KR101885837B1

KR101885837B1 - 증가된 베타 함량을 가지는 섬유성 중합체 물질의 제조를 위한 시스템 및 과정

Info

Publication number: KR101885837B1
Application number: KR1020167015494A
Authority: KR
Inventors: 경 주 최
Original assignee: 경 주 최
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2018-09-06
Also published as: US20170226675A1; US9587329B2; KR20160086880A; WO2015088770A1; US20150159301A1

Abstract

증가된 베타 함량을 가지는 섬유성 중합체 물질을 제조하기 위한 시스템 및 과정이 본 명세서에서 제공된다. 상기 시스템은 중합체를 높은 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하도록 구성되거나 중합체를 용융하여 멜트브로잉(meltblowing) 다이로 운반하기 위한 압출기를 가진다. 상기 멜트브로잉(meltblowing) 다이는 상호 간에 실질적으로 균등한 간격으로 배치되고 이들로부터의 용융된 중합체를 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 다수의 토사관(spinneret)들을 가지는 길이 방향으로 연장되는 다이 팁 및 상기 다이 팁으로부터의 용융된 중합체를 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 상기 다이 팁의 각 길이 방향 측을 따라 배치된 경로를 통한 길이 방향 유체 물질 흐름부를 가진다. 다수의 액체 분무 노즐들이 액체를 상기 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융 중합체 내로 분무하도록 구성되고 배치된다.

Description

증가된 베타 함량을 가지는 섬유성 중합체 물질의 제조를 위한 시스템 및 과정{SYSTEM AND PROCESS FOR MAKING A POLYMERIC FIBEROUS MATERIAL HAVING INCREASED BETA CONTENT}

본 발명의 개시는 일반적으로는 증가된 베타 함량을 가지는 섬유성 중합체 물질을 제조하기 위한 멜트브로운(meltblown) 시스템 및 과정에 관한 것이다.

본 배경 정보는 본 특허 출원 시에 본 특허 출원에 대한 배경 정보를 충분히 제공하는 것으로 믿어 진다. 그러나, 상기 배경 정보는 본 특허 출원이 진행 과정에서 보정되어 본 특허 출원으로부터 궁극적으로 허여되어 발행됨에 따라 본 특허 출원에서 최초에 제출된 청구항들에 완전히 적용되지 않을 수 있다. 따라서, 본 배경 정보와 관련하여 서술된 모든 사항들은 어떠한 형태로도 청구항을 제한하려 하는 것은 아니며 어떠한 형태로도 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서도 안 된다.

폴리프로필렌(PP)은 광범위한 응용 분야에서 사용되는 열가소성 중합체이며 멜트브로운(meltblown) 응용 분야에 대해 가장 널리 사용되는 중합체이다. 이러한 광범위한 사용은 물질의 가공성, 빠른 결정화 및 미세 섬유 도출의 용이성 덕분일 것이다.

일반적으로, 상업적으로 사용 가능한 대부분의 폴리프로필렌은 대부분 동일배열로서 높지 않은 결정성을 가진다. 결정성 폴리프로필렌은 비정질 상태에서의 스멕틱 형태와 함께 알파, 베타 및 감마 결정의 형태를 가진다. 이러한 삼사정계(triclinic) 감마 형태는 표준적인 공정 조건에서는 거의 형성되지 않는다. 동일배열 PP는 표준적인 공정 조건 하에서 일반적으로 안정된 단사정계(monoclinic) 알파 형태로 결정화되며, 가끔 아주 낮은 함량의 육각정계 (hexagonal) 베타 형태가 나타난다. 증가된 베타 결정의 함량을 얻기 위한 일반적인 과정은 온도 경사, 전단 유도 결정화 하에서, 또한 특정한 베타 기핵제(nucleating agent)를 사용하는 방향성 결정화를 포함할 수 있다.

멜트브로운(meltblown) 섬유성 물질 또는 섬유성 물질의 매트 내에 높은 수준의 베타 결정이 존재하게 되면, 이러한 섬유성 물질에 바람직한 물성을 부여할 수 있다. 증가된 함량의 베타 결정을 얻기 위하여 사용되는 일반적인 과정은 현재의 멜트브로운(meltblown) 공정에 쉽게 적응시키기 어렵거나 섬유성 물질에 바람직한 물성을 부여하지 못할 수 있다.

본 발명의 개시 중 최소한 하나의 실시예에서는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 중합체를 높은 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성되며 고체 중합체를 용융시키고 이렇게 용융된 중합체를 멜트브로잉(meltblowing) 다이로 운반하기 위하여 구성되고 배치된 압출기를 포함한다. 이러한 멜트브로잉(meltblowing) 다이는 용융된 중합체를 상기 압출기로부터 수용하도록 구성되고 배치되며 각각으로부터 실질적으로 균등한 간격으로 배치되고 이들로부터의 용융된 중합체를 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 다수의 토사관(spinneret)들을 가지는 길이 방향으로 확장되는 다이 팁을 포함한다. 경로를 통한 길이 방향의 액체 물질 흐름부는 다이 팁으로부터의 용융된 중합체를 섬유의 형태로 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 상기 다이 팁의 각각의 길이 방향 측을 따라 배치된다. 절연 물질이 상기 다이 팁의 각각의 길이 방향 측을 따라 배치된다. 본 시스템은 액체를 상기 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유성의 용융된 중합체 내로 분무하도록 구성되고 배치된 다수의 액체 분무 노즐들을 더 포함하며, 각 액체 분무 노즐은 a)- d)의 한정적 특징 중 최소한 하나를 포함할 수 있으며, 이 때 a)-d)는 다음과 같다: a) 약 20° 및 약 85° 사이의 각도에서 상기 다이 팁의 감쇄(attenuate) 축을 향해 상당량의 액체를 분무하도록 구성되고 배치된 출구를 가지는 각각의 액체 분무 노즐; b) 최소한 약 280 cc/min로 액체를 다이 팁의 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무하도록 구성되는 상기 다수의 액체 분무 노즐; c) 상기 다이 팁으로부터 최대로 약 7 mm 공간을 가지며 축 상으로 위치하는 출구를 가지는 각각의 액체 분무 노즐; 및 d) 상기 다이 팁으로부터 측면 상으로 최대 약 120mm 공간에 위치하는 출구를 가지는 각각의 액체 분무 노즐.

