KR20050031063A - 개선된 표면 거칠기 및 질감을 갖는 직물을 형성 또는이송하는 부직포 - Google Patents

개선된 표면 거칠기 및 질감을 갖는 직물을 형성 또는이송하는 부직포 Download PDF

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Abstract

부직포의 제조 도중에 부직포 섬유 웹을 형성 및 이송하기 위해 무한 직물 형태로 사용되는 공업용 직물은 웹-지지 표면에 대하여 부직포 섬유 웹의 이동 즉 슬립을 억제하는 거친 표면사를 포함하는 웹-지지 표면을 갖는다. 바람직하게 거친 표면사는 한 방향 또는 양 방향으로, 즉 웹-지지 표면의 길이 방향 및/또는 교차방향으로 긴 부유부를 만든다.

Description

개선된 표면 거칠기 및 질감을 갖는 직물을 형성 또는 이송하는 부직포 {Nonwovens forming or convenying fabrics with enhanced suface roughness and texture}
본 발명은 부직포의 제조에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 부직포가 그의 제조 도중에 형성 및/또는 이송되는 무한 직물 벨트에 관한 것이다.
부직포의 생산은 당 업계에 잘 알려져 있다. 이러한 직물은 통상적인 방사, 제직 또는 편직 공정으로부터 직접 생산되고 있다. 당연히, 이들은 압출 후 뜨거운 끈적끈적한 상태로 유지하면서 새로 토출된 섬유가 적층되어 웹(web)을 형성하는 스핀-본드 또는 멜트-블로우 공정에 의해 제조할 수 있다. 따라서 이들은 서로 접착하여 통합 웹(integral web)을 형성한다.
부직포는 또한 에어-레이(air-laying) 또는 카딩 공정에 의해 제조할 수 있는데, 여기서 섬유의 웹은, 침적 후, 니들링 또는 수화 교착(hydroentanglement)에 의해 부직포 형태로 응고된다. 후자에서, 고압 워터 젯은 웹상에 수직으로 향하여 섬유를 서로 교착시킨다. 니들링에서, 교착은 니들의 진입 스트로크(entry stroke) 도중에 웹의 표면상에 섬유를 위치시키는 가시 니들의 상호작용 베드의 사용을 통하여 기계적으로 이루어지고 있다.
무한 직물벨트는 이들 공정에서 주요한 역할을 한다. 일반적으로, 부직포 제조 공정중에 온도조건이 비현실적이거나 플라스틱 모노필라멘트를 사용하기 불가능한 경우 플라스틱 모노필라멘트 대신에 금속 와이어를 사용할 수 있지만, 이들 벨트는 미세한 메쉬 스크린 형태를 취한다.
대표적으로, 플라스틱 모노필라멘트 및 금속와이어는 부드러운 표면을 가진다. 그 결과, 부직포 제조 공정 중에 사용되는 무한 직물벨트의 표면도 또한 부드럽다. 이러한 표면은 부직포 제조시 대부분의 페이퍼 기계 클로딩에 크게 바람직한 반면, 이러한 표면은 성형 및 이송 공정에 불안정하게 만들 수 있다. 그 이유는 기계 방향, 교차 기계방향 또는 이들 양방향에서 무한 직물벨트에 대해 제조되고 있는 부직포에 의한 슬립(slippage) 또는 이동이 일어날 수 있기 때문이다.
본 발명은 벨트에 대해 부직포의 이동 또는 슬립을 방지하기 위해 어느 정도의 표면 거칠기(surface roughness) 또는 질감(texture)을 갖는 무한 직물 벨트 형태로 이 문제를 해결하고 있다.
도 1은 본 발명에 따라 개선된 공업용 직물의 웹-지지 표면의 평면도이다.
도 2는 개량된 대체 실시태양의 평면도이다.
도 3은 줄무늬 모노필라멘트 사의 평면도이다.
도 4는 도 3에서 선 4-4로 표시된 바와 같이 취한 단면도이다.
도 5는 가연된 필라멘트 사의 평면도이다.
도 6은 도 5에서 선 6-6으로 표시된 바와 같이 취한 단면도이다.
따라서 본 발명은 부직포의 제조 도중에 부직포 섬유 웹을 형성 및 이송하기 위해 무한 직물 벨트 형태로 사용된 다양한 공업용 직물의 개선이다. 공업용 직물은 경사 및 위사로부터 제직되며 또한 웹-지지 표면을 갖는다.
공업용 직물의 웹-지지 표면상에 경사 및 위사의 어느 하나의 적어도 일부는 거친 표면-사이며, 이는 웹-지지 표면 상에 이송되는 부직포 섬유 웹의 이동을 억제한다. 거친 표면 사는 공업용 직물의 웹-지지 표면상에 한 방향 또는 양 방향으로 존재할 수 있으며, 또한 한 방향 또는 양 방향에서 사의 일부 또는 전부가 될 수 있다. 바람직하게, 거친 표면 사중 적어도 일부는 공업용 벨트의 웹-지지 표면상에 오래 동안 부유한다.
