KR20060129265A

KR20060129265A - 불소중합체의 층을 갖는 산업용 직물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20060129265A
Application number: KR1020067014355A
Authority: KR
Inventors: 다나 이글레스
Original assignee: 알바니 인터내셔널 코포레이션
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-12-15
Also published as: MXPA06006942A; US20050136763A1; WO2005061788A1; JP2011122292A; JP2007514879A; CN1894466A; TW200533808A; NO20063281L; CN1894466B; AU2004303857C1; ZA200604961B; AU2004303857B2; EP1709241A1; RU2006121458A; RU2370585C2; BRPI0417291A; CA2550260A1; JP4762912B2; AU2004303857A1

Abstract

본 발명은 직물의 전체 수명을 지속시키는 내구성 있는 반오염 재료(anti-contaminate material)로 인하여 양호한 투과성을 유지하고 오염 저항성을 갖는 산업용 직물에 관한 것이다. 불소중합체 재료(fluoropolymer material)가 전체 직물의 수명 동안에 직물의 오염 저항성을 부여하게 된다.

산업용 직물, 반오염, 반오염방지, 불소중합체, 기초 구조물, 스트립

Description

불소중합체의 층을 갖는 산업용 직물 및 그 제조방법{An industrial fabric having a layer of a fluoropolymer and method of manufacture}

본 발명은 제지 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 제지장치 및 다른 산업 응용분야에서 사용하기 위한 직물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 종이, 종이 보드와 위생 티슈 및 타올 제품들과 같은 젖은 제품들(wet laid products)의 제조, 젖은 펄프와 마른 펄프의 제조, 슬러지 필터들과 케미와셔들(chemiwashers)을 이용하는 제지관련 공정, 통기 건조 공정들을 통해서 만드는 티슈와 타올 제품들의 제조, 그리고 섬유꼬임(hydroentangling)(습식 공정), 용해취입성형(melt blowing), 장섬유부직포성형방법(spunbonding) 및 공기 바느질 펀칭(air laid needle punching)에 의해서 만들어지는 부직포들의 제조에 있어서, 산업용 공정 직물로서 사용되는 직물에 관한 것이다. 그러한 산업용 직물들은, 부직포 펠트제품; 엠보싱, 컨베잉(conveying), 및 부직포 제조공정에서 사용되는 지지 직물들; 여과 직물들 과 여과 의류들을 포함한다. "산업용 직물"이라는 말은 제지공정의 모든 단계들을 통해서 펄프 슬러리를 운송하기 위한 모든 다른 제지기 직물(성형, 프레싱, 건조기 직물)을 포함하지만, 이것으로서 제한되지는 않는다.

제지 공정 동안에, 셀룰로오스 섬유상 웹은 섬유상 슬러리를 증착시킴으로써 형성된다. 즉, 셀룰로오스 섬유들의 수성 분산액을 제지기의 성형 구간에서 이동하는 성형 직물 위로 증착시킴으로써 형성된다. 성형 직물을 통해서 슬러리로부터 많은 양의 물이 배수되는데, 이때 성형 직물의 표면상에는 셀룰로오스 섬유상 웹이 남아있게 된다.

새롭게 형성된 셀룰로오스 섬유상 웹은 성형 구간으로부터 일련의 프레스 닙들을 포함하는 프레스 구간으로 진행한다. 셀룰로오스 섬유상 웹은 프레스 직물에 의해서 지지되는 프레스 닙들을 통과하는데, 보통은 2개의 프레스 직물들 사이를 통과한다. 프레스 닙들에 있어서, 셀룰로오스 섬유상 웹은 압축력을 받게 되는데, 이에 의해 셀룰로오스 섬유상 웹으로부터 물이 짜내지고, 셀룰로오스 섬유상 웹에서 셀룰로오스 섬유들이 서로 고착되어 종이 시이트로 바뀌게 된다. 물은 프레스 직물이나 직물들에 의해서 수용되는데, 이상적인 것은 종이 시이트로 다시 복귀하지 않는 것이다.

최종적으로, 종이 시이트는 건조기 구간으로 진행하는데, 건조기 구간은 적어도 하나의 일련의 회전가능한 건조기 드럼들 또는 실린더들을 포함하며, 이들은 수증기에 의해서 내부적으로 가열된다. 새롭게 형성된 종이 시이트는 일련의 드럼들에서 건조기 직물에 의해 각각의 드럼 주위로 뱀모양으로 연속적으로 향하게 되며, 여기에서 종이 시이트는 드럼들의 표면들에 밀착되어 고정된다. 가열된 드럼들은 종이 시이트의 수분 함량을 증발을 통해서 원하는 수준으로 감소시킨다.

