KR20230037589A

KR20230037589A - 개선된 모세관 압력 및 포화 용량을 갖는 흡수 제품

Info

Publication number: KR20230037589A
Application number: KR1020237004010A
Authority: KR
Inventors: 찰스 더블유. 콜맨; 조셉 케이. 베이커; 앤드류 티. 베이커; 스리다르 랑가나단; 토마스 캐버노
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2023-03-16
Also published as: EP4178525A4; WO2022010551A1; AU2021306961A1; BR112023000378A2; CN115835852A; CO2023001258A2; CA3184684A1; US20230250586A1; EP4178525A1

Abstract

양호한 흡수 용량 및 흡수율을 갖는 다층 섬유상 웹을 형성하기 위한 공정이 개시된다. 다층 섬유상 웹은, 산업용 와이퍼, 음식 서비스 와이퍼 등과 같은, 와이핑 제품을 포함하는 흡수 용품으로서 사용될 수 있다. 다층 섬유상 웹은 제1 층 및 제2 층뿐만 아니라 제1 층의 모세관 압력과 제2 층의 모세관 압력 사이의 모세관 압력을 갖는 크로스오버 구역을 포함한다.

Description

개선된 모세관 압력 및 포화 용량을 갖는 흡수 제품

본 발명은 개선된 모세관 압력 및 포화 용량을 갖는 흡수 제품에 관한 것이다.

와이핑 제품을 포함한 종래의 흡수 용품은 직조물 및 편직물로 제조되었다. 이러한 와이퍼는 산업 용도, 음식 서비스 용도, 건강 및 의료 용도, 및 일반적인 소비자 용도와 같은 모든 상이한 유형의 산업에서 사용되어 왔다. 기존 헝겊과 수건은 적절히 세탁하면 재사용할 수 있다. 그러나, 일회용 와이퍼가 계속해서 인기를 얻고 있으며, 많은 종래의 직조 또는 편직 제품을 쉽게 대체하고 있다. 예를 들어, 일회용 와이퍼는 많은 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일회용 와이퍼는 일반적으로 더욱 멸균 상태인데, 일반적으로 잔해물 및 오염물이 없기 때문이다. 예를 들어, 세탁된 헝겊과 수건에는 여전히 과거 사용의 잔류 잔해물을 포함할 수 있으며, 세탁 과정 중 잔해물이 묻어날 수도 있다. 또한, 직조 또는 편직 와이퍼를 세탁하는 것은 많은 비용을 발생시킬 뿐만 아니라, 적절히 폐기해야 하는 다량의 물과 세제의 사용을 필요로 한다. 또한, 많은 용도에서, 특히 산업 환경에서, 종래의 천 와이퍼는 와이퍼와 접촉하게 되는 화학물질 및 다른 잔해물로 인해 1회 사용 후에 폐기된다.

그러나, 일회용 와이퍼는 종종 표면으로부터 물 또는 다른 유체를 신속하게 흡수할 수 있는 것과 다량의 유체를 저장할 수 있는 것 사이의 트레이드오프를 겪는다. 예를 들어, 와이퍼는 개선된 모세관 압력(향상된 픽업 속도를 위해 유체를 와이프 내로 유도하는 힘을 개선)에 적합한 구조 및 섬유로 형성될 수 있지만, 이러한 구조 및 섬유 선택은 공극 부피를 희생시키고, 이는 와이프의 유체 용량을 결정한다. 또한, 종래의 와이퍼는 또한 포화도가 증가함에 따라 픽업 속도의 감소를 겪는다. 따라서, 와이퍼의 액체 포화도가 증가함에 따라, 와이퍼의 모세관 압력이 감소하며, 이는 결국 픽업 속도를 감소시킨다.

또한, 층상 와이퍼 접근법은 또한 양호한 픽업 속도 및 양호한 액체 용량을 갖는 와이퍼를 생산하지 못한 것으로 밝혀졌다. 특히, 위에서 간략하게 논의된 바와 같이, 개선된 픽업 속도를 위해 구성된 와이퍼 또는 와이퍼 층은 낮은 포화도에서 종종 높은 모세관 압력을 나타내는 반면, 높은 흡수 용량을 위해 구성된 와이퍼는 낮은 포화도에서도 매우 낮은 모세관 압력을 나타낸다. 그러나, 놀랍게도, 높은 흡수 용량 층에 인접한 높은 픽업 속도 층으로 와이퍼가 형성되었을 때, 층들 사이의 계면이 2개의 인접한 층 중 어느 하나보다 낮은 모세관 압력을 나타내는 것을 발견하였는데, 이는 2개의 별도의 층이 조합되었더라도 성능을 개선시키지 않았다. 특히, 유체가 고 픽업 층으로부터 고 흡수 용량 층으로 전달될 수 없었기 때문에 픽업 속도 또는 흡수 용량의 개선이 관찰되지 않은 것으로 여겨진다.

따라서, 양호한 유체 픽업을 유지하면서 개선된 흡수 용량을 갖는 와이퍼와 같은 흡수 용품을 제공하는 것이 유익할 것이다. 또한, 2개의 인접한 층 중 하나보다 큰 모세관 압력을 갖는 크로스오버 구역을 갖는 흡수 용품을 제공하기 위한 방법을 제공하는 것이 또한 유리할 것이다. 또한, 증가된 유체 픽업 속도를 와이퍼에 제공하는 것이 유리할 것이다. 또한, 와이퍼가 적어도 부분적으로 포화된 경우에도 개선된 유체 픽업 속도를 갖는 와이퍼를 제공하는 것이 유리할 것이다.

본 발명은 일반적으로 다층 섬유상 웹에 관한 것이다. 다층 섬유상 웹은 제1 층, 제2 층, 및 제1 층과 제2 층의 계면에 있는 크로스오버 구역을 포함한다. 제2 층은 제1 층의 모세관 압력보다 작은 모세관 압력을 가지며, 크로스오버 구역은 제1 층의 모세관 압력과 제2 층의 모세관 압력 사이의 모세관 압력을 갖는다.

일 측면에서, 제1 층, 제2 층, 또는 제1 층과 제2 층 둘 모두는 발포체 형성 층이다. 또한, 일 측면에서, 다층 섬유상 웹은 와이핑 제품이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다층 섬유상 웹은 흡수 용품이다.

또한, 일 측면에서, 제1 발포체 형성 층은 펄프 섬유를 포함한다. 추가 측면에서, 제2 발포체 형성 층은 탄성중합체 중합체 섬유를 포함한다. 일 측면에서, 크로스오버 구역은 제1 발포체 형성 층 섬유 및 제2 발포체 형성 층 섬유를 포함한다. 다른 측면에서, 와이핑 제품은, 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 테스트에 따라, 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정했을 때, 와이프 그램 당 약 5.5 그램(g/g) 이상의 유체의 흡수 용량을 나타낸다. 또 다른 측면에서,와이핑 제품은 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 테스트에 따라 중량 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정했을 때 약 1.6((g/g)*초0.5) 이상의 흡수율을 나타낸다.

또한, 일 측면에서, 제1 발포체 형성 층은 0% 포화시 33 킬로파스칼 초과의 모세관 압력을 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 발포체 형성 층은 0% 포화시 33 킬로파스칼 미만의 모세관 압력을 갖는다. 다른 측면에서, 크로스오버 구역은 와이핑 제품의 약 5중량% 내지 약 50중량%를 포함한다. 또한, 일 측면에서, 제2 발포체 형성 층은 와이핑 제품의 적어도 약 10 건조 중량%를 포함한다.

본 발명은 또한 다층 섬유상 웹을 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 발포체 형성 층 및 제2 발포체 형성 층을 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 제2 발포체 형성 층은 제1 발포체 형성 층의 모세관 압력보다 작은 모세관 압력을 갖는다. 또한, 제1 발포체 형성 층 및 제2 발포체 형성 층은 헤드박스를 사용하여 형성되며, 여기서 헤드박스는 헤드박스로부터 적어도 부분적으로 후퇴되는 적어도 하나의 라멜라를 포함한다.

일 측면에서, 라멜라는 헤드박스에서 제1 발포체 형성 층 섬유의 일부분과 제2 발포체 형성 층 섬유의 일부분의 혼합을 허용하기에 충분한 위치로 후퇴되어, 제1 발포체 형성 층, 제2 발포체 형성 층, 및 크로스오버 구역을 형성한다. 다른 측면에서, 제1 발포체 형성 층 섬유 및 제2 발포체 형성 층 섬유는 제1 발포체 형성 층 섬유의 현탁액 및 제2 발포체 형성 층 섬유의 현탁액으로서 단일 헤드박스에 제공된다. 또한, 일 측면에서, 제1 발포체 형성 층 및 제2 발포체 형성 층 중 적어도 하나는 약 0.5:1 내지 약 5:1의 제트 속도 대 형성 직물 속도의 비율을 사용하여 형성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일 측면에서, 크로스오버 구역은 제1 발포체 형성 층 섬유 및 제2 발포체 형성 층 섬유를 포함하고, 와이핑 제품의 약 5중량% 내지 약 50중량%를 포함한다. 또 다른 측면에서, 제1 발포체 형성 층은 0% 포화시 33 킬로파스칼 초과의 모세관 압력을 가지며/하거나, 제2 발포체 형성 층은 0% 포화시 33 킬로파스칼 미만의 모세관 압력을 갖는다.

본 발명의 기타 특징들과 측면들을 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

본 발명을, 첨부 도면을 참조하여 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 완전하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 와이핑 제품의 일 측면의 단면도를 도시하고;
도 2a는 본 발명의 일 측면에 따른 헤드박스 장치를 도시하고;
도 2b는 분할기가 밀어 넣어진 상태에서, 도 2a의 헤드박스 장치를 도시하고;
도 3은 와이퍼 샘플의 평량의 그래프를 도시하고;
도 4는 와이퍼 샘플의 밀도 그래프를 도시하고;
도 5는 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 시험에 따라 중량 측정 흡수 시험 시스템(Gravimetric Absorbency Testing System, GATS)을 사용하여 측정된 와이퍼 샘플의 흡수 용량의 그래프를 도시하고;
도 6은 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 테스트에 따라 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정한 와이퍼 샘플의 흡수율 그래프를 도시하고;
도 7은 본 발명의 실시예에 사용된 예시적인 GATS를 도시하고;
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 하나 이상의 층 또는 크로스오버 구역의 모세관 압력을 결정하기 위해 본 발명의 일 측면에서 사용되는 모델을 도시한다.
본 명세서와 도면에서 참조 문자를 반복 사용하는 것은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징부 또는 요소를 나타내려는 것이다.

정의

용어 "약", "대략" 또는 "일반적으로"가, 본원에서 값을 수식하기 위해 사용될 때, 그 값이 10%, 예컨대 7.5%, 예컨대 5%, 예컨대 4%, 예컨대 3%, 예컨대 2%, 또는 예컨대 1%만큼 상승되거나 낮아질 수 있고, 개시된 측면 내에서 유지되는 것을 나타낸다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "섬유"는 그의 겉보기 폭을 크게 초과하는 겉보기 길이, 즉 적어도 약 10의 길이 대 직경 비율을 갖는 세장형 미립자를 지칭한다. 보다 구체적으로, 본원에서 사용되는 바와 같이, 섬유는 제지 섬유를 지칭한다. 본 발명은, 예를 들어 천연 섬유 또는 합성 섬유, 또는 임의의 다른 적절한 섬유, 및 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 제지 섬유의 사용을 고려한다. 본 발명에 유용한 제지 섬유는 일반적으로 셀룰로오스 섬유, 보다 특히 목재 펄프 섬유를 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "슬러리"는 섬유와 물을 포함하는 혼합물을 지칭한다.

