JP6824948B2 - 吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Description
また本発明は、液透過性の表面シートと、裏面シートと、両シート間に介在配置された吸収体とを具備し、該吸収体が、前記の本発明の吸収体である吸収性物品である。
また、本発明の吸収性物品は、斯かる高品質の吸収体を具備しているため、クッション性及びフィット性が良好で着用感に優れる。
測定対象物(吸収体)に荷重をかけて厚み方向に圧縮し、該荷重が103.9mN/cm2の時点での厚み(初期厚み)T0と、該荷重を徐々に大きくしていって、該荷重が所定の最大値(最大荷重)となった時点での測定対象物の厚み(圧縮厚み)Tmを測定する。斯かる初期厚みT0及び圧縮厚みTmの測定は、圧縮試験機(例えば、カトーテック社製のKES−G5圧縮試験機)を用いて常法に従って実施できる。測定対象物にシワや折れ曲がりがないように留意する。圧縮試験機の測定条件は下記のとおり。
・圧縮速度:0.2mm/sec
・最大荷重:2450mN/cm2
・SENS:10
・DEF:20
初期厚みT0と圧縮厚みTmとから圧縮ひずみ量ΔTを算出し、更に圧縮ひずみ量ΔTを初期厚みT0で除すことにより、圧縮ひずみ率を算出する。
圧縮ひずみ量(ΔT)=T0−Tm
圧縮ひずみ率(ΔT/T0)={(T0−Tm)/T0)}×100
測定対象物(吸収体)のWC及びWC’は、カトーテック株式会社製のKES(カワバタ・エバリュエーション・システム)での測定値で表し得ること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、昭和55年7月10日発行)。具体的には、カトーテック株式会社製の圧縮試験装置KES−G5を用いて圧縮仕事量及び回復仕事量並びに圧縮回復率を測定することができる。測定手順は以下のとおりである。
240mm×70mmの平面視四角形形状の試料(コアラップシートで包まれている吸収体)を用意し、圧縮試験装置の試験台に取り付ける。次に、その試料の非凹陥部、すなわち圧搾加工などが施されておらず試料本来の姿が残っている部分を、面積2cm2の円形平面を持つ鋼板間で圧縮する。圧縮速度は0.2cm/sec、圧縮最大荷重は2450mN/cm2とする。回復過程も同一速度で測定を行う。WCは下記式(1)、WC’は下記式(2)で表される。下記式中、Tmは、2450mN/cm2(4.9kPa)荷重時の厚み、TOは、4.902mN/cm2(49Pa)荷重時の厚みを示す。また、下記式(1)中のPa及び下記式(2)中のPbは、それぞれ、圧縮過程時の測定荷重(mN/cm2)、厚み回復過程時の測定荷重(mN/cm2)を示す。
図3(b)の円盤形状の繊維塊11Bは、平面視円形状の相対向する2つの平坦面と、両平坦面を連結する湾曲した周面とを有しているところ、該2つの平坦面がそれぞれ基本面111であり、該周面が骨格面112である。
繊維塊11A,11Bは、骨格面112が平面視において四角形形状、より具体的には長方形形状をなしている点でも共通する。
平面視長方形形状の基本面111の長辺111bの長さL2は、好ましくは0.3mm以上、より好ましくは1mm以上、更に好ましくは2mm以上、そして、好ましくは30mm以下、より好ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下である。
なお、基本面111が図3に示すように、繊維塊11が有する複数の面のうちで最大面積を有する面である場合、長辺111bの長さL2は、繊維塊11の最大差し渡し長さ(長軸の長さ)に一致し、該最大差し渡し長さは、円盤形状の繊維塊11Bにおける平面視円形状の基本面111の直径に一致する。
繊維塊11の厚みT、すなわち2つの対向する基本面111間の長さTは、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.3mm以上、そして、好ましくは10mm以下、より好ましくは6mm以下である。
軸方向の一端が開口した円筒状の容器(内径44mm、底面積15.2cm2)を該軸方向が垂直になるように設置し、該容器の開口端から測定対象物である繊維塊を1.5g投入する。これにより、容器内の容器底面上に、投入された繊維塊からなる繊維塊層が形成される。この繊維塊槽をその上方から10g/cm2で加圧する。斯かる繊維塊層の加圧は、容器の内径と略同じ外径の円板を該容器内の繊維塊層の上に載せ、必要に応じ、所定の加圧力(10g/cm2)となるよう、該円板の上に錘を載せることで行う。斯かる加圧状態を1分間維持した後、加圧を中止して1分間放置し、しかる後、繊維塊層の容器底面からの高さ(初期高さ)haを測定し、次式により、繊維塊の充填嵩密度を算出する。なお、初期高さhaが部分的に異なる場合は、それらの初期高さhaの最大値を当該繊維塊層の初期高さhaとする。
