KR20020002467A - 균일하게 처리된 섬유 웹 및 이의 제조 방법 - Google Patents

균일하게 처리된 섬유 웹 및 이의 제조 방법 Download PDF

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크리스토퍼 코스그로브 크리아간
사무엘 에드워드 말몬
데브라 진 맥도웰
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필립 세르만 워렌
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로날드 디. 맥크레이
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 활성 물질(16)을 직물(12)의 표면(12A)에 도포하고, 25m/초 이상의 속도로 공기 또는 증기의 집속된 스트림(20)을 웹(12) 내부 및 그를 통해 직행시켜서 강제로 활성 물질(16)을 웹(12)의 전체를 통해서 들어가게 하고, 또한 공기, 응축물 및(또는) 직물로부터 빠져 나온 활성 물질을 수집하기 위해서 웹(12)의 반대편에 진공을 가하는 단계를 포함하는 하이로프트 직물을 국부적으로 도포된 활성 물질에 의해 처리하는 방법을 제공한다. 50mil을 초과하는 두께를 가지고 0.2g/cc 내지 0.008g/cc의 밀도를 가지는 직물은 국부적으로 도포된 활성 물질이 직물 두께 전체를 통해서 실질적으로 균일하게 분포된다.

Description

균일하게 처리된 섬유 웹 및 이의 제조 방법{Uniformly treated fibrous webs and methods of making the same}
니트 또는 부직포 직물과 같은 다공성 물질의 기능적인 또는 물리적인 성질은 자주 국부적으로 활성 물질 또는 화학 조성물을 가하여 직물을 처리함으로써 개질하거나 개선한다. 극히 일부 예로서, 다음과 같은 성질, 즉 강도, 탄성, 습윤성, 흡수성, 대전방지성(정전기 감쇠),내연성, 알콜 반발성 등을 직물에 부여 및(또는) 개선하기 위해서 지금까지 직물에 다양한 화학 조성물을 처리하여 왔다. 화학 조성물을 직물의 하나 이상의 표면에 흔히 처리하였다. 그러나, 자주 화학 조성물을 직물 두께 전체에 걸쳐 처리하는 것이 요구된다. 화학 조성물을 상기의 방식으로 가하면 원하는 물리적 성질이 직물의 표면 뿐만 아니라 직물 전체에 부여될 수 있다. 이는 처리된 직물의 원하는 성질을 크게 증가시키고(또는) 처리의 효율을 높인다. 그러나, 두껍고(또는) 하이로프트 섬유 기체의 두께 전체를 통해 국부적인 처리를 균일하게 가할 수 있는 능력은 어렵다. 화학 조성물을 국부적으로 가하는 현존하는 방법은 효율적이고, 비용 효과적인 방식으로 직물 두께 전체를 통해 화학 조성물을 균일하게 가할 수 있는 방법을 제공하는 데 실패하였다.
한 예로서, 이제까지 화학 조성물 또는 활성 물질을 직물의 한 면에 가하고 그 다음 직물의 반대편에 진공을 가하여서 활성 물질을 도포해 왔다. 진공의 견인력은 활성 물질을 직물 내부로 끌어 당기는 것을 돕도록 의도된다. 이같은 방법은 발포성 마무리제를 직물 내로 끌어당기는 것이 개시된 그레고리안(Gregorian) 등의 미국 특허 제 4,266,976호에 일반적으로 개시되어 있다. 아울러, 파울스(Pauls) 등의 미국 특허 제 4,385,954호는 발포 결합제를 웹의 표면에 가하고, 이어서 웹 속으로 결합제가 약간 침투하도록 웹의 반대편에 제1의 낮은 수준의 진공을 가하고 이어서 결합제가 웹으로 더 많이 스며들도록 제2의 높은 압력 진공을 가해서 발포 결합제를 웹에 도포하는 방법을 교시하고 있다. 또한 아울러, 미터(Mitter)의 미국 특허 제4,440,808호는 처음에는 직물의 상부를 발포 물질로 처리하고 그 후 직물의 하부에 가해진 진공에 의해 웹 내부로 끌어 들이는 방법을 개시하고 있다. 미터는 진공으로부터의 흡입이 기포를 직물로 끌어 당기고, 진공으로부터 하류에 있는,롤러들이 처리된 직물을 기계적으로 압착함으로써 발포 물질의 기포를 웹 안에서 파열시키고 잔여 기포 및 액체를 직물로부터 제거하는 것을 진술하고 있다. 웹을 통해 국부적으로 도포된 활성 물질을 끌어 당기는 데 진공을 이용하는 이들 및 다른 방법들은 일부 얇은 직물에는 적합하다. 그러나, 웹의 두께를 가로질러 다수의 및(또는) 큰 틈의 공간을 가진 두껍고 또는 하이로프트의 직물에는, 상기의진공 처리법은 활성 물질이 균일하게 처리된 웹을 제조할 수 없다. 아울러, 상기 방법은 지나친 양의 활성 물질을 직물의 외부 표면에 남기는 경향이 있으며, 이는 많은 활성 물질의 경우 직물에 불쾌하고 (또는) 기름기 많은 감촉을 줄 수 있다. 이는 사람의 피부에 접촉하는 물품에서 취급되고 (또는) 쓰이는 직물에는 매우 바람직하지 않다. 또한 아울러, 상기의 불균일한 처리는 원하는 물리적 성질을 달성하기 위해서 높은 수준의 활성 물질의 사용을 요구할 수 있다.
활성 물질로 직물을 처리하는 다른 방법은 완전한 시트 침윤에 의한 것이다. 이러한 한 가지 방법은 "침적 및 압착" 방법으로, 이 방법에서는 직물을 처음에 활성 물질의 조에 완전히 함침시키고 그 다음 과도한 양의 활성 물질을 제거하기 위해 직물을 "압착" 또는 압축하는 작용을 하는 콤팩트(compact) 롤러 사이를 지나도록 하는 것이다. 이것과 다른 유사한 방법들은 일반적으로 유럽 특허 제0472942호에 기술되어 있다. 완전한 시트 침윤을 요구하는 방법은 이들이 흔히 직물에서 제거될 상당한 양의 활성물질을 발생시키고 따라서 바람직하지 못한 양의 폐기물을 생성하므로 비효율적일 수 있다. 그러나,활성 물질을 재사용하는 방법은 원하지 않는 물질을 직물에 도입할 수 있다. 아울러, 추가적인 비효율성은 시트 침윤을 달성하기 위한 많은 방법들이 전체 방법의 라인 속력(line-speed)을 제한할 수 있다는 사실에서 기인할 수 있다. 또한, 이러한 방법들이 더 균일한 처리를 달성할 수는 있지만, 상기에서 언급된 진공 보조 처리법에 비해, 과도한 활성물질을 제거하기 위해 직물을 기계적으로 압착하는 방법은 많은 물질의 개방된, 하이로프트 구조를 저하시키는 불리한 점을 가진다. 이는 직물 안의 틈 공간의 균일성 및(또는) 크기를 불리하게도 감소시킴으로써 직물의 전체적인 유용성 또는 기능을 저하시킬 수 있다. 예를 들어, 액체를 흡수 (및/또는) 보유하도록 위해 의도된 직물에 관해서, 틈 공간의 균일성 및(또는) 크기의 감소는 액체 흡수율 및(또는) 이의 흡수 용량에서 상응하는 감소를 가질 수 있다.
따라서, 물질의 두께 전체를 통해 가해진 균일한 국부 처리를 갖는 두껍고 (또는) 하이로프트의 다공성 물질에 대한 필요가 존재한다. 아울러, 직물의 노출된 표면 위에 과도한 양의 활성 물질을 갖지 않는 이같이 균일하게 처리된 직물에 대한 필요가 존재한다. 더욱이, 기체 두께 전체를 통해 활성 물질을 균일하게 가하고 따라서 효율적이고 효과적인 두껍고 (또는) 하이로프트의 다공성 기체에 활성 물질을 국부적으로 가하는 방법에 대한 필요가 존재한다. 보다 상세하게는, 이러한 직물의 매우 로프트한(lofty) 구조를 유의하게 저하시키지 않는 두껍고(또는) 하이로프트 섬유 기체에 활성 물질을 국부적으로 가하는 방법에 대한 필요가 있다. 아울러, 높은 라인 속도로 연속적인 방법에서 사용될 수 있고 따라서 아울러 유의한 양의 폐기물을 생성하지 않는 활성 물질을 효과적으로 가할 수 있는 방법에 대한 필요가 존재한다.
