KR19980701755A - 액체 흡수체 및 그것의 제조방법 - Google Patents

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오오쿠니 마사히코
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Abstract

본 발명에서는 우수한 팽창 성질 및 수직 상태에서의 흡수된 액체 보유 능력을 가지고 있으며, 저렴한 제조 비용으로 대량 생산하기에 적당한 액체 흡수체 및 그것의 제조 방법이 개시된다. 이 액체 흡수체는 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유, 열 가용성 물질 및 증점물질을 포함한다. 이 액체 흡수체는 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유, 열 가용성 물질 및 증점물질을 공기중에서 디화이버시키고 그것들을 혼합함으로써 매트를 형성시키고, 그렇게 형성된 매트를 열 가용성 물질의 융점보다 높은 온도에서 가열한 후, 매트를 프레스 로울러로 압착시킴으로써 증점물질을 웨브 안에서 고정시킴으로써 형성된다.

Description

액체 흡수체 및 그것의 제조 방법
종래의 액체 흡수체에서는 천연 셀룰로오스 섬유 또는 합성 섬유로 형성된 액체 흡수 섬유가 사용되어 왔다. 나아가, 액체 흡수체가 내화성(fire resistant property)을 가지고 있어야 할 경우에는 내화성 섬유들로 형성된 액체 흡수 섬유들이 사용되어 왔다.
내화성을 가져야 할 필요가 있는 그러한 액체 흡수 섬유들은 바람직하게는 잉크 젯 프린터에 사용된다. 구체적으로 잉크 젯 프린터에서, 인쇄는 인쇄잉크가 비등하도록 인쇄 잉크를 순간적으로 가열하고 그런 다음 그렇게 가열된 잉크를 인쇄 장치에 구비되어 있는 다수의 작은 구멍들을 통해 분사함으로써 수행된다. 그러한 잉크 젯 프린터에서, 내화성 액체 흡수체는 매우 뜨거워지는 경향이 있는 인쇄 장치에 들러붙어 있는 폐잉크(waste ink)를 흡수하기 위하여 인쇄 장치의 캐리지 복귀 위치에 제공된다.
최근에 이르러, 상기와 같은 잉크 젯 프린터의 일부가 그것의 활용도를 개선시키기 위하여 이동 가능하게 만들어지고 있다. 이러한 견지에서, 그러한 이동 가능한 프린터를 콤팩트한 형태로 만들기 위해서는 그것의 내부 공간이 극히 작아져야 할 필요가 있다. 따라서, 그러한 프린터들은 폐잉크를 흡수하기 위하여 작은 크기의 액체 흡수체를 필요로 한다.
그러나, 종래의 액체 흡수체는 폐잉크를 흡수할 때 팽창하기 때문에, 그러한 액체 흡수체에 의해 점유되는 부피는 그것이 폐잉크를 흡수할 때 증가한다. 따라서, 팽창시의 액체 흡수체의 부피의 증가는 그러한 작은 크기의 액체 흡수체가 프린터의 제한된 내부 공간안에 설치될 때 반드시 고려되어야 한다. 그 결과로서, 액체 흡수체에 의해 흡수될 수 있는 절대적인 액체 흡수 부피는 아주 작게 된다.
나아가, 액체 흡수체에 의해 흡수되어 있는 폐잉크는 그러한 압축형 프린터가 반복 사용될 때 누출될 가능성이 있다. 특히, 그러한 누출은 종래의 액체 흡수체가 수직으로 매달려 있는 상태로 놓여 있는 경우 일어나는 것 같다. 이 문제점을 해결하기 위해서는, 수직 상태에서의 흡수된 액체 보유 능력을 개선시키는 것이 필요하다. 흡수된 액체 보유 능력을 개선시키기 위한 방법들로서는 다음의 두 가지 방법이 선행 기술 분야에서 알려져 있다.
첫 번째 방법으로, 그것으로부터 액체 흡수체가 형성되는 쉬트가 매우 조밀하게 만들어진다. 그러나, 이 방법은 액체 흡수체의 섬유중 공간을 감소시키기 때문에, 그것의 절대 액체 흡수 부피도 또한 감소된다.
두 번째 방법으로, 고흡수성 섬유 또는 고흡수성 수지 등이 액체 흡수체내에 함유된다. 그러나, 이러한 고흡수 섬유 및 고흡수 수지가 팽창될 가능성이 있기 때문에, 액체 흡수체의 부피 또한 팽창이 일어날 때 증가한다.
