KR100244555B1 - 유체 처리용 흡수 제품 - Google Patents

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KR100244555B1
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마가레트 헨더슨 하쎄
제랄드 알프레드 영
브레트 다렌 세이츠
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데이비드 엠 모이어
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Abstract

원래의 치수를 가지며 신체 분비물을 수용하는 위치에 놓인 하부 포획 성분 및 습윤 압축 회복력 및 습윱 압축 회복능을 갖는, 착용자와 하부 포획 성분사이에 삽입된 저장 부재를 포함하는 흡수 구조물. 하부 포획 성분은 또한 신체 분비물을 수직으로 심자같이 흡입할 수 있다. 성분들은 함께 작업하여 분비물을 하부 포획 성분으로부터 구획화할 수 있다. 또한, 하부 포획 성분들은 압축 변형 저항성을 가질 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
유체 처리용 흡수 제품
[기술분야]
본 발명은 일반적으로 착용자가 배출한 수용성 신체 분비물을 포획 및 보유하기 위한 흡수 제품에 관한 것이다. 더욱 특별히, 본 발명의 흡수 제품은 비교적 다량으로 배출된 신체 분비물을 취급할 수 있는, 다층 흡수 구조를 갖는 개선된 흡수 구조물을 제공하는데 사용될 수 있다.
[배경기술]
직물이 아닌 일회용 기저귀와 같은 흡수 제품은 필요한 흡수 성능을 제공하기 위해 다양한 형태 및 재료를 갖는 구조를 전형적으로 이용했다. 수년동안 흡수제품의 개발에 있어서 한가지 목적은, 제품의 총 흡수 용량 뿐 아니라 촉감 및 제품의 유체 적하물 흡수 및 보유성을 증대시키는 것이었다. 또다른 목적은 부피가 더 적고, 더 우수하고 더 편안한 정합성 및 보다 우수한 심미성 및 인체 공학적 제품을 제공하는 것이었다.
흡수 특성을 개선시키는 한가지 방식은, 방출된 신체 유체 및 기타 신체 분비물과 같은 액체를 흡수(예를 들면, 유체는 섬유 물질 자체에 의해 흡수된다) 및 위킹(wicking; 심지같은 흡입하는 특성)(예를 들면 유체는 섬유사이의 모세 간극을 통해 분배되고 그안에 저장된다)에 의해 흡입 및 보유할 수 있는 부직 섬유 웹과 같은 망상형태의 섬유를 사용하는 것이다. 그러나, 일반적으로 이러한 유형의 섬유들은 한정된 유체 저장 용량, 감소된 유체 분배 속도 및 기타 물질로부터 유체를 분리시키는 한정된 능력을 갖는다.
섬유성 웹 구조물의 흡수 특징을 개선시키는 방식은 흡착된 유체를 흡입하여 일반적으로 팽윤된 하이드로겔 물질을 형성하고, 차례로 구조내에 유체를 보유하는데 작용하는 이른바 초흡수성 중합체를 섬유성 웹 구조에 혼입하는 것이다. 흡수 제품의 흡수 특징을 개선시키는 또다른 방식은 상기 제품의 흡수 코어에 유체 저장 요소로서 중합체성 발포체 물질을 사용하는 것이다. 이들 물질은 증가된 저장 용량을 갖지만, 발포체 물질의 가요성이 상실되고, 단단해지고/지거나 유체로 흠뻑 젖을 때(포화되었을때) 전체적으로 "묵직한" 또는 모아진 느낌을 유발할 수 있다. 더욱더, 기저귀의 배면시이트에 사용된 것과 같은 중합체성 필름에 인접해 있을 때, 본 발명의 저장 성분로 사용된 것과 같은 중합체성 발포체는 중합체성 필름에 달라붙어 비교적 불량한 외관을 야기시킨다. 유사하게, 고농도의 중합체성 겔화물질을 갖는 저장 성분은 중합체성 필름과 접촉할 때 축축하고, 얇은 텍스쳐를 갖는 경향이 있다.
섬유 또는 섬유 하이드로겔 흡수 구조물이 개선된 저장 특징을 제공할 수 있지만, 이들은 최적 성능 및 편안함을 위해 흡수된 신체 분비물을 한 영역 또는 대역에서 또다른 영역 또는 대역으로 전달 또는 분배할 때 단점을 가질 수 있다. 이것은 신체 분비물이 장기간동안 불리 분출로 종종 유출되는 일부 제품에서 성가실 수 있으며, 이러한 방식으로 유출된 분비물의 각각의 분출물은 급속하고도 효율적으로 (1) 유체의 계속적은 분출물을 포획하고, (2) 통상의 유출 영역에서 사용되지 않았거나 불포화되었거나 비교적 건조한 흡수성분의 다른 부분으로 유체를 이동시키고, (3) 압축 변형 저항성을 보유하고, (4) 습윤 압축력을 회복하고, (5) 분비물을 분배하는 능력이 감소된 흡수 제품이 될 것이다.
개선된 신체 분비물의 포획 및 흡수된 신체 분비물의 신뢰할 수 있고 실용적인 저장에 대한 지속적인 필요에도 불구하고 또한 이러한 특징을 전달하는 다양한 많은 시도에도 불구하고, 유체로 포화되고 변형력을 받은 후 원하는 성능 및 심미성(예를 들면, 가요성 및 유연함)을 우지하는 흡수 제품을 제공하는데 여전히 문제점이 존재한다. 또한, 보다 효과적이고 효율적으로 흡수 물질은 사용할 수 있는 흡수 제품에 대한 팰요가 여전히 존재하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 신체 분비물로 포화되었을 때 가요성이 있고 유연하며 누출을 막고 포화 제품의 나쁜 촉감을 감소시키는 흡수 제품을 제공하는 것이다.
더욱이, 본 발명의 목적은 개선된 유체 저장 뿐 아니라 비교적 우수한 유체위킹하는 특성, 분리 또는 분배 특징을 갖는 흡수 제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 흡수된 물질이 여러방향으로 유체를 분배시킬 수 있는 향상된 흡수 제품을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적, 잇점, 기타 특징은 하기에 나타낼 것이며, 하기 설명을 통해 분명해질 것이며 부분적으로 당해분야의 숙련가들에게는 하기 설명을 고찰할 때 명백해질 것이거나, 또는 본 발명을 실행할 때 알게 될 것이다. 본 발명의 목적은 첨부한 청구의 범위에서 특별히 지적한 구조물 및 조합에 의해 실현될 수 있고 이룩될 수 있다.
[발명의 개요]
본 발명은 사용자 또는 착용자의 신체 분비물을 흡수 및 보유하고, 효과적이고도 효율적인 방식으로 분비물을 함유하는 흡수 제품에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 흡수 구조물은 착용자와 하부 포획 성분사이에 삽입된 저장 성분을 포함하며, 하부 포획 성분은 습윤 압축으로부터 회복력을 갖는다. 바람직한 태양에서, 하부 포획 성분은 압축 변형 저항성을 가지며 상호 연결된 개방 공간의 가요성 및 친수성 구조를 포함할 수 있다. 또다른 바람직한 태양에서, 하부 포획 성분은 흡수 구조물의 다른 성분의 가랑이 부위보다 가랑이 부위가 더 넓다. 더욱 바람직한 태양에서, 하부 포획 성분은 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성 중합체성 구조이다.
바람직한 태양에서, 저장 성분은 상효연결된 개방 공간의 가요성 친수성 중합체성 구조를 포함할 수 있거나, 또는 달리 섬유성 웹 또는 티슈에 혼입된 초흡수성 물질의 조합체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 흡수 제품은 흡수 구조물 상면시이트 및 배면시이트를 포함할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
명세서안에 포함되어 명세서의 일부를 형성하는 도면은 본 발명의 여러 가지 특징을 예시하며, 본 발명의 기술내용과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 준다. 도면에서;
제1도은 본 발명에 따라 제조된 예시적인 흡수 제품의 상면도.
제2도는 제1도의 흡수 제품을 분해한 사시도.
제3도은 제1도의 라인 3-3을 따라 절개한 제1도의 흡수 제품의 횡단면도.
제4도는 제1도의 라인 4-4를 따라 절개한 제1도의 흡수 제품의 횡단면도.
제5도는 제1도의 라인 5-5를 따라 절개한 제1도의 흡수 제품의 횡단면도.
제6도은 다수의 상부 흡수 성분들로 형성된 본 발명의 또다른 양태의 흡수 제품의 횡방향 횡단면도.
제7도은 티슈가 흡수 구조물을 싸고 있는 본 발명의 또다른 태양의 횡방향 횡단면도이다.
이제, 본발명의 바람직한 태양을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명할 것이다.
