KR20150013172A - 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹 및 그의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

방법 및 장치는 제2 형성 표면 위에 위치하는 호울(hole)을 갖는 제1 형성 표면 상에 섬유 물질을 퇴적시킴으로써 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹을 제조하는 데 이용되며, 여기서 두 형성 표면은 서로 상이한 속도로 이동한다. 섬유가 제1 형성 표면 상에 퇴적될 때, 섬유의 일부가 제1 형성 표면의 호울 안으로 아래로 끌려들어가서 제2 형성 표면과 접촉하는 돌기를 형성한다. 두 형성 표면의 속도 차이 때문에, 돌기가 동일한 방향으로 균일하게 편향된다. 결과적으로 얻는 물질은 한 방향에서는 더 연마성일 수 있지만 반대 방향에서는 닦을 때 촉감이 더 부드러워서 이중 목적 물질이 되는 닦기 물질로 이용하기에 특히 적합하다.

Description

균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹 및 그의 제조 방법 및 장치{FIBROUS NONWOVEN WEB WITH UNIFORM, DIRECTIONALLY-ORIENTED PROJECTIONS AND A PROCESS AND APPARATUS FOR MAKING THE SAME}
본 출원은 2012년 5월 21일에 출원된 미국 가출원 제61/649,742호의 우선권을 주장한다.
발명의 배경
본 발명은 형성된 물질의 적어도 한 표면에 위치하는 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹 뿐만 아니라 이러한 물질을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일회용 제품은 특히 개인용 제품, 예컨대 얼굴 및 몸 세정 제품과 관련해서 소비자 시장의 계속 증가하는 부분이다. 가정용 세정 및 다른 세정 응용에 이용되는 제품에도 동일하게 적용된다. 이러한 모든 제품의 흔히 요망되는 속성은 제품의 세정 능력 및 유체를 흡수하고 보유하는 능력이다. 요즘, 건조 또는 습윤 상태로 이용가능한 많은 닦기 제품이 있다. 이러한 제품 중 많은 제품이 물질의 토포그래피에 가변성이 거의 없는 상대적으로 편평한 2 차원 제품이다. 다른 물질은 닦기 물질의 엠보싱으로 인해 텍스처화된다. 게다가, 다른 물질은 촘촘하다. 예를 들어, 부직 웹의 벌크를 증가시키고 코폼 웹의 문지르기 및 세정 능력에 도움을 주는 돌기를 갖는 3 차원 코폼 부직 코폼 웹을 게재하는 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.(Kimberly-Clark Worldwide, Inc.)에 양도된 켁(Keck) 등의 미국 특허 출원 제2003/0211802호를 참조한다. 또한, 직물 베이스로부터 연장되는 돌기를 갖는 멜트블로운 섬유로 이루어진 부직 직물을 게재하는 미추이 페트로케미칼 인더스트리즈, 엘티디.(Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.)에 양도된 멘드(Mende)의 미국 특허 제5,180,620호를 참조한다. 게다가, 추가의 한 예는 독립형 제품으로서 이용될 수 있거나 또는 세정 도구에 포함될 수 있는 텍스처화된 표면을 갖는 세정 닦개를 게재하는 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.에 양도된 첸(Chen) 등의 미국 특허 출원 제2007/0130713호이다. 닦개는 적용면 및 적용면으로부터 일반적으로 횡방향으로 연장되는 다수의 돌기를 갖는 베이스 물질을 포함한다. 돌기는 버섯 모양을 포함한 다양한 모양을 가질 수 있다. 증진된 연마성 문지르기 능력을 제공하기 위해 돌기의 적어도 일부에 고마찰 요소가 적용될 수 있다. 버섯 모양 실시양태의 경우, 돌기는 머리 부분이 횡방향에서 밑부분을 지나서 연장되고 밑부분에서 튀어나오는 단면 모양을 갖는다. 돌기 사이의 공극 또는 공간이 세정되는 표면으로부터 털 및 보유하기 어려운 다른 물질을 포집하는 데 특히 아주 적합하다고 한다. 테이퍼상 공극(돌기의 머리 부분에서부터 랜드 영역 쪽으로 갈수록 폭이 점점 가늘어짐)은 털 및 다른 상대적으로 더 큰 미립자 물질이 공극 공간 안으로 본질적으로 "밀어 넣어지게" 되는 것을 허용하고, 돌기의 테이퍼상 프로파일은 공극 내에 미립자 물질을 "가두는" 역할을 한다. 게다가, 3 차원 모양을 갖는 물질의 또 다른 예는 반용융된 섬유를 금형 위로 방사하는 토요다 보쇼쿠 코포레이션(Toyoda Boshoku Corporation)에 양도된 타카가키(Takagaki)의 미국 특허 출원 제2002/0132544호에 게재되어 있다. 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.에 양도된 린드세이(Lindsay) 등의 미국 특허 제6,610,173호는 휨 부재의 휨 도관에 상응하는 비대칭 돌기로 습식 프레싱 사건 동안에 종이 웹을 임프린팅(imprinting)하는 방법을 게재한다. 일부 실시양태에서는, 속도 차이 이송에 의해 휨 부재에 실질적 전단이 적용되는 경우, 촉촉한 섬유들이 전단되어 돌기의 한 쪽을 향해 쌓이는 제설기 효과가 발생할 수 있다.
이러한 텍스처화된 물질을 생성하는 제품 및 방법의 상기 예에도 불구하고, 텍스처화되고 제조하기 쉬운 물질이 여전히 필요하다. 본 발명은 균일한 방식으로 한 방향으로 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 물질에 관한 것이다. 그렇게 할 때, 돌기는 표면을 한 방향으로 닦을 때가 또 다른 방향으로 닦을 때보다 더 많은 마찰을 제공하도록 작용할 수 있다. 결과적으로, 이 물질은 한 방향에서는 닦을 때 약간 더 거친 감촉을 가지고 반대 방향에서는 더 매끈한 감촉을 가질 것이다. 또한, 이러한 물질을 제조하는 방법 및 장치도 게재된다.
정의
본원에서 사용되는 "멜트블로운 섬유"라는 용어는 용융된 열가소성 물질을 다수의 미세하고 통상적으로 원형인 다이 모세관을 통해 용융된 실 또는 필라멘트로서 보통은 뜨거운 수렴하는 고속 기체(예: 공기) 스트림 내로 압출하고, 이 기체 스트림이 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 어테뉴에이션(attenuation)하여 그의 직경을 감소시킴으로써 형성되는 섬유를 의미하고, 이 직경 감소는 마이크로섬유 직경까지 일 수 있다. 이어서, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 위에 퇴적되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 방법은 예를 들어 부틴(Butin)의 미국 특허 제3,849,241호에 게재되어 있고, 이 특허는 그 전문이 본원에 참고로 포함된다. 멜트블로운 섬유는 연속 또는 불연속일 수 있는 마이크로섬유이고, 일반적으로 평균 직경이 10 ㎛ 미만이다. 또한, "멜트블로운"이라는 용어는 필라멘트 형성에 도움을 주기 위해 고속 기체(일반적으로 공기)를 이용하는 다른 방법, 예컨대 용융 분사 또는 원심력 방사를 포함하는 것을 의도한다.
본원에서 사용되는 "코폼 부직 웹" 또는 "코폼 물질"이라는 용어는 열가소성 필라멘트 및 적어도 하나의 보통은 "제2 물질" 또는 "이차 물질"이라고 불리는 추가 물질의 혼합물 또는 안정화된 매트릭스를 포함하는 복합 물질을 의미한다. 예로서, 코폼 물질은 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드가 슈트(chute) 가까이에 배열되고 웹이 형성되는 동안 슈트를 통해 제2 물질이 웹에 첨가되는 방법에 의해 제조될 수 있다. 제2 물질은 예를 들어 흡수 물질, 예컨대 섬유상 유기 물질, 예컨대 목재 및 비목재 펄프, 예컨대 면, 레이온, 재생지, 펄프 플러프; 초흡수 물질, 예컨대 초흡수 입자 및 섬유; 무기 흡수 물질 및 처리된 중합체 스테이플 섬유 등; 또는 비흡수 물질, 예컨대 비흡수 스테이플 섬유 또는 비흡수 입자일 수 있다. 전형적인 코폼 물질은 공동 양도된 조저(Georger) 등의 미국 특허 제5,350,624호; 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제 4,100,324호; 및 라우(Lau) 등의 미국 특허 제4,818,464호에 게재되어 있고; 각 문헌의 전체 내용은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
본원에서 사용되는 "스펀본드 섬유"라는 용어는 분자 배향된 중합체 물질의 직경이 작은 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 예를 들어 애펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호; 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호; 마추키(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니(Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하르트만(Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호, 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호, 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에 기술된 바와 같이, 용융된 열가소성 물질을 방사구의 다수의 미세하고 보통은 원형인 모세관으로부터 필라멘트로서 압출시키고 이어서 압출된 필라멘트의 직경을 급속히 감소시킴으로써 형성될 수 있고, 이들 특허는 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 스펀본드 섬유는 그들이 수집 표면 상에 퇴적될 때는 일반적으로 점착성이 없고, 일반적으로 연속이다. 스펀본드 섬유는 종종 직경이 약 10 ㎛ 이상이다. 그러나, 미세 섬유 스펀본드 웹(약 10 ㎛ 미만의 평균 섬유 직경을 가짐)은 공동 양도된 모르몬(Mormon) 등의 미국 특허 제6,200,669호 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,759,926호에 게재된 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 방법으로 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명은 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직웹을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다수의 개구를 안에 형성하는 제1 형성 표면을 제공하고, 공기 투과성인 제2 형성 표면을 제공하는 것을 포함한다. 제1 형성 표면을 제2 형성 표면 맨위에 씌우고, 제1 형성 표면을 제1 방향으로 제1 속도로 이동하게 하고 제2 형성 표면을 제1 방향으로 제2 속도로 이동하게 하여 제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이에 속도 차이를 일으킨다. 다수의 섬유를 제1 형성 표면 상에 퇴적시켜서 섬유 부직 웹을 형성하고, 다수의 섬유 중 일부를 제1 형성 표면의 개구를 통해 연장되게 하고 그 후 제2 형성 표면에 접촉하게 하여 섬유 부직 웹에 다수의 섬유 돌기를 형성한다. 제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이의 속도 차이 때문에 돌기가 제1 형성 표면의 제1 이동 방향에 대해 균일한 방향성 있는 배향을 가지고, 일단 돌기가 형성되고 배향되면, 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹이 제1 형성 표면으로부터 제거된다. 요망되는 경우, 이 방법은 제2 형성 표면의 제1 형성 표면 반대쪽에서 제2 형성 표면 아래에 진공원을 제공하여 제1 형성 표면의 개구를 통한 섬유의 움직임을 돕고 제2 형성 표면과 접촉시킴으로써 변형될 수 있다.
