KR20070118265A - 섬유 재료 및 복합체 - Google Patents

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KR20070118265A
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Abstract

섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계 및 제 1 체에 상기 제 1 섬유 재료를 통과시키는 단계를 포함하는 섬유 재료의 제조방법이 개시되어 있다. 또한, 섬유 재료, 수지 및 염료를 포함하는 복합체도 개시되어 있다.
섬유 재료, 전단, 수지, 염료, 복합체

Description

섬유 재료 및 복합체{FIBROUS MATERIALS AND COMPOSITES}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 미국 가특허 출원 제60/664,832호(출원일: 2005년 3월 24일); 제60/688,002호(출원일: 2005년 6월 7일); 제60/711,057호(출원일: 2005년 8월 24일); 제60/715,822호(출원일: 2005년 9월 9일); 제60/725,674호(출원일: 2005년 10월 12일); 제60/726,102호(출원일: 2005년 10월 12일); 및 제60/750,205호(출원일: 2005년 12월 13일)의 우선권을 주장한다. 이들 각 출원의 전체 내용은 그의 전문이 참조로 본 명세서에 도입되어 있다.
기술 분야
본 발명은 섬유 재료 및 복합체, 그리고 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
섬유 재료, 예를 들어, 셀룰로스계 재료 및 리그노셀룰로스계 재료가 생산되고, 가공되어, 많은 용도에 대량으로 이용되고 있다. 이러한 섬유 재료는 종종 일단 사용되고 나면 쓰레기로서 폐기된다.
일반적으로, 본 발명은 섬유 재료 및 복합체, 그리고 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 본 발명의 제 1 측면은 섬유 재료 및 섬유 재료의 제조방법을 특징으로 한다.
또, 개시된 섬유 재료의 제조방법은 섬유원(fiber source)을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 및 평균 개구 크기가 1.59 ㎜(1/16 인치, 0.0625 인치) 이하인 제 1 체에 상기 제 1 섬유 재료를 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함한다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 약 0.79 ㎜(1/32 인치, 0.03125 인치) 미만, 예컨대, 약 0.40 ㎜(1/64 인치, 0.015625 인치) 미만, 약 0.20 ㎜(1/128 인치, 0.0078125 인치) 미만, 또는 심지어 약 0.10 ㎜(1/256 인치, 0.00390625 인치) 미만이다.
구체적인 실시에 있어서, 상기 전단은 회전 나이프 커터에 의해 수행된다.
상기 제 2 섬유 재료는 예를 들어 공칭 대기압 이하, 예컨대, 공칭 대기압의 적어도 10% 이하 또는 공칭 대기압의 적어도 75% 이하의 압력을 가진 통에 회수될 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료는 예를 들어 1회 혹은 수회, 예컨대, 2회, 3회 혹은 심지어 그 이상, 예컨대, 10회 전단될 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료는 예컨대 전단될 수 있고, 얻어진 섬유 재료는 상기 제 1 체에 통과시킬 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료는 전단될 수 있고, 얻어진 섬유 재료는 상기 제 1 체보다 평균 개구 크기가 작은 제 2 체에 통과시켜, 제 3 섬유 재료를 제공할 수 있다.
상기 제 3 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비에 대한 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 예컨대 약 1.5 미만, 약 1.4 미만, 약 1.25 미만, 또는 심지어 약 1.1 미만일 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료는 예컨대 상기 제 1 체보다 평균 개구 크기가 작은 제 2 체에 통과시킬 수 있다.
상기 전단 및 통과는 예컨대 동시에 수행될 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는, 예컨대, 약 10/1보다 크거나, 약 25/1보다 크거나, 또는 심지어 약 50/1보다 클 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이는 예를 들어 약 0.5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜ 사이, 예컨대, 약 0.75 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜ 사이일 수 있다. 상기 제 2 섬유 재료의 평균 폭은 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 사이, 예컨대, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 사이일 수 있다.
상기 제 2 섬유 재료의 길이의 표준편차는 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이의 약 60% 미만, 예컨대, 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이의 약 50% 미만일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 BET 표면적은 약 0.5 ㎡/g보다 크고, 예컨대, 약 1.0 ㎡/g 이상, 약 1.5 ㎡/g 이상, 약 1.75 ㎡/g 이상 또는 심지어 약 0.5 ㎡/g 이상이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 다공도는 약 70% 보다 크고, 예컨대, 약 85% 이상 또는 약 90% 이상이다.
일부의 실시예에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비에 대한 상기 제 1 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 약 1.5 미만, 예컨대, 약 1.4 미만, 약 1.25 미만, 또는 약 1.1 미만이다.
구체적인 실시형태에 있어서, 상기 체는 모노필라멘트를 섞어 짬으로써(interweaving) 형성된다.
상기 섬유원은 예컨대 셀룰로스계 재료, 리그노셀룰로스계 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유원은 톱밥일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유원은, 예컨대 종이원(paper source)으로부터 유래된 섬유와 텍스타일원으로부터 유래된 섬유 예컨대 면과의 섬유의 블렌드를 포함한다.
또한, 개시된 섬유 재료의 제조방법은 섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 및 상기 섬유 재료를 제 1 체에 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경에 대한 상기 제 1 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 약 1.5 미만이다.
또, 개시된 섬유 재료의 제조방법은 섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 상기 섬유 재료를 제 1 체에 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계; 및 상기 제 2 섬유 재료를 재차 전단하여 제 3 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함한다.
개시된 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 약 5보다 크고, 섬유 길이의 표준 편차는 평균 섬유 길이의 약 60% 미만이다.
예를 들어, 상기 평균 길이-대-직경 비는 약 10/1보다 클 수 있고, 예컨대, 약 15/1 이상, 약 25/1 이상, 35/1 이상, 약 45/1 이상, 또는 심지어 약 50/1 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 평균 길이는 약 0.5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜ 사이일 수 있다.
개시된 섬유 재료의 제조방법은 섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 상기 제 1 섬유 재료를 회수하는 단계; 및 상기 제 1 섬유 재료를 전단하여 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함한다.
개시된 복합체는 섬유 재료, 수지 및 염료를 포함한다. 예를 들어, 상기 염료는 상기 복합체 중의 섬유 재료의 제조시 도움이 될 수 있다.
예를 들어, 상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 약 5보다 클 수 있고, 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 약 60% 미만일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 복합체는 추가적으로 염료를 포함한다.
일부의 실시예에 있어서, 상기 염료는 상기 섬유 속에 스며들거나 해당 섬유 표면상에 놓일 수 있다.
상기 복합체는 향료 또는 방향제를 포함할 수 있다.
개시된 복합체의 제조방법은 섬유 재료를 염색하는 단계; 상기 섬유 재료를 수지와 배합하는 단계; 및 상기 배합물로부터 복합체를 성형하는 단계를 포함한다.
개시된 복합체의 제조방법은 수지에 염료를 첨가해서 염료/수지 배합물을 제공하는 단계; 상기 염료/수지 배합물을 섬유 재료와 배합하는 단계; 및 상기 염료/수지 배합물 및 섬유 재료로부터 복합체를 성형하는 단계를 포함한다.
임의의 복합체는 예컨대 디딤대(stepping stool), 파이프, 패널, 갑판재(decking material), 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴(pole), 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판(sign), 프레임(frame), 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목(railroad tie), 접시, 공구 손잡이, 스톨(stall), 필름, 랩(wrap), 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더(divider), 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브(wharves), 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용(above- and below-ground) 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소(shelter), 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자(casket), 책표지, 지팡이 및 목발의 형태일 수 있다.
제 1 측면 및/또는 상기 제 1 측면의 실시형태는 이하의 이점의 임의의 하나 혹은 조합일 수 있다. 상기 섬유 재료는 예컨대 용융 열가소성 수지에 분산되기 쉽다. 상기 섬유 재료는 예컨대 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포를 가질 수 있으므로, 그들의 특성은 일관되게 규정된다. 예를 들어, 섬유 재료의 섬유는, 용융 수지와 배합될 경우, 용융 수지의 유동성(rheology)을 일정하고 단정할 수 있는 방식으로 개질하여, 예컨대, 성형 및 압출하기 보다 용이한 수지/섬유 재료 배합물로 된다. 예를 들어, 상기 섬유 재료는 사출 금형(mold)과 관련되거나 발견되는 것, 예컨대, 게이트 혹은 핫 러너(hot runner) 등의 작은 개구 혹은 유로를 용이하게 통과할 수 있다. 이러한 섬유 재료로부터 성형된 부품은 예를 들어 필요한 경우 커다란 입자 및/또는 응집 입자의 가시적인 반점이 거의 없는 양호한 표면 마무리를 보일 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 제 2 측면은 치밀화된 섬유 재료, 상기 치밀화된 섬유 재료의 제조방법 및 상기 치밀화된 섬유 재료로 이루어진 복합체를 특징으로 한다.
개시된 섬유 재료의 치밀화(densifying) 방법은 섬유 재료에 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및/또는 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 바인더를 첨가하여 섬유 재료-바인더 배합물을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 치밀화되어, 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 큰, 예를 들어, 3배, 4배, 5배, 6배, 8배, 10배, 12배, 20배 또는 그 이상, 예컨대, 40배 큰 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공한다. 바람직하게는, 상기 치밀화된 재료의 부피 밀도는 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 3배 또는 약 4배 크다.
또, 개시된 섬유 재료의 치밀화 방법은 폴리코팅지로부터 적어도 일부 유래된 섬유 재료를 치밀화하여, 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 큰, 예를 들어, 3배, 4배, 5배, 6배, 8배, 10배, 12배, 20배 또는 그 이상, 예컨대, 40배 큰 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함한다. 치밀화는 상기 섬유 재료를 적어도 약 50℃의 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
또한, 개시된 섬유 재료의 치밀화 방법은 바인더가 적용되는 바인더 적용 영역에 섬유 재료를 통과시켜 섬유 재료-바인더 배합물을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 치밀화되어 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 큰, 예를 들어, 3배, 4배, 5배, 6배, 8배, 10배, 12배, 20배 또는 그 이상, 예컨대, 40배 큰 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공한다.
개시된 섬유 재료의 치밀화 방법은 섬유 재료로부터 공기를 배기하여, 상기 섬유 재료의 부피 밀도를 적어도 약 2배 증가시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 상기 방법은 상기 섬유 재료를 용기 속에 밀봉하는 단계 및 상기 용기로부터 공기를 배기하는 단계를 포함한다.
또, 개시된 펠릿 또는 칩은 치밀화된 섬유 재료를 포함한다. 상기 펠릿 또는 칩의 부피 밀도는 적어도 0.3 g/㎤이다. 상기 치밀화된 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료, 및 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및/또는 약 25℃ 이만의 유리전이온도를 가진 바인더를 포함한다. 상기 펠릿 또는 칩은, 예컨대, 평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 펠릿은 중공의 내부 혹은 다엽성 구조를 규정한다.
개시된 판형상 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 적어도 0.3 g/㎤이다. 상기 치밀화된 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료를 포함한다. 상기 판형상 치밀화된 섬유 재료는, 예컨대, 평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이이다.
또한, 개시된 섬유 재료의 치밀화 방법은 섬유 재료에 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및/또는 약 25℃ 이만의 유리전이온도를 가진 바인더를 첨가하여, 섬유 재료-바인더 배합물을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 섬유-바인더 배합물은 약 25 중량% 미만, 예컨대, 15 중량%, 10 중량%, 5 중량% 또는 약 1 중량% 미만의 바인더를 포함한다. 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 치밀화되어, 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 큰, 예를 들어, 3배, 4배, 5배, 6배, 8배, 10배, 12배, 20배 또는 그 이상, 예컨대, 약 40배 큰 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공한다.
개시된 섬유 재료의 압축 방법은 바인더를 포함하는 섬유 재료를 부재에 대해서, 예컨대, 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 위치시켜, 미압축 복합체를 제공하는 단계; 및 상기 미압축 복합체를 압축하여 압축된 복합체를 제공하는 단계를 포함한다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 압축은 단일 부재 및 지지체를 이용해서 수행된다.
어떠한 치밀화된 섬유 재료라도 이용해서 본 명세서에 개시된 임의의 물품을 성형할 수 있다.
상기 치밀화된 섬유 재료는 향료 또는 방향제를 포함할 수 있다.
상기 치밀화된 섬유 재료는 예컨대, 복합체를 제조하는 데 이용될 수 있거나, 또는 이들은 그 자체로서 또는 첨가제와 함께, 예를 들어 방출 제어된 기질로서 사용될 수 있다.
개시된 섬유 재료 예컨대 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료의 치밀화 방법은 바인더를 이용하지 않는다.
개시된 치밀화된 섬유 재료의 펠릿 또는 칩은 부피 밀도가 적어도 약 0.3 g/㎤이다. 상기 치밀화된 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료 이외의 섬유 재료 및 바인더를 포함한다. 상기 펠릿 또는 칩의 평균 두께는 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이, 평균 폭은 약 2 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이, 평균 길이는 약 5 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이이다.
또, 개시된 판형상 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 적어도 약 0.3 g/㎤이다. 상기 치밀화된 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료 이외의 섬유 재료 및 바인더를 포함한다. 상기 판형상 치밀화된 섬유 재료의 평균 두께는 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이, 평균 폭은 약 2 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이, 평균 길이는 약 5 ㎜ 내지 약 40 ㎜ 사이이다.
제 2 측면 및/또는 해당 제 2 측면의 각종 실시형태는 이하의 이점의 어느 하나 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 예컨대, 펠릿 또는 칩 형태의 상기 치밀화된 섬유 재료는 취급, 기계에의 공급, 반송 및 다른 재료, 예를 들어, 수지, 예컨대, 열가소성 수지와의 혼합이 용이하다.
일반적으로, 본 발명의 제 3 측면은 가교 복합체, 및 나노미터 규모의 충전제를 포함하는 복합체를 특징으로 한다. 상기 나노미터 규모의 충전제를 포함하는 복합체는 필요한 경우 임의적으로 가교된다.
개시된 복합체의 제조방법은 섬유 재료를 방사선 가교성 수지, 예컨대, 열가소성 수지와 배합해서, 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 약 5보다 크고, 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 약 85% 미만이다. 상기 섬유 재료/가교성 수지는 예컨대, 이온화 방사선으로 조사하여, 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시킨다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물은 상기 조사 단계 전에 소정의 형상으로 성형된다.
상기 방사선 가교성 수지는 예를 들어 열가소성 또는 열경화성, 예컨대, 캐스트 열경화성일 수 있다. 예를 들어, 상기 방사선 가교성 수지는 폴리올레핀, 예컨대, 폴리에틸렌(예컨대, 폴리에틸렌의 공중합체), 폴리프로필렌(예컨대, 폴리프로필렌의 공중합체), 폴리에스터(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리아마이드(예컨대, 나일론 6, 6/12 또는 6/10), 폴리에틸렌이민, 엘라스토머성 스타이렌 공중합체(예컨대, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 공중합체), 폴리아마이드 엘라스토머(예컨대, 폴리에터-폴리아마이드 공중합체), 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 또는 이들 수지의 상용성 혼합물일 수 있다.
일부의 구체적인 실시형태에 있어서, 상기 수지는 다분산도(polydispersity)가 약 2보다 큰, 예컨대, 약 3 이상, 약 3.5 이상, 약 4.0 이상, 약 4.5 이상, 약 5.0 이상, 약 7.5 이상 또는 심지어 약 10 이상인 폴리올레핀이다. 높은 다분산도는 상기 가교 복합체의 내충격성을 향상시킬 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 폴리올레핀은 약 10보다 큰, 예컨대, 15 이상, 20 이상, 25 이상, 30 이상, 또는 심지어 약 50 이상인 용융 유량(melt flow rate)을 가진다. 높은 용융 유량은 예컨대 복합체의 성형 동안 전단 가열(shear heating)을 감소시킴으로써 복합체의 제조를 도울 수 있다.
구체적인 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료는 섬유원, 예를 들어 경질 혹은 연질 목재(예컨대, 오크, 서양 삼나무 또는 미국 삼나무)를 밀링(milling)하여 얻어진 톱밥을 전단하여 얻어진다.
상기 섬유 재료의 섬유의 평균 길이-대-직경 비는, 예를 들어, 약 10/1보다 클 수 있고, 예컨대, 15/1 이상, 25/1 이상, 또는 심지어 약 50/1 이상일 수 있다. 높은 L/D는 상기 복합체의 기계적 특성, 예컨대 인장 강도 및 굴곡 탄성률을 향상시킬 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 약 75% 미만, 예컨대, 50% 미만, 35% 미만, 25% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 또는 심지어 약 2.5% 미만이다. 낮은 표준편차는 예컨대 섬유 재료/수지 블렌드의 가공성을 향상시킬 수 있다. 상기 섬유 재료의 평균 길이는 예를 들어 약 0.5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜ 사이, 예컨대, 약 0.75 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜ 사이일 수 있다. 상기 섬유 재료의 평균 폭은 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 사이, 예컨대 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 사이이다.
상기 섬유 재료는 예를 들어 텍스타일, 예컨대, 면 지스러기 혹은 조각, 종이원, 식물 혹은 나무로부터 유래될 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료는 예컨대, 종이원으로부터 유래된 섬유와 텍스타일원, 예컨대, 면으로부터 유래된 섬유의 섬유 블렌드를 포함한다.
구체적인 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물의 조사는 감마선 혹은 전자선에 의해 수행된다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 복합체는 구조체, 장식품 및 물품, 디딤대, 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이 및 목발의 형태이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료는 섬유원을 전단하여 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 및 상기 제 1 섬유 재료를 평균 개구 크기가 약 1.59 ㎜(1/16 인치, 0.0625 인치) 미만인 제 1 체에 통과시켜 제 2 재료를 제공하는 단계에 의해 제조된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 0.79 ㎜(1/32 인치, 0.03125 인치) 미만, 예컨대, 약 0.40 ㎜(1/64 인치, 0.015625 인치) 미만이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 에너지/광자(photon)(단위; 전자볼트)가 약 102 eV/광자보다 큰, 예컨대, 103, 104, 105, 106 eV/광자보다 크거나 또는 심지어 약 107 eV/광자보다 큰 전자방사선에 의해 수행된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 전자방사선의 에너지/광자는 약 104 내지 약 107 eV/광자 사이, 예컨대, 약 105 내지 약 106 eV/광자 사이이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 주파수가 약 1016 ㎐ 이상, 약 1017 ㎐, 1018 ㎐, 1019 ㎐, 1020 ㎐ 이상, 또는 심지어 약 1021 ㎐ 이상인 전자방사선에 의해 수행된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 전자방사선의 주파수는 약 1018 내지 약 1022 ㎐ 사이, 예컨대, 약 1019 내지 약 1021 ㎐ 사이이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물이 적어도 약 0.25 Mrad, 예컨대, 적어도 1.0 Mrad, 적어도 2.5 Mrad, 적어도 5.0 Mrad, 또는 적어도 약 10 Mrad의 선량(dose)을 받을 때까지 수행된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물이 약 1.0 Mrad 내지 약 6.0 Mrad 사이, 예컨대, 약 1.5 Mrad 내지 약 4.0 Mrad 사이의 선량을 받을 때까지 수행된다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 약 5 내지 약 1500 킬로래드/시간(kilorad/hour) 사이, 예컨대, 약 10 내지 약 750 킬로래드/시간 사이 또는 약 50 내지 약 350 킬로래드/시간 사이의 선량률(dose rate)에서 수행된다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 60Co 원으로부터 발생된 전자방사선에 의해 수행된다.
또, 개시된 복합체는 가교 수지 및 평균 길이-대-직경 비가 약 5보다 크고 섬유 길이의 표준편차가 평균 섬유 길이의 약 85% 미만인 섬유 재료를 포함한다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 평균 길이-대-직경 비는 약 10/1보다 크고, 예컨대, 약 15/1 이상, 약 25/1 이상, 또는 심지어 약 0/1 이상이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 길이의 표준 편차는 상기 평균 섬유 길이의 약 75% 미만, 예컨대, 50% 미만, 35% 미만, 25% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 또는 심지어 약 2.5% 미만이다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료의 평균 길이는 약 5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜ 사이, 예컨대, 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 사이이다.
또, 개시된 복합체의 제조방법은 섬유원을 전단하여 섬유 재료를 제공하는 단계; 상기 섬유 재료를 가교성 수지와 배합하여 섬유 재료/수지 배합물을 제공하는 단계; 및 감마 방사선으로 조사하여 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함한다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 전단은 회전 나이프 커터에 의해 수행된다.
개시된 복합체의 제조방법은 섬유 재료를 방사선 가교성 수지와 배합해서 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 약 5보다 크고, 섬유 길이의 표준편차가 평균 섬유 길이의 약 85% 미만이다. 상기 섬유 재료/가교성 수지는 소정의 형상으로 성형되고, 조사되어 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시킨다.
