以下、先ず、本発明の吸収体を、その好ましい一実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図1には、本実施形態の吸収体の断面を示す模式図が示されている。本実施形態の吸収体10は、JIS K 7223に準拠した遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマー11を2枚のシート12,13で挟んだ構成を有し、且つ吸水性ポリマー11が水溶性バインダー(図示せず)を介してシート12,13に固着している。
吸水性ポリマー11のJIS K 7223に準拠した遠心保持量は、好ましくは5〜20g/g、更に好ましくは8〜15g/gである。前記遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマーは、経血等の付着・吸収によって赤みを帯びても、その後の水洗いによって赤みを除去することが可能であり、これを用いることによって水洗いが容易な吸収体あるいは吸収性物品を得ることができる。前記遠心保持量が20g/gを越える吸水性ポリマーは、吸収した血液に起因する赤みが強く、水洗いによって斯かる赤みを除去することが困難である。前記遠心保持量は下記測定方法によって測定される。
<遠心保持量の測定方法>
飽和吸水量の測定は、JIS K 7223(1996)に準拠して行う。ナイロン製の織布(メッシュ開き255、三力製作所販売、品名:ナイロン網、規格:250×メッシュ巾×30m)を幅10cm、長さ40cmの長方形に切断して長手方向中央で二つ折りにし、両端をヒートシールして幅10cm(内寸9cm)、長さ20cmのナイロン袋を作製する。測定試料である吸水性ポリマー1.00gを精秤し、作製したナイロン袋の底部に均一になるように入れる。試料の入ったナイロン袋を、25℃に調温した生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)に浸漬させる。浸漬開始から30分後にナイロン袋を生理食塩水から取り出し、1時間垂直状態に吊るして水切りした後、遠心脱水器(コクサン(株)製、型式H−130C特型)を用いて脱水する。脱水条件は、143G(800rpm)で10分間とする。脱水後、試料の質量を測定し、次式に従って目的とする遠心保持量を算出する。 遠心保持量(g/g)=(a’−b−c)/c ;式中、a’は遠心脱水後の試料及びナイロン袋の総質量(g)、bはナイロン袋の吸水前(乾燥時)の質量(g)、cは試料の吸水前(乾燥時)の質量(g)を表す。測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。
JIS K 7223に準拠した遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマー11は、例えば、従来の吸水性ポリマーにその表面架橋度が適度に高まるような処理を施すことによって得ることができる。より具体的には、例えば、後述する逆相懸濁重合重合法や水溶液重合法等の公知のポリアクリル酸系吸水性ポリマーの製造方法等を利用して、表面架橋処理が施された、カルボキシ基及び/又はカルボキシレート基を有する吸水性ポリマーを得、該吸水性ポリマーに対して改めて表面架橋処理を施すことにより、吸水性ポリマー11を得ることができる。
このように、表面架橋処理済みの吸水性ポリマーに対して改めて表面架橋処理を施すことによって、このような2度の表面架橋処理を施さない場合に比して、吸水性ポリマーの表面付近の架橋度が高くなることによって、分子鎖の網目が細かくなり、吸水性ポリマーの深部に、血液の赤みの主たる原因であるヘモグロビンが浸透することを防ぐと共に、吸水性ポリマーの遠心保持量が低下する。2度の表面架橋処理は、何れも同様の方法・条件で行うことができる。
吸水性ポリマー11の材料としては、ポリアクリル酸ソーダ、(アクリル酸−ビニルアルコール)共重合体、ポリアクリル酸ソーダ架橋体、(デンプン−アクリル酸)グラフト重合体、(イソブチレン−無水マレイン酸)共重合体及びそのケン化物、ポリアクリル酸カリウム、並びにポリアクリル酸セシウム等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
JIS K 7223に準拠した遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマー11は、例えば、1)(メタ)アクリル酸及び/又はそのアルカリ金属塩を含むモノマーを重合してポリマーを得、該ポリマーを架橋剤により架橋処理する方法、又は2)(メタ)アクリル酸及び/又はそのアルカリ金属塩を含むモノマーを、架橋剤の存在下で重合する方法により得られる。
前記1)及び2)の方法は、公知のポリアクリル酸系吸水性ポリマーの製造方法を利用して行うことができる。この公知の製造方法としては、例えば、(i)特許第2721658号公報に記載の陰イオン界面活性剤を分散剤として用いた逆相懸濁重合重合法、(ii)特開2003−235889号公報に記載の水溶液重合法が挙げられる。尚、前記1)及び2)の方法において、(メタ)アクリル酸及び/又はそのアルカリ金属塩を含むモノマーを、架橋剤の存在下で重合して得られたポリマーは、更に架橋剤により架橋処理しても良い。
前記1)の方法で調製する(メタ)アクリル酸及び/又はそのアルカリ金属塩を含むモノマーの重合体は、血液吸収性の制御、安全性、製造コスト等の観点から、(メタ)アクリル酸の単独重合体、その共重合体、又はそれらの架橋物である。(メタ)アクリル酸の単独重合体としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸が挙げられ、(メタ)アクリル酸の共重合体としては、アクリル酸又はメタクリル酸に、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、又はスチレンスルホン酸等のコモノマーを共重合せしめた共重合体、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体等が挙げられる。該共重合体のコモノマー量は、血液吸収性能を低下させない範囲とすることが好ましい。また、(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩としては、ポリアクリル酸やポリメタクリル酸等のナトリウム塩が好ましい。
これらの中では、(メタ)アクリル酸又はそのアルカリ金属塩の単独重合体又は共重合体の架橋物、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体架橋物が好ましく、アクリル酸又はアクリル酸アルカリ金属塩の単独重合体の架橋物がより好ましい。これらのポリマーは、アクリル酸単量体単位を通常50モル%以上、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80モル%以上含み、水には実質的に不溶であるが、高度の膨潤性を有する重合体である。
