KR20070001063A - 적어도 2개의 커버 부직포 및 내부의 펄프 층으로 구성된 부피가 있는 샌드위치 부직포의 제조 방법 - Google Patents

적어도 2개의 커버 부직포 및 내부의 펄프 층으로 구성된 부피가 있는 샌드위치 부직포의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학섬유 또는 천연섬유로 이루어진 적어도 2겹의 커버 부직포와 펄프섬유로 이루어진 내부의 중간층으로 샌드위치 부직포를 제조하는 방법에 관한 것이다. 부직포 층을 적층한 후에 이 적층물이 스펀레이스 장치로 전달되며, 이 장치에서 층의 고착 및 결합이 이루어진다. 이런 유형의 부피가 있고 이로서 부드러운 부직포 제품을 얻기 위해서는 하적, 성형 및 이로써 제조된 적어도 하단 커버 부직포의 부피가 펄프층 적층 전에 증대되어야 한다. 이는 어느 정도의 폭을 갖는 부직포의 스터핑 또는 예를 들어 톱니바퀴 형태의 서로 맞물리는 롤러를 통한 캘린더링 또는 추가적인 일차 스펀레이스 처리를 통해 달성된다.
부직포, 캘린더링, 스펀레이스, 장섬유, 스펀본딩

Description

적어도 2개의 커버 부직포 물질 및 내부의 펄프 층으로 구성된 부피가 있는 샌드위치 부직포의 제조 방법 및 그 기계설비{METHOD FOR THE PRODUCTION OF A VOLUMINOUS SANDWICHED NON-WOVEN MATERIAL FROM AT LEAST TWO COVER NON-WOVEN MATERIALS AND AN INNER PULP LAYER AND MACHINE UNIT FOR THE SAME}
예를 들어 WO 01/53588에는 화학섬유 및/또는 천연섬유로 이루어진 적어도 2겹의 커버 부직포와 펄프섬유로 이루어진 중앙의 중간층을 포함하는 샌드위치 부직포의 제조 방법이 공개되어 있다. 결합을 위해 샌드위치 부직포가 스펀레이스 장치를 통과하며 그 다음 건조기를 통과한다. 펄프를 적층하기 전에 섬유층을 압착시키기 위해, 장섬유로 형성된 하단 커버층은 캘린더 롤러 쌍을 통과한다.
이런 유형으로 제조된 샌드위치 부직포는 펄프섬유의 손실이 적다는 점에서 최적의 부직포이지만, 이런 부직포는 최종 상품에서 얇고 부피감이 없다.
본 발명의 목적은 전술한 유체역학적 결합 방식으로도 부피가 있는 샌드위치 부직포를 구현할 수 있는 방법을 개발하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 하적, 성형 및 이로써 제조된 커버 부직포의 부피를 펄프층 적층 전에 증대시키는 것을 제안한다. 이런 부피가 있는 부직포 및 그 샌드위치 제품은 질감이 더 부드럽고 쾌적한 느낌을 준다. 이런 부피의 증대는 커버층 섬유의 적어도 일부에서 스터핑, 권축, 유체역학적 처리 또는 수축을 통해 이루어진다. 스펀레이스 공정을 통한 최종적인 결합 시 부피가 유지되도록 하기 위해서는, 부직포에서 형성된 부피로 반드시 고착되어야 한다.
미국특허 US-Re. 31,599에는 입체적으로 성형된 부직포를 얻기 위해 방적 후에 장섬유를 톱니바퀴에서 처리하는 방법이 공개되어 있지만, 이 특허에서는 고착이 이루어지지 않는다. 본 발명에 따른 그러한 부직포를 사용한다면 입체감이 나타나지 않게 될 것이다.
또한 유럽특허 EP-A-0 540 041에는 펄프층을 적층하기 전에 단섬유 부직포를 스펀레이스 장치로 처리하는 방법이 공개되어 있다. 이 공정은 부직포의 수분 함유성을 높이기 위해 이루어진다. 그 다음 부직포는 압력에 의해 젖은 부직포와 결합되는 건조된 펄프층으로 적층된다.
미국특허 US-A-4 704 112에 공개된 바와 같이, 펄프를 중간층에 적층하는 것이 더욱 바람직하다. 이 중간층에서는 커버 부직포에 추가적으로 중간 부직포가 형성되는데, 이 중간 부직포는 구멍과 같은 자유 공간을 갖는데, 중간 부직포의 두께에 상응하는 두꺼운 층에서 펄프가 이 구멍으로 유입될 수 있다. 하지만 이러한 샌드위치 부직포 구조가 투과성 펄프층을 갖는 것과는 무관하게, 이런 방법으로는 더 부드러운 질감의 부직포가 수득되지는 않는다.