본 발명의 개시의 또 다른 측면에서, 중합체를 높은 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질 내로 멜트브로잉(meltblowing) 하기 위한 과정이 제공된다. 상기 과정은 용융된 중합체를 압출하고 멜트브로잉(meltblowing) 다이로 운반하는 단계; 상기 용융된 중합체를 상기 압출기로부터 길이 방향으로 연장되는 다이 팁으로써 수용하는 단계; 서로 실질적으로 균등한 간격으로 배치된 다수의 토사관(spinneret)으로부터의 용융된 중합체를 축 방향으로 감쇄(attenuate)하는 단계; 뜨거운 기체를 경로를 통해 길이 방향의 유체 물질 흐름을 통해 다이 팁의 각각의 길이 방향 측을 따라 흐르게 하고 상기 다이 팁으로부터의 상기 용융된 중합체를 축 방향으로 섬유 형태로 감쇄(attenuate)시키는 단계; 및 액체를 상기 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유 형태의 용융된 중합체 내로 분무하는 단계를 포함한다. 상기 과정은 a) 및 b)의 한정적 특징 중 최소한 하나를 포함하며, 이 때 a) 및 b)는 다음과 같다: a) 약 20° 및 약 85° 사이의 각도에서 상기 다이 팁의 감쇄(attenuate) 축을 향해 상당량의 액체를 분무하는 단계; 및 b) 최소한 약 280 cc/min로 액체를 다이 팁의 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무하는 단계.

다음 도면들은 이상적인 형태로 작성된 것이며, 단순히 본 발명의 개시의 측면을 예시하기 위한 것이며 이를 제한하는 것은 아니다. 도면에서, 유사한 요소들은 참조 번호로 묘사되었다. 본 도면들은 다음과 같이 간단하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 개시의 시스템의 개략도로서 멜트브로잉(meltblowing)된 다이, 액체 분무 노즐, 및 증가된 베타 함량을 가지는 멜트브로잉(meltblowing)된 섬유성 물질을 수용하고 수거하기 위해 간격을 가지는 관계로 위치하는 드럼 수거기를 도시한다;
도 2는 도 1의 다이의 부분을 보여주는 단면도로서 시스템에 대한 상기 분무 노즐의 배치를 도시한다.
도 3은 도 1의 다이 및 분무 노즐의 하부 사시도이다.
도 4는 도 1의 다이 부분의 단면도로서 토사관(spinneret)에 대한 상기 분무 노즐의 배치를 도시한다.
도 5는 도 3의 선 5-5를 따라 취한 평면 내의 단면도로서 도 1의 다이의 구조물을 통한 용융된 중합체 흐름의 실시예를 도시한다.
도 6은 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹의 용융 거동을 그래프로 도시한다.
도 7은 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹에 대한 2θ 스캔에 대한 WAXS(광각 X선 산란: Wide Angle X-ray Scattering) 강도를 그래프로 도시한다.
도 8은 PP-β 형태의 2θ 스캔과 아울러 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹의 WAXS 2θ 스캔을 그래프로 도시한다.
도 9는 기계 방향 및 횡단 방향을 따른 표본 웹의 인장응력을 그래프로 도시한다.
도 10은 기계 방향 및 횡단 방향을 따른 표본 웹의 파단 신율 백분율을 그래프로 도시한다.
도 11은 PP-β 형태의 2θ 스캔과 아울러 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 본 발명의 개시에 따른 웹의 WAXS 2θ 스캔을 그래프로 도시한다.
도 12는 기계 방향 및 횡단 방향을 따른 본 발명의 개시에 따른 웹의 인장응력을 그래프로 도시한다.
도 13은 기계 방향 및 횡단 방향을 따른 본 발명의 개시에 따른 웹의 파단 신율 백분율을 그래프로 도시한다.

이하에서는 본 발명의 예시적 실시예 및 본 발명의 양태에 대해 상세히 참조할 것이며, 이들의 예는 첨부된 도면에 예시된다. 본 발명은 중합체를 증가된 베타 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 시스템, 과정, 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 높은 베타 결정성 함량을 가지는 비직조 섬유성 물질을 형성하기 위해 구성된 시스템(100)의 일 실시예를 도시한다. 시스템(100)은 유체 물질 공급 호퍼(112), 모터로 구동되는 압출기일 수 있는 압출기(114), 유체 물질 공급기 도관(116), 다이 몸체(122), 및 와인더(138)로 공급될 섬유성 웹(136)을 그 위에 수집하기 위해 공간을 두고 배치된 섬유성 웹 회전 드럼 수거기(134)를 포함한다. 시스템(100)은 무한 벨트 형 또는 드럼 형 수거기(134) 중 하나를 포함할 수 있다.

도 1 및 2의 개략적인 도면을 참조하면, 멜트브로잉(meltblowing) 다이 및 멜트브로잉(meltblowing) 과정을 사용하여 높은 베타 결정의 함량을 가지는 비직조 섬유성 물질을 매트로 형성하기 위한 시스템(100)을 보여 준다. 예를 들어, 용융된 중합체로부터의 이러한 섬유성 매트의 형성은 길이 방향으로 연장되며 다이 몸체(122)를 가지는 다이(102)를 수단으로 하여 수행될 수 있다.

시스템(100)은 중합체(132)를 높은 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질(136)로 용융 취입하기 위해 구성될 수 있다. 시스템(100)은 고체 중합체를 용융시키고 상기 용융된 중합체를 멜트브로잉(meltblowing) 다이(102)로 운반하도록 구성되고 배치된 압출기(114)를 포함할 수 있다. 멜트브로잉(meltblowing) 다이(102)는 호퍼(112)로부터 고체 또는 가루 형태의 중합체를 수용하도록 구성되고 배치될 수 있는 압출기(114)로부터 용융된 중합체를 수용하도록 구성되고 배치될 수 있다.

