KR910005013B1 - Low Density Nonwoven Aramid Sheet and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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이. 아이. 듀퐁 드 네모어 앤드 컴페니
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Abstract

A low density abrasion-resistant non woven aramid sheet made by expanding a dried, wet-laid sheet of fibrids and fibres, which has self-bonded regions made with heat and pressure. The re-wet sheet is heated dielectrically to expand the interior of the non densified portions without substantially roughening or disrupting their surface skin. The sheet may be used in upholstered furniture, especially in aircraft seat cushions and similar applications.

Description

저밀도 부직 아라미드 시이트 및 이의 제조방법Low Density Nonwoven Aramid Sheet and Manufacturing Method Thereof

본 발명은 아라미드 피브리드(aramid fibrids)와 아라미드 단섬유로 이루어지며, 기공(氣孔)이 적고 부드러우며 내표면마모성(耐表面磨耗性)인 개량된 저밀도 부직시이트와 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an improved low-density nonwoven sheet composed of aramid fibrids and short aramid fibers, having low porosity, softness and surface abrasion resistance, and a method for producing the same.

유럽 공개 특허 공보 제73,668호에 공지되어 있는 바와 같이, 아라미드 섬유와 피브리드로 이루어진 저밀도(0.16g/ml 미만)부직시이트 구조물은 다른 부직포들 중에서 방열 및 방음용(防音用)으로 유용하다. 이들 저밀도 재료는 전혀 건조됨이 없이, 시이트의 두께가 골고루 팽창된 거시적셀을 형성하는 막성분의 다수의 종이상층(paper-like layer)을 갖는 점착성이 있는 저밀도 시이트를 형성하기 위해, 급속하게 가열하여 팽창된 피브리드-섬유 혼합물의 습식집적 시이트로부터 제조된다. 공지된 시이트의 인장강도, 표면보전성 및 구조는 여러 용도에 대하여 충분하지만, 기타의 용도는 습식집적의 비건조 공정으로 제조한 시이트에서 수득한 것보다 강도 및 내표면 마모성이 크고 기공이 적은 시이트를 필요로 한다. 부드러운 가열캔(heated can) 또는 롤(roll)을 통과시킴에 의한 것과 같이, 이들 공지의 습식집적 시이트를 건조시키면 표면이 부드럽고 보다 조밀한 시이트가 제공되어 보다 강하고 질긴 시이트 재료를 수득할 수 있음에 반하여, 이와같은 건조 시이트를 몇몇 용도에 필요한 보다 낮은 밀도로까지 팽창시키는 이전의 시도는 성공하지 못하였다.As is known from EP-A-73,668, low density (less than 0.16 g / ml) nonwoven sheet structures consisting of aramid fibers and fibrids are useful for heat dissipation and sound insulation among other nonwovens. These low-density materials are rapidly dried to form a tacky low-density sheet having a plurality of paper-like layers of film components that form a macroscopic cell with evenly expanded sheet thickness without drying at all. It is prepared from a wet integrated sheet of expanded fibrid-fiber mixture. Although the tensile strength, surface integrity, and structure of known sheets are sufficient for many applications, other applications are those which have strength and surface abrasion resistance and less porosity than those obtained from sheets produced by wet dense non-drying processes. in need. Drying these known wet dense sheets, such as by passing through a soft heated can or roll, can provide a smoother, more dense sheet to give a stronger and tougher sheet material. In contrast, previous attempts to expand such dry sheets to the lower densities required for some applications have not been successful.

따라서, 본 발명의 한 가지 목적은 한번 건조시킨 후 습식집적 피브리드-섬유 부직 아라미드 시이트를 팽창시키는 방법이다. 본 발명의 다른 목적은 인장강도, 표면연속도, 표면보전성 및 내표면 마모성이 개선된, 아라미드 섬유와 아라미드 피브리드로 이루어진 저밀도 시이트 구조물이다. 본 발명의 또다른 목적은 얇고 유연하며 중량이 가벼운 내화성 재료가 필요한 용도와 실내장식용 가구에 방화(fire-blocking)시이트로 사용하는, 가요성(可撓性)과 내화성이 충분한 시이트 구조물이다.Thus, one object of the present invention is a method of expanding a wet integrated fibrid-fiber nonwoven aramid sheet after it has been dried once. Another object of the present invention is a low density sheet structure composed of aramid fibers and aramid fibrids with improved tensile strength, surface continuity, surface integrity and surface wear resistance. Still another object of the present invention is a sheet structure having sufficient flexibility and fire resistance, which is used as a fire-blocking sheet in applications where a thin, flexible and light weight fire resistant material is required and in upholstery furniture.

적당하게 선택한 조건하에, 습식집적 아라미드 피브리드/섬유 혼합물의 종이상 부직시이트를 건조시키고 다시 습윤시킨 다음 팽창시켜 신규의 저밀도 시이트 구조물을 제공하는데 이는 외면이 부드럽고 조밀하며 스킨상(skin-like)이고 균일하게 팽창된 부분을 가지며; 필요에 따라 팽창된 부분은 스폰지상(sponge-like) 내지 개방된 기구상(氣球狀)(공기가 가득찬)의 내부 구조물을 가지며; 이 시이트 구조물은 내침수성 기공도(氣孔度)가 낮다.Under appropriately selected conditions, the paper-based nonwoven sheet of the wet dense aramid fibrid / fiber mixture is dried, wetted and then expanded to provide a new low density sheet structure that is soft on the outside and dense and skin-like. Has a uniformly expanded portion; If necessary, the expanded portion has a sponge-like to open instrument shape (air filled) internal structure; This sheet structure has low water resistance porosity.

본 발명의 제품은 저밀도 부직시이트 구조물인데 필수적으로 아라미드 피브리드 30 내지 90중량% 및 보충적으로 아라미드 단섬유 70 내지 10중량%가 혼합된 혼합물로 이루어지며, 자체접합 되고 압축된 영역에 의해 한정되고 피브리드와 섬유의 마주대하고 조밀하며 부드러운 스킨상의 두 표면층(두표면 층은 보다 덜 조밀한 내부를 둘러싼다.)에 의해 형성된 챔버로 이루어진 팽창된 부분이 존재하며, 시이트는 적어도 약 10초의 드립기공도시험(Drip Porosity Test)시간을 제공할 정도로 충분히 낮은 기공도를 갖는다.The product of the present invention is a low density nonwoven sheet structure consisting essentially of a mixture of 30 to 90% by weight aramid fibrids and supplementally 70 to 10% by weight aramid short fibers, defined by self-bonded and compressed areas and There is an expanded portion consisting of a chamber formed by two surface layers on the opposite, dense and smooth skin of the bleed and fibers (the two surface layers surround the less dense interior), the sheet having at least about 10 seconds of drip pores. Porosity low enough to provide drip porosity test time.

팽창시켜 부풀은 부분은 바람직하게는 절단된 선상으로 배열된 압축된 영역에 의해 불연속적으로 한정된다. 상기 압축된 선상 영역의 절단은 시이트 구조물의 팽창된 부분내에서의 팽창 균일성 및 특정 조건하의 팽창 정도를 모두 향상시키는 것으로 밝혀졌다.The inflated portion is preferably discontinuously defined by compressed regions arranged in cut lines. Cutting of the compressed linear region has been found to improve both the expansion uniformity within the expanded portion of the sheet structure and the degree of expansion under certain conditions.

본 발명의 제품은 습식집적의 비건조 팽창방법으로 제조하는 선행 기술의 제품에 비해 내마모성이 실질적으로 개선된다. 개량된 제품의 내마모성은 태이버 마모시험(Taber Abrasion Test)에서 측정한 결과, 파괴될때까지 적어도 1000, 바람직하게는 2000회이다.The product of the present invention is substantially improved in abrasion resistance as compared to the products of the prior art, which are manufactured by the wet integrated non-dry expansion method. The abrasion resistance of the improved product is at least 1000, preferably 2000 times, until fracture, as measured by the Tabber Abrasion Test.

공지의 선행기술과 본 명세서에서 사용하는 "단섬유" 및 "플록(floc)"이란 용어는 습식집적의 종이상 시이트의 제조에서 통상적으로 사용하는 단섬유에 관하여 상호교환적으로 사용한다. 통상적으로 이와같은 용도에 적합한 섬유의 길이는 약 2.5cm 미만, 가장 바람직하게는 약 0.68cm 미만이다. 섬유의 적합한 선밀도(linear density)는 0.55 내지 11.1dtex, 바람직하게는 1.0 내지 약 3.5dtex이다. 수축에 대한 최대강도 및 저항성을 위해, 단섬유는 고연신, 열안정화 필라멘트로부터 절단하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 사용하는 "피브리드"라는 용어는 예를들면, 상기의 유럽 특허원과 미합중국 특허 제2,999,788호에 기술되어 있는 바와 같이, 모두 합성, 미소, 비과립, 가요성, 섬유상 또는 필름상 입자이다.The term "short fibers" and "floc" as used herein and in the prior art are used interchangeably with respect to the short fibers commonly used in the manufacture of wet dense paper sheets. Typically, the length of the fibers suitable for such applications is less than about 2.5 cm, most preferably less than about 0.68 cm. Suitable linear density of the fiber is 0.55 to 11.1 dtex, preferably 1.0 to about 3.5 dtex. For maximum strength and resistance to shrinkage, short fibers are preferably cut from highly stretched, heat stabilized filaments. As used herein, the term “fibrid” refers to both synthetic, micro, non-granular, flexible, fibrous or film-like particles, as described, for example, in the above-mentioned European Patent Application and US Patent No. 2,999,788. to be.

