KR100525983B1 - 개공부직포의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개공(開孔) 부직포의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
섬유 길이 7 mm∼30 mm, 섬도 0.1 d∼0.8 d의 열가소성 합성 섬유로 이루어지는 섬유 성분을 물에 0.5 중량%∼20 중량% 분산시킨 슬러리를 초조(抄造)하여 얻어지는 습윤 시이트(17)는, 고압 주상 수류의 분사에 의한 섬유 교락 처리가 실시됨과 동시에, 개공 형성 요소(34)에 따라 개공을 형성시키기 위한 처리가 실시된다.

Description

개공 부직포의 제조 방법
본 발명은 일회용 기저귀나 생리대 등의 일회용 체액 흡수성 물품의 투액성 표면 시이트로서 사용하는데 적합한 아주 가는 열가소성 합성 섬유를 포함하는 개공 부직포의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 섬도(纖度) 1 d∼10 d의 열가소성 합성 섬유로 이루어지는 부직포에 투액성의 개공을 형성하여 상기 체액 흡수성 물품의 표면 시이트로서 사용하는 것은 알려져 있다. 또한, 이러한 부직포의 제조 방법의 하나로서, 섬도 1 d∼10 d, 길이 50 mm 정도의 섬유로 이루어지는 카드 웨브(card web)에 가압 주상 수류(加壓 柱狀 水流)를 분사하여 부직포로 하고, 그 분사 과정에서 웨브 구성 섬유의 일부를 웨브 지지체 표면상에 형성된 다수 돌기의 주위에 재배열시키며, 돌기 한개씩에 대응한 다수의 투액성 개공을 얻으면 좋은 방법이 일본 특허 공개 공보 소화 61-176346호, 소화 62-69867호에 의해 개시되어 있다. 부직포를 한쌍의 엠보싱 롤 사이에 공급하고, 그 롤 표면에 형성된 다수의 침날을 부직포에 관통시킴으로써 투액성 개공을 형성하는 방법도 알려져 있다.
상기 종래의 투액성 표면 시이트에 있어서의 개공 형성 방법에서는 개공 직경 0.5 mm∼5 mm 정도의 개공을 형성하고자 하는 경우에, 섬유가 개공 둘레로부터 개공내로 돌출하여 개공의 윤곽이 명확해지지 않는 경우가 있다. 돌기의 주위를 따른 섬유의 재배열이 반드시 용이하다고는 할 수 없는 것이 그 이유이다. 개공 둘레의 이러한 상태는 개공 직경이 작아질수록, 또한 부직포의 평량(坪量)이 커질수록 현저해진다. 개공의 둘레로부터 내측으로 섬유가 돌출하면, 개공 직경이 실질적으로 작아지고, 그 작아지는 정도는 반드시 일정한 것은 아니기 때문에, 개공의 설계가 어려워진다. 그 때문에, 투액성 표면 시이트에 사용되는 부직포에는 개공을 용이하게 형성할 수 있다고 하는 성형성의 장점이 요망된다.
그래서, 본 발명이 과제로 하는 것은 윤곽이 명확한 투액성의 개공을 용이하게 형성할 수 있는 부직포 제조 방법의 제공이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 아주 가는 열가소성 합성 섬유를 포함하는 개공 부직포의 제조 방법을 대상으로 하는데, 그 제조 방법은 적어도 하기 a∼c의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다:
a. 길이 7 mm∼30 mm, 섬도 0.1 d-0.8 d의 열가소성 합성 섬유를 물에 대하여 0.5 중량%∼20 중량% 분산시켜서 이루어지는 슬러리로 습윤 시이트를 초조(抄造)하는 공정,
b. 상기 습윤 시이트를 지지체에 얹어 놓고, 이 시이트에 50 kgf/cm2∼200 kgf/cm2의 가압 주상 수류를 분사함으로써, 상기 섬유 혼합물의 섬유 끼리를 서로 기계적으로 교락(交絡)시키는 공정, 및
c. 상기 기계적으로 교락시키는 공정에 있어서 상기 습윤 시이트 및 상기 습윤 시이트로부터 얻어지는 건조 시이트 중 어느 하나에, 개공 직경 0.5 mm∼5 mm의 다수의 개공을 개공 면적율 3%∼60%의 비율로 형성하는 공정.
