KR100245353B1 - 1회용 탄성 의복 및 그의 제조방법 - Google Patents

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elastic
seam
ear flap
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KR1019940701698A
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러셀피어스브리지스
마가렛트헨더슨하세
스티븐위싱톤밀러
Original Assignee
데이비드 엠 모이어
더 프록터 앤드 갬블 캄파니
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Abstract

일회용 기저귀와 같은 단일 일회용 복장은 단면 방향으로 신장성이 크고 다양한 착용자의 크기에 알맞다. 단일 일회용 복장은 섀시로부터 제작되고 허리 개방구, 두개의 다리 개방구 그리고 상기 섀시의 상부와 상기 섀시의 하부를 결합시켜서 형성된 한쌍의 측면 봉합부를 구비한다. 상기 단일 일회용복장은 상기 섀시의 내부층에 부착된 흡수 조립체, 즉 흡수 삽입물을 구비하는 것이 바람직하다. 단일 일회용 복장을 제작시키는 상기 섀시는 4개의 탄성 이어 플랩을 구비하고; 각각의 이어 플랩은 탄성부재를 부착시키고, 상기 이어 플랩이 초기의 인장방향으로 탄성적으로 확장될 수 있도록 상기 이어 플랩과 상기 탄성부재를 기계적으로 인장시킴으로써 탄성화된다. 그래서 상기 섀시의 상부는 봉합부에 의해서 일회용품의 각각의 측면상에 있는 상기 섀시의 후방에 결합된다.

Description

[발명의 명칭]
1회용 탄성 의복 및 그의 제조 방법
[발명의 분야]
본 발명은 고정된 측면을 갖는 일회용 의복에 관한 것으로, 보다 상세하게는 착용자의 다리를 이 의복의 다리 개구부내로 끼워서 의복을 착용자의 하부 허리둘레에 미끄러지게 위치시켜 착용자에게 입히는 그러한 일회용 의복에 관한 것이다. 이러한 일회용 의복의 표본으로는, 어린이(예를 들면, 유아) 또는 성인의 일회용 의복과, 탐폰 또는 생리대와 같은 생리용 기구와 함께 사용할 수도 있는 일회용 팬티가 포함된다. 특히, 본 발명은 탄성 이어 플랩(elasticized ear flaps)을 구비하는 기저귀와, 요실금 환자용 내의(팬티 또는 브리프) 등과 같은 일회용 흡수품에 관한 것이다.
[발명의 배경]
유아 및 요실금 환자들은 소변 또는 다른 인체의 배설물을 받아들여서 유지시키기 위하여 일회용 흡수품을 착용한다. 고정된 측면을 갖는 흡수품, 예를 들면 기저귀는 유아에 사용하는데 많은 인기를 끌어왔다. 현재, 기저귀는 다양한 체형의 어린이에게 알맞은 다양한 크기로 제조되어야 한다. 따라서, 소비자의 요구를 만족시키기 위하여, 일회용 기저귀의 제작업자는 기저귀를 다양한 크기로 생산하기 위하여 여러 다양한 세트의 제작기구를 구비해야 한다. 따라서, 설계시에 광범위한 체형의 어린이들에게 맞춤으로써 소비자의 요구를 실질적으로 만족시키는 하나의 크기로 된 기저귀를 제조하는 것을 고려하는 것이 매우 바람직하다. 이를 위해서는, 기저귀가 작은 체형의 어린이들의 허리 및 다리부위의 하체 부위에서 흘러 내림, 처짐, 또는 미끄러짐이 없이 착용될 수 있어야 하고, 또 큰 체형의 어린이들의 허리, 다리 및 사타구니 부위의 피부를 자극시킴이 없이 착용되어야 한다. 그러므로, 일회용 기저귀는 착용자의 허리 및 다리 주위에서 탄성적으로 신장가능해야 하며, 탄성요소는 고도의 신장성을 가져야 한다.
종래의 기저귀는, 허리 개구부 및 다리 개구부가 적어도 부분적으로 탄성밴드로 둘러싸이도록 기저귀내에 배치되는 탄성요소를 사용하여 탄성적으로 신장가능하게 제조되었다. 탄성요소를 사용하는 이러한 방법은 렙케 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,205,679 호; 라플루어에게 허여된 미합중국 특허 제 4,610,680 호; 스트로빈 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,610,681 호; 헤란 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,641,381 호; 더글라스 3세에게 허여된 미합중국 특허 제 4,909,804호; 메이어에게 허여된 미합중국 특허 제 4,960,414 호에 개시되어 있다,. 이러한 방법에 따라서 제조된 기저귀들은 흡수품을 허리 크기의 및 다리 크기의 약간의 변화에 맞추는 것을 허용하지만, 이러한 특정 방법에 따라서 제조된 기저귀는 탄성요소가 고도의 신장성을 갖지 못하고 고정된 측면이 탄성적으로 신장가능하지 않기 때문에 그것의 착용 크기의 범위가 한정된다.
일회용 기저귀를 탄력있게 하는 다른 방법은 반 곰펠 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,490,464 호, 제 4,938,753 호, 및 제 4,938,757 호에 소개되어 있다. 이러한 특허 문헌들에는 불연속형 신장성 부재를 의복의 본체의 측면 에지에 부착하여 형성되는 팬츠형 의복이 개시되어 있다. 비록 이러한 방법에 따라서 제조된 기저귀들은 흡수품을 약간의 크기 변화에 맞게 하지만, 이러한 특정 방법에 따라서 제조된 기저귀는, 고정된 측면이 개별 신장성 부재를 의복의 본체의 측면에지에 부착하는 것에 의해 형성됨에 따라 주착 구역이 제기능을 수행하지 못하기 때문에, 즉 개별 신장성 부재와 본체가 겹치는 영역이 신장 불가능하고 또 흡수 불가능한 구역을 형성하기 때문에, 착용 크기의 범위가 한정된다. 또한, 이러한 특정 방법에 따라 제조된 기저귀는 의복의 측면 패널을 구성하는 개별 신장가능한 부재가 높은 신장도를 가지지 못한다는 점에서 그것의 착용 크기가 제한된다.
따라서, 본 발명의 목적은 다양한 범위의 체형을 가진 착용자에게 편안하게 맞도록 높은 신장도를 갖는 1회용 탄성 내의를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
[발명의 요약]
본 발명에 따르면, 적어도 두개의, 바람직하게는 4개의 탄성 이어 플랩을 구비하는 일회용 의복을 제작하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 적층체를 형성시키기 위하여 부착된 탄성중합체 부재를 구비한 신장가능한 이어 플랩을 포함하는 섀시를 제공하는 단계와; 일단 초기의 인장력이 적층체로부터 제거되면, 이어 플랩은 영구적으로 신장되고 적층체제는 초기 인장 방향으로 탄성적으로 신장될 수 있도록 상기 적층체를 기계적으로 신장시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 일회용 의복은 다양한 형태를 취하지만, 탄성 허리 개구부와, 탄성 다리 개구부와, 탄성 이어 플랩과, 그리고 백 시이트, 탑 시이트 및 흡수 코어를 포함하는 흡수체를 구비하는 섀시와; 상기 의복으로 부터 약 1/16 인치(0.158cm) 또는 그 이하로 연장하며, 바람직하게는 1/32 인치(0.079cm) 또는 그 이하 정도로 연장하고, 바람직한 실시예에서는 일회용 의복의 전면부와 후면부 사이에 이음부를 형성시키는 다량의 용해된 중합체 재료를 포함하는 적어도 하나의 플랜지 없는 솔기를 포함하는 것이 바람직하다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명의 상세한 설명은 본 발명을 형성하는 것으로 고려되는 요지를 특별히 지적하고 명확히 청구하는 청구범위로 본 명세서는 결론을 맺지만, 본 발명은 동일한 요소를 같은 참조번호로 명시하는 첨부된 도면을 참조하여서 하기의 상세한 설명으로부터 이해할 수 있을 것이다.
제 1 도는 본 발명에 따른 일회용 기저귀를 착용자에게 착용시킬 경우의 전형적인 사용 형상을 도시한 사시도이다.
제 2 도는 하부구조를 나타내기 위하여 절취된 부위를 갖는 본 발명에 따른 기저귀 섀시의 평면도로서, 그것의 표면은 관찰자가 바라본 1회용 의복의 외부평면을 형성하는 것을 도시하는 도면이다.
제 3 도는 제 2 도의 선 3-3을 따라서 취한 제 2 도에 도시한 섀시의 부분 단면도이다.
제 4 도는 제 2 도의 선 4-4를 따라서 취한 제 2 도에 도시된 섀시의 부분 단면도이다.
제 5 도는 전면부 및 후면부가 겹쳐지도록 가랑이부위를 접은것을 도시하는, 제 2 도의 섀시의 평면도이다.
제 5a 도는 제 5 도의 선 5A-5A를 따라서 취한 제 5 도에 도시된 접힌 섀시의 부분 단면도이다.
제 6 도는 본 발명의 솔기를 생산하도록 사용될 수도 있는 초음파 장치의 측단면도이다.
제 6a 도는 제 6 도의 선 6A-6A를 따라서 취한 제 6 도에 도시된 장치의 부분 단면도이다.
제 7 도 및 제 7a 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세로 측면부의 부분 단면도이다.
제 8 도는 그물눈 주름형 롤을 사용하여 섀시 웨브의 일부분을 기계적으로 연장시키기 위한 진공 웨브 억제 시스템을 채용한 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
제 8a 도는 섀시 웨브로 최하부 주름형 롤을 감싸기 위하여 종동 롤이 사용된 방식을 도시하는, 제 8 도의 선 8A-8A를 따라서 도시한 개략도이다.
제 8b 도는 섀시 웨브의 ＆quot;변형없는(zero strain)＆quot; 인장성 적층체가 그물눈 주름형 롤 사이를 통과할 때 이들 주름형 롤의 맞물림 정도를 도시하는 제 8 도에 표시된 개구부 8B를 취한 확대 단면도이다.
제 9 도는 본 명세서에 기재된 인장 증대 과정동안 사용될 수도 있는 본 발명에 따른 웨브 억제 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
제 9a 도는 최상부 주름형 롤과 최하부 주름형 롤의 접촉 중앙선을 따라서 제 9 도에 표시된 개구부 9A를 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.
제 10 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 섀시의 단면도이다.
제 11 도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 섀시의 단면도이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 탄성 이어 플랩은 일회용 기저귀의 특정 실시예에서 사용하는 것으로 기재하였지만, 본 발명은 다른 구조의 기저귀 뿐만 아니라 다른 형태의 일회용 의복에도 사용되도록 의도된다는 점을 이해하여야 한다.
일회용 의복은 사용된 후 폐기하도록 의도되며(즉, 일회용 의복은 세탁하거나 다른 방식으로 복구하거나 또는 재사용할 수 있는 것으로 의도되지는 않는다), 그리고 분리형 섀시 또는 분리형 이어 플랩과 같은 별도의 조작부를 요구하지는 않는다. 일회용 의복은 착용자의 인체에서 배설되는 다양한 배설물을 흡수하고 유지할 수 있도록 신체부위에 밀접하게 위치될 수 있는 흡수체로 제공된다. 본 발명의 일회용 의복, 즉 일회용 기저귀(20)의 바람직한 실시예는 제 1 도에 도시되어 있다. 제 1 도에 도시된 일회용 기저귀(20)는 섀시(14)와, 측면 솔기(10)와, 흡수체(22)를 포함한다.
제 2 도는, 섀시(14)의 전면부(56)와 후면부(58)가 솔기(10)에 의해 서로 결합되기 전의, 제 1 도의 일회용 의복(20)을 전개한 사시도이다. 본 발명에 따른 섀시(14)는 대칭적이고 변형된 모래시계의 형상을 갖는다. 섀시(14)는 적어도 전면부(56)와, 후면부(58)와, 가랑이 부분(57)과, 세로 측면부(88)와 이어 플랩(72)을 구비하며, 탄성 이어 플랩 부재(90)를 포함할 것이다. 이러한 탄성 이어 플랩 부재는 각 이어 플랩(72)과 결합하여 작동함으로써 후에 보다 상세히 설명할 기계적 인장 공정에 의해서 탄성적으로 작동될 적층형 이어 플랩을 형성한다. 흡수체(22)는 섀시(14)에 부착된다.
