JP3238766B2 - 液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料の製造方法 - Google Patents
液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は不織繊維ウエブと超吸収
性材料とを含む吸収性複合材料の製法およびこの方法に
より得られる製品に関するものである。
性材料とを含む吸収性複合材料の製法およびこの方法に
より得られる製品に関するものである。
【０００２】
【技術的背景】超吸収性材料は液体を吸収するための製
品において有用であることが知られている。これら材料
は多くの場合粉体または粒状であり、過去においては積
層体および／または不織繊維ウエブに配合されており、
従ってこれらが高速製造工程における取扱を容易にする
形状であろう。これらの積層体および／またはウエブも
該粉体／粒状体を該吸収性構造体内で固定状態に維持す
るのに有用である。例えば、1972年８月22日付けで発行
されたナンキー(Nankee)等の米国特許第3,686,024 号は
吸水材を被覆した物品を記載し、該物品は生地または紙
製裏地材料等の繊維性支持体と水不溶性ポリマーとを含
む。この特許によれば、該被覆物品は該支持体に実質的
に水で膨潤されたゲル状態にある該水不溶性ポリマーを
型押しすることにより作成される。1978年６月20日付け
で発行されたホルスト(Holst) 等の米国特許第4,096,31
2 号は変性セルロースエーテルで被覆した親水性支持ウ
エブを開示している。この特許によれば、薄葉紙または
紙製のウエブ等の親水性ウエブを水で湿潤し、次いで圧
潰または粉砕した変性セルロースエーテルで被覆し、更
に乾燥する。1981年４月７日付けで発行されたリンゼイ
(Lindsay) 等の米国特許第4,260,443 号は液体吸収性材
料の層で分離された薄葉紙−様材料の積層体を開示して
いる。この特許によれば、無水液体吸収性材料を第一の
シートに適用している。第二の水透過性シートが該第一
シート上に重ねられている。水を該第二シートの一部分
に適用して、該液体吸収性材料を湿潤させ、該吸収性材
料を接着材として機能させて、該第一および第二シート
を一緒に結合している。
品において有用であることが知られている。これら材料
は多くの場合粉体または粒状であり、過去においては積
層体および／または不織繊維ウエブに配合されており、
従ってこれらが高速製造工程における取扱を容易にする
形状であろう。これらの積層体および／またはウエブも
該粉体／粒状体を該吸収性構造体内で固定状態に維持す
るのに有用である。例えば、1972年８月22日付けで発行
されたナンキー(Nankee)等の米国特許第3,686,024 号は
吸水材を被覆した物品を記載し、該物品は生地または紙
製裏地材料等の繊維性支持体と水不溶性ポリマーとを含
む。この特許によれば、該被覆物品は該支持体に実質的
に水で膨潤されたゲル状態にある該水不溶性ポリマーを
型押しすることにより作成される。1978年６月20日付け
で発行されたホルスト(Holst) 等の米国特許第4,096,31
2 号は変性セルロースエーテルで被覆した親水性支持ウ
エブを開示している。この特許によれば、薄葉紙または
紙製のウエブ等の親水性ウエブを水で湿潤し、次いで圧
潰または粉砕した変性セルロースエーテルで被覆し、更
に乾燥する。1981年４月７日付けで発行されたリンゼイ
(Lindsay) 等の米国特許第4,260,443 号は液体吸収性材
料の層で分離された薄葉紙−様材料の積層体を開示して
いる。この特許によれば、無水液体吸収性材料を第一の
シートに適用している。第二の水透過性シートが該第一
シート上に重ねられている。水を該第二シートの一部分
に適用して、該液体吸収性材料を湿潤させ、該吸収性材
料を接着材として機能させて、該第一および第二シート
を一緒に結合している。
【０００３】支持体に吸収性材料を結合するのに有用な
ものとして、ラテックスバインダー、熱可塑性接着性樹
脂および熱可塑性接着性フィルムも提案されている。例
えば、1983年７月12日付けで発行されたデーネル(Dehne
l)の米国特許第4,392,908 号は熱可塑性接着性樹脂を使
用して水溶性の粒子を支持体に結合することによる吸収
性物品の製造方法を開示している。1986年７月15日付け
で発行されたワット(Watt)の米国特許第4,600,462 号は
接着性材料で不織ウエブを結合し、該接着性材料を硬化
し、次いで該処理ウエブを水溶性親水性材料の溶液で被
覆し、次に該ウエブを乾燥することにより作成される吸
収性ウエブを開示している。1987年６月23日付けで発行
されたペディグルー(Pedigrew)の米国特許第4,675,209
号は吸収剤粒子を支持体に貼付するのに溶融接着材フィ
ルムを使用した、吸収性複合体を開示している。また、
乾燥吸収性粒子を、湿潤させた紙または薄葉紙層もしく
は湿式堆積した(wet laid)繊維ウエブ上に堆積すること
により作られる吸収性複合体も提案されている。例え
ば、1989年７月25日付けで発行されたパッカード(Packa
rd) 等の米国特許第4,851,069 号は吸収性粒子の中間層
を包囲する薄葉紙からなる積層体を開示している。この
特許によれば、該吸収性粒子は該薄葉紙層の１つの湿潤
表面に適用される。第二の薄葉紙層が該第一薄葉紙／粒
子層上に重ねられ、次いでこのアセンブリーは熱および
圧力の使用により一緒に結合される。1990年３月21日付
けで公開された欧州特許公開第0359615-A1号は超吸収性
複合構造体を開示し、該構造体は乾燥固体超吸収剤を直
接セルロース繊維の湿式堆積ウエブ上に堆積し、次いで
該湿式堆積ウエブを乾燥することにより作られる。
ものとして、ラテックスバインダー、熱可塑性接着性樹
脂および熱可塑性接着性フィルムも提案されている。例
えば、1983年７月12日付けで発行されたデーネル(Dehne
l)の米国特許第4,392,908 号は熱可塑性接着性樹脂を使
用して水溶性の粒子を支持体に結合することによる吸収
性物品の製造方法を開示している。1986年７月15日付け
で発行されたワット(Watt)の米国特許第4,600,462 号は
接着性材料で不織ウエブを結合し、該接着性材料を硬化
し、次いで該処理ウエブを水溶性親水性材料の溶液で被
覆し、次に該ウエブを乾燥することにより作成される吸
収性ウエブを開示している。1987年６月23日付けで発行
されたペディグルー(Pedigrew)の米国特許第4,675,209
号は吸収剤粒子を支持体に貼付するのに溶融接着材フィ
ルムを使用した、吸収性複合体を開示している。また、
乾燥吸収性粒子を、湿潤させた紙または薄葉紙層もしく
は湿式堆積した(wet laid)繊維ウエブ上に堆積すること
により作られる吸収性複合体も提案されている。例え
ば、1989年７月25日付けで発行されたパッカード(Packa
rd) 等の米国特許第4,851,069 号は吸収性粒子の中間層
を包囲する薄葉紙からなる積層体を開示している。この
特許によれば、該吸収性粒子は該薄葉紙層の１つの湿潤
表面に適用される。第二の薄葉紙層が該第一薄葉紙／粒
子層上に重ねられ、次いでこのアセンブリーは熱および
圧力の使用により一緒に結合される。1990年３月21日付
けで公開された欧州特許公開第0359615-A1号は超吸収性
複合構造体を開示し、該構造体は乾燥固体超吸収剤を直
接セルロース繊維の湿式堆積ウエブ上に堆積し、次いで
該湿式堆積ウエブを乾燥することにより作られる。
【０００４】これらの参考文献は種々の吸収構造を開示
しているが、超吸収性材料を含有する構造体全体に液体
を分配して、全ての該超吸収性材料を効率的に利用する
ことに関連する問題を依然として解決していない。超吸
収性材料を不織ウエブに添加しまたは積層体に配合する
場合、該材料は一般にこれらウエブまたは積層体の液体
分配特性を減ずる可能性がある。従って、所定の液体吸
収／保持特性と、所定の液体分配特性との組み合わせを
もつ改良された吸収構造体に対する要求が依然として存
在する。定義 本明細書で使用する用語「液圧式にニードル処理した超
吸収性複合材料(hydraulically needled superabsorben
t composite material) 」とは液圧式にニードル処理し
た不織繊維ウエブと超吸収性材料とを含む複合材料をい
うものとする。不織繊維ウエブの液圧式ニードル処理は
幾つかの流体分配特性を改良することがわかっている。
例えば、液圧式にニードル処理されていない同等のウエ
ブと比較して、垂直吸上速度が10％以上改良される。改
良された流体分配特性を有する液圧式にニードル処理さ
れた繊維ウエブと超吸収性材料との適当な組み合わせは
優れた超吸収性複合体を得ることを可能とする。例え
ば、液圧式にニードル処理された超吸収性複合体は約50
0%を越える吸収容量および約12 cm/15分を越える垂直吸
上速度をもつことができる。
しているが、超吸収性材料を含有する構造体全体に液体
を分配して、全ての該超吸収性材料を効率的に利用する
ことに関連する問題を依然として解決していない。超吸
収性材料を不織ウエブに添加しまたは積層体に配合する
場合、該材料は一般にこれらウエブまたは積層体の液体
分配特性を減ずる可能性がある。従って、所定の液体吸
収／保持特性と、所定の液体分配特性との組み合わせを
もつ改良された吸収構造体に対する要求が依然として存
在する。定義 本明細書で使用する用語「液圧式にニードル処理した超
吸収性複合材料(hydraulically needled superabsorben
t composite material) 」とは液圧式にニードル処理し
た不織繊維ウエブと超吸収性材料とを含む複合材料をい
うものとする。不織繊維ウエブの液圧式ニードル処理は
幾つかの流体分配特性を改良することがわかっている。
例えば、液圧式にニードル処理されていない同等のウエ
ブと比較して、垂直吸上速度が10％以上改良される。改
良された流体分配特性を有する液圧式にニードル処理さ
れた繊維ウエブと超吸収性材料との適当な組み合わせは
優れた超吸収性複合体を得ることを可能とする。例え
ば、液圧式にニードル処理された超吸収性複合体は約50
0%を越える吸収容量および約12 cm/15分を越える垂直吸
上速度をもつことができる。
【０００５】本明細書で使用する用語「飽和容量(satur
ation capacity) 」とは測定時間に渡る材料の液体（即
ち、水または水性溶液）吸収能を意味し、かつ該材料の
飽和点において該材料が維持する液体の総量に関連す
る。飽和容量は液体の吸収の結果生ずる材料サンプルの
重量増加を測定することにより決定される。この飽和容
量を測定するのに使用する一般的な手順は以下の通りで
ある。試料を約５分間合成尿（ウイスコンシン州、アッ
プルトンに事務所をもつ商社、PPG インダストリーズ(P
PG Industries)から入手できる合成尿アイテム(Item) N
o. K-C 399105)中に浸す。この試料を水平スクリーン上
に水平に置き、約１分間液が滴下するままの状態で放置
する。次いで、この試料を真空チャンバーの上部面を形
成する別の水平なスクリーン上に移す。ラテックスドラ
ムを該スクリーン上に配置して、該真空チャンバーを封
止する。約0.5psiに真空引きする。この真空により該ラ
テックスドラムは該スクリーンに押し当てられ、比較的
均一な圧が該試料上に印加され、過剰の液体が絞り出さ
れる。この真空圧下で約５分間経過後、該飽和試料を取
り出し、秤量する。この飽和容量は以下の式で示される
ように、吸収された液体重量を該試料の乾燥重量で割っ
た割合(%) で表示できる。 飽和容量＝[(飽和試料の重量−試料の重量)/試料の重
量〕×100
ation capacity) 」とは測定時間に渡る材料の液体（即
ち、水または水性溶液）吸収能を意味し、かつ該材料の
飽和点において該材料が維持する液体の総量に関連す
る。飽和容量は液体の吸収の結果生ずる材料サンプルの
重量増加を測定することにより決定される。この飽和容
量を測定するのに使用する一般的な手順は以下の通りで
ある。試料を約５分間合成尿（ウイスコンシン州、アッ
プルトンに事務所をもつ商社、PPG インダストリーズ(P
PG Industries)から入手できる合成尿アイテム(Item) N
o. K-C 399105)中に浸す。この試料を水平スクリーン上
に水平に置き、約１分間液が滴下するままの状態で放置
する。次いで、この試料を真空チャンバーの上部面を形
成する別の水平なスクリーン上に移す。ラテックスドラ
ムを該スクリーン上に配置して、該真空チャンバーを封
止する。約0.5psiに真空引きする。この真空により該ラ
テックスドラムは該スクリーンに押し当てられ、比較的
均一な圧が該試料上に印加され、過剰の液体が絞り出さ
れる。この真空圧下で約５分間経過後、該飽和試料を取
り出し、秤量する。この飽和容量は以下の式で示される
ように、吸収された液体重量を該試料の乾燥重量で割っ
た割合(%) で表示できる。 飽和容量＝[(飽和試料の重量−試料の重量)/試料の重
量〕×100
【０００６】本明細書で使用する用語「垂直吸上速度(v
ertical wicking rate) 」とは吸収性材料のストリップ
により水が垂直方向に引き上げられる速度を意味する。
この垂直吸上速度は予め重さを測定した吸収性材料の試
料（機械方向の長さ約12インチおよびクロス−マシン方
向の幅約３インチを有する）につき、該試料の端部約0.
25インチ（約１cm）を合成尿（PPG インダストリーズか
ら入手できる合成尿アイテム(Item) No. K-C 399105)中
に入れることにより測定した。一端を該合成尿中に浸し
た状態で、この試料を垂直位置に固定し、約15分後に該
試料の垂直方向に沿った液体の吸上距離を測定する。次
いで、該試料を該溶液から取り出し、重量測定して吸上
による液体の取り込み、即ちこの垂直吸上テスト中に該
試料により吸収された液体の量を測定する。ここで使用
する用語「機械方向(machine direction) 」とは、不織
ウエブの形成中に繊維が堆積されるウエブ形成表面の移
動方向を意味する。ここで使用する用語「クロス−マシ
ン方向(cross-machine direction) 」とは上で定義した
機械方向に直交する方向を意味する。ここで使用する用
語「パルプ(pulp)」とは、木本および非木本科の植物等
の天然源からの繊維を含有するパルプを意味する。木本
植物は、例えば落葉樹および針葉樹を包含し、非木本植
物は、例えば綿、アマ、エスパルト、ミルクウイード(m
ilkweed)、麦わら、ジュート(jute hemp) 、およびバガ
スを包含する。
ertical wicking rate) 」とは吸収性材料のストリップ
により水が垂直方向に引き上げられる速度を意味する。
この垂直吸上速度は予め重さを測定した吸収性材料の試
料（機械方向の長さ約12インチおよびクロス−マシン方
向の幅約３インチを有する）につき、該試料の端部約0.
