KR20170100031A - 강화된 부직포 섬유, 이러한 섬유를 포함하는 어셈블리, 및 부직포 섬유의 가공 방법 - Google Patents

강화된 부직포 섬유, 이러한 섬유를 포함하는 어셈블리, 및 부직포 섬유의 가공 방법 Download PDF

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Abstract

부직포 시트(10)는 적어도 하나의 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)을 포함하고, 여기서 상기 시트를 구성하는 섬유 및/또는 필라멘트는 복수개의 기하학적 형상(24)을 포함하는 강화 패턴(22)에서 함께 결합된다. 상기 강화 구간은 종방향(X1)으로 측정되는 시트의 전체 길이(L)에 걸쳐, 그리고 종방향(X1)에 직교하는 측방향(Y1)으로 측정되는 시트(10)의 너비(
Figure pct00040
)보다 엄밀하게 더 작은 너비(
Figure pct00041
)에 걸쳐 연장된다. 따라서 시트(10)는 적어도 하나의 비강화된 구간(30a, 30b)을 더 포함한다. 섬유 및/또는 필라멘트 사이의 결합으로 인해, 시트(10)의 종방향으로 가해지는 주어진 힘의 효과 하에서의 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)의 연신은 동일한 힘의 효과 하에서의 비강화된 구간의 연신보다 작다. 이러한 시트(10)는 라미네이트된 어셈블리를 제조하기 위해 특히 사용될 수 있다.

Description

강화된 부직포 섬유, 이러한 섬유를 포함하는 어셈블리, 및 부직포 섬유의 가공 방법
본 개시물은 부직포 시트 및 이러한 시트를 포함하는 라미네이트된 어셈블리에 관한 것이다.
본 개시물은 보다 특별하게는 부직포 시트 및 위생 분야에서 사용하기에, 특히 기저귀 탄성 이어(diapers elastic ear)를 제조하기에 적합한 라미네이트된 어셈블리에 관한 것이다.
본 개시물에서, 용어 "부직포(non-woven)"는 본 기술분야의 당업자에게 일반적으로 용인되는 정의 내에 있는 임의의 부직포 섬유, 전형적으로 시트를 형성하기 위해 함께 얽혀지고, 함께 유지되는 섬유 및/또는 필라멘트로 제조된 직물을 포함한다.
도 16에 나타난 바와 같이 라미네이트된 어셈블리에 대한 생산 라인 상에서, 부직포 시트는 이의 종방향으로 (생산 라인의 기계 방향에 대응됨, 즉, 시트가 라인을 따라 이동하는 방향) 장력 F를 받게된다.
이러한 장력 F로 인해, 시트는 이의 폭이 감소된다. "넥다운(neckdown)" 또는 "수축(shrinkage)"으로서 알려진 이러한 현상은 도 16에 도식적으로 나타나 있다. 이의 초기 단계에서, 장력 없이, 시트 (Ni)는 너비 (
Figure pct00001
) 및 길이 (Li)를 나타낸다. 시트 (Nf)가 종방향 장력(F)을 받게되는 경우, 이의 길이 (Lf)는 이의 너비 (
Figure pct00002
)가 감소되면서 증가한다. 이의 두께는 또한 증가될 수 있다. 유용한 너비 (
Figure pct00003
)의 부직포 시트에 요구되는 생산 라인 상에서, 시트 너비에서의 이러한 감소를 완화시키기 위한 하나의 해결책은
Figure pct00004
보다 더 큰 실제 너비(
Figure pct00005
)의 시트를 사용하는 것으로 이루어지고, 유용한 너비 (
Figure pct00006
) 및 실제 너비 (
Figure pct00007
) 사이의 차이는 넥다운의 결과로서의 시트의 너비에서의 예상된 감소에 해당한다. 그럼에도 불구하고, 이러한 해결책은 하기 단점을 나타낸다: 생산 라인이 시작되거나 중단되면서 시트의 속도에서의 변화가 생기는 시점마다, 시트에 인가되는 종방향 장력이 변화되고, 시트의 너비는 이에 따라 변화된다. 생산 라인의 종료시 시트의 너비가 원하는 허용가능한 범위에 있는 것을 보장하기 위해, 때때로 시트의 측면 가장자리의 절단이 요구된다. 그러나, 시트의 너비가 이러한 방식으로 조절될 수 있음에도 불구하고, 이의 기계적 성능 - 및 특히 횡방향에서의 이의 연신 능력- 은 넥다운 현상의 크기에 따라 국소적으로 변화될 수 있고, 이는 또한 상기 시트를 포함하는 라미네이트된 어셈블리의 성능에서의 국소적 변화를 일으킨다.
생산 라인에서, 다른 해결책은 예를 들면 컨베이너 벨트 상으로 이를 수송함으로써 임의의 장력없이 부직포 시트를 되감는 것(unwinding)으로 이루어진다. 라미네이트된 어셈블리를 형성하기 위해, 이러한 시트는 이후 탄성 필름에 대한 장력 없이 어셈블링된다. 그럼에도 불구하고, 라미네이트된 어셈블리는 이후 되감아지는 경우, 이로 구성하는 부직포 시트는 넥다운 현상을 받게되고, 이는 라미네이트된 어셈블리에서 변형을 일으키고, 이로써 다운스트림 생산 라인 상에서 이를 적절하게 유도하는 것을 방해한다.
본 발명의 요약
본 발명의 목적 중 하나는 시트의 가공 방법 및 이러한 방식으로 처리되는 시트를 제공하고, 이는 선행기술의 상술한 단점을 해결하는 것을 가능하게 한다.
보다 특별하게는, 본 발명의 목적 중 하나는 부직포 시트의 너비를 조절할 수 있게 하면서도 이러한 시트가 생산 라인 상에서 장력 하에 되감아지게 하는 것이다.
이러한 목적은 종방향 및 상기 종방향에 직교하는 측방향(lateral direction)으로 연장되는 부직포 시트로 달성되고, 상기 시트는,
- 시트를 구성하는 섬유 및/또는 필라멘트가 복수개의 기하학적 형상을 포함하는 강화 패턴 내에서 함께 결합되는 적어도 하나의 강화 구간으로서, 상기 강화 구간은 종방향으로 측정되는 시트의 전체 길이에 걸쳐, 그리고 측방향에서 측정되는 시트의 너비보다 엄밀하게 더 작은 너비에 걸쳐 연장되는 강화 구간; 및
- 적어도 하나의 비강화 구간
을 포함하고,
여기서 종방향으로 가해지는 주어진 힘의 효과 하에서의 강화 구간의 연신은 동일한 힘의 효과 하에서의 비강화 구간의 연신보다 엄밀하게 작다.
섬유 및/또는 필라멘트의 사용시의 용어 "결합(bonding)"은 이의 응집력을 증가시키는 임의의 결합을 의미하는 것으로 본원에서 이해되어야 한다. 보다 특별하게는, 이러한 결합은 임의의 기계적 결합 (예를 들면 압착) 및/또는 열적 결합 및/또는 섬유 및/또는 필라멘트의 화학적 결합, 또는 실제로 다수의 이러한 유형의 결합의 조합에 의해 얻어지는, 시트의 부피 밀도를 국소적으로 증가시키는 것 (특히, 섬유 및/또는 필라멘트의 밀도를 국소적으로 증가시키는 것을 배제하지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 결합은 융착(welding)일 수 있다.
결과적으로, 시트의 강도(stiffness)는 비강화 구간에서의 것보다 각 강화 구간에서 더 크다.
시트가 종방향 장력을 받게되는 경우, 이의 종방향으로의 이의 연신은 동일한 종방향 장력을 받게되는 경우에서의 비강화된 선행기술 시트와 비교하여 제한적이고, 이에 의해 또한 측방향에서 유도되는 변형이 제한된다.
