KR20050085329A - 티슈 제조를 위한 부직 통풍 건조기 및 트랜스퍼 직물 - Google Patents

티슈 제조를 위한 부직 통풍 건조기 및 트랜스퍼 직물 Download PDF

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KR20050085329A
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Abstract

본 발명의 하나의 구현양태는 무한 부직 티슈 제조 직물이다. 무한 부직 티슈 제조 직물은 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리, 및 두번째 측면 가장자리를 갖는다. 부직 티슈 제조 직물은 하나 이상의 부직 재료의 층을 포함하는 부직 재료의 직물 조각을 포함한다. 직물 조각은 첫번째 가장자리, 반대쪽 두번째 가장자리, 기계 방향, 및 횡-기계 방향을 갖는다. 직물 조각은 다수의 인접하는 턴으로 나선형으로 감길 수도 있고, 직물 조각의 턴에서 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리 너머까지 뻗어 있고, 이에 의해 직물 조각의 인접한 턴과 나선형 연속 이음매를 형성하는 것을 포함한다.

Description

티슈 제조를 위한 부직 통풍 건조기 및 트랜스퍼 직물{NON-WOVEN THROUGH AIR DRYER AND TRANSFER FABRICS FOR TISSUE MAKING}
티슈 제조 공정에서 통풍 건조 및 트랜스퍼 직물로서 사용되는 직물은 전형적으로, 관형 직조 기술 또는 평평한 직물을 무한 구조로 이어맞추는 기술을 사용하여 제조된 무한 직물이다. 하나의 제조 방법에서, 직조 공정은 비용이 많이 들고 복잡하고 노동 집약적인 공정이다. 직물 및 티슈 제품의 바람직한 특징을 전달하는 새로운 직조 패턴 및 재료를 발전시키는데는, 막대한 시간 및 비용이 요구될 수 있다. 추가로, 베틀 위에서 직조될 수도 있는 패턴 및 높이 차이에서 물리적 제한이 존재하며, 또한 이렇게 제조된 직물의 주행성에 대해서도 제한이 존재한다.
종이의 형성 및 건조에서 직조된 직물 이외의 기판을 사용하는 것은 제한된 정도로, 예컨대 티슈 제조에서 사용되는 비-섬유성 단층 필름 및 막으로 공지되어 있다. 티슈 제조에서, 비조밀화 영역 주위에 조밀화 영역의 망상 조직을 제공하기 위하여 이러한 구조는 전형적으로 압축 단계 동안 웹을 누르기 위한 편평하고 평면상의 비-섬유성 영역을 제공하며, 여기에서 조밀화 영역은 강도를 제공하고 비조밀화 영역은 유연성 및 흡수성을 제공한다. 이러한 구조 및 공정은, 조직화되고 비압축적으로 건조된 재료를 제조함에 있어서 유용할 수도 있는, 윤곽을 가진 비-평면 3차원성이 부족하며, 또한 섬유 재료에서 발견되는 고유의 다공성 및 기타 성질이 부족하다. 이러한 공정들은 또한, 고 밀도 영역 및 저 밀도 영역을 가진 시트를 생성하며 이것은 일부 제품을 위해 적절하지 않다. 또한, 실질적으로 평면인 필름은, 3-차원 구조를 시트에 부여하는 능력이 본래 제한되어 있다.
따라서, 이미 알려진 재료의 하나 이상의 한계를 극복할 수 있는 개선된 티슈 제조 직물이 요구되고 있다.
요약
본 발명은, 부직 티슈 제조 직물의 폭보다 적은 폭을 가진 부직 재료의 실질적으로 평행한 다수의 인접한 구획을 포함하는 부직 티슈 제조 직물에 관한 것이며, 여기에서 구획들은 함께 연결되어, 통풍 건조 직물, 성형 직물, 각인 직물, 트랜스퍼 직물, 캐리어 직물, 임펄스 건조 직물, 가압 직물 또는 프레스 펠트, 건조 직물, 모세관 탈수 벨트, 또는 티슈 제조 또는 에어레이드 웹, 코폼, 부직 웹 등과 같은 기타 벌크 섬유 웹의 제조에서 사용되는 기타 직물로서 사용하기에 적절하도록 충분한 강도 및 투과성을 가진 부직 티슈 제조 직물을 형성한다 (이러한 용도들은 달리 규정되지 않는 한 일반적인 용어 "부직 티슈 제조 직물"에 포함된다). 다수의 부직 재료의 구획들은, 부직 재료의 직물 조각의 폭보다 실질적으로 큰 폭을 가진 부직 티슈 제조 직물의 연속적인 루프를 형성하기 위해 연속 턴(turn)으로 서로 접해있거나 서로 겹쳐질 수 있는 평행한 인접 구획들을 형성하기 위하여, 실질적으로 나선형 방식으로 반복적으로 감긴 하나의 직물 조각을 포함할 수도 있다. 나선형 방식으로 감긴 하나의 직물 조각이 인접한 조각 구획에 겹치는 영역에서 그 자체에 결합될 때, 부직 티슈 제조 직물은 나선형으로 연속적인 이음매를 갖는 것으로 언급된다. 부직 재료의 각각의 직물 조각이 첫번째 가장자리 및 맞은 편의 두번째 가장자리를 갖는 이러한 부직 티슈 제조 직물에서, 부직 재료의 직물 조각이 다수의 인접하는 턴으로 나선형으로 감기고, 그 결과 직물 조각의 턴에서 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리 밖으로 뻗고, 직물 조각의 인접한 턴과 나선형으로 연속적인 이음매를 형성한다. 다른 구현양태에서, 턴에서의 직물 조각의 첫번째 가장자리는 인접한 턴에서 직물 조각의 두번째 가장자리와 접해있을 수 있다.
평행한 직물 조각들의 인접한 면 또는 단일 나선형으로 감긴 직물 조각의 인접한 구획들 사이에서 형성된 이음매는, 인접한 직물 조각들의 부직 재료가 겹쳐질 때, 더욱 높은 기본 중량 또는 두께를 가진 영역을 나타낼 수도 있다. 그러나, 첫번째 및/또는 두번째 맞은편 가장자리에서 또는 그 부근에서 낮은 기본 중량 또는 두께와 함께, 횡-방향에서 점감식 기본 중량 프로파일 또는 두께 프로파일을 갖는 부직 직물 조각들이 사용될 수도 있다. 이러한 방식으로, 인접한 직물 조각의 2개의 겹쳐진 인접한 가장자리들은, 겹쳐진 영역이 두께 또는 기본 중량에서 덜 뚜렷한 증가를 가질 수 있기 때문에, 더욱 균일한 부직 티슈 제조 직물을 생성할 수도 있으며, 각각의 직물 조각의 프로파일이 적절히 조절될 때 부직 티슈 제조 직물의 횡 방향에서 실질적으로 균일한 두께 또는 기본 중량 프로파일을 생성할 수도 있다.
다른 구현양태에서, 부직 재료의 다수의 구획들은 인접한 직물 조각과 접해 있거나 겹쳐진 다수의 직물 조각을 포함할 수도 있다. 겹쳐진 영역, 또는 인접한 겹쳐지지 않은 직물 조각이 첫번째 및 두번째 맞은편 말단 가장자리 주위에서 접해있는 영역에서 인접한 직물 조각을 결합시킴으로써 이음매가 형성될 수도 있으며, 불연속 이음매를 가진 것으로 언급된 부직 티슈 제조 직물이 생성된다. 또 다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물은 직물 조각들이 서로 접해있는 영역 및 직물 조각들이 겹쳐있는 영역을 가질 수도 있다. 예를들어, 직물 조각의 낮은 층들이 겹쳐져서 양호한 결합 강도를 제공할 수도 있는 반면, 직물 조각의 하나 이상의 상부 층들은 서로 접하여 더욱 균일한 표면을 제공할 수도 있다.
또 다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물은 부직 티슈 제조 직물 자체의 폭 만큼 실질적으로 넓은 적어도 하나의 구획을 갖고 또한 부직 티슈 제조 직물보다 적은 폭을 가진 적어도 하나의 다른 구획을 포함하는 단일 직물 조각을 포함한다. 이러한 부직 티슈 제조 직물은, 첫번째 폭의 부직 재료의 직물 조각을 나선형으로 감음으로써 다수의 나선형 감김 구조를 형성한 다음, 구조를 첫번째 폭보다 적은 두번째 폭으로 측면절단(trimming)함으로써 만들어질 수 있다 (전형적으로, 이것은 기계 방향으로 수행된다). 이러한 경우에 측면절단된 구조의 일부 구획들은 부직 티슈 제조 직물의 폭보다 실질적으로 적은 폭을 가질 수도 있다.
다른 구현양태에서, 하나를 다른 하나 위에 함께 결합시킨 부직 재료의 2개의 겹쳐놓은 겹을 가진 부직 티슈 제조 직물에서 적어도 하나의 영역을 형성하기 위하여, 부직 티슈 제조 직물은 그 자체 위에 감겨진 부직 재료의 적어도 하나의 직물 조각을 포함한다. 이러한 부직 티슈 제조 직물은 실질적으로 불균일한 기본 중량 분포를 가질 수도 있고, 높은 기본 중량 영역이 부직 재료의 감겨진 직물 조각의 자체-중복 영역과 일치하고, 여기에서 2개 이상의 겹들이 겹쳐져 있다. 개선된 직물 강도를 위해 비선형 (불연속) 이음매 영역이 존재하도록 이러한 부직 티슈 제조 직물을 함께 결합시킬 수도 있다.
하나의 부직 티슈 제조 직물은 하나 이상의 유형의 이음매를 포함할 수도 있다. 예를들어, 나선형으로 감겨진 부직 직물 조각은, 별개로 형성된 다수의 층에서 또는 다양한 직물 조각들이 서로의 위 또는 아래로 가로지르는 더욱 복잡한 구조에서 다수의 비-나선형으로 감겨진 부직 직물 조각과 연결될 수도 있다.
본 발명은 또한 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법에 관한 것이다. 하나의 구현양태에서, 첫번째 가장자리 및 반대쪽 두번째 가장자리를 가진 부직 재료의 직물 조각이 제공된다. 직물 조각은, 직물 조각의 턴에서 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리 너머로 뻗도록, 다수의 턴으로 나선형으로 감긴다. 나선형으로 연속적인 이음매는 직물 조각의 인접한 턴으로 형성된다. 다른 구현양태에서, 턴에서 직물 조각의 첫번째 가장자리는 인접한 턴에서 직물 조각의 두번째 가장자리와 접해있을 수 있다.
다른 구현양태에서, 하나 이상의 부직 직물의 다수의 직물 조각은 서로 실질적으로 평행하게 정렬되지만 상쇄되어서, 인접한 직물 조각들이 서로 접해있거나 (겹쳐진 상태로 재접합 없이 접해있거나) 또는 완전하지 않지만 겹쳐있고, 이어서 인접한 조각들이 함께 결합되어 부직 티슈 제조 직물을 형성한다. 실질적으로 3-차원 티슈 접촉 표면(일반적으로 웹-접촉 표면으로 이해됨)을 가진 부직 티슈 제조 직물의 구현양태를 위하여, 부직 직물 조각은 3-차원 표면 구조를 갖도록 미리 처리될 수도 있거나, 또는 부직 티슈 제조 직물은 증가된 3차원 조직을 부여하도록 더욱 처리될 수도 있다.
다른 구현양태에서, 부직 재료의 직물 조각이 편평한 나선 패턴으로 그 자체 위에서 접히고 서로 결합되어 부직 티슈 제조 직물을 형성하며, 그 결과 부직 티슈 제조 직물의 티슈 접촉 표면이, 첫번째 각으로 축과 정렬된 부직 재료의 실질적으로 평행한 인접 및/또는 겹쳐진 구획을 포함하고, 내부 층 (일부 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물의 티슈 접촉 면 반대쪽의 부직 티슈 제조 직물의 티슈 기계 접촉 표면)은 두번째 각으로 축과 정렬된 부직 재료의 실질적으로 평행한 인접 또는 겹쳐진 구획을 포함하고, 첫번째 축은 부직 티슈 제조 직물의 기계 방향 축 주위에서 반사된 두번째 축의 거울 상이다.
본 발명의 부직 티슈 제조 직물을 형성함에 있어서, 부품의 체계는 용어 "겹(ply)", "층(layer)" 및 "박층(stratum)"를 사용하여 정의될 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물은, 함께 결합된 다수의 부직 재료의 구획을 포함한 적어도 하나의 겹을 포함하여 부직 티슈 제조 직물 자체 만큼 실질적으로 넓은 하나 이상의 뚜렷한 부직 겹을 포함할 수도 있으며, 여기에서 이웃한 구획들은 서로 접하거나 겹쳐져서 하나 이상의 층을 형성한다 (예를들어, 2 이상의 이웃한 구획들이 겹쳐질 때, 겹쳐진 영역은 2개의 층을 갖는 반면; 부직 직물의 인접하고 겹쳐지지 않은 평행 구획들은 단일 층을 형성한다). 다시말해서, 부직 재료의 각각의 구획 또는 층은 그 자체로 다수의 함께 결합된 층을 포함할 수도 있다 (예를들어, 스펀본드 웹 상에 멜트블로운 섬유를 적층시킴으로써 형성된 일체식 웹은 일체식 웹 내에 2개의 박층을 갖는다). 일부 구현양태에서, "구획" 및 "조각"은 동의어일 수도 있고, 이하 설명된 일부 구현양태에서, 하나의 직물 조각이 다수의 구획을 형성할 수도 있거나 또는 구획이 함께 연결된 다수의 직물 조각을 포함할 수도 있다. 단일 직물 조각은, 완전히 같은 공간에 있을 필요는 없지만 다수의 층을 포함할 수도 있고, 그 결과 하나의 박층의 가장자리가 인접한 박층의 가장자리와 직접적으로 정렬되지 않는다. 겹, 층, 박층, 조각 및/또는 구획의 폭은, 최종 부직 티슈 제조 직물 보다 적은 폭을 가질 수도 있거나, 최종 부직 티슈 제조 직물의 폭과 대략 동일하거나, 또는 최종 부직 티슈 제조 직물보다 큰 폭을 가질 수도 있다.
용어 "웹"은 명세서에 의존하여 상기 언급된 체계에서 겹, 층 또는 박층을 가리킬 수도 있다.
일부 구현양태에서, 부직 재료의 직물 조각은 나선형으로 감겨져서, 첫번째 폭을 가진 부직 재료의 구획 및 부직 재료의 직물 조각의 2개 층을 가진 영역을 형성할 수도 있다. 이어서, 구획은 첫번째 폭보다 큰 두번째 폭을 가진 겹을 형성하기 위해 나선형으로 더욱 감겨질 수도 있다. 얻어진 겹은 다른 부직 겹 또는 강화 겹에 연결되어 부직 직물 조각을 형성할 수도 있거나, 또는 부직 티슈 제조 직물로서 그 자체로 사용될 수도 있고, 또한 필요에 따라 추가의 처리가 제공된다 (예를들어, 가장자리 강화, 천공, 3차원 성형, 화학 마감처리, 발포 결합, 점 결합, 열 처리, 접착 성분의 경화, 전자 비임 처리, 코로나 방전 처리, 일렉트렛 발생, 니들링(needling), 하이드로니들링(hydroneedling), 하이드로엔탱글링 (hydroentangling), 또는 계면활성제, 웹 윤활제, 실리콘 제로의 처리 등).
이러한 요소들 - 겹, 층, 또는 박층을 서로 연결시키는 것은 당 기술분야에 공지된 수단에 의해 달성될 수도 있다. 열 결합 및 열과 압력의 적용과 관련된 그의 공지된 변형 (예를들어, 점 결합 등)에 추가로, 2개의 재료를 함께 연결시키거나 (예를들어, 하나의 직물 조각이 인접한 직물 조각과 접해있는 영역에서 2개의 직물 조각의 포개진 부위를 연결시킴), 또는 하나의 재료를 다른 기본 재료에 연결시키기 위하여 다른 다수의 공지된 방법들이 사용될 수도 있다. 예를들어, 수류를 사용한 하이드로엔탱글링 또는 하이드로니들링은 하나의 재료에 있는 섬유를 인접한 재료의 섬유와 얽히게 하여 재료를 부착시킬 수도 있다. 예증적인 방법이 미국 특허 3,485,706호 (1969년 Evans); 미국 특허 3,494,821호 (1970년 Evans); 미국 특허 4,808,467호 (1989년 2월 28일 특허부여, Suskind 등); 및 미국 특허 6,200,669호 (2001년 3월 13일 특허부여, Marmon 등) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 개시되어 있다.
재료(예를들어, 부직 재료 구획)의 2개의 겹쳐놓어진 웹을 동시에 구멍을 뚫을 수도 있고, 특히 구멍 근처에서 재료의 웹에 열가소성 재료의 융합 정도를 유도하는 가열된 핀으로 동시에 구멍을 뚫을 수도 있다. 동시에 구멍을 뚫기 위한 방법 및 그를 위한 장치를 미국 특허 5,986,167호 (1999년 11월 16일, Arteman 등) 및 미국 특허 4,886,632호 (1989년 12월 12일, Van Iten 등) (양쪽 모두 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 개시되어 있다. 관련된 방법은 또한 퍼프-엠보싱, 2개 이상의 재료 웹의 권축, 및 일반적인 엠보싱을 포함한다.
이러한 요소들의 결합은, 재료 웹 사이에 접착제, 예컨대 핫 멜트 접착제 또는 접착제 멜트블로운, 또는 결합제 물질, 예컨대 재료의 인접한 웹 사이에 첨가된 결합제 섬유를 적용한 다음, 결합제 물질을 융합하고 재료의 웹을 결합시키기 위해 충분히 가열하거나, 또는 당 기술분야에 공지된 기타 접착제에 의해 달성될 수도 있다. 2개의 재료 웹을 접착제에 의해 결합시키기 위한 장치 및 방법은 미국 특허 5,871,613호 (1999년 2월 16일 특허부여, Bost 등); 미국 특허 5,882,573호 (1999년 3월 16일 특허부여, Kwok 등); 및 미국 특허 5,904,298호 (1999년 5월 18일 특허부여, Kwok 등) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 교시되어 있다. 이러한 기술을 사용하여, 스프레이 노즐(멜트블로잉 방법 포함)에 의해 적용된 핫 멜트 또는 열경화 접착제를 적용할 수도 있다. 문헌 [P.J.Courtney, "Shedding New Light on Adhesives", Adhesives Age, 2001년 2월]에 기재된 열경화 시아노아크릴레이트 및 아크릴 또는 공동 소유된 미국 특허출원 일련번호 09/705,684호 ("Improved Deflection Members for Tissue Production) (2000년 11월 3일 출원, Lindsay 등)에 기재된 광경화 시스템과 같은 광경화성 접착제를 또한 사용할 수도 있다 (상기 문헌들은 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다).
회전식 혼, 초음파 활성화 가압 플레이트 또는 기타 장치를 사용하여 재료의 웹을 결합시키기 위해 초음파 용접을 적용할 수도 있다. 부직 웹의 초음파 용접을 위해 유용한 장치 및 방법은 미국 특허 3,993,532호 (1976년 11월 23일 특허부여, McDonald 등); 미국 특허 4,659,614호 (1987년 4월 21일 특허부여, Vitale); 및 미국 특허 5,096,532호 (1992년 3월 17일 특허부여, Neuwirth 등)에 개시되어 있다.
이에 제한되지 않지만, 인접한 섬유들을 융합시키거나 접착제를 활성화시키기 위한 전자 비임의 적용; 직물 조각을 접촉시키는 수지의 광경화; 통풍 결합; 재료 웹의 바느질; 리벳, 스테이플, 스냅, 쇠고리 또는 기타 기계적 체결구의 적용; 후크-루프 부착 수단; 또는 재료 웹의 기계적 니들링을 포함하는 다른 기술들이 적용될 수도 있다. 재료의 부직 웹을 기계적 니들링으로 결합시키기 위한 방법 및 장치가 미국 특허 5,713,399호 (1998년 2월 3일 특허부여, Collette 등); 미국 특허 3,729,785호 (1973년 5월 1일 특허부여, Sommer); 미국 특허 3,890,681호 (1975년 6월 24일 특허부여, Fekete 등); 미국 특허 4,962,576호 (1990년 10월 16일 특허부여, Minichshofer 등); 및 미국 특허 5,511,294호 (1996년 4월 30일 특허부여, Fehrer) 뿐만 아니라 EP 1 063 349 A2 (2000년 12월 27일 특허부여, Paquin) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 개시되어 있다. 니들링 (예컨대 핀 이음) 및 천공 뿐만 아니라 기타 시스템들은, 투과성 증가 또는 부직 티슈 제조 직물의 유체 흡입 개선과 같은 재료 웹의 물리적 성질의 유리한 변화를 유도할 수 있는 가능성을 갖고 있다.
