KR20160111534A - 극세사 복합 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교대 층의 형태로 배열되는 1 섬유 성분 및 제2 성분 성분을 포함하는, 극세사 복합 부직포로서, 적어도 제1 층 A는 적어도 부분적으로 분할되고 컨솔리데이션되어 0.1 dtex 미만, 바람직하게는 0.03 내지 0.06 dtex의 평균 역가를 지닌 기본 필라멘트를 형성시키는, 부직포로서 용융-방사되고 함침되는 제1 섬유 성분을 복합 필라멘트 형태로 포함하고, 적어도 하나의 층 B는 층 A 위에 배열되고, 층 B는 0.1 내지 3 dtex의 평균 역가를 갖는 부직포로서 함침되고 컨솔리데이션되는 제2 섬유 성분을 섬유 형태로 포함하고, 적어도 하나의 제2 층 A가 층 B 상에 배열되는 극세사 복합 부직포에 관한 것이다.

Description

극세사 복합 부직포 {MICROFIBER NONWOVEN COMPOSITE}

패브릭형 판상 제품(fabric-type sheetlike product)의 섬유 물성(textile physical properties)은 이들의 구성 섬유 또는 필라멘트의 화학적 및 섬유 물성을 통해 조절가능하다. 사실상, 섬유성 또는 필라멘트성 원료는 요망되는 화학적 또는 물리적 성질에 따라, 예를 들어, 염색성(dyeability), 내약품성(chemical resistance), 열성형성(thermoformability), 오물 픽업(pickup) 능력 또는 흡착 능력에 따라 선택된다. 섬유 또는 필라멘트의 모듈러스(modulus) 및 응력-변형률(stress-strain) 성질은 특히 이들의 구성 물질의 성질에 의존하며, 후자의 성질은 개별 섬유 또는 필라멘트의 굽힘 강성(flexural stiffness), 힘 흡수 또는 비표면적(specific surface area)에 영향을 주도록 단면 기하형태 및 결정화도 및/또는 배향을 선택함으로써 조절될 수 있다. 또한, 평량은 섬유형(textile-type) 판상 구조를 구성하는 섬유 또는 필라멘트의 섬유 물성의 합계를 조절하는데 사용된다.

섬유형 판상 구조는 서로 일치하게 하는 것이 종종 매우 어려운 다수의 요건에 부합해야 하는 적용이 다수 존재한다. 예를 들어, 극세사 부직포(microfiber nonwoven)는 긴 수명을 가질 뿐만 아니라 우수한 취급성(handleability), 우수한 세정 효율, 우수한 기계적 내마모성 및/또는 소정의 물 편성(water regimentation)을 제공하는 것으로 여겨진다.

하나의 판상 구조에 다양한 성질을 결합시키는 한 가지 방법은 다양한 타입의 섬유를 패브릭(예를 들어, 직물 또는 편물로서 또는 부직포로서)를 생산하기 위해 소정의 방식으로 서로 결합시키는 것이다. 이에 따라 극세사와 보다 두꺼운 섬유를 결합한 직물 또는 편물은 우수한 내구성 및 또한 적어도 초기에는 만족할 만한 성능 특성을 나타낸다. 그러나, 이들 패브릭은 이들이 부직포보다는 생산하기가 더 부담스럽다는 점에서 불리하다. 또한, 특히 독립적으로-이동가능한 바늘로 위편성(weft knitting)함으로써 생산된 패브릭은 극세사를 불충분하게 보유한다. 약400회 산업용 세척 사이클(DIN EN ISO 155797에 대해) 후, 거의 모든 극세사 부분들이 제거되는 것으로 나타났다. 이것은 성능 특성, 예컨대 취급성, 피부 센소릭스(skin sensorics), 세정 효율 및/또는 물 편성의 뚜렷한 열화에서 반영된다.

극세사를 포함하는 부직포는 분명히 직물 또는 편물보다 생산하기가 더 간단하다. 부직포는 소정 방식으로 웹(섬유웹) 내로 집합되고, 소정 방식으로 함께 접합되는 어떠한 형태 및 기원의 무한 길이 섬유(스테이플 섬유), 필라멘트 (연속-길이 섬유) 또는 커트 얀(cut yarn)으로부터 형성된 구조이다. 극세사 부직포는 원칙적으로 오물의 제거 및 액체, 특히 물의 픽업 및 전달에서 뛰어난 성질을 갖는다. 그러나, 기존 극세사 부직포는 예를 들어 약 200회 산업용 세척 사이클 후 부직포에 발생하는 홀링(holing)에 반영되는 바와 같이 특히 산업용 세척 사이클에서의 빈번한 세척에 대해 이들의 내구성이 제한적이라는 점에서 불리하다.

이론상으로, 보다 두꺼운 섬유 비율을 높이는 것은, 단일 섬유/필라멘트의 화학적, 기계적 안정성이 이들의 두께에 따라 증가하기 때문에 부직포 내구성을 향상시킬 것이다. 그러나, 이는 성능 특성의 희생으로 나온다.

얇은 섬유의 비율을 증가시키는 것은 특히 보다 많은 수의 모세관 간극의 생성으로 인한 개선된 물 픽업을 통해, 그리고 감소된 단일 섬유 굽힘 강성으로 인한 보다 부드러운 손을 통해 예상대로 개선된 성능 특성을 유도한다. 그러나, 이러한 타입의 시트 구조는 인렬 강도, 필링, 및 특히 세척성, 특히 비등시 세척성을 통상적인 섬유와 비교하였을 때 약한 것으로 판명되었다. 특히 극세사에 기인한 성능 특성이 시간에 따라 크게 열화된다.

즉, 파이 16 부직포(70% PET 0.2 dtex, 30% PA6 0.1 dtex, 분할되고, 하이드로인탱글링됨(hyroentangled))는 DIN EN ISO 155797에 대한 400회 세척 사이클의 응력 시험에 주어진 경우 평량에서 뚜렷한 감소가 있는 것으로 나타났다. 추가 분석에서는 폴리아미드 분율이 최초 30에서 10 중량 퍼센트로 하락한 반면, PET 분율은 덜 심하게 감소한 것으로 나타났다. 이 결과는 세척액과 같은 베이스(base)가 폴리아미드가 아니라 PET를 공격하는 것으로 알려져 있다는 점에서 놀라웠다. 이 결과에 가능한 설명은 대해 마이크로필라멘트 부직포 내 비교적 가는 폴리아미드 필라멘트가 세척액의 화학적 및 기계적 응력에, 그리고 또한 텀블(tumble) 건조시 높은 기계적 마찰에 굴복하고, 부서진 섬유로서 시간 경과시 더 멀리 전달될 가능성이 더 크다는 것이다. 이는 또한 폴리에스테르에 대한 보다 낮은 섬유 두께에 기인할 수 있다.

각 경우에서 500회 세척 후 PA6의 비율 감소는 하기에 있는 표에 설명되어 있다. 잔류 폴리아미드 함량은 포름산과 함께 용해시킴으로써 측정되었다. 그것은 PA6 감소에서의 변동을 나타내는 개별 시편이다.

표 1: 최초 30%에서 하기로의 500회 세척(60℃)후 PA6 비율의 감소:

이들 시험은 파이 16의 제시된 선형 밀도에 대해 2배 두꺼운 파이 8의 혼입이 기계적 성질 및 강건성을 개선시키고, 파이 32로부터 유래된 절반 두께의 세그먼트의 첨가는 희생된 성질, 예컨대 수분 유지 및 편암함을 어느 정도 회복되게 함을 시사한다.

하나의 판상 구조에 전혀 다른 성질들을 서로 결합시키는 또 다른 방법은 둘 이상의 판상 구조를 결합시킴으로써 복합 구조를 형성시키는 것이다. 이를 위해, 개별 판상 구조가 별도로 형성된 후, 공지된 접합 기술, 예컨대 스티칭(stitching), 접착, 라미네이팅에 의해 서로 결합될 수 있다.