이와는 달리 본 발명에 따른 고안에서는 단지 부피가 있고 더욱 부드러운 3겹의 부직포가 수득될 뿐 아니라, 하단의 제1 커버 부직포의 적어도 요홈의 높이에서 펄프섬유로 이루어진 더 두꺼운 층이 입체적으로 성형된 커버 부직포 사이에 적층될 수도 있다.
도면에는 샌드위치 부직포를 제조하기 위한 두 가지 설비가 도시된다. 하기 도면을 통해 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명된다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 별도의 방적 장치 후단에 있는 부직포 처리장치가 포함된 비연속적 오프라인 설비의 개략적 도면이다.
도 2는 방적 공정에 연결되는 부직포 처리장치가 포함된 비연속적 인라인 설비를 도시한다.
도 3은 스펀레이스 장치가 포함된 부직포 방적설비이다.
상세한 설명
스펀본드 공법(spunbond method)에서는 장섬유가 장치(1)에서 형성되고 무한 벨트(2)로 전달된다. 이때 형성되는, 예를 들어 중량이 8-15 g/m3인 부직포(3)는 가압 조건 하에서 캘린더(calender)(4)를 이용해 열적으로 결합시켜야 한다. 그 후에 비로소 부직포를 롤에 감을 수 있다. 그 다음 스펀본드 부직포(3)가 감긴 롤(5)이 샌드위치 부직포의 제조를 위한 별도의 기계설비에 제공되어야 한다.
이 설비는 바닥 커버 부직포를 위한 롤(5) 및 부직포의 부피를 증대시키기 위한 장치로 구성된다. 도 1에서 이 장치는 매끈한 또는 개선된 구조의 드럼 표면(7)을 갖는 유체역학적 스펀레이스 장치(6)이다. 여기에는 톱니바퀴 형태의 서로 맞물리는 롤러를 포함하는 캘린더 롤러 쌍 또는 부직포 스터퍼 장치가 투입될 수도 있다. 최종 제품의 질감을 부드럽게 하기 위하여, 반드시 캘런더링된 부직포(3)의 부피를 증대시켜야 한다. 그 다음 예를 들어 에어레이드 장치(8)를 이용해 부직포에 펄프층을 적층시킨다. 펄프층은 예를 들어 20-60g/m3이다. 완전한 3겹의 샌드위치 부직포를 생산하기 위해 롤(5')의 커버 부직포를 적층시켜야 하는데, 마찬가지로 이 커버 부직포도 펄프층에 적층하기 전에 예를 들어 다른 일차 스펀레이스 장치(6')를 이용해 최대한 부피를 증대시켜야 한다. 마지막으로 양측에 스펀레이스를 갖는 유체역학적 스펀레이스 장치(9)를 이용해 3겹 부직포를 그 층에서 서로 결합시켜야 한다. 그 다음 SPS 부직포를 장치(10)에서 건조시키고 장치(11)에서 롤에 감아야 한다.
도 2에는 다른 비연속적 설비가 공개된다. 이 설비에서는 캘린더링된 부직포(3)는 장치(5")에서 전개하기 전에 우선 부피를 증대시켜야 한다. 도면에서는 이 과정이 스펀레이스 장치에 내장된 간단한 일차 스펀레이스 장치(6")를 통해 이루어진다. 부피를 증대시키기 위한 습윤 처리 대신 이에 상응하게 배치된 롤러 쌍 또는 스터퍼 장치가 사용될 수도 있다. 습윤 처리에서는 건조기(14)가 후단에 배치되어야 하며 적어도 하나의 탈수장치가 사용되어야 한다. 이제 롤(5')에 도달한 커버 부직포는 이미 부피가 증대된 상태이고 질감이 부드럽다. 이제 샌드위치 부직포가 바닥 부직포(5") 뿐 아니라 커버 부직포(5'")를 위해서도 제공될 수 있다. 그 사이에는 장치(8)를 통해 펄프가 적층되며 전술한 바와 같이 모든 층이 장치(9)에서 결합되고 건조된다.
도 3에는 도 2에 따른 부직포 방적설비가 공개되어 있는데, 이 설비에서는 노즐 바(12)의 워터빔(water beam)에 의해 양측에서 순환하며 반대방향으로 진행하는 압착 벨트(2')를 포함하는 압착 장치로 롤러 쌍(4) 및 일차 스펀레이스 장치(6")가 배치된다. 압착 후에 부직포의 부피를 증대시켜야 하는데, 이 공정은 무한 벨트(2)에 배치된 노즐 바(13)에서 이루어진다. 그 다음 흡출 및/또는 건조를 통해 부직포를 탈수해야 한다.

