JP3692486B2

JP3692486B2 - Superabsorbent sheet and method for producing the same

Info

Publication number: JP3692486B2
Application number: JP34329197A
Authority: JP
Inventors: 信義北村; 理西川; 正男本間; 磨鈴木
Original assignee: Ajinomoto Co Inc; Japan Absorbent Technology Institute
Current assignee: Ajinomoto Co Inc; Japan Absorbent Technology Institute
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JPH11170414A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、幼児用および成人用おむつ、女性用生理用品あるいはメディカル用の血液吸収体製品に広く用いられる、いわゆる高吸水性樹脂を利用したパルプレスの超薄型高吸水性シート及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収体製品に用いられている水分や体液を吸収する吸収体の主成分としては、従来より高吸水性樹脂（以下、ＳＡＰと略称する）粒子を分散含有するフラッフ状木材パルプが用いられている。しかし、当該吸収体は、非常に嵩が大きいため、物流コストがかかる、小売店の棚効率が悪い、資源の無駄遣いが多い等の問題があり、吸収体製品に対して、コンパクト化、薄物化への社会的要請が大きい。
【０００３】
コンパクト化、薄物化の手段としては、ＳＡＰとパルプの組み合わせにおいては、パルプに対して２〜１０倍ほど高い吸水能力を持つＳＡＰの比率を上げ、パルプの使用量を減らせば、吸収体は薄くコンパクトになり、究極的には、ＳＡＰ１００％にすれば、最大限に薄層化、コンパクト化を追求できるはずである。
【０００４】
ところが、ＳＡＰの比率が高くなるほど、水の吸収の際に、ＳＡＰの特性に基づくいわゆる「ゲルブロッキング現象」が起こり、吸収体製品が計算通りの効率では機能しなくなるため、現状ではＳＡＰ／パルプ＝１／１前後の構成が限界とされており、ＳＡＰ／パルプ比が１以上でＳＡＰが主成分となる吸収体構造を得ることは極めて難しい技術課題となっている。こうしたＳＡＰを主成分とする吸収体構造を一般的に“パルプレス”と称している。
【０００５】
この“パルプレス”吸収体の開発に関しては、従来から種々の挑戦がなされている。例えば、アクリル繊維の部分加水分解等により、繊維状、ウェブ状のＳＡＰシートを作る方法、あるいはアクリル酸等のモノマーをウェブに含浸させて、それを紫外線あるいはエレクトロンビーム等で重合させてウェブ状の吸水性ポリマーを作る等の試みがなされているが、これらの方法は、素材のコストの問題や、多大な設備投資額等により、工業的には成功していない。
【０００６】
一方、鈴木らは、特願平８−３３３５２０号及び特願平９−１９２１５９号において、ミクロフィブリル状セルロースまたは、セルロース誘導体を接合剤（結合剤）とした高吸水性複合体とその製造法について開示している。その骨子は複合体を構成するＳＡＰ粒子の殆どがその個々粒子の表面のほぼ全域をミクロフィブリル状セルロースで被覆された構成である。そのため、その製造法としてはミクロフィブリル状セルロースとＳＡＰの共分散スラリーをウェブに塗布後、脱溶媒、乾燥するプロセスを採用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の鈴木らの方法は、工業的に実現可能な方法であるが、ＳＡＰスラリーの溶媒に有機溶媒を使用せざるをえない（水はＳＡＰを膨潤させるため使用できない）ため、安全上の問題があり、かつ、製造設備が防爆仕様の上、有機溶媒の回収等設備が複雑で多大な設備投資を必要とする問題がある。また、当該法で上記パルプレスの吸収体シートを製造するには、高濃度のＳＡＰのスラリー溶液を使用せざるを得ないため、通常行われているナイフコーター、ダイコーター、コンマコーターのような塗布方法では、均質な吸収体シートを得ることが難しく、目的にかなった製品を得るには、高度な技術を必要とする。
【０００８】
こうして、本発明の課題は、パルプレス構造の吸収体を効率的にうる方法を具現化することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、安全かつ、簡便、容易に製造できる吸収体シートについて、鋭意検討した結果、吸収体シートの構成を、第１層が紙、布はく、不織布等の透水性シート、第２層がＳＡＰ、第３層がミクロフィブリル状極微細繊維を主要成分とする被覆接合剤にすることにより、安全かつ、容易に吸収体シートを製造できることを見いだし、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、第３層の被覆接合剤の溶媒として、水、若しくは、安全対策上問題のない範囲内で、有機溶媒と水の混合液を用いることによって、安全の問題は解決する。また、ＳＡＰをスラリー溶液にして当該ＳＡＰスラリーを第１層に塗布するのではなく、ＳＡＰそのものを散布し、直ちに乾燥する方法をとることによって、ＳＡＰの水による膨潤を防ぎ、均質の吸収性シートを簡便かつ容易に製造することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる第１層のシート状支持体としては、ティシュペーパー等のしなやかさのある紙類、及びまたは編み地または目の粗い平織りの布はく類、及びまたはコットン、レーヨン、木材パルプ等のセルロース素材、或いはポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維の不織布が挙げられる。ミクロフィブリル状極微細繊維を主要成分とする被覆接合剤の分散液を塗布する場合には、セルロースの水素結合と物理的な絡み合いが生じやすいセルロース系基材及びまたは親水化処理した合成繊維基材を用いることが望ましい。
【００１２】
第１層のシート状支持体の厚さは厚すぎると嵩高く、コンパクト化、薄膜化の目的に反するので、ＪＩＳＬ−１０９６記載の方法による厚さ１.０ｍｍ以下、目付５０ｇ／ｍ²以下で加工性を損なわない程度の強度があれば良く、またこれらシート状支持体を重ね合わせ、多層にすることは何等差し支えない。
【００１３】
第２層のＳＡＰとしては、一般的に高吸水性樹脂といわれているカルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸及びその塩類、ポリエチレンオキサイド等の部分架橋ポリマー、或いはイソブチレンとマレイン酸とのコポリマーが挙げられ、微生物起源の高吸水性ポリマーも含まれる。本発明で用いるＳＡＰの形態としては、通常、乾式で均一に散布するため、粒状、フレーク状、ペレット状、短針状、チップ状であることが望ましいが、これに限定されるものではない。
【００１４】
ＳＡＰの散布方法としては、バイブレーター付き滑り台、スクリュータイプフィダー、グリッドロール等による散布、或いは静電塗装のよう静電気を利用した方法等が挙げられる。
【００１５】
シート状支持体上に散布されたＳＡＰ粉末の一部は、シート状支持体生地の網目に絡んで固定されるが、大半のＳＡＰは固定されない状態にある。この状態でも最終的には、第３層の被覆接合剤によって固定されるため問題ない。しかし、製造時、ＳＡＰを固定した方がＳＡＰのこぼれによるロスや、ズレによるＳＡＰの片寄りも少なく、より望ましい。
【００１６】
具体的には、ＳＡＰの仮固定方法としては、例えば、第１層のシート状支持体と第２層の高吸水性樹脂粉末の間に樹脂粉末の動きを固定する性質を有する固定剤を塗布することにより達成される。
【００１７】
つまり、例えば、ＳＡＰがシート状支持体に付着する程度の少量の水を、シート状支持体上に部分的或いは全面に塗布またはスプレーした後、ＳＡＰを散布すれば部分的或いは全面にＳＡＰがシート状支持体に一時的に固定できる。
【００１８】
本発明で用いる固定剤は、水の代わりに、ＳＡＰを膨潤させないエチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類またはその水溶液を用いることもできる。また、ＳＡＰの固定強度を高めるためにミクロフィブリル状極微細繊維の被覆接合剤の分散液を用いることもできる。
【００１９】
また、カルボキシメチルセルロース、カラギーナン、ヒドロキシアルキルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム等の粘着性水溶液、若しくはポリ酢酸ビニルエマルジョンのようなエマルジョン型接着剤を塗布すれば、ＳＡＰをシート状支持体にしっかりと固定することが出来る。但し、上記接着剤は透水性を阻害する恐れがあるため、その使用量は自ずと制限され、接着剤固形分換算で２.０ｇ／ｍ²以下であることが望ましい。または当該接着性水溶液にミクロフィブリル化セルロース（以下、ＭＦＣと略す）、バクテリアセルロース（以下、ＢＣと略す）等の極微細繊維を配合して用いれば、透水性を損なうことなくＳＡＰの固定強度を更に高めることが出来る。
【００２０】
第３層の被覆結合剤は、透水性を有しており、しかもシート状支持体を折り曲げたり、伸縮しても、散布したＳＡＰの移動や脱落が起きないようにしっかり固定する目的で用いられる。
【００２１】