거친 표면 사는 줄무늬 모노필라멘트 또는 멀티 스트랜드 얀일 수 있으며, 후자는 서로에 대해 가연되거나 일체로 편조된 다수의 필라멘트이다. 본 변형예의 공업용 직물에 관습적으로 사용되는 모노필라멘트 얀의 부드러운 표면과 다르게 이들 사의 거친 표면은 공업용 직물에 독특한 표면 거칠기 또는 질감을 제공하며, 직물을 공기 침투성 및 웹 릴리이즈 같은 바람직한 특성을 최소의 영향을 주면서, 슬립 없이 부직포 섬유 웹을 이송할 수 있게 한다.
본 발명은 아래에 확인되는 도면을 자주 인용하면서 더욱 상세히 설명된다.
이들 도면을 구체적으로 참조하면, 도 1은 본 발명의 공업용 직물(10)의 웹-지지 표면(12)의 평면도이다. 여기에 도시한 바와 같이, 공업용 직물(10)은 조직패턴의 각각의 반복에서 위사(16)가 4개의 연속적인 경사(14)위에 그리고 하나의 경사(14) 아래로 통과함에 따라 위사 방향으로 긴 부유부를 생기게 하는 5-쉐드 수자직에서 경사(14)와 위사(16)으로부터 제직된 단일층 직물이다. 웹-지지 표면(12)상에서, 위사 부유부(18)는 표면(12)의 영역의 대부분을 차지하게 이루어진다.
위사(16)은 도 1에서 길이방향으로 움직이는 미세 라인(20)으로 나타낸 바와 같은 줄무늬 사이다. 용어 "줄무늬 사(striated yarn)"의 의미는 이하에 더욱 구체적으로 설명할 것이지만, 줄무늬 사가 되는 위사(16)가 직물(10)에 의해 이송되는 부직포 웹에 의한 슬립 가능성을 감소시키는 거친 표면을 갖는다는 것을 여기에 언급하면 충분할 것이다. 더욱 구체적으로, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 경사(14)는 장치의 기계 방향으로 배열되며, 여기서 공업용 직물(10)은 편평 제직(flat woven)되어 시임(seam)과 함께 무한 형태로 결합된 후에 무한 벨트 형태로 사용된다. 위사(16)는 그 기계의 교차 기계 방향으로 배열되며 또한 그의 거친 표면 때문에 기계에서 이송되어 직물(10)의 방향으로 이동하는 부직포 직물 웹에 의한 슬립을 억제한다.
직물(10)은 다른 한편으로는 경사 방향으로 긴 부유부를 생기게 하는 5-쉐드 수자직으로 제직될 수 있다는 것이 당업계의 기술자들에게 명백할 것이다. 이러한 상황에서 줄무늬 사가 되는 경사(14)는 조직패턴의 각각의 반복에서 4개의 연속적인 위사(16)위에 그리고 하나의 위사(16) 아래에 통과한다. 도 1에 도시된 바와 같은 직물에 대비하여, 경사 부유부는 그의 웹-지지 표면(12)의 영역 대부분을 차지하게 이루어진다. 그 결과 줄무늬 사이고 또한 기계 방향으로 배열되는 경사(14)는 직물(10)의 교차-기계 방향 또는 횡 방향으로 이송하는 부직포 섬유 웹에 의한 슬립을 억제한다.
또 다른 공업용 직물(30)의 웹-지지 표면(32)의 평면도인 도 2에 도사한 바와 같은 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 직물(30)은 또한 경사방향 및 위사 방향으로 긴 부유부를 형성하는 조직패턴으로 경사(34) 및 위사(36)로부터 제직된 단일층 직물이다. 도시된 특별한 조직에서, 경사 부유부(38)는 경사(34)가 두개 이상의 연속 위사(36)위에 통과하는 곳에서 형성되며, 또한 위사 부유부(40)는 위사(36)가 두개 이상의 연속 위사(34) 위에 통과하는 곳에서 형성된다.
경사(34) 및 위사(36)는 도 2에 길이 방향으로 움직이는 미세한 선(42)으로 나타낸 바와 같은 줄무늬 사이다. 이들 사는 거친 표면을 가져서 직물(30)에 의해 이송되는 부직포 섬유 웹에 의한 슬립을 감소시킨다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 경사(34)는 기계 방향으로 배열되며, 또한 위사(36)는 교차 기계 방향으로 배열되며, 여기서 장치는 공업용 직물(30)이 편평 제직되어 시임과 함께 무한 형태로 결합된 후에 무한 벨트 형태로 사용된다. 경사(34) 및 위사(36), 또는 더욱 구체적으로 경사 부유부(34) 및 위사 부유부(40)는 웹-지지 표면(32) 상에 이송되는 부직포 섬유 웹에 의한 슬립을 억제하며, 경사 부유부(38)는 교차 기계 방향으로 슬립을 억제하며 또한 위사 부유부(40)는 기계 방향으로 슬립을 억제한다.
