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KR100655215B1 - 부직포 천공 장치 및 방법 - Google Patents

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KR100655215B1
KR100655215B1 KR1020037017330A KR20037017330A KR100655215B1 KR 100655215 B1 KR100655215 B1 KR 100655215B1 KR 1020037017330 A KR1020037017330 A KR 1020037017330A KR 20037017330 A KR20037017330 A KR 20037017330A KR 100655215 B1 KR100655215 B1 KR 100655215B1
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South Korea
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perforated
roller
nonwoven
perforation
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무스마티아스
조데만랄프
로이인드라
Original Assignee
코로빈 게엠베하
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Application filed by 코로빈 게엠베하 filed Critical 코로빈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 천공 롤러(perforating roller)(4) 및 카운터 롤러(counter roller)(5)를 구비하는 부직포 천공 장치(non-woven fabric perforating device)(1)에 관한 것이다. 천공 롤러(4) 및 카운터 롤러(5)는 천공될 부직포(non-woven fabric which is to be perforated)(6)가 관통 유도되면서 천공되는 갭(gap)(9)을 형성한다. 부직포 천공 장치(1)는 공급 장치(supply device)(8) 및 배출 장치(discharge device)(12)를 구비한다. 공급 장치(8)는 천공될 부직포(6)가 갭(9) 내로 유도되기 전에 우선 카운터 롤러(5) 상에 유도되도록 배열된다. 배출 장치(12)는 천공된 부직포(perforated non-woven fabric)(10)가 갭(9)을 떠난 후 천공 롤러(4)에 머물도록 배열된다. 본 발명은 또한 천공 방법 및 상응하는 부직포에 관한 것이다.
부직포, 천공 장치, 천공 방법

Description

부직포 천공 장치 및 방법 {NON-WOVEN FABRIC PERFORATING DEVICE AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 천공 롤러(perforating roller) 및 카운터 롤러(counter roller)를 구비하는 부직포 천공 장치(non-woven fabric perforating device), 천공될 부직포(non-woven fabric which is to be perforated)를 천공하기 위한 방법, 천공된 부직포(perforated non-woven fabric) 및 천공된 부직포를 포함하는 제품에 관한 것이다.
부직포를 천공하는 것은, 액체 및 입자들의 적용 영역 및 수용에 관한 한 바람직하다. 예컨대 US 5,858,504에서는 제조 방법, 제조 장치 및 천공되는 부직포에 관한 언급이 나온다. 여기에 나오는 제조 방법에서는 니들 롤러(needle roller) 및 니들 맞은 편의 천공 롤러를 이용하여 부직포를 천공한다. 이를 위해 천공 장치는 S자 롤 장치를 두 개 구비한다. 두 개의 S자 롤 장치는 속도가 다르므로, 두 개의 S자 롤 장치를 관통하여 연장되는 부직포는 속도 차이 때문에 천공되기 전에 연신(drawing)된다. 천공 후에는 천공된 부직포가 카운터 롤러에 남아 두 번째 S자 롤 장치로 유도된다. 카운터 롤러뿐만 아니라 니들 롤러 역시 가열되지 않으므로, 부직포는 사용된 폴리머의 용융 온도(melting temperature) 하에서 천공된다.
본 발명은 제품의 활용 및 후속하는 가공작업을 위해 안정적인 천공이 가능한, 부직포 천공장치, 부직포 천공 방법 및 이러한 부직포를 포함한 제품을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 목적은 특허청구범위 제1항의 특징들을 갖는 부직포 천공 장치, 특허청구범위 제8항의 특징들을 갖는 부직포 천공 방법, 특허청구범위 제10항의 특징들을 갖는 부직포에 의해 달성된다. 기타 바람직한 형태 및 특징은 종속항들에 제시된다.
본 발명에 의한 부직포 천공 장치는 천공 롤러 및 카운터 롤러를 구비한다. 천공 롤러 및 카운터 롤러는 천공될 부직포가 관통 유도되어 천공되는 갭(gap)을 형성한다. 부직포 천공 장치는 또한 공급 장치(supply device) 및 배출 장치(discharge device)를 구비한다. 공급 장치는 천공될 부직포가 갭 내로 유도되기 전에 우선 카운터 롤러에 유도되도록 배열된다. 배출 장치는 천공된 부직포가 갭을 떠난 후 주로 잠시 동안 천공 롤러 상에 머물도록 배열된다.
