KR102146756B1

KR102146756B1 - 복합 부직포 웹을 제조하는 방법

Info

Publication number: KR102146756B1
Application number: KR1020207000700A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 디. 해이니스
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-08-21
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: WO2019006242A2; WO2019006242A3; GB2578847A; US20200157717A1; US11505883B2; CO2020000164A2; KR20200006193A; MX2019014862A; GB202000485D0; BR112019025968A2; BR112019025968B1; GB2578847B

Abstract

본원에 개시된 것은 2개 이상의 상이한 섬유들의 혼합물을 포함하고 적어도 두 개의 공기 연행된 섬유들의 스트림들로부터 형성된 복합 부직포 웹들의 제조를 위한 공정들 및 장비에 대한 개선들이다. 섬유 스트림들 중 하나의 출구 포트의 주변부에 인접하여, 일련의 이격된 탭들 및 개구들이 위치된다. 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림이 일련의 탭들과 개구들을 통과함에 따라, 와류가 내부에 형성된다. 공기 연행된 섬유들의 제2 스트림과 혼합될 때, 섬유들의 제1 스트림 내의 와류는 섬유들의 혼합을 증가시켜, 제1 섬유들을 공기 연행된 섬유들의 제2 스트림 내로 더욱 깊게 밀어 넣도록 돕는다.

Description

복합 부직포 웹을 제조하는 방법

본 출원은 2017년 6월 30일에 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/527326호에 대한 우선권을 주장하고, 상기 출원의 전체 내용은 본원에 참고로 원용된다.

본 발명은 2개 이상의 상이한 섬유들의 혼합물을 포함하는 합착 부직포 웹들을 제조하는 방법에 관한 것이다.

부직포 웹들의 형성에 관하여 다양한 상이한 방법들이 당 업계에 공지되어 있다. 예를 들면, 부직포 웹들은 스펀본딩, 멜트블로잉, 수력엉킴, 카딩 등과 같은 다양한 공정들로 제조되는 것으로 알려져 있다. 또한, 이들 공정들 중 다수는 상이한 섬유들의 조합들을 갖는 부직포 웹들을 형성하도록 적합화될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 알려져 있는 것과 같이, 섬유들의 상이한 스트림들은 Georger의 US5350624, Morell 외의 US5853635, Pinto의 US6263545 등에 기술된 바와 같이 함께 도입되어 어느 정도까지 결합될 수 있다. 그러나, 혼합의 정도 및/또는 성질은, 고속으로 섬유의 별개의 스트림들을 함께 가져올 때 쉽게 제어되지 않는다. 섬유 스트림들의 충돌 각도, 속도 및 기타 측면들을 변경함으로써 섬유들의 더욱 공격적인 혼합이 달성될 수 있지만, 종종 이러한 공정 조건들은 또한 연성, 강도, 무결성 등과 같은 형성된 웹의 다른 속성들에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 형성된 부직포 웹의 다른 소망하는 속성들을 희생시키지 않으면서, 별개의 섬유 스트림들의 혼합에 대한 더 양호한 제어를 허용하는 개선된 공정에 대한 필요성이 존재한다.

따라서, 본 발명은 섬유들의 더 많은 혼합을 유도하고, 주어진 공정에 대해 달성될 혼합의 정도 및/또는 성질을 변경하도록 쉽게 적합화될 수 있는 섬유들의 상이한 스트림들을 상호 혼합하는 공정을 제공한다.

본 발명의 개선된 방법은 통로(passageway)와 출구 간극(exit gap)을 한정하는 제1 및 제2 대향 벽을 가지고 출구 간극 주변부에 인접해 외측으로 연장되는 일련의 이격된 탭들을 더 가지는 슈트(chute)를 이용하는 것을 포함한다. 탭들은 약 0.5 내지 약 10cm의 폭을 가질 수 있고, 탭들 사이에, 개구 또는 개방 공간을 가져서 공기는 통로의 방향에 대해 측방으로 흐르게 할 수 있다. 제1 섬유들은 제1 공기 스트림에 연행되고, 고속으로 슈트를 통하여 하방으로 그리고 출구 간극 및 인접한 탭들을 통해 슈트 밖으로 향하게 된다. 공기 연행된 제1 섬유들이 일련의 탭들과 개구들을 통과함에 따라, 공기 연행된 제1 섬유들 내에 와류가 형성된다. 제2 섬유들은 공기 스트림 내에 개별적으로 연행되고, 출구 간극 바로 아래에서, 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림에 충돌하도록 향하게 되고, 여기서 제2 섬유 및 제1 섬유는 혼합되어 공기 연행된 섬유들의 복합 스트림을 형성한다. 제1 섬유 스트림 내에서 와류들의 형성은 섬유들의 혼합을 증가시키는 역할을 하여, 제1 섬유들이 제2 섬유들의 공기 연행된 스트림 내로 더욱 깊게 밀어 넣도록 돕는다. 그 후, 공기 연행된 섬유들의 복합 스트림이 유공성 형성 표면 상에 피착되어 부직포 웹을 형성한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 부직포 웹을 제조하기 위한 시스템의 측면도이다.
도 2는 본 발명에서 사용하기 위한 와류 발생기의 사시도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 기계 방향에서 볼 때 상이한 와류 발생기들의 측면도들이다.
도 4는 본 발명의 와류 발생기를 사용하는 시스템의 측면도이다.

명세서 및 청구항 전체에 걸쳐, 방법들, 물품들 및/또는 그 개별 성분들에 대한 논의는 아래에 기술된 점을 포함한다.

(i) 용어 "포함하는" 또는 "구비하는" 또는 "갖는"은 포괄적이거나 개방적이며, 추가적인 미인용된 요소, 조성 성분, 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 따라서, "포함하는" 또는 "구비하는" 또는 "가지는"은 더 제한적인 용어 "본질적으로 이루어지는" 및 "로 이루어지는"을 포함하고 있다.

(ii) 본원에서 사용되는 바와 같이, "연속 섬유"는 실질적으로 무한 길이를 가지고 10,000:1을 초과하는 높은 종횡비(길이 대 직경)를 갖는 연속적이고 중단되지 않는 방식으로 형성된 섬유를 의미한다.

(iii) 본원에서 사용된 대로, "스테이플 길이 섬유"는 길이로 절단된 연속 합성 섬유 또는 천연 섬유를 의미하고, 이런 섬유는 약 0.5mm와 약 60mm 사이의 길이를 갖는다. 이러한 섬유의 길이는 직선형(예를 들어, 뒤틀리지 않은) 섬유의 길이이다.

(iv) 본원에서 사용된 바와 같이, 명확히 달리 나타내지 않는 한, 물질 조성과 관하여 사용될 때, 용어 "퍼센트" 또는 "%" 각각은 성분의 중량을 기준으로 양을 총 중량의 백분율로서 지칭한다.

