KR960011614B1 - Cross-laminated stretched non-woven fabric and method for making the same - Google Patents
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내용없음.None.
Description
제1도는 본 발명에 따라 종방향으로 연신된 연속적인 동일한 2개의 부직포 웨브로부터 교차 중첩 부직포가 생산되는 방식을 보여주는 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view showing how a cross-overlapping nonwoven is produced from two consecutive identical identical nonwoven webs longitudinally stretched in accordance with the present invention.
제2도는 종방향으로 연신된 부직포 웨브와 횡방향으로 연신된 부직포 웨브가 적층되어 본 발명에 따른 교차 중첩 부직포를 형성하는 방식을 도시하는 개략 사시도.2 is a schematic perspective view showing how a longitudinally stretched nonwoven web and a laterally stretched nonwoven web are laminated to form a crossover overlapping nonwoven fabric in accordance with the present invention.
제3도는 웨브의 횡방향으로 정열되거나, 배열된 필라멘트들을 형성하는데 사용된 방사(紡絲) 노즐의 밑면도.3 is a bottom view of the spinning nozzle used to form the transversely aligned or arranged filaments of the web.
제4도는 필라멘트들이 횡방향으로 놓인 부직포를 형성하기 위해 제3도에 도시된 방사노즐을 병합한 장치를 보여주는 개략적인 수직 단면도.FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view showing a device incorporating the spinneret shown in FIG. 3 to form a nonwoven fabric in which the filaments are laterally laid.
제5도는 제4도의 V-V선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG.
제6도는 근접 종방향 연신 장치의 일반 구조를 보여주는 개략도.6 is a schematic view showing a general structure of a near longitudinal drawing device.
제7도는 부직포를 연신하도록 압연하는 로울링 장치의 일반 구조를 보여주는 개략도.7 is a schematic view showing a general structure of a rolling device for rolling a nonwoven fabric.
제8도는 부직포를 횡방향으로 연신하기 위해 풀리들을 포함하는 장치의 개략 사시도.8 is a schematic perspective view of an apparatus including pulleys for stretching the nonwoven in the lateral direction.
제9도는 부직포를 횡방향으로 연신하도록 협동하는 한 쌍의 홈 로울을 포함하는 장치의 부분 단면도이다.9 is a partial cross-sectional view of a device that includes a pair of grooved rolls cooperating to stretch the nonwoven in the transverse direction.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1, 21, 26 : 경사 웨브 2a, 2b, 2c, 3, 33 : 위사 웨브1, 21, 26:
23 : 연속 웨브 4a, 4b, 6, 15a, 20, 22a, 22b, 25 : 닙 로울23:
5, 24a, 24b : 가압 로울 7, 13, 14, 27, 36 : 부직포5, 24a, 24b:
8 : 방사 노즐 9 : 필라멘트8: spinning nozzle 9: filament
10-1~10-6 : 제1공기 구멍 11 : 제2공기 구멍10-1 to 10-6: 1st air hole 11: 2nd air hole
12 : 차폐망 16 : 실린더12
17a, 17b : 연신 로울 18 : 열처리 로울17a, 17b: stretched roll 18: heat treatment roll
19 : 냉각 로울 23, 28, 31 : 방향 전환 로울19:
29a, 29b : 풀리 30a, 30b : 벨트29a, 29b: pulley 30a, 30b: belt
32 : 가열실 34a, 34b : 홈 로울32:
35 : 톱니35: tooth
본 발명은 서로 교차하여 적층된 경사(經絲) 웨브와 위사(緯絲) 웨브로 구성되고 길이 방향과 횡방향 모두 강도를 가지는 교차 중첩(cross-laminated) 부직포에 관한 것이고, 또한 이러한 교차 중첩 부직포의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cross-laminated nonwoven fabric composed of warp webs and weft webs laminated alternately with each other and having strength in both the longitudinal and transverse directions. It relates to a method for producing.
본 명세서와 청구 범위 전체에 걸쳐, 용어 경사 웨브는 사실상 웨브의 길이 방향으로 연장되도록 배열된 섬유들로 형성되어 횡방향 보다 길이 방향 강도가 더 큰 웨브를 말한다. 마찬가지로 용어 위사 웨브는 사실상 웨브의 횡방향으로 연장되도록 배열된 섬유들로 형성되어 길이 방향보다 횡방향 강도가 더 큰 웨브를 말한다. 더욱이 고차 중첩 부직포는 상기 경사 웨브의 섬유들이 상기 위사 웨브의 섬유들과 교차되게 층층이 함께 결합된 경사 웨브와 위사 웨브로 구성된 층상 구조의 부직포를 말한다.Throughout this specification and claims, the term slanted web refers to a web formed of fibers arranged to extend substantially in the longitudinal direction of the web and having a greater longitudinal strength than the transverse direction. The term weft web likewise refers to a web formed of fibers arranged to extend substantially in the transverse direction of the web and having a greater transverse strength than the longitudinal direction. Furthermore, a higher order nonwoven fabric refers to a layered nonwoven fabric consisting of a warp web and a weft web in which the layers of the warp web intersect with the fibers of the weft web and are bonded together.
