JP3315115B2 - 柔軟性吸収性シート - Google Patents

柔軟性吸収性シート

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、体の滲出物を吸収する構造体を製造する分
野に関する。さらに詳しくは、本発明は、使い捨て吸収
製品、例えば、衛生ナプキン、おむつ、失禁のパッド、
大人のブリーフ、創傷の包帯などにおける使用によく適
する、柔らかい、流体吸収性成分を提供する高度に吸収
性、柔軟性および弾性の非脱繊維化（non−defibrate
d）セルロースのボードに関する。本発明は、また、流
体吸収シートを製造する方法、セルロースのボードを利
用する使い捨て吸収製品、および非脱繊維化セルロース
のボードの弾性、流体吸収性および柔軟性を増強する方
法に関する。
発明の背景 多数の使い捨て吸収物品は、セルロースパルプの毛羽
材料から主として作られた吸収性コアを使用する。この
ようなコアは一般に柔らかく、柔軟性でありかつ吸収性
であるが、嵩高くかつ厚くなりそして劣った吸い上げ性
質を有する傾向がある。セルロースパルプの毛羽材料
は、吸収性コアが流体で飽和されたとき、吸収性コアを
つぶすことがある劣った構造安定性を有する。
劣った吸い上げ性質を有する吸収構造体は、吸収性製
品が体液を保持および含有することができない可能性を
増加することがある。体の滲出物は劣った吸い上げの吸
収性コアのある区域に局存化し、このような区域におい
て飽和を引き起こし、これにより過剰の流体は吸収性製
品の外部の表面を通してオーバーフローすることがあ
る。このオーバーフローは使用者の衣服と接触し、そし
て汚れを引き起こすか、あるいは体と接触し、そして湿
潤の不快または発疹を引き起こす。したがって、吸収性
コアとの接触点から体液を吸い上げかつそれを吸収性コ
アを通して、吸収性コアの全体の表面積を効率よく利用
することができる、使い捨て吸収性物品を提供すること
は望ましい。このような吸収性コアの改良された吸い上
げ性質は、吸収性コアの表面積の全体を通して毛管圧力
により流体を移動させる能力を提供し、こうしてより多
い吸収体積のこのような吸い上げ作用により体液の吸収
に利用可能とすることができるので、より薄いコアの使
用を可能とする。より薄い吸収性コアは使用者にとって
いっそう快適であり、そして衣服の下に着用したとき、
快適さは顕著である。
泥炭コケ（peat moss）および木材パルプの複合体材
料からなる、きわめてすぐれた吸い上げ性質を有する吸
収性コアは、例えば、下記の米国特許に記載されてい
る：特許番号 発明者 発行日 4,170,515 Lalancette et al. 1979年10月９日 4,215,692 Levesque 1980年８月５日 4,226,237 Levesque 1980年10月７日 4,305,393 Nguyen 1981年12月15日 4,473,440 Ovans 1984年９月25日 4,507,122 Levesque 1985年３月26日 4,618,496 Brasseur 1986年10月21日 4,676,871 Cadieux et al. 1987年６月30日 4,992,324 Dub 1991年２月12日 5,053,029 Yang 1991年10月１日 これらの特許の主題を引用によってここに加える。
これらの特許の教示に従い、主要な吸収成分として泥
炭コケからなる吸収構造体は、繊維の空気または湿式の
堆積によりシートとして形成される。このシートをカレ
ンダー仕上げして、比較的薄い、すなわち、約0.025〜
0.25センチメートル（cm）の厚さおよび比較的密な、す
なわち、約2.0〜1.0グラム／立方センチメートル（g/c
c）の構造体を得る。このような吸収性の泥炭コケのシ
ートを、機械的柔軟化、例えば、孔エンボス（perf−em
bossing）法にかけることによって加工して、その快適
さのポテンシャルを増強するためのその柔軟性を増加す
ることができる。
こうして形成された泥炭コケのシートは大きい比率の
極端に小さい孔および毛管を有して、このシートがばく
大な容量の流体を吸収および保持することができる。泥
炭コケは流体を吸収するので、膨潤するが、この膨潤は
流体をそれ以上吸収する容量を損失させない。むしろ、
膨潤は流体を保持を保持するシートの能力に寄与すると
同時に、一般に、使用するときの吸収構造体の構造体性
を維持する。
前述の泥炭コケのシートの吸い上げ性質は、高度に吸
収性であると同時に比較的薄さを維持する能力をシート
に提供する。
泥炭コケは使い捨て吸収製品のためにきわめてすぐれ
た吸収性および吸い上げ性のコアを作るが、それらは重
要な原料、すなわち、所望の年令、構造および湿分の泥
炭コケまたはミズゴケを欠く地域において経済的に製造
することができない。したがって、泥炭コケ材料に対す
る許容される代替物を形成する、使い捨て吸収性物品の
ための吸収性コアを製造するために適当な、薄い、高度
に吸収性および吸い上げ性の材料を提供するという必要
性が存在する。
他のセルロース材料、例えば、クラフト木材パルプの
ボードを吸収性コアとして利用する試みは成功しなかっ
た。なぜなら、それらは泥炭コケの複合体材料のように
大きい吸収容量をもつ傾向がなく、いっそう重要なこと
には、クラフト木材パルプのボードはそれらの意図する
用途のために十分に柔軟化することができないからであ
る。このようなクラフト木材パルプのボードの柔軟性お
よび他の特性は孔エンボスにより改良することができる
が、このような製品は吸収容量、流体浸透速度、吸い上
げ速度および最も重要には使い捨て吸収製品における最
適な使用のために十分な程度の柔軟性の所望の組み合わ
せをまだ提供しない。
発明の目的 したがって、本発明の目的は、主要な吸収媒質として