제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이의 속도 차이의 결과로, 제1 위치에서 섬유 부직 웹을 형성하는 물질이 제1 형성 표면 상에 레잉될 때부터 제2 위치에서 형성된 돌기의 머리가 제2 형성 표면과 더 이상 접촉하지 않을 때까지 규정된 거리 "D1"에서 동일한 양의 시간 동안에 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 하나가 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 다른 하나보다 약 2 내지 약 6 인치(약 5.1 내지 약 15.2 ㎝)의 본원에서 정의되는 거리 차이 "y"를 더 이동할 수 있다. 그렇게 형성된 섬유 부직 웹의 돌기의 균일한 방향성 있는 배향을 일으키는 것은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면의 속도 차이로 인한 이동된 거리 차이이다.
두 형성 표면 사이에 속도 차이를 일으키기 위해, 이 방법은 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 하나를 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 다른 하나와의 마찰 맞물림에 의해 구동시키는 것을 포함할 수 있다. 별법으로, 이 방법은 각 형성 표면이 그 자체의 독립된 구동 소자에 의해 구동되게 함으로써 제2 형성 표면과 독립적으로 제1 형성 표면을 제1 방향으로 구동시키는 것을 포함할 수 있다.
균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹을 형성하는 장치는 제1 방향으로 제2 속도로 움직일 수 있는 공기 투과성인 제2 형성 표면과 더불어 제1 방향으로 제1 속도로 움직일 수 있는, 다수의 개구를 안에 형성하는 제1 형성 표면을 포함할 수 있으며, 여기서 제2 형성 표면은 제1 형성 표면 아래에 위치하고 제2 속도는 제1 속도와 상이하다. 이 장치는 제1 형성 표면의 제2 형성 표면 반대쪽 표면 위에 위치하고 그 표면으로부터 거리를 둔 섬유 퇴적 장치, 및 제2 형성 표면의 제1 형성 표면 반대쪽에서 제2 형성 표면 아래에 위치하는 진공 보조 장치를 포함한다. 일부 응용에서는, 코폼 장치가 섬유 퇴적 장치로 이용될 수 있다.
장치의 한 실시양태에서는, 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면이 서로 마찰에 의해 맞물릴 수 있고, 제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이의 마찰 맞물림 때문에 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 하나가 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 다른 하나에 의해 구동된다. 장치의 다른 실시양태에서는, 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면이 독립된 구동 소자에 의해 서로 개별적으로 제1 방향으로 구동될 수 있다.
요망되는 경우, 제1 형성 표면은 유연성(flexible) 벨트를 포함할 수 있고, 이 벨트는 그 안에 그를 통해 연장되는 다수의 호울(hole)을 형성하며, 이 다수의 호울은 벨트에서 랜드 영역에 의해 이격되고, 랜드 영역은 섬유 퇴적 장치로부터 나오는 공기에 불투과성인 것이 바람직하다.
또한, 상부 표면, 반대쪽 하부 표면, 길이, 폭 및 두께를 가지고, 웹의 상부 표면으로부터 나오는 다수의 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹이 본원에 게재된다. 돌기의 균일한 방향성 있는 배향 때문에 섬유 부직 웹이 웹의 상부 표면에 냅(knap)을 가져서 그것은 반대 방향과 대조적으로 한 방향에서 맞물릴 때 촉감이 더 매끄럽다. 각 돌기는 웹의 상부 표면에 의해 형성되는 평면에 일반적으로 수직인 수직축을 갖는 밑부분 및 밑부분에 연결된 머리 부분을 갖는다. 이 수직축은 밑부분의 적어도 일부가 수직축의 양쪽에서 동등하게 이격되는 횡방향 치수를 갖도록 하는 밑부분의 위치에 위치한다. 돌기의 머리 부분이 밑부분 및 수직축에 대해 비대칭적으로 위치하여 머리 부분이 수직축에 대해서 편향된 횡방향 치수를 가져서 머리 부분 및 밑부분을 동일 위치에서 볼 때 상기 수직축의 한쪽에 머리 부분이 밑부분보다 더 많이 위치한다. 추가로, 머리 부분은 상기 밑부분에 대해 튀어나온 영역을 형성할 수 있다.
본원에 게재된 섬유 부직 웹은 닦개 및 다른 세정 제품을 포함하는 폭넓은 다양한 제품에 이용될 수 있다. 또한, 그것은 용품의 적어도 일부가 게재된 섬유 부직 웹을 포함하는 개인 위생 흡수 용품으로 이용될 수 있다. 이러한 개인 위생 흡수 용품은 대표적으로 신체측 라이너 및 가먼트 대향 시트를 포함하고, 흡수 코어가 신체측 라이너와 가먼트 대향 시트 사이에 배치된다. 이러한 제품에서는 신체측 라이너가 본원에 게재된 섬유 부직 웹을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 개인 위생 흡수 용품은 기저귀, 생리대, 어린이 배변연습용 팬츠 및 성인 실금자용 기구로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
당 업계 숙련자에게 가장 좋은 방식을 포함해서 본 발명의 충분하고 권능적인 게재물이 첨부 도면에 관한 언급을 포함하는 명세서의 나머지에서 더 구체적으로 제시된다.
도 1은 본 발명에 따르는 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹의 한 실시양태의 투시도.
도 2는 본 발명에 따르는 단일의 배향된 돌기를 나타내는 도 1의 선 2-2를 따라서 절취된 도 1에 나타낸 물질의 단면도.
도 3은 본 발명에 따르는 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹을 형성하기 위한 본 발명에 따르는 방법 및 장치의 개략적인 측면도.
도 4는 본 발명에 따르는 장치의 제1 형성 표면의 대표 부분의 투시도.
도 5는 실시예 1에 기술된 본 발명에 따르는 물질의 단면도의 사진.
도 6은 실시예 2에 기술된 본 발명에 따르는 물질의 단면도의 사진.
도 7은 비교예 1에 기술된 물질의 단면도의 사진.
도 8은 본 발명에 따르는 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹을 이용할 수 있는 개인 위생 흡수 용품, 이 경우, 기저귀의 내부가 보이도록 한 상면도.
발명의 상세한 설명
제품 설명
이제 본 발명의 실시양태를 언급할 것이고, 그의 하나 이상의 예를 아래에 제시한다. 각 예는 본 발명의 제한이 아니라 본 발명의 설명으로서 제공된다. 사실, 당 업계 숙련자에게는 본 발명의 범위 또는 정신에서 벗어남이 없이 본 발명에 다양한 변형 및 변화를 가할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태로서 예시되거나 또는 기술된 특징들을 또 다른 실시양태에 이용해서 추가의 실시양태를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명이 첨부된 특허청구범위 및 그의 동등물의 범위 내에 드는 이러한 변형 및 변화를 포함하는 것을 의도한다. 매개변수의 범위가 주어질 때는 또한 범위의 각 끝점도 주어진 범위 내에 포함되는 것을 의도한다. 당 업계 통상의 기술을 가진 자는 본 논의가 전형적인 실시양태의 설명일 뿐이고, 본 발명의 더 넓은 측면을 제한하는 것을 의도하지 않고, 그 더 넓은 측면은 구현된 전형적인 구조임을 이해해야 한다.
도 1 및 2에 대해 설명하면, 본 발명에 따르는 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹 (10)을 나타낸다. 웹 (10)은 상부 표면 (12), 반대쪽 하부 표면 (14), 길이 (16), 폭 (18) 및 두께 (20)를 갖는다.
동일한 방향으로 균일하게 배향되고 랜드 영역 (31)에 의해 분리된 다수의 돌기 (30)가 상부 표면 (12)으로부터 나온다. 돌기 (30)는 밑부분 (36)을 가지고, 이것은 웹 (10)의 상부 표면 (12)에 의해 한정되는 평면 (40)에 일반적으로 수직인 수직축 (38)을 형성한다. 돌기 (30)는 밑부분 (36)에 연결된 머리 부분 (50)을 갖는다. 돌기 (30)는 웹 (10)의 상부 표면 (12)에서부터 돌기 (30)의 머리 부분 (50)의 최상부까지 측정되는 전체 높이 (35)를 갖는다. 이 거리 (35)는 상부 표면 (12) 및 평면 (40)에 일반적으로 평행한 선 (37)에 의해 나뉠 수 있다. 이 선 (37) 위의 돌기 (30)의 부분을 머리 부분 (50)이라고 여기고, 이 선 (37) 아래의 돌기 (30)의 부분을 밑부분 (36)이라고 여긴다. 일반적으로, 이 선 (37)은 머리 부분 (50)의 주요한 튀어나온 부분 아래 및 따라서, 선 (62)이 머리 (50)와 접촉하는 점 아래에 있는 한 점에서 그려질 것이다. 도 2를 참조한다.