발명의 요약
50 mils 이상의 두께를 가지고 직물의 두께 전체를 통해 총체적으로 뻗쳐 있는 상호 연결 틈 공간을 가진 국부적으로 처리된 직물을 포함하는 본 발명의 다공성 기체에 의해 앞서 언급한 필요가 만족되며 선행 기술의 단점이 극복된다. 이직물은 활성 물질이 섬유 표면에, 직물의 두께 전체를 통해서 존재하고 직물의 상반부의 활성 물질 대 직물의 하반부의 활성 물질의 중량 % 비가 약 3:1을 넘지 않도록 국부적으로 도포된 활성 물질을 가진다. 섬유 표면 위의 활성 물질의 상대적인 양은 한 직물 표면으로부터 반대편 표면까지 직물의 두께를 통해 연속적인 구배를 이루며 증가할 수 있다. 별법으로, 섬유 표면 위의 활성 물질의 상대적인 양은 직물의 내부의 한 영역에서 또는 면한 평면을 따라 최대가 될 수 있으며 직물의 외부 표면의 한쪽 또는 양쪽에서 이보다 작을 수 있다. 따라서, 일면에서, 본 발명의 처리된 직물은 직물의 내부 안에 위치한 섬유 위에서 활성 물질의 가장 무거운 코팅을 가질 것이며 직물의 외부 표면에 위치한 섬유 위에서 상대적으로 가벼운 코팅을 가질 것이다. 이러한 직물은 섬유 표면 위의 활성 물질의 상대적인 양이 각각의 외부 표면으로부터 직물의 두께를 따라 증가하여 직물의 내부 안에서는 피크 활성 물질 부가 수준에 이르는 두 구배를 가진다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에서, 다공성 기체는 약 10 미만의 평균 섬유 데니어 및 약 0.008g/cc(그램 /세제곱 센티미터) 내지 약 0.2g/cc의 직물 밀도를 가진 열가소성 섬유의 부직 웹을 포함할 수 있다. 아울러, 직물의 상반부의 활성 물질 대 직물의 하반부의 활성 물질의 중량 % 비가 약 2:1 미만일 수 있으며 심지어 약 1.5:1 미만일 수 있다. 예로서, 활성 물질은 습윤제, 연화제, 대전방지제 또는 다른 기능성 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일면에서는, 처리된 다공성 기체가 약 0.01g/cc 내지 약 0.2g/cc의 섬유 밀도 및 약 50mil 이상의 두께를 가진 직물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 직물은 그 안에 다수의 상호 연결 틈 공간을 가진 하이로프트 직물을 아울러 포함한다. 직물은 직물의 종방향 및 횡방향 양쪽으로 뻗는 제1 및 제2 영역을 가질 수 있으며, 여기서, 직물의 제1 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 직물의 제1 영역의 하반부 상의 활성 물질의 중량 % 비는 3:1 보다 작으며, 직물의 제2 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 직물의 제2 영역의 하반부 상의 활성 물질의 중량 % 비는 3:1보다 크다. 아울러, 제1 영역은 섬유 표면 위에, 직물의 전체 두께 전체에 걸쳐 활성 물질을 가질 수 있다. 다른 일면에서, 제2 영역은 예를 들어 제2 영역이 직물의 반대편 에지(edge)에 위치하고 제1 영역이 직물의 중앙 부분을 따라 배치되는 것과 같이 직물의 하나 이상의 에지에 인접할 수 있다. 다른 일면에서, 직물의 제2 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 직물의 제2 영역의 하반부 상의 활성 물질의 중량% 비가 약 4:1 보다 클 수 있으며, 직물의 제1 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 직물의 제1 영역의 하반부 상의 활성 물질의 중량% 비가 약 2:1 보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 일면에서, 국부적으로 처리된 다공성 직물을 제조하는 방법이 본원에 개시되어 있으며, 이는 (a) 제1 및 제2 표면을 가진 다공성 기체을 제공하고; (b) 다공성 기체의 제1 표면에 활성 물질을 도포하고; (c) 집속된 가스 스트림을 다공성 기체의 제1 표면에 가해서 상기 활성 물질을 상기 다공성 기체의 두께를 통해 실질적으로 분포시키는 것을 포함할 수 있다. 바람직하게는 집속된 가스 스트림은 약 25 미터/초 이상의 속력를 가진다. 직물 위에 집속된 가스 스트림을 가하는 것은 활성 물질의 일부를 다공성 기체의 전체 두께를 실질적으로 통해 구동시킬 수 있으며, 또한 아울러 기체 두께를 완전히 통해 활성 물질을 구동시킬 수 있다. 추가적으로, 다공성 기체의 제2 면에 진공을 가할 수 있으며, 바람직하게는 가스 스트림을 가하는 것과 실질적으로 동시에 기체에 가할 수 있다. 그 예로서, 가스 스트림은 주변 공기, 가열된 공기, 증기 또는 다른 원하는 가스를 포함한다. 추가적으로, 가스 스트림은 약 2.5cm 이하의 폭을 가지는 홈을 통해 다공성 기체에 가하고 아울러 다공성 기체는 홈 밑으로, 가스 스트림을 횡단하는 방향으로 약 200ft/분(61m/분) 또는 그 이상의 속력으로 통과할 수 있다.
〈정의〉
본원 명세서 및 특허 청구 범위에서 사용된, "포함하는"이란 용어는 포괄적이거나 또는 제한 없는 것이며, 추가의 인용되지 않은 요소, 조성물 성분, 또는 제조 단계를 배제하지 않는다.
본원에서 사용된, "활성 물질"이란 용어는 그것이 가해진 표면에 하나 이상의 물리적 또는 기능적 특성을 부여하거나 개선하는 어떠한 화합물 또는 화학 조성물이라도 의미한다.
본원에서 사용된, "습윤제"란 용어는 물 및(또는) 수용액 또는 에멀젼에 대한 직물의 흡수 능력 또는 액체 흡입 속력을 증가시키는 어떠한 화합물 또는 화학 조성물이라도 의미한다.
본원에서 사용된, "직물"이란 용어는 직포 또는 니트 물질, 술로 장식된 또는 술로 장식된 것과 같은 물질, 부직 웹 등을 포함하는(여기예 나열되는 것에 한정되지 않음) 망상 조직 섬유를 포함하는 물질을 의미한다.
본원에서 사용된, "부직포" 직물 또는 웹은 개개의 섬유 또는 실이 인터레일(unterlaying)되었으나, 니트 또는 직포 직물에서처럼 확인할 수 있는 방식이 아닌 구조를 가진 웹을 의미한다. 부직포 직물 또는 웹은 예를 들어 멜트블로윙 방법, 스펀본딩 방법, 하이드로인텐글링(hydroentangling), 에어 레이드(air-laid) 및 본디드 카디드(bonded carded) 웹 방법과 같은 많은 방법에 의해 생성되어 왔다.
본원에서 사용된, "틈 공간"이란 용어는 물질들의 외부 표면 사이의 열린 영역 또는 공간을 의미하며, 틈 공간은 물질들의 전체를 지나서 뻗어 나가지 않으며 인접한 상호 연결 공간 또는 개구에 의해 물질의 두께를 통하는 통로를 총괄적으로 형성할 수 있다.
본원에서 사용된, "다공성" 기체 또는 물질은 물질의 전체 두께를 통해서 뻗어나가는 통로가 존재하도록 그 안에 위치한 개봉 영역을 가진 물질을 의미한다.
본원에서 사용된, "종 방향" 또는 MD는 직물이 생성되는 방향의 직물 방향을의미한다. "횡 방향" 또는 CD는 MD에 통상적으로 수직인 직물의 방향을 의미한다.
본원에서 사용된, "중합체"는 통상적으로 동종 중합체, 공중합체, 예를 들어 블록, 그래프트(graft), 랜덤(random) 및 교대 공중합체, 삼원공중합체 등 및 이들의 혼합물 및 변형물을 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 아울러, 다르게 특별히 한정되지 않았다면, "중합체"는 분자의 모든 가능한 기하학적이거나 공간적인 배열을 포함한다. 이들 배열은 규칙배열, 교차배열 및 랜덤 대칭을 포함하나 이에 한정되지는 않는다.
본원에서 사용된, "초음파 결합"이란 본슬래져(Bornslager)의 미국 특허 제4,374,888호에 설명된 대로 예를 들어 음파 혼과 모루 롤 사이를 직물이 통과하도록 하여 실행되는 방법을 의미한다.
본원에서 사용된,"점 결합"이란 용어는 다수의 작고 분리된 결합 지점에서 하나 이상의 직물 층을 결합하는 것을 의미한다. 예를 들어, 열적 점 결합은 통상적으로 결합시킬 하나 이상의 층을 가열된 롤 사이, 예를 들어 패턴화 롤 및 평평한 캘린더 롤 사이로 통과시키는 것을 포함한다. 조각된 롤은 전체 직물이 그 전체 표면 위에서 결합되지 않는 방식으로 패턴화되고, 모루 롤은 일반적으로 평평하다. 그 결과, 조각된 롤을 위한 다양한 패턴이 미적인 이유와 더불어 기능적인 이유에서 개발되어 왔다. 점 결합 페턴의 일 예는 한센(Hansen) 등의 미국 특허 제3,855,046gh에서 교시된 대로 약 30%의 결합 면적 및 약 200 결합/in2의 한센 페닝스(Hansen Pennings) 또는 "H&P" 패턴이다.
본원에서 사용된, "단성분" 섬유란 용어는 오직 하나의 중합체만을 사용하여 하나 이상의 압출기로부터 형성된 섬유를 지칭한다. 이는 첨가제가 첨가된 하나의 중합체로부터 형성된 섬유를 배제하지 않는다.
본원에서 사용된, "다성분 섬유"란 용어는 별개의 압출기로부터 압출된 두 개 이상의 중합체로부터 형성되었으나 함께 방사되어 하나의 섬유를 형성한 섬유를 지칭한다. 다성분 섬유는 또한 때때로 복합 또는 이성분 섬유로도 지칭된다. 다성분 섬유의 중합체들은 섬유의 횡단면을 가로질러서 실질적으로 일정하게 위치한별개의 대역에서 배열되고, 섬유의 길이를 따라 실질적으로 연속적으로 뻗어 나간다. 이러한 섬유의 배열은 예를 들어, 하나의 중합체가 다른 것에 의해 에워 싸여진 쉬드/코어(sheath/core) 배열이거나 또는 병렬 배열, 파이(pie) 배열, 또는 "바다에 섬들이 점재하는(islands in-the-sea)" 형 배열일 수 있다. 다성분 섬유는 카네코(Kaneko)등의 미국 특허 제5,108,820호, 크루에거(Krueger) 등의 미국 특허 제 4,795,668호 및 스트랙(Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호 등에 교시되어 있다. 복합 섬유 및 이들의 제조 방법 또한 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에 교시되어 있으며, 두 개(또는 그 이상)의 중합체의 서로 다른 결정화 성질을 이용하여 섬유에 주름을 생성하는데 사용될 수 있다. 섬유들은 또한 호글(Hogle) 등의 미국 특허 제5,277,976호, 힐스(Hills) 등의 미국 특허 제5,466,410호 및 라그만(Largman) 등의 미국 특허 제5,057,368호 등에 개시된 것과 같은 다양한 모양을 가질 수 있다.
