KR20070118118A - 높은 인장 강도와 높은 인열 강도를 가진 경량의 이성분부직포 - Google Patents

높은 인장 강도와 높은 인열 강도를 가진 경량의 이성분부직포 Download PDF

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KR20070118118A
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베남 포어디히미
나탈리야 브이. 페도로바
스티븐 알. 샤프
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노쓰 캐롤라이나 스테이트 유니버시티
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Abstract

외부 섬유 성분 및 내부 섬유 성분을 포함하는 이성분 섬유의 세트를 방사하는 단계를 포함하는 부직포의 제조 방법. 상기 외부 섬유는 상기 내부 섬유를 둘러싸고, 상기 내부 섬유보다 높은 파단 신장값을 가지며, 상기 내부 섬유 성분보다 낮은 융점을 가진다. 상기 이성분 섬유의 세트는 웹 상에 설치되어 열적 본딩됨으로써 부직포가 제조된다.
부직포, 인열 강도, 인장 강도, 해도형 섬유, 이성분 섬유, 스펀본딩, 파단 신장값

Description

높은 인장 강도와 높은 인열 강도를 가진 경량의 이성분 부직포{LIGHTWEIGHT HIGH-TENSILE, HIGH-TEAR STRENGTH BICOMPONENT NONWOVEN FABRICS}
본 발명에 개시되는 대상은 일반적으로, 야외 직물, 가정용 랩(house wrap), 텐트, 차일(awning), 낙하산 등과 같은 높은 인장성 및 높은 인열성이 요구되는 응용 분야에서 사용되는 부직포에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 대상은, 상이한 용융 온도를 가진 이성분 스펀본드 섬유(spunbonded fiber)를 사용하되 상기 섬유는 하나의 성분이 제2 성분을 둘러싸는 매트릭스를 형성하도록 처리됨으로써, 높은 강도와 내구성을 가진 부직포를 제조하는 방법 및 그 방법으로 제조된 높은 내마모성을 갖는 제품에 관한 것이다.
부직포 또는 웹(web)은, 삽입되더라도 직조물에서와 같이 규칙적이거나 식별가능하지 않게 삽입되는 개별적 섬유 또는 스레드(thread)의 구조를 갖는다. 부직포 또는 웹은 멜트블로잉(meltblowing), 스펀본딩 및 에어 레잉(air laying) 공정을 포함하는 많은 공정으로부터 형성되었다. 직물의 기준 중량은 보통 평방 미터당 그램으로 표현된다.
스펀본드 부직포는 여러 가지 응용분야에서 사용되고, 북아메리카에서 제조되거나 사용되는 제품의 태반을 점유한다. 그러한 응용의 거의 전부는 경량의 1회 용 직물을 필요로 한다. 따라서, 대부분의 스펀본드 부직포는 일반적으로 최소의 본딩 강도를 필요로 하는 단일 용도로 설계되고, 의도된 응용 분야에 대해 적절한 성질을 갖도록 설계된다. 스펀본딩이란 섬유, 또는 필라멘트를 압출, 냉각 및 드로잉하고, 이어서 이동중인 벨트 상에서 수집하여 직물을 형성하는 공정을 말한다. 이렇게 수집된 웹은 본딩되어 있지 않아서, 직물을 형성하기 위해 필라멘트는 열적, 기계적, 또는 화학적으로 본딩되어야 한다. 이중 열적 본딩(thermal bonding)은 직물을 형성하는 데 가장 효율적이고 경제적인 수단이다. 유체결합(hydroentangling)은 열 방식으로 본딩된 직물과 비교할 때 효율성이 미흡하지만, 훨씬 더 가요성이고 정상적으로 더 강한 직물을 형성한다. 열적 본딩은 부직포 산업에서 가장 널리 사용되는 본딩 기술 중 하나이다. 열적 본딩은 스펀 본드, 멜트블로우, 에어-레이, 습식 적층(wet-lay) 및 소면-웹(carded-web) 형성 기술에서 집중적으로 사용된다. 원하는 최종 사용 성질을 얻는 한편, 제조비를 절감하기 위해 웹 형성 공정, 본딩 공정 및 공급 섬유의 성질을 최적화하려는 시도에 이제까지 상당한 노력이 기울여졌다. 제조비를 절감하는 하나의 방법은 동일한 기계에서 더 신속히 처리함으로써 더 많은 부직포를 생산하는 것이다. 더 이상 만족스러운 본딩이 이루어질 수 없는 온도에 도달하기 전까지 높은 온도에서 만족스러운 본딩이 신속하게 이루어질 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이것을 때로는 "본딩 온도가 상승함에 따라 본딩 윈도우(bonding window)가 닫힌다"고 기술한다. 주어진 공정 속도에서 처리 윈도우(processing window)는 허용가능한 성질을 가진 부직포를 생성하는 최대 및 최소 공정 온도로 정의된다. 다시 말하면, 더 신속히 처리하려는 하 나의 시도로서 최대 공정 온도와 최소 공정 온도 사이의 차는 상기 온도가 하나의 온도로 합쳐질 때까지 작아지는 것으로 밝혀졌다. 보다 더 높은 속도에서는, 본딩 온도와 관계 없이 적합한 부직포가 제조될 수 없다. 즉, 처리 윈도우가 닫힌다.
또한, 최신 섬유 과학의 과거 100년간에 걸쳐, 모든 다른 구성 요소가 동일하다고 할 때, 더 강한 섬유가 일반적으로 더 강한 직물 구조를 만드는 것으로 밝혀졌다. 이것은 코드, 로프, 편물 및 제직물에 적용된다. 이에 더하여, 멜트-스펀 섬유에 있어서, 섬유 배향 및 결정성을 증가시킴으로써 더 강한 섬유를 만들 수 있고, 또한 적절한 섬유 형태를 달성할 수 있다. 이것은 전형적으로 방사 속도를 증가시키고, 급랭 조건(quenching condition)을 변경하고 드로잉 비율(draw ratio)을 증가시키며 장력 하에 섬유를 어닐링(annealing)함으로써 달성된다. 따라서, 고강도 섬유를 사용했을 때 열적 점결합된(point bonded) 부직포가 더 약해지고, 역으로 적절한 더 약한 섬유에 의해서는 더 강한 직물이 얻어지는 것으로 밝혀진 것은 예상 밖이었다.
