KR20080090570A - 신장성 흡수성 복합체 - Google Patents

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사무엘 씨. 베어
제러드 에이. 오스틴
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파이버웹 심슨빌, 인코포레이티드
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Abstract

흡수성 섬유와 신장성 멜트 블로운 폴리머 섬유의 코폼형 블렌드로부터 흡수성 시트 재료가 제조된다. 이들 신장성 코폼의 적층체가 신장성 폴리머 섬유 또는 필라멘트의 층을 가지고 제조된다. 상기 흡수성 시트 재료는 유연성 및 드레이프성을 향상시키기 위해 점증적으로 연신된다.
코폼, 흡수성 섬유, 신장성 멜트 블로운 섬유, 복합체

Description

신장성 흡수성 복합체{EXTENSIBLE ABSORBENT COMPOSITES}
섬유 부직포 재료 및 섬유 부직포 복합체 재료는 일회용 와이퍼(wiper)에서 널리 사용되고 있다.
이러한 섬유 부직포 재료의 생산을 위해 다수의 방법들이 사용되고 있다. 에어 레이(air laid)라 불리우는 한 접근 방법에서는, 접착제 에멀젼을 사용하여 목재 섬유들을 웨브(web)의 형태로 함께 접합시킨다. 이러한 웨브는 물을 제거하고 접착제를 고정시키기 위해 반드시 건조되어야 한다. 최종 웨브는 모든 섬유들을 접합시키는 접착제의 존재로 인해 뻣뻣해지는 경향이 있다.
스펀 레이싱(spunlacing)이라고 불리우는 다른 접근 방법에서는, 고속의 수류(water jet)를 사용하여 섬유들을 웨브의 형태로 기계적으로 교락시킨다. 이러한 방법은 웨브 내의 성분들로서 스테이플 섬유 및 목재 섬유를 통상적으로 사용하고 있다. 스펀 본드 공정에 의해 제조된 연속 필라멘트 또한 스펀 레이싱 공정에서 목재 섬유와 함께 혼합될 수 있다. 스펀 레이싱 공정에서는 통상 접착제가 사용되지 않기 때문에, 섬유들은 굽힘 및 비틀림에 대하여 실질적인 자유도를 가지며, 최종 웨브는 유연하고 드레이프성이 있다. 그러나, 합성 섬유는 목재 섬유보다 현저히 비싸며, 스펀 레이싱 공정은 높은 자본 비용 및 운전 비용을 필요로 한다.
흡수성(吸收性) 부직포를 제조하기 위해 사용되는 제3의 접근 방법은, 멜트 블로윙(meltblowing) 공정에 의해 생산된 합성 섬유 및 흡수성 섬유의 블렌드를 형성하는 것이다. 코폼(coform)으로 불리우는, 이러한 타입의 펄프-폴리머 통합형 복합체는, 평균 직경이 10 미크론 미만인 멜트 블로운형 극세 섬유를 포함하는 공기 형성 매트릭스 및, 폴리머 극세 섬유의 상기 매트릭스 전체에 걸쳐 배치되어 있고, 상기 극세 섬유들을 서로 이격시키도록 적어도 몇몇의 극세 섬유와 맞물려 있는, 예를 들어 목재 펄프 섬유와 같은, 다수의 개별화된 흡수성 섬유로 이루어져 있다. 흡수성 섬유와 극세 섬유의 기계적 엉킴에 의해 상기 흡수성 섬유는 극세 섬유의 상기 매트릭스에 의해 상호 연결되고 상기 매트릭스 내에 붙잡혀 있으며, 상기 극세섬유와 흡수성 섬유의 기계적 엉킴과 상호 연결은 단독으로 응집성(coherent)의 통합된 섬유 구조체를 형성한다. 이들 재료는, Anderson 등의 미국특허 제4,100,324호의 기재에 따라 제조된다. 코폼 부직포 재료 및 코폼층을 포함하는 복합체 패브릭의 사용을 기재하고 있는 특허는, 미국특허 제4,663,220호; 제4,784,892호; 제4,906,513호; 제5,952,251호; 제6,028,018호; 제6,946,413호 및 미국특허출원 제2005/0266760A1호를 포함한다. 코폼 부직포는 우수한 흡수도 특성을 가지며, 흡수성 와이프(wipe)의 제조에 성공적으로 사용되고 있다.
코폼은 비교적 저가의 원료를 비교적 낮은 자본 비용의 공정과 결합한 장점을 가진다. 멜트 블로운 섬유는 열가소성이므로, 이들은 열 접합(thermal bonding)에 의해 공기 형성 매트릭스를 강화하도록 사용될 수 있다. 열 엠보싱 코폼 웨브는 통상 실시되고 있다.
코폼의 단점은, 복합체가 뻣뻣해지는 경향이 있으며, 이러한 뻣뻣함이 열 엠보싱에 의해 악화된다는 것이다. 이러한 단점을 해결하기 위한 선행 기술 중 하나는, 미국특허 제6,946,413호의 실시예에 기술된 바와 같이, 하나 이상의 코폼층에 접합된 연신된 탄성 성분을 포함하는 복합체의 제조를 필요로 한다. 접합이 완료된 후, 탄성 성분 상의 긴장이 해방되어, 유연하고 벌키한 연신-접합된 적층 패브릭을 제공한다. 이러한 연신-접합된 적층체의 접근 방법의 단점은 공정의 높은 자본 비용과 엘라스토머 성분의 높은 비용을 포함한다.
발명의 개요
본 발명의 복합체 시트 재료는 흡수성을 요구하는 응용 분야에서의 사용을 위해 적합한 것이다. 가장 간단한 형태에서, 본 발명의 복합체 시트 재료는, 흡수성 섬유 및, 인장 응력에 의해 영구적으로 신장(연장)될 수 있는 멜트 블로운 섬유의 코폼형 블렌드를 포함한다. 멜트 블로운 섬유의 신장(elongation)은 복합체를 유연하게 하고 드레이프성을 증가시킨다. 멜트 블로운 섬유의 신장은 점증적 연신 공정(incremental stretching process)으로 복합체 시트 재료를 통과시킴으로써 달성된다.
몇몇 구현예에서, 복합체 시트 재료는 신장성 열가소성 섬유의 추가(제2)층을 포함한다. 이러한 추가층은, 예를 들어, 신장성 코폼층의 한 표면에 적층된, 신장성 섬유 또는 필라멘트의 부직포 웨브의 형태일 수 있다. 신장성 코폼층에서의 멜트 블로운 섬유와, 추가층에서의 신장성 섬유 또는 필라멘트는, 유연하고 드래이프성인 적층체를 제공하도록, 인장 응력에 의해 영구적으로 신장될 수 있다. 추가층에 있어서의 섬유 또는 필라멘트는 복합체 시트 재료에 추가의 강도를 제공한다. 또 다른 구현예에서, 신장성 섬유 또는 필라멘트의 부직포 층은 복합체 시트 재료의 반대쪽 외측 표면을 정의한다. 또 다른 구현예에서, 복합체 시트 재료는 상기 복합체 시트 재료의 반대쪽 외측 표면 상에 존재하고 상기 신장성 섬유 또는 필라멘트의 층에 접합되는 흡수성 섬유를 함유하는 추가의 코폼층을 포함한다.
부직포 웨브에서 섬유를 영구적으로 점증적으로 신장하는 방법은, 공지되어 있다. 웨브를 패턴 연신하기 위한 공정은 미국특허 제4,153,664호에 기술되어 있다. 열가소성 웨브의 점증적 부분을 연신하기 위한 방법은 미국특허 제4,116,892호에 기술되어 있다. 점증적 연신 공정은 미국특허 제5,167,897호에서 부직포 적층체까지 확장된다. 점증적 연신 공정은 웨브의 선택적 부분을 영구적으로 신장함에 의해 비-탄성 웨브에서 탄성 유사 거동을 제공하도록 추가로 개량되어 있다. 웨브의 선택적 부분을 신장하기 위한 공정은 EP 0 991 803호에 기술되어 있다.
엘라스토머성 코폼의 예는 특허 기술에서 기재되어 있다. 미국특허 제4,663,220호는 ABA 블록 공중합체 엘라스토머로부터 멜트 블로운 섬유를 사용하여 제조된 코폼 복합체를 기재하고 있다. 미국특허 제4,803,117호는 에틸렌-비닐 공중합체 엘라스토머로부터 멜트 블로운 섬유를 사용하여 제조된 코폼 복합체를 기재하고 있다.
본 발명의 유리한 많은 구현예들에서, 신장성 섬유의 웨브는 랜덤하게 배열된 열가소성 폴리머 필라멘트의 스펀 본드 웨브를 포함한다. 스펀 본드 웨브는, 상기 스펀 본드 웨브의 필라멘트를 서로 접합하고, 또한 복합체 시트 재료의 개개의 층을 함께 접합하는 역할을 하는 복수개의 이산된 열점 접합 부위를 포함할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 코폼층에서의 신장성 멜트 블로운 섬유와 부직포 웨브층의 신장성 섬유를 영구적으로 신장하도록 복합체 시트 재료를 점증적으로 연신한다. 상기 점증적 연신은, 한 방향을 따라 연장되는, 이산되고 이격된 점증적 연신 구역을 제공할 수 있으며, 상기 구역에서 신장성 섬유는 영구적으로 변형되고 신장되며, 이들 점증적 연신 구역은, 필라멘트가 실질적으로 변형되지 않은, 수직으로 연장되어 있는 비연신 구역을 개입함으로써 분리되어 있다.
