KR910006411B1

KR910006411B1 - Improvements in and relating to non-woven laminated fabric-like material

Info

Publication number: KR910006411B1
Application number: KR1019870701085A
Authority: KR
Inventors: 매던 피터; 커리 케네트
Original assignee: 킴벌리-클라크 리미티드; 에이. 에프. 스테닝
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1991-08-21
Also published as: KR880701300A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Materials such as improved nonwoven laminate fabric

본 발명을 첨부도면들을 참조하여 예로써 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 그 도면들에서,The present invention will be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. In those drawings,

제1도는 본 발명의 평활화 열 캘린더링 공정에 의해 처리되지 않은 전술한 타입의 부직 라미네이트 물질의 외측 스펀본드 웨브층의 표면의 110배 확대사진.1 is a 110-fold magnification of the surface of an outer spunbond web layer of a nonwoven laminate material of the type described above that was not processed by the smoothing thermal calendering process of the present invention.

제2도는 본 발명에 따라, 캘린더링한 후의 상기한 물질을 나타내는, 제1도의 것과 유사한 사진.FIG. 2 is a photograph similar to that of FIG. 1 showing the aforementioned material after calendering, in accordance with the present invention.

제3도는 열 안정제에 의한 처리없이 열 캘린더링된 전술한 타입의 부직 라미네이트 물질의 스펀본드 웨브층의 외측 표면의 550배 확대사진.3 is a 550x magnification of the outer surface of the spunbond web layer of the nonwoven laminate material of the type described above thermally calendered without treatment with a heat stabilizer.

제4도는 물로 처리되고 캘린더링전에 건조된 상기한 물질을 나타내는, 제3도의 것과 유사한 사진.FIG. 4 is a photograph similar to that of FIG. 3 showing the aforementioned material treated with water and dried prior to calendering.

제5도는 열 안정제로 처리된 상기한 물질을 나타내는, 제3도 및 제4도의 유사한 사진.FIG. 5 is a similar photograph of FIGS. 3 and 4 showing the aforementioned material treated with a heat stabilizer.

제6도는 본 발명에 따른 라미네이트의 확대 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view of a laminate according to the present invention.

제7도는 일측면에서 라미네이트 물질을 캘린더링하기 위한 것과 양 측면에서 캘린더링하기 위한 로울러 설비를 나타내는 도식도.7 shows a roller arrangement for calendaring a laminate material on one side and a roller arrangement for calendaring on both sides.

제8도는 본 발명에 따라 라미네이드 물질을 제조하기 위한 장치를 나타내는 도식도이다.8 is a schematic representation of an apparatus for producing a laminate material according to the present invention.

본 발명은 주로 합성 섬유들로 만들어진 부직 라미네이트 직물(laminated fabric)과 같은 물질에 관한 것이다.The present invention relates primarily to materials such as nonwoven laminated fabrics made of synthetic fibers.

열가소성 중합체가 방사구금 또는 그와 같은 것을 통하여 압출되어 별개의 필라멘트들을 형성하고 그 후 그 필라멘트들이 연신되고 캐리어 밸트 또는 그와 같은 것 위에 사실상 불규칙한 방식으로 퇴전되어 웨브를 형성하는 스펀본드 공정(spunbonded process)에 의해 웨브로 형성된 사실상 연속적인 중합체 필라멘들들의 층 2개로 이루어진 물질로부터 1회용 작업복 의류와 같은 제품을 제조하는 것이 이제까지 제안되어 왔다. 그러한 웨브물질을 이후 ＂스펀본드 웨브물질＂이라 부른다. 또한 용융된 중합체 물질이 미세한 유출물들로 압출되고 그 유출물들이 고속의 열가스 흐름에 의해 작은 직경의 불연속적인 섬유들로 절단한 다음, 그 섬유들이 스크린, 드럼 또는 그와 같은 것 위에 수집되어 미세섬유(microfibre)들의 웨브를 형성하도록 하는 용융취출(melt-blown) 공정에 의해 웨브로 형성된 중합체물질의 층이 상기한 스펀본드 중합체 물질의 층 2개의 사이에 배치된다. 그 웨브는 섬유들사이의 어느정도의 열적 접합 또는 자기 접합(self-bonding)은 물론 웨브내 각개 섬유들의 얽힘에 기인하여 형태 보전성을 가진다. 그러한 웨브물질을 이후 ＂용융 취출 중합체 웨브물질＂이라 부른다.A spunbonded process in which a thermoplastic polymer is extruded through a spinneret or the like to form discrete filaments, and then the filaments are stretched and retreated in a substantially irregular manner on a carrier belt or the like to form a web. It has been proposed thus far to produce products such as disposable workwear garments from a material consisting of two layers of substantially continuous polymer filamens formed into a web. Such web materials are hereinafter referred to as spunbond web materials. The molten polymer material is also extruded into fine effluents and the effluents are cut into discontinuous fibers of small diameter by high speed heat gas flow, and then the fibers are collected on a screen, drum or the like and fined. A layer of polymeric material formed into the web is disposed between the two layers of spunbond polymeric material described above by a melt-blown process that allows a web of fibers to be formed. The web has shape integrity due to some thermal bonding or self-bonding between the fibers as well as the entanglement of the individual fibers in the web. Such web materials are hereinafter referred to as "melt blown out polymeric web materials".

스펀본드 웨브와 용융취출 웨브를 제조하는데 사용되는 중합체들은 동일한 타입이나 또는 다른 타입의 각종 열가소성 중합체들 일 수 있다. 이 목적에 특히 유용한 중합체는 폴리프로필렌이다.The polymers used to make the spunbond web and meltblown web can be various thermoplastic polymers of the same type or of different types. Particularly useful polymers for this purpose are polypropylenes.

