, 가공 중 에 파단될 우려도 있다. 따라서, 고도의 연신을 위한 처리를 실시하기 위해서는, 높은 신장도를 갖는 올레핀 섬유 및 부직포 시트(2)가 필요하게 된다.
이러한 신장성이 높은 올레핀 섬유를 얻기 위해서는, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 수지를 이용하여 비교적 방사(紡絲)속도가 낮은 섬유를 얻는 방법이나, 결정화도가 낮은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 다중합체나, 폴리프로필렌에 폴리에틸렌을 드라이블렌드(dry blend)하거나, 올레핀계 엘라스토머를 사용하여 방사함으로써 섬유를 얻을 수 있다.
또한, 부직포 시트(2)의 신장도를 증가시키기 위하여, 엘라스토머 섬유(22)와 폴리올레핀 섬유(21)의 융착부(23)에서, 엠보스 면적율을 감소시켜도 되고, 열융착이 아닌 섬유를 기계적으로 얽히게 하는 스판 레이스법이나 니들 펀칭법 등에 의해 제조하여도 된다.
또한, 신축성 부직포(1)의 신축범위는, 폴리올레핀 섬유(21)의 신장 후의 변형도를 높임으로써 높일 수도 있다. 여기서, 도 4에는 신축성 부직포(1)의 횡방향에서의, 부직포 및 섬유종류마다의 신장도(%)와 강도의 관계가 도시되어 있다. 상기 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 신축성 부직포(1)의 신축범위는, 이하의 수식과 같이 폴리올레핀 섬유(21)의 탄성회복을 작게 함으로써, 낮은 연신배율에 있어서도 효율적인 신축범위를 얻을 수가 있다.
(수식 1)
신축범위 = 연신배율 - 엘라스토머 섬유(우레탄 섬유)의 변형 - 폴리올레핀 섬유의 탄성회복
폴리올레핀 섬유의 탄성회복 = 연신배율 - 폴리올레핀 섬유의 변형
더욱이, 폴리올레핀 섬유(21)의 탄성회복을 작게 하고 변형을 크게 하기 위해서는, 폴리올레핀 섬유(21)의 결정화도를 작게 하여도 된다. 여기서, 도 5에 폴리올레핀 섬유의 결정화도와 폴리올레핀 섬유의 단섬유 100% 사이클 후의 변형율간의 관계가 도시되어 있다. 결정화도가 57% 이상이 되면, 폴리올레핀 섬유의 변형이 저하된다. 이에 따라, 신축범위를 얻기 어려워지는 동시에 섬유강도가 증가하기 때문에, 부직포 시트(2)의 시트 신장도가 저하되기 쉬워진다.
한편, 섬유의 결정화도를 낮추기 위해서는, 방사시의 섬유 드래프트(draft) 비를 작게 하거나 고온으로 방사하여도 무방하다. 또한, 사용하는 수지는, 비교적 배향성이 낮은 폴리올레핀 코폴리머나 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 블렌드한 것, 올레핀계의 엘라스토머 등을 이용할 수 있다. 결정화도가 낮은 섬유는, 탄성회복이 작아지고 섬유 신장도가 높아지기 때문에, 이러한 섬유로 구성된 부직포 시트(2)는 시트 신장도가 높아져, 연신시에 강도저하가 발현되기 어려우므로 바람직하다.
[제조방법]
다음으로, 신축성 부직포(1)의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 신축성 부직포(1)의 제조방법을 설명하는 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 신축성 부직포(1)의 제조방법은, 부직포 롤(재료가 되는 부직포 시트가 롤형상으로 권취(券取)된 것)로부터, 부직포 시트(2)를 연속적으로 시트상태로 흐름방향(F)을 따라 풀어내는 풀어내기 공정과, 풀어낸 부직포 시트(2)를 흐름방 향(F)으로 이동시키면서 가열하는 가열공정과, 가열되어 온도상승한 부직포 시트(2)에 대하여 흐름방향(F)으로 소정의 장력을 부여하여 부직포 시트(2)를 예비적으로 연신시키는 예비 연신공정과, 예비적으로 연신되어 있는 부직포 시트(2)를 기어 롤에 의해 흐름방향(F)으로 더욱 연신하는 기어 연신공정과, 기어 롤에 의해 연신된 부직포 시트(2 ; 신축성 부직포(1))를 냉각하는 냉각공정과, 냉각된 부직포 시트(2)인 신축성 부직포(1)를 롤형상으로 권취하는 권취공정을 구비한다.
