KR100275664B1 - 부직 웨브 및 그 성형 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바람직한 실시예에서 다수의 표면 에너지 변화도를 나타내는 비직물 웨브를 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 표면 에너지를 나타내는 비직물 웨브 섬유를 제공하는 단계로서, 상기 비직물 웨브는 제 1 표면, 제 2표면, 캘리퍼 및 제 1 및 제 2 표면을 서로 유체 연통시켜 위치시키는 다수의 유체 통로를 갖는, 상기 제공 단계와, 비직물 웨브의 제 1 표면에 표면 처리제를 도포하는 단계로서, 상기 표면 처리제는 비직물 웨브의 섬유의 표면 에너지보다 작은 표면 에너지를 가져서 제 1 표면에 접촉하는 유체상에 힘을 가하기에 적합한 불연속적이고 이격된 영역으로 한정된 다수의 표면 에너지 변화도를 가져서 액체가 제 1 표면으로부터 및 제 2 표면의 방향으로 멀리 운반되기에 적합한 액체 통로쪽으로 배향되어 있는, 상기 도포 단계와, 각기 적어도 어느 정도 상보적인 3차원 표면을 갖는 제 1 압력 어플리케이터및 제 2 압력 어플리케이터사이로 비직물 웨브를 공급함으로써 비직물 웨브의 캘리퍼를 증가시키는 단계를 포함한다. 상기 비직물 웨브는 일회용 흡수성 제품상의 상부시트로서 사용하기에 특히 적합하다
Description
[발명의 명칭]
부직 웨브 및 그 성형 방법
[기술분야]
본 발명은 액체 운반 장치로서 사용하기에 적절한 부직 웨브 및 그 ㅈ조 방법에 관한것이다. 특히, 부직 웨브는 하나의 표면으로부터 다른 표면쪽으로 선택적인 한 방향으로 액체를 운반하고, 그 반대 방향으로의 액체 운반을 억제하기에 용이하도록 설계된다.
[배경기술]
일회용 흡수성 제품의 분야에는, 사용자에게 건조한 표면 느낌을 주어 착용성을 개선하고 그리고 제품내에 흡수된 습기에 장기간 노출되는 것으로 인해 피부상태를 바림직하지 못하게 할 가능성을 최소화하는 1회용 기저귀r 생리대, 실금 브리프, 붕대, 직소 붕대 둥과 같은 흡수성 기구를 구성하는 것이 극히 바람직한 것으로 오랫동안 공지되어 왔다. 따라서, 착용자로부터 보유 구조체내의 방향으로 신속한 액체 운반을 촉진시킴과 아울러 그 반대 방향으로의 액체 운반을 억제하는 것이 대체로 바람직하다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 하나의 실행가능한 종랙 기술은 일회용 흡수성 제품의 노출된 착용자 접촉 표면상에 부직 웨브를 포함하는 덮개 또는 상면시트를 이용하는 것이었다. 예를들면 멜트블로운 공정 및 스펀본딩 공정과 같은 부직포 사출성형법에 의해 형성된 부직 웨브는 제품 또는 제품의 구성요소로 저렴하게 제조될 수도 있어서, 한번 또는 몇 번 사용한 후에 폐기할 수 있는 것으로 생각되었다.
부직 웨브는 이들이 섬유 사이의 공간에 의해 형성된 3차원 모세관을 겅유하여 착용자 접촉면으로부터 하부의 흡수성 구조체내로 액체를 전달하는 모세관 액체운반 특성을 갖고 있기 때문에 일회용 흡수성 제품상의 상면시트로서 종종 이용된 다. 또한, 이러한 부직웨브는 그 섬유성 특성으로 인해서 심미적으로 만족스럽고 직물형 표면 외관 및 촉감을 갖는다.
부직 웨브는 액체를 운반하는데는 효과적이지만, 이러한 효과는 일단 액체가모세관 내부에 도달하면 모세관 구조체가 단지 액체를 이동시키는 것으로 제한된다. 착용자 접촉 표면을 습윤시키고 그 표면상에 잔류하는 액체는 "습윤(Wet)" 느낌 또는 촉감에 영향을 주며, 이러한 액체가 색깔이 있거나 불투명할 수 있는 만큼 "얼룩진(stained)" 시각적 느낌을 준다. 웨브의 재료에서 본래 발생하거나 구성시에 이에 부여된 표면 직물은, 액체를 표면으로부터 멀리 운반하기 위해 잔류 액체가 모세관 구조체내에 진입하기보다는 착용사 접촉 표면상에 걸리거나 유지될 가능성을 더욱 증가시킨다. 따라서, 건조시에 소망의 시각 및 촉감을 제공하는 표면 형태는 노출면상에 잔류 액체를 유지함으로써 사용 상태에서는 이점이 감소되는 경향이 있다.
따라서, 처음 액체와 접촉하는 하나의 표면으로부터 액체틀 멀리 운반하는 효과가 개선된 부직 웨브를 제공하는 것이 바람직하다.
특히, 부직 웨브의 시각 및 촉감을 유지하면서 칙용자 접촉 표면으로부터 관련된 흡수성 제품의 내부로 보다 신속하고 보다 완벽하게 액체를 운반하는 것을 촉진하는 것이 바람직하다.
본원에서 사용한 용어 "부직 웨브(nonvvoven Web)"는 개별 섬유 또는 실이 삽입되었지만 어떠한 규칙적이고 반복적인 방법으로 이루어지지는 않은 구조의 웨브를 의미한다. 과거에 부직 웨브는 멜트블로잉 가공, 스펀본딩 가공 및 본디드 카디드 웨브 가공(bonded carded web processes)과 같은 다양한 공정으로 형성되어 왔다.
본원에서 사용한 용어 "마이크로파이버(microfibers)"는 평균 직경이 약 1O0미크론보다 크지 않은 직경이 작은 섬유를 의미한다.
본원에서 사용한 용어 "멜트블로운 섬유(meltblown fibers)"는 용융 실 또는 필라멘트인 용융된 열가소성 재료를 다수의 미세한(통상적으로는, 원형) 다이 모세관을 통해 고속 가스(예를 들면, 공기) 흐름내로 사출 성형하여, 용융된 열가소성재료의 필라멘트를 가늘게 함으로써 그 직경을 마이크로파이버 직경으로 감소시킨 섬유를 의미한다. 그후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 흐름에 의해 운반되고, 수집 표면상에 부착되어 불규칙적으로 분산된 멜트블로운 섬유의 웨브를 형성한다.
본원에서 사용한 용어 "스펀본디드 섬유(spunbonded fiber)"는 필라멘트인 용융된 열가소성 재료를 사출성형된 필라멘트의 직경을 갖는 방적돌기의 다수의 미세한(통상. 원형) 모세관으로부터 사출성형한 디음, 추출 드로잉 또는 다른 공지된 스펀본딩 장치에 의해 직경을 급격히 감소시켜 형성된 작은 직경의 섬유를 의미한다.
본원에서 사용한 용어 "탄성(elastic)"은 바이어싱력(biasing force)을 가할때 신축가능한, 즉 적어도 약 60%(그것의 이완되고 바이어스되지 않은 길이의 적어도 약 160%인 신축되고 바이어스된 길이까지) 연신가능하며, 신축 연신력을 해제시키면 그 연신율의 적어도 55%가 복원되는 재료를 의미한다. 가정적인 예로는 적어도 1.60인치로 연신될 수 있고 그리고 1.60인치로 연신되고 이완되면 1.27인치 이하의 길이로 복원되는 1인치의 표본 재료가 있다. 많은 탄성 재료는 60% 이상(즉, 그 이완된 길이의 160% 이상), 예틀 들면 100% 또는 그 이상 연신될 수도 있으며, 이러한 다수의 재료는 실질석으로 그들의 최초의 이완된 길이로, 예를 들면 그들의 최초의 이완된 길이의 105% 내로 복원될 수 있다.
본원에서 사용한 용어 "비탄성(nonelastic)"은 상술한 "탄성"의 정의에 포함되지 않는 어떠한 재료를 말한다.
본원에서 사용한 용이 "신장가능한(extensible)"이란 바이어싱력을 가할 때 파괴되지 않고 적어도 약 50% 연신될 수 있는 재료틀 말한다.
본원에서 사용한 용어 "통로(passageway)"는 액체가 연통할 수 있는 폐쇄된 또는 적어도 부분적으고 폐소된 구조체 또는 채널을 포함한다. 따라서, 유체 통로라는 용어는 "구멍", "채널", "모세관" 이라는 용어 뿐만아니라 다른 유사한 용어를 포함한다.
[발명의 요약]
본 발명은 비람직한 실시예에서 다수의 표면 에너지 변화도(surface energy gradient)를 나타내는 유체 투과성 부직 웨브를 성형하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은,
표면 에너지를 나타내는 액체 투과성 부직 웨브 섬유를 제공하는 단계로서, 상기 부직 웨브는 제 1 표면 또는 착용자 접촉면, 제 2 표면 또는 의복에 접하는 표면, 최초 캘리퍼 및 상기 제 1 및 제 2 표면을 서로 유체 연통상태로 배치하는 다수의 유체 통로를 갖는, 상기 제공 단계와,
부직 웨브의 제 1 표면에 표면 처리제를 도포하는 단계로서, 상기 표면 처리제는 부직 웨브의 섬유의 표면 에너지보다 작은 표면 에너지를 가져서 제 1 표면에 접촉하는 유체상에 힘을 가하기에 적합한 불연속적 이격 영역으로 한정된 다수의 표면 에너지 변화도를 형성하며, 그에 따라 액체가 제 1 표면으로부터 제 2 표면의 방항으로 멀리 운반되도록 액체 통로쪽으로 배향되는, 상기 도포 단계와,
상기 부직 웨브의 캘리퍼를 최초 캘리퍼보다 크게 되도록 증기시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 부직 웨브는 증가된 캘리퍼를 갖는 부직 웨브를 제공하도록 기계적 성형을 거친다.
부직 웨브는 적어도 어느 정도 서로 상보적인 3차원 표면을 각각 갖는 제 1 압력 어플리케이터와 제 2 압력 어플리케이터 사이로 공급되는 것이 바람직하며, 제 1 압력 어플리케이터는 홈이 있는 다수의 영역에 의해 이격된 다수의 치형 영역을 포함하며, 상기 치형 영역은 다수의 치형부를 포함하며, 제 2 압력 어플리케이터는 제 1 압력 어플리케이터상의 다수의 치형부와 맞물리는 다수의 치형부를 포함 한다. 부직 웨브가 압력 어플리케이터 사이로 공급됨에 따라, 제 1 압력 어플리케이터의 치형부와 제 2 압력 어플리케이터의 치형부 사이를 통과하는 부직 웨브 부분은 기계적으로 성형되어 부직 웨브에 증가된 캘리퍼틀 제공하는 상승된 리브형 부분을 형성하는 반면에, 제 1 압력 어플리케이터상의 홈 영역과, 제 2 압력 어플리케이터상의 치형부 사이를 통과하는 부직 웨브의 부분은 실질적으로 변화되지 않는다. 즉, 그 캘리퍼가 실질적으로 변화되지 않은 채로 유지된다.
특히, 부직 웨브는 일회용 흡수성 제품상의 상면시트로서 이용하기에 매우 적합하다. 제 1 및 제 2 표면은 중간 부분에 의해 서로 분리된다. 부직 웨브의 제 1 표면은 중간부의 표면 에너지보다 작은 표면 에너지를 갖는 구조체를 제공한다. 바람직한 실시예에서, 부직 웨브는 표면 에너지 변화도틀 규정하는 비교적 낮은 표면 에너지의 다수의 영역을 나타내며, 이러한 영역은 보다 높은 표면 에너지의 웨브 표면과 접촉한다.
특히, 본 발명은 제 1 표면 또는 착용자 접촉 표면으로부터 액체를 효율적으로 운반하도록 배향되고 위치된 다수의 작은 규모의 표면 에너지 변화도를 갖는 액체 투과성 부직 웨브에 관한 것이다. 기본적으로, 부직 웨브는 기재 재료의 가시성, 촉감 및 물리적 특성을 보유함과 아울러, 소망의 표면 에너지 특성을 갖는다.
바람직하게, 본 발명에 따른 부직 웨브는 제 1 표면상의 작은 규모의 표면 에너지 변화도를 규정하는 불연속적 이격 영역을 포함하며, 이 영역은 제 1 표면에서 모세관 입구쪽으로의 작은 비율의 액체 이동에 도움을 준다. 또한 이러한 웨브는 모세관 액체 운반을 위해 제 1 표면으로부터 모세관내로 액체를 이동시키는데 도움을 주는 모세관 구조체내에서 제 1 표면에 직각인 작은 규모의 표면 에너지 변화도를 포함한다.
또한, 본 발명은 상면시트, 상면시트에 고정된 배면시트 및 상면시트와 배면시트사이에 위치된 흡수성 코어를 포함하며, 상기 상면시트는 본 발명에 따른 표면에너지 변화도를 나타내는 흡수성 제품에 관한 것이다.
[도면의 간단한 설명]
본 명세서는 본 발명을 특별히 강조하고 명확하게 청구하고 있는 청구범위로 종결되지만, 본 발명은 첨부도면과 관련해서 설명한 하기의 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있으며, 유사한 참조부호는 유사한 요소를 나타낸다.
제1도는 본 발명의 표면 에너지 변화도틀 나타내는 부직 웨브틀 성형하기 위한 예시적인 공정을 나타내는 개략도,
제2도는 본 발명의 부직 웨브의 부분 확대 사시도,
제3도는 제2도의 부직 웨브의 추가의 부분 확대도,
제4도는 고체 표면상의 액체 방울의 확대 단면도로서, 고체 표면과 액체의 접촉각인 각도(A)가 도시되어 있는 도면,
제5도는 2개의 상이한 표면 에너지틀 가짐으로씨, 2개의 상이한 접촉각(A(a), B(b))을 갖는 고체 표면상의 액체 방울의 확대 단면도,
제6도는 표면 에너지 변화도를 나타내는 일반적인 모세관에 인접하여 위치된 액체 방울의 확대 단면도,
제7도는 본 발명의 한쌍의 대향된 압력 어플리케이터의 확대 사시도,
제7a도는 압력 어플리케이터 시스템에 의해 기계적으로 성형되어 증기된 캘리퍼를 갖는 본 발명의 부직 웨브의 부분 사시도,
제7b도는 본 발명의 다른 한쌍의 대향된 압력 어플리케이더의 확대 사시도,
제8도는 생리대의 구조를 보다 명확하게 도시하기 위해서 생리대의 일부분이 절단된 생리대의 평면도,
제9도는 제8도의 생리대의 선 9-9 단면도,
제10도는 본 발명에 따라 제조된 생리대의 실시예의 상면시트 부분의 평면도,
제11도는 본 발명에 따라 제조된 다른 생리대의 실시예의 상면시트 부분의 평면도,
제12도는 본 발명에 따라 제조된 기저귀 형대의 전형적인 흡수성 제품의 부분 확대 사시도.
[발명의 상세한 설명]
제1도를 참조하면, 일회용 흡수성 제품상의 상면시트로서 사용하기에 적절한 본 발명의 표면 에너지 변화도를 나타내는 부직 웨브를 성형하기 위한 공정(20)이 개략적으로 도시되어 있다.
본 발명에 따르면, 부직 웨브(22)는 공급 롤(24)이 그것과 관련된 화살표로 표시된 방향으로 회전함에 따라 공급 롤(24)로부터 풀려서, 그와 관련된 화살표로 표시된 방향으로 이동된다. 부직 웨브(22)는 그 부직 웨브(22)의 표면상으로 표면 처리제(28)를 공급하는 분무기(26) 아래를 통과한다.
부직 웨브(22)는 공지된 멜트블로운 공정 또는 공지된 스펀본딩 공정과 같은 공지된 부직포 사출성형법에 의해 성형될 수도 있으며, 공급 롤상에 저장되지 않고 분무기(26) 아래로 직접 통과할 수도 있다.
