KR20100030045A - 부직포형 흡수코어 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어, 그리고 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀 및 생리대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부직포형 흡수코어 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어, 그리고 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀 및 생리대에 관한 것이다. 부직포형 흡수코어 제조방법은, 폴리프로필렌(PP Fiber) 또는 폴리에틸렌(PE Fiber) 등의 올레핀계 섬유 20% 내지 80%와, 알갱이가 아닌 섬유 형태의 고흡수성 섬유(Super Absorbent Fiber) 80% 내지 20%를 상호 조합하여 100%가 되도록 배합하고 개섬하는 블렌딩 및 오프닝 단계; 상기 올레핀계 섬유와 상기 고흡수성 섬유를 균일하게 믹싱하는 믹싱 단계; 믹싱이 완료된 섬유를 최종적으로 개섬하는 파이널 오프닝 단계; 혼섬된 섬유들이 상호간 뭉치지 않도록 빗질하여 정렬하는 카딩 단계; 흡수력을 위한 기공성을 배가시키기 위해 부직포형 흡수코어가 사용될 제품의 중량 및 두께에 맞게 빗질되어 정렬된 섬유들의 조합체인 웹을 수직 방향으로 세워 배열하는 버티컬 래핑 단계; 상기 웹이 결속력을 가지도록 열을 이용하여 본딩하여 최종의 부직포형 흡수코어를 제조하는 서멀 본딩 단계; 상기 부직포형 흡수코어를 제품 크기에 기초하여 일정한 길이로 커팅하는 커팅 단계; 및 커팅된 부직포형 흡수코어를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 장시간의 과격한 활동이 있다 하더라도 흡수코어가 뭉치고 갈라지는 현상이 저지됨에 따라 흡수체로서의 초기 형태 유지가 가능하며, 이에 따라 부직포형 흡수코어가 적용될 일회용 기저귀 등에서 제기능인 흡수 기능을 그대로 유지시킬 수 있다.

섬유, 화이버(fiber), 부직포, 패드, 기저귀, 생리대

Description

부직포형 흡수코어 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어, 그리고 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀 및 생리대{Method for manufacturing fabric absorbent core and fabric absorbent core manufactured by the same, and napkin and hygienic band using the fabric absorbent core}

본 발명은, 부직포형 흡수코어 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어, 그리고 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀 및 생리대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 장시간의 과격한 활동이 있다 하더라도 흡수코어가 뭉치고 갈라지는 현상이 저지됨에 따라 흡수체로서의 초기 형태 유지가 가능하며, 이에 따라 부직포형 흡수코어가 적용될 일회용 기저귀 등에서 제기능인 흡수 기능을 그대로 유지시킬 수 있는 부직포형 흡수코어 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어, 그리고 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀 및 생리대에 관한 것이다.

흡수 기능을 제기능으로 하는 섬유, 화이버(fiber), 패드 및 천 등(이하, 이들을 통틀어 흡수코어라 함)은 여러 제품에 두루 사용된다. 즉, 생리대나 기저귀 등에 사용될 수 있다.

그중에서도 종래의 일회용 기저귀에 적용된 흡수코어에 대해 살펴보면, 종래의 흡수코어는 주로 셀룰로우즈계(cellulose) 펄프와 그래뉼(granular, 알갱이) 형상의 고흡수성폴리마(Super Absorbent Polymer)로 이루어져 있으며, 그 섬유의 조직 배열 방향은 수평 상태로 되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 흡수코어를 일회용 기저귀에 적용했을 경우, 흡수코어의 성분과 구조적인 한계로 인해, 흡수코어가 유아의 오줌 등 배설물을 흡수하기 전 또는 후에 유아의 활동으로 인하여 흡수코어가 뭉치거나 갈라지기 때문에 흡수체로서의 초기 형태 유지가 불가능하고 이로 인하여 기저귀로서의 제기능인 흡수 기능이 저하될 수밖에 없는 문제점이 있었다. 이는 종래의 흡수코어가 부직포 형태가 아닌 알갱이 타입으로 압착하여 제작된 것이기 때문인 것으로서 이를 부직포 형태의 흡수코어, 즉 부직포형 흡수코어로 제조할 수만 있다면 우수한 효과를 제공할 수 있을 것임에 틀림이 없다.