수직축 (38)은 도 2에 나타낸 것 같이 돌기를 한 쪽에서 볼 때 밑부분 (36)이 수직축 (38)의 양쪽에서 동등하게 이격된 횡방향 치수 (52)를 갖도록 하는 위치에서 밑부분 (36)에 위치한다. "동등하게 이격된"은 수직축 (38)이 횡방향 치수 (52)(이것은 선 (37) 아래에서 결정됨)가 왼쪽 부분 (52a) 및 오른쪽 부분 (52b)으로 나뉠 수 있고 이 두 부분 (52a) 및 (52b)의 치수가 서로의 + 또는 - 10％ 이내이도록 위치할 수 있다는 것을 의미한다.
대조적으로, 돌기 (30)의 머리 부분 (50)은 선 (37) 위에 위치하고 수직축 (38)을 기준으로 왼쪽 부분 (54a) 및 오른쪽 부분 (54b)을 갖는 횡방향 치수 (54)를 갖는다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 머리 부분 (50)이 수직축 (38) 및 밑부분 (36)에 대해 비대칭으로 위치하여 머리 부분 (50)이 수직축 (38)에 대해서 편향되어서 횡방향 치수 (52) 및 (54)를 동일한 위치에서 볼 때 횡방향 치수 (54)가 수직축 (38)의 한 쪽(이 경우 (54a))에 다른 쪽(이 경우 (54b))보다 더 많이 위치한다.
돌기 (36)가 수직축에 대해 편향된 결과로, 도 2에 나타낸 바와 같은 튀어나온 영역 (60)이 생성된다. 이 튀어나온 영역 (60)은 그 쪽에서 돌기 (36)를 볼 때 볼 수 있다. 도 2에서, 튀어나온 영역 (60)은 머리 부분 (50)의 일부(튀어나온 가장자리 (64))에 접하고 머리 부분 (50)의 일부와 교차하지 않고 또한 수직축 (38)에 일반적으로 평행한 수직선 (62)을 그림으로써 형성된다. 튀어나온 영역 (60)은 선 (62), 돌기 (30)의 한 쪽 (63), 및 필요한 경우, 웹 (10)의 상부 표면 (12)에 의해 경계가 정해진다.
웹 (10)을 제조하는 장비 및 방법의 성질 때문에, 튀어나온 영역 (60)은 도면의 도 3에 나타낸 바와 같은 방법 및 장치에서 웹 (10)이 제조되는 기계 방향 (MD)에 일반적으로 평행한 방향으로 생성될 것이다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 돌기 (30)를 형성하는 데 이용되는 두 형성 표면의 상대 속도에 의존해서, 튀어나온 영역 (60) 및 머리 부분 (50)의 편향이 웹 (10)의 기계 방향 움직임 (148) 및 형성에 평행할 것이다. 장치 (130)의 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 더 빠르게 움직이고 있는 경우, 튀어나온 가장자리 (64)는 도 3의 장치 (130)의 기계 방향 (148)과 반대 방향으로 향할 것이다. 반대로, 장치 (130)의 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 더 느리게 움직이고 있는 경우, 튀어나온 가장자리 (64)는 도 3의 장치 (130)의 기계 방향 (148)과 동일한 방향으로 향할 것이다. 따라서, 돌기 (30)의 배향의 방향이 "균일"하다는 것은 웹 (10)의 상부 표면 (12)의 측정되는 영역에서 돌기 (30)의 적어도 70％가 수직축 (38)의 동일한 쪽으로 비스듬하다는 것을 의미한다.
웹 (10)은 멜트블로운 물질, 코폼 물질, 에어레이드 물질, 본디드-카디드 웹 물질, 수력학적으로 얽힌 물질, 스펀본드 물질 등을 포함하는 다양한 물질로부터 제조될 수 있고, 합성 또는 천연 섬유를 포함할 수 있다. 바람직한 물질은 코폼 웹이다.
섬유 부직 웹 (10)은 젖은 닦개, 및 특히, 아기용 닦개로 이용될 수 있다. 섬유 부직 웹의 상이한 물리적 특성을 변화시켜서 가장 좋은 품질의 젖은 닦개를 제공할 수 있다. 예를 들어, 형성, 멜트블로운 섬유의 직경, 린트의 양, 불투명도 및 섬유 부직 웹의 다른 물리적 특성을 변경시켜서 소비자에게 유용한 젖은 닦개를 제공할 수 있다.
대표적으로, 섬유 부직 웹 (10)은 멜트블로운 섬유 물질 및 이차 섬유 물질의 조합이다. 웹에서 멜트블로운 섬유 물질 및 이차 섬유 물질의 상대 백분율은 섬유 부직 웹의 요망되는 특성에 의존해서 넓은 범위에서 다양할 수 있다. 예를 들어, 섬유 부직 웹은 약 20 내지 약 60 중량 퍼센트(중량％)의 멜트블로운 섬유 물질 및 약 40 내지 80 중량％의 이차 섬유를 가질 수 있다. 바람직하게는, 멜트블로운 섬유 물질 대 이차 섬유의 중량비는 약 20/80 내지 약 60/40일 수 있다. 더 바람직하게는, 멜트블로운 섬유 물질 섬유 대 이차 섬유의 중량비는 약 25/75 내지 약 40/60일 수 있다.
일반적으로 말하면, 섬유 부직 웹 (10)의 전체 기초 중량은 약 10 gsm(gram per square meter) 내지 약 500 gsm, 및 더 특히, 약 17 gsm 내지 약 200 gsm, 및 훨씬 더 특히 약 25 gsm 내지 약 150 gsm이다. 또한, 섬유 부직 웹의 기초 중량은 요망되는 최종 용도에 의존해서 달라질 수 있다. 예를 들어, 피부를 닦기 위한 적당한 섬유 부직 웹은 약 30 내지 약 80 gsm 및 바람직하게는 약 45 내지 약 75 gsm의 기초 중량을 형성할 수 있다. 기초 중량(gram per square meter, g/㎡ 또는 gsm)은 건조 중량(g)을 면적(㎡)으로 나눔으로써 계산된다.
섬유 부직 웹 (10)을 제조하는 한 접근법은 멜트블로운 섬유 물질을 하나 이상의 유형의 이차 섬유 물질 및/또는 미립자와 혼합하는 것이다. 혼합물은 각 성분의 성질 중 적어도 일부를 이용할 수 있는 응집성 부직 물질을 제공하도록 결합되거나 또는 처리될 수 있는 섬유 부직 웹 형태로 수집된다. 이 혼합물은 형성 단계에서 둘 이상의 물질을 단일 구조로 조합함으로써 형성되기 때문에 "코폼 물질"이라고 불린다.
섬유 부직 웹에 이용하기에 적당한 멜트블로운 섬유 물질은 폴리올레핀, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등, 폴리아미드, 올레핀 공중합체 및 폴리에스테르를 포함한다. 특히 바람직한 실시양태에 따르면, 섬유 부직 웹 형성에 이용되는 멜트블로운 섬유 물질은 폴리프로필렌이다. 멜트블로운 섬유를 위한 적당한 중합체에 대한 추가 정보를 위해서는 예를 들어 제WO2011/034523호를 참조하고, 이 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
또한, 섬유 부직 웹은 부직 웹을 형성하는 하나 이상의 유형의 이차 섬유 물질을 포함한다. 코폼 부직 구조, 예컨대 흡수 섬유, 입자 등에는 일반적으로 어떠한 이차 섬유 물질도 이용될 수 있다. 한 실시양태에서, 이차 섬유 물질은 다양한 펄프화 방법, 예컨대 크라프트 펄프, 술파이트 펄프, 열기계적 펄프 등에 의해 형성된 섬유를 포함한다. 펄프 섬유는 길이 가중 평균에 기초하여 1 ㎜ 초과, 및 특히 약 2 내지 약 5 ㎜의 평균 섬유 길이를 갖는 연질목재 섬유를 포함할 수 있다. 이러한 연질목재 섬유는 북부 연질목재, 남부 연질목재, 적목, 붉은 삼나무, 솔송나무, 소나무(예를 들어, 남부 소나무), 가문비나무(예를 들어, 검은 가문비나무), 그의 조합 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 적당한 전형적인 상업적으로 입수가능한 펄프 섬유는 웨이어하우저 코.(Weyerhaeuser Co.; 미국 워싱턴주 페더럴웨이)로부터 "웨이코(Weyco) CF-405"라는 명칭으로 입수가능한 것을 포함한다. 또한, 경질목재 섬유, 예컨대 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등도 이용될 수 있다. 일부 경우에서는, 웹의 부드러움을 증가시키기 위해 유칼립투스 섬유가 특히 요망될 수 있다. 또한, 유칼립투스 섬유는 밝기를 증진시킬 수 있고, 불투명도를 증가시킬 수 있고, 그의 흡상 능력을 증가시키기 위해 웹의 기공 구조를 변화시킬 수 있다. 게다가, 요망되는 경우, 재활용 물질로부터 얻은 이차 섬유, 예컨대 예를 들어 신문지, 재활용 판지 및 사무실 폐물 같은 원천으로부터의 섬유 펄프가 이용될 수 있다. 게다가, 다른 천연 섬유, 예컨대 아바카, 사바이 그래스, 밀크위드 플로스, 파인애플 잎 등도 또한 이용될 수 있다. 추가로, 일부 경우에서는, 또한 합성 섬유도 이용될 수 있다. 목재 펄프 섬유가 낮은 비용, 높은 흡수성 및 만족스러운 촉감 성질 보유 때문에 이차 섬유 물질로 특히 바람직하다.