우선, 풀어내기 공정에 있어서는, 풀어내기용의 릴(reel) 장치가 설치된 부직포 롤로부터 부직포 시트(2)가 풀려나온다. 이로써, 풀려나온 부직포 시트(2)는 소정의 기준속도로 반송되며, 연속적으로 시트상태로 흐름방향(F) 하류에 마련된 가열공정으로 이송된다.
가열공정에는, 반송되는 부직포 시트(2)를 가열하는 히터가 설치되어 있다. 구체적으로는, 4개의 가열롤러(33)가 배치되어 있다. 부직포 시트(2)는, 시트 상태로 각 가열롤러(33)의 평활한 외주면에 거의 S자 형상으로 휘감기면서 각 가열롤러(33)에 순서대로 이송되어 간다. 그리고, 부직포 시트(2)는, 이들 가열롤러(33)의 평활한 외주면에 접촉되어 있는 동안 가열롤러(33)의 외주면에 의해 가열된다.
각 가열롤러(33)의 내부에는, 그 외주면을 가열하기 위한 발열체가 설치되어 있으며, 상기 발열체의 발열량을 조정함에 따라, 외주면의 온도조정이 가능해지는 동시에 부직포 시트(2)의 온도조절도 가능해진다. 외주면의 온도 및 부직포 시트(2)의 온도는, 부직포 시트(2)의 섬유구성에 따라 다른데, 열가소성 폴리올레핀 섬유의 경우, 폴리올레핀 섬유의 융점에 기초하여 그 융점 이하의 온도로 조정된다. 예컨대, 부직포 시트(2)의 온도는, 폴리올레핀 섬유의 융점 이하이며, 40℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 40℃ 이하이면 섬유의 신장성이 불량하고 강도가 저하되기 쉽기 때문이다. 또한, 올레핀 섬유의 융점 이상이 되면, 섬유가 가열롤러(33)나 기어 롤(31, 32)에 부착되어 부직포 시트(2)가 연신처리시에 녹아 절단될 우려가 있기 때문이다.
가열공정에 의해 가열된 부직포 시트(2)는 예비 연신공정으로 보내진다. 여기서, 예비 연신공정은, 가열공정에서의 가열롤러(33)의 주속(周速)과, 후술하는 기어 연신공정에서의 기어 롤(31, 32)의 주속을 각각 다른 속도로 함으로써 수행된다. 즉, 예비 연신용의 장력을 부직포 시트(2)에 부여하기 위하여, 기어 롤(31, 32)에서의 주속을 가열롤러(33)에서의 주속보다 빠르게 설정한다.
한편, 본 실시형태에서는, 가열롤러(33)와 기어 롤(31, 32)의 사이에, 부직포 시트(2)를 기어 롤(31, 32)의 롤 틈으로 유도하도록 가이드 롤러(34)가 배치되어 있다. 부직포 시트(2)는, 상기 가이드 롤러(34)에 소정의 감김 각도만큼 감김에 따라 그 흐름방향(F)이 기어 롤(31, 32)의 롤 틈을 향하도록 구성된다.
또한, 예비 연신공정에 있어서는, 상술한 가열롤러(33)와 기어 롤(31, 32)의 주속(周速)에 있어서의 차이에 따라, 부직포 시트(2)는 예컨대, 흐름방향(F)에 대하여 1.1∼1.8배로 연신되어 있다. 한편, 상기 연신배율은, 배율을 크게 하면 부직포 시트(2)에 작용하는 장력이 커져 파단될 우려가 발생한다. 그러나, 본 실시형태에서는, 상기한 가열공정에서 부직포 시트(2)가 미리 가열되어 부직포 시트(2)의 온도가 높아져 있다. 또한, 부직포 시트(2)에는, 열가소성의 폴리올레핀 섬유 가 포함되어 있기 때문에, 온도에 따라 폴리올레핀 섬유가 소성변형하기 쉽게 되어 있다. 이로써, 예비 연신공정에서 부직포 시트(2)가 파단되는 것을 막을 수 있다. 한편, 예비 연신공정에서의 연신배율은, 다른 여러 조건에 따라 적절히 변경하여도 무방하다.