통상의 랜덤 부직포들은 벌키니스(bulkiness)와 질감은 우수하지만, 직물의 강도와는 비교할 수 없는 제한된 강도만을 갖는다. 또한 부직포들의 투수성(透水性)과 여과성은 우수하다. 이렇게 우수한 투수성 및 여과성으로 인해, 부직포들은 최근에 지오(geo)-직물(토물 공학 및 건축물용 섬유 재질)로 새로운 응용을 하게 되었다. 그런, 이러한 새로운 응용은 통상의 랜덤 부직포들의 제한된 강도 때문에 사실상 제한된다. 이러한 어려움을 감안하여, 본 발명자들은 통상의 부직포들의 강도를 증가시키기 위해 여러가지 시도를 하였다. 이러한 한 시도에 따라, 평행하게 놓인 부직포 경사 웨브와 경사 웨브와 결합된 평행하게 놓인 부직포 위사 웨브로 구성된 적층 구조의 부직물이 제공되고, 여기에서 경사 웨브의 섬유들은 위사 웨브의 섬유들과 교차한다. 이렇게 적층된 부직포의 강도는 증가하지만 토목 공학 및 건축물용 지오-직물로 응용하는데 필요한 강도보다는 그래도 작다.Conventional random nonwovens have good bulkiness and texture, but have only a limited strength that cannot be compared with the strength of the fabric. In addition, the permeability and filterability of the nonwoven fabrics are excellent. This excellent permeability and filterability has led to the recent application of nonwovens to geo-fabrics (fiber materials for soil engineering and building construction). However, this new application is virtually limited because of the limited strength of conventional random nonwovens. In view of these difficulties, the present inventors have made various attempts to increase the strength of conventional nonwoven fabrics. In one such attempt, there is provided a nonwoven fabric of laminated construction consisting of parallel nonwoven warp webs and parallel nonwoven weft webs combined with warp webs, wherein the fibers of the warp web intersect the fibers of the weft webs. . The strength of this laminated nonwoven fabric is increased, but still less than that required for civil engineering and building geo-fabrics.
이러한 어려움을 감안하여, 본 발명의 목적은 직물의 강도와 비교될 수 있는 강도를 가지고, 따라서 지오-직물 즉, 토목 공학 및 건축물용 섬유 재질로 사용될 수 있는 교차 중첩 부직포를 제공하는 것이다.In view of these difficulties, it is an object of the present invention to provide a cross-overlapping nonwoven that has a strength comparable to that of a fabric and thus can be used as a geo-fabric, ie, a fiber material for civil engineering and building.
본 발명의 다른 목적은 증가된 생산 속도로 그렇게 중첩된 연신 부직포를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of making such overlapped stretched nonwovens at increased production rates.
본 발명의 첫째 견지에 따라,According to the first aspect of the invention,
(a) 사실상 연신된 다수의 필라멘트들을 결합하여 형성된 연신 부직포로된 제1웨브로서, 상기 연신 필라멘트들은 연신되기 전에는 비연신 필라멘트이고, 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 길이 방향으로 연신되고 그리하여 분자 배향이 일어나게 하는 상기 제1웨브와(a) a first web of stretched nonwoven fabric formed by combining a plurality of substantially stretched filaments, wherein the stretched filaments are non-stretched filaments before being stretched, and are stretched in the longitudinal direction such that each non-stretched filament is substantially stretched The first web to cause an orientation
(b) 사실상 연신된 다수의 필라멘트들을 결합하여 형성된 연신 부직포로된 제2웨브로서, 상기 연신된 필라멘트들은 연신되기 전에는 비연신 필라멘트이고, 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 횡방향으로 연신되고, 그리하여 분자 배향이 일어나게 하고 상기 제1웨브와 제2웨브 각각의 연신 방향이 서로 직교하는 식으로 상기 제1웨브에 적층되는 상기 제2웨브로 구성된 교차 중첩 부직포가 제공된다.(b) a second web of stretched nonwoven fabric formed by combining a plurality of substantially stretched filaments, wherein the stretched filaments are non-stretched filaments before being stretched, and each non-stretched filaments are stretched transversely so as to be substantially stretched; Thus, there is provided a cross-overlapping nonwoven composed of the second web laminated to the first web in such a way that molecular orientation occurs and the stretching directions of each of the first and second webs are perpendicular to each other.
본 발명의 둘째 견지에 따라,According to a second aspect of the invention,
(a) 사실상 연신된 다수의 필라멘트들로 결합하여 형성된 연신 부직포로된 제1웨브로서, 상기 연신 필라멘트들은 연신되기 전에는 비연신 필라멘트이고, 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 길이 방향으로 연신되고 그리하여 분자 배향이 일어나게 하는 상기 제1웨브와(a) a first web of stretched nonwoven fabric formed by joining a plurality of substantially stretched filaments, wherein the stretched filaments are non-stretched filaments before being stretched, and are stretched in the longitudinal direction such that each non-stretched filament is substantially stretched The first web to cause molecular orientation
(b) 사실상 연신된 다수의 필라멘트들을 결합하여 형성된 연신 부직포로된 제2웨브로서, 상기 연신 필라멘트들은 연신되기 전에는 비연신 필라멘트이고, 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 횡방향으로 연신되고, 그리하여 분자 배향이 일어나게 하고 상기 제1웨브와 제2웨브 각각의 연신 방향이 서로 직교하는 식으로 상기 제1웨브에 적층되는 상기 제2웨브로 구성된 교차 중첩 부직포가 제공된다.(b) a second web of stretched nonwoven fabric formed by combining a plurality of substantially stretched filaments, wherein the stretched filaments are non-stretched filaments before being stretched, and are stretched transversely so that each of the non-stretched filaments is substantially stretched; A cross-overlapping nonwoven composed of the second web laminated to the first web is provided so that molecular orientation occurs and the stretching directions of each of the first and second webs are orthogonal to each other.