繊維塊の充填嵩密度(g/cm3)=1.5(繊維塊の質量)/(容器底面の面積×繊維塊層の初期高さha)
本測定は、前記の充填嵩密度の測定に引き続いて行われる。すなわち、前記<繊維塊の充填嵩密度の測定方法>に従い、容器内の繊維塊層の初期高さhaを測定した後、該繊維塊槽をその上方から20g/cm2で加圧する。斯かる加圧状態を1分間維持した後、速やかに繊維塊層の容器底面からの高さ(圧縮高さ)hbを測定し、更に加圧を中止してから1分間経過後に、繊維塊層の容器底面からの高さ(復元高さ)hcを測定し、次式により、繊維塊の圧縮復元率を算出する。なお、高さhb,hcが部分的に異なる場合は、それらの高さhb,hcの最大値を当該繊維塊層の高さhb,hcとする。
繊維塊の圧縮復元率(%)=(hc/hb)×100
水分率は、JIS P8203の水分率試験方法を準用して算出した。すなわち、繊維試料を温度40℃、相対湿度80%RHの試験室に24時間静置後、その室内にて絶乾処理前の繊維試料の重量W(g)を測定した。その後、温度105±2℃の電気乾燥機(例えば、株式会社いすゞ製作所製)内にて1時間静置し、繊維試料の絶乾処理を行った。絶乾処理後、温度20±2℃、相対温度65±2%の標準状態の試験室にて、旭化成(株)製サランラップ(登録商標)で繊維試料を包括した状態で、Siシリカゲル(例えば、豊田化工(株))をガラスデシゲータ内(例えば、(株)テックジャム製)に入れて、繊維試料が温度20±2℃になるまで静置する。その後、繊維試料の恒量W’(g)を秤量して、次式により繊維試料の水分率を求める。水分率(%)=(W−W’/W’)×100
形態A:繊維塊11同士等が、融着ではなく、繊維塊11の構成繊維11F同士の絡み合いによって結合している形態。
形態B:吸収性コア40の自然状態(外力が加わっていない状態)では、繊維塊11同士等は結合していないが、吸収性コア40に外力が加わった状態では、繊維塊11同士等が構成繊維11F同士の絡み合いによって結合し得る形態。ここでいう、「吸収性コア40に外力が加わった状態」とは、例えば、吸収性コア40が適用された吸収性物品(本実施形態ではナプキン1)の着用中において、吸収性コア40に変形力が加わった状態である。
同様の観点から、形態Aの「交絡」を有する繊維塊11の数は、他の繊維塊11又は吸水性繊維12Fとの結合部を有する繊維塊11の全数の70%以上、特に80%以上あることが好ましい。
基本面111の繊維端部の単位面積当たりの数N1は、好ましくは0個/mm2以上、より好ましくは3個/mm2以上、そして、好ましくは8個/mm2以下、より好ましくは6個/mm2以下である。
骨格面112の繊維端部の単位面積当たりの数N2は、好ましくは5個/mm2以上、より好ましくは8個/mm2以上、そして、好ましくは50個/mm2以下、より好ましくは40個/mm2以下である。
基本面111、骨格面112の繊維端部の単位面積当たりの数は、以下の方法により測定される。
測定対象の繊維を含む部材(繊維塊)を紙両面テープ(ニチバン株式会社製ナイスタックNW−15)を用いて、測定片を試料台に貼り付ける。次いで測定片を白金コーティングする。コーティングには日立那珂精器株式会社製イオンスパッタ装置E−1030型(商品名)を用い、スパッタ時間は120秒とする。測定片の切断面を、JEOL(株)製のJCM−6000型の電子顕微鏡を用いて、倍率100倍にて基本面及び骨格面を観察する。この倍率100倍の観察画面においては、測定対象面(基本面又は骨格面)の任意の位置に縦1.2mm、横0.6mmの長方形領域を設定し、且つ該長方形領域の面積が、該観察画面の面積の90%以上を占めるように観察角度などを調整した上で、該長方形領域内に含まれる繊維端部の個数を測定する。但し、倍率100倍の観察画面において、繊維塊の測定対象面が1.2mm×0.6mmよりも小さく、該観察画面全体に占める前記長方形領域の面積の割合が90%未満となる場合には、観察倍率を100倍より大きくした上で、前記と同様に、該測定対象面における前記長方形領域内に含まれる繊維端部の数を測定する。ここで個数測定の対象となる「繊維端部」は、繊維塊の構成繊維の長さ方向端部であり、測定対象面から該構成繊維の長さ方向端部以外の部分(長さ方向中間部)が延出していても、該長さ方向中間部は個数測定の対象としない。そして下記式により、繊維塊の測定対象面(基本面又は骨格面)における繊維端部の単位面積当たりの数を算出する。10個の繊維塊それぞれについて、前記手順に従って、基本面及び骨格面それぞれにおける繊維端部の単位面積当たりの数を測定し、それら複数の測定値の平均値を、当該測定対象面における繊維端部の単位面積当たりの数とする。
