KR20120114278A

KR20120114278A - Bulk enhancement for airlaid material

Info

Publication number: KR20120114278A
Application number: KR1020127016900A
Authority: KR
Inventors: 준 지. 장; 지엔 친; 도널드 이. 월드로프; 더블유. 클레이튼 분야드
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-10-16
Also published as: BR112012015396A2; EP2519669A2; US20110155338A1; CO6561777A2; MX2012007630A; WO2011080612A2; WO2011080612A3; IL220030A0; AU2010337966A1

Abstract

에어레이드 기재는 상기 기재 내에 열팽창성 마이크로스피어를 첨가함으로써 두께가 증가될 수 있다. 하나의 적용에서, 상기 기재는 건조 또는 습식 와이프로 사용되는 시트로 변환될 수 있다.The airlaid substrate can be increased in thickness by adding thermally expandable microspheres in the substrate. In one application, the substrate can be converted to a sheet used as a dry or wet wipe.

Description

BULK ENHANCEMENT FOR AIRLAID MATERIAL}

본 발명은 일반적으로 제품의 부피를 증진시키기 위해 소재 내에 열팽창성 마이크로스피어(microsphere)를 투입하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 에어레이드(airlaid) 물질 내에 열팽창성 마이크로스피어(microsphere)를 투입하는 것에 관한 것이다.The present invention generally relates to a method of injecting a thermally expandable microsphere into a material to enhance the volume of the product. More specifically, the present invention relates to the incorporation of thermally expandable microspheres into an airlaid material.

대부분의 소비자는 비분산성 또는 분산성 와이프의 두께가 손의 보호 및 위생과 관련되어 있다고 생각한다. 특히, 에어레이드 시트 제품은 그 두께가 두꺼울수록 보다 나은 손의 보호 및 위생 효과를 갖는다고 생각한다. 현재의 기술로는, 에어레이드 기재의 시트에 바인더를 첨가하는 것은 상기 기재가 z-방향으로 붕괴되어, 층(stack)의 두께가 감소되는 것을 야기한다. 따라서, 소비자의 인식을 향상시키기 위해 에어레이드 소재의 두께를 회복시키는 것이 바람직하다.Most consumers think that the thickness of non-dispersible or dispersible wipes is related to hand protection and hygiene. In particular, it is believed that the thicker the airlaid sheet product has the better hand protection and hygiene effects. In current technology, adding a binder to a sheet of airlaid substrate causes the substrate to collapse in the z-direction, resulting in a decrease in the thickness of the stack. Therefore, it is desirable to restore the thickness of the airlaid material in order to improve consumer awareness.

현재의 기술로는, 에어레이드 기재의 시트에 바인더의 첨가는 상기 기재가 z-방향으로 붕괴되어, 층(stack)의 두께가 감소되는 것을 야기한다. 따라서, 소비자의 인식을 향상시키기 위해 에어레이드 소재의 두께를 회복시키는 것이 바람직하다.In current technology, the addition of a binder to a sheet of airlaid substrate causes the substrate to collapse in the z-direction, resulting in a decrease in the thickness of the stack. Therefore, it is desirable to restore the thickness of the airlaid material in order to improve consumer awareness.

에어레이드 기재로 형성된 시트에 열팽창성 열가소성 마이크로스피어를 첨가함으로써 에어레이드 소재의 두께가 줄어드는 것을 방지할 수 있는 것으로 알려져 있다. 열팽창성 마이크로스피어는 액상 탄화수소를 캡슐로 싸는 내가스성의 쉘을 가지는 구형의 입자이다. 상기 마이크로스피어는 열에 노출되면 부피가 약 50배 팽창된다. 상기 열팽창성 마이크로스피어는 분산성 습식 와이프 및 다른 에어레이드 계의 제품의 부피 증진을 위해 사용된다.
It is known that the thickness of the airlaid material can be prevented from being reduced by adding thermally expandable thermoplastic microspheres to the sheet formed of the airlaid substrate. Thermally expandable microspheres are spherical particles having a gas resistant shell encapsulating a liquid hydrocarbon. The microspheres expand about 50 times in volume when exposed to heat. The thermally expandable microspheres are used for volume enhancement of dispersible wet wipes and other airlaid products.

본 발명의 일 견지에 따르면, 파이버로 만들어지며 두께가 있는 에어레이드 소재의 시트가 제공된다. 복수의 열팽창성 마이크로스피어가 물체의 층의 적어도 부분적으로 분포되어 있다. 바인더 물질은 시트에 적용되어 있어 상기 마이크로스피어가 제 자리에 위치하게 한다.
According to one aspect of the invention, a sheet of airlaid material having a thickness and made of fiber is provided. A plurality of thermally expandable microspheres are at least partially distributed in the layer of the object. A binder material is applied to the sheet to keep the microspheres in place.

본 발명의 또 다른 견지는 두께를 가지는 에어레이드 시트의 제조방법이며, 상기 제조방법은 (a) 에어레이드 시트에 결합 물질을 스프레이하는 단계; (b) 상기 에어레이드 시트에 열팽창성 마이크로스피어를 스프레이하는 단계를 포함한다.
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an airlaid sheet having a thickness, the method comprising the steps of (a) spraying a bonding material on the airlaid sheet; (b) spraying thermally expandable microspheres on the airlaid sheet.

본 발명의 또 다른 견지는 에어레이드 시트의 제조방법이며, 에어레잉(airlaying)을 위해 열팽창성 마이크로스피어를 파이버와 함께 형성 장치(station)에 투입하는 단계를 포함하며, 바인더를 상기 시트에 스프레이하기 전에 상기 에어레이드 시트에 열팽창성 마이크로스피어가 시트의 두께에 걸쳐 적어도 부분적으로 분포하도록 하기 위함이다.Another aspect of the invention is a method of making an airlaid sheet, comprising the step of introducing a thermally expandable microsphere with a fiber to a station for airlaying, and spraying a binder onto the sheet. To allow the thermally expandable microspheres to be at least partially distributed over the thickness of the sheet before.

도 1은 젖은 에어레이드 기재(컨트롤)의 횡단면의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 2는 도 1의 젖은 에어레이드 기재의 평면도이다.
도 3은 기재 안에서 팽창한 열팽창성 마이크로스피어의 분포를 보여주는 에어레이드 기재의 횡단면의 SEM 사진이다.
도 4는 도 3의 에어레이드 기재의 평면도이다.
도 5는 에어레잉(airlaying) 형성 장치(station)의 일 실시예를 도식적으로 나타내는 것이다.
도 6은 도 5에서 형성된 본 발명의 기재를 만들기에 적합한 에어레잉 공정을 도식적으로 나타내는 것이다.1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of a cross section of a wet airlaid substrate (control).
FIG. 2 is a plan view of the wet airlaid substrate of FIG. 1. FIG.
3 is a SEM photograph of a cross section of an airlaid substrate showing the distribution of thermally expandable microspheres expanded within the substrate.
4 is a plan view of the airlaid substrate of FIG.
5 diagrammatically illustrates one embodiment of an airlaying forming station.
FIG. 6 schematically illustrates an airlaying process suitable for making the substrate of the present invention formed in FIG. 5.

참고자료는 본 발명의 구현예 및 이하에 기재되는 실시예를 상세하게 할 것이다. 각 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 방법으로 제공되는 것으로서, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 사실, 본 발명의 범위 또는 사상에서 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변화가 이루어질 수 있는 것은 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 명백하다. 예를 들어, 일 실시예의 일부로서 설명되거나 기술된 특징들은, 또 다른 실시예에서 사용되어 또 다른 실시예를 얻을 수 있다.
Reference will detail the embodiments of the present invention and the examples described below. Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. Indeed, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made in the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. For example, features described or described as part of one embodiment may be used in another embodiment to obtain another embodiment.

그러므로, 본 발명이 첨부된 청구항과 그것들의 균등물의 범위 안에 있는 그러한 변경 및 변화를 포함하는 것은 의도된 것이다. 본 발명의 다른 특징들과 견지는 이하의 상세한 설명에 개시되어 있다. 공기 형성을 통해(via air forming) 생산되고 있는 상업적 제품들의 예들은 공업용와이퍼, 1회용 병원용 언더패드(underpads), 1회용 식탁보와 냅킨 및 예비 보습된 유아용 와이프(pre-moistened baby wipes) 및 기저귀용 흡수성 코어(absorbent cores), 여성용 패드 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
It is therefore intended that the present invention cover such modifications and variations as come within the scope of the appended claims and their equivalents. Other features and aspects of the invention are disclosed in the following detailed description. Examples of commercial products that are produced via air forming include industrial wipers, disposable hospital underpads, disposable tablecloths and napkins, and pre-moistened baby wipes and diapers. Absorbent cores (absorbent cores), women's pads and the like.

본 발명의 일 견지는 바인더와 열적으로 활성화된 마이크로스피어로 처리된 습식 와이프용 에어레이드 기재이다. 가열되면, 상기 마이크로스피어는 상기 에어레이드 기재가 z-방향(두께)으로 팽창하도록 함으로써 팽창한다. 상기 팽창의 결과는 보다 좋은 촉감 및 상기 습식 와이프가 보다 더 깨끗한 경향이 있다는 인식을 소비자에게 제공하는 부피(bulk)가 더해진다.
One aspect of the present invention is an airlaid substrate for wet wipes treated with a binder and thermally activated microspheres. When heated, the microspheres expand by causing the airlaid substrate to expand in the z-direction (thickness). The result of the swelling adds to the bulk that provides the consumer with a better feel and a perception that the wet wipe tends to be cleaner.

에어레이드Air Raid 기재 materials

"에어레잉(Airlaying)"은 섬유 부직포 층이 형성될 수 있는 잘 알려진 공정이다. 에어레잉 공정에서, 약 3 내지 약 52 밀리미터(㎜) 범위의 전형적인 길이를 가지는 작은 파이버들의 묶음이 공기 공급에서 분리되어 이송되며(entrained), 그 후 보통 진공 공급(기)의 도움으로 성형 스크린(forming screen)에 놓여지게 된다. 불규칙적으로 놓여진 파이버들은 그 후 예를 들면 결합 물질이나 라텍스 접착제를 활성화시키는 뜨거운 공기를 사용하여 서로 결합된다. 에어레잉은, 예를 들면 Laursen et al. 의 미국 특허 No. 4,640,810에서 가르쳐진다.
"Airlaying" is a well known process by which a fibrous nonwoven layer can be formed. In an airlaying process, a bundle of small fibers having a typical length in the range of about 3 to about 52 millimeters (mm) is entrained separately from the air supply, and then usually formed with a forming screen (with the aid of a vacuum supply). forming screen). The irregularly laid fibers are then bonded to each other using, for example, hot air to activate the bonding material or latex adhesive. Airlaying is described, for example, in Laursen et al. US Patent No. Teach at 4,640,810.

에어레이드 부직 복합체의 제조는 문헌에 잘 정의되어 있으며, 본 기술 분야에서 문서로 기록되어 있다. 예들은 Scan Web of North America Inc 에 양도된 Laursen et al. 의 미국 특허 No. 4,640,810 에 기술된 DANWEB 공정; Kroyer et al. 의 미국 특허 No. 4,494,278과 Niro Separation a/s 에 양도된 Soerensen 의 미국 특허 No. 5,527, 171에 기술된 Kroyer 공정; Kimberly-Clark Corporation에 양도된 Appel et al. 의 미국 특허 No. 4,375,448의 방법 또는 다른 비슷한 방법들을 포함한다. 이러한 방법들에 의해 제조된 웹들은 그 후에 당해 기술분야에서 잘 알려져 있는 열융합(thermal fusing), 라텍스 결합 또는 이들의 조합에 의해 서로 결합되어 충분한 인장강도를 가지는 웹(an adequate tensile strength web)을 형성할 수 있다. 이 본문에서 제조된 웹들은 DANWEB 공정의 가장 좋은 예가 될 수 있으나, 그에 제한되지 않는다.
The preparation of airlaid nonwoven composites is well defined in the literature and documented in the art. Examples are Laursen et al. Assigned to Scan Web of North America Inc. US Patent No. The DANWEB process described in 4,640,810; Kroyer et al. US Patent No. No. 4,494,278 and Soerensen, US Patent No. assigned to Niro Separation a / s. Kroyer process described in 5,527, 171; Appel et al. Assigned to Kimberly-Clark Corporation. US Patent No. 4,375,448 or other similar methods. The webs produced by these methods are then joined to each other by thermal fusing, latex bonds, or a combination thereof well known in the art to produce an adequate tensile strength web. Can be formed. The webs produced in this text may be the best example of the DANWEB process, but are not limited thereto.

