KR20190125974A - 섬유로 부직포를 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유로 부직포를 제조하는 부직포 제조 방법으로서, 섬유는 적어도 하나의 방적 돌기에 의해 방적되고, 냉각된 다음, 부직 웹을 형성하도록 수집 디바이스 상에 적층되는 것인 부직포 제조 방법에 관한 것이다. 부직 웹은 적어도 2개의 연속 접합 단계 동안 고온 유체 접합을 겪는다. 제1 접합 단계에서, 부직 웹의 표면은 고온 유체의 영향을 받고, 제2 접합 단계에서 부직 웹의 표면은 후속하여 역시 고온 유체의 영향을 받으며, 추가로 그리고 동시에 표면 압력이 부직 웹에 인가된다.

Description

섬유로 부직포를 제조하는 방법 및 장치

본 발명은 특히 열가소성 수지로 이루어진 섬유로 부직포를 제조하는 방법으로서, 섬유가 적어도 하나의 방적 돌기에 의해 방적되고, 이어서 냉각되며, 그 다음에 부직 웹을 형성하도록 컨베이어 상에 적층되는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 더욱이 이 부직포를 제조하는 장치에 관한 것이다.

전술한 타입의 방법 및 장치의 다양한 버전이 실제로 알려져 있다. 그러나, 이러한 기지의 방법과 장치 중 많은 방법 및 장치는, 투과성이 있으면서 충분한 강성을 가져야만 하는 대량의 저밀도 부직포를 제조할 때에 한계를 갖는다. 기지의 방법에 의해 제조되는 강성의 투과성이 있는 부직포는, 통상 매우 얇고 바람직하지 않게 높은 밀도를 갖는 것을 특징으로 한다.

이와 대조적으로, 본 발명의 목적은 섬유로, 한편으로는 체적이 크고 저밀도를 갖고, 다른 한편으는 강성이 충분하고 투과성이 있는 부직포를 제조할 수 있는 전술한 타입의 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 대응하는 그러한 부직포를 제조하는 장치를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 특히 열가소성 수지로 이루어진 섬유로 부직포를 제조하는 부직포 제조 방법으로서, 적어도 하나의 방적 돌기로 섬유를 방적하고, 이어서 적어도 하나의 냉각기로 섬유를 냉각한 다음, 섬유를 컨베이어 상에 적층하여 부직포 웹을 형성하며, 부직포 웹은 적어도 2개의 연속적인 접합 단계 - 제1 접합 단계에서 고온 유체, 특히 고온 공기가 부직포 웹의 표면에 적용되고, 제2 접합 단계에서, 바람직하게는 이중 벨트 노(爐)에서 부직 웹의 표면에 추가로 압력을 가하면서, 고온 유체, 특히 고온 공기가 후속하여 부직포 웹의 표면에 적용됨 - 로 고온 유체 접합를 겪는 것인 부직포 제조 방법을 교시한다.

본 발명의 특별히 추천되는 실시예에 따르면, 부직 웹은 2개의 연속적인 접합 단계로 고온 유체 접합를 겪으며, 제1 접합 단계에서 고온 유체, 특히 고온 공기가 부직 웹의 표면에 적용되고, 제2 접합 단계에서, 바람직하게는 이중 벨트 노에서 압력이 부직 웹의 표면에 추가로 인가되는 상태로 고온 유체, 특히 고온 공기가 후속하여 부직 웹의 표면에 적용된다. 부직 웹에 인가되는 표면 압력은 2 Pa 초과, 바람직하게는 3 Pa 초과, 가장 바람직하게는 4 Pa 초과의 힘으로 발생할 것이 추천된다. 유리하게는, 표면 압력은 5 내지 15 Pa, 바람직하게는 5 내지 10 Pa의 힘으로 부직 웹에 인가된다.

본 발명의 추천되는 일실시예는, 섬유가 다성분 섬유, 특히 2성분 섬유로서 방적되고, 특히 조각 파이 형상을 갖거나, 섬유가 적어도 2개의 상이한 타입의 섬유로 이루어진 섬유 혼합물로서 방적되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 한 성분이 총 섬유의 50 중량% 넘게, 바람직하게는 55 중량% 넘게 차지하는 다성분 섬유 또는 2성분 섬유가 사용되며, 상기 섬유는 바람직하게는 폴리올레핀과 ,매우 바람직하게는 폴리프로필렌으로 구성된다.

섬유가 상부에 적층되어 부직 웹을 형성하는 컨베이어가 메시 벨트인 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 본 발명에 따른 방법의 특별히 추천되는 실시예에 따르면, 컨베이어 상에 또는 메시 컨베이어 벨트 상에 적층된 섬유는, 한 쌍의 롤러에 의한, 특히 한 쌍의 압밀 롤러에 의한 및/또는 한 쌍의 온도 제어식 프레스 롤러에 의한 부직 웹의 예비 접합 없이 바로 고온 유체 접합으로 공급된다. 그러나, 사실상 예비 접합을 위해 한 쌍의 롤러가 삽입될 수도 있다.

