JP4421109B2 - 切り裂かれた吸収材料または粒子状吸収材料を形成する方法 - Google Patents
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Description
(発明の分野)
本発明は、衛生ナプキン、パンティライナ、陰唇内吸収用具、紙おむつ、失禁用具、タンポン、包帯、雑巾などの吸収製品用の切り裂かれた吸収材料または粒子状吸収材料を形成する方法に関する。特に、本発明は、製造プロセスにおいて吸収製品の別の構成材の上にある位置で実施でき、望まない場合にはその別の構成材を切断することなく実施することができる上記方法に関する。本発明はまた、この方法によって製造された吸収構造体に関する。
【0002】
(発明の背景)
衛生ナプキン、パンティライナ、使い捨て紙おむつ、失禁用具および包帯などの吸収製品は、人体からの液体および他の排泄物の吸収および保留を行って、身体および衣類の汚れを防止するように構成されている。吸収製品は一般的に、透水性トップシートと、不透水性バックシートと、トップシートおよびバックシート間に位置する吸収材コアとを含む。現在使用されている吸収製品の吸収材コアは、一般的にエアフェルトとして知られている粉砕木材パルプ、しぼ寄せセルロースワッディング、コフォームを含むメルトブローンポリマー、化学的硬化改質または架橋セルロース繊維、けん縮ポリエステル繊維などの合成繊維、ピートモス、ティッシュラップおよびティッシュラミネートを含むティッシュ、吸収発泡体、吸収スポンジ、超吸収ポリマー、吸収ゲル化材料、またはこれらの材料の同等物、組み合わせまたは混合物を含む様々な種類の吸収材料を有することができる。
【0003】
様々な目的のために材料を切り裂く様々な方法および切り裂き製品が特許文献に記載されている。1987年9月2日に公開されたヨーロッパ特許出願第0234194号は、柔軟な弾性プラスチック発泡体シートの切り裂きを含み、下着に取り付けるための取り付け手段を備えた衛生用品を提供する方法および装置を開示している。ヨーロッパ特許明細書第0293208B1号は、切り裂きを設けた圧縮セルロースベーススポンジシート積層体から生理用ナプキンまたは使い捨て紙おむつ用の流体吸収材料を形成することを開示している。ラボン(LaVon)他に発行された米国特許第5,397,316号は、切り裂き領域を備えて、湿潤するまでは比較的薄い状態にある吸収発泡材料製の吸収部材を開示している。オズボーン(Osborn)他に発行された米国特許第5,611,790号は、切り裂きを設けた吸収材コアを有することができる伸長性吸収製品を開示している。
【0004】
しかし、周知の切り裂き方法は、一般的に型押し式である。そのような方法では、切り裂くべき材料を鋭利な切れ刃と硬質の裏当て表面との間に置いて、裏当て表面を押しつける圧力を加えることによってその材料を裏当て表面に押しつけて切断することによって切り裂きが行われる。
【0005】
型押し式切り裂き方法には幾つかの欠点がある。特に切れ刃と裏当て表面との間に金属接触がある場合、切れ刃が非常に摩耗しやすいであろう。また、型押し式切り裂きでは、細いストリップ(たとえば、1/2インチ(1.3cm)未満の幅の材料ストリップ)を形成できるほど近接させて切れ刃を配置することが困難なため、そのように細い切り裂き材料ストリップを形成することが困難である。別の欠点として、吸収製品の製造プロセスでの切り裂き作業の位置に制限がある。一般的に、ウェブ材料を他のウェブ材料と結合させたあとで、二つのウェブ材料を切り裂かずに一方だけを切るのは困難である。そのような結合ウェブの一方のウェブだけを切り裂くことも可能ではあるが、ウェブの一方だけが切り裂かれるように切れ刃と裏当て表面との間の距離の設定に細心の注意を払わなければならない。
【0006】
吸収製品に粒子状吸収材料を使用することも提案されてきた。しかし、吸収材コア用に粒子状吸収材料を設ける唯一の周知の方法は、吸収材料を細断して粒子状吸収材料を形成してから、吸収材料を吸収材コアへ送り出すための送り出しシステムへ細断吸収材料を移送し、粒子状吸収材料を収容するための適当な容器を準備し、細断吸収材料を容器へ送り出す工程を含む。
【0007】
多くの場合、粒子状吸収材料を供給する送り出しシステムは、粒子状材料を空気流に混入し、空気を利用して粒子状材料を吸収材料用容器に吹き込む方法をとる。これは一般的に、粒子が容器の外へ吹き飛ばされるのを防止するために容器が全面で閉鎖されていることを必要とするであろう。また、吸収製品へ送り出す吸収材料粒子の量を制御(すなわち「計量」)する必要があるであろう。
【0008】
粒子状吸収材料を供給する周知の方法には多くの欠点がある。それらには相当に多くの工程が含まれる。それらには、粒子を空気流に混入することができるように一般的に密閉システムでなければならない送り出しシステムを使用する必要がある。それらは、圧縮空気供給源と、粒子状材料を収容する密閉容器とを必要とする。
【0009】
このため、吸収製品用の切り裂きまたは粒子状吸収材料を形成して提供するための改良方法が必要とされている。
【0010】
(発明の要旨)
本発明は、衛生ナプキン、紙おむつ、失禁用具、タンポン、包帯、雑巾などの吸収製品用の切り裂かれた吸収材料または粒子状吸収材料を形成する方法に関する。特に、本発明は、製造プロセスにおいて吸収製品の別の構成材の上にある位置で実施でき、望まない場合にはその別の構成材を切断することなく実施することができる上記方法に関する。
【0011】
本発明はさらにもっと広範に、吸収材料の破断(断裂、切断、または他の一体性の変更)に使用することができる。これは特に、材料を所定の線に沿って切り裂くか、吸収材料を粒子状材料化する必要がない場合である。本発明の方法は、複合ウェブに力を加えることによって、外側支持ウェブを破断することなく、複合ウェブ内の吸収材料を破断することできる。複合ウェブに加えられる力は、張力、圧縮力、または両方にすることができる。これらの種類の力の両方を使用する場合、それらを同時または(いずれかの順序で)順次加えることができる。複合ウェブに力を加えるために、多数の異なった処理および装置形式を使用することができる。適当な処理形式には、制限的ではないが、複合ウェブを溝付きまたは模様付きロール間のニップに通すこと、(剛直または変形可能な表面に押しつける)エンボス加工、組み合わせプレート間での圧縮、真空、または材料に力を加える他の方法が含まれる。
【0012】
1つの好適な実施形態では、切り裂かれた吸収材料または粒子状吸収材料を形成する方法は、
(a)第1破断点を有する支持ウェブを供給する工程と、
(b)吸収材料を含み、支持ウェブの破断点より低い第2破断点を有する第2材料を支持ウェブ上に供給して、2表面を有する複合ウェブを形成する工程と、
(c)複合ウェブの一部分に局所力を加える装置を供給する工程と、
(d)その装置を使用して、第2破断降伏点より大きいが第1破断点より小さい力を複合ウェブの表面の少なくとも一方の少なくとも一部分に加えて、支持ウェブを破断することなく、第2材料を少なくとも一ヶ所で破断する工程とを含む。
【0013】
特に好適な実施形態では、吸収材料が、不織支持ウェブに包み込まれた吸収発泡体である装置によって加えられる力は、(易損性が高いために)内側の吸収材料を破断するが、外側の不織ウェブを変形させるだけであり、不織ラッピング材の内部に粒子状材料が自蔵されたウェブを生じる。本発明は、吸収製品用の自蔵された切り裂きまたは粒子状吸収材料の形成および提供を行う改良方法を提供する。本発明の方法では、工程数が非常に少なく、追加設備が大幅に減少し、粒子状材料を密封容器へ送るために圧縮空気を使用する送り出しシステムが必要ない。本発明の方法では、吸収製品へ送り出される粒子状材料の量を計量し直す必要もない。
【0014】
本発明はまた、この方法によって製造された吸収構造体に関する。1つの実施形態では、吸収構造体は、個別の吸収材料エレメントの複合ウェブを有する。複合ウェブは、少なくとも1つの支持ウェブと、支持ウェブ上に整列状態に配置された複数の個別吸収材料エレメントを含む。そのような実施形態では、個別吸収材料エレメントを互いに隣接配置して、個別吸収材料エレメント間に介在材料を含まない。別の実施形態では、支持ウェブの一部分を個別吸収材料エレメント間に下方へ延出させることができる。上記および他の実施形態では、複合吸収構造体は伸長可能、引き延ばし可能および/または弾性伸長可能にすることができる。本発明の吸収構造体は多くの利点を与える。これらには、制限的ではないが、複合材料に改良された可撓性および/または装着者の身体にとっての快適性を与えること、構造体の柔軟性の改善、構造体内での粒子状吸収材料の分布の改善、および排泄流体の捕捉および処理の改善が含まれる。
【0015】
(詳細な説明)
本明細書は、本発明を形成していると見なされる要旨を特に指摘し明確に請求する請求項をともなうが、本発明は、添付の図面を参考にした下記の説明からより良く理解されるであろう。
【0016】
本発明は、好適な実施形態では、衛生ナプキン、パンティライナ、陰唇内吸収用具、紙おむつ、失禁用具、タンポン、包帯、雑巾などの吸収製品用の切り裂かれた(slitted)吸収材料または粒子状吸収材料を形成する方法に関する。特に、本発明は、好ましくは製造プロセスにおいて吸収製品の別の構成材の上にある位置で実施され、望まない場合にはその別の構成材を切断することなく実施することができる上記方法に関する。
【0017】
本発明はさらにもっと広範に、吸収材料の破断(断裂、切断、または他の一体性の変更)に使用することができる。これは特に、材料を所定の線に沿って切り裂く(slit)か、吸収材料を粒子状材料化する必要がない場合である。好適な実施形態では、吸収材料が複合ウェブの内側に位置し、支持ウェブが複合ウェブの外側に位置するであろう。本発明の方法は、複合ウェブに力を加えることによって、支持ウェブを破断することなく、複合ウェブ内の吸収材料を破断することできる。ここれは、吸収材料の易損性が支持ウェブの易損性と比較して高いことによる。複合ウェブに加えられる力は、張力、圧縮力、部分的に張力かつ部分的に圧縮力、または引張りおよび圧縮の両方の力(同時または(いずれかの順序で)順次)にすることができる。
【0018】
複合ウェブに圧縮力だけを加える形式の本発明の方法の形式では、少なくとも部分的に張力を加える本発明の方法の形式と同様に、支持ウェブを引き延ばす傾向がない。吸収材料の破断部分(すなわち小片)間に空間を設けることを望む場合、張力成分が好ましい。吸収材料の小片間に空間を設けることは、吸収材料内での液体の捕捉、支持ウェブの一部分を吸収材料の小片間に下方へ延出させるための空間の形成、支持ウェブの一方を他方に局所接着するための小片間の空間の形成、および/または吸収材料を様々な形状(砂時計形ウェブ)にする成形に望ましいであろう。
【0019】
言い換えると、本発明の方法は、ある材料を、それに隣接した材料の断裂を伴わないで、少なくとも部分的に断裂することができる。ここで使用する「部分的に断裂」とは、その材料の部分的な破断、それの一体性の分断、またはそれに不連続部分を生じることを表す。ここで使用する「破断」とは、材料が切り裂かれて、破断に隣接した材料部分が分離するような激しい断裂を表す。少なくとも部分的に断裂する材料は、好ましくは吸収材である。他方の材料は、変形(たとえば、波形化および/または永久的伸長)を生じてもよいが、ここに記載する一般的な実施形態では、それの構造的一体性を保持し、分断されない(すなわち、それは一体状態のままである)。ここに記載する材料は様々な形状を取ることができる。好適な実施形態では、材料は2つ(以上)の層の形を取る。これらの材料は、圧縮力および/または材料伸長作用のある力に対する反応が異なっている。
【0020】
複合ウェブに力を加えるために多くの様々な処理および装置形式を使用することができる。適当な処理形式として、制限的ではないが、複合ウェブを溝付きまたは模様付きロール間のニップに通すこと、事前波形付け(またはリングローリング)として説明されている方法、(剛直または変形可能な表面に押しつける)エンボス加工、組み合わせプレート間での圧縮、真空、または材料に力を加える他の方法が含まれる。リングローリングの適当な方法が、1978年8月15日にシソン(Sisson)に発行された米国特許第4,107,364号、1992年9月1日にジェラルド M.ウェーバ(Gerald M. Weber)他に発行された米国特許第5,143,679号、1992年10月20日にケネス B.ビュエル(Kenneth B. Buell)他に発行された米国特許第5,156,793号、1992年12月1日にジェラルド M.ウェーバ他に発行された米国特許第5,167,897号に記載されている。
【0021】
本方法に使用される装置の一部分に関連してここで使用する「模様付き」とは、凹凸(たとえば、レフィールまたは凹版模様)を付けた表面のことである。本発明に使用される装置は、規則的または反復模様を付けたものに限定されない。模様付き表面を有する部材を備えた装置を使用する場合、吸収材料を破断することができる適当な模様を使用することができる。模様は規則的でも不規則的(ランダム)でもよい。使用する特定の処理または装置に関係なく、本発明の方法は、吸収材料に局所的破断を生じることができる充分な強さの集中力を加えることを目指している。本発明の方法は、好ましくは吸収材料を完全に破断または断裂するが、本発明の一定の実施形態では、その必要がない。好ましくは、本発明の方法は支持ウェブを破断しないが、本発明の変形例はその破断を排除しない。
【0022】
図1および図2の(A)は、本発明の粒子状材料を形成する方法を実施するために使用できる、さらに具体的に言えば、粒子状吸収材料を準備するために使用することができる(図3の(A)に示されている)装置30の好適な実施形態の2部分を示している。図3の(A)は、図1および図2の(A)に示されている装置部分を順次通過中の複合材料ウェブ26の簡略化した斜視図である。図3の(A)に示されている処理は、規則的な切り裂きまたは粒子を形成することが望まれる場合、ある程度の伸長性を有する支持ウェブを提供することが望まれる場合、および/または柔軟性、可撓性またはその両方を追加した支持ウェブを提供することが望まれる場合に特に好都合である。
【0023】
本発明の方法が粒子状材料を形成する方法に関して図示して説明されていることを理解されたい。切り裂き材料の形成は、粒子状材料を形成する方法の中間工程である。切り裂き材料を形成するには、一方向に向いた切り裂きを設けるように吸収材料ウェブを切断するだけでよい。切り裂きは、長手方向、横方向、または長手および横方向に対して傾斜した向きにすることができる。粒子状材料を形成するためには、吸収材料ウェブを複数方向に切り裂く(たとえば、ウェブを互いに直交する向きの切り裂きで2回切り裂くことができる)。粒子状材料を形成する他の実施形態では、(たとえば、菱形模様を形成するように)直角ではなく互いに傾斜した向きの切り裂きを吸収材料ウェブに設けてもよい。切り裂きは、直線状か、曲線状であるか、直線部分および曲線部分を含むものでもよい。