25インチ（約１cm）を合成尿（PPG インダストリーズか
ら入手できる合成尿アイテム(Item) No. K-C 399105)中
に入れることにより測定した。一端を該合成尿中に浸し
た状態で、この試料を垂直位置に固定し、約15分後に該
試料の垂直方向に沿った液体の吸上距離を測定する。次
いで、該試料を該溶液から取り出し、重量測定して吸上
による液体の取り込み、即ちこの垂直吸上テスト中に該
試料により吸収された液体の量を測定する。ここで使用
する用語「機械方向(machine direction) 」とは、不織
ウエブの形成中に繊維が堆積されるウエブ形成表面の移
動方向を意味する。ここで使用する用語「クロス−マシ
ン方向(cross-machine direction) 」とは上で定義した
機械方向に直交する方向を意味する。ここで使用する用
語「パルプ(pulp)」とは、木本および非木本科の植物等
の天然源からの繊維を含有するパルプを意味する。木本
植物は、例えば落葉樹および針葉樹を包含し、非木本植
物は、例えば綿、アマ、エスパルト、ミルクウイード(m
ilkweed)、麦わら、ジュート(jute hemp) 、およびバガ
スを包含する。
【０００７】ここで使用する用語「機械的柔軟化(mecha
nical softening)」とは、機械的方法により材料のシー
トの柔軟化操作を意味する。材料のシートを柔軟化する
のに利用できる機械的方法の例は、カレンダー処理、孔
形成処理(perforating) 、アパーチャリング(aperturin
g)、パーフ−エンボシング(perf-embossing)、エンボシ
ング、パターンエンボシング、示差的延伸(differentia
l drawing)、しぼ寄せおよびロール掛け処理を包含す
る。ここで使用する用語「超吸収材(superabsorbent)」
とは、吸収剤1g当たりの水性液体（例えば、水、塩水ま
たはPPG インダストリーズから入手できる合成尿アイテ
ム(Item) No. K-C 399105)を、該液体中に４時間浸漬し
た際に少なくとも10ｇの該液体を吸収でき、かつ約1.5
ポンド／平方インチまでの圧縮力の作用下で該吸収した
液体を保持することのできる吸収性材料を意味する。こ
こで使用する用語「液体処理材料(liquid management m
aterial)」とは、吸収性構造体または吸収性製品の一部
として有用な、十分な量の液体を分配かつ保持すること
の可能な材料を意味する。例えば、液体処理材料は吸収
性身体手当て用品において利用できる。
nical softening)」とは、機械的方法により材料のシー
トの柔軟化操作を意味する。材料のシートを柔軟化する
のに利用できる機械的方法の例は、カレンダー処理、孔
形成処理(perforating) 、アパーチャリング(aperturin
g)、パーフ−エンボシング(perf-embossing)、エンボシ
ング、パターンエンボシング、示差的延伸(differentia
l drawing)、しぼ寄せおよびロール掛け処理を包含す
る。ここで使用する用語「超吸収材(superabsorbent)」
とは、吸収剤1g当たりの水性液体（例えば、水、塩水ま
たはPPG インダストリーズから入手できる合成尿アイテ
ム(Item) No. K-C 399105)を、該液体中に４時間浸漬し
た際に少なくとも10ｇの該液体を吸収でき、かつ約1.5
ポンド／平方インチまでの圧縮力の作用下で該吸収した
液体を保持することのできる吸収性材料を意味する。こ
こで使用する用語「液体処理材料(liquid management m
aterial)」とは、吸収性構造体または吸収性製品の一部
として有用な、十分な量の液体を分配かつ保持すること
の可能な材料を意味する。例えば、液体処理材料は吸収
性身体手当て用品において利用できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の要求に応えることにあり、より詳しく言えば液圧式に
ニードル処理した超吸収性複合材料の製法を提供するこ
とを目的とする。
の要求に応えることにあり、より詳しく言えば液圧式に
ニードル処理した超吸収性複合材料の製法を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の方法は、有孔表面上に不織繊維ウエブを堆
積する工程、該不織ウエブの液体分配特性を高めるのに
十分なエネルギーレベルにて、該不織ウエブを液圧式に
ニードル処理する工程、および無水（dry：乾燥）超吸
収性材料を、該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエ
ブの少なくとも一表面と密に結合する接触状態で導入す
る工程を含む。本発明によれば、該超吸収性材料と、液
圧式にニードル処理した繊維ウエブとの間の密な接触
は、依然として湿った状態にある液圧式にニードル処理
した繊維ウエブ上に無水超吸収性材料を堆積し、次いで
得られる液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料を
乾燥することにより達成することができる。本発明の一
態様によれば、該密に結合する接触状態は液圧式にニー
ドル処理した繊維ウエブ上に無水超吸収性材料を堆積
し、次いで機械的手段を利用して該超吸収性材料を該液
圧式にニードル処理した繊維ウエブ内に導くことにより
与えることができる。本発明の一局面によれば、不織繊
維ウエブを準備する工程はパルプ繊維を含むシートを液
圧式ニードル処理に適した濃度となるまで再水和する工
程を含むことができる。この不織繊維ウエブは繊維の水
性スラリーを公知の湿式−堆積または抄紙技術を利用し
て、有孔表面上に堆積することにより得ることができ
る。このような不織繊維ウエブはこの同じ有孔表面上で
形成し、かつ液圧式にニードル処理することができる。
該有孔表面は、例えば約20×20〜約200×200の範囲のメ
ッシュサイズの単層メッシュであり得る。また、該有孔
表面は約20×20〜約200×200の範囲の有効メッシュサイ
ズの多層メッシュであってもよい。本発明の一態様にお
いては、この有孔表面は、該不織ウエブに幾つかの特性
を付与する一連のリッジおよびチャンネル並びに突出ナ
ックルをもつことができる。
めの本発明の方法は、有孔表面上に不織繊維ウエブを堆
積する工程、該不織ウエブの液体分配特性を高めるのに
十分なエネルギーレベルにて、該不織ウエブを液圧式に
ニードル処理する工程、および無水（dry：乾燥）超吸
収性材料を、該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエ
ブの少なくとも一表面と密に結合する接触状態で導入す
る工程を含む。本発明によれば、該超吸収性材料と、液
圧式にニードル処理した繊維ウエブとの間の密な接触
は、依然として湿った状態にある液圧式にニードル処理
した繊維ウエブ上に無水超吸収性材料を堆積し、次いで
得られる液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料を
乾燥することにより達成することができる。本発明の一
態様によれば、該密に結合する接触状態は液圧式にニー
ドル処理した繊維ウエブ上に無水超吸収性材料を堆積
し、次いで機械的手段を利用して該超吸収性材料を該液
圧式にニードル処理した繊維ウエブ内に導くことにより
与えることができる。本発明の一局面によれば、不織繊
維ウエブを準備する工程はパルプ繊維を含むシートを液
圧式ニードル処理に適した濃度となるまで再水和する工
程を含むことができる。この不織繊維ウエブは繊維の水
性スラリーを公知の湿式−堆積または抄紙技術を利用し
て、有孔表面上に堆積することにより得ることができ
る。このような不織繊維ウエブはこの同じ有孔表面上で
形成し、かつ液圧式にニードル処理することができる。
該有孔表面は、例えば約20×20〜約200×200の範囲のメ
ッシュサイズの単層メッシュであり得る。また、該有孔
表面は約20×20〜約200×200の範囲の有効メッシュサイ
ズの多層メッシュであってもよい。本発明の一態様にお
いては、この有孔表面は、該不織ウエブに幾つかの特性
を付与する一連のリッジおよびチャンネル並びに突出ナ
ックルをもつことができる。
【００１０】本発明によれば、液圧式ニードル処理は液
体（例えば、水または同様な作用流体）のジェットによ
り実施され、該液体ジェットは該不織繊維ウエブ内の繊
維ネットワークの所定の弛緩並びに再配列を行う。例え
ば、水ジェットを使用して主としてパルプ繊維ウエブに
ウエブ１ポンド当たり約0.03馬力−時未満の全エネルギ
ーを付与した場合、該不織ウエブの液体処理特性は液圧
式にニードル処理されていない同一のシートと比較して
改善されることが分かっている。このようなパルプ繊維
ウエブに該作用流体により付与されるエネルギーはウエ
ブ１ポンド当たり約0.001 〜約0.03馬力−時の範囲内で
あり得る。ステープル紡織繊維を大きな割合で含有する
ウエブまたは極めて高い坪量をもつウエブに対してはよ
り多量のエネルギーが必要とされる。ニードル作用は、
典型的には該繊維ウエブが固形分含量約15〜約35重量％
をもつ場合に起こる。実質的に無水の超吸収性材料は湿
潤状態にある液圧式にニードル処理された不織繊維ウエ
ブの少なくとも１面上に堆積される。この超吸収性材料
は実質的に無水の複合材料の全重量基準で超吸収剤を少
なくとも約５重量％含む複合体を与えるような割合で堆
積される。例えば、該複合材料は約10〜約80重量％の範
囲内で超吸収性材料を含むことができる。望ましくは、
該複合材料は約25〜約65重量％の範囲内で超吸収性材料
を含む。該超吸収性材料は超吸収性粒子、超吸収性繊維
またはその混合物であり得る。超吸収性粒子は公知の粒
子撒布装置を使用して該ウエブ上に堆積できる。超吸収
性繊維は公知の繊維層を堆積するための手段を使用して
該ウエブ上に適用できる。
体（例えば、水または同様な作用流体）のジェットによ
り実施され、該液体ジェットは該不織繊維ウエブ内の繊
維ネットワークの所定の弛緩並びに再配列を行う。例え
ば、水ジェットを使用して主としてパルプ繊維ウエブに
ウエブ１ポンド当たり約0.03馬力−時未満の全エネルギ
ーを付与した場合、該不織ウエブの液体処理特性は液圧
式にニードル処理されていない同一のシートと比較して
改善されることが分かっている。このようなパルプ繊維
ウエブに該作用流体により付与されるエネルギーはウエ
ブ１ポンド当たり約0.001 〜約0.03馬力−時の範囲内で
あり得る。ステープル紡織繊維を大きな割合で含有する
ウエブまたは極めて高い坪量をもつウエブに対してはよ
り多量のエネルギーが必要とされる。ニードル作用は、
典型的には該繊維ウエブが固形分含量約15〜約35重量％
をもつ場合に起こる。実質的に無水の超吸収性材料は湿
潤状態にある液圧式にニードル処理された不織繊維ウエ
ブの少なくとも１面上に堆積される。この超吸収性材料
は実質的に無水の複合材料の全重量基準で超吸収剤を少
なくとも約５重量％含む複合体を与えるような割合で堆
積される。例えば、該複合材料は約10〜約80重量％の範
囲内で超吸収性材料を含むことができる。望ましくは、
該複合材料は約25〜約65重量％の範囲内で超吸収性材料
を含む。該超吸収性材料は超吸収性粒子、超吸収性繊維
またはその混合物であり得る。超吸収性粒子は公知の粒
子撒布装置を使用して該ウエブ上に堆積できる。超吸収
性繊維は公知の繊維層を堆積するための手段を使用して
該ウエブ上に適用できる。
【００１１】本発明の方法のもう一つの局面によれば、
この液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料を、約
10重量％未満の含水率にまで乾燥する。例えば、この複
合材料は約5%未満の含水率にまで乾燥できる。乾燥は非
−圧縮性の乾燥法を使用して実施できる。スルー−エア
ー乾燥法(through-air drying)が特に良好であることが
分かっている。赤外線照射、ヤンキードライヤー、乾燥
カン、マイクロウエーブ、および超音波エネルギー等を
利用した他の乾燥法も利用できる。本発明は、また上記
の方法により作成された液圧式にニードル処理された超
吸収性複合材料をも包含する。流体分配特性を改善する
ために液圧式にニードル処理された幾つかの繊維ウエブ
を超吸収性材料と組み合わせて、極めて安価で、高い所
定の液体分配特性および液体保持特性を有する優れた超
吸収性複合体を得ることができる。本発明に従って作成
された液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は約
50％を越える飽和容量および約12 cm/15分を越える垂直
吸上速度をもつことができる。例えば、本発明に従って
作成された超吸収性複合材料は約600〜約2500％の範囲
の飽和容量および約14〜約25 cm/15分の範囲の垂直吸上
速度をもつことができる。望ましくは、この液圧式にニ
ードル処理した超吸収性複合材料は約800 〜約2000％の
範囲の飽和容量および約15〜約19 cm/15分の範囲の垂直
吸上速度をもつことができる。一例としての態様におい
て、この液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は
約900 〜約1500％の範囲の飽和容量および約16〜約18 c
m/15分の範囲の垂直吸上速度をもつことができる。
この液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料を、約
10重量％未満の含水率にまで乾燥する。例えば、この複
合材料は約5%未満の含水率にまで乾燥できる。乾燥は非
−圧縮性の乾燥法を使用して実施できる。スルー−エア
ー乾燥法(through-air drying)が特に良好であることが
分かっている。赤外線照射、ヤンキードライヤー、乾燥
カン、マイクロウエーブ、および超音波エネルギー等を
利用した他の乾燥法も利用できる。本発明は、また上記
の方法により作成された液圧式にニードル処理された超
吸収性複合材料をも包含する。流体分配特性を改善する
ために液圧式にニードル処理された幾つかの繊維ウエブ
を超吸収性材料と組み合わせて、極めて安価で、高い所
定の液体分配特性および液体保持特性を有する優れた超
吸収性複合体を得ることができる。本発明に従って作成
された液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は約
50％を越える飽和容量および約12 cm/15分を越える垂直
吸上速度をもつことができる。例えば、本発明に従って
作成された超吸収性複合材料は約600〜約2500％の範囲
の飽和容量および約14〜約25 cm/15分の範囲の垂直吸上
速度をもつことができる。望ましくは、この液圧式にニ
ードル処理した超吸収性複合材料は約800 〜約2000％の
範囲の飽和容量および約15〜約19 cm/15分の範囲の垂直
吸上速度をもつことができる。一例としての態様におい
て、この液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は
約900 〜約1500％の範囲の飽和容量および約16〜約18 c
m/15分の範囲の垂直吸上速度をもつことができる。
【００１２】この超吸収性複合材料の繊維成分はパルプ
繊維、合成繊維、天然繊維、コンジュゲートファイバ
ー、連続フィラメントまたはその混合物であり得る。例
えば、この液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料
は約５〜約50重量％のステープルファイバーを含むこと
ができる。これらのステープルファイバーはレーヨン、
綿、ポリエステル、ポリアミドおよびポリオレフィン、
例えば１種以上のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマーお
よびブテンコポリマーから作成したステープルファイバ
ーであり得る。このステープルファイバーは約0.7 〜約
８の範囲のデニールおよび約５〜約36mmの範囲の平均長
さをもつことができる。本発明は、また該液圧式にニー
ドル処理した超吸収性複合材料を、添加剤、例えばバイ
ンダ、界面活性剤、架橋剤、水和剤および／または顔料
で処理して、所定の特性例えば耐磨耗性、靱性、色等を
与え、あるいはその濡れ性を改善することをも意図す
る。１層以上の該液圧式にニードル処理した超吸収性複
合材料を吸収性製品または吸収剤構造における液体処理
材料として使用できる。このような用途において、該液
圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は約10g/m2を
越える坪量をもつことができる。例えば、該液圧式にニ
ードル処理した超吸収性複合材料は約60〜約400 g/m2の
範囲の坪量をもつことができる。該液圧式にニードル処
理した超吸収性複合材料は、例えば使い捨て用の身体手
当て製品、食品および製品の包装、ワイパー、創傷手当
て用品、医学的な吸収製品、工業的吸収材、犬舎および
キャットボックスライナー等の種々の用途において液体
処理材料として使用できる。
繊維、合成繊維、天然繊維、コンジュゲートファイバ
ー、連続フィラメントまたはその混合物であり得る。例
えば、この液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料
は約５〜約50重量％のステープルファイバーを含むこと
ができる。これらのステープルファイバーはレーヨン、
綿、ポリエステル、ポリアミドおよびポリオレフィン、
例えば１種以上のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブテン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマーお
よびブテンコポリマーから作成したステープルファイバ
ーであり得る。このステープルファイバーは約0.7 〜約
８の範囲のデニールおよび約５〜約36mmの範囲の平均長
さをもつことができる。本発明は、また該液圧式にニー
ドル処理した超吸収性複合材料を、添加剤、例えばバイ
ンダ、界面活性剤、架橋剤、水和剤および／または顔料
で処理して、所定の特性例えば耐磨耗性、靱性、色等を
与え、あるいはその濡れ性を改善することをも意図す
る。１層以上の該液圧式にニードル処理した超吸収性複
合材料を吸収性製品または吸収剤構造における液体処理
材料として使用できる。このような用途において、該液
圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は約10g/m2を
越える坪量をもつことができる。例えば、該液圧式にニ
ードル処理した超吸収性複合材料は約60〜約400 g/m2の
範囲の坪量をもつことができる。該液圧式にニードル処