泥炭コケを利用せず、しかも十分な吸収容量ならびに比
較的短い流体受容時間を有し、かつとくに衛生の用途の
ための、使い捨て吸収性物品における使用のためにすぐ
れた柔軟性および弾性を有する、流体吸収性セルロース
シートを提供することである。このような製品の最適な
柔軟性は、製品が着用者にとって快適に柔らかくかつ柔
軟性であるが、乾燥および湿った状態で機械的応力に暴
露されたとき、バンチングおよび破壊に耐えるために十
分な剛性および強さをもつことを必要とする。
本発明の他の目的は、前述の流体吸収性セルロースシ
ートを製造する方法を提供することである。
本発明の他の目的は、その主要な吸収性成分の中に前
述のセルロースシートを使用する使い捨て吸収製品を提
供することである。
本発明のなお他の目的は、繊維のセルロース材料の柔
軟性、弾性および吸収特性を増強する方法である。
発明の要約 伝統的に、セルロースパルプの毛羽は、密なセルロー
スパルプのボードを強い機械的加工にかけて物理的な繊
維間の結合を崩壊して、高いボイド体積を有する繊維の
網状構造、いわゆる「毛羽」を形成することによって製
造されてきている。この操作は「脱繊維化（defibratio
n）」と普通に呼ばれ、そして粉砕ミルまたは任意の他
の適当な脱繊維化装置を使用して実施される。セルロー
スパルプのボードを毛羽材料に変換する任意の方法にお
ける重要な経済的因子は、脱繊維化装置を作動するため
のエネルギーコストである。一般に、この変換に使用さ
れる装置の種類に無関係に、エネルギーコストは全体の
変換の支出において有意の因子であることが受け入れら
れている。
脱繊維化装置のエネルギー消費を減少するために、セ
ルロースパルプのボードの中にセルロース繊維の結合す
る力を減少する作用をする脱結合剤（debonding agen
t）を混入することが普通に実施されている。その結
果、セルロースパルプのボードを脱繊維化するために要
求されるエネルギーは少ない。種々の源から商業的に入
手可能な、最もよく知られておりかつ広く使用されてい
る脱結合剤は、第四アンモニウム化合物である。このク
ラスの脱結合剤は、カナダ国特許第1,152,710号（Kimbe
ry−Clark Corporation、1983年８月30日発行）に記載
されている。脱結合剤は、また、米国特許第4,482,429
号、米国特許第3,972,855号、米国特許第4,144,122号お
よび米国特許第4,432,833号に記載されかつ開示されて
いる。これらの参考文献の全体の開示をここに引用によ
って加える。
また、過去において、脱結合剤を含むセルロースパル
プのボードを孔エンボスして、使い捨て吸収製品におい
て吸収性コアとしての使用に許容されるレベルにこのボ
ードの剛性を減少することが示唆された。脱結合剤と孔
エンボスとの組み合わせは、セルロースパルプのボード
の吸収性および柔軟性を増加する。
化学的脱結合剤の代替物として、セルロース材料の繊
維の間のある種の空間を維持する作用をする高い嵩の弾
性の構造を提供する架橋したセルロース繊維をセルロー
スパルプのボードの中に混入して、繊維の網状構造の凝
着性の減少を達成することが示唆された。１例として、
このような架橋したセルロース繊維を製造する方法は米
国特許第4,853,086号（Weyerhaueser Company、1989年
８月１日発行）に記載されている。本質的に、この方法
は湿ったまたは部分的に乾燥したセルロース繊維のウェ
ブをグリコールおよびジアルデヒドの水溶液で噴霧する
ことから成る。
本発明は、脱結合剤（この明細書の目的で、「脱結合
剤」はセルロース繊維に化学的に作用して繊維の間の水
素結合の発生を減少する任意の物質を包含すると解釈す
べきである）および架橋したセルロース繊維をセルロー
ス繊維材料のボードの中に混入することによって、相乗
的効果が発生し、ボードの弾性、柔軟性および流体吸収
性（この明細書の目的で、「流体吸収性」は、物体がど
のように流体保持性であるかに無関係に、物体が流体を
吸収する能力を意味する。例えば、流体を受容層の中に
入れるために準備されたコンパウンドの吸収構造体の移
送層を流体吸収性と記載するが、それは比較的劣った保
持性を有する）が非常に改良され、使い捨て吸収製品、
例えば、衛生ナプキン、おむつ、大人のブリーフ、失禁
のパッド、創傷の包帯などのための吸収性成分として非
脱繊維化形態（この明細書の目的で、「非脱繊維化」は
毛羽化された状態の不存在を意味する。さらに詳しく
は、この表現は材料をその構成成分に分離する目的で機
械的処理を受けていない、密な、非毛羽化製品として形
成された繊維材料を記載する。この表現は、また、非毛
羽化状態に変換された、毛羽化繊維材料を記載する）で
使用できる、柔らかい、弾性のかつ高度に吸収性のシー
トが得られるという、予期せざる発見をなした。この吸
収構造体のとくに有意な利点は、脱繊維化が不必要であ
り、これが吸収構造体の製造コストをかなり減少すると
いうことにある。
脱結合剤は架橋したセルロース繊維と共同して、セル
ロース材料の繊維の網状構造を緩和する。本発明の範囲
を特定の理論に限定することを意図しないで、この相乗
的作用の可能な説明は次の通りである。すなわち、脱結
合剤はセルロース繊維材料の繊維間の結合を弱化すると
同時に、架橋したセルロース繊維は、それらの固有の弾
性のおかげで、繊維を互いに押しやる膨張力を提供す
る。生ずる繊維の網状構造は、きわめてすぐれた流体吸
収容量および高い流体吸収速度を提供するために十分に
高いと同時に、流体吸収シートの構造的一体性が使用に
おいて危険にさらされるレベルより下に維持するボイド
体積を有する。繊維間の距離のこの増加は、また、低い
努力でたわみかつ変形の努力の中断のときそのもとの形
状にもどる能力をもつ繊維の網状構造を提供する。これ
らの特性は快適さのポテンシャルを増加して、非脱繊維