본 발명의 바람직한 실시 양태의 하나에 있어서, 상기 개공을 형성하는 공정의 하나가, 표면에 소요(所要)의 선단 형상으로 이루어지는 다수의 돌기를 구비한 지지체에 상기 습윤 시이트를 얹어 놓고, 상기 가압 주상 수류에 의해 상기 습윤 시이트의 구성 섬유를 상기 돌기의 주위에 재배열시키는 공정이다. 실시 양태의 또 다른 하나에 있어서, 상기 개공을 형성하는 공정이, 소요의 선단 형상을 갖는 다수의 돌기를 상기 건조 시이트의 두께 방향으로 관통시키는 공정이다.
실시 양태의 또 다른 하나에 있어서, 상기 열가소성 합성 섬유가 멜트 블로운 부직포이다.
첨부의 도면을 참조하여 본 발명에 관한 개공 부직포의 제조 방법의 상세한 내용을 설명하면, 다음과 같다.
도 1에서 평면도로 도시된 부직포(1)는 하기 일회용 기저귀, 트레이닝 팬츠, 실금자용 팬츠, 흡뇨 패드, 생리대 등의 체액 흡수성 물품의 투액성 표면 시이트(1A)로서 사용가능한 것으로, 10 g/m2∼80 g/m2의 평량을 가지고 있다. 부직포(1)는 길이 7 mm∼30 mm, 섬도 0.1 a∼0.8 d의 열가소성 합성 섬유(3)를 100 중량%∼10 중량% 함유하고, 길이 2 mm∼7 mm의 펄프 섬유(4)(예컨대, NBKP)를 0 중량%∼90 중량% 함유할 수 있다. 이들 섬유(3, 4)는 거의 균일하게 혼합되고, 섬유 끼리가 기계적으로 교락함으로써 부직포로서의 형태를 유지하고 있다. 각각의 섬유는 무질서하게 분포하고 있거나 또는 부직포(1)의 하기 제조 공정에 있어서의 기계 방향으로 약간이지만 배향하고 있다. 부직포(1)에는 폴리비닐알콜 이외의 바인더용 약제가 사용되지 않는다.
도 2에는 일회용 기저귀 등의 체액 흡수성 물품의 투액성 표면 시이트로서 사용되는 개공 시이트(1A)가 사시도로 도시되어 있다. 개공 시이트(1A)는 도 1의 부직포(1)에 엠보싱 가공용 롤 표면에 형성된 돌기를 관통시킴으로써 얻어지는 것으로, 개공 직경 0.5 mm∼5 mm의 다수의 투액성 개공(2)을 가지며, 개공(2)의 면적 총합과 개공 시이트(1A)의 면적과의 비율인 개공 면적율은 3∼60%의 범위에 있다. 합성 섬유(3)와 펄프 섬유(4)는 개공(2)의 둘레를 따라 연장되어 있고, 개공(2)끼리의 사이에서는 그들 섬유(3, 4)가 도 1의 그것과 동일한 형상으로 무질서하게 분포되어 있다.