理した超吸収性複合材料は、例えば使い捨て用の身体手
当て製品、食品および製品の包装、ワイパー、創傷手当
て用品、医学的な吸収製品、工業的吸収材、犬舎および
キャットボックスライナー等の種々の用途において液体
処理材料として使用できる。
【００１３】図１を参照すると、参照番号10で液圧式に
ニードル処理した超吸収性複合材料の製造方法が模式的
に図示されている。この複合材は液圧式にニードル処理
した不織繊維ウエブと超吸収性材料とを含む。該不織繊
維ウエブは繊維の希薄懸濁液を調製し、この懸濁液をヘ
ッドボックス20に供給し、仕切り22を介して均一な分散
液として公知の抄紙機26の有孔スクリーン24上に堆積す
ることにより作成できる。該繊維の懸濁液は、公知の湿
式−堆積法で典型的に使用されている任意の濃度に希釈
できる。例えば、該懸濁液は約0.02〜約５重量％の範囲
で水に懸濁された繊維を含むことができる。繊維は木本
または非木本科植物並びに二次（即ち、再生）繊維パル
プであり得る。例えば、ウッドパルプは漂白および未漂
白クラフト純針葉樹繊維パルプ、および漂白および未漂
白クラフト純広葉樹繊維パルプを含む。幾つかの有用な
パルプはロングラック(Longlac) 19、ロングラック16、
コーサリバー(Coosa River)55、コーサリバー56および
コーサリバー57なる商標名の下でキンバリー−クラーク
社(Kimberly-Clark Corporation)から入手できるもので
ある。二次繊維パルプは、例えばオフィス廃紙、新聞用
紙、および板紙屑等であってよい。例えば、「BJ脱墨二
次繊維パルプ」と命名された有用な二次繊維パルプがジ
ョージア州、アトランタのポンドローザファイバーズオ
ブアメリカ(Ponderosa Fibers of America) の一部門で
あるポンドローザパルププロダクツ(Ponderosa Pulp Pr
oducts)から入手できる。
ニードル処理した超吸収性複合材料の製造方法が模式的
に図示されている。この複合材は液圧式にニードル処理
した不織繊維ウエブと超吸収性材料とを含む。該不織繊
維ウエブは繊維の希薄懸濁液を調製し、この懸濁液をヘ
ッドボックス20に供給し、仕切り22を介して均一な分散
液として公知の抄紙機26の有孔スクリーン24上に堆積す
ることにより作成できる。該繊維の懸濁液は、公知の湿
式−堆積法で典型的に使用されている任意の濃度に希釈
できる。例えば、該懸濁液は約0.02〜約５重量％の範囲
で水に懸濁された繊維を含むことができる。繊維は木本
または非木本科植物並びに二次（即ち、再生）繊維パル
プであり得る。例えば、ウッドパルプは漂白および未漂
白クラフト純針葉樹繊維パルプ、および漂白および未漂
白クラフト純広葉樹繊維パルプを含む。幾つかの有用な
パルプはロングラック(Longlac) 19、ロングラック16、
コーサリバー(Coosa River)55、コーサリバー56および
コーサリバー57なる商標名の下でキンバリー−クラーク
社(Kimberly-Clark Corporation)から入手できるもので
ある。二次繊維パルプは、例えばオフィス廃紙、新聞用
紙、および板紙屑等であってよい。例えば、「BJ脱墨二
次繊維パルプ」と命名された有用な二次繊維パルプがジ
ョージア州、アトランタのポンドローザファイバーズオ
ブアメリカ(Ponderosa Fibers of America) の一部門で
あるポンドローザパルププロダクツ(Ponderosa Pulp Pr
oducts)から入手できる。
【００１４】これらのパルプ繊維はリファイニングされ
ていなくとも、また種々のリファイニング度まで叩解し
てもよい。少量の湿潤−強力樹脂および／または樹脂バ
インダを添加して、強度および耐磨耗性を改善すること
ができる。有用なバインダおよび湿潤−強力樹脂は、例
えばハーキュルズケミカル社(Hercules Chemical Compa
ny) から入手できるカイメン(Kymene:商標）557 Ｈおよ
びアメリカンシアナミド社(American Cyanamid Inc.)か
ら入手できるパレズ(Parez)631等を包含する。架橋剤お
よび／または水和剤も該パルプ混合物に添加できる。著
しく開放型またはルーズ（即ち、より軟質）の不織パル
プ繊維ウエブが必要とされる場合には、脱結合剤を該パ
ルプ混合物に添加して、水素結合度を減じることも可能
である。脱結合剤の一例はペンシルバニア州、コンショ
ホッケンのクエーカーケミカル社(Quaker Chemical Com
pany) からクエーカー(Quaker) 2008 なる商標の下で入
手できる。繊維は種々のデニールおよび長さをもつ合成
繊維、天然繊維、コンジュゲートファイバーまたは連続
フィラメントであってよい。パルプ繊維と他の型の繊維
との混合物を使用してもよい。例えば、液圧式にニード
ル処理した超吸収性複合材料の繊維成分は、約５〜約50
重量％の範囲のステープルファイバーおよび約50〜約95
重量％の範囲のパルプ繊維を含むことができる。
ていなくとも、また種々のリファイニング度まで叩解し
てもよい。少量の湿潤−強力樹脂および／または樹脂バ
インダを添加して、強度および耐磨耗性を改善すること
ができる。有用なバインダおよび湿潤−強力樹脂は、例
えばハーキュルズケミカル社(Hercules Chemical Compa
ny) から入手できるカイメン(Kymene:商標）557 Ｈおよ
びアメリカンシアナミド社(American Cyanamid Inc.)か
ら入手できるパレズ(Parez)631等を包含する。架橋剤お
よび／または水和剤も該パルプ混合物に添加できる。著
しく開放型またはルーズ（即ち、より軟質）の不織パル
プ繊維ウエブが必要とされる場合には、脱結合剤を該パ
ルプ混合物に添加して、水素結合度を減じることも可能
である。脱結合剤の一例はペンシルバニア州、コンショ
ホッケンのクエーカーケミカル社(Quaker Chemical Com
pany) からクエーカー(Quaker) 2008 なる商標の下で入
手できる。繊維は種々のデニールおよび長さをもつ合成
繊維、天然繊維、コンジュゲートファイバーまたは連続
フィラメントであってよい。パルプ繊維と他の型の繊維
との混合物を使用してもよい。例えば、液圧式にニード
ル処理した超吸収性複合材料の繊維成分は、約５〜約50
重量％の範囲のステープルファイバーおよび約50〜約95
重量％の範囲のパルプ繊維を含むことができる。
【００１５】該合成繊維はレーヨン、ポリエステル、ポ
リアミドおよびポリオレフィン、例えば１種以上のポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレンコポ
リマー、プロピレンコポリマーおよびブテンコポリマー
から作成することができる。天然繊維は、例えば綿、コ
ットンリンター、羊毛、絹、亜麻等を含むことができ
る。典型的には、これら繊維は約0.7 〜約８の範囲のデ
ニールおよび約５〜約36mmの範囲の平均長さをもつであ
ろう。例えば、該繊維は約0.9 〜約３の範囲のデニール
および約10〜約24mmの範囲の平均長さをもつことができ
る。望ましくは、該繊維は約１〜約２の範囲のデニール
および約12〜約18mmの範囲の平均長さをもつことができ
る。該繊維の懸濁液を有孔表面24上に堆積し、水を除去
して均一な繊維の不織ウエブ28を形成する。液圧式ニー
ドル処理は該有孔表面24（即ち、メッシュ生地）上で起
こり、その上で湿式−堆積されたウエブが形成される。
また、このウエブは液圧式ニードル処理のために別の有
孔表面に移すこともできる。本発明は、また乾燥した繊
維ウエブを再水和して、特定の濃度とし、かつ該再水和
した繊維ウエブを液圧式ニードル処理に付してもよい。
例えば、この繊維ウエブはパルプ繊維のウエブまたはパ
ルプ繊維と他の繊維との混合物を含むウエブであり得
る。この不織ウエブ28を１以上の液圧式ニードル処理マ
ニホルド30に通し、流体のジェットで処理して、密な繊
維のネットワークを開放状態またはルーズにしかつ再配
列する。典型的には、この液圧式ニードル処理は該不織
ウエブの固形分濃度が約15〜約45％の範囲内で起こる。
例えば、該不織ウエブは約20〜約30％の固形分濃度をも
つことができる。
リアミドおよびポリオレフィン、例えば１種以上のポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレンコポ
リマー、プロピレンコポリマーおよびブテンコポリマー
から作成することができる。天然繊維は、例えば綿、コ
ットンリンター、羊毛、絹、亜麻等を含むことができ
る。典型的には、これら繊維は約0.7 〜約８の範囲のデ
ニールおよび約５〜約36mmの範囲の平均長さをもつであ
ろう。例えば、該繊維は約0.9 〜約３の範囲のデニール
および約10〜約24mmの範囲の平均長さをもつことができ
る。望ましくは、該繊維は約１〜約２の範囲のデニール
および約12〜約18mmの範囲の平均長さをもつことができ
る。該繊維の懸濁液を有孔表面24上に堆積し、水を除去
して均一な繊維の不織ウエブ28を形成する。液圧式ニー
ドル処理は該有孔表面24（即ち、メッシュ生地）上で起
こり、その上で湿式−堆積されたウエブが形成される。
また、このウエブは液圧式ニードル処理のために別の有
孔表面に移すこともできる。本発明は、また乾燥した繊
維ウエブを再水和して、特定の濃度とし、かつ該再水和
した繊維ウエブを液圧式ニードル処理に付してもよい。
例えば、この繊維ウエブはパルプ繊維のウエブまたはパ
ルプ繊維と他の繊維との混合物を含むウエブであり得
る。この不織ウエブ28を１以上の液圧式ニードル処理マ
ニホルド30に通し、流体のジェットで処理して、密な繊
維のネットワークを開放状態またはルーズにしかつ再配
列する。典型的には、この液圧式ニードル処理は該不織
ウエブの固形分濃度が約15〜約45％の範囲内で起こる。
例えば、該不織ウエブは約20〜約30％の固形分濃度をも
つことができる。
【００１６】本発明によれば、不織繊維ウエブ28は液圧
式にニードル処理される。即ち、公知の液圧式絡み合わ
せ装置を、該ウエブに比較的低いエネルギー（例えば、
0.001 〜0.03 hp-hr/lb)を付与する条件下で稼働でき
る。本発明の方法に適合する水ジェット処理装置は、例
えばエバンス(Evans) の米国特許第3,485,706 号に見ら
れる。この特許を本発明の参考文献とする。本発明の液
圧式ニードル処理は任意の適当な作用流体、例えば水を
使用して実施できる。該作用流体はマニホルドを通り、
そこで一連の別々の孔またはオリフィスに均等に分配さ
れる。これらの孔またはオリフィスの径は約0.003 〜約
0.015 インチの範囲内にあり得る。例えば、本発明は0.
007 インチ径のオリフィス、30孔／インチの密度で１列
の孔を有するストリップを含む、メイン州、ビッドフォ
ードのハネカムシステムズ社(Honeycomb Systems Incor
porated)により製造されているマニホルドを使用して実
施できる。多くの他のマニホルドの構成並びに組み合わ
せが使用できる。例えば、単一のマニホルドを使用で
き、または数個のマニホルドを連続的に配列させて使用
することも可能である。この液圧式ニードル処理におい
て、該作用流体は約50〜約1500psigの範囲の圧力にてオ
リフィスを通過して、典型的には従来の絡み合わせ工程
で見られたよりもずっと小さなエネルギーで、該不織繊
維ウエブ28に衝撃を与える流体流を形成する。例えば、
該作用流体は約50〜約800 psigの範囲の圧力にて該オリ
フィスを通過する。望ましくは、主としてパルプ繊維を
含む繊維ウエブに対しては、該作用流体は約75〜約400
psigの範囲の圧力にて該オリフィスを通過する。より高
い絡み合わせエネルギーが高い坪量の材料、大きな比率
でステープルファイバーを含有する不織繊維ウエブ、ま
たはより剛性の弾性率を有する繊維に対して要求され
る。
式にニードル処理される。即ち、公知の液圧式絡み合わ
せ装置を、該ウエブに比較的低いエネルギー（例えば、
0.001 〜0.03 hp-hr/lb)を付与する条件下で稼働でき
る。本発明の方法に適合する水ジェット処理装置は、例
えばエバンス(Evans) の米国特許第3,485,706 号に見ら
れる。この特許を本発明の参考文献とする。本発明の液
圧式ニードル処理は任意の適当な作用流体、例えば水を
使用して実施できる。該作用流体はマニホルドを通り、
そこで一連の別々の孔またはオリフィスに均等に分配さ
れる。これらの孔またはオリフィスの径は約0.003 〜約
0.015 インチの範囲内にあり得る。例えば、本発明は0.
007 インチ径のオリフィス、30孔／インチの密度で１列
の孔を有するストリップを含む、メイン州、ビッドフォ
ードのハネカムシステムズ社(Honeycomb Systems Incor
porated)により製造されているマニホルドを使用して実
施できる。多くの他のマニホルドの構成並びに組み合わ
せが使用できる。例えば、単一のマニホルドを使用で
き、または数個のマニホルドを連続的に配列させて使用
することも可能である。この液圧式ニードル処理におい
て、該作用流体は約50〜約1500psigの範囲の圧力にてオ
リフィスを通過して、典型的には従来の絡み合わせ工程
で見られたよりもずっと小さなエネルギーで、該不織繊
維ウエブ28に衝撃を与える流体流を形成する。例えば、
該作用流体は約50〜約800 psigの範囲の圧力にて該オリ
フィスを通過する。望ましくは、主としてパルプ繊維を
含む繊維ウエブに対しては、該作用流体は約75〜約400
psigの範囲の圧力にて該オリフィスを通過する。より高
い絡み合わせエネルギーが高い坪量の材料、大きな比率
でステープルファイバーを含有する不織繊維ウエブ、ま
たはより剛性の弾性率を有する繊維に対して要求され
る。
【００１７】この液圧式ニードル処理により該不織ウエ
ブに付与されるエネルギーは乾燥ウエブ１ポンド当たり
の馬力−時(hp-hr/lb)の単位で表され、また以下の式を
使用して計算することができる： エネルギー＝[0.125((Y*P*Q/(S*B))]*N ここで、Ｙはマニホルドの直線の長さ１インチ当たりの
オリフィスの数を表し、Ｐはpsigで表した該マニホルド
内の水の圧力を表し、Ｑはオリフィス当たりのft3/分で
表した水の体積流量であり、Ｓはft／分で表した、該ウ
エブを水ジェット流下に通すコンベアーの速度であり、
Ｂはオンス／平方ヤードで表した、処理されるパルプ繊
維の重量であり、またＮは通過するマニホルドの数であ
る。このエネルギー方程式は前に本発明の参考文献とし
た米国特許第3,485,706 号に見いだすことができ、この
特許は円柱状の流体ジェット流から不織繊維ウエブへの
エネルギー移動を議論している。一般的に言えば、主と
してパルプ繊維を含む不織繊維ウエブは、１〜４個のマ
ニホルドを使用した場合には、約60〜約400 psigの範囲
の流体圧を使用できる。多くの水ジェット処理工程にお
いて典型的であるように、該液圧−ニードル処理マニホ
ルドの直下または絡み合わせマニホルドの下流側の有孔
表面24の下方に真空スロット32を配置して、過剰の水を
液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブ28から除去す
ることができる。従来の超吸収剤は該水ジェット処理後
に、該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブの少な
くとも１表面上に堆積されている。これらの超吸収性材
料は超吸収性粒子または超吸収性繊維の形状であり得
る。
ブに付与されるエネルギーは乾燥ウエブ１ポンド当たり
の馬力−時(hp-hr/lb)の単位で表され、また以下の式を
使用して計算することができる： エネルギー＝[0.125((Y*P*Q/(S*B))]*N ここで、Ｙはマニホルドの直線の長さ１インチ当たりの
オリフィスの数を表し、Ｐはpsigで表した該マニホルド
内の水の圧力を表し、Ｑはオリフィス当たりのft3/分で
表した水の体積流量であり、Ｓはft／分で表した、該ウ
エブを水ジェット流下に通すコンベアーの速度であり、
Ｂはオンス／平方ヤードで表した、処理されるパルプ繊
維の重量であり、またＮは通過するマニホルドの数であ
る。このエネルギー方程式は前に本発明の参考文献とし
た米国特許第3,485,706 号に見いだすことができ、この
特許は円柱状の流体ジェット流から不織繊維ウエブへの
エネルギー移動を議論している。一般的に言えば、主と
してパルプ繊維を含む不織繊維ウエブは、１〜４個のマ
ニホルドを使用した場合には、約60〜約400 psigの範囲
の流体圧を使用できる。多くの水ジェット処理工程にお
いて典型的であるように、該液圧−ニードル処理マニホ
ルドの直下または絡み合わせマニホルドの下流側の有孔
表面24の下方に真空スロット32を配置して、過剰の水を
液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブ28から除去す
ることができる。従来の超吸収剤は該水ジェット処理後
に、該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブの少な
くとも１表面上に堆積されている。これらの超吸収性材
料は超吸収性粒子または超吸収性繊維の形状であり得
る。
【００１８】この超吸収性材料は、有機材料例えば寒
天、ペクチン、およびグアーガム並びに合成材料例えば
合成ヒドロゲルポリマー等から形成できる。該合成ヒド
ロゲルポリマーは、例えばカルボキシメチルセルロー
ス、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルアルコール、エチレン−無水マレイン
酸コポリマー、ポリビニルエーテル、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ポリビニルモルホリノン、ビニルスルホ
ン酸のポリマーおよびコポリマー、ポリアクリレート、
ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、等を含む。
他の適当なポリマーは、例えば加水分解し、アクリロニ
トリルをグラフトしたデンプン、アクリル酸をグラフト
したデンプン、イソブチレン−無水マレイン酸コポリマ
ーおよびその混合物を含む。該ヒドロゲルポリマーを僅
かに架橋して、該材料を実質的に水−不溶性することが
好ましい。架橋は、例えば照射により形成したもの、ま
たは共有結合、イオン結合、ファンデアワールス結合、
もしくは水素結合によるものであり得る。適当な材料は
種々の業者、例えばダウケミカル社(Dow Chemical Comp
any)、ヘキストセラニーズ社(Hoechst Celanese Corpor
ation)、アライド−コロイド社(Allied-Colloid Inc.)