前記1)及び2)の方法で用いられる架橋剤としては、分子中に2個以上の重合性不飽和基、又は分子中に2個以上のカルボキシ基及び/又はカルボキシレート基と反応しうる反応性基を有する化合物であればよく、例えば、分子中に2以上の水酸基を有する化合物、2以上の重合可能な二重結合を有する化合物、2以上のエポキシ基を有する化合物等が挙げられる。
分子中に2以上の水酸基を有する化合物としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミ ン、ポリオキシプロピレン、ソルビタン脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット、1,3−プロパンジオール、ソルビトール等が挙げられる。
分子中に2以上の重合可能な二重結合を有する化合物としては、ビス(メタ)アクリルアミド、アリル(メタ)アクリルアミド、ポリオールによる(メタ)アクリル酸のジ−又はポリエステル(例えばジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等)、C1−C10多価アルコールとヒドロキシル基につき2〜8個のC2−C4アルキレンオキシドとの反応から誘導される、ポリオールによる不飽和モノ−又はポリカルボン酸のジ−又はポリエステル(例えばエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート等)等が挙げられる。
分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテルが挙げられる。
これらの架橋剤の中では、分子中に2以上の重合可能な二重結合を有する化合物、及び2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物がより好ましく、具体的にはエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが特に好ましい。
前記1)及び2)の方法において、架橋剤の使用量は、血液吸収性能及び吸収した血液に起因する赤みの除去の観点から、〔架橋剤/モノマー〕の質量比で0.15/100〜40/100であり、0.2/100〜30/100が好ましく、0.3/100〜20/100がより好ましい。
吸水性ポリマー11の形状としては、図1に示す如き球状(粒子状)に限定されず、直方体形状等のブロック状、球状の粒子が複数組み合わさった形状、ブロック状の粒子が複数組み合わさった形状、球状の粒子とブロック状の粒子とが組み合わさった形状、繊維状、板状等であっても良い。粒子状の吸水性ポリマーには、その形状の違いから、不定形タイプ、塊状タイプ、俵状タイプ、球状凝集タイプ、球状タイプ等があるが、本発明では何れのタイプも用いることができる。球状あるいは球状に近い粒子状の形状を有する吸水性ポリマー11の平均粒子径は、好ましくは50〜800μm、更に好ましくは100〜600μmである。
吸収体10は、前記遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマー11以外の吸水性ポリマーを含んでいても良い。上述した吸水性ポリマー11による作用効果をより確実に奏させるようにする観点から、吸水性ポリマー11の含有量は、吸収体10に含有されている全ての吸水性ポリマーの全質量に対して、80質量%以上、特に90質量%以上、とりわけ100質量%であることが好ましい。吸収体10に含有されている吸水性ポリマーの全てが吸水性ポリマー11であると、作用効果の点で理想的である。
尚、本明細書において、「質量」は、特に断りがない限り、「乾燥時の質量」を意味する。吸収体又は吸収性物品の構成部材についての「乾燥時の質量」は、次のようにして測定する。乾燥時の質量の測定方法:測定対象物を温度23℃、湿度50%の恒温高湿状態の環境下に24時間放置した後、該環境下にて質量を測定し、その測定値を、測定対象物の「乾燥時の質量」とする。
また、吸収体10における吸水性ポリマー(吸水性ポリマー11を含む吸収体10中の全ての吸水性ポリマー)の分布量(散布坪量)は、好ましくは10〜100g/m2、更に好ましくは20〜80g/m2である。
2枚のシート12,13としては、繊維を含んで構成されるシート状のものが用いられ、吸水性ポリマー11を挟持することができ且つ適度な液吸収力を持つものが好ましい。シート12,13としては、例えば、紙、織布、不織布、編布、パーチメント、パピルス、パルプ積繊体等を用いることができる。これらの中でも、特に紙が好ましい。不織布としては、例えば、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、エアレイド不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、ニードルパンチ不織布、ステッチボンド不織布等が挙げられる。尚、2枚のシート12,13は、互いに、組成及び/又は寸法が同じであっても良く、異なっていても良い。またシート12,13は、単層構造でも良く、多層構造であっても良い。また、シート12、13は、1枚のシートで構成され、吸水性ポリマー11からなる層を該1枚のシートで包む形態であっても良い。シート12,13の詳細については後述する。
シート12,13の坪量は、それぞれ、好ましくは10〜80g/m2、更に好ましくは15〜50g/m2である。
本実施形態においては、JIS K 7223に準拠した遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマー11が、水溶性バインダーを介してシート12,13に固着している。前記遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマー11は、前記遠心保持量が20g/gを超える吸水性ポリマーに比して表面が硬く、ポリマー自身の粘着性に乏しいため、単に2枚のシート12,13で吸水性ポリマー11を挟んだだけでは、シート12,13間の剥離強度が低く、そのため製品加工時あるいは使用時にシートのずれが生じ、吸収体が破壊するおそれがある。本実施形態では、このような低遠心保持量(低粘着性)の吸水性ポリマー11を使用することによる不都合を、該吸水性ポリマー11のシート12,13への固着剤として水溶性バインダーを用いることによって回避している。尚、吸水性ポリマーのシートへの固着剤として、非水溶性バインダー(例えばホットメルト粘着剤)を用いると、吸水性ポリマーの吸収性能が阻害され、液吸収速度の低下や液戻り等の不都合を招くおそれがあるが、本実施形態では水溶性バインダーを用いているので、そのような不都合を招くおそれは極めて少ない。
前記水溶性バインダーとしては、カチオン性バインダーが好ましく用いられる。カチオン性バインダーとしては、カチオン化デンプン、カチオン化カルボキシメチルセルロースナトリウム、カチオン化ポリビニルアルコール等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。本発明者らが検討した範囲では、カルボキシメチルセルロース(CMC)等のアニオン性バインダーよりも、前述したカチオン性バインダーの方が剥離強度の向上に有効であった。