피브리드 및 섬유가 특정한 아라미드 폴리머이더라도, 피브리드 및 적어도 단섬유의 일부가 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드), 즉, MPD-I으로 이루어지는 것이 바람직하다. 보다 우수한 내화성, 특히 화염에 노출된 상태에서 "파괴되어 개구되는 현상(break-open)"에 대해 보호하기 위하여, 단섬유의 일부분은 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드), 즉, PPD-T로 이루어지는 것이 바람직하다. PPD-T와 MPD-I 섬유의 동일한 중량 혼합물은 내마모성과 방화성의 균형이 우수하며 이 혼합물은 각각의 섬유 유형 20중량%와 피브리드 60중량%의 혼합물이다. 시이트 구조물을 제조하는데 있어서 성능과 양립성을 개선하기 위해, PPD-T 섬유를 펄프화하여 선행기술에서 공지된 바와 같이 PPD-T 섬유의 피브릴 특성을 증가시킬 수 있다.Although fibrids and fibers are specific aramid polymers, it is preferred that the fibrids and at least some of the short fibers consist of poly (m-phenylene isophthalamide), i.e., MPD-I. For better fire resistance, in particular to protect against “break-open” when exposed to flames, a portion of the short fibers is treated with poly (p-phenylene terephthalamide), ie PPD-T. It is preferable to make. The same weight mixture of PPD-T and MPD-I fibers has a good balance of wear resistance and fire resistance, which is a mixture of 20% by weight of each fiber type and 60% by weight fibrids. In order to improve performance and compatibility in making sheet structures, the PPD-T fibers can be pulped to increase the fibril properties of the PPD-T fibers as is known in the art.

또한, 본 발명은 아라미드 재료의 부드러운 습식집적 시이트를 형성하고, 팽창할 수 없는 압축된 영역의 패턴을 시이트로 압착하여 상기 영역간의 팽창 가능한 부분을 한정하고, 물에 젖은 패턴화된 시이트를 유전 가열하여 물을 급속하게 증발시켜 시이트에서 매우 팽창된 부분을 생성시키는 단계를 포함하는 아라미드 피브리드와 아라미드 단섬유로 이루어진 팽창된 부직시이트를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 습식집적 시이트를 가열 건조시켜 거의 모든 물을 증발시킴으로써 표면이 부드러운 건조 시이트를 제공하고; 팽창이 불가능한 압축된 영역의 패턴을 열과 압력으로 형성하여 적어도 한층의 건조 시이트로 이루어진 팽창용 적층 시이트 구조물을 제조함으로써 팽창이 가능한 부분을 한정하는 적층 시이트 구조물의 두께에 걸쳐 압축된 영역에서 재료를 자체 접착시키고; 물의 존재하에 응력-굴곡시킴으로써 젖었거나 포화된 패턴 시이트 구조물과 함께 건조 시이트를 응력-굴곡시키고; 습윤상태의 시이트를 유전 가열하여 물을 급속히 증발시키고 시이트의 표면을 파괴하지 않고도 패턴화된 시이트의 팽창 가능한 부분의 내부를 팽창시킴을 개선점으로 한다. 팽창용으로 제조된 시이트 구조물이 건조 시이트의 단일층만으로 이루어질 경우, 건조 시이트의 두께가 15mil 이상, 바람직하게는 20mil 이상이면, 팽창이 보다 급속하게 발생한다.In addition, the present invention forms a soft wet integrated sheet of aramid material, compresses a pattern of non-expandable compressed regions into sheets to define the expandable portions between the regions, and permits dielectric heating of the patterned sheet wetted with water. A method of producing an expanded nonwoven sheet of aramid fibrids and short aramid fibers comprising the step of rapidly evaporating water to produce a very expanded portion of the sheet, wherein the wet dense sheet is heat dried to Water evaporates to provide a dry sheet with a smooth surface; By forming a pattern of non-expandable compressed regions with heat and pressure to produce an inflated laminated sheet structure consisting of at least one layer of dry sheets, the material itself is compressed in the compressed region over the thickness of the laminated sheet structure defining the expandable portion. Bonding; Stress-bending the dry sheet with a wet or saturated pattern sheet structure by stress-bending in the presence of water; An improvement is that the wet sheet is dielectric heated to rapidly evaporate water and expand the interior of the expandable portion of the patterned sheet without destroying the surface of the sheet. When the sheet structure made for expansion consists of only a single layer of dry sheet, expansion occurs more rapidly if the thickness of the dry sheet is at least 15 mils, preferably at least 20 mils.

습식집적 시이트는 제지기술 분야에서 공지된 바와 같이 표면이 부드러운 가열캔 또는 롤 위에서 장력하에 캘린더링하지 않고 적합하게 건조시킨다.Wet dense sheets are suitably dried without calendering under tension on heated cans or rolls, as known in the art of papermaking.

압축된 영역에서의 시이트 구조물의 팽창을 피하기 위하여 열 및 고압으로 시이트 구조물을 형성해야 하며, 시이트 재료의 초음파진동을 통하여 열원으로서 작동하는 초음파 장치를 사용하는 것이 바람직하다.In order to avoid the expansion of the sheet structure in the compressed region, it is desirable to use an ultrasonic device which is formed by heat and high pressure and which acts as a heat source through the ultrasonic vibration of the sheet material.

시이트가 한번 건조된 후 이와같은 시이트를 팽창시키는 것이 어렵기 때문에 보다 급속하게 가열하기 위해 물에 유전커플링제(dielectric coupling agent)를 가하는 것이 바람직하다.It is desirable to add a dielectric coupling agent to water to heat more rapidly because it is difficult to expand such sheets after they have been dried once.

또한, 적층 시이트 재료를 팽창시키기 전에 물로 보다 효율적이고 빠르게 포화시키기 위하여 물의 존재하에 시이트를 기계적으로 작동시키거나 응력-굴곡시켜 건조시키거나 내부로 물의 침투와 함침(pickup)을 용이하게 한다. 예를들면, 시이트를 90°변부상의 정현파(正弦波)통로, 즉 반경 1/16in 미만으로 수욕(water bath)을 통과시켜 이를 행한다. 응력-굴곡이 건조 시이트에 작용하면, 이의 결과로 시이트는 젖어야 한다. 이와 같은 응력-굴곡은 물이 시이트에 침투하는데 필요한 시간을 줄일 뿐만 아니라 물의 함침을 증가시켜 팽창된 부분내에서 보다 세포상의 내부 구조를 제공한다.In addition, the sheet is mechanically operated or stress-flexed in the presence of water to dry it more efficiently and quickly to saturate it with water prior to expansion of the laminated sheet material, or facilitates penetration and impregnation of water therein. For example, this is accomplished by passing a sheet through a water bath with a sinusoidal wave path on a 90 ° edge, that is, less than 1/16 in radius. If stress-flexion acts on the dry sheet, as a result of this the sheet should get wet. This stress-flexion not only reduces the time required for water to penetrate the sheet, but also increases the impregnation of the water to provide a more cellular internal structure in the expanded portion.

본 발명의 매우 놀라운 점은 한번 건조시킨 후 실제로 시이트의 표면을 파괴하지 않고도 시이트의 부분을 팽창시킬 수 있다는 점이다. 따라서, 습식집적된 비건조 시이트를 팽창시켜 제조한 이전의 시이트보다 훨씬 부드럽고 기공표면이 적은 시이트를 제조할 수 있다. 더욱 놀라운 점은 앞서 언급한 바와 같이 팽창부분의 내부의 특성을 조절할 수 있는 능력이다. 이들 내부특성은 압축된 영역간의 면적(면적이 크면 클수록 더 많이 개방되고 스폰지상이 덜한 내부가 된다), 보다 많은 세포스폰지상 내부를 제공하는 팽창전의 건조 시이트의 인장굴곡, 시이트 내의 물의 유전 커플링 능력(예를들어, 계면활성제 또는 용해된 이온화염의 존재에 의해 증가됨). 유전 팽창도중의 전기장의 강도, 시이트가 가열대를 통과하는 속도(체류시간), 팽창되는 시이트의 두께, 및 시이트를 제조하기 위해 사용하는 분리 시이트층의 수를 포함하는 다양한 인자(因子)에 의해 좌우된다. 또다른 가능성은 시이트를 팽창시켜 외부 스킨이 조밀하여 내부가 세포상으로 가득한 구조물을 제공할 수 있을 경우 압축된 영역을 형성하기 전에 2개의 건조 시이트 사이에 건조되지 않은 부직 시이트를 적층하는 것을 포함한다.A very surprising feature of the present invention is that once dried, a portion of the sheet can be expanded without actually destroying the surface of the sheet. Thus, it is possible to produce a sheet that is much softer and has less pore surface than the previous sheet produced by expanding the wet aggregated non-dried sheet. Even more surprising is the ability to adjust the internal characteristics of the inflated part as mentioned earlier. These internal properties are characterized by the area between the compressed regions (the larger the area, the more open and less sponge-like the interior), the tensile bending of the dry sheet prior to expansion to provide more cellular sponge interior, and the ability of the dielectric coupling of water in the sheet. (Eg increased by the presence of surfactants or dissolved ionized salts). It depends on various factors, including the strength of the electric field during dielectric expansion, the rate at which the sheet passes through the heating zone (retention time), the thickness of the sheet being expanded, and the number of separation sheet layers used to produce the sheet. do. Another possibility involves laminating an undried nonwoven sheet between two dry sheets before forming a compressed region if the sheet can be inflated to provide a dense outer skin to provide a cellular-filled structure inside. .

물론 수득한 팽창 시이트의 인장강도는 팽창된 시이트의 두께나 기본중량에 좌우된다. 예를들면, 전형적으로 기본중량이 약 6Oz/yd2(200g/m2)이고 두께가 약 23mils(0.58mm)인 시이트의 인장 강도는 적어도 약 10in-파운드(11.53kg-cm)이다. 최고의 인장강도와 내마모성은 시이트내에서 폴리머 재료가 결정화되기에 충분한 온도에서 시이트를 열고정하여 제공할 수 있다.Of course, the tensile strength of the obtained expanded sheet depends on the thickness or basis weight of the expanded sheet. For example, a sheet typically having a basis weight of about 60 oz / yd 2 (200 g / m 2 ) and a thickness of about 23 mils (0.58 mm) has a tensile strength of at least about 10 in-lbs (11.53 kg-cm). The best tensile strength and wear resistance can be provided by heat setting the sheet at a temperature sufficient for the polymer material to crystallize in the sheet.

