KR20150118948A - 댐핑층 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

댐핑층은 섬유를 형성하기 위해 조합되는 다수의 실을 포함하고, 상기 실의 적어도 일부는 발포 합성사이다. 발포 및 비발포 합성사의 혼합으로 이루어지는 이러한 섬유는 상대적으로 강하고, 가볍고, 발포 재료를 더욱 효율적으로 이용하도록 할 수 있다. 발포 합성사는 추가적인 탄성 및 댐핑을 제공하는 직립하는 루프로 형성될 수 있다.

Description

댐핑층 및 제조방법{DAMPING LAYER AND METHOD OF MANUFACTURE}
본 발명은 댐핑층을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이러한 댐핑층의 다양한 변형이 알려져 있고, 이들은 종종, 예컨대 카펫 아래의 밑 깔개(underlay)로 사용된다. 공지의 댐핑층은 종종 롤 상에 판, 타일 또는 스트립의 형태로 이용 가능한 플라스틱 폼(plastic foam)으로 제조된다. 카펫 아래에 댐핑층을 이용하는 것은 사용자의 편안함을 증가시킨다. 또한, 이러한 층은 종종 열적으로 및 청각적으로 절연 효과를 가져, 사용자를 기분 좋게 하기도 한다. 댐핑층이 인조 터프 피치(artificial turf pitch) 아래에 사용되는 경우에, 이렇게 형성된 인조 터프 피치의 특성이 개선될 수 있다.
모놀리식(monolithic) 플라스틱 폼 을 이용하여 형성되는 댐핑층이 존재하는 것은 이들이 상대적으로 벌키(bulky)하다는 결점을 갖는다. 게다가, 플라스틱 폼의 기계적 특성, 특히 인장 강도는 완화된다. 따라서, 폼이 로딩되어 댐핑 작용의 국부적 손실을 야기하는 결과, 크래킹(cracking)이 약간 빠르게 일어날 수 있다.
댐핑층을 형성하는 다른 방법의 제공이 요구된다.
본 발명에 따르면, 다수의 실은 섬유를 형성하기 위해 조합되고, 실의 적어도 일부는 발포 합성사(foamed synthetic yarns)이다. 발포 합성사 이외의 실로 부분적으로 구성되는 이러한 섬유는 상대적으로 강하고, 가볍고, 발포 재료를 더욱 효율적으로 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 실은 우선 서로 연결되고, 이어서 합성사의 적어도 일부가 발포된다. 따라서, 합성사가 발포 후보다 전에 더욱 쉽게 처리될 수 있기 때문에, 섬유는 종래의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 게다가, 섬유는, 합성사가 비발포되어 체적이 상대적으로 여전히 작은 한 단순한 방법으로 전달될 수 있다.
바람직하게, 실은 제직(weaving)을 이용하여 서로 연결된다. 직물은 상대적으로 가볍고 강하고, 다른 방향에서 우수한 특성을 갖도록 구성될 수 있다.
발포될 합성사가 플라스틱 스트립의 형태로 섬유로 도입되는 경우에, 다량의 플라스틱 폼은 상대적으로 단순한 방법으로 형성될 수 있다. 특히, 발포될 재료는 롤(roll)로부터 공급될 수 있고, 상기 제직 기계에 들어가기 전에 스트립으로 커팅되고, 천(fabric)으로 짜일 수 있다. 본 맥락에서, 스트립은 두께보다 넓은 폭을 갖는 평평한 테이프와 같은 구조를 의미하는 것이다. 이는 비발포된 상태를 말하는 것일 수 있고, 한번 발포되면 스트립이 다른 형태를 적용할 수 있다고 이해되어야 한다.
일 실시형태에서, 발포 합성사의 방향에서 강도를 제공하기 위해, 비발포될 적어도 하나의 실은 바람직하게는 발포될 인접한 합성사 사이에 배열될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 비발포될 충분한 실은, 인접한 발포 가능한 합성사가 발포 후 서로 접촉하는 인접한 발포 가능한 합성사 사이에 배열될 수 있다. 이 방법에서, 추가적인 결합은 인접한 발포 합성사 사이의 플라스틱 폼에 생성될 수 있다. 그 결과, 인접한 발포 합성사가 서로에 대해 지지할 수 있고, 서로 연결될 수 있기 때문에, 수득하는 댐핑층은 로드(load)를 더 잘 견딜 수 있다.
