KR20040111444A - 저 이온함량을 갖는 부직 패브릭 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

저 이온함량을 갖는 부직 패브릭 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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KR20040111444A
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Abstract

본 발명은 비교적 낮은 수준의 이온성 오염물을 갖는 부직 패브릭(nonwoven fabric)에 관한 것으로, 이것은 상기 패브릭을 탈이온수에 노출시킴으로써, 바람직하게는 부직물 제조공정과 직렬(in-line)로 상기 패브릭을 탈이온수에 노출시킴으로써 고비용 및 시간 소모적 청정실 세탁(cleanroom laundry)에 대한 필요성을 제거하거나 적어도 감소시킴으로써 달성된다. 패브릭은 주로 연속적인 필라멘트 섬유로 구성되며 청정실 및 표면 코팅 조작 예를 들어 자동차 도장실을 위한 세정 와이프(cleaning wipe) 및 보호 의류로서의 최종 용도 제품으로서 제조될 수 있다. 또한, 비교적 낮은 수준의 이온 오염물을 갖는 부직 패브릭의 제조방법도 본 발명의 범주에 속한다.

Description

저 이온함량을 갖는 부직 패브릭 및 이를 제조하는 방법{NONWOVEN FABRIC HAVING LOW ION CONTENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
각종 유형의 패브릭은 다수의 상이한 세정용도로 예를 들어 공업적인 청정실에서 사용하기 위한, 코팅을 위한 표면의 준비 및 일반적인 세정을 위한 와이핑 천 또는 와이퍼(wiper)로 제조되어 왔다. 각각의 상이한 용도는 이러한 유형의 와이퍼가 구비해야할 특정한 표준을 강조한다. 예를 들어 청정실에 사용되는 와이퍼는 엄격한 성능표준에 부합하여야 한다. 이러한 표준은 최대 허용가능한 미립자, 특정되지 않은 추출가능한 물질 및 개별적인 이온성 오염물을 비롯한 흡수제 및 오염물과 관련된다. 미립자 오염물 방출에 대한 표준이 특히 엄격하며 이에 부합하는 다양한 방법이 고안되어 있다. 예를 들어 팔레이(Paley) 등의 미국특허 제5,271,995호는 융합된 경계를 갖는 와이퍼를 기재하고 있으며, 상기 와이퍼의 밀봉된 가장자리는 소형 섬유에 의해 유발된 오염을 감소시키도록 존재한다. 다이아버(Diaber) 등의 미국특허 제5,229,181호는 편성 패브릭 튜브를 기술하고 있으며, 상기 튜브는 두 개의 가장자리만이 절단되고 밀봉되어야 하며, 이로써 그 가장자리로부터 유발된 오염을 감소시킨다. 팔레이 등의 미국특허 제5,271,995호는 특정한 얀(yarn), 즉 "나일론 브라이트(nylon bright)"의 사용을 통해 무기 오염물을 감소시킨 청정실 환경을 위한 와이퍼를 기술한다. 레이놀즈(Reynolds)의 미국특허 제5,069,735호는 섬유를 용융시키는 600 내지 800℉ 범위의 핫 에어 젯(hot air jet)을 사용하여 패브릭을 절단하는 과정을 기술하고 있으며, 상기 과정은 섬유 오염을 완만하게 감소시킨 밀봉된 가장자리 제품을 형성한다.
친수성 섬유 예를 들어 폴리에스터로 제조된 와이퍼의 흡수제를 개선시키는 피니쉬(Flnish)가 또한 사용되었다. 예를 들어 "설폰화된 방향족 잔기를 함유하는 가교된 중합체의 설폰화 생성물로부터 제조된 다공성 중합체 코팅 및 텍스타일 기재를 갖는 와이핑 천이 영국특허원 제 2 142 225호에 개시되어 있다.
일반적으로, 예를 들어 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4와 같은 이온들이 텍스타일 패브릭 중에 고유하게 존재한다. 이들 이온은 (a) 실리콘 웨이퍼 회로소자로 이동될 수 있으며 (b) 웨이퍼 회로소자 상에 부식을 야기할 수 있고 (c) 웨이퍼 회로소자에서 회로단락을 야기할 수 있으므로 특히 반도체 산업에서의 청정실 환경에 치명적이 될 수 있다. 탈이온수는 패브릭으로부터 상기 이온을 감소시키거나 제거하도록 사용될 수 있으므로 예를 들어 청정실 용도로 사용하기에 적합할 수 있는 것으로 알려져 있다. 탈이온수는 이온들이 패브릭을 물 속으로 끌어당기도록 패브릭 중에서 이온에 대한 구인제로서 작용하며, 이것은 재사용을 위해 폐기되거나 여과될 수 있다. 전형적으로, 이온 감소 또는 제거는 흔히 와이퍼 형태로 패브릭을 세척하는 청정실 세탁을 사용하여 이온함량을 감소시킴으로써 달성된다. 그러나, 이러한 공정은 매우 고가일뿐만 아니라 시간 소모적이며, 와이퍼가 세척 사이클 도중 예를 들어 과도한 응집성 교반 및 고온수 및 약품으로의 세정 및 노출 등과 조우하는 조건으로 인하여 패브릭의 물리적 특성에 치명적인 영향을 줄 수 있다.