본 발명은 상기 설명된 문제점들을 감안하여 이루어졌다. 따라서, 본 발명의 목적은 우수한 팽창 능력(swelling ability) 및 수직 상태에서의 우수한 흡수된 액체 보유 능력을 가지고 있으며, 대량 제조에 적당하고 저렴한 비용으로 제조될 수 있는 액체 흡수체, 및 그러한 액체 흡수체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르는 액체 흡수체는 주로 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유로부터 형성된 웨브(web) 형태의 건조-타입 매트-형상의 흡수체와; 상호 섬유들의 최소한 일부분 사이에 개재되어 있는 증점물질(thickening material); 및 증점물질을 섬유에 고정시키기 위한 열 가용성 물질로 이루어진다.
본 발명의 액체 흡수체는, 액체가 액체 흡수체의 섬유들 사이의 공간으로 들어갈 때에 액체의 점도는 증점물질로 인해 즉시 증가한다. 그러므로, 만약 흡수된 액체를 가지고 있는 액체 흡수체가 수직으로 매달려 있을 지라도 액체는 누출되지 않는다. 나아가, 그렇게 형성된 액체 흡수체는 우수한 팽창 능력을 가지고 있기 때문에, 그것의 부피는 그것이 흡수된 액체를 가지고 있는 후에라도 거의 증가하지 않는다.
증점물질은 열 가용성 물질에 의하여 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유에 고정된다. 그러므로, 증점물질에 대해서는, 다양한 타입의 증점물질, 예컨대 섬유 타입 또는 분말 타입 등이 사용될 수 있다. 나아가, 증점물질은 열 가용성 물질에 의해 고정되기 때문에 고정된 증점물질은 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유로부터 떨어지지 않는다.
또한, 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 수지들은 액체 흡수 섬유로서도 사용될 수 있기 때문에, 원료비용이 저렴하며, 따라서 그것의 제조 비용이 절감될 수 있다.
이런 방식으로, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 증점물질을 사용함에 의해 우수한 팽창 능력을 얻을 수 있다. 그러므로, 액체를 흡수한 후에 부피의 증가를 고려할 필요가 없기 때문에, 실질적으로 액체 흡수체에 대해 한정되어 있는 제한된 공간과 실질적으로 같은 크기를 가지고 있는 액체흡수체가 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면, 증점물질을 사용함으로써 수직 상태에서의 우수한 흡수된 액체 보유 능력을 얻는 것이 가능하다. 그러므로, 휴대용 타입 잉크 젯 프린터에 적용되는 경우에라도 액체 흡수체에 흡수되어 있는 어떠한 액체든지 운반 도중에 누출되지 않을 것이다.
본 발명에 따르면, 증점물질이 열 가용성 물질의 용융에 의하여 제공되는 점착성을 사용함으로써 섬유들을 지지하기 위하여 고정되기 때문에, 증점물질을 고정시키기 위하여 니들펀치 등을 사용할 필요가 없다. 또한 액체흡수 물질이 일련의 제조 단계로 제조될 수 있기 때문에, 그것은 대량 생산에 적당하다.
나아가, 본 발명에 따르면, 열 가용성 물질이 사용되기 때문에, 증점물질과 내화성 물질을 동일한 제조 단계에서 동시에 지지체 섬유에 고정시키는 것이 가능하다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 증점물질은 열 가용성 물질에 의하여 천연 셀룰로오스 섬유 등과 같은 저렴한 지지체 섬유에 고정될 수 있기 때문에, 제조 비용이 절감될 수 있다.
본 발명의 액체 흡수체는 첨부되는 청구항 14항에서 규정되는 바와 같이, 주로 내화성 섬유로 형성된 웨브형태의 건조-타입매트-형상의 흡수체; 상호 내화성 섬유들의 최소한 일부분 사이에 개재되어 있는 증점물질; 및 증점물질을 내화성 섬유에 고정시키기 위한 열 가용성 물질로 이루어진다.
상술된 바와 같은 청구항 1의 본발명에 있어서, 액체 흡수체는 수직 상태에서의 우수한 흡수된 액체 보유 능력 및 우수한 팽창성을 가지고 있다. 또한, 본 발명의 액체 흡수체는 액체 흡수체에 내화성 섬유가 사용되기 때문에 우수한 내화성을 나타낸다는 장점을 가지고 있다.