도 1 및 2는 본 발명에 의해 개선된 공업용 직물의 특정한 단일 층 조직을 도시하는 반면, 본 발명이 예시된 조직패턴을 갖는 직물로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다시 말하면, 본 발명의 공업용 직물은 공업용 직물 분야에서 통상의 기술자들에게 알려져 사용되는 단일-, 이중- 및 삼중-층 조직 패턴으로 제직될 수 있다. 그러나 모든 가능한 실시양태에서, 하기에서 설명되는 바와 같이 줄무늬 사 또는 그의 대체 사는 공업용 직물의 웹-지지 표면에 제직되며, 바람직하게는 기계 방향, 교차 기계 방향, 또는 이들 양방향으로 긴 부유부로 제직된다.
줄무늬 사 자체에 대해서, 줄무늬 사의 바람직한 형태는 도 3 및 4에 도시되어 있다. 이들 도면의 첫 번째, 즉 줄무늬 모노필라멘트 사(50)의 평면도에서 평행 홈 또는 채널(52)는 모노필라멘트 사(50)의 표면을 따라 길이방향으로 움직인다. 채널(52)은 도 3에서 선 4-4로 표시된 바와 같이 취한 도 4에 나타낸 단면도에 도시되어 있다. 이 패널(52)은 채널(52)의 형태가 본 발명의 범위를 초월하지 않고 다른 형태일 지라도, 반원 단면형태이다. 바람직하게, 채널(52)의 깊이는 모노필라멘트 사(50)의 직경의 5% 내지 25%이다.
모노필라멘트 사(50)는 도4에 도시된 원형단면을 가질 수 있지만, 이와는 달리 계란형, 또는 타원형, 정사각형 또는 직사각형 단면형상을 가질 수도 있다.
본 발명의 슬립-억제 효과를 달성하기 위해 줄무늬 모노필라멘트를 사용하는 대신에, 모노필라멘트에 비해 본래 거친 표면을 갖는 가연 또는 편조된 필라멘트 사는 줄무늬 모노필라멘트 대신에 사용할 수 있다. 도 5는 가연 필라멘트 사(60)의 평면도이며, 도 6은 도 5에서 선6-6으로 나타낸 바와 같이 취한 단면도이다. 가연 필라멘트 사(60)은 서로에 대해 가연된 8개의 개개 필라멘트(62)를 포함한다. 그러나 가연 필라멘트 사(60)는 도 5에 도면된 변형예로 한정되는 것으로 간주해서는 안 된다.
다른 경우에, 줄무늬 모노필라멘트, 또는 가연 또는 편조 사를 형성하는 개개 필라멘트는 당업자들이 사용하는 고분자 수지물질의 어느 것으로부터 압출에 의해 생산하여 종이 제조업자 및 공업용 직물에 사용되는 사를 만들 수 있다. 이들은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 폴리사이클로헥산 디메틸렌 테레프탈산 (PCTA); PA 6; PA 6,6; PA 6,10; PA 6,12 등의 폴리아미드 및 그의 공중합체; 폴리에틸렌 나프탈렌 (PEN); 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK)를 포함한다. 이들 고분자 수지재료의 혼합물 및 피복 또는 표면 변형물도 또한 사용할 수 있으며, 특히 이들은 정전기 빌드업을 분산시킬 수 있는 개선된 능력을 가진다.
예를들면, 줄무늬 모노필라멘트 또는 가연 또는 편조 사를 형성하는 개개 모노필라멘트는 쉬드/코어(sheath/core)로서 또는 표면 피복제품으로 생산할 수 있으며, 여기서 쉬드 또는 표면 피복물은 줄무늬 또는 모노필라멘트 또는 개개 필라멘트에 1010ohm/cm 미만의 단위 길이당 저항을 제공하는 정전기 분산성 또는 전도성 전기특성을 나타낸다. 쉬드 또는 표면 피복물은 줄무늬 모노필라멘트 또는 필라멘트에 개선된 전도특성을 제공하기 위해 금속성, 카본블랙 또는 고유 전도성 고분자 물질을 포함하는 물질들로부터 다양한 표준방법을 이용하여 제조할 수 있다.
줄무늬 모노필라멘트는 적절한 형상의 개구를 갖는 다이를 통한 압출에 의해 제조할 수 있다. 이들은 또한 동시압출(coextrusion)에 의해 제조할 수 있으며, 여기서 모노필라멘트는 적절한 형상의 개구를 갖는 다이를 통해 압출됨과 동시에 용매 제거 가능한 물질로 피복된다. 후자는 모노필라멘트의 표면상에 줄무늬를 나타내기 위해 공업용 직물이 제직된 후에 제거할 수 있다. 줄무늬 모노필라멘트, 또는 편조 사를 형성하는 개개 필라멘트는 다른 한편으로는 금속와이어 일수 있다. 스테인레스 강, 황동, 청동 및 Invar?, 철과 닉켈의 합금은 이 목적을 위해 사용할 수 있다.
상기에 대한 변형은 당업계의 통상의 기술자들에게 명백하지만, 본 발명이 첨부된 청구범위를 벗어나게 변형되지는 않는다.