[발명의 상세한 설명]
도면에 있어서, 유사한 번호는 도면에서 유사한 요소를 나타내는 것이며, 일회용 흡수 제품에 사용되며, 특히 신체 분비물의 처리에 사용되고, 뇨 및 변과 같이 유출된 수용성 신체 분비물(예를 들면, 유체 및 고형 물질)을 상당량 흡수할 수 있는 본 발명의 바람직한 태양을 도시한다.
본원에서 "흡수 제품"이란 용어는 신체 유체를 흡수 및 보유하는 제품을 말하며, 더욱 구체적으로, 상기 용어는 착용자의 몸에 대향하거나 또는 근접하게 위치하여 몸에서부터 유출된 유체를 비롯하여 각종의 유체를 흡수 및 보유하는 제품을 말한다. 그러나, 본 발명은 팬티라이너, 생리대, 기저귀, 실금자용 패드, 붕대, 상처 드레싱, 침구 패드, 탐폰 등과 같은 기타 일회용 "흡수 제품"에 사용할 수 있다. 본원에서 "일회용 흡수 제품"이란 용어는 몸에서 유출된 유체와 같은 유체(예를 들면, 혈액, 월경혈, 뇨, 변등)를 흡수 및 보유할 제품 및 더욱이, 한 번 사용한 후 폐기할 제품(예를 들면, 이들은 세탁하거나 또는 달리 수선한 후 재사용하지 않을 것이다)를 일컫는다.
최종 제품 형태에도 불구하고, 흡수 제품은 일반적으로 3개의 기본 구성 요소 즉, 배면시이트, 별개의 하나 이상의 성분 또는 층들을 포함하는 흡수 구조물 및 상면시이트를 포함한다. 본 발명의 바람직한 흡수 제품은 흡수 구조물(26), 상면시이트(22) 및 배면시이트(24)를 포함하는 일회용 기저귀(예를 들면, 20)로 도 1 내지 7에 도시되어 있으며, 이들 각각은 하기에 더욱 상세히 논의될 것이다. 이들 요소에 더하여, 도 2는 다리 탄성 부재(40), 허리 탄성 부재(42) 및 고정 요소(44)와 같은 임의 요소를 갖는 일회용 기저귀(20)을 예시하며, 이들은 다양한 잘 알려진 기저귀 형태로 조립할 수 있다.
그러나, 일회용 기저귀 이외의 다른 제품에서, 본 발명은 추가 성분들과 함께 또는 상면시이트, 배면시이트, 탄성 부재, 또는 당해 분야에 공지된 다른 임의의 요소들과 같은 특정 개별 성분들 없이 이용할 수 있다. 예를 들면, 실금자용 패드는 탄성 부위를 포함하지 않는 것이 바람직 할 수 있다. 다른 흡수 제품에서 상기 특별한 요소들을 포함하는 것이 바람직한지 여부는 의도한 용도에 따라 변할 것이다.
A. 배면시이트
상기에서 언급한 바와 같이, 흡수 제품(20)은 도 3 내지 5에 도시한 바와 같이, 흡수 구조물(26)의 배면 대향면(26a)과 함께 구조 대향면(24a)에 적층될 수 있고 동시 연장될 수 있는 배면시이트(24)을 포함한다. 배면시이트(24)는 실질적으로 물을 투과시키지 않고, 수거된 유출 분비물이 흡수 제품(20)을 통해 이동하고 흡수 제품으로부터 빠져 나오지 못하도록 막는 가요성 물질의 얇은 플라스틱 필름으로 제작되는 것이 바람직하다. 배면시이트 물질은 또한 신체 유출물에 의해 발생된 악취성 기체를 투과시키지 않으므로 유출된 기체가 직접 빠져나가 착용자 및 다른 사람이 이를 눈치채는 기회를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 배면시이트 물질은 여전히 신체 분비물이 배면시이트를 통과하지 못하도록 막으면서 제품(20)으로부터 증기가 배출되도록 한다.(예를 들면, 통기성). 배면시이트()에 엠보싱 및/또는 매트 처리되어 천같은 외관을 제공하는 것이 바람직하다.
배면시이트(24)로 사용할 수 있는 적합한 물질은 예를 들면 두께 약 0.0005"내지 약 0.003"(0.01 내지 0.08 mm)(바람직하게는 두께 약 0.001" 내지 약 0.002"(0.03 내지0.05 mm))를 갖는 실질적으로 소수성의 부직 물질, 중합체성 필름, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합의 열가소성 필름을 들수 있다. 배면시이트(24)로 사용하는데 적합한 물질의 다른 예로는 약 0.0015"(0.04 mm)의 엠보스된 두께를 갖는 폴리에틸렌, 또는 필름이 도포된 부직물질을 들수 있다. 배면시이트(24)로 특히 바람직한 물질은 예를 들면 미국 인디애나주 테레 하우트에 소재한 트레데가 인더스트리즈 인코포레이티드(Tredegar Industries, Inc.)에서 제조한 RR8220 취입 필름 및 RR5475 주조 필름이 있다.
배면시이트(24)의 전체 형태는 신장성이어야 하며 직사각형 또는 개뼈형, 모래시계형 또는 신장된 서양배 형태를 비롯한 다수의 방식으로 만들 수 있다.
도1 및 도3 내지 5에 예시한 바와 같이, 배면시이트(24)는 흡수 구조물(26)의 너비보다 큰 너비 치수를 가져 흡수 구조물(26)의 종방향 가장자리 너머로 연장되는 배면시이트(24)의 측면 가장자리 부위(24c)를 제공하는 것이 바람직하다.
흡수 제품(20)을 착용자가 착용할 때, 도 2에 도시한 고정 요소(44)를 사용하여 배면시이트(24)의 대향 말단들을 함께 고정시키므로써 이들 말단들이 결합하여 착용자의 허리 주위에 원을 형성한다.
B. 상면시이트
상면시이트(22)는 도3 내지 5에서 도시한 바와 같이, 흡수 구조물(26)의 상면시이트 대향면(26b)와 함께 구조 대향면(22b)에 적층될 수 있고 동시 연장될 수 있으며, 신체 오리피스에 인접한 착용자의 피부에 가장 근접하거나 또는 가장 가깝게 위치하거나 또는 유출된 신체 분비물을 초기에 수용하도록 휘어져야 하는 신체 대향면(22a)을 갖는다. 상면시이트(22)는 액체 투과성이어야 하며 비교적 소수성 물질(흡수 구조물(26)의 다른 물질과 비교하여)을 포함하여 신체 분비물이 흡수 구조물(26)을 향해 그리고 그 안으로 두께를 통해 급속히 침투하고 이동하도록 허용한다. 바람직하게는, 상면시이트(22)는 또한 우수한 침투성을 갖는 물질은 포함해야 한다(예를 들면 상면시이트(22)와 착용자의 피부사이의 접촉 부위에서 수용성 신체분비물(예를 들면, 유체)을 실질적으로 보유하지 않는다). 상면시이트 물질은 또한 흡수 제품(20)의 재습윤 경향(예를 들면, 유체가 상면시이트(22)을 통해 착용자의 피부로 역류하는 경향)을 감소시켜야 하며 착용자의 피부를 자극하지 않는 가요성 물질이어야 한다.
적합한 상면시이트(22)는 유출된 분비물이 상면시이트(22)를 통해 하부 흡수 구조물(26)로 흐르도록 상면시이트(22)에 예정된 직경 및 테이퍼의 테이퍼진 모세관들이 다수 위치된 합성 섬유 또는 필름과 같은 다양한 물질로 제조할 수 있다. 적합한 물질은 예를 들면 폴리에스테르, 폴리올레핀, 레이욘 등 또는 면과 같은 천연 섬유, 발포체, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 부직 상면시이트 물질에서, 섬유들은 열 결합에 의해 중합체성 결합제, 예를 들면 폴리아크릴레이트에 의해 결합되는 것이 일반적이고, 구조물은 실직적으로 다공성이며 유체가 그곳을 통해 하부 흡수 구조물(26)으로 쉽게 통과하도록 한다.
바람직한 상면시이트(22)는 폴리에스테르, 레이욘, 레이욘/폴리에스테르 블렌드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 물질로 형성되며, 더욱 큰 습윤성 및 비교적 적은 소수성을 위해 계면활성제로 처리되어 초기 습윤될 때 그곳을 통해 유체 흐름을 촉진한다.