성형, 프레스 및 건조기 직물들은 제지기 상에서 모두 무한 루프의 형태를 취하며, 컨베이어 방식의 기능을 수행한다. 종이 제조는 상당한 속도로 진행하는 연속적인 공정이다. 즉, 섬유상 슬러리는 성형 구간에서 성형 직물 위로 연속해서 증착되고, 반면에 새롭게 제조된 종이 시이트는 건조기 구간을 빠져나간 후에 롤들 위로 연속해서 감겨진다.

본 발명은 프레스 구간에서 사용되는 프레스 직물에 관한 것이다. 프레스 직물은 종이 제조과정 동안에 결정적인 역할을 수행한다. 그러한 역할중 하나는, 위에서 강조한 바와 같이, 프레스 닙들을 통해서 제조되는 종이제품들을 지지하고 운반하는 것이다.

프레스 직물들은 종이 시이트의 표면 마감에 기여한다. 즉, 프레스 직물들은 매끄러운 표면과 균등하게 탄력 있는 구조물들을 가져서 프레스 닙들을 통과하는 도중에 매끄럽고 마크가 없는 표면이 종이에 부과되도록 설계된다.

가장 중요하게도, 프레스 직물은 프레스 닙에서 젖은 종이로부터 추출되는 많은 양의 물을 수용한다. 이러한 기능을 이행하기 위해서, 프레스 직물 내에는 물에 대하여 공극 체적으로서 언급되는 공간이 마련되어야 하고, 직물은 전체의 유용한 수명 동안에 물에 대한 적당한 투수성을 가져야만 한다. 마지막으로, 프레스 직물은 젖은 종이로부터 수용한 물이 다시 젖은 종이로 복귀하여 종이가 프레스 닙을 빠져나갈때 다시 젖는 것을 방지할 수 있어야 한다.

현대의 프레스 직물들은 제조될 종이 등급에 맞추어 설치되는 제지장치의 요구조건에 부합하도록 설계된 다양한 스타일로 제조된다. 일반적으로, 프레스 직물 들은 미세한 부직포 섬유상 재료의 속솜 내로 바느질되는 제직된 기초 직물을 포함한다. 기초 직물들은 단섬사, 꼬인 단섬사, 다섬사 또는 꼬인 다섬사로부터 제직된 것이며, 단층이나 다층 또는 적층의 형태를 취한다. 실들은 제지기 의류 기술분야에서 숙련된 당업자에 의해서 이러한 목적을 위해 통상적으로 사용되는 폴리아미드와 폴리에스테르 수지들과 같은 몇몇 합성 중합체 수지들 중 어느 하나로부터 압출된다.

제직된 기초 직물들은 많은 각기 다른 형태들을 취한다. 예를 들면, 이들은 무한 직물의 형태로 제직되거나, 혹은 평평하게 제직되어 부수적으로 짠 솔기를 갖는 무한형태로 전환된다. 이와는 달리, 이들은 통상적으로 알려진 공정에 의해 변형된 무한 제직물로서 제조된다. 이때, 기초 직물의 폭방향 테두리들은 그것의 기계방향사들(MD yarns)을 이용하여 만든 시밍 루프들(seaming loops)을 구비한다. 이러한 공정에 있어서, 기계방향사들은 직물의 폭방향 테두리들 사이에서 연속적으로 전후방으로 제직되고, 각각의 테두리에서 방향전환하여 시밍 루프를 형성한다. 이러한 방식으로 제조된 기초 직물은 제지기 상에 설치되는 동안에 무한형태를 취하고, 이러한 이유로 기계상에서 재봉가능한 직물(on-machine-seamable fabric)로서 언급된다. 그러한 직물을 무한 형태로 배치하기 위해서, 2개의 폭방향 테두리들이 서로 접촉하고, 2개의 테두리들에서 시밍 루프들이 서로 얽히게 되며, 서로 얽힌 시밍 루프들에 의해서 한정된 통로를 통하여 시밍 핀이나 핀틀이 통과된다.

또한, 제직된 기초 직물들은, 하나의 기초 직물을 다른 직물에 의해서 형성된 무한 루프 내에 위치시키고, 기초 직물들과 주요 섬유 속솜이 결합하도록 기초 직물들 모두를 통해서 주요 섬유 속솜을 바느질함으로써 적층된다. 하나 또는 두개의 제직된 기초 직물들이 기계상에서 재봉가능한 형식(on-machine-seamable type)을 취하게 된다.

어떤 경우에 있어서, 제직된 기초 직물들은 무한 루프들의 형태를 이루고, 종방향으로 측정했을 때 특정한 길이를 가지며 횡방향으로 측정했을 때 특정한 폭을 갖는 형태로 재봉가능하다. 제지기 구성은 다양하게 변하기 때문에, 제지기 의류 제조업자들에게는 고객들의 제지기들에서 특정 위치들에 부합하는 치수로 직물들 및 벨트들을 제조하는 것이 필요하다. 말할 필요도 없이, 각각의 직물이 주문대로 만들어져야 하므로 이러한 요구조건들로 인하여 제조공정을 합리화하는 것이 어렵다.