천공 롤러는 니들 롤러인 게 바람직하다. 니들은 특히 동심의 직경을 구비한다. 뿐만 아니라 니들은 또한 다른 직경 기하학을 가질 수 있는데, 예를 들면 별 모양, 직사각형 또는 반각(half-angle)일 수 있다. 본 발명에 의한 개선 형태에 따르면, 천공될 부직포는 카운터 롤러 상에서 접촉각(angle of contact)이 45°이상, 바람직하게는 90°이상이다. 또한, 천공된 부직포는 천공 롤러 상에서 접촉각이 45°이상, 바람직하게는 90°이상이다.
본 발명의 개선형태에 따르면, 부직포 천공 장치는 천공될 부직포를 위한 가열 장치를 구비한다.
또 다른 개선 형태에 따르면, 공급 장치 및 카운터 롤러 사이에서, 천공될 부직포에 작용하는 인장 응력(tensile stress)이 정해진 방식으로 조정될 수 있다. 추가 형태에서는 부직포 천공 장치가 천공 롤러 및 배출 장치 사이에서, 천공된 부직포에 작용하는 인장 응력을 정해진 방식으로 조절할 수 있다. 공급 장치 및 카운터 롤러 사이의 인장 응력이 천공 롤러 및 배출 장치 사이에 지배적인 인장 응력보다 크게 조절되는 것이 바람직하다.
이와 특히 독립적인 개념에 따라 제공되는 부직포를 천공하는 방법에서, 부직포는 공급 장치에 의해 천공 롤러 및 카운터 롤러 사이의 갭 내로 유도되고 갭 내에서 천공되며, 천공 후에는 배출 장치에 공급되고 천공 전에는 접촉각이 45°이상으로 카운터 롤러를 휘감는다. 부직포는 카운터 롤러를 휘감기 전에 공급 장치 및 카운터 롤러 사이에서 1.5% 내지 10% 정도 미리 늘어난다. 이러한 사전 연장(pre-extension)은 특히 기계의 방향(MD)으로 이루어질 수 있으나 가로 방향(CD)으로도 이루어질 수 있다.
카운터 롤러 상으로 유도되는 사전 연장된 부직포는, 카운터 롤러 및 부직포 사이에서 지배적인 마찰력(frictional force) 때문에 사전 연장된 부직포를 고정시킨다는 장점을 지닌다. 따라서 사전 연장은 특히 바람직한데, 변위된 섬유(displaced fabric)가 후속하는 고정의 결과 그들의 위치에 남기 때문이다. 이렇게 고정된 상태는 적어도 천공 롤러가 카운터 롤러와 함께 부직포를 천공할 때까지 그대로 유지된다. 예컨대 S자 롤 장치는 공급 장치로 이용된다. S자 롤 장치에 의해 공급 장치 및 카운터 롤러 사이의 인장 응력이 부직포에 가해진다. 부직포는 부직포 및 카운터 롤러 사이에 지배적인 마찰력에 의해 제 위치에 남는다. 이런 방식으로 고정하면, 특히 공급 장치 및 카운터 롤러 사이에 지배적이고 부직포에 작용하는 인장력(tensile force)은 천공 롤러 및 카운터 롤러 다음에 배열되는 방향 전환 롤러 등과 같은 기타 장치와 무관하게 조절될 수 있다.
부직포는 천공 후에 천공 롤러를 접촉각이 적어도 45°로 휘감는 것이 바람직하다. 이를 위해 사전에 카운터 롤러 상에 놓여 있는 부직포는 천공이 이루어지는 동안 및 천공 직전 또는 천공 직후 천공 롤러 상으로 방향을 전환한다. 천공 롤러의 특정 회전 경로상에서 연속하는, 천공 롤러상에서의 부직포의 고정에 의해, 부직포 자체 내에서 천공의 추가적 안정화가 이루어진다. 부직포는 바람직하게는 천공 롤러를 90° 내지 270°정도의 접촉각으로 휘감는다
본 발명의 추가의 개념에 따르면, 부직포는 부직포 천공 장치 및 위에서 기술한대로 천공 방법에 의해 만들어진다. 부직포는 대략 원형인 천공 구멍들(perforations)을 구비한다. 특히 천공 구멍들의 축 비율(MD 대 CD)은 대략 1이고, 주로 1 내지 1.18 에 해당된다. 이러한 부직포가 제품에 사용되는 것이 바람직한데, 부직포는 제품 표면에 깔때기 형태의 안정된 구멍들을 구비한다. 이러한 구멍들은 천공 방법이 진행되는 동안 및 부직포 천공 장치에서 이루어지는 천공 구멍들에 의해 생겨난다.