상면시이트(22)의 전체 형태는 여러 가지 방식으로 형상화할 수 있으며, 일반적으로 배면시이트(24)의 형태에 상응할 것이다. 바람직하게, 상면시이트(22)는 흡수 구조물(26)의 너비보다 큰 너비 치수를 가져, 흡수 구조물(26)의 종방향 가장자리 너머로 연장되는 측면 가장자리 부위(22c)을 구비함으로써 배면시이트(24)와 상면시이트(22)가 당해 분야에 공지된 임의의 적합한 방식(예를 들면, 숫자(60)으로 나타낸 고온 용융물)으로 직접적으로 측면 가장자리 부위(22c) 및 (24c)에서 함께 결합하거나, 제품(20)의 중간 부재에 의해 결합하여, 제품(20)을 밀봉시킬 수 있다.
C. 흡수 구조물
흡수 구조물(26)은 신체 분비물을 흡수하고, 바람직하게는 신체 분비물의 흡수된 적하량을 보유하고, 편안하고 착용자의 피부에 대해 무자극성을 유지하면서, 최적 저장을 위해 신체 분비물을 재분배한다. 효과적인 일회용 기저귀로 작용하기 위해, 구조물(26)의 크기 및 형태는 제품(20)의 의도한 용도에 따라 흡수 용량에 부합되도록 변경시킬 수 있다.
배면 대향면(26a) 및 상면시이트 대향면(26b)을 갖는 흡수 구조물(26)은 유체의 적절한 흡수 및 보유를 보장하기 위해 배면시이트(24)와 상면시이트(22)사이에 삽입된 하나 이상의 별도의 요소들을 포함할 수 있다. 도 3 내지 5는 (28) 및 (34)로 표시한, 2개의 포획 성분들 및 저장 성분(36)으로 필수적으로 구성되는 흡수 구조물(26)의 바람직한 태양을 예시하며, 여기서 상부 및 하부 포획 성분들(28)및 (34)는 각각 신체 분비물 및 착용자에 의해 흡수 제품(20)에 유출된 기타 유체를 중력의 도음을 받거나 받지 않고 수용하도록 하는 위치에 있다. 또한, 포획 성분들(28) 및 (34)로부터 신체 분비물을 포획하고 포획된 신체 분비물을 재분배, 저장 및 보유할 수 있도록 상부 및 하부 포획 성분들(28) 및 (34)과 유체 연통하고, 포획 성분들 사이에 저장 성분(36)을 제품(20)안에 삽입할 수 있다. 상부 및 하부 포획 성분들(28) 및 (34)와 저장 성분(36)이 서로 유체 연통하는 한, 이들은 광범위하게 다양한 형태로 서로에 대해 삽입할 수 있으며, 반드시 상부 및 하부 포획 성분들(28) 및 (34)가 유체 저장 성분(36)과 직접적으로 접촉하는 것이 필수적이지는 않다.
추가의 삽입 성분들을 포획 및 저장 성분들(28), (34) 및 (36) 각각의 사이에 위치시킬 수 있다. 추가 성분의 한 예를 들면 처리 및 사용하는 동안 상부 포획 성분(28)의 일체성을 증가시키기 위해 상부 포획 성분(28)과 저장 성분(36)사이에 위치하는 유체 투과성 시이트(50)(예를 들면, 티슈 시이트 또는 다른 스크림)이 있다.
도 7에 도시된 또 다른 태양에서는, 유체 투과성 시이트(250)(예를 들면, 티슈 시이트 또는 다름 스크림)이 상부 포획 성분(228) 및/또는 저장 성분(236)의 전부 또는 일부를 둘러싸고 있으며, 유체 투과성 시이트(250)가 처리 및/또는 사용하는 동안 상부 및 하부 포획 성분들(228) 및 (234), 또는 저장 성분(236)의 일체성을 더욱 증가시키기 위해 하부 포획 성분(234)과 저장 성분(236)사이에 삽입될 수 있다. 또한, 유체 투과성 시이트(250)은 개별 성분들로서, 단순히 성분들(228) 및 (236) 및/또는 성분들(234) 및 (236)사이에 삽입될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 신체 분비물은 상부 및 하부 포획 성분들(28) 또는 (228) 및 (34) 또는 (234)로부터 추가의 삽입 성분들(예를 들면, (50) 또는 (250))을 통해 또는 이 주위에서 저장 성분(36) 또는 (236)으로 이동할 수 있어야 한다.
포획 성분들(28) 및 (34)와 저장 성분(36)사이의 바람직한 관계를 도 3 내지 5에 도시하며, 본 발명의 목적을 위해, 이러한 유형의 성분들은 단순히 흡수 구조물(26)의 대역을 지칭하는 것으로서, 물질의 단일 층 또는 시이트, 또는 물리적으로 별도의 층들 또는 시이트로 반드시 한정되는 것은 아니다. 포획 성분들(28) 및 (34)와 저장 성분(36)은 모두 단일 구조안에서 상이한 특징을 갖는 영역들을 포함할 수 있거나, 또는 여러 가지 시이트 또는 웹의 적층물 또는 조합을 포함할 수 있다.
임의의 구조물에서, 흡수 제품(20)으로부터 신체 분비물의 누출을 최소화하면서 신체 분비물이 적절하게 흡수, 분배 및 저장되도록 최소량의 흡수(예를 들면, 포획 또는 저장)물질을 각각의 성분들(28), (34) 및 (36)에 적용하는 것이 바람직하다. 흡수 제품(20)에 사용된 특정 형태의 포획 및 저장 성분들(28), (34) 및 (36)간의 상호작용에 의해 신체 분비물의 효과적인 처리가 가능하며, 따라서 증가된 심미성을 제공하면서, 각각의 성분들(28), (34) 및 (36) 각각에 최소량의 흡수 또는 저장 물질의 이용이 가능하다.
1. 유체 포획 성분들
상기에서 언급한 바와 같이, 흡수 구조물(26)은 상부 포획 성분(28) 및 하부 포획 성분(34)을 포함한다. 상부 포획 성분(28)은 상면시이트(22)와 아주 근접하게 위치하여, 상면시이트(22)와 유체 저장 성분(36)사이에 삽입되는 것이 바람직하다. 신체 분비물의 유출이 일반적으로 확인할 수 있는 별도의 열역에서 일어나기 때문에, 상부 포획 성분(28)은 분비된 신체 분비물을 포획하여 구조물(26)의 다른 영역으로 효과적으로 이동시키기 위해 이들 영역과 중첩하는 부군에 배열하는 것이 바람직하다. 일회용 기저귀에서, 이들 별도의 영역들은 포획 성분(28)의 가랑이 영역(28b) 및 전방 영영(28a)(예를 들면 착용자의 전방에 놓일 예정인 흡수 제품(20)의 위치)에 상응할 것이다. 남성 착용자의 경우, 상부 포획 성분(28)은 전방 영역(28a) 근처로 연장하여 기저귀와 같은 흡수 제품(20)의 전방 영역에서 일어나는 비교적 높은 유체 적하량을 효과적으로 포획하고, 분비물의 방향성 변화를 보상하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 상응하는 흡수 제품(예를 들면, 20)에서, 상부 포획 성분(28)을 둘러싸고 있는 영역은 흡수 제품(20)의 디자인 및 적합성에 따라 변할 것이다.
상부 포획 성분은 다양한 모세관 또는 유체 분배 특성을 갖는 하나 이상의 물질 유형을 포함할 수 있고, 도 6을 제1상부 포획 성분(130) 및 제 2 상부 포획 성분(132)를 갖는 또다른 상부 포획 성분(128)을 예시한다. 최적 흡수 효율을 위해, 제1상부 포획 성분(130)이 상면시이트(122)와 제2상부 포획 성분(132)사이에 삽입되는 것이 바람직하다. 이러한 형태에서, 제1상부 포획 성분(130)은 제2상부 포획 성분(132)의 물질과 비교할 때 본원에서 하기에 언급하는 바와 같이, 더 큰 상대 셀 크기 및 체적당 더 적은 모세관 흡입 비 표면적을 갖는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 물질간에서 생성된 상대적인 차이에 의해 상부 및 하부 성분들(130) 및 (132) 각각의 사이에서 모세관 흡입 구배가 제공되고, 흡수된 분비물을 사연시이트(122)로부터 더욱 급속하게 효과적으로 흡수하여 유체 저장 성분(136)으로 전달(예를 들면, 위킹 및 분배)하도록 허용한다.
상부 포획 성분(28)의 상대적인 크기는 다양하 수 있지만, 신체 유체의 주기적은 분출을 포획하고, 분비물이 유체 저장 성분(36)위에 직접 방출되지 않도록 막기에 충분한 너비를 가져야 한다. 상부 포획 성분(28)은 상면시이트(22) 및 저장 성분(36)에 대해 위치하여 상부 포획 성분(28)이 상면시이트(22)의 표면적의 적어도 약 25%, 바람직하게는 적어도 약 50%에 상응하는 면적까지 신장되기에 충분한 길이 및 너비를 갖는 것이 바람직하다. 종종, 저장 성분(36)의 표면적은 상부 포획 성분(28)의 표면적의 약 25% 내지 약 200%, 바람직하게는 약 50% 내지 약 150%, 더욱 바람직하게는 약 60% 내지 약 125%의 범위일 수 있다.