개시된 복합체의 제조방법은 충전제, 예컨대, 섬유 재료를 방사선 가교성 수지와 배합하여 충전제/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계 및 상기 충전제/가교성 수지 배합물을 조사하여 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함한다.
복합체에 있어서 예컨대, 효모 및/또는 세균의 생물학적 과잉성장을 감소시키는 개시된 방법은 사용 전에 복합체에 이온화 방사선을 조사하는 단계를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 복합체는 보드 형태, 예컨대, 갑판재이다.
개시된 복합체는 수지, 횡방향 치수가 약 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 포함한다. 일부의 실시예에 있어서, 상기 횡방향 치수는 500 ㎎ 미만이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 수지는 예컨대, 화학적 가교제 또는 방사선을 이용해서 가교된다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료를 포함한다.
구체적인 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 약 5보다 크고 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 약 85% 미만이다.
개시된 복합체의 제조방법은 횡방향 치수가 약 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 수지와 배합하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 충전제/섬유 재료/수지의 배합물을 소정의 형상으로 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다. 소정의 형상은 예컨대 조사에 의해 상기 수지를 적어도 부분적으로 가교시킬 수 있다.
개시된 복합체의 제조방법은 횡방향 치수가 약 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 방사선 가교성 수지와 배합해서 충전제/섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계; 및 충전제/섬유 재료/가교성 수지 배합물을 조사하여 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함한다.
또, 개시된 복합체는 평균 길이-대-직경 비가 약 5 미만이고 섬유 길이의 표준편차가 평균 섬유 길이의 약 85% 미만인 섬유가 내부에 분산되어 있는 톱밥 및 수지를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 톱밥은 경질 목재, 예컨대, 오크, 또는 연실 목재, 예컨대, 서양 삼나무, 미국 삼나무 또는 소나무로부터 유래된다.
개시된 복합체의 제조방법은 또한 톱밥을 전단하여 섬유 재료를 제공하는 단계; 및 상기 섬유 재료를 수지와 배합하여 섬유 재료/수지 배합물을 제공하는 단계를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 방법은 상기 섬유 재료/수지 배합물을 감마 방사선으로 조사하여 상기 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 추가로 포함해도 된다.
제 3 측면 및/또는 해당 제 3 측면의 실시형태는 이하의 이점의 어느 하나 또는 그들의 조합을 제공할 수 있다. 상기 복합체는 우수한 기계적 특성, 예컨대, 내마모성, 압축강도, 파괴저항성, 충격 강도, 굽힘 강도, 인장 탄성률, 굴곡 탄성률 및 파단 신장률을 가질 수 있다. 상기 복합체는 우수한 저온 성능, 예를 들어, 저온, 예컨대, 0℃ 이하, 예컨대, -10℃, -20℃, -40℃, -50℃, -60℃ 이하 또는 심지어 -100℃ 이하의 온도에서 파단 및/또는 균열하는 경향을 감소시킬 수 있다. 상기 복합체는 우수한 고온 성능, 예를 들어, 비교적 고온, 예컨대, 100℃ 이상, 예컨대, 125℃ 이상, 150℃ 이상, 200℃ 이상, 250℃ 이상, 300℃ 이상, 400℃ 이상, 또는 심지어 500℃ 이상에서 그들의 유리한 기계적 특성을 유지한다. 복합체는 우수한 내약품성, 예를 들어 용매, 예컨대, 탄화수소계 용매 중에서의 팽창에 대한 내성, 예컨대, 강산, 강염기, 강력한 산화제(예컨대, 염소 또는 표백제) 또는 환원제(예컨대, 소듐 혹은 칼륨 등의 활성 금속)에 의한 화학약품 공격에 대한 내성을 가질 수 있다. 복합체는 방사선에 의한 복합체의 처리가 임의의 세균, 예컨대, 균류, 세균 혹은 곤충을 죽이는 경향이 있기 때문에 감소된 경향의 부패 및 붕괴성을 가질 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 제 4 측면은 방향성(fragnanced) 복합체 및 그 제조방법을 특징으로 한다. 방향성 복합체는 필요한 경우 가교될 수 있다.
섬유원, 섬유 재료 또는 치밀화된 섬유 재료는 방향제와의 배합물로 개시된다. 방향제의 예로는 서양 삼나무, 상록수 또는 미국 삼나무를 들 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 방향제와 조합된 상기 섬유원, 섬유 재료 또는 치밀화된 섬유 재료는 착색제 및/또는 살생물제를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 방향제는 나무 방향제, 예컨대, 천연 미국 삼나무 방향제를 포함하고, 색상, 예컨대, 적색은 해당 방향제가 유래되는 나무와 일치한다.
또한, 섬유원, 섬유 재료 또는 치밀화 섬유 재료는 방향제 및 수지, 예컨대, 열가소성 수지와 병용해서 개시되어 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 착색제 및/또는 살생물제도 이용된다. 일부의 실시형태에 있어서, 방향제는 나무 방향제, 예컨대, 천연 미국 삼나무 방향제를 포함하고, 색상, 예컨대, 적색은 해당 방향제가 유래되는 나무와 일치한다.
개시된 복합체의 제조방법은 섬유 재료를 방향제에 첨가하여 섬유 재료-방향제 배합물을 제공하는 단계; 및 상기 섬유 재료-방향제 배합물을 압축하여 복합체를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방향제는 예컨대 상기 섬유 재료에 첨가된 수지 중에 있을 수 있다.
개시된 복합체는 또한 섬유 재료 및 방향제를 포함한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 복합체는 또한 수지, 예컨대, 열가소성 또는 열경화성 수지를 포함한다. 상기 섬유 재료의 섬유의 길이-대-직경 비는 예컨대 약 5보다 클 수 있고, 예컨대, 10 이상, 25 이상, 50 이상 혹은 약 100 이상일 수 있다.
상기 제 4 측면 및/또는 해당 제 4 측면의 실시형태는 이하의 이점의 어느 하나 또는 그들의 조합을 가질 수 있다. 개시된 방향성 복합체, 예컨대, 치밀화된 섬유 재료 및 목재-대체 복합체는 구입의 관점에서 관심을 자극할 수 있고, 독특한 상표화 및 마케팅 기회를 허용할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 제 5 측면은 독특하고 유쾌하며 심지어 두드러진 시각적 특성을 가진 복합체 및 그의 제조방법을 특징으로 한다.
개시된 복합체는 수지 및 섬유 재료를 포함하고, 외표면을 가진다. 상기 섬유 재료의 일부는 볼 수 있다.
상기 섬유 재료는 외부면 상에서, 외표면 내에서 혹은 외표면 하에서, 예컨대, 약 0.100 인치 미만, 예컨대, 0.050 인치 미만, 0.025 인치 미만, 0.010 인치 미만 또는 약 0.005 인치 미만의 거리의 표면 하에서 볼 수 있다.
또한, 개시된 복합체로는 투명(transparent) 수지, 예컨대, 투명 나일론 또는 투명화(clarified) 폴리프로필렌 및 섬유 재료를 포함한다.
개시된 복합체의 제조방법은 수지와 섬유 재료를 배합하여 수지/섬유 재료 배합물을 제공하는 단계; 및 수지/섬유 재료 배합물을 압축시켜 상기 섬유 재료의 일부가 보이는 외표면을 가진 복합체를 제공하는 단계를 포함한다.
개시된 복합체의 제조방법은 투명 수지 및 섬유 재료를 배합하여 투명 수지/섬유 재료 배합물을 제공하는 단계; 및 상기 투명 수지/섬유 재료 배합물을 압축하여 복합체를 제공하는 단계를 포함한다.
제 5 측면 및/또는 해당 제 5 측면의 실시형태는 이하의 이점의 어느 하나 또는 그들의 조합을 가질 수 있다. 복합체는 독특하고 유쾌하며 심지어 두드러진 시각적 특성을 가질 수 있는 동시에 바람직한 기계적 특성, 예컨대, 높은 내마모성, 높은 압축강도, 파괴저항성, 높은 충격 강도, 높은 굽힘 강도, 높은 인장 탄성률, 높은 굴곡 탄성률 및 높은 파단 신장률 등을 가질 수 있다. 이러한 복합체는 예컨대, 상표명 인지도 및 상표명 로열티를 증강시킬 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같은 "섬유 재료"란 용어는 무수히 많은 느슨하고 별개의 분리가능한 섬유를 포함하는 재료이다. 예를 들어, 섬유 재료는 폴리코팅지 또는 표백된 크래프트지 섬유원으로부터 예컨대, 회전 나이프 커터에 의한 전단에 의해 제조될 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같은 "체"란 용어는 예를 들어 천공판, 실린더 등이나, 철사망 혹은 직포 등의 크기에 따라 재료를 체거름할 수 있는 부재를 의미한다.
나노미터 규모의 충전제는 약 1000 ㎚ 미만의 횡방향 치수를 가진 것이다. 나노미터 규모의 충전제의 횡방향 치수는 구형 입자 혹은 비교적 길고 얇은 섬유인 경우 그의 직경, 또는 불규칙적인 형상의 입자의 최대 크기이다.
복합체가 사람으로부터 3 피트 거리에서 유지될 경우 일광 조건 하에 평균 시력을 가진 사람이 상기 섬유 재료를 볼 경우 상기 섬유 재료는 복합체 상 혹은 내에서 보일 수 있다.
본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 등록 및 기타 문헌은 참고로 그들의 전문이 본 명세서에 도입된다.
본 발명의 기타 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명 및 청구의 범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 섬유원의 제 1 및 제 2 섬유 재료로의 변환을 예시한 블록도;
도 2는 회전 나이프 커터의 단면도;
도 3 내지 도 8은 모노필라멘트로 이루어진 각종 체의 평면도;
도 9는 섬유원의 제 1, 제 2 및 제 3 섬유 재료로의 변환을 예시한 블록도;.
도 10a 및 도 10b는 섬유원의 사진으로; 도 10a는 폴리코팅지 용기의 사진이고, 도 10b는 미표백 크래프트지 롤의 사진;
도 11 및 도 12는 각각 폴리코팅지로부터 제조된 섬유 재료의 25배 확대 및 1000배 확대된 주사전자 현미경 사진이며, 상기 섬유 재료는 1/8 인치 개구를 가진 체를 이용한 회전 나이프 커터 상에서 제조됨;
도 13 및 도 14는 각각 표백된 크래프트 보드지로부터 제조된 섬유 재료의 25배 확대 및 1000배 확대된 주사전자 현미경 사진이며, 상기 섬유 재료는 1/8 인치 개구를 가진 체를 이용한 회전 나이프 커터 상에서 제조됨;
도 15 및 도 16은 표백된 크래프트 보드지로부터 제조된 섬유 재료의 25배 확대 및 1000배 확대된 주사전자 현미경 사진이며, 상기 섬유 재료는 각각 전단 동안 1/16 인치 개구를 가진 체를 이용한 회전 나이프 커터 상에서 2회 전단됨;
도 17 및 도 18은 표백된 크래프트 보드지로부터 제조된 섬유 재료의 25배 확대 및 1000배 확대된 주사전자 현미경 사진이며, 상기 섬유 재료는 회전 나이프 커터 상에서 3회 전단되었으며, 이때 첫번째 전단 동안에는 1/8인치 체가 사용되고, 두번째 전단 동안에는 1/16 인치 체가 사용되고, 세번째 전단 동안에는 1/32 인치 체가 사용되었음;
도 19는 섬유원을 섬유 재료로 변환하고 나서 상기 섬유 재료를 치밀화한 예를 예시한 블록도;
도 20은 펠릿 형상의 치밀화된 섬유 재료를 나타낸 도면;
도 20a는 중공의 중심이 펠릿의 중심과 일직선상에 있는 중공 펠릿의 횡단면도;
도 20b는 중공의 중심이 펠릿의 중심과 일직선상에서 벗어나 있는 중공 펠릿의 횡단면도;
도 20c는 삼엽형 펠릿의 횡단면도;
도 21은 가역성 부피 치밀화를 나타낸 블록도;
도 22는 바인더로 코팅하고/하거나 상기 섬유 재료에 첨가제를 첨가하는 공정의 개략적 측면도;
도 23은 치밀화된 섬유 재료를 형성하는 공정의 개략적 측면도;
도 24는 펠릿 밀을 절단해서 나타낸 사시도;
도 25는 치밀화된 섬유 재료를 제조하는 공정의 개략적 측면도;
도 25a는 도 25 중 영역(25A)의 확대도;
도 26은 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 소정의 형상으로 변환하고 나서 해당 소정의 형상에 조사해서 가교 복합체를 형성하는 방법의 블록도.
도 27은 감마선 조사기(gamma irradiator)를 절단해서 표시한 사시도;
도 28은 도 27 중 영역(28)의 확대 사시도;
도 29는 복합체의 섬유 재료의 일부가 보이는 디딤대 형태의 수지/섬유 재료 복합체의 사진;
도 30은 도 29의 사각형 영역의 확대도;
도 31A, 도 31B 및 도 31C는 금형 표면을 가진 금형으로부터 복합체를 개략적으로 예시한 도면;
도 32는 섬유 재료를 실질적으로 함유하지 않는 내부 및 해당 내부를 둘러싸는 동시에 섬유 재료를 포함하고 있는 외부를 가진 수지/섬유 재료 복합체의 단면도;
도 33은 섬유 재료를 실질적으로 모두 함유하는 내부 및 해당 내부를 둘러싸는 동시에 섬유 재료를 실질적으로 함유하고 있지 않은 외부를 가진 투명 수지/섬유 재료 복합체의 단면도.
일반적으로, 섬유 재료, 치밀화된 섬유 재료 및 이들 재료로 이루어진 복합 체 및 이들 재료의 조합물이 개시되어 있다.
본 명세서에 개시된 섬유 재료의 일부는 수지, 예컨대 열가소성 수지 중에 분산되기 쉽고, 일정하고 예측가능한 방식으로 수지의 유동성을 유리하게 개질시킬 수 있고, 그 결과, 예컨대, 성형 및 압출하기 용이한 수지/섬유 재료 배합물을 얻을 수 있다. 본 명세서에 개시된 치밀화된 섬유 재료, 예컨대 펠릿 또는 칩 형태의 것들은 취급, 기계에의 공급, 반송 및 다른 재료, 예를 들어, 수지, 예컨대, 열가소성 수지와의 혼합이 용이하다. 본 명세서에 개시된 많은 복합체는 내마모성, 압축강도, 파괴저항성, 충격 강도, 굽힘 강도, 인장 탄성률, 굴곡 탄성률 및 파단 신장률 등의 우수한 기계적 특성을 가진다. 많은 복합체, 특히 많은 가교 복합체는, 저온에서의 파단 및/또는 균열 경향을 감소시키고, 고온 안정성 및 내약품성을 증강시킨다. 일부의 방향성 복합제, 예컨대 목재-대체 복합체는 구입의 점에서 관심을 구입의 관점에서 관심을 자극할 수 있고, 독특한 상표화 및 마케팅 기회를 허용할 수 있다. 개시된 많은 복합체는 독특하고, 유쾌하고 또는 심지어 두드러진 시각적 특성을 가진다.
섬유 재료
일반적으로, 섬유 재료는 예컨대, 섬유원을 전단하여 섬유 재료를 해리시킴으로써 1개 이상의 섬유원으로부터 유래된다.
도 1을 참조하면, 섬유원(10)은 예컨대 회전 나이프 커터에서 전단시켜, 제 1 섬유 재료(12)를 제공한다. 이 섬유 재료는 예컨대 치밀화된 섬유 재료 및/또는 복합체를 만드는 데 제공됨으로써 이용될 수 있고, 상기 제 1 섬유 재료(12)는 평 균 개구 크기가 1.59 ㎜(1/16 인치, 0.0625 인치) 이하인 제 1 체(16)를 통과해서 제 2 섬유 재료(14)를 제공할 수 있다. 필요한 경우, 섬유원(10)은 전단 전에 예컨대 세단기(shredder)로 절단할 수 있다. 예를 들어, 섬유원(10)으로서 종이를 사용할 경우, 해당 종이는 먼저 세단기, 예를 들어, 카운터-회전 나사 세단기, 예컨대 문손사(Munson)(미국 뉴욕주의 유티카시에 소재함)에서 제조된 것 등을 이용해서 예컨대, 폭 1/4인치 내지 1/2인치인 스트라이프로 절단할 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 섬유원(10)의 전단 및 얻어진 제 1 섬유 재료(12)의 제 1 체(16)의 통과는 동시에 수행된다. 상기 전단 및 통과는 배취식(batch-type) 공법으로 수행될 수도 있다.
예를 들어, 회전 나이프 커터는 섬유원(10)을 동시에 전단하고 제 1 섬유 재료(12)를 체거름하는 데 사용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 회전 나이프 커터(20)는 섬유원(10)을 잘라서 제조된 잘라진 섬유원(10')이 반입될 수 있는 호퍼(22)를 포함한다. 이 잘라진 섬유원(10')은 고정날(24)과 회전날(26) 사이에서 전단되어 제 1 섬유 재료(12)를 제공한다. 제 1 섬유 재료(12)는 상기 치수를 가진 체(16)에 통과시키고, 얻어진 제 2 섬유 재료(14)는 통(30)에 회수한다. 상기 제 2 섬유 재료(14)의 회수를 돕기 위해서, 통(30)은 공칭 대기압 이하의 압력, 예를 들어, 공칭 대기압의 적어도 10% 이하, 예컨대, 공칭 대기압의 적어도 25% 이하, 공칭 대기압의 적어도 50%, 또는 공칭 대기압의 적어도 75% 이하를 가질 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서는, 진공원(50)을 이용해서 상기 통을 공칭 대기압 이하로 유지한다.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 1 체(16)의 평균 개구 크기는 0.79 ㎜(1/32 인치, 0.03125 인치) 미만, 예컨대, 0.51 ㎜(1/50 인치, 0.02000 인치) 미만, 0.40 ㎜(1/64 인치, 0.015625 인치) 미만, 0.23 ㎜(0.009 인치) 미만, 0.20 ㎜(1/128 인치, 0.0078125 인치), 0.18 ㎜(0.007 인치) 미만, 0.13 ㎜(0.005 인치), 또는 심지어 0.10 ㎜(1/256 인치, 0.00390625 인치) 미만이다. 상기 체(16)는 바람직한 개구 크기를 부여하도록 적절한 직경을 가진 모노필라멘트(52)를 섞어 짜서 제조한다. 예를 들어, 상기 모노필라멘트는 금속, 예컨대, 스테인레스강으로 제조될 수 있다. 개구 크기가 작아짐에 따라, 모노필라멘트에 대한 구조적 요구는 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, 0.40 ㎜ 이하의 개구 크기를 위해서, 체는 스테인레스강 이외의 재료, 예컨대, 티타늄, 티타늄 합금, 비정질 금속, 니켈, 텅스텐, 로듐, 레늄, 세라믹 또는 유리로 이루어진 모노필라멘트로부터 체를 제조하는 것이 유리할 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 체는 판, 예를 들어 개구를 가진 금속 판으로 제조하고, 예컨대, 레이저를 이용해서 판으로 절단한다.
일부의 실시형태에 있어서, 제 2 섬유 재료(14)는 전단하고, 상기 제 1 체(16) 또는 상이한 크기의 체에 통과시킨다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료(14)는 상기 제 1 체(16)의 평균 개구 크기와 동일 또는 그 이하의 평균 개구 크기를 가진 제 2 체에 통과시킨다.
도 9를 참조하면, 제 3 섬유 재료(62)는 상기 제 2 섬유 재료(14)를 전단하고 얻어진 재료를 상기 제 1 체(16)의 평균 개구 크기보다 작은 평균 개구 크기를 가진 제 2 체(60)에 통과시킴으로써 상기 제 2 섬유 재료(14)로부터 제조될 수 있다.
