KR19980081186A - 유연성 스팬 본드 부직포 - Google Patents

유연성 스팬 본드 부직포 Download PDF

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KR19980081186A
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유아사하루오
하세가와타께시
시라야나기루타로
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사또아끼오
미쓰이가가쿠가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 열가소성 수지의 연속 장섬유로 된 층을 1 층 이상 포함하고 부분적으로 열접착시켜 만든 스팬 본드 부직포를 사용하여, 유연성과 벌크성을 높여서 의료 자재, 위생 재료 등에 적절하게 사용할 수 있는 유연성 스팬 본드 부직포를 제공하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 평균 섬유 직경이 10∼50㎛ 범위에 있는 원형 단면의 열가소성 수지 섬유를 부분적으로 열압착시켜 만든, 단위 면적당 무게가 10∼70g/m2의 스팬 본드 부직포이고, 상기 부직포를 구성하는 섬유가 비권축 또는 권축수가 3개/cm 미만이고, 비열압착부의 섬유가 아크형이면서 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm이상이고, 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)와의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 점에 있다.
본 발명의 스팬 본드 부직포는 스팬 본드 부직포에 멜트 플로 부직포를 적층시킨 적층 부직포나 2 층의 스팬 본드 부직포 사이에 멜트 플로 부직포를 끼운 적층 부직포이어도 좋다.

Description

유연성 스팬 본드 부직포
본 발명은 유연성 스팬 본드 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 수지의 연속 장섬유로 된 층을 1 층 이상 포함하고 부분적으로 열접착시켜 만든 스팬 본드 부직포를 사용하며, 유연성과 벌크성을 높여서, 의료 자재, 위생 재료 등에 적절하게 사용할 수 있는 유연성 스팬 본드 부직포에 관한 것이다.
종래의 스팬 본드 부직포로는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 등의 열 가소성 수지의 연속 장섬유로 만든 층을 1층 이상 포함하고, 부분적으로 열접착, 예를 들면 열엠보스 가공하여 만든 것이 알려져 있다. 열엠보스 가공한 스팬 본드 부직포의 특성으로서는,
① 얇고 고밀도인 것이 가능하다, ② 비교적 적은 단위 면적당 무게의 제품에 적합하다, ③ 내마모성·치수 안정성이 뛰어나다, ④ 열엠보스 가공 부분의 유연성이 부족하다, 등을 들 수 있다. 상기 특성에 의해서, 열엠보스 가공한 스팬 본드 부직포는 주로 종이 기저귀나 생리 용품 등의 위생 재료, 종묘용 상자 걸이용 커텐 등의 농업 재료, 전선 피복재, 필터, 생활 잡용품, 포장 재료 등에 사용되고, 반대로 유연성이나 벌크성이 요구되는 의료 자재, 유흡착재, 의상 자재에는 거의 사용되지 않은 것이 현실이다.
상기 엠보스 가공한 스팬 본드 부직포는 유연성을 제외한 특성에 있어서, 다른 제법, 예를 들면 니들 펀치, 워터 펀치에 의한 다른 스팬 본드 부직포와 비교할 때, 특히 산포가 없고, 강도면에서 튼튼한 반면, 유연성이 떨어지고, 엠보스부는 물론 비엠보스부도 벌크성이 떨어지기 때문에, 그 이용 분야가 제한되어 있었다. 그러나 산포가 없고, 강도면에서 튼튼한 열엠보스 가공한 스팬 본드 부직포의 특성은 위생 재료, 의료 자재, 유흡착재, 의상 자재 계통의 응용 분야에서는 대단히 중요하며, 이들 특성을 유지하면서 유연성이나 벌크성을 갖추게 한 것을 요구하는 시장의 경향이 두드러져 가고 있다.
이러한 열엠보스 가공한 스팬 본드 부직포의 유연성을 개량한 부직포로서, 부직포를 구성하는 섬유가 이형 단면을 구비하면서 권축한 섬유로 된 부직포를 열엠보스 가공한 부직포로서, 벌크성 스팬 본드 부직포가 제안되어 있다.( 일본국 특공평4-29776호공보)
그러나 이러한 부직포를 제조하기 위해서는 일부러 이형 단면을 구비한 노즐을 사용하지 않으면 안되고, 또, 권축을 위한 공정을 부가해야하는 등, 경제성 및 작업 효율성 면에서 문제가 있다.
