JP2002517282A - 超吸収ポリマーを収容する単一吸収構造部 - Google Patents

超吸収ポリマーを収容する単一吸収構造部

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JP2002517282A
JP2002517282A JP2000553000A JP2000553000A JP2002517282A JP 2002517282 A JP2002517282 A JP 2002517282A JP 2000553000 A JP2000553000 A JP 2000553000A JP 2000553000 A JP2000553000 A JP 2000553000A JP 2002517282 A JP2002517282 A JP 2002517282A
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ジェイムズ・ウェストファール
ジョン・ピー・エルスパマー
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ビーケイアイ・ホールディング・コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 一側面に延在する液体取得領域2と、他側面に延在する液体分配領域4とを有する上方繊維層12を含む単一吸収構造部10が開示されている。下方繊維液体蓄積層14は上方層の分配領域表面と液体連通状態にある。蓄積層は、SAP粒子18を有している。収容層8は蓄積層を取り囲み、かつ構造部の外側両端部へと延在している。収容層は、上方層の分配領域表面に対して蓄積層の繊維6とSAP粒子を収容している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 <関連出願の相互参照> 本出願は、1998年6月8日付けで出願された米国仮出願第 60/088,454 号
明細書に基づいて 35 U.S.C 119 下で優先権をクレームしたものであり、本発明
はこの開示内容を全て含むものである。
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使い捨てダイヤパー、成人用失禁パッド、生理用ナプキン、及び同
様の製品の製造に有用な超吸収性ポリマーを有する繊維吸収構造部に関するもの
である。さらに詳しくは、本発明は、内部に緩い繊維と粒子とを収容するために
密閉された横断方向端部を有した吸収構造部についてのものである。
【0003】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
使い捨てダイヤパー、成人用失禁パッド、生理用ナプキン、及び同様の製品と
いった吸収性製品は、概して、体液を受容しかつ保持するための吸収コアを具備
している。この吸収コアは、通常、流体をコアに浸透可能とする機能を有する液
体浸透上部シートと、液体を収容しかつ液体が吸収性製品を通過して吸収性製品
の使用者の衣服に到達することを防止する機能を有する液体不浸透バックシート
との間に差し挟まれている。
【0004】 ダイヤパー及び成人用失禁パッドのための吸収性コアは、しばしば、繊維にさ
れ、かつ緩い、かつ毛羽立てられ、かつ親水性のセルロース繊維から成る繊維状
芯(fibrous batt)又はウェブを有している。さらに、コアは、超吸収性ポリマ
ー(SAP)粒子、細粒、フレーク、又は繊維を含んでもよい。このコアは、通
常、蓄積層と称される。
【0005】 近年、ますます薄くかつより快適な吸収性製品に対する市場の要求が増大して
いる。ダイヤパーコアの厚さを減じることにより、コア内で使用される繊維材料
の量を減少させる一方でSAP粒子の量を増大させることにより、かつコアをカ
レンダリングし(calendaring)又は圧縮して厚さを減少させ、よって密度を増
大させることにより、上記製品を製造してもよい。
【0006】 コアの密度向上によって効果的なより小さな孔サイズとなるので、このような
高密度コアは、低密度のコアほどには急速に液体を吸収しない。従って、適切な
液体吸収を維持するために、吸収性製品に放出される液体の吸い上げ率を向上さ
せるために、高密度吸収性コア上に大きな孔サイズを有する低密度層を具備する
ことが必要である。低密度層は、通常、取得層と称されている。多層吸収性コア
のデザインはより複雑な製造工程を要する。
【0007】 例えば、使い捨てダイヤパーの蓄積層部は、概して、変性工程中に緩く毛羽立
てられたセルロースから適切に形成される。吸収性パッド製造装置で直接解かれ
かつ処理するには繊維間結合の結合又は絡みが欠如しているために不十分なウェ
ブ強度を呈しているので、概して、このような前形成されたロール形態のセルロ