적절한 섬유원으로는 셀룰로스계 섬유원, 예컨대 도 10a(폴리코팅지) 및 도 10b(크래프트지)에 도시된 것과 같은 종이 제품을 비롯한 종이류; 리그노셀룰로스 섬유원, 예를 들어 목재 및 목재 관련 재료, 예컨대, 파티클 보드(particle board) 등을 들 수 있다. 기타 적절한 섬유원으로는 천연 섬유원, 예컨대, 풀, 왕겨(rice hull), 바가스(bagasse), 면, 황마, 대마, 아마, 대나무, 사이잘마, 마닐라삼, 밀짚, 옥수수 속대, 왕겨, 코코넛 헤어(coconut hair); α-셀룰로스 함량이 높은 섬유원, 예컨대, 면; 합성 섬유원, 예컨대, 압출 얀(yarn)(배향 얀 또는 비배향 얀) 또는 탄소 섬유원; 무기 섬유원; 및 금속 섬유원을 들 수 있다. 천연 또는 합성 섬유원은 버진 스크랩 텍스타일 재료, 예컨대, 자투리로부터 얻어질 수 있거나 또는 이들은 소비 후의 폐기물, 예컨대, 천조각일 수 있다. 종이 제품이 섬유원으로서 사용될 경우, 이들은 새로운 재료, 예컨대, 스크랩 버진 재료일 수 있거나, 또는 이들은 사용 후 폐기물일 수 있다. 부가적인 섬유원은 미국 특허 제6,448,307호, 제6,258,876호, 제6,207,729호, 제5,973,035호 및 제5,952,105호에 기재되어 있다.
구체적인 실시형태에 있어서, 상기 섬유원으로는 예컨대 경질 또는 연질 목재를 밀링, 기계가공 또는 사포질해서 얻어진 톱밥을 들 수 있다. 경질 목재의 예로는 오크, 단풍나무, 체리(예컨대, 브라질 체리), 호두나무, 마호가니, 편백속의 삼나무 또는 로즈우드를 들 수 있다. 연질 목재의 예로는 서양 삼나무(예컨대, 적 색 및 백색 서양 삼나무), 소나무, 가문비나무, 전나무(예컨대, 더글라스 전나무) 및 미국 삼나무를 들 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 서양 삼나무 또는 미국 삼나무 등의 방향성 목재를 사용하는 것이 유리하며, 그 이유는 이것은 복합체에 향기를 부여할 수 있기 때문이다. 일부의 실시형태에 있어서, 방향제는 톱밥에 첨가된다. 일부의 실시형태에 있어서, 예컨대, 회전 나이프 커터를 이용해서 톱밥을 전단하여 해당 톱밥을 탈응집시키는 것이 유리하다.
상기 섬유원 또는 섬유 재료의 어느 것의 블렌드를 이용해도 예컨대 복합체 또는 치밀화된 섬유 재료를 제조할 수 있다.
일반적으로, 상기 섬유 재료의 섬유는, 이들이 1회 이상 전단되더라도 비교적 커다란(예컨대, 20-대-l보다 큰) 평균 길이-대-직경 비를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 상기 섬유 재료의 섬유는 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포를 가질 수 있다. 특정 이론에 얽매이길 원치 않지만, 현재, 비교적 큰 평균 길이-대-직경 비 및 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포는 상기 섬유 재료가 수지, 예컨대, 용융 열가소성 수지에 분산되는 용이성을 적어도 부분적으로 담당하는 것으로 여겨지고 있다. 또한, 비교적 큰 평균 길이-대-직경 비 및 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포는 상기 섬유 재료의 일정한 특성, 상기 섬유 재료가 수지에 부여하는 예측가능한 유동성 변형, 상기 섬유 재료와 수지의 배합물이 캐스트, 압출 성형 및 사출성형되기 용이함, 상기 섬유 재료가 작고 통상 꼬인 유로 및 개구를 통과하기 용이함 및 성형된 부품에 의한 가능한 우수한 표면 마무리, 예컨대, 광택 마무리 및/또는 눈에 보이는 반점이 실질적으로 없 는 마무리를 적어도 부분적으로 담당하는 것으로 여겨지고 있다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 평균 섬유 폭(예를 들어 직경)은 대략 5,000개의 섬유를 랜덤하게 선택해서 광학적으로 결정된 것이다. 평균 섬유 길이는 길이-가중치 부가된 길이가 보정된다. BET(Brunauer, Emmet and Teller) 표면적은 다점 표면적이고, 다공도는 수은 압입법(mercury porosimetry)에 의해 결정된 것이다.
상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 길이-대-직경 비는 예를 들어 10/1 이상, 예컨대, 25/1 이상 또는 50/1 이상일 수 있다. 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균길이는 예를 들어 약 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이, 예컨대 약 0.75 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 사이일 수 있고, 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 폭(예를 들어, 직경)은 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이, 예컨대 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료(14)의 길이의 표준편차는 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 길이의 60% 미만, 예컨대, 평균 길이의 50% 미만, 평균 길이의 40% 미만, 평균 길이의 25% 미만, 평균 길이의 10% 미만, 평균 길이의 5% 미만 또는 심지어 평균 길이의 1% 미만이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료(14)의 BET 표면적은 0.5 ㎡/g보다 크고, 예컨대, 1.0 ㎡/g 이상, 1.5 ㎡/g 이상, 1.75 ㎡/g 이상, 또는 심지어 5.0 ㎡/g 이상이다. 상기 제 2 섬유 재료(14)의 다공도는 예를 들어 70%보다 크고, 예컨대, 80% 이상, 85% 이상 또는 90% 이상일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 길이-대-직경 비에 대한 제 1 섬유 재료(12)의 평균 길이-대-직경 비의 비율은, 예를 들어, 1.5 미만, 예컨대, 1.4 미만, 1.25 미만 또는 심지어 1.1 미만이다.
특정 실시형태에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료(14)는 재차 전단되고, 얻어진 섬유 재료는 상기 제 1 체보다 작은 평균 개구 크기를 가진 제 2 체에 통과시켜 제 3 섬유 재료(62)를 제공한다. 이러한 경우, 상기 제 3 섬유 재료(62)의 평균 길이-대-직경 비에 대한 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 예를 들어 1.5 미만, 예컨대, 1.4 미만, 1.25 미만 또는 심지어 1.1 미만일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 제 3 섬유 재료(62)는 제 3 체에 통과시켜 제 4 섬유 재료를 생산한다. 제 4 섬유 재료는 예컨대 제 4 체에 통과시켜 제 5 재료를 생산한다. 마찬가지로 체거름 공정은 필요한 횟수만큼 많이 반복해서 소정의 특성을 가진 바람직한 섬유 재료를 생산할 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 바람직한 섬유 재료는 평균 길이-대-직경 비가 5 미만이고 섬유 길이의 표준 편차가 평균 길이의 60% 미만인 섬유를 포함한다. 예를 들어, 상기 평균 길이-대-직경 비는 10/1 보다 클 수 있고, 예컨대, 25/1 이상, 또는 50/1 이상일 수 있고, 평균 길이는 약 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이, 예컨대, 약 0.75 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 사이일 수 있다. 상기 섬유 재료의 평균 폭은 약 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이, 예컨대, 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이일 수 있다. 예를 들어, 상기 표준편차는 평균 길이의 50% 미만, 예컨대, 평균 길이의 40% 미만, 30% 미만, 25% 미만, 10% 미만, 5% 미만 또는 심지어 1% 미만일 수 있다. 바람직한 섬유 재료의 BET 표면적은 예를 들어 0.5 ㎡/g보다 클 수 있고, 예컨대, 1.0 ㎡/g 이상, 1.5 ㎡ /g 이상, 1.75 ㎡/g 이상, 5 ㎡/g 이상, 또는 심지어 10 ㎡/g 이상일 수 있다. 바람직한 재료의 다공도는 예를 들어 70%보다 클 수 있고, 예컨대, 80% 이상, 87.5% 이상, 90% 이상 또는 심지어 95% 이상일 수 있다.
일부의 실시형태는 체를 이용해서 바람직한 섬유 재료를 제공하는 것을 설명하고 있지만, 다른 실시형태에서는 체를 사용하지 않고 바람직한 섬유 재료를 제조한다. 예를 들어, 섬유원을 제 1 간극을 형성하는 1쌍의 제 1 날 사이에서 전단하여, 제 1 섬유 재료를 얻고, 이어서 해당 제 1 섬유 재료를 상기 제 1 간극보다 작은 제 2 간극을 규정하는 제 2 쌍의 날 사이에서 전단하여, 제 2 섬유 재료를 얻을 수 있다.
섬유 재료 실시예
주사전자 현미경 사진은 JEOL 65000 전계 방출 주사전자현미경 상에서 얻었다. 섬유 길이 및 폭(예를 들어, 직경)은 자동 분석기(TAPPI T271)를 이용해서 인테그레이티드 페이서 서비스사(Integrated Paper Services, Inc., 미국 위스콘신주의 애플톤시에 소재)에서 구하였다. BET 표면적은 다공도 및 부피 밀도로서 마이크로메트릭스 애널라이티칼 서비스(Micromeritics Analytical Services)에서 구하였다.
실시예 1- 폴리코팅지로부터의 섬유 재료의 제조
부피 밀도가 20 lb/ft3인 미인쇄된 폴리코트 백색 크래프트 보드로 이루어진 미사용 반갤론의 쥬스 카톤의 1500 파운드 스키드를 인터내셔널 페이퍼 사(International Paper)로부터 얻었다. 각 카톤은 평평하게 접고 대략 15 내지 20 파운드/시간의 속도로 3 hp 플린치 바우(Flinch Baugh) 세단기에 공급하였다. 상기 세단기에는 2개의 12 인치 회전날, 2개의 고정 날 및 0.30 인치 배출 체가 장착되어 있었다. 회전날과 고정날 사이의 간극은 0.10 인치로 조정하였다. 상기 세단기로부터의 출력품은 폭이 0.1 인치 내지 0.5 인치 사이, 길이가 0.25 인치 내지 1 인치 사이, 두께가 출발물질의 것과 동일(약 0.075 인치)한 컨페티(confetti)와 유사하였다. 이 컨페티 유사 재료(조각)는 문손 회전 나이프 커터인 모델 SC30에 공급하였다. 상기 모델 SC30에는 4개의 회전날, 4개의 고정날 및 1/8인치 개구를 가진 배출 체가 장착되어 있다. 상기 회전날과 고정날 사이의 간극은 대략 0.020 인치로 설정되었다. 상기 회전 나이프 커터는 나이프-에지를 가로질러 상기 컨페티 유사 조각들을 전단하고, 이들 조각들을 찢어, 섬유 재료를 약 1 파운드/시간의 속도로 해리시켰다. 상기 섬유 재료의 BET 표면적은 0.9748 ㎡/g ± 0.0167 ㎡/g, 다공도는 89.0437%, 부피 밀도(@0.53 psia)는 0.1260 g/㎖였다. 섬유의 평균 길이는 1.141 ㎜였고, 섬유의 평균 폭은 0.027 ㎜였으며, 평균 L/D는 42:1이었다. 상기 섬유 재료의 주사전자 현미경 사진은 각각 25배 확대 및 1000배 확대 비율로 도 11 및 도 12에 표시되어 있다.
실시예 2-표백 크래프트 보드로부터의 섬유 재료의 제조
부피 밀도가 30 lb/ft3인 미사용 표백 백색 크래프트 보드의 1500 파운드 스키드를 인터내셔널 페이퍼사로부터 얻었다. 이 재료는 평평하게 접고 대략 15 내 지 20 파운드/시간의 속도로 3 hp 플린치 바우 세단기에 공급하였다. 상기 세단기에는 2개의 12 인치 회전날, 2개의 고정 날 및 0.30 인치 배출 체가 장착되어 있었다. 회전날과 고정날 사이의 간극은 0.10 인치로 조정하였다. 상기 세단기로부터의 출력품은 폭이 0.1 인치 내지 0.5 인치 사이, 길이가 0.25 인치 내지 1 인치 사이, 두께가 출발물질의 것과 동일(약 0.075 인치)한 컨페티와 유사하였다. 이 컨페티 유사 재료(조각)는 문손 회전 나이프 커터인 모델 SC30에 공급하였다. 상기 배출체는 1/8인치 개구를 지녔다. 상기 회전날과 고정날 사이의 간극은 대략 0.020 인치로 설정되었다. 상기 회전 나이프 커터는 상기 컨페티 유사 조각들을 전단하여, 섬유 재료를 약 1 파운드/시간의 속도로 해리시켰다. 상기 섬유 재료의 BET 표면적은 1.1316 ㎡/g ± 0.0103 ㎡/g, 다공도는 88.3285%, 부피 밀도(@0.53 psia)는 0.1497 g/㎖였다. 섬유의 평균 길이는 1.063 ㎜였고, 섬유의 평균 폭은 0.0245 ㎜였으며, 평균 L/D는 43:1이었다. 상기 섬유 재료의 주사전자 현미경 사진은 각각 25배 확대 및 1000배 확대 비율로 도 13 및 도 14에 표시되어 있다.
실시예 3-표백 크래프트 보드로부터의 2회 전단된 섬유 재료의 제조
부피 밀도가 30 lb/ft3인 미사용 표백 백색 크래프트 보드의 1500 파운드 스키드를 인터내셔널 페이퍼사로부터 얻었다. 이 재료는 평평하게 접고 대략 15 내지 20 파운드/시간의 속도로 3 hp 플린치 바우 세단기에 공급하였다. 상기 세단기에는 2개의 12 인치 회전날, 2개의 고정 날 및 0.30 인치 배출 체가 장착되어 있었다. 회전날과 고정날 사이의 간극은 0.10 인치로 조정하였다. 상기 세단기로부터 의 출력품은 컨페티(상기 설명한 바와 같음)와 유사하였다. 이 컨페티 유사 재료(조각)는 문손 회전 나이프 커터인 모델 SC30에 공급하였다. 상기 배출체는 1/16인치 개구를 지녔다. 상기 회전날과 고정날 사이의 간극은 대략 0.020 인치로 설정되었다. 상기 회전 나이프 커터는 상기 컨페티 유사 조각들을 전단하여, 섬유 재료를 약 1 파운드/시간의 속도로 해리시켰다. 이러한 첫번째 전단으로부터 얻어진 재료를 전술한 동일한 장치에 다시 공급하여 재차 전단을 실시하였다. 얻어진 섬유 재료의 BET 표면적은 1.4408 ㎡/g ± 0.0156 ㎡/g, 다공도는 90.8998%, 부피 밀도(@0.53 psia)는 0.1298 g/㎖였다. 섬유의 평균 길이는 0.891 ㎜였고, 섬유의 평균 폭은 0.026 ㎜였으며, 평균 L/D는 34:1이었다. 상기 섬유 재료의 주사전자 현미경 사진은 각각 25배 확대 및 1000배 확대 비율로 도 15 및 도 16에 표시되어 있다.
실시예 4-표백 크래프트 보드로부터 3회 전단된 섬유 재료의 제조
부피 밀도가 30 lb/ft3인 미사용 표백 백색 크래프트 보드의 1500 파운드 스키드를 인터내셔널 페이퍼사로부터 얻었다. 이 재료는 평평하게 접고 대략 15 내지 20 파운드/시간의 속도로 3 hp 플린치 바우 세단기에 공급하였다. 상기 세단기에는 2개의 12 인치 회전날, 2개의 고정 날 및 0.30 인치 배출 체가 장착되어 있었다. 회전날과 고정날 사이의 간극은 0.10 인치로 조정하였다. 상기 세단기로부터의 출력품은 컨페티(상기 설명한 바와 같음)와 유사하였다. 이 컨페티 유사 재료(조각)는 문손 회전 나이프 커터인 모델 SC30에 공급하였다. 상기 배출체는 1/8인 치 개구를 지녔다. 상기 회전날과 고정날 사이의 간극은 대략 0.020 인치로 설정되었다. 상기 회전 나이프 커터는 나이프-에지를 가로질러 상기 컨페티 유사 조각들을 전단하였다. 이러한 첫번째 전단으로부터 얻어진 재료를 전술한 동일한 장치에 다시 공급하고, 상기 체는 1/16 인치 체로 교체하였다. 상기 재료의 전단을 실시하였다. 얻어진 섬유 재료의 BET 표면적은 1.6897 ㎡/g ± 0.0155 ㎡/g, 다공도는 87.7163%, 부피 밀도(@0.53 psia)는 0.1448 g/㎖였다. 섬유의 평균 길이는 0.824 ㎜였고, 섬유의 평균 폭은 0.0262 ㎜였으며, 평균 L/D는 32:1이었다. 상기 섬유 재료의 주사전자 현미경 사진은 각각 25배 확대 및 1000배 확대 비율로 도 17 및 도 18에 표시되어 있다.
섬유 재료의 치밀화
도 19를 참조하면, 섬유원은 섬유 재료로 변환된다. 상기 섬유 재료는 이어서 치밀화된다. 바인더 및 임의적으로 기타 첨가제, 예컨대 충전제 및 정전기 방지재를 치밀화 전에 상기 섬유 재료에 첨가하였다. 바인더 및 임의의 소정의 첨가제 또는 충전제를 가진 상기 섬유 재료는 압력의 인가에 의해, 예컨대, 펠릿 밀을 통해 상기 섬유 재료를 통과시켜 대향 회전압력 롤 사이에 규정된 닙을 통해 상기 섬유 재료를 통과시킴으로써, 또는 압출기(예컨대, 단축 혹은 이축 압출기) 내에서 상기 섬유 재료와 바인더를 혼합함으로써 치밀화된다. 압력의 인가 동안, 열을 임의적으로 가해서 상기 섬유 재료의 치밀화를 도울 수 있다.
상기 섬유원은 예를 들어, 기계적 수단에 의해, 예컨대, 전술한 바와 같이 해당 섬유원을 절단하거나 전단함으로써 상기 섬유 재료로 변환될 수 있다.
전술한 상기 섬유 재료의 어느 것 및 그 외의 것들도 치밀화될 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 재료의 섬유는 예컨대, 평균 길이-대-직경 비(L/D)가 3 보다 클 수 있고, 예를 들어, 5, 6, 7, 8, 10, 10, 25, 50 이상, 예컨대, 100일 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료의 섬유의 평균 길이는 예를 들어 0.25 ㎜ 이상, 예를 들어, 0.3 ㎜, 0.5 ㎜, 0.75 ㎜, 1 ㎜, 2 ㎜, 3 ㎜, 4 ㎜, 5 ㎜ 이상, 예컨대, 10 ㎜이고, 최대 횡방향 치수는 0.05 ㎜보다 크고, 예를 들어, 0.075 ㎜, 0.1 ㎜, 0.2 ㎜, 0.3 ㎜, 0.4 ㎜, 0.5 ㎜ 이상, 예컨대, 1 ㎜이다. 필요한 경우, 상기 섬유 재료의 섬유는 예컨대 상이한 L/D 비를 가진 분획으로 체 거름함으로써 분리될 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 치밀화 전의 상기 섬유 재료는 부피 밀도가 0.25 g/㎤ 미만, 예를 들어, 0.20 g/㎤, 0.15 g/㎤, 0.10 g/㎤, 0.05 g/㎤ 미만, 예컨대, 0.025 g/㎤이다. 부피 밀도는 ASTM D1895B를 이용해서 구해진다. 간단하게는, 상기 방법은 기지의 체적의 계량 실린더에 샘플을 채우는 단계 및 샘플의 중량을 얻는 단계를 포함한다. 부피 밀도는 샘플의 중량(g)을 실린더의 기지의 체적(㎤)으로 나눔으로써 산출된다.
상기 섬유 재료는 임의적으로 처리, 예컨대, 화학적으로 처리하거나 증기 처리되어 상기 섬유 재료의 섬유에 친지성, 소유성(lipophobic), 더 많은 점착성 및/또는 더 많은 분산성 혹은 가공성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 재료는 플라즈마 처리되거나 예를 들어 실레인에 의해 화학적으로 처리될 수 있다.
바람직한 바인더로는 수가용성이거나, 물에 의한 팽윤성이거나 또는 차동주 사열량계에 의해 구한 유리전이온도가 25℃ 미만인 바인더를 들 수 있다. 수가용성 바인더란, 수 중 용해도가 적어도 약 0.05 중량%인 바인더를 의미한다. 수팽창성 바인더란 물에 노출시 체적이 0.5% 이상 증가하는 바인더를 의미한다.
