JP2009532099A - 合成繊維及び親水化剤を含む繊維構造体を含む、吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の繊維構造体は、多数の異なる形状をとってもよい。繊維構造体は、100%合成繊維を含んでもよく、合成繊維と天然繊維の組み合わせであってもよい。本発明の一実施形態において、繊維構造体は、複数の合成繊維と複数の天然繊維が混合した一つ以上の層を含んでもよい。異なる繊維は、層全体を通して、一般にランダムに分散される場合があるという点において、合成繊維/天然繊維の混合は、比較的均質であってもよい。繊維の混合は、合成繊維と天然繊維が概してランダムにならないように配置されるように、構造化されてもよい。一実施形態において、繊維構造体は、複数の天然繊維を含む一つの層、及び複数の合成繊維を含む、少なくとも一つの隣接層を含む場合がある。別の実施形態において、繊維構造体は、複数の天然繊維と均質に混合された複数の合成繊維を含む、少なくとも一つの層、及び複数の天然繊維を含む、少なくとも一つの隣接層を含んでもよい。他の実施形態において、繊維構造体は、複数の天然繊維を含む、少なくとも一つの層、及び複数の合成繊維と複数の天然繊維の混合物を含んでもよい、少なくとも一つの隣接層を含んでもよく、合成繊維及び/又は天然繊維は、一般に非ランダムな形で配置されてもよい。更に、混合した天然繊維及び合成繊維の一つ以上の層は、繊維構造体の形成中又は後で、予め定められたパターン又はその他の非ランダムなパターンで混合した合成及び天然繊維の層を分散するために、操作されてもよい。そのようなパターンは、繰り返しパターンであってもよい。
上記に記載の繊維構造体は、吸収性物品の構成成分を形成するために利用されてもよい。「吸収性物品」は、排泄物を吸収及び/又は収容する場合があるデバイスを指し、より具体的には、着用者の体に接して又は近接して配置されて、身体から排出される様々な排出物を吸収し収容するデバイスを指す。これには、尿、経血、及び膣排泄物、汗、及び糞便を含むが、これらに限定されない。実例となる吸収性のある使い捨て製品の例としては、おむつ、成人用失禁製品、トレーニングパンツ、女性用衛生パッド、パンティライナーなどが挙げられるが、これらに限定されない。
図1は、二量体「主鎖」を有する親水化剤1、相補的セグメント3、及び合成繊維2の相補的セグメントに結合する親水性置換基4の分子レベルの製品の概念であって、nは約1から約15であってよい、概念の事例であるが、決して制限はない。
一般に、単一繊維構造体を作成するための本発明のプロセスは、一般に繊維構造体全体に渡り、ランダムなパターン上に配置されるの複数の合成繊維を有するウェブを形成する点から説明されてもよい。また複数の天然繊維は、繊維構造体全体に渡り、一般にランダムなパターン中に配置されてもよい。別の実施形態において、合成繊維の一部は、非ランダムな繰り返しパターン中に再分配されてもよい。また合成及び天然繊維の積層配置も、本発明により考慮される。
異なる親水化剤の使用の有無にかかわらず、ノーザーンソフトウッドクラフト(Northern Softwood Kraft)、及びCoPET/PET(イソフタル酸コポリマー)繊維を使用する四つの異なる手抄き紙が用意され、以下に記載される水平全面シート(HFS)試験方法により決定される、これらの水平吸収能力(H.A.C)に対する影響が試験される。
H.A.C.率=試料のH.A.C/基準試料AのH.A.C.
