KR930010351B1

KR930010351B1 - 다층부직포

Info

Publication number: KR930010351B1
Application number: KR1019860008340A
Authority: KR
Inventors: 브이. 브라운 랄프; 알. 버트 존; 제이.페란 로버트; 운 린-선
Original assignee: 킴벌리-클라크 코포레이션; 피. 패트릭 테일러
Priority date: 1985-10-07
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1993-10-16
Also published as: JP2541524B2; FR2588285B1; DE3634139C2; JPS6297955A; FR2588285A1; SE8604228D0; SE8604228L; AU6349986A; AU588057B2; DE3634139A1; KR880005306A

Abstract

내용 없음.

Description

다층부직포

제1도는 본 발명의 다층 부직포를 생산하기 위한 바람직한 장치의 개략도.

제2도는 본 발명의 다층 부직포를 생산하기 위한 다른 장치의 개략도.

제3도는 본 발명의 다층 부직포를 생산하기 위한 또 다른 장치의 개략도.

제4도는 아령형(bilobal) 단면의 모노필라멘트를 압출하기 위해 아령형의 오리피스를 갖는 방사구(spinneret)판의 저면 사시도.

제5도는 제4도의 방사구판의 2개의 아령형 오리피스의 확대도.

제6도는 방사구판의 Y형 오리피스의 저면도.

제7도는 아령형단면의 모노필라멘트를 갖는 부직포의 부분 단면도.

제8도는 Y형 단면의 모노필라멘트를 갖는 부직포의 부분 단면도.

제9도는 본 발명의 부직 라이너로 만든 1회용 기저귀의 일부의 단면도.

제10도는 본 발명의 부직 랩(wrap)으로 만든 생리대의 부분 단면도.

제11a 내지 제11c도는 본 발명의 부직포에 적용될 수 있는 간헐적인 열결합의 다양한 패턴의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 12 : 성형기 13 : 제1부직 웨브

14 : 제2부직 웨브 15 : 이동벨트

22, 23 : 방사구판 26, 27 : 담금질 챔버

28, 29 : 인발노즐 111 : 제1성형기

112 : 제2성형기 113 : 제1부직 웨브

114 : 제2부직 웨브 115 : 집합벨트

119, 120 : 다짐로울 221, 222 : 결합로울

본 발명은 2개층 이상의 부직웨브를 갖는 부직포에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 1개 이상의 층이 아령형 단면의 모노필라멘트 또는 섬유를 갖는 웨브로 된 부직포와 그런 다층 부직포의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 1개층이 폴리프로필렌으로 된 모노필라멘트 또는 섬유를 갖는 웨브로 되고, 다른 층이 폴리에틸렌으로 된 모노필라멘트 또는 화이버를 갖는 부직웨브로 되는 부직포에 관한 것이다.

부직포들은 물론 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 재료들은 주로 1950년대와 1960년대에 주로 개발되었으나, 1943년도에 개발된 것도 참조할 수가 있다(즉, Manning의 미합중국 특허 제2,336,743호).

부직웨브들이 상용으로 많이 사용되는 분야중의 하나는 일회만 사용하는 일회용 제품들의 제조에 사용되는 것이다. 이러한 제품들의 대표적인 것으로는 일회용 기저귀, 여성 생리용품, 수술용 가운, 산업용 걸레등이 있다. 부직웨브들을 이러한 분야에 사용할 때 이들은 천을 대신해서 사용하는 것이기 때문에, 부직웨브들의 특성을 보다 천에 가깝게 하기 위하여 막대한 노력이 투자되었다. 이러한 노력중에 특히 관심을 가진 분야는 부직웨브의 유연성에 관한 것으로서, 이는 웨브의 내굽힘성 및 내굴곡성을 낮추는 동시에 촉감을 부드럽게 하고 ＂취급성(hand)＂을 증진시키는데 관한 것이다. 다른 중요한 분야는 부직웨브들의 인장강도 또는 내열단성을 증가시키는데 관한 것이다. 또 다른 분야는 특정한 습윤성을 갖는 부직포의 개량에 관한 것이다. 후술하는 몇가지의 예외를 제외하고는, 부직웨브들의 특성을 증가시키기 위한 이들 노력들은 대부분 원형 단면을 갖는 섬유들을 사용하는데 그 초점을 맞춘 것이었다.

매닝(Manning)에게 허여된 미합중국 특허 제2,336,743호에는 부직포의 용해 방사(solution spinning) 또는 용융 방사(melt spinning)를 위한 방법 및 장치가 기재되어 있다. 상기 특허에 따르면, 방사 재료는 방사구(spinneret)내의 오리피스들을 통해 압출되는데, 이들 오리피스들은 절개부, 원형 또는 다른 형태의 단면을 갖는다.

로이드(Lloyd)등에게 허여된 미합중국 특허 제3,314,840호는 부직포의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다. 여기에 기재된 내용은 주로 용해 방사에 대한 것으로 보여지나, 용융방사를 배제하고 있지는 않다. 방사구는 원형 또는 절개부 형태의 개구부들을 지니나, 이들 개구부들은 원형, 삼각형, 초승달과 같은 다른 형태로 할 수도 있는 것으로 되어 있다.

바그날(Bagnall)등에게 허여된 미합중국 특허 제3,508,390호는 변형된 필라멘트 및 이로부터 제조된 천에 관한 것이다. 명세서의 내용은 통상적인 편직천들에 중점을 두고 설명을 하나, 부직포들은 역시 언급되어 있다. 필라멘트들은 일체로 결합되고 대칭인 3개의 다리들로 구성되는 단면을 갖고 있어, 한정된 치수를 갖는 균일한 Y-형 단면으로 된다.

하트만(Hartrmann)에게 허여된 미합중국 특허 제3,509,009호는 용융 방사섬유를 형성하는 고중합체를 고속의 방향성을 갖는 가스흐름내로 유입시켜 강한 강도를 가지는 균일한 부직포를 제조하는데 관한 것이다. 상기 발명에 기재된 바에 따라 생산되는 필라멘들은 통상적으로 원형 단면을 가지나, 별모양, Y-형 또는 이들의 조합과 같이 다른 단면들을 가질 수 있는 것으로 기재되어 있다.

하트만에게 허여된 미합중국 특허 제3,528,129호에는 부직 플리스(fleece)를 제조하는 장치가 기재되어 있다. 이 특허는 분지형 단면을 갖는 방사구의 구멍들을 특정함으로써 현존하는 장치를 개선시킨 것이다.

Y-형 및 T-형 구멍이 특별히 언급되어 있다.

마지막으로, 파커(Parker)에게 허여된 미합중국 특허 제3,630,816호는 장방형 단면을 갖는 필라멘트들로부터 부직 시이트를 제조하는데 관한 것이다. 상기 필라멘트들의 장방형 단면은 종횡비가 최소 3 : 1인 것으로 특정되어 있다.

본 발명의 일반적인 목적은 유연성과 인장강도가 개량된 부직포를 제공하는 것이다. 이런 부직포의 제조 방법을 제공하는 것도 본 발명의 일반적인 목적이다. 본 발명의 특정한 목적은 유연성, 인장강도 및 수분전달 능력이 개량된 1회용 기저귀용의 부직 라이너를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 특정한 목적은 마찬가지로 유연성, 인장강도 및 수분전달 능력이 개량된 부직 생리대를 제공하는 것이다.

이들 목적들은 2개층 이상의 부직웨브로 된 부직포를 제공함으로써 본 발명에 의해 달성된다. 각 부직웨브는 열가소성재료의 다수의 모노필라멘트들로 구성된다. 1개 이상의 웨브에서 모노필라멘트는 아령형 단면을 갖는다. 여기서 ＂아령형＂이라 함은 그 분리된 각 단부에 확대부를 갖는 신장되고 대략 장방형인 부분을 포함하고 그 확대부가 전형적으로 원형이고 장방형 부분보다 큰 직경을 갖는 형상을 가르킨다. 본 발명자들은 이런 아령형 모노필라멘트로 제조된 부직웨브가 현저히 증가된 유연성과 다른 소망하는 성질을 제공하며 특히 이런 아령형 웨브가 다층 구조내에서 사용될 때 많은 소망하는 성질을 갖는 것을 발견하였다.

본 발명의 바람직한 11실시예에 따라서, 부직포는 2개층의 부직웨브로 구성된다. 제1층의 부직웨브는 열가소성 중합체의 다수의 대략 동일하게 준비된 연속적이고 대략 무작위로 퇴적된 모노필라멘트들로 구성되며, 그 필라멘트들은 아령형 단면을 갖는다. 제2층의 부직웨브도 대부분 바람직하게 Y형 또는 분자형 단면을 갖는 것을 제외하고는 마찬가지로 열가소성 중합체의 다수의 대략 동일하게 준비된 연속적이고 대략 무작위로 쌓은 모노필라멘트로 구성된다.