펄프 섬유 외에 또는 펄프 섬유와 함께, 이차 섬유 물질은 또한 섬유, 입자, 겔 등의 형태인 초흡수제를 포함할 수 있다. 일반적으로 말하면, 초흡수제는 0.9 중량％ 염화나트륨을 함유하는 수용액에서 그의 중량의 적어도 약 20 배, 및 일부 경우에는, 그의 중량의 적어도 약 30 배를 흡수할 수 있는 수팽윤성 물질이다. 초흡수제는 천연 중합체 및 물질, 합성 중합체 및 물질, 및 변형된 천연 중합체 및 물질로부터 형성될 수 있다. 합성 초흡수 중합체의 예는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산)의 알칼리 금속 및 암모늄염, 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르 및 알파-올레핀과의 무수말레산 공중합체, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐모르폴리논), 폴리(비닐 알콜) 및 그의 혼합물 및 그의 공중합체를 포함한다. 게다가, 초흡수제는 천연 중합체 및 변형된 천연 중합체, 예컨대 가수분해된 아크릴로니트릴 그래프팅된 전분, 아크릴산 그래프팅된 전분, 메틸 셀룰로오스, 키토산, 카르복시메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 및 천연 검, 예컨대 알기네이트, 크산탄 검, 로쿠스트 빈 검 등을 포함한다. 또한, 천연 초흡수 중합체 및 완전합성 또는 부분합성 초흡수 중합체의 혼합물도 유용할 수 있다. 특히 적당한 초흡수 중합체는 하이소브(HYSORB) 8800AD(바스프(BASF), 미국 노쓰캐롤라이나주 샤로테) 및 페이버(FAVOR) SXM 9300(에보니크 스톡하우젠(Evonik Stockhausen, 미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로)으로부터 입수가능함)이다.
이차 섬유 물질은 마이크로섬유와 이차 섬유 물질의 기계적 얽힘에 의해 마이크로섬유에 의해 상호연결되고 마이크로섬유 내에 매여 있고, 마이크로섬유 및 이차 섬유 물질의 기계적 얽힘 및 상호연결은 응집성 통합된 섬유 구조를 형성한다. 응집성 통합된 섬유 구조는 상이한 두 유형의 섬유 사이에 어떠한 접착, 분자 또는 수소 결합 없이 마이크로섬유 및 이차 섬유 물질에 의해 형성될 수 있다. 이 물질은 처음에 멜트블로운 마이크로섬유를 함유하는 일차 공기 스트림을 형성하고, 이차 섬유 물질을 함유하는 이차 공기 스트림을 형성하고, 와류 조건 하에서 일차 스트림 및 이차 스트림을 합쳐서 마이크로섬유 및 이차 섬유 물질의 철저한 혼합물을 함유하는 통합된 공기 스트림을 형성하고, 이어서, 통합된 공기 스트림을 형성 표면 상으로 안내하여 직물 유사 물질을 공기 형성함으로써 형성된다. 마이크로섬유는 그것이 공기 중에서 펄프 섬유와 와류에 의해 혼합될 때 승온에서 부드러운 초기 상태이다.
일부 실시양태에서는 웹 (10)이 세정, 살균, 소독 등을 위한 액체 용액을 함유하기 때문에, 웹 (10)이 "젖은" 또는 "미리 적신" 닦개로 이용될 수 있다. 특별한 액체 용액이 중요하지는 않고, 크르지식(Krzysik) 등의 미국 특허 제6,440,437호; 아문드손(Amundson) 등의 미국 특허 제6,028,018호, 콜레(Cole)의 미국 특허 제5,888,524호, 윈(Win) 등의 미국 특허 제5,667,635호, 및 코파즈(Kopacz) 등의 미국 특허 제5,540,332호에 더 상세히 기술되어 있고, 이 특허들은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 이용되는 액체 용액의 양은 이용되는 닦개 물질의 유형, 닦개를 보관하는 데 이용되는 용기의 유형, 세정 제제의 성질, 및 닦개의 요망되는 최종 용도에 의존할 수 있다. 일반적으로, 각 닦개는 부직 구조의 건조 중량을 기준으로 약 150 내지 약 600 중량％, 및 바람직하게는 약 300 내지 약 500 중량％의 액체 용액을 함유한다.
방법 및 장치 설명
도면의 도 3에 대해 설명하면, 본 발명에 따르는 방향성 있게 배향된 돌기 (30)를 갖는 섬유 부직 웹 (10)을 형성하는 방법 및 장치 (130)를 나타낸다. 장치 (130)는 제1 형성 표면 (140) 및 제2 형성 표면 (150)을 포함한다. 제1 형성 표면 (140)은 웹 형성이 일어나는 영역에서는 제2 형성 표면 (150) 위에 또는 맨위에 위치한다. 도 3에서, 제1 형성 표면 (140)은 도 4에 나타낸 제1 형성 표면 (140)의 부분 도면에서도 나타낸 바와 같이 다수의 구멍 또는 호울 (142)이 형성된 유연성 매트 또는 벨트이다. 표면 (140)의 랜드 영역 (144)은 공기 투과성 또는 불투과성일 수 있지만, 제1 형성 표면 (140) 및 제2 형성 표면 (150) 아래에 위치하는 진공 보조 장치 (160)에 의해 야기되는 호울 (142)을 통한 흡인 효과를 증가시키기 위해서는 랜드 영역 (144)이 공기 투과성이 아닌 것이 바람직하다.
고무화된 매트 또는 무단 벨트가 제1 형성 표면 (140)으로서 특히 잘 기능한다는 것이 발견되었다. 이러한 매트는 에프.엔.쉐퍼드 앤드 컴퍼니(F.N. Sheppard and Company, 미국 켄터키주 얼랭거)로부터 입수가능하다. 그것은 이형 코팅으로 처리된 가황 무단 벨트이다. 벨트 물질은 내열성이고 이용되는 중합체와 상용성이 있도록 선택되어야 한다. 폴리올레핀 섬유의 경우, 우레탄 코팅이 잘 기능한다. 벨트 두께는 대표적으로 약 1.6 내지 약 5.9 ㎜의 범위이다. 아래 예에서 이용되는 벨트의 호울은 각 줄에서 호울 사이의 중심-중심 간격이 0.38 인치(9.65 ㎜)인 0.25 인치(6.35 ㎜)의 직경을 갖는 원형 호울들의 엇갈린 패턴을 갖는다. 줄 사이의 엇갈린 길이는 가장자리부터 가장자리까지 측정할 때 0.19 인치(4.83 ㎜)이다. 가공을 촉진하기 위해, 벨트는 그의 옆 가장자리에 약 2.63 인치(66.8 ㎜)의 천공되지 않은 경계를 갖는다. 아래 예에 이용되는 호울은 원형이지만, 다른 모양도 또한 이용될 수 있다. 상기 설명은 형성 표면 (140)의 한 특별한 실시양태에 대한 것임을 인식해야 한다. 웹 물질 (10) 및 돌기 (30)에 요망되는 특정 매개변수에 의존해서 다른 물질 및 치수가 이용될 수 있다. 예를 들어, 더 큰 전체 높이 (35)를 갖는 돌기 (30)가 요망되는 경우에는, 더 두꺼운 벨트 물질이 이용될 수 있다. 추가로, 웹 (10)의 최종 필요에 의존해서 호울 (142)의 간격 및 호울 (142)의 모양이 달라질 수 있다.
제1 형성 표면 (140)은 도 3에서는 간단하게 하기 위해 하나 이상의 구동 롤 (146)로 나타낸 통상적인 구동 어셈블리에 의해 구동된다. 구동 롤 (146)은 제1 형성 표면 (140)이 도 3에서 화살표 (148)로 나타낸 제1 방향 (148)으로 제1 속도고 이동하게 한다. 이러한 구동 시스템은 당 업계 통상의 기술을 가진 자에게 잘 알려져 있다.
제2 형성 표면 (150)은 제1 형성 표면 (140) 아래에 위치하고, 진공 보조 장치 (160)가 섬유 부직 웹 (10)의 섬유를 호울 (142) 안으로 아래로 끌어들여서 제2 형성 표면 (150)의 상부 표면 (152)과 적어도 부분적으로 접촉시키는 것을 가능하게 하기 위해서 공기 투과성이다. 제2 형성 표면 (150)은 간단하게 하기 위해 하나 이상의 구동 롤 (156)로 나타낸 그 자체 구동 어셈블리에 의해 구동되는 것이 바람직하다. 구동 롤 또는 롤들 (156)은 제2 형성 표면이 동일한 제1 방향 (148)으로, 하지만 제2 속도로 이동하게 하고, 이 때문에 제1 형성 표면 (140)과 제2 형성 표면 (150) 사이에 속도 차이가 야기된다. 다시, 이러한 구동 시스템은 당 업계 통상의 기술을 가진 자에게 잘 알려져 있다.