팽창시키기 전에 수돗물로 적신 시이트는 건조 시이트의 적어도 75중량%의 물을 흡수한다; 그러나, 함침량은 약 140%인 것이 바람직하다. 유전커플링제를 함유하는 물은 팽창을 양호하게 하는데에 필요한 함침 퍼센테이지를 감소시킬 수 있다. 전형적으로, 기본중량이 약 6Oz/yd2(200g/m2)인 시이트는 물함침량 약 140%를 수득하고 우수한 팽창성을 제공하기 위해 약 50초동안 수돗물로 적실수 있다. 그러나, 물함침량을 감소시키고저할 경우, 유전커플링제를 5중량%까지 함유하는 물을 시이트의 표면에 분무하여 물의 함량을 50% 미만이 되도록하면 팽창이 우수한 제품을 수득할 수 있다.The sheet moistened with tap water prior to expansion absorbs at least 75% by weight of the dry sheet; However, the impregnation amount is preferably about 140%. Water containing a dielectric coupling agent can reduce the impregnation percentage needed to improve swelling. Typically, a sheet having a basis weight of about 6Oz / yd 2 (200 g / m 2 ) may be soaked with tap water for about 50 seconds to obtain about 140% water impregnation and provide good expandability. However, if the amount of water impregnation is reduced and lowered, a product having excellent expansion can be obtained by spraying water containing up to 5% by weight of the dielectric coupling agent on the surface of the sheet so that the water content is less than 50%.

또한, 주지한 바와 같이, 상기에서 설명한 응력굴곡은 물이 시이트에 침투하는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있으며, 양호한 팽창에 필요한 물의 퍼센테이지를 감소시킬 수 있다. 게다가, 응력굴곡을 사용하여 물의 농도가 낮아도 시이트에 대한 팽창을 증대시킬 수 있다.Also, as noted, the stress bending described above can reduce the time it takes for water to penetrate the sheet and reduce the percentage of water needed for good expansion. In addition, stress bending can be used to increase expansion to the sheet even at low water concentrations.

시이트를 압축된 영역으로 적합하게 패터닝(patterning)하여 시이트를 팽창시키는 과정 동안에 길이방향뿐만 아니라 횡방향으로 팽창을 균일하게 조절할 수 있다. 상기 부분의 패터닝과 이격(spacing)을 변화시켜 소망하는 정도의 팽창을 달성할 수 있다.The sheet can be suitably patterned into the compressed region to uniformly control the expansion in the longitudinal as well as transverse directions during the process of inflating the sheet. The patterning and spacing of the portions can be varied to achieve the desired degree of expansion.

본 발명은 압축된 영역의 디자인 또는 패턴과 팽창되는 시이트의 특성과 같은 인자에 좌우되는 폭넓은 형태 변화 가능성을 제공하는 것이 명백하다. 시이트의 성능이나 소망하는 용도를 방해하지 않으면, 미카(mica) 등의 다른 재료를 시이트 속에 혼입할 수 있다.It is evident that the present invention provides a wide range of shape change possibilities that depend on factors such as the design or pattern of the compressed region and the properties of the sheet being expanded. Other materials, such as mica, can be incorporated into the sheet without disturbing the sheet's performance or desired use.

적합한 가열 엠보싱 롤, 판등을 사용하여 압축된 영역을 형성할 수 있지만, 초음파 엠보싱 또는 결합장치가 바람직하다. 초음파장치내에 있는 앤빌(anvil)을 적당하게 솟아오른 부분으로 디자인할 수 있으며, 이것은 시이트가 장치를 통과할 때 소망하는 패턴을 제공한다. 초음파 결합제는 275℃에서 4000psi 이상의 결합조건을 균일하고 용이하게 제공하는데 이는 효율적인 것으로 밝혀졌다. 적합한 패턴은 다이어몬드, 정방형, 장방형, 원형 및 기타의 기하학적 형상을 포함한다. 개개의 팡창부분이 작은 패턴으로, 초음파 겹합은 작은 부분의 팽창을 용이하게 하는 것으로 보인다. 압축된 영역이 예를들면 시이트 총표면적의 20% 또는 그 미만의 분획으로만 이루어지는 것이 바람직하다.Suitable heated embossing rolls, plates and the like can be used to form the compressed area, but ultrasonic embossing or bonding devices are preferred. Anvils in the ultrasonic device can be designed into a moderately raised portion, which provides the desired pattern as the sheet passes through the device. Ultrasonic binders provide binding conditions more than 4000 psi at 275 ° C., uniformly and easily, which has been found to be efficient. Suitable patterns include diamonds, squares, rectangles, circles, and other geometric shapes. In individual patterns of small lupus, ultrasonic bonding seems to facilitate the expansion of small segments. It is preferred that the compressed region consists only of a fraction, for example 20% or less of the sheet total surface area.

접착테이프를 표면에 사용한 다음 떼어낼 경우, 재료의 손실에 대한 저항성에 본 발명 시이트 표면의 인성(toughness)과 보전성이 증가된 것이 명백하다. 이것은 본 명세서에서 기술하는 바와 같은 테이프 풀 시험(Tape Pull Test)으로 정량적으로 측정할 수 있으며, 본 발명의 시이트의 재료의 손실은 4mg/cm2미만이다. 이와같은 시험에서 압축된 영역은 실제로 재료의 손실이 없는 것이 바람직하다. 일반적으로, 내마모성에서 각각의 팽창 부분의 표면적이 작을수록 시험에서의 성능이 우수하다. 따라서, 본 발명의 바람직한 시이트 구조물은 팽창부분이 불연속적이며, 팽창 부분의 표면적은 각각 약 0.1 내지 약 25cm2의 범위내에 있다.When the adhesive tape is used on the surface and then peeled off, it is evident that the toughness and the integrity of the sheet surface of the present invention are increased in resistance to loss of material. This can be measured quantitatively with the Tape Pull Test as described herein, with the loss of material of the sheet of the invention less than 4 mg / cm 2 . In such a test the compressed area is preferably free of material loss. In general, the smaller the surface area of each expanded portion in wear resistance, the better the performance in the test. Thus, preferred sheet structures of the present invention are discontinuous in the expanded portion, and the surface area of the expanded portion is in the range of about 0.1 to about 25 cm 2 , respectively.

MPD-I 및 PPD-T의 단섬유 혼합물을 함유하는 시이트에서, 시이트의 내화성은 PPD-T 섬유의 양이 증가함에 따라 증가하지만, 내마모성은 감소하는 경향이 있다.In sheets containing short fiber mixtures of MPD-I and PPD-T, the fire resistance of the sheet increases as the amount of PPD-T fibers increases, but wear resistance tends to decrease.

본 발명의 바람직한 시이트는 표면이 부드럽고 2차원적인 팽창부분을 가지며(통상의 종이에 비하여 실제로 필라멘트가 느슨하며 가시표면이 불규칙하다), 어느 정도 외관에 광택을 부여할 수 있고, 불규칙하고 직조되었으며 모우(毛羽)가 있고 기공이 많은 공지의 비건조 공정으로 제조한 시이트의 표면과는 구별이 된다.Preferred sheets of the present invention have a smooth, two-dimensional expanded portion of the surface (actually filaments are loose and irregular in the visible surface compared to normal paper), can give a certain degree of gloss, and are irregular, woven and woolen. It is distinguished from the surface of the sheet | seat manufactured by the well-known non-drying process which has many hairs and has many pores.

본 발명의 제품, 특히 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드) 및 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)섬유의 혼합물을 함유하는 바람직한 제품은 비건조된 팽창 시이트에 비해 강도 및 내마모성이 증가하여 항공기에서 방화층으로 사용할 때, 예를들면 바닥에 까는 카펫트와 특히 항공기의 시트 쿠션으로 사용할 때 마모수명을 증가시킨다.Products of the present invention, in particular those containing mixtures of poly (m-phenylene isophthalamide) and poly (p-phenylene terephthalamide) fibers, have increased strength and wear resistance compared to undried expansion sheets and thus have When used as a fire protection layer, wear life is increased, for example when used as floor carpets and especially as seat cushions in aircraft.

일반적으로, 부풀은 부분의 표면적이 클수록 중심 내부에 더많은 개구부가 생긴다. 내마모성 및 부분-대-부분균일성은 면적이 증가함에 따라 저하되며 특히 약 4in2보다 큰 시이트의 각 면상에 표면적을 가진 부풀은 부분이 증가함에 따라 저하된다.In general, the larger the surface area of the bulged portion, the more openings are created inside the center. Abrasion resistance and part-to-part uniformity degrade as the area increases, especially as the bulging portion with surface area on each side of the sheet larger than about 4 in 2 increases.

본 발명의 제품의 다른 용도는 불, 열 및 소리에 대한 저항성 및 보호용 의복중의 단열성 안감을 포함한다. 다른 용도들은 이들 저중량의 시이트의 물리적 및 화학적 특성으로부터 쉽게 알수 있다.Other uses of the products of the present invention include thermal, lining in protective clothing and resistance to fire, heat and sound. Other uses are readily apparent from the physical and chemical properties of these low weight sheets.

공지된 초음파 결합장치는 그의 단순성 및 효율성으로 인해 바람직한 다이어몬드 또는 정방형과 같은 직선 기하학적 형태를 가진, 바람직한 압축 패턴을 제공하기 위해 사용할 수 있다. 각 그룹중의 선간의 거리가 적어도 약 1cm(3/8inch)이며 약 2.5cm(1inch) 이하인 실질적으로 평행한 두 그룹의 선에 의해 만들어진 패턴이 특히 바람직하다. 건조 시이트상에 패턴을 만들기 위한 초음파 결합은 패턴 응용성이 높을뿐아니라 팽창 공정에 필요한 조건하에 압축된 영역의 탈적층 또는 떨어져나감(blow-apart)을 방지하는 더욱 효과적인 자체결합을 제공한다.Known ultrasonic coupling devices, due to their simplicity and efficiency, can be used to provide a desirable compression pattern with a straight geometry, such as diamond or square. Particularly preferred is a pattern made by two substantially parallel groups of lines with a distance between the lines in each group of at least about 1 cm (3/8 inch) and no more than about 2.5 cm (1 inch). Ultrasonic bonding to form patterns on dry sheets not only has high pattern applicability, but also provides more effective self-bonding to prevent delamination or blow-apart of compressed areas under conditions necessary for the expansion process.

