KR20020048989A - 필름 또는 웹으로 형성된 기판에 유체를 도포하는 방법 - Google Patents

필름 또는 웹으로 형성된 기판에 유체를 도포하는 방법 Download PDF

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KR20020048989A
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로날드 디. 맥크레이
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 정전기장을 발생시키는 두 개의 이격 전극 사이에 위치시켜 필름 또는 웹 또는 적층재로서 형성된 기판에 유체를 도포하는 방법에 관한 것이다. 정전기장은 기판의 각 면에 발생되고, 유체는 상기 기판에 도포하기 위한 액적 형태로 기판의 적어도 일측면 상의 정전기장으로 도입되어 정전기적으로 대전된 액적을 형성한다. 정전기적으로 대전된 액적은 소정의 패턴을 기초로 상기 기판의 적어도 일측면 상으로 안내된다. 일 실시예에 따라, 상기 액적이 도입되는 일측면의 반대측면의 전극은 상기 액적을 기판의 내부로 이동시키기 위해 사용된다.

Description

필름 또는 웹으로 형성된 기판에 유체를 도포하는 방법 {METHOD FOR APPLICATION OF A FLUID ON A SUBSTRATE FORMED A FILM OR WEB}
필름 및 재료 웹과 같은 기판 재료에 화학 처리제를 도포하기 위한 근래의 방법들은 종종 기판 재료의 상면 또는 내부에서의 화학 처리제의 배치에 대한 통제력이 거의 없다. 이러한 방법들은 코팅, 스프레잉 및 딥핑을 포함하지만, 기판에서의 화학제의 농도에 대한 3차원 제어식으로 상기 기판에서의 화학제의 배치를 허용하지는 않는다. 종래의 스프레이 기술은 기판에서의 화학제의 배치에 대해서는 비교적 불충분하고, 각각의 액적(droplet)은 이산 배치되도록 개별적으로 제어될 수 없으며, 단지 기판의 직접 노출된 부분만 커버된다. 미국 특허 제5,869,172호는 직물과 같은 다공성 기판을 처리하기 위한 공정을 제시하고 있는데, 치료용 틱소트로픽(thixotropic) 재료 및 하나 이상의 변형 재료가 함침제로서 다공성 기판에 적용된다. 함침제를 다공성 기판 내로 유동케하고 변형제를 기판 내의 특정 위치로 가압하기 위해 함침제 및 다공성 기판에 충분한 에너지가 공급된다.
필름 및 재료 웹에 잉크를 도포하기 위한 인쇄 기술이 공지되어 있다. 그러나, 이러한 기술들은 대체로 잉크의 배치가 상기 기판의 표면에만 한정되고 기판의 내부로 화학제를 배치시킬 수는 없으며, 기판 내의 화학적 농도에 대한 3차원 제어력은 거의 없다. 이러한 인쇄 기술은 고 정밀도로 잉크를 침착시키기 위한 컴퓨터 제어식 정전하(electrostatic charge)를 사용하는 잉크젯 프린터를 포함한다. 그러나, 국제공개공보 제WO 98/09798호에서는 3차원 인쇄 재료 시스템과, 3차원 제품의 단면부를 형성하는 단계와 최종 제품을 형성하기 위해 각각의 단면 영역을 층상으로 조립하는 단계를 포함하는 사용 방법을 제시하고 있다. 각각의 단면 영역들은 액상 용매를 접착성 입자 혼합물로 분사하도록 형성되어, 잉크-젯 프린트헤드를 사용하여 상기 혼합물 입자들은 서로 접착되고 상기 단면 영역에 접착된다.
처리되는 웹 또는 필름의 하나 이상의 특성을 향상시키기 위해 다양한 웹 및필름이 전기적으로 대전되었다. 그 중에서도 특히 습윤성, 인쇄 적성, 접착성 및 정전기 감소와 같은 특성들을 강화하기 위해 다양한 웹 및 필름의 정전기 처리를 포함한다. 일반적으로 말해서, 이러한 처리는 웹 또는 필름을 짝을 이룬 도전체 쌍들 사이에서 전기적으로 대전되도록 유도함으로써 이루어진다. 상기 도전체들 중 하나는, 필요하다면, 웹 또는 필름을 대전 장치를 통과해 안내할 수도 있다. 다른 도전체는 이온화 및 코로나가 발생하도록 전위차를 일으키기 위해 작동한다. 이러한 방식에서는, 정전기 방전은 도전체들 사이에서 발생하고, 웹은 소정의 처리를 거치기 위해 이를 통과할 수 있다. 미국 특허 제5,766,425호에서는 처리되는 기판의 표면을 변형시키는 방법이 제시되어 있는데, 여기에서 전극 구조물은 전기장/전류를 전극 구조물의 표면을 지나 통상 수평으로 통과하게 하고, 처리되는 기판은 전극 구조물의 표면에 인접하여 위치되어, 상기 방전이 기판을 지나 수평으로 유동하게 하여 소정의 특성이 향상되도록 기판의 표면을 변형시킨다.