부직 웨브(22)는 신장가능하거나 탄성 또는 비탄성일 수도 있다. 부직 웨브(22)는 스펀본디드 웨브, 멜트블로운 웨브 또는 본디드 카디드 웨브일 수도 있다. 부직 웨브가 벨드블로운 섬유의 웨브인 경우, 벨트블로운 마이크로파이버를 포함할 수도 있다. 부직 웨브(22)는 목재, 면, 레이온, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리 에스터, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 및 부탄 공중합체, 이성분 섬유 또는 천연 및 합성 섬유의 조합체와 같은 합성 섬유로 제조될 수도 있다.
부직 웨브(22)는 적어도 하나의 층 또는 멜트블로운 웨브, 본디드 카디드 웨브 또는 다른 적절한 재료에 결합된 스펀본디드 웨브 결합된 적어도 하나의 층을 갖는 다층 재료일 수도 있다. 변형예로, 부직 웨브는 예를 들면 스펀본디드 웨브, 본디드 카디드 웨브 또는 멜트블로운 웨브와 같은 단층 또는 재료일 수도 있다.
부직 웨브(22)는 2개 이상의 상이한 섬유의 혼합물 또는 섬유의 입자의 혼합물로 제조된 조성물일 수도 있다. 이러한 혼합물은 벨트블로운 섬유를 운반하는 가스 흐름에 섬유 및/또는 입자를 첨가함으로써 성형될 수도 있으며, 그에 따라 멜트블로운 섬유와, 목재 펄프, 스태플 섬유 및 입자와 같은 다른 재료의 친밀한 엉클어진 혼합이 수집 장치상에 멜트블루잉 섬유를 수집하기 전에 이루어져서 불규칙적으로 분산된 벨트블로잉 섬유 및 기타 재료의 접착성 웨브를 형성한다.
섬유의 부직 웨브는 접착성 웨브 구조체를 형성하도록 접합함으로써 결합되어야 한다. 화학적 접합, 포인트 캘린더링, 하이드로엔탱글링 및 니들링과 같은 열접합 등의 적당한 접합 기술을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
표면 처리제(28)는 분무기(26)를 이용하여 제1도의 부직 웨브(22)의 한 표면에 도포된다. 또한, 표면 처리제(28)는 스크린 프린팅(screen printing), 그라비야 프린팅(gravure printing), 딥 코팅(dip coating) 등과 같은 본 기술분야에 공지된 다른 기술에 의해 부직 웨브의 한 표면에 도포될 수도 있다.
제2도 및 제3도를 참조하면, 표면 처리제가 한 표면에 도포된 본 발명에 따른 부직 웨브(22)의 사시도가 도시되어 있다. 부직 웨브(22)는 개별 섬유(60)로 구성된 액체 투과성 부직 웨브이다.
바람직하게는, 부직 웨브(22)는 제 1 표면 또는 상부 표면(61)과, 제 2 표면 또는 하부 표면(62)을 갖고 있다. 제 1 표면(61)은 중간부분(63)에 의해 제 2 표면(62)으로부터 이격되어 있다. 바람직하게는, 부직 웨브(22)는 제 1 및 제 2 표면을 서로 유체 연통상태로 배치하는 다수의 통로(66)를 포함한다.
다수의 영역(65)을 포함하며, 낮은 표면 에너지의 표면 처리제를 포함하는 것이 바람직하다. 양호하게, 영역(65)은, 비교적 높은 표면 에너지와 비교적 높은 흡착력을 갖는 부직 웨브의 섬유(60)에 비해서 비교적 낮은 표면 에너지와 비교적 낮은 흡착력을 갖는다. 따라서, 처리된 부직 웨브(22)는 영역(65)의 경계부, 즉 영역(65)과 둘리싸는 섬유 표면 사이의 접촉면에 의해 규정된 다수의 표면 에너지변화도를 나타낸다.
제3도에 도시된 바와 같이, 영역(65)과 표면 형태(웨브의 상부 표면으로부터 상방으로 돌출한 개별 섬유를 포함함)의 관계가 본 발명의 중요한 관점이다. 제3도에 도시된 바와 같이, 표면 처리제는 실질적으로 섬유내의 구멍을 폐색하는 섬유의 브리징 또는 마스킹이라기 보다는 개별 섬유의 부분을 피복하는 다수의 개별 입자, 방울 또는 작은 구체이기 때문에, 웨브의 표면 방향 및 웨브의 두께 방향에 대한 영역의 간헐적 또는 불연속적 이격 특성이 중요하다. 이러한 불연속성은 액체 이동의 관점에서 유익한 것으로 여겨지는 다수의 작은 정도의 표면 에너지 변화도를 발생시킨다.
또한, 제3도에 명확하게 도시된 바와 같이, 표면 처리제는 부직 웨브(22)의 제 1 표면(61)내로 그리고 그 아래로 관통한다. 대부분의 영역(65)이 그 자체의 제 1 표면(61) 근처에 집중되는 반면에, 처리된 영역은 섬유-섬유 기본의 웨브를 통해 하측으로 연장하여, 중간부분(63)내로 관통한다. 바람직하게는, 영역(65)은 제 1 표면(61) 근처에 집중되고 제 1 표면으로부터의 거리가 증가될수록 빈도가 감소되며(공간이 증가됨), 그에 따라 보다 낮은 표면 에너지 영역 및 보다 높은 표면 에너지 변화도가 제 1 표면(61)에 또는 그 근처에서 발생되어 제 1 표면상에 또는 제 1 표면 근처의 유체에 큰 영향을 미친다. 따라서, 평균적으로, 제 1 표면 근처의 웨브의 상부 영역은 제 2 표면에 보다 근접한 웨브의 하부 영역에 의해 나타나는 것보다 낮은 평균 표면 에너지를 나타낸다.
섬유 내부의 모세관의 비 폐색은 하부 구조체로 액체를 전달하기에 충분한 액체 통로가 개방된 채로 남아 있도록 하는 것이 중요하다. 표면 처리제가 다량 도포되면, 섬유 내부의 모세관을 폐색하는 경향이 있어서, 하부 구조체로의 액체 전달을 차단한다.
상기 설명은 실제로 부직포 구조체에만 초점이 맞추어 졌지만, 본 발명의 개념은 유사한 형태의 직물 또는 혼성 직물/부직 기재에 쉽게 도포될 수 있다는 것도 이해해야 한다. 이렇게 하면, 직물내 구조체내에 존재하는 유공도(degree of porositv)를 인식하기 위해 부직 웨브의 유공성 및 섬유내 모세관 공간에 관한 상기 설명을 상호 직조된 구조체로 확대하여 추정할 필요가 있다.
또한, 본원에서 설명한 "섬유"의 정의는 통상 "모네관 채널 섬유(capillary channel fiber)"라 칭하는 섬유 구조체, 즉 그 내부에 모세관 채널이 형성된 유형의 섬유롤 포함한다. 이러한 다양한 헝태의 적당한 섬유는 각기 1993년 4월 6일에, 1993년 9월 7일에 그리고 1994년 1○월 18일에 톰슨(Thompson) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,200,248 호, 제 5,242,644 호 및 제 5,356,405 호에 보다 상세하게 기술되어 있으며, 상기 특허들의 내용은 본원에 참고로 인용한다. 이러한 섬유로 형성된 섬유질 구조체는 단지 유내 모세관 및 공간 뿐만아니라 섬유내 모세관 구조체를 나타낼 수도 있다.
본 발명에 따르면, 부직 웨브(22)의 제 1 또는 착용자 접촉 표면(61)은 비적 습윤성인 중간부분(63)에 비해서 비교석 비습윤성이다. 유용한 습윤성의 매변수는 액체 방울(가스-액체 계면 이 고체 표면(가스-고체 계면)과 형성하는 접촉각이다. 전형적으로, 고체 표면(112)상에 위치된 액체 방울(110)은 제4도에 도시된 바와 같이 고체 표면과 접촉각(A)을 이룬다.
고체 표면과 액체의 습윤성이 증가함에 따라, 접촉각(A)은 감소된다. 고체 표면의 액체와 고체의 접촉각은 아담슨 아튜 더블유의 Physical chemistry of Surfaces(제 2 판, 1967년)와, 바텔 에프. 이. 와 주데마 에이취.의 J. Am. Chem. Soc., 58, 1449(1936)와, 비커만 제이. 제이.의 Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 13, 443(1941)에 기술된 것과 같은 본 기술 분야에 공지된 기술로부터 결정될 수 있으며, 상기 내용은 본원에 참고로 인용한다. 이러한 범위에서의 보다 최근의 문헌으로는 쳉 등의 Colloids and Surfaces 43 : 151-167(1990) 및 로텐버그 등의 Journal of Colloid and Interface Science 93(1) : 169-183(1983)에 기술되어 있으며, 또 상기 내용은 본원에 참고로 인용한다.
본원에서 사용되는 용어 "친수성(hydrophilic)"은 표면상에 침착된 수성 액체(예를 들면 수성체 액체)에 의해 습윤가능한 표면을 의미한다. 친수성도 및 습윤성도는 포함된 액체 및 고체 표면의 접촉각 및 표면 장력의 견지에서 규정되는 것이 통상적이다. 이것은 굴루드 로버트 에프가 발간한 Contact Angle, Wettability and Adgesion라는 명치의 American Chemical Society에 상세하게 기술되어 있으며, 그 내용은 본원에 참고로 인용된다. 액체가 표면을 가로질러 동시에 분산되는 경향이 있으면, 액체(친수성)에 의해 습윤될 수 있다는 것이다. 반대로, 액체가 표면을 가로질러 자연적으로 분산되지 않는 경향이 있다면 그 표면은 "소수성"이라고 한다.
접촉각은 고체 표면의 표면 불균일성(예를 들면, 거칠기와 같은 화학적 및 물리적 특성), 오염, 화학적/물리적 처리제 또는 조성물 뿐만아니라 액체 및그 오염물의 성질에 따라 좌우된다. 또한, 고체의 표면 에너지는 접촉각에 영향을 미친다. 고체의 표면 에너지가 감소함에 따라, 접촉각은 증가한다. 고체의 표면 에너지가 증가되면 접촉각은 감소한다.
고체 표면(예를 들면, 필름 또는 섬유)으로부터 액체를 분리하는데 필요한 에너지는 수학식 1로 표현된다.
여기서, W는 erg/㎠으로 측정한 흡착도,
G는 dyne/㎝로 측정한 액체의 표면 장력,
A는 °로 측정한 액체와 고체의 접촉각이다.
소정 액체에 대해, 흡착도는 액체와 고체간의 코사인 파형과 함께 증가한다
[접촉각(A)이 제로일 때 최대임].
흡착도는 주어진 표면의 표면 에너지 특성을 이해하고 한정하는 하나의 유용한 수단이다. 주어진 표면의 에너지 특성을 특징화하는데 이용되는 다른 유용한 방법은 폭스 에이취. 더블유., 헤레 이. 에프. 및 지스판 더블유. 에이.의 J. Colloid. 8. 194(1953)와, 에이. 지스판. 더블유.의 Advan. Chem. Series No. 43. Chaper 1, American Chemcal Society (1964)에 기술된 바와 같이 매개변수로 표시된 "임계 표면 장력"이며, 그 내용은 본원에 참고로 인용한다.
표 1에 도시된 것은 표면 장력이 75dyne/㎝인 특정 액체(예를 들면, 물)에 대한 접촉각과 흡착도의 역관계를 나타낸다.
[표 1]
표 1에 기재한 바와 같이, 특정 표면의 흡착도가 감소함(특정 표면의 표면 에너지가 보다 낮게 나타남)에 따라, 표면상의 액체의 접촉각이 증가하며, 그에 따라 액체는 "비드 업(bead up)"되고 보다 작은 접촉 표면적을 차지하는 경향이 있다. 이러한 역관계는 주어진 표면의 표면 에너지가 소정의 액체에 대해서 감소되는 경우 더욱 그러하다. 따라서, 부착량은 고체 표면상의 계면 액체 현상에 영향을 받는다.
특히, 본 발명과 관련해서, 표면 에너지 변화도 또는 불연속도는 액체 운반을 촉진시키는데 유용한 것으로 발견되었다. 제5도는 상이한 표면 에너지(도시의 목적을 위해서 상이한 단면 해칭으로 표시되어 있음)를 갖는 2개의 영역(113, 115)을 가진 고체 표면상에 위치된 액체 방울(110)을 도시한 것이다. 제5도에 도시된 싱황에서, 영역(113)은 영역(115) 보다 비교적 낮은 표면 에너지를 나타내며, 그에 따라 영역(115)에 비해 액체 방울에 대한 습윤성이 감소된다. 따라서, 방울(110)은 방울 접촉 영역(113)의 에지에서 접촉각[A(b)]을 형성하며, 이 접촉각[A(b)]은 방울 접촉 영역(115)의 에지에 형성된 접촉각[A(a)]보다 크다. 명료성을 위해서 지점("a" 및 "b")이 한 평면에 놓어있을 지라도, 지점("a")과 지점("b")사이의 거리("dx")는 선형일 필요는 없으며, 대신에 표면의 형상과 무관한 방울/표면 접촉각의 범위를 나타낸다. 따라서, 방울(110)은 표면 에너지의 불균형이 발생되고, 그에 따른 수학식 2로 표시될 수 있는 영역(113)과 영역(115)사이의 싱대 표면 에너지의 변화(즉, 표면 에너지 변화도 또는 불연속도)로 인한 외력을 받는다.
여기서, df는 액체 방울상의 순수 힘이며,
dx는 기준 위치("a", "b")사이의 거리이며,
G는 앞서 정의한 바와 같고,
A[a) 및 A(b)는 각기 위치("a", "b")에서의 접촉각(A)이다.
cos A(a) 및 cos A(b)이 대해 식 1을 풀고 식 2에 대입하여 수학식 3을 구한다.
수학식 3은 수학식 4로 간략화될 수 있다.
2개의 표면 사이의 표면 에너지 차이가 중요한 이유는 흡착도의 차이가 크기의 변화가 힘의 크기를 니타내는 직접 비례하는 영향으로서 식(4)에서 명확하게 알수 있다.
표면 에너지 영향 및 모세관이 물리적 특성의 보다 상세한 설명은 채터지 포트니 케이.의 Texile Science and Technology, Volume 7, Absorbency(1985년)와, 스와쳐 에이. 엠.의 Capillarity, Theory and Practice, Ind. Eng. Chem.(1969sus)의 문헌에서 기술되어 있으며, 상기 문헌의 내용은 본원에 참고로 인용한다.
따라서, 방울에 의해 발생된 힘은 보다 높은 표면 에너지 방향의 운동을 야기시킬 것이다. 간력성 및 명료성을 위해서, 표면 에너지 변화도 또는 불연속성은 일정하지만 상이한 표면 에너지의 명확한 영역 사이의 단일의 날카로운 불연속성 또는 경계로서 제5도에 도시하였다. 또한, 표면 에너지 변화도는 연소 변화도 또는 계단형 계단형 변화도로서 존재할 수 있으며, 어떤 특정 방울(또는 이러한 방울의 부분)에 작용하는 힘은 각 특정 방울 접촉 영역에서 표면 에너지에 의해 결정된다.
본원에서 설명한 용어 "변화도(gradient)는 표면 에너지 또는 흡착도의 차이가 적용되는 경우, 측정 가능한 거리에 걸쳐 발생하는 표면 에너지 또는 부착량의 변화를 기술하고자 하는 것이다. 용어 "불연속도(discont inuity)"은 "변화도" 또는 전이의 형태를 의미하며, 표면 에너지의 변화는 기본적으로 제로의 거리에서 발생된다. 따라서, 본원에서 사용한 바와 같은 모든 "불연속도"은 "변화도"의 규정내에 포함된다.
또한, 본원에서 사용한 용어 "모세관(capillary)" 및 "모세관현상(capillarity)"은 라플라스 수학식 5로 일반적으로 표현되는 모세관현상의 원리에 따라 액체를 운반할 수 있는 구조체내의 통로, 구멍, 기공 또는 공간을 의미한다.