한 특정 구현예에서, 본 발명의 복합체 시트 재료는 흡수성 목재 펄프 섬유 및 신장성 열가소성 멜트 블로운 섬유의 블렌드를 함유하는 제1 코폼층을 포함한다. 상기 제1 코폼층은 내측 표면과, 복합체 시트 재료의 흡수성 제1 외측 표면을 형성하는 외측 표면을 구비한다. 연속 필라멘트의 신장성 스펀본드 부직포 웨브는 상기 제1 코폼층의 내측 표면에 접합된다. 상기 연속 필라멘트는, 서로 비혼화성인 적어도 2종의 폴리머들의 블렌드 및, 상기 비혼화성인 폴리머들과 혼화성이거나 혹은 부분적으로 혼화성인 적어도 하나의 추가의 폴리머를 포함한다. 흡수성 목재 펄프 섬유와 신장성의 열가소성 멜트 블로운 섬유의 블렌드를 함유하며, 신장성 연속 필라멘트의 층에 접합된 내측 표면 및 복합체 시트 재료의 흡수성 제2 외측 표면을 형성하는 외측 표면을 가진 제2 코폼층이 제공된다.
다른 구현예에서, 본 발명의 복합체 시트 재료는, 목재 펄프 섬유 및 신장성 열가소성 멜트 블로운 섬유의 코폼을 포함한다. 신장성 멜트 블로운 섬유는 폴리프로필렌 단독 중합체 및 폴리프로필렌 공중합체의 블렌드를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 복합체 시트 재료는 목재 펄프 섬유와 신장성 열가소성 멜트 블로운 섬유의 블렌드를 함유하는 제1 코폼층을 포함하며, 상기 제1 코폼층은 내측 표면과, 상기 복합체 시트 재료의 흡수성 제1 외측 표면을 형성하는 외측 표면을 가진다. 연속 필라멘트의 신장성 스펀본드 부직포 웨브는 상기 제1 코폼층의 내측 표면에 결합된다. 스펀본드 웨브의 필라멘트는 폴리에틸렌 시스 성분과 폴리프로필렌 코어 성분을 포함하는 시스-코어 2성분 필라멘트를 포함한다. 목재 펄프 섬유와 신장성 멜트 블로운 섬유의 블렌드를 함유하는 제2 코폼층이 제공되며, 상기 제2 코폼층은 상기 신장성 연속 필라멘트 층에 접합되는 내측 표면과 상기 복합체 시트 재료의 흡수성 제2 외측 표면을 형성하는 외측 표면을 가진다.
본 발명은 또한 신장성 복합체 시트 재료를 생산하는 다수의 방법들을 제공한다. 상기 신장성 복합체 재료는 흡수성 와이프로서의 사용을 위해 매우 적합하다. 한 구현예에서, 상기 방법은 흡수성 섬유 및 신장성 멜트 블로운 섬유를 포함하는 코폼층을 형성하는 단계, 상기 코폼층의 한 표면에 신장성 열가소성 섬유의 층을 도포하는 단계 및, 상기 코폼층이 복합체 시트 재료의 흡수성 외측 표면을 정의하도록 상기 코폼층을 상기 신장성 열가소성 섬유의 층에 친밀한 면-대-면 접촉으로 접합시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 흡수성 섬유를 함유하는 추가의 코폼층을 형성하고 상기 추가의 코폼층이 상기 시트 재료의 반대편 외측 표면을 한정(define)하도록 상기 추가의 코폼층을 상기 신장성 연속 필라멘트의 층의 반대쪽 면과 친밀한 면-대-면 접촉으로 접합시키는 추가의 단계를 포함한다. 상기 방법은 섬유를 신장하도록 상기 복합체 시트 재료를 점증적으로 연신하는 추가의 단계를 포함할 수 있다. 상기 연신은 링-롤링(ring-rolling)에 의해 점증적으로 연신하는 것을 포함할 수 있다.
추가의 측면에서, 또 다른 방법은, 멜트 블로잉 다이를 탈출하는 새로이 압출된 폴리머 열가소성 섬유의 경로 상으로 섬유화된 펄프를 유도함에 의해, 이동하는 수집면 상에 제1 코폼층을 형성하는 단계, 상기 이동하는 수집면을 그 위에 놓인 상기 제1 코폼층과 함께 스펀 본드 스테이션을 지나 유도하고 새로이 압출된 신장성 연속 필라멘트의 층을 상기 코폼층 상에 퇴적하는 단계, 상기 제1 코폼층 및 상기 신장성 필라멘트 층과 함께 상기 이동하는 수집면을 상기 스펀 본드 스테이션으로부터 코폼 스테이션을 지나 유도하는 단계 및, 멜트 블로잉 다이를 탈출하는 새로이 압출된 폴리머 열가소성 섬유의 경로 상으로 섬유화된 펄프를 유도함에 의해 상기 연속성 필라멘트 층 위에 제2 코폼층을 형성하는 단계, 및 복합체 시트 재료를 형성하도록 상기 제1 및 제2 코폼층과 상기 연속 필라멘트의 층을 함께 접합하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 연속 필라멘트 및 멜트 블로운 섬유를 신장하도록 복합체 시트 재료를 점증적으로 연신하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 복합체 시트 재료는 엠보싱의 영역에서 상기 신장성 멜트 블로운 섬유 및 신장성 섬유의 웨브를 영구적으로 신장하도록 딥 엠보싱(deep embossing)을 통해 점증적으로 연신된다.
본 발명은 흡수성 응용 분야에서의 사용을 위해 적합한 복합체 시트 재료의 또 다른 방법을 제공한다. 상기 방법은 목재 펄프 섬유를 함유하는 코폼층을 형성하고 나서 상기 코폼층의 양쪽 표면에 신장성 연속 필라멘트의 층들을 도포하는 단계 및, 상기 코폼층이 상기 복합체 시트 재료의 내측 층을 한정하도록 상기 신장성 연속 필라멘트를 상기 코폼층과 친밀한 면-대-면 접촉(intimate surface to surface contact)으로 접합시키는 단계를 포함한다.
추가의 측면에서, 상기 방법은 이동하는 수집면 상에 스펀본드 열가소성 연속 필라멘트의 제1층을 형성하는 단계, 상기 제1 연속 필라멘트 층과 함께 상기 이동하는 수집면을, 코폼 스테이션을 지나 유도하고 상기 연속 필라멘트 층 위에 코폼층을 퇴적시키는 단계, 상기 제1 연속 필라멘트 웨브 및 상기 코폼층과 함께 상기 이동하는 수집면을 제2 스펀본드 스테이션을 지나 유도하는 단계, 상기 코폼층과 상기 열가소성 필라멘트의 제1층 위에 열가소성 연속 필라멘트의 제2층을 퇴적하는 단계, 및 이어서, 복합체 시트 재료를 형성하도록 상기 3개의 층을 함께 접합하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 연속 필라멘트와 멜트 블로운 섬유를 신장하도록 상기 복합체 시트 재료를 점증적으로 연신하는 단계를 포함할 수 있다.
발명의 상세한 설명
이하, 본 발명의 전부가 아닌 몇몇 구현예들이 도시되어 있는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에 기술된 구현예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다; 이보다는 이들 구현예는 본 명세서의 개시가 적용 가능한 법적 요건을 충족시키도록 제공된 것이다. 유사한 번호는 명세서 전체에 걸쳐 유사한 요소를 참조한다.
본 출원의 목적을 위해, 하기 용어는 하기 의미를 가진다:
"섬유"라는 용어는, 유한 길이의 섬유 또는 무한 길이의 필라멘트를 지칭할 수 있다.
"스테이플 섬유"라는 용어는 유한 길이의 섬유를 지칭한다.
여기서 사용된 바의 "부직포 웨브"라는 용어는, 식별 가능하고 반복적 방식으로는 아니지만, 서로 잘 맞물려 있는 개개의 섬유들 또는 실들의 구조체를 제조하도록 제직(weaving) 또는 편직(knitting) 공정의 사용 없이 형성된 재료의 구조체 혹은 웨브를 의미한다. 부직포 웨브는 과거에는, 예를 들어 멜트 블로운 공정, 스펀 본드 공정 및 스테이플 섬유 소면 공정과 같은 다양한 종래 기술에 의해 형성되어 왔다.
여기서 사용된 바의 "멜트 블로운"이라는 용어는, 용융된 열가소성 재료를 복수개의 미세하고, 통상 원형인 다이 모세관을 통해, 상기 용융된 열가소성 재료를 가늘게 하여 극세 섬유 직경이 될 수 있는 섬유를 형성하는 고속 기체(예를 들어, 공기) 스트림으로 압출함으로써 섬유가 형성되는 공정을 가리킨다. 그 후, 멜트 블로운 섬유는 상기 기체 스트림에 의해 운반되고 수집면 상에 퇴적되어 랜덤한 멜트 블로운 섬유의 웨브를 형성한다. 이러한 공정은, 예를 들어, Buntin 등의 미국특허 제3,849,241호에 개시되어 있다.
