KR20120091099A

KR20120091099A - 부직포 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20120091099A
Application number: KR1020127010196A
Authority: KR
Inventors: 가츠히로 우에마츠; 히로키 고다; 사토시 미즈타니
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2012-08-17
Also published as: EP2484825B1; MY164368A; EP2484825A1; WO2011040132A1; CN102575399A; JP2011074515A; JP5623052B2; US20120177889A1; EP2484825A4; KR101569563B1

Abstract

일방향으로 상호 병행하여 연장되는 산부와 골부가 표면에 형성되어 있는 액체 투과성의 부직포의 두께 방향에 있어서의 통기성을 향상시킨다. 열가소성 합성 섬유로 형성된 단섬유(2)끼리가 용착하고 있는 부직포(1)의 표면(3)에 세로 방향으로 상호 병행하여 연장되는 산부(6)와 골부(7)가 형성된다. 산부(6)의 가로 방향(B)의 단면에 있어서, 산부(6)는, 단섬유(2)의 집합 상태가 조밀한 양 측방 부분(22, 23)과, 양 측방 부분(22, 23)의 사이에 있으며 단섬유(2)의 집합 상태가 성긴 중앙 부분(21)을 포함한다. 중앙 부분(21)에 있어서의 단섬유(2)에는, 산부(6)의 꼭대기부(12)에 있어서 양 측방 부분(22, 23)을 연결하고 있는 단섬유(2a)가 포함된다. 본 발명에서는, 부직포(1)의 제조 방법도 개시된다.

Description

부직포 및 그 제조 방법{NONWOVEN FABRIC AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 일회용 기저귀나 생리대 등의 일회용 체액 흡수성 물품의 액체 투과성 표면 시트로서 사용하는데 적합한 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 일회용 체액 흡수성 물품에 사용하는 액체 투과성 표면 시트의 하나로 열가소성 합성 섬유로 형성된 부직포가 있는 것은 잘 알려져 있다. 또한, 체액 흡수성 물품 착용자의 피부와 표면 시트의 접촉 면적을 적게 하여, 표면 시트가 피부에 부여하는 습윤감을 경미한 것으로 하기 위해, 표면에 오목줄부와 볼록줄부를 형성한 부직포를 표면 시트로서 사용하는 것은 공지이다. 예컨대, 일본 특허 공개 제2009-030218호 공보(특허문헌 1)에 기재된 부직포의 하나에서는, 피부에 접촉시키는 표면에, 일방향으로 상호 병행하여 연장되는 복수개의 산부와, 인접하는 산부끼리의 사이에 있으며 그 일방향으로 연장되는 복수개의 골부가 형성되어 있다. 그 부직포는, 기계 방향과 교차 방향에 있어서 평량이 똑같은 섬유 웨브를 통기성의 벨트에 실어 기계 방향으로 주행시키고, 그 섬유 웨브에 대하여, 교차 방향으로 소요의 간격을 두고 배열되는 복수의 노즐로부터 가열된 제트 에어를 분무함으로써 형성된다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-030218호 공보

상기 종래 기술의 부직포에서는, 기계 방향으로 주행시키는 웨브 중에서, 노즐의 직하에 위치하는 부분에 골부가 형성되고, 노즐과 노즐 사이에 위치하는 부분에 산부가 형성된다. 그 산부는, 골부가 되어야 하는 부분에 있던 섬유가 제트 에어의 작용에 의해 교차 방향으로 이동하여 노즐과 노즐 사이에 모임으로써 형성되는 것이다. 이러한 산부에 있어서는, 부직포의 두께 방향에 있어서의 높은 통기성을 얻는 것이 일반적으로 어렵다.

그래서, 본 발명에서는, 일방향으로 상호 병행하여 연장되는 산부와 골부가 표면에 형성되어 있는 액체 투과성의 부직포에 대하여, 두께 방향의 통기성이 향상되도록 개량을 실시하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 부직포에 관한 제1 발명과, 그 부직포의 제조 방법에 관한 제2 발명을 포함하고 있다.

상기 제1 발명이 대상으로 하는 것은, 열가소성 합성 수지로 형성된 단섬유끼리가 용착하고 있고, 상호 직교하는 세로 방향과 가로 방향과 두께 방향을 갖고 있으며 상기 두께 방향에는 표면과 그 반대면인 이면을 가지고, 상기 표면에는 상기 세로 방향으로 상호 병행하여 연장되고 있으며 상기 가로 방향으로 기복을 반복하도록 교대로 배열되는 산부와 골부가 형성되어 있는 부직포이다.

이러한 부직포에 있어서, 제1 발명이 특징으로 하는 바는, 상기 산부가, 상기 가로 방향에 있어서의 단면에 있어서, 상기 단섬유의 집합 상태가 조밀한 양 측방 부분과, 상기 양 측방 부분의 사이에 있으며 상기 단섬유의 집합 상태가 성긴 중앙 부분을 포함하고 있고, 상기 중앙 부분에 있어서의 상기 단섬유에는 상기 산부의 꼭대기부에 있어서 상기 가로 방향으로 연장되고 있으며 상기 양 측방 부분을 연결하고 있는 단섬유가 포함되어 있는데 있다.