특히 이렇게 천공된 부직포는 위생과 관련된 영역에 사용되는 제품들에 활용될 수 있다. 기저귀, 생리대, 실금(失禁) 제품 등이 이에 해당된다. 모포나 안전 작업복 등과 같은 의료용품 및 부품뿐만 아니라 예컨대 행주와 같은 가정용품의 경우에도 이러한 부직포는 제품의 구성 성분으로 활용될 수 있다. 또한, 특히 한편으로는 크기가 정해진 구멍을 선호하고, 다른 한편으로는 액체나 입자를 흡수하는 성질이 중요한 영역 어디서나 활용 가능하다. 예를 들면, 부직포 표면에 예컨대 첨가하거나 칠함으로써 물을 흡수하는 성질을 갖게 할 수 있다. 부직포를 사용하면 정전기(electrostatic)를 띨 수도 있다. 또한, 부직포는 한 겹 또는 여러 겹일 수 있고, 막(film)이나 다른 기본 물질(base material)을 갖는 라미네이트(laminate)를 형성할 수 있다. 특히 이러한 물질은 특정한 영역만 액체 및 증기를 투과시켜야 하는 영역에서도 사용할 수 있다.
적어도 두 겹 소재들에 유리하게 천공될 물질들의 예는 다음의 도표를 통해 알 수 있다.
두 번째 층의 물질 첫 번째 층의 물질
방적용 부직포 PP 방적용 부직포 PE
카아드 처리된(carded) PP 방적용 부직포 PE
방적용 부직포 PP 방적용 부직포 BICO, 예 PP/PE
방적용 부직포 PP 카아드 처리된 BICO, 예를 들면 주로 PET(예컨대 10% 내지 40% 사이)를 갖는 PP/PE
막(film) PP 막 PE
부직포 물질 PP 막 PE
방적용 부직포 BICO PP/PE 방적용 부직포 PE
방적용 부직포 BICO PP/PE 막 PE
부직포 물질 PP 고 체적(high-voluminous) 부직포 BICO PP/PE
방적용 부직포 HDPE 카아드 처리된 BICO, 예를 들면 주로 PET(예컨대 10% 내지 40% 사이)를 갖는 PP/PE
부직포 물질 PP 카아드 처리된 PE
부직포 물질 PP 용융점이 낮은 PP 부직포 물질, 예 SoftspunTM
방적용 부직포 BICO PP/PE 카아드 처리된 BICO PP/PE
표면 중량의 검사는 다음과 같이 이루어졌다.
두 번째 층의 표면 중량[gsm] 첫 번째 층의 표면 중량[gsm]
약 10부터 약 50까지 약 10부터 약 50까지
첫 번째 층의 표면 중량은 주로 두 번째 층의 표면 중량보다 크다.
실험의 결과는 다음과 같았다.
모형 표면중량 [g/㎡] 연장율[%] 축 비율 MD/CD 구멍 표면[㎟] 열린 표면[%]
A 43 2.8 1.01 1.45 22.3
B 43 1.7 1.13 1.46 22.4
C 30 2.2 1.04 1.38 21.1
D 25 5.6 1.11 1.31 20.7
E 30 3.5 1.16 1.24 18.9
여기에서,
연장율(elongation rate)은 갭 바로 앞에 있는 제품의 폭이 원제품의 폭에 대해 갖는 비율로, %로 나타낸다.
축 비율은 타원을 가정할 때 구멍들의 세로축이 가로축에 대해 갖는 평균 비율이다. (MD는 기계방향, CD는 가로 방향)
구멍 표면은 구멍들의 평균 면적으로, ㎟로 나타낸다(Fa. MediaCybernetics의 이미지 프로세스 프로그램 Image-Pro Plus Version 4.5로 계산한 것이다)
열린 표면은 구멍 면적이 부직포의 전체 표면에 대해 갖는 평균 비율로, %로 나타낸다.
니들이 천공된 카운터 롤러 내로 들어가는 깊이는 어느 실험에서나 2.7 밀리미터였다. 사용된 모형들은 각각 방적용 부직포로 만들어진 견본 부직포이었다.