【0024】
図3の(A)に示されているように、本発明に従って粒子状材料を形成する方法の1つの実施形態は好ましくは、(a)この場合はウェブの形をとり、張力に対して第1破断降伏点を有する第1ウェブ(または「支持ウェブ」)20と呼ばれる支持材料を準備する工程と、(b)この場合は第2材料と呼ばれ、複合ウェブ26を形成するために支持ウェブ20に載置された、張力に対して支持ウェブ20の破断降伏点より低い第2破断降伏点を有する材料ウェブ(第2材料ウェブ)22の形を取った粒子状材料化される易損性材料を準備する工程と、(c)少なくとも1つの模様付き表面を備えた部材を有して、複合ウェブ26に機械的にひずみを付与する装置30を準備する工程と、(d)装置30を使用して模様付き表面を複合ウェブ26に型押しすることによって複合ウェブ26に機械的ひずみ処理を加えて、支持ウェブ20を粒子状材料化することなく第2材料ウェブ22を少なくとも部分的に粒子状材料化する工程とを含む。
【0025】
図示の実施形態では、支持ウェブ20は、張力に対する破断降伏点が第2材料ウェブ22のものより高い適当な材料を有することができる。支持ウェブ20は、織地および不織材料、孔あき成形熱可塑性フィルム、孔あきまたは孔なしプラスチックフィルムおよび油圧成形熱可塑性フィルムなどの高分子材料、多孔質発泡体、ポリウレタンフォーム、網状発泡体、網状熱可塑性フィルム、および熱可塑性スクリムなどの広範囲の材料から製造することができる。図示の実施形態では、支持ウェブ20は、張力に対する破断降伏点が第2材料ウェブ22のものより高い適当な材料を有することができる。支持ウェブ20は、織地および不織材料、孔あき成形熱可塑性フィルム、孔あきまたは孔なしプラスチックフィルムおよび油圧成形熱可塑性フィルムなどの高分子材料、多孔質発泡体、ポリウレタンフォーム、網状発泡体、網状熱可塑性フィルム、および熱可塑性スクリムなどの広範囲の材料から製造することができる。図示の実施形態では、支持ウェブ20は、張力に対する破断降伏点が第2材料ウェブ22のものより高い適当な材料を有することができる。支持ウェブ20は、織地および不織材料、孔あき成形熱可塑性フィルム、孔あきまたは孔なしプラスチックフィルムおよび油圧成形熱可塑性フィルムなどの高分子材料、多孔質発泡体、ポリウレタンフォーム、網状発泡体、網状熱可塑性フィルム、および熱可塑性スクリムなどの広範囲の材料から製造することができる。適当な織地および不織材料は、天然繊維(たとえば、木部または綿繊維)、合成繊維(たとえば、ポリエステル、ポリプロピレンまたはポリエチレン繊維などの高分子繊維)、2成分繊維(すなわち、1つの材料のコアを別の材料製の外層で包囲した繊維)、または天然および合成繊維の混繊糸で構成することができる。
【0026】
好ましくは、支持ウェブ20は、形成される粒子状材料を収容すると共にそれを吸収製品の内部の所望位置に保持するのに適した材料を有する。好ましくは、支持ウェブ20は、形成される粒子状材料を収容すると共にそれを吸収製品の内部の所望位置に保持するのに適した材料を有する。たとえば、支持ウェブ20は、吸収製品のカバーまたはトップシートとして、またはバックシートとして機能することができる。好ましくは、支持ウェブ20を使用して吸収材料を収容する場合、支持ウェブ20のすべての孔または開口を細断粒子より小さくして、吸収製品内にそれらの粒子を収容できるようにする。
【0027】
支持ウェブ20として使用するのに適した孔あきフィルムが、1975年12月30日にトンプソン(Thompson)に発行された米国特許第3,929,135号、1982年4月13日にミュラン(Mullane)他に発行された米国特許第4,324,246号、1982年8月3日にラデル(Radel)他に発行された米国特許第4,342,314号、1984年7月31にアール(Ahr)他に発行された米国特許第4,463,045号、および1991年4月9日にBairdに発行された米国特許第5,006,394号に記載されている。吸収材料用の外カバーとして有用である特に好適な1つの孔あきフィルム支持ウェブは、上記特許の1つまたは複数に記載されている、オハイオ州、シンシナチのザ・プロクター・アンド・ギャンブル社(The Procter & Gamble Company)が「ドライ−ウィーブ」(DRI-VEAVE)トップシートとして衛生ナプキンに付けて市販している成形フィルムを有する。
【0028】
しかし、図示の処理の好適な実施形態では、支持ウェブ20は不織ウェブを有する。多数の様々な種類の不織ウェブが支持ウェブ20として使用するのに適している。適当な不織ウェブには、制限的ではないが、カード不織材と、スパンレース不織材と、ニードルパンチ不織材と、スパンボンド不織材と、熱接着空気堆積不織ウェブ、ラテックスボンドエアレイド不織ウェブ、マルチボンドエアレイド不織ウェブを含むエアレイド不織材と、熱ボンドウェットレイド不織ウェブとが含まれる。
【0029】
1つの特に好適なスパンボンド不織材料は、ワシントン州、ウォッシュオーガルのファイバーウェブ、ノースアメリカ(Fiberweb, North America)から入手できる製品番号065MLPV60U(すなわち「P−9」)と呼ばれる19g/yd2(22.5g/m2)スパンボンドポリプロピレン不織材料である。別の特に好適な不織材料は、ドイツ、ペインのコロバン社(Corovin GmbH)から販売されているコロリンド(COROLIND)として知られ、23gsmおよび30gsmの2つの坪量で得ることができるスパンボンドポリエチレン不織材料である。
【0030】
支持ウェブ20として使用できる適当な熱接着空気堆積材料(省略して「TBAL」と呼ぶ)は、セルロースおよび合成繊維の混合から製造することができる。好適な熱ボンドエアレイド材料は、1997年3月4日にリチャーズ(Richards)他に発行された「経血の取り扱いを改善する熱ボンド層を有する月経吸収構造体と、フィット感および快適さを改善した衛生ナプキンでのそれらの使用」と題する米国特許第5,607,414号に記載されている。
【0031】
支持ウェブ20として使用できる適当な低密度ラテックスボンドエアレイド材料(省略して「LBAL」と呼ぶ)は、ノースカロライナ州、マウントホーリのウォーキーソフト、ユー・エス・エー(Walkisoft, USA)から入手できる製品番号F6413MHBとして知られる坪量が約80g/m2の材料である。
【0032】
適当なマルチボンドエアレイド不織材料(省略して「MBAL」と呼ぶ)は、セルロース繊維約77%、粉末結合剤約20%、ラテックス結合剤約3%(ウェブの各側に1.5%を噴霧)を含有し、坪量が約50g/yd2(約60g/m2)である。(特記しない限り、すべてのパーセントは重量比である。)そのようなマルチボンドエアレイド不織材は好ましくは、カナダ、ブリティッシュコロンビア、デルタのマーフィン・ハイジエニック・プロダクツ社(Merfin Hygienic Products, Ltd.)から製品番号90830X312として入手できる。
【0033】
適当な熱ボンドウェットレイド不織材料(省略して「TBOWL」と呼ぶ)は、1996年8月27日にホーネイ(Horney)他に発行された「高吸収性および高容量を示す吸収製品用の流体分布材」と題する米国特許第5,549,589号に記載されている。
【0034】
支持ウェブ20は、所望ならば機械的処理の前に伸長または引き延ばしが可能である材料を有することもできる。たとえば、支持ウェブは、エクソン社(Exxon Corporation)から入手できるイー・エックス・エックス−7(EXX−7)として従来より知られるエクソンフィルムなどのポリエチレン/クラトン混合物で形成された孔あきフィルムを有することができる。支持ウェブ20として使用するのに適した別の伸長可能な材料が、オズボーンに発行された米国特許第5,611,790号に記載されている。
【0035】
好ましくは、本発明の方法には少なくとも1つの支持ウェブが使用される。本方法の幾つかの実施形態では、切り裂きまたは粒子状材料化が行われる材料ウェブ(「第2材料ウェブ」22)の一方側部に隣接して唯一の支持ウェブが配置される。図3の(A)に示されているように、本発明の他の実施形態では、2つ以上の支持ウェブを使用してもよい。2つ以上の支持ウェブを使用する場合、少なくとも1つの支持ウェブ、すなわち第1支持ウェブ20が第2材料ウェブ22の一方側部(第1側部または表面)に隣接して配置される。第2支持ウェブ、すなわち支持ウェブ24が、切り裂きまたは粒子状材料化が行われる第2材料ウェブ22の他方側部(第2側部または表面)に隣接して配置される。粒子状材料を形成するとき、支持ウェブを第2材料ウェブ22の各側部に隣接して配置することが特に好適であり、粒子が形成されたとき、それは2つの支持ウェブ20および24間に収容されるであろう。
【0036】
第2材料ウェブ22(切り裂きまたは粒子状材料化が行われる材料ウェブ)は一定の特徴を有する必要がある。第2材料ウェブ22は、支持ウェブの少なくとも1つの破断点より低い第2破断点を有していなければならない。第2材料ウェブ22は、好ましくは容易に切断されて、好ましくはストリップおよび/または粒子なることができなければならない。第2材料ウェブ22は、張力に対して支持ウェブ20および24の両方の破断降伏点よりも低い第2破断降伏点を有することが好ましい。言い換えると、第2材料ウェブ22は、支持ウェブ20および24より容易に破壊されやすい(たとえば、容易に切断または破断される)。
【0037】
本方法の好適な実施形態では、第2材料ウェブ22は吸収材料ウェブを有する。第2材料ウェブ22として使用するのに適した幾つかの吸収材料には、制限的ではないが、ティッシュウェブや、支持ウェブとして使用するのに適していると述べた形式のエアレイド吸収材料ウェブを含む一定の不織材料、粒子間架橋集合体を有する多孔質吸収性高分子マクロ構造体、吸収スポンジ、吸収発泡体、およびここに記載した特徴を有する他の種類の吸収材料が含まれる。粒子間架橋集合体を有する適当な多孔質吸収性高分子マクロ構造体は、1992年6月23日にロウ(Roe)他に発行された米国特許第5,124,188号、1993年1月19日にバーグ(Berg)他に発行された米国特許第5,180,622号、1994年7月19日にバーグ他に発行された米国特許第5,330,822号に記載されている。
【0038】
図示の本発明の好適な実施形態では、第2材料ウェブ22が吸収発泡材料である。第2材料ウェブ22に適した吸収発泡体は、1993年11月9日にデスマレス(DesMarais)他に発行された米国特許第5,260,345号、1993年12月7日にデスマレス他に発行された米国特許第5,268,224号、1995年2月7日にダイヤー(Dyer)他に発行された米国特許第5,387,207号、1996年8月27日にデスマレスに発行された米国特許第5,550,167号、1996年10月8日にストーン(Stone)他に発行された米国特許第5,563,179号、1997年7月22日にデスマレス他に発行された米国特許第5,650,222号、ダイヤー他によって1995年10月13日に出願された許可済み米国特許出願第SN08/542,497号(P&Gケース5546R)に記載されている。そのような吸収発泡材料は、圧縮に対する抵抗力および圧縮後のレジリエンスが良好であるために特に好適である。これらの様々な特許に記載されている吸収発泡材料は、様々な排泄物の捕捉および/または貯留を行うことができるようにする性質を有する。それらは、特定のタイプの排泄物(たとえば、経血、便および/または尿)を吸収する能力を備えることもできる。
【0039】
支持ウェブおよび第2材料ウェブの両方に使用するのに適するものとして幾つかの同じ材料を記載していることがわかる。しかし、特定の材料を複合ウェブのいずれの構成材としても使用できるが、複合ウェブ26に使用されるそれらの材料は、複合ウェブの異なった構成材として使用される材料間で破断点が異なるように選択する必要がある。このため、一般的には支持ウェブおよび第2材料ウェブの両方として使用するために同一材料を選択しないようにする。たとえば、支持ウェブとして使用するために熱接着空気堆積材料を選択した場合、第2材料ウェブとして別の熱接着空気堆積材料ではなく、吸収発泡材料などの破断点がもっと低い材料を選択すべきである。しかし、本明細書の変更実施例を説明する部分でさらに詳細に述べるように、これには例外がある。たとえば、一方に破断点を低下させる処理を施した場合、同一材料を使用することができるであろう。
【0040】
吸収材料ウェブ22は、2組のロール間のニップを通過することができるいずれの厚さでもよい。ここに記載されている吸収発泡材料の厚さは、好ましくは約1mm〜約5mm、さらに好ましくは約1.5mm〜約2.5mmである。しかし、本発明の方法の他の実施形態(特に装置が組み合わせプレートを有する場合)では、増減した厚さを使用することができる。
【0041】
吸収材料ウェブ22は、第1表面および第2表面の2つの表面を有する。吸収材料ウェブ22の表面は、好ましくはほぼ平坦であるが、平坦でない表面を有する吸収材料を設けることも可能である。吸収材料ウェブ22および支持ウェブ20および24は、好ましくは積層状に配置されて複合ウェブ26を形成する。支持ウェブ20および24は好ましくは、吸収材料ウェブ22の縁部を越えて延出するように横方向(図3の(A)の「CD」)寸法がわずかに大きくなっている。好ましくは、支持ウェブ20および24が吸収材料ウェブ22の長手方向縁部を越えて延出する部分を接着剤などで互いに結合して、複合ウェブ26の長手方向縁部に沿ってシールを形成して、粒子状化された後の吸収材料を収容できるようにする。ここで使用する「結合」とは、一方を他方に直接的に付着させることによって両部材を直接的に固定する構成と、1つの部材を中間部材に付着させ、その中間部材を他方の部材に付着させることによって両部材を間接的に固定する構成と、一方の部材が他方の部材と一体化している、すなわち、一方の部材が実質的に他方の部材の一部である構成とを含む。
【0042】