상기 감쇄(attenuate)되고 연장된 섬유 스트림(132)은 벨트 또는 드럼 수거기(134)상에서 웹(136)으로서 수거되기 이전에 대기 중에서 냉각될 수 있다. 시스템(100)은 수거기(134) 상에서 비직조 웹으로 수거되도록 서로 다른 크기의 멜트브로잉(meltblowing)된 열가소성 섬유들의 순차적으로 증착된 레이어로 배치된 다수의 다이들(102)을 포함할 수 있다.

도 3은 다이(102)의 하부 사시도를 도시한다. 도 2 및 3을 참조하면, 다이(102)가 길이 방향으로 연장되는 서로 실질적으로 균등한 거리의 간격으로 배치되어 이로부터의 용융된 중합체(132)를 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 다수의 토사관(spinneret)들(130)을 포함하는 다이 노즈 또는 다이 팁(104)을 포함할 수 있음이 도시되어 있다. 경로(120, 124)를 통한 길이 방향의 유체 물질 흐름은 다이 팁(104)으로부터의 용융된 중합체를 섬유 형태로 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 다이 팁(104)의 각각의 길이 방향 측으로 배치된다. 절연 물질(118)이 다이 팁(104)의 각각의 길이 방향 측을 따라 배치된다.

다수의 액체 분무 노즐들(126)은 다이 팁(104)으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유성의 용융된 중합체 내로 액체를 분무하도록 구성되고 배치된다. 각 액체 분무 노즐(126)은 유체 소스와 액체 관로(127)를 통해 유체가 흐르도록 연결되는 출구(125)를 가지며 이 출구는 도시되지 않았다. 최소한 하나의 실시예에서, 시스템(100)은 토사관(spinneret)(130)의 분무 노즐(126)에 대한 약 135: 1의 비율을 가진다. 예를 들어, 다이 팁(104)은 인치 당 약 30개의 토사관(spinneret)(130)을 가질 수 있으며 분무 노즐들(126)은 약 4.5 인치 간격을 가지고 배치될 수 있다. 분무 노즐들(126)은 물만을 분무하거나, 첨가제가 추가된 물, 또는 도 1에 도시된 것과 같이 바람직한 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질(136)을 형성하도록 섬유 스트림(132)과 바람직한 반응을 제공하는 다른 액체를 분무하도록 구성될 수 있다.

분무 노즐들(126)은 액체를 매우 작은 방울들로 세분화하여 섬유 스트림(132)에 대한 안개 또는 비산물을 형성하도록 구성될 수 있다. 최소한 하나의 실시예에서, 분무 노즐들(126)은 이로부터의 액체(128)에 분무되어 섬유 스트림(132)에 영향을 주며 섬유 스트림(132)의 흐름에는 실질적인 변화를 초래하지 않도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 분무 노즐들(126)은 섬유 스트림(132)의 흐름 파라미터를 전혀 변화시키지 않거나, 거의 변화시키지 않거나, 무시할 정도의 변화만을 주는 방울의 크기와 속도에서 액체(128)를 분무하도록 구성된다. 예를 들어, 분무 노즐(126)은 이로부터의 액체(128)를 150μm 미만의 직경을 가지는 방울 크기로써 분무하도록 구성될 수 있다.

도 4는 다이(102)의 단면도 및 다이 몸체(122)에 대한 분무 노즐들(126)의 배치를 보여 준다. 다수의 액체 분무 노즐들(126)이 액체를 다이 팁(104) 및 토사관(spinneret)(130)으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유성 용융된 중합체 내로 축 방향 “A”로 분무하기 위해 구성되고 배치될 수 있다. 다이 몸체(122)는 다이의 노즈 구성(104)을 형성하는 삼각형의 단면 부분을 가질 수 있으며, 이들은 대향하는 방향으로 위치하여 경로(120, 124)를 통해 흐르며 감쇄(attenuate)되는 한 쌍의 뜨거운 공기 스트림의 흐름이 다이 노즈(104) 플랭크를 따라 중앙에서 배출되는 멜트브로잉(meltblowing) 섬유(132) 쪽으로 배치되어 토사관(spinneret)(130)을 통해 감쇄(attenuate)되며, 상기 뜨거운 공기 스트림들은 반대의 각도 방향으로 흘러 그 사이에 각도 ε를 포함하게 된다. 다른 뜨거운 액체 또는 기체가 멜트브로잉(meltblowing) 섬유(132)를 감쇄(attenuate)시키기 위해 경로(120, 124)를 통해 뜨거운 공기 스트림을 통하여 흐를 수 있다. 경로(120, 124)를 통과하는 감쇄(attenuate)되는 뜨거운 공기 스트림 흐름 사이의 각도 ε는 삼십(30) 내지 구십(90) 도의 범위 내일 수 있다.

최소한 하나의 실시예에서, 각 액체 분무 노즐은 상당 량의 액체(128')를 약 20° 와 약 85° 사이의 각도 ρ로 다이 팁(104)의 감쇄(attenuate) 축 "A"를 향해 분무하도록 구성되고 배치된 출구(125)를 가진다. 다른 실시예 중 최소한 한 실시예에서, 각 액체 분무 노즐은 상당 량의 액체(128')를 약 40°의 각도 ρ로 다이 팁(104)의 감쇄(attenuate) 축 "A"를 향해 분무하도록 구성되고 배치된 출구(125)를 가진다. 최소한 하나의 추가적인 실시예에서, 시스템(100)은 최소한 약 280 cc/min의 액체를 다이 팁(104)의 감쇄(attenuate) 축 "A"를 향해 분무하도록 구성된 다수의 분무 노즐들을 가진다. 최소한 하나의 또 다른 추가적인 실시예에서, 각 액체 분무 노즐은 다이 팁(104)으로부터 최대로 약 7 mm 공간을 가지며 축 상으로 위치하는 D2 출구(125)를 가진다. 최소한 하나의 또 다른 추가적인 실시예에서, 각 액체 분무 노즐은 다이 팁(104)으로부터 최대로 약 120 mm 공간을 가지며(다이의 크기에 따라 다름) 측면 상으로 위치하는 Dl 출구(125)를 가진다.