모형 A는 Docan 프로세스에 따라 두 겹으로 제조된 소재로, 위층은 PP로 된 부직포 20gsm을, 아래층은 PP/PE-Bico로 된 부직포 23gsm을 구비한다.
모형 B는 모형 A와 같다.
모형 C는 Docan 프로세스에 따라 제조된 것으로, PP로 된 한 겹짜리 부직포 30 gsm이다.
모형 D는 모형 C와 동일하지만, 25 gsm인 점만 다르다.
모형 E는 S-Tex 방법에 따라 제조된 것으로, PP로 된 한 겹짜리 부직포 30 gsm이다.
특히, 구멍 크기의 비율(MD/CD)에서 알 수 있듯이, 천공의 특히 둥근 구멍을 안정적으로 만들 수도 있다. 구멍의 직경은 MD가 1㎜ 및 1.8㎜ 사이이고, CD는 0.8㎜ 및 1.7㎜ 사이이다. 부직포는 주로 연장율이 2% 및 3% 사이인 초기 응력을 갖는다.
부직포가 부직포 천공 장치를 관통하는 속도 또한 구멍 크기에 영향을 미친다. 부직포의 관통 속도는 5m/s 내지 130m/s였다. 안정적인 천공을 위한 속도는 45m/s 및 120m/s 사이, 특히 60m/s 및 95m/s가 바람직하다는 점이 밝혀졌다. 구멍 직경들이 0.5㎜ 미만의 영역에서 움직일 때, 구동 속도는 보다 높이 조절될 수 있다. 이 경우 속도는 200m/s까지, 주로 150m/s 이상으로 조절 가능하다. 그러면 구멍 직경은, 예컨대 0.5㎜ 및 0.1㎜ 사이가 된다. 카운터 롤러의 온도는 45℃ 및 95℃ 사이, 특히 55℃ 및 75℃ 사이가 바람직하다.
본 발명의 추가의 개념에 따르면, 부직포 천공 장치는 천공될 부직포를 위한 공급 장치를 구비한다. 상기 공급 장치는 천공을 수행할 수 있기 전에 부직포가, 120°이상, 바람직하게는 150°이상의 접촉각을 가지고 카운터 롤러 상으로 유도되도록 배치된다. 그 결과, 특히 카운터 롤러가 가열된 경우, 부직포가 예비 가열된 상태로 천공 롤러로 공급된다. 나아가, 휘감기(wraping)의 결과, 재료가 카운터 롤러와 접촉하면서, 재료 내의 장력이 감소한다. 이로써 특히 안정적인 천공이 이루어진다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 카운터 롤러는 코팅(coating)을, 주로 고무 코팅(rubber coating)을 구비한다. 코팅의 두께는 특히 1.5㎜ 및 15㎜ 사이이고, 특히 적어도 4㎜는 된다. 천공 롤러의 고도(elevation)가 코팅에 맞물릴 수 있다. 이러한 고도는 약 2.5㎜ 내지 약 6㎜의 깊이에 맞물리는 것이 바람직하다.
천공될 두 겹의 라미네이트는 형태상으로는 통합된 제조 방법으로 제조된다. 예컨대, 부직포를 제조할 때 하나 이상의 거어더(girder)를 갖는 방적용 부직포 기 계가 제공된다. 하나의 거어더를 이용하여, 예를 들면 용융점이 낮은 폴리머 혼합물이 제조되고, 두 번째 거어더를 이용하여 BICO PP/PE-부직포가 만들어진다. 또한, 사전 제조된 소재에 두 번째 층이 장착되고 이어서 천공될 수 있다. 또 첫 번째 층과 두 번째 층을 인라인(inline) 제조하고, 이와 분리된 작업 공정에서 천공할 수도 있다. 부직포의 예에서 볼 수 있듯이, 막 및 부직포의 조합이 사용될 수도 있다. 예컨대, 막이 예를 들면 카아드 처리된 부직포에 압출된 다음, 천공 유닛에 공급될 수 있다.