부직포의 강도에 관한 결론 중 일부는 파손 모드(failure mode)가 본딩 조건에 따라 변한다는 사실에 기인할 수 있다. 본딩된 직물의 강도는 소정 점까지의 본딩 온도 또는 본딩 시간에 따라 증가하고, 그런 다음 본딩된 직물 강도는 감소하기 시작하는 것으로 관찰되었다. 이 피크 미만의 본딩 조건에 있어서, 본딩 파손에 의해 파손, 즉 접합이 간단히 분리되는 현상이 일어난다. 피크보다 위에서는 본딩 주위(periphery)에서 섬유 파손에 의해 파손이 일어난다. 후자의 관찰에 대해 몇 가지 설명이 제시되었다. 제시된 하나의 설명은 본딩 주위에는 응력 집중이 존재하고, 여기서 대부분의 파손이 일어난다는 것이다. 이것은 진실인 듯 싶지만, 응력 집중이 본딩 조건에 의존한다는 데 대해 만족할 만한 설명이 제공되어 있지 않다. 또 다른 파손 기구에 대한 제안은 캘린더 롤에 의해 섬유가 분쇄되고 그에 따라 접합점의 에지(edge)가 섬유를 납작하게 만드는 본딩 에지에서 섬유가 약화된다는 것이다. 그러나, A. Davis, H., Batra, S. K.의 논문 "Strength Loss in Thermally Bonded Polypropylene Fibers"(Inter Nonwovens J., 2000, 9(3) 27)에서 제시된 바와 같이, 이 요인은 강도 손실의 작은 부분만을 설명한다. 더 나아가, 이러한 파손 기구에 대해 예상되는 바와 같이, 본딩 강도는 본딩 압력과 상관관계가 없다. 이제까지 열적 점결합된 부직포의 기계적 파손 기구에 대한 만족스러운 설명은 제공되어 있지 않다.
열적 본딩은 여러 가지 방식으로 실행될 수 있다. 스루-에어 본딩에서, 고온의 유체, 공기가 예비성형된(preformed) 웹을 통해 강제 공급된다. 유체의 온도가 충분히 높으면, 섬유는 점착성을 갖게 되어 서로 접착한다. 이 경우에, 상기 섬유는 2개 이상의 섬유가 접촉하게 되는 본딩을 형성한다. 적외선 본딩, 즉 IR-본딩에서, 적외선은 열을 제공한다. 초음파 본딩에서, 초음파의 적용으로 인해 접촉하게 되는 섬유들 사이의 마찰이 섬유로 하여금 점착성을 갖게 하여 본딩을 이루게 한다. 열적 점결합에서, 예비성형된 섬유 웹을 가열된 캘린더 롤 사이로 통과시킨다. 상기 롤은 매끄러울 수도 있고 본딩 패턴으로 엠보싱되어 있을 수도 있다. 균일한 직물은 균일한 압력, 균일한 온도 및 균일한 웹의 공급을 필요로 한다. 본딩은 섬유가 가열된 롤에 접촉하는 곳에서만 일어난다. 따라서, 매끄러운 캘린더 롤 상에서, 본딩은 섬유들이 서로 교차하는 곳이면 어디서나 일어나지만, 엠보싱된 캘린더 롤에서는 돌출 영역들 사이에서 주로 본딩이 일어난다. 이것은 본딩 "포인트(point)" 또는 "스폿(spot)"을 초래한다. 이러한 각각의 공정에서, 바탕이 되는 물리학은 동일하여, 섬유는 가열되고, 본딩을 형성하며, 이어서 냉각된다.
본딩이 일어날 수 있기 이전에 웹이 형성되어야 한다. 통상 사용되는 공정으로는 방사(스펀본드), 멜트-블로잉, 습식 적층, 에어-레잉 및 소면공정(carding)이 포함된다. 이러한 공정은 각각 상이한 섬유 배향 분포 기능(orientation distribution fuction; ODF) 및 웹 밀도를 생성한다. 웹 구조와 본딩이 형성되는 효율, 즉 본딩 효율 사이에는 상호작용이 있음을 인식하는 것이 중요하다. 매끄러운 캘린더 롤이 사용되는 가장 간단한 경우 또는 스루-에어 본딩에 있어서, 최고 수준의 본딩은 구조가 랜덤일 때 일어나는데, 그것은 가장 많은 수의 섬유간 교차가 얻어지기 때문이다. 따라서, 배향된 구조가 많을수록 잠재적 본딩 자리의 수는 더 적다. ODF는 또한 더 큰 범위로 상기 구조가 기계적 파손에 이르는 방식을 나타낸다. 파손은 여러 가지 모드에 따를 수 있지만, 부하가 기계 방향 또는 교차 방향에 평행하게 적용될 때, 바람직한 섬유 방향을 가로질러 인열함으로써 직물이 파손되기 쉽다. 모든 다른 시험 각도에서, 섬유 배향의 바람직한 방향을 따라 전단(shear)에 의해 파손이 일어나기 쉽다.
일반적으로 관찰되는 사실은, 상기 구조의 강도가 본딩 온도에 따라 향상되고, 최대에 도달하며, 이어서 섬유 본딩 계면에서 섬유들의 과접합 및 때 이른 파 손으로 인해 급속히 저하된다는 점이다. 그러나, 본딩 온도와는 무관하게, 웹 구조 내에 초래되는 변화 및 현미경적 변형은 섬유의 초기 ODF에 의해 야기되고, 따라서 동일한 초기 ODF를 가진 모든 구조에 대해 유사하다. 부하 신장(load-elongation) 실험시, 본딩 공정의 본성은 구조가 파손되는 지점을 제어하지만, 그 지점까지의 거동은 상기 구조(ODF) 및 본딩 패턴의 이방성(anisotropy)에 의해 이루어진다. 또한, 구조의 강성(stiffness), 즉 인장 계수(tensile modulus), 굽힘 경직성(bending rigidity) 및 전단 탄성계수(shear modulus)는 본딩 온도에 따라 계속해서 증가된다.