即ち、本発明で使用されるミクロフィブリル状極微細繊維を主要成分とする被覆接合剤は極微細繊維同志の物理的な交絡に加え、極めて強い水素結合で結着するため、ミクロフィブリルのネットワーク構造が形成される。つまり、このネットワーク構造により個々のＳＡＰ粒子表面のほぼ全域を当該極微細繊維で被覆するのではなく、図１に示すように当該極微細繊維が第２層のＳＡＰ層の上表面を覆いかくすように塗布することにより、当該極微細繊維層が形成され、ＳＡＰ粒子群を傘で覆うようなかたちでＳＡＰ粒子群をシート状支持体に固定化することができる。また乾燥時には極めて薄いネットワーク構造が更に強く安定に結合し、湿潤時にはそのネットワーク構造が弱まり、ＳＡＰの膨潤を阻害せずに極めて良好な透水性を有する。
【００２２】
本発明で使用される被覆接合剤の主要成分としは、ＭＦＣ、ＢＣ等のミクロフィブリル状極微細繊維が挙げられる。ＭＦＣは木材を高度に叩解して得られたセルロースであり、詳細については特公昭４８−６６４１号公報、特公昭５０−３８７２０号公報、特開平８−２８４０９０号公報に開示されている。また、ＢＣは微生物が産生するセルロースであり、その製法は特公昭５８−３６９５８号公報、特公平５−１７１８号公報、特公平５−６８２３６号公報等に開示されている。本発明に供するＢＣは、前記公報等に記載の製法で得られたものであれば何でも良いが、好ましくは特公昭４−６４５２１号公報、特開平５−５１８８５号公報等に記載のホモジナイザー等の機械的せんだんで離解したＢＣがよく、更に好ましくは、酸加水分解処理等を施し機械的せんだんしたＢＣ（特公平５−８０４８４号公報）が良い。
【００２３】
本発明に供する極微細繊維は繊維径が小さく、繊維径に比較して繊維長が長いほど、水素結合による繊維同志の結着力が強くなるため、繊維の平均直径は２μ以下、平均繊維長／平均繊維直径比が１０以上の極微細繊維であることが望ましい。また、当該極微細繊維の使用量はシート状支持体へのＳＡＰの固定化を強固に保つには固形分換算で３．０ｇ／ｍ²〜０．０５ｇ／ｍ²、好ましくは２．０ｇ／ｍ²〜０．１ｇ／ｍ²であることが望ましい。上記範囲を超えるとシートが硬くなり、範囲未満ではＳＡＰの脱落が生じるようになる。
【００２４】
また、ＳＡＰの固定化強度を更に高める目的で、カルボキシメチルセルロース、カラギーナン、ヒドロキシアルキルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム等の粘着性水溶液、若しくはポリ酢酸ビニルエマルジョンのようなエマルジョン型接着剤等の水への親和性の良い接着剤を併用しても何等差し支えない。しかし、当該接着剤は水との親和性が良いとはいうものの緻密な皮膜層を形成するため、透水性を阻害する可能性がある。従って、その使用量は接着剤固形分換算で２．０ｇ／ｍ²以下であることが望ましい。
【００２５】
上記第３層の被覆接合剤の溶媒としては、水を用いるのが最も経済的であるが、その使用量が多いとＳＡＰが吸水膨潤し、乾燥に膨大なエネルギーと時間を必要とするため、水の使用量はＳＡＰ重量に対して３倍以下であることが望ましい。また、ＳＡＰの膨潤を抑える目的で、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等の有機溶媒と水との混合溶媒を用いることができ、有機溶媒の割合は３０重量％以上が望ましい。
【００２６】
第３層の被覆接合層の形成方法としては、ミクロフィブリル状極微細繊維の分散液をＳＡＰの上面にスプレー散布、またはカーテン塗装する等の方法が挙げられる。同時に減圧装置を用い、ＳＡＰ散布面と異なるシート状支持体面を吸引しながら分散液を散布または塗装すると分散液はＳＡＰ表面に止まらずＳＡＰ粒子間及びシート状支持体へも分散され、ＳＡＰのシート状支持体への固定化が強固になる。
【００２７】
上記の第３層の被覆接合剤をコーティングした後、仮固定に用いた溶媒、極微細繊維の分散液として用いた水または有機溶媒を乾燥等の方法で除去する事により、シート中にＳＡＰが７０重量％以上含有するような典型的なパルプレスの高吸水性シートを得ることが出来る（ＳＡＰ／（ＳＡＰ＋被覆接合剤）では、９０％以上となる）。特に水を用いた場合には水量が少ないとはいえ、ＳＡＰが吸水膨潤するので出来るだけ素早く水を除去する必要があり、その時間は５分以内で乾燥することが望ましい。
【００２８】
また、第３層の被覆接合剤をコーティングした後、シート状支持体を被覆接合層面に重ねて積層し、乾燥しても何等差し支えない。
【００２９】
また、第３層の被覆接合剤をＳＡＰの散布位置の近傍でスプレー散布した場合、第２層のＳＡＰと第３層の被覆接合剤との層形成が明瞭に峻別できず、それぞれが濃度勾配を持った層となるが、そのような層形成であっても何等差し支えない。
【００３０】
本発明の高吸水シートは、ＳＡＰ層と被覆接合層が全面に形成された物でも良いし、ストライプ状、或いは島状にパターン形成された形状でも良く、その使用目的や使用形態に応じて形状を選択すればよい。特に本発明の方法によれば、特願平９−１９２１５９号に記載の図３のような製法に比較してパターン状に成形するのは極めて容易である。
【００３１】
ＳＡＰ層がストライプ状に形成された高吸水性シートは、例えば、図２のように移動するシート状支持体の上面に、ＳＡＰの仮固定用の溶液をストライプ状に塗布した後、多数の散布口をシートの移動方向に対して直角に配列してあるＳＡＰ散布装置より散布する事によって製造できる。島状の高吸水性シートは、ＳＡＰの仮固定用の溶液を島状に塗布した後、上記の散布装置によりＳＡＰ、次いで被覆接合剤を間欠的に散布する事によって製造することができる。
【００３２】
本発明の第１のメリットは、本発明で得られた高吸水性シートは、厚さが薄いことと、多少揉まれてもＳＡＰの脱落等がないので、長尺のシートでもロール状に巻きとることが出来る。そのことによって高吸水性シートの保管に大きなスペースを必要とせず、高吸水性シートの製造所の製品倉庫や、紙おむつ製造所の原料倉庫が小さく、物流コストも安価である等の経済的なメリットが生じる。
【００３３】
第２のメリットは、本発明の高吸水性シートを用いると、紙おむつや生理用ナプキン等の吸収体製品が技術的に容易に製造できる点にある。例えば、図３のように、高吸水性シートと液体不透過性のシート材料を張り合わせるだけでも吸収体製品が出来る。また図４のように、高吸水性シートの両面に透水性の良いトップシートと液体不透過性のバックシートを張り合わせる等、技術的に簡単な方法で吸収体製品が製造できる。
【００３４】
第３のメリットは、本発明の高吸水性シートを用いると、いろいろと機能を持った吸収体製品を作ることが出来る点が挙げられる。例えば、シートが薄いので、ボディラインにフィットした吸収体製品を作ることが出来るし、或いはＳＡＰをストライプ状に形成された高吸水性シートを図５のように、バックシートにジグザグ状に張り合わせた吸収体製品を作れば、ＳＡＰが吸水して容易に膨潤できる自由空間が確保できるため、吸水効率の高い吸収体製品を作ることが可能である。
【００３５】
第４のメリットは、本発明の製造法で述べたＭＦＣやＢＣを主要成分とする分散液をＳＡＰ層にスプレーしてＳＡＰを固定する方法は、現行のいわゆる薄型オムツの製造プロセスにも応用することが可能である。即ち、現行プロセスでは粉砕パルプにＳＡＰ粒子を空気流にのせて添加する方法をとっているが、問題点としてはこの添加されたＳＡＰ粒子が安定的に固定されず、ＳＡＰの吸収体内移動やオムツ表面へのリークを生ずるところにある。そこで、ＳＡＰの添加に合わせて本発明の方法のようにＭＦＣやＢＣを主要成分とする分散液を少量スプレーすることによって、ＳＡＰをＭＦＣやＢＣの薄い被膜形成により固定することができ、この方法の応用によって現行プロセスに於いても、オムツやナプキンをより薄型化の方向に進めることができる。
【００３６】
また、この方法は上記と同様の理由により、勿論エアレイド不織布法によるＳＡＰ／パルプ複合体の製造にも応用可能である。
【００３７】
【実施例】
以下に本発明の具体的な実施例を示す。
【００３８】
実施例１
(１) ＢＣ分散液の調製
常法により製造した固形分濃度８％のＢＣ（味の素(株)製）３１．３ｇとイオン交換水４６８．７ｇをビーカーに入れ、ホモジナイザー（セントラル科学貿易社製）を用いて約３０分間撹拌分散させ、固形分濃度０．５％の分散液を調製した。
【００３９】
(２) ＢＣ／ＳＡＰ複合シートの調製と吸水性
厚紙に１５×１５ｃｍのポリプロピレン不織布（旭化成(株)製Ｐ３０２０、目付２０ｇ／ｍ²）を固定し、その不織布上にイオン交換水約２.５ｇをスプレーし、その上にＳＡＰ（三菱化学(株)製アクアパールＡＰ２１１Ｄ）を散布（実験Ｎｏ１：３．１７ｇ、実験Ｎｏ２：３．２５ｇ、実験Ｎｏ３：３．０４ｇ、比較例１：３．１６ｇ）した。このシートを丁寧に吸引できる目皿付きロート上に移し、ロートの下方よりアスピレーターで吸引しながら前記(１)で調製したＢＣ分散液のスプレー量を変えてスプレー（実験Ｎｏ１：０．９１ｇ、実験Ｎｏ２：１．８５ｇ、実験Ｎｏ３：４．６４ｇ、比較例１：なし）した後、素早く加熱乾燥させて高吸水性シートとした。
【００４０】
得られた高吸水性シート上のＳＡＰ＋ＢＣ重量は高吸水性シート重量から使用不織布重量を差し引いて算出し、その値をｍ²当たりの重量に換算した。またＢＣ重量はスプレー量×濃度より、ｍ²当たりの重量に換算し、それぞれを表１に表示した。
【００４１】
得られた高吸水性シートを４×５ｃｍの試験片とし、その試験片の短時間（３０秒、５分）における吸水性については、ＪＩＳＫ−７２２３に準じて試験片、または参考例としてＳＡＰ粒子を目開き５７μｍのナイロンバックに入れ、生理食塩水に浸漬して測定した。次式から、ＳＡＰ１ｇ当たりの吸水量Ｗで換算して、表１の結果を得た。
【００４２】
Ｗ＝（ｂ−ｃ−ａ）／ａ
ここで、Ｗ：吸水量（ｇ／ｇ）
ａ：試験片のＳＡＰ量（ｇ）
ｂ：試験片を入れたナイロンバックを浸漬し、水切り後の重量（ｇ）
ｃ：ナイロンバック及び試験片と同寸法の不織布を浸漬し、水切り後の重量（ｇ）
【００４３】
【表１】