제 2 도에 도시된 바와 같이, 섀시(14)의 바람직한 실시예는 탄성 이어 플랩 부재(90)를 갖는 외부 덮개(48) 및 내부 덮개(46), 탄성 허리밴드 부재(76) 그리고 상기 내부 덮개(46)와 상기 외부 덮개(48)사이에 고정된 탄성섬유(105)로 구성된다.
외부 덮개(48)는 일회용 기저귀(20)의 외부를 형성하는 즉, 착용자로부터 밖으로 향하고 있는 섀시(14)의 일부분이다. 이 외부 덮개(48)는 탄력적이고 부드러우며 착용자의 피부를 자극시키지 않는다. 적절한 외부 덮개(48)는 플라스틱 필름 즉, 자연섬유(예를 들면 목재 또는 면제 섬유)의 직제직물 또는 부직포 직물, 합성 섬유(예를 들면 폴리에스터 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 자연섬유와 합성섬유의 조합과 같은 다양한 종류의 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이 외부 덮개(48)는 소수성이고 상당한 양의, 전형적으로는 50% 이상의, 바람직하게는, 100%의 열가소성 섬유를 함유하는 재료로 제작된다. 바람직하게는, 폴리프로필렌 섬유의 가지런히 정렬된 부직포 직물로 상기 외부 덮개를 제작한다. 적절한 외부 덮개는 뉴 저지 랜디스빌리에 소재하는 스코트 논위븐에서 제조되는 시리즈 6700 부직포직물이 사용된다.
이 내부 덮개(46)는 이 섀시(14)의 내부를 형성시키고 적어도 착용자의 허리 부위 및 다리 부위와 접촉되는 섀시(14)의 일부분이다. 이 내부층은 탄력적이고 부드러우며 착용자의 피부를 자극시키지 않는다. 적절한 내부층(46)은 플라스틱 필름 즉, 자연섬유(예를 들면, 목제 또는 면제 섬유)의 직제 직물 또는 부직포 직물, 합성섬유(예를 들면 폴리에스터 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 자연섬유와 합성섬유의 조합과 같은 다양한 종류의 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 상기 내부층(46)은 상당한 양의, 전형적으로는 50% 이상의, 바람직하게는 100%의 열가소성 섬유를 함유하는 재료로 제작된다. 바람직하게는, 폴리프로필렌 섬유의 가지런히 정렬된 부직포 직물로 상기 내부층을 제작한다. 더욱 바람직하게는, 이 내부층(46)은 외부층(48)과 같은 재료로 제작된다. 적절한 내부층은 뉴 저지 랜디스빌리에 소재하는 스코트 논위븐에서 제조되는 시리즈 6700 부직포 직물이 사용된다.
이 내부층(46)은 상기 외부층(48)에 인접되게 위치되는 것이 바람직하고 당업자들에게 널리 공지된 것과 같은 접착수단(도시되어 있지 않음)에 의해서 외부 덮개와 결합되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 내부 덮개(46)는 균일하게 연속된 층상의 접착제, 형상화된 층상의 접착제, 또는 일련의 분리형 직선형, 나선형, 또는 점형의 접착제에 의해서 외부 덮개(48)에 부착된다. 만족스럽게 사용될 수 있는 접착제는 위스콘신 엘프 그로브에 소재하는 핀들리 어드헤시브에서 제조되고 핀들리 2031로 표시된다. 대체적으로, 접착수단은 열 본드, 압력 본드, 초음파 본드, 역학 기계적 본드, 또는 다른 적절한 접착수단, 또는 당 분야에서 공지된 것으로서 이러한 접착수단의 조합으로 구성된다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 용어 ＆quot;결합된＆quot;은 하나의 부재를 다른 부재에 직접 고정시킴으로서 부재가 다른 부재와 결합되는 형상과 하나의 부재를 순서적으로 다른 부재에 고정되는 중간 부재에 고정시킴으로서 하나의 부재가 다른 부재와 직접 결합되는 형상을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 내부 덮개(46) 및 외부 덮개(48)는 이들을 탄성 이어 플랩부재(90)와 탄성 허리밴드 부재(76)와, 그리고 탄성 섬유(105)에 직접 결합시킴으로서 서로 직접 결합되고 탄성 이어 플랩부재(90)와, 탄성 허리밴드 부재(76)와, 그리고 탄성 섬유(105)를 넘어서 연장시킨 영역에서 서로에 대해서 직접 결합된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 섀시의 내부층 및 외부층(46 및 48)의 적어도 일부분은 탄성 이어 플랩(30)를 형성시키는 ＆quot;변형없는＆quot; 전개층을 형성시키기 위하여 역학적인 신장력을 받는다. 따라서, 내부층과 외부층(46 과 48)은 신장될 수 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 잡아 늘려질 수 있지만, 내부층 및 외부층(46 및 48)이 역학적인 신장력을 받으면 이들의 초기의 변형되지 않은 형상으로 완전히 복귀하지 않도록 약간 전개된 상태로 유지될 수 있도록 탄성적일 필요는 없다. 바람직한 실시예에서, 내부층 및 외부층(46 및 48)은 파손되거나 또는 찢어짐이 없이 역학적 신장력을 받을 수 있다. 그래서 내부층 및 외부층(46)이 가로지른 기계방향의 낮은 항복강도를 가지는 것이 바람직하다.
일회용 기저귀(20)의 섀시(14)는 액체 및 다른 신체부위의 분비물을 함유하는 것을 개선시키기 위하여 탄성의 다리 에지(32)을 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 탄성의 다리 에지(32)는 다리 부위를 통해서 신체의 분비물이 누수되는 것을 감소시키기 위하여 여러가지의 다양한 형상을 갖는다(다리 에지는 때때로 다리 밴드, 사이드 플랩(side flaps), 단부 에지, 또는 탄성 에지로 언급된다). 1975년 1월 14일에 부엘에게 허여된 ＆quot;Contractable Side Portions For a Disposable Diaper＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 3,860,003 호에는 탄성의 다리 에지(틈막이단)을 제공하기 위하여 사이드 플랩과 하나 이상의 탄성부재를 가진 신축성있는 다리 개구부가 제공된 일회용 기저귀가 소개되어 있다. 1990년 3월 20일에 아지즈 및 블라니에게 허여된 ＆quot;Disposable Absorbent Article Having Elasticized Flaps＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,909,803 호에는 다리 부위의 봉쇄를 개선시키기 위하여 ＆quot;연장된＆quot; 탄성의 플랩(단부 에지)을 가진 일회용 기저귀를 소개하고 있다. 1987년 9월 22일에 로우손에게 허여된 ＆quot;Absorbent Article Having Dual Cuffs＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,695,278 호에는 틈막이단과 단부 에지를 포함하는 복합단을 가진 일회용 기저귀를 소개하고 있다. 1987년 11월 3일에 부엘에게 허여된 ＆quot;Disposable Waist Containment Garment＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,704,115 호에는 의복내에 자유액체를 함유할 수 있도록 형상화된 측면 에지 누수 방지 물받이를 가진 일회용 기저귀즉 의복을 소개하고 있다. 이러한 특허문헌은 참고문헌으로 언급된다. 각각의 탄성화된 다리 에지는 위에서 언급한 다리밴드, 사이드 플랩, 단부 에지, 또는 탄성 에지와 비슷하게 형성될 수 있지만, 각각의 탄성 다리 에지(32)은 하나 이상의 탄성섬유(105)를 가진 적어도 사이드 플랩을 포함하는 것이 바람직하다.
일회용 기저귀(20)의 섀시(14)는 적어도 후면부(58)에 해당되는 일회용 기저귀(20)의 단부 에지(64)에 인접하게 설치된 탄성 허리밴드(34)를 포함하는 것이 바람직하며, 전면부(56)와 후면부(58)에 부착된 탄성 허리밴드(34)를 구비하는 것이 더욱 바람직하다. 일회용 기저귀(20)의 허리밴드는 착용자의 허리 부근에 위치되도록 의도된 부분이다. 탄성 허리밴드(34)는 일정한 면적을 차지하고, 착용자의 허리에 부착되고, 착용자의 허리에 유동성있게 맞추어질 수 있고 착용자의 허리에 편안함을 제공할 수 있도록 적어도 측방향으로 신축성있게 신장가능한 부재이다. 그래서, 허리밴드는 일회용 기저귀(20)의 단부 에지로부터 적어도 흡수체의 흡수 코어(28)까지 연장되어 있는 일회용 기저귀(20)의 일부분이다. 탄성 허리밴드(34)는 일회용 기저귀(20)의 섀시(14)에 부착된 분리형 부재로 구성될 수 있는 반면에, 허리밴드는 내부층(46), 외부층(48), 또는 이러한 부재 및 이들과 결합된 탄성중합체의 재료의 조합과 같은 일회용 기저귀(20)의 다른 부재의 연장부인 것이 바람직하다. 대체적으로, 흡수조립체(22)의 탑 시이트(24)와 백 시이트(26)는 흡수체의 흡수 코어(28)의 에지를 넘어서 연장되고 있고 탄성의 허리밴드를 형성시키기 위하여 일회용 기저귀에 결합된 탄성중합체의 재질로 제작된다. 일회용 기저귀는 두개의 탄성 허리밴드를 구비할 수 있도록 제작된다. 즉, 하나는 전면부(56)에 위치되고 다른 하나는 후면부(58)에 위치된다. 일회용 기저귀(20)는 적어도 후부(58)의 중심 부근(68)에 위치된 허리밴드(34)를 구비한다. 바람직하게는, 제 2 도에 도시된 바와 같이, 다른 탄성 허리밴드가 전면부(56)에 위치된다. 바람직하게 두개의 허리밴드(34)가 탄성의 이어 플랩(30)들 사이에 위치된다.
탄성 허리밴드(34)는 탄성의 이어 플랩과 관련되어서 본 명세서에 기재된 형상을 포함하여 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 제 2 도에 도시된 바람직한 실시예에서 탄성 허리밴드(34)는 내부층(46)과 외부층(48)의 사이에 삽입되고 내부층(46) 및 외부층(48)의 둘 또는 이중 하나와 관련되어서 일회용 기저귀(20)의 전면부(56)와 후면부(58)를 겹쳐지도록 작동가능한 탄성 허리밴드 부재(76)를 포함한다. 본 발명에서 사용하기 위한 이러한 탄성 허리밴드의 예는 1985년 5월 7일에 키비트와 오스터헤이지에게 허여된 ＆quot;Disposable Diapers With Elastically Contractible Waistbands＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,515,595 호에 소개된 탄성 허리밴드이고 특허 문헌은 참고 문헌으로 본 명세서에 언급된다.
당 분야에 공지된 적절한 탄성중합체의 재료는 본 발명에 따른 탄성 허리밴드 부재(76)로 사용될 수 있다. 적절한 탄성중합체의 예는 탄성중합체의 필림 즉 폴리우레탄 기포재 또는 교차결합된 자연 고무 기포재와 같은 탄성중합체의 기포재; 형상화된 탄성 스크림; 열 수축성 탄성 재료와 같은 탄성중합체의 필름; 열 수축성 탄성중합체의 필름과 탄성부재의 층상과 같은 탄성중합체의 필름 층상체; 이후에 설명되는 ＆quot;변형없는＆quot; 신축성 층상체와 같은 탄성중합체의 층상체 또는 기계적으로 신장되도록 요구된 신축성 층상체; 그리고 고무, LYCRA, 또는 다른 재료로 제조된 탄성섬유를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 탄성의 허리밴드 부재(76)는 열 수축성 탄성중합체의 필름을 포함한다.