化セルロースのボードを次に体に使用する使い捨て吸収
製品の中の吸収性成分として使用することを可能とす
る。
好ましい態様において、非脱繊維化セルロースのボー
ドは、このボードの中の除湿したセルロースの重量に基
づいて約20〜80％の範囲で架橋した繊維のセルロース材
料を含む。脱結合剤は非脱繊維化セルロースのボードの
中に除湿したボードの重量に基づいて約0.05〜約５％の
範囲で存在する。
好ましくは、非脱繊維化セルロースのボードを孔エン
ボスにより機械的に柔軟化してその快適さのポテンシャ
ルを増強する。
非脱繊維化セルロースのボードを製造する出発材料
は、好ましくは、硫酸塩パルプ、亜硫酸パルプ、脱結合
木材パルプ、漂白木材パルプまたは非漂白木材パルプ、
熱機械的パルプ、化学的熱機械的パルプ、粉砕した木
材、ワタのリンターおよびそれらの混合物から成る群よ
り選択される。
ここに具体化しかつ広く説明するように、本発明は、
さらに、セルロース繊維材料の非脱繊維化ボードの中に
有効量の架橋したセルロース繊維および脱結合剤を混入
する工程からなる、弾性かつ柔軟性の流体吸収シートを
製造する方法を提供する。
好ましい態様において、脱結合剤で前処理したセルロ
ースパルプの水性スラリーに架橋したセルロース繊維を
添加する。次いで、このスラリーをウェブに形成し、そ
して脱水して非脱繊維化セルロースのボードを得る。
ここに具体化しかつ広く説明するように、本発明は、
また、セルロースのボードの中に有効量の脱結合剤およ
び架橋したセルロース繊維を混入する工程からなる、セ
ルロース繊維材料の非脱繊維化ボードの弾性、柔軟性お
よび流体吸収性を増加する方法を提供する。
ここに具体しかつ広く説明するように、本発明は、ま
た、 ａ）流体透過性カバー層、 ｂ）前記流体透過性カバー層と間隔を置いて離れた関係
にある液体不透過性支持層、および ｃ）前記層の間の吸収性成分、 からなり、前記吸収性成分が有効量の脱結合剤および架
橋したセルロース繊維を含有する非脱繊維化セルロース
のボードからなる、使い捨て積層流体吸収製品、例え
ば、衛生ナプキン、おむつ、大人のブリーフ、失禁のパ
ッド、創傷の包帯などを提供する。
本発明による非脱繊維化セルロースのボードは、ま
た、他の吸収製品、例えば、タンポンのためにインサー
トとして、あるいは輸送または貯蔵の間に物品を乾燥し
て保持するためにパッケージ材料の中に使用する乾燥剤
として利用することができる。
図面の簡単な説明 第１図は、原料の形態の、すなわち、セルロース繊維
の間の水素結合を妨害する材料を含有しない、非脱繊維
化セルロースパルプのボードの繊維レベルの理想化され
た斜視図である。
第２図は、架橋したセルロース繊維が混入された、第
１図のセルロースパルプのボードの網状構造を示す。
第３図は、脱結合剤が混入された、第２図に示す繊維
の網状構造の理想的化された図面である。
第４図は、本発明による非脱繊維化セルロースのボー
ドを柔軟化するための孔エンボス操作の図式的表示であ
る。
第５図は、孔エンボス処理の第１段階を構成する孔あ
けロールの垂直断面図である。
第６図は、図６に示す孔あけロールの断片側面図であ
り、ロールの孔あけ歯の間の相互関係を例示するために
処理すべき非脱繊維化セルロースのボードが省略されて
いる。
第７図は、孔エンボス処理の第２段階を構成する横方
向のエンボスロールの垂直断面図である。
第８図は、横方向のエンボスロールの１つの上面図で
あり、非脱繊維化セルロースのボード上につくられた生
ずるエンボス型模様をまた示す。
第９図は、孔エンボス処理の第３および最後の段階を
構成する、縦方向のエンボスロールの垂直断面図であ
る。
第10図は、縦方向のエンボスロールの１つの上面図で
あり、非脱繊維化セルロースのボード上につくられた生
ずるエンボス型模様をまた示す。
第11図は、重力測定吸収試験システム（GATS）の概略
的表示である。
第12図は、乾燥力試験手順を実施するための構成の斜
視図である。
第13図は、45゜の衝撃容量の試験手順を実施する構成
の斜視図である。
第14図は、本発明による非脱繊維化セルロースのボー
ドを組み込んだ衛生ナプキンの断片斜視図である。
好ましい態様の詳細な説明 第１図は、原料の形態の非脱繊維のセルロースパルプ
のボードの繊維の網状構造10の高度に拡大した理想的化
された斜視図である。この表示は例示のみを目的とし、
そして必ずしもセルロースパルプのボードの材料の構造
に合致することは必要ではないことを理解すべきであ
る。
繊維の網状構造10は、不規則に配向されかつ水素結合
により互いに結合された個々のセルロース繊維12からな
る。繊維12は高度に密なかつ凝着性の網状構造を形成
し、制限された量のみのボイド体積がそれらの間に存在
する。これは、劣った流体吸収性質であり、剛性の、比
較的非順応性の構造であると解釈されており、そしてセ
ルロースパルプのボードを、使い捨て吸収製品、特に衛
生の用途のための使い捨て吸収製品中の吸収性層として
使用することは不適当である。
繊維の網状構造10の凝着性を減少するために、主とし
てその機械的脱繊維化を促進するために、先行技術は繊
維12を互いに物理的に間隔を置いて配置させる機能をす
る高い嵩の弾性構造を提供する架橋したセルロース繊維
を繊維の網状構造10の中に混入することを教示してい
る。
第２図は、架橋したセルロース繊維16を含有する非脱
繊維のセルロースパルプのボードの繊維の網状構造14を
概略的に例示する。架橋した繊維16は、空間のフレーム
様構造を形成し、繊維12とともに均一に散在しそして、
それらの固有の弾性のおかげで、繊維12を互いにある程
押し離す。しかしながら、繊維12の間の水素結合は非常
に強く止まり、そして架橋したセルロース繊維16の変形
に対する抵抗性を圧倒すると信じられる。その結果、空