、およびシュトックハウゼン社(Stockhausen Inc.)等
から入手できる。例えば、有用なナトリウムポリアクリ
レート超吸収剤粒子はサンウェット(Sanwet) IM-5000 P
なる商標の下でヘキストセラニーズ社から入手できる。
天、ペクチン、およびグアーガム並びに合成材料例えば
合成ヒドロゲルポリマー等から形成できる。該合成ヒド
ロゲルポリマーは、例えばカルボキシメチルセルロー
ス、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルアルコール、エチレン−無水マレイン
酸コポリマー、ポリビニルエーテル、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ポリビニルモルホリノン、ビニルスルホ
ン酸のポリマーおよびコポリマー、ポリアクリレート、
ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、等を含む。
他の適当なポリマーは、例えば加水分解し、アクリロニ
トリルをグラフトしたデンプン、アクリル酸をグラフト
したデンプン、イソブチレン−無水マレイン酸コポリマ
ーおよびその混合物を含む。該ヒドロゲルポリマーを僅
かに架橋して、該材料を実質的に水−不溶性することが
好ましい。架橋は、例えば照射により形成したもの、ま
たは共有結合、イオン結合、ファンデアワールス結合、
もしくは水素結合によるものであり得る。適当な材料は
種々の業者、例えばダウケミカル社(Dow Chemical Comp
any)、ヘキストセラニーズ社(Hoechst Celanese Corpor
ation)、アライド−コロイド社(Allied-Colloid Inc.)
、およびシュトックハウゼン社(Stockhausen Inc.)等
から入手できる。例えば、有用なナトリウムポリアクリ
レート超吸収剤粒子はサンウェット(Sanwet) IM-5000 P
なる商標の下でヘキストセラニーズ社から入手できる。
【００１９】超吸収剤粒子および／または繊維は公知の
粒状物および／または繊維処理システム34により該液圧
式にニードル処理した不織繊維ウエブに添加して、液圧
式にニードル処理した超吸収性複合材料36を形成する。
この段階において、該液圧式にニードル処理した不織繊
維ウエブは湿潤状態または乾燥状態の何れにあってもよ
い。粒状物処理システムの例は、例えば米国特許第4,60
4,313 号に記載されており、その粒状物処理システムに
関する内容を本発明の参考とする。有用な粒状物処理シ
ステムは、種々の彫刻ロール体積フィーダ並びに他の市
販のシステム、例えばオハイオ州、フレモントのクリス
ティーマシーン社(Christy Machine Company) から入手
可能なクリスティー乾燥材料分取装置およびノードソン
社(Nordson Corporation) から入手し得るメルテックス
(Meltex:商標)SAPシリーズの粉体適用システムを含む。
有用な繊維処理システムはステープルファイバーウエブ
エアー−形成(air-forming) システム並びにデンマーク
のモラー＆ジョシャンセン(Moller & Jochumsen)および
ダンウエブフォーミングインターナショナル(Danweb Fo
rming International)から入手できる市販のシステムを
包含する。超吸収剤は、実質的に乾燥した複合材料の全
重量100g当たり約80ｇまでの超吸収剤なる割合で存在し
得る。例えば、該不織ウエブは実質的に乾燥した複合材
料の全重量100g当たり超吸収剤約15〜約65ｇの範囲で含
むことができる。より特定的には、該不織ウエブは実質
的に乾燥した複合材料の全重量100g当たり超吸収剤約40
〜約50ｇの範囲で含むことができる。
粒状物および／または繊維処理システム34により該液圧
式にニードル処理した不織繊維ウエブに添加して、液圧
式にニードル処理した超吸収性複合材料36を形成する。
この段階において、該液圧式にニードル処理した不織繊
維ウエブは湿潤状態または乾燥状態の何れにあってもよ
い。粒状物処理システムの例は、例えば米国特許第4,60
4,313 号に記載されており、その粒状物処理システムに
関する内容を本発明の参考とする。有用な粒状物処理シ
ステムは、種々の彫刻ロール体積フィーダ並びに他の市
販のシステム、例えばオハイオ州、フレモントのクリス
ティーマシーン社(Christy Machine Company) から入手
可能なクリスティー乾燥材料分取装置およびノードソン
社(Nordson Corporation) から入手し得るメルテックス
(Meltex:商標)SAPシリーズの粉体適用システムを含む。
有用な繊維処理システムはステープルファイバーウエブ
エアー−形成(air-forming) システム並びにデンマーク
のモラー＆ジョシャンセン(Moller & Jochumsen)および
ダンウエブフォーミングインターナショナル(Danweb Fo
rming International)から入手できる市販のシステムを
包含する。超吸収剤は、実質的に乾燥した複合材料の全
重量100g当たり約80ｇまでの超吸収剤なる割合で存在し
得る。例えば、該不織ウエブは実質的に乾燥した複合材
料の全重量100g当たり超吸収剤約15〜約65ｇの範囲で含
むことができる。より特定的には、該不織ウエブは実質
的に乾燥した複合材料の全重量100g当たり超吸収剤約40
〜約50ｇの範囲で含むことができる。
【００２０】超吸収性材料は、流体ジェット処理前に、
該不織繊維ウエブ上に堆積してもよい。超吸収性材料を
水−ジェット処理前に湿式−堆積ウエブ上に堆積した場
合、該超吸収剤は該水−ジェット処理工程中不活性状態
に維持されかつ後に活性化し得るものであることが好ま
しい。該超吸収性材料を添加した後、液圧式にニードル
処理した超吸収性複合材料36は乾燥操作に移される。差
分速度のピックアップロール38を使用して該ウエブを該
液圧式ニードル処理ベルトから該乾燥操作に移動させる
ことができる。また、公知の真空型繊維ピックアップ並
びに輸送手段を使用することもできる。望ましくは、該
乾燥操作は非−圧縮性の乾燥操作である。例えば、該ウ
エブは参照番号40で図１に示した公知の回転ドラム式ス
ルー−エアー乾燥装置を使用して非−圧縮式に乾燥する
ことができる。このスルーエアードライヤー40は孔44を
備えた外部回転シリンダ42と該孔44に吹き込まれる高温
空気を受け取る外部フード46との組み合わせであり得
る。スルードライヤーベルト48は該スルードライヤーの
外部シリンダ42の上部部分上で該複合材料36を運搬す
る。スルーエアードライヤー40の外部シリンダ42中の孔
44に強制的に送り込まれる加熱空気は該複合材料36から
水を除去する。スルーエアードライヤー40により該複合
材料36に強制的に送り込まれる空気の温度は約300 〜約
500 °F の範囲内であり得る。他の有用なスルー−乾燥
法および装置は、例えば米国特許第2,666,369 号および
同第3,821,068 号に見いだすことができる。これらの内
容を本発明の参考とする。
該不織繊維ウエブ上に堆積してもよい。超吸収性材料を
水−ジェット処理前に湿式−堆積ウエブ上に堆積した場
合、該超吸収剤は該水−ジェット処理工程中不活性状態
に維持されかつ後に活性化し得るものであることが好ま
しい。該超吸収性材料を添加した後、液圧式にニードル
処理した超吸収性複合材料36は乾燥操作に移される。差
分速度のピックアップロール38を使用して該ウエブを該
液圧式ニードル処理ベルトから該乾燥操作に移動させる
ことができる。また、公知の真空型繊維ピックアップ並
びに輸送手段を使用することもできる。望ましくは、該
乾燥操作は非−圧縮性の乾燥操作である。例えば、該ウ
エブは参照番号40で図１に示した公知の回転ドラム式ス
ルー−エアー乾燥装置を使用して非−圧縮式に乾燥する
ことができる。このスルーエアードライヤー40は孔44を
備えた外部回転シリンダ42と該孔44に吹き込まれる高温
空気を受け取る外部フード46との組み合わせであり得
る。スルードライヤーベルト48は該スルードライヤーの
外部シリンダ42の上部部分上で該複合材料36を運搬す
る。スルーエアードライヤー40の外部シリンダ42中の孔
44に強制的に送り込まれる加熱空気は該複合材料36から
水を除去する。スルーエアードライヤー40により該複合
材料36に強制的に送り込まれる空気の温度は約300 〜約
500 °F の範囲内であり得る。他の有用なスルー−乾燥
法および装置は、例えば米国特許第2,666,369 号および
同第3,821,068 号に見いだすことができる。これらの内
容を本発明の参考とする。
【００２１】該複合体36に選択された諸特性を付与する
ために、仕上げ工程および／または後処理工程を利用す
ることが望ましい。例えば、該ウエブを機械的に柔軟化
できる。この柔軟化処理はカレンダー処理、孔形成処
理、アパーチャリング、パーフ−エンボシング、エンボ
シング、パターンエンボシング、示差的延伸処理、しぼ
寄せ処理、およびロール掛け等により達成できる。柔軟
化は、該液圧式ニードル処理工程の前またはその直後
に、該不織繊維ウエブに脱結合剤を添加することによっ
ても達成できる。あるいはおよび／または付随的に、化
学的な後処理、例えば接着剤、染料、界面活性剤、架橋
剤、水和剤および／または顔料の添加等を施して所定の
特性、例えば耐磨耗性、靱性、色等の諸特性を付与し、
もしくはその濡れ性を改善することができる。図２は本
発明の吸収性複合材料の製造の際に使用する例示的な多
層メッシュ生地の上部層を示す。図２では、ライン３−
３がクロス−マシン方向に該多層メッシュ生地を横切っ
ている。この多層（即ち、複合）生地は密な層(fine la
yer)と結合した粗い層を含むことができる。図３は該例
示的メッシュ生地の粗い層62（簡単な単一の層組織）の
ライン３−３に沿って取った断面図である。図４は密な
層64（もう一つの簡単な単一の層組織）に結合した粗い
層62のライン３−３に沿って取った断面図である。この
粗い層62はメッシュ（即ち、幅１インチ当たりの生地の
縦糸）約50以下および打込数（即ち、長さ１インチ当た
りの生地の横糸(shute yarns))約50以下をもつことが好
ましい。例えば、この粗い層62は約35〜40のメッシュと
約35〜40の打込数とを有する。より特定的には、この粗
い層62は約38のメッシュと約38の打込数とを有する。密
な層64は粗い層62の約２倍程度のメッシュと打込数とを
有することが好ましい。例えば、密な層62は約70〜約10
0 のメッシュと約70〜約100 の打込数とを有する。特
に、密な層62は約70〜80のメッシュと約70〜80の打込数
とを有する。より特定的には、密な層62はは約75のメッ
シュと約75の打込数とを有する。
ために、仕上げ工程および／または後処理工程を利用す
ることが望ましい。例えば、該ウエブを機械的に柔軟化
できる。この柔軟化処理はカレンダー処理、孔形成処
理、アパーチャリング、パーフ−エンボシング、エンボ
シング、パターンエンボシング、示差的延伸処理、しぼ
寄せ処理、およびロール掛け等により達成できる。柔軟
化は、該液圧式ニードル処理工程の前またはその直後
に、該不織繊維ウエブに脱結合剤を添加することによっ
ても達成できる。あるいはおよび／または付随的に、化
学的な後処理、例えば接着剤、染料、界面活性剤、架橋
剤、水和剤および／または顔料の添加等を施して所定の
特性、例えば耐磨耗性、靱性、色等の諸特性を付与し、
もしくはその濡れ性を改善することができる。図２は本
発明の吸収性複合材料の製造の際に使用する例示的な多
層メッシュ生地の上部層を示す。図２では、ライン３−
３がクロス−マシン方向に該多層メッシュ生地を横切っ
ている。この多層（即ち、複合）生地は密な層(fine la
yer)と結合した粗い層を含むことができる。図３は該例
示的メッシュ生地の粗い層62（簡単な単一の層組織）の
ライン３−３に沿って取った断面図である。図４は密な
層64（もう一つの簡単な単一の層組織）に結合した粗い
層62のライン３−３に沿って取った断面図である。この
粗い層62はメッシュ（即ち、幅１インチ当たりの生地の
縦糸）約50以下および打込数（即ち、長さ１インチ当た
りの生地の横糸(shute yarns))約50以下をもつことが好
ましい。例えば、この粗い層62は約35〜40のメッシュと
約35〜40の打込数とを有する。より特定的には、この粗
い層62は約38のメッシュと約38の打込数とを有する。密
な層64は粗い層62の約２倍程度のメッシュと打込数とを
有することが好ましい。例えば、密な層62は約70〜約10
0 のメッシュと約70〜約100 の打込数とを有する。特
に、密な層62は約70〜80のメッシュと約70〜80の打込数
とを有する。より特定的には、密な層62はは約75のメッ
シュと約75の打込数とを有する。
【００２２】図５は密な層のない粗い層の底面図であ
る。図６は多層メッシュ生地の底面図であり、好ましい
組織構造を示す密な層に織り込まれた粗い層を図示した
ものである。この特定の組織は高排液領域68を画成する
クロス−マシン方向のチャンネルを与え、該領域は低排
液領域66により分離されている。該粗い層のタテストラ
ンド70は、クロス−マシン方向に該生地の上部に沿って
通るチャンネルを画成する列72に配列されている。これ
らのタテストランド70は密な層のフィラメント群74（こ
れらもクロス−マシン方向をとっている）を一緒に織り
込んでいる。タテストランド70の列72はフィラメント群
74と一致して、高排液領域68を分離している低排液領域
66を形成している。流体ジェット処理中、該繊維ウエブ
は一般に該粗い層の形状と一致し、生地−状の外観を与
える。該生地を貫通する流体流は該生地の該高排液領域
および底部の密な層により制御されて、液圧式ニードル
処理中該パルプ繊維ネットワークの弛緩／開放に対して
適当な状態を与え、一方でウエブの破壊を防止し、短繊
維を流出させかつ繊維と該メッシュ生地とを撚り合わせ
る。幾つかの態様においては、該組織パターンは突出し
てナックルを形成する数種のフィラメント（例えば、タ
テストランド）をもつことができる。繊維を洗ってこれ
らナックルの一部を流出させて、小さな孔またはアパー
チャーを形成できる。
る。図６は多層メッシュ生地の底面図であり、好ましい
組織構造を示す密な層に織り込まれた粗い層を図示した
ものである。この特定の組織は高排液領域68を画成する
クロス−マシン方向のチャンネルを与え、該領域は低排
液領域66により分離されている。該粗い層のタテストラ
ンド70は、クロス−マシン方向に該生地の上部に沿って
通るチャンネルを画成する列72に配列されている。これ
らのタテストランド70は密な層のフィラメント群74（こ
れらもクロス−マシン方向をとっている）を一緒に織り
込んでいる。タテストランド70の列72はフィラメント群
74と一致して、高排液領域68を分離している低排液領域
66を形成している。流体ジェット処理中、該繊維ウエブ
は一般に該粗い層の形状と一致し、生地−状の外観を与
える。該生地を貫通する流体流は該生地の該高排液領域
および底部の密な層により制御されて、液圧式ニードル
処理中該パルプ繊維ネットワークの弛緩／開放に対して
適当な状態を与え、一方でウエブの破壊を防止し、短繊
維を流出させかつ繊維と該メッシュ生地とを撚り合わせ
る。幾つかの態様においては、該組織パターンは突出し
てナックルを形成する数種のフィラメント（例えば、タ
テストランド）をもつことができる。繊維を洗ってこれ
らナックルの一部を流出させて、小さな孔またはアパー
チャーを形成できる。
【００２３】本発明は他の生地を使用して実施すること
もできる。一般に、この生地は繊維の流出を防止しつ
つ、十分な排液を可能とするのに十分に高繊度でなけれ
ばならない。例えば、不織ウエブは約20×20〜約200 ×
200 の範囲のメッシュサイズ（機械方向の１インチ当た
りのフィラメント数およびクロス−マシン方向の１イン
チ当たりのフィラメント数で表示）を有する公知の単一
の平坦なメッシュ上に湿式堆積し、液圧式にニードル処
理できる。この生地は、また約20×20〜約200 ×200 の
範囲のメッシュサイズの多層メッシュであってもよい。
このような多層メッシュは、該不織ウエブに二次繊維を
配合する場合には特に有用である。有用な生地は、例え
ばウイスコンシン州、アップルトンのアステンフォーミ
ングファブリックス社(Asten Forming Fabrics, Inc.)