제1 발명의 실시형태의 하나에서 있어서, 상기 부직포는, 상기 이면을 하측으로 하여 수평면에 두었을 때에, 상기 양 측방 부분의 상기 표면은 상기 수평면으로부터의 높이가 1 ㎜∼5 ㎜의 범위에 있고, 상기 골부의 상기 표면은 상기 수평면으로부터의 높이가 0.1 ㎜∼2 ㎜의 범위에 있으며 상기 양 측방 부분의 상기 높이보다도 낮은 위치에 있다.

제1 발명의 실시형태의 다른 하나에서 있어서, 상기 수평면에 둔 상기 부직포에 상기 표면의 측으로부터 평활한 판을 개재시켜 3 gf/㎠의 하중을 부가하였을 때의 상기 산부에서는, 상기 중앙 부분을 통과하는 수선(Y₁)과 상기 단섬유가 교차하고 있는 수(N₁)는, 상기 양 측방 부분 각각을 통과하는 수선(Y₂, Y₃)의 각각과 상기 단섬유가 교차하고 있는 수(N₂, N₃) 중 어느 것보다도 작다.

상기 제2 발명이 대상으로 하는 것은, 제1 발명에 따른 부직포의 제조 방법이다.

이러한 제2 발명이 특징으로 하는 바는, 상기 제조 방법이 하기 공정을 포함하는데 있다. 즉,

(a) 열가소성 합성 수지의 단섬유로 형성되어 있으며 표면과 이면을 갖는 웨브를 통기성의 지지대에 싣고, 상기 웨브에 대하여 상기 지지대의 하방으로부터 석션을 작용시키면서 기계 방향으로 주행시키며, 상기 기계 방향에 직교하는 교차 방향으로 소요의 간격을 두고 배열되는 복수의 제1 노즐로부터 상기 웨브의 상기 표면에 가열된 제1 제트 에어를 분무하고 상기 웨브의 상기 표면에 상기 교차 방향에 있어서 교대로 배열되며 또한 상기 기계 방향으로 상호 병행하여 연장되는 복수개의 제1 산부와 제1 골부가 형성된 제1 가공 웨브를 얻는 공정;

(b) 상기 기계 방향으로 주행하는 상기 제1 가공 웨브의 상기 제1 산부 각각에 있어서의 상기 표면에 대하여, 상기 교차 방향으로 소요의 간격을 두고 배열되는 복수의 제2 노즐의 각각으로부터 가열된 제2 제트 에어를 분무하고, 상기 교차 방향에 있어서의 단면에 있어서 상기 단섬유의 집합 상태가 조밀한 양 측방 부분과 상기 양 측방 부분의 사이에 있으며 상기 단섬유의 집합 상태가 상기 양 측방 부분보다도 성긴 중앙 부분을 포함하고 있고 상기 기계 방향으로 연장되는 복수개의 제2 산부와, 상기 제2 산부끼리의 사이에 있으며 상기 기계 방향으로 연장되는 복수개의 제2 골부가 형성된 제2 가공 웨브를 얻는 공정; 및

(c) 상기 제2 가공 웨브를 열처리하여, 상기 단섬유끼리를 용착시키는 공정.

본 발명에 따른 부직포는, 일방향으로 상호 병행하여 연장되는 산부는, 그 단면이 양 측방 부분과 중간 부분에 의해 형성되어 있고, 단섬유의 집합 상태가 양 측방 부분에서는 조밀하지만 중간 부분에서는 성기기 때문에, 산부를 포함하는 부직포라도 통기성이 좋은 것이 된다. 또한, 양 측방 부분의 꼭대기부끼리가, 중간 부분에 있으며 가로 방향으로 연장되는 단섬유에 의해 연결되어 있는 부직포의 표면은, 매끄럽고 촉감이 좋은 것이 된다.

도 1은 사시 상태에 있는 부직포의 사진이다.
도 2는 도 1의 부직포의 모식적인 도면이다.
도 3은 도 1의 부직포의 교차 방향의 절단면을 나타내는 사진이다.
도 4는 부직포의 제조 공정의 일부분을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 있어서의 V-V선 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 6은 도 4에 있어서의 VI-VI선 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 7은 산부에 중앙 부분과 양 측방 부분이 형성되는 기구를 나타내는 도면이다.

첨부의 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 부직포와 그 제조 방법의 상세를 설명하면, 이하와 같다.

도 1, 2에 있어서, 도 1은 부직포(1)의 사시도(사진)이며, 도 2는 그 부직포(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 부직포(1)는, 열가소성 합성 수지의 단섬유(2)에 의해 형성되어 있는 것으로, 표면(3)과 그 반대면인 이면(4)을 가지고, 상호 직교하는 세로 방향과 가로 방향과 두께 방향이 도면에서는 쌍두 화살표(A, B, C)에 의해 나타나 있다. 표면(3)에는, 상호 병행하여 세로 방향(A)으로 연장되는 복수개의 산부(6)와 복수개의 골부(7)가 형성되어 있고, 이들 산부(6)와 골부(7)가 가로 방향(B)으로 교대로 배열되어 있다. 이면(4)은, 거의 평탄하게 형성되어 있다. 도 2에는, 이러한 부직포(1)의 가로 방향(B)의 단면(8), 즉 산부(6)와 골부(7)를 횡단하도록 연장되는 단면(8)도 나타나 있다.