본 발명의 특히 추천되는 실시예에 따르면, 2개의 접합 단계가 부직 웹의 표면 고온 유체 접합를 위해 제공된다. 유리하게는, 섬유가 적층된 컨베이어 또는 메시 컨베이어 벨트에 대해 제1 표면 고온 유체 접합이 수행된다. 바람직하게는, 제1 고온 유체 접합은, 고온 유체 또는 고온 공기가 부직 웹의 표면에 적용되는 터널로(tunnel furnace)에서 예비 접합으로서 일어난다. 이 초기 유체 접합 중, 섬유들 중 최고 융점 성분의 융점보다 낮고, 융점이 보다 낮은 적어도 하나의 성분, 2성분 섬유에서는 2성분 섬유의 저융점 성분이 융해 또는 용융되는 유체 온도를 채용할 것이 추천된다. 그 결과, 이들 섬유가 접촉 지점에서 인접한 섬유들과 연결된다. 이것은 운반 가능한 부직 웹 합성물을 형성하고, 이 합성물은 그 후에 제2 접합 단계로 안내된다. 제1 접합 단계 및/또는 터널로가 적어도 2개의 가열 구역, 바람직하게는 단 2개의 가열 구역을 가질 것이 추천된다. 이들 가열 구역의 하류에 적어도 하나, 바람직하게는 단 하나의 냉각 구역이 마련되는 것이 유리한 것으로 입증되었으며, 냉각 구역은 바람직하게는 0.2 내지 6 m의 길이, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 m의 길이, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2 m의 길이를 갖는다. 유리하게는, 제1 접합 단계에서 또는 초기 고온 유체 접합 중에, 유입 속도가 0.2 내지 15 m/s, 바람직하게는 1 내지 5 m/s, 그리고 매우 바람직하게는 1 내지 3 m/s인 고온 유체, 특히 고온 공기가 부직 웹을 향해 흐른다.

부직 웹이 초기 고온 유체 접합 단계에 후속하여 제2 접합 단계로 도입되고, 여기에서 부직 웹의 표면이 고온 유체, 특히 고온 공기에 의해 처리되며, 압력이 부직 웹의 표면에 추가적으로 인가되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 이러한 제2 접합 단계는 유리하게는 적어도 하나의 이중 벨트 노에 의해, 바람직하게는 단 하나의 이중 벨트 노에 의해 실행된다. 최종 접합 단계와 부직 웹의 교정이 이러한 이중 벨트 노에서 일어나는 것도 또한 본 발명의 범위 내에 속한다. 추천하자면, 부직 웹이 이중 벨트 노에서 2개의 순환하는 연속 벨트 또는 스크린 벨트 사이에, 특히 컨베이어 벨트와, 이 컨베이어 벨트 위에 배치되는 높이 조절식 교정 벨트 사이에 클램핑된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 컨베이어 벨트는 메시 컨베이어 벨트이다. 이들 2개의 스크린 벨트 또는 연속 벨트에 의해, 부직 웹의 표면에 압력이 적용되고, 동시에 고온 유체, 보다 구체적으로는 고온 공기가 부직 웹을 통과하여 흐른다. 바람직하게는, 제2 접합 단계 또는 이중 벨트 노에서는, 섬유들 중 최고 융점 성분의 융점보다 낮은 유체 온도가 사용된다. 섬유의 적어도 하나의 저융점 성분, 2성분 섬유에서는 저융점 성분이 융해 또는 용융되는 것이 편리하다. 제2 접합 단계에서 또는 이중 벨트 노에서, 유입 속도가 0.2 내지 15 m/s, 바람직하게는 1 내지 5 m/s, 매우 바람직하게는 1 내지 3 m/s인 고온 유체, 특히 고온 공기가 부직 웹을 향해 흐를 것이 추천된다. 제2 접합 단계 또는 이중 벨트 노가 복수 개의, 바람직하게는 개별 제어 가능한 가열 구역을 갖는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 가열 구역이 각각 위 및/또는 아래로부터 개별적으로 유동되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 부직 웹을 다시 냉각하기 위해, 적어도 하나의 냉각 구역이 가열 구역 하류에 위치하며, 바람직하게는 2개의 냉각 구역이 가열 구역 하류에 위치한다. 본 발명의 신뢰할 수 있는 실시예에 따르면, 제1 고온 유체 접합 및/또는 제2 고온 유체 접합을 위한 고온 유체 또는 고온 공기의 온도는 적어도 100 ℃, 바람직하게는 100 ℃를 초과, 바람직하게는 120 내지 160 ℃, 매우 바람직하게는 130 ℃를 초과한다.