일회용 기저귀의 바람직한 태양에서, 상부 포획 성분(28)의 전방 및 후방 부위(28a) 및(28c)에서의 너비는 저장 성분(36)의 각각의 전방 및 후방 부위(36a) 및 (36c), 및 하부 포획 성분(34)의 각각의 전방 및 후방 부위(34a) 및 (34c)의 너비와 거의 같다. 하나의 태양에서, 상부 포획 성분(28)의 전방 및 후방 부위(28a) 및 (28c) 각각은 약 5.0"(12.7 cm)의 너비를 가지며, 너비 거리는 편안함을 위해 가랑이 부위(28b)에서 약 2.5"(6.35cm)로 좁아진다.
상부 포획 성분(28)은 본원에서 논의한 여러 가지 크기 제한 및 편안한 적합성에 부합되도록 임의의 바람직한 형태로 만들 수 있다. 포획 성분(28)으로 적합한 형태는 예를 들면 원형, 직사각형, 삼각형 또는 타원형(예를 들면, 모래시계형, 개뼈형, 반 개뼈형, 난형 또는 불규칙형)을 포함한다.
하부 포획 성분(34)은 저장 성분(36)에 가장 근접하게 위치하는 것이 바람직하고, 저장 성분(36)과 배면시이트(24)사이에 삽입된다. 하부 포획 성분(34)이 없는 흡수 제품(20)이 제조되는 경우, 상부 포획 성분(28) 또는 저장 성분(36)에 의해 흡수되지 않은 분비물은 구조물(26)의 코어 대향면(26a)위의 저장소에서 수집되어(이곳에서, 분비물은 하기에 더 상세히 논의하는 바와 같이, 저장 성분(36)에 의해 포획 물질의 속도와 비교할때, 서서히 흡수될 것이다.) 흡수 제품(20) 밖으로 잠재적으로 누출된다.
상부 포획 성분(28)에서 유출되거나 또는 저장 성분(36)으로부터 배출된 분비물을 흡수하기 위해, 그리고 저장 성분(36)을 차폐시키기 위해, 하부 포획 성분(34)은 상부 포획 성분(28) 및 저장 성분(36) 둘다보다 큰 표면적을 갖도록 하는 크기 및 형태를 취하는 것이 바람직하다. 상부 포획 성분(28)의 표면적은 하부 포획 성분(34)의 표면적의 약 15% 내지 약 100%의 범위일 수 있다. 하부 포획 성분(34)은 상부 포획 성분(28)의 길이에 상응하는 길이를 가질 수 있지만, 저장 성분(36)의 크기보다 약간 더 긴 것이 바람직할 것이다.
도3 내지 5에 예시한 바와 같이, 흡수 제품(26)의 전방 및 후방 부위에서 각 성분들의 유사한 너비 치수와 다르게 도 4는 가랑이 부위(34b)에서 하부 포획 성분(34)의 너비 치수가 그들의 각각의 가랑이 부위(28b) 및 (36b)에서 상부 포획 성분(28) 및/또는 저장 성분(36)의 너비 치수보다 큰 바람직한 태양을 도시한다. 바람직하게는, 가랑이 부위(34b)의 너비 치수는 가랑이 부위(28b) 및 (36b)의 너비 치수보다 적어도 약 5% 크고, 상부 포획 성분(28)의 저장 성분(36)의 측방향 가장자리너머로 측방향으로 신장되는 신장된 부위(34d)을 제공한다.
포획 성분(28) 및 (34)는 또한 상기에서 논의한 바와 같이 편안한 적합성 및 크기 제한과 일치하는 임의의 원하는 형태를 가질 수 있다. 포획 성분(28) 및 (34)는 서로 유사한 형태를 취할 수 있으나 이것이 필요하지는 않다. 이들은 또한 저장 성분(36)의 형태와 유사하거나 또는 상이한 형태를 가질 수 있다.
상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34)는 각각 다공성, 친수성 흡수 구조를 가지며, 뇨가 그위로 그리고 그 내부로 통과하도록 분비물에 대해 특정 유체 취급 특성을 갖는 물질을 포함하며, 상기 물질은 상기 분비물을 급속히 수거하고 일시적으로 보유하는데 도움을 준다. 이러한 분비물이 종종 분출형태로 방출되기 때문에, 상기 물질은 중력의 도움 받거나 또는 받지 않고 분비물을 급속히 수거해야 하며, 또한 저장 성분(36)로 궁극적으로 흡수되기 위해 초기 접촉 지점으로부터 포획 성분(28) 및 (34)의 다른 부분으로 분비물을 전달(예를 들면, 위킹 또는 기타 기작에 의해)하는 것이 바람직하다. 포획 성분들(28) 및 (34), 바람직하게는 하부 포획 성분(34)은 전형적으로 압축후 그들의 원래 크기, 두께 및 형태로 거의 회복될 것이며,가요성이 있고, 그들의 가요성을 상실하지 않을 것이며, 또는 유체로 포화될 때 뻣뻣하거나 딱딱해지지 않을 것이다.
하부 포획 성분(34)의 특히 중요한 특징은 모세관 압력 또는 삼투압에 의해 저장 성분(36)에 의해 탈착될때 붕괴되지 않도록 하는 것이다. 이들 모세관 압력은 포획 성분(34)을 습윤 상태에서 기계적으로 압축할 때 붕괴된 상태로 유지되기에는 불충분해야 한다. 탈착 또는 압축에 위해 탈수될 때, 공기가 하부 포획 성분(34)의 공극을 채워 하부 포획 성분(34)의 용량을 회복하므로써 추가의 신체 분비물을 급속히 포획할 뿐 아니라 하부 포획 성분(34)에 보다 건조한 느낌을 제공한다.
본 발명에 따른 유용한 흡수 구조물의 주요한 특성은 이러한 구조물의 모세관 흡착 압력이다. 모세관 흡착 압력은 유체를 수직으로 위킹하는 구조물의 능력이다.[P.K.Chatterjee, H.V.Nguyen in "Absorbency", Tcxtile Science and Technol ogy, Vol. 7; P.K.Chatterjee, Ed.; Elsevier,Amsterderdam, 1985; Chapter2 참조]. 본 발명의 목적을 위해 대상이 되는 모세관 흡착 압력은 수직으로 위킹된 유체 하중이 31℃에서의 평형 조건하에 유리 흡착력의 50%인 유체학적 높이이다.
유용한 유체 포획 및 분배 성분으로 작용하는 본 발명에 따른 흡수 구조물의 주요한 능력은 이러한 구조물의 모세관 탈착 압력이다. 모세관 탈착 압력은 22℃의 평형 조건하에서 각종의 유체학적 높이에서 유체 상에 보유되는 구조물의 능력을 의미한다. 본 발명에 있어서, 대상이 되는 모세관 탈착 압력은 유체 하중이 22℃의 평형 조건하에서 유리 흡수 능력의 50%인 유체학적 높이이다.
모세관 탈착 압력은 흡수 제품(20)의 다른 요소, 특히 저장 성분(36)과 같이 유체 저장을 위한 요소의 흡착압력에 비해 중요하다. 포획 성분(28) 및 (34)가 너무 강하게 포획된 분비물을 보유한다면, 저장 성분(36)과 같은 다른 성분이 유체를 분리하는 능력을 방해하므로, 포획 성분(28) 및 (34)는 분비물로 적하된 채로 있으며, 흡수 제품(20)은 더욱 누출되기 쉽다. 본 발명의 하부 포획 성분(34)은 저장 성분(36)이 상기 하부 포획 성분(34)을 효과적으로 건조(즉, 탈착)시킬 수 있도록 충분히 낮은 탈착압력을 가지는 것이 필요하며, 포획 성분(34)의 용량을 회복하여(착용자로부터 또는 저장 성분(36)로부터 분비물을 압착시켜) 추가의 "분출"을 받아들이도록 할 수 있다. 추가로, 하부 포획 성분(34)은 이러한 구조물에서 요구되는 심미성을 제공하기 위해 실질적으로 건조하고 붕괴되지 않는 것이 중요하다. 상부 포획 성분(28)은 착용자의 피부 근방에서 요소(예를 들면, 상면시이트)를 비교적 건조하게 유지시키기 위해 효과적으로 탈착되어야 한다. 본 발명의 포획 성분(28) 및 (34)는 하기에서 논의한 바와 같이 상기 분비물을 저장하는, 높은 흡착압력을 갖는 저장 성분(36)에 의해 용이하게 탈착된다.