상기 섬유질 물질은 단수의 층 또는 복수의 층으로부터 형성될 수 있다. 복수의 층의 경우에서, 상기 층들은 일반적으로 병렬로 놓여져 있거나 또는 면 대 면의 관계(surface-to-surface relationship)로 놓여져 있고, 상기 층들의 전부 또는 일부는 인접하는 층들에 묶여있을 수 있다. 상기 섬유질 물질은 또한 복수의 분리된 섬유질 물질로부터 형성될 수 있는데, 여기서 상기 개별 섬유질 물질 각각은 다른 종류의 파이버로 형성될 수 있다. 상기 파이버질의 물질이 복수의 층을 포함하는 경우에서, 본 발명의 바인더 조성물은 상기 파이버질의 물질의 전체 두께에 적용될 수 있거나, 또는 각각의 개별적인 층은 따로따로 처리된 후 다른 층들과 병렬로 놓여진 관계에서 결합되어 완료된 파이버질의 물질을 형성할 수 있다.
The fibrous material may be formed from a single layer or a plurality of layers. In the case of a plurality of layers, the layers are generally laid in parallel or in a surface-to-surface relationship, and all or part of the layers may be tied to adjacent layers. The fibrous material may also be formed from a plurality of separate fibrous materials, wherein each of the individual fibrous materials may be formed of a different type of fiber. In the case where the fibrous material comprises a plurality of layers, the binder composition of the present invention may be applied to the entire thickness of the fibrous material, or each individual layer is treated separately and then placed in parallel with the other layers. Can be combined to form a finished fibrous material.

에어레이드 부직물은 특히 습식 와이프로 사용되는데 매우 적합하다. 약 0.5~10 데니어와 약 6~15 밀리미터의 길이를 가지는 스테이플파이버로 된 에어레이드 부직물의 근량(basis weights)은 제곱미터당 약 30 내지 약 350 그램 (gsm)의 범위일 수 있다. 습식 와이프 기재는 일반적으로 약 0.025 g/cc 내지 약 0.2 g/cc의 섬유 건조 밀도(fiber dry density)를 가질 수 있다.
Airlaid nonwovens are particularly well suited for use as wet wipes. The basis weights of airlaid nonwovens of staple fiber having a length of about 0.5-10 denier and about 6-15 millimeters may range from about 30 to about 350 grams per square meter (gsm). Wet wipe substrates may generally have a fiber dry density of about 0.025 g / cc to about 0.2 g / cc.

결합Combination

일반적으로, 파이버들을 결합시키는 세가지 방법 : (a) 접착제를 사용하는 방법 (b) 열적으로 결합시키는 방법 (c) 접착제와 열 결합의 조합이 있다. 바인더 중에는 2가지 종류, 즉, 분산성과 비분산성 바인더가 있다. 에어레이드 기재에 사용되는, 라텍스 접착제와 같은, 비분산성 접착 바인더는 물에 노출되었을 때 분산/분해되지 않는 점착성의 웹을 만드는데 사용된다. 분산성 접착 바인더와 임의의 분산성 코바인더 조성물(바인더들)은 부직 웹 내에서 파이버 및/또는 필라멘트의 결합을 보강하여 습식 와이프 또는 그밖에 유사한 것에 습윤 강도를 제공하는 웹의 성분일 수 있다. 상기 분산성 와이프를 위한 바인더(들) 조성물은 바람직하게는 이온-민감성 (ion-sensitive)한 것인데, 물이 존재하는 상태에서 용해되어 상기 부직 웹을 분산시키는 그런 것이다.
In general, there are three ways of bonding the fibers: (a) using an adhesive (b) thermally bonding (c) a combination of adhesive and thermal bonding. There are two kinds of binders, namely, dispersible and non-dispersible binders. Non-dispersible adhesive binders, such as latex adhesives, used in airlaid substrates are used to create a tacky web that does not disperse / decompose when exposed to water. The dispersible adhesive binder and any dispersible cobinder composition (binders) may be a component of the web that enhances the bonding of fibers and / or filaments within the nonwoven web to provide wet strength to wet wipes or the like. The binder (s) composition for the dispersible wipe is preferably ion-sensitive, such that it dissolves in the presence of water to disperse the nonwoven web.

열적으로 활성화된 바인더들은 에에레이드 구조물에서 사용되어 기계적 무결성과 안정성을 제공한다. 이러한 바인더들은 파이버, 액체 또는 열적으로 활성화될 수 있는 다른 바인더 수단들을 포함한다. 이러한 바인더들은 분산성 또는 비분산성일 수 있다.
Thermally activated binders are used in an adelaide structure to provide mechanical integrity and stability. Such binders include fibers, liquids or other binder means that can be thermally activated. Such binders may be dispersible or non-dispersible.

본 발명의 열팽창성 마이크로스피어의 존재가 없이는, 이러한 종류의 분산성 및 비분산성 바인더들은 상기 기재가 z-방향(상기 부직 웹의 표면으로 정의되는 평면에 수직인 방향)으로 붕괴하도록 야기한다.
Without the presence of the thermally expandable microspheres of this invention, dispersible and non-dispersible binders of this kind cause the substrate to collapse in the z-direction (the direction perpendicular to the plane defined by the surface of the nonwoven web).

일부 견지에서, 상기 부직 웹에 존재하는 분산성 접착 바인더(들) 조성물의 총량은 상기 부직 웹의 총 중량을 기준으로 하여 약 5 내지 약 65 wt%, 약 7 내지 약 35 wt% 사이, 또는 약 10 내지 약 25 wt% 또는 약 15 내지 약 20 wt% 사이의 범위일 수 있다. 충분한 양의 바인더(들) 조성물은 부직포가 사용하기에 바람직한 통합성을 가지게 하나, 수돗물에 노출되는 경우 빠르게 분산되게 한다.
In some aspects, the total amount of dispersible adhesive binder (s) composition present in the nonwoven web is between about 5 and about 65 wt%, about 7 and about 35 wt%, or about based on the total weight of the nonwoven web. It may range from 10 to about 25 wt% or from about 15 to about 20 wt%. A sufficient amount of binder (s) composition allows the nonwoven to have the desired integrity for use, but to disperse quickly when exposed to tap water.

열적으로 활성화된 바인더 파이버 중 하나의 특별한 예는 폴리올레핀 파이버다. 폴리올레핀 중합체와 같이, 보다 낮은 녹는점을 갖는 중합체는, 열이 적용되는 상태에서 파이버의 교차점에서 조직을 서로 결합시키는 능력을 제공한다. 게다가, 복합섬유(conjugate and biconstituent fibers)과 같은 보다 낮은 녹는점을 갖는 중합체의 파이버들은 본 발명의 실시에 적합하다. 보다 낮은 녹는점을 갖는 중합체를 가지는 파이버들은 일반적으로 "가용성(fusible) 파이버"라고 지칭된다. "보다 낮은 녹는점을 가지는 중합체들"이 의미하는 것은 약 175℃보다 낮은 유리전이온도(a glass transition temperature)를 가지는 파이버들이다. 열적으로 활성화된 파이버들은 일본 도쿄에 있는 Chisso 및 Delaware주의 Wilmington에 있는 Fibervisions, L.L.C. 와 같은 많은 제조사들로부터 사용할 수 있다.
One particular example of thermally activated binder fibers is polyolefin fibers. Polymers with lower melting points, such as polyolefin polymers, provide the ability to bond tissues together at the intersection of fibers with heat applied. In addition, fibers of lower melting polymers such as conjugate and biconstituent fibers are suitable for the practice of the present invention. Fibers having polymers with lower melting points are generally referred to as "fusible fibers". By "lower melting point polymers" is meant fibers having a glass transition temperature lower than about 175 ° C. Thermally activated fibers are available from many manufacturers, such as Chisso in Tokyo, Japan and Fibervisions, LLC in Wilmington, Delaware.

사용된 바인더들의 종류에 상관없이, 바인더(들) 조성물은 상업적인 규모(예를 들어, 상기 바인더(들)은 큰 규모에서 스프레이와 같이 큰 규모에서 빠른 적용이 가능하다)에서 처리될 수 있는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 바인더(들) 조성물은 또한 만족스러운 수준의 시트 젖음성(습식성)을 제공한다. 게다가, 바인더(들) 조성물을 포함하는 습식 와이프의 모든 성분들은 비독성이고 비교적 경제적인 것이 바람직하다.
Regardless of the type of binder used, the binder (s) composition is preferably capable of being processed on a commercial scale (e.g., the binder (s) allows for rapid application at larger scales, such as spraying at larger scales). Do. Furthermore, the binder (s) composition also provides a satisfactory level of sheet wettability (wetability). In addition, it is desirable that all components of the wet wipes, including the binder (s) composition, be non-toxic and relatively economical.

열팽창성Thermal expansion 마이크로스피어Microspheres

상기 마이크로스피어는 상기 에어레이드를 만드는 제조 공정의 어디에서나 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 마이크로스피어는 여기에 기재된 에어레잉 형성 장치(airlaying forming station)에 있는 형성 챔버에 첨가될 수 있다.(도 5 참조)
The microspheres can be added anywhere in the manufacturing process to make the airlaid. For example, the microspheres can be added to the forming chamber at the airlaying forming station described herein (see FIG. 5).

Polytex Environmental Inks 의 AQUA SLURRY 및 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd의 MATSUMOTO MICROSPHERE와 같은 많은 상표의 마이크로스피어가 이용될 수 있다. 마이크로스피어의 하나의 바람직한 상표는 Akzo Nobel에 의해 EXPANCEL이라는 이름으로 판매되는 것이다. 특별히, EXPANCEL 091 DU 80 마이크로스피어는 속이 비어있고, 백색의, 구형으로 형성된 중합체 입자로 구성되어 있으며, 상기 입자는 가압 하에서 발포제(예를 들어, 액상 이소부탄)가 캡슐에 싸여진 것이다. 상기 EXPANCEL 091 DU 80 마이크로스피어는 일반적으로 팽창 후에 약 80 마이크로미터의 평균직경을 가진다.
Many brands of microspheres can be used, such as AQUA SLURRY from Polytex Environmental Inks and MATSUMOTO MICROSPHERE from Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. One preferred trademark of microspheres is one sold under the name EXPANCEL by Akzo Nobel. In particular, the EXPANCEL 091 DU 80 microspheres consist of hollow, white, spherical polymer particles which are encapsulated with a blowing agent (eg liquid isobutane) under pressure. The EXPANCEL 091 DU 80 microspheres generally have an average diameter of about 80 micrometers after expansion.

상기 마이크로스피어의 밀도는 약 1000-1300 kg/㎥ 이다. 열가소성의 쉘은 열이 가해지면 상기 발포제의 기화가 상기 마이크로스피어의 최종 부피가 일정 중량에서 원래 부피의 30배에서 60배 이상으로 되도록 팽창시키기 위해 부드러워진다. 그리하여 상기 팽창된 마이크로스피어의 밀도는 약 30 kg/㎥ 미만이다.
The density of the microspheres is about 1000-1300 kg / m 3. The thermoplastic shell is softened when heat is applied to cause the vaporization of the blowing agent to expand so that the final volume of the microspheres is at 30 to 60 times the original volume at a given weight. Thus the density of the expanded microspheres is less than about 30 kg / m 3.

