KR20070083918A - 수착성 텍스타일 복합체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 쪽에서 접착제 층을 갖는 공기 투과성 라이닝을 구비하는 흡착제 입자에 대한 공기 투과성 지지물을 포함하는 수착성 텍스타일 복합체에 관한 것이다. 지지체는 부직포이고, 여기에 느슨한 흡착제 입자들이 도입되어 있고, 부직포는 적어도 한쪽에서 공기 투과성 부직포로 라이닝되어 있다.
수착성, 텍스타일, 부직포, 복합체, 공기 투과성 라이닝, 흡착제 입자.

Description

수착성 텍스타일 복합체{SORPTIVE TEXTILE COMPOSITE}
본 발명은 적어도 한 쪽에서 접착제 층을 갖는 공기 투과성 라이닝을 구비하는 흡착제 입자의 공기 투과성 지지물을 포함하는 수착성(收着性) 텍스타일 복합체에 관한 것이다.
편평하고 따라서 가요성인 텍스타일 필터는 많은 다른 분야에서 사용된다. 항공기 건조에서든, 자동차 차량 제조에서든, 의료장치들에서든, 아니면 특히 에어 컨디션 장비에서, 편평한 텍스타일 필터는 독성이거나 또는 유해한 증기 및 기체들의 통과를 방지한다.
편평한 텍스타일 필터의 사용의 또 다른 예는 ABC 안전 장비, 특히 ABC 보호복을 위한 것이며, 이것은 보통 화학적 독물의 흡착을 위한 흡착제 입자를 구비한다.
수착성 텍스타일 복합체의 많은 다른 예들이 공지되었을지라도, 그것들은 모두 구조에 관하여 본질적으로 같은 방식으로 설계되어 있다. 직물 및/또는 편물 텍스타일 직물에서, 흡착제 입자는 접착제에 의해 본딩되고, 흡착제 입자의 손실을 방지하기 위해 들어오는 쪽에 접착제 층을 갖는 라이닝을 또한 구비한다.
접착제의 적용 결과로 너무 심하게 이들 형태의 텍스타일 필터의 공기 투과 력을 제한하지 않도록 하기 위해, 지지물의 표면을 보통 단지 부분적으로 접착제로 커버한다. 예를 들어서 DE 40 34 798에 따르면, 핫멜트 접착제로서 작용하는 폴리우레탄 기재의 반응성 가교가능 접착제를 용융시킨 후 지지물에 도포한다. 지지물에 흡착제 입자의 도포 후에, 지지물을 냉각시키고 접착제를 대기 중의 습기 및/또는 지지물의 수분함량의 작용에 의해 가교시킨다.
DE 82 08 751은 폴리머 바인더를 함유하는 분말 및 혼합물 형태의 흡착제 입자를 목면 직물과 같은 지지물 위에 일정한 패턴으로 프린팅한 편평한 텍스타일 필터를 기술하는데, 이때 프린팅은 지지물 층의 표면의 90%까지 차지한다.
그러나, 접착제에 의해 텍스타일 지지물의 윗 표면에 흡착제 입자를 유지시키는 것은 몇가지 이유로 만족스럽지 못하다. 첫째, 흡착제 입자의 자유 표면의 대부분이 흡착제 입자를 지지물에 본딩하기 위해 사용된 접착제에 의해 차단되는데, 이것은 이 표면적이 유해한 기체 또는 증기를 흡착하기에 더 이상 유용하지 않다는 것을 의미한다. 이 손실은 25% 만큼이나 클 수 있다. 게다가, 텍스타일 지지물의 탄성 성질은 접착제에 의해 손상되고 흡착제 입자는 또한 직물이 접히는 장소들에서 접착제 본드 밖으로 나오고 따라서 손실될 수 있고, 이것도 또한 이들 입자가 유해한 기체를 흡착하기에 더 이상 유용하지 않다는 것을 의미한다. 더욱이 흡착 입자가 이런 식으로 도포될 때, 활성 흡착제의 깊이는 보통 아주 제한되는데, 진정한 3-차원 필터 매트릭스는 보통 형성되지 않기 때문이다.