유체의 수직 위킹성(즉, 중력과 반대 방향으로의 위킹)은 포획 성분(28) 및 (34)에서 특히 중요한 성능 특징이다. 본 발명에서, 흡수되는 신체 분비물은 흡수 구조물(26)내에서 흡수 구조물(26)내의 비교적 낮은 위치에서 비교적 높은 위치로 이동해야 한다. 하부 포획 성분(34)의 물질은 합성 유체를 약 90 초 이하로의 시간동안 약 5cm 의 수직위킹(65 ± 5 다인/cm)하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용된 포획 성분(34)의 중요한 기계적 특징은 압축 변형 저항성(RTCD)로 측정된 물질의 강도이다. 하부 포획 성분(34)는 사용시 발생하거나, 또는 유체 또는 기타 분비물을 흡수 및 보유시 발생하는 어떤 힘에 의한 변형 또는 압축에 대해 적절히 저항해야 한다. 이것은 하부 흡수 성분(34)으로부터, 그리고 저장 성분(36)으로 탈착 압력 구배 또는 압축력에 의해 유체가 분리될 때 특히 중요하다. 하부 포획 성분(34)의 모세관 탈착 압력이 RTCD 및/또는 그의 재팽창 강도(즉, 특정 압축력에서 팽창 압력)보다 크다면, 탈착시 붕괴할 것이며, 따라서 발포체는 포화된 상태로 되어 접촉할 때 축축하게 느껴지며 착용자의 피부를 더욱 축축하게 할 수 있다. 또한, 추가의 유체 분출을 획득하는 속도를 방해할 것이다. 현재 바람직한 태양에서, 하부 포획 성분(34)으로 유용한 구조물, 약 0.74pis(5.1kPa)의 유폐 압력이 하부 포획 성분(34)의 약 5% 내지 약 85%의 압축 변형율(바람직하게는 약 5% 내지 약 50%의 압축 변형율)을 생성하도록하는 압축 변형 저항성을 나타낸다.
하부 포획 성분(34)이 너무 강하다면, 뻣뻣하게 보이고 느껴져 불량한 심미성을 생성할 것이다. 또한, 본 발명에 사용되는 유체를 분배하고 분리할 수 있는 기작은 기계적 펌핑이다. 따라서, 사용하는 동안 착용자에게 제공되는 수직 압력에 의해 하부 포획 성분(34)이 압착되어 저장 성분(36)으로의 추가의 분리를 촉진하는 것이 유리할 수 있다. 본 발명의 하부 포획 성분(34)는 분리화하는 동안 이러한 만족스럽지 못한 붕괴를 피하기 위해 모세관 탈착 압력과 강도의 균형을 맞추어야 한다.
또한, 하부 포획 성분(34)은 습윤 압축으로부터 회복(RFWC)할 수 있어야 하며, 이것은 습윤 물질이 제조, 전달 또는 사용할 때 초래되는 힘에 의해 변형 또는 압축된 후 재팽창되는 동안 유리 유체 저장소가 인발되지 않고, 원래 치수로 급속히 돌아오는 경향 또는 성향과 관련이 있다. 하부 포획 성분(34)은 압축으로부터 해제될때 2 분이내에 원래 치수의 적어도 약 60%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 75%, 가장 바람직하게는 적어도 약 90%의 회복력을 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명의 하부 포획 성분(34)의 또 다른 중요한 특성은 고형 물질 단위 질량당 구조내로 흡수되는 시험 유체(합성 뇨)의 전체 용량인 유리 흡수 용량이다. 기저귀와 같은 흡수 제품(20)에서, 본 발명의 하부 포획 성분(34)은 최소 유리 흡수 용량과 적어도 부합할 것이며, 이것이 본 발명에 특히 유용하기 위해서는 건조 물질 그람당 합성뇨 약 12 내지 약 125 g/g,바람직하게는 약 20 내지 약 90 g/g, 가장 바람직하게는 약 25 내지 약 75 g/g의 유리 용량을 가져야 한다.
흡수 제품(20)을 상부 및 하부 흡수 성분(28) 및 (67)와 동일한 물질로 조립하거나, 또는 특정 조합물이 전술한 목적에 도움을 준다면 이들 성분들은 상이한 물질을 포함할 수 있음을 주목해야 한다. 다양한 조합물의 들정예를 하기에 논의한다.
Ⅰ. 중합체성 발포체
흡수 성분 (128), (130), (132), (228), 및 (234) 뿐 아니라 흡수 성분(28) 및 (34)로 적합한 한가지 유형의 물질은 유체와 같은 신체 분비물을 포획 및 분배 할 수 있는 중합체성 발포체 물질이며, 이것은 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성, 비이온성 중합체성 발포체 물질은 포함한다(케이쓰 제이. 스톤(Keith J. Stone) 등의 명의로 1995년 1월 10일 출원된 통상적으로 양도된 미국 특허원 제 08/370,695 호에 개시된 바와 같으며, 그의 개시내용은 본원에 참고로 인용한 것이다). 또다른 적합한 중합체성 발포체 물질은 토마쓰 에이. 데스마라이스(Thomas A. DesMarais)의 명의로 1995년 8월 30일 출원된, 통상적으로 양도된 미국 특허원 제 08/520,793 호, Case 5807 에 개시되어 있으며, 개시내용은 본원에 참고로 인용된다. 본 발명의 흡수 제품에 유용한 중합체성 발포체는 비교적 개방 셀형의 발포체이며, 이것은 발포체의 개별 셀이 대부분 셀 벽의 중합체성 물질에 의해 서로 완전히 분리되지 않음을 의미한다. 이렇게 실질적으로 개방된 셀형 발포체 구조물에서 셀은 발포체 구조물내에서 한 셀에서 다른 셀로의 쉬운 유체 이동을 허용하기에 충분히 큰 셀간 기공 또는 "창문"(windows)을 가짐을 의미한다.
실질적으로 개방된 셀형의 발포체 구조물은 일반적으로 그물 모양의 특성을 가질 것이며, 개별 셀들은 다수의 상호 연결된, 3차원으로 분지된 웹에 의해 한정된다. 이러한 분지된 웹을 구성하는 중합체성 물질의 스트랜드를 "버팀목"(struts)으로 부를 수 있다. 본 발명에 있어서, 발포체 물질은 발포체 구조물에서 적어도 1 μ크기인 셀의 적어도 약 80%가 적어도 하나의 인접한 셀과 유체 연통한다면 "개방-셀형"이다.
개방 셀형에 부가하여, 이들 중합체성 발포체는 발포체가 수용성 유체 또는 기타 분비물을 흡수하기에 충분히 친수성이다. 발포체 구조물의 내부 표면이 중합된후 발포체 구조물에 남아있는 잔류 친수화 계면활성제에 의해 또는 선택된 후-중합 발포체 처리 공정에 의해 친수성으로 만들며, 둘다 상기에서 언급하고, 통상적으로 양도된 동시계류중의 케이쓰 제이. 스톤 등의 명의로 1995년 1월 10일 출원된 미국 특허원 제 08/370,695 호 및 토마스 에이. 데스마라이스의 명의로 1995년 8월 30일 출원된 미국 특허원 제 08/520,793 호, Case 5807에 기술되어 있다.
본 발명의 발포체에 의해 나타난 RTCD는 발포체 망상구조의 밀도 및 구조 뿐 아니라 중합체 모듈러스의 함수이다. 중합체 모듈러스는 차례로 a)중합체 조성, b) 발포체가 중합되는 조건(예를 들면, 특별히 가교결합과 관련하여 수득된 중합의 완성도) 및 c) 중합체가 가공후 발포체 구조물에 잔류하는 잔류 물질, 예를 들면 유화제에 의해 가소되는 정도에 의해 결정된다. RTCD는 특정화된 시간동안 특정 유폐 압력(confining pressure)하에 유지된 포화된 발포체의 샘플에서 생성된 변형력의 양을 측정하므로써 정량화할 수 있다. 유체를 포획 및 분배하기 위한 흡수제로 유용한 발포체는 0.74 psi(5.1 kPa)의 유폐 압력이 전형적으로 발포체 구조물의 약 5% 내지 약 85%의 압축 변형력을 생성하도록 압축 변형 저항성을 나타내는 것이다. 이러한 조건하에 생성된 변형력은 약 5% 내지 약 65%, 가장 바람직하게는 약 5% 내지 약 50%의 범위일 것이다.