시스템(100)은 다이 팁(104)의 감쇄(attenuate) 축 "A"를 향해 공통된 방향에서 액체를 분무하도록 배치된 액체 분무 노즐(126)을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 액체 분무 노즐(126)은 도면에 도시된 것처럼 다이(102)의 동일하게 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명의 개시의 실시예는 다이(102)의 양 길이 방향 상에 배치된 분무 노즐(126)을 가질 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 본 발명의 개시의 최소한 하나의 실시예에서, 각 액체 분무 노즐(126)은 각도 ρ에서 섬유성 물질의 멜트브로잉(meltblowing) 생산 비율을 증가시키기에 충분한 부피의 흐름 비율로써 액체를 분무하도록 구성되고 배치된다. 본 발명의 개시의 최소한 하나의 추가적인 실시예에서, 각 액체 분무 노즐(126)은 각도 ρ에서 다이 팁(104)으로부터 감쇄(attenuate)되고 있는 용융된 중합체의 교란을 최소화하기에 충분한 부피의 흐름 비율로써 액체를 분무하도록 구성되고 배치된다.

최소한 하나의 실시예에서, 시스템(100)은 중합체를 섬유성 물질 내로 멜트브로잉(meltblowing)하도록 구성될 수 있으며 이때 각 액체 분무 노즐(126)은 상당량의 액체(128')를 약 20°와 약 85° 사이의 각도 ρ로 다이 팁(104)의 감쇄(attenuate) 축 "A"를 향해 분무하도록 구성되고 배치된 출구(125)를 가진다. 최소한 하나의 추가적인 실시예에서, 시스템(100)은 중합체를 섬유성 물질 내로 멜트브로잉(meltblowing)하도록 구성될 수 있으며 이때 각 액체 분무 노즐(126)은 상당량의 액체(128')를 약 40°의 각도 ρ로 다이 팁(104)의 감쇄(attenuate) 축 "A"를 향해 분무하도록 구성되고 배치된 출구(125)를 가진다. 본 명세서에서 사용되는 표현, 상당량의 액체(128')는 파선(128')으로 표시된 것과 같이, 다른 방향 또는 평균 방향보다 중앙화된 방향으로 더 많은 액체가 흐르는 것을 의미한다. 예를 들어, 각각의 액체 분무 노즐(126)은 도 1에서 128에 의해 지정된 것과 같이 원뿔형의 액체 스트림을 분무하도록 구성될 수 있다. 상당량의 액체(128')는 원뿔형의 액체 스트림(128)의 중앙 축일 수 있다. 최소한 하나의 추가적인 실시예에서, 시스템(100)은 중합체를 섬유성 물질 내로 멜트브로잉(meltblowing)하도록 구성되며 이때 각각의 액체 분무 노즐(126)은 이로부터의 액체를 최대한 150μm의 직경을 가지는 방울의 형태로 분무하도록 구성된다.

도 5는 도 3의 선 5-5를 따라 취한 평면 내의 단면도로서 다이의 구조물을 통한 용융된 중합체 흐름의 실시예의 일례를 도시한다. 도면의 도 5에서 볼 수 있듯이, 길이 방향으로 확장되는 슬롯 형의 경로(132)를 통한 유체 물질 흐름의 단면은 일원화된 다이 몸체(122) 내에서 옷걸이 형의 형상으로 형성되며, 일정한 속도의 유체 물질 경로를 위한 이러한 옷걸이 형의 형상은 해당 기술 분야에서 오래 동안 알려져 왔다. 위에서 기술한 것과 같이, 확장된 슬롯 형태의 경로(132)는 노즈 부분(139)과 연결되어 소통하며 점차적으로 우묵하게 줄어드는 다이 몸체(122) 내에 제거 가능하게 장착될 수 있다. 또한 해당 기술 분야에서 알려져 있는 방식으로 노즈 부분(139)의 정점 부분에 토사관(spinneret)판(134)이 형성된다. 각각의 토사관(spinneret)판(134)은 공간을 가지고 배치되고 그 안에서 토사관(spinneret)(130)을 배출하는 섬유성 유체의 최소한 하나의 행을 포함한다. 본 발명의 또 다른 특성에 따르면, 이러한 공간을 가지고 배치된 구멍들은 이점을 가질 수 있도록 인치 당 약 삼십(30) 개의 개수를 가지며, 이들 각각은 그 안을 통과하는 용융된 중합체 물질의 바람직한 크기와 단면 형태를 제공하도록 하는 크기와 기하학적 형태를 가진다. 해당 분야에서 통상의 기술을 가지는 자에게 알려진 다이 몸체(122)의 경로를 통과하는 기타 다른 흐름이 다이 몸체(122)에 통합될 수 있으며 이 또한 본 발명의 개시의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 개시의 시스템(100)은 섬유성 필터 매체의 웹을 형성하기 위한 과정을 제공할 수 있다. 본 발명의 개시의 시스템(100)은 또한 섬유성 필터 매체의 적층된 웹을 형성하는 과정을 제공할 수 있으며 이때 인접하여 마주 보는 섬유성 필터 매체의 레이어들은 결합되거나 서로 별도로 분리될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 서로 평행하게 배치된 둘 또는 그 이상의 다이들(102)을 포함할 수 있으며, 본 발명의 개시의 과정은 멜트브로잉(meltblowing)된 다이 소스 토사관(spinneret)(130)으로부터의 필터 매체 섬유를 가열되고 섬유 감쇄(attenuate)된 형태로 각 다이(102)로부터 공간을 가지고 배치되는 적층될 수거기 소스(134)로 순차적으로 공급하는 과정을 포함할 수 있다. 각각의 레이어는 서로 부착되거나 각각의 레이어가 분리되어 수거기 소스(134) 상에서 수거된 섬유성 필터 매체의 서로 다른 레이어가 하나의 섬유성 필터 매체 레이어가 상단에 위치하면서 서로 마주 보는 관계를 가지면서 배치될 수 있다. 적층된 섬유성 매체를 제공하기 위해 구성된 본 발명의 개시의 예시적 시스템은 제목이 "적층된 필터 매체 웹 제품을 생산하기 위한 멜트브로잉(meltblowing) 장치(Melt Blowing Apparatus for Producing A Layered Filter Media Web Product)"이며 1999년 4월 6일에 발행된 최경주에 의한 미국 특허 제 5,891,482호에 더 개시되어 있으며, 상기 특허는 본 명세서에 참조로써 통합된다.

