KR0157410B1

KR0157410B1 - 수직 워킹 특성을 개선한 팽창된 셀룰로오스 섬유 웹

Info

Publication number: KR0157410B1
Application number: KR1019900011455A
Authority: KR
Inventors: 조셉 버나딘 레오; 조 로드 패티; 진 헤임바하 캐더린
Original assignee: 토마스 제이. 밀케; 킴벌리-쿨라크 월드와이드 인크.
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1998-11-16
Also published as: US5124197A; EP0410480A2; EP0410480A3; ES2076996T3; AU5995490A; ZA905706B; JP2983588B2; BR9003718A; DE69022506T2; AU648930B2; AU632150B2; CA2021219A1; KR910002416A; EP0410480B1; AU2214492A; JPH03152254A; DE69022506D1

Abstract

내용 없음.

Description

수직 위킹 특성을 개선한 팽창된 셀룰로오스 섬유 웹

제1도는 표1의 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시임.

제2도는 표2에 기재된 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제3도는 표2의 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시.

제4도는 표2에 기재된 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제5도는 표3의 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시임.

제6도는 표3에 기재된 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제7도는 표4의 가교된 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시임.

제8도는 표4의 가교되지 않은 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시임.

제9도는 표4의 가교된 재료에 대한 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제10도는 표4의 가교되지 않은 재료에 대한 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제11도는 표5에 기재된 수직 위킹 데이타의 도식 표시임.

제12도는 표5에 기재된 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제13도는 표6의 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시임

제14도는 표6에 기재된 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

제15도는 표7의 재료에 대한 수직 위킹 데이타의 도식 표시임.

제16도는 표7에 기재된 유체 분포 데이타의 도식 표시임.

본 발명은 흡수성 웹 분야에 관한 것이다. 더욱, 구체적으로는, 팽창된 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 흡수성 웹에 관한 것이다.

재생 셀룰로오스 재료로부터 튜블러 필라멘트를 제조하는 방법은 공지되어있다. 그 예로, 우딩스(Woodings)에게 1971년 12월 7일자 허여된 미합중국 특허제3,626,045호에는 튜블러 레이온 필라멘트의 제조 방법이 기재되어 있다. 이 특허에 기재된 방법은 스펀 토우의 횡단면중 90% (섬유수 기준)이상의 평편(平編)상태로 붕괴되지 않은, 재생 셀룰로오스 필라멘트의 제조에 관한 것이다.

코스타, 쥬니어, (Costa, Jr)에게 1978년 12월 19일자 허여된 미합중국 특허 제4,130,689호는 고강도 중공 레이온 섬유의 제조에 관한 것이다. 여기서 코스타는 중공형이며 반복된 세척 및 건조 후에도 평편 상태로 붕괴되지 않는 레이온 섬유의 제조 방법을 기술하였다.

팽창된 레이온 섬유로부터 카디드 웹(carded web)의 제조는 바르톨로뮈(Bartholomew) 등의 팽창된 비스코스 섬유의 제조 특성 및 용도 (The Manufacture Properties And Uses of Inflated Viscose Fibers, Journal of Industrial Fabrics, Vol. 4 No. 1:4-17(1985)) 및 월키스(Wilkes)등의 부직포에 사용되는 섬유 레인지의 흡수 특성 (The Absorbency Characteristics of a Range of Fibers used in Nonwovens, Insight(1985))에 기재되어 있다.

상기 문헌들에는 팽창된 레이온 섬유로부터 기저귀와 같은 흡수 제품의 제조에 관해서는 전혀 언급되어 있지 않다. 또한, 이들 문헌은 필라멘트가 흡수 제품의 용도에 더욱 적합하도록 하는 필라멘트의 특성 개량과는 무관하다.

스테이거(Steiger)에게 1966년 3월 22일자 허여된 미합중국 특징 제 3,241,553호는 외과용 붕대에 관한 것이다. 특징, 스테이거는 가교된 셀룰로오스 섬유로부터 제조한 흡수 붕대에 관해서 기술하였다. 스테이거가 사용한 셀룰로오스 섬유의 한 예로 고체 코어 레이온 섬유를 들 수 있다. 셀룰로오스 섬유의 가교는 섬의 유체 흡수성 및 보유 특성을 개선시킨다고 기술되어 있다.

그러나, 스테이거는 팽창한 레이온 섬유로 만든 흡수 제품이나 또는 개선된 수직 위킹 특성을 갖도록 하기 위한 상기 섬유의 처리 수단에 관해서는 전혀 언급하지 않았다.

흡수성 재료의 웹에 있어서, 개선된 수직 위킹 특성을 갖는 웹의 제조가 요구된다. 이러한 웹은 웹에 가해진 액체를 웹 전반에 골고루 분산시키는데 아주 적합하다.

부가적으로, 이와 같은 흡수성 웹으로 구성되는 제품인 기저귀 등의 실금용 위생품을 제공할 필요가 있다. 또한 흡수성 웹이 일정량의 수팽윤성 폴리머와 유동 교환 관계에 있는 흡수성 웹을 포함하는 실금용 위생 제품을 제공할 필요가 있다. 흡수성 웹은 이 웹 상의 제1 위치에 가해진 액체를 제1 위치로부터 떨어져 있는 제2 위치로 이동시킬 수 있어야만 하며, 여기서 제2 위치로 이동된 액체는 수팽윤성 폴리머에 의해 흡수된다.

이들 및 기타 관련 목적은 표면 처리물을 일반적으로 함유하지 않고 재생 셀룰로오스로부터 제조된 팽창 셀룰로오스 섬유로 된 재료로 이루어지는 흡수성 웹을 제공함으로써 달성된다. 이와 같은 흡수성 웹은 표면 처리물을 함유하는 팽창된 재생 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 유사 웹에 비해, 개선된 수직 위킹 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이러한 웹이 실금용 위생품 중에 혼입되면, 실금용 위생품의 웹 상의 제1 위치(신체와의 접촉 부위)에 가해진 액체를 제1 위치로부터 떨어져 있는 위치로 신속하게 분산시킬 수 있다.

제2 측면에 있어서, 본 발명은 재생 셀룰로오스로부터 제조된 팽창 셀룰로오스 섬유를 다시 가교시킨 팽창된 셀룰로오스 섬유로 된 재료로 이루어지는 흡수성 웹에 관한 것이다. 이와 같은 웹은 재생 셀룰로오스로부터 제조하여 가교시키지 않은 팽창 셀룰로오스 섬유로 이루어지는 웹에 비해서 개선된 수직 위킹 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 또, 이러한 흡수성 웹이 기저귀와 같은 실금용 위생품의 일부를 형성하면, 실금용 위생품은 웹 상의 제1 위치에 가해진 유체를 제1 위치로부터 떨어져 있는 제2 위치로 분포시키는데 보다 큰 능력을 나타낸다. 이와 같이하여, 흡수성 웹의 대부분이 액체를 흡수하는데 사용된다.

일반적으로, 본 발명은 다음의 재료로 이루어지는 흡수성 웹에 관한 것이다. 이 재료는 섬유가 재생 셀룰로오스(레이온)로부터 제조되는 팽창된 셀룰로오스 섬유로 구성된다. 본 발명의 흡수성 웹은 이하에 기재하는 바와 같이, 유사 웹과 비교하였을 때 개선된 수직 위킹 특성을 갖는다.

본 명세서에 사용된 팽창된 셀룰로오스 섬유란 내부 중공을 형성하는 외부측벽을 갖는 섬유를 의미한다. 섬유의 외부 측벽에 의해 형성된 내부 중공은 섬유의 전길이에 걸쳐 연속적일 필요는 없다.