기어 연신공정에 있어서는, 예비 연신공정에서 연신된 연신량에 추가하여, 부직포 시트(2)를 기어 롤(31, 32)에 의해 흐름방향(F)으로 더욱 연신시킨다. 여기서, 기어 연신에 대하여 설명하도록 한다. 도 7A에 나타낸 바와 같이, 기어 연신은, 외주면에 있어서 둘레방향으로 물결형상으로 소정의 피치(P)로 형성된 기어톱니(31t, 32t)를 갖는 한 쌍의 기어 롤(31, 32)을 이용하여 수행된다. 즉, 기어 연신은, 이들 기어 롤(31, 32)의 틈에 부직포 시트(2)를 통과시키고, 이때 서로 맞물리는 상측 기어 롤(31)의 기어톱니(31t)와 하측 기어 롤(32)의 기어톱니(32t)에 의해, 부직포 시트(2)를 3점 굽힘형상으로 변형시켜 부직포 시트(2)를 흐름방향(F)으로 연신시킨다.
그리고, 상기 롤 틈으로 부직포 시트(2)가 통과될 때에는, 기어 연신 전의 길이가 상기한 피치(P)인 부직포 시트(2)의 일부가, 서로 맞물리는 기어톱니(31t, 32t)에 의해 도 7B에 나타낸 바와 같이 3점 굽힘형상으로 변형되어 연신된다. 이러한 상태의 변화는, 이하의 수식에 의해 기어 연신에 의한 부직포 시트(2)의 연신배율(Mg), 기어톱니(31t, 32t)의 피치(P), 기어톱니(31t)와 기어톱니(32t)의 맞물림소요량(meshing allowance)(L)의 함수에 의해 나타낼 수 있다. 이러한 연신에 의해, 본 발명에서의 한 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역과 상기 다른 면에 있어서의 상기 띠형상 조밀영역의 사이에서, 부분적으로 신장된 신장성 섬유가 형성된다.
(수식 2)
Mg = 2×((L2+(P/2)2))1/2/P
기어 연신공정에 있어서, 연신된 부직포 시트(2 ; 신축성 부직포(1))는, 기어 롤(31, 32)에 의해 연신된 부직포 시트(2 ; 신축성 부직포(1))를 냉각하는 냉각공정으로 보내진다. 냉각공정에는, 연신된 부직포 시트(2)를 냉각장치(37)로 유도하기 위한 가이드 롤러(35, 36)와, 연신된 부직포 시트(2)를 시트형상으로 반송하면서 이것을 냉각하기 위한 냉각장치(37)와, 냉각된 신축성 부직포(1)를 롤형상으로 권취하는 권취공정으로 유도하기 위한 가이드 롤러(38, 39)가 배치되어 있다.
여기서, 연신된 부직포 시트(2)는, 상기 냉각장치(37)에 의해 신속하게 상온(常溫) 부근까지 냉각되기 때문에, 연신 후 신축성 부직포(1)의 신축성의 발현에 기여하는 신축성 섬유, 즉 폴리우레탄 섬유의 소성변형은 유효하게 억제된다. 그 결과, 기어연신 후의 신축성 부직포(1)에는 신축성이 유효하게 부여된다.
냉각공정에 있어서, 냉각된 신축성 부직포(1)는, 권취용의 릴(reel) 장치에 의해 롤형상으로 권취되어 신축성 롤 시트로서 반출된다.
이와 같이, 연신처리 전의 부직포 시트(2)에 열을 가하면, 폴리올레핀 섬유속의 결정구조가 변화되어 섬유의 배향성이 변화된다. 이로써, 섬유 신장도가 증가하여, 부직포 시트(2)에서의 신장도가 증가하기 쉬워진다. 또한, 부직포 시트(2)를 가열함으로써, 각 연신공정에서 부직포 시트(2)가 파단되는 것을 막을 수 가 있다.