압축된 영역은 적절하게는 폭이 적어도 약 0.5mm이고 길이가 약 1mm이어야하며 선상 방향을 따라 거의 동일 길이의 이격된 차단물에 의해 절단되어야 한다. 약 1mm의 조밀한 부분이 사용될 수 있다. 상기 절단은 팽창된 시이트를 따라서 및 가로질러 부분에서부터 부분으로의 팽창 조절을 향상시킨다.The compressed area should suitably be at least about 0.5 mm wide and about 1 mm long and should be cut by spaced blocks of approximately equal length along the linear direction. A compact portion of about 1 mm can be used. The cutting improves the expansion control from part to part along and across the inflated sheet.

본 발명은 공지의 비건조공정으로 제조한 시이트에 비하여 내마모성이 3 내지 10배 이상인 아라미드 팽창 시이트 제품을 제공한다.The present invention provides an aramid expanded sheet product having a wear resistance of 3 to 10 times or more as compared to a sheet prepared by a known non-drying process.

선행기술의 비건조공정에 대한 본 발명 공정의 또다른 잇점은 보다 적은 양의 물(예를들면, 습윤 시이트 공정보다 5배 이하)로 팽창을 이룰수 있는 생산성을 개선한 것이다. Woolite

Figure kpo00001
이온 계면활성제, 세틸베타인 계면활성제 또는 이온염(예를들면, 황산 나트륨)등의 유전커플링제를 사용하여 가장 우수한 결과를 수득한다.Another advantage of the process of the present invention over the non-drying process of the prior art is the improved productivity that can achieve expansion with smaller amounts of water (eg, 5 times or less than the wet sheet process). Woolite
Figure kpo00001
The best results are obtained using dielectric coupling agents such as ionic surfactants, cetylbetaine surfactants or ionic salts (eg sodium sulfate).

이와 관련하여, 단열성능은 습윤공정전 또는 후에 샘플을 인장-굴곡시켜 개선하여 내부 세포구조의 발달을 촉진시킬 수 있지만 인장강도가 약각 손실된다.In this regard, the adiabatic performance can be improved by tensile-bending the sample before or after the wetting process to promote the development of internal cellular structures, but the tensile strength is weakly lost.

개량된 제품을 제조하기 위한 본 발명의 공정에서 사용하는 건조 시이트는 미합중국 특허 제3,756,908호와 유럽 특허 제73,668호에 교시된 공지의 제지장치와 기술을 사용하여 제조할 수 있다.Dry sheets for use in the process of the present invention for producing improved products can be produced using known papermaking devices and techniques taught in US Pat. Nos. 3,756,908 and EP 73,668.

[시험 방법][Test Methods]

[드립 기공도 시험][Drip Porosity Test]

본 시험은 특수한 염화나트륨 수용액이 팽창된 시이트 제품에 침투하는데 경과되는 시간을 측정한다. 경과시간은 제품표면의 밀도와 기공도를 측정한 것이다. 표면이 조밀하고 기공의 적은 제품은 내침투성이며 오랜 시간 동안 용액을 보유한다.This test measures the time elapsed for a special aqueous sodium chloride solution to penetrate the expanded sheet product. Elapsed time is a measure of the density and porosity of the product surface. Products with dense surfaces and low porosity are permeable and retain solution for a long time.

용량이 0.95ℓ(1gt)이고 높이가 12.4cm(

Figure kpo00002
)이며 직경이 6.4cm(2.5in)인 입이 넓은 항아리("Mason" home-canning jar)를 시험에 사용한다. 항아리의 바닥에 지름이 대략 0.16cm(0.0625in)인 통풍구(通風口)를 뚫는다. 중앙부위의 구멍이 6.4cm(2.5in)인 통상적인 스크류-톱 환상 캡(링)(screw-top annular cap)(ring)을 가진 항아리를 제공한다. 시험을 시작하기 위해, 통풍구를 막고 항아리에 염수(鹽水 : 0.9wt% Nacl) 600ml를 채운다. 팽창된 제품의 원형 표본 샘플을 스크류-톱 환상 캡에 맞도록 적절하게 잘라 중앙 부위의 구멍을 완전하게 밀폐한다. 환상 캡에 알맞고 중앙부위의 구멍의 크기가 캡과 동일한 환상가스켓(예를들면, 고무 가스켓)을 환상 샘플의 위 아래에 얹어 방수시일(water-tight seal)을 만든다 : 샘플과 가스켓은 캡의 내부에 놓는다 : 캡을 항아리에 대하여 나사못으로 단단하게 고정시켜서 항아리의 상단이 캡의 중앙 구멍을 덮고 있는 샘플과 완전히 밀접하게 한다. 거울위에 대략 20.3cm(8in)로 쌓은 유리판 위에서 구멍이 막힌 항아리를 뒤집는다. 구멍이 뚫리는 순간에 스톱워치(stopwatch)를 작동시킨다. 용액이 샘플에 침투하는 것을 거울로 관찰한다. 용액이 샘플을 침투하여 유리판이 젖을 때 침투는 빠르며, 이를 쉽게 관찰할 수 있다. 때때로 유리의 표면에서 약간의 응축(엷은 "안개")이 관찰된다 : 그러나, 응축이 나타나는 것이 용액이 샘플을 침투한 것이라고는 생각되지 않는다. 구멍이 뚫리는 순간에서 유리판이 젖기까지의 경과시간을 기록한다. 항아리를 뒤집었을 때 용액이 곧바로 샘플에 침투할 경우, 이때의 시간을 0초로 기록한다. 각각의 시험표본의 임의로 선택한 세 개의 샘플에 대한 경과시간을 기록하고 표본에 대한 결과로서 세 개의 경과시간에 대한 평균을 기록한다.Capacity is 0.95ℓ (1gt) and height is 12.4cm (
Figure kpo00002
And a 6.4 cm (2.5 in) wide mouth jar (Mason® home-canning jar). Drill a vent (通風口) with a diameter of about 0.16cm (0.0625in) at the bottom of the jar. A jar is provided with a conventional screw-top annular cap with a central hole of 2.5 inches. To begin the test, cover the vents and fill the jar with 600 ml of brine (0.9 wt% Nacl). A circular specimen sample of the inflated product is appropriately cut to fit the screw-top annular cap to completely seal the hole in the center area. A water-tight seal is made by placing an annular gasket (eg a rubber gasket) on the top and bottom of the annular sample that is suitable for the annular cap and has the same center hole size as the cap. Place in: Screw the cap firmly against the jar so that the top of the jar is completely in contact with the sample covering the center hole of the cap. Overturn the clogged jar on a glass plate approximately 20.3 cm (8 in) above the mirror. Start the stopwatch at the moment the hole is drilled. Observe the mirror's penetration of the solution into the sample. When the solution penetrates the sample and the glass plate gets wet, the penetration is fast and can be easily observed. Sometimes some condensation is observed on the surface of the glass: however, it is not believed that the appearance of condensation has penetrated the sample. Record the elapsed time from the moment the hole is drilled to the glass plate getting wet. If the solution immediately penetrates the sample when the jar is turned over, record the time as 0 seconds. Record the elapsed time for three randomly selected samples of each test sample and record the average of the three elapsed time as results for the sample.

[테이프 풀 시험(tape pull test)][Tape pull test]

테이프 풀 탈적층량은 접착재료를 사용하여 압착하고 완전하게 건조 팽창된 제품의 표면에서 이를 제거하여 접착테이프에 접착된 접착재료의 양을 측정한 것이다. 테이프에 접착된 접착재료의 양은 표면의 보전성과 인성을 직접 측정한 것이다. 거친 구조물의 테이프에 접착된 접착재료의 양은 적지만, 이에반해 부드럽고, 덜 조밀한 구조물의 테이프에 접착된 접착재료의 양은 많다.Tape pool delamination is a measure of the amount of adhesive material adhered to an adhesive tape by squeezing it with an adhesive material and removing it from the surface of a completely dry expanded product. The amount of adhesive material adhered to the tape is a direct measure of the integrity and toughness of the surface. The amount of adhesive material adhered to the tape of the rough structure is small, while the amount of adhesive material adhered to the tape of the soft, less dense structure is high.

시험을 하기 위해, 시험할 제품의 팽창된 한쪽면을 A면으로 정하고 다른 면을 B면으로 정한다. 기계방향을 알거나 유추할 수 있을 경우, MD선으로 정한 선을 기계방향으로 긋고, 만약 그렇지 않으면 임의의 방향으로 긋는다. 기계방향이란 통상적인 제지기(製紙機)에서 "이미 설정된" 방향을 말한다. A면과 B면에서의 차이는 섬유를 입힌 결과이다 : 와이어(wire)를 형성한 곳에 놓은 면은 노출된 면과 상이하다. TD(가로방향)선으로 정한 선을 A면에서 MD선에 수직으로 긋는다. 폭이 2.5cm(1inch)이고 길이가 15.2cm(6inch)인 샘플조각 8개를 팽창된 제품에서 잘라내고, 조각 4개를 한 조(組)로 하여 MD선에 평행하게 하고 나머지 조각 4개의 다른 조를 TD선에 평행하게 한 다음, 샘플 조각내의 엠보싱 면적을 가능한 범위까지 최소화하고 각각의 방향으로 절단한 조각 4개를 동일한 패턴으로 절단하여 소정의 방향으로 절단된 모든 조각이 서로 유사하도록 한다.For testing purposes, one side of the product to be tested is defined as side A and the other side as side B. If the machine direction can be known or inferred, the line defined by the MD line is drawn in the machine direction, otherwise it is drawn in any direction. The machine direction refers to the direction already set in a conventional papermaking machine. The difference between the A side and the B side is the result of the fiber coating: the side where the wire is formed is different from the exposed side. The line defined by the TD (horizontal direction) line is drawn perpendicular to the MD line on the A plane. Eight specimens 2.5 cm (1 inch) wide and 15.2 cm (6 inch) long are cut out of the inflated product, four pieces in one pair parallel to the MD line and the other four pieces The jaws are parallel to the TD line, then the embossed area in the sample pieces is minimized to the extent possible and the four pieces cut in each direction are cut in the same pattern so that all pieces cut in the given direction are similar to each other.