본 개시물에서, 시트의 구간의 연신은 이의 초기 길이와 비교하여 백분율로서 표현된다.
본 발명의 시트는 예를 들면 드라이-레이드(dry-laid) (건조 공정), 웨트-레이드(wet-laid) (습식 공정), 또는 스펀-레이드(spun-laid) 기술 (멜트 스피닝/압출 공정)을 사용하여 얻어지는 부직포 섬유에 의해 구성될 수 있고, 기계적, 열적, 화학적. 및/또는 접착 결합에 의해 압밀(consolidating)될 수 있다.
일 예에서, 시트는 압밀된 카딩된 유형(consolidated carded type)의 부직포 시트, 특히 스펀레이스 유형의 부직포 시트로 구성되고, 즉, 이는 섬유의 수류 결합에 의해 압밀된다.
강화 패턴은 일반적으로 시트의 종방향으로 단위 패턴을 반복하여 구성된다.
일 예에서, 강화 패턴을 구성되는 기하학적 형상은 예를 들면 원, 십자가, 마름모, 장타원형 형상 등일 수 있는 별개의 요소이다.
용어 "별개의"는 서로 구별할 수 있도록 불연속적이거나 또는 사실상 분리된 것인 요소에 사용된다. 이러한 요소는 따라서 패쇄적인 아웃라인에 의해 정의될 수 있다.
용어 "복수개의 기하학적 형상"은 동일하거나, 유사하거나, 또는 상이할 수 있는 적어도 2개의 별개의 요소 중 각 아웃라인의 적어도 2개의 별개의 요소를 의미하기 위해 사용된다.
일부 형상은 고체일 수 있다. 나머지는 이의 전체 범위에 걸쳐 내부 가장자리 및 외부 가장자리를 제공하는 폐고리 곡선(closed-loop curve)에 의해 구성될 수 있다.
일 예에서, 각 강화 구간에서의 강화 패턴의 기하학적 형상은 시트의 측방향으로 연장되는 임의의 직선이 적어도 하나의 상기 형상을 가로지르는 방식으로 배열된다. 시트의 강화는 이에 따라 이의 전체 길이에 걸쳐 연속적이다. 넥다운 현상의 국소적 발생이 이에 따라 회피된다.
다른 예에서, 각 강화 구간의 강화 패턴의 기하학적 형상은 엄밀하게 0 내지 90°의 범위, 보다 특별하게는 엄밀하게 0 내지 45°의 범위에 있는 각도로 측방향에 대해 기울어진, 보다 더 특별하게는 약 24°의 각도로 기울어진 임의의 직선이 상기 구간의 상기 형상 중 적어도 하나를 가로지르는 방식으로 배열된다.
강화 구간은 일반적으로 좌측 한계 직선(DG) 및 우측 한계 직선(DD)로 구획되고, 상기 평행한 한계선들은 시트의 종방향으로 연장된다. 융착 패턴(weld pattern)은 이러한 2개의 선들 사이에 완전하게 포함되고, 각 선은 강화 패턴의 적어도 하나의 형상에 접하게 된다.
일 예에서, 강화 구간에서의 결합 백분율은 10% 초과, 또는 보다 정확하게는 15% 초과, 또는 사실상 25% 초과이다.
일 예에서, 강화 구간에서의 결합 백분율은 90% 미만, 또는 보다 특별하게는 70% 미만이다.
본 개시물에서, 강화 구간에서의 결합 백분율은 강화 패턴의 기하학적 형상에 의해 덮어지는 상기 세그먼트의 면적의 백분율과 동일하다. 이는 일반적으로 상기 구간의 너비와 동일한 너비 및 강화 단위 패턴의 정수와 동일한 길이를 갖는 강화 구간의 세그먼트에 대해 측정된다.
예로서, 이러한 정수는 세그먼트의 길이가 강화 구간의 너비보다 더 크도록 선택될 수 있다.
인접한 제1 및 제2 강화 구간은 일반적으로 방향으로 연장되고, 2개의 강화 구간의 너비보다 적어도 10% 작은 너비를 제공하는 강화 없는 중간 스트립으로 구분된다.
일 예에서, 각 강화 구간의 너비는 시트의 너비의 최대 80%, 바람직하게는 시트의 너비의 최대 60%를 나타낸다.
각 강화 구간에 대해, 좌측 한계 가장자리(limit margin; BG) 및 우측 한계 가장자리(BD)로 구획되는 유용한 부분을 정의하는 것이 가능하다.
유용한 부분의 일 측면 상의 한계 가장자리는 하기와 같이 정의된다:
이는 강화 패턴의 "말단" 지점, 환언하면 (측방향에서) 상기 측면 상의 외부를 향하여 가장 멀리 있는 지점을 포함하고, 이는 시트의 종방향으로 연장되는 축에 따른 각 좌표에 대해 적용된다.
적절한 경우, 한계 가장자리는 또한 측방향으로 연장하고, 상기 정의된 말단 지점으로 구성되는 이의 부분을 상호접촉되는 직선 세그먼트를 포함한다.
각 한계 가장자리는 이에 따라 직선, 곡선, 또는 하나 이상의 직선 및/또는 곡선 세그먼트의 조합일 수 있다.
단위 패턴의 길이와 동일한 길이에 걸쳐 연장되는 상기 유용한 부분의 세그먼트에 따라 강화 구간의 유용한 부분에 걸친 결합 백분율을 측정하는 것이 가능하다. 이는 강화 패턴의 기하학적 형상으로 덮어지는 상기 세그먼트의 표면적의 백분율과 동일하다.
강화 구간의 유용한 부분에 걸친 결합 백분율은 예를 들면 15% 초과, 또는 보다 정확하게는 20% 초과, 또는 사실상 35% 초과일 수 있다.
일반적으로, 강화 구간의 유용한 부분에 걸친 결합 백분율은 90% 미만, 보다 특별하게는 75% 미만일 수 있다.
일 예에서, 종방향으로 가해지는 5 뉴튼 (N)의 견인력의 효과 하에서의 강화 구간의 연신은 동일한 힘의 효과 하에서의 비강화된 구간의 연신보다 더 작다.
종방향으로 가해지는 상기 주어진 힘의 효과 하에서의 강화 구간의 연신은 예를 들면 동일한 힘의 효과 하에서의 비강화된 구간의 연신보다 적어도 5% 미만, 보다 특별하게는 적어도 15% 미만, 또는 사실상 적어도 보다 특별하게는 50% 미만일 수 있다. 예를 들면, 비강화된 구간이 5 뉴튼의 견인력이 가해지는 경우 17%의 연신을 제공하는 경우, 이후 강화 구간의 연신은 12% 이하이다.
일 예에서, 시트는 추가로 시트의 너비보다 작은 너비에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 활성화 구간을 포함하고, 여기서 부직포 섬유가 활성화된다.
부직포 시트는 일반적으로 탄성 필름의 연신에 대한 능력과 비교하여 연신에 대해 더 작은 능력을 나타낸다. 이러한 시트가 라미네이트된 어셈블리를 형성하기 위해 탄성 필름 상에 라미네이트되는 경우, 국소적으로 또는 이의 구조의 응집력을 감소시키기 위한 목적으로 이의 전체 표면에 선행 처리를 적용하는 것이 때때로 필요하고, 이로써 이것이 탄성 필름에 결합되는 경우 생성된 라미네이트된 어셈블리는 (더 적은 힘, 예를 들면 10　N으로) 용이하게 신장될 수 있다.
활성화는 부직포 섬유를 신장시키는 것을 포함한다. 이는 국소적으로 그리고 길어지는 부직포 섬유의 능력을 증가시키는 비가역적 방식으로 작용한다. 전형적으로, 활성화는 시트의 측방향으로 수행된다.