여기서, p는 모세관 압력이며,
R은 모세관의 내경(모세관 반경)이며,
G 및 A는 앞서 규정한 바와 같다.
본원에 참고로 인용하는 볼코 에머리 아이.의 Chem. Affertreat. Text.의 3장에서 볼 수 있는 Pentration of Fabrics(1971년)(83부터 113페이지)에 기술된 바와 같이, A=90°이면, cos A는 제로이며, 모세관 압력은 없다. A가 90° 보다 크면, cosA는 음수이며, 모세관 압력은 모세관으로의 액체의 유입과 반대이다. 또한, 모세관 벽은 발생할 모세관 현상에 대해 친수성 성질(A＜90°)이어야 한다. 또한, R은 의미심장한 수치를 갖도록 p가 상당히 작은데, 이는 R이 증가할 때(보다 큰 구멍/모세관 구조), 모세관 압력이 감소하기 때문이다.
적어도 표면 에너지 변화도의 존재만큼 중요한 것은 모세관 및 액체 통로 자체의 방향 및 위치에 대한 변화도 자체의 특정 방향 또는 위치이다. 특히, 표면 에너지 변화도 또는 불연속도는 모세관과 관련되어 위치되는바. 액체는 적어도 하나의 표면 에너지 변화도 또는 붙연속도와 관계되지 않고는 제 1 표면 또는 상부 표면상에 잔류할 수 없으며, 그에 따라 변화도를 동반하는 구동력을 받는다. 모세관 입구로 이동되거나 그 입구에 존재하는 액체는 모세관 입구 근처에서 모세관 자체내에 존재하는 적어도 하나의 Z방향 변화도 또는 붙연속도와 관제되며, 그에 따라 Z 방향 구동력을 받아, 액체를 모세관력이 발생하는 모세관내로 이동시켜, 액체가 제 1 표면에서 멀리 이동된다. 바람직한 구소에 있어서, 모세관은 낮은 표면 에너지의 입구 길이 및 다른 보다 높은 표면 에너지의 모세관 벽 또는 표면상에 존재하여, 표면 에너지 변화도 또는 불연속도는 비교적 작지만 제 1 표면 아래에서 한정된 거리이다. 이러한 상황에서, 불연속도 또는 변화도는 모세관의 에지 또는 모세관의 개방 단부상에서 제 1 표면과 접촉하는 액체가 보다 낮은 표면 또는 메니스커스를 갖도록 위치되며, 상기 보다 낮은 표면 또는 메니스커스는 불연속도를 상접하는 모세관의 개방 단부내의 하방으로 연장될 것이다.
이러한 원리의 다른 설명을 위해서, 일반적인 모세관 또는 액체 통로상에 위치된 액체 방울(110)이 제6도에 도시되어 있다. 이것은 특정 웨브의 재료, 설계 또는 구조에 제한됨이 없이 본원에서 설명하는 개념을 나타내기에 층분하다. 제5도와 유사하게, 모세관은 상이한 표면 에너지(도시를 위해서 상이한 단면 해칭으로 표시함)를 갖는 표면(113,115)을 나타내도록 형성되어 있다. 제5도에 도시된 바와 같이, 표면(113)의 표면 에너지는 표면(115)의 표면 에너지에 비해서 비교적 낮은 소정의 레벨이며, 그에 따라 표면(113)은 소수성인 것으로 간주된다. 따라서, 표면(113)과 접족히는 방울의 에지는 비교적 보다 큰 접속각(A)을 나타내어, 방울의 에지는 표면(113)과의 계면으로부티 예리하게 이탈한다. 한편, 표면(115)은 표면(113)에 비해 비교적 높은 표면 에너지를 갖고 있다.
제6도에 도시된 상태에서, 방울(110)은 표면 장력 및 중력이 대체로 평형인 조건하에서 일부는 모세관의 입구 위에 위치되고 일부는 입구내로 연장된다. 모세관내에 있는 방울의 하부는 메니스커스(117)를 헝성하며, 영역(113)내의 모세관 벽과 접촉하는 그 에지는 소수성 표면 에너지 특성을 갖는다. 특히, 영역(113)과 영역(115)사이의 표면 에너지 변화도, 불연속도 또는 진이도는 메니스커스(117)의 에지의 근처에서 방울의 하부에 관계되도록 결정된다. 방울의 방향 및 방울의 메니스커스의 깊이는 액체 점도, 액체 표면 장력, 모세관 사이즈와 형상 및 상부 표면과 모세관 입구의 표면 에너지와 같은 인자에 의해 결정된다.
방울 자체가 모세관 입구 위에 위치하고, 방울의 하부 에지가 표면(113, 115)사이의 Z 방향 표면 에너지 변화도, 불연속도 또는 전이도와 관계되는 경우에, 볼록한 형상의 메니스커스(117)는 일점쇄선 형태로 표시된 메니스커스(119)와 같은 오목형 메니스커스로 반전된다. 메니스커스(117)가 메니스커스(119)와 같은 오목한 형태로 변화되면, 액체 식(3) 친수성 표면(115)의 상부 영역의 근처에서 모세관 벽을 적시며, 액체는 식(3)에 대해 상술한 표면 에너지 차이로 인해 외력을 받는다. 따라서, 조합된 표면 에너지 및 모세관 압력은 액체를 모세관내로 흡인하여 모세관 액체를 제 1 표면으로부티 멀리 운반하도록 작용한다. 액체 방울이 모세관의 하방으로 이동함에 따라, 모세관의 상부 영역에서의 표면(113)의 비교적 낮은 표면 에너지의 성질은 상부 표면으로의 액체의 흡인력을 최소화하며 방울에 미치는 견인력을 최소화시켜서, 상부 표면상에 또는 그 근처에서 액체 지체 또는 잔류의 발생을 감소시킨다.
설명의 목적을 위한 일예로서 기준 액체를 물로서 사용하였지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 물의 물리적 특성은 잘 알려져 있으며, 물은 쉽게 이용할 수 있으며, 입수한 물은 항상 성질이 일정하다. 물에 대한 접촉도에 대한 개념은 소망의 액체의 특정 표면 장력 특성을 산출하여 취함으로써 혈액, 생리혈 및 소변과 같은 다른 액체에도 쉽게 적용할 수 있다.
제3도를 다시 참조하면, 부직 웨브(22)의 제 1 표면 또는 착용자 접촉면(61)은 소정 액체(예를 들면, 물 또는 생리혈과 같은 신체 배설 액체)에 대해서 비교적 낮은 표면 에너지 및 비교적 낮은 흡착도를 갖지만, 부직 웨브(22)의 중간 부분(63)은 소정 액체에 대해 비교적 높은 표면 에너지 및 비교적 높은 흡착도를 갖는 것이 바람직하다. 부직 웨브(22)의 중간 부분(63)은 제 1 표면(61)에 비해서 비교적 높은 표면 에너지를 갖기 때문에, 중간부분(63)은 제 1 표면(61)보다 습윤성이 크다.
부직 웨브(22)의 제 1 표면(62)은 제 1 표면(61)에 비해서 높은 표면 에너지와 높은 흡착도를 갖는 것이 바람직하다. 제 2 표면(62)의 액체에 대한 표면 에너지 및 흡착도는 중간부분(63)의 표면 에너지 및 흡착도와 동일할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 제 2 표면(62)의 액체에 대한 표면 에너지 및 흡착도는 중간 부분(63)의 표면 에너지 및 흡착도보다 비교적 높다.
착용자 피부에 인접하게 접촉하여 배치될 웨브의 부분[즉, 제 1 표면(61)]에 인접한 비교적 낮은 표면 에너지 부분과, 착용자 피부와 접촉하지 않고 멀리 위치한 비교적 높은 표면 에너지 부분[즉, 중간 부분(63)]을 형성하는 구조에 의해 형성된 표면 에너지 변화도를 갖는 부직 웨브를 구비함으로써, 부직 웨브(22)는 액체 방울을 비교적 낮은 표면 에너지를 나타내는 웨브의 부분으로부터 비교적 높은 표면 에너지를 나타내는 웨브의 부분으로 이동시킬 수 있다. 액체 방울의 이동은 고체와 액체의 접촉 평면상에 작용하는 표면 장력의 불균형을 초래하는 보다 낮은 표면 에너지 부분과 보다 높은 표면 에너지 부분사이의 접촉 각의 차이에 의해 야기 된다. 이러한 결과적인 표면 에너지 변화도는 본 발명의 부직 웨브(22)의 유체 취급 특성을 향상시키고 습수성 제품의 상면시트로서 사용하기에 매우 적당한 웨브를 제조할 수 있게 한다.
비교적 낮은 표면 에너지 부분이 착용자의 피부와 접촉하여 위치될 수 있도록 부직 웨브를 설계함으로써 향상된 액체 취급 특성에 부가하여, 피부와 웨브 사이의 흡착도는, 웨브의 제 1 표면과 착용자의 피부 사이에 위치된 신체 배설물 액체를 차단하는 것에 의해 발생되는 모세관 힘을 증가시킴으로써 감소된다. 착용자의 피부와 웨브 사이의 흡착도가 감소된 구조체를 제공함으로써, 플라스틱 웨브의 상면시트에 접착하는 것과 관련된 접착도의 감각 또는 영향도 또한 감소된다.
또한, 재습윤 가능성도 상술한 설명에 따른 표면 에너지 변화도를 갖는 상면 시트를 제공하는 것에 의해 감소된다. 사용하는 힘이 수집된 액ㅊ를 가압하여 흡수성 제품을 재습윤시키거나 압착시키는(예를 들면, 흡수성 코어로부터 상면시트의 제 1 표면쪽으로의 압축에 의해 압착됨) 경향이 있기 때문에, 이러한 바람직하지 못한 이동은 비교적 낮은 표면 에너지를 갖는 상면시트의 제 1 표면에 의해 억제되어, 액체가 상면시트의 개구를 통해 흡수성 제품에서 벗어려고 하는 것을 방지할 것이다.
더우기, 액체는 상면시트의 표면 에너지 변화도의 추진력으로 인해서 상면시트에 보다 신속하게 들어갈 수 있다. 액체는 제 1 표면 연부로부터 상면시트의 중간 부분의 비교적 높은 에너지까지 흡수성 코어쪽으로의 표면 에너지 변화도를 거쳐 제 2 표면쪽으로 "z" 방향으로 이동된다.
본 발명의 표면 에너지 변화도와 관련하여, 이러한 임의의 변화도의 상부 범위 및 하부 범위는 서로에 대해 관련이 있다는 것, 즉 계면이 표면 에너지 변화도를 규정하는 웨브의 영역은 소수성/친수성 스펙트럼의 상이한 측면상에 있을 필요가 없다는 것이 중요하다. 즉, 변화도는 역 소수성도 또는 역친수성도의 2개 표면으로 설정될 수 있으며, 소수성 표면 및 친수성 표면에 대해 반드시 설정할 필요는 없다. 상술한 설명에도 불구하고, 부직 웨브의 상부 표면은 비교적 낮은 표면 에너지를 갖는바, 즉 착용자 접촉 표면의 전체 습윤도를 최소화하고 유입 액체에 부여되는 구동력을 최대화하기 위해서 일반적으로 소수성인 것이 비람직하다.
제3도를 참조하면, 영역(65)의 사이즈 및 형상은 도면의 명확함을 위해 해상도 및 두께가 과장되게 표현되었다. 이러한 부착부 또는 처리부의 임의성 및 불규칙성은 도면의 한계를 초과하므로, 본원에서의 설명은 설명을 위한 것이지 제한하는 것이 아니다. 따라서, 제3도에 도시된 영역(65)은 이러한 설명에 접합하게 도시하기에는 작고 불규칙한 더 작은 영역으로 분산되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 표면 에너지 변화도는 본 발명에 따라 제조된 액체 투과성 웨브의 표면 형상및/또는 구성과 일정한 관계로 존재한다. 제3도에 도시된 바와 같이, 표면 에너지 변화도는 비교적 높은 표면 에너지를 갖는 웨브의 주변 영역과 접촉하는 낮은 표면 에너지의 영역(65)을 형성하는 것에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 각 영역(65)은 그 경계부엥서 표면 에너지 변화도를 발생한다. 따라서, 영역(65)의 개수를 증가시킬수록, 개별 표면 에너지 변화도의 수도 증가한다. 바람직하게, 영역(65)은 불연속적(즉, 웨브를 전체적으로 둘로싸지 않음)이며 이격되어, 보다 큰 표면 에너지의 개재 영역을 남긴다.
각 변화도에서, 양측 표면에 접촉하는 방울은 구동력을 받고, 이 구동력은 액체에 어느 정도의 운동을 부여하며, 특히 표면 형태상의 액체의 정체 또는 지체 가능성을 감소시킨다. 영역(65)이 소정의 패턴으로 도포될 수 있을 지라도, 영역(65)은 웨브 표면상에 불규칙적으로 배향되는 것이 바람직하며, 이러한 불규칙성은 표면 에너지 변화도를 적절히 배치하여 액체의 어떤 특정 방울 또는 양에 영향을 미칠 가능성을 증가시킨다. 불규칙성은 웨브의 제 1 표면을 가로질러서 뿐만아니라 액체 통로 자체내에서도 바람직하다. 따라서, 어떤 특정 모세관 또는 통로는 또한 제 1 표면으로부터 Z 방향으로의 상이한 위치에 배치될 수도 있는 영역(65)으로 규정된 다중 표면 에너지 변화도를 나타낼 수도 있다. 또한 특정 액체 통로는 다른 액체 통로보다 크기가 작은 영역(65)을 나타낼 수 있으며, 영역(65)은 또한 액체 통로내에 전체적으로 잔류하도록 배치될 수 있다(즉, 제 1 및 제 2 표면 사이에 전체적으로 배치될 수 있다.
또한, 영역(65)은 웨브의 표면 방향성에 대해 본래 불연속적인 것이 바람직 하다. 웨브 표면과 같은 적은 소수성(또는 많은 친수성) 기재에 도포된 소수성 표면 처리제의 불연속도는 표면의 평면내에서 작은 정도의 표면 에너지 변화도의 패턴으로 형성된다. 이러한 변화도는 평균 방울 사이즈 및 웨브 표면 세부의 사이즈에 관한 보다 작은 상대적 사이즈에 의해 영역적 성질의 큰 정도의 X-Y 변화도로부터 구별될 수 있다. 따라서, 본원에서 설명하는 용어 "작은 정도(small-scale)"는 당해 표면상의 액체 방울의 평균 사이즈보다 크기가 작은 표면 특징, 형태 또는 표면 에너지 변화도를 의미한다. 평균 방울 사이즈는 쉽게 결정가능한 특징이며, 이러한 특징은 주어진 액체 및 표면을 경험적으로 관찰함으로써 얻을 수 있다.
이론적으로 한정할 필요 없이, 액체 관통 특성을 개선하는 것은 웨브의 상부 표면상의 액체 잔류 시간의 감소와, 모세관 액체 운반을 위해 상부 표면으로부터 모세관내로의 액체의 운동에 의해 실현될 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 웨브의 초기 액체 접촉면에 있어서, 가장 근처의 유용한 모세관쪽으로 그리고 하부 구조체내의 하방으로 신속하게 작은 정도의 액체 운동(웨브, 표면을 가로지르는 보다 큰 측방 운동에 대항됨)을 용이하게 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 표면 에너지 변화도는 소망의 Z방향 구동력 뿐만아니라 X-Y 구동력을 제공하여 소망의 작은 정도의 액체 이동을 부여한다.
이러한 웨브에 의해 나타낸 다수의 작은 스케일의 표면 에너지 변화도는 액체 이동 관계에서 유익한 것으로 생각된다. 작은 정도의 변화도는 웨브 표면상에 형성된 액체 방울의 측면 방향 또는 X-Y방향 이동에 도움이 된다.
또한, 그 표면 방향 크기가 그 위의 신체 배설물 액체의 방울, 스트림 또는 흐름의 전형적인 사이즈보다 작은 영역(65)은 액체가 표면 에너지 변화도 또는 불연속도를 극복하는 필연성으로 인해서 신체 배설물 액체의 방울, 스트림 또는 흐름에 불안정화 힘을 가한다.
