JP3696879B2 - 補剛した繊維ウェブが載った超吸収体の構造 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、セルロース繊維材料及び超吸収体材料の両方を使用する吸収体構造に関する。この吸収体構造は、使い捨ておむつ、成人障害者用パッド及びブリーフ等の種々の吸収体物品に使用できる。これらの吸収体物品は、比較的大量の排出された体液、特に比較的短時間に繰り返し排出される比較的大量の流体を取扱う必要がある。
発明の背景
繊維の絡み合った塊即ち繊維質ウェブからなる吸収体ウェブが当該技術分野で周知である。このようなウェブは、排出された体液のような液体を、流体を繊維材料自体で吸収する吸収機構、及び流体を繊維間の毛管隙間に捕捉し、これらの隙間を通して分配し且つ貯蔵する吸上機構の両方によって吸い込むことができる。このような繊維質ウェブ構造の吸収性を改善するための一つの手段は、流体を吸い込む高分子ジェル材料（ヒドロゲル形成材料超吸収性重合体とも呼ぶ）のような超吸収体材料を組み込むことである。超吸収体材料は排出された体液のような流体を保持するのに役立つ。粒子形態のヒドロゲル形成材料を繊維質ウェブに組み込んだこの種類の吸収体構造は、１９８６年９月９日にワイズマン(Weisman)及びゴールドマン(Goldman)に賦与された米国特許第4,610,678号に記載されている。
吸収体ジェル材料を組み込むことによる吸収性の改善により、比較的薄い吸収体コアを使用するおむつのような吸収体物品を実現できた。これらの吸収体物品は、従って、比較的薄い製品である。薄いおむつは着用するのに嵩が低く、衣服の下に良好に装着できる。更に、これらの物品は更にコンパクトに包装でき、消費者がおむつを容易に運べるようにし且つ貯蔵できるようにした。包装をコンパクトにすると、製造者及び卸売商の流通コストも減少する。
比較的薄い吸収体物品の吸収体構造として使用するのに有用なこのような吸収体コアの一つの形体が１９８８年８月２３日付けの米国特許第4,765,780号（アンスタット(Angstadt)）に開示されている。この特許は、二層吸収体コア形体を持ち、コアが上主層及び下ダスティング層からなる、おむつのような吸収体物品を開示する。主層は、大量の吸収体ジェル材料が添加された親水性繊維材料でできた空気堆積ウェブである。ダスティング層は親水性繊維材料からなり、好ましくは吸収体ジェル材料を含まない。
他の吸収体コア形体は１９８７年６月１６日にワイズマン／ヒュートン(Houghton)／ゲレート(Gellert)に賦与された米国特許第4,673,402号に記載されている。この特許は、二層吸収体コアを持つ吸収体物品を開示する。二層形体では、コアは、親水性繊維材料でできた空気堆積ウェブである上主層を有し、この層には場合によっては少量の高分子ジェル剤粒子が添加してある。コアは、更に、親水性繊維材料と大量の高分子ジェル剤粒子との空気堆積混合物である下挿入層を有する。この挿入層は、物品中の高分子ジェル剤材料の半分以上が物品の前半分にあるように、全体に吸収体物品の前側に向かって位置決めされている。米国特許第4,673,402号の特定の二層形体を持つ吸収体物品は、特に薄く、効率が高く、漏れの少ないおむつ製品の形態で提供できる。
上述のように吸収体コアが存在するにも関わらず、有効吸収力を改善した吸収体コアを提供する必要が残っている。これを理論的に行う一つの方法は、吸収体コア中の高分子ジェル材料の量を増すことである。残念なことに、吸収体コアに使用される繊維質ウェブ内に大量の高分子ジェル材料、特に約１５％を越える量があるとジェル閉塞と呼ばれる現象を引き起こしてしまう。ジェル閉塞は、流体と最初に接触する領域に配置された高分子ジェル材料の容積が流体の吸い込みの結果として増大し、ヒドロゲルを形成するときに生じる。高分子ジェル材料の集中度が高過ぎる場合には、ヒドロゲルは、追加の流体が吸収力を使用してないコアの他の領域に至るのを阻止してしまう。ジェル閉塞が生じると、吸収体物品の使用中に漏れを起こすことがある。
ジェル閉塞をもたらす傾向が小さい高分子ジェル材料が開発された。こうした材料は１９８８年４月１９日にブラント(Brandt)／ゴールドマン／イングリン(Inglin)に賦与された米国再発行特許出願32,649号に記載されている。しかしながら、これらの改良高分子ジェル材料及び他の超吸収体材料は、ジェル材料の粒子が分散されたセルロース繊維でできたウェブの性能の制限を受ける。特に、セルロース繊維は、最初の湿潤時に非常に可撓性になり、このウェブは潰れてその密度を増し、その結果、平均孔径が小さくなる。これに対し、孔径は、ウェブの未だ湿潤していない領域での孔径よりも小さくなり、毛管勾配がつくられ、これは、吸収体物品の乾燥領域への流体の移送効率を悪くする。
おむつのような吸収体物品が漏れを起こす他の理由は、第１の流体排出物が効果的に吸収されたとしても、第２の即ち流体の続く排出物を吸収できないということである。第２の即ち続く排出物による漏れは、看護が行われる前に使用者が何回も排出を行う夜間に特に起こる。多くの吸収体物品が多数の排出を適切に取り扱うことのできない一つの理由は、上述の理由に加えて、吸収体コアは、排出された流体を排出領域から、この領域の吸収力が既に使われている場合に、移送できないということである。流体の排出が起こった後、流体は排出された領域に近接した領域に留まる傾向がある。流体を連続的に排泄すると、前の流体及び新たに排出された流体を横方向に移送する駆動力が生じる。しかしながら、吸収体物品の実際上の性能は、流体をコアの末端まで移送する性能によって制限される。これに関し、高分子ジェル材料がない場合でも従来の吸収体おむつコアの全吸収力は、吸収体物品の破損即ち漏れ前に全体として不完全に使用されている。
従来の吸収体物品で漏れが起こる他の理由は、流体を捕捉し分配するために従来使用されたセルロース繊維が湿潤時に潰れる傾向を持ち、かくして構造の透過性を損なうということである。
本発明の目的は、ジェル閉塞の問題及び湿潤時の潰れの問題を回避でき且つ吸収力の大きな割合を使用できる、超吸収体材料を含む吸収体構造を提供することである。
本発明の他の目的は、流体を排出領域で迅速に捕捉でき且つこの流体を吸収体構造の貯蔵領域の比較的大きな割合に亘って移送でき、更に第２の即ち他の連続した排泄からの排出された体液を有効に捕捉し且つ分配できる、超吸収体材料を含む吸収体構造を提供することである。
本発明の更に他の目的は、上述の目的を達成できる比較的薄型の吸収体構造を提供することである。
１９９０年６月１９日にグレンアールラッシュ(Glen R. Lash)及びレオナルドアールトンプソン(Leonard R. Thompson)に賦与された米国特許第4,935,022号に一つの従来の吸収体構造が記載されている。この特許には、層状の吸収体コアが後シートと上シートとの間に位置決めされた使い捨ての吸収体物品が開示され、この吸収体コアは、重量で約３％乃至１５％の大きな粒状吸収体ジェル材料を含む補剛した捩じれたカールしたセルロース繊維からなる上層と、重量で約１５％乃至６０％の吸収体ジェル材料を含む補剛した捩じれたカールしたセルロース繊維からなる下層とを有する。上層は体液排出物の捕捉及び分配の主目的に適う。補剛した捩じれたカールした繊維はこれに関して非常に有利である。上層よりも必然的に小さい下層は、主に流体を貯蔵するためのものである。
従来提案された他の吸収体構造が「疎水性移送層を持つ吸収体物品」という表題の１９８９年１月１７日にエスシーメイヤー(S. C. Meyer)等に賦与された米国特許第4,793,603号に記載されている。この表題に示唆されているように、この特許には、周知の疎水性合成繊維からつくられた疎水性移送層を備えた吸収体物品が記載されている。移送層は、上シートと吸収体との間に位置決めされる。吸収体は、必然的に、移送層よりも更に親水性である。移送層の目的は、上シートと吸収体との間の遮断層として作用し、皮膚が濡れることを少なくすることである。この特許中で説明されている構造がこの目的に適おうと適うまいとに関わらず、米国特許第4,793,603号の移送層の疎水性は、少なくとも一部がこの層の疎水性によって、流体捕捉性及び流体移送性を制限するるものと考えられる。これは、特に、第２の即ち連続した流体排出物についていえる。第２の即ち連続した流体排出物の後、付加的な表面活性剤は洗い流されてしまう。
上述の種類の吸収体物品が存在しているにも関わらず、流体分配性及び捕捉性を特に連続した流体排出に関して改善する、吸収体物品の更に改善された形体を決定する必要がある。
従って、本発明は改善された吸収体構造、及びこのような構造で使用する要素、並びに多層吸収体コアを使用するこのような構造を使用する吸収体物品を提供する。多層吸収体コアは、着用者が排出した体液を最初の排出時及び連続した排出時に有効に且つ効率的に捕捉し、最初の排出時及び連続した排出時の両方からの捕捉した流体を吸収体構造の表面積の比較的大きな部分に亘って分配し、これらの排出された流体を貯蔵する。
発明の概要
本発明は、おむつ及び障害者用ブリーフのような使い捨ての吸収体物品の吸収体コアとして特に有用な吸収体構造を提供する。この吸収体構造は、平均乾燥密度が約０．３０g/cc、１％塩化ナトリウム水溶液で飽和するまで湿潤したときの平均密度が乾燥重量ベースで約０．２０g/cc、平均乾燥ベース重量が約０．０１g/cm2乃至0.10g/cm2の湿式堆積流体捕捉／分配層と、この捕捉／分配層の下に位置決めされた流体貯蔵層とを有する。捕捉／分配層は、重量の約５０％乃至１００％が化学的に補剛したセルロース繊維、重量の約０％乃至約５０％が結合材料のウェブからなる。結合手段は、ウェブの物理的一体性を高めて製造を容易にし及び／又は使用時の性能を改善するため、及び／又はウェブの有効平均繊維間孔径を大きくするために使用できる。本明細書中で使用されているように、結合手段は、他の補剛していないセルロース材料、合成繊維、化学添加剤、及び熱可塑性重合体（これらに限定されない）のような、補剛した繊維の層と一体の手段に関する。物理的一体性を高めるため、結合手段に加えて、或いは結合手段に代えて、薄葉紙の包囲体及び前記捕捉／分配層の外側の他のスクリムを使用してもよい。
貯蔵層は、重量の少なくとも約１５％が超吸収体材料からなり、０％乃至約８５％が超吸収体材料のキャリヤ手段からなる。流体捕捉／分配層は、好ましくは、超吸収体材料を実質的に含んでいない。本明細書中で使用されているように、「実質的に含んでいない」というのは、捕捉／分配層が約２．０％を越える超吸収体材料を含んでいないということを意味し、含まれる超吸収体の量は、好ましくは約１．０％以下、更に好ましくは、０％、即ち超吸収体材料が本質的に０％である。本明細書中で使用されているように、超吸収体材料が「本質的に０」％というのは、低い量（約０．５％以下）又は捕捉／分配層内に存在する超吸収体材料が超吸収体材料を含む貯蔵層と捕捉／分配層との接触、又は超吸収体材料を含む貯蔵層が捕捉／分配層と近接していることに付随するものであるということを意味する。
本発明の好ましい実施例は、流体捕捉／分配層は、流体貯蔵層の上表面積の１５％乃至９５％の表面積、好ましくは約２５％乃至約９５％、更に好ましくは約９０％以下の上表面積を有するが、これは流体捕捉／分配層の表面積が貯蔵層と等しいか或いはこれよりも大きい実施例が必然的に除外されることを意味しない。