웹은 형성된 후, 캘린더 롤을 통과하고, 여기서 본딩된다. 열적 점결합(point bonding)은 다음 세 단계로 진행된다: 1) 웹의 일부를 압축하고 가열하는 단계, 2) 상기 웹의 일부를 본딩하는 단계, 및 3) 본딩된 상기 웹을 냉각하는 단계. 캘린더 본딩에서, 본딩 압력은 특정 최소치를 벗어나서 직물 성능에 대해 영향이 거의 없거나 전혀 없는 것으로 나타난다. 이것은 특히, 섬유와 섬유를 접촉시키기 위해 닙(nip)에서 최소의 압력이 요구되는 얇은 부직포의 경우에 그러하다. 전도를 통해 충분한 열 전달이 일어날 수 있도록 웹을 콤팩팅(compacting)하기 위해 충분한 압력이 필요하다. 또한, 압력은 상승된 온도에서 플라스틱 유동에 도움을 주고, 그 결과 섬유들 사이의 접촉 면적을 증가시킴과 아울러 본딩에서의 두께를 더욱 감소시킨다. 압력은 또한, 표면의 "습윤(wetting)"에 도움을 준다. 이것은 최소의 압력을 필요로 한다. 압력은 또한 본딩 스폿에서의 섬유의 이동도(mobility)를 억제한다. 상업적으로 활용되는 압력 범위에 걸쳐, 더 높은 닙 압 력에 의해 반드시 더 높은 성능이 얻어지는 것은 아니다.
캘린더 본딩 및 스루-에어 본딩에서, 언더 본드(under-bonded) 구조 또는 오버 본드(over-bonded) 구조를 얻는 것이 매우 용이하다. 언더 본딩은, 2개의 표차 섬유 사이의 계면에서 접착 상태에 있는 사슬 단부(chain end)들의 수가 불충분하거나, 또는 그것이 다른 섬유에서의 사슬들과 엉키도록 계면에 걸쳐 확산하는 시간이 불충분할 경우에 일어난다. 본딩이 형성되기 위해서는 사슬 이완 및 확산이 허용되도록 결정이 부분적으로 용융되어야 한다. 본딩시, 캘린더 롤의 온도가 너무 낮거나, 롤 속도가 너무 높으면, 웹의 중간면(mid-plane)에 있는 폴리머는 충분한 수의 사슬 또는 충분히 긴 사슬 세그먼트를 결정 영역으로부터 방출하기에 충분히 높은 온도에 도달하지 못한다. 따라서, 섬유간 계면에 걸치는 사슬이 매우 적을 것이고, 본딩 자체가 약할 것이며, 본딩은 관찰되는 바와 같이 용이하게 뽑힐 수 있거나 부하를 받아 파단될 수 있다.
오버 본딩은, 많은 사슬이 계면에 걸쳐 확산되었을 때, 그리고 고형의 강한 본딩이 형성되었을 때 일어난다. 본딩 스폿 내, 그리고 본딩 섬유 주위에 있는 섬유는 배향 및 강도를 상실했지만, 본딩 스폿 자체는 본딩 스폿에 진입하는 섬유에 비해 더 경직되고 더 큰 면적을 나타낸다. 그러나, 동시에 본드 부근에 위치한 섬유들 내의 폴리머 사슬은 또한 섬유 길이를 따라 열이 확산될 때 더 낮은 복굴절률(birefringence)로 이완시킨다. 따라서, 본딩에 진입하는 섬유는 분자 배향 중 일부를 상실했으며, 그 결과 접유-접합 계면에서의 강도를 상실했다. 가열되는 섬유 길이를 따라 충분한 열이 확산되는 거리는 닙에서의 시간과 온도에 의존한다. 속도가 높은 상태에서 이 거리는 닙의 두께 미만이어야 하고, 더 낮은 속도에서 상기 거리는 더 길어야 하는 것으로 관찰되었다. 복굴절률은 결정의 용융을 개시하기에 온도가 충분히 높은 경우에만 감소되기 때문에, 강도가 감소되는 것은 이 영역뿐이다. 따라서, 섬유의 복굴절률은 본딩 주위에 근접한 영역에서만 감소되고, 섬유는 이 영역에서만 약하다. 또한 섬유의 형상이 납작해지고 불규칙적으로 될 수 있다. 본딩 자리 에지는 더 약한 섬유가 진입하는 응력 집중점이 된다. 부하를 받고 있는 직물에서, 이 기계적 불일치(mismatch)는 관찰된 바와 같이 본딩 주위에서 섬유의 조숙한 파손을 초래한다. 간단히 말하면, 오버 본딩은 지나치게 많은 용융이 일어났을 때 일어난다.
부직포 웹의 열적 본딩은 다음 세 단계를 통해 일어난다: 1) 웹에서 섬유를 가열하는 단계, 2) 섬유와 섬유의 계면에 걸쳐 폴리머 사슬의 렙테이션(reptation)을 통해 본딩을 형성하는 단계, 및 3) 섬유를 냉각하고 재응고시키는 단계. 캘린더 본딩에서, 단계 1은 웹이 닙 안에 있는 동안 일어나야 한다. 단계 2는 웹이 구조물을 함께 묶도록 닙 안에 있는 동안 시작되어야 하지만, 단계 3의 초기 부분 동안 종료할 수 있다. 본딩을 가열하고 형성하는 데 필요한 시간과 상업적 본딩 시간 사이에는 양호한 일치가 있다.
언더 본드 웹에는, 섬유와 섬유간 계면에 걸쳐 확산되는 폴리머 사슬이 너무 적다. 인장 시험시, 이들 본딩은 간단히 붕괴된다. 양호하게 본딩된 웹에서는 강한 본딩을 형성하도록 계면에 걸쳐 사슬이 충분히 확산되지만, 본딩 주위에서 가교를 이루는 섬유(bridging fibers)의 기계적 성질은 알맞은 정도로만 소실된다. 따 라서, 본딩 주위에서 본딩의 강도와 섬유의 강도 사이에는 허용가능한 교환이 있다. 오버 본드 웹에서는, 강한 본딩을 형성하도록 계면에 걸쳐 사슬이 충분히 확산되지만, 본딩 주위에서 가교를 이루는 섬유의 기계적 성질이 크게 소실된다. 인장 시험시, 상기 섬유는 본딩 주위에서 파손된다.
유체결합은 약간 다른 특징을 초래한다. 본딩된 섬유는 가요성이고, 갤린더 본딩된 상대방의 강도보다 더 높은 강도를 가진다. 직물은 열적 점결합된 부직포 만큼 용이하게 전단 파손(shear failure)을 거치지 않는다.