추가로, 이 바람직한 실시예의 부직포는 양 웨브들의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합부의 구별되고 콤팩트한 단면들에 의해 안정되며, 이 콤팩트한 면적들은 간헐적으로 규칙적으로 분포되고 천의 면적의 약 10 내지 30퍼센트를 차지한다. 또한, 이 바람직한 실시예에 따라서, 열가소성 재료는 폴리올레핀이다. 가장 바람직하게, 폴리올레핀은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 에틸렌-프로필렌 혼성중합체이고, 폴리프로필렌은 제1층을 위한 폴리올레핀이고, 제2층을 위한 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌이 바람직하다.

다른 바람직한 실시예에 따라서, 1회용 기저귀용 부직 라이너는 바로 앞에서 서술한 실시예에서와 유사하게 구성되지만, 아령형 필라멘트를 갖는 제1층은 착용자에게 직접 착용되게 된다. 또한, 제2층은 수분을 부직포을 통해 밑에 있은 흡수재로 이동시키기 위한 이송층으로 사용된다. 이것은 폴리올레핀 모노필라멘트에 습윤제를 가함으로써 그렇지 않으면 소수성(hydrophobic)이 될 제2층을 약간 친수성 또는 습윤성이 되게함으로써 달성된다. 이 추가는 습윤제와 중합체를 그것이 압출되기 전에 혼합시킴으로써 또는 더욱 바람직하기는 그것이 형성된 후 부직웨브에 습윤제의 용액을 가함으로써 행해질 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 따라서, 부직 생리대는 마찬가지로 착용자에게 접촉하는 폴리프로필렌 제1층을 갖는다. 또한 폴리에틸렌 제2또는 이송층은 ＂1회용 기저귀용 부직 라이너의 바람직한 실시예에서와 같은 식으로＂젖게 된다.

또 다른 바람직한 실시예에 따라서, 각 층의 부직웨브를 형성하는 방법은 다음 단계들을 포함한다. 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌인 중합체는 소망하는 단면의 다수의 구멍들을 갖는 방사구판을 통해 용융된 상태에서 바람직하게 압출됨으로써, 대략 같은 단면을 갖는 다수의 필라멘트들을 생산할 수 있다. 그후, 이들 모노필라멘트는 바람직하게 기압으로 인발된다. 인발후, 모노필라멘트들은 서로에 대해 주로 무작위한 위치로 이동하는 벨트상에 놓이게 된다. 바람직한 방법의 이 점에서, 각 층의 웨브는 다음 3가지 중 1가지로 서로 결합될 수 있다. 제1의 그리고 가장 바람직한 것은 평행한 웨브 성형기(former), 즉 인발장치와 함께 방사구를 사용하는 것이다. 이 식에서, 제1성형기는 제2성형기가 그 웨브밑에 놓이는 점의 바로 앞의 벨트상의 부직포상에 놓인다. 결과적으로, 제2웨브가 제1웨브의 정부상에 놓이고 양자는 잔여 처리 단계를 함께 계속하여 통과하게 된다. 그후, 2개의 웨브들은 1조의 다지기 로울을 통과함으로써 약간 콤팩트하게 된다. 이어서, 2개의 웨브들은 1조의 반대방향으로 회전하는 가열된 로울을 통과함으로써 결합되며, 그중 첫번째는 평활한 표면을 가지며 2번째는 상승된 패턴을 가진다. 결과적으로, 2개의 웨브들은 1개의 가열된 로울러의 상승된 패턴과 상응하는 패턴으로 배치된 구별된 구역에서 열적으로 결합되게 된다. 바람직하게, 열적으로 결합된 구역의 패턴은 부직포의 표면의 약 10 내지 30퍼센트를 차지하도록 형성된다.

결합의 제2방법도 제1방법에서와 같이 2개의 평행한 성형기를 사용하지만, 제2웨브가 그 정부상에 놓이기 전에 제1웨브가 열결합 로울을 통과하는 것이 다르다. 그후, 2개의 웨브, 즉 1개는 결합되고 1개는 결합되지 않는 웨브는 약간 콤팩트하게 되며 제2조의 열결합 로울을 통과한다. 바람직하게, 최적의 유연성을 제공하기 위해 이 제2조의 열결합 로울들은 제1웨브의 결합된 패턴보다 다층천의 낮은 퍼센트를 차지하는 2개의 웨브내에 결합된 패턴을 발생시킨다.

제3의 결합 방법은 제1웨브를 앞의 단계에서 형성한 후 그것을 감는 것이다. 천은 그 위에 제2웨브가 쌓이는 벨트 상으로 제1웨브를 풀어냄으로써 제조된다. 2개의 웨브들은 그후 전술한 바와 같이 처리된다.

넓은 의미에서, 본 발명은 2개 이상의 부직웨브(그 중에서 1개 이상이 열가소성 재료로 된 아령형 단면을 갖는 다수의 모노필라멘트 또는 섬유로 구성되는)를 포함한다. 특히, 이 아령형 모노필라멘트의 단면 형상을 그 가장 먼 분리된 단부의 각각에 장방형 부분의 두께보다 큰 직경을 갖는 원형부를 갖는 신장된 장방형 부분을 포함하는 것으로 서술될 수 있다. 이 형상은 또한 개뼈형 또는 덤벨형이라도 할 수 있다. 웨브의 특성을 증진시키기 위해서는 모노필라멘트들의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 에틸렌-프로필렌 혼성 중합체로부터 제조되는 것이 바람직하다.

일반적으로, 각 웨브는 비연속적인 섬유, 연속적인 모노필라멘트 또는 그 조합으로부터 제도될 수 있다. 각 웨브를 생산하는 바람직한 방법은 방사결합(spunbonding) 기술에 의한 것이지만, 비연속적인 섬유를 생산하는 용융분출(meltblown) 기술은 역시 본 발명의 범위내이다. 현재, 방사결합 기술에 의해 생산된 연속적인 모노필라멘트가 바람직하다.

각 웨브의 열가소성 재료는 다른 웨브와 같거나 다른 재료일 수 있다. 각 열가소성 재료는 모노필라멘트로 방사될 수 있어야 한다. 실제에 있어서 유리와 같은 방사성 재료를 사용하는 것이 고려되지만, 양 웨브에 중합체의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이런 중합체의 예로서는, 설명만을 위해서, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸 아크릴레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 비스코스 등을 들 수 있다. 추가로, 열가소성 재료는 동성중합체, 혼성중합체, 또는 혼합물 또는 2이상의 중합체일 수 있다. 현재, 동성중합체, 혼성중합체 및 폴리올레핀의 중합체 혼합물이 더욱 바람직하다. 가장 바람직한 동성중합체는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌이고 가장 바람직한 혼성중합체는 에틸렌/프로필렌 혼성중합체이다. 본 명세서와 특허청구의 범위에 사용된 ＂폴리프로필렌＂이란 용어는 프로필렌 단체가 우세하게 포함된 프로필렌과 에틸렌의 혼성중합체를 포함한다. 바람직한 혼성중합체는 97% 프로필렌과 3% 에틸렌을 포함한다. 마찬가지로, ＂폴리에틸렌＂이라함은 에틸렌 단체가 유세하게 포함된 에틸렌과 프로필렌의 혼성중합체를 의미한다.

여러가지 이유로 부직웨브에 최적인 성질을 갖지 않는 임의의 재료도 양호한 성질을 나타내도록 상이한 재로로부터 제조된 웨브와 조합하여 본 발명에 사용될 수 있는 본 발명의 중요한 이점의 하나다. 예를들어, 일반적으로 폴리에틸렌은 부직웨브로서는 너무 약하고 소성이 크다고 생각된다. 그러나, 본 발명의 다음의 교시에서, 폴리에틸렌으로부터 제조된 부직웨브가 폴리프로필렌으로부터 제도된 것과 같은 보다 강한 부직웨브에 결합됨으로써, 보다 소망하는 웨브를 만드는 것을 알 수 있을 것이다. 현재, 이런 짝짓기는 가장 바람직하다. 즉, 가장 바람직한 실시예는 폴리프로필렌으로부터 제조된 부직웨브에 결합된 폴리에틸렌으로부터 제조된 부직웨브를 포함한다. 이 특별한 부직포는 유연성과 인장강도가 증가된다.