본원에서 사용시 용어 "흡수 용품"은, 하기 예에 한정되는 것은 아니지만 개인 위생 흡수용품, 예컨대 베이비 물수건, 장갑 물수건, 기저귀, 팬티형 기저귀, 개방형 기저귀, 훈련 팬티, 흡수성 팬티, 실금 용품, 여성용 위생 제품(예컨대 생리대), 수영복 등; 의료 흡수 용품, 예컨대 의류, 창호재, 언더패드, 베드패드, 붕대, 흡수 드레이프 및 의료용 물수건; 식품 서비스 와이퍼; 의류 용품; 파우치 등을 포함하는 섬유상 웹으로 제조된 제품을 지칭한다. 그런 용품을 형성하기에 적합한 물질 및 공정은 해당 기술분야의 숙련자들에게 잘 알려져 있다. 흡수 용품은, 예를 들어, 라이너, 외부 커버, 및 그 사이에 위치된 섬유상 웹으로 형성된 흡수성 재료 또는 패드를 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "와이핑 제품(wiping product)"은, 섬유상 웹들로 제조된 제품을 지칭하며, 종이 타월, 산업용 와이퍼(wiper), 식품 서비스 와이퍼, 냅킨, 의료용 패드, 및 기타 유사 제품들을 포함한다. 일 측면에서, 본 발명에 따른 흡수 용품 또는 흡수 웹을 언급할 때에 와이핑 제품이 포함될 수도 있다는 점을 이해해야 한다.

용어 "층상 웹", "다층 웹" 및 "다층 시트"는 일반적으로 상이한 섬유 유형을 포함할 수 있는 지료의 둘 이상의 층으로부터 제조된 섬유상 제품의 시트를 지칭한다. 층들은 하나 이상의 스크린 상에서의 희석 섬유 슬러리의 별도의 스트림의 피착으로부터 형성될 수 있다. 개별적인 층들이 초기에 별도의 스크린들 상에 형성되면, 층들은 후속하여 (습식 상태에서) 결합되어 층상 웹을 형성할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평량(basis weight)"은 일반적으로 섬유상 제품의 단위 면적 당 건조 중량을 지칭하며, 일반적으로 gsm(제곱미터 당 그램)으로 표현된다. 평량은 TAPPI 시험 방법 T-220을 사용하여 측정된다.

본원에서 사용하는 바와 같이 용어 "기계 방향"은 부직포 웹의 형성 중 섬유가 피착되는 성형 표면의 이동 방향을 지칭한다.

본원에서 사용하는 바와 같이 용어 "교차 기계 방향"은 형성 표면의 평면에서 그리고 상기 정의된 기계 방향에 수직인 방향을 지칭한다.

본원에서 사용하는 바와 같이 용어 "펄프"는 목질 및 비목질 식물 같은 천연 공급원으로부터 섬유를 지칭한다. 목질 식물은, 예를 들어, 낙엽수와 침엽수를 포함한다. 비목질 식물은, 예를 들어, 면, 아마, 에스파르토 풀, 밀크위드, 짚, 황마, 대마, 및 바가스를 포함한다. 펄프 섬유는 경질목 섬유, 연질목 섬유, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평균 섬유 길이"는 현미경 기술을 사용하는 측정에 의해 결정된 섬유, 섬유 다발 및/또는 섬유 유사 물질의 평균 길이를 지칭한다. 적어도 20개의 무작위로 선택된 섬유의 샘플은 섬유의 액체 현탁액으로부터 분리된다. 섬유를 물에 현탁시키기 위해 준비된 현미경 슬라이드 상에 섬유를 둔다. 틴팅 염료를 현탁된 섬유에 첨가하여 셀룰로오스 함유 섬유를 착색시켜 이들이 합성 섬유와 구별되거나 분리될 수 있게 한다. 슬라이드는 Fisher Stereomaster II Microscope--S19642/S19643 시리즈 아래에 배치된다. 샘플에서 20개의 섬유의 측정은 0 내지 20 mil의 스케일을 사용하여 20X 선형 배율로 이루어지고, 평균 길이, 최소 및 최대 길이, 및 변이의 편차 또는 계수가 계산된다. 일부 경우에, 평균 섬유 길이는, 예를 들어, 핀란드 카자니 소재의 Kajaani Oy Electronics로부터 입수 가능한 카자니 섬유 분석기 모델 번호 FS-200과 같은 장비에 의해 결정된 섬유(예를 들어, 섬유, 섬유 다발, 섬유 유사 물질)의 가중 평균 길이로서 계산될 것이다. 표준 시험 절차에 따라, 샘플은 냉침액으로 처리해서 아무런 섬유 다발 또는 조각(shive)이 존재하지 않도록 보장한다. 각 샘플은 뜨거운 물에 붕해시키고 대략 0.001% 현탁액에 희석한다. 표준 Kajaani 섬유 분석 시험 절차를 이용하여 시험할 때 개별적인 시험 샘플들을 희석 현탁액에서 약 50 내지 100ml 부분으로 뽑아낸다. 가중 평균 섬유 길이는 산술 평균, 길이 가중 평균 또는 중량 가중 평균일 수 있고, 다음 식에 의해 표현될 수 있다:

여기서

k=최대 섬유 길이

x _i =섬유 길이

n _i =길이 xi를 갖는 섬유의 수

n=측정된 섬유의 총 수.

Kajaani 섬유 분석기에 의해 측정되는 평균 섬유 길이 데이터의 한 가지 특성은 상이한 유형의 섬유 간에 구별하지 않는다는 것이다. 따라서, 평균 길이는 샘플 내의 섬유의 모든 상이한 유형(존재하는 경우)의 길이를 기준으로 한 평균을 나타낸다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "스테이플 섬유"는 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 소비자 사용 후 재활용(PCR) 섬유, 폴리에스테르, 나일론 등과 같은 합성 중합체로 제조된 불연속 섬유를 의미하며, 친수성이 아닌 것들은 친수성이 되도록 처리될 수 있다. 스테이플 섬유는 절단된 섬유 등일 수 있다. 스테이플 섬유는 원형, 이성분, 다중성분, 형상화된, 중공형 등인 단면을 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 모세관 압력은 당업계에 공지된 바와 같이 결정될 수 있지만, 일 측면에서, 본 발명의 하나 이상의 층 또는 크로스오버 구역의 모세관 압력은 다음에 기초하여 계산되거나 결정될 수 있다:

Matthews 등의 미국 특허 제6,152,904호 및 그것의 칼럼 6 내지 8의 식을 참조하며, 상기 식은 Pronoy K. Chatterjee 1985(ISBN 0-444-42377-X (7권 참조)에 의한 Textile Science and Technology 7권을 참조한다. 2,4,5장.

다공성 매체의 모세관 압력에 대한 평가는 일 측면에서 다음 식에 의해 결정될 수 있다:

상기 식에서 주어진 모세관 장력은 센티미터 단위이고, 중력에 대해 유체가 상승할 것으로 예상되는 거리를 나타낸다. 그런 다음, 센티미터 단위는 다음의 식에 기초하여 파스칼로 변환될 수 있다:

여기서, 제곱 센티미터당 다인 단위의 모세관 압력에 대한 공식은 다음과 같다:

또는, kPa를 기준으로 하는 경우:

그런 다음, 이러한 식으로 모세관 압력은 그 위치에서의 웹 밀도, 그 위치에서의 평균 섬유 밀도, 및 그 위치에서의 비표면적(알파)에 기초하여 웹 내의 위치의 함수로서 계산될 수 있다.

특정 위치에서의 웹 밀도는 다공성 매체의 다공성에 의해 위치의 함수로서 결정된다. 물질의 마이크로-CT 스캔은 이러한 계산에 필요한 원시 데이터를 제공하기 위한 방법의 일례이며, 다공성 물질의 마이크로-CT 스캔의 예가 도 8a에 도시되어 있고, 여기서 두께 방향은 수직이다. 재료가 생산된 방향(기계 방향)은 수평이다.

다음으로, 이미지는 섬유 표면의 위치를 결정하기 위해 이진화된다. 일례가 도 8b에 도시되어 있다.

(예를 들어 기계 방향으로) 관심 위치에서, 구조의 다공성은, 이진화된 이미지를 분석을 위해 직사각형으로 분할함으로써 분석될 수 있으며, 그 예는 도 8c에 도시되어 있다.

그런 다음, 예를 들어, ImageJ(https://imagej.nih.gov/ij/) 내에서 매크로를 생성하여, 접촉하지만 중첩되지 않는 균일한 크기의 직사각형 세트를 생성할 수 있다. 이들 직사각형에서의 평균 밝기가 측정될 수 있다. 웹의 다공성은 이러한 방법을 사용하여 위치에 의해 결정될 수 있다.

직사각형에서의 평균 다공성은 섬유로 채워지지 않은 직사각형의 분율이다. 이미지는 2개의 값만이 존재하도록 이진화되기 때문에, 직사각형에서의 평균 밝기는 섬유로 채워진 구조의 분율과 대응한다. 다공성은 채워진 섬유의 분율을 1에서 뺀 것이다.

공기가 백색이고 0의 컬러에 대응하고, 섬유가 흑색이고 도 2의 이미지와 같은 255의 컬러에 대응하는 경우, 다공성에 대한 계산은 다음과 같다.

여기서 P(x,y) 막대는 그 직사각형의 평균 픽셀 밝기이다.

따라서, 구조 내의 특정 위치의 밀도는 관심 영역에 대한 다공성 및 평균 섬유 밀도에 기초하여 계산될 수 있다.

다공성의 정의:

그리고, 밀도의 정의에 의해, 예시적인 웹에 대해:

따라서, 섬유에 대해:

둘을 서로 치환:

다공성에 대한 재배치를 가능하게 하는 것:

그리고, 조합에 의해:

따라서, 1.53 그램/cm³의 밀도를 갖는 셀룰로오스 섬유의 경우, 도 8d의 밀도 플롯이 도 8a의 예시적인 섬유상 구조에 대해 얻어질 수 있다.

그러나, 상기 식 1에서의 알파 값은 웹의 섬유 구성에 관한 정보를 포착한다. 재료가 섬유 구성에서 균질하지 않은 경우, 알파 값은 재료 전체에 걸쳐 일정하지 않다. 위치별로 변하는 알파 값을 통합하는 것이 가능하다. 이는, 예를 들어 섬유 구조가 층상이고 2개의 층이 상이한 섬유로 이루어진 경우에 발생할 수 있다. 섬유 유형이 변경되거나 이들 섬유 유형의 혼합물이 변경되면 알파 값이 변경될 것이다.

알파 값을 결정하기 위해 상이한 방법이 사용될 수 있다. 재료의 생산자들은 알파를 계산하는 데 필요한 세부 사항을 포함하여 각 층으로 가는 섬유의 특정 세부 사항을 알 수 있다. 대안적으로, 알려지지 않은 웹 샘플로부터 섬유 유형을 결정하는 것이 산업계에 공지된 다른 섬유 식별 방법을 통해 가능하다. 단일 섬유 접촉각 측정 기술은 또한 산업계에 공지되어 있으며, 섬유가 관심 유체와 만드는 접촉각을 결정하는 데 사용될 수 있다.

섬유 유형이 동일하게 유지되지만, 섬유 비율은 위치에 따라 변하는 예가 아래 표 1에 도시되어 있다.