일부의 실시형태에 있어서, 물에 의해 가용성이거나 팽윤되는 바인더는 상기 섬유 재료의 섬유, 예컨대, 셀룰로스 섬유 재료와 함께 결합, 예컨대, 수소 결합을 형성하는 능력을 가진 작용기를 포함한다. 예를 들어, 상기 작용기는 카복실산기, 카복실레이트기, 예컨대, 알데하이드 혹은 케톤의 카보닐기, 설폰산기, 설포네이트기, 인산, 포스페이트기, 아마이드기, 아민기, 예컨대 알코올의 하이드록실기 및 이들 기의 조합, 예컨대, 카복실산기와 하이드록시기의 조합일 수 있다. 구체적인 모노머의 예로는 글리세린, 글리옥살, 아스코르빈산, 유레아, 글라이신, 펜타에리트리톨, 단당류 혹은 이당류, 시트르산, 및 타트타르산을 들 수 있다. 적절한 당류로는 글루코스, 수크로스, 락토스, 리보스, 프럭토스, 만노스, 아라비노스 및 에리트로스를 들 수 있다. 중합체의 예로는 폴리글라이콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리카복실산, 폴리아마이드, 폴리아민 및 폴리설폰산 폴리설포네이트를 들 수 있다. 구체적인 중합체 예로는 폴리프로필렌 글라이콜(PPG), 폴리에틸렌 글라이콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드, 예컨대, 폴리옥스(등록상표: POLYOX®), 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체, 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴아마이드, 폴리펩타이드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피리딘, 폴리(소듐-4-스타이렌설포네이트) 및 폴리(2-아크릴아미도-메틸-1-프로판설폰산)을 들 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 바인더는 유리전이온도가 25℃ 미만인 중합체를 포함한다. 이러한 중합체의 예로는 열가소성 엘라스토머(TPE)를 들 수 있다. TPE의 예로는 폴리에터 블록 아마이드, 예컨대 상표명 페박스(PEBAX®)하에 시판되고 있는 것, 폴리에스터 엘라스토머, 예컨대 상표명 하이트렐(HYTREL®)하에 시판되고 있는 것, 및 스타이렌 블록 공중합체, 예컨대 상표명 크라톤(KRATON®)하에 시판되고 있는 것을 들 수 있다. 유리전이온도가 25℃ 미만인 기타 적합한 중합체로는 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA), 폴리올레핀, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 및 에틸렌과 알파올레핀의 공중합체, 예를 들어, 1-옥텐, 예컨대 상표명 엔게이지(ENGAGE®)하에 시판되고 있는 것들을 들 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 예를 들어 상기 섬유 재료의 제조에 이용되는 섬유원이 폴리코팅지를 포함할 경우, 상기 섬유 재료는 별도의 저유리전이온도 중합체의 첨가 없이 치밀화된다. 예를 들어, 폴리코팅지로 이루어진 섬유 재료는 약 50℃ 이상, 예컨대, 75℃, 80℃, 90℃, 100℃ 또는 그 이상, 예컨대, 125℃까지 가열하고, 이 가열 동안 압력, 예를 들어 약 50 lb/in2보다 큰 압력, 예컨대, 100 lb/in2, 250 lb/in2, 500 lb/in2, 1000 lb/in2 또는 그 이상, 예컨대, 2500 lb/in2의 압력을 인가함으로써 치밀화될 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 상기 바인더는 리그닌, 예컨대, 천연 혹은 합성적 으로 변성된 리그닌이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료를 제조하는 데 이용되는 섬유원은 이미 바인더를 포함하므로, 치밀화 효과를 얻기 위해 추가의 바인더를 첨가할 필요는 없다.
상기 바인더는 상기 섬유 재료의 결합 이외에도 기타 기능을 부여할 수 있다. 예를 들어, 치밀화된 섬유 재료를 이용해서 복합체를 제조할 경우, 상기 바인더는 복합체의 수지와 상기 섬유 재료를 상용화시키기 위해 돕는 상용성 조제 혹은 커플링 조제로서 작용할 수 있다. 이러한 바인더의 구체예로는 무수 말레산과 함께 작용화되어 있는 변성 중합체를 들 수 있다. 무수말레산 그라프트 중합체는 듀퐁사(DuPont™)로부터 상표명 푸사본드(FUSABOND®)하에 시판되고 있다. 기타 구체예로는 변성 에틸렌 아크릴레이트 카본 모노옥사이드 삼중합체 및 에틸렌-아세트산 비닐(EVA)를 들 수 있고, 이들 역시 듀폰사로부터 시판되고 있다. 필요한 경우, 바인더는 방향제 또는 향료를 포함할 수 있다.
상기 섬유 재료에의 바인더의 첨가량(건조 중량 기준으로 계산)은, 예를 들어 치밀화된 섬유 재료의 총 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 50%, 예를 들어, 0.03%, 0.05%, 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1.0%, 5%, 10% 이상, 예컨대, 25%이다. 상기 바인더는 상기 섬유 재료에 미가공의 순수 액체로서, 바인더가 용해된 액체로서, 바인더의 건조 분말로서 또는 바인더의 펠릿으로서 첨가될 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료에 첨가되는 바인더의 양은 50%(건 조 중량 기준으로 계산됨)보다 많고, 예컨대, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 75% 이상 또는 심지어 85% 이상이다. 이들 실시형태는 예컨대 90% 미만의 중합체(예컨대, 열가소성 중합체)를 포함할 수 있다.
상기 섬유 재료는, 치밀화 후에, 다양한 형상의 펠릿(도 20) 또는 칩의 형태일 수 있고, 바람직한 형상은 용도에 따라 부분적으로 의존한다. 예를 들어, 펠릿 또는 칩이 수지와 건조 배합되고, 그 블렌드가 가소화 및 성형되어 복합체 부품을 형성할 경우, 예컨대, 최대 횡방향 치수, 예컨대, 1 ㎜ 이상, 예컨대, 2 ㎜, 3 ㎜, 5 ㎜, 8 ㎜, 10 ㎜, 15 ㎜ 이상, 예컨대, 25 ㎜를 가진 형태의 원통으로 되도록 하는 것이 편리할 경우가 있다. 복합체를 제조하기 위한 다른 편리한 형상은, 예컨대, 두께가 1 ㎜ 이상, 예를 들어, 2 ㎜, 3 ㎜, 5 ㎜, 8 ㎜, 10 ㎜ 또는 그 이상, 예컨대, 25 ㎜; 폭이, 예를 들어, 5 ㎜ 또는 그 이상, 예컨대, 10 ㎜, 15 ㎜, 25 ㎜, 30 ㎜ 또는 그 이상, 예컨대, 50 ㎜; 길이가 5 ㎜ 이상, 예컨대, 10 ㎜, 15 ㎜, 25 ㎜, 30 ㎜ 또는 그 이상, 예컨대, 50 ㎜인 판 형상인 펠릿 또는 칩을 포함한다.
도 20a 및 도 20b를 참조하면, 펠릿은 속이 찬 중앙부를 가진 다이를 통한압출에 의해 제조되므로, 대응하는 펠릿은 중공의 내부를 가질 수 있다. 도시한 바와 같이, 중공부는 일반적으로 펠릿의 중앙과 일직선상에 있을 수 있거나(도 20a), 또는 펠릿의 중심에 대해 일직선상에서 벗어나 있을 수 있다(도 20b). 펠릿 내부를 중공부로 제조하는 것은 펠릿을 충분히 셋업하는 데 필요한 냉각 시간을 감소시킬 수 있고, 따라서, 펠릿 성형 속도를 증가시킬 수 있다. 각 펠릿은 동일 또는 상이한 횡단면일 수 있다.
이제, 도 20c를 참조하면, 펠릿은 예를 들어 다엽형, 도시한 바와 같은 삼엽형, 또는 사엽형, 오엽형, 육엽형 혹은 십엽형인 횡단 형상을 가질 수 있다. 펠릿을 이러한 횡단 형상으로 제조하는 것은 냉각 시간을 감소시킬 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 펠릿은 예컨대, 복합체를 형성하는 데 이용될 수 있다. 상기 펠릿 또는 칩은 그 자체로서, 예컨대, 흡수제 혹은 방출제어형 기질로서 사용될 수도 있다. 방출제어형 기질로서는, 상기 펠릿 또는 칩은 예를 들어 잔디에 비료를 주거나, 약물 혹은 살생물제를 방출하거나 혹은 방향제를 방출하는 데 사용될 수 있다. 흡수제로서는, 상기 펠릿 또는 칩은 예컨대 애완용 침구, 포장재 혹은 오염억제시스템으로서 사용될 수 있다. 펠릿 또는 칩이 방출 제어형 기질로서 사용되는 실시형태에 있어서, 상기 펠릿 또는 칩은 중합체, 예컨대, 분해성 재료를 포함할 수 있다. 대표적인 분해성 중합체의 예로는 폴리하이드록시산, 예컨대, 폴리락타이드, 폴리글라이콜라이드 및 락트산과 글라이콜산과의 공중합체, 폴리(하이드록시부티르산), 폴리(하이드록시발레르산), 폴리[락타이드-코-(ε-카프로락톤)], 폴리[글라이콜라이드-코-(ε-카프로락톤)], 폴리카보네이트, 폴리(아미노산), 폴리(하이드록시알카노에이트), 다가 무수물, 폴리오쏘에스터 및 이들 중합체의 블렌드를 들 수 있다.
상기 치밀화된 섬유 재료는, 수지와 함께, 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필 름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이 및 목발 등의 물품을 형성하는 데 이용될 수 있다.
상기 펠릿 또는 칩은 다양한 밀도를 가지며, 바람직한 밀도는 부분적으로는 용도에 따라 다르다. 예를 들어, 상기 펠릿 또는 칩을 복합체의 제조에 이용하고자 할 경우, 상기 펠릿 또는 칩의 밀도는, 예를 들어 약 0.11 g/㎤, 0.15 g/㎤, 0.20 g/㎤, 0.25 g/㎤, 0.3 g/㎤, 0.4 g/㎤, 0.5 g/㎤, 0.6 g/㎤ 또는 그 이상, 예컨대, 0.8 g/㎤일 수 있다. 복합체를 제조하는 데 이용될 경우, 펠릿 또는 칩이 형성되는 상기 섬유 재료를 해리시키기 위해 전단 및/또는 가열 하에 상기 펠릿이 분리되도록 밀도를 선택하는 것이 유리할 경우가 있다. 많은 용도를 위해서, 상기 치밀화된 섬유 재료는 해당 치밀화된 섬유 재료가 가공장치, 예컨대, 압출기 혹은 사출성형기 내부에서 섬유 재료로 도로 가공되므로, 섬유 재료를 대체할 수 있다.
도 21을 참조하면, 낮은 부피 밀도를 가진 섬유 재료는 바인더를 사용하지 않고도 높은 부피 밀도를 가진 섬유 재료로 가역적으로 치밀화될 수 있다. 예를 들어, 부피 밀도가 0.05 g/㎤인 섬유 재료는 비교적 공기 침투성 백 속에 상기 섬유 재료를 밀봉하고 나서, 해당 백으로부터 공기를 배기시킴으로써 치밀화될 수 있다. 상기 백으로부터 공기를 배기한 후, 상기 섬유 재료의 부피밀도는 예를 들어 0.3 g/㎤보다 클 수 있고, 예컨대, 0.5 g/㎤, 0.6 g/㎤, 0.7 g/㎤ 또는 그 이상, 예컨대, 0.85 g/㎤일 수 있다. 이것은 상기 섬유 재료를 바인더로 치밀화하기 전에 상기 섬유 재료를 다른 위치, 예컨대, 원거리 제조 공장으로 이송하길 원할 경우 유리할 수 있다. 공기 침투성 백을 피어싱(piercing)한 후, 상기 치밀화된 섬유 재료는 거의 그의 초기 부피 밀도, 예컨대, 그의 초기 부피 밀도의 60%보다 크게, 예를 들어, 그의 초기 부피 밀도의 70%, 80%, 85% 또는 그 이상, 예컨대, 95%로 복원된다. 상기 섬유 재료 중의 정전기를 감소시키기 위해서, 상기 섬유 재료에 정전기 방지제를 첨가시킬 수 있다. 예를 들어, 화학적 정전기 방지 화합물, 예컨대, 양이온성 화합물, 예컨대, 사급 암모늄 화합물을 상기 섬유 재료에 첨가할 수 있다. 또, 상기 섬유 재료 내의 정전기는 예컨대 유도, 접지 혹은 이온화에 의해 감소될 수도 있다.
도 22는 섬유 재료 생성 및 처리장치(70)의 동작을 설명한다. 종이 시트(73), 예컨대, 스크랩 표백 크래프트지 시트는 롤(72)로부터 공급되어 섬유화 장치(74), 예컨대 회전 전단기로 전달된다. 이어서, 상기 시트(73)는 섬유 재료(12')로 가공되고, 컨베이어(78)에 의해 섬유 적재 영역(80)으로 전달된다. 필요에 따라, 상기 섬유 재료의 섬유는 예컨대 체 거름에 의해 상이한 L/D 비를 가진 분획으로 분리될 수도 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료(12')는 상기 영역(80)으로 연속적으로 전달되고, 다른 실에서는 상기 섬유 재료는 배취식(회분식)으로 전달된다. 루프(84) 중의 블로워(blower)(82)는 섬유 적재 영역(80)에 인접하게 위치결정되어, 루프(84)를 통해 화살표(88)로 표시된 방향으로 상기 섬유 재료(12')를 순환시키는 데 충분한 속도와 부피로 기체 매질, 예컨대, 공기를 이동시킬 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 루프 내에 주행하는 공기의 속도는 루프(84) 전체 둘레에 상기 섬유 재료를 균일하게 분산해서 전송하는 데 충분하면 된다. 일부의 실시형태에 있어서, 유속은 2,500 피트/분보다 크고, 예를 들어, 5,000 피트/분, 6,000 피트/분 또는 그 이상, 예컨대, 7,500 피트/분이다.
루프를 횡단하는 포획된 섬유 재료(12')는 바인더 적용 영역(90)을 통과하여, 루프(84)의 일부를 형성하고, 여기서, 바인더가 적용된다. 동작시, 바인더 적용 영역(90)은 액체 바인더 용액(96)을 상기 순환 중인 섬유 재료에 노즐(98), (99), (100)을 통해 적용한다. 이들 노즐은 바인더 재료의 분무 혹은 연무를 생성하여, 섬유가 노즐 근처를 통과함에 따라 섬유에 충돌하여 피복을 형성한다. 밸브(102)는 각각의 노즐(98), (99), (100)에 대해서 액체 바인더 재료의 흐름을 제어하도록 작동된다. 소정량의 바인더 재료가 도포된 후, 밸브(102)는 폐쇄된다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 바인더 적용 영역(90)은 그 길이가 2 내지 100피트 이상, 예를 들어, 125 피트, 150 피트, 250 피트 또는 그 이상, 예컨대, 500 피트이다. 보다 긴 바인더 적용 영역은 상기 바인더 적용 영역(90)을 통한 섬유 재료(12')의 통과 동안 보다 긴 시간에 걸쳐 바인더의 적용을 가능하게 한다. 일부의 실시형태에 있어서, 노즐은 루프(84)의 길이를 따라 약 3 내지 약 4 피트만큼 떨어져 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 바인더는 상기 섬유 재료(12')의 각 섬유의 상기 표면적의 거의 대부분, 예를 들어, 50% 또는 그 이상, 예컨대, 60%, 70%, 75% 또는 그 이상, 예컨대, 80%에 걸쳐 코팅을 제공한다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 바인더는 두께 약 1 미크론 이하, 예를 들어, 0.5, 0.3 미크론 이하, 예컨대, 0.1 미크론인 코팅을 형성한다.
본 명세서에 기재된 첨가제 및/또는 충전제의 어느 것이라도 임의적으로 섬유 재료(12')의 순환 동안 공급기(106)로부터 루프(84)로 첨가되어 섬유와 첨가제의 블렌드를 형성할 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료(12')에 액체 바인더 재료의 적용 후에, 코팅된 섬유 재료(110)는 루프(84)로부터 분리기(112)를 통해서 제거되고, 상기 분리기(112)는 구역(114) 및 게이트 밸브(116)에 의해 상기 루프(84)에 선택적으로 접속되어 있다. 밸브(116)가 개방된 경우, 다른 밸브(120)도 개방되어, 루프(84)에 공기의 도입을 허용하여, 분리기(112)를 통해 빠져나간 공기를 보상할 수 있게 된다. 루프 내의 분리기(112)에 의해, 상기 코팅된 섬유 재료는 분리기(112) 내에 회수되고 나서, 출구(122)에 의해 해당 분리기로부터 제거된다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료는 해당 재료가 루프(84)로부터 제거되기 전에 임의의 히터(130)에 의해 건조된다. 예를 들어, 가열된 공기는 액체, 예컨대, 바인더가 편입된 물의 건조를 촉진시키는 도관을 통해 공기 흐름과 배합될 수 있다.
코팅된 섬유 재료는 출구(122)로부터 컨베이어(132) 상에 느슨하게 반송되고, 이어서 도 23에 도시된 치밀화 스테이션(150) 또는 도 24에 도시된 치밀화 스테이션(200)으로 반송된다.
도 23을 참조하면, 상기로부터의 코팅된 섬유 재료(110)는 헤드박스(152)로부터 슬릿(154)을 통해 체(156), 예컨대, 장망식(Fourdrinier) 체 상으로 전달된다. 상기 체 밑의 통상의 진공 시스템(도시 생략)에 의해 체(156)에 퇴적된 코팅된 섬유 재료(110)로부터 과잉의 물을 빼내어, 바인더를 포함하는 퇴적된 미치밀화 섬유 재료(160)를 남기게 된다. 이 미치밀화 섬유 재료(160)는 이어서 2조의 캘린더 롤(162), (164)로 이송되고, 이들 롤은 각각상기 섬유 재료가 통과하는 각각의 닙을 형성한다. 건조되지 않은 치밀화 재료(170)는, 상기 닙을 통과한 후, 건조 구역(180)으로 들어가 건조되고 나서, 펠릿 또는 칩 형상으로 잘라진다.
대안적인 실시형태에 있어서, 치밀화된 섬유 재료는 펠릿 밀에서 제조될 수 있다. 도 24를 참조하면, 펠릿 밀(200)은 미치밀화된 섬유 재료(110)를 유지하는 호퍼(201)를 가진다. 호퍼(201)는 가변 속도 모터(206)에 의해 구동되는 오거(auger)(204)와 연결되므로, 미치밀화된 섬유 재료(110)는 컨디셔너(210)로 반송되어 미치밀화 재료(110)를 컨디셔너 모터(214)에 의해 회전되는 패들(212)에 의해 교반한다. 다른 성분, 예컨대, 본 명세서에 기재된 임의의 첨가제 및/또는 충전제는 입구(220)로 첨가될 수 있다. 필요한 경우, 상기 섬유 재료가 컨디셔너(210)에 있는 상태에서 열이 가해질 수 있다.
상기 섬유 재료는 조정 후 컨디셔너(210)로부터 덤프 슈트(dump chute)(222)를 통해 다른 오거(224)로 이송된다. 액추에이터(223)에 의해 제어되는 상기 덤프 슈트(222)는 컨디셔너(210)로부터 오거(224)로의 상기 섬유 재료의 장애없는 통과를 허용한다. 오거(224)는 모터(230)에 의해 회전되고, 다이 및 롤러 어셈블 리(232) 속으로 상기 섬유 재료의 급송을 제어한다. 구체적으로는, 상기 섬유 재료는 중공의 원통형 다이(240)로 도입되며, 이 다이는 수평축을 중심으로 회전하고 방사상으로 뻗어 있는 다이 구멍(250)을 갖고 있다. 상기 다이(240)는 모터(242)에 의해 축을 중심으로 회전하며, 상기 모터는 해당 모터(242)에 의해 소비된 총 전력을 나타내는 마력계를 포함한다.
1조의 롤러(256)는 다이(240)의 내주를 중심으로 해당 다이(204)의 축에 대해 평행한 축 주위를 롤링하여, 상기 섬유 재료를 다이 구멍(250)을 통해 가압하여 펠릿(300)을 성형하고, 이 펠릿은 슈트(301)로부터 떨어져 포획되어 박스를 채운다.
전술한 상기 섬유 재료는 다른 방법을 이용해서 치밀화될 수 있다. 예를 들어, 도 25 및 도 25a를 참조하면, 장치(310)는 치밀화된 섬유 재료(311), 예를 들어, 복합체, 예컨대, 프레스보드를 형성하는 데 이용될 수 있다. 도시한 바와 같이, 치밀화된 섬유 재료(311)는 부재(312)와 (314) 사이에 상기 섬유 재료-바인더 배합물(313)을 적층시킴으로써 섬유 재료-바인더 배합물(313)로부터 형성된다. 적층은 예컨대 상기 미압축 복합체(322)에 압력을 단독으로 인가하거나 혹은 열과 압력을 인가함으로써 완료된다. 상기 섬유 재료-바인더 배합물(313)은 임의적으로 전술한 첨가제를 어느 것이나 포함할 수 있다.