から入手できるアステン(Asten)-856 、アステン 892、
およびアステンシンウィーブデザイン(Asten Synweve D
esign) 274生地およびアーカンサス州、スターシティー
のナショナルワイヤファブリック社(National Wire Fab
ric)から入手できる55×38メッシュおよび100 ×92メッ
シュのステンレススチール半−綾織(semi-twill)生地を
含む。幾つかの状況の下では、公知の生地の代わりに有
孔板上で液圧式ニードル処理することが望ましい。一般
的に言えば、閉じたかつ平坦な成形生地(forming fabri
cs) は不織繊維ウエブを形成し、ニードリングするのに
十分な表面を与える。得られるウエブは、あるとしても
ほんの僅かな大きな孔を有し、該孔は真空下での超吸収
性材料の該ウエブの通過を可能とし、かつ該成形生地内
への進入を可能とする。図７は、液圧式にニードル処理
されておらず、かつ超吸収剤を含まない湿式−堆積され
たパルプ繊維ウエブの一例の断面の30.5X の顕微鏡写真
である。これは実施例5Aの材料であり、約78g/m2の坪量
をもつ。
もできる。一般に、この生地は繊維の流出を防止しつ
つ、十分な排液を可能とするのに十分に高繊度でなけれ
ばならない。例えば、不織ウエブは約20×20〜約200 ×
200 の範囲のメッシュサイズ（機械方向の１インチ当た
りのフィラメント数およびクロス−マシン方向の１イン
チ当たりのフィラメント数で表示）を有する公知の単一
の平坦なメッシュ上に湿式堆積し、液圧式にニードル処
理できる。この生地は、また約20×20〜約200 ×200 の
範囲のメッシュサイズの多層メッシュであってもよい。
このような多層メッシュは、該不織ウエブに二次繊維を
配合する場合には特に有用である。有用な生地は、例え
ばウイスコンシン州、アップルトンのアステンフォーミ
ングファブリックス社(Asten Forming Fabrics, Inc.)
から入手できるアステン(Asten)-856 、アステン 892、
およびアステンシンウィーブデザイン(Asten Synweve D
esign) 274生地およびアーカンサス州、スターシティー
のナショナルワイヤファブリック社(National Wire Fab
ric)から入手できる55×38メッシュおよび100 ×92メッ
シュのステンレススチール半−綾織(semi-twill)生地を
含む。幾つかの状況の下では、公知の生地の代わりに有
孔板上で液圧式ニードル処理することが望ましい。一般
的に言えば、閉じたかつ平坦な成形生地(forming fabri
cs) は不織繊維ウエブを形成し、ニードリングするのに
十分な表面を与える。得られるウエブは、あるとしても
ほんの僅かな大きな孔を有し、該孔は真空下での超吸収
性材料の該ウエブの通過を可能とし、かつ該成形生地内
への進入を可能とする。図７は、液圧式にニードル処理
されておらず、かつ超吸収剤を含まない湿式−堆積され
たパルプ繊維ウエブの一例の断面の30.5X の顕微鏡写真
である。これは実施例5Aの材料であり、約78g/m2の坪量
をもつ。
【００２４】図８は、約78g/m2の坪量をもつ液圧式にニ
ードル処理されたパルプ繊維ウエブの一例の断面の30.5
X の顕微鏡写真である。これは実施例5Bの材料であり、
該材料は各々0.007 インチ径の孔（１インチ当たり30個
なる密度の１列の孔）を有する３個のマニホルドから圧
力約200psiにて25 ft/分なる速度で移動する100 ×92メ
ッシュのステンレススチール半−綾織生地上でニードル
処理した。図９は図７に示した材料の断面の61Ｘの顕微
鏡写真である。図10は図８に示した材料の断面の61Ｘの
顕微鏡写真である。図11は液圧式にニードル処理されて
いない湿式−堆積されたパルプ繊維ウエブ上に堆積した
超吸収性材料を含有する複合材の一例の断面の30.5X の
顕微鏡写真である。これは実施例6Aの材料であり、約18
5 g/m2の坪量をもち、かつ約60重量％の超吸収剤を含
む。図12は液圧式にニードル処理された超吸収性複合材
料の一例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。これは実
施例6Bの材料であり、約150 g/m2の坪量をもち、約50重
量％の超吸収剤を含み、かつ各々0.007 インチ径の孔
（１インチ当たり30個なる密度の１列の孔）を有する３
個のマニホルドから圧力約200psiにて25 ft/分なる速度
で移動する100 ×92メッシュのステンレススチール半−
綾織生地上でニードル処理したものである。図13は図11
に示した材料の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。図14は
図12に示した材料の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
ードル処理されたパルプ繊維ウエブの一例の断面の30.5
X の顕微鏡写真である。これは実施例5Bの材料であり、
該材料は各々0.007 インチ径の孔（１インチ当たり30個
なる密度の１列の孔）を有する３個のマニホルドから圧
力約200psiにて25 ft/分なる速度で移動する100 ×92メ
ッシュのステンレススチール半−綾織生地上でニードル
処理した。図９は図７に示した材料の断面の61Ｘの顕微
鏡写真である。図10は図８に示した材料の断面の61Ｘの
顕微鏡写真である。図11は液圧式にニードル処理されて
いない湿式−堆積されたパルプ繊維ウエブ上に堆積した
超吸収性材料を含有する複合材の一例の断面の30.5X の
顕微鏡写真である。これは実施例6Aの材料であり、約18
5 g/m2の坪量をもち、かつ約60重量％の超吸収剤を含
む。図12は液圧式にニードル処理された超吸収性複合材
料の一例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。これは実
施例6Bの材料であり、約150 g/m2の坪量をもち、約50重
量％の超吸収剤を含み、かつ各々0.007 インチ径の孔
（１インチ当たり30個なる密度の１列の孔）を有する３
個のマニホルドから圧力約200psiにて25 ft/分なる速度
で移動する100 ×92メッシュのステンレススチール半−
綾織生地上でニードル処理したものである。図13は図11
に示した材料の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。図14は
図12に示した材料の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
【００２５】液圧式にニードル処理した繊維ウエブ（図
８および10）と未処理のもの（図７および９）とを比較
すると、これらの液圧式にニードル処理した繊維ウエブ
は比較的ルーズな繊維構造を有し、またZ-方向の配向を
もつ多くの繊維を含有するものと考えられる。このよう
な開放型のルーズな繊維ネットワークが該繊維ウエブの
飽和容量および垂直吸上特性を改善するものと思われ
る。液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料（図12
および14）と未処理のもの（図11および13）とを比較す
ると、これらの液圧式にニードル処理した超吸収性複合
材料が、該超吸収剤粒子と該繊維ウエブとの間のより一
層緊密な接触を与えていることが分かる。点接触の代わ
りに、これら２種の型の材料間には高度の面接触が存在
することが分かる。大きな界面は該繊維材料から該超吸
収剤粒子への液体の移動性を改善する。本発明等は特定
の作用理論に拘泥するつもりはないが、不織ウエブのX-
Y 面に堆積された繊維に直接衝撃を与える作用流体の円
柱状ジェットがこれら繊維の幾分かをZ-方向に再配列す
るように機能するものと考えられる。この作用流体のジ
ェットは、また該有孔表面のナックル、リッジまたは盛
り上がり部分の繊維の幾分かを流出させる。この洗浄作
用は該有孔表面の盛り上がり部分またはナックル上に孔
および／またはアパーチャーを形成するものと考えられ
る。該液圧式にニードル処理された繊維ウエブ中におけ
るこの不均一な形状および孔および／またはアパーチャ
ーの存在は、該吸収剤粒子を部分的に包囲して、該粒子
との接触性を改善し、かつ該粒子上に該繊維ウエブを保
持する役割を果たす囲い体を形成する。
８および10）と未処理のもの（図７および９）とを比較
すると、これらの液圧式にニードル処理した繊維ウエブ
は比較的ルーズな繊維構造を有し、またZ-方向の配向を
もつ多くの繊維を含有するものと考えられる。このよう
な開放型のルーズな繊維ネットワークが該繊維ウエブの
飽和容量および垂直吸上特性を改善するものと思われ
る。液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料（図12
および14）と未処理のもの（図11および13）とを比較す
ると、これらの液圧式にニードル処理した超吸収性複合
材料が、該超吸収剤粒子と該繊維ウエブとの間のより一
層緊密な接触を与えていることが分かる。点接触の代わ
りに、これら２種の型の材料間には高度の面接触が存在
することが分かる。大きな界面は該繊維材料から該超吸
収剤粒子への液体の移動性を改善する。本発明等は特定
の作用理論に拘泥するつもりはないが、不織ウエブのX-
Y 面に堆積された繊維に直接衝撃を与える作用流体の円
柱状ジェットがこれら繊維の幾分かをZ-方向に再配列す
るように機能するものと考えられる。この作用流体のジ
ェットは、また該有孔表面のナックル、リッジまたは盛
り上がり部分の繊維の幾分かを流出させる。この洗浄作
用は該有孔表面の盛り上がり部分またはナックル上に孔
および／またはアパーチャーを形成するものと考えられ
る。該液圧式にニードル処理された繊維ウエブ中におけ
るこの不均一な形状および孔および／またはアパーチャ
ーの存在は、該吸収剤粒子を部分的に包囲して、該粒子
との接触性を改善し、かつ該粒子上に該繊維ウエブを保
持する役割を果たす囲い体を形成する。
【００２６】接触性の改善を、該ウエブがまだ湿潤状態
にあるうちに、無水超吸収性材料を該液圧式にニードル
処理された繊維ウエブ上に堆積することにより達成する
ことが望ましい。また、この接触性の改善は無水超吸収
性材料を比較的乾燥状態にある液圧式にニードル処理さ
れた繊維ウエブ上に堆積し、次いで機械的手段、例えば
ローラーを使用して該超吸収性材料を液圧式にニードル
処理された繊維ウエブ内に導くことにより達成すること
も可能である。第二の液圧式にニードル処理された繊維
ウエブをこの複合材上に重ね、かつ点結合により結合し
て超吸収性積層体を形成することも可能である。また、
該作用流体のジェットは、該有孔表面のチャンネル状部
分に対応し、かつX-Y 方向に液体を輸送するのに役立つ
該方向に延びた比較的連続な導管として機能するものと
思われる繊維の堆積層を生成するものと考えられる。更
に、このZ-方向に配向した繊維はこれらの比較的連続な
導管から該超吸収剤粒子への液体の移動を促進するもの
と考えられる。該超吸収剤粒子が液体を吸収するにつれ
て、これらの比較的連続な導管に沿って液体を引っ張る
ように作用するものと考えられる。注意深く制御した場
合、この直接的衝撃の結果および該ジェットの洗浄作用
は該超吸収剤粒子との組み合わせで、該不織繊維ウエブ
のある望ましい液体分布並びに吸収特性（例えば、飽和
容量および吸上速度）を増大する。
にあるうちに、無水超吸収性材料を該液圧式にニードル
処理された繊維ウエブ上に堆積することにより達成する
ことが望ましい。また、この接触性の改善は無水超吸収
性材料を比較的乾燥状態にある液圧式にニードル処理さ
れた繊維ウエブ上に堆積し、次いで機械的手段、例えば
ローラーを使用して該超吸収性材料を液圧式にニードル
処理された繊維ウエブ内に導くことにより達成すること
も可能である。第二の液圧式にニードル処理された繊維
ウエブをこの複合材上に重ね、かつ点結合により結合し
て超吸収性積層体を形成することも可能である。また、
該作用流体のジェットは、該有孔表面のチャンネル状部
分に対応し、かつX-Y 方向に液体を輸送するのに役立つ
該方向に延びた比較的連続な導管として機能するものと
思われる繊維の堆積層を生成するものと考えられる。更
に、このZ-方向に配向した繊維はこれらの比較的連続な
導管から該超吸収剤粒子への液体の移動を促進するもの
と考えられる。該超吸収剤粒子が液体を吸収するにつれ
て、これらの比較的連続な導管に沿って液体を引っ張る
ように作用するものと考えられる。注意深く制御した場
合、この直接的衝撃の結果および該ジェットの洗浄作用
は該超吸収剤粒子との組み合わせで、該不織繊維ウエブ
のある望ましい液体分布並びに吸収特性（例えば、飽和
容量および吸上速度）を増大する。
【００２７】図15は、吸収構造100 の一例の分解斜視図
であり、これには液体処理材料として液圧式にニードル
処理した超吸収性複合材料が組み込まれている。図15は
単に例示的な吸収構造の層間の相関を示しているが、こ
れは本発明を何等制限するものではなく、これら層（ま
たは他の層）は種々の様式で特定の製品に適合させるこ
とが可能である。使い捨てオムツ、女性用パッドまたは
他の身体手当て用品で使用するのに適した多層複合材と
してここに図示した例示的吸収構造体100 は４つの層、
即ち上部層102 、液体処理層104 、随意の吸収剤層106
および低部層108 を含む。上部層102 は溶融紡糸繊維ま
たはフィラメントの不織ウエブ、有孔フィルムまたはエ
ンボスネットであり得る。この上部層102 は使い捨てオ
ムツのライナー、または女性用パッドまたは他の身体手
当て用品用のカバー層として機能できる。この上部層10
2 の上部面110 は該吸収構造体100 の使用者の皮膚と接
する部分である。この上部層102 の下層112 が該液体処
理層104 上に重ねられ、該液体処理層は１層以上の本発
明の液圧式にニードル処理された超吸収性複合材料から
なる。この液体処理層104 は該上部層102 から液体を迅
速に脱着し、該液体処理層104 全体に液体を分配し、か
つ液体を保持するように機能する。該構造体100 が吸収
剤層106 を含む場合、該液体処理層も液体を該吸収剤層
106 に放出することができる。この液体処理層は該上部
層102 の下部表面112 と接する上部表面114 を有する。
この液体処理層104 は、また随意の吸収剤層106 の上部
層118上に重ねられた下部表面116 をも有する。この液
体処理層104 は該随意の吸収剤層106 とは異なるサイズ
並びに形状をもつことができる。該吸収剤層106 はパル
プ毛羽層、超吸収性材料、またはその混合物であり得
る。該吸収剤層106 が存在する場合、該層は流体不浸透
性の下部層108 上に重ねられる。この吸収剤層106は流
体不浸透性の下部層108 の上部表面122 と接触している
下部表面120 をもつ。該流体不浸透性の下部層108 の下
部表面124 は該吸収性構造体100 の外部表面を与える。
従来の用語を使用すれば、該ライナー層102 はトップシ
ートであり、流体不浸透性の下部層108 はバックシート
であり、液体処理層104 は液体分配並びに保持層であ
り、該随意の吸収剤層106 は吸収性コアである。各層は
別々に形成して任意の公知の方法に従って他の層に結合
できる。該層を組み立て前またはその後に裁断または成
形し、特定の吸収性身体手当て製品の形状にできる。
であり、これには液体処理材料として液圧式にニードル
処理した超吸収性複合材料が組み込まれている。図15は
単に例示的な吸収構造の層間の相関を示しているが、こ
れは本発明を何等制限するものではなく、これら層（ま
たは他の層）は種々の様式で特定の製品に適合させるこ
とが可能である。使い捨てオムツ、女性用パッドまたは
他の身体手当て用品で使用するのに適した多層複合材と
してここに図示した例示的吸収構造体100 は４つの層、
即ち上部層102 、液体処理層104 、随意の吸収剤層106
および低部層108 を含む。上部層102 は溶融紡糸繊維ま
たはフィラメントの不織ウエブ、有孔フィルムまたはエ
ンボスネットであり得る。この上部層102 は使い捨てオ
ムツのライナー、または女性用パッドまたは他の身体手
当て用品用のカバー層として機能できる。この上部層10
2 の上部面110 は該吸収構造体100 の使用者の皮膚と接
する部分である。この上部層102 の下層112 が該液体処
理層104 上に重ねられ、該液体処理層は１層以上の本発
明の液圧式にニードル処理された超吸収性複合材料から
なる。この液体処理層104 は該上部層102 から液体を迅
