KR19990035828A - 다공 필름의 제조용 스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 필름 또는 시트(17)의 천공용 원통형 스크린(14)에 관한 것이다. 스크린(14)은 함께 고정되어 원통형을 형성하는 비교적 얇은 시트(31)로 제조된다. 다수의 구멍(41)이 시트(31)에 위치하고, 시트(31)에 있는 구멍(41)은 스크린(14)을 관통하는 통로(45)를 형성한다. 통로는 스크린(14)의 표면(39)에 실질적으로 수직인 면(47)에 대하여 약 5° 내지 약 60°의 각도로 배향된다.

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Description

다공 필름의 제조용 스크린

본 발명은 다공 플라스틱 필름, 특히 플라스틱 필름의 천공에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 다공 플라스틱 필름, 플라스틱 필름의 진공 천공에 사용되는 금속 스크린 또는 성형 부재 및 그러한 스크린의 제조방법에 관한 것이다.

다공 플라스틱 필름은 많은 유용한 용도를 갖는다. 그것은 원예 및 경작에 사용되어 풀 및 잡초의 성장을 막으면서 수분은 필름을 통과하여 토양 아래로 전달되도록 한다. 다공 필름에는 액체 및 공기 또는 기타 유체가 통과되도록 할 수 있는 다수의 규칙적으로 이격된 구멍이 있다. 그러한 필름은 위생복용, 냅킨, 다이아퍼(diaper), 또는 병원 패드, 베드 또는 침낭 안감 등 일회용 직물의 성분으로 사용될 수 있다. 그러한 복합 구조에서, 피부에 인접하게 될 목적하는 성질을 갖는 필름의 외부층이 복합 직물에 제공되고, 직물은 또한 충전층 또는 흡수성 섬유 재료의 층을 포함할 것이다. 다공 필름의 일회용 다이아퍼의 제조를 위한 사용예가 미합중국 특허 제 3,814,101호에 개시되어 있다.

특별한 종류의 다공 필름이 톰슨에 의한 미합중국 특허 제 3,929,135호(1975년 12월 30일 허여)에 개시되어 있다. 톰슨의 특허에는 어떤 치수 범위의 점점 가늘어지는 모세관 형태로 일련의 규칙적으로 이격된 작은 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 다공 필름의 상층이 있는 흡수성 구조가 개시되어 있다. 마무리된 제품에서, 이들은 내향되어 흡수성 섬유 재료층과 밀접하게 접촉한다. 따라서, 다공 필름의 매끄러운 면은 사용중 피부와 접촉한다. 톰슨에 의해 기술된 필름은 개설된 바와 같은 직물 구조에서, 흡수 및 점점 가늘어지는 모세관의 상대적 길이 및 표면 성질의 결과로서의 역류의 저지의 결합된 효과에 의해, 심지어 유체의 흡수층으로의 전달 후에도, 건조하고 편안한 조건을 유지한다.

플라스틱 필름의 진공 천공의 초기 방법 중의 하나가 미합중국 특허 제 3,054,148호에 개시되어 있다. 상기 특허는 드럼의 외부면에 설치되고 그 위에서 자유롭게 회전하도록 개조된 성형 부재 또는 스크린을 가지는 부동의 드럼을 기술하고 있다. 진공 챔버가 스크린 아래에 사용되어, 천공되는 열가소성 시트의 각 표면 사이에 압력차를 생성함으로써, 가소화된 시트가 스크린에 제공된 개방부로 유입되어, 일련의 개방부 또는 구멍이 플라스틱 시트 또는 필름에 형성되도록 한다. 한 면이 점점 가늘어지는 모세관이 있는 필름을 제조하는 한 방법이 미합중국 특허 제 3,054, 148호(Zimmerli, 1962년 9월 18일 허여)에 개시되어 있다. 이 특허에서, 가열된 필름은 다공 스크린에 의해 지지되고, 진공이 다공 스크린의 아래에 인가된다. 구멍이 필름에 스크린 아래의 진공 방향으로 잡아 당겨짐으로써, 필름에 점점 가늘어지는 모세관이 형성된다.

특별한 형태의 천공 스크린 또는 회전가능한 성형 부재를 포함하는 다양한 방법 및 장치가 몇 년 동안 특별한 천공 수행을 위해 개발되었다. 구체적인 예로는 미합중국 특허 제 4,155,693호; 제 4,252,516호; 제 3,709,647호; 제 4,151,240호; 제 4,319,868호 및 제 4,388,056호가 있다. 미합중국 특허 제 4,155,693호에서는, 스크린이 바람직하게는 결합하여 원통형을 형성하고 있는 일련의 다공 금속 스트립으로 구성된다. 미합중국 특허 제 4,252,516호는 중앙에 타원형 구멍이 있는 일련의 육각형 함몰부를 가지는 스크린을 제공한다. 미합중국 특허 제 3,709,647호는 내부에 순환하는 냉매를 가지는 회전하는 진공 성형 롤을 제공한다.