도 3은 도 1에 있어서의 부직포(1)의 단면(8)(도 2 참조)의 일부분을 30배로 확대하여 나타내는 사진이다. 단, 도 3의 부직포(1)는, 그 이면(4)의 측을 수평인 면(H)의 위에 두고, 표면(3)의 측에는 가로 방향(B)에 있어서 복수의 골부(7)를 걸치는 크기를 갖는 아크릴 수지제의 평판(9)과 웨이트(도시하지 않음)를 실어 부직포(1)에 대한 하중이 3 gf/㎠가 되도록 조정되어 있다. 도면에 있어서, 부직포(1)의 산부(6)는, 아크릴 수지판(9)과 면(H)에 끼여 있는 부분으로서, 산부(6)에 있어서의 꼭대기부(12)는 아크릴 수지판(9)에 접촉하고 있는 부분과 그 아크릴 수지판(9)에 근접하고 있는 부분이다. 이들 아크릴 수지판(9)과 면(H) 사이의 거리는 산부(6)에 있어서의 부직포(1)의 두께(T)이며, 그 두께(T)는 1 ㎜∼5 ㎜의 범위에 있다. 바람직한 부직포(1)의 산부(6)끼리의 사이에서는, 두께(T)가 거의 똑같으며, 아크릴 수지판(9)과 면(H)은 실질적인 의미에 있어서 평행한 관계에 있다. 본 발명에 있어서, 산부(6)에 있어서의 두께(T)를 부직포(1)의 두께(T) 또는 산부(6)의 높이(T)라고 부르는 경우가 있다.

본 발명에 따른 부직포(1)에서는, 도 3에 있어서 분명한 바와 같이, 산부(6)에, 가로 방향(B)의 중앙에 있으며, 단섬유(2)의 분포 상태가 성긴 중앙 부분(21)과, 가로 방향(B)의 양측 각각에 있으며 단섬유(2)의 분포 상태가 중앙 부분(21)의 그것보다도 조밀한 측방 부분(22, 23)이 포함되어 있다. 단섬유(2)의 분포 상태가 성긴지 조밀한지를 비교하기 위해서는, 다음과 같이 한다. 즉, 산부(6)가 아크릴 수지판(9)과 접촉하고 있는 부위 중에, 측방 부분(22, 23) 각각에 포함되는 교차 방향(CD)의 양단이 되는 부위 각각에는 수평인 면(H)에 직교하는 제2, 제3 수선(Y₂, Y₃)을 긋고, 중앙 부분(21)에 포함되는 제2 수선(Y₂)과 제3 수선(Y₃)의 중점이 되는 부위에는 면(H)에 직교하는 제1 수선(Y₁)을 긋는다. 그리고, 후기하는 바와 같이, 이들 제1, 제2, 제3 수선(Y₁, Y₂, Y₃) 각각에 대해서, 그것과 교차하고 있는 단섬유(2)의 수인 교차수(N₁, N₂, N₃)를 구하고, 그 교차수의 다과에 의해 성긴지 조밀한지를 판단한다. 본 발명에 따른 부직포(1)는, 교차수(N₂, N₃)가 교차수(N₁)보다도 크다고 하는 것이다. 그와 같은 중앙 부분(21)을 형성하고 있는 단섬유(2)에는, 산부(6)의 꼭대기부(12)에 있어서 측방 부분(22와 23)을 연결하도록 가로 방향(B)으로 연장되는 단섬유(2a)가 포함되어 있다. 덧붙여 말하면, 제2, 제3 수선(Y₂, Y₃)에 있어서의 수평인 면(H)과 아크릴 수지판(9) 사이의 치수는, 부직포(1)의 두께(T)이다.

부직포(1)에 있어서의 골부(7)는, 도 2에 있어서 인접하는 산부(6)와 산부(6)의 사이에 있으며, 부직포(1)의 표면(3)이 아크릴 수지판(9)으로부터 멀리 이격하여 아크릴 수지판(9)에 접촉하고 있지 않고, 산부(6)의 높이(T)보다도 낮은 부분이다. 골부(7)에 있어서의 부직포(1)의 두께(t)는, 골부(7)의 바닥부(26)와 면(H) 사이의 거리로서, 바람직한 부직포(1)에 있어서의 두께(t)는 0.1 ㎜∼2 ㎜의 범위에 있고, 또한, 산부(6)에 있어서의 두께(T)보다도 적어도 0.5 ㎜ 작다. 바람직한 부직포(1)에 있어서는 또한, 인접하는 산부(6과 6)에 있어서의 제1 수선(Y₁)끼리의 사이의 거리가, 2 ㎜∼6 ㎜의 범위에 있고, 그 거리 중에서 골부(7)의 폭이 차지하는 치수는 0.4 ㎜∼2 ㎜의 범위에 있으며, 제1 수선(Y₁)끼리의 사이의 거리와 골부(7)의 폭과의 치수차인 산부(6)의 폭은, 골부(7)의 폭보다도 적어도 1.5 ㎜ 크다.