본원에서 사용된, "가먼트(garment)"란 용어는 입을 수 있는 비의학적 용도의 모든 유형의 옷을 의미한다. 이는 공장 작업복, 커버롤스, 언더가먼트, 팬츠, 셔츠, 재킷, 장갑, 양말과 같은 것들을 포함한다.
본원에서 사용된, "감염 억제 제품"이란 수술 가운 및 드레이프, 얼굴 마스크, 볼록한 캡, 수술용 캡 및 후드와 같은 머리 덮개, 신발 덮개 부츠 덮개 및 슬리퍼와 같은 신발류, 부상용 붕대, 밴드, 살균 랩(wrap), 와이퍼, 실험복, 커버롤스, 앞치마 및 쟈캣과 같은 가먼트, 환자 깔깃, 들것 및 유모차 시트 및 기타의 것과 같은 의요룡 물품을 의미한다.
본원에서 사용된, "개인용 위생용품"이란 용어는 손수건, 기저귀, 용변연습용 속팬츠, 흡수성 언더팬츠, 성인용 요실금 제품, 여성용 위생용품 및 기타의 것과 같이 개인 위생용 물품을 의미한다.
본원에서 사용된, "보호 덮개"는 차량용 덮개, 야외 도구 및 가구, 마당 및 정원 도구용 덮개, 마루 덮개, 테이블보, 텐트, 타르칠한 방수포 및 기타의 것을 의미한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 직물을 제조하고 처리하는 방법 라인을 예시한 개략도.
도 2는 본 발명의 직물을 제조하고 처리하는 방법 라인을 예시한 개략도.
도 3은 본 발명을 실시하는 데 있어서 공기 스트림을 집속하기 위한 일례의 장치의 횡단면도.
도 4는 하이로프트 스펀본드 섬유 부직 웹의 횡단면의 현미경 사진.
도 5는 본 발명의 직물의 횡단면도.
도 6은 본 발명의 직물의 횡단면도.
도 7은 본 발명의 직물의 횡단면도.
도 8은 실시예 1-3 및 비교예 4-5의 처리된 하이로프트 직물의 외부 표면 및 중앙부 위에 존재하는 활성 물질의 상대적인 양을 나타내는 그래프.
본 발명은 국부적인 화학적 처리를 가한 다공성 기체(substrate) 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1에 관련하여서, 활성 물질 (16)이 직물과 같은 다공성 기체 (12)의 상부 표면 (12A)에 도포 기구 (14)에 의해 도포될 수 있다. 다공성 기체 (12)는 상부 표면 (12A) 가 유체 슈트(chute) (18)에 의해 가해진 가스 스트림에 향하게 하여 도포 기구 (14)의 하류의 공기식 닙(nip)을 통과하고, 활성 물질 (16)을 다공성 기체 (12) 안으로 및 이들의 틈 공간을 통해서 강제로 들어가게 한다. 공기식 닙 (20)으로부터의 공기 또는 가스는 직물 (12)의 전체 두께를 통과하고 다공성 기체 (12)의 하부 표면 (12B)에 인접한 수집 장치 (24)안에서 수집된다. 아울러, 가스 스트림은 활성 물질 (16)을 다공성 기체 (12)의 전체 두께를 실질적으로 통해서 끌어들인다. 또한, 활성 물질 (16)은 다공성 기체 (12)의 전체 두께를 통해서 끌어 들일 수 있으며, 다공성 기체 (12)를 전체적으로 통해서 통과하여 그 기체로부터 떨어져 나간 과량의 활성 물질은 위와 비슷하게 수집 장치 (24) 안에서 수집될 수 있다. 활성 물질 (16)은 가스 스트림에 의해 다공성 기체 (12)의 전체 두께를 통해서 강제로 끌어들여지기 때문에, 활성 물질 (16)은 다공성 기체 (12)의 두께를 실질적으로 통해 분포되고, 이는 균일하게 처리된 다공성 기체 (26)를 생성하게 된다. 이어서, 처리된 다공성 기체는 필요하다면 건조기(나타내지 않았음)에 보내져서 남아 있는 물과 다른 휘발성 액체를 제거하게 된다.
일반적인 용법에서 "기계적 닙"이란 용어는 예를 들어 롤러 어셈블리의 두 개의 롤 사이와 같은 두 개의 고체 표면 사이에서 끼이거나 압축되는 직물의 지점 또는 부위를 통상적으로 의미한다. 그러나, 본원에서 사용된, "공기식 닙"이란 가스 스트림이 직물에 충돌하기 위해서 직물이 집속된 가스 스트림과 지지 표면 사이에 놓이는 영역 또는 대역을 의미한다. 기계적 닙은 직물을 압축하는 경향이 있으며 또한 이들에 연관된 높은 비항복 하중 때문에 직물에 주름을 형성하는 경향이 있다. 이와 반대로, 공기식 닙은 직물을 압축할 수 있기는 하지만, 가스 스트림이 직물에 대해 높고 (또는) 편중된 변형력을 주지 않으므로, 섬유를 영구적으로 주름잡히게 하거나 변형시키지 않으며 또한 가해진 압력의 유체 특성으로 직물의 개방된 구조를 열화시키지도 않는다.
활성 물질은 당업계에서 알려진 하나 이상의 방법에 의해 다공성 기체, 예를 들어 직물의 표면에 도포될 수 있다. 이들 예로서, 활성 물질은 스프레이 붐(boom), 하나 이상의 스프레이 노즐 또는 다이(die) 헤드, 브러쉬 스프레이 처리기, 롤 코터(coater) 등과 같은 도포 기구를 이용하여 기체에 도포될 수 있다. 활성 물질을 직물에 도포하는 특정 방법은 본 발명에 있어서 결정적인 것으로 여겨지지는 않으며, 직물에 활성 물질을 도포하는 당업계에서 숙련된 기술자에게 알려진 임의의 하나 이상의 방법이 본 발명과 관련하여 사용하기 적합한 것으로 여겨진다. 선택된 특정 기구 또는 장치는 활성 물질의 성질 및(또는) 조성, 원하는 정도의 횡단면 균일성, 및 당업계의 숙련된 기술자에게 알려진 다른 인자들에 따라 달라질 수 있다. 비록 MD 및(또는) CD 균일성이 본 명세서에서 하기하는 바와 같이 변화할 수 있지만, 많은 적용을 위해서는, 도포기구가 다공성 기체의 전체 표면을 가로질러서 실질적으로 균일한 양의 활성 물질을 도포하는 것이 바람직하다.
활성 물질은 하나 이상의 다양한 화합물 또는 용액, 에멀젼, 분산액, 현탁액 (e.g., 액체 또는 미립자 현탁액), 미립자 물질 및 기타 등등을 포함하나 이에 한정되지는 않는 화학 조성물을 포함할 수 있다. 그 형태에 따라, 활성 물질은 희석되지 않은 형태로 직접 도포되거나, 또는 용액, 에멀젼, 분산액, 현탁액 및 기타 등등을 포함하나 이에 한정되지는 않는 담체 액체를 이용해서 도포될 수 있다. 그 일례로, 많은 활성 물질은 수성 에멀젼 또는 약 70 중량% 내지 약 99.5 중량%의 물 및 약 0.5 중량% 내지 약 30 중량%의 고체를 포함한 수성 에멀젼 또는 수용액으로 다공성 기체에 도포될 수 있다. 고체의 최적의 중량 %는 상기에서 언급된 범위 밖일 수 있으며, 다양한 인자들, 예를 들어 활성 물질의 점도, 활성 물질의 직물과의 상용성, 원하는 첨가량(중량%), 기포 생성 및 기타의 것들에 의해서 변화될 수 있다. 그 일례로, 많은 습윤화 물질이 약 80% 내지 약 99%의 물 및 약 20% 내지 약 1%의 고체, 더욱 더 바람직하게는 약 90%의 물 및 약 10%의 고체를 포함한 수용액 또는 수성 에멀젼에 의해 직물에 도포될 수 있다. 본원에서 사용된, "고체"란 용어는 물 및 다른 휘발성 담체를 건조 제거한 후에 다공성 기체 위에 남는 활성 물질 또는 화학 조성물의 각 성분들을 합한 혼합물을 총체적으로 의미한다.
높은 중량%의 고체의 사용은 낮은 처리량과 따라서 감소된 폐기물을 사용할 수 있다는 면에서 향상된 효율성을 통상적으로 제공한다. 높은 중량%의 고체는 또한 건조 비용을 줄이는 데 도움이 된다. 그러나, 고체의 중량%가 늘어날수록 대체로 수성 에멀젼의 점도도 또한 증가한다. 점도는 다공성 기체의 균일한 처리를 달성하는 것을 더 어렵게 만드는 수준까지 증가할 수 있다. 다공성 기체에 도포되는 용액 또는 에멀젼의 초기 도포량은 건조된 다공성 기체 위에 남는 고체의 원하는 최종 중량%에 따라서 변화할 것이다. 웹 위에 남아 있는 최적의 최종 중량%는 유사하게 웹에 도포된 특정 화합물 및 원하는 직물의 특성에 따라 달라질 것이다. 추가로, 수성 액체 중에 방부제 및 다른 유사한 물질을 사용하는 것을 피하기 위해서, 기체을 처리하기 바로 전에, 수성 액체를 약 50℃ 또는 그 이상의 온도로 가열할 수 있다. 이러한 가열 처리는 수성 액체 안에 있을 수도 있는 박테리아 또는 다른 바람직하지 못한 생물체의 성장을 막을 수 있다. 가열은 또한 유익하게도 일부 용액 또는 에멀젼의 점도를 낮출 수 있다. 아울러, 담체 액체를 사용하여 활성 물질을 도포할 때, 공기식 닙을 통해 웹을 지나가도록 한 후 귄취 롤(winder roll) 위에서 귄취되기 전에 또는 추가 방법 또는 전환을 거치기 전에 다공성 기체를 건조시키는 것이 자주 바람직하다. 아울러, 직물을 통해 액체가 적셔지거나 이동하는 것을 돕기 위해 계면활성제 또는 이와 유사한 다른 조성물들이 담체 액체 안에 포함될 수 있다.
