KR20190056427A - 획득/분포 층을 위한 스펀본드 부직포 웹 - Google Patents

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KR20190056427A
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자나 크로우티로바
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Abstract

획득/분포 층(acquisition/distribution layer)을 위한 스펀본드 부직포 웹(spunbond nonwoven web)으로서, 이러한 웹은 제1 필라멘트 층(1)으로서, 이러한 제1 층(1)은 편심(eccentric) 코어/시스(sheath) 구조의 연속 권축된(crimped) 2-구성성분 필라멘트로 구성되며, 이러한 필라멘트는 15 내지 35 미크론 범위의 직경을 갖고 적어도 3개 권축/cm를 나타내는, 제1 필라멘트 층(1), 및 상기 제1 층(1) 상에서 직접 접촉하도록 배열된 제2 필라멘트 층(2)을 포함하고, 이러한 제2 필라멘트 층(2)은 편심 코어/시스 구조의 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트를 포함하고, 이러한 필라멘트는 제1 층(1) 내의 필라멘트의 직경보다 작고 10 내지 20 미크론 범위이며, 적어도 3개 권축/cm를 나타낸다.

Description

획득/분포 층을 위한 스펀본드 부직포 웹
본 발명은 획득/분포 층(acquisition/distribution layer)을 위한 스펀본드 부직포 웹(spunbond nonwoven web)에 관한 것이며, 상기 부직포 웹은 제1 필라멘트 층 및 제2 필라멘트 층을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제1 층과 상이하다. 본 발명은 또한, 흡수성 위생용품에서 이러한 부직포의 적용에 관한 것이다.
일회용 흡수성 물품, 예컨대 기저귀, 패드, 위생 타월 등은 액체 투수성 탑시트(topsheet), 상기 탑시트에 합체된(joined) 액체 불투수성 백시트; 상기 탑시트와 상기 백시트 사이에 놓인 흡수성 코어, 및 상기 탑시트와 상기 흡수성 코어 사이에 놓인 획득/분포 층을 포함하는 레이어드 생성물로서 제작된다.
실질적으로, 탑시트는 우수한 촉감 특성을 갖고 부드러운 촉감을 제공하는 것으로 예상되는 한편, 상기 탑시트는 임의의 유체가 흡수성 물품 내로 빠르게 흡수될 수 있게 한다.
획득/분포 층(위킹/서지(wicking/surge) 층 또는 ADL로도 지칭됨)은 상기 탑시트와 상기 코어 사이에 개재된다(sandwiched). ADL은, 사용-시 더 느리게 흡수하는 코어가 ADL을 비우기 전에 일시적 유체 저장소로서 역할을 하여 다음 인설트(insult)에 대해 준비되게 만드는 상기 ADL의 만족할 만한 스트라이크스루(strikethrough) 및 재습윤(rewet) 특징, 및 충분한 일시적 액체 저장능을 달성하기 위해 높은 보이드 부피(void volume)를 가져야 한다. ADL의 경우, 액체가 흡수성 코어에 들어가는 속도를 증가시키고, 탑시트, 및 따라서 착용자의 피부의 재습윤 속도를 저하시키거나 또는 재습윤을 완전히 없앨 필요성이 존재한다. 이는 특히, 제1 인설트(제1 양의 액체)뿐만 아니라, 특히 흡수제 생성물의 실제 사용이 종종 특히 밤 동안에 발생하는 제2 또는 제3 인설트가 물품에 의해 흡수되는 경우, 문제가 된다.
현재 일회용 흡수성 물품 생산자의 추가의 목적은 제작 비용 및 가격을 낮추는 것이며, 이는 특히 물질 비용, 이러한 경우 사용되는 부직포의 평량(basis weight)을 낮춤으로써 달성될 수 있다.
따라서, 상대적으로 낮은 평량을 갖는 한편, 벌키이며, 액체가 ADL을 통해 흡수성 코어 쪽으로 들어가게 되는 고속(high rate)을 제공하는 한편, 재습윤 속도는 낮은 채로 유지되는 획득/분포 층을 위한 부직포 웹에 대한 필요성이 존재한다.
Latimer 등에 의한 US20150148764는 퍼스널 케어 흡수성 물품 내에 사용하기 위한 유니타리(unitary) 패브릭 구조를 개시하며, 이러한 구조는 유체 흡수를 위한 적어도 2개의 기능성 구성성분들로 이루어진 복합물을 포함하고, 여기서, 2개의 기능성 구성성분은 섬유성, 선형 기능성 구성성분(탑시트) 및 적어도 하나의 섬유성, 서지 기능성 구성성분(ADL)을 포함한다. ADL은 제1 구성성분 및 제2 구성성분을 포함하고, 상기 제1 구성성분은 약 25 내지 40 미크론의 상대적으로 큰 직경의 습윤성 섬유와 약 8 내지 18 미크론의 상대적으로 작은 직경의 습윤성 성뮤의 혼합물을 포함하고, 상기 제2 구성성분은 약 8 내지 18 미크론의 상대적으로 작은 직경의 습윤성 섬유를 포함한다. 그러나, 이러한 부직포 웹은 평량 당 만족할 만한 벌크(bulk) 비를 제공하지 않고, 상이한 섬유의 균질한 혼합물을 제1 층으로서 제조하는 필요성 때문에 이의 제조 기계는 복잡하다(즉, 비용이 많이 듦). 기계의 복잡한 구조로 인해, 작동 및 유지 또한 비용이 많이 든다.
선행 기술의 상기 문제점은 획득/분포 층을 위한 스펀본드 부직포 웹을 이용하여 실질적으로 해소되었으며, 상기 웹은 적어도
- 제1 필라멘트 층으로서, 상기 제1 층은 편심(eccentric) 코어/시스(sheath) 구조의 연속 권축된(crimped) 2-구성성분 필라멘트로 구성되며, 상기 필라멘트는 15 내지 35 미크론 범위의 직경을 갖고 적어도 3개 권축/cm를 나타내고, 상기 필라멘트의 코어는 시스보다 높은 용융점을 갖는 물질로 구성되는, 제1 필라멘트 층, 및
- 상기 제1 층 상에서 직접 접촉하도록 배열된 제2 필라멘트 층
을 포함하고,
상기 제2 필라멘트 층은 편심 코어/시스 구조의 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트를 포함하고, 상기 필라멘트는 제1 층 내의 필라멘트의 직경보다 작고 10 내지 20 미크론 범위이며, 적어도 3개 권축/cm를 나타내고, 상기 코어는 시스보다 높은 용융점을 갖는 물질로 구성된다.
본 발명에 따른 스펀본드 부직포 웹은 매우 만족할 만한 획득/분포 특성뿐만 아니라 재습윤 특징을 갖는 것으로 확인되었다.
바람직하게는, 제2 층의 필라멘트 중 적어도 일부는 이들의 시스 구성성분과 상호 열적으로 본딩(bond)되고, 제1 층 및 제2 층의 필라멘트 중 적어도 일부는 이들의 시스 구성성분을 통해 함께 상호 열적으로 본딩된다.
바람직하게는, 제1 필라멘트 층 및/또는 제2 필라멘트 층의 코어는 PET 또는 PLA 또는 PET 공중합체로 구성되고, 필라멘트 단면의 적어도 50%에 걸쳐 확장된다.
제1 및/또는 제2 층의 필라멘트의 시스는 폴리에틸렌 동종중합체 또는 폴리에틸렌 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제1 층은 제2 층보다 낮은 벌크 밀도(bulk density)를 가지며, 여기서 바람직하게는 벌크 밀도의 차이는 5 내지 80 kg/m3, 바람직하게는 40 내지 60 kg/m3이다.