상기 마이크로스피어는 주어진 온도로 가열될 때 상기 쉘의 공중합체의 화학성질에 의존하여 팽창하기 시작한다. 상기 구가 어떻게, 그리고 언제 팽창할 지를 결정하는 것은 상기 쉘이다. 본 발명의 특별한 실시예에서, EXPANCEL 091 DU 80은 에어레이드 건조 공정에서 팽창했다. 다른 등급의 EXPANCEL 제품(그리고 다른 상표의 팽창성 마이크로스피어들)은 보다 낮거나 보다 높은 온도에서 팽창할 수 있으며, 그리하여 공업적인 적용에 적합할 수 있다. 냉각은 상기 팽창된 마이크로스피어의 쉘이 굳어져서 팽창된 상태로 존재하도록 야기한다. 에어레이드 가열 공정의 온도 범위는 상기 마이크로스피어의 팽창을 결정하는 것으로 알려져 있다. 바람직하게는, 적합한 마이크로스피어는 에어레이드 가열 공정의 온도를 고려하여 선택된다.
The microspheres begin to expand depending on the chemistry of the copolymer of the shell when heated to a given temperature. It is the shell that determines how and when the sphere will expand. In a particular embodiment of the invention, EXPANCEL 091 DU 80 was expanded in an airlaid drying process. Different grades of EXPANCEL products (and other brands of expandable microspheres) can expand at lower or higher temperatures and thus be suitable for industrial applications. Cooling causes the shell of the expanded microspheres to harden and remain in an expanded state. The temperature range of the airlaid heating process is known to determine the expansion of the microspheres. Preferably, suitable microspheres are selected taking into account the temperature of the airlaid heating process.

바람직하게는, 에어레이드 기재의 안 또는 위에 배치된 열팽창성 마이크로스피어의 양은 상기 기재의 근량에 대해 약 0.05 내지 약 20 퍼센트이다. 또다른 견지에서, 상기 에어레이드 기재의 안 또는 위에 배치된 마이크로스피어는 상기 기재의 근량에 대해 약 0.5 내지 약 10 퍼센트이다. 또다른 견지에서, 상기 에어레이드 기재의 안 또는 위에 배치된 마이크로스피어는 상기 기재의 근량에 대해 약 1 내지 약 5 퍼센트이다.
Preferably, the amount of thermally expandable microspheres disposed in or on the airlaid substrate is about 0.05 to about 20 percent with respect to the basis weight of the substrate. In another aspect, the microspheres disposed in or on the airlaid substrate are about 0.5 to about 10 percent by weight of the substrate. In another aspect, the microspheres disposed in or on the airlaid substrate are about 1 to about 5 percent by weight of the base of the substrate.

하나의 예에서, 흡수성 코어들은 전형적으로 초흡수제(superabsorbent) 입자 및/또는 펄프로 구성되어 있다. 더 새로운 종류의 흡수제도 또한 바인더를 사용하여 습윤안정성(wet stability)을 개선하고 최종제품으로 변환시키는 것을 용이하게 한다. 바인더들은 전형적으로 10 내지 25 wt% 사이에 존재하는 열팽창이 가능한 액상의 접착제이거나 파이버일 수 있다.
In one example, the absorbent cores are typically composed of superabsorbent particles and / or pulp. A newer class of absorbents also facilitates the use of binders to improve wet stability and convert to final products. The binders may be liquid adhesives or fibers capable of thermal expansion, typically present between 10 and 25 wt%.

에어레이드Air Raid 공정 fair

본 발명의 하나의 견지에 있어서, 접착 바인더 공정에서 상기 마이크로스피어는 상기 접착 바인더(들)이 상기 에어레이드 웹의 표면에 적용되기 전에 상기 에어레이드 웹의 표면에 스프레이될 수 있다. 상기 발명의 또다른 견지에서, 상기 바인더(들)과 마이크로스피어는 혼합되어 상기 에어레이드 웹의 표면에 동시에 적용된다. 상기 발명의 다른 견지에서, 상기 마이크로스피어는 상기 접착 바인더(들)이 상기 에어레이드 웹의 표면에 적용된 후에 동일한 표면에 적용된다. 상기 발명의 또 다른 견지에서, 상기 에어레이드 웹은 상기 에어레이드 웹이 형성되는 동안에 마이크로스피어로 충만되며, 상기 접착 바인더(들)은 동시에 상기 충만된 웹(the impregnated web) 위에 스프레이된다. 상기 바인더(들) 및/또는 마이크로스피어는 상기 에어레이드 웹의 양쪽 표면에 어떠한 조합이나 순서로도 적용될 수 있다.
In one aspect of the invention, the microspheres in the adhesive binder process may be sprayed onto the surface of the airlaid web before the adhesive binder (s) is applied to the surface of the airlaid web. In another aspect of the invention, the binder (s) and microspheres are mixed and applied simultaneously to the surface of the airlaid web. In another aspect of the invention, the microspheres are applied to the same surface after the adhesive binder (s) are applied to the surface of the airlaid web. In another aspect of the invention, the airlaid web is filled with microspheres while the airlaid web is formed, and the adhesive binder (s) are sprayed onto the impregnated web at the same time. The binder (s) and / or microspheres may be applied to either surface of the airlaid web in any combination or order.

도 5는 하기의 실시예에 따른 에어레이드 시트를 만드는 파이버들의 웹을 에어레잉하기에 유용한 에어레잉 형성 장치(station)를 개략적으로 나타낸 것이다.
FIG. 5 schematically illustrates an airlaying station useful for airlaying a web of fibers making an airlaid sheet according to the following embodiment.

만약 필요하다면, 이 발명의 목적을 위해 조직 패턴을 상기 티슈 시트(tissue sheet)에 부여하는 다른 방법들이 있다. 에어레잉과 관련된 직물의 조직 패턴은 그러한 하나의 방법이다. 상기 에어레잉 형성 장치(30)은 에어레이드 웹(32)를 형성 직물(forming fabric) 또는 스크린(34) 위에서 제조한다. 상기 형성 직물(34)은 지지 롤러(36 및 38) 위에 고정된 무한 벨트(endless belt)의 형태일 수 있다. 전기 모터(40) 같은 적합한 구동 장치(driving device)는 적어도 하나의 지지 롤러(38)를 화살표로 지시된 방향으로 정해진 속도로 회전시킨다. 결과적으로, 상기 형성 직물(34)는 화살표(42)에 의해 지시된 기계 방향으로 움직인다.
If necessary, there are other ways of imparting a tissue pattern to the tissue sheet for the purposes of this invention. The tissue pattern of the fabric associated with airlaying is one such method. The airlay forming apparatus 30 fabricates the airlaid web 32 over a forming fabric or screen 34. The forming fabric 34 may be in the form of an endless belt fixed on the support rollers 36 and 38. A suitable driving device, such as electric motor 40, rotates at least one support roller 38 at a predetermined speed in the direction indicated by the arrow. As a result, the forming fabric 34 moves in the machine direction indicated by the arrow 42.

상기 형성 직물(34)는 원하는 대로 다른 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 형성 직물은 참고자료로서 여기에 병합되는 미국 특허 No. 4,666,647, 미국 특허 No. 4,761,258 또는 미국 특허 No. 6,202,259에 개시된 모터를 사용하여 회전하는 원형 드럼의 형태일 수 있다.
The forming fabric 34 may be provided in other forms as desired. For example, the forming fabric is disclosed in U.S. Patent No. incorporated herein by reference. 4,666,647, US Patent No. 4,761,258 or US Pat. It may be in the form of a circular drum that rotates using a motor disclosed in 6,202,259.

보여진 바와 같이, 상기 에어레잉 형성 장치(30)는 말단 벽(end wall)과 측면 벽을 가지는 형성 챔버(44)를 포함한다. 상기 형성 챔버(44)안에서 상기 챔버의 폭을 가로질러 상기 형성 챔버(44) 내부에 파이버들 및/또는 다른 입자들을 분배하는 한 쌍의 물질 분배기(46 및 48)가 있다. 상기 물질 분배기(46 및 48)는, 예를 들어, 회전하는 원통형의 분배 스크린(rotating cylindrical distributing screens)일 수 있다.
As shown, the airlay forming apparatus 30 includes a forming chamber 44 having an end wall and a side wall. Within the forming chamber 44 there is a pair of material distributors 46 and 48 that distribute fibers and / or other particles within the forming chamber 44 across the width of the chamber. The material distributors 46 and 48 can be, for example, rotating cylindrical distributing screens.

도 5에서 나타낸 상기 구현예에서, 단일 형성 챔버(44)가 상기 형성 직물(34)와 연관되어 있는 것으로 도시되어져 있다. 그러나, 상기 시스템에서는 하나 이상의 형성 챔버가 포함될 수 있다고 이해되어야 한다. 복수의 형성 챔버를 포함함으로써, 층상 웹들은 각 층의 동일 또는 다른 물질로 이루어져서 형성될 수 있다.
In the embodiment shown in FIG. 5, a single forming chamber 44 is shown associated with the forming fabric 34. However, it should be understood that one or more forming chambers may be included in the system. By including a plurality of forming chambers, the layered webs may be formed of the same or different material of each layer.

도 5에 나타낸 바와 같은 에어레잉 형성 장치는 덴마크의 Aarhus에 있는 Dan-Webforming Int. LTD.를 통해 상업적으로 이용할 수 있다. 또 다른 적합한 에어레잉 형성 시스템은 또한 덴마크의 Horsens에 있는 M & J Fibretech로부터 이용할 수 있다. 그러나, 상기에 기술된 바와 같이, 본 발명에 부합되는 어떤 적합한 에어레잉 형성 시스템도 사용될 수 있다.
The air laying apparatus as shown in FIG. 5 is a Dan-Webforming Int. Commercially available through LTD. Another suitable airlay forming system is also available from M & J Fibretech in Horsens, Denmark. However, as described above, any suitable airlay forming system consistent with the present invention may be used.

도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 에어레잉 형성 장치(30)의 하부에는 상기 형성 챔버(44)를 통해 소정의 압력 차를 만들어 상기 파이버질의 물질을 상기 형성 직물(34)에 대해 끌어당기기 위한 통상적인 송풍기와 같은 진공원(vacuum source)(50)이 있다. 만약 필요하다면, 송풍기는 상기 형성 직물(34) 위로 상기 파이버들을 블로우 다운하는 데 도움이 될 수 있도록 상기 형성 챔버 내에 병합될 수 있다.
As shown in FIG. 5, the lower portion of the airlay forming apparatus 30 is provided with a predetermined pressure differential through the forming chamber 44 to draw the fibrous material against the forming fabric 34. There is a vacuum source 50 such as a blower. If necessary, a blower may be incorporated into the forming chamber to help blow down the fibers over the forming fabric 34.

하나의 구현예에서, 상기 진공원(50)은 상기 형성 챔버(44) 및 상기 형성 직물(34) 밑에 위치하는 진공 상자 52에 연결된 송풍기이다. 상기 진공원(50)은 상기 형성 챔버(44) 안에 위치한 상기 화살표가 나타내는 공기흐름을 만든다. 다양한 밀봉재가 사용되어 상기 챔버와 상기 형성 직물 표면 사이의 양압(the positive air pressure)을 증가시킬 수 있다.
In one embodiment, the vacuum source 50 is a blower connected to the vacuum chamber 52 located below the forming chamber 44 and the forming fabric 34. The vacuum source 50 creates an air flow indicated by the arrow located in the forming chamber 44. Various seals may be used to increase the positive air pressure between the chamber and the forming fabric surface.

작업과정 중에, 전형적으로 하나의 파이버 스톡(stock)은 하나 이상의 디파이브레이터(defibrators) (도면에 도시되지 않았음)에 공급되고 상기 물질 분배기(46 및 48)에 공급된다. 상기 물질 분배기는 나타낸 바와 같이 상기 파이버들을 상기 형성 챔버(44) 전역에 고르게 분배한다. 상기 진공원(50) 및 혹시 추가될 수 있는 송풍기에 의해 만들어진 양압의 공기흐름은 상기 파이버들에 대해 형성 직물(34) 상으로 힘을 가하고, 그에 의해 에어레이드 부직 웹(32)를 형성한다.
During operation, typically one fiber stock is supplied to one or more defibrators (not shown) and to the material distributors 46 and 48. The material distributor evenly distributes the fibers throughout the forming chamber 44 as shown. Positive pressure airflow created by the vacuum source 50 and possibly a blower may be applied to the forming fabric 34 against the fibers, thereby forming an airlaid nonwoven web 32.