본 명세서에 사용된 수직 위킹 특성이란 수직 위킹 속도 (단위 시간^1/2당 수직으로 위킹된 유체의 양), 수직 위킹 용량(일정 시간 (예, 15분)내에 수직으로 위킹된 액체의 양), 수직 유체 분포 (섬유 1g당 일정 시간 (예, 30분) 내에 접촉점으로부터 일정 거리까지 수직으로 위킹된 유체의 양)등을 포함하는 웹의 특성을 의미하되, 이들 특성에만 한정되는 것은 아니다. 사용된 수직 위킹 특성의 특정 파라미터의 이하의 실시예와 관련하여 더욱 자세히 논의한다.

본 명세서에 사용된 유사 웹은 밀도, 섬유 크기, 기본 중량, 제조 방법 등이 동일한 웹을 의미한다. 즉, 본 발명의 비교되는 웹의 물성은, 예컨데, 표면 처리물을 함유하거나, 또는 가교되지 않음 등의 명시하는 차이를 제외하고는 실질적으로 동일하다.

재생된 셀룰로오스 재료로부터 팽창된 셀룰로오스 섬유를 제조하는 방법은 당 업계의 숙련된 사람에게 공지되어 있다. 일반적으로 발포제형 재료를 제어 셀룰로오스 용액 중에 혼입시키고, 이어서 이 용액을 압출 처리하여 섬유를 형성하는 방법이 사용된다. 그 한 예로, 용액을 재생 셀룰로오스 용액중에 존재하는 발포제형 재료가 가스를 발생시킬 수 있는 환경으로 압출된다. 이와 같이 하여, 발생된 가스는 재생 셀룰로오스 섬유의 내부에 중공을 형성시킨다.

본 발명에 사용하기 적합한 팽창된 셀룰로오스 섬유를 제조하기 위한 한 예시적 방법은 우딩스에게 1971년 12월 7일자 허여된 미합중국 특허 제3,626,045호에 기재되어 있으며, 본 명세서에 이 특허 문헌을 참고 문헌으로 인용한다. 다른 적합한 제조 방법은 바르톨로뮈의 팽창된 비스코스 섬유의 제조 특성 및 용도(The Manufacture Properties And Uses of Inflated Viscose Fibers, Journal of Industrial Fabrics, Vol. 4 No. 1:4-17(1985)) 에 개괄적으로 논의되어 있으며, 이 문헌을 본 명세서에 참고 문헌으로 인용한다. 또한, 특정 천연 섬유로 유사하게 내부 중공을 가짐을 주목해야 한다. 이와 같은 천연 섬유의 예로 특정 목재 섬유, 면 린터 및 면 스테이플을 들 수 있다.

본 발명에 사용하기 적합한 팽창된 셀룰로오스 섬유는 일반적으로 약 1내지 약 8 데니어, 바람직하기로는 약 1.5 내지 약 3.0 데니어의 섬도를 가진다. 섬유는 보통 약 2.0mm 이상의 길이를 가진다. 재생 셀룰로오스 물질로부터 제조되고 본 발명에 사용하기 적합한 팽창된 셀룰로오스 섬유의 시판 제품의 예로는 영국 런던에 소재하는 Courtaulds TM TM Limited사의 상품명 Viloft^TM또는 Courcel^TM을 들 수 있다.

팽창된 레이온 섬유는 고상 레이온 섬유로부터 제조된 얀(yarn)과 비교해서 증가된 벌크를 갖는 얀을 제조하는 것으로 알려져 있다. 또한, 팽창한 레이온 섬유의 얀으로부터 제조된 직물은 면과 유사한 감촉 및 보다 큰 흡수성을 갖는 것으로 알려져 있다.

제1 측면에서, 본 발명자들은 일반적으로 표면 가공을 하지 않고서 처리된 팽창 레이온 섬유로부터 제조된 부직 웹이 표면 가공을 한 팽창 레이온 섬유로부터 제조되고, 예컨대, 밀도, 섬유 길이, 섬도, 단위 기본 중량 등과 같은 물성이 동일한 유사 부직 웹과 비교했을 때, 수직 위킹 특성이 개선되었음을 발견하였다.

제2 측면에서, 본 발명은 가교시킨 팽창 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 흡수성 웹이 가교되지 않은 팽창 셀룰로오스 섬유의 흡수성 웹에 비해서 개선된 수직 위킹 특성을 나타냄을 발견하였다. 따라서, 이 제2 측면에서 본 발명은 가교시킨 팽창 셀룰로오스 섬유된 된 재료로부터 제조된 흡수성 웹에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 측면에서 바람직한 태양은 재생 셀룰로오스 재료로부터 팽창 셀룰로오스 섬유를 제조하는 것이다.

가교된 팽창 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 흡수성 웹은 가교되지 않은 팽창 셀룰로오스 섬유의 웹과 비교하였을 때 개선된 수직 위킹 특성을 가진다. 이와는 대조적으로, 가교는 되었으나 팽창되지는 않은 고체 코어 레이온 섬유로는, 가교되지도 않고 팽창되지도 않은 고체 코어 셀룰로오스 섬유의 웹에 비해 개선된 수직 위킹 특성을 갖는 웹의 제조가 발견되지 않았다. 즉, 가교는 팽창된 레이온 섬유와 함께 사용될 때 유리한 반면, 팽창되지 않은 레이온 섬유와 함께 사용한 경우에는 수직 위킹 특성의 관점에서 유리하지 못한 것으로 밝혀졌다.

일반적으로, 본 발명에 의한 웹의 수직 위킹 특성은 본 발명의 웹이 초기 수직 위킹 속도, 수직 위킹 용량(15분 또는 30분에서), 또는 수직 유체 분포(9 내지 18cm의 거리에서)에서 상기한 유사 웹에 비해 약 20% 이상의 증가를 나타낼 때 개선된 것으로 간주한다. 바람직하기로는, 본 발명에 의한 웹은 비교되는 유사 웹이 나타내는 수직 위킹 특성치보다 약 40% 이상 큰 1가지 이상의 수직 위킹 특성을 나타내는 것이 좋다. 또한, 본 발명에 의한 웹은 상기한 유사 웹과 비교했을 때, 수직 위킹 특성 중 2가지 이상의 특성치가 약 20% 이상, 바람직하기로는 약 40% 이상 개선된 것이 가장 바람직하다.

셀룰로오스 섬유로부터 흡수성 웹을 제조하는 방법은 당 업자에게 공지되어 있다. 그 한 예로, 에어 레잉법(air laying), 습식 레잉법(wet laying), 카링법 등으로 웹을 제조할 수 있다. 웹의 다양한 제조 방법이 웹의 공극 구조에 종종 영향을 미칠 수 있기 때문에, 상이한 공정에 의해 제조되는 본 발명에 의한 웹은 서로 다른 수직 위킹 특성을 나타낼 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 의한 웹의 수직 위킹 특성은 유사 웹에 비해 개선된다.

일반적으로, 본 발명에 의한 웹은 입방 센티미터 당 약 0.05 내지 0.4그람(g/cm³)의 밀도를 가진다. 본 발명에 따른 가교되지 않은 웹에 대해서는 밀도가 약 0.1 내지 약 0.2 g/cm³의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 가교된 웹에 대해서는 밀도가 약 0.7 내지 약 0.2 g/cm³의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 웹의 기본 중량은 평방 미터 당 약 100 내지 약 2000 그람(g/cm²)의 범위 내가 일반적이며, 바람직하게는 약 200 내지 약 1000 g/cm²이다.