본 발명의 개시는 또한 섬유 감쇄(attenuate) 유체 스트림을 위한 선택된 각도 ε를 제공하며 이 때 축 "A"를 따라 흐르는 유체 물질 스트림(132)의 어느 한 측면 상의 이러한 감쇄(attenuate) 유체 스트림들(120, 124)은 서로 간에 더욱 대향되어 배치되어 유체 물질 출구로부터의 높은 속도의 난류성의 펄스 형태의 사인파 흐름을 제공함으로써 섬유 감쇄(attenuate) 비율을 증가시킨다. 유체 감쇄(attenuate) 경로(120, 124)의 한 쌍이 그 사이에 대향 각도 ε에서 배치되어 유체 감쇄(attenuate) 출구의 쌍이 각각의 유체 물질 출구와 각도를 가지고 위치하여 서로 보다 대향되어 배치되어 각각의 유체 물질 출구로부터의 높은 속도의 난류성의 펄스 형태의 사인파의 감쇄(attenuate)된 섬유성 흐름을 제공함으로써 이에 따라 섬유 레이어의 감쇄(attenuate) 비율을 증가시킬 수 있도록 약 30" 내지 약 90°, 약 90°, 90°를 초과한 각도, 또는 약 95°를 초과한 각도를 정의할 수 있다. 다이(102)는 도시되지 않은 히터를 포함하거나, 히터와 가열을 위해 연결될 수 있으며, 이를 통해 열이 유체 물질 경로(120, 124) 및 유체 감쇄(attenuate) 경로 또는 토사관(spinneret)(130)으로 전달된다. 절연 수단 또는 절연체(118)가 히터에 부착되어 다이 본체(122)뿐만 아니라 히터 부분을 적절히 절연할 수 있다.

해당 분야에 통상을 가진 기술자에 의해 다이 장치의 여러 부분들 중 하나 또는 그 이상의 과정의 단계에서 다양한 변경이 행해질 수 있으며 결과적으로 생산되는 제품은 본 발명의 개시의 범위 또는 사상으로부터 벗어나는 것이 아니라는 것이 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 개시의 최소한 하나의 실시예에서 필라멘트 형성 중에 물을 분무함으로써 알파에서 베타로의 전이를 위한 과정이 제공된다. 섬유 형성 과정 중에 토사관(spinneret) 다이(102) 바로 아래서 물의 분무를 사용함으로써 비직조 웹 인장응력 및 파단 신율 백분율을 개선시킬 수 있다. 물의 분무에 의한 용융된 폴리프로필렌 필라멘트의 빠른 냉각으로 인해 알파에서 베타로의 상 전이가 발생할 수 있다는 것이 밝혀 졌다. 높은 수준의 베타 결정의 존재는 충격 강도, 인성, 미세 다공성 및/또는 열 편향 온도를 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 상용의 동일배열 알파 PP가 결정성(혼성 배열 함량)에 따라 160에서 166°C까지의 범위의 용융점을 가지고 있는 반면, 베타 PP 및 결정성이 30%인 규칙성 교대 배열을 가지는 PP는 각각 150°C 및 130°C의 용융점을 가진다. 감마 결정의 밀도는 알파 또는 베타 결정보다 높다.

예

예 1

도 1에 시스템(100)으로 개략적으로 도시된 멜트브로잉(meltblowing) 시스템이 사용되었다. 시스템(100)은 필라멘트를 감쇄(attenuate)시키기 위한 고속의 뜨거운 공기를 사용하여 미세한 섬유성 비직조 웹을 중합체로부터 직접 생산하기 위한 멜트브로잉(meltblowing) 과정을 제공한다. 이 과정은 통상의 직물 섬유의 크기를 가지는 섬유가 아닌 미세섬유를 생산하기 위해서만 배타적으로 사용되기 때문에 독특한 특성을 가진다. 멜트브로잉(meltblowing) 미세섬유는 0.1μm까지 작아지거나 10 내지 15μm까지 커질 수 있지만 일반적으로 2 내지 4μm 범위의 직경을 가진다. 이 섬유는 부드러우며 양호한 여과 특성을 제공한다. 상기 멜트브로잉(meltblowing) 과정은 일 단계 과정으로서 고속의 뜨거운 공기가 압출기 다이 팁으로부터의 용융된 열가소성 수지를 곡면의 드럼 수거기 또는 컨베이어 벨트 상에서 와인더와 같은 취합 기구로 취입한다. 이는 자체적으로 합쳐지는 결합 웹이다. 상기 과정은 도 1에 도시된 것과 같이 압출기, 다이 조립체, 웹 형성, 및 와인딩을 포함한다. 폴리프로필렌이 널리 사용되며 섬유로 도출하기 쉽다.

높은 용융 흐름 비율을 가지는 상용 폴리프로필렌이 사용되었다. 표본 웹들은 도 1의 시스템(100)에 개략적으로 도시된 시스템을 사용하여 동일한 과정 조건 하에서 물을 분무하거나 분무하지 않으면서 준비되었다. 실온의 물이 토사관(spinneret) 다이 출구 근처의 섬유 형성 방향으로 40°에서 분무되었다. 인장 및 파단 신율 백분율은 시마주(Shimadzu) Model AGS-50G에 의해 측정되었다(5회의 양호한 측정으로부터의 평균).