핫멜트 접착제가 사용될 때, 핫멜트 접착제를 가공하고 핫멜트 접착제 흐름을 본 발명의 인쇄 시스템에 공급하기 위한 장치는 임의의 공지된 핫멜트 또는 접착제 처리 장치일 수도 있다. 예를들어, 핫 멜트 테크놀로지스 인코포레이티드 (미국 미시간주 로체스터)의 프로플렉스(ProFlex)(R) 도포기, ITW 다이나텍 (미국 테네시주 헨더슨빌)의 "S" 시리즈 접착제 공급 장치, 뿐만 아니라 다이나멜트 "M"시리즈 접착제 공급장치, 멜트-온-디맨드 호퍼, 및 핫멜트 접착제 공급장치 (이들 모두 ITW 다이나텍)가 사용될 수 있는 모든 일례의 시스템이다.
결합제 물질들은 액체 수지, 슬러리, 콜로이드성 현탁액, 또는 에너지(예를들어, 마이크로파 에너지, 열, 자외선, 전자 비임 복사선 등)의 적용시에 경화되거나 가교되는 용액의 형태로 하나 이상의 재료 웹 또는 그의 일부에 적용될 수도 있다. 예를들어, 프리만 케미칼 코포레이션의 스티폴(Stypol) XP44-AB12-51B (프리만 44-7010 결합제의 희석된 변형물)은 미국 특허 6,001,300호 (1999년 12월 14일, 앞서 참고문헌으로 인용됨)에서 벅클리(Buckley) 등에 의해 사용된 마이크로파-감수성 결합제이다. 폴리비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트, 에틸렌-비닐 클로라이드, 스티렌 부타디엔, 폴리비닐 알콜, 폴리에테르 등과 같은 다양한 유형의 열경화성 결합제가 공지되어 있다. 열 활성화 접착제 필름이 EP 1 063 349 A2 (2000년 12월 27일 특허부여, Paquin)에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다.
여기에서 사용된 용어 "부직"은, 해당 재료가 직조 기술없이 제조되었음을 나타낸다. 직조 공정은, 동일함을 확인할 수 있는 반복적인 방식으로 섞여짜여진 각각의 가닥의 구조물을 생성한다. 부직 재료는 멜트 블로잉, 스펀본딩 및 스테이플 섬유 카아딩과 같은 각종 공정에 의해 형성될 수도 있다. 용어 "부직"은 종종 섬유 재료를 가리키지만, 비-섬유성 재료 또는 비-섬유성 재료를 포함한 웹, 예컨대 광경화된 수지 요소 또는 중합체 발포체를 가리킬 수도 있다. 그러나, 일부 구현양태에서, 본 발명의 부직 재료는 주로 섬유성일 수도 있거나, 또는 웹의 종이-접촉 면에서 비-섬유성 돌출을 실질적으로 갖지 않을 수도 있다. 예를들어, 본 발명의 부직 티슈 제조 직물은 약 50중량% 이상의 섬유성 부직 재료, 특별하게는 약 70중량% 이상, 더욱 특별하게는 약 80중량% 또는 그 이상, 더 더욱 특별하게는 약 90중량% 또는 그 이상, 가장 특별하게는 약 95중량% 이상의 섬유성 부직 재료를 포함할 수도 있다. 다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물은 광경화된 중합체 수지를 실질적으로 갖지 않거나, 또는 중합체 발포체를 실질적으로 갖지 않을 수도 있다. 또한, 본 발명의 부직 티슈 제조 직물은 부직 티슈 제조 직물의 티슈 접촉 표면 상에 융기된 비-열가소성 수지 요소를 실질적으로 갖지 않을 수도 있다.
부직 티슈 제조 직물은, 스크림(scrim), 토우(tow), 직물, 경화 수지 및 임의의 방향에서 (예를들어, 횡방향 또는 기계 방향 또는 이들 사이의 방향으로 놓인)부직 재료의 직물 조각을 포함하여, 필요하다면 재료의 첨가된 직물 조각으로 강화될 수도 있다 .
사용된 재료들은, 바람직한 재료 또는 기계적 성질을 수득하기 위하여 부직 티슈 제조 직물 내의 위치에 따라 다양할 수도 있다. 예를들어, 부직 재료는 대부분의 부직 티슈 제조 직물 위치에서 폴리에스테르일 수도 있고, 가수분해를 더욱 잘 견디거나, 건조 후드에서 높은 온도를 견디거나 또는 측면 가장자리에서 악화된 다른 기계적 또는 열적 공격을 견디기 위하여 폴리페닐술파이드, 폴리에테르 에테르 케톤 또는 폴리아라미드로 보충된다.
도 1은 제지 장치의 개략도이다.
도 2A, 2B 및 2C는 부직 티슈 제조 직물에서 미발달 웹의 단면을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 하나의 구현양태의 부직 티슈 제조 직물을 제조하기 위한 방법의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 구현양태에 따른 부직 티슈 제조 직물을 제조하기 위한 방법에서 성형 구획의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 구현양태에 따른 부직 티슈 제조 직물을 제조하기 위한 방법에서 회전 성형 구획의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 구현양태에 따른 2-겹 부직 티슈 제조 직물을 제조하기 위한 방법에서 회전 성형 구획의 개략도이다.
도 7은 다수의 직물 조각을 가진 본 발명에 따른 부직 티슈 제조 직물의 일부의 개략 상면도이다.
도 8A 및 8B는 기계 방향에 대해 예각으로 다수의 턴으로 감긴 직물 조각을 포함하는 본 발명에 따른 부직 티슈 제조 직물의 구현양태의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 구현양태의 부직 티슈 제조 직물의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 다른 구현양태의 부직 티슈 제조 직물의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 다른 구현양태의 부직 티슈 제조 직물의 개략도이다.
도 12는 부직 재료의 별개의 평행한 직물 조각을 가진 부직 티슈 제조 직물의 개략도이다.
도 13은 도 12에서 선 13-13에 의해 나타낸 것과 같이 취해진 도 12의 부직 티슈 제조 직물의 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 부직 티슈 제조 직물의 구획을 성형하기 위해 사용된 3-차원 구멍뚫린 금속 판의 사진이다.
도 15는 첫번째 금속 판의 일부의 지형 높이 지도 및 높이 지도로부터 발췌된 특징적인 프로파일을 나타내는 스크린 샷이다.
도 16은 첫번째 금속 판의 지형 높이 지도 및 높이 지도로부터 발췌된 특징적인 프로파일을 나타내는 스크린 샷이다.
도 17은 도 14의 3차원 판에 맞대어 성형된 2-겹 부직 티슈 제조 직물의 사진이다.
도 18은 도 17의 부직 티슈 제조 직물의 일부의 지형 높이 지도를 나타내는 스크린 샷이다.
도 1을 언급하면, 본 발명을 사용하여 수행되는 방법이 더욱 상세히 설명될 것이다. 나타낸 방법은 비크레이프화 통풍 건조 공정을 나타내지만, 임의의 공지된 제지 방법 또는 티슈 제조 방법이 본 발명의 부직 티슈 제조 직물과 함께 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 관련된 비크레이프화 통풍 건조 티슈 공정은 미국 특허 5,565,132호 (1997년 8월 12일 특허부여, Farrington 등) 및 미국 특허 6,017,417호 (2000년 1월 25일 특허부여, Wendt 등)에 기재되어 있다. 여기에서 양쪽 특허들은 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다. 크레이프화 티슈 및 기타 종이 제품의 제조를 위한 일례의 방법들은 미국 특허 5,855,739호 (1999년 1월 5일 특허부여, Ampulski 등); 미국 특허 5,897,745호 (1999년 4월 27일 특허부여, Ampulski 등); 미국 특허 5,893,965호 (1999년 4월 13일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,972,813호 (1999년 10월 26일 특허부여, Polat 등); 미국 특허 5,503,715호 (1996년 4월 2일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,935,381호 (1999년 8월 10일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 4,529,480호 (1985년 7월 16일 특허부여, Trokhan); 미국 특허 4,514,345호 (1985년 4월 30일 특허부여, Johnson 등); 미국 특허 4,528,239호 (1985년 7월 9일 특허부여, Trokhan); 미국 특허 5,098,522호 (1992년 3월 24일 특허부여, Smurkoshi 등); 미국 특허 5,260,171호 (1993년 11월 9일 특허부여, Smurokoshi 등); 미국 특허 5,275,700호 (1994년 1월 4일 특허부여, Trokhan); 미국 특허 5,328,565호 (1994년 7월 12일 특허부여, Rasch 등); 미국 특허 5,334,289호 (1994년 8월 2일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,431,786호 (1995년 7월 11일 특허부여); 미국 특허 5,496,624호 (1996년 3월 5일 특허부여, Stelljes,Jr 등); 미국 특허 5,500,277호 (1996년 3월 19일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,514,523호 (1996년 5월 7일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,554,467호 (1996년 9월 10일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,566,724호 (1996년 10월 22일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 5,624,790호 (1997년 4월 29일 특허부여, Trokhan 등); 미국 특허 6,010,598호 (2000년 1월 4일 특허부여, Boutilier 등); 및 미국 특허 5,628,876호 (1997년 5월 13일 특허부여, Ayers 등) (이들의 명세서 및 청구의 범위는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 개시되어 있다.
도 1에서, 제지 헤드박스(10)를 가진 이중 와이어 형성장치(8)가, 제지 섬유의 수성 현탁액의 흐름(11)을 다수의 형성 직물. 예컨대 외부 형성 직물(12) 및 내부 형성 직물(13)상에 주입하거나 침착시키고, 이에 의해 습윤 티슈 웹(15)을 형성한다. 본 발명의 형성 공정은 제지 산업에서 공지된 통상적인 형성 방법일 수도 있다. 이러한 형성 공정은 이에 한정되지 않지만 포드라이니어(Fourdriniers), 흡인 브리스트 롤 형성장치와 같은 루프 형성장치, 및 이중 와이어 형성장치 및 크레슨트 형성장치와 같은 갭 형성장치를 포함한다.
내부 형성 직물(13)이 형성 롤(14) 주위를 회전할 때 내부 형성 직물(13) 위에서 습윤 티슈 웹(15)이 형성된다. 내부 형성 직물(13)은, 습윤 티슈 웹(15)이 섬유의 건조 중량을 기준으로 하여 약 10퍼센트의 농도로 부분적으로 탈수될 때, 공정의 하류에서 새로 형성된 습윤 티슈 웹(15)을 지탱하고 전달하는 역할을 한다. 습윤 티슈 웹(15)을 추가로 탈수시키는 것은 진공 흡인 상자와 같은 공지된 제지 기술에 의해 수행될 수도 있는 반면, 내부 형성 직물(13)은 습윤 티슈 웹(15)을 지탱한다. 습윤 티슈 웹(15)은 적어도 약 20%, 더욱 특별하게는 약 20% 내지 약 40%, 더욱 특별하게는 약 20% 내지 약 30%의 농도로 추가로 탈수될 수도 있다. 습윤 티슈 웹(15)은, 습윤 티슈 웹(15)에 증가된 MD 연신을 부여하기 위하여, 내부 형성 직물(13)로부터 내부 형성 직물(13)에 비해 더 느린 속도로 이동하는 트랜스퍼 직물(17)로 전달된다.
이어서, 습윤 티슈 웹(15)은 트랜스퍼 직물(17)로부터 통풍 건조 직물(19)로 전달되고, 이에 의해 진공 전달 롤(20) 또는 진공 슈(18)와 같은 진공 전달 슈의 도움을 받아 습윤 티슈 웹(15)이 육안으로 볼때 재배열되어 통풍 건조 직물(19)의 표면에 적합하게 된다. 원한다면, 통풍 건조 직물(19)은 얻어지는 흡수성 티슈 제품(27)의 MD 연신을 더욱 향상시키기 위하여 트랜스퍼 직물(17)의 속도보다 더 느린 속도로 주행될 수 있다. 습윤 티슈 웹(15)의 형태를 통풍 건조 직물(19)의 지형에 맞추기 위하여, 진공의 도움을 받아 전달을 수행할 수도 있다.
통풍 건조 직물(19)에 의해 지지되면서, 습윤 티슈 웹(15)이 통풍건조기(21)에 의해 약 94% 이상의 최종 농도로 건조되고, 그 후 캐리어 직물(22)로 전달된다. 대안적으로, 건조 공정은 습윤 티슈 웹(15)의 벌크를 보존하는 경향이 있는 비압축 건조 방법일 수 있다.
건조된 티슈 웹(23)은 캐리어 직물(22) 및 임의의 캐리어 직물(25)을 사용하여 얼레(24)로 운반된다. 캐리어 직물(22)로부터 캐리어 직물(25)로 건조된 티슈 웹(23)의 전달을 촉진하기 위하여 임의의 가압 회전 롤(26)이 사용될 수 있다. 원한다면, 통풍건조 직물(19)을 사용하여 제조된 흡수성 티슈 제품(27) 위에 패턴을 생성하기 위하여 이후의 엠보싱 단계를 사용하여 건조된 티슈 웹(23)을 추가로 엠보스가공할 수도 있다.
일단 습윤 티슈 웹(15)이 비-압축적으로 건조되면, 이에 의해 건조 티슈 웹(23)이 형성되고, 건조 티슈 웹(23)을 얼레에 감기 전에 양키 건조기로 전달하거나, 또는 미국 특허 4,919,877호 (1990년 4월 24일 특허부여, Parsons 등)에 개시된 것과 같은 마이크로크레이프화와 같은 대안적인 축소법 방법을 사용함으로써 건조 티슈 웹(23)을 크레이프화할 수 있다.
도시되지 않은 대안적인 구현양태에서, 습윤 티슈 웹(15)이 내부 형성 직물(13)로부터 통풍 건조 직물(19) 및 제거된 트랜스퍼 직물(17)로 직접적으로 전달될 수도 있다. 통풍 건조 직물(19)은 내부 형성 직물(13)에 비해 낮은 속도로 이동할 수도 있고, 그 결과 습윤 티슈 웹(15)이 급속 전달되거나, 또는 대안적으로 통풍 건조 직물(19)이 내부 형성 직물(13)과 실질적으로 동일한 속도로 이동할 수도 있다. 통풍 건조 직물(19)이 내부 형성 직물(13)의 속도보다 느린 속도로 이동한다면, 비크레이프화 흡수성 티슈 제품(27)이 제조된다. 흡수성 티슈 제퓸(27)의 MD 연신을 개선하기 위하여, 건조 단계 후에 추가의 단축이 사용될 수도 있다. 흡수성 티슈 제품(27)을 축소하는 방법은, 비제한적인 예로서 통상적인 양키 건조기 크레이프화, 마이크로크레이프화, 또는 당 기술분야에 공지된 기타 방법을 포함한다.
하나의 직물로부터 다른 직물로의 시차 속도 전달은 하기 특허들 중의 어느 하나에 교시된 원리에 따를 수 있고, 하기 특허들은 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다: 미국 특허 5,667,636호 (1997년 9월 16일 특허부여, Engel 등); 미국 특허 5,830,321호 (1998년 11월 3일 특허부여, Lindsay 등); 미국 특허 4,440,597호 (1984년 4월 3일 특허부여, Wells 등); 미국 특허 4,551,199호 (1985년 11월 5일 특허부여, Weldon); 및 미국 특허 4,849,054호 (1989년 7월 18일 특허부여, Klowak).
본 발명의 또 다른 대안적인 구현양태에서, 내부 성형 직물(13), 트랜스퍼 직물(17), 및 통풍 건조 직물(19)은 모두 실질적으로 동일한 속도로 이동할 수 있다. 흡수성 티슈 제품(27)의 MD 연신을 개선하기 위하여 단축이 사용될 수 있다. 이러한 방법은 비제한적인 예로서 통상적인 양키 건조기 크레이프화 또는 마이크로크레이프화를 포함한다.
본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)을 사용하여 웹(23)을 생성하기 위하여 임의의 공지된 제지 또는 티슈 제조 방법이 사용될 수도 있다. 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)이 특히 트랜스퍼 및 통풍 건조 직물로서 유용하고, 통풍 건조를 사용하는 공지된 티슈 제조 방법과 함께 사용될 수 있긴 하지만, 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)은 임의의 공지된 제지 또는 티슈 제조 공정에서 성형 직물, 캐리어 직물, 건조 직물, 각인 직물 등으로서 습윤 직물 웹(15)의 형성에서 사용될 수 있다. 이러한 방법은 하나 이상의 하기 단계를 실행가능한 조합으로 포함하는 변형을 포함할 수 있다:
· 공지된 와이어 및 직물 또는 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)을 사용하여, 전통적인 포드라이니어(Fourdrinier), 갭 성형기, 이중-와이어 성형기, 크레슨트 성형기, 또는 2개 이상의 공급물 층을 함께 하나의 티슈 웹으로 만들기 위한 성층화 헤드박스 또는 다층 티슈 웹을 형성하기 위한 다수의 헤드박스를 포함하는 공지된 헤드박스를 포함한 기타 공지된 성형기 형태에서 습윤 말단의 습윤 티슈 웹 형성;
· 미국 특허 5,178,729호(1993년 1월 12일 특허부여, Janda) 및 미국 특허 6,103,060호 (2000년 8월 15일 특허부여, Munerelle 등) (양쪽 모두 본 발명과 모순되지 않는 정도까지 본 명세서에서 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 방법을 포함하여, 탈수에 앞서서 섬유를 발포체에 유입 또는 현탁시키거나, 탈수 또는 건조에 앞서서 미발달 웹에 발포체를 적용하는 방법과 같은 발포체-기초 방법에 의한 습윤 티슈 웹 형성 또는 습윤 티슈 웹 탈수;
· 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30) 또는 기타 공지된 성형 직물을 포함하여, 높고 낮은 투과성 영역을 가진 성형 직물을 통해 슬러리를 배수시키는 것에 의한 시차 기본 중량 형성;
· 첫번째 직물이 성형 직물, 트랜스퍼 직물 또는 통풍건조 직물일 수 있고 두번째 직물이 통풍건조 직물 다음에 배치된 트랜스퍼 직물, 통풍건조 직물, 두번째 통풍건조 직물 또는 캐리어 직물일 수 있는, 첫번째 직물로부터 첫번째 직물보다 느린 속도로 이동하는 두번째 직물로의 습윤 티슈 웹의 급속 전달 (이러한 급속 전달의 일례는 미국 특허 4,440,597호 (1984년 4월 3일 특허부여, Wells 등) (본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용됨)에 개시되어 있다), 여기에서 상기 언급된 직물은 당 기술분야에 공지된 적절한 직물 또는 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)을 포함하여 기타 공지된 적절한 직물로부터 선택될 수 있다;
· 웹이 성형 직물 또는 중간 캐리어 직물로부터 전달될 때, 습윤 티슈를 통풍건조 직물로 성형하기 위해 진공 전달 롤 또는 전달 슈에서 높은 진공 압력을 사용하여, 습윤 티슈 웹이 놓여진 하나 이상의 직물로 성형하기 위해 습윤 티슈 웹을 가로질러 시차 공기압을 적용하는 방법, 여기에서 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30) 또는 기타 공지된 직물로부터 캐리어 직물, 통풍건조 직물 또는 기타 직물을 선택할 수 있다;
·미국 특허 6,096,169호 (2000년 8월 1일 특허부여, Hermans emd); 미국 특허 6,197,154호 (2001년 3월 6일 특허부여, Chen 등); 및 미국 특허 6,143,135호 (2000년 11월 7일 특허부여, Hada 등) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 바와 같이, 티슈 웹의 건조성을 증가시키고/거나 티슈에 성형을 부여하기 위하여 공기 프레스 또는 기타 기체 탈수 방법의 사용;
· 통풍건조, 드럼 건조, 적외선 건조, 마이크로파 건조, 습윤 가압, 임펄스 건조 (예를들어, 미국 특허 5,353,521호 (1994년 10월 11일 특허부여, Orloff) 및 미국 특허 5,598,642호 (1997년 2월 4일 특허부여, Orloff 등), 고 강도 닙 탈수, 치환 탈수 (문헌 [J.D.Lindsay "벌크를 유지하기 위한 치환 탈수", Paperi Ja Puu, Vol.74, No.3, 1992, pp232-242] 참조), 모세관 탈수 (미국 특허 5,598,643호, 5,701,682호, 및 5,699,626호, 이들 모두는 Chuang 등에게 특허부여됨), 증기 건조 등과 같은, 압축 또는 비압축 건조 공정에 의한 웹의 건조;
·미국 특허 5,871,763호 (1999년 2월 16일 특허부여, Luu등); 미국 특허 5,716,692호 (1998년 2월 10일 특허부여, Warner 등); 미국 특허 5,573,637호 (1996년 11월 12일 특허부여, Ampulski 등); 미국 특허 5,607,980호 (1997년 3월 4일 특허부여, McAtee 등); 미국 특허 5,614,293호 (1997년 3월 25일 특허부여, Krzysik 등); 미국 특허 5,643,588호 (1997년 7월 1일 특허부여, Roe 등); 미국 특허 5,650,218호 (1997년 7월 22일 특허부여, Krzysik 등); 미국 특허 5,990,377호 (1999년 11월 23일 특허부여, Chen 등); 및 미국 특허 5,227,242호 (1993년 7월 13일 특허부여, Walter 등) (이들은 각각 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용된다)의 방법을 포함하여, 인쇄, 코팅, 분무, 또는 웹의 하나 이상의 면에서 화학 시약 또는 화합물을 패턴에서와 같이 균일하거나 불균일하게 전달하는 기타 방법, 여기에서 웹-기재 제품을 위해 유용한 공지된 시약 또는 화합물 (예를들어, 4급 암모늄 화합물, 실리콘 시약, 에몰리언트, 피부-건강화 시약, 예컨대 알로에베라 추출물, 항균제, 예컨대 시트르산, 냄새-조절제, pH 조절제, 아교처리제; 다당류 유도체, 습윤 강화제, 염료, 향료 등과 같은 유연화제)을 사용할 수 있다.