3개의 웨드층들, 즉 스펀본드 섬유로된 2개의 외측층과 용융 취출 섬유들로된 중앙의 층이 예를 들어 2개의 로울러들(그 로울러들중 하나는 돌기들을 가진다) 사이의 닙프를 지나 그 웨브들을 통과시킴에 의해 열과 압력을 부여함으로써 서로 무늬 접합(pattern bond)된다. 또 다르게는 그 웨브층들이 서로 초음파 접합 될 수도 있다. 그 접합부들은 표면적의 10-50%, 바람직하게는 10-30%를 차지할 수 있다.Three weather layers, two outer layers of spunbond fibers and a central layer of melt blown fibers, for example, pass through the nipple between two rollers, one of which has protrusions. The pattern bonds with each other by applying heat and pressure by passing through the webs. Alternatively, the web layers may be ultrasonically bonded to each other. The joints may occupy 10-50%, preferably 10-30% of the surface area.

외측의 스펀본드 웨브층들내의 필라멘트들은 예를 들어 15-25 미크론의 직경을 가질 수 있고, 내측의 용융취출웨브층내의 필라멘트들은 2-10미크론의 직경을 가진다.The filaments in the outer spunbond web layers may have a diameter of, for example, 15-25 microns, and the filaments in the inner melt blown web layer have a diameter of 2-10 microns.

그 물질은 평방 야아드당 약 4온스 이하, 바람직하게는 평방 야아드당 1.8온스의 기준중량을 가질 수 있다.The material may have a reference weight of about 4 ounces or less per square yard, preferably 1.8 ounces per square yard.

이러한 물질과 그의 제조방법의 상세한 것은 미국특허 제4,041,203호(발명자:브록크와 메이트너, 양수인 : 킴버리-클라크 코오포레이숀)에 개시되어 있다.Details of such materials and methods for their preparation are disclosed in US Pat. No. 4,041,203 (inventor: Brock and Matener, assignee: Kimberly-Clark Coporation).

전술한 바와 같이 스펀본드 섬유들로 된 2개의 웨브들과 그들사이에 배치된 용융취출 섬유들의 중앙 웨브로 이루어진 라미네이트 부적물질을 이후 ＂전술한 타입의 부직 라미네이트 물질＂이라 부른다.A laminate amulet consisting of two webs of spunbond fibers and a central web of meltblown fibers disposed therebetween as described above is referred to hereinafter as a nonwoven laminate material of the type described above.

전술한 타입의 부직 라미네이트 물질이 예를 들어 1회용 작업복의류를 제조하는데 사용되는 경우, 그 물질은 중앙의 용융취출 웨브층에 의해 제공되는 입자 및 액체방벽(barrier)의 이점과, 라미네이트 물질의 공기 및 수증기 투과성에 기인한 안락함의 이점 모두를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 스펀본드 웨브 물질의 외측층들은 마모에 대한 약간의 저항성을 제공한다. 따라서 이 라미네이트 물질은 사용시 안락감을 제공하면서 예를 들어 석면 섬유와 같은 해로운 섬유 및 해로운 먼지의 침투에 대하여 착용자를 양호하게 보호한다.If a nonwoven laminate material of the type described above is used, for example, in the manufacture of disposable workwear, the material has the advantage of the particles and liquid barrier provided by the central melt blown web layer and the air of the laminate material. And the benefits of comfort due to water vapor permeability. The outer layers of spunbond web material provide some resistance to wear. This laminate material thus provides good comfort in use while providing good protection for the wearer against the penetration of harmful fibers and harmful dust, for example asbestos fibers.

그러나, 전술한 타입의 물질이 몇몇 의류 용도를 위해서는 양호한 표면 마모 저항을 가질 수 있으나, 다른 적용분야들을 위해서는 더 개량할 필요성이 있음이 밝혀졌다. 이 물질이 심한 마멸 마모가 일어날 수 있는 조건들에서 사용되는 경우, 외측의 스펀본드 웨브층들내의 섬유들이 접합 지역들 사이에서 절단되어 표면에 ＂잔털(fuzz)을 일으키고 섬유 ＂필(pill)들을 형성할 수 있다. 그러한 필들은 표면으로부터 떨어져 예를 들어 분무 페인트 공장에서와 같은 환경을 오염시킬 수 있다. 그러한 오염은 자동차분무 페인팅, 전자장치제조, 의약 제조 및 일반적인 ＂청정＂ 환경과 같은 중요한 환경에서 문제가 될 수 있다. 또한, 다량의 섬유 또는 먼지로부터 착용자를 보호하는 것을 요하는 어떤 적용 분야에서도, 섬유표면에 잔철이 있는 경우 그 섬유 표면에 과량의 섬유 또는 먼지가 걸리어 축적된 다음, 비교적 큰 농도로 착용자의 호흡기내로 들어갈 수 있다. 따라서 잔털 및 린트(lint) 발생에 저항성이고 먼저 부착을 방지함과 동시에 착용자에 안락감을 주도록 공기 및 수증기에는 충분히 투과성이지만 착용자가 열 응력을 덜 받게 하는 강하게 접합되고 평활한 내마모성 표면을 가진 작업복 또는 그와 같은 것을 위한 직물을 제조하는 것이 요구된다.However, it has been found that materials of the type described above may have good surface wear resistance for some apparel applications, but need to be further refined for other applications. When this material is used in conditions where severe wear and tear may occur, the fibers in the outer spunbond web layers are cut between the bonding regions, causing fuzz on the surface and the fiber pill Can be formed. Such fills may be away from the surface and contaminate an environment, such as in a spray paint mill. Such contamination can be a problem in critical environments such as automotive spray painting, electronics manufacturing, pharmaceutical manufacturing and general “clean” environments. Also, in any application requiring the protection of the wearer from large amounts of fiber or dust, if there is residual iron on the fiber surface, excess fiber or dust will accumulate on the surface of the fiber, and then the wearer's respiratory system may be accumulated in relatively large concentrations. I can go inside. Thus, workwear having a strongly bonded and smooth wear-resistant surface that is resistant to fine hair and lint and which prevents adhesion first and at the same time provides comfort to the wearer but is sufficiently permeable to air and water vapor, but less wearable to the wearer. It is desired to manufacture fabrics for such things.

본 발명에 따른 부직물질은 스펀본드 중합체 필라멘트들의 웨브를 포함하고, 그 웨브는 적어도 일면에서 열 캘린더링(hot calendering)되기 전에 열 안정제(thermal stabilising agent)로 함침된다.The nonwoven material according to the invention comprises a web of spunbond polymer filaments, the web being impregnated with a thermal stabilising agent before it is hot calendered on at least one side.