間のフレーム様構造は事実上つぶれた状態であり、繊維
の網状構造14の凝着性の制限された減少のみを達成す
る。繊維の網状構造14の構造的一体性の減少は、それを
機械的に脱繊維化するために要求されるエネルギーをか
なり減少するが、それは衛生の用途のための使い捨て吸
収製品における吸収性成分として繊維の網状構造14を有
利に使用できるようにするために十分に、流体吸収性、
弾性および柔軟性を改良しない。
第３図は、脱結合剤で処理しかつ架橋したセルロース
繊維16を含有する非脱繊維のセルロースパルプのボード
を示す。明らかなように、繊維の網状構造18は繊維の網
状構造14よりかなりいっそう緩和されており、比較的大
きい繊維間の距離を示し、これはより高いボイド体積お
よび全体の嵩の増加を示す。第２図に示す繊維の網状構
造14と比較することによる、嵩の有意の改良は脱結合剤
により付与されると信じられ、脱結合剤は繊維間の水素
結合を阻止し、架橋したセルロース繊維16により形成さ
れた空間のフレーム様構造を通常つぶす力を減少する。
その結果、空間のフレーム様構造はすべての方向におい
て全体の繊維の網状構造を拡張する。
繊維の網状構造18は、使い捨て吸収製品、例えば、衛
生ナプキン、おむつ、失禁のパッド、大人のブリーフ、
創傷の包帯などのための吸収性成分として非脱繊維化形
態の使用のために高い有利である。それは例外的な流体
吸収性質、例えば、すぐれた容量および高い流体受容速
度ならびにすぐれた吸い上げ特性を付与する。さらに、
それははきわめてすぐれた快適さのポテンシャルを有す
る。なぜなら、それは柔らかくかつ柔軟性であって、吸
収性製品を適用することを意図する体の区域に対して高
度に快適である吸収性製品を提供し、こうしてすぐれた
カスケット性質、すなわち、体の表面に合致しかつ漏れ
防止シールを形成する能力を提供する。さらに、繊維の
網状構造18は乾燥および湿った状態でその構造的一体性
を維持することができる。さらに、流体を吸収したとき
それがつぶれる程度は比較的小さく、これにより流体で
ソーキングしたとき、すぐれた構造的一体性を提供す
る。
繊維の網状構造18の多少の流体吸収特性は、意図する
応用に従い繊維の網状構造18の密度を変化させることに
よって調節することができる。例えば、繊維の網状構造
18の密度を減少することによって、流体受容速度は流体
の保持性を犠牲にして増加する。このような構造は、流
体を受容層の中に計量して提供するためのコンパウンド
の吸収性成分の中の移送層として適当である。逆に、密
度の増加は受容層のための流体吸収性の要件に好適であ
ろう。単一層の吸収構造体のために、密度は種々の吸収
特性の間に必要なバランスを提供するように選択する。
本発明による非脱繊維化セルロースのボードは、脱結
合剤で処理されたセルロース木材パルプ材料の水性スラ
リーの中に架橋したセルロース繊維を混入することによ
って製造される。このスラリーの中の架橋したセルロー
ス繊維の百分率は、このスラリーの中の除湿したセルロ
ースの重量に基づいて約20〜約80％の範囲である。
架橋したセルロース繊維16を製造する方法はここに記
載しない。なぜなら、この技術は特許文献によく記載さ
れているからである。例えば、部分的に乾燥したセルロ
ース繊維のウェブをグリコールおよびジアルデヒドの水
溶液で噴霧することによって、架橋したセルロース繊維
を製造する方法は、米国特許第4,853,086号（Weyerhaeu
ser Copany、1989年８月１日）に開示されている。こ
の特許の開示全体を引用によってここに加える。
脱結合剤で処理されたセルロースの木材パルプ材料は
商業的に入手可能な製品であり、これは、例えば、商品
名NBFAでウェイエルヘウセル・カンパニー（Weyerhaeus
er Company）から得ることができる。この製品は商品
名ベロセル（BEROCELL）584（Berol Chemie Compan
y）の脱結合剤を除湿した製品の約0.3〜約0.45重量％の
範囲で含有し、そして湿式堆積によりボードに形成され
た、本質的にクラフト木材パルプの繊維である。
また、水性スラリーの調製の前の部位で脱結合剤で処
理する、脱繊維化または非脱繊維化の状態である、未処
理セルロース木材パルプ材料を使用することができる。
未処理セルロース木材パルプ材料に添加する脱結合剤の
量は、非脱繊維化セルロースのボード（カナディアン・
スタンダード・フリーネスを含む）において、脱結合剤
が除湿したボードの約0.05〜約５重量％の範囲で存在す
るように選択される。親水性脱結合剤は満足すべきもの
であることがわかった。（「親水性脱結合剤」とは、セ
ルロース材料の親水性の性質を保存する脱結合剤を意味
する）。
選択した脱結合剤で処理された未処理セルロース木材
パルプ材料は、水中の簡単な分散によりスラリーに変換
される。所望量の架橋したセルロース繊維をこのスラリ
ーに添加し、そしてこの方法を水性スラリーをシート状
にしてウェブを形成し、そしてこのウェブを脱水して非
脱繊維化セルロースのボードを形成する。最後の２つの
操作は、湿式堆積されたセルロースのボードを製造する
従来の技術に従い実施し、したがってこれらの工程の詳
細な説明は不必要であると思われる。
脱水したウェブをカレンダー仕上げして、最終の製品
の密度をコントロールする。このカレンダー仕上げ操作
は非脱繊維化セルロースのボードの密度を増加して、流
体保持性および吸い上げ力を増強する。前述したよう
に、非脱繊維化セルロースのボードの密度を変化させる
ことによって、その流体吸収特性を特定の応用に合致す
るように調節することができる。
セルロース繊維材料のスラリーを調製するために脱結
合剤で処理すべき出発材料は、硫酸塩パルプ、亜硫酸パ
ルプ、脱結合、漂白または非漂白の木材パルプ、熱機械
的木材パルプ、化学的熱的機械的木材パルプ、粉砕した