본 발명의 상기 에어레이드 웹에 나무 펄프 파이버들이 있을 때, 상기 펄프 파이버들은 말려져서 부풀려진 형태일 수 있다. 본 기술분야에서 숙련된 자들에게 알려져 있듯이, 부풀려진 파이버들은 일반적으로 갈가리 찢겨졌던 파이버들이라 지칭된다.
When there are wood pulp fibers in the airlaid web of the present invention, the pulp fibers may be curled and inflated. As known to those skilled in the art, swollen fibers are generally referred to as shredded fibers.

하나의 구현예에서, 상기 접착제 제거제(the debonding agent)는 유기 제4급 암모늄 클로라이드(organic quaternary ammonium chloride) 및 특히 실리콘계 아민염의 제4급 암모늄 클로라이드일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착제 제거제는 Hercules Corporation에서 판매하는 PROSOFT TQ1003일 수 있다.
In one embodiment, the debonding agent may be organic quaternary ammonium chloride and in particular quaternary ammonium chloride of silicon-based amine salts. For example, the adhesive remover may be PROSOFT TQ1003 sold by Hercules Corporation.

다른 물질들 및 파이버들로 상기 에어레이드 웹(32)가 형성될 때, 상기 형성 챔버(44)는 상기 챔버로 상기 물질들을 투입(feeding)하는 복수의 주입구를 포함할 수 있다. 일단 챔버내에 공급되면, 상기 물질들은 필요한 경우 서로 혼합될 수 있다. 선택적으로, 상기 다른 물질들은 상기 웹을 형성함에 있어서 다른 층들로 분리될 수 있다.
When the airlaid web 32 is formed of other materials and fibers, the forming chamber 44 may include a plurality of inlets for feeding the materials into the chamber. Once supplied into the chamber, the materials can be mixed with each other if necessary. Optionally, the other materials can be separated into different layers in forming the web.

도 6을 참고하면, 본 발명에 부합되는 와이프를 만드는 데에 유용한 전체 웹 형성 시스템의 개략적인 도식을 보여준다. 이 구현예에서, 상기 시스템은 세 개의 분리된 에어레잉 형성 챔버(44A, 44B 및 44C)를 포함한다. 상기에 기술된 바와 같이, 복수의 형성 챔버들의 사용은 원하는 근량에서 상기 에어레이드 웹의 배치를 촉진하는데 도움이 된다. 나아가, 복수의 형성 챔버를 사용하는 것은 층상 웹들의 형성을 가능하게 한다. 나타난 바와 같이, 형성 장치(44A, 44B 및 44C)는 상기 에어레이드 웹(32)의 배치에 기여한다.
Referring to FIG. 6, a schematic diagram of the entire web forming system useful for making wipes consistent with the present invention is shown. In this embodiment, the system includes three separate airlay forming chambers 44A, 44B and 44C. As described above, the use of a plurality of forming chambers helps to facilitate placement of the airlaid web at a desired basis weight. Furthermore, using a plurality of forming chambers enables the formation of layered webs. As shown, the forming devices 44A, 44B and 44C contribute to the placement of the airlaid web 32.

상기 형성 챔버(44A, 44B 및 44C)를 빠져나온 후, 에어레이드 웹(32)는 형성 직물(34)위에서 가압장치(compaction device)(54A)로 운반된다. 가압장치(54A)는, 예를 들어, 상기 에어레이드 웹과 형성 직물이 통과하는 닙을 규정하는 한 쌍의 마주 보는 롤일수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 상기 가압장치는 고무코팅된 롤 위에 위치한 강철의 롤을 포함할 수 있다. 상기 가압장치는 상기 에어레이드 웹을 밀집시켜, 예를 들어 열린 간격 배열(open gap arrangement)을 통하는 것과 같이 이송 직물로 에어레이드 웹의 이송을 위한 충분한 강도를 생성시킨다. 일반적으로, 상기 가압장치는 국지적으로만 고밀도 영역을 만드는 것이 아니라, 상기 웹의 전체 표면 영역에 대해 상기 웹의 밀도를 증가시킨다.
After exiting the forming chambers 44A, 44B and 44C, the airlaid web 32 is transported onto a compaction device 54A above the forming fabric 34. The pressurizing device 54A may be, for example, a pair of opposing rolls defining a nip through which the airlaid web and forming fabric pass. For example, in one embodiment, the pressing device may comprise a roll of steel located over a rubber coated roll. The pressurizing device densifies the airlaid web, creating sufficient strength for the transfer of the airlaid web to the conveying fabric, for example via an open gap arrangement. In general, the pressing device does not only create a high density region locally, but increases the density of the web over the entire surface area of the web.

상기 가압장치(54A)를 빠져나온 후, 상기 에어레이드 웹(32)는 이송 직물(52)로 이송된다. 적합한 이송 직물은 Albany International에서 제조되는 ElectroTech 56이다. 일단 상기 이송 직물위에 놓여지면, 상기 에어레이드 웹은 두번째 가압장치(54B)에 투입되고, 상기 이송직물에 대하여 더 압축되어 상기 시트에 조직 패턴을 발생시킬 수 있다. 상기 가압장치(54B) 또한 상기 웹의 외관을 개선시키고, 상기 웹의 두께를 조절하고, 그리고/ 또는, 상기 웹의 인장강도를 증가시키는 데 사용될 수 있다.
After exiting the pressurizer 54A, the airlaid web 32 is conveyed to a transfer fabric 52. A suitable transfer fabric is ElectroTech 56, manufactured by Albany International. Once placed on the conveying fabric, the airlaid web can be fed to a second press device 54B and further compressed against the conveying fabric to create a tissue pattern in the sheet. The pressurizing device 54B may also be used to improve the appearance of the web, to adjust the thickness of the web, and / or to increase the tensile strength of the web.

다음으로, 상기 에어레이드 웹(32)는 스프레이 직물(53A)로 이송되고, 스프레이 챔버(56)으로 투입된다. 상기 스프레이 챔버(56)안에서, 마이크로스피어 및 바인더(들)은 상기 에어레이드 웹에 적용될 수 있다. 직물 하에서 진공이 상기 웹 내로 상기 결합 물질의 침투를 규제 및 조절하는 데 사용될 수 있다. 상기 바인더(들)은 건조 강도, 습윤 강도, 신축성(stretchability) 및 인열 저항을 부가시킬 수 있다. 상기 팽창된 마이크로스피어들은 부피, 탄성, 습윤 견고성 및 개선된 손의 촉감을 추가시킨다.
Next, the airlaid web 32 is transferred to the spray fabric 53A and introduced into the spray chamber 56. In the spray chamber 56, microspheres and binder (s) can be applied to the airlaid web. Vacuum under fabric can be used to regulate and control the penetration of the binding material into the web. The binder (s) can add dry strength, wet strength, stretchability and tear resistance. The expanded microspheres add volume, elasticity, wet firmness and improved hand feel.

상기 결합 물질 및 마이크로스피어들은 상기 웹의 일면의 전체 표면적에 균일하게 덮도록 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 결합 물질 및 마이크로스피어들은 상기 웹의 일면의 표면적의 적어도 약 90%와 같은 상기 웹의 일면의 표면적의 적어도 약 80%를 덮도록 상기 웹의 제1 면에 적용될 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 상기 결합 물질 및 마이크로스피어들은 상기 웹의 일면의 표면적의 약 95% 이상을 덮을 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 상기 마이크로스피어들이 상기 웹에 침투되는 것이 가능하다.
The binding material and microspheres may be applied to uniformly cover the entire surface area of one side of the web. For example, the binding material and microspheres may be applied to the first side of the web to cover at least about 80% of the surface area of one side of the web, such as at least about 90% of the surface area of one side of the web. In another embodiment, the binding material and microspheres can cover at least about 95% of the surface area of one side of the web. As can be seen in FIG. 4 it is possible for the microspheres to penetrate the web.

상기 결합 물질 및 마이크로스피어들은 상기 웹의 일면의 전체 표면적의 오직 일부만을 덮기 위해 적용될 수 있다. 이렇게 덮여진 영역은 선이나 원과 같이 상기 웹에 배치된 특정한 패턴 및 디자인들을 가질 수 있다.
The bonding material and microspheres may be applied to cover only a portion of the total surface area of one side of the web. This covered area may have specific patterns and designs disposed on the web, such as lines or circles.

일단 상기 바인더(들) 및 마이크로스피어들이 상기 웹의 적어도 일면에 적용되면, 도 6에 타나낸 바와 같이 상기 에어레이드 웹(32)은 건조 직물(55A)로 이송되고, 건조 기구(58)로 투입된다. 건조 기구(58)에서, 상기 웹은 가열되어 상기 결합 물질 및 마이크로스피어들이 건조 및/또는 경화하도록 야기하고, 상기 마이크로스피어가 팽창하는 것을 야기한다. 한 견지에서, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 결합 물질을 사용할 때, 상기 건조 기구는 약 120 내지 약 170℃의 온도로 가열될 수 있다.
Once the binder (s) and microspheres have been applied to at least one side of the web, the airlaid webs 32 are transferred to a drying fabric 55A and introduced into a drying mechanism 58 as shown in FIG. 6. do. In the drying mechanism 58, the web is heated to cause the bonding material and microspheres to dry and / or harden and cause the microspheres to expand. In one aspect, when using ethylene vinyl acetate copolymer binding material, the drying apparatus may be heated to a temperature of about 120 to about 170 ° C.

그러한 팽창성 마이크로스피어들의 사용은 보다 부피가 있는(즉, 덜 밀집된) 웹을 만들기 위하여 상기 파이버 구조의 오프닝 업(opening-up)을 가능하게 한다. 따라서, 팽창성 마이크로스피어들이 에어레이드 제품에 사용될 때, 상기 결과에 따른 에어레이드 제품은 같은 근량에서 같은 에어레이드 제품에 비해 보다 부피가 있는 구조를 가지게 될 것이다.
The use of such expandable microspheres enables the opening-up of the fiber structure to create a more bulky (ie less dense) web. Thus, when expandable microspheres are used in airlaid products, the resulting airlaid product will have a more bulky structure than the same airlaid product at the same basis weight.

상기 건조 기구(58)로부터, 상기 에어레이드 웹은 그 다음으로 두번째 스프레이 직물(53B)로 이송되고, 두번째 스프레이 챔버(60)으로 투입된다. 상기 스프레이 챔버(60)안에서, 두번째 결합 물질이 상기 에어레이드 웹의 처리되지 않은 면에 적용된다. 일반적으로, 상기 첫번째 결합 물질과 상기 두번째 결합 물질은 다른 결합 물질이거나, 동일한 결합 물질일 수 있다. 상기 두번째 결합 물질은 상기 첫번째 결합 물질에 대하여 위에 기재된 바와 같이 상기 부직 웹에 적용될 수 있다.
From the drying apparatus 58, the airlaid web is then transferred to a second spray fabric 53B and fed to a second spray chamber 60. In the spray chamber 60, a second bonding material is applied to the untreated side of the airlaid web. In general, the first binding material and the second binding material may be different binding materials or the same binding material. The second binding material may be applied to the nonwoven web as described above for the first binding material.

상기 두번째 스프레이 챔버(60)으로부터, 상기 부직 웹은 두번째 건조 직물(55B)로 그 후에 이송되고, 상기 두번째 결합 물질의 건조 및/또는 경화를 위한 두번째 건조 기구(62)를 통과한다.
From the second spray chamber 60, the nonwoven web is then transferred to a second drying fabric 55B and passed through a second drying mechanism 62 for drying and / or curing the second bonding material.