·양키 건조기 또는 기타 고체 표면 상에서의 습윤 티슈 웹의 각인, 여기에서 습윤 티슈 웹은 편향 도관(개구부) 및 융기 영역(본 발명의 직물 포함)을 가질 수 있는 직물 위에 존재하고, 웹을 직물로부터 표면으로 전달하기 위하여 양키 건조기의 표면과 같은 표면에 맞대어 직물을 가압하고, 이에 의해 직물의 융기 영역과 접촉되어 있는 습윤 티슈 웹의 부분에 조밀화를 부여하고, 그 후에 선택적으로 조밀화되어 건조된 웹이 표면으로부터 크레이프화되거나 달리 제거될 수 있다;
· 미국 특허 3,879,257호 (1975년 4월 22일 특허부여, Gentile 등); 미국 특허 5,885,418호 (1999년 3월 23일 특허부여, Anderson 등); 미국 특허 6,149,768호 (2000년 11월 21일 특허부여, Hepford 등)) (이들 모두는 본 발명과 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용된다)에 개시된 방법에 의해 예시된 바와 같이, 티슈 웹의 하나 이상의 면에 라텍스와 같은 강화제를 임의로 적용한 후에, 드럼 층으로부터 건조된 티슈 웹의 크레이프화;
· 톱니모양의 크레이프 날 (예를들어, 미국 특허 5,885,416호 (1999년 3월 23일 특허부여, Marinack 등) 또는 기타 공지된 크레이프화 또는 단축 방법에 의한 크레이프화; 및
· 캘린더 가공, 엠보싱 가공, 슬릿화, 인쇄, 2, 3, 4 또는 그 이상의 겹을 가진 다층 구조의 형성, 롤 또는 박스 위에서의 가동, 다른 분배 수단을 위한 적응, 다른 공지된 형태 내의 포장 등과 같은 공지된 작업을 사용한 티슈 웹의 전환.
본 발명은, 섬유성 티슈 웹을, 완전히 건조되기 전에, 습윤 티슈 웹(15)과 접촉되어 있는 다공성 합성 중합체, 세라믹 또는 금속 부직 재료(31)의 적어도 하나의 층을 포함한 부직 티슈 제조 직물(30)로 전달하는, 티슈의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 부직 티슈 제조 직물(30)의 구현양태를 도 2A 및 2B에 나타내고, 이것은 그 위에 겹쳐진 미발달 습윤 티슈 웹(15), 예컨대 도시된 3-차원 부직 티슈 제조 직물(30) 위에서 통풍 건조되는 공정에서의 티슈 웹을 가진 다공성 부직 티슈 제조 직물(30)의 단면을 나타낸다. 도 2A에 나타낸 것과 같이, 티슈 제조 직물(30)은 부직 재료(31)의 겹을 포함한다. 도 2B에서, 부직 티슈 제조 직물(30)은 기본이 되는 두번째 부직 재료의 겹(31b)에 연결된 첫번째 겹의 부직 재료(31a)를 포함한다. 대안적으로, 두번째 겹(31b)은 직물 층(도시되지 않음)으로 대체될 수도 있다. 대안적으로, 부직 재료(31a)의 첫번째 겹을, 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면을 포함할 수도 있는 3-차원 직물 층으로 대체할 수도 있다.
본 발명의 다른 구현양태(도시되지 않음)에서, 티슈 제조 직물(30)은 한 겹의 부직 재료(31) 및 한 겹의 직조된 재료를 포함할 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)은, 첫번째 겹의 직물이 부직 재료(31b)의 기초가 되는 두번째 겹에 연결된다.
도 2C에서, 하부 부직 겹(31b)에, 부직 재료의 상층(31a)을 한정하는 융기된 부직 광경화 편향 요소(33)가 제공되었다. 편향 요소(33)는 그들 사이에 개구부(37) (편향 도관)을 갖고, 그 안에서 습윤 조직 웹(15)이 공기압 차이의 존재하에 또는 습윤 티슈 웹(15)에서 3차원 효과를 일으키기 위한 작업을 가함으로써 편향될 수 있다. 비대칭으로 나타낸 편향 요소(33)는 공동 소유된 미국 특허출원 일련번호 09/705684호 (앞서 참고문헌으로 포함됨)의 교시내용에 따라 3-차원 지형 (편평하거나 육안으로 볼때 단면 편향 요소와 반대됨)을 갖지만, 대칭 편향 요소가 또한 사용될 수도 있다. 편향 요소(33)는 연속 망상구조의 일부일 수 있거나 광경화된 수지의 단리된 섬형태(island)일 수도 있다. 편향 요소(33)는 불투과성일 필요는 없지만, 기체가 유동되는 다수의 구멍을 포함할 수도 있다. 예를들어, 편향 요소(33)는 개방-셀 발포체 또는 기타 다공성 물질을 포함할 수도 있다. 편향 요소(33)는 광경화될 필요가 없지만, 자유 라디칼 중합, 열경화, 전자 비임 경화, 초음파 경화 및 당 기술분야에 공지된 기타 방법에 의해 경화될 수도 있다.
도 2C를 고려하면, 부직 티슈 제조 직물(30)의 3-차원 특징은 일반적으로, 광경화성 수지의 층을 부직 재료(31b)의 겹에 적용한 다음, 마스크를 통해 화학선 또는 기타 방사선을 적용하여 수지의 일부를 선택적으로 광경화시켜 경화된 수지의 패턴 또는 망상구조를 생성한 다음, 비경화 수지를 제거하여, 재료의 기본 층 또는 겹에 부착된 광경화 층을 생성함으로써 생성되는, 비-섬유성 중합체 돌출 또는 융기된 중합체 망상구조를 포함할 수도 있다. 이러한 방법의 일례의 방법이 미국 특허 6,420,100호 (2002년 7월 16일 특허부여, Trokhan 등) 및 미국 특허 5,817,377호 (1998년 10월 6일 특허부여, Trokhan 등) (양쪽 모두 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함됨) 뿐만 아니라 미국 특허 4,514,345호 (1985년 4월 30일 특허부여, Johnson 등) 및 미국 특허 5,334,289호 (1994년 8월 2일 특허부여, Trokhan 등) (양쪽 모두 앞서 참고문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다. 이러한 방법에서의 추가의 개선이 Lindsay 등에 의해 공동 소유된 미국 특허출원 일련번호 09/705684호 (본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용됨)에 개시되어 있다.
도 2C에서 부직 티슈 제조 직물(30)의 지형은, 본 발명의 많은 구현양태에서 가능한 특징, 즉 부직 티슈 제조 직물(30)의 표면이 단면일 필요는 없지만 다양한 높이에서 융기되고 함몰된 요소를 가진 복합 형태를 가질 수 있는 특징을 예증한다 (예를들어 기본 층의 면에 대해 2 이상의 높이에서 융기된 요소). 이러한 부직 티슈 제조 직물(30) 위에서 통풍 건조된 습윤 티슈 웹(15)은, 또한 약 0.2mm 이상, 더욱 특별하게는 약 0.3mm 이상, 가장 특별하게는 약 0.4mm 이상의 전체 표면 깊이를 가진 복합 지형을 가질 수도 있다. 이하 충분히 설명된 "전체 표면 깊이"는, 부직 티슈 제조 직물(30)의 표면의 융기 및 함몰 부위에서 상이한 특징적인 높이를 나타내는, 표면 지형의 측정이다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 비-천공된 부위의 전체 표면 깊이는 약 0.2mm 이상, 더욱 특별하게는 약 0.3mm 이상, 가장 특별하게는 약 0.4mm 이상일 수도 있다. 일부 구현양태에서, 예컨대 약 0.5mm 이상 (예를들어, 약 0.5mm 내지 약 3mm 또는 약 0.5mm 내지 약 2mm), 더욱 특별하게는 약 0.8mm 또는 그 이상, 가장 특별하게는 약 1.5mm 또는 그 이상의 더욱 큰 범위가 가능하다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 두께는 약 1mm 이상, 더욱 특별하게는 약 3mm 이상, 가장 특별하게는 약 6mm 이상일 수도 있고, 약 10mm 이하, 약 7mm 이하 또는 약 5mm 이하일 수도 있다.
도 2A, 2B 및 2C에서 나타낸 구조에서, 티슈 기계 접촉 표면(50)은 티슈 접촉 표면(51)의 지형과 실질적으로 무관한 지형을 가질 수도 있는 것으로 이해된다. 부직 티슈 제조 직물(30)은 비교적 균일한 기본 중량; 낮은 밀도, 높은 캘리퍼 영역; 높은 밀도, 낮은 캘리퍼 영역; 낮은 기본 중량 영역과 교대되는 높은 기본 중량 영역; 및/또는 그의 조합을 가질 수도 있다.
부직 티슈 제조 직물(30)이 하나 이상의 층을 포함할 때, 도 2B 및 2C에 나타낸 것과 같이, 부직 티슈 제조 직물(30) (또는 도 2A에 나타낸 전체 부직 재료(31))에서 부직 재료(31a 및 31b)의 각각의 층은 독립적으로 섬유성 매트 또는 재료의 웹의 형태, 예컨대 본디드 카디드 웹, 에어레이드 웹, 스크림, 바느질된 웹, 압출된 망상구조 등, 또는 발포체(개방 셀 또는 망상 발포체일 수도 있음) 뿐만 아니라 압출된 발포체 (압출된 폴리우레탄 발포체 포함)의 형태일 수도 있다. 적절한 발포체는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 비닐, 아크릴, 폴리카르보네이트, 나일론, 폴리아미드 (예, 나일론 6, 나일론 66 등), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐술파이드(PPS), 노멕스(R) 또는 케블라(R) (양쪽 모두 듀퐁 제), 신디오택틱 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 페놀 수지, 폴리비닐 클로라이드, 폴리메타크릴레이트, 폴리메타크릴산, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 등 뿐만 아니라 이들의 공중합체 및 단독중합체를 포함할 수도 있다. 유용한 중합체는 액정 중합체(예, 폴리에스테르) 및 기타 고온 중합체 및 특수 중합체, 예컨대 벡트라(Vectra)TM; 셀라넥스(Celanex)(R) 또는 밴다르(Vandar)(R) 열가소성 폴리에스테르; 라이트플렉스(Riteflex)(R) 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머; 장 섬유 강화 열가소성물질, 예컨대 컴펠(Compel)(R), 셀스트란(Celstran)(R), 및 파이버로드(Fiberod)(R) 제품; 토파스(Topas)(R) 고리형-올레핀 공중합체; 듀라콘(Duracon)(R), 셀콘(Celcon)(R) 및 호스타폼(Hostaform)(R) 아세탈 공중합체; 포트론(Fortron)(R) 폴리페닐렌 술파이드; 및 듀라넥스(Duranex)(R) 열가소성 폴리에스테르(PBT)를 포함하여 티코나 코포레이션(Ticona Corp.) (미국 뉴저지주 수미트)으로부터 입수가능한 것을 포함할 수도 있다. 재료의 섬유 매트를 위하여, 부직 재료(31)는 상기 언급된 합성 중합체 또는 임의로 벌크한 세라믹 재료, 예컨대 알루미나 또는 실리케이트 구조(미국 조지아주 오거스타의 서말 세라믹스 인코포레이티드(Thermal Ceramics, Inc.)에 의해 제조됨)를 포함하여 웨트레이드 또는 에어레이드 매트의 형태로 필터 또는 단열재로서 보통 사용되는 섬유유리 또는 섬유 세라믹 재료일 수도 있거나, 또는 광물 및 합성 성분을 가진 복합 섬유 또는 탄소 섬유를 포함할 수도 있다.
부직 재료(31)는 강력한 건조 조건하에서 적절한 수명 시간을 보장하기 위하여 약 110℃ 또는 그 이상의 온도, 특별하게는 약 130℃ 또는 그 이상의 온도, 더욱 특별하게는 약 150℃ 또는 그 이상의 온도, 더욱 특별하게는 약 170℃ 또는 그 이상의 온도, 가장 특별하게는 약 190℃ 또는 그 이상의 온도에 안정할 수도 있다. 온도 저항성을 위해 공지된 통상적인 중합체 섬유는 폴리에스테르; 아라미드, 예컨대 노멕스(Nomex)(R) 섬유 (듀퐁 인코포레이티드 제); 폴리페닐술파이드; 폴리에테르 에테르 케톤, PEEK(예컨대 142℃ 또는 288℉)의 유리 전이 온도를 가짐) 등을 포함한다. 승온에서의 내구성을 위하여, 유리 전이 온도는 약 60℃ 또는 그 이상, 예컨대 약 80℃ 또는 그 이상, 특별하게는 약 100℃ 또는 그 이상, 더욱 특별하게는 약 110℃ 또는 그 이상, 가장 특별하게는 약 120℃ 또는 그 이상일 수도 있다. 전형적으로, 부직 재료(31)는 기판의 나비에 걸쳐 충분히 기체 투과성일 수 있고 그 결과 거칠지 않은 약 2.5mm 직경 이상, 특별하게는 약 1.5mm 직경 이상, 더욱 특별하게는 약 0.9mm 직경 이상, 가장 특별하게는 약 0.5mm 직경 이상의 원형 영역이, 약 25℃의 온도에서 약 0.1psi 이상의 압력 차를 가진 기판을 가로지른 시차 공기압 조건하에서 공기 유동으로부터 실질적으로 차단될 것이다.
도 2A에 나타낸 부직 재료(31) (또는 도 2B 및 2C에 나타낸 부직 재료 (31a) 및 (31b)의 겹, 이하 일반적으로 부직 재료(31)라는 언급에 포함되는 것으로 이해됨)는 추가의 부직 재료, 스크림 재료, 직물 웹, 중합체 또는 금속 필라멘트 등의 겹에 의해 강화될 수도 있다. 이러한 강화 요소들은 부직 티슈 제조 직물의 종이-접촉 면으로부터 떨어져 있거나, 또는 그 위에 제조된 티슈 웹의 지형에 영향을 미칠 수 있는 융기된 영역을 형성하지 않는다.
일부 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)은 직조된 성분을 갖지 않거나, 더욱 구체적으로 직조된 중합체 필라멘트의 겹 또는 층을 갖지 않는다. 다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)은 필수적으로 부직 재료(31) 및 부직 재료(31)를 서로 결합시키기 위한 수단으로 구성된다. 본 발명의 다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)은 직조된 성분 및/또는 광경화된 요소를 포함할 수도 있다. 직조된 성분 및/또는 광경화된 요소들은 티슈 접촉 표면(51) 및/또는 티슈 기계 접촉 표면(50) 및/또는 그들 사이의 부직 티슈 제조 직물(30)의 부분을 포함할 수도 있다.
부직 재료(31)는, 습윤 티슈 웹(15) 및 부직 티슈 제조 직물(30)을 통한 공기 흐름에 의하여, 습윤 티슈 웹(15)의 건조 및 부직 티슈 제조 직물(30) 위로의 성형이 가능하도록 본래 기체 투과성일 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 투과성 및/또는 다공성은 원한다면 당 기술분야에 공지된 방법에 의해 증가될 수도 있다. 예를들어, 부직 재료(31)에 다수의 구멍 또는 천공(도시되지 않음)이 제공될 수도 있거나, 부직 티슈 제조 직물(30)의 선택된 영역이 얇아져서 부직 재료(31)에 의해 제공된 공기 흐름에 대한 저항성을 감소시킬 수도 있다. 이러한 처리는 부직 재료(31)의 인접한 직물 조각(34)의 결합 전에, 결합 후에 또는 결합과 동시에 적용될 수도 있다. 부직 재료(31) 및/또는 부직 티슈 제조 직물(30)의 투과성을 증가시키기 위한 특별한 공정은 고온-핀 천공, 퍼프-엠보싱, 절단, 구멍뚫기, 탈착, 니들링, 레이저 구멍뚫기, 레이저 절제, 부직 재료(31)에서 섬유를 재배열하기 위한 하이드로인탱글링 또는 고속 수류 또는 물방울 또는 기체 액체로의 충격, 기계적 연마, 부직 재료의 피닝(peening) 또는 부직 재료(31)를 꿰뚫거나 부직 재료(31)가 비교적 더욱 개방될 수 있도록 하는 입자로의 충격, 등을 포함한다. 이러한 부직 재료(31) 및/또는 부직 티슈 제조 직물(30)은, 부직 티슈 제조 직물(30)이 더욱 균일한 건조 속도 및/또는 프로파일을 얻도록 제조될 수도 있다. 또한, 부직 티슈 제조 직물(30)이 더욱 균일한 공기 투과성 특징을 제공하도록 부직 재료(31) 및/또는 부직 티슈 제조 직물(30)이 제조될 수도 있다.
명백하게, 부직 재료(31)의 층에 다양한 크기의 구멍 및 천공이 제공될 수도 있지만, 이것이 사용된다면, 천공 위에서 습윤 티슈 웹(15)이 과다하게 구멍나는 것을 막기 위해서는 전달 및 통풍 건조 동안의 공기 압 차이가 충분히 낮아야 한다.
여기에서 사용된 부직 티슈 제조 직물(30) 또는 부직 재료(31)의 "공기 투과성"은, 표준 7cm 직경 구멍 (38cm2 면적)과 함께 125 Pa의 압력으로 설정된, 텍스테스트 AG (스위스 쥬리히)에 의해 제조된 FX 3300 공기 투과성 장치를 사용하여 측정될 수도 있으며, 이것은 공지된 프래지어 공기 투과성 측정에 필적하는 1분당 ft3 (CFM)으로 공기 투과성의 판독치를 제공한다. 부직 티슈 제조 직물(30) 또는 그의 부직 재료(31) (또는 부직 티슈 제조 직물(30)의 부직 겹)를 위한 공기 투과율 값은 약 30CFM 이상, 예컨대 하기 값 중의 하나 (대략 또는 그 이상)일 수도 있다: 50CFM, 70CFM, 100CFM, 150CFM, 200CFM, 250CFM, 300CFM, 350CFM, 400CFM, 450CFM, 500CFM, 550CFM, 600CFM, 650CFM, 700CFM, 750CFM, 800CFM, 900CFM, 1000CFM 및 1100CFM. 일례의 범위는 약 200CFM 내지 약 1400CFM, 약 300CFM 내지 약 1200CFM, 및 약 100CFM 내지 약 800CFM을 포함한다. 일부 적용을 위하여, 낮은 공기 투과율이 바람직할 수도 있다. 즉, 부직 티슈 제지 직물(30)의 공기 투과율은 약 500CFM 이하, 약 400CFM 이하, 약 300CFM 이하, 또는 약 200CFM 이하, 예컨대 약 30CFM 내지 약 150CFM, 및 약 0CFM 내지 약 50CFM일 수도 있다. 유체의 통과 흐름이 필요하지 않을 경우에, 실질적으로 수 불투과성 또는 실질적으로 공기 불투과성 부직 티슈 제조 직물(30) (또는 공기 및 액체 불투과성 직물)이 본 발명의 범위 내에 있다.
