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KR100273482B1 - 다층 부직포 복합 웹 - Google Patents

다층 부직포 복합 웹 Download PDF

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KR100273482B1
KR100273482B1 KR1019940703022A KR19940703022A KR100273482B1 KR 100273482 B1 KR100273482 B1 KR 100273482B1 KR 1019940703022 A KR1019940703022 A KR 1019940703022A KR 19940703022 A KR19940703022 A KR 19940703022A KR 100273482 B1 KR100273482 B1 KR 100273482B1
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KR
South Korea
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fibers
web
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nonwoven composite
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English (en)
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래리씨.와드스워드
커미트이.덕케이트
벤카타라만발라수브라만란
Original Assignee
앤 제이. 로버슨
더유니버서티오브테네시리써치코포레이션
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Application filed by 앤 제이. 로버슨, 더유니버서티오브테네시리써치코포레이션 filed Critical 앤 제이. 로버슨
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Abstract

용융취입된 열가소성 인조섬유, 스펀본드된 열가소성 인조섬유, 열가소성 인조 스테이플 섬유 및 이들의 복합물로 이루어진 그룹중에서 선택되고 경량인 제 1층과 셀룰로스계 섬유, 바람직하게는 면 섬유의 제 2층을 함유하고 제 2층과 제 2층은 열적으로 함게 웹의 표면적의 약 5 내지 약 75%상에서 접합하여 약 25 내지 37 fts/분/ft2의 공기 침투성을 갖는 포합성 웹을 형성하며, 향상된 액체 심지 및 보유성을 갖고 섬유 웹과 같은 제직물 웹의 대체물로서 특히 유용한 다층 부직포 복합 웹. 바람직한 양태로서, 복합 웹은 용융취입된 열가소성 인조 섬유의 적어도 하나의 제 3층을 포함하고 셀룰로스계 섬유층이 열가소성 인조 섬유층 사이에 삽입된다.

Description

다층 부직포 복합 웹
본 발명은 신규한 섬유성 웹에 관한 것으로서, 상세하게는 셀룰로스계 섬유층과 1개층 이상의 열가소성 부직포 웹이 복합된 신규한 다층 부직포 복합 웹에 관한 것이다.
부직포 웹(직물)은 "섬유, 사 또는 필라멘트를 기계적, 열적, 화학적 또는 용매 수단에 의해 접착 및/또는 교착시켜서 제조된 시트 또는 웹 구조물"로 정의된다. 이들 웹은 섬유(fiber)를 사(yarn)로 전환시킬 필요가 없다. 부직포 웹은 또한 소위 접착된 웹 또는 가공 웹으로 호칭되며, 방적, 제직 또는 편직 이외의 방법에 의해 제조되므로 "부직포"라는 이름으로 호칭된다. 모든 부직포의 기본 구조는 섬유 또는 필라멘트의 웹이다. 단일 형태의 섬유 또는 필라멘트는 부직포의 기본요소가 될 수 있다. 센티미터 또는 인치 단위로 측정되는 섬유 또는 이들의 단편은 스테이플(staple) 섬유라고 불리운다. 일반적으로, 필라멘트 섬유는 킬로미터 또는 마일 단위로 측정된다. 실제로, 필라멘트 섬유는 길이가 수 야드(yard)에 걸치기 때문에 용이하게 측정할 수 없다. 섬유에 있어서, 길이는 직경보다 현저히 더 커야만 한다. 예를 들면 길이-대-폭(직경)의 비는 적어도 100 이상이며 보통 이보다 훨씬 크다. 면 섬유는 길이가 ½인치 이하 내지 2인치 이상일 수 있고 전형적인 길이-대-직경의 비는 약 1400일 수 있다. 다른 천연 섬유는 다음과 같은 전형적인 비를 나타낸다: 아마 섬유-1200; 모시 섬유-3000; 및 양모 섬유-3000. 본원에서, 용어 "섬유"는 섬유를 스테이플 또는 필라멘트로서 특정하지 않는 한, 단섬유 및 장섬유, 즉 스테이플 섬유 및 필라멘트 섬유를 모두 포함하는 것으로 이해하기로 한다. 예를 들면, 방적결합식(spunbonded) 웹은 필라멘트 섬유로 이루어진 반면, 용융취입식 웹은 이들 웹이 통상적으로 스테이플 길이 및 필라멘트 길이 섬유를 모두 포함하도록 각 조의 섬유 길이를 포함한다. 부직포에서, 각 개별 섬유는 조직적인 배열 또는 불규칙 배열 상태일 수 있다. 장력 특성, 연신 특성 및 촉감 특성은 접착의 형태 뿐 아니라 섬유-대-섬유 포합성 및 그 구성 성분에 의한 보강성에 의해 웹에 부여된다. 부직포 웹을 제조하는 기술은 다음과 같은 주요 요소를 기초로 한다: 길이 및 직경이 다양한 섬유; 성형 및 가공의 방법에 따라 배열된 웹; 웹내에서의 섬유의 접합 및 그의 구성 성분에 의한 보강성. 복합체내에서 하나 또는 여러 요소의 조합을 가변시킴으로써 부직포 섬유 유형을 광범위하게 형성시킬 수 있다. 제조방법의 선택과 함께 섬유의 형태 및 길이를 조정하고 접합을 조정하면 고도로 기술적이면서도 극히 유연성 있는 옵션의 배합을 제공할 수 있다. 지금까지, 부직포 웹은, 선행기술의 재사용 가능한 시험용 면 가운, 수술용 가운, 수술용 가운(drapes), 안면 마스크, 신발 커버, 멸균 랩 및 기타 제품에 대한 일회용대용품으로서, 이 부직포 제품 시장이 연간 10억 달러를 초과하는 것으로 추산될 정도로 의학산업에서 사용되는 것으로 알려져 있다. 또한, 부직포 웹은 위생용 내프킨, 일회용 기저귀, 실금용 패드 및 기타 유사 제품과 같은 위생용품으로 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다. 지금까지, 부직포 웹의 장점 중 하나는 이들이 제직물 웹에 비하여 비교적 원가가 낮다는 점이다. 부직포 웹과 제직물 웹의 원가 차이는 지금까지 실수요자가 부직포웹 제품을 1회 사용후 처분하면서도 다용도 제직물 웹보다 금전적 이익을 실현할 수 있도록 하는 정도였다.