유사하게 선형 밀도 구배를 갖는 다성분 스펀본드(Multicomponent spunbonded)가 공지되어 있다. EP 1 619 283 A1는 서로 계면을 형성하고, 단일 방적돌기 다이 오리피스(unitary spinneret die orifice)를 구비한 하나 또는 하나 초과의 방사 장치(spinning apparatus)에서 나오고, 유체역학적으로 감쇠되고, 판상 형태로 레이다운(lay down)되고, (단일 플라이로서 또는 다성분 어셈블리로서) 공동으로 컨솔리데이션(consolidation)되는 둘 이상의 폴리머로 이루어진 다성분 스펀본드를 기술하고 있다.

본 발명에 의해 해결되는 과제는 공지된 극세사 부직포가 우수한 기계적 성질, 특히 우수한 성능 특성과 결합되는 우수한 지속되는 세탁성; 우수한 온열생리적 쾌적함; 만족스러운 피부 센소릭스(pleasant skin sensorics); 만족스러운 외관; 우수한 수분 유지(흡수 및 수분 전달, 바람직하게는 균일한 속도로), 및 또한 우수한 세정 효율을 제공하도록 공지된 극세사 부직포를 더 개발하는 것이다.

발명의 개요

본 발명은 교대 플라이(alternating ply)의 형태로 배열되는 제1 및 제2 섬유성 성분을 포함하는 극세사 복합 부직포로서,

- 적어도 하나의 제1 플라이 A는 웹을 형성하도록 레이다운되는 용융-방사 복합 필라멘트 형태의 제1 섬유성 성분을 포함하고, 필라멘트의 일부 또는 전부는 0.1 dtex 미만, 바람직하게는 0.03 dtex 내지 0.06 dtex의 평균 선형 밀도를 갖는 기본 필라멘트로 분할되고, 컨솔리데이션되고,

- 적어도 하나의 플라이 B는 제1 플라이 A 상에 배열되고, 플라이 B는 웹을 형성하도록 레이다운되고 컨솔리데이션되는 0.1 내지 3 dtex의 평균 선형 밀도를 갖는 섬유 형태의 제2 섬유성 성분을 포함하고,

- 적어도 하나의 제2 플라이 A는 플라이 B 상에 배열되는 극세사 복합 부직포를 제공한다.

본 발명은 이러한 극세사 복합 부직포를 형성시키는 방법 및 또한 이로써 얻어진 생성물을 사용하는 방법을 추가로 제공한다.

본 발명의 극세사 복합 부직포는 보다 굵은 섬유와의 시너지 조합( synergistic combination)으로 매우 가는 마이크로필라멘트를 포함한다. 적어도 소정 비율의 두 섬유성 성분이 극세사 복합 부직포의 단면과 관련하여 적어도 그것의 영역에서 교대 배열을 형성하는 플라이의 형태로 그 안에 존재한다.

본 발명자들은 교대 배열의 미세 섬유 및 굵은 섬유의 플라이의 특정 조합이 기계적 성질 및 내구성을 유의한 정도로 개선시킴을 발견하였다. 이에 따라, 본 발명의 극세사 복합 부직포는 특히 매우 스트레스(stress)가 많은 산업용 고온 세척 사이클과 관련하여 뛰어난 수준의 지속되는 세탁성을 나타낸다. 또한, 보다 굵은 섬유의 부분에도 불구하고, 상기 부직포는 만족스러운 성능 특성, 예컨대 우수한 온열생리적 쾌적성(thermophysiological comfort), 만족스러운 피부 센소릭스(pleasant skin sensorics), 만족스러운 외관, 우수한 수분 유지, 및 또한 우수한 세정 효율을 제공한다.

이 결과는 보다 작은 필라멘트 선형 밀도를 지닌 필라멘트의 사용이 개선된 성능 특성을 유도하지만, 그것이 또한 특히 부직포의 내구성도 포함하여 저항성의 열화를 야기한다는 예상이 있었다는 점에서 놀라운 것이다.

어떠한 한 메커니즘에 얽매이기를 바라지 않지만, 본 발명에 따른 부직포의 필링(필링)에 대한 우수한 기계적 강도, 마모성 및 세탁성은, 미세 필라멘트가 그의 생산 과정에서, 즉, 분할 및/또는 컨솔리데이션 공정(consolidation process)의 과정에서, 예를 들어, 복합 엘레먼트의 니들링(needling) 및/또는 물 분사 컨솔리데이션의 과정에서 높은 얽힘도로 인해 기인하는 것으로 여겨진다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 제1 섬유성 성분의 필라멘트(플라이 경계에 걸쳐 있음에 따라 미치는)는 제2 섬유성 성분의 섬유와 적어도 부분적으로 얽힌다 ("촉수 효과(tentacle effect)"). 이 효과는 예를 들어, 먼저, 제1 및 제2 섬유성 성분의 초기의 아직 컨솔리데이션되지 않거나, 단지 프리컨솔리데이션(preconsolication)된 웹으로부터, 플라이 어셈블리 ABA 또는 또 다른 보다 큰 플라이 어셈블리, 예를 들어, 플라이 어셈블리 ABABA를 형성시키고, 이후 전체 플라이 어셈블리에 대한 분할 및/또는 컨솔리데이션 단계를 수행함으로써 얻어질 수 있다.

이 절차에서, 제1 섬유성 성분의 분할시 얻어진 미세 필라멘트가 Z-방향, 즉, 부직포 단면 방향으로 분포하게 된다. 이 분포는 둘 이상의 플라이를 포함할 수 있고, 개별 플라이의 특별히 강한 인터본딩(interbonding)을 유도한다. 실제 시험은 기본 필라멘트가 다른 플라이에 전달되는 정도가 이들의 섬도(fineness)에 따라 증가함을 나타냈다.

본 발명에 따르면, 제1 섬유성 성분은 웹을 형성하도록 레이다운되는 용융-방사 복합 필라멘트를 포함한다. 용어 필라멘트는 본원에서 스테이플(staple) 섬유와 대조적으로 이론상 무한 길이를 갖는 섬유를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 복합 필라멘트는 둘 이상의 기본 필라멘트로 이루어지고, 통상적인 분할 방법, 예를 들어 물 분사 니들링(water jet needling)을 사용하여, 기본 필라멘트로 분할되고, 컨솔리데이션된다. 본 발명에서 제1 섬유성 성분의 복합 필라멘트는 적어도 부분적으로 기본 필라멘트로 분할된다. 여기서 분할도(degree of splitting)는 유리하게는 80% 초과, 더욱 바람직하게는 90% 초과, 가장 바람직하게는 100%이다.

충분한 안정화 효과를 달성하기 위해, 제1 섬유성 성분의 기본 필라멘트의 비율은 유리하게는 부직포 전체 중량을 기준으로 하고, 모든 복합 플라이에 대한 누적값으로서 20 wt% 이상이다. 실제 시험은 이들 기본 필라멘트의 비율이 부직포의 전체 중량을 기준으로 하여 20 wt% 내지 60 wt%, 특히 30 wt% 내지 50 wt%의 범위인 경우에, 우수한 성능 특성과 결합되는 특히 높은 세탁견뢰도(washfastness)가 얻어질 수 있음을 나타냈다.

부직포의 개별 플라이와 관련하여, 유리하게는 특히 플라이 A에서, 예를 들어, 외측 플라이 A 또는 내측 플라이 A에서 제1 섬유성 성분의 기본 필라멘트의 비율은 모두 플라이 A의 전체 중량을 기준으로 하여 80 wt% 내지 100 wt%, 바람직하게는 90 wt% 내지 100 wt%의 범위이고, 더욱 특히 100 wt%이다.

지속되는 사용 특징 (필링, 마모성 및 세탁성)을 고려하여, 유리하게는 적어도 하나의 외측 플라이, 그러나 유리하게는 부직포의 양 외측 플라이가 플라이 A에 의해 형성된다.