단면에서의 활성화된 부직포 섬유는 일반적으로, 이것이 임의의 외부 장력에 가해지지 않는 한, 이의 활성화된 구간에서 파형 형상(wavy shape)을 제공한다.
본 개시물은 또한 상기 정의된 적어도 하나의 제1 시트를 이러한 제1 시트에 연결되는 적어도 하나의 탄성 필름과 함께 포함하는 라미네이트된 어셈블리를 제공한다.
일 예에서, 라미네이트된 어셈블리는 적어도 제2 부직포 시트를 포함하고, 적어도 하나의 탄성 필름은 제1 및 제2 시트 사이에 개재된다.
일 예에서, 제1 시트는 적어도 하나의 제1 강화 구간을 포함하고, 제2 시트는 적어도 하나의 제2 강화 구간을 갖는 상기 정의된 유형의 시트이다.
예로서, 제1 및 제2 강화 구간은 예정된 너비의 적어도 하나의 중첩 구간에 걸쳐 중첩될 수 있다.
일 예에서, 제1 및 제2 강화 구간의 각 강화 패턴의 돌출부가 라미네이트된 어셈블리의 적어도 하나의 구간에 걸쳐 동시에 존재한다.
라미네이트된 어셈블리의 두께에 대하여 직교하는 평면 (환언하면, 라미네이트된 어셈블리의 층들의 적층 방향에 직교하는 평면) 상에서의 강화 패턴의 돌출부가 고려된다.
다른 예에서, 제1 강화 구간의 강화 패턴과 제2 강화 구간의 강화 패턴은 상이하다.
다른 예에서, Z 방향으로의 제1 및 제2 강화 구간의 각 강화 패턴의 돌출부는 시트의 측방향으로 연장되는 임의의 직선이 제1 및 제2 강화 구간의 강화 패턴의 기하학적 형상의 돌출부를 가로지르는 방식으로 배열된다. 특히, Z 방향으로의 제1 및 제2 강화 구간의 각 강화 패턴의 돌출부는 엄밀하게 0 내지 90°의 범위, 보다 특별하게는 엄밀하게 0 내지 45°의 범위에 있는 각도로 측방향에 대해 기울어진, 보다 더 특별하게는 약 24°의 각도로 기울어진 임의의 직선이 제1 및 제2 강화 구간의 강화 패턴의 기하학적 형상의 돌출부를 가로지르는 방식으로 배열된다.
각 시트의 각 강화 구간은 라미네이트된 어셈블리의 탄성 부분에 대해 측방향에서 보상(offset)될 수 있다.
라미네이트된 어셈블리의 용어 "탄성부"는 탄성 필름을 포함하는 라미네이트된 어셈블리의 일부를 의미하기 위해 사용되고, 측방향으로 가해지는 신장력의 효과 하에서 신장되도록 적용되고, 상기 신장력이 해제된 이후 이의 초기 형상 및 크기로 실질적으로 복귀되도록 적용된다. 예로서, 이는 주위 온도 (23℃)에서 이의 초기 크기의 100%의 연신에 대해 (연신 이전의) 이의 초기 크기의 20% 미만, 보다 특별하게는 15% 미만, 특정 환경에서 5% 미만으로, 연신 및 이완 이후 남아 있는 변형 또는 잔류 효과 (또한 "영구 변형(permanent set)" 또는 단축하여 "SET"로 지칭됨)를 보존하는 일부분일 수 있다.
다른 예에서, 제1 시트의 적어도 하나의 제1 강화 구간 및 제2 시트의 적어도 하나의 제2 강화 구간은 예정된 너비의 적어도 하나의 중첩 구간에 걸쳐 중첩되고, 제1 시트의 하나의 제1 강화 구간 및 제2 시트의 제2 강화 구간은 이의 측방향으로 라미네이트된 어셈블리의 탄성부를 향해 상기 중첩 구간을 넘어 연장된다.
본 개시물은 또한 부직포 시트의 가공 방법을 제공하고, 상기 시트는 종방향 및 종방향에 직교하는 측방향으로 연장되고, 본 방법은 적어도 하나의 강화 단계를 포함하고, 이 과정에서 시트의 적어도 하나의 강화 구간이 종방향으로 측정되는 시트의 전체 길이에 걸쳐 그리고 측방향으로 측정되는 시트의 너비보다 엄밀하게 더 작은 너비에 걸쳐 연장되고, 시트를 구성하는 섬유 및/또는 필라멘트는 종방향으로 가해지는 주어진 힘의 효과 하에서의 강화 구간의 연신이 동일한 힘의 효과 하에서의 시트의 비강화된 구간의 연신보다 작게 되는 방식으로 복수개의 기하학적 형상을 포함하는 강화 패턴을 사용하여 함께 결합된다.
강화 단계 과정에서, 시트의 섬유 및/또는 필라멘트의 응집력이 증가된다. 보다 특별하게는, 시트의 부피 밀도는 기계적 결합 (예를 들면 시트의 압착), 및/또는 열적 결합 (시트의 가열), 및/또는 섬유 및/또는 필라멘트의 화학적 결합, 또는 사실상 이러한 유형의 복수개의 결합의 조합에 의해 국소적으로 증가된다 (특히, 섬유 및/또는 필라멘트의 밀도가 국소적으로 증가되는 것이 배제되지 않음). 예로서, 섬유 및/또는 필라멘트는 국소적으로 융착될 수 있다.
예로서, 강화 단계는 고온 캘리더링에 의해 수행될 수 있다.
변형예에서, 이는 또한 레이저, 초음파, 엠보싱 (냉각 캘린더링), 또는 사실상 적어도 2개의 이러한 기술의 조합에 의해 수행될 수 있다.
일 예에서, 본 방법은 부직포 섬유가 시트의 적어도 하나의 활성화된 구간에 걸쳐 이를 활성화시키기 위해 신장되는 활성화 단계를 추가로 포함한다.
일 예에서, 본 방법은 추가로 강화 단계 이전에 시트의 너비를 조절하는 단계를 포함한다.
다수의 구현예는 본 개시물에 기재되어 있다. 그럼에도 불구하고, 반대로 상술되지 않는 한, 임의의 하나의 구현예에 대한 참조로 기재된 특성은 임의의 다른 구현예에 적용될 수 있다.
본 발명은 잘 이해될 수 있고, 이의 장점은 비제한적인 예로서 나타난 다수의 구현예의 하기 상세한 설명을 살펴보면 더 잘 나타난다. 설명은 수반된 도면을 참조하며, 이는 하기와 같다:
- 도 1은 상기에 보여지는, 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 시트를 나타내고;
- 도 2는 도 1의 면 II-II 상의 도 1 부직포 시트의 단면이고;
- 도 3은 단위 패턴에 대응하는 상기 구간의 세그먼트 상의 강화 구간의 유용한 부분을 나타내고;
- 도 4a, 4b, 및 4c는 강화 패턴의 3개의 다른 예를 나타내고;
- 도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 라미네이트된 어셈블리의 단면이고;
- 도 6은 본 발명의 다른 구현예에 따른 라미네이트된 어셈블리의 단면이고;
- 도 7은 도 6의 변형예에서의 라미네이트된 어셈블리의 부분 단면이고;
- 도 8a 및 8b는 도 5의 라미네이트된 어셈블리의 변형예에서의 제1 부직포 시트의 제1 강화 구간 및 동일한 라미네이트된 어셈블리에서의 제2 부직포 시트의 제2 강화 구간을 각각 나타내고;
- 도 8c는 라미네이트된 어셈블리의 두께 방향에 직교하는 평면 상에서 중첩되는 도 8a 및 8b의 제1 및 제2 강화 구간을 나타내는 도면이고;
- 도 9a 및 9b는 각각 도 6의 라미네이트된 어셈블리의 제1 부직포 시트의 제1 강화 구간 및 동일한 라미네이트된 어셈블리의 제2 부직포 시트의 제2 강화 구간을 나타내고;
- 도 10은 라미네이트된 어셈블리의 두께 방향에 직교하는 평면 상에서 중첩되는 도 9a 및 9b의 제1 및 제2 강화 구간을 나타내는 도면이고;
- 도 11은 제2 예로서 중첩되는 도 9a 및 9b의 제1 및 제2 강화 구간을 나타내는 도면이고;
- 도 12는 제3 예로서 중첩되는 도 9a 및 9b의 제1 및 제2 강화 구간을 나타내는 도면이고;
- 도 13은 본 발명의 다른 구현예에 따른 라미네이트된 어셈블리에서 중첩되는 제1 부직포 시트의 제1 강화 구간 및 제2 부직포 시트의 제2 강화 구간을 나타내고;
- 도 14는 측면도로 보여지는 부직포 시트의 가공을 위한 설비의 도면이고;
- 도 15는 도 14 가공 설비에서의 순간 t에서 동작하는 부직포 시트의 평면도이고; 그리고
- 도 16은 상기에 기재된, 넥다운 현상의 원리를 나타내는 도면이다.