여기서 사용된 바의 "스펀본드"라는 용어는, 복수개의 미세하고 통상 원형인, 방사구금 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로서 압출하는 것을 포함하는 공정으로서, 상기 필라멘트는 이어서 기계적으로 또는 공기압으로 가늘어지고 연신된다. 상기 필라멘트는 수집면 상에 퇴적되어 랜덤하게 배열된 실질적으로 연속인 필라멘트의 웨브를 형성하고, 이는 응집성의 부직포를 형성하도록 함께 접합될 수 있다. 스펀 본드 부직포 웨브의 생산은, 예를 들어, 미국특허 제3,338,992호; 제3,692,613호; 제3,802,817호; 제4,405,297호; 및 제5,665,300호 등의 특허에 설명되어 있다. 일반적으로, 이들 스펀 본드 공정은 방사구금으로부터 필라멘트를 압출하는 단계, 용융된 필라멘트의 고화를 촉진하기 위해 상기 필라멘트를 공기의 흐름으로 퀀칭하는 단계, 공기 스트림에서 상기 필라멘트를 공기압으로 끌고 감(entraining)에 의하거나 혹은 기계적 연신 롤 둘레에 이들을 둘러쌈(wrapping)에 의해 인발 장력(draw tension)을 적용함으로써 상기 필라멘트를 가늘게 하는 단계, 웨브를 형성하도록 연신된 필라멘트를 작은 구멍이 있는 수집면 상에 퇴적시키는 단계 및 느슨한 필라멘트 웨브를 부직포로 접합하는 단계를 포함한다. 상기 접합은 임의의 열 접합 또는 화학적 접합 처리에 의해 수행될 수 있으며, 열점 접합이 전형적이다.
여기서 사용된 바의 "극세섬유"라는 용어는 약 100미크론 이하의 평균직경을 가지는, 예를 들어, 약 0.5 미크론 내지 50미크론의 평균 직경을 가지는, 작은 직경의 섬유를 의미하며, 보다 특히 극세섬유는 약 4미크론 내지 약 40미크론의 평균 직경을 가질 수 있다.
여기서 사용된 바의 "열점 접합"은 2장 이상의 섬유 웨브와 같은 재료를 가열된 카렌더 롤 및 모루 롤(anvil roll) 사이에서 접합되도록 통과시키는 것을 포함한다. 카렌더 롤은 전형적으로 패턴화되어 있어, 패브릭은 그 전체 표면에 걸쳐 접합되기 보다는 이산된 점 접합 부위에서 접합된다.
여기서 사용된 바의 "폴리머"라는 용어는, 일반적으로 단독 중합체; 예를 들어 블록, 그라프트, 랜덤 및 교호 공중합체와 같은 공중합체, 삼원 중합체 등 및 이들의 블렌드와 개질체를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 나아가, 특별히 달리 한정되지 않았다면, "폴리머"라는 용어는 이소탁틱(isotactic), 신디오탁틱(syndiotactic) 및 불규칙 대칭(random symmetry)을 포함하여, 재료의 모든 가능한 기하학적 배열을 포함한다.
여기서 사용된 바의 "신장성(extensible)"이라는 용어는, 인장 연신력의 적용시 영구적으로 신장되는 재료를 의미한다. 신장성의 실지 시험은 도 10에 기재된 점증적 연신 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 만일 패브릭이 상기 장치 내에서 파단되지 않고 그의 원래 길이를 넘어 150% 신장될 수 있으면, 이는 신장성이다. 상기 점증적 연신 장치로부터의 제거 후, 상기 패브릭은 그의 평량(basis weight)에서 적어도 15% 감소를 나타내어야 한다.
여기서 사용된 바의 "회복하다" 또는 "회복"이라는 용어는 인장 연신력의 해방 시, 연신된 재료의 수축을 말한다. 본 발명에 적절한 신장성 재료는 인스트론과 같은 표준 실험실 인장 시험기에서 150% 또는 그 이상의 연장까지 신장되었을 때 50% 미만의 회복을 가진다.
여기서 사용된 바의 "점증적 연신"이라는 용어는, 가깝게 이격된 위치에서 웨브를 지지하고 이어서 상기 가깝게 이격된 위치 사이의 상기 웨브의 지지되지 않은 세그멘트를 연신하는 공정을 말한다. 이는 웨브 이동 방향에 대하여 수직한 회전축을 가진 한 쌍의 그물눈 물결모양 롤(meshing corrugated roll) 사이에 형성된 닙을 통하여 웨브를 통과시킴으로써 달성될 수 있다. 기계 방향 연신 및 횡방향(cross direction) 연신을 위해 고안된 점증적 연신 롤은, 미국특허 제4,223,059호에 기술되어 있으며, 이는 원용에 의해 본 명세서에 통합된다. 점증적 연신 장치의 또 다른 타입은 미국특허 제6,344,102호에 기술되어 있는 바, 여기서는 롤들 중 하나가 복수개의 돌출부를 포함하고, 다른 롤이 상기 돌출부 사이에 수용되는 블래이드(blade)를 포함하여 웨브가 딥 엠보싱에 의해 점증적으로 연신된다.
한 구현예에서, 본 발명은, 바람직하게는 부직포 웨브의 형태로, 열가소성 폴리머의 신장성 섬유의 하나 이상의 층에 부착되는 하나 이상의 신장성 코폼층을 가지는 복합체 시트 재료를 제공한다. 코폼층 또는 층들은 흡수성 층을 제공한다. 신장성 섬유의 층 또는 층들은 상기 코폼층(들)에 추가의 강도를 부여한다. 한 특정의 유리한 구현예에서, 복합체 시트 재료는 점증적으로 연신되어 향상된 드레이프성 및 옷감에 유사한 느낌을 가지면서 소망하는 수준의 강도 및 인열 저항성을 유지하는 시트 재료를 제공한다.
도 1을 참조하면, 참조 번호 10으로 지시된, 복합체 시트 재료가 도시되어 있다. 복합체 시트 재료(10)는, 신장성 열가소성 섬유의 웨브의 형태의 층(14)에 부착되어 있는 적어도 하나의 코폼층(12)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 열가소성 섬유의 상기 층(14)은 실질적으로 연속인 필라멘트의 부직포 웨브를 포함한다. 그러나, 다른 구현예에서, 상기 층(14)은 스테이플 섬유의 웨브 또는 멜트 블로운 섬유의 웨브를 포함할 수 있다. 외부 코폼층(12)은 복합체 시트 재료의 외측 표면(16)을 제공한다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예를 도시하고 있는 바, 여기서는 참조 번호 10'로 지시된 복합체 시트 재료는, 2개의 코폼층(12) 사이에 배치된 실질적으로 연속인 신장성 필라멘트의 층(14)을 포함한다. 그러나, 다른 구현예에서, 상기 층(14)은 스테이플 섬유의 웨브 또는 멜트 블로운 섬유의 웨브를 포함할 수 있다. 도 2에 나타낸 구현예에서, 2개의 코폼층(12)은 신장성 필라멘트 층(14)의 양쪽 표면에 부착되어 복합체 시트 재료의 외측 표면(16)을 한정한다. 상기 코폼층(12)은 흡수성이고 소망하는 부피의 유체를 보유할 수 있는 상기 복합체 시트 재료에 대하여 외측 표면(16)을 제공한다.
코폼층(들)(12)은 복합체 시트 재료를 위한 외부 흡수 표면을 제공한다. 한 구현예에서, 상기 하나 이상의 코폼층은 열가소성의 신장성 멜트 블로운 극세 섬유의 기체 형성 매트릭스 및, 예를 들어 목재 펄프 섬유와 같은 흡수성 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 앞서 논의된 바와 같이, 코폼층은, 우선 합성 섬유 또는 폴리머 섬유를 함유하는 적어도 하나의 제1 공기 스트림을 형성하고, 상기 제1 스트림을 천연섬유 또는 셀룰로오스 섬유의 적어도 하나의 제2 스트림과 함께 합침에 의해 형성된다. 제1 및 제2 스트림은 완전히 균질인 분포의 상이한 섬유를 함유하는 통합된 스트림을 형성하도록 난류 조건(turbulent condition) 하에 합쳐진다. 통합된 공기 스트림은 형성 표면 상으로 유도되어 재료의 층을 공기-형성한다. 이어서, 다중 코폼층의 웨브를 제공하도록 복수개의 이러한 코폼층들을 연속하여 형성할 수 있다.
한 구현예에서, 코폼층(들)(12)은 20 내지 50 wt%의 폴리머 섬유 및 80 내지 50 wt%의 펄프 섬유를 가질 수 있다. 펄프 섬유에 대한 폴리머 섬유의 바람직한 비율은, 25 내지 40 wt%의 폴리머 섬유 및 75 내지 60 wt%의 펄프 섬유로부터 일 수 있다. 펄프 섬유에 대한 폴리머 섬유의 보다 바람직한 비율은 30 내지 40 wt%의 폴리머 섬유 및 70 내지 60wt%의 펄프 섬유로부터 일 수 있다. 펄프 섬유에 대한 폴리머 섬유의 가장 바람직한 비율은 약 35wt%의 폴리머 섬유 및 65wt%의 펄프 섬유일 수 있다.
코폼층(들)(12)의 멜트 블로운 폴리머 섬유는 우수한 신장 능력을 가지는 다양한 폴리머 조성물로부터 제조될 수 있어, 폴리머 조성물로부터 생산된 멜트 블로운 섬유는 점증적 인장 응력 하에 놓일 경우 용이하게 신장한다. 적절한 폴리머 조성물의 예는, 폴리에틸렌, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 이들의 공중합체와 같은 올레핀과, 엘라스토머성 폴리올레핀 또는 스티렌성 엘라스토머 등의 엘라스토머 폴리머와의 블렌드를 포함한다.