(v) 본원에서 사용하는 바와 같이, "셀룰로오스"라는 용어는 목재 및 비목재 공급원 양자로부터 유래된 것뿐만 아니라 천연 또는 합성 셀룰로오스를 포함한 셀룰로오스를 포함하거나 그로부터 유도된 물질들을 의미한다.

(vii) 본원에서 사용하는 바와 같이, "중합체"라는 용어는, 일반적으로, 호모중합체, 공중합체, 예를 들어, 블록, 그래프트, 랜덤 및 교번 공중합체, 테르중합체 등, 및 이들의 배합물과 개질물을 포함하지만, 여기에 한정되지는 않는다. 게다가, 특별히 달리 언급하지 않는 한, "중합체"라는 용어는 분자의 모든 가능한 기하학적 구성을 포함한다. 이러한 구성들은 동일배열, 교대배열 및 랜덤 대칭성을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

(vii) 본원에서 사용하는 바와 같이, "프로필렌 중합체"는 50% 초과의 프로필렌 함량을 갖는 중합체를 의미한다.

(viii) 본원에서 사용된 대로, 용어 "부직포 웹"은, 식별 가능하고, 반복되는 방식이 아니라, 엉켜 있거나 맞물려 있는 개별 섬유 또는 스레드의 구조체를 생산하도록, 직조 또는 편직과 같은 전통적인 직물 형성 공정을 사용하지 않고 형성된 재료의 구조체 또는 웹을 의미한다.

(ix) 본원에서 사용된 대로, 용어 "기계 방향" 또는 "MD"는 섬유 웹의 형성 중 섬유가 피착되는 성형 표면의 이동 방향을 지칭한다.

(x) 본원에서 사용된 대로, 용어 "교차 기계 방향" 또는 "CD"는 상기 정의된 기계 방향에 본질적으로 수직인 방향을 지칭한다.

와류 발생기

도 1의 개략도를 참조하여 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법을 실시하는 데 사용하기 위한 시스템(10)이 도시된다. 통로(24) 및 통로 방향(26)(즉, 공기 및 공기 연행된 섬유가 슈트를 통해 하방으로 이동하는 방향)을 정의하는 제1 벽(22) 및 제2 벽(23)을 갖는 노즐 또는 슈트(20)가 제공된다. 용이한 참조를 위해 2개의 벽들이 도시되어 있지만, 시스템은 추가의 대향 벽들을 가질 수 있고 그것의 높이를 따라 완전히 둘러싸인 슈트를 제공할 수 있다는 것이 쉽게 인식될 것이다. 폐쇄된 슈트 시스템과 관련하여, 통상적으로 통로는 직사각형 구성을 가지며, 이런 점에서 본원에서 참조되는 제1 및 제2 벽은 직사각형 슈트를 한정하고 교차 방향으로 연장되는 긴 벽들에 대응할 것이다. 제1 벽 및 제2 벽의 길이, 즉 교차 방향으로 연장되는 길이는 예를 들어 약 0.5 내지 약 5M 또는 심지어 약 1M 내지 약 3M의 길이를 갖는 것을 비롯하여 상당히 가변될 수 있다. 벽들(22, 23)의 높이, 즉 공급 간극(feed gap, 28) 및 출구 간극(exit gap, 30)에 걸쳐 있는 통로(24)의 길이는, 약 4M일 수 있다. 통로(24)는 섬유 스트림이 통로(24) 내로 도입되는 공급 간극(28), 및 섬유 스트림이 통로(24)에 존재하는 출구 간극(30)을 갖는다. 출구 간극(30)은 약 0.5cm 내지 약 15cm의 간극 폭, 즉 제1 및 제2 벽(22, 23) 사이의 거리를 가질 수 있다. 완전히 둘러싸인 슈트(chute)에서, 기계 방향으로 연장되는 제3 및 제4 벽은, 제1 벽과 제2 벽 사이의 간극에 걸쳐져 있으며, 그와 인접하여 슈트의 주변부를 한정한다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

출구 간극(30)에 인접하여 와류 발생기(vortex generator, 40)가 있다. 도 2 및 도 3과 관련하여 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 와류 발생기는 출구 간극(30)의 주변부(31)에 인접한 일련의 이격된 탭들(42)을 포함한다. 탭들(42)은 통로 방향(24)과 평행하거나 실질적으로 평행하게 외측으로 연장된다. 일 측면에서, 탭들은 통로 방향(26)에 대하여 +/- 45도, 통로 방향(26)에 대하여 약 +/- 30도 사이, 또는 통로 방향(26)에 대하여 +/- 15도 사이의 각도로 연장될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 탭들은 통로 방향에 대한 그들의 각도가 쉽게 변경될 수 있도록 힌지 결합되거나 조정 가능할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 탭들은 슈트의 출구 간극(30) 또는 내벽(22a)과 동일 평면 상에 있도록 위치될 수 있다.

대안적으로, 탭들은 출구 간극(30)의 주변부로부터 약간 후방으로 위치될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 탭들은 출구 간극의 주변부와 동일 평면(즉, 내벽들(22a)과 동일 평면)을 이루도록 위치될 수 있고, 경사지게 되어서, (i) 통로 방향과 평행하게, (ii) 인접한 통로 내벽의 평면과 평행하게, (iii) 외측으로, 예로 인접한 통로 내벽의 평면으로부터 이격되게, 또는 제1 스트림으로부터 이격되게, 또는 (iv) 내측으로, 예로 외벽으로부터 이격되게 또는 제1 스트림을 향하여 연장되도록 위치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 탭들의 베이스는 출구 간극 주변부로부터 약간 외측으로 또는 후방으로 위치될 수 있고, (i) 통로 방향과 평행하게, (ii) 인접한 통로 내벽의 평면과 평행하게, (iii) 외측으로, 예로 인접한 통로 내벽의 평면으로부터 이격되게 또는 제1 스트림으로부터 이격되게, 또는 (iv) 내측으로, 예로 인접한 통로 내벽의 평면을 향하여 또는 제1 스트림을 향하여 연장될 수 있다. 바람직하게는, 출구 간극 아래의 탭들의 위치 및 탭 간극들은, 탭들이 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림의 흐름으로 직접 연장되지 않고/않거나 통로의 내벽들의 평면들의 내측으로 연장되지 않도록 선택된다. 특히 바람직한 실시예에서, 탭들은, 그들 모두 CD 연장 벽들(22 및/또는 23)과 동일 평면을 이루도록 벽들로부터 외측으로 연장되고 통로 방향(26)과 평행하게 연장된다. 탭들이 제1 및 제2 대향 벽 모두로부터 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 탭들은 벽들 중 단 하나에 선택적으로 인접하여 위치될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 탭들을 포함하는 와류 발생기는 바람직하게 벽들의 전체 CD 길이를 따라 연장되지만 선택적으로 벽들의 전체 길이 미만으로 연장될 수 있고, 예를 들어, 탭들은 CD 방향으로 벽들의 바닥의 60%, 70%, 80% 또는 심지어 90%를 초과하여 연장될 수 있다. 예를 들어, 와류 발생기 및/또는 탭들은 통로 및/또는 슈트를 형성하는 CD 연장 벽들의 바닥의 약 60-100%, 70-100%, 80-100% 또는 심지어 90-100% 사이에서 연장될 수 있다.