청구항 27에 규정된 본 발명의 액체 흡수체는 주로 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 수지 섬유로 형성된 웨브형태의 건조-타입 매트-형상의 흡수체, 상호 섬유들의 최소한 일부분 사이에 개재되어 있는 내화성 물질과 증점물질 및 내화성 물질 및 증점물질을 섬유에 고정시키기 위한 열 가용성 물질로 이루어진다.
본 발명에서, 내화성 물질은 상술한 청구항 14에 규정된 본 발명에서 사용되는 내화성 섬유 대신에 열 가용성 물질에 의하여 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유들에 고정된다. 내화성 물질의 원료비용이 내화성 섬유와 비교하여 값비싸지 않기 때문에, 본 발명의 액체 흡수체의 제조 비용은 절감될 수 있다.
본 발명은 액체 흡수체(liquid absorbing body) 및 그 액체 흡수체의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 한 구현예에 따르는 액체 흡수체의 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따르는 액체 흡수체를 제조하기 위한 제조 단계들을 보여주는 다이아그램이다.
본 발명에 따르는 액체 흡수체의 한 구체예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 이 관점에서, 도 1 은 본 구체예에 따르는 액체 흡수체의 단면도를 도시한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 구체예에 따르는 액체 흡수체(1)에는 상부 표면 쉬트(3)와 바닥 표면 쉬트(4) 사이에 배열되어 있는 흡수 층(2)이 구비되어 있다. 흡수 층(2)은 본질적으로 주요 지지 섬유, 열 가용성 물질 및 증점물질로부터 구성된다. 이 액체 흡수체(1)는 특히 잉크 젯 프린터에서 폐잉크를 흡수하는데 적당하다. 그러나, 그것의 용도는 그러한 잉크 젯 프린터에만 제한되지 않는다.
주요 지지 섬유로서는 모든 타입의 천연 셀룰로오스 섬유 또는 합성 섬유를 사용하는 것이 가능하다. 그러한 섬유의 실예로는 목재 펄프, 린터 및 다른 다양한 부직 식물 섬유 등이 있다.
열 가용성 물질의 실예로는 열 가용성 섬유 및 열 가용성 분말이 있다. 본 발명의 경우, 열 가용성 섬유와 열 가용성 분말의 혼합물을 사용하는 것도 또한 가능하다. 나아가, 그러한 열 가용성 물질은 바람직하게는 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리아미드 공중합체 및 폴리에스테르 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 하나의 수지로 형성된다. 또한, 열 가용성 분말은 70 메쉬(인치당)를 통과할 수 있는 입자 크기를 가지는 것이 바람직하다. 만약 입자 크기가 상기 크기보다 크면, 결합점의 수는 동일 부피의 그러한 수지가 혼합될 때 감소될 것이며, 따라서 열 가용성 분말의 사용을 토대로 하는 효율도 감소될 것이다. 다른 한편으로, 만약 입자 크기가 상기 크기보다 작으면, 그러한 입자들은 다양한 원료들이 디화이버되고(difibered) 혼합되어 웨브를 형성할 때 바닥 쉬트와 메쉬 콘베이어를 통과해버려 섬유들 사이에 고정되지 않는다.
열 가용성 섬유는 폴리프로필렌 섬유(융점: 160 ℃)로 된 코아 부분을 폴리에틸렌(융점: 130 ℃)으로 된 커버링 층으로 커버링함으로써 구성된 복합섬유로부터 형성될 수 있다. 그러한 복합섬유가 사용되는 경우에, 그것은 코아 부분을 용융시키지 않으면서 바깥쪽의 커버링층만을 용융시킬 온도에서 가열된다. 예를 들면, 140 ℃ 의 온도에서 가열된 공기가 단지 바깥쪽의 커버링층을 용융시키기 위하여 적용된다. 이 경우, 코아 부분은 용융되지 않기 때문에, 코아 부분은 안정한 섬유 상태로 유지되며, 이것은 강한 부직포를 얻는 것을 가능하게 만든다.
나아가, 상기에서 설명된 열 가용성 섬유와 열 가용성 복합섬유는 액체흡수체의 내화성을 향상시키기 위하여 내화성인 것이 바람직하다. 그러한 내화성 열 가용성 복합섬유의 한 적당한 실예는 싯소 코포레이션 (CHISSO Corporation) 이 제조한 상품 코드 ESG 3 Denier (길이: 5 mm)인 올레핀계 내화성 열 가용성 복합섬유이다.
