KR20030059988A - 흡수, 확산기능이 우수한 부직포 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속적인 결합 영역과 불연속적인 가결합 영역이 혼재하여 존재하는 부직포로서 흡수용품 중 흡수, 분산 층에 적합한 부직포 및 그 제조에 관한 것이다. 2~6데니어의 폴리올레핀계 단섬유 또는 방향족 단섬유의 혼합으로 구성되고 80%이상 자체 결합된 연속적인 결합 영역과 20~40%의 자체 결합 영역을 갖는 불연속적인 가결합 영역이 혼재하도록 요철가공(embossing)공정을 거친 부직포로서, 이들 부직웹의 구성섬유들이 10%이상 직립하며 길이방향으로 60%이상 배열됨을 특징으로 하여, 신속한 흡수속도와 신속하고 넓은 확산력을 가져 흠수용품의 흡수력을 향상시키고 리웨트(re-wet)을 감소시키며 누수를 방지함을 목적으로 하는 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

흡수, 확산기능이 우수한 부직포 및 제조방법{The improvement of absorption, distribution nonwoven fabric and manufacturing process for absorbent product}

본 발명은 흡수용품에 적용되는 흡수 분산기능이 우수한 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본발명은 연속적인 결합 영역과 불연속적인 가결합 영역이 혼재하여 존재하는 흡수, 분산 부직포에 관한것으로 바람직하게는 일회용 기저귀 및 생리대의 흡수, 분산층(ADL; acquisition distribution layer)에의 적용에 적합하다.

주지된 바와 같이 종래의 일회용 기저귀나 생리대와 같은 흡수 제품은 도1에서와 같이 표면 부직포(Top sheet)(1), 흡수분산층(ADL)(2), 샘방지용 부직포(3), 흡수폴리머층(4), 솜털펄프(5), 백시트(Back sheet)(6)로 구성되어 있으므로 인체에서 분비된 혈 또는 뇨와 같은 체액은 표면부직포(1)를 통과하여 흡수, 분산층(2)을 통해 흡수 폴리머층으로 빠르게 분산되고 흡수 폴리머(SAP)(4)에 의해 흡수 및 고착되어 겔(Gel)화를 이룬다. 백시트(5)는 액체 불투과성으로서 흡수된 체액이 흡수체 밑으로 샘이 발생하여 착용자의 의복이나 주위 환경이 오염되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

초박형 제품을 만들기 위해 부피를 많이 차지하는 솜털펄프(5)의 양을 적게 사용하고, 고흡수성 폴리머(4)를 많이 사용하게 된다. 이러한 초박형 일회용 제품에서 솜털펄프(5)와 고흡수성 폴리머(4)의 혼합 함량의 비율은 흡수체의 강도를 약하게 하며, 인체의 활동이나 움직임에 의해 초기 착용상태가 지속적으로 유지되지 못하고 보다 밑으로 처지게되는 현상이 발생한다. 이렇게 변형된 흡수체는 흡수면적이 감소되어 흡수기능이 미흡하여 샘발생 가능성은 증가하게 된다.

이러한 샘 발생에 대한 방지수단으로 응가밴드 및 다리탄성체 또는 날개를형성하고 있다. 응가밴드는 흡수체를 이탈하는 배설물을 가두는 포켓을 형성하며 다리탄성체는 착용시 인체의 허리부분에 흡수제품을 밀착시켜 배설물의 샘을 방지하는 기능을 하나, 흡수체 변형 및 처짐과 흘러내림은 피부와의 밀착성이 떨어진 상태를 유발시킨다. 아울러 액체 투과성 표면 부직포(1) 친수성으로 되어 있지만 반복된 배뇨에 의해서 친수성표면이 소수성으로 변하고, 부직포(1)의 두터움이 낮아 배뇨시 흡수체로의 전달이 지연되어 배뇨된 량은 흡수체 측면의 샘 방지 수단인 응가밴드로 모이게 되고 결국은 인체와 밀착성이 감소한 다리부분의 틈새로 샘이 발생하게 되며, 특히 옆으로 누운 자세에서 샘 발생 가능성이 더욱 커지게 된다. 따라서 반복된 배설에서도 액체 투과성 상부시트로부터 흡수체로의 흡수기능이 향상된 흡수 시스템이 요구된다.

따라서 표면 부직포(1) 밑에 흡수 분산층(ADL)(2)을 두어 반복된 배설에서도 흡수성을 향상시키고 흡수체의 전영역으로의 확산을 도모하고 있다. 이들 흡수 분산층(2)은 폴리올레핀계(Polyolefine) 섬유를 사용하여 랜덤한 형태의 배열로서 흡수 확산기능을 가져 짖무름 방지용으로 사용되고 있다. 그러나 이들은 표면 부직포(1)를 통과한 액체가 흡수 심지내의 흡수 폴리머층(4)에 의해 빠르게 흡수되긴 했으나 흡수체의 전체 면적으로 분산되지 못하고 일부분에 집중되어 흡수되는 경향이 있었다. 이는 흡수능력이 분산능력보다 월등히 뛰어난 결과라 할 수 있다.