기판에 재료를 도포하는 정전기 시스템을 사용하는 다른 방법은, 예를 들면 미국 특허 제4,748,043호에서는 적어도 두 줄로 위치되고 매니폴드를 통해 코팅액이 공급되는 추출장치 판의 구멍 내에 집중 배치된 복수의 이격 모세 니들을 포함하고, 상기 액의 감소량이 제2 전기장에 의해 기판으로 흡인되는 높게 도전된 액적의 분무로 분출하도록 추출장치 판과 모세 니들 사이에 전위를 발생시키는, 대기압 하의 공기에서 기판을 매우 얇게 코팅하기 위한 정전기 코팅 시스템을 제시하고 있다. 관련하여 미국 특허 제5,552,012호 및 제5,585,170호에서는 전기장에 대해 민감히 반응하는 실질적으로 중성적으로 도전된 재료를 기판과 접촉시키기 위한 전기장을 사용하는 방법을 제시하고 있다. 또한 미국 특허 제5,807,437호에서는 결합제를 다공성 재료의 베드로 분출하기 위해 연속-젯 잉크-젯 프린터가 사용된, 층을 이룬 공정을 사용하는 3차원적 인쇄 기술을 제시하고 있다.
미국 특허 제4,859,266호에서는 코로나 방전 전극을 장착한 분말 스프레이총으로부터 한 겹의 천 또는 직물의 일측면으로 접착제 분말을 분무함으로써 두 겹의 천 또는 직물을 봉합하는 분말용 장치 및 방법을 제시하고 있다. 제2 핀 전극은 한 겹의 천 또는 직물의 반대측면에 구비된다. 극성을 달리하는 전기 전하가 전극으로 공급되면, 천 또는 직물이 그들 사이로 이동하고 상기 분말은 그 위로 분무된다. 두 전극들 사이에 형성된 정전기장을 통해 이동하는 중에, 상기 분말은 상기 전기장 내에 형성된 전기력선을 따라가게 되고 가늘고 긴 분말 밴드의 형태로 직물의 일측면으로 이동한다. 제2 겹의 천 또는 직물은 제1 겹 및 분말 밴드 상으로 위치되어 점압 및 가열 처리되고, 분말을 활성화시켜 접착성이 되게 한 후 냉각시키면 두 겹은 서로 접착하게 된다.
기판 재료의 양측면에 정전기장을 가함으로써 분말(고체) 재료가 다공성 기판의 일측면에서 반대측면으로 이동할 수 있게 하는 공지의 방법들과는 대조적으로, 개인 위생용 흡수용품에서 중요한 화학 처리제는 종종 유체(액체)이다. 고체와 액체의 물리적 특성의 차이로 인해, 다공성 기판 내의 유체 분포 제어는 선행 기술에서 제시된 바와 같은 다공성 기판 내의 분말 분포 제어와는 실질적으로 다르다는 것을 당해 기술 분야의 숙련자는 명백하게 이해할 수 있다.
본 발명은 화학적 기능성, 외관 및 구조적 일체성을 강화하기 위하여 화학적인 고속 다차원 이산 레지스터식 배치(discrete registered displacement)를 제공하기 위한 필름 및 웹 재료에 유체를 침착하는 방법에 관한 것이다. 본 방법의 결과로는 3차원적으로 이방성(anisotropic)의 화학적 및 물리적 특성을 갖는 재료 및 소비 제품이 있다. 특히, 본 방법은 상기 3차원 중 어느 차원을 따라서도 이러한 특성의 구배를 포함하는 재료를 제조하기에 적합하다. 특히, 본 발명의 방법은 기저귀, 실금용 의복, 훈련복 바지, 생리대 및 팬티 라이너와 같은 여성용 위생용품 및 외과용 가운과 같은 의료용 의복 등 개인 위생용품의 제조에 사용된 재료와 관련하여 사용될 때 유익한데, 이것은 상기 제품에 있어 제품 사용시 가장 유익한 위치에 화학 처리제를 침착시킬 수 있기 때문이다. 예를 들면, 기저귀에서 화학 처리제를 불필요한 곳에 위치시키는 것보다 주요 손상부에만 유체 분포를 강화하기 위해 화학 처리제를 집중시키는 것이 보다 유익할 수 있다.