이론적으로, 특정 플라이 A는 제1 섬유성 성분 이외에 생각건대 여전히 추가의 섬유를 포함할 수 있다. 그러나, 특히 우수한 성능 특성은 적어도 외측 플라이 A가 전부 제1 섬유성 성분의 기본 필라멘트로 이루어지는 경우에 얻어진다.

기본 필라멘트를 생성하는 출발 물질로서 복합 필라멘트의 사용은, 이로부터 생성되는 기본 필라멘트의 선형 밀도가 복합 필라멘트에 존재하는 기본 필라멘트의 수를 달리함으로써 간단히 달성된다는 점에서 유리하다. 복합 필라멘트의 선형 밀도는 여기서 일정하게 유지될 수 있으며, 이는 기술적 이점이다. 복합 필라멘트의 사용은 복합 필라멘트의 분할도를 달리하는 것이 부직포 내 보다 두꺼운 필라멘트 및 보다 얇은 필라멘트의 비를 조절하는 간단한 방법을 제공한다는 점에서 추가로 유리하다.

실제 시험은 우수한 성능 특성과 함께 특히 높은 세탁 견뢰도를 지닌 부직포가 제1 섬유성 성분의 기본 필라멘트의 평균 선형 밀도가 0.01 내지 0.1 dtex, 특히 0.03 dtex 내지 0.06 dtex의 범위 내에 있는 경우에 얻어질 수 있음을 나타냈다. 이러한 선형 밀도를 지닌 기본 필라멘트는 예를 들어, 0.02 내지 6.4 dtex, 바람직하게는 0.06 내지 3.8 dtex의 선형 밀도를 갖는 복합 필라멘트를 분할함으로써 얻어질 수 있다.

이들 기본 필라멘트의 단면은 원호 세그먼트 형상이거나, n-각형이거나 이형단면(multilobal)일 수 있다.

본 발명의 극세사 복합 부직포는 바람직하게는 복합 필라멘트가 오렌지 웨지(orange wedge) 또는 파이 멀티세그먼트(pie multisegmented) 구조의 단면을 갖는 부직포이고, 그러한 세그먼트는 다양한 교대되는, 비상용성(incompatible) 폴리머를 함유할 수 있다. 유사하게 비대칭 축 공동(axial cavity)을 또한 지닐 수 있는 중공의 파이 구조가 적합하다. 파이 구조, 특히 중공의 파이 구조는 특히 용이하게 분할된다.

제1 섬유성 성분과 관련하여, 오렌지 웨지 및/또는 파이 (보다 정확하게는 파이 조각) 배열은 유리하게는 2, 4, 8, 16, 24, 32 또는 64개의 세그먼트, 더욱 바람직하게는 16, 24 또는 32개의 세그먼트를 포함한다.

부직포 중 제1 섬유성 성분 비율은 모두 부직포의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 40 wt% 이상, 더욱 바람직하게는 40 wt% 내지 60 wt%의 범위, 가장 바람직하게는 45 wt% 내지 55 wt%의 범위이다.

용이한 분할성(splittability)을 얻기 위해, 복합 필라멘트가 둘 이상의 열가소성 폴리머를 포함하는 필라멘트를 포함하는 것이 유리하다. 복합 필라멘트는 바람직하게는 둘 이상의 비상용성 폴리머를 포함한다. 비상용성 폴리머는 부착되지 않거나, 단지 미미하게/불량하게 부착되는 페어링(pairing)을 생성하도록 결합하는 폴리머이다. 이러한 타입의 복합 필라멘트는 기본 필라멘트로 용이하게 분할가능하고, 평량(basis weight)에 대한 강도의 유리한 비를 야기한다.

비상용성 폴리머 쌍(pair)을 통해, 부착되지 않거나, 단지 미미하게/불량하게 부착되는 페어링을 생성하도록 하는 조합으로 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드 및/또는 폴리우레탄을 사용하는 것이 바람직하다.

사용되는 폴리머 쌍은 더욱 바람직하게는 적어도 하나의 폴리올레핀, 및/또는 적어도 하나의 폴리아미드를 특징으로 하는, 바람직하게는 폴리에틸렌, 예컨대 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 나일론-6/폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트/폴리에틸렌을 특징으로 하거나, 폴리프로필렌, 예컨대 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 나일론-6/폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트/폴리프로필렌을 특징으로 하는 폴리머 쌍으로부터 선택된다.

적어도 하나의 폴리에스테르 및/또는 적어도 하나의 폴리아미드를 특징으로 하는 폴리머 쌍이 매우 특히 바람직하다.

적어도 하나의 폴리아미드를 특징으로 하거나 적어도 하나의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 특징으로 하는 폴리머 쌍은 이들의 제한된 부착성으로 인해 바람직하고, 적어도 하나의 폴리올레핀을 특징으로 하는 폴리머 쌍은 이들의 낮은 부착성으로 인해 특히 바람직하게 사용된다.

특히 바람직한 성분으로서, 폴리에스테르, 바람직하게는 한편으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산 및/또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 다른 한편으로는 폴리아미드, 바람직하게는 나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-4,6이, 임의로, 바람직하게는 폴리올레핀으로부터 선택된 상기 언급된 성분들과 비상용성인 하나 이상의 추가의 폴리머와 함께 특히 유리한 것으로 나타났다. 이러한 조합은 뛰어난 분할성을 나타낸다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 나일론-6, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 나일론-6,6의 조합이 매우 특히 바람직하다.

부직포 중 제2 섬유성 성분의 비율은 모두 부직포의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 30 wt% 이상, 바람직하게는 40 wt% 내지 60 wt%, 특히 45 wt% 내지 55 wt%의 범위이다.

제2 섬유성 성분 이외에 특정 플라이 B는 가능하게는 여전히 추가의 섬유를 포함할 수 있다. 사실 유리하게는, 특정 플라이 B는 제1 섬유성 성분 뿐만 아니라 제2 섬유성 성분의 섬유를 포함한다. 이들 제1 섬유성 성분의 섬유는 플라이 A에서 플라이 B로, 예를 들어, 컨솔리데이션 및/또는 분할 과정에서 도입되었을 수 있다. 이는 플라이들 간에 보다 높은 얽힘도를 제공하고, 이에 따라 보다 높은 수준의 강도를 제공한다 .

제2 섬유성 성분의 섬유의 특성은 이론적으로 중요하지 않으나, 단 이들은 0.1 내지 3 dtex의 선형 밀도를 갖는다. 따라서, 제2 섬유성 성분의 섬유는 필라멘트, 스테이플 섬유, 쓰레드 및/또는 얀(yarn)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이론적으로 무한 길이를 갖는 필라멘트와 대조적으로, 스테이플 섬유는 유한 길이, 바람직하게는 20 mm 내지 60 mm 범위의 길이를 갖는 섬유이다.

제2 섬유성 성분의 섬유는 매우 광범위하게 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 특히, 폴리머, 및 이들 중 특히 플라스틱, 특히 제1 섬유성 성분과 관련하여 상기에서 이미 논의된 플라스틱 뿐만 아니라 천연 물질이 적합하다.

제2 섬유성 성분의 섬유의 선택은 부직포가 사용되어야 하는 특정 분야에 따라 유리하게 이루어진다. 필라멘트는 다수의 적용에 적합한 것으로 밝혀졌다. 필라멘트는 단일성분 필라멘트 및/또는 복합 필라멘트로서 존재할 수 있다.

바람직하게는, 제1 섬유성 성분의 필라멘트와 같이 제2 섬유성 성분의 섬유는 적어도 부분적으로 복합 필라멘트로서 존재하고, 적어도 부분적으로 기본 필라멘트로 분할된다. 이러한 경우에, 이들 기본 필라멘트의 적어도 일부는 0.1 내지 3 dtex의 선형 밀도를 갖는다. 이들 기본 필라멘트 전부가 이러한 선형 밀도를 갖는 것이 매우 특히 바람직하다. 이러한 타입의 기본 필라멘트는 0.2 내지 24 dex의 선형 밀도를 갖는 복합 필라멘트를 분할함으로써 얻어질 수 있다.

