JP5898421B2 - 吸収体及びそれを用いた吸収性物品 - Google Patents
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尚、ナプキン1Aにおいては、周縁シール部6が熱エンボス加工により形成されているが、超音波シールにより形成されていてもよく、ホットメルト等の接着剤等により形成されていてもよい。
吸収体4の平面視における面積(ナプキン1Aにおいては繊維シート5の面積)S0に対する各起毛領域5Tの面積の総和S1(面積率)は、ナプキン1Aにおける吸収性(高吸収性ポリマーの担持量)と表面での液拡がり抑制(起毛領域5Tによる液通過性向上・非起毛領域5Nによる液拡散性)の観点から、30〜95%、より好ましくは40〜90%であること、50〜85%であることが更に好ましい。尚、上述したように、ナプキン1Aの繊維シート5は、起毛領域5Tが規則的に分散して千鳥状に配置されているが、上記好ましい面積率の範囲を満たせば千鳥配置でなくてもよく、例えば、X方向及びY方向それぞれに、起毛領域5Tが略等間隔を空けて規則的に分散して配されていてもよい。
尚、起毛領域5Tに担持された高吸収性ポリマー41の量は、10〜600g/m2であることが好ましく、30〜500g/m2であることが更に好ましい。
また、非起毛領域5Nに担持された高吸収性ポリマー41の量は、0〜200g/m2であることが好ましく、0〜100g/m2であることが更に好ましい。
起毛領域5T及び非起毛領域5Nに担持された高吸収性ポリマー41の量は、以下の方法で測定される。
22℃65%RH環境下にて、ナプキン1Aから表面シート2を取り除き、表面シート2を取り除いたサンプルから、該サンプルを平面視して起毛領域5Tに該当する領域のサンプル片を切り出し、寸法(面積m2)を測定する。
該サンプル片に存在する高吸収性ポリマー41の重量(単位:g)は、以下の方法により測定することが出来る。
該サンプル片を生理食塩水に30分間以上浸漬し、膨潤した高吸収性ポリマー41を該サンプル片の繊維シート5と吸収材料40から分別し、その後、高吸収性ポリマー41の遠心保持量を測定する(W1)。その値W1を高吸収性ポリマー41の単位重量当たりの遠心保持量(W2)で除して求める方法(この場合、高吸収性ポリマー41の重量は、W1/W2となる)。
求められた高吸収性ポリマー41の重量を前記寸法(面積m2)で除して、高吸収性ポリマー41の量を算出する。
非起毛領域5Nに担持された高吸収性ポリマー41の量も、同様に、表面シート2を取り除いたサンプルから、該サンプルを平面視して非起毛領域5Nに該当する領域のサンプル片を切り出して算出する。
この操作を3回繰りかえてして平均値を求め、それぞれにおける高吸収性ポリマーの量とする。
尚、長繊維7からなるウェブを繊維熱融着部8により固定した不織布としては、スパンボンド不織布、又はスパンボンドの層とメルトブローンの層との積層不織布等が挙げられる。
また、繊維シート5は、液透過性の観点から高吸収性ポリマーを含まないことが好ましい。
22℃65%RH環境下にて、吸収体4を構成する繊維シート5、又は元の不織布(例えば、スパンボンド不織布)から、X方向(幅方向)に200mm、Y方向(長手方向)に50mmの寸法の長方形形状の測定片を切り出す。この切り出された長方形形状の測定片を測定サンプルとする。この測定サンプルを、X方向が引張方向となるように、引張試験機(例えば、オリエンテック社製テンシロン引張り試験機「RTA−100」)のチャックに取り付ける。チャック間距離は150mmとする。測定サンプルを300mm/分で引っ張り、サンプル破断までの最大荷重点をX方向の破断強度とする。また、Y方向に200mm、X方向に50mmの寸法の長方形形状の測定片を切り出し、これを測定サンプルとする。この測定サンプルを、そのY方向が引張方向となるように引張試験機のチャックに取り付ける。上述したX方向の破断強度の測定方法と同様の手順によってY方向の破断強度を求める。
