KR100284676B1

KR100284676B1 - 용융취입된 구성요소를 갖는 위생 흡수 제품

Info

Publication number: KR100284676B1
Application number: KR1019940702067A
Authority: KR
Inventors: 윌리암 크리 제임스; 토마스 쿠퍼 죤; 리 이. 마샬 로버트; 브라운 브루스; 플룸레이 율리안; 헬렌 코스티 카린; 린 데이비드 제니퍼
Original assignee: 데이비드 엠 모이어; 더 프록터 앤드 갬블 컴퍼니
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 2001-04-02
Also published as: CA2125645A1; DE69226651D1; ES2121872T5; DE69226651T3; EP0617601B2; ES2121872T3; ATE169492T1; EP0617601A1; AU679433B2; NZ245066A; EP0617601B1; CN1084054A; JPH07502433A; DE69226651T2; AU2009397A; PE55094A1; WO1993011726A1; CA2125645C; JP3459251B2; AU3074192A

Abstract

본 발명은 용융취입된 구성요소를 갖는 흡수 제품, 예를 들면, 기저귀, 생리대, 성인 실금용 수단등을 제공한다. 흡수 제품은 바람직하게 액체 투과성 열가소성 천공된 필름의 상면 시이트, 액체 불투과성 배면 시이트, 흡수 코어 및 스펀레이스 부직 섬유의 섬유상 포획웹을 포함한다. 흡수 코어는 상면 시이트와 배면 시이트 사이에 위치되며, 이들은 흡수 제품의 둘레의 일부분 주위에 최소한 결합된다. 상면 시이트는 불연속 부착 지점에서 포획웹에 융합된다. 포획웹은 상면 시이트와 흡수 코어 사이에 위치된다.

Description

[발명의 명칭]

용융취입된 구성요소를 갖는 위생 흡수 제품

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 용융취입된 구성요소를 갖는 기저귀, 생리대, 성인 실금자용 제품 등과 같은 흡수 제품에 관한 것이다.

[발명의 배경]

생리혈, 뇨 및 분비물과 같은 체액의 흡수를 위해 제조된 모든 방식의 각종 흡수 제품은 물론 널리 공지되어 있다. 흡수 제품은 전형적으로 다수의 물질 층으로 구성되어 있다. 이들은 일반적으로 상부에서 기부쪽으로 액체 투과층, 흡수층 및 액체 불투과층을 포함한다. 또한, 이들층중 임의의 층 사이에는 부가적인 층들이 삽입될 수도 있다. 이러한 부가적인 층들은 다양한 다른 목적으로 작용할 수 있다.

이러한 층들은 일반적으로 몇가지 통상적인 수단, 예를 들면, 접착제, 크림핑(crimping), 융합 및 당해 기술 분야에 공지되어 있는 기타 방법에 의해 이들의 둘레 주위에서 함께 고정되어 있다. 흡수 제품은 이들의 둘레 주위에서 액체 불투과성 결합을 가질 수 있으며, 많은 경우 바람직하게는 이러한 결합을 가질 것이다. 이것은 흡수 제품의 기능을 방해하지 않는다. 그러나, 종종 상기 층들을 이들의 면에서 함께 결합시키는 것도 요구되고 있다. 이들 층들의 면들을 부착시키는 데에는 특정한 기술적인 문제들이 야기된다. 이러한 문제는 특히 상부 액체 투과층과 흡수층을 부착시킬 필요성이 있는 경우에 일어난다. 상기 층들을 이들의 둘레에서 부착시키는데 사용되는 동일한 수단은 사용할 수 없는데, 그 이유는 이들 수단들이 흡수층으로의 액체의 흐름을 차단시키는 경향이 있기 때문이다.

상기 문제를 해결하려는 많은 시도가 있었다. 이러한 것들은 고온 용융 접착제 및 기타 비수성 접착제를 이용하는 것들을 포함한다. 이러한 접착제들은 체액에 의해 접촉되었을 때 용해하는 경향이 다소 적다. 하부층으로의 액체 흐름이 방해되는 것을 극소화시킬 목적으로 매우 얇은 층 또는 특히 패턴으로 접착제를 적용하려는 다른 시도도 있다. 1986년 3월 4일 미네톨레(Minetola)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,573,986호에는 접착제를 적용하는 하나의 바람직한 방식이 기술되어 있다. 이 미네톨레 등의 특허 문헌에 기술된 방식으로 접착제를 적용하는 것도 좋지만, 흡수 제품의 층들의 면을 고정시키는 개선된 방식에 대한 연구가 지속적으로 요구되고 있다.