복합 필라멘트의 사용은 또한 본원에서 개별 기본 필라멘트의 선형 밀도가 복합 필라멘트에 존재하는 기본 필라멘트의 수를 달리함으로써 간단히 달성된다는 점에서 유리하다. 또한, 분할도 변동은 부직포 중의 보다 두꺼운 필라멘트 및 보다 얇은 필라멘트의 비를 조절하는 방법을 제공한다. 실제 시험은 특히 우수한 필링 성질이 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 내지 100%에서 복합 필라멘트의 분할도를 달성함으로써 얻어질 수 있음을 나타냈다.

추가의 이점은, 상기 구체예에서, 부직포의 컨솔리데이션이 바람직하게는 두 개의 복합 필라멘트 성분의 공동 분할에 의해, 예를 들어 물 분사 컨솔리데이션에 의해 이루어질 수 있다는 것이다. 이러한 절차에서 특히 집중적으로, 층 경계에 걸쳐 얽혀져 있는, 분할 작업으로 형성된 기본 필라멘트, 및 이에 따라 얻어진 복합 부직포가 특히 강하다.

복합 필라멘트 타입 및 구조는 제1 섬유성 성분에 대해 상기 논의된 것에 상응할 수 있다. 제2 섬유성 성분의 복합 필라멘트는 바람직하게는 2, 4, 8, 16개의 기본 필라멘트, 특히 바람직하게는 4 또는 8개의 기본 필라멘트로 이루어진다.

다르게는, 제2 섬유성 성분의 섬유는 단일성분 필라멘트 및/또는 복합 필라멘트와 단일성분 필라멘트의 혼합물일 수 있다.

제1 섬유성 성분의 필라멘트의 평균 선형 밀도가 제2 섬유성 성분의 섬유의 평균 선형 밀도보다 뚜렷하게 낮은 경우가 본 발명의 목적에 바람직하다. 그러나, 실제 시험에서는 높은 강도 및 우수한 성능 특성을 달성하기 위해, 제2 섬유성 성분의 섬유가 유리하게는 제1 섬유성 성분의 필라멘트에 대한 평균 선형 밀도보다 30 배 이하, 바람직하게는 10배 이하의 평균 선형 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

제1 섬유성 성분의 필라멘트의 평균 필라멘트 선형 밀도에 대한 제2 섬유성 성분의 필라멘트의 평균 필라멘트 선형 밀도의 비가 6 내지 16의 범위, 바람직하게는 8 내지 12의 범위인 것이 특히 유리한 것으로 나타났다. 이러한 비를 갖는 부직포는 박리(delamination)에 특히 저항성인 것으로 밝혀졌다.

상기에서 이미 주지되는 바와 같이, 크거나 작은 섬유 선형 밀도를 지닌 섬유 플라이의 교대 배열이 본 발명에 따른 부직포의 필수 특징이다. 특히 바람직한 배열에서, 높은 선형 밀도의 섬유 플라이는 적어도 부분적으로 낮은 선형 밀도의 섬유 플라이로부터 필라멘트에 의해 상호침투된다("촉수 효과"). 이는 서로 보다 낮은 얽힘도를 지니고, 이에 따라 보다 낮은 안정성을 지닌 내측 상의 굵은 필라멘트를, 그 자체로 높은 얽힘도를 갖고, 이에 따라 우수한 안정성을 갖는 외측 상의 미세 필라멘트로부터 최대로 보호할 수 있도록 한다. 동시에, 본래 보다 낮은 기계적 강도 및 강성을 갖고, 이에 따라 보다 높은 필링 경향을 갖는 미세 필라멘트(섬유는 기계적 응력을 통해 집합체로부터 보다 간단히 분리됨)는 부직포를 구성하는 전체 집합체에 보다 잘 고정되게 된다. 이는 더욱 특히 상기 언급된 "촉수 효과"를 통해 이루어질 수 있으며, 이는 필라멘트들을 보다 높은 선형 밀도의 필라멘트를 포함하는 인접 플라이 보다 잘 결합되도록 한다.

이러한 배경에 대해, 부직포의 표면 중 적어도 일부가 0.1 dtex 미만의 선형 밀도를 갖는 기본 필라멘트에 의해 형성되는 것이 유리하다. 따라서, 부직포 표면 중 적어도 하나, 바람직하게는 양 표면이 0.1 dtex 미만의 선형 밀도를 갖는 기본 필라멘트에 의해 적어도 50%, 바람직하게는 60 내지 100% 형성되는 것이 유리하다. 표면 질감(surface texture) 및 조성은 예를 들어 주사 전자 현미경사진(scanning electron micrograph)을 사용하여 확인가능하다.

부직포 외면 상에 미세 필라멘트를 제공하는 것은 어떠한 종류의 필라멘트의 내부 쓰레드, 그러나 특히 제2 섬유성 성분의 굵은 섬유가 기계적으로 안정화되게 된다는 이점을 갖는다. 동시에, 부직포의 표면이 유리한 성능 특성 및 또한 유리한 외관 및 영향력을 갖는다.

예를 들어, 본 발명의 복합 부직포의 굵은 섬유 및 미세 섬유의 교대 배열을 형성하기 위해, 제1 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 플라이 및 제2 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 플라이는 별도로 형성되고, 요망되는 배열로 서로 결합될 수 있다. 플라이는 접합(joining), 예컨대 스티칭(stitching), 접착, 라미네이팅(laminating) 및/또는 기계적 니들링(mechanical needling)의 공지된 방법을 사용하여 결합될 있으며, 이 경우 개별 플라이가 임의로 공정 중 컨솔리데이션된다. 플라이를 결합시키는 특히 간단한 방법은 부직포의 복합 필라멘트가 하이드로인탱글링(hydroentangling)으로 처리되는 단계의 부분으로서의 방법이다. 또한, 여기에서 플라이가 결합되기 전에 별도로 프리컨솔리데이션되는 것이 가능하다.

제1 섬유성 성분 뿐만 아니라 제2 섬유성 성분의 섬유는 바람직하게는 적어도 부분적으로 기본 필라멘트로 분할되는 복합 필라멘트이다. 이러한 경우, 부직포는 바람직하게는 두 개의 복합 필라멘트 성분을 공동으로 분할시킴으로써 컨솔리데이션된다. 이는 먼저 예를 들어, 제1 및 제2 섬유성 성분의 웹으로부터 플라이 어셈블리를 형성한 후, 예를 들어 물 분사를 사용하여 컨솔리데이션을 수행함으로써 수행될 수 있다. 이러한 절차에서 특히 집중적으로, 층 경계에 걸쳐 얽혀져 있는, 분할 작업으로 형성된 기본 필라멘트, 및 이에 따라 얻어진 복합 부직포는 특히 강하다.

높은 얽힘도를 얻기 위해, 분할도, 특히 제1 섬유성 성분의 분할도가 가능한 높은 것이 유리하다. 이러한 배경에 대해, 플라이 내의 제1 또는 제2 섬유성 성분의 각각의 기본 플라이의 비율은 유리하게는 80 wt% 초과, 더욱 바람직하게는 85 내지 100 wt%이다.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 모든 플라이 A는 적어도 부분적으로 분할된 파이 24 필라멘트, 파이 32 필라멘트 및/또는 파이 64 필라멘트를 포함한다. 추가로 모든 플라이 B가 적어도 부분적으로 분할된 파이 8 필라멘트 또는 파이 4 필라멘트를 포함하는 것이 가능하다. 유사하게, 하나 이상의 플라이 B가 파이 8 필라멘트를 포함하고, 다른 플라이 B가 파이 16 필라멘트 및/또는 파이 4 필라멘트를 포함하는 배열을 갖는 것이 가능하다.