도 1 및 2는 본 발명의 제1 구현예에 따른 부직포 시트(10)를 나타낸다.
시트(10)은 이의 길이(L)가 측정되는 종방향(X1), 및 이의 너비(
Figure pct00008
)이 측정되는 X1에 직교하는 측방향(Y1)에 대해 정의된다. 이러한 2개의 장 치수의 시트가 도 1의 평면도에 나타나 있다.
예로서, 시트(10)는 수류 결합에 의해 압밀되는 복수개의 섬유로 구성되고, 이의 부드러움 및 변형에 대한 이의 본래 가능에 대해 위생 분야에서 일반적으로 사용되는 스펀레이스 유형 부직포 섬유로서 제조된다.
변형에 대한 이의 높은 가능으로 인해, 스펀레이스 부직포 섬유는 특히 상기 된 넥다운 현상을 받게된다. 장력이 주어진 방향으로 이에 인가되는 경우, 이는 직각 방향으로 상당한 변형이 진행된다. 결과적으로, 상당한 종방향 장력이 가해지는 생산 라인 상에서, 스펀레이스 부직포 시트는 너비 방향으로 상당하게 수축된다.
본 발명에 따라, 시트(10)는 넥다운 현상을 회피하기 위해 국소적으로 강화된다.
도 1에 나타난 바와 같이, 이에 따라서 이는 강화 구간(20a, 20b, 20c, 및 20d)을 포함하고, 여기서 시트를 구성하는 섬유는 복수개의 기하학적 형상(24)을 포함하는 강화 패턴(22)과 함께 결합되고, 각 강화 구간(20a, 20b, 20c, 및 20d)은 시트(10)의 전체 길이(L)에 걸쳐 그리고 시트(10)의 너비(
Figure pct00009
)보다 엄밀하게 더 작은 너비에 걸쳐 연장된다.
강화 구간(20a, 20b, 20c, 및 20d)은 비강화 구간(40)과 접한다.
섬유들 사이에 국소적으로 제공되는 결합으로 인해, 시트(10)는 강화 구간(20a, 20b, 20c, 및 20d)에서 견고해진다. 이러한 견고함으로 인해, 종방향(X1)으로 가해지는 주어진 힘의 효과 하에서의 시트의 강화 구간의 연장은 동일한 힘에 대해 비강화 구간의 연장보다 작다.
결과적으로, 시트는 종방향 장력이 가해지는 경우, 측방향으로 유도되는 이의 변형은 비강화 시트와 비교하여 제한된다.
하나의 강화 구간 또는 하나의 비강화 구간의 연신을 측정하기 위해, 예로서 하기 방법을 사용하는 것이 가능하다:
부직포 시트는 23℃±2℃의 온도 및 50%±5%의 상대 습도에서 표준 ASTDM 5170으로 정의되는 정규 환경에서 제조된다.
사용되는 장비는 표준 EN　10002, 특히 활용 소프트웨어 TESTWORKS 4.04　B와 함께 공급처 NTS Systems Corp. USA로부터 이용가능한 Synergie 200H에 따르는 동력계이다.
절단기 또는 가위가 강화 구간 또는 비강화 구간에서 시트의 가로 방향 (CD)으로 10 밀리미터 (mm)의 너비 및 시트의 기계 방향 (MD)으로 150 mm의 길이를 갖는 샘플을 제조하기 위해 사용된다.
샘플은 동력계의 죄는 부분(jaw)들 사이에 배치된다.
하기 파라미터가 선택된다:
Figure pct00010
죄는 부분들 사이의 거리: 100　mm;
Figure pct00011
기계 속도: 분당 500 밀리미터 (mm/min);
Figure pct00012
사이클의 수: 1; 및
Figure pct00013
예압(pre-load): 0.1 N.
샘플은 죄는 부분을 수직으로 이동시킴으로써 이것이 파단될 때까지 너비 방향 (시트의 종방향에 상응함)으로 신장된다.
곡선은 이후 연신 백분율의 함수로서 신장력을 플롯팅함으로써 수득된다. 따라서, 시트가 생산 라인 상에 되감겨지는 경우 시트에 가해지는 연신율에 상응하는 5　N에서 연신 백분율을 정의하는 것이 가능하다.
5　N의 값은 제한적인 것은 아니며, 다른 측정 방법에서, 이는 상이할 수 있고, 예를 들면 10 N이다.
도 1은 시트(10)의 4개의 별개의 강화 구간을 나타낸다: 너비(
Figure pct00014
)의 시트의 측면 가장자리에 위치되는 2개의 측면 강화 구간(20a 및 20b), 및 비강화 구간(40)에 의해 서로 분리된 너비(
Figure pct00015
)의 2개의 중심 강화 구간(20c 및 20d).
시트는 이에 따라 이의 종방향(X1)에 평행하는 대칭형 P의 평면을 제공한다.
그럼에도 불구하고 본 발명의 시트의 강화 구간의 수, 너비 및 위치는 시트에 대해 요구되는 요건 및 후속 용도의 함수로서 변화될 수 있다. 따라서, 시트는 단일 강화 구간 또는 4개 이외의 다른 다수의 강화 구간을 가질 수 있다. 또한, 특히 2개의 동일한 탄성 러그(elastic lug)가 대칭형 P의 평면에 따라 절단함으로써 이러한 시트를 사용하여 라미네이트로부터 동시에 제작될 수 있는 장점을 이러한 대칭형 구조가 제공하지만, 시트의 강화 구간(들)은 반드시 시트의 측면 가장자리에 존재하지 않거나 또한 이들이 시트에 대해 반드시 중심에 존재하지 않는다. 또한, 이들은 반드시 대칭적으로 배열될 필요는 없다. 주어진 시트에서의 강화 구간의 너비는 또한 환경에 따라 조정될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 도 1에 나타난 바와 같이, 2개의 인접한 강화 구간들은 종방향으로 연장되고, 2개의 강화 구간의 너비 중에서 더 작은 너비의 10% 이상의 너비를 제공하는 비강화 구간(40)에 의해 바람직하게는 이격된다.
나타난 예에서, 부직포 시트(10)는 또한 2개의 인접한 강화 구간(20a, 20b, 20c) 사이에 위치한 각각의 비강화 구간(40)에서의 활성화 구간(30a, 30b)을 가지고, 상기 활성화 구간(30a, 30b)은 부직포 섬유의 섬유가 활성화되는 너비(
Figure pct00016
)의 연속적 스트립의 형태의 것이다.