다양한 길이와 폭의 직물들을 신속하고 효율적으로 생산하여야 하는 필요성에 따라서, 여기에서는 참고문헌으로서 기재된 Rexfelt 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,360,656 호에 개시된 바와 같은 나선 기술을 사용하여 프레스 직물들을 제조하는 것이 최근에 제안된 바 있다.

미합중국 특허 제 5,360,656 호에 따른 프레스 직물이 도 1에 도시되어 있다. 이 프레스 직물은, 기초 직물 내로 바느질되는 주요한 섬유재료의 하나 또는 그 이상의 층들을 갖는 기초 직물을 포함한다. 기초 직물은 기초 직물의 폭보다 작은 폭을 갖는 짜여진 직물의 나선형으로 감겨진 스트립으로 구성된 적어도 하나의 층을 포함한다. 기초 직물은 종방향 또는 기계방향으로 무한형태를 취한다. 나선형으로 감겨진 스트립의 종방향 바느질 실은 프레스 직물의 종방향으로 일정각도를 이룬다. 짜여진 직물의 스트립은 직기상에서 평평하게 짜여지는데, 제지기 의류의 제조에 통상적으로 사용되는 것들보다 좁다.

응용분야나 방식에 상관없이, 형성된 직물은, 프레스 닙에서 종이 제품을 가압하여 추출한 많은 양의 물을 수용하는 단계(1), 상기 프레스 직물의 대향하는 혹은 대향하지 않는 시이트면 상에서 통기된 프레스 롤에 대하여 물을 방출하는 단계(2); 물을 보조 흡입 탈수장치로 배출하는 단계(3), 그리고 물과 공기가 직물을 통과할 수 있도록 투과성을 유지시키는 단계(4)와 같이, 탈수 기능에 대한 특별한 특성을 나타내야 한다.

직물의 개방상태의 정도는 직물의 수명 동안에 연속적으로 감소한다. 섬유상 슬러리에 추가하여, 종이 펄프는 충전재 점토, 피치 및 직물의 열린 공간에 대하여 막는 중합체 재료와 같은 첨가제를 함유한다. 재활용된 섬유들의 사용은 직물의 열린 공간을 막는 잉크들, 접착제들, 타르들 및 중합체 재료의 형태로 도입된 상당한 양의 오염물질을 갖는다. 또한, 직물들은 오염 문제를 일으킬 여지가 있는 다중 층들로서 구성된다.

따라서, 개선된 오염 저항성을 나타내는 직물들이 바람직하다. 종래 기술에 따라 제안된 한가지 해법은 직물 구성시 오염 저항 실들을 사용하는 것이다. 그러나, 이러한 실들에 의해서 제공된 오염 저항성은 단기간 지속되고 및/또는 비요율적이기 때문에 완전히 만족스럽지는 못한 것으로 판별된다. 오염물질에 대한 저항성을 개선하기 위해서 직물들을 코팅하거나 처리하는 다른 해법들이 도입된 바 있다. 피복에 의해서 제공된 오염 저항성은 단기간 지속되고 및/또는 비요율적이기 때문에 이 방법은 완전히 성공적인 것은 아니다.

코팅이나 처리에 고유하게 존재하는 문제점은 현장에서 알려진 피복들은 직물의 투수성을 감소시키고 물 제거 능력 및 제지기 직물의 주요 기능을 중단시키는 등의 원하지 않는 결과를 초래한다는 것이다. 그러므로, 가능한한 직물의 투수성을 작게 감소시키는 피복을 도포하는 것이 중요하다.

미합중국 특허 제 5,207,873 호 및 제 5,395,868 호에는 오염물질들의 접착에 대하여 영구적인 저항을 갖는 제지기 직물이 개시되어 있다. 직물들은 주요 성분들로서 테트라플루오로에틸렌, 우레탄 공중합체 및 폴리아크릴아미드를 갖는 용액으로 피복된다.

