JP5133474B2 - Multifunctional multilayer absorber and method for producing the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多機能複層吸収体に関し、特に、不織布基材シートに固形の高吸水性樹脂が担持された高吸水性複合体、およびその製造方法に関する。本発明はまた、この多機能複層吸収体を用いた吸収体物品にも関する。本発明の高吸収性複合体は、例えばベビー用、大人用オムツ、女性用失禁対応用品、生理対応用品、ペッドシート等の広汎な用途を持つ素材として使用できる。
【０００２】
本発明において、高吸水性樹脂として、粒子状、顆粒状、フィルム状、あるいは不織布状を含むあらゆる形態の固形物も使用可能である。これらすべての形態の高吸水性樹脂を包含する総称として、この明細書においては、「ＳＡＰ」が使用される。
【０００３】
【従来の技術】
不織布基材シートと、その表面に担持されたＳＡＰとを備えた高吸水性複合体シートは、例えば子供用オムツ、大人用オムツ、生理用ナプキン、血液吸収剤、および母乳パッドのような吸収体製品の吸収体として広く用いられてきた。このような高吸水性複合体シートは、例えば米国特許第5,147,343 号明細書その他のいくつかの特許に記載されている。
【０００４】
従来から、このような高吸水性複合体シートにおいて、不織布基材シートに対するＳＡＰの固定は、ホットメルト接着剤の粘着性によってなされてきた。あるいは、ＳＡＰのサスペンジョン、またはＳＡＰとパルプとの混合物からなるサスペンジョンを不織布基材シートに塗布する形態も適用されてきた。ＳＡＰ／パルプの混合系の場合、ＳＡＰの不織布基材シートに対する固定は、パルプの自着作用に依存している。
【０００５】
ＳＡＰを含有するサスペンジョンを使用する場合、熱易溶性バインダー繊維（例えばバイコンポーネント繊維）が添加されたサスペンジョンが使用されることもある。このサスペンジョンは、不織布基材シートに塗布された後、加熱し、ついで冷却されることにより、ＳＡＰ、およびもし存在すればパルプが、熱易溶性バインダー繊維により不織布基材シートに固定される。
【０００６】
ＳＡＰを不織布基材シートに固定する別の方策では、易熱融着繊維またはこれを含有する繊維ウェブにＳＡＰを包持させ、熱処理により前記繊維ウェブを構成する繊維同士を融着させて、その結果としてＳＡＰが基材に固定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上に述べたような従来の技術では、特に、ＳＡＰ／パルプ混合系では、ＳＡＰ／パルプ比（以下「ＳＡＰ比」という）を大幅に高めることは困難であり、５０重量％付近に限界があった。また、バインダーでＳＡＰを基材に固定した系では、ＳＡＰの膨潤力とＳＡＰのバインダーによる拘束力とが拮抗的に作用する。すなわち、ＳＡＰの拘束力が増すにしたがってＳＡＰの膨潤が阻害され、逆に、ＳＡＰの膨潤が阻害されないようにすると、ＳＡＰの拘束が困難になる。
【０００８】
したがって本発明の主な目的は、ＳＡＰが膨潤するにつれて基材も同時に膨張する構造体、すなわち、一方ではＳＡＰの自由度を保てるような緩やかな結合状態を保ちながら、他方では膨潤したＳＡＰが基材から離脱しないように包持する構造体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、不織布状基材、その表面に担持された高吸水性樹脂を主体とする吸収層、およびこの吸収層の表面を被覆する繊維ネット状ホットメルト接着剤からなる複合吸収体と、この複合吸収体の前記繊維ネット状ホットメルト接着剤の存在する表面に重ね合わされたシート材料とを備え、前記複合吸収体および前記シート材料は、前記ホットメルト接着剤により相互に一体化された構成を有しており、
前記吸収層の前記高吸水性樹脂の少なくとも一部が、前記不織布状基材の繊維間の空隙内に包蔵されることにより前記不織布状基材の表面に担持されていることを特徴としている。
【００１０】
吸収層は、高吸水性樹脂の粒子と、それらを相互に結合する微細セルロース繊維とで構成されていてもよい。
【００１１】
このような吸収層は、ＳＡＰの存在領域とＳＡＰの不存在領域とからなる複数の領域に分割されて存在することができ、この場合、繊維ネット状ホットメルト接着剤は、吸収層の存在しない部分に露出している不織布基材の表面に結合される。
【００１２】
シート材料は、好ましくは木材パルプを原料とするティッシュ、あるいは液の拡散機能の大きいセルロース系不織布である。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、不織布状基材、およびその表面に担持された高吸水性樹脂を主体とするからなる吸収層からなる第１の複合吸収体、および不織布状基材、およびその表面に担持された高吸水性樹脂を主体とする吸収層からなる第２の複合吸収体とを備え、前記第１および第２の複合吸収体の少なくとも一方は、前記吸収層の表面を被覆する繊維ネット状のホットメルト接着剤を有しており、前記第１および第２の複合吸収体は、各々の前記吸収体が互いに向き合うような配置で重ね合わされ、かつ前記ホットメルト前記ホットメルト接着剤により相互に一体化された構成を有しており、前記吸収層の前記高吸水性樹脂の少なくとも一部が、前記不織布状基材の繊維間の空隙内に包蔵されることにより前記不織布状基材の表面に担持されているように構成することができる。
【００１４】
第１の複合吸収体の吸収層が複数の不連続な領域からなり、また第２の複合吸収体の吸収層が不織布基材の実質的に全表面を被覆する領域からなっていてもよく、さらに第１および第２の複合吸収体の間にシート材料が介装され、第１および第２の複合吸収体に各々のホットメルト接着剤により結合されていてもよい。
【００１５】
第１の複合吸収体の吸収層に含まれる高吸収性樹脂は、好ましくはボルテックス法による吸水速度で２０秒（３５℃）以下のものであり、第２の複合吸収体の吸収層に含まれる高吸水性樹脂が、３０秒（３５℃）以上である、吸水速度の異なる高吸水性樹脂の組み合わせも好ましい態様である。
【００１６】
また第１の複合吸収体に含まれる高吸水性樹脂は、平均粒径500 ｍμ以上の粒子であり、第２の複合吸収体に含まれる高吸水性樹脂が、平均粒径で500 ｍμ以下の球形の粒子であるような多機能複層吸収体が、ある種の用途に適している。
【００１７】
また第１の複合吸収体の吸収層に含まれる高吸水性樹脂のＡＵＬが２０ｇ以上であり、第２の複合吸収体の吸収層に含まれる高吸水性樹脂のＡＵＬが２０ｇ以下であるような多機能複層吸収体が好ましい場合もある。
【００１８】
複合吸収体の各々に設けられた吸収層に含まれる高吸水性樹脂は、相互に異なる特性を有していることができる。
【００１９】
第１の複合吸収体の不織布基材として、表面親水化処理を施された疎水性合成繊維を主成分とした見掛け比重０．５g/cm3 以下のアクイジション層を構成する嵩高不織布を、また第２の複合吸収体の不織布状基材が、セルロース系親水性繊維を主成分とする拡散層を構成する不織布を使用することができる。
【００２０】
第１の複合吸収体の不織布状基材が、ＳＭＳ層を持つ耐水性不織布であり、第２の複合吸収体の不織布基材が、セルロース系親水性繊維を主成分とする不織布である組み合わせを使用することもできる。
【００２１】
繊維ネット状ホットメルト接着剤として、酢酸ビニル系のノンタック性接着剤、あるいは永久粘着性を持つものを使用することができる。
【００２２】
さらに本発明は、不織布状基材の表面に、固形ＳＡＰを含有するスラリーを塗布し、ついで液体の除去および乾燥を行って、高吸水性樹脂を主体とする吸収層を設け、ついで前記吸収層の表面にホットメルト接着剤を繊維状に供給して、前記吸収層を覆う繊維ネット状ホットメルト接着剤層を形成することにより、第１の複合吸収体を形成する第１工程と、
不織布状基材の表面に、固形ＳＡＰを含有するスラリーを塗布し、ついで液体の除去および乾燥を行って、高吸水性樹脂を主体とする吸収層を設け、ついで前記吸収層の表面にホットメルト接着剤を繊維状に供給して、前記吸収層を覆う繊維ネット状ホットメルト接着剤層を形成することにより、第２の複合吸収体を形成する第２工程と、
前記第１工程で得られた第１の複合吸収体の、前記ホットメルト接着剤層が設けられている表面に、前記第２工程で得られた第２の複合吸収体を、そのホットメルト接着剤層が前記第１の複合吸収体側に向くように重ね合わせる第３工程と、
前記第１の複合吸収体と前記第２の複合吸収体とを相互に圧着して、前記ホットメルト接着剤の持つ粘着性により結合させる第４工程と、
を備えており、前記第１の複合吸収体と前記第２の複合吸収体において、前記各吸収層の前記各高吸水性樹脂の少なくとも一部が、前記各不織布状基材の繊維間の空隙内に包蔵されることにより前記各不織布状基材の表面に担持されていることを特徴とする多機能複層吸収体の製造方法を提供する。
【００２３】
ホットメルト接着剤がノンタック性である場合には、ホットメルト接着剤の固化後に第１および第２の複合吸収体を重ね合わせ、重ね合わさせた後に、ホットメルト接着剤を粘着性を示す温度まで加熱し、同時に第１の複合吸収体と第２の複合吸収体とを相互に圧着することにより一体化させてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１に示す第１の実施の形態において、本発明の多機能複層吸収体は、不織布基材１１の表面に設けられたＳＡＰ層１２、および繊維ネット状ホットメルト接着剤１３を有する複合吸収体Ａを備えている。ホットメルト接着剤は、カーテンスプレー法のような適当な方法で繊維ネット状に形成されている。またこの複合吸収体１０の繊維ネット状ホットメルト接着剤１３が設けられている面に、ティッシュのような単一層の他のシート材料Ｂが重ね合わされ、繊維ネット状ホットメルト接着剤１３の接着力により、複合吸収体Ａに結合されている。これにより、（Ａ／Ｂ）という構成の多機能複層吸収体が構成される。
【００２５】
好ましくは、ＳＡＰ層１２は、不織布基材１の表面にストライプ状の複数の領域に設けられており、ＳＡＰ層１２が存在しない領域では不織布基材１１の表面が露出している。繊維ネット状ホットメルト接着剤１３は、このＳＡＰ層１２が存在しない領域では、露出している不織布基材１１の表面に自身の接着性で接着している。
【００２６】
このように構成された多機能複層吸収体において、ＳＡＰ層１２は、不織布基材１１とシート材料Ｂとの間に挟まれており、不織布基材１１とシート材料Ｂとは、繊維ネット状ホットメルト接着剤１３により結合されている。このような結合は、繊維ネット状ホットメルト接着剤１３を構成する材料として、常温でタック性のホットメルト接着剤を使用した場合には、繊維ネット状ホットメルト接着剤１３が内側になるように複合吸収体Ａとシート材料Ｂとを重ね合わせ、必要に応じて両者を圧着させることにより容易に行うことができる。
【００２７】