그 부직 물질은 2개의 외측 스펀본드 층들과 그들 사이의 중앙의 용융 취출층으로 된 라미네이트(적층체)인 것이 바람직하나, 단일의 서펀본드 층과 하나의 용융 취출 층으로된 라미네이트일 수도 있으며, 그 라미네이트(들)은 적어도 한면에서 열 캘린더링되기 전에 열 안정제로 함치된다. 그러한 부직물질은 1회용 작업복의류에 특히 적당하다.The nonwoven material is preferably a laminate (laminate) of two outer spunbond layers with a central melt blown layer between them, but may also be a laminate of a single suspand bond layer and one melt blown layer, The laminate (s) is impregnated with a heat stabilizer before it is thermally calendered on at least one side. Such nonwoven materials are particularly suitable for disposable workwear.

스펀본드층(들)은 의복(캘린더링된 쪽이 외측으로 되는)에 적당히 어느 한쪽면에서만 캘린더링되거나, 또는 예를 들어 닦는 물건(wipe)과 같은 다른 적용분야들에 사용하는데 적당하도록 2개의 외측면들에게 캘린더링 될 수 있다.The spunbond layer (s) may be calendered on either side as appropriate for the garment (with the calendered side out), or two such that it is suitable for use in other applications such as, for example, wipes. It can be calendared to the outer sides.

캘린더링된 외측 표면(들)은 미처리된 표면들에서 보다 매우 더 높은 내마모성을 갖는 것으로 밝혀졌고 열안정제의 사용이 최적의 결과들을 달성하는데 중요한 역할을 하는 것이 나타났다.The calendered outer surface (s) have been found to have much higher wear resistance than on untreated surfaces and the use of heat stabilizers has been shown to play an important role in achieving optimal results.

열 안정제는 폴리프로필렌보다 상당히 더 높은 융점을 가지는 낮은 표면장력유체 반발제(repellent agent)인 것이 바람직하고 플루오로카본이 바람직하다.The heat stabilizer is preferably a low surface tension fluid repellent agent with a significantly higher melting point than polypropylene, with fluorocarbons being preferred.

바람직한 플루오로카본은 퍼플루오로알킬 아크릴레이트와 폴리에틸렌 치환 아크릴레이트의 블록공중합체이다.Preferred fluorocarbons are block copolymers of perfluoroalkyl acrylates and polyethylene substituted acrylates.

다른 타입들의 플루오로카보도 효과적인 것으로 믿어진다. 예를 들어, 퍼플루오로알킬기 대신 트리플로우로메틸시릴기를 가지는 플루오로카본도 효과적이다.Other types of fluorocarbohydrates are believed to be effective. For example, fluorocarbons having trifluoromethylsilyl groups instead of perfluoroalkyl groups are also effective.

또한, 폴리디메틸 실록산과 같은 실리콘 오일과 폴리에틸렌글리콜도 효과적인 것으로 믿어진다.In addition, silicone oils such as polydimethyl siloxane and polyethylene glycol are also believed to be effective.

그 플루오로카본은 질산리튬과(예를 들어 40:1 중량비로) 혼합될 수도 있다. 그 플루오로카본은 낮은 표면 장력 액체(예를 들어 알콜)에 반발하도록 작용하고 질산리튬은 정전하(static charge)를 소산시키는 도전성을 제공한다.The fluorocarbon may be mixed with lithium nitrate (eg in a 40: 1 weight ratio). The fluorocarbons act to repel low surface tension liquids (eg alcohols) and lithium nitrate provides conductivity to dissipate static charge.

플루오로카본은 필름으로의 섬유들의 완전한 흐름을 방해하여, 소망의 섬유 구조를 최적으로 보유하게 하는 것으로 믿어진다.Fluorocarbons are believed to impede the complete flow of the fibers into the film, thereby optimally retaining the desired fiber structure.

또한 캘린더링은 가열된 평활한 로울러와 가열되지 않은 로울러의 닙프를 지나 그 부직 물질을 통과시킴에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 가열된 로울러는 강(鋼)으로 만들어진 것이 바람직하고 지지로울러는 예를 들어 플라스틱, 면 또는 종이로 만들어진다.Calendering is also preferably performed by passing the nonwoven material through the nip of heated smooth rollers and unheated rollers. The heated roller is preferably made of steel and the support roller is made of plastic, cotton or paper, for example.

그 로울러는 캘린더링될 층내 섬유들의 중합체를 융점과 사실상 동일한 온도, 예를 들어 폴리프로필렌의 경우 167℃(333˚F)로 가열되는 것이 바람직하다.The rollers are preferably heated to a temperature substantially the same as the melting point of the polymer of the fibers in the layer to be calendered, for example 167 ° C. (333 ° F.) for polypropylene.

닙프는 가벼운 압력, 예를 들어 40kg/cm을 제공하도록 설정되고, 그 물질은 사실상 그의 표면이 ＂충격열＂처리를 받도록 충분히 신속하게 닙프를 통과한다. 그러한 충격 열처리는 접합 로울러들에 의해 이미 형성된 일차 무늬접합부들 사이에서, 가열된 로울러와 접촉하는 표면 스펀본드층에 부가적인 섬유대 섬유 접합부들을 형성하도록 작용한다. 이러한 배치는, 캘린더링된 표면의 섬유들이(조건들에 따라) 열의 부여에 반응하지만, 중앙의 용융 취출 층내의 섬유들은 열의 부여에 영향을 받지 않아 그의 여과 방벽 성질 및 다공성질들이 완전히 취화(脆化)되지 않도록 정해진다. 어떤 헐거운 섬유들이 단부들이 그 층내에 보유되어 내마모성 표면이 형성된다. 조건들을 변화시킴에 의해, 즉 온도를 높게하고 닙프 통과 시간을 길게하여 더 높은 내마모성과 비교적 낮은 투과성을 제공하도록 할 수 있고, 또는 온도를 낮게하고 신속도를 약간 더 높게하여 상당히 양호한 내마모성과 투과성이 얻어질 수 있도록 할 수 있다. 기본적으로, 온도가 상승되면, 동일한 내마모성을 달성하기 위해 선속도는 증가될 수 있다.The nip is set to provide light pressure, for example 40 kg / cm, and the material passes through the nip quickly enough so that its surface is substantially subjected to a "shock heat treatment". Such impact heat treatment acts to form additional fiber-to-fiber bonds in the surface spunbond layer in contact with the heated roller, between the primary patterned joints already formed by the bond rollers. This arrangement allows the fibers of the calendered surface (depending on the conditions) to respond to the impartment of heat, but the fibers in the central melt blown layer are not affected by the impartment of heat so that their filtration barrier properties and porosities are completely embrittled. It is decided not to make it. Some loose fibers have ends held in the layer to form a wear resistant surface. By changing the conditions, i.e., to increase the temperature and lengthen the nipple passage time to provide higher wear resistance and relatively low permeability, or to lower the temperature and slightly higher the quickness to achieve a fairly good wear resistance and permeability. Can be obtained. Basically, as the temperature rises, the linear velocity can be increased to achieve the same wear resistance.