와이퍼는 편성, 직조 또는 부직 텍스타일 패브릭으로부터 제조될 수 있다. 패브릭은 전형적으로는 9in×9in 크기로 절단된다. 와이퍼가 청정실 환경에서 사용하도록 의도되는 경우 패키징(packaging) 이전에 와이퍼의 오염을 제거하거나 최소화시키기 위해서 일반적으로는 패브릭 또는 와이퍼를 청정실 세탁으로 세척하는 것이 바람직하다. 청정실 세탁은 오일을 제거하고, 입자수를 감소시키며 바람직하지 않은 이온 오염물을 추출시키기 위하여 특별한 필터, 계면활성제, 세퀴스트란트(sequestrant), 정제수 등을 사용할 수 있다. 전술한 바와 같은 고가이고 시간 소모적인 세탁공정은 과도하게 응집성일 수 있으며 패브릭의 물리적 특성에 치명적인 영향을 줄 수가 있다. 예를 들어 패브릭의 표면에 적용된 피니쉬는 세탁공정 도중 제거될 수 있으며 패브릭 가장자리는 풀어지거나 마모됨으로써 섬유 입자 오염에 있어서의 바람직하지 않은 증가를 유도할 수 있다. 따라서, 교반, 세정 용적 및 기간, 및 추출 속도 및 기간을 조절하기 위해서 사용된 세탁 장치의 세심하고 지속적인 모니터링이 필요하다.
이 산업분야에 대한 관심이 증가함에 따라 제조업자들은 이러한 오염 부재 패브릭에 대한 필요성을 용이하고 비용 효과적으로 충족시킬 수 있는 신규한 얀 및 패브릭을 개발하기 위한 연구가 있어 왔다. 방사결합된 부직물의 영역에서 진전이 있었다. 방사결합된 부직물 제조공정은 텍스타일 기술분야에서 익히 공지되어 있고 각종 특허 예를 들어 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국특허 제4,692,618호; 어펠(Appel) 등의 미국특허 제4,340,563호; 키니(Kinney)의 미국특허 제3,338,992호; 키니의 미국특허 제3,341,394호; 및 레비(Levy)의 미국특허 제3,502,538호에 기술되어 있다. 역사적으로, 이들 공정으로부터 제조된 부직 웹은 예를 들어 청정실 와이핑 천 및 보호 의류에서 상당히 유익한 드레이프 및 촉감 및 수분 흡수성과 같은 특성이 거의 또는 전혀 중요하지 않으며 비교적 낮은 비용으로 에어 필터, 차량 트렁크 라이닝 및 지붕재료와 같은 기능적인 최종 용도용으로 제조되어 왔다.
그러나, 방사결합된 섬유 제조분야에서의 최근의 발전은 개선된 드레이프,촉감 및 수분 흡수 특성(여기서, "촉감"는 연성, 견고함, 탄성 등의 패브릭의 감촉 품질을 의미한다)을 갖는 부직 패브릭의 생성을 가져왔다. 예를 들어 피르마 카를 프로이덴베르그(Flrma Carl Freudenberg)의 미국특허 제5,899,785호 및 제5,970,583호는 매우 미세하고 연속적인 필라멘트의 방사결합된 부직 랩 및 종래의 방사결합된 부직 제조기술을 사용한 부직 랩(lap)의 제조방법을 기술한다. 상기 문헌들은 중요한 원료, 방사결합된 복합물 또는 기계적 또는 화학적 작용에 의해 미세 데니어 크기의 개별적인 섬유로 쪼깨질 수 있는 다성분 섬유를 개시한다. 그러나, 이러한 부직물 제조공정은 등등한 편성 또는 부직 공정보다 저렴하고 단순할 수 있지만 거기서 제조된 패브릭은 최종 용도 제품 예를 들어 청정실용 또는 도장실용 와이퍼에 대한 요건에 부합하는 청정실 세탁으로 가공될 필요가 있게 된다.
따라서, 비교적 낮은 수준의 입자 오염물, 및 청정실 및 도장실 와이퍼 및 보호 의류와 같은 최종 용도에 요구되는 충분한 촉감, 드레이프 및 수분 흡수 특성을 갖는 부직 패브릭을 성취하기 위한 효율적이고 비용 효과적인 방법이 필요하다.