미합중국 특허 제 4,151,240호는 필름이 천공되고 디보스(deboss)된 후에 필름을 냉각시키기 위한 수단을 제공한다. 미합중국 특허 제 4,319,868호는 다공 팁이 있는 높여진 부각(boss)을 가지는 열가소성 필름의 제조 장치를 개시하고 있다. 목적하는 필름 패턴을 달성하기 위해 특별히 구성된 부각 롤이 개시되어 있다. 미합중국 특허 제 4,388, 056호는 위상이 반대인 원통형 파상 측연(side edge) 및 미리 결정된 기초 중량 분포를 가지는 에어-래잉된 섬유상 웹(web)을 연속적으로 제조하기 위한 장치를 개시하고 있다. 에어-래잉 드럼은 원주방향으로 돌출한 립(rib) 및 가로판(transverse plate)을 포함하는 벌집모양의 환상 프레임을 가진다. 부동의 조절가능한 공기흐름 조절수단은 원주방향으로 분할된 환상 플리넘의 아치형 부분의 방사상으로 내향된 경계 근처에, 에어-래잉 드럼의 표면의 특별한 영역을 가로지르는 압력 강하를 조절하기 위하여 다수의 플리넘 부분을 원주방향으로 스패닝(spanning)하면서 배치된다.

얇은 플라스틱 필름의 진공 천공은 용융된 고분자 물질, 예를 들면 폴리에틸렌 및 기타 플라스틱 폴리머의 다이를 통한 압출을 포함한다. 다이로부터 배출되는 필름 또는 플라스틱 시트의 고온 용융 웹은 부동의 진공 드럼 또는 롤에 설치된 회전하는 원통형 스크린에 의해 침해된다. 진공 롤에는 축방향 슬롯 및 그 내부면의 길이 방향으로 한 셋트의 시일(seal)이 플라스틱의 웹이 스크린 또는 성형 부재에 의해 침해되는 영역 아래에 있다. 스크린 내부로부터의 진공은 진공 롤의 슬롯을 통하여 유도된다. 슬롯 내에 존재하는 진공은 스크린에 플라스틱 필름 또는 시트를 형성하거나 성형하고 스크린의 구멍을 통하여 그것에 천공한다. 동시에, 필름을 냉각시키는 공기 흐름이 생성된다.

진공 가공 장치의 중요한 구성요소는 원통형 스크린이다. 이 성형 부재는 다공 필름의 기하학적 패턴 뿐만 아니라 필름의 심미감, 질감 및 기계적 성질을 규정한다. 바람직한 스크린 제조 기술에서, 바람직한 스크린 패턴은 특별히 제조된 원통형 맨드렐에 도금되는 니켈이다. 어떤 미리 결정되거나 목적하는 패턴의 이음매 없는 원통형 니켈 스크린이라도 제조될 수 있다. 구리와 같은 다른 금속도 사용될 수 있다.

그러나, 종래의 스크린은 필름의 표면에 실질적으로 수직으로 필름을 통과하는 구멍이 있는 필름을 제조한다. 그러한 구멍은 필름을 통과하는 가시적인 직통 경로의 직통 라인을 제공한다. 종래 필름의 이러한 특징은 수집된 유체가 눈에 보이게 되므로 월경 또는 실금용으로 사용될 때 바람직하지 않다. 따라서, 수집된 유체의 가시적 존재를 감소시키는 차폐 특성을 갖는 다공 필름이 요구되어 왔다.

또한, 유체의 필름을 통한 직통 경로를 제공하지 않는 필름이 요구된다. 그러한 필름은 필름의 표면과 접촉하는 유체가 필름을 통한 직통 경로를 가지지 않기 때문에 보호복에 이용될 수 있다. 그러한 특징은 의복의 보호능을 상당히 개선시킨다.

발명의 개시

본 발명은 열가소성 필름 또는 시트의 천공용 원통형 스크린에 관한 것이다. 스크린은 함께 고정되어 원통형을 형성하는 비교적 얇은 시트로 제조된다. 다수의 구멍이 시트에 위치하고, 시트에 있는 구멍은 스크린을 관통하는 통로를 형성한다. 통로는 스크린의 표면에 실질적으로 수직인 면에 대하여 약 5° 내지 약 60°의 각도로 배향된다.

도 1은 공정을 수행하는데 사용되는 장치의 주요 부분들의 상호관계를 도시한 개략적인 정면도이다.

도 2는 공정에서 사용되는 성형 표면의 부분을 도시한 확대단면도이다.

도 3은 종래의 일직선을 이루는 모세관을 갖는 다공 필름의 개략적인 확대단면도이다.

도 4는 종래의 점점 가늘어지는 모세관을 갖는 다공 필름의 개략적인 확대단면도이다.

도 5는 본 발명의 필름 성형 스크린의 단면도이다.

도 6은 도 5의 스크린을 사용하여 제조된 다공 필름의 단면도이다.

도 7은 도 11의 스크린을 사용하여 제조된 다공 필름의 단면도이다.

도 8은 도 12의 스크린을 사용하여 제조된 다공 필름의 단면도이다.

도 9는 도 10의 스크린을 사용하여 제조된 다공 필름의 단면도이다.

도 10은 필름 성형 스크린의 단면도이다.

도 11은 필름 성형 스크린의 단면도이다.