또한 도 1에 관련하여, 활성 물질 (16)을 다공성 기체의 표면 (12A)에 도포한 후에, 다공성 기체 (12)는 공기식 닙 (20)으로 보내진다. 그러나, 활성 물질이 부분적으로 또는 완전히 공기식 닙의 가스 스트림안으로 들어가도록 해서 활성 물질을 직물에 도포할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이러한 방법은 원자화된 입자 또는 스프레이를 이용하면 잘 수행될 것이다. 공기식 닙은 다공성 기체로 향한 가스의 집속된 스트림을 포함한다. 가스 스트림은 바람직하게는 초당 25미터(M/sec)이상의 유동 또는 속력을 가지며, 보다 바람직하게는 약 50M/sec 내지 330M/sec, 더욱 더 바람직하게는 약 100M/sec 내지 약 170M/sec의 속도를 가진다. 가스의 집속된 스트림은 바람직하게는 17mmHg 이상, 더욱 더 바림직하게는 약35mmHg 내지 약 200 mmHg의 압력을 생성하기에 충분한 부피와 속력을 갖는다. 원하는 체적 유속은 홈 또는 다른 공기 스트림 집속 기기의 면적에 따라서 달라질 것이다. 약 3/32 인치(2.4mm)의 홈 구멍의 경우, 체적 유속은 바람직하게는 선형 미터 당 분당 약 2.5입방 미터(M3/min) 내지 45M3/min이며 더욱 더 바람직하게는 선형 미터 당 10M3/min 내지 30M3/min이다. 이들 유속 및(또는) 압력은 활성 물질이 하이로프트, 다공성 기체 안으로 및 이를 통과하여 강제로 들어가게 하는데 충분하다. 대표적으로, 압력은 다공성 기체가 공기식 닙안에 있는 동안에는, 집속된 가스 스트림의 하향력 때문에 일시적으로 변형되도록 하는 것이다. 직물의 압축 및 다공성 기체를 통한 가스의 유동은 활성 물질로 다공성 기체의 전체 두께를 통한 섬유의 처리가 가능하도록 한다. 그러나, 기계적 닙에 의해 유발된 변형과 달리, 공기식 닙에 의해 일어난 변형은 대부분의 다공성 기체의 로프트 구조, 특히 하이로프트 직물의 구조를 유의하게, 영구적으로 저하시키지 않는다는 것을 발견하였다.
가스 스트림은 원하는 대로 변화시킬 수 있는 조성을 갖는 하나 이상의 유체를 포함할 수 있다. 압축된 주변 공기는 본 발명의 목적을 위해 경제적이고 쉽게 입수할 수 있는 가스 공급원의 예이다. 별법으로, 공기는 필요에 따라 냉각 또는 가열시킬 수 있다. 이러한 점에서, 가스는 웹에 도포되는 활성 물질 및(또는) 담체 액체의 점도를 바꿀 수 있도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 가열된 공기의 사용은 일부 활성 물질 및(또는) 담체 액체의 점도를 감소시키고 그에 의해 웹의 두께를통한 활성 물질의 전달을 더욱 증가시키도록 작용할 수 있다. 그러나, 가열된 공기는 일부 라텍스 또는 이보다 더 휘발성인 화학 물질과 같은 일부 열 민감성 활성 물질에는 부적당한데, 이는 뜨거운 공기가 조기(premature) 고체화, 증발, 가교 결합 등을 일으키기 때문이다. 다른 측면에서, 가스 스트림은 활성 물질을 한층 더 희석시키고, 활성 물질 또는 담체 액체의 점도를 감소시키고, 고체가 직물의 두께를 통과하여 이동하기 전의 조기 건조를 방지하고, 활성 물질 안의 반응성 화학물질을 활성화시키는 등과 같은 것에 의해 직물의 두께를 통한 활성 물질의 전달을 더욱 증가시키는 하나 이상의 액체를 포함할 수 있다. 그 일례로, 가스 스트림은 증기를 포함할 수 있다. 선택적으로, 계면 활성제 또는 기타의 유사 물질이 가스 스트림 내에 가스와 함께 포함될 수 있다. 또한 아울러, 보다 반응성 또는 민감성인 화학물질을 이용하는 특정 생성물의 경우, 질소 및(또는) 다른 불활성 가스와 같은 보다 더 불활성인 가스의 스트림을 사용하는 것이 가능하다. 또는, 가스는 원하는 반응을 개시하거나 속도를 높이도록 선택될 수 있다.
집속된 가스 스트림은 하나 이상의 홈 또는 구멍에서 나와서 가스 스트림이 다공성 기체 내로 향해 직행하도록 할 수 있다. 가스 스트림은 바람직하게는 기체의 표면의 평면에 대해 수직으로 또는 실질적으로 수직으로 직행해간다. 집속된 가스 스트림은 하나 이상의 홈 또는 구멍으로부터 정렬해서 직행할 수 있다. 홈은 바람직하게는 약 1인치(약 25mm) 미만의 두께, 보다 바람직하게는 약 0.5인치(약 12mm) 미만의 두께를 가진다. 더욱 더 바람직하게는, 홈은 약 3/8인치(약 10mm) 내지 약 1/16인치(약 2mm)의 두께를 가진다. 그 일례로, 바람직한 실시 태양에서,홈은 약 3/32인치(2.4mm)의 두께를 가질 수 있다. 홈은 가스 스트림의 출구로 기능하고, 원하는 대로 가스를 집속시킨다. 바람직하게는, 홈은 직물의 전체 횡방향 또는 폭을 가로질러 뻗어 나간다. 가스 스트림의 홈 또는 배출 오리피스(orifice)의 특이한 배열은 변화할 수 있으며, 그 예로서, 촘촘하게 이격된 일련의 홈이 직물의 폭을 가로질러 뻗어 나갈 수 있거나, 또는 촘촘하게 이격된 일련의 호울이 내부에 뻗어나가 있는 직물을 가로질러 뻗은 연속 홈에 의해 가스가 집속될 수 있다. 홈을 빠져 나가기 전에 가스를 함유하는 플레넘(plenum)이 홈에 연결될 수 있다. 본원에서 논의된 바람직한 실시 태양에 관련하여서, 플레넘 압력은 바람직하게는 약 50mmHg 내지 약 500mmHg이며, 보다 더 바람직하게는 약 100mmHg 내지 약 300mmHg이다. 대표적인 실시 태양에서, 플레넘 크기는 총 출구 홈 면적에 대해서 그 횡단 면적의 2배 이상일 수 있다. 도 3에 관련하여, 가스 스트림을 직행시키는 대표적인 장치 (30)는 플레넘 챔버(32) 및 가스 스트림이 통과하여 직행하는 구멍 또는 홈 (36)을 형성하는 전향기 (34)를 포함한다. 가스 스트림의 충돌을 최대화하기 위해서, 홈 안의 구멍(들)은 바람직하게는 직물을 감기거나 또는 다른 방식으로 열화시키는 위험 없이 다공성 기체에 가깝게 위치한다. 그 일례로, 홈 또는 가스 스트림 구멍은 다공성 기체의 위로 약 0.1cm 내지 5cm의 거리를 두고 위치하고, 보다 더 바람직하게는 다공성 기체의 위로 약 0.6 cm 내지 2cm의 거리를 두고 위치한다. 다공성 기체가 집속된 가스 스트림 또는 공기식 닙 아래에 존재하는 기간은 홈 폭, 및(또는) 닙의 밑을 통과하는 다공성 기체의 속도, 즉 직물의 선 속도의 선택에 따라 달라질 수 있다. 본 발명은 저속 및 고속을 포함한 넓은 범위의 라인속도로 사용하기에 적합하다. 그 일례로, 본 발명은 약 25FPM(분당 피트) 내지 약 150FPM의 라인 속도로 사용하기에 적합하다. 추가로, 본 발명은 마찬가지로 예를 들어 약 200FPM 내지 약 2000FPM의 라인 속도를 포함하는 150FPM을 초과하는 라인 속도와 같은 비교적 높은 라인 속도로 사용하기에 적합하다. 특정 라인 속도, 홈 폭 및 가스 스트림 속도는 초기에 중량 %픽업과 함께, 최종 중량%의 고체 첨가 수준을 달성하도록 선택된다. 이러한 관점에서, 더 높은 유속 및 더 낮은 라인 속도에서 유의한 양의 활성 물질이 웹 전체를 통해 강제로 들어가게 되고, 이로써 첨가 수준의 최종 중량%을 감소시킬 수 있다는 것을 주목한다. 본원에서 논의된 매개 변수는 원하는 최종 중량%의 첨가 수준을 달성하기 위해서(또는) 직물을 완전히 통과해서 직물로부터 떨어져 나가는 강제로 넣어진 활성 물질의 손실을 최소화 하도록 조정될 수 있다.
공기식 닙의 맞은 편에 다공성 기체의 전체를 통해 강제로 넣어진 공기, 응축물, 활성 물질 및(또는) 담체 액체를 수집하기 위한 용기 또는 다른 기구가 있다. 바람직하게는 수집 기구는 수집 챔버를 가진 진공 홈을 포함한다. 진공은 다공성 기체를 통과하는 가스 또는 활성 물질을 수집하는 것을 도와주는 충분한 낮은 견인력을 가진다. 그러나, 기체을 통해 활성 물질을 끌어들이는 것을 한층 보조하기 위해서, 진공은 바람직하게는 비교적 높은 견인력을 가진다. 바람직하게는 가스 스트림의 체적 유속보다 더 높은 체적 유속을 가진다. 진공은 바람직하게는 직물을 끌어당기는 힘을 최대화하기 위해서 가능한 한 직물에 가까이 있다. 바람직하게는, 진공은 운반 와이어와 같이 직물이 그 위에 지지되는 유공(有孔) 표면에 바로인접하도록 위치된다. 그 일례로, 진공은 다공성 기체의 하부쪽으로부터 약 0.1cm 내지 약 1cm의 거리에, 보다 더 바람직하게는 직물의 하부쪽으로부터 약 0.25cm 거리에 위치한다.