（註）不織布上の重量：上段は試験片当たりの重量、下段はｍ²当たりの重量を示す。
吸水量：上段は３０秒後の吸水量、下段は５分後の吸水量を示す。
【００４４】
上記結果から明らかなように、ＳＡＰ表面にＢＣ分散液をスプレーしても吸水量はＳＡＰ粒子と殆ど変わらなかった。尚、比較例１の試験片は不織布へのＳＡＰ固定化が弱く、ナイロンバックに入れる場合にＳＡＰ粒子の脱落が見られた。
【００４５】
次に、不織布へのＳＡＰの固定強度を測定するために、得られた高吸水性シートを３×１２ｃｍの試験片とし、温度２５℃、湿度６５％の条件下に２４時間以上放置した後、同条件下でＪＩＳＬ−１０９６のスコット屈曲試験法に準じて往復摩擦試験を５分間行った。次いで、２ｃｍ間隔に開いたつかみ間の試験片を切り取って重量を測定し、その重量から同寸法の不織布重量を差し引き、不織布上のＳＡＰ＋ＢＣの付着量を求め、ｍ²当たりのＳＡＰ＋ＢＣ重量に換算した。この値から次式を用いて不織布へのＳＡＰ固定強度を算出し、表２に示した。
【００４６】

【００４７】
【表２】

上記結果から明らかなように、ＢＣ分散液をスプレーした高吸水性シートは試験後も不織布にＳＡＰが８５％以上固定されており、比較例１より大幅にＳＡＰ固定強度が向上した。
【００４８】
実施例２
(１) ミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）分散液の調製
固形分濃度２.１５％のＭＦＣ４６５.１ｇ（特種製紙(株)製）、イオン交換水３４．９ｇ及びエタノール５００ｇをビーカーに入れ、ホモジナイザー（セントラル科学貿易社製)を用いて約３０分間撹拌分散させ、固形分濃度１.０％の５０％エタノール分散液を調製した。これを母液として固形分濃度０．５％、０．２％の５０％エタノール分散液を調製した。
【００４９】
(２) ＭＦＣ／ＳＡＰ複合シートの調製と吸水性
厚紙に１５×１５ｃｍのセルロース不織布（二村化学(株)製ＴＣＦ４０３、目付４０ｇ／ｍ²）を固定し、その不織布上にイオン交換水で固形分濃度３％に希釈したアクリル共重合体エマルジョン粘着剤（サイデン化学(株)製サイビノールＡＴ−２２Ｃ蒸発固形分５１．７％）約１．３ｇをスプレーし、その粘着剤上にＳＡＰ（三菱化学(株)製アクアパールＡＰ２１１Ｄ）を散布（実験Ｎｏ４：２.９６ｇ、実験Ｎｏ５：２.８６ｇ、実験Ｎｏ６：３．０７ｇ、比較例２：２．８６ｇ）した。このシートを丁寧に吸引できる目皿付きロート上に移し、ロートの下方よりアスピレーターで吸引しながら、前記(１)で調製したＭＦＣ分散液の３．３ｇをスプレーした後、素早く加熱乾燥させて高吸水性シートとした。得られた高吸水性シートのＳＡＰ＋ＭＦＣ重量等は実施例１と同様の方法により求めた。
【００５０】
得られた高吸水性シートを直径８ｃｍの試験片とし、不織布面の中心に定量ポンプチューブ（口径２ｍｍ）より食用赤色１０４号を添加して着色した生理食塩水を毎分３ｍＬ／ｍｉｎの速度で滴下し、吸水量が飽和状態になるまでの滴下量を測定した。次式より、ＳＡＰ１ｇあたりの飽和吸水量Ｗで換算して、表３の結果を得た。
【００５１】
Ｗ＝（ｂ−ｃ−ａ）／ａ
ここで、Ｗ：飽和吸水量（ｇ／ｇ）
ａ：試験片のＳＡＰ重量（ｇ）
ｂ：試験後の試験片重量（ｇ）
ｃ：同寸法不織布の付着水量（ｇ）
【００５２】
【表３】

【００５３】
表中の不織布上の重量について、上段は試験片当たりの重量、下段はｍ²当たりの重量を示す。
【００５４】
上記結果から明らかなように、ＳＡＰ表面にＭＦＣ分散液をスプレーしても飽和吸水性は殆ど変化しなかった。
【００５５】
また、滴下位置からの着色生理食塩水の拡散性を肉眼観察したところ、広がり具合いは均一であり、ＳＡＰの特性に基づくいわゆる「ゲルブッロキング現象」は見られなかった。
【００５６】
次に、実施例１と同様に、不織布に付着したＳＡＰの固定強度を測定したところ、表４の結果を得た。
【００５７】
【表４】