이 형태의 3-차원 필터 매트릭스는 구조내에 흡착제 입자를 유지하는 발포 플라스틱으로 구성되는 지지물로 달성될 수 있다. 이 목적으로, 예를 들어서, DE 44 10 920에 제안된 바와 같이, 발포 플라스틱을 페이스트로 함침시키고, 여기에 흡착제 입자가 함유된다. 페이스트 내의 바인더를 건조시키고 고온에서 가교시킨다. 처음에는 페이스트만을 건조시킨다. 다음에 발포 플라스틱을 압착하고 지지물 층에 본딩한다. 발포 플라스틱을 압착하고 텍스타일 지지물에 본딩하는 한편, 페이스트가 발포 플라스틱을 유지하기에 충분한 시간 동안 적어도 가교 온도까지 페이스트를 가열한다.
이와 같은 공정들에서 조차, 문제는 흡착제 입자의 자유 표면이 접착제에 의해 감소되고, 따라서 활성 흡착 용량이 손실되게 된다는 것이다.
수착성 텍스타일 복합체를 제조하기 위한 공지의 공정들에서, 보통 많은 수의 단계들이 요구된다는 추가의 단점이 고려되어야 한다. 텍스타일 복합체는 또한 보통 뒤집어야 하는데, 그 결과 포함된 흡착제 입자들이 접착제 본드 밖으로 나오고 손실될 수 있다. 이것은 텍스타일 필터의 전체 표면의 활성에 불규칙성을 가져올 수 있는데, 이것은 그 성능을 급격히 감소시킨다.
이 기술적인 배경에 대하여, 본 발명의 과제는 제조가 용이하고 높은 필터 용량을 제공할 뿐만 아니라 높은 정도의 공기 투과율을 제공하는 상기 지적한 형태의 수착성 텍스타일 복합체를 만들기 위한 것이다.
적어도 한 쪽에 접착제 층을 갖는 공기 투과성 라이닝을 구비하는 흡착제 입자의 공기 투과성 지지물을 포함하는 수착성 텍스타일 복합체를 위하여, 이 기술적인 문제는 청구항 제 1항에 따르면 지지물이 부직포이고, 느슨한 흡착제 입자들을 부직포에 도입하고, 부직포를 적어도 한쪽에서 공기 투과성 플리스(fleece)로 라이닝하는 방법에 의해 해결된다.
본 발명의 수착성 텍스타일 복합체는 종래의 복합체보다 몇가지 이점들을 제공한다.
지지물에 흡착제 입자를 결합하기 위한 접착제를 생략함으로써, 흡착제 입자들은 충분히 활성으로 남아 있는 것을 보장한다. 그러므로, 더 높은 수준의 필터 성능이 얻어질 수 있거나, 또는 비교적 고가의 흡착제 입자의 양을 줄이는 것이 가능하다.
부직포가 흡착제 입자를 위한 지지물로서 사용된다. 바람직하게는, 이 부직포의 합성 섬유는 사전에 얀으로 만들지 않고 함께 가져와 무작위 분포시킴으로써 편평한 비교적 느슨한 복합체를 형성한다. 흡착제 입자는 예를 들어서 산란에 의해 이 편평한 복합체로 도입하고 어떤 추가의 접착제에 의하지 않고 섬유들 자체에 의해서만 제자리에 유지시킨다. 공기 투과성 플리스 라이닝은 그 다음, 들어오는 쪽에 제공되고, 따라서, 부직포를 뒤집은 후에도 흡착제 입자들이 부직포로부터 이탈하지 않을 수 있고, 부직포가 또한 추가의 강도를 획득한다.