앞서 이미 주지된 바와 같이, 제2 섬유성 성분의 섬유를 포함하는 플라이 B가 부직포의 내측에 있는 반면, 제1 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 플라이 A가 적어도 부직포 표면 상에 배치되도록 플라이를 배열하는 것이 특히 유리한것으로 나타났다. 이러한 배열에서, 미세 필라멘트를 포함하는 외측 플라이는 놀랍게도 내측 플라이에 효과적인 보호를 제공할 수 있으며(이들의 작은 선형 밀도 및 이로부터 유래되는 이들의 기계 감도에도 불구하고), 이는 상기에서 주지된 바와같이 층들의 특히 안정한 집합체의 형성 및 우수한 지속 사용 특성을 유도한다.

이러한 효과는 가능하게는 컨솔리데이션 단계의 과정에서 Z-방향, 즉, 부직포의 단면 방향으로 분포되게 되는 분할시 얻어진 미세 필라멘트에 기인할 수 있다. 이러한 분포는 둘 이상의 플라이를 포함할 수 있고, 개별 플라이의 특별히 강한 인터본딩(interbonding)을 유도한다. 실제 시험에서는 기본 필라멘트가 다른 플라이에 전달되는 정도가 이들의 섬도에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

본 발명의 부직포는 제1 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 둘 이상의 플라이 A, 및 또한 제2 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 하나 또는 그 초과의 플라이 B를 포함한다. 이는 A-B-A의 교대되는 베이스 플라이 시퀀스(sequence)를 형성한다. 상기 이미 주지된 바와 같이, 계층 집합체의 내부로의 플라이 B의 결합은 탁월한 장기 안정성(long-term stability)을 갖는 복합 부직포를 제공한다. 그리고, 부직포는 부직포의 외측이 플라이 A에 의해 형성됨으로써 매우 우수한 성능 특성을 갖는다.

본 발명의 ABA 베이스 플라이 시퀀스는 추가의 교대 플라이 A 및 B를 포함하도록 확대될 수 있다. 따라서, 본 발명의 추가의 바람직한 구체예는 하기 플라이 시퀀스를 포함한다: A(BA)_nBA, 여기서 n = 1 내지 20, 바람직하게는 n = 5 내지 15이고, 특히 8 내지 12임. 따라서, 플라이 시퀀의 예는 ABABABA, ABABABABA, 등이다. 이와 관련하여, 하나 이상의 플라이 A가 둘 이상의 서브-플라이 A'를 포함하고/거나 하나 이상의 플라이 B가 둘 이상의 서브-플라이 B'를 포함하는 것이 가능하다. 각각의 서브-플라이 내 섬유는 동일한 선형 밀도 또는 상이한 선형 밀도를 가질 수 있다. 따라서, 15 방사 포지션(spinning position)을 갖춘 방적 플랜트는 가능하게는 예를 들어, 하기 배열의 서브-플라이 A' 및 B'를 가질 수 있다:

A'A'B'B'B'A'B'B'B'A'B'B'B'A'A', 이는 차후 단면 관찰자에게는 A(BA)₂BA로 나타남.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 플라이 시퀀스에서 외측 플라이는 각각의 경우 플라이 A에 의해 형성된다. 플라이 시퀀스는 추가로 유리하게는 플라이 A 및 B의 교대 배열이 주목할 만하다. 그러나, 상기 설명된 바와 같이, 유사하게 플라이 시퀀스가 추가의 플라이, 즉, A 및 B 이외에 플라이를 포함하는 것이 가능하다.

유사하게 대칭적 계층 구조를 얻도록 극세사 복합 부직포 내에 존재하는 플라이 A 및 B, 및 또한 어떠한 추가의 플라이의 플라이 시퀀스를 조작하는 것이 유리한 것으로 나타났다. 이러한 배열은 특히 균일하고, 측면-대칭적 프로파일의 성질들을 제공하는 이점을 갖는다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 모든 플라이 A 및/또는 B는 각각 동일한 섬유 선형 밀도를 갖는 섬유를 포함한다. 이들 구체예는 이들이 부직포를 형성시키는 특히 간단한 방법을 제공하기 때문에 유리하다. 그러나, 대안의 바람직한 구체예에서, 다양한 플라이 A (및/또는 B) 및/또는 서브-플라이 A' (및/또는 B')는 상이한 섬유 선형 밀도를 갖는 섬유를 포함한다. 이러한 경우에 이점은 부직포의 성질이 매우 정확하고, 사이드(side)-특정 방식으로 달성될 수 있다는 점이다.

또한, 본 발명의 복합 부직포는 추가의 플라이를 포함할 수 있다. 이와 관련하여 추가의 플라이가 보강 플라이로서, 예를 들어, 스크림(scrim)의 형태로 구성되고/거나, 플라이가 비권축(non-crimp) 패브릭, 독립적으로 이동가능한 바늘로 씨실 뜨개질에 의해 생산되는 것들 이외의 편성물, 직물, 부직포 및/또는 보강 필라멘트를 포함하는 것이 가능하다. 플라스틱, 예를 들어, 폴리에스테르, 및/또는 금속은 추가의 플라이를 형성하기에 바람직한 물질이다. 추가의 플라이는 가능하게는 이론적으로 부직포의 외측 플라이를 형성할 수 있다. 그러나, 유리하게는, 추가의 플라이는 (아마도 추가적으로) 플라이 A와 B 사이의 부직포 내부에 배열된다.

복합 부직포의 필라멘트를 형성하는데 사용되는 폴리머는 착색 안료, 대전 방지제, 항균제, 예컨대 구리, 은, 금, 또는 친수화 또는 소수화 첨가제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 150 ppm 내지 10 wt%의 양으로 포함할 수 있다. 사용되는 폴리머 중 언급된 첨가제의 사용은 소비자-특정 요구사항에 적합하게 한다.

본 발명에 따른 복합 부직포의 평량은 의도되는 사용 목적에 따라 달성된다. 많은 적용에 유리한 것으로 밝혀진 평량은 DIN EN 29073에 따라 측정되며, 10 내지 500 g/m², 바람직하게는 20 내지 300 g/m², 및 특히 30 내지 250 g/m²의 범위이다.

상기 설명된 바와 같이, 본 발명의 극세사 복합 부직포는 뛰어난 기계적 성질을 갖는다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 극세사 복합 부직포는 상당한 내구성에 의해 특징된다. 이는 예를 들어, 본 발명의 예시적 부직포가 DIN EN ISO 155797에 대해 850회 산업용 세척 사이클 후에도 구멍이 없는 것으로 확인되었다.

극세사 복합 부직포는 유리하게는 DIN EN ISO 155797에 대해 간단히 성립되는 인렬 강도에 의해 추가로 특징된다.

본 발명의 극세사 복합 부직포는 추가로 용이하게 조절가능한 수분 편성( moisture regime)이 주목할 만하다.

본 발명의 극세사 복합 부직포는 당업자들에게 공지된 방법으로 얻어질 수 있다. 특히 간단한 것으로 나타난 방법은 제1 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 적어도 하나의 제1 섬유 플라이 및 제2 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 적어도 하나의 제2 섬유 플라이가 형성되고, 결합되는 것을 포함한다.

본 발명의 복합 부직포를 형성시키는 방법은 유리하게는 하기에서와 같이 수행된다:

먼저, 개별 섬유플라이가 별도로 방사되고, 웹을 형성하도록 레이다운되고, 임의로, 예를 들어 니들링에 의해 프리컨솔리데이션된다. 섬유플라이는 이후 서로 결합된다.

특히, 상기 언급된 바와 같이 유리하게는 복합 부직포의 내부에 배열되는 플라이 B와 관련하면, 프리컨솔리데이션 작업은 이것이 제2 섬유성 성분의 섬유가 복합 부직포의 표면에 제공되지 않도록 하는데 사용될 수 있기 때문에 유리한 것으로 밝혀질 것이다.

개별 플라이의 결합은 접합, 예컨대, 스티칭, 접착, 라미네이팅, 캘린더링 및/또는 니들링의 공지된 방법을 사용하여 일어날 수 있다.

그러나, 플라이 생성 후 서로의 상부 상에 교대 배열되고, 이후 예를 들어, 기계적 컨솔리데이션 및/또는 하이드로플루이드(hydrofluid) 처리에 의해 직접 컨솔리데이션되고, 동시에 서로 결합됨으로써 제1 섬유성 성분의 섬유를 포함하는 플라이 및 제2 섬유성 성분의 섬유를 포함하는 플라이에 의해 개별 플라이를 결합시키는 것이 특히 바람직하다.