대표적으로, 제2 형성 표면 (150)은 알바니 인터내셔날 컴퍼니(Albany International Company, 미국 뉴햄프셔 로체스터)로부터 입수가능한 직조된 와이어 메쉬 구조이다. 와이어 메쉬에서 와이어의 간격은 다양할 수 있지만, 진공 보조 장치 (160)가 충분한 진공을 끌어당기는 것을 허용하도록 충분히 개방되어야 한다. 알바니 인터내셔날 코.(미국 뉴햄프셔주 로체스터)에서 제조한 형성 와이어 폼테크(FORMTECH)™ 6이 이 와이어 짜임 기하학적 구조 형성 표면의 전형적인 예이다. 이러한 와이어는 약 6 스트랜드 x 6 스트랜드/in2(약 2.4 x 2.4 스트랜드/㎠)의 "메쉬 카운트"를 가지고, 결과적으로 약 36 개 구멍 또는 "호울"/in2(약 5.6 개/㎠)을 갖는다. 폼테크™ 6 와이어는 폴리에스테르로부터 제조되고, 약 1 ㎜의 날실 직경, 약 1.07 ㎜의 슈트(shute) 직경, 약 41.8 ㎥/분(1475 ft3/분)의 공칭 공기 투과도, 약 0.2 ㎝(0.08 인치)의 공칭 캘리퍼 및 약 51％의 개방 영역을 갖는다. 알바니 인터내셔날 코.로부터 입수가능한 또 다른 전형적인 형성 표면은 약 10 스트랜드 x 10 스트랜드/in2(약 4 x 4 스트랜드/㎠)의 메쉬 카운트를 가지고, 결과적으로 약 100 개의 구멍 또는 "호울"/in2(약 15.5 개/㎠)을 갖는 형성 와이어 폼테크™ 10이다. 게다가, 또 다른 적당한 형성 와이어는 알바니 인터내셔날 코.로부터 입수가능한 47％의 개방 영역을 갖는 폼테크™ 8이다. 물론, 다른 형성 와이어 및 표면(예를 들어, 드럼, 플레이트 등)이 이용될 수 있다. 또한, 표면 변화는 번갈아 나타나는 짜임 패턴, 번갈아 나타나는 스트랜드 치수, 이형 코팅(예를 들어, 실리콘, 불소화학물질 등), 정적 소산 처리 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 게다가, 이용될 수 있는 다른 적당한 유공 표면은 던바(Dunbar) 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0049153호에 기술되어 있고, 이 문헌은 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
앞에서 언급한 바와 같이, 섬유 부직 웹 (10)은 많은 섬유 구조, 예컨대 코폼 물질, 카디드 스테이플 섬유, 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹 및 다른 섬유 웹 형성 방법으로부터 형성될 수 있다. 가장 중요한 측면은 제1 형성 표면 (140)의 상부 표면 (147) 상의 섬유를 그것이 제2 형성 표면 (150)의 상부 표면 (152)과 접촉하도록 호울 (142) 안으로 아래로 끌어들일 수 있고 이렇게 함으로써 두 형성 표면 사이의 속도 차이 때문에 돌기 (30)가 편향될 수 있고 제1 형성 표면 (140)의 제1 움직임 방향 (148)에 대해 균일한 방향성 있는 배향을 취할 수 있게 하는 것이다.
도 3에서, 섬유 부직 웹 (10)은 멜트블로운 섬유 및 목재 펄프 섬유의 혼합물인 코폼 물질로부터 형성된다. 형성 장치 (170), 이 경우에는 코폼 장치 (170)는 펄프 섬유의 중앙 공급원 (172) 및 2 개의 멜트블로운 다이 (174)를 포함하고, 두 멜트블로운 다이가 함께 멜트블로운 섬유를 생성하고, 이 멜트블로운 섬유가 펄프 섬유와 혼합하여 코폼 믹스 (176)를 형성하고, 코폼 믹스가 제1 형성 표면 (140)의 상부 표면 (147) 상으로 아래로 퇴적된다. 제1 형성 표면 (140)이 제1 방향 (148)으로 제1 속도로 움직일 때, 코폼 믹스 (176)가 진공 (160)과 마주치고, 퇴적력과 함께 진공 (160)이 코폼 섬유 믹스 (176)의 일부를 제1 형성 표면 (140)의 구멍 (142) 안으로 아래로 끌어들여서 돌기 (30)를 형성한다. 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)의 맨위에 위치한다는 사실 때문에, 제1 형성 표면 (140)의 구멍 (142)을 통하는 돌기 (30)의 섬유는 제2 형성 표면 (150)의 상부 표면 (152)과 접촉하지만, 진공 (160) 안으로 아래로 끌려들어가는 것은 방지된다. 특히 더 높은 선속도 또는 더 높은 기초 중량이 이용될 때는 멜트블로운 섬유 공급부 및 이차 섬유 공급부의 다른 구성 뿐만 아니라 코폼 또는 다른 섬유 구조의 다수의 뱅크도 이용될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이러한 코폼 기술의 일부 예는 앤더슨 등의 미국 특허 제4,100,324호, 조저 등의 미국 특허 제5,350,624호, 및 조저 등의 미국 특허 제5,508,102호, 뿐만 아니라 켁(Keck) 등의 미국 특허 출원 공개 제2003/0200991호 및 던바 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0049153호에 게재되어 있고, 이들 문헌은 모두가 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
두 형성 표면 (140) 및 (150) 사이의 속도 차이 및 제2 형성 표면 (150)과 접촉하는 돌기 (30)의 섬유의 마찰 맞물림의 결과로, 대칭적으로 형성된 돌기 (30)가 동일 방향으로 균일하게 편향되기 시작한다. 도 3의 실시양태에서, 제1 형성 표면 (140)의 제1 속도는 제2 형성 표면 (150)의 제2 속도보다 느리다. 따라서, 결과적으로 얻는 섬유 부직 웹 (10)이 감기 롤 (180)에 권취될 때, 돌기 (30)의 머리 부분 (50)이 앞쪽으로 편향되어 도 3의 방법의 왼쪽에 개략적으로 나타낸 바와 같이 앞쪽 후크 (33)를 형성한다. 별법으로, 속도 차이가 제2 형성 표면 (150)의 제2 속도가 제1 형성 표면 (140)의 제1 속도보다 느리도록 하는 것인 경우에는, 웹 (10)이 감기 롤 (180)에 권취될 때 섬유 웹 (10)의 돌기 (30)가 반대 방향(즉, 도 3의 화살표 (148)의 방향의 반대)으로 편향될 것이다. 두 속도 구성 각각에서, 돌기 (30)의 방향성 있는 굽힘의 정도는 두 형성 표면 (140)과 (150) 사이의 속도 차이에 의해 부분적으로 조절될 수 있다.
도면의 도 3에 나타낸 방법 및 장치의 실시양태에서, 제1 형성 표면 (140) 및 제2 형성 표면 (150)은 각각 서로 개별적으로 구동되고, 따라서 독립된 구동 시스템이 개별적으로 조절되어서 속도 차이 및 따라서 웹 (10)의 돌기 (30)의 편향 또는 배향의 양을 변화시킬 수 있다. 나타내지 않은 다른 실시양태는 두 형성 표면 중 하나를 구동시키고 다른 하나 (140 또는 150)를 구동시키지 않고, 두 형성 표면의 마찰 맞물림이 다른 표면을 구동시키도록 두 형성 표면이 서로 접촉하는 것을 허용하는 것이다. 구동되지 않는 표면을 구동시키기에 충분한 마찰이 두 표면 사이에 있지만 또한 구동되지 않는 표면이 구동되는 표면과 상이한 속도로 이동하게 하는 충분한 미끄럼이 있어서 웹 (10)에서 돌기 (30)를 편향시키거나 또는 배향시키는 데 필요한 동일한 효과를 생성한다는 것이 발견되었다. 이와 관련해서, 일반적으로, 제2 형성 표면 (150)을 구동시키고 제1 형성 표면 (140)을 구동시키지 않는 것이 가장 잘 기능한다는 것이 발견되었다. 추가로, 롤러 (146) 및 (156)를 조정함으로써, 두 표면 (140) 및 (150)의 틈의 양(틈이 있는 경우) 및 따라서 마찰 맞물림을 조정하여 두 표면 사이의 맞물림 및 끌림의 양을 조절할 수 있다.
두 형성 표면 (140) 및 (150)의 선속도는 섬유 웹 (10)을 형성하는 데 이용되는 물질, 필요한 기초 중량, 사용되는 진공의 양 및 코폼 웹을 포함한 이러한 웹의 형성과 흔히 관련되는 다른 매개변수에 의존해서 변할 것이다. 본원에 기술된 기초 중량에 대해서, 일반적으로 선속도는 약 30 m/분(100 ft/분) 내지 약 600 m/분(2000 ft/분), 바람직하게는 약 90 m/분(300 ft/분) 및 약 378 m/분(1240 ft/분) 및 더 바람직하게는 약 198 m/분(650 ft/분) 내지 약 304 m/분(1000 ft/분)의 범위일 것이다.
코폼 방법에 이용되는 멜트블로운 섬유는 일단 웹 (10)이 형성될 때 돌기 (30)의 배향을 유지하는 데 도움을 준다. 멜트블로운 섬유는 상대적으로 느린 속도로 결정화하기 때문에 멜트블로운 섬유는 제1 형성 표면 (140) 및 제2 형성 표면 (150) 상에 퇴적될 때 부드러울 것이라고 믿는다. 따라서, 제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이의 속도 차이가 돌기 (30)의 머리 부분 (50)에 끌림을 생성하고, 이것은 웹 (10)이 형성 표면들로부터 제거될 때까지 배향된 형태로 굳어진다. 섬유가 결정화한 후, 그 다음, 섬유는 모양이 잡히고 배향을 유지할 수 있다.