또한, 주어진 선속도와 온도에서 내마모성은 닙프 압력의 증가에 따라 증가하지만 공기투과성이 나빠진다.Also, at a given linear velocity and temperature, the wear resistance increases with the increase in the nip pressure, but the air permeability worsens.

사용에 있어서, 작업복 의류의 외측에 배치되는 평활하게 캘린더링된 표면에서의 ＂필링(pilling)(필 발생)이 사실상 제거되고, 그 직물은 공기투과성의 감소에도 불구하고 아직도 상당히 허용될 수 있다. 또한, 그 직물은, 섬유 또는 먼지를 보유하여 나중에 흡입문제를 야기하는 경향이 있는 잔털이난 표면을 가지지 않는다.In use, pilling (pill generation) on smoothly calendared surfaces disposed outside of the workwear garment is virtually eliminated, and the fabric can still be quite acceptable despite a decrease in air permeability. In addition, the fabric does not have a jagged surface that tends to retain fibers or dust and cause later suction problems.

그 스펀본드 직물은 미국특허 제3,692,618호의 교시에 따라 만들어진 통상의 스펀본드 물질일 수 있으나, 그 스펀본드층들은 미국특허 제4,340,563호에 교시된 바와같은 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.The spunbond fabric can be a conventional spunbond material made according to the teachings of US Pat. No. 3,692,618, although the spunbond layers are preferably prepared by a process as taught in US Pat. No. 4,340,563.

이 물질의 하나의 스펀본드 측면이나 또는 양 스펀본드 측면들이 평활하게 캘린더링될 수 있다. 양 측면들이 캘린더링되는 경우, 그 물질은 예를 들어 닦는 물건과 같은 다른 적용 분야들에, 사용될 수 있다. 중요한 닦는 분야에의 적용을 위해서는 그 닦는 물건의 표면들은 낮은 린트를 가진다. 양 측면에서 캘린더링된 그러한 직물은 양호한 표면 내구성을 요하는 각종 다른 적용분야들에서도 유용하게 사용될 수 있고, 그러한 예로서는 매트리스 및 배개용의 보호 침구 직물, 로버트 커버 직물, 예를 들어 온실의 열 차폐물용의 기재직물과 같은 농업용 직물들을 들 수 있다.One spunbond side or both spunbond sides of this material may be smoothly calendered. If both sides are calendared, the material can be used in other applications, for example, a wipe. For applications in important wiping areas the surfaces of the wiping have low lint. Such fabrics calendered on both sides can also be useful in a variety of other applications requiring good surface durability, such as protective bedding fabrics for mattresses and pillows, Robert cover fabrics, for example for heat shields in greenhouses Agricultural fabrics such as the base fabric of the present invention.

전술한 타입의 부직 물질이, 캘린더링전에 플루오로카본과 바람직하게는 질산리튬의 혼합물을 그 물질에 함침시키고 예를들어149℃(300˚F)의 온도로 건조시킴에 의해 처리되는 것이 작업복의류에 바람직하다. 이것은 예를 들어 습윤제와 함께 소금과 플루오로카본을 함유하는 욕(bath)에 그 물질을 통과시킴에 의해 달성될 수 있다. 다음, 그 물질은 과잉의 액체를 제거하기 위해 짜여진 다음, 물(수분)을 제거하기 위해 가열된 드럼위에서 통과된다. 예를 들어, 그 물건은 10개의 중기 가열 드럼으로 각각 이루어진 6개의 스택(stack)를 주위를 통과할 수 있고, 그 스텍들은 직물 주행 방향으로 처음 스택에서의 149℃(300˚F)의 온도로부터 최종 스텍에서의 약127℃(260˚F)의 온도까지의 온도를 가지며, 여기에서 나온 직물은 소망의 피복층을 가진다.The nonwoven material of the type described above is treated by impregnating the mixture of fluorocarbon and preferably lithium nitrate into the material and drying it, for example, to a temperature of 149 ° C. (300 ° F.) prior to calendering. Is preferred. This can be achieved, for example, by passing the material through a bath containing salt and fluorocarbons with a humectant. The material is then squeezed to remove excess liquid and then passed over a heated drum to remove water (moisture). For example, the object may pass through six stacks each consisting of ten medium-sized heating drums, the stacks having a temperature of 149 ° C. (300 ° F.) in the first stack in the direction of fabric travel. It has a temperature of up to about 127 ° C. (260 ° F.) at the final stack, and the woven fabric has a desired coating layer.

캘린더링전 플루오로카본-질산리튬 함침 및 열처리된 직물은 캘린더링 된 후에는, 미처리 물질과 비교하여 더 양호한 직물 촉감, 유연성 및 드레이프성, 방음성, 공기투과성 및 강도를 갖는 것으로 믿어진다.Fluorocarbon-lithium nitrate impregnated and heat treated fabrics prior to calendering are believed to have better fabric feel, flexibility and drape, sound insulation, air permeability and strength compared to untreated materials.