이와 같은 현상은 처음 유출된 체액이 이미 흡수 폴리머층(4)에 흡수되어 있으므로 이부분은 포화상태가 된 것이다. 계속 유출된 체액은 이 부분으로 집중되고 다른곳으로 이동하지 못하므로, 액체, 펄프, 흡수 고분자등이 혼합되어 겔화를 이루고 이로 인해 누수위험이 따라 본래의 기능을 상실케 된다. 또한 통상의 흡수 분산층(2)은 43~120g/㎡의 중량을 가지면서 벌키(Bulky)한 형태로 이루어져 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 즉각적인 체액의 반복 흡수, 신속한 확산을 통한 여성의 생리대나 아기 기저귀의 짖무름 방지용 및 인체와의 밀착성이 감소한 다리 부분의 틈새로 누수가 발생하는 것을 방지하며 인체와의 재접촉을 방지하기 위한 수단이다.

본 발명의 흡수 확산 부직포는 연속적인 결합 영역과 불연속적인 가결합 영역이 혼재하여 존재하며 결합 영역이 30~80%의 면적 퍼센트 비율을 가지며 길이 방향으로 60%이상 배열된 형태를 특징으로 하는 부직포 및 그의 제조방법으로서 기존의 흡수 분산층과 필적할만한 흡수속도를 가지며 개선된 확산면적을 가진다. 아울러 30~60g/㎡의 중량을 가짐으로서 통상의 흡수 분산층에 대해 코스트 절감의 효과를 가지며 이를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래의 기저귀, 생리대의 단면구조

도2는 본 발명에 의한 흡수 분산층 평면도

도3은 본발명에 의한 흡수 분산층 단면도

도4는 본 발명에 의한 흡수 분산층 섬유배열 평면도

도5는 본 발명에 의한 가결합 영역의 단면도

도6은 본 발명에 의한 흡수 분산층 제조 공정도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 표면 부직포 2. 흡수 분산층 3. 샘방지 부직포

4. 흡수 폴리머층 5. 솜털펄프 6. 백시트

7. 흡수 확산 부직포 8. 결합 영역 9. 가결합 영역

10. 웹 11. 히팅챔버

첨부도면 중 도1은 종래의 기저귀 단면구조이고,

도2 내지 도4는 본발명에 의한 흡수분산층 평면도, 단면도,

섬유배열 평면도 이며,

도5는 본 발명에 의한 가결합 영역의 단면도이고

도6은 본 발명에 의한 흡수 확산층 제조공정도이다.

본 발명은 일회용 위생 흡수제품에 있어서 신속한 흡수속도와 넓은 분산면적을 가지는 흡수 분산층(2)에 사용하기에 적합한, 연속적인 결합 영역(8)과 불연속적인 가결합 영역(9)이 혼재하는 부직포에 관한것이다. 바람직하게는 여성의 생리대, 팬티 라이너, 영유아용 기저귀 및 실금자용 기저귀등에 사용된다.

본 발명은 2~6데니어(denier)의 폴리올레핀계 단섬유 또는 방향족 단섬유의 친속성 섬유로서 구성된다. 일반적인 건식 부직포 생산에 사용되는 주지된 카딩공정을 거쳐 형성된 웹(10)을 20%이상이 일정한 경사각으로 상승시킨 후 웹(10) 진행방향에 대해 90~135°의 각을 일정하게 유지시키며 공급하여 히팅캠버(11)내에서 핫에어로 본딩시킨다.

이러한 입사각의 유지를 통해 구성 섬유들을, 열에 의한 3차원적 변형이 아닌 물리적인 변형으로, 높이방향으로 세워둘수 있다. 여기서 높이방향이라 함은 부직포 평면에 반하는 수직방향으로의 구성섬유들이 직립(Verticality)을 의미한다. 이때의 직립도는 10%이상을 유지하며 바람직하게는 20~40%가 유리하다. 또한 연속공정에서 30~50%연신을 통해 섬유배열을 길이 방향으로 60%이상 배열됨을 특징으로 한다. 히팅챔버(11)내에서의 본딩은 후공정에서의 작업성을 양호하게 하기 위한 것으로 완전한 결합이 아닌, 단지 안정화된 가결합 상태를 유지하며 바람직하게는 20~40%의 자체 결합영역(8)을 가지는 상태가 된다.

가결합된 부직웹은 결합 영역(2) 및 가결합 영역(9)이 혼재하도록 가공된다. 두 개 이상의 롤에 부직웹(10)은 닙(nip)되어 진행하게 된다. 이때 적어도 한롤 이상은 불연속적인 구멍이 형성되어 있으며 연속적인 결합 영역(8)의 형성부는 상하롤이 완전히 접촉하여 80%이상 자체 결합되며 필름과 유사한 형태를 나타내나 100%의 완전한 결합 영역(8)을 가지지는 않는다. 이때 형성된 가결합 영역(9)은 부직 평면의 한면 또는 양면에서 양각으로 형성될 수 있으며 20~50%이 자체 결합 영역을 가진다.