제1도는 이런 중합체들을 부직웨브로 성형하기 위한 바람직한 장치를 나타내는 개략도이다. 하나를 제외하고는 이 장치는 아펠과 몰맨하게 허여된 미합중국 특허 제4,405,297호의 교시에 따라 제조되고, 미합중국 특허 제4,340,563호의 교시에 따라 운전되며, 그 개재내용은 여기에서도 참고로 서술된다. 제외한 사항은 1개의 웨브성형기, 즉 방사구와 담금질(Quenching)/인발장치 대신에 2개의 그런 성형기(11, 12)가 성형라인에 있다는 것이다. 제1성형기(11)은 이동하는 벨트(15)상에 제1웨브(13)을 깔아 놓으며, 제2성형기(12)는 제1웨브(13)의 정부상에 제2웨브(14)를 깔아 놓는다.

이것이 웨브성형기의 바람직한 형태이지만, 다른 형식의 웨브성형기도 사용할 수 있다. 예를들어, 다른 실시예는 들쉬너등에 허여된 미합중국 특허 제3,692,618호에 게재된 장치와 방법으로 부직포를 성형하며, 그 전체 게재내용도 여기에 참고로 포함되었다.

간단히, 제1도의 각 부직웨브 성형기(11, 12)는 용융된 상태로 중합체를 받는 방사구 상자(21)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 각 웨브로 나가는 중합체는 같거나 다르지만, 바람직한 실시예에서 1웨브로 나가는 중합체는 폴리프로필렌이고 다른 웨브로 나가는 중합체는 폴리에틸렌이다. 각 용융된 중합체의 온도는 그것이 방사를 위해 충분히 흐를 수 있게 선택된다. 예를들면, 폴리프로필렌이 방사될 때 바람직한 온도는 약 460℉이고, 폴리에틸렌이 방사될 때 바람직한 온도는 375℉이다. 각 중합체에 압력이 가해져서 방사구판(22, 23)내 구멍 또는 오리피스를 통과하게 되고 각기 모노필라멘트(24, 25)의 커튼을 형성하게 된다. 각 커튼(24, 25)는 담금질 공기와 접촉되게 하는 담금질 챔버(26, 27)를 통해 낙하한다. 각 형성기내 담금질공기는 비교적 저압으로 공급되지만, 인발노즐(28, 29)을 통과할 때 모노필라멘트를 인발하게 하기에는 충분한 압력을 갖는다.

인발노즐(28)의 하단부를 나와서, 모노필라멘트(24)의 제1커튼은 무단스크리인 또는 벨트와 같은 이동하는 유공 표면(foraminous surface)(15)상에 부설되어 제1부직웨브(13)을 형성한다. 인발노즐(29)의 하단부를 나와서, 모노필라멘트(25)의 제2커튼은 제1부직웨브(13)의 정부상에 부설되어 제2부직웨브(14)를 형성한다.

폴리프로필렌 웨브가 먼저 부설되던지 또는 폴리에틸렌 웨브가 먼저 부설되던지 그것은 중요하지 않다. 즉, 폴리프로필렌은 제1성형기(11) 또는 제2성형기(12)를 통해 부직웨브로 제조될 수 있다. 후술하는 이유로, 폴리프로필렌이 먼저 부설되는 것이, 즉 제1성형기(11)에서 성형되는 것이 바람직하다.

제2웨브(14)가 제1웨브(13)의 정부상에 부설된 후, 웨브는 웨브의 필라멘트를 약간 콤팩트하게 하는 1조의 다짐 로울러(19, 20)을 통과함으로써 웨브의 강도를 증가시키며 이어지는 처리를 도와준다.

다음, 2개의 웨브들(13, 14)는 2개의 가열된 결합로울(21, 22)를 통과한다. 이 로울들은 바람직하게 한센과 페닝에게 허여된 미합중국 특허 제3,855,046호의 교시에 따라 제조 및 운전되며, 그 전체 게재내용은 여기에 참고로 포함된다. 간단히, 거기에 서술된 장치와 방법은 적어도 그중 하나 그리고 바람직하기는 양자가 가열되는 2개의 로울(21, 22)를 사용하고 있다. 하부로울은 평활한 표면을 가지지만, 상부로울(21)은 그 표면상에 상승된 간헐적인 패턴을 포함하고 있다. 다른 실시예에서, 패턴을 갖는 로울이 웨브하방에 위치하도록 결합로울들이 제1부설웨브와 접촉되도록 역전될 수 있다.

2개의 웨브들(13, 14)이 이 2개의 가열된 로울들 사이를 통과함에 따라 각 웨브는 웨브의 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합의 구별된 콤팩트한 면적의 형성에 의해 안정화 된다. 이 콤팩트화된 면적은 로울(21)의 상승된 패턴에 상응하는 간헐적인 패턴으로 분포된다. 추가로, 2개의 웨브들(13, 14)는 결합되어 2층의 부직포(18)이 된다.

제11a도 내지 제11c도를 로울(21)상에 그리고 결과적으로 부직포(18)상에 사용될 수 있는 3개의 패턴을 나타내고 있다. 제11a도는 6각형과 삼각형으로 배치된 원형면적을 나타내고, 제11b도는 장고형을 반복하여 배치된 원형면적을 나타낸다. 또한, 제11c도는 엇갈리는 열로 배치된 등변능형의 면적을 나타낸다.

사용되는 특정한 패턴에 관계되는 2개의 매개변수는 형성된 콤팩트하게 된 면적의 크기와 면적들 사이의 거리다. 이 2개의 매개변수들은 함께 결합될 웨브상의 면적의 퍼센트에 영향을 미친다. 결합된 면적의 퍼센트는 그 용도에 대한 웨브의 충분한 강도를 확보하기에 충분하게 커야 하는 것이 중요하다. 추가로, 통상 보다 높은 결합된 면적은 유연성이 감소된 웨브를 생산하므로 결합된 면적의 퍼센트가 너무 크지 않아야 하는 것도 중요하다. 현재, 천의 표면적의 약 10 내지 30퍼센트의 결합된 면적의 갖는 것이 바람직하다. 약 12 내지 약 20퍼센트 범위의 결합된 면적이 더욱 바람직하고, 약 17퍼센트가 가장 바람직하다.

웨브의 결합에 관계되는 또 다른 중요한 입자는 로울(21, 22)가 유지되는 온도다. 자연히, 각 중합체에 대한 임의의 점 이하의 온도는 어떤 결합에 영향을 미치지 않지만, 다른 점 이상의 온도는 웨브를 너무 용융시킨다. 또한, 로울의 온도는 생산된 웨브의 유연성과 인장강도에 영향을 미친다. 특히, 임의의 범위내에서, 보다 높은 온도는 보다 높은 인장강도를 갖는 웨브를 생산한다. 그러나, 이들 같은 보다 높은 온도는 유연성이 감소된 웨브를 생산할 수 있다. 이것은 이 범위의 온도에서 발생하는 높고 낮은 정도의 결합에 기인하는 것 같다. 즉, 보다 높은 온도는 보다 강한 필라멘트간 결합을 유발하며 그것은 인장강도에는 유리하고 유연성에는 약간 해로운 것 같다. 현재, 폴리프로필렌 모노필라멘트를 위한 바람직한 결합온도는 약 220 내지 320℉다. 약 275℉의 온도가 가장 바람직하다.

폴리에틸렌에 대하여, 바람직한 결합온도의 범위는 약 230℉ 내지 240℉이고, 약 235℉가 가장 바람직하다. 폴리에틸렌의 용융점이 폴리프로필렌의 것보다 낮기 때문에 폴리에틸렌에 대한 온도범위에 근접시켜 결합로울을 운전하는 것이 중요하다. 2개의 웨브를 함께 결합할 때 온도가 폴리에틸렌의 용융점에 근접하는 한 폴리프로필렌이 용융하는 온도보다 낮은 온도에서 그들을 결합할 수 있다. 이것은 폴리프로필렌층으로 용융되는 폴리에틸렌 때문에 가능한다고 생각된다. 다시 말하면, 용융된 폴리에틸렌은 양 웨브들을 결합시키기에 충분하다.

천(18)이 로울(21, 22)에 의해 결합된 후, 테이크업 로울(23)에 감긴다. 선택적으로 최종제품을 위한 제작라인과 연결되게 이 장치를 설계하는 것이 바람직하다.

생산된 부직포의 기본 중량은 웨브의 용도에 따라 쉽게 변화된다. 예를들어, 부직포는 약 0.3 내지 약 3온스/평방 야아드로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1웨브의 기본 중량이 제2웨브의 중량보다 많이 나가거나 그 역이 성립되더라도, 바람직한 실시예는 제1및 제2부직웨브의 기본 중량이 동등한 것을 포함한다. 1회용 기저귀 라이너, 즉 양층을 갖는 라이너의 바람직한 기본 중량은 약 0.8온스/평방야아드이고, 생리대용 부직랩의 바람직한 기본 중량은 약 0.4온스/평방야아드이다.