의료용 및 위생용으로 사용되는 부직포 웹에 요망되는 바람직한 특성 중에는 웹의 촉감(유연성 및 드레이프성), 심지성(wicking), 액체 보유성, 액체흡수능력 및 강도가 있다. 또한, 실수요자가 부직포 웹을 받아들이는데 있어서 중요한 점은 부직포 웹이 제직물 웹, 특히 면 웹의 바람직한 특성에 근접할 수 있는 정도이다. 부직포 웹은 일반적으로 제직물 웹의 특성 중 많은 부분, 특히 촉감, 심지성 및 액체흡수성과 액체 보유성이 매우 부족하다는 단점을 가지고 있다. 용융취입 부직포웹은 예를 들면 약 85%의 기공용적을 나타내고, 방사결합 부직포 웹은 90 내지 95%의 공허한 부피를 나타낸다. 이들 웹은 또한, 종종 예를 들면 이들 웹을 의료용으로 사용하는데 덜 바람직하도록 만드는 소수성과 같은 바람직하지 않은 화학적 특성을 나타낸다. 더욱이, 이들 부직포 웹의 표면 특성은 유연하므로, 매끄럽거나 기름진 감촉 및 외양을 나타내는 경향이 있다. 종래의 부직포 웹의 섬유성 재료는 대부분 공통적으로 표면장력이 낮으므로 수성액체가 섬유성 재료에 유인되지 않으며, 따라서 이들 선행기술의 웹은 심지성 및 이들 액체의 보유성이 불량하다. 이들 웹은 또한 발액제로 처리하기가 어렵다. 또한, 대부분의 선행기술 웹의 섬유의 필라멘트 특성 및 이들의 제조방법은 섬유의 길이치수가 웹의 평면에 대해 거의 평행으로 배열된 상태로 섬유가 웹 중에 위치하도록 하므로, 웹의 몸체내로의 액체 흡수력이 불량하다. 지금까지, 웹을 제조 및/또는 가공하는 방법에 대한 변형을 포함하여, 이들 부직포웹의 특성을 개선시키기 위해 각고의 노력이 경주되어 왔다. 그러나, 이들 노력은 부직포 웹의 원가를 증가시키며, 제직물 웹에 비하여 금전적 이익을 불리하게 변동시킬 수 있다. 또한, 부직포웹의 섬유는 대부분 통상적으로 석유계이므로, 이러한 원료의 시장가격을 현저히 변동시켜왔으며, 그 제품을 사용후 최종적으로 처리하는 것이 중요하게 고려되어 왔다.
본 발명은 모든 층이 부직포로 되어 있고 제직물 웹의 바람직한 특성 및 부직포 웹의 경제적 이점을 나타낼 수 있는 신규한 다층 복합웹을 제공한다. 본 발명의 웹은 다층으로 되어 있으며, 용융취입된 열가소성 인조섬유, 방사결합(spunbond)된 열가소성 인조섬유, 열가소성 인조 스테이플섬유 및 이들의 배합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 중량이 약 0.05 내지 약 10 oz/yd2의 경량인 제 1층의 인조섬유성 재료; 및 중량이 약 0.1 내지 약 10 oz/yd2이고 섬유길이가 약 0.5 내지 약 3.0 인치이며 섬도가 약 3 내지 5 μ단위인 제 2층의 셀룰로스계 스테이플 섬유(목질섬유는 제외)를 포함한다. 이들 층은 열에 의해 함께 접착되어 포합성웹을 형성하며, 층들간의 접착 면적은 복합 웹의 평탄한 표면 중 하나의 면적의 약 5 내지 약 75%인 것이 바람직하다. 본 발명에서 제시된 결합 방식은 웹의 촉감과 액체심지율 및 보유율과 같은 웹의 기타 물리적 특성에 불리하게 영향을 미치지 않는 형태이다. 따라서, 바람직한 접착은 라미네이트의 한쪽 면으로부터만 이루어진다. 바람직한 구체예에서, 복합웹은 용융취입된 열가소성의 인조섬유, 스펀본드된 열가소성 인조섬유, 열가소성의 인조 스테이플 섬유 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹중에서 선택된, 하나 이상의 제 3층의 섬유성 재료를 포함한다. 이 제 3층은 또한 경량으로서 중량이 약 0.05 내지 10 oz/yd2이고, 제 1층과 반대편에 있는 제 2층의 면상에 배치되며 적어도 제 2층에 열적으로 접착되어 제 2층이 제 1층과 제 3 층 사이에 삽입되는 것이 바람직하다. 이와 유사한 재료로 이루어진 다른 추가의 유사한 층이 이 복합물 중에 포함될 수 있다.
본 발명의 복합 웹 제품은, 그 제조 제품에서 사용되는 층의 수에 상관없이, 감촉, 드레이프성 및 기타 특성이 제직물 웹과 유사하도록 최종 복합물의 중량이 약 0.5 내지 약 24 oz/yd2를 나타내는 것이 바람직하다. 본 발명의 웹에 대한 이러한 제한으로 인하여 강도 특성, 심지특성, 액체흡수 및 보유특성, 및 차단특성(웹의 두께를 통해 증기 및 기체의 이동을 허용하거나 촉진시키면서 액체를 제거하는 능력)과 같은 바람직하거나 필수적인 기타 특성을 제공할 수 있는 복합 웹의 개별층의 각각의 중량을 주의깊이 선택할 필요가 있다.
본 발명의 복합 웹은 다른 특성 중에서 그의 우수한 차단특성, 촉감, 통기성 , 강도, 위킹, 액체흡수성 및 액체 보유성으로 인하여 일회용 의료제품의 제조에 특히 유용하다.
본원에 첨부된 도면에 관하여 설명하자면,
제1도는 본 발명의 여러 가지 특징을 갖는 웹의 한 구체예를 나타내는 개략도이고;
제2도는 본 발명의 여러 가지 특성을 갖는 웹의 또 다른 구체예를 나타내는 개략도이고;
제3도는 본 발명의 여러 가지 특성을 갖는 웹의 제조공정을 나타내는 개략도이고;
제4도는 본 발명의 여러 가지 특성을 갖는 웹을 제조하는 추가의 공정을 나타내는 개략도이고;
제5도는 웹을 제조하는 추가의 공정을 나타내고 인라인(in-line) 웹-성형장치를 도시하는 개략도이고;
제6도는 웹의 액체 흡수성 및 보유성 시험에 사용하는 장치를 나타내고;
제7도는 웹의 심지특성을 시험하는데 사용하는 장치를 나타내며;
제8도 내지 제34도는 표 X에 분류된 샘플의 심지값을 나타내는 그래프이고;
제35도는 다양한 면코어 중량을 갖는 본 발명에 따르는 라이네이트의 심지 반응을 나타내는 그래프이며;
제36도는 라미네이트화되지 않은 면 웹의 심지반응을 나타내는 그래프이고;
제37도는 면 코어를 갖는 라미네이트와 모시 코어를 갖는 라미네이트를 심지 반응에 대하여 비교하는 그래프이다.
제1도에 있어서, 도시된 복합 웹(10)은 제1층(12) 및 제2층(14)을 포함한다. 이들 층은 도시된 바와 같이 거의 같은 크기의 다이아몬드 모양의 접합 무늬(16)에 의해서와 같이 서로 접착되며 서로로부터 일정한 간격을 두고 있다. 이들 접착부위는 복합웹의 거의 전 부위에 걸쳐 연장되어 층들이 포합성 웹중에 통합되도록 하는 역할을 하는 것이 바람직하다. 제 2도에는 이와 유사한 제 1층(12') 및 제 2층(14')을 각각 포함하며 제 3층(20)을 추가로 포함하는 추가의 웹(10')이 도시되어 있다.