吸収体構造は、有利には、吸収体物品、例えば使い捨ておむつ及び障害者用ブリーフの吸収体コアとして使用するのがよく、流体透過性上シート及び上シートに取付けられた流体不透過性後シートを更に有し、この場合には吸収体コアはこれらのシート間に配置される。吸収体コアは捕捉／分配層が上シートと後シートとの間に配置されるように位置決めされ、貯蔵層は捕捉／分配層と後シートとの間に配置される。
貯蔵層に使用される超吸収体材料は、超吸収体材料１ｇあたり少なくとも約１０ｇの合成尿（１．０％塩化ナトリウム水溶液）を吸収する吸収力（以下に説明する試験に従って計測した）を有する。適当な超吸収体材料には、代表的にはばらばらの粒子の形態で使用される高分子ジェル材料、アクリレートでグラフトした繊維のような超吸収体繊維、及び超吸収体を含有する改質セルロース繊維が含まれる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の多層形体を持つ吸収体コアを備えたおむつの斜視図であり、図示のコアは矩形形状の捕捉／分配層及び砂時計形の貯蔵層を有する。
第２図は、第１図と同様であるが貯蔵層が変形態様の砂時計形をしているおむつ構造の斜視図であり、
第３図は、第１図及び第２図のようにおむつの用途で有用な吸収体コアの平面図であり、コアは変形態様の砂時計形貯蔵層及び同様の砂時計形捕捉／分配層を有する。
発明の詳細な説明
本発明の吸収体構造は、尿や排泄物中の水分のような大量の体液を吸収できる使い捨て製品で使用できる。このような物品は、使い捨ておむつ、成人障害者用ブリーフ、成人障害者用パッド等の形体で用意される。
本明細書中で説明する吸収体物品は三つの基本的な構成要素から成る。このような構成要素のうち一つの構成要素は液体不透過性後シートである。この後シートの上には吸収体コアが配置され、このコア自体が二つの別々の層から成り、このコアはこれらの層のうちの一方に超吸収体材料を有する。この吸収体コアの上には液体透過性の上シートが配置され、この上シートは後シートに接合されている。上シートは、着用者の皮膚に隣接して配置される物品の要素である。本明細書中で使用されているように、「接合」という語は、上シートを後シートに直接的に付けることによって上シートを後シートに直接的に接合した形体、及び上シートを中間部材に付け、この中間部材を後シートに付けることによって上シートを後シートに間接的に接合した形体を包含する。好ましくは、上シート及び後シートは、おむつの周囲で接着剤又は当該技術分野で周知の他の取付け材料によって直接的に接合されている。
本発明の特に好ましい吸収体物品は使い捨ておむつである。使い捨ておむつの形体の物品は、１９６７年１月３１日にダンカン(Duncan)及びベーカー(Baker)に賦与された米国特許Re 26,151号、１９７１年７月１３日にダンカンに賦与された米国特許3,592,194号、１９７０年１月１３日にダンカン及びゲラート(Gellert)に賦与された米国特許3,489,148号、及び１９７５年１月１４日にブエル(Buell)に賦与された米国特許3,860,003号に十分に記載されている。これらの特許を参考のため本願に組み込む。本発明の目的で好ましい使い捨ておむつは、吸収体コア、このコアの上に重ねられ即ちこのコアの一方の面と同延の上シート、コアの上シートが覆っている面とは反対側の面に重ねられ即ちこの面と同延の液体不透過性後シートを有する。最も好ましくは、後シート及び上シートの両方がコアよりも大きな幅を有し、これによってコアを越えて延びる後シート及び上シートの側縁部分を構成する。多くの場合、後シート及び上シートはこれらの側縁部分で互いに融着される。このおむつは、好ましくは、砂時計形状のような賦形形状に形成されるが、この形状は砂時計形に限定されない。
本明細書中で説明する物品の後シートは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は実質的に水不透過性の他の可撓性水分遮断材料でできた薄いプラスチックフィルムから形成される。約１．５ミル厚の型押ししたポリエチレンが特に好ましい。
本明細書中で説明する物品の上シートは、その一部又は全体をポリエステル、ポリオレフィン、レーヨン等の材料から成る合成繊維又はフィルム、又は綿のような天然繊維でつくるのがよい。不織布でできた上シートでは、繊維は、代表的には、熱結合工程により又はポリアクリレートのような高分子結合剤により互いに結合されている。このシートは、実質的に多孔であり、液体がこれを容易に通過して下にある吸収体コア内に通ることができるようにする。
他の適当な種類の上シートは、ポリオレフィンのような液体不透過性高分子材料から形成された上シートである。このような上シートは、特定直径の先細の細孔を有するのがよく、これらの細孔は、排出された流体が上シートを通ってこの上シートの下の物品の吸収体コアに流入できるように位置決めされている。
本発明の物品で使用された上シートは、前記物品の吸収体コアと比べて比較的に疎水性でなければならない。上シート構造は、全体として、１９５９年９月２２日にデビッドソン(Davidson)に賦与された米国特許2,905,176号、１９６２年１１月１３日にゲルシオ(Guercio)に賦与された米国特許3,063,452号、１９６３年１２月１０日にホリデイ(Holliday)に賦与された米国特許3,113,570号、及び１９７５年１２月３０日にトンプソン(Thompson)に賦与された米国特許3,929,135号に開示されている。これらの特許を参考のため本願に組み込む。好ましい上シートは、ポリエステル、レーヨン、レーヨン／ポリエステル混紡、ポリエチレン、ポリプロピレンからつくられている。上シートを界面活性剤で処理して更に濡れ易くし、従って疎水性を比較的小さくし、これによって、少なくとも上シートが最初に濡れるときに上シートを通って流れる流体を増加するのがよい。しかしながら、上シートは、それでも、流体を上シートの通過の後に受け入れる吸収体物品要素よりも疎水性が大きくなければならない。
好ましくは可撓性の吸収体コアを細長い後シートと上シートとの間に配置し、本願の吸収体物品を形成する。このコアは、本質的には、上流体捕捉／分配層及び下流体貯蔵層の両方から成る。本発明の目的について、これらの二種類の層は主に吸収体コアの上領域及び下領域に関し、材料シートの単一の層に限定されるとは限らないということを理解すべきである。かくして、流体捕捉／分配層及び流体貯蔵層の両方は、実際には、積層体、又は幾つかのシート又は以下に説明するような必要な種類のウェブの組み合わせから成るのがよい。貯蔵層は、本質的に１００％が以下に説明するような超吸収体材料でできた単一のシートから成るか或いはキャリヤをも含むのがよい。本明細書中で使用されているように、「層」という語は、単一の層及び複数の層を含む。本発明の目的について、「上（の）」という語は、物品の上シートに最も近く且つこれに面する吸収体コアの層に関し、逆に、「下（の）」という語は、物品の後シートに最も近く且つこれに面する吸収体コアの層に関する。
場合によっては、処理中及び／又は使用中の捕捉／分配層の一体性を高めるため、流体透過性シート（例えば薄葉紙のシート）又は他のスクリムを捕捉／分配層と流体貯蔵層との間に配置する。このようなシート又はスクリムは、捕捉／分配層だけの全体又は一部を取り囲んでもよいし、上述のようにこの捕捉／分配層上を取り囲まれずに捕捉／分配層上に単に置くだけでよい。更に、場合によっては、、超吸収体材料を含む貯蔵層を薄葉紙のシートのような流体透過性シートで取り囲んで、緩い超吸収体材料についての使用者の関心を妨げるのがよい。
捕捉／分配層
上流体捕捉／分配層は、本発明の吸収体構造の一つの重要な要素であり、これは以下の更に詳細に説明する疎水性繊維材料の組み合わせで構成される。この捕捉／分配層は、体液を迅速に収集し、これを一時的に保持するのに役立つ。排出された流体の一部は、着用者の姿勢に応じて、捕捉／分配層を透過し、貯蔵層によって排泄箇所に近接した領域で吸収される。しかしながら、流体が代表的には迸りをなして排出されるため、貯蔵層は、このような領域では、流体が排出されるのと同様に迅速に流体を吸収することができない。従って、上捕捉／分配層は、更に、流体との最初の接触点から捕捉／分配層の他の部分への流体の移送を容易にする。本発明の文脈では「流体」という語は「液体」を意味する。
上述のように、流体捕捉／分配層は、補剛したセルロース繊維でできたウェブである。捕捉層の５０％乃至１００％はこれらの繊維から成り、５０％乃至０％が結合手段から成る。適当な結合手段を以下に論じる。
貯蔵区分の容量を更に完全に使用するため、捕捉／分配層の流体分配機能が特に重要である。流体と接触すると膨潤する超吸収体が捕捉/分配層に大量に存在することは、捕捉／分配層のこの機能に悪影響を与えるものと考えられている。
結果的に得られた吸収体物品の有効性を決定する上で、吸収体構造の上流体捕捉／分配層に関する他の種々のファクタもまた重要である。こうしたファクタには、形状、基本重量、密度、透過性、毛管現象及び吸上性、種類及び構造上の一体性、及び使用した繊維材料の性質が含まれる。示すように、コアの捕捉／分配層は好ましくは細長い。本発明の目的について、これは、捕捉／分配層は、折畳まれていない平らな形体で長さ及び幅が等しくない場合には、貯蔵層と同様に細長いということを意味する。捕捉／分配層は、折畳まれていない形体では、例えば矩形、台形、楕円形、長円形、砂時計形等の任意の所望の形体であるのがよい。コアの上捕捉／分配層の形状は、貯蔵層の全体形状と一致するのがよいが、必ずしも一致しなくてもよい。流体捕捉／分配層の上表面積は、流体貯蔵層の上表面積の１５％乃至９５％の範囲であり、流体貯蔵層の上表面積の境界を越えて外方に延びない。捕捉／分配層の上表面積は、代表的には、貯蔵層の上表面積の約８０％以下である。しかしながら、これは捕捉／分配層の上表面積が貯蔵層の上表面積よりも大きい実施例が必然的に除外されるということを意味するものではない。
好ましくは、捕捉／分配層の縁から貯蔵層の縁までに少なくとも約０．５cm、好ましくは約１．２５cmの辺縁部が、使用中に流体が排出される箇所と近接した領域に形成される。おむつでは、これは、例えば第２図の股領域１１５、特に中央領域１１５の貯蔵コア１０６の最も幅狭の部分に対応する。更に、特に男性が着用する吸収体物品では、このような辺縁部は、第２図で参照番号１１２を附した前胴領域に維持される。この領域は着用者の前部上に着用されるようになっている。
流体捕捉／分配層は、一般に、使用前に計測すると約０．３０g/cm3以下の平均乾燥密度を有し、合成尿（塩化ナトリウムの１．０％水溶液）で飽和するまで濡らしたときの乾燥重量ベースの平均密度が約０．２０g/cm3以下、好ましくは約０．１５g/cm3以下である。更に、好ましくは、平均乾燥密度及び飽和するまで濡らしたときの密度は、約０．０２g/cm3乃至０．２０g/cm3、更に好ましくは約０．０２g/cm3乃至約０．１５g/cm3である。吸収体コアの捕捉／分配層の乾燥ベースでの平均重量は、代表的には約０．００１g/cm2乃至０．１０g/cm2であり、好ましくは約０．０１g/cm2乃至０．０８g/cm2であり、更に好ましくは約０．０１５g/cm２乃至０．０４g/cm2である。特定的に示してないけれども、全ての基本重量及び密度の値は、乾燥ベース（約６％以下の均衡した水分レベル）に基づいて算出してある。密度及びベース重量はほぼ均等であるのがよいが、不均等な密度及び／又はベース重量、及び勾配をなす密度及び／又はベース重量もまた本願に包含されるものと考えられる。かくして、捕捉／分配層は、密度及びベース重量が比較的高い領域と低い領域とを有してもよく、これは、好ましくは、上述の範囲を越えるものではない。平均乾燥密度の値及び合成尿（蒸留水による塩化ナトリウムの１．０％水溶液）で飽和するまで濡らした場合の平均乾燥密度の値は、乾燥層のベース重量及び層厚から算出される。乾燥厚さ及び飽和するまで濡らしたときの厚さは、１．４３kPa（０．２psi）の封じ込め圧力が加わった状態で計測される。飽和するまで濡らしたときの平均密度は、乾燥ベース重量及び飽和厚から算出される。飽和厚は、層を１．０％の塩化ナトリウム水溶液で飽和し、均衡させた後に計測される。