도 3은 부직포(1) 및 개공 시이트(1A)의 제조 공정의 일례로서, 다음과 같이 구성되어 있다. 도면의 좌측에서는, 열가소성 합성 섬유(3)와 펄프 섬유(4)가 10:0∼1:9의 중량비를 이루는 섬유 성분이 0.5 중량%∼20 중량%함유되는 슬러리를 송액관(11)에서 슬러리 탱크(12)로 보낸다. 탱크(12)내의 슬러리를 제1 무단 벨트(13)가 우측이 올라가게 경사진 상태에 있는 흡입 존(14)에 있어서, 벨트(13)상에 공급한다. 존(14)에서는, 슬러리를 진공 펌프(16)에 의해 탈수 처리하고, 습윤 시이트(17)를 얻는다. 다음에, 제1 존(18)에 있어서, 제1 노즐(19)로부터의 고압 주상 수류를 시이트(17)에 분사하여 옷감의 질을 안정시키고, 그 시이트(17)를 제2 존(22)의 회전 드럼(23)으로 이송한다. 분사후의 물은 흡입 기구(20)로 흡인된다. 제2 존(22)에서는, 제2 노즐(24)로부터 고압 주상 수류를, 표면이 평활한 드럼(23)에 얹어 놓여져 있는 시이트(17)에 대하여 분사하고, 시이트(17)의 구성 섬유끼리를 서로 기계적으로 강하게 교락시킨다. 더욱이, 시이트(17)는 제2 무단 벨트(28)로 이송하고, 제3 존(26)에 있어서, 제3 노즐(27)로부터의 고압 주상 수류를 분사한 후, 탈수 건조기(29)에서 탈수, 가열 건조하여 부직포(31)로 만든다. 이 부직포(31)를 적당한 치수로 재단한 것이 도 1의 부직포(1)이다. 부직포(31)는 필요할 경우 더 계속하여 한쌍의 엠보싱 롤(32, 33)사이에 공급하고, 한쪽 롤(32)의 표면에 형성되어 있는 다수의 원추형이나 각뿔형의 돌기로 이루어지는 개공 형성 요소(34)를 이 부직포(31)에 관통시킨다. 이 관통에 의해, 도 2의 개공(2)이 형성되며, 개공 시이트(1A)의 연속체를 얻을 수 있다. 부직포(31) 또는 개공 시이트(1A)의 연속체는 롤(36)로서 권취한다.
이 제조 공정에 있어서, 제2, 3 존(22, 26)에는 제1 존(18)과 동일 형상의 흡입 기구(20)를 설치하는 것이 바람직하다. 제1∼3 존(18, 22, 26)의 가압 주상 수류의 압력은 50 kgf/cm2∼200 kgf/cm2의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 또한, 제1∼3 존(18, 22, 26)은 반드시 그 전부를 사용할 필요는 없고, 어느 하나의 존을 생략할 수 있다.
도 4는 표면에 평탄부(232)와 다수의 돌기(231)와 다수의 통수(通水) 개공(233)을 갖는 드럼(230)의 사시도로서, 이 드럼(230)을 도 3에서 사용한 표면 평활한 드럼(23) 대신 사용하는 것으로도, 개공 시이트(1A)의 연속체를 얻을 수 있다. 드럼(230)은 일본 특허 공개 공보 소화 61-176346호, 소화 62-69867호에 개시되어 있는 것으로, 드럼(230)에 얹어 놓여진 습윤 시이트(17)가 가압 주상 수류의 작용을 받으면, 섬유(3, 4)가 돌기(231)의 맨 아래를 따라서 주위 방향으로 연장되도록 재배열하고, 시이트(17)에 개공(2)을 형성할 수 있다. 돌기(231)는 도 3의 개공 형성 요소(34)에 해당하는 것이기 때문에, 드럼(230)을 사용할 때에는 도 3의 한쌍의 롤(32, 33)에 의한 개공 형성 공정이 불필요하게 된다. 드럼(230)은 그 둘레면이 메시 스크린으로 형성되어 있는 것 대신에, 스크린의 너클부를 개공 형성을 위한 요소로서 이용할 수도 있다. 만약 필요하다면, 드럼(230)을 사용하여 얻어지는 개공 시이트(1A)를 한쌍의 엠보싱 롤 사이에 공급하여 이 시이트(1A)에 다수의 융기부를 추가적으로 형성하여도 좋다.