본 발명에서 사용되는 내화성 물질로서는, 다양한 공지의 내화성 물질을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 분말형 붕산 및 붕사가 적당한데, 왜냐하면, 이것들은 안전한 물질이고 저렴한 비용으로 시중에서 입수할 수 있기 때문이다. 또한, 다른 적당한 내화성 물질로서는, 매우 높은 수화 특성을 가지고 있는 고 흡수성 수지로서 시판되고 있는 폴리아크릴산 나트륨 교차-결합 물질을 사용하는 것도 가능하다. 시판되는 그러한 물질의 분말 타입의 예는 AQUALIC (Nippon Shokubal Co., Ltd. 의 제품명), DIAWET (Mitsubish Chemical Corporation 의 제품명), ARONZAP (Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd. 의 제품명), AQUARESERVE GP (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 의 제품명), SUMIKAGEL (Sumitomo Chemical Company, Limited 의 제품명), SANWET (Sanyo Chemical Industry, Ltd. 의 제품명), ARASORB (Arakawa Chemical Industries Ltd.), DRYTECH: (The Dow Chemical Company 의 제품명) 및 FAVOR (Stockhausen Co., Ltd. 의 제품명) 등이 있다. 또한, 그러한 물질의 섬유 타입의 실예로는 BELLOASYS (Kanebo, Ltd. 의 제품명) 및 FIBERSORB (Camelot Co., Ltd.) 등이 있다.
상기와 같은 내화성 물질의 사용은 액체 흡수체가 내화성을 가질 필요가 있는 경우, 예를 들면 액체 흡수체가 잉크 젯 프린터에 사용될 경우에 특히 효과적이다. 그러나, 그러한 내화성이 요구되지 않는 경우에는 그러한 내화성 물질이 사용할 필요는 없다.
본 발명에서 사용되는 증점물질에 대해 설명하면, 다양한 공지의 물질들이 사용될 수 있다. 그러한 물질의 적당한 실예로는 카르복실 메틸 셀룰로오스 (CMC), 폴리비닐 알코올 (PVA), 폴리아크릴산 소다 및 폴리에틸렌 옥사이드 (PEO) 등이 있다. 이들 증점물질이 바람직한데, 왜냐하면 증가된 점성을 얻기위해 단지 소량의 상기 물질만이 요구되고 상기 물질들은 표준온도의 물에서 우수한 용해도를 가질 뿐만 아니라 저렴한 비용으로도 시중에서 입수할 있기 때문이다.
본 발명에서, 액체 흡수체는 30 내지 90 중량부의 천연 셀룰로오스섬유 및 10 내지 70 중량부의 열 가용성 물질을 포함하고 추가로 액체 흡수체 전체의 10 내지 50 % 의 양에 해당하는 증점물질이 첨가된다. 상기와 같이 형성된 액체 흡수체를 사용함으로써, 절대 액체 흡수 부피를 보장하는 것이 가능하게 되는 한편, 동시에 흡수된 액체에 대하여 충분한 점성을 부여하는 것이 또한 가능해진다. 그러나, 첨가될 그런 물질의 양은 이들 값들에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같이 형성된 액체 흡수체가 층분한 강도와 규정된 점도를 가지기만 한다면 어떠한 양의 증점물질을 지지체 섬유에 첨가하는 것이 가능하다.
또한, 액체 흡수체의 겉보기 밀도는 0.08 내지 0.5 g/cc 의 범위안에 있는 것이 바람직하다. 만약 겉보기 밀도가 0.08 g/cc 이하이면, 층 사이의 공간은 너무 커질 것이고, 그 결과로서 분말화된 증점물질과 내화성 물질이 섬유들 사이에 보유되는 것이 어려워지며, 그로 인해 다량의 상기 물질이 섬유들로부터 떨어질 것이다. 그러한 액체 흡수체는 시판용 제품으로서는 부적당하다. 다른 한편으로, 만약 겉보기 밀도가 0.5 g/cc 를 초과하면, 층 사이의 공간은 너무 작아질 것이며, 그 결과 불충분한 절대 액체 흡수 부피가 초래될 것이다.