木材、ワタのリンターおよびそれらの混合物から成る群
より選択される。
非脱繊維化セルロースのボードをさらに柔軟化し、柔
らかくしかつ柔軟性を改良するために、それを孔エンボ
スにより機械的に柔軟化する。
機械的な柔軟化操作は第４図に図式的に描写されてい
る。一般的に述べると、孔エンボス技術は、まず、非脱
繊維化セルロースのボードを孔あけし、次いで順次に生
ずる材料をＹ（横方向）およびＸ（縦方向）にエンボス
する。
「PERF」操作（第１工程）は、第４図、第５図および
第６図に最もよく例示されており、非脱繊維化セルロー
スのボードを１対のロール24および26の間に通過させる
ことによって実施し、前記ロール24および26はかみ合い
かつ非接触の歯28を有して、剪断作用により材料を孔あ
けしてその構造を開く。コンパニオンロール24、26上の
歯28は、上部のロール24上の歯28aが隣接しかつ軸方向
に整列する歯28bおよび28cの間に定められた歯の間のす
き間の中心からはずれるように、配置されている。かみ
合い、非脱繊維化セルロースのボードを局所的に孔あけ
する間に、剪断作用は歯42a、42cの間で実際に起こる。
好ましい態様において、干渉、すなわち、孔あけロー
ル24および26の歯28の間のオーバーラップはほぼ1.27ミ
リメートル（mm）に設定されている。この設定は加工さ
れた材料の厚さおよび他の因子に従い変化することがで
きる。
孔エンボス操作の第２工程は、かみ合う縦方向に延び
るフルート34をもつ１対のロール30、32の間でボードを
プレスすることによって、孔あけされた非脱繊維化セル
ロースのボードを横方向にエンボスすることから成る。
第７図および第８図は、横方向のエンボスロール30およ
び32および非脱繊維化セルロースのボードに付与された
構造を示す。フルート34は、材料を機械的圧縮の作用下
に材料を局所的に圧縮することによって、材料の各表面
上に線35をインプリントする。
好ましい態様において、干渉、すなわち、ロール30、
32のフルート34のオーバーラップはほぼ0.89mmである。
この設定は特定の操作条件に従い変化させることができ
る。
孔エンボス操作の最後の工程は、第９図および第10図
に最もよく示されているように、周辺方向に延びかつか
み合うフルート40を有する平行のロール36、38の間にウ
ェブを通過させることによって、生ずる材料を縦方向に
エンボスすることにある。これは縦方向の線41をつく
る、第２工程の操作への垂直の衝撃を意味する。
好ましい態様において、縦方向のエンボスロール36、
38の間の干渉を0.76mmに設定する。この設定は特定の操
作条件に従い変化させることができる。
孔エンボス処理は非脱繊維化セルロースのボードに他
の望ましい機械的性質、例えば、製品の快適さのポテン
シャルを増強する柔軟性の増加を提供する。孔あけの段
階で作られたスリットは、正確な位置に繊維構造を開
き、こうして繊維の結合を局所的に崩壊して材料をいっ
そう可撓性とすることに寄与する。線35および41は小さ
いヒンジを構成し、これらのヒンジは非脱繊維のセルロ
ースボードの全体の表面を通して延びて、材料を横方向
および縦方向にいっそうしなやかとする。
孔エンボス技術の別の技術は微小波形操作であり、こ
れは孔を前以て形成しない以外孔エンボスに類似する。
吸収性構造体をエンボス操作のみにかけて、密な間隔の
ヒンジ線をつくる。微小波形操作は米国特許第4,596,56
7号（1986年６月24日発行）および米国特許第4,559,050
号（1988年12月17日発行）（Personal Product Compa
ny）に記載されている。
本発明をここで実施例により説明する。これらの実施
例は本発明の範囲を限定せず、詳細な説明および一般的
説明と組み合わせて読むと、本発明はさらに理解される
であろう。
以下の実施例により得られる試料の材料の流体吸収特
性を、「実験のデータ」と題する節に報告する。特性決
定の目的で試料の材料について実施した種々の試験の手
順を、「試験の手順」と題する節に記載する。
実施例１ 商品名NBFAでウェイエルヘウセル・カンパニー（Weye
rhaeuser Company）から商業的に入手可能である脱結
合剤で処理されたクラフト木材パルプを、水の中に分散
させてスラリーを形成する。
前述の米国特許第4,853,086号の教示に従い、架橋し
たセルロース繊維を製造する。この架橋したセルロース
繊維を前記スラリーにその中の除湿したセルロースの25
重量％の比率で添加する。このスラリーを有孔プレート
上で脱水し、そして生ずるウェブを乾燥し、4027ニュー
トン／センチメートル（N/cm）でカレンダー仕上げし、
そして前述の孔エンボス技術により柔軟化する。
実施例２ 実施例１に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
水性スラリー中の架橋したセルロース繊維の比率を、ス
ラリー中の除湿したセルロースの50重量％に増加する。
実施例３ 実施例１に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
水性スラリー中の架橋したセルロース繊維の比率を、ス
ラリー中の除湿したセルロースの75重量％に増加する。
実施例４ 実施例１に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
非脱繊維化セルロースのボードの孔エンボス操作を省略
する。
実施例５ 実施例４に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
水性スラリー中の架橋したセルロース繊維の比率を、ス
ラリー中の除湿したセルロースの50重量％に増加する。
実施例６ 実施例４に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