도 3의 공정에 의해 얻어지는 부직포(31)는 구성 섬유(3, 4)가 모두 비교적 짧은 것 및 합성 섬유(3)의 섬도가 비교적 작고 저강성인 것 등에 의해, 이들 섬유(3, 4)가 부형 요소(34)의 주위를 따라서 용이하게 재배열하여 개공(2)을 형성할 수 있다. 개공 형성후의 섬유(3, 4)는 그 재배열한 상태를 유지하고, 개공 둘레벽으로부터 내측으로 돌출하는 일이 거의 없다. 부직포(31)는 평량이 10 g/m2∼80 g/m2의 범위에 있을 때에, 또한 열가소성 합성 섬유(3)에 멜트 블로운 섬유를 사용할 때에, 개공(2)의 윤곽이 특히 명확해진다.
도 3의 공정에서는 비교적 짧은 섬유(3, 4)로 이루어지는 슬러리를 비탈에 있는 무단 벨트(13)에 공급함으로써, 벨트(13)의 진행 방향, 즉 기계 방향으로의 섬유(3, 4)의 배향이 억제된다. 그 때문에, 개공 시이트(1A)의 개공(2)끼리의 사이에서는 섬유(3, 4)가 기계 방향으로 약간 배향하고 있거나 또는 무질서하게 분포하고 있으며, 개공 시이트(1A)가 비교적 등방성을 갖게 된다.
종래 기술을 이용함으로써, 카드기로부터 공급되는 웨브를 도 3의 제1 존(18) 이후에서 처리하고, 개공을 갖는 부직포를 형성하는 것은 가능하다. 그러나, 관용의 카드기로 처리가능한 섬유는 길이가 대체로 30 mm를 넘는 것이기 때문에, 본 발명으로 얻어지는 개공(2)의 형성이 용이한 성형성이 좋은 부직포(1)를 종래 기술에 기초하여 제조하는 것은 곤란하다.
본 발명에 관한 개공 부직포의 제조 방법에서는 섬유 길이가 짧고 섬도가 낮은 열가소성 합성 섬유를 서로 기계적으로 교락시킴으로써 부직포를 제조하기 때문에, 얻어지는 부직포는 개공 형성 부형 요소의 형상을 충실하게 모사할 수 있고, 윤곽이 명확한 개공을 형성하는 것이 용이하다. 이러한 부직포는 합성 섬유에 펄프 섬유를 혼합함으로써 친수성을 갖게 된다. 본 발명에 관한 제조 방법에 따르면, 카드기로 처리할 수 없는 비교적 짧은 섬유로도 부직포를 얻을 수 있게 된다.
도 1은 부직포의 평면도.
도 2는 개공 시이트의 사시도.
도 3은 개공 부직포의 제조 공정도.
도 4는 드럼의 사시도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1: 부직포
2: 개공
3: 열가소성 합성 섬유
4: 펄프 섬유
13: 지지체(제1 무단 벨트)
23: 지지체(드럼)
28: 지지체(제2 무단 벨트)
34: 돌기(침날, 부형 요소)

Claims (2)

  1. 아주 가는 열가소성 합성 섬유를 포함하는 개공 부직포의 제조 방법으로서, 하기 공정들을 포함하는 것인 방법:
    a. 물 중에 분산된, 길이 약 7 mm∼30 mm 및 섬도 약 0.1 d∼0.8 d의 열가소성 섬유 약 0.5 중량%∼20 중량%를 함유하는 슬러리로부터 습윤 시이트를 초조하는 공정,
    b. 상기 습윤 시이트를 지지체에 얹어 놓는 공정,
    c. 상기 습윤 시이트에 약 50 kgf/㎠∼200 kgf/㎠의 가압 주상 수류(high velocity water jet)를 분사함으로써, 상기 습윤 시이트의 섬유끼리를 기계적으로 교락시키는 공정,
    d. 상기 습윤 시이트를 건조시켜 건조 시이트를 형성시키는 공정, 및
    e. 각각 소요의 선단 형상을 갖는 다수의 돌기를 상기 건조 시이트의 두께 방향으로 관통시킴으로써, 개공 직경이 약 0.5 mm∼5 mm인 다수의 개공을 총 개공 면적율 약 3%∼60%의 비율로 형성시키는 공정.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 합성 섬유가 멜트 블로운 섬유를 포함하는 것인 제조 방법.
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