시험에 사용되는 테이프는 폭이 2.5cm(1inch)이고 한면에만 접착제가 도포된 투명한 테이프이다. (3MCo. 제 Sotch

Figure kpo00003
brand 810Magic Transparent Tape). ASTM 시험 D-3330-76(180˚박리접착시험 : 180°Peel Adhesion Test)에서 테이프는 강철에 대하여 279g/cm(25oz/in)의 접착력을 시험한다. 폭이 동일한 샘플조각을 한쪽 끝에서 이보다 0.6cm(0.25inch) 짧은 다른쪽 끝까지 덮고, 이 자체를 테이프 뒷면에 포개어 두께가 길이 약 0.6cm(0.25in)의 두배인 탭(tab)을 접착제 표면안에 제공한 다음, 조각의 끝부분을 서로 접착하여 테이프에 도달하지 않게 한다. 각각의 MD 및 TD조에서 4개의 샘플중에서, 테이프를 각 조중에서 2개 샘플의 A면에 사용하고 탭은 이들 두 샘플의 반대편 끝에 있으며, 테이프를 각 조중에서 2개 샘플의 B면에 사용하고 탭은 이들 두 샘플의 반대편 끝에 있다. 이미 각각의 테이프를 적용한 샘플을 11.5MPa (166psi)의 압력으로 열반(熱盤)사이에서 가압한다.The tape used for the test is a transparent tape with a width of 2.5 cm (1 inch) and adhesive applied only on one side. (3MCo. Sotch
Figure kpo00003
brand 810 Magic Transparent Tape). In ASTM Test D-3330-76 (180 ° Peel Adhesion Test), the tape is tested for adhesion of 279 g / cm (25 oz / in) to steel. Cover the same width of the sample piece from one end to the other end, which is 0.6 cm (0.25 inch) shorter than the other, and lay it on the back of the tape so that a tab twice as thick as about 0.6 cm (0.25 in) in the adhesive surface After providing, the ends of the pieces are glued together so that they do not reach the tape. Of the four samples in each MD and TD bath, the tape is used on the A side of two samples in each tank and the tab is on the opposite end of these two samples, and the tape is used on the B side of the two samples in each tank. The tab is at the opposite end of these two samples. Samples with each tape already applied are pressurized between nirvana at a pressure of 11.5 MPa (166 psi).

샘플 조각의 끝에 있는 탭의 전체 폭을 인장시험기(하중 셀이 500g인 "인스트롱(Instron)" 모델 1130)의 하부 턱(jaw)에 견고하게 파지시키면서 테이프의 끝에 있는 탭의 전체 폭을 인장 시험기의 상부턱에 부착된 클램프로 견고하게 파지시킨다. 그 후 인장시험기를 작동시켜 턱이 30.5cm(12inch)/min의 속도로 멀어지게 한다. 테이프가 샘플에서 완전히 떨어졌을 때 기계를 멈춘다.The full width of the tab at the end of the tape was tested while firmly gripping the full width of the tab at the end of the sample piece to the lower jaw of the tensile tester (Instron® Model 1130 with a load cell of 500 g). Grip firmly with the clamp attached to the upper jaw of the. The tensile tester is then operated to bring the jaw apart at a rate of 30.5 cm (12 inches) / min. Stop the machine when the tape is completely off the sample.

떨어진 테이프 조각에서 길이가 12.7cm(5inch)인 조각을 정확하게 자르고 0.01g까지 중량을 측정한다. 길이가 12.7cm인 깨끗한 조각의 평균 중량을 측정한 다음 길이가 12.7cm인 떼낸 조각의 중량을 빼서 각각의 시험조작에서 제거된 표면 접착재료의 중량을 측정한다.Accurately cut a 12.7 cm (5 inch) piece from the piece of tape that has fallen and weigh it to 0.01 g. Measure the average weight of clean pieces 12.7 cm in length and then subtract the weight of the stripped pieces 12.7 cm in length to determine the weight of the surface adhesive material removed in each test procedure.

시험 시이트(sheet)당 8회 측정한 8개 샘플의 평균을 평방 센티미터당 밀리그람으로 기록한다.The average of eight samples measured eight times per sheet of test is reported in milligrams per square centimeter.

[태이버 마모 시험][Taber wear test]

본 시험은 표본에 대하여 500g/바퀴의 하중을 적용하는 CS-10그리트 사이즈 마찰바퀴를 사용하여 ASTM 시험 방법 D-1175-64T(283페이지)(로타리 플렛폼, 더블 헤드 방법 : Rotary Platform Double Head Method)에 따라 행한다. 시이트를 통하여 완전하게 통과하는 구멍의 크기를 측정할 수 있을 때 발생하는 파괴를 판정한다. 결과를 파괴에 대한 횟수로 기록한다. 본 발명의 바람직한 제품은 파괴되기까지 1000회 또는 그 이상의 횟수에도 견디며, 최종 제품으로서 내마모성이 낮지만 만족할 만하다. 시트 웨어 시험(Seat Wear Test)(보잉의 "스콰이어민 허만(Squirmin Herman)" 시트웨어 수명 시험)This test is based on ASTM Test Method D-1175-64T (page 283) using a CS-10 grit size friction wheel with a 500 g / wheel load on the specimen (Rotary Platform, Double Head Method). Do according to. The failure that occurs when the size of the hole that passes completely through the sheet can be measured. Record the results as the number of breaks. Preferred products of the present invention withstand up to 1000 or more times before being destroyed, and have low wear resistance as a final product, but are satisfactory. Seat Wear Test (Boeing's Squirmin Herman "Seatwear Life Test)

본 시험은 시험하는 팽창된 시이트 제품으로 형성된 내부 라이닝(lining)과 통상적인 시트 쿠션 직물[예를 들면, 기본중량이 441g/m2(13oz/yd2)인 양모/나일론(90/10) 시트-커버 직물]로 형성된 외부 라이닝에 의해 둘러싸인 폴리우레탄 발포조성물을 갖는 통상의 비행기 시트 쿠션을 제조하여 행한다. 팽창된 시이트 제품을 시트-커버직물의 안에 재봉질하고, 팽창된 시이트 제품을 조사할 때 쉽게 벗길 수 있도록 시트커버를 만드는데, 예를 들면 필요할 때 시트 쿠션을 꺼내기 위해 지퍼를 부착한다.This test is based on an interior lining formed from the expanded sheet product being tested and a conventional sheet cushion fabric [eg, wool / nylon (90/10) sheet having a basis weight of 441 g / m 2 (13 oz / yd 2 ). -Cover fabric; and a conventional airplane seat cushion having a polyurethane foam composition surrounded by an outer lining formed of the same. The expanded sheet product is sewn into the seat-cover fabric, and the seat cover is made so that it can be easily peeled off when examining the expanded sheet product, for example, a zipper is attached to take out the seat cushion when necessary.

셀리 에이.하셀브랙(Sally A.Hasselbrack)이 1982년 5월호 텍스타일 월드(Textile World)의 100페이지에 기재한 "Textiles is Ready When You Are"라는 기사중에서 제2도에 도시한 시트웨어-시험장치로 시트 쿠션을 시험한다. 웨어-시험장치는 부드러운 고무로 만들었고 중량이 64kg(140lb)이며 사람의 둔부형태로 만들었으며 100% 폴리에스테르 2-바(bar)트리코트 편포로 만든 팬트상(Pants-like)의 커보로둘러싼 시트 웨이트(seat weight)를 포함한다. 2분 횟수에서, 시트 시험기를 1분 40초 동안 시트쿠션과 접촉시키고 20초 동안 쿠션을 뗀다. 쿠션과 접촉하는 동안, 쿠션을 18회/min에서 35도 아크(arc)로 회전시키면서 시트 시험기를 13.5회/min에서 25도 아크로 흔든다. 시험을 중지하고 내부 라이닝이 부착된 시트 쿠션포를 주기적으로 제거하여 라이닝을 조사한다. 라이닝을 완전하게 통과한 구멍의 크기를 관찰할 수 있을 때 발생하는 내부 라이닝의 파괴를 판정한다. 50시간 동안 시험한 후 라이닝이 완전할 경우 팽창된 시이트 제품은 시험을 통과한 것으로 간주된다.The seatware-testing device shown in Figure 2 of Sally A. Hasselbrack's article `` Textiles is Ready When You Are '' in the May 1982 issue of Textile World. Test the seat cushion with. The wear-testing device is made of soft rubber, weighs 64 kg (140 lb) and is shaped like a human buttocks, and is wrapped in a pant-like cover made of 100% polyester 2-bar tricoat knitted fabric. It includes weight. At 2 minutes, the seat tester was contacted with the seat cushion for 1 minute 40 seconds and cushioned for 20 seconds. While in contact with the cushion, the seat tester is shaken with a 25 degree arc at 13.5 times / min while rotating the cushion into a 35 degree arc at 18 times / min. Stop the test and check the lining by periodically removing the seat cushion fabric with the inner lining attached. Determination of breakage of the inner lining that occurs when the size of the hole that completely passes the lining can be observed. After 50 hours of testing, if the lining is complete, the expanded sheet product is considered to have passed the test.

[실시예 1]Example 1

본 실시예는 본 발명의 팽창 시이트의 제조방법과 이 팽창 시이트로부터 내염성(耐炎性)비행기 시트 쿠션을 제조하는 방법을 설명한다.This embodiment describes a method for producing the expanded sheet of the present invention and a method for producing a flameproof airplane seat cushion from the expanded sheet.