Claims (26)

  1. 공업용 직물이 경사 및 위사로부터 제직되며 또한 웹-지지 표면을 갖는 부직포의 제조 도중에 부직포 섬유 웹을 형성 및 이송하기 위해 무한 직물벨트 형태로 사용되는 다양한 공업용 직물에 있어서, 상기 공업용 직물의 웹-지지 표면상에 경사 및 위사중 하나의 적어도 일부가 거친 표면사이며 따라서 상기 웹-지지 표면상에 이송되는 부직포 섬유 웹이 상기 표면에 대해 이동이 억제됨을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 거친 표면사가 그 표면을 따라 움직이는 다수개의 거의 길이방향 채널을 가진 줄무늬 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 줄무늬 모노필라멘트가 상기 채널을 제외하고는 원형, 계란형, 타원형, 정사각형 및 직사각형으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 단면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  4. 제 3 항에 있어서, 원형 단면형상을 갖는 상기 줄무늬 모노필라멘트에서 상기 채널이 상기 줄무늬 모노필라멘트 직경의 5% 내지 25% 범위의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 줄무늬 모노필라멘트가 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 폴리사이클로헥산 디메틸렌 테레프탈산 (PCTA); PA 6; PA 6,6; PA 6,10; PA 6,12등의 폴리아미드 및 그의 공중합체; 폴리에틸렌 나프탈렌 (PEN); 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK); 및 그의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 고분자 수지물질로부터 압출되는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 줄무늬 모노필라멘트가 정전기 빌드업을 분산시킬 수 있는 개선된 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 줄무늬 모노필라멘트가 1010ohm/cm 미만의 단위길이당 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 줄무늬 모노필라멘트가 개선된 전도특성을 제공하는 물질의 외층을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 외층의 상기 물질이 금속, 카본블랙 및 고유 전도성 고분자 물질로 이루어진 그룹 중에서 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 줄무늬 모노필라멘트가 스테인레스 강, 황동, 청동 및 철-닉켈 합금 와이어로 이루어진 그룹 중에서 선택된 금속와이어인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 거친 표면사가 다수의 필라멘트를 포함하는 멀티스트랜드 얀인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 다수의 필라멘트가 서로에 대해 가연된 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 다수의 필라멘트가 일체로 편성된 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 필라멘트가 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 폴리사이클로헥산 디메틸렌 테레프탈산 (PCTA); PA 6; PA 6,6; PA 6,10; PA 6,12등의 폴리아미드 및 그의 공중합체; 폴리에틸렌 나프탈렌 (PEN); 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK); 및 그의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 고분자 수지물질로부터 압출되는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 필라멘트가 정전기 빌드업을 분산시킬 수 있는 개선된 능력을 가진 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 필라멘트가 1010ohm/cm 미만의 단위 길이당 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 필라멘트가 개선된 전도특성을 제공하는 물질의 외층을 갖는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 외층의 상기 물질이 금속, 카본블랙 및 고유 전도성 고분자 물질로 이루어진 그룹 중에서 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 필라멘트가 스테인레스 강, 황동, 청동 및 철-닉켈 합금 와이어로 이루어진 그룹 중에서 선택된 금속와이어인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 공업용 직물의 웹-지지 표면상에 상기 경사 및 위사 둘 다의 적어도 일부가 상기 거친 표면사인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 공업용 직물의 웹-지지 표면상에 상기 경사 및 위사 하나의 전부가 상기 거친 표면사인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 공업용 직물의 웹-지지 표면상에 상기 경사 및 위사 둘 다의 전부가 상기 거친 표면사인 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  23. 제 1항에 있어서, 상기 거친-표면사의 적어도 일부가 상기 직물의 상기 웹-지지 표면상에 긴 부유부를 만드는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 경사 및 위사가 단일-층 조직으로 제직되는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  25. 제 1항에 있어서, 상기 경사 및 위사가 이중-층 조직으로 제직되는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 경가 및 위사가 삼중-층 조직으로 제직되는 것을 특징으로 하는 개선된 공업용 직물.
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