바람직하게는, 활성화 구간의 너비(
Figure pct00017
)는 강화 구간의 너비(
Figure pct00018
)보다 더 크다. 더 특별하게는, 활성화 구간의 너비(
Figure pct00019
)는 강화 구간의 너비(
Figure pct00020
)보다 1.5배 더 크다.
간략하게는, 시트(10)의 단지 하나의 강화 구간(20a)이 하기에 상세하게 기재되어 있다. 강화 구간(20a)의 것을 참조하여 기재된 모든 요소는 그럼에도 불구하고 시트(10)의 다른 강화 구간(20b, 20c)에 적용가능하다.
도 1에 나타난 바와 같이, 강화 구간(20a)은 좌측 한계 직선(DG) 및 우측 한계 직선(DD) 사이에 구획된 스트립의 형태의 것이고, 상기 평행한 제한 선들은 종방향(X1)로 연장된다. 강화 패턴(22)은 이들 2개의 선(DG 및 DD)들 사이에 전체적으로 포함되고, 각각의 선은 강화 패턴(22)의 적어도 하나의 형상(24)에 접한다.
바람직하게는, 강화 구간(20a)의 너비(
Figure pct00021
) (환언하면 선(DG 및 DD)들 사이의 측방향(Y1)으로 측정된 거리)는 시트(10)의 너비(
Figure pct00022
)의 80% 이하, 바람직하게는 시트(10)의 너비(
Figure pct00023
)의 60% 이하이다.
상기 예에서, 강화 패턴(22)을 가진 영역에서, 시트(10)의 섬유는 압축되어 함께 융착되고, 이는 가능하게는 이들이 제조되는 물질의 완전한 용융을 수반하고 이어서 섬유는 사라지고 필름의 구간으로 대체되고, 이에 의해 시트의 밀도가 국소적으로 증가된다. 예로서, 이러한 강화는 하기에 더 상세하게 기재된 고온 캘린더링에 의해 얻어진다.
강화 구간(20a)에서의 시트(10)의 두께(e1)은 도 2에 나타난 바와 같이 비강화 구간(40)에서의 시트의 두께(e)보다 작다.
구간(20a)에 포함된 강화 패턴(22)은 전형적으로 종방향(X1)에서의 길이(
Figure pct00024
)의 단위 패턴(26)을 규칙적으로 반복함으로써 구성된다.
구간(20a)의 강화 단위 패턴(26)은 도 3에 보다 상세하게 나타나 있다.
이러한 예에서, 이는 별개의 고체 기하학적 형상, 상세하게는 십자가 및 마름모의 조합으로 이루어진다.
강화 구간(20a)에서의 결합 백분율, 환언하면 단위 패턴(26)에 상응하는 강화 구간의 세그먼트에 대한 결합 백분율은 바람직하게는 10% 초과, 90% 미만, 또는 보다 정확하게는 25% 내지 70% 범위에 있다.
강화 구간(20a)의 유용한 부분(28)이 또한 구획되고, 이는 좌측 한계 가장자리(BG) 및 우측 한계 가장자리(BD)로 구획된다. 도 1의 예에서, 한계 가장자리(BG 및 BD)는 일반적으로 종방향(X1)으로 연장된다.
유용 부분(28)의 좌측 및 우측 한계 가장자리(BG 및 BD)는 도 3에 나타나 있다.
좌측 가장자리(BG)는 (측방향(Y1)으로) 좌측으로 최대한 떨어진 강화 패턴(22)의 말단 지점을 포함하고, 이는 종방향(X1)으로 연장되는 축을 따라 취해지는 각 좌표에 대해 적용된다. 이러한 말단 지점은 도 3에 연속적인 굵은선으로 표시된다. 가장자리는 또한 측방향(Y1)으로 연장되고 상기 정의된 좌측 말단 지점으로 구성되는 가장자리의 부분과 함께 연결되는 직선 세그먼트 (도 3의 좌측에 불연속적인 굵은선으로 표시됨)를 포함한다.
우측 가장자리(BD)는 (측방향(Y1)으로) 우측으로 최대한 떨어진 강화 패턴(22)의 말단 지점을 포함하고, 이는 종방향(X1)으로 연장되는 축을 따라 취해지는 각 좌표에 대해 적용된다. 이러한 말단 지점은 도 3에 연속적인 굵은선으로 표시된다. 가장자리는 또한 측방향(Y1)으로 연장되고 상기 정의된 우측 말단 지점으로 구성되는 가장자리의 부분과 함께 연결되는 직선 세그먼트 (도 3의 우측에 불연속적인 굵은선으로 표시됨)를 포함한다.
길이(Lm)를 갖는 세그먼트 (상기 예에서의 단위 패턴)에 대해 측정된 강화 구간(20a)의 유용한 부분(28)에 대한 결합 백분율은 바람직하게는 15% 초과, 보다 특별하게는 20% 초과 그리고 90% 미만이다.
본 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 부직포 섬유의 섬유 및/또는 필라멘트는 부직포 섬유의 제작 과정에서 얽혀진 섬유 및/또는 필라멘트의 전체 길이에 걸쳐 수행된 압밀(consolidation)의 결과로서 함께 유지되고, 이러한 압밀은 열적 (캘린더링, 초음파 등), 기계적 (수류-결합, 니들링(needling) 등), 화학적, 또는 접착에 의한 것일 수 있다.
압밀은 섬유 및/또는 필라멘트에 대해 특정 양의 응집력을 제공하고, 이는 이들이 조작되고 이송되게 하고, 특히 롤의 형태로 권취되고 되감겨지게 한다. 특정 환경에서, 압밀은 부직포 시트의 전체 너비에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 분포된 복수개의 지점에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 캘린더링된 카딩된 부직포 섬유는 전형적으로 열적 압밀 지점을 제공한다.
압밀 지점은 강화 패턴과 상이한 패턴을 형성한다. 간소화를 위해, 부직포 섬유의 이러한 압밀 지점은 도면에 나타나 있지 않다.
압밀 지점은 분명하게 상기 기재된 강화 패턴과 구별되는 것으로 이해하여야 한다. 압밀은 부직포 섬유를 형성하기 위해 전체 면적에 걸쳐 특정 양의 초기 응집력을 시트에 부여하는 역할을 하고, 반면 본 발명에 의해 제공되는 강화는 이러한 압밀로부터 생성되는 초기 응집력을 국소적으로 증가시키는 역할을 한다. 부직포 섬유의 압밀 지점은 이에 따라 강화의 상술된 결합 백분율을 계산하는 경우 고려되지 않는다.
일 예에서, 강화 패턴(22)의 기하학적 형상(24)은 시트(10)의 측방향(Y1)으로 연장되는 임의의 선, 예컨대 도 3에서의 선(D1)은 적어도 하나의 상기 패턴(24)을 가로지르는 방식으로 배열된다. 시트(10)는 이에 따라 이의 전체 길이에 걸쳐 연속적으로 강화된다. 넥다운 현상의 국소적 발생이 이에 따라 회피된다.
보다 더 바람직하게는, 강화 패턴(22)의 기하학적 형상(24)은 엄밀하게 0 내지 90°에 놓여있는 각도로 측방향(Y1)에 대해 기울어진 임의의 선 예컨대 도 3에서의 선(D2)은 적어도 하나의 상기 형상(24)을 가로지르는 방식으로 배열된다. 특히, 상기 각도는 엄밀하게 0 내지 45°에 있을 수 있다.
상기 기재된 강화 패턴(22)은 그럼에도 불구하고 제한적이지 않고, 이는 기하학적 패턴(24)에 대해 가능하고, 이들이 배열되는 방식은 변화될 수 있다.