吸収体構造の捕捉／分配層は、本質的に、化学的に補剛した親水性セルロース繊維でできたウェブから成る。これらのセルロース繊維は、代表的には、木材パルプ繊維であり、繊維間化学補剛剤で補剛してある。
好ましくは、流体捕捉／分配層には超吸収体材料が実質的に含まれてない。本明細書中で使用されているように、「実質的に含まれてない」というのは、捕捉／分配層が超吸収体材料を約２．０％以下、好ましくは約１．０％以下、更に好ましくは０％を含み、即ち本質的に０％の超吸収体材料を含むということを意味する。好ましい実施例では、流体捕捉／分配層は、流体貯蔵層の上表面領域の約２５％乃至約１００％、好ましくは約２５％乃至９５％、更に好ましくは約９０％以下の上表面積域を有するが、これは、流体捕捉／分配層の表面領域が貯蔵層の表面領域と同じか又はこれよりも大きい実施例が必然的に排除されるということを意味するものではない。本明細書中で使用されているように、「本質的に０」％の超吸収体材料というのは、微量（０．５％以下）、又は捕捉／分配層中に存在する超吸収体材料が超吸収体含有貯蔵層と捕捉／分配層との接触によるか或いは超吸収体含有貯蔵層が捕捉／分配層と非常に近接していることによる、ということを意味する。
上述のように、本発明の物品は化学的に補剛した繊維を捕捉／分配層に使用している。本明細書中で使用されているように、「化学的に補剛した繊維」という語は、化学的手段で補剛して乾燥状態及び濡れた状態の両方での繊維の剛性を高めた繊維を意味する。このような手段には、化学補剛剤を加えることが含まれる。この補剛剤は、例えば、繊維を被覆し、及び／又は繊維を含浸する。更に、このような手段には、繊維自体の化学的構造を変えることによって、例えば高分子架橋鎖によって繊維を補剛することも含まれる。
例示の目的で、セルロース繊維を被覆し又は含浸する高分子補剛剤は、ニュージャージー州ブリッジウォーターの天然スターチアンドケミカル社から入手できる窒素を含む基（例えばアミノ基）を含む陽イオン改質スターチ、ラテックス、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂（例えば、デラウェア州ウィルミントンのヘラクレス社のカイメーネ５５７Ｈ(Kymene 557H)：商標）、ポリアクリルアミド樹脂（例えば、１９７１年１月１９日にコスシア(Coscia)等に賦与された米国特許3,556,932号に記載されている、及び、例えば、コネチカット州スタンフォードのアメリカンシアナミド社がパレツ631 NC(Parez 631 NC)の商標で販売している市販のポリアクリルアミド）のような湿潤紙力増強用樹脂、ユリアホルムアルデヒド樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂、及びポリエチレンイミン樹脂を含む。紙の技術で使用される湿潤紙力増強用樹脂についての一般的で全体として本願に適用できる論文は、パルプ及び製紙産業技術協会(Technical Association of the Pulp and Paper Industry)即ちＴＡＰＰＩの論文集第２９号の「紙及び板紙の湿潤強度」（ニューヨーク１９６５年）に見出すことができる。
吸収体構造で使用する繊維は、化学反応で補剛してもよい。例えば、架橋剤を繊維に適用し、その後、繊維間架橋結合体を化学的に形成する。これらの架橋結合体は繊維の剛性を高めることができる。繊維を化学的に補剛するのに繊維間架橋結合体を使用するのが好ましいけれども、繊維を化学的に補剛するための他の種類の反応を除外することを意味しない。
個々に区分された（即ちふわふわにされた）形態で架橋結合体によって補剛された繊維は、例えば、１９６５年１２月２１日にバーナージン(Bernardin)に賦与された米国特許3,224,926号、１９６９年４月２２日にチャン(Chung)に賦与された米国特許3,440,135号、１９７６年１月１３日にシャタジー(ChatterJee)に賦与された米国特許3,932,209号、及び１９７７年７月１２日にサンゲニス(Sangenis)に賦与された米国特許4,035,147号に開示されている。更に好ましい繊維は、１９８９年４月１８日にディーン(Dean)等に賦与された米国特許4,822,453号、１９８９年１２月１９日にディーン等に賦与された米国特許4,888,093号、及び１９９０年２月６日にムーア(Moore)等に賦与された米国特許4,898,642号に開示されている。参考のためこれらの特許を全て本願に組み込む。これらの補剛した繊維は親水性であるのに加えて濡れたときでも剛性を保ち、かくして、これらの繊維からつくられたウェブは、従来の補剛してない繊維から作られたウェブが濡れたときのようにつぶれることがない。これは、第２の続く排出で流体を捕捉し分配する性能を改善する。
更に好ましい補剛した繊維では、化学処理には、架橋剤で繊維間架橋を行うことが含まれる。この際、これらの繊維は、比較的に脱水され、ほぐされ（即ち個々に区分され）、捩じれ、カールした状態にある。適当な化学補剛剤には単量体架橋剤が含まれる。この架橋剤は酸官能価を持つC2-C8ジアルデヒド及びC2-C8モノアルデヒドを含むがこれらに限定されるものではない。この架橋剤は架橋溶液を形成するのに使用できる。これらの化合物は、単一のセルロース鎖の或いは単一の繊維の近接して配置されたセルロース鎖の少なくとも二つのヒドロキシル基と反応できる。補剛したセルロース繊維の調製で使用されると考えられるこのような架橋剤は、グルタルアルデヒド、グリオキサール、ホルムアルデヒド、及びグリオキサール酸を含むが、これらに限定されるものではない。他の適当な補剛剤は、クエン酸のようなポリカルボキシレートである。ポリカルボキシレート補剛剤及びこの補剛剤で補剛した繊維をつくるための方法は、１９９０年１０月１７日に出願された米国特許出願第596,606号に記載されており、参考のため、これを本願に組み込む。このような状態の下での架橋の効果は、補剛され且つ吸収体物品の使用中に捩じれ且つカールしたその形体を保つ繊維を形成することである。このような繊維及びこのような繊維を製造するための方法は、上述の組み込んだ特許に記載されている。
好ましい補剛した繊維は、捩じれ且つカールしており、繊維の「捩じり数」と繊維の「カールファクタ」の両方を比較することにより量化される。本明細書中で使用されているように、「捩じり数」という語は、所定長さの繊維に存する捩じり瘤の数に関する。捩じり数は、繊維がその長さ方向軸線を中心にどの程度回転されているかを計測する手段として使用される。「捩じり瘤」という語は、繊維の長さ方向軸線を中心とした実質的に１８０°に亘る回転に関し、この状態では透過照明で顕微鏡で見たとき、繊維の一部（即ち「瘤」）が繊維の残りの部分に関して暗く見える。捩じり瘤は、上述の回転のため透過照明が別の繊維の壁を通過する位置で暗く見える。瘤間の距離は１８０°の軸線方向回転に対応する。所定長さの繊維の捩じり瘤の数（即ち捩じり数）は繊維がどれほど捩じれているかを直接的に示す、繊維の物理的パラメータである。捩じり瘤及び全捩じり数を決定するための方法は、上文中で参照した米国特許4,898,642号に記載されている。
好ましい補剛したセルロース繊維の平均乾燥繊維捩じり数は、１mm当たりの捩じり瘤の数が、少なくとも約２．７であり、好ましくは少なくとも約４．５である。更に、これらの繊維の平均湿潤繊維捩じり数は、１mm当たりの捩じり瘤の数が平均乾燥繊維捩じり数よりも、好ましくは少なくとも約１．８少なくなければならず、好ましくは少なくとも約３．０少なくなければならず、更に好ましくは少なくとも約０．５少なくなければならない。更にもっと好ましくは、平均乾燥繊維捩じり数は、１mm当たりの捩じり瘤の数が少なくとも約５．５でなければならず、平均湿潤繊維捩じり数は、１mm当たりの捩じり瘤の数が少なくとも４．０でなければならず、その平均乾燥繊維捩じり数よりも少なくとも１．０少なくなければならない。最も好ましくは、平均乾燥繊維捩じり数は１mm当たりの捩じり瘤の数が少なくとも約６．５でなければならず、平均湿潤繊維捩じり数は１mm当たりの捩じり瘤の数が少なくとも約５．０でなければならず、平均乾燥繊維捩じり数よりも１mm当たりの捩じり瘤の数が少なくとも１．０少なくなければならない。
吸収体構造の捕捉／分配層に使用される好ましい繊維は、捩じれている他にカールしてもいる。繊維のカールは、繊維のキンク、捩じり及び／又は曲げによる繊維の短片として記載されている。本発明の目的について、繊維のカールは二次元平面に関して計測される。繊維のカールの程度は、繊維のカールファクタを参照することにより検定される。カールの二次元計測値であるカールファクタは、繊維を二次元平面で見ることにより決定される。カールファクタを決定するため、繊維を取り囲む二次元の矩形の長い方の寸法をなす繊維の投射長さLR、及び繊維の実際の長さLAの両方が計測された。繊維のカールファクタは以下の等式から算出される。
カールファクタ＝(LA／LR)−１
LR及びLAの計測に使用できる画像分析法は、米国特許4,898,642号に記載されている。好ましくは、吸収体コアの層に使用される繊維は、少なくとも約０．３０、更に好ましくは少なくとも約０．５０のカールファクタを有する。
使用される補剛剤（架橋剤）の種類及び量で決まる補剛の程度、架橋剤の硬化中の繊維の脱水の程度、及び硬化時間及び状態は、繊維の流体吸収性及び繊維の膨潤性に影響を及ぼす。
繊維の剛性は、繊維壁の膨潤に対する抵抗に関するため、本願の吸収体物品で使用される補剛したセルロース繊維の保水値（ＷＲＶ）を参照することによって量化できる。ＷＲＶは、繊維間のほぼ全ての水を除去した後の繊維の塊によって保持される水の量の計測値である。比較的に脱水された形態の繊維を架橋することによって形成された補剛した繊維の性質を特徴付けるのに使用できる他のパラメータは、アルコール保持値（ＡＲＶ）である。ＡＲＶは、補剛した繊維が、繊維にほとんど膨潤を引き起こさない流体、例えばイソプロピルアルコールをどれ程吸収するかの計測値である。補剛した繊維のＡＲＶは、補剛工程中に繊維が架橋剤の溶液でどれ程膨潤されているかと直接関係する。ＡＲＶが比較的高いということは、繊維が架橋中に比較的大きな程度まで膨潤されているということを意味する。ＷＲＶ及びＡＲＶを決定するための方法は、米国特許4,898,642号に記載されている。
本発明で使用する補剛した捩じれ且つカールした繊維についてのＷＲＶは、好ましくは、約２８％乃至約５０％である。更に好ましい実施例では、繊維のＷＲＶは、約３０％乃至約４５％であるのがよい。これらの範囲のＷＲＶを持つ繊維は、膨潤による捩じりの解け及び繊維の剛性の最適の均衡をもたらすものと考えられる。