繊維塊の測定対象面(基本面又は骨格面)における繊維端部の単位面積当たりの数(個数/mm2)=長方形領域(1.2×0.6mm)に含まれる繊維端部の個数/該長方形領域の面積(0.72mm2)
吸収性コア40における吸水性繊維12Fの坪量は、好ましくは32g/m2以上、さらに好ましくは80g/m2以上、そして、好ましくは640g/m2以下、さらに好ましくは480g/m2以下である。
吸収性コア40における吸水性ポリマーの坪量は、好ましくは10g/m2以上、さらに好ましくは30g/m2以上、そして、好ましくは100g/m2以下、さらに好ましくは70g/m2以下である。
なお、ここでいう「乾燥状態の吸収性コア」とは、体液を吸収する前の吸収性コアを意味する。
吸収性コア40Aの縦中央域Bの繊維塊占有率は、吸収性コア40の他の部位(前方域A、後方域C)のそれよりも高いことを前提として、好ましくは50質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%、すなわち繊維塊11を含有する代わりに吸水性繊維12Fを全く含有しなくてもよい。
吸収性コア40Aの表面シート側である吸水性繊維層12Pの繊維塊占有率は、裏面シート側である繊維塊層11Pのそれよりも低いことを前提として、好ましくは50質量%以下、より好ましくは10質量%以下であり、0質量%、すなわち吸水性繊維12Fを含有する代わりに繊維塊11を全く含有しなくてもよい。
吸収性コア40Aの裏面シート側(繊維塊層11P)の繊維塊占有率と表面シート側(吸水性繊維層12P)の繊維塊占有率との差は、前者から後者を差し引いた場合に、好ましくは50質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%、すなわち裏面シート側の繊維塊層11Pに繊維塊11のみを含有し、表面シート側の吸水性繊維層12Pに繊維塊11を全く含有しなくてもよい。
なお、吸収性コア40Aの前方域A及び後方域Cの繊維塊占有率は、典型的にはそれぞれ、吸収性コア40Aの縦中央域Bの表面シート側(吸水性繊維層12P)のそれと同様に設定される。
また、本発明に係る吸収性コアは、それに含有されている繊維塊(合成繊維集合体)の全部が、繊維塊11の如き定形の繊維集合体でなくてもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、斯かる定形の繊維集合体に加えてさらに不定形の繊維集合体がごく少量含まれていてもよい。
本発明の吸収性物品は、人体から排出される体液(尿、軟便、経血、汗等)の吸収に用いられる物品を広く包含し、前述した生理用ナプキンの他、生理用ショーツ、止着テープを有するいわゆる展開型の使い捨ておむつ、パンツ型の使い捨ておむつ、失禁パッド等が包含される。
<1> 吸水性繊維と、該吸水性繊維より吸水性の低い弱吸水性の繊維の集合体である繊維塊とを含む吸収体であって、前記繊維塊同士又は前記繊維塊と前記吸水性繊維とが交絡しており、前記繊維塊は、2つの対向する基本面と、該2つの基本面を連結する骨格面とを備えており、圧縮ひずみ率が66%以上であり、回復仕事量が235mN・cm/cm2以上である、吸収体。
<2> 前記繊維塊及び前記吸水性繊維の合計含有質量に対する該繊維塊の含有質量の比率が、前記吸収体の厚み方向に関して、一方側が他方側よりも大きい、前記<1>に記載の吸収体。
<3> 前記繊維塊は、複数の熱可塑性繊維が互いに熱融着した3次元構造を有する、前記<1>又は<2>に記載の吸収体。
<4> 前記基本面の面積が9mm2以上60mm2以下である、前記<1>〜<3>のいずれか1に記載の吸収体。
<5> 前記基本面のアスペクト比が1以上2未満である、前記<1>〜<4>のいずれか1に記載の吸収体。
<7> 前記繊維塊の充填嵩密度が0.016g/cm3以下である、前記<1>〜<6>のいずれか1に記載の吸収体。
<8> 前記繊維塊の圧縮復元率が270%以上である、前記<1>〜<7>のいずれか1に記載の吸収体。
<9> 前記繊維塊は、相対的に繊維密度の高い本体部と、該本体部の周囲に存在し、該本体部に比して繊維密度の低い延出繊維部とを有する、前記<1>〜<8>のいずれか1に記載の吸収体。