支持ウェブ20および24の残りの部分は、吸収材料ウェブ22の表面に隣接して配置するだけでよい。粒子状材料を形成しよとする場合、吸収材ウェブ22を支持ウェブ20および24間に配置するだけでよく、それに結合する必要はない。あるいは、支持ウェブを吸収材料ウェブ22の表面に結合してもよい。1つまたは複数の支持ウェブを吸収材料ウェブ22に結合したい場合、1つの支持ウェブと吸収材料ウェブ22との間に、または吸収材料ウェブ22と両方の支持ウェブとの間に接着剤を塗布してもよい。当該技術分野では周知のものなどの取り付け手段によって支持ウェブ20および24を吸収材料ウェブ22に結合することができる。たとえば、吸収材料ウェブおよび支持ウェブ間の接着剤の均一連続層、接着剤の模様層、または接着剤の分離線またはらせんまたはスポット配列によって複合ウェブ26の構成材を互いに固定してもよい。満足できることがわかっている接着剤は、ミネソタ州、セント・ポールのエイチ・ビー・フューラ社(H.B.Fuller Company)によってHL−1258またはH−2031の名前で製造されている。
【0043】
これらの構成材を互いに結合する場合、これは好ましくは、1986年3月4日にミネトラ(Minetola)他に発行された「使い捨て排泄物収容ガーメント」と題する米国特許第4,573,986号に開示されているような接着剤フィラメントの開放模様網によって達成される。フィラメントの開放模様網の一例は、渦巻き模様に旋回させた接着剤フィラメントの幾本もの線を有しており、たとえば、1975年10月7日にスプラーグ・ジュニア(Sprague,Jr.)に発行された米国特許第3,911,173号、1978年11月22日にゼイッカ(Ziecker)他に発行された米国特許第4,785,996号、および1989年6月27日にウェレニッツ(Werenicz)に発行された米国特許第4,842,666号に示されている装置および方法によって示されている。あるいは、これらの構成材を熱ボンド、圧力ボンド、超音波ボンド、動的機械式ボンド、または当該技術分野で周知の適当な他の取り付け手段または取り付け手段の組み合わせによって結合することができる。
【0044】
上記の吸収材料の一部(たとえば吸収発泡材料)は従来の接着技法に適合しないが、複合ウェブ26の縁部を上記のように密封し、複合ウェブに過度のひずみを与えなければ、そのような接着はここに記載した目的に充分である。
【0045】
図1および図2の(A)は、本発明の方法の特に好適な実施形態において複合材料ウェブ26に機械的にひずみを付与するために使用される装置の2つの部分を示している。装置30全体におけるこれらの部分の配置が図3の(A)に示されている。装置30は、好ましくは少なくとも1つの模様付き表面を有するエレメントまたは構成材を含む。図1〜図3の(A)に示されている好適な実施形態では、装置30は模様付き表面を有する幾つかの構成材を備えている。
【0046】
図1に示されている装置部分は、第1または第1組の円筒形ローラ(またはロール)32を備えている。第1対のロール32は、上側ロール34と下側ロール36とを含む。ロール32および34は間隔を置いた軸線Aを有する。各ロールの表面に模様が付けられている。図1において、上側ロール34は、円筒形ロール34の円周に沿って配置された複数の山部分38および谷部分40を有する。山部分38は、上側ロール34の表面に複数の三角形の歯39を形成している。好ましくは、図2の(B)にさらに詳細に示されているように、歯39は断面が二等辺三角形である。所望ならば、歯39の頂部にわずかに丸みを付けてもよい。
【0047】
上側ロール34の歯39はいずれの適当な寸法およびピッチにすることもできる。ここで使用する「ピッチ」とは、隣接歯の頂部間の距離である。図示の好適な実施形態では、歯の深さ(高さ)が好ましくは約0.1インチ〜約0.17インチ(約2.5mm〜約4.3mm)である。ピッチは好ましくは約1mm〜約5mmであり、さらに好ましくは約1.5mm〜約2.5mmである。歯のピッチが、吸収材料を切断または細断したストリップの幅を定める。
【0048】
図1に示されている第1対のロールの下側ロール36も、円周に沿って配置された複数の山部分42および谷部分44を有する。山部分は、下側ロール36の表面に複数の三角形の歯43を形成している。下側ロール36の歯43の断面も好ましくは二等辺三角形である。好ましくは、下側ロール36の歯43は上側ロールの歯と同じサイズである。好ましくは、下側ロール36の表面には、下側ロールの軸線Aに平行な向きの幾つかの等間隔の細い平面的なチャネル46も設けられている。本実施形態では、下側ロール36の間隔チャネル46は好ましくは幅が2mmである。T間隔チャネル間を下側ロールの円周方向に測定した下側ロール36の歯43の「長さ」が8mmである。下側ロールとして使用するのに適した模様付きロールが、1996年5月21日にチャペル(Chappell)他に発行された「弾性様挙動を示すウェブ材料」と題する米国特許第5,518,801号に記載されている。
【0049】
上側ロール34の三角形の歯39は、下側ロール36の歯43からずれていることが好ましい。それは、上側ロール34の三角形の歯39が下側ロール36の谷部分44と整合するようなずれである。すなわち、上側ロール34の歯の中央が下側ロール36の谷部分44の位置に合わせられて、下側ロール36の谷部分44を形成する下側ロール36の部分と噛み合う(すなわち「係合する」)ことができる。しかし、本実施形態では、上側ロール34の三角形の歯39が下側ロール36の谷部分44と部分的に係合するだけであるようにロールの間隔が定められている。好ましくは、ロール34および36は逆方向に駆動される。
【0050】
好適な実施形態では、上側ロール34の三角形の歯39と下側ロール36の谷部分44とを、それらが部分的に噛み合うような間隔に配置する必要がある。対向ロールの歯が噛み合う程度をここでは歯の「係合量」と呼ぶ。歯の係合量が図2の(B)に参照記号Eで表されている。係合量Eは、それぞれのロールの歯の頂部が同一平面上に位置する(係合量0%)平面P1で定められる位置から、一方のロールの歯の頂部が平面P1を越えて相手側のロールの谷部分内へ入る平面P2によって定められる位置までの距離である。歯の係合量は、ピッチ(一方のロールの歯の頂部間の距離)の比率として、あるいは測定距離で表される。歯の高さはピッチより大きいであろうから、係合量は100%を超える値のこともある(たとえば、係合量がピッチより大きい場合)。係合量は好ましくはピッチ長さの約15%〜約120%であり、さらに好ましくはピッチ長さの約65%〜約100%である。測定距離で表した係合量は、好ましくは約0.01インチ〜約0.07インチ(約0.25mm〜約1.8mm)、さらに好ましくは約0.04インチ〜約0.06インチ(約1mm〜約1.5mm)である。
【0051】
しかし、他の実施形態では、上側ロール34の歯39は、図2の(B)に示されているように下側ロール36の谷部分44と整合する必要がない。すなわち、歯39は谷部分44と位相が異なってもよい。歯39は、下側ロール36の谷部分44に対して適当な度合いで位相が異なることができる。歯39は、下側ロール36の谷部分44との完全整合からわずかにずれた状態から、完全にずれて一方のロールの歯と他方の谷部分とがまったく噛み合わない状態までの範囲を取ることができる。たとえば、一方のロールの歯が別のロールの谷部分と整合するのではなく、一方のロールの歯が他方のロールの歯と直接的に整合することもできる。これらの配置のいずれを使用しても、充分に高い集中力を吸収材料に加えてそれの局所破損を生じることができる。
【0052】
本発明の方法は、組み合わせロール間に複合ウェブ26を送り込むことによって実施される。図3の(A)に示されているように、複合ウェブ26は縦方向(MD)にロール34および36間のニップへ送り込まれる。支持ウェブ20および24がロールの模様付き表面と向き合う。機械的にひずみを与えられた複合ウェブ26を模様付きロールから取り出しやすくするために、最小易損性のウェブ(支持ウェブ20および24)を模様付きロールと向き合わせなければならない。ロールは、第2破断降伏点より大きいが第1破断降伏点より小さい力で模様付き表面を複合ウェブ26に押しつけることによって、複合ウェブ26に機械的ひずみ処理を加える。その結果、支持ウェブ20および24が切り裂かれない状態で、吸収材料ウェブ22が少なくとも部分的に切り裂かれる。
【0053】
図3の(A)は、第1対のロール32の間のニップを通過した後の複合ウェブ26の状態を示している。図3の(A)に示されているように、上側および下側支持ウェブ20および24には、隣接ロール34および36上の模様の組み合わせに対応した波形模様が形成されている。しかし、支持ウェブ20および24に切り裂きまたは切断が行われていない。中間の吸収材料ウェブ22には複数の切り裂き50が形成されている。切り裂き50は縦方向に向いている。切り裂きは間欠的であり、横方向の未切断材料バンド52によって分割されている。これは、下側ロール36上にチャネル46が存在するからである。吸収材料ウェブ22の切り裂き50間の表面はほぼ平面的のままである。
【0054】
吸収材料ウェブは張力(ひずみ処理で加えられる力)に対する破断降伏点が支持ウェブ20および24より低いために、支持ウェブ20および24は切り裂かれないが、吸収材料ウェブ22は切り裂かれる。言い換えると、外側支持ウェブ20および24は吸収材料22より大きいひずみ率に耐えることができる結果、完全または部分的に分離した吸収材料が2つの材料層の間に完全に収容される。
【0055】
吸収材料ウェブ22は、未切断材料バンド52を有する必要はない。他の実施形態では、吸収材料ウェブ22に連続切り裂きを形成することができる。チャネル46の代わりに連続的な山部分および谷部分を形成する部分を用いるように下側ロール36を変更した場合、連続的な切り裂き50が形成されるであろう。そのような実施形態では、下側ロール36が上側ロール34と同一であろう。
【0056】
切り裂き50が連続している場合、吸収材料ウェブ22は、切り裂き処理で分離された複数の分離ストリップ51になる。これらをここでは「ストランド」と呼ぶが、それらは巻取り繊維などで構成されているわけではない。これらのストリップまたはストランド51は、(使用する装置に応じて)非常に細くてもよいが、ウェブの幅よりわずかに狭い程度まで幅を増加させて非常に幅広にしてもよい。
【0057】
これらのストリップ51が非常に細い場合、それらは全体寸法がスパゲッティの麺に似ているであろう。しかし、これらのストリップの側部は一般的に平面的であって、丸くなっていない。ストリップ51の幅は、ロールの歯のピッチによって決まる。図示の好適な実施形態のストリップ51の非制限的な寸法は、幅が約1mm〜約5mm、好ましくは幅が約1.5mm〜約2.5mmである。ストリップ51は適当な長さにすることができる。それらは、幅寸法よりわずかに大きい長さから無限長さまでの範囲にすることができる。一般的にそれらの最大長さは、それらを組み込む製品の長さによって限定される。
【0058】
切り裂き50が間欠的である場合、吸収材料ウェブ22は複数の連結ストリップ51になるであろう。切り裂き50を適当な長さにすることによって、ストリップ51を適当な方法で連結することができる。たとえば、製造プロセスで取り扱いやすくするために、ストリップ51の端部および/または中間部分を連結状態に残すことが望ましいであろう。ストリップ51が連結していれば、吸収材料ウェブ22を第1組のロール間のニップに送り込む工程では支持ウェブの必要性がなくなるであろう。また、ストリップ51が連続している状況では、張力が吸収材料に縦方向で加えられ、切り裂き後でも支持ウェブがなくてもこれが吸収材料を支持するため、吸収材料ウェブ22を第1組のロール間のニップに送り込む工程ではいずれの支持ウェブの必要性もなくなることが理解されるはずである。
【0059】
吸収材料ウェブ22には、(使用する装置に応じて)いずれの適当な形状の切り裂き50を設けることもできる。切り裂き50は直線状か、曲線状であるか、直線部分および曲線部分を含むものでもよい。
【0060】
本発明の方法はまた、縦方向だけに向いた切り裂きの形成に限定されない。他の実施形態では、第1対のロール32を(詳細に後述する)第2対のロール62と同様な構造にすることができる。そのような場合、吸収材料ウェブに形成される切り裂きは横方向(すなわち「CD」)の向きになるであろう。さらに別の実施形態では、各対のロールを縦方向に対して傾斜した(すなわち角度を付けた)向きにして、斜めの向きの切り裂きを設けることができる。本発明の方法に従って切り裂き吸収材料を形成したい場合、複合ウェブ26が第1対のロール32間を通過した後に処理が完了するであろう。粒子状材料を形成したい場合、次に以下の工程を実施する。
【0061】
処理のこの時点で(第1および第2組のロール32および62の間で)、複合ウェブ26に追加作業を実施することが可能である。たとえば、第1および第2組のロール間で孔あきフィルムトップシート材料の連続ウェブなどの追加の材料ウェブを複合ウェブ26に結合させることができる。あるいは、第1および第2組のロール間でそのような追加材料を個別の材料片に切断して複合ウェブ26に結合することもできる。
【0062】
第2対または組のロール62が図2の(A)にさらに詳細に示されている。第2組のロール62も上下ロール、すなわち、上側ロール64および下側ロール66を含む。これらのロールの各々は表面に模様を有する。図2の(A)に示されているように、上側ロール64は、上側ロール64の軸線Aに平行に延びた複数の山部分68および谷部分70を有する。山部分68は、上側ロール64の表面に複数の三角形の歯69を形成する。上側ロール64は、円筒形のロールの円周に沿った向きの複数の間隔チャネル72も有することができる。
【0063】
図2の(A)に示されている第2対のロールの下側ロール66は、第2対のロールの上側ロール64と同一の模様を有する。下側ロール66は、下側ロール66の軸線Aに平行に延びた複数の山部分74および谷部分76を有する。山部分74は、下側ロール66の表面に複数の三角形の歯75を形成する。下側ロール66は、円筒形のロールの円周に沿った向きの複数の間隔チャネル78も有することができる。第2組のロールとして使用するのに適したロール組が、チャペル他に発行された米国特許第5,518,801号に記載されている。
【0064】
図示の好適な実施形態では、第2組のロール62の上側および下側ロール64および66は、第1組のロールのものと同様な特徴を備えた歯および山部分および谷部分を有する。このため、歯は好ましくは二等辺三角形である。歯は同一ピッチを有することも好ましい。しかし、他の実施形態では、第2組のロール62の歯のピッチが、第1組のロール32の歯のピッチより小さくても大きくてもよい。図示の好適な実施形態では、第2組のロールの間隔チャネル72および78は好ましくは幅が2mmである。各ロールの表面上の間隔チャネル72および78間で(軸線Aに平行に)ロールを横切って測定した歯の「長さ」は8mmである。上側および下側ロールの三角形の歯も、第1組のロールの歯と同一係合量を有することが好ましいが、係合量を変化させることもできる。上側および下側ロールは、好ましくは逆方向に回転している。複合ウェブ26は同様にロール64および66間のニップに送り込まれる。