本実施例では、パイロット規模の長網抄紙機が使用される。北部軟材クラフト(Northern Softwood Kraft:NSK)の3重量%の水性スラリーが従来型リパルパー内に作成される。NSKスラリーは、徐々に純化され、永久湿潤強度樹脂の2%溶液(即ち、デラウェア州ウィルミントン(Wilmington, Del)のハーキュレス社(Hercules Inc.)により販売されるカイメン(Kymene)557LX)をNSK紙料に乾燥繊維の1重量%の比率で加える。カイメン(Kymene)557LXのNSKへの吸着は、インラインミキサーにより強められる。カルボキシメチルセルロース(CMC)の1%溶液が、乾燥繊維の0.2重量%の率でインラインミキサーの後に添加され、繊維基材の乾燥強度を上昇する。ユーカリ繊維の3重量%の水性スラリーが、従来型リパルパー内で作成される。
紙タオルは、実施例2と同様の方法によるが、ユーカリの10重量%を長さ6mm及び直径約20μの合成2成分ポリエステル繊維の10重量%で置換して作成される。本実施例で使用されるポリエステル繊維は、ファイバー・イノベーション・テクノロジー(Fiber Innovation Technology)からT−201という表記で市販される。40ppmのテックスケア(TexCare)(商標)SRN−240をユーカリ−合成繊維のパルプ混合物に加える。紙タオルは、約40g/m2の坪量を有し、一つの層に70重量%の北部軟材クラフト(Northern Softwood Kraft)を含み、他方の層に20重量%のユーカリと10重量%及び長さ6mmの合成繊維の混合物を含む。結果として生じる紙タオルは、26.3g/gの吸収能力を有する。この紙タオルの結果として生じるHRC値は、0.56g/秒である。
紙タオルは、実施例2と同様の方法によるが、ユーカリの5重量%を長さ6mmの合成2成分ポリエステル繊維の5重量%で置換して作成される。本実施例のポリエステル繊維は、ファイバー・イノベーション・テクノロジー(Fiber Innovation Technology)からT−201という表記で市販される。40ppmのテックスケア(TexCare)(商標)SRN−240をユーカリ−合成繊維のパルプ混合物に加える。紙タオルは、約40g/m2の坪量を有し、並びに一つの層に70重量%の北部軟材クラフト(Northern Softwood Kraft)と、他方の層に25重量%のユーカリ及び5重量%の6mm長さ合成繊維の混合物とを含む。結果として生じる紙タオルは、26.2g/gの吸収能力を有する。この紙タオルの結果として生じるHRC値は、0.57g/秒である。
親水化剤の使用の有無にかかわらず、北部軟材クラフト(Northern Softwood Kraft)、及びCoPET/PET(イソフタル酸コポリマー)繊維を使用する二つの異なる手抄き紙が用意され、以下に記載される液体の透過試験方法により決定される、これらの液体処理に対する影響が試験される。
使い捨て製品は、米国特許番号第3,860,003号、第4,632,207号、第4,695,278号、第4,704,115号、第4,795,454号、第4,900,317号、第4,909,803号(USRE34920として再発行された)、第5,085,654号、第5,492,751号、第6,476,288号、第6,627,787号、第5,507,760号、第5,609,587号、第5,635,191号、第5,643,588号、第6,118,041号、及びSIR H1630のいずれか一つに詳細が記載され、コアが以下に記載の一つと置換されているという例外のある、トレーニングパンツ又はおむつである。ポリプロピレンダスティング層(13gsm)から構成される本実施例の製品に含まれるコアは、大きさが約140mm×390mmである。ダスティング層は、好適な接着剤、例えば、HBフラー(HB Fuller)1358LOで中央下97mmに縦方向下に、追加量約5gで長さに沿ってコーティングされたスロットに組み込まれる。超吸収体物質、例えば、BASFのASAP600Zは、長さの4分の1毎に90mm幅である、矩形のダスティング層の長さに沿って、追加量約9.4gで、浮き上がる超吸収体物質のパターンがダスティング層上に配置されるように、印刷ロールによりコーティングされたダスティング層のスロットに置かれる。十分な量の例えば、マイクロファイバー接着剤、例えば、フラー(Fuller)のNW1151ZPは、物質を不動化するために、噴霧により継続的に超吸収体物質上に塗布される。実施例1〜4のいずれか一つの物質は、ダスティング層と同じ大きさに切断され、同じ好適な接着剤HL1358LOでコーティングされたスロットに組み込まれ、超吸収体でコーティングされたダスティング層の最上部に置かれる。このパッドは、吸収性コアを形成し、そして上記に記載のいずれか1つの吸収性物品に使用される。
