JP6989737B2 - 衛生用品のための吸収性要素の製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、衛生用品のための吸収性要素と、このような要素を製造するための装置および方法とに関する。

特に、吸収性要素は、膨張性高吸収性材料を受容する複数の袋またはポケットを組み込んだタイプのものである。

例えば、乳児用おむつ、老人性および軽度の失禁用の製品、女性用の吸収性製品、ならびに一般的な医療用品などの吸収機能を備えた衛生物品がいくつか売り出されている。

このような物品の有効性および使用快適度は、あまりに頻繁な交換の必要性または望ましくない液漏れを避けるため、その吸収能力および貯蔵能力に確実に依存する。この数十年、その体積を増加させることで液体を吸収する能力のあるいわゆる「高吸収性」材料、特にいわゆる「ＳＡＰ」（高吸収性粉末）が開発されてきた。

しかし、このような材料を使用する機会は完全には活用されていない。これは、要素全体の安定構造および使用快適度を維持しながら、高吸収性成分の完全な膨張を可能にする現在の吸収性要素の限界、したがってその最大吸収率の完全活用の限界のためである。

したがって、本発明により課され、解決される技術的課題は、衛生物品用の吸収性要素および結果として生じる体液の貯蔵能力を提供し、公知の技術に関して上述された欠点をなくすことである。

このような課題は、請求項１に記載の吸収性要素によって解決される。

本発明は、請求項１８に記載の当該吸収性要素を製造する方法および請求項１２に記載の関連する装置をさらに提供する。

本発明の好ましい特徴を、従属請求項に記載する。

本発明は、改善された構造を有し、内部に収容された高吸収性材料の完全な膨張を可能にする吸収性要素を提供する。

同時に、吸収性要素と対象者の皮膚との直接の接触を避けることができる。

このようにして、吸収性要素は、量および質の点で高吸収性材料の使用を最適化する。

吸収性要素はさらに、吸収性要素が組み込まれている衛生物品の信頼性および使用快適度を保証する。

本発明のその他利点、特徴および使用モードは、限定目的ではなく例として示される、いくつかの実施形態の以下の詳細な記述から明らかに得られる。

開示される図面の図を参照する。

静止構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第１の好ましい実施形態に関する。 最大吸収構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第１の好ましい実施形態に関する。 静止構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第２の好ましい実施形態に関する。 最大吸収構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第２の好ましい実施形態に関する。 静止構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第３の好ましい実施形態に関する。 第１の最大吸収構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第３の好ましい実施形態に関する。 第２の可能な最大吸収構成での例示的概略断面図を示す、本発明に係る吸収性要素の第３の好ましい実施形態に関する。 高吸収性材料の存在を透視させて強調した、前述の図面の吸収性要素の例示的概略上面図を示し、線Ａ－Ｂは、前述の図面に使用される断面平面を示す。 図１Ａの吸収性要素を製造する装置の好ましい実施形態の側面図の例示的概略図を示す。 図２Ａまたは図３Ａの吸収性要素を製造する装置の好ましい実施形態の側面図の例示的概略図を示す。

本発明のいくつかの実施形態および変形例は、上述の図面を参照することにより、以下で説明される。

類似の構成要素は、異なる図中に同じ参照番号を用いて示される。

以下の詳細な記述では、既に同じ説明中で取り扱われた実施形態および変形例に関する追加の実施形態および変形例は、既に示されているものと関連する差異に限定して説明される。