본 발명에 따르는 액체 흡수체를 제조하는 방법은 도 2 에 도시되어 있는 여러 단계들을 포함한다. 먼저, 로울링된 펄프(5)로부터 공급되어 조정쇄기(coarse refiner)(6)에 의해 분쇄된 천연 셀룰로오스 섬유, 고정된 양의 내화성 복합섬유 공급기(7)로부터 공급되는 규정된 양의 내화성 복합섬유, 고정된 양의 폴리에틸렌 분말 공급기(8)로부터 공급되는 규정된 양의 폴리에틸렌 분말, 고정된 양의 증점 섬유/분말 공급기(9)로부터 공급되는 규정된 양의 증점 섬유/분말, 및 고정된 양의 내화성 분말 공급기(10)으로부터 공급되는 규정된 양의 내화성 분말이 정쇄기(12)로 보내진다. 정쇄기(12)에서는 이들 물질이 섬유가 디화이버되어 공기중에서 함께 혼합된다. 그런 다음 혼합된 물질은 내화성 부직포 바닥 표면 쉬트 공급기(11)로 부터 공급되는 바닥 표면 쉬트의 최상부에 쌓여지고, 흡인 박스가 구비되어 있는 메쉬 콘베이어위에 놓여진다. 이 구체예에서, 바닥 표면 쉬트와 최상부 표면 쉬트 (이하에서 설명됨)는 공기 투과성(air permeability) 을 가지고 있고 10 내지 100 g/m2의 크기를 가지고 있는 내화성 부직포로부터 형성된다.
다음에, 바닥 표면 쉬트의 최상부에 쌓여 있는 혼합된 물질은 매트 성형기(13)에 의해 매트로 형성된다. 그런 다음, 내화성 부직포 최상부 표면 쉬트 공급기(14)로부터 공급된 최상부 표면 쉬트가 매트의 최상부에 쌓여지고, 그런 다음 전체 구조체가 가열로(15)로 이송된다. 다음에, 이 구조체는 가열로에서 내화성 복합섬유 및 폴리에틸렌 분말의 융점보다 높은 온도로 가열된다. 일단 매트가, 내화성 복합섬유 및 폴리에틸렌 분말이 용융되어 규정된 점도를 나타나게 하는 고온에 도달하면, 바닥 및 최상부 표면 쉬트와 함께 매트는 프레스 로울(16)에 이송되어, 거기에서 웨브를 형성하기 위해 함께 프레스된다. 이 때 증점 섬유/분말 및 내화성 분말이 웨브에 고정된다. 이렇게 하여 얻어진 웨브는 절단기(17)에 의해 각각이 적절한 크기를 가지고 있는 다수의 조각으로 절단된다. 이 조각들은 점착기(18)에 의해 적층된다.
이하, 본 발명을 실시예를 참조로 하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1
이 실시예에서는, 최상부와 바닥 표면 쉬트를 30 중량부의 내화성 구아니딘계 술팜산을 함유하고 있는 50 g/m2의 건조-타입 펄프 부직포로부터 형성하였다. 흡수층은 1300 g/m2의 침엽수 펄프, 600 g/m2의 올레핀계 내화성 열 가용성 복합섬유 (제품명 ESG3 Denier로 CHISSO Corporation 에 의해 제조됨; 길이:5 mm), 50 g/m2의 폴리에틸렌계 분말 (제품명 UM8420 으로 Ube Industries Ltd. 에 의해 제조됨), 분말형 증점물질로 사용되는 50 g/m2의 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC) (제품명 CMC Daicel #2200 으로 Daicel Chemical Industries, Ltd. 에 의해 제조됨), 및 분말형 내화성 물질로 사용되는 300 g/m2의 붕사 (제품명 BORAX (10 수화 붕사)로 US Borax Co., Ltd. 에 의해 제조됨)로 구성하였다. 그런 다음 이것들을 공기중에서 섬유를 디화이버시키고 (즉, 섬유들을 풀러서 분리시키고) 혼합하였다. 그런 다음, 이들 물질을 바닥 쉬트위에 놓고, 그것들을 모두 매트 형성기로 이송시켜서 그곳에서 적층 매트를 형성시켰다. 다음 단계로, 최상부 표면 쉬트를 매트위에 놓았다 (총량: 2350 g/m2). 이렇게 하여 형성된 매트를 가열로에 넣고, 그곳에서 매트가 145 ℃ 의 온도에 도달할 때까지 매트를 가열하였다. 그런 다음, 매트를 로로부터 꺼내어 프레스 로울러로 이송하였다. 프레스 로울러에서, 매트를 160 ℃ 의 온도로 가열된 프레스 로울러를 통과시켜 16 mm 의 두께를 가지는 액체 흡수체를 얻었다.