WAXS(광각 X선 산란: Wide Angle X-ray Scattering) 스캔 실험은 대한민국 전남 대학교의 PANalytical X 선 회절 장비로써 수행되었다. 대한민국 전남 대학교의 Mettler DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 사용하여 표본 웹의 열적 성질을 획득하였다.

PP는 다음과 같은 작동 조건으로써 시스템(100)을 사용하여 멜트브로잉(meltblowing)되었다:

압출기: 240° C, 스크루 RPM: 30

다이: 240° C

공기 매니폴드: 300° C

물 분무: 280 cc/min

도 6은 물을 분무할 때(O)와 분무하지 않을 때(X)의 표본 웹의 용융 거동을 보여 준다. 도 6에 도시된 것과 같이, 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹의 최고점 용융 온도는 각각 165.3°C, 및 161.9°C이었다. 물을 분무하지 않을 때의 표본 웹의 용융 온도가 물을 분무할 때의 표본 웹의 용융 온도보다 다소 높았다. 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹의 융합열을 기반으로 한 결정성은 각각 43% 및 47%이었다(100% 결정성 PP=191.3 J/g). 물을 분무할 때의 표본 웹의 결정성이 물을 분무하지 않을 때의 표본 웹의 결정성보다 높았다. 물을 분무함으로써 용융 물질로부터의 섬유 형성 도중의 폴리프로필렌의 결정화가 향상된다는 것이 밝혀 졌다. 용융 온도가 165.3°C에서 161.9°C로 다소 감소한 것은 α-형태에서 β-형태로의 결정 변형과 연관이 있을 수 있다(100% β-형태의 용융 온도: 150°C)

도 7은 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹에 대한 2θ 스캔에 대한 WAXS(광각 X선 산란: Wide Angle X-ray Scattering) 강도를 도해적으로 도시한다. 물을 분무하지 않을 때의 표본 웹의 결정성이 물을 분무할 때의 표본 웹의 결정성보다 훨씬 높은 것처럼 보인다. 그러나, 물을 분무할 때의 표본 웹의 WAXS(광각 X선 산란) 강도는 α-형태 및 β-형태의 결합일 수 있다.

도 8은 PP-β 형태의 2θ 스캔과 아울러 물을 분무할 때와 분무하지 않을 때의 표본 웹의 WAXS 2θ 스캔을 도해적으로 도시한다. α-형태는 단사정계로서 a = 0.661 내지 0.666 nm, b = 2.073 내지 2.098 nm, c = 0.647 내지 0.653 nm이고 각도, β = 98.5 내지 99.62°이었다. α-형태의 전형적인 반사 평면은 (110), (040), (130), (111), (131) 및 (041)이었다. β-형태는 육각형정계으로서 a = b = 1.101 nm, c = 0.649 nm이며 전형적인 반사 평면은 (300) 및 (301)이었다. 물을 분무하지 않을 때의 WAXS 패턴이 (110), (040), (130), (111), (131) 및 (041) 평면의 뚜렷한 최고점과 함께 전형적인 α-형태를 보여 준다는 것이 명확하였다.

낮은 결정성 β-형태의 WAXS 패턴이 도 8에 추가되었다. 각각의 해당하는 2θ 의 각도에서 β-형태의 강도가 물을 분무하지 않을 때의 표본 웹(α-형태)의 강도에 추가되면 물을 분무할 때의 표본 웹의 강도에 가까워질 것이다. 이는 β-형태로의 전이 상을 나타내는 것이다. 따라서, 도 6에서 관측된 것과 같이 β-결정 함량이 증가함에 따라 용융 온도는 감소할 수 있다.

도 9는 기계 방향 및 횡단 방향을 따른 표본 웹의 인장응력을 도해적으로 도시한다. 기계 방향(MD) 및 횡단 방향(TD) 모두를 따른 인장 특성은 물을 분무할 때의 표본 웹의 경우가 물을 분무하지 않을 때의 경우보다 좋았다.

도 10은 기계 방향(MD) 및 횡단 방향(TD)을 따른 표본 웹의 파단 신율 백분율을 도해적으로 도시한다. 기계 방향(MD) 및 횡단 방향(TD) 모두를 따른 파단 신율 백분율은 물을 분무할 때의 표본 웹의 경우가 물을 분무하지 않을 때의 경우보다 훨씬 좋았다. 파단 신율 백분율은 충격 강도 및 인성에 밀접하게 관련되기 때문에 매우 중요한 기계적 특성이다.

본 명세서에서 보인 바와 같이, 토사관(spinneret) 다이 출구 바로 밑에서의 물의 분무를 사용함으로써 발생하는 결정성 증가는 용융 물질로부터의 섬유 형성 과정 중에 폴리프로필렌의 결정화가 향상된다는 것을 나타내는 것이다. 물을 분무하지 않을 때의 표본 웹의 최고점의 용융 온도가 물을 분무할 때의 표본 웹의 경우보다 다소 높다. 물을 분무하지 않을 때의 표본 웹의 WAXS 패턴은 전형적인 α-형태를 보여 주는 반면 물을 분무할 때의 표본 웹은 β-형태를 향한 전이 상인 것으로 보인다. DSC 결과들 또한 이러한 전이를 지지한다. 물을 분무할 때의 표본 웹의 MD 및 TD 모두를 향한 인장응력 및 파단 신율 백분율은 물을 분무하지 않을 때의 경우보다 좋은 것으로 나타났다.

인장응력 데이터가 표 1에 보여져 있으며 파단 신율 백분율 데이터는 표 2에 보여져 있다. 이 때, With: 물을 분무, Without: 물을 분무하지 않음, MD: 기계 방향, TD: 횡단 방향.