본 발명의 목적은, 장시간의 과격한 활동이 있다 하더라도 흡수코어가 뭉치고 갈라지는 현상이 저지됨에 따라 흡수체로서의 초기 형태 유지가 가능하며, 이에 따라 부직포형 흡수코어가 적용될 일회용 기저귀 등에서 제기능인 흡수 기능을 그대로 유지시킬 수 있는 부직포형 흡수코어 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어, 그리고 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀 및 생리대를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 폴리프로필렌(PP Fiber) 또는 폴리에틸렌(PE Fiber) 등의 올레핀계 섬유 20% 내지 80%와, 알갱이가 아닌 섬유 형태의 고흡수성 섬유(Super Absorbent Fiber) 80% 내지 20%를 상호 조합하여 100%가 되도록 배합하고 개섬하는 블렌딩 및 오프닝 단계; 상기 올레핀계 섬유와 상기 고흡수성 섬유를 균일하게 믹싱하는 믹싱 단계; 믹싱이 완료된 섬유를 최종적으로 개섬하는 파이널 오프닝 단계; 혼섬된 섬유들이 상호간 뭉치지 않도록 빗질하여 정렬하는 카딩 단계; 흡수력을 위한 기공성을 배가시키기 위해 부직포형 흡수코어가 사용될 제품의 중량 및 두께에 맞게 빗질되어 정렬된 섬유들의 조합체인 웹을 수직 방향으로 세워 배열하는 버티컬 래핑 단계; 상기 웹이 결속력을 가지도록 열을 이용하여 본딩하여 최종의 부직포형 흡수코어를 제조하는 서멀 본딩 단계; 상기 부직포형 흡수코어를 제품 크기에 기초하여 일정한 길이로 커팅하는 커팅 단계; 및 커팅된 부직포형 흡수코어를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포형 흡수코어 제조방법에 의해 달성된다.

상기 목적은, 제1항의 부직포형 흡수코어 제조방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어에 의해서도 달성된다.

상기 목적은, 제2항의 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀에 의해서도 달성된다.

상기 목적은, 제2항의 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 생리대에 의해서도 달성된다.

본 발명에 따르면, 장시간의 과격한 활동이 있다 하더라도 흡수코어가 뭉치고 갈라지는 현상이 저지됨에 따라 흡수체로서의 초기 형태 유지가 가능하며, 이에 따라 부직포형 흡수코어가 적용될 일회용 기저귀 등에서 제기능인 흡수 기능을 그대로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도면 대비 설명에 앞서 부연하면, 이하의 제조장치 및 방법에 의해 제조된 부직포는 다양한 제품들, 예컨대, 생리대나 일회용 기저귀 등에 이용될 수 있지만, 이하에서는 일회용 기저귀에 국한하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포형 흡수코어 제조장치의 개략적인 공정 구조도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포형 흡수코어 제조방법의 플로차트, 도 3은 카딩 유닛을 설명하기 위한 예시도, 도 4는 부직포형 흡수코어의 웹이 수직 방향으로 배열된 상태의 예시도, 도 5는 서멀 본딩 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 부직포형 흡수코어는 아래의 제조장치와 그에 따른 제조방법에 의해 제조될 수 있으며, 또한 제조된 후에는 일회용 기저귀에 이용될 수 있다. 여기서, 부직포형 흡수코어란 단섬유 또는 필라멘트 섬유를 이용해서 섬유 집합체의 얇은 시트(sheet) 상태의 웹을 제조하여 실형성 공정인 방적공정 없이 섬유 자체의 결합 방법으로 형태 안정성을 부여한 것을 가리킨다.