従来肌触りを表す特性値は多く知られており、特にカトーテック株式会社製のKESでの特性値が一般的に知られている(参考文献:風合い評価の標準化と解析(第2版)、著者 川端季雄、発行 昭和55年7月10日)。特にふっくら感を示すにはその中でも圧縮特性と呼ばれる三つの特性値のLC(圧縮荷重―圧縮ひずみ曲線の直線性)、WC(圧縮仕事量)、RC(圧縮レジリエンス)が知られている。これらの圧縮特性は荷重を0.5〜50gf/cm2(高感度測定では0.5〜10gf/cm2)かけたときの変形量から特性値を算出している。しかし目付けの小さい(5〜25g/m2)不織布などの大変薄い布では大きな差が出ず、肌触りとの相関は大きくなかった。さらに人間が吸収性物品を触る際の荷重は1g/cm2前後と大変軽い荷重で肌触りを感じており、本来の肌触りを表すためには従来の荷重よりも小さい範囲での特性値が有用であると考え、荷重が0.3gf/cm2から1gf/cm2の間の荷重とそのときの変形量から新しい特性値を見出した。この特性値はスパンボンド不織布とエアスルー不織布との肌触りの違いを如実に表す数値として示され、スパンボンド不織布の肌触りを表す新しい特性値として不織布を表すことができる。
22℃65%RH環境下にて、本明細書では微小荷重時の圧縮特性値を、肌触り及びクッション性を表す新しい特性値として定義している。測定は22℃65%RH環境下にて行った。微小荷重時の圧縮特性値の算出の元となるデータの測定はカトーテック株式会社製のKES FB3−AUTO−A(商品名)を用いた。吸収体4を構成する繊維シート5を20cm×20cmに3枚カットして測定サンプルを準備する。次にそのうちの1枚の測定サンプルを試験台に一方の面(起毛繊維70を備えた面)を上に向けて設置する(尚、起毛してない場合、または両面が起毛している場合は両方測定して小さいほうを採用する)。次に、面積2cm2の円形平面をもつ鋼板間で圧縮する。圧縮速度20μm/sec、最大圧縮荷重10gf/cm2、回復過程も同一速度で測定する。このとき、鋼板間の変位量をx(mm)とし、荷重をy(gf/cm2)とし、荷重を検知した点の位置をx=0として圧縮方向に測定する。xの値は圧縮されるほど大きくなる。
先ず、22℃65%RH環境下にて、図5(a)に示すように、測定する吸収体4を構成する繊維シート5から、鋭利なかみそりで、X方向に2cm、Y方向に2cmの大きさの測定片を切り出して、図5(b)に示すように、複数個の繊維熱融着部8を通るX方向に延びる折り返し線Zにて山折りした測定サンプルを、図5(c)に示すように、カーボンテープを載せた走査型電子顕微鏡(SEM)用アルミ製試料台に載せて固定する。次に、およそ750倍に拡大したSEM画像から、一端部70aのみが繊維熱融着部8により固定されている繊維70をランダムに10本選出し、それら繊維の自由端部の先端付近の写真撮影を行なう。得られた写真(図4参照)から、他端部側の自由端部70bの先端から120μm離れた位置での繊維70の繊維径(自由端部70bを除く部位での繊維70の径71a)をそれぞれ測定する。自由端部70bを除く部位での繊維70の径71aの測定時における傾きを、そのまま自由端部70b側に平行移動し、自由端部70bの先端と先端から20μm離れた位置との間に挟まれた領域において最も太くなっている位置での繊維71の繊維径(自由端部70bでの繊維71の径71b)を測定する。尚、先端部が扁平状である場合は観察角度によっては先端が太く見えない場合もあるが、その場合でも得られた写真でそのまま測定する。
先端繊維径の増加割合(%)=[(71b−71a)÷71a)×100]・・・(1)
また、吸収体4を構成する繊維シート5は、繊維熱融着部8の周辺部において切断されている繊維を含んでいる。破断強度の高い不織布が得られる点で、吸収体4を構成する繊維シート5の繊維熱融着部8をランダムに選んで繊維熱融着部8の周辺部(繊維熱融着部8と長繊維7との境界から外側及び内側へ100μm以内の範囲、総計10mm2分)を電子顕微鏡で観察する。長繊維が切断された跡(繊維熱融着部8により繊維が押し潰された形状と、押し潰されておらず繊維形状そのままの部分とが非連続になっている部分)を数えた場合に、この長繊維が切断された跡の数が多いと、極表面のみ起毛していることになり、起毛量の割には破断強度の高い不織布が得られる点で3ヶ所以上切断された不織布であることが好ましく、さらには5ヶ所〜15ヶ所切断された不織布であることが好ましい。