이러한 종래 기술을 감안하여, 본 발명의 목적은 열엠보스 가공 등의 열접착한 스팬 본드 부직포의 특성을 유지하면서, 유연성이 풍부하고 벌크성도 있으며, 감촉성도 양호한 유연성 스팬 본드 부직포를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 목적으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포는 열가소성 수지의 연속 장섬유로 된 층을 1 층 이상 포함하고 부분적으로 열접착시켜 만든 스팬 본드 부직포를 사용하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 구체적으로는 평균 섬유 직경이 10∼50㎛ 범위에 있는 원형 단면의 열가소성 수지 섬유를 부분적으로 열압착시켜 만든, 단위 면적당 무게가 10∼70g/m2의 스팬 본드 부직포이고, 상기 부직포를 구성하는 섬유가 비권축 또는 권축수가 3개/cm 미만이며, 비열압착부의 섬유가 아크형이면서 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm이상이고 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하로 한 구성을 기본으로 한다.
도 1은 본 발명의 부직포를 제조하기 위한 직교류형 기류 처리 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 부직포를 제조하기 위한 직교류형 액체 처리 장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 부직포를 제조하기 위한 평행류형 기류 처리 장치의 개략도.
도 4는 본 발명의 부직포를 제조하기 위한 평행류형 기류 처리 장치의 개략도.
※ 부호의 설명
1 직교류형 기류 처리 장치 2 스팬 본드 부직포
3 구동 롤 4 다공판
5 필터 6 컴프레서
7 열 교환기 8 분사구
9 흡인 박스 10 진공 펌프
11 와인딩 롤 21 직교류형 액체 처리 장치
22 기액분리기 23 송풍기
24 건조기 25 고압 펌프
31 평행류형 기류 처리 장치 32 기류 입사부
33 기류 사출부 34 기류통로
35 고속 기류 처리부 36 프리롤
37 포면 퇴적부 38 풍도
39 고속 기류 41 평행류형 기류 처리 장치
42 분출류 발생기 43 확산 박스
44 인취 롤
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 열엠보스 가공한 스팬 본드 부직포에 후가공, 예를 들면 50℃ 이상 열가소성 수지의 융점 이하 범위내의 기류나 액체류에 의한 충격으로 된 스크럽(scrub) 공정을 포함한 후가공을 함으로써, 열엠보스 가공한 스팬 본드 부직포의 특성은 그대로인 채 유연성과 벌크성이 갖추어짐을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 의하면, 평균 섬유 직경이 10∼50㎛의 범위에 있는 원형 단면의 열가소성 수지 섬유를 부분적으로 열압착해서 만든 단위 면적당 무게가 10∼70g/m2의 스팬 본드 부직포로서, 상기 부직포를 구성하는 섬유가 비권축 혹은 권축수가 3개/cm 미만으로, 비열압착부의 섬유가 아크형이면서 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm이상이고 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포가 제공된다.
또 본 발명에 의하면, 평균 섬유 직경이 10∼50㎛의 범위에 있는 원형 단면이면서 비권축 혹은 권축수가 3개/cm 미만인 열가소성 수지 섬유로 된 단위 면적당 무게가 5∼50g/m2의 스팬 본드 부직포층과, 평균 섬유 직경이 0.5∼8㎛의 범위에 있는 열가소성 수지 섬유로 만든 단위 면적당 무게가 5∼50g/m2의 멜트 플로 부직포층을 적층해서 부분적으로 열압착시켜 만든, 단위 면적당 무게가 10∼70g/m2의 적층부직포로서, 적어도 스팬 본드 부직포의 비열압착부의 섬유가 아크형이고, 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm 이상이고 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)와의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포가 제공된다.
또 본 발명에 의하면, 평균 섬유 직경이 10∼50㎛의 범위에 있는 원형 단면이면서 비권축 혹은 권축수가 3개/cm 미만인 열가소성 수지 섬유로 만든 단위 면적당 무게가 5∼40g/m2의 스팬 본드 부직포층 2 층 사이에 평균 섬유 직경이 0.5∼8㎛의 범위에 있는 열가소성 수지로 된 단위 면적당 무게가 2∼50g/m2인 멜트 플로 부직포층을 끼워서 적층하고 부분적으로 열압착해서 만든 단위 면적당 무게가 12∼100g/m2인 적층부직포로서, 적어도 스팬 본드 부직포의 비열압착부의 섬유가 아크형이고, 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm 이상이고, 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포가 제공된다.