도1은 본 발명의 방법의 일 실시예에 따라 다공성 기판에 유체를 도포시키기 위한 시스템을 측면에서 본 개략적인 구성도이다.
도2는 본 발명의 실시에 사용하기 위한 장치의 개조품의 부분 측면도이다.
도3은 본 발명의 방법에 따라 처리된 부직포를 사용한 개인 위생용 흡수용품, 본 실시예에서는 기저귀의 일 예의 부분 절결 평면도이다.
본 발명의 목적은 재료의 X, Y 또는 Z 방향 중 어떤 일 방향으로 연장될 수 있는 적어도 하나의 소정의 물리적/화학적 특성의 구배를 갖는 직물, 텍스타일, 부직포 또는 필름과 같은 재료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 명세서에서 사용된 X 방향 및 Y 방향은 동일 평면에 배치된 두 개의 수직한 직선의 방향에 상응하고, Z 방향은 상기 X 및 Y 방향의 평면에 수직한 직선의 방향에 상응한다.
본 발명의 다른 목적은 각각의 유체 액적의 위치를 개별적으로 제어함으로써 기판 상면 및 내부에 유체를 배치하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 X, Y 및 Z 방향 중 적어도 일 방향으로 연장되는 화학적 구배를 갖는 개인 위생용 흡수용품에 사용하기에 적합한 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술에 비해 더욱 고 정밀도로 기판의 상부 및 내부에 유체를 배치하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술에 비해 일반적으로 더 신속하고 보다 효율적이며 보다 신뢰할정도로 기판의 상부 및 내부에 유체를 배치하는 방법을 제공한다.
본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은 필름 또는 웹으로서 형성된 기판 상에 유체를 도포하는 방법에 의해 달성되는데, 이는 정전기장을 발생시키기 위한 두 개의 이격된 수단들 사이에 기판을 위치시키는 단계와, 상기 기판의 각 측면에 정전기장을 발생시키는 단계와, 상기 기판에 사용하기 위한 액적으로서의 유체를 상기 기판의 적어도 일측면의 정전기장 내로 도입시켜 그에 따라 정전기적으로 대전된 액적을 형성하는 단계와, 소정의 패턴을 기초로 전기적으로 대전된 액적을 기판의 적어도 일측면으로 안내하는 단계를 포함한다. 전기적으로 대전된 액적의 안내는 컴퓨터 발생 신호에 의해 제어하는 것이 바람직하다. 전기적으로 대전된 액적을 적절히 제어함으로써, 상기 유체는 기판의 일측면으로부터 기판의 내부로, 즉 Z 방향으로 이동될 수도 있다. 유사하게, 상기 유체는 역시 X 방향 및 Y 방향으로도 이동될 수 있다. 또한, 기판 내부의 유체의 이동을 제어함으로써, 재료 내부의 유체 밀도 구배가 발생될 수 있다.
본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은 도면과 관련지어 설명된 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "포함하는(comprising)"은 일체를 포함하거나 변경이 가능하다는 것이고, 부가적인 미열거 구성 요소, 구성 성분, 방법 단계들을 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어 "부직포 웹(nonwoven web)"은 동일시할 수 있는반복적인 방식이 아니라, 개개의 섬유 또는 실이 그 사이에 삽입된 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직포 웹은 과거에는, 예를 들어 멜트블로잉 공정, 스판본딩 공정, 코포밍(coforming) 공정, 하이드로엔탱글링(hydroentangling), 에어레이드(air-laid) 및 본디드 카디드 웹 공정과 같은 다양한 공정에 의해 형성되었다.