제2 층의 외부 표면에서 본딩 정도(degree of bonding)는 바람직하게는 제1 층의 외부 표면으로 향하는 방향에서 부직포 웹을 통해 계속해서 저하된다.
구체적인 바람직한 구현예에 따르면, 제1 층은 20 내지 30 미크론의 직경을 갖고 5-15개 권축/cm를 보여주는 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트로 구성되며, 및/또는 제2 층은 15 내지 20 미크론의 직경을 갖고 5-15개 권축/cm를 보여주는 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트로 구성된다.
제2 필라멘트 층은 수축될 수 있으며 및/또는 제1 필라멘트 층은 이의 외부 표면에서 주름을 포함할 수 있고, 이들 중 적어도 30%는 기계 방향과 함께 5° 내지 20° 범위의 각도를 형성한다.
선행 기술의 문제점은 상기 스펀본드 부직포 웹, 액체 투수성 탑시트, 상기 탑시트에 합체된 액체 불투수성 백시트로 구성된 획득/분포 층; 상기 탑시트와 상기 백시트 사이에 놓인 흡수성 코어를 포함하는 흡수성 물품에 의해 광범위한 정도까지 해소되며, 여기서, 획득/분포 층은 상기 탑시트와 상기 흡수성 코어 사이에 놓인다.
바람직하게는, 획득/분포 층은 길이 및 폭을 가지며, 필라멘트는 길이 방향을 따라 실질적으로 확장되고 상기 획득/분포 층의 길이의 적어도 120%, 바람직하게는 적어도 150%, 가장 바람직하게는 적어도 180% 길이인 길이를 가진다.
ADL 구조의 경우, 친수성이 중요한 것으로 여겨진다. 따라서, 친수성 증강 첨가제가 바람직하게는 필라멘트의 시스 구성성분에 첨가될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 부직포 웹을 후속해서 딥 롤러(키스-롤), 풀라르(foulard) 등을 사용하여 친수성 계면활성제(예를 들어 Schill and Seilacher사의 Silastol PHP 90)로 함침시키는 것이 가능하다.
바람직하게는 제1 층의 필라멘트와 제2 층의 필라멘트의 평균 직경 사이에서 차이는 2 미크론 이상, 바람직하게는 약 2 내지 7 미크론의 범위이다.
바람직하게는 제2 층은 제1 층보다 높은 벌크 밀도 값을 가지고, 제2 층의 벌크 밀도와 제1 층의 벌크 밀도 사이의 차이는 5 kg/m3 이상, 바람직하게는 약 5 내지 80 kg/m3, 보다 바람직하게는 40 내지 60 kg/m3의 범위이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 2개 층 라미네이트에 의해 형성된 획득 층은 0.5 내지 3 mm, 바람직하게는 0.7 mm 내지 1.5 mm 범위 내의 캘러퍼(caliper)를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 부직포 웹의 제조 방법은 차원 압밀(dimensional consolidation) 단계, 즉, 제2 층이 이의 초기 면적의 약 95% 내지 70%를 형성하는 면적을 취하도록 상기 제2 층을 수축시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 구체적인 유리한 구현예는 액체 투수성 탑시트, 상기 탑시트에 합체된 액체 불투수성 백시트; 상기 탑시트와 상기 백시트 사이에 놓인 흡수성 코어, 및 상기 탑시트와 상기 흡수성 코어 사이에 놓인 본 발명에 따른 획득/분포 층을 포함하는 흡수성 물품이다. ADL은, 제1 층이 탑시트와 마주보고 제2 층이 흡수성 코어와 마주보도록 놓인다. 이러한 구현예에서, ADL은 전형적으로 한정된 길이를 가질 것이지만, 필수적으로 그런 것은 아니며, 흡수성 위생용품의 흡수성 코어보다 짧을 것이다. 본 발명의 보다 더 유리한 구현예는, ADL의 길이보다 적어도 20% 더 긴(바람직하게는 적어도 30% 더 긴) 필라멘트로 구성된 ADL 층일 것이다.
정의
용어 "획득/분포 층" 또는 "ADL"은 탑시트와 흡수성 코어 사이에 놓인, 전형적으로 흡수성 위생용품, 전형적으로 부직포 내의 물질 층을 지칭한다. 이들 층은 유체를 탑시트로부터 신속하게 획득하고/거나 코어 내로 분포시키도록 디자인된다. 이들 층은 이따금 "위킹 층", "서지 층", "획득 층" 또는 "분포 층"으로 불린다. 하나의 서브-층(본드 배트(bonded batt))으로만 구성된 ADL 층을 갖는 물품이 공지되어 있다. 2개 이상의 서브-층을 갖는 물품 또한 공지되어 있다. 이상적으로, 하나의 서브-층은 주로 탑시트로부터 유체를 신속하게 끌어 당겨 상기 유체를 코어 쪽 방향 및 또한 층 전체에 걸쳐 다른 방향으로 분포시켜야 하고, 다른 서브-층은 즉, 탑시트의 재습윤을 낮추거나 방지하기 위해 유체가 코어로부터 제1 서브-층 쪽으로 및 탑시트 쪽으로 이동하는 경향을 낮춰야 한다. 이들 서브-층은 전형적으로, 슈퍼흡수성 물질을 포함하지 않는다. 하기에서, 용어 "획득-분포 층"("ADL")은, 층을 형성하는 섬유 서브-층(배트)의 수에 상관 없이 이들 획득 및 분포 기능을 제공하는, 탑시트와 흡수성 코어 사이에 존재하는 층을 지정하는 데 사용될 것이다.
용어 "배트"는 예를 들어 특허 출원 WO2012130414에 기재된 캘린더링 공정(calendering process) 동안 수행되는 본딩(bonding) 전의 상태에서 확인되는 필라멘트 형태의 물질을 지칭한다. "배트"는, 필라멘트가 소정의 방식에서 프리-본딩될 수 있더라도 고정된 상호 본드가 통상적으로 필라멘트들 사이에서 아직 형성되지 않은 개별 필라멘트로 구성되며, 여기서, 이러한 프리-본딩(pre-bonding)은 스펀레잉(spunlaying) 공정에서 필라멘트의 레잉(laying) 동안 또는 직후에 발생할 수 있다. 그러나, 이러한 프리-본딩은 실질적인 수의 필라멘트가 자유롭게 움직이는 것을 여전히 허용하여, 이들 필라멘트는 재위치화될 수 있다. 상기 언급된 "배트"는 스펀레잉 공정에서 몇몇 스피닝 빔(spinning beam)으로부터 필라멘트의 증착에 의해 형성도는 몇몇 층으로 구성될 수 있다.
용어 "필라멘트"는 원칙적으로 엔드리스(endless) 섬유를 지칭하는 한편, 용어 "스테이플(staple) 섬유"는 한정된 길이로 절단된 섬유를 지칭한다.
용어 "1-구성성분 필라멘트"는 2-구성성분 또는 다중-구성성분 필라멘트과 구별되는 바와 같이, 단일 중합체 또는 중합체 블렌드로 형성된 필라멘트를 지칭한다.
"2-구성성분 필라멘트"는 2개의 별개의 중합체 구획, 2개의 별개의 중합체 블렌드 구획, 또는 1개의 별개의 중합체 구획 및 1개의 별개의 중합체 블렌드 구획을 포함하는 단면을 갖는 필라멘트를 지칭한다. 용어 "2-구성성분 필라멘트"는 용어 "다중-구성성분 필라멘트" 내에 포괄된다. 2-구성성분 필라멘트는 예를 들어 동축 배열, 코어-앤드-시스 배열, 사이드-바이-사이드 배열, 방사상 배열 등을 포함한 임의의 형상 또는 배열의 상이한 구획으로 구성된 2개 이상의 구획으로 나뉘는 전체 단면을 가질 수 있다.