본 발명의 부직 재료(31)의 구조는 주어진 공기 투과성에서 더욱 빠른 통풍 건조 속도를 제공할 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)은 소 직경 섬유의 더욱 균일한 기본 중량 망상구조, 더욱 다수의 작은 구멍 및 더욱 높은 섬유 지지체 티슈 접촉 표면(51)을 제공할 수도 있다. 더 많은 수의 작은 구멍들은, 통풍건조 동안에 습윤 티슈 웹(15)에서 더 많은 수의 건조 프론트가 얻어지도록 하는 것으로 기대된다. 더욱 높은 섬유 지지체 티슈 접촉 표면(51)은, 성형 및 통풍건조 동안에 습윤 티슈 웹(15)에 보다 적은 핀홀이 생기도록 하는 것으로 기대된다. 통풍 건조 동안에 습윤 티슈 웹(15)에서 더 많은 수의 건조 프론트 및 더 적은 수의 핀홀의 조합은, 주어진 공기 투과성에서 더욱 빠른 통풍건조 속도를 일으키거나, 또는 주어진 통풍 건조 속도를 위해 통상적인 직물보다 더 낮은 공기 투과성을 필요로 하는 것으로 기대된다.
부직 재료(31)는 진공 하에 또는 통풍 건조 또는 충돌 건조의 전형적인 공기압 수준에서 3-차원 구조를 유지하기에 충분한 레질리언스를 가질 수도 있다. 그러나, 부직 재료(31)는 또한 기계적 부하 또는 전단 동안에 변형이 가능한 정도의 압축성을 가질 수도 있고, 전형적인 웹 전달 사건, 가압 사건, 내비치는 무늬넣기 (watermarking)또는 캔 건조기로의 전달 동안에 일어나는 것과 같이, 다른 표면과의 접촉 동안에 습윤 티슈 웹(15)에 대한 손상을 일으키지 않고도 부직 재료(31)의 표면 또는 얻어지는 부직 티슈 제조 직물(30)의 표면 상에서 매우 융기된 요소들이 변형될 수도 있다. 비-압축 건조가 일부 용도에서 중요할 수도 있긴 하지만, 압축 건조 및 가압이 본 발명의 범위 내에 있다. 또한, 심지어 비-압축 건조에서, 건조에 앞서서 또는 습윤 티슈 웹(15)을 가압하거나 전단하는 효과를 가질 수도 있는 정상적인 습식 취급 작업 동안에 다소의 압축 사건이 일어날 수도 있는 것으로 인식된다. 이러한 작업 동안에, 작업의 하중, 전단 응력 또는 마찰을 견디도록 하기 위해서는 가장 융기된 지점에서 습윤 티슈 웹의 단지 작은 분획이 요구될 수 있기 때문에, 높은 표면 깊이를 가진 고 윤곽 기판 상의 습윤 티슈 웹(15)이 손상을 받을 수도 있다. 압축가능한 편향 요소(33)는, 부직 티슈 제조 직물(30)의 응력을 받은 영역이 변형되고 부직 티슈 제조 직물(30)의 넓은 영역으로 응력을 전하기 때문에, 시차 공기 압에 의한 처리 동안에 습윤 티슈 웹(15)에서의 응력을 경감시키는 것을 도울 수도 있다
부직 재료(31)의 저압 압축 컴플라이언스는, 0.05psi의 기계적 하중에 이어서 0.2psi의 기계적 하중을 부여하기 위하여, 50gsm 이상의 기본 중량을 가진 부직 재료(31)의 실질적으로 평면 샘플을 3인치 직경의 가중 압반으로 압축함으로써 측정될 수도 있으며, 이러한 압축 하중하에 있는 동안 샘플의 두께를 측정한다. 1에서부터 0.2psi에서의 두께 대 0.05psi에서의 두께의 비율을 빼면, 저압 압축 컴플라이언스가 얻어지거나, 또는 저압 압축 컴플라이언스 = 1 - (0.2psi에서의 두께/0.05psi에서의 두께)이다. 저압 압축 컴플라이언스는 약 0.05 이상, 구체적으로 약 0.1 이상, 더욱 구체적으로 약 0.2 이상, 더욱 더 구체적으로 약 0.3 이상, 가장 특별하게는 약 0.2 내지 약 0.5이어야 한다.
컴플라이언스의 결정에 있어서 저압 압축 컴플라이언스에 대해서 수행되는 것과 달리 0.2 내지 2.0psi의 압력 범위를 사용하여 고압 압축 컴플라이언스를 측정한다. 다시말해서, 고압 압축 컴플라이언스 = 1 - (2.0psi에서의 두께/0.2psi에서의 두께). 고압 압축 컴플라이언스는 약 0.05 이상, 특별하게는 약 0.15 이상, 더욱 특별하게는 약 0.25 이상, 더욱 더 특별하게는 약 0.35 이상, 가장 특별하게는 약 0.1 내지 약 0.5이어야 한다.
본 발명을 위해 잠재적으로 적절한 부직 재료(31)는, 미국 특허 5,512,319호 (1996년 4월 30일 특허부여, Cook 등) (본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 것과 같은 제지 직물에 적용되는 폴리우레탄 발포체이다. 또한, 상표명 "스펙트라" 및 "올림퍼스"로 시판되는 보이스 패브릭스(Voith Fabrics) (미국 위스콘신주 애플톤)에 의한 관련 제지 직물이 본 발명에 관련된다. 스펙트라 직물은 기본 제지 직물 또는 탄 솜(batt) 위에 폴리우레탄 막을 혼입한다. 대안적으로, 관련된 직물은 전체적으로 압출된 재료로 구성될 수도 있다. 이러한 복합 직물에 대한 판매 책자는, 망상 구조가 압출 공정에 의해 부여된 구멍 또는 천공을 가진 큰 평면임을 나타낸다. 그러나, 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)을 위해 더욱 적절한 다양한 높이의 더욱 뚜렷한 윤곽을 가진 3-차원 표면을 생성하기 위하여 제조 방법을 변형할 수도 있다.
또한, 가능한 용도는 상이한 높이의 2개의 폴리우레탄 영역을 포함하는 "이랑을 가진 스펙트라(Ribbed Spectra) 디자인"이다. 이렇게 처리된 직물은, 넓은 범위의 3-차원 구조가 제지 직물에서 달성될 수 있도록 하는 가능성을 갖고 있다. 이러한 직물은 가압 및 형성에서 사용하기 위해 시판되지만, 본 발명은 통풍 건조를 위해 적합할 수 있다. 기술은, 높이가 상이한 별개의 평면 영역을 생성하는 것으로 제한될 수도 있다. 다양한 높이의 영역을 제공하기 위해 불균일 기본 중량 분포를 얻기 위하여 다양한 영역의 복합 직물에 적용되는 수지의 양을 조절함으로써, 스펙트라 구조의 더욱 3-차원 또는 조직화 변형이 수득될 수도 있다. 다른 방법은 수지의 경화 전 또는 후에 기존의 복합 직물을 새기거나 또는 더욱 형태화하는 것이다. 예를들어, 완전 경화 전에 다른 조직화 표면에 대해 가압함으로써, 또는 경화 전 또는 후에 일부 구조의 선택적 연마, 샌딩, 레이저 드릴링, 또는 기타 형태의 기계적 제거에 의하여 구조를 변형할 수도 있다.
3-차원 부직 티슈 제조 직물(30), 예컨대 도 2A 내지 2C의 직물을 생성하기 위하여 몇가지 일반적인 방법들이 적용될 수도 있다. 기판 위에서 수지의 광경화가 앞서 언급되었다. 다른 구현양태에서, 부직 재료(31)의 층이 직조된 기초 다공성 부재(32) (도시되지 않음)에 부착된다면, 직조된 기초 다공성 부재(32)에 부착되기 전 또는 후에, 부직 재료(31)의 층(또는 층들)의 3-차원 형태화가 수행될 수도 있다. 특히, 형성 동안에 불균일 기본 중량 분포를 확립하거나 또는 원하는 위치에서 부직 재료(31)로부터 재료를 첨가하거나 제거하는 후-처리 공정에 의하여, 부직 재료(31)의 층이 3-차원 구조를 제공할 수도 있다. 추가의 재료가 부직 재료(31)의 층, 예컨대 비교적 균일하거나 평면 층에 첨가될 때, 이에 의해 3-차원 표면을 생성하며, 첨가된 재료는 부직 재료(31)의 층을 생성하기 위해 사용되는 것 이외의 성질 또는 조성일 수도 있다. 이러한 복합 3-차원 부직 티슈 제조 직물(30)은 본 발명의 범위 내에 있다. 예를들어, 이러한 복합체는, 직조된 기본 직물 기초 다공성 부재(32)와 접촉되어 있는 부직 재료(31)의 합성 섬유 매트의 첫번째 층을, 부직 재료(31)의 두번째 층, 예컨대 부직 재료(31)의 상기 첫번째 층의 선택된 영역의 노출 표면에 첨가된 폴리우레탄 발포체 또는 망상 발포체와 함께 포함할 수도 있다. 얻어지는 복합 부직 티슈 제조 직물(30)은 불균일 기본 중량, 밀도 및/또는 화학 조성을 가질 수도 있다.
다른 구현양태에서, 부직 재료(31)의 윗겹과 이웃한 아랫겹 (도시되지 않음) 사이에 불균일하게 재료를 첨가함으로써 3-차원 지형이 윗겹에 부여될 수도 있다. 예를들어, 접착제의 비이드, 발포체의 단편, 또는 부직 재료(31)의 이웃한 2개의 겹 사이에 끼워넣은 부직 재료의 절단된 조각은 윗겹에 3-차원 구조를 부여할 수도 있다.
본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)의 부직 재료(31)에서 사용될 수도 있는 섬유 또는 필라멘트의 몇가지 제조 방법이 존재한다; 그러나, 2가지 공통적으로 사용되는 방법은 스펀본딩 및 멜트블로잉으로 공지되어 있고, 얻어진 부직 웹은 각각 스펀본드 및 멜트블로운 웹으로 공지되어 있다. 여기에서 사용된 중합체 섬유 및 피라멘트는 일반적으로 중합체 가닥이라 일컬어진다. 부직 웹의 내용에서, 용어 "필라멘트"는 재료의 연속적인 가닥을 가리키지만, 용어 "중합체 섬유"는 한정된 길이를 가진 커트 또는 불연속 가닥을 가리킨다.
일반적으로 언급된 것과 같이, 스펀본드 부직 웹을 제조하기 위한 방법은, 방사구를 통해 열가소성 재료를 압출하고, 압출된 물질을 고속 공기의 흐름으로 필라멘트 내로 연신시켜 수집 표면 상에 랜덤한 웹을 형성하는 것을 포함한다. 이러한 방법은 멜트스피닝이라 불리운다. 스펀본드 공정은 일반적으로 다수의 특허, 예를들어 미국 특허 3,692,618호 (1972년 9월 19일 특허부여, Dorschner 등; 미국 특허 4,340,563호 (1982년 7월 20일 특허부여, Appel 등); 미국 특허 3,338,992호 (1967년 8월 29일 특허부여, Kinney); 미국 특허 3,341,394호 (1967년 9월 12일 특허부여, Kinney); 미국 특허 3,502,538호 (1970년 3월 24일 특허부여, Levy); 미국 특허 3,502,763호 (1970년 3월 24일 특허부여, Hartmann); 미국 특허 3,542,615호 (1970년 11월 24일 특허부여, Dobo 등; 및 캐나다 특허 803,714호 (1969년 1월 14일 특허부여, Harmon)에 정의되어 있다.
다른 한편, 하나 이상의 다이를 통해 열가소성 물질을 압출하고, 압출 다이를 지나 고속 공기 흐름을 불어넣어 공기-운반된 멜트블로운 섬유 커튼을 생성하고, 섬유 커튼을 수집 표면 상에 침착시켜 랜덤한 부직 웹을 형성함으로써 멜트블로운 부직 웹이 제조된다. 멜트블로잉 공정은 일반적으로 다수의 출판물, 예를들어 문헌[Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 48, No.8, (1956), pp1342-1346]에서 Wendt에 의한 논문(논문명 "초미세 열가소성 섬유") (미국 워싱턴 디.씨. 네이벌 리서치 래보러토리즈에서 수행된 작업); 네이벌 리서치 래보러토리(Naval Reseach Laboratory) 보고서 111437호 (1954년 4월 15일); 미국 특허 4,041,203호 (1977년 8월 9일, Brock 등); 미국 특허 3,715,251호 (1973년 2월 6일 특허부여, Prentice); 미국 특허 3,704,198호 (1972년 11월 28일, Prentice); 미국 특허 3,676,242호 (1972년 7월 11일 특허부여, Prentice); 및 미국 특허 3,595,245호 (1971년 7월 27일 특허부여, Buntin 등) 뿐만 아니라 영국 특허명세서 1,217,892호 (1970년 12월 31일)에 기재되어 있다.
스펀본드 및 멜트블로운 부직 웹은 보통, 웹을 형성하는 필라멘트 또는 섬유의 직경 및 분자 배향을 특징으로 한다. 스펀본드 및 멜트블로운 필라멘트 또는 섬유의 직경은 평균 단면 치수이다. 스펀본드 필라멘트 또는 섬유는 전형적으로 약 6마이크론 이상의 평균 직경을 갖고, 종종 약 15 내지 약 40마이크론 범위의 평균 직경을 갖는다. 멜트블로운 섬유는 전형적으로 약 15 마이크론 이하의 평균 직경, 더욱 특별하게는 약 6 마이크론 이하의 평균 직경을 갖는다. 그러나, 약 6 마이크론 이상의 직경을 가진 더욱 큰 멜트블로운 섬유가 생성될 수도 있기 때문에, 유사한 직경을 가진 스펀본드 및 멜트블로운 필라멘트 및 섬유를 구별하기 위하여 분자 배향이 사용될 수도 있다.
본 발명에서, 필라멘트 또는 섬유의 평균 직경은 약 20마이크론 이상, 더욱 특별하게는 약 50마이크론 이상, 더욱 특별하게는 약 100마이크론 이상, 가장 특별하게는 약 300마이크론 이상일 수도 있다. 필라멘트 또는 섬유의 평균 직경은 약 6 내지 약 700마이크론, 더욱 특별하게는 약 20 내지 약 500마이크론, 더욱 특별하게는 약 30 내지 약 300마이크론, 더욱 특별하게는 약 50 내지 약 200마이크론, 가장 특별하게는 약 100마이크론의 범위일 수도 있다.
주어진 섬유 또는 필라멘트 크기 및 중합체에 대하여, 스펀본드 섬유 또는 필라멘트의 분자 배향은 전형적으로 멜트블로운 섬유의 분자 배향보다 크다. 중합체 섬유 또는 필라멘트의 상대적 분자 배향은, 동일한 직경을 가진 섬유 또는 필라멘트의 인장 강도 및 복굴절을 측정함으로써 결정될 수 있다. 섬유 및 필라멘트의 인장 강도는, 섬유 또는 필라멘트가 끊어질 때까지 섬유 또는 필라멘트를 연신시키기 위해 필요한 응력의 측정치이다. 복굴절 수는 문헌 [INDA Journal of Nonwoven Research (Vol.3, No.2, p.27)의 1991년 봄 간행물]에 기재된 방법에 따라 계산된다. 중합체 섬유 및 필라멘트의 인장 강도 및 복굴절 수는, 특정한 중합체 및 기타 요인에 의존하여 다양하다; 그러나, 주어진 섬유 또는 필라멘트 크기 및 중합체에 대하여, 스펀본드 섬유 또는 필라멘트의 인장 강도는 멜트블로운 섬유의 인장 강도보다 크고, 스펀-본드 섬유 또는 필라멘트의 복굴절 수는 전형적으로 멜트블로운 섬유의 복굴절 수보다 크다.
원한다면, 부직 재료(31)는 라미네이트 재료의 하나 이상의 겹, 예컨대 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 라미네이트 또는 스펀본드/멜트블로운(SM) 라미네이트를 포함할 수도 있다. SMS 라미네이트는 이동 형성 벨트 상에 먼저 스펀본드 웹 층, 이어서 멜트블로운 층 및 마지막으로 다른 스펀본드 층을 순서대로 침착시킨 다음, 하기 기재된 방식으로 라미네이트를 결합시킴으로써 만들어질 수 있다. 대안적으로, 웹 층을 개별적으로 만들고, 롤에 수집하고 별개의 결합 단계에서 조합할 수도 있다. SMS 재료는 미국 특허 4,041,203호 (1977년 8월 9일 특허부여, Brock 등); 미국 특허 5,464,688호 (1995년 11월 7일 특허부여, Timmons 등); 미국 특허 4,374,888호 (1993년 2월 22일 특허부여, Bornslaeger); 미국 특허 5,169,706호 (1992년 12월 8일 특허부여, Colleir 등) 및 미국 특허 4,766,029호 (1988년 8월 23일 특허부여, Brock 등) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 기재되어 있다. 본 발명의 일부 부직 티슈 제조 직물(30)에 있어서, 통상적인 SMS 재료에 비해 더 높은 융점 중합체, 예컨대 폴리페닐술파이드 또는 기타 고온 중합체를 가진 라미네이트를 제조해야 한다.
물리적 성질의 바람직한 조합을 가진 부직 재료(31)로서 사용하기 위한 부직 웹을 제조하고자 하는 노력에서, 다-성분 또는 이-성분 부직 웹이 개발되었다. 이-성분 부직 웹을 제조하기 위한 방법이 공지되어 있으며, 미국 특허 4,068,036호 (1978년 1월 10일 특허부여, Stanistreet)의 재특허부여 번호 30,955호; 미국 특허 3,423,266호 (1969년 1월 21일 특허부여, Davies 등); 및 미국 특허 3,595,731호 (1971년 7월 27일 특허부여, Davies 등)와 같은 특허에 개시되어 있다. 뚜렷히 다른 첫번째 및 두번째 중합체 성분을 포함한 중합체 섬유 또는 필라멘트로부터 이-성분 부직 웹이 만들어질 수도 있다. 여기에서 사용된 필라멘트는 물질의 연속 스트랜드를 의미하고, 섬유는 한정된 길이를 가진 절단되거나 불연속적인 스트랜드를 의미한다. 다-성분 필라멘트의 첫번째 및 두번째 성분은 필라멘트의 단면에 걸쳐 실질적으로 뚜렷한 영역에 배열되고, 필라멘트의 길이를 따라 연속적으로 뻗는다. 전형적으로, 하나의 성분은 다른 성분과 상이한 성질을 나타내고, 그 결과 필라멘트들은 2개 성분의 성질을 나타낸다. 예를들어, 하나의 성분은 비교적 강한 폴리프로필렌일 수도 있고, 다른 성분은 비교적 부드러운 폴리에틸렌일 수도 있다. 최종 결과는 강하지만 부드러운 부직 웹이다. 고려되는 부직 티슈 제조 직물(31)의 부직 재료(31) 층의 요건에 의존하여 이-성분 구조가 선택될 수도 있다. 예를들어 양호한 강도 성질을 위하여 동심 시쓰-코어 단면 필라멘트가 유용할 수도 있는 반면, 비대칭 시쓰-코어 단면 필라멘트 또는 병렬식 단면 필라멘트는 고-벌크 부직포를 제조할 수도 있다.
미국 특허 3,423,266호 (1969년 1월 21일 특허부여, Davies 등) 및 미국 특허 3,595,731호 (1971년 7월 27일 특허부여, Davies 등)는, 부직 재료(31)로서 사용하기에 적합한 부직 중합체 웹을 형성하기 위해 이-성분 필라멘트를 용융 방사하는 방법을 개시하고 있다. 부직 웹은 멜트스펀 필라멘트를 스테이플 섬유로 절단한 다음, 본디드 카디드 웹을 형성함으로써, 또는 연속 이-성분 필라멘트를 형성 표면 상에 놓아둔 다음 부직 웹을 결합시킴으로써 형성될 수도 있다. 이-성분 부직 웹의 벌크를 증가시키기 위하여, 이-성분 섬유 또는 필라멘트가 종종 권축된다. 미국 특허 3,595,731호 및 미국 특허 3,423,266호 (상기 언급됨)에 개시된 바와 같이, 이-성분 필라멘트들은 기계적으로 권축될 수도 있고, 얻어진 섬유는 부직 웹으로 형성되거나, 또는 적절한 중합체가 사용된다면, 형성된 부직 웹의 열 처리에 의하여 이-성분 섬유 또는 필라멘트에서 생성된 잠재 나선형 권축이 활성화될 수도 있다. 섬유 또는 필라멘트가 부직 웹으로 형성된 후에 섬유 또는 필라멘트에서 나선형 권축을 활성화시키기 위하여 열 처리가 사용된다.