또 다른 형태에 따르면, 첫 번째 층의 섬유는 적어도 부분적으로는 두 번째 층의 부직포의 섬유와 혼합되고, 특히 서로 맞물리는 형태로 섞인다. 예컨대 서로 별도로 제조된 두 개의 부직포의 층 사이에 소재의 경계가 있을 수 있는 반면, 부분적으로 서로 혼합된 두 개의 부직포의 층은 소재 전이(material transition)가 이루어진다. 소재의 전이가 이루어진 곳 밖에서는 하나의 층 및 다른 층이 각각 열가소성 소재(thermoplastic material)를 갖는다. 이러한 구조는, 특히 인라인 방법에 의해 만들어진다. 천공된 구조가 위상 전이(phase transition)나, 또 다른 형태에 따르면, 예컨대 적어도 부분적으로 천공 영역에서 부직포들의 완전한 혼합을 갖는 것은 바람직하다. 첫 번째 층과 두 번째 층은 주로 동일한 방법으로 만들어진다. 두 층은, 예컨대 동일한 기계로 제조될 수 있는 압출된 부직포이다. 또한, 각각 다른 특질을 가진 상이한 물질들을 하나의 천공된 구조로 형성할 수 있는 가능성이 존재한다. 하나의 부직포가 적어도 압도적으로 PP를 갖는 반면, 다른 부직포는 압도적으로 HDPE나 DAPP로 이루어진다. 뿐만 아니라 부직포들의 상이한 제 조 방식을 결합할 수 있는 가능성이 있고, 특히 방적용 부직포를 갖는 고 체적 스테이플 파이버(high-voluminous staple fiber) 부직포를 사용하거나, 방적용 부직포를 갖는 용융 송풍된(melting blown) 부직포 및 기타 조합들이 존재한다.
라미네이트 및 부직포를 제품에 사용하는 예로는 위생용품, 보건 및 가정용품, 특히 행주, 의료 제품, 제품 표면에의 활용, 필터(filter) 재료, 안전 작업복, 지오텍스타일(geotextile), 일회용 제품 등이 있다.
본 발명의 기타 바람직한 형태 및 개선 형태는 하기의 도면을 통해 알 수 있다. 그러나 본 발명은 그 형태에 있어서 하기의 도면에만 국한되지는 않는다. 하기의 도면에서 설명되는 특징들과 개선 형태들은, 앞에서 언급은 했지만 상세히 설명되지는 않은 본 발명의 형태들과도 결합 가능하다.
도 1은 풀기 장치(unwinder) 및 당겨 감기 장치(take-up unit)를 구비하는 부직포 천공 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 단면도로, 천공될 부직포 내지 천공된 부직포의 위치가 카운터 롤러로부터 부직포 천공 장치의 천공 롤러 쪽으로 바뀌는 것을 보여준다.
도 3a 및 도 3b는 천공될 단층 소재를 보여주는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 천공될 두 겹 소재를 보여주는 도면이다.
도 1은 풀기 장치(2) 및 테이크-업 장치(3)를 구비하는 부직포 천공 장치를 보여준다. 풀기 장치(2) 및 테이크-업 장치(3) 대신 다른 제작 단계를 가질 수도 있다. 예를 들면, 부직포 천공 장치(1)에 방적용 부직포, 스테이플 파이버 부직포 및/또는 용융 송풍 부직포가 사전에 직접 자리 잡을 수 있다. 테이크-업 장치(3) 대신 기성복 제조 기계, 현수식 장치(festooning-unit), 분무 장치(spray unit), 행주나 기타 다른 제품 등을 위한 제조 장치 등을 구비할 수도 있다. 풀기 장치(2)는 주로 사전 제조된 부직포, 또는 다수의 부직포 내지, 예를 들면 막(film)처럼 다른 소재를 갖는 부직포로 이루어진 라미네이트를 천공 롤러(4)에 공급한다. 천공 롤러(4)는 천공 장치를 구비한다. 이러한 경우 천공 롤러(4)는 니들 롤러로 형성된다. 천공 롤러(4) 맞은 편에 카운터 롤러(5)가 배치된다. 카운터 롤러(5) 및 천공 롤러(4)는 주로 회전 속도가 동일하다. 풀기 장치(2)에 의해 공급된 천공될 부직포(6)는 공급 롤러(supply roller)(7)에 의해 카운터 롤러(5) 상에 장착된다. 공급 롤러(7)는 특히 공급 장치(8) 및 카운터 롤러(5) 사이에서 규정 가능한 인장 응력이 천공될 부직포(6)에 맞추어 조절 가능하도록 형성된다. 