KR20010005938A - 부직 웨브 제조 방법 - Google Patents

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KR20010005938A
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벤슨더글라스헤린
쿠로존조셉
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데이비드 엠 모이어
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Abstract

본 발명은 신장가능성이 향상된 안정한 부직 웨브와 그 제조 방법을 제공한다. 네킹가능한 부직 웨브가 제 1 방향으로 공급된다. 이 네킹가능한 부직 웨브는 제 1 방향에 수직한 방향으로 점진적으로 신장되기 쉽다. 인장력이 네킹가능한 부직 웨브에 가해져 부직 웨브를 넥킹한다. 그런 후 이 네킹된 부직 웨브는 기계적으로 안정화되어 안정화된 신장가능한 네킹된 부직 웨브를 제공한다. 이 안정화된 신장가능한 네킹된 부직 웨브는 네킹 방향에 평행한 방향으로 용이하게 신장된다.

Description

부직 웨브 제조 방법{STABLE WEB HAVING ENHANCED EXTENSIBILITY AND METHOD FOR MAKING SAME}
부직 웨브는 제품 및 제품의 요소로서 아주 저렴하게 제조될 수 있어 이 제품은 한번 또는 조금 사용하다가 버릴 수 있다. 이러한 제품의 대표적인 것들은 기저귀, 용변연습용 속 팬츠, 와이프, 가먼트(garments), 요실금 브리프, 여성용 위생 가먼트 등을 포함한다.
부직 웨브는 이에 특정한 특징이 부여되도록 처리될 수 있다. 예를 들면, 1993년 9월 14일 자로 하센볼더 2세(Hassenboehler Jr.) 등에 허여된 미국 특허 제 5,244,482 호는 부직 웨브를 처리하기 위한 방법이 개시되어 있으며, 여기서 이 부직 웨브는 이를 강화 및 안정화하기 위해 높은 온도로 가열되고 단축방향으로(uniaxially) 당겨진다. 이러한 부직 웨브는 처리후에 향상된 탄성을 나타냄을 알 수 있다. 이러한 탄성 증가는 부직 웨브를 가열하므로써 주입된 새로운 "메모리(memory)"에 의해 야기되는 것으로 인식되었다. 탄성 보다는 향상된 신장성을 소망하는 경우에 대해, 이러한 가열 단계는 바람직하지 않다. 또한, 높은 온도에서의 가열 단계에 의한 부직 웨브의 당김 단계(drawing) 및 셋팅 단계(setting)는 종종 섬유 취화(fiber embrittlement)를 야기하며 부직 웨브는 향상된 광택을 나타낸다. 예를 들면, 기저귀 커버스톡(coverstock)에서 피부 접촉을 포함하는 많은 응용에 있어서, 이러한 특징은 유연성 및 비가소성(non-plastic), (저 광택) 외관의 소망의 직물형 특징과 반대된다. 최근에는, 웨브를 강화 및 안정화하기 위해 부직 웨브를 가열하는 필요성은 공정의 복잡성 및 비용을 증가시킨다.
1991년 1월 1일자로 모멘(Morman)에게 허여된 미국 특허 제 4,981,747 호는 "양면으로 넥킹된(reversibly necked)" 재료를 개시한다. 이 재료를 안정화하기 위해 열 세팅(heat setting) 단계가 더 수행되는 시간까지 불안정하게 넥킹된 재료는 되감는 롤(re-wound roll)상에 고 장력하에 유지되어야 한다. 이러한 재료는 바람직한 피부 접촉 응용에 대해 상기에 지적된 결점을 다시 가지며, 재료의 신장가능한 운동보다는 재료의 탄성 특성을 향상시킨다.
1993년 7월 13일자로 모멘에게 허여된 미국 특허 제 5,226,992 호는 복합 탄성 넥킹되고 결합된 재료(composite elastic necked-bonded material)를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 인장력은 넥킹가능한 부직 웨브와 같은 적어도 하나의 넥킹가능한 재료에 가해져, 재료를 넥킹 또는 강화한다. 미국 특허 제 5,226,992 호는 인장되고 강화된 부직 웨브를 탄성 재료상에 중첩하는 단계와 인장되고 강화된 부직 웨브를 탄성 재료에 연결하지만 인장된 부직 웨브는 인장된 조건에 있는 방법을 개시한다. 인장되고 강화된 부직 웨브가 인장된 조건에서 여전히 있으면서 이 인장되고 강화된 부직 웨브를 탄성 재료에 연결하는 단계에 의해, 부직 웨브는 이의 넥킹된 치수로 강제된다. 이러한 순서는 부직 웨브를 추가적인 탄성층에 부착하는 일 없이 안정화되고 신장가능한 웨브를 제조하는 수단을 제공하지 않는다.
본 발명의 목적은 안정화되고 신장가능하며 넥킹된 부직 웨브를 제공하는 것으로, 상기 웨브는 안정한 롤스톡(rollstock) 또는 현수 형태로 권취될 수 있으며, 결과적인 변환 또는 조합 작동에 적합하다.
본 발명의 다른 목적은 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 제공하는 것으로, 이 웨브는 기계적인 인장 수단에 의해 매우 고속으로 신장가능하다.
본 발명의 다른 목적은 안정화되고 신장가능하며 넥킹된 부직 웨브를 제조하기 위한 사후 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성 특성보다는 신장가능한 특성을 향상시키기 위해서 및 네킹가능한 부직 웨브의 원래 특성을 실질적으로 방지하기 위해 증가된 온도로 네킹가능한 재료를 가열할 필요가 없는 안정되고 신장가능하며 넥킹된 부직 웨브를 제조하기 위한 사후 처리 방법을 제공하는 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "탄성재(elastic)"라는 용어는 바이어스 힘이 가해질 때 신장가능한, 즉 적어도 약 60%로 늘어날 수 있으며(즉, 이완되고 바이어스되지 않은 길이의 적어도 약 160%인 신장되고 바이어스된 길이로), 신장, 늘리는 힘이 제거될 때 이의 신장 길이의 적어도 55% 회복하는 재료를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "신장가능한(extensible)"이라는 용어는 바이어스 힘이 가하질 때 신장가능한, 즉 커다란 파손없이 적어도 약 60%로 늘어나지만(즉, 완화되고 바이어스되지 않은 길이의 적어도 약 160%인 신장되고 바이어스된 길이로), 신장, 늘리는 힘이 제거되었을 때 그 신장된 것의 55% 이상 회복되지 않는 재료를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "고 신장가능한(highly extensible)"이라는 용어는 바이어스 힘이 가해질 때 커다란 파손없이 적어도 약 100% 신장, 즉 늘어날 수 있지만(완화되고 바이어스되지 않은 길이의 적어도 약 200%인 신장되고 바이어스된 길이로), 신장, 늘어나는 힘을 제거되었을 때 신장된 것의 55% 이상을 회복하지 않는 재료를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "안정화된(stabilized)"이라는 용어는 재료를 안정화하기 위해 다른 가열 또는 다른 웨브의 추가 또는 다른 웨브와의 연결재에 대한 필요없이 보통의 또는 종래의 웨브 저장 방법으로 안정한 조건에서 저장될 수 있는 본 발명의 재료를 의미한다. 이러한 저장 수단은 예를 들면 박스내에 저 인장 롤(low tension rolls) 또는 현수식 재료(festooned material)를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "부직 웨브"라는 용어는 규칙적이지 않은 반복 방법으로 사이에 끼워진 개별적인 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웨브를 의미한다. 과거에 부직 웨브는 예를 들면 멜트블로잉(meltblowing) 방법, 스펀본딩(spunbonding) 방법 및 결합된 카아드 웨브(bonded carded web) 방법과 같은 다양한 방법에 의해 제조되었다.