본 발명의 세째 견지에 따라,According to a third aspect of the invention,
(a) 사실상 배향되지 않은 필라멘트들을 결합하여 형성된 랜덤 부직포로된 제1웨브를 형성하는 단계;(a) forming a first web of random nonwoven formed by joining substantially unoriented filaments;
(b) 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 제1웨브를 길이 방향으로 연신하여, 웨브내에 분자 배향을 유발시키는 단계;(b) stretching the first web in a longitudinal direction such that each non-stretched filament is substantially stretched to cause molecular orientation in the web;
(c) 사실상 비연신 필라멘트들을 결합한 랜덤 부직포로된 제2웨브를 형성하는단계;(c) forming a second web of random nonwoven that substantially combines non-stretched filaments;
(d) 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 제2웨브를 길이 방향으로 연신하여 상기 제2웨브내에 분자 배향을 유발시키는 단계;(d) stretching the second web in a longitudinal direction such that each unstretched filament is substantially drawn to cause molecular orientation in the second web;
(e) 제2웨브 조각의 각자 길이가 상기 제1웨브의 폭과 같아지도록 연속적으로 상기 제2웨브를 횡방향으로 절단하는 단계;(e) laterally cutting the second web such that each length of the second web piece is equal to the width of the first web;
(f) 상기 제1웨브의 연신 방향과 상기 제2웨브 조각의 연신 방향이 서로 직교하는 식으로 상기 제2웨브 조각의 인접 연부들이 서로 약간 중첩되게 상기 제2웨브 조각을 상기 제1웨브에 적층하는 단계로 구성된 교차 중첩 연신된 부직포의 제조 방법이 제공된다.(f) Laminating the second web piece on the first web such that the extending direction of the first web and the extending direction of the second web piece are orthogonal to each other such that adjacent edges of the second web piece slightly overlap each other. Provided is a method for producing a cross-overlapping stretched nonwoven fabric composed of steps.
본 발명의 네째 견지에 따라,According to a fourth aspect of the invention,
(a) 사실상 비연신 필라멘트들을 결합한 랜덤 부직포로된 제1웨브를 형성하는 단계;(a) forming a first web of random nonwoven combining substantially non-stretched filaments;
(b) 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 제1웨브를 길이 방향으로 연신하여 웨브내에 분자 배향을 유발시키는 단계;(b) stretching the first web in a longitudinal direction such that each non-stretched filament is substantially stretched to cause molecular orientation in the web;
(c) 사실상 비연신 필라멘트들을 결합한 랜덤 부직포로된 제2웨브를 형성하는 단계;(c) forming a second web of random nonwoven combining substantially non-stretched filaments;
(d) 각각의 비연신 필라멘트들이 사실상 연신되도록 제2웨브를 횡방향으로 연신하여, 상기 제2웨브내에 분자 배향을 유발시키는 단계;(d) stretching the second web laterally so that each non-stretched filament is substantially drawn, causing molecular orientation in the second web;
(e) 상기 제1웨브와 제2웨브 각자의 연신 방향이 서로 직교하는 식으로 제1웨브와 제2웨브를 적층하는 단계로 구성되는 교차 중첩 연신 부직포의 제조 방법이 제공된다.(e) There is provided a method of manufacturing a cross-overlapping stretched nonwoven fabric comprising laminating the first web and the second web in such a manner that the stretching directions of the first web and the second web are perpendicular to each other.
본 명세서와 특허 청구 범위 전체에 걸쳐 용어 비연신 필라멘트들은 뽑아 당겨지지 않은 또는 연신되지 않은 필라멘트, 분자 배향이 없는 필라멘트, 또는 적절한 연신 온도에서 연신될때 원래 길이의 2배 이상으로 연신될 수 있는 필라멘트들을 말한다.Throughout this specification and claims, the term non-stretched filaments refers to filaments that are not drawn or stretched filaments, filaments without molecular orientation, or filaments that can be stretched more than twice their original length when stretched at an appropriate stretch temperature. Say.
본 발명의 다른 잇점 및 특성들은 이하의 상세한 설명과 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조로 하여 명백해질 것이다.Other advantages and features of the present invention will become apparent with reference to the accompanying drawings, in which the following detailed description and examples are shown.