다양한 흡수성 섬유가 코폼층(들)(12)을 제조하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, (침엽수로부터 유도된) 연한 목재(softwood), (낙엽수로부터 유도된) 단단한 목재(hardwood) 또는 목화 린터로부터의 분해 셀룰로오스(digested cellulose) 섬유가 이용될 수 있다. 아프리카 나래새 목초(Esparto grass), 바가스(bagasse), 켐프(kemp), 아마(flax) 및 기타 리그닌 및 셀룰로오스 섬유 공급원으로부터의 섬유들이 이용될 수 있다. 다른 흡수성 섬유는 흡수성의 천연 또는 합성 섬유, 예를 들어 아크릴 섬유 또는 재생 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 폴리사카라이드 또는 다른 흡수성 섬유-형성 조성물로부터 만들어진 섬유를 포함한다. 비용, 제조의 용이성 및 처치 가능성의 이유로, 바람직한 섬유는 목재 펄프로부터 유도된 것 (예를 들어, 셀룰로오스 섬유)이다.
특유의 성능을 가지는 미립자가 코폼층(들)(12)에 혼합될 수 있다. 초흡수성 폴리머의 미립자는 수 흡수도(water absorbency)를 증가시키기 위해 혼합될 수 있다. 활성 탄소 미립자는 오염물의 제거를 촉진하기 위해 혼합될 수 있다. 이온 교환 수지의 미립자 또한 혼합될 수 있다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 층(14)은 랜덤하게 배열된 실질적으로 연속의 필라멘트의 열점 접합된 스펀 본드 부직포 웨브이다. 스펀본드 부직포 웨브는, 예를 들어, 종래 기술의 스펀본드 공정에 의해 생산될 수 있는 바, 상기 공정에서는 용융된 폴리머가 연속 필라멘트들로 압출되고, 이들은 후속적으로 퀀칭되고, 연신 롤에 의해 기계적으로 혹은 고속 유체에 의해 공기압으로 가늘어지고, 수집면 상에 랜덤한 배열로 수집된다. 필라멘트의 수집 후, 응집성 웨브 구조체가 생기도록 접합된 웨브를 형성하기 위해 임의의 열적, 화학적 또는 기계적 접합 처리가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 스펀본드 웨브는 신장성이고, 실질적으로 탄성이 없다. 상기 웨브는 연신될 수 있으나, 상기 필라멘트는 영구적으로 신장되며 그의 연신 전 치수의 현저한 회복은 가지지 않는다. 따라서, 상기 웨브는 수축력(탄성 회복)이 거의 없으며, 따라서 비탄성이다.
신장성 스펀본드 웨브는, 인장력의 적용에 의해 신장되고 연신되며 영구 신장되는 (즉, 비탄성인), 매우 신장성인 필라멘트를 제공하도록 조제된 다수의 입수 가능한 열가소성 폴리머 조성물들 중 임의의 것으로부터 형성된다. 예를 들어, 원용에 의해 본 명세서에 통합되는, 공동 소유의 미국특허 제5,593,768호에서 충분히 기술된 바와 같이, 신장성 비탄성 필라멘트를 가진 스펀본드 부직포 웨브는 서로 비혼화성이고, 지배적인 연속상과 그 내부에 분산되어 있는 하나 이상의 불연속상으로 존재하는, 적어도 2종의 상이한 열가소성 폴리머의 고분산된 블렌드로부터 형성된 다성분 섬유로부터 형성될 수 있다. 상기 필라멘트는 추가로, 상기 비혼화성 폴리머와 혼화성이거나 부분적으로 혼화성인 추가의 폴리머를 적어도 하나 포함할 수 있다. 한 특정 구현예에서, 비혼화성 폴리머의 블렌드는 프로필렌 폴리머 및 폴리에틸렌을 포함한다.
신장성 스펀본드 웨브는, 2종 이상의 폴리머 성분이 필라멘트의 단면에 걸쳐 별개의 영역으로 분리되어 있는 다성분 필라멘트로부터 제조될 수 있다. 폴리에틸렌이 시스이고 폴리프로필렌이 코어인 시스-코어 2성분 필라멘트는 이러한 필라멘트의 한 예이다.
코폼층(들)(12) 및 신장성 연속 필라멘트 층(14)은, 다양한 방법으로 강하고 응집성인 복합체 시트 재료를 형성하도록 함께 접합될 수 있다. 예를 들어, 상기 층들은 열 접합, 기계적 접합, 접착제 접합 및 이들의 조합을 사용하여 함께 접합될 수 있다. 열 접합 공정은 핫 카렌더링(hot calendering), 벨트 카렌더링, 오븐 접합, 초음파 접합, 방사열 접합, 스로우 에어 본딩 (through-air bonding) 등을 포함한다. 면적 접합 및 점 접합은 복합체 시트 재료를 접합하기 위해 사용될 수 있는 열 접합의 2가지 예이다.
도 1에 나타낸 구현예에서, 상기 복합체 시트 재료는, 참조 번호 20에 의해 지시된 복수개의 간헐적 접합부에 의해 접합되어 있다. 이와 관련하여, 열점 접합이 가장 바람직하다. 다양한 열점 접합 기술이 공지되어 있으며, 가장 바람직한 것은 점 접합 패턴을 가지고 있는 카렌더 롤을 이용하는 것이다. 당해 기술 분야에 공지되어 있는 임의의 패턴이 연속 또는 불연속 패턴을 채용한 특정 구현예와 함께 사용될 수 있다. 바람직하게는, 접합부(20)는 웨브(10) 면적의 4 내지 30 퍼센트, 더 바람직하게는 4 내지 20 퍼센트를 피복하며, 가장 바람직하게는 층의 4 내지 15 퍼센트가 피복된다. 이러한 백분율 범위에 따라 웨브를 접합함에 의해, 필라멘트는, 패브릭의 강도 및 완전성(integrity)을 유지하면서 연신의 전체 한계에 걸쳐 신장될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 것과 같은 3층 복합체 시트 재료를 제조하기 위한 방법 및 장치가 도시되어 있으며, 참조 번호 100에 의해 개략적으로 지시된다. 상기 장치는 제1 코폼 형성 스테이션(110)을 포함하며, 이로부터 코폼 웨브(112)가, 작은 구멍이 있는 무한 이동 벨트와 같은 수집면(114)에 퇴적된다. 이어서, 스펀본드 스테이션(120)은 코폼 웨브(112) 상으로 신장성 연속 필라멘트(122)의 층을 퇴적한다. 제2 코폼 형성 스테이션(130)은 상기 신장성 연속 필라멘트 상에 제2의 코폼층을 퇴적한다. 제2 코폼층이 퇴적된 후, 상기 층들이 함께 접합되어 복합체 시트 재료를 형성한다.
각각의 코폼 형성 스테이션(110, 130)은, 멜트 블로운 극세 섬유(142)의 스트림을 제공하도록 구성되어 있는 멜트 블로잉 다이(140) 및 상기 멜트 블로운 극세섬유의 스트림으로 도입되는 흡수성 펄프 섬유(146)의 스트림을 제공하도록 구성되어 있는 피커 롤(picker roll)(144)을 포함한다. 한 구현예에서, 상기 피커 롤(144)은, 복수개의 톱니(148)가 흡수성 재료의 매트 또는 탄 솜(batt) (150)을 개개의 흡수성 섬유(146)로 분리하도록 적응되어 있는 종래 기술의 배열을 가질 수 있다. 피커 롤(144)로 공급되는, 흡수성 재료의 매트 또는 탄 솜(150)은 펄프 섬유의 시트일 수 있다.
흡수성 재료의 시트 또는 매트(150)는 롤러 배열(152)에 의해 피커 롤(144)로 공급될 수 있다. 피커 롤(144)의 톱니(148)가 흡수성 재료의 매트(150)를 개개의 흡수성 섬유(146)로 분리한 후, 개개의 흡수성 섬유들은 노즐(154)을 통하여 멜트 블로운 극세 섬유(142)의 스트림을 향해 수송된다. 상기 노즐(154)을 통하여 흡수성 섬유(146)를 운송하기 위한 매질로서의 역할을 하기에 충분한 양의 가스를 공급한다. 상기 가스는, 예를 들어 에어 블로워(air blower)(도시되지 않음)와 같은 임의의 종래 기술의 배열에 의해 공급될 수 있다. 상기 흡수성 섬유(146)를 처리하거나 최종 웨브 내에 소망하는 물성을 제공하기 위해, 첨가제 및/또는 다른 재료가 상기 가스 스트림으로 부가되거나 동반될 수 있다.
용융된 폴리머 스트림이 상기 멜트 블로윙 다이(140)로부터 출현함에 따라, 하나 이상의 스트림의 감쇄 가스(attenuating gas)가 상기 용융된 폴리머를 끌고 가서 세 섬유로 가늘게 한다. 폴리머 섬유 및 펄프 섬유의 블렌드가 수집면(114) 상에 퇴적되어 제1 코폼층을 형성한다.
대안적 구현예에서, 이전 형성된 코폼층은 연속 필라멘트로 형성된, 이전 형성된 스펀본드 부직포와 합쳐져서 열 접합, 기계적 접합, 접착제 접합 또는 이들의 조합을 사용하여 2층 복합체 시트 재료를 형성하도록 함께 접합될 수 있다.
다른 대안적 구현예에서, 코폼층 및 신장성 연속 필라멘트 층을 포함하는 예비 형성된 2층 복합체 시트 재료는 롤을 경유하여 제공될 수 있고, 그 위에서 제2 코폼층이 신장성의 연속 필라멘트 층 상에 퇴적한다.