본원에서 설명하는 형태의 표면 에너지 변화도는 본 발명에 따른 2차원(평면) 필름의 구조인 표면을 포함하는 비모세관 구조체상에서 이용하는 것이 유리한 반면에, 상술한 형태의 작은 스케일 X-Y 표면 에너지 변화도와 작은 스케일 X-Y 방향 표면 에너지 변화도를 이용하여, 액체 및 방울 평형의 최대 교란을 성취하고 그에 따라 웨브의 상부 영역상의 액체 잔류 시간과 지체 또는 잔류를 최소화한다. 따라서, 영역(65)이 존재하는 곳은 웨브의 제 1 표면에 제한될 수도 있으며 그에 따라 X-Y 기능성을 제공하며, 또는 액체 통로의 내부로 제한될 수 있지만, 바람직하게, 웨브의 제 1 표면상과 액체 통로내가 가장 유리하게 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 부직 웨브 구조체에 있어서, 표면 에너지 변화도는 구조체의 모세관 특성과 조합하여 상승작용 효과를 제공하여 액체 운반 및 취급 특성을 개선시킨다. 웨브의 제 1 표면상의 액체는 이동시에 제 1 표면으로부터 웨브의 제 2 표면 또는 대향 표면쪽으로 멀리, 전형적으로는 흡수성 제품의 내부로 너 전진하는 2개의 상이한 상보적인 추진력에 직면한다. 이러한 2개의 힘은 조합되어 웨브의 제 1 표면쪽으로의 액체 운동에 대항하며, 그에 따라 재습윤 기능성을 감소시키고, 웨브의 표면 건조 상태를 증가시킨다.
본 발명에 따른 웨브를 설계하는데 있어서, 특히 적당한 액체 취급을 위해 표면 에너지 변화도를 적당한 크기로 하고 위치를 결정하는 것과 관련해서 다수의 물리적 매개변수를 고려하여야 한다. 이러한 요인은 표면 에너지 차이의 크기(이용하는 재료에 따라 죄우됨), 재료의 이동성, 재료의 생체적합성, 다공 또는 모세관 사이즈, 전체 웨브 캘리퍼 및 형태, 표면 형태, 액체 점도와 표면 장력과, 웨브의 어느 한쪽 표면상에 다른 구조체가 존재하거나 존재하지 않는가를 포함한다.
바람직하게, 부직 웨브(22)의 영역(65)은 약 0erg/㎠ 내지 약 150erg/㎠의 범위, 바람직하게는 약 Oerg/㎠ 내지 약 100erg/㎠의 범위, 보다 바람직하게는 약 0erg/㎠ 내지 75erg/㎠의 범위의 물에 대한 흡착도를 갖는다. 바람직하게, 웨브를 둘러싸는 영역(65)중 나머지는 약 Oerg/㎠ 내지 약 15Oerg/㎠의 범위, 바람직하게는 약 25erg/㎠ 내지 약 150erg/㎠의 범위, 보다 바람직하게는 약 5Oerg/㎠ 내지 150erg/㎠의 범위의 물에 대한 흡착도틀 갖는다.
바람직하게, 부직 웨브의 영역(65)과 나머지 사이의 물에 대한 흡착도는 약 5erg/㎠ 내지 약 145erg/㎠의 범위. 바림직하게는 약 25erg/㎠ 내지 약 145erg/㎠ 의 범위, 보다 바람직하게는 약 50erg/㎠ 내지 145erg/㎠의 범위이다.
적당한 표면 처리제로는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 디우 코닝(DoeCorning)의 Syl-0ff 7677로서 실리콘 해제 코팅이 있으며, Sy1-0ff 7677로서 유용한 가교제는 각기 100중량부 내지 10중량부의 비율로 부가된다. 다른 적당한 표면처리제로는 미국 뉴욕주 워터포드 소재의 General Electric Company, Silicone Products Division에 의해 UV 9300 및 UV 9380c-D1로서 상업적으로 입수할 수 있는 2개의 실리콘 혼합물을 100중량부 내지 2.5중량부의 비율로 포함하는 UV 경화성 실리콘의 피복재이다. 부직 웨브의 제 1 표면상의 실리콘 해제 피복제의 표면 에너지는 부직 웨브(22)를 형성하는 개별 섬유(60)의 표면 에너지보다 작다.
다른 적당한 처리제로는 플루오르폴리머[예를 들면 상품명 TEFLON으로 입수할 수 있는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)] 및 염화플루오르폴리머와 같은 플루오르화된 제료를 포함할 수 있지만, 이에 의해 제한되지는 않는다. 실리콘 재료가 그 생체적합성으로 흡수성 제품에서 웨브로 사용하기에 바람직한 것으로 알려저 있지만, 감소된 표면 에너지의 영역을 제공하기에 적당할 수 있는 다른 재료로는 페트로라튬(Petrolatum), 라텍스, 파라핀 등을 포함한다. 본원에서 사용한 용어 "생체적합성(biocompatible)"은 당단백, 혈소판 등과 같은 생체-종 또는 생물학적 재료에 대한 낮은 레벨의 특정 흡수성 또는 달리 말하면 낮은 친화력을 가진 재료를 일컫는다. 이와 같이, 이들 재료는 재사용 조건하에서 다른 재료보다 넓은 범위로 생물학적 물질의 침착을 억제하는 경향이 있다. 이러한 특성은 후속적인 액체 취급상황에서 필요한 표면 에너지 특성을 보다 잘 유지할 수 있게 한다. 생체적합성이 존재하지 않으면, 이러한 생물학적 재료의 침착은 표면의 거칠기 또는 비균일성을 증가시겨, 액체 이동에 대한 증가된 당김력 또는 저항성으로 유도되는 경향이있다. 결과적으로, 생체적합성은 액체 이동에 대한 감소된 당김력 또는 저항성에 일치하며, 그에 따라 표면 에너지 변화도 및 모세관 구조체로 액체가 보다 빨리 접금하게 한다. 실질적으로 동일한 표면 에너지를 유지함으로써 후속적인 또는 지속적인 액체 침착을 위한 본래의 표면 에너지 차이를 유지한다.
그러나, 생체적합성은 낮은 표면 에너지와 같은 뜻이 아니다. 폴리우레탄과 같은 몇몇 재료는 어느 정도의 생체적합성을 나타내지만, 비교적 높은 표면 에너지틀 나타낸다. 본원에서 사용하기에 적합할 수 있는 폴리우레탄과 같은 몇몇 낮은 표면 에너지의 재료는 생체적합성이 부속하다. 실리콘 및 플루오르화 재료와 같은 현재 바람직한 재료는 낮은 표면 에너지의 생체적합성을 나타낸다.
웨브의 선택된 영역의 표면 에너지를 높은 표면 에너지로 친수성화 또는 증가시키기 위한 적당한 표면활성제로는 미국 커넥티컷주 그린위치 소재의 Glyco Chemical, Inc 에 의해 제조된 Pegosperse(등록상표) 200-ML과 ICI가 제조한 ATMER(등록상표) 645와 같은 에틸파된 에스터와, BASF에 의해 제조된 Pluronic(등록상표) P103과 같은 에틸렌 산화물 및 프로필렌 산화물의 글루코 아미드, 삼체 공중합체와, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 Dow Corning에 의해 제조된 DC190과 같은 실리콘 및 에틸렌 글리콜의 공중합체가 있다.
상술한 설명의 대부분은 우수한 친수성 웨브로 시작하여 피복제 또는 처리제를 도포하거나 재료층을 중첩시켜서 낮은 표면 에너지 영역을 형성하고 상부에 소수성 부분을 부여하는 현재의 바람직한 방법에 초점을 맞추었지만, 표면 에너지 변화도를 형성하는 다른 방법을 예상할 수 있으며, 이러한 것도 본 발명의 영역내에 있다. 이러한 방법은 본래 소수성인 웨브의 하부 부분에 친수성 재료(예를 들면 친수성 라텍스)를 도포하여 경계부를 갖는 친수성 영역을 소수성 웨브 표면을 갖는 계면에 형성하는 단계와, 각 재료사이의 경계부에 의해 형성된 표면 에너지 변화도를 갖는 다양한 표면 에너지 특성의 2개 이상의 재료의 웨브를 형성하는 단계와, 우수한 친수성 또는 소수성 재료의 웨브를 형성하는 단계와, 기계적 기술, 전자기적 기술 또는 화학적 충격 기술 또는 본 기술 분야에 공지된 처리 기술에 의해 그 선택된 영역의 표면 화학성을 변화시킴으로써 선택적인 표면 에너지 변하도와 표면에너지가 변환할 수 있는 화학적 웨브 성분의 차별적인 이동을 발생시키는 단계와, 순간적으로 친수성이 되도록 그리고 사용시에 표면 에너지 변화도를 나타내도록 소수성 영역을 처리하는 단계를 포함한다.
부직 웨브(22)의 한 표면에 표면 처리제(28)가 도포되는 분무기(26) 아래를 통과한 후에, 부직 웨브의 캘리퍼는 증가된다. 부직 웨브(22)는 최초 캘리퍼를 가지며, 최초 캘리퍼는 평면 웨브에 있이서 대체로 웨브의 두께이다. 예를 들면, 제3도의 부직 웨브(22)의 캘리퍼는 제 1 표면(61)과 제 2 표면(62)사이의 치수, 즉 부긱 웨브의 두께이다. 부직 웨브의 캘리퍼는 씨윙-알버트(Thwing-Albert) 저하중 마이크로미터 모델 번호 89-1을 이용하여 결정될 수 있다.
부직 웨브의 캘리퍼를 증가시키기 위한 바람직한 방법은 적어도 어느 정도 상보적인 3차원 표면을 가진 대향 압력 어플리케이터를 사용하여 제1도에 개략적으로 도시된 바와 같이 압력 어플리케이터 시스템(29)을 통해 부직 웨브를 이동시킴으로써 부직 웨브를 기계적으로 성형하는 것이다. 시스템(29)에 사용할 수 있는 것으로 본 발명의 특히 바람직한 입력 어플리케이터 시스템의 상세는 제7도에 도시되어 있다.
이제 제7도를 참조하면, 제7도에는 제 1 압력 어플리케이터(30) 및 제 2 압력 어플리케이터(32)를 포함하는 압력 어플리케이터 시스템(29)의 확대 사시도가 도시 되어 있다. 제 1 압력 어플리케이터(30)는 다수의 홈 영역(34)에 의해 분리되니 다수의 치형 영역(33)을 포함한다. 치형 영역(33) 및 홈 영역(34)은 제 1 압력 어플리케이터(30)의 중심을 통해 뻗은 종방향 축에 실질적으로 평행하게 연장된 방향으로 제 1 압력 어플리케이터(30)의 원주 둘레로 연장된다. 치형 영역(33)은 다수의 치형부(35)를 포함한다. 제 2 압력 어플리케이터(32)는 제 1 압력 어플리케이터(30)의 치형부(35)와 결합하거나 맞물리는 다수의 치형부(36)를 포함한다.
부직 웨브가 제 1 및 제 2 압력 어플리케이터 사이로 공급될 때, 제 1 압력 어플리케이터상의 치형부와 제 2 압력 어플리케이터상의 치형부사이로 통과하는 부직 웨브의 부분은 부직 웨브에 융기된 리브형 부분을 형성하게 성형 또는 팽창될 수 있어 증가된 캘리퍼를 제공한다. 제 1 압력 어플리케이터상의 홈 영역과 제 2 압력 어플리케이터상의 치형부 사이를 통과하는 부직 웨브의 부분은 실질적으로 변화하지 않고 유지된다. 증가된 캘리퍼를 갖도록 시스템(29)과 유사한 압력 시스템에 의해 기계적으로 형성된 부직 웨브는 제7a도에 도시되어 있다. 제7a도에 도시된 부직 웨브(22)는 제 1 표면(61) 및 제 2 표면(62)을 갖고 있다. 부직 웨브(22)는 웨브가 제 1 압력 어플리케이터상의 치형부와 제 2 압력 어플리케이터상의 치형부 사이를 통과할 때 형성된 다수의 상승된 리브형 부분(70)을 포함한다. 또한, 부직 웨브(22)는 제 1 압력 어플리케이터상의 홈 영역과 제 2 압력 어플리케이터상의 치형부사이를 통과하는 웨브의 부분에 대응하는 비성형 부분(72)을 포함한다. 비 성형부분(72)과 같은 웨브의 부분은 변화하지 않고 남기 때문에, 부직 웨브의 전체폭은 실질적으로 변화하지 않은 채 남는다.
기계적으로 형성된 부직 웨브(22)의 캘리퍼(caliper)는 리브형 부분(70)의 형성을 통해 실질적으로 증가되었다. 부직 웨브의 캘리퍼는 일반적으로 참조부호(74)로 표시된다. 부직 웨브의 두께는 일반적으로 참조부호(75)로 표시된다. 제7a도에 도시된 바와 같이, 부직 웨브의 캘리퍼(74)는 부직 웨브의 두께(75)보다 크다. 부직 웨브(22)는 바람직하게는 최초 캘리퍼의 적어도 약 1.2배인 증가된 캘리퍼를 가지며, 보다 바람직히게는 최초 캘리퍼의 적어도 약 2배인 증가된 캘리퍼를 가지며, 가장 바람직하게는 최초 캘리퍼의 적어도 약 4배인 증가된 캘리퍼를 갖는다. 최초 캘리퍼의 4배를 넘는 증가된 캘리퍼 역시 본 발명의 범위내에 있음을 이해하여야 한다.
기계적 형성을 거친 부직 웨브의 일 예가 차펠(Chappell) 등의 명의로 출원되어 1995년 2윌 9일에 공개된 국제 특허 공개공보 제 W0 95/03765 호에 상세히 개시되어 있으며, 상기 공부에 개시된 내용은 본원 명세서에 참고로 인용된다.
제7도에 도시된 압력 어플리케이터 시스템(pressure applicator system)(29)은 종래의 링 롤과 대조될 수 있다. 종래의 링 롤은 한 쌍의 대향하는 주름진 롤을 포함하는데, 각각의 롤은 롤의 전체 외주부 주위를 연장하며 서로 상보적인 톱니를 갖는다. 종래의 링 롤에 의해 가압된 부직 웨브는 전체적으로 증가된 폭을 가지며 전체적으로 감소된 켈리퍼를 가질 것이다. 이것은 종래의 링 롤이, 압력 어플리케이터(30)상의 홈부(34)와 같이 그것을 통과하는 부직 웨브의 부분을 실질적으로 변화되지 않은 상태로 남게하는 홈부를 가지고 있지 않기 때문이다.
모세관현상, 캘리퍼 및 표면 에너지 효과의 조합에 비한 본 발명의 상승 작용에 대한 대표적 설명을 위하여, 본 발명에 따른 부직 웨브는 소비자 관점에서 중요한 독특한 특성의 조합을 나타내는 것으로 밝혀졌다 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 부직 웨브는 이하에 규정될 양호한 포획(acquisition), 건조 및 마스킹 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
일반적으로, 포획은 유체 이송 웨브가 유체 통과에 간섭되거나 간섭되지 않는 정도를 나타낸다. 향상된 포획 율/배수는 유제 통과의 간섭 또는 저항이 거의 없음을 나타내며 또한 모세관 현상 및 표면 에너지 변화도와 같은 유체 구동력의 실제적 영향을 나타낸다. 건조도는 유체 이송 구조가 반대방향으로의 유체 이송에 저항하는 정도, 본질적으로 유체 이송 구조가 바람직한 방향으로의 유체 흐름을 위한 일방향 밸브로 작용하는 정모를 나타낸다. 마스킹은 유체 통과후의 표면의 청결성을 나타내며, 또한 컬러 유체에 잔존하는 채색 및 변색된 영역의 크기 또는 정도로 규정된다.