공급 장치(8)는 장력 측정 롤러(tension measuring roller)를 구비하는 것이 바람직하다. 천공될 부직포(6)는 공급 장치(8)로부터 나와 카운터 롤러(5) 상에 장착되므로, 카운터 롤러를 적어도 부분적으로 휘감는다. 카운터 롤러(5)는 주로 직접 가열된다. 카운터 롤러(5)의 온도는 특히 천공될 부직포(6)의 사용된 폴리머 내지 사용된 라미네이트의 연화 및 용융 온도(softening and melting temperatur)보다 낮다. 이러한 온도는 천공될 부직포(6)가 카운터 롤러(5)에 의해 함께 유도되는 동안 전달되는 게 바람직하다. 또한, 부직포가 천공이 이루어지기 전에 가열 장치(상세히 도시되지 않음)에 의해 가열될 수도 있다. 그래서, 부직포의 온도가 사용된 폴리머의 용융 온도 미만이게 된다. 천공될 부직포(6)는 카운터 롤러(5)에 의해 갭(9) 내로 유도되고, 갭은 천공 롤러(4) 및 카운터 롤러(5)에 의해 형성된다. 천공될 부직포(6)는 갭(9) 내에서 천공되고, 이러한 부직포 천공 장치(1)에 의해 천공 롤러(4)로 넘어가게 된다. 천공된 부직포(10)는 천공 롤러(4)에 의해 천공 롤러(4)의 니들(11)로부터 배출 장치(12)로 유도된다. 배출 장치(12) 다음에는 도시된 바와 같이 다른 배출 롤러(discharge roller)가 배치된다. 배출 장치(12)는 장력 측정 롤러를 구비하는 것이 바람직하다. 천공된 부직포(10)는 배출 롤러(13)에 의해 테이크-업 장치(3)에 도달한다. 천공된 부직포(10)의 인장 응력은 주로 천공될 부직포(6)에 작용하는 인장 응력보다 작다. 천공된 부직포(10)는 천공 롤러(4) 상에서 임의의 정해진 접촉각을 따라 진행한다. 이런 방법을 통해, 부직포에서의 천공이 안정화된다. 바람직하게는, 상응하는 방식으로, 배출 장치(12)를 경유하여, 배출 장치(12) 및 천공 롤러(4) 사이를 진행하는 천공된 부직포(10)에 장력을 가함으로써, 천공 구멍들을 추가로 안정화시킨다. 나아가, 천공 롤러(4)의 온도도 조절될 수 있다. 천공된 부직포 및 해당 라미네이트에 대한 열 공급은, 상기 방식으로 변위(displacement)된 부직포의 섬유를 안정화시킨다.
본 발명의 개선 형태에 따르면, 카운터 롤러(5)의 온도는 천공 롤러(4)의 온도보다 적어도 40℃ 높다. 또 다른 형태를 보면, 카운터 롤러(5)의 온도는 조절되지만 천공 롤러(4)의 온도는 그렇지 못하다. 천공 롤러는 오히려 예컨대 약 18℃ 이하로 냉각될 수도 있다.
도 2는 도 1의 단면을 보여주는데, 천공 롤러(4), 카운터 롤러(5) 및 천공된 부직포(10)가 되는 천공될 부직포(6)가 상세히 도시된다. 천공 롤러(4)의 부분들은 카운터 롤러(5)와 맞물린다. 이렇게 맞물림으로써, 카운터 롤러(5) 및 천공 롤러(4) 사이에 형성된 갭 내로 삽입되는 부직포가 천공된다. 천공 구멍은 주로 부직포 내 섬유가 변위됨으로써 생성된다. 그 결과 적어도 부직포의 표면에서는 섬유 구조가 그대로 남아 있게 된다. 특히 섬유는 변위만 이루어질 뿐이며 녹거나 연화되지는 않는다. 따라서, 액체가 섬유에 따라 바람직하게 배출되는 것과 같은 섬유의 특성은 변화하지 않고 유지된다. 카운터 롤러(5)로부터 천공 롤러(4)로 부직포를 이송함에 의해, 천공이 그 자체로 안정된 상태를 유지하게 된다. 이 경우, 니들(11)이 부직포와 맞물린다. 바람직하게는, 이러한 니들(11)의 맞물림이 카운터 롤러(5)의 코팅(14)에서도 이루어진다. 또한, 코팅(14)은 니들(11)과 대면 관계로 배열된 구멍들을 구비할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 한 겹짜리 부직포를 도시한다. 도 3a는 천공될 부직포(6)을 보여주는 반면, 도 3b는 천공된 부직포(10)를 도시한다. 도 3b를 통해, 천공 구멍들(15)이 원뿔(cone) 형상일 수 있음을 알 수 있다. 천공 구멍의 형태가 이러한 원뿔 형상(18)을 안정시키므로, 원뿔 형상은 고도(height)로서 부직포 바닥과 확연히 구분된다.