특히, 강화 패턴(22)을 구성하는 기하학적 형상(24)은 입방체일 필요는 없다. 따라서, 변형예에서, 각각의 형상(24)은 이의 전체 범위에 걸쳐 내부 가장자리 및 외부 가장자리를 제공하는 폐고리 곡선으로 구성될 수 있다.
이는 도 4a에 나타난 강화 패턴(22A)에 적용된다: 상기 도면에서의 각각의 십자가 또는 마름모(24A)는 밀폐된 윤곽을 형성하는 곡선에 의해 구성된다.
이러한 유형의 패턴을 선택하는 것은 만족스러운 성능을 보존하면서도 이를 생성하는데 필요한 에너지를 제한하는 역할을 한다. 또한, 표면은 촉각이 부드럽게 유지된다.
도 4b 및 4c는 원 및 장타원형 형상의 조합(도 4b) 및 일련의 동일한 마름모 (도 4c)를 각각 포함하는 패턴(22B 및 22C)의 다른 2개의 예를 나타낸다.
다른 예에서, 강화 패턴(22)은 또한 종방향(X1)에 대해 실질적으로 기울어진 방향으로 연장되는, 예를 들면 지그재그형 또는 사인파(sinewave)을 형성하도록 좌측으로 이후 우측으로 번갈아 이 방향으로부터 편향되는 한계 가장자리(BG 및 BD)를 가질 수 있다. 이러한 배열은 단위 강화 패턴을 만들면서 좌측으로부터 우측으로 또는 우측으로부터 좌측으로 회전하는 캘린더링 롤러를 사용하여 얻어질 수 있다.
상기 기재된 유형의 강화 시트(10)는 라미네이트된 어셈블리, 특히 2개의 부직포 시트 및 상기 시트들 사이에 개재된 적어도 하나의 탄성 필름을 포함하는 트리라미네이트(trilaminate)의 제조를 위해 사용될 수 있다.
이러한 라미네이트된 어셈블리(100)의 제1 구현예는 도 5에 나타나 있다. 분명한 방식으로, 라미네이트된 어셈블리의 종방향 및 측방향(X 및 Y)은 라미네이트된 어셈블리를 구성하는 시트의 종방향 및 측방향에 대해 각각 평행한 것으로 하기에서 고려될 필요가 있다. 라미네이트된 어셈블리의 두께 방향(Z)는 어셈블리를 구성하는 다양한 층에 대한 적층 방향으로서 정의된다.
라미네이트된 어셈블리(100)는 하기를 방향(Z)로 중첩시켜 형성된다:
- 강화 구간(120a 및 120b) 사이에 배열된 2개의 활성화 구간(130a 및 130b)과 함께 시트(110)의 측면 가장자리에 따라 배열된 상기 2개의 강화 구간(120a 및 120b)을 갖는 제1 강화된 부직포 시트(110);
- 제1 시트(110)의 제1 및 제2 활성화 구간(130a 및 130b)을 갖는 영역과 나란하게(in register with) 실질적으로 배열된 2개의 탄성 필름(150 및 152); 및
- 부직포 시트(110') 상의 중심에 있는 단일 강화 구간(120')을 갖는 제2 강화된 부직포 시트(110').
라미네이트된 어셈블리의 부직포 시트(110, 110') 및 상기 시트들 사이에 개재된 탄성 필름(150, 152)는 접착제(160, 160')에 의해 서로 연결된다.
제1 시트(110)의 활성화 구간(130a 및 130b)은 국소적으로 연신에 대한 특정 기능을 이에 부여한다.
제1 시트(110)를 구성하는 섬유보다 더 탄성적인 부직포 섬유로 제조된 제2 시트는 활성화되지 않는다.
그럼에도 불구하고, 변형 구현예에서, 2개의 시트는 동일한 종류의 부직포 섬유로 제조될 수 있다.
상기 예에서, 접착제(160, 160')는 이의 측면 가장자리 상에 탄성 필름 사이의 고체 스트립(161 및 161')에 적용되고, 이에 의해 탄성 필름은 제1 시트(110)의 활성화 구간(130a 및 130b)을 갖는 영역에서 직선 또는 비드(162 및 162') 내에서 시트(110 및 110')에 단단하게 고정된다. 변형예에서, 탄성 필름은 가능하게는 특정 구간에서 (특히 중심에서) 접착제를 위한 더 작은 두께를 가능하게 선택하여, 연속적인 방식으로 이의 전체 너비에 걸쳐 적용되는 접착제를 가질 수 있다.
나타난 예에서, 탄성 필름(150 및 152)은 접착체(162 및 162')의 비드 사이에서 신장될 수 있고, 이에 의해 라미네이트된 어셈블리(100)에 탄성을 부여한다.
접착체(162 및 162')의 비드 내에서 피복된 탄성 필름(150 및 152)의 중심 구간이 있는 영역에 위치한 구간(E)은 이에 따라 "탄성"인 것으로 언급되는 라미네이트된 어셈블리(100)의 일부를 구성한다.
다른 예에서, 탄성 필름은 부직포 시트에 직접적으로 적용되며, 이에 의해 예를 들면 압출기로부터의 유출구에서 탄성 필름 상에 시트를 적용함으로써 임의의 접착제 (또는 고정제(fastener agent))를 가지지 않은 라미네이트를 얻는 것을 구상하는 것이 가능하다.
예로서, 도 5에 나타난 바와 같이, 각 시트(110, 110')의 각 강화 구간(120a, 120b, 120')은 탄성부(E)에 대해 측방향(Y)에서 보상된다(offset).
도 5의 예에서, 또한 시트(110)의 강화 구간(120a, 120b)은 측방향(Y)으로 제2 시트(110')의 강화 구간(120')에 대해 보상되는 것이 관찰될 것이다.
다른 구현예에서, 제1 시트의 제1 강화 구간 및 제2 시트의 제2 강화 구간은 중첩될 수 있고, 환언하면 이들은 Z 방향으로 서로 나란하게 위치될 수 있다.
이러한 환경 하에서, 2개의 중첩된 구간에서의 강화 패턴은 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 2개의 강화 구간은 임의로 동일한 너비를 가질 수 있고, 2개의 구간은 이의 전체 너비에 걸쳐 또는 이의 너비 부분에서만 중첩될 수 있다.
따라서, 예로서, 도 8a는 제1 시트(110)의 제1 강화 구간(120a)의 강화 패턴(122A)를 나타내고, 도 8b는 제2 시트(110')의 제2 강화 구간(120')의 강화 패턴(122B)을 나타내고, 2개의 강화 구간(120a 및 120')은 상이한 기하학적 패턴(122A 및 122B)을 제공한다.
이러한 구현예에서, 제1 및 제2 강화 구간(120a 및 120')은 종방향으로 측정되는 시트의 전체 길이에 걸쳐 그리고 측방향으로 측정되는 시트의 너비보다 엄밀하게 더 작은 너비에 걸쳐 연장된다.
도 8c는 강화 구간(120')의 전체 너비에 걸쳐 그리고 강화 구간(120a)의 단지 너비의 부분에 걸쳐 중첩되고, 동일한 너비를 제공하지 않는 제1 및 제2 강화 구간(120a 및 120')를 나타낸다. 제1 및 제2 강화 구간(120a 및 120')은 중심 중첩 구간(ZC)에서 중첩된다.
이러한 예에서, 제1 및 제2 강화 구간(120a 및 120')의 각각의 강화 패턴(122A 및 122B)의 Z 방향으로 돌출부는 시트의 측방향(Y1)으로 연장되는 임의의 직선이 제1 및 제2 강화 구간의 강화 패턴의 기하학적 형상의 돌출부를 가로지르는 방식으로 배열되는 것을 볼 수 있다. 특히, Z 방향으로의 제1 및 제2 강화 구간(120a 및 120')의 제1 및 제2 구간의 각각의 강화 패턴(122A 및 122B)의 돌출부는 엄밀하게 0 내지 90°의 범위, 보다 특별하게는 엄밀하게 0 내지 45°의 범위에 있는 각도로 측방향에 대해 기울어진, 보다 더 특별하게는 약 24°의 각도로 기울어진 임의의 직선이 제1 및 제2 강화 구간의 강화 패턴의 기하학적 형상의 돌출부를 가로지르는 방식으로 배열된다.