제1도는 본 발명에 따라 중첩 연신된 부직포를 연속적으로 생산하는 방식을 보여준다. 상기 중첩 연신된 부직포는 대략 종방향으로 정열된 필라멘트들로 형성된 종방향(길이 방향) 연신 부직포인 연속적인 경사 웨브(1)와, 연신된 부직포인 일련의 위사 웨브들(2a,2b,2c)로 구성되고, 상기 위사 웨브는 인접 연부들이 서로 중첩된 채로 상기 경사 웨브(1)와 결합된다. 경사 웨브(1) 이동에 적절하게 연속 웨브(2)가 경사 웨브(1)위에 횡방향으로 공급될 때, 개개의 길이가 경사 웨브(1)의 폭과 사실상 동일하게, 종방향 연신 부직포인 연속 웨브(2)[경사 웨브(1)와 동일함]을 연속적으로 절단하여, 이 위사 웨브들(2a-2c)을 경사 웨브(1)상에 배치한다. 그 다음 접착제로 가열 접착함으로써 경사 웨브(1)와 그 위에 배치된 위사 웨브들(2a-2c)은 함께 결합한다. 상기 접착제는 메인 폴리머, 짧은 스테이플 화이버, 접착 분말 또는 기포의 압출과 동시에 또는 별도로 생산되는 접착 필라멘트들의 형태로 경사 웨브(1) 및 연속 웨브(2) 중 적어도 하나에 보유된다. 경사 웨브(1)와 연속 웨브(2)의 접착은 우선 에멀젼(emulsion) 접착제와 같은 접착액에 웨브들(1,2)을 침지(浸漬)한 다음 과잉 접착제를 제거하도록 웨브들(1,2)을 눌러 짜내고, 마지막으로 고온 드럼, 고온 공기실 또는 적외선 오븐에 의해 강제적으로 또는 자연 상태로 웨브들(1,2)을 건조시켜 이루어진다. 경사 웨브(1)와 연속웨브(2)는 재봉질에 의해 기계적으로 함께 결합될 수도 있을 것이다.1 shows a method of continuously producing superimposed stretched nonwoven in accordance with the present invention. The overlapped stretched nonwoven fabric is a continuous warp web 1 which is a longitudinal (lengthwise) stretched nonwoven formed of approximately longitudinally aligned filaments, and a series of
상기 교차 중첩 과정에 따라, 부직포의 폭이 3m보다 크더라도 40-50m/min의 속도로 교차 중첩 연신 부직포를 생산할 수 있다. 다른 잇점은, 경사 웨브(1)와 연속 웨브(2)의 교차 중첩으로 인해 각각의 필라멘트들 사이의 결합 강도를 증가시키기 때문에, 접착전에 웨브들(1,2)을 길이 방향으로 연신할때 발생할 수도 있을 상기 결합의 국소적인 분리나 파손을 고치거나 재생할 수 있다. 이렇게 생산된 교차 중첩 연신 부직포는 길이 방향과 횡방향 모도에 큰 강도를 갖는다. 가령 본 부직포의 인장 강도는 본 부직포와 무게가 같은 통상의 랜덤 부직포의 인장 강도의 3배 이상이다. 마찬가지로, 본 부직포는 통상의 랜덤 부직포보다 약 5배 가량의 충격 강도, 인열(引裂) 강도, 펀치 저항 및 밀봉 인열 저항을 갖는다. 더욱이 본 부직포의 영(Young) 계수는 통상 부직포 영 계수의 5배 이상이고 본 부직포의 신장도는 통상 부직포의 신장도보다 실질적으로 작다. 따라서, 본 발명의 교차 중첩 연신 부직포는 치수 안정성이 우수하다.According to the cross-overlap process, even if the width of the non-woven fabric is greater than 3m it can produce a cross-overlapping stretched nonwoven fabric at a speed of 40-50m / min. Another advantage arises when the webs 1, 2 are stretched in the longitudinal direction prior to bonding, since they increase the bond strength between the respective filaments due to the cross overlap of the warp web 1 and the continuous web 2. Local separation or breakage of the bond may also be repaired or regenerated. The thus produced cross-overlapping stretched nonwoven has great strength in the longitudinal and transverse moduli. For example, the tensile strength of this nonwoven fabric is at least three times the tensile strength of a conventional random nonwoven fabric of the same weight as the nonwoven fabric. Similarly, this nonwoven fabric has an impact strength, tear strength, punch resistance, and seal tear resistance of about five times that of a conventional random nonwoven fabric. Moreover, the Young's modulus of the present nonwoven fabric is usually at least five times the nonwoven Young's modulus and the elongation of the present nonwoven fabric is substantially smaller than that of the nonwoven fabric. Therefore, the cross-overlapping stretched nonwoven fabric of the present invention is excellent in dimensional stability.