본 발명의 복합 웹의 층들 중 하나 이상은 열가소성의 인조섬유로 되어있다.따라서, 웹의 충돌 상호간의 접착은 적층된 층들을 가열된 롤의 세트에 통과시키는 것과 같은 잘 알려져 있는 여러 가지 열적 결합수단 중 어느 것에 의해서도 수행될 수 있다. 이들 롤 중 하나 이상은 돌출(30)의 표면무늬(참조: 제3도)를 갖추고 있으며, 이 무늬는 복합 웹이 이들 롤 사이를 니프(nip)를 통해 주입될 때 그 롤에 의해 복합 웹에 제공된 압력 및 역의 조합에 의하여, 제 1도에 도시된 다이아몬드-모양의 부위와 같은, 일정한 간격을 두고 있는 접착부위를 생성시킨다. 초음파 용접 등과 같은 다른 열적 결합수단이 필요한 경우 사용될 수 있다. 본 발명의 복합웹의 충돌을 접합시키는 다른 기술을 수화교락, 바늘천공 등에 의해서와 같이 여러층의 섬유들의 물리적인 교락법을 포함할 수 있다. 어떤 경우에든지, 충돌 상호간의 바람직한 접착은 간격을 두고 비교적 작은 접착부위에 의하여 이루어지며, 이 접착부위는 복합웹의 거의 전부위에 연장되어 바람직한 웹의 특성에 대한 악영향없이 단일한 부착성 웹을 여러 층으로부터 효과적으로 발달시킨다. 접착작용에 있어서, 복합웹의 표면부위 중 약 5 내지 약 75%는 그 웹의 층들 사이의 접착부위를 구성한다. 그러나, 복합웹의 접착부위의 총 백분율은 그 복합웹의 면적의 약 10내지 약25%인 것이 바람직하다.
본 발명의 복합웹을 제조하는 방법의 한 구체예에 있어서, 그 웹의 층들은 각각 개별적으로 형성되고 라미네이팅-형 작동으로 적층되는 것이 바람직하다. 층들이 적층되는 조건으로 유지될 때, 그 웹은 전술한 바와 같이 접착된다. 그러나, 본 발명 웹의 여러 층은 인-라인 생산공정에서와 같이 거의 동시에 형성될 수 있으며, 이때 이층들 중의 하나가 형성되면 제 2층 또는 추가의 층이 첫 번째 또는 그 이전에 형성된 층위에 형성한다. 이 후자의 예에서, 접착작동은 또한 인-라인일 수 있으며 그 웹의 최종 층의 형성에 대해 하류 위치에 존재할 수 있다. 이들 제조기술은 웹 제조분야의 당업자들에게 잘 알려져 있다. 제 3도에는 전방으로 이동하는 컨베이어(21)상에서 이전에 형성된 층(15,17,19)를 웹에 적층시킨 후, 그 웹을 가열된 롤(26) 및 (28)의 세트의 니프(24)에 통과시킴으로써 그 층들을 포합성 웹(21)에 접착시키는 방법이 개략적으로 도시되어 있다. 이 구체예에 있어서, 상부 롤(28)은 바람직한 간격을 둔 접착부위(16)의 형성을 촉진시키는 표면 돌출(30)의 무늬를 갖추고 있다. 복합 웹은, 도시된 바와 같이, 저장 및 그 이후의 사용을 위해 롤(32)에 회수된다. 필요한 경우, 웹(15) 및 (19)는 각각, 예를 들면, 스펀본딩, 용융취입 또는 기타방법에 의해, 포합성 자체-유지성 웹을 제공하는 인조섬유로부터 성형된다.
제 4도에는 열가소성 인조 섬유의 제1층(40)을 통상적인 용융취입법 또는 스펀본딩법(44)을 사용하여 형성시킨 후 전방으로 이동하는 컨베이어(42)상에 침적시켜 본 발명의 웹을 제조하는 방법이 개략적으로 표시되어 있다. 제 5도에 기술된 바와 같이 오프라인(offline) 또는 인라인으로 생성된 셀룰로스계 섬유의 층(48)을 이동하는 컨베이어(42)상에 배치된 제1층(40)상에 덧붙인다. 열가소성 인조섬유의 제 3층(50)은 통상적인 용융취입 또는 스펀본딩법(51)에 의해 형성되며, 이를 셀룰로스계 층(48)위에 적층시키면 3개의 층으로 된 웹이 제공되며, 이 웹에서의 셀룰로스계 섬유성 층(48)이 열가소성 인조 섬유성 재료의 외부층(40)과 (50)사이에 배치되어 있다. 도시된 방법에서는, 이들 여러개의 적층된 층을 가열된 가압 롤(54) 및 (56)의 세트의 니프를 통해 주입시켜 여러개의 층을 포합성 웹(59)에 열적으로 접착시키며, 이때 압력 롤 중의 하나는 외부표면에 돌출(58)의 무늬를 갖는다. 복합 웹은 추가의 사용을 위해 롤(60)에 회수할 수 있다. 이후에 더욱 충분히 기술되는 바와 같이, 제 1층(40) 및 제 2층(50)중 하나 또는 모두는 인조 스테이플 섬유 웹의 열적 접착을 포함하는, 통상적인 용융취입, 스펀본딩 또는 이와 유사한 기술에 의해 형성될 수 있다.