그러나, 그러한 반오염 재료를 적용하거나 사용하는데 있어서의 어려움중 하나는, 반오염 재료가 최적화 방식으로 기능을 수행하도록 구조물에 위치시켜야 한다는 것이다. 예를 들면, 압출중에 단섬사의 단면구간을 통해서 반오염 재료가 분산되는 경우, 단섬사의 본체 내에 함유된 반오염재료는 소정의 유용한 반오염(anti-soiling) 기능을 제공하지 못한다는 것이다. 만들어진 단섬사의 표면이나 마모된 표면에 잔류하는 반오염 재료들은 양호한 오염방지 기능을 제공하는 것으로 설계되었지만, 단섬사의 내부에 함유된 반 오염 물질들은 단지 마모를 통해서 노출되는 경우에만 그러한 기능을 수행한다. 단섬사 내에 함유된 반오염물질의 상당 부분은 직물 마모 도중에 표면으로 결코 노출되지 않기 때문에, 실제적으로는 제기능을 수행한다고 보기는 어렵다. 반오염 물질들의 이러한 바람직하지 못한 사용에 따라서, 제지기 의류와 관련 응용분야를 위한 단섬사들을 만들어 내는데 통상적으로 사용되는 기초 재료에 비하여 반오염 재료들의 가격이 높아지고, 그 결과 제품가격의 상승을 초래하게 된다.

본 발명은 종래 기술에 따른 단점들을 극복하는 반오염 프레스 직물 및 이러한 프레스 직물을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 종이, 티슈나 타올의 제조, 펄프 탈수, 슬러지 탈수와 같은 제지와 연관된 공정들, 그리고 직물의 전체 수명 동안에 오염에 대하여 개선된 저항성을 나타내는 부직포 제품들을 제조하는 기계류에서 사용되는 산업용 직물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 그러한 재료의 양을 최소화하는 반면에 반오염 재료의 적용에 의해서 실현되는 이점들을 최적화하는 방식으로 처리된 직물을 제조하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 직물의 투수성에 심각한 영향을 끼치지 않는 층을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 종이, 티슈나 타올의 제조, 펄프 탈수, 슬러지 탈수와 같은 제지와 연관된 공정들, 그리고 직물의 전체 수명 동안에 오염에 대하여 개선된 저항성을 나타내는 부직포 제품들을 제조하는 기계류에서 사용되는 직물을 위한 층을 제공하는데 있다.

본 발명은 제지장치 및 다른 산업분야에 사용되는 직물로서, 전체 직물의 수명동안에 지속되는 오염에 대한 개선된 저항성을 갖는 직물이다.

본 발명의 일 실시 예는 산업용 직물의 형성방법이다. 본 발명의 방법은, 기초 구조물을 제공하는 단계, 주요한 섬유들의 층을 상기 기초 구조물 내로 바느질하는 단계, 상기 기초 구조물을 상기 주요한 섬유들의 층으로 캘린더링(calendaring)하는 단계, 그리고 그 결과로서 생긴 표면에 불소중합체(fluoropolymer)를 도포하는 단계를 포함한다. 불소중합체는 불소중합체 재료를 상기 기초 구조물에 결합시키도록 융점 이상으로 가열된다.

본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 본 발명은 기초 구조물 및 상기 기초 구조물에 도포된 불소중합체의 층으로 이루어진 산업용 직물이다. 불소중합체는 가열되어 상기 기초 구조물에 결합되며, 그 결과 직물에 향상된 반오염 특성을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시 예는 최종 직물을 구성하기 위한 중간의 산업용 직물이다. 중간 제지업자 직물은 최종 직물의 폭보다 작은 폭을 갖는 기초 구조물의 스트립을 포함한다. 중간의 직물은 상기 기초 구조물의 스트립에 부착되어 캘린더링된(calendered) 섬유상 속솜의 층 및 상기 섬유상의 속솜과 상기 기초 구조물에 도포된 불소중합체의 층을 포함한다. 불소중합체은 융점 이상으로 가열되어 상기 기초 구조물 및/또는 섬유상 속솜에 결합된다. 그러나, 몇몇의 경우에, 불소중합체는 상기 기초 구조물보다 높은 융점을 갖는다. 그 경우에 있어서, 기초 구조물 내로 과도하게 큰 열 에너지가 침투하면 기초 구조물의 원하지 않는 융합이 일어날 수 있기 때문에, 기초 구조물 내로 과도하게 큰 열 에너지가 침투하는 것을 방지하도록 주의를 기울여야 한다.

미합중국 특허 제 5,360,656 호에 개시된 구성을 실행함으로써, 중간 직물 구조물의 스트립들은 스트립들의 테두리들을 함께 결합하여 나란히 위치될 수 있다. 바람직하게는, 스트립들은 0.5 내지 1.5m의 폭을 갖는다. 스트립들의 수는 최종 직물의 원하는 폭에 따라서 결정된다. 일단 중간 직물 구조물이 원하는 폭으로 형성되면, 섬유상 속솜의 추가적인 층들이 직물 구조물에 적용되고, 바느질, 접착제 결합 또는 해당 기술분야에 알려진 기술들을 통해서 부착된다.