그 물질은 플로오로카본으로 함침되고 라미네이트 제조공정의 일부에서 또는 라미네이트 제조후에 켈린더링 될 수 있다.The material can be impregnated with fluorocarbons and calendared as part of the laminate manufacturing process or after the laminate is manufactured.

제1도에서, 필라멘트들이 번호(2)로 나타내어져 있고, 접합 지역들이 번호(4)로 나타내어져 있다. 그 접합지역들 사이에 연속적인 길이의 스펀본드 필라멘트들이 마모에 기인한 절단의 문제를 일으킬 수 있도록 비교적 많은 것을 볼 수 있다.In FIG. 1, the filaments are indicated by the number 2 and the junction regions are indicated by the number 4. A relatively large number of spunbond filaments of continuous length between the junctions can be seen to cause the problem of cutting due to wear.

제2도에서, 필라멘트들(2)이 접합 지역들 사이에, 그러나 라미네이트 물질의 표면 부분에서만 연결 접합 부들을 가지고 있고 중앙의 용융 취출 층에서는 비교적 접촉되어 있지 않은 것을 볼 수 있다.In FIG. 2, it can be seen that the filaments 2 have connecting joints between the bonding regions, but only at the surface portion of the laminate material and are relatively in contact in the central melt blown layer.

이러한 캘린더링전 처리들의 효력을 확인하고, 처리된 물질에서의 개선이 화학제의 존재에 기인하는가 건조공정에 기인하는가를 확인하기 위해, 예로서 하기 직물들을 제조하여 캘린더링하였다.To confirm the effectiveness of these pre-calendering treatments and to determine whether the improvement in the treated material is due to the presence of a chemical or to the drying process, the following fabrics were prepared and calendered, for example.

직물 Ⅰ: 캘린더링전에 후 생산 처리(post production treatment)하지 않은 기준물질(제3도 참조)Fabric I: Reference material not post-production treatment prior to calendering (see Figure 3)

직물 Ⅱ : 앞에서 언급한 예에 기술된 바와 같이, 일시적인 습윤제를 함유하는 수성욕에 통과한 다음, 과잉의 액체를 제거하도록 짜여지고, 잔류하는 물을 제거하기 위해 가열된 드럼들 위에서 통고된 기준물질(제4도 참조).Fabric II: As described in the aforementioned example, a reference material passed over an aqueous bath containing a temporary wetting agent and then squeezed to remove excess liquid and notified on heated drums to remove residual water. (See Figure 4).

직물 Ⅲ : 앞에서 언급한 예에 기술된 바와 같이, 일시적인 습윤제와 함께 플루오로카본과 질산리튬 혼합물을 함유하는 수성욕에 통과된 다음 과잉의 액체를 제거하도록 짜여지고, 물을 제거하기 위해 가열된 드럼들 위에서 통과된 기준물질(제5도 참조).Fabric III: As described in the preceding example, a drum passed through an aqueous bath containing a mixture of fluorocarbon and lithium nitrate with a temporary wetting agent and then woven to remove excess liquid and heated to remove water The reference material passed on the field (see Figure 5).

다음, 상기한 3개의 직물들 모두가 본 발명에 의한 최적의 이점들을 제공하는데 필수적으로 요구되는 것은 아니지만 동일한 조건들하에 열 캘린더링 되었다.Next, all three of the above fabrics were thermally calendered under the same conditions, although not necessarily required to provide the optimum advantages of the present invention.

하기 표는 후 생산처리, 캘린더링 조건 및 관련된 시험 데이터들을 요약한 것이다.The table below summarizes post-production, calendaring conditions and related test data.

이들 결과는 직물 Ⅲ이 캘린더링 처리에 의해 가장 적게 영향을 받았음을 나타낸다. 직물 Ⅲ은 높은 공기투과성과 낮은 내마모성의 결과치들에 의해 입증되는 바와 같이 더 많이 개방된 섬유상 표면을 가지며, 반대로 직물 Ⅰ과 Ⅱ에서는 공기투과성이 낮고 내마모성이 높은 결과치로부터 더 많이 폐쇄된 필름과 같은 표면을 가짐을 알 수 있다. 또한 직물 Ⅲ은 그래브 인장(Grab Tensile)및 트래프 인열(Trap Tear) 시험 결과치들에 언급한 높은 값의 일량(work)에 의해 입증되는 바와 같이 직물 Ⅰ및 Ⅱ 보다 더 양호하게 찢어짐 확산에 저항한다. 이것에 의해, 직물 Ⅲ이 더 많은 섬유상 성질을 갖는다는 것이 더 확인된다.These results indicate that Fabric III was least affected by the calendering treatment. Fabric III has a more open fibrous surface, as evidenced by the results of high air permeability and low wear resistance, whereas fabrics I and II have a more closed surface, such as a film, from low air permeability and high wear resistance results. It can be seen that it has. Fabric III also resists better tearing diffusion than fabrics I and II, as evidenced by the high value work mentioned in Grab Tensile and Trap Tear test results. do. This further confirms that Fabric III has more fibrous properties.

직물 Ⅲ의 더 많이 개방된 표면은 제3도 및 4도와 제5도를 비교함으로써도 볼 수 있다.More open surfaces of the fabric III can also be seen by comparing FIGS. 3 and 4 and 5.

이들 결과는, 직물의 건조중에 받는 어떤 열처리보다는 화학적으로 처리된 직물이 캘린더링에 바람직하게 반응하는 원인이 플루오로카본/질산리튬 피복층의 존재 때문인 것임을 나타낸다.These results indicate that the reason that the chemically treated fabric responds favorably to calendering rather than any heat treatment received during drying of the fabric is due to the presence of a fluorocarbon / lithium nitrate coating layer.