제 5도에 관하여, 본 발명에 따라는 웹을 제조하는 방법에 관한 추가의 구체예가 도시되어 있다. 도시된 방법에서는, 예컨대 인조섬유의 제 1웹(64)은 온라인의 통상적인 용융취입 또는 스펀본딩 장치(66)에 의해서와 같이 형성되고, 이 웹은 유동(idler) 로울러(65)를 지나 주입되며, 제 1 컨베이어(67)의 상부 코스(upper run)에 침적된다. 이 방법은 또한 도시된 바와 같이 셀룰로스계 섬유성 재료의 베일(69)이 인라인 카딩(carding) 접합부분(68)으로부터 인라인 카딩 유니트(70)에 도입되고, 카딩된 웹(71)이 제 2 컨베이어(72)상에 카딩 유니트로부터 직접 주입되는 인라인 카딩 접합부분(68)을 포함한다. 컨베이어(72)로부터, 셀룰로오스성 웹은 컨베이어(67)상의 웹(64)의 상부에 전방으로 주입된다. 또한, 인조섬유의 제 3의 웹(74)은 추가적인 인라인의 통상적인 용융취입 또는 스펀본딩 장치(75)에 의해서와 같이 형성되며, 이 제 3의 웹은 유동 롤러(76)를 지나 주입되고, 셀룰로스성층(71)이 인조섬유의 웹(64)와 웹(74)사이에 삽입되어있는 셀룰로스성 웹(71)의 상부표면에 적층되어 있다. 이들 웹 층은 가열된 롤(78) 및 롤(79) 세트의 니프(77)를 통해 전방에 주입되며, 이들 가열된 롤 중의 상부 롤(78)에는 상부 웹(74)와 셀룰로스성 웹(71)사이에 간격을 둔 열적 접착을 행하여 이 충돌을 복합 웹으로 성형시키는 돌출(81)이 그 롤의 외부 원통형 표면상에 갖추어져있다. 접착된 복합물(83)은 추후의 저장 및 사용을 위해 롤(85)에 회수한다. 임의로, 인조 스테이플 섬유의 층은 통상적인 공중에 위치하는 웹 성형장치(89)에 의해서와 같이 웹(87)으로 성형되어, 셀룰로스성 웹(71)과 인조섬유 웹(64) 및 (74)중 하나 또는 둘 모두 사이에 삽입되어 복합물(83)이 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 복합웹은 적어도 2개의 층을 포함한다. 어떤 경우에든지 이들 층중 하나 이상은 셀룰로스계 섬유로부터 성형된다. 본 명세서에서 사용된 "셀룰로스계"는 약 25% 내지 100%의 셀룰로스성 재료로 구성된 스테이플 섬유를 포함하는 것을 의미한다. 섬유를 수득할 수 있는 적절한 셀룰로스성 재료는 면, 모시, 대마, 황마, 아마, 케나프(kenaf), 사탕수수, 유칼리나무, 레이온(재생셀룰로스) 및 이들의 배합물을 포함하지만, 목질 섬유는 포함하지 않는다. 선택된 셀룰로스성 섬유는 전형적으로 본 분야에 잘 알려진 바와 같이 가공하면 액체를 용이하게 흡수하는 청결하고 선명한 섬유가 수득된다. 예를 들면, 면을 정련 및 표백하면 섬유로부터 오일 등이 제거되고, 섬유가 유연하고 흡수성이 있게 될 뿐 아니라 외국산 재료의 청결성 및 색깔의 선명성(백색은 하나의 색깔로 간주된다)도 가지게 된다. 그러나, 표백을 하지 않거나 거의 하지 않고 부분적으로 정련하면 대부분의 경우 사용시 충분한 흡수성 및/또는 심지 특성을 나타낼 수 있다. 본 발명의 웹에 사용하는데 적절한 셀룰로스성 섬유는 그 길이가 약 0.5 내지 약 3인치이다. 면섬유는 길이가 0.5 내지 1.25인치 범위인 것이 바람직한 반면, 모시 또는 아마 섬유는 길이가 0.5 내지 1.25인치 범위인 것이 바람직한 반면, 모시 또는 아마섬유는 길이가 약 3인치 이하의 범위일 수 있다. 필요한 경우, 보다 장 섬유는 보다 단섬유로 절단할 수 있다. 사용되는 셀룰로스성 섬유는 사로 성형되지 않는다. 그러나, 섬유는 카딩 또는 이와 유사한 방식에 의해서와 같이 가공하여 이들 섬유를 배열하거나 바람직하게는 이들 배열을 불규칙하게 하고, 그 섬유를 성형시켜 자체-유지용 웹으로 만들 수 있다. 필요한 경우, 섬유는 섬유 가공 작업으로부터 수득한 베일로부터 직접 사용할 수 있으며, 이러한 경우에는 섬유는 본 발명 웹에 하나의 층으로서 도입될 수 있으며, 이 층에 있어서 섬유는 서로에 대하여 다소간 평행이 되도록 카딩되거나 불규칙하게 배열되어 있다. 면 섬유는 본 발명의 복합웹의 다른 특성 중 바람직한 촉감 및 드레이프성을 발현시킬 만큼 충분히 유연할 수 있도록 그 섬도가 약 3 내지 5 μ단위인 것이 바람직하다. 약 5 μ단위 이상의 크기의 면 섬유는 보다 덜 유연하며, 이로부터 성형된 웹은 거칠고 촉감이 허용될 수 없는 경향이 있다. 면 섬유는 본 발명의 복합 웹에 사용되는 바람직한 형태의 셀룰로스계 섬유이다. 면 섬유는 부드럽지 않은 표면을 가지며 폴리올레핀 섬유의 표면에너지 약 31 dyne/cm에 비하여 약 44 dyne/cm의 표면 에너지를 나타내므로, 본 발명의 복합웹 중에 층을 이룬 상태로 그 자리에 잔류하는 우수한 경향을 나타낸다. 또한 면섬유는 복합웹에 대하여 심지특성, 흡수성, 액체보유성, 벌크성, 발액성, 증기 및 기체투과성에 기여하게 되고, 어떤 복합구조물에 있어서 특히 0.5 oz/yd2(17g/m2)보다 가벼운 용융취입 웹이 사용될 경우, 강도와 같은 현저한 특성을 부여하게 된다.
본 발명의 다층 복합웹의 내부층을 제작하는 데에 셀룰로스계 섬유 중 어느 섬유가 사용되는가와는 관계없이, 내부층은 필라멘트 길이의 섬유와 상반되는 스테이플 길이의 섬유로 이루어져야 한다. 스테이플 섬유는 개개의 길이가 비교적 짧으며, 대부분은 보통 약 3인치 이하, 바람직하게는 약 2인치 미만의 길이가 혼합하여 이루어진 것으로 섬유에 다중 말단을 제공한다. 이들 섬유는 사로 형성되지 않지만, 이들 섬유가 컨베이어 상에 적층되거나 컨베이어 상의 추가의 웹상에 적층하기 위한 자동장치에 의해 조작되도록 충분히 포함하는 웹으로 형성된다는 사실 외에 다른 주요 배치를 갖지 않는 것이 바람직한 개개의 섬유로서 내부층에 존재하는 한, 그 섬유 말단은 웹 내의 모든 방향으로 뻗어나가는 경향이 있다. 따라서, 많은 섬유 말단은 웹의 평평한 중앙 표면으로부터 돌출하기도 한다. 스테이플 섬유 웹의 이와 같은 특징은 의료 용도에 사용될 수 있는 주원인 중의 하나이다. 본 발명에 따르면, 지금까지 사용될 수 없었던 웹이 인조 부직 섬유의 2개 웹 사이에 포착되며 이에 따라서 인조 웹은 짧은 셀룰로오스 섬유를 수용하는 작용을 한다. 그러나, 이들 인조 섬유 웹은 생성된 복합 웹의 목적하는 촉감 특성 등에 해로운 영향을 미치지 않도록 신중히 선택되어야 한다. 또한, 중요한 것은, 인조 섬유 웹은 내부층의 셀룰로스 섬유가 복합 웹에 목적하는 촉감 특성 및 액체 심지 및 보유 특성을 부여하는 능력으로 선택되어야 한다는 점이다. 이것은 본 발명에서 웹에 실질적인 기공 용적을 형성하는 공정에 의해 웹으로 형성되고, 웹이 증기 또는 액체가 웹의 두께를 통과하여 액체가 신속하게 포착되어 복합 웹을 투과로 통과하지 않도록 하는 셀룰로스 섬유의 내부층 내로 이동하는 것을 억제하지 않으면서 동시에 세균 등에 차단 작용을 할 수 있도록 해주는 미세 정도를 갖는 섬유로 이루어진 인조섬유의 웹을 사용함으로써 달성된다.