도 12는 필름 성형 스크린의 단면도이다.

도 13은 본 발명의 다공 필름을 포함하는 직물의 단면도이다.

도 14는 도 13의 직물을 사용한 보호 가운이다.

도 15는 도 13의 직물을 사용한 안면마스크이다.

도 16은 흡수성 패드 또는 드레이프(drape)의 단면도이다.

도 17은 흡수성 패드 또는 드레이프의 단면도이다.

도 18은 조경(landscape) 직물의 단면도이다.

도 19는 본 발명의 필름을 사용한 생리대 구조를 도시한다.

도 20은 도 19의 선 20-20에서 본 단면도이다.

도 21은 본 발명의 필름을 사용한 다이아퍼 구조를 도시한다.

도 22는 도 21의 선 21-21에서 본 단면도이다.

본 발명의 최적 실시예

도 1을 참고로, 본 발명의 공정을 수행하기 위한 장치는 회전 원통형 드럼(10)을 포함하는데, 그 드럼은 각 말단에서 부동의 축 받침대(12)에 의해 지지되는 중앙에 위치한 축(11)에 의해 지지된다. 드럼 롤(10)의 원통형 표면(13)은 공기가 통과하도록 하기 위하여 크게 천공된다. 성형 부재 또는 스크린(14)는 드럼(10)의 표면(13)에 설치되고, 드럼(10)과 함께 회전하도록 개조된다.

부재(14)는 그 말단으로부터 드럼(10)에 활주되도록 개조된 통합 단위로 구성되거나, 드럼(10)에 감긴 다음 거기에 적합한 방식으로 고정될 수 있다. 드럼(10)을 회전시키기 위해, 드럼 부재 자체에 제공된 전동 장치(gearing)와 맞물리도록 개조된 기어 구동장치가 이용되거나, 풀리(pulley) 구동장치가 드럼에 그 말단에 제공된 캡에 의해 연결될 수 있다. 도 1에서 보듯이, 진공 챔버(15)가 열가소성 시트의 각 표면 사이에 압력차를 생성하여, 가소화된 시트가 성형 부재(14)에 제공된 구멍으로 유입되도록 함으로써, 그 결과 시트를 천공하기 위해 이용된다.

도 1 및 도 2를 참고로, 진공 챔버(15)는 드럼(10) 내에 드럼(10)의 축을 따라 위치하고, 드럼의 표면에 드럼(10)의 표면(13)의 내부와 접촉하는 외주의 제한된 부분에 걸쳐 개방되어 있다. 두 판(15A)가 챔버를 한정한다. 챔버(15)의 전연 및 후연(leading and trailing edge)의 효과적인 밀폐을 위해, 밀폐수단(16)이 표면(13)을 밀폐하기 위하여 판(15A)에 제공된다. 밀폐수단은 금속, HDPE, 고무 또는 기타 적합한 물질로 제조될 수 있다. 판(15A)는 드럼의 회전 방향에 대하여 부동이고 추(11) 또는 기타 적합한 수단에 강하게 고정되어, 챔버(15)가 드럼(10)에 고정되거나 부동인 위치에 있도록 한다. 따라서, 챔버(15)는 드럼(10)의 원주 개방부를 제외하고는 완전히 밀폐되어 있고, 적합한 수단에 의해 챔버에 연결된 펌핑 장치에 의해 배기되거나 감압될 수 있다.

도 1에서 보듯이, 드럼(10) 위 및 근처에, 고온 열가소성 시트(17)을 드럼(10)으로 압출하기 위하여 사용되는 다이(8)을 가지는 압출기(21)이 위치한다. 실제로 폴리올레핀 재료가 드럼(10)에 압출되는 열가소성 재료로서 특히 바람직하다는 사실이 발견되었다. 시트 재료(17)은 다이(8)로부터 하향 이동하기 때문에, 그 시트는 도 1 및 도 2에서 보듯이 드럼(10)과 함께 시계방향으로 회전하는 스크린(14)와 접촉한다. 회전 스크린(14)는 시트(17)을 진공 슬롯(15)로 운반하여, 열가소성 재료가 스크린(14)의 개방부로 유도됨으로써 천공되도록 한다. 시트는 냉각되어, 고온 열가소성 재료를 그 용융 상태로부터 고체상태로 변화시키고 필름에 구멍이 고정되도록 한다. 시트(17)은 계속하여 드럼(10)에서 도 1에서 보듯이 시계방향으로 이동하여, 계속하여 롤(19)로 이동한다.

롤(19)로부터 고체 시트 재료(18)은 계속 상향하여 롤(21)을 지나 코로나 처리 롤(22)로 이동한다. 코로나 처리 롤(22)는 일반적으로 에폭시, 불소화 폴리에틸렌(TEFLON), 염소화 폴리에틸렌(HYPALON) 또는 폴리에스테르(MYLAR)와 같은 적합한 유전체로 피복되어 있다. 그러나, 유전체 피복된 전극으로 처리하는 베어 롤(bare roll)이 필름을 처리하기 위하여 사용될 수 있다. 전극 또는 코로나 바(23)은 처리 롤에 평행하게 롤의 약 1/16인치만큼 위에 현수되어 있다. 코로나 바(23)은 변압기 및 코로나 처리 전원(24)에 의해 에너지가 공급된다. 시트는 계속해서 인장 롤(26)을 지나 두 번째 인장 롤(26)으로 그리고 권취 롤(27)로 이동한다. 코로나 처리는 필름에 관한 모든 용도에 필요한 것은 아니고 공정의 이 부분은 제거될 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 필름이 인-라인 공정으로 목적 용도에 응용되는 경우에는, 필름을 권취 롤(27)에 감을 필요가 없을 수도 있다.