도 4a 및 도 4b는 두 겹짜리 소재의 천공을 보여준다. 첫 번째 층(16)은 부직포이고, 두 번째 층(17)은 부직포 또는 다른 소재일 수 있다. 예를 들어, 두 번째 층은 하나의 막(film)일 수 있다. 또한, 첫 번째 층(16) 및 두 번째 층(17)은 부직포의 성질이 다를 수도 있고 같을 수도 있다. 첫 번째 층(15)은 원뿔 형상(18)으로서 두 번째 층 내로 연장되는 천공 구멍들(15)을 구비한다. 원뿔 형상(18)은 주로 두 번째 층(17)의 표면으로부터 돌출하지 못하도록 실행된다. 두 번째 층(17)은 첫 번째 층(15)의 소재가 없어도 대체로 완벽하게 표면을 형성하는 게 바람직하다. 개선 형태에 따르면, 하나의 깔때기 형상(18)으로부터 다음의 깔때기 형상(18)에 이르는 두 겹짜리 소재는 적어도 깔때기 형상(18)이 융기하는 면에 파형(undulation)을 가질 수 있다. 반면에 그 맞은편은 주로 대체로 평평하다.

Claims (13)

  1. 천공될 부직포(6)가 공급되어 천공되는 갭(9)을 형성하는 천공 롤러(4) 및 카운터 롤러(5)를 구비하고, 공급장치(8) 및 배출장치(12)를 구비하는 부직포 천공장치(1)로서,
    상기 공급장치(8)는 천공될 부직포(6)가 상기 갭(9) 내로 공급되기 전에 우선 상기 카운터 롤러(5) 상에 공급되도록 배열되고, 상기 배출장치(12)는 천공된 부직포(10)가 상기 갭(9)을 떠난 후 상기 천공롤러(4) 상에 머물도록 배열되는 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 천공롤러(4)는 니들 롤러인 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 천공될 부직포(6)는 상기 카운터 롤러(5) 상에서 접촉각이 적어도 45° 이상인 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 천공된 부직포(10)는 상기 천공 롤러(4) 상에서 접촉각이 적어도 45°이상인 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 부직포 천공 장치(1)는 상기 천공될 부직포(6)를 위한 가열 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 공급 장치(8) 및 상기 카운터 롤러(5) 사이에서, 상기 천공될 부직포(6)에 작용하는 인장 응력이 정해진 방식으로 조절되는 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 천공 롤러(4) 및 상기 배출 장치(12) 사이에서, 상기 천공된 부직포(10)에 작용하는 인장 응력이 정해진 방식으로 조절되는 것을 특징으로 하는 부직포 천공 장치.
  8. 천공될 부직포(6)를 공급 장치(8)로부터 천공 롤러(4) 및 카운터 롤러(5) 사이의 갭(9)으로 유도하고, 상기 천공될 부직포(6)를 상기 갭(9) 안에서 천공하며, 상기 천공될 부직포(6)를 천공한 후 상기 배출 장치(12)로 공급하고, 상기 천공될 부직포(6)는 천공 전 접촉각이 45°이상이 되도록 상기 카운터 롤러(5)를 휘감으며, 상기 천공될 부직포(6)는 상기 카운터 롤러(5)를 휘감기 전에 상기 공급 장치(8) 및 상기 카운터 롤러(5) 사이에서 1.5% 내지 10% 미리 늘어나는, 천공될 부직포(6)를 천공하는 방법으로서,
    상기 천공될 부직포는 천공 후 접촉각이 적어도 45°이상이 되도록 상기 천공 롤러(4)를 휘감는 것을 특징으로 하는 부직포 천공 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 천공될 부직포(6)는 접촉각이 90°내지 270°로 상기 천공 롤러(4)를 휘감는 것을 특징으로 하는 부직포 천공 방법.
  10. 제1항에 따른 부직포 천공 장치(1) 또는 제8항에 따른 부직포 천공 방법으로 제조된 천공된 부직포(10)로서,
    상기 천공된 부직포(10)의 연장률(elongation rate)은 1.7% 내지 5.6%이며, 상기 천공 구멍들은 축 비율(MD/CD)이 1 및 1.18 사이인 것을 특징으로 하는 천공된 부직포.
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