실시예 2
분말형 증점물질로서 100 g/m2의 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC) (제품명 CMC Daicel #2200으로 Daicel Chemical Industries, Ltd. 에 의해 제조됨)를 사용한 것을 제외하고, 이 실시예의 액체 흡수체의 조성 및 제조 방법은 상기 실시예 1 의 그것과 동일하다.
실시예 3
분말형 증점물질로서 150 g/m2의 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC) (제품명 CMC Daicel #2200으로 Daicel Chemical Industries, Ltd. 에 의해 제조됨)를 사용한 것을 제외하고, 이 실시예의 액체 흡수체의 조성 및 제조 방법은 상기 실시예 1 의 그것과 동일하다.
실시예 4
분말형 증점물질로서 50 g/m2의 폴리비닐 알코올(PVA) (제품명 POBARL 505로 KURAREY Co., Ltd. 에 의해 제조됨)을 사용한 것을 제외하고, 이 실시예의 액체 흡수체의 조성 및 제조 방법은 상기 실시예 1 의 그것과 동일하다.
실시예 5
분말형 증점물질로서 50 g/m2의 폴리아크릴산 소다 (제품명 FH-S로 Nippon Shokubai Co., Ltd. 에 의해 제조됨)를 사용한 것을 제외하고, 이 실시예의 액체 흡수체의 조성 및 제조 방법은 상기 실시예 1 의 그것과 동일하다.
실시예 6
증점물질분말로서 50 g/m2의 폴리에틸렌 옥사이드 (제품명PEO-18로 Sumitomo Seika Chemicals Company, Ltd. 에 의해 제조됨)를 사용한 것을 제외하고, 이 실시예의 액체 흡수체의 조성 및 제조 방법은 상기 실시예 1 의 그것과 동일하다.
비교예 1
어떠한 분말형 증점물질 및 어떠한 분말형 내화성 물질도 사용하지 않고, 실시예 1 에 대해 사용한 것과 동일한 조성 및 제조 방법을 사용하여 액체 흡수체를 얻었다.
비교예 2
어떠한 분말형 증점물질도 사용하지 않고, 실시예 1 에 대해 사용한 것과 동일한 조성 및 제조 방법을 사용하여 액체 흡수체를 얻었다.
상기 실시예 및 비교예 각각에 대하여, 수직 상태에서의 흡수된 액체의 보유 능력을 다음의 방법에 따라 측정하였다. 여기서, 흡수된 액체 보유 능력이란 [수직 상태에서 보유하고 있는 흡수된 액체의 양 / 수평 상태에서 보유하고 있는 흡수된 액체의 양 × 100 %] 를 의미한다.
구체적으로, 수직 상태에서의 액체 보유 능력을 측정하기 위하여, 크기가 135.5 mm × 370 mm (0.05 m2) 인 쉬트 모양의 조각을 상기 각각의 실시예 및 비교예에서 얻어진 액체 흡수체로부터 절단해 내었다. 그런 다음 각각의 쉬트 모양의 조각들을 용기안의 물에 10 분동안 담가두었다. 다음으로, 물을 흡수한 각각의 쉬트 모양 조각들을 그것의 대각선이 수직 상태로 유지되도록 매달아 두었다. 그런 후, 각각의 실시예의 수직 상태에서의 액체 보유 능력을 90 분이 경과한 후에 측정하였다.
이 때, 물 흡수 전과 후의 팽창을 R5-B 스페샬 업라이트 다이알 게이지 (Special Upright Dial Gauge) 를 사용하여 두께를 측정함으로써 측정하였음을 유의하여야 한다.
내화성에 관하여서는, 그것의 내화성이 내화성 표준 UL94HBF 플랫 시험 (Fire Resistance Standard UL94HBF Flat Test) 을 통과하는 지의 여부를 알기 위하여 미국 소재의 A-Pec 인터내셔날 컴패니 리미티드에 의해 수행된 연소 시험을 통해 확인하였다.
상기 언급된 실시예 및 비교에에 대한 시험 결과는 하기 표 1 에 나타낸다. 하기 표 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 모든 액체 흡수체는 충분한 흡수된 액체 보유 능력을 나타낸 반면, 팽창은 가능한 한 보다 더 낮게 유지되었다. 그러므로, 본 발명에 따르는 액체 흡수체가 휴대용 타입의 잉크 젯 프린터에 사용하기에 적당하며, 폐잉크를 충분하게 흡수할 수 있다. 나아가, 시험결과로부터 또한 본 발명에 따라 형성된 액체 흡수체들이 미국의 내화성 표준 시험을 통과할수 있다는 것을 알수 있다.