또 본 발명에 의하면, 상기 부분적으로 열압착시킨 스팬 본드 부직포를, 50℃ 이상, 소재인 열가소성 수지의 융점 이하 기류나 액체류에 의한 충격을 동반한 스크럽 공정을 포함한 후가공한, 상기 유연성 스팬보드 부직포가 제공된다.
본 발명의 스팬 본드 부직포의 소재로 사용되는 열가소성 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 등의 폴리올레핀, 폴리에스테르, 나일론 혹은 폴리스티렌등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 입수하기 쉽고 방사성이 좋은 폴리프로필렌이 보다 바람직하다. 또 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀은 지글러 촉매 등의 종래의 촉매를 사용하는 중합법으로 제조되는 것도 좋지만, 메탈로센 촉매로 대표되는 싱글사이트 촉매를 사용하는 중합법으로 제조되는 쪽이, 보다 방사성이 뛰어나기 때문에 생산 코스트의 저감를 기할 수 있을 뿐 아니라, 섬유 직경을 보다 가늘게 할 수가 있어서, 얻어지는 스팬 본드 부직포의 강성(剛性)을 적게 할 수 있다.
이렇게 해서 같은 섬유 직경에 있어서, 보다 인장 강도를 크게 할 수 있는 이점이 있다.
그리고 스팬 본드 부직포는 이들 소재로부터 연속 장섬유를 만들고, 이들 연속 장섬유로 층을 형성한 것이다. 이 층은 1 층에 한정되지 않고, 2 층 이상의 복수이어도 좋다. 또 복수의 층으로 된 스팬 본드 부직포에서는 각각의 층의 소재가 달라도 좋다.
또 스팬 본드 부직포를 형성하는 섬유는 단일의 상기 열가소성 수지로 된 섬유이어도, 융점이 다른 2 종 이상의 열가소성 수지로 구성된 심/초 구조 섬유이어도 좋지만, 심/초 구조 섬유의 경우에는 동심원 구조가 바람직하다.
스팬 본드 부직포의 제조 방법으로는 그 자체가 공지의 것을 그대로 사용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명 스팬 본드 부직포의 평균 섬유 직경은 10∼50㎛이고, 특히 15∼30㎛ 범위의 것이 적합하게 사용된다. 10㎛ 미만에서는 강도가 저하하고, 50㎛을 넘으면 유연성과 감촉이 떨어지는 경향이 있어서 바람직하지 않다.
또 이 스팬 본드 부직포의 단위 면적당 무게는 10∼70g/m2, 특히 15∼60g/m2범위의 것이 적합하게 사용된다. 단위 면적당 무게가 10g/m2미만이면 강도가 저하하고, 70g/m2를 넘으면 유연성이 떨어지는 경향이 있다.
또 본 발명에서 사용하는 상기 부직포를 구성하는 섬유는, 비권축 또는 권축수가 3개/cm 미만의 것으로서, 이와 같은 섬유로 된 부직포일지라도 유연성 스팬 본드 부직포를 제공할 수 있는 것이 본 발명의 중요한 특징이기도 하다.
본 발명 스팬 본드 부직포는 필요한 강도를 유지하면서 유연성을 갖추게 하기 위해서 부분적으로 열압착할 필요가 있고, 그 방법은 임의의 도안을 조각한 엠보스와 경면롤을 가열해서, 그 사이에서 열압착하는 방법과 초음파를 사용해서 열압착하는 방법을 이용할 수가 있다.
이 때, 인접하는 열압착부간의 최단거리는 0.5mm 이상, 바람직하게는 0.8 mm 이상일 필요가 있다. 이 거리가 0.5mm 미만이면 상기 부직포를 구성하는 섬유가 부직포면에 과도하게 구속되어서, 후가공에 의해서도 충분한 유연성을 갖추게 할 수가 없다.