【００５８】
上記結果から明らかなように、ＭＦＣ分散液をスプレーした高吸水性シートは試験後も不織布にＳＡＰが８５％以上固定されおり、比較例２より大幅にＳＡＰ固定強度が向上した。
実施例３連続スプレー及び散布実験
図６に示した装置を用いて高吸水性シートを試作した。使用材料は下記の通りである。
(１) 極細繊維：０．５％ＢＣ/ イオン交換水（味の素社製）
(２) ＳＡＰ：三洋化成(株)製ＩＭ−６７００６０〜１００メッシュ
(３) 不織布：二村化学(株)製ＴＣＦ４０３、目付４０ｇ／ｍ²
【００５９】
上記不織布（巾２０ｃｍ）を５ｍ／ｍｉｎの速度で走行させながら、その上面に上記(１)の分散液を５０ｍＬ／ｍｉｎでスプレーし、その上面にバイブレーターより供給したＳＡＰを散布した。次にＳＡＰ面と異なる不織布面を吸引しながら、上記(１)の分散液を１２５ｍＬ／ｍｉｎでＳＡＰ上面にスプレーした後、熱ロールにより乾燥して高吸水性シートを得た。
【００６０】
得られた高吸収性シートは下記のような特性であった。
高吸収性シート重量：１８９ｇ／ｍ²
ＳＡＰ量：１４７ｇ／ｍ²
ＳＡＰ固定強度：９１％
【００６１】
尚、得られた高吸収性シートの短時間における吸水性及び飽和吸水量は実施例１及び実施例２と同様にして測定した結果、ＳＡＰ１ｇ当たりの吸水性は１５ｇ／３０秒、飽和吸水量は４７ｇであり、実施例１及び実施例２の値を再現した。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明による高吸水性シートは、大量生産により安価に入手できるＳＡＰをミクロフィブリルのネットワーク構造による極めて薄い層形成にて覆い、シート状支持体にＳＡＰが安定に保持された高吸水性シートである。得られた高吸水性シートは、極めて大きい吸水容量を有し、その厚さが極めて薄くできるため、幼児用及び成人用オムツ、生理用ナプキン等の吸収体製品全体の厚さを極限まで減少させることができる。またＳＡＰを水と有機溶媒の混合分散スラリー溶液で塗布するのではなく、粉末で散布するために安全対策上の問題が解決され、更に高吸水性シートが薄いことによって製造設備の少スペース化、物流コストの減少等による経済的なメリットに加え、加工性が容易であることにより任意の形態及び機能をもつ吸収体製品が広範囲な用途に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を構成する高吸水性シートのシート材料の概略的縦断面図。
【図２】本発明の方法に従って高吸水性シートを製造する装置の概略的縦断面図。
【図３】本発明の方法によって得られる複合体シートの概略的縦断面図。
【図４】本発明の方法によって得られる複合体シートの概略的縦断面図。
【図５】本発明の方法によって得られる複合体シートの概略的縦断面図。
【図６】本発明の方法に従って高吸水性シートを製造する装置の概略的縦断面図。
【符号の説明】
１ミクロフィブリル化セルロース
２ＳＡＰ
３シート状支持体
４巻出しロール
５仮固定溶液用スプレーノズル
６ＳＡＰ供給フィダー
７ミクロフィブリル化セルロース用スプレーノズル
８熱ロール
９固定化されたＳＡＰ層
１０高吸水性シート
１１液体不透過性シート
１２透水性シート
１３接着剤面
１４〜１６タンク
１７分散タンク
１８供給タンク
１９不織布
２０ベルトコンベアー
２１吸引ロール
２２巻取りロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultra-thin superabsorbent sheet of Palpress that uses a so-called superabsorbent resin widely used for infant and adult diapers, feminine sanitary products, and medical blood absorbent products, and a method for producing the same. .
[0002]
[Prior art]
As the main component of the absorber that absorbs moisture and body fluid used in the absorbent product, conventionally, fluffy wood pulp containing dispersed particles of superabsorbent resin (hereinafter abbreviated as SAP) has been used. . However, the absorber is very bulky and has problems such as high distribution costs, poor shelf efficiency at retail stores, and a lot of waste of resources. There is a great social demand for
[0003]
As a means of compacting and thinning, in the combination of SAP and pulp, if the ratio of SAP having a water absorption capacity 2 to 10 times higher than that of pulp is increased and the amount of pulp used is reduced, the absorber becomes thinner. If it becomes compact and ultimately SAP is set to 100%, it should be possible to pursue the thinning and compactness to the maximum.
[0004]
However, the higher the SAP ratio, the more so-called “gel blocking phenomenon” based on the properties of SAP occurs during water absorption, and the absorbent product does not function with the calculated efficiency. The structure around 1/1 is the limit, and it is an extremely difficult technical problem to obtain an absorber structure in which the SAP / pulp ratio is 1 or more and SAP is the main component. Such an absorber structure mainly composed of SAP is generally called “Palpress”.
[0005]
Various challenges have been made for the development of this “Palpress” absorber. For example, a method of making a fiber-like or web-like SAP sheet by partial hydrolysis of acrylic fiber or the like, or impregnating a monomer such as acrylic acid into a web and polymerizing it with ultraviolet light or electron beam or the like to form a web-like Attempts have been made to make a water-absorbing polymer, but these methods have not been industrially successful due to the cost of materials and the large amount of capital investment.
[0006]
On the other hand, Suzuki et al., In Japanese Patent Application No. 8-333520 and Japanese Patent Application No. 9-192159, describe a superabsorbent composite using microfibrillar cellulose or a cellulose derivative as a bonding agent (binder) and a method for producing the same. Disclosure. The essence is that most of the SAP particles constituting the composite are coated with microfibrillar cellulose over almost the entire surface of the individual particles. Therefore, the manufacturing method employs a process in which a co-dispersed slurry of microfibrillar cellulose and SAP is applied to a web, followed by solvent removal and drying.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned method by Suzuki et al. Is an industrially feasible method, but an organic solvent must be used as the solvent of the SAP slurry (water cannot be used because it swells the SAP), so there is a safety problem. In addition, there is a problem that the manufacturing equipment is explosion-proof and the equipment such as organic solvent recovery is complicated and requires a large capital investment. In addition, in order to produce the above-mentioned Palpress absorber sheet by this method, it is necessary to use a high-concentration SAP slurry solution, so that it is usually applied like a knife coater, a die coater, or a comma coater. In the method, it is difficult to obtain a homogeneous absorbent sheet, and advanced technology is required to obtain a product that meets the purpose.
[0008]
Thus, an object of the present invention is to realize a method for efficiently obtaining an absorber having a pulpress structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on an absorbent sheet that can be produced safely, simply and easily, the present inventors have determined that the structure of the absorbent sheet is a water-permeable sheet such as a first layer made of paper, cloth foil, nonwoven fabric, etc. The present invention was completed by finding that an absorbent sheet can be produced safely and easily by using a coated bonding agent in which the second layer is SAP and the third layer is a microfibril-like ultrafine fiber as the main component.
[0010]
That is, the problem of safety is solved by using water or a mixed solution of an organic solvent and water as long as there is no problem in terms of safety measures as the solvent for the third layer covering bonding agent. Further, instead of applying SAP as a slurry solution and applying the SAP slurry to the first layer, the SAP itself is sprayed and immediately dried to prevent the SAP from swelling with water, and a homogeneous absorbent sheet Can be easily and easily manufactured.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the sheet-like support of the first layer used in the present invention, pliable papers such as tissue paper, and / or plain woven fabrics with knitted fabric or coarse mesh, and / or cotton, rayon, wood pulp, etc. Or a non-woven fabric of synthetic fibers such as polyethylene, polypropylene, nylon and polyester. Cellulose base materials and / or hydrophilized synthetic fiber base materials that tend to cause physical entanglement with hydrogen bonds of cellulose when coating dispersions of coated binders composed mainly of microfibrillar ultrafine fibers are applied. It is desirable to use
[0012]
If the thickness of the sheet-like support of the first layer is too thick, it is bulky and is contrary to the purpose of compacting and thinning. Therefore, the thickness is 1.0 mm or less by the method described in JIS L-1096, and the basis weight is 50 g / m.²In the following, it is sufficient if it has a strength that does not impair the workability, and there is no problem in laminating these sheet-like supports to form a multilayer.
[0013]