다른 실시예에서, 탄성 허리밴드(34)와 탄성 이어 플랩(30)은 탄성중합체의 한조각을 일회용 의복(20)의 후면부(58) 위치의 두개의 이어 플랩(72)과 중심구역(68)에 부착시키고 탄성중합체의 다른 한조각을 일회용 의복의 전면부(56) 위치의 두개의 이어 플랩(72)과 중심구역(68)에 부착시킴으로서 형성될 수 있다. 그래서, 탄성의 허리밴드(34)와 탄성의 이어 플랩(30)은 균일한 구조체를 형성시키기 위하여 같은 재질의 조각으로 제작될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 섀시는 전면부(56) 및 후면부(58)에 설치된 탄성 이어 플랩(30)을 또한 포함한다. 탄성 이어 플랩(30)은 섀시의 단일 부품이다. 즉, 이들은 섀시에 부착되어서 수동으로 분리되는 부재가 아니고, 오히려 섀시 재질의 연장부이고 연장부로 부터 형성된다. 탄성 이어 플랩(30)은 탄성 이어 플랩이 일회용 의복의 측면을 연장시키고 축소시키기 때문에 일회용 의복이 배출물을 흡수하고 있을 때 착용자가 초기에 일회용 의복을 편안하게 착용하고 또한 착용하고 있는 동안에 편안함을 유지함으로써 더욱 편안함과 착용감을 제공하는 탄성적으로 신축 가능한 특성을 제공한다.
제 2 도에 도시된 바와 같이, 각각의 이어 플랩(72)은 섀시(14)의 중심구역(68)으로부터 섀시(14)의 세로 측면부(88)까지 측면상의 외향으로 연장하고 있는 섀시(14)의 부분을 포함한다. 이어 플랩(72)은 섀시(14)의 단부 에지(64)로부터 섀시(14)의 세로 에지(62)의 부분까지 수직으로 연장하여서 다리개구부(세로 에지(62)의 이러한 부분은 다리에지(106)로서 언급된다)를 형성시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각각의 이어 플랩은 섀시(14)의 중심 구역(68)을 넘어서 연장하고 있는내부 층(46) 및 외부 층(48)의 부분에 의해서 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 탄성 이어 플랩부재(90)는 이어 플랩(72)에서 섀시(14)와 연관되어서 작동되고, 더욱 바람직하게는 내부층(46)과 외부층(48) 사이에서 작동되어서, 탄성 이어 플랩부재(90)가 탄성 이어 플랩을 측방향으로 탄성적으로 신장가능하도록 한다(측상으로 탄성신장가능). 본 명세서에 기재된 바와 같이, 용어 ＆quot;탄성적으로 신장가능함＆quot;은 섀시의 부분 즉 일부분은 인장력(이어 플랩과 허리밴드에 알맞은 전형적인 측면 인장력)이 적용될 때 적어도 한 방향(바람직하게는 이어 플랩과 허리 밴드에 알맞은 측방향)으로 인장되고, 인장력이 제거될 때 일부분이 초기의 크기 및 형상으로 회복된다는 것을 의미한다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 탄성중합체의 재료는 인장시킨 후 즉시 인장력을 제거(예를 들며, ＆quot;스내피＆quot; 탄성)시킬 때 5초 미만에 초기 형상의 적어도 75% 정도까지 회복된다.
특히 바람직한 실시예에서, 탄성 이어 플랩 부재(90)는 탄성 이어 플랩부재(90)가 비인장 조건에 유지되는 동안 탄성 이어 플랩부재(90)를 내부층(46), 외부층(48) 또는 둘다에 결합시킴으로써 이어 플랩(72)과 관련되어 작동된다. 탄성 이어 플랩부재(90)를 포함하는 합성 복합 탄성중합체의 층상체의 적어도 일부분은 층상체의 내부층 및 외부층 부품(비탄성 부품)을 영구적으로 신장시키기에 충분한 기계적 신장력을 받는다. 그래서 복합 탄성중합체의 층상체는 실질적으로 비인장 조건으로 복귀된다. 탄성 이어 플랩은 그래서 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 층상체로 형성된다(대체적으로, 탄성 이어 플랩부재는 인장 조건동안 실시되고 그래서 기계적 인장력을 받는다. 이것은 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 층상체처럼 바람직하지 않는다). 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 용어 ＆quot;변형없는＆quot;인장성 층상체는 적어도 두개의 주름 재료로 구성된 층상체를 언급하며 주름재료는 실질적으로 비인장 조건(＆quot;변형없음＆quot;) 상태에서 그들의 동일한 인장 표면의 적어도 일부분을 따라서 서로 부착된다. 주름 재료중 하나는 신장가능하고 탄성중합체인 재료로 구성(즉, 적용된 인장력을 제거시킨 후 주름 재료는 비인장 크기로 복귀된다)되고, 다른 주름재료는 가해진 인장력을 제거했을 때, 초기의 비변형된 형상으로 완전히 복귀되지 않도록 신장력을 가했을 때 다른 주름 재료가 적어도 약간은 영구적으로 신장될 수 있도록 신장가능하다(필수적으로 탄성중합체는 아니다). 그 결과 파생되는 ＆quot;변형없는＆quot;인장성 층상체는 초기의 신장방향으로 적어도 초기의 신장점까지 탄성적으로 신장 가능하다. 이러한 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 층상체의 표본은 1937년 3월 30일에 갈리간 등에게 허여된 미합중국 특허 제 2,075,189호, 1962년 3월 13일에 하우드에게 허여된 미합중국 특허 제 3,025,199 호, 1978년 8월 15일에 시손에게 허여된 미합중국 특허 제 4,107,364 호, 1980년 6월 24일에 시손에게 허여된 미합중국 특허 제 4,209,563 호, 1989년 5월 30일에 사비에게 허여된 미합중국 특허 제 4,834,741 호에 소개되어 있다. 특허 문헌들은 참조 문헌으로 언급된다.
내부층, 외부층 및 이들 사이에 위치된 탄성중합체의 부재로부터 ＆quot;변형없는＆quot; 안정성 층상체의 제작을 위해서 사용된 특히 바람직한 방법 및 장치는 부품들을 기계적으로 신장시키기 위하여 그물눈 주름형 롤을 사용한다. 기저귀의 부분들을 기계적으로 신장시키기 위한 적절한 장치 및 방법의 언급은 1978년 8월 15일에 시손에게 허여된 미합중국 특허 제 4,107,364 호와 1989년 5월 30일에 사비에게 허여된 미합중국 특허 제 4,834,741 호에 소개되어 있다. 특히 바람직한 장치 및 방법은 1991년 2월 28일에 제랄드 엠. 웨버등이 출원하고 양도된 피앤지 케이스 제 4339 호인 ＆quot;Improved Method And Apparatus For Incrementally Stretching A Zero Strain Stretch Laminate Web To Impart Elasticity Thereto＆quot; 명칭의 미합중국 특허 출원 번호 제 07/662,536 호; 1991년 2월 28일에 케니쓰 비. 부엘 등이 출원하고 양도된 피앤지 케이스 제 4340 호인 ＆quot;Improved Method And Apparatus For Incrementally Stretching Zero Strain Stretch Laminate Web In A Non-Uniform Manner To Impart A Varying Degree of Elasticity Thereto＆quot; 명칭의 미합중국 특허 출원번호 제 07/662,537 호; 그리고 1991년 2월 28일에 제랄드 엠. 웨버등이 출원하고 양도된 피앤지 케이스 제 4341 호인 ＆quot;Improved Method And Apparatus For Sequentially Stretching Zero Strain Stretch Laminate Web To Impart Elasticity Thereto Without Rupturing The Web＆quot; 명칭의 미합중국 특허 출원번호 제 07/662,543 호에 소개되어 있다. 특허문헌의 명세서 및 도면은 참고문헌으로 인용한다.
본 발명의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체 탄성 이어 플랩을 제작하는데 사용될 수 있는 특히 바람직한 인장 증대 시스템의 설명은 제 8 도에 개시되어 있다. ＆quot;변형없는＆quot; 이어 플랩 웨브를 포함하는 완전히 조립된 섀시 웨브(810)는 인장 증대성 시스템을 통해서 지시된다.
제 8 도를 참조하면, 실질적으로 비인장된 탄성 이어 플랩부재(탄성중합체의 패치(804))를 포함하는 섀시 웨브(810)의 타이밍은 섀시 웨브(810)가 전면부의 주름형 롤(825)의 일부분(824)과 연속적으로 주름이 형성된 즉 홈형의 후면부 주름형 롤(821) 사이를 통과할 때 비인장된 탄성중합체의 패치(804)가 전면부 주름형 롤(825)상에 포함된 주름형 즉 홈형 부분(824)과 실질적으로 일치하도록 한다.
전면부 및 후면부 주름형 롤상의 보충식 홈형의 정확한 형상, 간격 및 깊이가 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 층상체 부분에서 탄성적으로 요구되는 정도로서의 인자에 따라서 변할 때, 약 0.150 인치의 피크-대-피크 홈피치, 피크에서 측정되었을 때 약 12° 정도의 사잇각, 그리고 약 0.300 인치의 피크-대-밸리 홈 깊이는 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 사용될 수 있다. 된 주름형 롤상의 각각의 주름의 외부 피크는 약 0.010 인치의 반경을 나타내는 반면에, 인접한 주름들 사이에 형성된 내적 홈은 약 0.040 인치의 반경을 나타낸다. 주름형 롤이 이들의 마주보는 피크가 0.150 인치 내지 0.175 인치 정도의 깊이까지 서로 겹쳐지도록 조정될 때, 양호한 탄성특성은 탄성중합체의 고무 포움 패치의 마주하는 표면에서 평방야드당 20 내지 30 그램정도의 기본중량을 갖고 폴리프로필렌 섬유로 구성된 비직물 내부 덮개와 비직물 외부 덮개에 실질적으로 연속 결합된 35 내지 50 밀리의 탄성중합체의 고무포움 패치로 구성된 본 발명의 층상 웨브에서 얻어진다.
된 주름형 롤상의 마주보는 피크의 겹쳐지는 정도는 요구되는 만큼 조정되는 과정이고, 그 결과 생성된 ＆quot;변형없는＆quot;인장 적층웨브에서 다소간의 신장성을 나타낸다. 된 롤 기하학상 및 적층웨브 구조의 경우, 0.050 인치 정도의 소량에서 0.225 인치 정도까지의 피크-대-피크의 겹쳐지는 깊이가 실시가능하다.
제 8a 도에 도시된 바와같이, 섀시 웨브(810)는 아이들 롤(872, 874)에 의해서 후면부롤(821)상에 있는 각각의 일련의 홈(823)들에 인접하여 위치된 활성 진공포트(822)(제 8 도 참조)를 커버하기 위하여 후면부 주름형 롤(821)을 감싼다. 전면부 주름형 롤(825)상에 형성된 홈부분(824)과 실질적으로 일치하도록 위치된 진공 포트(822)는 섀시 웨브가 전면부 주름형 롤(825)의 홈부부(824)에 의해서 작동될 때 섀시 웨브(810)와 마주하는 흡인력을 작용시키는 한쌍의 진공매니폴드(826)에 롤(821)을 경유해서 내적으로 결합된다.
비인장된 탄성중합체의 패치(804)를 내부 덮개 웨브(805) 및 외부 덮개 웨브(806)에 부착시키기 위하여 사용된 접착부 또는 내부 덮개 웨브 및 외부 덮개 웨브의 일치하는 부분을 서로에 대해서 부착시키기 위하여 사용된 접착부의 형성을 최소화시키기 위하여, 전면부 롤(825) 상의 홈부(824) 및 후면부 롤(821) 상의 연속홈(823)은 일리노이즈 모리스에 소재하는 마이크로 서페이스 코포레이션으로 부터 제작된 것으로서 테플론과 같은 저마찰 재료로 구성되거나 또는 퍼말론 제 503 호 스프레이 피복재와 같은 자체 윤활 저 마찰재료로 피복된다.