이성분 부직포 필라멘트는 종래기술에서, 혼성 형태로 결합되어 있는 2종 이상의 상이한 폴리머를 활용하는 일반적으로 열가소성 필라멘트로 알려져 있다. 대부분의 상업적으로 입수가능한 이성분 섬유는 쉬스/코어(sheath/core), 나란히 위치한(side-by-side) 또는 편심의(eccentric) 쉬스/코어 배열로 구성되어 있다. 균질하게 블렌딩되는 대신에, 2종의 폴리머는 예를 들면 나란히 위치한 구성으로 결합될 수 있어서, 필라멘트의 제1측은 제1 폴리머 "A"로 구성되고, 필라멘트의 제2측은 제2 폴리머 "B"로 구성된다. 이와는 달리, 상기 폴리머는 필라멘트의 외피층(outer sheath layer)이 제1 폴리머 "A"로 구성되고 내측 코어는 제2 폴리머 "B"로 구성되어 있는 쉬스-코어 형상으로 결합되어 있을 수 있다.
이성분 섬유 또는 필라멘트는 원하는 성질의 조합을 제공한다. 예를 들면, 특정 수지는 강하지만 유연하지 않은 반면, 다른 수지는 유연하지만 강하지 않다. 상기 수지들을 이성분 필라멘트에 조합함으로써, 특성의 융합을 달성할 수 있다. 예를 들어, 이성분 섬유가 나란히 위치한 배열로 되어 있을 때, 이들 섬유는 보통 셀프-벌킹 섬유(self-bulking fiber)로 사용된다. 셀프-벌킹은 상이한 변형 레벨(strain level) 또는 수축 성향을 가진 필라멘트 내부에서 2종의 폴리머에 의해 발생된다. 따라서, 급랭이나 드로잉시 그러한 필라멘트는 권축(捲縮)된다. 또한, 몇몇 쉬스/코어 구성에 있어서, 쉬스 성분으로 활용되는 폴리머는 코어 성분보다 낮은 융점을 가질 수 있다. 외측 성분인 쉬스 성분은 가열되어 접착성을 갖게 되고 다른 인접한 섬유와 본딩을 형성한다.
또 다른 이성분 섬유는 해도형 섬유(islands-in-sea fiber)로 알려져 있다. 그러한 구성에서, "바다(sea)" 성분은 쉬스를 형성하고, "섬(island)" 성분은 코어이다. 전형적으로 해도형 섬유는 미세 섬유를 생산하기 위해 제조된다. 그러한 섬유 내에, 그리고 스스로 나노섬유를 생산하는 것은 현재의 기술로는 실현성이 없다. 제어된 제조를 보장하려면 특정한 섬유 사이즈가 필요하다. 따라서, 나노섬유를 제조하기 위해서, 해도형 섬유는 용해성이고, 제거되었을 때 내부 섬유가 방출되는 결과를 초래하는 바다 성분으로 구성된다. 또한, 몇몇 경우에 바다 성분을 유지하는 것이 알려져 있다. 미국특허 제6,465,094호는 섬유에 뚜렷한 성질을 제공하기 위해 쉬스, 예컨대 바다 성분이 유지되는 해도형 구성을 가진 특정한 섬유 구조를 개시한다. 그러한 구조는 특정한 섬유 성질이 생성될 수 있게 하는 다중 코어를 가진 전형적인 이성분 쉬스/코어 구조에 유사하다.
종래기술의 이성분 섬유가 알려져 있으나, 높은 강도의 경량 부직포에 대한 요구가 있다.
전술한 바를 감안할 때, 본 발명의 목적은 고강도의 스펀 본드 부직포를 제 조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 부직포에서 예전에는 없었던 높은 인장 강도 및 인열 강도 특성을 섬유가 나타낼 수 있도록 본딩되어 있는 섬유 구조를 형성하는 것이다.
본 발명은 외부 섬유 성분 및 내부 섬유 성분을 포함하는 이성분 섬유의 세트를 방사하는 단계를 포함하는 부직포의 제조 방법을 제공한다. 상기 외부 섬유는 상기 내부 섬유를 둘러싸며, 내부 섬유보다 높은 파단값(break value)에 대한 연신(elongation)을 가지며, 내부 섬유 성분보다 낮은 융점을 가진다. 상기 이성분 섬유의 세트는 웹 상에 위치하며 열적 본딩되어 부직포를 생성한다.
도 1은 전형적인 이성분 스펀본딩 공정의 개략도이다.
도 2는 전형적인 캘린더 본딩 공정의 개략도이다.
도 3은 전형적인 단일 드럼 스루-에어 본딩 오븐의 개략도이다.
도 4는 전형적인 드럼 인탱글링 공정의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 이성분 섬유의 단면도이다.
도 6은 열 방식으로 본딩된 108 아일랜드 나일론/PE 스펀본드 부직포의 본딩 및 본딩 섬유 계면의 SEM 현미경 사진이다.
도 7은 열 방식으로 결합된 108 아일랜드 나일론/PE 스펀본드 부직포의 본딩점의 SEM 현미경 사진이다.
도 8은 스루-에어 본딩된 108 아일랜드 스펀본드 부직포 표면의 SEM 현미경 사진이다.
도 9는 섬유와 섬유간 본딩을 나타내는 스루-에어 본딩된 108 아일랜드 스펀본드 부직포 표면의 확대 부분을 나타낸다.
도 10은 유체결합된 스루-에어 본딩된 108 아일랜드 스펀본드 부직포 표면의 SEM 현미경 사진이다.
부직포는 이성분 섬유 구조를 활용하여 제조된다. 이성분 섬유 구조는, 바람직하게 제2 내부 섬유 성분을 둘러싸는 외부 섬유 성분를 사용한 스펀 본드 기술을 활용하여 제조되는 2개의 뚜렷한 섬유 조성으로 구성된다. 그러한 구조는 쉬스/코어 또는 해도형 섬유로 알려져 있다. 쉬스/코어는 외부의 단일 쉬스로 구성되고 섬유는 내부의 단일 코어를 둘러싼다. 해도형 구조에서, 외부의 단일 바다 섬유는 복수의 내부 섬 섬유를 둘러싼다. 상기 섬유의 예가 도 5에 도시되어 있다. 내부 코어 또는 섬 섬유 성분은 외부의 쉬스 또는 바다 섬유 성분에 의해 원주 방향으로 둘러싸인다. 이 구성에 있어서, 본 발명의 방법은 스펀 본드 필라멘트의 단일층 또는 그 이상의 층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 섬유 또는 필라멘트는 2종의 폴리머를 구비한 이성분이다.