先ず、22℃65%RH環境下にて、測定する吸収体4を構成する繊維シート5から、鋭利なかみそりで、X方向に2cm、Y方向に2cmの大きさの測定片を切り出して、カーボンテープを載せた走査型電子顕微鏡(SEM)用アルミ製試料台に折り曲げずにそのまま載せて固定する。次に、およそ750倍に拡大したSEM画像から、ランダムに繊維を10本抽出し、自由端部70bを除く部位においてそれぞれの繊維径を測定する(尚、測定する吸収体4を構成する繊維シート5が、スパンボンドの層とメルトブローンの層との積層不織布を元に形成されている場合には、メルトブローンの層の繊維は選ばず、スパンボンドの層の繊維のみを選択する。)。1つの前記アルミ製試料台で10本の繊維径を上述のように測定し、測定された10本の繊維径d1〜d10から平均値daveを求め、得られた10本の繊維径d1〜d10と平均値daveとから、下記の式(2)で、ランダムに選んだ10本の繊維の繊維径の分布を求める。測定単位はμmとし、0.1μmの分解能で計測する。10本の繊維の繊維径の分布を、1つの吸収体4を構成する繊維シート5につき、6箇所前記アルミ製試料台を作成し、各箇所で得られた10本の繊維の繊維径の分布の平均値(下記の式(3)参照)を、吸収体4を構成する繊維シート5における繊維径の分布とする。尚、10本の繊維の繊維径の分布の算出には、マイクロソフト社の表計算ソフトexcel2003におけるVARPA関数を使用する。
10本の繊維の繊維径の分布=[(d1−dave)2+(d2−dave)2+・・・(d10−dave)2)]/10・・・(2)
吸収体4を構成する繊維シート5における繊維径の分布(分散度)=(上記式(2)で得られた10本の繊維の繊維径の分布の総和)/6・・・(3)
図6は、22℃65%RH環境下にて、吸収体4を構成する繊維シート5を構成する繊維の中で起毛している繊維の本数を測定する方法を示した模式図である。先ず、測定する不織布から、鋭利なかみそりで、20cm×20cmの測定片を切り出し、図6(a)に示すように、測定片の起毛した面において山折りして測定サンプル104を形成する。次に、この測定サンプル104を、A4サイズの黒い台紙の上に載せ、図6(b)に示すように、さらにその上に、縦1cm×横1cmの穴107をあけたA4サイズの黒い台紙を載せる。このとき、図6(b)に示すように、測定サンプル104の折り目105が、上側の黒い台紙の穴107から見えるように配置する。両台紙には、富士共和製紙株式会社の「ケンラン(黒)連量265g」を用いた。その後、上側の台紙の穴107の両側それぞれから、折り目105に沿って外方に5cmはなれた位置に、50gのおもりをそれぞれ載せ、測定サンプル104が完全に折りたたまれた状態を作る。次に、図6(c)に示すように、マイクロスコープ(KEYENCE社製VHX−900)を用いて、30倍の倍率で、台紙の穴107内を観察し、測定サンプル104の折り目105から0.2mm上方に平行移動した位置に形成される仮想線108よりも上方に存在している1cmあたりの繊維の本数を計測する。9箇所計測し、平均値(少数第二位を四捨五入)を起毛している繊維の本数とする。
起毛している繊維の高さは、起毛している繊維の本数を測定する際に、同時に測定する。具体的には、図6(c)に示すように、台紙の穴107内を観察し、折り目105から平行に線を0.05mmごとに起毛繊維が交わらなくなるところまで引く。次に、上述のように測定した起毛している繊維の本数(0.2mm上方にある仮想線108より判断)に比べて、平行な線に交わる繊維が半分になる平行線を選び、そこから折り目までの距離を起毛高さとする。以上の操作を測定する不織布に対して3枚分計測し、1枚につき3箇所、3枚で計9箇所の平均をとり、起毛している繊維の高さとする。