本発明の高吸収性複合体に使用される不織布基材１は、天然繊維、化合繊繊維、木材パルプ、発泡シート等を構成素材とするもので、嵩高で、空隙率が高く、かつ液拡散性に優れた不織布からなっていることが好ましい。このような不織布としては、カードウエブ法、ニードルパンチ法、スパンレース法、およびウェブの折りたたみ法のような公知の方法により加工された、バルク化ウェブ等が挙げられる。中でも特に好ましいのは、繊維ウェブを起毛処理して得られる不織布であって、均一な起毛のある嵩高構造を有するものである。具体的には、目付10g/m2〜100g/m2 、見掛け比重0.5g/m2 以下、さらに好ましくは見掛け比重0.2g/m2 以下の比較的目付が低くて、しかも嵩高な不織布が望ましい。
【００２８】
他の好ましい不織布基材として、比較的大きい耐水抵抗を有しているＳＭＳおよびＳＭＭＳが挙げられる。一般的なＳＭＳはつぎのような耐水抵抗を示す。
【００２９】
【表１】
本発明において、不織布基材としてＳＭＳまたはＳＭＭＳが使用すると、多くの用途に十分な強度、特に引張り強度を発揮する。さらに重要なこととして、大きい耐水抵抗を有しているということがある。
【００３１】
さらにＳＭＳまたはＳＭＭＳの表面に、カードウェブ層を積層し、この両者をホットメルト接着剤を介して、もしくは熱または超音波のエネルギーによる構成繊維自体の融合により相互に融着したものも有利に使用できる。
【００３２】
カードウェブとしては、一般に市販されているほとんどすべてのものを利用することができる。例えば、ポリエステル繊維をローラーカードを用いてカーディングして得られたパラレルカードウェブ、ポリエステル繊維にポリエステル系芯／鞘型易熱溶性コンジュゲート繊維を混合し、ローラーカードを用いて得られたカードウェブ、ＰＥＴを芯、ＰＥを鞘とするコンジュゲート繊維ステープルからなるカードウェブ、ＰＰ／ＰＥコンジュゲート繊維ステープルとＰＥＴ繊維のブレンド繊維からなるカードウェブ、等が使用できる。
【００３３】
本発明においては、この分野で一般的なすべての組成、形態のＳＡＰを使用することができる。好ましく使用できるＳＡＰの成分を例示すると、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸およびその塩類、アクリル酸塩重合体架橋物、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、ポリオキシエチレン架橋物、カルボキシメチルセルロース架橋物、ポリスルフォン酸系化合物、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド等の水膨潤性ポリマーを部分架橋したポリマー、またはイソブチレンとマレイン酸との共重合体等の水和ゲル形成能を持つ高分子樹脂が挙げられる。これらの樹脂を乾燥してベースとなる高分子樹脂が得られる。つぎ、一般には、さらに粒子状樹脂表面の架橋密度を高めるために後処理が施され、同時に吸湿による粉体のブロッキング性を抑制するためにブロッキング防止剤が添加される。
【００３４】
これらの他に、生分解性のあるポリアスパラギン酸のアミノ酸架橋物、およびアルカリゲネス属ラタス(Alcaligenes Latus) からの培養生成物である微生物を起源とする高吸水性高分子樹脂等もまた、本発明においてＳＡＰとして使用され得る。
【００３５】
ＳＡＰの形態の好ましい例は、粒子状、顆粒状、フィルム状、繊維状あるいは不織布状を含む。中でも、分散媒体中で均一に分散可能な粒子状、顆粒状、フレーク状、ペレット状、繊維状（長さ１０mm以下）および短針状のものが、より好ましい。この明細書においては、これら種々の形態のＳＡＰを包含する用語として、便宜上「ＳＡＰ粒子」と呼ぶ。さらに、ＳＡＰ粒子のサイズは、球形の場合には直径で、それ以外の形状の場合にはその最も長い部分の長さで表される。本発明において、ＳＡＰ粒子のサイズの好ましい範囲は、100 〜1000μｍである。
【００３６】
ＳＡＰ粒子は、そのすべてが、前記不織布基材の持つ嵩高構造、すなわち、繊維間の空隙内に包蔵されるのが望ましい。しかし、添加される樹脂量およびウェブの嵩高性によっても異なるが、一部は不織布基材の表面に露出してくることは妨とならない。なぜならば、このような露出樹脂は、乾燥状態では、微細セルロース繊維の水素結合を通じて結合状態を保っているからである。しかしながら、加工中の摩擦や屈曲によって粉塵の原因ともなり、湿潤時には脱離の原因になる可能性も皆無ではないので、不織布基材中に包持する樹脂量は少なくとも５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上に保つことが望ましい。このような観点から、包蔵される樹脂の濃度が高いことを望むならば、それに応じた嵩高度合いの不織布基材のすることが望ましいと言える。
【００３７】
また近年、ＳＡＰに関して、ゲル安定度の高い、いわゆるドライな高分子樹脂が重要視され、その評価の目安として、加重下吸収量（ＡＵＬ）、加重下能力（ＰＵＰ）または膨潤ゲルの液透過性（ＳＦＣ）という測定値をもって、ＳＡＰの機能を評価することが議論されている（U.S. patent No. 5,599,335 to Goldman et al.)。しかし、本発明に使用されるＳＡＰの場合は、人尿や動物の尿、血液に対して安定であれば、架橋度の低い通常の高分子樹脂でも使用可能であり、通常はＡＵＬ値が１０g/g 以上、、好ましくは１５g/g 以上であれば十分である。ここに示したＡＵＬ値は、２０g/cm2 の加圧下で0.9 ％食塩水を吸収させ、３０分経過後の加圧下吸収量で表される。
【００３８】
本発明の多機能複層吸収体において、特にＳＡＰが微細セルロース繊維で被覆された状態であれば、表面架橋密度の大きい、そして２０g/g 以上の高いＡＵＬ値を持つＳＡＰを使用すすることにより、そのＡＵＬ値が９０％以上の効率で多機能複層吸収体の性能に発現される。また未架橋の、ＡＵＬ値が１０g/g 以下であるＳＡＰを用いた場合においても、シート化によって、ＡＵＬ値は１００％以上に上昇する傾向がある。この傾向は、個々のＳＡＰ粒子が微細セルロース繊維によって被覆され、区画化されている構造に起因していると推測される。
【００３９】
つぎ、微細セルロース繊維について説明する。微細セルロース繊維としては、微粉砕パルプをはじめ、各種のサイズのものが使用できるが、好ましくは、少なくとも２５０重量％の保水率を有するミクロフィブリル化セルロース（Microfibrillated Cellulose、以下「ＭＦＣ」という）である。
【００４０】
微細セルロース繊維は、本発明の多機能複層吸収体の製造過程においては、ＳＡＰを液体に分散させたサスペンジョンにおけるＳＡＰ粒子の沈降を防止し、またＳＡＰ粒子同士の凝集を防ぐ分散安定剤としての役割を果たす。また多機能複層吸収体の製造完了後には、ＳＡＰ粒子相互、およびＳＡＰ粒子と不織布基材とを結合するバインダーとしての役割を果たすとともに、ＳＡＰ粒子を被覆してゲルブロッキングが起こるのを防止する。
【００４１】
本発明において好ましい微細セルロース繊維は、平均繊維長が0.01〜0.1mm 、平均直径が約0.1 μｍの繊維である。見掛けデニール0.01ｄ以下の極微細繊維であって、高剪断力で木材パルプを解繊して得られるＭＦＣ、このＭＦＣをさらに解繊して得られる、より改良された極微細繊維（Super Microfibrillated Cellulose: Ｓ−ＭＦＣ）、微生物を原料とする微生物繊維（Bacterial Cellulose:ＢＣ）および、これらを希釈した状態のものを離解処理して得られたもの等が挙げられる。これらの微細繊維は、繊維サイズが小さく、かつ含水状態で高い保水率を保つという特長をもち、タッピー(Tappi) テスト法で測定して、少なくとも２５０％の保水率を有するものが、本発明において好ましく使用される。それらの詳細については、特開平０８−２８４０９０号公報、特開平１１−１７０４１４号公報等に記載されている。
【００４２】
つぎ、本発明に使用されるホットメルト接着剤成分について説明する。
まず第一に、繊維ネット状にＳＡＰ粒子をカバーすることにより、ＳＡＰ粒子が複合吸収体および不織布基材上にさらに安定に保持され、また、複合吸収体からのＳＡＰ粒子の剥離、離脱が防止される。例えば、繊維ネット状ホットメルト接着剤は、ＳＡＰが乾燥している場合では、複合吸収体の製造工程、スリット工程で、ＳＡＰ粒子が複合体から剥離、離脱するのが防止される。また、繊維ネット状ホットメルト接着剤は、ＳＡＰが湿潤・膨張している場合は、ＳＡＰ粒子が膨潤し、かつ、不織布基材が膨張しても、不織布基材の捕捉能力を維持し、その結果、複合体からＳＡＰ粒子が剥離、離脱するのを防止する。さらにまた、複合吸収体をロール巻きしたり、ロール状態で保存する場合、繊維ネット状ホットメルト接着剤は、複合体のＳＡＰ層と隣接する複合体の不織布基材背面との接触面でブロッキングが生じないようにする効果もある。
【００４３】
本発明における熱融着成分は、ホットメルト接着剤である。前記したように、熱融着成分は薄いフィルム状、細い繊維状、好ましくは細いフィブリル状繊維に成形され、ＳＡＰ粒子表面をカバーする。
【００４４】
本発明において、ホットメルト接着剤の曳糸性及び伸長性を改良するために、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、スチレン・イソブチレン・スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）等のエラストマー成分を添加することができる。その結果、さらにＳＡＰ粒子のカバーリング効果が向上する。すなわち、ＳＡＰ粒子の膨潤に応じて繊維状ホットメルト接着剤が糸曳き状に伸長する。その結果、ＳＡＰ粒子の膨潤を妨げることがなく、しかも膨潤したＳＡＰ粒子が複合体から離脱するのが防止される。
【００４５】
またホットメルト接着剤として、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とする、常温で非タック性で繊維化しやすく、さらにフィブリル化しやすいのもを使用することもできる。エチレン−酢酸ビニル共重合体場合、酢酸ビニル含量は、曳糸性や繊維化にとって重要であり、また酢酸ビニルの分子量は、吐出性と繊維化に大きく影響する。エチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル含量は多い方が好ましく、例えば、１５重量％以上、好ましくは２０〜４０重量％である。分子量は、液の吐出性を示す熱流動性係数（単位ＭＦＲ（g/10分））で表現すると、通常のエチレン−酢酸ビニル共重合体系ホットメルト接着剤では200 〜400g/10 分であるが、本発明では200g/10 分以下、好ましくは５０〜150g/10 分のものが好まれる。
【００４６】
図１に示した、複合吸収体Ａとシート材料Ｂが繊維ネット状ホットメルト接着剤１３で相互に結合される場合には、ホットメルト接着剤層が繊維ネット状に形成された直後の、ホットメルト接着剤が未だタック性を有している間に、図示の向きで複合吸収体Ａとシート材料Ｂを重ね合わせるだけで一体化が行われる。
【００４７】
また常温で非タック性のホットメルト接着剤で繊維ネット状ホットメルト接着剤１３を形成した場合、このホットメルト接着剤が固化した後であっても、上記の向きで複合吸収体Ａとシート材料Ｂを重ね合わせる前、あるいは重ね合わせた後に、ホットメルト接着剤を、タック性を示す温度まで加熱することにより、複合吸収体Ａとシート材料Ｂとを結合することが可能である。