장치(310)는 각각 롤(321), (323)로부터 제공되는 제 1 및 제 2 부재(312), (314) 및 상기 섬유 재료, 바인더 및 임의의 첨가제를 유지하는 호퍼(320)를 포함한다. 상기 섬유 재료, 바인더 및 임의의 첨가제는 부재(312)와 (314) 사이로 전 달되어 미압축 복합체(322)를 형성한다. 이어서, 이 미압축 복합체(322)는 지그재그형 경로를 형성하는 일련의 가열된 롤(330), (332), (334), (336), (338), (340), (342)을 통과하고, 그 후, 닙 롤(nip roll)(350), (352) 및 (354), (356)을 통과하여, 복합체(311)를 형성한다. 호퍼(320)에는 교반기가 부착되어, 상기 섬유 재료, 바인더 및 임의의 첨가제가 금속 동작 동안 기계의 운전을 방해해거나 오염시키지 않도록 보장한다. 미압축 복합체(322)는 가열된 롤(330), (332), (334), (336), (338), (340)에 의해 형성된 지그재그형 경로를 통과 한 후 부분적으로 치밀화되고 나서, 닙 롤(350), (352) 및 (354), (356)을 통과시킴으로써 완전히 치밀화되어 복합체(311)를 형성한다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료를 제조하는 데 이용되는 섬유원은 이미 바인더를 포함한다. 이러한 경우, 추가의 바인더는 치밀화를 위해 첨가할 필요는 없다. 예를 들어, 상기 섬유 재료를 제조하는데 사용되는 섬유원이 폴리코팅지를 포함할 경우, 해당 섬유 재료는 별개의 바인더, 예컨대, 저유리전이온도 중합체의 첨가 없이 치밀화된다.
닙 롤(354), (356)은 각 닙 롤(350), (352)보다 큰 표면 속도를 각각 지니도록 회전될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 상기 치밀화된 섬유 재료는 닙 롤(350), (352)과 닙 롤(354), (356) 사이에서 연신된다. 일부의 실시예에 있어서, 치밀화된 섬유 재료의 연신은 바람직한 데, 그 이유는 해당 연신이 복합체의 많은 기계적 특성, 예컨대, 굴곡 탄성률, 굽힘 내성 및 인장 강도를 향상시킬 수 있기 때문이다.
부재, 예컨대, 웹은 예를 들어, 폴리코팅지, 플라스틱 필름, 플라스틱 스톡 혹은 텍스타일 스크림 재료, 예컨대, 직포 혹은 부직포 텍스타일 스크림 재료로 이루어질 수 있다. 치밀화된 섬유 재료 중 부재 재료의 양을 최소화하기를 원할 경우, 부재(312), (314)의 두께(T1), (T2)는 각각, 예를 들어, 0.050 인치 미만, 예컨대, 0.040 인치, 0.025 인치, 0.020 인치, 0.010 인치, 0.005 인치 또는 그 미만, 예컨대, 0.0025 인치일 수 있다. 상기 치밀화된 섬유 재료의 기계적 특성을 최대화하기를 원할 경우, 부재(312), (314)의 두께(T1), (T2)는 각각 0.050 인치보다 클 수 있고, 예를 들어, 0.060 인치, 0.065 인치, 0.075 인치, 0.085 인치, 0.100 인치, 0.150 인치, 0.250 인치, 0.75 인치 또는 그 이상, 예컨대, 2.00 인치일 수 있다.
일부의 실시예에 있어서, 롤(330), (332), (334), (336), (338), (340)은 300℉ 내지 약 500℉ 사이로 가열된다. 플라스틱 필름이 부재 재료로서 사용되는 실시형태에 있어서, 이들 온도는 필름의 중합체 재료를 신속하게 연화하는 작용을 한다.
일부의 실시예에 있어서, 가열된 롤(330), (332), (334), (336), (338), (340)의 직경은 약 5 인치 내지 약 42 인치 사이, 예컨대, 10 인치, 15 인치, 20 인치, 25 인치 또는 그 이상, 예컨대, 36 인치이다.
부재 공급 속도는 예를 들어 약 3.5 피트/분 내지 약 250 피트/분 사이, 예컨대, 25 피트/분, 50 피트/분, 100 피트/분 또는 그 이상, 예컨대, 175 피트/분일 수 있다.
닙 롤(350), (352) 및 (354), (356)은 가열되어 있을 수 있거나 또는 가열되지 않을 수 있다. 가열되는 경우, 이들은 전형적으로 가열된 롤(330), (332), (334), (336), (338), (340)보다 낮은 온도로 가열되어 치밀화된 섬유 재료를 형성하게 될 재료가 냉각되어 경화가 개시될 수 있도록 한다. 예를 들어, 닙 롤(350), (352) 및 (354), (356)은 100℉ 내지 약 300℉ 사이까지 가열된다. 닙 롤 사이의 압력은 예를 들어 적어도 약 500 파운드/선형 인치(linear inch), 예컨대, 1,000 파운드/선형 인치, 2,500 파운드/선형 인치, 5,000 파운드/선형 인치 또는 그 이상, 예컨대, 25,000 파운드/선형 인치이다.
일부의 실시예에 있어서, 치밀화된 섬유 재료(311)의 두께(T')는 미압축 복합체(322)의 두께(T)보다 적어도 2배 미만, 예컨대, 3배, 4배, 5배 또는 그 이하, 예컨대, 10배 미만이다. 따라서, 상기 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 미압축 복합체보다 크다. 예를 들어, 미압축 복합체의 밀도는 예를 들어 0.25 g/㎤ 미만, 예컨대, 0.20 g/㎤, 0.15 g/㎤, 0.10 g/㎤, 0.05 g/㎤ 또는 그 이하, 예컨대, 0.025 g/㎤일 수 있고, 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 예를 들어 약 0.3 g/㎤보다 클 수 있고, 예컨대, 0.4 g/㎤, 0.5 g/㎤, 0.6 g/㎤ 또는 그 이상, 예컨대, 0.8 g/㎤일 수 있다.
냉각된 치밀화된 섬유 재료(311)는 시트로 압연되어 절단될 수 있다. 부재 간의 섬유 재료의 치밀화는 상기 섬유 재료를 다른 장소, 예컨대, 원거리 제조 공장으로 반송하길 원할 경우 유리할 수 있다. 상기 치밀화된 섬유 재료는, 상기 다 른 장소에 도달한 후, 본 명세서에 기재된 방법 중의 어느 하나에 의해 섬유 재료로 재변환될 수 있다.
대안적으로, 냉각된 치밀화된 섬유 재료는 다양한 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 방음재, 절연체, 구조 부재, 고강도 상자 및 칸막이 벽에 사용될 수 있다.
상기 실시형태에서는 바인더 용액, 예컨대, 물에 바인더가 용해된 바인더 용액을 상기 섬유 재료 상에 분사함으로써 섬유 재료에 바인더를 적용하는 것에 대해 설명하였으나, 일부의 실시형태에 있어서, 상기 바인더는 바인더의 순수 액체로서 혹은 건조 분말로서 상기 섬유 재료에 적용된다. 상기 바인더는 또한 기체 재료로서 적용될 수도 있다.
상기 실시형태에서는 섬유 재료가 치밀화 섬유 웹으로 전환되고 나서 해당 치밀화된 섬유 재료가 즉시 펠릿 또는 칩으로 절단되는 것을 예시하고 있지만, 일부의 실시형태에 있어서, 상기 치밀화된 섬유 재료가 먼저 롤로 회수된다. 치밀화된 섬유 웹은 예컨대 흡수성 매트 재료로서 사용될 수 있고, 또는 원거리 제조 장소에 반송되어, 거기에서 펠릿 또는 칩으로 변환될 수도 있다. 상기 치밀화된 섬유 웹 재료는 그의 높은 부피 밀도 때문에 상기 섬유 재료를 이송하도록 간이한 형태일 수 있다.
상기 실시형태에서는 단일층 부재(312), (314)를 이용해서 치밀화된 섬유 재료(311), 예컨대, 복합체를 형성하였지만, 일부의 실시형태에 있어서, 다층 부재가 이용된다. 예를 들어, 부재는 각각 예컨대, 2층, 3층, 5층 또는 그 이상, 7층을 가질 수 있다. 또한, 상기에서는 섬유 재료가 두 부재 사이에 샌드위치된 상태의 치밀화된 섬유 재료를 설명하였지만, 일부의 실시형태에 있어서, 치밀화된 섬유 재료는 단일 부재 하에 있는 섬유 재료를 압축함으로써 제조된다.
치밀화된 섬유 재료 실시예
실시예 5-바인더의 첨가 없이 표백 크래프트 보드로부터의 치밀화된 섬유 재료의 제조
섬유 재료는 실시예 2에 따라 제조되었다. 물 대략 1 lb를 섬유 재료 10 lb에 각각 분사하였다. 상기 섬유 재료는 75℃에서 작동되는 캘리포니아 펠릿 밀 1100을 이용해서 치밀화되었다. 약 7 lb/ft3 내지 약 15 lb/ft3 범위의 부피 밀도를 가진 펠릿이 얻어졌다.
실시예 6-바인더가 첨가된 표백 크래프트 보드로부터의 치밀화된 섬유 재료의 첨가
섬유 재료는 실시예 2에 따라 제조되었다.
POLYOX™ WSR N10(폴리에틸렌 옥사이드)의 2 중량% 원액은 수중에 제조되었다.
상기 원액 용액의 대략 1 lb를 섬유 재료 10 lb에 각각 분사하였다. 상기 섬유 재료는 75℃에서 작동되는 캘리포니아 펠릿 밀 1100을 이용해서 치밀화되었다. 약 15 lb/ft3 내지 약 40 lb/ft3 범위의 부피 밀도를 가진 펠릿이 얻어졌다.
섬유 재료/수지 복합체
전술한 섬유 재료(치밀화된 섬유 재료를 포함) 또는 상기 섬유 재료의 임의의 블렌드, 예컨대, 제 1 섬유 재료(12) 또는 제 2 섬유 재료(14)와 수지, 예컨대, 열가소성 수지 혹은 열경화성 수지의 블렌드를 포함하는 복합체는 소정의 섬유 재료와 소정의 수지를 배합함으로써 제조될 수 있다. 소정의 섬유 재료는 예컨대, 압출기 또는 기타 혼합기 속에서 상기 섬유 재료와 상기 수지를 혼합함으로써 소정의 수지와 배합될 수 있다. 상기 복합체를 형성하기 위해서는, 상기 섬유 재료는 상기 섬유 재료 자체로서 혹은 배합 동안 재개방될 수 있는 치밀화된 섬유 재료로서 상기 수지와 배합될 수 있다.
열가소성 수지의 예로는 강성 및 엘라스토머 열가소성 수지를 들 수 있다. 강성 열가소성 수지로는 폴리올레핀(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리올레핀 공중합체), 폴리에스터(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리아마이드(예컨대, 나일론 6, 6/12 또는 6/10) 및 폴리에틸렌이민을 들 수 있다. 엘라스토머 열가소성 수지의 예로는 엘라스토머성 스타이렌 공중합체(예컨대, 스타이렌-에틸렌- 부틸렌-스타이렌 공중합체), 폴리아마이드 엘라스토머(예컨대, 폴리에터-폴리아마이드 공중합체) 및 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 들 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 열가소성 수지의 용융 유량은 10 g/10분 내지 60 g/10분 사이, 예컨대, 20 g/10분 내지 50 g/10분 사이 또는 30 g/10분 내지 45 g/10분 사이이다.
일부의 실시형태에 있어서, 상기 열가소성 수지의 임의의 상용성 블렌드가 사용될 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 열가소성 수지의 다분산도 지수(PDI), 즉, 수평균분자량에 대한 중량평균분자량의 비는 1.5보다 크고, 예컨대, 2.0 이상, 2.5 이상, 5.0 이상, 7.5 이상, 또는 심지어 10.0 이상이다.
구체적인 실시형태에 있어서, 폴리올레핀 또는 폴리올레핀의 블렌드는 열가소성 수지로서 이용된다.
열경화성 수지의 예로는 천연 고무, 부타다이엔-고무 및 폴리우레탄을 들 수 있다.
일반적으로, 상기 섬유 재료의 섬유는 1회 이상 전단되더라도 비교적 큰 평균 길이-대-직경 비(예컨대, 20-대-1보다 큼)를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 상기 섬유 재료의 섬유는 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포를 가질 수도 있다. 특정 이론에 얽매이길 원치 않지만, 현재, 비교적 큰 평균 길이-대-직경 비 및 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포는 상기 섬유 재료가 수지, 예컨대, 용융 열가소성 수지에 분산되는 용이성을 적어도 부분적으로 담당하는 것으로 여겨지고 있다. 또한, 비교적 큰 평균 길이-대-직경 비 및 비교적 좁은 길이 및/또는 길이-대-직경 비 분포는 상기 섬유 재료의 일정한 특성, 상기 섬유 재료가 수지에 부여하는 예측가능한 유동성 변형, 상기 섬유 재료와 수지의 배합물이 캐스트, 압출 성형 및 사출성형되기 용이함, 상기 섬유 재료가 작고 통상 꼬인 유로 및 개구를 통과하기 용이함 및 성형된 부품에 의한 가능한 우수한 표면 마무리, 예컨대, 광택 마무리 및/또는 눈에 보이는 반점이 실질적으로 없는 마무리를 적어도 부분적으로 담당하는 것으로 여겨지고 있다.
상기 복합체의 성형 동안, 화학적 발포제, 예컨대, 흡열성 혹은 발열성 발포제를 사용할 수 있고/있거나, 기체, 예컨대, 질소 혹은 이산화 탄소는 상기 혼합물에 주입될 수 있다. 이것은 침강 방지, 부품 밀도 감소 및/또는 냉각 시간 감소를 위해서 커다란 단면 물품이 형성될 경우 유리할 수 있다. 화학적 발포제는 리언트 코포레이션(Clariant Corporation)으로부터, 예컨대, 상품명 HYDROCEROL®하에 시판되고 있다.
첨가제
이하의 첨가제의 어느 것이라도 상기 섬유 재료, 치밀화된 섬유 재료 및 상기 설명된 복합체에 첨가될 수 있다. 예컨대, 고체, 액체 혹은 기체 형태의 첨가제는 예컨대 섬유 재료와 수지의 배합물에 첨가될 수 있다. 첨가제는 충전제, 예컨대 탄산 칼슘, 그래파이트, 규회석, 운모, 유리, 섬유 유리, 실리카 및 탤크; 무기 난연제, 예컨대 알루미나 삼수화물 또는 수산화 마그네슘; 유기 난연제, 예컨대 염소화 혹은 브롬화 유기 화합물; 구조 폐기물 분쇄물; 타이어고무 분쇄물; 탄소 섬유; 또는 금속 섬유 혹은 분말(예컨대, 알루미늄, 스테인레스강)을 포함한다. 이들 첨가제는 전기적 특성, 기계적 특성 혹은 상용성을 보강, 확대 혹은 변경할 수 있다. 기타 첨가제로는 리그닌, 방향제, 커플링제, 상용화제, 예컨대, 말레산화 폴리프로필렌, 가공 조제, 윤활제, 예컨대, 플루오르화 폴리에틸렌, 가소제, 산화방지제, 유백제(opacifier), 열안정제, 착색제, 발포제, 충격개질제, 예컨대, 분해성 중합체, 광안정제, 살생물제, 정전기 방지제, 예컨대, 스테아레이트류 혹은 에톡시화 지방산 아민을 들 수 있다. 적절한 정전 방지 화합물로는 도전성 카본 블랙, 탄소 섬유, 금속 충전제, 양이온 화합물, 예컨대, 4급 암모늄 화합물, 예컨대, N-(3-클로로-2-하이드록시프로필)-트라이메틸암모늄 클로라이드, 알칸올아마이드 및 아민을 들 수 있다. 대표적인 분해성 중합체로는 폴리하이드록시산, 예컨대, 폴리락타이드, 폴리글라이콜라이드 및 락트산과 글라이콜산과의 공중합체, 폴리(하이드록시부티르산), 폴리(하이드록시 발레르산), 폴리[락타이드-코-(ε-카프로락톤)], 폴리[글라이콜라이드-코-(ε-카프로락톤)], 폴리카보네이트, 폴리(아미노산), 폴리(하이드록시알카노에이트), 폴리안하이드라이드류, 폴리오쏘에스터류 및 이들 중합체의 블렌드를 들 수 있다.
기재된 첨가제가 포함되는 경우, 이들은 건조 중량 기준으로 계산하여 상기 섬유 재료의 전체 중량에 의거해서 1 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 더욱 전형적으로는, 그 양은 약 0.5% 내지 약 50중량% 사이, 예를 들어, 5 중량%, 10 중량%, 20 중량%, 30 중량% 이상, 예컨대, 40 중량%이다.
본 명세서에 기재된 임의의 첨가제는 캡슐화되어, 예컨대, 분무 건조 혹은 미세캡슐화되어, 예컨대, 취급 동안 열 혹은 수분으로부터 첨가제를 보호할 수 있다.
상기 섬유 재료, 치밀화된 섬유 재료, 수지 또는 첨가제는 착색되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 재료는 수지와 배합되기 전에 착색되고, 컴파운딩되어서 복합체를 형성할 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 이 착색은 필요한 경우, 성형 혹은 압출 부품 내에 상기 섬유 재료, 특히 상기 섬유 재료의 커다란 응 집체를 은폐하거나 숨기는 데 도울 수 있다. 이러한 커다란 응집체는 비교적 높은 농도로 존재할 경우 성형 혹은 압출 부품의 표면에서 반점으로서 볼 수 있다.
예를 들어, 소정의 섬유 재료는 산성 염료, 직접 염료 또는 반응성 염료를 이용해서 착색될 수 있다. 이러한 염료는 스펙트라 다이즈사(Spectra Dyes; 미국 뉴욕주의 카니(Kearny)시 소재) 또는 키스톤 아닐린 코포레이션(미국 일리노이주의 시카고시에 소재)로부터 입수할 수 있다. 염료의 구체예로는 SPECTRA™ LIGHT YELLOW 2G, SPECTRACID™ YELLOW 4GL CONC 200, SPECTRANYL™ RHODAMINE 8, SPECTRANYL™ NEUTRAL RED B, SPECTRAMINE™ BENZOPERPURINE, SPECTRADIAZO™ BLACK OB, SPECTRAMINE™ TURQUOISE G 및 SPECTRAMINE™ GREY LVL 200%를 들 수 있고, 이들은 각각 스펙트라 다이스사로부터 입수할 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 안료를 함유하는 수지 색 농도는 염료와 배합된다. 다음에 이러한 배합물이 소정의 섬유 재료와 혼합될 경우, 상기 섬유 재료는 혼합 동안 제자리에 착색될 수 있다. 색 농도는 리언트사로부터 입수할 수 있다.
상기 섬유 재료, 치밀화된 섬유 혹은 복합체에 향료 또는 방향제를 첨가하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 바람직하게는 상기 복합체는 천연 목재, 예컨대, 서양 삼나무 목재처럼 향기나고/나거나 볼 수 있다. 예를 들어, 방향제, 예컨대, 천연 목재 방향제는 복합체를 제조하는 데 사용되는 수지에 배합될 수 있다. 일부의 실시예에 있어서, 상기 방향제는 상기 수지에 오일로서 직접 배합될 수 있다. 예를 들어, 오일은 롤밀, 예컨대, 밴버리(등록상표: Banbury®) 믹서 또는 압 출기, 예컨대, 대향 회전스크루를 갖춘 2축 압출기를 이용해서 수지에 배합될 수 있다. 밴버리 믹서의 예는 파렐사(Farrel)에서 제조된 F-시리즈 밴버리이다. 2축 압출기의 예는 크럽 베르너 앤 플라이더러(Krupp Werner & Pfleiderer)사로부터 제작된 WP ZSK 50 MEGAcompunder™이다. 배합후, 방향성 수지가 상기 섬유 재료에 첨가되어 압출 혹은 성형될 수 있다. 대안적으로, 방향제-충전 수지의 매스터 배취는 인터내셔널 플래버즈 앤드 프라그런시즈(International Flavors and Fragrances)로부터 상표명 Polylff™하에 또는 RTP 컴파니로서부터 상업적으로 입수할 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 복합체 중의 방향제의 양은 약 0.005 중량% 내지 약 10중량% 사이, 예컨대, 약 0.1% 내지 약 5% 사이 또는 0.25% 내지 약 2.5% 사이이다.
기타 천연 목재 방향제는 상록수 또는 미국 삼나무를 포함한다. 기타 방향제로는 페퍼민트, 체리, 딸기, 복숭아, 라임, 스피아민트, 계피, 아니스, 나륵풀, 베르가모트, 후춧가루, 장뇌, 카밀레, 시트로넬라, 유칼립투스, 소나무, 제라늄, 생강, 그레이프프루트, 자스민, 쥬니퍼베리(juniperberry), 라벤더, 레몬, 중국 귤, 마요나라, 사향, 몰약, 오렌지, 패출리, 장미, 로즈메리, 샐비어, 백단향, 차나무, 백리향, 동록유, 일랑일랑(ylang ylang), 바닐라, 뉴카(new car) 또는 이들 방향제의 혼합물을 들 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 섬유 재료-방향제 배합물 중의 방향제의 양은 약 0.005 중량% 내지 약 20중량% 사이, 예컨대, 약 0.1% 내지 약 5% 사이 또는 0.25% 내지 약 2.5% 사이이다.