또 본 발명 스팬 본드 부직포의 비압착부에 있는 섬유는 아크형을 이루고, 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)는 12∼100 이며, 바람직하게는 15∼70이다. 이 비가 12미만에서는 충분한 유연성과 벌크성을 부여하고 있다고 할 수 없고, 반대로 100을 넘으면 유연성과 벌크성을 부여함이 과도하는 결과가 되어서, 고강도 등의 부분적으로 열압착한 스팬 본드 부직포로서의 이점을 잃고 만다.
또 본 발명 스팬 본드 부직포의 강연도는 70mm 이하이다.
강연도가 70mm를 넘으면 유연성이 상실되어서, 위생 재료나 의료 자재 등의 용도에는 부적합하게 된다.
본 발명 스팬 본드 부직포의 다른 태양은, 스팬 본드 부직포와 멜트 플로 부직포가 적층된 복합 부직포이다. 상기 스팬 본드 부직포층의 평균 섬유 직경은 10∼50㎛, 특히 15∼30㎛의 범위의 것이 적당하고, 10㎛ 미만에서는 강도가 저하하고, 50㎛을 넘으면 유연성과 감촉성이 떨어지는 경향이 있다. 또 이 스팬 본드 부직포의 단위 면적당 무게는 5∼50g/m2, 특히 5∼40g/m2의 것이 적합하게 사용된다.
스팬 본드 부직포의 단위 면적당 무게가 5g/m2미만이면 강도가 저하하고, 50g/m2를 넘으면 유연성이 떨어지는 경향이 있다. 또 상기 스팬 본드 부직포를 구성하는 섬유는 비권축 또는 권축수가 3개/cm 미만의 것이다.
멜트 플로 부직포의 소재로서 사용되는 열가소성 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 등의 폴리올레핀, 폴리에스테르, 나일론 혹은 폴리스티렌등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 입수하기 쉽고 방사성이 좋은 폴리프로필렌이 바람직하다. 또 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀은 지글러 촉매 등의 종래의 촉매를 사용하는 중합법으로 제조되는 것도 좋지만, 메탈로센 촉매로 대표되는 싱글사이트 촉매를 사용하는 중합법으로 제조되는 쪽이, 보다 방사성이 뛰어나기 때문에, 생산 코스트의 저감를 기할 수 있을 뿐 아니라, 섬유 직경을 보다 가늘게 할 수가 있어서, 얻어지는 스팬 본드 부직포의 강성을 적게 할 수 있다.
이에 따라 같은 섬유 직경에 있어서, 보다 인장 강도를 크게 할 수 있는 이점이 있다.
그리고 멜트 플로 부직포는 이들 소재로부터 극히 미세한 섬유를 만들고, 이들 극히 미세한 섬유에 의해 층을 형성한 것이다. 이 층은 1 층에 한정되지 않고, 2 층 이상의 복층이어도 좋다. 또 복수의 층으로 된 멜트 부직포에서는 각각의 층의 소재가 달라도 좋다. 멜트 플로 부직포의 제조 방법으로는 그 자체가 공지의 것을 그대로 사용할 수 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 멜트 플로 부직포층의 평균 섬유 직경은 0.5∼8㎛이고, 특히 0.5∼5㎛ 범위의 것이 적합하고. 0.5㎛ 미만이면 방사가 곤란하고, 8㎛을 넘으면 유연성과 감촉성이 떨어지는 경향이 있다. 또 이 멜트 플로 부직포의 단위 면적당 무게는 5∼50g/m2, 특히 5∼30g/m2범위의 것이 바람직하다. 무게가 5g/m2미만이면 강도가 저하하고, 30g/m2를 넘으면유연성이 떨어지는 경향이 있다.
또한 복합 부직포의 단위 면적당 무게는 10∼70g/m2, 특히 20∼60g/m2범위의 것이 바람직하다. 이 단위 면적당 무게가 10g/m2미만이면 강도가 저하하고, 70g/m2를 넘으면 유연성이 떨어지는 경향이 있다.
상기 복합 부직포는 스팬 본드 부직포층과 멜트 플로 부직포를 적층한 후에 부분적으로 열압착한 것인데, 적층전의 스팬 본드 부직포는 미리 부분적으로 열압착한 것을 사용해도 좋다.