본 발명에 따른 방법의 특별히 추천되는 일실시예는, 부직 웹이 고온 유체 접합에 후속하여, 바람직하게는 제2 접합 단계에 후속하여 및/또는 제2 고온 유체 접합에 후속하여 대전되는 것을 특징으로 한다. 대전은 유리하게는 제2 고온 유체 접합과 관련해서 부직 웹의 전술한 냉각 이후에 수행된다. 부직 웹의 대전은 부직 웹을 정전기장을 통과하도록 안내하는 것에 의해 실행되는 것이 추천할만하다. 한가지 추천되는 구성 변형예는, 부직 웹을 대전시키기 위한 대전 유닛이 각각 30 Kv인 2개 내지 3개의 충전 바를 갖는 것을 특징으로 한다. 유리하게는, 적어도 하나의 흡입기가 대전 유닛 근처에 위치하고, 흡입기에 의해 고압으로 발생된 오존이 추출될 수 있고, 그 후에 오존 분해기로 공급된다. 이 오존 분해기에서, 오존이 산소로 다시 변환된다.

본 발명과 관련하여 굉장히 중요한 매우 바람직한 일실시예는, 섬유가 방적 돌기에 의해 연속 필라멘트로서 방적되고, 부직 웹이 스펀본드(spunbond) 프로세스에 의해 스펀 접합 부직포로서 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 바람직한 설명에 관하여, 위 그리고 아래에서 설명되는 실시예에서 “섬유”라고 하는 용어는 “연속 필라멘트” 또는 “필라멘트”로 각각 대체될 수도 있다. 연속 필라멘트가 적어도 하나의 방적 돌기에 의해 방적된 다음, 적어도 하나의 냉각기에 의해 냉각되고, 그 후 적어도 하나의 연신기에 의해 연신되며, 연신된 연속 필라멘트가 부직 웹 또는 스펀 접합된 부직포를 형성하도록 컨베이어 상에, 바람직하게는 메시 컨베이어 벨트 상에 적층되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 이러한 부직 웹은 그 다음에 고온 유체 접합을 겪는다.

본 발명에 따른 방법의 특별히 추천되는 실시예에 따르면, 연속 필라멘트는 다성분 필라멘트 형태로, 바람직하게는 2성분 필라멘트 형태로 형성된다. 본 발명에 따른 방법의 매우 바람직한 일실시예는, 다성분 필라멘트 또는 2성분 필라멘트가 조각 파이 형상으로 방적되는 것을 특징으로 한다. 그러나, 특히 다성분 필라멘트 또는 2성분 필라멘트는 또한 코어/외피 구성 및/또는 좌우 배치 구성을 가질 수도 있다. 대체로, 2성분 필라멘트 또는 다성분 필라멘트의 상이한 구성의 혼합도 또한 사용될 수 있다. 다성분 필라멘트의 성분들 또는 2성분 필라멘트의 2개 성분이 상이한 융점을 갖는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다.

매우 유리한 것으로 입증된 본 발명의 일실시예는, 하나의 성분이 전체 필라멘트의 50 중량% 넘게, 바람직하게는 55 중량% 넘게, 보다 바람직하게는 60 중량% 넘게, 매우 바람직하게는 65 중량% 넘게 차지하는 다성분 필라멘트 또는 2성분 필라멘트가 사용되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 추천된 실시예에 따르면, 다성분 필라멘트 또는 2성분 필라멘트의 한가지 성분의 비율은 65 내지 75 중량%이다.

본 발명에 따른 방법의 매우 바람직한 일실시예는, 다성분 필라멘트 또는 2성분 필라멘트의 적어도 하나의 성분, 바람직하게는 2개 또는 모든 성분이 폴리올레핀으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 유리하게는, 이 폴리올레핀은 폴리프로필렌이다. 폴리올레핀 블렌드도 또한 연속 필라멘트의 성분을 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, “폴리올레핀” 및 “폴리프로필렌”이라는 용어는 대응하는 폴리올레핀의 블렌드 또는 폴리프로필렌의 블렌드나, 폴리올레핀의 코폴리머 또는 폴리프로필렌의 코폴리머도 또한 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 연속 필라멘트는 적어도 2개의 상이한 타입의 연속 필라멘트로 이루어진 연속 필라멘트의 혼합물로서 방적된다. 유리하게는, 적어도 2개 타입의 연속 필라멘트의 플라스틱은 상이한 융점을 갖는다. 한가지 필라멘트 타입의 필라멘트가 후속 접합 또는 고온 유체 접합 중에 용융되는 결합 섬유로서 사용될 수 있고, 해당 필라멘트는 다른 또는 나머지 필라멘트보다 많이 용융된다. 혼합된 필라멘트 타입이 단성분 필라멘트와 다성분 필라멘트 모두일 수 있다.