제2도는 본 발명에 따른 다른 적층 과정을 보여주는데, 여기에서 종방향 또는 길이 방향 연신 부직포인 연속적인 경사 웨브(1)와 횡방향 또는 폭방향 연신 부직포인 연속적인 위사 웨브(3)는 서로 중첩 관계로 적층 장치로 공급된다. 교차 중첩된 경사 웨브(1)와 위사 웨브(3)는 협동하는 한쌍의 닙(nip) 로울(4a,4b), 고온 가압 로울(5) 및 가압 로울(5)과 맞대어 있는 닙 로울(6) 둘레를 연속적으로 이동함에 따라 함께 결합된다. 제1도에 도시된 실시예에서와 동일한 방식으로 경사 웨브(1)와 위사 웨브(3)는 접착제로 접착함으로써 결합된다. 접착제로써 에멀션 접착제를 사용하는 경우에, 경사 웨브(1)와 위사 웨브(3)가 닙 로울(4a) 둘레를 이동할 때 접착제가 상기 웨브들(1,3)에 발라지도록 닙 로울(4a)이 에멀션 접착제 욕조속에 부분적으로 잠긴다. 교차 중첩 부직포(7)의 강도는 제1도에 도시된 제1실시예의 교차 중첩 부직포의 강도와 사실상 같다. 제1도에 도시된 제2실시예의 위사 웨브들(2a-2c)과는 반대로, 위사 웨브(3)는 연속적으로 중첩 지역이 없으므로 상기 부직포(7)는 전체 지역에 걸쳐 구조적으로 균일하다.2 shows another lamination process according to the invention, in which a continuous warp web 1 that is a longitudinal or longitudinally stretched nonwoven fabric and a continuous weft web 3 that is a transversely or transversely stretched nonwoven fabric overlap each other. Is supplied to the lamination apparatus. Cross-overlapping warp webs 1 and weft webs 3 are nip
경사 웨브(1) 및 연속 웨브(2)와 위사 웨브들(2a-2c,3)을 구성하는 필라멘트들은, 연신되기 전에는 사실상 비연신 필라멘트들로 구성된다. 상기 비연신 필라멘트들은 제3도 내지 제5도에 도시된 용융 방사기(紡絲機)에 의해 형성된다. 용융 방사기 필라멘트(9)를 형성하도록 중합 물질로된 방사 용융물을 압출하기 위한 중심 방사 노즐(8)과, 필라멘트(9)가 압출되는 동안 상기 필라멘트(9)에 공기를 가하여 필라멘트(9)가 나선형으로 이동하여 이랫쪽이 벌어진 원추형이 되게 하기 위해 방사 노즐(8) 둘레에 원주상으로 등각 간격으로 배치된 다수의(실시예에서는 6개) 비스듬한 제1공기 구멍들(10-1-10-6)과, 방사 노즐(8) 바로 아래 위치에서 충돌하는 2개의 기류를 형성하도록 차폐망(12)의 이동 방향에 평행하게 반대 방향으로 공기를 보내기 위해 방사 노즐(8) 양쪽에 배치되고 제1공기 구멍들의 하류쪽에 위치된 한쌍의 정대향 수평 제2공기 구멍들(11,11)을 갖는 노즐판 또는 방사구로 구성된다.The filaments constituting the warp web 1 and the continuous web 2 and the
이렇게 충돌하는 2개의 기류로 인해, 나선 이동 필라멘트(9)는 차폐망(12)상에 형성되는 동안 부직포(13)웨브의 이동 방향에 수직한 방향으로 옆쪽 바깥으로 벌어진다.Due to these two impinging air streams, the spirally moving
방사구의 비스듬한 제1공기 구멍(10-1-10-6)은 제3도에 도시된 바와 같이 방사 노즐(8)에 접선 방향으로 연장되고 또한 제4도에 도시된 바와 같이 방사 노즐(8) 중심축에 대해 각도를 이루어 기울어져 있다. 상기 배열에 따라, 각각의 공기 구멍들(10-1-10-6)에서 빠져나온 공기는 방사 노즐(8) 밑으로 몇 cm 내지 10cm 이상 이격된 지역에 거의 집결된다. 이렇게 집결된 기류로 인해 상기한 필라멘트(9)의 나선 이동이 일어난다. 차폐망(12)상에 침착된 필라멘트(9)는 생산되는 동안 주로 부직포(13)의 횡방향으로 놓이거나 정열되고, 따라서 상기 부직포(13)는 부직포의 횡방향 연신에 특히 적합하다. 그와 다르게, 제2공기 구멍(11)에서 빠져나온 공기에 의해 필라멘트(9)가 넓게 벌어지기 전에 제1공기 구멍(10-1-10-6)에서 빠져나온 공기가 필라멘트(9)에 충돌하여 상기 필라멘트를 어느정도 벌어지게 하는 상태로 제1공기 구멍(10-1-10-6)을 방사 노즐(8) 부근에 선형적으로 배열할 수도 있다. 단일 방사구가 있는 용융 방사기에 의해 생산된 부직포(13)의 폭은 약 100-300mm이다. 300mm 이상의 폭을 가지는 부직포는 횡방향으로 배열된 다수의 방사구들이 있는 용융 방사기에 의해 생산될 수 있다. 더욱이, 다수의 방사구들이 부직포 길이 방향으로 배열된 용융 방사기를 이용하여 조밀한 부직포를 고속으로 생산할 수 있다.The slanted first air hole 10-1-10-6 of the spinneret extends in a tangential direction to the spinning
제1공기 구멍들(10-1-10-6)에서 빠져나온 공기와 제2공기 구멍들(11)에서 빠져나온 공기는 필라멘트(9)의 형성에 사용된 중합체 물질의 용융 온도보다 높은 온도에서 가열된다.The air exiting from the first air holes 10-1-10-6 and the air exiting from the second air holes 11 are at a temperature higher than the melting temperature of the polymer material used to form the
제1공기 구멍들(10-1-10-6)로부터 공급된 공기 및 제2공기 구멍들(11)로부터 공급된 공기중 하나는 사용되는 중합체 물질의 종류에 따라 가열되지 않을 수도 있다. 뜨거운 공기를 사용하면, 형성되는 동안의 필라멘트(9)에 사실상 분자 배향이 일어나지 않는다.One of the air supplied from the first air holes 10-1-10-6 and the air supplied from the second air holes 11 may not be heated depending on the type of polymer material used. Using hot air, virtually no molecular orientation occurs in the
사실상 부직포의 길이 방향으로 놓이거나 배열된 비연신 필라멘트들로 구성된 부직포를 형성하기 위해 상기한 방사구를 사용할 수 있다. 이 경우에, 방사구는 방사 노즐(8)의 중심축을 중심으로 제3도에 도시된 위치로부터, 생산되는 동안 부직포의 이동 방향에 수직하게 제2공기 구멍들(11)이 연장되는 위치까지 90°회전된다. 이렇게 형성된 부직포는 종 방향 연신 공정에 특히 적합하다.In fact, the spinneret described above may be used to form a nonwoven fabric consisting of undrawn filaments laid or arranged in the longitudinal direction of the nonwoven fabric. In this case, the spinneret is 90 ° from the position shown in FIG. 3 about the central axis of the spinning
본 부직포의 필라멘트용으로 적절한 물질은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐알코올, 폴리우레탄 및 연신가능하고 연신되었을때 강도가 증가하는 다른 중합체들을 포함한다.Suitable materials for the filaments of this nonwoven fabric include polyolefins, such as high density polyethylene (HDPE) or polypropylene (PP), polyesters, polyamides, polyvinylchloride, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyurethanes, and stretchable and stretchable Other polymers that increase in strength when applied.