인체에서 분비된 체액은 이들 가결합 영역(9)을 통해 신속히 흡수되며 결합영역(8)으로의 확산을 유도한다. 액체 투과성의 결합 영역(8)은 흡수체로의 신속한 체액 통과 및 연속적인 결합 영역으로의 체액의 확산의 역할을 수행한다. 또한 연속공정에서의 연신을 통해 길이방향으로 60%이상 배열된 섬유들을 통해 체액의 분산력을 높힌다.

실시예

편의상 기저귀를 제조한 실시예는 하기와 같다.

실시예 1.

액체 투과성 표면 부직포(1)와 흡수체 사이에 폴리에틸렌/폴리에스테르로 구성되는 이성분 복합사(bi-componet)6데니어 원사로 구성된 본 발명의 액체 투과성 흡수, 분산층(2) 30g/㎡를 사용하여 통상의 기저귀를 제조하였다.

실시예 2.

실시예 1에서 액체 투과성 표면 부직포(1) 밑에 본 발명의 액체 투과성 흡수, 분산층(2) 50g/㎡를 사용하여 통상이 기저귀를 제조하였다.

실시예 3.

실시예1에서 액체 투과성 표면 부직포(1) 밑에 폴리에틸렌/폴리에스테르로 구성된 이성분 복합사 6데니어 원사로 구성된 액체 투과성 흡수, 분산층(2) 30g/㎡를 사용하여 통상의 기저귀를 제조하였다. 이는 단지 구성 섬유들이 길이방향으로 60% 이상 된 형태로서 실시예1에 대해 요철이 형성되지 않은 형태이다.

비교예1.

액체 투과성 표면 부직포(1) 밑에 폴리에스테르로 구성된, 길이방향으로 60%이상 배열되고, 요철이 형성되지 않은 43g/㎡의 액체 투과성 흡수, 분산층(2)을 사용하여 통상의 기저귀를 제조하였다.

비교예 2.

실시예 1에서 액체 투과성 표면 부직포(1) 밑에 4데니어 원사로된 액체 투과성 흡수, 분산층(2)55g/㎡을 사용하여 통상의 기저귀를 제조하였다.

실시예 제품과 비교예 제품간의 특성 비교

	흡뇨속도(sec/5㎖)	확산면적(㎠/㎖)
	1차		2차	3차
실시예 1	0.7	1.1	1.2	23.681
실시예 2	1.0	1.4	1.5	14.860
실시예 3	0.8	1.1	1.2	15.697
비교예 1	1.20	1.9	2.0	23.008
비교예 2	2.5	3.0	3.9	3.930

표1은 실시예 제품과 비교예 제품간의 흡뇨속도, 확산면적을 평가한 내용이다. 비교예에 비해 실시예의 경우 월등히 뛰어난 흡뇨속도를 보임을 알 수 있으며 특히 3차시에는 그 차이가 더욱 뚜렷해진다. 확산면적에 있어서 길이방향으로 배열된 비교예 1이 비교예 2의 경우에 비해 유리함을 알 수 있다. 또한 요철 가공을 하지 않은 실시예 3에 비해 실시예 1,2의 경우가 더욱더 넓은 확산면적을 가진다. 이로써 섬유를 길이방향으로 60%이상 배열하면서 결합 영역(8)과 가결합 영역(9)이 공존하는 본 발명의 실시예 1,2가 신속한 체액의 통과 및 높은 확산력을 요구하는 흡수, 집합 분산기능 부직포(ADL)에 적합함을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 섬유를 길이방향으로 60%이상 배열하면서 결합영역과 가결합 영역이 혼재하여 존재토록하고 신속한 체액의 통과 및 높은 분산력을 요구하는 흡수, 집합분산기능을 향상시킴과 동시에 체액의 반복흡수와 신속한 분산을 통해 여성의 생리대나 아기기저귀의 짖무름과 인체와의 밀착성이 감소한 다리부분의 틈새로 누수가 발생하는 것을 방지하므로 실사용에 편리하고 생산원가가 저렴하며 매우 실용적이고 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 흡수제품의 흡수, 집합 및 분산기능 부직포를 제조함에 있어서,

   열 및 압력에 의해 연속적인 결합 영역과 불연속적인 가결합 영역이 혼재하여 존재하고 18~70g/㎡의 중량을 가지며 30~60g/㎡의 중량을 가지고 30~80%의 결합영역이 존재한것을 특징으로한 흡수, 확산기능이 우수한 부직포의 제조방법.
2. 청구항1에 있어서,

   결합 영역 내의 구성섬유들은 80%이상으로, 가결합 영역 내의 구성섬유들은 20~50%의 자체 결합 영역을 가지는 것을 특징으로한 흡수, 확산기능이 우수한 부직포.
3. 청구항1에 있어서,

   부직포내의 구성섬유들이 길이방향으로 60%이상 배열한 것을 특징으로한 흡수, 확산기능이 우수한 부직포.
4. 청구항2에 있어서,

   가결합 영역내의 구성섬유들이 높이방향으로 10%이상 직립된 형태를 가지는 것을 특징으로한 흡수, 확산기능이 우수한 부직포.