【0065】
図3の(A)は、複合ウェブ26が第2組のロール62間のニップから出たとき、吸収材料22の少なくとも一部分にさらに横方向の向きの複数の切り裂き80が設けられていることを示している。これによって、吸収材料22が複数の粒子82に形成すなわち細断される。図示の好適な実施形態では、粒子82は約1.5mmx1.5mmの正方形の表面積を有する。粒子82は好ましくは厚さ(吸収発泡材料の厚さ)が約2mmである。
【0066】
一部の実施形態では、吸収材料粒子82を吸収材料に残された未切断ストリップに連結することができる。他の実施形態では、チャネル72および78の代わりに連続的な山部分および谷部分を形成する部分を用いるように上側および下側ロールを変更した場合、連続的な横方向(CD)切り裂きを吸収材料ウェブ22に形成することができる。やはり、支持ウェブ20および24は切り裂かれないが、それに別の模様が形成される。支持ウェブ20および24に形成される全体模様は、第1および第2組のロール32および62によって形成される圧痕の組み合わせの格子に似ている。
【0067】
別の実施形態において、吸収材料ウェブ22の全体を粒子状材料化にしたい場合、チャネルの代わりに連続的な山部分および谷部分を形成する部分を用いるようにして両組のロールを変更することができる。その結果、連続的な縦方向切り裂きおよび連続的な横方向切り裂きが形成され、これらが交差して複数の細断粒子を形成する。粒子は適当な寸法にすることができる。好ましくは、粒子の最大寸法は公称寸法が好ましくは約1.0mm〜約25.4mm、さらに好ましくは約2mm〜約16mmである。しかし、0.5mm以下の粒子や、約25.4mmを超える粒子も考えられる。公称寸法が約1.0mm以上の粒子は、米国標準規格18メッシュふるい選別器の表面上に一般的に留まる粒子である。公称寸法が約25.4mm未満の粒子は、一般的に米国標準規格25.4mmふるい選別器を通過する粒子である。
【0068】
細断粒子はいずれの適当な形状にすることもできる。それらは規則的な形状でも不規則的な形状でもよい。規則的な形状を有する粒子の例として、立方体、直方体粒子、角柱または他の平行六面体の形の粒子がある。さらに別の実施形態では、詳細に後述するように、ロールの表面の模様を変更することによって、無限数の別の切り裂きまたは粒子形状を吸収材料ウェブ22に生じることができる。粒子はすべてが同一の全体寸法および/または形状でもよいが、異なった寸法および/形状にすることもできる。
【0069】
1つの好適な実施形態では、吸収発泡材料の粒子は一般的に形状が平行六面体である。吸収発泡材料の粒子が「一般的に」特定形状であると記載するとき、それが正確にその指定形状である必要はなく、粒子のすべてが正確にその指定形状である必要はないことを理解されたい。一部の粒子がほぼその指定形状であり、そのような形状を有すると認識可能であれば充分である他の実施形態では、複合ウェブを折り畳むか、他の操作を加えて吸収製品に収容するのに望ましい形状にする。
【0070】
上記方法によって形成された粒子状吸収材料82は、2つの支持ウェブ20および24の間に捕らえられて収容される。このため、複合ウェブは、粒子状吸収材料が自蔵された構造体を形成する。次に、粒子状吸収材料82を含む複合ウェブ26を個々の吸収製品に組み込むことができる。(もちろん、吸収材料が粒子状化されないで切り裂かれるだけである実施形態では、構造体は粒子ではなく切り裂き状の吸収材料を自蔵するであろう。)複合ウェブ26は、第2組のロール間のニップを離れるときの平坦な状態で吸収製品に組み込むことができる。他の実施形態では、複合ウェブを折り畳むか、他の操作を加えて吸収製品に収容するのに望ましい形状にする。
【0071】
本発明は、吸収製品用の自蔵された切り裂きまたは粒子状吸収材料の形成および提供を行う改良方法を提供するものである。本発明の方法では、工程数が非常に少なく、追加設備が大幅に減少し、圧縮空気または粒子状材料を収容するための密封容器を使用する送り出しシステムが必要ない。また、粒子が積層構造体内に入っており、送り出しシステムからの吹き飛ばしまたは移送が行われない結果、粒子分布の制御が大幅に改善される。すなわち、粒子を吸収製品内の適正位置に配置することができる。本発明の方法では、吸収製品へ送り出される粒子状材料の量を計量し直す必要もない。
【0072】
本発明の方法はまた、複数の吸収材料層の特性を他の層に対して維持することができるようにする。たとえば、異なった特性(たとえば、孔径、親水性など)を有する2つ(以上)の吸収材料層、たとえば吸収発泡材を設けることができる。たとえば、最上発泡材層が下側の発泡材層よりも大きい孔径を有して、吸収製品の上部から吸収製品の底部までに毛管勾配が得られるようにしてもよい。本発明の方法は、1つまたは複数のこれらの発泡材料層をストリップまたは粒子状材料化し、その際に発泡体の粒子のストリップを元の向きに維持することができる。これは、空気送りシステムを含む従来方法と異なって、所望の関係を保持する。従来方法では、これらの粒子が無秩序に混合されるであろう。
【0073】
また、本発明の方法は様々な他の利点を与える。本発明の方法を使用すれば、模様付きロールによって支持ウェブ内にひずみ可能な網目領域が形成されるため、支持ウェブにある程度の伸長性を与えることができる。伸長性を与えるために材料にひずみ可能な網目領域を形成することは、チャペル他の特許に詳細に記載されている。また、本発明の方法を使用すれば、支持ウェブの模様付き表面が型押しされるため、支持ウェブの柔軟性を高めることもできる。これは、エンボス加工に関連した利点と同様な利点を与える。また、本発明を使用すれば、模様付きロールの山部分および谷部分によって支持ウェブ内に複数の追加の曲げ軸線が与えられるため、支持ウェブの可撓性を増加させることができる。さらに、詳細に後述するように、本発明の方法は、複合ウェブの層間の統合性を改善する利点も与えるであろう。
【0074】
本発明の方法の好適な実施形態はまた、型押し式切り裂き方法(すなわち、材料を剛直な裏当てに押しつけて切り裂く方法または他の孔あけ方法)に勝る利点を与える。上記の本発明の方法の実施形態は、ひずみ式の切り裂きを用いるために特に好ましい。型押し式切り裂き方法には幾つかの欠点がある。特に切れ刃と裏当て表面との間に金属接触がある場合、切れ刃が非常に摩耗しやすいであろう。別の欠点として、吸収製品の製造プロセスでの型押し式切り裂き作業の位置に制限がある。型押し式切り裂き方法を用いて複合ウェブ内の中間ウェブを切り裂くことができない。また、本発明の方法が与えることができる細いスパゲッティ状の材料ストリップおよび小粒子を型押し式切り裂き方法の使用で形成することは困難である。
【0075】
また、型押し式切り裂き方法を使用した場合、材料ウェブを他の材料ウェブと結合させた後、両方の材料を切り裂くことなく一方の材料ウェブを切り裂くことは一般的に困難である。そのような結合ウェブの一方のウェブだけを切り裂くことも可能ではあるが、ウェブの一方だけが切り裂かれるように切れ刃と裏当て表面との間の距離の設定に細心の注意を払わなければならない。切れ刃の設定にそのような注意を払った後でも、隣接材料を切り裂くことなく材料ウェブを完全に切り裂くことは困難であろう。他方、本発明の方法は、一方の材料を切り裂かないで他方の材料を完全に切り裂くのに非常に適している。しかし、本発明の方法が易損性材料を完全に切り裂くか、破断する場合に制限されないことを理解されたい。本発明の方法は、易損性材料を単に断裂するだけの実施形態も含む。
【0076】
本発明の方法の幾つかの変更実施形態が可能である。これらの幾つかは本発明の方法のさらなる利点を示す。非制限的なそのような実施形態を以下に示す。
【0077】
変更実施形態において、切り裂かれるか、粒子状材料化される材料はウェブ以外の形でもよい。切り裂かれるか、粒子状材料化される材料(易損性材料)は、非制限的であるが、小片、1つまたは複数のストリップ、ブロック、1つまたは複数の層、積層またはウェブを含む適当な形にすることができる。支持ウェブとして前述した材料もウェブ以外の形にすることができる。支持材料は、切り裂かれるか、粒子状材料化される材料に適するものとして以上に記載した形のいずれにすることもできる。場合によっては、支持材料をまったく省略することもできる。また、これらの2つの部材、すなわち支持材料および易損性材料が、互いに異なった形であってもよいことを理解されたい。たとえば、支持材料は連続ウェブの形にして、易損性材料は小片、1つまたは複数の層、1つまたは複数のストリップまたは積層の形にすることができる。
【0078】
易損性材料が1つまたは複数の層、または積層を有する変更実施形態では、それらの個々の層を異なった程度に、または異なった模様に断裂することができる。多くのそのような実施形態が可能である。たとえば、易損性材料は、2つの吸収材料層を含むことができる。吸収材料層の一方、たとえば吸収製品の装着時に装着者の身体に接触する部分に位置する層を切り裂くか、粒子状化することによって、捕捉性および/または柔軟性を改善することができる。下側層は、切り裂きたり粒子状化を行わないまま残すことができる。あるいは、一方の層、たとえば上側層を粒子状材料化し、他方の層、たとえば下側層を切り裂きてストリップにすることができる。
【0079】
層を異なった程度に、または異なった模様に断裂するために使用できる1つの方法は、断裂または切り裂きを容易にするための脆弱化領域を1つまたは複数の層に設けるものである。断裂または切り裂きを行う材料の所望領域に局所力を加えることによって、それらの領域を脆弱化することができる。たとえば、断裂または切り裂きを行う材料を複合ウェブに組み込む前に、その材料の表面にボンディング装置から模様を型押しすることによって、問題の材料に模様状の脆弱領域を形成することができる。
【0080】
他の実施形態では、支持ウェブの少なくとも一方の切り裂きまたは部分的な切り裂きを行うことが望ましいであろう。たとえば、切り裂きまたは粒子状材料化を行う材料が吸収発泡体を含み、支持材料が不織ウェブを含む場合、吸収発泡材料の身体に面する側を覆う不織支持ウェブに切り裂きを入れることが望ましいであろう。このように、切り裂きを使用して孔あきトップシートを形成することができる。切り裂きはまた、吸収発泡材料の粒子またはストリップの少なくとも一部分を露出させて、液体の捕捉を助けることができる。複合ウェブの引き延ばしおよび/または折り曲げによって凸形状にすることによって、切り裂きの開きを助けることができる。これらの切り裂きは一般的に、吸収材料内に形成される切り裂きと同様な方向に向いている。好ましくは、支持ウェブ内の切り裂きを間欠的にして、支持ウェブが統合性を保持できるようにする。
【0081】
易損性材料が複数層を有する実施形態では、層の各々に異なった種類の吸収材料(たとえば発泡材料)を使用することができる。たとえば、装着者の身体と接触する位置にある吸収発泡材料層が大径セルを有する柔軟発泡体を含むことによって、捕捉性および快適さを改善することができる。下側層がもっと硬質で小径セルを有する発泡体を含むことによって、液体を大径セルを有する発泡体から吸い上げて貯留する毛管勾配を形成することができる。
【0082】
本発明の方法の別の実施形態では、ロール対の上下ロールの位置を逆にすることができる。上記および他の別の実施形態では、ロール対の順序を変更して、複合ウェブ26が第1対のロールを通過する前に第2対のロールを通過するようにしてもよい。
【0083】
図3の(B)に示されているように、さらに別の変更実施形態では、図3の(A)に示されている2対のロールの代わりに、吸収材料を粒子状に細断することができる3つのロールの組み合わせを含む装置300を用いることができる。3ロール組み合わせ構造は、好ましくは、共に模様を付けたロール302および304を有する1対のロールを備えている。模様付きロールの一方、たとえば第1ロール302は、縦方向に向いた歯を形成する複数の溝を有する。このロールは、図3の(A)に示されている第1組のロール32のロールと同様にすることができる。他方の模様付きロール、すなわち第2ロール304は、横方向に向いた歯を形成する複数の溝を有する。このロールは、図3の(A)に示されている第2組のロール62のロールと同様にすることができる。両方の模様付きロールは、好ましくは鋼などの硬質表面を有する。
【0084】
2つの模様付きロール302および304は、圧縮性の弾性表面(たとえばゴム)を有するロール306である第3ロールと協働する。第3ロール306は、模様付きロール302および304との間に加圧ニップを形成する。本実施形態では、模様付きロールが互いに部分的にも係合する必要がない。図3の(B)に示されているように、複合ウェブは、2つの模様付きロール間のニップに送り込まれるのではなく、鋼製ロール、すなわちロール302および304の各々と、圧縮性の弾性表面を有するロール306との間の個別のニップに送り込まれる。
【0085】
また、本発明の方法を使用して、切り裂きまたは粒子状領域および未切断または非粒子状領域の実質的に無限数の模様を有する材料ウェブを形成することができる。
【0086】
たとえば、図4の(A)は、本発明の1つの変形例に従って形成された吸収材料ウェブなどのウェブ400を示している。図4の(A)の吸収材料ウェブは、以下の多くの図面に示されているものと同様に、簡略化のために支持ウェブを除いて示されている。図4の(A)に示されているウェブ400は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われたゾーン402と、切り裂きまたは粒子状材料化が行われていないゾーン404とを備えている。(図4の(A)に示されている特定の実施形態では、ゾーン402は2方向に切り裂くことによって形成された粒子状材料406を含む。)そのようなウェブ400は、切り裂きまたは粒子状材料化が望まれるウェブゾーンと接触するロール部分に歯の模様を設け、ロールの残りの部分からその模様を除くことによって形成することができる。図4の(A)に示されている実施形態では、切り裂くか、粒子状材料406にしたゾーン402が切り裂きまたは粒子状材料化が行われていないゾーン404によって包囲されている。
【0087】
図4の(B)は、図4の(A)に示されている実施形態の逆の実施形態を示している。図4の(B)では、切り裂きまたは粒子状材料化が行われたゾーン402が、切り裂きまたは粒子状材料化が行われていないウェブ部分またはゾーン404を包囲している。切り裂くか、粒子状材料406にしたゾーンと未切断ゾーンとの無限数の模様が可能である。図4の(A)および図4の(B)は、本発明の方法のさらなる利点を示している。従来の圧縮空気粒子送り出しシステムでは、区域化した粒子領域を設けることができない。そのような従来の粒子送り出しシステムと比較して、本発明の方法はウェブを1つまたは複数の特定場所で切り裂きまたは粒子状材料化を行うことができる点で好都合である。