본 발명의 중요한 특징에 따라, 부직포를 형성하기 위해 사용되는 시재(始材)는 사실상 비연신 필라멘트들로 구성된다. 상기 비연신 필라멘트들은 아래의 특성들을 갖는다.According to an important feature of the present invention, the specimen used to form the nonwoven fabric consists essentially of undrawn filaments. The non-drawn filaments have the following characteristics.
(a) 적은 힘에 의해 늘어날 수 있는 작은 항복 강도 ;(a) a small yield strength that can be increased by less force;
(b) 적절한 연신 온도에서의 큰 신장도(원래 길이의 몇배 이상) ;(b) large elongation (at least several times its original length) at an appropriate drawing temperature;
(c) 적절한 연신온도에서 연신된 후 실온에서의 높은 강도.(c) high strength at room temperature after stretching at an appropriate stretching temperature.
비연신 필라멘트들로 형성된 부직포들은 개개의 필라멘트들 사이의 결합강도보다 작거나 또는 거의 같은 장력에 의해 연신될 수 있음이 실험적으로 판명되었다. 이 경우에, 각각의 필라멘트들은 연신 방향에 거의 평행한 방향에 놓이도록 재배열되는 정도로 연신된다. 각 필라멘트들의 이러한 연신에 따라, 횡 방향(폭 방향) 강도에 대한 종 방향(길이 방향) 강도의 비는 약 7 : 3에서 약 5 : 1 내지 10 : 1의 범위로 바뀐다.It has been found experimentally that nonwoven fabrics formed of unstretched filaments can be stretched by a tension less than or about equal to the bonding strength between the individual filaments. In this case, the respective filaments are stretched to the extent that they are rearranged to lie in a direction substantially parallel to the stretching direction. According to this stretching of the respective filaments, the ratio of the longitudinal (lengthwise) strength to the transverse (width direction) strength varies from about 7: 3 to about 5: 1 to 10: 1.
엄격한 의미로, 비연신 필라멘트들에 분자 배향이 완전히 없지는 않을 것이다. 오히려, 비연신 필라멘트들은 원래 길이의 몇배(바람직하게 2배 이상)로 늘어날 수 있는 필라멘트들을 포함한다. 이러한 신장성이 높은 필라멘트들은 제3도 내지 제5도를 참조로 상기된 용융 방사에 의해 제조될 수 있다.In strict sense, the unstretched filaments will not be completely free of molecular orientation. Rather, non-stretched filaments include filaments that can stretch to several times their original length (preferably two or more times). Such highly extensible filaments can be produced by the melt spinning described above with reference to FIGS.
본 발명에 의해 형성된 부직포와는 반대로, 통상의 랜덤 부직포들은 기계적 결합에 의해 또는 접착제에 의한 접착에 의해 결합된 필라멘트들로 단순한 평면 조립물이다. 필라멘트들 사이의 결합강도는 각 필라멘트들 사이에 강도보다 작기 때문에, 이러한 부직포를 단순히 연신하기만 해도 필라멘트들의 실제적인 연신 또는 재배열이 일어나기전에 필라멘트들 사이의 결합이 자동적으로 파괴된다. 더욱이, 통상의 연신 공정들은 부직포의 두께, 필라멘트들 사이의 결합정도, 그리고 부직포 필라멘트들의 접착에 존재하는 여러가지 불규칙성들이 고려되지 않는다. 이러한 불규칙성을 갖는 부직포는 연신력을 가할때 구조적으로 부직포의 약한 지역 또는 부분에 응력이 집중하기 때문에 파열되기 쉽다. 따라서, 통상의 연신 공정으로는 부직포를 크게 연신할 수 없다.In contrast to the nonwovens formed by the present invention, conventional random nonwovens are simple planar assemblies of filaments joined by mechanical bonding or by adhesion with an adhesive. Since the bond strength between the filaments is less than the strength between each filament, simply stretching such a nonwoven fabric automatically breaks the bond between the filaments before actual stretching or rearrangement of the filaments occurs. Moreover, conventional stretching processes do not take into account the thickness of the nonwovens, the degree of bonding between the filaments, and the various irregularities present in the adhesion of the nonwoven filaments. Non-woven fabrics having such irregularities are susceptible to rupture when stress is concentrated in weak areas or portions of the nonwoven fabric upon stretching. Therefore, a nonwoven fabric cannot be stretched large by a normal extending process.