상업적인 포드리니어 제지기(Fourdrinier paper-making machine)를 사용하여 팽창 시이트 제조용 아라미드 종이를 모두 통상적으로 제조한다. 수돗물중에서 약 0.5중량%인 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드)(MPD-I)의 피브리드를 혼합 "티자관(Tee)"중의 하나의 도입구에 공급한다. 길이가 0.64cm(0.25in)인 2.2 데시텍스(2 데니어) MPD-I 플록[수도물중에서 약 0.35중량%이고 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)가 450 내지 575인 펄프화된 플록]/길이가 4mm(평균길이가 0.5 내지 8mm)인 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)(PPD-T)의 50/50슬러리를 혼합 "티자관"의 다른 도입구에 공급한다. 피브리드-플록-펄프의 중량비는 60/20/20이다. 유출액을 헤드박스(head box)로 보낸 다음 와이어를 형성하는 곳으로 보낸다. 노출 시간을 2분으로 하여 표면온도가 140℃로 유지된 증기-가열 건조캔 위로 형성된 시이트를 통과시켜 완전하게 건조된 시이트를 원통형 후지(厚紙)롤에 감는다. 공정을 제지기로 수행하여 기본중량이 약 200g/m2(약 6oz/yd2)이고 두께가 0.58mm(23mil)인 건조 시이트를 제공한다.All aramid paper for making expanded sheets is conventionally manufactured using a commercial Fourdrinier paper-making machine. A fibrid of about 0.5% by weight poly (m-phenylene isophthalamide) (MPD-I) in tap water is fed to one inlet of the mixed tea tube. 2.2 decitex (2 denier) MPD-I flocs, 0.64 cm (0.25 in) in length (pulpized flocs with about 0.35% by weight in Canadian water and a Canadian Standard Freeness of 450 to 575) / length A 50/50 slurry of poly (p-phenylene terephthalamide) (PPD-T) of 4 mm (average length 0.5 to 8 mm) is fed to the other inlet of the mixed tube tube. The weight ratio of fibrid-floc-pulp is 60/20/20. The effluent is sent to a head box and then to the place where the wire is formed. The completely dried sheet is wound on a cylindrical Fuji roll by passing the sheet formed over a steam-heated drying can whose surface temperature is maintained at 140 ° C. with an exposure time of 2 minutes. The process is carried out with a paper machine to provide a dry sheet having a basis weight of about 200 g / m 2 (about 6 oz / yd 2 ) and a thickness of 0.58 mm (23 mil).

후지롤에 감은 시이트를 풀고 이를 초음파 엠보싱대(ultrasonic embossing station)를 통과시켜 초음파로 엠보싱하는데 여기서 각각의 시이트는 초음파혼(ultrasornic horn)과 앤빌 사이에서 엠보싱된다. 사용하는 혼(Eagle Road, Danburg, Conn 소재의 Branson Co.제품)에는 길이가 15.2cm(6in)이고 폭이 1.3cm(0.5in)인 충격면이 있다. 그 사이에 시이트가 있는 혼은 길이가 1.9mm(0.075in)이고 폭이 0.64mm(0.025in)이며 1.9mm(0.075in)로 이격되어 있으며 앤빌의 축에 대하여 수직인 면에 있는 장방형 돌기의 주위 선으로 길이가 15.2cm(6in)이고 표면 속도가 약 10 내지 13ft/min이며 직경이 7.6cm(3in)인 패턴화된 회전 앤빌(드럼)에 대하여 압력을 가한다. 20,000회/sec의 주파수로 진동하며 기계에서 공기압이 20 내지 30psi로 설정된 혼을 사용하여 혼과 앤빌 사이에 압력이 생기게 한다. 본 실시예에서는 상이한 앤빌을 2개 사용하는데, 하나는 돌기의 선이 1.3cm(0.5in) 이격된 면에 있으며, 다른 하나는 돌기의 선이 2.5cm(1in) 이격된 면이 있다. 시이트 2장을 각각의 앤빌위에서 개별적으로 엠보싱하고, 이들을 필요한 정도의 충분한 시간동안 혼과 앤빌 사이를 통과시켜 한방향으로 시이트 전체(각각의 통로는 적당한 간격으로 이전의 통로와 평행하다)를 덮은 다음 각각의 길이가 1.3cm(1/2in)이거나 2.5cm(1in)인 정사각형 시이트 2쌍을 만든다.The sheet wound on the Fujiroll is unwound and ultrasonically embossed through an ultrasonic embossing station, where each sheet is embossed between the ultrasonic horn and the anvil. The horn used (Eagle Road, Danburg, Conn, Branson Co.) has an impact surface of 15.2 cm (6 in) in length and 1.3 cm (0.5 in) in width. The horn with the sheet in between is 1.9mm (0.075in) long, 0.64mm (0.025in) wide, 1.9mm (0.075in) spaced, and is surrounded by a rectangular projection on a plane perpendicular to the anvil's axis. A line is exerted on a patterned rotating anvil (drum) with a length of 15.2 cm (6 in), a surface speed of about 10 to 13 ft / min and a diameter of 7.6 cm (3 in). The machine vibrates at a frequency of 20,000 times / sec and creates pressure between the horn and the anvil using a horn with air pressure set at 20-30 psi on the machine. In the present embodiment, two different anvils are used, one of which has a 1.3 cm (0.5 in) spaced side of the protrusion and the other of which has a surface of 2.5 cm (1 inch) spaced apart. Emboss two sheets individually on each anvil and pass them between the horn and the anvil for as long as necessary to cover the entire sheet in one direction (each passage parallel to the previous passage at appropriate intervals) and then each Make two pairs of square sheets of length 1.3 cm (1/2 inch) or 2.5 cm (1 inch).

1중량%의 이온계면활성제("woolite")를 가한 수돗물이 든 탱크속에 엠보싱 시이트 4개를 차례로 통과시켜 적신다. 접촉시간은 23초로 하고 속도는 61cm/min (2ft/min)으로 하여 시이트를 탱크 속으로 통과시킨다. 적어도 물을 약 120% 함유하는 젖은 시이트를 27MHz에서 작동하는 20kw 유전 가열기(誘電加熱器)가 부착된 탱크를 통과시켜 유전팽창시킨다. 길이가 122cm(48in)이고 5 내지 8cm(2 내지 3in)로 이격된 한조의 전극 사이로 시이트를 통과시킨다.Four embossed sheets are sequentially wetted in a tank of tap water with 1% by weight of an ionic surfactant. The contact time is 23 seconds and the speed is 61 cm / min (2 ft / min), passing the sheet into the tank. A wet sheet containing at least about 120% water is passed through a tank with a 20 kw dielectric heater operating at 27 MHz to expand the dielectric sheet. The sheet is passed between a set of electrodes 122 inches (48 inches) long and spaced 5 to 8 cm (2 to 3 inches) apart.

시이트는 선형으로 절단한 조밀한 정사각형 패턴에 의해 한정된 불연속적인 팽창 부분을 가지며, 각각의 팽창부분은 덜 조밀한 중앙부분에서 보다 조밀한 세포 스폰지상 또는 적층 부분을 통하여 조밀한 2개의 스킨상 표면층까지 재료의 밀도가 외부로 증가하는 내부를 둘러싸며 조밀하고 부드러운 2개의 마주보는 스킨상 표면층에 의해 형성된 챔버로 이루어진다. 패턴이 더 큰 시이트는 내부구멍이 더 많은 팽창 부분을 갖는다.The sheet has a discontinuous expansion portion defined by a dense square pattern cut linearly, with each expansion portion extending from a less dense central portion to a dense two skin-like surface layer through a denser cell sponge or lamination portion. It consists of a chamber formed by two opposing skin-like surface layers that are dense and smooth surrounding the interior where the density of the material increases to the outside. Sheets with a larger pattern have expanded portions with more internal holes.

엠보싱 패턴의 크기가 상이하며 유전 팽창된 시이트 2개를 열처리하는 반면, 다른 2개는 열처리하지 않는다. 최소의 장력하에 260℃에서 3분 동안 프레임(Bruckner frame)상에서 열고정을 행한다. 수득한 시이트 4개를 다음과 같이 정한다 :The sizes of the embossed patterns are different and the two dielectrically expanded sheets are heat treated, while the other two are not heat treated. The heat setting is carried out on a Bruckner frame at 260 ° C. for 3 minutes under minimum tension. Four sheets obtained were determined as follows:

시험항목 A-각각의 면에 엠보싱한 정사각형 1.3cm : 열고정하지 않음.Test item A-Embossed square 1.3 cm: not heat-set.

시험항목 B-각각의 면에 엠보싱한 정사각형 1.3cm : 열고정함.Test item B-Square embossed on each side 1.3cm: Heat setting.

시험항목 C-각각의 면에 엠보싱한 정사각형 2.5cm : 열고정하지 않음.Test Item C-Embossed square 2.5cm: Not heat-setting.

시험항목 D-각각의 면에 엠보싱한 정사각형 2.5cm : 열고정함.Test item D-square embossed on each side 2.5cm: Heat fixation.