본 명세서에서 사용된 용어 "스판본드 섬유(sponbond fibers)"는 방적 돌기의 다수의 가늘고, 보통 원형인 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 섬사로 압출함으로써 형성되고, 그 후 예를 들면, 애펠(Appel) 등에게 허여된 미국 특허 제4,340,563호, 도쉬너(Dorschner) 등에게 허여된 미국 특허 제3,692,618호, 매츠키(Matsuki) 등에게 허여된 미국 특허 제3,802,817호, 키니(Kinney)에게 허여된 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트만(Hartmann)에게 허여된 미국 특허 제3,502,763호 및 도보(Dobo) 등에게 허여된 미국 특허 제3,542,615호에서와 같이 압출된 섬사의 직경이 신속히 감소되는 미소 직경 섬유를 지칭한다. 스판본드 섬유는 수집 표면 상으로 집적될 때 일반적으로 접착성이 아니다. 스판본드 섬유는 일반적으로 연속적이고 (적어도 10 섬유의 표본으로부터) 7 미크론 이상, 특히 약 10 미크론 및 30 미크론 사이의 평균 직경을 가지고 있다. 상기 섬유는 역시 호글(Hogle) 등에게 허여된 미국 특허 제5,277,976호, 힐스(Hills)에게 허여된 미국 특허 제5,466,410호 및 라그만(Largman) 등에게 허여된 미국 특허 제5,069,970호 및 제5,057,368호에서 설명된 바와 같은 형상을 가질 수도 있는데, 여기서는 종래 형상과는 다른 혼성물을 설명하고 있다. 멜트 스피닝(melt spinning)에 의해 제조된 스판본드 섬유의 부직포 웹은 "스판본드"로 불린다.
본 명세서에서 사용된 용어 "멜트블로운(meltblown) 섬유"는 용융된 열가소성 재료를 다수의 가늘고 보통 원형인 다이 모세관을 통과시켜 용융된 실 또는 섬사로서 압출하여 고속의 통상 뜨거운 기체(예를 들면, 공기) 흐름으로 집중시켜서 용융된 열가소성 재료의 섬사를 가늘게 해, 마이크로섬유 직경까지 될 수도 있는, 그 직경을 감소시킴으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그 후, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 흐름에 의해 운송되고 수집 표면에 집적되어 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유를 형성한다. 이러한 공정은 예를 들면, 부틴(Butin) 등에게 허여된 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적이거나 불연속적일 수 있는 마이크로 섬유이고, 일반적으로 평균 직경이 10 미크론보다 작다.
본 명세서에서 사용된 용어 "본디드 카디드 웹(bonded carded web)"은 스테플(staple) 섬유를 분쇄 분리하고 기계 방향으로 정렬하여 일반적으로 기계 방향으로 지향된 섬유질 부직포 웹을 형성하는 카딩(carding) 또는 콤빙(combing) 유닛을 통과하여 운송된 스테플 섬유로부터 제조된 웹을 지칭한다. 이러한 섬유는 통상 카딩 유닛에 앞서 상기 섬유를 분리하는 픽커 또는 화이버라이저에 위치한 베일(bale)에서 획득된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "폴리머(polymer)"는 단량체, 블록, 그래프트, 랜덤 및 얼터네이팅 코폴리머 등과 같은 공중합체, 3량체 등과 이들의 혼합물 및 변형물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 특히 달리 제한하지 않으면, 용어 "폴리머"는 분자의 모든 가능한 기하학적 구성도 포함한다. 이러한 구성은 동일 배열(isotactic), 혼성 배열(atactic), 규칙 배열(syndiotactic) 및 무작위 대칭(random symmetries)을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어 "마이크로섬유(misrofibers)"는 약 75 미크론 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면, 약 0.5 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 직경을 갖는, 또는 특히 약 2 미크론 내지 약 40 미크론의 평균 직경을 갖는 미소 직경 섬유를 지칭한다. 섬유 직경에서 종종 사용되는 다른 표현은 그램/9000 미터의 섬유로 정의되는 데니어(denier)인데, 섬유 직경의 미크론의 제곱 × 그램/씨씨(cc)의 밀도 × 0.00707로 계산될 수 있다. 더 작은 데니어는 더 가는 섬유를 의미하고 더 큰 데니어는 더 두꺼운 또는 더 무거운 섬유를 의미한다. 예를 들면, 15 미크론으로 주어진 폴리프로필렌 섬유의 직경은 제곱해서 그 결과를 0.89g/cc로 곱한 후 0.00707을 곱함으로써 데니어로 변환될 수 있다. 따라서, 15 미크론 폴리프로필렌 섬유는 약 1.42의 데니어를 가진다. 미국 외에서의 측정 단위는 그램/킬로미터의 섬유로 정의되는 "텍스(tex)"가 보다 일반적이다. 텍스는 데니어/9로 계산될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "개인 위생용 흡수용품(personal care absorbent article)"은 일회용 기저귀, 훈련복 바지, 흡수성 내의, 성인용 위생용품, 생리대 및 냅킨을 포함하는 여성용 생리용품, 손수건, 티슈, 붕대, 드레싱(dressing) 등과 같은 것을 의미한다.