본원에 사용된 바와 같이, "넥킹된 재료"라는 용어는 소망의 넥-다운(neck-down) 방향에 대해 수직인 방향으로 인장력을 가하므로써 적어도 하나의 차원으로 강제되는 재료를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "넥킹가능한 재료(neckable material)"라는 용어는 넥킹될 수 있는 재료를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "퍼센트 넥다운(percent neckdown)"이라는 용어는 넥킹되지 않은 치수와 넥킹되는 방향으로 넥킹가능한 재료의 안정화되고 넥킹된 치수 사이의 차이를 계측하고, 그런 후 이 차이를 넥킹가능한 재료의 넥킹되지 않은 치수로 나눈 후, 100을 곱하므로써 결정되는 비율을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "복합 탄성재(composite elastic material)"라는 용어는 안정화되고 신장가능한 넥킹된 재료에 연결된 탄성 부재를 포함하는 재료를 의미한다. 탄성재는 간헐적인 점에서 안정화되고 신장가능한 넥킹된 재료에 연결될 수 있거나 또는 상기 재료에 연속적으로 결합될 수 있다. 연결 공정은 탄성 부재와 안정화되고 신장가능한 넥킹된 재료가 병렬된 구성으로 놓이는 동안 이루어진다. 복합 탄성재는 일반적으로 안정화되고 신장가능한 넥킹된 재료의 넥다운 방향에 대해 평행한 방향으로의 탄성재이며, 상기 방향으로 해서 안정화되고 신장가능한 넥킹된 재료의 파괴점(breaking point)까지 신장될 수 있다. 복합 탄성재는 2개 층 이상을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "중합체"라는 용어는 예를 들면 블럭, 그래프트(graft), 랜덤 및 교호 공중합체, 삼량체(terpolymers) 등과 같은 호모폴리머(homopolymers), 공중합체, 및 이들의 혼합체 및 변형체를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 더우기, 달리 특정하게 한정되지 않는한, "중합체"라는 용어는 재료의 가능한 모든 분자 기하학적 구조를 포함한다. 이들 구조는 등방성(isotactic), 규칙배열(syndiotactic) 및 임의 대칭(random symmetries)이지만 이들에 한정되지는 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, "표면 경로길이(surface-pathlength)"라는 용어는 특정 방향으로 문제의 재료의 지형면(topographic surface)을 따라서의 치수이다.
발명의 요약
본 발명과 관련하여 안정화되고 신장가능하며 넥킹된 부직 웨브를 제조하는 방법에 제공되며, 넥킹가능한 부직 웨브를 제공하는 단계와; 넥킹가능한 부직 웨브를 제 1 방향으로 공급하는 단계와; 넥킹가능한 부직 웨브를 제 1 방향과 수직인 방향으로 점진적으로 신장하는 단계와; 제 1 방향과 수직인 방향으로 부직 웨브를 넥킹하기 위해 제 1 방향과 평행한 방향으로 넥킹가능한 부직 웨브에 인장력을 가하는 단계와; 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 제공하기 위해 넥킹된 부직 웨브를 기계적으로 안정화시키는 단계를 포함한다.
안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 제 1 방향과 수직인 방향으로 또는 넥킹 방향과 평행한 방향으로 쉽게 신장된다. 넥킹된 부직 웨브를 기계적으로 안정화하기 위한 바람직한 방법은 넥킹된 부직 웨브를 제 1 방향과 평행한 방향으로 점진적으로 신장시키는 단계를 포함한다.
또한 이 방법은 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 테이크업 롤(take-up roll)에 권취하는 또는 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 박스내에 현수하는 추가적인 단계를 포함한다.
또한 이 방법은 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 탄성 부재에 연결하여 복합 탄성재를 형성하는 추가적인 단계를 포함한다.
재료가 신장가능하다면, 재료는 넥-다운(neck-down)의 소망의 방향에 대해 대체로 수직인 방향으로 신장시키므로써 넥킹될 수 있다. 넥킹가능한 재료는 실온에서 충분히 넥킹될 수 있는 재료일 수 있다. 이러한 넥킹가능한 재료는 편조되고 느슨하게 직조된 직물, 결합된 카아드 부직 웨브, 스펀본드된 부직 웨브(spunbonded nonwoven webs), 또는 멜트블론(meltblown) 부직 웨브를 포함한다. 또한 넥킹가능한 재료는 예를 들면 다중 스펀본드된 층 및/또는 다중 멜트블론 층 또는 필름층과 같은 복수 층을 가질 수 있다. 넥킹가능한 재료는 예를 들면 폴리올레핀과 같은 중합체로 제조될 수 있다. 예시적인 폴리올레핀은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 이들의 혼합체를 포함한다. 넥킹가능한 부직 웨브는 예를 들면 비탄성 부직 재료와 같은 비탄성 부직 웨브일 수 있다.
본 발명은 향상된 신장성을 갖는 안정재 및 이를 제조하기 위한 기계적인 사후 처리 방법에 관한 것이다. 신체에 대한 제품의 맞춤성에 있어서 높은 신장성이 더해질 수 있는 제품의 일부분에 사용될 수 있을 때, 부직 웨브 및 필름 웨브와 같은 고 신장재는 기저귀, 요실금 브리프, 용변연습용 속 팬츠, 여성용 위생 가먼트(feminine hygiene garments) 등과 같은 일회용 흡수성 제품에 사용하기 특히 적합하다.