탭들은 삼각형, 뢸로(Reuleaux) 삼각형, 정사각형, 직사각형, 반원형, 반타원형 또는 다른 기하학적 또는 곡선형 형상을 포함하는 하나 이상의 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 삼각형 형상의 탭들(42)은 도 3a에 도시되어 있고, 직사각형 형상의 탭들(42)은 도 3b에 도시되어 있고, 사인파 형상의 탭들(42)은 도 3c에 도시되어 있다. 또 다른 측면에서, 일련의 이러한 형상의 탭들은 동일한 크기와 형상을 갖는 규칙적이고 반복적인 방식으로 제공될 수 있으며; 이러한 구조는 사인파, 삼각파, 구형파, 직사각형 파 등과 같은 일반적으로 파형 구조를 제공할 것이다. 그러나, 탭들은 동일한 크기 및/또는 형상을 가질 필요는 없다. 소정의 실시예들에서, 탭 형상은 라운드형 특성부와 대조적으로 하나 이상의 뾰족한 모서리; 예를 들어 삼각형 또는 정사각형 형상의 탭들로 형성된 모서리를 가질 것이다. 소정의 실시예들에서, 탭 형상은, 2개의 측면이 약 30, 35, 40 또는 45도 초과, 약 110, 100, 90 또는 85도 미만의, 2개의 측면들이 만나는 내각을 갖는 하나 이상의 모서리를 가질 수도 있다. 또한, 대향 벽 상의 탭들은 MD로 정렬될 수 있고, 서로에 대해 엇갈리거나 (부분적으로 오프셋) 완전히 오프셋(offset)될 수 있다. 예를 들어, 도 3a를 참조하면, 제1 벽(22) 아래로 연장되는 탭들(42a)은 대향하는 제2 벽(23)(미도시) 아래로 연장되는 탭들(42b)로부터 완전히 오프셋된다. 또한, 도 3b를 참조하면, 제1 벽(22) 아래로 연장되는 탭들(42a)은 대향하는 제2 벽(23)(미도시)으로부터 연장되는 탭들(42b)로부터 부분적으로 오프셋된다. 또한, 도 3b를 참조하면, 제1 벽(22) 아래로 연장되는 탭들(42a)은 대향하는 제2 벽(미도시)으로부터 연장되는 탭들(42b)과 부분적으로 정렬되며, 환언하면, 탭들은 MD에서 볼 때 서로 부분적으로 오프셋된다. 도 3c를 참조하면, 이 실시예에서, 대향하는 CD 연장 벽들 상의 탭들(42)은 모두 완전히 MD로 정렬되고 이에 따라 대향 벽 상의 대향 탭을 볼 수 없다. 이러한 실시예에서, 대향하는 벽들 아래의 개구들(43)은 MD로 정렬되고, 양 측면에서 MD 방향으로 완전히 막히지 않을 수 있다. 여전히 또한, 소정의 실시예들에서, 전체 또는 매크로 형상을 형성하는 탭의 에지는 그 자체가 마이크로-정현파형(micro-sinusiodal), 스캘롭형, 무딘 톱니형 또는 톱니형 에지; 예를 들어, 이중 톱니형 에지와 같은 마이크로 형상을 내부에 가질 수도 있다.

소정의 실시예들에서, 탭들(24)은 약 0.2 내지 약 4cm, 또는 약 0.3 내지 약 2cm, 또는 심지어 약 0.5cm 내지 약 1.5cm의 높이(h)를 가질 수 있다. 높이(h)는 탭의 피크로부터 플룸 또는 골에서의 최저 지점까지 측정된 거리이다. 탭들의 간격은 통상적으로 그들의 높이에 의해 영향을 받을 것이고, 따라서 소정의 실시예들에서 중심 대 중심 간격(d)은 높이의 약 0.75 내지 약 5배 또는 심지어 높이의 약 1 내지 약 3배 사이일 수 있다. 예로서, 소정의 실시예들에서, 탭들은 약 0.4 내지 약 10cm, 또는 약 0.6 내지 약 8cm 또는 심지어 약 1cm 내지 약 3cm의 중심 대 중심 또는 간격(d)을 가질 수 있다. 또한, 소정의 실시예들에서, 탭들은, 슈트의 CD 연장 벽들의 것과 실질적으로 같거나 작은 MD로 측정된 두께(t)를 가질 수 있다. 예를 들어, 탭들은, 슈트의 CD 연장 벽들의 두께의 약 90%, 50%, 30%, 10% 또는 5% 미만일 수 있다. 소정의 실시예들에서, 탭들은 약 0.5mm 내지 약 30mm 사이의 두께를 가질 수 있지만, 바람직하게 탭들은 약 0.8mm 내지 5mm의 두께를 갖는 것과 같이 비교적 얇을 것이다. 탭들 사이에는 통로 방향(26)에 일반적으로 직교하고 그리고/또는 MD에 평행한 공기의 이동을 허용하는 개구들 또는 플룸들(43)이 있다.

와류 발생기는 예를 들어, 접착제, 용접부, 볼트, 나사 또는 다른 체결자의 사용을 통해, 당 업계에 공지된 하나 이상의 수단에 의해 벽에 부착될 수 있다. 부착 및 제조의 용이함을 위해, 그리고 도 2를 참조하여 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 와류 발생기는 채널 벽의 바닥에 인접하고 탭들(42) 뒤에 연장되는 베이스(44)를 가질 수 있다. 베이스(44)는 내벽들(22a)로부터 외측으로 또는 이격되게 대향한 외벽들(22b)을 향하여 연장된다. 그러나, 베이스 또는 다른 요소들이 개별 탭들(42) 사이에 위치하는 개방 공간들(43)을 막지 않는 것이 중요하다. 이와 관련하여, 탭들에 인접한 후방의 막히지 않은 공간은 공기가 통로 방향에 대해 일반적으로 측방으로 또는 직교하는 방향으로 탭들 사이에서 이동할 수 있게 한다. 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림이 탭들을 통과함에 따라, 탭들에 인접한 공기 연행된 섬유성 스트림 바로 직전에 개구들에 인접한 공기 연행된 섬유성 스트림이 팽창하기 시작해서, 회전 에너지 및 운동을 유발하고 이는 결국 더욱 공격적으로 밀어 넣거나 와류 발생기 바로 아래에 도입되는 추가 섬유와 더 양호하게 혼합시키는 것으로 여겨진다.