재생 셀룰로오스 물질로부터 제조된 섬유는 일반적으로 이들의 겉 표면 상에 존재하는 계면 활성제 및 (또는) 윤활제의 화학적 표면 처리제를 갖는다. 이러한 표면 처리제는 섬유가 유용한 제품으로 가공되도록, 재생 셀룰로오스 섬유상에 존재한다. 특히, 상기 섬유를 유용한 제품으로 만드는 카딩법, 방사법, 제직법 또는 기타 수단은 섬유가 상기한 바와 같은 표면 처리제를 갖지 않는 한, 일반적으로 불가능하다.

본 발명자들은 이와 같은 표면 처리제의 존재가 상기 섬유로부터 제조된 흡수성 웹의 수직 위킹 특성에 바람직하지 못한 영향을 미침을 발견하였다. 이는 선행의 방법에서는 기술되지 않았던 사실이다. 따라서, 본 발명에 의한 웹의 개선된 위킹 특성을 얻기 위해서는 웹의 제조후에 섬유의 겉 표면에서 이들 화학 표면 처리제를 제거하는 것이 바람직하다.

이러한 화학적 화합물은 정련 공정을 통해 용매 추출제 또는 정련제에 의해서 바람직하게 제거된다. 그 예로서, 이 화학적 화합물을 일반적으로 속슬렛 추출 처리를 통해 메탄올로 제거할 수 있거나 또는 뜨거운 수용성 정련제 중의 제삼인산나트륨으로 제거할 수 있다. 표면 처리제를 제게하는 추출 방법은 표면 처리제의 화학적 성질에 의존한다. 적합한 제거 수단은 당 업계의 숙련된 사람이면 용이하게 결정할 수가 있다. 바람직하게는 섬유 자체에 악영향을 미치지 않는 제거수단의 사용이 요구된다.

고체 코어 셀룰로오스 섬유를 가교시키는 방법은 당 업자에게 알려져 있다. 이러한 고체 코어 셀룰로오스 섬유의 가교 방법은 팽창된 셀룰로오스 섬유를 가교시키는데 적합하게 사용된다. 일반적으로, 셀룰로오스 섬유의 웹은 건식 가교 처리나 습식 가교 처리 중 어느 하나에 의해서 가교시킬 수 있다.

건식 및 습식 처리 모두는 한 셀룰로오스 분자 중의 히드록실기 2개 이상과 결합할 수 있거나 또는 인접하는 셀룰로오스 분자들 중의 히드록실기 2개 이상과 결합할 수 있는 가교제를 사용한다. 가교제는 셀룰로오스에 대해 적어도 2관능성이어야 하는데, 그 이유는 가교제가 2개 이상의 히드록실기 와 반응할 수 있어야 하기 때문이다. 이와 같은 가교제의 예로는 포름알데히드, 1,3-디클로로-2-프로판올, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 글리옥살, 디카르복실산, 디비닐 화합물, 디이소이아네이트, 디에폭시드, 기타 디할로겐 함유 화합물, 할로히드린 등이 적합하다.

본 명세서에게 사용된 건식 가교는 셀룰로오스 섬유가 일반적으로 팽윤되지 않은 (건식)형태에 있는 동안에 가교가 일어나는 가교 처리를 의미한다. 습식 가교는 셀룰로오스 섬유가 팽윤 상태로 있는 동안에 가교 처리를 의미한다. 또한, 이들 처리법은 당업계의 숙련된 사람에게 공지된 방법이므로, 본 명세서에서는 상세히 기술하지 않는다.

본 발명에 의한 웹의 횡단면을 촬영한 현미경 사진에서, 웹 중에 존재하는 팽창 셀룰로오스 섬유의 대부분이 붕괴된 모습으로 관측되었다. 즉, 섬유는 평편화되어 일반적으로 타원형의 내부 중공을 갖는 구조를 형성하였다. 따라서, 내부 중공이 일반적으로 원형인 드링킹 스트로우(drinking straw)와 유사한 구조를 갖기 보다는 본 발명에 의한 웹 중의 팽상 레이온 섬유는 드링킹 스트로우의 대향 측벽을 함께 압박시킴으로써 나타나는 바와 같은 일반적으로 타원형 중공 형태를 형성한다.

이러한 부분 붕괴는 적어도 부분적으로는 웹의 제조중에 거치는 건조 및 조밀화와 같은 외력에 의해서 야기될 수 있는 것으로 생각된다. 또한, 적어도 부분적으로 붕괴되는 팽창된 레이온 섬유의 이러한 능력이 본 발명의 웹에 의해 입증된 수직 위킹 특성의 개선을 유발시키는 것으로 여겨진다. 특히, 팽창된 섬유가 부분적으로 붕괴된 상태에 있을 때 (이들이 조밀한 웹 중에 있을 때), 수식 위킹 특성을 개선시키는데 필요하다고 여겨지는 미세공 구조를 더욱 용이하게 발전시키고 유지시킬 수 있는 것으로 믿어진다. 본 발명의 웹을 통해서 수직으로 위킹되는 액체가 팽창된 셀룰로오스 섬유의 중공을 통해서는 일반적으로 위킹되지 않는데, 그 이유로는 내부 중공이 연속적으로 통해있는 것이 아니라 막에 의해서 차단되어 있기 때문이라고 이해될 수 있다. 즉, 액체는 드링킹 스트로우에서 상부로 흡입되는 것처럼 이동하지 않는다. 대신, 웹중 서로 인접하는 섬유의 외부면에 의해 형성되는 공극 구조를 통해서 액체가 이동한다.

고체 코어 섬유는 팽창한 섬유가 붕괴될 때 형성되는 리본형 섬유를 형성하기 위한 붕괴 능력을 갖지 않는다. 따라서, 고체 레이온 섬유로부터 제조된 웹은 본 발명에 의한 웹의 모세관 공극 구조와 같은 공극 구조를 형성할 수 없는 것으로 여겨진다. 그 결과, 고체 코어 레이온 섬유로부터 제조된 웹은 본발명에 의한 웹과 동일한 수직 위킹 특성을 갖지 않는다. 따라서, 본 발명의 웹을 제조하는데 사용되는 팽창된 셀룰로오스 섬유는 적어도 부분적으로 붕괴되어 리본형 섬유를 형성할 수 있는 것이 요구된다.

본 발명에 의한 흡수성 웹은, 그 용도상 실금용품, 붕대, 생리대 등과 같은 흡수 제품을 제조하는데 적합하다. 본 발명의 한 태양에 있어서, 본 발명에 의한 흡수성 웹은 기저귀 구조중에 적합하게 사용된다.

기저귀는 일반적으로 액체 불투과성 재료로 제조된 외부층, 이 외부 층에 인접하여 위치하는 본 발명에 의한 웹과 같은 흡수성 웹, 및 착용자의 피부에 접촉되는, 흡수성 재료의 웹에 인접한 보디 라이너로 구성된다. 사용시, 오줌과 같은 체액은 보디 라이너를 적시고, 이 보디 라이너를 통과하여 흡수성 재료의 웹 내로 흡수된다. 외부 층은 흡수된 액체가 기저귀 구조의 바깥으로 배어나오는 것을 방지한다. 기저귀 및 그 유사 제품은 블랜드(Boland) 등에게 1987년 12월 1일자 허여된 미합중국 특허 제4,710,187호, 뢰슬러(Roessler) 등에게 1988년 8월 9일자 허여된 미합중국 특허 제4,762,521, 프럭스미어(Proxmire) 등에게 1988년 9월 13일자 허여된 미합중국 특허 제4,770,656호 및 메이어(Meyer) 등에게 1989년 1월 17일자 허여된 미합중국 특허 제4,798,603호에 개괄적으로 기재되어 있으며, 이들 4개의 특허 문헌을 본 명세서에 참고 문헌으로 인용된다.