ース材料は有効ではない。
【0008】 極薄女性用ナプキンは、概して、ロール製品ベースの不織材料から製造されて
いる。このようなロール状前形成済み吸収性コア材料は、ダイヤパー及び失禁パ
ッドといった毛羽ベース製品に必要とされる繊維離解段階(defiberization ste
p)を要することなく、吸収性製品変性装置で直接解かれる。不織ウェブは、通
常、変性工程で処理されるように充分な強度を与える方法で接着され又は固めら
れる。これらのウェブはSAP粒子を収容してもよい。
【0009】 ロール状製品から前形成コアを作るための方法において使用されるウェブ強化
機構により、ウェブに対して強度と寸法安定性が提供される。このような機構と
しては、ラテックス接着、熱可塑性繊維又はコンジュゲート繊維又は熱可塑性パ
ウダによる接着、水流絡合(hydroentanglement)、ニードルパンチ、カーディ
ング又は同種のものが含まれている。
【0010】 しかしながら、ロール製品変性のためにウェブを充分に強化する一方で、SA
P粒子がウェブの隙間空間内に閉じこめられているので、強化ウェブによりSA
P粒子の膨張も抑制される。粒子は、向上した強度と周囲ウェブの寸法安定性の
ために膨張できない。その結果、該構造部の最大吸収能力が低減する。同様に、
赤ちゃん用ダイヤパー及び成人用失禁パッドといった高放出容量生成物に対して
必要とされる吸収能力を提供するために、高秤量及び/又は低密度吸収コア構造
部が必要とされている。さらに、高粒子装入の際に、このようなコア構造部は低
粒子収容量を呈している。換言すれば、いくつかの粒子は、製造中、処理中、積
み出し中、変性中に、前記構造部からあふれ出る傾向にある。これは、製造装置
及び変性装置を汚すことになる。
【0011】 通常的に製造される吸収構造部に関しては、米国特許第 5,009,650 号明細書
、米国特許第 5,378,528 号明細書、米国特許第 5,128,082 号明細書、米国特許
第 5,607,414 号明細書、米国特許第 5,147,343 号明細書、米国特許第 5,149,3
35 号明細書、米国特許第 5,522,810 号明細書、米国特許第 5,041,104 号明細
書、米国特許第 5,176,668 号明細書、米国特許第 5,389,181 号明細書、及び米
国特許第 4,596,567 号明細書を参照されたい。これらの明細書の開示内容は本
願明細書に含まれている。
【0012】 取得領域から蓄積領域への液体移送を容易にし、かつ高粒子装入時に良好な粒
子収容を呈し、かつ薄くても使用時に高吸収能力を有し、かつロール製品形態で
供給されて製造工程及び変性工程を単純化することができる吸収コア材料に対す
る要求がある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一側面に延在する液体取得領域と他側面に延在する液体分配領域と
を有する上方繊維層を含む単一吸収構造部についてのものである。下方繊維液体
蓄積層が、上方層の分配領域表面と液体連通状態にある。蓄積層はSAP粒子を
含んでいる。収容層が蓄積層を取り囲みかつ前記構造部の外側端部に延在してお
り、収容層が上方層の分配領域表面に対して蓄積層の繊維とSAP粒子とを収容
している。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、厚さ方向に密度勾配を有する層状単一吸収コア構造部を提供してい
る。該構造部は、密度勾配を介して液体を分配する能力を与える少なくとも2つ
の領域を有する複合材料である。これらの領域は、障害による液体を急速に取得
することが可能である上方取得領域と、取得した液体を横断方向に分配するため
の分配領域と、分配領域から分配された液体を吸収しかつ蓄積するための蓄積領
域とを有しており、かつ蓄積領域は使用する材料の吸収能力を最大にするために
Z軸方向に膨張する能力を有している。前記構造部が横断方向端部の周囲で密閉
され、未接着繊維又は軽く接着された繊維又は粒子の収容が向上している。前記
構造部の蓄積層の下方に位置決めされかつ緩い繊維又は緩い粒子に対してしみ通
らない分離収容層を随意に具備することにより、密閉を達成してもよい。
【0015】 吸収構造部は、改良された粒子収容により未接着エアフェルト構造部の吸収能
力を有し、かつロール製品形態で供給されてもよく、かつ特に、ダイヤパー、成
人用失禁パッド、成人用失禁ブリーフ、及び女性用生理ナプキンといった使い捨
て吸収性製品のための吸収コアとして有用である。
【0016】 図面を参照すると、本発明の吸収構造部は、取得領域2と分配領域4と蓄積領
域14とを有する多層繊維構造部10を備えている。前記構造部の取得領域と分
配領域は、前形成可能又は蓄積層と同時に形成可能である取得・分配層12(A