내부층의 평면에 대해 일반적으로 측면에 위치해 있는 복합 웹의 내부층의 짧은 스테이플 섬유 말단은 내부층내로 액체수송의 많은 영역을 규정하는 역할을 한다. 구체적으로, 인조섬유의 외부층은 천연적으로 소수성이며 낮은 표면 장력값을 가진다. 이들 섬유는 또한 길이가 연속적이며 액체의 불량한 수송체이다. 한편으로, 내부층의 스테이플 섬유는 친수성이고 비교적 높은 표면 장력값을 가지면서, 부드럽지 않고 그들의 길이를 따라 찌그러져 있으며 이들의 액체를 내부층의 몸체내로 끌어당기도록 할만큼 다수로 존재한다. 게다가, 내부층의 평면에 대해 측면으로 뻗어있는 내부층의 스테이플 섬유의 많은 말단은 액체에 대한 이들의 친화성 및 내부층내의 그들의 커다란 수, 이들의 기하학적 위치 및 물리적 위치가 내부층내로 액체의 이동을 강화하고 내부층내에 액체의 보유를 보조하는 내부층내의 다수의 모세관을 규정한다는 사실에 의해 액체의 내부층으로의 수송 경로를 규정한다. 면 섬유는 또한 웹이 액체를 흡수하고 차단 기능 역할을 하는 것으로 예상되는 경우 섬유가 젖었을 때 팽창하므로 웹에서 바람직하다.
선행 기술에 널리 인식되어 있는 바와 같이, 섬유가 서로 결합되지 않은 셀룰로스계 섬유의 웹은 대부분의 일회용 의료용품에 사용될 수 없다. 첫째, 웹은 자체-유지성을 나타내기에 충분한 강도를 갖지 않으며, 둘째, 섬유는 웹으로부터 자유롭기 때문에 허용될 수 없는 오열 유발원이 될 수 있다. 예를 들면, 노출된 상처 또는 절개에 들어가는 외과용 가운의 느슨한 섬유는 환자에게 육아종의 유발원이 될 수 있으며, 따라서 본 발명에는 섬유들이 적절히 함유되어야 한다. 본 발명에 따르면, 셀룰로스계 섬유가 열가소성 인조 섬유층과 혼합된다. 셀룰로즈-기본 섬유층과 열가소성 인조 섬유층의 혼합은 이들 층이 일정한 공간을 두고 위치하여 서로 열적을 접합될 때 증가된 성질, 특히 심지성, 액체보유성 및 강도를 나타내는 포합성 복합 웹을 제공한다. 특히, 인조 섬유의 층은 복합 웹에 대해 내마모성 및 강도를 제공하며, 따라서 바람직한 복합 웹에서 셀룰로스계 섬유층이 인조섬유의 외부층 사이에 삽입된다.
종래의 열가소성 인조 섬유의 용융취입되고 스펀본드된 웹은 형성된 후에 이들 웹이 일회용 의료용품 및 위생 용품에 유용하도록 하기 위하여 추가의 특별 처리가 요구되는 반면, 본 발명자들은 이들 웹중 선택된 것과 선택된 셀룰로스계 층에 하나의 접합된 복합 웹에서의 접합을 통해 인조섬유 웹의 특별한 처리가 필요없으면서 이들 특정 웹을 본 발명의 복합 웹내로 직접 혼입시킬 수 있는 복합 웹을 생산할 수 있음을 발견하였다. 이러한 성능은 본 발명에 실질적인 경제적 이점을 제공한다.
본 발명에서, 인조 섬유 웹은 바람직하게는 용융취입 또는 스펀본드 기술에 의해 형성된다. 이들 인조 섬유의 용융취입된 섬유는 직경이 바람직하게는 약 0.5 내지 약 20㎛인데 반하여, 스펀본드된 웹 내의 섬유의 직경은 약 0.8㎛의 낮은 말단에서 용융취입된 웹으로 적층되며 겹치며 50㎛이하이거나 이들 직경 범위의 상층말단 상에서 그 이상일 수 있다. 스펀본드된 웹은 일반적으로 급냉 후 현저한 위치를 받기 때문에 용융취입된 웹보다 좀더 거칠기만 더욱 강하다. 양 경우에, 섬유는 자체-유지성 웹으로 형성된다. 본 발명에 사용하기에 바람직한 용융취입 웹의 중량은 약 0.05 내지 약 10 oz/yd2범위의 경량이고, 가장 바람직하게는 약 0.25 내지 약 2 oz/yd2이다. 본 발명에 사용하기에 바람직한 스펀본드된 웹의 중량도 또한 경량이며, 그 범위는 약 0.1 내지 약 10 oz/yd2이고, 가장 바람직하게는 0.3 내지 약 2 oz/yd2이다. 중량이 약 0.05 oz/yd2보다 가벼운 웹은 섬유 밀도가 셀룰로스 섬유를 함유하고 복합 웹에 필요한 강도 및 기타 특성을 제공하는데 충분치 못한 경향이 있다. 무거운 중량의 웹, 즉 약 10 oz/yd2이상의 웹은 셀룰로스 섬유층과 혼합했을 때 바람직하지 못하게 거칠은 복합 웹을 형성하는 경향이 있다. 스펀본드 및 용융취입 공정 및 이에 의해 생성된 웹에 대한 상세한 설명은 "Proceedings, Fiber Producer Conference 1983", April 12, 13 ＆ 14, 1983, pp. 6-1 내지 6-11으로 표제된 공보물에 기술되어 있으며, 이의 내용은 본 원에 참조사항으로 인용된다.
본 발명에 따른 바람직한 복합 웹은 인조섬유의 외부층 사이에 끼워져 있는 셀룰로스계 섬유의 내부층을 포함한다. 따라서, 복합 웹은 층들이 상이한 홉합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 셀룰로스계 섬유의 필요한 층 이외에 복합 웹은 셀룰로스 섬유의 한쪽 면과 접하는 용융취입된 인조 섬유의 제 1층과 셀룰로스 섬유층의 반대편 면과 인접한 스펀본드된 인조섬유를 포함한 제 3층을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제 1층과 제 3층은 모두 용융취입된 섬유이거나 스펀본드된 섬유일 수 있다. 추가로, 용융취입되었거나 스펀본드된 인조섬유의 추가 내부층에 의해 분리되거나 분리되지 않을 수 있는 셀룰로스 섬유의 다층이 제공될 수 있다. 경우에 따라서는, 셀룰로스 섬유는 인조섬유의 적어도 하나의 외부층, 바람직하게는 2개의 외부층에 의해 보호된다. 복합 웹에 또 다른 층을 추가하는 것은 웹의 비용을 높이며 복합 웹의 촉감이나 기타 다른 특성을 감소시킬 수 있음을 주지의 사실이다.
본 발명의 특징을 사용한 복합 웹의 샘플을 제 3도에 도해된 공정에 따라 제조하였다. 본 샘플을 제조함에 있어서, 셀룰로스계 섬유를 오프너-믹서에 공급하고 이곳에서 베일로부터 섬유가 개방되고 균일하게 혼합된다. 오프너-믹서로부터의 섬유를 카드를 통해 공급하고 여기서, 섬유가 카딩되어 웹을 형성하며 이 웹은 카드로부터 감김이 없이 직접 도핑되고 컨베이어 상에 수용된 열가소성 인조섬유층상에 공급된다. 본 샘플의 제조에 사용된 카드는 이의 배출 말단에 부착된 랜도마이징 유니트를 갖고 있으며, 이에 따라 섬유는 기계방향에 바람직한 배치없이 웹에 무작위로 배치되었다. 그런 후, 열가소성 인조섬유를 포함한 제 3층이 셀룰로스 섬유층의 최상단에 적층되며 이에 따라 셀룰로스 섬유층이 열가소성 인조섬유의 2개 외부층 사이에 삽입된다. 그 다음으로, 이 라미네이트를 가열된 롤 세트 사이의 니프를 통해 공급하였다. 롤중 하나는 표면이 부드러우며, 다른 롤은 일정 거리를 두고 돌출 무늬가 제공되어 있으며, 각각의 돌출은 다이아몬드 무늬의 단면을 갖고 있다. 표 I 및 Ⅱ는 이들 샘플의 제조에 사용된 작동 파라미터에 관한 세부사항 및 여러 가지 샘플의 조성을 제공한다.