"코어/시스 구조"를 갖는 2-구성성분 필라멘트는 2개의 별개의 중합체 또는 중합체 블렌드 구획을 포하하는 단면을 가지며, 여기서, 시스 중합체 또는 중합체 블렌드 구성성분은 코어 중합체 또는 중합체 블렌드 구성성분 주변에 배치된다.
용어 "편심 코어/시스" 구조는 단면을 갖는 필라멘트를 지칭하며, 여기서, 코어 구성성분의 중력의 중심은 필라멘트의 중력의 중심으로부터 오프셋(offset)된다. 시스 구성성분이 코어 구성성분보다 상이한 고형화 특징을 가질 때, 특히 시스 구성성분이 코어 구성성분의 용융점보다 적어도 20℃ 높은 용융점을 가질 때, 이러한 구조는 필라멘트의 권축을 촉진한다.
"스펀본드" 부직포는 하나의 연속 공정에서 제조된다. 필라멘트는 스펀되고, 그 후에 연속 이동형 벨트 상으로 직접적으로 분산된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "부직포 텍스타일"은 지향된(directed) 또는 무작위로 배향된 필라멘트로부터 형성된 플리스(fleece) 또는 웨빙(webbing) 형태의 구조를 의미하며, 이로부터 처음에 배트가 형성되고 후속적으로 통합되고, 필라멘트는 마찰, 응집력의 효과, 접착(gluing) 또는 유사한 방법에 의해 상호 본딩되어, 본디드 압축(bounded compression) 및/또는 압력, 열, 초음파 또는 열 에너지의 효과, 또는 필요하다면 이들 효과의 조합에 의해 형성된 본딩 임프린트(bonding imprint)로 구성된 단일 또는 다수의 본딩 패턴을 형성한다. 이러한 용어는 위빙(weaving) 또는 니팅(knitting)에 의해 형성된 패브릭, 또는 방적사 또는 필라멘트를 사용하여 본딩 스티치(bonding stitch)를 형성하는 패브릭을 지칭하지는 않는다.
본 발명에 따른 제1 층 및 제2 층을 형성하는 필라멘트는 실질적으로 기계 방향으로 배향된다. 필라멘트가 권축되고 연속(즉, 엔드리스)됨에 따라, 대부분의 필라멘트는 전체로서 기계 방향으로 실질적으로 확장되지만, - 이들의 권축 결과 - 이들은 세그먼트(segment)를 포함하고, 이러한 세그먼트는 기계 방향과 다소 유의하게 상이한 방향을 따라 확장됨을 의미한다.
도 1: 본 발명에 따른 물질: 웹은 적어도 더 두꺼운 권축된 필라멘트의 제1 층 및 더 얇은 권축된 필라멘트의 제2 층을 포함한다.
도 2: 본 발명에 따른 물질: 주름은 기계 방향과 함께 각도를 형성한다.
도 3-1 내지 3-3: 본드 패브릭 내의 섬유 상에서 권축 계수의 예이다.
실시예 1 - eC/S PET /PE 동종중합체 70/30
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 70 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체(Invista사의 5520), 30 중량%의 폴리에틸렌렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PET의 경우 270-300℃이고 PE의 경우 230-235℃이다. 16 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 3000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 190 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다. 필라멘트는 130℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정(set)시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 35 gsm이고, 벌크 밀도는 약 105 kg/m3이다.
실시예 2 - eC/S PET/PE 동종중합체 70/30
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 70 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체(Invista사의 5520), 30 중량%의 폴리에틸렌렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PET의 경우 270-300℃이고 PE의 경우 230-235℃이다. 20 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 2000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 190 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다. 필라멘트는 140℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 35 gsm이고, 벌크 밀도는 약 56 kg/m3이다.
실시예 3 - eC/S PET/PE 동종중합체 70/30
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 70 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체(Invista사의 5520), 30 중량%의 폴리에틸렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PET의 경우 270-300℃이고 PE의 경우 230-235℃이다. 15 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 3000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 267 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다. 필라멘트는 140℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 25 gsm이고, 벌크 밀도는 약 107 kg/m3이다.
실시예 4 - eC/S PET/PE 동종중합체 70/30
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 70 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체(Invista사의 5520), 30 중량%의 폴리에틸렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PET의 경우 270-300℃이고 PE의 경우 230-235℃이다. 21 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 2000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 267 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다. 필라멘트는 140℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 25 gsm이고, 벌크 밀도는 약 60 kg/m3이다.
실시예 5 - eC/S PET/PE 동종중합체 70/30
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 70 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체(Invista사의 5520), 30 중량%의 폴리에틸렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PET의 경우 270-300℃이고 PE의 경우 230-235℃이다. 12 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 5000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 267 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다. 필라멘트는 140℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 25 gsm이고, 벌크 밀도는 약 110 kg/m3이다.
실시예 6 - eC/S PET/PE 동종중합체 70/30
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 70 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체(Invista사의 5520), 30 중량%의 폴리에틸렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PET의 경우 270-300℃이고 PE의 경우 230-235℃이다. 16 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 3000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 267 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다. 필라멘트는 140℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 25 gsm이고, 벌크 밀도는 약 115 kg/m3이다.
실시예 7 - eC/S PLA/PE 동종중합체 50/50
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 50 중량%의 폴리락트산 동종중합체(Nature Works사의 6302D), 50 중량%의 폴리에틸렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PLA의 경우 약 230℃이고 PE의 경우 약 230℃이다. 15 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 3000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 267 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리락트산 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다.
필라멘트는 107℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 25 gsm이고, 벌크 밀도는 약 102 kg/m3이다.
실시예 8 - eC/S PLA/PE 동종중합체 50/50
스펀본드 유형 부직포 웹을 2개의 빔을 사용한 연속 공정을 통해 제조한다. 각각의 빔을, 본질적으로 약 50 중량%의 폴리락트산 동종중합체(Nature Works사의 6302D), 50 중량%의 폴리에틸렌 동종중합체(DOW사의 Aspun 6834)로 구성된 조성물에 공급한다. 2개 빔 모두에 대해, 압출기 구역 후에 측정된 중합체성 조성물의 온도는 PLA의 경우 약 230℃이고 PE의 경우 약 230℃이다. 20 μm의 직경을 갖고 필라멘트 조성물 코어/시트를 갖는 용융 방사된 2-구성성분 필라멘트를 필라멘트 속도 2000 m/min로 제조하고, 후속해서 속도 267 m/min에 의해 연속 이동하는 컨베이어 벨트 상에서 수합한다. 필라멘트의 단면은, 폴리락트산 동종중합체로 구성된 코어, 및 상기 코어를 둘러 싸고 폴리에틸렌 동종중합체로 구성된 시스를 포함하며, 상기 코어는 상기 시스의 외부 표면에 대해 편심으로 배열되며, 즉, 코어의 중력의 중심은 필라멘트 단면의 중력 중심으로부터 오프셋된다.
필라멘트는 107℃ 온도를 갖는 연속적인 좁은 공기 흐름을 통해 이송되어, 이들의 권축을 증강시키며 및/또는 고정시킨다. 이렇게 해서 형성된 부직포 층의 평량은 25 gsm이고, 벌크 밀도는 약 55 kg/m3이다.