도 1을 참조하여 부직포형 흡수코어 제조장치에 대해 설명하면, 부직포형 흡수코어 제조장치는, 올레핀계 섬유와, 고흡수성 섬유(Super Absorbent Fiber)를 배합하고 개섬하는 블렌딩 및 오프닝 유닛(blending and opening unit, 10)과, 올레핀계 섬유와 고흡수성 섬유를 균일하게 믹싱하는 믹싱 유닛(mixing unit, 20)과, 믹싱이 완료된 섬유를 최종적으로 개섬하는 파이널 오프닝 유닛(final opening unit, 30)과, 혼섬된 섬유가 뭉치지 않도록 균일하게 빗질하여 정렬하는 카딩 유닛(carding unit, 40)과, 부직포형 흡수코어가 사용될 제품의 중량 및 두께에 맞게 정렬된 섬유들의 조합체인 웹을 수직 방향으로 세워 배열하는 버티컬 래핑 유닛(vertical lapping unit, 50)과, 웹이 결속력을 가지도록 열을 이용하여 본딩하여 부직포형 흡수코어를 제조하는 서멀 본딩 유닛(thermal bonding unit, 60)과, 부직포형 흡수코어를 정해진 길이로 커팅하는 커팅 유닛(cutting unit, 70)과, 커팅된 부직포형 흡수코어를 권취하는 권취 유닛(winding unit, 80)으로 이루어질 수 있다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 상기의 유닛들(10~80) 외에도 일부의 유닛이 더 추가될 수도 있고, 혹은 상기의 유닛들(10~80) 중 어느 하나는 제외될 수도 있다.

원재료는, 종래의 셀룰로우즈계(cellulose) 펄프와 그래뉼(granular, 알갱이) 형상의 고흡수성폴리마(Super Absorbent Polymer)가 아닌, 올레핀계 섬유 및 고흡수성 섬유를 사용한다. 올레핀계 섬유에는 폴리프로필렌(PP Fiber) 또는 폴리에틸렌(PE Fiber) 등이 있을 수 있으나 반드시 그러한 것은 아니며 이들에 준하는 다른 재료가 사용되어도 좋다. 다만, 고흡수성 섬유의 경우에는 종래와 달리 알갱 이가 아닌 섬유 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 올레핀계 섬유 및 고흡수성 섬유의 배합 비율은 적절하게 선택될 수 있는데, 두 가지 모두 20% 내지 80 % 정도가 배합되도록 할 수 있다. 즉 올레핀계 섬유가 20% 사용된다면 고흡수성 섬유가 80% 사용되고, 올레핀계 섬유가 80% 사용된다면 고흡수성 섬유가 20% 사용되는 형태로 적절하게 배합비율을 조절할 수 있다.

믹싱 유닛(20)에 의한 믹싱 시에는 8칸의 믹싱 룸(mixing room)을 이용하여 올레핀계 섬유와 고흡수성 섬유를 균일하게 혼합시킨다. 카딩 유닛(40)에 의한 소면(carding)의 원리에 대해 도 3을 참조하여 설명하면, 공급플레이트에서 상/하 피드롤(top/bottom feed roll)로 진행하여 테이크인(take-in)을 거쳐 천천히 리커인(lickerin)이 섬유를 받는다. 트랜스포트(transport)를 거치면 메인 실린더(main cylinder) 위에 좌우로 스트리퍼(stripper)와 워커(work)가 고속 회전하여 실린더 위에 섬유를 부상시킨다. 카드기에서 섬유를 빗질하는 것과 달리 톱니와 톱니의 방향은 반대이다. 가네트 톱니의 작용은 톱니 선단이므로 마모저항에 견딜 경도가 필요하고 쇼어 경도는 50도 이상으로 한다. 톱니의 각도는 작업 조건에 따라 변화하며 예리하게 하려는 것과 각도를 낮추어 튼튼하게 하려는 것이 있다. 상/하 도퍼(top/bottom doffer)를 부착한 섬유를 제거하는 것은 도퍼콘(doffer comb)의 역할이다. 도퍼는 시계 반대 방향으로 회전하고 표면 속도가 실린더보다 저속이므로 실린더로부터 섬유를 박리하고 고속으로 회전하는 도퍼콤이 이를 빗질하여 떨어뜨린다. 떨어진 섬유는 서로 연속된 상태로 되어 섬유는 얇은 시트상으로 되어 웹(web)을 형성하게 되는 것이다.