사용시, 오줌과 같은 체액을 일반적으로 기저귀 구조의 특정한 비교적 국부대역에서 기저귀를 적신다. 기저귀에 내지하는 흡수성 웹은 기저귀에 가해진 액체를 액체가 처음 가해진 위치에서 떨어져 있는 대역으로 분산시킬 수 있어야 하는 것이 중요하다. 이러한 이유로, 웹에 가해진 액체를 수직 방향으로 분산시키는 것이 필요할 때, 웹이 이러한 작용을 할 수 있는 개선된 수직 위킹 특성(중력에 대하여 웹의 X-Y평면 내에서 유체를 이동시키는 능력)을 갖는 흡수성 웹의 제조가 요구된다.

기저귀 구조에 내재하는 흡수성 웹의 흡수 용량을 증가시키기 위해서, 일정량의 수 팽윤성 고분자 재료를 액체가 흡수성 웹과 유동 교환 관계이도록 기저귀내에 도입시키는 방법이 공지되어 있다. 수팽윤성 고분자 재료는 그곳에 공급된 액체를 흡수하는 작용을 한다. 그러나, 종종 체액이 웹에 가해지는 위치로부터 떨어져 있는 위체에 수팽윤성 고분자 재료의 위치까지 이동되지 않는 한, 유체를 흡수할 수 없다. 따라서, 흡수성 웹이 유체를 웹 상의 한 위치로부터 웹 상의 다른 위치로 이동시킬 수 있는 것도 역시 중요하다. 본 발명에 따른 웹의 개선된 수직 위킹 특성은 가랑이 대역의 기저귀에 가해진 유체가 떨어져 있는 위치(예, 기저귀의 허리밴드 부근의 대역)까지 수직으로 위킹되도록 하며, 그 대역은 그 안에 또는 유동 교환 관계이도록 수팽윤성 고분자 재료를 제공할 수 있다. 수팽윤성 고분자 재료는, 본 발명의 웹 중에 존재하는 액체가 흘러서 수팽윤성 고분자 재료와 접촉할 수 있을 때, 본 발명의 웹과 유체를 유동 교환시키는 것으로 여겨진다. 그 예로, 수팽윤성 고분자 재료는, 본 발명의 웹에 내재할 수 있거나 이 웹에 의해 유지될 수 있으며, 또는 본 발명의 웹으로부터 떨어져 있으나 유동 교환 관계에 있는 구조(예, 섬유질 웹)로 존재할 수 있도 있다.

비교 실시예를 포함한 하기 실시예를 참고함으로써 본 발명을 잘 이해할 수 있을 것이지만, 이들 실시예가 어떤 의미로든 특허 청구의 범위에 기재하는 본 발명의 영역을 제한하는 것으로서 간주해서는 안된다.

[실시예]

하기 실시예는 전부 흡수성 웹의 수직 위킹 특성을 특정하는데 있어 이하에 기재한 다음의 시험 방법을 사용했다. 시험하고자 하는 흡수성 웹으로부터 폭 약 7.62cm(3in.) x 길이 약 38.1cm(15in.)의 크기로 시험 시료를 절단했다. 이 시험 시료를 두께 약 0.95cm(3/8in.) x 폭 약 12.7cm(5in.) x 길이 약 24.13cm(9.5in.)크기의 루사이트(Lucite²)판상에 설치했다. 시험 시료가 한쪽 세로 표면에 밀착되게 놓여지고, 판의 한쪽 모서리 주위로 구부러져서 판의 반대측 세로 표면에 밀착되게 놓여지도록, 시험 시료로 판상을 대칭적으로 둘러쌌다. 이와 같이 하여, 시험 시료의 길이의 대략 절반이 시험판의 한쪽 세로 표면상에 위치하고 이 시험 시료의 나머지 절반은 이 판의 대향한 세로 표면상에 위치하였다. 시험 시료는 10메시 나일론 스크린에 의해 시험판에 밀착되어 그의 외부 표면상에 완전히 지지되었다. 시료의 맞은편 세로 단부는 시료의 상부 부근의 판과 마주하게 스크린과 시험 시료를 고정하는 클램프나 이와 유사한 수단에 의해 루사이트판에 고정시켰다.

이 판을 시험 시료의 세로 단면이 유체 표면과 수직이 되도록 트레이(tray)중에 함유된 유체 욕조 위에 수직으로 매달았다. 이어서, 루사이트 판의 모서리를 덮는 U자 형태의 시료가 유체중에 약간 침지되도록 판의 저 연부를 유체중에 침지시킴으로써 유체와 시험 시료를 접촉시켰다. 시험 동안 30분 간격으로 여러 차례, 흡수된 유체의 양을 시간의 함수로서 기록하였다. 흡수된 양을 단위 폭[2.54cm(1in.)]당 단위 기본 중량 (평방 센티미터 당 1그람)당 밀리리터(ml/ubw/in)로서 계산하였다. 시험을 6회 반복하여 얻어진 측정치의 평균치를 그 결과로 기록하였다. 수직 위킹 용량은 15분 및 30분에서 상기 정의한 단위의 흡수된 양으로 정의하였다. 수직 위킹 속도는 10에서 30초^1/2까지의 시간에 걸쳐서 단위 폭 당 단위 기본 중량 당 흡수된 액체의 양 대 시간(초 단위)의 제곱근을 플롯함으로써 측정된 값을 기록하였다. 초기 수직 위킹 속도는 3-21초의 시간 간격 동안의 평균 속도를 적용하였다.

유체 분포 데이타는 다음의 방법으로 측정하였다. 30분이 지난 시점에서 판으로부터 시험 시료를 제거하여, 각각 약 4.32cm(약 1.7in.) 크기의 대역 9개로 분할되어 있는 약 7.62cm(3in.) x 약 38.1cm(15in.)크기의 절삭용 다이상에 수평되게 놓았다. 이 절삭용 다이는 다이 폭을 가로질러 외부 둘레를 둘러싸는 절단 모서리를 포함한다. 나무 상치로 수차례 타격을 가해서 세로 방향의 약 7.62cm(3in.)폭의 흡수성 스트립을 9개의 세그멘트로 분할하였다. 이 세그멘트를 칭량하고, 오븐에서 건조시킨 다음, 재치량하여, (유체로부터 석출된 고체에 대해 보정한)기본 섬유 1g 당 유체 g으로 유체 픽업을 측정하였다.

시험용 유체로는 다음과 같이 제조된 합성 오줌을 사용하였다. 증류수 900ml에 제일인산칼슘 일수화물(CaH₄(PO₄)₂H₂O) 0.31g, 제일인산칼륨(KH₂PO₄) 0.68g, 황산마그네슘 칠수화물(MgSO₄7H₂O) 0.48g, 황산칼륨(K₂SO₄) 1.33g, 제삼인산나트륨 십이수화물(Na₃PO₄12H₂O) 1.24g, 염화나트륨(NaCl) 4.4g, 염화칼륨(KCl) 3.16g, 아지드나트륨(NaN₃) 0.4g, 우레아(Co(NH₂)₂) 8.56g 및 Pluronic 10R8(BASF-Wyandotte Corporation사가 시판하는 비이온 계면활성제) 0.1g을 상기 순서로 첨가하였다. 한 첨가 성분을 용해시킨 후 다음 성분을 첨가하는 방식으로, 상기 성분들을 각각 증류수 900ml에 상기 순서에 준하여 첨가했다. 이어서, 얻어진 용액을 1ℓ가 되도록 희석시켰다.

[실시예 1]

수직 위킹 특성의 측정을 위해서 다음의 시료들을 제조하였다.