이러한 층들의 면을 고정시키는 개선된 방식에 대해 연구하려는 주 이유는 많은 경우에 있어서 초기에는 적절하게 작용하는 접착제가 나중에는 그 작용이 불량해져서 액체 투과층이 분리된다는 것이다. 이러한 문제는 특히 흡수 제품을 오랫동안 사용하는 경우에 명백하다. 이러한 문제는 종종 액체 투광성 층이 천공된 플라스틱 필름일 때 증가된다. 본 발명의 양수인 소유의 특허에 따라서 제조된, 천공된 플라스틱 필름은 매우 우수하게 작용하지만, 상기 필름이 이들의 하부층으로부터 분리될 때 특정 문제점들이 일어날 수 있다. 플라스틱 필름은 이들이 분리될 때 이들이 착용자 신체의 틈(예를 들어, 착용자 엉덩이 사이의 공간)안으로 양호하게 이동할 수 있을만큼 충분히 얇다. 이것은 극도로 불편하며, 자극적일 수 있다. 그의 플라스틱 조성 때문에, 이러한 몇몇 경우에 있어서는 액체 투과성 층이 착용자의 피부에 달라붙을 수도 있다. 접착제는 필름이 착용자의 신체 부근에 점착성 표면을 나타나게 하여 이로 이해 액체 투과성 층이 착용자의 피부에 달라붙는 것을 부추길 수 있다.

또한, 형성된 필름이 흡수층으로부터 분리되면 종종 분비물이 종방향 가장자리를 따라서 제품의 상부로 흘러나오게 된다. 필름과 접촉하고 있느 하부 흡수층이 더이상 분비물을 흡수하지 않으므로, 분비물은 필름을 투과하지 않을 것이다. 이러한 것은 특히 이들의 흡수 코어에 대한 에어 펠트 배트(airfelt batts)를 갖는 두꺼운 패드의 경우에 명백하다. 이러한 두꺼운 패드의 흡수 코어는 습윤시에 붕괴하여 흡수 제품의 중심에서 횡방향으로 뭉쳐지거나 다발로 되는 경향이 있다. 성형 필름의 분리와 함께 이러한 뭉침에 의해, 종방향 가장자리에 인접한 패드 부분에 하부 흡수 물질이 존재하지 않게 되어, 종방향 가장자리를 따르는 제품의 상부에서의 누수 가능성이 증가된다.

몇몇 특허에서는 각종 다른 목적을 위하여 상이한 방식으로 함께 유지되는 층들을 갖는 흡수 제품이 기술되어 있다. 이에 대한 것은 카레미(Karami)에게 허여된 미합중국 특허 제3,965,906호와 제4,184,902호, 버터워쓰(Butterworth)등에서 허여된 미합중국 특허 제4,391,861호, 메튜스(Matthews)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,397,644호, 겔러트(Gellert)에게 허여된 미합중국 특허 제4,475,911호, 카레미등에게 허여된 미합중국 특허 제4,726,976호, 게벨(Gebel)에게 허여된 미합중국 특허 제4,752,349호, 반 곰펠(Van Gompel)에게 허여된 미합중국 특허 제4,753,840호, 윌하이트, 쥬니어(Willhite, Jr.)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,823,783호, 폭스맨(Foxman)에게 허여된 미합중국 특허 제4,844,965호 및 슈키에닉(Sukiennick)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,908,026호에 기술되어 있다. 그러나, 대부분의 상기 특허 문헌들에는 부직물의 상부에 천공된 성형 필름을 융합시키는 것이 기술되어 있지 않다. 이러한 문헌 및 기타 다른 문헌은 그 어떠한 것도 흡수층내로의 액체의 포획을 방해하지 않는 결합 부위를 형성시키기 위한 융합의 용도에 관해 기술하고 있지 않다.