본 발명의 부직 웨브에 의해 니타나는 향상된 기능적 특성을 입증하기 위해서, 제곱 미터당 약 23 그램의 기본 중량을 가지며 미국 조지아주 옥스포드 소재의 허큘레스 캄파니(Hercules Co.)에 의해 T-186이란 명칭으로 시판되는 영구적 친수성 섬유 60%와 역시 허큘레스 캄파니에 의해 시판되는 표준 친수성 섬유 T-196 40%의 혼합물의 스테이플 카디드 섬유(staple carded fiber)로 구성된, "파이버웨브(Fiberweb)"에 의해 DFPN-127이란 명칭으로 시판되는 종래의 부직 웨브의 샘플(예 1), 미국 뉴욕주 워터포드 소재의 제너럴 일렉트릭 캄파니, 실리콘 프로덕트 디비젼(General Electric Company, silicone Products division)에 의해 UV 9300이란 명칭으로 시판되는 실리콘 2.5그램으로 코팅된 예 1의 부직 웨브(예 2), 및 제7도에 도시된 바와 같은 증가된 캘리퍼를 갖는 기계적 구성을 받는 예 2의 부직 웨브(예 3)를 포획, 건조도 및 마스킹 테스트를 행하였다. 이러한 특성에 관한 웨브 성능을 결정하기 위한 분석 또는 테스트 방법은 이후의 분석 방법에서 보다 상세히 설명된다.
아래의 표 2에 주어진 테스트 결과는 각 샘플에 대해 실제적으로 수행된 모든 테스트의 평균치를 나타낸다.
[표 2]
표 1 의 데이터로부터 예 1, 2 및 3 모두 유사한 포획 및 마스킹을 나타내며, 예 2 및 3의 마스킹은 예 1의 마스킹보다 다수 양호하다는 것을 알 수 있다.
또한, 예 3은 건조도에 대해서 예 1 및 2에 비해 큰 향상, 착용자의 안락에 상당한 영향을 주는 특성을 나타냄을 주목하는 것이 중요하다. 따라서, 상면시트로 예 3 을 사용하는 것이 일회용 기저귀, 생리대 등과 같은 착용자의 피부를 흡수 요소내로 흡수된 유체로부터 격리시키는 것이 요구되는 구조에 매우 바람직하다.
건조도에 대해서 예 2가 예 1보다 향상되었지만, 예 3에 나타난 건조에 있어서의 상당한 향상이 예 2에 비해 예 3의 증가된 캘리퍼에 의해 제공되었다. 예 3에 의해 나타난 증가된 캘리퍼는 흡수 요소내로 흡수된 유채로부터 착용자의 피부를 더욱 격리시기는 경향이 있으므로, 예 2에 비해 향상된 건조를 제공한다.
제 1 압력 어플리케이터(552) 및 제 2 압력 어플리케이터(554)를 포함하는 다른 적합한 압력 어플리케이터 시스템(550)의 확대 사시도가 제7b도에 도시되어 있다. 압력 어플리케이터(552)는 각각 다수의 홈부(558)에 의해 이격된 다수의 치형부(556)를 갖는다. 어플리케이터(552, 554)상의 치형부(556)는 각각 다수의 치형을 가지며, 어플리케이터(552)상의 치형이 어플리케이터(554)상의 치형과 결합한다.
부직 웨브가 제 1 및 제 2 압력 어플리케이터 사이에 공급됨에 따라, 제 1 압력 어플리케이터상의 치형과 제 2 압력 어플리케이터상의 치형 사이를 통과하는 부직 웨브의 부분이 부직 웨브에 증가된 캘리퍼를 제공하는 상승된 리브형 부분을 생성하도록 형성 또는 확장된다. 제 1 압력 어플리케이터와 제 2 압력 어플리케이터 사이를 통과하는 부직 웨브의 부분은 실질적으로 변형되지 않은 상태로 남는다.
사용될 수 있는 다른 적합한 압력 어플리케이터가 차펠(Chappel1) 명의로 출원되어 1995년 2월 9일에 공개된 국제 특허 공개공보 제 WO 95/03765 호에 개시되어 있으며, 상기 공부에 개시된 내용은 본원 명세서에 참고로 인용된다.
부직 웨브(22)는 권춰 롤(50)상에 권취되어 저장되는 것이 바람직하다. 대 안적으로, 부직 웨브(22)는 일회용 흡수 제품의 상면시트를 형성하도록 사용되는 생산 라인에 직접 공급될 수도 있다.
[대표적 흡수 제품]
본 명세서에 사용되는 "흡수 제품"이란 용어는 일반적으로 신체 배출물(exudates)을 흡수 및 수용하는데 사용되는 기구를 지칭하며, 보다 상세하게는 신체로부터 방출되는 다양한 배출물을 흡수 및 수용하기 위해 착용자의 신체에 대하여 또는 신체 부근에 위치되는 기구를 지칭한다. "흡수 제품"이란 용어는 기저귀, 월경 패드, 탐폰(tampons), 생리대, 실금(incont inent) 패드류 뿐만아니라 밴드 및 붕대(wound dressings)를 포함하는 것으로 의도된다. "일회용"이란 용어는 본 명세서에서 흡수 제품으로 세탁되거나 복구되거나 또는 재사용되지 않는 흡수 제품(즉, 이들은 제한된 사용후에 폐기되도록 의도되며 또한 바람직하게는 재활용되거나 또는 환경적으로 호환성 있는 상태로 처리되도록 의도된다)을 기술하는데 사용된다. "일체식" 흡수 제품은 단일의 구조로 형성되거나 통합된 물을 형성하여 별개의 홀더 및 패드와 같은 별개의 손조작 부품이 요구되지 않도록 서로 결합된 별개의 부품으로 형성된 흡수 제품을 지칭한다.
본 발명에 따라 제조된 단일의 일회용 흡수 제품의 바람직한 실시예는 제8도에 도시된 월경 패드, 생리대(120)이다. "생리대"라는 용어는 여성의 외음부 부근에, 일반적으로 비뇨 생식기 영역의 외측에 착용되며 착용자 신체로부터의 생리혈 및 기타 질 배출물(예컨대, 혈액, 멘스 및 소변)을 흡수하여 수용하도록 의도된 흡수 제품을 지칭한다. 착용자의 엉덩이의 부분적 내측 및 부분적 외측에 존재하는 입술 모양의 기구는 또한 본 발명의 범위내에 속한다. 그러나, 본 발명은 또한 기타 여성 위생 또는 월경 패드, 또는 기저귀, 실금 패드 등과 같은 기타 흡수 제품 또한 일회용 타올, 안면 티슈 등과 같은 표면으로부터 제거되도록 유체 이송을 용이하게 하도록 디자인된 기타 웨브에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 유체 이송 웨브가 합제되거나 또는 그것과 관련되어 사용되는 흡수 제품의 전체 크기, 형상 및/또는 구성은 본 발명의 원리에 대해 임계적이지 않거나 기능적 관계를 가지고 있지 않음을 이해하여야 한다. 그러나 이러한 변수들은 본 발멍에 따라 적절한 웨브 구성 및 표면 에너지 변화도의 배향을 결정할 때 의도된 유체 및 의도된 기능과 함께 고려되어야 한다.
생리대(120)는 때때로 신체 접촉면 또는 대향 표면, 신체 접촉 또는 대향 표면, 또는 "신체 표면" 이라 칭하는 제 1 표면(120a)과, 때때로 의복 대향 또는 접촉표면, 또는 "의븍 표면"이라 칭하는 제 2 표면(120b)을 갖는 것으로 설명된다. 제8에는 그 제 1 표면(120a)에서 본 생리대(120)가 도시되어 있다. 제 1 표면(120a)은 착용자의 신체에 인접하게 착용되록 의도된다. 생리대(120)의 제 2 표면(120b)(제8도에 도시됨)은 반대측에 위치되며 생리대(120)를 착용할 때 착용자의 속옷에 인접하게 위치되도록 의도된다.
생리대(120)는 두 개의 중심선, 즉 종방향 중심선 "L"과 횡빙향 중심선 "T"를 갖는다. "종방향"이란 용어는 생리대(120)를 착용할 때 서있는 착용자의 신체를 좌.우로 양분하는 수직면에 대체로 정렬되는(즉, 거의 평행한) 생리대(120)의 면내의 라인, 축 또는 방향을 의미한다. "횡방향" 또는 "측방향"이란 용어는 상호교환가능하며 길이방향에 대체로 수식인 생리대(120)의 면내에 놓이는 라인, 축 또는 는 방향을 의미한다. 제8도는 또한 생리대(120)가 생리대(120)의 외측 에지에 의해 한정되는 외주부(130)를 갖는 것으로 도시하며, 송방향 에지(또는 "측면 에지")는 참조부호(131)로 또한 단부 에지(또는"딘부")는 참조부호(132)로 표시되어 있다.
제8도는 실질적으로 편평한 상태에 있는 본 발명의 생리대(120)의 평면도로서. 생리대(120)의 구조를 보다 명료하게 나타내도록 생리대의 일부가 절단되어 있으며 착용자(120a)를 향하거나 착용자와 접촉하는 생리대(120)의 부분(120a)이 관측자를 향하도록 배치되어 있다. 제8도에 도시된 바와 같이, 생리대(120)는 액체투과성 상면시트(122), 상면시트(122)와 결합된 액체 불투과성 배면 시트(123), 상면시트(122)와 배면 시트(123) 사이에 위치된 흡수 코어(124)와, 상면시트(122)와 흡수 코어(124)사이에 위치된 보조 상면시트 또는 포획층(125)을 포함하는 것이 바람직하다.
생리대(120)는 착용자 팬티의 가랑이부 주위에 접혀지는 선택적 측면 플랩 또는 "윙"(134)을 포함하는 것이 바람직하다. 측면 플랩(134)은 착용자의 팬티가 더럽하지지 않도록 보호하며 생리대를 착용자의 팬티에 고정된 상태로 유지하면서 생리대를 적절한 위치에 유지하도록 돕는 목적을 포함하는 많은 목적을 수행한다.
제9도는 제8도의 선 9-9를 따라 취한 생리대(120)의 단면도이다. 제9도에 도시된 바와 같이, 생리대(120)는 생리대(120)를 착용자의 속옷에 부착하기 위한 접착제 고정 수단(136)을 포함하는 것이 바람식하다. 사용 전에 접착제가 속옷의 가강이부 이외의 표면에 고착되는 것을 방지하도록 제거가능한 해제 라이너(137)가 접착제 고정 수단(136)을 덮고 있다.
상면시트(122)는 유체 포획층(125)의 제 1 표면(125a)에 인접하게 위치되거나 바람직하게는 제 1 표면(l25a)에 고정된 제 1 표면(122a) 및 제 2 표면(122b)를 가지며 상면시트로부터 포획층으로의 유체 이송을 촉진한다. 포획층(125)의 제 2 표면(125b)은 흡수 코어 또는 유체 저장층(124)의 제 1 표면(124a)에 인접하게 위치되며 또한 바람직하게는 제 1 표면(124a)에 고정되어 포획층으로부티 흡수 코어로의 유체 이송을 촉진한다. 흡수 코어(124)의 제 2 표면(124b)은 배면 시트(123)의 제 1 표면(123a)에 인접히게 위치되며 또한 바람직하게는 제 1 표면(123a)에 고정된다.
종방향 및 횡방향에 부가하여, 생리대(120)는 또한 상면시트(122)를 지나 제공될 수 있는 유체 저장층 또는 코어(124)내로 하방으로 진행하는 방향인 "Z" 방향을 갖는다. 이 목적은 유체가 "Z" 방향으로 상면시트로부터 멀어시게 궁극적인 저장층을 향해 인출되도록 흡수 제품의 상면시트(122)와 바닥층 사이에 실질적으로 연속적인 경로를 제공하는 것이다.
흡수 코어(124)는 액체(예컨대, 멘스 및/또는 오줌)을 흡수 또는 보유할 수 있는 모든 흡수 수단일 수 있다. 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 흡수 코어(124)는 신체 표면(124a), 의복 대향 표면(124b)의 측면 에지 및 단부 에지를 갖는다. 흡수 코어(124)는 다양한 크기 및 형상(예컨대, 직사각형, 타원형, 모래시계형, 개뼈다귀형 등)으로 제조될 수 있으며, 생리대 및 일반적으로 에어펠트로 지칭되는 분쇄된 나무 펄프와 같은 가타 흡수 제품으로부터 제조될 수 있다. 기타 적합한 흡수 재료의 예로는 크레이프로 덮여진 셀롤로스 와딩(creped cellulose wadding), 코폼을 포함하는 멜트블로운 폴리머(meltblown polymer); 화학적으로 강화되거나, 변형되거나 또는 가교 결합된 셀룰로스 섬유; 크림프된(crimped) 폴리에스터 섬유와 같은 합성 섬유; 초탄(peat moss); 티슈 랩 및 티슈 박판을 포함하는 티슈, 흡수 폼; 흡수 스폰지; 초흡수 폴리머; 흡수 겔링 물질; 또는 이와 균등한 물질 또는 물질의 조합 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
흡수 코어의 구성 및 구조는 변할 수 있다(즉, 흡수 코어는 예컨대 중앙이 두껍게 되도록 프로파일된 변하는 캘리퍼 영역, 친수성 변화도, 초흡수 변화도 또는 낮은 밀도 또는 낮은 평균 기본 중량 포획 영역을 가실수 있다). 그러나, 흡수코어의 총 흡수 능력은 흡수 제품의 디자인 로딩 및 의도된 용도에 조화되어야 한다. 또한, 흡수 코어의 크기 및 흡수 능력은 실금 패드, 팬티라이너, 정규의 생리대, 또는 오버나이트 생리대와 같은 다양한 용도를 수용하도록 변화될 수 있다.
본 발명의 흡수 코어로 사용하기 위한 예시적 흡수 구조가 1990년 8월 21일에 특허된 오스본의 미국 특허 제 4,950,264 호; 1986년 9월 9일에 특허된 위스만등의 미국 특허 제 4,610,678 호; 1989년 5월 30일에 특허된 알레매니의 미국 특허 제 4,834,735 호, 듀엔크 등의 명의로 1986년 10월 22일 공개된 프록터 앤드 갬블 캄파니의 유럽 특허 출원 제 0 198 683 호 등에 개시되어 있다. 이들 특허의 개시 내용 각각은 본원 명세서에 참고로 인용된다.
흡수 코어(124)의 바림직한 실시예는 상면시트(122)의 표면 에너지 변화도와 유사한 표면 에너지 변화도를 갖는다. 흡수 코어의 신체 대향 표면(124a)과 신체 대향 표면(124a)에 바로 인접한 흡수 코어(124)의 부분은, 비교적 높은 표면 에너지를 갖는 의복 대향 표면(124b)에 비해 비교적 낮은 표면 에너지르 갖는 것이 바람직하다. 흡수 코어(124)내에 표면 에너지 변화도가 존재하며 흡수 코어(124)의 착용자 접촉 또는 신체 대향 표면(124a)이 포획층(l25)의 의복 대향 표면(125b)의 표면 에너지보다 큰 것이 바람직하다. 이러한 관계는 유체가 포획층으로부터 흡수 코어내로 당겨지거나 구동될 수 있도록 하기 위해 비람직하다. 흡수 코어(124)의 신체 대향 표면(124a)의 표면 에너지가 포획층(125)의 의복 대향 표면(125b)의 표면 에너지보다 작다면 포획층(125)내의 유체는 흡수 코어에 의해 반발되어 흡수 코어를 소용없게 만들 것이다.