다공성 기체는 기체의 두께를 통해 뻗어있는 상호 연결된 일련의 틈 공간을 가진 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 그 일례로서, 다공성 기체는 예를 들어 니트 또는 부직포 물질, 연속 기포 구조의 발포제, 부직포 웹 등과 같은 직물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 다공성 기체는 약 50mil(0.13 cm) 이상의 두께를 가진 두껍고 개방된 또는 다공성 물질을 포함하며 보다 더 바람직하게는 약 70mil(0.18cm)이상의 두께, 더 나아가 약 100mil(0.25cm)을 초과하는 두께를 가진 하이로프트 부직포 웹을 포함한다. 아울러, 대표적인 직물은 약 0.2g/cc 내지 약 0.008g/cc의 밀도, 보다 더 바람직하게는 약 0.1g/cc 내지 약 0.01g/cc의 밀도를 가진 것과 같은 다공성 또는 하이로프트 구조를 가진 열가소성 섬유 부직포 웹을 포함한다. 열가소성 섬유 웹을 구성하는 섬유는 바람직하게는 약 0.5 내지 150의 데니어를 가지며, 보다 바람직하게는 그 웹은 약 1 내지 약 15 데니어 섬유의 부직포 웹을 포함한다. 이러한 웹은 다양한 적용을 가지며, 중요하게는, 본 발명의 방법에 의해 균일하게 처리될 수 있다. 특정 실시예로서, 주름진 스펀본드 섬유 웹은 본 발명에 사용하기에 적합하다. 약 34 내지 약 340 g/m2(gsm), 보다 더 바람직하게는 약 50gsm 내지 약 150gsm의 초 중량을 가진 스펀본드 섬유 웹은 개인용 위생용품 중의 서지(surge) 처리용 물질에서부터 공업용 와이퍼 및 오일 흡수제에 이르는 적용 범위를 가지는 흡수 물질로서 이용하기에 특히 매우 적합하다. 스펀본드 섬유 웹을 제조하는 방법은 펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,6(18)호, 맷수키(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 하트만(Hartman) 등의 미국 특허 제3,502,763호, 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호, 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호 등에 포함되어 있으나 이에 한정되지는 않는다. 이들의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 파이크 등의 미국 특허 제5,382,400호에 개시된 것과 같은 하이로프트의 주름진, 다성분 스펀 본드 섬유 웹은 우수한 공극 부피 및 흡수 특성을 가지는 흡수 물질을 형성하는 데 특히 매우 적합하다. 이러한 주름진 스펀본드 섬유 부직포 웹의 예를 도 4에 나타내었으며, 주름진 스펀본드 섬유 웹의 횡단면도는 직물의 전체 두께를 통해서 다수의 복잡하고 비틀린 통로를 총체적으로 형성하는 다수의 틈 공간을 웹을 통해 포함하는 일례의 하이로프트 물질을 보여준다.
또다른 실시예로서, 본 발명의 사용에 적합한 추가의 기체는 멜트블로운 섬유 웹을 포함한다. 멜트블로운 섬유는 용융된 열가소성 물질을 용융된 실 또는 필라멘트로서 다수의 다이 모세관을 통해서, 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 감소시키는 수렴성 고속 가스(예를 들어 공기) 스트림으로 압출하여 통상 제조된다. 그 후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반될 수 있으며 수집 표면 상에 부착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 멜트블로운 방법은 예를 들어 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호, 웨버(Weber) 등의 미국 특허 제3,959,421호, 헤이네스(Haynes) 등의 미국 특허제5,652,048호, 메이트너(Meitner) 등의 미국 특허 제4,328,279호에 개시되어 있다. 상기 언급된 참증의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 헤이네스 등의 미국 특허 제5,652,048호에 개시된 것과 같은 높은 벌크 및 세기를 가진 멜트블로운 섬유는 유사하게 본 발명과 함께 사용하기에 특히 적합한 것으로 여겨진다. 약 34 내지 약 510gsm, 더욱 더 바람직하게는 약 68gsm 내지 약 400gsm의 초 중량을 가진 멜트블로운 섬유 웹은 흡수성 와이퍼 또는 매트로서의 사용에 특히 매우 적합하다.
에어 레이드 또는 본디드/카디드 웹과 같은 스테이플 섬유 웹이 본 발명과 함께 사용하기에 또한 적합하다. 일례의 스테이플 섬유 웹은 PCT 출원 제US96/16916호(공개 제WO97/18346호) 및 나카지마(Nakajima) 등의 미국 특허 제4,315,881호에 개시되어 있다. 이들의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 추가예로서, 또한 본 발명은 다층 라미네이트 및 다른 물품과 함께 사용될 수 있다. 본원에서 사용된 "다층 라미네이트"란 용어는 예를 들어 스펀본드/멜트블로운(SM) 라미네이트, 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS)라미네이트 등과 같은 두 개 이상의 물질층의 라미네이트를 의미한다. 다층 부직포 라미네이트의 예는 브룩(Brock) 등의 미국 특허 제4,041,203호 및 호치키스(Hotchkiss) 등의 미국 특허 제4,436,780호에 개시되어 있다. 상기 언급된 참증의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 필요에 따라서는 라미네이트의 1개 이상의 층에 활성 물질이 도포될 수 있다. 그 예로서, 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 복합 물질, 라미네이트 및(또는) 그 밖의 다공성 기체도 또한 엘리스(Ellis) 등의 미국 특허제5,490,846호, 라티머(Lattimer) 등의 미국 특허 제5,364,382호, 코튼(Cotton) 등의 미국 특허 제5,281,463호, 존슨(Johnson) 등의 미국 특허 제4,904,521호, 코튼 등의 미국 특허 제5,223,319호, 아담(Adam) 등의 미국 특허 제5,639,541호, 말호트라(Malhotra) 등의 미국 특허 제5,302,249호, 라머스(Lamers) 등의 미국 특허 제4,659,609호, 쿠리에(Currie) 등의 미국 특허 제5,249,854호, 안델슨(Anderson) 등의 미국 특허 4,100,324호, 조저(Georger) 등의 미국 특허 제5,350,624호에 개시되어 있다. 또한 그 밖에, 공동 양도된 엘리스 등의 미국 특허 제5,879,343호는 개인위생용품에서 사용하기 위한 일례의 하이로프트 서지 물품을 교시하고 있다. 상기 출원의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 다수의 그 밖의 다공성 직물 및(또는) 라미네이트가 유사하게 본 발명과 관련된 사용하기에 적합한 것으로 여겨진다.
다공성 기체에 도포되는 특정 활성 물질 또는 물질들은 다공성 기체에 특정 물리적 또는 기능적 특성들을 부여하거나 향상시키기 위해서 원하는 대로 선택될 수 있다. 다양한 활성 물질 또는 화합물들이 흡수성, 습윤성, 대전방지성, 내연성, 냄새 억제, 항미생물성, 항진균성, 반발성(예를 들어 알콜 또는 물),연화성 등을 포함하나 이에 한정되지는 않은 다양한 기능적 또는 물리적 성질을 부여하거나 개선시키기 위해서 지금까지 다공성 기체에 도포되어 왔다. 국부적으로 처리된 직물은 가먼트, 감염 억제 제품, 개인 위생용품, 보호 덮개 등을 포함하나 이에 한정되지는 않는 다양한 적용에서 사용되어져 왔다. 특정 직물의 습윤성 또는 흡수성에 관하여, 많은 직물이 본래부터 특정 용액 또는 에멀젼에 대해서만 탁월한 친화도 또는 흡수 특성을 보인다. 예를 들어, 폴리올레핀 부직포 웹은 이제까지 오일 또는 오일 기재 액체를 흡수하는데 사용되어 왔다. 이러한 관점에서, 폴리올레핀 부직포 와이프는 본래부터 오일친화성 및 소수성이다. 따라서, 폴리올레핀 부직포 웹은 물 또는 수용액에 대한 우수한 습윤 성질 또는 흡수성을 부여하기 위해 몇 가지 방식으로 처리될 필요가 있다. 이러한 일례로, 메이트너 등의 미국 특허 제4,328,279호는 알킬 페녹시 에탄올 및 디옥틸 술포숙시네이트의 적용에 의해, 물 및 오일 양쪽에 대한 우수한 흡수 성질을 보이는, 와이프 용의 낮은 린팅 부직포 웹의 사용을 개시하고 있다. 그 밖의 특정 실시예로서, 소수성 웹의 습윤성을 증가시키는 조성물이 공동 양도된 야히아우이(Yahiaoui)등의 미국 특허 제08/898,188호, 메이트너 등의 미국 특허 제4,328,279호, 야히아우이 등의 미국 특허 제5,814,567호, 야이하우이 등의 미국 특허 제08/994,828호 및 제09/293,294호에 개시되어 있다. 상기 언급된 출원 및(또는) 특허의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 아울러, 특정 활성 물질과 상용성이 있으며, 특정 활성 물질의 성능을 실질적으로 열화시키지 않는 추가의 물질이 본원에 개시된 습윤성 화학물질에 선택적으로 첨가될 수 있다. 그 일례로서, 추가적인 성분은 하기와 같은 물질들을 포함하나 이에 한정되지는 않는다: 계면 활성제, 염료, 안료, 항료 등. 다음 문헌에 개시된 것과 같은 다수의 기타 기능적인 성질 및(또는) 사용을 달성하기 위한 활성 물질이 유사하게 웹에 도포될 수 있다.: 본스레이져 등의 미국 특허 제4,374,888호, 서비액(Serbiack) 등의 미국 특허 제4,892,758호, 리브스(Reeves) 등의 미국 특허 제5,151,321호 및 PCT 출원 제 WO98/09662호. 또한 아울러, 초흡수성 입자, 활석, 활성탄 등과 같은 미립 입자들이 유사하게 본 발명의 방법에 의해 고다공성 직물에 첨가될 수 있다.