하이드로플루이드 처리는 밖에서 안으로 컨솔리데이션되고, 임의로 분할되고, 내측 상의 보다 굵은 필라멘트와 긴밀하게 얽히는 복합 부직포를 얻는데 사용될 수 있다. 이 절차는 미세 필라멘트가 부직포에 매우 깊이 전달되고, (궁극적으로, 이들의 얽힘으로 인해) 복합물의 특히 효과적인 안정화를 유도("촉수 효과")하기 때문에 낮은 필라멘트 선형 밀도의 필라멘트의 특히 효과적인 사용에 기여한다.

섬유플라이 컨솔리데이션 및 분할은 유리하게는 각 측면 상에 적어도 한번의 고압 유체 분사, 바람직하게는 고압 물 분사로 임의로 프리컨솔리데이션된 부직포 복합물에 양향을 미침으로써 수행된다. 이에 의해 본 발명의 복합 부직포는 직물 표면(textile surface)의 외관을 얻고, 복합 필라멘트의 분할도가 80% 초과로 달성될 수 있다.

또한, 단일 방사(unitary spinning) 및/또는 레이다운 공정에서 나오는 제1 및 제2 섬유성 성분의 섬유가 동시에 생산되고 공동으로 레이다운되는 것이 가능하다. 이를 위해, 상이한 수의 기본 필라멘트를 갖는 복합 필라멘트, 또는 복합 필라멘트와 단일성분 필라멘트의 혼합물을 하나의 공동 방사 및 인발 장치에서 생산하기 위해 각각 단일 방적돌기 다이 오리피스(spinneret die orifice)를 갖는 둘 이상의 방사 스테이션(spinning station)이 있을 수 있다. 이들 필라멘트는 이후 본 발명의 복합 부직포를 형성하기 위해 레이다운되고, 또한 하이드로플루이드 처리에 의해 기본 필라멘트로 컨솔리데이션되고, 분할될 수 있다.

이는 상이한 필라멘트 선형 밀도를 지닌 스펀본드 부직포의 생산이 별도로 이루어질 필요가 없고, 상이한 필라멘트 선형 밀도를 갖는 상이한 필라멘트로 이루어진 다성분 스펀본드를 얻기 위해 추가의 통합이 요구되지 않는다는 이점을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구체예는 상이한 수의 기본 필라멘트의 복합 필라멘트 또는 복합 필라멘트와 단일성분 필라멘트의 혼합물을 각 경우에 하나의 공동 방사 및 인발 장치에서 생산하기 위해 각각이 단일 방적돌기 다이 오리피스를 갖는, 3열 또는 그 초과, 바람직하게는 5열 또는 그 초과의 스핀헤드(spinhead)를 제공한다. 또한, 다르게는, 상응하게 상이한 방적돌기 다이 오리피스의 하나 또는 하나 초과의 열이 하나의 방적돌기 다이 팩(커튼 방사)에 존재하거나 다수의 개별 방적돌기 다이 팩이 소위 트래버싱 레이다운(traversing laydown)에 존재하는 것이 가능하다.

이들은 이후 웹을 형성하도록 레이다운되고, 또한 하이드로플루이드 처리에 의해 기본 필라멘트로 컨솔리데이션되고, 분할될 수 있다. 하이드로플루이드 컨솔리데이션은 프리컨솔리데이션의 기계적 또는 열적 방법이 선행될 수 있다. 이 구체예는 상이한 필라멘트 선형 밀도를 지닌 플라이로 이루어진 복합 부직포를 제공하며, 이에 따라 본질적으로 섬유 물성을 결합시키며, 이는 그렇지 않을 경우 생성된 플라이를 별도로 결합시킴에 의해서만 달성가능한 것이다.

본 발명의 방법은 유리하게는 레이다운 벨트와 관련하여 방사 스테이션의 순서가 복합 플라이의 배열 ABA 또는 A(BA)_nBA로 상기 기술된 계층 구조를 얻을 수 있게 선택되도록 더 개발된다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 레이다운 벨트와 관련하여 방사 스테이션의 순서는 복합 부직포의 두께에 걸쳐 필라멘트에 대해 교대되는 선형 밀도를 생성하도록 선택된다.

상기 주지되는 바와 같이, 복합 필라멘트는 기본 필라멘트로의 용이한 분리를 위해 그 중간에 복합 필라멘트의 중간점 축에 대해 중앙에 위치될 수 있는 개구를, 특히 관형의 긴 공동의 형태로 지닐 수 있다. 이러한 배열은 기본 필라멘트의 분리 전에 웨지 및/또는 원형 컷아웃(cutout)의 내각에 의해 형성된 기본 필라멘트들 간의 협소한 접촉, 및 또한 동일한 폴리머 물질로 제조된 여러 기본 필라멘트의 이러한 영역에서의 접촉을 감소/회피할 수 있도록 한다.

복합 부직포를 추가로 컨솔리데이션시키기 위해, 복합 필라멘트는 그것의 세로방향 중간점 축에 대해 기본 필라멘트의 비대칭 구조로부터 기인되는 잠재적 또는 자발적 크림프를 가질 수 있으며, 이러한 크림프는 임의로 복합 필라멘트의 단면에 대한 비대칭의 기하학적 디자인에 의해 활성화되거나 보강될 수 있다. 이는 부직포에 두꺼운 두께, 낮은 모듈러스 및/또는 다축 탄성(multiaxial elasticity)을 부여할 수 있도록 한다.

한 버전(version)에서, 복합 필라멘트는 복합 필라멘트의 세로방향 중간점 축에 대해 내부 비대칭 응력에 의해 야기되는 꼬임을 유도하는 방법으로 복합 필라멘트 방사, 냉각 및/또는 연신 작업시 분화되게 되는 기본 필라멘트를 형성하는 폴리머 물질의 물리적 성질에 기여하는 잠재적 또는 자발적 크림프를 가질 수 있는 반면, 상기 크림프는 임의로 복합 필라멘트의 단면에 대한 비대칭의 기하학적 디자인에 의해 임의로 활성되거나 보강된다.

복합 필라멘트는 복합 부직포를 형성하기 전에 열적, 기계적 또는 화학적 처리에 의해 활성화되는 잠재적 크림프를 가질 수 있다.

크림프는 예를 들어 부직포를 컨솔리데이션하기 전에 추가의 처리에 의해 열적으로 또는 화학적으로 보강될 수 있다. 본 발명의 웹은 바람직하게는 고압 유체 분사로의 처리에 의해 컨솔리데이션된다. 이에 따라 기본 필라멘트는 (복합 필라멘트를 분할하는 동안 또는 후에) 물질의 면에 대해 직각에서 압도적으로 작용하는 기계적 수단(니들링, 액체 가압 분사)을 사용하여 실질적으로 꼬일 수 있다.

필라멘트, 본질적으로 복합 필라멘트는, 예를 들어, 기계적 및/또는 공압 편향 하에서 레이다운될 수 있으며, 이러한 경우에 둘 이상의 이들 편향 모드는 결합될 수 있고, 또한 무한 가동 트랙 상으로의 헐링(hurling)에 의해, 그리고 니들링에 의해 기계적으로, 또는 고체 (마이크로)입자로 하전될 수 있는 액체 가압 분사의 작용에 의해 레이다운될 수 있다. 복합 필라멘트의 기본 필라멘트로의 꼬임 및 분할 단계는 하나이고 동일한 단계로, 그리고, 하나이고 동일한 장치를 사용하여 수행될 수 있으며, 이러한 경우에 기본 필라멘트의 거의 완전한 분리는 상기 분리에 대해 더욱 완전하게 유도되는 추가의 작업으로 종료될 수 있다.