또한, 올레핀 섬유의 결정화도가 낮고 올레핀 섬유의 변형율이 크기 때문에, 높은 신축범위를 얻기가 쉽다. 더욱이, 섬유 신장도가 높고 시트 신장도가 높은 부직포 시트(2)를 얻을 수 있기 때문에, 기어 연신가공시에 높은 연신배율을 부여할 수 있어 높은 신축범위를 얻을 수 있는 동시에, 시트 강도가 저하되지 않는다. 이로써, 예컨대, 1회용 기저귀에 사용했을 경우에도 착용시 잡아 올리거나 할 때 기저귀가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 평량이 낮은 신축성 부직포를 사용할 수 있게 되므로, 예컨대, 1회용 기저귀에 사용할 경우에도, 신축시의 강도가 낮아짐에 따라 1회용 기저귀를 펼칠 때 펼치기 쉬워지는 동시에, 착용시에는 개더(gathers)로 인해 강하게 조여지는 것을 저감시킬 수 있어, 보다 장착성이 높은 기저귀를 제조할 수가 있다.
또한, 기어 연신가공 후에는, 올레핀 섬유의 섬유지름이 작아지고 섬유길이가 증가하여 신축성 부직포의 밀도가 저하되기 때문에, 쿠션성이 양호하며 통기성이 뛰어난 신축성 부직포를 얻을 수 있다.
또한, 연신처리 전의 부직포 시트(2)에 가열처리를 가하여 연신성을 증가시킴으로써, 부직포 시트(2)의 강도 저하를 감소시킬 수 있다. 이로써, 예컨대, 고속으로 고배율의 연신가공을 수행하는 경우에도, 보풀 등이 발현되지 않도록 하여 실시할 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 부직포 시트(2)에 열을 가하는 수단으로서, 발열체가 설치된 가열롤러(33)에 부직포 시트(2)를 통과시킴으로써 열을 가했지만, 예 컨대, 고주파 에너지를 부직포 시트(2)에 가함으로써 열을 가하도록 하여도 무방하다.
또한, 신축성 부직포(1)의 신축방향은, 신축성 부직포(1)의 사용목적에 따라 임의로 형성할 수 있다. 즉, 기어 연신가공을 실시할 때 기어톱니(31t, 32t)가 배치되는 방향에 대하여, 부직포 시트(2)를 횡방향 또는 종방향 중 어느 한 방향으로 배치함으로써, 횡방향 또는 종방향 중 어느 한 방향으로 신장할 수 있게 된다.
예컨대, 기어 연신가공을 실시할 때 기어톱니(31t, 32t)가 배치되는 방향에 대하여, 기어 연신가공 전의 부직포 시트(2)를 횡방향으로 배치하였을 경우, 신축성 부직포(1)는 횡방향으로 신축가능한 신축성 부직포(1)를 형성할 수 있다. 마찬가지로, 기어 연신가공을 실시할 때 기어톱니(31t, 32t)가 배치되는 방향에 대하여, 기어 연신가공 전의 부직포 시트(2)를 종방향으로 배치하였을 경우, 신축성 부직포(1)는 종방향으로 신축가능한 신축성 부직포(1)를 형성할 수 있다. 나아가, 기어 연신가공을 횡방향 및 종방향으로 실시함으로써, 쌍방으로 연신가능한 신축성 부직포(1)를 형성할 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명에 관한 실시예를 설명한다. 한편, 이하의 실시예는, 본 발명을 적합하게 설명하기 위한 예시에 불과하며, 본 발명을 한정하는 것은 결코 아니다.
<실시예 1>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되 며, 평량이 27g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 50%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 4.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행하여, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는, 평량이 30.38g/㎡이며, 신축범위는 62.1%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 20㎛이었다.
(신축성 부직포(1)의 섬유지름, 평량의 차이에 따른 쿠션성의 변화)
얻은 신축성 부직포를 시험편으로 하고, 카토테크(주) KES-FB3-AUTO-A를 이용하여 압축성에 대해 시험하였다. 시험은, 가압면적 2㎠, SENS2, 압축속도 50sec/mm으로 측정하여 압축과정에서의 압축일량(WC)을 산정하였다.
(신축성 부직포(1)의 섬유지름, 평량의 차이에 따른 통기성의 변화)
얻은 부직포를 시험편으로 하고, 카토테크(주) KES-F8-AP1를 이용하여 통기 저항값을 측정하였다. 측정은, φ28mm의 원통부에 시험편을 부착하여, 배기 3sec, 흡기 3sec 이후의 통기 저항값을 측정하였다.
Figure 112014036613132-pct00016
<실시예 2>
섬유지름 23㎛의 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 27g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 50%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 6.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는, 평량이 31.43g/㎡이며, 신축범위는 125.5%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 17㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 실행하였다.