前記水溶性バインダーの含有量は、吸収体10の全質量に対して、好ましくは0.01〜10質量%、更に好ましくは0.05〜1質量%である。
前記水溶性バインダーを吸収体10に含ませる方法に特に制限はなく、内添法でも良く、外添法でも良い。内添法としては、例えば、2枚のシート12,13を湿式抄紙法で製造する場合において、その紙料(繊維分散液)中に水溶性バインダーを予め添加しておく方法が挙げられる。外添法としては、例えば後述するように、2枚のシート12,13を形成した後に、一方のシート12における吸水性ポリマー11の散布面(シートの重ね合わせ面)に、スプレー等の塗布手段によって水溶性バインダーを塗布し、その上に他方のシート13を重ね合わせる方法が挙げられる。また、一方のシート12における水溶性バインダーの塗布面(シートの重ね合わせ面)に、吸水性ポリマー11を散布しても良い。さらに、一方のシート12の一面に、吸収性ポリマーと水溶性バインダーを同時に付与しても良い。外添法では、通常、前記水溶性バインダーを水等の適当な溶媒に溶解又は分散させ、その溶液又は分散液をシートに塗布する。前記水溶性バインダーは、内添法を用いた場合には、吸収体10(シート12,13)の略全域に略均一に存在し、外添法を用いた場合には、2枚のシート12,13それぞれの重ね合わせ面及びその近傍に局在する。外添法を用いた場合、通常、前記重ね合わせ面からシート厚み方向に離れるに従って、水溶性バインダーの存在量が低下する。
前記水溶性バインダーによる剥離強度の向上効果を確実にする観点から、前記外添法によって吸収体10に水溶性バインダーを含ませることが好ましい。なかでも、本実施形態の吸収体10は、一面上に吸水性ポリマー11が散布されたシートの該一面(吸水性ポリマー散布面)上に水溶性バインダーを付与し、その上に別体のシートを重ね合わせ、両シートを一体化させて得られるものが好ましい。斯かる吸収体10の製造方法については後述する。
本実施形態の吸収体10の剥離強度は、好ましくは20cN/25mm以上、更に好ましくは25〜100cN/25mm以上である。前記剥離強度は下記測定方法によって測定される。
<剥離強度の測定方法>
測定対象の吸収体(2枚のシートが重ね合わされた構成の吸収体)からMD(吸収体を構成するシートの製造時の搬送方向)150mm、CD(MDと直交する方向)25mmの矩形形状を切り出してこれを試験片とし、この試験片のMD(長手方向)の一端から約3cmに亘る領域における、該吸収体を構成する2枚のシートを剥離する。こうして、一部が剥離された試験片を、MDが引張方向となるように引張試験機(島津製作所製オートグラフAG−1kN)のチャック(チャック間距離25mm)に装着した後、300mm/min.の引張速度でチャック間距離が110mmになるまで引っ張って、一方のシートと他方のシートとに剥離し、このときの剥離強度を測定する。剥離強度の測定区間はチャック間距離10〜110mmとし、平均剥離強度を算出する。測定は5回行い、これらの平均値を吸収体の剥離強度とする。
本実施形態の吸収体10は、上述した構成を有していることにより、薄型にすることが可能である。吸収体10の厚みは、好ましくは0.1〜2mm、更に好ましくは0.2〜1.5mmである。ここでいう吸収体10の厚みは、7g/cm2荷重下における厚みを意味する。
以下、吸収体10を構成する2枚のシート12,13について更に説明する。シート12,13は、親水性繊維を含んでいることが好ましい。親水性繊維としては、親水性表面を有する繊維であって、その湿潤状態において、繊維どうしが互いに高い自由度を有するシートを形成できるものであれば、特に制限なく用いることができる。そのような親水性繊維の例には、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ等の木材パルプや木綿パルプ、ワラパルプ等の非木材パルプ等の天然セルロース繊維;レーヨン、キュプラ等の再生セルロース繊維;ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリロニトリル繊維等の親水性合成繊維;ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、ポリエチレン(PE)繊維、ポリプロピレン(PP)繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維を界面活性剤により親水化処理したもの等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
前記親水性繊維の含有量は、シート12又は13の全質量に対して、好ましくは20質量%以上、更に好ましくは35〜90質量%である。
前記親水性繊維のうち、好ましいものは、セルロース繊維である。セルロース繊維は、安定な親水性表面を持ち、特に湿潤後も親水性を維持するので好ましい。特に、天然セルロース繊維及び再生セルロース繊維のような嵩高性のセルロース繊維が好ましい。コストの点からは、木材パルプを用いることが好ましく、特に針葉樹クラフトパルプが好ましい。また、PET、PE、PP等の合成繊維を親水化処理して得られた繊維も嵩高性の親水性繊維として本発明において好ましく用いられる。尚、本明細書において「嵩高性の繊維」とは、繊維形状が、捻れ構造、クリンプ構造、屈曲及び/又は分岐構造等の立体構造をとるか、又は繊維断面が極太(例えば繊維粗度が0.3mg/m以上)である繊維をいう。
前記嵩高性のセルロース繊維を用いることによって、吸水性ポリマーの分散性及び固定化の程度が一層向上するのみならず、シート12,13として紙を用いる場合には、その湿式抄紙の際に湿紙の排水性を一層容易にコントロールすることができる。更に、嵩高性のセルロース繊維は、嵩高で空隙率の高いシートを形成できるので、吸水性ポリマーがシート中に三次元的に埋没・分散、固定されやすくなり且つ吸水性ポリマーのゲルブロッキングの発生も抑えることができる。前記嵩高性のセルロース繊維の平均繊維長に特に制限はないが、一般的な範囲として、1〜20mmであることが好ましい。
前記嵩高性のセルロース繊維の含有量は、シート12又は13の全質量に対して、好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10〜65質量%である。
前記嵩高性のセルロース繊維の好ましいものの例として、繊維粗度が0.3mg/m以上、特に0.3〜2mg/m、とりわけ0.32〜1mg/mのセルロース繊維が挙げられる。繊維粗度が0.3mg/m以上のセルロース繊維は、嵩高な状態でセルロース繊維が集積するので、シート内に嵩高なネットワーク構造が形成され易いので好ましい。また、液体の移動抵抗が小さく、液体の通過速度が大きくなるので好ましい。尚、「繊維粗度」とは、木材パルプのように、繊維の太さが不均一な繊維において、繊維の太さを表す尺度として用いられるものであり、例えば、繊維粗度計(FS−200、KAJANNI ELECTRONICS LTD.社製)を用いて測定することができる。繊維粗度が0.3mg/m以上のセルロース繊維の例としては、針葉樹クラフトパルプ〔Federal Paper Board Co. 製の「ALBACEL 」(商品名)、及びPT Inti Indorayon Utama 製の「INDORAYON 」(商品名)〕等が挙げられる。