이상 셀룰로스 섬유 재료 및 리그노셀룰로스 섬유 재료 등의 섬유 재료에 대 해 설명하였으나, 기타 충전제를 복합체의 제조에 이용할 수 있다. 예를 들어, 탄산 칼슘(예컨대, 침강 탄산 칼슘 또는 천연 탄산 칼슘), 선석 점토(aragonite clay), 사방정계 점토, 칼사이트 점토, 육면체 점토, 고령토, 점토, 벤토나이트 점토, 인산 이칼슘, 인산 삼칼슘, 피로인산 칼슘, 불용성 메타인산 나트륨, 침강 탄산 칼슘, 오쏘인산 마그네슘, 인산 삼마그네슘, 하이드록시아파타이트, 합성 아파타이트, 알루미나, 실리카 제로겔, 금속 알루미노실리케이트, 이산화 규소 등의 무기 충전제 또는 이들 무기 충전제의 조합을 이용할 수 있다. 충전제는 입자 크기가 예컨대 1 미크론보다 클 수 있고, 예컨대, 2 미크론, 5 미크론, 10 미크론, 25 미크론 이상 또는 심지어 35 미크론 이상일 수 있다.
또한, 나노미터 규모의 충전제는 단독으로 또는 섬유 재료와 조합해서 사용될 수 있다. 충전제는 예컨대, 입자, 판 또는 섬유의 형태일 수 있다. 예를 들어, 나노미터 크기의 점토, 실리콘 및 카본 나노튜브, 및 실리콘 및 카본 나노와이어를 사용할 수 있다. 상기 충전제의 횡방향 치수는 1000 ㎚ 미만, 예컨대, 900 ㎚ 미만, 800 ㎚, 750 ㎚, 600 ㎚, 500 ㎚, 350 ㎚, 300 ㎚, 250 ㎚, 200 ㎚ , less than 100 ㎚ 미만 또는 심지어 50 ㎚ 미만일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, 나노-점토(nano-clay)는 몬모릴로나이트이다. 이러한 점토는 나노코르사(Nanocor, Inc.) 및 서던 클레이 프로덕츠사(Southern Clay products)로부터 입수할 수 있고, 미국특허 제6,849,680호 및 제6,737,464호에 기재되어 있다. 점토는 예컨대, 수지 또는 섬유 재료에 혼합되기 전에 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 점토는 그 표면이 사실상 이온성, 예컨대, 음이온성 혹 은 양이온성이 되도록 표면처리될 수 있다.
초분자(supramolecular) 구조체, 예컨대 자체 조립된 초분자 구조체에 조립되는 응집 혹은 응결된 나노미터 규모의 충전제, 또는 나노미터 규모의 충전제도 사용될 수 있다. 응집된 또는 초분자 충전제는 구조체 내에 개방 혹은 폐쇄될 수 있고, 각종 형상, 예를 들어 케이지, 튜브 혹은 구형을 가질 수 있다.
구조체
본 명세서에 기재된 임의의 복합체는 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이, 목발, 가정용품 및 구조체 등의 물품의 형상일 수 있다.
방사선 가교 복합체
도 26을 참조하면, 방사선 가교 복합체는 예컨대, 별개의 섬유를 포함하는 섬유 재료를 방사선 가교성 수지, 예컨대, 열가소성 수지(예컨대, 고용융 유량 폴리프로필렌)와 배합하여 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공할 수 있다. 상기 섬유 재료는 예컨대 평균 길이-대-직경 비가 5보다 클 수 있고, 섬유 길이의 표준 편차는 예컨대, 평균 섬유 길이의 85% 미만이다. 상기 섬유 재료/가교성 수지는 예컨대, 압출 혹은 사출 성형을 이용해서 소정의 형상, 예컨대, 갑판재로 성형되고, 예컨대, 이온화 방사선(예컨대, 전자선, x-선 방사선 또는 감마 방사선)에 의해 조사되어 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시킨다.
구체적인 실시형태에 있어서, 감마선 조사는 가교성 수지를 가교시키는 데 채용된다. 도 27 및 도 28을 참조하면, 감마선 조사기(400)는 감마선 조사원(408), 예컨대, 60Co 펠릿, 조사될 복합체를 유지하는 작업대(410) 및 예를 들어 복수의 철판으로 이루어진 저장소(412)를 포함하며, 이들은 모두 X-선 차폐문(lead-lined door)(406) 밑의 미로입구(404)를 포함하는 구체적인 격리실(402)에 수용된다. 저장소(412)는 감마선 조사원(408)이 작업대(410) 근방에서 저장소(412)를 통과할 수 있도록 복수의 유로(420), 예컨대, 16개 이상의 유로를 포함한다.
작업시, 조사대상 복합체는 작업대(410) 상에 놓인다. 조사기는 소정의 선량율을 전달하도록 구성되고, 모니터링 장비는 실험 블록(440)에 접속되어 있다. 다음에, 조작자는 봉쇄실(containment chamber)(402)을 떠나, 미로 입구(404)를 통과하고, 이어서 X-선 차폐문(406)을 통과한다. 또, 조작자는 제어 패널(442)을 조작하여, 유압식 펌프(444)에 부착된 실린더(441)를 이용해서 방사선원(408)을 작업 위치로 상승시키도록 컴퓨터에 지시를 내린다.
상기 조사가 전자방사선(예컨대, 전술한 바와 같음)에 의해 수행되는 실시형태에 있어서, 상기 전자방사선은 에너지/광자(단위; 전자볼트)가 약 102 eV/광자보 다 클 수 있고, 예컨대, 103, 104, 105, 106 eV/광자 이상이거나 또는 심지어 약 107 eV/광자 이상일 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 전자방사선의 에너지/광자는 약 104 내지 약 107 eV/광자 사이, 예컨대, 약 105 내지 약 106 eV/광자 사이이다. 상기 전자방사선은 주파수가 예를 들어 1016 ㎐ 이상, 1017 ㎐, 1018 ㎐, 1019 ㎐, 1020 ㎐ 이상, 또는 심지어 약 1021 ㎐ 이상일 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 전자방사선의 주파수는 약 1018 내지 약 1022 ㎐ 사이, 예컨대, 약 1019 내지 약 1021 ㎐ 사이이다.
일부의 실시형태에 있어서, 전자선은 방사선원으로서 사용된다. 전자선은 예컨대, 정전 발생기, 캐스케이드 발생기, 트랜스포머(transformer) 발생기, 주사장치를 구비한 낮은 에너지 가속기, 선형 음극, 선형 가속기 및 펄스형 가속기를 구비한 낮은 에너지 가속기에 의해 생성될 수 있다.
이온화 방사선원으로서의 전자는 예컨대, 비교적 얇은 단면, 예를 들어, 0.5 인치 미만, 예컨대, 0.4 인치, 0.3 인치, 0.2 인치 미만, 또는 0.1 인치 미만을 가진 복합체에 대해 유용할 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 전자선의 각 전자의 에너지는 약 0.3 MeV 내지 약 2.0 MeV(million electron volts), 예컨대, 약 0.5 MeV 내지 약 1.5 MeV, 또는 약 0.7 MeV 내지 약 1.25 MeV일 수 있다.
일부의 실시형태에 있어서, (임의의 방사선원에 의한) 상기 조사는 상기 섬 유 재료/가교성 수지 배합물이 적어도 0.25 Mrad, 예컨대, 적어도 1.0 Mrad, 적어도 2.5 Mrad, 적어도 5.0 Mrad, 또는 적어도 10.0 Mrad의 선량을 받을 때까지 수행된다. 일부의 실시형태에 있어서, 상기 조사는 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물이 1.0 Mrad 내지 6.0 Mrad 사이, 예컨대, 1.5 Mrad 내지 4.0 Mrad 사이의 선량을 받을 때까지 수행된다.
일부의 실시형태에 있어서, 조사는 5.0 내지 1500.0 킬로래드/시간 사이, 예컨대, 10.0 내지 750.0 킬로래드/시간 사이 또는 50.0 내지 350.0 킬로래드/시간 사이의 선량률에서 수행된다.
상기 방사선 가교성 수지는 예컨대, 열가소성 또는 열경화성(예컨대, 캐스트 열경화성)일 수 있다. 예를 들어, 상기 방사선 가교성 수지는 폴리올레핀, 예컨대, 폴리에틸렌(예컨대, 폴리에틸렌의 공중합체), 폴리프로필렌(예컨대, 폴리프로필렌의 공중합체), 폴리에스터(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리아마이드(예컨대, 나일론 6, 6/12 또는 6/10), 폴리에틸렌이민, 엘라스토머성 스타이렌 공중합체(예컨대, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 공중합체), 폴리아마이드 엘라스토머(예컨대, 폴리에터-폴리아마이드 공중합체), 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 캐스트 폴리우레탄, 캐스트 실리콘, 또는 이들 수지의 상용성 혼합물일 수 있다.
일부의 구체적인 실시형태에 있어서, 상기 수지는 다분산도가 2.0보다 크고, 예컨대, 3.0 이상, 3.5 이상, 4.0 이상, 4.5 이상, 5.0 이상, 7.5 이상, 또는 심지어 10.0 이상인(폴리스타이렌 표준에 대해서 고온 겔투과 크로마토그래피를 이용해 서 측정됨; 예컨대, ASTM D6474-99 참조) 폴리올레핀이다. 높은 다분산도는 가교 복합체에서의 내충격성을 향상시킬 수 있다. 일부의 실시형태에 있어서, 폴리올레핀의 용융 유량은 10.0 g/10분보다 크고, 예컨대, 15.0g/10분 이상, 20.0g/10분 이상, 25.0g/10분 이상, 30.0g/10분 이상, 또는 심지어 50.0 g/10분 이상이다(ASTM D1238, 230℃/2.16 ㎏을 이용해서 측정됨). 높은 용융 유량은 예컨대 복합체의 성형 동안 전단 가열을 감소시킴으로써 복합체의 제조를 도울 수 있다.
구체적인 실시형태에 있어서, 상기 수지는 20 용융 유량(MFR) 폴리프로필렌 및 50 MFR 폴리프로필렌의 50:50 중량% 블렌드이다. 폴리프로필렌은 수노코 케미컬사(Sunoco Chemical)로부터 입수할 수 있다.
상기 가교 복합체는 본 명세서에 개시된 충전제 및/또는 첨가제의 어느 하나 혹은 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 27의 실시예는 "건조" 봉쇄 시스템을 예시하고 있지만, 워터 봉쇄 시스템도 가능하다. 도 27의 실시형태는 분위기 조건 하의 복합체의 조사를 예시하고 있으나, 복합체는 조사 동안 냉각될 수도 있다. 도 27의 실시형태는 통상의 분위기 공기 중에서의 조사를 예시하고 있지만, 해당 조사는 불활성 분위기, 예컨대, 질소 혹은 아르곤 분위기 중에서 일어날 수 있다.
방사선 화학은 문헌[Ivanov in "Radiation Chemistry of Polymers (translation from Russian)," VSP Press BV, Ultrech, The Netherlands, (ISBN 90-6764-137-5), 1992]에 기재되어 있다.
소정의 시각적 속성을 가진 복합체
도 29 및 도 30을 참조하면, 복합체(500), 예컨대, 디딤대(도시됨) 형태는 수지 및 섬유 재료(504)를 포함하고, 외표면(505)을 가진다. 상기 섬유 재료의 일부는 상기 복합체의 외표면 상, 내 혹은 바로 밑에서 볼 수 있다. 이러한 복합체는 독특하고, 유쾌하고 또는 심지어 두드러진 시각적 특성을 가질 수 있는 동시에, 바람직한 기계적 특성, 예컨대, 굴곡 강도 및 내충격성을 가질 수 있다.
상기 복합체는 예컨대 수지와 섬유 재료(14)를 배합하여 수지/섬유 재료 배합물을 제공하고, 해당 수지/섬유 재료 배합물을 압축하여 외표면을 가진 복합체를 제공함으로써 제조될 수 있다. 일반적으로, 상기 수지, 상기 섬유 재료 및 상기 복합체의 형성 조건은 상기 섬유 재료가 보이지 않는 표면 밑에 깊숙이 매립되기 보다는 상기 복합체의 외표면 상, 내 혹은 바로 밑에서 보일 수 있도록 선택된다. 예를 들어, 불투명 혹은 반투명 재료에 대해서, 섬유 재료는 상기 섬유 재료가 상기 외표면 밑에, 예를 들어 0.100 인치 미만, 예컨대, 0.050 인치 미만, 0.025 인치 미만, 0.010 인치 미만, 0.005 인치 미만, 0.0025 인치 미만 또는 0.001 인치 미만의 거리에 있을 경우 상기 복합체의 외표면 밑에서 볼 수 있다.
상기 복합체는 임의의 플라스틱 가공 기계, 예컨대, 사출성형장비, 압축성형장비 혹은 압출성형장비를 이용해서 제조될 수 있다.
상기 수지는 열가소성 또는 열경화성일 수 있다. 상기 수지가 열가소성인 경우, 이것은 예를 들어, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌(예컨대, 폴리에틸렌의 공중합체), 또는 폴리프로필렌(예컨대, 폴리프로필렌의 공중합체); 폴리에스터, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리아마이드, 예컨대 나일론 6, 6/12 또는 6/10; 엘라스토머성 스타이렌 공중합체, 예컨대 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 공중합체; 폴리아마이드 엘라스토머, 예컨대 폴리에터-폴리아마이드 공중합체; 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체; 또는 이들 수지의 혼합물일 수 있다.
독특한 복합체를 제공하기 위해서, 비교적 점성의 수지를 이용하여, 보았을 때 은폐되게 되는 외표면 밑에서 "슬립핑"(slipping)되는 것을 방지함으로써 섬유 시인성을 강화시킬 수 있는 것이 바람직할 경우가 있다.
일부의 실시예에 있어서, 상기 수지는 50 g/10분 미만, 예컨대, 25 g/10분 미만, 20 g/10분 미만, 17 g/10분 미만, 15 g/10분 미만, 10 g/10분 미만, 7.5 g/10분 미만, 5 g/10분 미만, 2.5 g/10분 미만 또는 1 g/10분 미만의 용융 유량을 가진 폴리올레핀, 예컨대, 폴리프로필렌이다. 용융 유량의 하한치는 복합체를 형성하는 데 사용되는 가공 기술, 예컨대, 사출 성형 혹은 압출법에 따라 다를 것이다. 사출 성형에 대해서는, 용융 유량이 0.5 g/10분보다 큰 것이 바람직할 수 있다. 압축 성형 및 압출법에 대해서는, 용융 유량이 0.1 g/10분보다 큰 것이 바람직할 수 있다. 용융 유량은 ASTM D1238을 이용해서 230℃, 2.16 ㎏에서 측정되며, 이 개시 내용은 참고로 전체로서 본 명세서에 도입된다.
사용된 상기 섬유 재료는 예를 들어 섬유 재료(임의적으로 바인더를 가짐)에 압력의 인가에 의해, 예컨대, 전술한 바와 같이 상기 섬유 재료를 대향 회전 가압 롤 사이에 형성된 닙에 통과시키거나 상기 섬유 재료를 펠릿 밀에 통과시킴으로써 제조된 치밀화된 섬유 재료일 수 있다. 상기 치밀화된 섬유 재료는 예컨대, 펠릿 또는 칩의 형태 혹은 각종 형태를 지닌 기타 기하학적 형태일 수 있다. 상기 치밀 화된 섬유 재료의 밀도는 예를 들어, 0.11 g/㎤보다 클 수 있고, 예컨대, 0.15 g/㎤ 이상, 0.20 g/㎤ 이상, 0.25 g/㎤ 이상, 0.3 g/㎤ 이상, 0.4 g/㎤ 이상, 0.5 g/㎤ 이상 또는 심지어 0.6 g/㎤ 이상일 수 있다. 상기 치밀화된 재료가 전단 하에 및/또는 가열 하에 "멀어지게 되어" 상기 섬유 재료 또는 응집된 섬유 재료를 해리하도록 밀도를 선택하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 치밀화된 섬유 재료의 밀도는 0.9 g/㎤ 미만인 것이 바람직하다.
상기 섬유 재료의 섬유는 비교적 큰 평균 길이-대-직경 비(예컨대, 20-대-l보다 큼)를 가질 수 있다. 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 길이-대-직경 비는 예를 들어 10/1보다 클 수 있고, 예컨대, 25/1 이상 또는 50/1 이상일 수 있다. 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 길이는 예를 들어 약 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이, 예컨대, 약 0.75 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 사이일 수 있고, 상기 제 2 섬유 재료(14)의 평균 폭(즉, 직경)은 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이, 예컨대, 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이일 수 있다.
상기 복합체의 "반점이 형성된" 외관을 강화시키기 위해서, 상기 섬유 재료는 길이가 2.5 ㎜보다 큰 섬유의 비교적 큰 퍼센트를 갖는 것이 바람직할 경우가 있다. 예를 들어, 상기 섬유 재료의 적어도 2.5 중량%는 2.5 ㎜보다 큰 길이를 가진 섬유이고, 예컨대, 상기 섬유 재료의 적어도 5.0중량%는 2.5 ㎜보다 큰 길이를 가진 섬유이거나, 상기 섬유 재료의 적어도 7.5중량%는 2.5 ㎜보다 큰 길이를 가진 섬유이거나, 또는 상기 섬유 재료의 적어도 10.0중량%는 2.5 ㎜보다 큰 길이를 가진 섬유이다. 이들 상황의 어느 하나에 있어서, 예컨대, 가공성에 악영향을 미치 지 않도록 하기 위해서, 상기 섬유 재료의 25 중량% 미만은 2.5 ㎜보다 큰 길이를 가진 섬유이다.
불투명 혹은 반투명 재료에 대해서, 상기 복합체는 예를 들어 섬유 재료를 20 중량%보다 많이 지닐 수 있고, 예컨대, 섬유 재료를 30 중량% 이상, 40 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상 또는 심지어 60 중량% 이상 지닐 수 있다. 이 단락의 실시의 어느 하나에 대해서, 상기 복합체는 일반적으로 섬유 재료를 70 중량% 미만 지닌다.
필요한 경우, 상기 섬유 재료는 예를 들어 가시적인 효과의 강도를 증대시키기 위해서 착색될 수 있다. 상기 섬유 재료는 수지와 배합해서 복합체를 형성하기 전에 염색에 의해 착색될 수 있다. 일부의 실시예에 있어서, 이 염색은 예컨대, 외표면, 특히 섬유 재료의 커다란 응집체에서의 상기 섬유 재료의 시인성을 증가시킬 수 있다.
일부의 실시예에 있어서, 상기 수지는 예컨대, 상기 섬유 재료(착색되거나 혹은 천연적인 것)와 수지 간의 콘트라스트를 증강시키기 위해서, 예컨대, 시각적 효과의 전체적인 강도를 증강시키기 위해서 안료 또는 염료에 의해 착색될 수 있다. 색 농도는 클라리언트사로부터 입수할 수 있다.
임의의 시각적 속성을 가진 이들 복합체의 어느 것이라도 방향제를 비롯한 본 명세서에 기재된 첨가제의 어느 것을 포함할 수 있다.
상기 복합체는 전술한 바와 같은 다양한 형태로 성형될 수 있다.
상기 복합체가 사출 성형되는 경우, 예컨대, 섬유가 시야에서 은폐되는 수지 의 표면 밑에서 "수축"되는 시간을 갖지 않도록, 비교적 저온의 몰드 표면에 대해서 상기 복합체를 성형함으로써 용융 수지를 신속하게 "동결"시키는 것이 바람직할 경우가 있다. 도 31A 내지 도 31C를 참조하면, "반점이 형성된" 복합체는 냉각면(604)을 가진 몰드(602)에 대해서 용융 수지를 압축시키고 나서, 성형된 복합체(600)를 이형시켜 복합체를 성형함으로써 제조될 수 있다. 일부의 실시예에 있어서, 상기 압축은 100℃ 미만, 예컨대, 75℃ 미만, 50℃ 미만, 25℃ 미만, 또는 15℃ 미만의 온도를 가진 몰드 표면에 대해서 수행된다. 독특하고, 유쾌하고 또는 심지어 두드러진 시각적 특성과 바람직한 기계적 특성을 가진 또 다른 복합체는 투명 수지 및 섬유 재료를 포함한다. 일부의 실시예에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 복합체 내에서 보일 수 있다. 일반적으로, 이러한 복합체를 제조하기 위해서, 투명 수지와 섬유 재료를 배합해서 투명 수지/섬유 재료 배합물를 제공하고, 상기 투명 수지/섬유 재료 배합물을 예컨대, 압출기 내에서 혹은 몰드 내에서 압축하여, 복합체를 제공한다.