<10> 前記基本面が平面視において四角形形状をなしている、前記<1>〜<9>のいずれか1に記載の吸収体。
<11> 前記繊維塊と前記吸水性繊維との含有質量比が、前者/後者として、20/80〜80/20である、前記<1>〜<10>のいずれか1に記載の吸収体。
<13> 前記繊維塊及び前記吸水性繊維の合計含有質量に対する該繊維塊の含有質量の比率が、前記吸収体の厚み方向に関して、前記表面シート側よりも前記裏面シート側の方が大きい、前記<12>に記載の吸収性物品。
<14> 前記裏面シートにおける、前記吸収体側と反対側の面には、着衣に対して固定するための固定手段が設けられており、前記吸収体における前記繊維塊を含む領域が、平面視で該固定手段と重なっている、前記<12>又は<13>に記載の吸収性物品。
<15> 前記吸収性物品は着用者の前後方向に対応する縦方向と、該縦方向に直交する横方向とを有し、前記吸収体が前記表面シート及び前記裏面シートで挟持されており、該表面シートと該吸収体とが一体化されて該表面シート側が窪んだ防漏溝が、前記縦方向に沿って前記横方向の両側に一対設けられている、前記<12>〜<14>のいずれか1に記載の吸収性物品。
<16> 前記防漏溝が設けられた領域では、前記繊維塊の密度が、一対の前記防漏溝で挟まれた領域よりも高い、前記<15>に記載の吸収性物品。
<17> 前記吸収体の前記裏面シート側における前記防漏溝に対応する位置に、非肌面側窪みを有し、該防漏溝と該非肌面側窪みとの間に該吸収体の形成材料が存在している、前記<15>又は<16>に記載の吸収性物品。
<18> 前記防漏溝と前記非肌面側窪みとの間では、前記繊維塊同士が融着している、前記<17>に記載の吸収性物品。
<19> 前記表面シートの肌対向面(吸収性本体の肌対向面)側に、平面視において前記吸収体の前記縦方向に沿う両側部に重なるように、一対のサイドシートが配されている、前記<15>〜<18>のいずれか1に記載の吸収性物品。
<20> 前記吸収性物品が生理用ナプキンである、前記<12>〜<19>のいずれか1に記載の吸収性物品。
図6に示す吸収性コア40Aを製造し、各実施例の吸収体のサンプルとした。具体的には、繊維塊11、吸水性繊維12F及び粒子状の吸水性ポリマーを吸収性コア40Aの形成材料として用い、公知の積繊装置を用い常法に従って吸収性コア40Aを製造した。吸水性繊維12Fとして、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)を用い、吸水性ポリマーとして、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩を用いた。吸収性コア40Aは、図6に示すように、繊維塊11(繊維11F)が主体をなす繊維塊層11Pと、吸水性繊維12Fが主体をなす吸水性繊維層12Pとの積層構造(二層構造)を有し、吸水性繊維層12Pが肌対向面側(吸収性コアの使用時に使用者の肌から相対的に近い側)、繊維塊層11Pが非肌対向面側(吸収性コアの使用時に使用者の肌から相対的に遠い側)に位置する。繊維塊層11Pは繊維塊11及び吸水性ポリマーからなる。吸水性繊維層12Pは吸水性繊維12F及び吸水性ポリマーからなる。繊維塊層11Pにおける繊維塊11の坪量は175g/m2、吸水性繊維層12Pにおける吸水性繊維12の坪量は175g/m2であった。また、吸収性コア40Aには、吸水性ポリマーが50g/m2含まれており、その90質量%以上が吸水性繊維層12Pに含まれる。なお、繊維塊層11Pと吸水性繊維層12Pとの界面では、繊維塊11と吸水性繊維12との交絡が存在するが、該界面とその近傍領域以外では、繊維塊層11Pには吸水性繊維12は含まれず、吸水性繊維層12Pには繊維塊11は含まれていない。
市販の吸収体(ユニ・チャーム株式会社製、商品名「Tanom Pew Slim 23cm」)をそのまま比較例1とした。比較例1の吸収体は、合成繊維とセルロース系繊維(吸水性繊維)とが混合されたもので、繊維塊を含んでいない。
繊維塊として、不定形の不織布片を用いた以外は、各実施例と同様にして吸収体を製造した。使用した不定形の不織布片は、各実施例で使用したエアスルー不織布と同じものを任意の方向に引きちぎることによって製造し、その平面視における差し渡し長さは概ね25mm程度であった。