복합 부직포를 제조하는 시스템 및 방법

도 1을 참조하여 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법을 실시하는 데 사용하기 위한 장치 또는 시스템(10)의 개략도가 도시된다. 제1 섬유(12)의 스트림은 송풍기(15), 예를 들어 팬, 제트 또는 기타 유사한 장치에 의해 생성된 제1 공기 스트림(14)으로 도입된다. 공기 스트림(14)은 제1 섬유(12)를 픽업하고 그리고/또는 운반하고 공기 연행된 섬유들(16)의 제1 스트림을 형성한다. 제1 섬유(12)는 하나 이상의 섬유 발생기들(13a)에 의해 공정 내에 도입될 수 있다. 이와 관련하여, 섬유는 인라인으로 제조될 수 있고, 또는 공정 내로 도입하기 위해 미리 제조되어 분리될 수 있다. 미리 제조된 섬유와 관련하여, 피커, 해머-밀, 또는 유사한 장비와 같은 장비가 개별 섬유들을 분리하고 공기 스트림으로 도입하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 섬유는 인라인으로 제조될 수도 있다.

공기 연행된 섬유(16)의 제1 스트림은 입구 간극(28)을 통해 슈트(20) 내로 향하게 된다. 제1 섬유가 출구 간극(30)을 통해 슈트를 빠져나가서 와류 발생기(40)를 통과할 때 제1 섬유의 속도는, 예를 들어, 약 50M/초 내지 약 200M/초와 같은 적어도 50M/초이다. 출구 간극(30)을 빠져나가 와류 발생기(40)와 인접하여 지나서 통과할 때, 공기 연행된 섬유(16)의 제1 스트림은 공기 연행된 섬유(50)의 제2 스트림에 의해 충돌될 때까지 계속될 것이다. 제2 섬유(52)는 제2 송풍기(13b)에 의해 발생된 제2 공기 스트림(54)에 의해 픽업 및/또는 운반되고, 공기 연행된 섬유(50)의 제2 스트림은 제1 스트림(16)의 경로를 향하여 유도된다. 제1 및 제2 스트림(16, 50)은 교차하고 각각의 스트림의 모멘텀 및 운동은 제1 및 제2 섬유(12, 52)가 혼합되어서 제1 및 제2 섬유(12, 52) 양자의 혼합물을 포함하는 복합 스트림(60)을 형성하도록 한다. 전술한 바와 같이, 혼합 정도는 와류 발생기(40)에 의해 부여되는 제1 섬유(12)의 추가 측방향 및/또는 회전 운동의 결과로서 MD 및/또는 CD 방향으로 향상된다. 그러나, 섬유 혼합의 정도 및 성질은, 예를 들어 충돌 각도, 공기 속도, 공기 온도, 형성 거리 및 공정의 다른 측면들을 제어하는 것과 같은 공정의 추가 측면들에 의해 더 영향을 받을 수 있음에 유의할 것이다. 소정의 실시예들에서, 충돌 각도, 즉 제1 섬유 스트림의 방향에 대한 제2 섬유 스트림의 방향은 약 90° 내지 약 20° 또는 약 80° 내지 35° 또는 심지어 약 60° 내지 40°일 수 있다.

복합 스트림(60)은 형성 표면(70)을 향하여 유도된다. 형성 표면(70)은 예를 들어 벨트, 와이어, 직물, 드럼 등과 같은 많은 공지된 형성 표면들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 통상적으로, 형성 표면이 유공성인 것이 바람직할 것이다. 생성된 부직포 웹이 추가 질감을 갖는 것이 바람직한 경우, 소망하는 표면형태를 갖는 형성 표면이 사용될 수 있는데, 예를 들어, Griesbach 등의 US5575874, Burazin 등의 US6790314, Schmidt 등의 US9260808 등에 설명된 형성 표면들이 사용될 수 있다. 연속 제조 공정들에 대해 일반적인 것처럼, 형성 표면은 슈트 및 섬유의 흐름 스트림 아래에 측방향으로 이동된다. 섬유가 도입되는 속도, 예를 들어 초당 스트리밍되거나 압출된 섬유의 질량은 형성 표면의 속도, 즉 M/초와 조합하여 선택되어 소망하는 평량을 갖는 부직포를 달성한다. 복합 섬유 스트림(60)의 드로잉, 및 기류의 수집을 돕는 것은, 형성 표면(70)이 슈트(20)와 진공(72) 사이에 있도록 형성 표면(70) 아래에 위치된 하나 이상의 진공(72)이다. 진공은 섬유를 형성 표면 상으로 드로잉하는 것 뿐만 아니라 형성 표면을 통해 연행 공기를 드로잉하는 것을 돕고, 공기를 수집하여 피착되고 나면 공기가 섬유를 제거하거나 섬유와 충돌하는 것을 방지한다.

일단 형성 표면(70) 상에 피착되면, 부직포 웹(64)이 형성 표면 상에 형성된다. 소정의 실시예들에서, 피착될 때 부직포 웹은, 여전히 반-용융된 상태에서 제2 섬유가 충돌 영역으로 도입되는 경우와 같은 임의의 추가 처리 없이 소망하는 정도의 무결성을 가질 수 있다. 추가적인 웹 무결성이 필요한 경우 및/또는 소망하는 경우, 웹은, 예를 들어 수력엉킴에 의해 섬유 엉킴 정도를 증가시키거나, 접착제 사용, 열 접합 등을 통해 섬유-대-섬유 접합을 발생시키는 하나 이상의 방식으로 처리될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 섬유간 접합은 열가소성 섬유가 사용되는 경우 자생적으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 이성분 또는 바인더 섬유가 섬유 스트림들 중 하나 내에 포함되는 경우, 부직포 웹이 피착된 후, 그것은 섬유 접촉 지점에서 접합을 생성하도록 바인더 섬유 또는 저 용융 성분의 융점 이상의 온도로 가열될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 추가 접합 및 증가된 웹 무결성이 열 점 접합의 형성을 통해 달성될 수 있다. 이와 관련하여, 당업계에 공지된 바와 같이, 부직포는 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 형성된 닙을 통과할 수 있으며, 롤들 중 적어도 하나는 접합 지점들의 소망하는 패턴에 대응하는 돌기 또는 "핀(pin)"의 패턴을 갖는다. 접합은 웹 무결성을 증가시키기 위해서 뿐만 아니라 웹에 소망하는 심미성 및/또는 질감 특성부를 생성하기 위해서 소망하는 대로 사용될 수도 있다. 단지 예로서, 다양한 엠보싱 방법은 Hansen 등의 US3855046, Levy 등에 허여된 US5620779, Baum의 US6036909, Samida 등의 US6165298 및 Anderson 등의 US7252870 등에 도시되고 기술되어 있다. 총 엠보싱된 면적은 일반적으로 부직포 웹의 표면적의 약 50% 미만이고 보다 바람직하게는 웹의 약 2% 내지 약 30%, 또는 심지어 웹의 약 4% 내지 약 20%일 것이다.