速に脱着し、該液体処理層104 全体に液体を分配し、か
つ液体を保持するように機能する。該構造体100 が吸収
剤層106 を含む場合、該液体処理層も液体を該吸収剤層
106 に放出することができる。この液体処理層は該上部
層102 の下部表面112 と接する上部表面114 を有する。
この液体処理層104 は、また随意の吸収剤層106 の上部
層118上に重ねられた下部表面116 をも有する。この液
体処理層104 は該随意の吸収剤層106 とは異なるサイズ
並びに形状をもつことができる。該吸収剤層106 はパル
プ毛羽層、超吸収性材料、またはその混合物であり得
る。該吸収剤層106 が存在する場合、該層は流体不浸透
性の下部層108 上に重ねられる。この吸収剤層106は流
体不浸透性の下部層108 の上部表面122 と接触している
下部表面120 をもつ。該流体不浸透性の下部層108 の下
部表面124 は該吸収性構造体100 の外部表面を与える。
従来の用語を使用すれば、該ライナー層102 はトップシ
ートであり、流体不浸透性の下部層108 はバックシート
であり、液体処理層104 は液体分配並びに保持層であ
り、該随意の吸収剤層106 は吸収性コアである。各層は
別々に形成して任意の公知の方法に従って他の層に結合
できる。該層を組み立て前またはその後に裁断または成
形し、特定の吸収性身体手当て製品の形状にできる。
【００２８】これら層を組み立てて、例えば使い捨てオ
ムツ等の製品を形成する場合、１層以上の本発明の液圧
式にニードル処理した超吸収性複合材料から形成した該
液体処理層104 は該上部層での液体保持率を減じ、皮膚
からの液体の移動性を改善し、かつ該吸収剤のより広範
な部分に液体を分配することにより該随意の吸収剤層10
6 をより効率的に利用するという利点を与える。これら
の利点は改良された垂直吸上速度および液体吸収特性に
よりもたらされる。既に述べたように、本発明は他の吸
収構造をも意図する。例えば、吸収性構造体はライナー
層、液体サージ層（例えば、弾性結合し、カーディング
処理したウエブ）、１層以上の本発明の液圧式にニード
ル処理した超吸収性複合材料、随意の吸収性コアまたは
パルプ毛羽層および流体不浸透性の下部層を含むことが
できる。１層以上の液圧式にニードル処理した超吸収性
複合材料を、使い捨て身体手当て用品以外の多くの製品
用の液体処理材料として使用できる。例えば、該吸収性
不織複合材料は食品および製品包装、ワイパー、創傷手
当て製品、工業的吸収材および犬舎およびキャットボッ
クスライナー等の液体処理材料として使用することも可
能である。
ムツ等の製品を形成する場合、１層以上の本発明の液圧
式にニードル処理した超吸収性複合材料から形成した該
液体処理層104 は該上部層での液体保持率を減じ、皮膚
からの液体の移動性を改善し、かつ該吸収剤のより広範
な部分に液体を分配することにより該随意の吸収剤層10
6 をより効率的に利用するという利点を与える。これら
の利点は改良された垂直吸上速度および液体吸収特性に
よりもたらされる。既に述べたように、本発明は他の吸
収構造をも意図する。例えば、吸収性構造体はライナー
層、液体サージ層（例えば、弾性結合し、カーディング
処理したウエブ）、１層以上の本発明の液圧式にニード
ル処理した超吸収性複合材料、随意の吸収性コアまたは
パルプ毛羽層および流体不浸透性の下部層を含むことが
できる。１層以上の液圧式にニードル処理した超吸収性
複合材料を、使い捨て身体手当て用品以外の多くの製品
用の液体処理材料として使用できる。例えば、該吸収性
不織複合材料は食品および製品包装、ワイパー、創傷手
当て製品、工業的吸収材および犬舎およびキャットボッ
クスライナー等の液体処理材料として使用することも可
能である。
【００２９】
【実施例】以下の実施例１〜６には液圧式にニードル処
理した超吸収性複合材料の例および該複合材料の種々の
成分を示す。実施例１ 約30重量％のクリンプ処理してないレーヨン繊維（デニ
ール約1.5 、長さ約19mm）、約49重量％のLL19北米針葉
樹未精製クラフト純ウッド繊維パルプ（キンバリークラ
ーク社から入手できるロングラック(Longlac)19)および
約21重量％のLL16北米広葉樹クラフト純ウッド繊維パル
プ（キンバリークラーク社から入手できるロングラック
(Longlac)16)の混合物を公知の抄紙技術を利用して湿式
堆積した。この湿式−堆積ウエブを固形分濃度約25％ま
で脱水し、アーカンサス州、スターシティーのナショナ
ルワイヤファブリック(National Wire Fabric)から入手
できる、メッシュ55（機械方向における１インチ当たり
のフィラメント数）および打込数38（クロス−マシン方
向の１インチ当たりのフィラメント数）を有する半−綾
織ステンレススチールワイヤ生地上で液圧式にニードル
処理した。このウエブを、それぞれ0.007 インチ径の孔
（１インチ当たり30個なる密度の１列の孔）を有するジ
ェットストリップを備えた２個のマニホルドからの約30
0 psigの圧の水の円筒状ジェットでニードル処理した。
該ジェットオリフィスからの放出は、約80 ft/分の速度
で移動する該湿式−堆積したウエブ上において約２〜約
３cmの範囲内であった。真空ボックスで過剰の水を除去
し、この処理ウエブをメイン州、ビッドフォードのハネ
カムシステムズ社(Honeycomb Systems Incorporated)で
制作された回転式スルーエアードライヤーを使用して乾
燥した。上記の湿式−堆積した繊維ウエブの部分を500
および800 psigの圧力下で液圧式にニードル処理し、次
いでスルーエアー乾燥して、該繊維ウエブにより高いニ
ードル処理エネルギーを使用した例を得た。該湿式−堆
積した繊維ウエブの他の部分は液圧式にニードル処理し
なかった。その代わりに、該材料をスルーエアー乾燥
し、コントロール材料とした。該液圧式にニードル処理
した材料およびコントロール材料の液体分配特性および
液体保持特性を測定し、結果を表１にまとめた。
理した超吸収性複合材料の例および該複合材料の種々の
成分を示す。実施例１ 約30重量％のクリンプ処理してないレーヨン繊維（デニ
ール約1.5 、長さ約19mm）、約49重量％のLL19北米針葉
樹未精製クラフト純ウッド繊維パルプ（キンバリークラ
ーク社から入手できるロングラック(Longlac)19)および
約21重量％のLL16北米広葉樹クラフト純ウッド繊維パル
プ（キンバリークラーク社から入手できるロングラック
(Longlac)16)の混合物を公知の抄紙技術を利用して湿式
堆積した。この湿式−堆積ウエブを固形分濃度約25％ま
で脱水し、アーカンサス州、スターシティーのナショナ
ルワイヤファブリック(National Wire Fabric)から入手
できる、メッシュ55（機械方向における１インチ当たり
のフィラメント数）および打込数38（クロス−マシン方
向の１インチ当たりのフィラメント数）を有する半−綾
織ステンレススチールワイヤ生地上で液圧式にニードル
処理した。このウエブを、それぞれ0.007 インチ径の孔
（１インチ当たり30個なる密度の１列の孔）を有するジ
ェットストリップを備えた２個のマニホルドからの約30
0 psigの圧の水の円筒状ジェットでニードル処理した。
該ジェットオリフィスからの放出は、約80 ft/分の速度
で移動する該湿式−堆積したウエブ上において約２〜約
３cmの範囲内であった。真空ボックスで過剰の水を除去
し、この処理ウエブをメイン州、ビッドフォードのハネ
カムシステムズ社(Honeycomb Systems Incorporated)で
制作された回転式スルーエアードライヤーを使用して乾
燥した。上記の湿式−堆積した繊維ウエブの部分を500
および800 psigの圧力下で液圧式にニードル処理し、次
いでスルーエアー乾燥して、該繊維ウエブにより高いニ
ードル処理エネルギーを使用した例を得た。該湿式−堆
積した繊維ウエブの他の部分は液圧式にニードル処理し
なかった。その代わりに、該材料をスルーエアー乾燥
し、コントロール材料とした。該液圧式にニードル処理
した材料およびコントロール材料の液体分配特性および
液体保持特性を測定し、結果を表１にまとめた。
【００３０】実施例２ 実施例１の手順を繰り返したが、繊維ウエブはその坪量
が約70g/m2を有するように形成した。超吸収材粒子を、
液圧式にニードル処理した直後であって、しかも該ウエ
ブが真空ボックスに至る前に該繊維ウエブに添加した。
この超吸収材粒子はサンウエット(Sanwet) IM-5000 Pな
る商標の下でヘキストセラニーズ社(Hoechst Celanese
Corporation)から入手できるポリアクリル酸ナトリウム
粒子であった。この粒子を、重力落下型の粒状物撒布機
（スコッツPFスプレッダー(Scotts PF Spreader)) を使
用して、坪量（実質的乾燥状態での）約100 g/m2を有す
る複合体を生成する速度で該液圧式にニードル処理した
ウエブ上に堆積した。かくして、実質的乾燥状態のこの
複合体は約34重量％のLL19ウッドパルプ、15重量％のLL
16ウッドパルプ、30重量％の超吸収剤および21重量％の
レーヨンステープルファイバーを含んでいた。真空ボッ
クスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式スルーエ
アードライヤーで乾燥した。この材料の液体分配特性お
よび液体保持特性を測定し、結果を表１にまとめた。本
例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は実施
例１の液圧式にニードル処理した繊維ウエブと同一の坪
量を有している。吸上高さは超吸収剤の添加により極僅
かに減少し、かつ吸上取り込みおよび飽和容量は大幅に
増大した。
が約70g/m2を有するように形成した。超吸収材粒子を、
液圧式にニードル処理した直後であって、しかも該ウエ
ブが真空ボックスに至る前に該繊維ウエブに添加した。
この超吸収材粒子はサンウエット(Sanwet) IM-5000 Pな
る商標の下でヘキストセラニーズ社(Hoechst Celanese
Corporation)から入手できるポリアクリル酸ナトリウム
粒子であった。この粒子を、重力落下型の粒状物撒布機
（スコッツPFスプレッダー(Scotts PF Spreader)) を使
用して、坪量（実質的乾燥状態での）約100 g/m2を有す
る複合体を生成する速度で該液圧式にニードル処理した
ウエブ上に堆積した。かくして、実質的乾燥状態のこの
複合体は約34重量％のLL19ウッドパルプ、15重量％のLL
16ウッドパルプ、30重量％の超吸収剤および21重量％の
レーヨンステープルファイバーを含んでいた。真空ボッ
クスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式スルーエ
アードライヤーで乾燥した。この材料の液体分配特性お
よび液体保持特性を測定し、結果を表１にまとめた。本
例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は実施
例１の液圧式にニードル処理した繊維ウエブと同一の坪
量を有している。吸上高さは超吸収剤の添加により極僅
かに減少し、かつ吸上取り込みおよび飽和容量は大幅に
増大した。
【００３１】実施例３ 北米針葉樹未精製クラフト純ウッド繊維パルプ（キンバ
リークラーク社から入手できるロングラック(Longlac)1
9)を公知の抄紙機を使用して湿式−堆積した。この湿式
−堆積ウエブを固形分濃度約25％にまで脱水し、アーカ
ンサス州、スターシティーのナショナルワイヤファブリ
ックから入手できる公知の100 ×92メッシュのステンレ
ススチール半−綾織生地上で液圧式にニードル処理し
た。このウエブを、それぞれ0.007 インチ径の孔（１イ
ンチ当たり30個なる密度の１列の孔）を有するジェット
ストリップを備えた３個のマニホルドからの約50psigの
圧の水の円筒状ジェットでニードル処理した。該ジェッ
トオリフィスからの放出は、約21 ft/分の速度で移動す
る該湿式−堆積したウエブ上において約２〜約３cmの範
囲内であった。真空ボックスで過剰の水を除去し、この
処理ウエブをメイン州、ビッドフォードのハネカムシス
テムズ社で制作された回転式スルーエアードライヤーを
使用して乾燥した。上記の湿式−堆積した繊維ウエブの
部分を100 、200 、300 および400 psigの圧力下で液圧
式にニードル処理し、次いでスルーエアー乾燥して、該
繊維ウエブにより高いニードル処理エネルギーを使用し
た例を得た。該湿式−堆積した繊維ウエブの他の部分は
液圧式にニードル処理しなかった。その代わりに、該材
料をスルーエアー乾燥し、コントロール材料とした。該
液圧式にニードル処理した材料およびコントロール材料
の液体分配特性および液体保持特性を測定し、結果を表
１にまとめた。
リークラーク社から入手できるロングラック(Longlac)1
9)を公知の抄紙機を使用して湿式−堆積した。この湿式
−堆積ウエブを固形分濃度約25％にまで脱水し、アーカ
ンサス州、スターシティーのナショナルワイヤファブリ
ックから入手できる公知の100 ×92メッシュのステンレ
ススチール半−綾織生地上で液圧式にニードル処理し
た。このウエブを、それぞれ0.007 インチ径の孔（１イ
ンチ当たり30個なる密度の１列の孔）を有するジェット
ストリップを備えた３個のマニホルドからの約50psigの
圧の水の円筒状ジェットでニードル処理した。該ジェッ
トオリフィスからの放出は、約21 ft/分の速度で移動す
る該湿式−堆積したウエブ上において約２〜約３cmの範
囲内であった。真空ボックスで過剰の水を除去し、この
処理ウエブをメイン州、ビッドフォードのハネカムシス
テムズ社で制作された回転式スルーエアードライヤーを
使用して乾燥した。上記の湿式−堆積した繊維ウエブの
部分を100 、200 、300 および400 psigの圧力下で液圧
式にニードル処理し、次いでスルーエアー乾燥して、該
繊維ウエブにより高いニードル処理エネルギーを使用し
た例を得た。該湿式−堆積した繊維ウエブの他の部分は
液圧式にニードル処理しなかった。その代わりに、該材
料をスルーエアー乾燥し、コントロール材料とした。該
液圧式にニードル処理した材料およびコントロール材料
の液体分配特性および液体保持特性を測定し、結果を表
１にまとめた。
【００３２】実施例4A 実施例３の手順を繰り返したが、繊維ウエブはその坪量
が約105 g/m2を有するように形成した。超吸収材粒子、
サンウエット(Sanwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル
処理した直後であって、しかも該ウエブが真空ボックス
に至る前に該繊維ウエブに、重力落下型の粒状物撒布機
（スコッツPFスプレッダー) を使用して添加した。この
粒子は、坪量（実質的乾燥状態での）約150 g/m2を有す
る複合体を生成する速度で該液圧式にニードル処理した
ウエブ上に堆積した。かくして、実質的乾燥状態のこの
複合体は約70重量％のLL19ウッドパルプおよび約30重量
％の超吸収剤を含んでいた。真空ボックスで過剰の水を
除去し、該複合材料を回転式スルーエアードライヤーで
乾燥した。この材料の液体分配特性および液体保持特性
を測定し、結果を表１にまとめた。本例の液圧式にニー
ドル処理した超吸収性複合材料は実施例３の液圧式にニ
ードル処理した繊維ウエブと同一の坪量を有している。
吸上高さは超吸収剤の添加により極僅かに減少し、かつ
吸上取り込みおよび飽和容量は大幅に増大した。
が約105 g/m2を有するように形成した。超吸収材粒子、
サンウエット(Sanwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル
処理した直後であって、しかも該ウエブが真空ボックス
に至る前に該繊維ウエブに、重力落下型の粒状物撒布機
（スコッツPFスプレッダー) を使用して添加した。この
粒子は、坪量（実質的乾燥状態での）約150 g/m2を有す
る複合体を生成する速度で該液圧式にニードル処理した
ウエブ上に堆積した。かくして、実質的乾燥状態のこの
複合体は約70重量％のLL19ウッドパルプおよび約30重量
％の超吸収剤を含んでいた。真空ボックスで過剰の水を
除去し、該複合材料を回転式スルーエアードライヤーで
乾燥した。この材料の液体分配特性および液体保持特性
を測定し、結果を表１にまとめた。本例の液圧式にニー
ドル処理した超吸収性複合材料は実施例３の液圧式にニ
ードル処理した繊維ウエブと同一の坪量を有している。