본 발명의 많은 적용은 높은 온도를 견딜 수 있는 중합체를 포함할 수도 있긴 하지만, 습식 가압 직물과 같은 저온 적용 및 일부 경우에 형성 직물이 또한 계획된다. 이러한 적용을 위하여, 낮은 융점 또는 유리 전이 온도(TG)를 가진 중합체가 유용할 수 있다. 일부 적용에서, 부직 재료의 개선된 가공이 낮은 TG에서 가능하다. 예를들어, 부직 재료는 약 60℃ 이하, 특별하게는 약 50℃ 이하, 더욱 특별하게는 약 45℃ 이하, 가장 특별하게는 약 40℃ 이하의 TG를 가진 중합체 또는 중합체 배합물을 포함할 수도 있다.
부직 티슈 제조 직물(30)에는, 압출된 중합체 비이드, 실, 융기, 벼랑, 조각 등일 수도 있는 티슈 기계 표면 (티슈 접촉 표면의 반대쪽) 상에 내마모성 요소(도시되지 않음)가 더욱 제공될 수도 있다. 롤 취급 장치와의 정지마찰을 개선시키기 위하여 융기 요소들을 첨가할 수도 있다. 티슈 접촉 표면 및/또는 부직 티슈 제조 직물(30)의 내부에 유사한 요소들을 첨가할 수도 있다.
도 3은 부직 티슈 제조 직물(30)을 제조하기 위한 방법의 개략도를 나타낸다. 방법의 하나의 구현양태는 첫번째 롤(42) 및 두번째 롤(44)을 포함하는 장치를 사용하고, 이것은 서로 평행하며 화살표로 표시된 방향으로 회전될 수도 있다. 캐리어 직물(41)은 2개의 롤(42) 및 (44) 주위에서 고리를 이루고, 이것은 스톡 롤(46)로부터 풀려질 때 부직 재료(31)의 직물 조각(34)이 배치될 수도 있는 이동 표면을 제공한다. 직물 조각(34)은 캐리어 직물(41)과 함께 이동하여, 연속적인 나선으로 첫번째 롤(42) 및 두번째 롤(44) 주위를 통과한다.
캐리어 직물(41)은, 앞서 참고문헌으로 인용된 미국 특허 6,017,417호 (2000년 1월 25일 특허부여, Wendt 등)에 개시되어 있는 조각된 통풍 건조 직물과 같은 조직화된 제직 직물이거나 또는 당 기술분야에 공지된 기타 직물 또는 조직화 벨트일 수도 있다. 본 발명의 다른 구현양태에서, 편평한 제직 또는 부직 캐리어 직물(41)이 티슈 제조 직물(30) 내에 혼입될 수도 있다.
도 3에 나타낸 방법은 부직 티슈 제조 직물(30)의 형성에서 초기 단계이다. 직물 조각(34)을 캐리어 직물(41) 상에 초기에 배치하면, 부직 티슈 제조 직물(30)에서 나선형으로 감긴 직물 조각(34)의 주된 가장자리(58)를 형성한다. 주된 가장자리(58) 바로 뒤의 캐리어 직물(41) 상의 부직 재료(31)는, 캐리어 직물(41) 상의 첫번째 직물 턴(60a)의 일부이다. 캐리어 직물(41) 주위에서 완전한 회전을 이루는 직물 조각(34)은, 두번째 직물 턴(60b)의 시작부에서 나타나고 이것은 첫번째 직물 턴(60a)에 약간 겹친다. 일단 결합되어진 겹쳐진 영역 (결합 수단은 도시되지 않음)이 이음매(48)를 형성한다.
직물 조각(34)이 캐리어 직물(41) 상에 배치될 때, 광 접착제, 공기압(예, 진공 박스로부터 분리됨), 정전하, 기계적 억제수단, 높은 온도 또는 기타 수단의 존재하에서 직물 조각(34)이 제자리에 고정될 수도 있다.
캐리어 직물(41)이 다공성이고 조직화될 수도 있는 구현양태에 따르면, 캐리어 직물(41)에 대하여 부직 재료(31)를 성형하기 위해 높은 온도 및/또는 기계적 힘의 조합을 통하여 부직 재료(31)에 조직을 적용할 수도 있다. 캐리어 직물(41)이 조직화될 수도 있는 본 발명의 구현양태에 따르면, 캐리어 직물(41)에 대하여 부직 재료(31)를 성형하기 위해 높은 온도 및 기계적 힘의 조합을 통하여 부직 재료(31)에 조직을 적용할 수도 있다. 기계적 힘은 닙, 예컨대 조직화 캐리어 직물을 위해 부드럽고 두꺼운 닙, 또는 구부러진 표면 주위의 웹 장력일 수도 있다. 습윤 티슈 웹(15) 및 캐리어 직물을 통해 열풍을 통과시킴으로써 높은 온도가 제공될 수도 있다. 재료(31)의 웹이 불투과성이라 하더라도, 충돌 및/또는 방사선 가열이 사용될 수도 있다.
본 발명의 대안적인 구현양태에서, 캐리어 직물(41)을 첫번째 롤(42)과 스톡 롤(46) 사이의 드로우로 대체할 수도 있다. 이어서, 직물 조각(34)을 첫번째 직물 턴(60a)에 결합시킬 수도 있다. 첫번째 롤(42) 상에서 결합 단계가 일어나서 부직 티슈 제조 직물(30)을 형성한다. 첫번째 롤(42)과 스톡 롤(46) 사이에 장력을 적용할 수도 있고, 이에 의해 결합 동안에 직물 조각(34)을 고정시키기 위해 기계적 힘을 제공한다. 첫번째 롤(42)을, 진공 전달 롤 또는 직물 조각(34)을 첫번째 직물 턴(60a)에 결합시키는 동안 고정력을 증가시킬 수도 있는 다른 장치로 대체할 수도 있다.
직물 조각(34)이 첫번째 롤(42) 상에서 첫번째 직물 턴(60a)에 접촉될 때, 광 접착제, 공기압(예, 진공 박스로부터 분리됨), 정전하, 기계적 억제수단, 높은 온도 또는 기타 수단의 존재에 의하여 직물 조각이 제 위치에 고정될 수도 있다.
첫번째 롤(42) 및 두번째 롤(44)은 거리 D에 의해 분리되고, 그 결과 얻어지는 무한 부직 티슈 제조 직물(30)이 원하는 길이를 가지며, 부직 티슈 제조 직물(30)의 무한 루프 주위에서 기계 방향(52)으로 측정된다. (또한, 횡-방향(53) 및 z-방향(55)을 나타낸다). 부직 재료(31)의 부직 직물 조각(34)의 폭은, 바람직한 이음매 강도, 제조 동안의 취급 용이성 및 측면절단 소모(trim waste) 값을 반영하도록 다양할 수도 있다.
부직 재료(31)의 부직 직물 조각(34)은 약 1인치 내지 약 600인치; 약 1인치 내지 약 300인치; 약 2인치 내지 약 100인치; 약 2인치 내지 약 50인치; 및 약 3인치 내지 약 20인치 범위의 폭을 가질 수도 있거나, 또는 약 12인치 이하의 폭 또는 약 6인치 이하의 폭을 가질 수도 있다. 본 발명의 일부 구현양태에서, 부직 재료(31)의 부직 직물 조각(34)은 약 30 내지 약 100인치 범위의 폭을 가질 수도 있다. 부직 재료(31)의 직물 조각(34)은 첫번째 가장자리(36) 및 반대쪽 두번째 가장자리(38)를 갖는다. 직물 조각(34)은 다수의 스톡 롤(46)의 회전에서 각각 첫번째 및 두번째 롤(42 및 44)에 나선형으로 감겨진다. 얻어진 부직 티슈 제조 직물(30)은 부직 티슈 제조 직물(30)을 포함하는 무한 루프 주위를 여러 번 통과하는 연속 나선형 이음매(48)를 가질 수도 있다. 알 수 있는 바와 같이, 기계 방향, 횡 방향 또는 기타 방향에서 다수의 별개의 이음매를 포함하는 다른 이음매 배열이 가능하다.
직물 조각(34)이 캐리어 직물(41) 주위에 감길 때, 이후의 결합 및 임의의 성형 단계가 일어날 때까지, 직물 조각(34)의 겹쳐진 구획 (이러한 경우에, 턴)을 접착제 또는 다른 수단에 의해 함께 가볍게 고정시킬 수도 있다. 하나의 구현양태에서, 함께 고정된 미발달 부직 티슈 제조 직물(30)을 열풍, 적외선, 가열된 닙, 또는 기타 수단으로 열 결합시킨 다음, 임의로 성형한다. 다른 구현양태에서, 성형 및 결합이 동시에 일어난다. 예를들어, 반대쪽의 서로 맞물린 조직화 롤 사이의 가열된 닙을 통하여 미발달 부직 티슈 제조 직물(30)을 통과시켜, 미발달 부직 티슈 제조 직물(30)을 통풍 건조 또는 기타 작업을 위해 적절한 거시적인 3-차원 조직으로 열적 결합 및 성형할 수도 있다. 미발달 부직 티슈 제조 직물(30)을 캐리어 직물(41)로부터 제거한 후에, 또는 그 위에 유지한 상태로 결합을 수행할 수 있다.
부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 연속적인 턴을 예를들어 도 8a에서 도시된 바와 같이 겹쳐진 방식으로 서로에 대해 배치하고, 나선형으로 연속적인 이음매(48)를 따라 서로에 결합시켜, 부직 티슈 제조 직물(30)을 제조한다. 나선형 이음매(48) (또는 본 발명의 다른 이음매)의 결합이 당 기술분야에 공지된 방법에 의해 달성될 수도 있는 것으로 이해된다. 이러한 방법은 재체결가능하고 비-재체결가능한 방법을 포함할 수도 있다 (상기 언급내용 참조). 부직 티슈 제조 직물(30)의 횡-기계 방향에서 측정시에 부직 티슈 제조 직물(30)의 바람직한 폭(W)을 생성하기 위하여, 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 바람직한 수의 턴을 만들 때, 나선형 감김이 얻어진다. 부직 티슈 제조 직물(30)은 약 12인치 내지 약 500인치; 약 50인치 내지 약 300인치; 약 100인치 내지 약 250인치; 약 120인치 내지 약 250인치; 및 약 200인치 범위의 W를 가질 수도 있다.
본 발명의 하나의 구현양태에 따르면, 부직 재료(31)의 직물 조각(34)을 다수의 인접하는 턴으로 나선형으로 감고, 그 결과 하나의 턴에서 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 첫번째 가장자리가, 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 인접한 (이전의) 턴에 있는 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 두번째 가장자리(38) 너머까지 연장된다. 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 첫번째 가장자리(36)가 앞의 턴에 있는 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 두번째 가장자리(38) 위에 겹치면, 나선형 연속 이음매(48) 및 무한 부직 티슈 제조 직물(30)을 생성한다.
나선형 감김의 완결시에, 부직 티슈 제조 직물(30)의 옆 가장자리가 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계 방향(52)에 평행하지 않을 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 첫번째 및 두번째 측면 가장자리(54) 및 (56)를 생성하기 위해서는 이러한 옆 가장자리를 측면절단하는 것이 필요할 것이며, 이에 의해 바람직한 폭을 가진 부직 티슈 제조 직물(30)이 달성된다. 부직 티슈 제조 직물(30)은 기계 방향(52) 및 횡-기계 방향(53)을 포함한다.
하나의 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30) 또는 직물 이음매의 강도는, 스크림 층 (도시되지 않음), 예컨대 부직 재료(31) 또는 부직 티슈 제조 직물(30)의 2개 이상의 겹 사이에 삽입된 스크림 층을 첨가함으로써 증가될 수도 있다. 스크림 층은 직사각형 격자, 육선형 망상구조, 또는 적어도 하나의 평면내 방향에서 양호한 인장 강도를 제공하는 기타 망상 구조일 수도 있다. 스크림 층은 합성 중합체, 섬유유리, 금속 와이어, 천공된 필름 또는 호일 등과 같은 하나 이상의 재료로 형성될 수도 있다. 부직 직물 또는 필름을 위한 강화재로서 스크림 층의 예는 하기 특허: 미국 특허 4,363,684호 (1982년 12월 14일 특허부여, Hay); 미국 특허 4,731,276호 (1988년 3월 15일 특허부여, Manning 등); 미국 특허 3,597,299호 (Thomas 등); 및 미국 특허 5,139,841호 (1992년 8월 18일 특허부여, Makoui 등) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 개시되어 있다. 스크림은 중합체 재료의 고 개방 직선 격자일 수 있다. 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)을 위해 적절한 스크림의 예는 미국 특허 4,522,863호 (1985년 6월 11일 특허부여, Keck 등); 미국 특허 4,737,393호 (1988년 4월 12일 특허부여, Linkous); 및 미국 특허 5,038,775호 (1991년 8월 13일 특허부여, Maruscak 등) (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함된다)에 개시되어 있다. 제조 방법은 중합체의 직선 실을 생성하기 위해 회전 노즐을 사용하는 것을 포함할 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)에 조직을 첨가하기 위해 스크림이 사용될 수도 있는 것으로 이해된다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 마모 내성을 제공하거나 향상시키기 위하여 스크림을 또한 부직 티슈 제조 직물(30)에 첨가할 수도 있다. 티슈 접촉 표면(51), 티슈 기계 접촉 표면(50) 및/또는 부직 티슈 제조 직물(30)의 내부에 스크림을 첨가할 수도 있다.
접착제, 재봉실, 초음파 용접, 재료의 추가 층, 스크림 층 첨가 및 당 기술분야에 공지된 기타 수단으로 이음매(48)를 강화시킬 수도 있다. 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)은 약 100pli (직선 인치당 파운드)의 기계 방향 이음매 강도를 가질 수 있고, 이것은 직선 인치당 적어도 약 200파운드의 평면내 기계 방향 인장력이 파손을 일으키지 않으면서 이음매(48) (또는 기계 방향에서 이음매(48)가 존재하지 않는다면 부직 티슈 제조 직물(30)의 일부)에 적용될 수 있음을 의미한다. 더욱 구체적으로, 부직 티슈 제조 직물(30)은 약 150pli 이상, 더욱 특별하게는 약 200 pli 이상, 더욱 더 특별하게는 약 250pli 이상, 가장 특별하게는 약 350pli 이상의 이음매 강도 및/또는 벨트 강도를 가질 수도 있다. 작업 동안에 부직 티슈 제조 직물(30)에 의해 만나게 되는 전형적인 직물 장력은, 이러한 한계 밖의 작업이 반드시 본 발명의 범위를 벗어나는 것은 아니지만, 약 2pli 내지 약 90pli, 특별하게는 약 5pli 내지 약 60pli, 더욱 특별하게는 약 5pli 내지 약 25pli, 가장 특별하게는 약 5pli 내지 약 15pli일 수도 있다.
높은 이음매 강도가 때때로 바람직하지만, 이들이 모든 적용을 위해 필요한 것은 아니다. 또한, 본 발명의 많은 구현양태에서, 통상적인 티슈 기계 직물의 경우에서와 마찬가지로 이음매(48)가 횡-방향으로 정렬되지 않고, 오히려 횡-방향에 대한 각으로 정렬되고 심지어는 실질적으로 기계 방향으로 정렬될 수도 있기 때문에, 본 발명의 나선형 연속 이음매(48) 또는 기타 이음매(48)는 일반적으로 부직 티슈 제조 직물(30)의 사용 동안에 보통 존재하는 전체 기계 방향 장력을 견디는 것이 필요하지 않다. 즉, 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30)의 많은 구현양태에서 달성되는 바람직한 기하구조로 인하여, 이음매 강도를 위한 요건은 실질적으로 경감될 수도 있다. 많은 구현양태에서, 약 2 내지 약 30pli, 더욱 특별하게는 약 8 내지 약 25pli, 가장 특별하게는 약 10 내지 약 20pli의 이음매(48)에 대해 수직인 힘을 견디도록 만들어진 이음매(48)를 가질 때 양호한 결과가 수득될 수도 있다.
본 발명에 따른 부직 티슈 제조 직물(30)을 형성하기 위해 직물 조각(34)이 놓여질 때의 위치를 조절하기 위하여 공지된 방법이 사용될 수도 있다. 이 목적을 위한 일례의 도구가 미국 특허 4,962,576호 (1990년 10월 16일 특허부여, Minichshofer 등) (본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함됨)에 개시되어 있으며, 이 특허는 부직포를 직조된 캐리어에 결합시키기 위해 시스템을 다루고 있다. 이러한 시스템은, 본 발명의 목적을 위해 부직 웹이 부직 캐리어에 연결되도록 적합할 수도 있다. 미니쉬쇼퍼(Minichshofer) 등은 니들링 시스템과의 협력 관계로 웹 가이드를 사용한다. 부직 티슈 제조 직물(30)이 형성될 때 직물 조각(34)이 올바로 위치하도록 보장하기 위하여, 직물 조각의 위치를 추적하고 조절하기 위한 표준 웹 가이드 장치와 결합되고 기계적 구동장치와 결합된 영상 분석 시스템 또는 기타 광학 시스템과 같은 많은 기타 시스템들이 본 발명에서 사용될 수도 있다. 본 발명의 다른 구현양태에서, 첫번째 롤(42) 및 두번째 롤(44)이 실질적으로 평행하다. 첫번째 및 두번째 롤(42) 및 (44) 사이에서 직물 조각(34)에 장력을 가할 수도 있다. 첫번째 및 두번째 롤(42) 및 (44)이 동일한 속도로 회전될 수도 있다. 롤(42) 및/또는 (44)에 결합된 나사 기어를 적용하면, 기계 방향(52)에 대해 고정된 각으로 스톡 롤(46)로부터 직물 조각(34)의 풀림이 영향을 받을 수도 있다.
임의의 공지된 방법에 의하여 본 발명의 부직 티슈 제조 직물(30) 또는 그를 위해 사용된 부직 재료(31)에 조직을 제공할 수도 있다. 예를들어, 절단, 스탬핑,레이저 절단, 레이저 절제, 드릴링 등과 같은 공지된 제거 방법을 사용하여, 조직을 부여하기 위하여 부직 재료(31) (또는 부직 티슈 제조 직물(30))의 윗쪽 겹, 층 또는 박층의 일부 (일부 경우에, 티슈 접촉 표면(51)을 형성하거나 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(51)에 인접함)를 선택적으로 제거할 수도 있다. 엠보싱, 스탬핑, 초음파 용접, 열 용접, 고온 핀 천공, 열 성형 등과 같은 공지된 방법을 사용하여 조직을 생성하기 위하여 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(51)의 일부를 선택적으로 조밀화할 수도 있다. 또한, 전체 3-차원 지형에 융기 영역을 부여하기 위하여 다른 평면 부직 티슈 제조 직물(30)의 영역에 추가의 물질을 선택적으로 첨가할 수 있다. 이러한 첨가된 물질은 부직 재료(31), 예컨대 부직 티슈 제조 직물(30)의 하나 이상의 겹을 위해 사용되는 부직 재료, 또는 중합체 발포체와 같은 다른 투과성 재료, 또는 실질적으로 불투과성 재료의 영역을 포함할 수도 있다. 첨가된 재료는 접착제, 열 용접, 초음파 용접, 니들링, 또는 당 기술분야에 공지된 기타 방법에 의해 부착될 수도 있다. 관련된 구현양태에서, 재료를 표면 위에 압출하거나, 또는 잉크 젯 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄 등을 통해 적용된 고온 용융 또는 비-감압성 접착제와 같은 인쇄 기술에 의해, 첨가된 물질이 부직 티슈 제조 직물(30)에 적용될 수도 있다.
하나의 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)을 패턴으로 천공하거나 조밀화하기 위하여, 컴퓨터 또는 선택된 핀이 부직 티슈 제조 직물(30)을 뚫을 수 있도록 하는 다른 수단에 의하여, 공간적으로 떨어져 있는 핀들의 배열을 조절한다. 핀들은, 핀 배열에 있는 핀과 유사한 도트 매트릭스 프린터의 도트를 가진 도트 매트릭스 프린터를 사용하여, 인쇄된 패턴을 생성하는 것과 유사한 방식으로 부직 티슈 제조 직물(30)에 조절된 패턴을 디지탈방식으로 적용할 수도 있다.
부직 재료(31)가 미국 특허 6,017,417호 (2000년 1월 25일 특허부여, Wendt 등, 앞서 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 조직화 통풍 건조 직물; 공동 소유된 미국 특허출원 일련번호 09/705684호 (Lindsay 등)에 개시된 조직화 직물; 미국 특허 5,167,771호 (1992년 12월 1일 특허부여, Sayers 등)에 개시된 직물; 또는 미국 특허 4,740,409호 (1988년 4월 26일 특허부여, Lefkowitz)에 개시된 직물 (이들 모두는 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용된다)과 같은 3-차원 표면에 있을 때, 성형 방법에 의하여 열가소성 부직 재료(31)에 조직을 제공할 수도 있으며, 여기에서 성형 판 사이에서 부직 재료(31)를 가압하고, 부직 재료(31)에 공기압 차를 적용하는 것과 같은 방법에 의하여 부직 재료(31)가 3-차원 형태를 취하도록 구속될 때 부직 재료(31) (또는 부직 티슈 제조 직물(30))의 온도가 상승한다.