가장 바람직한 실시형태에서, 발포될 합성사는 비발포될 실의 위사(weft thread)와 경사(warp thread)가 서로 섞여서 짜일 수 있고, 발포될 각각의 경사는 각각의 경우에 비발포될 몇몇의 위사를 그립(grip) 및/또는 드롭(drop)할 수 있다. 따라서, 플라스틱 폼의 상대적으로 큰 루프는 섬유에 형성된다. 그 아치형인 결과, 플라스틱 폼 루프는 매우 높은 정도의 탄성 및/또는 댐핑을 제공할 수 있다. 이들은 압축 시에 그 재료의 특성 덕분에 댐핑을 제공할 뿐 아니라, 그 형태의 결과로, 즉 아치 또는 루프의 굽힘력에 기인하여 댐핑을 제공한다. 본 맥락에서, 루프는 섬유로부터 직립하는(upstanding) 발포 재료의 아치를 말하는 것이다. 가장 바람직하게, 발포 합성사의 루프는 오픈 아치형이고, 즉 루프와 섬유의 나머지 사이 공간을 갖거나 아치 아래에 개방부(opening)를 형성한다. 이러한 구조는 배수 특성 등의 관점에서 특히 유리할 수 있다.
각각의 경우에 발포될 각각의 경사가 비발포될 다수의 위사를 드롭하기 보다 그립하는 경우에, 다른 사이즈의 루프가 섬유의 양측 상에 생성된다. 따라서, 예컨대, 상대적으로 작은 루프는 섬유의 저측 상에 형성되어, 섬유는 안정한 방법으로 위치될 수 있지만, 섬유의 상측 상의 루프는 우수한 탄성 및/또는 댐핑을 제공하기 위해 더 커질 수 있다.
발포될 합성사는 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌일 수 있다. 이들은 쉽게 발포될 수 있지만, 추가로 층의 사용 기간의 마지막에 쉽게 재사용 가능할 수 있는 플라스틱이다.
합성사는 적어도 100 ℃, 바람직하게는 적어도 150 ℃, 더욱 바람직하게는 약 200 ℃ 크기의 온도까지 이들을 가열함으로써 쉽게 발포될 수 있다.
바람직하게, 발포 합성사의 일부는 발포될 합성사의 일부는 발포될 합성사 또는 다른 발포 합성사와는 다른 특성을 갖는다. 이러한 방법으로, 층의 특성은 기대하는 용도에 따라서, 그 표면에 걸쳐 변형 또는 조절될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 기재된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있는 섬유에 관한 것이다. 이 때문에, 본 발명은 상호 연결된 다수의 실에 의해 형성되는 섬유를 포함하는 댐핑층을 제공하고, 상기 실의 적어도 일부는 발포 합성사이다. 이 형태의 종래의 층과 비교하여, 이러한 댐핑층은 상기 기재된 이점을 갖는다. 바람직하게, 섬유로부터 직립하는 발포 합성사의 루프를 포함하는 섬유가 제공된다. 댐핑층이 참조로 제공되지만, 층은 탄력 특성도 가질 것으로 이해되어야 할 것이다. 층의 댐핑 또는 탄성의 정도는 발포 합성사의 특성 및 그 구조 및 층의 다른 성분에 따라 달라질 것이다.
특히 바람직한 실시형태에서, 인접한 발포 합성사의 루프는 서로 맞물리고, 추가적인 지지체를 제공하고, 발포 공정 동안 서로 결합할 수 있다.
댐핑층의 바람직한 실시형태는 종속 청구항 13-22의 내용을 형성한다.
또한, 본 발명은 상기 기재된 종류의 댐핑층의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태에 따라서, 댐핑층은 경질면과 카페트 사이에 밑 깔개로서 이용된다. 그 결과, 편안한 바닥 깔개(floor covering)가 형성된다. 이 경우에, 댐핑층은 발포 가능한 천으로부터 떨어진 직립하는 천 또는 파일 없이 제공될 수 있다.