2개의 상이한 층에 대한 알파 계산

상단 층
	접촉각(도)	섬유 직경 (미크론)	섬유 밀도 (g/cm3)	질량 분율	r_i,eff	□_i
펄프	25	18	1.56	0.3	0.00045	387.311
합성	70	30	0.98	0.7	0.00075	325.7335
					알파 =	713.0445

하단 층
	접촉각(도)	섬유 직경 (미크론)	섬유 밀도 (g/cm3)	질량 분율	r_i,eff	□_i
펄프	25	18	1.56	0.7	0.00045	903.7257
합성	70	30	0.98	0.3	0.00075	139.6001
					알파 =	1043.326

표 1의 예에서, 전술한 바와 같은 실험적 시험, 또는 용품의 제조업자에 의해 제공된 정보를 통해, 알파 값은 물질의 중앙선 위에서 균일하게 분할된다. 도 8e에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 중심선은 마이크로-CT 이미지의 분석을 통해 결정되었다.

그런 다음, 이러한 업데이트된 알파 데이터는 위치 종속 값으로 상수 알파 값을 대체함으로써 모세관 압력에 대한 계산에 통합될 수 있다.

도 8e에 도시된 마이크로-CT 분석은 물질을 통과하는 절단 평면을 따라 섬유를 나타내는 단일 슬라이스라는 점에 주목해야 한다. 도면에서의 y-축은 웹의 관통 평면 두께 방향이다. 도면에서의 x-축은 재료의 기계 방향이다. 일부 재료는, 엠보싱 공정 등으로 발생하는 것과 같이, 웹 내의 MD, CD 위치에 의한 밀도 변화를 가질 것이다. 이러한 경우에, 마이크로-CT 이미지로부터의 적절한 슬라이스는 웹의 평면뿐만 아니라 두께 방향(MD, CD)에서의 다공성 변화를 나타내는 데이터를 수집하도록 취해져야 한다. 전술한 방법은 개별 이미지 슬라이스뿐만 아니라 3D 데이터 세트(이미지 슬라이스 세트)에 대해 기능한다.

샘플의 중심선을 결정하기 위한 방법.

도 8b의 이미지는 이미지에서 각각의 개별 섬유의 위치를 결정하기 위해 분석될 수 있다. 이는, 예를 들어, 입자 분석 알고리즘을 사용하여 ImageJ로 수행될 수 있다.

그런 다음, 데이터를 분석하여 중간면 위치를 결정할 수 있다. 본 실시예에서, 간단한 선형 회귀선은 중간면을 나타낼 수 있지만, 전술한 바와 같이, 다른 회귀가 얻어질 수 있고 그에 따라 분석될 수 있다.

상세한 설명

본 논의는 예시적인 측면의 설명일 뿐, 본 발명물의 보다 넓은 측면을 한정하려는 것이 아님을 당 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 이해될 것이다.

일반적으로 말하면, 본 발명은 개선된 픽업 속도 및 흡수 용량을 나타내는, 와이핑 제품일 수 있는, 다층 섬유상 웹에 관한 것이다. 본 발명은, 표적 모세관 압력을 갖도록 제1 층 및 제2 층을 주의 깊게 선택하고, 본 발명에 따른 다층 섬유 웹을 주의 깊게 형성함으로써, 픽업 속도 및 흡수 용량 둘 모두가 증가될 수 있고, 일 측면에서는, 적어도 부분적으로 포화된 경우에도 증가될 수 있음을 발견하였다. 특히, 본 발명은 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹을 조심스럽게 형성함으로써, 크로스오버 구역이 제1 층과 제2 층 사이의 계면에서 형성되어, 크로스오버 구역이 2개의 인접한 층의 모세관 압력 사이의 모세관 압력을 갖는다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 일 측면에서, 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹은 상대적으로 높은 모세관 압력을 갖는, 단지 예를 들어, 제로 포화 시 33 킬로파스칼 초과인 (이하에서 더 상세히 논의될 것임) 적어도 하나의 높은 픽업 속도 층(적어도 하나의 제1 층)을 포함할 수 있고, 더 낮은 모세관 압력을 갖는, 예를 들어, 제로 포화시 약 33 킬로파스칼 미만인 (이하에서 더욱 상세히 논의될 것임) 적어도 하나의 고용량 층(적어도 하나의 제2 층)을 포함할 수 있다. 그러나, 이전의 다층 섬유상 웹과는 달리, 본 발명은 놀랍게도 본 발명에 따른 발포 방법을 사용하여 다층 섬유상 웹을 형성함으로써, 상기 고 픽업 속도층의 모세관 압력과 상기 고 용량층의 모세관 압력 사이 모세관 압력을 갖는 크로스오버 구역이 형성되고, 여기서, 상기 논의된 바와 같이, 이전의 다층 섬유상 웹에서, 2개 이상의 층의 계면에서의 모세관 압력은 양 층의 모세관 압력보다 작다는 것을 발견하였다. 따라서, 이론에 구속되지 않으면서, 본 발명은, 액체가 크로스오버 구역을 통해 이동할 수 있고, 고 용량 층에서 흡수될 수 있고, 따라서 x, y, 및 z 방향에서 고 픽업 속도 층으로부터 멀리 흡인될 수 있기 때문에, 다층 섬유상 웹이 포화될 때, 예컨대 60% 이상의 포화 수준이 될 때에도 크로스오버 구역에서 상대적으로 높은 모세관 압력이 더 높은 픽업 속도를 허용하는 것으로 여겨진다.

따라서, 일 측면에서, 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹은 M/K 시스템 GATS 시험 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하여 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)에 따라 흡수된 액체의 총 질량으로서 측정시, 약 5.5 g/g 이상, 예를 들어 약 5.6 g/g 이상, 예를 들어, 5.7 g/g 이상, 예를 들어 약 5.8 g/g 이상, 예를 들어 약 5.9 g/g 이상, 예를 들어 약 6 g/g 이상, 예를 들어 약 6.1 g/g 이상, 예컨대 약 6.2 g/g 이상, 예를 들어 약 6.3 g/g 이상, 예를 들어 약 6.4 g/g 이상, 예를 들어 약 6.5 g/g 이상, 예를 들어 약 6.6 g/g 이상, 예를 들어 약 6.7 g/g 이상, 예를 들어 약 6.8 g/g 이상, 예를 들어 약 6.9 g/g 이상, 예를 들어 약 7 g/g 이상의 흡수 용량(와이프 그램당 유체 그램(g/g))을 갖는다.

또한, 전술한 바와 같이, 일 측면에서, 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹은 높은 흡수율을 갖는다. 따라서, 일 측면에서, 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹은, 약 1.6 1/초^0.5 이상, 예를 들어, 약 1.7 1/초^0.5이상, 예를 들어, 약 1.8 1/초^0.5이상, 예를 들어, 약 1.9 1/초^0.5이상, 예를 들어, 약 2 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.1 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.2 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.3 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.4 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.5 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.6 1/초^0.5이상, 예를 들어 약 2.7 1/초^0.5이상의 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 시험을 사용하여 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)에 따라 흡수 곡선에 대한 맞춤을 기초로 (그램/그램)/초^0.5의 추정 속도로서 측정된 흡수율을 갖는다.

또한, 일 측면에서, 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹은 약 5% 이상의 포화도에서도 상기 흡수율 중 어느 하나를 가질 수 있고, 예를 들어, 약 10% 이상의 포화도, 예를 들어 약 15% 이상의 포화도, 예를 들어 약 20% 이상의 포화도, 예를 들어 약 25% 이상의 포화도, 예를 들어, 약 30% 이상의 포화도, 예를 들어, 약 35% 이상의 포화도, 예를 들어 약 40% 이상의 포화도, 예를 들어 약 45% 이상의 포화도, 예를 들어 약 50% 이상의 포화도, 예를 들어 약 55% 이상의 포화도, 예를 들어 약 60% 이상의 포화도, 예를 들어 약 65% 이상의 포화도, 예를 들어 약 70% 이상의 포화도, 예를 들어 약 75% 이상의 포화도, 예를 들어 약 80% 이상의 포화도, 예를 들어 약 85% 이상의 포화도, 예를 들어 약 90% 이상의 포화도를 가질 수 있다. 따라서, 일 측면에서, 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹은 본 발명에 따른 크로스오버 구역을 갖지 않는 다층 섬유상 웹과 동일한 사용 중 포화도에서 더 높은 흡수율을 가질 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 본 발명의 다층 섬유상 웹은 하나 이상의 높은 픽업 속도 층(하나 이상의 제1 층), 및 하나 이상의 고용량 층(하나 이상의 제2 층)을 포함한다. 예를 들어, 고용량 층 중 적어도 하나는 탄성중합체 섬유, 3차원 섬유, 탈접합된 셀룰로오스 섬유, 및 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 고 픽업 속도층 중 적어도 하나는 펄프 섬유로 제조될 수 있다. 탄력성 특성을 갖는 상이한 물질의 별개의 층을 갖는 다층 섬유상 웹을 형성하기 위해, 웹은 종래의 습식 레잉 공정을 통해 형성될 수 없다. 대신에, 다층 섬유상 웹은, 기체만을 사용하거나 물과 혼합된 기체를 사용하여 개별 층을 응집성 웹으로 형성하는 공정을 통해 형성될 수 있다. 일 측면에서, 예를 들어, 다층 섬유상 웹은 에어 레잉 공정 또는 폼 형성 공정과 같은 다상 공정에 따라 형성된다.

도 1을 참조하면, 단지 예시적인 목적을 위해, 본 발명의 일 측면에 따라 제조된 다층 섬유상 웹(100)의 일 측면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 다층 섬유상 웹(100)은 상이한 물질로 만들어진 구별되는 섬유층을 포함한다. 예를 들어, 다층 섬유상 웹(100)은 제1 층(102) 및 제2 층(104)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 층(102)은 고 픽업 속도 층일 수 있는 반면, 제2 층(104)은 고 용량 층일 수 있다. 물론, 제1 층(102), 제2 층(104), 또는 제1 층(102) 및 제2 층(104) 둘 모두는, 2개 이상의 웹 또는 층(미도시함)을 포함할 수 있어서, 2개 이상의 웹 또는 층이 제1 층(102) 및/또는 제2 층(104) 중 하나 이상을 형성하는 것으로 이해되어야 한다.

그럼에도 불구하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다층 섬유상 웹(100)은 또한 크로스오버 구역(106)을 포함한다. 특히, 크로스오버 구역(106)은 (다층 섬유상 웹(100)의 형성 중 별도의 층으로서 형성되지 않는다는 의미에서) 이산 층이 아니지만, 대신에 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹을 주의깊게 제조하면서 제1 층(102)과 제2 층(104)의 혼합으로 인해 형성된다. 특히, 본 발명은, 생산 중에 분배기 또는 라멜라의 주의깊은 배치에 더하여, 상이한 물질로 다층 섬유상 웹을 형성할 수 있는 발포 공정을 주의깊게 선택함으로써 크로스오버 구역(106)이 형성될 수 있음을 발견하였는데, 이는 이하에서 더욱 상세히 논의될 것이다.

그럼에도 불구하고, 일 측면에서, 크로스오버 구역(106)은 제1 층(102)과 제2 층(104) 사이의 계면에 (예를 들어, 다층 섬유상 웹(100)의 내부 상에) 위치되고, 다층 와이핑 제품(100)의 약 1중량% 내지 약 50중량%, 예를 들어 약 2.5중량% 내지 약 45 중량%, 예를 들어 약 5중량% 내지 약 40 중량%, 예를 들어 약 7.5중량% 내지 약 35 중량%, 예를 들어 약 10% 내지 약 25 중량%, 예를 들어 약 12.5중량% 내지 약 20 중량%, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 값을 형성할 수 있다.