이것은 폴리프로필렌과 비교하여 플루오로카본의 융점이 더 높은 결과인 것으로 생각된다. 플루오로카본 피복층이 없으면, 섬유들이 용융되어 필름으로 흐르는 것에 의해 압력하의 켈린더링을 받는 지점에서 받응한다. 플로오로카본 피복층이 존재하면, 용융된 폴리프로필렌 중합체가 단단한 외면에 의해 둘러싸인다. 이것은 약간의 유동과 섬유대 섬유접합을 허용하지만, 동일한 조건하에 캘린더링된 미처리 물질과 비교하여 완전한 필름 형성을 방해한다.This is believed to be the result of the higher melting point of fluorocarbons compared to polypropylene. In the absence of a fluorocarbon coating, the fibers respond at the point of being subjected to calendaring under pressure by melting and flowing into the film. If a fluorocarbon coating layer is present, the molten polypropylene polymer is surrounded by a rigid outer surface. This allows some flow and fiber to fiber bonding but hinders complete film formation compared to untreated material calendered under the same conditions.

그러나, 폴리프로필렌 주위에 별도의 상(phase)을 형성하고 용융된 폴리프로필렌 섬유들의 습윤을 방지하는 어떤 피복층이 효과적인 것으로 믿어진다.However, it is believed that any coating layer that forms a separate phase around the polypropylene and prevents wetting of the molten polypropylene fibers.

앞에서 설명된 바와 같이, 스펀본드 섬유들이 상호접합의 정도는 다양하고, 가열된 캘린더 로울러의 온도, 닙프 압력 및 그 로울러들의 닙프에서의 체재시간에 따라 내마모성과 공기투과성도 변한다.As explained earlier, the degree of spunbond fibers interconnection varies and the wear resistance and air permeability also change with the temperature of the heated calender rollers, the nip pressure and the residence time of the rollers.

일 예로써, 하기 표는 본 발명에 따라 처리되지 않은 직물과 비교하여 본 발명에 따른 전술한 타입의 직물 물질의 몇몇 실시예들에서의 내마모성 및 공기투과성의 결과치들을 나타낸다. 모든 직물예들은 평방야아드당 1.8온스의 기준중량의 스펀본드/용융 취출/스펀본드 구조로 되어 있고 소폭의 시험장치에서 처리되었다.As an example, the following table shows the results of wear resistance and air permeability in some embodiments of the above-described type of textile material according to the present invention compared to a fabric not treated according to the present invention. All fabric examples were of a standard weight spunbond / melt extraction / spunbond structure of 1.8 ounces per square yard and were processed in a small test set up.

스펀본드 필라멘트들의 직경은 23미크론이고 용융 취출 섬유들의 직경은 2-3미크론이다. 그 물질이 전술한 바와 같이 켈린더링전에 플루오로카본과 질산리튬으로 처리된 후 가열되었다.The diameter of the spunbond filaments is 23 microns and the diameter of the melt blown fibers is 2-3 microns. The material was heated with fluorocarbon and lithium nitrate prior to calendaring as described above and then heated.

내마모성은 연마제로서 시험직물을 사용하고(즉, 직물에 대한 직물연마) 또한 12kpa의 중량 하중을 사용하여 마르틴데일(Martindale) 마모시험기에서 측정되었다. 여러 번의 연마주기후 샘플과 연마재의 평균 중량 손실을 측정하였다(mg/1000회 마찰).Abrasion resistance was measured on a Martindale abrasion tester using a test fabric as the abrasive (ie fabric polishing on the fabric) and using a weight load of 12 kpa. After several polishing cycles, the average weight loss of the sample and abrasive was measured (mg / 1000 rubbing).

공기투과성은 2mbar 진공과 20㎠의 시험 면적에서 DIN 표준 53,887에 따라 dm/분으로 측정되었다. 그 결과는 통계상 낮은 기준으로부터 얻어졌지만 평균치에 가깝다.Air permeability was measured at dm / min according to DIN standard 53,887 at 2 mbar vacuum and 20 cm 2 test area. The results are obtained from statistically low criteria but close to the mean.

2가지 예들의 캘린더링 로울러들 및 조건들은 다음과 같다.The two examples of calendaring rollers and conditions are as follows.

선속도 변동의 효과Effect of Linear Speed Fluctuation

폴리아미드 로울러와 마주하는 평활한 강(鋼)로울러Smooth steel rollers facing polyamide rollers

강 로울러의 온도 167℃Temperature of steel roller 167 ℃

압력 40kg/cmPressure 40kg / cm

속도 15m/분Speed 15m / min

[실시예 2]Example 2

폴리아미드 로울러와 마주하는 평활한 강 로울러Smooth steel roller facing the polyamide roller

강 로울러의 온도 167℃Temperature of steel roller 167 ℃

압력 14㎏/㎝14 kg / cm

속도 30m/분Speed 30m / min

[실시예 3]Example 3

강 로울러의 온도 167℃Temperature of steel roller 167 ℃

압력 40㎏/㎝40 kg / cm

속도 35m/분Speed 35m / min

그 결과는 다음과 같다.the results are as follow.

온도 변동의 효과Effect of temperature fluctuations

[실시예 1]Example 1

강 로울러의 온도 167℃Temperature of steel roller 167 ℃

압력 40㎏/㎝40 kg / cm

속도 30m/분Speed 30m / min

[실시예 2]Example 2

강 로울러의 온도 175℃Temperature of steel roller 175 ℃

압력 40㎏/㎝40 kg / cm

속도 30m/분Speed 30m / min

그 결과는 다음과 같다.the results are as follow.

압력 변동의 효과Effect of pressure fluctuation

[실시예 1]Example 1

강 로울러의 온도 170℃Temperature of steel roller 170 ℃

압력 10㎏/㎝10 kg / cm

속도 15m/분Speed 15m / min

[실시예 2]Example 2

강 로울러의 온도 170℃Temperature of steel roller 170 ℃

압력 20㎏/㎝20 kg / cm

속도 15m/분Speed 15m / min

[실시예 3]Example 3

강 로울러의 온도 170℃Temperature of steel roller 170 ℃

압력 25㎏/㎝25 kg / cm

속도 15m/분Speed 15m / min

[실시예 4]Example 4

강 로울러의 온도 170℃Temperature of steel roller 170 ℃

압력 40㎏/㎝40 kg / cm

속도 15m/분Speed 15m / min

그 결과는 다음과 같다.the results are as follow.