복합체 시트 재료는 하나 이상의 방향으로 상기 복합체 시트 재료에 대하여 기계적으로 인장력을 적용함에 의해 점증적으로 연신될 수 있다. 상기 연신은 복합체 시트 재료의 전반적 드레이프성 또는 느낌을 향상시킨다. 한 구현예에서, 복합체 시트 재료는, 하나 이상의 점증적 연신 롤러를 통해 상기 복합체 시트 재료를 통과시킴으로써 연신될 수 있다. 활성화 과정은 일반적으로 상기 복합체 시트 재료를 약 1.1 내지 10.0 배(fold)로 점증적으로 연신한다. 유리한 구현예에서, 상기 복합체 시트 재료는 그의 최초 길이의 약 2.5배까지 연신(stretch 또는 draw)될 수 있다. 본 발명에 따른 점증적 연신은 당해 기술분야에 공지되어 있는 임의의 수단에 의해 달성될 수 있다.
복합체 시트 재료를 연신하기 위해 다수의 상이한 연신기 또는 기술이 사용될 수 있다. 점증적 연신은, 예를 들어, 대각선으로 맞물리는 연신기(diagonal intermeshing stretcher), 횡방향("CD")으로 맞물리는 연신 장비, 기계방향("MD")으로 맞물리는 연신 장비를 사용하여 달성될 수 있다.
적절한 점증적 연신 시스템의 예시적 배열을 도 4에 나타낸다. 일반적으로, 점증적 연신 시스템(200)은 닙(nip)을 형성하도록 위치한, 제1 (예를 들어, 최상부) 연신 롤러 및 제2 (예를 들어, 저부) 연신 롤러의 쌍을 포함한다. 제1 점증적 연신 롤러(202)는 일반적으로 융기된 링(raised ring)과 같은 복수개의 돌출부(206) 및 상응하는 홈(groove: 208)을 포함하며, 양자는 제1 점증적 연신 롤러(202)의 전체 원주 둘레로 연장되어 있다. 유사하게, 제2 점증적 연신 롤러(204)는, 융기된 링과 같은 복수개의 돌출부(206) 및 상응하는 홈(208)을 포함하며, 양자는 또한 제2 점증적 연신 롤러(204)의 전체 원주 둘레로 연장되어 있다. 제1 점증적 연신 롤러(202) 상의 돌출부(206)는 제2 점증적 연신 롤러(204) 상의 홈(208)과 잘 맞물려 있는 한편, 제2 점증적 연신 롤러(204) 상의 돌출부는 제1 점증적 연신 롤러(202) 상의 홈과 잘 맞물려 있다. 복합체 시트 재료(10)가 점증적 연신 시스템(200)을 통과하면서, 횡방향("CD")으로 점증적 연신 하에 놓인다. 한 유리한 구현예에서, 상기 돌출부는 링에 의해 형성되며, 점증적 연신 시스템은 "링 롤링"으로 언급된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 복합체 시트 재료는, 도 5에 제공한 것과 같이, 하나 이상의 점증적 연신 시스템을 사용하여 기계 방향("MD")으로 점증적으로 연신될 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 유사하게, MD 점증적 연신 시스템(220)은 서로 맞물리는 돌출부(226) 및 홈(228)을 가진 점증적 연신 롤러(222, 224) 쌍을 포함한다. 그러나, MD 점증적 연신 시스템 내에서의 돌출부 및 홈은 일반적으로, 그 원주 둘레로 보다는, 롤러의 너비를 가로질러 롤러의 축에 평행하게 연장되어 있다. 복합체 시트 재료(10)는 점증적 연신 시스템(220)을 통과함에 따라 기계 방향(MD)으로 점증적 연신 하에 놓이게 된다. 시트 재료를 점증적으로 연신하는 방법은, 미국특허 제6,994,763호에 더 상세히 논의되어 있다.
본 발명에 유용한 또 다른 타입의 연신 장치는, 공동 소유된 미국특허 제6,344,102호에 기술되어 있다. 상기 장치는 도 6에 나타낸 바와 같이, 원통형 롤의 공조하는 쌍을 포함하는 롤 조립체를 포함한다. 제1 롤(301)은, 상기 롤의 표면으로부터 바깥쪽으로 방사상으로 연장되어 있는 복수개의 돌출부(311)를 포함한다. 다른 롤(302)은, 롤의 표면으로부터 방사상으로 바깥쪽으로 그리고 롤의 회전 축에 대하여 평행한 롤의 너비를 가로질러 수직으로 연장된 블레이드(313)를 포함한다. 상기 블레이드(313)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 롤 상에 돌출부(311)와 잘 맞물려 있다. 복합체 시트 재료가 롤들(301, 302) 사이를 통과함에 따라, 상기 재료는 상기 블레이드에 의해 제1 롤(301) 상의 돌출부 둘레의 리세스(recess)로 들어간다. 복합체 시트 재료 내의 신장성 폴리머 섬유는, 이들이 돌출부 둘레에 형성되면서 딥 엠보싱에 의해 점증적으로 연신되며, 시트 재료를 유연하게 하면서 벌키하게 한다.
본 발명에서 유용한 연신 장치의 또 다른 타입은 공동 출원된 미국 특허출원 제60/763,543호에 기술되어 있으며, 도 8에 나타나 있고, 원통형 롤(401, 402)의 쌍을 포함하는 롤 조립체를 포함한다. 제1 롤(401)은, 상기 롤의 표면으로부터 바깥쪽으로 방사상으로 연장되고, 원통형 혹은 테이퍼되고 상부가 잘린 원뿔대(frustoconical) 형상을 가질 수 있는 복수개의 돌출부(411)를 포함한다. 다른 롤(402)은 돌출부 (411)에 대향하여 상응하게 위치하고 롤이 반대 방향으로 회전할 때 상기 돌출부를 수용하도록 대응하는 형상을 가진, 방사상으로 배향된 리세스(413)을 가진다. 복합체 시트 재료가 상기 롤들(401, 402) 사이를 통과함에 따라, 상기 재료는 돌출부(411)에 의해 리세스로 들어간다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 돌출부는 각각 상기 시트 재료의 불연속 부분을 접촉하기 위해, 그리고 대향하는 롤 상의 상응하는 리세스로 들어가기 위해 위치된 최외 표면부를 포함한다. 그 결과, 돌출부 및 시트 재료가 상응하는 리세스로 들어감에 따라, 시트 재료는 돌출부에 의해 접촉 점을 둘러싼 불연속의 영역 또는 구역에서 딥 엠보싱에 의해 점증적으로 연신된다.
앞서 주목된 바와 같이, 복합체 시트 재료의 연신은 상기 시트의 부분을 하나 이상의 방향으로 인장 응력 하에 놓이게 한다. 신장성인 섬유 및 필라멘트가 없는 경우, 응력의 적용은 복합체의 파열 또는 인열을 가져올 수 있다. 그 결과, 복합체 시트 재료는 그의 의도된 목적에 허용되지 못할 수 있다. 신장성의 연속 필라멘트 층(들) 및 신장성 코폼층(들)은 상기 복합체 시트 재료로 하여금 연신 동안 만날 수 있는 응력을 견딜 수 있게 한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 복합체 시트 재료는 코폼층(들)의 파열 없이 적어도 150% 연신될 수 있다. 샘플이 이러한 정도로 연신될 수 있는지의 여부를 시험하기 위한 적절한 방법은, 원주 상으로 연장되는 링을 구비한 롤을 사용하는 링-롤링에 의해 횡방향으로 샘플을 점증적으로 연신하는 것을 수반한다. 링의 맞물림 깊이를 조정함에 의해, 백분율 신장을 제어할 수 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 인접하는 링들 사이의 간격(2A) 및 링의 맞물림 깊이(B)가 주어지면, 재료의 백분율 신장이 하기 식에 의해 가장 잘 근접될 수 있다:
% 신장 = (√(A2+B2)-A)/A×100
복합체 시트 재료의 흡수성 및 흡수 속도는, 계면 활성제로 표면층을 처리함에 의해 증가될 수 있다. Dow Chemical 사로부터의 Triton X-102, Schill and Seilacher AG로부터의 Silastol PST 및 General Electric으로부터의 Nuwet 237은 적절한 계면 활성제의 예이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 구현예를 도시하고 있는 바, 여기서, 참조번호 10"에 의해 지시된 복합체 시트 재료는, 내측 코폼층(12)의 양쪽 면 상에 배치된, 실질적으로 연속인 신장성 필라멘트의 스펀본드 부직포 웨브의 형태인 외층(14)을 포함한다. 그러나, 다른 구현예에서, 상기 층들(14)은 스테이플 섬유의 웨브 또는 멜트 블로운 섬유의 웨브를 포함할 수 있다. 도 11에 나타낸 구현예에서, 2개의 스펀본드 부직포 층(14)은 신장성 코폼층(12)의 양쪽 면에 부착되고, 복합체 시트 재료의 외측 표면(16)을 한정한다. 내측 코폼층(12)은, 소망하는 부피의 유체를 유지할 수 있는, 복합체 시트 재료에 대한 흡수성 코어를 제공한다.