구체적인 일 측면에서, 그리고 도 4를 참조하면, 본 발명의 와류 발생기 및 공정은 멜트블로운 섬유와 스테이플 길이 섬유의 혼합물을 포함하는 복합 부직포 웹의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 공정에서, 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드는 슈트 출구 근처에 배치된다. 바람직하게는, 슈트에서 빠져나가는 섬유 스트림의 대향 측면에 위치되는 것과 같이, 2개의 멜트블로운 다이 헤드가 사용된다. 비제한적인 예로서, 이러한 복합 웹을 형성하기 위한 적절한 공정 및 기술은 Anderson 등의 US4100324; Georger 등의 US5350624; Keck 등의 미국 특허 출원 공개 제2003/0200991호; Dunbar 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0049153호; 및 Harvey 등의 미국 특허 출원 공개 제2009/0233072호에 설명되어 있고, 이들 모두 본원과 일치하는 정도로 본원에 전부 참고로 원용된다.

펄프 섬유와 같은 스테이플 길이 섬유는, 섬유의 매트 또는 배트(140)를 개별 스테이플 길이 섬유들로 분리하도록 적합화된 복수의 치형부(138)를 갖는 피커 롤(136) 배열체와 같은 장비를 사용해 슈트(144)로 도입될 수 있다. 섬유들은, 또한, 잘 알려져 있는 바와 같이, 묶음(미도시)으로부터 도입될 수 있다. 사용될 때, 섬유들의 시트들 또는 매트들(140)은 롤러 배열체(142)에 의해 피커 롤(136)에 공급된다. 피커 롤(136)의 치형부(138)가 섬유의 매트를 별도의 스테이플 길이 섬유(미도시)로 분리한 후, 개별 섬유들은 슈트(144)를 통해 운반된다. 하우징(145)은 피커 롤(136)을 둘러싸고, 피커 롤(136)의 치형부(138)의 표면과 하우징(145) 사이에 통로 또는 간극(148)을 제공한다. 공기 스트림은 공기 덕트(150)를 통해 피커 롤(136)의 표면과 하우징(146) 사이의 통로 또는 간극(148)에 공급된다. 공기 덕트(150)는 개별 섬유를 슈트(144) 내로 연행하는 간극(148)을 통해 하방으로 공기를 유도한다. 덕트(150)로부터 공급된 공기는 간극(148) 내에서 손실 섬유들을 연행하고 또한 피커 롤(136)의 치형부(138)로부터 섬유를 제거하는 역할을 한다. 제2 공기 스트림은, 섬유들이 피커 치형부로부터 제거되고 간극(148) 내로 다시 향하게 되는 것을 보장하는 데 도움이 되는 공기 덕트(152)를 통해 그리고 슈트(144)의 최상부에 진입하는 공기 스트림을 통해 도입된다. 공기 공급부는, 섬유들이 피커 치형부로부터 효과적으로 제거되고 또한 연행된 섬유가 슈트(144)를 통해 하방으로 향하게 하도록 보장하기 위해서 충분한 수량 및 속도를 갖도록 선택된다. 공기는 예를 들어, 공기 송풍기(미도시)와 같은 임의의 종래의 배열체에 의해 공급될 수 있다. 첨가제 및/또는 기타 물질이 개별 섬유들과 함께 공기 스트림에 첨가되거나 연행될 수 있거나 섬유를 처리하는 것으로 고려된다.

도 4에 도시된 실시예를 여전히 참조하면, 열가소성 중합체 조성물은 대응하는 펠릿 호퍼들(112a, 112b)로부터 압출기들(114a, 114b)로 도입될 수 있다. 압출기들(114a 및 114b)은 각각 종래의 구동 모터(미도시)에 의해 구동되는 압출 스크류(미도시)를 갖는다. 중합체가 압출기들(114a, 114b)을 통해 전진함에 따라, 중합체는 구동 모터에 의한 압출 스크류의 회전에 의해 용융된 상태로 점진적으로 가열된다. 가열은, 압출기들(114a, 114b)의 개별 가열 구역들을 통해 2개의 멜트블로잉 다이들(116a, 116b)을 향해서 각각 전진함에 따라 그 온도가 점진적으로 상승되는 복수의 개별 단계들로 달성될 수 있다. 멜트블로잉 다이들(116, 118)은, 열가소성 수지의 온도가 압출을 위해 상승된 수준으로 유지되는 또 다른 가열 구역일 수 있다.

이 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이 2개 이상의 멜트블로잉 다이 헤드가 사용될 때, 개별 다이 헤드로부터 생성된 섬유 그 자체는 상이한 유형의 섬유들일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 즉, 크기, 형상, 또는 중합체 조성 중 하나 이상이 상이할 수도 있고, 또한 섬유는 단일성분 또는 다성분 섬유일 수 있다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 각각의 다이 헤드는 단위 시간당 대략 동일한 양의 중합체를 가압할 수 있고 또는, 원하는 경우, 하나의 다이 헤드가 다른 것보다 높은 압출 속도를 가질 수 있어서 섬유의 비율이 변할 수 있다. 다르게 말하면, 소정의 실시예들에서, 상대 평량 생산이 치우치게 되는 것이 또한 바람직할 수 있어서, 하나의 다이 헤드 또는 다른 하나가 복합 부직포 웹 내에 함유된 대부분의 멜트블로운 섬유에 대한 책임이 있다.