본 발명에서 개시되는 대상은, 섬유 파손이 섬유 본딩 계면의 성질에 의해 좌우되지 않는 각각의 이성분 섬유들 사이에 본딩 공정을 개선하는 방법에 관한 것이다. 동일 성분 섬유로 이루어진 열적 본딩된 부직포에서, 섬유의 부분적 용융뿐 아니라 국소적으로 초래되는 잠재적 변형 때문에 섬유는 본딩 섬유 계면 및 본딩에서 그 성질을 상실한다. 기계적 성질의 변화 및 섬유 본딩 계면에서의 높은 응력 집중으로 인해, 부직포는 조기에 파손되기 쉽다.
본 발명자들은 쉬스-코어 또는 해도형으로 되어 있는 이성분 섬유에서, 상기 성질들은 외부 및 내부 섬유 성분들이 용융성 측면에서 충분히 상이하고 외부 섬유가 본딩점에서 완전히 용융되어 있을 때, 상기 성질들이 제고될 수 있음을 발견했다. 부가적으로, 이성분 섬유는 소정의 상이한 특징을 가져야 한다. 쉬스 또는 바다 성분은 코어 또는 섬 성분보다 낮은 융점을 가져야 한다. 이 차이는 15℃ 이상, 바람직하게는 20℃ 이상이 되어야 한다. 본딩점에서, 적어도 2개의 인접한 섬유 중 외부 섬유는 완전히 용융되어 내부 섬유를 에워싸는 매트릭스를 형성한다. 사용되는 이성분 섬유가 해도형인 것일 때, 전체 바다 성분은 용융되고, 가장 바람직하게는 2개의 인접한 섬유의 바다 전체가 완전히 용융된다. 따라서, 해도형을 활용하는 이성분 섬유에 있어서, 인접한 섬유와 본딩되어 있지 않은 위치에서도 바다 성분을 용융하는 것이 실행가능하다.
또한, 상기 이성분 섬유의 방사성을 향상시키기 위해서, 열가소성 물질도 상이한 점도값을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 쉬스 또는 바다 성분의 점도는 코어 또는 섬 성분과 동일하거나 그보다 커야 한다. 바람직하게, 외부 섬유는 내부 섬유에 비해 약 1½배의 점도를 가진다. 외부 섬유의 점도가 내부 섬유의 점도의 2배일 때 가장 좋은 결과가 얻어졌다. 그러한 점도 상의 차이는 본 발명의 고강도 섬유를 형성하도록 전도성인 방식으로 매트릭스가 형성될 수 있게 한다.
또한, 상기 섬유의 내부 및 외부 부분을 형성하는 이성분은 바람직하게 파단값에 대해 상이한 연신을 갖는 것이 바람직하다. 파단값에 대한 연신의 적합한 측정은 ASTM 표준 D5034-95를 활용하여 얻어질 수 있다. 내부 섬유는 외부 섬유보다 적은 파단 신장값(elongation to break value)을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 내부 섬유는 외부 섬유보다 적어도 30% 적은 파단 신장값을 갖는다. 예를 들어, 외부 섬유는 50%의 파단 신장값을 가질 수 있고, 내부 섬유는 30%의 파단 신장값을 가질 수 있다. 이 차이는 부직포에 인가되는 전단력 및 인장력이 매트릭스(상대적으로 약한)를 통해 내부(상대적으로 강한) 섬유로 이전되도록 촉진하고, 그 결과 섬유의 본딩 강도를 높여준다.
본 발명은 매트릭스를 형성하여 섬유의 점도가 상이하거나 섬유의 파단 신장값이 상이한 상태로 추가적 강도가 얻어짐으로써 유지될 수 있지만, 최선의 결과는 내부 섬유가 외부 섬유보다 점성이 높고 내부 섬유가 더 낮은 파단 신장값을 갖는 매트릭스를 형성함으로써 얻어졌다.
도 1은 전형적인 스펀본드 공정을 나타낸다. 스펀본드 공정에서, 원형 또는 그 밖의 형상을 가진 방사구(spinneret)의 복수의 작은 모세관으로부터 용융 열가소성 재료를 필라멘트로서 압출함으로써 소직경 섬유가 형성되고, 압출된 필라멘트의 직경은 이어서 급속히 감소된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 성분 열가소성 플라스틱은 제1 폴리머 호퍼에 위치시키고, 제2 성분 열가소성 플라스틱은 제2 폴리머 호퍼에 위치시킨다. 상기 성분들은 이어서 스핀 팩(spin pack)을 통해 펌프 이송되어 합쳐져서 복합 섬유(conjugate fiber)를 형성한다. 이 복합 섬유는 급랭 되고 감쇠되어 성형 벨트 상에 놓인다. 이어서 상기 섬유는 본딩된다.
바람직한 실시예에서, 외부 섬유 성분인 열가소성 플라스틱은 외피 즉 바다 성분의 형성에 활용되고, 내부 섬유 성분인 열가소성 플라스틱은 내부 코어 즉 섬 성분의 형성에 활용된다. 바다 성분에 활용되도록 요망되는 폴리머 성분의 예는 폴리에틸렌, 알파 올레핀 코모노머 함량이 약 10 중량%보다 많은 선형 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌과 적어도 하나의 비닐 모노머의 코폴리머, 에틸렌과 불포화 지방족 카르복시산의 코폴리머 등이다.
부가적으로, 바다 성분 및/또는 섬 성분용으로 다른 바람직한 열가소성 플라스틱은 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 6,6/6, 나일론 6/10, 나일론 6/11, 나일론 6/12 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로부터 선택되는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함한다. 부가적으로, 다른 적합한 열가소성 플라스틱은, 폴리에스테르, 폴리아미드, 열가소성 코폴리에테르에스테르 엘라스토머, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 및 열가소성 액정 폴리머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함한다. 바람직하기로는, 상기 열가소성 플라스틱은, 긴 사슬(long chain) 에테르 에스테르 단위 및 짧은 사슬(short chain) 에스테르 유닛이 에스테르 결합을 통해 수미식으로(head to tail) 결합된 코폴리에테르에스테르 엘라스토머를 포함하는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함한다. 보다 바람직하게는, 코어 즉 섬 성분, 쉬스 즉 바다 성분용 폴리머는 50℃ 내지 450℃의 온도 범위에서 제조되는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택된다.