제2도는 바람직한 실시예의 2층 부직포를 생산하기 위한 다른 장치를 나타내는 개략도이다. 이 장치는 한가지를 제외하고는 제1도의 장치와 동일하다. 그 한가지는 제1성형기(111)과 제2성형기(112)사이에 추가적인 다짐로울(119, 120)조와 전술한 식으로 제1웨브(113)을 안정되게 하는 추가적인 결합로울(221, 222)가 포함되는 것이다. 또한, 1개의 집합벨트(115) 대신에 제1부직웨브(113)을 받는 추가적인 벨트(125)가 있다. 이들 다짐 및 결합로울(219-222)는 그들이 단일의 부직웨브를 다지고 결합하는 것이외에는 전술한 것들과 동일한 형상을 가지며 동일하게 운전된다.

다져지고 결합된 후, 제1부직웨브(113)은 집합벨트(115)에 의해 살려진 후 제2부직웨브(114)가 그 정부상에 부설된다. 2개의 부직웨브, 즉 결합된 웨브(113)가 결합되지 않은 웨브(114)는 다짐로울(119, 120)을 통과한다. 다음, 그들은 결합로울(121, 122)를 통과하며, 거기서 제2웨브(114)는 안정되며 2개의 웨브(113, 114)는 함께 결합되어 2층의 부직포(118)이 된다. 그후, 부직포(118)은 테이크업로울(123)상에 감겨진다. 제3도는 다층 부직포를 생산하기 위한 또 다른 장치를 나타낸다. 이 장치에서, 제1부직웨브(313)은 로울(301)로부터 공급된다. 이 점에서, 부직웨브(313)은 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 그러나, 결합되는 것이 바람직하다. 웨브(313)은 집합벨트(315)를 따라 통과하여 그 위에서 제2웨브(314)가 그 정부상에 부설된다. 그후, 2개의 웨브는 다짐로울(319, 320)을 통과한 후 결합로울(321, 322)를 통과하고, 거기서 양자 또는 제2웨브는 안정되게 되며 2개의 웨브(313, 314)는 전술한 바와 같이 결합되어 2층 부직포(318)을 형성한다.

제2도 및 제3도와 관련하여 서술된 실시예에서, 제2웨브가 그 위에 부설되기 전에 제1웨브가 결합되면 2개의 웨브들이 함께 놓일 때 사용된 결합패턴은 제1부설웨브상에 이미 사용된 결합패턴을 고려하여 선택되어야 한다. 제2결합패턴이 제1패턴과 중첩되지 않게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 제2결합패턴이 제1패턴과 동일하다면 그것은 편위되어야 한다. 그러나, 웨브의 유연성에 있어서는 제2결합패턴이 제1패턴과 다르고 특히 제1패턴보다 웨브의 퍼센트가 낮은 것이 바람직하다. 자연히, 제1부설웨브를 통한 최종 결합패턴은 제1및 제2결합의 합계가 될 것이다. 따라서, 이것은 제2결합패턴에 대해 낮은 퍼센트를 좋아한다.

명백히 하기 위해, 제1부설웨브라는 용어는 처리 라인에서 보다 먼저 형성된 웨브나 선행단계에서 제조되거나 감겨진 웨브를 가르킨다는 것이 알려져야 한다.

또한, 여기서 사용되는 제1웨브 또는 제2웨브는 반드시 그 형성 순서를 나타내는 것은 아닌 임의적인 용어다. 각 웨브 및 사용된 특수한 중합체의 부설순서는 천의 최종 용도에 따르게 될 것이다.

제1부설웨브가 제2부설웨브보다 높은 퍼센트 면적의 결합패턴을 갖는 것이 본 발명의 이점이다. 여기서, 제1부설웨브는 충분한 인장강도를 가질 수 있지만 제2부설웨브는 보다 유연성을 가질 수 있다. 이것은 예를들어 제2부설웨브가 기저귀의 신체측의 유연성을 증가시키고 제1부설웨브가 라이너의 인장강도를 증가시키기 위해 사용될 수 있는 1회용 기저귀용 부직웨브에서 유리하다.

바람직한 다른 실시예에 따라서, 그 인장강도를 증가시키기 위해 보다 큰 유연성을 갖는 폴리에틸렌 웨브를 지지 결합시키는 것이 바람직하다. 일반적으로, 2개 웨브를 부설하는 순서는 결합과 습윤제의 추가에 가장 적합한 측상에 각 웨브를 제공하도록 선택될 수 있다.

제4도는 아령형 오리피스(42)를 갖는 방사구판(41)의 저면 사시도이다. 폴리머는 이 오리피스(42)들을 통해 압출된다. 따라서 생산된 모노필라멘트들은 아령형, 개뼈형 또는 덤벨형 단면을 갖는다. 발명자들은 아령형 모노필라멘트를 갖는 부직포의 다층중 하나로 생산된 다층 부직포가 특별한 이점을 갖는 것을 발견하였다.

본 발명의 부직포가 제1또는 제2부설웨브의 아령형 모노필라멘트로 제조될 수 있으므로, 이 아령형 방사구판은 제1도 내지 제3도에 도시한 성형기가 될 수 있다. 후술하는 이유로, 전술한 장치의 제2성형기 내에 아령형 방사구판을 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 제2부설웨브내에 아령형 단면을 갖는 모노필라멘트를 갖는 것이 바람직하다.

다른 성형기의 방사구판은 다른 소망하는 형상의 오리피스를 가질 수 있다. 1층의 천에 아령형 모노필라멘트를 갖는 것은 다른층의 모노필라멘트의 형상에 상관없이 적어도 약간의 개량을 제공한다. 물론, 원형 오리피스가 가장 일반적이며 천의 1개 층에 원형 모노필라멘트를 사용하는 것도 시도된다. 추가로, 어떤 실시예에서는 천의 양층이 아령형 모노필라멘트를 갖는 것이 바람직하다. 현재, 다른 모노필라멘트의 단면의 바람직한 형상은 Y형이다. 제6도는 이런 필라멘트들을 만들기 위한 Y형 오리피스를 나타낸다.

방사구판(12)는 생산될 폭보다 약간 큰 폭으로 제조된다. 웨브의 바람직한 폭은 그 용도에 따라 변화할 것이다. 예를들어, 1회용 기저귀용 라이너로서 사용된 부직웨브는 폭이 약 12.5인치인 것이 바람직하다.

오리피스의 수효는 웨브에 소망하는 밀도로 필라멘트들을 마련할 수 있게 선택되어 규정된 간격으로 판내에 배치된다. 현재, 웨브폭의 1인치당 약 85개의 오리피스를 갖는 것이 가장 바람직하다. 예를들면, 12인치 방사구판, 즉 12인치 폭의 부직웨브를 형성하는 것에는 1020개의 오리피스를 갖는 것이 가장 바람직하다.

제5도는 방사구판(41)의 바람직한 2개의 오리피스(42)의 형상을 나타낸다. 아령형 오리피스의 치수와 비율은 중요하지 않지만, 본 발명에 따른 아령형 단면을 갖는 모노필라멘트를 생산하여야 한다. 현재, 오리피스의 바람직한 형상은 다음과 같다. 가장 짧은 치수는 신장부의 두께 ＂a＂다. 대략 원형인 부분(25, 26)의 직경 ＂b＂는 두께 ＂a＂의 대략 2배다. 오리피스(24)의 길이 ＂c＂는 두께 ＂a＂의 대략 10배다. 가장 바람직한 실시예에서, 두께 ＂a＂는 0.215mm, 직경 ＂b＂는 0.430mm, 길이 ＂c＂는 2.15mm이다. 확실히, 이 치수와 비율은 부직웨브의 소망하는 성질과 압출되는 특정한 중합체와 같은 인자들에 따라서 변화될 수 있다.

전술한 바와 같이, 오리피스 사이의 바람직한 간격은 생산될 부직포의 밀도에 따르게 될 것이다. 가장 바람직한 실시예에서, 오리피스 사이의 간격 ＂d＂는 7.25mm다. 또한, 모든 오리피스가 서로에 대해 평행하게 배치되고 그 길이 ＂c＂가 벨트(17)이 이동하는 방향(즉, 기계방향으로 정렬되는 오리피스의 위치를 정하는 것이 바람직하다.