하나의 이러한 실시형태에서, 카페트는 인조 터프 피치인 것이 유리할 수 있다. 인조 터프 피치 아래에 요구되는 댐핑층을 이용함으로써, 이러한 방법으로 형성된 인조 터프 피치는 더욱 유리하게 작용할 수 있다.
소정의 적용을 위해, 댐핑층이 받침(backing)으로 카페트의 아래측에 부착되는 경우에 유리할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 댐핑층은 카페트 또는 피치를 터핑하기 위한 지지층(substrate)으로 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 따라서 카페트의 파일(piles) 또는 인조 터프 피치의 블레이드를 형성하는 실은 터프 니들을 이용하여 댐핑층에서의 개방부 또는 공간에 부착될 수 있다. 블레이드 또는 파일은 발포 합성사에 의해 형성되는 직립하는 루프 사이 및 저편에 직립될 수 있다.
본 발명은 첨부하는 도면을 참조하고, 다수의 실시예를 이용하여 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 방법의 단계의 도식을 도시하고,
도 2는 본 발명의 제1실시형태에 따른 경사로서 포머(former)로 제직되는 발포될 플라스틱의 스트립을 포함하는 직물의 투시도를 도시하고,
도 3은 플라스틱 스트립이 발포된 후 도 2로부터 천의 투시도를 도시하고,
도 4는 발포 후 도 2 및 3으로부터 천의 상면도를 도시하고,
도 5는 발포 후 상기 천의 저면도를 도시하고,
도 6은 발포될 박형 플라스틱 스트립을 포함하는 직물의 다른 실시형태의 상면도를 도시하고,
도 7은 발포 후 도 6에 대응하는 도면을 도시하고,
도 8은 도 6 및 7로부터 천의 투시도를 도시하고,
도 9는 카페트와 경질면 사이에 이용되는 도 2 내지 5로부터의 천을 통해 도식적 단면도를 도시하고, 및
도 10은 지지층으로 사용되는 경우에 도 6 내지 8로부터의 천의 도 9에 대응하는 도면을 도시한다.
본 발명의 실시형태에 따른 댐핑층(10)을 형성하는 방법은, 제1세트의 (합성)사(11)을 공급하고(박스 1), 제2세트의 합성사(12)를 공급하는(박스 2) 것을 포함한다. 이 경우에, 제2세트의 합성사(12)는 발포에 적합하다. 이들 합성사(12)용 재료로서, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌이 제공되는 것이 고려될 수 있다. 비발포될 실(11)에 적합한 재료는, 폴리프로필렌뿐 아니라, 예컨대 황마(jute), 폴리에스테르, 섬유유리, 면 및 셀룰로오스이다.
다음 단계(박스 3)에서, 비발포될 실(11)과 발포될 합성사(12)는 섬유(13)를 형성하기 위해 서로 연결된다. 이러한 연결은, 예컨대 제직 기술을 이용하여 야기되고, 이 경우 위사(I)는 비발포될 실(11)에 의해 형성되고, 발포될 합성사(12)는 경사(K)로 포머(former)를 통해 공급된다.
섬유(13)가 형성된 후, 발포될 합성사(12)는 실제로 다음 단계(박스 4)에서 발포될 수 있다. 이는, 예컨대 상대적으로 고온, 예컨대 약 200 ℃ 크기에서 이들 합성사(12)를 가열함으로써 야기될 수 있다. 물론, 비발포될 실(11)은 발포제가 합성사에서 활성화되는 고온에서 견딜 수 있어야 한다.
발포될 합성사(12)를 발포하는 것은 섬유(13)가 제직되는 위치에서 일어날 수 있지만, 아직 비발포되고, 상당량의 공간을 아직 점유하지 못한 시점에서의 합성사(12)를 갖는 섬유(13)가 이용할 최종 위치로 우선 전달되는(박스 5) 것도 가능하다. 이 위치에서, 발포될 합성사(12)는, 그 후 예컨대 다시 가열에 의해 발포될 수 있다.