DL)により設けられている。空気積層(airlaid)、湿式積層(wetlaid)、サ
ーモボンド、カーディング、又は同様の技術により接着構造部を形成してもよい
。前記構造部の蓄積領域は、セルロース繊維6のエアフェルト層により設けられ
ている。さらに、蓄積領域は、SAP粒子、細粒、又は繊維18を含んでいる。
ここで使用するように、エアフェルト層は、互いに接着されない空気積層繊維の
層である。エアフェルト層はウェブ強度が低いので、エアフェルト層はSAP粒
子と混合されたセルロース繊維をADL12の分配領域4側に直接空気積層する
ことにより形成される。結果として生ずるADLエアフェルト構造部の一体性が
、ADLに対してエアフェルト層を密閉することにより維持される。変性中に、
密閉部が吸収コアの横断方向両端部を形成するような各位置に設けられている。
好ましくは、収容層8が前記構造部のエアフェルト層の露出した表面上に設けら
れている。収容層が前記構造部に対して密閉され、繊維6と粒子18とを収容し
ている。同時に、収容層が構造部に対して密閉され、Z軸線方向に抑制すること
なく又は実質的に抑制することなく膨張するように蓄積領域とSAPに対する充
分な体積を提供している。
【0017】 <取得・分配層> 好ましくは、本発明のADLは、少なくとも2つの不連続層を有する不織構造
部である。吸収製品の使用者に最も接近したADLの層(上部又は取得層)が、
全体として、変性されたセルロース繊維又は合成繊維とバインダーレジンとを備
える繊維内容物を有している。吸収構造部の液体収容(下部)層に最も接近した
ADLの層(分配層)は、主として、空気積層された毛羽セルロース、化学的に
変性されたセルロース繊維、架橋されたセルロース繊維、コットンリンター繊維
(cotton linter fiber)、又はこれらの混合物を備える繊維内容物を有してい
る。各層の秤量は、好ましくは、総ADL秤量 30 gsm 〜 120 gsm に対して 15
gsm 〜 60 gsm の範囲である。随意に、中間層を含んでもよい。このような中
間層は、100 %毛羽セルロース繊維及び/又は化学的に変性されたセルロース繊
維である繊維組成を有してもよく、又は、合成繊維とセルロース繊維の混合物で
ある繊維組成を有してもよい。
【0018】 好適な実施形態において、ADLの取得層側は、80重量%〜90重量%が 6.7 w
t/長さの繊維dtex(6 mm サイズの切断長さのポリエステル(PET)繊維
)であり、10 重量%〜20重量%が前記繊維に結合されたラテックスである。下
部層又は分配層は、80%〜90%が繊維化された毛羽セルロース繊維であり、10%
〜20%が前記セルロース繊維に結合された水性バインダーである。ADLの総秤
量が60 gsm 〜 80 gsm であり、かつ上部合成繊維層がADLの総秤量の25%〜5
0%である。繊維化された毛羽セルロース繊維をフォーリー毛羽(Foley fluff)
といったウッドセルロース、コットンリンターパルプ、架橋されたセルロース繊
維といった化学的に変性されたセルロース、又はバックアイ HPF(それぞれ
Buckeye Technologies, Inc.(Memphis, Tennessee)から入手可能である)のよ
うな高純化セルロース繊維の中から選択してもよい。
【0019】 別の好適な実施形態において、ADLの上部層及び下部層が上述したものと同
様の組成を有しており、かつPET繊維とセルロース繊維との混合物の中間層も
有している。この実施形態において、上部層が総ADL重量の少なくとも10%で
ありかつ下部層が総ADL秤量の50%より多くない。
【0020】 <蓄積層> 上述したように、蓄積層は、好ましくは繊維化された毛羽セルロース繊維から
成っている。フォーリー毛羽といったウッドセルロースが最も好ましい。コット
ンリンターパルプ、架橋されたセルロース繊維といった化学的に変性されたセル
ロース、及びバックアイ HPF(それぞれ Buckeye Technologies, Inc.(Memph
is, Tennessee)から入手可能である)といった高純化セルロース繊維も好まし
い。毛羽繊維をPET,ナイロン,ポリエチレン,又はポリプロピレンといった
ポリエステルのような合成繊維と混合してもよい。さらに、コンジュゲート熱可
塑性繊維をセルロース繊維又は合成繊維と混合してもよい。好適な熱可塑性繊維
は、Hoechst Celanese社によるセルボンドタイプ 255 ビコ繊維(Celbond type 2
55 Bico fiber)である。このビコ繊維はポリエステルのコアと活性化された共ポ
リオレフィンシース(co-polyolefin sheath)とを有している。
【0021】 <吸収コアの空気積層形成> 好適には、ADLが空気積層ウェブとして形成される。空気積層ウェブは、通