폴리아미드(PA)와 폴리에스테르(PES) 섬유들에 더하여, 부직포를 위한 재료로서 다른 형태의 합성 및/또는 셀룰로스 섬유 또는 섬유 블렌드를 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 따르는 수착성 텍스타일 복합체의 바람직한 예가 되는 구체예에 서, 부직포는 섬유 파일 플리스이다. 섬유 파일 플리스에서, 사 시스템은 개개의 사들이 서로 일정한 거리들에서 파일 플리스의 평면으로부터 수직으로 돌출하는 식으로 포함된다. 그 결과, 적어도 들어오는 쪽에서 폐쇄 또는 절단된 터프트 또는 루프를 구비하고, 이것에 의해 먼저, 부직포가 기계적으로 강화되고 고화되며, 둘째로, 표면이 들어오는 쪽에 형성되고 이것으로 흡착제 입자를 쉽게 투과시킬 수 있는 한편, 루프가 폐쇄되어 있으면 입자들은 거기서 거의 결코 이탈할 수가 없다.
90 g/m2 내지 120 g/m2 범위의 표면 중량을 선택함으로써, 부피가 크고 바람직하게는 완전히 합성의 텍스타일 지지물이 형성되는데, 이것은 그럼에도 불구하고 높은 공기 투과율을 갖는다.
지지물을 플리스로 라이닝하기 위해, 적합한, 특히 중간 점도의 접착제를 사용하는데, 이것은 본 발명에 따르는 수착성 복합체의 가요성에 영향을 미치지 않는다. 복합체의 공기 투과율이 접착제의 층에 의해 가능한 한 거의 영향을 받지 않기 위해서, 접착제는 점 형태로 가하는 것이 바람직하다. 스트립 같은 또는 그리드 같은 접착제 패턴, 특히 좁은 스트립을 갖는 것도 가능하다.
라이닝 플리스는 또한 바람직하게는 폴리아미드와 폴리에스테르 섬유의 블렌드로 구성되는 합성 섬유이다. 그러나, 부피가 큰 지지물과는 반대로, 이 플리스는 20 g/m2 내지 40 g/m2 범위의 표면 중량을 갖는다.
본 발명에 따르는 수착성 텍스타일 복합체의 목적은 흡착제 입자의 크기 및 재료를 근본적으로 결정할 것이다. 크기는 수 마이크로미터 내지 밀리미터 범위로 다양할 수 있는데, 이때 루프가 폐쇄되어 유지되면 0.3 mm 내지 1 mm 크기의 것들과 같은 더 큰 입자들도 제자리에 유지될 수 있고 따라서 어려움 없이 사용될 수 있다.
규산 크세로겔, 금속 산화물 및 수산화물, 특히 산화 및 수산화 알루미늄, 분자 체, 이온 교환체, 및 특히 활성탄이 흡착 재료로서 사용될 수 있다. 활성탄, 특히 활성탄 구는 그것의 제조가 DE 199 30 732에 개시되어 있고, 그 성질도 또한 제조의 동안에 조절될 수 있는데 이것이 바람직하다. 다수의 미소구와 높은 경도를 갖는 활성탄 구가 또한 바람직하다.
더욱 설계 노력으로, 섬유 파일 플리스와 부직포 사이에 메시 직물과 같은 메시 구조물을 제공하는 것이 가능하다. 이 메시-유사 구조물에 의해, 텍스타일 복합체의 횡방향 강도는 상당히 개선되고 특히 메시 구조물의 재료가 PES와 같은 화학 섬유로 구성될 때 그러하다.
이 메시 구조물은 텍스타일 복합체의 횡방향 강성만을 증가시키고자 하는 것이며, 메시는 활성탄 구를 제자리에 유지시키기 위해 의도된 것은 아니다. 그러므로 메시 구조물의 메시 폭은 활성탄 구의 치수보다 더 큰 것이 바람직하다. 그러므로 메시 구조물의 메시 폭은 3 mm 내지 8 mm 범위인 것이 바람직하다.
앞서 설명한 수착성 텍스타일 복합체에 더하여, 제 1 공정 단계에서 흡착제 입자가 부직포에 도입되는, 특히 하나 이상의 앞서 기술한 특징들 중 한가지 이상을 갖는 텍스타일 복합체의 제조 방법도 또한 보호되어야 한다. 예를 들면, 입자를 간단히 산란시켜 넣을 수 있다. 곧 바로 이어지는 공정의 제 2 단계에서, 흡착 제 입자가 부직포의 섬유들에 의해 느슨하게 유지되어 있는 들어오는 쪽이 플리스로 라이닝된다.