그러므로, 흡수 제품의 층들 사이에, 특히 최상부 유체 투과성 층들 사이에 개선된 결합을 갖는 흡수 제품을 개발할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 오랫동안 사용하여도, 흡수 제품의 층들 사이에, 특히 최상부 액체 투광층들 사이에 지속적으로 유지되는 결합을 갖는 흡수 제품을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 흡수층내로의 액체의 포획을 방해하지 않는 구조물을 제공하는 결합 부위에서 결합된 액체 투과층들을 갖는 흡수 제품을 제공하는데 있다.

이외에도, 본 발명의 또 다른 목적은 액체의 흡수를 보조하기 위한 잠재력을 갖는다는 것을 착용자가 가시적으로 관측할 수 있는 흡수 제품을 제공하는데 있다.

본 발명의 이러한 목적 및 기타 목적들은 첨부된 도면과 함께 하기에 기재된 설명을 참고로 할 때 더욱 명백히 이해될 수 있을 것이다.

[발명의 개요]

본 발명에 따라서, 융합된 층들을 갖는 기저귀, 생리대 또는 성인 실금자용 제품 등과 같은 흡수 제품이 제공된다.

흡수 제품은 바람직하게는 천공된 액체 투과성 열가소성 플라스틱 필름 상면시이트, 상면시이트에 결합된 액체 불투과성 배면시이트, 흡수 코어 및 포획층을 포함한다.

흡수 코어는 상면시이트와 배면시이트 사이에 위치된다. 포획층은 스펀레이스화된(spunlaced) 부직 섬유의 섬유상 웹을 포함하는 것이 바람직하다. 포획층은 상면시이트와 흡수 코어 사이에 위치된 개별적인 웹일 수 있거나, 또는 상면시이트의 일부 또는 코어의 일부(또는 기타 요소의 일부)로 구성될 수 있다. 상면시이트 및 배면시이트는 흡수 제품 둘레의 적어도 일부분을 따라서 함께 결합된다. 상면시이트 및 포획층(또는 기타 하부층)은 서로 대향하는 관계로 위치된다. 상면시이트는 불연속 결합 구역에서 이러한 하부층(들)에 단단하게 고정된다. 결합된 구역의 적어도 일부분은 액체가 흡수 코어를 통과하는 배수 통로를 구조물에 제공한다.

상면시이트 면과 포획층 면의 융합으로 인해, 오랫동안 사용해도 상기 층들이 부착된 상태로 유지된다. 이러한 부착으로 인해 특히 상기 기술된 목적들이 달성되는 것으로 생각된다. 또한, 이러한 부착은 흡수 코어내로의 액체의 포획을 방해하지 않는 구조물을 제공하는 결합 부위를 형성하는 것으로 생각된다. 또한, 지속적인 부착은 하부 흡수층을 천공된 필름 상면시이트와 일정하게 지속적으로 접촉시킴으로써 흡수 코어내로의 액체의 흡수를 촉진시킨다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 바람직한 생리대 양태를 나타내는 평면도이다.

제2도는 제1도의 2-2선을 따라서 취한 단순화된 횡단면도이다.

제3도는 제2도와 유사한 단순화된 횡단면도로서 생리대의 구성 요소들의 또다른 배치를 나타낸다.

제4도 내지 제6도는 각각 프로필화된 형태를 갖는 두꺼운 생리대의 평면도 및 5-5선과 6-6선을 따라서 각각 취한 단순화된 단면도이다.

제7도 내지 제7(a)도는 인탱글링된(entangled) 부직 섬유를 갖는 천공된 필름을 포함하는 상면시이트의 단순화된 개략도 및 배면도의 확대 사진이다.

제8도는 생리대의 상면시이트를 섬유상 하부 포획층에 융합시킨 결합 부위의 단순화 및 확대된 개략적인 단면도이다.

제8(a)도는 융합 결합을 형성시키는데 사용할수 있는 장치의 일부를 나타내는 개략적인 측면도이다.

제9도 및 제10도는 전형적인 결합 부위의 구역에서 융합층을 나타내는 확대된 평면도 및 배면도의 사진이다.