표 Ⅰ 및 Ⅱ에 수록된 바와 같이 생성된 샘플을 하기된 바와 같이 여러 가지 성질에 대해 시험하였다:
차단. 차단이란 직물이 액체와 미생물의 투통을 억제하는 능력을 의미한다. 차단 성질은 수술실의 간호원 및 환자들을 감염으로부터 보호한다.
시험 시험절차
내수도 AATCC 시험방법 127-1985
발오일성 등급 AATCC 시험방법 118-1983
수충격 침투성 AATCC 시험방법 42-1985
수분무 등급 AATCC 시험방법 22-1985
강도. 의료용 부직포는 또한 제작 단계로부터 가공품의 사용에 이르기까지 줄곧 찢어지고 천공되는 것을 막기에 충분히 강해야 한다.
시험 시험절차
파쇄하중 IST1110.0-70(82)
엘멘도르프 인열강도 IST 100.0-70(R82)
멀렌 파열강도 IST 30.0-70(R82)
인장강도 IST 110.0-70(82)
※ 드레이프성 및 안락성. 부직직물의 드레이프성은 이 직물로 덮개 되는 대상물의 모양과 일치할 수 있는 능력을 의미한다. 대상물에는 환자, 수술대 및 장비가 포함된다. 안락성은 통기성, 재질의 선택 및 산물의 디자인에 관한 것이다.
1INDA(어쏘시에이션 오브 더 넌우븐 패브릭스 인더스트리) 표준시험.
시험 시험절차
프라지어 공기 투과도 TST 70.1-70(R82)
캔틸레버 굽힘 길이 ASTMD 1388-64
이들 시험의 결과는 표ⅢA 및 ⅢB에 기록되어 있다.
표 Ⅲ의 데이터는 본 발명의 경량 라미네이트가 합성 섬유 또는 필라멘트, 즉 지금까지 의료 용도에 사용되온 종래의 SMS 직물로부터만 형성된 종래의 직물의 대체물로서 본 발명 라미네이트의 예상된 용도로 완전히 적합한 강도치를 나타내었음을 가리킨다. 또한, 본 발명의 라미네이트는 셀룰로스 섬유 층을 포함하지 않는 라미네이트에 비하여 양호한 촉감(굽힘 길이) 및 액체 차단 성질을 나타낸다. 본 발명의 라미네이트는 예컨대 의료용에 훨씬 더 유용하고 바람직하게 사용될 수 있도록 보장해 주는 액체흡수, 보유 및 심지와 관련된 우수한 성질을 보유한다.
[발액제 가공]
라미네이트된 샘플에 이의 발액 특성(물, 오일, 혈액, 알콜 및 기타 수성액) 및 직물의 차단특성을 향상시키기 위하여 플루오르 화학물질을 가공 처리하였다.
연속적인 가공을 적용하는 통상의 방법인 패딩 기술을 사용하여 라미네이트 샘플에 플루오르 화학물질 가공 처리하였다. 이 기술에서, 샘플을 화학 혼합물에 침지시킨 다음 한 세트의 롤러의 니프에 통과시켜 니프 압력에 의해 포화된 라미네이트로부터 과량의 화학 물질을 짜냈다. 니프 압력은 원하는 수분 픽업율(WPU%)을 달성하도록 조절한다. 수분 픽업율은 라미네이트 샘플에 의해 흡수된 가공액의 양이다. 미가공 샘플의 양을 자른 후 쟀다. 플루오르 화학물질 가공용 패딩 압축로울러에 통과된 샘플을 가공처리 후 쟀다. 수분 픽업율은 다음과 같은 방정식에 의해 측정되었다;
WPU%= (가공된 샘플의 중량-미가공된 샘플의 중량)/가공된 샘플의 중량 x 100
상이한 라미네이트 샘플의 수분 픽업율은 표 Ⅳ에 기록되어 있다.
18 인치 너비의 패딩 맹글을 사용하여 플루오르 화합물 처리를 수행하였다. 라미네이트 샘플을 처리하기 위해 사용된 플루오르 화학물질은 듀퐁사의 5% "죠닐" PPR 직물 보호제였다. 140%의 수분 픽업율이 설정되었다. 샘플을 30psi의 압력에서 두 번의 침지와 두 번의 니프로 패딩 맹글에서 플루오르 화학물질 가공 처리하였다. 그런 다음, 가공된 샘플을 대류 오븐의 팬 프레임 상에서 3.5분 동안 250°F로 건조시켰다. 다음의 플루오르 화학물질 제제가 사용되었다:
패딩 적용기술(140%의 수분 픽업율)
성분 중량%
조닐(Zonyl) PPR 3.6
물 96.4
총량 100.0
플루오르 화학적으로 가공된 샘플을 상기한 시험절차를 사용하여 차단, 강도 및 방수성 및 안락성에 대해 시험하였다. 가공된 라미네이트 샘플에 대한 결과는 표 Ⅴ에 기록되어 있다.
샘플에 액체를 통과시키는데 필요한 내수도 수준은 용융취입된 웹에 의해 제공된 양호한 차단 특성이 입증된 미가공된 샘플에서 현저히 높게 나타났다. 그러나, 가운데 층에 면 스테이플 섬유만을 함유한 발액제 가공된 샘플 1, 2 및 3번은 상응하는 미가공된 샘플보다 훨씬 더 내수도 수준을 나타냈고 가운데에 단지 폴리프로필렌(PP)만을 가진 가공된 샘플보다 일반적으로 보다 큰 내수도 수준을 나타냈다. 한편, 중앙에 단지 폴리프로필렌만을 가진 대부분의 샘플의 내수도는 발액제 가공에 의해 현저히 감소되었다. 대부분의 가공된 샘플의 물분부 등급은 플루오르 화학물질 가공의 결과로서 증가한 것으로 나타났다. 플루오르 화학 물질 가공처리에 의한 가장 커다란 장점은 발오일성 등급이 아주 불량함 0.0(미가공된 샘플)로 증가한 것으로 나타났다. 또한, 중앙에 단지 면만을 함유한 플루오르 화학물질 가공된 샘플은 일관되게 8의 높은 발오일성 값을 나타냈다.
하기 표에서 8 내지 15번의 샘플은 비교용으로 사용되었다. 목질 펄프를 함유한 손타라 직물을 제외하고, 어떤 샘플도 셀룰로스계 섬유층을 포함하지 않았으며, 그러나 1개 이상 층의 인조 섬유를 함유한다. 표 Ⅵ는 각 샘플의 조성 및 제조방법을 제공한다.