버티컬 래핑 유닛(50)에 의해 부직포형 흡수코어의 웹이 수직 방향으로 세워져 배열된 상태는 도 4를 통해 확인할 수 있다. 그리고 서멀 본딩 유닛(60)은 예컨대 도 5와 같은 오븐기(OVEN M/C)를 이용할 수 있는데, 반드시 그러한 것은 아니다. 도 5의 경우, 컨베이어(conveyor)를 따라 본딩되지 않은 웹(unbonded web)이 장치 내로 유입되면, 에어 디스트리뷰션 플레이트(air distribution plate)를 통해 분사되는 핫 에어(hot air)에 의해 본딩될 수 있게 되는 것이다. 에어는 도시된 바와 같이, 순환되는 구조를 가지며, 순환 경로 상에는 히터(heater)가 마련되어 에어를 가열하고, 그 주변에는 팬(fan)이 구비된다.

이와 같이, 본 발명에서는 올레핀계 섬유를 예컨대 150 ℃ 이상의 고온 공기로 접합시키고, 알갱이가 아닌 섬유 형태의 고흡수성 섬유를 올레핀계 섬유와 함께 혼합하여 제조한 후에, 종래와 같이 수평인 평행 방향(parallel)이 아닌, 수직 방향(vertical direction or corrugated type)으로 그 조직이 배열되도록 함으로써 다양한 효과를 제공하고 있다. 즉, 일회용 기저귀에 이러한 부직포형 흡수코어가 적용될 경우, 유아가 일회용 기저귀를 착용한 상태에서 장시간 과격한 활동을 한다 하더라도 부직포형 흡수코어가 뭉치고 갈라지지 않게 되어 흡수체로서의 초기 형태 유지가 가능하여 기저귀로서의 제기능인 흡수 기능을 그대로 유지시킬 수 있게 되는 것이다.

부연하면, 종래의 기저귀에 적용되던 흡수코어는 셀룰로우즈계(cellulose) 펄프와 그래뉼(granular, 알갱이) 형상의 고흡수성폴리마(Super Absorbent Polymer)의 성분들을 믹싱한 후에, 가압기에 넣고 위, 아래에서 압착하여 제조하기 때문에 그 조직의 배열 방향이 수평인 평행 방향으로 될 수밖에 없고, 따라서 초기에 형성된 기공성을 장기간 유지할 수 없었다. 즉, 제품의 초기에는 기공성이 유지될 수 있으나, 유아가 기저귀를 착용한 상태에서 장기간 활동하게 되면 조직들이 상호간 뭉개지면서 섬유 조직들이 뭉치고 갈라짐에 따라 기공성이 쉽게 소실될 수밖에 없었다. 이러한 상태에서 아무리 기저귀의 외표면에 통기공을 형성한다 하더라도 흡수코어의 조직 내에 이미 기공성이 소멸된 상태에서는 아무런 기능을 할 수 없는 것이다.

하지만, 본 발명의 부직포형 흡수코어는 전술한 바와 같은 재료적인 특징 외에 섬유 조직의 배열 구조에 특징이 있기 때문에, 기존 기술 대비 현저한 효과, 즉 흡수체로서의 제기능 담당과 더불어 장기간 흡수력을 유지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한 기존의 흡수코어는 펄프와 흡수성 수지의 압착에 의해 제조되기 때문에 오줌이나 땀 등을 흡수하는 속도에 한계가 있으며, 두 번째 오줌의 흡수 시에는 흡수력이 현저히 저하되어 오히려 오줌이 새는 현상이 종종 발생되었다.

하지만, 본 발명의 부직포형 흡수코어는 기존의 것과는 달리 그 기공성이 매우 많기 때문에 흡수 속도면에서 기존보다 빠르며, 두 번째 오줌의 흡수 시에도 그 형상을 그대로 유지할 수 있어 오줌이 새거나 오줌이 흡수되지 않는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 기존의 흡수코어는 상기와 같은 구조적인 특징으로 인해 쿠션감이 상당히 떨어질 수밖에 없었으나, 본 실시예의 부직포형 흡수코어는 섬유의 조직 배열 이 수직 구조(도 4 참조)로 되어 있기 때문에 상하 방향으로의 쿠션감이 높아 유아에게 편안함을 느낄 수 있게 할 수 있어 피부 자극이나 아토피 등의 피부 트러블 발생을 최소화시킬 수 있다.