다성분 필라멘트, 바람직하게는 2성분 필라멘트가 적어도 하나의 방적 돌기에 의해 연속 필라멘트로서 방적된 다음, 이들이 적어도 하나의 냉각기에 의해 냉각되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 일실시예는, 모노머를 추출하거나 방적 스모크(spinning smoke)를 추출하기 위한 적어도 하나의 모노머 추출기가 방적 돌기와 냉각기 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다. 냉각기는 유리하게는 적어도 2개, 바람직하게는 2개의 냉각실 부분으로 분할되고, 냉각실 부분에서 연속 필라멘트가 상이한 온도의 냉각 공기에 노출된다. 냉각기를 통과한 후, 연속 필라멘트는 연신기로 도입된다. 연속 필라멘트가 냉각기와 연신기의 폐쇄형 서브조립체를 통과하고, 이 서브조립체에서는 냉각기에 냉각 유체 또는 냉각 공기의 공급 이외에 다른 추가의 유체 공급 또는 공기 공급이 일어나지 않는다.

본 발명의 매우 추천되는 일실시예는, 연속 필라멘트가 연신기와 컨베이어, 특히 메시 컨베이어 벨트 사이에 있는 적어도 하나의 확산기를 통과하는 것을 특징으로 한다. 매우 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 2개의 확산기, 특히 2개의 확산기가 연신기와 컨베이어, 특히 메시 컨베이어 벨트 사이에 위치한다. 외기 유입을 위한 외기 유입 갭이 2개의 확산기 사이에 마련되는 것이 편리하다. 2개의 확산기가 외기 유입 갭 이외에 추가의 공기 공급부를 갖지 않는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다.

본 발명에 따른 연속 필라멘트를 제조하기 위한 스펀본드 프로세스 동안, 필라멘트 섬도는 냉각 공기와 인출 공기의 별도 조절을 통해 목표된 방식으로 조정될 수 있고, 부직 웹의 통기성도 또한 이러한 방식으로 영향을 받을 수 있다. 바람직하게는, 연신된 연속 필라멘트가, 10 내지 150 m/min의 속도로 작동되는 메시 컨베이어 벨트 상에 적층된다. 메시 컨베이어 벨트는 유리하게는 연속 벨트이다.

40 내지 1000 g/㎡, 바람직하게는 40 내지 250 g/㎡의 단위 면적당 중량을 갖는 스펀 접합 부직포 또는 부직 웹이 본 발명에 따른 방법을 이용하여 제조되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다. 추천되는 구성 변형예에 따르면, 부직 웹의 통기성을 유리하게는 온라인으로 결정할 수 있는 센서가 마련된다. 이 센서는, 부직 웹이 제조된 즉시, 원하는 값으로부터의 오차 또는 편차를 검출하고, 이에 따라 교정하는 것을 가능하게 한다. 대체로 제조된 부직 웹의 통기성은 오프라인으로도 또한 결정될 수 있다.

기술적인 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 바람직하게는 열가소성 수지로 이루어진 섬유로부터 부직포를 제조하는 부직포 제조 장치로서, 섬유를 방적하기 위한 적어도 하나의 방적 돌기, 섬유를 냉각하기 위한 적어도 하나의 냉각기, 및 부직 웹을 형성하기 위해 섬유를 적층하기 위한 적어도 하나의 컨베이어, 바람직하게는 메시 컨베이어 벨트가 마련되고, 부직 웹의 고온 유체 접합를 위한 적어도 1회의 접합 단계가 존재하며, 이 접합 단계는 고온 유체, 특히 고온 공기로 부직 웹의 표면을 처리하는 조치로 개시되고, 압력이 부직 웹의 표면에 추가적으로 인가될 수 있는 것인 부직포 제조 장치를 교시한다. 본 발명의 특별히 추천되는 실시예에 따르면, 부직포 웹의 고온 유체 접합를 위한 적어도 2회, 바람직하게는 2회의 접합 단계가 존재하고, 제1 접합 단계는 고온 유체 또는 고온 공기를 사용하여 메시 컨베이어 벨트로 이송되는 부직 웹에 표면 처리를 행하기 위한 적어도 하나의 공기 순환/터널로를 포함하고, 제2 접합 단계는, 부직 웹이 2개의 순환 벨트 또는 연속 벨트 사이를 통과하고, 고온 유체 또는 고온 공기가 부직 웹의 표면에 적용될 수 있으며, 추가로 또는 동시에 특히 2개의 순환 벨트 또는 연속 벨트에 의해 표면 압력이 부직 웹에 적용될 수 있는 적어도 하나의 이중 벨트 노를 포함한다. 본 발명의 특별히 추천되는 실시예에 따르면, 연속 필라멘트가 적층되는 영역과 제1 접합 단계 사이의 메시 컨베이어 벨트의 스크린 벨트 구역은 압밀 롤러 또는 프레스 롤러가 없도록 구성된다. 접합된 부직 웹을 대전시키기 위한 대전 유닛이 2개의 접합 단계 하류에 마련되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다.