본 명세서는 본 발명을 나타내는 요지를 명확하게 지적하고 직접적으로 권리범위를 정하는 특허청구범위로 종결되지만, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명으로 더욱 잘 이해될 것이며, 도면에서 유사하게 지적된 것은 실질적으로 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 넥킹된 부직 웨브를 형성하기 위한 예시적인 방법의 개략도,
도 2는 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치의 확대된 사시도,
도 3은 안정화 롤러 장치의 확대된 사시도,
도 4는 인장 및 넥킹 단계전의 예시적인 넥킹가능한 부직 웨브의 평면도,
도 5는 예시적으로 넥킹된 부직 웨브의 평면도,
도 6은 부분적으로 신장된 예시적인 복합 탄성재의 평면도,
도 7은 본 발명의 넥킹된 부직 웨브를 형성하기 위한 다른 예시적인 방법의 개략도,
도 8은 넥킹된 부직 웨브를 셋팅하기에 적합하지 않은 이격된 엠보싱 패턴의 평면도,
도 9는 넥킹된 부직 웨브를 셋팅하기에 적합한 본 발명의 엠보싱 패턴의 평면도,
도 10은 넥킹된 부직 웨브를 셋팅하기에 적합한 본 발명의 다른 엠보싱 패턴의 평면도.
도 1을 참조하면, 본 발명의 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 제조하기 위한 방법이 참조부호(10)로 개략적으로 도시되어 있다.
본 발명에 따르면, 공급 롤(13)이 화살표로 표시된 방향으로 회전함에 따라 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 공급 롤(13)로부터 풀리고 화살표로 표시된 방향[즉, 기계방향 또는 MD(machine direction) 또는 제 1 방향]으로 이동한다. 공급 롤(13)로부터의 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(cross-machine direction web enhancement arrangement)(17)의 인크리멘털 신장 롤러(incremental stretching rollers)(15, 16)에 의해 형성된 닙(nip)(14)을 통과한다.
넥킹가능한 부직 웨브(12)는 예를 들면 공지된 멜트블로잉 방법 또는 공지된 스펀본딩 방법과 같은 공지된 부직 압출 가공 방법으로 제조될 수 있으며, 공급 롤에 1차적으로 저장되는 일 없이 닙(14)을 직접 통과한다.
도 2에는 3차원 표면을 갖는 대향된 압력 응용기(opposed pressure applicators)를 사용하는 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(17)의 바람직한 실시예의 확대된 사시도가 도시되어 있으며, 이 3차원 표면은 서로 적어도 약간은 상보적이다. 도 2에 도시된 기계를 가로지는 방향으로의 웨브 강화 장치(17)는 인크리멘털 신장 롤러(15, 16)를 포함한다. 인크리멘털 신장 롤러가 화살표로 표시된 방향으로 회전할 때 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 인크리멘털 신장 롤러(15, 16)에 의해 형성된 닙(14)을 통과한다. 최상측 인크리멘털 신장 롤러(15)는 다수의 치형(18)과 이에 대응하는 홈(19)을 포함하며 이들은 롤러(15)의 전체 원주방향 둘레로 연장한다. 최하측 인크리멘털 신장 롤러(16)는 다수의 치형(20)과 이에 대응하는 홈(21)을 포함하며 이들은 롤러(16)의 전체 원주방향 둘레로 연장한다. 롤러(15)상의 치형(18)은 롤러(16)상의 홈(21)과 서로 맞물리는 반면, 롤러(16)상의 치형(20)은 롤러(15)상의 홈(19)과 서로 맞물린다.
롤러(15, 16)상의 치형(18, 20)은 각기 넥킹가능한 부직 웨브(12)의 이동 방향과 실질적으로 평행한 방향 또는 넥킹가능한 부직 웨브(12)의 폭부에 실질적으로 수직인 방향으로 연장한다. 즉, 치형(18, 20)은 기계, MD 또는 제 1 방향에 평행한 방향으로 연장한다. 인크리멘털 신장 롤러(15, 16)는 부직 웨브를 제 1 또는 기계 방향과 대체로 수직인 방향으로 점진적으로 신장시켜 부직 웨브의 섬유가 적어도 약간은 기계를 가로지르는(cross-machine) 방향 또는 CD 방향 또는 제 1 방향에 수직인 방향으로 배향되도록 한다. 부직 웨브의 개별 섬유를 CD 방향으로 배향시키는 것 외에 CD 방향 또는 제 1 방향에 수직인 방향으로 계측했을 때 부직 웨브의 표면 경로길이는 증가한다. 부직 웨브(12)가 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(17)를 빠져나갈 때 부직 웨브(12)는 다수의 주름(22)을 갖는다. 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(17)로 들어가기 전의 실질적으로 평평한 부직 웨브(12)의 표면 경로길이와 비교했을 때 주름(22)은 부직 웨브(12)에 증가된 표면 경로길이를 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(17)의 닙(14)에 들어가기 전에, 부직 웨브(12)는 CD 표면 경로길이 치수(Z)를 갖는다. 인크리멘털 신장 롤러(15, 16)에 들어갔다 나온 후에, 부직 웨브는 다수의 주름(22)을 가지며, 이 주름(22)은 부직 웨브(12)에 CD 표면 경로길이 치수(Z)보다 큰 새로운 CD 표면 경로길이 치수(Z')를 제공한다. CD 표면 경로길이 치수(Z')는 CD 표면 경로길이 치수(Z)보다 적어도 약 10% 큰 것이 바람직하며, CD 표면 경로길이 치수(Z)보다 적어도 약 20% 큰 것이 더욱 바람직하며, CD 표면 경로길이 치수(Z)의 적어도 약 30% 큰 것이 가장 바람직하다. 부직 웨브가 심각한 파손없이 CD 표면 경로길이 치수(Z')는 치수(Z)보다 약 200% 이상 클 수 있다. 예를 들면, 10인치의 CD 표면 경로길이 치수(Z)를 갖는 부직 웨브(12)는 15인치의 CD 표면 경로길이 치수(Z')를 갖도록 50% 신장될 수 있다.
부직 웨브의 표면 경로길이를 결정하기 위한 방법은 본 명세서의 뒷 부분에 상술된 시험 방법 섹션에서 알 수 있다.
바란다면 인크리멘털 신장 롤러(15, 16)는 다수의 치형과 홈을 가질 수 있다. 또한, 치형과 홈은 예를 들면 굴곡진, 사인파형 및 지그재그 등과 같은 비선형일 수 있다. 인크리멘털 신장 롤러(15, 16)상의 치형과 홈의 맞물림의 크기 및 양은 소망의 치수일 수 있다.