제11도및 제12도는 비교적 깊고 비교적 얕은 결합을 사용할 때 상면시이트의 배치간의 차이를 나타내는 단순화된 개략도이다.

제13(a)도는 또다른 결합 패턴이 제공된 생리대의 평면도이다.

제13(b)도 내지 제13(d)도는 또다른 결합 패턴이 제공된 생리대의 평면도와 배면도 및 투시도 사진이다.

제14도는 하부 섬유상 층을 천공된 필름에 융합시키기 전에 상기 층을 신장시킨 양태의 단면도를 나타내는 사진이다.

제15도는 본 발명에 사용하기에 바람직한 흡수 코어 및 팬티 고정용 접착제를 함유하는 생리대의 조립체를 나타내는 분해 배열된 투시도이다.

제16도는 부직물 및 성형 필름을 포함하는 또다른 상면시이트의 가장자리 도면이다.

제17도는 또다른 유형의 결합 구조물을 나타내는 투시도이다.

제18도는 제7도 및 제7(a)도에 나타낸 상면시이트를 제조하는데 사용할 수 있는 한 공정의 단순화된 개략도이다.

제19도는 제18도에 나타낸 공정에 공급되는 성형 필름의 투시도이다.

제20도는 “이정성(bi-modal)”공극 크기 분포를 보이는 그래프이다.

제21도는 본원에 기술된 용융취입된 흡수 코어 물질중에 존재하는 작은 크기의 공극과 통상적인 에어레이드(air laid) 티슈의 공극 크기를 비교하는 개략도이다.

제22도는 하중이 없는 용융취입된 코어의 습윤된 공극 반경 크기와 0.25psi의 하중하에서의 동일한 코어 물질의 습윤된 반경 크기를 비교하는 그래프이다.

제23도는 용융취입된 웹중에 캡슐화되어 있는 섬유 플록된(flocked) 초흡수 물질 입자로 이루어진 흡수 코어 부분의 확대된 개략도이다.

제24도는 2개 이상의 웹을 함께 결합시키기 위해 초흡수 물질 입자를 일차 또는 이차의 결합제로 사용한 복합체 흡수 구조를 제조하기 위한 장치 및 공정의 개략도이다.

제25도는 제24도에서 보인 공정에 의해 제조된 바람직한 다층 복합체의 개략도이다.

제26도는 이정성 공극 크기 분포를 갖는 용융취입된 포획층이다.

제27도는 액체 압출 분석 절차를 수행하는 장치의 개략도이다.

[바람직한 양태의 상세한 설명]

[1. 개론]

본 발명은 융합된 층들은 갖는 기저귀, 생리대, 성인 실금자용 제품 등과 같은 흡수 제품에 관한 것이다.

본원에서, “흡수 제품”이란 신체 분비물을 흡수하고 수용하는 제품을 말한다. 더욱 구체적으로, 흡수 제품이란 인체로부터 방출된 각종 분비물을 흡수 및 수용하기 위해 착용자의 신체에 대향하거나 또는 신체에 인접하여 위치된 제품을 말한다. “흡수 제품”으로는 기저귀, 생리대, 팬티라이너 및 실금자용 패드 등을 들 수 있다. “일회용”이란 용어는 한번 사용한 후에 버리도록 만든 제품, 바람직하게는 재순환되거나 퇴비화되거나 또는 환경에 적합한 방식으로 달리 폐기되도록 만든 제품을 말한다(즉, 세탁하거나 다른 방식으로 복원하거나 흡수 제품으로서 재사용하지 않도록 만든 제품을 말한다). 예시된 바람직한 양태에서, 흡수 제품은 도면 부호(20)로 나타낸 생리대이다.

본원에서, “생리대”란 인체로부터 방출되는 각종 분비물(예를 들면, 혈액, 생리혈 및 뇨)을 흡수 및 수용하도록 만든, 여성의 외음부에 인접하여 착용되는 제품을 말한다. 그러나, 본 발명은 도면에 나타낸 흡수 제품의 특정 형태 및 형상으로 한정되지 않는다.