중간 직물의 매우 긴 길이의 좁은 스트립들이 형성되어 이송 롤들 위로 위치할 수 있다. 롤들로부터 스트립들을 이송하고 서로에 대하여 소정의 거리만큼 떨어지게 설정하여 평행한 축 주위로 나란히 배열된 스트립들을 감싸는 것에 의해서, 원하는 최종 치수를 갖는 각각의 직물을 제조할 수 있게 된다.

중간 직물의 스트립들에 불소중합체를 적용함으로써, 본 발명은 불소중합체의 제한된 가사 시간(port-life)와 연관된 문제들 및 사용하지 않은 재료의 처분 문제를 회피할 수 있다. 적용된 폭은 상당하게 감소될 수 있는데, 이는 장치의 치수를 줄이는 결과를 초래한다. 이러한 치수 변경의 결과로서, 장치의 제어가 개선되고 제조비용이 감소된다.

적당한 불소중합체들로는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(PECTFE) 및 상표명 Teflon®(듀퐁사 제조)으로 시판된 다른 물질들을 들 수 있다.

속솜의 층을 갖는 프레스 직물들과 같은 일정 형식의 직물들에 있어서, 공극 체적을 감소시키는 중합체 오염물질의 많은 부분이 기초 구조물의 상부에서 기초 구조물의 내부에 자주 집중된다. 제지기 상에서의 작동에 있어서, 프레스 직물의 외부 속솜 층의 청결함은 고압의 세척 샤워에 의해서 제공된 기계적인 에너지에 의해 유지되는데, 이 에너지는 직물의 두께를 통해서 급속하게 방산된다. 각기 다른 특정 표면의 2개의 직물 성분들(기초 실들과 주요 섬유들) 사이에 있는 계면 영역에 실재하는 내부 속솜 층은 상부 직물 영역들이 받게되는 기계적 에너지 보다 적은 기계적 에너지를 샤워로부터 받게 된다. 그러므로, 다양한 겔들과 화학적인 종들의 응집을 야기하는 접착력과 이들을 직물에 부착시키는 접착력은, 그들의 형성을 방지하도록 하부 내부 직물 영역에 충분하게 작용하지 못한다. 이러한 현상은 개선된 오염 저항성을 얻고자 하는 종래 기술에서 밝혀지지 못한 것으로 판단된다. 불소중합체 재료를 기초 층 위 또는 근처에 위치시킴으로써, 직물이 우수한 오염 저항성을 보유하게 되는 것으로 판단된다.

본 발명의 다양한 특징들은 특허청구범위 및 명세서의 일부분에서 특별하게 지적된다. 본 발명의 보다 양호한 이해를 위해서, 본 발명의 장점 및 목적들은 첨부도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명을 통해 밝혀진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산업용 직물의 단면도이다.

제지(papermaking), 섬유꼬임(hydroentangling), 장섬유부직포성형(spunbond=스펀본드 성형) 및 용해취입성형(meltblowing)으로부터 건식 여과법과 습식 여과법에 이르기까지 다양한 응용을 위한 여러 가지 산업용 직물이 존재한다. 많은 응용에 있어서, 개선된 제품을 제공하기 위해 직물 구조물 내로 불소중합체 재료를 통합하는 방법이 제시된바 있다. 예를 들면, 불소중합체들은 주로 폴리에스테르로 이루어진 단섬사들 내로 통합된다. 이러한 불소중합체들이 비교적 높은 비율(10%)로 통합되면, 최종 직물은 오염에 대하여 높은 저항을 갖는 것으로 밝혀졌다. 깨끗한 직물은 일관성있는 기능을 수행하는 직물로서 평가되기 때문에, 이러한 오염방지(antisoiling) 특성들은 사용자에게 가치가 있다. 그러나, 이러한 해법에는 문제점이 있다.

본 발명의 제 1 실시 예가 도 1에 도시되어 있는데, 본 발명의 제 1 실시 예는 종래의 바느질 장비를 이용하여 종래의 기술에 의해서 속솜 성분(14)을 바느질하여 만든 전체 기초 직물 구조물(12) 또는 층을 포함한다. 이때, 기초 구조물이나 층(12)은 짠(knitted), 압출된 메쉬(extruded mesh), 나선형 링크(spiral-link), 기계방향사 배열(MD yarn arrays) 및/또는 교차기계방향사 배열(CD yarn arrays)과 같은 직포와 부직포, 및 직포와 부직포 재료로 이루어진 나선형 권선 스트립들을 포함한다. 이 기판들은 단섬사, 꼰 단섬사, 다섬사 또는 꼰 다섬사를 포함하고, 단층이나 다층이 되거나 또는 적층된다. 이러한 실들은 폴리아미드와 폴리에스테르 수지들, 금속 또는 산업용 직물 분야에서 숙련된 당업자들에게 잘 알려진 목적에 부합하는 다른 재료와 같은 합성 중합체 수지들 중 어느 하나로부터 압출된다.