기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(17)로부터의 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 스택 롤러(28, 30)에 의해 형성된 S-롤 장치(26)의 닙(25)을 통과한다. 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 스택 롤러(28, 30)와 연관된 회전 방향 화살표에 의해 나타난 바와 같이 역 S자 경로인 S-롤 장치(26)의 닙(25)을 통과한다. S-롤 장치(26)로부터의 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 기계적인 안정화 장치(38)의 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)에 의해 형성된 닙(32)을 통과한다. S-롤 장치(26) 롤러의 주변 선형 속도는 기계적인 안정화 장치(38)의 롤러의 주변 선형 속도보다 작게 제어될 수 있어, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 기계적인 안정화 장치(38)의 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)의 닙(32)과 S-롤 장치(26) 사이에서 인장된다. 롤러 속도에 있어서의 차이를 조절하므로써, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 소망하는 양만큼 넥킹되도록 인장되고 이렇게 인장되고 넥킹된 상태로 유지된다. 기계적인 안정화 장치(38)는 다른 재료에 연결될 수 있는 안정화되고 넥킹된 부직 웨브를 제공한다.
부직 웨브(12)가 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)의 닙(32)과 S-롤 장치(26) 사이에서 인장될 때, 제 1 방향과 평행한 방향 또는 기계 또는 MD 방향과 평행한 방향으로 넥킹가능한 부직 웨브에 인장이 가해진다. 제 1 방향에 평행한 방향으로의 부직 웨브(12)의 인장은 부직 웨브가 제 1 방향에 수직인 방향으로 또는 CD 또는 기계를 가로지르는 방향과 평행한 방향으로 넥킹되도록 한다.
S-롤 장치(26)로 들어가므로써, 부직 웨브(12)는 CD 표면 경로길이 치수(Z')를 갖는다. 기계적인 안정화 장치(38)의 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)의 닙(32)과 S-롤 장치(26) 사이에 인장이 가해질 때, 부직 웨브(12)는 이의 새로운 CD 표면 경로길이 치수(Z")가 CD 표면 경로길이 치수(Z')보다 작도록 넥킹되며, 바람직하게는 CD 표면 경로길이 치수(Z)보다 작도록 넥킹된다. CD 표면 경로길이 치수(Z")는 CD 표면 경로길이 치수(Z)의 약 75%보다 작은 것이 바람직하며, CD 표면 경로길이 치수(Z)의 약 50%보다 작은 것이 보다 바람직하며, CD 표면 경로길이 치수(Z)의 약 30%보다 작은 것이 가장 바람직하다. 예를 들면, 10인치의 CD 표면 경로길이 치수(Z)를 갖는 부직 웨브(12)는 15인치의 CD 표면 경로길이 치수(Z')를 갖도록 50% 신장될 수 있으며, 그런 후 10인치의 CD 표면 경로길이 치수(Z)의 50%인 5인치의 CD 표면 경로길이 치수(Z")를 갖도록 넥킹될 수 있다.
넥킹가능한 부직 웨브(12)를 인장하는 다른 방법은 예를 들면 텐터 프레임(tenter frames)과 같은 것을 사용할 수 있다.
넥킹가능한 부직 웨브(12)는 신장가능한, 탄성, 또는 비탄성 부직 재료일 수 있다. 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 스펀본드된 웨브, 멜트블론 웨브, 또는 결합된 카아드 웨브일 수 있다. 넥킹가능한 부직 웨브가 멘트블론 섬유의 웨브이면, 멜트블론 미소섬유를 포함할 수 있다. 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 예를 들면 폴리올레핀과 같은 중합체를 형성하는 섬유로 제조될 수 있다. 예시적인 폴리올레핀은 하나 또는 이상의 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 및 부텐(butene) 공중합체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 예를 들면 적어도 일 층의 멜트블론 웨브에 연결된 적어도 일 층의 스펀본드된 웨브, 결합된 카아드 웨브 또는 다른 적절한 재료를 갖는 복수층 재료일 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 예를 들면 스펀본드된 웨브, 멜트블론 웨브, 또는 결합된 카아드 웨브와 같은 단일층 재료일 수 있다.
또한, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 2개 또는 이상의 상이한 섬유의 혼합체 또는 섬유와 입자의 혼합체로 제조된 복합재일 수 있다. 이러한 복합체는 섬유 및/또는 입자를 가스 스트림에 첨가하므로써 형성될 수 있으며, 멜트블론 섬유가 이송되어 멜트블론 섬유와 다른 재료[예를 들면, 나무 펄프, 인조 섬유 및 입자(예를 들면, 통상 초흡수재(superabsorbent materials)라 불리우는 하이드로콜로이달(hydrocolloidal)(하이드로겔) 입자임)]가 긴밀히 엉켜 혼합되는 것은 멜트블론 섬유의 수집전에 이루어지며 수집 장치는 임의로 분산된 멜트블론 섬유와 다른 재료의 응집성 웨브(coherent web)를 형성한다.
섬유의 부직 웨브는 넥킹에 견딜 수 있는 응집성 웨브 구조를 형성하기 위한 결합에 의해 연결될 수 있다. 적절한 결합 기법은 포인트 캘린더 가공(point calendering), 하이드로엔탱글 가공(hydroentangling), 및 니들링(needling)과 같은 화학적 결합, 열결합을 포함하지만 이들에 한정되지 않는다.
도 3에는 적어도 약간은 서로 상보적인 3차원 표면을 갖는 대향된 압력 압력 응용기를 사용하는 기계적인 안정화 장치(38)의 바람직한 실시예의 확대된 사시도가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 기계적인 안정화 장치(38)는 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)를 포함한다. 인크리멜털 신장 롤러가 화살표로 표시된 방향으로 회전될 때 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)에 의해 형성된 닙(32)을 통과한다. 최상측 인크리멜털 신장 롤러(34)는 다수의 치형(40)과 이에 대응하는 홈(40)을 포함하며 이들은 롤러(34)의 전체 원주방향 둘레로 연장한다. 최하측 인크리멘털 신장 롤러(36)는 다수의 치형(42)과 이에 대응하는 홈(43)을 포함하며 이들은 롤러(36)의 전체 원주방향 둘레로 연장한다. 롤러(34)상의 치형(40)은 롤러(36)상의 홈(43)과 서로 맞물리는 반면, 롤러(36)상의 치형(42)은 롤러(34)상의 홈(41)과 서로 맞물린다.
롤러(34, 36)상의 치형(40, 42)은 각기 넥킹가능한 부직 웨브(12)의 제 1 방향과 실질적으로 수직인 방향 또는 넥킹가능한 부직 웨브(12)의 폭부에 실질적으로 평행한 방향으로 연장한다. 즉, 치형(40, 42)은 기계를 가로지르는 또는 CD 방향에 평행한 방향으로 연장한다. 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)는 넥킹된 웨브를 넥킹된 방향 대체로 수직인 방향(즉, 제 1 방향과 평행한 방향)으로 점진적으로 신장시켜, 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)를 통과해 넥킹된 부직 웨브상의 인장이 제거된 후에 넥킹된 부직 웨브(12)가 넥킹된 상태로 남아 있도록 안정화된다. 넥킹된 부직 웨브를 안정화시키므로써, 넥킹된 부직 웨브는 이의 이전 치수로 되돌아가는 일없이 넥킹된 치수를 실질적으로 유지한다.