도 11의 3층 복합체 시트 재료(10")는, 장치가, 제1 코폼 스테이션(110)의 상류쪽에 위치된, 참조번호 120에 의해 지시된 것과 실질적으로 유사한 추가의 스펀본드 스테이션을 포함하여 스펀본드 층이 수집면(114) 상에 초기에 퇴적되고 코폼 스테이션(110)이 이렇게 형성된 스펀본드 층 바로 위에 코폼층을 퇴적하는 것을 제외하고는 도 3에 나타낸 것과 유사한 장치에 의해 제조될 수 있다. 이어서, 제2 스펀본드 층이 스펀본드 스테이션(120)에 의해 퇴적된다. 3층 적층체를 제공하기 위해, 도 3에 도시된 제2 코폼 스테이션(130)은 비활성이다. 외측 표면들 중 하나에 코폼층을 가지는 4층 복합체 시트 재료를 원하는 경우에는, 제2 코폼 스테이션(130)이 활성화된다.
본 발명의 복합체 시트 재료는 개인 위생 제품, 습식 와이프(wet wipe), 건식 와이프(dry wipe), 기저귀 및 요실금 의류를 포함한 다양한 응용분야에서 사용될 수 있다. 복합체 시트 재료는 특히 습식 와이프와 같은 흡수성 와이프로서의 사용에 특히 유용하다. 본 발명의 맥락에서, "습식 와이프" 이라는 용어는, 소비자에 의해 사용될 때까지 액체를 섬유성 시트 상 또는 시트 내에 보유할 수 있도록 그에 적용된 액체를 가진 섬유성 시트를 지칭한다. 상기 액체는 습식 와이프 복합체 탄성 재료로 흡수될 수 있고 소망하는 와이핑(wiping) 특성을 제공하는 임의의 적절한 성분을 포함할 수 있는 임의의 용액이다. 예를 들어, 상기 성분은, 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 바와 같이, 물, 피부 연화제(emollient), 계면 활성제, 향료, 방부제, 킬레이트제, pH 완충제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액체는 로션 및/또는 약물을 포함할 수 있다. 개개의 습식 와이프 내에 함유될 수 있는 액체의 양은, 상기 습식 와이프를 제공하기 위해 사용된 재료의 타입, 사용된 액체의 타입, 상기 습식 와이프를 저장하기 위해 사용되는 용기의 타입 및 상기 습식 와이프의 소망하는 최종 용도에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 개개의 습식 와이프는, 향상된 와이핑을 위해 와이프의 건조 중량을 기준으로 약 150 내지 약 600 중량%, 바람직하게는 약 250 내지 약 450 중량%의 액체를 포함할 수 있다. 더 바람직한 측면에서, 습식 와이프 내에 함유된 액체의 양은, 습식 와이프의 건조 중량을 기준으로, 약 300 내지 약 400 중량%이고, 바람직하게는 약 330 중량%이다. 만일 액체의 양이 상기 확인된 범위보다 작은 경우, 습식 와이프가 너무 건조하여 적절하게 성능을 발휘할 수 없다. 만일 액체의 양이 상기 확인된 범위보다 큰 경우, 습식 와이프가 과포화되고 축축할 수 있으며, 액체가 용기의 바닥에 고일 수 있다.
일반 용어로 본 발명을 기술하면서, 필수적으로 일정 비율으로 도시되지는 않은, 첨부된 도면을 참조하는 바, 이들 도면에서,
도 1은, 신장성 연속 필라멘트의 층이 코폼층에 접합되어 있는, 본 발명의 복합체 시트 재료의 사시도이다.
도 2는, 신장성 연속 필라멘트의 층이 2장의 코폼층 사이에 배치되어 있는, 본 발명의 복합체 시트 재료의 사시도이고;
도 3은, 도 2의 복합체 시트 재료를 생산하기 위한 장치의 모식도이고;
도 4는 본 발명의 한 측면에 따른, 점증적 연신 시스템을 도시한 것이고;
도 5는, 본 발명의 다른 측면에 따른, 점증적 연신 시스템을 도시한 것이고;
도 6은, 본 발명의 또 다른 측면에 따른, 점증적 연신 시스템을 도시한 것이고;
도 7은 도 6의 롤 쌍의 분해 단면도이고;
도 8은, 본 발명의 또 다른 측면에 따른, 점증적 연신 시스템을 도시한 것이고;
도 9는 도 8의 롤 쌍의 분해 단면도이고;
도 10은 링-롤링을 사용하여 재료의 백분율 신장이 측정될 수 있는 방법을 보여주는 모식적 다이어그램이고;
도 11은, 신장성 연속 필라멘트의 외부 스펀본드 부직포 층이 내측 코폼층의 반대쪽 면 상에 배치되는, 본 발명의 복합체 시트 재료의 사시도이다.
다양한 블렌드 혼합비의 폴리프로필렌 단독 중합체 (Basell Metocene X-11291491)와 탄성 폴리프로필렌 공중합체(ExxonMobil Vistamaxx 2320)를 가진 멜트 블로운 섬유를 사용하여 다양한 신장성의 코폼 패브릭을 제조하였다. 상기 블렌드를 5cm 직경의 단일 스크류 압출기로 가공하여 너비 25cm의 웨브를 생산할 수 있는 멜트 블로잉 다이로 공급하였다. 다이의 온도는 270℃였고, 연신 공기(draw air)의 온도는 215℃ 였다. 디자인에 있어 미국특허 제3,793,678호에 기재된 섬유화기와 유사한 펄프 섬유화기를 사용하여 Weyerhaeuser NF 405 펄프를 섬유화하고, 이를 멜트 블로잉 다이 팁 아래 대략 8cm 에서 멜트 블로운 웨브로 추진하였다. 폴리에틸렌(Dow DNDA-1082)으로부터 제조된 멜트 블로운 섬유를 사용하여 하나의 코폼 패브릭 샘플을 준비하였다. 모든 패브릭은 65 gsm (미터 제곱 당 그램)의 평량 및 40%의 멜트 블로운 함량을 가졌다. 이들 코폼 웨브를 4% 접합 영역 롤을 사용하여 10m/min의 속도로 열점 접합시켰다. PP 멜트 블로운을 가진 패브릭은 128℃에서 접 합되었다. PE 멜트 블로운을 가진 패브릭은 115℃에서 접합되었다.
이들 패브릭의 신장성을 하기의 방법에 의해 평가하였고, 결과를 표 1에 요약한다: 접합된 웨브를 다양한 깊이의 맞물림으로 고정되어 있는 링 롤러 세트를 통과시켰다. 상기 패브릭은 횡방향(cross machine direction)으로 점증적으로 연신되었다. 링들 간의 간격은 1.6mm 였다. 맞물림 깊이는 0mm로부터 3.4mm로 변화하였다. 상기 패브릭은 이들이 파쇄될 때까지 점진적으로 증가하는 침투 깊이에서 시험되었다. 점증적 연신기에서 패브릭의 신장은 삼각법(trigonometry)에 의해 측정되었다. 파쇄되기 전 패브릭에 의해 달성된 가장 높은 깊이가 그의 신장을 정하기 위해 사용되었다. 150% 이상의 신장을 가진 코폼 웨브가 본 발명을 위해 특히 유리하다.
CD 점증적 연신에 의한 코폼 신장
멜트 블로운 조성 신장(%)
100% PP 33
20% ePP 80% PP 67
40% epp 60% PP 83
60% epp 40% PP 150
80% ePP 20% PP 180
100% PE 150
PP = 폴리프로필렌 단독 중합체 (Basell Metocene X-11291491)
ePP = 탄성 폴리프로필렌 공중합체 (Vistamaxx 2320)
PE = 폴리에틸렌 (Dow DNDA-1082)
드래이프성
5개의 코폼 샘플의 드래이프성을 평가하였다. 모든 샘플은 TMI에 의해 제조된 FRL 외팔보 굴곡 시험기 (참조: ASTM D 1388-96)에서 시험하였다. 너비 2.5cm, 길이 20cm의 샘플(길이 방향이 기계 방향임)을 중금속 중량 하에서 매끄러운 표면 위에 위치시켰다. 상기 중량은 상기 매끄러운 표면의 최상부 위에서 기계적으로 구동되어 그와 함께 상기 패브릭을 운반한다. 상기 중량 및 그 밑의 패브릭은 상기 매끄러운 표면의 에지를 넘어 연장한다. 상기 패브릭 샘플을 서서히 굽혀, 45°굽힘 지점에서 상기 매끄러운 표면의 에지를 넘어 중량의 연장치를 기록하였다. 뻣뻣한 패브릭은 이들이 45°로 굽혀지기 전에, 상기 중량이 더 긴 거리를 이동할 것을 필요로 한다. 각각의 샘플에 대하여 중량을 위해 이동한 거리를 표 5에 나타낸다. 드래이프성을 향상시킴에 있어 점증적 연신의 장점이 명확히 입증된다.
코폼 샘플의 드레이프
샘플 멜트 블로운 조성 평량 gsm 드레이프 길이 cm
A 20/80 PP/Vistamaxx 2320 65 6.4
B 20/80 PP/Vistamaxx 2320 점증적 연신됨 66 4.1
C PE 67 4.1
D PE 점증적 연신됨 70 2.2
E PP 65 8.9
코폼 샘플의 명세
샘플 조성
A 65gsm 코폼, 20/80 PP/Vistamaxx 2320 블렌드의 40% 멜트 블로운 섬유. 4% 패턴으로 열점 결합
B 130 gsm 코폼, 20/80 PP/Vistamaxx 2320 블렌드의 40% 멜트 블로운 섬유. 4% 패턴으로 열점 결합. MD 및 CD 양쪽으로 180% 신장까지 점증적으로 연신됨. 점증적 연신 후 평량 66 gsm.