부직포(1)에 있어서, 단섬유(2)에는, 섬도가 1.0 dtex∼8 dtex, 보다 바람직하게는 2.2 dtex∼4 dtex이고, 섬유 길이가 5 ㎜∼75 ㎜, 보다 바람직하게는 25 ㎜∼51 ㎜인 것이 평량 20 g/㎡∼80 g/㎡의 범위에서 사용된다. 단섬유(2)에는 또한, 섬도가 다른 것이나 섬유 길이가 다른 것을 혼합한 상태로 사용할 수도 있다. 단섬유(2)를 형성하는 열가소성 합성 수지에는, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 덧붙여, 단섬유(2)에는, 복수 종류의 이들 합성 수지로 형성된 복합 섬유를 사용할 수 있다. 복합 섬유로서는, 코어시스형의 것으로서 동심인 것이나 편심인 것을 사용할 수 있는 것 외에, 사이드바이사이드(side-by-side)형의 것을 사용할 수도 있다. 부직포(1)는, 그것이 사용되고 있을 때에도 산부(6)나 골부(7)에 대한 도시예와 같은 형상의 유지가 용이해지도록, 단섬유(2)끼리가 상호 용착하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성되는 부직포(1)에서는, 예컨대 그것이 일회용의 기저귀에 있어서의 체액 흡수성의 코어재를 피복하는 액체 투과성의 표면 시트로서 사용되었을 때에, 부직포(1)의 표면(3)에서는, 주로 산부(6)의 꼭대기부(12)가 그 기저귀 착용자의 피부에 접촉하는 한편, 골부(7)는 피부에 접촉하는 경우가 없고, 피부와 골부(7)의 사이에는, 착용자에게 있어서의 습윤감의 경감을 가능하게 하는 통기성이 좋은 간극이 생긴다. 또한, 그 기저귀의 코어재에 체압이 작용하여, 코어재에 흡수되어 있던 체액이 피부를 향하여 역류하는 경우가 있어도, 그 체액은 골부(7)에 체류하여 간단하게는 피부를 적신다고 하는 경우가 없다.

부직포(1)에서는 또한, 산부(6)에 있어서의 두께(T)보다도 훨씬 작은 값인 두께(t)를 갖는 골부(7)에 있어서 코어재를 향한 체액의 빠른 투과가 가능할 뿐만 아니라, 산부(6)에 있어서는 단섬유(2)의 분포 상태가 성기며 교차수(N₁)가 작은 중앙 부분(21)에서도 체액의 빠른 투과가 가능해진다. 더구나, 산부(6)에 있어서의 양 측방 부분(22, 23)은, 단섬유(2)의 분포 상태가 조밀, 즉 교차수(N₂, N₃)가 큰 변형되기 어려운 부분으로 되어, 기저귀 착용 중에 있어서의 중간 부분(21)의 형상의 유지를 가능하게 한다. 중간 부분(21)에 있어서의 단섬유(2) 중 단섬유(2a)는, 산부(6)의 꼭대기부(12)에 있어서 양 측방 부분(22, 23)을 연결하도록 연장되어 있기 때문에, 피부가 꼭대기부(12)에 닿았을 때에는, 중간 부분(21)이 중공에 가까운 상태임에도 불구하고, 그것이 양 측방 부분(22와 23) 사이의 간극이라고 느끼게 하는 경우가 없으며, 표면(3)이 꼭대기부(12)의 전체에 있어서 매끄러운 것과 같이 느끼게 할 수 있다. 즉, 부직포(1)의 산부(6)는, 양 측방 부분(22, 23)을 형성하는 제1 산부와 제2 산부(23)로 이분된 상태에 있으며, 더구나 이들 제1 산부와 제2 산부가 단섬유(2a)에 의해 연결되어 있는 상태에 있기 때문에, 통기성이나 액체 투과성이 좋고, 더구나 촉감이 매끄러운 것이 된다.

도 4는 부직포(1)의 제조 공정의 일부분을 예시하는 도면으로서, 이 공정에는, 두께가 거의 똑같은 카아드 웨브(100)를 싣고 기계 방향(MD)으로 주행하는 무단 벨트(200)의 일부분과, 그 웨브(100)에 대하여 1차 처리를 실시하는 제1 공정(901)과, 1차 처리를 실시한 제1 가공 웨브(100a)에 대하여 2차 처리를 실시하는 제2 공정(902)과, 2차 처리를 실시한 제2 가공 웨브(100b)를 열처리하기 위한 제3 공정(903)이 포함되어 있다. 벨트(200)는 통기성의 것으로서, 개구의 정도가 예컨대 30 메시 이상인 메시 벨트를 사용하고, 벨트(200)의 하방으로부터는 웨브(100)를 향한 석션을 작용시킨다. 웨브(100)는, 제1, 제2, 제3 공정(901, 902, 903)을 거쳐 부직포(1)가 되는 것이며, 단섬유(2)의 집합체를 카아드기(도시하지 않음)에 통과시킴으로써 얻는 것이다. 도시된 공정에서는, 단섬유(2)로서, 예컨대 폴리에스테르를 코어로 하며, 폴리에틸렌을 시스로 하는 코어시스형의 복합 섬유로서, 섬도가 2.5 dtex, 섬유 길이가 51 ㎜인 것을 사용한다. 웨브(100)에는, 그 단섬유(2)를 예컨대 40 g/㎡의 비율로 포함하는 카아드 웨브를 사용한다. 제1 공정(901)은, 벨트(200)를 횡단하도록 기계 방향(MD)에 직교하는 교차 방향(CD)으로 소요의 피치(P₁)로 배열되는 복수의 제1 노즐(911)(도 5 참조)을 포함하고 있다. 제1 노즐(911)로부터는, 웨브(100)에 대하여 제1 제트 에어(921)를 분무하여 웨브(100)로부터 제1 가공 웨브(100a)를 얻는다. 제2 공정(902)은, 교차 방향(CD)으로 소요의 피치(P₂)로 배열되는 복수의 제2 노즐(912)(도 5, 6 참조)을 포함하고 있다. 제2 노즐(912)로부터는, 제1 공정(901)을 통과한 제1 가공 웨브(100a)에 대하여 제2 제트 에어(922)를 분무하여 제2 가공 웨브(100b)를 얻는다. 제3 공정(903)은, 소요 온도의 열풍이 순환하고 있는 열처리실(916)을 포함하고, 제2 공정(902)을 통과한 제2 가공 웨브(100b)에 열처리를 실시하여, 부직포(1)를 얻는다. 도 4에 있어서의 기계 방향(MD)과 교차 방향(CD)의 각각은, 도 1, 2에 있어서의 세로 방향(A)과 가로 방향(B)에 일치하는 방향이다.