상기 수지는 열가소성 또는 열경화성일 수 있다. 상기 수지가 열가소성인 경우, 이것은, 예를 들어, 투명화 폴리올레핀, 예컨대 투명화 폴리프로필렌(예컨대, 폴리프로필렌 공중합체); 폴리에스터, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 비정질 폴리아마이드; 폴리카보네이트; 스타이렌 중합체, 예컨대 스타이렌-아크릴로나이트릴-공중합체(SAN); 폴리아크릴레이트, 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)일 수 있다.
폴리올레핀의 투명화제(Clarifying agent)는 밀리켄 케미컬사(Milliken Chemical)로부터 상품명 MILLAD®, 예컨대, MILLAD® 3988하에 입수할 수 있다. 투명화 폴리올레핀 착색제는 밀리켄 케미컬사로부터 상품명 CLEARTINT®하에 입수할 수 있다.
투명 수지에 의해 효과를 강화시키기 위해서, 수지의 분광 투과율은 60%보다 크고, 예컨대, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 또는 심지어 90% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지의 헤이즈는 40% 미만, 예컨대, 35% 미만, 30% 미만, 25% 미만, 20% 미만, 15% 미만, 또는 심지어 10% 미만인 것이 바람직할 경우가 있다. 분광 투과율과 헤이즈는 모두 ASTM D 1003-92를 이용해서 측정될 수 있고, 이것은 참고로 그의 전체가 본 명세서에 반영된다.
투명 수지에 의해 효과를 강화시키기 위해서, 상기 복합체는 비교적 낮은 함량의 섬유 재료, 예컨대, 약 20중량% 미만의 섬유 재료, 17.5 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12.5 중량% 미만, 10 중량% 미만, 7.5 중량% 미만, 5 중량% 미만, 2.5 중량% 미만, 또는 심지어 1 중량% 미만의 섬유 재료를 포함하는 것이 바람직할 경우가 있다. 비교적 낮은 섬유 함량은 복합체를 통과하기 용이하므로 섬유 재료의 덩어리를 복합체 내부에서 볼 수 있게 된다.
도 32를 참조하면, 수지/섬유 재료 복합체는 실질적으로 섬유 재료를 함유하지 않지만 제 1 수지를 포함하는 내부(610) 및 상기 내부를 둘러싸는 제 2 수지를 포함하고 또한 실질적으로 상기 섬유 재료를 모두 포함하는 외부(612)를 가질 수 있다. 이러한 복합체는 예컨대, 공성형 혹은 공압출에 의해 제조될 수 있다. 전 술한 섬유 재료 또는 첨가제의 어느 것이라도 이러한 복합체의 제조에 이용할 수 있다. 이러한 복합체는 전술한 형상의 어느 것으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 재료는 동일 또는 상이할 수 있고, 예컨대, 전술한 수지의 어느 것일 수 있다.
도 33을 참조하면, 투명 수지/섬유 재료 복합체는 제 1 수지 및 실질적으로 상기 섬유 재료를 모두 지닌 내부(620)와, 해당 내부를 둘러싸면서 제 2 수지를 함유하지만 실질적으로 섬유 재료를 함유하지 않는 외부(622)를 가질 수 있다. 전술한 섬유 재료 또는 첨가제의 어느 것이라도 이러한 복합체의 제조에 이용할 수 있다. 이러한 복합체는 전술한 형상의 어느 것으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 재료는 동일 또는 상이할 수 있고, 예컨대, 전술한 수지의 어느 것일 수 있다.
이상, 많은 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나는 일없이 각종 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이들 기타 실시형태도 이하의 청구의 범위의 범주 내이다.

Claims (271)

  1. 섬유원(fiber source)을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 및
    평균 개구 크기가 1.59 ㎜(1/16 인치, 0.0625 인치) 이하인 제 1 체에 상기 제 1 섬유 재료를 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 섬유원을 전단하기 전에 해당 섬유원을 절단하는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 0.79 ㎜(1/32 인치, 0.03125 인치) 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 0.40 ㎜(1/64 인치, 0.015625 인치) 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 0.20 ㎜(1/128 인치, 0.0078125 인치) 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 0.10 ㎜(1/256 인치, 0.00390625 인치) 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전단은 회전 나이프 커터에 의해 수행되는 섬유 재료의 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료는 공칭 대기압 이하의 압력을 가진 통(bin) 속에 회수되는 섬유 재료의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 압력은 공칭 대기압의 적어도 10% 이하인 섬유 재료의 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 압력은 공칭 대기압의 적어도 50% 이하인 섬유 재료의 제조방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 압력은 공칭 대기압의 적어도 75% 이하인 섬유 재료의 제조방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료를 전단하는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료를 전단하는 단계 및 얻어진 섬유 재료를 상기 제 1 체에 통과시키는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료를 전단하는 단계 및 얻어진 섬유 재료를 상기 제 1 체보다 작은 평균 개구 크기를 가진 제 2 체에 통과시켜 제 3 섬유 재료를 제공하는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제 3 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비에 대한 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 1.5 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 비율은 1.4 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 비율은 1.25 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 비율은 1.1 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료를 상기 제 1 체보다 평균 개구 크기가 작은 제 2체에 통과시키는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 전단 및 통과는 동시에 수행되는 섬유 재료의 제조방법.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 10/1보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 비는 25/1보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 비는 50/1보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이는 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이인 섬유 재료의 제조방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 평균 길이는 0.75 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 사이인 섬유 재료의 제조방법.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 평균 폭은 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이인 섬유 재료의 제조방법.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 평균 폭은 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이인 섬유 재료의 제 조방법.
  28. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 길이의 표준편차는 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이의 60% 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 표준편차는 50% 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  30. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 BET 표면적은 0.5 ㎡/g보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 표면적은 1.0 ㎡/g보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 표면적은 1.5 ㎡/g보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  33. 제 32항에 있어서, 상기 표면적은 1.75 ㎡/g보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  34. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 다공도는 70%보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 다공도는 85%보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 다공도는 90%보다 큰 섬유 재료의 제조방법.
  37. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비에 대한 상기 제 1 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 1.5 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  38. 제 37항에 있어서, 상기 비율은 1.4 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  39. 제 38항에 있어서, 상기 비율은 1.25 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 비율은 1.1 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  41. 제 1항에 있어서, 상기 체는 모노필라멘트를 섞어 짜서(interweaving) 형성된 것인 섬유 재료의 제조방법.
  42. 제 1항에 있어서, 상기 섬유원은 셀룰로스계 재료 또는 리그노셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 섬유 재료의 제조방법.
  43. 제 1항에 있어서, 상기 섬유원은 종이원으로부터 유래된 섬유와 면(cotton) 과 같은 텍스타일원으로부터 유래된 섬유와의 섬유의 블렌드(blend)를 포함하는 것인 섬유 재료의 제조방법.
  44. 제 1항에 있어서, 상기 섬유원은 종이원으로부터 유래되는 것인 섬유 재료의 제조방법.
  45. 제 1항에 있어서, 상기 섬유원은 텍스타일 섬유를 포함하는 것인 섬유 재료의 제조방법.
  46. 제 45항에 있어서, 상기 텍스타일 섬유는 면(cotton)을 포함하는 것인 섬유 재료의 제조방법.
  47. 섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계; 및
    상기 섬유 재료를 제 1 체에 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 제 2 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비에 대한 상기 제 1 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비의 비율은 1.5 미만인 섬유 재료의 제조방법.
  48. 섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계;
    상기 제 1 섬유 재료를 제 1 체에 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공하는 단 계; 및
    상기 제 2 섬유 재료를 재차 전단하여 제 3 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  49. 제 1항, 제 47항 및 제 49항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 적어도 일부가 제작된 물품.
  50. 제 49항에 있어서, 디딤대(step stool), 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴(pole), 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨(stall), 필름, 랩(wrap), 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브(wharve), 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용(above- and below-ground) 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소(shelter), 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이 또는 목발의 형태인 물품.
  51. 평균 길이-대-직경 비가 5보다 크고 섬유 길이의 표준 편차가 평균 섬유 길이의 60% 미만인 섬유 재료.
  52. 제 51항에 있어서, 상기 평균 길이-대-직경 비는 10/1보다 큰 섬유 재료.
  53. 제 52항에 있어서, 상기 평균 길이-대-직경 비는 25/1보다 큰 섬유 재료.
  54. 제 53항에 있어서, 상기 평균 길이-대-직경 비는 50/1보다 큰 섬유 재료.
  55. 제 53항에 있어서, 상기 평균 길이는 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이인 섬유 재료.
  56. 섬유원을 전단해서 제 1 섬유 재료를 제공하는 단계;
    상기 제 1 섬유 재료를 회수하는 단계; 및
    상기 제 1 섬유 재료를 전단해서 제 2 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 제조방법.
  57. 섬유 재료, 수지 및 염료를 포함하는 복합체.
  58. 제 57항에 있어서, 상기 섬유 재료는 평균 길이-대-직경 비가 5보다 크고 섬유 길이의 표준 편차가 평균 섬유 길이의 60% 미만인 복합체.
  59. 제 57항에 있어서, 상기 염료는 상기 섬유 재료 상에 및/또는 섬유 재료 내에 있는 복합체.
  60. 제 57항에 있어서, 안료를 더 포함하는 복합체.
  61. 섬유 재료를 염색하는 단계;
    상기 섬유 재료를 수지와 배합시키는 단계; 및
    복합체를 성형하는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법.
  62. 수지에 염료를 첨가해서 염료/수지 배합물을 제공하는 단계;
    상기 염료/수지 배합물을 섬유 재료와 배합하는 단계; 및
    상기 염료/수지 배합물 및 섬유 재료로부터 복합체를 성형하는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법.
  63. 섬유 재료에 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 바인더로 이루어진 군으로부터 선택된 바인더를 첨가하여 섬유 재료-바인더 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 섬유 재료-바인더 배합물을 압축하여, 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 이상인 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  64. 제 63항에 있어서, 상기 바인더는 모노머 화합물을 포함하는 것인 섬유 재료 의 치밀화 방법.
  65. 제 63항에 있어서, 상기 바인더는 폴리글라이콜을 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  66. 제 65항에 있어서, 상기 폴리글라이콜은 폴리에틸렌 글라이콜을 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  67. 제 65항에 있어서, 상기 폴리글라이콜은 폴리프로필렌 글라이콜을 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  68. 제 65항에 있어서, 상기 폴리글라이콜은 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  69. 제 63항에 있어서, 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 상기 재료는 열가소성 엘라스토머(TPE), 폴리에터 블록 아마이드, 폴리에스터 엘라스토머, 스타이렌 블록 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA), 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체 및 에틸렌과 1-옥텐의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  70. 제 63항에 있어서, 상기 섬유 재료는 셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  71. 제 63항에 있어서, 상기 섬유 재료는 리그노셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  72. 제 63항에 있어서, 상기 섬유 재료는 종이원으로부터 유래되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  73. 제 63항에 있어서, 상기 섬유 재료는 폴리코팅지 제품(polycoated paper product)으로부터 유래되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  74. 제 63항에 있어서, 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 바인더를 25 중량% 미만 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  75. 제 74항에 있어서, 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 바인더를 1 중량% 미만 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  76. 제 75항에 있어서, 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 바인더를 0.5 중량% 미 만 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  77. 제 63항에 있어서, 상기 치밀화 단계의 적어도 일부 동안 적어도 약 50℃의 온도까지 가열하는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  78. 제 63항에 있어서, 상기 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 4배 큰 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  79. 제 63항에 있어서, 상기 섬유 재료는 평균 길이-대-직경 비가 3보다 큰 섬유를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  80. 제 79항에 있어서, 상기 길이-대-직경 비는 10보다 큰 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  81. 제 63항에 있어서, 상기 치밀화는 상기 섬유 재료-바인더 배합물을 기계적으로 압축하는 단계를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  82. 제 63항에 있어서, 상기 바인더는 상기 섬유 재료를 바인더가 적용되는 바인더 적용 영역을 통과시킴으로써 해당 섬유 재료에 첨가되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  83. 제 82항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 바인더 적용 영역을 연속적으로 통과하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  84. 제 82항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 바인더 적용 영역을 에어 플로(air flow)에 의해 통과되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  85. 제 82항에 있어서, 상기 바인더는 상기 바인더 적용 영역에 있어서 액체 형태로 상기 섬유 재료상에 분사되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  86. 제 82항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 바인더 적용 영역을 2500 피트/분보다 큰 속도로 통과하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  87. 제 82항에 있어서, 상기 바인더 적용 영역의 길이는 적어도 2 피트인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  88. 제 82항에 있어서, 상기 바인더 적용 영역의 길이는 적어도 100 피트인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  89. 폴리코팅지로부터 적어도 일부 유래된 섬유 재료를 치밀화하여 상기 섬유 재 료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 큰 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 치밀화는 적어도 50℃의 온도까지 가열하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  90. 제 89항에 있어서, 상기 치밀화는 적어도 75℃의 온도까지 적어도 5분 동안 가열하는 단계를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  91. 섬유 재료를 바인더가 적용되는 바인더 적용 영역에 통과시켜 섬유 재료-바인더 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 섬유 재료-바인더 배합물을 치밀화하여 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 2배의 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  92. 제 91항에 있어서, 상기 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  93. 제 91항에 있어서, 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 바인더를 25 중량% 미만 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  94. 제 93항에 있어서, 상기 섬유 재료-바인더 배합물은 바인더를 1 중량% 미만 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  95. 제 91항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 바인더 적용 영역을 연속적으로 통과하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  96. 제 91항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 바인더 적용 영역을 에어 플로에 의해 통과되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  97. 제 91항에 있어서, 상기 바인더는 상기 바인더 적용 영역에 있어서 액체 형태로 상기 섬유 재료상에 분사되는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  98. 제 91항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 바인더 적용 영역을 2500 피트/분보다 큰 속도로 통과하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  99. 제 91항에 있어서, 상기 바인더 적용 영역의 길이는 적어도 2 피트인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  100. 섬유 재료로부터 공기를 배기시켜 해당 섬유 재료의 부피 밀도를 적어도 4배 증가시키는 단계를 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  101. 제 100항에 있어서, 상기 섬유 재료를 용기 속에 밀봉하는 단계; 및 상기 용기로부터 공기를 배기시키는 단계를 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  102. 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료 및 바인더를 포함하여, 부피밀도가 적어도 0.3 g/㎤인 치밀화 섬유 재료를 포함하되,
    평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이이고, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이이며, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜ 사이인 펠릿 또는 칩.
  103. 제 102항에 있어서, 상기 바인더는 폴리글라이콜을 포함하는 펠릿 또는 칩.
  104. 제 103항에 있어서, 상기 폴리글라이콜은 폴리에틸렌 글라이콜을 포함하는 펠릿 또는 칩.
  105. 제 102항에 있어서, 상기 바인더는 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 바인더로 이루어진 군으로부터 선택되는 펠릿 또는 칩.
  106. 제 105항에 있어서, 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 상기 재료는 열가소성 엘라스토머(TPE), 폴리에터 블록 아마이드, 폴리에스터 엘라스토머, 스타이렌 블록 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA), 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체 및 에틸렌과 1-옥텐의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 중합체를 포함하는 펠릿 또는 칩.
  107. 제 102항에 있어서, 상기 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료는 종이원(paper source)으로부터 유래되는 펠릿 또는 칩.
  108. 제 102항에 있어서, 상기 바인더는 상기 펠릿 또는 칩의 1 중량% 미만으로 포함되는 펠릿 또는 칩.
  109. 제 102항에 있어서, 상기 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 적어도 0.4 g/㎤인 펠릿 또는 칩.
  110. 제 102항에 있어서, 상기 평균 두께는 약 3 ㎜ 내지 약 7.5 ㎜ 사이이고, 상기 평균 폭은 약 3 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이이며, 상기 평균 길이는 약 5 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이인 펠릿 또는 칩.
  111. 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료 및 바인더를 포함하여, 부피밀도가 적어도 0.3 g/㎤이고, 평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이이며, 평균 폭 이 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이이고, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜ 사이인 판형상 치밀화된 섬유 재료.
  112. 제 111항에 있어서, 상기 바인더는 폴리글라이콜을 포함하는 판형상 치밀화된 섬유 재료.
  113. 제 111항에 있어서, 상기 셀룰로스계 재료 혹은 리그노셀룰로스계 재료는 종이원으로부터 유래되는 판형상 치밀화된 섬유 재료.
  114. 제 111항에 있어서, 상기 치밀화된 섬유 재료의 부피 밀도는 적어도 0.4 g/㎤인 판형상 치밀화된 섬유 재료.
  115. 섬유 재료에 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 바인더로 이루어진 군으로부터 선택된 바인더를 첨가하여, 바인더를 25 중량% 미만 포함하는 섬유 재료-바인더 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 섬유 재료-바인더 배합물을 치밀화하여 상기 섬유 재료의 부피 밀도보다 적어도 약 2배 큰 부피 밀도를 가진 치밀화된 섬유 재료를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 치밀화 방법.
  116. 제 115항에 있어서, 상기 섬유-바인더 배합물은 바인더를 10 중량% 미만 포 함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  117. 제 116항에 있어서, 상기 섬유-바인더 배합물은 바인더를 1 중량% 미만 포함하는 것인 섬유 재료의 치밀화 방법.
  118. 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 바인더를 포함하는 섬유 재료를 위치시켜 미압축 복합체를 제공하는 단계; 및
    상기 미압축 복합체를 압축하여 압축된 복합체를 제공하는 단계를 포함하는 섬유 재료의 압축방법.
  119. 제 118항에 있어서, 상기 제 1 부재와 제 2 부재는 각각 열가소성 시트를 포함하는 것인 섬유 재료의 압축방법.
  120. 제 118항에 있어서, 압축 전 또는 후에 상기 미압축 복합체를 가열하는 단계를 더 포함하는 섬유 재료의 압축방법.
  121. 제 118항에 있어서, 상기 섬유 재료는 셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 섬유 재료의 압축방법.
  122. 제 118항에 있어서, 상기 섬유 재료는 리그노셀룰로스계 재료를 포함하는 것 인 섬유 재료의 압축방법.
  123. 제 118항에 있어서, 상기 섬유 재료는 종이원으로부터 유래되는 것인 섬유 재료의 압축방법.
  124. 제 118항에 있어서, 상기 섬유 재료는 폴리코팅지 제품으로부터 유래되고, 상기 폴리코팅지의 중합체는 바인더로서 기능하는 것인 섬유 재료의 압축방법.
  125. 제 118항에 있어서, 상기 제 1 부재의 두께는 약 0.005 인치 내지 약 2.0 인치 사이인 섬유 재료의 압축방법.
  126. 제 118항에 있어서, 상기 제 2 부재의 두께는 약 0.005 인치 내지 약 2.0 인치 사이인 섬유 재료의 압축방법.
  127. 제 118항에 있어서, 상기 압축된 복합체의 두께는 약 0.050 인치 내지 약 5.0 인치 사이인 섬유 재료의 압축방법.
  128. 제 118항에 있어서, 상기 복합체의 길이는 10 인치보다 큰 것인 섬유 재료의 압축방법.
  129. 제 118항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 제 1 및 제 2 부재의 전체 길이에 달하는 것인 섬유 재료의 압축방법.
  130. 섬유 재료 및 바인더를 포함하여 부피밀도가 적어도 0.3 g/㎤인 치밀화 섬유 재료를 포함하되,
    평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이이고, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이이며, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜ 사이인 펠릿 또는 칩.
  131. 섬유 재료 및 바인더를 포함하여, 부피밀도가 적어도 0.3 g/㎤이고, 평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이이며, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이이고, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜ 사이인 판형상 치밀화된 섬유 재료.
  132. 제 130항에 있어서, 중공의 중앙부가 형성되어 있는 펠릿 또는 칩.
  133. 제 130항에 있어서, 다엽성 구조(multi-lobal structure)인 펠릿 또는 칩.
  134. 제 130항에 있어서, 구형 형상인 펠릿 또는 칩.
  135. 제 130항에 있어서, 타원체 형상인 펠릿 또는 칩.
  136. 섬유 재료를 방사선 가교성 수지와 배합하여 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계;
    상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물에 조사하여 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함하되,
    상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 5보다 크고, 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 85% 미만인 복합체의 제조방법.
  137. 제 136항에 있어서, 상기 조사 단계 전에 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 소정의 형상으로 성형하여 가교 복합체를 제공하는 단계를 더 포함하는 복합체의 제조방법.