이들 샘플은 제직 웹의 대체물로서 사용된 라미네이트에서 중요한 것으로 고려되는 여러 특성에 대해 시험하였다. 이들 실험결과는 표 Ⅶ에 기록되어 있다.
추가로 비교하기 위하여 섬유함량, 중량, 및 가공유형에서 상이하고 또 Ⅷ에 기술된 몇가지 제직물을 구입하였다. 100% 면 데님 직물은 바지 재질로서 사용되곤 한다. 포플린 직물은 팬츠 및 셔츠에 사용되곤 한다. 데님 직물은 10, 12 및 14.5 oz/yd2의 공칭 중량으로 이용되고 있다. "인디고" 데님은 그러지 직물(탈호되지 않음), 탈호되고 약하게 정련된 직물, 및 탈호되고 약하게 정련되고 플루오르 화학물질 가공된 직물로 구성되어 있다 "화이트" 데님 직물 및 포플린 직물은 탈호되고 정련되고 표백되었다. "화이트" 데님 직물의 일부는 또한 플루오르 화학물질로 가공하였다. 포플린 직물은 탈호, 정련 및 표백 DP 가공 후 및 DP 가공과 플루오르 화학물질 가공의 배합후에 평가하였다. 모든 예비가공, 및 DP 가공과 발액제 가공은 시판중에 있는 장치를 사용하여 수행하였다. 이들 직물을 추가로 분석한 데이터가 표 Ⅷ에 기록되어 있다. 직물에 대해 수행된 시험 결과는 표 Ⅸ에 기록되어 있다.
본 발명의 복합 웹은 지금까지 외과용 가운 및 유사한 의료용품에 사용되어온 유형의 재직물 웹과 근접하는 촉감 및 드레이프를 나타냈다. 본 발명의 복합 웹의 공기 침투성, 즉 약 25 내지 약 37 ft3/분/ft2는 셔츠 재질과 같은 재직물 웹의 것과 견줄만하며 따라서 그러한 제직물 웹과 동등한 차단 특성과 통기성을 제공한다. 본 발명에 따른 복합 웹에 섬유층의 존재는 종래의 단일층 재직물 웹에 비하여 강화된 투과능을 제공함으로써 본 발명이 복합 웹의 유용성을 웹의 차단 특성이 중요한 용도로 넓혀준다.
본 발명에 따라 제조된 라미네이트, 면 매트 및 종래 직물의 흡수능 및 보유능을 검사하였다. 흡수능은 스웨덴 섬유 연구소(TEFO)에서 개발되었고 쉬슈(TAPPI Journal, July 1987)에 의해 보고된 절차를 용융하여 측정하였다. 제 6도는 유리프릿(82)이 부착된 커다란 깔대기(80)과 눈금 수집 실린더(84)로 이루어진 시험장치를 도시한 것이다. 100cm2의 면적을 갖는 원형 시험편(86)을 21℃ 및 65% RH에 밤새두었다. 샘플은 유리 프릿상의 위쪽에 넣었다. 2.54cm의 높이로부터 7mm/초의 속도로 전달된 100㎖의 액체를 사용하여 시험편을 포화시켰다. 100gm의 100cm2원형 중량(88)을 포화된 시험편 상에 신속히 놓고 이 복합체를 10분간 배수시켰다. 실린더에 수집된 액체의 양을 측정하고 다음과 같은 공식에 의해 산물의 흡수능(C)을 계산하였다: C = a - b
여기서, a는 총 액체 용량 (100㎖)이고 b는 100Pa 압력하에 흡수되지 않은 액체(㎖)이다.
피검 시트 각각에 대하여 7회에 걸쳐 반복 시험을 하였다.
이 결과는 밀리미터 근사치로 보고되었다. 보유능은 흡수능 측정의 연속으로 측정하였다. 성능 시험에서 10분 시점에 미흡수된 액체의 양을 측정한 후 3kPa의 압력을 위해 2.9kg의 중량을 샘플의 상부에 부하시키거나(100Pa의 하중은 이미 성능 시험으로부터의 시험편상에 걸려있다), 그 복합체를 5분간 배수시켰다. 이 기간이 경과되는 시점에서 실린더 내 액체 양에 유의하며 총 5kPa의 하중이 걸리도 추가로 2kg의 중량을 가했다. 젖은 샘플을 5분간 더 정치한 후 실린더 안에 수집된 액체의 양을 측정하였다. 2개의 상이한 압력하에서 샘플이 보유된 액체의 양(Crm및 C'rm)을 다음과 같이 계산하였다: Crm= C - c (여기서, C는 흡수능이고 c는 3kPa 압력하에 미흡수된 액체이다); C'rm= C - c'(여기서, C는 흡수능이고 c'는 5kPa 압력하에 미흡수된 액체이다).
이 시험을 각각의 시트에 대해 7회 반복하고 이의 결과는 밀리리터 근사치로 나타냈다. 이들 시험의 결과는 표 XI에 기록되어 있다. 다른 비교를 위해, 다양한 하중하에 100% 카딩된 면웹의 흡수능과 보유능이 표 XII에 기록되어 있다. 표 XI의 샘플 37~40번은 셀룰로스 섬유층을 함유하지 않는다. 특히 이들의 흡수능 및 보유능은 무시할 수 있는 정도이다. 이들 데이터 및 상기한 표의 데이터로부터, 본 발명의 라미네이트는 특히 의료용에서 종래의 인조 부직포 보다 많은 물리적 관점에서 우수하다는 것은 자명하다. 또한, 본 발명의 직물은 경량이며 실제로 더욱 적은 양(중량)의 용융취입된 재료를 갖는 본 발명의 직물 액체 흡수 및 보유능의 관점에서 우수한 것이 주목된다. 따라서, 본 발명의 직물은 경제적인 이점을 제공한다. 게다가, 비록 100%면 웹이 중량이 증가함에 따라 일부의 보유능이 상실하는 것으로 나타날지라도 이들 면 웹이 본 발명의 라미네이트 구조내로 혼입될 때 이 라미네이트 산물은 예상치 않게 내부층대로 면의 중량이 증가하면서 향상된 보유능을 나타냈다.
제 7도에 도시된 장치 설비를 사용하여 샘플의 심지를 시험하였다. 이 장치는 프린터(92)가 부착된 탑로딩 밸런스(90)실험실용 잭(94), 시험액체(96)을 보유하는 물 저장소(95), 굵은(40-6Oμ)유리 프릿(100)이 달린 깔대기(98), 깔대기(98)을 물저장소(94)에 연결한 고무튜브(102), 100g 원형 중량(면적 100cm2), 및 스톱위치(표시 안됨)를 포함한다. 깔대기(98)은 링스탠드(110)위에 수직을 조정가능하에 올려져 있다. 20℃ 및 65% 상대습도에 밤새도록 방치해둔 시트로부터 100cm2원형 샘플(108)을 무작위로 자른다. 7개 샘플을 각각의 피검 시트로부터 자른다. 절차상, 시험액체 저장소를 유리 프릿의 표면이 추축해 질 때까지(그러나, 물이 그 위에 고여있는 것은 아니다)올린다. 시험편을 100g의 원형 상부 중량으로 프릿에 올려놓는다. 샘플의 중량을 설정하면서 스톱위치를 작동시키고 저장소부터 샘플로 상실된 시험액체의 중량을 3분에 걸쳐 10초마다 판독한다. 이것은 샘플내로 흡수되는 액체의 양이 안정하게 되도록 하기에 충분한 시간을 제공한다. 이 결과는 시간 대 양의 곡선으로 표시되었다. 이 절차를 평가하고자 하는 시트 각각에 대하여 7회 반복하였다. 수 개 샘플의 분석 결과가 표 X에 기록되어 있다. 이들 샘플의 시험으로부터 얻어진 결과의 시간 대 양의 곡선을 제 8도 내지 34도로 제시하였다.