여기에 개시된 본 발명은 부직포, 텍스타일, 직물 등과 같은 것을 포함하는 필름 및 웹으로 형성된 기판 재료에 유체를 침착하는 방법으로서, 이에 의해 이방성을 갖는 재료를 제공하기 위해 소정의 화학적 처리제 및 마감제를 제공하기에 적합한 유체가 상기 기판 재료의 상면 또는 내부로 침착된다. 본 발명의 방법에 따라 침착된 화학적 처리제 및 마감제는, 몇가지를 열거해보자면, 기판 재료에 대해 친수성(hydrophilic), 소수성(hydrophobic), 정전기 방지(anti-static), 얼룩 방지(stain-blocking), 녹 방지(stain-resistance) 특성과 같은 소정의 기능성을 강화 또는 제공하는 유체(액체)의 형태이다. 이러한 기능적 특성을 달성하기 위한 적합한 화학적 처리제는 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 이러한 처리제 및 마감제는 또한 기판 재료의 구조적 일체성을 강화하기 위해 또는 염료(dye) 및 안료(pigment)를 도포함으로써와 같이 미감을 강화하기 위해서도 사용될 수 있다. 이러한 화학적 처리제 및 마감제는 본 발명의 방법에 따라 레지스터식(registered)으로, 즉 미리 설정된 패턴 또는 배열에 따라 재료의 배치에 대해 정밀한 제어를 유지시키는 방식으로 적용된다.
본 발명의 방법은 소정의 기판 상에 전기적으로 도전될 수 있는 유체 액적의 이산 배치를 허용하는, 연속식(continuous) 또는 드롭-온-디맨드(drop-on-demand) 잉크 젯 기술을 채용한다. 이 유체 방울의 이산 배치는 잉크 젯 프린터와 같은 유체 배치 장치에 작동상 연결된 컴퓨터로부터의 컴퓨터 발생 신호에 의해 달성된다. 근래의 잉크 젯 기술은 200 KHz까지의 비율로 액적을 발생시킬 수 있는데, 이는 1×106방울/초를 발생시키는 능력으로 해석된다. 이 기술은 800 인치/초의 선 속도로 움직이는 기판 처리 및 1250 방울/인치의 해상도를 얻을 수 있는 유체 배치의 잠재력을 제공하는 고속 인쇄 속도가 가능하다. 그러나, 근래의 잉크 젯 기술은침착된 재료에 의해 기판을 침투하기 위한 어떤 수단도 제공하지 않고, 따라서 표면 도포에 제한된다.
본 발명의 방법에 따라, 역시 컴퓨터 제어되는 정전기 전하가 기판 재료의 일측면으로 분출되고 반대측면에는 잉크 젯 프린터가 정전기 전하의 발생에 적합한 소정의 수단에 의해 배치된다. 따라서, 기판 재료가 두 정전기장 사이를 통과할 때, 유체는 예를 들면, 잉크 젯 프린터 또는 외부 소스에 의해 발생된 정전기장 내로 액적 형태로 도입되어 정전기적으로 도전된 액적을 생성한다. 정전기적으로 도전된 액적은 기판 재료 상으로 소정의 패턴으로 안내된다. 이러한 소정의 패턴은 기판 재료의 표면에 배치된 재료 밀도 구배를 포함할 수 있다. 반대측면에 전기적으로 도전된 액적이 배치되는 상기 기판 재료의 일측면에 배치된 정전기장은 기판 재료에 적용되고, 역시 컴퓨터 제어되는 소정의 패턴에 따라 그 결과 전기적으로 도전된 액적은 기판 재료의 내부로 이동하게 된다. 상기 기판 재료의 내부로의 액적 이동의 연장도(extent)는 정전기장의 위치 및/또는 강도를 변환함으로써 제어될 수 있다. 또한, 패턴에 있어 정전기장의 전위 강도를 변화시킴으로써 다양한 Z 방향 농도를 갖는 재료가 생성될 수 있다. 따라서, 정전기장의 적절한 제어에 의해 기판 재료 내에 X, Y, 및/또는 Z 방향의 구배를 발생시키기 위한 정전기적으로 도전된 액적의 배치가 가능하게 되어, 상기 기판 재료가 이방성 특성을 갖는 결과를 얻는다. 따라서, 예를 들면 상기 기판 재료 내에 이방성 유체 분포가 가능하다.