【００４８】
以下に、図２に示した本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態では、図１の例で用いられた単一層のシート材料Ｂに代えて、複合吸収体Ａと同様に、不織布基材１１’、ＳＡＰ層１２’および繊維ネット状ホットメルト接着剤１３’からなる複合吸収体Ａ’が用いられている。これらの複合吸収体ＡおよびＡ’は、各々の繊維ネット状ホットメルト接着剤１３および１３’が互いに向き合うような配置で重ね合わされ、繊維ネット状ホットメルト接着剤１３および１３’のタック性により相互に結合されて、（Ａ／Ａ’）という構成の多機能複層吸収体が構成されている。
【００４９】
複合吸収体Ａと複合吸収体Ａ’とは、相互に同一もしくは類似の特性を有するものであってもよいが、一方の複合吸収体Ａの不織布基材１１が水透過性、他方の複合吸収体Ａ’の不織布基材１１’が水不透過性のように、相互に異なる特性を有するものを使用することもできる。
【００５０】
また第１の複合吸収体Ａの不織布基材１１として、表面親水化処理を施された疎水性合成繊維を主成分とした見掛け比重０．５g/m3以下のアクイジション層を構成する嵩高不織布を使用し、また第２の複合吸収体Ａ’の不織布状基材１１’として、セルロース系親水性繊維を主成分とする拡散層を構成する嵩高不織布を使用することもできる。
【００５１】
また、図３に示す第３の実施の形態のように、前述のような２層の複合吸収体ＡおよびＡ’の間に、図１の例で用いられたようなシート材料Ｂを介在させることも可能である。
【００５２】
さらに図４に示す本発明の第４の実施の形態においては、図１〜図３の例で用いられたものと同じ複合吸収体Ａに、これとは異なる構造の複合吸収体Ｃが使用される。この複合吸収体Ｃは、不織布基材２１の表面の実質的全面にＳＡＰ層２２を設けた構成を有するもので、この複合吸収体Ｃは、複合吸収体Ａに、そのＳＡＰ層２２が複合吸収体ＡのＳＡＰ層１２と向き合うように配置され、複合吸収体Ａに設けられている繊維ネット状ホットメルト接着剤１３の接着性により相互に結合されている。これにより、（Ａ／Ｃ）という構成の多機能複層吸収体が構成される。
【００５３】
また図５に示す本発明の第５の実施の形態においては、複合吸収体Ａ、ティッシュのようなシート材料Ｂおよび複合吸収体Ｂ’を複合させた構成が採られている。この複合吸収体Ｂ’は、図４の例で用いられたような、不織布基材３１の表面の実質的全面にＳＡＰ層２２を設け、そのＳＡＰ層２２を覆うようにさらにホットメルト接着剤の繊維ネット状ホットメルト接着剤３３を設けた構成を有する。２枚の複合吸収体ＡおよびＣ’の間に、図１の例で用いられたようなシート材料Ｂを介在させることも可能である。ただし、この場合には、複合吸収体Ｃとシート材料Ｂとを結合させるために、複合吸収体ＢのＳＡＰ層２２の上に、繊維ネット状ホットメルト接着剤２３が設けられる。
【００５４】
介装されたシート材料Ｂは、好ましくは木材バルブを原料とする、いわゆるティッシュ、液の拡散機能の大きいセルロース系不織布である。
【００５５】
さらに図６に示す本発明の第６の実施の形態においては、不織布基材３１の表面にストライプ状にＳＡＰ層３２を設け、さらにその上に繊維ネット状ホットメルト接着剤３３を設けた複合吸収体Ｄと、不織布基材３１’の表面にストライプ状にＳＡＰ層３２’を設け、さらにその上に繊維ネット状ホットメルト接着剤３３’を設けた複合吸収体Ｅが用いられ、これらの複合吸収体ＤおよびＥが、各々の繊維ネット状ホットメルト接着剤３３および３３’が向き合うように、しかも互いのＳＡＰのない部分を補完するように重ね合わされ、維状ネットワーク３３および３３’の接着力により相互に結合されている。これにより、多機能複層吸収体は、（Ｄ／Ｅ）の構成を有する。
【００５６】
この多機能複層吸収体の（Ｄ／Ｅ）の構成は、図２の多機能複層吸収体の構成と類似しているが、ＳＡＰ層３２および３２’において使用されたＳＡＰの特性が異なる。一例を示すと、複合吸収体ＤのＳＡＰ層３２に用いられたＳＡＰは、ボルテックス法による吸水速度で２０秒（３５℃）以下であり、複合吸収体ＥのＳＡＰ層３２’に用いられたＳＡＰは、ボルテックス法による吸水速度で３０秒（３５℃）以上である。
【００５７】
＜ボルテックス法による吸水速度の測定法＞
ボルテックス法による吸水速度の測定は、100 ｃｃのビーカーに50ｇの生理食塩水を入れて、攪拌子を添加し、マグネットスターラーをセットする。この生理食塩水を攪拌しながら、ＳＡＰ２ｇを添加する。ＳＡＰ添加時を０秒とし、液の渦が消えて液面が水平となるまでの時間（秒）を測定することで行われ、その測定値を吸水速度とする。
【００５８】
あるいは、この特性の相違は、ＳＡＰの粒度の相違である。例えば、複合吸収体ＡのＳＡＰ層１２に用いられたＳＡＰは、平均粒径５００ｍμ以上の造粒状ないし不定形の形状を持ったものであり、一方、複合吸収体Ｄに用いられたＳＡＰは平均粒径が５００ｍμ以下の球形粒子である。
【００５９】
さらに他の特性として、ＡＵＬが挙げられる。例えば、複合吸収体ＡのＳＡＰ層１２に用いられたＳＡＰのＡＵＬが２０ｇ以上であり、複合吸収体ＤのＳＡＰ層３２に用いられたＳＡＰのＡＵＬが２０以下のものである。
【００６０】
図１〜図６に示した本発明の多機能複層吸収体において、ホットメルト接着剤からなる繊維ネット状ホットメルト接着剤１３の粘着性もしくは接着性を利用して、互いに隣接する２つの層を結合する。ホットメルト接着剤として、永久粘着性をもつホットメルト接着剤を使用した場合には、一方の複合吸収体を他の複合吸収体もしくはシート材料に圧着するだけで、ホットメルト接着剤の粘着性により結合させることができる。
【００６１】
また繊維ネット状ホットメルト接着剤１３として、酢酸ビニル系のノンタック性接着剤を使用した場合には、ホットメルト接着剤が繊維ネット状にＳＡＰ層を被覆した直後の、未だ固化していない段階で、複合すべき他の複合吸収体あるいはシート材料に重ね合わせることにより結合することができる。あるいは、繊維ネット状ホットメルト接着剤が固化した後には、ホットメルト接着剤を加熱して再び粘着性としてから、他の複合吸収体あるいはシート材料と複合させることも叶である。
【００６２】
図７は、本発明の多機能複層吸収体のうち、図２に示した、同一構造の２枚の複合吸収体（Ａ）および（Ａ’）からなる多機能複層吸収体を、インラインプロセスで製造する製造工程を示している。図７の工程では、２系統の複合吸収体製造ライン４０−１および４０−２が使用される。
【００６３】
第１の複合吸収体製造ライン４０−１において、ロール状の不織布基材４１−１を巻き出すアンワインダー４２−１から繰り出される。繰り出された不織布基材４１−１は、まずコーター４３−１へ送られ、そこでＳＡＰスラリーライン４４−１を通じて供給されたＳＡＰスラリーが、不織布基材４１−１表面に塗布される。引き続き、吸引ライン４５−１を通じて雰囲気ガスとともに液体が吸引され、未乾燥状態の複合吸収体となる。なおＳＡＰスラリーは、例えば水／エタノール液（水／エタノール＝６０重量部／４０重量部）にＳＡＰ( 三菱化学（株）製、商品名「アクアパールＵＳ−４０」 ）を３０重量％になるように添加して調製されたものが使用される。
【００６４】
なお、コーター４３−１に導入される前の段階で、不織布基材４１−１に熱風を吹き付けると、圧縮状態にあった不織布基材４１−１の繊維ウェブが膨張して嵩高くなって好ましい場合もある。
【００６５】
コーター４３−１を出た未乾燥状態の不織布基材は、つぎに乾燥装置４６−１に入り、一連の乾燥ロール４７−１上を順に通過する間に加熱、乾燥される。
【００６６】
乾燥された不織布基材４１−１上に、ついでホットメルトライン４８−１から供給されるホットメルト接着剤がカーテンスプレー装置４９−１から線状に塗布され、ＳＡＰ層の各ＳＡＰ粒子の表面に、ホットメルト接着剤層が繊維ネット状に形成された、複合吸収体５０−１となる。
【００６７】
このホットメルト接着剤層でカバーリングされた複合吸収体５０−１は、一対の圧着ロール５１ａおよび５１ｂのニップ間に導かれる。
【００６８】
第２の複合吸収体製造ライン４０−２も、前述の第１の複合吸収体製造ライン４０−１と実質的に同一の構成を有しているので、第１の複合吸収体製造ライン４０−１で使用したものと同一の要素は、符号の「−１」に代えて「−２」を付して示し、その説明を省略する。
【００６９】
ただし、第２の複合吸収体製造ライン４０−２において、カーテンスプレー装置４９−２でホットメルト接着剤層が塗布された複合吸収体５１−２は、反転機構５２により上下反転されたのち、圧着ロール５０−１のニップ間に導かれる。すなわち、圧着ロール５０−１のニップ間に導かれる前の段階で、ＳＡＰ層およびホットメルト接着剤層が設けられた第１の複合吸収体５０−１は、そのホットメルト接着剤層が上方に位置しているが、第２の複合吸収体製造ライン４０−２を出た第２の複合吸収体５０−２は、そのホットメルト接着剤層が下方に位置するように上下反転されており、圧着ロール５０−１のニップ間に導かれた段階では、第１の複合吸収体５０−１のホットメルト接着剤層と、第２の複合吸収体５０−２のホットメルト接着剤層とが互いに向き合っている。
【００７０】
したがって、この状体で圧着ロール５０−１のニップ間で圧着されると、未だ固化せずに粘着性を保有しているホットメルト接着剤が相互に粘着し、その結果として、第１の複合吸収体５０−１および第２の複合吸収体５０−２が相互に結合され、図２に示したような構造の多機能複層吸収体５３を構成する。
【００７１】
最後に、２枚の複合吸収体５０−１および５０−２からなる多機能複層吸収体５３は、ワインダー５４でロール巻きされる。
【００７２】
図７に示した工程は、不織布基材にＳＡＰ層およびホットメルト接着剤層を設け、引き続いて２枚の複合吸収体を相互に結合するまでの処理を１段階の連続処理で行うインラインプロセスである。しかし、あらかじめ複合吸収体を別個に製造しておき、必要に応じて２枚の複合吸収体を重ね合わせた後、加熱によりホットメルト接着剤を粘着性にして圧着するという、オフラインプロセスを採用することも可能である。このオフラインプロセスは、複合吸収体に、異種の複合吸収体やシート材料を組み合わせる場合に有利である。
【００７３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例の一例を示す。
【００７４】
実施例１
ホットメルト表面加工された複合吸収体（Ａ）の調製
不織布基材として、スパンレース法によるレーヨン不織布（大和紡製、1.5d、30g/m2）を用意する。
この不織布基材に、バイブレータを備えた多岐チューブ状のＳＡＰフィーダーからＳＡＰ（三菱化学製、AP50X ）を幅８mm、間隔３mmのライン状になるように添加した。そのラインゾーン状ＳＡＰの上部からＳＡＰを被覆するように、前記カーテンスプレー装置から粘着性を持つホットメルト（商品名"Moresco TN-288"）を５g/m2になるように添加し、冷却シリコーンロールで圧着して、図３の（Ａ）に相当する構造の複合吸収体を調製した。ＳＡＰの目付量は150g/m2 であった。