배면 시트(123)와 상면 시트(122)는 각각 흡수 코어(124)의 의복 대향 표면과 신체 대향 표면에 인접하게 위치되며 본 기술분야에 공지된 부착 수단과 같은 부착 수단(도시안됨)에 의해 서로 양호하게 결합된다. 예를 들면, 배면 시트(123) 및/또는 상면시트(122)는 균일한 연속 접착제충, 패턴화 접착제층 또는 접착제의 별개의 라인, 나선형 또는 점들의 배열에 의해 흡수 코어에 또는 서로에 대해 고정될 수 있다. 만족한 것으로 인정된 접착제는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 에이치.비.풀러 캄파니(H.B. Fuller Company)에 의해 HL-1258이란 명칭으로 제조된 것과, 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재의 핀들레이(Findlay)에 의해 H-2031 이란 명칭으로 제조된 것이 있다. 부착 수단은 1986년 3월 4일에 특허된 미네톨라등의 미국 특허 제 4,573,986 호(본원 명세서에 참고로 인용됨)에 개시된 접착제 필라멘트의 개방된 패턴 네트워크를 갖는 것이 비람직하다. 필라멘트의 개빙된 패턴 네트워크를 갖는 예시적 부착 수단은 1975년 10일 7일에 특허된 스프라그 2세에 특허된 미국 특허 제 3,911,173 호; 1978년 11월 22일에 특허된 지에커 등의 미국 특허 제 4,785,996 호 및 1989년 6월 27일에 특허된 웨래닉츠의 미국 특허 제 4,842,666 호에 도시된 장치 및 방법에 의해 설명되는 바와 같은 나선형 패턴으로 감겨진 접착제 필라멘트의 몇 개의 라인을 포함한다. 이들 특허의 각 개시내용은 본원 명세서에 참고로 인용된다. 변형예로, 부착 수단은 공지된 바와 같은 열 본드, 압력 본드, 초음파 본드, 다이나믹 기계적 본드 또는 기타 적합한 부착 수단은 또는 이들 부착 수단의 조합을 포함할 수도 있다.
배면 시트(123)는 액체(예컨대, 월경 분비물 및/또는 소면)에 대해 붙투과성이며 얇은 플라스틱 필름으로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나 다른 액체 블투과성 가요성 물질이 사용될 수도 있다. "가요성"이란 용어는 유연하며 인간 신체의 일반적 형상 및 윤곽에 보다 쉽게 순응되는 물질을 지칭한다. 배면 시트(123)는 흡수 코어내에 흡수 수용된 배출물이 팬티, 잠옷 및 속옷 등과 같은 생리대(120)와 접촉하는 제품을 젖게 하는 것을 방지한다. 따라서 배면 시트(123)는 직물 또는 부직포, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름과 같은 중합 필름, 또는 필름이 코팅된 부직포를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌 필름의 배면 시트는 약 0.012mm(0.5mil) 내지 약 0.051mm(2.0mil)의 두께를 갖는다. 예시적 폴리에틸렌 필름은 미국 오하이오주 신시내티 소재의 클로패이 코포레이션(C1opay Corporation)에 의해 제조된 P18-1401과, 미국 인디애나주 테레 휴트소재의 트레데거 필름 프로덕츠(Tredegar Film Products)에 의해 제조된 XP-9818이 있다. 배면 시트는 보다 옷과 유사한 외관을 제공하도록 엠보싱되고 및/또는 매트(matte) 처리되는 것이 바람직하다. 또한, 배면 시트(123)는 배출물이 배면 시트를 통과하지 못하도록 하면서 증기가 흡수 코어(124)로부터 탈출하도록 한디(즉, 통기성을 갖는다).
사용시, 생리대(120)는 이러한 목적으로 공지된 지지 수단 또는 부착 수단에 의해 제 위치에 유지될 수 있다. 바람직하게는, 생리대는 접착제와 같은 고정 기구에 의해 사용자의 속옷 또는 팬티내에 위치되거나 부착된다. 접착제는 생리대를 팬티의 가랑이부에 고정시키는 수단을 제공한다. 따라서, 배면 시트(123)의 외측 또는 의복 대향 표면(123b)의 일부 또는 전부가 접착체층으로 코팅된다. 이러한 목적을 위해 통상적으로 사용되는 어떠한 접착제 또는 글루가 본 명세서의 접착제로 사용될 수 있으며, 감압형 접착제가 바람직하다. 적합한 접착제는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 에이치.비. 풀러 캄파니에 의해 2238이란 명칭으로 제조된다. 적합한 접착제 고정 기구는 또한 미국 특허 제 4,917,697 호에 개시되어 있다. 생리대가 사용을 위해 설치되기 전에, 통상적으로 압력에 민감한 접착제가 제거가능한 해제 라이너(137)로 덮이게 되어 접착제가 건조되거나 사용에 앞서 가랑이부외의 표면에 고착되는 것을 방지한다. 적합한 해제 라이너는 또한 상기 인용된 미국 특허 제 4,917,697 호에 개시되어 있다. 이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되는 상업적으로 이용가능한 해제 라이너가 본 발명에 사용될 수 있다. 적합한 해제 라이너의 비제한 예로는 BL30MG-A Silox 4P/0를 들 수 있는데, 이것은 미국 위스콘신주 메나샤 소재이 더 아크로실 코포레이션(the Akrosil Corporation)에 의해 제조된다. 본 발명의 생리대(120)는 해제 라이너를 제거되고 그 뒤 접착제가 팬티에 접촉하도록 생리대를 팬티내에 설치함으로써 사용된다. 접착제는 생리대를 사용하는 동안 생리대를 팬티내의 제 위치에 유지시킨다.
본 발명의 한 바람식한 실시예에 있어시, 생리대는 두 개의 플랩(134)를 구비하는데, 이들 플랩은 각각 흡수 코어의 측면 에지에 인접하게 위치되어 그 곳으로부터 측방향으로 연장한다. 플랩(134)은 착용자의 팬티의 가랑이부 에지에 걸치도록 구성되어 있이 착용자 팬티의 에지와 넙적다리 사이에 배치된다. 플랩은 적어도 두 개의 목적을 수행한다. 첫째로, 플랩은 팬티의 에지를 따라 이중 벽 배리어를 형성함으로써 착용자의 신체 및 팬티가 월경 유체에 의해 더럽혀지는 것을 양호하게 방지하는 작용을 돕는다. 둘째로, 플랩은 플랩이 팬티의 아래로 뒤로 접혀져서 팬티의 의복 대향측에 부착될 수 있도록 의복 표면상에 부착 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 플랩은 생리대가 팬티내에서 적절히 위치된 상태로 있도록 작용한다. 플랩은 상면시트, 배면시트, 티슈와 유사한 재료 또는 이들 재료의 조합을 포함하는 다양한 재료로 구성될 수 있다. 또한, 플랩은 생리대의 주 몸체에 부착된 별개의 요소일 수 있으며 또는 상면시트 및 배면 시트의 연장부(즉, 일체형)를 포함할 수 있다. 본 발명의 생리대에 사용되기에 적합한 플랩을 갖는 다수의 생리대가 1987년 8월 18일 특허된 반 틸버그의 발명의 명칭이 "플랩을 갖는 형상의 생리대(Shaped sanitary Napkin With Flaps)"인 미국 특허 제 4,687,478 호; 및 1986년 5월 20일 특허된 반 틸버그의 발명의 명칭이 "생리대(sanitary Napkin)"인 미국 특허 제 4,589,876 호에 개시되어 있다. 이들 특허의 각 개시내용은 본원 명세서에 참고로 인용된다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 있어서, 포획층(125)은 상면시트(122)와 흡코어(124) 사이에 위치될 수 있다. 포획층(125)은 흡수 코어 위로 또한 흡수 코어내로의 배출물의 윅킹(wicking)을 향상시기는 것을 포함하는 다수의 기능을 수행할 수 있다. 개선된 삼출물의 윅킹이 중요한 몇가지 이유는 흡수 코어의 전역에 걸쳐 삼출물의 분포를 보다 고르게 한다는 것과 생리대를 비교적 얇게 제조될 수 있도록 한다는 것등이 있다. 본 명세서에 언급된 윅킹은 일방향, 이방향 또는 모든 방향(즉, x-y 평면 및/또는 z-방향)으로의 액체의 이송울 포함한다. 포획층은 폴리에스트, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는 합성 섬유의 부직 또는 직물 웨브; 코톤 또는 셀룰로스를 포함하는 천연 섬유; 이러한 섬유의 혼합물; 또는 이에 균등한 재료 또는 재료의 조합을 포함하는 몇몇 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 포획층과 상면시트를 갖는 생리대의 예들이 오스본의 미국 특허 제 4,950,264 호 및 크리 등의 명의로 1991년 12월 17일 출원된 발명의 명칭이 "융합된 층을 갖는 흡수 제품(Absorbent Article Having Fused Layers)"인 미국 특허 출원 제 07/810,774 호에 상세히 개시되어 있다. 이들 특허의 각 개시내용은 본원 명세서에 참고로 인용된다. 한 바람직한 실시예에 있어서, 포획층은 웨브를 서로 결합시키는 종래의 수단중 하나에 의해, 가장 바람직하게는 싱기 인용된 크리의 특허 출원에 보다 상세히 개시된 바와 같은 융합 본드에 의해 상면시트와 결합될 수 있다.
바람직한 일실시예에 있어서, 포획층(125)은 상면시트(122) 및/또는 흡수 코어(124)와 유사한 표면 에너시 변화도를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 제 1 표면 또는 착용자 대향 표면(125a)은 흡수 패드 접촉 표면(125b)에 비해 비교적 낮은 표면 에너지를 갖는 것이 바람직하다. 포획층(125)의 제 1 표면(125a)의 표면 에너지는 상면시트(122)의 제 2 표면의 표면 에너지보다 큰 것이 비람직하다. 또한, 포획층(125)의 제 2 표면(125b)은 흡수 코어(124)의 신체 대향 표면(124a)의 표면 에너지에 비해 비교적 낮은 표면 에너지를 갖는다.
제10도를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 다른 비람직한 실시예의 생리대(220)가 도시되어 있다. 제10도에 도시된 생리대(220)는 그 제 1 또는 착용자 접촉표면(220a)으로부터 바라본 것이다. 생리대(220)는 액체 투과성 상면시트(222), 상면시트와 결합된 액체 불투과성 배면 시트(도시안됨), 상면시트(222)와 배면 시트 사이에 위치된 흡수 코어(도시안됨), 및 상면시트(222)와 흡수 코어 사이에 위치된 포획층(도시안됨)을 포함한다.
상면 시트(222)는, 제 1 중앙 엉역(232), 제 1 영역(232)에 인접하여 연속된 제 2 영역(234), 및 제 2 영역(234)에 인접하여 연속된 제 3 영역(236)과 같은 다수의 영역 및/또는 영역을 포힘하는 것이 바람직하다. 바람직하게는. 제 1 중앙 영역(232)내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면은 인접한 제 2 영역(234)내에 있는 상면시트의 제 1 표면보다 비교적 큰 표면 에너지를 갖는다. 또한, 제 2 영역내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면은 인접한 제 3 영역(236)내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면보다 비교적 큰 표면 에너지를 갖는다. 이에 따라, 상면시트(222)상에 침착된 유체는 제 3 영역(236)으로부터 제 2 영역(234) 쪽으로 또한 제 2 영역(234)으르부터 제 1 영역(232) 쪽으로 이동할 것이다. 따라시, 유체가 상면시트(222)의 제 3 영역(236)으로부터 제 1 영역(232) 쪽으로 지향될 것이므로, 유체가 생리대의 주변부(240)를 지나 유출되는 것을 방지하도록 돕는다.
상면시트(222)의 제 1 표면 또는 착용자 접촉 표면은 불연속적이거나 연속적일 수 있는 영역에서 영역으로의 표면 에너지 변화도를 가지며, 상면시트(222)는 또한 상면시트(222)의 제 1 표면과 중간 부분 사이에 부가적 표면 에너지 변화도를 갖는 것이 바람직하다. 상면시트이 각 영역내의 중간 부분(234)의 표면 에너지는 상면시트(222)의 제 1, 제 2 및 제 3 영역내의 착용자 접촉 표면의 표면 에너지보다 클 것이다. 따라서, 상면시트는 또한 제4도에 도시된 웨브의 것과 유사한 "z" 방향으로의 유체 전달을 촉진할 것이다
어떤 상황에 있어서는, 상면시트(222)의 제 1 표면에, 유체를 제 1 영역으로부터 제 2 영역으로 또한 제 2 영역으로부터 제 3 영역으로 가압하는 표면 에너지 변화도를 갖는 것이 이로울 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제 1 영역(232)내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면은 인접한 제 2 영역(234)내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면보다 비교적 작은 표면 에너지를 갖는다. 마찬가지로, 제 2 영역(234)내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면은 인접한 제 3 영역(236)내에 있는 상면시트(222)의 제 1 표면보다 비교적 작은 표면 에너지를 갖는다. 이에 따라, 상면시트(222)에 침착된 유체는 제 1 영역(232)으로부터 제 2 영역(234) 쪽으로 또한 제 2 영역(234)으로부터 제 3 영역(236) 쪽으로 흐르게 될 것이다. 이러한 형태의 표면 에너지 변화도는 유체를 상면시트의 제 1 표면에 걸쳐 퍼지게 함으로써 하부 흡수 코어의 흡수 능력을 최대로 활용하려고 할 때 바람직 할 수 있으며, 유체는 하부 흡수 코어의 주변부 까지의 보다 직접적인 경로를 가질 것이다.
제10도에 도시된 영역 또는 구역(232, 234, 236)은 대체로 달걀 모양의 형상을 갖고 있다. 그러나, 이들 영역은 직사각형, 타원형, 모래시계형, 개뼈다귀형, 비대칭형, 삼각형, 원형 등과 같은 매우 다양한 형상 및 크기 또는 보다 임의의 형상 및 크기로 형성될 수 있다.
제11도를 참조하면, 제 1 표면(280a)에서 본 생리대(280)가 도시되어 있다. 생리대(280)는, 액체 투과성 상면시트(282), 상면시트(282)와 결합된 액체 불투과성 배면 시트, 상면시트(282)와 배면 시트 사이에 위치된, 흡수 코어와, 상면시트(282)외 흡수 코어 사이에 위치된 보조 상면시트 또는 포획층과 같은 제8도 및 제9도에 도시된 생리대(120)의 것과 유사한 요소 또는 구성 요소를 포함한다. 생리대(280)는 생리대(280)의 외측 에지에 의해 규정되는 외주부(290)를 가지며, 종방향 에지(또는 "측면 에지")는 참조부호(291)로 단부 에지(또는 "단부")는 참조부호(292)로 표시되어 있다.
상면시트(282)는 생리대(280)의 길이빙향 축 "L"에 대체로 평행하게 연장하는 다수의 영역을 포함하며, 또한 생리대의 일단부로부터 타단부로 길이방향 축에 평행하게 연장하는 제 1 영역 또는 중앙 영역(284)을 포함한다. 제 1 영역(284)에 실질적으로 평행하게 연장하는 한 쌍의 제 2 영역(285, 286)이 제 1 또는 중앙 영역(284)에 인접하게 위치되어 있다. 한 쌍의 제 3 영역(287, 288)이 각각 제 2 영역(285, 286)에 인접하게 위치되어 있다. 바람직하게는, 제 1 영역은 제 2 영역(285, 286)에 비해 비교적 큰 표면 에너지를 갖는다. 미찬가지로, 제 2 영역(285, 286)은 제 3 영역(287, 288)에 비해 비교적 큰 표면 에너지를 갖는다.
변형예로, 제 1 영역은 제 2 영역(285, 286)에 비해 비교적 작은 표면 에너지를 가질 수도 있다. 이 때, 제 2 영역(285, 286)은 제 3 영역(287, 288)에 비해 비교적 작은 표면 에너지를 갖는다.
제10도 및 제11도에 도시된 영역의 표면 에너지 특성은 본 발명의 표면 에너지 변화도 및 특성에 부가된 것임을 주목하여야 한다. 따라서, 제10도 및 제11도내에 규정된 하나 또는 그 이상의 영역내에 제4도에 도시된 표면 에너지 특징 및 특성이 또한 포함된다.