다른 성형 공정이 본 발명의 다공 플라스틱 필름을 제조하기 위하여 이용될 수 있다. 진공 슬롯의 영역에서 성형 스크린을 위한 받침대를 사용하는 미합중국 특허 제 4,878,825호에 개시된 공정은 본 발명의 다공 필름을 제조하는데 특히 잘 적용된다. 또한, 플라스틱 필름을 천공하기 위하여 고압 액체 흐름을 사용하는 미합중국 특허 제 4,839,216호에 개시된 공정도 본 발명에서 이용될 수 있다. 미합중국 특허 제 4,878,825호 및 제 4,839,216호의 개시 내용은 또 다른 본 발명의 구멍 제조방법으로서 본원에 인용에 의해 명백히 첨부된다.

도 3 및 도 4는 도 1에 개시된 장치에서 제조된 종래 형태의 다공 플라스틱 필름을 도시한다. 이 필름은 도 3에서 보듯이 일직선을 이루는 모세관(3), 또는 도 4에서 보듯이 점점 가늘어지는 모세관(4)를 가진다. 이러한 두 필름에서, 구멍은 필름의 표면에 대하여 실질적으로 90°의 각도로 배향되어, 필름을 통과하는 가시적인 직통 경로의 직통 라인을 제공한다.

다공 플라스틱 필름을 제조하기 위하여 사용되는 본 발명의 스크린(14)에 관한 한 구성을 도 5에 보다 상세히 도시한다. 스크린(14)는 각각의 시트 31, 32, 33, 34, 35, 36 및 37가 쌓여서 구성된 적층 구조이다. 스크린(14)는 열가소성 시트(17)과 접촉하도록 배치되는 외부면(39) 및 진공 챔버(15)에 면하는 내부면(40)을 가진다. 시트는 각각의 시트의 두께를 통과하는 다수의 구멍(41)을 포함한다. 구멍(41)은 바람직하게는 모두 실질적으로 동일한 기하학적 형태를 가지지만, 구멍의 구조는 상이할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 시트는 일반적으로 스테인레스 스틸, 광 식각된 금속 물질인데, 광 식각은 각각의 시트에 구멍(41)을 형성시켰다. 시트의 두께는 일반적으로 약 1 내지 약 5mils이다. 실제로, 두께가 약 2mils인 시트가 특히 바람직한 것으로 발견되었다. 대개 약 2 내지 약 20장의 시트가 스크린(14)를 제조하기 위하여 사용된다. 스크린(14)를 제조하기 위한 시트 수의 바람직한 범위는 약 4 내지 약 10장이다. 시트에서 구멍(41)의 효과적인 직경은 약 2 내지 약 100mils이다. 실제로, 구멍(41)의 효과적인 직경은 약 7 내지 약 60mils 범위가 바람직한 것으로 발견되었다. 적층의 시트는 적층이 열 및 압력을 받는 동안 접촉점에서 서로 결합된다. 그런 다음, 수득한 적층 구조는 관형으로 권체되고, 그의 고정되지 않은 모서리는 서로 결합되어 연속적인 관형 구조가 형성된다. 도 5에서 보듯이, 적층 구조의 구멍(41)은 동심상에 일직선으로 정렬되지 않는다. 대신에, 구멍(41)은 동일한 방향의 원주방향으로 변위되어 각도가 있는 적층 구조를 통과하는 통로(45)를 형성한다. 도 5에 도시된 구멍(41)은 모두 실질적으로 동일한 직경을 가지고, 각 구멍은 인접 시트에 있는 구멍으로부터 구멍 직경의 약 1% 내지 약 50%, 바람직하게는 구멍 직경의 5 내지 25% 범위로 변위되었다. 실제로 구멍 직경의 약 10%의 변위가 특히 바람직한 것으로 발견되었다. 이것은 상기 통로(45)가 스크린(14)의 외부면(39)에 수직인 면 또는 선(47)에 대하여 약 5° 내지 약 60°의 각도로 배향되도록 한다. 이 각은 일반적으로 도 5에 각 A로 도시된다.