또한, 부직 재료(31) (또는 부직 티슈 제조 직물(30))을 장력하에 놓아두고, 예컨대 부직 재료(31) (또는 부직 티슈 제조 직물(30))을 롤 (예컨대 첫번째 롤(42), 두번째 롤(44) 또는 스톡 롤(46)) 주위에 감음으로써, 열가소성 부직 재료(31)에 조직이 제공될 수도 있다. 장력에 추가로, 열이 사용되거나 사용되지 않을 수도 있다.
부직 티슈 제조 직물(30)의 3-차원 조직은 반복 패턴, 예컨대 직조된 제지 직물, 앞서 언급된 각인 직물과 같은 광경화 직물 또는 기타 직물에서 공지된 임의의 패턴을 포함할 수도 있고, 일례의 반복 패턴은 반복 단위 셀을 한정하는 융기 및 함몰된 일련의 요소를 포함하고, 단위 셀은 대략 다음과 같은 값 또는 그 이상의 폭을 갖는다: 3밀리미터(mm), 1센티미터(cm), 5cm, 10cm, 20cm 또는 실질적으로 부직 티슈 제조 직물(30)의 횡-기계 방향 폭. 단위 셀의 폭은 부직 티슈 제조 직물(30)의 최종 폭에 적합할 수도 있다. 단위 셀의 길이는 대략 하기 값 또는 그 이상일 수도 있다: 3밀리미터(mm), 1센티미터(cm), 5cm, 10cm, 20cm, 또는 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 50% 또는 100%에서 선택된 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계 방향 길이의 퍼센트 값. 단위 셀의 길이는 부직 티슈 제조 직물(30)의 최종 길이에 적합할 수도 있다. 단위 셀의 길이는 부직 티슈 제조 직물(30)의 길이보다 크고 및/또는 티슈 제조 직물 길이는 단위 셀 길이의 정수 배수가 아니며, 반복 패턴에서 불연속이 존재할 수도 있는 것으로 이해된다. 하나의 구현양태에서, 단위 셀은 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계 방향 길이 또는 횡-방향 폭, 또는 양쪽 모두 만큼 크거나 그보다 크다.
도 4는 부직 티슈 제조 직물(30)의 제조 방법에서 성형 구획(59)을 나타내며, 이것은 부직 티슈 제조 직물(30)을 형성하기 위해 부직 재료(31)의 2개의 겹쳐진 층(39a) 및 (39b)을 함께 결합시키고, 부직 티슈 제조 직물(30)에 조직을 부여하기 위한 하나의 구현양태이다. 부직 티슈 제조 직물(30) (가장 특별하게는, 캐리어 직물(41)에 인접한 부직 재료(31)의 층(39b))을, 3-차원 지형을 가진 조직화 직물일 수도 있는 기초 캐리어 직물(41)에 맞대어 성형함으로써 조직이 부여될 수도 있다. 부직 재료(31) 및 캐리어 직물(41)의 층(39a) 및 (39b)이 기계 방향(52)으로 이동될 때, 부직 티슈 제조 직물(30) 위의 에어 나이프(62)가 높은 압력(대기압보다 높은 정체 압력)에서 열풍을 전달한다. 임의로 캐리어 직물(41) 아래의 진공 박스(64)의 보조를 받아 부직 티슈 제조 직물(30) 및 캐리어 직물(41)을 통해 열풍을 보낸다. 에어 나이프(62)는 부직 재료(31)의 층(39a) 및 (39b)의 어느 하나 또는 양쪽 모두에서 열가소성 재료를 연화시키기에 충분한 온도로 가열된 공기를 전달할 수도 있고, 이것은 층들(39a) 및 (39b)(더욱 특별하게는 층(39b))이 캐리어 직물(41)과 같은 모양이 되도록 하고 그것의 형태를 어느 정도 취하도록 한다.
부직 티슈 제조 직물(30)은 2개의 표면, 즉 "티슈 기계 접촉 표면"(50) (일반적으로 티슈 제조 공정 동안에 티슈 제조 기계와 접촉하기 위한 표면) 및 "티슈 접촉 표면" (51) (일반적으로 티슈 제조 공정 동안에 티슈 웹과 접촉하기 위한 표면)을 갖는다. 다른 구현양태에서 티슈 접촉 및 티슈 기계 접촉 표면(50) 및 (51)이 각각 유사한 정도의 조직을 가질 수 있거나 티슈 기계 접촉 표면(50)이 더욱 고도 조직화될 수 있긴 하지만, 도 4에 나타낸 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(51)은 티슈 기계 접촉 표면(50)에 비해 실질적으로 더욱 조직화된다 (더욱 고도 성형된다). 티슈 기계 접촉 표면(50)은 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(51)에 비해 동일하거나 상이한 패턴 또는 조직을 포함하는 것으로 이해된다.
부직 티슈 제조 직물(30)에서 유용한 부직 재료(31)에서 시쓰-코어 결합제 물질의 존재는, 승온에서 시쓰의 융합을 위해 성형한 다음 부직 재료(31)를 냉각시키는데 유용할 수도 있고, 그 결과 성형된 구조가 제자리에 잘 고정되도록 시쓰의 열가소성 물질이 융합된다. 유사하게, 부직 재료(31)에서 섬유의 첫번째 부분은 부직 재료(31) 내의 섬유의 두번째 부분에 비해 더욱 낮은 융점을 가진 열가소성물질일 수도 있고, 그 결과 섬유의 첫번째 부분이 더욱 쉽게 용융되고 성형된 형태에서 섬유의 두번째 부분을 함께 융합시킬 수도 있다.
도 3의 장치(40)에 성형 구획(59)을 설치할 수도 있고, 직물 조각(34)과 대략 동일한 폭의 에어 나이프를 포함할 수도 있으며, 이것은 앞의 턴으로부터 부직 재료(31)의 기초 직물 조각(34)에 부직 재료(31)의 직물 조각(34)의 연속적인 턴을 결합시키기 위하여 횡-방향(53)으로 이동시키기에 적합하다. 에어 나이프는 직물 조각(34)의 폭 보다 적은 폭, 직물 조각(34)의 폭과 대략 동일한 폭, 또는 직물 조각(34)의 폭보다 큰 폭일 수도 있다. 에어 나이프는 최종 부직 티슈 제조 직물(30)의 폭보다 적은 폭, 최종 부직 티슈 제조 직물(30)의 폭과 대략 동일한 폭, 또는 최종 부직 티슈 제조 직물(30)의 폭보다 큰 폭일 수도 있다. 본 발명의 일부 구현양태에서, 직물 조각(34)의 폭은 최종 부직 티슈 제조 직물(30)의 폭 또는 부직 티슈 제조 직물(30)이 제조된 장치의 폭일 수도 있다.
성형 기판에 대해 웹을 성형하기 위한 다른 원리가 Chen 등의 공동 소유 출원인 미국 특허출원 일련번호 09/680719호 (2000년 10월 6일, Chen 등) (본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다.
다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)은 캐리어 직물(41)로부터 분리되지 않지만, 캐리어 직물(41)과 접촉된 채로, 바람직하게는 결합된 채로 유지되고, 그 결과 캐리어 직물(41)은 부직 티슈 제조 직물(30)의 전체 부분이 되며, 예를들어 티슈 접촉 표면(51) 및 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 기계 접촉 표면(50)의 한쪽 또는 양쪽에서 강도 층, 내마모 층 및/또는 조직 층으로 작용한다.
다른 구현양태 (도시되지 않음)에서, 멜트블로운, 스펀본드 또는 기타 공정에서 제조될 때 부직 섬유를 수용하기 위하여 캐리어 직물(41)이 사용될 수도 있으며, 그 결과 부직 재료(31)에 3-차원 구조를 직접적으로 부여하기 위하여 3-차원 캐리어 직물(41) 위에 부직 재료(31)를 직접적으로 형성한다.
도 5는, 2겹 부직 티슈 제조 직물(30)이, 표면 위에 융기 성형 요소(94)가 제공된 회전하는 성형 장치(92) 위를 통과하는 성형 구획의 다른 구현양태를 나타낸다. 나타낸 성형 요소(94)는 다공성이고, 소결된 금속, 소결된 세라믹, 세라믹 발포체, 또는 미세하게 구멍뚫린 금속 또는 플라스틱과 같은 재료를 포함하며, 에어 나이프(62) 또는 다른 공급원으로부터의 열풍이 부직 티슈 제조 직물(30)을 통해 회전 성형 장치(92) 및 진공 공급원(96)으로 통과되도록 한다. 에어 나이프(62)로부터의 열풍은, 부직 재료(31a 및 31b)의 적어도 하나의 겹에 있는 열가소성 물질이 열적으로 성형되어 회전하는 성형 장치(92)의 표면에 적어도 부분적으로 적합하도록 한다. 성형 요소(94)는 사인 곡선, 삼각형(도시된 바와 같음), 사각형 파동, 불규칙 형태 또는 기타 형태와 같은 임의의 형태일 수도 있다. 좁은 진공 대역이 롤이 회전할 때의 고정된 영역에 적용되도록 하기 위하여, 회전하는 성형 장치(92)가 흡인 롤로서 구성될 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 표면은, 가열될 수도 있는 회전 성형 장치(92)와 접촉한 후에 실질적으로 조직화된다. 회전 장치(92)의 표면은 별개의 요소들을 포함할 수도 있고/있거나 연속 쉘을 포함할 수도 있다. 회전 성형 장치(92)의 표면 또는 쉘은 얻어진 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(51)의 원하는 형태 또는 패턴의 네가티브 영상을 포함하는 것으로 이해한다. 또한, 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(51)을 위하여 바람직한 형태 또는 패턴을 가진 회전 성형 장치(92)의 표면 위에서 네가티브 영상이, 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면 위에서 패턴의 깊이 또는 강도를 변하게 하는데 적합할 수도 있다. 패턴은 연속 직선형, 별개의 요소 또는 이들의 조합일 수도 있다.
2-겹 부직 티슈 제조 직물(30)이 여기에 언급될 때, 이러한 언급은 2개 이상의 겹을 포함하는 부직 티슈 제조 직물(30)에 적용될 수도 있는 것으로 이해된다. 부직 티슈 제조 직물(30)이 약 1개 이상의 겹을 포함할 수도 있다. 다른 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)이 약 1개 겹 내지 약 25개 겹, 더욱 구체적으로 약 1개 겹 내지 약 10개 겹을 포함할 수도 있다.
도 6는, 2-겹 부직 티슈 제조 직물(30)이, 도 5에 나타낸 것과 유사하게 표면 위에 융기 성형 요소(94)가 제공된 회전 성형 장치(92) 위를 통과하는 성형 구획의 다른 구현양태를 나타내지만, 여기에서는 회전 기체-투과성 롤(100)에 연결된 가압 공급원(98)으로부터 공기가 공급되고, 이를 통하여 가압 기체가 회전 기체-투과성 롤(100)과 역-회전 성형 장치(92) 사이의 닙(102)으로 통과한다. 기체-투과성 롤(100)이 회전될 때 좁은 진공 대역이 고정된 영역에 적용될 수 있도록 하기 위하여, 회전 기체-투과성 롤(100) 및 역-회전 성형 장치(92) 양쪽 모두가 흡인 롤로서 구성될 수도 있다. 닙(102)에서, 열풍이 부직 티슈 제조 직물(30)을 통해 통과하고, 부직 티슈 제조 직물(30)에 부여된 조직 정도를 개선하기 위하여, 기계적 압력은 부직 티슈 제조 직물(30)을 회전 성형 장치(92)의 형태에 더욱 일치하도록 한다. 1-면 조직이 나타나 있지만, 부직 티슈 제조 직물(30)의 양쪽 면 모두가 성형될 수도 있다. 닙(102)에서 회전 성형 장치(92)의 조직화 표면과 기체-투과성 롤(100)이 서로 맞물리게 하기 위하여, 회전 성형 장치(92)의 조직의 필수적으로 거울상일 수도 있는 조직을 가진, 조직화된 회전 기체-투과성 롤(100)을 사용함으로써 향상된 2-면 성형이 달성될 수도 있다. 대안적인 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물(30)의 티슈 접촉 표면(50) 상에서 조직과 실질적으로 무관한 티슈 기계 접촉 표면(51)에 조직을 부여하기 위하여, 기체 투과성 롤(100)이 적절하게 조직화된 표면에 꼭 맞을 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 부직 티슈 제조 직물의 일부의 상면도를 나타낸다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계 방향(52)과 실질적으로 정렬되어 있는 다수의 직물 조각(34a 내지 34e)을 나타낸다. 각각의 직물 조각(34b, 34e)이 인접한 직물 조각(34a, 34d)의 일부와 각각 겹쳐 있고, 이음매(48a 내지 48d)를 형성하기 위해 결합된 겹친 영역을 한정한다. 각각의 직물 조각(34a 내지 34e)은 각각 첫번째 가장자리(36a 내지 36e) 및 두번째 가장자리(38a 내지 38e)를 갖는다. 부직 티슈 제조 직물(30)은 그 자체로 첫번째 측면 가장자리(54) 및 두번째 측면 가장자리(56)를 갖는다. 이음매(48a-48d)는 나선형으로 연속적일 수도 있거나, 또는 다수의 별개의 직물 조각들(34) (별개의 연속 루프일 수도 있음)을 결합시킴으로써 형성된 실질적으로 평행한 다수의 별개의 이음매(48)를 포함할 수도 있다.
겹친 영역의 폭 "O"은 직물 조각 폭 "S"의 일부이다. 직물 조각(34)의 겹친 정도는 비율 O/S이고, 이것은 약 0 (인접한 직물 조각(34) 또는 부직 재료(31)의 구획) 내지 약 1 (적어도 하나의 차원에서 동시연장된 부직 재료(31)의 여러 겹) 또는 이들 사이의 값으로 변할 수도 있다. 예를들어, 겹친 정도는 약 0 내지 약 1.0보다 적거나 그와 동일한 약 0.02의 정수 곱의 범위일 수도 있거나 (예를들어, 약 0 내지 약 0.64), 또는 약 0.98보다 적거나 그와 동일한 약 0.02의 곱 내지 약 1의 최대 값 (예를들어, 약 0.64 내지 약 1)의 범위일 수도 있거나, 또는 약 0.06 내지 약 0.7, 또는 약 0.1 내지 약 0.5, 또는 약 0.1 내지 약 0.48의 범위의 부분집합을 포함할 수도 있다. 예를들어, 겹친 정도는 약 1 또는 약 1 미만일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 겹친 정도는 약 0.66일 수도 있다. 본 발명의 또 다른 구현양태에서, 겹친 정도는 약 0.90일 수도 있다.
도 8A 및 8B는, 직물 조각(34)이 다수의 턴으로 감겨서 부직 티슈 제조 직물(30)을 형성하지만, 여기에서 직물 조각(34)이 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계 방향(52)으로부터 실질적으로 떨어져 있는 예각으로 정렬되어 있는, 다른 대안적인 구현양태를 나타낸다. 도 8A에서 나타낸 구현양태에서, 폭을 가진 직물 조각(34)을 그 자체 위에 반복적으로 되감고, 이것은 "편평한 나선"이라 불릴 수도 있다. 부직 티슈 제조 직물(30)의 첫번째 및 두번째 측면 가장자리(54) 및 (56)는 직물 조각(34)의 주름과 같은 공간을 차지한다. 직물 조각(34a)의 첫번째 구획은 기계 방향(52)에 대해 첫번째 각(86)에서 세로 축을 갖고, 첫번째 주름(37a)에서 그 자체 위에서 거꾸로 되고, 계속해서 직물 조각(34b)의 두번째 구획이 기계 방향(52)에 대한 두번째 각(88)에서 세로 축을 갖고, 두번째 주름(34b)에서 그 자체 위에서 거꾸로 되고, 이와 같이 계속된다. 직물 조각(34b)의 두번째 구획의 첫번째 가장자리(36b)는 직물 조각(34a)의 첫번째 구획 아래에 놓여 있다. 직물 조각(34c)의 세번째 구획의 첫번째 가장자리(36c)는 직물 조각(34b)의 첫번째 구획의 두번째 가장자리(38a)와 접해 있고, 이와 같이 계속된다 (대안적인 구현양태 (도시되지 않음)에서, 직물 조각(34c)의 세번째 구획의 첫번째 가장자리(36c)가 직물 조각(34b)의 첫번째 구획의 두번째 가장자리(38a)와 겹쳐지고 이와 같이 계속된다).
부직 티슈 제조 직물(30)의 편평화 나선 구조는, 부직 티슈 제조 직물(30) 전체에 걸쳐 2개의 층을 가진 겹을 제공한다. 주어진 층에서 직물 조각(34)의 인접한 구획의 접해 있는 가장자리(36 및 38)들은 편평화 나선 형태를 가진 나선형 연속 이음매(48)를 한정하고, 각각 첫번째 각(86) 및 두번째 각(88)에서 2개 세트의 평행한 영역을 갖는다. (편평화 나선 구조가 부족한 다른 구현양태는, 기계 방향(52)에 대한 예각으로 또는 그와 함께 실질적으로 정렬된 이음매(48)를 포함하여, 부직 티슈 제조 직물(30) 전체에 걸쳐 실질적으로 평행한 이음매(48)를 가질 수도 있거나, 또는 다수의 각으로 정렬된 다수의 이음매(48)를 가질 수도 있다).
직물 조각(34)으로부터 형성된 부직 티슈 제조 직물(30)의 겹쳐진 층이 부직 티슈 제조 직물(30)의 전체에 걸쳐 함께 결합되거나, 또는 주로 이음매(48)를 따라 결합될 수도 있다. 원한다면, 강화 층이 첨가될 수도 있다.
일반적으로, 도 11과 관련하여 이하 언급된 바와 같이, 직물 조각(34)이 도 8A에 나타낸 것과 같이 그 자체 위에서 거꾸로 접히거나, 또는 직물 조각(34)이 지그-재그 형태와 같은 복합 형태를 가질 때 일어날 수 있듯이, 하나의 직물 조각(34)은 하나 이상의 평행한 구획(34a) 및 (34c)를 제공할 수도 있다. 직물 조각(34)이 단순한 선형 형태 (예, 신장된 직사각형)을 갖는다면, 직물 조각(34) 및 직물 조각(34)의 구획은 동의어이고, 그렇지 않으면 직물 조각(34a)의 첫번째 구획과 같은 구획이 직물 조각(34)의 부분집합일 수도 있다.
도 8B는, 주름(37a) 및 (37b)의 내부 부분에서 2개의 겹쳐진 겹 사이에 부직 티슈 제조 직물(30)의 첫번째 및 두번째 측면 가장자리(54) 및 (56)을 따라 첨가된 강화 조각(90a) 및 (90b)를 갖는 것 이외에는, 도 8A와 유사한 부직 티슈 제조 직물(30)을 나타낸다. 강화 조각(90a) 및 (90b)는 부직 재료, 로프, 금속 와이어, 섬유유리-강화 밴드, 중합체 필름 등일 수도 있고, 접합제 수단, 열 결합, 초음파 결합 또는 기타 공지된 수단에 의해 연결될 수도 있다.
도 9는 조각 폭 "S"를 가진 다수의 별개의 직물 조각(34)을 포함하는 부직 티슈 제조 직물(30)을 나타낸다. 직물 조각 (34a-34e) (5개의 일례의 직물 조각(34)을 번호 매김한다)이 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계 방향(52)에 대해 예각(86)으로 놓여있다. 또한, 각각의 직물 조각(34a-34e)이 각각의 이웃한 직물 조각(34a-34e)의 "S"폭의 대략 50%로 겹쳐 있으며 (이 실시예에서 겹쳐진 정도는 약 0.5이다), 그 결과 부직 티슈 제조 직물(30)은 각각의 직물 조각(34a-34e)의 기본 중량의 대략 2배와 동일한 기본 중량을 갖는다.
부직 티슈 제조 직물(30)은 티슈 기계 접촉 표면(50) 및 티슈 접촉 표면(51)을 갖고, 여기에서 나타낸 구현양태에서 각각의 직물 조각(34)이 2면 조직(하나의 면이 다른 면보다 더욱 조직화됨)을 갖지 않는 한 실질적으로 동일한 지형을 가질 수도 있다. 직물 조각(34)은 동일한 부직 재료(31)로 모두 이루어질 필요가 없지만, 다수의 부직 재료(31)로부터 취해질 수도 있다. 예를들어, 직물 조각(34)이 첫번째 및 두번째 부직 재료(31) 사이에서 교대될 수도 있다. 추가의 재료(도시되지 않음)가 첫번째 및 두번째 측면 가장자리(54) 및 (56)에 첨가되어 부직 티슈 제조 직물(30)을 더욱 강화시킬 수도 있다.