코어 즉 바다 필라멘트의 형상은 원형 또는 다중 로브형(multi-lobal)일 수 있다. 또한, 이성분 섬유가 해도형 구성으로 되어 있을 때, 섬 성분은 상이한 물질의 섬유로 구성될 수 있다. 예를 들면, 부직포 웹의 습윤성에 기여하도록 특정한 폴리머를 혼입시킬 수 있다. 이들 열가소성 플라스틱은, 제한되지는 않지만, 폴리아미드, 폴리비닐 아세테이트, 비누화 폴리비닐 아세테이트, 비누화 에틸렌 비닐 아세테이트, 기타 친수성 물질을 포함할 수 있다. 각각의 폴리머 성분들을 함유하는 복합 필라멘트로 만들어진 부직포 웹 상에 물 방울이 위치하고, 또한 접촉각이 a) ASTM D724-89를 이용하여 측정했을 때 90도 미만이고, b) 습윤성 열가소성 플라스틱을 함유하지 않는 유사한 필라멘트로 만들어진 유사한 부직포 웹의 접촉각보다 작을 경우에, 폴리머는 부직포 습윤성에 기여하는 것으로 일반적으로 간주된다.
부가적으로, 열가소성 부직포에 탄성을 기여하는 폴리머가 포함될 수 있다. 그러한 폴리머로는, 제한되지 않지만, 스티렌-부타디엔 코폴리머; 엘라스토머형(단일 자리, 예컨대 메탈로센-촉매화(metallocene-catalyzed)) 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 기타 메탈로센-촉매화 알파-올레핀 호모폴리머 및 밀도가 약 0.89g/cc 미만인 코폴리머; 밀도가 약 0.89g/cc 미만인 다른 비정질 폴리 알파-올레핀; 에틸렌 비닐 아세테이트, 코폴리머; 에틸렌 프로필렌 고무; 및 프로필렌-부타디엔-1 코폴리머 및 터폴리머가 포함된다.
다성분 섬유가 스펀본딩되고 나면, 상기 섬유는 실질적으로 연속형 섬유의 필라멘트를 생성하도록 벨트 상에 탑재된다. 실질적으로 연속형 섬유의 필라멘트란 방사구로부터 압출됨으로써 제조된 필라멘트 또는 섬유로서, 부직포 웹 또는 직 물로 성형되기 전에 본래의 길이로부터 절단되지 않은 것을 의미한다. 실질적으로 연속형인 필라멘트 또는 섬유는 약 15 cvm 내지 1미터 이상으로부터, 성형되는 부직포 웹 또는 직물의 길이에 달하는 평균 길이 범위를 가질 수 있다. "실질적으로 연속형인 필라멘트 또는 섬유"의 정의는 부직포 웹 또는 직물로 성형되기 전에 절단되지 않은 것이되, 추후에 부직포 웹 또는 직물이 절단될 때 절단되는 것을 포함한다. 실질적으로 연속형인 섬유의 필라멘트는 벨트 상에서 부직포 웹을 형성하고 본딩되어 부직포를 생성한다.
부직포의 궁극적 활용에 따라, 실질적으로 연속형 섬유는 다양한 공정으로 처리될 수 있다. 가장 높은 강도의 부직포가 소망되는 경우, 섬유는 매끄러운 캘린더를 통해 열적 본딩 처리된다. 이와는 달리, 직물이 점결합을 통해 열적 본딩처리될 수 있다. 더욱 가요성인 고강도 부직포가 소망되는 경우, 섬유는 스루 에어를 통해 열적 본딩 처리될 수 있다. 열적 본딩 공정에 있어서, 직물의 온도는 바다 성분의 융점을, 섬 성분 또는 코어의 융점보다 큰 차이 이상으로 초과하지 않는다. 예를 들면, 바람직한 실시예에서, 외부 성분은 내부 섬유의 융점보다 20℃ 내지 150℃ 더 낮은 융점을 갖는다. 따라서, 직물 표면 온도는 외부 섬유의 융점을, 제1 예의 경우 20℃ 이상 또는 제2 예의 경우 150℃ 이상으로 초과하지 않는다. 도 2는 전형적인 캘린더 본딩 공정의 개략도이다. 도 3은 전형적인 단일 드럼 스루-에어 본딩 오븐을 나타낸다.
훨씬 더 가요성인 고강도 직물이 소망되는 경우, 섬유는 스루 핫 에어 또는 매끄러운 캘린더를 통해 열적 본딩되기 전에, 우선 유체결합 처리될 수 있다. 그 러나, 본 발명자들은 1 평방야드당 약 5 온스 이상인 직물에서, 유체결합된 웹은 250 bar에 달하는 유체결합 압력에서의 디라미네이션(de-lamination) 때문에 본래의 성질을 상실할 수 있다는 사실을 발견했다. 따라서, 대형 구조의 경우에, 니들 펀칭(needle punching)되는 구조가 유체결합되고 이어서 열적 본딩되는 조합 공정이 바람직할 수 있다. 한 가지 구성에 있어서, 부직포는 유체결합 공정에 노출된다. 또 다른 구성에는, 직물의 한 표면만이 유체결합 공정에 노출된다. 유체결합 공정에 있어서, 대응 매니폴드(manifold)의 수압은 10 bar 내지 1,000 bar 범위인 것이 바람직하다. 도 4는 전형적인 드럼 인탱글링 공정을 나타낸다.
부가적으로, 부직표의 표면은 불투과성 재료를 형성하기 위해 수지로 코팅될 수 있다. 또한, 얻어지는 부직포는 본딩 후 염색 공정으로 후처리될 수 있다.
배경기술에서 설명한 바와 같이, 부직포는 섬유 자체 또는 섬유 본딩을 파열시키는 전단력 또는 인장력 중 어느 하나로 인해 파손될 수 있다. 본 발명자들은 다성분 부직포가 유사하게 본딩된 모노필라멘트 직물보다 적어도 4배 더 높은 강도를 나타낼 수 있게 하는 본딩 공정을 발견했다.