일 측면에서, 크로스오버 구역(106)은 제1 층(102)으로부터의 약 1중량% 내지 약 99중량%, 예컨대 약 5중량% 내지 약 95중량%, 예컨대 약 15중량% 내지 약 85중량%, 예컨대 약 25중량% 내지 약 75중량%, 예컨대 약 40중량% 내지 약 60중량%, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 값의 섬유를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 크로스오버 구역(106)은 제2 층(104)으로부터의 약 1중량% 내지 약 99중량%, 예컨대 약 5중량% 내지 약 95중량%, 예컨대 약 15중량% 내지 약 85중량%, 예컨대 약 25중량% 내지 약 75중량%, 예컨대 약 40중량% 내지 약 60중량%, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 값의 섬유를 포함할 수 있다.

물론, 크로스오버 층(106)은 섬유의 유형 및 크로스오버 층(106)을 형성하는 이러한 섬유의 중량 백분율에 관해 논의되었지만, 상기 크로스오버 층(106)은 상기 다층 섬유상 웹의 형성 동안 상기 제1 층(102)과 상기 제2 층(104)의 상호 혼합에 의해 형성됨에 따라, 일 측면에서, 크로스오버 층(106)은 섬유의 구배를 나타낼 수 있어서, 더 많은 제1 층(102) 섬유가 제1 층(102)에 인접하게 위치되고, 제2 층(104)을 향해 크로스오버 구역(106)을 가로질러 이동하면서 농도가 감소하는 것을 이해해야 한다. 유사하게, 일 측면에서, 더 많은 제2 층(104) 섬유가 제2 층(104)에 인접하게 위치되고, 제1 층(102)을 향해 크로스오버 구역(106)을 가로질러 이동하면서 농도가 감소한다. 물론, 일 측면에서, 제1 층(102) 섬유가 제2 층(104)에 바로 인접할 수 있고/있거나 제2 층 섬유(104)가 제1 층(102)에 바로 인접할 수 있고, 또한 일 측면에서는 일반적으로 크로스오버 구역(106)에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

그럼에도 불구하고, 일 측면에서, 제1 층(102) 및 제2 층(104)은 동일한 유형의 섬유로 제조될 수 있지만, 일 측면에서, 제1 층(102) 및 제2 층(104)은 상이한 유형의 섬유로 만들어진다. 일 측면에서, 제1 층(102) 및/또는 제2 층(104)은 펄프 섬유를 함유한다. 제1 층(102) 및 제2 층(104)을 형성하는 데 적절한 섬유는, 코튼, 아바카, 케나프, 사바이 그래스, 아마, 에스파르토 그래스, 스트로, 황마, 대마, 바가스, 유액 분비(milkweed) 플로스 섬유, 파인애플 잎 섬유 등의 비목재 섬유; 및 북부 및 남부 연질목 크래프트 섬유 등의 연질목 섬유; 유칼립투스, 메이플, 자작나무, 사시 나무 등의 경질목 섬유를 비롯한, 낙엽성 및 침엽성 나무로부터 얻는 것 등의 목재 또는 펄프 섬유를 포함한 임의의 천연 또는 합성 셀룰로오스 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 펄프 섬유는 고 수율 또는 저 수율 형태로 준비될 수 있고, 크래프트법, 아황산법, 고수율 펄프화 방법, 및 알려져 있는 기타 펄프화 방법을 포함한 임의의 알려져 있는 방법으로 펄프화될 수 있다. 오가노솔브 펄프화 방법으로부터 제조된 섬유가 또한 사용될 수 있다.

예컨대 건조중량 기준 최대 약 50% 이하, 예컨대 건조중량 기준 약 2.5% 내지 약 45%, 예컨대 건조중량 기준 약 5% 내지 약 40%, 예컨대 건조중량 기준 약 10% 내지 약 35%인 섬유들의 부분은, 레이온, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 이성분 시스-코어 섬유, 다성분 바인더 섬유 등의 합성 섬유일 수 있다. 합성 셀룰로오스 섬유 유형은, 모든 변형의 레이온 및 비스코스 또는 화학적 변형된 셀룰로오스로부터 유도된 다른 섬유들을 포함한다. 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유를, 광택 가공된 펄프, 화학적으로 경화된 또는 가교된 섬유, 또는 술폰화된 섬유로서 사용할 수 있다. 제지 섬유를 사용하는 데 있어서 양호한 기계적 특성을 위해, 섬유들이 비교적 손상되지 않고 대략적으로 미정제 상태거나 약간만 정제된 상태인 것이 바람직할 수 있다. 재활용 섬유 또는 버진 섬유가 사용될 수 있다. 광택 가공된 섬유, 재생된 셀룰로오스 섬유, 미생물에 의해 제조된 셀룰로오스, 레이온, 및 기타 셀룰로오스 재료 또는 셀룰로오스 유도체를 사용할 수 있다. 적절한 제지 섬유는, 또한, 재활용된 섬유, 버진 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 고 벌크 및 양호한 압축 특성이 가능한 소정의 측면들에서, 섬유들은 적어도 200, 더욱 구체적으로는 적어도 300, 더욱 구체적으로는 적어도 400, 가장 구체적으로는 적어도 500인 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)를 가질 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 다른 제지 섬유들은, 페이퍼 브로크(paper broke) 또는 재활용된 섬유 및 고수율 섬유를 포함한다. 고수율 펄프 섬유는, 약 65% 이상, 더욱 구체적으로는 약 75% 이상, 더욱 구체적으로는 약 75% 내지 약 95%의 수율을 제공하는 펄핑 공정에 의해 제조되는 제지 섬유이다. 수율은, 초기 목재 질량의 퍼센트로서 표현되는 처리된 섬유들의 양이다. 이러한 펄핑 공정은, 표백 화학 열 기계식 펄프(bleached chemithermomechanical pulp; BCTMP), 화학 열 기계식 펄프(CTMP), 압력/압력 열 기계식 펄프(PTMP), 열 기계식 펄프(TMP), 열 기계식 화학적 펄프(TMCP), 고 수율 술파이트 펄프, 고 수율 크래프트 펄프를 포함하며, 이들 모두는 형성되는 섬유에 고 수준의 리그닌을 갖게 한다. 고 수율 섬유는, 통상적인 화학적 펄핑 섬유에 비해 건식 상태와 습식 상태 모두에 있어서 단단한 것으로 널리 알려져 있다.

제1 층(102) 및/또는 제2 층(104)은, 또한, 상당량의 내측 섬유간 결합 강도 없이 형성될 수 있다. 이러한 점에서, 이 층을 형성하는 데 사용되는 섬유 지료(furnish)를 화학적 탈접합제로 처리할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 적절한 탈접합제는, 지방 디알킬 사차 아민 염, 모노 지방 알킬 삼차 아민 염, 일차 아민 염, 이미다졸린 사차 염, 실리콘 사차 염, 및 불포화 지방 알킬 아민 염 등의 양이온성 탈접합제를 포함한다. 다른 적절한 탈접합제는, 본 명세서에 참고로 원용되는 Kaun의 미국 특허번호 제5,529,665호에 개시되어 있다. 구체적으로, Kaun은 양이온성 실리콘 조성물을 탈접합제로서 사용하는 것을 개시하고 있다.

일 측면에서, 본 발명의 공정에 사용되는 탈접합제는, 유기 사차 암모늄 염화물이고, 구체적으로는, 사차 암모늄 염화물의 실리콘계 아민 염이다. 예를 들어, 탈접합제는 Hercules Corporation에서 판매하는 PROSOFT 브랜드일 수 있다. 탈접합제는, 약 1kg/MT 내지 약 10kg/MT의 섬유의 양으로 섬유에 첨가될 수 있다.

대안적인 측면에서, 탈접합제는 이미다졸린계 제제일 수 있다. 이미다졸린계 탈접합제는, 예를 들어, Witco Corporation으로부터 얻을 수 있다. 이미다졸린계 탈접합제는, 2.0 내지 약 15kg/MT의 양으로 첨가될 수 있다.

그럼에도 불구하고, 제1 층(102) 및 제2 층(104)이 동일한 유형의 섬유로부터 형성될 수 있다는 것이 논의되었지만, 일 측면에서, 제1 층(102)은 전술한 섬유로 형성되고, 제2 층(104)은 상이한 섬유로 형성된다. 예를 들어, 일 측면에서, 제2 층(104)을 제조하는 데 사용되는 섬유는 액체를 흡수하기 위한 상당한 양의 공극 부피를 갖는 웹을 생산하고, 추가적으로 제2 층(104)에 탄력 및/또는 탄성 특성을 부여할 수 있다. 일반적으로, 제2 층(104)은 탄성중합체 섬유, 3차원 섬유, 탈접합된 셀룰로오스 섬유, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.

예를 들어, 일 측면에서, 제2 층(104)은 탄성중합체로 만들어진 섬유를 함유한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "탄성중합체"는 하중 하에 있을 때 연장되고 하중이 제거된 후에 하중 유도 연장의 상당 부분을 회복하는 능력을 지칭하는 물질의 특성이다. "탄성중합체" 및 "탄성"은 변형력이 제거될 때 변형 후에 그 형상을 일반적으로 회복할 수 있는 물질을 지칭하도록 상호 교환적으로 사용된다. 구체적으로, 본원에서 사용될 경우, 탄성 또는 탄성중합체는, 신장력의 인가 시에, 재료가 그 이완된 비신장 길이보다 적어도 약 25% 더 긴 신장된 길이로 신장될 수 있도록 허용하며, 신장력의 해제시, 재료가 그 신장의 적어도 40%를 회복하도록 하는 임의의 재료의 특성을 의미한다.

본원에서 열가소성 탄성중합체 섬유를 제조하는 데 사용하기에 적합한 재료는 이중 블록, 트리블록, 또는 KRATON® 탄성중합체 수지라는 상표명으로 수득될 수 있는, 스티렌-이소프렌-스티렌, 스티렌-부타디엔-스티렌, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌, 또는 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌을 포함한 올레핀계 공중합체와 같은 다중-블록 탄성중합체 공중합체; 상표명 LYCRA® 폴리우레탄으로 입수가능한 것들을 포함하는 폴리우레탄; 상표명 PEBAX® 폴리에테르 블록 아미드로 입수가능한 폴리에테르 블록 아미드를 포함하는 폴리아미드; 상표명 HYTREL® 폴리에스테르로 입수 가능한 것들과 같은 폴리에스테르; 및 AFFINITY®라는 상표명으로 입수 가능한 약 0.89 그램/cc 미만의 밀도를 갖는 단일-점 또는 메탈로센-촉매 폴리올레핀을 포함한다.

다수의 블록 공중합체가 열가소성 탄성중합체 섬유를 제조하는 데 사용될 수 있다. 이러한 블록 공중합체는 일반적으로 탄성중합체 중간블록부 및 열가소성 말단블록부를 포함한다. 블록 공중합체는 일반적으로 말단블록부 유리 전이 온도(T2) 아래에 3차원 물리적 가교 결합된 구조를 가지며 탄성중합체이다. 블록 공중합체는 또한 이들이 (최소한의 산화 분해를 가정할 때) 물리적 성질의 변화가 거의 없거나 전혀 없이 여러 번 용융되고, 형성되고, 다시 고형화될 수 있다는 의미에서 열가소성이다.

이러한 블록 공중합체를 합성하는 한 가지 방법은 탄성중합체 중간블록부와 별도로 열가소성 말단블록부를 중합하는 것이다. 일단 중간블록부 및 말단블록부가 분리되어 형성되었으면, 이들은 연결될 수 있다. 전형적으로, 중간블록부는, 예를 들어, 부타디엔, 이소프렌 등과 같은 디엔, 및 1, 3, 5-헵타트리엔 등과 같은 트리엔과 같은 이중 불포화 및 삼중 불포화 C4-C10 탄화수소를 중합함으로써 수득될 수 있다. 말단블록부 A가 중간블록부 B에 결합될 때, A-B 블록 공중합체 유닛이 형성되며, 이 유닛은 다양한 기술에 의해 또는 다양한 커플링제 C와 결합되어 A-B-A와 같은 구조를 제공할 수 있으며, 이는 꼬리-대-꼬리 A-B-C-B-A 배열로 함께 결합된 2개의 A-B 블록을 포함하는 것으로 여겨진다. 유사한 기술에 의해, 화학식 (A-B)nC를 갖는 방사 블록 공중합체가 형성될 수 있으며, 여기서 C는 허브 또는 중앙 다작용성 커플링제이고 n은 2 초과의 수이다. 커플링제 기술을 사용하여, C의 기능이 A-B 분지의 수를 결정한다.