이러한 바느질이 완료된 후에, 직물 구조물은 융합(fusion)이나 갭 캘린더링(gap calendaring) 전의 구조물과 비교해서 독특하게 다른 습윤성(wetability) 특성들을 갖는 광택있는 표면을 만들어 내도록 갭 캘린더링이나 융합을 거치게 된다. 불소중합체 반오염 재료(16)가 종래의 키스 롤(kiss roll)/진공 롤/진공 슬롯 방법이나 계량된 분무(metered spray)에 의해서 직물 구조물에 적용된다. 불소중합체 현탁액의 상당부분이 직물의 내부 구조물에 적용되는 결과를 초래하지 않는 다른 방법들이 사용될 수 있다.

적당한 불소중합체로는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(PECTFE) 및 상표명 Teflon®(듀퐁사 제조)으로 시판된 다른 물질들을 들 수 있다. 그러나, 이들로서 제한되지는 않는다.

반오염 재료를 적용한 후에, 건조를 촉진하도록 필요에 따라서 고온의 공기가 사용될 수 있다. 이것은 기초 구조물 및/또는 섬유상 속솜의 초기 층이나 층들에 위치된 반오염 특성들을 갖는 중간 직물 구조물을 제공한다.

직물의 광택있는 표면에 반오염 재료가 적용되어 건조된 후에, 구조물은 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링을 거치게 된다. 이러한 공정의 단계에 있어서, 광택있는 직물 구조물을 포함한 재료들의 융점을 초과하는 표면 온도들을 달성할 수 있다. 이러한 재료의 융점을 초과함으로써, 불소중합체(16)가 중간 직물로 결합하여 거친 필름형 특성을 형성하도록 불소중합체(16)를 융합할 수 있다. 이러한 중간 직물의 표면상에 필름을 형성하는 것은, 불소중합체를 거친 필름형 재료로 융합하는 데 필요한 조건들이 광택있는 직물에 대하여 심각하고 해로운 용해를 초래할 것이기 때문에, 반 직관적(counter-intuitive)이다.

광택있는 표면은 국부적으로 반오염 재료를 생성하게 되고, 그 결과 사용된 양이 최소가 되어 직물 투과성에 영향을 끼치게 된다.

구조물은 섬유상 속솜(18)으로 이루어진 적어도 하나의 추가적인 층을 포함하도록 바느질되고, 필요에 따라서 솔기 개방, 세척, 건조 및 최종 치수조절과 같은 다른 처리 단계들이 수행된다.

반오염 재료의 형성은 피복되지 않은 직물의 중량을 기초로 하여 0.1 내지 10.0%의 양 추가(mass add-on)에 따라 중량 대 중량 기초로 5% 내지 50%의 고체를 포함한다. % 양 추가는 다음의 식으로 주어진다.

일반적인 문제로서, 반오염 재료의 고체 함량이나 반오염 재료의 양 추가가 감소되는 경우, 피복된 직물의 원래의 큰 투수성이 계속 유지된다. 고체 함량을 줄이고 그 결과로서 양 추가를 줄이기 위해서, 물 기초 희석액이 사용될 수 있다.

10% 내지 15%(w/w) 범위의 고체 함량을 가지거나 1% 내지 3%의 양 추가가 이루어진 직물들은 그들의 높은 투과성을 유지하게 된다. 바람직하게는, 이 직물들은 원 투과성의 약 90% 내지 99%를 유지하게 된다. 다시 말해서, 반오염 재료를 추가한 결과로서 투과성이 단지 약 1% 내지 10% 줄어들게 된다. 반오염 재료는 단일 통로에 적용될 수 있거나, 다중 통로에 적용될 수 있다.

이러한 공정에 의해서 형성된 직물은 직물 위 또는 직물 내의 영역에서 우수한 반오염(anticontaminant) 또는 오염방지(antisoiling) 특성들을 제공할 것으로 기대된다. 유사한 방식으로, 불소중합체 표면들은 건조 여과 매체나 다른 부직포 재료의 표면들 상에 형성될 수 있을 것으로 기대된다. 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, PVDF 분말이 광택있는 표면의 상부면에 얇은 층으로서 도포될 수 있다. 이러한 분말을 직물의 표면상에 있는 점착층 내로 융합하거나 용해하도록 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링이 사용될 수 있다. 이 실시 예 및 앞서 설명한 실시 예에 있어서, 불소중합체 층은 직물의 표면을 덮는 불침투성 필름을 형성하기 위한 것이 아니라는 점이 중요하다.