열적 본딩 기구는 상대적으로 낮은 융점의 바다 성분, 즉 쉬스가 용융되어 섬 성분, 즉 코어를 보호하는 것이다. 따라서, 섬 성분에는 손상이 거의 또는 전혀 없고, 바다 성분은 구조를 결속시키는 바인더 또는 매트릭스로서 작용함으로써 응력을 강도가 더 높은 코어 섬유로 이전시킨다. 도 6 내지 도 10은 폴리에틸렌 바다 성분으로 둘러싸인 나일론 섬 성분으로 구성된 108개의 해도형 이성분 섬유의 본딩 계면의 주사 전자 현미경 화상이다. 이들 화상에 의해 나타나 있는 바와 같 이, 섬 성분의 섬유상 구조는 보존된다. 이것은 더 높은 인장성을 초래할 것으로 예상된다. 마찬가지로, 섬유를 통해 인열(tear)이 전파될 때, 섬 성분은 방출되어 함께 다발을 이루고 높은 인열성을 초래하는 에너지를 흡수하는 데 도움을 줄 것이다.
시험 결과, 본 발명에 의하면, 유사하게 본딩된 균질한 나일론 섬유보다 기계 방향으로 4배 및 교차 방향으로 2배 더 큰 텅 인열 강도(tongue tear strength)를 가지며, 또한 기계 방향으로 1.5배 및 교차 방향으로 약 4배 더 큰 그랩 인장 강도(grab tensile strength)를 가진 캘린더 처리 부직포가 얻어지는 것으로 나타났다.
실시예
제조된 직물의 성질을 나타내는 몇 가지 예를 이하에 제시한다.
모든 직물의 중량은 약 180 g/㎡였다.
실시예 1. 두 가지 에너지 수준에서 유체결합된 100% 나일론 샘플
100% 나일론 - 텅 인열 강도[lb]
본딩 비에너지 [kJ/kg] 캘린더 온도[℃] MD CD
평균 표준오차 평균 표준오차
캘린더 처리만 실행 0 200 11.90 1.99 11.04 0.79
유체결합만 실행 6568.72 0 16.00 1.31 15.73 2.22
유체결합 및 캘린더 처리 6568.72 200 9.00 0.69 14.46 0.63
100% 나일론 - 그랩 인장 강도[lb]
본딩 비에너지 [kJ/kg] 캘린더 온도[℃] MD CD
평균 표준오차 평균 표준오차
캘린더 처리만 실행 0 200 100.31 4.68 73.92 6.88
유체결합만 실행 6568.72 0 170.34 5.17 92.58 5.35
유체결합 및 캘린더 처리 6568.72 200 157.60 6.84 81.37 6.40
주목할 점은, 모노필라멘트에 있어서, 유체결합된 샘플이 가장 높은 성능을 가진 것으로 보인다는 것이다. 이는 기계적 본딩이 반드시 섬유의 일체성(integrity)에 영향을 주는 것은 아니며, 열적 본딩이 섬유에 약한 스폿을 생성하여 약한 구조를 초래하기 때문으로 생각될 수 있다.
실시예 2. 75/25% 나일론 섬 성분/PE 바다 성분, 108개 섬 성분
75/25% 나일론/ PE , 108개 섬 성분 - 텅 인열 강도[lb]
본딩 비에너지 [kJ/kg] 캘린더 온도[℃] MD CD
평균 표준오차 평균 표준오차
캘린더 처리만 실행 0 145 39.44 3.11 40.22 3.13
유체결합만 실행 6568.72 0 16.00 1.31 15.73 2.22
유체결합 및 캘린더 처리 6568.72 145 38.16 2.98 28.45 0.58
75/25% 나일론/ PE , 108개 섬 성분 - 그랩 인장 강도[lb]
본딩 비에너지 [kJ/kg] 캘린더 온도[℃] MD CD
평균 표준오차 평균 표준오차
캘린더 처리만 실행 0 145 322.63 17.03 175.27 6.78
유체결합만 실행 6568.72 0 59.32 1.83 96.94 2.35
유체결합 및 캘린더 처리 6568.72 145 231.15 8.70 128.15 17.29
주목할 점은, 캘린더 처리만 실행한 샘플이 이성분 섬유의 경우에 가장 좋은 것이며, 유체결합만 실행한 샘플은 가장 낮은 성능을 가진 것으로 보인다는 것이다.
실시예 3. 75/25% 나일론 섬 성분/PE 바다 성분, 섬의 수를 변동하여 캘린더 본딩함. 섬 성분 0는 최적 캘린더 온도에서 제조된 100% 나일론 샘플을 의미함.
텅 인열 강도[lb] - 145℃에서 캘린더 본딩함
섬의 수 MD CD
평균 표준 오차 평균 표준 오차
0 11.9 1.99 11.04 0.79
1 28.05 1.03 34.84 1.32
18 34.95 0.55 27.29 0.73
108 39.44 3.11 40.22 3.13
그랩 인장 강도[lb] - 145℃에서 캘린더 본딩함
섬의 수 MD CD
평균 표준 오차 평균 표준 오차
0 100.31 4.68 73.92 6.88
1 415.50 17.98 242.15 8.19
18 425.94 6.42 256.68 13.79
108 322.63 17.03 175.27 6.78
주목할 점은, 모든 해도형 샘플이 100% 나일론에 비해 현저히 우수하다는 것이다. 섬 성분 단독은 총 섬유 매스의 75%를 차지하며, 단순 캘린더 본딩에 의해 인수 4 이상으로 향상된다.
고강도 이성분 부직포를 활용하여 제조될 수 있는 물품으로는, 텐트, 낙하산, 야외 직물, 가정용 랩, 차일 등이 포함된다.