前記嵩高性のセルロース繊維の好ましいものの他の例として、繊維断面の真円度が0.5〜1、特に好ましくは0.55〜1であるセルロース繊維が挙げられる。繊維断面の真円度が0.5〜1であるセルロース繊維は、液体の移動抵抗が小さく、液体の透過速度が大きくなるので好ましい。繊維断面の真円度は次のようにして測定することができる。
<繊維断面の真円度の測定>
測定対象の繊維を、その長さ方向と直交する断面方向にスライスする。スライスするときには、繊維の断面面積が極力変化しないように注意する。スライスして得られた繊維の断面を電子顕微鏡を用いて撮像し、その断面写真を画像解析装置(日本アビオニクス社製の「Avio EXCEL」(商品名))により解析し、下記に示す式を用いて目的とする繊維断面の真円度を求めた。尚、該真円度は、任意の繊維断面を100点測定し、その平均値とした。 (繊維断面の真円度)=4×π×(測定繊維の断面面積)/(測定繊維の断面面積の周囲長)2
上述の通り、セルロース繊維として木材パルプを使用することが好ましいが、一般に木材パルプの断面は、脱リグニン化処理により偏平であり、その殆どの真円度は0.5未満である。このような木材パルプの真円度を0.5以上にするためには、例えば、斯かる木材パルプをマーセル化処理して木材パルプの断面を膨潤させればよい。
このように、前記嵩高性のセルロース繊維としては、木材パルプをマーセル化処理して得られる真円度が0.5〜1であるマーセル化パルプも好ましい。本発明において用いることのできる市販のマーセル化パルプの例としては、ITT Rayonier Inc. 製の「FILTRANIER」(商品名)や同社製の「POROSANIER」(商品名)等が挙げられる。
また、繊維粗度が0.3mg/m以上で、且つ繊維断面の真円度が0.5〜1であるセルロース繊維を用いると、嵩高なネットワーク構造が一層形成され易くなり、液体の通過速度も一層大きくなるので好ましい。
前記嵩高性のセルロース繊維の好ましいものの別の例として、セルロース繊維の分子内及び/又は分子間を架橋させた架橋セルロース繊維がある。斯かる架橋セルロース繊維は湿潤状態でも嵩高構造を維持し得るので好ましい。
セルロース繊維を架橋するための方法には特に制限はないが、例えば、架橋剤を用いた架橋方法が挙げられる。かかる架橋剤の例としては、ジメチロールエチレン尿素及びジメチロールジヒドロキシエチレン尿素等のN−メチロール系化合物;クエン酸、トリカルバリル酸及びブタンテトラカルボン酸等のポリカルボン酸;ジメチルヒドロキシエチレン尿素等のポリオール;ポリグリシジルエーテル系化合物の架橋剤などが挙げられる。特に、架橋時に人体に有害なホルマリン等を発生しないポリカルボン酸やポリグリシジルエーテル系化合物の架橋剤が好ましい。
前記架橋剤の使用量は、セルロース繊維100質量部に対して、0.2〜20質量部とするのが好ましい。使用量が0.2質量部未満であると、セルロース繊維の架橋密度が低い為、湿潤時に弾性率が大きく低下してしまう場合があり、使用量が20質量部を超えるとセルロース繊維が剛直になり過ぎ、応力がかかった時にセルロース繊維が脆くなってしまう場合があるので、前記範囲とするのが好ましい。
前記架橋剤を用いてセルロース繊維を架橋するためには、例えば、架橋剤の水溶液に必要に応じて触媒を添加したものに、セルロース繊維を含浸させ、架橋剤水溶液が設計付着量となる様にセルロース繊維を脱水し、次いで架橋温度に加熱するか、又は、スプレー等により架橋剤水溶液をセルロース繊維に設計付着量となる様に散布し、その後、架橋温度に加熱し、架橋反応させる。
尚、市販の架橋セルロース繊維としては、Weyerhaeuser Paper Co.製の「High Bulk Additive」等が挙げられる。
上述した嵩高性のセルロース繊維に加えて、繊維粗度が0.3mg/m以上であるパルプ等のセルロース繊維の分子内及び/又は分子間を上述の方法で架橋した嵩高性のセルロース繊維も好ましい。
また、繊維断面の真円度が0.5〜1であるパルプの分子内及び/又は分子間を上述の方法で架橋した嵩高性のセルロース繊維も好ましい。
また、繊維断面の真円度が0.5〜1であるマーセル化パルプの分子内及び/又は分子間を上述の方法で架橋した嵩高性のセルロース繊維も好ましい。
一層好ましい前記嵩高性のセルロース繊維は、繊維粗度が0.3mg/m以上であり且つ繊維断面の真円度が0.5〜1であるパルプを上述の方法で架橋したものである。
特に好ましい前記嵩高性のセルロース繊維は、繊維粗度が0.3mg/m以上であるパルプをマーセル化によって真円度を0.5〜1とした後、上述の方法で架橋したものである。
シート12,13には、実用上十分な湿潤強度を付与する観点から、熱溶融性接着繊維又は紙力補強剤を含有させることができる。
前記熱溶融性接着繊維としては、加熱により溶融し相互に接着する繊維を用いることができ、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリビニルアルコール等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリエチレン−ポリプロピレン複合繊維、ポリエチレン−ポリエステル複合繊維、低融点ポリエステル−ポリエステル複合繊維、繊維表面が親水性であるポリビニルアルコール−ポリプロピレン複合繊維、並びにポリビニルアルコール−ポリエステル複合繊維等を挙げることができる。複合繊維を用いる場合には、芯鞘型複合繊維及びサイド・バイ・サイド型複合繊維の何れをも用いることができる。これらの熱溶融性接着繊維は、各々単独で用いることもでき、又は2種以上を混合して用いることもできる。本発明において好ましく用いられる熱溶融性接着繊維としては、熱水で溶解するポリビニルアルコール繊維、芯鞘型のポリエステル繊維等を挙げることができる。前記熱溶融性接着繊維は、一般にその繊維長が2〜60mmであることが好ましく、繊維径は0.1〜3デニール(特に0.5〜3デニール)であることが好ましい。
前記熱溶融性接着繊維を用いる場合、シート12,13は、各シート100質量部に基づき、前記親水性繊維を30〜99質量部、前記熱溶融性接着繊維を1〜50質量部含んでなることが好ましい。更に好ましくは、各シート100質量部に基づき、前記親水性繊維を50〜97質量部、前記熱溶融性接着繊維を3〜30質量部含んでなる。
前記紙力補強剤としては、ポリアミン・エピクロルヒドリン樹脂、ジアルデヒドデンプン、カイメン、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらの紙力補強剤は、各シート(12又は13)100質量部に基づき0.01〜30質量部、好ましくは0.01〜20質量部添加することができる。
シート12,13として好ましいものの一例として、ポリビニルアルコール繊維(熱溶融性接着繊維)を0.2〜10質量%(好ましくは1〜5質量%)、カイメン(紙力補強剤)を0.1〜1質量%(好ましくは0.2〜0.8質量%)含有するものが挙げられる。