기저귀(400) 형태의 일회용 흡수 제품의 대표적인 실시예가 제12도에 도시되어 있다. 여기서 사용되는 용어 "기저귀"는 착용자의 하체 부근에 착용되는 일반적으로 유아 및 실금자의 외피(garment)를 의미한다. 그러나, 본 발명은 또한 실금 브리프(briefs), 실금 패드, 트레이닝 팬츠, 기저귀 삽입부, 생리대, 안면 티슈, 종이 타올 등과 같은 기타 흡수 제품에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 제12도에 도시된 기저귀(400)는 착용되기 전의 기저귀를 나타내는 단순화된 흡수 제품이다. 그러나, 본 발명은 제12도에 도시된 기저귀의 특정 형태 또는 형상에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
제12도는 수축되지 않은 상태(즉, 탄성 유도 수축이 제거된 상태)의 기저귀(400)의 사시도이며, 기저귀(400)의 구조를 보다 명료하게 도시하기 위해 일부가 절단되어 있다. 착용자에 접촉하는 기저귀(400)의 부분이 위를 향하고 있다. 제12도에 도시된 기저귀(400)는 액체 투과성 상면시트(404); 상면시트(404)에 결합된 액체 불투과성 배면 시트(402), 상면시트(404)와 배면 시트(402) 사이에 위치되는 흡수 코어(406)을 포함하는 것이 바람직하다. 탄성 부재 및 기저귀를 착용자상의 제 위치에 고정시키기 위한 고정 수단(예컨대, 테이프 탭 고정 기구)와 같은 부가적 구조적 특징이 또한 포함될 수 있다.
상면시트(404), 배면 시트(402) 및 흡수 코어(406)이 주지된 다양한 형상으로 조립될 수 있으며, 하나의 바람직한 기저귀 형상이 1975년 1월 14일에 특허된 미국 특허 제 3,860,003 호(부엘)에 일반적으로 개시되어 있다. 상기 특허의 개시내용은 본 명세서에 참고로 인용된다. 대안적인 바람직한 일회용 기저귀 형상이 또한 1989년 2월 28일 특허된 미국 특허 제 4,808,178 호(아지즈 등); 1987년 9월 22일 특허된 미국 특허 제 4,695,278 호(로우슨); 및 1989년 3월 28일 특허된 미국 특허 제 4,816,025 호(포먼)에 개시되어 있으며, 이들 특허의 각 개시내용은 본 명세서에 참고로 인용된다.
제12도는, 상면시트(404)와 배면 시트(402)가 함께 넓으며 흡수 코이(406)보다 대체로 큰 길이 및 폭 치수를 갖는, 기저귀(400)의 일 실시예를 도시하고 있다. 상면시트(4040는 배면 시트(406)와 결합 중첩되어, 기저귀(400)의 외주부르 형성한다. 외주부는 기저귀(400)의 외측 둘레 또는 에지를 규정한다. 외주부는 단부 에지(401) 및 길이방향 에지(403)를 포함한다.
상면시트(404)는 유연하며, 부드러운 감촉을 가지며, 착용자의 피부를 자극하지 않는다. 또한, 상면시트(404)는 액체가 쉽게 그 두께를 관통하도록 하는 액체 투과성을 갖는다. 적합한 상면시트(404)는 다공의 폼, 망상의 폼, 천공된 플라스틱 필름, 천연 섬유(예컨대, 나무 또는 목화 섬유), 합성 섬유(예컨대, 폴리에스터 또는 폴리프로필렌 섬유) 또는 천연 또는 합성 섬유의 조합과 같은 넓은 범위의 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 표면 에너지 변화도를 갖는 상면시트(404)가 본 발명에 따라 제조된다.
특히 바람직한 상면시트(404)는 미국 대라웨어주 윌밍톤 소재의 허큘레스, 인코포레이티드(Hercules, Inc.)에 의해 시판되는 Hercules형 151 폴리프로필렌과 같은 약 1.5데니르(denier)를 갖는 스테이플 길이 프로필렌 섬유를 포함한다. 여기서 사용된 용어 "스테이플 길이 섬유"는 적어도 약 15.9㎜(0.62inch)의 길이를 갖는 섬유를 의미한다.
상면시트(404)를 제조하는데 사요될 수 있는 많은 제조 기술이 있다. 예를 들면, 상면시트(404)는 직조되거나, 비직조되거나, 스펀본디드(spunbonded)되거나, 카디드될 수 있다. 바람직한 상면시트는 카디드되며, 섬유 분야의 당업자들에게 주지된 수단에 의해 열적 결합된다. 바람직하게는, 상면시트(404)는 제곱미터당 약 18 내지 약 400그램의 무게와, 기계방향으로 센티미터당 적어도 약 400그램의 최소 건조 인장 강도와, 횡가공 방향으로 센티미터당 적어도 약 55그램의 습윤 인장 강도를 갖는다.
배면 시트(402)는 액체에 대해 불투과성이며 얇은 플라스틱 필름으로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 가용성 액체 불투과성 재료가 또한 사용될 수도 있다. 배면 시트(402)는 흡수 코어(406)내에 흡수 수용된 배출물이 침대 시트 및 속옷과 같은 기저귀 접촉 제품을 적시는 것을 방지한다. 배면 시트(402)는 약 0.012mm(0.5mil) 내지 약 0.051mm(2.0mil)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름인 것이 바람직하지만, 다른 가요성 액체 불투과성 재료가 사용될 수도 있다. 여기서 사용된 용어 "가요성"은 유연하며 착용자 신체의 일반적 형상 및 윤곽에 쉽게 순응하는 재료를 의미한다.
적합한 폴리에틸렌은 몬산토 케미컬 코포레이션(Monsanto Chemical Corporation)에 의해 제조되어 상표명 Film No. 8020으로 판매된다. 배면 시트(402)는 보다 옷과 유사한 외관을 제공하도록 엠보싱되고 및/또는 메트 처리되는 것이 바람직하다. 또한, 배면 시트(402)는 배출믈이 배면 시트(402)를 통과하는 것을 방지하면서 증기기 흡수 코어(406)으로부터 탈출하도록 한다.
배면 시트(402)의 크기는 흡수 코어(406)의 크기 및 선택된 정확한 기저귀 디자인에 의해 결정된다. 한 바람직한 실시예에 있어서, 배면 시트(402)는 전체 기저귀 외주부 주위를 적어도 약 13센티미터 내지 약 2.5센티미터의 최소 거리만큼 흡수 코어를 지나 연장하는 변형된 모래시계 형상을 갖는다.
상면시트(404)와 배면 시트(402)는 적합한 형태로 서로 결합된다. 여기서 사용된 용어 "결합된"이란 상면시트(404)를 배면 시트(402)에 직접 고정시킴으로써 상면시트(404)가 배면 시트(402)에 직접 결합되는 형태와 상면시트(404)를 배면 시트(402)에 고정되는 중간 부재에 고정시킴으로써 상면시트(404)가 배면 시트(402)에 간접적으로 결합되는 형태를 포함한다. 한 바람직한 실시예에 있어서, 상면시트(404)와 배면 시트(402)는 접착제 또는 공지된 다른 부착 수단과 같은 부착 수단(도시안됨)에 의해 기저귀 외주부에서 서로 직접 고정된다. 예를 들면, 균일한 연속 접착제층, 패터닝된 접착제충, 또는 접착제의 별개의 라인 또는 점의 배열이 상면시트(404)틀 배면 시트(402)에 고정시키는데 사용될 수 있다.
테이프 탭 고정 기구(명료성을 위해 도시안됨)가 통상적으로 기저귀(402)의 배면 웨스트밴드 영역에 적용되어 착용자상에 기저귀를 지지하기 위한 고정 수단을 제공한다. 테이프 탭 고정 기구는 1974년 11월 19일에 특허된 미국 특허 제 3,848,594 호(부엘)에 개시된 고정 테이프와 같은 주지된 것들 중 하나일 수 있다. 상기 특허의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 인용된다. 이러한 테이프 탭 고정기구 또는 다른 기저귀 고정 수단을 통상적으로 기저귀(400)의 모서리 부근에 적용된다.
탄성 부재(역시 명료성을 위해 도시안됨)가 각각의 길이방향 에지(403)를 따라 기저귀(400)의 외주부에 인접하게 배치되며, 이 탄성 부재는 착용자의 다리에 대해 기저귀(400)를 당겨서 고정하는 경향이 있다. 대안적으로, 탄성 부재는 기저귀(400)의 단부 에지(401)중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 인접하게 배치되어 다리 커프스(cuffs)뿐만아니라 또는 이 보다는 웨이스트밴드를 제공할 수 있다. 예를 들면, 적합한 웨이스트밴드는 1985년 5월 7일에 특허된 미국 특허 제 4,515.595 호 (키에빗 등)에 개시되어 있으며, 상기 특허의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 인용된다. 또한, 탄성 수축가능한 탄성 부재를 갖는 일회용 기저귀를 제조하기에 적합한 방법 및 장치가 1978년 3월 28일 특허된 미국 특허 제 4,081,301 호(부엘)에 개시되어 있으며, 상기 특허의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 인용된다.
탄성 부재는 탄성 수축가능한 상태로 기저귀(40O)에 고정되어 통상의 비억제형태에서 탄성 부재가 기저귀(400)를 효과적으로 수축시키거나 또는 모은다. 탄성부재는 적어도 두 가지 방법으로 탄성 수축가능한 상태로 고정될 수 있다. 예를 들면, 기저귀(400)가 수축되지 않은 상태에 있으면서 탄성 부재가 신장되어 고정될 수 있다. 대안적으로, 기저귀(400)는 예컨대 주름을 잡음으로써 수축될 수 있고 기저귀 (400)가 이완되지 않은 또는 신장되지 않은 상태에 있으면서 탄성 부재가 기저귀(400)에 고정 연결될 수 있다. 탄성 부재는 기저귀(400) 길이의 일부를 따라 연장될 수 있으며, 대안적으로 탄성 부재는 기저귀(400)의 전체 길이 또는 탄성 수축가능한 라인을 제공하기에 적합한 어떤 다른 길이를 따라 연상될 수 있다. 탄성 부재의 길이는 기저귀 구조에 의해 결정된다.
탄성 부재는 다수의 형태로 될 수 있다. 예를 들면, 탄성 부재의 폭은 약 0.25mm(0.01inch)로부터 약 25mm(0.1inch) 또는 그이상 까지 변화될 수 있으며; 탄성 부재는 단일 스트랜드의 탄성 재료를 포함하거나 평행한 또는 평행하지 않은 수개의 스트랜드의 탄성 재료를 포함할 수 있거나; 또는 탄성 부재는 직사각형 또는 곡선형일 수 있다. 또한, 탄성 부재는 공지된 방법중 어느 하나로 기저귀에 고정될 수 있다. 예를 들면, 탄성 부재는 다양한 본딩 패턴을 사용하여 기저귀(400)내에 초음파로 결합되고 열 및 압력 밀봉될 수 있으며, 또는 탄성 부재는 간단히 기서귀(400)에 아교 부착될 수 있다.
기저귀(400)의 흡수 코어는 상면시트(404)와 배면 시트(402) 사이에 위치된다. 흡수 코어(406)는 다양한 크기 및 형상(예컨대, 직사각형, 모래시계형, 비대칭형 등)으로 제조될 수 있다. 그러나, 흡수 코어(406)의 총 흡수 능력은 흡수 제품 또는 기저귀의 의도된 용도에 맞게 디자인 액체 로딩에 조화되어야 한다. 또한, 흡수 코어(406)의 크기 및 흡수 능력은 유아로부터 성인에 이르는 착용자의 범위를 수용하도록 변화될 수 있다.
제12도에 도시된 바와 같이, 흡수 코어(406)은 유체 분배 부재(408)를 포함한다. 제12도에 도시된 바와 같은 바람직한 일 실시예에 있어서, 흡수 코어(406)는 또한 유체 분배 부재(408)와 유체 연통하며 유체 분배 부재(408)와 상면시트(404)사이에 위치되는 포획층 또는 포획 부재(410)를 포함하는 것이 바람직하다. 포획층 또는 포획 부재(410)는 폴리에스터, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는 합성 섬유, 목화 또는 셀룰로스를 포함하는 천연 섬유, 이들 섬유의 혼합물 또는 이와 균등한 재료 또는 재료의 조합의 부직 또는 직물 웨브를 포함하는 수 개의 상이한 재료로 이루어질 수도 있다.
사용시에, 기저귀(400)는 배면 웨이스트밴드 영역을 착용자의 등 아래에 위치시키고 전면 웨이스트밴드 영역이 착용자의 전면을 가로질러 위치되도록 착용자의 다리 사이로 기저귀(400)의 나머지 부분을 당김으로써 착용자에게 적용된다. 그 뒤, 테이프 텝 또는 기타 고정 기구가 기저귀(400)의 외측 대향 영역에 양호하게 고정된다.
사용시에는, 후방 허리밴드 영역을 착용자의 등에 대고, 기저귀(400)의 나머지를 착용자의 다리 사이로 끌어 당겨 전방 허리밴드 영역이 착용자의 정면을 가로질러 위치되도록 함으로써 기저귀(400)가 착용자에게 착용된다. 그런 다음에는 기저귀(400)의 외향 영역에 테이프-탭 또는 다른 고정장치가 고착되는 것이 바람직하다.
[분석 방법]
하기는 본 발명에 따른 유체 이송 웨브의 성능을 판별하기에 적합하고 유용하다고 발견된 대표적인 분석방법이다. 본 명세서에 기술된 분석 방법은 인공 생리 유체(artificial menstrual fluid)(이하 ARF라 함)라 불리는 특정 표준유체를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다. 그러나 다른 유체로 이와 유사한 분석 연구가 행해질 수도 있다. 적적한 인공 생리 유체의 형성 및 준비는 리차드 등이 1993넌 10월 21일자로 출원하고 본 출원과 함께 양도된 바 있으며 지금은 허여되어 있는 미국 특허출원 제 08/141,156 호의 섹션에 기술되어 있다. 상기 특허 출원의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 인용된다.
[포획 속도]
본 명세서에 언급되고 있는 바와 같은 포획 속도는 소정 용적의 표면 낙하액체를 상면시트 재료를 통하여 그 아래의 흡수 구조체로 진입시키는 또는 관통 타격하는데 드는 일정한 시간이다. 본 테스트 방법의 시리즈에 있어서는, 최하측 표면에 다수의 구멍을 갖는 1인치 직경, 5/8인치 깊이의 공동으로부터 46-58 dyne/cm의 표면장력을 갖는 7.5mm의 AMF 용액을 완진히 배출하는데 수초의 일정 시간이 걸린 다. 다른 적절한 유체 용적으로는 17㎜와 5㎜를 들 수 있다. 상기 공동은 검사될 상면시트를 구비하는 전술한 설명에 따라 제조된 완전한 흡수 제품상에 배치된 4인치×4인치 타격 관통 판재내에 일체로 형성된다. 상면시트 시료의 착용자 접촉표면은 상측을 향하여 배향된다. AMF 용액이 전술한 공동내에 있는 한쌍의 이격된 전극 과 접촉할때 전기 타이머가 시작된다. 이 타이머는 모든 AMF 용액이 이 공동을 통하여 흡수요소 내로 배출되었을 때 자동으로 정지한다. 시간은 초단위로 기록된다.
[건조도]
본 명세서에 사용되는 건조도라는 용어는 상면시트 표면상의 잔류 습윤 뿐만 아니라 유체 포획후 유체가 얼마나 쉽게 상면시트의 착용자 접촉표면위로 상향 이동할 수 있는지에 대한 양이다. 따라서 전술한 포획 속도 테스트에서 AMF 포획의 완료 후 19초가 지난 다음에 타격관통 판재가 제거되고 흡수 제품 시료의 상면시트의 최상측 표면위에 약 5인치×5인치의 사전계량된 여과지 시료를 삽입하며, 0.25psi.의 사전결정된 압력 부하가 30초의 시간동안 시료에 인가된다. 그런 다음에 여과지를 제거하여 재계량하며, 여과지에 흡수된 유체의 양은 시료의 "표면 습윤도"라 부른다. 결과는 여과지에 흡수된 유체의 그램으로 표현된다. 다른 적절한 시간 증분은 AMF 포획의 완료 후 20분의 시간이 걸린다. 따라서 명백한 바와 같이 하측 "표면 습윤도" 숫자는 건조기 표면 감촉을 나타낸다. 더욱 편리하게는, "건조도"가 1/표면 습윤도로서 표현될 수 있으며, 이 결과는 건조기 표면 감촉과 동등한 보다 큰 건조도 값이 된다.