さらに、本明細書に記載されている異なる実施形態および変形例は、適合可能であれば組み合わせて使用されてもよい。

まず図１Ａを参照すると、本発明の第１の実施形態による生体液体用の吸収性要素は、全体が１で示される。

吸収性要素１は、衛生用品、例えば、乳児用、または一般的には失禁用のおむつに組み込まれるのに適している。

本実施形態では、吸収性要素１は、実質的に多層シートの形態である。

より詳細には、吸収性要素１は、それぞれが１１１で示される複数の第１の空洞、すなわち袋を有する第１のラミネート材料層１１を備える。

第１の空洞１１１はそれぞれ、凹状面、すなわち凹面１１２と、凹面１１２に対向する凸状面、すなわち凸面１１３とを有する。

空洞１１１の底部には、高吸収性材料Ｃの塊１０が受容される。高吸収性材料Ｃの塊１０は、本実施例では、粉末または顆粒の材料である。特に、この材料は、追加の有機成分を含む水溶性の架橋ポリアクリレート系ポリマーであり得る。さらに、吸収流体の主な特徴以外に、悪臭を吸収および／もしくは中和するか、または製品に香料を提供する機能さえある、さまざまなタイプの粉末または顆粒を使用することができる。ベース物質としての材料は、シリカ、ゼオライト、キチンおよび／またはキトサン等を有することができる。

吸収性要素１はさらに、第２のラミネート材料層１２を備える。第２のラミネート材料層１２は、それぞれ１２１で示される複数の第２の空洞、すなわち袋を有する。第２の空洞１２１はそれぞれ、凹状面、すなわち凹面１２２と、凹面１２２に対向する凸状面、すなわち凸面１２３とを有する。

各第２の空洞１２１は、対応する第１の空洞１１１内に、かつ凸面１２３が、第１の空洞１１１の凹面１１２に面し、その後、対応する高吸収性材料の塊１０がその中に受容されるように配置される。

したがって、各第１の空洞１１１は、第２の空洞１２１と協働して、対応する高吸収性材料の塊１０を受容する座部を画定する。すると、高吸収性材料の塊１０は、第１の空洞１１１の凹面１１２の底部に収容され、第２の空洞１２１の凸面１２３の底部によって閉鎖される。

本実施例では、第１の空洞１１１および第２の空洞１２１は同じ輪郭を有する。特に、第１の空洞１１１および第２の空洞１２１は全体として、先細の、特に円錐台形の断面を有し、断面がそれ自身の底部に向かって小さくなる円形－平面（ｃｉｒｃｕｌａｒ－ｐｌａｎ）の幾何形状を有する。

実施形態の変例形は、一方または両方の空洞のための円筒形幾何形状を提供することができる。

第１のラミネート材料層１１および第２のラミネート材料層１２は、空洞１１１、１２１のない対応する中間長手方向部分１１４、１２４で少なくとも互いに固定されている。

本実施形態において、吸収性要素１は、第１の層１１と第２の層１２とが結合する反対面に、第２の層１２に結合された第３のラミネート材料層１３をさらに備えさえする。換言すれば、この構成は、第２の層１２が、第１の層１１と第３の層１３との間にサンドイッチ状配置で受容されるような構成である。

上述の層１１、１２および１３の間の結合は、接着剤を用いて、また念のため熱加工（ｈｏｔ ｐｅｒｆｏｒｍ）して得ることができる。

さらに、材料中の空洞の形成は、熱成形によって得ることができる。

図１Ｂに示されているように、高吸収性材料の塊１０は、使用中に、その凹面１２２／凸面１２３をひっくり返すに至るまで対応する第２の空洞１２１を膨張させ変形させることにより生体液体を吸収する。

本実施例では、第３の層１３さえ、結果的に第２の空洞１２１のひっくり返された輪郭に沿うように変形する。

吸収性要素が乾燥状態にあるときに空洞内に残る空間は、乾燥／湿潤材料Ｃの膨潤比を考慮に入れることができる。膨潤比は、例えば平均で１：２５である（１ｇのＳＡＰは体積質量をはっきりと増やしながら２５ｇの液体を吸収できる）。

第１の層１１、第２の層１２および／または第３の層１３の材料は、ポリマー材料および天然材料を含む群から選択することができる。材料構造は、例えば、直径が０．２～５．０ｍｍの範囲にあり、密度が約１００穴／ｃｍ²である微小穴を有する、弾性の不織材料および／または穿孔材料の構造であり得る。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、本発明の第２の好ましい実施形態に基づいて実施される吸収性要素は、全体が２で示されている。

この場合、ここでは２１１で示される第１の空洞はそれぞれ、二重袋輪郭を有する。特に、二重袋輪郭は、それ自身の凹状面２１２に、主区画２１５および副区画２１６を画定する。本実施例では、副区画２１６は空洞２１１の底部に主区画２１５の一部を画定する。