본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치에 있어서, 부직 웹 또는 스펀 접합 부직포는 바람직하게는, 40 내지 1000 g/㎡의 단위 면적당 중량, 바람직하게는 40 내지 250 g/㎡의 단위 면적당 중량을 갖는 연속 필라멘트로 제조될 수 있다. 이러한 스펀 접합 부직포는 특별히 유리한 특성을 특징으로 한다. 본 발명에 따라 제조된 스펀 접합 부직포는 복수 개의 층으로 구성된 적층체의 일부이며, 이 경우에 적어도 하나의 층 또는 층들 중 일부가 마찬가지로 스펀 접합 부직포 또는 부직 웹으로 형성된다. 여기에서는 이러한 목적을 위해, 예컨대 멜트블로운(meltblown) 부직포가 사용될 수 있다. 한가지 구성 변형예에 따르면, 층들의 적층체 또는 조립체는 그 두께 치수에 대한 섬유 직경 또는 필라멘트 직경의 구배를 가질 수 있다. 그러한 층들의 적층체 또는 조립체는 특히 연속적으로 연결되는 복수 개의 방적 바에 의해 형성될 수 있다. 추가로, 본 발명은, 특히 전술한 방법에 의해 및/또는 전술한 장치에 의해 제조되고, 40 내지 250 g/㎡의 단위 면적당 중량을 가지며, 단열 및/또는 패키징을 위해 사용될 수 있는, 바람직하게는 열가소성 수지로 형성된 섬유로 이루어진 부직포에 관한 것이다.

본 발명은, 본 발명에 따른 방법에 의해 그리고 본 발명에 따른 장치에 의해 우수한 강성 및/또는 강도를 특징으로 하고 우수한 투과성을 갖는 대량의 부직포 웹 또는 저밀도 스펀 접합 부직포가 간단한 방식으로 제조될 수 있다는 발견에 기초한다. 부직포 웹 또는 스펀 접합 부직포는 유리하게는 마모가 적고 최적의 탄성을 나타낸다. 본 발명에 따른 방법은 높은 생산율을 특징으로 하고, 비교적 저비용으로 실행될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 장치는 유리하게는 복잡하지도 않고 비용이 많이 들지도 않는 구성을 갖는다.

본 발명에 따라 제조된 부직포 또는 스펀 접합 부직포는 최적 단열 특성을 갖고, 특히 50 내지 500 kg/㎥의 밀도에서 비교적 낮은 열 전도도를 나타내지만, 충분한 기계적 저항을 갖는다. 이러한 부직포 또는 스펀 접합 부직포는 이에 따라 냉각기 백, 마이크로웨이브 트레이, 고온 음료를 위한 컨테이너 등의 구성요소로서 매우 적합하다. 본 발명에 따라 제조된 부직포의 다른 장점은 절첩의 용이함과 그 유리한 방음 특성을 포함한다. 본 발명에 따라 얻을 수 있는 부직포의 최적의 기계적 특성과 강성으로 인해, 이들은 유리하게는 패키징을 위해 또는 패키징 구성요소로서 그리고 저장 박스의 구성요소 등으로서 사용될 수 있다. 부수적으로, 본 발명에 따라 제조된 부직포의 유리한 용도는 여기에서는 적층체의 구성요소로서 채용될 수 있다. 그러한 적층체는, 예컨대 필름-부직포-필름 적층체와, 유사한 적층체를 포함한다. 부직포는 본 발명과 관련하여 비교적 균일한 구조로 제조될 수 있으며, 따라서 인쇄하기도 용이하다는 것을 언급할 가치가 있다. 이것은 패키징 등을 위한 그 용도를 용이하게 한다. 마지막으로, 본 발명에 따라 제조된 부직포 또는 스펀 접합 부직포는 필터의 구성요소로서도 또한 사용될 수 있다. 요약하자면, 본 발명에 따라 제조된 부직포 또는 스펀 접합 부직포는 여러 용도 또는 가능한 용도에 의해 구분된다는 점을 주목해야만 한다.

아래에서, 단지 일실시예만을 예시하는 개략도를 참고하여 본 발명이 더 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 상류 부분을 관통하는 수직 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 장치의 하류 부분을 관통하는 수직 단면도이며,
도 3은 도 2의 A[17]에 도시한 상세의 확대도이고,
도 4는 도 2의 B[23]에 도시한 상세의 확대도이며,
도 5의 a), 도 5의 b), 도 5의 c) 및 도 5의 d)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속 또는 2성분 필라멘트를 관통하는 단면도이다.