발명의 요약
전술한 논의의 견지에서 본 발명의 목적은 청정실 또는 표면 코팅 조작 예를 들어 자동차 도장실에서 와이핑 천 또는 보호 가멘트로서의 용도에 적합한 부직 패브릭을 달성하는 것이다. 패브릭은 전형적으로 합성의 연속적인 필라멘트 섬유로 구성되며, 보다 특히는 화학적 또는 기계적 작용에 의해 길이에 따라 쪼개질 수 있는 다성분의 연속적인 필라멘트 섬유로 구성될 수 있으며, 이것은 일반적으로 패브릭의 촉감, 드레이프 및 수분 흡수 특성을 증강시킨다. 패브릭은 일반적으로 부직 물질을, 바람직하게는 부직물 생산공정과 직렬(in-line)로 탈이온수 세정(deionized rinse)에 노출시킴으로써 달성된다. 이어서, 탈이온화된 패브릭은 예를 들어 청정실용 또는 표면 코팅 조작을 위한 요건에 부합하거나 그 요건을 능가하는 다양한 크기 또는 보호 가멘트의 와이핑 천으로, 청정실 세탁 공정에 대해 노출시킬 필요없이 가공됨으로써 상당한 시간 및 비용을 절약할 수 있고 패브릭의 끝처리 특징을 보존할 수 있게 된다.
본 발명의 추가적인 목적은 청정실 또는 표면 코팅 조작 예를 들어 자동차 도장실에서의 와이핑 천 또는 보호 가멘트로서의 용도에 적합할 수 있는 저 이온함량을 갖는 부직 패브릭을 제조하는 방법을 달성하고자 하는 것이다. 전형적으로, 부직 패브릭은 당업자에게 알려진 각종 부직 텍스타일 제조공정에 따라 제조될 수 있다. 이어서 패브릭을, 바람직하게는 그의 제조공정을 통해 직렬로 탈이온수 세정, 건조공정 및 권취공정에 노출시킬 수 있다. 이후 패브릭은 세정 와이프 또는 보호 가멘트로 추가적인 가공을 수행할 수 있다. 이어서 와이프를, 청정실 세탁 공정을 반드시 요구하지 않으면서 청정실 또는 표면 코팅 용도로 사용함으로써 상당한 시간 및 비용을 절약하고 패브릭의 피니쉬 특징을 보존할 수 있게 된다.
본 발명의 기타 목적, 이점 및 특징은 당업자들에게는 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 특정한 바람직한 양태 및 방법과 관련하여 기술되거나 개시될 것이지만, 그러한 양태 및 방법이 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 의도되어서는 안된다. 오히려 모든 대안적인 양태, 과정 및 변형태는 개시된 발명의 범주 및 정신안에 포함되며 오로지 첨부된 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되어진다.
본 발명은 비교적 낮은 수준의 이온성 오염물을 갖는 부직 패브릭(nonwoven fabric)에 관한 것으로, 이것은 상기 패브릭을 탈이온수에 노출시킴으로써, 바람직하게는 부직물 제조공정과 직렬(in-line)로 상기 패브릭을 탈이온수에 노출시킴으로써 고비용 및 시간 소모적 청정실 세탁(cleanroom laundry)에 대한 필요성을 없애거나 적어도 감소시킴으로써 달성된다. 패브릭은 주로 연속적인 필라멘트 섬유로 구성되며 청정실 및 표면 코팅 조작 예를 들어 자동차 도장실을 위한 세정 와이프(cleaning wipe) 및 보호 의류로서의 최종 용도 제품으로서 제조될 수 있다. 또한, 비교적 낮은 수준의 이온 오염물을 갖는 부직 패브릭의 제조방법도 본 발명의 범주에 속한다.
본 발명은 청정실에서의 용도 및 표면 코팅 조작 용도로 제품에 혼입될 수 있는 감소된 이온함량을 갖는 부직 패브릭, 및 이러한 패브릭의 제조방법을 개시하고 있다. 패브릭은 먼저 당업자에게 공지된 표준 부직물 제조공정에 따라 제조된다. 이러한 제조공정은 방사결합, 용융취입, 습식 레이드(wet laid), 건식 레이드(dry laid), 열 결합, 방사, SMS(여기서, SMS는 방사결합, 용융취입 및 방사결합의 조합을 의미한다), SMMS(여기서, SMMS는 방사결합, 용융취입, 용융취입 및 방사결합의 조합을 의미한다) 및 이들의 조합을 포함한다.
패브릭은 단일의 1성분 섬유, 다성분 섬유 또는 이들의 조합물인 연속 필라멘트 섬유로 구성될 수 있다. 다성분 섬유는 그의 길이에 따라 기계적 또는 화학적 작용에 의해 쪼개질 수 있다. 예를 들어 미국특허 제5,899,785호 및 제5,970,583호(이들 특허는 둘 다 피르마 카를 프로이덴베르그(Flrma Carl Freudenberg)에게 양도된 것으로 본원에서 참고로 인용된다)는 매우 미세한 연속적인 필라멘트의 방사결합된 부직 랩 및 종래의 방사결합된 부직물 제조기술을 이용한 상기 부직 랩의 제조방법을 기술하고 있다. 상기 문헌들은 중요한 원료물질로서 기계적 또는 화학적 작용에 의해 쪼개질 수 있는 방사결합된 복합물 또는 다성분 섬유를 개시하고 있다. 기계적 작용의 일례는 상기 물질들로부터 형성된 방사결합된 부직 랩 또는 패브릭을 고압수 제트(즉, 하이드로인탱글먼트(hydroentanglement))에 적용시켜서 다성분 필라멘트를 개별적인 필라멘트로 분리시키는 것을 포함한다.