상기 두번째 건조 기구(62)로부터 상기 에어레이드 웹(32)는 반송 직물(59)로 이송되고, 임의적으로, 릴(66)에 감겨지기 전에 추가적인 가압장치(64)에 투입될 수 있다. 상기 가압장치(64)는 상기 첫번째 가압장치와 유사할 수 있으며, 예를 들어 캘린더 롤을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 가압장치(64)는 상기 시트의 연화 및 추가적인 텍스쳐라이징(texturizing)의 목적을 위해 사용되는 한쌍의 엠보싱 롤일 수 있다.
From the second drying mechanism 62 the airlaid web 32 is transferred to the conveying fabric 59 and optionally can be put into an additional pressurizing device 64 before being wound on the reel 66. The pressurizer 64 may be similar to the first pressurizer and may include, for example, a calender roll. Optionally, the pressing device 64 may be a pair of embossing rolls used for the purpose of softening the sheet and for further texturizing.

습식 와이프 예들을 위한 습윤 조성물.
Wet Compositions for Wet Wipe Examples .

상기 분산성 이온-민감성 부직포 물질과 함께 사용되는 상기 습윤 조성물은 바람직하게는 상기 불용화제가 충분한 물에 희석되어 강도의 감소가 제공되도록 할 때까지 상기 바인더 조성물의 일관성(coherency) 및 그로 인한 지속적인 습식 와이프의 사용강도를 유지하는 불용화제(insolubilizing agent)를 포함하는 수성의 조성물을 포함할 수 있다.
The wet composition used with the dispersible ion-sensitive nonwoven material is preferably coherency and consequent wet of the binder composition until the insolubilizer is diluted in sufficient water to provide a decrease in strength. It may comprise an aqueous composition comprising an insolubilizing agent that maintains the strength of use of the wipe.

바람직하게는, 염 촉발성 바인더 조성물(a salt triggerable binder composition)은 습윤 조성물안에서 용해되지 않을 수 있는데, 상기 습윤 조성물은 적어도 약 0.3 중량 퍼센트의 불용화제를 포함할 수 있으며, 상기 불용화제는 1가 및/또는 2가의 이온들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 무기 및/또는 유기 염들을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 바인더 조성물은 상기 습윤 조성물안에서 용해되지 않을 수 있는데, 상기 습윤 조성물은 적어도 약 0.3 중량 퍼센트 내지 약 10 중량 퍼센트의 불용화제를 포함할 수 있으며, 상기 불용화제는 1가 및/또는 2가의 이온들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 무기 및/또는 유기 염들을 포함할 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 상기 바인더 조성물은 상기 습윤 조성물안에서 용해되지 않을 수 있는데, 상기 습윤 조성물은 적어도 약 0.5 중량 퍼센트 내지 약 5 중량 퍼센트의 불용화제를 포함할 수 있으며, 상기 불용화제는 1가 및/또는 2가의 이온들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 무기 및/또는 유기 염들을 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 상기 바인더 조성물은 상기 습윤 조성물안에서 용해되지 않을 수 있는데, 상기 습윤 조성물은 적어도 약 1.0 중량 퍼센트 내지 약 4.0 중량 퍼센트의 불용화제를 포함할 수 있으며, 상기 불용화제는 1가 및/또는 2가의 이온들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 무기 및/또는 유기 염들을 포함할 수 있다.
Preferably, a salt triggerable binder composition may be insoluble in the wetting composition, wherein the wetting composition may comprise at least about 0.3 weight percent insolubilizer, wherein the insolubilizer is monovalent. And / or one or more inorganic and / or organic salts comprising divalent ions. More preferably, the binder composition may be insoluble in the wetting composition, wherein the wetting composition may comprise at least about 0.3 weight percent to about 10 weight percent insolubilizer, wherein the insolubilizer is monovalent and / or Or one or more inorganic and / or organic salts comprising divalent ions. Even more preferably, the binder composition may not dissolve in the wetting composition, wherein the wetting composition may comprise at least about 0.5 weight percent to about 5 weight percent insolubilizer, wherein the insolubilizer is monovalent and And / or one or more inorganic and / or organic salts comprising divalent ions. Most preferably, the binder composition may not dissolve in the wetting composition, wherein the wetting composition may comprise at least about 1.0 weight percent to about 4.0 weight percent insolubilizer, wherein the insolubilizer is monovalent and / or Or one or more inorganic and / or organic salts comprising divalent ions.

적합한 1가 이온은 Na⁺ 이온, K⁺ 이온, Li⁺ 이온, NH4⁺ 이온, 저분자량의 제4급 암모늄 화합물(예를 들어, 어떤 사이드 그룹들(side groups)에서 5개 탄소들 미만으로 가지는 것들), 및 그것들의 조합을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 적합한 2가 이온들은 Zn² ⁺, Ca² ⁺ 및 Mg² ⁺을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 1가 및 2가 이온들은 NaCI, NaBr, KCI, NH₄CI, Na₂S0₄, ZnCI₂, CaCI2, MgCI₂, MgS0₄ 및 그것들의 조합을 포함하는 유기 및 무기 염으로부터 얻어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 전형적으로, 알칼리 금속 할로겐화합물은 가장 바람직한 1가 또는 2가 이온들인데, 비용, 순도, 낮은 독성 및 입수가능성/효용성(availability) 때문이다. 특별히 바람직한 염은 NaCI이다.
Suitable monovalent ions are Na ⁺ ions, K ⁺ ions, Li ⁺ ions, NH 4 ⁺ ions, low molecular weight quaternary ammonium compounds (eg having less than 5 carbons in certain side groups) Ones), and combinations thereof, but is not limited thereto. Suitable divalent ions include, Zn ^² ^{^+,} Ca ² ⁺ and Mg ⁺ ^2, but is not limited thereto. These monovalent and divalent ions can be obtained from organic and inorganic salts including NaCI, NaBr, KCI, NH ₄ CI, Na ₂ SO ₄ , ZnCI ₂ , CaCI ₂ , MgCI ₂ , MgSO ₄ and combinations thereof, This is not restrictive. Typically, alkali metal halides are the most preferred monovalent or divalent ions because of cost, purity, low toxicity and availability / availability. Particularly preferred salt is NaCI.

상기 습윤 조성물은 다양한 첨가물들 또는 성분들을 포함할 수 있으며, 그것들은 미국 특허 공개 No. 2002/0155281에서 개시된 것들을 포함하는 것으로서, 그것은 여기서 일관되게 참조문헌으로서 여기에 편입된다. 가능한 첨가제들은 피부손질 첨가제들, 악취 관리(odor control) 첨자가제들, 습윤제들 및/또는 세정제들(cleaning agents); 계면활성제들, pH 제어제들, 방부제들 및/또는 항미생물제들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
The wetting composition may comprise various additives or ingredients, which are described in US Patent Publication No. As including those disclosed in 2002/0155281, which is incorporated herein by reference in its entirety. Possible additives include skin care additives, odor control subscripts, wetting agents and / or cleaning agents; Surfactants, pH controlling agents, preservatives and / or antimicrobial agents may be included, but are not limited thereto.

여기에 개시된 상기 습식 와이프들은 사용강도를 유지하기 위한 유기 용매들을 필요로 하지 않으며, 상기 습윤 조성물은 유기 용매들이 실질적으로 없을 수 있다. 그러나, 적은 양의 유기 용매들은 사용강도를 유지하는 것과는 다른 목적을 위해 상기 습윤 조성물들에 포함될 수 있다.
The wet wipes disclosed herein do not require organic solvents to maintain strength of use, and the wet composition may be substantially free of organic solvents. However, small amounts of organic solvents may be included in the wetting compositions for purposes other than maintaining strength of use.

상기 마이크로스피어가 팽창하도록 에어레이드 기재가 가열된 후에, 상기 습윤 조성물들은 여러 가지 방법(예를 들어, 스프레잉 또는 디핑(dipping))으로 상기 에어레이드 기재에 적용될 수 있다.
After the airlaid substrate is heated to expand the microspheres, the wetting compositions can be applied to the airlaid substrate in a number of ways (eg, spraying or dipping).

샘플 준비를 위한 일반적인 절차 및 실험 방법들General Procedures and Experimental Methods for Sample Preparation

열적-결합된 에어레이드 부직포 물질 기재시트(Basesheet)의 실험(lab) 준비
Lab Preparation of Thermally Bonded Airlaid Nonwoven Material Basesheets

열적-결합된 에어레이드 부직포 기재시트는 Washington 의 Federal Way에 있는 Weyerhaeuser Company 로부터 이용가능한 Weyerhaeuser CF405 침엽수 표백 크라프트 펄프(bleached softwood Kraft pulp) 파이버 및 오스트리아 Lenzing의 Lenzing Group으로부터 이용가능한 TENCEL® H400 945 합성 섬유를 이용하여 준비되었다. CF405 대 TENCEL®의 비는 85:15이다. 펄프 및 TENCEL® 외에도, 열적 바인더 파이버가 전체 수준의 50중량%로 에어포머에 더해진다. 상기 사용되는 열적 바인더 파이버는 Georgia의 Athens에 위치한 ES FiberVisions Inc.로부터 이용가능한 이성분 코어/시스형 파이버(bicomponent core / sheath-type fiber)이다. 상기 이성분 파이버(bicomponent fiber)는 2.2 dtex 및 파이버장 6 ㎜의 수치를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트-코어 / 폴리프로필렌 시스(PET-코어/PP-시스)이다. 실험실 규모의 에어포머에서 50gsm의 수초지(handsheet)를 준비하기 위해 충분한 물질들이 사용된다.
The thermally-bonded airlaid nonwoven substrate sheet uses Weyerhaeuser CF405 softwood Kraft pulp fibers available from the Weyerhaeuser Company in the Federal Way, Washington, and TENCEL® H400 945 synthetic fibers available from the Lenzing Group, Lenzing, Austria. Ready to use. The ratio of CF405 to TENCEL® is 85:15. In addition to pulp and TENCEL®, thermal binder fibers are added to the airformer at 50% by weight of the overall level. The thermal binder fiber used is a bicomponent core / sheath-type fiber available from ES FiberVisions Inc. of Athens, Georgia. The bicomponent fiber is a polyethylene terephthalate-core / polypropylene sheath (PET-core / PP-sheath) having a value of 2.2 dtex and a fiber length of 6 mm. Sufficient materials are used to prepare a 50 gsm handsheet in a laboratory scale airformer.

열팽창성 마이크로스피어들을 포함하는 코드를 위해, 상기 펄프 및 TENCEL® 외에도, 스웨덴 Sundsvall의 Akzo Nobel로부터 이용가능한 EXPANCEL 마이크스피어 또한 상기 에어포머에 더해진다.
For cords containing thermally expandable microspheres, in addition to the pulp and TENCEL®, the EXPANCEL microphone spheres available from Akzo Nobel of Sundsvall, Sweden are also added to the airformer.

상기 결과로 초래된 실험실에서 준비된 TBAL 기재시트는 그 후 가열된 Carver press, 모델 4531(Indiana의 Wabash에 위치한 Carver, Inc.로부터 이용가능)을 사용하여 압축된다. 상기 압축력은 30000 lb으로 설정되어 있고, 그 플레이트의 온도는 1분 동안 175℉로 설정되어 있다.
The resultant laboratory prepared TBAL substrate was then compressed using a heated Carver press, Model 4531 (available from Carver, Inc., Wabash, Indiana). The compressive force was set at 30000 lbs and the plate temperature was set at 175 ° F. for 1 minute.

접착-결합된 에어레이드 부직포 물질 기재시트의 실험(lab) 준비
Lab Preparation of Adhesive-bonded Airlaid Nonwoven Material Substrate Sheets

접착-결합된 에어레이드(ABAL)의 샘플을 준비하기 위해 사용되는 상기 부직 웹의 기재시트들은 Denmark의 Risskov의 Dan-Web으로부터 이용가능한 Dan-Web pilot line에서 제조되었다. 상기 결합되지 않은 기재시트는 Washington 의 Federal Way에 있는 Weyerhaeuser Company 로부터 이용가능한 Weyerhaeuser CF405 침엽수 표백 크라프트 펄프(bleached softwood Kraft pulp) 파이버 및 오스트리아 Lenzing의 Lenzing Group으로부터 이용가능한 TENCEL® H400 945 합성섬유를 이용하여 준비되었다. 상기 CF405 대 TENCEL®의 비는 85:15이다. 이 물질의 근량은 58.5 gsm이다.
The base sheets of the nonwoven web used to prepare samples of adhesive-bonded airlaid (ABAL) were made in a Dan-Web pilot line available from Dan-Web of Risskov, Denmark. The unbonded basesheets were prepared using Weyerhaeuser CF405 conifer bleached pulp fibers available from the Weyerhaeuser Company, Federal Way, Washington, and TENCEL® H400 945 synthetic fibers available from the Lenzing Group, Lenzing, Austria. It became. The ratio of CF405 to TENCEL® is 85:15. The basis weight of this material is 58.5 gsm.