제 8 내지 34도에서 특히 주목되는 것은 인조섬유 또는 필라멘트를 함유한 종래의 라미네이트의 심지 특징은 아주 불량하게 나타났다는 점이다. 다른 한편, 이들 직물이 천연 셀룰로즈 섬유층으로 라미네이트될 때 생성된 직물은 우수한 심지 특성을 나타내므로 의료 및 기타 용도에 적합한 직물을 제공한다.
지금까지 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 범위 이내에서 여러 가지 변형이 이루어질 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들면, 본원에 기술된 다이아몬드 패턴 이외에 다른 여러 가지 접합 패턴이 사용될 수 있다. 또한, 여러 가지 플루오르 화합물 가공제가 시판중에 있으며 당해 기술분야에 널리 알려져 있다[참조 예: 메나컴 레윈 및 스테펜 미. 셀로에 의해 편집된 Handbook of Fiber Science and Technology : Volume Ⅱ. Chemical Processing of Fibers and Fabrics, Functional Finishes, Part B]. 이 문헌의 내용, 특히 172-183 페이지의 내용은 본 원의 참조사항으로 인용된다.

Claims (23)

  1. 직조 웹의 기재로 사용하기에 유용한 다층 부직포 복합웹으로서, 용융취입된 열가소성 수동 가공 섬유, 방사결합된 열가소성 수동 가공 섬유, 수동 가공된 열가소성 스테이플 섬유 및 이것들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 0.05 내지 10 oz/yd2중량의 제 1 섬유재료 층; 셀룰로오스를 기재로 하는 스테이플 섬유 부직포로 이루어지고 중량이 0.1 내지 10 oz/yd2이며 상기 섬유의 길이가 0.5 내지 3 인치이고 섬유의 섬도가 2 내지 5μ단위인 제 2 층; 및 용융취입된 열가소성 수동 가공 섬유, 방사결합된 열가소성 수동 가공 섬유, 수동 가공된 열가소성 스테이플 섬유 및 이것들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유재료로 구성되고, 상기 제 2층을 기준으로 상기 제 1 층의 반대쪽에 배치된 0.05 내지 10 oz/yd2중량의 제 3 층으로 구성되어, 상기 제 1 층, 제 2 층 및 제 3 층은 상기 제 2 층이 제 1 층 및 제 3 층 사이에 샌드위치식으로 개재하도록 웹 표면상에서 눕혀지는 방향으로 배치되어 서로 비유압식으로 결합되어 있고, 상기 제 1 층 및 제 2 층은 서로 비유압식으로 결합되어 공기 침투성이 25 내지 37 ft3/min/ft2인 점착성 웹을 형성하며, 상기 층들간의 결합 면적이 복합 웹의 면적들중 하나의 5 내지 75%인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합웹.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 3 층이 용융취입된 열가소성 수동 가공 섬유, 방사결합된 열가소성 수동 가공 섬유, 수동 가공된 열가소성 스테이플 섬유 및 이것들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유재료로 구성되고, 중량이 0.05 내지 10 oz/yd2이며, 상기 제 2층을 기준으로 상기 제 1층의 반대쪽에 배치되어 상기 제 2 층이 제 1 층과 제 3 층의 사이에 삽입될 수 있도록 상기 제 2 층에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  3. 제1항에 있어서, 상기 층들이 상기 웹의 편평한 면적에 걸쳐서 서로 일정한 공간적 간격을 두고 열에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  4. 제1항에 있어서, 제 1 층 및 제 3 층의 기공 용적이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복합 웹이 0.01g/sec 내지 0.05g/sec의 수분 심지율을 가지고, 3 kPA에서 7 내지 15ml의 수분보유값을 나타내는 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복합 웹의 파열강도가 40 내지 225 kPA인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  7. 제1항에 있어서, 상기 결합이 공간을 두고 떨어져 있는 결합 면적에서 열에 의해 결합이 이루어진 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  8. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 단부가 상기 제 2층 평면의 측면으로 부터 외측으로 제 1층 및 제 3층으로 및 상기 층들을 통해 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제 2층의 섬유가 0.5 내지 1.25인치의 길이 및 3 내지 5μ단위의 섬도를 가지는 면섬유인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  10. 제1항에 있어서, 상기 층들간의 결합 면적이 복합 웹 면적의 10 내지 30%인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층이 용융취입된 웹인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층이 스펀본드된 웹인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층 및 제 3 층이 용융취입된 웹인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층 및 제 3 층이 스펀본드된 웹인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제 1 층이 용융취입된 웹 형태이고 제 3 층이 스펀본드된 웹인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  16. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 인조 섬유가 폴리프로필렌 섬유인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  17. 제1항에 있어서, 제 2층의 스테이플 섬유가 25 내지 100%의 셀루로오스 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  18. 제16항에 있어서, 상기 셀루로오스 재료가 면 재료인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  19. 제1항에 있어서, 제 2 층의 섬유가 길이를 따라 감겨진(buckled) 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  20. 직조된 직물 웹의 기재로 사용될 수 있는 다층 부직포 복합웹으로서, 용융취입된 열가소성 인조 섬유, 방사결합된 열가소성 인조 섬유, 열가소성 스테이플 인조섬유 및 이것들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 0.05 내지 10 oz/yd2중량의 섬유재료로 이루어진 제 1 층; 및 목질로부터 유래되지 않은 셀룰로오스를 기재로 하는 스테이플 섬유 부직포로 이루어지고 중량이 0.1 내지 10 oz/yd2이며 상기 섬유의 길이가 0.5 내지 3 인치이고 섬도가 2 내지 5μ단위인 제 2 층으로 이루어지고, 상기 제 1 층 및 제 2 층이 웹 표면상에 비유압식으로 결합되어 공기 침투성이 25 내지 37 ft3/min/ft2이고 중량이 0.5 내지 24 oz/yd2이며 상기 층들간의 결합 면적이 복합 웹의 면적의 5 내지 75%인 밀착성 웹을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합웹.
  21. 제1항 또는 제19항에 있어서, 제 1 층의 중량이 0.25 내지 2.0 oz/yd2인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  22. 제1항 또는 제19항에 있어서, 제 2 층의 중량이 1 내지 4 oz/yd2인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
  23. 제1항 또는 제19항에 있어서, 상기 층들간의 결합 면적이 복합웹의 면적의 10 내지 30%인 것을 특징으로 하는 다층 부직포 복합 웹.
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