  138. 제 136항에 있어서, 상기 방사선 가교성 수지는 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌의 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌의 공중합체, 폴리에스터, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아마이드, 나일론 6, 나일론 6/12, 나일론 6/10, 폴리에틸렌이민, 엘라스토머성 스타이렌 공중합체, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 공중합체, 폴리아마이드 엘라스토머, 폴리에터-폴리아마이드 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 복합체의 제조방법.
  139. 제 136항에 있어서, 상기 수지는 다분산도(polydispersity)가 2보다 큰 폴리 올레핀인 복합체의 제조방법.
  140. 제 139항에 있어서, 상기 폴리올레핀의 용융 유량(melt flow rate)은 10보다 큰 것인 복합체의 제조방법.
  141. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료는 섬유원을 전단함으로써 제공되는 것인 복합체의 제조방법.
  142. 제 136항에 있어서, 상기 평균 길이-대-직경 비는 10/1보다 큰 것인 복합체의 제조방법.
  143. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 길이의 표준편차는 상기 평균 섬유 길이의 75% 미만인 복합체의 제조방법.
  144. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료의 평균 길이는 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이인 복합체의 제조방법.
  145. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료의 평균 폭은 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 사이인 복합체의 제조방법.
  146. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료는 종이원 및 텍스타일원으로부터 유래되는 섬유의 블렌드를 포함하는 것인 복합체의 제조방법.
  147. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료는 종이원으로부터 유래되는 것인 복합체의 제조방법.
  148. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료는 텍스타일 섬유를 포함하는 것인 복합체의 제조방법.
  149. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료는 서양 삼나무 또는 미국 삼나무를 밀링, 기계가공 또는 사포질함으로써 유래된 톱밥을 포함하는 것인 복합체의 제조방법.
  150. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물의 조사는 감마선에 의해 수행되는 것인 복합체의 제조방법.
  151. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물의 조사는 전자선에 의해 수행되는 것인 복합체의 제조방법.
  152. 제 136항에 있어서, 상기 소정의 형상은 디딤대, 파이프, 패널, 갑판재, 보 드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이 또는 목발의 형상인 복합체의 제조방법.
  153. 제 136항에 있어서, 상기 섬유 재료는 섬유원을 전단시켜 제 1 섬유 재료를 제공하고, 상기 제 1 섬유 재료를 평균 개구 크기가 1.59 ㎜(1/16 인치, 0.0625 인치) 이하인 제 1 체에 통과시켜 제 2 섬유 재료를 제공함으로써 제조되는 것인 복합체의 제조방법.
  154. 제 153항에 있어서, 상기 제 1 체의 평균 개구 크기는 0.79 ㎜(1/32 인치, 0.03125 인치) 미만인 복합체의 제조방법.
  155. 제 136항에 있어서, 상기 조사는 상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물이 적어도 0.25 Mrad의 선량을 받을 때까지 수행되는 것인 복합체의 제조방법.
  156. 제 136항에 있어서, 상기 조사는 5 내지 1500 킬로래드/시간(kilorad/hour) 의 선량률로 수행되는 것인 복합체의 제조방법.
  157. 가교 수지 및 평균 길이-대-직경 비가 5보다 크고 섬유 길이의 표준편차가 평균 섬유 길이의 85% 미만인 섬유 재료를 포함하는 복합체.
  158. 제 157항에 있어서, 상기 평균 길이-대-직경 비는 10/1보다 큰 복합체.
  159. 제 157항에 있어서, 상기 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 75% 미만인 복합체.
  160. 제 157항에 있어서, 상기 섬유 재료의 평균 길이는 0.5 ㎜ 내지 2.5 ㎜ 사이인 복합체.
  161. 섬유원을 전단하여 섬유 재료를 제공하는 단계;
    상기 섬유 재료를 가교성 수지에 배합해서 섬유 재료/수지 배합물을 제공하는 단계; 및
    감마 방사선을 조사해서 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법.
  162. 제 161항에 있어서, 상기 전단은 회전 나이프 커터에 의해 수행되는 것인 복 합체의 제조방법.
  163. 섬유 재료를 방사선 가교성 수지와 배합해서 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계;
    상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물을 소정의 형상으로 성형하는 단계; 및
    상기 섬유 재료/가교성 수지 배합물에 조사해서 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교하는 단계를 포함하되,
    상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 5보다 크고, 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 85% 미만인 복합체의 제조방법.
  164. 제 163항에 있어서, 상기 소정의 형상은 디딤대, 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이 및 목발로 이루어진 군으로부터 선택된 물품의 형상인 복합체의 제조방법.
  165. 충전제를 방사선 가교성 수지와 배합해서 충전제/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 충전제/가교성 수지 배합물을 조사해서 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법.
  166. 사용 전에 복합체에 이온화 방사선을 조사하는 단계를 포함하는, 복합체의 생물학적 과잉성장을 감소시키는 방법.
  167. 제 166항에 있어서, 상기 복합체는 구조체, 장식용품, 디딤대, 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이 및 목발로 이루어진 군으로부터 선택된 물품의 형태인, 복합체의 생물학적 과잉성장을 감소시키는 방법.
  168. 사용 전에 복합체 보드에 이온화 방사선으로 조사하는 단계를 포함하는, 복합체의 생물학적 과잉성장을 감소시키는 방법.
  169. 제 167항 또는 제 168항에 있어서, 상기 복합체는 섬유 재료를 포함하는, 복합체의 생물학적 과잉성장을 감소시키는 방법.
  170. 제 167항 또는 제 168항에 있어서, 상기 조사는 감마 방사선을 이용해서 수행되는, 복합체 보드의 생물학적 과잉성장을 감소시키는 방법.
  171. 평균 길이-대-직경 비가 5보다 크고 섬유 길이의 표준 편차가 평균 섬유 길이의 85% 미만인 섬유 재료가 내부에 분산되어 있는 가교 수지를 포함하는 가교 복합체.
  172. 수지, 횡방향 치수가 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 포함하는 복합체.
  173. 제 172항에 있어서, 상기 수지는 가교되어 있는 복합체.
  174. 제 37항에 있어서, 상기 섬유 재료는 톱밥을 포함하는 복합체.
  175. 제 172항에 있어서, 상기 섬유 재료의 평균 길이-대-직경 비는 5보다 크고, 섬유 길이의 표준편차는 평균 섬유 길이의 85% 미만인 복합체.
  176. 제 172항에 있어서, 상기 횡방향 치수는 500 ㎚ 미만인 복합체.
  177. 횡방향 치수가 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 수지와 배합하는 단계를 포함하는 복합체의 제조 방법.
  178. 제 177항에 있어서, 상기 충전제/섬유 재료/수지 배합물을 소정의 형상으로 성형하는 단계를 더 포함하는 복합체의 제조 방법.
  179. 제 177항에 있어서, 상기 소정의 형상을 조사하는 단계를 더 포함하는 복합체의 제조 방법.
  180. 횡방향 치수가 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 방사선 가교성 수지와 배합하여 충전제/섬유 재료/가교성 수지 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 충전제/섬유 재료/가교성 수지 배합물을 조사해서 상기 가교성 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 포함하는 복합체의 제조 방법.
  181. 평균 길이-대-직경 비가 5보다 크고 섬유 길이의 표준편차가 평균 섬유 길이의 85% 미만인 섬유가 내부에 분산되어 있는 톱밥 및 수지를 포함하는 복합체.
  182. 제 181항에 있어서, 상기 톱밥은 경질 목재로부터 유래되는 복합체.
  183. 제 177항에 있어서, 상기 톱밥은 서양 삼나무 또는 미국 삼나무와 같은 연질 목재로부터 유래되는 복합체.
  184. 톱밥을 전단하여 섬유 재료를 제공하는 단계;
    상기 섬유 재료를 수지와 배합하여 섬유 재료/수지 배합물을 제공하는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법.
  185. 제 184항에 있어서, 상기 섬유 재료/수지 배합물을 감마 방사선으로 조사하여 상기 수지를 적어도 부분적으로 가교시키는 단계를 더 포함하는 복합체의 제조방법.
  186. 횡방향 치수가 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 수지와 배합해서 충전제/섬유 재료/수지 배합물을 제공하는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법.
  187. 제 186항에 있어서, 상기 충전제/섬유 재료/수지 배합물을 조사하는 단계를 더 포함하는 복합체의 제조방법.
  188. 횡방향 치수가 1000 ㎚ 미만인 충전제 및 섬유 재료를 포함하는 복합체.
  189. 제 188항에 있어서, 상기 섬유 재료는 톱밥을 포함하는 복합체.
  190. 평균 길이-대-직경 비가 5보다 크고 섬유 길이의 표준편차가 평균 섬유 길이의 85% 미만인 섬유가 내부에 분산되어 있는 톱밥 및 수지를 포함하는 펠릿.
  191. 섬유 재료에 방향제를 첨가해서 섬유 재료-방향제 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 섬유 재료-방향제 재료 배합물을 압축하여 복합체를 제공하는 단계를 포함하는 향료 재료의 제조방법.
  192. 제 191항에 있어서, 상기 방향제는 상기 섬유 재료에 첨가된 수지 중에 있는 것인 향료 재료의 제조방법.
  193. 제 191항에 있어서, 상기 방향제는 상기 섬유 재료에 첨가되는 고형 담체 상에 있는 것인 향료 재료의 제조방법.
  194. 제 193항에 있어서, 상기 고형 담체는 실리카 또는 알루미나를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  195. 제 193항에 있어서, 상기 고형 담체는 사이클로덱스트린을 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  196. 제 191항에 있어서, 상기 방향제는 상기 섬유 재료에 첨가된 입자 중에 있는 것인 향료 재료의 제조방법.
  197. 제 196항에 있어서, 상기 입자는 내부 및 상기 내부를 둘러싸고 있는 외피를 포함하고, 상기 내부에 방향제가 분산되어 있는 향료 재료의 제조방법.
  198. 제 191항에 있어서, 상기 복합체는 펠릿, 칩 과립체 또는 입상체의 형태인 향료 재료의 제조방법.
  199. 제 198항에 있어서, 상기 펠릿, 칩, 과립체 또는 입상체는 부피 밀도가 적어도 0.3 g/㎤, 평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜ 사이인 향료 재료의 제조방법.
  200. 제 191항에 있어서, 상기 복합체는 부피 밀도가 적어도 0.3 g/㎤, 평균 두께가 약 2 ㎜ 내지 약 10 ㎜ 사이, 평균 폭이 약 2 ㎜ 내지 약 20 ㎜ 사이, 평균 길이가 약 5 ㎜ 내지 약 25 ㎜ 사이인 판 형상인 향료 재료의 제조방법.
  201. 제 191항에 있어서, 상기 압축 단계 전에 상기 섬유 재료-방향제 배합물에 수지를 첨가하는 단계를 더 포함하는 향료 재료의 제조방법.
  202. 제 201항에 있어서, 상기 수지는 열가소성 수지를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  203. 제 202항에 있어서, 상기 수지는 폴리에스터 엘라스토머, 스타이렌 블록 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA), 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌과 알파 올레핀의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 향료 재료의 제조방법.
  204. 제 201항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 섬유 재료-방향제-수지 배합물을 30 중량%보다 많이 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  205. 제 191항에 있어서, 상기 압축은 적어도 약 50℃의 온도까지 가열하는 단계를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  206. 제 191항에 있어서, 상기 압축은 적어도 약 70℃의 온도까지 적어도 5분 동안 가열하는 단계를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  207. 제 191항에 있어서, 상기 복합체는 연신된 보드(elongated board)의 형태인 향료 재료의 제조방법.
  208. 제 191항에 있어서, 상기 복합체는 배관, 갑판재, 보드 또는 펠릿의 형태인 향료 재료의 제조방법.
  209. 제 191항에 있어서, 상기 압축 단계 전에 상기 섬유 재료-방향제 배합물에 바인더를 첨가하는 단계를 더 포함하는 향료 재료의 제조방법.
  210. 제 209항에 있어서, 상기 바인더는 수가용성 바인더, 수팽창성 바인더 및 25℃ 미만의 유리전이온도를 가진 바인더로 이루어진 군으로부터 선택되는 향료 재료의 제조방법.
  211. 제 209항에 있어서, 상기 바인더는 폴리글라이콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리카복실산, 폴리아마이드, 폴리아민, 폴리설폰산, 폴리설포네이트, 폴리프로필렌 글라이콜(PPG), 폴리에틸렌 글라이콜(PEG), 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 공중합체, 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴아마이드, 폴리펩타이드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피리딘, 폴리(소듐-4-스타이렌설포네이트), 폴리(2-아크릴아미도-메틸-1-프로판설폰산) 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 향료 재료의 제조방법.
  212. 제 191항에 있어서, 상기 섬유 재료는 셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  213. 제 191항에 있어서, 상기 섬유 재료는 리그노셀룰로스계 재료를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  214. 제 191항에 있어서, 상기 섬유 재료는 종이원으로부터 유래된 것인 향료 재료의 제조방법.
  215. 제 191항에 있어서, 상기 섬유 재료의 부피 밀도는 약 0.05 g/㎤ 내지 약 0.25 g/㎤ 사이인 향료 재료의 제조방법.
  216. 제 191항에 있어서, 상기 섬유 재료는 치밀화된 섬유 재료를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  217. 제 191항에 있어서, 상기 섬유 재료는 평균 길이-대-직경이 3보다 큰 섬유를 포함하는 것인 향료 재료의 제조방법.
  218. 제 217항에 있어서, 상기 길이-대-직경 비는 10보다 큰 것인 향료 재료의 제 조방법.
  219. 제 191항에 있어서, 상기 압축은 압출기에 의해 수행되는 것인 향료 재료의 제조방법.
  220. 제 191항에 있어서, 압축 단계 전 혹은 후에 본 명세서에 기재된 임의의 첨가제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 향료 재료의 제조방법.
  221. 섬유 재료 및 방향제를 포함하는 복합체.
  222. 제 221항에 있어서, 수지를 더 포함하는 복합체.
  223. 제 221항에 있어서, 상기 섬유 재료의 섬유의 길이-대-직경 비는 5보다 큰 복합체.
  224. 제 223항에 있어서, 상기 길이-대-직경 비는 25보다 큰 복합체.
  225. 제 224항에 있어서, 상기 길이-대-직경 비는 50보다 큰 복합체.
  226. 제 225항에 있어서, 상기 길이-대-직경 비는 100보다 큰 복합체.
  227. 수지 및 섬유 재료를 포함하고, 외표면을 가지되, 상기 섬유 재료의 일부는 눈에 보이는 복합체.
  228. 제 227항에 있어서, 상기 눈에 보이는 재료는 외표면 상에 있는 복합체.
  229. 제 227항에 있어서, 상기 눈에 보이는 재료는 외표면 아래에 있는 복합체.
  230. 제 227항에 있어서, 상기 수지는 열가소성 수지인 복합체.
  231. 제 227항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아마이드, 엘라스토머성 스타이렌 공중합체, 폴리아마이드 엘라스토머, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합체.
  232. 제 227항에 있어서, 상기 수지의 용융 유량은 25g/10분 미만인 복합체.
  233. 제 232항에 있어서, 상기 용융 유량은 10g/10분 미만인 복합체.
  234. 제 233항에 있어서, 상기 용융 유량은 1g/10분 미만인 복합체.
  235. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료는 셀룰로스계 재료 또는 리그노셀룰로스계 재료를 포함하는 복합체.
  236. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료는 종이원으로부터 얻어지는 복합체.
  237. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료는 적어도 2개의 상이한 섬유 재료의 블렌드를 포함하는 복합체.
  238. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료는 치밀화된 섬유 재료로부터 얻어지는 복합체.
  239. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료의 섬유의 평균 길이-대-직경 비는 10/1보다 큰 복합체.
  240. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료의 섬유의 평균 길이는 약 0.5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜ 사이인 복합체.
  241. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료의 섬유의 평균 폭은 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 사이인 복합체.
  242. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료의 적어도 2.5 중량%는 약 2.5 ㎜ 보다 큰 길이를 가진 섬유인 복합체.
  243. 제 242항에 있어서, 상기 섬유 재료의 적어도 5.0%는 길이가 2.5 ㎜보다 큰 섬유인 복합체.
  244. 제 227항에 있어서, 상기 복합체는 디딤대, 파이프, 패널, 갑판재, 보드, 하우징, 시트, 블록, 벽돌, 폴, 울타리 부재, 도어, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 창 케이스, 백보드, 바닥재, 타일, 선로 침목, 접시, 공구 손잡이, 스톨, 필름, 랩, 테이프, 상자, 바구니, 선반, 케이스, 바인더, 디바이더, 벽, 매트, 프레임, 책꽂이, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 장난감, 게임 용품, 펠릿, 워브, 교각, 보트, 돛대, 오수 처리 탱크, 자동차 패널, 컴퓨터 하우징, 상하접지용 전기 케이스, 가구, 피크닉 테이블, 벤치, 수용소, 접시, 행거, 쟁반, 작은 상자, 책표지, 지팡이, 건축재, 컵, 판재, 각종 기하학적 형태물 및 구조체, 래핑 종이(wrapping paper), 포장재, 자동차 부품, 진기한 상품(novelties) 또는 목발의 형태인 복합체.
  245. 제 227항에 있어서, 상기 복합체는 내부 및 해당 내부를 둘러싸고 있는 외표면을 포함하는 외부를 포함하되, 상기 내부는 그 안에 실질적으로 섬유 재료를 지니지 않는 복합체.
  246. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료는 착색되어 있는 복합체.
  247. 제 227항에 있어서, 상기 섬유 재료는 응집 섬유를 포함하는 복합체.
  248. 투명 수지 및 섬유 재료를 포함하는 복합체.
  249. 제 248항에 있어서, 상기 섬유 재료는 상기 복합체 내에서 눈에 보이게 되어 있는 복합체.
  250. 제 248항에 있어서, 상기 수지는 열가소성 수지인 복합체.
  251. 제 248항에 있어서, 상기 투명 수지는 투명화 폴리올레핀, 폴리에스터, 비정질 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 스타이렌, 폴리아크릴레이트 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 열가소성 수지인 복합체.
  252. 제 248항에 있어서, 상기 수지는 60%보다 큰 분광 투과율을 가진 복합체.
  253. 제 252항에 있어서, 상기 분광 투과율은 85%보다 큰 복합체.
  254. 제 253항에 있어서, 상기 분광 투과율은 90%보다 큰 복합체.
  255. 제 248항에 있어서, 상기 수지는 40% 미만의 헤이즈(haze)를 가진 복합체.
  256. 제 255항에 있어서, 상기 헤이즈는 30% 미만인 복합체.
  257. 제 256항에 있어서, 상기 헤이즈는 20% 미만인 복합체.
  258. 제 257항에 있어서, 상기 헤이즈는 10% 미만인 복합체.
  259. 제 248항에 있어서, 상기 복합체는 내부 및 해당 내부를 둘러싸고 있는 외부를 포함하고, 상기 외부는 그 안에 실질적으로 섬유 재료를 지니지 않는 복합체.
  260. 제 248항에 있어서, 상기 섬유 재료는 착색되어 있는 복합체.
  261. 제 248항에 있어서, 상기 수지는 착색되어 있는 복합체.
  262. 제 248항에 있어서, 상기 섬유 재료는 응집된 섬유를 포함하는 복합체.
  263. 제 248항에 있어서, 상기 복합체는 섬유 재료를 약 20 중량% 미만 포함하는 복합체.
  264. 제 263항에 있어서, 상기 복합체는 섬유 재료를 약 10 중량% 미만 포함하는 복합체.
  265. 제 264항에 있어서, 상기 복합체는 섬유 재료를 약 5 중량% 미만 포함하는 복합체.
  266. 수지와 섬유 재료를 배합해서 수지/섬유 재료 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 수지/섬유 재료 배합물을 압축하여 상기 섬유 재료의 일부가 보일 수 있는 외표면을 가진 복합체를 제공하는 단계를 포함하는 복합체의 제조 방법.
  267. 제 266항에 있어서, 상기 압축은 압출기에서 수행되는 것인 복합체의 제조 방법.
  268. 제 266항에 있어서, 상기 압축은 100℃ 미만의 표면 온도를 가진 몰드 속에서 수행되는 것인 복합체의 제조 방법.
  269. 투명 수지 및 섬유 재료를 배합해서, 투명 수지/섬유 재료 배합물을 제공하는 단계; 및
    상기 투명 수지/섬유 재료 배합물을 압축하여 복합체를 제공하는 단계를 포함하는 복합체의 제조 방법.
  270. 제 269항에 있어서, 상기 압축은 압출기에서 수행되는 것인 복합체의 제조 방법.
  271. 제 227항 또는 제 248항에 있어서, 상기 복합체는 펠릿 또는 칩의 형태인 복합체의 제조 방법.
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