次に、本発明の吸収体の製造方法について、前記実施形態の吸収体10の製造方法を例にとり、図面を参照して説明する。尚、後述する本発明の製造方法の説明においては、前記実施形態と同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、前記実施形態の説明が適宜適用される。図2は、図1に示す吸収体10の製造工程を示す模式図である。
本実施態様の吸収体の製造方法は、図2に示すように、湿潤状態のシート12の一面12a上に吸水性ポリマー11を散布し、吸水性ポリマー11の散布面に水溶性バインダー14を付与し、その上に別体のシート13を重ね合わせ、これらを乾燥し、一体化させる工程を含んでいる。
シート12は、この種の繊維を含むシートの製造方法に準じて製造することができ、その製造方法に特に制限は無く、湿式法でも乾式法でも良い。湿式抄紙法によってシート12を製造すると、湿潤したシートが必ず得られるため、乾燥状態のシートを別工程で湿潤状態にする手間を省くことができる。本実施態様では湿式抄紙法によってシート12を製造している。湿式抄紙法で用いる湿式抄紙機としては、例えば、短網抄紙機、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、オントップ抄紙機、ハイブリッド抄紙機、丸網抄紙機等が挙げられる。
シート12を湿式抄紙法によって製造する場合には、シート12,13を形成する繊維及び前記水溶性バインダーを除く他の成分を、所定の濃度になるように水に分散せしめてスラリーを形成する。このスラリーを湿式抄紙機に導入し、常法に従って湿式抄紙機の網の上に流して薄く平にすることで、湿潤状態のシート12を形成する。
次いで、脱水手段70によって、湿潤状態のシート12から余剰の水を脱水する。脱水手段70は、湿潤シートから水を吸引する吸引装置や湿潤シートを上下から圧縮して水を搾り出す加圧装置等を含んで構成されている。脱水工程を経たシート12(吸水性ポリマーが散布される直前のシート)の含水率は、好ましくは20〜500質量%、更に好ましくは50〜300質量%である。
次いで、湿潤状態のシート12の一面12a上に吸水性ポリマー11を散布する。吸水性ポリマー11は、湿潤状態のシート12の一面12aの全面に均一に散布しても良く、あるいは湿潤状態のシート12の長手方向に所定間隔を置いて筋状に部分散布しても良く、あるいは湿潤状態のシート12の長手方向にショット状に間欠散布しても良い。
次いで、吸水性ポリマー11の散布面に水溶性バインダー14を付与する。本実施態様では、カチオン化デンプン等の前記水溶性バインダーを水等の適当な溶媒に溶解又は分散させてバインダー液を得、このバインダー液をスプレーで噴霧している。バインダー液は、シート12の一面12a上における、吸水性ポリマー11の散布面の全面に均一に付与することが好ましい。前記水溶性バインダー(バインダー液)の付与量は、吸水性ポリマー11の散布量を考慮して適宜設定され、好ましくは0.5〜20g/m2、更に好ましくは1〜10g/m2である。
次いで、シート12における吸水性ポリマー11の散布面(一面12a)上に、別体のシート13を重ね合わせ、両シート12,13の積層体を形成する。この積層体においては、吸水性ポリマー11がシート12,13中に一層埋没すると共に、シート12,13の構成繊維どうしの絡み合いが生じる。シート13は、シート12と同様の方法で製造することができる。本実施態様では、湿式抄紙法によって得られ且つ脱水手段(図示せず)によって余剰の水が脱水された、湿潤状態のシート13を、走行中のシート12における吸水性ポリマー11が散布面上に供給することで、両シート12,13の積層体を形成している。
次いで、乾燥手段71によって、シート12,13の積層体を乾燥し、一体化させる。前記積層体を乾燥することによって、シート12,13の構成繊維どうしが絡み合い、更には、水素結合や、前記熱溶融性接着繊維を用いた場合には熱融着の作用も加わり、シート12,13が一体化すると共に、前記水溶性バインダーの接着力が発現し、その接着力によって吸水性ポリマー11がシート12,13(シートの構成繊維)に固着する。このとき、吸水性ポリマー11は、シート12,13に担持されている状態、即ち、シート12,13の構成繊維によって形成される空間内に入り込み、シート12,13に対して外部から応力が加わっても吸水性ポリマー11の極端な移動や脱落が起こりにくい状態となっている。尚、前記水溶性バインダーの接着力は、シート12,13の一体化にも寄与すると考えられる。
シート12,13の積層体を乾燥する際の乾燥温度は、シートの組成等にもよるが、好ましくは100〜180℃、更に好ましくは120〜160℃である。乾燥手段71としては特に制限はなく、例えばヤンキードライヤーやエアースルードライヤー等を用いることができる。以上のようにして吸収体10が得られる。
次に、本発明の吸収性物品を、その好ましい一実施形態である生理用ナプキンに基づき図面を参照して説明する。後述する本発明の吸収性物品の説明においては、前記実施形態と同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、前記実施形態の説明が適宜適用される。図3は、本実施形態の生理用ナプキンの斜視図、図4は、図3のX−X線断面を模式的に示す断面図である。本実施形態のナプキン20は、前記吸収体10を含んで構成されている。
ナプキン20は、図3に示すように一方向に長い形状をしており、液透過性の表面層としての表面シート21、液不透過性の裏面層としての裏面シート22、及び両シート21,22間に介在配置された液保持性の吸収体10を具備している。吸収体10は、一方向に長い形状をしており、その長手方向をナプキン20の長手方向に一致させて、ナプキン幅方向の中央部に配されている。
吸収体10は、その略全体が被覆シート(図示せず)で被覆されていても良い。吸収体の略全体が被覆シートで被覆されていると、吸収体の形状安定性の向上及び吸水性ポリマーの脱落防止に特に有効である。該被覆シートとしては、例えば親水性の繊維シート、穿孔フィルム等が用いられ、この親水性の繊維シートとしては、例えばティッシュペーパー等の紙や各種不織布(スパンボンド不織布、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド不織布、スパンボンド−メルトブローン−メルトブローン−スパンボンド不織布、アクリルやレーヨンなどの親水性繊維を含むスパンレース不織布等)を用いることができる。
図4に示すように、表面シート21は、吸収体10の肌当接面(上面)の全域を被覆し、裏面シート22は、吸収体10の非肌当接面の全域を被覆している。表面シート21及び裏面シート22には、吸収体10の周縁部から外方に延出した部分において、エンドシールが施されており、エンドシール部26が形成されている。裏面シート22の非肌当接面上には粘着剤が塗布されて、ナプキン1をショーツ等に固定するための固定部(図示せず)が形成されている。表面シート21は、従来公知のものと同様の材料から構成することができ、例えば親水性の不織布や開孔フィルム等が用いられる。裏面シート22は、例えば液不透過性のフィルムシートから構成されており、この液不透過性のフィルムシートは水蒸気透過性を有していてもよい。