도면은 연속 필라멘트(1)로부터 스펀 접합 부직포를 제조하기 위한 본 발명에 따른 장치를 보여준다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 연속 필라멘트(1)는 열가소성 수지, 특히 바람직하게는 폴리올레핀으로 제조된다. 도 1에 도시한 장치는 연속 필라멘트(1)로부터 스펀 접합 부직포를 제조하는 스펀본드 장치이다. 본 발명에 따른 장치에 있어서, 연속 필라멘트(1)는 방적 돌기(2)에 의해 방적되고, 이어서 냉각기(3)에서 냉각된다. 바람직한 실시예에 따르면 여기에서는, 이 공간에서 생성되는 방적 증기를 추출하기 위한 모노머 추출기(4)가 방적 돌기(2)와 냉각기(3) 사이에 마련된다. 추천하자면 여기에서는, 냉각기(3)는 상하로 위치하거나 필라멘트 이동 방향으로 위치하는 2개의 냉각실(3a, 3b)을 가지며, 이 냉각실에서 상이한 온도의 냉각 공기가 연속 필라멘트(1)에 적용된다. 필라멘트 이동 방향으로 냉각기(3) 하류의 연신기(5)는 연속 필라멘트(1) 흐름 방향으로 연장되는 중간 통로(6)와 인접한 연신 통로(7)를 갖는다. 매우 바람직한 실시예에 따르면 여기에서는, 냉각기(3)와 연신기(5)로 구성된 서브조립체는, 냉각기(3)에 공급되는 냉각 유체 또는 냉각 공기 이외의 추가의 공기는 공급되지 않는 폐쇄형 유닛이다.

연속 필라멘트(1)는 부직 웹(9)을 형성하도록, 메시 컨베이어 벨트인 컨베이어 상에 적층된다. 추천되는 실시예에 따르면 여기에서는, 연속 필라멘트(1)는 연신기(5)와 메시 컨베이어 벨트(8) 사이에서 적어도 하나의 확산기(10, 11)를 통과한다. 바람직하게는 여기에서는, 2개의 연속 확산기(10, 11)가 연속 필라멘트(1)의 흐름 방향으로 마련된다. 추천하자면 여기에서는, 2개의 확산기(10, 11) 사이에 외기를 도입하기 위해 외기 유입 갭(12)이 마련된다. 확산기(10, 11) 하류에서, 연속 필라멘트(1)는 부직 웹(9)을 형성하도록 메시 컨베이어 벨트 상에 적층된다. 바람직하게는 여기에서, 메시 컨베이어 벨트(8)는 연속 순환 메시 컨베이어 벨트(8)이다.

바람직하게는 여기에서, 메시 컨베이어 벨트(8) 상에 적층된 연속 필라멘트(1)의 부직 웹(9)은 그 후에 압밀 또는 프레스 롤러를 사용하지 않고 터널로(31) 형태의 제1 접합 단계 또는 초기 고온 유체 접합을 통과한다. 바람직하게는 여기에서, 고온 공기를 이용하는 부직 웹(9)의 제1 표면 처리는 여기에서는 메시 컨베이어 벨트(8)에서 일어난다. 유리하게는 여기에서, 고온 공기는 이러한 목적으로 위에서부터 부직 웹(9)의 표면으로 적용되고, 이 고온 공기는 바람직하게는 1 내지 3 m/s의 유입 속도와, 바람직하게는 연속 필라멘트(1)의 고융점 플라스틱 성분보다 낮은 온도를 갖는다. 바람직하게는 여기에서, 제1 접합 단계 또는 터널로(13)는, 고온 공기가 부직 웹(9)에 적용되는 부직 웹(9)의 이동 방향으로 앞뒤로 배치되는 2개의 가열 구역(14, 15)을 갖는다. 유리하게는 여기에서, 가열 구역(14, 15)에는 냉각 구역(16)이 후속한다.

매우 바람직한 실시예에 따르면 여기에서는, 제1 접합 단계 후 또는 터널로(13)를 통과한 후, 부직 웹(9)은 이중 벨트 노(17)로서 예시되는 제2 접합 단계로 또는 제2 고온 유체 접합으로 도입된다. 이러한 제2 접합 단계에서 또는 이중 벨트 노(17)에서, 고온 유체, 특히 여기에서는 고온 공기가 부직 웹(9)에 적용되고, 이와 동시에 압력이 부직 웹(9)의 표면에 추가로 적용된다. 바람직하게는 여기에서, 이 압력은, 바람직하게는 여기에서 메시 컨베이어 벨트(8)에 대해 높이 조정 가능한 교정 벨트(18)에 의해 인가된다. 유리하게는 여기에서, 교정 벨트(18)는 또한 연속 벨트이다. 부직 웹(9)은 말하자면 메시 컨베이어 벨트(8)와 교정 벨트(18) 사이에 클램핑되고, 정해진 압력이 부직 웹(9)에 인가된다. 동시에, 고온 공기가 이중 벨트 노(17)에서 부직 웹(9)에 인가된다. 부직 웹(9)은 위 및/또는 아래로부터 고온 공기로 가격될 수 있다. 바람직하게는 여기에서, 고온 공기의 유입 속도는 1 내지 3 m/s이고, 고온 공기의 온도는 유리하게는 연속 필라멘트의 고융점 플라스틱 성분의 용융 온도보다 낮다. 추천하자면 여기에서는, 이중 벨트 노(17)는 고온 공기를 부직 웹(9)를 향해 지향시키는 2개의 가열 패널(19, 20)을 갖는다. 바람직하게는 여기에서, 2개의 냉각 패널(21, 22)이 부직 웹(9)의 이동 방향으로 가열 패널(19, 20)에 후속한다. 바람직하게는, 2개의 가열 패널(19, 20)은 개별적으로 및/또는 별개로 제어된다. 특히, 냉각 패널(21, 22)은, 대전 및 정해진 방식으로 수축 프로세스에 간섭하기 전에 부직 웹(9)을 다시 냉각하기 위한 목적으로 마련된다.