도 5는 도 4에 있어서의 V-V선 화살표 방향에서 본 도면으로서, 교차 방향(CD)으로 배열되는 제1 노즐(911)과, 제1 제트 에어(921)의 작용을 받은 제1 가공 웨브(100a)의 단면 형상 외에, 벨트(200)나 벨트(200)의 직하에 마련된 제1 석션 박스(917) 등을 나타내고 있다. 도 4의 제1 공정(901)에 진입한 웨브(100)에는, 그 상방으로부터 제1 제트 에어(921)를 분무한다. 제1 제트 에어(921)의 작용을 받은 웨브(100)에서는, 제1 노즐(911)의 직하에 위치하고 있던 단섬유(2)가 교차 방향(CD)의 양측으로 거의 등분의 비율로 이동한다. 그 결과로서, 웨브(100)의 표면(103)에서는, 제1 노즐(911)의 직하에 위치하는 부분에 1차 골부(317)가 형성되고, 인접하는 제1 노즐(911)끼리의 사이에 위치하는 부분에 1차 산부(316)가 형성되어, 웨브(100)가 제1 가공 웨브(100a)가 된다. 제1 제트 에어(921)는, 1차 산부(316)와 1차 골부(317)에 있어서의 단섬유(2)가 상호 교차하는 부위 중 몇 개인가에 있어서 상호 용착할 수 있는 온도로까지 가열되어 있다. 단섬유(2)가 폴리에스테르를 코어로 하며 폴리에틸렌을 시스로 하는 복합 섬유인 경우에는, 제1 제트 에어(921)가 110℃∼190℃로 가열되어 있다.

도 6은 도 4에 있어서의 VI-VI선 화살표 방향에서 본 도면으로서, 교차 방향(CD)으로 배열되는 제2 노즐(912)과 제2 제트 에어(922)의 작용을 받은 제2 가공 웨브(100b)의 단면 형상 외에, 벨트(200)나 벨트(200)의 직하에 마련된 제2 석션 박스(918) 등을 나타내고 있다. 도 4의 제2 공정(902)에 진입한 제1 가공 웨브(100a)에는, 그 상방으로부터 제2 제트 에어(922)가 분무된다. 제2 노즐(912)의 피치(P₂)의 값은, 제1 노즐(911)의 피치(P₁)의 값과 같다. 단, 제2 노즐(912)은, 제1 노즐(911)에 대하여 피치(P₁)의 1/2만큼 교차 방향(CD)으로 편의하고 있다. 즉, 제2 노즐(912)과 제2 제트 에어(922)는, 도 5에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 인접하는 제1 노즐(911)끼리의 사이의 중앙에 위치하고 있다. 이러한 제2 제트 에어(922)는, 제1 가공 웨브(100a)에 있어서의 1차 산부(316)의 교차 방향(CD)에 있어서의 중앙 부분에 분무됨으로써, 1차 산부(316)와 1차 골부(317)에 있어서의 단섬유(2)를 재배치하도록 작용한다. 그 결과로서, 제2 공정(902)에 있어서의 제2 가공 웨브(100b)에서는, 1차 골부(317)였던 곳에 2차 산부(326)가 형성되고, 1차 산부(316)였던 곳에 2차 골부(327)가 형성된다. 2차 산부(326)는, 교차 방향(CD)에 있어서, 단섬유(2)의 분포 상태가 성긴 중앙 부분(321)과, 중앙 부분(321)의 양측에 있으며 단섬유(2)의 분포 상태가 조밀한 측방 부분(322, 323)을 포함하고 있다. 제2 제트 에어(922)는, 2차 산부(326)와 2차 골부(327)에 있어서의 단섬유(2)끼리를 상호의 교차 부위의 몇 개인가에 있어서 용착시킬 수 있는 온도로 가열되어 있다. 예컨대, 제1 제트 에어(921)와 마찬가지로 110℃∼190℃로 가열되어 있다. 또한, 본 발명에서는, 도 5, 6에 있어서의 1차 산부(316), 1차 골부(317), 2차 산부(326) 및 2차 골부(327)의 각각을 제1 산부(316), 제1 골부(317), 제2 산부(326) 및 제2 골부(327)라고 바꾸어 부르는 경우가 있다.