멜트블로운 섬유의 형성에 관하여 알려진 바와 같이, 공기의 고속 스트림은 다이(116a, 116b)에서 빠져나가는 용융 압출된 섬유(120a, 120b)를 가늘게 한다. 각각의 멜트블로잉 다이(116a, 116b)는, 스레드가 각각의 멜트블로잉 다이에서 작은 구멍들 또는 오리피스들(124a, 124b)을 빠져나갈 때 다이마다 2개의 공기 감쇠 스트림이 수렴해서 용융된 스레드(120a, 120b)를 연행하고 가늘게 하는 단일 공기 스트림을 형성하도록 위치된다. 용융된 스레드(120a, 120b)는 오리피스들(124)의 직경보다 일반적으로 작은 섬유로 형성된다. 따라서, 각각의 멜트블로잉 다이(116a 및 116b)는 공기 연행된 열가소성 중합체 멜트블로운 섬유의 대응하는 단일 스트림(126a 및 126b)을 갖는다. 중합체 섬유를 함유하는 공기 감쇠된 멜트블로운 섬유(126a 및 126b)의 스트림은 충돌 구역(130)에서 수렴하도록 유도된다. 통상적으로, 멜트블로우잉 다이 헤드들(116a 및 116b)은 슈트(144)를 빠져나가는 스테이플 섬유 스트림(134)에 대하여 예각으로 배열된다.

슈트(144)를 통과하고 출구 간극(132) 및 와류 생성기(170)를 지난, 공기 연행된 스테이플 섬유들의 제1 스트림(134)은 충돌 구역(130)에서 열가소성 중합체 멜트블로운 섬유(120a 및 120b)의 2개의 스트림(126a 및 126b)에 의해 충돌된다. 열가소성 중합체 멜트블로운 섬유(120a 및 120b)의 2개의 스트림(126a 및 126b) 사이에 스테이플 섬유를 함유하는 제1 스트림(134)을 융합함으로써, 3개의 가스 스트림은 모두 제어된 방식으로 수렴하여 혼합된 복합 스트림(156)을 생성한다. 그러나, 종종 섬유 스트림은 균일하게 혼합되지 않고 대신에 구배 구조가 얻어진다. 또한, 멜트블로운 섬유(120a, 120b)가 형성 후 비교적 끈적거리고 반 용융된 상태로 유지되기 때문에, 멜트블로운 섬유(120a 및 120b)는 접촉시 스테이플 섬유들과 동시에 접착되고 엉키어, 추가적인 접합 또는 처리를 필요로 하지 않으면서 피착시 합착(coherent) 부직포 구조를 형성할 수 있다.

공기 연행된 열가소성 중합체 섬유(126a, 126b) 및 공기 연행된 스테이플 섬유(134)의 조합된 스트림을 포함하는 복합 스트림(156)을 완전 합착 복합 부직포 구조(154)로 변환하기 위해서, 수집 디바이스가 복합 스트림(156)의 경로에 위치된다. 수집 디바이스는 롤러(160)에 의해 구동되고 화살표(162)로 표시된 바와 같이 회전하는 유공성 형성 표면(158)(예를 들어, 벨트, 드럼, 와이어, 직물 등)일 수 있다. 이에 따라, 멜트블로운 섬유와 스테이플 섬유의 융합된 스트림(156)은 수집되어 합착 복합 부직포 웹(154)을 형성한다. 진공 박스(162)는 바람직하게 복합 스트림을 형성 표면(158) 상으로 드로잉하고 연행 공기를 제거하는 것을 보조하기 위해 사용된다. 생성된 부직포 웹(154)은 합착형이며, 자기 지지형 부직포 물질로서 형성 표면(158)으로부터 제거될 수 있고, 그 후 원하는 대로 추가 가공 및/또는 변환될 수 있다.

섬유 및 복합 웹

전술한 바와 같이, 부직포 웹은 스테이플 길이 섬유를 포함할 수 있고, 이러한 섬유는 합성 섬유, 천연 섬유 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 광범위한 스테이플 섬유가 상업적으로 이용 가능하며, 본 발명은 선택된 특정 섬유에 대하여 제한되지 않는 것으로 여겨진다. 소망하는 웹 특성, 비용 등을 달성하기 위해, 당업자에게 공지된 바와 같이, 선택이 이루어질 수 있다.

소정의 응용예들에서, 스테이플 섬유는 예를 들어 셀룰로오스 섬유와 같은 흡수성 섬유를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 셀룰로오스 섬유는 소나무, 전나무 및 가문비 나무와 같은 연목 섬유, 및 또한 유칼립투스, 단풍 나무, 자작 나무, 및 사시 나무와 같은 경목 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 낙엽수 및 침엽수로부터 얻어진 것과 같은 목재 섬유를 포함하는 전통적인 제지 섬유를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 다른 제지 섬유들은, 페이퍼 브로크(paper broke) 또는 재활용된 섬유 및 고수율 섬유를 포함한다. 셀룰로오스 섬유의 제조에 적합한 것으로 여겨지는 다양한 펄핑 공정들은, 표백 화학 열 기계식 펄프(bleached chemithermomechanical pulp; BCTMP), 화학 열 기계식 펄프(CTMP), 압력/압력 열 기계식 펄프(PTMP), 열 기계식 펄프(TMP), 열 기계식 화학적 펄프(TMCP), 고 수율 술파이트 펄프, 고 수율 크래프트 펄프를 포함한다. 분리된 보풀 펄프가 본 발명에 사용하기에 특히 적합하다. 추가적으로, 셀룰로오스 섬유는 목화, 아바카, 대나무, 케나프, 사바이 잔디, 아마, 에스파르토 잔디, 밀짚, 황마 대마, 바가스, 유액 치실 섬유 및 파인애플 잎 섬유 등과 같은 비목재 섬유를 포함할 수 있다. 또한, 셀룰로오스 섬유는 예를 들어 비스코스, 레이온, 리오셀 또는 다른 유사한 섬유와 같은 셀룰로오스 재료로부터 유도된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 또한, 필요하다면, 재활용된 물질로부터 얻은 이차 섬유들을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 신문 인쇄용지, 판지, 사무용지 폐기물 등의 소스들로부터 재생된 섬유 펄프를 사용할 수 있다. 섬유 시트 재료는 단일한 종류의 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있고, 또는 대안적으로 2가지 이상의 상이한 셀룰로오스 섬유의 혼합물을 포함할 수 있다. 당 업계에 공지된 바와 같이, 특히 재활용 또는 이차 섬유를 사용할 때, 섬유 혼합물을 이용하는 것이 종종 바람직하다. 목재 펄프 섬유의 기원에 관계없이, 목재 펄프 섬유는 바람직하게는 약 0.35㎜ 내지 약 2.5㎜, 또는 약 0.5㎜ 내지 약 2㎜ 또는 심지어 약 0.7㎜ 내지 약 1.5㎜와 같은, 약 0.2㎜보다 크고 약 3㎜보다 작은 평균 섬유 길이를 갖는다.