상기 언급된 방법은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 면에서 개질될 수 있다. 그 예로서, 공기식 닙은 다공성 기체의 일부 선택된 구획에만 처리되도록 개조될 수 있다. 분리된 홈 구멍은 기체의 폭을 가로질러 하나 이상의 이격된 간격으로 배치될 수 있으며, 이에 의해서 그 아래를 통과하는 기체의 영역에만 충돌한다. 이는 웹을 가로질러서 독특한 기능적 특성을 가지는 영역을 가지는 직물을 생성하게 한다. 예를 들어, 도 5 및 6에 관련하여서, 부직포 웹 (100)은 유효량의 활성 물질로 코팅된 영역인 처리된 영역 (106)을 가진다. 처리된 영역 (106)은 부직포 웹 (100)의 제1 표면 (104) 및 공기식 가스 스트림이 직접 충돌하는 영역, 즉 제1 영역 (108)에 인접하게 섬유를 포함할 수 있다. 제1 영역 (108)은 제2 영역 (110), 즉 집속된 가스 스트림이 충돌하지 않는 영역에 비해 부직포 웹 (100)의 두께 (112)를 통해 보다 균일하게 분산된 활성 물질을 가질 것이다. 그 일례로서, 기체에 도포된 활성 물질이 습윤화 물질을 포함한다면, 공기식 닙 아래에 있는 영역은 직물의 두께 전체를 통해 균일한 습윤성 확장을 갖는 반면, 공기식 닙에 의해 충돌되지 않은 영역은 기체의 표면 또는 부근의 영역에 실질적으로 한정된 습윤성 또는 흡수성을 가질 것이다. 이 방법은 직물의 중심 부위에서는 증가된 탈착 및 액체 취급 성질을 가지고 직물의 에지를 따라서는 감소된 습윤성 및(또는) 탈착 특성을 가지는 직물을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방법을 수행하기 위한 장치는 1997년 6월 17일자로 출원된 말몬(Marmon) 등의 미국 특허 제08/877,377호에 개시된 것으로부터 개조될 수 있다. 상기 언급된 출원의 전체 내용은 본원에 참증으로 삽입되었다. 아울러, 도 7과 관련하여, 활성 물질은 다공성 기체의 분리된 영역에만 도포될 수 있으며, 그 후 공기식 닙을 통해 보내져서 활성 물질의 균일한 코팅을 가진 하나 이상의 분리된 제1 영역 (122) 및 활성 물질이 도포되지 않은 제2 영역 (124)을 가진 부직포 웹(120)을 생성한다.
하이로프트 부직포를 제조하고 제조된 직물을 처리하기 위한 인라인 방법이 도 2에 기술되어 있다. 방법 라인 (50)은 본 발명에 따른 습윤성 이성분 섬유 부직포 웹을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 호퍼 (52a) 및 (52b)는 각각의 중합체 성분 (53a) 및 (53b)로 채워질 것이다. 그 다음, 중합체 성분은 각각의 압출기 (54a) 및 (54b)에 의해 용융되어 압출된 후 중합체 회로 (56a) 및 (56b)를 통과하고 방사구금 (58)을 통과한다. 압출된 필라멘트 (62)가 방사구금 (56) 밑으로 뻗어 나갈 때, 냉각 송풍기 (60)으로부터의 공기 스트림이 이성분 필라멘트 (62)를 냉각한다. 필라멘트 (62)는 섬유 인입 유닛 또는 흡입기 (64)안으로 끌여 당겨지고 그 다음 진공 (68)에 의해 유공 표면 (66)으로 끌어 당겨져서 이성분 스펀본드 섬유의 비결합층 (70)을 형성한다. 그 다음, 이성분 섬유 층은 미국 특허 제5,707,468호에 개시된 것과 같이,열풍 나이프 (72)를 사용하여, 가볍게 또는 예비적으로 통기 결합될 수 있다. 이어서, 이성분 스펀본드 섬유는 통기 결합기 (74)를 사용하여 영구적으로 결합될 수 있다. 선택적으로, 통기 결합 대신에, 이성분 스펀본드 섬유 웹은 예를 들어 1쌍의 가열된 결합 롤 (73)(가상으로 나타냄)과 같은 것에 의해점 결합될 수 있다.
결합된 이성분 스펀본드 섬유 웹 (76)은 이어서 활성 물질로 처리될 수 있다. 도포기구 (80)은 하나 이상의 활성 물질을 함유한 수성 처리제 (78)을 결합된 웹 (76)의 상부면에 도포한다. 그 다음, 처리된 웹은 공기-홈 (84)를 빠져나가는 집속된 가스 스트림에 의해 생성된 공기식 닙 (82)를 통해서 공급된다. 공기 스트림은 부직포 웹의 처리된 표면에 직접적으로 충돌한다. 결합된 부직포 웹 (76)을 완전히 통관해서 떠나는 가스 및 모든 수성 처리제 (78)을 수집하는 진공 홈 (85)는 공기식 닙 아래의 부직포 웹의 밑에 위치한다. 그 다음, 부직포 웹 (76)은 과량의 물을 건조 제거하는 통기 건조기 (86)에 의해 건조되어, 활성 물질(들)을 섬유 위에 남기고, 따라서 균일하게 처리된 하이로프트 부직포 웹 (88)이 제조된다. 균일하게 처리된 직물은 그 후 권취 롤에 의해 감겨지거나 또는 필요한 후속 인라인 방법으로 처리 될 수 있다. 상기 언급된 방법은 균일하게 처리된 하이로프트 물질을 제조하는 방법에 관한 바람직한 예에 지나지 않으며 본 발명의 정신을 벗어나지 않으면서 당업계에서 숙련된 기술을 가진 자에 의해 방법 라인 또는 장비에 대해 다수의 그 밖의 개조 및(또는) 변형을 가할 수 있다.
도 1 및 도2의 장치와 연관하여 사용될 수 있는 추가적인 통상의 장비 및(또는) 기구는 잘 알려져 있으며, 명확하게 하기 위해서, 개략도에 도해하지 않았다. 또한, 당업계에서 숙련된 기술을 가진 자에게는 특정 방법이 다양하게 개질될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 하나의 예로서, 다공성 직물은 본 발명에 따라서 두 번 이상 순차적으로 처리될 수 있으며, 특히 다공성 직물은 반대쪽 면으로부터 순차적으로 처리될 수 있다. 다공성 직물의 제1 면은 국부적으로 도포된 활성 물질로 처리되고 집속된 가스 스트림에 쬐여 지고, 이어서 반대쪽, 제2 면이 국부적으로 처리된 활성 물질로 처리되고 집속된 가스 스트림에 쬐여진다. 이중 처리 방법은 예를 들어 높은 초중량의 흡수 물질과 같은 상당한 두께의 직물에 유리할 것이다.
시험
액체 관통 시험: 액체관통은 표준 EDANA 시험 150.1-90에 따라서 측정될 수 있다. 하기 언급된 결과는 10ml 인설트(insult)가 사용되고 샘플이 인설트 사이에 건조되어 블랏(blot)되었다는 것만을 제외하고는 EDANA 시험 150.1-90 액체 관통 시험 절차를 이용하여 측정하였다.
첨가된 화학물질의 퍼센트(%): 첨가된 화학물질의 퍼센트는 활성 물질로 처리하기 전과 처리한 후의 직물의 중량을 달고 필요하다면 건조하여서 측정할 수 있다. 첨가된 화학 물질의 퍼센트=(처리된 직물 중량-처리되기 전의 직물 중량)÷처리되기 전의 직물 중량×100. 별법으로 첨가된 화학물질의 퍼센트는 예를 들어 브루커(Bruker) NMS (12)0 미니스펙 NMR 분석기와 같은 다른 장비를 사용하여서 측정할 수 있다.
샘플 두께: 직물 두께는 ASTM 표준 시험 방법 D 5729-95에 따라서 0.05psi하중 및 3 인치 원형 플래튼(palten) 하에서 결정하였다.
흡수 용량: 처음에 A 4인치× 4인치(10.2cm×10.2cm) 표본을 중량을 달았다. 그 다음, 중량을 측정한 표본을 시험 유체(예를 들어 식염수)가 들어 있는 팬 중에 10초 동안 담갔다. 시험 유체의 깊이는 팬 중에서 1 인치(2.54cm)이상이어야 한다. 표본을 시험 유체로부터 제거하고 중량 측정 접시에 올려 놓은 다음 중량을 달았다. 흡수 용량(g) = 습윤 중량(g)-건조 중량(g). 비용량(g/g)=흡수 용량(g)/건조 중량(g).