적합한 기판 재료로는 직포, 필름 및 스판본드, 멜트블로운 및 본디드 카디드 웹을 포함하는 부직포 및 적층재 및 이들의 합성물이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 기판들은 특정 범위의 직선 및 체적 밀도의 섬유를 포함하는 3차원적 섬유질 웹일 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 처리된 기판 재료는 개인 위생용품에 사용될 수 있어, 개인 위생용품은 이방성 특성을 가지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 기판 재료의 상면 및/또는 내부에 분포된 유체는 접착제이다. 컴퓨터 제어 신호의 장점 때문에, 상기 접착제는 미리 설정된 위치에 침착될 수 있고, 그에 따라 소정의 다양하고 독특한 기판 특성도 달성할 수 있게 하는데, 현재 기판 재료 내부 및 이를 통과해 유체 침투를 제공하는 수단을 보유하고 있지 않은 종래 스프레이 기술에서는 가능하지 않다.
도1을 참조하면, 본 발명의 방법에 따른 이방성 기판 재료를 제조하기 위한 장치의 일 부분이 도식적 형태로 도시되어 있다. 상기 장치는 노즐(36)이 부착된 액체 스프레이 저장조(35)를 포함한다. 액적 도전 전극(37)은 노즐(36)에서 연장된다. 제2 전극 또는 상대 전극(38)은 상기 액체가 침착되는 기판 재료(39)의 하부에 장착된다. 전극(37)에 연결된 고전압 발전기(41)는 상기 전극에 고전력을 공급한다. 고전압 발전기(42)는 반대 극성의 고전압을 제공하기 위해 상대 전극(38)에 연결된다. 액체 스프레이 저장조(35)는 이를 홀딩 프레임(45)에 연결시키는 서포팅 아암(44)에 장착된다. 유사하게, 상대 전극(38)은 서포트(46)에 장착되고, 이것은 차례로 홀딩 프레임(45)에 부착된다. 콘베이어 벨트(49)는 전극(37)과 상대 전극(38) 사이를 통과한다. 콘베이어 벨트는 전기적으로 도전성이 없는 네트 또는 메쉬 타입 벨트(50)인데, 그 위에 기판 재료(39)가 지지되고 그에 따라 전극(37)과 상대 전극(38) 사이로 이동된다. 네트 또는 메쉬 타입 벨트(50)는 전극(37)과 상대 전극(38) 사이의 정전기력선(55)을 전동시키도록 작동한다. 컴퓨터(58)는 작동상 고전압 소스에 연결되고, 각각의 전극 및 상대 전극에 공급된 전압을 제어한다.
도2는 본 발명의 실시에 사용하기 적합한 장치의 제2 형태를 도시하고 있다. 본 실시예에서, 다중 노즐(26A, 26B, 26C, 26D)이 구비되고, 각각으로부터 전극(27A 내지 27D)이 연장된다. 상대 전극(28A 내지 28D)는 기판 재료(39)의 하측면에 위치된다. 각각의 전극 및 상대 전극은 컴퓨터 발생 신호에 기반하여 독립적인 작동이 가능하다.
앞에서 설명했던 바와 같이, 본 발명에 따라 처리된 기판 재료는 기저귀, 훈련복 바지, 실금용 기구 및 위생용 냅킨과 같은 여성 위생용품 등의 개인 위생용 흡수용품을 포함하는 최소한도가 아니라, 광범위한 여러 가지 응용제품에 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 기저귀인 견본품(80)이 도3의 도면에 도시되어 있다. 도3을 참조하면, 대부분의 이러한 개인 위생용 흡수용품(80)은 액체 투과성(permeable) 상면 시트 또는 라이너(82), 배면 시트 또는 외측 커버(84) 및 상기 상면 시트(82) 및 배면 시트(84)에 의해 보유되고 그 사이에 배치된 흡수 코어(86)를 포함한다. 기저귀와 같은 제품(80)은 또한 접착성 패스닝 테입 또는 기계적인 후크 및 루프 형태의 패스너와 같은 몇몇 형태의 착용 수단(88)을 포함할 수도 있다.