시트의 구멍(41)은 일반적으로 원형이고, 적층 스크린(14)를 통하여 형성된 통로(45)는 일반적으로 원통형이다. 그러나, 구멍의 형태는 변형될 수 있고, 계란형, 타원형 및 기타 다른 형태가 사용될 수 있으며, 직사각형, 정사각형, 육각형 또는 오각형과 같은 다면 형태가 개방부에 사용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

도 10에서 보듯이, 스크린(14')는 적층의 각 인접 시트에서 점점 작아지는 구멍(41')를 가진다. 이러한 스크린 구조에서, 형성되는 통로(45')는 통로가 스크린(14')를 통과함에 따라 수렴할 것이다. 이러한 특별한 구조에서, 각 구멍(41')는 인접한 시트에 있는 구멍으로부터 그 직경의 선택된 비율만큼 변위된다. 그 결과, 통로가 스크린(14')를 통과함에 따라 연속적으로 및 균일하게 수렴하는 통로(45')가 형성된다.

도 11에 도시된 스크린(14'')는 도 10에 도시된 구멍처럼 점점 작아지는 구멍(41'')를 가진다. 그러나, 도 11에서, 구멍(41'')는 스크린(14'')에서 통로(45'')가 스크린(14'')를 통과함에 따라 한 방향으로 수렴하도록 변위된다.

도 12에서 보듯이, 스크린(14''')는 통로를 위한 복합 커브를 가지는 통로(45''')를 규정한다. 이 실시태양에서, 스크린(14''')를 구성하는 시트의 일부는 한 방향으로 변위되어 통로(45''')의 첫 번째 부분(51)을 형성하고, 다수의 시트는 반대 방향으로 변위되어 통로(45''')의 두 번째 부분(53)을 형성한다. 일반적으로, 모든 구멍(41''')은 동일한 직경이고, 스크린(14''')의 각 층에서 동일한 간격으로 변위될 것이다. 그러나, 구멍(41''')의 크기는 변할 수 있고, 변위의 정도도 변하여 수렴하는 통로(45''')를 형성할 수 있다. 통로(45''')의 첫번째 부분(51)은 스크린(14''')의 외부면(39''')에 수직인 선 또는 면(47')에 대하여 약 5° 내지 약 60°인 각(A)로 배향된다. 두번째 부분(53)은 면 또는 선(47)에 대하여 약 5° 내지 약 60°인 각(B)로 배향된다.

도 6은 도 5에 도시된 스크린을 이용하여 제조된 필름(54)의 단면도를 도시한다. 필름(54)는 첫 번째 표면(59) 및 두 번째 표면(64)를 가진다. 필름의 첫 번째 및 두 번째 표면은 대개 실질적으로 평행한 관계로 위치한다. 이 필름은 다수의 구멍(52)를 가져 그 필름에 모세관(55)를 형성한다. 모세관(55)는 실질적으로 균일한 직경을 가지고, 필름의 첫 번째 표면(59)에 수직인 면(47)에 대하여 약 약 5° 내지 약 60°의 각도(A)로 배향된다. 모세관(55)는 실질적으로 원통형이고, 측벽(62)를 가지고, 통로(65)를 규정하며, 필름(54)의 표면(59)에 첫 번째 개방부(58)과 필름(54)의 첫 번째 표면(59)로부터 이격된 모세관(55)의 말단(57)에 두 번째 개방부(60)을 가진다. 모세관(55)의 말단(57)은 대개 필름(54)의 표면(59)로부터 약 0.005 내지 약 0.05인치, 바람직하게는 약 0.007 내지 약 0.025인치의 간격으로 이격된다. 개방부(58) 및 개방부(60)은 둘 다 중심점 또는 기하학적 중심을 가지고, 개방부(58)의 중심점은 개방부(60)의 중심점으로부터 변위된다. 개방부(60)의 중심점은 개방부(58)의 중심점으로부터 개방부(60) 직경의 약 5% 내지 약 200%, 바람직하게는 개방부(60) 직경의 약 75% 내지 약 125%의 간격만큼 변위된다. 도 6에서 보듯이, 모세관(55)는 스크린(14)의 오프셋 시트에 의해 제조되는 다수의 스텝 또는 리지(56)을 가진다. 필름(54)의 리지(56)은 스크린(14)을 구성하는 오프셋 시트에 의해 형성되는 뾰족한 모 대신에 실질적으로 둥글게 된다.

도 9는 도 10에 도시된 스크린을 사용하여 제조된 필름(54')의 단면도를 도시한다. 이 필름(54')는 측벽(62'), 각 모세관(55') 및 통로(65')가 필름의 첫 번째 표면(59')로부터 수렴하는 것을 제외하고는, 도 6에 도시된 필름과 실질적으로 유사하다.

도 7은 도 11에 도시된 스크린을 사용하여 제조된 필름(54'')의 단면도를 도시한다. 이 필름에서 모세관(55'')의 측벽(62'') 및 통로(65'')는 필름의 표면으로부터 멀어짐에 따라 수렴, 특히 한 면에서 한 방향으로 수렴한다.