복합 부직포의 강도 및 기계적 견고성(mechanical robustness)은 추가로, 기본 필라멘트가 하나 이상의 열융합에 의해, 바람직하게는 가열된, 매끄럽거나 각인된 롤로의 고온 캘린더링에 의해, 열풍 터널 오븐의 통과에 의해, 드럼 통과 열풍 상의 통과에 의해, 그리고/또는 분말 형태의 또는 분산물 또는 용액으로부터의 결합제의 적용에 의해 서로 결합됨을 제공함으로써 뚜렷하게 증가될 수 있다.

한 가지 버전에서, 웹의 컨솔리데이션은 유사하게 예를 들어, 단일 복합 필라멘트의 기본 필라멘트로의 어떠한 분리 전에 고온 캘린더링에 의해 실행될 수 있으며, 이러한 경우 분리는 웹 컨솔리데이션 이후에 실행될 수 있다.

웹 패브릭은 추가로 또한 화학적 처리(예를 들어 공동 양도된 프랑스 특허 문서 번호 2 546 536에 기술된 바와 같이), 또는 열 처리에 의해 컨솔리데이션될 수 있으며, 이는 가능하게는 기본 필라멘트의 분리 후 기본 필라멘트의 적어도 일부의 제어된 수축을 유도한다. 이는 가로로 및/또는 세로로 물질 수축을 초래한다.

복합 부직포는 추가로 화학적 타입의 바인딩 또는 피니싱 작업, 예를 들어, 안티필링(antipilling) 처리, 친수화 또는 소수화, 정전기 방지 처리, 내화성을 개선시키고/거나 촉감 성질 또는 광택을 변경시키는 처리, 기계적 타입의 처리, 예컨대 기모(raising), 샌포라이징(sanforizing), 샌딩(sanding) 또는 텀블러(tumbler)에서의 처리 및/또는 외관을 변형시키는 처리, 예컨대 염색 또는 프린팅 처리될 수 있다.

실제 시험에서는 특히 균일한 구조를 갖는 복합 부직포는 웹이 열 및/또는 압력을 가함으로써, 바람직하게는 160 내지 220℃, 바람직하게는 180-200℃의 온도, 및/또는 20 내지 80 N/mm의 라인 압력(line pressure)에서 캘린더링함으로써 프리컨솔리데이션되는 경우에 얻어질 수 있는 것으로 나타났다.

본 발명의 복합 부직포는 유리하게는 그것의 내마모성을 증가시키기 위해 캘린더링을 중단시키도록 처리된다. 이를 위해, 분할되고, 컨솔리데이션된 복합 부직포가 가열된 롤로 유도되어, 그것의 적어도 하나의 롤이 필라멘트가 서로 침투하는 것을 중단시키도록 유도하는 높이를 갖는다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 복합 필라멘트는 스핀-염색(spin dyeing)에 의해 염색된다.

본 발명의 극세사 복합 부직포는 다양한 섬유 제품, 특히 온열생리적으로 쾌적가능하고, 추가로 장식용이어야 하고, 추가로 특히 높고, 오래가는 세탁 견뢰도로 주목받을만 해야 하는 제품을 생산하는데 특히 적합하다. 이들은 특히 린넨(linen), 예컨대 테이블 린넨, 베드 린넨, 특히 병원/및/또는 케어 홈 베드 린넨(care home bed linen), 위생 린넨, 예를 들어, 목욕 가운, 핸드 타올, 환자 가운을 포함한다. 이러한 특히 오래가는 세탁 견뢰도로 인해, 본 발명의 극세사 복합 부직포는 수축성 세탁물(contract laundries)의 제품 범위의 일부를 형성하는 제품의 제조에 사용하기에 특히 적합하다.

따라서, 본 발명은 수축성 린넨(contract linen)의 제조시 본 발명의 극세사 복합 부직포를 사용하는 방법을 추가로 제공한다. 부직포의 긴 내구성의 이점은 자체적으로 이러한 사용시에 특히 명백하게 나타나는데, 그 이유는 그것이 사실상 재투자 주기의 연장을 유도하기 때문이다. 긴 내구성은 사용자가 원료 소비가 매우 긴 사용 수명으로 인해 감소될 수 있는 섬유를 이용할 수 있게 한다. 따라서, 본 발명의 부직포는 또한 개선된 지속가능성(sustainability)을 지닌 제품을 구성한다.

본 발명은 이제 여러 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 기술될 것이다.

실시예 1 내지 12: 다양한 부직포의 생산

약 22 g/m² 및 43 g/m²의 평량(BW)을 갖는 파이 8, 16, 32 플라이를 하기 조성으로 형성하였다:

표 2

부직포 6, 7, 8 및 9는 본 발명에 따른 복합 부직포이고, 부직포 1, 2, 3, 4, 5, 10, 11 및 12은 기준 부직포이다.

부직포를 생산하기 위해, 부직포 플라이를 제1 단계에서 파이 16, 파이 8 및 파이 32 세그먼트된(segmented) 2성분 필라멘트로부터 제조하였다.

이제 2성분 스펀본딩 범위에서의 파이 32의 생산이 예로서 기술될 것이다.

하기 원료가 사용된다:

압출기:

PET, 구역 1-7: 270-295℃

PA6, 구역 1-7: 260-275℃

방사 펌프:

다이:

타입, 파이 32.

공압 인발:

레잉(Laying);

22 및/또는 43 g/m²의 웹 평량을 야기하는 속도 설정으로 레이다운 벨트 상으로.

캘린더, 스틸 롤 매끄러움/매끄러움을 통한 프리컨솔리데이션:

얻어진 파이 32 세그먼트된 2성분 필라멘트의 구조가 도 1에 도시된다.

복합 웹을 생성하기 위해, 플라이는 요망되는 순서로 서로의 상부 상에 배열된다. 이후, 개별 플라이가 분할되고, 물 분사 컨솔리데이션에 의해 다중필라멘트 성분 부직포로 펠트된다(felted).

동일 타깃 중량(약 130 g/m²의)이 모든 복합 버전에 대해 예상되기 때문에, 고정된 실험 프로토콜이 이들이 5×22 g/m² 또는 3×43 g/m²의 파이 8, 16 또는 32인지의 여부에 무관하게 모든 버전의 물 분사 얽힘에 대해 선택된다.

물 분사 조건은 하기에서와 같이 설정된다:

건조 조건은 하기와 같이 설정된다:

하나의 건조 작업이 190℃의 공기 온도 및 12 m/min의 벨트 속도로 길이가 약 4m인 공기 건조기를 통해 수행된다.

물 분사 컨솔리데이션은 2성분 필라멘트의 각각의 기본 필라멘트로의 거의 완벽한 분할에 의해 달성된다. 동시에, 외측 플라이의 미세 파이 32 기본 필라멘트가 부직포 내로 깊이 전달되고, 서로와 뿐만 아니라 보다 두꺼운 파이 8 또는 파이 16 기본 필라멘트과 서로 얽히게 되며(촉수 효과), 이것이 놀랍게도 본 발명에 따른 복합 부직포 6, 7, 8, 9의 부분에 특히 높은 내구성을 유도한다. 또한, 매우 미세한 파이 32 기본 필라멘트의 외측 플라이로 인해, 본 발명의 부직포는 뛰어난 성능 특성, 예컨대 우수한 온열생리적 쾌적성, 만족스러운 피부 센소릭스, 만족스러운 외관을 나타낸다. 보다 두꺼운 필라멘트의 내측 플라이로 인해, 본 발명의 복합 부직포는 추가로 뛰어난 물 흡수 능력 및 인렬 강도를 제공한다.