인크리멘털 신장 롤러(34, 36) 사이로 통과시켜 안정화된 후, 안정화된 넥킹된 부직 웨브(12)는 다수의 안정화 엠보싱(44)을 포함한다. 안정화 엠보싱(44)은 안정화되고 넥킹된 부직 웨브(12)의 전체 폭부를 가로질러 서로 평행한 실질적으로 선형으로 연장한다. 안정화 엠보싱(44)은 CD 또는 기계를 가로지르는 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하도록 도시되어 있다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 안정화 엠보싱은 안정화되고 넥킹된 부직 웨브(12)를 가로질러 일 에지에서 다른 에지로 연장한다. 이것은 섬유가 웨브의 전체 폭부를 가로지르도록 하여 웨브를 안정화하기 때문에 매우 중요하다. 안정화 엠보싱(44)이 넥킹가능한 부직 웨브(12)를 완전히 가로질러 연장하지 않는다면, 엠보싱되지 않은 넥킹가능한 부직 웨브의 일부는 이전의 폭으로 복귀할 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같은 이격된 엠보싱 패턴은 부직 웨브를 효과적으로 설정할 수 없다. 개별 엠보싱 사이의 부직 웨브의 일부는 설정되지 않으며, 따라서 부직 웨브가 이의 이전 치수로 복귀될 수 있도록 한다.
인크리멘털 신장 롤러(34, 36)는 부직 웨브에 소망의 안정화를 제공하기 위해 다수의 치형과 홈을 포함할 수 있다. 또한, 치형과 홈은 예를 들면 굴곡진, 사인파형 및 지그재그 등과 같은 비선형일 수 있다. 인크리멘털 신장 롤러(34, 36)상의 치형과 홈의 맞물림의 크기 및 양은 소망의 치수일 수 있다. 또한, 치형과 홈은 넥킹가능한 웨브의 이동 방향에 수직인 방향이 아닌 방향으로 연장할 수 있다. 예를 들면, 치형과 홈은 CD 방향에 대해 일정 각도로 연장할 수 있지만, 이러한 형태의 인크리멘털 신장이 웨브의 폭부를 신장하는 경향이 있어 넥킹 작동의 목적을 해치기 때문에, MD 또는 기계 방향과 평행하지 않은 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 기계적인 안정화 장치(38)를 통과해 테이크업 롤(take-up roll)(50)에 권취된다. 넥킹가능한 부직 웨브를 넥킹된 상태로 안정화하는 것은 넥킹가능한 부직 웨브를 넥킹된 상태로 테이크업 롤에 권취되도록 하고 그런 후 소망의 목적에 사용될 수 있도록 한다. 일단 넥킹가능한 부직 웨브가 기계적으로 안정화 또는 세팅되면, 특별한 조절 기구없이 고속으로 종래의 기저귀 변환 장치에서 조절이 적합하다. 변형 실시예에 있어서, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 종래의 현수 장치를 사용하여 박스내로 현수될 수 있다.
안정화되고 넥킹된 부직 웨브는 넥킹 방향과 평행한 방향으로 쉽게 신장된다. 즉, 안정화되고 넥킹된 부직 웨브는 기계를 가로지르는 방향으로 쉽게 연장되거나 신장된다. 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 바이어스 힘이 가해질 때 심각한 파손없이 적어도 약 60% 신장가능하다(즉, 완화되고 바이어스되지 않은 길이의 적어도 약 160%인 신장되고 바이어스된 길이임). 바람직하게는, 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 바이어스 힘이 가해질 때 심각한 파손없이 적어도 약 100% 신장가능하다(즉, 완화되고 바이어스되지 않은 길이의 적어도 약 200%인 신장되고 바이어스된 길이임). 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브가 신장가능하고 탄성이지 않기 때문에, 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 신장력이 해제될 때 신장한 것의 55% 이상을 회복하지 못하며, 신장력이 해제될 때 신장한 것의 25% 이상을 회복하지 못하는 것이 바람직하다.
안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 비교적 작은 바이어스 힘이 가하질 때 심각한 파손없이 바람직하게는 적어도 약 60%, 보다 바람직하게는 적어도 약 100% 또는 그 이상 신장가능하다. 고 신장성이 신체에 대한 제품의 맞춤성을 향상시킬 수 있는 제품의 일부에 부직 웨브가 사용될 수 있을 때, 비교적 작은 바이어스 힘이 가해질 때 적어도 약 60%, 보다 바람직하게는 적어도 약 100% 또는 그 이상 신장이 가능한 것은 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브가 기저귀, 요실금 브리프, 용변연습용 속 팬츠, 여성용 위생 가먼트 등과 같은 일회용 흡수성 제품에 사용하기 특히 적합하도록 한다.
안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 약 300그램 이하의 바이어스 힘이 가해질 때,보다 바람직하게는 약 200그램 이하의 바이어스 힘이 가해질 때, 가장 바람직하게는 약 100그램 이하의 바이어스 힘이 가해질 때 심각한 파손없이 바람직하게는 적어도 약 60%, 보다 바람직하게는 적어도 약 100% 신장가능하다.
도 1의 장치와 관련하여 사용될 수 있는 종래의 구동 수단 및 다른 종래의 장치는 널리 공지되어 있으며, 명확성을 위해 도 1의 개략도에 도시되어 있지 않다.
인크리멘털 신장외에, 넥킹된 부직 웨브를 기계적으로 안정화하기 위한 다른 적절한 방법이 있다. 이들 방법은 클림핑(crimping), 및/또는 크레이핑 롤러(creping rollers)를 포함한다. 다른 적절한 방법은 넥킹된 부직 웨브를 한쌍의 매끄러운 롤러의 닙 사이로 통과시키는 단계를 포함한다. 이 안정화 롤러의 닙 압력 및/또는 롤러 맞물림은 넥킹된 웨브에 소망 정도의 안정화를 제공하도록 설정된다.
도 9에는 넥킹가능한 부직 웨브를 안정화하기 위한 다른 적절한 엠보싱 패턴의 평면도가 도시되어 있다. 이 패턴은 기계를 가로지르는 방향에 대해 대체로 평행한 방향으로 웨브(205)의 전체 폭부를 연속해 가로질러 연장하는 다수의 선형 엠보싱(210)을 포함한다. 또한 이 패턴은 기계를 가로지르는 방향에 대해 일정 각도를 가지고 및 엠보싱(210)에 대해 일정 각도를 가지고 웨브(205)의 전체 폭부를 연속적으로 가로질러 연장하는 다수의 선형 엠보싱(212)을 포함한다. 또한 웨브(205)는 기계를 가로지르는 방향에 대해 일정 각도를 가지고 및 엠보싱(210, 212)에 대해 일정 각도를 가지고 웨브(205)의 전체 폭부를 연속적으로 가로질러 연장하는 다수의 선형 엠보싱(214)을 포함한다. 엠보싱(212, 214)은 서로에 대해 및 엠보싱(210)에 대해 각도를 가지고 연장할 수 있다.