제6도는 방사구판용 Y형 오리피스의 저면 확대도이다. 발명자들은 이 오리피스에 의해 발생된 모노필라멘트가 인발 후에도 Y형 단면을 보유하는 것을 발견하였다. 발명자들은 또한 이런 Y형 모노필라멘트로 제조된 부직웨브가 원형 또는 아령형 모노필라멘트로 제조된 것보다 뻣뻣한, 즉 보다 덜 유연한 것도 발견하였다. 그러나, 발명자들은 Y형 모노필라멘트로 생산된 웨브가 원형 필라멘트로 생산된 것 보다 인장강도가 증가되는 것도 발견하였다. 전술한 바와 같이, 아령형이 아닌 층이 폴리에틸렌으로 제조된 Y형 모노필라멘트의 웨브가 되는 것이 가장 바람직하다. 유연성과 인장강도가 모두 증가된 천을 얻는 것이 바람직한 생각일 것이다.

제7도는 아령형 모노필라멘트로 제조된 부직웨브(71)의 단면을 나타낸다. 이 부직웨브는 전술한 공정에서의 제1또는 제2부설웨브가 될 수 있으며 본 발명의 다층 부직포의 일부가 될 것이다. 아령형 모노필라멘트는 폴리프로필렌으로부터 제조되는 것이 가장 바람직하다. 웨브는 서로에 대해 무작위로 배치된 다수의 연속적인 모노필라멘트(72)를 포함한다. 모노필라멘트는 웨브내에서 크게 루우프를 형성하며 겹치는 것이 바람직하다. 이 성질은 모노필라멘트가 부설되는 속도, 부설되는 모노필라멘트의 밀도 등과 같은 인자들에 의해 영향을 받는다. 아령형 단면의 치수는 그런 다음의 기본적인 특성이 존재하는 한 중요한 것은 아니다.

즉, 모노필라멘트의 단면은 그 가장 먼 분리된 단부에 전형적으로 대략 원형인 확대부를 갖는 대략 장방형인 부분을 포함한다.

전술한 바와 같이, 모노필라멘트들은 방사구판(41)을 통해 압출된 후 인발된다. 결과적으로, 그들은 전형적으로 오리피스(42)의 치수보다 작은 치수를 갖는다. 이 감소의 량은 압출된 특정된 중합체, 모노필라멘트의 담금질비율, 모노필라멘트에 가해지는 인발력 등과 같은 인자들에 따라 정해질 것이다. 폴리프로필렌이 사용되는 바람직한 실시예에서, 모노필라멘트들은 전형적으로 약 30 내지 60미크론의 단면길이로 끝난다. 가장 바람직하게, 부직포의 소망하는 성질에 따라 변화하더라도 단면길이가 약 40미크론이다.

제8도는 도시한 필라멘트가 Y형 단면을 갖는 것을 제외하고는 제7도의 것과 유사한 것을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 가장 바람직한 실시예에서, 부직웨브들의 하나는 이런 형식의 모노필라멘트를 가질 것이며 폴리에틸렌으로부터 제조될 것이다.

제9도는 1회용 기저귀(91)의 단면을 나타낸다. 부직 라이너(92)는 기저귀(92)의 유아의 몸에 접촉하도록 배치될 측에 위치한다. 도시한 바와 같이, 라이너(92)는 2개층(93, 94)로 구성된다. 가장 바람직한 실시예에서, 몸측 층(93)은 아령형 단면을 갖는 폴리프로필렌 모노필라멘트를 포함하지만, 다른 층(94)는 Y형 단면을 갖는 폴리에틸렌 모노필라멘트를 포함한다. 선택적으로, 층(94)는 아령형 또는 원통형 모노필라멘트들을 포함할 수 있다. 기저귀의 주요부는 부풀린 셀룰로오스 펄프와 같은 흡수재의 층(95)로 구성된다. 자연히, 이 층(95)는 수분을 흡수하게 된다. 추가로, 수분이 침투할 수 없는 층(96)이 포함된다.

라이너(92)의 중요한 성질은 그 유연성이다. 특히, 라이너(92)는 유아가 편안하도록 촉감이 부드럽고 극히 유연하여야 하는 것이 중요하다. 본 발명자들은 아령형 단면의 모노필라멘트로 구성된 몸측 층을 갖게 제조된 부직 라이너가 원형 단면의 모노필라멘트를 갖게 제조된 종래의 부직 라이너에 비해 현저하게 개량된 유연성을 나타내는 것을 발견하고는 약간 놀랐다. 추가로, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌의 사용은 종래기술의 부직 라이너에 비해 개량된 유연성을 추가로 하고 있다.

부직포의 유연성을 평가하기 위해 발명자가 사용한 시험은 스멜트닉 강성 시험(Smeltnik Stiffness Test)이다. 이 시험에서 한 조각의 부직포가 개방된 실린더의 정부상에 배치되었다. 그 후, 실린더의 내경보다 약간 작은 직경을 갖는 반구형 탐침(probe)이 표준높이로부터 낙하되어 부직포를 실린더내로 밀어 넣었다. 그리고, 탐침이 실린더 내부로 이동한 거리가 측정되고 유연성, 즉 천의 유연적응성의 지표로서 기록된다. 비교해 보면, 원형 모노필라멘트로 제조된 부직 기저귀 라이너는 실린더내로 155mm 이동한데 반하여, 아령형 단면으로 제조된 부직 기저귀 라이너는 370mm이동하였다.

특히 기저귀 라이너에 중요한 유연성의 다른면은 촉감이 부드러운 것이다. 이것을 위한 특정한 시험이 유용하지는 않지만, 아령형 단면의 모노필라멘트로 제조된 부직웨브의 촉감의 부드러움이 개선된 것을 알 수 있으며, 그 웨브는 기저귀(91)의 몸측에 배치되는 것이 바람직하다.

부직 라이너의 부직포의 다른 성질은 일반적으로 인장강도, 즉 파열저항이다. 이 성질은 1조의 죠오에 한 조각의 부직포를 걸어놓고 양쪽으로 당기는 장치에서 본 발명자에 의해 측정되었다. 천을 파손시키기에 필요한 힘이 그랩인장강도로서 기록된다. 이 시험은 힘이 천이 부설되는 방향(기계방향, MD)과 평행하게 가해지도록 죠오내에 위치하는 천 또는 힘이 웨브가 부설되는 방향과 수직되게(횡방향, CD) 가해지도록 위치하는 천으로 수행될 수 있다. 여기에 보고된 모든 인장강도의 값은 기계방향(MD) 강도에 관한 것이다.

발명자들은 아령형 모노필라멘트들을 갖는 부직웨브의 1층을 갖는 부직포가 증가된 인장강도를 나타내는 것을 관찰하고는 기뻤다. 어떤 특별한 이론에 얽매이게 되기를 바라지는 않지만, 이 증가된 인장강도는 전술한 바와 같이 열적으로 결합될 때 필라멘트 사이에서 유용한 증가된 접촉 면적의 결과라고 생각된다. 또한, 전술한 바와 같이, 다층포의 인장강도는 제1부설웨브가 보다 높은 결합면적 퍼센트를 가질 때 증가된다. 또한, 아마도 열결합을 위한 증가된 접촉 면적에 기인하여, 다층포에 아령형 웨브 및 Y형 웨브가 사용될 때 인장강도가 개량된다고 생각된다.

웨브가 1회용 기저귀용 라이너로 사용될 때 특히 중요한 또 다른 성질은 라이너의 습윤성이다. 기저귀의 사양에 따라서, 보통 흡수층으로의 수분의 통과를 촉진시키기 위해 라이너가 적어도 부분적으로 젖을 수 있게 되는 것이 바람직하다. 추가로, 라이너에 습윤성의 구배를 마련함으로써 수분이 착용자로부터 제거되게 하는 것도 소망된다. 특히, 몸측 층이 이동층, 즉 흡수재에 가까운 층보다 덜 젖게 하는 것이 가장 바람직하다. 여기서, 수분은 착용자에게 되돌아 가는 것보다 쉽게 흡수재로 흐른다.

부직웨브를 제조하기에 적당한 많은 중합체들은 소수성이다. 특히, 2개의 가장 바람직한 중합체, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌은 완전히 소수성이다. 결과적으로, 이 중합체로 만든 부직웨브의 습윤성을 증가시키기 위한 단계가 소망된다.

습윤성이 계면활성제와 같은 습윤제의 추가에 의해 증가될 수 있다는 것은 공지되어 있다. 특히, 양이온, 음이온 및 비이온 계면활성제가 가해짐으로써 습윤성을 증가시킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 1실시예에서, 모노필라멘트에 비이온 계면활성제를 가함으로써 폴리프로필렌 모노필라멘트들이 습윤성이 증가될 수 있다. 이것은 압출되기 전에 중합체와 계면활성제를 혼합함으로써, 즉 내부 추가에 의해서 행해질 수 있다. 습윤제는 중합체의 중량으로 약 5퍼센트까지 중합체와 혼합되는 것이 바람직하다. 추가로, 어떤 단계에서 이런 폴리프로필렌과 같은 중합체로 부직웨브를 가열함으로써 모노필라멘트의 표면으로 습윤제가 침투하게 하는 것이 유리하다. 모노필라멘트 표면에 내부적으로 윤활제를 추가하는데 사용된 이런 가열 공정은 웨브에게 허여된 미합중국 특허 제3,973,068호와 제4,070,218호에 기재되어 있으며, 그 전체 게재내용은 참고로 여기에 포함된다. 자연히, 웨브가 가열될 온도는 모노필라멘트의 용융점 이하이어야 한다.