섬유는 임의의 섬유크기일 수 있지만 바람직하게는 5데니어 미만의 섬유크기를 갖는 것을 특징으로 한다. 추가적으로, 다성분 섬유로서 압출되는 경우 섬유는 바람직하게는 1데니어 미만의 개별적인 필라멘트 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
섬유는 폴리에스터 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리페닐렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트; 폴리아미드 예를 들어 나일론 6 및 나일론 6,6; 폴리올레핀 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등; 폴리아라미드 예를 들어 Kevlar(등록상표); 폴리우레탄; 폴리락트산; 및 이들의 조합을 포함하는 각종 섬유형태로 이루어질 수 있다.
부직 패브릭을 제조한 후, 전형적으로는 탈이온수 세정에 노출시켜 패브릭으로부터 이온을 제거시킨다. 노출은 부직물 제조공정과 직렬로 실행하는 것이 바람직하지만 부직물 제조공정과는 별개의 공정으로 실행할 수도 있다. 탈이온수 세정은 침지 코팅, 패딩(padding), 스프레이잉(spraying) 또는 기타 임의의 기법에 의해 달성될 수 있으며, 이로써 제어량의 액체를 패브릭에 적용시킬 수 있다. 예를 들어 스프레이 바를 사용하여 탈이온수 세정을 적용하는 경우 진공 슬롯를 스프레이 바와 함께 사용하여 패브릭으로부터 과량의 물을 제거시킬 수 있다. 탈이온수 세정에 이어서 패브릭을 건조시킨다. 건조는 패브릭을 가열하거나, 패브릭을 실온건조시키거나 이들 둘의 조합을 통해서 달성될 수 있다. 가열은 텍스타일 제조조작에서 전형적으로 사용되는 기법 예를 들어 텐터 프레임(tenter frame), 극초단파에너지, 적외선 가열, 증기, 과열된 증기, 오토클레이빙(autoclaving)으로부터의 건조 가열에 의해서 또는 그것들의 조합에 의해서 달성될 수 있다. 열의 사용을 포함하는 건조방법을 선택함에 있어서, 특히 패브릭이 적어도 부분적으로 폴리에스터로 구성되는 경우 패브릭을 300℉ 이하의 온도로 건조시키는 것이 바람직할 수 있다. 본원에서 참고로 인용되는 것으로 통상적으로 양도된 미국특허 제6,189,189호는 높은 가열경화온도에 노출되는 경우 패브릭의 표면에 블루밍(blooming)되는 "삼량체 입자"로서 알려지기도 한 저분자량 중합체 또는 올리고머의 형성을 없애거나 감소시키는 300℉ 이하에서 폴리에스터 텍스타일을 가열경화시킴으로써 높은 흡수능을 갖는 저오염물 와이퍼를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 패브릭 표면으로부터 방출될 때 상기 삼량체 입자는 입자오염에 있어서 불리한 증가를 유발한다.
건조후 패브릭은 일반적으로는 롤링 업(rolling-up)되거나 권취되며 추가적으로 각종 최종 제품 예를 들어 크기가 변하는 와이퍼 또는 보호 가멘트로 추가적으로 가공될 수 있다. 와이퍼의 경우 코팅물이 표면에 적용되는 청정실 또는 영역에 사용하기 위한 것이 이상적이기는 하지만 낮은 입자오염으로 패브릭을 갖는 것이 바람직한 최종용도로 사용될 수 있다. 또한 청정실 또는 표면 코팅 환경에서의 용도로 요구되는 보호 가멘트 예를 들어 부티(bootee), 가운, 앞치마, 마스크, 장갑 등은 타산업 예를 들어 병원수술실, 치과병원, 수의과 수술실 또는 저오염 패브릭이 바람직할 수 있는 다른 산업분에서의 용도를 가질 수 있다. 이러한 최종용도는 멸균 드레이프, 텐트, 블랭켓, 치과용 턱받이, 가제, 테이프 등을 포함한다.