[셀 크기]
바람직한 중합체성 발포체를 정의하는데 유용할 수 있는 특징은 셀 구조이다. 발포체 셀 및 특히 비교적 단량체가 없는 수상 소적을 둘러싸고 있는 단량체 함유 유상을 중합시켜 제조한 셀은 종종 거의 구형일 것이며, 셀간의 구멍으로 부르는 기공에 의해 서로 연결된다. 이러한 구형 셀의 크기 또는 "직경" 및 셀간의 통로(구멍)의 직경을 일반적으로 발포체를 특징짓는데 통상적으로 사용한다. 중합체성 발포체의 주어진 샘플에서, 셀 및 셀간의 구멍이 반드시 거의 동일한 크기를 가질 필요가 없기 때문에, 평균 셀 및 구멍 크기, 즉 평균 셀 및 구멍 직경은 종종 구체적으로 명시될 것이다.
본 발명에 사용된 흡수 발포체의 다수의 중요한 기계적 특성 및 성능 특성에 영향을 미칠 수 있는 발포체 변수는 셀 및 구멍 크기이다. 셀 구조는, 발포체 친수성과 함께 발포체의 모세관을 결정하는 모세관 흡입 비표면적에 영향을 주기 때문에, 셀 및 구멍 크기가 발포체 구조물안에서 전개되는 모세관 압력 뿐 아니라 흡수성 발포체의 유체 위킹 특성에 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 발포에 구조물의 변수의 하나이다.
본 발명의 흡수 성분(28) 및 (34)에 유용한 발포체는, 수 평균 셀 크기가 약 20 내기 약 200 ㎛(전형적으로 약 30 내지 약 130 ㎛)이고, 수 평균 공극 크기가 약 5내지 약 30 ㎛(전형적으로 약 8 내지 약 25 ㎛)인 것이 바람직하다.
[모세관 흡입 비 표면적]
"모세관 흡입 비 표면적"은 시험 유체에 도달할 수 있는 중합체성 망상구조의 시험 액체가 도달가능한 표면적의 척도이며, 발포체의 셀형 단위의 치수 및 중합체의 밀도에 의해 모두 결정되므로, 발표체 망상구조에 의해 제공된 고형 표면적의 총량을 흡수할 때 상기 표면이 참여하는 양으로 정향하는 방식이다. 흡수 성분(28) 및 (34)로 유용한 중합체성 발포체는 적어도 약 0.2 ｍ²/g의 모세관 흡입 비표면적을 갖는다. 전형적으로, 모세관 흡입 비 표면적은 약 0.3 내지 약 4 ｍ²/g, 바람직하게는 약 0.3 내지 약 2.5ｍ²/g , 가장 바람직하게는 약 0.3 내지 약 1.5ｍ²/g의 범위이다.
[발포체 체적당 표면적]
발포체 체적당 비표면적은 습윤 상태에 있는 동안 탈착될 때(예를 들면, 건조 또는 압축되 때) 붕괴되지 않거나 또는 붕괴된 상태로 남아있는 발포체 구조물을 실험적으로 정의하는데 유용할 수 있다. 다이어(Dyer) 등에게 1995년 2월 7일 허여된 미국 특허 제5,387,207 호(이의 개시내용은 본원에 참고로 인용한다)는 발포체 체적당 비표면적을 붕괴된 발포체와 관련하여 상세히 논의하고 있다. 본원에서 "발포체 체적당 비표면적"이란 발포체 구조물의 모세관 흡입 비표면적을 팽창된 상태의 발포체 밀도와 곱함으로써 얻어진다. 발포체 체적 당 특정 최대 비표면적값은 탈착되었을 때 팽창된 상태로 남아있거나, 또는 습윤 상태에 있는 동안 압축된 후 팽창된 상태로 급속히 돌아오는 발포체 구조물의 능력과 상관관계에 있음이 밝혀졌다. 약 0.06 m²/cc이하, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.04 m²/cc, 가장 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.03m²/cc의 발포체 체적당 비 표면적 값은 갖는 중합체성 발포체가 본 발명의 흡수 성분(28) 또는 (34)에서 유용하다.
[발포체 밀도]
"발포체 밀도"(즉, 공기중에서 발포체 체적 ㎤당 발포체 그람으로 표시)는 본원에서 건조물 기중으로 규정하며; (예를 들면 HIPE 중합, 세척 및/또는 친수성 화후) 발포체에 남아있는 흡수된 수성 유체의 양은 발포체 밀도를 계산할 때 무시한다. 그러나, 발포체 밀도는 중합된 발포체에 존재하는 유화제와 같은 기타 잔류물질을 포함하며, 이러한 잔류 물질은 발포체 물질에 중요한 질량을 제공할 수 있다.
모세관 흡입 비 표면적과 같은 발포체의 밀도는 수성 유체를 위한 흡수 용량 및 압축 변형 특성을 포함하는 흡수 발포체의 다수의 성능 및 기계적 특징에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에서 유체 포획 성분(28) 및 (34)으로 사용하기 위한 중합제성 발포체는 약 0.0079 내지 약 0.077 g/cc , 바람직하게는 약 0.011 내지 약 0.048 g/cc , 및 가장 바람직하게는 약 0.013 내지 약 0.0322 g/cc 범위의 건조물 기준 밀도 값은 갖는다.
1995년 3월 14일 라본(LaVon)등에게 허여된 미국 특허 제5,397,316 호(이의 개시내용은 본원에 참고로 인용하였다)에 기술된 바와 같이 슬릿이 형성된 영역(하나 이상의 슬릿이 가랑이 부위(28b) 및 (34b)와 정방 부위(28a) 및 (34a)사이에서 성분(28) 및 (34)을 형성하기 위해 물질의 두께를 통해 적어도 부분적으로 연장되어 있다)을 갖는 중합체성 발포체 물질의 개별 층 또는 층들을 또한 제공할 수 있다. 중합체성 발포체 물질의 슬릿형성은 여러 가지 이유로 바람직하다. 중합체성 발포체 물질은 이 물질이 유체를 흡수할 때 팽창하기 때문에, 물질의 슬릿 형성은 이 물질은 개방되도록 조여 팽창할 때 우물같은 형태를 형성한다. 상기 물리적 변화는 또한 물질의 증가된 표면적에 기인하여 상면시이트(22)로부터의 흡수 속도를 증가시키며, 더한층 바람직하게는, 팽창된 물질은 유체로 포화되었을 때에도 더욱 가요성이 있고 휘기 쉽다.
Ⅱ. 에어펠트
중합체성 발포체 이외에도, 상부 포획 성분()에 사용하거나 또는 상부 포획 성분으로 사용하기에 바람직한 또다른 유형의 물질은 필요한 유체 취급 특성을 제공하는 흡수성 부직 섬유 구조물이다. 특히, 셀룰로즈(예를 들면, 목재 펄프)섬유로부터 제조한 섬유성 웹과 같은 친수성 또는 친수화된 섬유로부터 제조된 부직 구조물을 상부 포획 성분(28)로 또는 상부 포획 성분(28)에 유용하게 사용할 수 있다. 이러한 웹은 예를 들면 건조 밀도 약 0.04 내지 약 0.3 g/㎤ 및 기본 중량 약 0.015 내지 약 0.35 g/㎤을 갖는 공기적층 구조물이 대표적이다.
상부 포획 성분(28)으로 사용하기에 적합한 부직 구조물의 다른 유형은 계면활성제로 처리되고 결합된 카딩 웹, 용융 취입된 합성 거대섬유 또는 미세섬유의 웹, 펄프 웹, 스테이플 섬유 적합성 웹등과 같은 구조를 포함한다.
Ⅲ. 화학적으로 장화된 셀룰로즈 섬유
상부 포획 성분(28)으로 사용하기에 바람직한 물질의 또다른 유형은 특정 건조 밀도 특징을 구조물에 부여하고 적절한 기본 중량으로 적용되는 처리된 셀룰로지 섬유로부터 제조한 것이다. 상기 밀도 및 기본 중량 특징을 갖는 상부 포획 성분(28)를 제공하는 부직 섬유성 흡수 구조물은 친수성의 화학적으로 강화된 셀룰로즈 섬유로부터 본직적으로 제작하는 것이 바람직하고, 이것은 전형적으로 섬유간 화학적 강화제로 강화되고, 아니면 이들이 꼬이고, 컬형성된 형태로 제조될 때 가공된 목재 펄프 섬유가 대표적이며, 이것은 영(Young) 등의 미국 특허 제 5,217,445 호(이의 개시내용은 본원에 참고로 인용함)에 더욱 충분하게 논의되어 있다. 본 발명의 목적을 위해, "화학적으로 강화된 섬유"란 용어는 화학물질로 처리되어 건조 및 수성 조거하에서 상기 섬유의 강성을 증가시킨 임의의 섬유를 의미한다. 따라서, 상부 포획 성분(28)으로 바람직한 물질은 화학적으로 강화되고, 꼬이고, 컬형성된 셀룰로즈 섬유 약 50 중량% 내지 약 100 중량%, 또는 더욱 바람직하게는 약 75 중량%, 내지 약 100 중량% 와, 이러한 섬유에 대한 결합제 0 중량% 내지 약 50 중량%, 더욱 바람직하게는 0 중량% 내지 약 25 중량%로부터 제조된 부직 섬유성 웹을 포함할 수 있다.