말단블록부 A는 일반적으로 폴리(비닐라렌), 예컨대 폴리스티렌을 포함하며, 평균 분자량은 1,000 내지 60,000이다. 중간블록부 B는 일반적으로 폴리이소프렌, 에틸렌/프로필렌 중합체, 에틸렌/부틸렌 중합체, 폴리부타디엔 등과 같은 실질적으로 비정질 폴리올레핀, 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 평균 분자량은 약 5,000 내지 약 450,000이다. 블록 공중합체의 총 분자량은 적절하게는 약 10,000 내지 약 500,000, 보다 적절하게는 약 200,000 내지 약 300,000이다. 블록 공중합체의 중간블록부에서 임의의 잔류 불포화는, 블록 공중합체에서 올레핀 이중 결합의 함량이 5% 미만, 적절하게는 약 2% 미만의 잔류 비율로 감소될 수 있도록 선택적으로 수소화될 수 있다. 이러한 수소화는 산화 분해에 대한 민감도를 감소시키는 경향이 있고 탄성중합체 특성에 유익한 영향을 미칠 수 있다.

적절한 블록 공중합체는 적어도 2개의 실질적으로 폴리스티렌 말단블록부 및 적어도 하나의 실질적으로 에틸렌/부틸렌 중간블록부를 포함한다. 예로서, 에틸렌/부틸렌은 일반적으로 이러한 블록 공중합체에서 반복 단위의 대부분을 포함할 수 있고, 예를 들어 70 중량% 이상의 블록 공중합체를 구성할 수 있다. 블록 공중합체는 3개 이상의 아암을 가질 수 있고, 예를 들어, 4개, 5개, 또는 6개의 아암으로 양호한 결과를 얻을 수 있다. 원하는 경우, 중간블록부는 수소화될 수 있다.

A-B-A, A-B-A-B-A 등과 같은 선형 블록 공중합체는 말단블록 함량에 기초하여 적절히 선택되고, 많은 말단블록이 바람직하다. 폴리스티렌-에틸렌/부틸렌-폴리스티렌 블록 공중합체의 경우, 약 10 중량%를 초과하는 스티렌 함량, 예컨대 약 12 내지 약 30 중량%가 적합하다. 더 높은 스티렌 함량의 경우, 폴리스티렌 말단 블록부는 일반적으로 비교적 높은 분자량을 갖는다. 이러한 선형 블록 공중합체의 상업적으로 입수 가능한 예는 약 13중량%의 스티렌 단위를 함유하는 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체이며, 본질적으로 밸런스는 KRATON® G1657 탄성중합체 수지라는 상표명으로 상업적으로 입수 가능한 에틸렌/부틸렌 단위이다. KRATON® G1657 탄성중합체 수지의 전형적인 특성은, 3400 파운드/in2의 인장 강도(2Х106 kg/m2), 350 파운드/in2의 300% 모듈러스(1.4Х105 kg/m2), 파단시 750%의 신장율, 65의 쇼어 A 경도, 및 톨루엔 용액 중 25 중량%의 농도일 때 실온에서 약 4200 센티푸아즈의 브룩필드 점도를 포함하는 것으로 보고된다. 다른 적합한 탄성중합체인 KRATON® G2740은 점착 부여제 및 저밀도 폴리에틸렌과 혼합된 스티렌 부타디엔 블록 공중합체이다.

사용될 수 있는 다른 예시적인 탄성중합체 물질은 폴리우레탄(예컨대, -(A-B)-n, 여기서 A는 경질 블록이고 B는 고무 블록임) 탄성중합체 물질, 예를 들어, ESTANE® 또는 MORTHANE® 상표 하에 이용 가능한 것, 폴리에테르에스테르 탄성중합체 물질, 예를 들어, HYTREL®이라는 상표명으로 이용 가능한 것, 및 ARNITEL®로 알려진 것을 포함한다.

열가소성 코폴리에테르에스테르 탄성중합체는 다음의 일반식을 갖는 코폴리에테르에스테르를 포함한다:

여기서, "G"는 폴리(옥시에틸렌)-알파, 오메가-디올, 폴리(옥시프로필렌)-알파, 오메가-디올, 폴리(옥시테트라-메틸렌)-알파, 오메가-디올로 이루어지는 그룹에서 선택되고, "a"와 "b"는 2, 4, 6을 포함한 양의 정수이고, "m"과 "n"은 1 내지 20을 포함한 양의 정수이다. 이러한 재료는 일반적으로 ASTM D-638에 따라 측정될 때 약 600% 내지 750%의 파단 신장률을 가지며, ASTM D-2117에 따라 측정될 때 약 350°F 내지 약 400°F(176 내지 205°C)의 용융점을 갖는다. 다른 적절한 재료는 아래의 식을 갖는 폴리에테르에스테르 블록 아미드 공중합체다:

여기서, n은 양의 정수이고, PA는 폴리아미드 중합체 부위를 나타내고, PE는 폴리에테르 중합체 부위를 나타낸다. 특히, 폴리에테르 블록 아미드 공중합체는 ASTM D-789에 따라 측정했을 때 약 150°C 내지 약 170°C의 융점, ASTM D-1238에 따라 측정했을 때, 약 6g/10분 내지 약 25g/10분의 용융 지수, 조건 Q(235°C./1 Kg 하중); ASTM D-790에 따라 측정했을 때 약 20 MPa 내지 약 200 MPa의 굴곡 탄성 계수; ASTM D-638에 따라 측정했을 때 약 29 MPa 내지 약 33 MPa의 파단시 인장 강도 및 ASTM D-638에 의해 측정했을 때 약 500% 내지 약 700%의 파단시 최종 신장율을 갖는다. 폴리에테르 블록 아미드 공중합체의 특정 측면은 ASTM D-789에 따라 측정했을 때 약 152°C의 융점; ASTM D-1238에 따라 측정했을 때, 10분당 약 7g의 용융 지수, 조건 Q(235°C./1 Kg 하중); ASTM D-790에 따라 측정했을 때 약 29.50 MPa의 굴곡 탄성 계수; ASTM D-639에 따라 측정했을 때 약 29 MPa의 파단 인장 강도; 및 ASTM D-638에 따라 측정했을 때 약 650%의 파단 신장율을 갖는다. 이러한 물질은 상표명 PEBAX®로 다양한 등급으로 입수 가능하다.

탄성 중합체 폴리머는, 또한, 에틸렌과 적어도 하나의 비닐 모노머의 공중합체를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 비닐 아세테이트, 불포화 지방 모노카르복실산, 및 이러한 모노카르복실산의 에스테르가 있다.

다른 적절한 탄성중합체 폴리머는, 제한 없이, 약 0.89 그램/cc 미만의 밀도를 갖는 탄성중합체(단일 점 또는 메탈로센 촉매) 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 다른 알파-올레핀 동종중합체 및 공중합체; 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체; 및 에틸렌-프로필렌, 부텐-프로필렌, 및 에틸렌-프로필렌-부텐의 실질적으로 비정질 공중합체 및 삼량체를 포함한다.

단일 점 촉매 탄성중합체 폴리머(예를 들어, 구속된 기하학적 구조 또는 메탈로센 촉매 탄성중합체 폴리머)가 사용될 수 있다. 폴리올레핀을 제조하기 위한 단일 점 공정은 공동 촉매에 의해 활성화되는(즉, 이온화된) 단일 점 촉매를 사용한다.

단일 점 촉매를 사용하여 생산된 중합체는 좁은 분자량 분포를 갖는다. "협의 분자량 분포 중합체"는 약 3.5 미만의 분자량 분포를 나타내는 중합체를 지칭한다. 당업계에 공지된 바와 같이, 중합체의 분자량 분포는 중합체의 수 평균 분자량에 대한 중합체의 중량 평균 분자량의 비율이다. 분자량 분포를 결정하는 방법은 Polymer Science and Engineering, 3권, 299-300 페이지(1985)에 기술되어 있다. 단일 점 생산 중합체에 대해 3.5 미만 및 심지어 2 미만의 다분산성(Mw/Mn)이 가능하다. 이들 중합체는 또한 달리 유사한 지글러-나타 생산 중합체와 비교할 때 좁은 단쇄 분지 분포를 갖는다.

또한, 입체 선택적 메탈로센 촉매가 사용될 때, 중합체의 동일배열성을 매우 면밀히 제어하기 위해 단일 점 촉매 시스템을 사용하는 것이 가능하다. 실제로, 99%를 초과하는 동일배열성을 갖는 중합체가 생산되었다. 또한, 이러한 시스템을 사용하여 고도의 교대배열성 폴리프로필렌을 제조하는 것도 가능하다.

이러한 중합체는, 폴리프로필렌 기반 중합체에 대해서는 상표명 EXXPOLL®로, 폴리에틸렌 기반 중합체에 대해서는 상표명 EXACT®로, 또는 상표명 ENGAGE®로 이용 가능하다.

대안적인 측면에서, 탄성중합체 섬유에 더하여 또는 탄성중합체 섬유 대신에, 제2 층(104)은 3차원 섬유를 함유할 수 있다. 3차원 섬유는, 예를 들어, 컬링된 섬유, 권축된 섬유 등을 포함한다. 3차원 섬유는 합성 섬유 또는 셀룰로오스 섬유와 같은 천연 섬유로 형성될 수 있다. 일 측면에서, 3차원 섬유는 탄성중합체 폴리머로 형성될 수 있다.

예를 들어, 천연 섬유는 물리적, 화학적 또는 기계적 수단을 통해 컬링되거나 권축될 수 있다. 섬유에 통합된 컬의 정도는 컬 지수 시험을 통해 정량화될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "컬 지수"라는 용어는, OpTest Equipment, Hawkesbury, Ontario, Canada, Model No. Code LDA 96의 OpTest Fiber Quality Analyzer(FQA)를 사용하여 결정된다. 본 발명의 다층 웹의 제2 층(104) 내에 포함될 수 있는 컬링된 셀룰로오스 섬유는 일반적으로 약 0.15 초과, 예컨대 약 0.18 초과, 예컨대 약 0.2 초과, 예컨대 약 0.22 초과, 예컨대 약 0.25 초과 및 일반적으로 약 0.4 미만, 예컨대 약 0.3 미만의 컬 지수를 가질 수 있다.

합성 섬유는 다양한 상이한 기술을 사용하여 컬링되거나 권축될 수 있다. 일 측면에서, 예를 들어, 섬유는, 열처리될 때 섬유를 컬링 또는 권축되게 하는 중합체 또는 중합체들의 혼합물로부터 형성될 수 있다. 그러나, 다른 측면에서, 합성 섬유는 화학적 수단 또는 기계적 수단을 사용하여 컬링되거나 권축될 수 있다. 3차원 합성 섬유는 2차원으로 컬링된 섬유 및/또는 나선형으로 형상화된 섬유를 포함할 수 있다.