[시료 1]

연속 필라멘트 토우 형태의 시판되는 고체 코어 레이온 섬유를 사용하였다. 이 섬유, 1.5 데니어를 가졌으며, Courtaulds, North America, Inc. 사로부터 레이온 토우로서 입수하였다. 레이온 섬유에 부착되어 있는 표면 처리물을 제거하기 위해 레이온 섬유를 정련하였다. 제삼인산나트륨(TSP)과 Triton X-100 (펜실바니아주 필라델피아 소재, Rohm and Hass사에서 입수한 비이온 노닐페닐 계면활성제)을 정련제로서 사용하고, TSP 0.3g과 Triton X-100 0.3g을 함유하는 수용액 1200ml 중에 토우 30g을 72℃에서 20분 동안 스티핑(steeping)시킴으로써 정련을 달성하였다. 이 혼합물을 여과시켜서, 그 여액을 증류수로 세척하고, 공기 건조시켜서, 토우를 회수하였다. 이어서, 정련된 레이온 섬유를 소면시켜서 일반적으로 균일한 웹을 형성하고, 프레스(미시건주에 소재하는 Dake, Grand Haven사가 Dake Laboratory Press, Model No. 44-148로 시판)에서 조밀화시켰다. 웹을 입방 센티미터 당 약 0.12 그람(g/cm³)의 밀도로 조밀화시켰다.

[시료 2]

연속 필라멘트 토우 형태로 시판되는 고체 코어 레이온 섬유를 사용하였다. 이 섬유는 American Enka사로부터 레귤러 레이온 토우로서 입수하였으며, 약 1.5데니어를 가졌다. 이 섬유에 TSP/Triton X-100으로 정련 처리를 행하여 섬유로부터 표면 처리물을 제거하였다. 정련 처리는 시료 1의 제조와 관련하여 사용되고 기술된 방법과 동일하였다. 이어서, 정련된 섬유를 소면시켜서 일반적으로 균일한 웹을 형성하고, 프레스(Dake)에서 조밀화시켰다. 이렇게 해서 제조된 웹은 약 0.1g/cm³의 밀도를 가졌다.

[시료 3]

시료 2의 제조에 사용된 연속 필라멘트 토우 형태로 시판되는 레이온 섬유를 시료 2의 제조 방법과 유사하게 사용하였다. 그러나, 시험용 웹의 제조 이전에, 레이온 섬유에 정련 처리를 행하지 않았다. 이 미정련된 레이온 섬유를 프레스(Dake)에서 조밀화시켜서 웹을 제조하였다. 이 시험용 웹은 약 0.13g/cm³의 밀도를 가졌다.

[시료 4]

연속 필라멘트 토우 형태의 팽창된 레이온 섬유를 사용하였다. 팽창된 레이온 섬유는 영국 런던에 소재하는 Courtaulds Limited에서 입수하였다. 이 팽창된 레이온 섬유은 약 1.5 데니어를 가졌다. 이 섬유에 부착되어 있는 표면 처리물을 제거하기 위해 정련제로서 TSP/Triton X-100을 사용하여 이 섬유에 정련 처리를 행하였다. 정련 처리는 시료 1과 관계하여 상기한 바와 같이 수행하였다. 이어서, 정련된 팽창 레이온 섬유는 프레스(Dake)에서 일정량의 중공 레이온 섬유를 조밀화시킴으로써 웹으로 제조되었다. 이렇게 제조된 웹은 약 0.13 g/cm³의 밀도를 가졌다.

[시료 5]

표백된 사우던 크래프트 펄프(southern kraft pulp)(연목 75% + 경목 25%)를 일정량 사용하였다. 이 펄프를 해머밀(hammermill)에서 플러프로 전환시켰다. 이와 같이 하여 제조된 플러프를 에어레잉 처리하여 웹으로 전환시키고, 계속해서 프레스(Dake)에서 조밀화시켰다. 그 결과, 제조된 웹은 약 0.11 g/cm³의 밀도를 가졌다. ;

이어서, 상기한 방법에 따라 시료 1-5의 수직 위킹 특성을 측정하였다. 수직 위킹 특성의 측정 결과를 표1에 기재하였다.

표 1에 기재된 수직 위킹 속도의 결과는 제1도에 그래프로 표시하였다. 또, 제2도에서, 표 1에 기재된 유체 분포 데이타를 막대 그래프로 나타내었다.

제1도와 관계하여 볼 수 있듯이, 팽창된 레이온 섬유는 고체 코어 레이온 섬유 웹이나 사우던 크래프트 펄프 플러프에 비해 약 11초를 초과한 시간에서 수직 위킹 속도가 개선된 웹을 생성하였다. 또한, 제2도와 관련하여, 사우던 크래프트 펄프 플러프에 대해서는 유체 분포 값이 0 내지 9cm에서 가장 큰 반면, 정련된 팽창 레이온 섬유 웹은 시험한 고체 코어 레이온 섬유 중 어느 것보다도 큰 유체 분포값을 가짐을 알 수 있었다. 약 9cm보다 먼 거리에서, 정련된 팽창 레이온 섬유 웹은 목재 펄프 플러프나 고체 코어 레이온 웹보다도 큰 유체 분포를 가졌다.

상기에서 논의한 바와 같이, 액체 도포점에서 먼 대역까지 유체를 수직으로 위킹시키는 흡수성 웹의 능력은 웹이 기저귀와 같은 제품에 사용하고자 할 때 바람직하다. 정련된 팽창 레이온 섬유는 수직 위킹 속도 및 유체 분포능 모두에서 우수한 웹을 생성함을 알 수 있었다. 또한, 2개의 고체 코어 정련 레이온 섬유 웹이 약 2.54cm당(1in.)당 단위 기본 중량 당 365 및 294ml(ml/ubw/in.)를 각각 갖는데 바하여, 정련되고 팽창된 레이온 웹은 513ml/ubw/in.의 수직 위킹 용량을 가짐을 알 수 있었다. 따라서, 정련된 팽창 레이온 웹은 고체 코어 구조에 비해서 40% 증가 및 74% 증가를 각각 나타냈다.

[실시예 2]

[시료 1]

1.5 데니어를 가지며, Courtaulds North America, Inc. 사에서 TM Courcel로 시판하는 팽창된 레이온 섬유를 사용하였다. 이 섬유를 약 5.08 cm(2in.)폭의 카디드 웹으로 만들었다. 이어서, 표면 처리물(올레산 나트륨 및 올레산)을 제거하기 위해, 이 웹을 속슬렛 추출 처리하였다. 추출은 각각의 속슬렛 중에 약 121.92cm(4ft.)의 카디드 웹을 위치시키고, 용매로서 메탄올을 사용하여 용매를 시간 당 약 4회 교환시키면서 5시간 동안 추출시켰다. 이어서, 웹을 공기 건조시켜 용매를 제거하였다. 이 웹은 146g/cm의 기본 중량을 갖는 것으로 측정되었다. 이어서, 이 웹을 프레스(Dake)에서 0.15g/cm의 밀도가 되도록 조밀화시켰다.

[시료 2]

추출 처리를 행하지 않아 그의 표면 처리물이 남아있는 것을 제외하고는 시료 1과 동일한 132g/cm의 기본 중량을 갖는 비교 시료를 제조하였다. 프레스(Dake)에서 이 비교 시료를 0.15 g/cm의 밀도가 되도록 조밀화시켰다.