水性スラリー中の架橋したセルロース繊維の比率を、ス
ラリー中の除湿したセルロースの75重量％に増加する。
実施例７ 実施例１に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
カレンダー仕上げおよび孔エンボスの操作を省略する。
実施例８ 実施例７に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
水性スラリー中の架橋したセルロース繊維の比率を、ス
ラリー中の除湿したセルロースの50重量％に増加する。
実施例９ 実施例７に記載するのと同一の手順に従うが、ただし
水性スラリー中の架橋したセルロース繊維の比率を、ス
ラリー中の除湿したセルロースの75重量％に増加する。
実施例１〜９の試料の材料の流体吸収性質の比較のた
めの基準を得るために、先行技術に従う組成を有する３
つの対照の試料を準備する。
対照１ 100％の商品名NBFAのクラフト木材パルプを調製す
る。スラリーをシートにし、乾燥し、4027ニュートン／
センチメートル（N/cm）でカレンダー仕上げし、そして
孔エンボスする。
対照２ 対照１に記載するのと同一の手順に従うが、ただし孔
エンボスを省略する。
対照３ 対照１に記載するのと同一の手順に従うが、ただしカ
レンダー仕上げおよび孔エンボスを省略する。
実施例１〜９および対照１〜３の材料を試験して、下
記の特性を評価する： ａ）吸収容量（立方センチメートル／グラム［cc/g］で
表す）、試料に加えた３つの異なる圧力（下記の表にお
いてGATS1、GATS2およびGATS3により識別する）におけ
る重力測定吸収試験システム（GATS）による； ｂ）乾燥力（cc/gで表す）； ｃ）45゜の衝撃容量（百分率で表す）； ｄ）引張り強さ（ニュートン／センチメートル［N/cm］
で表す）； ｅ）密度（グラム／立方センチメートル［g/cc］で表
す）。
試験の説明 試験の手順 GATS １ 目的： 軽い圧力下のシートにした材料の究極流体吸収容量を
決定するため。
試験の手順： 第11図を参照すると、試料を容器と流体連絡した多孔
質プレート上に試料を堆積し、容器の重量を電子秤で連
続的に測定する。0.069キロパスカル（kPa）の均一な圧
力を試料に加える。15分後に多孔質プレートを経て容器
から試料が吸収した流体の量（体積）を記録し、そして
試料の重量で割って、試料の質量単位当たりの容量を正
規化する。この試験を自動的に実施する装置は、M/Kシ
ステム（System）から商業的に入手可能である。
試験流体:1％のNaCl溶液。
GATS ２ 目的： 有意の圧力下のシートにした材料の究極流体吸収容量
を決定するため。
試験の手順： 試験GATS1と同一の構成を使用する。試験GATS1が完結
したとき、試料を完全に流体で負荷したとき、試料上の
圧力を3.448kPaに増加する。試料の中に残留する流体の
量を、容器に向かって逆流する量を決定することによっ
て計算し、そして試料の質量単位当たりに正規化する。
試験流体:1％のNaCl溶液。
GATS ３ 目的： 流体を負荷したシートにした材料の弾性を決定するた
め。
試験の手順： 試験GATS2と同一の構成を使用する。試験GATS2が完結
したとき、試料上の圧力の量を0.069kPaに減少する。試
料が再吸収した流体の量を測定し、そして試料の質量単
位当たりに正規化する。生ずる見る線は、圧力の減少の
結果として試料が再び獲得した正規化された内部の体積
の指示であり、これは湿潤状態の試料の弾性の指示であ
る。
乾燥力： 目的： 衝撃ゾーンから離れる方向への試験流体の毛管移動に
よる吸収材料の脱水能力または脱着力を決定するため。
試験の手順： 第12図を参照すると、120g/m2の基準重量を有する5cm
×5cmのパルプの毛羽のパッドを、寸法が5cm×18cmであ
る試料の材料のストリップの極端に堆積する。試料の材
料の重量に基づいて3cc/gに等しい体積の試験液体を、
パルプの毛羽上に排出する。30分後にパルプの毛羽のパ
ッドの中に保持される流体の量を、試験の開始および終
わりにおけるパッドの重量差により決定し、そしてパル
プの毛羽のパッドの質量の単位当たりに正規化する。
試験流体:1％のNaCl溶液。
45゜の衝撃容量 目的： 傾斜する平面における流体の有限の排出を受容しかつ
保持する能力を測定することによって、吸収材料の流体
保持容量を決定するため。
試験の手順： 第13図を参照すると、試料の重量の10倍に相当する量
の試験流体がオーバーハングされたビュレットからその
上に解放された、45゜の傾斜する平面上に配置された試
料の中に保持される流体の量を秤量することによって、
10cm×18cmの試料上の衝撃容量を測定する。ビュレット
は試料とその上の極端からほぼ6.5cm離れた点において
わずかに接触する。試料の中に保持された流体の量を、
供給された合計量の百分率で表す。
試験流体:1％のNaCl溶液。
引張り強さ： 目的： 試料を破壊するために要求される力を測定することに
よって、吸収材料の構造的強さを決定するため。
試験の手順： 引張り強さは、２つのジョーの間で7.6cm離れて配置
されたそして連続的速度で離れる方向に動く2.5cmの幅
の試料を破壊するために要求される力を記録することに
よって測定する。
密度： 目的： 前以て決定した圧力下に吸収材料の密度を決定するた
め。
試験の手順： 密度は試料の重量を測定し、そしてそれをその体積
（厚さ×試料の面積）で割ることによって得られる。
厚さ： 目的： その密度を決定するために吸収材料の厚さを決定する
ため。
試験の手順： １）非脱繊維化および非柔軟化ボード：このボード材料
の厚さは48.26kPaにおいて1.59cmの直径のフットを使用