使い捨て製品は、実施例6に記載される特許のいずれか一つに詳細に記載され、コアが以下に記載の一つと置換されているという例外のある、トレーニングパンツ又はおむつである。本実施例の製品に含まれるコアは、大きさが約140mm×390mmであるポリプロピレンダスティング層(13gsm)から構成される。ダスティング層は、好適な接着剤、例えば、HBフラー(HB Fuller)1358LOで長手方向で中央下97mmに、追加量約5gで長さに沿ってスロットコーティングされる。超吸収体物質の層は、印刷ロールにより、スロットコーティングされたダスティング層に適用される。超吸収体物質、例えばBASFのASAP600Zの第1の層は、長さの4分の1毎に90mm幅である、矩形のダスティング層の長さに沿って、追加量約2.2gで、浮き上がる超吸収体物質のパターンがダスティング層上に配置されるように、印刷ロールによりスロットコーティングされたダスティング層に適用される。十分な量の例えば、マイクロファイバー接着剤、例えば、フラー(Fuller)のNW1151ZPは、物質を不動化するために、噴霧により間欠的に超吸収体物質上に塗布される。ダスティング層と同じ大きさである超吸収体物質、例えば、BASFのASAP600Zの第2の層は、実施例1〜4のいずれか一つに記載されるような材料の一部に適用される。この材料は、コアカバーとしての機能を果たし、超吸収体物質の付着の前に、好適な接着剤でスロットコーティングされる。浮き上がった超吸収体物質のパターンは、長さの4分の1毎に90mm幅である、矩形のコアカバーの長さに沿って追加量約6.8gでコアカバー上に堆積される。超吸収体物質の総量は、約9.0gである。十分な量の例えば、マイクロファイバー接着剤、例えば、フラー(Fuller)のNW1151ZPは、物質を不動化するために、噴霧により継続的に超吸収体物質の第2の層の上に塗布される。このパッドは、吸収性コアを形成し、そして上記に記載のいずれか1つの吸収性物品に使用される。
使い捨て製品は、実施例6に記載される特許のいずれか一つに詳細に記載され、コアが以下に記載の一つと置換されているという例外のある、トレーニングパンツ又はおむつである。本実施例の製品に含まれるコアは、4分の1の1番目及び4番目で90mm幅であり、4分の1の2番目及び3番目では、80mm幅など、狭くなっている。ポリプロピレンダスティング層(13gsm)から構成される本実施例の製品に含まれるコアは、大きさが約125mm×390mmである。ダスティング層は、好適な接着剤、例えば、HBフラー(HB Fuller)1358LOで中央下97mmに縦方向下に、追加量約5gで長さに沿ってコーティングされたスロットに組み込まれる。超吸収体物質の層は、印刷ロールによりコーティングされたダスティング層のスロットに置かれる。超吸収体物質の第1の層、例えば、BASFのASAP600Zは、ダスティング層の長さに沿って、追加量約3.2gで、浮き上がる超吸収体物質のパターンがダスティング層上に配置されるように置かれる。十分な量の例えば、マイクロファイバー接着剤、例えば、フラー(Fuller)のNW1151ZPは、物質を不動化するために、噴霧により間欠的に超吸収体物質上に塗布される。ダスティング層と同じの大きさである超吸収体物質の第2の層、例えば、BASFのASAP600Zは、実施例1〜4のいずれか一つに記載されるような物質の一部に置かれれる。浮き上がった超吸収体物質のパターンは、追加量約9.3gで、コアカバーの長さに沿って、コアカバー上に堆積される。超吸収体物質の総量は、約12.5gである。十分な量の例えば、マイクロファイバー接着剤、例えば、フラー(Fuller)のNW1151ZPは、物質を不動化するために、噴霧により継続的に超吸収体物質の第2の層の上に塗布される。このパッドは、吸収性コアを形成し、そして上記に記載のいずれか1つの吸収性物品に使用される。
水平全面シート(HFS)試験方法は、本発明の繊維構造体が吸収し、保持する蒸留水の量を決定する。この方法は、まず試験すべき繊維構造体の試料を秤量し(本明細書中では「試料の乾燥重量」と呼ぶ)、次いで、完全に試料を濡らし、濡れた試料を水平位置にて水切りし、その後再秤量する(本明細書中では「試料の湿潤重量」と呼ぶ)ことによって行われる。次いで、試料の吸収能力が、試料により吸収され、保持される水の量としてグラム単位で計算される。異なる繊維構造体の試料を評価する際、全ての試験される試料には、同じ大きさの繊維構造体が使用される。
1)少なくとも±0.01gの感度及び最小容量1200gを有する電子天秤。この天秤を天秤台の上に置き、スラブを敷いて、床/ベンチトップ秤量の振動の影響を最小に抑えなければならない。また天秤は、試験される試料の大きさ(即ち、約27.9cm×27.9cm(11インチ×11インチ)繊維構造体の試料)を取り扱うことができる特殊な天秤皿を有するべきである。天秤皿は多様な材料から作成可能である。プレキシガラスは、一般的な使用材料である。
2)試料支持ラック及び試料支持カバーも必要である。支持ラック及び支持カバーは両方とも軽量金属フレームからなり、このフレームには0.305cm(0.012インチ)直径のモノフィラメントが張られ、1.27cm2(0.5平方インチ)の格子が形成されている。支持ラック及び支持カバーのサイズは、試料のサイズをその二つの間に都合よく配置できるようなものである。
水平率容量(HRC)は、2秒間に紙試料により吸収される水の量を測定する、吸収率試験である。値は、1秒間当たりの水のグラムで記録される。HRC測定を実行するために使用される機器は、ポンプ、圧力計、注入シャント、ロトメータ、容器、汚水槽、排出シャント、給水管、サンプルホルダー、試料、天秤、及びチューブを備える。機器は、キャベル(Cabell)等に発行され、開示は、HRC測定を実行するために使用される機器を示す目的で参照として本明細書に組み込まれる、米国特許番号第5,908,707号に例示される。