그 후 수성의 접착 바인더 용액은 원칙적으로 상기 결합되지 않은 에어레이드 기재시트의 양쪽면에 적용된다. 상기 바인더 용액은 사실상(in nature) 분산성 또는 비분산성일 수 있다. 먼저, 상기 기재시트는 상기 스프레잉 공정 중에 진공 상태 하에 있는 스크린 위에 놓여진다. 그 후 상기 기재시트는 상기 수초지에서 중량으로 18~20% 최종 바인더 첨가를 달성하기 위해 각 면에 동일하게 스프레이된다. 상기 바인더 조성물은 전형적으로 대략 15~16% 고형분 수준이다. 대략 80psi에서 조작되는 Illinois 의 Wheaton에 있는 Spraying Systems Co에 의해 제조되는 Quick VEEJET® 노즐 8001타입이 상기 직물성 물질에 상기 바인더 조성물을 스프레이 하기 위해 사용되었다. 상기 노즐 팁부터 상기 기재시트까지의 거리는 8인치이다.
An aqueous adhesive binder solution is then applied in principle to both sides of the unbonded airlaid base sheet. The binder solution may be dispersible or non-dispersible in nature. First, the base sheet is placed on a screen under vacuum during the spraying process. The base sheet is then sprayed equally on each side to achieve 18-20% final binder addition by weight in the sheet. The binder composition is typically at approximately 15-16% solids level. A Quick VEEJET® nozzle 8001 type manufactured by Spraying Systems Co of Wheaton, Illinois, operated at approximately 80 psi, was used to spray the binder composition onto the fabric material. The distance from the nozzle tip to the base sheet is 8 inches.

열팽창성 마이크로스피어들을 포함하는 코드를 위해, Sweden의 Sundsvall에 있는 Akzo Nobel로부터 이용가능한 EXPANCEL 마이크로스피어 또한 상기 샘플 코드에 따라 상기 접착 바인더 용액과의 조합 전 또는 후에 상기 기재시트에 스프레이되었다.
For cords comprising thermally expandable microspheres, EXPANCEL microspheres available from Akzo Nobel, Sundsvall, Sweden, were also sprayed onto the basesheet before or after combination with the adhesive binder solution according to the sample code.

상기 결과 접착 바인더가 스프레이된 에어레이드 기재시트는 그 후 Switzerland 의 Oberhasli에 위치한 Mathis AG로부터 이용할 수 있는 Werner Mathis Model LTV 통풍 건조기(Through-Air Dryer)로 이송되어 건조된다. 상기 통풍 건조기(Through-Air Dryer)는 100%의 팬 속도에서 23초간 180℃로 설정되어 있다.
The resulting airlaid base sheet sprayed with the adhesive binder is then transferred to a Werner Mathis Model LTV Through-Air Dryer, available from Mathis AG in Oberhasli, Switzerland, and dried. The through-air dryer is set at 180 ° C. for 23 seconds at a fan speed of 100%.

복합-결합된(열적 및 접착적) 에어레이드 부직포 물질 기재시트의 실험(lab) 준비
Lab preparation of composite-bonded (thermal and adhesive) airlaid nonwoven material substrate sheets

복합-결합된 에어레이드(MBAL) 부직포 기재시트는 Washington 의 Federal Way에 있는 Weyerhaeuser Company 로부터 이용가능한 Weyerhaeuser CF405 침엽수 표백 크라프트 펄프(bleached softwood Kraft pulp) 파이버 및 오스트리아 Lenzing의 Lenzing Group으로부터 이용가능한 TENCEL® H400 945 합성 섬유를 이용하여 준비되었다. CF405 대 TENCEL®의 비는 85:15이다. 펄프 및 TENCEL® 외에도, 열적 바인더 파이버가 전체 수준의 20중량%로 에어포머에 더해진다. 상기 사용되는 열적 바인더 파이버는 Georgia의 Athens에 위치한 ES FiberVisions Inc.로부터 이용가능한 이성분 코어/시스형 파이버(bicomponent core / sheath-type fiber)이다. 상기 이성분 파이버(bicomponent fiber)는 2.2 dtex 및 파이버장 6 ㎜의 수치를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트-코어 / 폴리프로필렌 시스(PET-코어/PP-시스)이다. 실험실 규모의 에어포머에서 50gsm의 수초지(handsheet)를 준비하기 위해 충분한 물질들이 사용된다.
Composite-bonded airlaid (MBAL) nonwoven substrate sheets are available from the Weyerhaeuser CF405 softwood kraft pulp fiber available from the Weyerhaeuser Company in the Federal Way, Washington, and from TENCEL® H400 945, available from Lenzing Group, Lenzing, Austria It was prepared using synthetic fibers. The ratio of CF405 to TENCEL® is 85:15. In addition to pulp and TENCEL®, thermal binder fibers are added to the airformer at 20% by weight of the overall level. The thermal binder fiber used is a bicomponent core / sheath-type fiber available from ES FiberVisions Inc. of Athens, Georgia. The bicomponent fiber is a polyethylene terephthalate-core / polypropylene sheath (PET-core / PP-sheath) having a value of 2.2 dtex and a fiber length of 6 mm. Sufficient materials are used to prepare a 50 gsm handsheet in a laboratory scale airformer.

상기 결과 실험실에서 준비된 기재시트는 그 후 가열된 Carver press, 모델 4531(Indiana의 Wabash에 위치한 Carver, Inc.로부터 이용가능)을 사용하여 압축된다. 상기 압축력은 30000 lb으로 설정되어 있고, 그 플레이트(plate)의 온도는 1분 동안 175℉로 설정되어 있다.
The resulting substrate sheet was then compressed using a heated Carver press, model 4531 (available from Carver, Inc., Wabash, Indiana). The compressive force was set at 30000 lbs and the plate temperature was set at 175 ° F. for 1 minute.

그 후 수성의 접착 바인더 용액은 원칙적으로 상기 에어레이드 기재시트의 양쪽면에 적용된다. 먼저, 상기 기재시트는 상기 스프레잉 공정 중에 진공 상태 하에 있는 스크린 위에 놓여진다. 그 후 상기 기재시트는 상기 수초지에서 18 내지 20 중량%의 최종 바인더 첨가를 달성하기 위해 각 면에 동일하게 스프레이된다. 상기 바인더 조성물은 전형적으로 대략 15 내지 16% 고형분 수준이다. 대략 80psi에서 조작되는 Illinois 의 Wheaton에 있는 Spraying Systems Co에 의해 제조되는 Quick VEEJET® 노즐 8001타입이 상기 직물성 물질에 상기 바인더 조성물을 스프레이 하기 위해 사용되었다. 상기 노즐 팁부터 상기 기재시트까지의 거리는 8인치이다.
The aqueous adhesive binder solution is then applied in principle to both sides of the airlaid base sheet. First, the base sheet is placed on a screen under vacuum during the spraying process. The base sheet is then sprayed equally on each side to achieve the final binder addition of 18 to 20% by weight in the sheet. The binder composition is typically at approximately 15-16% solids level. A Quick VEEJET® nozzle 8001 type manufactured by Spraying Systems Co of Wheaton, Illinois, operated at approximately 80 psi, was used to spray the binder composition onto the fabric material. The distance from the nozzle tip to the base sheet is 8 inches.

상기 결과 접착 바인더가 스프레이된 에어레이드 기재시트는 그 후 Switzerland의 Oberhasli에 위치한 Mathis AG로부터 이용할 수 있는 Werner Mathis Model LTV 통풍 건조기(Through-Air Dryer)로 이송되어 건조된다. 상기 통풍 건조기(Through-Air Dryer)는 100%의 팬 속도에서 23초간 180℃로 설정되어 있다.
The resulting airlaid base sheet sprayed with the adhesive binder is then transferred to a Werner Mathis Model LTV Through-Air Dryer, available from Mathis AG in Oberhasli, Switzerland, and dried. The through-air dryer is set at 180 ° C. for 23 seconds at a fan speed of 100%.

실험에서 준비된 습식 와이프 제조 프로토콜(protocol)
Wet wipe preparation protocol prepared in the experiment

각 10"x13" 의 랩에서 준비된 에어레이드 부직포 물질은 더 짧은 방향이 세로방향이 되도록 2개의 7.5"x5.5" 건조 와이프들로 다이커트(die-cut)되었다. 그 후 각각의 건조 와이프들은, 상기 상표명 KLEENEX® COTTONELLE FRESH® Folded Wipes(위스콘신 주의 Neenah에 있는 Kimberly-Clark Corporation) 하에서 상업적으로 이용할 수 있으며, 실험실에서 준비된 습식 와이프들을 산출하는 2 wt% 염화나트륨을 포함하는 습식 와이프에서 사용되는 235% 추가물의 습윤 조성물로 스프레이된다. 실험에서 준비된 10개의 습식 와이프로 된 스택(stack)이 형성되어, 개폐가 가능한 플라스틱 백(re-sealable plastic bag) 안에 놓여진다. 개폐가 가능한 플라스틱 백 안의 10개의 실험실에서 준비된 습식 와이프로 된 스택(stack)이 22 lb의 금속 롤러로 압축되었으며, 상기 와이프들을 포함하는 상기 오픈 백은 MD 및 가로 방향(CD)으로 각각 4번 말려진다. 상기 백은 밀봉되고, 그 후 48시간동안 1000g의 중량 하에서 압축되었다.
The airlaid nonwoven material prepared in each 10 " x13 " wrap was die-cut into two 7.5 " x5.5 " dry wipes so that the shorter direction was longitudinal. Each dry wipe is then commercially available under the tradename KLEENEX® COTTONELLE FRESH® Folded Wipes (Kimberly-Clark Corporation, Neenah, Wisconsin) and contains 2 wt% sodium chloride which yields laboratory-prepared wet wipes. It is sprayed with the wet composition of 235% additions used in wet wipes. A stack of ten wet wipes prepared in the experiment was formed and placed in a re-sealable plastic bag. A stack of wet wipes prepared in 10 labs in an openable plastic bag was compressed with a 22 lb metal roller, and the open bag containing the wipes was rolled four times in MD and transverse directions (CD) each Lose. The bag was sealed and then compressed under a weight of 1000 g for 48 hours.

실험에서 준비된 건조 와이프 제조 프로토콜(protocol)
Dry wipe preparation protocol prepared in the experiment

각 10"x13" 의 랩에서 준비된 에어레이드 부직포 물질은 더 짧은 방향이 세로방향(MD)이 되도록 2개의 7.5"x5.5" 건조 와이프들로 다이커트(die-cut)되었다. 그 후 상기 와이프들은 23℃ 및 상대 습도 50%로 조절된다.
The airlaid nonwoven material prepared in each 10 " x13 " wrap was die-cut into two 7.5 " x5.5 " dry wipes so that the shorter direction was longitudinal (MD). The wipes are then adjusted to 23 ° C. and 50% relative humidity.