してTMIゲージで測定する（TAPPI規格T411 OS−76）； ２）非脱繊維化柔軟化ボード：この試料の厚さは、0.34
5kPaにおいて圧縮計で5.1cmの直径のフットを使用して
測定する（ASTM Ｄ−1777）。
第14図は、本発明による非脱繊維化セルロースのボー
ドを組み込んだ衛生ナプキンを示す。参照数字42で包括
的に表示する衛生ナプキンは、吸収性成分46を受容する
内部の空間を定めるエンベロープ44からなる。エンベロ
ープ44は、不織布または任意の他の適当な多孔質ウェブ
から作られた流体透過性カバー層48、および、例えば、
ポリエチレンフィルムから作られた液体不透過性支持層
50を含む。カバー層48および支持層50は、それらの周辺
部分に沿って互いにヒートシールされている。
吸収性成分46は単一または二重の立体配置を有するこ
とができる。前者の場合において、第14図に描写するよ
うに、吸収性成分46は本発明による非脱繊維化セルロー
スのボードにより構成されたインサートである。後者
（図示せず）の場合において、吸収性成分は移送層と呼
ばれる上部層および受容層と表示する底部層を有する。
これらの層は重なった関係にある。非脱繊維化セルロー
スのボードは、その高い流体受容速度のために移送層と
して使用するためにとくに適し、この移送層は任意の適
当な高度に吸収性かつ保持性の材料から作られた受容層
と緊密な流体連絡関係でカップリングされる。ある態様
において、非脱繊維化セルロースのボードは、前述した
ように、その密度を増加することによって、受容層の使
用に適合させることができる。
着用者のパンツに衛生ナプキン42を取り付けるため
に、液体不透過性支持層50は可剥性支持体（図示せず）
でカバーされた接着ゾーンを有することができる。
本発明による衛生ナプキンは、非常に高い非脱繊維化
セル収容量、および大量の流体が衛生ナプキン上に突然
解放されたとき、破壊の危険を減少する比較的高い流体
浸透速度を有する。さらに、衛生ナプキンは薄く、柔ら
かくかつ柔軟性であって、使用者にとって快適であるか
つそれを適用した体の表面によく合致してすぐれたカス
ケット効果を達成する。
本発明の範囲は、ここにおける説明、実施例および示
唆的使用により限定されず、本発明の精神および範囲か
ら逸脱しないで変更が可能である。衛生ナプキンおよび
他の健康管理の使用のための本発明の製品および方法の
応用は、現在および予測的にこの分野において知られて
いるように、任意の衛生的保護、失禁の、医学的および
吸収の方法および技術により達成することができる。こ
うして、この出願は、添付する請求の範囲およびそれら
の同等の範囲内に入る限り、本発明の変更および変化を
包含することを意図する。
本発明の特徴および態様は以下のとおりである。
1.有効量の脱結合剤および架橋したセルロース繊維を含
有する、非脱繊維化セルロースのボードからなる流体吸
収シート。
2.前記非脱繊維化セルロースのボードが機械的に柔軟化
されて、その柔軟性がさらに増強されている、上記１記
載の流体吸収シート。
3.前記非脱繊維化セルロースのボードが孔エンボスおよ
び微小波形形成から成る群より選択される方法により機
械的に柔軟化されている、上記２記載の流体吸収シー
ト。
4.前記非脱繊維化セルロースのボードが前記ボードの中
の除湿したセルロースの重量に基づいて約20〜約80％の
範囲で架橋したセルロース繊維を含有する、上記１記載
の流体吸収シート。
5.前記架橋したセルロース繊維がグリコールおよびジア
ルデヒドの溶液で処理されたセルロース繊維からなる、
上記１記載の流体吸収シート。
6.前記脱結合剤が前記非脱繊維化セルロースのボードの
中に除湿したボードの重量に基づいて約0.05〜約５％の
範囲で存在する、上記１記載の流体吸収シート。
7.前記脱結合剤が親水性である、上記１記載の流体吸収
シート。
8.前記非脱繊維化セルロースのボードがカレンダー仕上
げされている、上記１記載の流体吸収シート。
9.前記非脱繊維化セルロースのボードが、硫酸塩パル
プ、亜硫酸パルプ、脱結合木材パルプ、漂白木材パルプ
または非漂白木材パルプ、熱機械的パルプ、化学的熱機
械的パルプ、粉砕した木材、ワタのリンターおよびそれ
らの混合物から成る群より選択される材料を含む、上記
１記載の流体吸収シート。
10.非脱繊維化セルロースのボードの中に有効量の架橋
したセルロース繊維および脱結合剤を混入する工程から
なる、流体吸収性の弾性かつ柔軟性のシートを製造する
方法。
11.非脱繊維化セルロースのボードを機械的に柔軟化し
てその柔軟性をさらに増強する工程をさらに含む、上記
10記載の方法。
12.孔エンボスおよび微小波形形成から成る群より選択
される方法により前記非脱繊維化セルロースのボードを
機械的に柔軟化する工程を含む、上記11記載の方法。
13.前記非脱繊維化セルロースのボードの中に前記架橋
したセルロース繊維を前記パルプのボードの中の除湿し
たセルロースの重量に基づいて約20〜80％の範囲で混入
する工程を含む、上記10記載の方法。
14.前記架橋したセルロース繊維がグリコールおよびジ
アルデヒドの溶液で処理されたセルロース繊維からな
る、上記10記載の方法。
15.前記非脱繊維化セルロースのボードの中に前記脱結
合剤を除湿したボードの重量に基づいて約0.05〜５％の
範囲で混入する工程を含む、上記10記載の方法。
16.前記脱結合剤が親水性である、上記10記載の方法。
17.前記架橋したセルロース繊維をセルロース繊維材料
のスラリーに添加し、前記スラリーをウェブに形成し、
そして前記ウェブを脱水して前記非脱繊維化セルロース
のボードを形成する工程を含む、上記10記載の方法。
18.前記スラリーを形成する前に、前記セルロース材料
を脱結合剤で処理する工程を含む、上記17記載の方法。
19.前記非脱繊維化セルロースのボードをカレンダー仕
上げする工程を含む、上記10記載の方法。