배향 정도는 제1 형성 표면 (140)과 제2 형성 표면 (150) 사이의 속도 차이의 양 및 따라서, 제1 형성 표면 (140)이 도 3에서 "D1"이라고 표시된 제1 위치 (141)와 제2 위치 (145) 사이의 거리를 이동하는 데 걸리는 규정된 양의 시간 내에 한 형성 표면이 다른 한 형성 표면에 비해서 이동한 거리의 양을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 이동되는 거리와 관련해서, 돌기 (30)를 형성하기 위해서는, 제1 형성 표면 (140) 및 제2 형성 표면 (150) 중 하나가 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면 중 다른 하나보다 약 2 인치(51 ㎜) 내지 약 6 인치 (152 ㎜), 더 바람직하게는 약 3 인치(76 ㎜) 내지 약 5 인치(127 ㎜), 및 더 바람직하게는 약 4 인치(102 ㎜) 내지 약 5 인치(127 ㎜)의 본원에서 정의된 거리 "y"를 더 이동하게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 또한, 특별한 최종 용도, 및 예를 들어, 이용되는 중합체 및 섬유, 퇴적 속도, 제1 형성 표면의 호울의 크기, 형성 표면 상에서 웹의 체류 시간, 형성 표면들 사이의 틈(있는 경우), 및 형성 표면 상으로 섬유를 아래로 끌어들이는 데 이용되는 진공의 양 같은 다른 매개변수의 변동에 의존해서, 이 범위 밖의 속도 및 거리 차이도 이용될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
본원에 기술된 용도의 경우, 돌기는 대표적으로 약 0.25 ㎜(0.01 인치) 내지 적어도 약 9 ㎜(0.35 인치), 및 일부 실시양태에서는, 약 0.5 ㎜(0.02 인치) 내지 약 3 ㎜(0.12 인치)의 범위의 전체 높이 (35)를 가질 것이다. 일반적으로 말하면, 돌기 (30)는 섬유로 채워지고, 따라서 닦기 및 문지르기에 유용한 바람직한 탄력성을 갖는다.
제품 응용
본 발명에 따르는 웹 (10)의 이점 중 하나는 그것이 물질이 접촉하거나 또는 맞물리는 방향에 의존해서 두 가지 상이한 미감을 갖는다는 것이다. 돌기 (30)의 균일한 배향 때문에, 사람이 촉감으로 인지할 수 있는 냅이 웹의 상부 표면 (12)에 생성된다. 물질이 한 방향으로 비비거나 또는 맞물리는 경우, 그것은 반대 방향으로 비비거나 또는 맞물리는 경우보다 더 거친 느낌을 갖는다. 이것은 튀어나온 가장자리 (64)가 맞물림 과정에서 앞 가장자리인 경우에 적용된다. 반대로, 튀어나온 가장자리 (64)가 맞물림 과정에서 뒤 가장자리일 때는 웹 (10)이 더 매끈한 느낌을 갖는다.
섬유 부직 웹 (10)은 폭넓고 다양한 용품 및 용도에 이용될 수 있다. 예를 들어, 웹은 물 또는 다른 유체를 흡수할 수 있는 "흡수 용품"에 포함될 수 있다. 일부 흡수 용품의 예는 개인 위생 흡수 용품, 예컨대 기저귀, 배변연습용 팬츠, 흡수 언더팬츠, 실금자용 용품, 여성용 위생 제품(예를 들어, 생리대), 수영복, 아기용 닦개, 장갑 닦개 등; 의료용 흡수 용품, 예컨대 가먼트, 개창술 물질, 언더패드, 침대패드, 붕대, 흡수 드레이프, 및 의료용 닦개; 음식 서비스 닦개; 의류 용품; 파우치 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 다른 응용은 젖은 및 건조한 얼굴 및 화장용 닦개, 뿐만 아니라 개별 시트로서 및 세정 도구, 예컨대 대걸레 및 다른 손을 사용하는 세정 도구의 일회용 부착물로서의 가정용 세정 닦개를 포함한다. 이러한 용품을 형성하는 데 적당한 물질 및 방법은 당 업계 숙련자에게 잘 알려져 있다.
개인 위생 흡수 용품은 대표적으로 본 발명의 웹 (10)을 이용할 수 있는 일부 핵심적인 성분을 갖는다. 도 8에 대해 설명하면, 기본적인 기저귀 디자인 (200)을 나타낸다. 대표적으로, 이러한 제품 (200)은 신체측 라이너 또는 피부 접촉 물질 (202), 배면시트라고도 불리는 가먼트 대향 물질 또는 시트 (204) 및 신체측 라이너 (202)와 가먼트 대향 시트 (204) 사이에 배치되는 흡수 코어 (206)를 포함할 것이다. 또한, 제품이 신체측 라이너 (202)와 흡수 코어 (206) 사이에 배치되는 서지층 또는 이송층이라고 흔히 불리는 임의의 층 (208)을 갖는 것도 흔하다.
본 발명에 따르는 웹 (10)은 외부 표면 (202) 또는 (204) 중 하나를 포함하는 이러한 개인 위생 제품 (200)의 상기 성분들 중 어느 것 또는 모두의 전부 또는 일부로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 웹 (10)은 신체측 라이너 (202)로서 이용될 수 있고, 이 경우에는 돌기 (30)가 제품 (200)에서 신체 접촉 위치에 있도록 바깥쪽으로 향하는 것이 더 바람직하다. 또한, 적층체 (10)는 서지층 또는 이송층 (208)으로서 또는 흡수 코어 (206)로서 또는 흡수 코어 (206)의 일부로서 이용될 수 있다. 마지막으로, 웹 (10)은 가먼트 대향 시트 (204)의 가장 바깥 면으로 이용될 수 있고, 이 경우에는 액체 불투과성 필름 또는 다른 물질(나타내지 않음)을 웹 (10)의 하부 표면 (14)에 부착하는 것이 바람직할 수 있다.
실시예
다음 실시예에서, 실시예 1 및 2는 본 발명의 방법 및 섬유 부직 웹 (10)의 두 실시양태에 관한 구체적인 정보를 제공하는 반면, 비교예 1은 유사하지만 돌기의 방향성 있는 배향이 일어나지 않는 방법 및 결과적으로 얻는 섬유 부직 웹을 기술한다. 세 실시예 모두에서, 멜트블로운 섬유의 제조에 이용되는 중합체 조성물은 동일하고, 다음과 같다:
Figure pct00001
85 중량％의 메토센 MF650X, 0.91 g/㎤의 밀도 및 1200 g/10분(230 ℃, 2.16 ㎏)의 용융 유속을 갖는 프로필렌 단일중합체, 바젤 폴리올레핀즈(Basell Polyolefins)로부터 입수가능함.
Figure pct00002
15 중량％의 비스타맥스(Vistamaxx) 2330, 0.868 g/㎤의 밀도 및 290 g/10분(230 ℃, 2.16 ㎏)의 용융 유속을 갖는 프로필렌/에틸렌 공중합체, 엑손모빌 코프.(ExxonMobil Corp)로부터 입수가능함.
또한, 세 실시예 모두에서, 펄프 섬유는 웨이어하우저 코.(미국 워싱턴주 페더럴 웨이)로부터 "CF-405"라는 명칭으로 얻은 완전 처리된 남부 연질목재 펄프였다.
제1 형성 표면 (140)과 제2 형성 표면 (150) 사이의 이동한 거리의 차이 및 따라서, 웹 (10)의 돌기 (30)의 방향성 있는 배향의 정도를 계산하기 위해, 규정된 거리에서 두 형성 표면 (140) 및 (150)의 이동의 차이를 측정해야 한다. 아래 실시예에서 이 측정을 하는 데 이용되는 거리는 제1 형성 표면 (140) 상의 제1 레이 다운(lay down) 지점 (141)과 제1 형성 표면 (140) 상의 제2 감기 지점 (145) 사이의 거리였다. 도 3을 참조한다. 제1 레이 다운 지점의 위치(제1 위치 (141))는 장치 (170)의 다이 팁 또는 다른 퇴적 기구 (172)의 가장 중앙에 있는 세트 아래에 있어야 한다. 감기 지점의 위치(제2 위치 (145))는 일반적으로 섬유 부직 웹 (10)의 돌기 (30)의 머리 (50)가 제2 형성 표면 (150)의 상부 표면 (152)과 더 이상 접촉하지 않는 지점이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 위치 (141)와 제2 위치 (145) 사이의 거리를 거리 "D1"이라고 부른다. 제1 형성 표면 (140)이 거리 D1을 이동하는 데 걸리는 시간 내에서, 제2 형성 표면 (150)은 상이한 거리 "D2"를 이동할 것이고, D2는 각 형성 표면의 속도에 의존해서 D1보다 길거나 또는 짧을 수 있다. 이것은 두 형성 표면의 속도 차이에 의존하는 가변 거리이기 때문에, 도 3에는 D2를 나타내지 않는다.
도면의 도 3에 대해 다시 설명하면, 1쌍의 표지물, 즉, 제1 표지물 (141a) 및 제2 표지물 (141b)을 장치 (170)로부터 섬유 퇴적 지점 바로 아래의 제1 위치 (141)에서 위에 있는 형성 표면 (140) 및 아래에 있는 형성 표면 (150) 각각에 만든다. 하나 초과의 형성 뱅크가 이용되고 있는 경우에는, 지점 (141)이 감기 롤 (180)로부터 가장 먼 형성 뱅크와 일치하게 하는 것이 바람직하다. 표지물 (141a) 및 (141b)은 서로 수직 정렬되어야 하고 제1 위치 (141) 표지물과 수직 정렬되어야 한다. 제1 위치 (141)의 표지물은 제2 위치 (145) 표지물과 마찬가지로 전체 장치 (130)에 대해 고정된 위치에 있어야 하며, 그 이유는 이것들이 아래에 제시된 계산 및 일정 거리 D1을 위한 두 고정 기준점이기 때문이다.
표지물 (141),(141a),(141b) 및 (145)을 형성하는 데는 잉크, 페인트, 테이프, 기계적 및 전자적 표지물을 포함해서 많은 물질이 이용될 수 있다. 형성 표면 (140) 및 (150)의 속도에 의존해서, 표지물은 육안으로 보일 수 있고, 표지물들의 상대 위치의 변화는 자 또는 유사 기구로 측정될 수 있다. 별법으로, 표지물은 전자, 사진 및/또는 다른 영상화 및 감지 기구로 추적될 수 있는 성분(예컨대 반사 표면 또는 디지털/전자 전송기 또는 센서)을 함유할 수 있다.