증점 물질 증점 물질의 양(g/m2) 내화성 물질(붕사300g/m) 수직 상태에서의 흡수된 액체 보유 능력(g) 팽창 정도 (%) 내화성 표준 UL94HBF
실시예 1 카르복실메틸 셀룰로오스(CMC) 50 첨가됨 720 5 통과
실시예 2 카르복실메틸 셀룰로오스(CMC) 100 첨가됨 750 7 통과
실시예 3 카르복실메틸 셀룰로오스(CMC) 150 첨가됨 780 9 통과
실시예 4 폴리비닐 알코올(PVA) 50 첨가됨 440 4 통과
실시예 5 폴리아크릴산 소다 50 첨가됨 710 15 통과
실시예 6 폴리에틸렌 옥사이드 50 첨가됨 680 5 통과
비교예 1 없음 0 없음 400 3 실패
비교예 2 없음 0 첨가됨 400 3 통과
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르는 액체 흡수체는 잉크 젯 프린터에서 폐잉크를 흡수하기 위해 사용하기에 특히 적당하다. 특히, 본 발명에 따르는 액체 흡수체는 간결성을 이루기 위하여 매우 작은 내부 공간을 가지고 있는 핸디 타입 잉크 젯 프린터에서 잉크를 흡수하기 위하여 사용될 수 있다. 나아가, 본 발명에 따르는 액체 흡수체의 제조 방법은 연속적인 공정 단계들로 제조되는 액체 흡수체의 대량 생산에 적당하다.

Claims (43)

  1. 주로 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유들로부터 형성되는 웨브 형태의 건조-타입 매트 모양의 흡수체;
    상기 섬유들의 최소한 일부분 사이에 개재되어 있는 증점물질; 및
    상기 섬유에 상기 증점물질을 고정시키기 위한 열 가용성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 복합섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 열 가용성 분말이 70 메쉬를 통과하는 입자 크기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 섬유 및 열 가용성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 내화성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 본질적으로 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리아미드 공중합체 및 폴리에스테르 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 증점물질이 본질적으로 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리아크릴산 소다 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  10. 제 1 항에 있어서, 싱기 액체 흡수체가 0.08 내지 0.5 g/cc 의 겉보기 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  11. 제 1 항에 있어서, 흡수체가 30 내지 90 중량부의 천연 셀룰로오스 섬유, 70 내지 10 중량부의 열 가용성 물질, 전체 천연 셀룰로오스 섬유 및 열 가용성 물질의 1 내지 50 중량% 의 양에 해당하는 증점물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 액체 흡수체가 양 측면을 가지며, 표면 쉬트는 상기 액체 흡수체의 한 쪽 측면위에 및/또는 양쪽 측면위에 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 표면 쉬트는 내화성과 공기투과성을 가지고 있고 10 내지 100 g/m2의 크기를 가지고 있는 부직포 섬유 또는 종이로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  14. 주로 내화성 섬유로부터 형성된 웨브 형태의 건조-타입 매트 모양의 흡수체;
    상기 내화성 섬유들의 최소한 일부분 사이에 개재되어 있는 증점물질; 및
    상기 섬유에 상기 증점물질을 고정시키기 위한 열 가용성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 복합섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 열 가용성 분말이 70 메쉬를 통과하는 입자 크기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 섬유 및 열 가용성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  20. 제 14 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 내화성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 본질적으로 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리아미드 공중합체 및 폴리에스테르 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  22. 제 14 항에 있어서, 상기 증점물질이 본질적으로 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리아크릴산 소다 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  23. 제 14 항에 있어서, 상기 액체 흡수체가 0.08 내지 0.5 g/cc 의 겉보기 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  24. 제 14 항에 있어서, 흡수체가 30 내지 90 중량부의 천연 셀룰로오스 섬유, 70 내지 10 중량부의 열 가용성 물질, 전체 천연 셀룰로오스 섬유 및 열 가용성 물질의 1 내지 50 중량% 의 양에 해당하는 증점물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  25. 제 14 항에 있어서, 상기 액체 흡수체가 양 측면을 가지며, 표면 쉬트는 상기 액체 흡수체의 한 쪽 측면위에 및/또는 양쪽 측면위에 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 표면 쉬트는 내화성과 공기투과성을 가지고 있고 10 내지 100 g/m2의 크기를 가지고 있는 부직포 섬유 또는 종이로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  27. 주로 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유로부터 형성되는 웨브 형태의 건조-타입 매트 모양의 흡수체;