특정 배열에서, 강화 구간은 동일하거나 또는 부분적으로 동일한 강화 패턴을 가질 수 있고, 적층 방향으로의 제1 및 제2 강화 구간의 각각의 강화 패턴의 돌출부는 적어도 라미네이트된 어셈블리의 예정된 너비에 걸쳐 동시에 존재할 수 있다.
도 6은 하기를 포함하는 본 발명의 다른 구현예에서 라미네이트된 어셈블리(200)을 나타낸다:
- 시트(210)의 측면 가장자리에 따라 배열된 2개의 강화 구간(220a 및 220b)을 갖는 제1 강화된 부직포 시트(210);
- 부직포 시트(210')의 측면 가장자리에 따라 배열된 2개의 강화 구간(220b 및 220b)을 갖는 제2 강화된 부직포 시트(210');
- 2개의 시트(210 및 210')의 사이에 개재된 2개의 탄성 필름(250 및 252); 및
- 2개의 탄성 필름(250, 252) 및 부직포 시트(210, 210')와 함께 연결되는 접착제(260 및 260').
특히 접착제의 선 및 스트립의 배열과 관련하여 라미네이트된 어셈블리의 일반 구조는 도 5의 것과 실질적으로 동일하고, 이에 따라 다시 기재하지 않는다.
본 예에서, 제1 시트의 부분을 형성하는 제1 강화 구간(220a)은 도 6에서 ZC로 참조되는 중첩 구간에 걸쳐 제2 시트(210')의 일부를 형성하는 제2 강화 구간(220a')과 중첩된다.
라미네이트된 어셈블리의 반대면은 대칭적으로 배열되고, 따라서 하기에 상세하게 기재하지 않는다.
나타낸 특정 예에서, 강화 구간(220a 및 220a')은 동일한 너비를 가지고, 이들은
Figure pct00025
로 참조되는 전체 너비 (중첩 구간의 너비)에 걸쳐 중첩된다.
특정 예에서, 제1 및 제2 강화 구간의 강화 패턴은 동일하다.
따라서, 예로서, 도 9a는 제1 시트(210)의 제1 강화 구간(220a)의 강화 패턴(222A)을 나타내고, 도 9B는 제2 시트(210')의 제2 강화 구간(220a')의 강화 패턴(220A')을 나타낸다.
일 예에서, 라미네이트된 어셈블리(200)의 두께의 Z 방향에 직교하는 평면 상의 돌출부, 제1 및 제2 강화 구간(220a, 220a')의 강화 패턴(222A, 222A')은 도 10에 나타난 바와 같이 중첩 구간(ZC)에 걸쳐 동시에 존재할 수 있다.
도 11에 나타난 다른 예에서, 제1 및 제2 강화 구간(220a 및 220a')의 각각의 강화 패턴(222A, 222A')은 또한 라미네이트된 어셈블리의 종방향(X)에서 보상될 수 있고, 이로써 이러한 돌출부는 더이상 동시에 존재하지 않는다.
또 다른 예에서, 도 12에 나타난 바와 같이, 2개의 강화 구간(220a, 220a')은 서로에 대해 측면에서 보상될 수 있고, 이로써 강화 패턴(222A, 222A')의 돌출부는 이들의 공통된 패턴의 너비보다 더 작은 너비(
Figure pct00026
)의 중첩 구간(ZC)에 걸쳐 일치되도록 연속한다.
도 13은 중심 중첩 구간(ZC)에서 중첩되도록 서로에 대해 보상되는 상이한 패턴(222A, 222B)을 제공하는 2개의 강화 구간을 나타낸다.
도 7은 부직포 시트의 강화 구간의 특정 배열을 제공하는 도 6 구현예의 변현예를 나타낸다.
도 7에 나타난 바와 같이, 제2 부직포 시트(210')의 제2 강화 구간(220a')는 라미네이트된 어셈블리의 탄성부(E)를 향해 측방향(Y1)에서의 전체 구간(ZC)을 넘어 연장된다.
중첩 구간을 넘어 돌출되는 제2 강화 구간(220a')의 부분은 ZR로 표시된다. 이러한 부분은 제1 시트(210)의 비강화된 구간과 마주한다. 이는 중첩 구간(ZC)와 탄성 필름(250)의 사이의 측방향(Y1)으로 배열된다.
이러한 예는 라미네이트된 어셈블리에서의 응력의 집중을 제한할 수 있게 하고, 파열에 저항하는 이의 기능을 증가시킬 수 있는 것으로 발견되었다.
도 7의 예는 측방향(Y1)으로의 탄성 필름(250)과 대향하는 중첩 구간 이외 중첩 구간(ZC)을 넘어 또한 돌출되는 강화 구간을 배제하지 않는 것으로 관찰될 것이다.
또한, 라미네이트된 어셈블리의 탄성부(E)를 향하여 중첩 구간(ZC)를 넘어 연장되는 강화 구간은 제1 시트(210)의 제1 강화 구간(220a)와 대등하게 될 수 있다.
도 14는 부직포 시트(900)를 제조하기 위한 설비를 나타내고 그리고 라미네이트된 어셈블리를 제조하기 위한 생산 라인으로부터의 업스트림으로 도 1 및 2에 대해 참조하여 기재된 유형의 강화된 시트(10)를 제조하는데 특히 적합한 설비를 나타낸다.
설비(900)는 (도면에서 좌측으로부터 우측으로) 가공하기 위한 시트의 이동 방향에서의 업스트림으로부터 다운스트림까지 하기를 포함한다:
- 롤의 형태로 초기에 제조되는 부직포 시트를 되감기 위한 스테이션(70);
- 하기를 포함하는 시트를 확대하기 위한 모듈(72):
- 시트(10)의 소위 "활성화된" 구간(30a 및 30b)을 형성하기 위해 시트의 편재화된 구간을 활성화시키기 위한 활성화 모듈(74); 및
- 이의 측방향으로 시트(10)를 신장시키기 위한 신장기 모듈(stretcher module)(76);
- 시트의 너비를 관리하기 위한 너비 관리 모듈(78); 및
- 시트를 강화하기 위한 강화 모듈(80).
일 예에서, 시트의 가공 방법은 하기 단계를 포함한다:
일단 시트(10)를 되감는 경우, 시트(10)는 활성화 모듈(74)에 의해 국소적으로 활성화된다. 본 예에서, 이러한 모듈(74)은 평행한 디스크의 스택(stack)을 각각 갖는 2개의 활성화 롤러(R1 및 R2)를 가진다. 각 롤러의 디스크가 인접한 롤러의 디스크와 맞물려지기 때문에, 상기 롤러(R1 및 R2)의 디스크들 사이를 통과하는 시트(10)의 구간은 측방향(Y1)으로 신장되고, 이에 의해 활성화 구간(30a 및 30b)을 형성한다. 이러한 위치에서, 시트(10)의 섬유는 파단된다.
이후 시트(10)는 시트를 국소적으로 신장시키기 위한 목적을 갖는 복수개의 롤러(나타내지 않음)를 일반적으로 포함하는 신장기 모듈(76)에 의해 보다 일반적으로 변형된다. 시트는 생산 라인(82)에서의 다운스트림으로 제작되는 라미네이트된 어셈블리에 대해 바람직한 유용한 너비(
Figure pct00027
)보다 더 큰 너비(
Figure pct00028
)에 도달될 때까지 그 범위내에서 신장된다.