다른 구현양태(도시되지 않음)에서, 별개의 직물 조각(34)이 다양한 폭, 예컨대 2개 이상의 폭"S"로부터 선택된 직물 조각(34)을 가질 수도 있다. 다른 구현양태(도시되지 않음)에서, 직물 조각(34)의 폭은 위치에 따라 바뀌고, 예컨대 직물 조각(34)은 직물 조각(34)의 폭을 주기적으로 증가시키고 감소시키는 사인형 가장자리를 갖는다.
도 10은 섞여 짜여진 부직 티슈 제조 직물(30)을 형성하기 위해 섞여 짜여진 다수의 직물 조각(34)을 갖는 부직 티슈 제조 직물(30)을 나타낸다. 나타낸 부직 티슈 제조 직물(30)의 조각은 기계 방향(52)에 대해 예각(88)으로 첫번째 방향(87)에서 정렬된 평행한 조각(34a-34e)의 첫번째 군(35) 및 기계 방향(52)에 대해 예각(88)으로 두번째 방향(85)에서 정렬된 평행한 직물 조각(34a'-34e')의 두번째 군(35')을 포함하는 섞여 짜여진 직물 조각(34)을 갖고, 직물 조각은 부직 티슈 제조 직물(30)에서 다른 직물 조각(34) 위 및 아래를 연속적으로 통과하도록 섞여 짜여진다. 섞여 짜여진 직물 조각(34)의 배열이 연동 구조를 제공할 수도 있긴 하지만, 부직 티슈 제조 직물(30)의 기계적 안정성 및 내구성을 증가시키기 위하여, 하나의 직물 조각(34)이 다른 직물 조각(34)의 위 또는 아래에 있는 영역에서, 또는 접해있는 평행한 직물 조각(34)의 첫번째 및 두번째 가장자리(36) 및 (38)를 따라서, 또는 양쪽 모두에서 직물 조각(34)이 함께 결합될 수도 있다.
도 11은 연동 직물 조각(34)을 포함한 다른 연동 부직 티슈 제조 직물(30)을 나타내며, 여기에서 적어도 하나의 직물 조각(34)은 첫번째 부분(45)이 기계 방향(52)과의 예각(86)에서 첫번째 방향(85)과 정렬되고 두번째 부분(45')이 기계 방향(52)과의 예각에서 두번째 방향(87)과 정렬된 적어도 2개의 부분(45) 및 (45')을 포함하는 비-직선 조각이다. 전이 영역(49) 내에서, 첫번째 부분(45)이 두번째 부분(45')과 결합된다. 전이 영역(49)은 나타낸 바와 같이 단순 L자형일 수도 있거나, 곡선 또는 임의의 기타 적절한 형태일 수도 있다. 첫번째 및 두번째 부분(45) 및 (45')은 직선일 필요는 없지만, 사인형태이거나 또는 각각 첫번째 및 두번째 방향(85 및 87)에서 실질적으로 뻗어 있으면서 다른 형태를 가질 수도 있다. 나타낸 바와 같이, 3개의 비-직선 직물 조각(34a) 내지 (34c)를 도시하며, 각각 선형의 첫번째 및 두번째 부분(45) 및 (45')를 갖는다. 비-직선 직물 조각(34a 내지 34c)은, 직물 조각(34)이 부직 티슈 제조 직물(30)에서 서로의 위 및 아래로 연속적으로 통과하도록 짜여진다. 첫번째 조각(34)의 섞여 짜여진 배열이 연동 구조를 제공할 수도 있긴 하지만, 부직 티슈 제조 직물의 기계적 안정성 및 내구성을 증가시키기 위하여, 하나의 직물 조각(34)이 다른 직물 조각(34)의 위 또는 아래의 영역에서, 또는 접해 있는 평행한 부분(45) 및 (45')의 첫번째 및 두번째 가장자리를 따라서, 또는 양쪽 모두에서 직물 조각(34)이 함께 더욱 결합될 수도 있다.
도 10 및 도 11에 나타낸 단순한 것 이외의 더욱 복잡한 직조 패턴이 의도될 수도 있다.
도 7에 나타낸 구현양태의 변형인 도 12는, 무한 루프로 형성된 본 발명에 따른 부직 티슈 제조 직물(30)의 다른 구현양태의 일부를 나타내며, 여기에서 부직 재료(31)의 별개의 평행한 직물 조각(34)은 함께 연결되어 횡 직물 이음매(84)를 형성하는 첫번째 말단(80) 및 두번째 말단(82)를 갖는 반면, 직물 조각(34)의 첫번째 및 두번째 가장자리(36) 및 (38)은 연결되어 (여기에서 겹쳐진 것으로 보임) 세로 이음매(48)를 형성한다. 5개의 직물 조각(34a 내지 34e)를 나타내며, 이들은 각각 함께 취해져서 직물 이음매(84a-84e)의 서로 엇갈린 부분을 포함하는 직물 이음매(84)를 형성하는 첫번째 말단(80a-80e) 및 두번째 말단(82a-82e)를 갖는다. 첫번째 및 두번째 말단(80a-80e) 및 (82a-82e)은 각각 세로로 겹쳐지거나 인접한 방식으로 체결될 수도 있고 (접해있는 방식으로 나타낸다) 여기에 언급된 당 기술분야에 공지된 수단에 의해 함께 결합되어, 이음매(48)의 형성에서 언급된 것과 같은 직물 이음매(84)를 형성한다. 직물 이음매(84)는 직선일 수도 있거나 횡-기계 방향에서 나타낸 바와 같이 엇갈린 선일 수도 있다.
직물 조각(34)의 첫번째 및 두번째 말단(80) 및 (82)은 직선 횡-방향 절단인 것으로 보이지만, 이것이 다른 구현양태에서의 경우일 필요는 없다. 첫번째 및 두번째 말단(80) 및 (82)은 횡 방향(53)에 대해 임의의 각 또는 여러 각으로 절단될 수도 있고, 열장이음(dovetail)을 가진 절단, 곡선형 또는 삼각형 특징과 같은 비선형일 수도 있다.
도 13은 도 12에서 선 13-13을 따라 취해진 부직 티슈 제조 직물(30)의 단면 프로파일을 나타낸다. 이음매(48a-48d)의 부근에서 겹쳐진 영역이 겹쳐지지 않은 영역에서에 비해 상당히 크지 않은 두께를 갖고, 전체 부직 티슈 제조 직물(30)이 대부분의 단면 프로파일을 따라 비교적 균일한 두께를 갖도록, 점감된 두께 프로파일로 묘사된 직물 조각(34a-34e)을 나타낸다.
시험 방법:
"전체 표면 깊이"
3-차원 티슈 제조 직물 또는 티슈 웹은 그의 구조에 기인하여 표면 융기부에서 상당한 변형을 가질 수도 있다. 여기에서 사용된 이러한 융기 차이는 "전체 표면 깊이"로 표현된다. 본 발명의 부직 티슈 제조 직물 및 티슈 웹은 3-차원성을 가질 수도 있고, 약 0.1밀리미터(mm) 이상, 더욱 특별하게는 약 0.3mm 이상, 더욱 더 특별하게는 약 0.4mm 이상, 더욱 더 특별하게는 약 0.5mm 이상, 더욱 더 특별하게는 약 0.4mm 내지 약 0.8mm 의 전체 표면 깊이를 가질 수도 있다.
전체 표면 깊이의 측정을 위해 적절한 방법은 무와레 간섭계이고, 이것은 표면의 변형 없이 정확한 측정을 가능하게 한다. 본 발명의 재료에 대한 언급에서, 약 38mm 시야를 가진 컴퓨터-제어 백색광 영역-변위 무와레 간섭계를 사용하여 표면 지형을 측정해야 한다. 이러한 시스템의 유용한 실행 원리를 Bieman 등의 문헌 [L.Bieman, K.Harding, 및 A.Boehnlein, "Absolute Measurement Using Field-Shifted Moire", SPIE Optical Conference Proceedings, Vol. 1614, pp.259-264, 1991]에 기재되어 있다. 무와레 간섭법을 위해 적절한 시판 장치는 명목상 35mm 시야를 위해 만들어 졌지만 실제로 38mm 시야에서 사용되는 캐드아이즈(R) 간섭계 (미국 미시간주 파밍턴 힐스, 메다르 인코포레이티드(Medar, Inc.))이다(37 내지 39.5mm 범위 내의 시야가 적절하다). 캐드아이즈(R) 시스템은 미세한 흑색 선을 샘플 표면 위에 투사하기 위해 격자를 통해 투사되는 백색 광을 사용한다. 샘플 표면을 유사한 격자를 통해 관찰하면, CCD 카메라에 의해 관찰시에 무와레 줄무늬가 생성된다. 적절한 렌즈 및 스테퍼 모터는 시야 변위를 위해 광학 배치를 조절한다 (하기 기재된 기술). 비디오 프로세서는 프로세싱을 위해 포획된 줄무늬 영상을 PC 컴퓨터로 보내고, 비디오 카메라에 의해 관찰된 줄무늬 패턴으로부터 표면 높이의 세부 사항을 역-계산할 수 있다.
캐드아이즈 무와레 간섭법 시스템에서, CCD 비디오 영상에서의 각각의 화소는 특정한 높이 범위와 연관된 무와레 줄무늬에 속하는 것으로 언급된다. 비디오 영상에서 각각의 점에 대한 줄무늬 수(점이 속하는 줄무늬를 나타냄)를 확인하기 위하여, 문헌[L.Bieman, K.Harding, 및 A.Boehnlein, "Absolute Measurement Using Field-Shifted Moire", SPIE Optical Conference Proceedings, Vol. 1614, pp.259-264, 1991]에 기재되고 Boehnlein(미국 특허 5,069,548호, 1991년 12월 3일 특허부여, 이것의 개시내용은 본 발명에 모순되지 않는 정도까지 참고문헌으로 인용됨)에 의해 특허받은 것과 같은 시야-변위 방법을 사용한다. 대조 면에 대해 측정 점에서 절대 높이를 결정하기 위하여 줄무늬 수가 필요하다. 준-줄무늬 분석을 위하여 시야-변위 기술(때때로 당 기술분야에서 상-변위라 불림)이 또한 사용된다 (줄무늬에 의해 차지된 높이 범위 내에서 측정 점의 높이의 정확한 결정). 카메라-기초 간섭법과 결합된 이러한 시야-변위 방법은 정확하고 빠른 절대 높이 측정을 가능하게 하고, 표면에서의 가능한 높이 불연속성에도 불구하고 측정이 수행될 수 있다. 시야-변위를 가진 무와레 간섭법의 원리를 포함하는 적절한 광학장치, 비디오 하드웨어, 데이타 획득 장치 및 소프트웨어가 사용된다면, 기술은 샘플 표면 상에서 대략 250,000개의 별개의 점(화소)의 절대 높이를 수득할 수 있도록 한다. 각각의 측정된 점은 그의 높이 측정에서 대략 1.5마이크론의 해상도를 갖는다.
지형학적 데이타를 획득한 다음, 지형학적 데이타의 그레이스케일 영상을 발생시키기 위하여 컴퓨터계산된 간섭계 시스템이 사용된다 (이후, 영상을 "높이 지도"라 부른다). 높이 지도는 컴퓨터 모니터 상에서 전형적으로 회색의 256 색조로 표시되고, 측정되어지는 샘플에 대해 수득된 지형학적 데이타를 정량적으로 기초로 한다. 38mm 사각형 측정 면적을 위해 얻어진 높이 지도는, 표시된 높이 지도의 수평 및 수직 방향에서 대략 500개 화소에 상응하는 대략 250,000 데이타 포인트를 함유해야 한다. 높이 지도의 화소 치수는 512×512 CCD 카메라를 기초로 하고, 컴퓨터 소프트웨어에 의해 분석될 수 있는 샘플 상에서 무와레 패턴의 영상을 제공한다. 높이 지도에서의 각각의 화소는 샘플 상의 상응하는 x- 및 y-위치에서 높이 측정을 나타낸다. 추천된 시스템에서, 각각의 화소는 대략 70마이크론의 폭을 갖는다 (즉, 직교 평면내 방향 양쪽에서 약 70 마이크론 길이의 샘플 표면 상의 영역을 나타낸다). 해상도 수준은 표면 위에 투사된 단일 섬유가 표면 높이 측정에 상당한 효과를 미치는 것을 막는다. z-방향 높이 측정은 약 2 마이크론 미만의 공칭 정확성 및 적어도 1.5mm의 z-방향 범위를 가져야 한다.
무와레 간섭계 시스템은, 일단 설치되고 공장 보정되면 상기 언급된 정확성 및 z-방향 범위를 제공하고, 종이 타월과 같은 재료에 대해 정확한 지형학적 데이타를 제공할 수 있다 (공장 보정의 정확성은 공지된 치수를 가진 표면 상에서 측정을 수행함으로써 입증될 수 있다). Tappi 조건 (73℉, 50% 상대 습도)하에 방에서 시험을 수행한다. 샘플은 장치의 측정 면과 정렬되거나 또는 거의 정렬된 채로 놓여진 표면 상에서 편평하게 위치해야 하고, 주요 최저 및 최고 영역이 장치의 측정 영역 내에 있는 높이에 있어야 한다.
일단 적절히 위치되면, 시간 데이타 획득이 개시된 것으로부터 전형적으로 30분 내에, 캐드아이즈(R) PC 소프트웨어를 사용하여 데이타 획득을 개시하고, 250,000 데이타 포인트의 높이 지도를 획득하고 표시한다 (캐드아이즈(R) 시스템을 사용하여, 소음 거부에 대한 "대조 역치 수준"을 1로 설정하고, 데이타 포인트의 과다한 거부 없이 일부 소음 거부를 제공한다). PC용 캐드아이즈(R) 소프트웨어를 사용하여 데이타 감소 및 디스플레이가 달성되고, 상기 소프트웨어는 윈도우 3.1 하에 실행되는 윈도우(버젼 3.0)용 마이크로소프트웨어 비주얼 베이직 프로페셔날을 기초로 하는 맞춤형 계면을 포함한다. 비주얼 베이직 계면은 사용자가 통상적인 분석 도구를 첨가하도록 한다.
표면의 전형적인 피크 대 골 깊이를 측정하기 위해, 당업자에 의하여 지형 데이타의 높이 지도가 사용될 수 있다. 이것을 수행하는 간단한 방법은, 반복 구조가 존재할 때 단위 셀의 최고 및 최저 부위를 통해 통과하는 지형학적 높이 지도 상에 그려진 선으로부터 2차원 높이 프로파일을 추출하는 것이다. 측정시에 비교적 편평하게 놓여있는 시트 또는 시트의 일부로부터 프로파일이 취해진다면 피크 대 골 거리를 위하여 이러한 높이 프로파일을 분석할 수도 있다. 가끔씩의 광학 소음 및 가능한 아웃라이어의 효과를 없애기 위하여, 프로파일의 최고 10% 및 최저 10%를 배제해야 하고, 나머지 점의 높이 범위를 표면 깊이로 간주한다. 기술적으로, 절차는 "P10"이라 불리우는 변수를 계산하는 것을 필요로 하고, 이것은 문헌 [L.Mummery, Surfece Texture Analysis: The Handbook, Hommelwerke GmbH, Muhlhausen, Germany 1990]에 설명된 바와 같이 당 기술분야에 공지된 재료 선의 개념과 함께 10% 내지 90% 재료 선 사이의 높이 차이로 정의된다. 이러한 접근에서, 표면은 공기에서부터 재료로의 전이로서 관찰된다. 편평하게 놓여진 시트로부터 취해진 주어진 프로파일에서, 표면이 시작되는 최고 높이 - 최고 피크의 높이- 는 "0% 대조 선" 또는 "0% 재료 선"의 융기이고, 이것은 그 높이에서 수평선 길이의 0%가 재료에 의해 차지됨을 의미한다. 프로파일의 최저 점을 통해 통과하는 수평 선을 따라서, 선의 100%가 재료에 의해 차지되고, 이것을 "100% 재료 선"으로 만든다. 0% 내지 100% 재료 선 사이 (프로파일의 최대 및 최소 점 사이)에서, 재료에 의해 차지된 수평선 길이의 일부는 선 상승이 감소함에 따라 단조롭게 증가할 것이다. 재료 비율 곡선은 프로파일을 통해 통과하는 수평선을 따른 재료 분율과 그 선의 높이 사이의 관계를 제공한다. 재료 비율 곡선은 프로파일의 누적 높이 분포이다 (더욱 정확한 용어는 "재료 분율 곡선"일 수도 있다).
재료 비율 곡선이 일단 설정되면, 프로파일의 특징적인 피크 높이를 한정하기 위해 곡선을 사용한다. P10 "전형적인 피크-대-골 높이"매개변수는 10% 재료 선의 높이와 90% 재료 선 사이의 차이로서 정의된다. 이러한 매개변수의 한가지 장점은, 아웃라이어 또는 전형적인 프로파일 구조로부터의 비정상적 탈선이 P10높이에 거의 영향을 미치지 않는다는 것이다. P10의 단위는 mm이다. 재료의 전체 표면 깊이는, 표면의 전형적인 단위 셀의 높이 극한을 포함하여 프로파일 선에 대한 P10 표면 깊이 값으로 기록된다.
티슈에서의 전체 표면 깊이 측정은, 원래의 기본 시트 자체의 3차원 성질을 반영하지 않는 주름 또는 접힘과 같은 큰 규모 구조를 제외해야 한다. 시트 지형은 전체 기본시트에 영향을 미치는 캘린더링 및 기타 작업에 의해 감소될 수 있는 것으로 이해된다. 전체 표면 깊이 측정은 캘린더가공된 기본 시트 상에서 적절히 수행될 수 있다.
구멍을 갖지 않는 직물 또는 종이 웹의 구획을 가로 질러 전체 표면 깊이를 측정할 수도 있으며, 그 결과 프로파일은 직물 또는 종이 웹의 윗면을 따라 고체 물질 위를 독점적으로 통과하는 것으로 간주된다.
실시예 1
본 발명의 부직 티슈 제조 직물을 더욱 예증하기 위하여, 적층된 2층 부직 티슈 제조 직물을 3-차원 지형으로 제조하였다. 부직 기본 직물은 동심 시쓰-코어 구조를 가진 이-성분 섬유로 만들어진 스펀본드 웹으로 이루어졌다. 시쓰 재료는 크리스타(Crystar)(R) 5029 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폴리에스테르 수지 (미국 테네시주 올드 힉코리의 듀퐁 컴퍼니)로 이루어졌다. 코어 재료는 HiPERTUF(R) 92004 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 폴리에스테르 수지 (미국 텍사스주 휴스턴의 M&G 폴리머스 USA LLC)로 이루어졌다. 시쓰 대 코어 비율은 약 1:1중량비였다. 표면 폭 인치당 88개 구멍을 가진 성형 헤드와 함께 표시된 이성분 스펀본드 지표 선을 사용하였으며, 구멍은 1.35mm 구멍의 직경을 가졌다. 중합체를 약 320℉에서 중합체 건조기에서 밤새 예비-건조하였으며, 이어서 약 600℉의 충진 온도에서 코어에 대해 약 980psig의 충진 압력에서, 그리고 시쓰에 대해 약 770psig의 충진압력에서 1분당 주름 당 약 4그램의 중합체 유동 속도로 압출하였다. 방사 선 길이는 약 50인치였다. 급냉 공기를 4.5psig 및 약 155℉의 온도에서 제공하였다. 섬유 연신 장치는 주변 온도 및 약 4psig의 압력에서 작동하였다. 성형 높이(성형 와이어 위의 높이)는 약 12.5인치였다. 성형 와이어 속도는 약 65fpm이었다. 약 2.5psig의 압력 및 성형 와이어 위의 약2인치에서 약 300℉의 온도에서 작동하는 열풍 나이프를 사용하여 결합을 달성하였다.
얻어진 부직포는 약 33마이크론의 섬유 직경, 약 100그램/m2 (gsm)의 기본 중량, 및 약 630ft3/분 (CFM)의 공기 투과성, 및 약 96pli의 최대 연장 강성도를 가졌다.