本願で使用するのが好ましい補剛したセルロース繊維は、約３０％以下のＡＲＶ（イソプロピルアルコール）を持つ繊維である。こうした繊維が約３０％以下のＡＲＶ（イソプロピルアルコール）を持つと限定することは、補剛工程中、これらの繊維が比較的脱水されており且つ膨潤していないことを示すものである。更に好ましくは、本願で使用する繊維のＡＲＶ（イソプロピルアルコール）は約２７％以下である。
好ましい捩じり数、カールファクタ、上述のＷＲＶ及びＡＲＶ特性を持つ本願の補剛したセルロース繊維は、米国特許出願第304,925号に記載されているように、比較的脱水された形態のこうした繊維を、乾燥中又は乾燥後ほぐして（ふわふわにして）から、内部で架橋することにより調製できる。
しかしながら、これは、他の疎水性の化学的に補剛した繊維を本発明から必然的に除外するものではない。このような他の繊維は、上述の米国特許3,224,926号、米国特許3,440,135号、米国特許4,035,147号、及び米国特許3,932,209号に記載されている（これらに限定されるものではない）。
補剛した繊維、特に捩じれたカールした補剛した繊維の特徴は、これらの繊維が濡れると捩じりが解けたりカールが取れたりすることである。かくして、十分な密度のウェブに形成した場合、ウェブは濡れると均衡湿潤密度まで膨張する。均衡湿潤密度は、乾燥繊維密度に基づいて算出すると平均乾燥密度（濡れる前の密度）以下である。これは、上述の最大０．３０g/cm3の平均乾燥密度を、飽和するまで濡らしたときの低い平均密度と関連して考慮している。濡れたときに膨張できるこのようなウェブは、米国特許第4,882,453号に記載されている。吸収体物品の設計において、この特徴をどれ程使用するのが望ましいかの程度によって、当業者は、濡れたときの所望の膨張の量を得るため、使用する補剛剤の相対的な量及び補剛した繊維に捩じり及びカールをどれ程加えるかを調節できる。
湿式堆積ウェブは、湿潤状態及び／又は乾燥状態での処理を容易にし、使用中にウェブが濡れたときの一体性を増大するため、補剛した繊維が約５０％乃至１００％でウェブの物理的一体性を増大するための結合手段が約０％乃至５０％である。好ましくは、湿式堆積ウェブは、約２％の繊維質結合手段又は高表面積セルロース結合手段（以下に説明する）を有する。更に、結合手段として化学添加剤を使用してもよく、これらの化学添加剤は、捕捉／分配層に乾燥ウェブ重量ベースで代表的には約０．２％乃至約２．０％程度組み込まれる。
セルロース繊維材料を湿式堆積して乾燥ラップ又は紙のようなシートを形成する技術は、当該技術分野で周知である。これらの技術は、一般に、補剛した繊維を湿式堆積して本発明の吸収体構造で有用な湿式堆積シートを形成するのに適用できる。適当な技術には、手漉き、及び例えばエルエイチサンフォード(L.H.Sanford)等の米国特許第3,301,746号に開示されている製紙機械を使用して湿式堆積することが含まれる。補剛した繊維の挙動のため、特にこれらの繊維が水性スラリー中で凝集しようとするため、製紙機械で湿式堆積を行うときには、好ましくは、以下に説明する処理の特定の変更が行われる。一般に、繊維の水性スラリーを有孔形成ワイヤ上に堆積し、湿式堆積したスラリーを除水して湿潤ウェブを形成し、この湿潤ウェブを乾燥することにより、湿式堆積したウェブをつくることができる。好ましくは、湿式堆積用の繊維の水性スラリーの繊維コンシステンシーは、全スラリー重量ベースで約０．０５％乃至約２．０％であり、好ましくは、約０．０５％乃至約０．２％である。繊維の堆積は、代表的には、当該技術分野でヘッドボックスとして周知の装置を使用して行われる。このヘッドボックスは、繊維の水性スラリーを有孔形成ワイヤ上に送出するためのスライスとして知られた開口を有する。有孔形成ワイヤは、当該技術分野において長網抄紙機ワイヤと呼ばれている。長網抄紙機ワイヤは、乾燥ラップ又は他の製紙工程に使用される構造及びメッシュサイズ（網目の大きさ）のものであるのがよい。好ましくは、約７０乃至約１００のメッシュサイズ（タイラーの標準篩尺度）が使用される。（本明細書中で言及する全てのメッシュサイズは、特記のない限りタイラーの標準篩尺度に基づいている）乾燥ラップ及び薄葉紙のシートを形成するための当該技術分野で周知のヘッドボックスの従来の設計を使用するのがよい。適当な市販のヘッドボックスは、例えば、固定屋根、２本のワイヤ、及びドラム形成器ヘッドボックスを含む。一度形成されると、濡れたウェブは除水され乾燥される。除水は吸引ボックス又は他の真空装置で行うことができる。代表的には、除水は繊維のコンシシテンシーを全湿潤ウェブ重量ベースで約８％乃至約４５％まで、好ましくは約８％乃至約２２％まで増大する。コンシステンシーが約２２％以上になるまで除水するには湿式加圧を必要とし、これは好ましいものではない。除水後、必ずしも行われるわけではないが、ウェブを形成ワイヤから乾燥装置まで移送する乾燥用布に移す。この乾燥用布は、好ましくは、乾燥効率を固めるため、形成ワイヤよりも粗い。乾燥用布は、好ましくは、約３０％乃至約５０％の開放領域及び３１×２５ ３Ｓ（朱子織）布のような約１５％乃至約２５％のナックル領域を有し、このナックル領域は好ましい範囲内まで大きくするようにサンドがかけてある。成形ワイヤを布の走行速度よりも約１５％乃至約２０％速い速度で走行することによって湿潤微細収縮を行うことができる。乾燥は熱風乾燥器又は吸引ボックスのような真空装置で行うのがよく、熱風乾燥器が好ましい。湿式堆積ウェブは、好ましくは、熱風乾燥器で完全に（繊維のコンシステンシーが全体に約９０％乃至約９５％になるまで）乾燥する。通風乾燥は、補剛した繊維のウェブを効率的に乾燥するものと考えられる。これは、ウェブには多数の空所があるためである。ヤンキードラム乾燥器のような、当該技術分野で周知の蒸気ドラム乾燥器を使用できるが、好ましくはない。ドラム乾燥器は、補剛した繊維のウェブを乾燥するための効率が落ちるものと考えられ、ウェブを圧縮することがある。乾燥したウェブは、好ましくは、クレープ処理されない。
上述の乾燥に対する変形態様として、除水したウェブを乾燥スクリーン上に配置された形成ワイヤから外し、例えば熱風乾燥機又は蒸気加熱式強制対流オーブンでバッチ乾燥処理で乾燥するのがよい。
補剛した繊維は、綿状に凝集する、即ち、水溶液中に凝集塊を形成する傾向がある。綿状に凝集しないようにするには、水性のスラリーをヘッドボックスに約０．２５m/Sec.の線速度で圧送しなければならない。更に、ヘッドボックスのスライスから流出する際のスラリーの線形速度は、成形ワイヤの速度の約２．０倍乃至４．０倍であるのが好ましい。湿式堆積法で繊維の綿状の凝集を少なくするための他の方法は、１９８９年１２月２６日発行された米国特許4,889,597号に説明されており、参考のためこれを本願に組み込む。この特許では、湿式堆積した繊維が成形ワイヤ上に付着した直後、水の噴流をこの繊維に差し向ける。
化学的に補剛したセルロース繊維を含み、湿式堆積法で調製された捕捉／分配層は、空気堆積法により調製された同様の種類の構造と比較して多くの利点がある。湿式堆積法による構造は、同様の空気堆積法による構造よりも遥かに多くの体液を運ぶ。これは、湿式堆積法による構造は、水分で潰れることにより損なわれることが空気堆積法による構造よりも、これが補剛したセルロース繊維を持つ構造であったとしても少ないためである。また、これにより、湿式堆積法による構造はその毛管流路及び空所を良好な状態に維持できる。更に、湿式堆積法による構造は、引っ張り強度の点で空気堆積法による構造よりも遥かに強い。このような比較的大きな引っ張り強度は、湿式堆積法による構造が濡れている場合でも乾燥している場合でも明らかである。
結合手段
従来の補剛してないセルロース繊維と比べて、架橋した捩じれた補剛した繊維は、上述のように、引っ張り強度が低いシートを、特に、乾燥していない状態で引っ張り強度が低いシートを形成する。従って、湿式堆積ウェブの製造を容易にしウェブの一体性を高めるために、結合手段をウェブの中にまたはウェブの上に一体的に混合できる。これは、結合手段をウェブ形成の前に繊維に加えること、結合手段（化学的に添加される結合手段）を成形ワイヤの上に堆積した後で乾燥前に湿式堆積ウェブに加えること、結合手段を乾燥ウェブ（湿式堆積ウェブ）に加えること、または結合手段をこれらの組み合わせに加えることによって行うことができる。
パルプスラリーから湿潤ウェブを形成する前に補剛したセルロース繊維に加えるための適当な結合手段は種々のセルロース繊維材料及び合成繊維材料を含むが、これに限定されない。このような材料には、補剛してないセルロース繊維（即ち従来のセルロースパルプ繊維）、本明細書中で「クリル(Cril)」と呼ぶ高度に精製した補剛してないセルロース繊維（好ましくはカナダ式標準自由度(Canadian Standard Freeness)(CSF)で約２００ＣＳＦ、更に好ましくは約１００ＣＳＦ乃至約２００ＣＳＦ）、及び発泡セルロース繊維（以下に記載する）のような高表面積セルロース材料が含まれる。
種々の合成繊維が合成繊維結合手段で使用できる。この目的で、「合成繊維材料」を結合手段として使用することは、最終製品におけるこのような繊維形態の繊維材料の使用に関する。（好ましくは、これらの合成繊維は、少なくともステープル長、即ち、これらの繊維は、好ましくは、少なくとも約１．５の平均長さを有する。）従来の吸収体製品で使用するのに適した任意の種類の繊維材料は、本発明の捕捉／分配ウェブで使用するのに適するものと考えられる。このような繊維材料の特定的な例には、改質セルロース繊維、レーヨン、ポリエチレンテレフタレート(DACRON)、親水性ナイロン(HYDROFIL)等のポリエステル繊維が含まれる。有用な他の繊維には、酢酸セルロース、ポリ弗化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル酸系誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド（例えばナイロン）、バイコンポーネント繊維、トリコンポーネント繊維、これらの混合物等が挙げられる。親水性繊維材料が好ましい。適当な親水性繊維材料の例としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン、ポリアクリル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン等のポリオレフィンから得た熱可塑性樹脂繊維に表面活性剤処理又はシリカ処理を施して親水化した疎水性繊維が挙げられる。疎水性合成繊維も使用できるが余り好ましくない。ウェブに加えることができ且つ最終ウェブ製品で繊維形態で使用されるこれらの合成繊維には、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、等が含まれる。これらの繊維は、疎水性である場合には、ウェブを実質的に親水性に保つため、全ウェブ重量ベースで約３０％以下、好ましくは約１８％以下の量である。