도 8은 도 12에 도시된 스크린을 사용하여 제조된 필름(54''')의 단면도를 도시한다. 이 도면에서 모세관(55''') 및 통로(65''')는 필름의 첫 번째 표면(59''')에 수직인 면(47)에 대하여 각(A)로 배향된 첫 번째 부분(61) 및 각(B)로 배향된 두 번째 부분(63)을 가지고, 두 각은 면(47)에 대하여 약 5° 내지 약 60이다. 도 8에서, 모세관(55''')는 일반적으로 필름(54''')의 첫 번째 표면(59''')로부터 수렴한다. 그러나, 모세관(55''')는 수렴하지 않는 벽을 가질 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

상기 필름은 모두 각도가 있는 모세관을 가지는데, 그것은 필름의 표면에 수직인 구멍을 통하는 가시적인 직통 라인을 막는 작용을 한다. 따라서, 필름은 필름을 통과하여 흡수성 구조로 흐르는 유체가 사용자에게 모세관이 필름의 첫 번째 표면(59)에 수직인 경우만큼 가시적이지 않은 것과 같은 차폐 특성을 가질 것이다. 이것은 특히 월경 또는 실금 용도에서 중요하다. 필름에 의해 생성되는 차폐 정도는 필름에 있는 모세관의 각도, 그의 길이 및 모세관의 형태가 수렴하는 정도에 직접 비례할 것이다. 또한, 그러한 필름은 필름을 통한 목적하지 않은 직통 유체 흐름을 막는데 유용할 수 있다. 모세관이 각도를 갖기 때문에, 필름의 표면에 도달한 유체는 필름을 통한 직통 경로을 가지지 않을 것이다. 대신에, 유체는 모세관을 통과하기 위하여 방향을 바꾸어야만 할 것이다. 그러한 필름은 보호복용으로 유체가 보호복의 표면에 직접 접촉하게 될 수 있는 경우에 사용될 수 있다. 본 발명의 필름은 유체가 모세관을 통하여 직접 스프래싱(splashing)하는 경향을 감소시켜 의복의 보호능을 상당히 증가시킬 것이다.

도 13은 본 발명의 필름을 이용한 적층 직물재료를 도시한다. 적층 직물재료(70)은 경량이고 공기가 통하는(breathable) 외부면(73)을 가진다. 외부면(73)은 대개 매우 경량이고 공기도 매우 잘 통하는 종이 커버 스톡(stock)이다. 다음에는 비직조된 재료(75)의 층이 있는데, 그 층은 공기는 통하지만 그 층을 통하여 유체가 통과하지 못하도록 한다. 특히, 비직조된 재료는 그와 접촉하게 되는 액체의 흐름을 막는 효과가 우수하다. 용융 블로윙(blowing)된 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르가 수용가능한 정도의 유체 저항을 가지기 때문에, 비직조 층에 사용될 수 있다. 직물(70)의 다음 층은 다수의 구멍(81)을 가지는 열가소성 필름(79)이고, 구멍은 모세관(83)을 형성하며, 모세관은 필름의 표면(85)에 수직인 면에 대하여 약 5° 내지 약 60°의 각도로 배향되어 있다. 열가소성 필름(79)는 모세관(83)이 비직조 재료로 향하여 접촉하도록 위치한다. 구멍(81)에 의해 형성된 모세관(83)은 필름(79)에 공기가 통하도록 하면서 액체가 필름을 통해 직통으로 흐르는 것은 막는다. 비록 필름(79)가 도 6에 도시된 필름(54)와 실질적으로 유사한 것으로 도시되었지만, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 필름과 유사한 필름도 필름(79)로 층 직물재료(70)에서 사용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 적층 직물(70)에서 다음 층은 필름(79)의 표면(85)에 인접한 비직조 재료(87)의 두 번째 층이다. 비직조 재료(87)의 두 번째 층은 직물 재료(70)의 사용자의 피부와 접촉하게 되는 층이 된다. 직물 재료가 사용자의 피부와 접촉하게 되지 않는 경우에는, 비직조 재료(87)의 두 번째 층은 생략될 수 있다.

직물 재료(70)의 목적은 유체, 보다 구체적으로 액체의 침투에 대한 저항이 우수하면서 공기가 통하는 구조를 제공하는 것이다. 직물(70)은 유체가 재료에 스플래시되거나 분무되고 재료는 유체가 직통으로 통과하는 것을 저지하는 응용분야에서 사용될 것이다. 이러한 직물은 의료 분야, 유해한 폐기물 분야 또는 사람들이 흘려지거나 분무되는 유체로부터 보호되는데 관심이 있는 기타 분야에서 이용될 수 있다.

도 14는 보호 가운(89)를 도시하고, 도 15는 적층 직물 재료(70)을 사용하여 제조될 수 있는 보호 안면마스크(91)을 도시한다. 보호 가운(89)의 경우에, 비직조 재료(87)의 두 번째 층은 가운을 의복 위에 입어 가운의 내부면이 착복자의 피부와 접촉되지 않는다면, 생략될 수 있다. 보호 가운(89) 및 안면마스크(91)의 두 경우에, 흘려지거나 분무되는 유체는 직물의 외부면(73)과 접촉할 것이다. 유체는 유체 침투를 저지하는 비직조 재료(75)를 통과할 것이다. 그런 다음, 유체는 각도가 있는 모세관(83)을 가지는 열가소성 필름(79)와 접촉할 것이다. 유체가 열가소성 필름(79)에 도달할 때, 필름을 통한 직통 경로가 없어 유체의 속도는 현저히 감소한다. 적층 직물(70)의 구조는 유체의 직통 경로를 막고, 현재 입수가능한 공기가 통하는 재료보다 훨씬 더 큰 정도의 보호를 제공하도록 되어 있다.