상기표에서 ＂기준＂물질로 나타낸 것은 전술한 타입의 부직 라미네이트 물질이다. 각 경우의 실시예들은 각기 다른 양으로 열 캘린더링된 본 발명에 따른 물질의 예들이다.In the table above, what is referred to as the "reference material" is a nonwoven laminate material of the type described above. Embodiments in each case are examples of materials according to the invention which are thermally calendered in different amounts.

상기 결과들은, 본 발명에 따른 물질이 감소된 공기투과성과 증가된 내마모성을 가지며, 양호한 수준의 공기투과성을 가지는 기준 직물보다 훨씬 많이 개선된 내마모성을 가지는 직물들이 제조될 수 있음을 나타낸다.The results indicate that the materials according to the invention have reduced air permeability and increased wear resistance, and fabrics with much improved abrasion resistance can be produced than reference fabrics with good levels of air permeability.

예를들어, 실시예 3(선속도 변동의 효과를 나타내는 표)의 물질은 실시예 1의 기준직물의 대략 7배의 내마모성(연마시의 중량손실이 1/7)을 가지며, 그 기준 직물의 절반보다 약간 작은 공기투과성을 가진다.For example, the material of Example 3 (a table showing the effect of linear velocity fluctuations) has approximately seven times the wear resistance (1/7 of weight loss upon polishing) of the reference fabric of Example 1, Air permeability slightly less than half.

하기 표는 본 발명에 따라 처리되지 않은 직물과 비교하여 본 발명에 따른 전술한 타입의 직물의 몇몇 예들에 대한 내마모성과 공기투과성의 결과를 나타낸다. 모든 직물 평방야아드당 1.8온스(61gsm)의 기준 중량을 가지고 광폭의 상업적인 장치에서 처리된 스펀본드/용융취출/스펀본드 구조로 되어 있다.The table below shows the results of abrasion resistance and air permeability for some examples of fabrics of the type described above according to the invention as compared to fabrics not treated according to the invention. All fabrics have a spunbond / melt extraction / spunbond structure with a reference weight of 1.8 ounces (61 gsm) per square yard processed in a wide range of commercial units.

[실시예 1]Example 1

강 로울러의 온도 160℃Temperature of steel roller 160 ℃

압력 100㎏/㎝100 kg / cm

속도 60m/분Speed 60m / min

[실시예 2]Example 2

강 로울러의 온도 165℃Temperature of steel roller 165 ℃

압력 100㎏/㎝100 kg / cm

속도 40m/분Speed 40m / min

[실시예 3]Example 3

강 로울러의 온도 166℃Temperature of steel roller 166 ℃

압력 80㎏/㎝80 kg / cm

속도 60m/분Speed 60m / min

[실시예 4]Example 4

강 로울러의 온도 168℃Temperature of steel roller 168 ℃

압력 80㎏/㎝80 kg / cm

속도 45m/분Speed 45m / min

그 결과는 아래와 같다.The result is as follows.

제6도는 본 발명에 따른 라미네이트 물질의 일예를 나타내며, 그 도면에서 그 라미네이트 물질은 스펀본드 물질의 2개의 외측층들(6)과 그들 사이에 배치된 용융취출 물질의 중앙층(8)으로 이루어진 것을 볼 수 있다. 이 물질은 그에 플루오로카본을 함침시킴에 의해 처리되었고, 스펀본드층들 각각의 외측 표면이 열캘린더링 되었다.6 shows an example of a laminate material according to the invention, in which the laminate material consists of two outer layers 6 of spunbond material and a central layer 8 of meltblown material disposed therebetween. You can see that. This material was treated by impregnating it with fluorocarbons, and the outer surface of each of the spunbond layers was thermally calendered.

그 라미네이트 물질이 번호(9)로 나타낸 바와 같이 엠보싱되었다. 그 엠보싱 부분들은 예를들어 직사각형 또는 대각선 형태로 정상적으로 배열된 작은 접합 지역들의 형태이다.The laminate material was embossed as indicated by the number (9). The embossed parts are, for example, in the form of small junction areas normally arranged in a rectangular or diagonal form.

제7도에 도시된 바와 같이 강 로울러(10)와 지지로울러(12) 사이에 한 번 통과시킴에 의헤(제7a도 참조) 캘린더링이 수행될 수 있다.As shown in FIG. 7, the calendaring may be performed by passing once between the steel roller 10 and the support roller 12 (see FIG. 7A).

그 로울러는, 특히 라미네이트 물질이 넓을 때, 즉 1∼2 미터의 폭을 가질 때 폭을 가로질러 균일한 압력이 부여되도록 ＂NIPCO＂타입의 가변 크라운 로울러일 수 있다. 제7b도는 직물의 양측면을 동시에 캘린더링 하는데 사용되는 캘린더 시스템의 배치를 나타낸다.The roller may be a variable crown roller of type “NIPCO” so that a uniform pressure is imparted across the width, especially when the laminate material is wide, ie having a width of one to two meters. Figure 7b shows the arrangement of the calendar system used to simultaneously calendar both sides of the fabric.

각 경우, 압력은 화살표(F)로 나타낸 바와 같이 부여된다.In each case, pressure is imparted as indicated by arrow F. FIG.

본 발명에 따른 라미네이트 물질을 제조하기 위한 장치의 일예를 도식적으로 나타내는 제8도를 참조하면, 방사구금(20)에 적당한 중합체가 홉퍼(22)로부터 도입파이프들(24)을 통하여 공급되고 또한 적당한 안료/첨가제들이 제2홉퍼(26)로부터 상기 도입파이프들을 통하여 공급되는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 8, which diagrammatically shows an example of an apparatus for producing a laminate material according to the invention, a polymer suitable for the spinneret 20 is supplied from the hopper 22 through the inlet pipes 24 and is also suitable. It can be seen that pigments / additives are supplied from the second hopper 26 through the introduction pipes.