【００７５】
ホットメルト表面加工された複合吸収体（Ａ’）の調製
表面親水化、中空のバイコンポーネントポリエステル繊維８ｄ×５１mmより、５０g/m2の低密度でニードルパンチされた嵩高不織布（東洋紡製）を不織布基材として用意する。
この不織布基材に、上記チューブ状ＳＡＰフィーダーを用いてＳＡＰ（三菱化学製AP211D）を幅１０mm、間隔５mmのライン状になるように添加した。そのラインゾーン状ＳＡＰの上部からＳＡＰを被覆するように、前記カーテンスプレー装置から粘着性を持つホットメルト（商品名"Moresco TN-288"）を１０g/m2になるように添加、圧着して、図３の（Ａ’）に相当する構造の複合吸収体を調製した。ＳＡＰの目付量は200g/m2 であった。
【００７６】
木材パルプティッシュ（Ｂ）の用意
吸収体のラッピングに使用される３０g/m2の市販のティッシュを用意する。
【００７７】
多機能複層吸収体シート（Ａ／Ｂ／Ａ’）の調製
上記（Ａ）、（Ａ’）、（Ｂ）を、（Ｂ）が（Ａ）および（Ａ’）の間になるように、図３のように積層して、熱アイロンで加圧して、（Ａ／Ｂ／Ａ’）構造の多機能複層吸収体シートを得た。この高次高吸収性複合体シートは、全体の目付410g/m2 、ＳＡＰ含有量が350g/m2 であり、アクイジション機能と拡散機能を併せ持った高吸収性複合体シートであることが確認された。
【００７８】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の多機能複層吸収体においては、複合吸収体あるいはこれに結合される複合吸収体の不織布基材および吸収層、またはシート材料の素材として、所望の特性をもつものを自由に選択することが可能となり、種々の用途に必要とされる条件を満足する多機能複層吸収体の設計が可能となる。
【００７９】
また２または３以上の複合吸収体またはシート材料の組み合わせを選択することにより、従来の技術では実現できなかった特異な特性を有する多機能複層吸収体を提供することができる。
【００８０】
しかも、複合吸収体またはシート材料結合は、吸収層を覆うように設けられた繊維ネット状ホットメルト接着剤により行われるので、強固で安定した結合が得られる。また結合の工程も容易であるので、工業的な規模での製造プロセスに容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による多機能複層吸収体を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による多機能複層吸収体を模式的に示す断面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態による多機能複層吸収体を模式的に示す断面図。
【図４】本発明の第４の実施の形態による多機能複層吸収体を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の第５の実施の形態による多機能複層吸収体を模式的に示す断面図。
【図６】本発明の第６の実施の形態による多機能複層吸収体を模式的に示す断面図。
【図７】本発明にしたがって多機能複層吸収体を製造する工程を示す説明図。
【符号の説明】
Ａ，Ａ’ 複合吸収体
Ｂ，Ｂ’ シート材料
Ｃ 複合吸収体
Ｄ，Ｅ 複合吸収体
１１，１１’ ２１，３１ 不織布基材
１２，１２’，２２，３２ ＳＡＰ層
１３，１３’，２３，３３ ホットメルトの繊維状ネットワーク
４１−１，４１−２ 不織布基材
４２−１，４２−２ アンワインダー
４３−１，４３−２ コーター
４４−１，４４−２ ＳＡＰスラリーライン
４５−１，４５−２ 吸引ライン
４６−１，４６−２ 乾燥装置
４７−１，４７−２ 乾燥ロール
４８−１，４８−２ ホットメルトライン
４９−１，４９−２ カーテンスプレー装置
５０−１，５０−２ 複合吸収体
５１ａ，５１ｂ 圧着ロール
５３ 多機能複層吸収体
５４ ワインダー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multifunctional multilayer absorbent body, and more particularly to a superabsorbent composite in which a solid superabsorbent resin is supported on a nonwoven fabric base sheet, and a method for producing the same. The present invention also relates to an absorbent article using the multifunctional multilayer absorbent body. The superabsorbent composite of the present invention can be used as a material having a wide range of uses, for example, baby diapers, adult diapers, women's incontinence products, menstrual products, and ped sheets.
[0002]
In the present invention, as the highly water-absorbent resin, solids in any form including particles, granules, films, or nonwovens can be used. In this specification, “SAP” is used as a general term including all these forms of superabsorbent resin.
[0003]
[Prior art]
A superabsorbent composite sheet comprising a nonwoven fabric base sheet and an SAP carried on the surface thereof is an absorbent material such as a diaper for children, a diaper for adults, a sanitary napkin, a blood absorbent, and a breast milk pad. It has been widely used as a product absorber. Such superabsorbent composite sheets are described, for example, in US Pat. No. 5,147,343 and several other patents.
[0004]
Conventionally, in such a superabsorbent composite sheet, the SAP is fixed to the nonwoven fabric base sheet by the adhesiveness of the hot melt adhesive. Or the form which apply | coats the suspension which consists of a suspension of SAP or a mixture of SAP and a pulp to a nonwoven fabric base sheet has also been applied. In the case of the SAP / pulp mixed system, the fixing of the SAP to the nonwoven fabric base sheet depends on the self-adhesive action of the pulp.
[0005]
When using a suspension containing SAP, a suspension to which a heat-soluble binder fiber (for example, bicomponent fiber) is added may be used. After the suspension is applied to the nonwoven fabric base sheet, it is heated and then cooled, so that SAP and, if present, the pulp are fixed to the nonwoven fabric base sheet by heat-soluble binder fibers.
[0006]
In another measure for fixing the SAP to the nonwoven fabric base sheet, the heat-fusible fiber or the fiber web containing the SAP is wrapped with the SAP, and the fibers constituting the fiber web are fused to each other by heat treatment. As a result, the SAP is fixed to the substrate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology as described above, it is difficult to significantly increase the SAP / pulp ratio (hereinafter referred to as “SAP ratio”), particularly in the SAP / pulp mixed system, and the limit is around 50% by weight. was there. Further, in a system in which SAP is fixed to a substrate with a binder, the swelling force of SAP and the restraining force of the SAP binder act antagonistically. That is, as the SAP restraining force increases, the SAP swelling is inhibited. Conversely, if the SAP swelling is not inhibited, it becomes difficult to restrain the SAP.
[0008]