Examples of the second layer SAP include carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid and its salts, partially crosslinked polymers such as polyethylene oxide, or copolymers of isobutylene and maleic acid, which are generally called superabsorbent resins. Also included are superabsorbent polymers of origin. As the form of SAP used in the present invention, it is usually desirable to form particles, flakes, pellets, short needles, and chips in order to spread uniformly in a dry manner, but is not limited thereto.
[0014]
Examples of the SAP application method include a method using a slide with a vibrator, a screw type feeder, a grid roll, etc., or a method using static electricity such as electrostatic coating.
[0015]
A part of the SAP powder spread on the sheet-like support is fixed by being entangled with the mesh of the sheet-like support dough, but most of the SAP is not fixed. Even in this state, there is no problem because it is finally fixed by the third layer coating adhesive. However, it is more desirable to fix the SAP at the time of manufacture because there is less loss due to SAP spillage and less deviation of the SAP due to displacement.
[0016]
Specifically, as a method for temporarily fixing the SAP, for example, a fixing agent having a property of fixing the movement of the resin powder between the sheet-like support of the first layer and the superabsorbent resin powder of the second layer is applied. Is achieved.
[0017]
That is, for example, if a small amount of water that allows SAP to adhere to the sheet-like support is applied or sprayed partially or entirely on the sheet-like support, then SAP is sprayed on the partial or entire surface by spraying SAP. Can be temporarily fixed to the support.
[0018]
As the fixing agent used in the present invention, alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol which do not swell SAP or an aqueous solution thereof can be used instead of water. Further, in order to increase the fixing strength of the SAP, a dispersion of a coating / bonding agent of microfibril-like ultrafine fibers can be used.
[0019]
In addition, if an adhesive aqueous solution such as carboxymethyl cellulose, carrageenan, hydroxyalkyl cellulose, sodium alginate, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, sodium polyacrylate, or an emulsion type adhesive such as polyvinyl acetate emulsion is applied, the SAP sheet Can be firmly fixed to the support. However, since the adhesive may impair water permeability, the amount used is naturally limited, and is 2.0 g / m in terms of adhesive solid content.²The following is desirable. Alternatively, if ultrafine fibers such as microfibrillated cellulose (hereinafter abbreviated as MFC) and bacterial cellulose (hereinafter abbreviated as BC) are mixed and used in the adhesive aqueous solution, the fixing strength of SAP can be improved without impairing water permeability. It can be further increased.
[0020]
The third layer coating binder has water permeability, and is used for the purpose of firmly fixing the dispersed SAP so that it does not move or fall off even when the sheet-like support is bent or stretched. .
[0021]
In other words, the coating bonding agent mainly composed of microfibril-like ultrafine fibers used in the present invention is bonded by extremely strong hydrogen bonds in addition to physical entanglement between the microfine fibers, so that the network structure of microfibrils Is formed. That is, this network structure does not cover almost the entire surface of each SAP particle surface with the ultrafine fibers, but the ultrafine fibers cover the upper surface of the second SAP layer as shown in FIG. By applying to, the ultrafine fiber layer is formed, and the SAP particle group can be fixed to the sheet-like support in such a manner that the SAP particle group is covered with an umbrella. In addition, an extremely thin network structure is further strongly and stably bonded when dried, and the network structure is weakened when wet, and has extremely good water permeability without inhibiting SAP swelling.
[0022]
Examples of the main component of the coated bonding agent used in the present invention include microfibril-like ultrafine fibers such as MFC and BC. MFC is cellulose obtained by highly beating wood, and details are disclosed in Japanese Patent Publication No. 48-6641, Japanese Patent Publication No. 50-38720, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-284090. BC is cellulose produced by microorganisms, and its production method is disclosed in JP-B-58-36958, JP-B-5-1718, JP-B-5-68236, and the like. The BC to be used in the present invention may be anything as long as it is obtained by the production method described in the above publication, etc., but preferably a homogenizer described in JP-B-4-64521, JP-A-5-51885, or the like. BC which has been disaggregated by mechanical soaking is preferable, and BC (Japanese Patent Publication No. 5-80484) which has been subjected to acid hydrolysis treatment and mechanically soaking is more preferable.
[0023]
The ultrafine fiber used in the present invention has a smaller fiber diameter, and the longer the fiber length compared to the fiber diameter, the stronger the binding force between the fibers by hydrogen bonding. Therefore, the average fiber diameter is 2 μm or less, and the average fiber length / It is desirable that the fine fiber has an average fiber diameter ratio of 10 or more. Further, the amount of the ultrafine fibers used is 3.0 g / m in terms of solid content in order to keep the SAP firmly fixed to the sheet-like support.²~ 0.05g / m², Preferably 2.0 g / m²~ 0.1 g / m²It is desirable that If the above range is exceeded, the sheet becomes hard, and if it is less than the range, SAP drops off.
[0024]
In addition, for the purpose of further increasing the fixing strength of SAP, an adhesive aqueous solution such as carboxymethylcellulose, carrageenan, hydroxyalkylcellulose, sodium alginate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, sodium polyacrylate, or an emulsion such as a polyvinyl acetate emulsion There is no problem even if an adhesive having good affinity for water such as a mold adhesive is used in combination. However, although the adhesive has a good affinity with water, it forms a dense film layer, which may impair water permeability. Therefore, the amount used is 2.0 g / m in terms of adhesive solid content.²The following is desirable.
[0025]
As the solvent for the third layer coating and bonding agent, it is most economical to use water, but if the amount of its use is large, SAP will absorb water and swell, requiring enormous energy and time for drying. The amount of water used is desirably 3 times or less of the SAP weight. In order to suppress the swelling of SAP, a mixed solvent of water such as methanol, ethanol, propanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol and water can be used. Is preferably 30% by weight or more.
[0026]
Examples of a method for forming the third layer covering bonding layer include a method in which a dispersion of microfibril-like ultrafine fibers is sprayed on the upper surface of the SAP or curtain coating is performed. At the same time, if the dispersion liquid is sprayed or painted while sucking a sheet-like support surface different from the SAP spraying surface using a decompression device, the dispersion does not stop on the SAP surface but is dispersed between the SAP particles and the sheet-like support. Immobilization on the support is strong.