더우기, 통상의 부직포들은 짧은 스테이플 화이버 또는 필라멘트들을 포함한다. 건조 공정 또는 습윤 공정에 의해 만들어진 랜덤 부직포에서, 짧은 스테이플 화이버들은 기계적 결합 또는 접착제를 사용한 접착에 의해 견고하게 결합된다. 짧은 스테이플 화이버들의 견고한 결합 때문에 그 부직포의 연신은 실제적으로 불가능하다. 비록 부직포가 연신되더라도 연신력은 각각의 짧은 스테이플 화이버 전체에 불균일하게 분포된다.Moreover, conventional nonwovens include short staple fibers or filaments. In random nonwovens made by a drying process or a wetting process, short staple fibers are firmly bonded by mechanical bonding or adhesion with an adhesive. Due to the tight coupling of short staple fibers, the stretching of the nonwoven is practically impossible. Although the nonwoven fabric is stretched, the stretching force is unevenly distributed throughout each short staple fiber.
다른 한편, 필라멘트들로 구성된 부직포는 사용되는 필라멘트들이 기포 또는 많은 양의 이물질을 함유할 때는 연신되기가 어렵다.On the other hand, nonwovens composed of filaments are difficult to stretch when the filaments used contain bubbles or large amounts of foreign matter.
통상의 필라멘트들은 부직포로 처리되기 전, 예컨대 방적될때 강도를 얻도록 당겨진다. 그러므로 섬유들의 강도는 각 필라멘트들 사이의 결합강도 보다 크고, 그리하여 부직포를 연신하면 이러한 결합이 파괴되고 각 필라멘트들은 연신되거나 재배열되지 않는다.Conventional filaments are pulled to gain strength before being treated with nonwovens, for example when spun. Therefore, the strength of the fibers is greater than the bond strength between the respective filaments, so that stretching the nonwoven breaks this bond and the individual filaments are not stretched or rearranged.
사실상 부직포의 종 방향 또는 길이 방향으로 놓인 비연신 필라멘트들(9)로 형성된 부직포는 제6도에 도시된 장치 또는 제7도에 도시된 장치에 의해 길이 방향으로 연신된다.The nonwoven formed from the
제6도에 도시된 장치에서, 부직포(14)는 협동하는 한쌍의 닙 로울들(15a,15b)을 통하여 이송된 다음 뜨거운 실린더(16) 둘레를 이동하는데, 이동안에 부직포(14)가 예열된다. 그 다음 예열된 부직포(14)는 약간 이격된 한쌍의 연신 로울들(17a,17b) 둘레를 연속적으로 이동하고, 이때 연신 로울(17b)이 연신 로울(17a)의 회전 속도보다 높은 속도로 회전하기 때문에 부직포가 종 방향으로 연신된다. 부직포(14)의 길이 방향연신으로 말미암아, 각 필라멘트들은 사실상 연신되어 부직포내에 분자 배향이 일어난다.In the apparatus shown in FIG. 6, the
이렇게 종 방향 연신된 부직포(14)는 열처리 로울(18) 둘레로 안내되면서 열응고 된다. 열응고 연신된 부직포(14)는 냉각 로울(19)에 의해 냉각되어 응고된 다음 닙 로울(20)을 빠져나온다. 이렇게 빠져나온 연신부직포(14)는 길이 방향 연신 부직포인 연속적인 경사 웨브(21)를 구성하고, 이 부직포는 제1도 및 제2도를 참조하여 상기된 바와 같이 이후에 적층 연신 부직포를 생산할때 경사 웨브(1) 및 연속 웨브(2)를 사용된다. 균일하게 연신된 부직포를 얻기 위해 연신 로울들(17a,17b) 사이의 연신 간격은최소로 제한된다. 결과적으로, 연신 로울들(17a,17b)의 직경은 작고 서로 밀접하게 배치된다. 연신 간격은 웨브의 원래 폭의 10분의 1이하인 것이 바람직하다.The longitudinally stretched
제7도에 도시된 장치에서, 사실상 길이 방향으로 놓인 비연신 필라멘트들로 형성된 부직포(14)는 협동하는 한쌍의 닙 로울들(22a,22b), 방향전환 로울(23), 협동하는 한쌍의 가압 로울들(24a,24b) 및 닙 로울(25)둘레를 연속적으로 이동하도록 공급된다. 가압 로울들(24a,24b)은 적절한 연신 온도로 가열되고, 그 사이에 한정된 로울 간격은 부직포(14)의 원래 두께보다 작다. 가압 로울(24b)이 가압 로울(24a)보다 빠르게 회전하기 때문에, 부직포(14)는 가압 로울들(24a,24b) 사이에서 압착되면서 길이 방향으로 연신된다. 이러한 부직포(14)의 길이 방향 연신으로 말미암아, 각 필라멘트들은 부직포내에 분자 배향을 유발하는 방식으로 사실상 연신된다. 이렇게 길이 방향 연신된 부직포(14)는 뜨거운 가압 로울(24b) 둘레로 안내됨에 따라 열응고 된다. 그 다음 열응고 연신된 부직포(14)는 닙 로울(25)을 빠져나온다. 이렇게 장치를 빠져나온 부직포(14)는 길이 방향 연신 부직포인 연속적인 경사 웨브(26)를 구성하고, 이 부직포는 제1도 및 제2도를 참조하여 상기된 바와 같이, 이후에 적층 연신 부직포의 경사 웨브(1) 및 연속 웨브(2)로 사용된다. 이 연신(압연) 공정은, 부직포의 두께 또는 각 필라멘트들의 결합 정도가 불규칙할 때에도 부직포가 크게 연신될 수 있으므로 특별히 유리하다. 다른 잇점은 연신된 경사 웨브의 표면이 진주처럼 광택이 나는 것이다.In the apparatus shown in FIG. 7, the
사실상 부직포의 횡 방향으로 놓인 비연신 필라멘트들(9)로 형성된 부직포는 제8도에 도시된 장치 또는 제9도에 도시된 장치에 의해 횡 방향으로 연신된다.In fact, the nonwoven formed from the