<실시예 3>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 27g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 50%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 7.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는 평량이 28.15g/㎡이며, 신축범위는 164%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 16㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<실시예 4>
섬유지름 23㎛의 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 35g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 50%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 4.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는 평량이 38.45g/㎡이며, 신축범위는 64.5%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 20㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<실시예 5>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 35g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 50%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 6.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는 평량이 38.51g/㎡이며, 신축범위는 120.9%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 17㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<실시예 6>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 35g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 50%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 7.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트 온도를 45℃, 가공 속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는 평량이 35.67g/㎡이며, 신축범위는 155.7%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 16㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<실시예 7>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 50g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 40%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P) 4.9mm, 맞물림소요량(L) 4.0mm의 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는, 평량이 52.13g/㎡이며 신축범위는 49.5%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 20㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<실시예 8>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 50g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 40%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P)가 4.9mm, 맞물림소요량(L)이 6.0mm인 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는, 평량이 55.98g/㎡이며 신축범위는 119.5%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 17㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<실시예 9>
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유(PP)와 폴리우레탄 섬유(TPU)로 구성되며, 평량이 50g/㎡, 폴리우레탄 섬유(TPU)의 혼합율이 40%인 부직포 시트를 제작하였다.
다음으로, 상기 부직포 시트에 기어 연신가공으로서, 피치(P)가 4.9mm, 맞물림소요량(L)이 7.0mm인 기어 롤을 이용하고, 부직포의 시트온도를 45℃, 가공속도를 50m/min으로 하여 부직포 시트에 대해 기어 연신가공을 수행함으로써, 신축성 부직포를 얻었다. 신축성 부직포는, 평량이 50.34g/㎡이며 신축범위는 149.5%이었다. 또한, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름은 16㎛이었다.
얻은 신축성 부직포를 이용하여 실시예 1과 같은 시험을 수행하였다.
<평가>
도 8에 나타내는 바와 같이, 올레핀 섬유의 섬유지름이 변화됨에 따라 신축성 부직포(1)의 밀도가 변화되어, 평량이 동일하더라도 신축성 부직포(1)의 공극(空隙)이 많아진다. 이에 따라, 압축일량(WC)도 증가하고, 신축성 부직포가 압축되기 쉬워짐에 따라 쿠션성이 증가함을 알 수 있다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 올레핀 섬유의 섬유지름이 변화됨에 따라, 신축성 부직포(1)의 밀도가 변화되기 때문에, 평량이 동일하더라도 신축성 부직포(1)의 통기성이 변화된다. 그리고, 올레핀 섬유의 섬유지름이 저하됨에 따라, 신축성 부직포(1)의 내부에서 공극이 많아지며 통기저항값이 감소한다. 따라서, 통기도가 증가함을 알 수 있다.
<실시예 10>
(기어 연신가공시의 조건에 있어서의 강도변화)
섬유지름이 23㎛인 폴리프로필렌 섬유 60%와 폴리우레탄 섬유 40%로 구성되며, 평량이 35g/㎡인 부직포 시트를 제작하였다. 다음으로, 기어 연신가공으로서, 피치(P)가 4.9mm, 맞물림소요량(L)이 6.2mm인 기어 롤(31, 32)을 이용하여 해당 부직포 시트(2)에 대해 흐름방향(F ; MD방향)으로 기어 연신가공을 수행하여, 신축성 부직포(1)를 얻었다. 한편, 가열공정은, 부직포 시트를 가열롤러(33)에 통과시킴으로써 시트온도가 48℃가 되도록 조절하였다. 또한, 부직포 시트는 MD방향에 관한 최대점 강도가 45.9N/50mm이었다.
또한, 부직포를 제조할 때의 설비의 흐름방향(F)은 Machine Directoin(MD)을 말한다.
이때, 가공속도를 바꾸면서 각 속도에서 신축성 부직포(1)를 얻었다. 얻은 신축성 부직포(1)는, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름이 16㎛이었다. 얻은 신축성 부직포(1)를 이용하여 MD방향에 관한 최대점 강도를 시험하였다.
마찬가지로, 부직포 시트의 시트온도를 바꾸면서 신축성 부직포(1)를 얻었다. 얻은 신축성 부직포(1)는, 성긴 영역(11)에서의 폴리프로필렌 섬유(PP)의 섬유지름이 16㎛이었다. 얻은 신축성 부직포(1)를 이용하여 MD방향에 관한 최대점 강도를 시험하였다.