吸収体4を構成する繊維シート5のバルクソフトネスは、吸収体4を構成する繊維シート5をMD方向に150mm、CD方向に30mm切り出し、直径45mmのリング状に、ステープラーを用いて端部を上下2箇所で止める。このときステープラーの芯はMD方向に長くなるようにする。引張試験機(例えば、オリエンテック社製テンシロン引張り試験機「RTA−100」)を用いて、試料台の上に前記リングを筒状に立て、上方から台とほぼ平行な平板にて圧縮速度10mm/分の速度で圧縮していった際の最大荷重を測定し、CD方向のバルクスフトネスとする。次に、MD方向とCD方向を変えてリングを作製し、同様にMD方向のバルクソフトネスを測定する。MD方向及びCD方向それぞれ2本ずつリングを作製して測定し、これらのCD方向とMD方向の平均値を、吸収体4を構成する繊維シート5のバルクスフトネスとする。
柔軟剤を含むことにより、毛羽抜けが少なく、表面の肌摩擦も低く、破断強度も高くなる。また、起毛領域5Tは、親水性を発現する界面活性剤が用いられる事が通液性の観点から好ましい。
通気度の良好な原料シート50のスパンボンド不織布としては、メルトブローン層を含まない、スパンボンド層のみが積層されたもの(例えば、スパンボンド−スパンボンド−スパンボンド)から構成されている不織布が好ましい。
図9に示すように、先ず、上述のようにして製造した繊維シート5の連続体を搬送ロール410,420を用いて搬送しながら、繊維シート5の連続体の起毛面に、吸水性ポリマー41の粒子をポリマー添加装置430を用いて添加する。ここで、搬送ロール410,420により搬送される繊維シート5の連続体は、図9に示すように、傾斜して搬送されるため、起毛領域5T以外の非起毛領域5Nに添加された高吸収性ポリマー41は移動し易く、繊維シート5の起毛領域5Tには高吸収性ポリマー41が担持され易い。このような観点から、搬送ロール410,420の搬送による繊維シート5の連続体の傾斜角度βは、10〜60°であることが好ましい。また、繊維シート5の連続体の起毛面に吸水性ポリマーを添加する際には、非起毛領域5Nの繊維密度に比べて繊維密度の低い起毛領域5Tにおける構成繊維どうしの間に高吸収性ポリマー41をより多く担持させる観点から、エアーで吹き付けることが好ましい。
吸収性本体10を構成する表面シート2及び裏面シート3としては、それぞれ、通常、生理用ナプキン等の吸収性物品に用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。例えば、表面シート2としては、親水性且つ液透過性の不織布等を用いることができ、裏面シート3としては、液不透過性又は撥水性の樹脂フィルムや樹脂フィルムと不織布の積層体等を用いることができる。
ナプキン1Aは、図1,図2に示すように、起毛した複数の起毛領域5Tを有する繊維シート5を具備する吸収体4を備えており、繊維シート5に分散配置された起毛領域5Tには、高吸収性ポリマー41が非起毛領域5Nに比べて多く担持されている。その為、ナプキン1Aの備える吸収体4は、高吸収性ポリマー41の移動が起毛繊維により防止されつつ、ゲルブロッキングが防止されるので、吸収性能が向上する。また、ナプキン1Aにおいては、図2に示すように、吸収体4の具備する繊維シート5の起毛領域5Tは、非起毛領域5Nに比べて繊維密度が低く形成されているので、起毛領域5Tにおける構成繊維どうしの間に高吸収性ポリマー41が入り込み易く、非起毛領域5Nに比べて多く担持され易い。従って、ナプキン1Aの起毛領域5Tにおいては、高吸収性ポリマー41の移動が更に防止され、ゲルブロッキングが更に防止されるので、吸収性能が更に向上する。
ナプキン1Bの起毛シート9は、繊維シート5と同様にして製造することができる。
次に、非起毛領域5Nに比べて高吸収性ポリマー41が多く担持された起毛領域5Tを有する繊維シート5の連続体を搬送しながら、繊維シート5の連続体の起毛面上に、起毛シート9の帯状部材を配することにより、吸収体4の連続体を製造することができる。
尚、ナプキン1Bは、上述したプロセスによって製造された吸収体4の連続体を用いて、ナプキン1Aと同様にして製造される。