너비 관리 모듈(78)로서, 이는 시트의 너비를 측정하기 위한 수단 및 원하는 값으로 이러한 너비를 조정하기 위한 수단을 포함하고, 예를 들면 신장에 의해, 시트(10)의 너비는 생산 라인(82)에 걸쳐 보존되는 유용한 너비(
Figure pct00029
)로 조정된다.
이것은 이후 이의 너비에서 임의의 변화를 회피하기 위해 너비 관리 모듈(78)로부터의 즉각적인 다운스트림에서 강화된다.
예로서, 강화는 고온 캘린더링에 의해 수행된다.
이러한 환경 하에서, 강화 모듈(80)은 강화 롤러를 형성하는 2개의 가열된 캘린더링 롤러(R3 및 R4)를 포함하고, 이들 중 적어도 하나는 단위 강화 패턴을 재생하는 릴리프 내의 부분(portions in relief)을 수반하는 이의 외부 표면 상의 고리 (이러한 예에서 4개의 고리)를 포함한다. 시트(10)가 강화 롤러들 사이를 통과하는 경우, 이의 종방향에서, 릴리프 내의 부분은 변형되어 열의 영향 하에 함께 융착되는 섬유에 대해 압착되고, 이에 의해 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)을 형성한다.
변형 구현예 및 한 예로서, 강화는 레이저; 초음파; 엠보싱; 또는 실제로 이러한 기술 중 2개 이상의 조합에 의해 이루어질 수 있다.

Claims (21)

  1. 종방향(X1) 및 종방향(X1)에 직교하는 측방향(Y1)으로 연장되는 부직포 시트(10, 110, 110', 210, 210')로서,
    - 시트를 구성하는 섬유 및/또는 필라멘트가 복수개의 기하학적 형상(24)을 포함하는 강화 패턴(22)에서 함께 결합되는 적어도 하나의 강화 구간(20a, 20b, 20c)으로서, 상기 강화 구간은 종방향(X1)으로 측정되는 시트의 전체 길이(L)에 걸쳐 그리고 측방향(Y1)으로 측정되는 시트의 너비(
    Figure pct00030
    )보다 엄밀하게 더 작은 너비(
    Figure pct00031
    )에 걸쳐 연장되는, 적어도 하나의 강화 구간(20a, 20b, 20c); 및
    - 적어도 하나의 비강화 구간(40)
    을 포함하고,
    종방향(X1)으로 가해지는 주어진 힘의 효과 하에서의 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)의 연신은 동일한 힘의 효과 하에 비강화된 구간(40)의 연신보다 더 작은 부직포 시트((10, 110, 110', 210, 210').
  2. 제1항에 있어서, 상기 강화 패턴(22)의 기하학적 형상(24)은 별개의 요소인 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)에서의 강화 패턴(22)의 기하학적 형상(24)이 시트의 측방향(Y1)으로 연장되는 임의의 직선(D1)이 적어도 하나의 상기 형상(24)을 가로지르는 방식으로 배열되는 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)에서의 결합 백분율은 10% 초과, 더 바람직하게는 15% 초과인 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)의 유용한 부분에서의 결합 백분율은 15% 초과, 더 바람직하게는 20% 초과인 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 구간의 유용한 부분에서의 결합 백분율은 90% 미만인 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)의 너비(
    Figure pct00032
    )는 시트의 너비(
    Figure pct00033
    )의 80% 이하, 바람직하게는 시트의 너비(
    Figure pct00034
    )의 60% 이하를 나타내는 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 구간(20a, 20b, 20c, 20d)의 5　N에서의 연신은 비강화 구간(40)의 5　N에서의 연신보다 적고, 바람직하게는 비강화 구간(40)의 연신보다 적어도 5% 적은 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 압밀된 카딩된 유형(consolidated carded type)의 부직포 시트, 특히 스펀레이스 유형의 부직포 시트를 구성하는 시트(10, 110, 110', 210, 210').
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 제1 시트(110, 210), 및 상기 제1 시트에 연결되는 적어도 하나의 탄성 필름(150, 152, 250, 252)을 포함하는 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  11. 제10항에 있어서, 적어도 제2 부직포 시트(110', 210')를 포함하고, 상기 적어도 하나의 탄성 필름(150, 152, 250, 252)이 제1 및 제2 시트(110, 110', 210, 210') 사이에 개재되는 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 시트(110, 210)는 적어도 하나의 제1 강화 구간(120a, 120b, 220a, 220b)을 포함하고, 상기 제2 시트(110', 210')는 적어도 하나의 제2 강화 구간(120', 220a', 220b')을 갖는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 시트인 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 강화 구간(120a, 120', 220a, 220a')은 예정된 너비(
    Figure pct00035
    )의 적어도 하나의 중첩 구간(ZC)에 걸쳐 중첩되는 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 강화 구간(220a, 220a')의 각각의 강화 패턴(222A, 222A')의 돌출부는 라미네이트된 어셈블리의 적어도 하나의 구간에 걸쳐 동시에 존재하는 것인 라미네이트된 어셈블리(200).
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 강화 구간의 각각의 강화 패턴(122A, 122B)의 Z 방향으로의 돌출부는 시트의 측방향에서 연장되는 임의의 직선이 상기 제1 및 제2 강화 구간의 강화 패턴의 기하학적 형상의 돌출부를 가로지르는 방식으로 배열되는 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 각 시트(110, 110', 210, 210')의 각각의 강화 구간(120a, 120b, 220a, 220b; 120', 220a', 220b')은 라미네이트된 어셈블리(100, 200)의 탄성부(E)에 대해 측방향(Y1)에서 보상되는(offset) 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 시트(110, 210)의 적어도 하나의 제1 강화 구간(120a, 220a) 및 제2 시트(110', 210')의 적어도 하나의 제2 강화 구간(120', 220a')은 예정된 너비(
    Figure pct00036
    )의 적어도 하나의 중첩 구간(ZC)에 걸쳐 중첩되고, 제1 시트(110, 210)의 제1 강화 구간(120a, 220a) 및 제2 시트(110', 210')의 제2 강화 구간(120', 220a') 중 하나는 이의 측방향(Y1)으로 라미네이트된 어셈블리(100, 200)의 탄성부(E)를 향해 상기 중첩 구간(ZC)을 넘어 연장되는 라미네이트된 어셈블리(100, 200).
  18. 부직포 시트(10)가 종방향(X1) 및 종방향(X1)에 직교하는 측방향(Y1)으로 연장되는 부직포 시트(10)의 가공 방법으로서, 시트(10)의 적어도 하나의 강화 구간(20)이 종방향으로 측정되는 시트의 전체 길이에 걸쳐 그리고 측방향으로 측정되는 시트(10)의 너비(
    Figure pct00037
    )보다 엄밀하게 더 작은 너비(
    Figure pct00038
    )에 걸쳐 연장되고; 시트(10)를 구성하는 섬유 및/또는 필라멘트가 종방향으로 가해지는 주어진 힘의 효과 하에서의 강화된 구간의 연신이 동일한 힘의 효과 하에서의 시트의 비강화된 구간의 연신보다 작게 되는 방식으로 복수개의 기하학적 형상(24)을 포함하는 강화 패턴(22)을 사용하여 함께 결합되는 동안에, 적어도 하나의 강화 단계를 포함하는 가공 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 강화 단계는 고온 캘린더링에 의해 수행되는 가공 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 부직포 섬유가 시트(10)의 적어도 하나의 구간에 걸쳐 이를 활성화시키기 위해 신장되는 동안에, 활성화 단계를 더 포함하는 가공 방법.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강화 단계 이전에, 상기 시트의 너비(
    Figure pct00039
    )를 조정하는 단계를 더 포함하는 가공 방법.
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