잠재적으로 바람직하고 비제한적인 본 발명의 양태에 있어서 패브릭의 두께및 수 흡수특성을 증가시키는 기계적 가공기법에 부직 패브릭을 노출시키는 것이 바람직할 수 있다. 본원에서 참고로 인용된 것으로 통상적으로 양도된 미국특허 제4,837,902호, 제4,918,785호, 제5,822,835호 및 제6,178,607호는 실질적으로 패브릭의 웹에 접하는 패브릭 웹의 유동방향과 여러 방향에서의 패브릭 웹에 대한 저압 고속 스트림의 기상 유체를 프로젝팅(projecting)하는 패브릭 컨디셔닝 공정을 기술하고 있다. 이러한 공기충돌공정은 전형적으로 패브릭을 아래로 이동(travel down)시킴으로써 패브릭의 촉감, 드레이프, 두께 및 수분 흡수특성이 증가하도록 웹 중의 일부 섬유 대 섬유 결합을 절단하거나 약화시킨다. 상기 공정은 탈이온수 세정 전후에 부직물 제조공정과 직렬로 부가될 수 있다. 예를 들어 방사결합된 부직 패브릭을 제조함에 있어서 패브릭은 여전히 습윤상태를 유지하는 동안 하이드로인탱글먼트후에 상기 공기충돌공정에 노출될 수 있다. 이어서 부직물 패브릭은 탈이온수로 세정되고 전술한 바와 같이 건조될 수 있다.
잠재적으로 바람직한 또다른 양태는 부직물 패브릭, 바람직하게는 방사결합된 부직물 패브릭의 섬유를 하이드로인탱글하기 위해 수돗물보다는 탈이온수를 사용하는 것을 포함한다. 패브릭은 물분사 추진장치(water jet)로부터 배출된 탈이온수로 하이드로인탱글먼트시킨 다음 (a) 공기충돌, (b) 탈이온수를 사용한 재세정 및 (c) 건조의 순서의 처리 하나 이상에 노출시킨다.
잠재적으로 바람직하고 비제한적인 본 발명의 또다른 양태에 있어서 패브릭의 표면에 화학적 피니쉬(chemical Flnish)를 가하여 미감(美感) 및 성능 특징 예를 들어 수 흡수능, 발수성, 입자 구인성을 증강시키는 것이 바람직할 수 있다.화학적 피니쉬는 패브릭이 형성된 후 언제라도 적용될 수 있다. 하이드로인탱글 공정후 및 경우에 따라 공기충돌공정으로 처리한 후에 화학적 피니쉬를 가하는 것이 바람직할 수 있지만 전형적으로는 최종 탈이온수 세정후에 가할 수도 있다. 패브릭에 대한 화학물질의 도포는 침지 코팅, 패딩, 스프레이잉, 포움 코팅(foam coating)에 의하거나 기타 임의의 수단에 의해 달성될 수 있으며, 이로써 누구나 제어량의 액체 현탁액을 제품에 도포할 수 있다. 하나 이상의 도포기술을 사용하는 경우 패브릭에 화학물질을 균일한 방식으로 도포시킬 수 있다. 사용될 수 있는 화학물질의 예는 통상적으로 양도된 국제공개공보 제WO01/80706호에 개시되어 있다. 상기 공보는 표면으로부터 입자 오염물을 구인하여 제거하기 위한 텍스타일 패브릭에 도포될 수 있는 입자 구인성 피니쉬를 개시하고 있다.
다음 실시예는 본 발명의 다양한 양태를 예시하기 위한 것이지 발명의 범주를 제한하는 것으로 의도되어서는 안된다.
모든 실시예는 참고로 인용된 프로이덴베르그의 2개의 특허에 기술된 방법에 의하여 다성분 섬유를 적어도 부분적으로 길이에 따라 쪼갤짐을 유발하는 고압수를 사용한 하이드로인탱글먼트 공정에 노출시킨 연속적인 다성분의 쪼개질 수 있는 섬유로 구성된 100g/m2의 방사결합된 부직 패브릭을 사용하였다. 제품명 Evolon(등록상표)로 알려진 패브릭은 독일의 바인하인주 소재의 피르마 카를 프로이덴베르그사로부터 구입하였다. 상기 패브릭은 대략 65%의 폴리에스터 섬유 및 대략 35%의 나일론 6,6 섬유로 구성된다. 이러한 패브릭은 전형적으로는 표준 및 포인트 결합된것인 둘 이상의 변형태로 구입할 수 있다. 포인트 결합은 열가소성 섬유를, 이산된 패턴의 섬유결합이 형성되도록 열 및 압력을 가하여 부직 패브릭으로 결합시키는 공정이다.
본 실시예에 기술된 패브릭은 탈이온수 세정 전후에 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 이온함량에 대해 시험하였다.
실시예 1
9in×9in 크기의 표준 Evlon(등록상표) 패브릭 조각을 탈이온수의 비이커 속에 위치시키고 대략 10초동안 교반시켰다. 비이커로부터 패브릭을 제거하고 장갑낀 손으로 패브릭으로부터 과잉수를 짜냈다. 이어서 패브릭을 습윤상태에서 이온함량에 대해 시험하였다. 결과는 ppb(parts per billion)로 측정하고 이것을 하기 표 1에 나타내었다.