捕捉／分配層を湿式堆積法でつくった一実施例では、ウェブの約８５％乃至約９５％が補剛したセルロース繊維であり且つ約５％乃至約１５％がクリルであり、好ましくは、約９０％乃至約９５％が補剛した繊維であり且つ約５％乃至約１０％がクリルであり、最も好ましくは、約９２％が補剛した繊維であり且つ約８％がクリルである。クリルとして使用するのに適当なセルロース繊維には、軟質木材パルプ繊維及び硬質木材パルプ繊維、好ましくは軟質南方材繊維（例えばテネシー州メンフィスのプロクターアンドギャンブルセルロース社のフォーレイフラッフ(Foley Fluff)）を含む、化学的にパルプ化した木材繊維が含まれる。ウェブ成分の含有率は、特記のない限り、全て乾燥ウェブ全重量ベースに基づく。
他の実施例では、捕捉／分配層は、補剛した繊維及び最大２５％の発泡セルロース繊維のような高表面積セルロース材料を有する。好ましくは、湿式堆積被補剛繊維のウェブ及び高表面積セルロースでできた捕捉／分配層の約８５％乃至約９８％、好ましくは約９０％乃至約９５％が補剛した繊維から成り、約５％乃至約１５％、更に好ましくは約５％乃至約１０％が高表面積セルロースから成る。本発明で使用する高表面積セルロース材料は、代表的には、少なくとも約１０m2/g、好ましくは約２０m2/gのセルロース材料でできた表面積を有する。発泡セルロース繊維の徹底的な議論のため本願に組み込んだ、１９８８年８月２日付けでビンソン(Vinson)に賦与された米国特許第4,761,203号を参照されたい。
しかしながら、一般に、セルロース繊維はセルロース重合体からつくられた多成分超構造体である。リグニン、ヘミセルロース、及び当該技術分野で周知の他の成分が存在してよい。セルロース重合体は、横方向に凝集してミクロフィブリルと呼ばれる糸状構造体を形成する。ミクロフィブリルは、約１０nm乃至２０nmの直径を持ち、電子顕微鏡で観察できると報告されている。多くの場合ミクロフィブリルは、マクロフィブリルとして知られた小束の形体で存在する。マクロフィブリルは、横方向に凝集して糸状構造体を形成したミクロフィブリルとして特徴付けることができ、この糸状構造体はミクロフィブリルよりも直径が大きいが、セルロース繊維よりもかなり小さい。一般に、セルロース繊維は、比較的薄い一次壁と比較的厚い二次壁でできている。セルロースの外面に配置された薄い網状被覆である一次壁は、主にミクロフィブリルから形成されている。繊維壁、即ち二次壁の嵩は、ミクロフィブリル及びマクロフィブリルの組合せから形成されている。カナディアンパルプ及び紙産業（モントリオール）及び紙及びパルプ産業技術協会（アトランタ）が１９８３年に第３版を共同発行したパルプ及び紙製造の第１巻の、ミカエルコクレック(Michael Kocurek)博士著の繊維原料の性質及びそのパルプとしての調製の第４章「超構造体及び化学」の第３５頁乃至第４４頁を参照されたい。発泡セルロース繊維は、かくして、セルロース繊維超構造体から実質的に分離されたマクロフィブリル及び／又はミクロフィブリルに関する。
セルロース繊維の懸濁液を小径のオリフィスに通し、このオリフィスで懸濁液に少なくとも３０００psigの圧力降下及び高速剪断作用を加え、その後、高速減速衝撃を加えることによって高表面積セルロースをセルロース繊維からつくってもよい。ほぼ安定した懸濁液が得られるまで懸濁液をオリフィスに繰り返し通す。参考のため本願に組み込んだ、１９８４年１１月２０日付けでターバック(Turbak)等に賦与された米国特許第4,483,743号を参照されたい。
発泡セルロース繊維を調製するための好ましい方法は上掲のビンソンの特許に開示されており、この方法には、フィブリル性超構造体を持つ繊維材料（例えばセルロース繊維）に微細な手段で衝撃を加え、ミクロフィブリル及びマクロフィブリルを前記繊維材料の超構造体から分離する工程が含まれる。
高表面積セルロース材料の長さは、好ましくは、約２０μm乃至約２００μmの範囲内にある。
代表的には、湿式堆積について、高表面積セルロースは一般に固形分１５％乃至１７％のダンプパルプとして与えられ、好ましくは固形分４％以下に希釈され、ビーター又はディスクリファイナーでからみ合いをほぐすように処理される。次いで、高表面積セルロースを補剛した繊維とよく混ぜてスラリーにし、このスラリーを上述のように湿式堆積する。補剛した繊維を高表面積セルロースと混合するのにブレンダー、デフレーカ又はリファイナー（例えば、単ディスクリファイナー、コーンディスクリファイナー、又はダブルディスクリファイナー）又は当該技術分野で周知の他の装置を使用するのがよい。好ましくは、高表面積セルロースの保持性を改善するため、成形ワイヤとして従来使用された目の粗いワイヤでなく、微細メッシュワイヤ（例えば、８４Ｍ（８４×７６５杼口組織））が使用される。
捕捉／分配層の物理的一体性を高め、及び／又は捕捉／分配層として使用するウェブ、特に湿式堆積ウェブの処理を容易にするための他の結合手段には、樹脂結合剤、ラテックス、及び繊維ウェブの一体性を高めるための当該技術分野で周知のスターチのような化学添加剤が含まれる。適当な樹脂結合剤には、紙構造に湿潤強度を与えることができるものとして知られた結合剤が挙げられる。このような結合剤は、パルプ及び製紙産業技術協会ＴＡＰＰＩの論文集第２９号の「紙及び板紙の湿潤強度」（ニューヨーク１９６５年）に見出すことができる。この論文を参考のため本願に組み込む。適当な樹脂にはポリアミド−エピクロロヒドリン及びポリアクリルアミド樹脂が含まれる。本発明で有用な他の樹脂は、ユリアホルムアルデヒド樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂である。これらの多官能価樹脂の更に共通の官能基は、窒素に結合れた、アミノ基及びメチロール基のような窒素を含む基である。ポリエチレンイミン型樹脂もまた本発明で有用である。
スターチ、特に陽イオン改質スターチもまた本発明で化学添加剤として有用である。一般に窒素に結合されたアミノ基及びメチロール基のような窒素を含む基で改質したこのような陽イオンスターチ材料は、ニュージャージー州ブリッジウォーターの天然スターチアンドケミカル社から入手できる。他の適当な結合剤にはポリアクリル酸及びポリ酢酸ビニルが含まれるが、これらに限定されない。
添加される化学添加結合剤の量は、全ウェブ重量ベースで代表的には約０．２５％乃至約２％である。しかしながら、親水性の化学添加結合剤を大量に使用できる。化学添加結合剤を水性スラリー状の補剛した繊維に加えると、好ましくは、従来の補剛されていないセルロース繊維即ち高表面積セルロースもまた存在して化学添加結合剤の保持を高める。化学添加結合剤は、印刷、噴霧、又は当該技術分野で周知の他の方法で乾燥したウェブ又は乾燥してないウェブに加えることができる。
熱可塑性材料強化捕捉／分配層
他の実施例では、捕捉／分配層は補剛したセルロース繊維でできた湿式堆積ウェブを有し、このウェブは、約１０％乃至約５０％、好ましくは約２５％乃至約４５％、更に好ましくは約３０％乃至約４５％が熱可塑性結合材料で強化されており、この熱可塑性結合材料は補剛したセルロース繊維の交差部に接着場所を形成する。このような、熱で接着されたウェブは、一般に、補剛したセルロース繊維及び熱可塑性繊維から成るウェブを形成することによってつくることができる。これらの繊維は、好ましくは、全体に亘って均等に分配されている。ウェブの形成前に熱可塑性繊維材料を水性スラリー状の補剛したセルロース繊維と混ぜるのがよい。形成後、熱可塑性繊維が溶融するまでウェブを加熱することによって、ウェブを熱で接着する。溶融した時、繊維間毛管勾配により熱可塑性材料の少なくとも一部が、補剛したセルロース繊維の交差部に移行する。これらの交差部が熱可塑性材料の接着場所になる。次いで、ウェブが冷却され、移行した熱可塑性材料が補剛したセルロース繊維を接着場所で互いに接着する。熱可塑性材料を溶融し、補剛したセルロース繊維の交差部に移行することにより、ウェブの密度及び基本重量を元々形成されたままに維持しながらウェブの細孔の平均径を増大する効果が得られる。これにより、捕捉／分配層の分配性を、最初の排出時には流体透過性が改善されるため、そして、次の排出時には、補剛繊維が湿潤時にその剛性を保つことができ且つ熱可塑性材料が湿潤時及び湿潤圧縮時に繊維の交差部を接着された状態に保つことができるため、改善できる。熱で接着されたウェブは、全体ではその元の全体容積を保つが、熱可塑性繊維材料が前に占有していた容積領域が開放し、これによって繊維間平均毛管孔径が大きくなる。
従来の補剛してないセルロース繊維を使用する、熱で接着した強化吸収体ウェブは、１９８６年５月２０日にディーシーホルトマン(D.C.Holtman)に賦与された米国特許第4,590,114号、及び不織布の世界１９８８年１１月号第４９頁乃至第５５頁のピータージービザー(Peter G. Bither)の「熱で接着したコアが吸収体製品に価値を与える」に記載されており、参考のためこれらを本願に組み込む。これらのウェブを製造するのに有用な製造技術は本発明に適用できる。
熱可塑性結合材料はウェブに亘って均等に分配されていなければならない。湿式堆積ウェブの形成前に補剛した繊維及び熱可塑性繊維材料の水性スラリーを調製しよく混ぜる。このスラリーは、次いで、湿式堆積でき、除水でき、そして乾燥できる。乾燥したウェブの形成に続いて、このウェブを熱可塑性繊維を溶融する所定温度まで、好ましくは、焦がすなどして補剛したセルロース繊維に損傷を加えないような結合状態まで加熱できる。冷却時には、再固化した熱可塑性材料の少なくとも幾分かが接着場所を構成し、これらの接着場所は、補剛したセルロース繊維をこれらの繊維の交差点で互いに固定し、補剛したセルロース繊維のこのような交差点に繊維間接着場所の安定化組織を形成する。
本発明の捕捉／分配層に有用な熱可塑性結合材料には、セルロース繊維に多くの点で損傷を加えないような温度で溶融できる任意の熱可塑性重合体が含まれる。好ましくは、熱可塑性結合材料の溶融点は、約１７５℃以下であり、好ましくは約７５℃乃至約１７５℃である。いずれの場合でも、溶融点は本発明の物品が貯蔵される温度よりも低くてはならず、従って、溶融点は、代表的には約５０℃よりも低いことはない。
熱可塑性結合材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンである。
好ましくは、熱可塑性材料は、水性流体を大量に吸い込まない即ち吸収しない。しかしながら、熱可塑性材料の表面は親水性であってもよいし疎水性であってもよい。（本明細書中で使用されているように、「親水性」という語及び「疎水性」という語は、表面が水で湿潤される程度に関する。）熱可塑性材料の含有量が大きくなると、特に約４０％以上だと疎水性材料の方が好ましい。
本発明で使用する熱可塑性繊維の長さは、約０．１cm乃至約６cmであるのがよく、好ましくは約０．３cm乃至約３．０cmであるのがよい。
熱可塑性繊維材料の好ましい種類は、パルペックス(PULPEX)として市販されているものである。（パルペックスはデラウェア州ウィルミントンのヘラクレス社の登録商標である。）パルペックスは、質量に対して表面積が非常に大きいポリオレフィン材料であり、一般に、溶融重合体及びガスをノズルを通して真空中に噴霧することによってつくられる。パルペックスは、ポリエチレンの形態及びポリプロピレンの形態の両形態で得ることができる。
熱可塑性材料は、好ましくは、スルーエアーボンディング法で溶融されるが、赤外線光線のような他の方法等が除外されることを意味しない。他の態様では、ウェブの片面又は両面に熱型押しを施す。この技術は、米国特許第4,590,114号に更に詳細に記載されている。この特許は上文中で本願に組み込んである。