본 발명의 이점의 하나는 이동층의 부직웨브내로 들어갈 중합체에 습윤제의 소망하는 량을 가함으로써 소망하는 습윤성 구배를 발생시킬 수 있는 것이다. 몸측 층의 웨브는 습윤제를 갖지 않거나 습윤제를 보다 적게 또는 보다 덜 효과적인 습윤제를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 이점은 폴리에틸렌 모노필라멘트에 내부적으로 습윤제를 가할 때 표면에 계면활성제를 침입시키기 위해 계속해서 필라멘트를 가열할 필요가 없다는 점이다. 이것은 가열단계가 제거될 수 있기 때문에 폴리에틸렌 웨브가 이동층으로서 사용될 때 유리하다.

내부 추가에 대시하여, 습윤제가 용액으로서 그것이 성형된 후, 즉 외부 추가 후 부직웨브에 가해질 수 있다. 이것은 각 부직웨브 또는 양 부직웨브를 함께 습윤제 용액에 담금으로써 수행될 수 있으며, 그후 용매가 증발됨으로써 웨브의 표면상에 계면활성제가 남겨진다. 더욱 빨리 용매를 증발시키기 위해 웨브를 가열하는 것도 바람직하다. 선택적으로, 계면활성제의 용액은 스프레이 또는 사진요판인쇄(rotogravure printing)에 의해 웨브에 가해진다. 양자의 경우에, 용매의 증발은 웨브를 가열함으로써 촉진된다. 자연히, 웨브가 권취로울 상에 감겨지기 전에 증발이 종료되는 것이 바람직하다. 모든 3개의 외부적용 범위에 있어서, 계면활성제는 웨브이 중량으로 약 5퍼센트까지로 끝내도록 가해진다.

내부적용으로서, 습윤성 구배를 얻기 위해서 선택적으로 습윤제를 적용시키는 것이 바람직하다. 이것은 습윤제를 웨브의 1개 또는 양자에 그들이 결합되기 전에 가함으로써 행해질 수 있다. 선택적으로, 몸측 층에 가해질 때 보다 이동층에 가해질 때 습윤제가 더욱 효과적이 되도록 웨브에 다른 재료들을 사용함으로써 행해질 수 있다.

발명자들은 Y형 모노필라멘트를 갖는 웨브가 아령형 또는 원형 모노필라멘트를 갖는 웨브보다 이동층으로서 우수하다는 것을 관찰하였다. 이 결과는 수분흡수를 위한 보다 큰 표면적을 제공하는 Y형 모노필라멘트로 제조된 웨브의 증가된 부피, 즉 낮은 밀도에 기인하다고 생각된다.

라이너용 부직포에서 중요한 또 다른 성질은 불투명도 또는 숨기는 능력이다. 부직포의 불투명도를 증가시키기 위해 중합체 응용물에 소량의 이산화티타늄을 가하는 것은 공지된 기술이다. 발명자들은 본 발명에 따른 부직포가 아마도 많은 광선을 반사시킬 수 있는 아령형 및/또는 Y형 모노필라멘트의 증가된 표면적에 기인하여 증가된 불투명도를 갖는 것을 발견하였다.

제10도는 전형적인 생리대(10)의 단면을 도시한다. 도시한 바와 같이, 패드는 흡수부(105)를 둘러싸는 부직랩(102)로 구성된다. 그 랩은 2개의 부직웨브(103, 104)로 구성된다. 1회용 기저귀용 부직 라이너에 대해서 소망스러운 중요한 성질의 대부분은 생리대용 부직랩에서도 마찬가지로 소망스럽다. 특히, 본 발명은 유연성이 증가된, 즉 촉감의 부드러움이 증가된 부직웨브를 제공한다는 것이 중요하다. 따라서, 마찬가지로 몸측에 아령형 모노필라멘트의 웨브를 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한 랩(102)의 습윤성, 특히 습윤성 구배를 증진시키는 것이 중요하다. 이것은 상기한 기저귀 라이너와 관련된 서술에서의 것과 같은 방법에 의해 랩내 1개 또는 양자의 웨브에 습윤제를 가함으로써 행해진다.

[예]

예 1은 제1도와 관련하여 상술된 것과 같은 장치에 의해 행해졌다. 특히, 웨브 폭은 12인치이고 제1방사구판은 폭의 1인치당 50개의 아령형 오리피스들을 가지며 제2방사구판도 폭의 1인치당 50개의 아령형 오리피스들을 갖는다. 폴리프로필렌이 약 460℉의 용융온도로 방사구를 통해 압출된다. 폴리프로필렌은 또한 약 460℉의 용융온도로 제2방사구를 통해 압출된다. 제1부설웨브의 기본 중량은 0.4온스/평방야아드다. 제2부설웨브의 기본 중량도 0.4온스/평방야아드다. 2개의 웨브들은 웨브 면적의 약 22.5퍼센트의 결합면적을 갖는 제11a도에 도시한 패턴으로 함께 결합된다. 결합로울의 온도는 대략 270℉이다.

결과적으로 천은 160mm의 스멜트닉 강성시험(SST)값을 가졌다. 추가로, 이 예의 천은 반대방향으로 당기는 그리퍼 사이에 1조각의 웨브를 배치함으로써 그랩 인장강도가 측정되었다. 웨브를 파열하기 위해 필요한 힘은 그것이 부설되는 방향(기계방향 또는 MD)으로 13파운드다.

예 2도는 그 장치가 제3도와 관련하여 서술된 것을 사용한 점을 제외하고는 예 1과 유사하게 수행되었다. 제1부설웨브는 약 22.5%의 결합면적에서 제11a도의 패턴으로 약 270℉에서 결합된다. 제2웨브는 제1부설웨브의 정부 상에 부설된 후 약 3% 결합면적으로 결합되었다. 제1부설웨브는 비이온 계면활성제를 사진요판인쇄함으로써 습윤될 수 있게 되었다.

결과적으로, 천은 220mm의 SST값과 10파운드의 MD인장강도를 나타냈다. 추가로, 이 시험은 이 천의 유출값(run-off value)을 측정하기 위해 수행되었다. 이 시험은 8 내지 10인치의 웨브 조각을 흡수제 배트상에 놓는 것으로 구성된다. 배트와 웨브는 45°의 각도를 이루었다. 그후, 100ml의 물을 저부로부터 6인치되는 점에 천 위로 부었다. 흡수되지 않고 저부로 유출되는 물의 량이 측정 및 기록되었다. 예 2에서, 그 값은 5.5ml이었다.

예 3은 제1부설층이 제2층이 그 정부상에 부설되기 전에는 결합되지 않는 점을 제외하고는 예 2와 유사하게 수행되었다. 결과적으로 천은 315mm의 SST값과, 1파운드의 MD인장강도 및 3.0의 유출값을 가졌다.

예 4은 제1부설웨브가 제2웨브가 그 정부상에 부설되기 전에 250℉에서 결합되는 점을 제외하고는 예 2와 유사하게 수행되었다. 2개의 웨브들은 약 6.6%의 결합면적으로 함께 결합되었다. 결과적으로, 천은 430mm의 SST값과, 8파운드의 MD인장강도 및 2.9ml의 유출값을 가졌다.

예 5는 제1부설웨브의 단면이 Y형이며 제1부설웨브가 내부적으로 추가되는 비이온 계면활성제를 갖는 것을 제외하고는 예 2와 유사하게 수행되었다. 2개의 웨브들은 약 260℉에서 함께 결합되었다. 결과적으로, 천은 300mm의 SST값과, 6파운드의 MD인장강도 및 22.5의 유출값(이송층으로서 Y형층을 갖는)을 가졌다.

예 6은 제1부설웨브가 둥근 모노필라멘트를 가지며 제2부설웨브의 기본 중량은 0.5온스/평방야아드인 것을 제외하고는 예 5와 유사하게 수행되었다. 결과적으로, 천은 200mm의 SST값과 9파운드의 MD인장강도 및 71ml의 유출값을 가졌다.