【0088】
図5の(A)は、本発明の別の変形例に従って形成された吸収材料ウェブなどのウェブ500を示している。図5の(A)に示されているウェブ500は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われていない複数のバンド502を備えている。これらのバンド502は、切り裂くか、粒子状材料506にしたゾーン504を分離している。そのようなウェブ500は、切り裂きまたは粒子状材料化が望まれるウェブ部分と接触するロール部分に歯の模様を設けることによって形成することができる。ロールの残りの部分から歯を除く。図5の(A)に示されている実施形態は、バンドすなわち未成形領域を使用して吸収粒子506を区画化できるという利点を有する。図5の(A)に示されているように、バンドすなわち未成形領域502は一方向か、複数方向に延びることができる。バンドすなわち未成形領域502が一方向に延びている場合は、それらは互いに平行であるか非平行でありうる。バンドすなわち未成形領域502が異なった方向に延びている場合、それらは図5の(A)に示されているように互いに直交することができるが、互いに適当な角度をなす向きでもよい。バンドすなわち未成形領域502は、直線状か、曲線状であるか、直線部分および曲線部分を含むものでもよい。
【0089】
別の実施形態では、図5の(A)に示されている実施形態で記載したように吸収材料の切り裂きまたは形成を行うために使用されるロールから模様を除くのではなく、糊付けした部分と糊付けしない部分とを有する模様化した糊付け領域で複合ウェブの構成材を組み合わせた場合、同様な構造体を形成することができる。糊が存在する位置では、細断吸収発泡材料が支持ウェブに付着した粒子の形になるであろう。これらの付着粒子はバンド状構造を形成する。糊が存在しない位置では、細断吸収発泡材料は、付着粒子によって形成されたバンド状構造に包含された「抜け」粒子の形になるであろう。
【0090】
本発明の方法は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われた領域と、切り裂きまたは粒子状材料化が行われていない領域とを有するウェブを形成することだけに制限されない。他の実施形態では、ウェブは異なった特性を備えた領域を含むことができる。たとえば、ウェブ全体に切り裂きまたは粒子状材料化を行うことができるが、一部の領域には異なった特性を備えた異なった切り裂きまたは粒子状材料模様を設けることができる。たとえば、1つまたは複数の領域に切り裂きを設け、他の領域は粒子材料化を行うことができる。別の例では、部分的に噛み合う歯の係合量または歯のピッチによって材料ウェブの領域を変化させることができる。場合によっては、ここに記載されている方法によって与えられる2つ(以上)の性質または特性を、切り裂きまたは粒子状材料化が部分的または完全に行われる様々な材料領域全体で変化させることができる。
【0091】
図5の(B)は、そのような構造の一例を示している。図5の(B)は、1つの切り裂きパターンを形成した長手方向中心線に沿った領域(「長手方向中央領域」)512と、異なった切り裂きパターンを形成した側方外側の領域(「長手方向側部領域」)514および516とを有する吸収材料ウェブ510を示している。そのような吸収材料は、複合吸収構造体の一部を含み、(後述の)図8および図9に示されているような管状構造体に折り曲げることができる。折り曲げられた複合吸収構造体を逆にして、衛生ナプキン、好ましくは(「ベースパッド」として機能する)超薄型ナプキンの身体に面する側に取り付けることによって、「コンパウンド」衛生ナプキンを形成することができる。
【0092】
図5の(B)に示されているように、長手方向中央領域512には複数の横(すなわち「横方向」)切り裂き518を設けることができる。横切り裂き518を利用して、折り曲げられた管に横方向よりも長さ方向に大きい可撓性を与えることができる。横切り裂き518は、長手方向中央領域512に複数の横向きの吸収材料ストリップを形成する。これらのストリップは、液体を優先的に横方向に進める(運ぶ)能力を長手方向中央領域512に与える。液体は、好ましくは長手方向側部領域514および516へ運ばれて、吸収材料ウェブ全体を充分に利用することができる。
【0093】
好ましくは、長手方向側部領域514および516は連続的な縦向き切り裂き520を備えて、複数の縦向き吸収材料ストリップを形成している。これらのストリップは、液体を長手方向に運ぶ能力を長手方向側部領域514および516に与える。縦向き切り裂き520はまた、横方向に1つのストリップから隣接ストリップへ毛管作用で運ばれるのを防止しようとするギャップを形成することによって、液体が吸収材料管から横方向に流出する望ましくない傾向を回避するためにも使用することができる。
【0094】
図5の(B)に示されている吸収材料510は以下のようにして形成することができる。114mm(約4.5インチ)幅の吸収材料ウェブから、上記のように支持ウェブを含む複合ウェブを形成することができる。32mm幅の長手方向中央領域を、複合ウェブに対して横方向に向いた歯を備えた部分噛み合いロール間のニップに通すことができる。1つの好適な実施形態では、これらの歯はピッチを0.060インチ(1.5mm)、係合量を0.040インチ(1mm)にすることができる。長手方向中央領域512の各側の(長手方向側部領域514および516を形成する)外側41mmを、複合ウェブの長さに平行な向きの歯を有するロールでリングロール加工することができる。好適な実施形態では、これらの後者のロールの歯のピッチを0.060インチ(1.5mm)、係合量を0.060インチ(1.5mm)にすることができる。
【0095】
図6は、本発明の方法によって形成することができる複合吸収構造体600の別の例を示している。図6の複合吸収構造体600は、簡略化のために支持ウェブを除いて示されている。図6に示されている実施形態では、吸収材料ストリップ602が吸収材料ウェブ604の上部に載置されている。図6に示されているように吸収材料ストリップ602を載置することによって、吸収材料ウェブの隣接領域608より大きい厚さを有する領域が吸収材料ウェブ602の長手方向中心線に沿って設けられる。図6に示されている実施形態では、吸収材料ストリップ602が粒子状材料606になっている。吸収材料ストリップ602の真下に位置する吸収材料ウェブ部分も、好ましくは粒子状材料化されている。これによって、複合吸収構造体600の長手方向中心線に沿って2倍の厚さの吸収材料粒子606が得られる。
【0096】
図6の実施形態の変形例では、吸収材料ストリップ602の真下に位置する吸収材料ウェブ604の部分を粒子状材料606にする必要がない。図6の実施形態の別の変形例では、吸収材料ウェブ604の隣接領域608を粒子状材料606にすることもできる。これによって、複合吸収構造体全体が吸収材料粒子を有することになる。
【0097】
図6に示されている実施形態は、切り裂きまたは粒子状材料を含む「浮き上がり」吸収構造体を形成する方法を提供している。ここで使用する「浮き上がり」とは、厚さに大小がある領域を有する構造体のことである。ロール模様および吸収材料の厚さを変更することによって、本発明の方法を用いて製品を長手方向、横方向またはそれらの組み合わせの方向に容易に浮き上がらせることができる。
【0098】
図7〜図9は、ロール上に異なった模様を設計し、任意に複合ウェブを折り曲げることによって、本発明の方法を使用して機械的および/または土木工学的原理を用いた構造体を容易に形成することができることを示している。そのような構造体は、制限的ではないが、ラティス状構造体、金網状構造体、トラス、I字形ビーム、A字形フレーム、またはリフティングスプリングを含む。そのような構造体は、安定性、可撓性および弾力性などの様々な特性を最終製品に追加するのに役立つ。
【0099】
図7は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われた部分または領域702と、未成形状態に残された部分704とを含む吸収材料ウェブなどの材料ウェブ700を示している。材料ウェブ700は簡略化のために支持ウェブを除いて示されている。図7に示されている実施形態では、ウェブ700の長手方向中心線Lに沿った領域706が未成形状態にある。予定折り曲げ線Fに沿った未成形状態の領域708も存在する。ウェブ700は、長手方向中心線Lの両側の位置に切り裂きまたは粒子状材料化が行われた複数の部分702を備えている。これらの部分702は予想折り曲げ線Fの各側に列をなして配置されている。切り裂きまたは粒子状材料化が行われた領域702は円形である。しかし、他の実施形態では、これらの領域702を他の適当な形状に形成することができる。
【0100】
図8は、図7に示されている材料ウェブ700が数カ所で長手方向に折り曲げられて管状構造体になった状態を示している。ウェブ700は長手方向中心線Lに沿って、折り曲げ線Fで折り曲げられて、図8に示されている構造体を形成する。長手方向中心線に沿った未成形領域706が構造体の安定性を高める。構造体の側部に沿った粒子状材料を有する円形部分702が、これらの円形領域に高い圧縮性および可撓性を与える。円形粒子状材料部分702を包囲する未成形領域704が、折り曲げ構造体の側部に安定性を与える。支持ウェブが存在するために、粒子状材料は所定位置に留まる。圧縮力を折り曲げ構造体の上部または底部に加えたとき、未成形領域704が「ばね」のように作用することができる。図8に示されている実施形態の変形例では、材料ウェブの折り曲げを容易にする、および/または折り曲げときにウェブが断裂しないようにするために可撓性を増加させるために、材料ウェブの所望の折り曲げ線に沿って、またはそれを横切って延びる切り裂きを設けてもよい。図8に示されている管状構造体を逆にして、衛生ナプキン、好ましくは(「ベースパッド」として機能する)超薄型ナプキンの身体に面する側に取り付けることによって、「コンパウンド」衛生ナプキンを形成することができる。
【0101】
図9は、三角形の切り裂きまたは粒子状部分902を形成した材料ウェブ900から形成された管状構造体を示している。材料ウェブ900は、図8に示されている材料ウェブと同様に折り曲げられている。しかし、図9に示されている実施形態では、切り裂きまたは粒子状部分902と周囲の未成形領域904とが異なった形状を有して、トラス状構造体を形成している。
【0102】
図10は、比較的肉厚の材料ウェブまたはブロック1000を有する異なった形式の構造体を示している。図10に示されている材料ブロック100は幾つかの表面を有する。2つの対向する最大表面を1000Aおよび1000Bで表す。図10に示されている材料ブロック1000は、表面1000Aおよび1000Bのそれぞれから内向きに延在する厚さに切り裂きまたは粒子状材料1002にされた部分を有する一方、ブロック1000の内側1004は未成形状態にある。さらに具体的に言うと、図10に示されている実施形態では、ブロック1000に2方向の切り込みを入れて複数のコラムエレメント1006を形成している。図10は、本発明の方法を使用して材料ウェブまたはブロックの厚さの途中までの部分だけを切り裂くことができることを示している。図10に示されているように、所望ならば、構造体の外側および中間位置の部分1008を未成形状態に残して、I字形ビーム状構造体を形成することもできる。
【0103】
図10に示されているものと反対の実施形態も可能である。すなわち、切り裂きまたは粒子状材料化を行った内側部分と、その表面の1つまたは複数に隣接して切り裂きまたは粒子状材料化が行われていない外側部分とを有する材料ウェブまたはブロックを形成することができる。材料ウェブまたはブロックに本発明の方法を実施したときに材料ウェブまたはブロックの外側部分のほうが耐断裂性が高い場合、そのような構造を形成することができる。例えばウェブまたはブロックが発泡材料を含み、発泡材ウェブまたはブロックの内側部分より耐断裂性が高い外皮を備えている場合、ウェブまたはブロックはそのような特性を備えることができる。あるいは、発泡体は、少なくとも1つの外側部分より耐断裂性が低い内側を設けた層状特性を有することができる(すなわち、層状構造の形にすることができる)。これらの場合、そのような構造体は、別体の支持ウェブの必要性がなくなるという利点を有する。この変更実施形態の別の変形例では、じん性が高い外皮を有する発泡材料を管形(たとえば、円筒管形)に設けることができる。そのような場合、本発明の方法を使用して、一体形外皮内に収容された材料粒子またはストランドの密封管を形成することができる。
【0104】
図11の(A)は、図10に示されたものと同様なウェブを示している。しかし、図11の(A)ではウェブ1100が薄く、材料ウェブの一方側の表面の部分1102だけに切り込みが入っている。ウェブ1100の他方側を形成する部分1104には切り込みが入っていない。図11の(B)は、図11の(A)に示されている材料ウェブ1100が弓形形状に曲げられたときに形成することができる構造の一例を示している。図11の(B)に示されているように、ウェブ1100を曲げたとき、切り裂き1106が切り裂き材料ストランド1108間で開く。切り裂き1106は、液体を捕捉する能力の改善および/または切り裂き1106の開きによって形成されたチャネル内での液体の搬送能力を湾曲ウェブ1100に与えることができる。
【0105】
さらに別の実施形態では、支持ウェブを吸収材料(たとえば、吸収発泡材料)の一方側だけに接着することによって同様な構造を形成して、複合ウェブを形成することができる。次に、複合ウェブに上記のようにして機械的にひずみを与える。これが吸収発泡材料を切り裂くか、粒子状材料化する。切り裂きまたは粒子状材料は、接着剤によって支持ウェブに付着した状態に留まる。吸収発泡材料に機械的にひずみを付与することによって、切り裂かれるか、コラム状になった一方側と、支持ウェブに固定された一方側とを有する構造体が形成される。切り裂かれるか、コラム状になった側部は、支持ウェブに取り付けられた側部より大きく拡張する傾向がある。これは、図11の(A)に示されたものと同様な構造体を形成する。
【0106】