상기한 것은 프레스 직물을 대상으로 한 것이지만, 다른 형식의 직물들에 대해서도 적용할 수 있다. 예를 들면, 성형 직물들이나 건조기 직물들로서 사용된 것들과 같은 직물들은 불소중합체 층에 대한 기초 직물로서 사용될 수 있다. 이 경우에 있어서, 액체 또는 수성 현탁액으로서 또는 분말의 형태로서 적용되는 불소중합체가 직물의 일면에 도포된다. 전체 구조물은 구조물의 심각한 또는 해로운 용해를 초래함이 없이 불소중합체의 융합을 목적으로 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링을 거치게 된다. 이러한 방식에 있어서, 직물 구조물의 일면에 불소중합체 층을 도포할 수 있다. 이것은 기초 직물을 포함하는 재료보다 높은 융점을 갖는 불소중합체를 사용하는 경우에 특히 바람직하다. 제 1 실시 예와 마찬가지로, 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링은 낮은 융점을 갖는 거친 기판 재료를 덮는 투과성 필름형 재료 내로 고온 불소중합체를 변환시키기 위한 수단을 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예에서, 용해취입성형된 Halar 직물(Halar는 PECTFE에 대한 상표명)이 반오염층을 형성하도록 사용될 수 있다. 이러한 특별 실시 예에 있어서, Halar 용해취입성형 층은 직물 구조물에 대한 광택있는 불소중합체를 제공하도록 융합 캘린더링 및/또는 Halar 표면의 융합 캘린더링을 거쳐서 직물의 표면에 융합된다.

프레스 직물로서 사용하기 위한 예로서 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 예를 들어 제직(weaving), 편직(knitting), 나선형 권선 기계방향사 배열 및/또는 교차기계방향사 배열에 의해서 또는 구멍이 있는 중합체 필름을 사용하여, 좁은 기초 직물 구조물의 스트립(즉, 제지기 상에서 사용되는 최종 직물의 폭보다 작은 폭을 갖는 구조물)이 준비된다. 여기에서 사용되고 하기에서 사용될 용어 "스트립(strip)"은 필수적으로 폭보다 큰 길이를 갖는 재료의 조각을 일컫는다. 스트립 폭의 상부한계는 최종 기초 직물의 폭보다 좁다. 예를 들면, 스트립은 0.5 내지 1.5m이고, 반면에 최종 직물은 10m 또는 그보다 넓다. 전체 속솜의 일부는 종래의 바느질 장비를 사용한 바느질에 의해서 기초 직물의 좁은 스트립에 부착된다. 이러한 부분적인 바느질이 완료된 후에, 반오염 재료가 종래의 키스 롤/진공 롤/진공 슬롯 방법이나 계량된 분무(metered spray)에 의해서 직물 구조물에 적용된다.

반오염 재료를 적용한 후에, 건조를 촉진하도록 필요에 따라서 고온의 공기가 사용될 수 있다. 직물의 광택있는 표면에 반오염 재료가 적용되어 건조된 후에, 반오염 재료가 중간 직물에 결합하여 거친 필름 형질을 형성하도록 반 오염 재료를 융합시키기 위하여, 직물 구조물은 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링을 거치게 된다.

추후 처리를 기다린 후에 좁은 기판은 둥글게 말 수 있다. 필수적으로, 기초 구조물 및/또는 섬유상 웹의 초기 층이나 층들에 반오염 특성들을 갖는 부분 직물 구조물이 만들어진다. 부분 직물 구조물은 미합중국 특허 제 5,360,656 호에 개시된 방법들에 따라서 전체 폭 직물을 만들도록 사용될 수 있다.

반오염 재료가 부분 구조물에 "좁은" 상(相)으로 적용되고 구조물 재료와 공급원료의 길이를 인식함으로써, 재료의 정확한 소비가 달성될 수 있다. 이것은 전체 폭 재료의 적용시 나타나는 배치 문제를 제거할 뿐만 아니라, 직물 내에서 보다 효과적인(원하는) 위치에 재료를 배치할 수 있게 한다. 다른 장점으로는, 유효한 재료의 전체 양이 감소한다는 것이다.

상기한 것과 유사한 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 좁은 스트립의 직물은 속솜을 구비하지 않으며, 속솜은 추후 단계에서 적용된다. 모든 경우에 있어서, 반오염 재료는 본 발명의 목적을 위해서 제안된 방식 또는 다른 방식으로 적용될 수 있으며, 수용액이나 액체 용액, 건조 분말, 용해취입성형 섬유들이나 목적에 부합하는 다른 형태를 취한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