예 7은 제1부설층과 제2부설층이 각기 0.5온스/평방야아드의 기본 중량을 갖는 것을 제외하고는 예 2와 유사하게 수행되었다. 제1부설층의 모노필라멘트는 Y형이고 내부적으로 가해진 비이온 계면활성제를 가졌다. 제2층은 인치당 30개의 오리피스를 갖는 방사구판을 통해 압출되었다. 최종적인 결합온도는 약 280℉다. 결과적으로, 천은 230mm의 SST값과, 12파운드의 MD인장강도 및 30ml의 유출값을 가졌다.

예 8은 폴리에틸렌이 약 375℉의 용융온도에서 Y형 오리피스를 갖는 제2방사구를 통해 압출되는 것을 제외하고는 예 1와 유사하게 수행되었다. 제2부설웨브의 기본 중량은 0.6온스/평방야아드다. 2개의 웨브들은 약 24% 결합면적으로 약 225℉에서 함께 결합되었다. 결과적으로 웨브는 325mm의 SST값과, 9.5파운드의 MD인장강도를 가졌다.

예 9는 제1도와 관련하여 상술한 것과 같은 장치에서 수행되었다. 특히, 웨브 폭은 12인치이며, 제1방사구판은 폭 1인치당 50개의 오리피스를 그리고 제2방사구판도 폭 1인치당 50개의 오리피스를 가졌다. 폴리프로필렌이 아령형 오리피스를 통해 약 460℉의 용융온도에서 제1방사구를 통해 압출되었다. 폴리에틸렌은 Y형 오리피스를 통해 약 375℉의 용융온도에서 제2방사구를 통해 압출되었다. 제1부설웨브의 기본 중량은 0.4온스/평방야아드였다. 제2부설웨브의 기본 중량은 0.6온스/평방야아드였다. 2개의 웨브들은 웨브 면적의 약 24%의 결합면적을 갖는 제11c도의 패턴으로 함께 결합되었다. 결합로울의 온도는 약 225℉였다.

결과적으로, 천은 325mm의 스멜트닉 강성시험(SST)값을 가졌다. 추가로, 이 예의 천은 반대방향으로 당기는 그러퍼 사이에 웨브조각을 배치함으로써 그랩 인장강도가 측정되었다. 웨브를 그것이 부설되는 방향(기계방향 또는 MD)으로 파열되는데 필요한 힘은 9.5파운드였다.

예 10은 결합온도가 235℉인 것을 제외하고는 예 9와 유사하게 수행되었다. 결과적으로, 천은 80mm의 SST값과, 10.5파운드의 MD인장강도를 가졌다.

예 11은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 웨브의 각각이 0.5온스/평방야아드의 기본 중량을 가졌다. 2개의 웨브들은 약 9%의 결합면적으로 함께 결합되었다. 부각로울이 230℉의 온도로 유지되었고 모루와 다듬질 로울은 약 265℉의 온도로 유지되었다. 결과적으로, 천은 390mm의 SST값과, 4파운드의 인장강도를 가졌다.

예 12은 층들과 결합온도들이 바뀐 것, 즉 폴리에틸렌이 먼저 부설되고 그 후에 폴리프로필렌이 부설되는 것을 제외하고는 예 11과 유사하게 수행된다. 또한, 부각로울은 265℉에서 그리고 모루로울은 230℉에서 운전되었다. 결과적으로, 천은 550mm의 SST값과(보다 미끄러운 폴리에틸렌 웨브가 저부상에 그리고 실린더에 가깝게 있었던 사실에 기인하는 것 같다) 5파운드의 MD인장강도를 가졌다.

예 13은 웨브들이 약 6%의 결합면적으로 함께 결합되는 것을 제외하고는 예 11과 유사하게 수행되었다. 결과적으로, 천은 550mm의 SST값과, 3파운드의 MD인장강도를 가졌다.

예 14는 폴리프로필렌 웨브가 Y형 단면의 모노필라멘트들을 가지며 웨브들이 약 22.5%의 결합면적으로 결합되는 것을 제외하고는 예 12와 유사하게 수행된다. 결과적으로, 천은 145mm의 SST값과, 7파운드의 MD인장강도를 가졌다.

예 15는 폴리에틸렌이 약 22.5%의 결합패턴으로 그 정부에 부설되기 전에 폴리프로필렌 층이 약 270℉에서 결합되는 것을 제외하고는 예 9와 유사하게 수행되었다. 결과적으로, 천은 185mm의 SST값과, 7파운드의 MD인장강도를 가졌다.

본 발명이 그 특정한 실시예들과 관련하여 서술되었지만, 전술한 설명에 비추어 많은 대체, 수정 또는 변경이 이 분야의 숙련자들에게 가능함은 명백하다. 특히, 본 발명의 부직웨브가 1회용 기저귀용 라이너와 생리대용 랩과 관련하여 서술되었더라도, 수술용 및 다른 1회용 의복, 산업용 걸레 등과 같은 다른 형태의 제품도 안출해낼 수 있음이 명백하다. 추가로, 서술된 실시예들이 모두 2개층만이 부직웨브를 갖고 있다 하더라도 본 발명의 범위내에서 3개 또는 그 이상의 층을 갖는 천이 안출될 수 있다. 따라서, 제1및 제2의 표시가 임의적이고 웨브의 성형이나 위치의 순서에 무관계한 첨부된 특허청구의 범위의 정신이나 넓은 범위내에 그전 모든 대체, 수정, 변경 등을 포함시키고자 하였다.