C 67gsm 코폼 웨브, 40% PE 멜트 블로운, 4% 패턴으로 열점 결합.
D 112gsm 코폼 웨브, 40% PE 멜트 블로운, 4% 패턴으로 열점 결합. MD 및 CD 양쪽으로 150% 신장까지 점증적으로 연신됨. 점증적 연신 후 평량 70 gsm
E 65gsm 코폼, 40% PP 멜트 블로운 섬유. 4% 패턴으로 열점 결합.
코폼 샘플의 인장 특성
샘플 MD 인장 N/5cm CD 인장 N/5cm
A 4.5 3.5
B 3.2 3.2
C 3.8 2.2
D 3.3 2.6
E 14.2 9.5
코폼 / 스펀 본드 적층체
표 4로부터 가장 바람직한 코폼 패브릭은 비교적 낮은 인장 강도를 가진다는 것을 알 수 있다. 이들 패브릭은 열가소성 섬유를 함유하기 때문에, 이들의 강도를 증가시키기 위해 이들 패브릭을 다른 부직포에 열적으로 적층시킬 수 있다. 만일 이들 부직포가 신장성인 경우, 최종 라미네이트는 이들의 유연성을 증가시키도록 기계적으로 연신될 수 있다. 이러한 가능성들은 표 5에 주어진 실시예의 세트로부터 입증된다. F 내지 L의 샘플의 경우, 코폼 웨브는 4% 접합 영역 롤을 사용하여 10m/min의 속도로 웨브를 스펀 본드하도록 열점 접합된다. 이들 샘플들에 사용된Sofspan® 스펀본드 패브릭은 미국특허 제5,593,768호에 따라 제조되었다. PP 멜트 블로운을 포함한 패브릭은 128℃ 의 온도에서 접합되었다. PE 멜트 블로운을 포함한 패브릭은 115℃의 온도에서 접합되었다.
이들 적층체의 신장성은 점증적 연신 기술에 의해 평가되었다. 100% PP 멜트 블로운을 사용하여 제조된 적층제는 150%까지 신장될 수 없었으며 따라서 본 발명의 기준을 충족시키지 못하였다.
코폼/스펀본드 복합체의 신장성
샘플 코폼 멜트 블로운 성분 60% 목재 펄프 내에 40% 멜트 블로운 스펀본드 성분 신장성%
F 100% PP 멜트 블로운 65gsm 100% PP 스펀본드, 10gsm 110
G 40/60 PP/ePP 멜트블로운 65gsm 100% PP 스펀본드, 10gsm 220
H 20/80 PP/ePP 멜트블로운 65gsm 100% PP 스펀본드, 10gsm 220
I 100% PP 멜트 블로운 65 gsm Sofspan® 15gsm 110
J 40/60 PP/ePP 멜트블로운 65gsm Sofspan® 15gsm 265
K 20/80 PP/ePP 멜트블로운 65gsm Sofspan® 15gsm 265
L 100% PE 멜트 블로운 45 gsm 100% PE 스펀본드, 15gsm 340
M 100% PP 스펀본드, 10gsm 180
N Sofspan® 15gsm 340
O 100% PE 스펀본드, 15gsm 340
표 6이 지시하는 바와 같이, 적층체의 강도는, 이들을 내구성이 중요한 응용분야를 위해 더 적합하게 한다. 표 7이 지시하는 바와 같이, 적층체를 연신하는 것은 이들의 유연성 및 드레이프를 향상시킨다.
점증적 연신 전의 코폼/스펀본드 복합체의 물성
샘플 평량 gsm MD 인장 N/5cm CD 인장 N/5cm 드레이프 cm
F 75 30 17 12
G 75 20 14 7
H 75 21 11 6
I 80 36 22 7.5
J 80 31 18 7.5
K 80 26 15 6.25
L 80 14 7.5 3.25
150% 신장 이상까지 점증적 연신 후의 코폼/스펀본드 복합체의 물성
샘플 평량 gsm MD 인장 N/5cm CD 인장 N/5cm 드레이프 cm
F 파쇄
G 48 13 11 4
H 53 16 8.5 3.25
I 파쇄
J 56 21 8 2
K 51 19 7 2.75
L 26 4 3.5 1.5
스펀본드 패브릭을 가진 코폼의 3층 적층체
스펀본드 웨브을 가진 코폼의 3층 적층체는, 특히 내구성 영역에서 성능상 장점을 가진다. 표 8에 기재된 코폼 웨브가 준비되었다. 샘플 P 및 Q는 적층되지 않은 코폼 패브릭으로서 평가되었다. 샘플 R, S 및 T는 더 낮은 평량으로 준비되었고 신장성 스펀본드 패브릭과 함께 적층체로 통합되도록 디자인되었다.
코폼 웨브
샘플# PP 중량 gsm Vistamaxx 중량 gsm 펄프 중량 gsm 총 평량 gsm
P 26 39 65
Q 10 16 39 65
R 8 10 27 45
S 3.5 5 14 22.5
T 8.5 14 22.5
웨브 샘플 P 및 Q는 128℃의 온도에서 및 분당 10미터의 속도로 4% 접합 영역으로 매끄러운 롤 및 점 엠보싱 롤(point embossed roll)을 사용하여 가열된 카렌더에서 열점 접합되었다.
코폼 적층체의 제조
코폼 웨브 샘플 R, S 및 T를 사용하여, 하기의 3층 적층체를, 127℃의 온도에서 그리고 분당 10 미터의 속도로 점 접합 카렌더에서 준비한다. 표 9에 기재된 적층체는 PP 단독 중합체로 만들어진 스펀본드 패브릭 또는, 미국특허 제5,593,768호에 기재된 고신장 (Sofspan®) 스펀본드 패브릭으로 제조되었다.
코폼/스펀본드 적층체
적층체# 제1층 제2층 제3층 기초중량 gsm
1 15gsm Sofspan® 코폼 샘플 R 15gsm Sofspan® 75
2 코폼 샘플 S 25gsm Sofspan® 코폼 샘플 S 70
3 코폼 샘플 T 15gsm PP SB 코폼 샘플 T 60
4 15gsm PP SB 코폼 샘플 T 15gsm PP SB 52.5
코폼 및 코폼 적층체의 점증적 연신
표 1 및 표 2에 기재된 접합된 샘플을 150% 신장까지 점증적 연신 장치를 통해 기계 방향으로 통과시킨다. 이러한 조작의 결과, 패브릭이 횡방향으로 연신된다. 이어서, 샘플들을 90°돌려서 점증적 연신 장치를 통과시켰다. 이러한 조작의 결과, 패브릭이 기계 방향으로 연신된다. 스펀 본드 성분 및 멜트 블로운 성분 모두 PP 단독 중합체를 사용하여 만들어진 샘플은 점증적 연신 동안 파쇄되었으므로, 본 발명의 기준을 충족하지 못하였다.
점증적 연신된 샘플의 평량
샘플 연신 전 평량 gsm MD 및 CD 연신 후 평량 gsm
P 65 파쇄됨
Q 65 52
적층체 1 75 61
적층체 2 70 58
적층제 3 60 파쇄됨
적층제 4 52.5 파쇄됨
드레이프성
열점 접합된 샘플들 및 점증적 연신된 샘플들 모두 TMI에 의해 제조된 FRL 외팔보 굴곡 시험기 (참조: ASTM D 1388-96)에서 시험되었다. 너비 2.5cm, 길이 20cm의 샘플들 (길이 방향이 기계 방향임)을 중금속 중량 하에서 매끄러운 표면 상에 위치시켰다. 상기 중량은 매끄러운 표면의 최상부 위를 기계적으로 이동하여, 그와 함께 패브릭을 운반한다. 상기 중량 및 그 아래의 패브릭은 매끄러운 표면의 에지를 넘어 연장된다. 패브릭이 서서히 굽혀지고 45°굴곡 점에서 상기 매끄러운 표면의 에지를 넘어 상기 중량의 연장이 기록된다. 뻣뻣한 패브릭은 이들이 45°굽혀지기 전에 상기 중량이 더 긴 거리를 이동해야 한다. 각 샘플에 대하여 중량이 이동한 거리가 표 11에 주어져 있다. 신장성 성분을 사용한 이점은 샘플 Q가, PP 단독 중합체를 사용하여 제조한 샘플 P보다 더 우수한 드레이프성을 가지는 것으로부터 입증된다. 마찬가지로, 신장성 성분으로부터 제조된 적층체 1 및 적층체 2는, 신장성이 아닌, 코폼 성분을 사용하여 제조된 적층체 3 및 적층체 4 보다 우수한 드레이프 성을 가진다. 신장성 성분으로부터 제조된 모든 샘플에 있어, 드레이프성은 점증적 연신 단계에 의해 더욱 향상된다.
패브릭 샘플의 드레이프
샘플 드레이프 길이
P 8.25
Q 6.5
적층체 1 5.75
적층체 2 5.0
적층체 3 8.25
적층체 4 7.5
Q* 4.5
적층체 1* 4.0
적층체 2* 4.0
* MD 및 CD 점증적 연신됨
내구성
CS-10 고무 마모 휠을 장착한 Taber 마모 시험기를 사용하여 샘플의 마모 내구성을 시험하였다. 직경 12cm의 샘플을 회전시키면서 2개의 마모 휠이 그의 표면 상에서 구른다. 샘플에서 구멍이 생길 때까지의 회전 수를 기록한다. 그 결과는 표 12에 주어져 있다. 복합체에서 스펀본드 필라멘트를 혼합한 이점이 입증된다. 그러나, 복합체를 점증적으로 연신하는 것은 마모 저항성을 어느 정도 감소시킨다.