好ましくは、非吸収状態下では、それぞれの高吸収性材料の塊１０は、副区画２１６内に完全にまたはほぼ完全に収容される。

好ましくは、副区画２１６は、主区画２１５の中央に配置される。

本実施形態では、区画２１６でさえ略円錐台形幾何形状を有する。

図３Ａは、ここでは全体が３で示されている本発明による吸収性要素の第３の実施形態に関連する。第２の実施形態とは異なり、吸収性要素３は、ここでは３１６で示される略円筒形幾何形状を有する副区画をそれぞれ有する。同様に、ここでは３１１で示されるそれぞれの第１の空洞と、ここでは３１２で示されるそれぞれの第２の空洞の幾何形状も円筒形である。

示されていないとしても、吸収性要素３も、前述の実施形態に関連して説明したのと同様に、第３のラミネート材料層を有することができる。

図３Ｂおよび図３Ｃは、吸収性要素３における塊１０の、使用中のそれぞれの可能な膨張様式を示している。

図４を参照すると、吸収性要素１は類似の吸収性要素１’および１”に接続され、複合構造１００を形成するように示されている。複合構造１００には、いくつかの吸収性要素１、１’および１”が並んでおり、空洞のない側縁部１１０、１２０に接続されて配置されている。

類似の構造は、他の実施形態において２および３で示される吸収性要素によって、または要素１、２および３の組み合わせによってさえ得ることができる。

図５を参照すると、好ましい実施形態による上述の吸収性要素１を製造する装置は、全体が５００で示されている。

上述した第１の層１１、第２の層１２、第３の層１３を構成するラミネート材料は、装置５００に、それから装置５００内に供給される。簡略さを期して、そのような材料は、ここではそれらが実現しようとする層の同じ参照番号で示されている。そのような供給は、公知の手段、例えば、図面に概略的に示されているアイドルローラおよび／または供給ローラを用いて行われるが、これについてはこれ以上説明しない。

装置５００は、ラミネート材料をエンボス加工および結合する一連のステップによって吸収性要素１を実現する。

特に、装置５００は、複数の第１の突出した、すなわちエンボス加工する要素５１１を有し、第１のラミネート材料１１が使用中に係合するように構成された第１のエンボス加工ローラ５１０を備える。

第１のエンボス加工ローラ５１０は、図面に示された回転方向に従って、結合された吸引ローラ５５０と協働する。吸引ローラ５５０は、それぞれが第１のローラ５１０のそれぞれの突出要素５１１を受容するのに適した複数の開口部、すなわち穴または座部５５１を備える。

すると、この構成は、第１の突出要素５１１と開口部５５１とが協働して、吸収性要素１の第１の空洞１１１を材料１１に実現するような構成である。特に、関連する回転の間に、一度に１つの突出要素５１１が材料１１を介在させて開口部５５１に係合する。

吸引ローラ５５０は、吸引作用を及ぼすために開口部５５１の一部を通って動作する吸引手段５７０を有するか、またはそれに関連している。特に、そのような吸引は、使用中に高吸収性材料Ｃのリザーバまたはタンク５６０に面する１つまたは複数の開口部に作用する。

リザーバ５６０は、第１のエンボス加工ローラ５１０と吸引ローラ５５０との相互回転に対して第１のエンボス加工ローラ５１０の下流に配置されている。

好ましくは、リザーバ５６０内には、例えば、ローラの回転軸に平行な軸を有する一対の回転要素に基づいて、混合手段５６１が設けられる。そのような混合手段は、撹拌要素または回転パドルを提供することができる。