Claims

제1열가소성 재료의 다수의 제1모노필라멘트 또는 섬유로 되는 제1부직웨브와 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합된 제2부직웨브를 포함하며, 상기 모노필라멘트들이 아령형 단면을 가지며, 상기 제2부직웨브가 제2열가소성 재료의 다수의 제2모노필라멘트 또는 섬유로 되는 다층 부직포.
제1항에 있어서, 상기 제1및 제2열가소성 재료가 폴리올레핀으로 구성된 그룹으로부터 독립적으로 선태되는 부직포.
제2항에 있어서, 상기 제1부직웨브의 상기 폴리올레핀이 폴리에틸렌인 부직포.
제3항에 있어서, 상기 제1부직웨브의 상기 폴리올레핀이 폴리프로필렌인 부직포.
제2항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트 또는 섬유가 상기 제1부직웨브의 모노필라멘트보다 더욱 젖을 수 있는 부직포.
제1항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트 또는 섬유가 Y형 단면을 갖는 부직포.
제4항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트 또는 섬유가 Y형 단면을 갖는 부직포.
제6항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트가 상기 제1부직웨브의 모노필라멘트보다 더욱 잘 젖을 수 있는 부직포.
제1열가소성 중합체로 되고 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 제1모노필라멘트들로 된 제1부직웨브와, 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합된 제2부직웨브를 포함하며, 상기 제1모노필라멘트들이 아령형 단면을 가지며, 상기 제2부직웨브가 제2열가소성 중합체로 되고 대략 동일하게 준비되고 연소적이며 대략 무작위하게 쌓인 가수의 제2모노필라멘트들을 포함하는 다층 부직포.
제9항에 있어서, 또한 상기 부직웨브들의 각각에 어느 정도의 필라멘트간 결합을 포함함으로써 상기 웨브들이 안정되게 되는 부직포.
제10항에 있어서, 상기 제1및 제2열가소성 재료가 폴리올레핀으로 구성된 그룹으로부터 독립적으로 선택되는 부직포.
제11항에 있어서, 상기 제1부직웨브의 상기 폴리올레핀이 폴리에틸렌인 부직포.
제12항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 상기 폴리올레핀이 폴리프로필렌인 부직포.
제11항에 있어서, 상기 부직웨브들 중 하나의 상기 폴리올레핀이 에틸렌-프로필렌 혼성중합체인 부직포.
제11항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트들이 상기 제1부직웨브의 모노필라멘트보다 더욱 잘 젖을 수 있는 부직포.
제11항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트들이 Y형 단면을 갖는 부직포.
제13항에 있어서, 상기 제2부직웨브의 모노필라멘트들이 Y형 단면을 갖는 부직포.
제1열가소성 중합체로 되고 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 제1모노필라멘트들로 된 제1부직웨브와, 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합되며 제2열가소성 중합체로 되고 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 무작위로 쌓인 다수의 제2모노필라멘트를 포함하는 제2부직웨브를 포함하며, 상기 제1모노필라멘트들이 아령형 단면을 가지며, 양 부직웨브들이 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합들의 다수의 구별되고 콤팩트하게 된 면적을 가지며, 상기 콤팩트하게 된 면적이 그 사이에 결합되지 않은 필라멘트 간격을 마련하는 간헐적인 패턴으로 분포되는 부직 기저귀 라이너.
제18항에 있어서, 상기한 콤팩트한 면적이 기저귀 라이너의 면적의 약 5 내지 30퍼센트를 구성하는 부직 기저귀 라이너.
제18항에 있어서, 상기 제2부직웨브가 상기 제1부직웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있는 부직 기저귀 라이너.
제1열가소성 중합체로 되는 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 제1모노필라멘트들로 된 제1부직웨브와, 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합되며 제2열가소성 중합체로 되고 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 무작위로 쌓인 다수의 제2모노필라멘트를 포함하는 제2부직웨브를 포함하며, 상기 제1모노필라멘트들이 아령형 단면을 가지며, 양 부직웨브들의 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합들의 다수의 구별되고 콤팩트하게 된 면적을 가지며, 상기 콤팩트하게 된 면적이 그 사이에 결합되지 않는 필라멘트 간격을 마련하는 간헐적인 패턴으로 분포되는 부직랩.
제21항에 있어서, 콤팩트된 면적이 부직랩의 면적의 약 5 내지 30퍼센트를 구성하는 부직랩.
제22항에 있어서, 상기 제2부직웨브가 상기 제1부직웨브보다 더 잘 젖을 수 있는 부직랩.
구별된 모노필라멘트들을 형상하기 위해 다수의 오리피스들을 갖는 방사구를 통해 열가소성 중합체를 연속적으로 압출하고, 모노필라멘트들을 인발하며, 캐리어 벨트 등에 모노필라멘트들을 대략 무작위적으로 쌓아서 웨브를 형성하고, 필라멘트간 결합에 의해 웨브를 안정되게 하는 단계들을 포함하는 부직물품을 형성하기 위한 방법에 있어서, 아령형 오리피스를 갖는 방사구를 사용함으로써 모노필라멘트들을 아령형 단면을 갖는 제1부직웨브로 형성하며, 제1부직웨브에 결합된 제2부직웨브를 형성하도록 개량된 것을 특징으로 하는 부직 물품 형성 방법.
제24항에 있어서, 상기 필라멘트간 결합이 적어도 그중 하나가 가열되며 적어도 그중 하나가 상승된 패턴을 갖는 2개의 반대방향으로 회전하는 로울들 사이로 상기 웨브를 통과시킴으로써 물품의 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합들의 다수의 구별되고 콤팩트된 면적들을 형성함으로써 달성되고, 상기한 콤팩트된 면적이 1개 이상의 로울의 상승된 패턴에 상응하는 간헐적인 패턴으로 분포되며, 상기 간헐적인 패턴이 그 사이에 결합되지 않은 필라멘트 간격을 제공하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 제1및 제2열가소성 재료가 폴리올레핀으로 구성된 그룹으로부터 독립적으로 선택되는 방법.
대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 폴리에틸렌 모노필라멘트들로 된 제1부직웨브와, 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합된 제2부직웨브를 포함하며, 상기 제2부직웨브가 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 폴리프로필렌 모노필라멘트들을 포함하는 다층 부직포.
제27항에 있어서, 제1부직웨브가 상기 모노필라멘트내에 습윤제를 포함함으로써 상기 제1부직웨브가 상기 제2부직웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 다층 부직포.
제27항에 있어서, 제2부직웨브가 상기 모노필라멘트내에 습윤제를 포함함으로써 상기 제2부직웨브가 상기 제1부직웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 다층 부직포.
제27항에 있어서, 제1부직웨브가 상기 폴리에틸렌 모노필라멘트들의 외부에 가해진 습윤제를 포함함으로써 상기 제1부직웨브가 상기 제2웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 다층 부직포.
제27항에 있어서, 제2부직웨브가 상기 폴리프로필렌 모노필라멘트의 외부에 가해진 습윤제를 포함함으로써 상기 제2부직웨브가 상기 제1웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 부직 라이너.
대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 폴리에틸렌 모노필라멘트들로 된 제1부직웨브와, 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합된 제2부직웨브를 포함하며, 상기 제2부직웨브가 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 폴리프로필렌 모노필라멘트들을 포함하는 1회용 기저귀용 다층 부직 라이너.
대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 폴리에틸렌 모노필라멘트들로 된 제1부직웨브와, 상기 제1부직웨브에 인접 및 결합된 제2부직웨브를 포함하며, 상기 제2부직웨브가 대략 동일하게 준비되고 연속적이며 대략 무작위로 쌓인 다수의 폴리프로필렌 모노필라멘트들을 포함하는 생리대용 다층 부직랩.
구별된 폴리프로필렌 모노필라멘트들을 형성하기 위해 다수의 오리피스들을 갖는 방사구를 통해 폴리프로필렌을 연속적으로 압출하고, 폴리프로필렌 모노필라멘트들을 인발하며, 폴리프로필렌 모노필라멘트들을 대략 무작위적으로 쌓아서 폴리프로필렌 부직웨브를 형성하는 단계들을 포함하는 부직포를 형성하기 위한 방법에 있어서, 구별된 폴리에틸렌 모노필라멘트들을 형성하기 위해 다수의 오리피스들을 갖는 방사구를 통해 폴리에틸렌을 연속적으로 압출하고, 폴리에틸렌 모노필라멘트들을 인발하며, 폴리에틸렌 모노필라멘트들을 대략 무작위적으로 쌓아서 폴리에틸렌 부직웨브를 형성하고, 폴리에틸렌 웨브를 폴리프로필렌 웨브에 결합함으로써 다층 부직포를 형성하는 단계들을 포함하도록 개량한 것을 특징으로 하는 부직포 형성 방법.
제34항에 있어서, 상기 결합이 적어도 그중 하나가 가열되며 적어도 그중 하나가 상승된 패턴을 갖는 2개의 반대방향으로 회전하는 로울들 사이로 상기 폴리프로필렌 웨브와 상기 폴리에틸렌 웨브를 통과시킴으로써 양 웨브의 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합들의 다수의 구별되고 콤팩트된 면적들을 형성함으로써 달성되고, 상기한 콤팩트된 면적이 1개 이상의 로울의 상승된 패턴에 상응하는 간헐적인 패턴으로 분포되며, 상기 간헐적인 패턴이 그 사이에 결합되지 않은 필라멘트 간격을 제공하는 방법.
제34항에 있어서, 폴리에틸렌 웨브가 상기 폴리프로필렌 웨브에 결합되기 전에 폴리프로필렌 웨브가 필라멘트간 결합에 의해 안정되게 되는 방법.
제36항에 있어서, 상기 필라멘트간 결합이 적어도 그중 하나가 가열되며 적어도 그중 하나가 상승된 패턴을 갖는 2개의 반대방향으로 회전하는 로울들 사이로 상기 폴리프로필렌 웨브를 통과시킴으로써 폴리프로필렌 웨브의 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합들의 다수의 구별되고 콤팩트된 면적들을 형성함으로써 달성되고, 상기한 콤팩트된 면적이 1개 이상의 로울의 상승된 패턴에 상응하는 간헐적인 패턴으로 분포되며, 상기 간헐적인 패턴이 그 사이에 결합되지 않은 필라멘트 간격을 제공하는 방법.
제34항에 있어서, 폴리프로필렌 웨브가 상기 폴리에틸렌 웨브에 결합되기 전에 폴리에틸렌 웨브가 필라멘트간 결합에 의해서 안정되게 되는 방법.
제38항에 있어서, 상기 필라멘트간 결합이 적어도 그중 하나가 가열되며 적어도 그중 하나가 상승된 패턴을 갖는 2개의 반대방향으로 회전하는 로울들 사이로 상기 폴리에틸렌 웨브를 통과시킴으로써 폴리에틸렌 웨브의 두께의 주요부를 통해 신장하는 열적으로 유도된 필라멘트 결합들의 다수의 구별되고 콤팩트된 면적들을 형성함으로써 달성되고, 상기한 콤팩트된 면적이 1개 이상의 로울의 상승된 패턴에 상응하는 간헐적인 패턴으로 분포되며, 상기 간헐적인 패턴이 그 사이에 결합되지 않은 필라멘트 간격을 제공하는 방법.
제34항에 있어서, 폴리프로필렌 웨브의 폴리프로필렌 필라멘트내에 습윤제를 포함시킴으로써 그것이 폴리에틸렌 웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 방법.
제34항에 있어서, 폴리프로필렌 웨브의 폴리프로필렌 필라멘트들의 외부에 습윤제를 가함으로써 그것이 폴리에틸렌 웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 방법.
제34항에 있어서, 폴리에틸렌 웨브의 폴리에틸렌 필라멘트내에 습윤제를 포함시킴으로써 그것이 폴리프로필렌 웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 방법.
제34항에 있어서, 폴리에틸렌 웨브의 폴리에틸렌 필라멘트의 외부에 습윤제를 가함으로써 그것이 폴리프로필렌 웨브보다 더욱 잘 젖을 수 있게 하는 방법.