도 10에는 넥킹가능한 부직 웨브를 안정화하기 위한 다른 엠보싱 패턴의 평면도가 도시되어 있다. 이 패턴은 기계를 가로지르는 방향에 대해 각도를 가지고 웨브(220)의 전체 폭부를 연속적으로 가로질러 연장하는 다수의 선형 엠보싱(222)을 포함한다. 또한 웨브(220)는 기계를 가로지르는 방향에 대해 일정 각도를 가지고 및 엠보싱(222)에 대해 일정 각도를 가지고 웨브(220)의 전체 폭부를 연속적으로 가로질러 연장하는 다수의 선형 엠보싱(224)을 포함한다. 엠보싱(222, 224)은 서로 수직으로 정렬되는 것이 바람직하다. 그러나, 선형 엠보싱(222, 224) 사이에 다른 각도도 사용될 수 있다.
도 9 및 도 10의 엠보싱 패턴은 넥킹가능한 부직 웨브를 패턴이 형성된 한쌍의 압축 롤러에 의해 형성된 닙에 공급하므로써 제공된다. 각각의 롤러는 각기 롤러(34, 36)상의 치형(40, 42)과 유사한 일련의 융기된 표면을 갖는다. 각각의 롤러상의 융기된 표면은 상보적이고 서로 맞물리며 넥킹된 부직 웨브를 압축하여 도 9 및 도 10에 도시된 엠보싱 패턴을 제공한다. 패턴이 형성된 압축 롤러에 의해 제공된 압축은 개별 섬유가 웨브를 넥킹된 상태로 안정화하도록 설정한다.
변형 실시예에 있어서, 패턴이 형성된 압축 롤러는 융기된 표면의 패턴을 갖는 패턴 롤러와 매끄러운 표면을 갖는 앤빌 롤러를 포함할 수 있다. 패턴 롤러상의 융기된 표면은 넥킹된 부직 웨브를 앤빌 롤러쪽으로 압축하여 도 9 및 도 10에 도시된 엠보싱 패턴을 제공한다.
안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 후에 탄성 부재에 연결되어 복합 탄성재를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 안정화된 신장가능한 넥킹된 재료는 탄성 부재와 연결될 수 있는 반면 탄성 부재는 실질적으로 인장되지 않은 상태에 있다. 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브 및 탄성 부재는 같은 공간에 걸치는 표면(coextensive surfaces)의 적어도 일부를 따라 간헐적으로 또는 실질적으로 연속적으로 서로 연결될 수 있는 반면 탄성 부재는 인장된 상태 또는 인장되지 않은 상태에 있다. 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 테이크업 롤(50)과 같은 롤로부터 이동된 후에 탄성 부재에 연결될 수 있거나, 또는 기계적으로 안정화되자 마자 탄성 부재에 연결될 수 있다.
탄성 부재는 적절한 탄성재로 제조될 수 있다. 일반적으로, 수지 또는 이들을 포함하는 혼합체를 형성하는 적절한 탄성중합체 섬유는 탄성중합체 섬유의 부직 웨브로 사용될 수 있으며, 수지 또는 이들을 포함하는 혼합체를 형성하는 적절한 탄성중합체 필름은 본 발명의 탄성중합체 필름으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 탄성 부재는 일반식(A-B-A')을 갖는 블럭 공중합체로 제조된 탄성중합체 필름일 수 있으며, 여기서 참조부호(A, A')는 각기 폴리[비닐 아렌(vinyl arene)]과 같은 스티렌 잔기(styrenic moiety)를 갖는 열가소성 중합체 말단블럭이며, 참조부호(B)는 공액결합된 디엔(conjugated diene) 또는 저급 알켄 중합체와 같은 탄성중합체성 중합체 중간블럭이다. 탄성 시트를 형성하기 위해 사용될 수 있는 다른 예시적인 탄성중합체 필름은 예를 들면 B.F. Goodrich ＆ Company로부터 입수가능한 ESTANE(등록상표)과 같은 폴리우레탄 탄성중합체 재료, 예를 들면 Rilsan Company로부터 입수가능한 PEBAX(등록상표)와 같은 폴리아미드 탄성중합체 재료, 및 예를 들면 E.I. DuPont De Nemours ＆ Company로부터 입수가능한 Hytrel(등록상표)와 같은 폴리에스테르 탄성중합체 재료를 포함한다.
또한 폴리올레핀은 탄성중합체성 중합체와 혼합되어 조성물의 처리가능성을 향상시킨다. 폴리올레핀은 혼합되어 상승된 압력 및 상승된 온도 조건이 적절히 조합된 상태에 놓일 때 혼합된 형태로 탄성중합체성 중합체와 사출성형될 수 있는 것이어야 한다. 유용한 혼합 폴리올레핀 재료는 예를 들면 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체를 포함하는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부텐을 포함한다.
또한 탄성 부재는 감압성 탄성중합체 접착성 시트일 수 있다. 예를 들면, 탄성 재료 자체는 끈적끈적할 수 있거나, 또는 변형 실시예에 있어서, 상용성 점착성 수지(compatible tackifying resin)는 상술된 사출가능한 탄성중합체 조성물에 첨가되어 감압성 접착제(예를 들면, 탄성중합체성 시트를 인장되고 넥킹된 비탄성 웨브에 결합시킴)와 같이 작용할 수 있는 탄성중합체성 시트를 제공할 수 있다. 또한 탄성 시트는 2개 또는 이상의 개별 응집성 웨브 또는 필름을 포함할 수 있는 복수층 재료일 수 있다. 또한, 탄성중합체성 시트는 복수층 재료일 수 있으며 여기서 하나 또는 이상의 층은 탄성 및 비탄성 섬유 또는 입자의 혼합체를 포함한다.
탄성 부재로 사용하기 위한 다른 적절한 탄성중합체성 재료는 열 수축가능한 탄성 중합체 필름, 포밍된 탄성중합체성 스크림(formed elastomeric scrim), 탄성중합체성 폼 등을 포함하는 "라이브(live)" 합성 또는 천연 고무를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에 있어서, 탄성 부재는 Conwed Plastics으로부터 입수가능한 탄성중합체성 스크림을 포함한다.