吸引ローラ５５０は、材料Ｃの正確かつ連続した吸引を保証することによって、リザーバ５６０内に常に沈んでいる。

さらに、リザーバ５６０は、常に満杯のままであり、例えば重力によって常に供給される。

上述したように、吸引システムは、空洞１１１が形成される領域でのみ複数の領域に分割され、吸引を可能にする穿孔グリッドの存在のおかげで空隙が機能する。

吸引作用のため、高吸収性材料Ｃの塊１０は、第１の材料１１内にちょうど形成された対応する第１の空洞１１１へと吸引される。

リザーバ５６０の下流には、複数の第２の突出した、すなわちエンボス加工する要素５２１を有する第２のエンボス加工ローラ５２０が設けられている。第２のローラ５２０も吸引ローラ５５０に相互回転するように係合するため、関連する回転において、一度に１つの突出要素５１１が開口部５５１に係合する。このような係合は、材料１１と、第２のローラ５２０に供給される材料１２とが介在した状態で行われる。このようにして、第２の材料１２上に、第２の空洞１２１が実現される。

本実施例では、エンボス加工突出要素５１１および５２１ならびに開口部５５１の構成は、上述の空洞１１１および１２１の円錐台形を定めるような構成である。

第１のエンボス加工ローラ５１０または第２のエンボス加工ローラ５２０の上流には、空洞１１１の外側に付着している可能性のある高吸収性材料を洗浄するためのドクターブレードまたは同等の手段を設けることができる。このようなドクターブレードによって除去された材料Ｃは、その後の再使用のためにリザーバ５６０に再び入り得る。

本実施形態では、第３のラミネート材料１３が供給される第３のローラ５３０がさらに設けられている。

装置５００は、第２のエンボス加工ローラ５２０の上流に配置された、第２の材料１２上に接着剤を付着させるユニット５８１をさらに備える。ユニット５８１は、いわゆる「ホットメルト」タイプの接着剤を使用することができる。

「ホットメルト」接着剤のアプリケータの代わりに、熱カレンダー超音波システムを使用することができる。

装置５００は、好ましくは第２のエンボス加工ローラ５２０の下流に配置された、第１の材料１１と第２の材料１２とを結合するユニット５８２をさらに備える。このようなユニット５８２は、例えば超音波ラミネーションによって動作することができる。

第３のラミネート材料１３を残りの構造に結合するために、５８３で示される類似のユニットを設けることができる。

次いで、装置５００は、開口部５５１内の突出要素５１１、５２１の貫入深さを変えるためにさえ、特にローラ５１０、５２０、５５０の間のさまざまなローラ間の相対距離を調整する手段を備える。

図５に示す実施形態の変形例に基づいて、特に第２の層１２の反対側の第１の層１１において残りの構造に結合された第４のラミネート材料１３０を設けることができる。

図示された実施例では、結合は、「ホットメルト」接着によって行われ、接着剤は、ユニット５８４で材料１３０に供給され、その後、ユニット５８３を通過する。

材料１３および１３０は同一であってもよい。

記載された構成では、すべてのローラ、特に５１０、５２０、５５０、好ましくは５３０で示されたローラは、平行な回転軸を有する。

さらに、１つまたは複数のローラは、例えばブラシレスモータおよび精密減速（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ）手段によって、独立した方法で電動化することができる。

１つ以上のローラ、特に吸引ローラ５５０は、金属（一般に青銅など）で作ることができる。

開口部５５１ならびに突出要素５１１および５２１のピッチならびに直径は、実現される吸収性要素により要求される最終特徴、特に吸収性に基づいて決定される。

実施例では、各開口部５５１は、約３～４ｍｍに等しい直径を有し、穴間のピッチ（外周コードとして測定される）は約４～５ｍｍである。

製造プロセスに正確な温度を保証するために、１つまたは複数のローラを温度制御することができる。

このような温度制御により、空洞１１１および／または１２１の熱成形による成形を可能にすることもできる。

図６は、上述の吸収性要素２を製造する装置の好ましい実施形態を示しており、この装置は全体を６００で示されている。

先の実施形態の装置５００に関して、装置６００は、吸引ローラ５５０の上流の第１のエンボス加工ローラ５１０に結合された補助ローラ５４０をさらに備える。

補助ローラ５４０は、それぞれが２つのローラの関連する協調回転中に第１のローラ５１０の第１の突出要素５１１を受容するのに適した複数の補助開口部５４１を有する。

特に、この構成は、そのような要素５１１と開口部５４１との間の結合が、第１の空洞１１１をそこに実現させる上流で第１のラミネート材料１１を介在させて行われるような構成である。