본 발명 스팬 본드 부직포의 또 다른 태양으로는, 2층의 스팬 본드 부직포 사이에 멜트 플로 부직포를 끼워서 적층한 복합 부직포이다. 상기 스팬 본드 부직포층의 평균 섬유 직경은 10∼50㎛, 특히 15∼30㎛ 범위의 것이 적합하게 사용된다. 상기 평균 섬유 직경이 10㎛ 미만이면 강도가 저하하고, 50㎛을 넘으면 유연성과 감촉성이 떨어지는 경향이 있다.
또 이 스팬 본드 부직포의 단위 면적당 무게는 5∼40g/m2, 특히 5∼30g/m2범위의 것이 바람직하다. 단위 면적당 무게가 5g/m2미만이면 강도가 저하하고, 40g/m2를 넘으면 유연성이 떨어지는 경향이 있다. 또한 상기 스팬 본드 부직포를 구성하는 섬유는, 비권축 또는 권축수가 3개/cm 미만의 것이다.
상기 멜트 플로 부직포의 평균 섬유 직경은 0.5∼8㎛, 특히 0.5∼5㎛ 범위의 것이 적절하다. 평균 섬유 직경이 0.5㎛ 미만이면 방사가 곤란하기 때문에 낮은 코스트로 제조하기 어렵고, 8㎛을 넘으면 유연성과 감촉성이 떨어지는 경향이 있다.
또 이 멜트 플로 부직포의 단위 면적당 무게는 2∼50g/m2, 특히 2∼30g/m2범위의 것이 적합하게 사용된다. 이 단위 면적당 무게가 2g/m2미만이면 강도가 저하하고, 50g/m2를 넘으면 유연성이 떨어지는 경향이 있다.
또한, 상기 복합 부직포의 단위 면적당 무게는 12∼100g/m2, 특히 12∼70g/m2범위의 것이 바람직하게 사용된다. 단위 면적당 무게가 12g/m2미만이면 강도가 저하하고, 100g/m2를 넘으면 유연성이 떨어지는 경향이 있다.
본 발명의 후가공은 부분적으로 열압착한 스팬 본드 부직포를 50℃ 이상, 소재인 열가소성 수지의 융점 이하의 기류나 액체류에 의한 충격으로 이루어진 스크럽 공정을 포함한 것이다. 상기 기류 또는 액체류의 온도가 50℃ 미만이면 유연화의 효과가 불충분하고, 또 소재인 열가소성 수지의 융점을 넘으면 상기 스팬 본드 부직포가 용융해서 유연성과 벌크성의 부여가 불가능하다.
본 발명의 기류 또는 액체류의 충격으로 이루어진 스크럽 공정은, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같은 지교류형 기류 처리 장치(1)로 행한 다. 이 기류 처리 장치(1)는 필터(5)에 의해 청정화된 공기를 컴프레서(6)로 가압하고, 열 교환기(7)로 가열해서 다수의 가는 구멍을 가진 분사구(8)로부터 단속적 또는 연속적으로 분출하는 고온 고압 기류 발생부와, 흡인 박스(9)의 진공 펌프(10)로 이루어진 흡인부로 구성된다.
스팬 본드 부직포(2)를 구동롤(3)에 의해 화살표(A) 방향으로 이송해서 고온 고압 기류 발생부에 도입하고, 분사구(8)로부터 단속적 또는 연속적으로 분출한 고온 고압 기류의 충격에 의해서 유연화 처리가 행해진다. 고온 고압 기류는 상기 스팬 본드 부직포에 대해서 45도 이상의 각도, 바람직하게는 거의 직각으로 작용해서 다공판 혹은 메시 형상의 스크린(4)을 통해서 흡인부로부터 장치 밖으로 배출되고, 상기 스팬 본드 부직포는 구동 롤(3)에 의해 와인딩 롤(11)에 감겨진다.
흡인부는 반드시 필요한 것은 아니지만, 기류 효과를 보다 강하게 하기 위해서 설치하는 것이 좋다. 또 고온 고압 기류 발생부와 흡인부를 복수 설치하고, 기류 처리를 반복하거나 혹은 도 1에 나타낸 것처럼 상기 스팬 본드 부직포의 양면으로부터 기류 처리하는 것이 보다 효과적이다.