부직포를 3-차원 직물로 성형하기 위하여, 2mm 두께, 직경 139mm의 알루미늄 원반으로부터 2개의 다공성 3-차원 금속 판을 제조하였다. CAD 드로잉에 의해 규정된 바와 같이 재료를 선택적으로 제거하기 위하여 기계-제어 드릴링에 의해 2개의 알루미늄 원반으로부터 첫번째 및 두번째 3-차원 판을 제조하였다. 평판에 대하여 사인곡선 패턴이 생성되었다. 첫번째 평판에서, 채널은 횡-방향에서 인치당 6개 수로를 가진 약 0.035인치 (0.889 mm) 깊이인 것으로 규정되었다. 얻어진 성형 평판의 사진을 도 14에 나타내고, 이것은 기체 흐름을 위한 통로를 제공하는 공간적으로 떨어져 있는 구멍을 가진 사인곡선 채널(함몰 영역)을 나타낸다. 구멍은 인치 당 12개의 간격으로 떨어져 있는 0.030인치 직경 구멍이다. 기계화 패턴 및 구멍은 약 100mm 직경의 약간 큰 원형 판에 중심을 둔 약 98mm 직경의 원형 영역으로 제한되었다. 두번째 금속 판을, 인치 당 14개의 간격을 가진 규정된 0.015인치 (0.38mm) 깊이 채널을 갖는 것 이외에는 유사한 기하구조로 기계가공하였다. 도 14에서의 사진은 약 33mm × 약 44mm의 치수를 가졌다.
도 15는, 38mm 시야 캐드아이즈 시스템으로 취해진, 첫번째 금속 판의 일부의 높이 지도를 나타내는 캐드아이즈 무와레 간섭법 도구와 함께 사용되는 소프트웨어로부터의 스크린 샷이다. 더욱 높은 영역은 낮은 영역에서 비해 더욱 밝은 색을 나타낸다. 공기 흐름을 가능하게 하는 구멍은 높이 지도에서 광학 소음의 스폿으로 나타난다. 프로파일을 도면의 오른쪽 편에 나타내고, 이것은 높이 지도의 수직 방향(위에서 아래)에서 선택된 선(도시되지 않음)을 따른 높이 측정에 상응한다; 선은 판 위의 구멍에 상응하는 영역을 통해 통과하지 않았다. 캐드아이즈 측정으로부터의 피크-대-골 높이는 약 0.84mm이고, 이것은 규정된 값보다 약간 적었다.
도 16은 두번째 3-차원 평판의 일부의 지형 높이 지도를 나타내는 다른 스크린 샷이고, 채널 지형의 높이 지도를 따른 선으로부터 추출된 프로파일 선을 나타낸다 (높이 지도에서 원으로 종결된 엷은 선으로 표시됨). 일부 영역에서 표면 지형 측정의 곤란성을 나타내는 금속 표면의 빛나는 성질로 인하여, 광학 소음이 홀 위에서만 아니라 몇몇 영역에서 발생한다.
반대쪽 편평한 이면 평판을 가진 3-차원 평판에 맞대어 원반을 고정시킴으로써, 140mm 직경을 가진 원반으로 절단된 부직 웹의 하나 이상의 겹이 3-차원 평판에 맞대어 성형될 수 있으며, 이면 평판은 3-차원 평판에서와 동일한 크기 및 간격으로 뚫린 구멍을 갖는다. 139mm의 외부 직경 및 약 101mm의 내부 직경을 갖고 조절가능한 나사로 연결된 금속 고리가, 3-차원 평판, 부직 원반 및 편평한 이면 평판을 위한 홀더를 형성하였다. 열 공기 총으로부터의 가열된 공기를 약 100mm 직경의 관을 통해 약 1m/s의 공기 속도로 적용하였다. 편평한 이면 평판으로 종결된 관을 고리 조립체에 의해 제자리에 고정시켰다. 열풍이 이면 평판을 통해 부직 웹으로 통과한 다음 3-차원 평판의 구멍을 통해 통과해 나갔다. 유입 공기 온도는 가열된 공기 총 위의 전력 셋팅을 조절함으로써 제어되었으며, 공기 총 뒤에 그리고 이면 평판의 앞에서 열전쌍에 의해 공기 온도를 측정하였다. 유입 공기 온도를 먼저 450℉에서 측정한 다음, 서서히 25분의 기간에 걸쳐 525℉의 피크 온도로 증가시키고, 피크 온도를 10분동안 유지하였다. 금속 판 및 적층된 부직포를 통해 통과한 후에 다른 열전쌍이 공기 온도를 측정하였다. 유입 공기 온도가 약 525℉에 도달한 시간에, 배출 공기 온도가 약 200℉ 내지 약 250℉에 이르렀다. 그러나, 10분후에, 배출 공기 온도가 약 275℉로 서서히 올라갔다. 열풍 공기 총을 끄고 실온 공기를 시스템을 통해 통과시켜 평판 및 부직 라미네이트를 냉각시켰다.
편평한 이면 평판과 첫번째 3-차원 평판 사이를 가볍게 누르면서, 2개 겹의 부직 재료를 겹쳐 놓고 상기 기재된 바와 같이 가열하였으며, 그 결과 결합되고 성형된 3-차원 표면 및 비교적 편평한 표면을 가진 2-겹 라미네이트가 얻어졌다. 성형된 2-겹 직물의 공기 투과성은 약 289CFM이었다 (3개 샘플의 평균, 45CFM의 표준 편차를 가짐).
도 17은 첫번째 3-차원 평판에 맞대어 성형된 2-겹 부직 티슈 제조 직물의 사진이다. 도 18은 부직 티슈 제조 직물의 일부의 높이 지도이고, 이것은 약 0.57mm의 특징적인 피크-대-골 높이를 나타내며, 금속 판의 피크-대-골 높이보다 다소 낮았다.
예상 실시예:
엘라스토머 성분을 포함하고 횡-방향으로 연신가능하도록 기계적으로 배향된 부직 재료, 예컨대 넥크-결합된 부직 라미네이트로부터 부직 티슈 제조 직물을 제조하였으며, 그 결과 부직 티슈 제조 직물이 횡-방향으로 연장가능하다. 하나의 구현양태에서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-방향에서 탄성적으로 연신될 수 있지만 기계 방향에서는 비교적 연신될 수 없다 (통상적인 제지 직물을 위해 통상적인 것 이하). 미발달 티슈 웹이 그 위에 형성될 때, 또는 그 위에 미발달 티슈 웹을 놓기 때문에, 횡-방향 연신가능한 부직 티슈 제조 직물이 연신될 수 있다. 티슈 웹에서 단면 축소를 일으키기 위해 횡-방향 연신 부직 티슈 제조 직물을 이완시킬 수도 있다. 진공 박스 위로 또는 통풍 건조 동안에 부직 티슈 제조 직물이 통과할 때 티슈 웹의 수축을 수행할 수도 있으며, 그 결과 공기압 차이가 수축 동안에 티슈 웹의 휨 또는 분리를 막기 위하여 티슈 웹이 부직 티슈 제조 직물과 접촉되는 것을 돕는다. 이러한 방식으로 티슈 웹의 단면 축소가 티슈 웹에서 높은 수준의 횡-방향 연신 (예를들어, 약 9% 이상, 약 12%, 또는 약 15%)을 부여할 수도 있고 티슈 웹에 흥미롭고 유용한 조직을 부여할 수도 있다.
예증의 목적을 위해 주어진 상기 실시예 및 설명이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 본 발명은 하기 청구의 범위 및 그에 대한 모든 균등 범위에 의해 한정된다는 것을 이해할 것이다.

Claims (139)

  1. 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 갖는 무한 부직 티슈 제조 직물로서, 부직 티슈 제조 직물이 하나 이상의 부직 재료 층을 포함하는 부직 재료의 직물 조각을 포함하며, 직물 조각이 첫번째 가장자리, 반대쪽 두번째 가장자리, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 갖고, 직물 조각이 다수의 인접하는 턴으로 나선형으로 감기며, 이때 직물 조각의 턴에서 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리 너머로 뻗어 있고, 이에 의해 직물 조각의 인접한 턴과 함께 나선형 연속 이음매를 형성하는 것인 무한 부직 티슈 제조 직물.
  2. 제1항에 있어서, 첫번째 가장자리가 하나 이상의 직물 조각 턴에서 두번째 가장자리에 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  3. 제1항에 있어서, 첫번째 가장자리가 하나 이상의 직물 조각 턴에서 두번째 가장자리 밑에 놓여 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  4. 제1항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 약 12인치 내지 약 500 인치 범위의 폭을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  5. 제1항에 있어서, 부직 재료의 직물 조각이 약 1인치 내지 약 600 인치 범위의 폭을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  6. 제1항에 있어서, 나선형 연속 이음매가 직물 조각에 비해 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  7. 제1항에 있어서, 나선형 연속 이음매가 직물 조각에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  8. 제1항에 있어서, 직물 조각이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  9. 제8항에 있어서, 직물 조각이 직물 조각의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  10. 제1항에 있어서, 직물 조각이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  11. 제10항에 있어서, 직물 조각이 직물 조각의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나에 인접한 적은 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  12. 제9항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  13. 제11항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  14. 제1항에 있어서, 직물 조각이 부직 재료의 2개 이상의 박층을 포함하고, 직물 조각의 각각의 박층이 직물 조각의 첫번째 가장자리의 적어도 일부를 포함한 첫번째 가장자리, 직물 조각의 두번째 가장자리의 적어도 일부를 포함하는 반대쪽 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 및 반대쪽 두번째 말단을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  15. 제14항에 있어서, 직물 조각의 하나의 박층의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 박층의 두번째 말단 너머까지 뻗어 있고, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  16. 제15항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  17. 제15항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  18. 제15항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 박층의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 박층의 두번째 말단에 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  19. 제15항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 박층의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 박층의 두번째 말단 아래에 놓여있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  20. 제15항에 있어서, 횡 직물 이음매가 직물 조각의 평균 기본 중량보다 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  21. 제15항에 있어서, 횡 직물 이음매가 직물 조각의 평균 두께보다 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  22. 제15항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 박층이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  23. 제22항에 있어서, 직물 조각의 박층이 직물 조각 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리 중 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  24. 제15항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 박층이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  25. 제24항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리 중 적어도 하나에 인접한 적은 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  26. 제23항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  27. 제25항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  28. 제1항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  29. 하나 이상의 부직 재료의 층을 포함한 부직 재료의 직물 조각을 포함하는 부직 티슈 제조 직물로서, 직물 조각이 첫번째 가장자리, 반대쪽 두번째 가장자리, 기계 방향, 및 횡-기계 방향을 갖고, 직물 조각이 다수의 인접하는 턴으로 나선형으로 감겨 있고, 여기에서 직물 조각의 턴에서 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리와 인접해 있고, 이에 의해 직물 조각의 인접한 턴과 함께 나선형 연속 이음매를 형성하며, 이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공하는 것인, 부직 티슈 제조 직물.
  30. 제29항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 약 12인치 내지 약 500인치 범위의 폭(W)을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  31. 제29항에 있어서, 부직 재료의 직물 조각이 약 1인치 내지 약 600인치 범위의 폭을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  32. 제29항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  33. 제29항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  34. 제29항에 있어서, 직물 조각이 2개 이상의 부직 재료의 구획을 포함하고, 직물 조각의 각각의 구획은 직물 조각의 첫번째 가장자리의 적어도 일부를 포함한 첫번째 가장자리, 직물 조각의 두번째 가장자리의 적어도 일부를 포함한 반대쪽 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 및 반대쪽 두번째 말단을 포함하는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  35. 제34항에 있어서, 직물 조각의 하나의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머까지 뻗어 있고, 이에 의해 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  36. 제35항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  37. 제35항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  38. 제35항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단과 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  39. 제35항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 밑에 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  40. 제35항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획보다 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  41. 제35항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  42. 제35항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  43. 제42항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  44. 제41항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  45. 제44항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 작은 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  46. 제45항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  47. 제45항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  48. 제29항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  49. a. 하나 이상의 부직 재료의 층을 포함하고, 첫번째 가장자리, 반대쪽 두번째 가장자리, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 가진 부직 재료의 직물 조각을 제공하고;
    b. 직물 조각의 턴에 있는 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리 너머까지 뻗어있는 다수의 턴으로 직물 조각을 나선형으로 감고;
    c. 직물 조각의 인접한 턴과 함께 나선형 연속 이음매를 형성하고, 이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공하는 것을 포함하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  50. 제49항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물의 한 쌍의 옆 가장자리의 적어도 하나로부터 부직 재료를 측면절단(trimming)하여 부직 티슈 제조 직물의 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 제공하는 것을 더 포함하는 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  51. 제49항에 있어서, 첫번째 가장자리가 하나 이상의 직물 조각의 턴에서 두번째 가장자리에 겹쳐 있는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  52. 제49항에 있어서, 첫번째 가장자리가 하나 이상의 직물 조각의 턴에서 두번째 가장자리 밑에 있는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  53. 제49항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 약 12인치 내지 약 500인치 범위의 폭(W)을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  54. 제49항에 있어서, 부직 재료의 직물 조각이 약 1인치 내지 약 600인치 범위의 폭을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  55. 제49항에 있어서, 나선형 연속 이음매가 직물 조각보다 더 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  56. 제49항에 있어서, 나선형 연속 이음매가 직물 조각에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  57. 제49항에 있어서, 직물 조각이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  58. 제57항에 있어서, 직물 조각이 직물 조각의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  59. 제49항에 있어서, 직물 조각이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  60. 제59항에 있어서, 직물 조각이 직물 조각의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 작은 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  61. 제58항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  62. 제60항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  63. 제49항에 있어서, 직물 조각이 2개 이상의 부직 재료의 구획을 포함하고, 직물 조각의 각각의 구획이 직물 조각의 첫번째 가장자리의 적어도 일부를 포함한 첫번째 가장자리, 직물 조각의 두번째 가장자리의 적어도 일부를 포함한 반대쪽 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 및 반대쪽 두번째 말단을 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  64. 제63항에 있어서, 직물 조각의 하나의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머로 뻗어 있고, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  65. 제64항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  66. 제64항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  67. 제64항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단에 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  68. 제64항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 아래에 있는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  69. 제64항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  70. 제64항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  71. 제64항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  72. 제71항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  73. 제64항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  74. 제73항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나에 인접한 적은 두께를 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  75. 제72항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  76. 제74항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  77. 제49항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  78. a. 하나 이상의 부직 재료의 층을 포함하고, 첫번째 가장자리, 반대쪽 두번째 가장자리, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 가진, 부직 재료의 직물 조각을 제공하고;
    b. 직물 조각의 턴에서 첫번째 가장자리가 직물 조각의 인접한 턴의 두번째 가장자리와 접해 있는 다수의 턴으로 직물 조각을 나선형으로 감고;
    c. 직물 조각의 인접한 턴을 가진 나선형 연속 이음매를 형성하고, 이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 직물 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공하는 것을 포함하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  79. 제78항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물의 한 쌍의 옆 가장자리의 적어도 하나로부터 부직 재료를 측면절단(trimming)하여 부직 티슈 제조 직물의 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 제공하는 것을 더 포함하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  80. 제78항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 약 12인치 내지 약 500인치 범위의 폭(W)을 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  81. 제78항에 있어서, 부직 재료의 직물 조각이 약 1인치 내지 약 600인치 범위의 폭을 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  82. 제78항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  83. 제78항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  84. 제78항에 있어서, 직물 조각이 2개 이상의 부직 재료의 구획을 포함하고, 직물 조각의 각각의 구획이 직물 조각의 첫번째 가장자리의 적어도 일부를 포함하는 첫번째 가장자리, 직물 조각의 두번째 가장자리의 적어도 일부를 포함하는 반대쪽 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 및 반대쪽 두번째 말단을 포함하는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  85. 제84항에 있어서, 직물 조각의 한 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머로 뻗고, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  86. 제85항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  87. 제85항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  88. 제85항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단에 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  89. 제85항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 아래에 있는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  90. 제85항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  91. 제85항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  92. 제85항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  93. 제92항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 말단의 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  94. 제91항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  95. 제94항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나에 인접한 적은 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  96. 제95항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  97. 제95항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 횡-기계 방향으로 실질적으로 균일한 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  98. 제78항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  99. 하나 이상의 부직 재료 층을 포함한 다수의 부직 재료 직물 조각을 포함하고, 각각의 직물 조각이 첫번째 가장자리, 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 두번째 말단, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 갖고, 상기 직물 조각은 하나의 직물 조각의 첫번째 가장자리가 인접한 직물 조각의 두번째 가장자리 너머까지 뻗어서 직물 이음매를 한정하고 하나의 직물 조각의 두번째 말단이 인접한 직물 조각의 첫번째 말단과 함께 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하도록 적용되는(이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 직물 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공된), 부직 티슈 제조 직물.
  100. 제99항에 있어서, 직물 조각의 하나의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머까지 뻗어서, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는 것인, 부직 티슈 제조 직물.
  101. 제100항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  102. 제100항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  103. 제100항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단에 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  104. 제100항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 밑에 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  105. 제100항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  106. 제100항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  107. 제100항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  108. 제99항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  109. 하나 이상의 부직 재료 층을 포함하는 다수의 부직 재료의 직물 조각을 포함하고, 각각의 직물 조각이 첫번째 가장자리, 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 두번째 말단, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 가지며, 상기 직물 조각은 하나의 직물 조각의 첫번째 가장자리가 인접한 직물 조각의 두번째 가장자리에 접해서 직물 이음매를 한정하고 하나의 직물 조각의 두번째 말단이 인접한 직물 조각의 첫번째 말단과 함께 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하도록 적용되는(이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공됨), 부직 티슈 제조 직물.
  110. 제109항에 있어서, 직물 조각의 하나의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머까지 뻗어서, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  111. 제110항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  112. 제110항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물.
  113. 제110항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단과 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  114. 제110항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 아래에 있는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  115. 제110항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  116. 제110항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  117. 제110항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  118. 제117항에 있어서, 직물 조각의 구획이 구획의 첫번째 및 두번째 가장자리의 적어도 하나의 부근에서 더 낮은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  119. 제116항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  120. 제109항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인 부직 티슈 제조 직물.
  121. a. 각각의 직물 조각이 하나 이상의 부직 재료 층을 포함하는 부직 재료의 다수의 직물 조각을 제공하고, 여기에서 각각의 직물 조각이 첫번째 가장자리, 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 두번째 말단, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 가지며;
    b. 하나 이상의 직물 조각의 첫번째 가장자리가 인접한 직물 조각의 두번째 가장자리 너머까지 뻗어 있고, 하나 이상의 직물 조각의 두번째 말단이 인접한 직물 조각의 첫번째 말단에 인접해 있는, 다수의 직물 조각 턴을 적용하고;
    c. 직물 이음매 및 적어도 일부의 횡 직물 이음매를 형성하고,
    이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공하는 것을 포함하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  122. 제121항에 있어서, 직물 조각의 한 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머까지 뻗어 있고, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  123. 제122항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  124. 제122항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  125. 제122항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단에 겹쳐 있는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  126. 제122항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 아래에 있는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  127. 제122항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 더 높은 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  128. 제122항에 있어서, 횡 직물 이음매가 하나 이상의 직물 조각의 구획에 비해 더 큰 두께를 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  129. 제122항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획이 횡-기계 방향으로 가변 기본 중량을 갖는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  130. 제121항에 있어서, 부직 티슈 제조 직물이 직조된 요소를 포함하지 않는 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  131. a. 각각의 직물 조각이 하나 이상의 부직 재료 층을 포함하는 부직 재료의 다수의 직물 조각을 제공하고, 여기에서 각각의 직물 조각이 첫번째 가장자리, 두번째 가장자리, 첫번째 말단, 두번째 말단, 기계 방향 및 횡-기계 방향을 가지며;
    b. 하나 이상의 직물 조각의 첫번째 가장자리가 인접한 직물 조각의 두번째 가장자리에 인접해 있는 다수의 직물 조각을 적용하고;
    c. 각각의 직물 조각 사이에서 직물 이음매를 형성하고, 하나의 직물 조각의 두번째 말단이 인접한 직물 조각의 첫번째 말단과 함께 적어도 일부의 횡 직물 이음매를 형성하며,
    이에 의해 기계 방향, 횡-기계 방향, 티슈 기계 접촉 표면, 티슈 접촉 표면, 첫번째 측면 가장자리 및 두번째 측면 가장자리를 가진 무한 부직 티슈 제조 직물을 제공하는 것을 포함하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  132. 제131항에 있어서, 직물 조각의 하나의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단 너머까지 뻗어서, 횡 직물 이음매의 적어도 일부를 형성하는, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  133. 제132항에 있어서, 횡 직물 이음매가 불연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  134. 제132항에 있어서, 횡 직물 이음매가 연속적인 것인 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
  135. 제132항에 있어서, 하나 이상의 직물 조각의 구획의 첫번째 말단이 직물 조각의 인접한 구획의 두번째 말단에 겹쳐 있는 것인, 부직 티슈 제조 직물의 제조 방법.
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