표 1의 결과는 Li, NH4, K 및 Mg에 대한 이온함량의 변화는 없지만 PO4에 대한 이온함량은 증가되었음을 나타낸다. 마찬가지로 PO4의 증가는 패브릭 시험을 실시한 사람이 낀 장갑으로부터 유래한다. 이것은 패브릭을 취급하는 날긴 통(nalgeen tong)을 사용하거나 시험자가 다른 유형의 장갑을 끼고 시험에 임함으로써 감소시킬 수 있다. 그러나, 표 1은 Na, Ca, Fl, Cl, NO4및 SO4에 대한 이온함량은 실질적으로 감소하였음을 보여준다. 이러한 결과는 탈이온수를 사용하여 부직 패브릭을 세척하여 패브릭으로부터 이온을 제거함으로써 청정실 세탁에서의 세탁시 비용 및 시간 소비의 필요성을 없애주거나 적어도 감소시키는 효능을 나타낸다. 특히 본 발명의 패브릭은 탈이온수 세정 후 표 1에 제시된 모든 이온에 대해 약 10,000ppb 미만의 낮은 이온함량을 달성한다. 보다 바람직하게는 본 발명의 패브릭은 탈이온수 세정 후 표 1에 제시된 모든 이온에 대해 약 5,000ppb 미만의 낮은 이온함량을 달성한다.
실시예 2
사용된 패브릭이 (표준 버젼이라기 보다는) 포인트 결합된 버젼의 Evlon(등록상표)이라는 점을 제외하고 실시예 1을 반복하였다. 결과는 ppb로 측정하고 하기 표 2에 나타내었다.
표 2의 결과는 Li, NH4, K 및 Mg에 대한 이온함량의 변화는 없지만 PO4및 Fl에 대한 이온함량은 증가되었음을 나타낸다. 전술한 바와 같이 PO4의 증가는 패브릭 시험을 실시한 사람이 낀 장갑으로부터 유래한다. 이것은 패브릭을 취급하는 날긴 통(nalgeen tong)을 사용하거나 시험자가 다른 유형의 장갑을 끼고 시험에 임함으로써 감소시킬 수 있다. 그러나, 표 2는 Na, Ca, Cl, NO4및 SO4에 대한 이온함량은 실질적으로 감소하였음을 보여준다. 또한, 상기 결과는 탈이온수를 사용하여 부직 패브릭을 세척하여 패브릭으로부터 이온을 제거함으로써 청정실 세탁에서의 세탁시 비용 및 시간 소비의 필요성을 없애주거나 적어도 감소시키는 효능을 나타낸다. 특히 본 발명의 패브릭은 탈이온수 세정 후 표 2에 제시된 모든 이온에 대해 약 10,000ppb 미만의 낮은 이온함량을 달성한다. 보다 바람직하게는 본 발명의 패브릭은 탈이온수 세정 후 표 2에 제시된 모든 이온에 대해 약 5,000ppb 미만의 낮은 이온함량을 달성한다.
또한, 패브릭을 탈이온수 속에서 세정하여 이온함량을 감소시키거나 없애는 공정이 직조 또는 편성된 패브릭용으로도 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 범주내에 속하는 것으로 고려된다. 유사하게는 탈이온수 세정은 상기 패브릭 형성공정에 전형적인 제조 레이아웃(layout)이 통상적으로는 서로 대칭적으로 배열된 대다수의 기계를 수반하고 물이 정상적으로는 상기 텍스타일 제조공정의 일체로된 부분이 아니므로 직조기 또는 편성기와는 별개의 공정으로 실행되게 된다.
더욱이, 본 발명의 패브릭은 복합물질이 하나 이상의 중합체 필름 층과 함께 적층된 하나 이상의 탈이온화된 패브릭 층으로 구성되도록 복합물질에 결합될 수 있다. 부직, 직조 및 편성된 패브릭은 복합물질의 부분으로서 포함될 수도 있다. 이러한 복합물질은 예를 들어 우주선용 우주항공산업에 이용된 흑연 복합적층물과 같은 제품에서의 최종 용도를 가지며, 이러한 용도의 환경에서는 오염물이 액체 산소와 반응하여 발화 또는 폭발하기 때문에 일차적인 관심사가 된다.
상기 상세한 설명 및 실시예는 저이온함량을 갖는 본 발명의 부직 패브릭 및 이러한 부직 패브릭을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 저이온함량은 부직물 제조공정에 따라, 바람직하게는 그 제조공정과 직렬로 부직 패브릭을 탈이온수 중에서 세정함으로써 달성된다. 또한, 이러한 방법은 다른 화학적 또는 기계적 공정과 함께 사용되어 개선된 미감 및/또는 성능특징을 갖는 부직 패브릭을 제조할 수 있다.따라서, 본 발명은 청정실, 표면 코팅 조직 및 의약, 치과, 수의학 산업을 위한 확장된 유용성을 제공하므로 본 발명의 패브릭은 저이온함량을 갖는 최종용도 제품을 제조하는데 바람직할 수 있는 와이핑 천, 보호복, 멸균 드레이프, 시이트, 텐트, 붕대 및 기타 제품에 혼입될 수 있다.