제2 공정(902)에 있어서 이러한 상태에 있는 제2 가공 웨브(100b)는, 제3 공정(903)에 마련된 열처리실(916)에 진입한다. 열처리실(916)은, 제2 공정(902)을 나온 제2 가공 웨브(100b)의 형상을 더욱 안정된 것으로 하기 위한 것으로서, 열처리실(916)의 열풍 온도와 제2 가공 웨브(100b)의 체재 시간은, 단섬유(2)끼리가 더욱 많은 교차 부위에서 용착할 수 있도록 설정된다. 단섬유(2)가 폴리에스테르를 코어로 하며, 폴리에틸렌을 시스로 하는 복합 섬유인 경우의 제2 가공 웨브(100b)는, 일례로서, 138℃의 열풍을 0.7 m/sec의 풍속으로 순환시키고 있는 열처리실(916)에 10초간 체재시킬 수 있다.

이와 같이 하여 제1, 제2, 제3 공정(901, 902, 903)으로 처리되는 웨브(100)는, 부직포(1)로서 사용할 수 있다. 제2 가공 웨브(100b)에 있어서의 2차 산부(326)와 2차 골부(327)는, 부직포(1)에 있어서의 산부(6)와 골부(7)가 되고, 2차 산부(326)에 있어서의 중앙 부분(321)과 측방 부분(322, 323)은, 부직포(1)에 있어서의 중앙 부분(21)과 측방 부분(22, 23)이 된다.

도 7은 웨브(100)로부터 부직포(1)에 있어서의 산부(6)의 중앙 부분(21)과 양 측방 부분(22, 23)이 형성되는 기구를 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 발명자에게 있어서, 그 기구를 정확하게 확인할 수는 없었지만, 후기하는 실시예 및 비교예에 있어서의 관찰 결과로부터는, 대략 다음과 같이 추정할 수 있었다. 즉, 제1 공정(901)에 있어서 웨브(100)에 제1 제트 에어(911)를 분무하여 얻어지는 것은, 1차 산부(316)와 1차 골부(317)를 갖는 제1 가공 웨브(100a)이며, 1차 골부(317)에는 단섬유(2) 중 단섬유(2c)가 있다. 제1 가공 웨브(100a)의 이면(4)에 대해서는, 교차 방향(CD)에 있어서, 1차 산부(316)의 중앙의 부위에 삼각형의 안표(401)가 부착되고, 엣지의 부위에 직사각형의 안표(402)가 부착되어 있다. 도 4의 제2 공정(902)에 있어서 1차 산부(316)에 제2 제트 에어(912)를 분무하면, 제1 가공 웨브(100a)는 2차 산부(326)와 2차 골부(327)를 갖는 제2 가공 웨브(100b)로 변화한다. 그 2차 산부(326)에서는, 교차 방향(CD)의 중앙에 있어서의 꼭대기부(12)에 단섬유(2c)가 많이 모여 이들이 단섬유(2a)(도 3 참조)가 되는 경향이 있다. 또한, 안표(401)와 안표(402)가 도시된 위치로까지 이동하는 경향에 있다.

실시예

[실시예 1∼3]

본 발명에 따른 부직포에 있어서의 단섬유로서, 폴리에스테르를 코어로 하며, 폴리에틸렌을 시스로 하는 동코어의 코어시스형 복합 섬유로서, 섬도 2.6 dtex, 섬유 길이 51 ㎜의 것을 사용하며, 그 단섬유로 이루어지는 평량 30 g/㎡의 카아드 웨브를 도 4의 공정에 있어서의 통기성의 벨트에 싣고, 10 m/min의 속도로 기계 방향으로 주행시켰다. 도 4의 제1, 제2 공정에 있어서의 제1, 제2 노즐에는 구멍 직경 1.0 ㎜의 것을 사용하며, 교차 방향에 있어서의 제1, 제2 노즐의 피치를 4 ㎜로 설정하고, 제1, 제2 제트 에어의 온도와 풍량을 표 1과 같이 설정하며, 제3 공정의 열처리실에서는 138℃의 열풍을 0.7 m/sec의 풍속으로 순환시키면서 웨브를 10초간 체재시켜 열처리함으로써, 실시예 1∼3의 부직포를 얻었다. 이들의 부직포는, 도 2, 3에 예시된 산부(6)와 골부(7)를 가지고, 산부(6)는 중앙 부분(21)과 측방 부분(22, 23)을 포함하고 있었다. 부직포의 각각에 대해서는, 두께, 평량, 비용적, 중앙 부분에 있어서의 섬유의 교차수, 측방 부분에 있어서의 섬유의 교차수, 중앙 부분과 측방 부분에 있어서의 섬유 교차수의 비, 인공뇨 투과 속도, 표면의 매끄러움 및 통기성의 각 항목을 후기의 조건에 따라 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[비교예 1]

실시예 1에서 사용한 웨브와 동일한 웨브를 사용하였다. 단, 도 4의 공정에서는, 제2 공정에 의한 처리를 생략하고, 제1 공정과 제3 공정에 의한 처리를 실시하여 비교예 1의 부직포를 얻었다. 그 부직포에는, 산부와 골부가 형성되어 있지만, 그 산부에는, 본 발명에 있어서의 중앙 부분과 측방 부분이 형성되어 있지 않았다. 비교예 1에 있어서의 제1 공정의 조건은, 표 1과 같다. 얻어진 부직포에 대해서는, 실시예의 부직포와 동일한 항목을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[비교예 2]