본 발명의 기류 또는 액체류에 의한 충격으로 이루어진 스크럽 공정의 다른 태양은, 도 2에 나타낸 것과 같은 직교류형 액체류 처리 장치(21)로 행한다. 이 액체류 처리 장치(21)는 필터(5)에 의해 청정화된 액체, 일반적으로는 물을 고압 펌프(25)로 가압하고, 열 교환기(7)로 가열해서 다수의 가는 구멍을 가진 분사구(8)로부터 단속적 또는 연속적으로 분출하는 고온 고압 액체류 발생부와, 흡인 박스(9), 기액분리기(22) 및 진공 펌프(10)로 이루어진 흡인부와, 필터(5)에 의해 청정화되어 블로어(23)로 송기하고, 열 교환기(7)로 가열한 공기를 건조기(24)에 도입하는 건조기로 구성된다.
스팬 본드 부직포(2)를 구동 롤(3)에 의해 고온 고압 액체류 발생부에 도입하고, 분사구(8)로부터 단속적 또는 연속적으로 분출한 고온 고압 액체류의 충격에 의해서 유연화 처리가 행해진다. 고온 고압 액체류는, 상기 스팬 본드 부직포에 대해서 45도 이상의 각도, 바람직하게는 거의 직각으로 작용해서 다공판 혹은 메시 형상의 스크린(4)을 통해서 흡인 박스(9)로부터 기액분리기(22)를 통해 회수되고, 다시 필터(5)에 도입되어 순환 사용된다. 상기 스팬 본드 부직포는 구동 롤(3)에 의해 건조기(24)에 도입되어 건조된 후, 인취 롤(11)에 감겨진다.
본 발명의 기류 또는 액체류에 의한 충격으로 이루어진 스크럽 공정의 또 다른 태양은, 도 3에 나타낸 것과 같은 평행류 기류 처리 장치(31)에 의해 행해진다. 이 기류 처리 장치는, 고속 기류 처리부(35)와 포백 퇴적부(37)로 이루어지고, 고속 기류 처리 장치부(35)는 고속 기류를 발생시키는 기류 입사부(32)와 기류 통로(34) 및 기류 사출부(33)로 구성된다. 또 고속 기류 처리부(35)와 포백 퇴적부(37)는 구동 롤(3) 및 프리롤(36)이 도 3과 같이 배치되어 있고, 전체적으로 처리 포백 유로는 환상의 풍도(38)를 형성하고 있다. 장치 상에 있어서, 포백은 말단끼리가 접속되어 환상으로 되어 있다.
유연 가공되는 스팬 본드 부직포(2)는 필터(5)에 의해 청정화된 공기를 컴프레서(6)로 가압한 후, 열 교환기(7)로 가열한 고온 기류가 기체 입사부(32)로부터 기류 통로(34)로 들어오고, 그 고속 기류(39)의 힘에 의해서 기류 통로(34)를 고속 수송되는 동시에 충격이 가해진다.
이어서, 스팬 본드 부직포(2)는 구동 롤(3)을 경유해서 포백 퇴적부로 이송되어 체류 압축됨으로써 스크럽 가공을 받는다. 그 후, 상술한 고속 기류의 힘에 의해 프리롤을 경유해서 고속 기류 처리부(35)로 다시 운반되어, 반복 처리가 행해진다. 본 가공 장치에 있어서, 풍도(38)의 내부 온도 및 기류 온도는 통상 50℃ 이상, 소재인 열가소성 수지의 융점 이하의 온도에서 행해진다.
본 발명의 기류 또는 액체류에 의한 충격으로 이루어진 스크럽 공정의 또 다른 태양은, 도 4에 나타낸 것과 같은 평행류형 기류 처리 장치(41)에 의해 행해진다. 이 기류 처리 장치(41)는, 필터(5)에 의해 청정화된 공기를 컴프레서(6)로 가압한 후, 열 교환기(7)로 가열하며, 예를 들면 에어 이젝터(air-ejector)와 같은 고온 분출류 발생부(42)와 확산 박스(43)로 된 저압부 및 인취 롤(44)로 구성된다.
스팬 본드 부직포(2)를 구동 롤(3)에 의해 고온 분출류 발생기에 도입해서 고온 분출류와 함께 저압의 확산 박스에 고속으로 분출하고, 그 때의 충격에 의해서 유연화 처리가 행해진다. 기류는 회수되고, 다시 필터(5)에 도입되어서 순환 사용된다. 상기 스팬 본드 부직포는 인취 롤(44)에 의해 감겨져서, 와인딩 롤(11)에 감긴다. 바람직하게는 도 4에 나타낸 것처럼 고온 분출류 발생기, 확산 박스로 이루어진 저압부 및 인취 롤로 이루어진 유닛을 복수 개 설치해서 상기 조작을 반복하면 보다 효과적이다.