합성 섬유와 관련하여, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 중합체 및 이들의 블렌드 및 이들의 조합을 포함하는 폴리올레핀과 같은 매우 다양한 중합체가 사용될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 합성 섬유는, 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에스테르, 예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등; 폴리비닐 아세테이트; 폴리비닐 클로라이드 아세테이트; 폴리비닐 부티랄; 아크릴 수지, 예컨대, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등; 폴리아미드, 예컨대, 나일론; 폴리비닐 클로라이드; 폴리비닐리덴 클로라이드; 폴리스티렌; 폴리비닐 알코올; 폴리우레탄; 폴리락트산 등을 포함할 수 있다. 중합체 조성물은 2개 이상의 상이한 중합체의 블렌드 또는 혼합물을 포함할 수 있고 당 업계에 공지된 다양한 첨가제 및 충전제를 포함할 수 있다. 또한, 섬유는 단일성분, 다성분 또는 다 구성성분 섬유를 포함할 수 있다. 합성 스테이플 섬유는, 예를 들어 약 0.5㎜ 내지 약 50㎜ 또는 약 0.75 내지 약 30㎜ 또는 심지어 약 1㎜ 내지 약 25㎜의 평균 섬유 크기를 갖는 것을 포함하는, 약 0.2㎜보다 큰 섬유 길이를 가질 수 있다.

제2 섬유들은, 한 가지 이상의 점에서 제1 섬유와 상이하지만, 마찬가지로 전술한 바와 같은 합성 스테이플 섬유를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제2 섬유는 멜트블로잉, 스펀본딩 또는 다른 섬유 형성 공정으로부터 형성된 것과 같은 연속 섬유일 수 있다. 연속 섬유는 합성 스테이플 섬유와 관련하여 전술한 것과 유사한 중합체를 또한 포함할 수 있다. 멜트블로운 섬유의 형성에 관하여, 프로필렌 중합체의 사용은 비교적 낮은 비용으로 양호한 특성의 균형을 제공하는 것으로 특히 바람직하다. 단지 예로서, 열가소성 부직포 섬유의 제조에 사용하기에 적합한 다양한 중합체는 Thomas의 US7467447, Westwood의 US9194060, Schmidt 등의 US9260808 등에 기술된 것들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

소정의 실시예들에서, 부직포 웹은 제1 섬유의 적어도 약 30%를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스테이플 섬유와 같은 제1 섬유는 부직포 웹의 약 25 내지 90%, 또는 약 35 내지 85% 또는 심지어 약 45% 내지 약 80%를 포함할 수 있다. 또한, 소정의 실시예들에서, 제2 섬유들은 부직포 웹의 적어도 약 10%를 포함할 수 있다. 예를 들면, 소정의 실시예들에서, 연속 섬유와 같은 제1 섬유는 부직포 웹의 약 10% 내지 약 75%, 또는 약 15% 내지 약 65% 또는 심지어 약 55% 내지 약 20%를 포함할 수 있다. 일반적으로 말하면, 이러한 복합 부직포 웹의 전체 평량은 약 10gsm(g/M²) 내지 약 350gsm, 또는 약 17gsm 내지 약 250gsm, 또는 심지어 약 25gsm 내지 약 150gsm의 범위에 있을 수 있다.

본 발명을 실시할 때, 와류 발생기의 사용 없이 제조된 부직포 웹에 비해 높은 MD 및/또는 CD 인장 강도를 갖는 부직포 웹을 달성할 수 있다. 또한, 소정의 실시예들에서, 와류 발생기의 사용은 MD로 연장되는 별개의 평량의 구역들을 갖는 부직포 웹; 즉, MD로 연장되는 평행하게 교번하는 제1 및 제2 구역을 가지는 부직포 웹을 초래할 수 있고, 여기서 제1 구역은 제2 구역보다 높은 평균 평량을 갖는다. 예를 들어, (제2 구역의 것에 대한) 제1 구역은 제1 섬유들의 더 높은 백분율 및 양을 함유할 수 있다. 예를 들어, 부직포 직물은, 제2 영역의 평균 평량보다 적어도 약 5% 높은 평균 평량을 갖는 MD로 연장되는 제1 영역들 또는 구역들을 가질 수 있고, 소정의 실시예들에서, 제2 구역의 평균 평량보다 약 5% 내지 20%, 또는 심지어 약 5 내지 15% 사이의 평균 평량을 가질 수 있다. 소정의 실시예들에서, 형성된 복합 부직포 웹은 MD로 연장되는 제1 구역들 및 MD로 연장되는 제2 구역들을 가지고, 여기서 제1 구역은 제2 구역보다 높은 평량 및 제2 구역보다 높은 백분율의 제1 섬유, 예컨대 스테이플 또는 펄프 섬유를 갖는다.

선택적으로, 부직포 웹은 원하는 대로 하나 이상의 부가적인 방법으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 물이 웹을 침투하는 용이성을 개선하기 위해서 계면활성제가 웹에 도포될 수 있다. 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 부직포 웹은 미적으로 만족스럽고 그리고/또는 질감 향상 패턴을 부직포 웹에 부여하도록 처리될 수 있다. 예를 들어, 부직포 웹은 하나 이상의 원하는 패턴에 대응하는 국부적 압축 및/또는 접합을 부여하는 당 업계에 공지된 한 가지 이상의 엠보싱 또는 접합 기술에 의해 처리될 수 있다. 이와 관련하여, 베이스 시트는 국부적 압력, 열 및/또는 초음파 에너지의 적용에 의해 엠보싱될 수 있다. 추가의 선택 사항으로서, 부직포 웹은 부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어 신장, 니들링, 크레이핑 등과 같은 다양한 다른 공지된 기술에 의해 처리될 수 있다. 여전히 추가로, 부직포 웹은 선택적으로 하나 이상의 부가적 재료 또는 직물과 겹쳐지고 그리고/또는 적층될 수 있다.

본 발명의 현재 공정 및 기술에 의해 형성된 재료는 다양한 응용을 갖는다. 예로서, 복합 부직포 웹은 예를 들어 피부 세정 워시클로스(washcloth) 또는 와이프(예, 얼굴, 손 또는 회음부 세정) 또는 경질 표면 와이프를 포함하는 와이퍼를 포함할 수 있다. 추가 응용예에서, 본 발명의 복합 부직포 웹은, 예를 들어 여성 위생 라이너, 기저귀, 실금 의복, 빕(bib), 땀 밴드, 붕대 등과 같은 개인 위생 흡수 용품에서 흡수층으로서 사용될 수 있다.