도 2에서, 직물(13)의 예로, 비발포될 실(11)의 위사(I)가 다수의 경사(K1)와 섞여서 짜여지고, 마찬가지로 비발포될 실(11) 및 발포될 합성사(12)의 소수의 경사(K2)가 섞여서 짜여지는 것이 도시될 수 있다. 이 경우에, 후자의 경사(K2)는 발포될 플라스틱(121) 스트립의 형태이다. 도면에서 도시된 바와 같이, 각각의 경우에 비발포될 실(11)의 몇몇의 경사(K1)는 발포될 플라스틱의 2개의 인접한 스트립(121) 사이에 배열되고, 그 결과 이들은 발포 후 서로 접촉되지만, 스트립(121)의 체적이 매우 증가되는 경우에, 이들은 서로 완전히 어우러지지 못한다. 그 결과, 매우 개방된 섬유(very open textile)(13)는 우수한 배수 특성을 갖도록 제조된다. 반면에, 인접한 스트립(121)이 모두 서로에 연결되기 때문에, 섬유(13)는 우수한 안정성을 제공한다.
또한, 도 2는, 각각의 경우에 발포될 플라스틱의 각각의 스트립(121)이 3중 위사(113)를 그립한 후 3개의 3중 위사(113)를 드롭하는 것을 도시한다. 그립되는 위사의 수와 드롭되는 수의 이러한 차이의 결과, 도 3, 4 및 5를 비교하여 도시되는 바와 같이, 다른 치수의 루프 LB, LO가 천(13)의 양측 상에 발포 후 제조된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 루프 LB은 루프와 천(13)의 나머지 사이에 형성되는 개방부를 갖는 직립의 오픈 아치 형태를 갖는다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 발포될 플라스틱의 스트립(121)은 완전히 규칙적인 패턴으로 서로 짜인다(도 6). 이 경우에, 각각의 경우에 경사로서 각각의 스트립(121)은 드롭되는 것과 동일하게 많은 위사를 그립한다. 그 결과, 동일한 치수의 13 루프(L)는 발포 후 섬유의 양측 상에 형성된다(도 8). 이 실시형태에서, 상대적으로 좁은 스트립(121)이 사용되고, 그 결과 발포 후 제조되는 섬유(13)는 루프(L)의 상대적으로 미세한 그리드를 갖는다.
발포될 스트립이 설명되는 실시예에서 섬유 전체에 균등하게 분배되고, 동일한 재료로 제조되지만, 발포될 합성사의 분배 및 그 형태, 타입 및 특성이 달라질 수 있다. 합성사는 다양한 다른 형태로 압출될 수 있다. 상대적으로 높고, 상대적으로 낮은 밀도의 플라스틱 타입이 사용될 수 있다. 따라서, 다른 특성을 갖는 섬유에 존(zone)을 형성할 수 있다. 또한, 비발포될 실의 분배 및 특성도 달라질 수 있다. 따라서, 섬유가 상당한 로드에 가해질 것이 예상되는 위치에, 비발포될 더 많은 실이 배열되고, 또는 실이 더 큰 두께 또는 인장 강도를 가질 것이다. 추가적으로, 상기 실시예는 경사(warp)에 형성되는 발포 재료의 루프를 갖는 직물을 나타내지만, 본 발명은 이러한 구조에 한정되지 않는다.
상기 언급한 바와 같이, 짜인 폼(woven foam)을 이용하여 형성된 댐핑층(10)은 경질면(15)과 카페트(16) 사이에 밑 깔개로 사용될 수 있다(도 9). 이 경우에, 댐핑층(10)은 받침으로서 카페트(16)의 아래측(17)에 부착될 수 있지만, 카페트(16)는 댐핑층(10) 상에 따로 놓일 수 있다. 카페트(16)는 바닥 깔개, 또는 예컨대 인조 터프 피치를 형성할 수 있다. 또한, 댐핑층(10)은 파케트(parquet) 또는 라미네이트와 같은 경질의 바닥의 직하 형태가 사용될 수 있다.
또한, 댐핑층(10)은 인조 터프 피츠(18)를 형성하기 위해 다른 방법으로 이용될 수 있다. 예컨대, 인조 터프 블레이드의 형태의 합성 천(19)은 섬유(13)의 개방부로 터핑될 수 있다(도 10).
댐핑층(10)의 다른 가능한 용도는, 예컨대 배수 매트, 공기 투과형 매트, 요가 매트, 비치 매트 등이다. 이러한 층의 기술적 용도는 지붕 덮개, 벽 덮개 또는 사용되는 폼이 충분히 뻣뻣하면 따로 사용될 수 있는 파티션 벽을 포함한다.