이러한 구성을 갖는 부직포형 흡수코어의 제조방법에 대해 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 폴리프로필렌(PP Fiber) 또는 폴리에틸렌(PE Fiber) 등의 올레핀계 섬유와, 알갱이가 아닌 섬유 형태의 고흡수성 섬유(Super Absorbent Fiber)를 전술한 배합비율대로 배합하고 개섬한다(S10). 그리고는 올레핀계 섬유와 고흡수성 섬유를 균일하게 믹싱한 후(S20), 믹싱이 완료된 섬유를 최종적으로 개섬한다(S30).

이어, 혼섬된 섬유를 균일하고 정해진 중량으로 빗질하여 정렬하고(S40), 흡수력을 위한 기공성을 배가시키기 위해 부직포형 흡수코어가 사용될 제품의 중량 및 두께에 맞게 정렬된 섬유들의 조합체인 웹을 수직 방향으로 세워 배열한다(S50).

다음, 웹이 결속력을 가지도록 열을 이용하여 본딩하여 부직포형 흡수코어를 제조한 후(S60), 부직포형 흡수코어를 정해진 길이로 커팅한 다음(S70), 커팅된 부직포형 흡수코어를 권취하여 제품으로 출시하면 된다(S80).

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 장시간의 과격한 활동이 있다 하더라도 흡수코어가 뭉치고 갈라지는 현상이 저지됨에 따라 흡수체로서의 초기 형태 유지가 가능하며, 이에 따라 부직포형 흡수코어가 적용될 일회용 기저귀 등에서 제기능인 흡수 기능을 그대로 유지시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포형 흡수코어 제조장치의 개략적인 공정 구조도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부직포형 흡수코어 제조방법의 플로차트,

도 3은 카딩 유닛을 설명하기 위한 예시도,

도 4는 부직포형 흡수코어의 웹이 수직 방향으로 배열된 상태의 예시도,

도 5는 서멀 본딩 유닛을 설명하기 위한 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 블렌딩 및 오프닝 유닛(blending and opening unit)

20 : 믹싱 유닛(mixing unit)

30 : 파이널 오프닝 유닛(final opening unit)

40 : 카딩 유닛(carding unit)

50 : 버티컬 래핑 유닛(vertical lapping unit)

60 : 서멀 본딩 유닛(thermal bonding unit)

70 : 커팅 유닛(cutting unit)

80 : 권취 유닛(winding unit)

Claims (4)

1. 폴리프로필렌(PP Fiber) 또는 폴리에틸렌(PE Fiber) 등의 올레핀계 섬유 20% 내지 80%와, 알갱이가 아닌 섬유 형태의 고흡수성 섬유(Super Absorbent Fiber) 80% 내지 20%를 상호 조합하여 100%가 되도록 배합하고 개섬하는 블렌딩 및 오프닝 단계;

   상기 올레핀계 섬유와 상기 고흡수성 섬유를 균일하게 믹싱하는 믹싱 단계;

   믹싱이 완료된 섬유를 최종적으로 개섬하는 파이널 오프닝 단계;

   혼섬된 섬유들이 상호간 뭉치지 않도록 빗질하여 정렬하는 카딩 단계;

   흡수력을 위한 기공성을 배가시키기 위해 부직포형 흡수코어가 사용될 제품의 중량 및 두께에 맞게 빗질되어 정렬된 섬유들의 조합체인 웹을 수직 방향으로 세워 배열하는 버티컬 래핑 단계;

   상기 웹이 결속력을 가지도록 열을 이용하여 본딩하여 최종의 부직포형 흡수코어를 제조하는 서멀 본딩 단계;

   상기 부직포형 흡수코어를 제품 크기에 기초하여 일정한 길이로 커팅하는 커팅 단계; 및

   커팅된 부직포형 흡수코어를 권취하는 권취 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포형 흡수코어 제조방법.
2. 제1항의 부직포형 흡수코어 제조방법에 의해 제조된 부직포형 흡수코어.
3. 제2항의 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 기저귀.
4. 제2항의 부직포형 흡수코어를 이용하여 제작된 생리대.

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