후면부 롤(821)상에 있는 진공포트(822)는 0.090 인치 그물형 하니컴(844)과 같은 기공재료에 의해서 피복되어서 진공포트에 의해서 작용되는 섀시 웨브(810)의 일부분에 안정성을 제공하고 웨브가 진공포트에 의해서 작동될 때마다 하니컴 표면을 가로질러서 웨브가 측면상으로 활주하거나 구동하는 것을 방지시키기 위하여 웨브에 마주하는 양호한 제어 표면을 제공한다.
최적 조건하에서, 탄성중합체의 패치(804)를 포함하는 이어 플랩의 ＆quot;변형없는＆quot;부분으로 분리될 수 있는 인장증대의 최대 정도는 전면부 주름형 롤(825)의 일부분(824)상의 홈과 후면부 주름형 롤(821)상의 연속 홈(823) 사이의 결합 깊이에 의해서 결정된다. 그러나, 인장성 적층 웨브가 그물 주름형 롤 사이를 통과할 때 웨브 인장의 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 활주 또는 수축되는 것을 방지시키지 못하면, 인장증대의 최적정도는 실현되지 않는다. 그러므로, 가장 바람직한 형태에서, 웨브의 인장 증대 작동은 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체 부분이 연속적으로 위치된 그물눈 주름형 롤들 사이를 통과할 때 필요한 인장 방향에 평행한 방향으로 활주되거나 수축되는 것을 방지시키는 동안 수행된다.
그러나, 본 발명은 필요하다면 복합물의 인장가능한 또는 전개시킬 수 있는 층 또는 여러층들을 억제시킴으로써 유익하게 실행될 수 있다. 즉, 인장증대 작동동안 탄성중합체의 패치가 또한 억제되는 것이 절대적으로 요구되는 것은 아니다. 후자의 경우에, 인장가능한 또는 전개시킬 수 있는 층 또는 여러층들은 인장증대 과정동안 영구적으로 인장되지만, 그 결과 생성된 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체에서의 Z-방향 부피는 인장응력이 제거될 때 약간 명확하지 않는다. 이것은 탄성중합체의 패치가 이러한 과정동안 초기 안정의 약간 작은 정도를 경험한다는 사실 때문이다. 따라서, 인장성 적층체가 변형되지 않은 형상으로 복귀될 때 동일한 정도로 수축된다.
형태의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체의 실시예는 인장가능한 웨브 또는 여러 웨브들에서, 특히 탄성중합체의 패치의 마주하는 에지에 인접한 영역에서의 국부적으로 균등하지 않음을 나타낸다. 불투명한 중합체의 내부층 웨브 또는 외부층 웨브의 경우에, 이러한 불균일하게 변형된 부분들은 파단현상이 발생하지 않는 사실에도 불구하고 투명성을 나타낼 수 있도록 충분히 얇다. 이러한 경우에, 섀시 웨브의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체 부분의 기능(예를들면, 비투과성)은 손상되지 않는다. 후자 형태의 실시예는 생성된 일회용 의복의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체의 미적형상이 일회용 의복의 모양 또는 형체에 의한 외형으로 부터 감추어지거나, 관찰이 가능하다면, 일회용 의복의 사용자에게 무관한 경우에 사용된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 하나이상의 인장 가능한 비탄성 웨브의 파단이 의도된 목적에 수용될 수 없는 생성된 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체 웨브를 제공하지 않는다(예를들면, 흡수체의 백 시이트 또는 탑 시이트의 일부가 적층웨브의 성분으로 제작되는 경우에, 백 시이트 또는 탑 시이트의 파단은 적층 웨브에 있는 다른 주름들중 하나의 주름이 완제품에 필요한 기능을 제공하는 한 의도된 목적에 알맞은 적층 웨브의 기능을 상실시키지 않는다). 예를 들면, 인장가능한 백 시이트 웨브에서 약간의 파단현상은 탄성중합체의 패치가 액체 비투과 재료로 구성된다면 생성된 섀시 웨브의 비투과성은 상실되지 않는다. 주름들을 상당히 밀접하게 부착시켜서 인장증대를 제공한 후 일회용 의복의 최종 착용자가 주름 상실을 발견하기가 어렵기 때문에, 현상은 주름들 사이에 실질적으로 연속하여 결합시킨 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 웨브 실시예의 경우에 사실이다.
제 8 도 내지 제 8b 도에 도시된 바와 같이 기공성 하니콤 재료(844)를 통해서 작용하는 진공포트(822)에 의한 섀시 웨브(810)에 적용된 흡인력은 실질적으로 비인장성 탄성중합체의 패치(804)를 포함하는 섀시 웨브(810)의 부분들이 후면부 주름형 롤(81)상의 연속 홈(823)의 그물눈 부분과 전면부 주름형 롤(825)상의 홈부(824) 사이를 통과할 때 측면상의 내향으로 활주하거나 수축하는 것을 방지시킨다.
탄성중합체의 패치(804)를 포함하는 섀시 웨브(810)의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 부분이 웨브 연속 인장 공정동안 측면상으로 억제되기 때문에, 억제시키는 위치의 중간에 위치된 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 웨브의 모든 부분은 웨브가 후면부 주름형 롤(821)상의 연속 홈(823)과 전면부 주름형 롤(825)상의 홈부(824)의 그물눈 부분 사이를 통과할 때 실질적으로 균일한 인장 증대를 받는다.
이것은 인장과정동안 완전한 인장을 나타내기 위하여 탄성중합체의 패치에 부착된 인장성 내부 덮개 및 외부 덮개에 힘을 작용시킴으로서 웨브 인장증대과정의 효율의 최대화시킬 뿐만 아니라, 탄성중합체의 패치의 마주하는 원주상의 에지 부분에 인접한 영역에서 부착되는 내부층 및/또는 외부층의 불균일하게 높은 변형을 방지시킨다.
제 9 도에는 사용될 수 있는 다른 웨브 인장증대시스템이 도시되어 있다. 제 9 도에 도시된 웨브 인장 증대 시스템에서, 한쌍의 탄력적으로 압축가능한 디스크(940)는 전면부 주름형 롤(925)의 각각의 홈부(924)에 인접하여 장착된다. 압축가능한 디스크(940)는 제 9a 도에 도시된 바와같이, 섀시 웨브(910)를 견고하게 체결시키고 후면부 주름형 롤(921)의 상응하는 비홈부에 마주하여 유지시키도록 충분히 큰 직경으로 제작된다. 제 8 도에 도시되어 있는 진공포트 및 기공 하니콤재료와 같이, 압축가능한 디스크(940) 및 후면부 롤(921)의 상응하는 비홈부에 의해서 생성되는 체결효과는 웨브가 그물눈 주름형 롤들 사이를 통과할 때 인장방향에 평행한 방향으로 탄성중합체의 패치(904)를 포함하는 섀시 웨브(910)의 일부가 인장되는 것을 방지시킨다. 제 9 도에 도시된 실시예는 공기의 통과를 허용하거나 허용하지 않는 웨브로 구성된 층상 구조체상에 용이하게 사용될 수 있다.
당업자들이 인식할 수 있는 바와같이, 억제 방식은 본 명세서에 소개된 섀시 웨브의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층부내에서 유익성을 제공하기 위하여 서로 결합되거나 또는 개별적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 내용으로부터, 개선된 방법 및 장치는 하나이상의 분리되어 있고 격리되어 있는 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 웨브 부분으로 구성되거나 또는 포함하는 다양한 일회용 의복을 제작하는 데 유익하다.
서로에 대해서 실질적으로 평행하게 정렬된 주름을 갖는 한쌍의 그물눈 주름형 롤이 첨부된 도면에 나타나 있지만, 본 발명은 주름이 처음부터 평행하지 않은 다수쌍의 주름형 롤을 사용하는 데 용이하다는 것을 인식할 수 있다. 게다가, 이러한 쌍의 주름형 롤 상에 형성된 주름은 기계 또는 기계단면 방향에 평행하게 정렬될 필요는 없다. 예를들면, 곡선형의 허리밴드 또는 다리밴드 부분이 본 명세서에 기재된 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층기술을 사용하여 제작된 일회용 의복에 요구된다면, 섀시웨브의 ＆quot;변형없는＆quot; 적층웨브부분을 최대한 인장시키기 위하여 사용된 쌍으로 구성된 주름형 롤 상의 그물눈치는 직선보다는 요구되는 곡선형상을 따라서 탄력성을 생성시키기 위하여 요구되는 곡선 형상으로 배열된다.
본 명세서에 소개된 바람직한 공정은 그물눈 원통주름형 롤을 사용하는 반면에, 웨브 억제 원리는 문제의 웨브 또는 물품의 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 부분을 최대한 인장시키기 위하여 그물눈 플래튼(platen)을 사용하는 중간 스탬핑 작동을 사용하여 수행된다. 후자의 경우에, 최대한으로 인장되는 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체의 일부는 그물눈 플래튼이 인장 방향에 평행한 방향으로 활주 또는 수축되도록 웨브상에 충분한 힘을 작용시키기 전에 적절한 진공 또는 체결수단에 의해서 억제 된다.
탄성 이어 플랩부재(90)는 중간 결합 형체 또는 실질적으로 연속하는 결합 형체를 사용하는 내부층(46), 외부층(48) 또는 이들과 함께 결합될 수 있다. 본 명세서에 기재되어 있는, 용어 ＆quot;중간＆quot; 결합형 적층 웨브는 불연속적으로 이격된 분리점에서 주름들이 초기에 서로 결합된 적층 웨브 또는 주름들이 불연속적으로 이격된 분리영역에서 서로 결합되어 있지 않은 웨브를 의미한다. 역으로, ＆quot;실질적으로 연속하게＆quot; 결합된 적층웨브는 계면의 영역을 통해서 주름들이 초기에 서로 연속하여 결합되는 적층웨브를 의미한다. 중간 파단현상없이 상대적으로 인장가능하거나 또는 전개시킬 수 있고 상당한 Z-방향 부피 증가가 완성된 적층체에서 요구되는 경우에 ＆quot;변형없는＆quot; 적층 웨브에 요구된다. 연속 결합 형상은 완성된 적층체의 Z-방향 부피 증가가 중요시되지 않고 적층체 내에 있는 하나이상의 상대적으로 비판성인 웨브가 파단현상없이 인장되거나 또는 전개되는 것이 어려운 경우에 ＆quot;변형없는＆quot; 적층 웨브에 적절한다. 후자의 경우에, 실질적으로 연속 결합 형체는 인장증대작업후 적층체의 모든 층들을 서로 밀접하도록 유지시킨다. 따라서, 상대적으로 비탄성인 하나이상의 웨브가 인장증대 작업동안 파단점에서 손상되더라도, 탄성중합체의 주름에 인접한 상대적으로 비탄성인 웨브 또는 웨브들의 손전면 부위는 다른 손전면부위가 발생하는 것을 착용자가 인식하기 어렵도록 한다. 상대적으로 비탄성인 웨브 또는 웨브들의 파단형상이 웨브의 의도된 기능(예를들면, 비투과성)을 상실시키지 않는다면, 인장증대 작업동안 상대적으로 비탄성인 웨브 또는 웨브들에 발생하는 손상은 최종 생산품에서 부작용으로서 인식되지 않는다.