실시예 9 - eC/S PET/PE 공중합체 70/30
폴리에틸렌 동종중합체 대신에 폴리에틸렌 공중합체를 시스에 사용한 점을 제외하고는, 스펀본드 부직포 텍스타일을 실시예 3과 동일한 방식으로 제조하였다.
실시예 10 - eC/S PET/PE 공중합체 70/30
폴리에틸렌 동종중합체 대신에 폴리에틸렌 공중합체를 시스에 사용한 점을 제외하고는, 스펀본드 부직포 텍스타일을 실시예 4와 동일한 방식으로 제조하였다.
실시예 11 - eC/S PET/PP 공중합체 70/30
폴리에틸렌 동종중합체 대신에 폴리프로필렌 공중합체를 시스에 사용한 점을 제외하고는, 스펀본드 부직포 텍스타일을 실시예 3과 동일한 방식으로 제조하였다.
실시예 12 - eC/S PET/PP 공중합체 70/30
폴리에틸렌 동종중합체 대신에 폴리프로필렌 공중합체를 시스에 사용한 점을 제외하고는, 스펀본드 부직포 텍스타일을 실시예 4와 동일한 방식으로 제조하였다.
본 발명에 따르면, 스펀본드 부직포는 1개의 층이 나머지 다른 층과 직접 접촉해 있는 2개의 층(1, 2)을 포함한다. 1개의 층을 나머지 다른 층 상에 중첩시키는 것은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 층(2)(예를 들어 실시예 1)을 인-라인 제조 공정 내에서 또 다른 층(1)(예를 들어 실시예 2) 상으로 직접적으로 증착시키고, 후속해서 복합물을 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 상기 복합물을 본딩하거나 적어도 통합하며, 상기 열기 본딩 유닛은 열기를 상기 복합물의 상위 표면에서 불어 넣고 - 필요하다면 - 상기 복합물의 하위 표면에서 동시에 또는 순차적으로 불어 넣는다. 필라멘트의 시스 구성성분은 상기 공정 동안 부분적으로 용융되어, 이들 시스 구성성분은 상기 필라멘트를 이들이 서로 접촉하는 지점에서 함께 본딩시킨다.
또 다른 구현예에 따르면, 층(1, 2) 중 적어도 하나, 바람직하게는 층(1, 2) 둘 다는, 적어도 부분적으로 프리-본딩되어 취급을 용이하게 한다. 그 후에, 프리-본드 층(1, 2)이 중첩되고, 상기 언급된 열기 본딩 유닛에 의해 통합된다.
바람직한 구현예에 따르면, 편심 코어/시스 구조 및 약 15 내지 35 미크론의 직경을 갖는 권축된 2-구성성분 필라멘트의 제1 층(1)이 제공되고, 권축된 2-구성성분 필라멘트의 제2 층(2)이 상기 제1 층(1) 상에 증착되며, 상기 제2 층 필라멘트는 편심 코어/시스 구조 및 상기 제1 층(1)의 필라멘트보다 작으며 약 10 내지 20 미크론 범위의 직경을 갖는다. 제2 층(2)은 제1 층(1)보다 높은 밀도를 가진다. 복합물은 열기 나이프 또는 열기 디퓨저에 노출되어, 이러한 열기는 제2 필라멘트 층(2)에 충격을 주며, 상기 제2 필라멘트 층(2)에 충격을 주는 열기의 온도는 제2 층(2)의 필라멘트의 시스 구성성분의 용융점보다 약간 높다. 열기가 제2 필라멘트 층(2)의 외부 표면에 충격을 주고 그 후에 복합물을 통과함에 따라, 필라멘트의 시스 구성성분은 점착성으로 되거나 용융되고, 상기 필라멘트는 이들의 단면 지점에서 융합된다. 전체 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면으로부터 멀어질수록 본딩 정도가 낮아지는 방식으로, 열적으로 본딩시킨다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 이는 i) 공기가 충격 지점으로부터 복합물을 통해 제1 층(1)의 외부 표면으로 향하여 이동함에 따라 열기의 온도 저하, 및 ii) 제1 필라멘트 층(1)의 필라멘트보다 작은 직경을 갖는 제2 필라멘트 층(2)의 필라멘트때문에, 제2 필라멘트 층(2)의 필라멘트의 더 높은 표면 대 질량 비로 인한 것으로 여겨진다.
따라서, 생성된 복합물 또는 라미네이트는 더 낮은 밀도를 갖는 더 거친 필라멘트의 제1 층(2) 및 더 높은 밀도를 갖는 더 미세한 필라멘트의 제2 층(2)을 포함하는 한편, 본딩 정도(및 본딩 지점의 수)는 제2 층(2)의 외부 표면으로부터 상기 제1 층(1)과 상기 제2 층(2) 사이의 접촉 표면으로 향하고, 상기 접촉 표면으로부터 상기 제1 층(1)의 외부 표면으로 향함에 따라 저하된다. 부직포 내의 보이드의 총 부피는 반대 방향에서 유의하게 저하된다.
본 발명에 따르면, 권축된 2-구성성분 필라멘트의 제1 층(1)은 편심 코어/시스 구조 및 약 15 미크론 초과의 직경을 가진다.
본 발명에 따르면, 권축된 2-구성성분 필라멘트의 제1 층(1)은 편심 코어/시스 구조 및 약 35 미크론 미만, 바람직하게는 약 30 미크론 미만, 바람직하게는 약 28 미크론 미만, 바람직하게는 약 26 미크론 미만, 가장 바람직하게는 약 24 미크론 미만의 직경을 가진다.
본 발명에 따르면, 권축된 2-구성성분 필라멘트의 제2 층(2)은 편심 코어/시스 구조 및 약 10 미크론 초과, 바람직하게는 약 11 미크론 초과, 가장 바람직하게는 약 12 미크론 초과의 직경을 가진다.
본 발명에 따르면, 권축된 2-구성성분 필라멘트의 제2 층(2)은 편심 코어/시스 구조 및 약 20 미크론 미만, 바람직하게는 약 18 미크론 미만, 가장 바람직하게는 약 16 미크론 미만의 직경을 가진다.
바람직하게는, 상기 제1 층(1)과 상기 제2 층(2) 사이의 섬유 직경의 차이는 2 미크론 초과, 바람직하게는 3 미크론 초과, 바람직하게는 4 미크론 초과이다.
바람직하게는, 상기 제1 층(1)과 상기 제2 층(2) 사이의 섬유 직경의 차이는 20 미크론 미만, 바람직하게는 16 미크론 미만, 바람직하게는 13 미크론 미만, 바람직하게는 10 미크론 미만이다.
본 발명에 따르면, 제1 층(1)은 적어도 3개 권축/cm, 바람직하게는 적어도 4개 권축/cm, 보다 바람직하게는 적어도 5개 권축/cm, 가장 바람직하게는 적어도 6개 권축/cm를 보여주는 섬유로 구성된다.
바람직하게는, 제1 층(1)은 최대 30개 권축/cm, 바람직하게는 최대 25개 권축/cm, 보다 바람직하게는 최대 20개 권축/cm, 가장 바람직하게는 최대 15개 권축/cm를 보여주는 섬유로 구성된다. 본 발명에 따르면, 제2 층(2)은 적어도 3개 권축/cm, 바람직하게는 적어도 4개 권축/cm, 보다 바람직하게는 적어도 5개 권축/cm, 보다 바람직하게는 적어도 6개 권축/cm, 보다 바람직하게는 적어도 8개 권축/cm, 가장 바람직하게는 적어도 10개 권축/cm를 보여주는 섬유로 구성된다.