[시료 3]

Courtaulds, North America, Inc. 사가 SI레이온의 상품명으로 시판하는 초팽창 레이온 섬유를 사용하였다. 초팽창 레이온은 약 0.16-1.43 cm(1-9/16in.)스테이플의 형태를 취했으며, 약 3 데니어를 가졌고, 그의 외부 표면상에는 레오민(Leomin) 가공제(스테아르산 폴리글리콜)로서 알려진 표면 처리물을 가졌다. 이 섬유를 약 55 g/cm의 기본 중량을 갖는 카디드 웹으로 제조하였다. 카디드 재료로 5겹 시이트를 형성하고, 이 시이트를 약 10.16 cm(4in.) x 약 40.64cm(16in.) 크기로 절단하여 시료를 제조하였다. 이어서, 이 시료에 용매로서 메탄올을 사용하여 시료 1과 관련하여 기재한 바와 같은 용매 추출 처리를 실시하였다. 그 다음, 시료를 공기 건조시키고, 프레스(Dake)에서 약 0.15 g/cm의 밀도가 되도록 조밀화시켰다.

[시료 4]

비교 시료를 제조하였다. 이 비교 시료는 용매 추출 처리를 행하지 않아 그의 표면 처리물이 남아 있는 것을 제외하고는 시료 3과 동일하였다. 프레스(Dake)에서 비교 시료를 약 0.15 g/cm의 밀도가 되도록 조밀화시켰다.

이어서, 시료 1-4에 대해 수직 위킹 특성을 측정하였다. 이들 측정 결과를 표2에 기재하였다.

표 2에서 알 수 있듯이, 레이온 웹 상으로부터 표면 처리물의 제거는 웹의 수직 위킹 특성에 상당한 영향을 미쳤다.

제3도 및 제4도는 표 2에 기재된 데이타를 그래프로 표시하였다. 제3도 및 제4도를 검토한 바, 본 발명에 따른 웹에게 수직 위킹 특성을 개선시킬 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 3]

팽창한 레이온 섬유를 다양한 방법으로 웹으로 제조하여, 수직 위킹 특성에 대한 웹 형성 방법의 영향을 시험했다.

[시료 1]

실시예 1의 팽창된 레이온 섬유 연속 필라멘트 토우를 일정량 사용했다. 토우는 정련제로서 메탄올을 사용하여 실시예 2에 기재된 방법에 따라 추출시켰다. 팽창된 레이온 섬유 토우를 소면시키고 프레스(Dake)에서 조밀화시킴으로써 웹으로 전환시켰다. 이와 같이 하여 제조된 웹은 약 0.15 g/cm의 밀도를 가졌다. 토우 섬유에 대해 기계 방향축으로부터 측정한 평균 섬유 각은 9°이었다.

[시료 2]

시료 1의 추출된 팽창 레이온 토우 중 일부분을 토우에서 절단하여 1cm의 스테이플로 전환시켰다. 이와 같이 하여 제조된 1cm 스테이플 재료를 랜덤 에어레잉 웹으로 제조하고, 이어서 프레스(Dake)에서 약 0.,15 g/cm의 밀도가 되도록 조밀화시켰다. 랜덤 에어레잉된 웹에 대해 기계 방향 축으로부터 측정한 평균 섬유 각은 47°이었다.

[시료 3 및 4]

실시예 1의 정련하지 않은 팽창 레이온 섬유 토우 일정량을 상품명 Viloft

로 시판되는 약 0.16-1.43cm(1-9/16in.)의 스페이플로서 얻었다. 이어서, 이 약 0.16-1.43cm(1-9/16in.) 크기의 스테이플을 사용하여 랜덤 및 배향된 카디드 웹을 제조하였다. 카딩 후, 카디드 웹에 추출 처리를 실시하였다. 용매로서는 메탄올을 사용하여, 실시예 2에 개괄적으로 기재된 바와 같은 속슬렛 추출에 의해 추출을 행하였다.

랜덤 카디드 웹 (시료 3)은 기계 방향 축으로부터 측정된 38°의 평균 섬유각을 가졌다. 배향된 카디드 웹(시료 4)은 기계 방향 축으로부터 측정된 30.5°의 평균 섬유 각을 가졌다.

[시료 5]

비교용으로, 실시예 1에서 사용된 사우던 크래프트 펄프 플러프 (CR-54)로부터 에어레잉된 웹을 제조하였다. 이 플러프 웹을 약 0.15 g/cm³의 밀도가 되도록 조밀화시켰다.

이와같이 하여 제조된 시험 시료로 수직 위킹 특성 시험을 수행하였다. 이 시험의 결과를 표 3에 기재하였다.

표 3에 기재된 수직 위킹 속도 시험 데이타의 결과를 제5도에 그래프로 표시하였다. 제5도에서 불 수 있듯이, 배향된 카디드 웹은 약 10초를 초과한 시간에서 가장 큰 수직 위킹 속도를 가졌다. 배향된 카디드 웹, 랜덤 카디드 웹 및 에어레잉 된 웹 모두는 토우 웹보다 우수한 수직 위킹 속도를 가졌다. 명백히, 팽창된 레이온 섬유 웹은 모두 약 25초(625초)를 초과한 시간에서 목재 펄프 플레프보다 일반적으로 우수한 수직 위킹 속도를 가졌다.

표 3에 기재된 유체 분포 데이타를 제6도에 막대 그래프로 도시하였다. 제6도에서 볼 수 있듯이, 팽창된 레이온 섬유 웹은 모두 약 9cm 보다 더 먼 거리에서 목재 펄프 플러프에 비해 우수한 수직 위킹 특성을 가졌다. 약 18cm의 거리에서, 배향된 카디드 웹이 섬유 1g 당 유체 6g의 우수한 유체 분포를 가짐을 알 수 있었다.

[실시예 4]

1.5 데니어를 가지며, Courtaulds North America, Inc. 사가 상품명. TM Courcel또는 Viloft으로 시판하는 팽창 레이온 섬유를 약 0.16-1.43 cm(1-9/16in.)크기의 스페이플 형태로 사용하였다. 이와 같이 하여 제공된 스페이플을 카디드 웹으로 제조하였다. 이 카디드 웹을 용매로서 메탄올을 사용하여 용매 추출 처리하여 표면 처리물을 제거하였다. 그 방법으로는 실시예 2에 기재된 바와 동일한 방법을 사용하였다. 이어서, 가교제로서, 1,3-디클로로-2-프로판올을 사용하는 습식 가교 공정으로 상기 웹을 처리하였다. 가교 처리는 다음의 방법으로 수행하였다.

증류수 400ml중에 염화나트륨 50g을 용해시켜서 가교용 용액을 제조했다. 이어서, 추가의 증류수 400ml와 함께 수산화나트륨 50g을 상기 염화나트륨 용액에 첨가했다. 그 다음, 이 용액에 1,3-디클로로-2-프로판올 100g을 첨가했다. 이어서, 가교용 용액의 총 부피가 1ℓ가 될 때까지 증류수를 첨가했다.

오픈 메시 폴리프로필렌 스크림 중에 섬유 웹 100g을 배치시키고, 그의 주위를 가열 밀봉시키고서, 개방된 접시형 용기 중에 위치시켰다. 가교용 용액을 반응 용기 중의 웹 상에 부었다. 웹을 혼련하여 가교용 용액을 균일하게 분포시켰다. 플라스틱으로 반응 용기를 밀봉하고 실온에서 18시간 동안 정치시켰다. 이어서, 웹을 압착하여 액체를 짜내고, 증류수 2ℓ로 세척하였다. 세척 및 압착 단계를 5회 반복하였다(총 6회 수세). 이어서, 실온에서 섬유를 공기 건조시켰다.