그래서, 특히 바람직한 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 웨브에서 연속 결합 형상의 사용으로부터 파생되는 예측 못한 장점은 일회용 의복의 제조업자가 본 발명에 따른 적층체에서, 성공적으로 사용할 수 있는 광범위한 비탄성 웨브로부터 선택할 수 있다는 것이다. 실질적으로, 본 발명에 따른 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층웨브에서 전개성을 상당한 범위까지 고려될 수 없는 상대적으로 비탄성인 웨브의 사용을 가능하게 한다. 따라서, 달리 표현되지 않는다면, 본 명세서에서 사용된 용어 ＆quot;전개성＆quot;은 인장증대 작업동안 상당히 얇게 되거나 손상을 입는 상대적으로 비탄성인 웨브를 배제시키도록 의도된 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 탄성 이어 플랩부재(90)는 접착제를 사용하여서 내부층(46) 및 외부층(48)에 실질적으로 연속하여 결합된다. 아교 도포구는 실질적으로 비인장 상태의 탄성 이어 플랩부재(90)가 설치되는 예정된 영역에서 실질적으로 균일하고 연속인 접착제의 층들이 외부층(48) 및 내부층(46)에 적용되도록 사용된다. 특히 바람직한 실시예에서, 선택된 접착제는 접착성을 구비하고 아교 도포구는 융체 송풍 응용 시스템으로 구성된다.
실질적으로 연속하게 결합된 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층 웨브를 생산하기 위하여 적당한 하나의 융체 송풍 점착 응용 시스템은 조지아개니스 빌리에 소재하는 제인 앤 엠 래버레이토리스로부터 획득가능한 융체 송풍 분사 도포구 모델번호 제 GM-50-2-1-GH 호이다. 후자의 시스템은 직선 인치당 20개의 오리피스를 갖는 노즐을 사용하고 단면에서 각각의 오리피스는 직경이 약 0.020인치이다. 위스콘신 엘므 그로브에 소재하는 핀들리 어드헤시브로부터 획득가능한 핀들리 H-2247 핫 멜트 어드헤시브는 약 340°F의 온도까지 가열되고 평당인치당 약 7.5 내지 10 미리 그램의 속도로 내부층 및/또는 외부층에 적용된다. 약 425°F의 온도로 가열되고 약 50psig의 압력을 받는 고온 고압 공기는 제조공정동안 접착성 섬유를 균일하게 분포시킬 수 있도록 접착성 노즐에 있는 제 2 오리피스를 통해서 유출된다.
대체적으로, 탄성 이어 플랩부재(90) 및 일회용 기저귀(20)의 ＆quot;변형없는＆quot; 부분을 포함하는 다른 부품은 비가열 접착제, 가열결합, 가압 결합, 초음파 결합, 동적 결합 또는 당분야에서 공지된 다른 방식을 사용하여서 간혈적으로 또는 연속적으로 서로 결합시킨다.
탄성 이어 플랩부재(90)은 다양한 크기, 형태, 형상 및 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 탄성 이어 플랩(30)은 각각의 이어 플랩(72)과 결합된 하나이상의 탄성 이어 플랩부재(90)로 제조되고; 탄성 이어 플랩부재들은 다양한 너비 및 길이를 갖고; 또는 탄성 이어 플랩부재는 탄성 중합체의 상대적으로 가늘은 섬유 또는 상당히 넓은 탄성중합체의 패치로 구성된다. 탄성 이어 플랩부재(90)(특히 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체)로서 사용하는 데 적절한 하나의 탄성중합체의 재료는 적어도 약 400% 까지 신장가능하고 비변형상태를 50% 확장시키는데 샘플 너비의 인치당 적어도 약 200 그램의 확장력을 갖는 탄성중합체의 포움이다. 탄성 이어 플랩부재로서 사용하는 데 적절한 탄성중합체의 포움의 표본은 (a) 로데 아이슬랜드 미들타운에 소재하는 펄플렉스 인코포레이션 또는 오하이오 프레몬드에 소재하는 루드로우 콤포지츠 코포레이션으로부터 구입 가능하며 약 35 미리의 내경과 세제곱피트당 13.3 파운드(0.214g/㎤)의 밀도를 가진 교차 결합된 천연 고무포움; 또는 (b) 일본국 요코하마에 소재하는 브리지스톤에서 제조되고 상표명이 브리지스톤 에스지 폴리우레탄 포움인 것 또는 뉴저지에 소재하는 제너럴 포움 오브 파라무스사로부터 제조되고 폴리우레탄 포움 제 40310 호로 명명된 것과 같이 약 80 미리의 내경을 갖고 세제곱 피트당 약 2.06 파운드(0.033g/㎤)의 밀도를 갖는 폴리우레탄 포움을 포함한다. 탄성 이어 플랩부재(90)로서 사용되는 다른 적절한 탄성중합체의 재료는 ＆quot;라이브＆quot; 합성 또는 천연고무, 다른 합성 또는 자연 고무포움, 탄성중합체의 필름(열ㄱ\수축성 탄성중합체의 필름 포함), 탄성중합체의 스크림, 탄성중합체의 직제 또는 부직포 웨브, 탄성중합체의 부직포 적층제 등과 같은 탄성중합체의 복합물을 포함한다.
제 1 도에 도시된 바와같이, 탄성 이어 플랩부재(90)는 전면부(56) 및 후면부(58)에 있는 이어 플랩(72)을 통해서 충분한 길이로 연장하여 탄성중합체의 재료로 제작된 패치(탄성중합체의 패치)로 구성된다. 그래서, 탄성 이어 플랩부재(90)는 섀시(14)의 단부 에지(64)로부터 내향을 향해 이어 플랩(72)의 다리 에지(106)까지 연장하고 있다. 탄성 이어 플랩부재(90)의 길이 및 너비는 일회용 의복의 기능에 따라서 결정된다. 그래서 탄성 이어 플랩부재(90)는 이어 플랩(72)의 전체 길이를 통해서 연장하고 있는 반면에, 탄성 이어 플랩부재(90)는 이어 플랩(72) 길이의 일부만을 통해서 연장하고 있다.
탄성 이어 플랩(30)의 확장력, 확장 모둘러스 그리고 이용가능한 인장성(확장성)을 포함하는 확장특성; 그리고 수축력; 탄성 크리이프; 탄성 히스테리시스; 그리고 수축율은 탄성 이어 플랩(30)과 일회용 의복을 제작하는 데 중요한 고려인 자들이다. 확장특성은 착용자가 착용하고 있는 동안 인식가능한 ＆quot;인장성＆quot;을 제공하고 있다. 상대적으로 높은 확장 모둘러스를 갖는 탄성 이어 플랩은 착용자의 피부상에 붉은 멍을 유발시키는 반면에 상대적으로 낮은 확장 모둘러스를 갖는 탄성 이어 플랩은 착용자로부터 처지게 된다. 너무 낮은 이용가능한 인장성을 갖는 탄성 이어 플랩은 신체에 적절한 착용감을 제공하지 못하고 일회용 의복을 착용하는 데 불편함을 제공한다. 매우 낮은 수축력 또는 불량한 탄성 크리이프 또는 탄성 히스테리시스를 갖는 탄성 이어 플랩을 구비한 일회용 의복은 착용상태로 유지되지 못하고 끼인 상태가 엉성하기 때문에 흘러내린다.
본 발명에 따른 탄성 이어 플랩(30)의 경우에, 확장력 및 확장 모둘러스에 확장특성은 한정된 범위내에 있는 것이 바람직하다. 확장력은 직선상의 인치당 50 내지 300 그램이 바람직하다. 이러한 확장력은 약 20% 내지 300% 정도로 확장시킨다.
착용되어 있는 동안 착용자의 신체에 착용감을 제공하기 위하여 양방향으로 인장시킬 수 있는 탄성 이어 플랩내에 이용 가능한 재질의 최대양은 이용가능한 인장에 의해서 결정된다. 그래서, 이용가능한 인장치는 의복을 착용자에게 적합하도록 하는 최대 확장치와 관련된다; 게다가, 회복가능한 최대 확장치는 착용자의 신체에 착용감을 제공한다. 유용한 인장치는 [(의복의 최대외형 - 신체의 외형) ÷ 착용자의 신체의 외형] × 100의 공식으로 계산될 수 있다. 탄성 이어 플랩을 사용하는 일회용 의복의 착용에 요구되는 유용한 최대 인장치는 22 파운드 내지 38 파운드의 어린이에게 알맞는 ＆quot;하나의 크기로 모든이에게＆quot; 의복의 경우 적어도 약 35% 정도로 유용하게 인장된다.
탄성 이어 플랩에 의해서 착용자에게 작용하는 수축력(인장)의 정도는 탄성 이어 플랩의 중요한 인자이다. 불충분한 수축력을 가진 탄성 이어 플랩은 기저귀가 흘러내리도록 한다. 반대로, 과도한 수축력은 착용자의 편안함을 감소시키고 착용자의 피부상에 눌림표시를 생성시킨다. 수축력은 특별한 확장에서 탄성중합체의 복합물을 완화시키는 동안 생성된 단위 너비당 힘으로 측정된다, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 탄성 이어 플랩의 수축력은 10% 정도의 확장시 적어도 약 50 그램/인치가 바람직하다(10% 확장은 초기 길이의 1.1 배 정도로 샘플을 인장시키는 것을 의미한다).
전형적인 탄성중합체의 재료는 이들의 응력-변형 특성에서 히스테리시스 루프를 나타낸다. 즉, 일정한 확장시, 탄성중합체 재료를 단축방향으로 확장시키도록 요구된 힘(확장력)은 재료가 확장된 상태에서 수축될 때 재료에 작용하는 힘보다 크다. 확장시킬 때의 곡선은 ＆quot;착용곡선'으로 언급되고 후자 경우의 곡선은 ＆quot;탈착곡선＆quot;으로 언급된다. ＆quot;착용＆quot; 확장력은 탄성 이어 플랩이 의복을 착용자에게 맞도록 인장될 때 착용자 또는 그의 부모에 의해서 느껴진다. 착용자는 착용하고 있는 상태에서 ＆quot;탈착＆quot;의 수축력을 ＆quot;느낀다＆quot;. 그러므로, 히스테리시스 상실은 수축력이 의복이 착용자로부터 흘러내리도록 충분히 낮도록 큰 것은 아니다. 응력/변형을 받는 모든 탄성중합체의 재료는 시간이 지남에 따라 힘을 감소시킨다(예를들면, 탄성 크리이프). 그러므로, 모든 시간동안 착용력의 감소는 착용감을 떨어뜨리지 않도록 한다. 탄성 크리이프는 그러므로 최소로 유지된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 탄성중합체 재료의 최종길이는 30분간 인장처리되는 동안 초기 길이의 약 1.2 배 이상이 되지 않는다.
탄성 이어 플랩(30)은 측방향으로 인장처리되었을 때 수직축을 따라서 차등확장성 재료로 제공된다. 본 명세서에 기재된 바와같이, 용어 ＆quot;차등 확장성 재료＆quot;는 인장 방향에 대한 실질적으로 수직축을 따라서 인장방향으로 다양한 위치에서 측정되었을 때, 균일하지 않은 탄성 확장 특성을 갖는 재료를 의미하도록 사용된다. 예를 들면, 이것은 탄성중합체 재료의 가변성 탄성 모둘러스 또는 유용한 인장성 또는 둘을 포함한다. 차등 확장성 재료는 일회용 기저귀(20)의 단부 에지(64)로부터 이어 플랩의 다리 에지(106)까지 측정되었을 때 측면 확장성 재료가 탄성 이어 플랩의 적어도 일부분을 통해서 수직방향으로 변하도록 탄성 이어 플랩(30)로 제작되는 것이 바람직하다. 이론에 의해서 뒷받침이 되는 것이 없이, 측면 방향으로 인장되었을 때 수직축을 제작한 차등 확장성 재료는 의복을 착용하고 있는 동안 탄성 이어 플랩이 착용자의 허리에 편안함을 제공하고 차등적으로 인장되도록 하는 반면에 착용감을 향상시키고 허리 및 다리부위에서 누수되는 것을 방지시키기 위하여 착용자의 엉덩이 주위에 확고한 안정감을 제공한다. 이러한 형상은 착용자가 움직이고 위치를 변경(직립, 착석, 누워있음)하였을 때 착용자의 신체 크기의 변화에 부응하도록 엉덩이 부위가 ＆quot;확장＆quot;되도록 한다. 다른 실시예에서, 일회용 의복(20)의 단부 에지(64)에 인접한 탄성이어 플랩의 일부분에서 측면 확장성 재료의 감소되는 정도는 탄성 허리 밴드(34)에 의해서 가정되는 전체 확장을 요구하며 이에 의해서 탄성 허리 밴드(34)의 국부적인 인장과 복부의 정교한 착용감을 발생시킨다.