바람직하게는, 제2 층(2)은 최대 30개 권축/cm, 바람직하게는 최대 25개 권축/cm, 보다 바람직하게는 최대 20개 권축/cm, 가장 바람직하게는 최대 15개 권축/cm를 보여주는 섬유로 구성된다. 또 다른 유리한 구현예에서, 제2 층(2)은 5 - 15개 권축/cm를 보여주는 섬유로 구성되고, 제1 층(1)은 5-15개 권축/cm를 보여주는 섬유로 구성된다. 또 다른 구현예에서, 이는, 제1 층(1)에서의 권축 수준이 제2 층(2)에서의 권축 수준보다 낮은 경우에 바람직할 수 있다.
또 다른 구현예에서, 이는 제1 층 및 제2 층(1, 2) 내의 권축 수준이 다소 동일할 때 바람직할 수 있다. 당업자는 이것이, 다양한 기술적 이슈로 인해 일부 개별 섬유가 요망되는 방식으로 권축되지 않는 제조 공정 동안 발생할 수 있음을 알 것이다. 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 본 발명자들은 본 명세서에 따라 권축된 섬유의 적어도 90%와 함께 기재된 방식으로 거동하는 본 발명의 생성물을 달성하는 것을 예상한다. 추가로, 제2 필라멘트 층(2)은 열기 나이프 또는 디퓨저로부터의 열의 적용으로 인해 수축될 수 있다. 그 후에, 수축되지 않거나 또는 제2 층(2)보다 덜 수축된 제1 층(1)은 더 로프티(lofty)하게 된다. 이는, 제2 층(2)이 열에 의해 제1 층(1)에 본딩되었으나, 열이 제1 층(1)의 수축을 개시할 정도로는 충분하지 않아서, 제2 층(2)이 수축됨에 따라 제1 층(1)은 주름이 졌기 때문이다. 주름(3) 및 이들 주름의 방향은 엄격하게 규칙적으로 분포되지 않거나 배향되지 않으며, 이들은 대체로 약 기계 방향(5)에서 확장되는 채널을 형성하지만, 주름(3)의 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 40%는 기계 방향(5)과 함께 각도(4)를 형성하고, 상기 각도(4)는 5° 내지 20°의 범위이다. 생성된 부직포 텍스타일은 제1 층(1)에 의해 제공되는 주름진 제1 표면, 및 제2 층(2)에 의해 제공되는 실질적으로 균일한 제2 표면을 가진다. 이러한 효과는 또한, 두 층(1, 2)이 모두 수축될 때 나타날 수 있으나, 각각의 층에 대해 수축 수준은 상이하다.
이러한 복합물이 흡수성 물품 내에서 획득/분포 층으로서 사용되는 경우, ADL의 표면에서 주름(3) 및 이들 주름의 변화 방향은 흡수성 물품의 코어의 다양한 파트에서 ADL이 액체를 분포시키는 능력을 증강시킨다. 본 발명에 따르면, 스펀본드 부직포 층(1, 2)은 권축된 섬유를 포함한다. 보편적으로 개별 서브구획의 소위 수축성을 사용하여 표현되는 개별 서브구획의 특성에서의 유의한 차이로 인한 이러한 권축된 섬유의 형성은 산업에 잘 공지되어 있다. 이러한 방식으로 제조된 섬유는 화학적으로 형성된 섬유의 명칭 하에 공지되어 있다. 당업자는, 용어 서브구획 수축성이 주로 액체로부터 고체 상태로의 전이 동안 부피이며, 이러한 수축성은 중합체의 다양한 특성에 의해 영향을 받음을 기재한다고 이해할 것이다. 당업자는 또한, 결정도의 차이가 권축 엔진(engine)일 수 있음을 이?할 것이다. 결정의 성장 속도 및 결정도의 수준은, 섬유가 고체 상태로 존재할 때 소위 "이차 권축"을 유발할 수 있다. 권축은 또한, 첨가된 에너지(예를 들어 가열, 기계적 힘 등)에 의해 활성화되거나 또는 지지될 수 있다. 당업자는, 권축 이론이 문헌에 기재되어 있고 상기 언급된 사례가 가능한 원리의 예임을 이해할 것이다.
본 발명에 따르면, 부직포는 2-구성성분 편심 C/S 섬유를 포함할 수 있으며, 여기서, 코어는 인공 폴리에스테르(예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 "PET") 및 바이오-기반 폴리에스테르(예컨대 예를 들어 폴리락트산 - "PLA") 둘 다 또는 이들의 공중합체를 포함한 폴리에스테르를 포함한다. 일부 구현예에서, 제1 층 및 제2 층(1, 2) 둘 다에 동일한 코어 물질을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 다른 구현예에서, 최종 생성물에서 코어 물질을 조합하는 것 - 예를 들어 더 두꺼운 섬유를 갖는 제1 층(1)에서 코어 물질로서 PLA 및 더 얇은 섬유를 갖는 제2 층(2)에서 코어 물질로서 PET를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 당업자는, 상이한 코어 중합체가 층 표면의 상이한 최종 특성(예를 들어 강성도(stiffness))을 초래할 수 있음을 이해할 수 있다. 최종 생성물은 구체적인 필요성에 따라 디자인될 수 있다. 본 발명에 따르면, 부직포는 2-구성성분 편심 C/S 섬유를 포함할 수 있으며, 여기서, 시스는 코어 중합체보다 낮은 용융 온도를 갖는 중합체를 포함한다. 유리하게는, 중합체는 폴리올레핀(예를 들어 폴리프로필렌 - "PP" 또는 폴리에틸렌 - "PE") 또는 이들의 공중합체(예를 들어 폴리프로필렌 공중합체 - "coPP", 폴리에틸렌 공중합체 - "coPE")의 군으로부터 선택될 수 있다. 유리하게는, 중합체는 또한, 폴리에스테르 공중합체s(예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체 - "coPET")의 군으로부터 선택될 수 있다.
당업자는 또한, 상기 언급된 군으로부터 중합체 블렌드의 사용 또는 적합한 첨가제의 첨가의 이점을 이해할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 층 및 제2 층(1, 2) 둘 다에서 동일한 시스 물질을 갖는 것이 유리할 수 있다. 다른 구현예에서, 최종 물질에서 시스 물질을 조합하는 것 - 예를 들어 제1 층에 PP 시스 및 제2 층에 coPP 시스를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 제1 층 및 제2 층(1, 2) 내의 시스 물질은 매우 양호한 상호 호환성을 보여주어야 한다. 당업자는 예를 들어, 위생 흡수제 제품에서 위치화 시 유리하게 사용될 수 있는 제1 층 및 제2 층(1, 2)의 외부 표면 상에서 상이한 접착 수준을 이해할 것이다. 본 발명에 따르면, 부직포는 위생 일회용 제품의 파트로서, 기저귀로서, 여성용 케어 제품, 성인 실금 제품, 흡수제 패드 또는 다른 유형의 흡수제 제품으로서 유리하게 사용될 수 있으며, 여기서, 획득 분포 기능이 요망된다. 현대의 흡수제 제품은 다층 구조로서 구성될 수 있으며, 여기서, 이웃하는 기능성 층은 유리하게는 서로 완벽하게 인접하여, 이들이 연합하는 것으로 보일 수 있다. 본 발명에 따른 부직포는 일반적으로, 탑시트와 흡수성 코어 사이에 놓여야 한다. 탑시트는 예를 들어, 쾌적한 감촉 특징을 갖는 다층의 부드러운 벌키 구조를 형성하기 위해 단일 층으로부터 디자인될 수 있다. 흡수성 코어는 예를 들어 소량의 슈퍼흡수제를 갖거나 또는 슈퍼흡수제를 갖지 않는 플러피(fluffy) 코어로부터 다량의 슈퍼흡수제를 갖는 소위 플러프리스(fluffless) 코어까지 상이한 방식으로 구성될 수 있다. 흡수성 코어는 또한, 소위 코어랩(corewrap)에서 피복될 수 있다. 당업자는, 본 발명에 따른 부직포가 ADL 기능성 층으로서 또는 ADL 기능성 층의 파트로서 사용될 수 있음을 이해할 것이고, 이러한 ADL 기능성 층은 예를 들어 흡수제 제품 디자이너의 의도에 따라 일부 다른 층과 조합된다.