図12は、本発明の方法を使用して2つ以上の材料層を絡み合わせるか接着することができることを示している。たとえば、図示の実施形態では、発泡吸収材料層1200を2つのラテックスボンドエアレイドウェブ1202および1204間に配置して複合ウェブ1206を形成する。この特定の実施形態では、複合ウェブ層1206を接合してもよいが、その必要はない。模様付き表面を押しつけて圧縮することによって複合ウェブ1206に機械式ひずみ処理を加えたとき、発泡材1200が粒子状材料化される。複合ウェブ層1206も少なくとも緩く接合されるであろう。特定の理論に縛られたくないが、エアレイドウェブ1202および1204の繊維が発泡材粒子の周囲を包み込んで層を互いに結合させると考えられる。場合によっては、発泡材料粒子が液体に曝されたとき、それらが膨張して発泡材粒子の周囲を包み込んでいる繊維によって形成された結合を破壊するであろう。このことは、トイレに流せることが望ましく、製品が完全飽和時に分解する必要がある構造で好都合であろう。
【0107】
複合ウェブ1206の圧縮によって、複合ウェブ1206の厚さが少なくとも一時的に減少するだけでなく、複合ウェブ1206の他の寸法の増加も生じるであろう。たとえば、複合ウェブ1206は、元の厚さC1が約5mmの発泡材料を含み、これは圧縮されて約1mmの圧縮厚さC2になる。圧縮力が除去された後、複合ウェブ1206は元の厚さC1まで、または圧縮厚さと元の厚さとの間の中間膨張厚さC3まで戻る。このZ方向の圧縮は複合ウェブ1206を長手および横(XおよびY)方向に膨張させやすい。そのような圧縮は、たとえば複合ウェブの長さおよび幅の両方を約50%増加させることもある。複合ウェブ1206が波形ロール1208および1210間のニップを通過すると、複合ウェブを波形にすることによってそれをZ方向にも変形させる。このZ方向の変形によって、波形複合ウェブ1206の最小振幅点から最大振幅点までの全厚を測定したとき、圧縮複合ウェブ1206の全厚が(たとえば、約30%)増加するであろう。
【0108】
図13は、本発明の方法を使用して、吸収製品を製造するプロセスの幾つかの異なった作業を同時に実施した吸収製品(1320で表された伸長式衛生ナプキン1320)を示している。衛生ナプキン1320は本体部分1322を有する。本体部分1322は、透水性トップシート1324と、トップシートに結合された不透水性バックシート1326と、トップシート1324およびバックシート1326間に配置された吸収材コア1328とを含む。これらの構成材は、組み合わされた衛生ナプキン1320が伸長することができるようにする方法で結合することができる。衛生ナプキン1320は、トップシートおよびバックシートを互いに溶着することによって形成された1対の端部シール1329を含むことができる。衛生ナプキン1320はさらに、本体部分1322の長手方向側縁部の各々から延出したウィングまたはフラップ1330も有する。
【0109】
図13に示されている衛生ナプキン1320は、本発明の方法によって粒子状材料1336に形成された領域1334を有する吸収材コア1328を含む。図13に示されているように、粒子状材料を含む領域1334は、長手方向および横方向の両方に延びた未成形バンド1338によって分割されている。また好ましくは、本発明の方法は、トップシート1324およびバックシート1326にひずみ可能な網目領域を形成するためにも使用された。「ひずみ可能な網目領域」は、1996年5月21日にチャペル他に発行された「弾性様挙動を示すウェブ材料」と題する米国特許第5,518,801号にさらに詳細に記載されている。トップシート1324およびバックシート1326にひずみ可能な網目領域を形成することによって、衛生ナプキンのこれらの構成材に伸長性が与えられる。トップシート1324およびバックシート1326のひずみ可能な網目の未成形バンドによって、これらの伸長可能な構成材に弾性様性質が与えられる。吸収材コア1328を粒子状材料化することによって、吸収材コア1328がトップシート1324およびバックシート1326の伸長性の邪魔をしない形状になる。
【0110】
トップシート1324およびバックシート1326は、それに形成されるひずみ可能な網目模様に応じて、一方向、複数方向、またはX−Y平面上の全方向の伸長性を備えることができる。図13に示されている実施形態では、衛生ナプキン1320は長手および横方向の両方に伸長可能である。図13に示されている衛生ナプキン1320は、1997年3月18日にオズボーン他に発行された「伸展性吸収製品」と題する米国特許第5,611,790号の開示内容に述べられている量で伸長することが好ましい。
【0111】
図13は、本発明の方法を使用して、ウィングまたはフラップ1330に伸長性を与えることもできることを示している。ウィング1330は、トップシートおよびバックシートについて以上に述べたいずれの方向にも伸長性を与えることができる。模様付き表面の、ウィング1330と接触する部分に、吸収製品の本体部分と接触する装置部分と異なった模様を有する装置に衛生ナプキン1320を通すことによって、トップシートおよびバックシートと異なった方向および量の伸長性をウィング1330に与えることもできる。ウィング1330が本体部分1322ほど多くの層を含まない場合、組み合わせロールを使用する場合にはロールの、ウィングに伸長性を与えるために使用される部分を互いに近づけて配置するか、大きく係合させてもよい。
【0112】
本発明の方法を使用して、衛生ナプキンの構成材のエンボス加工および/または接合を行うこともできる。図13は、衛生ナプキン1320の身体に面する表面に溶着ボンド1340の形の複数のエンボス部分を設けることができることを示している。溶着ボンド1340は、吸収材コア1328を粒子状材料化するために使用される装置の模様付き表面上に複数の接着エレメントを設けることによって形成される。任意であるが、所望ならば接着エレメントを加熱してもよい。一般的に、構成材を接合するために、好ましくは少なくとも接合される構成材が少なくとも何らかの熱可塑性材料を含む。他の実施形態では、模様付き表面に、衛生ナプキンの身体に面する表面をエンボス加工するだけで、構成材間に溶着ボンドを形成しないエレメントを設けることが望ましいであろう。
【0113】
このため、本発明の方法を使用して、吸収材コア1328を粒子状材料化し、トップシート1324およびバックシート1326に伸長性を与え、ウィングまたはフラップ1330に伸長性を与え、構成材のエンボス加工および/または接合を行い、衛生ナプキン1320の端部をシールすることができる。これはすべて、図3の(A)に示されているものと同様の装置に1回通すことで達成することができる。
【0114】
このため、本発明の方法は、従来は非常に苦労して製造するしかなかった伸長可能な構造体を形成することができる。これは、この方法が吸収材料の切り裂き、細断は行えるが、ほかの方法とは違って破断は行わないことによる。従来は、吸収材料にひずみ可能な網目構造を形成することによってそれに充分な伸長性を与えることが困難であった。吸収材料の切り裂き、細断または破断によって、ひずみ可能な網目構造をトップシートおよびバックシートに形成したときにトップシートおよびバックシートに与えられる所望の伸長性を大して妨害することのない吸収材料を吸収製品に設けることができる。
【0115】
図14は、切り裂きまたは粒子状材料の砂時計形ウェブ1400を形成するために使用される本発明の方法の別の実施形態を示している。
【0116】
図14は、吸収材料を切り裂くのに適した装置を示している。装置は、1対の噛み合いロール1402および1404を備えている。ロールの表面に適当な模様を付けることができる。図14に示されているロール1402および1404は、下側ロールにチャネル46がないだけで、図1および図3の(A)に示されているものと同様であることが好ましい。ロール間の距離を増減した場合、吸収材料の切り裂きまたは細断に加えて、切り裂きまたは細断材料ウェブ1400の全幅も変更されることがわかった。ロールをZ方向に互いに接近させたとき、ロールの歯の係合率が増加し、幅広の切り裂きまたは粒子状材料ウェブが形成されることがわかった。このため、たとえば、吸収材料ウェブの最初の幅W1が75mmである場合、そのようなウェブの幅を125mm程の幅に増加させることが可能であることがわかった。逆を行った(すなわち、ロールをさらに離した場合、切り裂きまたは粒子状材料ウェブの幅が狭くなる。
【0117】
図14に示されている方法の実施形態では、この概念のためにさらに1つの方策を講じている。図14に示されているロール対間の距離を周期的に増減させる。ロール間の空間の周期的な増減は幾つかの方法で行うことができる。これらには、制限的ではないが、カム構造やソレノイドの使用、またはロールのプロファイリングが含まれる。これによって、吸収材料ウェブは複数の砂時計形部分の形で設けられた切り裂きまたは粒子状材料ウェブになり、それらの部分を個別の吸収材コアに切断することができる。成形吸収材コアは様々な種類の吸収製品に使用することができる。
【0118】
図15は、紙おむつ1520に入れられたそのような砂時計形吸収材コアを示している。図15に示されているように、紙おむつ1520は好ましくは透水性トップシート1524と、不透水性バックシート1526と、好ましくはトップシート1524およびバックシート1526の少なくとも一部分の間に配置された吸収材コア1528と、サイドパネル1530と、弾性化した脚回り部分1532と、弾性的なウェスト構造部分1534と、全体を1540で表した締着装置とを含む。図15に示されている紙おむつ1520は、第1ウェスト領域1536と、第1ウェスト領域1536と対向する位置の第2ウエスト領域1538と、第1ウェスト領域および第2ウェスト領域間に位置する股領域1537とを備えている。紙おむつ1520の外周は、長手方向縁部1550が紙おむつ1520の長手方向中心線L2にほぼ平行に延び、端縁部1552が長手方向縁部1550間で紙おむつ1520の横中心線T1にほぼ平行に延びた紙おむつ1520の外縁部で定められている。
【0119】
図15に示されている紙おむつ1520は、垂れやすい糞尿などの粘性流体の排泄物の収容、貯留および/または固定化を行うことができる排泄物処理部材1620を有することが好ましい。排泄物処理部材1620およびそれの構成材は、股領域またはいずれかのウェスト領域を含めた紙おむつのいずれの場所にも配置することができるか、コア1528などのいずれかの構造体またはエレメントか、図16の(B)に示されているように脚回り部分、または他の部分と作動連係させるか、それに包含することができる。
【0120】
排泄物処理部材1620は、好ましくは体外排出物、特に粘性流体の排泄物を収容する収容部材1650を含む。収容部材1650として使用するのに適した材料および構造体は、孔あき不織ウェブ、孔あきフィルム、孔あき成形フィルム、スクリム、織地ウェブ、スクリム、網目、マクロ孔質薄型発泡材などを含むことができる。排泄物処理部材1620は好ましくは、収容部材1650で収容された粘性排泄物を貯留することができる貯留部材1652も有する。図15、図16の(A)および図16の(B)に示されている貯留部材1652の実施形態は、整列状態に配置された多数の個別粒子1572を含むマクロ粒子状構造体1570を有する。
【0121】
ここで使用する「整列状態」とは、側部がほぼ同一方向に向けられて少なくとも大まかに一直線に並んだ粒子の分布を含む。粒子は、少なくとも大まかに列状および/または層状に配置することもできる。
【0122】
マクロ粒子状構造体1570は幾つかの粒子1572を含むこともできる。さらに、粒子1572は分離して構造体1570内を自由に移動できてもよいが、いずれかの周知の手段で互いに結合することもできる。あるいは、構造体1570は、メルトブローンホットメルト糊、ウェブ、網目、スクリム、ねじまたは他の接着性または非接着性交絡支持体などの外部支持体を含むことができる。粒子1572は、トップシートまたはコアなどの紙おむつ構造体の他の部分と結合させることもできる。また、粒子1572をひだ、「枕」およびポケットなどの立体模様領域内に拘束してもよい。
【0123】
個々の粒子1572は、吸収製品内に使用するのに適した材料から製造することができる。粒子1572に使用される材料は、吸収性、非吸収性、ミクロ孔質、マクロ孔質、弾性、非弾性などでもよく、あるいは他の所望の特性を有することもできる。粒子1572に使用するのに適したマクロ孔質吸収材料の例として、肉厚不織材、連続気泡発泡体、繊維束、スポンジなどがある。他の吸収材料として、セルロースバット、毛管チャネル繊維、超吸収ポリマーなどの浸透貯留材料などがある。非吸収性粒子1572には、プラスチック、金属、セラミック、ガラス、独立気泡発泡体、充てん材料、合成繊維、ゲル、封入ガス、液体などが含まれる。さらに、粒子1572の一部またはすべては、脱臭剤、ローション、スキンケア調合物、抗菌剤、pH緩衝剤、酵素阻害剤などを含むことができる。
【0124】
マクロ粒子状構造体1570は、好ましくは粒子1572間の空間で形成された連続粒子間空隙1574を含む。粒子1572の寸法および/または形状を変更することによって、粒子間空隙1574を調整することができる。粒子は、球形、偏球、直方体および多面体などの周知の形状にすることができる。適当な粒子形状および対応の空隙率は、1984年のマグロウヒルのペリー(Perry)のケミカル・エンジニアリング・ハンドブック第6版第18〜20頁に記載されている。図15および図16Aおよび図16Bに示されている紙おむつは、1997年11月11日にロウ他が出願した「改良した排泄物処理特性を有する紙おむつ」と題する米国特許出願第SN08/970,508号に詳細に記載されている。
【0125】
紙おむつ1520のトップシート1524および/またはバックシート1526、またはそのいずれの部分も、一方向または複数方向に弾性的に伸長可能であることができる。1つの実施形態では、トップシート1524および/またはバックシート152が構造弾性様フィルム(「SELF」)ウェブを備えることによって伸長可能な紙おむつを提供することができる。構造弾性様フィルムウェブは、追加の弾性材料を使用することなく、伸長方向に弾性様挙動を示す伸長性材料である。SELFウェブは、少なくとも2つの近接した個別の異種領域を有するひずみ可能な網目構造を含む。好ましくは、それらの領域の1つが、所定軸線に平行な方向に加えられた軸方向伸長に応じて抵抗力を示すように構成され、その後で、他の領域の大部分がそのように加えられた伸長に対して大きい抵抗力を生じる。材料が非緊張状態にある間、領域の少なくとも1つは、所定軸線にほぼ平行に測定したときに他の領域よりも大きい表面経路長さを有する。長い表面経路長さを示す領域は、他の領域の平面を越えて延出する1つまたは複数の変形部分を含む。
【0126】