	파단 신율 백분율
With-MD	38
Without-MD	18
With-TD	50
Without-TD	23

	인장 응력(MPa)
With-MD	16.5
Without-MD	12.3
With-TD	14.3
Without-TD	9.4

표 1에서 보인 것과 같이, MD 및 TD 모두는 본 발명에서 개시된 과정과 시스템에 따라 물을 분무할 때 파단 신율 백분율이 100% 넘게 증가하는 결과를 보였다. 표 2에 보인 것과 같이, MD에서는 본 발명에서 개시된 과정과 시스템에 따라 물을 분무하는 경우 30%를 넘는 증가, 또는 인장응력 (MPa)이 약 34% 증가하는 결과를 보였으며 TD에서는 물을 분무하는 경우 50%를 넘는 증가, 또는 인장응력 (MPa)이 약 52% 증가하는 결과를 보였다.

예 2

PP의 두 표본이 시스템(100) 및 루이빌 대학교에서 X선 회절이 수행되었다는 것을 제외하고는 예 1의 작동 조건을 사용하여 멜트브로잉(meltblowing)되었다. 상기 PP는 다른 물질들과 혼합되었으며 압출기 내에서 용융되었다. 표본 1 및 2의 혼합물은 다음을 포함하였다:

표본 1: 2% 저해된 아민 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizers: HALS) 1 + 98% 폴리프로필렌

HALS 1: Mayzo BLS 1770

표본 2: 3% HALS 2 + 0.5% 다기능성 페놀 항산화제 + 96.5%

폴리프로필렌.

HALS 2: BASF Uvinul 5050

다기능성 페놀 항산화제: BASF Irganox 1425 WL

도 11 내지 13은 감쇄(attenuate)되는 섬유에 물을 분무하도록 구성된 본 발명의 개시의 시스템에서 최소한 하나의 실시예에서 PP를 HALS 및/또는 산화제와 혼합한 효과를 보여 준다. 도 11은 네 개의 표본 웹에 대한 2θ 스캔에 대한 WAXS(광각 X선 산란) 강도를 도해적으로 도시한다 - 물을 분무하거나 분무하지 않은 순수한 PP, 물을 분무한 표본 1 및 물을 분무한 표본 2. 도 11에 보여진 베타 결정 (300)의 최고값 (2θ =16.2)을 비교하면, 물을 분무한 표본 1 및 2에 대한 최고값의 최대가 베타 결정 (300)의 최고값으로 매우 가깝게 이동하였다. 이는 항산화 첨가제를 더하거나 더하지 않은 HALS가 베타 결정 함량을 증가시키는데 도움이 되었음을 보여주는 것일 수 있다.

도 12 및 13은 MPa 내 인장응력 및 파단 신율 백분율과 같은 기계적 성질을 보여 준다. 물이 분무되는 경우, HALS가 PP와 혼합됨에 따라 인장응력이 증가하는 것으로 나타난다. 파단 신율 백분율은 표본 1과 2 모두에서 물이 분무됨에 따라 증가하는 것으로 나타난다. 이러한 파단 신율 백분율은 충격 강도와 인성에 밀접하게 연관될 수 있다.

물이 분무되는 표본 1과 2를 모두 가지는 표본 웹의 WAXS 패턴은 최대 피크가 베타 결정(300) 피크에 훨씬 가깝게 이동하는 것을 보여 주며 이는 베타 결정의 양이 증가했음을 나타내는 것이다. 따라서, HALS가 알파에서 베타로의 전이 비율을 증가시킬 수 있다.

인장응력은 HALS의 혼합과 함께 증가하는 것으로 나타나며 파단 신율 백분율은 HALS를 가지는 물 분무 표본 및 이를 가지지 않는 물 분무 표본과 비교하여 표본 1과 2 모두에서 증가하는 것으로 나타난다. 이는 HALS를 PP와 혼합하고 섬유를 물을 분무하여 감쇄(attenuate)시키는 것이 베타 함량을 향상시키고 증가시킬 수 있다는 것을 보여 준다. HALS 및 항산화제 모두를 PP와 화합하는 것이 베타 함량을 더 증가시킬 수 있다고 나타났다.

필라멘트 형성 중 물의 분무에 의한 알파에서 베타로의 전이가 본 명세서에서 예시되었다. 높은 수준의 베타 결정의 존재는 충격 강도, 인성, 미세 다공성 및 열 편향 온도를 개선시킬 수 있다. HALS는 중합체 공정에서 폴리프로필렌 섬유를 자외선으로부터 보호하기 위해 사용된다. 항산화제는 폴리프로필렌의 열적 안정성을 개선시키기 위해 사용된다. 따라서, 본 발명의 개시의 측면들은 UV 광 안정성 및/또는 열적 안정성을 증가시킬 수 있을 것이다. 추가적으로, HALS를 PP와 혼합하여 본 명세서에서 개시된 시스템 및 과정으로써 형성된 섬유성 웹의 베타 결정 함량을 증가시킬 수 있을 것이다.