[0027]
After coating the above-mentioned third layer covering bonding agent, the solvent used for temporary fixation, the water or organic solvent used as a dispersion of ultrafine fibers is removed by a method such as drying, and SAP is thus added to the sheet. A typical Palpress water-absorbent sheet containing 70% by weight or more can be obtained (in SAP / (SAP + coating adhesive), 90% or more). In particular, when water is used, although the amount of water is small, the SAP swells and swells, so it is necessary to remove the water as quickly as possible, and it is desirable to dry within 5 minutes.
[0028]
In addition, there is no problem even if the sheet-like support is laminated on the surface of the covering bonding layer and dried after coating the third layer covering bonding agent.
[0029]
In addition, when the third layer coating adhesive is sprayed in the vicinity of the SAP application position, the layer formation between the second layer SAP and the third layer coating adhesive cannot be clearly distinguished, and each has a concentration gradient. However, there is no problem even if such a layer is formed.
[0030]
The superabsorbent sheet of the present invention may be one in which the SAP layer and the covering bonding layer are formed on the entire surface, or may be in the shape of a stripe or island pattern, depending on the purpose and form of use. Should be selected. In particular, according to the method of the present invention, it is very easy to form a pattern as compared with the manufacturing method as shown in FIG. 3 described in Japanese Patent Application No. 9-192159.
[0031]
The superabsorbent sheet having the SAP layer formed in a stripe shape is applied, for example, to a top surface of a moving sheet-like support as shown in FIG. It can be manufactured by spraying from a SAP spraying device in which the mouth is arranged perpendicular to the moving direction of the sheet. The island-like superabsorbent sheet can be produced by applying a solution for temporarily fixing SAP in an island shape, and then intermittently spraying SAP and then the covering bonding agent with the above-described spraying device.
[0032]
The first merit of the present invention is that the superabsorbent sheet obtained by the present invention is thin, and even if it is rubbed to some extent, the SAP will not fall off. I can take it. As a result, it does not require a large space for storage of the super absorbent sheet, and the economic benefits such as small product warehouse at the super absorbent sheet factory and raw material warehouse at the disposable diaper factory are low in logistics costs. Occurs.
[0033]
The second merit is that when the super absorbent sheet of the present invention is used, absorbent products such as paper diapers and sanitary napkins can be technically easily produced. For example, as shown in FIG. 3, an absorbent product can be obtained simply by bonding a super absorbent sheet and a liquid-impermeable sheet material. Further, as shown in FIG. 4, an absorbent product can be manufactured by a technically simple method such as attaching a water-permeable top sheet and a liquid-impermeable back sheet to both surfaces of the superabsorbent sheet.
[0034]
A third merit is that an absorbent product having various functions can be produced by using the super absorbent sheet of the present invention. For example, because the sheet is thin, it is possible to make an absorbent product that fits the body line, or a super absorbent sheet formed of SAP in a stripe shape is bonded to the back sheet in a zigzag manner as shown in FIG. If an absorbent product is made, it is possible to secure a free space in which SAP can absorb water and easily swell, so that it is possible to make an absorbent product with high water absorption efficiency.
[0035]
The fourth merit is that the method of fixing SAP by spraying a dispersion containing MFC or BC as the main component on the SAP layer described in the production method of the present invention is also applied to the current so-called thin diaper production process. It is possible. That is, in the current process, the SAP particles are added to the pulverized pulp in an air stream. However, the problem is that the added SAP particles are not stably fixed, and the SAP is transported in the absorbent body and the diaper. There is a leak to the surface. Therefore, the SAP can be fixed by forming a thin film of MFC or BC by spraying a small amount of a dispersion mainly composed of MFC or BC as in the method of the present invention according to the addition of SAP. With this application, diapers and napkins can be made thinner in the current process.
[0036]
Moreover, this method can be applied to the production of an SAP / pulp composite by the airlaid nonwoven fabric method for the same reason as described above.
[0037]
【Example】
Specific examples of the present invention are shown below.
[0038]
Example 1
(1)Preparation of BC dispersion
31.3 g of BC (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) having a solid content concentration of 8% and 468.7 g of ion-exchanged water produced by a conventional method and 468.7 g of ion-exchanged water are placed in a beaker and stirred and dispersed for about 30 minutes using a homogenizer (manufactured by Central Science & Trade Corporation). To prepare a dispersion having a solid content concentration of 0.5%.
[0039]
(2)Preparation and water absorption of BC / SAP composite sheet
15 x 15 cm polypropylene non-woven fabric (P3020, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., basis weight 20 g / m)²), About 2.5 g of ion-exchanged water is sprayed on the non-woven fabric, and SAP (Aqua Pearl AP211D manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is sprayed thereon (Experiment No1: 3.17 g, Experiment No2: 3.). 25 g, Experiment No3: 3.04 g, Comparative Example 1: 3.16 g). This sheet is transferred onto a funnel equipped with an eye plate that can be carefully sucked, and sprayed by changing the spray amount of the BC dispersion prepared in the above (1) while sucking with an aspirator from below the funnel (Experiment No 1: 0.91 g, experiment No2: 1.85 g, Experiment No3: 4.64 g, Comparative Example 1: None), and then quickly dried by heating to obtain a superabsorbent sheet.
[0040]
The SAP + BC weight on the obtained superabsorbent sheet was calculated by subtracting the weight of the nonwoven fabric used from the superabsorbent sheet weight, and the value was expressed as m.²Converted to per weight. The BC weight is m from the spray amount x concentration.²It converted into the weight per hit, and each was displayed in Table 1.
[0041]
The obtained highly water-absorbent sheet is used as a 4 × 5 cm test piece, and the water absorption of the test piece in a short time (30 seconds, 5 minutes) is determined according to JIS K-7223 as a test piece, or as a reference example, SAP. The particles were placed in a nylon bag having an aperture of 57 μm and immersed in physiological saline for measurement. From the following formula, the results shown in Table 1 were obtained in terms of water absorption W per 1 g of SAP.
[0042]
W = (b−c−a) / a
Where W: water absorption (g / g)
a: SAP amount of test piece (g)
b: Weight (g) after immersing the nylon bag containing the test piece and draining it
c: Weight (g) after immersing a nylon bag and a non-woven fabric of the same size as the test piece and draining
[0043]
[Table 1]