인장 또는 넥킹 후 치수에 대한 넥킹가능한 부직 웨브(12)의 본래 치수 사이의 관계는 복합 탄성재의 신장의 대략적인 한계를 결정한다. 넥킹가능한 부직 웨브는 예를 들면 기계방향 또는 기계를 가로지르는 방향과 같은 방향으로 그의 넥킹된 치수로 신장 및 복귀가능하기 때문에, 복합 탄성재는 넥킹가능한 부직 웨브(12)와 대체로 동일한 방향으로 신장가능하다.
예를 들어 도 4 내지 도 6을 참조하면, 150% 신장할 수 있는 복합 탄성재를 소망할 경우, 예를 들면, 250㎝인 폭(X)을 갖는 넥킹가능한 재료의 폭(도 4에 개략적으로 도시되어 있지만 이 스케일일 필요는 없음)은 약 100㎝인 폭(Y)으로 넥킹되도록 인장된다. 도 4에 도시된 넥킹된 부직 웨브는 기계적으로 안정화되어 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 제공한다. 그런 후 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브는 대략 100㎝의 폭을 갖는 탄성 부재에 연결되며 이 탄성 부재는 250㎝의 폭으로 적어도 신장가능하다. 도 6에 개략적으로 도시되었으며 이러한 스케일일 필요는 없는 결과적인 복합 탄성재는 약 100㎝의 폭(Y)을 가지며 약 150%의 신장을 위해 적어도 넥킹가능한 재료의 본래 250㎝ 폭(X)으로 신장가능하다. 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 탄성 부재의 탄성 한계는 복합 탄성재의 최소 소망의 탄성 한계만큼 클 필요가 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 넥킹된 부직 웨브를 형성하기 위한 다른 방법(100)이 개략적으로 도시되어 있다.
공급 롤(103)이 화살표로 표시된 방향으로 회전함에 따라, 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 공급 롤(103)로부터 풀려 화살표로 표시된 방향, 즉 기계 또는 제 1 방향으로 이동한다. 공급 롤(103)로부터의 넥킹가능한 부직 웨브(12)는 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(107)의 인크리멜털 신장 롤러(105, 106)에 의해 형성된 닙(104)을 통과한다. 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(107)는 3차원 표면을 갖는 대향된 압력 응용기를 사용하며 이는 적어도 약간은 서로 상보적이다. 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(107)는 인크리멘털 신장 롤러(105, 106)를 포함한다. 인크리멘털 신장 롤러를 포함하는 기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치의 보다 자세한 설명은 도 2에 도시되어 있다.
넥킹가능한 부직 웨브(102)는 예를 들면 공지된 멜트블로잉 방법 또는 공지된 스펀본딩 방법과 같은 공지된 부직 압출 가공 방법으로 제조될 수 있으며, 공급 롤에 1차적으로 저장되는 일 없이 닙(14)을 직접 통과한다.
기계를 가로지르는 방향으로의 웨브 강화 장치(107)로부터의 넥킹가능한 부직 웨브(102)는 스택 롤러(128, 130)에 의해 형성된 S-롤 장치(126)의 닙(125)을 통과한다. 넥킹가능한 부직 웨브(102)는 스택 롤러(128, 130)와 연관된 회전 방향 화살표에 의해 나타난 바와 같이 역 S자 경로인 S-롤 장치(126)의 닙(125)을 통과한다. S-롤 장치(126)로부터 넥킹가능한 부직 웨브(102)는 압력 롤러(142, 144)를 포함하는 압력 롤러 장치(140)에 의해 형성된 압력 닙(145)을 통과한다. S-롤 장치(126) 롤러의 주변 선형 속도가 압력 롤 장치(140)의 롤러의 주변 선형 속도보다 작게 제어될 수 있기 때문에, 넥킹가능한 부직 웨브(102)는 압력 롤 장치(140)의 압력 닙과 S-롤 장치(126) 사이에서 인장된다. 롤러 속도에 있어서의 차이를 조절하므로써, 넥킹가능한 부직 웨브(102)는 소망하는 양만큼 넥킹되도록 인장되고 이렇게 인장되고 넥킹된 상태로 유지된다. 압력 롤러 장치(140)로부터의 넥킹된 부직 웨브(102)는 인크리멘털 신장 롤러(153, 154)를 포함하는 기계적인 안정화 장치(152)에 의해 형성된 닙(151)을 통과한다. 압력 롤 장치(140)의 롤의 주변 선형 속도가 기계적인 안정화 장치(152)의 롤의 주변 선형 속도 이하로 제어되기 때문에, 부직 웨브는 압력 롤 장치(140)와 기계적인 안정화 장치(152) 사이에서 인장되고 및/또는 넥킹된 상태로 유지된다. 기계적인 안정화 장치(152)를 벗어난 후 안정화된 넥킹된 부직 웨브(102)는 테이크업 롤(160)상에 권취된다. 변형 실시예에 있어서, 안정화된 넥킹된 부직 웨브(102)는 종래의 장치를 사용해 박스내에 현수될 수 있다.
도 7의 장치와 관련하여 사용될 수 있는 종래의 구동 수단 및 다른 종래의 장치는 널리 공지되어 있으며, 명확성을 위해 도 7의 개략도에는 도시되어 있지 않다.
시험 방법
부직 웨브의 표면 경로길이 측정은 미시적 이미지 해석 방법에 의해 부직 웨브를 해석하므로써 결정될 수 있다.
계측된 샘플은 절단되고 부직 웨브로부터 분리된다. 1/2인치인 인장되지 않은 샘플 길이는 웨브에 부착되고, 그런 후 정확하게 절단되고 웨브로부터 제거되는 동안 "계측된 에지(measured edge)"에 수직해 "게이지 마킹(gauge marked)"된다.
그런 후 계측 샘플은 미시적 유리 슬라이드의 긴 에지상에 놓인다. "계측된 에지"는 슬라이드 에지로부터 외측으로 약간(대략 1㎜) 연장한다. 감압성 접착제의 박층은 유리 페이스-에지(glass face-edge)에 가해져 적절한 샘플 지지 수단을 제공한다. 깊은 주름을 갖는 샘플에 대해, 이 샘플을 슬라이드 에지에 접촉 및 부착시키기 위해 (중요한 힘을 부가하는 일없이) 샘플을 서서히 신장시킬 필요가 있다. 이러한 것은 이미지 해석중에 향상된 에지 동일화가 가능하게 하고 추가적인 해석 방법을 필요로 하는 "구겨진(crumpled)" 에지를 회피한다.