Claims (26)

  1. 화학섬유 및/또는 천연섬유로 이루어진 적어도 2겹의 커버 부직포와 펄프섬유로 이루어진 중앙의 중간층을 포함하는 샌드위치 부직포의 제조 방법으로서, 하적, 성형 및 이로써 제조된 커버 부직포의 부피가 펄프층 적층 전에 증대되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 하나 또는 복수의 커버 부직포가 입체적으로 성형되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 또는 복수의 커버 부직포가 스터핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 복수의 커버 부직포가 수축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 또는 복수의 커버 부직포가 부피 증대를 위해 유체역학적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 복수의 커버 부직포가 필요 시 바로 직전에 하적된 임의 형태의 인조 장섬유에서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 후속 공정에서 부피 증대를 위해 가열되는 이성분 섬유가 커버 부직포에 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 스펀본드 또는 멜트블로운 공법으로 제조된 장섬유가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 방적 및 하적 후에 장섬유가 롤러 쌍을 통해 열적으로 결합되고 부피 증대를 위해 유체역학적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 하적된 장섬유가 바로 이어서 2개의 벨트 사이에서 압착되고 습윤처리되며, 부피를 더욱 증대시키기 위해 스펀레이스 장치에서 처리되고 탈수되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 방적 및 하적 후에 장섬유가 롤러 쌍을 통해 열적으로 결합되고, 부피 증대를 위해 유체역학적으로 처리되고 건조되며, 그 다음에 하나 또는 복수의 커버 부직포를 위한 롤로서 샌드위치 부직포를 위한 기계설비에 제공할 수 있도록 하기 위해 부직포가 롤에 감기고, 그 다음 후속 처리 공정에서 롤에서 전개된, 부피가 증대된 스펀본드 부직포가 펄프층 및 다른 커버 부직포와 합쳐지며 그 전체가 유체역학적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 방적 및 하적 후에 장섬유가 롤러 쌍을 통해 열적으로 결합되고, 그 다음에 하나 또는 복수의 커버 부직포를 위한 롤로서 샌드위치 부직포를 위한 기계설비에 제공할 수 있도록 하기 위해 부직포가 롤에 감기며, 우선 전단에서 실시되는 처리 공정에서 다시 전개되는 스펀본드 부직포가 펄프층의 적층 전에 부피 증대를 위해 유체역학적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 유체역학적 스펀레이스 처리 중에 지정된 구조로 부직포가 적층되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 커버 부직포가 인조 단섬유에서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 복수의 커버 부직포의 섬유가 압입 권축 가공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 커버 부직포가 상응하게 배치되고 서로 맞물리는 캘린더 롤러에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 커버 부직포의 전체 폭이 스터핑 박스로 운반되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 커버 부직포를 운반하는 무한 벨트, 캘린더 롤러 쌍, 필요 시 후단에 배치되는 펄프층의 적층을 위한 장치 및 다른 커버층을 적층하기 위한 다른 적층 장치를 구비한 샌드위치 부직포 제조를 위한 기계설비에 있어서, 이 기계설비가 펄프층을 위한 적층 장치(8) 전단에서 부직포의 부피 증대를 위한 장치(4, 6, 6", 13)를 통해 보완되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  19. 제18항에 있어서, 캘린더 롤러 쌍(4)에 톱니바퀴 형태의 서로 맞물리는 롤러가 장착되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  20. 제19항에 있어서, 양측 커버 부직포를 위해 캘린더 롤러 쌍이 제공되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 캘린더 롤러 쌍이 부직포 압입 권축 장치를 통해 보완 또는 대체되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  22. 제18항에 있어서, 캘린더 롤러 쌍이 유체역학적 스펀레이스 장치를 통해 보완 또는 대체되는 것을 특징으로 하는 기계설비(도 2, 도 3).
  23. 제22항에 있어서, 반대방향으로 진행하는 압축 벨트(2')가 스펀본드 장치(1)의 무한 벨트(2)에 할당되며 습윤 처리를 위한 노즐 바(12)가 여기에 배치되고 다른 노즐 바(13)가 부직포(3)의 부피 증대를 위해 압축 벨트의 밖의 구역에서 배치되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 스펀레이스 장치(7)가 부직포를 지지하는 서포트를 갖는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  25. 부직포 하적장치, 결합 장치 및 와인딩 장치를 구비한, 장섬유 부직포로 샌드위치 부직포를 제조하기 위한 기계설비에 있어서, 결합 장치 및 선처리 장치가 가열된 캘린더 롤러 쌍(4), 스펀레이스 장치(6") 및 경우에 따라서 건조기로 구성되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
  26. 부직포 결합장치를 포함하는 전단에 배치된 부직포 하적 장치 및 와인딩 장치를 구비한, 스펀본딩 공법으로 장섬유 부직포에서 샌드위치 부직포를 제조하기 위한 기계설비에 있어서, 또한 전개 장치(5), 스펀본드 부직포의 부피 증대를 위해 후단에 배치된 스펀레이스 장치(6, 7) 및 펄프층을 위한 적층 장치(8) 및 동일하게 형성된 커버 부직포를 제공하기 위한 다른 장치(5') 및 양측이 고정된 스펀레이스 장치(9) 및 건조 장치(10)가 이 기계설비에 포함되는 것을 특징으로 하는 기계설비.
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