차등 확장성 재료는 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 탄성 이어 플랩(30)은 다중 복합의 탄성중합체 재료, 탄성중합체의 재료에 알맞은 다중 형상 또는 탄성 이어 플랩을 불균일하게 만드는 탄성중합체 또는 다른 재료의 확장특성을 구비한다. 예를 들면, 차등 확장성 재료는 다수의(가변의) 측면 확장성 재료가 인접한 부분보다는 탄성 이어 플랩의 한 부분에서 수행되도록 가변성 확장 또는 수축력, 모둘러스, 또는 다른 내적 특성을 갖는 탄성중합체의 재료를 사용함으로서 탄성 이어 플랩의 선택적 인접부분에서 수행될 수 있다. 탄성 중합체의 재료는 차등 확장성을 제공하는 가변성 길이, 크기 및 형상을 구비한다. 당 분야에서 공지된 바와 같이 탄성 이어 플랩을 형성시키는 재료의 특성을 가변시키는 다른 방식도 사용될 수 있다.
＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체에 확장성의 가변성을 부여하기 위한 바람직한 방법 및 장치는 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체를 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층웨브와 접촉하고 있는 위치를 따라서 균일하지 않은 주름 현상을 갖는 적어도 하나의 주름형 롤 즉 적어도 일련의 그물눈 주름형 롤을 통해서 통과시키는 것이다. 결과적으로, 일년의 롤들 사이를 통과하는 적층웨브의 부분들은 불균일하게 인장된다. 이것은 역으로 분균일하게 형상된 주름들에 수직 방향으로 불균일하게 탄성화된 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체를 생산한다.
제 2 도에 도시된 바와 같이 섀시의 바람직한 실시예에서, 세로 측면부(88)는 섀시(14)의 이어 플랩(72)부터 세로 에지(62)까지 외향으로 측면을 따라서 연장하고 있는 섀시(14)의 부분이다. 세로 측면부(88)는 섀시(14)의 단부 에지(64)로부터 다리입구(세로 에지(62)의 이러한 부위는 다리 에지(106)으로 명명된다)를 형성시키는 섀시(14)의 세로 에지(62)의 일부분까지 수직으로 연장하고 있다. 세로 측면부(88)는 섀시(14)의 이어 플랩(72)에 부착된 분리형 부재를 포함하는 반면에, 세로 측면부는 바람직하게는 내부층(46), 외부층(48), 탑 시이트(24) 또는 백 시이트(24) 또는 이러한 부재들의 결합과 같이 섀시(14)의 다른 부재들의 확장부이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각각의 세로 측면부(88)는 이어 플랩(72)을 넘어서 연장하고 있는 내부층(46) 및 외부층(48)의 부분들에 의해서 형성된다.
다시 제 1 도를 참조하면, 봉합선(10)은 전면부(56)의 세로 측면부(88)와 후면부(58)의 세로 측면부(88)를 결합시킴으로써 형성된다. 봉합선(10)은 다양한 방식으로 제작될 수 있다. 예를 들면, 봉합선(10)은 외향으로 연장하고 있는 핀형 봉합선을 형성시키기 위하여 외향으로 연장하고 있는 세로 측면부(88)의 부분들을 서로 결합시키고 내향으로 연장하고 있는 핀형 봉합선을 형성시키기 위하여 내향으로 연장하고 있는 세로 측면부(88)의 부분들을 서로 결합시킴으로써 형성될 수 있고, 세로 측면부(88)는 서로 겹쳐져서 결합되거나, 또는 세로 측면부(88)의 당분야에 널리 공지된 다른 봉합 형상을 사용하여 서로 결합된다. 결합은 섀시(14)의 세로 측면부(88)에 사용되는 적절한 재료로 당 분야에 널리 공지된 적당한 수단에 의해서 수행될 수 있다; 그래서 소닉 밀봉, 가열 밀봉, 부착제 결합, 재봉질 등과 같은 적절한 기술이 사용된다. 이러한 봉합기술은 1982년 10월 26일에 존등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,355,425 호; 1986년 10월 28일에 로버트에게 허여된 미합중국 특허 제 4,619,649 호; 그리고 1990년 3월 20일에 더글라스 시니어에게 허여된 미합중국 특허 제 4,909,804 호에 소개되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 일회용 의복은 전면부(56)의 세로 측면부(88)가 제 5 도에 도시된 바와 같이 후면부(58)의 세로 측면부(88)와 겹쳐져서 두개의 봉합 구역(40)을 형성시키도록 중앙부(57)에서 섀시를 겹침으로서 형성된다. 제 5a 도에서는 전면부(56)이 세로 측면부(88)와 후면부(58)의 세로 측면부(88)로 구성되는 봉합 구역(40)의 바람직한 실시예에 도시되어 있다. 바람직하게는, 봉합구역을 형성시키는 적층 재료는 비슷한 용융점을 갖는다. 다욱 바람직하게는, 봉합 구역의 각각의 층은 같은 재료로 제작된다. 바람직한 실시예에서, 봉합 구역(40)의 각각의 층은 100% 폴리프로필렌 섬유로 구성된다.
봉합선(10)은 봉합 구역(40)의 일부를 절단시키기에 충분한 에너지로 봉합구역(40)을 처리시키는 반면에 절취부에 인접한 좁은 마무리 영역을 동시에 가열시킴으로서 형성된다. 가열처리된 마무리 영역은 상당히 좁은 영역이고 마무리 처리된 플랜지 없는 봉합선을 제공한다. 본 명세서에 기재된 바와같이 용어 ＆quot;플랜지없는 봉합선＆quot;은 일회용 기저귀(20)를 약 1/16인치 미만으로 연장시킨 솔기를 의미한다. 바람직하게는 플랜지없는 솔기는 의복으로부터 약 1/32 인치 미만으로 연장하고 있다. 바람직한 실시예에서, 플랜지 없는 솔기는 섀시(14)의 전면부(56)와 후면부(58) 사이에 있는 결합부이다. 본 명세서에 기재된 용어 ＆quot;결합부＆quot;는 두장의 시이트 재료를 단부 대 단부로 접촉시켜서 접촉부의 두께가 시이트 재료의 두께보다 크지 않거나 같은 크기가 되도록 계속되는 길이를 형성시킨 결과를 언급한다.
비록 모든 에너지를 기계적 에너지인 것을 나타내지만, 열에너지, 전기에너지, 및 화학에너지와 같은 ＆quot;비기계적＆quot; 에너지로 고려되는 다양한 에너지가 사용된다. 그러나, 본 명세서에 기재된 용어 ＆quot;기계적 에너지＆quot;는 열에너지(예를들면 가열 봉합공정에 사용된 에너지) 뿐만 아니라 기계적 에너지(예를 들면, 초음파 결합 또는 내적 가압 결합에 사용되는 에너지)를 언급한다. 바람직하게는, 초음파 에너지는 본 발명에 따른 솔기(10)를 생성시키기 위하여 봉합 영역(40)을 동시에 절단시키고 결합시키도록 사용된다.
바람직하게는 기계적 에너지는 초음파 장치를 사용하는 봉합 영역에 주입된다. 초음파 장치는 고주파 전기적 에너지를 전기 콘덕터를 경유해서 전기 에너지 발생원으로부터 공급시키는 초음파 전환 유니트로 구성된다. 전환 유니트는 기계적 진동을 고주파 입력에 응해서 앤빌(anvil)로서 작용하는 지지표면에 대해서 전후로 진동하는 호온(horn)에 제공시키기 위한 압전 전환 재료로 구성된다.
제 6 도에 바람직한 초음파 장치(600)가 도시되어 있다. 작용 팁(652)을 갖는 초음파 호온(650)은 전기 에너지 발생원(도시되어 있지 않음)으로부터 고주파 전기 에너지를 받는 고주파 전환 유니트(645)와 연결되어 있다. 호온(650)의 작용팁(652)은 축상으로 회전가능한 롤(656)상에 장착된 앤빌(654)에 마주한다. 일회용 의복의 겹쳐진 섀시(614)는 작용팁(652)과 앤빌(654) 사이를 통과하도록 되어 있다. 초음파 호온(650)은 약 20KHz 내지 40KHz 범위의 초음파에서 작동되지만 16KHz 내지 100KHz의 작동범위의 다른 주파수 영역에서도 이용가능하다.
제 6a 도에는 제 6 도에 도시된 봉합장치(600)의 단면이 도시되어 있다. 겹쳐진 섀시(614)의 봉합 영역(40)은 호온(650)이 전후로 왕복할 때 즉, 앤빌(654)을 향하고 앤빌로부터 이격될 때 앤빌(654)과 작용팀(652) 사이를 통과한다. 봉합장치(600)의 초음파 에너지는 봉합 영역(40)의 중합체 재료의 층들을 부드럽게 하여서 봉합 영역(40)을 얇게 하거나 절단시키는 제 1 영역(658)이 형성되는 반면에 제 1 영역(658)에 인접한 얇은 마무리 영역에서 봉합 영역을 가열시켜서 가열처리된 부분(660)을 형성시킨다. 일회용 기저귀(20)로 부터 절취된 봉합영역(40)의 부분(664)은 직물의 가장자리로 형성되는 반면에, 일회용 기저귀(20)의 일부분을 형성시키는 봉합 영역(40)의 부분(662)의 가열처리된 부분(660)은 일회용 기저귀(20)에 전방(56) 및 후방(58)사이에 있는 이음부인 마무리된 솔기(10)를 제공한다.
제 6a 도에 도시된 바람직한 봉합장치(600)의 앤빌(654)은 접촉 에지(670)를 구비한다. 접촉에지(670)의 너비는 문자 W' 로 표시되고 약 0.030 인치가 알맞다. 앤빌(654)은 접촉에지(670)에 각을 준 경사 에지(680)를 또한 갖는다. 경사 에지의 경사각은 문자 A로 표시되고 약 15°가 바람직하다. 앤빌의 높이는 문자 H로 표시되고 약 0.100인치가 바람직하다.
특정한 이론의 도입없이 초음파 호온(650)은 고속의 저증폭 진폭을 경유해서 국부적인 마찰 손실을 유발시키고 마찰열은 봉합 영역(40)의 중합체 섬유를 부드럽게 한다. 이러한 용접 또는 용해 작업은 주위의 재료가 손상되지 않도록 매우 빠르게 아주 한정된 영역에서 수행된다.
초음파 에너지로 재료를 처리시키기 위한 방법 및 장치의 표본은 1972년 4월 18일에 새저에게 허여된 ＆quot;Method and Apparatus for Continuous Cutting and Joining of Thermoplastic Sheet Material＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 3,657,033 호; 1983년 8월 23일에 리머스마에게 허여된 미합중국 특허 제 4,400,227 호; 1984년 2월 7일에 섀퍼에게 허여된 미합중국 특허제 4,430,148 호; 1985년 12월 24일에 플루드에게 허여된 ＆quot;Ultrasonic Seal and Cut Method and Apparatus＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,560,427 호; 1987년 9월 125일에 파예트 등에게 허여된 ＆quot;Woven Textile Fabric Having and Ultrasonically Cut and Sealed Edge and Apparatus and Process for Producing Same＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,693,771 호에 소개되어 있고, 특허 문헌들은 참조문헌으로 언급된다. 1969년 7월 22일에 투마등에게 허여된 ＆quot;Apparatus for Severing and Sealing Webs of Heat Sealable Packaging Material in a Single Operation＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 3,457,132 호에는 열에너지를 사용하여서 열 봉합가능한 재료의 웨브를 절단시키고 봉합시키기 위한 방법 및 장치가 소개되어 있다.