각 샘플의 이미지는 충분한 품질 및 양의 적절한 미시적 계측 수단을 사용하여 공급 슬라이드 "에지 온(edge on)"을 취한 "계측된 에지" 뷰(views)로서 얻어질 수 있다. 하기의 장치, 즉 Sony Video printer Mavigraph unit으로 제조된 비디오 이미지 프린터를 구비한 Keyence VH-6100(20x 랜즈) 비디오 유닛을 사용하여 데이터가 얻어진다. 비디오 프린터는 휴렛트 팩커드 스캔젯 IIP 스캐너로 이미지가 스캔된다. 이미지 해석은 NIH MAC 이미지 버전 1.45 소프트웨어를 사용하여 MacIntosh IICi 컴퓨터상에서 이루어진다.
이러한 장치를 사용하여, 0.005"를 갖는 0.500"의 그리드 스케일 길이를 초기에 갖는 교정 이미지(calibration image)는 컴퓨터 이미지 해석 프로그램의 교정 설정을 위해 사용된다. 그런 후 계측되는 모든 샘플은 비디오 이미지화되고 비디오 이미지 프린트된다. 다음에, 모든 비디오 프린트는 100dpi(256 레벨 그레이 스케일)로 적절한 맥 이미지 파일 포멧(Mac image-file format)으로 이미지 스캔된다. 마지막으로, 각각의 이미지 파일(교정 파일을 포함함)은 Mac Image 1.45 컴퓨터 프로그램을 사용하여 해석된다. 모든 샘플은 선택된 프리핸드 라인 측정 공구로 측정된다. 샘플은 양 측면 에지에서 측정되며 길이는 기록된다. 얇은 샘플은 계측되는 단지 하나의 측면 에지가 필요하다. 두꺼운 샘플은 양 측면 에지에서 계측된다. 길이 측정 트레이싱은 절단 샘플의 전체 게이지 길이를 따라 이루어진다. 몇몇 경우에 있어서, 다수의(부분적으로 중첩하는) 이미지는 전체 절단 샘플을 덮는 것을 요구할 수 있다. 본 경우에 있어서는, 양 중첩 이미지에 공통인 특징적인 특징을 선택해 "마커(markers)"로 사용해 인접하는 그러나 중첩하지 않는 이미지 길이 판독을 가능하게 한다.
표면 경로길이의 최종 결정은 각 영역의 5개의 분리된 1/2" 게이지 샘플의 길이를 평균내므로써 얻어진다. 각각의 게이지 샘플 "표면 경로길이"는 양 측면 에지 표면 경로길이의 평균일 될 수 있다.
상술된 시험 방법이 본 발명의 다수의 웨브에 유용하지만 이 시험 방법은 일부 웨브를 조절하기 위해 변형될 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙련된 사람에 의해 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 각종 변형 및 수정이 가해질 수 있다. 본 발명의 범위내에서 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 안정화된 신장가능한 부직 웨브를 제조하는 방법으로서,
    ⓐ 넥킹가능한 부직 웨브, 바람직하게는 섬유 혼합체의 복합 재료 및 하나 또는 이상의 다른 흡수성 재료를 제공하는 단계와,
    ⓑ 넥킹가능한 부직 웨브를 제 1 방향으로 공급하는 단계와,
    ⓒ 바람직하게는 한쌍의 인크리멘털 신장 롤러에 의해 형성된 닙을 통해 부직 웨브를 공급하므로써 넥킹가능한 부직 웨브를 상기 제 1 방향과 수직인 방향으로 점진적으로 신장하는 단계로서, 상기 롤러는 다수의 치형과 다수의 홈을 갖는 것이 바람직한, 상기 신장 단계와,
    ⓓ 부직 웨브를 넥킹하기 위해 넥킹가능한 부직 웨브에 인장력을 가하는 단계와,
    ⓔ 바람직하게는 한쌍의 패턴이 형성된 압축 롤러에 의해 형성된 닙을 통해 넥킹된 부직 웨브를 공급하므로써 안정화되고 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 제공하기 위해 넥킹된 부직 웨브를 기계적으로 안정화시키는 단계로서, 상기 패턴이 형성된 압축 롤러는 부직 웨브의 전체 폭부를 가로질러 연속적인 압축 안정화 엠보싱을 제공하는 것이 바람직한, 상기 안정화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(ⓔ)는 넥킹된 부직 웨브를 상기 제 1 방향과 평행한 방향으로 점진적으로 신장하는 단계를 더 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 넥킹가능한 부직 웨브는 섬유의 결합된 카아드 웨브, 스펀본드된 섬유의 웨브, 멜트블론 섬유의 웨브 및 적어도 하나의 상기 웨브를 포함하는 복수층 재료로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 웨브인 것을 더 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 섬유는 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리아미드로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 중합체를 포함하는 것을 더 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 폴리올레핀은 하나 또는 이상의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부텐 공중합체로 이루어진 그룹으로 선택되는 것을 더 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 넥킹가능한 부직 웨브는 나무 펄프, 인조 섬유, 입자 및 초흡수성 재료로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 또는 이상의 다른 재료와 섬유의 혼합체를 포함하는 복합 재료인 것을 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    ⓕ 안정화된 신장가능한 넥킹된 부직 웨브를 탄성 부재에 연결하는 단계로서, 상기 탄성 부재는 탄성 폴리에스테르, 탄성 폴리우레탄, 탄성 폴리아미드 및 탄성 A-B-A' 블럭 공중합체를 구성하는 그룹으로부터 선택되는 탄성중합체성 중합체인 것이 바람직하며, A 및 A'는 동일하거나 또는 상이한 열가소성 중합체이며, B는 탄성중합체성 중합체 블럭인, 상기 연결 단계를 추가적으로 포함하는 것을 더 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 탄성중합체성 필름을 포함하는
    부직 웨브 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 탄성중합체성 스크림을 포함하는
    부직 웨브 제조 방법.
  10. 안정화된 신장가능한 부직 웨브를 제조하는 방법으로서,
    ⓐ 넥킹가능한 부직 웨브, 바람직하게는 섬유 혼합체의 복합 재료 및 하나 또는 이상의 다른 흡수성 재료를 제공하는 단계와,
    ⓑ 넥킹가능한 부직 웨브를 제 1 방향으로 공급하는 단계와,
    ⓒ 바람직하게는 한쌍의 인크리멘털 신장 롤러에 의해 형성된 닙을 통해 부직 웨브를 공급하므로써 넥킹가능한 부직 웨브를 상기 제 1 방향과 수직인 방향으로 점진적으로 신장하는 단계로서, 상기 롤러는 다수의 치형과 다수의 홈을 갖는 것이 바람직한, 상기 신장 단계와,
    ⓓ 상기 제 1 방향에 평행한 방향으로 넥킹가능한 부직 웨브에 인장력을 가해 부직 웨브를 상기 제 1 방향에 수직한 방향으로 넥킹하는 단계와,
    ⓔ 상기 넥킹된 부직 웨브를 상기 제 1 방향과 평행한 방향으로 점진적으로 신장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    부직 웨브 제조 방법.
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