본 발명에 따른 스펀본드 부직포 웹의 구체적인 실시예
실시예 13
실시예 2를 실시예 1 상으로 라미네이트시켜서 실시예 1과 2를 조합하여, 이중층 부직포 구조를 형성하였으며, 여기서, 실시예 1로 구성된 층은 제2 층(2)을 형성하였고 약 16 미크론의 직경 및 약 13개 권축/cm의 권축도(crimping degree) 및 약 105 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었고, 실시예 2로 구성된 층은 제1 층(1)을 형성하였고 약 20 미크론의 직경 및 약 7개 권축/cm의 권축도 및 약 56 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었다. 따라서, 70 gsm의 총 평량 및 약 1 mm의 두께를 갖는 복합물이 제공된다. 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면에서 열기를 불어 넣는 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 층(1, 2)을 함께 본딩시켰으며, 상기 열기는 임팩팅(impacting) 제2 층(2)에서 약 125℃ 내지 130℃의 온도를 가졌다. 열기의 충격 기간 및 속도/압력은, 제2 층(2)의 외부 표면에서 필라멘트의 시스가 강한 본딩을 제공하기에 충분할 정도로 용융된 한편, 제1 층(1)의 외부 표면에서 필라멘트가 실질적으로 본딩되지 않은 채로 있을 정도였다. 이러한 구체적인 구현예에서, 구체적인 지점에서 열기 충격은 열기 건조기 - 90%에서 설정된 공기 순환 및 100%에서 설정된 공기 배출을 갖는 사이즈. 1 / ø2600 - AB 4800(FLEISSNER GmbH)에서 2.5초 동안 지속되었다. 층(1, 2)의 이러한 본딩 동안, 열기(예를 들어 omega Fleissner 건조기로부터)는 제2 층(2)의 외부 표면에 충격을 주고, 층(1, 2)를 통해 침투하며, 공기의 온도는 충격 지점으로부터 점차적으로 하강하여, 제1 층(1)에 작용하는 공기의 온도는 제2 층(2)에 작용하는 공기의 온도보다 낮다. 따라서, 2개의 개별 층(1, 2)의 상이한 수축 효과가 발생될 수 있다. 덜 수축된 층은 3 D 구조와 같은 채널-주름을 발생시킬 수 있으며, 이는 부직포 웹의 벌키성(bulkiness) 및 또한 이의 액체 저장능 및 액체 분포 능력을 긍정적으로 개선한다.
실시예 14
실시예 4를 실시예 3 상으로 라미네이트시켜서 실시예 3과 4를 조합하여, 이중층 부직포 구조를 형성하였으며, 여기서, 실시예 3으로 구성된 층은 제2 층(2)을 형성하였고 약 15 미크론의 직경 및 약 14개 권축/cm의 권축도 및 약 107 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었고, 실시예 4로 구성된 층은 제1 층(1)을 형성하였고 약 21 미크론의 직경 및 약 8개 권축/cm의 권축도 및 약 60 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었다. 따라서, 70 gsm의 총 평량 및 약 1 mm의 두께를 갖는 복합물이 제공된다. 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면에서 열기를 불어 넣는 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 층(1, 2)을 함께 본딩시켰으며, 상기 열기는 임팩팅 제2 층(2)에서 약 125℃ 내지 130℃의 온도를 가졌다. 열기의 충격 기간 및 속도/압력은, 제2 층(2)의 외부 표면에서 필라멘트의 시스가 강한 본딩을 제공하기에 충분할 정도로 용융된 한편, 제1 층(1)의 외부 표면에서 필라멘트가 실질적으로 본딩되지 않은 채로 있을 정도였다. 이러한 구체적인 구현예에서, 구체적인 지점에서 열기 충격은 열기 건조기 - 90%에서 설정된 공기 순환 및 100%에서 설정된 공기 배출을 갖는 사이즈. 1 / ø2600 - AB 4800(FLEISSNER GmbH)에서 약 2초 동안 지속되었다. 또한, 층(1, 2)의 이러한 본딩 동안, 열기(예를 들어 omega Fleissner 건조기로부터)는 제2 층(2)의 외부 표면에 충격을 주고, 층(1, 2)를 통해 침투하며, 공기의 온도는 충격 지점으로부터 점차적으로 하강하여, 제1 층(1)에 작용하는 공기의 온도는 제2 층(2)에 작용하는 공기의 온도보다 낮다. 따라서, 2개의 개별 층(1, 2)의 상이한 수축 효과가 발생될 수 있다. 덜 수축된 층은 3 D 구조와 같은 채널-주름을 발생시킬 수 있으며, 이는 부직포 웹의 벌키성 및 또한 이의 액체 저장능 및 액체 분포 능력을 긍정적으로 개선한다.
실시예 15
실시예 6를 실시예 5 상으로 라미네이트시켜서 실시예 5와 6을 조합하여, 이중층 부직포 구조를 형성하였으며, 여기서, 실시예 5로 구성된 층은 제2 층(2)을 형성하였고 약 12 미크론의 직경 및 약 4개 권축/cm의 권축도 및 약 110 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었고, 실시예 6으로 구성된 층은 제1 층(1)을 형성하였고 약 16 미크론의 직경 및 약 6개 권축/cm의 권축도 및 약 115 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었다. 따라서, 70 gsm의 총 평량 및 약 1 mm의 두께를 갖는 복합물이 제공된다. 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면에서 열기를 불어 넣는 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 층(1, 2)을 함께 본딩시켰으며, 상기 열기는 임팩팅(impacting) 제2 층(2)에서 약 125℃ 내지 130℃의 온도를 가졌다. 열기의 충격 기간 및 속도/압력은, 제2 층(2)의 외부 표면에서 필라멘트의 시스가 강한 본딩을 제공하기에 충분할 정도로 용융된 한편, 제1 층(1)의 외부 표면에서 필라멘트가 실질적으로 본딩되지 않은 채로 있을 정도였다. 이러한 구체적인 구현예에서, 구체적인 지점에서 열기 충격은 열기 건조기 - 90%에서 설정된 공기 순환 및 100%에서 설정된 공기 배출을 갖는 사이즈. 1 / ø2600 - AB 4800(FLEISSNER GmbH)에서 1.5초 동안 지속되었다.