발명자는 본 발명에 따른 플랜지없는 작은 솔기를 형성시킬 때 봉합 영역(40)의 중합체재료의 층들이 비슷한 용융점을 갖는 것이 바람직하다는 것을 인지하고 있다. 봉합 영역(40)은 같은 중합체 재료의 층들로 구성되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 봉합 영역(40)의 각각의 층은 100% 폴리프로필렌 섬유로 구성되는 부직포 섬유이다.
본 발명의 플랜지 없는 솔기의 강도는 기본 중량이 무거운 중합체재료를 사용함으로서 증가될 수 있다. 세로 측면부(88)의 재료가 매우 박약하다면, 봉합 영역(40)은 적절한 솔기 즉, 의복에 알맞은 충분한 강도의 솔기를 형성시킬 수 있는 충분한 재료를 포함하지 않는다. 이러한 상황에서 봉합 영역(40)이 적절한 솔기를 형성시키기에 충분한 재료를 함유할 수 있도록, 부가적인 재료층들은 세로 측면부(88)에 첨가된다. 세로 측면부(88)에 부가적인 재료층들을 제공하고 이에 의해서 봉합 영역(40)에 부가적인 재료를 제공시키는 본 발명의 실시예는 제 7 도 및 제 7a 도에 도시되어 있다. 제 7 도에는 세로 측면부(88)에 세개의 재료층들을 제공하기 위하여 내부층(46)이 수직측면부(88)에 있는 외부층(48)위에 겹쳐지는 것이 도시되어 있다. 제 7a 도에는 세로 측면부(88)에 세개의 재료층들을 제공하기 위하여 외부층(48)이 세로 측면부(88)의 내부층(46)위에 겹쳐지는 것이 도시 되어 있다.
제 11 도는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있으며, 여기에서 섀시(14)는 탄성 이어 플랩부재(90)를 봉합시키기 위하여 겹쳐져서 세로 측면부(88)를 형성시키는 외부 덮개(48)로 구성된다. 흡수체(22)는 외부 덮개(48)에 부착되고 전면 시이트(24), 후면 시이트(26) 및 흡수 본체(28)로 구성된다.
기저귀는 흡수체(22)로 구성된다. 일회용 기저귀(20)의 흡수체(22)는 삽입물 즉, 섀시로부터 분리되어서 형성된 부재이고 삽입물로 삽입된다. 흡수체(22)는 편안함과 착용감을 제공하고 착용자의 피부에 불편함을 제공하지 않으며, 소변 및 다른 신체 분비물과 같은 액체를 흡수시키고 유지시킬 수 있다.
제 2 도에 도시된 바와 같이, 일회용 기저귀(20)의 흡수체(22)는 흡수 본체(28) 및 외부 덮개층으로 구성되고 덮개층은 탑 시이트(24) 및 백 시이트(26)로 구성된다. 흡수체(22)는 내부 덮개(46)에 인접하여 위치되고 바람직하게는 당업자에게 널리 공지된 부착 수단(도시되지 않음)에 의해서 부착된다. 적절한 부착 수단은 후면 시이트(26)를 흡수 본체(28)에 부착시키는 과정에 관한 하기의 설명에 언급된다.
흡수 본체(28)는 편안함과 착용감을 제공하고 착용자의 피부에 불편함을 제공하지 않으며, 소변 및 다른 신체 분비물과 같은 액체를 흡수시키고 유지시킬 수 있다. 제 2 도 및 제 4 도에 도시된 바와같이, 흡수 본체(28)는 의복 표면(100), 신체표면(101), 측면 에지(82) 및 단부 에지(83)를 갖는다.
흡수 본체(28)는 다양한 크기 및 형태(예를 들면, 직사각형, 모래시계형, ＆quot;T＆quot; 자형, 비대칭형등)으로 제작되고 일회용 월경대 및 일반적으로 에어펠트(airfelt)로 언급되는 분쇄형 우드 펄프와 같은 다른 흡수품에 사용되는 다양한 액체-흡수재료로 제작된다. 다른 적절한 흡수재료의 표본은 크레이프형 셀루로이즈 와딩(creped cellulose wadding), 멜트브로운 중합체(meltblown polymers), 교차 결합된 셀루로이즈 섬유, 티슈 랩을 포함하는 티슈, 흡수 포움, 흡수 스폰지, 초흡수 중합체, 흡수 젤형 재료, 또는 등가 재료 또는 조합 재료로 구성된다. 흡수 본체의 형상 및 구조는 다양하다(예를 들면, 흡수 본체는 가변 두께 구역, 친수성 그래디언트, 초흡수 그래디언트, 또는 평균저밀도 및 평균저 기본중량 인식 구역을 구비하며; 또는 하나이상의 층 또는 구조로 구성된다).그러나, 흡수 본체(28)의 전체 흡수 능력은 일회용 의복(20)의 착용상태 및 의도된 용도와 비례된다. 게다가, 흡수 본체(20)의 크기 및 흡수능력은 유아에서 성인까지 착용자를 편안하게 하기 위하여 변경된다.
흡수체(22)의 바람직한 실시예는 대칭적으로 변형된 모래시계형 흡수 본체(28)를 구비한다. 흡수체(22)의 바람직한 실시예는 변형된 모래시계형 흡수 본체(28)를 구비하는 반면에, 흡수 본체(28)의 크기, 형상, 형태 및 전체 흡수 능력은 유아에서 성인까지의 착용자를 편안하게 한다. 그러므로, 흡수 본체의 규모, 형태 및 형상은 변경될 수 있다(예를들면, 흡수 본체는 가변 두께 또는 친수성 라디언트를 구비하거나 또는 흡수 젤형 재료를 함유 또는 비함유한다). 광범위하면서도 상업적으로 성공적으로 수행되는 본 발명에 따른 흡수 코어(28)로서 사용하기 위한 흡수 구조체의 표본은 1986년 9월 9일에 와이즈맨 및 골드맨에게 허여된 ＆quot;High-Density Absorbent Structures＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,610,678 호; 1987년 6월 16일에 와이즈맨, 하우톤, 및 젤러트에게 허여된 ＆quot;Absorbent Articles With Dual-Layered Cores＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,673,402 호; 1989년 5월 30일에 알레매니 및 베르그에게 허여된 ＆quot;High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,834,735 호; 그리고 1989년 12월 19일에 안그스타트에게 허여된 ＆quot;Absorbent Core Having a Dusting layer＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,888, 231 호에 소개되어 있으며, 또한 본 발명에 사용되는 흡수체도 소개되어 있다. 특허 문헌들은 참조문헌으로 언급되어 있다. 흡수 본체는 에어펠트의 배트 및 흡수 젤링 재료의 입자이고, 약 13 센티미터의 너비(측면규모) 약 37 센티미터의 길이(수직 규모). 그리고 중간부(57)의 가장 좁은 부분을 가로질러서 약 8 센티미터이다. 바람직하게는, 전면부(56) 및 중간부(57)에 위치되는 흡수 코어의 일부분보다 기본 중량이 더 무겁다. 더욱 바람직하게는, 전면부(56) 및 중간부(57)에 위치되는 흡수 본체의 일부분은 후면부(58)에 위치되는 흡수 본체의 일부분보다 세배정도 기본 중량이 무겁다. 흡수 본체의 바람직한 실시예에서 흡수 본체의 길이중 약 25.4 센티미터는 전면부(56) 및 중간부(57)에 위치되고 평방인치당 약 0.69 그램의 기본 중량을 가지며, 흡수 본체의 길이중 약 11.4 센티미터는 후면부(58)에 위치되고 평방인치당 약 0.23 그램의 기본 중량을 가진다.
백 시이트(26)는 흡수 본체(28)의 의복표면(100)에 인접하여 위치되고 바람직하게는 당분야에 널리 공지된 부착수단 도시되어 있지 않음)에 의해서 부착된다. 예를 들면, 백 시이트(26)는 균일하게 연속된 층의 접착제, 일정한 형상층의 접착제, 또는 일련의 분리된 직선, 나선형 또는 점형태의 접착제에 의해서 흡수 코어에 부착된다. 만족스러운 접착제는 오하이오 콜럼부스에 소재하는 센츄리 어드헤시브스, 인코포레이티드에서 제조된 센츄리 5227; 그리고 미네소타 성, 파울에 소재하는 에이치.비.풀러 캄파니사에서 제조된 에이치 엘-1258 이다. 부착수단은 1986년 3월 4일에 미네톨라와 튜커에서 허여된 ＆quot;Disposable Waste-Containment Garment＆quot; 명칭의 미합중국 특허 제 4,573,986 호에 소개된 필라멘트 접착제의 개방형 네트워크로 구성되고 특허문헌은 참조문헌으로 언급된다. 필라멘트의 개방형 네트워크의 부착수단의 표본은 1975년 10월 7일에 스프라그, 쥬니어에게 허여된 미합중국 특허 제 3,911,173 호; 1978년 11월 22일에 지커 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,785,996 호; 그리고 1989년 6월 27일에 워레니쯔에게 허여된 미합중국 특허 제 4,842,666 호에 소개된 장치 및 방법에 의해서 예시된 바와같이 나선형으로 감져진 여러 직선의 접착성 필라멘트로 구성된다. 특허 문헌들은 참조문헌으로 언급된다. 대체적으로, 부착 수단은 열 결합, 압력 결합, 초음파 결합, 동적 기계적 결합, 또는 다른 적절한 부착수단 또는 당분야에서 공지된 이러한 부착 수단의 조합으로 구성된다.
백 시이트(26)는 액체(예를 들면, 소변)을 투과시키지 못하고 박형 플라스틱 필름으로 제조되는 것이 바람직하지만 다른 가요성 액체 불투과 재료로 사용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 용어 ＆quot;가용성 재료＆quot;는 신체의 형상 및 외형에 부드럽게 용이하게 변형될 수 있는 재료를 말한다. 백 시이트(26)는 흡수 코어(28)에 흡수되어서 유지되어 있는 분비물이 일회용 기저귀(20)와 접촉하고 있는 베드세이트 및 내복과 같은 물품을 습윤시키는 것을 방지시킨다. 백 시이트(26)는 그래서 직제 또는 부직포 재료, 폴리에칠렌 또는 폴리프로필렌으로 제작된 열가소성 플라스틱과 같은 중합체 필름, 또는 필름으로 피복처리된 부직포 재료와 같은 복합재료도 구성된다. 바람직하게는 백 시이트는 약 0.012 미리미터(0.5 미리) 내지 약 0.051 미리미터(2.0 미리)의 두께를 갖는 필름이다.
백 시이트(26)의 크기는 흡수 본체(28) 및 선택된 일회용 의복의 크기에 의해서 결정된다. 바람직한 실시예에서, 백 시이트(26)는 적어도 흡수 본체의 주위 및 가능하게는 적어도 중간부(57)에 있는 탑 시이트(24)의 에지 일부분위로 감겨져서, 탄성 다리 에지(32) 이 백 시이트 재료로 부터 자유로워지고 그래서 후면 사이트재료에 의해서 방해받지 않도록 한다. 대체적으로, 탑 시이트(24)는 흡수 본체의 주위와 적어도 중간부(57)에 있는 후면 시이트(26)의 에지 일부분은 감거나 또는 탑 시이트(24) 및 백 시이트(26)는 탄성 다리 에지(32)가 백 시이트 재료에 의해서 방해받지 않도록 중간부(57)에 있는 ＆quot;측면-노치형＆quot;이다.
탑 시이트(24)는 흡수 본체(28)의 신체표면(101)에 인접하여 위치되고 당분야에서 공지된 부착수단(도시되어 있지 않음)에 의해서 백 시이트(26)에 부착된다. 적절한 부착수단은 백 시이트(26)를 흡수 코어(28)에 결합시키는 것에 대하여 소개된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 탑 시이트(24)와 백 시이트(26)는 흡수본체(281)를 넘어서 연장하고 있는 영역의 다른 부위에 직접 접착되고 부착수단(도시되어 있지 않음)에 의해서 흡수 코어(28)에 이들을 직접 접착시킴으로서 서로 결합된다.