실시예

Harvey 등의 US8017534에 기술된 공정을 사용하여, 폴리프로필렌 멜트블로운 섬유와 연목 목재 펄프 섬유의 혼합물로 이루어지는 복합 부직포 웹을 제조하였다. 생성된 부직포 웹은 70:30의 목재 펄프 섬유 대 멜트블로운 섬유의 섬유 비율을 가졌다. "작은" 삼각형 형상의 탭(1.4cm 폭, 0.7cm 높이) 또는 "큰" 삼각형 형상의 탭(2.5cm 폭, 1.3cm 높이)의 삼각파 패턴을 갖는 와류 발생기를 사용하여 샘플을 제조하였다. 대향한 CD 연장 슈트 벽들 상에 있는 탭들이 정렬되거나 (즉, 대향한 와류 발생기들의 탭 피크들이 MD로 정렬) 오프셋된 (즉, 하나의 와류 발생기의 탭 피크들이 대향한 와류 발생기의 골들과 MD로 정렬) 샘플들이 또한 만들어졌다. 샘플들은 또한 0도로 (즉, 탭이 슈트 벽들과 평행한 경우) 또는 45도로 (즉, 탭이 섬유 흐름을 향하여 그리고 약간 섬유 흐름 내로 내측으로 기울어진 경우) 탭 각도를 가지고 만들어졌다. 모든 예들에서, 탭들의 베이스는 슈트 벽들과 동일 평면 상에 있었다. 어떠한 와류 발생기도 없는 대조예를 실행하였다.

예	탭	탭 각도	탭 정렬 (MD)	평균 CD 피크 하중 (gf)	평균 MD 피크 하중 (gf)
A	소형	0°	정렬됨	216.8	738.5
B	소형	45°	정렬됨	197.3	748.6
C	소형	0°	오프셋	195.0	675.3
D	소형	45°	오프셋	192.4	769.6
E	대형	0°	정렬됨	193.4	721.2
F	대형	45°	오프셋	195.3	759.6
G	대조예	-	-	179.1	687.5

대조예 및 본 발명의 샘플들은 모두 유사한 수준의 연성을 가졌다. 그러나, 와류 발생기의 사용은 연성 저하 없이 MD 및/또는 CD 강도의 증가를 제공하였다. 또한, 예 E와 보다 적은 정도로 예 F 및 B는 상대적으로 더 많은 양 및 더 적은 양의 펄프를 갖는 교번하는 영역들을 갖는 시각적으로 식별 가능한 줄무늬를 가졌다는 점에 주목한다.

복합 부직포 웹 및 이를 제조하는 장비 및 공정은, 선택적으로, 당 업계에 공지된 바와 같은 하나 이상의 추가 요소들 또는 성분들을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명이 그의 특정 실시예 및/또는 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 다양한 변경, 변형 및 기타 변화가 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 본 발명에 대하여 이루어질 수 있다는 사실이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 청구범위는 이러한 수정, 변경, 및/또는 변화 전부를 다루거나 포함하려는 것이다.

Claims

복합 부직포 웹을 제조하는 방법으로,
통로와 통로 방향을 한정하고 출구 간극을 추가로 한정하는 교차 방향으로 연장되는 적어도 제1 및 제2 대향 벽을 갖는 슈트를 제공하는 단계;
상기 출구 간극 근처에서 외측으로 연장되는 일련의 이격된 탭들을 제공하고, 추가로 여기서 공기가 상기 통로 방향에 대하여 측방으로 흐를 수 있게 하는, 개방 공간들이 상기 탭들에 인접한, 단계;
제1 공기 스트림에 제1 섬유들을 연행하여 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림을 형성하는 단계;
제2 공기 스트림에 제2 섬유들을 연행하여 공기 연행된 섬유들의 제2 스트림을 형성하는 단계;
상기 통로 방향으로 상기 통로를 통해 상기 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림을 유도하는 단계;
상기 출구 간극을 통하여 상기 탭들을 지나서 상기 공기 연행된 제1 섬유들의 제1 스트림을 유도하여서, 상기 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림 내에 와류를 형성하는 단계;
상기 공기 연행된 섬유들의 제 2 스트림이 상기 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림에 충돌하도록 상기 공기 연행된 섬유의 제2 스트림을 유도하고, 여기서 상기 제2 섬유 및 제1 섬유가 혼합하여 공기 연행된 섬유들의 복합 스트림을 형성하는, 단계;
이동하는 형성 표면을 상기 출구 간극 아래에 제공하는 단계;
상기 공기 연행된 섬유들의 복합 스트림을 상기 형성 표면 상에 피착시켜서 부직포 웹을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 슈트 내의 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림의 속도는 50M/초를 초과하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 탭들은 0.2 내지 4cm의 높이를 가지는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 탭들의 중심 대 중심 거리는 0.4 내지 10cm인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 일련의 탭들 및 개방 공간들은 무딘 톱니형을 형성하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 탭들은 삼각형 형상을 갖는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 일련의 이격된 탭들은 상기 제1 및 제2 벽 중 적어도 하나의 적어도 60-100%를 따라 연장되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 일련의 이격된 탭들은 상기 제1 및 제2 벽 모두의 적어도 60-100%를 따라 연장되는, 방법.
제8항에 있어서, 상기 일련의 이격된 탭들은 상기 제1 및 제2 벽 모두의 전체 CD 길이 아래에 위치되는, 방법.
제8항에 있어서, 상기 대향하는 제1 및 제2 벽에 인접한 탭들은 기계 방향으로 서로에 대하여 오프셋되는, 방법.
제8항에 있어서, 상기 대향하는 제1 및 제2 벽에 인접한 탭들은 기계 방향으로 서로 정렬되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 섬유들은 0.2 내지 3mm의 평균 길이를 가지는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 제1 섬유들은 셀룰로오스 섬유들을 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 제2 섬유들은 열가소성 중합체를 포함하고, 상기 공기 연행된 섬유들의 제2 스트림이 상기 공기 연행된 섬유들의 제1 스트림에 충돌하여 혼합될 때 반용융 상태인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유들의 제1 및 제2 스트림의 더 많은 혼합이 국소적으로 일어나서 제1 섬유들은 국소적으로 제2 섬유들의 스트림 내로 더 깊이 밀어 넣어지고, 여기서 상기 형성 표면 상에 형성된 부직포 웹은 기계 방향으로 연장되는, 교번하는 제1 및 제2 줄을 가져서, 제1 영역은 제2 영역보다 더 큰 제1 섬유들의 중량%를 가지는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 줄은 상기 제2 줄보다 적어도 5 중량% 많은 제1 섬유들을 함유하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 섬유들은 스테이플 길이 섬유들을 포함하고 상기 제2 섬유들은 연속 섬유들을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 탭들은 상기 통로 방향에 대하여 +/- 45도의 각도로 연장되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 탭들은 상기 통로 바로 아래에 연장되지 않는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 탭들은 상기 제1 또는 제2 벽의 내벽과 동일 평면 상에 있고, 추가로 여기서 상기 탭들은 상기 통로로부터 멀어지도록 각을 이루는, 방법.