尚、本明細書において、肌当接面は、吸収性物品の着用時に着用者の肌側に向けられる面であり、非肌当接面は、吸収性物品の着用時に着用者の肌側とは反対側に向けられる面である。また、長手方向は、吸収性物品又はその構成部材の長辺方向に沿う方向であり、幅方向は、該長手方向と直交する方向である。
ナプキン20の肌当接面側(表面シート21側)には、その長手方向左右両側部に、ナプキン20の長手方向へ延びる防漏溝25,25がそれぞれ形成されている。各防漏溝25は、表面シート21と吸収体10とが、表面シート21側からエンボス等の圧搾手段によって圧密化及び一体化されて形成されている。各防漏溝25は、ナプキン20を幅方向に二分する仮想直線(図示せず)を挟んで略対称な形状になっている。各防漏溝25は、それらの前後端が互いに連結しており、これによって全体として閉じた形状をなしている。防漏溝25,25が形成されていることにより、ナプキン幅方向外方に流れる体液等が堰き止られ、ナプキン20の側部からの漏れ(横漏れ)が効果的に防止されると共に、洗浄時におけるナプキン20の分解を抑えることができるため、洗浄操作がおこないやすく、血液の洗い流しが容易に行えるようになる。更に、防漏溝25,25が吸収体10の下部付近まで達していることが、洗浄時、吸収体全体に水がいきわたりやすく、且つ、吸収体が偏って血液が残留するのを防止するため好ましい。
ナプキン20の周縁部には、吸収体10の外方に離間した位置にエンドシール部26が形成されている。本実施形態におけるエンドシール部26は、表面シート21と裏面シート22を一体化して形成されている。より具体的には、本実施形態においては、表面シート21、裏面シート22は、吸収体10の周縁部から延出しており、その延出部分において互いに熱エンボス処理により接合されてエンドシール部26が形成されている。エンドシール部26は、ナプキン1の洗浄時(湿潤時)に吸収体10を構成する吸水性材料が流れ出すことを防止する効果がある。エンドシール部26には、吸収体10に用いられる水による膨潤等がおこる材料が配置されていないことが、洗浄時にエンドシール部の構成材料である各シート材料の分離をおこさない観点から好ましい。また、エンドシール部26は、シート材料の所定部位にホットメルト等の接着剤を配して熱エンボス処理によって形成されることが、シール部の柔軟性及び湿潤時のシール強度を向上・安定化させる観点からより好ましい。
本実施形態のナプキン20は、通常のこの種の生理用ナプキンと同様に下着に装着して使用する。ナプキン20は、前記吸収体10を含んでいるため、実用上十分な吸収性能を有していながらも、水洗いが容易であり、付着した血液を水で洗い流すことが容易である。このため、使用後のナプキンを水で洗浄してから廃棄する習慣がある人々にとって好適に使用できる。またナプキン20は、厚みを薄く設計することが可能であり、嵩張らず、携帯性も装着感も優れたものとすることができる。更にナプキン20は、吸収体10を構成するシート12,13間の剥離強度が実用上十分なものであるため、製品加工時あるいは使用時に起こり得る、シート12,13のずれやそれに起因する吸収体10の破壊等の不都合を未然に防止することができる。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、本発明の吸収性物品は、前記実施形態が具備していた防漏溝25、粘着部(図示せず)、ウイング部、後部フラップ部等を具備していなくても良い。ウイング部及び後部フラップ部は、何れも吸収体10の長手方向両側縁それぞれからナプキン外方に延出する部分であり、通常、ウイング部はナプキン着用者の排泄部に対向配置される排泄部対向部に位置し、後部フラップ部は該ウイング部よりもナプキン長手方向の後方に位置する。
また、前記実施形態の吸収体10は、JIS K 7223に準拠した遠心保持量が20g/g以下の吸水性ポリマーを挟持する、2枚のシート12,13の積層体を1つ有するものであったが、本発明の吸収体には、例えば下記実施例1のように、このような2枚のシートの積層体を複数有している形態も含まれる。
また、本発明の吸収体は、前記実施形態の他に、例えば、パルプ積繊体及び/又は吸水性ポリマーを含む吸収材料をティッシュペーパー等の紙で包んだ形態であっても良い。この場合、水溶性バインダーは、吸収材料中に含有されていても良く、あるいは吸収材料とティッシュペーパーとの間に散布されていても良い。
また、前記実施態様の吸収体の製造方法においては、湿潤状態のシート12の一面12a上に吸水性ポリマー11を散布し、吸水性ポリマー11の散布面に水溶性バインダー14を付与していたが、本発明の吸収体の製造方法においては、吸水性ポリマー及び水溶性バインダーのシートへの付与順序は特に制限されず、水溶性バインダー、吸水性ポリマーの順に付与しても良く、あるいは吸水性ポリマー及び水溶性バインダーを同時に付与しても良い。
また本発明の吸収体が適用可能な吸収性物品、あるいは本発明の吸収性物品は、生理用ナプキンに制限されず、使い捨ておむつ、失禁パッド、尿取りパッド、ペット用おむつ、ペット用シーツ等にも適用できる。また、本発明の技術は、粘着性の低い吸水性ポリマーにも適用でき、その場合は吸水性ポリマーの遠心保持量によらず、本発明による効果が得られる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。
以下に、本実施例で使用した吸水性ポリマーの合成方法を説明する。該合成方法は、吸水性ポリマーを合成する工程と、得られた吸水性ポリマーに架橋処理を施す工程とからなる。
〔吸水性ポリマーの合成〕
攪拌機、還流冷却管、モノマー滴下口、窒素ガス導入管、温度計を取り付けたSUS304製5L反応容器(アンカー翼使用)に分散剤としてポリオキシアルキレンエーテルリン酸エステル0.1%(対アクリル酸質量、有効成分量)を仕込み、ノルマルヘプタン1500mlを加えた。窒素ガスの雰囲気下に攪拌を行いながら90℃まで昇温した。一方、2L三つ口フラスコ中に、80%アクリル酸(東亞合成製、act.80.6%) とイオン交換水、48%苛性ソーダ水溶液(旭硝子製、act.49.7%)から、モノマー水溶液としてのアクリル酸ナトリウム(72%中和品)1000gを得た。このモノマー水溶液に、N−アシル化グルタミン酸ソーダ(味の素製、商品名アミソフトPS-11)0.25gをイオン交換水4.41gに溶解させたものを添加した後、550g(以下、モノマー水溶液Aという)、250g(以下、モノマー水溶液Bという)、250g(以下、モノマー水溶液Cという)に三分割した。
次いで、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(和光純薬工業製、商品名V-50)0.05g、ポリエチレングリコール(花王製、K-PEG6000 LA)0.5g、クエン酸アンモニウム鉄(III)(関東化学製)4g、イオン交換水10gを混合溶解し、開始剤(A)溶液を調製した。また、過硫酸ナトリウム(和光純薬工業製)0.6gをイオン交換水10gに溶解し、開始剤(B)溶液を調製した。さらに、クエン酸チタン水溶液(50%クエン酸と7.6%(TiO2)硫酸チタニル水溶液を20/27の質量比で混合)を調製した。