일 측면에서, 3차원 섬유는 이성분 섬유와 같은 다성분 섬유를 포함할 수 있다. 이성분 섬유는 병렬 구성, 편심 구성, 또는 바다 속 섬 구성으로 상이한 중합체를 함유할 수 있다. 열처리되거나 기계적 수단을 거치게 될 때, 2개의 상이한 중합체의 존재는 섬유가 권축되거나 컬링되게 할 수 있다. 예를 들어, 섬유는 핫 에어 나이프 또는 핫 에어 확산기 하에서 순회에 의해 열처리될 수 있다. 권축은 섬유의 중합체 성분의 차등 냉각으로 인해 발생할 수 있다. 섬유가 권축되거나 컬링된 후, 섬유는 선택적으로 3차원 형태로 고정하기 위해 추가의 열처리 단계를 거칠 수 있다. 합성 섬유는 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 중합체, 폴리에스테르 중합체, 폴리아미드 중합체 등을 포함하는 모든 상이한 유형의 중합체로부터 제조될 수 있다. 일 측면에서, 합성 섬유는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 제조된 이성분 섬유이다. 일 측면에서, 폴리에틸렌은 더 큰 결정도를 가질 수 있으며, 이는 냉각 시 폴리에틸렌 사슬이 재결정화되어 폴리에틸렌 중합체가 후퇴되고 섬유 내로 권축 또는 컬을 유도한다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 다른 다성분 섬유는, 코어가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체와 같은 폴리에스테르 중합체로 제조되고, 폴리에틸렌 중합체가 시스를 형성하는 데 사용되는 시스-코어 구성을 갖는 이성분 섬유를 포함한다. 전술한 이성분 섬유 중 대부분은 원하는 경우 결합 섬유로서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일정량의 열 에너지를 받을 때, 하나의 섬유 상의 시스 중합체는 인접한 섬유 상의 시스 중합체에 결합할 수 있다. 섬유간 접합은 제2 층의 탄성 또는 탄력성을 더욱 증가시킬 수 있다.

다른 측면에서, 제2 층은 탈접합된 섬유를 함유할 수 있다. 탈접합된 섬유는 단독으로 또는 3차원 섬유 및/또는 탄성중합체 섬유와 조합하여 존재할 수 있다. 예를 들어, 탈접합된 섬유는 전술한 바와 같은 탈접합제로 처리된 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 셀룰로오스 섬유는 펄프 섬유, 식물계 섬유, 또는 재생 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다.

대안적인 측면에서, 탈접합된 섬유는 알파 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 알파 셀룰로오스 섬유는 수소 결합을 담당하는 소량의 헤미셀룰로오스를 함유하는 섬유이다. 알파 셀룰로오스 섬유는 Yak Papermill을 포함하는 다수의 공급원으로부터 상업적으로 입수 가능하다.

다층 섬유상 웹 (100)의 제2 층(104)에 함유된 섬유는 다양한 상이한 섬유 길이를 가질 수 있다. 일반적으로, 섬유는 약 2mm 초과의 길이를 갖는다. 예를 들어, 섬유는 약 3mm 초과, 예컨대 약 5mm 초과, 예컨대 약 10mm 초과, 예컨대 약 20mm 초과, 예컨대 약 25mm 초과, 예컨대 약 30mm 초과, 예컨대 약 35mm 초과, 예컨대 약 40mm 초과 길이를 가질 수 있다. 섬유는 일반적으로 약 300 mm 미만, 예컨대 약 200 mm 미만, 예컨대 약 100 mm 미만, 예컨대 약 75 mm 미만, 예컨대 약 50 mm 미만의 길이를 갖는다.

제2 층(104)과 제1 층(102) 간의 상대 중량은 형성되는 제품, 제품을 제조하는 데 사용되는 섬유의 유형, 및 다층 섬유상 웹의 원하는 최종 특성을 포함하는 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 제2 층(104)은 다층 웹의 적어도 약 10중량%, 예컨대 적어도 약 15중량%, 예컨대 적어도 약 20중량%, 예컨대 적어도 약 25중량%, 예컨대 적어도 약 30중량%, 예컨대 적어도 약 35중량%, 예컨대 적어도 약 40중량%, 예컨대 적어도 약 45중량%이다. 제2 층은 일반적으로 웹의 약 60중량% 미만, 예컨대 웹의 약 50중량% 미만, 예컨대 웹의 약 40중량% 미만, 예컨대 웹의 약 35중량% 미만이다.

또한, 권축되고 편심된 섬유가 위에서 논의되었지만, 개별 섬유 및 생성된 웹(들)의 특성은 제트 속도(슬러리가 성형 직물 상으로 제트를 빠져나가는 속도) 대 성형 직물 속도(형성 직물이 이동하는 속도)의 비율에 기초하여 추가로 변경될 수 있다. 예를 들어, 섬유는, 제트 속도 대 성형 직물 속도에 기초하여, 고도의 기계 방향 배향, 또는 보다 큰 불규칙성으로 놓일 수 있다. 따라서, 일 측면에서, 본 발명에 따라 형성된 층 또는 층들은 약 0.5:1 내지 약 5:1, 예컨대 약 .75:1 내지 약 4:1, 예컨대 약 1:1 내지 약 3:1, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 값의 제트 속도 대 성형 직물 속도의 비율을 사용하여 형성될 수 있다.

다층 섬유상 웹의 평량은 또한 생산되고 있는 제품의 유형에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 다층 섬유상 웹의 평량은 약 10gsm 초과, 예컨대 약 15gsm 초과, 예컨대 약 20gsm 초과, 예컨대 약 25gsm 초과, 예컨대 약 30gsm 초과, 예컨대 약 40gasm 초과, 예컨대 약 50gsm 초과, 예컨대 약 60gsm 초과, 일반적으로 약 200gsm 미만, 예컨대 약 140gsm 미만, 예컨대 약 130gsm 미만, 예컨대 약 120gsm 미만, 예컨대 약 110gsm 미만, 예컨대 약 100gsm 미만이다.

그럼에도 불구하고, 일 측면에서, 제1 층은 약 30 킬로파스칼(kPa) 이상, 예컨대 약 33 kPa 이상, 예컨대 약 35 kPa 이상, 예컨대 약 40 kPa 이상, 예컨대 약 45 kPa 이상, 예컨대 약 50 kPa 이상의 0% 포화도에서 모세관 압력을 가질 수 있다.

또한, 제2 층(104)은 약 33 kPa 이하, 예컨대 약 30 kPa 이하, 예컨대 약 27.5 kPa 이하, 예컨대 약 25 kPa 이하, 예컨대 약 22.5 kPa 이하, 예컨대 약 20 kPa 이하, 예컨대 약 17.5 kPa 이하, 예컨대 약 15 kPa 이하의 0% 포화도에서 모세관 압력을 가질 수 있다.

놀랍게도, 본 발명의 크로스오버 구역(106)은 0% 포화도에서 약 15 kPa 내지 약 50 kPa, 예컨대 약 17.5 kPa 내지 약 45 kPa, 예컨대 약 20 kPa 내지 약 40 kPa, 예컨대 약 27.5 kPa 내지 약 35 kPa, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 값의 모세관 압력을 나타낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일 측면에서, 크로스오버 구역(106)은, 크로스오버 구역(106)의 모세관 압력이 제1 층(102)과 제2 층(104)의 모세관 압력 사이에 유지되도록 임의의 모세관 압력 또는 모세관 압력의 범위를 가질 수 있다.

일 측면에서, 하나 이상의 층은 당업계에 공지된 바와 같은 임의의 방법에 의해 기록된 모세관 압력을 가질 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 일 측면에서, 크로스오버 구역은 이산 층이 아니며, 대신에 본 발명에 따른 제1 웹과 제2 웹의 혼합 정도를 신중하게 제어함으로써 형성된다. 따라서, 일 측면에서, 크로스오버 구역 또는 하나 이상의 층의 모세관 압력은 상기 정의 섹션에서 논의된 마이크로-CT 분석에 따라 측정된다.

선택된 섬유에도 불구하고, 다층 섬유상 웹을 제조하는 데 사용되는 공정 및 기술은 특정 용도에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 임의의 공정이 웹 제조에 사용되는 상이한 섬유를 처리할 수 있는 다층 섬유상 웹을 형성할 뿐만 아니라 본 발명에 따른 크로스오버 구역을 생성하는 데 사용될 수 있다. 특히, 탄성중합체 섬유, 3차원 섬유 등과 같은 합성 섬유를 가공할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 흡수 특성을 갖는 층을 생성할 수 있는 공정이 선택되어야 한다. 다층 섬유상 웹을 제조하는 데 사용될 수 있는 다양한 기술은 다상 형성, 에어 형성, 본디드 카디드 공정, 및 이들의 조합을 포함한다.

일 측면에서, 예를 들어, 다층 섬유상 웹은 다상 폼 형성 공정을 통해 생산된다. 예를 들어, 일 측면에서, 폼은 물을 발포제와 조합함으로써 먼저 형성된다. 발포제는, 예를 들어, 임의의 적절한 계면활성제를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 예를 들어, 발포제는, 도데실 황산나트륨으로도 공지된, 라우릴 황산 나트륨을 포함할 수 있다. 다른 발포제는 라우릴 에테르 황산 나트륨 또는 라우릴 황산 암모늄을 포함한다. 다른 측면들에서, 발포제는 임의의 적합한 양이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 발포제는 지방산 아민, 아미드, 아민 옥사이드, 지방산 사차 화합물 등을 포함한다.

발포제는 일반적으로 약 10 ppm 초과, 예컨대 약 50 ppm 초과, 예컨대 약 100 ppm 초과, 예컨대 약 200 ppm 초과, 예컨대 약 300 ppm 초과, 예컨대 약 400 ppm 초과, 예컨대 약 500 ppm 초과, 예컨대 약 600 ppm 초과, 예컨대 약 700 ppm 초과의 양으로 물과 조합된다. 하나 이상의 발포제는 일반적으로 약 15중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 10중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 5중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 1중량% 미만의 양으로 존재한다.

발포제와 물이 조합되면, 혼합물은 배합되거나 그렇지 않으면 폼을 형성할 수 있는 힘을 받게 된다. 폼은 일반적으로, 채널이나 모세관을 형성하기 위해 상호 연결될 수 있는 중공 셀 또는 기포의 집합체인 다공성 매트릭스를 지칭한다.

폼 밀도는 특정 응용예에 따라 가변될 수 있고, 사용된 섬유 지료를 포함하는 다양한 인자들에 따라 가변될 수 있다. 일 측면에서, 예를 들면, 폼의 폼 밀도는 약 200g/L 초과, 예컨대 약 250g/L 초과, 예컨대 약 300g/L 초과일 수 있다. 폼 밀도는 일반적으로 약 600g/L 미만, 예컨대 약 500g/L 미만, 예컨대 약 400g/L 미만, 예컨대 약 350g/L 미만이다. 일 측면에서, 예를 들면, 일반적으로 약 350g/L 미만, 예컨대 약 340g/L 미만, 예컨대 약 330g/L 미만의 폼 밀도를 가진 낮은 밀도 폼이 사용된다. 폼은 일반적으로 약 40% 이상, 예컨대 약 50% 이상, 예컨대 약 60% 이상의 공기 함량을 가질 것이다. 공기 함량은 일반적으로 부피 기준으로 약 75% 이하, 예컨대 부피 기준으로 약 70% 이하, 예컨대 부피 기준으로 약 65% 이하, 예컨대 부피 기준으로 약 60% 이하, 예컨대 부피 기준으로 약 50% 이하이다.

다층 섬유상 웹을 형성하기 위해, 폼은 현탁액(202)을 형성하기 위해 제1 층(102)을 형성하고, 현탁액(204)을 형성하기 위해 제2 층(104)을 형성하는 데 사용되는 각각의 섬유 지료와 조합된다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 그런 다음, 섬유의 각각의 폼 현탁액을 탱크에 펌핑하고, 탱크로부터 헤드박스(200)로 공급한다. 예를 들어, 상이한 섬유 현탁액을 분리시키고 형성 표면 상으로 한 번에 하나씩 배출할 수 있는 단일 헤드박스가 사용될 수 있다. 대안적인 측면에서, 생성된 웹에 상이한 층을 형성하기 위해 각각 사용되는 다수의 헤드박스가 사용될 수 있다.