일련의 가교된 웹을 제조했다. 이어 프레스(Dake)에서, 밀도가 0.07 내지 0.4 g/cm이 되도록 가교된 웹을 조밀화시켰다. 이어서, 이와 같이 하여 형성된 조밀한 웹을 시험하여 이들의 수직 위킹 특성을 측정하였다. 수직 위킹 특성 측정의 결과를 표4에 기재하였다.

비교용으로 웹을 가교시키지 않은 것을 제외하고는 상기와 동일한 팽창된 레이온 섬유로부터 카디드 웹을 제조했다. 프레스(Dake)에서, 밀도가 0.10 내지 0.3 g/cm이 될 때까지 웹을 조밀화시켰다. 이들 웹에 대해서도 마찬가지로 수직 위킹 특성을 측정하여, 그 결과를 표 4에 기재하였다.

표 4에 기재된 가교된 시료에 대한 수직 위킹 시험 데이타를 제7도에 그래프로 나타내었다. 제7도에서 볼 수 있듯이, 밀도는 가교된 카디드 웹의 수직 위킹 속도에 큰 영향을 미치지 못했다. 표 4에 기재된 가교되지 않은 시료에 대한 수직 위킹 시험 데이타를 제8도에 그래프로 나타내었다. 제7도 및 제8도에서, 카디드 웹의 가교가 가교되지 않은 웹에 비해서 수직 위킹 속도를 상당히 개선시킴을 알 수 있었다.

표 4에 기재된 가교된 시료에 대한 유체 분포를 제9도에 막대 그래프로 도시하였다. 제9도에서 볼 수 있듯이, 가교된 웹 모두의 유체 분포 특성은 우수하고 대략 동일하였다. 제10도에는 표 4에 기재된 가교되지 않은 시료에 대한 유체 분포 데이타를 막대 그래프로 도시하였다. 제9도 및 제10도로부터, 팽창된 레이온 섬유의 비가교된 웹과 비교했을 때, 가교된 웹은 일반적으로 9cm보다 더 먼 거리에서 더욱 양호한 유체 분포 특성을 갖는 것을 알 수 있었다.

[실시예 5]

Courtaulds North America 사에서 상품명 SI레이온으로 시판되는 초팽창 레이온 섬유를 사용하였다. 초팽창된 섬유는 약 0.16-1.43cm(1-9/16in.) 크기의 스테이플 형태를 취하였고, 약 3 데니어를 가졌으며, 실시예 4에서 이미 사용된 Courcel보다 좀 더 팽창된 것으로 생각되는 점이 앞서 사용한 팽창 레이온 섬유와는 다른 점이었다 [Journal of Industrial Fabrics, Vol, 4, No, 1:4-17(1985)참조]. 초팽창된 레이온 섬유를 카디드 웹으로 제조하고, 실시예 2에 기재된 바와 같은 속슬렛 추출 처리를 통해 용매로서 메탄올을 사용하여 용매 추출로 처리하였다. 이와 같은 웹을 2개 제조했다. 그 중 1개의 웹은 실시예 4와 관련하여 기재된 방법으로 가교제로서 1,3-디클로로-2-프로판올을 사용하여 가교시켰다. 나머지 1개의 웹은 가교 처리를 하지 않았다. 이어 2개의 웹을 모두 프레스(Dake)에서, 밀도가 약 0.15 g/cm이 되도록 조밀화시켰다. 이어서, 2개 웹 각각의 수직 위킹 특성을 측정하였다. 이들 측정 결과를 표 5에 기재하였다.

표 5에 기재된 수직 위킹 속도를 제11도에 그래프로 나타내었다. 제11도에서 불 수 있듯이, 초팽창된 레이온 섬유의 가교된 웹은 가교되지 않은 웹보다 상당히 큰 수직 위킹 속도를 가졌다.

제12도는 표 2에 기재된 유체 분포 데이타를 도시한 막대 그래프이다. 제12도에서 볼 수 있듯이, 초팽창된 레이온 섬유의 가교된 웹은 시험한 모든 거리에서 유체 분포 특성의 개선을 가져 왔다.

[실시예 6]

Courtaulds North America Inc. 사에서 상품명 Sarille으로 시판되는,고체 코어로 크림프시킨 레이온 섬유를 사용하였다. 이 섬유는 약 2.2 데니어를 가졌으며, 약 3.175cm(1.25in.)크기의 스페이플 형태로 존재했다. 이어서, 이 스테이플로 카디드 웹을 제조했다. 웹을 3개 제조했다. 하나의 웹은 실시예 4에 기재된 방법으로 가교제로서 1,3-디클로로-2-프로판올을 사용하여 가교시켰다. 나머지 2개의 웹은 가교 처리를 실시하지 않았다. 이어서, 가교된 웹과 하나의 비가교된 웹을 증류수로 6회 세척하여 글리세린 가공제를 제거했다. 이어 프레스(Dake)에서, 이들 웹의 밀도가 약 0.15 g/cm이 되도록 조밀화시켰다.

이어서, 웹의 수직 위킹 특성을 측정했다. 이 측정 결과를 표 6에 기재하였다.

표 6의 재료에 대한 수직 위킹 특성을 제13도에 그래프로 나타내었다. 제13도에서 볼 수 있듯이, 고체 코어 레이온 섬유로부터 제조된 가교되고 수세된 웹과 비가교되고 수세된 웹은 비슷한 수직 위킹 속도를 나타내었다.

제14도에서는 표 6에 기재된 유체 분포 데이타를 막대 그래프로 나타내었다. 제14에서 볼 수 있듯이, 가교되고 수세된 웹은 약 9cm의 거리까지에서 다소 더 양호한 유체 분포 특성을 가졌다. 약 9cm를 초과한 거리에서는 비가교되고 수세된 웹이 더욱 우수한 유체 분포 특성을 나타내었다.

제7도, 8도 및 13도를 비교 검토한 바, 가교가 팽창된 레이온 섬유의 수직 위킹 속도는 개선시키지만, 고체 코어 레이온 섬유의 수직 위킹 속도는 약간 저하시킨다는 사실을 발견하였다. 또한, 제9도, 10도 및 14도를 비교 검토한 바, 가교된 팽창 레이온 섬유 웹 및 비가교된 팽창 레이온 섬유 웹은 가교되고 수세된 고체 코어 레이온 섬유 웹 및 비가교되고 수세된 고체 코어 레이온 섬유 웹에 비해서 유체 분포 특성이 훨씬 더 상이하였다.

따라서, 가교가 고체 코어 레이온 섬유에 대해서는 거의 영향을 미치지 않았으나, 특정 성질에 대해서는 사실상 악영향을 미쳤다. 그러나, 가교는 팽창된 레이온 섬유의 수직 위킹 속도, 수직 위킹 용량 및 유체 분포 특성을 상당히 개선시켰다.

[실시예 7]

1.5 데니어를 가지며, Courtaulds North America 사에서 Courcel으로 시판하는, 팽창되고 정련된 레이온 섬유를 40.64cm(16in.)길이로 사용하였다 섬유 45g을 사용하여, 이를 소면시켜서 섬유 필라멘트를 분리시켰다. 소면된 섬유를 유리접시위에 위치시켰다. 이 유리 접시에 용적 기준으로 포르말린 20%, 37% 염산 50% 및 증류수 30%로 이루어지는 가교용 용액 500ml를 첨가했다. 가교용 용액을 유리접시 중의 레이온 섬유와 접촉되게 하여 실온에서 30분 동안 유지시켰다.