그 방사구금(20)에 의해 제조된 미세한 중합체 필라멘트들(28)은 번호(30)으로 전체적으로 나타낸 고속공기 연신 시스템을 통과하고, 그렇게 처리된 필라멘트들(32)은 이동하는 성형 스크린(34)상으로 공급된다. 그 스크린 아래에는 진공이 제공되어, 뜨거운 필라멘트들이 그 성형 스크린상에 엉키어 접합된 웨브를 형성하도록 한다.The fine polymer filaments 28 produced by the spinneret 20 pass through a high speed air drawing system, generally indicated by the number 30, and the processed filaments 32 are then moved onto a moving forming screen 34. Is supplied. Under the screen a vacuum is provided, allowing hot filaments to entangle on the forming screen to form a bonded web.

스펀본드 중합체의 층(36)은 용융 취출 섬유 해권 유니트(39)로부터 형성된 용융 취출 섬유들(38)의 층아래에서, 화살표(x) 방향으로 회전하는 성형 스크린의 이동에 따라 이동된다. 스펀본드 중합체의 제2층은 제1스펀본드 층(34)을 제조하는 전술한 석과 유사한 방사구금 및 공기 연신 시스템에 의해 제조되며, 따라서 성형스크린에 나오는 라미네이트 물질(40)은 제6도에 도시된 것과 같이 스펀본드 물질의 2개의 외측 층들(34)들과 그들 사이의 용융취출 물질의 중간층(38)으로 이루어진다.The layer 36 of the spunbond polymer is moved in accordance with the movement of the forming screen, which rotates in the direction of the arrow x, under the layer of melt blown fibers 38 formed from the melt blown fiber unsealed unit 39. The second layer of spunbond polymer is produced by a spinneret and air drawing system similar to the above-described stone to make the first spunbond layer 34, so that the laminate material 40 shown in the forming screen is shown in FIG. As shown, it consists of two outer layers 34 of spunbond material and an intermediate layer 38 of meltblown material therebetween.

그 라미네이트 물질(40)은 2개의 접합 로울러들(42) 사이로 공급된다. 그 로울러들 중 하나는 라미네이트 물질의 전체 표면에 일정 모양의 눌려진 접합지역들, 예를들어 제6도에서 번호(9)로 나타낸 지역들을 형성하도록 일정한 모양으로 돌출부들을 가지고 있다.The laminate material 40 is supplied between two joining rollers 42. One of the rollers has protrusions in a uniform shape to form a certain shape of pressed joint regions, for example the regions indicated by the number 9 in FIG. 6, on the entire surface of the laminate material.

다음, 그 라미네이트 물질을 흠뻑 적시도록 플루오로카본과 질산리튬 혼합물의 욕(44)내로 공급된다.It is then fed into a bath 44 of a mixture of fluorocarbon and lithium nitrate to soak the laminate material.

그 욕에서 나온 다음, 그 라미네이트 물질은 과잉의 액체를 제거하도록 2개의 스퀴즈 로울러들(46) 사이를 통과한다.After exiting the bath, the laminate material passes between two squeeze rollers 46 to remove excess liquid.

다음, 상기한 혼합물이 함치된 웨브는 전체적으로 번호(48)로 나타낸 표준 건조 유니트내의 일련의 가열된 로울러들, 드럼들, 또는 그와 같은 것 위를 통과하면서 건조된다. 건조된 웨브는 2개의 캘린더 로울러(50,52) 사이를 통과한다. 상부 로울러(50)는 가열된 강 로울러이고 저부 로울러(52)는 지지 로울러이다.The web containing the above mixture is then dried while passing over a series of heated rollers, drums, or the like in a standard drying unit, generally designated 48. The dried web passes between two calendar rollers 50, 52. The upper roller 50 is a heated steel roller and the bottom roller 52 is a support roller.

이러한 배치에서, 라미네이트 물질의 상부 스펀본드 층(34)의 상부 표편이 캘린더링되어, 전술한 소망의 효과를 발생하고 본 발명에 따른 라미네이트 물질을 형성하게 된다.In this arrangement, the top surface of the top spunbond layer 34 of the laminate material is calendered to produce the desired effect described above and to form the laminate material according to the present invention.

다음, 그 라미네이트 물질은 권취로울러(54)에 감김다. 다른 예의 배치에서는 라미네이트 물질이 하나의 장치에서 제조된 다음, 제2의 별도의 장치에서 욕을 통과하고 건조된 다음 캘린더링 처리될 수 있다.The laminate material is then wound on a winding roller 54. In another example arrangement, the laminate material may be made in one device and then passed through the bath and dried in a second, separate device and then calendered.

Claims

A nonwoven material comprising a web of spunbond polymer filaments, wherein the web is impregnated with a heat stabilizer before the web is thermally calendered on at least one side.

A laminate of nonwoven layers, consisting of a layer of spunbond filaments and a layer of meltblown polymer fibers, wherein the laminate is impregnated with a heat stabilizer prior to thermal calendering of the outer surface of the spunbond layer.

A laminate of nonwoven layers consisting of two layers of spunbond polymer filaments and a central layer of meltblown polymer fibers disposed between the layers and impregnated with a heat stabilizer before the laminate is thermally calendered on at least one side.

The laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat stabilizer is fluorocarbon.

4. Laminate according to any one of claims 2 or 3, wherein the layers are held bonded to each other by small bonding regions formed by embossing.

A method for producing a nonwoven material of any one of claims 1 to 3, comprising impregnating a layer or layers with a heat stabilizer and then thermally calendering at least one side of the material.

7. The method of claim 6, wherein the calendering is performed by passing the material through the nip of a smooth heated roller and a support roller.

8. The method of claim 7, wherein the heated roller is steel and the support roller is plastic, cotton, paper, or the like.

The method according to claim 7 or 8, wherein the heated roller is heated to a temperature substantially equal to the melting point of the polymer of the fibers of the layer to be calendered.

8. The method of claim 7, wherein the nip pressure of the rollers is set to impart a light pressure and the material passes through the nip quickly enough to actually impart a “shock heat” treatment to its surface.

The method of claim 6, wherein the material is treated prior to calendering by heating.

The method of claim 6, wherein the material is impregnated with an antistatic and fluid repellent coating comprising a heat stabilizer prior to calendering.

13. The method of claim 12, wherein the material is coated by passing the material along with a humectant through a bath containing the coating.

The method of claim 13, wherein the material is then squeezed to remove excess liquid and then passed over a heated drum to remove water.