本実施例では、エンボス加工突出要素５１１および５２１ならびに開口部５５１および５４１の構成は、上述の空洞および吸収性要素２の区画の円錐台形を定めるような構成である。

実施形態の変形例は、円筒形幾何形状の空洞を有する吸収性要素３の実施態様を提供することができる。

大まかに言えば、最終吸収性要素で得られた空洞の形状は、突出要素および／もしくは開口部の成形によって、かつ／またはそれらの相互距離および配置によって調整することができる。

以上、本発明は好ましい実施形態を参照して記述された。これは、以下に報告された請求項の保護範囲によって定義されるように、すべてが同じ発明コアに属する他の実施形態が存在し得ることを意味する。

Claims (18)

1. 衛生用品に組み込まれ生体液体に用いられる吸収性要素であって、前記吸収性要素は、
   複数の第１の空洞を有する第１のラミネート材料層と、
   前記第１のラミネート材料層のそれぞれの第１の空洞内にそれぞれが受容される複数の高吸収性材料の塊と、
   前記第１のラミネート材料層のそれぞれの第１の空洞にそれぞれが受容されるように構成された複数の第２の空洞を有し、前記第２の空洞の凸面は、前記第１の空洞の凹面に面し、対応する前記高吸収性材料の塊がその中に受容される、第２のラミネート材料層と、
   を備え、
   前記第１の空洞および前記第２の空洞は協働しながら対応する前記高吸収性材料の塊を受容する座部を画定し、
   前記第１のラミネート材料層および前記第２のラミネート材料層は、前記第1及び第２の空洞および前記高吸収性材料の塊のない中間部分で少なくとも互いに固定されており、
   全体構成は、前記高吸収性材料の塊は、前記第２の空洞の凹面／凸面がひっくり返るまで、対応する前記第２の空洞を膨張させ変形させることにより前記生体液体を吸収することができる、吸収性要素。
2. 前記第１のラミネート材料層と前記第２のラミネート材料層とが結合する側との反対側において、前記第２のラミネート材料層に結合された第３のラミネート材料層を備える、請求項１に記載の吸収性要素。
3. 前記第１の層と前記第２の層とが結合する側との反対側において、前記第１の層に結合された第４のラミネート材料層を備える、請求項１または２に記載の吸収性要素。
4. 前記第１の空洞および前記第２の空洞は同じ輪郭を有する、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の吸収性要素。
5. 前記第１の空洞および／または前記第２の空洞は略円筒形の輪郭を有する、請求項１から４のうちいずれか一項に記載の吸収性要素。
6. 前記第１の空洞および／または前記第２の空洞は略先細の輪郭、特に略円錐台形の輪郭を有する、請求項１から５のうちいずれか一項に記載の吸収性要素。
7. 前記第１の空洞はそれぞれ、対応する前記高吸収性材料の塊を収容する主区画および副区画を画定する二重袋輪郭を有し、前記副区画は、好ましくは前記主区画の底部の中央に配置される、請求項１から６のうちいずれか一項に記載の吸収性要素。
8. 各高吸収性材料の塊は、前記副区画、好ましくは、前記副区画の中のみに受容される、請求項７に記載の吸収性要素。
9. 前記副区画は、略円筒形または略円錐台形の輪郭を有する、請求項７または８に記載の吸収性要素。
10. 前記第１の空洞および／または前記第２の空洞はエンボス加工により得られる、請求項１から９のうちいずれか一項に記載の吸収性要素。
11. 請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の１つまたは複数の吸収性要素を備えた衛生用品、特におむつ。
12. 請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の吸収性要素を製造する装置であって、
    前記製造装置は、
    複数の第１の突出要素を有し、第１のラミネート材料が使用中に係合するように構成された第１のエンボス加工ローラと、
    複数の第２の突出要素を有し、第２のラミネート材料が使用中に係合するように構成された第２のエンボス加工ローラと、
    前記第１のエンボス加工ローラに、かつ、前記第１のエンボス加工ローラの下流では前記第２のエンボス加工ローラに回転可能に結合され、それぞれが前記第１のエンボス加工ローラの第１の突出要素または前記第２のエンボス加工ローラの第２の突出要素を受容するのに適した複数の開口部を有する、吸引ローラと、