그러므로 제조 공정은 기본적으로 즉시 계속해서 수행되는 두 단계만을 가지므로 따라서 흡착제 입자를 갖는 지지물을 뒤집을 필요가 없다. 흡착제 입자가 떨어져 나올 위험은 없다. 대신에, 섬유들 자체에 의해 부직포 내에 제자리에 느슨하게 유지된다.
흡착제 입자의 양은 종래의 접착제 본딩된 흡착제 입자의 양에 비해 25% 감소될 수 있고, 그 결과 본 발명에 따르는 텍스타일 복합체는 같은 흡착 성능의 수준을 제공하면서 저가로 더욱 용이하게 제조될 수 있다.
메시 구조물이 텍스타일 복합체의 횡방향 강성을 증가시키기 위해 제공된다면, 공정의 제 1 단계는 흡착제 입자를 부직포에 도입하는 것이 될 것이며, 제 2 단계는 부직포를 메시 구조물로 커버하는 것이 될 것이고, 제 3 단계는 흡착제 입자들이 부직포의 섬유들에 의해 느슨하게 유지되는 들어오는 쪽을 플리스로 라이닝하여 메시 구조물을 유지하도록 하는 것이 될 것이다.

Claims (16)

  1. 적어도 한 쪽에 접착제 층을 갖는 공기 투과성 라이닝을 구비하는 흡착제 입자의 공기 투과성 지지물을 포함하는 수착성 텍스타일 복합체에 있어서, 지지물이 부직포이고, 느슨한 흡착제 입자들이 부직포에 도입되어 있고, 부직포는 적어도 한쪽에서 공기 투과성 플리스로 라이닝되어 있는 것을 특징으로 하는 수착성 텍스타일 복합체.
  2. 제 1 항에 있어서, 부직포는 섬유 파일 플리스인 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  3. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 한쪽에서 섬유 파일형성을 갖는 섬유 파일 플리스를 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  4. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 파일들이 폐쇄된 또는 절단된 루프로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  5. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유 파일 플리스의 표면 중량이 90 g/m2 내지 120 g/m2의 범위인 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  6. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 플리스의 접착제 층이 점 형태로 가해지는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  7. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 플리스는 폴리아미드와 폴리에스테르 섬유의 혼합물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  8. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 플리스의 표면 중량이 20 g/m2 내지 40 g/m2 의 범위인 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  9. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착제 입자는 활성탄 구에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  10. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 활성탄 구의 크기는 0.3 mm 내지 1.0 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  11. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 메시 구조물이 섬유 파일 플리스와 부직포 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  12. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 메시 구조물이 화학 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  13. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 메시 구조물의 메시 폭이 활성탄 구의 크기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  14. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 메시 구조물의 메시 폭이 3 mm 내지 8 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체.
  15. 특히 전술한 항 중 어느 한 항에 따르는 텍스타일 복합체의 제조 방법으로서, 제 1 단계에서, 흡착제 입자를 부직포에 도입하는 것과, 곧 바로 이어지는 제 2 단계에서, 흡착제 입자들이 부직포의 섬유들에 의해 느슨하게 유지되는 들어오는 쪽을 플리스로 라이닝하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체의 제조 방법.
  16. 특히 전술한 항 중 어느 한 항에 따르는 텍스타일 복합체의 제조 방법으로서, 제 1 단계에서, 흡착제 입자를 부직포에 도입하는 것과, 제 2 단계에서, 부직포를 메시 구조물로 커버하는 것과, 곧 바로 이어지는 제 3 단계에서, 흡착제 입자들이 부직포의 섬유들에 의해 느슨하게 유지되는 들어오는 쪽을 플리스로 라이닝하여 메시 구조물을 함께 본딩하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 복합체의 제조 방법.
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