<평가>
도 10에 나타내는 바와 같이, 기어 연신가공에 있어서는, 가공속도가 50m/min 이상이 되면, 흐름방향(F)에서의 강도가 기어 연신가공 전의 부직포 시트보다 저하됨을 알 수 있다. 그러나, 도 11에 나타내는 바와 같이, 기어 연신가공시의 부직포 시트(2)를 가열함으로써, 가공속도가 53m/min이어도 흐름방향(F)에서의 강도를 증가시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 종방향과 상기 종방향에 직교하는 횡방향을 가지며,
    양면에 상기 종방향으로 연장되는 섬유밀도가 상대적으로 낮은 복수의 띠형상 성긴(疎)영역과 섬유밀도가 상대적으로 높은 복수의 띠형상 조밀(密)영역이 상기 횡방향으로 교대로 연속하여 형성되는 동시에, 한 면에서의 상기 띠형상 조밀영역과 다른 면에서의 상기 띠형상 조밀영역이 상기 횡방향으로 교대로 형성되는 신축성 부직포로서,
    상기 신축성 부직포는, 신장성 섬유와 신축성 섬유를 혼합하거나 적층하여 이루어지고,
    상기 신장성 섬유는, 상기 한 면에서의 상기 띠형상 조밀영역과 상기 다른 면에서의 상기 띠형상 조밀영역의 사이에서, 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 포함하며,
    상기 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 구성하는 섬유의 평균 섬유지름은, 12∼21㎛인 신축성 부직포.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신축성 부직포는, 평량이 50g/㎡ 이하인 신축성 부직포.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 신축성 부직포와, 비(非)신축성 부직포와, 상기 신축성 부직포와 상기 비신축성 부직포가 신축방향을 따라 단속적(斷續的)으로 접합되는 접합부와, 접합부 사이의 비(非)접합부로서 신축성 부직포(1)의 비(非)신장상태에서의 비신축성 시트의 이완에 따라 신축방향과 교차하는 방향을 따르도록 형성되는 복수의 주름을 비(非)피부맞닿음면쪽에 구비하는 복합시트.
  4. 앞길과 뒷길을 갖는 섀시(chassis)와,
    액체보유성의 흡수체를 적어도 구비하는 흡수성 물품으로서,
    상기 섀시의 적어도 일부는, 제 3항에 기재된 복합시트에 의해 구성되며,
    상기 복합시트는, 상기 흡수성 물품의 착용시의 피부 맞닿음면쪽에 배치되는 흡수성 물품.
  5. 종방향과 상기 종방향에 직교하는 횡방향을 가지며,
    양면에 상기 종방향으로 연장되는 섬유밀도가 상대적으로 낮은 복수의 띠형상 성긴(疎)영역과 섬유밀도가 상대적으로 높은 복수의 띠형상 조밀(密)영역이 상기 횡방향으로 교대로 연속하여 형성되는 동시에, 한 면에서의 상기 띠형상 조밀영역과 다른 면에서의 상기 띠형상 조밀영역이 상기 횡방향으로 교대로 형성되고,
    신장성 섬유와 신축성 섬유가 혼합되어 이루어지며,
    상기 신장성 섬유는, 상기 한 면에서의 상기 띠형상 조밀영역과 상기 다른 면에서의 상기 띠형상 조밀영역의 사이에서, 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 포함하며,
    상기 부분적으로 신장된 신장성 섬유를 구성하는 섬유의 평균 섬유지름은, 상기 띠형상 조밀영역에서의 상기 신장성 섬유의 평균 섬유지름보다 작은 신축성 부직포의 제조방법으로서,
    상기 신장성 섬유 및 상기 신축성 섬유가 혼합된 시트를 가열하는 가열공정과,
    상기 시트를, 기어의 맞물림소요량이 4 ~ 7mm인 한 쌍의 기어 롤 사이에 끼움으로써, 상기 한 면에서의 상기 띠형상 조밀영역과 상기 다른 면에서의 상기 띠형상 조밀영역이 간격을 두고 형성되도록 연신시키는 기어 연신공정과,
    상기 기어 연신공정에서 연신된 상기 시트를 적어도 한 쌍의 가이드 롤러를 통과시키는 가이드 롤러 통과공정을 구비하는 신축성 부직포의 제조방법.
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