산업용 직물로서,

기초 구조물; 및

상기 기초 구조물에 도포되고, 융점 이상으로 가열되어 융합 캘린더링(fusion calendaring)이나 갭 캘린더링(gap calendaring)에 의해서 상기 기초 구조물에 결합되는 적어도 한 층의 불소중합체 재료;를 포함하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 섬유상 속솜(fibrous batt)의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 2 항에 있어서, 상기 섬유상 속솜은 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료상에 광택있는 표면을 만들어 내도록 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 건조 분말인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 수용액 또는 액체 용액인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 용해취입성형 섬유(meltblown fiber)인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 성형(forming), 건조(drying), 프레싱(pressing) 또는 다른 산업용 직물인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 융합된 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 투수성을 갖는 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 1 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 완전한 폭을 가지며, 나선형 링크(spiral-link), 기계방향사 배열(MD yarn arrays) 및/또는 교차기계방향사 배 열(CD yarn arrays), 짠(knitted), 압출된 메쉬(extruded mesh)와 같은 직포 나 부직포, 또는 스트립들(strips)의 폭보다 큰 폭을 갖는 기판을 형성하도록 나선형으로 감겨지는 기초 구조물 스트립들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
제 2 항에 있어서, 섬유상 속솜으로 이루어진 제 2 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
산업용 직물의 형성방법으로서,

기초 구조물을 제공하는 단계;

상기 기판에 불소중합체 재료의 층을 도포하는 단계; 그리고

융합 캘린더링(fusion calendaring)이나 갭 캘린더링(gap calendaring)에 의해서 상기 불소중합체 재료를 상기 기초 구조물에 결합시키기 위하여 상기 불소중합체 재료를 가열하는 단계;를 포함하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 섬유상 속솜(fibrous batt)의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 섬유상 속솜은 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료상에 광택있는 표면을 만들어 내도록 융합 캘린더링이나 갭 캘린더링 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 건조 분말인 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 수용액 또는 액체 용액인 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 용해취입성형 섬유(meltblown fiber)인 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 성형(forming), 건조(drying), 프레 싱(pressing) 또는 다른 산업용 직물인 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 융합된 상기 적어도 한 층의 불소중합체 재료는 투수성을 갖는 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 12 항에 있어서, 상기 섬유상 속솜의 층은 상기 기초 구조물의 양면 내로 바느질되는 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 11 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 완전한 폭을 가지며, 나선형 링크(spiral-link), 기계방향사 배열(MD yarn arrays) 및/또는 교차기계방향사 배열(CD yarn arrays), 짠(knitted), 압출된 메쉬(extruded mesh)와 같은 직포 나 부직포, 또는 스트립들(strips)의 폭보다 큰 폭을 갖는 기판을 형성하도록 나선형으로 감겨지는 기초 구조물 스트립들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
제 12 항에 있어서, 상기 섬유상 속솜의 제 1 층 내로 섬유상 속솜의 제 2 층을 바느질하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 직물의 형성방법.
최종 직물을 구성하기 위한 중간의 산업용 직물 구조물로서,

최종 직물의 폭 보다 작은 폭을 갖는 기초 구조물의 스트립; 및

상기 기초 구조물에 도포되고, 융점 이상으로 가열되어 융합 캘린더링(fusion calendaring)이나 갭 캘린더링(gap calendaring)에 의해서 상기 기초 구조물에 결합되는 불소중합체 재료의 층;을 포함하는 중간의 산업용 직물.
제 22 항에 있어서, 상기 직물은 나란히 배열된 상기 기초 구조물의 다수의 중간 스트립들을 포함하고, 상기 중간의 산업용 직물 스트립들은 산업용 직물 구조물을 제공하도록 이들의 테두리에서 서로 부착되는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 22 항에 있어서, 상기 중간의 기초 구조물 스트립은 상기 최종 산업용 직물의 길이보다 큰 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 23 항에 있어서, 상기 중간 구조물은 롤 상에 저장되는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 23 항에 있어서, 상기 직물은 소정의 거리만큼 서로 떨어진 2개의 평행한 롤들 주위로 감긴 일체형의 중간 기초 구조물로 구성되고, 상기 중간의 산업용 직물 구조물의 방향전환부들(turns)은 상기 롤들 주위로 나란히 위치하고 상기 방향전환부들의 상기 테두리들은 서로 부착된 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 23 항에 있어서, 섬유상 속솜의 층이 상기 기초 구조물의 일면 또는 양면에 도포되는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 22 항에 있어서, 상기 기초 구조물은 완전한 폭을 가지며, 나선형 링크(spiral-link), 기계방향사 배열(MD yarn arrays) 및/또는 교차기계방향사 배열(CD yarn arrays), 짠(knitted), 압출된 메쉬(extruded mesh)와 같은 직포 나 부직포로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 23 항에 있어서, 섬유상 속솜의 제 2 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 27 항에 있어서, 상기 불소중합체 층은 상기 섬유상 속솜의 층에 도포되는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.
제 30 항에 있어서, 상기 섬유상 속솜의 제 1 층에 도포된 섬유상의 제 2 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중간의 산업용 직물.