2. 유체 저장 성분
상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34)에 더하여, 흡수 구조물(26)은 포획 성분(28) 및 (34)와 유체 연통하면서 유지되는 저장 성분(36)을 또한 포함하며, 포획 성분(28) 및 (34)에 존재하는 신체 분비물은 최적 흡수를 위해 저장 성분(36)에 의해 분배될 수 있다. 저장 성분(36)의 중요한 작용은 유줄된 신체 분비물을 포획 성분(28) 및 (34)으로부터 흡수, 재분배 및 저장하는 것이며, 착용자가 움직일 때 초래되는 압력 및 응력하에 상기 분비물을 보유하는 것이다. 적합한 유체 저장 성분(36)의 실현에 중요한 것으로 알려진 유체 취급 특성 및 흡수 특성중 어떤 것은 흡수 제품(20)의 다른 성분으로부터 분비물을 배수시키는 저장 성분(36)의 능력 및 수직 위킹성이다.
이상적으로, 저장 성분(36)은 흡수 제품()에서 다른 성분 성준들(예를 들면, 상면시이트(22) 또는 성분들(28), (34) 또는 (36)로부터 분비물을 빠르게 당기거나 또는 배수시킬 것이며, 이것은 본 기술분야에서 분리화("탈수")로 공지되어 있다. 저장 성분(36)의 물질은 상부 및 하부 포획 성분들(28) 및 (34)에 대해 특히 바람직한 유체 분리화 특징을 나타내야 한다. 특히, 저장 성분(36)이 하부 포획 성분(34)로부터 분비물을 분리하는 정도가 전체적으로 더 부드러운 흡수 구조물(20)을 제공한다.
저장 성분(36)에 유용한 또다른 유체 취급 특성은 발포체 구조물을 통해 허용가능한 양의 신체 분비물을 비교적 급속히 이동 또는 전달하는 능력과 관계가 있다. 수직 위킹성(즉, 중력의 반대 방향으로 유체가 흡입되는 특성)은 본원의 저장 성분 흡수 물질에 대한, 유체 이동의 특히 바람직한 성능 특성의 한 척도이다. 이것은 흡수된 분비물이 비교적 낮은 위치의 포획 성분(34)으로부터 비교적 높은 위치의 저장 성분(34)로 이동해야만 하기 때문에 하부 포획 성분(34)를 갖는 흡수 제품()에 있어서 특히 사실이다.
저장 성분(36)으로 특히 바람직한 기계적 특성을 나타내는 물질을 제공하는 변수들의 특정 조합을 선택하는 것이 가능하다. 실금자 처리용 흡수 제품(20)에서 사용하는데 적합성을 제공하는 것으로 알려진 특정의 상호관련된 기계적 특성은 압축 변형성, 가요성, 압축 변형 회복력(예를 들면, 레질리언스), 발포체 일체성 및 감족에 대한 유연도이다.
도2에 도시한 기저귀의 저장 성분(36)는 착용자의 전방 주위에 착용된 정방 영역(36a), 착용자의 후방 측면 주위에 착용된 후방 영역(36c)와 착용자의 가랑이 영역에 착용될 예정인 전방 및 후방 영역(36a) 및 (36b) 각각의 사이에 놓은 가랑이 영역(36b)를 갖는다.
저장 성분(36)는 상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34) 둘다보다 더 작은 표면적을 갖는 형태를 띨 수 있으며, 상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34) 둘다로부터 유체를 여전히 효과적으로 그리고 효율적으로 흡수, 재분배 및 저장한다. 저장 성분(36)의 표면적은 일반적으로 하부 포획 성분(34)의 표면적의 약 30% 내지 약 100%의 범위일 것이며, 상부 포획 성분(28)의 표면적의 약 30% 내지 약 100%의 범위일 것이다.
저장 성분(36)은 상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34) 둘다의 길이보다 작은 길이를 가질 것이다. 상기에서 언급한 바와 같이, 저장 성분(36)의 너비는 전방 및 후방 부위(34a) alc (34c)에서 상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34) 둘다의 너비와 같다. 그러나 저장 성분(36)의 너비가 가랑이 면적(36b)에서 상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34) 둘다의 너비보다 더 좁을 수 있다는 사실에 주목하는 것이 중요하다. 저장 성분(36)은 상기에서 언급한 편안한 적합성 및 크기 제한과 일치하는 임의의 원하는 형태를 가질 수 있다. 바람직한 태양은 특히 저장 성분(36)이 하기에서 상세히 설명된 상호연결된 개방 공간의 가요성, 친수성, 중합체성 구조를 포함할 때 가랑이 부위(36b)에서 약 2.5"(6.35cm)의 너비를 갖는 저장 성분(36)을 제공한다.
흡수 제품(20)의 개별 성분들, 즉 상면시이트(22), 배면시이트(24), 상부 및 하부 포획 성분(28) 및 (34), 및 유체 저장 성분(36), 및 그의 다양한 층(들)을 당해 분야에 공지된 기법을 사용하여 조립한다.
Ⅰ. 중합체성 발포체
저장 성분(36)에 사용할 수 있거나 저장 성분으로 사용할 수 있는 적합한 물질은 중합체성 구조물을 포함하고, 바람직하게는 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성, 중합체성 구조물을 포함한다. 구조물은 영 등의 미국 특허 제5,147,345 호; 데스마라이스 등의 미국 특허 제 5,260,345 호; 1995년 2월 7일 다이어 등에게 허여된 미국 특허 제5,387,207 호 및 토마스 에이. 데스마라이스 등의 명의로 1995년 1월 10일 출원된 미국 특허원 제08/370,922 호에 개시된 유형과 같은 발포체 물질일 수 있으며, 이의 개시내용은 본원에 참고로 인용하였다.
바람직한 태양에서, 저장 성분(36)은 개선된 유체 보유 특성 및 개선된 유연성 둘다를 제공하는 발포체 물질로 된 다수의 복합 층을 포함하며, 전체 두께는 발포체 구조물의 원하는 흡수 용량에 의해 결정된다. 예를 들면, 중합체성 발포체 물질을 포함하는 저장성분(36)은 약 0.15" 내지 약 1.50"(0.38 내지 3.81 cm), 더욱 바람직하게는 약 0.25" 내지 약 0.75"(0.64 내지 1.19 cm)의 전체 두께를 가질 때 작용하여 유아용 일회용 기저귀 형태에서 방출된 신체 유체를 효과적으로 저장한다. 유체 저장 구조물은 중합체성 발포체 물질 한층 또는 다수의 개별층들, 예를 들면 2 내지 5층, 바람직하게는 중합체선 발포체 물질 3층(도 3내지 5 참조)을 갖는 형태일 수 있으며, 바람직하게는 각각의 층의 두꼐가 약 0.145"(3.7 mm)이고 전체 두께가 약 0.44"(1.14 cm)이다.
저장 성분(36)으로 유용한 중합체성 발포체 불질은 이러한 발포체를 흡수되는 분비물에 대해 특히 적합하고 유용한 흡수제로 만드는 성능(예를 들면, 유체 취급)을 보유하는 물질이다. 이들 유체 취급 특성은 차례로 흡수 발포체 물질의 구조적 및 기계적 특성과 관련이 있으며, 이에 의해 결정된다. 구조적 특성과 기계적 특성의 특정 조합을 갖는 발포체는 이들이 상기에서 논의한 바와 같이 필수적인 유체 취급 특성을 제공하기 때문에 사실상 저장 성분(36)에서 흡수 물질로 사용할 수 있다.
Ⅱ. 초흡수성 물질
저장 성분(36)에 또는 저장 성분으로 사용된 또다른 적합한 물질은 미국 특허 제5,217,445 호에 개시된 유형과 같이 섬유성 웹 또는 티슈에 혼입되 중합체성 겔화 물질(또한 하이드로겔 형성 물질로 공지됨)과 같은 초흡수성 물질의 조합이며, 이의 개시내용은 이로써 본원에 참고로 인용하였다.
저장 성분(36)는 아크릴레이트 그라프트된 섬유 및 초흡수성 변형된 섬유와 같은 초흡수성 섬유성 물질과 흡수성 겔화 물질의 별도의 입자들과 같은 초흡수성 물질을 포함할 수 있으나, 여기에 제한되지는 않는다. 초흡수성 물질은 가요성 웹 또는 시이트에 혼입되어 저장 성분(36)를 형성할 수 있는 임의의 형태일 수 있다. 초흡수성 물질은 분비물과 접촉할 때 이것을 흡수한다. 이러한 방식으로, 포획 성분(28) 및 (34)으로 유출된 분비물은 저장 성분(36)으로 이동되며, 초흡수성 물질에 의해 포획 및 보유될 수 있으며, 이로써 증대된 흡수 용량 및/또는 개선된 유체 보유 특성을 제품(20)에 제공할 수 있다.