접합된 코폼 웨브 및 코폼/스펀본드 적층체의 물리적 성질
샘플 MD 인장 N/5cm CD 인장 N/5cm 두께 mm Taber 마모 회전
P 14 9.5 0.78 <10
Q 10 6 0.75 <10
적층체 1 29 16 0.95 >200
적층체 2 36 16 0.70 >200
적층체 3 15 9 0.72 >200
적층체 4 24 13 0.69 >200
Q* 5.5 3.5 0.62 <10
적층체 1* 15 9 0.75 125
적층체 2* 19 9 0.61 85
전술한 상세한 설명 및 관련된 도면에서 제공된 교시의 혜택을 보는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 여기서 기술된 본 발명의 많은 변경과 다른 구현예들을 생각해 낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 구현예에 한정되지 않으며, 상기 변경 및 다른 구현예들은 첨부된 청구범위 내에서 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이들은, 한정을 목적으로 하지 않고 단지 일반적 그리고 설명적 감각으로 사용된 것이다.

Claims (36)

  1. 흡수성 섬유 및 신장성 멜트 블로운 섬유의 코폼형 블렌드로 형성된 제1층(12) 및 신장성 열가소성 섬유의 제2층(14)을 포함하는 신장성 복합체 시트 재료(10, 10', 10").
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신장성 열가소성 섬유의 제2층(14)이 부직포 웨브를 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부직포 웨브는 연속 필라멘트를 포함하는 스펀본드 웨브인 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 부직포 웨브는 스테이플 섬유의 소면된 웨브인 것을 특징으로 하는 복합체 시트 재료.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 부직포 웨브는 멜트 블로운 섬유의 멜트 블로운 웨브인 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1층의 상기 멜트 블로운 섬유는 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1층의 상기 멜트 블로운 섬유는 폴리프로필렌 단독 중합체 및 폴리프로필렌 공중합체의 블렌드를 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층(14)의 상기 신장성 열가소성 섬유는 프로필렌 중합체 또는 공중합체로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층(14)의 신장성 열가소성 섬유는 폴리에틸렌 연속 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층(14)의 상기 신장성 열가소성 섬유는 서로 비혼화성인 2종 이상의 폴리머의 블렌드와, 상기 비혼화성인 폴리머들과 혼화성이거나 부분적으로 혼화성인 1종 이상의 추가의 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비혼화성 폴리머들의 블렌드는 프로필렌 폴리머 및 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층(14)의 상기 신장성 열가소성 섬유는 다성분 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층(14)의 상기 신장성 열가소성 섬유는 폴리에틸렌 시스 성분 및 폴리프로필렌 코어 성분을 함유하는 시스-코어 2성분 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    작용성 미립자가 흡수성 섬유 및 멜트 블로운 섬유의 블렌드 내로 혼입되어 있는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    신장성 연속 필라멘트의 추가의 층(14)이 상기 코폼층(12)의 반대쪽 면과 친밀한 면-대-면 접촉을 하고 그에 접합되어 상기 신장성 연속 필라멘트의 추가의 층이 복합체 시트 재료(10")의 반대쪽 외측 표면을 한정하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료(10").
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    흡수성 섬유 및 신장성 멜트 블로운 섬유의 코폼형 블렌드로 형성된 추가의 층(12)이 신장성 열가소성 섬유의 상기 층(14)의 반대쪽 면과 친밀한 면-대-면 접촉을 하여 상기 추가의 층이 복합체 시트 재료(10')의 반대쪽 외측 표면을 한정하는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료(10').
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1층의 상기 멜트 블로운 섬유와 상기 제2층의 상기 신장성 열가소성 섬유는 인장 응력의 적용에 의해 영구적으로 신장되는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 섬유 및 상기 필라멘트를 영구적으로 신장하도록 링-롤링에 의해 연신되는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 섬유 및 상기 필라멘트를 영구적으로 신장하도록 딥 엠보싱에 의해 연신되는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  20. 인장 응력의 적용에 의해 영구적으로 신장된 신장성 멜트 블로운 섬유 및 흡수성 섬유의 코폼형 블렌드를 포함하는 신장성 복합체 시트 재료(10, 10', 10")
  21. 제20항에 있어서,
    상기 신장성 멜트 블로운 섬유를 영구적으로 신장하도록 링-롤링에 의해 연신되는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 신장성 멜트 블로운 섬유를 영구적으로 신장하도록 딥 엠보싱에 의해 연신되는 것을 특징으로 하는 신장성 복합체 시트 재료.
  23. 신장성 복합체 시트 재료(10, 10', 10")를 제조하는 방법으로서,
    흡수성 섬유 및 신장성 멜트 블로운 섬유를 함유하는 신장성 코폼층(12)을 형성하는 단계, 상기 코폼층(12)의 한 표면에 신장성 열가소성 섬유의 층(14)을 도포하는 단계 및, 상기 코폼층이 상기 복합체 시트 재료(10, 10', 10")의 흡수성 외측 표면(16)을 한정하도록 상기 코폼층(12)을 상기 신장성 열가소성 섬유의 층(14)에 친밀한 면-대-면 접촉으로 접합시키는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    흡수성 섬유 및 신장성 멜트 블로운 섬유를 함유하는 추가의 신장성 코폼층을 형성하고, 상기 추가의 코폼층이 복합체 시트 재료(10')의 반대쪽 외측 표면을 한정하도록 상기 추가의 코폼층을 상기 신장성 열가소성 섬유의 층의 반대쪽 면과 친밀한 면-대-면 접촉으로 접합시키는 추가의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    신장성 열가소성 섬유의 추가의 층을 형성하고, 상기 추가의 층이 복합체 시트 재료(10")의 반대쪽 외측 표면을 한정하도록 상기 추가의 층을 상기 코폼층(12)의 반대쪽 면과 친밀한 면-대-면 접촉으로 접합시키는 추가의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코폼층(12)의 한 표면에 신장성 열가소성 섬유의 층(14)을 도포하는 상 기 단계는, 상기 신장성 열가소성 섬유의 부직포 웨브를 형성하는 단계 및 상기 부직포 웨브를 상기 코폼층(12)의 상기 한 표면에 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유를 변형 및 영구 신장시키도록 상기 복합체 시트 재료를 점증적으로 연신하는 추가의 단계를 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 점증적 연신은 링-롤링을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 점증적 연신은 딥-엠보싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제23항에 있어서,
    신장성 코폼층(12)을 형성하는 상기 단계는, 제1 코폼 스테이션(110)을 지나 수집면(114)를 이동시키고 멜트 블로잉 다이를 탈출하는 새로이 압출된 신장성 폴리머 열가소성 섬유의 경로 상으로 섬유화된 흡수성 섬유를 유도하는 단계 및 상기 코폼층을 형성하도록 상기 흡수성 섬유 및 신장성 열가소성 섬유를 상기 이동하는 수집면(114) 상으로 퇴적하는 단계를 포함하고,
    상기 코폼층의 한 표면에 신장성 섬유의 부직포층을 도포하는 단계는, 상기 형성된 코폼층을 스펀본드 스테이션(120)을 지나 유도하는 단계 및 상기 코폼층 상으로 새로이 압출된 신장성 연속 필라멘트의 층을 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 제1 코폼층 및 상기 신장성 연속 필라멘트 층을 가진 상기 이동하는 수집면(114)을 상기 스펀본드 스테이션(120)으로부터 제2 코폼 스테이션(130)을 지나 유도하는 단계 및, 멜트 블로잉 다이를 탈출하는 새로이 압출되는 신장성 폴리머 열가소성 섬유의 경로로 섬유화된 흡수성 섬유를 유도함에 의해 상기 신장성 연속 필라멘트의 층 위에 제2 코폼층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 접합 단계는, 복합체 시트 재료를 형성하도록 제1 및 제2 코폼층과 상기 신장성 연속 필라멘트의 층을 함께 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제23항에 있어서,
    제1 스펀본드 스테이션을 지나 수집면(114)을 이동시키는 단계 및 상기 수집면 상으로 새로이 압출된 신장성 연속 필라멘트의 웨브를 퇴적시키는 단계를 포함하고,
    상기 코폼층의 한 표면에 신장성 섬유의 부직포 층을 도포하는 단계는, 상기 신장성 연속 필라멘트의 웨브를 가진 상기 이동하는 수집면을 코폼 스테이션 아래로 유도하는 단계 및 멜트 블로잉 다이를 탈출하는 새로이 압출된 신장성 폴리머 열가소성 섬유의 경로로 섬유화된 흡수성 섬유를 유도하는 단계 및, 상기 코폼층을 형성하도록 상기 수집면 상에서 이동하는 상기 신장성 연속 필라멘트의 웨브 상으로 흡수성 섬유 및 신장성 열가소성 섬유를 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 연속 필라멘트의 웨브 및 상기 형성된 코폼층을 가진 상기 이동하는 수집면을 제2 스펀본드 스테이션 아래로 유도하고 상기 코폼층 상으로 신장성 연속 필라멘트의 제2 웨브를 퇴적하는 추가의 단계를 포함하는 방법.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유를 변형하고 영구적으로 신장하도록 상기 복합체 시트 재료를 점증적으로 연신하는 추가의 단계를 포함하는 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 점증적 연신은 링-롤링을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 점증적 연신은 딥 엠보싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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