유리 접시에서 레이온 섬유를 제거하고, 이 섬유를 증류수를 세척한 후, 5% 탄산나트륨 수용액으로 중화시키고, 증류수로 3회 이상 세척한 뒤, 공기 건조시켰다. 이어서, 섬유를 용매로서 메탄올을 사용하여 속슬렛 추출시켰다. 메탄올 용매의 증발 후, 토우를 다시 소면하여 필라멘트를 분리시켰다. 수직 위킹 특성을 시험하기 위해서 약 38.1 x 7.62cm(15 x 3in.) 크기의 세그멘트를 10개 제조했다. 각 시료를 0.15g/cm으로 조밀화시켰고, 4.5g의 무게를 가졌다.

섬유를 포르말린 함유 가교 용액에 노출시키지 않은 것을 제외하고는 상기 방법과 유사하게 가교되지 않은 팽창 레이온 섬유인 비교 시료를 제조했다. 또한, 상기한 방법에 따라 비교 시료를 제조했다.

이어서, 시험 시료에 대해 수직 위킹 특성을 측정하였다. 이 측정 결과를 표 7에 기재하였다.

실시예 7의 시험 시료에 대한 수직 위킹 속도를 제15도에 그래프로 나타내었다. 제15도에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 가교 재료는 가교되지 않은 비교시료에 비하여 상당히 개선된 수직 위킹 속도를 가졌다.

표 7에 기재된 유체 분포 데이타를 제16도에 막대 그래프로 표시하였다. 또한, 제16도에서도 본 발명에 의해 가교된 재료가 가교되지 않은 비교 시료에 비해 수직 위킹 특성이 개선되었다.

전술한 명세서로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명은 상기 명세서 및 설명에 기재되어 있는 것들과는 구체적으로 상이할 수 있는 다양한 별법 및 변형을 갖도록 실시될 수 있다. 이러한 이유로, 상기한 실시예 모두는 본 발명을 단지 예시하고자 하는 것으로 본 발명을 엄격히 제한하거나 또는 달리 한정하는 것으로서 추론되거나 해석되지 않아야 하며, 본 발명은 하기 특허 청구의 범위에 기재된 바와 같이 이해되어야 한다.

Claims

재생 셀룰로오스로부터 제조되고 표면 처리물을 함유하지 않는 팽창된 셀룰로오스 섬유로 된 재료로 이루어지고, 입방 센티미터 당 약 0.05 내지 약 0.4 그람(g/cm³) 범위의 밀도를 가지며, 표면 처리물을 함유하는 팽창된 재생 셀룰로오스 섬유의 유사 웹에 비해 수직 위킹 특성이 개선된 흡수성 웹.
제1항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 적어도 부분적으로 붕괴된 것인 흡수성 웹.
제1항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 유체 용량 또는 18 센티미터(cm)에서의 수직 유체 분포 중 하나 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 20% 이상 큰 흡수성 웹.
제3항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 유체 용량 또는 18 센티미에서의 수직 유체 분포 중 하나 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 40% 이상 큰 흡수성 웹.
제1항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 유체 용량 또는 18 센티미터 거리에서의 수직 유체 분포 중 2가지 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 20% 이상 큰 흡수성 웹.
제5항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 유체 용량 또는 18 센티미터에서의 수직 유체 분포 중 2가지 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 40% 이상 큰 흡수성 웹.
제1항에 있어서, 상기 웹의 밀도가 입방 센티미터 당 약 0.1 내지 약 0.2 그람(g/cm³)범위인 흡수성 웹.
제3항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 가교된 것인 흡수성 웹.
제8항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 팽윤된 상태에 있는 동안 가교된 것인 흡수성 웹.
제8항에 있어서, 상기 웹의 밀도가 입방 센티미터 당 약 0.07 내지 약 0.2 그람인 흡수성 웹.
제9항에 있어서, 상기 섬유가 적어도 부분적으로 붕괴된 것인 흡수성 웹.
재생 셀룰로오스로부터 제조되고 가교되고 팽창된 셀룰로오스 섬유로 된 재료로 이루어지고, 가교되지 않고 팽창된 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 유사 웹에 비해 수직 위킹 특성이 개선된 흡수성 웹.
제12항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 유체 용량 또는 18 센티미터에서의 수직 유체 분포 중 하나 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 20% 이상 큰 흡수성 웹.
제12항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 유체 용량 또는 18 센티미터에서의 수직 유체 분포 중 하나 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 40% 이상 큰 흡수성 웹.
제12항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 위킹 유체 용량 또는 18 센티미터에서의 수직 유체 분포 중 2가지 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 20% 이상 큰 흡수성 웹.
제15항에 있어서, 상기 웹의 초기 수직 위킹 속도, 15 또는 30분에서의 수직 위킹 유체 용량 또는 18 센티미터에서의 수직 유체 분포 중 2가지 이상의 특성치가 상기 유사 웹의 대응 수직 위킹 특성치보다 약 40% 이상 큰 흡수성 웹.
제13항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 적어도 부분적으로 붕괴된 것인 흡수성 웹.
재생 셀룰로오스 섬유로부터 제조되고 표면 처리물을 함유하지 않는 팽창된 셀룰로오스 섬유로 구성되며, 표면 처리물을 함유하는 팽창된 재생 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 유사 웹에 비해 그 수직 위킹 특성이 개선된 흡수성 재료의 웹으로 이루어짐을 특징으로 하는 흡수 제품.
제18항에 있어서, 상기 흡수 제품이 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유의 흡수성 웹에 인접한 수불투과성 외층과, 착용자의 피부에 접촉되며 상기 흡수성 웹에 인접한 수투과성 라이너층을 추가로 포함하는 기저귀인 흡수 제품.
제19항에 있어서, 상기 기저귀가 추가로 상기 흡수성 웹과 유동 교환 관계에 있는 수팽윤성 고부자 재료를 일정량 함유하는 기저귀인 흡수 제품.
제20항에 있어서, 상기 수팽윤성 고분자 재료가 상기 흡수성 웹중에 내재하는 기저귀인 흡수 제품.
제21항에 있어서, 상기 흡수성 웹이 이 흡수성 웹 중의 제1 위치에 가해진 액체를 흡수성 웹 중의 제2 위치에 존재하는 상기 수팽윤성 고분자로 이동시키는 기저귀인 흡수 제품.
제22항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 적어도 부분적으로 붕괴된것인 기저귀인 흡수 제품.
제22항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 가교된 것인 기저귀인 흡수 제품.
재생 셀룰로오스로부터 제조되고 가교되고 팽창된 셀룰로오스 섬유로 구성되며, 가교되지 않은 팽창 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 유사 웹에 비해 수직 위킹 특성이 개선된 흡수성 재료의 웹으로 이루어짐을 특징으로 하는 흡수 제품.
제25항에 있어서, 상기 흡수 제품이 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유의 흡수성 웹에 인접한 수불투과성 외층과, 착용자의 피부에 접촉되며 상기 흡수성 웹에 인접한 수투과성 라이너층을 추가로 포함하는 기저귀인 흡수 제품.
제26항에 있어서, 상기 기저귀가 추가로 상기 흡수성 웹과 유동 교환 관계에 있는 수팽윤성 고분자 재료를 일정량 함유하는 기저귀인 흡수 제품.
제27항에 있어서, 상기 수팽윤성 고분자 재료가 상기 흡수성 웹중에 내재하는 기저귀인 흡수 제품.
제28항에 있어서, 상기 흡수성 웹이 이 흡수성 웹 중의 제1 위치에 가해진 액체를 흡수성 웹 중의 제2 위치에 존재하는 상기 수팽윤성 고분자로 이동시키는 기저귀인 흡수 제품.
제29항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 적어도 부분적으로 붕괴된 것인 기저귀인 흡수 제품.
제30항에 있어서, 상기 팽창된 셀룰로오스 섬유가 표면 처리물을 함유하지 않는 기저귀인 흡수 제품.