(실시예)
이하 본 발명을 실시예에 의거해서 설명한다.
그러나, 이 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시 태양을 설명하기 위한 것으로서, 발명의 요지를 넘지 않는 한 이것에 제한되지 않는다.
실시예 및 비교예의 각 물성의 시험은 하기(下記) 측정법에 따랐다.
융점: DSC(차동 열량계);
멜트 플로:ASTM D1238법(시험 온도:230℃) ;
단위 면적당 무게: JIS L 1096
두께: 전자 현미경 확대 사진에 의한 목시 측정(배율 50배);
인장 강도:JIS L 1096 A 법(컷 스트립법);
인열 강도:JIS L 1096 A-1법(싱글 탱법);
통기도: JIS L 1096 A 법;
내수도: JIS L 1092 A 법(저수압법)의 정수압법;
강연도: JIS L 1096 A 법(45도 캔티레버(cantilever 법);
(실시예1, 비교예1)
소재로서 폴리프로필렌(융점 Tm: 160℃, 멜트 플로 레이트: 35g/10min)을 사용하고, 압출기에 공급해서 용융 혼련(混練)하고 구멍 지름 0.6mmΦ, 구멍 수 756개의 방사 구멍을 구비한 방사 구금(口金)으로부터 구멍 1 개마다 0.66g/min의 토출량으로 용융 방사를 행하여, 평균 섬유 직경 24㎛의 필라멘트를 형성해서 포집면상에 퇴적시켰다. 이 것을 열엠보스 롤에 의해 부분적으로 열압착한 스팬 본드 부직포(열압착부의 면적률:18.3%, 열압착부 최단거리:0.88mm)를 형성하였다.
이 부직포를 비교예 1로 하고, 다음에 도 3에 나타낸 방법에 의해 유연 가공을 실시했다. 가공 조건은 장치 내 및 기류 온도: 120℃, 압력:0.3MPa, 기류 속도 800m/min으로 처리하고 20회 순환시켰다. 이 유연 가공 후의 스팬 본드 부직포에 대해서, 각종 물성을 측정하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예2, 비교예2)
각각이 폴리프로필렌(스팬 본드용 PP ;융점 Tm;160℃, 멜트 플로 레이트: 35g/10min 및 멜트 플로용 PP ;Tm;159℃, 멜트 플로 레이트: 700g/10min)으로 된 스팬 본드/멜트 플로/스팬 본드의 3층을 열엠보싱 롤에 의해 부분적으로 열압착한 적층 부직포를 작성하였다(열압착부의 면적률:17.5%, 열압착부 최단거리:1.25mm).
스팬 본드 부직포층은 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 형성하고, 단위 면적당 무게가 약 20g/m2가 되도록 조정했다. 또 멜트 플로 부직포층은 구멍 지름 0.51mmΦ, 구멍 수 2130개의 방출공을 구비한 방사 구금(口金)으로부터 구멍 1 개당 0.17g/min의 토출량으로 용융 방사한 동시에, 1270Nm3/h의 고온 에어로 가늘게 만들어서 평균 섬유 직경 3㎛의 웨이브를 형성하고, 단위 면적당 무게가 약 20g/m2가 되도록 조정하였다. 이렇게 해서 형성한 상기 복합 부직포를 비교예 2로 하고, 상기 복합 부직포를 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 처리했다. 그 유연 가공 후 상기 복합 부직포의 각종 물성을 측정하고 도 1에 나타내었다.
그리고 전자 현미경 사진으로 목시 평가하였던 바, 스팬 본드 부직포의 비열압착부의 섬유는, 미유연 가공품의 비교예(1, 2)에서는 직선 형상인 데 비해, 유연 가공후의 실시예(1, 2)에서는 완만한 아크형이었다.