    前記第１のラミネート材料および前記第２のラミネート材料の結合ユニットと、
    を備えるとともに、前記第１のエンボス加工ローラ、前記第２のエンボス加工ローラ及び前記吸引ローラをローラとして備え、
    その構成は、前記第１のエンボス加工ローラと前記吸引ローラとの協働回転中に、前記第１の突出要素が、対応する第１の空洞を前記第１のラミネート材料に形成するように前記第１のラミネート材料を介在させて対応する開口部に係合するような構成であり、
    前記吸引ローラは、リザーバから前記高吸収性材料の吸引手段を有し、前記吸引手段が、使用中に前記リザーバに面する前記開口部の一部を通して吸引をすることで、高吸収性材料の塊は、前記第１のラミネート材料の対応する第１の空洞内に吸引され、
    その構成は、前記吸引の下流における前記第２のエンボス加工ローラと前記吸引ローラとの協働回転中に、前記第２の突出要素が、対応する第２の空洞を前記第２のラミネート材料に形成するように、前記第１のラミネート材料および前記第２のラミネート材料を介在させて対応する開口部に係合するような構成であり、前記第１の空洞および前記第２の空洞は協働しながら対応する前記高吸収性材料の塊を受容する座部を画定し、
    前記結合ユニットは、前記第１のラミネート材料層および前記第２のラミネート材料層を前記第１及び第２の空洞および前記高吸収性材料の塊のない中間部分で少なくとも互いに固定する、
    装置。
13. 前記吸引ローラの上流で前記第１のエンボス加工ローラに回転可能に結合され、それぞれが前記第１のエンボス加工ローラのそれぞれの突出要素を受容するのに適した複数の補助開口部を有する、補助ローラを前記ローラとしてさらに備え、その構成は、前記第１のエンボス加工ローラと前記補助ローラとの協働回転中に、前記第１の突出要素が、対応する補助空洞を前記第１のラミネート材料に形成するように前記第１のラミネート材料を介在させて対応する補助開口部に係合するような構成である、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第１の突出要素および／または前記第２の突出要素および／または前記開口部および／または補助開口部は、それぞれ略円筒形エンボス加工輪郭を有する、請求項１２または１３に記載の装置。
15. 前記第１の突出要素および／または前記第２の突出要素および／または前記開口部および／または補助開口部が、それぞれ略先細のエンボス加工輪郭、特に略円錐台形のエンボス加工輪郭を有する、請求項１２または１３に記載の装置。
16. 前記第２のエンボス加工ローラの下流に配置された第３のラミネート材料の供給ローラを前記ローラとしてさらに備えた、請求項１２から１５のうちいずれか一項に記載の装置。
17. 前記ローラのうちの１つまたは複数の温度制御手段を備えた、請求項１２から１６のうちいずれか一項に記載の装置。
18. 請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の吸収性要素を製造する方法であって、
    第１のラミネート材料を第１のエンボス加工ローラに供給し、前記第１のラミネート材料に複数の第１の空洞を得るステップと、
    前記第１のエンボス加工ローラに回転可能に結合され、吸引が生じる複数の開口部を有する吸引ローラによって、前記第１の空洞のそれぞれのリザーバから直接、高吸収性材料の塊を吸引するステップと、
    第２のラミネート材料を第２のエンボス加工ローラに供給し、前記第１のラミネート材料の対応する前記第１の空洞にそれぞれが受容される複数の第２の空洞を前記第２のラミネート材料に得るステップであって前記第１の空洞および前記第２の空洞に協働させながら対応する前記高吸収性材料の塊を受容する座部を画定させるステップと、
    前記第１のラミネート材料および前記第２のラミネート材料を前記第１及び第２の空洞および前記高吸収性材料の塊のない中間部分で少なくとも互いに固定するステップと
    を順序通りに提供する、方法。

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