습식 또는 건조 와이프 두께 측정
Wet or Dry Wipe Thickness Measurement

여기서 사용되는 것으로서, 웹의 "두께"는 SONY 디지털 지시계(Digital Indicator) U60A (일본 Tokyo의 SONY Corporation)의 스핀들(spindle)에 연결된 3인치 직경, 5/8" 두께의 아크릴 플라스틱 디스크로 측정하였으며, 그것은 측정된 그 샘플에 대해 0.05psi의 정격하중(net load)을 산출한다. 상기 SONY 디지털 지시계는 상기 디스크가 평평한 표면에 놓여있을 때에 0을 가리킨다. 적어도 상기 아크릴 디스크만큼 큰 사이즈를 가지는 샘플이 상기 디스크 밑에 놓여질 때, 상기 지시계의 디지털 판독기(readout)로부터 두께 기록이 얻어질 수 있다. 습윤 또는 건조 와이프 10개의 스택(stack)은 이 방법으로 3회 반복하고 평균하여 측정되었다. 상기 평균은 기재시트 하나의 두께를 얻기 위해 10으로 나누어졌다.
As used herein, the "thickness" of the web was measured with a 3 inch diameter, 5/8 "thick acrylic plastic disc connected to a spindle of the SONY Digital Indicator U60A (SONY Corporation, Tokyo, Japan). It yields a net load of 0.05 psi for the sample measured The SONY digital indicator indicates 0 when the disk is placed on a flat surface, at least the sample having a size as large as the acrylic disk is When placed under a disc, a thickness record can be obtained from the digital readout of the indicator The stack of 10 wet or dry wipes was measured three times in this manner and averaged. Divided by 10 to get one thickness.

무수근량(bone dry basis weight) 측정
Bone dry basis weight measurement

무수근량 측정은 상기 실험(lab) 준비 과정이 완료된 시점인, 상기 Through-Air Dryer 또는 Carver Press로부터 제거된 직후 상기 기재시트 샘플의 무게를 측정함으로써 수행되었다. 상기 샘플의 중량들은 그 후 제곱미터 당 그램(gsm) 값으로 변환되었다.
Dry weight measurement was performed by measuring the weight of the base sheet sample immediately after removal from the Through-Air Dryer or Carver Press, at which point the lab preparation process was completed. The weights of the samples were then converted to grams per square meter (gsm).

실시예Example

실시예 1(TBAL)
Example 1 (TBAL)

열적-결합된 에어레이드(TBAL) 기재시트들은 "열적-결합된 에어레이드 부직포 물질 기재시트(Basesheet)의 실험(lab) 준비"편에서 기술된 바와 같이 준비되었다.
Thermally Bonded Airlaid (TBAL) Substrate Sheets were prepared as described in the section "Preparing a Lab of Thermally Bonded Airlaid Nonwoven Material Basesheet".

샘플들은 EXPANCEL 열팽창성 마이크로스피어를 갖도록 그리고 갖지 않도록 만들어졌다. 이러한 샘플들에 사용된 EXPANCEL 의 종류는 스웨덴의 Sundsvall에 있는 Akzo Nobel에서 이용가능한 "009 DU 80"였다.
Samples were made with and without EXPANCEL thermally expandable microspheres. The type of EXPANCEL used for these samples was "009 DU 80" available from Akzo Nobel, Sundsvall, Sweden.

나아가, 건조 와이프 및 습식 와이프 샘플들은 "실험에서 준비된 건조 와이프 제조 프로토콜(protocol)" 및 "실험에서 준비된 습식 와이프 제조 프로토콜(protocol)"편에서 기술된 바와 같은 TBAL 기재시트들로부터 제조하였다.
Furthermore, dry wipes and wet wipe samples were prepared from TBAL substrates as described in the "Dry Wipe Preparation Protocol Prepared for Experiment" and "Wet Wipe Preparation Protocol Prepared for Experiment" sections.

이러한 샘플들은 A1 , A2, A3 및 A4로 표시하였다.
These samples are labeled A1, A2, A3 and A4.

이들의 조성물과 관련된 적절한 정보는 표 1에 기술하였다.Appropriate information related to these compositions is listed in Table 1.

그 후 10개의 습식 또는 건조 와이프들의 스택(stack)들을 "습식 또는 건조 와이프 두께(caliper) 측정"편에 기술된 바와 같이 측정하였다. 각 평균 측정값들을 10으로 나눈 후 단일 시트 두께의 결과를 획득하였다. 나아가, 상기 단일 시트의 부피는, 미크론으로 표현되는 상기 단일 시트의 두께를 그램 퍼 제곱미터(gsm)로 표시되는 무수근량(bone dry basis weight)에 의해 나눈 몫과 같이 계산될 수 있다. 상기 결과로 얻어진 시트 부피는 그램 당 세제곱 센티미터(cubic centimeters per gram)로 표시된다. 이는 상기 두께들이 근량(basis weight)에 의해 정규화(normalize)된 후에 비교되도록 한다. 이러한 정보는 표 2에 자세하게 나타내었다.Stacks of ten wet or dry wipes were then measured as described in the section "Measurement of wet or dry wipes". Each average measurement was divided by 10 to obtain a single sheet thickness. Furthermore, the volume of the single sheet can be calculated as the quotient of the thickness of the single sheet expressed in microns divided by the bone dry basis weight expressed in grams per square meter (gsm). The resulting sheet volume is expressed in cubic centimeters per gram. This allows the thicknesses to be compared after they have been normalized by the basis weight. This information is shown in detail in Table 2.

나타난 바와 같이, 상기 시트의 부피가 상기 습윤 TBAL 와이프에서 57.7%까지 증가하는 동안, 상기 시트의 부피는 상기 건조 TBAL 와이프에서 45.7%까지 증가하였다.
As shown, while the volume of the sheet increased by 57.7% in the wet TBAL wipe, the volume of the sheet increased by 45.7% in the dry TBAL wipe.

실시예 2 (MBAL)
Example 2 (MBAL)

복합-결합된 에어레이드(MBAL) 기재시트는 "복합-결합된(열적 및 접착적) 에어레이드 부직포 물질 기재시트의 실험(lab) 준비"편에 기술된 바와 같이 준비되었다. 상기 접착 바인더는 이온-민감성(ion-sensitive) 분산성 바인더 조성물이며, 15.5%의 고형분 수준까지 탈염수와 혼합된, 70/30의 조합의 바인더 및 공-바인더를 포함한다.
Composite-bonded airlaid (MBAL) substrate sheets were prepared as described in the section "Lab Preparation of Composite-bonded (thermal and adhesive) airlaid nonwoven material substrate sheets". The adhesive binder is an ion-sensitive dispersible binder composition and comprises a binder and co-binder in a combination of 70/30, mixed with demineralized water to a solids level of 15.5%.

상기 바인더는 양이온-민감성 폴리아크릴레이트였다. 보다 구체적으로, 상기 양이온-민감성 폴리아크릴레이트는 메틸 아크릴레이트(96 mol%) 및 [(2-아크릴로일록시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로라이드(4 mol%)의 공중합체이며, 디메틸포름아미드/ LiCI 이동상에서 젤 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 140,000 내지 200,000 g/mol 의 평균분자량을 가진다. 상기 공-바인더는 독일의 Munich에 있는 Wacker Chemie AG로부터 이용가능한 VINNAPAS® EZ123(이전에는 AIRFLEX® EZ123로 알려짐)였다.
The binder was a cation-sensitive polyacrylate. More specifically, the cation-sensitive polyacrylate is a copolymer of methyl acrylate (96 mol%) and [(2-acryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride (4 mol%), dimethylformamide / LiCI It has an average molecular weight of 140,000 to 200,000 g / mol measured by gel permeation chromatography in the mobile phase. The co-binder was VINNAPAS® EZ123 (formerly known as AIRFLEX® EZ123) available from Wacker Chemie AG in Munich, Germany.

샘플들은 EXPANCEL 열팽창성 마이크로스피어를 갖도록 그리고 갖지 않도록 만들어졌다. 이러한 샘플들에 사용된 EXPANCEL의 종류는 스웨덴의 Sundsvall에 있는 Akzo Nobel에서 이용가능한 "009 DU 80"였다. 이들은 기재시트 샘플들 상에 스프레이 되기 전에 상기 바인더 조성물에 혼합되었다.
Samples were made with and without EXPANCEL thermally expandable microspheres. The type of EXPANCEL used for these samples was "009 DU 80" available from Akzo Nobel, Sundsvall, Sweden. These were mixed into the binder composition before being sprayed onto the substrate sheet samples.

나아가, 건조 와이프 및 습식 와이프 샘플들은 "실험에서 준비된 건조 와이프 제조 프로토콜(protocol)" 및 "실험에서 준비된 습식 와이프 제조 프로토콜(protocol)"편에서 기술된 바와 같은 MBAL 기재시트들로부터 제조하였다.
Furthermore, dry wipes and wet wipe samples were prepared from MBAL substrate sheets as described in the "dry wipe preparation protocol prepared in the experiment" and "wet wipe preparation protocol prepared in the experiment" sections.

이러한 샘플들은 B1, B2, B3 및 B4로 표시하였다. 이들의 조성물과 관련된 적절한 정보는 표 3에 기술하였다.These samples are labeled B1, B2, B3 and B4. Appropriate information related to their compositions is listed in Table 3.

그 후 10개의 습식 또는 건조 와이프들의 스택(stack)들을 "습식 또는 건조 와이프 두께(caliper) 측정" 편에 기술된 바와 같이 측정하였다. 각 평균 측정값들을 10으로 나눈 후 단일 시트 두께의 결과를 획득하였다. 나아가, 상기 단일 시트의 부피는, 미크론으로 표현되는 상기 단일 시트의 두께를 그램 퍼 제곱미터(gsm)로 표시되는 무수근량(bone dry basis weight)에 의해 나눈 몫과 같이 계산될 수 있다. 상기 결과로 얻어진 시트 부피는 그램 당 세제곱 센티미터(cubic centimeters per gram)로 표시된다. 이는 상기 두께들이 근량(basis weight)에 의해 정규화(normalize)된 후에 비교되도록 한다. 이러한 정보는 표 4에 자세하게 나타내었다.Stacks of ten wet or dry wipes were then measured as described in the section "Measurement of wet or dry wipes". Each average measurement was divided by 10 to obtain a single sheet thickness. Furthermore, the volume of the single sheet can be calculated as the quotient of the thickness of the single sheet expressed in microns divided by the bone dry basis weight expressed in grams per square meter (gsm). The resulting sheet volume is expressed in cubic centimeters per gram. This allows the thicknesses to be compared after they have been normalized by the basis weight. This information is shown in detail in Table 4.

나타난 바와 같이, 상기 두께/무수근량(caliper/bdbwt)이 상기 습윤 MBAL 와이프에서 132.2%까지 증가하는 동안, 상기 시트의 부피는 상기 건조 MBAL 와이프에서 79.8%까지 증가하였다.
As shown, the volume of the sheet increased to 79.8% in the dry MBAL wipe, while the thickness / dry weight (caliper / bdbwt ) increased to 132.2% in the wet MBAL wipe.

실시예 3 (ABAL 분산성(Dispersible))
Example 3 (ABAL Dispersible)

접착-결합된 에어레이드(ABAL) 기재시트는 "접착-결합된 에어레이드 부직포 물질 기재시트의 실험(lab) 준비"편에 기술된 바와 같이 준비되었다. 상기 접착 바인더는 이온-민감성(ion-sensitive) 분산성 바인더 조성물이며, 15.5%의 고형분 수준까지 탈염수와 혼합된, 70/30의 조합의 바인더 및 공-바인더를 포함한다.
Adhesive-bonded airlaid (ABAL) basesheets were prepared as described in the section "Preparing for a lab of adhesive-bonded airlaid nonwoven material basesheets". The adhesive binder is an ion-sensitive dispersible binder composition and comprises a binder and co-binder in a combination of 70/30, mixed with demineralized water to a solids level of 15.5%.