    상기 섬유들의 최소한 일부분 사이에 개재되어 있는 내화성 물질 및 증점물질; 및
    상기 섬유에 상기 내화성 물질 및 증점물질을 고정시키기 위한 열 가용성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 복합섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  30. 제 27 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 열 가용성 분말이 70 메쉬를 통과하는 입자 크기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 열 가용성 섬유 및 열 가용성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  33. 제 27 항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 내화성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  34. 제 27항에 있어서, 상기 열 가용성 물질이 본질적으로 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리아미드 공중합체 및 폴리에스테르 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  35. 제 27 항에 있어서, 상기 증점물질이 본질적으로 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리아크릴산 소다 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  36. 제 27 항에 있어서, 싱기 액체 흡수체가 0.08 내지 0.5 g/cc 의 겉보기 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  37. 제 27 항에 있어서, 흡수체가 30 내지 90 중량부의 천연 셀룰로오스 섬유, 70 내지 10 중량부의 열 가용성 물질, 전체 천연 셀룰로오스 섬유 및 열 가용성 물질의 1 내지 50 중량% 의 양에 해당하는 증점물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  38. 제 27 항에 있어서, 상기 액체 흡수체가 양 측면을 가지며, 표면 쉬트는 상기 액체 흡수체의 한 쪽 측면위에 및/또는 양쪽 측면위에 라미네이트되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 표면 쉬트는 내화성과 공기투과성을 가지고 있고 10 내지 100 g/m2의 크기를 가지고 있는 부직포 섬유 또는 종이로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체.
  40. 매트를 형성하기 위해 공기중에서 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유, 열 가용성 물질 및 증점물질을 디화이버시키고 그것들을 혼합함으로써 매트를 형성하는 단계;
    상기 매트를 상기 열 가용성 물질의 융점보다 높은 온도에서 가열하는 단계; 그리고
    상기 매트를 웨브를 형성하기 위해 프레스 로울러안으로 통과시킴으로써 상기 증점물질을 상기 웨브 안에서 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체의 제조 방법.
  41. 매트를 형성하기 위해 공기중에서 내화성 섬유, 열 가용성 물질 및 증점물질을 디화이버시키고 그것들을 혼합함으로써 매트를 형성하는 단계;
    상기 매트를 상기 열 가용성 물질의 융점보다 높은 온도에서 가열하는 단계; 그리고
    상기 매트를 웨브를 형성하기 위해 프레스 로울러안으로 통과시킴으로써 상기 증점물질을 상기 웨브 안에서 고정시키는 단계로 이루어지는지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체의 제조 방법.
  42. 매트를 형성하기 위해 공기중에서 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유, 열 가용성 물질, 내화성 섬유 및 증점물질을 디화이버시키고 그것들을 혼합함으로써 매트를 형성하는 단계;
    상기 매트를 상기 열 가용성 물질의 융점보다 높은 온도에서 가열하는 단계; 그리고
    상기 매트를 웨브를 형성하기 위해 프레스 로울러안으로 통과시킴으로써 상기 내화성 물질 및 증점물질을 상기 웨브 안에서 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체의 제조 방법.
  43. 내화성 및 공기 투과성을 가지고 있고 10 내지 100 g/m2의 크기를 가지고 있는 부직포 또는 종이로 형성된 쉬트를 흡인 박스를 가지고 있는 메쉬 콘베이어상에 공급하는 단계;
    공기중에서 천연 셀룰로오스 섬유 및/또는 합성 섬유, 열 가용성 물질, 내화성 섬유 및 증점물질을 디화이버시키고 그것들을 혼합함하고 매트를 형성한 후, 그것들을 건조-타입 매트 형성기를 사용함으로써 상기 쉬트위에 위치시키는 단계;
    내화성 및 공기 투과성을 가지고 있고 10 내지 100 g/m2의 크기로 형성되어 있는 부직포 또는 종이를, 그것들이 상기 매트위에 적층되도록 하는 방식으로 공급하는 단계;
    그것들을 가열로안에 도입한 후, 상기 열 가용성 물질의 융점보다 높은 온도에서 가열하는 단계; 그리고
    상기 매트를 웨브를 형성하기 위해 프레스 로울러안으로 통과시킴으로써 상기 내화성 물질 및 증점물질을 웨브의 겉보기 밀도가 0.08 내지 0.5 g/cc 가 되도록 하는 방식으로 상기 웨브 안에서 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 흡수체의제조 방법.
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