일 측면에서, 상이한 층들은, 다층 웹을 형성하도록 형성 직물(206) 상에 공급되고, 탈수 구역(210)에서 하류로 운반되고 탈수된다(여기서 화살표(214)는 현탁액(202 및 204)의 이동 방향/기계 방향을 나타냄). 예를 들어, 탈수 구역(210)은 물을 제거하기 위한 진공 박스 및 진공 롤과 같은 복수의 진공 장치(212)를 포함할 수 있다. 또한, 새롭게 형성된 웹은 건조도를 증가시키기 위해 한 쌍의 진공 롤 위의 증기 박스와 연통하여 배치될 수도 있다(미도시).

그러나, 일 측면에서, 모세관 압력에 대해 섬유를 신중하게 선택하는 것 이외에, 본 발명은, 본 발명에 따른 크로스오버 구역(106)을 형성하기 위해 (도 2a에 일반적으로 도시된 것과 같은) 후퇴되는 분할기 또는 라멜라(208)가 제1 층(102)과 제2 층(104)의 혼합 정도를 개선할 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 본 발명은, 라멜라(208)를 적어도 부분적으로 후퇴시킴으로써, 현탁액(202 및 204)으로부터의 섬유의 혼합이 신중하게 제어되어 본 발명에 따른 다층 섬유상 웹을 형성할 수 있으며, 이는 또한 헤드 박스에서 섬유-대-섬유 혼합으로 인한 크로스오버 구역(106)을 포함한다는 것을 발견하였다. 반대로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 라멜라/분할기(208)는 완전히 밀어 넣어져, 헤드박스에서 섬유-대-섬유 혼합을 전혀(또는 매우 적게) 허용하지 않고, 크로스오버 구역을 거의 또는 전혀 생성하지 않고, 대신에 2개의 일반적으로 구별되거나 분리된 층을 형성한다(이는 실시예와 관련하여 이하에서 더 상세히 논의될 것임). 물론, 일부 측면에서, 라멜라/분할기(208)는 본 발명에 따른 크로스오버 구역(106)을 형성하기 위해 부분적으로 또는 완전히 당겨지거나, 부분적으로 밀려 들어갈 수 있고, 따라서 완전 인 및 완전 아웃 배열을 보여주는 도 2a 및 도 2b는 단지 예시일 뿐이라는 점을 이해해야 한다.

폼 형성 공정을 사용하는 것은 특정 용도에 따라 다양한 장점과 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 폼 형성 공정은 다층 섬유상 웹의 제1 층(102) 및 제2 층(104)을 형성하는 데 사용될 수 있는 모든 상이한 섬유 유형을 처리할 수 있다. 폼 형성 공정은 또한 제품의 최종 밀도를 변화시키기 위해 가변될 수 있는 폼 구조 및 리올로지를 가능하게 한다. 폼의 기포 크기 분포 및 웹의 결과적인 특성을 변화시키기 위해 다양한 상이한 계면활성제가 사용될 수도 있다. 폼 형성 공정은 비교적 긴 합성 섬유의 처리를 가능하게 할 뿐만 아니라, 폼 형성은 또한, 나중에 웹의 흡수성을 증가시키는 최적의 기공 크기 분포를 제공할 수 있는 습식 레이드 시트의 기공에 비해 더 큰 기공을 생성한다. 폼 형성은 또한 형성된 웹에 혼입될 수 있는 벌크의 양 때문에 두께 방향으로 고유한 압축 거동을 생성한다. 예를 들어, 웹은, 압축 동안 섬유 재배향으로 인해 압축 후 긴 초기 상승 압축 하중 및 높은 변형 회복을 가질 수 있다. 습식 레이드 공정과 대조적으로 폼 형성을 사용하는 것의 다른 이점은 폼 형성 공정이 다공성 매질로부터 액체 물을 변위시키는 능력이다. 이러한 방식으로, 다층 웹은 포화 액체의 표면 장력을 낮추는 제제의 사용에 의해 향상된 탈수를 가질 수 있다.

폼 형성 공정을 사용하는 또 다른 장점은 다층 웹을 제조할 때 층 내의 섬유를 배향하는 능력이다. 폼 형성은 섬유가 배향될 수 있게 할 뿐만 아니라, 생성된 웹에 함유된 상이한 층에 따라 상이한 섬유 배향을 허용한다. 단지 예를 들어, 일 측면에서, 제1 층(102)은 제1 방향으로 배향된 섬유를 포함할 수 있는 반면, 제2 층(104)에 함유된 섬유는 제2 방향으로 배향될 수 있다. 제1 방향은 제2 방향과 상이하거나 비스듬할 수 있다. 예를 들어, 일 측면에서, 제1 방향은 제2 방향에 수직일 수 있다. 일 측면에서, 제1 층(102) 내의 섬유는 기계 방향으로 배향될 수 있는 반면, 제2 층(104) 내에 함유된 섬유는 교차 기계 방향으로 배향될 수 있고 또는 그 반대일 수 있다.

수직 방향으로의 섬유의 배향과 비교하여 특정 층 내에서 일 방향으로의 섬유의 배향을 비교함으로써 섬유 배향은 결정될 수 있다. 예를 들어, 기계 방향 또는 길이 방향으로 배향된 더 많은 섬유를 갖는 층은 1 초과의 기계 방향 대 교차 기계 방향 비율을 표시할 수 있다. 유사하게, 교차 기계 방향으로 배향된 더 많은 섬유를 갖는 층은 1 미만의 기계 방향 대 교차 기계 방향 비율을 표시할 수 있다. 일 측면에서, 층 내 50% 초과, 예컨대 60% 초과의 섬유가 단일 방향으로 배향될 수 있다.

다층 웹이 형성되면, 웹의 특성을 더욱 향상시키기 위해서 임의의 적절한 공정을 사용하여 웹을 건조시킬 수 있다. 웹은, 예를 들어, 건조기를 통해 웹을 공급하거나, 가열된 건조기 드럼에 인접하게 웹을 배치하거나, 웹을 통해 고온 가스를 압송함으로써 건조될 수 있다. 일 측면에서, 예를 들어, 웹은 통기 건조될 수 있다.

다층 섬유상 웹의 벌크를 더욱 증가시키기 위해서 및/또는 웹의 탄력성 특성을 더욱 향상시키기 위해서, 웹은 또한 다양한 상이한 하류 공정을 통해 공급될 수 있다. 예를 들어, 일 측면에서, 웹이 제조되는 동안 웹은 급속 전사 공정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 웹은 성형 직물과 같은 제1 직물로부터 전사 직물과 같은 제2 직물로 전사될 수 있다. 일 측면에서, 전사 직물은, 증가된 신축성을 웹에 부여하기 위해 성형 직물보다 느린 속도로 주행할 수 있다. 급속 전사는 또한 웹의 공극 부피를 증가시킬 수 있다.

대안적으로, 급속 전사는 전사 직물로부터 통기 건조 직물과 같은 건조기 직물로 발생할 수 있다. 통기 건조 직물은, 급속 전사가 일어나도록 하기 위해 전사 직물에 비해 더 느린 속도로 주행할 수 있다.

또 다른 측면에서, 다층 섬유상 웹은 다층 섬유상 웹에 디자인 또는 패턴을 부여하기 위해 형성 동안 3차원 직물에 접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 측면에서, 다층 웹은, 직물의 평면 위로 적어도 약 0.005 인치 상승되는 인상 너클을 함유하는 통기 건조 직물 상에 배치될 수 있다. 건조 동안, 직물에 대향한 다층 섬유상 웹의 측면은 직물의 표면에 맞추어 3차원 표면을 형성하도록 거시적으로 배열될 수 있다.

또 다른 측면에서, 다층 섬유상 웹은 크레이핑될 수 있다. 예를 들어, 일 측면에서, 다층 섬유상 웹은 접착제를 사용하여 양키 건조기와 같은 크레이핑 표면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 웹을 건조기의 표면에 접착하기 위해 건조기의 표면 상에 접착제가 분무될 수 있다. 그런 다음, 웹은 드럼의 표면으로부터 웹을 주름지게 하는 크레이핑 닥터 블레이드와 접촉하도록 회전한다. 일 측면에서, 다층 섬유상 웹의 한 측면만 크레이핑된다. 그러나, 대안적인 측면에서, 다층 섬유상 웹의 양 측면은 각각 전술한 바와 같이 크레이핑될 수 있다.

대안적인 크레이핑 공정에서, 건조기의 표면 대신에 접착제가 다층 섬유상 웹의 표면에 도포될 수 있다. 본 측면에서, 예를 들어, 접착제는 패턴에 따라 다층 섬유상 웹의 일 측면에 도포될 수 있다. 그런 다음, 다층 섬유상 웹은 크레이핑 표면에 접착되고 표면으로부터 크레이핑된다.

다층 섬유상 웹을 크레이핑하는 것은 웹의 탄력성 특성을 더욱 개선할 수 있다. 예를 들어, 다층 섬유상 웹을 크레이핑하는 것은, 크레이핑되는 제1 층과 제2 층 사이에서 다층 섬유상 웹에 장력을 추가로 부여할 수 있다. 이러한 장력 차이는, 다층 섬유상 웹이 압축된 후 해제될 때 제2 층의 탄력성 특성을 더욱 개선할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 다층 섬유상 웹은 우수한 특성들의 밸런스를 가지고 형성된다. 다층 섬유상 웹의 제1 층(102)은, 예를 들어, 펄프 섬유로 형성될 수 있고, 따라서, 목욕 티슈, 미용 티슈, 종이 타월, 산업용 와이퍼 등과 같은 종래의 티슈 제품의 촉감을 웹에 제공할 수 있다. 제1 층을 형성하는 데 사용되는 섬유는 또한 물 흡수성이며, 사람의 손과 같은 인접한 표면으로부터 수분을 쉽게 흡수한다. 본 발명의 다층 섬유상 웹은, 또한, 개선된 액체 용량을 갖는 제2 층(104)을 가져서, 크로스오버 구역(106)이 제1 층에 의한 액체 픽업이 제2 층(104)으로 신속하게 전달될 수 있게 하기 때문에, 높은 포화 특성에서 더 큰 부피 픽업뿐만 아니라 개선된 픽업 속도를 허용한다. 특히, 예를 들어, 제2 층은 압축력에 대해 탄력적이면서, 또한 물의 흡수를 위한 상당한 공극 부피를 제공한다. 다층 섬유상 웹이 압축된 다음 장력이 해제될 때, 탄력성 제2 층은 또한 그의 원래 형태 및 구조로 복귀하여 향상된 와이핑 경험을 제공할 수 있다.

제2 층의 탄력성은 다양한 상이한 시험을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 일 측면에서, 다층 섬유상 웹의 탄력성은 벌크 회복을 통해 측정될 수 있다. 시트 "벌크"는, gsm으로 표현되는 건식 평량으로 나눈, μm로 표현되는 건식 티슈 시트의 캘리퍼의 몫으로서 산출된다. 얻어진 시트 벌크는 cm³/g로 표현된다. 더욱 구체적으로, 캘리퍼는, 10개의 대표적인 시트의 스택의 총 두께로서 측정되며, 스택의 총 두께를 10으로 나눔으로써 측정되며, 스택 내의 각 시트는 동일한 면을 위로 해서 배치한다. 캘리퍼는, 적층된 시트들에 대한 Note 3이 있는 TAPPI 테스트 방법 T411 om-89 "Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board"에 따라 측정된다. T411 om-89를 실행하는 데 사용되는 마이크로미터는 오레건주 뉴버그 소재의 Emveco, Inc.로부터 입수가능한 Emveco 200-A Tissue Caliper Tester이다. 마이크로미터는, 2.00kPa(132g/in²)의 부하, 2500mm²의 압력 풋 면적, 56.42mm의 압력 풋 직경, 3초의 지속 시간, 및 0.8mm/s의 하강 속도를 갖는다.