Therefore, the main object of the present invention is a structure in which the base material expands at the same time as the SAP swells, that is, on the one hand, a loosely bonded state that maintains the degree of freedom of the SAP, while the swollen SAP is based on the The object of the present invention is to provide a structure that is held so as not to be detached from the material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a composite absorbent body comprising a nonwoven fabric-like substrate, an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin supported on the surface thereof, and a fiber net-like hot melt adhesive covering the surface of the absorbent layer; A sheet material superposed on the surface of the composite absorbent body on which the fiber net-like hot melt adhesive is present, and the composite absorbent body and the sheet material are integrated with each other by the hot melt adhesive. Has a configuration,
At least a part of the superabsorbent resin of the absorbent layer is supported on the surface of the nonwoven fabric substrate by being encapsulated in the gaps between the fibers of the nonwoven fabric substrate.It is characterized by that.
[0010]
The absorbent layer may be composed of particles of a superabsorbent resin and fine cellulose fibers that bind them together.
[0011]
Such an absorbent layer can be divided into a plurality of regions composed of an SAP existing region and an SAP non-existing region. In this case, the fiber net-like hot melt adhesive does not have an absorbent layer. Bonded to the surface of the nonwoven substrate exposed at the part.
[0012]
The sheet material is preferably a tissue made of wood pulp, or a cellulosic nonwoven fabric having a large liquid diffusing function.
[0013]
According to another aspect of the present invention, a first composite absorbent body composed of a nonwoven fabric substrate, and an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin supported on the surface thereof, and a nonwoven fabric substrate, and And a second composite absorber composed of an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin supported on the surface, wherein at least one of the first and second composite absorbers covers the surface of the absorbent layer And the first and second composite absorbent bodies are superposed in such a manner that the absorbent bodies face each other, and the hot melt hot melt adhesive is provided. It has a structure integrated with each other by the agent,At least a part of the superabsorbent resin of the absorbent layer is supported on the surface of the nonwoven substrate by being encapsulated in the gaps between the fibers of the nonwoven substrate.It can be constituted as follows.
[0014]
The absorbent layer of the first composite absorbent body may be composed of a plurality of discontinuous regions, and the absorbent layer of the second composite absorbent body may be composed of a region covering substantially the entire surface of the nonwoven fabric substrate, Further, a sheet material may be interposed between the first and second composite absorbent bodies, and may be bonded to the first and second composite absorbent bodies by respective hot melt adhesives.
[0015]
The superabsorbent resin contained in the absorption layer of the first composite absorber is preferably 20 seconds (35 ° C.) or less at a water absorption rate by a vortex method, and is contained in the absorption layer of the second composite absorber. A combination of highly water-absorbing resins having different water-absorbing speeds in which the highly water-absorbing resin is 30 seconds (35 ° C.) or more is also a preferred embodiment.
[0016]
The superabsorbent resin contained in the first composite absorbent is a particle having an average particle diameter of 500 mμ or more, and the superabsorbent resin contained in the second composite absorbent is a mean particle diameter of 500 mμ or less. Multifunctional multilayer absorbers, such as spherical particles, are suitable for certain applications.
[0017]
Further, the AUL of the superabsorbent resin contained in the absorbent layer of the first composite absorbent is 20 g or more, and the AUL of the superabsorbent resin contained in the absorbent layer of the second composite absorbent is 20 g or less. Multifunctional multilayer absorbers may be preferred.
[0018]
The superabsorbent resins contained in the absorbent layer provided in each of the composite absorbent bodies can have different characteristics.
[0019]
As a nonwoven fabric substrate of the first composite absorbent body, apparent specific gravity of 0.5 g / cm, mainly composed of hydrophobic synthetic fibers subjected to surface hydrophilization treatmentThreeThe bulky nonwoven fabric which comprises the following acquisition layers, and the nonwoven fabric base material of the 2nd composite absorber can use the nonwoven fabric which comprises the diffused layer which has a cellulose-type hydrophilic fiber as a main component.