본 발명에 대한 상기 및 기타 개선태 및 변형태는 본 발명의 정신 및 범주를 벗어남이 없이 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 당업자들은 전술한 설명은 오로지 예시를 위한 것이지 첨부된 청구범위에 기술된 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니됨을 알 수 있을 것이다.

Claims (59)

  1. 저이온함량을 갖는 부직 패브릭의 제조방법에 있어서,
    이온이 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4로 구성된 군으로부터 선택되고, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 10,000ppb(parts per billion) 미만으로 패브릭 상에 존재하며,
    (a) 부직 패브릭을 제공하는 단계;
    (b) 선택적으로, 부직 패브릭을 공기충돌표면처리(air impingement surface treatment)에 적용시키는 단계;
    (c) 선택적으로, 화학물질을 부직 패브릭의 표면에 도포하는 단계;
    (d) 부직 패브릭을 탈이온수 세정에 적용시키는 단계; 및
    (e) 부직 패브릭을 건조시키는 단계를 포함하는,
    부직 패브릭의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    부직 패브릭을, 부직 패브릭 제조공정과 직렬(in-line)로 탈이온수 세정에 적용시키는, 부직 패브릭의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    부직 패브릭이 단일의 1성분 섬유, 다성분 섬유 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    부직 패브릭이 섬유로 구성되고, 섬유가 5데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 부직 패브릭의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    부직 패브릭이 섬유로 구성되고, 섬유가 다성분 섬유이며, 다성분 섬유가 기계적 또는 화학적 작용에 의해 그의 길이에 따라 개별적인 성분 섬유로 쪼개질 수 있는 것인, 부직 패브릭의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    다성분 섬유가 기계적 또는 화학적 작용에 의해 그의 길이에 따라 개별적인 성분 섬유로 쪼개질 수 있으며, 개별적인 성분 섬유가 1데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 부직 패브릭의 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    부직 패브릭이 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리락트산 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유로 구성되는 것인, 부직 패브릭의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    부직 패브릭이 섬유로 구성되고, 섬유가 폴리에스터이며, 폴리에스터가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리페닐렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    부직 패브릭이 섬유로 구성되고, 섬유가 폴리아미드이며, 폴리아미드가 나일론 6, 나일론 6,6 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    부직 패브릭이 섬유로 구성되고, 섬유가 폴리올레핀이며, 폴리올레핀이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭의 제조방법.
  11. 제 1 항의 제조방법에 따르는 제품.
  12. 저이온함량을 갖는 부직 패브릭의 제조방법에 있어서,
    이온이 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4로 구성된 군으로부터 선택되고, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 5,000ppb 미만으로 패브릭 상에 존재하며,
    (a) 부직 패브릭을 제공하는 단계;
    (b) 선택적으로, 부직 패브릭을 공기충돌표면처리에 적용시키는 단계;
    (c) 선택적으로, 화학물질을 부직 패브릭의 표면에 도포하는 단계;
    (d) 부직 패브릭을 탈이온수 세정에 적용시키는 단계; 및
    (e) 부직 패브릭을 건조시키는 단계를 포함하는,
    부직 패브릭의 제조방법.
  13. 제 12 항의 제조방법에 따르는 제품.
  14. 저이온함량을 갖고 길이에 따라 개별적인 성분 섬유로 적어도 부분적으로 쪼개지는 연속적인 다성분 섬유로 구성된 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법에 있어서,
    이온이 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4로 구성된 군으로부터 선택되고, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 10,000ppb 미만으로 패브릭 상에 존재하며,
    (a) 길이에 따라 적어도 부분적으로 개별적인 성분 섬유로 쪼개지는 연속적인 다성분 섬유로 구성된 방사결합된 부직 패브릭을 제공하는 단계;
    (b) 선택적으로, 방사결합된 부직 패브릭을 공기충돌표면처리에 적용시키는 단계;
    (c) 선택적으로, 화학물질을 방사결합된 부직 패브릭의 표면에 도포하는 단계;
    (d) 방사결합된 부직 패브릭을 탈이온수 세정에 적용시키는 단계; 및
    (e) 방사결합된 부직 패브릭을 건조시키는 단계를 포함하는,
    방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭을, 그의 제조공정과 직렬로 탈이온수 세정에 적용시키는, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    이온이, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 5,000ppb 미만으로 패브릭 상에 존재하는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    연속적인 다성분 섬유가 5데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    개별적인 성분 섬유가 1데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 섬유로 구성되고, 섬유가 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리락트산, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리올레핀으로 구성되며, 폴리올레핀이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리에스터로 구성되며, 폴리에스터가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리페닐렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리아미드로 구성되며, 폴리아미드가 나일론 6, 나일론 6,6 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리에스터 및 나일론 6,6으로 구성되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리에스터 및 나일론 6,6으로 구성되고, 폴리에스터가 방사결합된 부직 패브릭의 대략 65%를 차지하며 나일론 6,6이 방사결합된 부직 패브릭의 대략 35%를 차지하는 것인, 방사결합된 부직 패브릭의 제조방법.