상기에서 기술한 바와 같이 제조한 시이트 4개를 기본중량이 441g/m2(13oz /yd2)인 양모/나일론(90/10)시트 커버 직물의 안쪽에 라이너(liner)로서 재봉질한다. 선을 그은 직물을 사용하여 시트 쿠션을 만드는 폴리우레탄 발포조성물을 둘러싸는 라이너로서 엠보싱한 팽창 시이트가 부착된 통상적인 비행기 시트 쿠션을 제조한다. 4개의 시험 항목 시이트로 만든 시트 쿠션을 시트 웨어 시험으로 시험할 경우, 각각의 시험항목으로 만든 쿠션은 시험을 통과한다(50시간 동안 시험한 후 보호용 팽창 시이트의 파괴는 발생하지 않는다). B항목은 100시간 후에도 시험에 지장이 없다. 개개의 시험항목으로 만든 모크(Mock)시트 쿠션도 5watt/cm2에서 보잉의 OSU 열이완 시험(적어도 30초 동안 불꽃에 의해 폴리우레탄 발포체가 말려들지 않음)을 통과한다. 4개 시험항목의 팽창 시이트의 또다른 특성을 표에 기재한다 :Four sheets prepared as described above were sewn as liners inside the wool / nylon (90/10) sheet cover fabric having a basis weight of 441 g / m 2 (13 oz / yd 2 ). A conventional airplane seat cushion with an embossed inflated sheet is prepared as a liner surrounding the polyurethane foam composition which uses the lined fabric to make the seat cushion. When a seat cushion made of four test item sheets is tested by a seat wear test, the cushion made of each test item passes the test (after 50 hours of testing, no breakdown of the protective expansion sheet occurs). Item B does not interfere with the test after 100 hours. Mock seat cushions made from individual test items also pass Boeing's OSU thermal relaxation test at 5 watts / cm 2 (polyurethane foam is not wound up by the flame for at least 30 seconds). Another characteristic of the expansion sheet of the four test items is listed in the table:

Figure kpo00004
Figure kpo00004

본 발명의 시이트는 아니지만, 동일한 60/20/20 조성의 비교가능한 3개의 팽창 시이트[캐나다 표준 여수도가 300 내지 425이고 PPD-T 섬유의 길이가 4mm가 아닌 2mm(평균 0.5 내지 4mm)인 것은 제외]를 건조시키지 않은 팽창 시이트라는 점을 제외하고 동일한 방법으로 제조하는데, 실온에서 기계에 의해 엠보싱된 다이어몬드 패턴(4.45cm×1.91cm 및 폭 2.5cm 연속적으로 조밀화된 선)을 압착하여 습윤 시이트로 한다. 팽창 시이트는 육안으로는 매우 거칠게 직조된 3차원 표면을 갖는다. 열고정하지 않은 팽창 시이트는 드립 기공도 시험에서 즉시 젖으며(0초), 태이버 마모시험에서는 500회에 파괴한다. 두 개의 열고정한 팽창시이트(260℃에서 30초 및 3분 동안 열고정함)는 각각 동일한 시험에서 1초와 650회, 0초와 700회를 나타내며, 이들은 본 발명의 시이트에 비하여 이 시험에서 모두 열등하다. 세 항목에 대한 테이프 풀의 결과는 각각 5.79, 5.79 및 6.3mg/cm2이다. 통상적인 시트 웨어 시험에서 라이닝으로서 시험한 것중 첫번째 것은 실패하고, 두번째 것은 겨우 통과하며, 세번째 것은 통과한다. 그러나, 세 번째 것이 시험을 통과할지라도, 열고정 때문에 벌크성과 드레이프성(drapability)은 어느정도 손상을 받는다.Although not the sheet of the present invention, three comparable expansion sheets of the same 60/20/20 composition [Canada standard freeness of 300 to 425 and a length of PPD-T fiber of 2 mm (average 0.5 to 4 mm) rather than 4 mm are Except that it is an expanded sheet that has not been dried, and the wet sheet is compressed by pressing a diamond pattern (4.45 cm x 1.91 cm and 2.5 cm continuous densified lines) embossed by a machine at room temperature. Shall be. The expanded sheet has a three-dimensional surface that is very roughly woven with the naked eye. An unexpanded expansion sheet wets immediately in the drip porosity test (0 seconds) and breaks in 500 times in the fiber wear test. The two heat set expansion sheets (heat set at 260 ° C. for 30 seconds and 3 minutes) represent 1 second and 650 times, 0 seconds and 700 times in the same test, respectively, which are all inferior in this test as compared to the sheet of the invention. Do. The results of the tape pools for the three items are 5.79, 5.79 and 6.3 mg / cm 2, respectively. In a typical seat wear test, the first one failed as the lining, the second barely passed, and the third passed. However, even if the third pass the test, the bulk and drapeability are impaired due to heat setting.

[실시예 2]Example 2

본 실시예는 서로 접착되고 이어서 팽창된 아라미드지(aramid paper)의 두 개의 분리된 시이트에서 본 발명의 시이트를 제조하는 방법을 예시한다.This example illustrates a method of making the sheet of the invention from two separate sheets of aramid paper bonded to each other and then expanded.

이들 팽창 제품을 제조하기 위한 아라미드지는 절단길이가 0.64cm(0.25in)이고 약 55% MPD-I 피브리드와 약 45% MPD-I 2.2 데시텍스(2 데니어)플록으로부터 통상적인 포드리니어 제지기를 사용하여 제조한다. 기계에서 습윤 시이트를 형성한 후, 기본 중량이 적은 종이에 대해 85 내지 115℃, 기본 중량이 많은 종이에 대해 110 내지 140℃의 온도범위에서 유지된 건조캔을 통과시키는데, 종이를 건조시키기 위해 접촉시간을 적합하게 한다. 종이는 캘린더링하지 않는다.Aramid paper for the production of these expanded products has a length of 0.64 cm (0.25 in.) And a conventional pod linear paper machine from about 55% MPD-I fibrid and about 45% MPD-I 2.2 decitex (2 denier) flocs. To manufacture. After the wet sheet is formed in the machine, it is passed through a drying can maintained at a temperature range of 85 to 115 ° C. for low basis weight paper and 110 to 140 ° C. for high basis weight paper, in order to dry the paper. Fit your time. Paper does not calendar.

한 실시양태에서, 폭이 0.3m(1ft), 길이가 0.6m(2ft)이고 기본중량이 40.7g/m2(1.2oz/yd2)이며, 실제로 측정한 두께가 0.10mm(4mil)(명목상 통상적으로 사용할 수 있는 두께는 5mil)인 완전히 건조된 두 개의 아라미드지 시이트를 실시예 1에서 기술한 초음파 엠보싱대로 함께 옮긴다. 시이트 하나위에 다른 하나를 얹고 초음파로 엠보싱하여 한쪽에 1.3cm(0.5in)의 절단된 정사각형 패턴이 있는 조밀한 부분에 서로 접착시킨다.In one embodiment, the width is 0.3 m (1 ft), the length is 0.6 m (2 ft), the basis weight is 40.7 g / m 2 (1.2 oz / yd 2 ), and the actual measured thickness is 0.10 mm (4 mil) (nominal Two fully dried aramid paper sheets, typically 5 mils thick, are transferred together with the ultrasonic embossing table described in Example 1. One on the sheet and the other on the sheet is embossed with ultrasound to adhere to each other in dense parts with a 1.3 cm (0.5 in) cut square pattern on one side.

Figure kpo00005
중량%의 이온 계면활성제("woolite")를 가한 수돗물 탱크에 엠보싱된 시이트를 통과시켜 적신다. 습윤 시이트를 유전 팽창시킨다. 부드럽고 조밀하며 거친 2개의 스킨으로 형성된 기구상 챔버와 팽창부분으로 한정되는 엠보싱된 압축영역에서 생성된 제품은 우수한 접착보전성을 유지한다. 습윤 및 유전 팽창에 대한 작동조건은 체류시간과 자장(field)이 증가한 것을 제외하고 실시예 1에 기술한 것과 유사하다.
Figure kpo00005
Wet the embossed sheet through a tap water tank to which weight percent of ionic surfactant was added. The wet sheet is dielectrically inflated. The product produced in the embossed compression zone defined by the mechanical chamber formed by the soft, dense and coarse two skin and the inflated portion retains good adhesion integrity. The operating conditions for wetting and dielectric expansion are similar to those described in Example 1 except that the residence time and field increased.

또다른 실시양태에서, 두께가 상이하며 완전하게 건조된 두 개의 아라미드지 시이트를 초음파로 함께 접착시킨다. 시이트 하나는 두께가 0.25mm(10mil)이고 기본중량은 81.4g/m2(2.4oz/yd2)이다. 다른 시이트의 두께는 0.38mm(15mil)이고 기본중량 129.9g/m2(3.8oz/yd2)이다. 두 시이트를 상기에서 기술한 바와 같이 초음파로 엠보싱하고, 접착하며, 습윤시키고, 유전팽창시킨다. 생성된 제품은 상기에서 제조한 것과 유사하다 : 그러나, 스킨층의 내부표면상에서 팽창부분에서의 내부세포 또는 적층 구조가 발달한 것이 이와같이 두꺼운 시이트에서 관찰된다.In another embodiment, two aramid paper sheets of different thicknesses and completely dried are ultrasonically bonded together. One sheet is 0.25 mm (10 mil) thick and has a basis weight of 81.4 g / m 2 (2.4 oz / yd 2 ). The other sheet is 0.38 mm (15 mil) thick and has a basis weight of 129.9 g / m 2 (3.8 oz / yd 2 ). Both sheets are embossed, bonded, wetted, and dielectrically expanded ultrasonically as described above. The resulting product is similar to that produced above: however, the development of internal cells or laminated structures in the inflation portion on the inner surface of the skin layer is observed in this thick sheet.

두가지 실시양태에서 생성된 제품을 다음과 같이 정한다 :The products produced in the two embodiments are defined as follows:

시험항목 II-A : 4mil 시이트에 접착된 4mil 시이트.Test item II-A: 4mil sheet bonded to 4mil sheet.

시험항목 II-B : 15mil 시이트에 접착된 10mil 시이트.Test item II-B: 10 mil sheet bonded to 15 mil sheet.