상기 바인더는 양이온-민감성 폴리아크릴레이트였다. 보다 구체적으로, 상기 양이온-민감성 폴리아크릴레이트는 메틸 아크릴레이트(96 mol%) 및 [(2-아크릴로일록시)에틸] 트리메틸 암모늄 클로라이드(4 mol%)의 공중합체이며, 디메틸포름아미드/ LiCI 이동상에서 젤 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 140,000 내지 200,000 g/mol 의 평균분자량을 가진다. 상기 공-바인더는 독일의 Munich에 있는 Wacker Chemie AG로부터 이용가능한 VINNAPAS® EZ123(이전에는 AIRFLEX® EZ123로 알려졌음)였다.
The binder was a cation-sensitive polyacrylate. More specifically, the cation-sensitive polyacrylate is a copolymer of methyl acrylate (96 mol%) and [(2-acryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride (4 mol%), dimethylformamide / LiCI It has an average molecular weight of 140,000 to 200,000 g / mol measured by gel permeation chromatography in the mobile phase. The co-binder was VINNAPAS® EZ123 (formerly known as AIRFLEX® EZ123) available from Wacker Chemie AG in Munich, Germany.

나아가, 건조 와이프 및 습식 와이프 샘플들은 "실험에서 준비된 건조 와이프 제조 프로토콜(protocol)" 및 "실험에서 준비된 습식 와이프 제조 프로토콜(protocol)"편에서 기술된 바와 같은 분산성 ABAL 기재시트들로부터 제조하였다.
Further, dry wipes and wet wipe samples were prepared from dispersible ABAL substrates as described in the "Dry Wipe Preparation Protocol Prepared for Experiment" and "Wet Wipe Preparation Protocol Prepared for Experiment" sections.

이러한 샘플들은 C1, C2, C3,..., C12로 표시하였다. 이들의 조성물과 관련된 적절한 정보는 표 5에 기술하였다.These samples are labeled C1, C2, C3, ..., C12. Appropriate information related to their compositions is listed in Table 5.

그 후 10개의 습식 또는 건조 와이프들의 스택(stack)들을 "습식 또는 건조 와이프 두께(caliper) 측정" 편에 기술된 바와 같이 측정하였다. 각 평균 측정값들을 10으로 나눈 후 단일 시트 두께의 결과를 획득하였다. 나아가, 상기 단일 시트의 부피는, 미크론으로 표현되는 상기 단일 시트의 두께를 그램 퍼 제곱미터(gsm)로 표시되는 무수근량(bone dry basis weight)에 의해 나눈 몫과 같이 계산될 수 있다. 상기 결과로 얻어진 시트 부피는 그램 당 세제곱 센티미터(cubic centimeters per gram)로 표시된다. 이는 상기 두께들이 근량(basis weight)에 의해 정규화(normalize)된 후에 비교되도록 한다. 이러한 정보는 표 6에 자세하게 나타내었다.Stacks of ten wet or dry wipes were then measured as described in the section "Measurement of wet or dry wipes". Each average measurement was divided by 10 to obtain a single sheet thickness. Furthermore, the volume of the single sheet can be calculated as the quotient of the thickness of the single sheet expressed in microns divided by the bone dry basis weight expressed in grams per square meter (gsm). The resulting sheet volume is expressed in cubic centimeters per gram. This allows the thicknesses to be compared after they have been normalized by the basis weight. This information is shown in detail in Table 6.

나타난 바와 같이, 상기 시트 부피가 상기 습윤 분산성 ABAL 와이프에서 12.2%~105.85 증가하는 동안, 상기 시트 부피는 상기 기재시트에 더해진 EXPANCEL의 양에 의존하여 상기 건조 분산성 ABAL 와이프에서 18.4~83.7% 증가한다.
As shown, while the sheet volume increased by 12.2% to 105.85 in the wet dispersible ABAL wipe, the sheet volume increased by 18.4 to 83.7% in the dry dispersible ABAL wipe depending on the amount of EXPANCEL added to the basesheet. do.

코드 C12에 대응하는 습윤(Moist) 와이프는 SEM에 의해 이미지화되어 상기 와이프들 내의 팽창된 마이크로스피어들의 분포가 조사되었다. 어떤 마이크로스피어도 포함하지 않은 코드 C7도 또한 SEM에 의해 이미지화되어 "대조군(control)" 코드를 나타낸다.
Moist wipes corresponding to code C12 were imaged by SEM to examine the distribution of expanded microspheres in the wipes. Code C7, which does not contain any microspheres, is also imaged by SEM to represent the "control" code.

도 1 및 도 2는 각각 대조군 코드 C7의 횡단면 및 표면의 SEM 이미지를 보여준다. 이 코드 안에는 마이크로스피어가 없고 상기 시트는 얇고 치밀하다.
1 and 2 show SEM images of the cross section and the surface of control code C7, respectively. There is no microsphere in this cord and the sheet is thin and dense.

도 3 및 도 4는 각각 코드 C12의 횡단면과 표면의 SEM 이미지를 나타낸다. 이 코드는 팽창된 마이크로스피어들을 포함하며, 상기 마이크로스피어들이 평면의 x-y 표면과 z-방향 두께 모두에서 고르게(well) 분포된 것이 관찰될 수 있다.
3 and 4 show SEM images of the cross section and the surface of code C12, respectively. This code includes expanded microspheres, and it can be observed that the microspheres are well distributed at both the xy surface and the z-direction thickness of the plane.

실시예 4 (ABAL 비분산성)
Example 4 (ABAL Non-Dispersible)

접착-결합된 에어레이드(ABAL) 기재시트는 "접착-결합된 에어레이드 부직포 물질 기재시트의 실험(lab) 준비"편에 기술된 바와 같이 준비되었다. 상기 접착 바인더는 비분산성 바인더 조성물이며, 15.5%의 고형분 수준)까지 탈염수와 혼합된 비분산성 바인더를 포함한다. 상기 공-바인더는 독일의 Munich에 있는 Wacker Chemie AG로부터 이용가능한 VINNAPAS® 192였다.
Adhesive-bonded airlaid (ABAL) basesheets were prepared as described in the section "Preparing for a lab of adhesive-bonded airlaid nonwoven material basesheets". The adhesive binder is a non-dispersible binder composition and includes a non-dispersible binder mixed with demineralized water up to a solids level of 15.5%). The co-binder was VINNAPAS® 192 available from Wacker Chemie AG in Munich, Germany.

나아가, 건조 와이프 및 습식 와이프 샘플들은 "실험에서 준비된 건조 와이프 제조 프로토콜(protocol)" 및 "실험에서 준비된 습식 와이프 제조 프로토콜(protocol)"편에서 기술된 바와 같은 비분산성 ABAL 기재시트들로부터 제조하였다. 이러한 샘플들은 D1 , D2, D3, ..., D12로 표시하였다. 이들의 조성물과 관련된 적절한 정보는 표 7에 기술하였다. Furthermore, dry wipes and wet wipe samples were prepared from non-dispersible ABAL substrate sheets as described in the "Dry Wipe Preparation Protocol Prepared for Experiment" and "Wet Wipe Preparation Protocol Prepared for Experiment" sections. These samples are denoted by D1, D2, D3, ..., D12. Appropriate information related to their compositions is listed in Table 7.

그 후 10개의 습식 또는 건조 와이프들의 스택(stack)들을 "습식 또는 건조 와이프 두께(caliper) 측정" 편에 기술된 바와 같이 측정하였다. 각 평균 측정값들을 10으로 나눈 후 단일 시트 두께의 결과를 획득하였다. 나아가, 상기 단일 시트의 부피는, 미크론으로 표현되는 상기 단일 시트의 두께를 그램 퍼 제곱미터(gsm)로 표시되는 무수근량(bone dry basis weight)에 의해 나눈 몫과 같이 계산될 수 있다. 상기 결과로 얻어진 시트 부피는 그램 당 세제곱 센티미터(cubic centimeters per gram)로 표시된다. 이는 상기 두께들이 근량(basis weight)에 의해 정규화(normalize)된 후에 비교되도록 한다. 이러한 정보는 표 8에 자세하게 나타내었다.Stacks of ten wet or dry wipes were then measured as described in the section "Measurement of wet or dry wipes". Each average measurement was divided by 10 to obtain a single sheet thickness. Furthermore, the volume of the single sheet can be calculated as the quotient of the thickness of the single sheet expressed in microns divided by the bone dry basis weight expressed in grams per square meter (gsm). The resulting sheet volume is expressed in cubic centimeters per gram. This allows the thicknesses to be compared after they have been normalized by the basis weight. This information is shown in detail in Table 8.

나타난 바와 같이, 상기 시트 부피가 상기 습윤 비분산성 ABAL 와이프에서 37.0%에서 117.9%까지 증가하는 동안, 상기 시트 부피는 상기 기재시트에 더해진 EXPANCEL의 양에 의존하여 상기 건조 비분산성 ABAL 와이프에서 11.9%에서 33.1%까지 증가한다.
As shown, while the sheet volume increases from 37.0% to 117.9% in the wet non-dispersible ABAL wipe, the sheet volume depends on the amount of EXPANCEL added to the basesheet at 11.9% in the dry non-dispersible ABAL wipe. Increased to 33.1%.

종합적인 결과Comprehensive Results

상기 실시예들로부터 조합된 데이터로부터 나타난 바와 같이, EXPANCEL 열팽창성 마이크로스피어의 첨가는, 1% 수준으로 첨가된 경우 경우 습식 와이프의 두께를 적어도 약 12% 증가시키고, 5% 수준으로 첨가된 경우 약 132% 만큼 증가시킨다.As shown from the combined data from the above examples, the addition of EXPANCEL thermally expandable microspheres increases the thickness of the wet wipe by at least about 12% when added at the 1% level, and when added at the 5% level. Increase by 132%.

Claims

An airlaid material having a thickness and comprising fibers;
A plurality of thermally expandable microspheres distributed at least in part over the thickness of the material; And
Binder material applied to the sheet
Sheet comprising a.

The sheet of claim 1, wherein the microspheres have an initial state and an expanded state, and the microspheres have an average diameter of about 80 micrometers in the expanded state.

The sheet of claim 1, wherein the total adhesive binder material in the sheet is about 15-20% by weight.

4. The sheet of claim 3, wherein the amount of thermally expandable microspheres in the sheet is about 1 to about 10 weight percent.

5. The sheet according to claim 4, wherein the sheet is a thermally bonded airlaid in the form of a wet wipe and has about 46 to about 58 percent by volume of the sheet measured by thickness measurement and bone-dry basis-weight test methods. Sheet having an increase of.

6. The sheet of claim 5 wherein the sheet is a composite-bonded airlaid material in the form of a wet wipe, wherein the wet wipe is about about the volume of the sheet measured by the thickness measurement and bone-dry basis-weight test. Wherein the composite-bonded airlaid further comprises about 16% by weight of a thermal binder.

6. The sheet of claim 5 wherein the sheet is an adhesive-bonded airlaid in the form of a dispersible wet wipe, the sheet having from 1 to 5% by weight of thermally expandable microspheres, measured by the thickness measurement and dry weight test. The sheet having an increase of about 10 to about 110 percent in volume.

The method of claim 1, wherein the sheet is an adhesive-bonded airlaid in the form of a non-dispersible wet wipe, the sheet having from 1 to 5% by weight of thermally expandable microspheres, measured by the thickness measurement and dry weight test. The sheet having an increase of about 35 to about 120 percent in volume.

The sheet of claim 1, wherein the binder is salt responsive.

The sheet of claim 1, wherein the binder is water dispersible.

In the airlaid sheet manufacturing method having a thickness,
(a) spraying a binding material on the airlaid sheet; And
(b) spraying the thermally expandable microspheres onto the airlaid sheet
Airlaid sheet manufacturing method comprising a.

12. The method of claim 11, further comprising applying a vacuum to the sheet such that the microspheres are dispersed at least in part over the thickness of the sheet.

The method of claim 11, wherein step (b) is performed before step (a).

The method of claim 11, wherein the bonding material and the thermally expandable microspheres are mixed before the spraying step to simultaneously perform steps (a) and (b).

Prior to spraying the binder on the airlaid sheet, the airlaid sheet comprising placing the thermally expandable microspheres and fibers for airlaying into a forming apparatus such that the airlaid sheet has thermally expandable microspheres distributed over the sheet thickness. Manufacturing method.

16. The method of claim 15, wherein the thermally expandable microspheres have an average diameter of about 80 micrometers in the expanded state.

17. The method of claim 16, comprising distributing the thermally expandable microspheres in the sheet to expand the microspheres to the average diameter and then heating the sheet.