  25. 제 14 항의 제조방법에 따르는 제품.
  26. 이온이 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4로 구성된 군으로부터 선택되고, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 10,000ppb 미만으로 패브릭 상에 존재하는 것인,
    저이온함량을 갖는 부직 패브릭.
  27. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 연속적인 필라멘트 섬유로 구성되고, 섬유가 단일의 1성분 섬유, 다성분 섬유 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭.
  28. 제 27 항에 있어서,
    섬유가 5데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 부직 패브릭.
  29. 제 27 항에 있어서,
    섬유가 다성분 섬유이며, 다성분 섬유가 기계적 또는 화학적 작용에 의해 그의 길이에 따라 개별적인 성분 섬유로 쪼개질 수 있는 것인, 부직 패브릭.
  30. 제 29 항에 있어서,
    개별적인 성분 섬유가 1데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 부직 패브릭.
  31. 제 27 항에 있어서,
    부직 패브릭이 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리락트산 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유로 구성되는 것인, 부직 패브릭.
  32. 제 31 항에 있어서,
    섬유가 폴리에스터이며, 폴리에스터가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리페닐렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭.
  33. 제 31 항에 있어서,
    섬유가 폴리아미드이며, 폴리아미드가 나일론 6, 나일론 6,6 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭.
  34. 제 31 항에 있어서,
    섬유가 폴리올레핀이며, 폴리올레핀이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 부직 패브릭.
  35. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 복합물질 내로 혼입되고, 하나 이상의 부직 패브릭 층이 하나 이상의 중합체 필름 층과 적층되는 것인, 부직 패브릭.
  36. 제 35 항에 있어서,
    복합 물질이 직조 또는 편성된 패브릭의 하나 이상의 층을 추가적으로 포함하는 것인, 부직 패브릭.
  37. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 청정실 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 부직 패브릭.
  38. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 표면 코팅 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 부직 패브릭.
  39. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 병원 수술실 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 부직 패브릭.
  40. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 치과병원 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 부직 패브릭.
  41. 제 26 항에 있어서,
    부직 패브릭이 수의과 수술실 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 부직 패브릭.
  42. 이온이 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4로 구성된 군으로부터 선택되고, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 5,000ppb미만으로 패브릭 상에 존재하는 것인,
    저이온함량을 갖는 부직 패브릭.
  43. 저이온함량을 갖고 길이에 따라 개별적인 성분 섬유로 적어도 부분적으로 쪼개질 수 있는 연속적인 다성분 섬유로 구성되는 방사결합된 부직 패브릭에 있어서,
    이온이 Na, Li, NH4, K, Mg, Ca, Fl, Cl, NO4, PO4및 SO4로 구성된 군으로부터 선택되고, 시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 10,000ppb 미만으로 패브릭 상에 존재하는 것인,
    방사결합된 부직 패브릭.
  44. 제 43 항에 있어서,
    시험방법 IEST-RP-CC-004 §6.1.2에 따라 시험하는 경우 이온이 약 5,000ppb 미만으로 패브릭 상에 존재하는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  45. 제 43 항에 있어서,
    다성분 섬유가 5데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 방사결합된 부직 패브릭.
  46. 제 43 항에 있어서,
    개별적인 성분 섬유가 1데니어 미만의 섬유크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 방사결합된 부직 패브릭.
  47. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리아라미드, 폴리우레탄, 폴리락트산, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유로 구성되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  48. 제 47 항에 있어서,
    섬유가 폴리올레핀이고, 폴리올레핀이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  49. 제 47 항에 있어서,
    섬유가 폴리에스터이고, 폴리에스터가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리페닐렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  50. 제 47 항에 있어서,
    섬유가 폴리아미드이고, 폴리아미드가 나일론 6, 나일론 6,6 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  51. 제 50 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리에스터 및 나일론 6,6으로 구성되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  52. 제 51 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 폴리에스터 및 나일론 6,6으로 구성되고, 폴리에스터가 방사결합된 부직 패브릭의 대략 65%를 차지하며 나일론 6,6이 방사결합된 부직 패브릭의 대략 35%를 차지하는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  53. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 복합물질 내로 혼입되고, 하나 이상의 방사결합된 부직 패브릭 층이 하나 이상의 중합체 필름 층과 적층되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  54. 제 53 항에 있어서,
    복합 물질이 직조 또는 편성된 패브릭의 하나 이상의 층을 추가적으로 포함하는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  55. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 청정실 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  56. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 표면 코팅 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  57. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 병원 수술실 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  58. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 치과병원 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
  59. 제 43 항에 있어서,
    방사결합된 부직 패브릭이 수의과 수술실 용도를 위한 제품 내로 혼입되는 것인, 방사결합된 부직 패브릭.
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