팽창시이트의 특성은 다음과 같다 :The characteristics of the expansion sheet are as follows:

Figure kpo00006
Figure kpo00006

[실시예 3]Example 3

실시예 2의 MDP-I 조성물과 실제로 동일한 23mil 건조 시이트는 초음파를 사용하여 사각형의 패턴(1/2in 및 1.0in)으로 엠보싱한다. "woolite"

Figure kpo00007
%인 수돗물의 용액에 침지시키면서 황동블럭(brass block)의 90°변부를 잡아당겨 시이트에 응력을 가한다. 여러번 응력을 가한 후(8회), 시이트를 1분동안 기계의 방향과 동일한 방향으로 액체속에 2회 침지시킨다. 벨트속도 3.0ft/min에서 3.0in 이격된 한조의 전극이 갖춰진 85MHz RF 가열기로 시이트를 유전가열한다. 생성된 제품은 쉽게 팽창하여 균일하고 불연속적인 팽창부분을 형성하는데, 이는 조밀하고 부드러우며 스킨상의 표면층이 내부보다 덜 조밀하다.The 23 mil dry sheet, which is actually identical to the MDP-I composition of Example 2, is embossed in a rectangular pattern (1/2 inch and 1.0 inch) using ultrasonic waves. "Woolite"
Figure kpo00007
The sheet is stressed by pulling the 90 ° edge of the brass block while immersing in a solution of tap water of%. After several stresses (8 times), the sheet is immersed twice in the liquid in the same direction as the machine direction for 1 minute. The sheet is dielectrically heated with an 85 MHz RF heater with a set of electrodes spaced 3.0 inches apart at a belt speed of 3.0 ft / min. The resulting product easily expands to form a uniform and discontinuous expanded portion, which is dense and soft and the surface layer on the skin is less dense than the interior.

Claims (22)

필수적으로, 30 내지 90중량%의 아라미드 피브리드와 보충적으로 70 내지 10중량%의 아라미드 단섬유의 혼합물로 이루어지고, 자체접착되고 압축된 영역에 의해 한정되고 피브리드와 섬유의 마주 대하고 조밀하며 부드러운 스킨상의 두 표면층(여기서, 두 표면층은 보다 덜 조밀한 내부를 둘러싼다)에 의해 형성된 챔버로 이루어진 팽창된 부분이 존재하며, 드립 기공도 시험에서 적어도 약 10초의 시간을 제공할 정도로 기공도가 충분히 낮은 저밀도 부직 시이트 구조물.Essentially, it consists of a mixture of 30 to 90% by weight of aramid fibrids and supplementally 70 to 10% by weight of aramid short fibers, defined by self-bonded and compressed areas and facing and dense of fibrids and fibers, There is an expanded portion consisting of a chamber formed by two surface layers on the soft skin, where the two surface layers surround the less dense interior, and have a porosity that provides a time of at least about 10 seconds in the drip porosity test. Low enough low density nonwoven sheet structure. 제1항에 있어서, 기본 중량이 약 7oz/yd2미만이며, 태이버 마모시험에서 파괴되기까지의 내마모성이 적어도 1,000회인 시이트 구조물.The sheet structure of claim 1, having a basis weight of less than about 7 oz / yd 2 and at least 1,000 wear resistances until fracture in a fiber wear test. 제1항에 있어서, 압축된 영역이 표면 보전성을 갖고 있어서 테이프 풀 시험에서 육안으로 시각조사하여도 재료의 손실이 거의 없는 시이트 구조물.2. The sheet structure according to claim 1, wherein the compressed region has surface integrity, and there is almost no loss of material even when visually irradiated in a tape pull test. 제1항에 있어서, 압축된 영역이 불연속적으로 팽창된 부분을 한정하며, 절단된 선상 패턴으로 배열된 시이트 구조물.The sheet structure of claim 1, wherein the compressed region defines a discontinuously expanded portion and is arranged in a cut linear pattern. 제4항에 있어서, 불연속적으로 팽창된 부분이 각각 약 0.1 내지 약 25cm2의 범위내에서 시이트의 표면적을 차지하는 시이트 구조물.The sheet structure of claim 4, wherein the discontinuously expanded portions each occupy a surface area of the sheet within the range of about 0.1 to about 25 cm 2 . 제5항에 있어서, 표면 보전성이 충분하여 테이프 풀 시험에서 재료의 손실량이 4mg/cm2미만인 시이트 구조물.6. The sheet structure of claim 5, wherein the surface integrity is sufficient so that the loss of material in the tape pull test is less than 4 mg / cm 2 . 제1항에 있어서, 적어도 단섬유의 일부와 피브리드가 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드)로 이루어지는 시이트 구조물.The sheet structure according to claim 1, wherein at least part of the short fibers and fibrids are made of poly (m-phenylene isophthalamide). 제7항에 있어서, 시이트의 약 10 내지 30중량%가 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)의 단섬유로 이루어지는 시이트 구조물.8. The sheet structure of claim 7, wherein about 10-30% by weight of the sheet consists of short fibers of poly (p-phenylene terephthalamide). 제7항에 있어서, 피브리드, MPD-I의 단섬유 및 PPD-T의 단섬유의 중량비가 각각 60/20/20이며, PPD-T 섬유는 펄프화된 시이트 구조물.8. The sheet structure of claim 7, wherein the weight ratio of fibrids, short fibers of MPD-I, and short fibers of PPD-T is 60/20/20, respectively, and the PPD-T fibers are pulped. 제1항에 있어서, 팽창된 부분의 내부에서의 재료 밀도는 보다 덜 조밀한 중앙부위에서 표면층으로 갈수록 증가하며, 조밀한 스폰지상 기포 부분이 증가하여 스킨상의 표면층에서 더욱 조밀하게 되는 시이트 구조물.The sheet structure of claim 1, wherein the material density inside the expanded portion increases from the less dense central portion to the surface layer and the dense sponge-like bubble portion increases to become more dense at the skin-like surface layer. 제1항에 있어서, 팽창된 부분이 기구상 구조내에서 필수적으로 조밀한 스킨상 표면층과 피브리드/섬유물질이 거의 없는 개방된 내부로 이루어진 시이트 구조물.2. The sheet structure of claim 1, wherein the expanded portion consists essentially of a dense skin-like surface layer and an open interior with little fibrid / fibrous material in the mechanical structure. 제11항에 있어서, 표면층이 피브리드와 섬유의 개별적인 시이트로부터 유도되고, 시이트가 압축된 영역에서 함께 자체접착되는 시이트 구조물.The sheet structure of claim 11, wherein the surface layer is derived from separate sheets of fibrids and fibers, and the sheets self-bond together together in the compressed region. 제12항에 있어서, 기본 중량이 약 3oz/yd2미만인 시이트 구조물.The sheet structure of claim 12, wherein the sheet weight is less than about 3 oz / yd 2 . 아라미드 재료의 부드러운 습식집적 시이트를 형성하고, 팽창이 불가능한 압축된 영역의 패턴을 시이트로 압착하여 영역간의 팽창가능한 부분을 한정하며, 물에 젖은 패턴화된 시이트를 유전가열하여 물을 급속히 증발시킴으로써 시이트에서 매우 팽창된 부분을 생성시키는 단계를 포함하여 아라미드 피브리드와 아라미드 단섬유로 이루어진 팽창된 부직 시이트를 제조하는 방법에 있어서, 습식집적 시이트를 가열건조시켜 거의 모든 물을 증발시킴으로써 표면이 부드러운 건조 시이트를 제공하고 : 팽창이 불가능한 압축된 영역의 패턴을 열과 압력으로 형성하여 적어도 한층의 건조 시이트로 이루어진 팽창용 적층 시이트 구조물을 제조함으로써 팽창가능한 부분을 한정하는 적층 시이트 구조물의 두께에 걸쳐 압축된 영역에서 재료를 자체접착시키고 : 패턴화된 시이트 구조물을 물로 응력-굴곡 및 포화시키며 : 응력 처리된 습윤상태의 시이트를 유전가열하여 물을 급속히 증발시키고 시이트의 표면을 파괴하지 않고도 패턴화된 시이트의 팽창가능한 부분의 내부를 팽창시킴을 특징으로 하는, 팽창된 부직 시이트의 개선된 제조방법.Forms a soft wet integrated sheet of aramid material, compresses a pattern of non-expandable compressed regions into sheets to define the expandable portions between the regions, and rapidly heats the water by dielectric heating the patterned sheet wetted with water. A method of making an expanded nonwoven sheet consisting of aramid fibrids and short aramid fibers comprising the steps of creating a very expanded portion in a process comprising the steps of: Providing a pattern of non-expandable compressed regions with heat and pressure to produce an inflated laminated sheet structure consisting of at least one dry sheet in a compressed region over the thickness of the laminated sheet structure defining the expandable portion. Self-adhesive material High: stress-bend and saturate the patterned sheet structure with water: dielectrically heat the stressed wet sheet to rapidly evaporate water and break the interior of the expandable portion of the patterned sheet without destroying the surface of the sheet. An improved method of making an expanded nonwoven sheet, characterized by expansion. 제14항에 있어서, 적어도 단섬유의 일부와 피브리드가 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드)인 방법.The method of claim 14, wherein at least some of the short fibers and fibrids are poly (m-phenylene isophthalamide). 제15항에 있어서, 압축된 영역에 의해 한정된 팽창가능한 부분이 불연속적이며, 각각 약 0.1cm2내지 25cm2의 표면적을 차지하는 방법.The method of claim 15, wherein the inflatable portion defined by the compressed region is discontinuous and occupies a surface area of about 0.1 cm 2 to 25 cm 2 , respectively. 제16항에 있어서, 압축된 영역이 절단된 선상 패턴으로 배열되며, 시이트 표면의 약 50% 미만을 차지하는 방법.The method of claim 16, wherein the compressed regions are arranged in a truncated linear pattern and occupy less than about 50% of the sheet surface. 제14항에 있어서, 압축된 영역을 초음파 장치로 형성하는 방법.The method of claim 14, wherein the compressed region is formed with an ultrasonic device. 제14항에 있어서, 두께가 약 20mil 이상인 건조 시이트 1장을 사용하는 방법.15. The method of claim 14 wherein a sheet of dry sheet having a thickness of at least about 20 mils is used. 제14항에 있어서, 적층 시이트 구조물이 각각의 두께가 적어도 약 4mil인 습식집적 건조 시이트 2장으로 이루어지는 방법.15. The method of claim 14, wherein the laminated sheet structure consists of two wet integrated dry sheets each having a thickness of at least about 4 mils. 제14항에 있어서, 건조시키는 동안 시이트 구조물에 응력을 가하는 방법.The method of claim 14, wherein the sheet structure is stressed during drying. 제14항에 있어서, 습윤상태에서 시이트 구조물에 응력을 가하는 방법.The method of claim 14, wherein the sheet structure is stressed in the wet state.
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