(Ii) Weight on the non-woven fabric: the upper row is the weight per specimen and the lower row is m²The weight per hit is shown.
Water absorption: The upper row shows the water absorption after 30 seconds, and the lower row shows the water absorption after 5 minutes.
[0044]
As is clear from the above results, the water absorption was almost the same as that of the SAP particles even when the BC dispersion was sprayed on the SAP surface. The test piece of Comparative Example 1 was weak in SAP fixation to the nonwoven fabric, and the SAP particles were observed to drop when placed in a nylon bag.
[0045]
Next, in order to measure the fixing strength of the SAP to the nonwoven fabric, the obtained superabsorbent sheet was used as a 3 × 12 cm test piece, and left at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours or more. Under the same conditions, a reciprocating friction test was conducted for 5 minutes in accordance with the JIS L-1096 Scott bending test method. Next, the test piece between the grips opened at intervals of 2 cm was cut out and weighed, and the weight of the nonwoven fabric of the same dimension was subtracted from the weight to determine the amount of SAP + BC adhered on the nonwoven fabric, m²Converted to the SAP + BC weight per unit. From this value, the SAP fixing strength to the nonwoven fabric was calculated using the following formula and shown in Table 2.
[0046]

[0047]
[Table 2]

As is clear from the above results, the superabsorbent sheet sprayed with the BC dispersion liquid has 85% or more of SAP fixed to the nonwoven fabric even after the test, and the SAP fixing strength is significantly improved as compared with Comparative Example 1.
[0048]
Example 2
(1)Preparation of microfibrillated cellulose (MFC) dispersion
465.1 g of MFC having a solid concentration of 2.15% (manufactured by Tokushu Paper Co., Ltd.), 34.9 g of ion-exchanged water and 500 g of ethanol are placed in a beaker, and stirred and dispersed for about 30 minutes using a homogenizer (manufactured by Central Science & Trade Corporation). Thus, a 50% ethanol dispersion having a solid content concentration of 1.0% was prepared. Using this as a mother liquor, a 50% ethanol dispersion having a solid content concentration of 0.5% and 0.2% was prepared.
[0049]
(2)Preparation and water absorption of MFC / SAP composite sheet
15 × 15 cm cellulose nonwoven fabric on cardboard (TCF403, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd., 40 g / m)²), And an acrylic copolymer emulsion pressure-sensitive adhesive diluted with ion-exchanged water to a solid content concentration of 3% on the nonwoven fabric (Saiden Chemical Co., Ltd., Cybinol AT-22C evaporated solid content 51.7%). 3 g is sprayed, and SAP (Aqua Pearl AP211D manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is sprayed on the adhesive (Experiment No 4: 2.96 g, Experiment No 5: 2.86 g, Experiment No 6: 3.07 g, Comparative Example 2: 2.86 g). This sheet is transferred onto a funnel equipped with an eye plate that can be carefully sucked, sprayed with 3.3 g of the MFC dispersion prepared in (1) above while being sucked with an aspirator from below the funnel, and then quickly dried by heating and drying. A water absorbent sheet was obtained. The SAP + MFC weight and the like of the obtained superabsorbent sheet were determined by the same method as in Example 1.
[0050]
The obtained superabsorbent sheet was used as a test piece having a diameter of 8 cm, and physiological saline colored by adding Edible Red No. 104 from the metering pump tube (2 mm diameter) to the center of the nonwoven fabric surface was added at a rate of 3 mL / min. The amount of dripping until the water absorption amount was saturated was measured. From the following formula, the saturated water absorption W per 1 g of SAP was converted and the results shown in Table 3 were obtained.
[0051]
W = (b−c−a) / a
Where W: saturated water absorption (g / g)
a: SAP weight of test piece (g)
b: Test piece weight after the test (g)
c: Amount of water adhering to the same size non-woven fabric (g)
[0052]
[Table 3]