常ハンマーミルによってセルロースパルプシート又は複数のセルロースパルプシ
ートを分解し又は繊維離解することにより通常形成され、個別の繊維が提供され
る。次に、個別の繊維が空気積層ウェブ形成装置の形成ヘッドへ移送される。デ
ンマーク国の M&J Fibretech社、同様にデンマーク国の Dan-Web社を含む複数の
製造業者が、空気積層ウェブ形成装置を作っている。形成ヘッドは、概してレー
ストラック構造部内にて、繊維が負圧により小孔圧縮ドラム又は小孔形成コンベ
ヤ(又は形成ワイヤ)へ引かれるまで繊維分離を維持する作用をする回動ドラム
又は攪拌ドラムを有している。M&J 装置では、形成ヘッドがスクリーン上に回動
攪拌機を有している。繊維オープナー,供与ユニット,及びエアコンベヤを有す
る繊維供与システムを介して、形成ヘッドに合成熱可塑性繊維といった他の繊維
を導入してもよい。毛羽パルプ分配層及び合成繊維取得層といった2つの規定さ
れた層が望ましい場合には、繊維の各タイプに合わせて1つずつ2つの分離形成
ヘッドが設けられる。
【0022】 蓄積層が好ましくはエアフェルト形態で製造される。上述したように、エアフ
ェルトは空気積層装置を使用して作られるが、別々にはバインダを使用しない。
本発明に対して熟慮したように、空気積層ウェブ形成装置の形成ヘッドはADL
層上に吸収コアの収容領域に対する所望の繊維を分配する。好ましくは、この繊
維はセルロース毛羽である。SAP細粒が、毛羽と混合されて形成ヘッドにより
分配され、又は供与ヘッドによりエアフェルトウェブに別々に付与される。SA
Pに加えて、他の機能性粒子をエアフェルト内に含めてもよい。このような粒子
には、臭気制御剤(例えば、ゼオライト、芳香剤、及び同様のもの)が含まれて
いる。
【0023】 空気積層ウェブが形成ワイヤからカレンダー部又は他の高密度化部に移送され
、ウェブを高密度化し、ウェブの強度を向上させ、かつウェブの厚さを制御する
。次に、ラテックススプレーの付与又は泡追加システムによりウェブの繊維が接
着され、次いで乾燥又は加硫される。あるいは又は追加的に、ウェブ内に存在す
る全ての熱可塑性繊維を軟化させ又は熱の作用により部分的に溶かしてウェブの
繊維を接着してもよい。次に接着されたウェブを秒時間カレンダー処理し、強度
を向上させ、又はデザイン又は模様によりウェブにエンボスを施してもよい。熱
可塑性繊維が存在する場合には、ホットカレンダー処理を使用して、パターン化
した接着をウェブに与えてもよい。ダスティング(dusting)を最小化しかつ静
電気の増大を減少させるために、規定された又は所望の含水量を維持する必要が
ある場合には、水をウェブに加えてもよい。次に、仕上げウェブは将来使用のた
めに巻かれる。
【0024】 あるいは、ADL層とエアフェルト層とを組み合わせるために、空気積層ライ
ン上でエアフェルト層を形成することが可能である。前もって製造された空気積
層ADLが、ヘッドを形成しかつ供与するエアフェルト層の上流側にて解かれる
。次に、収容層がエアフェルト層上にて解かれる。次に、収容層が、エアフェル
ト層、SAP、及び他の粒子を収容するように密閉される。
【0025】 <収容層> 収容層は、SAP及び任意に他の粒子を収容する未接着又は緩く接着されたエ
アフェルト蓄積層を適所に保持するためのものである。収容層は、蓄積層の繊維
とSAP粒子が液体吸収の際にZ軸線方向に膨張することを維持するが抑制すべ
きではない。収容層は吸収層として作用する必要はなく、実際、収容層は液体不
浸透性下部シートとしても作用可能である。収容層のための適切な材料として、
熱可塑性フィルム、毛羽立てられた不織組織又は織物組織、及び同様の材料が含
まれる。適切な熱可塑性材の例として、ポリエチレン及びポリプロピレンが含ま
れる。
【0026】 収容層が複数の方法で吸収構造部に対して密閉されてもよい。収容層は、所望
の位置で構造部に対して選択的にヒートシール可能である熱可塑性材料から作ら
れてもよい。あるいは、収容層を付与する前に、感圧又はホットメルト接着剤を
所望の密閉位置で構造部に付けることにより、収容層が構造部に対して密閉され
てもよい。ラテックス又は他のバインダを接着剤として使用してもよい。構造部
に対して収容層を密閉するために、超音波溶接を使用してもよい。熱可塑性繊維
が蓄積層内に存在する場合には、密閉形成が望まれる所に局所加熱を付与するこ
とにより、蓄積層に対して収容層を密閉するために熱可塑性繊維を使用してもよ
い。密閉中に、収容層が、液体の吸収の際に蓄積層の膨張を抑制する程度まで、
基礎をなす蓄積層を圧縮ないしは他の方法で抑制すべきではない。
【0027】 本発明により熟慮された吸収コアは、ダイヤパー、成人用失禁パッド、及び女
性用生理パッドで使用するために、概して、矩形、つづみ形状、T形状、又は他