モノマー水溶液Aに、開始剤(A)溶液12gを加えてモノマーAを調製し、モノマー水溶液Bに、開始剤(B)溶液5gを加えてモノマーBを調製し、モノマー水溶液Cに、開始剤(B)溶液5gとクエン酸チタン水溶液2gを加えてモノマーCを調製した。
前述の5L反応容器内に、モノマー滴下口からマイクロチューブポンプを用いて、5分以上静置したモノマーA、モノマーB、モノマーCの順で滴下し重合した。モノマー滴下終了後、脱水管を用いて共沸脱水を行い、吸水性ポリマー(ハイドロゲル)の含水率を調整した後、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス製, 商品名デナコールEX-810)0.4gをイオン交換水10gに溶解したものを添加した。その後、60%1−ヒドロキシエチリデン−1,1'−ジホスホン酸水溶液(ローディア製、商品名ブリクエストADPA-60A)1.6gを添加した。冷却後、ノルマルヘプタンを除去・乾燥させることにより吸水性ポリマーを得た。
〔吸水性ポリマーの架橋処理〕
前記〔吸水性ポリマーの合成〕に用いたものと同様の反応容器(アンカー翼使用)に、前記〔吸水性ポリマーの合成〕で得られた吸水性ポリマー500質量部を仕込み、分散剤としてショ糖脂肪酸エステル(三菱化学フーズ製、商品名リョートーシュガーエステルS-770)2%(対吸水性ポリマー質量、有効成分量)を仕込み、シクロヘキサン1600mlを加えた。窒素雰囲気下、攪拌しながら、75℃まで昇温した。その後、滴下口から滴下ロートを用いて、イオン交換水300mlを滴下し、続いて、イオン交換水10gに、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス製、商品名デナコールEX-810)を溶解したものを添加した。1.5時間還流させた後、シクロヘキサンを除去乾燥させることにより、架橋処理された吸水性ポリマーを得た。
〔合成例1及び2〕
前記〔吸水性ポリマーの合成〕及び〔吸水性ポリマーの架橋処理〕に従った合成例1及び2により、架橋処理された2種類の吸水性ポリマーを得た。合成例1と合成例2とは、前記〔吸水性ポリマーの架橋処理〕における架橋剤の使用量のみが異なっており、合成例1では架橋剤を15g、合成例2では架橋剤を0.25g用いた。合成例1で得られた吸水性ポリマーのJIS K 7223に準拠した遠心保持量は11g/g、合成例2で得られた吸水性ポリマーの該遠心保持量は26g/gであった。
〔実施例1〕
繊維粗度0.32mg/m、繊維断面の真円度0.30の架橋処理パルプ(Weyerhauser Paper製「High Bulk Additive HBA−S」)70質量部、及び繊維粗度0.18、繊維断面の真円度0.32の針葉樹クラフトパルプ(Skeena Cellulose Co.製「SKEENA PRIME」)30質量部を水中に分散混合し、更に前記混合したパルプの乾燥質量100部に対し、紙力補強剤(ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂、日本PMC(株)製、カイメンWS−570)を樹脂成分で1質量部を水中に分散混合し、所定の濃度とした後、この分散混合液を湿式抄紙機のフォーミングパートで乾燥時の坪量が20g/m2になるように繊維ウエブを形成した。次いで、該繊維ウエブをサクションボックスにより、乾燥繊維ウエブ100質量部に基づき水分率100質量部になるまで、繊維ウエブを脱水した。次いで、プレスパート直前で、脱水後の湿潤状態の繊維ウエブ上に、前記合成例1の吸水性ポリマー(前記遠心保持量11g/g)を散布坪量30g/m2でほぼ均一に散布し、更に該吸水性ポリマーの散布面全体に、別途調製した水溶性バインダー(カチオン化デンプン、松谷化学工業製)の5質量%水溶液をスプレーによって噴霧した。次いで、前記繊維ウエブの吸水性ポリマー散布面に、該繊維ウエブと同様の配合組成を有する、予め抄紙しておいたシート(乾燥時の坪量30g/m2)を重ね合わせて積層体を得、該積層体をドライヤーに導入し、130℃の温度にて乾燥させ、一体化することにより、吸水性ポリマーを2枚のシートで挟んだ構成の吸収体を得た。得られた吸収体における水溶性バインダー(カチオン化デンプン)の含有量は、該吸収体の全質量に対して0.5質量%であった。
こうして得られた長尺の吸収体(2枚のシートの積層体)から、185mm×75mmの長方形(大きい長方形)及び90mm×35mmの長方形(小さい長方形)の2種類の大きさの長方形を各2枚ずつ、その長辺がMD(前記湿式抄紙機における前記繊維ウエブの走行方向)方向となるようにカットし、大きい長方形、小さい長方形、小さい長方形、大きい長方形の順に中心が一致するように重ねたものを、ナプキンの吸収体とした。この吸収体の一面側に接着剤を塗布し、該接着剤を介して裏面シートを固定した。次いで、前記吸収体の他面側の全面を表面シートで覆い、更に、該表面シートの外面に対して常法に従ってエンボス処理を施して防漏溝を形成し、ナプキン前駆体を得た。こうして得られたナプキン前駆体の非肌当接面(裏面シートの外面)の所定箇所に粘着剤を塗布して粘着部を形成し、更に、表裏面シートそれぞれにおける吸収体の周縁部からの延出部分において常法に従ってエンドシールを施し、ナプキンを得た。このナプキンにおいて、表面シートは、エアスルー不織布(花王(株)製ロリエスーパースリムガードに使用の開孔シート)を使用し、裏面シートは厚み25μmのポリエチレン製フィルムを使用した。当該ナプキンは、前述した吸収体の積層構造を除き、概ね図3及び図4に示した構造である。こうして得られたナプキンを実施例1のサンプルとした。
〔実施例2〕
吸水性ポリマーの散布坪量を50g/m2とした以外は実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを実施例2のサンプルとした。
〔実施例3〕
シートに噴霧する水溶性バインダー(カチオン化デンプン)の水溶液の濃度を2.5質量%とした以外は実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを実施例3のサンプルとした。実施例3のサンプルにおける吸収体中の水溶性バインダー(カチオン化デンプン)の含有量は、該吸収体の全質量に対して0.125質量%であった。
〔比較例1〕
水溶性バインダーを付与しなかった以外は実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを比較例1のサンプルとした。
〔比較例2〕
水溶性バインダーを付与しなかった以外は実施例2と同様にしてナプキンを作製し、これを比較例2のサンプルとした。
〔比較例3〕
前記合成例の吸水性ポリマー(前記遠心保持量26g/g)を用いた以外は実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを比較例3のサンプルとした。
〔参考例1〕