국부 처리제의 상대적 분포: 노출된 직물 표면 위의 활성 물질의 상대적인 분포는 감쇠된 총 반사율(ATR) 적외선 분광학 분석기를 사용하여 분석하였다. 적외선 분석기는 NICOLET 740 분광계 위에 가변 각의 ATR 부속물을 이용하여 얻어진다. 각 표면의 적외선 스펙트럼은 두번씩 분석하였으며 대조물은 세번씩 분석하였다. 대조물은 처리되지 않은 직물을 포함하였다. 직물을 분석하기 위해서 선택된 특정 밴드는 특정 화학 물질에 따라 달라질 것이다. 도 8에서 제공된 샘플의 분석 에서는, 직물에 도포된 활성 물질이 아코벨(AHCOVEL)/글루코폰(GLUCOPON) 국부 처리제를 포함하고, 이는 본원 하기에 상세히 기술되었다. 직물은 직물의 중앙 평면을 따라 세로로 분리하여 직물을 상반부 반 및 하반부 반으로 나누었으며, 직물의 내부를 노출시켰다. 분석될 샘플의 면을 45。각의 게르마늄 크리스탈의 양쪽면에 접촉하도록 놓았으며 고정된 일정한 압력을 가하는 홀더(holder)에 의해 그 위치에고정하였다. 샘플 표면 밑의 적외선 광선의 통과 깊이는 45。각의 게르마늄 크리스탈에 대해 약 0.6 미크론이었다. ATR분석 당 주사 수는 64로 고정하였다. 다음 분석에 잔류 국부 처리제가 전달되지 않도록 하기 위해서 결정 표면은 분석 사이에 철저히 세정하였다. 각 스펙트럼에 대해 1800-1675cm-1으로부터의 기저선은 아코벨(Achovel) 에스테르 카르보닐(C=O) 밴드 하에서 얻었으며, 확장된 기저선은 폴리프로필렌 메틸 CH3밴드의 1512-1200cm-1으로부터 얻었다. 1736cm-1에서의 아코벨 C=O 피크의 피크 높이 및 1376cm-1에서의 폴리프로필렌 메틸(CH3) 피크의 피크 높이는 cm로 측정하였다. 아코벨 C=O 피크 높이 대 폴리프로필렌 메틸 CH3피크 높이의 비를 계산하였다. 웹 안의 활성 물질의 상대적인 분포를 평가하기 위해서 이들 비의 비교를 수행하였다.
실시예
하기 실시예 각각은 평균 밀도 0.027g/cm3을 가지는 주름진 이성분 스펀본드 섬유 부직포 웹을 포함하는 하이로프트 기본 직물을 이용하였다. 주름진 스펀본드 섬유 부직포 웹은 파이크 등의 미국 특허 제5,382,400호에 따라서 만들었다. 주름진 스펀본드 섬유는 선형의 저밀도의 폴리에틸렌을 포함하는 제1 구성 성분 및 폴리프로필렌을 포함하는 제2 구성 성분을 갖는 50/50의 병렬 배열을 가진다. 형성 와이어 위에서의 형성 후에, 스펀본드 섬유는 분당 146 피트(44.5m/분)로(26)8°F(약 132℃)의 공기 온도를 이용하여 통기 결합시켰다. 결합된 주름진 스펀본드 섬유 웹은 3.55온스/야드2(122g/m2)의 평균 초중량 및 약 175mil(4.4mm)의 평균 두께를 가진다. 그 다음, 결합된 주름진 스펀본드 섬유 웹은 후속 처리를 위해 권취 롤 위에 감았다.
추가적으로, 하기에서 거론된 실시예 각각에서, 기본 직물은 권취 롤에서 풀었으며, 23 중량%의 습윤 픽업을 목표로 브러시 스프레이 처리기로 한쪽면을 처리하였다. 국부 처리 조는 10 중량%의 고체를 포함하는 수성 에멀젼을 포함하였다. 또, 국부 처리조는 1 중량5의 헥산올을 포함하였다. 고체 또는 활성 물질은 아코벨 염기 (AHCOVEL base) N-62 및 글루코폰 (GLUCOPON) 220UP를 3:1비(활성 물질 중량의 비)로 포함하는 소수성 섬유에 습윤성을 부여하기 위한 조성물이었다. 아코벨 염기 N-62는 폴리에톡시화된 피마자유 및 소르비탄 모노올레에이트를 포함하며, 호드슨 컴파니(Hodgson Company)로부터 상업적으로 구입할 수 있다. 글루코폰은 옥틸폴리글리코사이드 약 60 중량% 및 물 약 40 중량%을 포함하는 용액이다. 이러한 알킬 폴리글리코사이드는 알렉세지크(Aleksejczyk) 등의 미국 특허 제5,385,750호(그 특허의 전체 내용이 본원에 참증으로 삽입됨)에 개시되어 있으며, 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation)으로부터 상업적으로 구입할 수 있다.
이어서, 처리된 샘플은 직물의 중앙 평면을 따라 분리하여서 상반부와 하반부를 형성하였으며, 처리된 샘플의 중앙을 노출시켰다(상반부는 활성 물질로 최초에 스프레이 처리된 바깥 면을 가진다). 상하 반부 각각에 대해 전체 첨가 수준과아울러 네 개의 표면 (2개는 처음부터 외부 표면이고, 나머지 2개는 앞에서 샘플의 중앙 평면으로부터 형성된 것임)의 각각의 첨가 수준을 조사하였다.
실시예 1
기본 직물에 수성 국부 처리제를 도포한 후에, 기본 직물을 권취 롤에서 풀고, 처리된 기본 직물은 처리된 면이 집속된 공기 스트림을 향하도록 하여서 공기식 닙을 통해 공급하였다. 공기 스트림을 직행시키는 데 사용된 장치는 도 3에 나타낸 장치와 구조적으로 유사하며, 0.094 인치(0.24cm)의 폭을 가진 홈을 가졌다. 가스는 50% 상대 습도에서 압축된 주변 공기를 포함하였으며, 72°F(22℃)의 배출 온도를 가진다. 공기 스트림은 22,000fpm(6,706M/분)의 배출 속도를 가진 선형 피트 당 172CFM의 체적 유속(선형 미터 당 16M3/분)을 가졌다. 처리된 기본 직물을 압축된 공기 홈의 1.27cm 밑에 위치시켰다. 라인 속도는 50fpm(15.2M/분)이었다. 500.3125 인치(0.79cm)의 홈 폭을 가진 진공을 압축 공기 홈의 반대편에 기본 직물의 0.25cm 밑에 위치시켰다. 진공은 선형 피트 당 184CFM의 체적 유속(선형 미터 당 17M3/분)을 가졌다. 그 다음에, 직물은 240°F(116℃)의 공기로 통기 건조시켰다. 5개의 표본을 생성된 직물로부터 잘라내어서 평가하였다. 생성된 부직포 웹은 평균 두께 170mil(4.32mm)을 가졌으며, 또한 4인치×4인치(10.2 cm×10.2cm) 샘플은 1.25g의 건조 중량을 가졌다. 부직포 웹은 40.85g(식염수)의 평균 흡수 용량 및 32.68g/g의 평균 비용량을 가졌다.
실시예 2
기본 직물을 권취 롤에서 풀고, 기본 직물에 수성 국부 처리제를 도포한 후에, 처리된 기본 직물을 증기를 포함한 가스 스트림을 갖는 공기식 닙을 통해 공급하였다. 증기 배출구의 홈 폭은 0.094 인치(0.24cm)이었고, 온도는 212°F(100℃)이며, 배출 속도는 22,000fpm(607M/분)이고, 체적 유속은 선형 피트 당 172CFM( 선형 미터 당 16M3/분)이었다. 기본 직물의 처리된 면을 증기 홈의 1.27cm 밑에 위치시켰다. 라인 속도는 50fpm(15.2M/분)이었다. 진공은 실시예 1에서와 같이 증기 홈의 반대편에, 직물의 처리되지 않은 면의 0.25cm 밑에 위치시켰다. 직물을 그 다음, 실시예 1에서와 같이 건조시켰다. 5개의 표본을 생성된 직물로부터 잘라내어서 평가하였다. 생성된 부직포 웹은 평균 두께 170mil(4.3mm)을 가졌으며, 또한 4인치×4인치(10.2 cm×10.2cm) 샘플은 1.24g의 평균 건조 중량을 가졌다. 부직포 웹은 41.7g(식염수)의 평균 흡수 용량 및 33.62g/g의 평균 비용량을 가졌다.
실시예 3
기본 직물을 라인 속도가 125fpm(38M/분)이라는 것을 제외하고는 실시예2에서와 같이 처리하였다. 5개의 표본을 생성된 직물로부터 잘라내어서 평가하였다. 생성된 부직포 웹은 평균 두께 187mil(4.7mm)을 가졌으며 또한 4인치×4인치(10.2 cm×10.2cm) 샘플은 1.31g의 평균 건조 중량을 가졌다. 부직포 웹은 44.66g(식염수)의 평균 흡수 용량 및 34.1g/g의 평균 비용량을 가졌다.
실시예 4(비교예)
기본 직물을 권취 롤에서 풀고, 기본 직물에 수성 국부 처리제를 도포한 후에, 처리된 기본 직물을 0.31 인치(0.79cm)의 홈 폭, 선형 피트 당 184CFM(선형 미터 당 17M3/분)의 홈 체적 유속을 가지는 진공을 통과시켰다. 기본 직물의 처리되지 않은 면이 진공 홈을 향하게 하면서 진공 홈의 0.25cm 위에 위치시켰다. 이어서, 기본 직물을 240 °F(1116℃)의 공기 온도를 사용하여 통기 건조기에 의해 건조시켰다. 5개의 표본을 생성된 직물로부터 잘라내어서 평가하였다. 생성된 부직포 웹은 평균 두께 184mil(4.7mm)을 가졌으며, 또한 4인치×4인치(10.2 cm×10.2cm) 샘플은 1.26g의 평균 건조 중량을 가졌다. 부직포 웹의 평균 흡수 용량은 37.48g(식염수)의 평균 흡수 용량 및 29.75g/g의 평균 비용량을 가졌다.
실시예 5(비교예)
기본 직물을 권취 롤에서 풀고, 기본 직물에 수성 국부 처리제를 도포한 후에, 처리된 기본 직물을 통기 건조기에 직접 공급하였으며, 240°F(116℃)의 가열된 공기를 사용하여서 건조시켰다. 5개의 표본을 생성된 직물로부터 잘라내어서 평가하였다. 생성된 부직포 웹은 평균 두께 181mil(4.6mm)을 가졌으며, 또한 4인치×4인치(10.2 cm×10.2cm) 샘플은 1.25g의 평균 건조 중량을 가졌다. 부직포 웹의 평균 흡수 용량은 27.87g(식염수)의 평균 흡수 용량 및 22.3g/g의 평균 비용량을 가졌다.