두 형성 표면 (140) 및 (150)이 제1 위치 (141)와 제2 위치 (145) 사이에서 이동한 거리의 차이를 계산하는 방법을 나타내기 위한 목적으로, 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 더 빠르게 움직이고 있다고 가정한다. (이 계산은 또한 반대 시나리오에도 타당하다.) 앞에서 언급한 바와 같이, 제1 위치 (141)와 제2 위치 (145) 사이의 거리 D1은 기지의 정해진 거리이다. 거리 D2는 제1 형성 표면 (140)이 거리 D1을 움직인 시간 "t"(즉, 제1 표지물 (141a)이 제1 위치 (141)와 제2 위치 (145) 사이를 이동하는 데 걸리는 시간) 내에 제2 형성 표면 (150)이 이동한 거리(제2 표지물 (141b)에 의해 추적됨)이다. 동일한 양의 시간 "t" 내에 제2 형성 표면 (150)이 이동한 거리와 비교한 제1 형성 표면 (140) 및 따라서 제1 표지물 (141a)이 이동한 거리 차이 "y"는 방정식 y = D1 - D2와 같다. 추가로, "S1"은 제1 형성 표면 (140)의 속도이고, "S2"는 제2 형성 표면 (150)의 속도이다. 또한, t = D1/S1 및 t = D2/S2. 따라서, 상기 방정식에서 같은 값을 치환하면:
t = (D2/S2) = (D1 - y)/S2)이고, 따라서:
(D1/S1) = [(D1-y)/S2]이고, y에 대해 풀면:
y = D1 x [1 - (S2/S1)]
따라서, 이 방법에서 다른 한 형성 표면에 비해서 한 형성 표면이 이동한 거리의 차이는 거리 D1 및 두 형성 표면이 이동하는 속도(S1 및 S2)의 비 둘 모두에 의존한다. 이와 관련해서, S1이 S2보다 클 때(즉, 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 더 빠르게 이동하고 있을 때)는 "y"는 양수일 것이고, S1이 S2보다 작을 때(즉, 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 더 느리게 이동할 때)는 "y"는 음수일 것이다. 따라서, "y"의 절대값을 이용해야 한다.
상기 내용에서 볼 때 및 하기 예에서 볼 때, 본원에서 정의된 거리 차이 "y"는 대표적으로 약 2 인치(51 ㎜) 내지 약 6 인치(152 ㎜), 별법으로 약 3 인치(76 ㎜) 내지 약 5 인치(127 ㎜), 및 훨씬 더 나아가서, 약 4 인치(102 ㎜) 내지 약 5 인치(127 ㎜)일 것이다.
실시예 1
위에서 기술되고 도 3 및 4에 나타낸, 각 뱅크가 2 개의 가열된 멜트블로운 섬유 스트림 및 1 개의 섬유화된 펄프 섬유 스트림으로 이루어진 2-뱅크 방법에 의해 코폼 웹을 형성하였다. 도 3에서는 단 하나의 뱅크 장치 (170)를 나타내지만 아래 예에서는 2 개의 뱅크를 이용했다는 점을 주목한다.
제1 뱅크(즉, 제1 형성 표면 (140)의 상부 표면 (147) 상에 직접 섬유를 퇴적시키는 뱅크)에서는, 각 스트림의 폴리프로필렌을 2.73 ㎏ 내지 2.95 ㎏의 중합체/2.54 ㎝의 다이 팁 폭/h(5.0 내지 5.5 파운드의 중합체/1 인치의 다이 팁 폭/h)의 속도로 각 멜트블로운 다이에 공급하였다. 멜트블로운 다이를 팁이 펄프 노즐 중심선으로부터 수평으로 25.4 ㎝(10 인치)에 및 제1 형성 표면 (140) 위로 25.4 ㎝(10 인치)에 있도록 위치시켰다. 그것들을 수평으로부터 80°의 각으로 펄프 노즐을 향하여 안쪽으로 기울였다. 펄프 노즐은 제1 형성 표면 위로 15.24 ㎝(6 인치)에 있었다. 펄프를 6.4 ㎏/2.54 ㎝의 펄프 노즐 폭/h(14 파운드/1 인치의 펄프 노즐 폭/h)의 속도로 전달하였다.
제2 뱅크(즉, 제1 뱅크에 의해 형성된 웹 위에 섬유를 퇴적시키는 뱅크)에서는, 각 스트림의 폴리프로필렌을 2.27 ㎏의 중합체/2.54 ㎝의 다이 팁 폭/h(5.0 파운드의 중합체/1 인치의 다이 팁 폭/h)의 속도로 각 멜트블로운 다이에 공급하였다. 멜트블로운 다이를 팁이 펄프 노즐 중심선으로부터 수평으로 17.8 ㎝(7 인치)에 및 제1 형성 표면 (140) 위로 17.8 ㎝(7 인치)에 있도록 위치시켰다. 그것들을 수평으로부터 50°의 각으로 펄프 노즐을 향하여 안쪽으로 기울였다. 펄프 노즐은 제1 형성 표면 (140) 위로 24.1 ㎝(9.5 인치)에 있었다. 펄프를 2.3 ㎏/2.54 ㎝의 펄프 노즐 폭/h(5 파운드/1 인치의 펄프 노즐 폭/h)의 속도로 전달하였다.
전체적으로, 결과적으로 얻은 섬유 웹은 중량 퍼센트 기준으로 약 52 ％의 멜트블로운 섬유 함량 및 약 48 ％의 펄프 섬유 함량을 가졌다. 제2 형성 표면 (150)은 일렉트라테크(ELECTRATECH)™ 56(알바니 인터내셔널 코.) 형성 와이어였다. 돌기 (30)를 생성하기 위해, 제1 형성 표면 (140)은 약 2.65 ㎜(0.10 인치)의 두께를 가지고 도면의 도 4에 나타낸 것과 유사한 패턴으로 배열된 6.35 ㎜(0.25 인치) 직경 원형 호울 (142)을 함유하는 고무 매트였다. 기계 방향 및 교차 방향 둘 모두에서 중심부터 중심까지 호울 (142)의 간격은 9.53 ㎜(0.375 인치)였다. 진공 박스 (160)는 섬유의 퇴적 및 웹의 형성에 도움을 주기 위해 제2 형성 표면 (150) 아래에 위치시켰고, 제1 뱅크로부터의 섬유 혼합물을 제1 형성 표면 (140)의 호울 (142) 안으로 끌어들이기에 충분한 진공 수준으로 설정하였다. 또한, 진공 수준은 제1 형성 표면 (140)의 호울 (142)에 들어간 섬유의 일부를 제2 형성 표면 (150)과 접촉하게 끌어들이기에 충분하였다. 제2 형성 표면 (150)은 구동 롤(4 개의 롤 (156) 중 하나)에 의해 구동시켰다. 제1 형성 표면 (140)은 제2 형성 표면 (150)과의 접촉에 의해 구동시켰고, 제2 형성 표면 (150)과 독립적으로 구동시키지 않았다. 돌기 (30)의 방향성 있는 배향을 생성하기 위해, 제1 형성 표면 (140)을 195 m/분(640 ft/분)의 제1 속도로 움직였고, 제2 형성 표면 (150)을 약 194 m/분(637 ft/분)의 제2 속도로 움직였다. 제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이의 속도 불일치 때문에 12.2 m(40 ft)의 거리 "D1"에서 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 5.1 ㎝(2 인치) 더 멀리 이동하였다. 따라서, 거리 차이 값 "y"은 51 ㎜였다. 결과적으로 얻은 코폼 웹 (10)은 도 1에 나타낸 것과 유사한 구성을 가졌다. 웹의 옆단면도 사진을 도 5에 나타낸다.
실시예 2
실시예 1에 관해서 위에서 기술된, 각 뱅크가 2 개의 가열된 멜트블로운 섬유 스트림 및 1 개의 섬유화된 펄프 섬유 스트림으로 이루어진 2-뱅크 방법에 의해 코폼 웹을 형성하였다.
제1 뱅크(즉, 제1 형성 표면 (140)의 상부 표면 (147) 상에 직접 섬유를 퇴적시키는 뱅크)에서는, 각 스트림의 폴리프로필렌을 2.73 ㎏ 내지 2.95 ㎏의 중합체/2.54 ㎝의 다이 팁 폭/h(6.0 내지 6.5 파운드의 중합체/1 인치의 다이 팁 폭/h)의 속도로 각 멜트블로운 다이에 공급하였다. 멜트블로운 다이를 팁이 펄프 노즐 중심선으로부터 수평으로 25.4 ㎝(10 인치)에 및 제1 형성 표면 (140) 위로 25.4 ㎝(10 인치)에 있도록 위치시켰다. 그것들을 수평으로부터 80°의 각으로 펄프 노즐을 향하여 안쪽으로 기울였다. 펄프 노즐은 제1 형성 표면 (140) 위로 15.2 ㎝(6 인치)에 있었다. 펄프를 13.6 ㎏/2.54 ㎝의 펄프 노즐 폭/h(30 파운드/1 인치의 펄프 노즐 폭/h)의 속도로 전달하였다.
제2 뱅크(즉, 제1 뱅크에 의해 형성된 웹 위에 섬유를 퇴적시키는 뱅크)에서는, 각 스트림의 폴리프로필렌을 2.3 ㎏의 중합체/2.54 ㎝의 다이 팁 폭/h(5.0 파운드의 중합체/1 인치의 다이 팁 폭/h)의 속도로 각 멜트블로운 다이에 공급하였다. 멜트블로운 다이를 팁이 펄프 노즐 중심선으로부터 수평으로 17.8 ㎝(7 인치)에 및 제1 형성 표면 (140) 위로 17.8 ㎝(7 인치)에 있도록 위치시켰다. 그것들을 수평으로부터 50°의 각으로 펄프 노즐을 향하여 안쪽으로 기울였다. 펄프 노즐은 제1 형성 표면 (140) 위로 24.1 ㎝(9.5 인치)에 있었다. 펄프를 2.3 ㎏/2.54 ㎝의 펄프 노즐 폭/h(5 파운드/1 인치의 펄프 노즐 폭/h)의 속도로 전달하였다.