[0020]
A combination in which the nonwoven fabric substrate of the first composite absorbent is a water-resistant nonwoven fabric having an SMS layer, and the nonwoven fabric substrate of the second composite absorbent is a nonwoven fabric mainly composed of cellulosic hydrophilic fibers. It can also be used.
[0021]
As the fiber net-like hot melt adhesive, a vinyl acetate non-tack adhesive or permanent adhesive can be used.
[0022]
Furthermore, the present invention applies a slurry containing solid SAP to the surface of the nonwoven fabric substrate, then removes and dries the liquid to provide an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin, and then the absorbent layer. By supplying a hot melt adhesive to the surface of the fiber in a fibrous form to form a fiber net-like hot melt adhesive layer covering the absorbent layerThe secondA first step of forming one composite absorber;
A slurry containing solid SAP is applied to the surface of the non-woven substrate, then the liquid is removed and dried, and an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin is provided. Then, hot melt is applied to the surface of the absorbent layer. By supplying the adhesive in a fibrous form and forming a fiber net-like hot melt adhesive layer covering the absorbent layerThe secondA second step of forming the composite absorber of 2;
The second composite absorbent obtained in the second step is bonded to the surface of the first composite absorbent obtained in the first step, on which the hot melt adhesive layer is provided. A third step of superimposing the agent layer so as to face the first composite absorber side;
A fourth step in which the first composite absorbent body and the second composite absorbent body are pressure-bonded to each other and bonded by the adhesiveness of the hot melt adhesive;
WithIn the first composite absorbent body and the second composite absorbent body, at least a part of each superabsorbent resin of each absorbent layer is encapsulated in a gap between fibers of each non-woven substrate. By being carried on the surface of each of the nonwoven fabric base materialsThe manufacturing method of the multifunctional multilayer absorber characterized by the above-mentioned is provided.
[0023]
When the hot melt adhesive is non-tacky, after the hot melt adhesive is solidified, the first and second composite absorbents are superposed and superposed, and then the hot melt adhesive is heated to a temperature at which the hot melt adhesive is tacky. At the same time, the first composite absorbent body and the second composite absorbent body may be integrated by pressing them together.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the first embodiment shown in FIG. 1, the multifunctional multilayer absorbent body of the present invention is a composite absorbent having an
[0025]
Preferably, the
[0026]
In the multifunctional multilayer absorbent body configured as described above, the
[0027]
The
[0028]
Other preferred nonwoven substrates include SMS and SMMS which have a relatively high water resistance. General SMS shows the following water resistance.
[0029]
[Table 1]
In the present invention, when SMS or SMMS is used as the nonwoven fabric substrate, it exhibits sufficient strength for many applications, particularly tensile strength. More importantly, it has a high water resistance.
[0031]
Further, a card web layer is laminated on the surface of SMS or SMMS, and both of them are advantageously used by hot melt adhesive or by fusing the constituent fibers themselves by heat or ultrasonic energy. it can.
[0032]
As the card web, almost all commercially available products can be used. For example, a parallel card web obtained by carding a polyester fiber using a roller card, a card web obtained by mixing a polyester core / sheath type heat-soluble conjugate fiber with a polyester card, and using a roller card. A card web made of a conjugate fiber staple having a PET core and a PE sheath, a card web made of a blend fiber of PP / PE conjugate fiber staple and PET fiber, and the like can be used.
[0033]
In the present invention, SAPs having all compositions and forms common in this field can be used. Examples of SAP components that can be preferably used include carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid and salts thereof, crosslinked acrylate polymer, starch-acrylic acid graft copolymer, hydrolyzate of starch-acrylonitrile graft copolymer, poly Hydrated gel-forming ability of oxyethylene cross-linked products, carboxymethyl cellulose cross-linked products, polysulphonic acid compounds, polymers partially crosslinked with water-swellable polymers such as polyethylene oxide and polyacrylamide, or copolymers of isobutylene and maleic acid Polymer resin having These resins are dried to obtain a base polymer resin. Next, in general, a post-treatment is performed to further increase the crosslinking density on the surface of the particulate resin, and at the same time, an anti-blocking agent is added to suppress powder blocking properties due to moisture absorption.
[0034]
In addition to these, a biodegradable polyaspartic acid amino acid cross-linked product, and a superabsorbent polymer resin originating from a microorganism that is a culture product from Alcaligenes Latus, etc. Can be used as SAP.
[0035]
Preferable examples of the form of SAP include particles, granules, films, fibers, and nonwoven fabrics. Of these, particles, granules, flakes, pellets, fibers (10 mm or less in length) and short needles that can be uniformly dispersed in a dispersion medium are more preferable. In this specification, the term encompassing these various forms of SAP is referred to as “SAP particles” for convenience. Further, the size of the SAP particles is represented by the diameter in the case of a sphere, and the length of the longest portion in the case of other shapes. In the present invention, the preferred range of the SAP particle size is 100 to 1000 μm.
[0036]
It is desirable that all the SAP particles are encapsulated in the bulky structure of the nonwoven fabric substrate, that is, in the voids between the fibers. However, although it varies depending on the amount of resin added and the bulkiness of the web, it is not hindered that a part of the resin is exposed on the surface of the nonwoven fabric substrate. This is because such an exposed resin maintains a bonded state through hydrogen bonding of fine cellulose fibers in a dry state. However, since it causes dust during friction and bending during processing, and there is no possibility of causing detachment when wet, the amount of resin to be carried in the nonwoven fabric substrate is at least 50% by weight, preferably It is desirable to keep it at 70% by weight or more. From this point of view, if it is desired that the concentration of the resin to be embedded is high, it can be said that it is desirable to use a non-woven fabric substrate having a bulkiness corresponding thereto.
[0037]
In recent years, so-called dry polymer resins with high gel stability have been emphasized with respect to SAP, and the weighted absorption (AUL), weighted capacity (PUP) or liquid permeability of swollen gel is used as a guideline for the evaluation. It has been discussed to evaluate the function of SAP with the measured value (SFC) (US patent No. 5,599,335 to Goldman et al.). However, in the case of SAP used in the present invention, an ordinary polymer resin having a low degree of crosslinking can be used as long as it is stable against human urine, animal urine and blood, and usually has an AUL value of 10 g. / g or more, preferably 15 g / g or more is sufficient. The AUL value shown here is 20 g / cm20.9% saline solution is absorbed under pressure, and is expressed as the amount absorbed under pressure after 30 minutes.
[0038]
In the multi-functional multilayered absorbent of the present invention, particularly when SAP is coated with fine cellulose fibers, by using SAP having a high surface crosslinking density and a high AUL value of 20 g / g or more. The AUL value is manifested in the performance of the multifunctional multilayer absorber with an efficiency of 90% or more. Even when uncrosslinked SAP having an AUL value of 10 g / g or less is used, the AUL value tends to increase to 100% or more due to sheet formation. This tendency is presumed to be due to a structure in which individual SAP particles are covered with fine cellulose fibers and partitioned.
[0039]
Next, the fine cellulose fiber will be described. As the fine cellulose fiber, those of various sizes including finely pulverized pulp can be used, but microfibrillated cellulose (hereinafter referred to as “MFC”) having a water retention of at least 250% by weight is preferable. .
[0040]
In the production process of the multi-functional multilayer absorbent body of the present invention, the fine cellulose fiber is used as a dispersion stabilizer that prevents the precipitation of SAP particles in a suspension in which SAP is dispersed in a liquid and prevents aggregation of SAP particles. Play a role. In addition, after the completion of the production of the multifunctional multilayer absorbent body, it plays a role as a binder for binding the SAP particles to each other and the SAP particles and the nonwoven fabric base material, and prevents the gel blocking by covering the SAP particles. .
[0041]
Preferred fine cellulose fibers in the present invention are fibers having an average fiber length of 0.01 to 0.1 mm and an average diameter of about 0.1 μm. Superfine fibers with an apparent denier of 0.01d or less, obtained by defibrating wood pulp with high shear force, and improved microfibers obtained by further defibration of this MFC (Super Microfibrillated Cellulose : S-MFC), microbial fibers made from microorganisms (Bacterial Cellulose: BC), and those obtained by disaggregating the diluted ones. These fine fibers have a feature that the fiber size is small and a high water retention rate is maintained in a water-containing state, and those having a water retention rate of at least 250% as measured by the Tappi test method are used in the present invention. Preferably used. Details thereof are described in JP-A-08-284090, JP-A-11-170414 and the like.
[0042]
Next, the hot melt adhesive component used in the present invention will be described.