上文中で論じたように、薄葉紙のシートのようなスクリム及び他の水透過性不織布シートを上述の結合手段に加えて、又は上述の結合手段に変えて外部支持体として使用できる。
貯蔵層
吸収体コアの第２の重要な要素は下流体貯蔵層であり、下流体貯蔵層は、少なくとも１５重量％、好ましくは少なくとも２５重量％の超吸収体材料（以下に完全に定義する）と、０％乃至８５重量％好ましくは約、７５重量％の超吸収体材料キャリア手段を有する。流体貯蔵層の主な機能は、捕捉／分配層からの排出された体液を吸収し、着用者の動きにより圧力が加わった状態でこうした流体を保持することである。かくして、貯蔵層は、捕捉／分配層の下でこれと隣接しており、捕捉／分配層と流体連通している。理想的には、流体貯蔵層は、その捕獲した流体負荷の多くの上層を排液する。
上文中に示したように、貯蔵層は、吸収体ジェル材料のばらばらの粒子、及びアクリレートグラフト繊維や超吸収体改質セルロース繊維のような超吸収体繊維材料のような超吸収体材料からなるが、必ずしもこれに限定されるものではない。超吸収体材料は、貯蔵層を形成するのに可撓性ウェブ又はシートに組み込むことができる任意の形態であるのがよい。超吸収体材料を以下に詳細に説明する。超吸収体材料は、水又は体液のような液体と接触すると、このような流体を吸収する。（本明細書中で使用されているように、「流体」という語は、気体でなく液体に関する。）このようにして、捕捉／分配層に排出され貯蔵層に移送される流体を超吸収体材料で捕捉し、保持することができ、これによって、高められた吸収能力及び／又は改善された流体保持性能を備えた本発明の物品を提供する。
本発明に包含されるようになった超吸収体は、以下に説明する吸収力の進展に従って決定されるように、超吸収体１ｇ当たり合成尿（１．０％塩化ナトリウム水溶液）を少なくとも約１０ｇ、好ましくは少なくとも約１５ｇ、更に好ましくは少なくとも約２０ｇの吸収できる材料である。
本願で使用する超吸収体材料は、代表的には、吸収体ジェル材料のばらばらの粒子の形態である。これらの粒子は、代表的には、繊維材料のウェブ内に繊維材料をキャリヤ手段として分散されている。超吸収体繊維材料は合成繊維又は天然繊維から成るのがよい。適当な繊維質キャリヤ材料は、吸収体コアに従来使用された繊維のように綿毛の形態のセルロース繊維である。上述の補剛したセルロース繊維のような改質セルロース繊維も使用できるが、好ましくは、貯蔵層には使用しない。合成繊維も使用でき、これらには、酢酸セルロース、ポリ弗化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、（オーロンのような）アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、不溶性ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、（ナイロンのような）ポリアミド、ポリエステル、バイコンポーネント繊維、トリコンポーネント繊維及びこれらの混合物、等でできた繊維が含まれる。好ましい合成繊維は、フィラメント当たり３デニール乃至約２５デニール、更に好ましくは、フィラメント当たり約５デニール乃至約１６デニールである。更に好ましくは、繊維表面は親水性であるか或いは親水性であるように処理してある。
非超吸収体繊維を超吸収体材料のキャリヤ手段として有する流体貯蔵層の平均乾燥密度は、約０．０６g/cm3乃至約０．５g/cm3であり、更に好ましくは、約０．１g/cm3乃至約０．４g/cm3であり、更にもっと好ましくは、約０．１５g/cm3乃至約０．３g/cm3であり、最も好ましくは、約０．１５g/cm3乃至約０．２５g/cm3である。代表的には、下流体貯蔵層の基本重量は約０．０２g/cm2乃至約０．１２g/cm2であり、更に好ましくは約０．０４g/cm2乃至約０．０８g/cm2であり、最も好ましくは約０．０５g/cm2乃至約０．０７g/cm2である。
捕捉／分配層と同様に、密度及び基本重量は貯蔵層全体に亘って均等である必要はない。貯蔵層は、密度及び基本重量が比較的高い領域及び比較的低い領域を包含する。更に、捕捉／分配層と同様に、貯蔵層についての密度の値は基本重量及び０．２psi（１．４３kPa）の封じ込め圧力下で計測した層厚から算出される。密度及び基本重量の値は、超吸収体材料の重量を含む。更に、貯蔵層は、流体を取扱う必要性が比較的高い領域（即ち流体が排出される領域の近く）に多量の超吸収体材料が存在し、必要性の低い領域に少量の超吸収体材料が存在するように、超吸収体材料が偏在する。
吸収体コアの貯蔵層で使用される超吸収体材料は、大抵の場合、実質的に水不溶性で僅かに架橋され、部分的に中和された高分子吸収体ジェル材料である。この材料は水と接触するとヒドロゲルを形成する。このような高分子材料は、酸を含む重合性不飽和酸性単量体から調製できる。本発明で使用する重合性ジェル材料の調製で使用する適当な不飽和酸性単量体には、ブラント／ゴールドマン／イングリンの１９８７年３月３１日に賦与され、１９８８年４月１９日に再発行特許出願32,649号として出願された米国特許第4,654,039号に列挙されているものが含まれる。これらを参考のため本願に組み込む。好ましい単量体には、アクリル酸、メタクリル酸、及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸が含まれる。アクリル酸自体は、高分子ジェル剤材料の調製に特に好ましい。
不飽和酸性単量体から形成された重合体成分は、スターチ又はセルロースのような他の種類の重合体成分にグラフトするのがよい。ポリアクリレートでグラフトしたこの種類のスターチ材料も特に好ましい。
従来の種類の単量体から調製できる好ましい高分子吸収体ジェル材料には、加水分解したアクリロニトリルでグラフトしたスターチ、ポリアクリレートでグラフトしたスターチ、ポリアクリレート、無水マレイン酸を基材として共重合体及びこの組合せが含まれる。特に好ましいのは、ポリアクリレート及びポリアクリレートでグラフトしたスターチである。
本願の吸収体コアの両層で使用されるヒドロゲル形成高分子吸収体ジェル材料粒子の基本重合体成分の性質の如何に関わらず、このような材料は一般に僅かに架橋する。架橋により、本発明で使用するヒドロゲル形成高分子吸収体ジェル剤は実質的に水不溶性にされ、かくして、ジェル容積、及び使用する高分子ジェル剤から形成されたヒドロゲルの抽出可能な重合体の性質を架橋が一部決定する。適当な架橋剤は当該技術分野で周知であり、例えば、１９７８年２月２８日にマスダ等に賦与された米国特許第4,076,663号に詳細に説明されている架橋剤が含まれる。これを参考のため本願に組み込む。好ましい架橋剤は、ジカルボン酸又は不飽和モノカルボン酸のポリエステル、又はポリオールを含むポリカルボン酸、ビスアクリルアミド、及びジアリルアミン又はトリアリルアミンである。他の好ましい架橋剤は、N,N'-メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、及びトリアリルアミンである。架橋剤は、一般に、得られたヒドロゲル形成高分子材料の約０．０１モルパーセント乃至５モルパーセントを構成する。更に好ましくは、架橋剤は、本願で使用するヒドロゲル形成高分子ジェル材料粒子の約０．０１モルパーセント乃至３モルパーセントを構成する。
本発明の物品で使用できる僅かに架橋したヒドロゲル形成高分子ジェル材料粒子は、部分的に中和した形態で使用される。本発明の目的について、このような材料は、重合体を形成するのに使用された単量体の少なくとも２５モルパーセント、好ましくは少なくとも５０モルパーセントが、塩造陽イオンで中和された酸根含有単量体である場合に、部分的に中和されたものと考えられる。適当な塩造陽イオンには、アルカリ金属、アンモニウム、置換アンモニウム、及びアミンが含まれる。中和された酸根含有単量体である使用された全単量体の含有率を、本願中、「中和の程度」と呼ぶ。
吸収体ジェル材料粒子及び非超吸収体繊維質キャリヤ手段を有するウェブは、代表的には、高分子ジェル材料が約１０％乃至約８０％、更に代表的には、約２０％乃至約７５％で、キャリヤ手段が約２０％乃至約９０％、更に代表的には、約２５％乃至約８０％である。このようなウェブは、代表的には、空気堆積法でつくられる。この方法では、吸収体ジェル材料粒子の空気流が繊維質キャリヤ材料の空気流中に計量されて導入される。更に、１９８６年３月２５日にクラマー(Kramer)等に賦与された米国特許第4,578,068号に例示されているように吸収体ジェル材料の粒子を二つ又はそれ以上の繊維材料のウェブ間に積層した貯蔵層を提供することも考えられる。上記特許を参考のため本願に組み込む。
上文中で論じたように、吸収体ジェル材料の粒子の代わりに超吸収体繊維を使用してもよい。超吸収体繊維は、１９８５年にエルセビア化学出版(Elsevier Science Publishers)（オランダ）が刊行したプロノイケーシャタジー(Pronoy K. Chatterjee)編集のテキスタイル科学及び技術第７巻の第７章及び第８章（正確な頁は２１７頁乃至２８０頁）に記載されている。参考のためこれを本願に組み込む。合成繊維及び改質天然繊維例えばセルロース繊維を使用してもよい。本発明で使用する超吸収体繊維は、超吸収体材料１ｇ（乾燥重量ベースで）当たり合成尿を少なくとも約１０ｇ、好ましくは超吸収体材料１ｇ当たり合成尿を少なくとも約１５ｇ吸収できる性能を持っていなければならない。
超吸収体材料の一つの種類には、マイルドに加水分解したメチルアクリレートでグラフトした軟木クラフトパルプのような、ポリカルボキシレート重合体で改質したセルロース繊維パルプがある。これらの超吸収体繊維は、１９８９年７月１１日にラリーエヌマッケイ(Larry N. Mackey)及びエスエブラヒムセイドレザイ(S. Ebrahim Seyed-Rezai)に賦与された「重合体で改質した繊維パルプからなる吸収体紙、及びこれを製造するための湿式堆積法」という表題の米国特許出願第07/378,154号に記載されている。参考のためこれを本願に組み込む。
他の種類の超吸収体繊維には、架橋したカルボキシメチルセルロース及び重合体でグラフトしたセルロース繊維が含まれる。重合体でグラフトしたセルロース繊維には、加水分解したポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、及びポリアクリル酸及びポリメタクリル酸が含まれる。上文中で参考のため本願に組み込んだように、シャタジーのテキスタイル科学及び技術の第７巻に見出すことができる、これらの超吸収体繊維の製造方法の議論及び製造方法の参照を含むこれらの超吸収体は、ジェーオブエーピーピー(J. of App.)重合体科学第２５巻５３５頁乃至５４２頁（１９８０年）のエーエイチザーラン(A. H. Zahran)等の「セルロース繊維に大きな吸水性を与えるためのアクリル酸及びメタクリル酸の放射線グラフト」、これは表題が示唆しているようにメタクリル酸及びアクリル酸のセルロース繊維への放射線グラフトを論じている、と、親水基を含むビニル単量体のセルロース含有材料へのグラフト共重合、例えばレーヨンヤーンが開示された１９７７年７月１９日にジェイエルウィリアムズ(J. L. Williams)等に賦与された米国特許第4,036,588号と、ポリアクリロニトリルでグラフトしたセルロース繊維を開示する１９７４年９月２４日にエイチダブリュホフタイザー(H. W. Hoftiezer)等に賦与された米国特許第3,838,077号とを含む。