SELFウェブは、少なくとも1つの所定軸線に平行な方向に加えられた伸長を受けたとき、所定軸線に沿った伸長に対して少なくとも2つの相当に異なった制御抵抗力工程を示す。SELFウェブは、加えられた伸長に対して第1抵抗力を示し、やがてウェブの伸長が、長い表面経路長さを有する領域の大部分がその加えられた伸長の平面に入る程度まで大きくなった時点で、SELFウェブはさらなる伸長に対して第2抵抗力を示す。伸長に対する合計抵抗力は、第1領域によって与えられた伸長に対する第1抵抗力より大きい。図15に示されている紙おむつ1520に使用するのに適したSELFウェブは、1996年5月21日にチャペル他に発行された「弾性様挙動を示すウェブ材料」と題する米国特許第5,518,801号にさらに充分に記載されており、この特許は参考として本説明に含まれる。変更実施形態では、トップシートおよび/またはバックシート1526は、エラストマー不織材、フィルム、発泡体、ストランド、あるいは不織材または合成フィルムと上記または他の適当な材料との組み合わせを含むことができる。
【0127】
紙おむつ(または他の種類の吸収製品)に使用するのに適した弾性的伸長性吸収構造体の別の形式も、本発明の方法を使用して形成することができる。1つの好適な変更構造体は、本発明の方法を実施するときに、複合ウェブに力を加える前に、複合ウェブ内に弾性的伸長性材料を包含することによって形成される。弾性的伸長性材料は、いずれの適当な弾性的伸長性材料を含むこともできる。弾性的伸長性材料は、透水性にすることができるが、それが吸収材料の衣類に面する側に位置する場合、不透水性にすることができる。適当な弾性的伸長性材料には、支持ウェブとして使用するのに適していると述べた弾性的伸長性材料が含まれる。一方向、または複数方向に伸長可能な弾性的伸長性材料を選択することができる。弾性的伸長性材料は、制限的ではないが、複合ウェブの他の構成材と同一幅および/または同一長さにすることができる。
【0128】
そのような弾性的伸長性材料は、第1支持材料20と易損性吸収材料22との間に配置することができる。あるいは、弾性的伸長性材料を第2支持材料24と易損性吸収材料との間に配置することができる。この実施形態の他の変形例では、弾性的伸長性材料を両支持材料20および24と易損性吸収材料22との間に配置することができる。そのような変更実施形態のさらに別の変形例では、支持ウェブの1つまたは複数が弾性的伸長性材料を含むことができる。
【0129】
そのような弾性的伸長性構造体の1つの特に好適な実施形態では、複合吸収構造体が図3の(A)に示されている複合ウェブと似ているが、それは5層構造を有している。5層複合吸収構造体は、上から下に見て、トップシート材料、弾性ポリウレタンフォーム層、吸収発泡材料の特許に記載されている吸収発泡材料層、別の弾性ポリウレタンフォーム層、およびバックシート材料を有する。複合吸収構造体に本発明の方法を実施する。本発明の方法を使用して、吸収発泡材料層を切り裂くか、粒子状材料化することができる。これによって、吸収発泡材料が複数のストリップに切り裂かれるか、粒子状材料化されている弾性的伸長性複合吸収構造体が形成される。複合吸収構造体の(弾性ポリウレタンフォーム層を含む)他の層は、このプロセスで一般的に波形になるだけである。しかし、これらの層の1つまたは複数も少なくとも部分的に切り裂かれる実施例も排除されない。
【0130】
このように形成された弾性的伸長性吸収構造体は、様々な用途を有することができる。弾性的伸長性吸収構造体は、独立的な吸収製品として機能することができるが、吸収製品の一部または1つの機構を含むことができる。たとえば、弾性的伸長性構造体は、紙おむつ用の弾性ウェスト機構(の全体または一部)を形成する部分と、紙おむつ用の吸収材コア(の全体または一部)を形成する部分とを有することができる。弾性的伸長性構造体の弾性ウェスト機構を形成する部分は、制限的ではないが、吸収発泡材料を含むことができる。このため、本発明の方法を使用して、装着者の身体に順応して非常に快適である屈曲可能で可撓性および伸展性を備えて、所望ならば吸収性のある弾性ウェスト機構を形成することができる。弾性的伸長性構造体の、紙おむつの吸収コアの全体または一部を形成する部分は、吸収性に加えて、同様な特性を有するであろう。
【0131】
図17は、本発明の方法によって形成することができる構造体1700の別の例を示している。図17に示されている構造体は、外側支持ウェブまたはラッピング材1702(たとえば、上記の支持ウェブの1つ)を有する。ラッピング材1702は、圧縮性の弾性材料(たとえば、上記の発泡吸収材料の1つ)の周囲に巻き付けられている。外側ラッピング材1702内にひずみ可能な網目構造が形成されている。ひずみ可能な網目構造は、複数のほぼ平面的な未成形第1領域1706と、隆起リブ状部分1710をなす複数の第2領域1708とを有する。図17に示されている実施形態では、未成形領域1706が、成形領域1708を間欠的に包囲するバンドの形をなしている。図17に示されている実施形態は、好ましくは外側ラッピング材1702と圧縮性の弾性材料との積層体を形成することによって作製される。好ましくは次に、外側ラッピング材1702および圧縮性の弾性材料の積層体にひずみ可能な網目領域を形成する。好ましくは次に、外側ラッピング材1702および圧縮性の弾性材料の積層体にひずみ可能な網目領域を形成する。次に、外側ラッピング材1702を圧縮性の弾性材料の周囲に迅速に巻き付けて、圧縮性の弾性材料が拡張し始める前に巻き付けを行う。
【0132】
図17に示されているように、圧縮性の弾性材料が拡張するとき、それはひずみ可能な網目構造領域の第2領域1708が形成されている領域内へ(ラッピング材1702のこれらの領域の伸長性が高いために)大きく拡張する。拡張によってこれらの領域が未成形領域1706より外側へ大きく膨出する。これによってセグメント構造が形成される。図17に示されているセグメント構造体は、吸収製品内に、または他の領域よりも大きい可撓性を有する領域(小径の未成形領域1706)を設けることが望ましい吸収製品(陰唇内吸収装置など)として使用するのに好都合である。そのようなセグメント構造体は、装着時に装着者の身体の形状に対する順応性を改善することができる。
【0133】
図18は、本発明を使用して形成することができる別の形式の構造体または吸収製品1800を示している。図18に示されている吸収製品または吸収製品の一部分1800は、複数の直立コラム1804をなす材料ウェブまたはブロック1802などの複合構造体を有する。コラム1804は、適当な寸法にすることができ、所望ならば非常に細くすることができる。コラム1804は、吸収発泡材料を有することができる。コラム1804は、上記の形式の支持ウェブ1806に取り付けることができる。図18に示されている吸収製品は、構造体を構成している構成材の向きが主に吸収製品の平面に直交する向き(すなわちZ方向)である構造体を提供している。
【0134】
図18に示されている吸収構造体は、繊維ウェブを有する構成材が一般的に上下に(すなわち、X−Y平面の向きに)積み重ねられている従来の繊維ウェブと異なっている。図18に示されている吸収構造体により、吸収製品では排泄液を吸収するための表面積が増加し、大量のそのような流体の捕捉および/または排泄物内などの固形物または経血に含まれる細胞片の取り込みを行うことができる自然の空隙1810がコラム1804間に得られる。所望ならば、吸収材料のコラムを装着者の身体に直接的に触れる位置に置いて、吸収製品の「トップシート」として機能させることができる。
【0135】
図18に示されている吸収材構造を形成するために、支持ウェブに接着剤1808で(可能な範囲で)接着させた吸収材料ウェブまたはブロックで複合ウェブを形成することができる。このように形成された複合ウェブに模様付き表面を押しつけることによって力を加える。複合ウェブを模様付き表面から取り外しやすくするために、吸収材料の露出表面に隣接した複合ウェブの表面を一時的または永久的にウェブで覆うことができる。吸収材料表面を一時的に覆うためにウェブを使用する場合、複合ウェブを模様付き表面から取り外した後にそれを取り除くことができる。接着した支持ウェブ1806は不透水性でもよく、その場合には不透水性バックシートとして機能することができる。図18に示されている吸収構造体は、装着者の身体の隣接部分に非常に順応する身体側表面を与える点で好都合である。
【0136】
図19は、本発明の方法によって形成することができる構造体1900の別の例を示している。図19に示されている構造体1900は、図18に示されているものと同様である。図19に示されている構造体1900は、身体側表面1900Aと裏面1900Bとを有する。この構造体も、コラム1904をなして支持ウェブ1906に接着剤1908で結合された材料ウェブまたはブロック1902を有する。コラム1904も、その間に空隙1910を有する。しかし、図19では、透水性支持ウェブ1912が吸収発泡材料1902の上部に配置されている。図19に示されているように、機械的ひずみによって透水性支持ウェブ1912の一部分をコラム1904間に押し込む、または挟み込むことができる。透水性支持ウェブ1912は、図19に示されているように、バッキングとして機能する支持ウェブ1906の方へ部分的に下向きに挟み込むことができる。他の実施形態では、透水性支持ウェブ1912を完全に下方へバッキング1906まで挟み込む(所望ならば、それに結合する)こともできる。
【0137】
透水性支持ウェブ1912の、コラム1904間に挟み込まれた部分は、透水性支持ウェブ1912の、コラム1904の上部に重なる部分と同様に、全体を1914で表す孔を有することができる。これらの孔1914は適当な形状および寸法にすることができる。孔1914は円形や、切り裂きなどにすることができる。孔1914はすべて同一寸法でもよい。あるいは、異なった寸法の孔を使用することもできる。たとえば、透水性支持ウェブ1912の、コラム1904間に挟み込まれる部分に大きい孔(すなわち、マクロ孔)1916を設ける一方、透水性支持ウェブ1912の、コラムの上部に重なる部分に小さい孔(すなわち、ミクロ孔)1918を設けることができる。しかし、図19に示されている実施形態では、これらの異なった位置の孔1916および1918が同一寸法である。
【0138】
図20は、エンボス加工を使用した本発明の方法の別の実施形態を示している。図20に示されている実施形態では、複合ウェブ2026を装置2000に入れて圧力を加える。装置は、それぞれ可動プラテン2006および2005に取り付けられた1対のプレート2002および2004を備えている。各プレートの表面に歯の模様が付けられている。図20に示されているエンボス加工は、噛み合い歯を有するロールを使用して形成することが困難な、斜線の形の切り裂きなどの複雑な模様を吸収材料に容易に形成できるため、融通性が高い。
図21は、本発明の方法の他の実施形態において、吸収材料の平面(図21のX−Y平面)に対して傾斜した向きの切り裂き2102を吸収材料2100に形成することができることを示している。比較のため、この吸収材料2100の左側の部分が切り裂きを入れない状態に残されている。ロールではなく、プレートを使用することによっても、そのような構造体をより簡単に形成することができる。
【0139】
図22は、エンボス加工を使用した本発明の方法の別の変形例を示している。図22に示されている実施形態では、複合ウェブ2226を装置に入れて圧力を加える。装置2200も1対のプレート2202および2204を備えている。しかし、プレートの一方の上側プレート2202だけが表面に歯2206の模様を有する。他方のプレートの平坦プレート2204には設けられていない。平坦プレート2204は剛直表面か、変形可能な表面を有することができる。
【0140】
図23は、本発明の方法の別の変更実施形態を示している。図23に示されている実施形態では、装置2300がアンビルロール2302と、小表面すなわち「ランド」領域を有する複数のエレメント2306を設けた模様付きロール2304とを備えている。この装置2300は、スポット接着不織材料に使用される装置と同様にすることができる。図23の実施形態は、図面を簡略化するために支持ウェブを除いて吸収材料2322を示している。この実施形態は、吸収材料2322の非常に小さい領域の圧縮では大した量の吸収材料が局所圧力を材料に加えた領域から除去されないことを示している。代わりに、局所圧力は吸収材料2322内に局所圧力が加わった地点から延びる断裂2308を発生させる。断裂2308は目に見えても、見えなくてもよい。断裂2308は、吸収材料2322全体に完全に延在していなくてもよい。図23に示されている装置2300を通過した後に吸収材料2322を引き延ばす場合、断裂2308が広がって拡大するため、目に見えるであろう。
【0141】
特に吸収材料が複数の間欠的切り裂きで切り裂かれる他の実施形態では、吸収材料を切り裂きと同時に、またはその後に引き延ばすことができる。これによって、吸収材料に開口が生じる。模様の一定の切り裂きと、切り裂きを広げる引き延ばしとを組み合わせることによって、切り裂き吸収材料を菱形開口を有する「拡張金網」と似た構造体にすることができる。所望ならば、次に開口に吸収材料粒子を充てんすることができる。
【0142】
さらに別の実施形態では、様々な材料が本方法に使用するのに適するようにするために、ここで、すなわち本発明の方法で使用する材料を変更することができる。たとえば、破断、切り裂きまたは粒子状材料化に適するとここで記載した材料は一般的に、室温で自然状態においてこのように断裂することができるものである。他の実施形態では、上記のものより高い破断点を有する(すなわち、脆性が低い)材料を断裂できるように変更することができる。たとえば、これらの特性を有する高分子材料を溶剤で処理することによって高分子成分を選択的に取り除いて、室温での脆性が高い高分子材料を形成することができる。あるいは、または追加して、断裂させる材料に照射(たとえば、紫外線で処理)することによってそれの脆性を高くすることができる。あるいは、または追加して、断裂させる材料を室温より低い温度まで冷却してそれを断裂しやすくすることができる。次に、これらの処理材料を1つまたは複数の支持ウェブと組み合わせることによって、本発明に従って処理される複合ウェブを形成することができる。そのような実施形態のさらに別の変形例では、断裂すべき材料を支持ウェブに使用するものと同じ種類の材料にして、組み合わせて複合ウェブにする前に、断裂すべき材料片またはウェブだけを上記方法の1つで処理することができる。さらに別の実施形態では、支持材料を処理してそれの破断点を高くすることができる。
【0143】