20.前記非脱繊維化セルロースのボードを、硫酸塩パル
プ、亜硫酸パルプ、脱結合木材パルプ、漂白木材パルプ
または非漂白木材パルプ、粉砕した木材、ワタのリンタ
ーおよびそれらの混合物から成る群より選択される材料
から形成する工程を含む、上記10記載の方法。
21.非脱繊維化セルロースのボードの中に有効量の脱結
合剤および架橋したセルロース繊維を混入する工程から
なる、非脱繊維化セルロースのボードの弾性、柔軟性お
よび流体吸収を増強する方法。
22.a）流体透過性カバー層、 ｂ）前記流体透過性カバー層と間隔を置いて離れた関係
にある液体不透過性支持層、および ｃ）前記層の間の吸収性成分、 からなり、前記吸収性成分は有効量の脱結合剤および架
橋したセルロース繊維を含有する非脱繊維化セルロース
のボードからなる、使い捨て積層流体吸収製品。
23.前記非脱繊維化セルロースのボードが機械的に柔軟
化されて、その柔軟性がさらに増強されている、上記22
記載の流体吸収製品。
24.前記非脱繊維化セルロースのボードが孔エンボスお
よび微小波形形成から成る群より選択される方法により
機械的に柔軟化されている、上記22記載の流体吸収製
品。
25.前記非脱繊維化セルロースのボードが前記ボードの
中の除湿したセルロースの重量に基づいて約20〜約80％
の範囲で架橋したセルロース繊維からなる、上記22記載
の流体吸収製品。
26.前記架橋したセルロース繊維がグリコールおよびジ
アルデヒドの溶液で処理されたセルロース繊維からな
る、上記22記載の流体吸収製品。
27.前記脱結合剤が前記非脱繊維化セルロースのボード
の中に除湿したボードの重量に基づいて約0.05〜約５％
の範囲で存在する、上記22記載の流体吸収製品。
28.前記脱結合剤が親水性である、上記22記載の流体吸
収製品。
29.前記非脱繊維化セルロースのボードが、硫酸塩パル
プ、亜硫酸パルプ、脱結合木材パルプ、漂白木材パルプ
または非漂白木材パルプ、熱機械的パルプ、化学的熱機
械的パルプ、粉砕した木材、ワタのリンターおよびそれ
らの混合物から成る群より選択される材料を含む、上記
22記載の流体吸収製品。
30.前記吸収性成分が単一の構造を有する、上記22記載
の流体吸収製品。
31.前記吸収性成分が上部の移送層および底部の受容層
を含み、前記非脱繊維化セルロースのボードが前記移送
層および受容層のいずれか１つを構成する、上記22記載
の流体吸収性質。
32.前記製品が衛生ナプキン、おむつ、失禁のパッド、
大人のブリーフおよび創傷の包帯から成る群より選択さ
れる、上記22記載の流体吸収性質。
33.上記１記載の流体吸収シートからなるパッケージ材
料。
34.上記１記載の流体吸収シートからなるタンポン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｌ 15/16 Ａ４１Ｂ 13/02 Ｂ Ｄ２１Ｈ 11/16 (72)発明者 ラマシエリ，パトリシア カナダ国エイチ１イー ３テイ４・ケベ ツク・モントリオール・アルフレツドロ ーレンス11640 (56)参考文献 特開 昭53−149190（ＪＰ，Ａ) 米国特許4448638（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 20/00 - 20/34 A61F 13/18 A61L 15/01 A41B 3/02 A61F 5/44

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】有効量の脱結合剤および架橋したセルロー
    ス繊維を含有する、非脱繊維化セルロースのボードから
    なる流体吸収シート。
  2. 【請求項２】前記非脱繊維化セルロースのボードが機械
    的に柔軟化されて、その柔軟性がさらに増強されてい
    る、上記第１項記載の流体吸収シート。
  3. 【請求項３】前記非脱繊維化セルロースのボードが孔エ
    ンボスおよび微小波形形成から成る群より選択される方
    法により機械的に柔軟化されている、上記第２項記載の
    流体吸収シート。
  4. 【請求項４】前記非脱繊維化セルロースのボードが前記
    ボードの中の除湿したセルロースの重量に基づいて約20
    〜約80％の範囲で架橋したセルロース繊維を含有する、
    上記第１項記載の流体吸収シート。
  5. 【請求項５】前記架橋したセルロース繊維がグリコール
    およびジアルデヒドの溶液で処理されたセルロース繊維
    からなる、上記第１項記載の流体吸収シート。
  6. 【請求項６】前記脱結合剤が前記非脱繊維化セルロース
    のボードの中に除湿したボードの重量に基づいて約0.05
    〜約５％の範囲で存在する、上記第１項記載の流体吸収
    シート。
  7. 【請求項７】前記脱結合剤が親水性である、上記第１項
    記載の流体吸収シート。
  8. 【請求項８】前記非脱繊維化セルロースのボードがカレ
    ンダー仕上げされている、上記第１項記載の流体吸収シ
    ート。
  9. 【請求項９】前記非脱繊維化セルロースのボードが、硫
    酸塩パルプ、亜硫酸パルプ、脱結合木材パルプ、漂白木
    材パルプまたは非漂白木材パルプ、熱機械的パルプ、化
    学的熱機械的パルプ、粉砕した木材、ワタのリンターお
    よびそれらの混合物から成る群より選択される材料を含
    む、上記第１項記載の流体吸収シート。
  10. 【請求項１０】非脱繊維化セルロースのボードの中に有
    効量の架橋したセルロース繊維および脱結合剤を混入す
    る工程からなる、流体吸収性の弾性かつ柔軟性のシート
    を製造する方法。
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