바람직한 실시예에 따르면 여기에서는, 부직 웹(9)을 대전시키기 위한 대전 유닛(23)은 제2 접합 단계의 하류 또는 이동 방향으로 이중 벨트 노(17)의 하류에 위치한다. 여기에서, 부직 웹(9)은 복수 개의 대전 바(24)에 의해 대전된다. 대전 유닛(23)의 확대도가 도 4에 도시되어 있다. 이동 방향으로 대전 유닛(23) 하류에서는, 부직 웹(9)이 권취되는 것이 바람직하다(도면에는 도시되어 있지 않음). 센서(도면에는 도시되어 있지 않음)가 적절한 위치, 예컨대 이동 방향으로 대전 유닛(23) 하류에 마련되어, 부직 웹(9)의 통기성을 특히 온라인으로 결정할 수 있는 것도 또한 본 발명의 범위 내에 속한다. 그 결과, 부직 웹(9)에서 셋포인트로부터의 오차 또는 편차가 즉시 검출되고, 시스템 파라메터를 조정하는 것에 의해 교정이 직접 이루어질 수 있다.

도 5의 a) 내지 도 5의 c)는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 연속 필라멘트(1)의 바람직한 단면 형상을 보여준다. 도 5의 a), 도 5의 b) 및 도 5의 c)는 본 발명의 추천되는 실시예에 따라 사용되는 2성분 필라멘트의 단면 형상을 보여준다. 도 5의 a)에 도시한 조각 파이 형상은 본 발명과 관련하여 특히 바람직하다. 그러나, 대체로 연속 필라멘트는 도 5의 b)에 예시한 코어/외피 구성을 가질 수도 있다. 여기에서, 제1 플라스틱 구성요소(25)는 연속 필라멘트(1)의 외피를 형성하고, 제2 플라스틱 구성요소(26)는 코어를 형성한다. 다른 바람직한 실시예는 도 5의 c)에 도시한 연속 필라멘트(10)의 좌우 배치 구성으로, 이 구성에서는 2개의 플라스틱 성분(25, 26) 각각이 단면의 한쪽 절반부(측부)를 채운다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 2개의 플라스틱 성분(25, 26)은 적어도 하나의 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌으로 구성된다. 도 5의 d)는 2개의 상이한 연속 필라멘트(1a, 1b)의 단면 형상을 보여주며, 이들 연속 필라멘트는 본 발명의 일실시예에 따라 사용되는 2개의 상이한 타입의 필라멘트 혼합물의 일부이다. 2개의 연속 필라멘트(1a, 1b)의 플라스틱은 바람직하게는 상이한 융점을 갖는다. 연속 필라멘트(1b)의 한가지 타입은 여기에서는 결합제 섬유 성분으로서 작용할 수 있으며, 이 경우에 이러한 연속 필라멘트(1b)는 접합 또는 고온 유체 접합 중에 용융되거나 적어도 부분적으로 용융된다.

Claims (20)