第2実施形態のナプキン1Bの効果については、第1実施形態の使い捨てナプキン1Aの効果と異なる点について説明する。特に説明しない点は、第1実施形態の使い捨てナプキン1Aの効果と同様であり、第1実施形態の使い捨てナプキン1Aの効果の説明が適宜適用される。
以上の工程を経ることにより、ナプキン1Cの吸収体4の連続体を製造する。
尚、ナプキン1Cは、上述したプロセスによって製造された吸収体4の連続体を用いて、ナプキン1Aと同様にして製造される。
第3実施形態のナプキン1Cの効果については、第1実施形態の使い捨てナプキン1A及び第2実施形態の使い捨てナプキン1Bの効果と異なる点について説明する。特に説明しない点は、第1実施形態の使い捨てナプキン1A及び第2実施形態の使い捨てナプキン1Bの効果と同様であり、ナプキン1A,1Bの効果の説明が適宜適用される。
10 吸収性本体
2 表面シート
3 裏面シート
4 吸収体
40 吸収材料,41 高吸収性ポリマー,42 パルプ層
5 繊維シート
5T 起毛領域,5N 非起毛領域
5L 起毛列
6 周縁シール部
7 長繊維
70 起毛繊維
70a 一端部,70b 自由端部
71 自由端部70bが太くなっている繊維
71a 自由端部70bを除く部位での繊維71の径
71b 自由端部70bでの繊維71の径
72 自由端部70bが太くなっていない繊維
73 ループ状の繊維
8 繊維熱融着部
9 起毛シート
9T 起毛領域,9N 非起毛領域
9U 上層側の起毛シート
9UT 起毛領域
9D 下層側の起毛シート
9DT 起毛領域
104 測定サンプル
105 折り目
106a 2回横切る繊維
107 穴
108 仮想線
200 プレ加工部
210,220 一対のロール
211 凸部
230 スチールマッチングエンボスローラー
250,260 搬送ロール
300 起毛加工部
310 凸ロール
311 凸部
320,330 搬送ロール
50,50’ 原料シート
410,420 搬送ロール
430 ポリマー添加装置
440 パルプ積繊装置
450,460 ロール
A 排泄部領域、B 前方領域、C 後方領域
Claims (8)
- 高吸収性ポリマーを含む吸収材料及び該吸収材料を担持する繊維シートを備える吸収体であって、
前記繊維シートは、平面視して、その構成繊維が起毛した起毛領域を分散配置して形成されており、
前記繊維シートの前記起毛領域には、該起毛領域以外の非起毛領域に比べて前記高吸収性ポリマーが多く担持されており、
前記繊維シートは、長繊維からなるウェブを繊維熱融着部により固定した不織布を元に形成されており、
前記起毛領域は、前記長繊維の一部が前記繊維熱融着部から破断されて、一端部のみが該繊維熱融着部により固定され、且つ他端部側の自由端部が太くなっている繊維を備えている吸収体。 - 前記繊維シートの前記起毛領域は、前記非起毛領域に比べて繊維密度が低い請求項1に記載の吸収体。
- 前記繊維シートは、高吸収性ポリマーを含まない請求項1又は2に記載の吸収体。
- 前記吸収体は、1枚以上の前記繊維シートと、構成繊維が起毛した起毛領域を有する1枚以上の起毛シートとを備え、該繊維シート及び該起毛シートを重ね合わせて形成されている請求項1〜3の何れか1項に記載の吸収体。
- 前記吸収材料は、パルプ繊維を含まない請求項1〜4の何れか1項に記載の吸収体。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の吸収体を備える吸収性物品。
- 請求項4に記載の吸収体、該吸収体を挟持する液透過性の表面シート及び液難透過性の裏面シートを備える吸収性物品であって、
前記吸収体は、1枚の前記繊維シートと複数枚の前記起毛シートとを備え、前記裏面シート側に該繊維シートを配し、該繊維シートの前記表面シート側の面上に複数枚の該起毛シートを配して、該繊維シート及び該起毛シートを重ね合わせて形成されている吸収性物品。 - 前記吸収性物品が生理用ナプキンである請求項6に記載の吸収性物品。
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