실시예 16
실시예 8을 실시예 7 상으로 라미네이트시켜서 실시예 7과 8을 조합하여, 이중층 부직포 구조를 형성하였으며, 여기서, 실시예 7로 구성된 층은 제2 층(2)을 형성하였고 약 15 미크론의 직경 및 약 13개 권축/cm의 권축도 및 약 102 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었고, 실시예 8로 구성된 층은 제1 층(1)을 형성하였고 약 20 미크론의 직경 및 약 7개 권축/cm의 권축도 및 약 55 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었다. 따라서, 70 gsm의 총 평량 및 약 1 mm의 두께를 갖는 복합물이 제공된다. 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면에서 열기를 불어 넣는 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 층(1, 2)을 함께 본딩시켰으며, 상기 열기는 임팩팅 제2 층(2)에서 약 125℃ 내지 130℃의 온도를 가졌다. 열기의 충격 기간 및 속도/압력은, 제2 층(2)의 외부 표면에서 필라멘트의 시스가 강한 본딩을 제공하기에 충분할 정도로 용융된 한편, 제1 층(1)의 외부 표면에서 필라멘트가 실질적으로 본딩되지 않은 채로 있을 정도였다. 이러한 구체적인 구현예에서, 구체적인 지점에서 열기 충격은 열기 건조기 - 90%에서 설정된 공기 순환 및 100%에서 설정된 공기 배출을 갖는 사이즈. 1 / ø2600 - AB 4800(FLEISSNER GmbH)에서 2.5초 동안 지속되었다. 또한, 층의 이러한 본딩 동안, 실시예 13 및 14에 대해 기재된 바와 같이 개별 층의 상이한 수축이 달성될 수 있다.
실시예 17
실시예 10을 실시예 9 상으로 라미네이트시켜서 상기 실시예 9와 상기 실시예 10을 조합하여, 이중층 부직포 구조를 형성하였으며, 여기서, 상기 실시예 9로 구성된 층은 제2 층(2)을 형성하였고 약 15 미크론의 직경 및 약 12개 권축/cm의 권축도 및 약 108 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었고, 상기 실시예 10으로 구성된 층은 제1 층(1)을 형성하였고 약 21 미크론의 직경 및 약 6개 권축/cm의 권축도 및 약 59 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었다. 따라서, 70 gsm의 총 평량 및 약 1 mm의 두께를 갖는 복합물이 제공된다. 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면에서 열기를 불어 넣는 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 층(1, 2)을 함께 본딩시켰으며, 상기 열기는 임팩팅 제2 층(2)에서 약 125℃ 내지 130℃의 온도를 가졌다. 열기의 충격 기간 및 속도/압력은, 제2 층(2)의 외부 표면에서 필라멘트의 시스가 강한 본딩을 제공하기에 충분할 정도로 용융된 한편, 제1 층(1)의 외부 표면에서 필라멘트가 실질적으로 본딩되지 않은 채로 있을 정도였다. 이러한 구체적인 구현예에서, 구체적인 지점에서 열기 충격은 열기 건조기 - 90%에서 설정된 공기 순환 및 100%에서 설정된 공기 배출을 갖는 사이즈. 1 / ø2600 - AB 4800(FLEISSNER GmbH)에서 2초 동안 지속되었다. 또한, 층의 이러한 본딩 동안, 실시예 13 및 14에 대해 기재된 바와 같이 개별 층의 상이한 수축이 달성될 수 있다.
실시예 18
실시예 12를 실시예 11 상으로 라미네이트시켜서 상기 실시예 11과 상기 실시예 12를 조합하여, 이중층 부직포 구조를 형성하였으며, 여기서, 상기 실시예 11로 구성된 층은 제2 층(2)을 형성하였고 약 16 미크론의 직경 및 약 13개 권축/cm의 권축도 및 약 106 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었고, 상기 실시예 12로 구성된 층은 제1 층(1)을 형성하였고 약 20 미크론의 직경 및 약 6개 권축/cm의 권축도 및 약 58 kg/m3의 벌크 밀도를 가진 필라멘트로 구성되었다. 따라서, 70 gsm의 총 평량 및 약 1 mm의 두께를 갖는 복합물이 제공된다. 복합물을, 제2 층(2)의 외부 표면에서 열기를 불어 넣는 열기 본딩 유닛(열기 나이프 또는 열기 디퓨저)에 통과시킴으로써 층(1, 2)을 함께 본딩시켰으며, 상기 열기는 임팩팅 제2 층(2)에서 약 125℃ 내지 130℃의 온도를 가졌다. 열기의 충격 기간 및 속도/압력은, 제2 층(2)의 외부 표면에서 필라멘트의 시스가 강한 본딩을 제공하기에 충분할 정도로 용융된 한편, 제1 층(1)의 외부 표면에서 필라멘트가 실질적으로 본딩되지 않은 채로 있을 정도였다. 이러한 구체적인 구현예에서, 구체적인 지점에서 열기 충격은 열기 건조기 - 90%에서 설정된 공기 순환 및 100%에서 설정된 공기 배출을 갖는 사이즈. 1 / ø2600 - AB 4800(FLEISSNER GmbH)에서 2초 동안 지속되었다. 또한, 층의 이러한 본딩 동안, 실시예 13 및 14에 대해 기재된 바와 같이 개별 층의 상이한 수축이 달성될 수 있다.
시험 방법:
부직포 웹의 "평량"을 유럽 표준 시험 EN ISO 9073-1:1989(WSP 130.1을 따름)에 따라 측정한다. 측정에 사용되는 10개 부직포 웹 층이 존재하고, 크기의 예는 10x10 cm2이다.
부직포 물질의 "캘러퍼" 또는 "두께"를 하기 변형을 주면서 유럽 표준 시험 EN ISO 9073-2:1995(WSP 120.6을 따름)에 따라 측정한다:
1. 상기 물질은, 더 높은 강도의 힘에 노출시키거나 또는 (예를 들어 생성물 롤 상에서) 압력 하에 1일 초과 동안 소요하지 않으면서, 제조로부터 취해지는 예 상에서 측정해야 하며, 그렇지 않으면 측정 전에 상기 물질을 적어도 24시간 동안 표면 상에 자유롭게 놓아야 한다.
2. 첨가된 중량을 포함하여 기계의 상완(upper arm)의 전체 중량은 130 g이다.
"권축도(degree of crimp)"를 하기 변형을 주면서 ASTM D-3937-82에 따라 측정한다:
1. 측정 단위로서 "권축/cm"를 사용한다.
본딩된 층에서 권축도의 설정은, 단일 섬유가 서로 본딩되고 (원래의 권축 수준에 영향을 주는 위험성 없이는) 조성물로부터 이들 중 하나를 제거하고 권축 값 및 섬유 길이를 측정하는 것이 가능하지 않기 때문에 이슈가 된다. 본 발명의 목적을 위해, 하기 추정을 사용할 수 있다:
1) 평가되는 층의 사진을, 섬유가 잘 보여질 수 있는 이러한 배율에서 제공한다
2) 하나의 단일 섬유를 선택하고, 사진 또는 사진의 적어도 일부를 통한 상기 섬유의 경로를 표시한다
3) 사진 내의 표시된 섬유의 길이를 측정한다
4) 측정된 길이에서 권축의 수를 계수한다.
개별 섬유의 측정과는 대조적으로, 모든 권축이 명료하게 보여지고 그 후에 반복 순서로 계수될 수 있도록 섬유를 놓는 것을 가능하지 않다. 본딩된 구조에서, 일부 파트는 z 방향에서 표시될 수 있으며, 일부 파트는 다른 섬유에 의해 표시될 수 있고; 일부 파트는 본딩에 의해 표시될 수 있다. 각각의 섬유 턴(turn)은 1/2개의 권축으로서 계수되어야 한다. 또한, 하나의 섬유 상에서 날렵한 부분으로부터 모호한 부분으로의 변화부도 1/2개의 권축으로서 계수되어야 한다 - 도 3-1 내지 3-3에서 실시예를 참조하며, 여기서 1/2개-권축 1A + 1B는 1개의 권축을 형성한다(2A + 2B, 및 3A+3B에도 동일하게 적용함)
5) 권축/cm의 수를 계산한다
값을 3D 물체의 2D 사진으로부터 계산하고, z 방향에서 섬유의 길이를 피복하지 않음을 염두에 두어야 한다. 섬유의 실제 길이는 아마도 더 높을 것이다. 또한, 2D 사진은 섬유 상에서 특히 본딩 지점 부근에서 소정의 권축을 표시할 수 있다. 그렇지만, 기재된 추정치는 섬유 권축의 관련 사진을 제공할 수 있는 것으로 예상된다.