이상의 명세서에서 본 발명은 특정의 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었고, 설명을 위해 많은 세부사항이 언급되었지만, 본 발명은 추가적인 실시예 및 여기서 설명된 특정한 세부사항들이 본 발명의 기본 원리의 범위 내에서 충분히 변경될 수 있다는 것이 당해 분야의 숙련자에게는 명백할 것이다.

Claims (26)

  1. 필름 또는 웹 또는 적층재로서 형성된 기판에 유체를 도포하는 방법에 있어서,
    정전기장을 발생시키기 위한 두 개의 이격된 수단들 사이에 상기 기판을 위치시키는 단계와,
    상기 기판의 각 면에 정전기장을 발생시키는 단계와,
    상기 기판에 도포시키기 위한 액적으로서의 유체를 상기 기판의 적어도 일측면의 상기 정전기장 내로 도입시켜, 정전기적으로 대전된 액적을 형성하는 단계와,
    소정의 패턴을 기초로 상기 정전기적으로 대전된 액적을 상기 기판의 적어도 일측 면으로 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정전기적으로 대전된 액적의 안내는 컴퓨터 발생 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유체는 상기 기판의 일측 면으로부터 상기 기판의 내부로 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유체의 이동은 상기 기판 내의 유체 구배를 발생시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기판은 부직포 재료인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부직포 재료는 스판본드, 메트블로운, 본디드 카디드 웹 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유체는 친수성, 소수성, 정전기 방지, 얼룩 방지, 녹 방지 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 기판 처리제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유체는 염료 및 안료로 구성된 그룹으로부터 선택되는 염색제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 정전기장을 발생시키기 위한 수단들 사이를 적어도 약 400 인치/초의 선속도로 이동하는 연속 재료인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 정전기적으로 대전된 액적의 안내는 적어도 약 200 방울/인치의 해상도를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 기판은 3차원 섬유질 웹인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 유체는 접착제인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 적어도 X, Y 및 Z 방향 중 일 방향으로는 적어도 하나의 이방성 특성을 포함하는 직포 및 부직포로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이방성 특성은 친수성, 소수성, 정전기 방지, 얼룩 방지, 녹 방지, 구조적 일체성, 미감 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 특성인 것을 특징으로 하는 물품.
  15. 제13항에 있어서, 상기 재료는 3차원 섬유질 웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  16. 제13항에 있어서, 상기 재료는 복수의 재료층을 포함하고, 상기 재료층의 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 이방성 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  17. 몸측 라이너와 외측 커버를 포함하고, 상기 몸측 라이너 및 상기 외측 커버의 적어도 하나는 X, Y 및 Z 방향 중 적어도 일 방향으로의 적어도 하나의 이방성 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이방성 특성은 친수성, 소수성, 정전기 방지, 얼룩 방지, 녹 방지, 구조적 일체성, 미감 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 특성인 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  19. 제17항에 있어서, 상기 재료는 다수의 재료층을 포함하고, 상기 재료층의 적어도 하나는 적어도 하나의 이방성 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  20. 제17항에 있어서, 상기 몸측 라이너는 3차원 웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  21. 제17항에 있어서, 상기 몸측 라이너 및 상기 외측 커버의 적어도 하나는 스판본드, 멜트블로운, 본디드 카디드 웹 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  22. 몸측 라이너와,
    외측 커버와,
    상기 몸측 라이너와 상기 외측 커버 사이에 배치된 유체 핸들링 재료를 포함하고, 상기 몸측 라이너, 상기 유체 핸들링 재료 및 상기 외측 커버의 적어도 하나는 X, Y 및 Z 방향 중 적어도 일 방향으로의 적어도 하나의 이방성 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이방성 특성은 친수성, 소수성, 정전기 방지, 얼룩 방지, 녹 방지, 구조적 일체성, 미감 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 특성인 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  24. 제22항에 있어서, 상기 재료는 복수의 재료층을 포함하고, 상기 재료층의 적어도 하나는 적어도 하나의 이방성 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  25. 제22항에 있어서, 상기 몸측 라이너는 3차원 웹을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
  26. 제22항에 있어서, 상기 몸측 라이너, 상기 외측 커버 및 상기 유체 핸들링 재료 중 적어도 하나는 스판본드, 멜트블로운, 본디드 카디드 웹 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 위생용 흡수용품.
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