탑 시이트(24)는 부드럽고 소프트하며 착용자의 피부에 해롭지 않는다. 게다가 탑 시이트(24)는 그의 두께를 통해서 용이하게 투과되도록 액체(예를들면 소변)을 흡수시키는 액체 투과성이다. 적절한 탑 시이트는 기공 포움; 그물눈 형상의 포움; 천공처리된 플라스틱 필름; 또는 천연고무(예를들면, 나무 또는 면섬유), 합성 섬유(예를 들면, 폴리에스터 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연섬유 및 합성섬유의 합성으로 제작된 직제 또는 부직포웨브와 같은 광범위한 재료로 제작된다. 바람직하게는 전면부시이트(24)는 유아가 방뇨하여서 습윤을 느낄 수 있도록 약 20% 내지 30%의 레이욘으로 구성되는 친수성의 재료로 제작된다.
탑 시이트(24)를 제작하기 위한 다양한 제작 기술이 있다. 예를들면, 탑 시이트(24)는 섬유의 부직포 웨브이다. 탑 시이트가 부직포 웨브로 구성될 때, 웨브는 스펀본디드(Sponboned), 카디드(Carded), 웨트-레이드(wet-laid), 멜트 브로운(meltblown), 하이드로인탱글드(hydroentangled), 이들의 조합등으로 제작된다. 바람직한 탑 시이트는 카디드이고 직제분야에서 당업자들에게 공지된 수단에 의해서 열적으로 결합된다. 적절한 탑 시이트는 화이버웨브 노쓰 아메리카에서 제작되고 80/20 폴리프로필렌/레이욘 카아디드 열 결합성 부직포로서 유용하다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 탑 시이트(24)는 한쌍의 섀시(14)를 형성시키지 않지만, 섀시 상에 있는 흡수체(22)의 부분으로서 분리되어 제작되어서 삽입되고, 섀시(14)는 내부 덮개(46) 없이 제작되고, 흡수체(22)의 탑 시이트(24)는 탑 시이트(24)가 탄성 이어 플랩부재(90)위에 배치되고 섀시(14)의 내부표면(도시되어 있지 않음)을 형성시키도록 섀시(14)의 적어도 전면부 및 후면부(56 및 58)에 있는 백 시이트(26)의 에지를 넘어서 연장된다. 이러한 실시예에서, 탑 시이트(24)의 적어도 일부분은 탄성 이어 플랩(30)을 형성시키는 ＆quot;변형없는＆quot; 인장성 적층체를 제공하기 위하여 기계적 인장을 받는다. 그래서 이러한 실시예의 탑 시이트(24)는 신장가능하고 바람직하게는 전개 가능하지만, 필수적으로 탄성중합체는 아니여서, 탑 시이트(24)가 기계적 인장력을 받을 때 그의 초기 위치로 완전히 복귀되지 않도록 적어도 약간은 영구적으로 확장된다. 그러나, 이러한 실시예는 섀시(14)의 중앙부위(68)를 넘어서 ＆quot;방뇨＆quot;되었을 때 흡수체(22)내에 함유되지 않기 때문에 바람직하지 않는다.
본 발명에 따른 특별한 실시예는 예시되고 소개되었지만, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 및 수정이 실시가능하다는 것은 당업자들에게 명백하다. 그러므로 청구범위는 본 발명의 요지내에서 이러한 변형 및 수정도 포함시킨다.

Claims (20)

1회용 탄성 의복에 있어서, ① 단부 에지와 , 세로 측면 에지와, 다리 에지와, 중앙 영역과, 이어 플랩과, 허리밴드를 구비하는 것으로, 각각의 상기 이어 플랩은 상기 중앙 영역으로부터 측방향의 외부로 연장하고 그리고 상기 단부 에지로부터 상기 다리 에지까지 상기 중앙 영역을 따라 종방향으로 연장하는 전면부와; 상기 전면부에 대향하고, 단부 에지와, 세로 측면 에지와, 다리 에지와, 중앙 영역과, 이어 플랩과 허리밴드를 구비하는 것으로, 각각의 상기 이어 플랩은 상기 중앙 영역으로부터 측방향의 외부로 연장하고 그리고 상기 단부 에지로부터 상기 다리 에지까지 상기 중앙 영역을 따라 종방향으로 연장하는 후면부와; 상기 전면부와 상기 후면부 사이에 위치하는 가랑이 부분과; 각각의 상기 이어 플랩내에 위치하는 탄성 이어 플랩 부재를 포함하는 탄성 이어 플랩으로, 각각의 상기 이어 플랩 부재는 상기 단부 에지로부터 상기 다리 에지로 종방향으로 연장하고 상기 이어 플랩과 결합하여 동작함으로써 탄성중합체 적층체를 형성하며, 상기 탄성중합체 적층체는 상기 탄성 이어 플랩을 형성하기 위해 기계식으로 신장되는 상기 탄성 이어 플랩을 구비하는 섀시와; ② 상기 전면부를 상기 후면부에 연결하여 2개의 다리 개구부와 그리고 상기 2개의 다리 개구부로 둘러싸이는 허리 개구부를 형성하는 솔기를 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 1 항에 잇어서,
상기 섀시는 외부층과 그리고 상기 외부층에 고정되는 내부층을 포함하는 적층체인 1회용 탄성 의복.
제 2 항에 있어서,
상기 탄성 이어 플랩 부재는 상기 섀시의 상기 외부층과 상기 내부층의 사이에 삽입되는 1회용 탄성 의복.
제 3 항에 있어서,
상기 섀시는 상기 내부층에 고정되는 흡수체를 더 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 4 항에 있어서,
상기 흡수체는 탑 시이트와, 상기 탑 시이트에 고정되는 백 시이트와, 상기 탑 시이트와 상기 백 시이트의 사이에 삽입되는 흡수 코어를 포함하며, 상기 백 시이트는 상기 내부층에 고정되는 1회용 탄성 의복.
제 3 항에 있어서,
상기 내부 코어는 탑 시이트를 형성하는 액체 침투성 부직포를 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 6 항에 있어서,
상기 섀시는 상기 탑 시이트와 상기 외부층 사이에 삽입되는 흡수 코어를 더 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 5 항에 있어서,
상기 섀시는 적어도 상기 후면부에 배치되는 탄성 허리밴드를 더 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 5 항에 있어서,
상기 섀시는 적어도 상기 가랑이 부분에 배치되는 탄성 다리 접단을 더 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 5 항에 있어서,
상기 내부층 및 상기 외부층은 100%의 중합체 부직포를 각각 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 5 항에 있어서,
상기 탄성 이어 플랩 부재는 교차결합된 천연 고무 포움을 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 1 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 솔기는 1회용 의복으로부터 0.158cm 또는 그 이하로 연장하는 다량의 융합된 중합체 재료를 각각 포함하는 1회용 탄성 의복.
제 12 항에 있어서,
상기 솔기는 상기 전면부와 상기 후면부 사이에 이음부를 형성하는 다량의 융합된 중합체 재료를 각각 포함하는 1회용 탄성 의복.
1회용 탄성 의복의 제조방법에 있어서,
(a) 세로 측면부와, 신장될 수 있는 이어 플랩과, 허리밴드를 구비하는 전면부와; 상기 전면부와 대향되며, 세로 측면부와, 신장될 수 있는 이어 플랩과, 허리 밴드를 구비하는 후면부와; 상기 전면부와 상기 후면부 사이에 위치하는 가랑이 부분과; 상기 이어 플랩과 결합하여 동작함으로써 탄성중합체 적층체를 형성하는 탄성 이어 플랩 부재를 포함하는 섀시를 제공하는 단계와; (b) 각각의 상기 탄성중합체 적층체를 기계식으로 신장시켜서, 상기 이어 플랩이 영구적으로 신장되게 하고 일단 최초의 인장력이 상기 탄성중합체 적층체로부터 제거되어 탄성 이어 플랩을 형성하면 각각의 상기 탄성중합체 적층체가 최초의 신장 방향으로 탄성적으로 연장할 수 있게 하는 단계와; (c) 상기 전면부의 상기 세로 측면부를 상기 후면부의 상기 세로 측면부에 고정시켜서, 전면부의 상기 허리밴드와 후면부의 상기 허리밴드로 둘러싸이는 허리 개구부와, 제 1 다리 개구부와, 제 2 다리 개구부와, 상기 제 1 다리 개구부로부터 상기 허리 개구부로 연장하는 제 1 솔기와, 상기 제 2 다리 개구부로부터 상기 허리 개구부로 연장하는 제 2 솔기를 형성하게 하는 단계를 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
제 14 항에 있어서,
상기 전면부는 적어도 상기 세로 측면부에 중합체 재료를 포함하고, 상기 후면부는 적어도 상기 세로 측면부에 중합체 재료를 포함하며, 상기 후면부의 상기 중합체 재료는 상기 전면부의 상기 중합체 재료와 유사한 용융점을 가지고; 상기 전면부의 상기 세로 측면부를 상기 후면부의 상기 세로 측면부에 고정하는 상기 단계는, 상기 전면부의 상기 세로 측면부를 상기 후면부의 상기 세로 측면부와 겹쳐서 제 1 솔기 영역과 제 2 솔기 영역을 형성하게 하는 단계와; 제 1 영역에 있는 중합체 재료를 절단하기 위해 상기 제 1 솔기 영역의 중합체 재료를 유동시키고 박층화시킬 정도의 기계적 에너지를 상기 제 1 솔기 영역에 공급함과 동시에, 1회용 의복으로부터 0.158cm 또는 그 이하로 연장하는 다량의 융합된 중합체 재료를 포함하는 제 1 솔기를 형성하기 위해 상기 제 1 영역에 인접한 가장자리 영역내의 중합체 재료를 접합하는 것에 의해, 상기 제 1 솔기 영역의 일부를 봉합함과 동시에 절단하는 단계와; 제 1 영역내의 중합체 재료를 절단하기 위해 상기 제 2 솔기 영역의 중합체 재료를 유동시키고 박층화시킬 정도의 기계적 에너지를 상기 제 2 솔기 영역에 공급함과 동시에, 1회용 의복으로부터 0.158cm 또는 그 이하로 연장하는 다량의 융합된 중합체 재료를 포함하는 제 2 솔기를 형성하기 위해 상기 제 1 영역에 인접한 가장자리 영역내의 중합체 재료를 접합하는 것에 의해, 상기 제 2 솔기 영역의 일부를 봉합함과 동시에 절단하는 단계를 더 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
제 15 항에 있어서,
상기 섀시는 내부층과 상기 내부층에 고정되는 외부층을 포함하며, 상기 외부층과 상기 내부층은 유사한 용융점을 가져서, 상기 전면부의 상기 세로 측면부와 상기 후면부의 상기 세로 측면부는 유사한 용융점을 가진 재료의 2층을 각각 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
제 16 항에 있어서,
상기 외부층과 상기 내부층은 동일한 재료로 이루어져서, 상기 전면부의 상기 세로 측면부와 상기 후면부의 상기 세로 측면부는 동일한 재료의 2층을 각각 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
제 17 항에 있어서,
상기 외부층과 상기 내부층은 100% 중합체 부직포를 각각 포함하여서, 상기 전면부의 상기 세로 측면부와 상기 후면부의 상기 세로 측면부는 100% 중합체 부직포 재료의 2층을 각각 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
제 14 항, 제 16 항 또는 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 솔기와 상기 제 2 솔기는 상기 전면부와 상기 후면부 사이에 이음부를 형성하는 다량의 중합체 재료를 각각 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
제 14 항, 제 16 항 또는 제 18 항에 있어서,
상기 섀시의 적어도 상기 가랑이 부분에 흡수체를 고정시키는 단계를 더 포함하는 1회용 탄성 의복의 제조방법.
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