水溶性バインダーとして、カチオン化デンプンに代えてカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬製)を用いた以外は実施例3と同様にしてナプキンを作製し、これを参考例1のサンプルとした。参考例1のサンプルにおける吸収体中の水溶性バインダー(カルボキシメチルセルロース)の含有量は、該吸収体の全質量に対して0.25質量%であった。
〔参考例2〕
吸水性ポリマーの散布坪量を50g/m2とした以外は参考例1と同様にしてナプキンを作製し、これを参考例2のサンプルとした。
〔評価〕
実施例、比較例及び参考例の各サンプル(生理用ナプキン)について、前記測定方法に従って吸収体の剥離強度を測定した。また、各サンプルの吸収性能の評価として、下記の方法により吸収時間及び液戻り量を測定すると共に、被水洗能(水洗いによる血液由来の赤みの除去しやすさ)の評価として、下記の方法により赤色度合いa*値を測定した。これらの結果を下記表1に示す。
<吸収時間の測定方法>
測定対象の生理用ナプキンを平面状に拡げ、表面シートを上に向けて水平面上に固定した状態で、吸収体の中心部における該表面シート上に、円筒状の注入部の付いたアクリル板をのせ、更にそのアクリル板上に錘をのせ、吸収体の中心部に対して、5g/cm2の荷重を加える。アクリル板に設けられた注入部は、内径10mmの円筒状をなし、アクリル板には、長手方向及び幅方向の中心軸に、該円筒状注入部の中心軸線が一致し、該円筒状注入部の内部とアクリル板の表面シート対向面との間を連通する内径10mmの貫通孔が形成されている。次いで、円筒状注入部の中心軸が吸収体の平面視における中心部と一致するようにアクリル板を配置し、6gの血液を、円筒状注入部から注入し、生理用ナプキンに吸収させる。血液がナプキンの表面に到達した時点から6gの全量がナプキンに吸収されるまでの時間(秒)を計測し、これを吸収時間とした。この吸収時間の値が小さいほど、吸収速度が速く、高評価となる。
<液戻り量の測定方法>
前記<吸収時間の測定方法>において、血液注入時から3分後に、アクリル板と錘を取り除き、ナプキンの肌当接面上(表面シート上)に、7cm×15cmで坪量30g/m2の吸収紙(市販のティッシュペーパー)を10枚重ねて載置し、該吸収紙の上から68g/cm2の荷重を1分間かけた。荷重後、吸収紙10枚を取り除き、該吸収紙10枚の重さを測定した。この測定値と、予め求めておいた荷重前の吸収紙10枚の重さの測定値とから、吸収紙10枚に吸収された血液の質量(g)を求め、該質量を液戻り量とした。該液戻り量が少ないほど、ナプキンの吸収性能が高く、高評価となる。
<赤色度合いa*値の測定方法>
下記手順1〜3に従って血液が注入され水洗いされた後の、ナプキンにおける血液によって赤色に染まった赤色部分の赤色度合いa*値を測定する。下記手順1〜3に従って得られたa*値は、ナプキンの被水洗能の優劣を評価する尺度となるものであり、a*値が小さいほど、赤色部分の赤色の度合いが低く、血液が水洗いによってきれいに洗い流されていることを意味する。
手順1:生理用ナプキンの表面層側から該生理用ナプキンに血液12gを注入し、25℃の環境下で30分間放置後、水温25℃、硬度5°DHの水で該生理用ナプキンを3分間洗浄し、しかる後、該生理用ナプキンを手で絞り、ナプキン内部に含まれている水を可能な限り絞り出す。
手順2:前記手順1で得られた湿潤状態の生理用ナプキンの表面層側における、血液によって赤色に染まった赤色部分の最も赤みの強い点5箇所について、分光色差計を用いて赤色度合いa*値を測定する。
手順3:前記手順2で得られた5つの測定値から最大値及び最小値を除いた3つの測定値の平均を、生理用ナプキンの赤色度合いa*値とする。
前記手順1〜3において、ナプキンに注入する血液としては馬の血液を用いる。より具体的には、(株)日本バイオテスト研究所製の馬脱繊維血液を用いる。この馬脱繊維血液の粘性は、東機産業(株)製の(B型)粘度計TVB−10Mによる測定(測定温度25℃、ロータ Lアダプタ)で、15mPa・S未満である。
前記手順1〜3において、ナプキンの洗浄に用いる水としては、電気伝導度1μS/cm以下のイオン交換水に塩化カルシウムと塩化マグネシウムを溶解することにより調製される水で、カルシウムイオンとマグネシウムイオンとの含有比(カルシウムイオン:マグネシウムイオン)が7:3で且つドイツ硬度が5°DHの水を用いる。尚、使用済みの生理用ナプキンを水洗する習慣がある国の一つである、インドネシアの生活用水は、地域によってその硬度が異なるが、前記手順1〜3で用いるドイツ硬度5°DHの水は、少なくともインドネシアの一部で使用されている生活用水と略同じである。
前記手順1において、血液を注入されたナプキンを洗浄前に30分間放置する環境は、気温25℃、湿度60%とする。ナプキンの洗浄は、手で行ない、「一方の手で100g程度の水をナプキンにかけ、他方の手で該ナプキンを絞る動作」を10秒間に3回繰り返す。即ち、10秒間に行う動作は、「水をかける→ナプキンを絞る→水をかける→ナプキンを絞る→水をかける→ナプキンを絞る」である。従って、前記手順1においてナプキンの3分間洗浄に使用する水の量は、水をかける動作1回で使用する水の量が上述したようにおよそ100gであるので、およそ(100×3×6×3=)5400gである。前記式において、100×3は、10秒間に使用する水の量、100×3×6は、1分間に使用する水の量に相当する。ナプキンに水をかけるときはビーカー等を利用し、水をかけている最中はナプキンを絞らないようにする。前記手順1において、ナプキンを3分間洗浄した後で該ナプキンを手で絞るときの圧力、即ち、手の握力は、通常、10〜15kg程度である。
赤色部分の赤色度合いa*値を測定する際は、外光が入らないように、測定サンプルと分光色差計とを隙間なく密接させる。分光色差計としては、日本分光製の簡易型分光色差計「NF333」(ペン型検出器)を用いることができる。
表1の結果から明らかなように、実施例1〜3のナプキンは何れも、良好な吸収性能を有し、且つ水洗いによって血液の赤みを容易に除去することができ、且つ吸収体の剥離強度が高い。従って実施例のナプキンは、製品加工時あるいは使用時において、吸収体を構成するシートがずれるおそれが少なく、安定した製造及び使用が可能である。特に、実施例1及び2のナプキンは、主として水溶性バインダーの付与量が多いため、吸収体の剥離強度が他に比して高い。
これに対し、比較例1及び2のナプキンは、吸収性能及び被水洗能は実施例と遜色ないものの、主として吸水性ポリマーのシートへの固着を促進させる前記水溶性バインダーを用いていないため、吸収体の剥離強度が低く、そのため製品加工時あるいは使用時に不都合が生じるおそれがある。また、比較例3のナプキンは、主としてJIS K 7223に準拠した遠心保持量が20g/gを超える吸水性ポリマーを用いているため、被水洗能に乏しく、水洗いによって血液の赤みを除去することは容易ではない。
また、参考例1及び2のナプキンは、主として前記水溶性バインダーとしてアニオン性バインダーであるカルボキシメチルセルロース(CMC)を用いているため、前記水溶性バインダーとしてカチオン化デンプンを用いている実施例に比して、吸収体の剥離強度が低い。