도 16은 흡수성 패드 또는 드레이프(88)에서 본 발명의 열가소성 필름의 사용을 도시한다. 그 구조에서, 필름(79)는 흡수 재료(93)의 층 위에 위치한다. 필름(79)는 구멍(81)에 의해 형성되는 모세관(83)이 흡수 재료(93)과 접촉하도록 배치된다. 그 구조에서, 모세관(83)은 열가소성 필름(79)의 표면(85) 위의 유체를 흡수 재료(93)으로 전달하는 심지의 작용을 한다. 모세관(83)의 각도는 필름의 표면에 수직인 흡수 재료(93)으로의 가시적인 직통 라인을 막아, 필름(79)의 표면(85)에서 볼 때, 흡수 재료(93)에 함유된 유체가 용이하게 보이지 않는다.

도 17은 본 발명의 필름을 이용하여 제조될 수 있는 패드 또는 드레이프(90)의 또 다른 실시태양을 도시한다. 필름(79)는 표면(85)가 흡수 재료(93)의 층과 접촉하도록 위치한다. 필름(79)는 구멍(81)에 의해 형성된 모세관(83)이 흡수 재료(93)으로부터 멀어지는 방향이 되도록 위치한다. 모세관(83)이 흡수 재료(93)으로부터 멀어지는 방향이면, 가압하의 액체, 예를 들면 분무되거나 흘려지는 액체가 통과하는 것을 더 잘 저지한다.

도 18은 조경 직물(94)로서 열가소성 필름(79)의 사용을 도시한다. 이러한 응용에서, 필름은 모세관(83)이 필름이 그 위에 위치한 지면(95)으로 향하도록 위치한다. 구멍(81) 및 모세관(83)은 비와 같은 수분이 필름을 통과하여 지면(95)로 흐르도록 한다. 그러나, 각도가 있는 모세관(83)은 필름(79)를 통과할 수 있는 광의 양을 효과적으로 제거하거나 최소화한다. 이것은 필름이 위치한 영역에서 잡초 성장 및 기타 바람직하지 않은 성장을 막는다. 그러나, 비는 필름을 통과할 수 있기 때문에, 우수를 처리하거나 풀링(pooling)하는데 어려움이 없다. 부가적인 강도가 필요한 용도에서는, 비직조 재료(97)이 필름(79)의 표면(85)에 적층되어 부가적인 강도를 제공할 수 있다. 또한, 비직조 재료(97)은 필름(79)의 반대면에 적층되어 조경 직물(94)에 부가적인 강도를 제공할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

도 19 및 도 20은 본 발명의 필름을 사용하여 구성될 수 있는 생리대 또는 여성 위생대를 도시한다. 패드(105)는 흡수 코어(107) 위에 위치한 다공 열가소성 필름(79)의 층을 가진다. 필름(79)는 필름으로부터의 모세관(83)의 말단이 흡수 코어(107)과 접촉하도록 위치한다. 흡수 코어는 하나 이상의 비직조 재료(109) 및 매우 흡수성인 충전물 또는 겔 물질(111)을 포함할 수 있다. 비투과성 열가소성 필름(113)은 필름(79)의 반대편인 흡수 코어(107)의 측면에 위치한다.

도 21 및 도 22는 본 발명의 필름을 사용하여 구성될 수 있는 다이아퍼 제품(115)를 도시한다. 다이아퍼(115)는 흡수 코어(117) 위에 위치한 다공 열가소성 필름(79)의 층을 가진다. 필름(79)는 필름으로부터의 모세관(83)의 말단이 흡수 코어(117)과 접촉하도록 위치한다. 흡수 코어는 하나 이상의 비직조 재료(119) 및 매우 흡수성인 충전물 또는 겔 물질(121)을 포함할 수 있다. 비투과성 열가소성 필름(123)은 필름(79)의 반대편인 흡수 코어(117)의 측면에 위치한다.

도 19 내지 도 22에 도시된 필름 층(79)가 상기한 바와 같이 흡수 코어 재료에 함유된 유체를 차폐할 것이라는 사실이 주목되어야 한다.

도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 필름과 유사한 필름도 도 16 내지 도 22에 도시된 용도에서 필름(79)로 사용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 상기 기술은 설명을 위한 것이고, 언급된 것 외에 다양한 변형 및 치환이 하기 청구의 범위의 영역을 벗어나지 않고 가능하다.