[0053]
Regarding the weight on the nonwoven fabric in the table, the upper row is the weight per specimen and the lower row is m.²The weight per hit is shown.
[0054]
As is clear from the above results, the saturated water absorption was hardly changed even when the MFC dispersion was sprayed on the SAP surface.
[0055]
Further, when the diffusibility of the colored physiological saline from the dropping position was observed with the naked eye, the spreading condition was uniform, and the so-called “gel blocking phenomenon” based on the characteristics of SAP was not observed.
[0056]
Next, when the fixing strength of the SAP adhered to the nonwoven fabric was measured in the same manner as in Example 1, the results shown in Table 4 were obtained.
[0057]
[Table 4]

[0058]
As is clear from the above results, the superabsorbent sheet sprayed with the MFC dispersion had the SAP fixed to 85% or more on the nonwoven fabric even after the test, and the SAP fixing strength was significantly improved compared to Comparative Example 2.
Example 3 Continuous spraying and spraying experiment
A highly water-absorbent sheet was prototyped using the apparatus shown in FIG. The materials used are as follows.
(1) Extra fine fiber: 0.5% BC / ion exchange water (Ajinomoto Co., Inc.)
(2) SAP: Sanyo Chemical Co., Ltd. IM-6700 60-100 mesh
(3) Non-woven fabric: TCF403 manufactured by Nimura Chemical Co., Ltd., basis weight 40 g / m²
[0059]
While running the nonwoven fabric (width 20 cm) at a speed of 5 m / min, the dispersion liquid of (1) was sprayed on the upper surface at 50 mL / min, and the SAP supplied from the vibrator was sprayed on the upper surface. Next, while sucking a non-woven fabric surface different from the SAP surface, the dispersion liquid of the above (1) was sprayed on the upper surface of the SAP at 125 mL / min, and then dried by a hot roll to obtain a highly absorbent sheet.
[0060]
The obtained superabsorbent sheet had the following characteristics.
Super absorbent sheet weight: 189 g / m²
SAP amount: 147 g / m²
SAP fixed strength: 91%
[0061]
In addition, as a result of measuring the water absorption and saturated water absorption in a short time of the obtained superabsorbent sheet in the same manner as in Example 1 and Example 2, the water absorption per 1 g of SAP was 15 g / 30 seconds, and the saturated water absorption was The value of Example 1 and Example 2 was reproduced.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, the superabsorbent sheet according to the present invention covers SAP, which can be obtained at low cost by mass production, by forming an extremely thin layer by the network structure of microfibrils, and the SAP is stably held on the sheet-like support. It is a super absorbent sheet. The resulting superabsorbent sheet has an extremely large water absorption capacity and can be made very thin, thus reducing the thickness of the entire absorbent product such as diapers for infants and adults, sanitary napkins, etc. to the limit. be able to. In addition, SAP is not applied with a mixed dispersion slurry solution of water and organic solvent, but the problem of safety measures is solved because it is sprayed with powder, and the space for manufacturing equipment is reduced due to the thin superabsorbent sheet. In addition to the economic merit due to the reduction of the distribution cost and the like, the ease of processability makes it possible to use the absorbent product having any form and function for a wide range of applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a sheet material of a superabsorbent sheet constituting the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of an apparatus for producing a superabsorbent sheet according to the method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a composite sheet obtained by the method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a composite sheet obtained by the method of the present invention.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of a composite sheet obtained by the method of the present invention.
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of an apparatus for producing a super absorbent sheet according to the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Microfibrillated cellulose
2 SAP
3 Sheet-like support
4 Unwinding roll
5 Spray nozzle for temporarily fixed solution
6 SAP supply feeder
7 Spray nozzle for microfibrillated cellulose
8 Heat roll
9 Fixed SAP layer
10 Super absorbent sheet
11 Liquid impervious sheet
12 Water-permeable sheet
13 Adhesive surface
14-16 tanks
17 Dispersion tank
18 Supply tank
19 Nonwoven fabric
20 Belt conveyor
21 Suction roll
22 Winding roll

Claims

The first layer is a sheet-like support, the second layer is a superabsorbent resin, the third layer is an ultrafine fiber having an average diameter of microfibril fibers of 2 μm or less and an average fiber length / average fiber diameter ratio of 10 or more. A superabsorbent sheet characterized by comprising a covering bonding agent as a main component

The superabsorbent sheet according to claim 1, wherein a fixing agent is applied between the sheet-like support of the first layer and the superabsorbent resin of the second layer.

Fixing agent is an ultrafine fiber having an average diameter of microfibril-like fibers of 2 μm or less and an average fiber length / average fiber diameter ratio of 10 or more, a sticky aqueous solution such as carboxymethylcellulose, carrageenan, or sodium polyacrylate, or polyacetic acid super absorbent sheet of any one of claims 1-2 is an emulsion-type adhesive such as a vinyl emulsion

The highly water-absorbent sheet according to any one of claims 1 to 3 , wherein the sheet-like support is a water-permeable sheet such as paper, cloth foil, nonwoven fabric or the like, or a water-permeable sheet obtained by combining these.

The superabsorbent sheet according to any one of claims 1 to 4 , wherein the superabsorbent resin is selected from polyacrylic acid or a salt thereof, carboxymethylcellulose or a salt thereof, or a partially crosslinked polymer of polyethylene oxide.

The average diameter of microfibrillar fibers 2μ or less, an average fiber length / average fiber diameter ratio of ultrafine fibers microfibrillated cellulose is 10 or more, and / or any one of claims 1 to 5 is bacterial cellulose Superabsorbent sheet described

A superabsorbent resin is sprayed on the upper surface of the sheet-like support, and then the coating is composed mainly of ultrafine fibers having an average diameter of 2 μm or less and an average fiber length / average fiber diameter ratio of 10 or more. A method for producing a superabsorbent sheet, characterized in that a dispersion of a bonding agent is applied by spraying or curtain coating and then dried.

After applying the fixing agent to the upper surface of the sheet-like support by spraying or curtain coating, the superabsorbent resin of the second layer is sprayed, then the average diameter of the microfibrillar fibers is 2 μm or less, the average fiber length / A method for producing a superabsorbent sheet, characterized in that a dispersion of a coating binder mainly comprising ultrafine fibers having an average fiber diameter ratio of 10 or more is applied by spraying or curtain coating and then dried.

When applying a dispersion of a coated binder mainly composed of ultrafine fibers having an average diameter of microfibril-like fibers of 2 μm or less and an average fiber length / average fiber diameter ratio of 10 or more, the reverse of the coated surface While sucking the surface of the sheet-like support, a dispersion of a coating binder mainly composed of ultrafine fibers having an average diameter of microfibril fibers of 2 μm or less and an average fiber length / average fiber diameter ratio of 10 or more is applied, The method for producing a superabsorbent sheet according to any one of claims 7 to 8 , wherein the method is dried.