"패브릭의 길이에 대한 필라멘트의 길이의 비"를 2개의 상이한 방식으로 측정할 수 있다:
a) 필라멘트가 권축을 나타내지 않으면서 라인을 따라 확장되도록 상기 필라멘트를 신전(stretching)시킴으로써 필라멘트의 길이를 측정한다
b) 주어진 수준까지 본딩된 패브릭에서, 방법 a)를 사용하여 필라멘트의 길이를 측정하는 것이 가능하지 않아, 하기 추정치를 사용할 수 있다:
a 평가되는 층의 사진을, 섬유가 잘 보여질 수 있는 이러한 배율에서 제공한다
b. 하나의 단일 섬유를 선택하고, 사진 또는 사진의 적어도 일부를 통한 상기 섬유의 경로를 표시한다
c. 사진 내의 표시된 섬유의 길이를 측정한다
d. 섬유가 표시된 패브릭의 길이를 측정한다
c) 패브릭의 길이에 대한 필라멘트의 길이의 비(퍼센트)를 계산한다
부직포의 "탄력성"을 하기 변형을 주면서 유럽 표준 시험 EN ISO 964-1에 따라 계산한다:
1. 부직포 시료 상에 1.06 N의 예비하중 힘을 적용한다.
2. 부직포 시료 상에 5 mm/min의 하중 속도로 5 N의 하중을 적용한다.
탄력성을 하기 방정식에 의해 계산한다:
Figure pct00001
C = 탄력성
Figure pct00002
T1 = 5 N 하중 하에 클램프(clamp)들 사이의 거리 [mm]
T0 = 두께(EN ISO 9073-2:1995에 따라) [mm].
부직포 물질의 "벌크 밀도"를 하기 방정식에 의해 계산한다:
Figure pct00003
ρb = 벌크 밀도 [kg/m3]
BW = 평량(EN ISO 9073-1:1989에 따라) [g/m2]
T = 두께(EN ISO 9073-2:1995에 따라) [mm]. 복합물 내의 하나의 층의 벌크 밀도는:
1) 부직포의 단면으로부터 광학 방법을 사용하여 단일 층의 두께를 측정한다. 시료의 수는 적어도 10개이어야 하고, 그 수는 보정된 시료 표준 편차 s가 평균값의 30%보다 작아야 할 정도로 설정되어야 한다(v는 30% 미만임).
2) 평량을 측정한다
a. 생성값을 취한다
b. 근사값을 수득하기 위해, 하기를 수행하는 것이 가능하다:
i. 공지된 표면적의 시료를 취한다
ii. 층들을 서로 조심스럽게 분리하거나, 또는 층들로부터 섬유를 분리해낸다
iii. 분리된 층 및 이들 층으로부터의 섬유의 중량을 측정한다
iv. 공지된 표면적 및 층의 중량으로부터 평량을 계산한다
v. 시료의 수는 적어도 10개이어야 하고, 그 수는 보정된 시료 표준 편차 s가 평균값의 20%보다 작아야 할 정도로 설정되어야 한다(v는 20% 미만임).
보정된 시료 표준 편차를 하기 식을 사용하여 계산해야 한다:
Figure pct00004
여기서:
N - 시료의 수
xi - 단일 측정값
x - 평균 측정값.

Claims (10)

  1. 획득/분포 층(acquisition/distribution layer)을 위한 스펀본드 부직포 웹(spunbond nonwoven web)으로서, 상기 웹은
    - 제1 필라멘트 층(1)으로서, 상기 제1 층은 편심(eccentric) 코어/시스(sheath) 구조의 연속 권축된(crimped) 2-구성성분 필라멘트로 구성되며, 상기 필라멘트는 15 내지 35 미크론 범위의 직경을 갖고 적어도 3개 권축/cm를 나타내는, 제1 필라멘트 층(1), 및
    - 상기 제1 층(1) 상에서 직접 접촉하도록 배열된 제2 필라멘트 층(2)
    을 포함하고,
    상기 제2 필라멘트 층(2)은 편심 코어/시스 구조의 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트를 포함하고, 상기 필라멘트는 상기 제1 층(1) 내의 필라멘트의 직경보다 작고 10 내지 20 미크론 범위이며, 적어도 3개 권축/cm를 나타내는 것을 특징으로 하는, 스펀본드 부직포 웹.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 층(2)의 필라멘트 중 적어도 일부가 이들의 시스 구성성분을 통해 상호 열적으로 본딩(bond)되고, 상기 제1 층 및 제2 층(1, 2)의 필라멘트 중 적어도 일부가 이들의 시스 구성성분을 통해 함께 상호 열적으로 본딩되는, 스펀본드 부직포 웹.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 필라멘트 층(1) 및/또는 상기 제2 필라멘트 층(2)의 코어가 PET, PLA 또는 PET 공중합체로 구성되고, 필라멘트 단면의 적어도 50%에 걸쳐 확장되는, 스펀본드 부직포 웹.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 층(1) 및/또는 제2 층(2)의 필라멘트의 시스가 폴리에틸렌 동종중합체, 폴리에틸렌 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체를 포함하는, 스펀본드 부직포 웹.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 층(1)이 상기 제2 층(2)보다 낮은 벌크 밀도(bulk density)를 갖고, 바람직하게는 상기 벌크 밀도의 차이가 5 내지 80 kg/m3, 바람직하게는 40 내지 60 kg/m3인, 스펀본드 부직포 웹.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 층(2)의 외부 표면에서 본딩 정도(degree of bonding)가 상기 제1 층(1)의 외부 표면으로 향하는 방향에서 상기 부직포 웹을 통해 계속해서 저하되는, 스펀본드 부직포 웹.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 층(1)이 20 내지 30 미크론의 직경을 갖고 5-15개 권축/cm를 보여주는 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트로 구성되며, 및/또는 상기 제2 층(2)이 15 내지 20 미크론의 직경을 갖고 5-15개 권축/cm를 보여주는 연속 권축된 2-구성성분 필라멘트로 구성되는, 스펀본드 부직포 웹.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 필라멘트 층(2)이 수축되며 및/또는 상기 제1 필라멘트 층(1)이 이의 외부 표면에서 주름(3)을 포함하고, 이들 중 적어도 30%는 기계 방향(5)과 5° 내지 20° 범위의 각도(4)를 형성하는, 스펀본드 부직포 웹.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스펀본드 부직포 웹으로 구성된 획득/분포 층을 포함하는 흡수성 물품으로서,
    상기 흡수성 물품은 액체 투수성 탑시트, 상기 탑시트에 합체된 액체 불투수성 백시트; 상기 탑시트와 상기 백시트 사이에 놓인 흡수성 코어를 추가로 포함하며, 상기 획득/분포 층은 상기 탑시트와 상기 흡수성 코어 사이에 놓이는, 흡수성 물품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 획득/분포 층이 길이 및 폭을 가지며, 상기 필라멘트가 길이 방향을 따라 실질적으로 확장되고 상기 획득/분포 층의 길이의 적어도 120%, 바람직하게는 적어도 150%, 가장 바람직하게는 적어도 180% 길이인 길이를 갖는, 흡수성 물품.
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