(試料の平均湿潤重量−試料の平均乾燥重量)/2秒間として計算される。
オーストリアのレンチングAG(Lenzing AG)により製造されるリスター(Lister)型透過装置を使用して、液体の透過時間を測定する。試験手順は、10プライの濾紙からなる吸収パッド(エンピリカルマニュファクチャリング社(Empirical Manufacturing Co., Inc.)から入手可能なアールストローム(Ahlstrom)グレード989又は同等物)上に置かれる試験試料を用いる、標準WSP(世界戦略パートナー)70.7(05)に基づく。一般的な実験において、吸収パッドを変更せずに、1分間に試験液(0.9%食塩水溶液)を3回連続5mL流し出し、不織布試料に注ぎ、それぞれの透過時間を記録する。
様々な方法での合成繊維と親水化剤との結合のために、不織布繊維構造体を分析する場合がある。繊維構造体は、合成繊維及び天然繊維を含む場合がある、その構成部分に分離されてもよい。合成繊維及び天然繊維は、当業者に既知の好適な方法により、互いから分離されてもよい。
試料B:北部軟材クラフト(Northern Softwood Kraft)約70%セルロース繊維、及びCoPET/PET約30%繊維、並びにテックスケア(TexCare)(商標)SRN−240約40ppm。
合成繊維と親水化剤との結合の耐久性のために、合成繊維を分析する場合がある。結合の耐久性を測定するための方法は、合成繊維の湿潤性と関連する場合がある。合成繊維と接触する水など、液体の接触角の測定は、合成繊維と親水化剤との間の結合の耐久性の測定を提供する場合がある。湿潤性合成繊維は、合成繊維と親水化剤との結合を示す場合がある。複数回の洗浄後の合成繊維の湿潤性の実証は、合成繊維と親水化剤との結合の耐久性を示す場合がある。
以下の方法で、不織布繊維構造体の持続的湿潤性を分析してもよい。繊維構造体の試料を吸収パッド上に置いてもよい。繊維構造体に試験液による複数回の損害を時限間隔で行ってもよい。液体の各損害は、透過と見なしてよい。そして、吸収パッドを交換することなく、透過時間が記録されてよい。
Claims (14)
- 複数の合成繊維を含む不織布繊維構造体を備える吸収性物品であって、
前記合成繊維のうちの一以上は、ポリマー及び親水化剤を含み、
前記ポリマー及び前記親水化剤は、耐久性のある結合を有する、吸収性物品。 - 前記ポリマー及び前記親水化剤は、互いと結合する相補的セグメントを含む、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記相補的セグメントの少なくとも一つは、ポリエステルセグメントを含む、請求項2に記載の吸収性物品。
- 前記ポリエステルセグメントは、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項3に記載の吸収性物品。
- 前記ポリマーの前記相補的セグメントは、ポリエステルセグメントを含み、
前記親水化剤の前記相補的セグメントは、ポリエステルセグメントを含む、請求項2に記載の吸収性物品。 - 前記ポリマーは、ポリエステル、ポリアミド、ポリヒドロキシアルカノエート、多糖類、及び、それらの組み合わせから成る群より選択される物質を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記親水化剤は、ポリエステル、ポリ(エトキシレート)、ポリエチレンオキシド、ポリオキシエチレン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、テレフタレート、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシエチレンテレフタレート、エトキシレートシロキサン、及び、それらの組み合わせから成る群より選択される物質を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記親水化剤は、約1〜約15のエトキシル化ユニットを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記繊維構造体は、複数の天然繊維を更に含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記繊維構造体は、結合物質を更に含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記繊維構造体は、コアカバー、獲得層、ダスティング層、及び、それらの組み合わせから成る群より選択される前記物品の構成要素である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記繊維構造体は、コアカバーである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記合成繊維は、耐久性のある湿潤性を呈する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記合成繊維は、約72°未満の平均接触角を有し、
10分間の水洗後、前記平均接触角は、約72°より下に保たれる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の吸収性物品。
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