Claims (25)

1. 함께 고정되어 원통형을 형성하고 있는 2 이상의 비교적 얇은 시트(31); 및

   상기 시트(31)에 위치한 다수의 구멍(41)-실질적으로 동일한 기하학적 형태를 가지고, 인접한 시트(31)에 있는 상기 구멍(41)이 인접한 시트(31)에 상기 구멍(41)으로부터 상기 구멍(41) 직경의 약 1% 내지 약 50%의 간격으로 변위되어 있는 구멍-을 포함하는

   열가소성 필름 또는 시트(17)의 천공용 적층 원통형 스크린(14).
2. 제1항에 있어서, 상기 구멍(41)이 인접한 시트(31)에 있는 상기 구멍(41)으로부터 상기 구멍(41) 직경의 약 5% 내지 약 25%의 간격으로 변위되어 있음을 특징으로 하는 스크린(14).
3. 제1항에 있어서, 상기 시트(31)에 있는 상기 구멍(41)이 상기 스크린(14)을 관통하는 통로(45)를 형성함을 특징으로 하는 스크린(14).
4. 제3항에 있어서, 상기 통로(45)가 상기 스크린(14)의 표면(39)에 실질적으로 수직인 면(47)에 대하여 약 5° 내지 약 60°의 각도로 배향됨을 특징으로 하는 스크린(14).
5. 제3항에 있어서, 상기 구멍(41)이 실질적으로 원형이고, 상기 통로(45)가 실질적으로 원통형임을 특징으로 하는 스크린(14).
6. 제5항에 있어서, 상기 구멍(41)이 모두 실질적으로 동일한 형임을 특징으로 하는 스크린(14).
7. 제3항에 있어서, 상기 시트(31)에 있는 상기 구멍(41)의 크기가 변하여, 상기 통로(45)가 상기 스크린(14)을 통과함에 따라 수렴함을 특징으로 하는 스크린(14).
8. 제3항에 있어서, 상기 통로(45''')가 상기 구멍(41)이 상기 스크린의 표면에 수직인 면(47)에 대하여 약 5°내지 약 60°의 각도(A)로 배향된 첫번째 부분(51) 및 상기 면(47)에 대하여 약 5°내지 약 60°의 각도(B)로 배향된 두번째 부분(53)을 가지는데, 상기 두 번째 부분(53)은 상기 첫 번째 부분(51)과 반대방향으로 배향됨을 특징으로 하는 스크린(14''').
9. 제1항에 있어서, 상기 시트(31)가 약 1 내지 약 5mils의 두께를 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).
10. 제9항에 있어서, 상기 시트(31)가 약 2mils의 두께를 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).
11. 제1항에 있어서, 약 2 내지 약 20장의 시트(31)가 상기 스크린(14)을 제조하기 위하여 사용됨을 특징으로 하는 스크린(14).
12. 제1항에 있어서, 약 4 내지 약 10장의 시트(31)가 상기 스크린(14)을 제조하기 위하여 사용됨을 특징으로 하는 스크린(14).
13. 제1항에 있어서, 상기 구멍(41)이 약 2 내지 약 100mils의 직경을 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).
14. 제1항에 있어서, 상기 구멍(41)이 약 7 내지 약 60mils의 직경을 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).
15. 열가소성 필름 또는 시트(17)의 천공용 원통형 스크린(14)에 있어서,

    함께 고정되어 원통형을 형성하고 있는 비교적 얇은 시트(31); 및

    상기 스크린(14)의 표면(39)에 실질적으로 수직인 면(47)에 대하여 약 5° 내지 약 60°의 각도로 배향된 상기 스크린(14)을 관통하는 통로(45)를 형성하는, 상기 시트(31)에 있는 다수의 구멍(41)을 포함하는 스크린(14).
16. 제15항에 있어서, 상기 구멍(41)이 실질적으로 원형이고, 상기 통로(45)가 실질적으로 원통형임을 특징으로 하는 스크린(14).
17. 제15항에 있어서, 상기 구멍(41)이 모두 실질적으로 동일한 형임을 특징으로 하는 스크린(14).
18. 제15항에 있어서, 상기 시트(31)에 있는 상기 구멍(41)의 크기가 변하여, 상기 통로(45)가 상기 스크린(14)을 통과함에 따라 수렴함을 특징으로 하는 스크린(14).
19. 제15항에 있어서, 상기 통로(45''')가 상기 구멍(41)이 상기 스크린의 표면에 수직인 면(47)에 대하여 약 5°내지 약 60°의 각도(A)로 배향된 첫번째 부분(51) 및 상기 면(47)에 대하여 약 5°내지 약 60°의 각도(B)로 배향된 두번째 부분(53)을 가지는데, 상기 두 번째 부분(53)은 상기 첫 번째 부분(51)과 반대방향으로 배향됨을 특징으로 하는 스크린(14''').
20. 제15항에 있어서, 상기 스크린이 두께가 약 1 내지 약 5mils인 다수의 시트(31)로 제조됨을 특징으로 하는 스크린(14).
21. 제20항에 있어서, 상기 시트(31)가 약 2mils의 두께를 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).
22. 제20항에 있어서, 약 2 내지 약 20장의 시트(31)가 상기 스크린(14)을 제조하기 위하여 사용됨을 특징으로 하는 스크린(14).
23. 제20항에 있어서, 약 4 내지 약 10장의 시트(31)가 상기 스크린(14)을 제조하기 위하여 사용됨을 특징으로 하는 스크린(14).
24. 제15항에 있어서, 상기 구멍(41)이 약 2 내지 약 100mils의 직경을 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).
25. 제15항에 있어서, 상기 구멍(41)이 약 7 내지 약 60mils의 직경을 가짐을 특징으로 하는 스크린(14).