1. 특히 열가소성 수지로 이루어진 섬유로부터 부직포를 제조하는 부직포 제조 방법으로서, 상기 섬유는 적어도 하나의 방적 돌기(2)에 의해 방적되고, 이어서 냉각되며, 부직 웹을 형성하도록 컨베이어 상에 적층되는 것인 부직포 제조 방법에 있어서,
   부직 웹(9)은 2개의 연속적인 접합 단계 - 제1 접합 단계에서는 고온 유체, 특히 고온 공기가 부직 웹(9)의 표면에 적용되고, 제2 접합 단계에서는 바람직하게는 이중 벨트 노(17)에서 고온 유체, 특히 고온 공기가 후속하여 부직 웹(9)의 표면에 적용되며 압력이 부직 웹의 표면에 추가로 적용됨 - 로 고온 유체 접합를 겪는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 부직 웹에 인가되는 표면 압력은 2 Pa 초과, 바람직하게는 3 Pa 초과, 보다 바람직하게는 4 Pa 초과의 힘으로 발생하는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섬유는 다성분 섬유, 특히 2성분 섬유로서 방적되고, 특히 조각 파이 형상을 갖거나, 상기 섬유는 적어도 2개의 상이한 타입의 섬유로 이루어진 섬유 혼합물로서 방적되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 한 성분이 총 섬유의 50 중량%, 바람직하게는 55 중량%를 초과하는 중량을 차지하고, 바람직하게는 폴리올레핀, 매우 바람직하게는 폴리프로필렌으로 이루어지는 다성분 섬유 또는 2성분 섬유가 사용되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 고온 유체 표면 접합은 메시 컨베이어 벨트(8)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 접합 단계에서 또는 초기 고온 유체 접합 중에, 섬유의 최고 융점 성분의 융점보다 낮고, 섬유의 적어도 하나의 저융점 성분이 융해 또는 용융되는 유체 온도가 채용되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 접합 단계 또는 제1 고온 유체 접합을 통과한 후, 부직 웹(9)은 적어도 하나의 냉각 구역(16)에서 냉각되고, 그 후 제2 접합 단계를 통과하도록 또는 제2 고온 유체 접합을 통과하도록 이송되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 접합 단계 또는 이중 벨트 노(17)에서는, 섬유들 중 최고 융점 성분의 융점보다 낮은 유체 온도가 사용되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 접합 단계에서 또는 초기 고온 유체 접합 중 및/또는 제2 접합 단계에서 또는 이중 벨트 노(17)에서, 유입 속도가 0.2 내지 15 m/s, 바람직하게는 1 내지 5 m/s, 매우 바람직하게는 1 내지 3 m/s인 고온 유체, 특히 고온 공기가 부직 웹(9)을 향해 흐르는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 부직 웹(9)은 제2 접합 단계 또는 이중 벨트 노(17)를 통과한 후에 냉각되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 부직 웹(9)은 제2 접합 단계를 통과한 후에 유리하게는 대전되며, 바람직하게는 그 후에 권취되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유는 방적 돌기(2)에 의해, 특히 열가소성 수지의 연속 필라멘트(1)로서 방적되고, 연속 필라멘트(1)는 적어도 하나의 냉각기(3)에서 냉각된 후에 적어도 하나의 연신기(5)에 의해 연신되며, 연신된 연속 필라멘트(1)는 부직 웹을 형성하기 위해 컨베이어 상에 적층되고, 컨베이어는 바람직하게는 메시 컨베이어 벨트(8)인 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 연속 필라멘트(1)는 냉각기(3)와 연신기(5)의 폐쇄형 서브조립체를 통과하고, 이 서브조립체에서는 냉각기(3)에 냉각 유체 또는 냉각 공기의 공급 이외에 다른 추가의 유체 공급 또는 공기 공급이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 방법.
14. 특히 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 목적으로, 바람직하게는 열가소성 수지로 이루어진 섬유로부터 부직포를 제조하는 부직포 제조 장치로서, 섬유를 방적하기 위한 적어도 하나의 방적 돌기(2), 섬유를 냉각하기 위한 적어도 하나의 냉각기(3), 및 부직 웹(9)을 형성하기 위해 섬유가 적층되는 적어도 하나의 컨베이어가 마련되는 것인 부직포 제조 장치에 있어서,
    부직 웹(9)의 고온 유체 접합을 위한 적어도 2개, 바람직하게는 2개의 접합 단계가 존재하고, 제1 접합 단계는 메시 컨베이어 벨트(8) 상에서 이송되는 부직 웹(9)을 고온 유체 또는 고온 공기로 표면 처리하도록 설정되고, 제2 접합 단계는, 부직 웹(9)이 고온 유체 또는 고온 공기를 이용하여 부직 웹(9)을 표면 처리하기 위해 2개의 순환 벨트 또는 연속 벨트 사이를 통과하고, 이와 동시에 압력이 넓은 표면에서 부직 웹(9)에 적용 가능한 것인 적어도 하나의 이중 벨트 노(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
15. 제14항에 있어서, 제1 접합 단계는 메시 컨베이어 벨트(8)에서 이송되고 있는 부직 웹(9)을 고온 유체 또는 고온 공기로 표면 처리하기 위한 적어도 하나의 고온 터널로(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 컨베이어는, 섬유가 적층되는 위치와 제1 접합 단계 사이에 압밀 롤러와 프레스 롤러가 없는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 접합된 부직 웹을 대전시키기 위한 대전 유닛(23)이 2개의 접합 단계 하류에 마련되는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유를 연신시키기 위한 적어도 하나의 연신기(5)가, 섬유를 냉각하기 위한 냉각기(3) 하류에 위치하고, 적어도 하나의 확산기(10, 11)가 연신기(5)와 컨베이어 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 컨베이어는 메시 컨베이어 벨트(8)이고, 섬유가 적층되는 위치와 제1 접합 단계 사이에는 압밀 또는 프레스 롤러가 없는 것을 특징으로 하는 부직포 제조 장치.
20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법 및/또는 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 장치에 의해 형성되는 바람직하게는 열가소성 수지로 이루어진 섬유로 제조된 부직포로서, 스펀 접합 부직포가 40 내지 250 g/㎡의 단위 면적당 중량을 갖고, 단열 재료 및/또는 패키징 재료로 사용 가능한 것인 부직포.

Images