Claims (35)

  1. 외부 섬유 성분 및 내부 섬유 성분을 포함하는 이성분 섬유(bicomponent fiber)의 세트를 방사하는 단계;
    상기 이성분 섬유의 세트를 웹(web) 상에 위치시키는 단계; 및
    상기 이성분 섬유의 세트를 열적 본딩(thermally bonding)하여 부직포를 생성하는 단계
    를 포함하는, 부직포(nonwoven fabric)의 제조 방법으로서,
    상기 외부 섬유는 상기 내부 섬유를 둘러싸고,
    상기 외부 섬유는 상기 내부 섬유보다 높은 파단 신장값(elongation to break value)을 가지며,
    상기 외부 섬유 성분은 상기 내부 섬유 성분보다 낮은 융점을 갖는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이성분 섬유의 세트를 유체결합(hydroentangling)시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  3. 외부 섬유 성분 및 내부 섬유 성분을 포함하는 이성분 섬유의 세트를 방사하는 단계;
    상기 이성분 섬유의 세트를 웹 상에 위치시키는 단계; 및
    상기 이성분 섬유의 세트의 각각의 이성분 섬유 중 외부 섬유 성분을 상기 세트의 인접한 섬유와의 본딩 계면(interface)에서 완전히 용융시킴으로써 열적 본딩을 통해 본딩 매트릭스(bonding matrix)를 형성하는 단계
    를 포함하는, 부직포의 제조 방법으로서,
    상기 외부 섬유 성분은 상기 내부 섬유 성분을 둘러싸고, 상기 외부 섬유 성분은 상기 내부 섬유 성분보다 낮은 융점을 갖는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유의 융점은 상기 내부 섬유의 융점보다 적어도 20℃ 낮고,
    상기 이성분 섬유는, 상기 이성분 섬유의 표면 온도가 상기 내부 섬유의 온도를 초과하지 않는 온도에서 열적 본딩되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유의 융점은 상기 내부 섬유의 융점보다 적어도 150℃ 낮고,
    상기 이성분 섬유는, 상기 이성분 섬유의 표면 온도가 상기 내부 섬유의 온도를 초과하지 않는 온도에서 열적 본딩되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유 성분은 상기 이성분 섬유의 상기 내부 섬유 성분보다 더 점성이 커서 상기 본딩 매트릭스의 형성이 촉진되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유 성분은 상기 내부 섬유 성분보다 높은 파단 신장값을 가져서, 상기 매트릭스를 통해 인장력 또는 전단력 중 어느 하나가 상기 내부 섬유 성분으로 전달되는 것이 촉진되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유 성분은 상기 이성분 섬유의 상기 내부 섬유 성분보다 낮은 점도를 가져서 상기 본딩 매트릭스의 형성이 촉진되고, 상기 외부 섬유 성분은 상기 내부 섬유 성분보다 높은 파단 신장값을 가지는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 이성분 섬유의 세트를, 열적 본딩 이전에 유체결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 내부 섬유는, 긴 사슬(long chain) 에테르 에스테르 단위 및 짧은 사슬(short chain) 에스테르 유닛이 에스테르 결합을 통해 수미식으로(head to tail) 결합된 코폴리에테르에스테르 엘라스토머인 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 열가소성 플라스틱(thermoplastics)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유는, 긴 사슬 에테르 에스테르 단위 및 짧은 사슬 에스테르 유닛이 에스테르 결합을 통해 수미식으로 결합된 코폴리에테르에스테르 엘라스토머인 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 열가소성 플라스틱을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 내부 섬유는, 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 6,6/6, 나일론 6/10, 나일론 6/11, 나일론 6/12 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로부터 선택되는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유는, 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 6,6/6, 나일론 6/10, 나일론 6/11, 나일론 6/12 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로부터 선택되는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 외부 섬유는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 열가소성 코폴리에테르에스테르 엘라스토머, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 및 열가소성 액정 폴리머로 이루어지는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 내부 섬유는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 열가소성 코폴리에테르에스테르 엘라스토머, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 및 열가소성 액정 폴리머로 이루어지는 열가소성 폴리머의 군으로부터 선택되는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 열적 본딩은, 상기 이성분 섬유의 세트를 캘린더로 처리하는 단계를 포 함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 열적 본딩은, 상기 섬유를 점결합(point bonding)시키기 위해 상기 이성분 섬유의 세트를 캘린더로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 열적 본딩은, 상기 이성분 섬유의 세트를 핫 에어(hot air)로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  19. 제3항에 있어서,
    상기 열적 본딩은, 상기 부직포를 캘린더 처리하는 단계에 이어서 상기 부직포에 핫 에어를 송풍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  20. 제3항에 있어서,
    상기 내부 섬유 성분이 다중 로브형(multi-lobal)인 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  21. 제3항에 있어서,
    상기 내부 섬유 성분은, 해도형(island in the sea) 이성분 섬유를 한정하는 상기 외부 섬유 성분에 의해 둘러싸인 복수의 내부 섬유 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 내부 섬유 성분은, 탄성(elasticity), 습윤도(wetness), 및 방염성(flame retardation)을 포함하는 군으로부터 선택되는 상이한 기계적 성질을 가진 복수의 내부 섬유 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  23. 제3항에 있어서,
    상기 부직포의 양면이 열적 본딩 단계 이전에 유체결합 공정에 노출되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  24. 제3항에 있어서,
    상기 부직포의 하나의 표면만이 열적 본딩 단계 이전에 유체결합 공정에 노출되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 유체결합 공정에서 사용되는 하나 이상의 매니폴드(manifold)의 수압이 10 bar 내지 1,000 bar 범위인 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  26. 제3항에 있어서,
    상기 부직포는, 상기 부직포의 외측 표면 상에 불투과성(impermeable) 층을 생성하는 수지로 처리되는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  27. 제3항에 있어서,
    상기 부직포를 염색하는 것을 특징으로 하는 부직포의 제조 방법.
  28. 2개 이상의 내부 섬유 성분을 둘러싸는 외부 섬유 성분을 포함하는 실질적으로 연속형인 열가소성 이성분 필라멘트를 포함하는 부직포 웹(nonwoven web)으로서,
    상기 외부 섬유 성분은 상기 내부 섬유보다 낮은 융점 및 높은 파단 신장 특성을 가진 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 외부 섬유의 부분은, 상기 내부 섬유 성분을 둘러싸도록 전반적으로 용융되어 있는 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 외부 섬유는 상기 내부 섬유 성분보다 적어도 20℃ 낮은 융점을 가진 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 외부 섬유는, 상기 내부 섬유보다 적어도 1.5배 더 큰 파단 신장 특성을 가진 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  32. 제28항에 있어서,
    텐트로 제조되는 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  33. 제28항에 있어서,
    낙하산으로 제조되는 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  34. 제28항에 있어서,
    차일(awning)로 제조되는 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
  35. 제28항에 있어서,
    가정용 랩(house wrap)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 부직포 웹.
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