繊維塊として、不定形の不織布片を用い、且つ吸収体に熱風工程を施して、該吸収体に含まれている該不織布片同士を互いに熱融着させた以外は、各実施例と同様にして吸収体を製造した。前記の吸収体に施した熱風工程では、不織布片とパルプ繊維との混合集合体(長さ210mm×幅66mm)を温度140℃の電気乾燥機(例えば、株式会社いすゞ製作所製)内にて30分静置し、不織布片同士を熱融着させた。使用した不定形の不織布片は、各実施例で使用したエアスルー不織布と同じものを任意の方向に引きちぎることによって製造し、その平面視における差し渡し長さは概ね25mm程度であった。
各実施例及び比較例の吸収体(吸収性コア)について、前記方法により圧縮ひずみ率及び回復仕事量をそれぞれ測定した。結果を下記表1及び表2に示す。
また、図8に示すとおり、圧縮ひずみ率及び回復仕事量のいずれについても、繊維塊の基本面のアスペクト比が1又は1.56のものの方が、該アスペクト比が6.25のものよりも数値が増大している。したがって、本発明の所定の効果が得られるようにするためには、繊維塊の基本面のアスペクト比を小さくすること、あるいは1に近づけることが有効であり、基本面の平面視形状が正方形又はそれに準じる等方性形状であることが有効であることがわかる。
以上の結果から、本発明の所定の効果が得られるようにするためには、吸収体に含まれる繊維塊としては、基本面の面積が比較的大きく且つ基本面のアスペクト比が比較的小さい(1に近い)ものを用いることが好ましいと言える。
A 前方域
B 縦中央域
C 後方域
2 表面シート
3 裏面シート
4 吸収体
40,40A 吸収性コア
11 繊維塊
11F 繊維塊の構成繊維
110 本体部
111 基本面
112 骨格面
113 延出繊維部
113S 延出繊維束部
12F 吸水性繊維
41 コアラップシート
5 吸収性本体
6 サイドシート
7 第1領域
70 防漏溝
71 非肌面側窪み
72 窪み対向部
8 第2領域
9 固定材
10bs 繊維塊の原料繊維シート
Claims (11)
- 吸水性繊維と、該吸水性繊維より吸水性の低い弱吸水性の繊維の集合体である繊維塊とを含む吸収体であって、
前記繊維塊同士又は前記繊維塊と前記吸水性繊維とが交絡しており、
前記繊維塊は、2つの対向する基本面と、該2つの基本面を連結する骨格面とを備えており、
複数の前記繊維塊同士が融着している第1領域と、複数の前記繊維塊同士が融着せずに交絡している第2領域とを有し、
圧縮ひずみ率が66%以上であり、
回復仕事量が235mN・cm/cm2以上である、吸収体。 - 前記繊維塊及び前記吸水性繊維の合計含有質量に対する該繊維塊の含有質量の比率が、前記吸収体の厚み方向に関して、一方側が他方側よりも大きい、請求項1に記載の吸収体。
- 前記繊維塊は、複数の熱可塑性繊維が互いに熱融着した3次元構造を有する、請求項1又は2に記載の吸収体。
- 前記基本面の面積が9mm2以上60mm2以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸収体。
- 前記基本面のアスペクト比が1以上2未満である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸収体。
- 前記繊維塊の充填嵩密度が0.016g/cm3以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収体。
- 前記繊維塊の圧縮復元率が270%以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の吸収体。
- 液透過性の表面シートと、裏面シートと、両シート間に介在配置された吸収体とを具備し、該吸収体が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の吸収体である吸収性物品。
- 前記繊維塊及び前記吸水性繊維の合計含有質量に対する該繊維塊の含有質量の比率が、前記吸収体の厚み方向に関して、前記表面シート側よりも前記裏面シート側の方が大きい、請求項8に記載の吸収性物品。
- 前記吸収性物品は着用者の前後方向に対応する縦方向と、該縦方向に直交する横方向とを有し、
前記表面シートと前記吸収体とが一体化されて該表面シート側が肌面側に窪んだ防漏溝が、前記縦方向に沿って前記横方向の両側に一対形成されており、
前記吸収体の前記裏面シート側における前記防漏溝に対応する位置に、非肌面側窪みを有し、該防漏溝と該非肌面側窪みとの間に該吸収体の形成材料が存在している、請求項8又は9に記載の吸収性物品。 - 前記防漏溝と前記非肌面側窪みとの間では、前記繊維塊同士が融着している、請求項10に記載の吸収性物品。
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