吸上高さは超吸収剤の添加により極僅かに減少し、かつ
吸上取り込みおよび飽和容量は大幅に増大した。
【００３３】実施例4B 実施例4Aの手順を繰り返したが、繊維ウエブはその坪量
が約75g/m2を有するように形成した。このウエブの坪量
が実施例4Aのウエブよりも30g/m2だけ低いので、このウ
エブをより高い速度（約28 ft/分）にて該液圧式ニード
ル処理マニホルドに通して、この低坪量ウエブに該流体
ジェットから移されるエネルギーの量を減じた。実施例
4Aに記載のようにして、超吸収材粒子、サンウエット(S
anwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処理した直後で
あって、しかも該ウエブが真空ボックスに至る前に該繊
維ウエブに添加した。この粒子は、坪量（実質的乾燥状
態での）約150 g/m2を有する複合体を生成する速度で該
液圧式にニードル処理したウエブ上に堆積した。かくし
て、実質的乾燥状態のこの複合体は約50重量％のLL19ウ
ッドパルプおよび約50重量％の超吸収剤を含んでいた。
真空ボックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式
スルーエアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分
配特性および液体保持特性を測定し、結果を表１にまと
めた。本例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材
料は実施例３の液圧式にニードル処理した繊維ウエブと
同一の坪量を有している。吸上高さは超吸収剤の添加に
より極僅かに減少し、かつ吸上取り込みおよび飽和容量
は大幅に増大した。
が約75g/m2を有するように形成した。このウエブの坪量
が実施例4Aのウエブよりも30g/m2だけ低いので、このウ
エブをより高い速度（約28 ft/分）にて該液圧式ニード
ル処理マニホルドに通して、この低坪量ウエブに該流体
ジェットから移されるエネルギーの量を減じた。実施例
4Aに記載のようにして、超吸収材粒子、サンウエット(S
anwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処理した直後で
あって、しかも該ウエブが真空ボックスに至る前に該繊
維ウエブに添加した。この粒子は、坪量（実質的乾燥状
態での）約150 g/m2を有する複合体を生成する速度で該
液圧式にニードル処理したウエブ上に堆積した。かくし
て、実質的乾燥状態のこの複合体は約50重量％のLL19ウ
ッドパルプおよび約50重量％の超吸収剤を含んでいた。
真空ボックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式
スルーエアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分
配特性および液体保持特性を測定し、結果を表１にまと
めた。本例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材
料は実施例３の液圧式にニードル処理した繊維ウエブと
同一の坪量を有している。吸上高さは超吸収剤の添加に
より極僅かに減少し、かつ吸上取り込みおよび飽和容量
は大幅に増大した。
【００３４】実施例4C 実施例4Aの手順を繰り返したが、繊維ウエブはその坪量
が約50g/m2を有するように形成した。このウエブの坪量
が実施例4Aのウエブよりも55g/m2だけ低いので、このウ
エブをより高い速度（約40 ft/分）にて該液圧式ニード
ル処理マニホルドに通して、この低坪量ウエブに該流体
ジェットから移されるエネルギーの量を減じた。実施例
4Aに記載のようにして、超吸収材粒子、サンウエット(S
anwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処理した直後で
あって、しかも該ウエブが真空ボックスに至る前に該繊
維ウエブに添加した。この粒子は、坪量（実質的乾燥状
態での）約125 g/m2を有する複合体を生成する速度で該
液圧式にニードル処理したウエブ上に堆積した。かくし
て、実質的乾燥状態のこの複合体は約40重量％のLL19ウ
ッドパルプおよび約60重量％の超吸収剤を含んでいた。
真空ボックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式
スルーエアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分
配特性および液体保持特性を測定し、結果を表１にまと
めた。本例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材
料は比較的大きな割合で超吸収剤粒子を含んでいるが、
依然として所定の垂直吸上高さおよび優れた吸上取り込
みを与えた。
が約50g/m2を有するように形成した。このウエブの坪量
が実施例4Aのウエブよりも55g/m2だけ低いので、このウ
エブをより高い速度（約40 ft/分）にて該液圧式ニード
ル処理マニホルドに通して、この低坪量ウエブに該流体
ジェットから移されるエネルギーの量を減じた。実施例
4Aに記載のようにして、超吸収材粒子、サンウエット(S
anwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処理した直後で
あって、しかも該ウエブが真空ボックスに至る前に該繊
維ウエブに添加した。この粒子は、坪量（実質的乾燥状
態での）約125 g/m2を有する複合体を生成する速度で該
液圧式にニードル処理したウエブ上に堆積した。かくし
て、実質的乾燥状態のこの複合体は約40重量％のLL19ウ
ッドパルプおよび約60重量％の超吸収剤を含んでいた。
真空ボックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式
スルーエアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分
配特性および液体保持特性を測定し、結果を表１にまと
めた。本例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材
料は比較的大きな割合で超吸収剤粒子を含んでいるが、
依然として所定の垂直吸上高さおよび優れた吸上取り込
みを与えた。
【００３５】実施例５ 実施例３の手順を繰り返し、得られた湿式−堆積ウエブ
を固形分濃度約25％にまで脱水し、アーカンサス州、ス
ターシティーのナショナルワイヤファブリックから入手
できる公知の100 ×92メッシュのステンレススチール半
−綾織生地上で液圧式にニードル処理した。このウエブ
を、それぞれ0.007 インチ径の孔（１インチ当たり30個
なる密度の１列の孔）を有するジェットストリップを備
えた３個のマニホルドからの約200 psigの圧の水の円筒
状ジェットでニードル処理した。該ジェットオリフィス
からの放出は、約50 ft/分の速度で移動する該湿式−堆
積したウエブ上において約２〜約３cmの範囲内であっ
た。真空ボックスで過剰の水を除去し、この処理ウエブ
をメイン州、ビッドフォードのハネカムシステムズ社で
制作された回転式スルーエアードライヤーを使用して乾
燥した。上記の湿式−堆積した繊維ウエブの一部分には
液圧式ニードル処理を施さなかった。その代わりに、該
材料をスルーエアー乾燥し、コントロール材料とした。
該液圧式にニードル処理した材料およびコントロール材
料の液体分配特性および液体保持特性を測定し、結果を
表１にまとめた。本例は、パルプ繊維ウエブの液圧式ニ
ードル処理が如何にその垂直吸上高さ、垂直吸上取り込
みおよび飽和容量を改良するかを示している。
を固形分濃度約25％にまで脱水し、アーカンサス州、ス
ターシティーのナショナルワイヤファブリックから入手
できる公知の100 ×92メッシュのステンレススチール半
−綾織生地上で液圧式にニードル処理した。このウエブ
を、それぞれ0.007 インチ径の孔（１インチ当たり30個
なる密度の１列の孔）を有するジェットストリップを備
えた３個のマニホルドからの約200 psigの圧の水の円筒
状ジェットでニードル処理した。該ジェットオリフィス
からの放出は、約50 ft/分の速度で移動する該湿式−堆
積したウエブ上において約２〜約３cmの範囲内であっ
た。真空ボックスで過剰の水を除去し、この処理ウエブ
をメイン州、ビッドフォードのハネカムシステムズ社で
制作された回転式スルーエアードライヤーを使用して乾
燥した。上記の湿式−堆積した繊維ウエブの一部分には
液圧式ニードル処理を施さなかった。その代わりに、該
材料をスルーエアー乾燥し、コントロール材料とした。
該液圧式にニードル処理した材料およびコントロール材
料の液体分配特性および液体保持特性を測定し、結果を
表１にまとめた。本例は、パルプ繊維ウエブの液圧式ニ
ードル処理が如何にその垂直吸上高さ、垂直吸上取り込
みおよび飽和容量を改良するかを示している。
【００３６】実施例6A 実施例５の手順を繰り返したが、超吸収材粒子、即ちサ
ンウエット(Sanwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処
理した直後であって、しかも該ウエブが真空ボックスに
至る前に該繊維ウエブに、実施例4Aと同様にして添加し
た。この粒子は、坪量（実質的乾燥状態での）約150 g/
m2を有する複合体を生成する速度で添加した。かくし
て、実質的乾燥状態のこの複合体は約50重量％のLL19ウ
ッドパルプおよび約50重量％の超吸収剤を含んでいた。
真空ボックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式
スルーエアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分
配特性および液体保持特性を測定し、結果を表１にまと
めた。本例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材
料は実施例５の繊維ウエブと同一の坪量を有する液圧式
にニードル処理した繊維ウエブを含んでいる。吸上高さ
は超吸収剤の添加により極僅かに減少し、かつ吸上取り
込みは増大した。
ンウエット(Sanwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処
理した直後であって、しかも該ウエブが真空ボックスに
至る前に該繊維ウエブに、実施例4Aと同様にして添加し
た。この粒子は、坪量（実質的乾燥状態での）約150 g/
m2を有する複合体を生成する速度で添加した。かくし
て、実質的乾燥状態のこの複合体は約50重量％のLL19ウ
ッドパルプおよび約50重量％の超吸収剤を含んでいた。
真空ボックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式
スルーエアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分
配特性および液体保持特性を測定し、結果を表１にまと
めた。本例の液圧式にニードル処理した超吸収性複合材
料は実施例５の繊維ウエブと同一の坪量を有する液圧式
にニードル処理した繊維ウエブを含んでいる。吸上高さ
は超吸収剤の添加により極僅かに減少し、かつ吸上取り
込みは増大した。
【００３７】実施例6B 実施例6Aの手順を繰り返したが、超吸収材粒子、即ちサ
ンウエット(Sanwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処
理しなかった同一の湿式−堆積繊維ウエブに添加した。
この粒子は、坪量（実質的乾燥状態での）約185 g/m2を
有する複合体を生成する速度で添加した。かくして、実
質的乾燥状態のこの複合体は約40重量％のLL19ウッドパ
ルプおよび約60重量％の超吸収剤を含んでいた。真空ボ
ックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式スルー
エアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分配特性
および液体保持特性を測定し、結果を表１にまとめた。
本例の超吸収性複合材料は実施例５の繊維ウエブとほぼ
同一の坪量を有するニードル処理してない繊維ウエブを
含んでいる。吸上高さの測定結果は超吸収剤の添加によ
り減少し、かつ実施例6Aの液圧式にニードル処理した複
合体に関する測定値よりも低かった。本例の材料につき
測定された飽和容量は液圧式にニードル処理したものの
値よりも大きい。このことは、本例における超吸収剤粒
子の大きな添加量によるものと思われる。
ンウエット(Sanwet) IM-5000 Pを、液圧式にニードル処
理しなかった同一の湿式−堆積繊維ウエブに添加した。
この粒子は、坪量（実質的乾燥状態での）約185 g/m2を
有する複合体を生成する速度で添加した。かくして、実
質的乾燥状態のこの複合体は約40重量％のLL19ウッドパ
ルプおよび約60重量％の超吸収剤を含んでいた。真空ボ
ックスで過剰の水を除去し、該複合材料を回転式スルー
エアードライヤーで乾燥した。この材料の液体分配特性
および液体保持特性を測定し、結果を表１にまとめた。
本例の超吸収性複合材料は実施例５の繊維ウエブとほぼ
同一の坪量を有するニードル処理してない繊維ウエブを
含んでいる。吸上高さの測定結果は超吸収剤の添加によ
り減少し、かつ実施例6Aの液圧式にニードル処理した複
合体に関する測定値よりも低かった。本例の材料につき
測定された飽和容量は液圧式にニードル処理したものの
値よりも大きい。このことは、本例における超吸収剤粒
子の大きな添加量によるものと思われる。
【００３８】実施例７ 本例では、実施例4Bの液圧式にニードル処理した超吸収
性複合材料と、オハイオ州、ダンブリッジのゲロックイ
ンターナショナル社(Gelok International Corporatio
n) からゲロック(Gelok) なる商品名で入手できる市販
の超吸収剤／薄葉紙複合体とを比較する。ゲロックは積
層体であり、２層の薄葉紙（それぞれ約45g/m2)と、こ
れらに挟まれ、全坪量が約165 g/m2となるように該薄葉
紙に穏やかに結合した一層の超吸収剤粒子層（約75 g/m
2)とを含む。この材料の約45重量％が超吸収剤である。
ゲロック薄葉紙層、および該ゲロック積層体の液体分配
特性および液体保持特性を測定した。これらの材料と実
施例4Bの液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料と
の比較は以下の表２に与えた。表２から理解されるよう
に、該液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は、
垂直吸上高さおよび取り込みテスト結果におけるその性
能から明らかな如く、より良好な液体分配特性および液
体保持特性を有していることが分かる。
性複合材料と、オハイオ州、ダンブリッジのゲロックイ
ンターナショナル社(Gelok International Corporatio
n) からゲロック(Gelok) なる商品名で入手できる市販
の超吸収剤／薄葉紙複合体とを比較する。ゲロックは積
層体であり、２層の薄葉紙（それぞれ約45g/m2)と、こ
れらに挟まれ、全坪量が約165 g/m2となるように該薄葉
紙に穏やかに結合した一層の超吸収剤粒子層（約75 g/m
2)とを含む。この材料の約45重量％が超吸収剤である。
ゲロック薄葉紙層、および該ゲロック積層体の液体分配
特性および液体保持特性を測定した。これらの材料と実
施例4Bの液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料と
の比較は以下の表２に与えた。表２から理解されるよう
に、該液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は、
垂直吸上高さおよび取り込みテスト結果におけるその性
能から明らかな如く、より良好な液体分配特性および液
体保持特性を有していることが分かる。
【００３９】実施例８ 本例では、液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料
の高坪量の積層体と、オムツ等の使い捨て身体手当て用
製品において一般的に使用されている公知のパルプ毛羽
／超吸収剤複合体との比較する。実施例4Cの液圧式にニ
ードル処理した超吸収性複合材料４層を重ね合わせて多
層構造体とした。この多層構造体の坪量は約540 g/m2で