First of all, by covering the SAP particles in the form of a fiber net, the SAP particles are more stably held on the composite absorbent body and the nonwoven fabric substrate, and the SAP particles are prevented from being detached and detached from the composite absorbent body. Is done. For example, when the SAP is dry, the fiber net-like hot melt adhesive prevents the SAP particles from being peeled off and separated from the composite in the composite absorbent body manufacturing process and the slitting process. In addition, when the SAP is wet / expanded, the fiber net-like hot melt adhesive maintains the capturing ability of the nonwoven fabric substrate even when the SAP particles swell and the nonwoven fabric substrate expands. As a result, it is possible to prevent the SAP particles from peeling off and separating from the composite. Furthermore, when the composite absorbent body is rolled or stored in a rolled state, the fiber net-like hot melt adhesive is blocked at the contact surface between the composite SAP layer and the adjacent nonwoven fabric substrate back surface. There is also an effect of preventing it from occurring.
[0043]
The heat fusion component in the present invention is a hot melt adhesive. As described above, the heat-sealing component is formed into a thin film shape, a fine fiber shape, preferably a thin fibrillar fiber, and covers the SAP particle surface.
[0044]
In the present invention, in order to improve the spinnability and extensibility of the hot melt adhesive, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), styrene / isobutylene / styrene copolymer (SIS), styrene / ethylene / butadiene / An elastomer component such as a styrene copolymer (SEBS) can be added. As a result, the covering effect of the SAP particles is further improved. That is, the fibrous hot melt adhesive is stretched in a stringed manner according to the swelling of the SAP particles. As a result, the swelling of the SAP particles is not hindered, and the swollen SAP particles are prevented from leaving the composite.
[0045]
Moreover, as a hot melt adhesive, for example, an ethylene-vinyl acetate copolymer mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer that is non-tacky at room temperature and easily fibrillated, and more easily fibrillated can be used. In the case of an ethylene-vinyl acetate copolymer, the vinyl acetate content is important for spinnability and fiberization, and the molecular weight of vinyl acetate has a great influence on ejection properties and fiberization. A higher vinyl acetate content in the ethylene-vinyl acetate copolymer is preferable, for example, 15% by weight or more, preferably 20 to 40% by weight. When the molecular weight is expressed by the thermal fluidity coefficient (unit MFR (g / 10 min)) indicating the dischargeability of the liquid, it is 200 to 400 g / 10 min for a normal ethylene-vinyl acetate copolymer hot melt adhesive. In the present invention, 200 g / 10 min or less, preferably 50 to 150 g / 10 min is preferred.
[0046]
In the case where the composite absorbent body A and the sheet material B shown in FIG. 1 are bonded to each other by the fiber net-like hot melt adhesive 13, the hot melt immediately after the hot melt adhesive layer is formed in the fiber net shape. While the melt adhesive is still tacky, the composite absorbent body A and the sheet material B are simply overlapped with each other in the direction shown in the drawing.
[0047]
In addition, when the fiber net-like hot melt adhesive 13 is formed with a non-tackable hot melt adhesive at room temperature, the composite absorbent body A and the sheet material in the above-described direction even after the hot melt adhesive is solidified. The composite absorbent body A and the sheet material B can be bonded together by heating the hot melt adhesive to a temperature that exhibits tackiness before or after the B is superposed.
[0048]
The second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described below. In this embodiment, in place of the single-layer sheet material B used in the example of FIG. 1, the nonwoven fabric substrate 11 ′, the
[0049]
The composite absorbent body A and the composite absorbent body A ′ may have the same or similar characteristics, but the nonwoven fabric substrate 11 of one composite absorbent body A is water permeable and the other composite absorbent body. The non-woven fabric base material 11 ′ of the body A ′ may have different characteristics such as water impermeability.
[0050]
Further, as the nonwoven fabric substrate 11 of the first composite absorbent body A, the apparent specific gravity of 0.5 g / m mainly composed of hydrophobic synthetic fibers subjected to surface hydrophilization treatmentThreeThe bulky nonwoven fabric that constitutes the following acquisition layer is used, and the bulky nonwoven fabric that constitutes the diffusion layer mainly composed of cellulosic hydrophilic fibers is used as the nonwoven-like base material 11 ′ of the second composite absorbent body A ′. You can also
[0051]
Further, as in the third embodiment shown in FIG. 3, the sheet material B as used in the example of FIG. 1 is interposed between the two layers of the composite absorbers A and A ′ as described above. It is also possible.
[0052]
Further, in the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 4, a composite absorbent body C having a different structure is used for the same composite absorbent body A used in the examples of FIGS. The This composite absorbent body C has a configuration in which the
[0053]
Further, in the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 5, a configuration in which the composite absorbent body A, a sheet material B such as a tissue, and the composite absorbent body B 'are combined is adopted. This composite absorbent body B ′ is provided with an
[0054]
The intervening sheet material B is preferably a cellulosic non-woven fabric having a large function of diffusing a tissue or a liquid, preferably using a wood valve as a raw material.
[0055]
Further, in the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the composite absorption in which the
[0056]
The (D / E) configuration of this multifunctional multilayer absorber is similar to that of the multifunctional multilayer absorber of FIG. 2, but the SAP properties used in the SAP layers 32 and 32 ′ are different. . As an example, the SAP used for the
[0057]
<Measurement method of water absorption rate by vortex method>
To measure the water absorption rate by the vortex method, put 50 g of physiological saline into a 100 cc beaker, add a stir bar, and set a magnetic stirrer. While stirring this physiological saline, 2 g of SAP is added. This is performed by measuring the time (seconds) until the liquid vortex disappears and the liquid level becomes horizontal, when the SAP is added, and the measured value is taken as the water absorption speed.
[0058]
Alternatively, this difference in characteristics is a difference in SAP granularity. For example, the SAP used for the
[0059]
Yet another characteristic is AUL. For example, the AUL of the SAP used for the
[0060]
In the multifunctional multilayer absorbent body of the present invention shown in FIG. 1 to FIG. 6, two layers adjacent to each other using the adhesiveness or adhesiveness of the fiber net-like hot melt adhesive 13 made of a hot melt adhesive. Join. When a hot melt adhesive with permanent tackiness is used as a hot melt adhesive, the adhesive strength of the hot melt adhesive can be reduced by simply pressing one composite absorbent to the other composite absorbent or sheet material. Can be combined.
[0061]
Further, when a vinyl acetate non-tack adhesive is used as the fiber net-like hot melt adhesive 13, the hot melt adhesive is not yet solidified immediately after the SAP layer is coated on the fiber net. It can be bonded by superimposing it on another composite absorber or sheet material to be combined. Alternatively, after the fiber net-like hot melt adhesive is solidified, it is also possible to heat the hot melt adhesive to make it tacky again and to combine it with another composite absorbent or sheet material.
[0062]
FIG. 7 shows in-line the multifunctional multilayer absorbent body composed of two composite absorbent bodies (A) and (A ′) having the same structure shown in FIG. The manufacturing process manufactured with a process is shown. In the step of FIG. 7, two systems of composite absorbent production lines 40-1 and 40-2 are used.
[0063]
In the 1st composite absorbent body production line 40-1, it rolls out from the unwinder 42-1 which unwinds the roll-shaped nonwoven fabric base material 41-1. The fed-out nonwoven fabric base material 41-1 is first sent to the coater 43-1, and the SAP slurry supplied through the SAP slurry line 44-1 is applied to the surface of the nonwoven fabric base material 41-1. Subsequently, the liquid is sucked together with the atmospheric gas through the suction line 45-1, so that an undried composite absorber is obtained. The SAP slurry is, for example, 30% by weight of SAP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name “Aqua Pearl US-40”) in a water / ethanol solution (water / ethanol = 60 parts by weight / 40 parts by weight). The one prepared by adding to is used.
[0064]
In addition, when hot air is blown to the nonwoven fabric base material 41-1 at a stage before being introduced into the coater 43-1, the fiber web of the nonwoven fabric base material 41-1 in a compressed state expands and is preferably bulky. In some cases.
[0065]
The undried nonwoven fabric substrate that has left the coater 43-1 then enters the drying device 46-1 and is heated and dried while sequentially passing over a series of drying rolls 47-1.
[0066]
On the dried nonwoven fabric substrate 41-1, a hot melt adhesive supplied from a hot melt line 48-1 is applied linearly from a curtain spray device 49-1 and applied to the surface of each SAP particle in the SAP layer. The composite absorbent body 50-1 in which the hot melt adhesive layer is formed in a fiber net shape is obtained.
[0067]
The composite absorbent body 50-1 covered with the hot melt adhesive layer is guided between the nips of the pair of pressure-
[0068]
Since the second composite absorbent body production line 40-2 also has substantially the same configuration as the first composite absorbent body production line 40-1, the first composite absorbent body production line 40- The same elements as those used in FIG. 1 are denoted by “−2” instead of “−1”, and description thereof is omitted.