평가항목＼시료 실시예1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
원 판 구 성 * S단층 S/M/S S 단층 S/M/S
무 게(g/m2) 41.6 63.8 38.3 62.9
두께 [mm] 비압축부 t2 0.62 0.83 0.28 0.39
압축부 t1 0.03 0.04 0.03 0.04
두께비(t2/t1) 21 21 9 10
인장강도 최대강도[N/5cm] 가로 100 127 92 130
세로 54 37 57 33
가로 39 28 55 27
신장률[%] 세로 50 44 58 45
인열강도[N] 가로 16 16 14 15
세로 15 14 16 13
통기도[cm3/cm2s] 227 33 210 26
내수도(耐水度)[Pa] 1180 4510 1370 6380
강연도 가로/세로[mm] 56/40 63/34 97/53 86/42
* S: 스팬 본드 부직포 M: 멜트 플로 부직포
표 1에서도 명백한 바와 같이 본 발명의 스팬 본드 부직포는 비교예(1, 2)에 비해 인장 강도, 인열 강도가 거의 변화하지 않으며, 부직포의 차폐성을 나타내는 내수도의 저하가 적은 것에 대해서, 강연도가 유연한 방향으로 크게 변화하고 있고, 품성을 나타내는 두께도 상당히 두꺼운 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 열접착한 스팬 본드 부직포를 후가공해서 유연성이나 벌크성을 갖추게 한 것이므로, 이 스팬 본드 부직포가 본래 가진 특성을 계속 유지하면서, 유연성이 풍부하고 벌크성을 높이면서 감촉성도 양호한 유연성 스팬 본드 부직포를 얻을 수가 있어서, 지금까지 유연성 등이 결여되었기 때문에 이용할 수 없었던 각종의 용도, 예를 들면 의료용 가운이나 드래이프, 종이 기저귀의 톱시트 등의 위생 재료, 보자기 등의 포장 재료, 테이블 보나 행주, 와이퍼 등의 가정 용품 등에도 적합하게 사용된다.

Claims (4)

  1. 평균 섬유 직경이 10∼50㎛의 범위에 있는 원형 단면의 열가소성 수지 섬유를 부분적으로 열압착해서 된 단위 면적당 무게가 10∼70g/m2의 스팬 본드 부직포로서, 상기 부직포를 구성하는 섬유가 비권축 혹은 권축수가 3개/cm 미만이고, 비열압착부의 섬유가 아크형이고, 또 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm이상이고, 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포.
  2. 평균 섬유 직경이 10∼50㎛ 범위에 있는 원형 단면이고, 또 비권축 또는 권축수가 3개/cm 미만인 열가소성 수지 섬유로 된, 단위 면적당 무게가 5∼50g/m2의 스팬 본드 부직포층과, 평균 섬유 직경이 0.5∼8㎛ 범위에 있는 열가소성 수지 섬유로 된, 단위 면적당 무게가 5∼50g/m2인 멜트 플로 부직포층을 적층하고 부분적으로 열압착시켜 만든, 단위 면적당 무게가 10∼70g/m2인 적층 부직포로서, 적어도 스팬 본드 부직포의 비열압착부의 섬유가 아크형이고 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm 이상이고 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포.
  3. 평균 섬유 직경이 10∼50㎛의 범위에 있는 원형 단면이고 또, 비권축 혹은 권축수가 3개/cm 미만인 열가소성 수지 섬유로 된 단위 면적당 무게가 5∼40g/m2의 스팬 본드 부직포층 2 층 사이에 평균 섬유 직경이 평균 섬유 직경이 0.5∼8㎛의 범위에 있는 열가소성 수지로 된 단위 면적당 무게가 2∼50g/m2인 멜트 플로 부직포층을 끼워서 적층하고 부분적으로 열압착해서 만든 단위 면적당 무게가 12∼100g/m2인 적층부직포로서, 적어도 스팬 본드 부직포의 비열압착부의 섬유가 아크형이고, 열압착부간의 최단 거리가 0.5mm 이상이고, 압착부의 두께(t1)와 비압착부의 두께(t2)의 비(t2/t1)가 12∼100 이고, 강연도가 70mm 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 스팬 본드 부직포.
  4. 제 1∼3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분적으로 열압착한 스팬 본드 부직포를, 50℃ 이상, 소재인 열가소성 수지의 융점 이하의 기류 또는 액체류에 의한 충격을 수반하는 스크럽 공정을 포함한 후가공을 거친 유연성 스팬 본드 부직포.
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