전체적으로, 결과적으로 얻은 섬유 웹은 중량 퍼센트 기준으로 약 39 ％의 멜트블로운 섬유 함량 및 약 61 ％의 펄프 섬유 함량을 가졌다. 돌기 (30)의 방향성 있는 배향을 생성하기 위해, 제1 형성 표면 (140)을 285 m/분(935 ft/분)의 제1 속도로 움직였고, 제2 형성 표면 (150)을 약 281 m/분(923 ft/분)의 제2 속도로 움직였다. 제1 형성 표면과 제2 형성 표면 사이의 속도 불일치 때문에 12.2 m(40 ft)의 거리 "D1"에서 제1 형성 표면 (140)이 제2 형성 표면 (150)보다 15.2 ㎝(6 인치) 더 멀리 이동하였다. 따라서, 거리 차이 값 "y"은 152 ㎜였다. 결과적으로 얻은 코폼 웹 (10)은 도 1에 나타낸 것과 유사한 구성을 가졌다. 웹의 옆단면도 사진을 도 6에 나타낸다.
비교예 1
비교예 1은 제1 형성 표면 (140)과 제2 형성 표면 (150) 사이에 속도 차이 없이 실시하였다. 제1 형성 표면 및 제2 형성 표면은 독립적으로, 하지만 약 195 m/분(640 ft/분)의 동일한 속도로 구동시켰다. 결과적으로, 돌기의 방향성 있는 배향이 달성되지 않았고, 튀어나온 영역이 생성되지 않았다. 게다가, 두 형성 표면 사이에 속도 차이가 없기 때문에 거리 차이 값 "y"은 0 ㎜였다.
코폼 웹은 각 뱅크가 위에서 기술되고 도 3 및 4에 나타낸 2 개의 가열된 멜트블로운 섬유 스트림 및 1 개의 섬유화된 펄프 섬유 스트림으로 이루어지는 2-뱅크 방법에 의해 형성하였다. 멜트블로운 섬유 및 펄프의 형성 조건 및 전달 속도는 실시예 1과 동일하였고, 그 결과로 중량 백분율에 기초하여 약 52 ％의 멜트블로운 섬유 함량 및 약 48 ％의 펄프 섬유 함량을 갖는 섬유 웹을 얻었다. 웹의 옆단면도 사진을 도 7에 나타낸다.
도 5, 6 및 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 속도 차이 및 따라서, 제2 형성 표면 (150)에 비해서 제1 형성 표면 (140)이 이동한 거리의 차이 때문에, 섬유 부직 웹 (10)에 일련의 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기 (30)가 형성될 수 있었다. 도 5 및 6을 참조한다. 속도 차이 및/또는 돌기 (30)의 머리 부분 (50)과 제2 형성 표면 (150)의 상부 표면 (152) 사이의 불충분한 접촉이 없으면, 방향성 있는 배향이 일어나지 않는다. 또한, 도 5 및 6의 물질의 비교에서 (실시예 1과 비교해서 실시예 2에서) 섬유 레이 다운과 웹 감기 사이에서 두 형성 표면의 증가된 속도 차이 및 이동 거리 차이로 돌기 (30)에 대해서 더 큰 방향성 있는 배향 및 튀어나옴이 달성될 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명을 그의 특정 실시양태에 관해서 상세히 기술하였지만, 상기 내용을 이해할 때 당 업계 숙련자는 이들 실시양태의 변경, 변화 및 동등물을 쉽게 생각해낼 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그의 동등물의 범위로서 평가되어야 한다.

Claims (18)

  1. 다수의 개구를 안에 형성하는 제1 형성 표면을 제공하고,
    공기 투과성인 제2 형성 표면을 제공하고,
    상기 제2 형성 표면 맨위에 상기 제1 형성 표면을 씌우고,
    상기 제1 형성 표면을 제1 방향으로 제1 속도로 이동하게 하고,
    상기 제2 형성 표면을 상기 제1 방향으로 제2 속도로 이동하게 하여 상기 제1 형성 표면과 상기 제2 형성 표면 사이에 속도 차이를 일으키고,
    다수의 섬유를 상기 제1 형성 표면 상에 퇴적시켜 섬유 부직 웹을 형성하고,
    상기 다수의 섬유 중 일부를 상기 제1 형성 표면의 상기 개구를 통해 연장되게 하여 상기 제2 형성 표면과 접촉하게 해서 상기 섬유 부직 웹에 다수의 섬유 돌기를 형성하고, 상기 속도 차이 때문에 상기 돌기가 상기 제1 형성 표면의 제1 이동 방향에 대해 균일한 방향성 있는 배향을 가지고,
    상기 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 상기 섬유 부직 웹을 상기 제1 형성 표면으로부터 제거하는 것
    을 포함하는, 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹을 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 형성 표면의 상기 제1 형성 표면 반대쪽에서 상기 제2 형성 표면 아래에 진공원을 제공하여 상기 제1 형성 표면의 상기 개구를 통한 상기 섬유의 움직임을 돕고 상기 제2 형성 표면과 접촉시키는 것을 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면을 약 51 ㎜(2 인치) 내지 약 152 ㎜(6 인치)의 본원에서 정의되는 거리 차이 "y"로 이동하게 하는 것을 더 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면 중 하나를 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면 중 다른 하나와의 마찰 맞물림에 의해 구동시키는 것을 더 포함하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1 형성 표면을 상기 제2 형성 표면과 독립적으로 상기 제1 방향으로 구동시키는 것을 더 포함하는 방법.
  6. 제1 방향으로 제1 속도로 움직일 수 있는, 다수의 개구를 안에 형성하는 제1 형성 표면,
    상기 제1 형성 표면 아래에 위치하고 상기 제1 속도와 상이한 제2 속도로 제1 방향으로 움직일 수 있고 공기 투과성인 제2 형성 표면,
    상기 제1 형성 표면의 상기 제2 형성 표면 반대쪽 표면 위에 위치하고 그 표면으로부터 거리를 둔 섬유 퇴적 장치, 및
    상기 제2 형성 표면의 상기 제1 형성 표면 반대쪽에서 상기 제2 형성 표면 아래에 위치하는 진공 보조 장치
    를 포함하는, 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기를 갖는 섬유 부직 웹을 형성하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 섬유 퇴적 장치가 코폼 장치인 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면이 서로 마찰에 의해 맞물리고, 상기 제1 형성 표면과 상기 제2 형성 표면 사이의 상기 마찰 맞물림으로 인해 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면 중 하나가 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면 중 다른 하나에 의해 구동되는 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 형성 표면 및 상기 제2 형성 표면이 서로 개별적으로 상기 제1 방향으로 구동되는 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제1 형성 표면이 유연성(flexible) 벨트를 포함하고, 이 벨트는 그 안에 그를 통해 연장되는 다수의 호울(hole)을 형성하며, 상기 다수의 호울은 상기 벨트에서 랜드 영역에 의해 이격되고, 상기 랜드 영역은 상기 섬유 퇴적 장치로부터 나오는 공기에 불투과성인 장치.
  11. 상부 표면, 반대쪽 하부 표면, 길이, 폭 및 두께, 및
    웹의 상기 상부 표면으로부터 나오는 다수의 균일하게 방향성 있게 배향된 돌기
    를 갖는 섬유 부직 웹.
  12. 제11항에 있어서, 상기 돌기 때문에 상기 상부 표면에 냅(knap)을 가짐으로써 그것이 반대 방향과 대조적으로 한 방향에서는 맞물릴 때 촉감이 더 매끄러운 섬유 부직 웹.
  13. 제11항에 있어서, 상기 각 돌기가 상기 웹의 상기 상부 표면에 의해 형성되는 평면에 일반적으로 수직인 수직축을 갖는 밑부분 및 상기 밑부분에 연결된 머리 부분을 가지고, 상기 수직축은 상기 밑부분이 상기 수직축의 양쪽에서 동등하게 이격되는 횡방향 치수를 갖도록 하는 상기 밑부분의 위치에 위치하고, 상기 돌기의 상기 머리 부분은 상기 밑부분 및 상기 수직축에 대해 비대칭적으로 위치하여 상기 머리 부분이 상기 수직축에 대해서 편향된 횡방향 치수를 가져서 상기 머리 부분 및 상기 밑부분을 동일 위치에서 볼 때 상기 수직축의 한쪽에 상기 머리 부분이 상기 밑부분보다 더 많이 위치하는 섬유 부직 웹.
  14. 제13항에 있어서, 상기 머리 부분이 상기 밑부분에 대해 튀어나온 영역을 형성하는 섬유 부직 웹.
  15. 제11항의 섬유 부직 웹을 포함하는 닦개.
  16. 제11항의 섬유 부직 웹을 포함하는 개인 위생 흡수 용품.
  17. 신체측 라이너 및 가먼트 대향 시트를 포함하고, 상기 신체측 라이너와 상기 가먼트 대향 시트 사이에 흡수 코어가 배치되고, 상기 신체측 라이너가 제11항의 섬유 부직 웹을 포함하는 개인 위생 흡수 용품.
  18. 제17항에 있어서, 기저귀, 생리대, 어린이 배변연습용 팬츠 및 성인 실금자용 기구로 이루어지는 군으로부터 선택되는 개인 위생 흡수 용품.
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