실시예 13: 여러 파라미터에 대한 부직포 시험

시험은 하기 표준에 근거한다:

시험 결과는 하기 표에 제시된다:

섬유 물성 평가

표 3

표 3에서 결과를 분석하면, 먼저 전체적으로 또는 외측 상에 파이 32로 이루어진 모든 대상들이 특히 높은 세탁 견뢰도에 해당하는 것으로 관찰된다. 이는 미세 필라멘트가 우수한 기계적 강도를 나타내는 것으로 예상될 수 없었기 때문에 놀라운 것이다. 그러나, 전부 파이 32로 구성된 옷감은 특히 이들의 인렬 강도가 너무 과도하게 낮기 때문에 단지 제한된 유용성을 갖는다. 대조적으로, 본 발명의 복합 부직포는 만족스러운 인렬 강도 및 최대 인장 강도(ultimate tensile strength) 뿐만 아니라 우수한 세탁 견뢰도가 주목할 만하다. 추가로 상기 표는 놀랍게도 기준 시편의 내마모성이 선형 밀도가 감소함에 따라 과도하게 증가함을 나타낸다.

실시예 14: 세정 성질에 대한 부직포 시험

부직포를 물 흡수 및 물 전달에 대해 시험하였다. 또한, 부직포를 크레용 시험에 주어지게 하였다.

세정 성질, 물 편성

실시예 15: 지속되는 세척 결과에 대한 부직포 시험:

시험 시편을 연속해서 기계 세척하고, 평가를 위해 각 50회 세척 후 중단시키고, 눈에 보이는 홀링(holing)이 있을 때까지 세척하였다. 이후, 세척을 중단하였다:

실시예 16: 부직포의 육안 조사

도 2 내지 6은 예시적 부직포의 표면 사진을 나타낸다.

도 2는 250회 세척 사이클 후, 본 발명에 따르지 않는 부직포 번호 2의 표면 질감을 나타낸다. 이는 표면이 매우 거칠고, 높은 필링 등급을 지님을 나타낸다.

도 3은 250회 세척 사이클 후, 본 발명에 따르지 않는 부직포 번호 1의 표면 질감을 나타낸다. 표면은 부직포 번호 2와 비교하여 개선된 외관을 갖지만, 여전히 거칠고 높은 필링 등급을 갖는다.

도 4는 250회 세척 사이클 후, 본 발명에 따르는 부직포 번호 3의 표면 질감을 나타낸다. 표면은 부직포 번호 2화 비교하여 상당히 개선된 외관을 갖는다. 그러나, 상기에서 이미 언급된 바와 같이, 전부가 파이 32로 이루어진 부직포는 특히 그의 내인열성(tear resistance)이 너무 과도하게 낮기 때문에 단지 제한된 유용성을 갖는다.

도 5에서, 500회 세척 사이클 후 본 발명의 부직포 번호 7의 표면 질감을 본 발명이 아닌 부직포 1 (650회 세척 사이클 후) 및 3 (800회 세척 사이클 후)과 비교하였다. 본 발명의 부직포 번호 7의 표면은 파이 32로만 이루어진 부직포 번호 3과 유사한 외관을 가짐을 나타낸다. 또한, 뛰어난 성능 특성, 예를 들어, 우수한 수분 유지, 높은 인렬 강도, 우수한 필링 등급 및 우수한 세정 성질이 주목할 만하다. 대조적으로, 본 발명이 아닌 부직포 1은 명백한 홀링을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 부직포 번호 7을 통한 단면을 나타낸다. 소위 "촉수 효과"가 미세 파이 32 엘레먼트가 물 분사 컨솔리데이션에 의해 보다 굵은 필라멘트의 플라이 내로 깊이 전달되어 있다는 점에서 뚜렷하게 보인다.

Claims (16)

1. 교대 플라이(alternating ply)의 형태로 배열된 제1 및 제2 섬유성 성분을 포함하는 극세사 복합 부직포(microfiber composite nonwoven)로서,
   - 적어도 하나의 제1 플라이 A는 웹(web)을 형성하도록 레이다운(laydown)되는 용융-방사 복합 필라멘트 형태의 제1 섬유성 성분을 포함하고, 필라멘트의 일부 또는 전부는 0.1 dtex 미만, 바람직하게는 0.03 dtex 내지 0.06 dtex의 평균 선형 밀도를 갖는 기본 필라멘트로 분할되고, 컨솔리데이션(consolidation)되고,
   - 적어도 하나의 플라이 B는 제1 플라이 A 상에 배열되고, 플라이 B는 웹을 형성하도록 레이다운되고 컨솔리데이션되는 0.1 내지 3 dtex의 평균 선형 밀도를 갖는 섬유 형태의 제2 섬유성 성분을 포함하고,
   - 적어도 하나의 제2 플라이 A는 플라이 B 상에 배열되는, 극세사 복합 부직포.
2. 제1항에 있어서, 계층 구조 A(BA)_nBA(여기서, n = 1 내지 20임)임을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 및/또는 제2 섬유성 성분의 복합 필라멘트가 오렌지형 또는 파이 멀티세그먼트(pie multisegmented) 구조의 단면을 갖는, 극세사 복합 부직포.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 섬유성 성분의 섬유의 파이 배열이 24, 32, 48 또는 64개의 세그먼트를 포함함을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 복합 필라멘트가 둘 이상의 비상용성(incompatible) 열가소성 폴리머를 포함하는 상이한 필라멘트를 포함함을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 섬유성 성분이 복합 필라멘트, 바람직하게는 2, 4, 8, 16개의 기본 필라멘트로 이루어진, 및 더욱 바람직하게는 8개의 기본 필라멘트로 이루어진 복합 필라멘트를 포함함을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 섬유성 성분의 평균 필라멘트 선형 밀도에 대한 제2 섬유성 성분의 필라멘트의 평균 필라멘트 선형 밀도의 비가 10 내지 30의 범위 내에 있음을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 섬유성 성분의 필라멘트의 비율이 모두 부직포의 전체 중량을 기준으로 하여 20 내지 60 wt%, 바람직하게는 30 내지 50 wt%, 특히 35 내지 45 wt%임을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 섬유성 성분의 필라멘트의 비율이 모두 부직포의 전체 중량을 기준으로 하여 40 내지 80 wt%, 바람직하게는 50 내지 70 wt%임을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 복합 부직포가 제1 섬유성 성분의 기본 필라멘트에 의해 형성된 표면을 포함함을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 플라이 시퀀스(ply sequence) A(BA)_nBA(여기서, n = 1 내지 15임)로서, 플라이 A가 적어도 부분적으로 분할된 파이 32 필라멘트를 포함하고, 플라이 B가 적어도 부분적으로 분할된 파이 8 필라멘트를 포함하고, 파이 32 필라멘트의 기본 필라멘트의 선형 밀도가 0.1 dtex 미만이고, 파이 8 필라멘트의 기본 필라멘트의 선형 밀도가 0.1 내지 3 dtex인 플라이 시퀀스를 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 플라이 A와 플라이 B 사이에 바람직하게는 보강 플라이로서, 예를 들어, 스크림(scrim)으로서 구성된 적어도 하나의 추가의 플라이가 배열됨을 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 대칭적 계층 구조를 특징으로 하는, 극세사 복합 부직포.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 극세사 복합 부직포를 형성시키는 방법으로서,
    - 제1 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 둘 이상의 섬유플라이 A 및 제2 섬유성 성분의 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 섬유플라이 B가 별도가 방사되고, 레이다운(lay down)되어 웹을 형성하고, 임의로 예를 들어 니들링(needling)에 의해 프리컨솔리데이션되는(preconsolidated) 단계;
    - 섬유플라이 A 및 B가 서로의 상부에 교대로 배열되고, 단 외측 플라이가 섬유플라이 A에 의해 형성되게 주어지는 단계;
    - 플라이 어셈블리가 이후 하이드로플루이드 처리(hydrofluid treatment)에 주어져서 제1 섬유성 성분 및 임의로 또한 제2 섬유성 성분을 분할시키고, 그 안에서 그리고 그 사이에서 플라이 A 및 B를 컨솔리데이션시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
15. 테이블 린넨(table linen), 베드 린넨, 특히 병원 및/또는 케어 홈 베드 린넨(care home bed linen), 위생 린넨, 예를 들어, 목욕 가운, 핸드 타올, 환자 가운의 제조시, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 극세사 복합 부직포를 사용하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 수축성 린넨(contract linen)의 제조에 사용되는 방법.

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