실시예 1-5의 처리된 직물의 분석을 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 라인속도(FPM) 진공 홈 평균첨가 수준화학물질 %화학물질(상표면 대하표면) 평균관통시간 2초동안의인설트수 8.6초동안의인설트수 시험후힘수율
1 50 ON 2.1% 70/30 4.5 4 9 95%
2 50 ON 1.0% 55/45 3.4 4 10 96%
3 (12)5 ON 1.5% 60/40 3.4 4 10 94%
4 50 ON 2.3% (80)/(20) 5.2 2 7 (80)%
5 50 OFF 2.3% 90/10 13.4 0 6 61%
비교예 4 및 5는 2.3% 첨가 수준을 가졌으며, 이 데이타는 수성 국부 처리제가 하이로프트 부직포 웹의 전체를 통해서 끌어 당겨지지 못했다는 것을 입증한다. 그러나, 상기 데이타에 나타난 것과 같이, 낮은 수준의 습윤제를 가짐에도 불구하고, 본 발명의 부직포 웹은 시 후 함수율(post test wet percentages) 및 흡수 용량과 아울러 더 균일한 처리를 가진다. 따라서, 본 발명에 따라 처리된 직물은 선행 방법에 의해 처리된 직물들에 비해 더 적은 활성 물질을 가지면서도 유사하거나 개선된 물리적 성질을 달성한다.
도 8에 도시된 적외선 스펙트럼 데이타는 각각 비교예 4 및 5에서와 같이 진공 홈만에 의해 또는 진공 홈 없이 처리된 직물에서보다 집속된 가스 스트림으로 처리된 직물에서 국부적으로 도포된 활성 물질이 더 균일하게 분포된다는 것을 입증하였다. 아울러, 도 8에서 제공된 데이터는 직물의 표면에 노출된 섬유에서보다 직물의 안쪽에 있는 섬유에서 더 큰 첨가 수준이 달성될 수 있다는 것을 또한입증하였다. 이 데이터는 아울러 국부적으로 도포된 활성 물질이 본 발명의 처리된 직물 중에 직물의 전체 두께를 통해 분포된다는 것을 입증하였다. 중앙 표면의 활성 물질 분포를 하부 표면(즉, 제1에 노출된 외부, 처리되지 않은 면)의 활성 물질과 비교하였을 때, 비교예 4 및 5가 활성 물질의 상대적인 분포에 있어서 증가를 보이지만, ATR 분석 전에 각각의 직물이 권취 롤에서 감겨서 저장되었음을 유념해야 한다. 이러한 점에서, 직물은 롤 위에서 유지되는 동안 직물의 고도로 처리된 상부 표면이 약한 압력 하에서 하부 표면에 대향해서 놓임으로써 활성 물질이 하부(처리되지 않은) 표면으로 이동하게 한다. 상기 이동의 영향은 실시예 1-3에 대해서는 중요하지 않은 것으로 예상되는데, 이는 이들이 롤에 감겨서 저장되기 전에 유사한 첨가 수준을 가진다고 여겨지기 때문이다.
다수의 다른 특허 및(또는) 출원이 본 명세서에 참증으로 인용되었으며, 참증으로 삽입된 교시 내용과 본 발명의 교시 내용 사이에 어떠한 충돌 또는 불일치가 존재한다는 정도까지 본 발명의 명세서가 조절할 것이다. 추가적으로, 본 발명이 그 특정 태양에 관해서 또한 특히 본원에 기술된 실시예에 의해 상세하게 기술되었지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 개조, 개질 및 그 밖의 변화를 만들 수 있다는 것이 당업계의 숙련된 기술을 가지는 자에게 명백할 것이다. 따라서 이러한 모든 변형, 개선 및 다른 변화는 본 청구범위에 의해 의도되었다.

Claims (25)

  1. 약 15 미만의 데니어를 가지며 약 50mil 이상의 두께를 가지는 열가소성 폴리머 섬유를 포함하며 제1 및 제2 외부 표면 및 내부를 가지는 다공성 직물, 및
    직물의 상반부 상의 활성 물질 대 직물의 하반부 상의 중량% 비가 3:1을 넘지 않도록, 상기 섬유의 표면에 위치하고 상기 직물의 두께 전체를 통해서 분포된 국부적으로 도포된 활성 물질
    을 포함하는 다공성 기체(substrate).
  2. 제1항에 있어서, 상기 직물이 부직포 웹을 포함하고, 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 직물의 하반부 상의 활성 물질의 중량% 비가 2:1을 넘지 않으며, 아울러 섬유 표면 위의 활성 물질의 상대적인 양이 제1 외부 표면으로부터 제2 외부표면으로 갈수록 증가하여 직물 두께를 통해 구배를 형성하는 다공성 기체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 직물이 약 10 미만의 데니어 및 약 0.2g/cm3내지 약 0.008g/cm3의 밀도를 가지는 열가소성 섬유의 부직포 웹을 포함하는 다공성 기체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 부직포 웹이 약 100mil을 초과하는 두께를 가지며, 주름진 폴리올레핀 스펀본드 섬유를 포함하는 다공성 기체.
  5. 제3항에 있어서, 상기 직물이 약 100mil을 초과하는 두께를 가지며, 주름진 스테이플 섬유를 포함하는 다공성 기체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 직물의 상기 외부 표면의 양쪽을 형성하는 섬유 위의 활성 물질의 상대적인 양이 상기 직물의 내부 안의 섬유 위의 양보다 적은 다공성 기체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 활성 물질이 습윤제를 포함하고, 아울러 상기 직물이 약 100mil 이상의 두께를 가진 부직포 웹을 포함하고 또한 약 10 미만의 데니어를 가진 열가소성 중합체 섬유를 포함하고, 아울러 직물의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 직물의 하반부 상의 활성 물질의 중량%의 비가 약 2:1을 넘지 않는 다공성 기체.
  8. 직물의 두께를 한정하는 제1 및 제2 외부 표면을 가지고, 직물의 두께 전체를 통해서 상호 연결 틈 공간을 가지며, 약 0.2g/cm3내지 약 0.008g/cm3의 밀도를 가지며, 아울러 직물의 종방향 및 횡방향으로 뻗어 나가는 제1 및 제2 영역를 가지는 직물을 포함하고,
    상기 제1 영역은 약 50mil 이상의 두께를 가지고, 직물의 두께 전체를 통해분포된 섬유 표면 위에 활성 물질을 가지며, 직물의 상반부 상의 활성 물질 대 직물의 하반부상의 활성 물질의 중량% 비가 3:1을 넘지 않고,
    상기 제2 영역은 약 50mil 이상의 두께를 가지고, 직물을 구성하는 섬유 표면 위에 활성 물질을 가지며,제2 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 제2 영역의 하반부 상의 중량% 비가 3:1보다 큰것인 다공성 기체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 영역이 상기 직물의 에지(edge)에 인접하는 다공성 기체.
  10. 제9항에 있어서, 제2 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 제2 영역 하반부 상의 활성 물질의 중량% 비가 약 4:1보다 크고, 아울러 제1 영역의 상반부 상의 활성 물질의 중량% 대 제1 영역의 하반부 상의 활성 물질의 중량 %비가 약 2:1 미만인 다공성 기체.
  11. 제10항에 있어서, 제2 영역과 실질적으로 유사한 제3 영역을 추가로 포함하고, 상기 제2 및 제3 영역이 직물의 대향 에지에 위치하며, 상기 제1 영역이 직물의 중앙 영역을 따라 배치되고, 또한 상기 활성 물질이 습윤제를 포함하는 다공성 기체.
  12. 제1 및 제2 표면을 가지는 다공성 기체를 제공하고,
    상기 다공성 기체의 제1 표면에 활성 물질을 도포하고,
    상기 다공성 기체의 제1 표면에 25m/초의 최저 속도를 갖는 가스 스트림을 가해서 강제로 상기 활성 물질이상기 다공성 기체의 두께를 실질적으로 통해서 들어가게 하는 것을 포함하는, 활성 물질을 다공성 기체에 도포하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 가스 스트림을 가할 때, 상기 활성 물질의 적어도 일부가이 상기 다공성 기체의 전체 두께를 통해 통과해서 상기 다공성 기체의 두번째 표면에 도달하는 방법
  14. 제12항에 있어서, 가스 스트림을 가하는 것과 실질적으로 동시에 진공을 상기 다공성 기체의 제2 표면에 가하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 진공이 상기 가스 스트림으로부터의 가스 및 제1 표면에 도포된 활성 물질을 수집하는 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 가스 스트림이 공기를 포함하고, 상기 공기가 약 50m/초 이상의 속도로 상기 제1 표면에 가해지는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 가스 스트림이 주변 공기를 포함하는 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 가스 스트림이 증기를 포함하는 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 가스 스트림이 약 2.5cm 이하의 폭을 가지는 홈을 통해서 상기 다공성 기체에 가해지는 방법.
  20. 제13항에 있어서, 상기 다공성 기체가 상기 가스 스트림을 횡단하여 150피트/분 이상의 속도로 이동하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 다공성 기체가 100mil 이상의 두께, 약 15 미만의 평균 섬유 데니어, 및 약 0.2g/cm3내지 약 0.008g/cm3의 밀도를 가지는 부직포 웹을 포함하는 방법.
  22. 제12항에 있어서, 상기 활성 물질이 용액, 에멀젼, 현탁액 및 분산액으로 이루어지는 군으로부터 선택된 액체 담체에 의해 상기 다공성 기체의 제1 표면에 도포되는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 활성 물질이 용액, 에멀젼, 현탁액 및 분산액으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 액체 담체에 의해 제1 표면에 도포되는 방법
  24. 제23항의 방법에 의해 제조된 처리된 다공성 기체.
  25. 제24항에 있어서, 상기 활성 물질이 습윤제를 포함하고, 상기 다공성 기가이 열가소성 중합체 섬유의 부직포 웹을 포함하는 처리된 다공성 기체.
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