본 발명은 실시예를 이용하여 상기 기재되지만, 그것에 한정되지 않는 것이 명백하다. 따라서, 섬유로 실 또는 스트립의 형태로 이미 프리폼되는(prefoamed) 플라스틱을 도입할 수 있다. 그 결과, 섬유에 연결된 후 합성사의 발포의 추가 단계는 생략된다. 이 경우에, 폼은 롤에서 제직 기계로 공급되고, 천으로 짜일 수 있는 상기 제직 기계에 들어가기 전에 스트립으로 커팅될 수 있다. 또한, 부수적으로, 발포될 재료의 스트립은 이러한 방법으로 형성될 수 있다. 그 후, 수득되는 제품은 더욱 벌키하고, 따라서 아직 비발포된 합성사를 포함하는 섬유보다 전달하는 것이 더욱 어렵지만, 상기 방법은 단순한 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 범위는 오로지 이하 청구항에 의해 결정된다.

Claims (30)

  1. 섬유를 형성하기 위해 다수의 실을 연결함으로써 댐핑층을 형성하는 방법으로,
    상기 실의 적어도 일부는 발포 합성사인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실은 우선 서로 연결되고, 이어서 상기 합성사의 적어도 일부가 발포되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실은 제직을 이용하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 발포될 합성사는 플라스틱 스트립의 형태로 섬유로 도입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우에, 비발포될 적어도 하나의 실은 발포될 인접한 합성사 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    비발포될 충분한 실은 상기 발포될 인접한 합성사 사이에 배열되어, 인접한 발포 합성사는 발포 후에 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포될 합성사는 비발포될 실의 위사(weft thread)와 경사(warp thread)가 섞여서 짜여지고, 발포될 각각의 경사는 비발포될 몇몇의 위사를 선택적으로 그립 및 드롭하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발포될 각각의 경사는, 비발포될 다수의 위사를 드롭하기 보다는 선택적으로 그립하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포된 또는 발포될 합성사는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 합성사는 특히 적어도 100 ℃, 바람직하게는 적어도 150 ℃, 더욱 바람직하게는 약 200 ℃의 크기의 온도에서 이들을 가열함으로써 발포되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포된 또는 발포될 합성사는 발포된 또는 발포될 다른 합성사와 다른 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 상호 연결된 다수의 실에 의해 형성되는 섬유를 포함하는 댐핑층으로,
    상기 실의 적어도 일부는 발포 합성사인, 댐핑층.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 섬유는 우선 서로 실을 연결하고, 그 후 합성사의 적어도 일부를 발포함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 섬유는 직물인 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 섬유는 발포 플라스틱 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 발포 합성사 사이에 배열되는 비발포사인 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 인접한 발포 합성사는 오직 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포 합성사는 경사이고, 비발포사는 위사이고, 각각의 발포 경사는 섬유의 양쪽 상에 루프를 형성하고, 각각의 경우에 몇몇의 비발포 위사는 연속 루프 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  19. 제18항에 있어서,
    섬유의 다른 측 상의 연속 루프 사이보다 섬유의 일 측 상의 연속 루프 사이에 더 많은 비발포 위사가 있는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포 합성사는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 합성사는 특히 100 ℃ 초과, 바람직하게는 150 ℃ 초과, 더욱 바람직하게는 약 200 ℃ 초과의 크기로 이들을 가열함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포 합성사의 일부는 다른 발포 합성사와 다른 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 댐핑층.
  23. 경질면과 카페트 사이에 밑 깔개로서의 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 댐핑층의 용도.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 카페트는 인조 터프 피치인 것을 특징으로 하는, 용도.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 댐핑층은 받침으로써 카페트의 아래측에 부착되는 것을 특징으로 하는, 용도.
  26. 카페트를 터핑하기 위한 지지층으로서의 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 댐핑층의 용도.
  27. 섬유로부터 직립하는 발포 합성사의 루프를 포함하는 제1항 내지 제11항 중 임의의 방법에 따라 제조되는 섬유.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 발포 합성사의 루프는 평평한 스트립인 것인, 섬유.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 발포 합성사의 루프는 오픈 아치형인 것인, 섬유.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 발포 합성사의 루프는 서로 맞물리는 것인, 섬유.
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