Claims

중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템으로서, 상기 시스템은
고체 중합체를 용융시키고 상기 용융된 중합체를 멜트브로잉(meltblowing) 다이로 운반하기 위하여 구성되고 배치된 압출기;
상기 용융된 중합체를 상기 압출기로부터 수용하도록 구성되고 배치되며 상호 간에 실질적으로 균등한 간격으로 배치되고 이들로부터의 상기 용융된 중합체를 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 다수의 토사관(spinneret)들을 가지는 길이 방향으로 연장되는 다이 팁을 포함하는 적어도 하나 이상의 멜트브로잉(meltblowing) 다이;
상기 다이 팁으로부터의 용융된 중합체를 섬유의 형태로 축 방향으로 감쇄(attenuate)하도록 구성된 상기 다이 팁의 각각의 길이 방향 측을 따라 배치되는, 상기 용융된 중합체를 접촉할 수 있는 뜨거운 기체를 경로를 통해 흐를 수 있는 길이 방향의 유체 물질 흐름부;
상기 경로를 통한 각각의 길이 방향 상기 유체 물질 흐름부의 외측 길이 방향 측을 따라 배치된 절연 물질을 포함하며;
상기 시스템은 액체를 상기 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유성의 용융된 중합체 내로 액체를 상기 다이 팁으로부터 축 상으로 최대 7mm 공간과 측면 상으로 최대 120mm 공간에서 바로 분무하도록 구성되고 배치되며 각 액체 분무 노즐은 20° 와 85° 사이의 각도에서 상기 다이 팁의 감쇄(attenuate) 축을 향해 상당량의 액체를 분무하도록 구성되고 배치된 배출구를 가지는 복수 개의 액체 분무 노즐; 및
각 다이 팁으로부터의 멜트브로운(meltblown) 섬유를 수거하도록 구성되고 배치된 수거기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 각 액체 분무 노즐은 다이 팁의 감쇄(attenuate) 축을 향해 같은 방향으로 액체를 분무하도록 배치된 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 각 액체 분무 노즐은 상당량의 액체를 40°의 각도로 상기 다이 팁의 상기 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무하도록 구성되고 배치된 배출구를 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 각 액체 분무 노즐은 이로부터의 액체를 150μm 미만의 직경을 가지는 방울의 형태로 분무하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 상기 시스템은 x선 탐지 기술에 의해 최소한의 탐지 가능한 베타 함량의 베타 결정성 함량을 가지는 섬유를 상기 수거기 상에서 수거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
제5항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 상기 시스템은 액체 분무 노즐을 가지지 않는 시스템과 비교하여 기계 방향 및 횡단 방향 모두에서 최소한 100% 증가된 파단 신율 백분율을 가지는 섬유를 상기 수거기 상에서 수거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
제6항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 상기 시스템은 액체 분무 노즐을 가지지 않는 시스템과 비교하여 횡단 방향으로 최소한 50% 증가된 인장응력 및 기계 방향으로 최소한 30% 증가된 인장응력을 가지는 섬유를 상기 수거기 상에서 수거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항의 중합체를 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위해 구성된 시스템에 있어서, 상기 압출기는 폴리프로필렌을 최소한 하나의 저해된 아민 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizers) 및 항산화제와 혼합하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 과정으로서,
용융된 중합체를 압출하여 멜트브로잉(meltblowing) 다이로 운반하는 단계;
다수의 길이 방향으로 확장되는 다이 팁을 가지며 상기 다이 팁 각각은 토사관(spinneret)을 가지는 압출기로부터의 용융된 중합체를 수용하는 단계;
상기 용융된 중합체를 축 방향으로 상기 다수의 토사관(spinneret)으로부터 감쇄(attenuate)시키는 단계;
뜨거운 기체를 경로를 통해 길이 방향의 유체 물질 흐름을 통해 상기 다이 팁의 각각의 길이 방향 측을 따라 흐르게 하고 상기 다이 팁으로부터의 상기 용융된 중합체를 축 방향으로 섬유 형태로 감쇄(attenuate)시키는 단계;
액체를 상기 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융된 중합체 내로 상기 다이 팁으로부터 축 상으로 최대 7mm 공간과 측면 상으로 최대 120mm 공간에서 바로 분무하며 이 때 상당량의 액체가 20° 와 85°의 각도 사이에서 상기 다이 팁의 상기 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무되는 단계; 및
상기 각 토사관(spinneret)으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유를 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항의 중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 과정에 있어서, 액체를 분무하는 상기 단계는 최소한 280 cc/min의 액체를 상기 다이 팁의 상기 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항에 있어서, 액체를 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융 중합체 내로 분무하는 상기 단계는 액체를 같은 방향으로 상기 다이 팁의 상기 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항에 있어서, 액체를 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융 중합체 내로 분무하는 상기 단계는 상당량의 액체를 40°의 각도로 상기 다이 팁의 상기 감쇄(attenuate) 축을 향해 분무하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항에 있어서, 액체를 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융 중합체 내로 분무하는 상기 단계는 액체를 방울의 형태로 분무하며 상기 방울은 150μm 미만의 직경을 가지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제13항에 있어서, 각 토사관(spinneret)으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유를 수거하는 상기 단계는 액체를 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융 중합체 내로 분무하는 상기 단계를 가지지 않는 과정과 비교하여 기계 방향 및 횡단 방향 모두에서 최소한 100% 증가된 파단 신율 백분율을 가지는 섬유를 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제14항에 있어서, 각 토사관(spinneret)으로부터 감쇄(attenuate)된 섬유를 수거하는 상기 단계는 액체를 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융 중합체 내로 분무하는 상기 단계를 가지지 않는 과정과 비교하여 횡단 방향으로 최소한 50% 증가된 인장응력 및 기계 방향으로 최소한 30% 증가된 인장응력을 가지는 섬유를 수거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항의 과정에 의해 제조된 멜트브로운(meltblown) 중합체의 섬유성 매트로서, 액체를 각 다이 팁으로부터 감쇄(attenuate)된 상기 섬유성 용융된 중합체 내로 분무하는 상기 단계를 가지지 않는 과정과 비교하여 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 것을 특징으로 하는 섬유성 매트.
제9항의 중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 과정에 있어서, 저해된 아민 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizers)를 중합체와 혼합하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항의 중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 과정에 있어서, 저해된 아민 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizers) 및 항산화제를 중합체와 혼합하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항의 중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 과정에 있어서, 저해된 아민 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizers)를 중합체와 혼합하는 과정을 더 포함하며, 상기 수거된 섬유는 저해된 아민 광 안정제를 중합체와 혼합하는 과정을 가지지 않는 과정보다 높은 파단 신율 백분율을 가지는 웹을 형성하는 것을 특징으로 하는 과정.
제9항의 중합체를 알파에서 베타로 전이되어 증가된 베타 결정성 함량을 가지는 섬유성 물질로 멜트브로잉(meltblowing)하기 위한 과정에 있어서, 저해된 아민 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizers) 및 항산화제를 중합체와 혼합하는 과정을 더 포함하며, 상기 수거된 섬유는 저해된 아민 광 안정제 및 항산화제를 중합체와 혼합하는 과정을 가지지 않는 과정보다 높은 파단 신율 백분율을 가지는 웹을 형성하는 것을 특징으로 하는 과정.