さらに別の実施形態では、以上に記載した方法の変形例を組み合わせてさらなる実施形態を作成することができる。以上に記載されている構造体を適当に組み合わせることによって、さらなる構造体を形成することもできる。また、本発明の方法は主に吸収材料の切り裂きまたは粒子状材料化を目指しているが、本発明の方法を使用して非吸収材料の切り裂きまたは粒子状材料化を行うことも可能である。
【0144】
すべての特許および特許出願(およびそれに基づいて発行された特許および関連して発行された外国特許出願)および本説明に挙げた発行物の開示内容は参考として本説明に含まれる。しかし、本説明に参考として含まれる書類のいずれも、本発明の教示および開示を行っていないことを明言する。
【0145】
以上に本発明の特定の実施形態を図示して説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な他の変更および修正を加えることができることは、当該技術分野の専門家には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の方法を実施するために使用することができる装置の一部分の簡略化した斜視図である。
【図2】 図2の(A)は、本発明の方法を実施するために使用することができる装置の別の部分の簡略化した斜視図、図2の(B)は、図1に示されているロール間の、ロールの歯が部分的に噛み合った状態を示すニップの部分断面図である。
【図3】 図3の(A)は、複合材料ウェブが一部破断されて示されている、図1に示されている装置および図2の(A)に示されている装置を通過している複合材料ウェブの簡略化した斜視図、図3の(B)は、本発明に従って粒子状材料を形成するための別の装置の概略側面図である。
【図4】 図4の(A)は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われている中央領域と、切り裂きまたは粒子状材料化されていない周辺領域とを備えた本発明の1つの変形例に従って形成されたウェブを示しており、図4の(B)は、切り裂きまたは粒子状材料化されていない中央領域と、切り裂きまたは粒子状材料化が行われている周辺領域とを備えた本発明の別の変形例に従って形成されたウェブを示している。
【図5】 図5の(A)は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われていない複数のバンドが切り裂きまたは粒子状材料化が行われている領域を分離している本発明の別の変形例に従って形成されたウェブを示しており、図5の(B)は、横方向に向いた切り裂きを有する長手方向中央領域と、長手方向に向いた切り裂きを有する長手方向側部領域とを備えた本発明の別の変形例に従って形成されたウェブを示している。
【図6】 図6は、連続吸収材料層の上に追加の吸収材料ストリップを載置して、材料ストリップの領域で複合吸収構造体を粒子状化する本発明の方法によって形成された複合吸収構造体を示している。
【図7】 図7は、切り裂きまたは粒子状材料化が行われた円形部分と未成形状態の部分とを有し、ウェブを折り曲げたときに未成形部分が複数のばね状構造体を形成する模様に領域を配置している材料ウェブを示している。
【図8】 図8は、管状構造体の側部にばね状構造を設けるように数ヶ所で長手方向に折り曲げた後の図7の材料ウェブを示している。
【図9】 図9は、図8に示されている材料ウェブと同様に折り曲げられているが、トラス状構造を形成するように異なる形状に形成された切り裂きまたは粒子状部分を有する材料ウェブを示している。
【図10】 図10は、表面の各側の部分を切り裂きまたは粒子状材料化しているが、内部は未加工状態である比較的肉厚の材料片を示している。
【図11】 図11の(A)は、図10に示されているものと同様の材料ウェブを示しているが、図11の(A)では、材料ウェブの一方側の表面の一部分だけが切り裂かれている。図11の(B)は、図11の(A)に示されている材料ウェブを弓形に曲げたときに形成することができる構造体の一例を示している。
【図12】 図12は、繊維状外層の繊維が発泡体内層と絡み合うようにひずみを複合ウェブ与えることによって結合させた複合ウェブの層を示す概略側面図である。
【図13】 図13は、本発明の方法を使用して幾つかの異なった特徴を備えることができるウィング付き衛生ナプキンを示している。
【図14】 図14は、紙おむつに使用する切り裂き吸収材の砂時計形ウェブを形成するために本方法を使用する変更実施形態を示す概略斜視図である。
【図15】 図15は、粒子状吸収材を具備する砂時計形吸収材コアを有する紙おむつの一部破断した上面図である。
【図16】 図16の(A)は、図15の16−16線に沿って切断した図15に示されている紙おむつの断面図、図16の(B)は、図15および図16の(A)に示されている紙おむつの変更実施形態の断面図である。
【図17】 図17は、本発明の方法を使用して形成された、ラッピング材で包囲された伸縮材料から形成されているセグメント構造体の側面図である。
【図18】 図18は、本発明の方法を使用して形成された、複数の材料コラムが裏当てから延出している構造体の一部の簡略化した斜視図である。
【図19】 図19は、トップシートなどのカバーが図18に示されている構造体のコラムエレメントを覆っている構造体の変形例の一部分の概略側面図である。
【図20】 図20は、1対の組み合わせプレートを備え、その各々がこれの上に複数の歯を付けた表面を有して、本発明の方法を実施するために使用することができる別の装置の一部分の概略側面図である。
【図21】 図21は、材料の平面に対して傾斜した向きの複数の切り裂きを設けた部分を有する吸収材料層の斜視図である。
【図22】 図22は、表面上に模様を有するプレートおよび対向の平坦プレートを備えて、本発明の方法を実施するために使用することができる別の装置の一部分の概略側面図である。
【図23】 図23は、不織材料をスポット接着するために使用される装置と同様のものでよい、模様付きロールおよびアンビルロールを備えて、本発明の方法を実施するために使用することができる別の装置の一部分の側面図である。
Claims (28)
- 吸収製品用の吸収エレメントを形成するプロセスで吸収材料を別の材料の上にある位置で断裂する方法であって、
(a)第1破断点を有する支持材料を供給する工程と、
(b)この支持材料の破断点より低い第2破断点を有し、吸収材料を具備する第2材料を前記支持材料上に供給して、2つの表面を有する複合構造体を形成する工程と、
(c)前記複合構造体に力を加えるための装置を供給する工程と、
(d)この装置を使用して、第2破断点より大きいが第1破断点より小さい局所力を前記複合構造体の表面の少なくとも一方の少なくとも一部分に加えて、前記支持材料を破断することなく、前記吸収材料を少なくとも一カ所で断裂する工程とを具備する方法。 - 前記吸収材料は、少なくとも一ヶ所で少なくとも部分的に破断し、前記吸収材料における破断の近傍で分離する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(d)で前記複合構造体に加えられる前記力は、張力成分を有する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(d)で前記複合構造体に加えられる前記力は、圧縮力成分を有する請求項1に記載の方法。
- 前記工程(d)で前記複合構造体に加えられる前記力は、圧縮力と張力との組み合わせである請求項1に記載の方法。
- 前記装置は、1対のロールを具備し、前記1対のロールは、これらの周囲で部分的に噛み合っている歯を有し、前記1対のロールは、これらの間にニップを規定する請求項1に記載の方法。
- 前記複合構造体内の前記吸収材料には、複数の切り裂きが設けられており、前記支持材料は切り裂かれていない請求項1に記載の方法。
- 前記支持材料と前記吸収材料とは、同じタイプの材料を具備し、前記吸収材料は、その破断点を低下させるように処理された請求項1に記載の方法。
- 吸収製品用の吸収エレメントを形成するプロセスにおいて内側部分と対向する少なくとも2つの外側表面部分とを備えた吸収材料の内側部分を断裂する方法であって、
(a)第1破断点を有する前記内側部分と、第2の破断点を有する対向する少なくとも2つの外側表面部分とを備えた吸収材料を供給する工程と、
(b)前記吸収材料の前記外側表面部分の一方に力を加えるための装置を供給する工程と、
(c)前記装置を使用して、前記第1破断点より大きいが前記第2破断点より小さい局所力を前記外側表面部分の少なくとも一方の少なくとも一部分に加えて、前記外側表面部分を断裂することなく、前記吸収材料の内部を少なくとも一ヶ所で断裂する工程とを具備する方法。 - 吸収製品の少なくとも一部分を形成するプロセスにおいて材料ウェブを別の材料ウェブの上にある位置で切り裂く方法であって、
(a)張力下で第1破断降伏点を有する支持材料を供給する工程と、
(b)張力下でこの支持材料の破断降伏点より低い第2破断降伏点を有する吸収性第2材料を前記支持材料上に供給して複合構造体を形成する工程と、
(c)この複合構造体に機械的にひずみを付与するための、少なくとも1つの模様付き表面を有する装置を供給する工程と、
(d)この装置を使用して、前記複合構造体上に模様付き表面を第2破断降伏点より大きいが第1破断降伏点より小さい力で押しつけることによって、前記複合構造体に機械的ひずみプロセスを施して、前記支持材料を切り裂くことなく、前記第2材料を少なくとも部分的に切り裂く工程とを具備する方法。 - 前記支持材料は、不織材料を具備する請求項10に記載の方法。
- 前記支持材料は、孔あきフィルムを具備する請求項10に記載の方法。
- 前記装置は、互いに部分的に噛み合った歯を表面に有する1対のロールを具備する請求項10に記載の方法。
- 破断した材料が自蔵されたウェブを形成する方法であって、
(a)張力下で第1破断降伏点を有する支持ウェブを供給する工程と、
(b)張力下で前記支持ウェブの破断降伏点より低い第2破断降伏点を有しており、引き裂き状材料化されるための第2材料ウェブを前記支持ウェブ上に供給して複合ウェブを形成する工程と、
(c)この複合ウェブに機械的にひずみを付与するための、少なくとも1つの模様付き表面を有する装置を供給する工程と、
(d)この装置を使用して、前記複合ウェブ上に模様付き表面を押しつけることによって、前記複合ウェブに機械的ひずみプロセスを施して、前記支持ウェブを破断させることなく、前記第2材料ウェブを少なくとも部分的に破断した材料とする工程と
を具備する方法。 - 前記第2材料ウェブは、吸収材料を具備する請求項14に記載の方法。
- 前記吸収材料は、吸収発泡材料を具備する請求項15に記載の方法。
- 前記支持ウェブは、不織材料を具備する請求項14に記載の方法。
- 前記支持ウェブは、孔あきフィルムを具備する請求項14に記載の方法。
- 前記支持ウェブおよび前記第2材料ウェブは、互いに結合している請求項14に記載の方法。
- 前記装置は、(i)前記少なくとも1つの模様付き表面を有する第1模様付きロールと、(ii)模様付き表面を有する第2模様付きロールと、(iii)前記第1および第2模様付きロールとともに加圧ニップを形成する圧縮性の弾性表面を有するロールとを具備し、(iv)前記第1模様付きロールと前記圧縮性の弾性表面を有するロールとの間、および前記第2模様付きロールと前記圧縮性の弾性表面を有するロールとの間のニップに前記複合ウェブを連続的に送り込む請求項14に記載の方法。
- 前記装置は、部分的に噛み合った歯を表面に有する2対のロールを具備し、これらの2対のロールは、
(i)ロールの外周に沿って配置された山部分および谷部分を有する第1対のロールと、
(ii)ロールの各々が軸線を有し、各ロールの軸線に平行に延びた山部分および谷部分を有し、前記山部分は、前記歯を形成している第2対のロールからなる請求項14に記載の方法。 - 前記複合ウェブは、前記第1対のロール間のニップと前記第2対のロール間のニップとに順番に送り込まれる請求項21に記載の方法。
- 前記複合ウェブは、前記第2対のロール間のニップと前記第1対のロール間のニップとに順番に送り込まれる請求項21に記載の方法。
- 吸収製品の少なくとも一部分を形成するプロセスにおいて弾性吸収複合構造体を形成する方法であって、
(a)それぞれがほぼ平面を規定する2つの表面を有し、張力下で第1破断降伏点を有する弾性材料を供給する工程と、
(b)張力下で前記弾性材料の破断降伏点より低い第2破断降伏点を有する吸収性第2材料を供給し、これを前記弾性材料の前記表面によって規定されている平面に平行に配置して、2つの表面と縁部とを有する複合構造体を形成する工程と、
(c)この複合構造体に機械的にひずみを付与するための、少なくとも1つの模様付き表面を有する装置を供給する工程と、
(d)この装置を使用して、前記複合構造体に模様付き表面を第2破断降伏点より大きいが第1破断降伏点より小さい力で押しつけることによって、前記複合構造体に機械的ひずみプロセスを施して、前記弾性材料を切り裂くことなく、前記吸収性第2材料を少なくとも部分的に切り裂く工程と
を具備する方法。 - 前記弾性材料は、弾性ポリウレタンフォームを具備する請求項24に記載の方法。
- 前記複合構造体の一方の表面に隣接して透水性トップシート材料を供給し、前記複合構造体の他方の表面に隣接して不透水性バックシート材料を供給することをさらに具備し、このトップシートおよびこのバックシートは、前記複合構造体の縁部を越えて延出し、前記複合構造体に機械的ひずみプロセスを施す工程(d)の前に、少なくとも部分的に外周で互いに結合される請求項24に記載の方法。
- 吸収製品の少なくとも一部分を形成するプロセスにおいて吸収材料を別の材料の上にある位置で切り裂く方法であって、
(a)張力下で第1破断降伏点を有する支持材料を供給し、この第1破断降伏点は、支持材料が完全に切断されてストリップになる点である工程と、
(b)張力下で前記支持材料の第1破断降伏点より低い第2破断降伏点を有する吸収性第2材料を前記支持ウェブ上に供給して、2つの表面を有する複合構造体を形成する工程と、
(c)この複合構造体に機械的にひずみを付与するための、少なくとも1つの模様付き表面を有する装置を供給する工程と、
(d)この装置を使用して、模様付き表面を前記複合構造体の表面の少なくとも一方の少なくとも一部分に、前記支持材料を部分的に切り裂く程度に十分大きく、前記第2破断降伏点より大きいが前記第1破断降伏点より小さい力で押しつけることによって、前記複合構造体に機械的ひずみプロセスを施して、前記吸収性第2材料は切り裂かれ、かつ前記支持材料には部分的にだけ切り裂きが入るようにする工程と
を具備する方法。 - 前記支持材料の前記部分的切り裂きは、間欠的であり、前記吸収性第2材料の切り裂き部分と垂直方向に整合している請求項27に記載の方法。
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