제8도에 도시된 장치는 한쌍의 축 방향 이격된 풀리들(29a,29b)과 한쌍의 무한 벨트들(30a,30b)로 구성되는데, 상기 풀리들은 공일한 주변 속도로 회전하고 부직포(27)이 이동 방향에 대해 대칭으로 배치되어 풀리의 바깥 주변 연부상에 또는 연부상을 따라 2개의 벌어지는 궁형 경로를 이루어며, 상기 벨트들은 2개의 벌어지는 궁형 경로를 이루는 풀리(29a,29b) 주변 연부들 각자의 밑부분 둘레에 팽팽하게 감겨있다. 부직포(27)가 풀리(29a,29b) 둘레를 이동함에 따라 상기 부직포(27)를 가열하는 가열실(32)내에 풀리들(29a,29b)의 밑부분이 들어간다. 작동시 방향전환 로울(28)을 통해 풀리들(29a,29b)까지 종 방향으로 이송된 부직포(27)의 양측면은 풀리들(29a,29b)과 해당 무한 벨트들(30a,30b) 사이에서 이것들에 의해 파지되고, 그 다음 파지된 가장자리가 2개의 벌어지는 궁형 경로들을 따라 이동함에 따라 그 부직포가 횡 방향으로 연신된다. 이러한 부직포(27)의 연신으로 말미암아, 각각의 비연신 필라멘트들은 부직포내에 분자 배향을 유발하는 방식으로 사실상 횡 방향으로 연신된다. 연신하는 동안, 부직포(27)는 가열실(32)내에 있는 뜨거운 물, 뜨거운 공기 또는 적외선 가열기에 의해 가열된다. 뜨거운 공기를 사용하는 경우에, 뜨거운 공기를 강제로 부직포(27)에 스며들게 하여 열효율을 증가시키는 것이 바람직하다. 횡 방향으로 연신된 부직포는 방향전환 로울(31)을 빠져나오고, 제2도를 참조로 상기한 바와 같이, 이후에 적층 연신 부직포를 생산할때 위사 웨브(3)로 사용되는 횡 방향 연신 부직포인 위사 웨브(33)를 구성한다.The apparatus shown in FIG. 8 consists of a pair of axially spaced
제9도에 도시된 장치는 협동하는 한쌍의 홈 로울들(34a,34b)을 포함하는데, 각각의 로울(34a 또는 34b)에는 부직포가 로울들(34a,34b) 사이에서 눌려져서 횡 방향으로 연신되게 하기 위해 맞은편 홈 로울(34b 또는 34a)의 톱니(35)와 맞물리는 다수의 평행 이격된 주변 톱니들(35)이 있다. 상기 횡 방향으로 연신된 부직포는 펴서 말려지고 그후에 적어도 한쌍의 유사한 홈 로울들(도시 안됨)을 통과한다. 이러한 다단계 횡방향 연신으로 말미암아, 그 결과 생긴 부직포는 크게 연신되고 구조가 균일해진다. 홈 로울들(34a,34b)을 사용하면, 각 로울(34a,34b)상의 인접하는 톱니들(35) 사이에 뻗어있는 횡 방향으로 나란히 놓인 각각의 좁은 지역들에서 실제적인 연신이 일어난다.The apparatus shown in FIG. 9 comprises a pair of cooperating groove rolls 34a and 34b, in each of the
이렇게 세분된 연신으로 인해 부직포 두께의 불규칙성 또는 각 필라멘트들의 접착도나 결합도의 불규칙성은 줄어들거나 제거될 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 각각의 홈 로울(34a,34b)의 양 단부 부위들에는 홈이 없으므로 연신되는 동안 부직포의 가장자리를 견고하게 파지할 수 있다. 그와 다르게, 부직포(36)의 가장자리는 홈 로울들(34a,34b)과 홈 로울들(34a,34b)중 하나의 양 단부 둘레에 감겨있는 한쌍의 무한 벨트와의 사이에서 이것들에 의해 파지될 수 있다.Due to this subdivided stretching, irregularities in the thickness of the nonwoven fabric or irregularities in the adhesion or bonding degree of each filament may be reduced or eliminated. Although not shown, there are no grooves at both end portions of each
Claims (4)
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KR1019890001011A KR960011614B1 (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Cross-laminated stretched non-woven fabric and method for making the same |
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KR1019890001011A KR960011614B1 (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Cross-laminated stretched non-woven fabric and method for making the same |
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KR900011924A KR900011924A (en) | 1990-08-02 |
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KR1019890001011A KR960011614B1 (en) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Cross-laminated stretched non-woven fabric and method for making the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100689927B1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-03-08 | (주)삼보실업 | face-masking pack sheet and a manufacturing method thereof |
-
1989
- 1989-01-30 KR KR1019890001011A patent/KR960011614B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100689927B1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-03-08 | (주)삼보실업 | face-masking pack sheet and a manufacturing method thereof |
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KR900011924A (en) | 1990-08-02 |
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