벌크 회복을 측정하기 위해서, 증가된 압축력이 시트의 적층체에 대해 가해질 수 있고, 압축력이 시트 상에 배치되는 동안 및 압축력이 제거된 후에 벌크는 측정될 수 있다. 예를 들어, 벌크를 계산하기 위한 위의 시험이 사용될 수 있으며, 여기서 2.0 kPa 하중이 13 kPa까지 증가될 수 있다. 적층체의 캘리퍼는 13 kPa 하중 하에 측정될 수 있다. 그런 다음, 하중을 2 kPa로 감소시킬 수 있고, 캘리퍼를 다시 측정하여 벌크 및 두께 회복을 결정할 수 있다. 이 시험은 3회 반복될 수 있고, 평균이 최종 결과로서 사용될 수 있다.

예를 들어, 압축력이 제거되면, 본 발명에 따라 제조된 다층 섬유상 웹은 적어도 약 5%, 예컨대 적어도 약 10%, 예컨대 적어도 약 15%, 예컨대 적어도 약 20%, 예컨대 적어도 약 25%, 예컨대 적어도 약 30%만큼 벌크가 증가될 것이다. 예를 들어, 벌크는 약 90%까지의 양으로, 예컨대 약 80%까지의 양으로, 예컨대 약 70%까지의 양으로 증가할 것이다.

상기 시험 동안, 웹이 압축되는 동안 및 압축력이 제거된 후에 웹의 캘리퍼 또는 두께가 또한 측정될 수 있다. 예를 들어, 압축력이 제거된 후, 웹은 적어도 약 5%, 예컨대 적어도 약 8%, 예컨대 적어도 약 10%만큼, 일반적으로 약 90% 미만, 예컨대 약 80% 미만, 예컨대 약 50% 미만의 양으로 두께를 증가시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 다층 섬유상 웹은 다수의 용도로 사용될 수 있다. 일 측면에서, 예를 들어, 다층 섬유상 웹은 개별 시트로 절단되고 포장될 수 있다. 예를 들어, 일 측면에서, 개별 시트는 한 번에 하나씩 분배되도록 접힐 수 있다. 본 발명의 다층 섬유상 웹은 또한 나선형으로 감긴 제품으로 형성될 수 있거나, 대안적으로, 전술한 바와 같은 와이핑 제품 및/또는 개인 위생 용품을 포함하는 임의의 흡수 용품에 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 특정 측면은 다음의 실시예에 따라 더 잘 이해될 수 있으며, 이는 본질적으로 비제한적이고 예시적인 것으로 의도된다.

예:

시험 파라미터: 흡수 용량 및 흡수율은, 당업계에 공지된 바와 같이, 도 7에 도시된, 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 시험에 따라 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS), 표준 예시 장치를 사용하여 전술한 바와 같이 측정하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 다음 예의 흡수율 및 흡수 용량은 요구 흡수도, 또는 제로 헤드 압력에서 유체를 끌어당길 수 있는 능력을 설명하기 위해 바닥으로부터 흡수되었다.

모든 샘플은 약 60%의 공기 함량을 사용하였다.

재료:

실시예에서, 모든 실시예에 대해 다음의 물질을 사용하였다.

펄프 섬유: 조지아 퍼시픽의 앨라배마 강 남부 연질목 크래프트.

이성분 섬유: 6 mm, 10 km 당 2.2그램 (dtex), PE/PET 시스/코어, Trevira의 T255.

편심 이성분 섬유: 6 mm, 6.7 dtex, PE/PET 편심 시스/코어, Trevira의 T255.

고 권축 폴리에스테르 섬유: 6 mm, 필라멘트당 6데니어(dpf), Barnett의 PET 단일 섬유

샘플 1:

하단 층(제1 층)은 70중량%의 펄프 섬유 및 30% 이성분 섬유의 현탁액으로부터 형성되었다. 하단 층의 섬유를 1의 제트 속도 대 와이어 속도 비율로 성형 직물 상에 배치하였다.

상단층(제2층)은 50중량%의 고 권축 폴리에스테르 섬유 및 50중량%의 이성분 섬유의 현탁액으로 형성하였다. 상단 층의 섬유를 제트 속도-와이어 속도 1로 성형 직물 상에 배치하였다.

샘플 2:

하단 층(제1 층)은 70중량%의 펄프 섬유 및 30중량%의 이성분 섬유의 현탁액으로 형성하였다. 하단 층의 섬유를 1의 제트 속도 대 와이어 속도 비율로 성형 직물 상에 배치하였다.

상단 층(제2 층)은 50중량%의 고 권축 폴리에스테르 섬유 및 50중량%의 이성분 섬유의 현탁액으로 형성하였다. 상단 층의 섬유를 2의 제트 속도 대 와이어 속도 비율로 성형 직물 상에 배치하였다.

샘플 3:

하단 층(제1 층)은 70중량%의 펄프 섬유 및 30%중량%의 이성분 섬유의 현탁액으로 형성하였다. 하단 층의 섬유를 1의 제트 속도 대 와이어 속도 비율로 성형 직물 상에 배치하였다.

상단 층(제2 층)은 50중량%의 고 권축 폴리에스테르 섬유 및 50중량%의 편심 이성분 섬유의 현탁액으로 형성하였다. 상단 층의 섬유를 제트 속도-와이어 속도 2로 형성 와이어 상에 배치하였다.

모든 샘플에 대해, 하단 층(제1 층)을 먼저 제조하였다. 하단 층의 형성 후, 하단 현탁액을 끄고, 상단 층(제2 층) 현탁액을 켜서 제2 층을 형성하였다. 상단 층의 형성 후, 하단 층 현탁액을 다시 켜고 상단 층 현탁액도 남겨 두어, 두 층을 동시에 갖는 다층 섬유상 웹을 형성하였다. 이 단계 동안, 라멜라는 위에서 논의된 바와 같이 후퇴된 위치에서 배향되었다. 라멜라가 후퇴된 위치에 있는 다층 섬유상 웹을 형성한 후, 층 분리를 갖는 이층 시트를 제조하기 위해 라멜라를 밀어 넣었다.

형성 후, 평량, 밀도, 전술한 바와 같은 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정했을 때, 제품 바닥으로부터의 제품 흡수 용량 흡수도의 그램 당 유체의 그램(제로 헤드 압력으로의 요구 흡수도), 및 흡수율(전술한 바와 같은 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정함)은, 하단 층(Bot), 상단 층(Top), 하단 층 + 상단 층(A&B, 별도로 형성), 라멜라 인(In), 및 라멜라 아웃(Out)에 대해 기록하였고, 그 결과가 도 3 내지 도 6에 도시된다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 라멜라 아웃으로 형성된 샘플은 흡수율 및 흡수 용량 모두에서 첨가제 결과보다 더 큰 것으로 나타났다.

통상의 기술자라면, 청구범위에 더욱 구체적으로 기재되어 있는 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 본 발명의 이러한 예들 및 기타 수정예들과 변형예들을 실시할 수 있다. 또한, 다양한 측면들의 양태를 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교체할 수 있다는 점을 이해해야 한다. 게다가, 통상의 기술자라면, 위 설명은, 예를 든 것일 뿐이며, 이러한 청구범위에 더 설명되어 있는 본 발명을 한정하려는 것이 아님을 인식할 것이다.

Claims

다층 섬유상 웹으로서,
제1 층;
상기 제1 층의 모세관 압력보다 작은 모세관 압력을 갖는 제2 층; 및
상기 제1 층과 상기 제2 층의 계면에서 크로스오버 구역을 포함하되, 상기 크로스오버 구역의 모세관 압력은 상기 제1 층의 모세관 압력과 상기 제2 층의 모세관 압력 사이에 있는, 다층 섬유상 웹.
제1항에 있어서, 상기 제1 층, 상기 제2 층, 또는 상기 제1 층 및 상기 제2 층 모두는 발포체 형성 층인, 다층 섬유상 웹.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다층 섬유상 웹은 와이핑 제품인, 다층 섬유상 웹.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다층 섬유상 웹은 흡수 용품인, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 발포체 형성 층은 펄프 섬유를 포함하는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 발포체 형성 층은 탄성중합체 폴리머 섬유를 포함하는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스오버 구역은 제1 발포체 형성 층 섬유 및 제2 발포체 형성 층 섬유를 포함하는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 발포체 형성 층은 0% 포화도에서 33 킬로파스칼 초과의 모세관 압력을 갖는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 발포체 형성 층은 0% 포화도에서 33 킬로파스칼 미만의 모세관 압력을 갖는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 제품은, 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 테스트에 따라 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정시, 와이프 그램 당 약 5.5 그램 이상의 유체(g/g)의 흡수 용량을 나타내는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 제품은, 분석 프로그램 버전 4.3.4를 사용하는 M/K 시스템 GATS 테스트에 따라 중량 측정 흡수 시험 시스템(GATS)을 사용하여 측정시, 약 1.6((g/g)*초^0.5) 이상의 흡수율을 나타내는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스오버 구역은 상기 와이핑 제품의 약 5중량% 내지 약 50중량%를 포함하는, 다층 섬유상 웹.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 발포체 형성 층은 상기 와이핑 제품의 적어도 약 10 건조 중량%를 포함하는, 와이핑 제품.
다층 섬유상 웹을 형성하는 방법으로서,
제1 발포체 형성 층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 발포체 형성 층의 모세관 압력보다 작은 모세관 압력을 갖는 제2 발포체 형성 층을 형성하는 단계를 포함하고,
여기서 상기 제1 발포체 형성 층 및 제2 발포체 형성 층은 헤드박스를 사용하여 형성되고;
여기서 상기 헤드박스는 적어도 하나의 라멜라를 포함하고,
여기서 상기 적어도 하나의 라멜라는 상기 헤드박스로부터 적어도 부분적으로 후퇴되는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 라멜라는 상기 헤드박스에서 제1 발포체 형성 층 섬유의 일부분 및 제2 발포체 형성 층 섬유의 일부분의 혼합을 허용하여, 상기 제1 발포체 형성 층, 상기 제2 발포체 형성 층, 및 크로스오버 구역을 형성하기에 충분한 위치로 후퇴되는, 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제1 발포체 형성 층 섬유 및 상기 제2 발포체 형성 층 섬유는 제1 발포체 형성 층 섬유의 현탁액 및 제2 발포체 형성 층 섬유의 현탁액으로서 단일 헤드박스에 제공되는, 방법.
제14항 내지 제16항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 발포체 형성 층 및 상기 제2 발포체 형성 층 중 적어도 하나는 약 0.5:1 내지 약 5:1의 제트 속도 대 형성 직물 속도의 비율을 사용하여 형성되는, 방법.
제14항 내지 제17항 중 한 항에 있어서, 상기 크로스오버 구역은 제1 발포체 형성 층 섬유 및 제2 발포체 형성 층 섬유를 포함하고, 상기 와이핑 제품의 약 5중량% 내지 약 50중량%를 포함하는, 방법.
제14항 내지 제18항 중 한 항에 있어서, 상기 제1 발포체 형성 층은 0% 포화도에서 33 킬로파스칼 초과의 모세관 압력을 가지고/가지거나, 상기 제2 발포체 형성 층은 0% 포화도에서 33 킬로파스칼 미만의 모세관 압력을 가지는, 방법.