비교예 2에서는, 실시예 1에서 사용한 웨브와 동일한 웨브를 사용하였다. 단, 표 1에 나타내는 바와 같이 제1, 제2 공정에 의한 처리를 생략하고, 제3 공정에 의한 처리만을 실시하여 비교예 2의 부직포를 얻었다. 그 부직포는, 산부와 골부를 갖지 않는, 두께가 거의 똑같은 것이었다. 얻어진 부직포에 대해서는, 실시예의 부직포와 동일한 항목을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[평가 항목과 측정 조건]

실시예 1∼3의 부직포와 비교예 1∼3의 부직포에 대해서 채용한 평가 항목과 각 항목의 측정 조건은, 이하와 같다.

1. 두께:

수평면에 둔 100 ㎜×100 ㎜의 부직포에 직경 4.4 ㎝, 중량 41.5 g의 원반을 싣고, 부직포에 3 gf/㎠의 면압을 부가하며, 그 원반에 다이얼 게이지의 접촉자를 대어 두께를 측정한다. 그 두께와 원반 두께의 차를 구한다. 부직포 10장에 대한 그 차의 평균값을 구하여 부직포의 두께(T)(㎜)로 한다.

2. 평량:

100 ㎜×100 ㎜의 부직포를 전자 천칭으로 칭량하고, 부직포 10장에 대한 중량의 평균값(w)(g)을 구한다. 그 평균값(w)으로부터, 다음 식에 따라 평량(W)(g/㎡)을 구한다.

평량(W)(g/㎡)=w(g)×100

3. 비용적:

두께(T)와 평량(W)으로부터, 다음 식에 따라 비용적을 계산한다.

비용적(㏄/g)=두께(T)(㎜)/평량(W)(g/㎡)×1000

4. 융기부의 중앙 부분과 측방 부분에 있어서의 섬유의 교차수:

(1) 고쿠요 커터 나이프 HA-7NB(상품명)용의 표준 교체 칼 HA-100B를 사용하여 부직포를 그것에 형성되어 있는 산부의 연장 방향(기계 방향)과 직교하는 방향(교차 방향)에 있어서 절단하고, 그 교차 방향에 평행하는 관찰용 절단면을 만든다.

(2) 절단면을 만든 부직포를 수평면에 두고, 부직포의 표면에 가로 방향(B)에 있어서 복수의 골부(7)를 걸치는 크기의 평판(도시하지 않음)을 사용하여 부직포에 3 gf/㎠의 하중을 부가한다.

(3) 그 하중을 부가하였을 때의 두께를 갖는 부직포의 절단면을 전자 현미경(키엔스사 리얼 서페이스 뷰 현미경 VE-7800)으로 관찰하고, 30배의 확대 사진을 찍는다.

(4) 그 확대 사진에 있어서, 부직포의 표면과 평활한 판이 접촉하고 있는 부위 중에서, 교차 방향의 양단이 되는 부위 각각에 있어서 수평면에 직교하는 수선(Y₂, Y₃)을 긋는다. 또한, 수선(Y₂)과 수선(Y₃) 사이의 중점을 통과하여 수평면에 직교하는 수선(Y₁)을 긋는다(도 3 참조).

(5) 수선(Y₁, Y₂, Y₃)의 각각에 대해서, 단섬유가 교차하고 있는 수(교차수)를 센다. 수선(Y₁)과 단섬유의 교차수를 중앙 부분에 있어서의 교차수(N₁)로 하고, 수선(Y₂, Y₃)과 단섬유의 교차수를 측방 부분에 있어서의 교차수(N₂, N₃)로 한다.

5. 교차수의 비:

(1) 중앙 부분과 측방 부분에 있어서의 교차수의 비로서, N₁/N₂, N₁/N₃을 구한다.

6. 인공뇨 투과 속도(초):

측정기로서 Lenzing Technik사 제조 EDANA-ERT를 사용하며, 측정 조건으로서 §150.3 리퀴드 스트라이크 스루 타임법을 채용한다. 시험액으로서 하기 조성의 인공뇨를 준비한다. 그 인공뇨 5 ㎖를 사용하여, 100 ㎜×100 ㎜의 부직포에 대한 인공뇨의 투과 시간(초)을 측정하고, 부직포 10장에 대한 평균값을 구한다.

(인공뇨의 조성)

이온 교환수 10리터에 대하여, 요소 200 g, 염화나트륨 80 g, 황산마그네슘 8 g, 염화칼슘 3 g, 색소(청색 1호) 약 1 g을 용해시킨 것.

7. 표면 매끄러움:

(1) 시험편으로서 100 ㎜×100 ㎜의 부직포를 준비한다.

(2) 측정기로서 카토테크 제조 표면 마찰 시험기 KES-FB4-AUTO를 사용한다. SENS의 값을 STD, 분동을 50 g, 측정 단자를 5 ㎜×5 ㎜로 설정하고, 부직포의 표면에 있어서의 마찰 계수를 융기부가 연장되는 방향인 기계 방향에 있어서 측정한다. 부직포 3장에 대한 평균값을 구하여 매끄러움으로 한다(주: 이 측정 방법에서는, 값이 클수록 매끄러움이 부족한 것을 의미하고 있다).