これらの超吸収体繊維は、上述の湿式堆積ウェブ又は空気堆積ウェブのような従来の又は他の非超吸収体繊維のウェブに組み込むことができ、更に不織布のシートに形成してもよい。
他の実施例では、貯蔵層は不織布のシートに形成された超吸収体繊維から成る。こうしたシートは、本質的に超吸収体繊維からなり、キャリヤ手段を実質的に全く含まないが、キャリヤ手段を含んでもよく、こうした実施例を除外しない。非アクリレート超吸収体微細繊維のような超吸収体繊維から形成された不織布のシート、及びこうしたシートをつくるのに有用な超吸収体繊維は、ペンシルバニア州ニュートンスクエアのアルコ化学社(Arco Chemical Co.)がファイバーソーブ(FIBERSORB)の登録商標で販売しているもの、及びポリアクリル酸／ポリアクリル酸アンモニウム皮膜を持つポリアクリロニトリルコアから成る超吸収体繊維をランシール(LANSEAL)の登録商標で販売している大阪の日本エクスラン株式会社から入手できる。
吸収体コアの貯蔵層の実施例では、キャリヤ手段を有する空気堆積ウェブを繊維と吸収体ジェル材料粒子とのほぼ乾燥した混合物を空気堆積することによって形成できる。所望であれば、或いは必要であれば、得られたウェブを圧縮する。このような方法は、上文中で参照した１９８６年９月９日にワイズマン及びゴールドマンに賦与された米国特許第4,610,678号にその全体が更に完全に記載されている。超吸収体繊維は、従来の空気堆積ウェブ形成法によって繊維質キャリヤ手段とともに空気堆積することができる。超吸収体繊維及び繊維質キャリヤ手段は、例えばカーディング又はランドウェブ成形法(Rando web formation)で混ぜ合わせることができる。
吸収体コアの貯蔵層内には、超吸収体材料が均等に分散されているのがよい。変形態様では、貯蔵層には超吸収体材料が他の領域よりも集中している領域を持っていてもよい。
上述のように、吸収体コアの捕捉／分配層は、折り畳んでいない状態において、流体貯蔵層よりも表面積が小さく、実際、流体貯蔵層よりもかなり小さい。捕捉／分配層の表面積は、流体貯蔵層の表面積の１５％乃至９５％であり、好ましくは、流体貯蔵層の表面積の３０％乃至８５％の表面積であり、より好ましくは、流体貯蔵層の表面積の３０％乃至７５％である。
本発明によれば、吸収体コアの捕捉／分配層は、吸収体物品の上シート及び貯蔵層に関して特定の位置関係を持つように配置されなければならない。更に詳細に述べると、コアの捕捉／分配層は、排出された体液を捕捉し、捕捉した流体をコアの他の領域に送るのに効果的に配置されるように位置決めされなければならない。かくして、捕捉／分配層は、体液の排出箇所の近傍を包囲しなければならない。これらの領域には、股領域が含まれ、好ましくは、男性については、おむつの前側で尿の排出が起こる領域も含まれる。おむつについては、吸収体物品の前側というのは、着用者の前側に配置されるようになった吸収体物品の部分を意味する。更に、男性については、男性の着用者の前側で起こる比較的大きな流体負荷を効果的に捕捉するため、及び排出物の方向の変化を補償するため、捕捉／分配層を着用者の前胴領域近くまで延ばすのが望ましい。吸収体物品の対応する領域は、吸収体物品の設計及び装着に応じて変化する。一実施例を例示する第２図に示すように、おむつ１００の捕捉／分配層１１０は、女性及び男性の両方について腸内排出物及び尿排出物の両方を受入れるのに適当に位置決めされている。
使い捨ての幼児用おむつの実施例については、コアの捕捉／分配層は、好ましくは、捕捉／分配層が、貯蔵層の長さの少なくとも約５０％、好ましくは７５％に相当する領域まで延びるのに十分に細長いように、細長い上シート及び／又は貯蔵層に対して位置決めされている。捕捉／分配層は、流体を貯蔵層上に直接排出せずに、体液の噴出を捕捉するのに十分な幅を持っていなければならない。一般に、第１図及び第２図に示すおむつについては、幅は少なくとも約５cm、好ましくは少なくとも約６cmである。上述のように、本発明の目的について、吸収体物品の区分は、吸収体物品の長さを構成する線上の所定の点の前方での折畳んでない吸収体物品の上表面積を参照することにより決定できる。
このような捕捉／分配層の位置を決定する目的で、吸収体物品の長さを、細長い物品後シートの最も長い長さ方向基準寸法とする。細長い後シートのこの最も長い基準寸法は、物品を着用者につけたときの物品に関して決めることができる。着用時には、後シートの両側は互いに留められ、その結果、これらの接合された端が着用者の胴部を取り囲む円を形成する。かくして、後シートの基準長さは、a)後シートの縁上の着用者の背胴部の中央の点から股領域を通ってb)後シートの反対側の縁上の着用者の前胴部の中央の点まで後シートを通って延びる線の長さとなる。上シートの大きさ及び形状は、全体に後シートとほぼ一致する。
吸収体コアの貯蔵層が吸収体物品の形状を決定する通常の場合には、細長い物品上シートの基準長さはコアの貯蔵層の最も長い長さ方向寸法に近づく。しかしながら、嵩を減らすことや費用を最小にすることが重要な用途（例えば成人障害者用物品）では、貯蔵層は、おむつ又は障害者用構造の全体形状をとらない。貯蔵層は、着用者の性器領域のみ及び性器領域に近接した理由のある領域を全体に覆う。この場合、流体捕捉／分配層及び貯蔵層の両方が上シートにより決定されたように、物品の前側に向かって配置され、捕捉／分配層及び貯蔵層は代表的には、物品の前側２／３にある。
超吸収体コアの貯蔵層は、例えば、円形、矩形、台形又は長円形、砂時計形、犬骨形状、半犬骨形状、楕円形又は不規則な形状といった、外形が一致してぴったりと装着できる任意の所望の形状であるのがよい。この貯蔵層は、捕捉／分配層から物理的に分離されている必要がなく、補剛したセルロース繊維材料でできた連続ウェブ中の超吸収体材料が集中した領域であるのがよい。しかしながら、更に好ましくは、吸収体コアの貯蔵層は、捕捉／分配層の下に置かれる挿入体として使用できる別体のウェブからなる。
更に、捕捉／分配層も、外形が一致してぴったりと装着でき且つ大きさについての上文中で論じた制限に適う任意の所望の形状であるのがよい。こうした形状には、例えば、円形、矩形、台形又は長円形、砂時計形、犬骨形状、半犬骨形状、楕円形又は不規則な形状が含まれる。捕捉／分配層は貯蔵層と同じ形状でもよいし異なる形状であってもよい。
第１図及び第２図の各々は本発明を具体化したおむつの実施例を図示する。各図には上シート１０４及び後シート１０２を備えたおむつ１００が図示してある。上シート１０４と後シート１０２との間には、貯蔵層１０８及び矩形の捕捉／分配層１１０を有する吸収体コア１０６が配置されている。図示してないけれども、貯蔵層１０８には吸収体ジェル材料のばらばらの粒子が全体に亘って分散されている。
特に第２図を参照すると、吸収体コア１０６は前領域１１２、後領域１１４、及び中央領域１１５を持つものとして図示してある。上述のように、前領域１１２は、おむつの使用時に着用者の前部を覆うおむつ１００の端に対応し、後領域１１４は使用者の後部を覆う。第２図の吸収体コア１０６、特定的には貯蔵層１０８は、装着性を高め且つ使用時の漏れを減じるため、変形砂時計形を有する。
第３図は、使い捨ておむつと関連して使用できる吸収体コア１０６を図示するこの吸収体コアは、第１図及び第２図に示してあるものと同様の形状を持つ貯蔵層１０８を有する。しかしながら、捕捉／分配層１１１は、表面積は小さいけれども貯蔵層１０８とほぼ同じ形状の変形砂時計形状を有する。
更に第３図を参照すると、吸収体コア１０６は前領域１１２、後領域１１４、及び中央領域１１５を有する。前領域１１２には前縁１１７があり、後領域１１４には後縁１１９がある。前縁１１７及び、後縁１１９を有する。前縁１１７及び後縁１１９は、中央領域１１５に対応する貯蔵層の側縁１２２及び１２３で連結されている。捕捉／分配層１１１は前領域１１２に前縁１６を有し、後領域１１４に後縁１８を有する。捕捉／分配層の側縁１２０、１２１は前縁１１６及び後縁１１８を連結する。
好ましくは吸収体物品の実施例、例えば使い捨ておむつでは、捕捉／分配層１１１の縁１１６、１１８、１２０、１２１は、貯蔵層１０８の縁１１７、１１９、１２２、１２３の内側に、特に中央領域１１５で、夫々少なくとも０．５cmであり、好ましくは少なくとも１．２５cmである。
超吸収体材料の吸収力試験法
上述のように、本発明で使用する超吸収体材料は、好ましくは、乾燥した超吸収体１ｇ当たり合成尿（１．０％塩化ナトリウム水溶液、好ましくは蒸留水を使用する）を少なくとも約１０ｇ、好ましくは少なくとも約１５ｇ、更に好ましくは少なくとも約２０ｇを吸収できる吸収力を有する。一般に、超吸収体材料をティーバッグ内に置き、特定時間に亘って過剰の合成尿に浸漬し、次いで特定時間に亘って遠心分離する。遠心分離後の超吸収体材料の最終重量から最初の重量を引いた値の最初の重量に対する比が吸収力を決定する。吸収力の決定に以下の方法を使用するのがよい。この方法は標準的な実験室の状態で行われる。
６cm×１２cmの切断ダイを使用してティーバッグ材料を切断し、半分の長さに折畳み、Ｔバー熱封止器で二つの側に沿ってシールし、６cm×６cmのティーバッグ四角形をつくる。使用されるティーバッグ材料は、コネチカット州ウィンザーロックのデクスター社の子会社であるシーエイチデクスターから入手できる１２３４等級熱封止可能材料、又はこれと等価の材料である。微細な超吸収体材料を保持するのが必要な場合には、多孔度の低いティーバッグ材料を使用しなければならない。０．２００ｇ±０．００５ｇの超吸収体材料を秤量紙上で秤量し、これをティーバッグに移し、ティーバッグの上部（開放端）をシールする。空のティーバッグを上部でシールし、これをブランクとして使用する。約４００mlの合成尿を１０００mlのビーカーに注ぎ込む。ブランクティーバッグを合成尿内に浸漬する。超吸収体材料が入ったティーバッグ（試料ティーバッグ）を水平に保持して材料をティーバッグに亘って均等に分散する。このティーバッグを合成尿の表面上に載せる。ティーバッグを約１分間を越えない期間に亘って濡らし、次いで６０分間に亘って浸漬する。第１の試料を浸漬してから約２分後、ブランク及び超吸収体材料が入ったティーバッグの第１の組と同様に準備したティーバッグの第２の組を第１の組と同じ方法で６０分間に亘って浸漬する。上述の浸漬時間の経過後、ティーバッグ試料の各組について、ティーバッグを（トングで）合成尿から手早く取り出す。次いで、試料を以下に説明するように遠心分離する。使用する遠心分離器は、ペンシルバニア州ピッツバーグのフィッシャー科学(Fisher Scientific)から入手できるデラックスダイナック遠心分離器、フィッシャ型番第05-100-26又はこれと等価の遠心分離器である。この遠心分離器には直読式回転計及び電気制動器が備えられていなければならない。更に、この遠心分離器には、高さが約６．３５cm（２．５インチ）、外径が２１．４２５cm（８．４３５インチ）、内径が２０．１５５cm（７．９３５インチ）の外壁を持つ円筒形挿入体バスケットが備えられていなければならない。このバスケットには、外壁の周のまわりに等間隔に間隔を隔てられた直径が０．２３８cm（３／３２インチ）の円形孔を各々約１０６個持つ９つの列が設けられ、バスケットの床には、直径０．６３５cm（１／４インチ）の円形の排液孔がバスケットの床の周のまわりに等間隔に間隔を隔てられて六つ設けられ、外壁の内面からこれらの排液孔の中心までの距離は１．２７cm（１／２インチ）である。バスケットは、遠心分離器と一体で回転し制動するように遠心分離器に取付けられている。超吸収体材料が入ったティーバッグは、ティーバッグの折畳んだ端を回転方向に向けて遠心バスケット内に配置される。ブランクティーバッグは、対応する試料ティーバッグのいずれかの側に配置される。遠心力の均衡をとるため、ティーバッグの第２の組の超吸収体材料が入ったティーバッグは、ティーバッグの第１の組の超吸収体材料が入ったティーバッグと反対側に配置しなければならず、第２のブランクティーバッグは第１ブリスタの反対側に配置しなければならない。遠心分離を開始し、回転数を安定した１５００rpm.まで速やかに上昇させる。遠心分離が１５００rpm.で安定すると、タイマーが３分間に設定される。３分後、遠心分離を止めて制動する。超吸収体材料が入った第１のティーバッグ及び第１のブランクティーバッグを取り出して別々に秤量する。これをティーバッグの第２の組について繰り返す。試料の各々のついての吸収力（ａｃ）は次のように算出される。ａｃ＝（超吸収体材料が入ったティーバッグの遠心分離後の重量−ブランクティーバッグの遠心分離後の重量−超吸収体材料の乾燥重量）／（超吸収体材料の乾燥重量）。ここで使用する吸収力の値は、二つの試料の吸収力の平均値である。