[마스킹]
본 명세서에 사용하는 "마스킹"이란 용어는 "사용된" 또는 더러워진 제품과 사용전에 측정한 그것의 초기 세기 사이의 반사광 세기의 차로서 규정된다. 월경 제품의 합격여부는 그것의 상면시트의 마스킹 성능에 따라 크게 좌우된다. 사실, 양호한 마스킹은 보다 청정하고 보다 건조한 상면시트 표면을 제공하지만 제품의 보다 양호한 흡수율과 보다 적은 재습윤을 반영하기도 한다. 상이한 제품 사이에 서 그것을 정량화히고 결과를 비교하기 위하여, 제품이 습윤된 후에 제품 표면으로부터 반사된 광의 세기를 측정함에 의하여 미스킹을 분석할 수도 있다.
빛의 세기는 빛의 에너지를 기술한다. 들어노는(입사하는) 광빔(예를 들면 햇빛)은 표면에 의하여 반사되어 상이한 에너지 또는 광도를 갖는 나가는(반사되는) 광빔을 만든다. 입사광과 출사광의 세기의 차는 표면이 흡수하는 에너지이다. 예를 들면 흑색 표면은 백색 표면보다 훨씬 많은 에너지 또는 빛을 흡수한다. 흑색 표면이 흡수한 에너지는 열로 변환될 수도 있다. 따라서 여름에 흑색 차(car)는 흰색 차보다 더 더운 경향이 있다. 빛의 세기는 광원에 따라 크게 좌우된다. 전형적으로 빛의 세기는 상이한 그레이(gray) 레벨을 이용하는 것을 특징으로 할 수도 있다. 따라서 흰색은 0과 동일한 값(흰색=0)을 얻을 것이고 흑색은 255의 값(흑색=255)을 얻을 것이다. 이 두개의 값 사이의 어떤 그레이(또는 빛의 세기)은 1과 255 사이의 어디일 것이다.
평가용 시료 제품은 임의 유체의 도입 전에, 즉 그것의 미사용 싱태에서 분석한다. 측정 영역을 규정하고 한 세트의 측정을 행한다. 5번 측정하여 평균을 낸다. 그런 다음에 습윤 측정을 수행하기 위한 포획 테스트와 관련하여 발표된 과정에 따라 5㎜의 유체 시료를 주입한다. 타격관통 판재를 제거하고 시료에 대하여 마스킹 측정 및 분석을 행하기 전에, 유체가 시료내의 정상상태 방향에 도달하도록 경과하기까지 3분이 소요된다. 그런 다음에 동일한 측정 영역을 이용하여 동일 제품에 대한 제 2 세트의 측정을 행한다. 5번 측정하여 평균을 낸다. 초기의 평균 판독과 사용후의 평균 판독 사이의 숫자 차이가 반사광 차이의 정량화를 제공하고 그에 따라서 제품 표면의 청정도 차이의 정량화가 제공된다. 숫자 차이가 반사광 차이가 작다는 것은 사용전 상태로부터의 변회가 작다는 것, 즉 마스킹이 효율적이라는 것이고, 반면 숫자 차이가 크다는 것은 사용전 상태로부터의 변화가 크다는 것, 즉 마스킹이 비효율적이라는 것이다.
하기는 본 발명에 따른 유체 이송 웨브의 마스킹 성능을 평가하기 위한 적절한 요소 및 적절한 방법에 대한 설명이다.
[하드웨어 요소]
이용하는 스캐너는 애플 매킨토시 컴퓨터에 접속된 종래의 HP 스캐너 Ⅱp이다. 이 컴퓨터는 스캐너 소프트웨어와 NIH 이미지를 동시에 수행할 수 있도록 적어도 8MB의 RAN 메모리를 가져야 한다. 모니터는 상기 소프트웨어를 운용할 수 있도록 적어도 256 그레이 레벨을 가져야 한다.
[소프트웨어 요소]
[스케너 소프트웨어(데스크스캔 Ⅱ2.1)]
이 소프트웨어는 HP에서 판매되고 HP 스캐너 Ⅱp로 운용될 수 있도록 설계된다.
[NIH 이미지 버전 1.44]
이 프로그램은 개개인이 화상을 분석하고 임의의 색 또는 그레이 레벨의 농도와 반사광의 세기를 판별할 수 있게 한다.
[측정 과정]
하기는 월경 패드나 이와 유사한 제품을 측정하는 과정을 상세히 설명한다.
[데이타 판별]
시료 표면의 편평도는 일치된 결과를 얻기 위하여 매우 중요하다. 월경 제품의 길이를 따라 42.8그램의 12" 금속 롤러(ruler)를 배치하여 시료를 지나치게 압축하거나 왜곡시킴이 없이 측정을 수행하기에 충분하도록 시료를 편평화한다.
젖은 시료를 스캐닝한 후에 알코올이 함침된 부드러운 티슈로 스크린을 닦는다. 스캐너의 스크린은 그 위의 먼지가 스캐닝된 시료 및 측정의 품질에 악영향을 줄 수도 있기 때문에 항상 아주 깨끗해야 한다.
[스캐너 이용]
HP Ⅱp 스캐너로 시료를 스캐닝하는데에 하기의 단계가 필요하다.
[스캐너 준비 :]
1. 스캐너를 컴퓨터에 연결시킨다.
2. 컴퓨터를 기동시킨다.
3. 스캐너의 스위치를 켠다.
4. 스캐너 소프트웨어 프로그램(데스크스캔 Ⅱ 2.1)을 가동시킨다.
[이미지 스캐닝 :]
5. 스크린의 중앙에 패드를 배치한다.
6. 패드상에 소정 무게의 물건(예를 들면 금속 룰러)을 배치한다.
7. 프로그램의 메뉴에서 사전관찰(PREVIElVr)을 누른디
8. 하고자 하는 이미지 유형을 선택한다. [흑색 및 백색 포토(photo) 선택]
9. 프린트 경로를 선택한다. (Lintronic 선택)
10. 파일에 세이브하고자 하는 영역을 선택한다.
11. 명암 및 콘트라스트를 조절한다.
명암 : 114
콘트라스트 : 115
이미지의 품질이 언제나 동일하도록 하려면 이 값을 설정해야만 한다.
12. 모든 것이 정확히 설정되었는지를 확인한다.
13. 종료(FINAL) 버튼을 누른다.
이 시스템은 파일을 저장할 이름과 폴더(folder)를 규정할 것을 요청한다. 이 파일은 TIFF 포맷을 가져야 한다. 보통 이 선택사항은 사전설정된다. 그러나 NIH 이미지내에서 이 파일을 열람할 수 있도록 TIFF 포맷내에 파일을 저장한다.
그런 다음에는, 다시 한 번 패드를 스캐닝하는데, 파일내에 화상을 저장하기 때문에 이 때에는 천천히 스캐닝할 것이다.
[데이타 평가]
하기의 단계는 스캐닝된 화상을 분석하는 과정을 기술한다.
[NIH 이미지를 이용한 스캐닝된 화상 분석
[프로그램 작성]
1. NIH 이미지 열람
2. 프로그램 작성(첫번째 사용시에만 함!)
a) 메뉴: 선택사항(OPTlONS)
·그레이 스케일 점검
·선호사항: Undo ＆ Clipboard buffer: 1500K로 설정
- FILE 메뉴에 선호사항 기록
b) 메뉴 분석(ANALYZE)
· 선택사항: - 영역 및 평균 농도 점검
- 숫자......: 1로 설정
c) NIH 이미지를 재기동하여 설정이 모두 효율적이 되게 함
[측정]
3. CALIBRATION.TIFF라는 이름의 계산 파일 열람
4. TIFF 포맷내에서 스캐닝된 파일 열람
·Undo Buffer가 너무 작다고 시스템이 경고를 하면 단계 2 a)에 선호사항을 반복하는 메모리를 추가한다.
· CALIBRATlON.TIFF 파일이 동시에 열람되는 한, 스캐닝된 파일의 측정이 자동으로 계산될 것이다. 제목 바아(title bar)내에 흰색 다이아몬드가 표시되는 경우에는 화상이 분석되었는지를 점검한다.
5. 메뉴의 분석(ANALYZE)으로 가서 재설정(RESET)을 선택한다.
6. 측정을 기동시킨다.
a) 유체로 얼굴진 영역보다 작은 측정 영역을 선택한다(약 0.4×0.4인치의 사각 박스틀 선택할 수도 있다).
b) 메뉴의 분석(ANALYZE)으로 가서 측정(MEASURE)을 선택한다.
c) 단계 a) 및 b)를 반복하여 관심 영역내에서 상이한 시료의 "사각 박스"를 총 5회 측정한다.
d) 메뉴의 분석(ANALYZE)으로 가서 결과 도시(SHOW RESULTS)를 선택한다.
c) 단계 a) 및 b)를 반복하여 관심 영역내에서 상이한 시료의 "사각 박스"를 총 5회 측정한다.
d) 메뉴의 분석(ANALYZE)으로 가서 측정(MEASURE)을 선택한다.
c) 단계 a) 및 b)를 반복하여 관심 영역내에서 상이한 시료의 "사각 박스"를 총 5회 측정한다.
d) 메뉴의 분석(ANALYZE)으로 가서 결과 도시(SHOW RESULTS)를 선택한다.
7. 저장하지 않고 파일을 닫는다.
8. 측정이 마무리될 때까지 단계 4-7을 반복한다.
본 발명의 특정 실시예가 도시 및 기술되었지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 다른 변경 및 변형이 이루어질 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 첨부된 청구범위에서는 본 발명의 범위에 속하는 그러한 모든 변경 및 변형을 포함하도록 의도된다.
Claims (35)
- 다수의 표면 에너지 변화도(surface energy gradients)를 나타내는 부직 웨브의 성형 방법에 있어서,(a) 제 1 표면, 제 2 표면, 캘리퍼(CaliPer) 및 상기 제 1 표면 및 제 2 표면을 서로 유체연통 상태로 배치하는 다수의 유체 통로를 갖는 것으로 표면 에너지를 나타내는 섬유의 부직 웨브를 제공하는 단계와,(b) 상기 부직 웨브의 제 1 표면에 표면 처리제를 도포하는 단계로서, 상기 표면 처리제는 상기 부직 웨브의 섬유의 표면 에너지보다 작은 표면 에너지를 가져서 상기 제 1 표면에 접촉하는 유체에 힘을 가하기에 적합한 불연속적 이격 영역에 의해 규정된 다수의 표면 에너지 변화도를 형성하며, 그에 따라 상기 유체가 상기 유제 통로쪽으로 배향되어 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면의 방향으로 운반되는, 상기 도포 단계와,(c) 상기 부식 웨브의 캘리퍼를 증가시키는 단계를 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있이서,상기 부직 웨브의 캘리퍼는 상기 부직 웨브에 기계적 성형을 가함으로써 증가되는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 부직 웨브는 제 1 압력 어플리케이터와 제 2 압력 어플리케이터 사이로 공급되고, 상기 제 1 압력 어플리케이터는 다수의 홈 영역에 의해 이격된 다수의 치형부를 포함하며, 상기 치형부는 다수의 이(teeth)를 포함하고 있고, 상기 제 2 압력 어플리케이터는 상기 제 1 압력 어플리케이터상의 다수의 치형과 맞물리는 다수의 치형을 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역은 상기 유체 통로내에 적어도 부분적으로 위치되는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 유체 통로는 상기 유체 통로내에 적어도 부분적으로 위치된 다수의 불연속 이격 영역을 갖는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역은 상기 제 1 표면위에 불규칙적으로 분포되어 있는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역은 상기 유체 통로내에 적어도 부분적으로 불규칙적으로 위치되는 부직 웨브의 성형 방법
- 제 7 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역은 상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이에 불규칙적으로 위치되어 있는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역은 상기 제 1 표면으로부터 임의의 거리에서 상기 유체 통로내에 위치되어 있는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 적어도 하나의 유체 통로는 상기 제 1 표면으로부터 상이한 거리에 위치된 다수의 불연속 이격 영역을 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역은 상기 제 1 표면상에 적어도 부분적으로 위치되며, 상기 유체 통로내에 적어도 부분적으로 연장되는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 불연속 이격 영역의 물에 대한 흡착도는 75erg/㎠ 이하인 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 표면은 제 1 표면 에너지를 나타내며, 상기 제 2 표면은 상기 제 1 표면 에너지보다 큰 제 2 표면 에너지를 나타내는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 표면 에너지 변화도의 물에 대한 흡착도의 차이는 적어도 50erg/㎠인 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 표면 처리제는 경화성 실리콘 재료를 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 표면 처리제는 플루오르폴리머를 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 표면 에너지 변화도는 상기 불연속 이격 영역 사이의 경계부와, 역 표면 에너지 특성을 갖는 재료에 의해 규정되는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 부직 웨브는 섬유의 본디드 카디드 웨브(bonded carded web), 스펀본디드 섬유 웨브, 멜트블로운 섬유 웨브 및 상기 웨브중 적어도 하나를 포함하는 다층 재료로 구성되는 그룹으로부터 선택된 웨브인 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 1 항의 방법에 따라 제조되는 부식 웨브.
- 제 19 항에 있어서,상기 부직 웨브는 흡수 제품상의 상면시트를 포함하는 부직 웨브.
- 제 19 항에 있어서,상기 부직 웨브는 생리대의 상면시트를 포함하는 부직 웨브.
- 제 19 항에 있어서,상기 부직 웨브는 기저귀의 상면시트를 포함하는 부직 웨브.
- 표면 에너지 변화도를 나타내는 부직 웨브의 성형 방법에 있어서,(a) 제 1 표면, 제 2 표면, 캘리퍼 및 상기 제 1 표면 및 제 2 표면을 서로 유체 연통상태로 배치하는 다수의 유체 통로를 갖는 것으로 표면 에너지를 나타내는 섬유의 부직 웨브를 제공하는 단계와,(b) 상기 부직 웨브의 섬유의 표면 에너지보다 작은 표면 에너지를 갖는 표면 처리제를 상기 부직 웨브의 제 1 표면에 도포하는 단계와,(c) 상기 부직 웨브의 캘리퍼를 증가시키는 단계를 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 부식 웨브의 캘리퍼는 상기 부식 웨브에 기계적 성형을 가함으로서 증가되는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 24 항에 있어서,상기 부직 웨브는 제 1 압력 어플리케이터와 제 2 압력 어플리케이터 사이로 공급되며, 상기 제 1 압력 어플리케이터는 다수의 홈 영역에 의해 이격된 다수의 치형부를 포함하며, 상기 제 2 압력 어플리케이터는 상기 제 1 압력 어플리케이터의 다수의 치형과 맞물리는 다수의 치형을 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 표면 처리제는 상기 유체 통로내에 적어도 부분적으로 위치되는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 표면 처리제는 상기 제 1 표면상에 불규칙적으로 분포되어 있는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 34 항에 있어서, 상기 제 1 표면은 제 1 표면 에너지를 나타내며, 상기 제 2 표면은 상기 제 1 표면 에너지보다 큰 제 2 표면 에너지를 니타내는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 표면 처리제는 경화성 실리콘 재룔ㄹ 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 34 항에 있어서,상기 표면 처리제는 플루오르폴리머를 포함하는 부직 웨브의 성형 방법.
- 제 23 항의 방법에 따라 제조되는 부직 웨브.
- 제 31 항에 있어서,상기 부직 웨브는 흡수 제품상의 상면시트를 포함하는 부직 에브.
- 제 31 항에 있어서,상기 부식 웨브는 생리대상의 상면시트를 포함하는 부직 웨브.
- 제 31 항에 있어서,상기 부직 웨브는 기저귀상의 상면시트를 포함하는 부직 웨브.
- 제 23 항에 있어서,상기 부직 웨브는 섬유의 본디드 카디드 웨브, 스펀본디드 섬유 웨브, 멜트 블로운 섬유 웨브 및 상기 웨브중 적어도 하나를 포함하는 다층 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 웨브인 부직 웨브의 성형 방버.
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