8. 통기 저항값:

(1) 시험편으로서 100 ㎜×100 ㎜의 부직포를 준비한다.

(2) 측정기로서 카토테크 제조 통기성 시험기 KES-F8-A91을 사용한다. 표준 통기 속도를 2 ㎝/sec로 설정하고, 통기 저항값을 측정한다. 부직포 10장에 대한 평균값을 구하여 통기 저항값으로 한다.

표 2에 있어서 분명한 바와 같이, 실시예의 부직포는, 인공뇨 투과 속도가 빠르고, 표면이 매끄러우며, 통기 저항값이 낮은 것이다.

1 부직포
2 단섬유
2a 단섬유
3 표면
4 이면
6 산부
7 골부
12 꼭대기부
21 중앙 부분
22 측방 부분
23 측방 부분
100 웨브
100a 제1 가공 웨브
100b 제2 가공 웨브
200 지지대(무단 벨트)
316 제1 산부(1차 산부)
317 제1 골부(1차 골부)
326 제2 산부(2차 산부)
327 제2 골부(2차 골부)
901 공정(제1 공정)
902 공정(제2 공정)
903 공정(제3 공정)
911 제1 노즐
912 제2 노즐
921 제1 제트 에어
922 제2 제트 에어
A 세로 방향
B 가로 방향
C 두께 방향
CD 교차 방향
H 수평면
MD 기계 방향

Claims

열가소성 합성 수지로 형성된 단섬유끼리가 용착하고 있고, 상호 직교하는 세로 방향과 가로 방향과 두께 방향을 갖고 있으며 상기 두께 방향에는 표면과 그 반대면인 이면을 가지고, 상기 표면에는 상기 세로 방향으로 상호 병행하여 연장되고 있으며 상기 가로 방향으로 기복을 반복하도록 교대로 배열되는 산부와 골부가 형성되어 있는 부직포로서,
상기 산부는, 상기 가로 방향에 있어서의 단면에 있어서, 상기 단섬유의 집합 상태가 조밀한 양 측방 부분과, 상기 양 측방 부분의 사이에 있으며 상기 단섬유의 집합 상태가 성긴 중앙 부분을 포함하고 있고, 상기 중앙 부분에 있어서의 상기 단섬유에는 상기 산부의 꼭대기부에 있어서 상기 가로 방향으로 연장되고 있으며 상기 양 측방 부분을 연결하고 있는 단섬유가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 부직포.
제1항에 있어서, 상기 부직포는, 상기 이면을 하측으로 하여 수평면에 두었을 때에, 상기 양 측방 부분의 상기 표면은 상기 수평면으로부터의 높이가 1 ㎜∼5 ㎜의 범위에 있고, 상기 골부의 상기 표면은 상기 수평면으로부터의 높이가 0.1 ㎜∼2 ㎜의 범위에 있으며 상기 양 측방 부분의 상기 높이보다도 낮은 위치에 있는 부직포.
제2항에 있어서, 상기 수평면에 둔 상기 부직포에 상기 표면의 측으로부터 평활한 판을 개재시켜 3 gf/㎠의 하중을 부가하였을 때의 상기 산부에서는, 상기 중앙 부분을 통과하는 수선(Y₁)과 상기 단섬유가 교차하고 있는 수(N₁)는, 상기 양 측방 부분 각각을 통과하는 수선(Y₂, Y₃)의 각각과 상기 단섬유가 교차하고 있는 수(N₂, N₃) 중 어느 것보다도 작은 부직포.
제1항에 기재된 부직포의 제조 방법으로서, 하기 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법;
(a) 열가소성 합성 수지의 단섬유로 형성되어 있으며 표면과 이면을 갖는 웨브를 통기성의 지지대에 싣고, 상기 웨브에 대하여 상기 지지대의 하방으로부터 석션을 작용시키면서 기계 방향으로 주행시키며, 상기 기계 방향에 직교하는 교차 방향으로 간격을 두고 배열되는 복수의 제1 노즐로부터 상기 웨브의 상기 표면에 가열된 제1 제트 에어를 분무하고 상기 웨브의 상기 표면에 상기 교차 방향에 있어서 교대로 배열되며 또한 상기 기계 방향으로 상호 병행하여 연장되는 복수개의 제1 산부와 제1 골부가 형성된 제1 가공 웨브를 얻는 공정;
(b) 상기 기계 방향으로 주행하는 상기 제1 가공 웨브의 상기 제1 산부 각각에 있어서의 상기 표면에 대하여, 상기 교차 방향으로 간격을 두고 배열되는 복수의 제2 노즐의 각각으로부터 가열된 제2 제트 에어를 분무하고, 상기 교차 방향에 있어서의 단면에 있어서 상기 단섬유의 집합 상태가 조밀한 양 측방 부분과 상기 양 측방 부분의 사이에 있으며 상기 단섬유의 집합 상태가 상기 양 측방 부분보다도 성긴 중앙 부분을 포함하고 있고 상기 기계 방향으로 연장되는 복수개의 제2 산부와, 상기 제2 산부끼리의 사이에 있으며 상기 기계 방향으로 연장되는 복수개의 제2 골부가 형성된 제2 가공 웨브를 얻는 공정; 및
(c) 상기 제2 가공 웨브를 열처리하여, 상기 단섬유끼리를 용착시키는 공정.