例１
熱で接着したポリプロピレン上シートと、流体不透過性ポリエチレン後シート及び上シートと後シートとの間に位置決めされた二層吸収体コアを有する使い捨ておむつを用意した。二層吸収体コアは、第１図に示すように、矩形の捕捉／分配層の下に位置決めされた時計形貯蔵層を有する。
捕捉／分配層は、補剛した捩じれ且つカールしたセルロース繊維から成り、場合によっては結合手段が含まれる。貯蔵層は、従来のセルロース綿毛（テネシー州メンフィスのプロクターアンドギャンブルセルロース社の南方軟木クラフトパルプであるフォーレイフラッフ(Foleyfluff)）及び１９８８年４月１９日に再発行されたRE32,649号に記載された種類のナトリウムポリアクリレート高分子吸収体ジェル材料の空気堆積混合物であり、約３０ｇ／ｇの吸収力を有する。捕捉／分配層は、補剛した繊維と従来の補剛してないセルロース繊維の９２％／８％の湿式堆積混合物である。補剛してない繊維もまたフォーレイフラッフでつくられており、これは約２００ＣＳＦに改善してある。補剛した捩じれたカールしたセルロース繊維は、南方軟木クラフトパルプ（フォーレイフラッフ）からつくられ、乾燥繊維セルロース無水グルコースベースで約２．５モルパーセント程度までグルタルアルデヒドで架橋してある。これらの繊維は、上文中で米国特許第4,822,453号に記載されているように、「乾燥架橋法」に従って架橋してある。
補剛した繊維は、表１に記載した性質を持つ繊維と同様である。
表１
補剛した捩じれたカールしたセルロース(STCC)繊維
種類＝乾燥繊維セルロース無水グルコースベースで所定のモルパーセント程度までグルタルアルデヒドで架橋した南方軟木クラフトパルプ
乾燥時の捩じり数＝６．８瘤／mm
湿潤時の捩じり数＝５．１瘤／mm
イソプロピルアルコール保持値＝２４％
水保持値＝３７％
カールファクター＝０．６３
捕捉／分配層は均等で例 に記載したように湿式堆積してある。捕捉／分配層は約０．０６g/ccの平均乾燥密度を持つ。合成尿で飽和したときの平均密度は乾燥重量ベースで約０．０７g/ccで約０．０３g/cm2の平均ベース重量である。貯蔵層は重量の５０％がフォーレイフラッフで５０％が吸収体ジェル材料粒子であり、約０．２４g/ccの平均乾燥密度を持ち、約０．５g/cm2の平均ベース重量である。
捕捉／分配層の寸法は約７．６cm×２２．９cmであり、貯蔵層に対して第１図に示すように位置決めされている。貯蔵層の股幅は（股の最も幅狭の部分）約８．９cmであり、前胴領域での幅は約２１．６cmであり、後胴領域での幅は約１６．５cmである。
変形態様では、貯蔵層は約１５％が吸収体ジェル材料粒子からなり、約８５％がフォーレイフラッフからなり、貯蔵コアの前６０％が約０．１１g/cm2のベース重量を持ち且つ約０．１５g/ccの密度を持ち、貯蔵コアの後４０％が約０．０４g/cm2のベース重量を持ち且つ約０．０６g/ccの密度を持つようにベース重量が分布している。
更に別の実施例では、貯蔵コアの約２８％が吸収体ジェル材料粒子からなり且つ約７２％がフォーレイフラッフからなり、直ぐ上の実施例に記載してあるようなベース重量及び密度分布を持つ。
例
この例は、本発明で捕捉／分配層として使用するのに有用なウェブの湿式堆積を例示するものである。このウェブは９２％が補剛した繊維からなり、例 及び表 に記載したように、８％がフリーネスが約２５０ＣＳＦの精製したフォーレイフラッフ（クリル）からなる。
繊維コンシステンシーが０．１％乃至０．２％の補剛した繊維及び補剛してない繊維のパルプスラリーをフォーマー製紙機械に約２５m/sの速度で約９５l／分の流量で圧送する。このスラリーを屋根固定式形成機ヘッドボックスで、１．５m／分の線速度で連続的に移動する３０．５cm（１２インチ）幅の８４Ｍ、５杼口形成ワイヤ上に撒く。ヘッドボックスから出るときのパルプスラリーの線速度は約５０m/s乃至１００m/sである。流れ及びワイヤの運動は、乾燥ベース重量が約０．０．３g/cm2で平均乾燥密度が約０．０６g/ccの均等な湿ったシートが形成されるように調整される。シートのコンシステンシーは、二つの真空ボックスを下側から順番に適用することにより約１６％乃至２２％まで増加する。これらの真空ボックスは夫々７５mmHg及び１００mmHgで作動し、シートが各真空ボックスから作用を受ける滞留時間は約１秒間である。次いで、シートを形成ワイヤから手で取り出して蒸気加熱式強制対流炉で約４時間に亘り約１１０℃でバッチ式に乾燥する。

Claims (17)

1. (a)流体透過性トップシートと、
   (b)流体透過性トップシートに取付けられた流体不透過性バックシートと、
   (c)流体透過性トップシートと流体不透過性バックシートとの間に配置された吸収体コアとを有し、
   上記吸収体コアは、
   (i)乾燥重量ベースで５０％乃至１００％の、化学補剛剤を加えることにより化学的に補剛したセルロース繊維と、乾燥重量ベースで０％乃至５０％の結合材料を有し、０．３０g/cc以下の平均乾燥密度と、乾燥重量ベースに塩化ナトリウムの１．０％水溶液を飽和させたとき０．２０g/cc以下の平均密度と、０．００１g/cm2乃至０．１０g/cm2の平均乾燥ベース重量とを有する湿式堆積法により作られた流体捕捉／分配層と、
   (ii)少なくとも１５重量％の超吸収体材料と、０％乃至８５重量％の超吸収体材料のためのキャリヤ手段と有し、前記トップシートに対して流体捕捉／分配層の下に位置される流体貯蔵層とを有し、
   前記流体捕捉／分配層は、流体貯蔵層の上表面積の１５％乃至９５％の上表面積を有することを特徴とする体液を捕捉し分配し貯蔵するための吸収体物品。
2. 前記流体捕捉／分配層は、流体貯蔵層の上表面積の２５％乃至９５％の上表面積を有し、前記流体捕捉／分配層は、２．０重量％以下の超吸収体材料を含むことを特徴とする請求の範囲１に記載の吸収体物品。
3. 前記流体捕捉／分配層は、０．５重量％以下の超吸収体材料を含むことを特徴とする請求の範囲２に記載の吸収体物品。
4. 前記流体捕捉／分配層は、２％乃至２５％の結合材料を有し、結合材料は、化学的に補剛されないセルロース材料であることを特徴とする請求の範囲２に記載の吸収体物品。
5. 前記結合材料は、高い表面積のセルロース材料を有し、前記流体捕捉／分配層は、２％乃至１５％の表面積のセルロース材料を有することを特徴とする請求の範囲４に記載の吸収体物品。
6. 前記超吸収体材料のためのキャリヤ手段は、セルロース繊維ウェブを有し、前記流体貯蔵層は、１５％乃至７５％の超吸収体材料を有し、前記超吸収体材料は、少なくとも２０ｇ／ｇの吸収容量の吸収ゲル材料の分離した粒子であることを特徴とする請求の範囲３に記載の吸収体物品。
7. 前記流体捕捉／分配層は、乾燥重量ベースに塩化ナトリウムの１．０％水溶液を飽和させたとき０．０２g/cc乃至０．１５g/ccの平均密度と、０．０１g/cm2乃至０．０８g/cm2の平均乾燥ベース重量を有することを特徴とする請求の範囲５に記載の吸収体物品。
8. 前記超吸収体材料のためのキャリヤ手段は、セルロース繊維ウェブを有し、前記流体貯蔵層は、１５％乃至７５％の超吸収体材料を有し、前記超吸収体材料は、吸収ゲル材料の分離粒子を有し、前記流体貯蔵層は、化学的に補剛したセルロース繊維でないことを特徴とする請求の範囲７に記載の吸収体物品。
9. (i)乾燥重量ベースで５０％乃至１００％の化学補剛剤を加えることにより化学的に補剛したセルロース繊維と、乾燥重量ベースで０％乃至５０％の結合材料を有し、０．３０g/cc以下の平均乾燥密度と、乾燥重量ベースで塩化ナトリウムの１．０％水溶液を飽和させたとき０．２０g/cc以下の平均密度と、０．００１g/cm2乃至０．１０g/cm2の平均乾燥ベース重量とを有する湿式堆積法により作られた流体捕捉／分配層と、
   (ii)少なくとも１５重量％の超吸収体材料と、０％乃至８５重量％の超吸収体材料ためのキャリヤ手段とを有し、前記トップシートに対して前記流体捕捉／分配層の下に位置される流体貯蔵層とを有し、
   前記流体捕捉／分配層は、前記流体貯蔵層の上表面積の１５％乃至９５％の上表面積を有することを特徴とする体液を捕捉し分配し貯蔵するための吸収体構造。
10. 前記流体捕捉／分配層は、前記流体貯蔵層の上表面積の２５％乃至９５％の上表面積を有し、前記流体捕捉／分配層は、２．０重量％以下の超吸収体材料を有することを特徴とする請求の範囲９に記載の吸収体構造。
11. 前記流体捕捉／分配層は、０．５重量％以下の超吸収体材料を有することを特徴とする請求の範囲１０に記載の吸収体構造。
12. 前記流体捕捉／分配層は、２％乃至２５％の結合材料を有し、前記結合材料は、化学的に補剛されないセルロース材料であることを特徴とする請求の範囲９に記載の吸収体構造。
13. 前記流体捕捉／分配層は、２％乃至１５％の高い表面積のセルロース材料を有することを特徴とする請求の範囲１２に記載の吸収体構造。
14. 前記超吸収体材料のためのキャリヤ手段は、セルロース繊維ウェブを有し、前記流体貯蔵層は、１５％乃至７５％の超吸収体材料を有し、前記超吸収体材料は、少なくとも２０ｇ／ｇの吸収容量の吸収ゲル材料の分離粒子であり、前記流体貯蔵層は、化学的に補剛したセルロース繊維でないことを特徴とする請求の範囲９に記載の吸収体構造。
15. 前記流体捕捉／分配層は、乾燥重量ベースに塩化ナトリウムの１．０％水溶液を飽和させたとき０．０２g/ccと０．１５g/ccの間の平均密度と、
    ０．０１g/cm2乃至０．０８g/cm2の平均乾燥ベース重量を有することを特徴とする請求の範囲１３に記載の吸収体構造。
16. 前記超吸収体材料のキャリヤ手段は、セルロース繊維ウェブを有し、流体貯蔵層は、２５％乃至７５％の超吸収体材料を有し、超吸収体材料は、吸収ゲル材料の分離した粒子を有することを特徴とする請求の範囲１５に記載の吸収体構造。
17. 流体貯蔵層は，超吸収繊維を有することを特徴とする請求の範囲１２に記載の吸収体構造。

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