あって、予想したよりも幾分高い値であるが、これは個
々の層の坪量の変動性に起因する。該パルプ毛羽／超吸
収剤複合体は、キンバリークラーク社から入手できる南
部針葉樹ウッドパルプ毛羽（コーサリバー(Coosa Rive
r) パルプ毛羽＃54）とIM-5000 Ｐ超吸収剤との混合物
を、公知の空気−堆積装置および技術を使用して堆積す
ることにより形成した。１つのエアー成形複合体は約65
4 g/m2の坪量を有し、かつ約50重量％の超吸収剤を含ん
でいた。第二のエア−成形複合体は約830 g/m2の坪量を
有し、かつ約12重量％の超吸収剤を含んでいた。これら
材料の液体分配特性および液体保持特性を測定し、結果
を表３にまとめた。表３の結果から理解されるように、
該液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は垂直吸
上高さテストにより測定されたより良好な液体分布特性
を有していた。坪量における差異にもかかわらず、各材
料の吸上取り込み値はほぼ同一であった。該吸上取り込
み値を坪量600 g/m2に規格化（取り込みと坪量との間の
線形関係を仮定して）したところ、該液圧式にニードル
処理した超吸収性複合材料はより優れた吸上取り込み値
を与えた。
の高坪量の積層体と、オムツ等の使い捨て身体手当て用
製品において一般的に使用されている公知のパルプ毛羽
／超吸収剤複合体との比較する。実施例4Cの液圧式にニ
ードル処理した超吸収性複合材料４層を重ね合わせて多
層構造体とした。この多層構造体の坪量は約540 g/m2で
あって、予想したよりも幾分高い値であるが、これは個
々の層の坪量の変動性に起因する。該パルプ毛羽／超吸
収剤複合体は、キンバリークラーク社から入手できる南
部針葉樹ウッドパルプ毛羽（コーサリバー(Coosa Rive
r) パルプ毛羽＃54）とIM-5000 Ｐ超吸収剤との混合物
を、公知の空気−堆積装置および技術を使用して堆積す
ることにより形成した。１つのエアー成形複合体は約65
4 g/m2の坪量を有し、かつ約50重量％の超吸収剤を含ん
でいた。第二のエア−成形複合体は約830 g/m2の坪量を
有し、かつ約12重量％の超吸収剤を含んでいた。これら
材料の液体分配特性および液体保持特性を測定し、結果
を表３にまとめた。表３の結果から理解されるように、
該液圧式にニードル処理した超吸収性複合材料は垂直吸
上高さテストにより測定されたより良好な液体分布特性
を有していた。坪量における差異にもかかわらず、各材
料の吸上取り込み値はほぼ同一であった。該吸上取り込
み値を坪量600 g/m2に規格化（取り込みと坪量との間の
線形関係を仮定して）したところ、該液圧式にニードル
処理した超吸収性複合材料はより優れた吸上取り込み値
を与えた。
【００４０】
【表１】 実施 原料 線速度 坪量 ニードル 垂直高 吸上取り 飽和容例No. ft/分 gsm 圧, psig さ, cm 込み, g 量, % 1A 30% レーヨン 80 100 0 17.5 5.9 555 70% パルプ 1B 30% レーヨン 80 100 300 27.5 11.1 687 70% パルプ 1C 30% レーヨン 80 100 500 26.5 10.3 745 70% パルプ 1D 30% レーヨン 80 100 800 26.2 10.0 795 70% パルプ 2 30% SAM/ 80 100 550 17.0 19.0 1162 21% レーヨン 49% パルプ 3A 100% LL19 21 100 0 20.0 5.7 486 3B 100% LL19 21 100 50 21.5 6.0 3C 100% LL19 21 100 100 23.5 7.9 3D 100% LL19 21 100 200 23.5 8.0 656 3E 100% LL19 21 100 300 23.0 7.3 3F 100% LL19 21 100 400 21.0 6.3 668 4A 30% SAM 21 150 200 17.0 21.7 1350 4B 50% SAM 28 150 200 18.5 22.5 1680 4C 60% SAM 40 125 200 16.3 23.5 5A 100% LL19 25 78 0 21.0 4.7 590 5B 100% LL19 25 78 200 24.0 8.7 813 6A 60% SAM 25 185 0 15.0 23.5 1650 6B 50% SAM 25 150 200 17.0 26.7 1580
【００４１】
【表２】 実施例 原料 坪量 垂直吸上 No. gsm 高さ, cm 取り込み, g 7 ゲロック薄葉紙 45 6.3 2.2 7 ゲロック 45% SAM 165 8.3 14.7 7 実施例4Bの材料 150 15.3 23.5
【００４２】
【表３】 実施例 原料 坪量 垂直吸上 取り込みNo. gsm 高さ, cm 取り込み, g 約600gsm 8 毛羽/SAM (50%) 654 6 105 96 8 毛羽/SAM (50%) 830 14 109 80 8 実施例4Cからの材 540 15.5 111 123 料４層
【００４３】以上、本発明を好ましい幾つかの態様に関
連して記載してきたが、本発明の包含する主旨はこれら
の特定の態様により何等制限されないものと理解すべき
である。逆に、本発明の主旨は本発明の精神並びに上記
の特許請求の範囲に含み得る全ての変形、改良並びに等
価なものを包含することを意図する。
連して記載してきたが、本発明の包含する主旨はこれら
の特定の態様により何等制限されないものと理解すべき
である。逆に、本発明の主旨は本発明の精神並びに上記
の特許請求の範囲に含み得る全ての変形、改良並びに等
価なものを包含することを意図する。
【図１】不織繊維ウエブと超吸収性材料とを含有する液
圧式にニードル処理した超吸収性複合材料の製法の一例
を示す図である。
圧式にニードル処理した超吸収性複合材料の製法の一例
を示す図である。
【図２】不織繊維ウエブの液圧式ニードル処理用の支持
表面として適した多層メッシュ生地の一例の平面図であ
る。
表面として適した多層メッシュ生地の一例の平面図であ
る。
【図３】例示的多層メッシュ生地の一層を示す図２のラ
イン３−３に沿って取った断面図である。
イン３−３に沿って取った断面図である。
【図４】例示的多層メッシュ生地の二層を示す図２のラ
イン３−３に沿って取った断面図である。
イン３−３に沿って取った断面図である。
【図５】例示的多層メッシュ生地の一層を示す底面図で
ある。
ある。
【図６】例示的多層メッシュ生地の二層を示す該生地の
底面図である。
底面図である。
【図７】液圧式にニードル処理されておらず、かつ超吸
収剤を含まない湿式−堆積されたパルプ繊維ウエブの一
例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。
収剤を含まない湿式−堆積されたパルプ繊維ウエブの一
例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。
【図８】超吸収剤を含まない液圧式にニードル処理した
パルプ繊維ウエブの一例の断面の30.5X の顕微鏡写真で
ある。
パルプ繊維ウエブの一例の断面の30.5X の顕微鏡写真で
ある。
【図９】液圧式にニードル処理されておらず、かつ超吸
収剤を含まない湿式−堆積されたパルプ繊維ウエブの一
例の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
収剤を含まない湿式−堆積されたパルプ繊維ウエブの一
例の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
【図10】超吸収剤を含まない液圧式にニードル処理した
パルプ繊維ウエブの一例の断面の61Ｘの顕微鏡写真であ
る。
パルプ繊維ウエブの一例の断面の61Ｘの顕微鏡写真であ
る。
【図11】液圧式にニードル処理されていない湿式−堆積
されたパルプ繊維ウエブ上に堆積した超吸収性材料を含
む複合材の一例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。
されたパルプ繊維ウエブ上に堆積した超吸収性材料を含
む複合材の一例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。
【図12】液圧式にニードル処理された超吸収性複合材料
の一例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。
の一例の断面の30.5X の顕微鏡写真である。
【図13】液圧式にニードル処理されていない湿式−堆積
されたパルプ繊維ウエブ上に堆積された超吸収性材料を
含む複合材の一例の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
されたパルプ繊維ウエブ上に堆積された超吸収性材料を
含む複合材の一例の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
【図14】液圧式にニードル処理された超吸収性複合材料
の一例の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
の一例の断面の61Ｘの顕微鏡写真である。
【図15】液圧式にニードル処理された超吸収性複合材料
を含む吸収性構造体の一例を示す図である。
を含む吸収性構造体の一例を示す図である。
２０・・・・ヘッドボックス ２２・・・・仕切り ２４・・・・有孔表面 ２６・・・・抄紙機 ２８・・・・不織ウエブ ３０・・・・液圧式ニードル処理マニホルド ３２・・・・真空スロット ３４・・・・粒状物および／または繊維処理システム ３６・・・・超吸収性複合材料 ３８・・・・ピックアップロール ４０・・・・スルーエアードライヤー ４２・・・・外部回転シリンダ ４４・・・・孔 ４８・・・・スルードライヤーベルト ６２・・・・粗い層 ６４・・・・密な層 ６６・・・・低排液領域 ６８・・・・高排液領域 ７０・・・・たてストランド ７４・・・・フィラメント群 １００・・・・吸収性構造体 １０２・・・・上部層 １０４・・・・液体処理層 １０６・・・・任意的吸収剤層 １０８・・・・底部層
フロントページの続き (72)発明者 フレッド ロバート レドワンスキー アメリカ合衆国 ジョージア州 30076 ロズウェル スピンドルトゥリー ト レイス 370 (72)発明者 チェリー ハートマン エヴァハート アメリカ合衆国 ジョージア州 30201 アルファレッタ ヘリフォード ロー ド 230 (56)参考文献 特開 平２−14057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221348（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D04H 1/00 - 18/00 A61F 13/18 - 13/18 383 B32B 1/00 - 35/00
Claims (26)
- 【請求項１】 液圧式にニードル処理した超吸収性複合
材料の製造方法であって、 不織繊維ウエブを生成する工程、 液圧式ニードル処理されていない同等な不織ウエブと比
較して、該不織ウエブの垂直吸上速度を少なくとも１０
％改善する、乾燥繊維１ｋｇ当たり49.4〜1.64Ｗ・ｈの
エネルギーレベルにて、該不織ウエブを液圧式にニード
ル処理する工程、および乾燥超吸収性材料を、該液圧式
にニードル処理した不織繊維ウエブの少なくとも一表面
と密に結合する接触状態で導入し、液圧式にニードル処
理した超吸収性複合材料を形成する工程を含む上記方
法。 - 【請求項２】 湿潤状態にある該液圧式にニードル処理
した不織繊維ウエブの少なくとも一表面上に乾燥超吸収
性材料を導入し、次いで該液圧式にニードル処理した不
織繊維ウエブと該超吸収性材料とを乾燥して、超吸収性
複合材料を形成する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 実質的に乾燥した該液圧式にニードル処
理した不織繊維ウエブの少なくとも一表面上に乾燥超吸
収性材料を堆積し、次いで圧力を印加して該超吸収性材
料を該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブ内に導
くことにより該ウエブと密に結合する接触状態となし、
超吸収性複合材料を生成する請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 該不織繊維ウエブを、繊維含有水性懸濁
液を有孔表面上に堆積することにより生成する請求項１
記載の方法。 - 【請求項５】 該不織繊維ウエブを、パルプ繊維を含む
シートを再水和することにより生成する請求項１記載の
方法。 - 【請求項６】 該不織繊維ウエブを、固形分濃度15〜35
重量％の範囲内で液圧式にニードル処理する請求項１記
載の方法。 - 【請求項７】 該有孔表面が20×20〜200×200の範囲の
メッシュサイズの単層メッシュ、20×20〜200×200の範
囲の有効メッシュサイズの多層メッシュおよび有孔板か
らなる群から選ばれる請求項４記載の方法。 - 【請求項８】 該繊維が、パルプ繊維、合成繊維、天然
繊維、複合繊維、連続フィラメントおよびその混合物か
らなる群から選ばれる請求項４記載の方法。 - 【請求項９】 該不織繊維ウエブを、固形分濃度20〜30
重量％にて、液圧式にニードル処理する請求項１記載の
方法。 - 【請求項１０】 超吸収性材料を少なくとも５重量％で
含有する吸収性不織複合材料を与える量で、該超吸収性
材料を該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブ上に
堆積する請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 該超吸収性材料を10〜80重量％で含有
する吸収性不織複合材料を与える量で、該超吸収性材料
を該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブ上に堆積
する請求項10記載の方法。 - 【請求項１２】 該超吸収性材料を30〜60重量％で含有
する吸収性不織複合材料を与える量で、該超吸収性材料
を該液圧式にニードル処理した不織繊維ウエブ上に堆積
する請求項10記載の方法。 - 【請求項１３】 該乾燥工程がスルーエアー乾燥、赤外
照射、ヤンキードライヤー、乾燥カン、マイクロウエー
ブ、および超音波エネルギーからなる群から選ばれる請
求項１記載の方法。 - 【請求項１４】 該乾燥工程後に、機械的柔軟化工程を
も含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１５】 請求項１記載の方法により作成された
液圧式にニードル処理した超吸収性不織複合材料。 - 【請求項１６】 10g/m2を越える坪量をもつ請求項15記
載の超吸収性不織複合材料。 - 【請求項１７】 25〜400g/m2の範囲内の坪量を有する
請求項15記載の吸収性不織複合材料。 - 【請求項１８】 ポリエステル繊維、レーヨン繊維、綿
繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、およびポリオレ
フィン繊維からなる群から選ばれるステープルファイバ
ーを５〜50重量％の範囲の量で含有する請求項15記載の
超吸収性不織複合材料。 - 【請求項１９】 75〜150g/m2の範囲内の坪量を有する
請求項17記載の吸収性不織複合材料。 - 【請求項２０】 500%を越える飽和容量および12cm/15
分を越える垂直吸上速度を有する請求項15記載の超吸収
性不織複合材料。 - 【請求項２１】 該不織ウエブが600〜2500％の飽和容
量を有する請求項20記載の超吸収性不織複合材料。 - 【請求項２２】 該不織ウエブが12〜15cm/15分の吸上
速度を有する請求項20記載の超吸収性不織複合材料。 - 【請求項２３】 該材料が５〜80重量％の超吸収性材料
を含有する請求項15記載の超吸収性不織複合材料。 - 【請求項２４】 該材料が10〜65重量％の超吸収性材料
を含有する請求項23記載の超吸収性不織複合材料。 - 【請求項２５】 少なくとも１層の請求項15記載の超吸
収性不織複合材料を含むことを特徴とする吸収性製品の
液体処理成分。 - 【請求項２６】 少なくとも１層の請求項15記載の超吸
収性不織複合材料を含有する液体処理成分を含む吸収性
構造体。
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