の入れ子形状に切断される。矩形コアの各端部を密閉するために、吸収コアの所
望の幅で離間されたウェブに沿って加熱密閉部を形成するように、例えば、加熱
されたリブ付きカレンダーにより、長手方向密閉部を(ロールの加工方向に)ウ
ェブに付与することが好ましい。次に、ウェブが加熱密閉部にて加工方向に切断
され、所望の吸収コア幅の分離ウェブが形成される。幅狭の各ウェブは両端部に
沿って加熱密閉部を有している。次に、幅狭のウェブに対して横断方向に離間さ
れた加熱密閉部が付与される。このようにして、各スリットナイフが加熱密閉部
を2つに分離し、かつ材料の廃棄し又は露出した未密閉端部を放置することを防
止してもよい。切断すべき加熱密閉部は、切断後に2つの効果的な密閉部を提供
するために充分な幅とならねばならない。これらの密閉部の離間は、最終的な吸
収コアの所望の長さにより規定されている。最終的に、幅狭のウェブが横断方向
加熱密閉部にて切断され、最終製品への加工用にいつでも用いられるように個々
の吸収コアを形成してもよい。しかしながら、好ましくは、(横断方向加熱密閉
部にミシン目が入れられてもよいが)幅狭のウェブは切断されず、かつ船積み用
にロールされ加工サイトへと送られる。
【0028】 <吸収コアの湿式積層形成> 空気積層ウェブ形成方法は、本発明の吸収コアを形成するために好適であるが
、あるいは湿式積層方法を使用してもよい。構造部を形成するために、デルタフ
ォーマ(delta former)を使用する複合ヘッドボックスペーパー装置が使用され
る。第1のヘッドボックスが取得領域繊維を分配する。第2ヘッドボックスが分
配領域繊維を分配する。次に、空気積層により収容領域繊維とSAPを付与する
前に、生成ウェブがドライヤ部を通過する。次に、収容層が構造部に付与され、
かつ上述したように密閉部が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な単一吸収構造部の断面図である。
【図2】 図1の構造部の下面図である。
【符号の説明】
2 取得領域 4 分配領域 8 収容層 12 取得・分配層(上方繊維層) 14 蓄積領域(下方繊維液体蓄積層)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // A61F 5/44 A41B 13/02 D C08J 5/18 CES A61F 13/18 307E C08L 23:00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ローレンス・リ・エス・ケー カナダ・ブリティッシュ・コロンビア・デ ルタ・ジュニパー・プレイス・719

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一側面に延在する液体取得領域と他側面に延在する液体分配
    領域とを有する上方繊維層と、 前記上方層の前記分配領域の表面と液体連通状態にある下方繊維液体蓄積層で
    あって、SAP粒子を有する蓄積層と、 前記蓄積層を取り囲みかつ外側端部へ延在する収容層であって、前記上方層の
    前記分配領域の表面に対して前記蓄積層の繊維とSAP粒子を収容する収容層と
    、 を備えることを特徴とする単一吸収構造部。
  2. 【請求項2】 前記上方繊維層が空気積層され、かつ前記取得領域が前記分
    配領域よりも低密度であることを特徴とする請求項1記載の構造部。
  3. 【請求項3】 前記下方蓄積層がエアフェルトであることを特徴とする請求
    項1記載の構造部。
  4. 【請求項4】 前記収容層が前記構造部の少なくとも一つの横断方向端部に
    対して密閉されていることを特徴とする請求項1記載の構造部。
  5. 【請求項5】 前記収容層が前記上方層の前記分配領域の表面に対して直接
    的に密閉されていることを特徴とする請求項4記載の構造部。
  6. 【請求項6】 前記収容層が前記下方蓄積層に対して直接的に密閉されてい
    ることを特徴とする請求項4記載の構造部。
  7. 【請求項7】 前記収容層が、熱可塑性フィルム、不織組織、及び織物組織
    から成る群の中から選択されることを特徴とする請求項1記載の構造部。
  8. 【請求項8】 前記熱可塑性フィルムが、ポリエチレン及びポリプロピレン
    から成る群から選択されることを特徴とする請求項1記載の構造部。
  9. 【請求項9】 前記エアフェルト層が軽く接着されていることを特徴とする
    請求項3記載の構造部。
JP2000553000A 1998-06-08 1999-06-08 超吸収ポリマーを収容する単一吸収構造部 Withdrawn JP2002517282A (ja)

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