흡수성 겔화 물질의 별도의 입자 형태로 사용된 본 발명의 초흡수성 물질은 캐리어 수단인 티슈 합성 섬유, 천연 섬유, 또는 둘다의 조합과 같은 섬유성 물질의 웹안에 분배될 것이다. 적합한 섬유성 태리어 수단은 본 발명의 흡수 구조물(26)에 통상적으로 사용되는 것과 같은 플러프 형태의 셀룰로즈 섬유이다. 전술한 강화된 셀룰로즈 섬유와 같은 변형된 셀룰로즈 섬유를 또한 사용할 수 있다. 합성섬유를 또한 사용할 수 있으며, 셀룰로즈 아세테이트, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 아크릴수지(예를 들면, 오를론), 폴리비닐 아세테이트, 불용성 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드(예를 들면, 나일론), 폴리에스테르, 이성분 섬유, 삼성분 섬유, 이의 혼합물 등으로 제조된 것들을 그 예로서 들 수 있다. 섬유 표면은 친수성이거나 또는 친수성이 되도록 처리된다.
본 발명의 저장 성분(36)안에 초흡수성 물질을 균일하게 분포시킬 수 있거나, 또는 달리 고 농도의 초흡수성 물질은 갖는 영역이 있을 수 있다.
상기 논의에 따라, 일회용 기저귀는 하기 비제한적인 방식으로 구조화될 수 있다. 상기에서 언급한 바와 같이, 상부 포획 성분(28)은 예를 들면 중합체성 발포체 물질, 에어펠트 또는 화학적으로 강화된 셀룰로즈 섬유 물질을 포함할 수 있다. 더욱이, 저장 성분(36) 및 하부 포획 성분(34)는 중합체성 발포체 물질과 같이 상호연결된 개방 공간의 친수성 가요성 구조물을 포함할 수 있다.
하부 포획 성분(34) 및 저장 성분(36) 둘다가 중합체성 발포체 물질은 포함하거나, 또는 하부 포회 성분(34)이 중합체성 발포체를 포함하고 저장 성분(36)이 섬유성 웹 또는 티슈안에 혼입된 중합체성 겔화 물질은 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양을 도시하고 기술했지만, 본원에서 기술한 실금자 처리용 고 효육 흡수 제품의 추가 채택은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 당해 분야에 통상의 기술을 가진 자가 적절한 변형에 의해 이룩할 수 있다. 여러 가지 이러한 가능한 변형이 언급되었으며, 다른 것은 당해 분야의 숙련되 자들에게 분명할 것이다. 예를 들면, 상부 및 하부 포획 성분 및 저장 성분 대신에 전술한 특징을 갖는 기타 물질은 사용할 수 있다. 추가로, 흡수 제품은 붕대 드레싱, 생리대 또는 압축력 적용받을 때 조차도 유체를 흡수, 재분배 및 보유하는 기타 제품과 같은 일회용 기저귀가 아닌 제품 형태를 취할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 하기 청구의 범위에 의하여 고려되어야 하며 명세서 및 도면에 상게히 나타내고 기술된 구조 및 공정에 제한되지 않는 것으로 생각된다.

Claims (21)

  1. a) 배면시이트, b) 상면시이트 및 c) 배면 및 상면시이트 사이에 위치한 흡수 구조물을 포함하는 신체 분비물을 처리하기 위한 흡수 제품에 있어서, i) 상기 상면시이트에 근접하여 위치한 상부 포획 성분, ii)원래 치수를 가지며, 원래 치수의 약 60% 이상의 습윤 악축 회복력 및 모세관 탈착 압력을 제공할 수 있는 물질을 포함하는, 상기 배면시이트에 근접하여 위치하는 하부 포획 성분; 및 iii)상기 하부 포획 성분과 유체 연통이며 흡착 압력을 제공할 수 있으며, 상기 상부 및 하부 포획 성분 사이에 위치한 성분을 포함하며, 상기 하부 포획 성분의 모세관 탈착 압력이 저장 성분의 흡착 압력보다 작음을 특징으로 하는 흡수 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부 포획 성분과 저장 성분 각각이 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성 중합체성 구조물을 포함하는 흡수 제품.
  3. 제1항에 있어서 상기 상부 포획 성분이 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성 구조물을 포함하는 흡수 제품
  4. 제1항에 있어서, 상기 저장 성분이 중합체성 겔화 물질은 포함하는 흡수 제품.
  5. 신체 분비물을 처리하기 위한 흡수 제품에 있어서, 상기 흡수 제품이 a) 배면시이트, 및 b) (i) 흡착 압력을 제공하는 저장성분; 및 (ii) 모세관 탈착 압력을 제공할 수 있으며, 상기 배면시이트와 근접하며, 배면시이트 및 저장 성분 사이에 위치하는 하부 포획 성분을 포함하며, 이때 상기 저장 성분의 흡착 압력이 하부 포획 성분의 모세관 탈착 압력보다 커서 상기 하부 포획 성분의 분비물이 상기 하부 포획 성분으로부터 상기 저장 성분으로 분리 또는 분배되는 흡수 구조물로 이루어진 흡수 제품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하부 포획 성분이 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성 구조물을 포함하는 흡수 제품.
  7. 제5항에 있어서, 상기 저장 성분이 상호연결된 개방 공간의 친수성, 가요성 구조물을 포함하는 흡수 제품.
  8. 제5항에 있어서, 상기 저장 성분이 중합체성 겔화 물질을 포함하는 흡수 제품.
  9. 제5항에 있어서, 상기 흡수 구조물이 상부 포획 성분을 포함하며, 상기 저장 성분이 상기 상부 및 하부 포획 성분사이에 위치하는 흡수 제품.
  10. 제5항에 있어서, 상기 저장 성분 및 하부 포획 성분 각각이 가랑이 부위를 포함하고, 상기 하부 포획 성분의상기 가랑이 부위가 상기 저장 성분의 가랑이 부위보다 약 5% 더 큰 너비를 갖는 흡수 제품.
  11. 제9항에 있어서, 상기 상부 포획 성분이 제1 및 제2상부 포획 성분을 또한 포함하고, 상기 제1 및 제2상부 포획 성분 각각이 평균 공극 크기 직경을 가지며, 상기 제2상부 포획 성분이 상기 제1상부 포획 성분과 상기 저장 성분 사이에 삽입되고, 상기 제2상부 포획 성분의 평균 공극 크기 직경이 상기 제1상부 포획 성분의 평균 공극 크기 직경보다 작은 흡수 제품.
  12. 제5항에 있어서, 상기 하부 포획 성분이 압축 변형력에 대한 저항성을 가질 수 있는 물질을 포함하는 흡수 제품.
  13. 제5항에 있어서,상기 하부 포획 성분이 원래 치수를 가지며, 적어도 약 60%의 습윤 압축 회복력을 갖는 물질을 포함하는 흡수 제품.
  14. 제5항에 있어서, 상면시이트를 포함하며 상기 저장 성분이 상기 상면시이트와 하부 포획 성분 사이에 삽입되는 흡수 제풉.
  15. 제11항에 있어서, 상기 상부 포획 성분이 상효연결된 개방 공간의 가요성, 친수성 구조물을 포함하는 흡수 제품.
  16. 제11항에 있어서, 상기 상부 포획 성분이 부직 섬유 구조를 포함하는 흡수 제품.
  17. 제11항에 있어서, 상기 상부 포획 성분이 화학적으로 강화된 친수성 셀룰로즈 섬유를 포함하는 흡수 제품.
  18. 제5항에 있어서, 상기 하부 포획 성분 및 저장 성분 각각이 일정 표면적을 가지며, 하부 포획 성분의 표면적이 저장 성분의 표면적보다 큰 흡수 제품.
  19. 제12항에 있어서, 상기 하부 포획 성분은, 약 5.1 kPa의 유폐압력이 상기 하부 포획 성분의 약 5 내지 약 85% 압축 변형력을 생성하도록 하는 압축 변형 저항성을 갖는 흡수 제품.
  20. 제5항에 있어서, 상기 하부 포획 성분은, 하부 포획 성분 1g당 약 12g 내지 약 125g의 합성뇨를 흡수하는 캐퍼시티를 갖는 물질을 포함하는 흡수 제품.
  21. 제5항에 있어서, 상기 하부 포획 성분이 약 20 내지 200㎛의 평균 공극 크기를 갖는 흡수 제품.
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