[0069]
However, in the second composite absorbent body production line 40-2, the composite absorbent body 51-2 to which the hot melt adhesive layer is applied by the curtain spray device 49-2 is turned upside down by the reversing
[0070]
Therefore, when this state is pressure-bonded between the nips of the pressure-bonding roll 50-1, the hot melt adhesives that are not yet solidified and stick to each other stick to each other, and as a result, the first composite The absorber 50-1 and the second composite absorber 50-2 are coupled to each other to constitute a
[0071]
Finally, the
[0072]
The process shown in FIG. 7 is an in-line process in which a SAP layer and a hot melt adhesive layer are provided on a nonwoven fabric base material, and then the process until two composite absorbent bodies are bonded to each other is performed in a single continuous process. is there. However, an off-line process is adopted in which the composite absorbent is manufactured separately in advance, and if necessary, the two composite absorbents are superposed and then the hot melt adhesive is made sticky by heating and then pressure-bonded. It is also possible. This off-line process is advantageous in the case of combining different types of composite absorbents and sheet materials with the composite absorbent.
[0073]
【Example】
Below, an example of the Example of this invention is shown.
[0074]
Example 1
Preparation of composite absorber (A) processed with hot melt surface
As a nonwoven fabric base material, a rayon nonwoven fabric by the spunlace method (manufactured by Daiwabo, 1.5d, 30g / m2).
To this nonwoven fabric substrate, SAP (manufactured by Mitsubishi Chemical, AP50X) was added from a manifold tube-shaped SAP feeder equipped with a vibrator so as to form a line having a width of 8 mm and an interval of 3 mm. 5 g / m of hot melt (trade name "Moresco TN-288") having adhesiveness from the curtain spray device so as to cover the SAP from the top of the line zone-shaped SAP.2Then, the composite absorbent body having a structure corresponding to (A) of FIG. 3 was prepared. The basis weight of SAP is 150g / m2Met.
[0075]
Preparation of composite absorber (A ') processed with hot melt surface
Hydrophilic surface, hollow bicomponent polyester fiber 8d x 51mm, 50g / m2A bulky nonwoven fabric (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) that is needle punched at a low density is prepared as a nonwoven fabric substrate.
To this non-woven fabric substrate, SAP (AP211D manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added in a line shape with a width of 10 mm and an interval of 5 mm using the tubular SAP feeder. 10 g / m of hot melt (trade name “Moresco TN-288”) having adhesiveness from the curtain spray device so as to cover the SAP from the top of the line zone-shaped SAP.2Then, a composite absorbent body having a structure corresponding to (A ′) in FIG. 3 was prepared. The basis weight of SAP is 200g / m2Met.
[0076]
Preparation of wood pulp tissue (B)
30g / m used for wrapping absorber2Prepare a commercially available tissue.
[0077]
Preparation of multi-functional multilayer absorbent sheet (A / B / A ′)
(A), (A ′), and (B) are laminated as shown in FIG. 3 so that (B) is between (A) and (A ′), and pressed with a hot iron, A multifunctional multilayer absorbent sheet having a (A / B / A ′) structure was obtained. This high-order superabsorbent composite sheet has an overall basis weight of 410 g / m2SAP content 350g / m2It was confirmed that this is a superabsorbent composite sheet having both an acquisition function and a diffusion function.
[0078]
【Effect of the invention】
As described above, the multifunctional multilayer absorbent body of the present invention has desired characteristics as the composite absorbent body or the nonwoven fabric base material and absorbent layer of the composite absorbent body bonded thereto or the material of the sheet material. It is possible to freely select one, and it is possible to design a multi-functional multilayer absorber that satisfies the conditions required for various applications.
[0079]
Further, by selecting a combination of two or three or more composite absorbers or sheet materials, it is possible to provide a multifunctional multilayer absorber having unique characteristics that could not be realized by conventional techniques.
[0080]
In addition, since the composite absorbent body or sheet material is bonded by a fiber net-like hot melt adhesive provided so as to cover the absorbent layer, a strong and stable bond can be obtained. Further, since the bonding step is easy, it can be easily applied to a manufacturing process on an industrial scale.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a multifunctional multilayer absorber according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a multifunctional multilayer absorber according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a multifunctional multilayer absorber according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a multifunctional multilayer absorber according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a multifunctional multilayer absorber according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a multifunctional multilayer absorber according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view showing a process for producing a multi-functional multilayer absorber according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A, A 'composite absorber
B, B 'sheet material
C composite absorber
D, E composite absorber
11, 11 '21, 31 Nonwoven fabric substrate
12, 12 ', 22, 32 SAP layer
13, 13 ', 23, 33 Fibrous network of hot melt
41-1, 41-2 Nonwoven fabric substrate
42-1, 42-2 Unwinder
43-1, 43-2 Coater
44-1, 44-2 SAP slurry line
45-1, 45-2 Suction line
46-1, 46-2 Drying equipment
47-1, 47-2 Drying roll
48-1, 48-2 Hot melt line
49-1, 49-2 Curtain spray device
50-1, 50-2 composite absorber
51a, 51b Crimp roll
53 Multifunctional multilayer absorber
54 Winder
Claims (24)
前記吸収層の前記高吸水性樹脂の少なくとも一部が、前記不織布状基材の繊維間の空隙内に包蔵されることにより前記不織布状基材の表面に担持されていることを特徴とする多機能複層吸収体。A composite absorbent body comprising a non-woven fabric substrate, an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin supported on the surface thereof, and a fiber net-like hot melt adhesive covering the surface of the absorbent layer, and A sheet material superimposed on the surface on which the fiber net-like hot melt adhesive exists, and the composite absorbent body and the sheet material have a structure integrated with each other by the hot melt adhesive. ,
Multi least a portion of the super absorbent polymer of the absorbent layer, characterized that you have been supported on the surface of the nonwoven fabric base material by being occluded into the gap between the fibers of the nonwoven fabric-like substrate Functional multilayer absorber.
前記吸収層の前記高吸水性樹脂の少なくとも一部が、前記不織布状基材の繊維間の空隙内に包蔵されることにより前記不織布状基材の表面に担持されていることを特徴とする多機能複層吸収体。Nonwoven substrate, first composite absorbent body composed of absorbent layer mainly composed of superabsorbent resin supported on the surface thereof, nonwoven substrate, and superabsorbent resin supported on the surface thereof And at least one of the first and second composite absorbents is a fiber net-like hot melt adhesive that covers the surface of the absorbent layer. And the first and second composite absorbent bodies are superposed in such a manner that the respective absorbent bodies face each other and are integrated with each other by the hot melt hot melt adhesive. Have
Multi least a portion of the super absorbent polymer of the absorbent layer, characterized that you have been supported on the surface of the nonwoven fabric base material by being occluded into the gap between the fibers of the nonwoven fabric-like substrate Functional multilayer absorber.
不織布状基材の表面に、固形ＳＡＰを含有するスラリーを塗布し、ついで液体の除去および乾燥を行って、高吸水性樹脂を主体とする吸収層を設け、ついで前記吸収層の表面にホットメルト接着剤を繊維状に供給して、前記吸収層を覆う繊維ネット状ホットメルト接着剤層を形成することにより、第２の複合吸収体を形成する第２工程と、
前記第１工程で得られた第１の複合吸収体の、前記ホットメルト接着剤層が設けられている表面に、前記第２工程で得られた第２の複合吸収体を、そのホットメルト接着剤層が前記第１の複合吸収体側に向くように重ね合わせる第３工程と、
前記第１の複合吸収体と前記第２の複合吸収体とを相互に圧着して、前記ホットメルト接着剤の持つ粘着性により結合させる第４工程と、
を備えており、前記第１の複合吸収体と前記第２の複合吸収体において、前記各吸収層の前記各高吸水性樹脂の少なくとも一部が、前記各不織布状基材の繊維間の空隙内に包蔵されることにより前記各不織布状基材の表面に担持されていることを特徴とする多機能複層吸収体の製造方法。A slurry containing solid SAP is applied to the surface of the non-woven substrate, then the liquid is removed and dried, and an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin is provided. Then, hot melt is applied to the surface of the absorbent layer. an adhesive is supplied to the fibers, by forming a fiber net-like hot melt adhesive layer covering the absorbent layer, a first step of forming a first composite absorbent body,
A slurry containing solid SAP is applied to the surface of the non-woven substrate, then the liquid is removed and dried, and an absorbent layer mainly composed of a superabsorbent resin is provided. Then, hot melt is applied to the surface of the absorbent layer. an adhesive is supplied to the fibers, by forming a fiber net-like hot melt adhesive layer covering the absorbent layer, a second step of forming a second composite absorbent body,
The second composite absorbent obtained in the second step is bonded to the surface of the first composite absorbent obtained in the first step, on which the hot melt adhesive layer is provided. A third step of superimposing the agent layer so as to face the first composite absorber side;
A fourth step in which the first composite absorbent body and the second composite absorbent body are pressure-bonded to each other and bonded by the adhesiveness of the hot melt adhesive;
In the first composite absorbent body and the second composite absorbent body, at least a part of each superabsorbent resin of each absorbent layer is a gap between fibers of each non-woven substrate. A method for producing a multifunctional multilayer absorbent material, wherein the multilayered absorbent material is supported on the surface of each of the non-woven fabric base materials by being embedded in the inside .
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