생리대(20)는 2개의 표면, 즉, 신체 접촉면 또는 “신체 표면”(20a) 및 가멘트 표면(20b)를 갖고 있다. 신체 표면(20a)에서 본 생리대(20)가 제1도에 나타나 있다. 신체 표면(20a)은 착용자의 신체에 인접해서 착용된다. 제2도에 나타낸 생리대(20)의 가멘트 표면(20b)은 반대쪽 면에 있으며, 생리대(20)의 착용시 착용자의 언더가멘트에 인접하여 착용된다.

생리대(20)는 2개의 중심선, 즉, 종방향 중심선(ℓ) 및 횡방향 중심선(t)를 갖고 있다. 본문에서, “종방향”이란 일반적으로 생리대(20)의 착용시 서있는 착용자를 좌측 반 및 우측 반으로 이등분한 수직 평면과 일직선으로 된(예를 들면, 거의 평행한) 생리대(20)의 평면에서의 선, 축 또는 방향을 말한다. 본문에서, “횡방향” 또는 “측방향”이란 용어는 서로 호환성있게 사용되며, 일반적으로 종방향에 수직인 생리대(20)의 평면내에 있는 선, 축 또는 방향을 말한다. 제1도는 생리대(20)가 또한 2개의 이격된 종방향 또는 측부 가장자리(22) 및 2개의 이격된 횡방향 또는 말단 가장자리(또는 “말단”)(24)를 갖는 것으로 도시되어 있으며, 이들 가장자리들은 함께 생리대(20)의 둘레(26)를 형성한다.

생리대(20)는 비교적 두껍거나 비교적 얇은 두께를 비롯하여 임의의 두께를 가질 수 있다. 제1도 내지 제3도에 나타낸 생리대(20)의 양태는 비교적 얇은 생리대의 예이다. 그러나, 이들 도면을 볼 때 물질의 층수로 인해 생리대(20)는 그의 실제 두께보다 훨씬 두껍게 보일 수 있음을 알아야 한다. “얇은” 생리대(20)는 약 3㎜ 미만의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도시된 얇은 생리대(20)는 착용자에게 편안하도록 바람직하게는 비교적 가요성이 있어야 한다.

제2도는 생리대(20)의 개개의 구성 요소를 나타낸다. 본 발명의 생리대(20)는 일반적으로 3개 이상의 주 구성 요소를 포함한다. 이들로는 액체 투과성 상면시이트(28), 액체 불투과성 배면시이트(또는 “차단 수단”)(30) 및 흡수 코어(32)를 포함한다. 흡수 코어(32)는 상면시이트(28)와 배면시이트(30) 사이에 위치한다. 또한, 생리대(20)는 액체 투과성 포획층(또는 포획 시이트)(34)을 포함한다. 포획층(34)은 상면시이트(28)와 흡수 코어(32) 사이에 위치된 개별적인 요소일 수 있거나 또는 상면시이트(28)의 일부 또는 코어(32)의 일부를 구성할 수 있다. 또한, 생리대(20)는 바람직하게는 착용자 팬티의 가랑이 둘레로 절첩되는 선택적인 플랩 또는 “날개”(36)를 포함한다. 도시된 생리대(20)는 또한 생리대(20)를 착용자의 언더가멘트에 부착시키기 위한 접착제 고정 수단(38)을 갖는다. 사용하기 전에 언더가멘트의 가랑이 부분외에 표면에 접착제라 달라 붙는 것을 막기 위하여 제거가능한 릴리이스 라이너(40)가 접착제 고정 수단(38)을 덮고 있다.

[2. 흡수 제품의 개개의 구성 요소]

생리대(20)의 개개의 구성 요소를 지금부터 더욱 상세히 설명할 것이다.

[A. 상면시이트]

상면시이트(28)는 제1액체 투과성 구성 요소를 구성한다. 생리대(20)의 사용중에, 상면시이트(28)는 사용자의 피부와 거의 밀접해 있다. 상면시이트(28)는 가능한한 유연하고 부드러운 감촉이 있으며 사용자의 피부에 대해 무자극성이 것이 바람직하다. 더우기, 상면시이트(28)는 신체 분비물을 신속히 투과시켜 코어(32)쪽으로 흐르게 하면서도 이러한 분비물이 상면시이트(28)를 통해 착용자의 피부로 역류하지 않도록 하는 양호한 투수성(strikethrough) 및 감소된 재습윤 경향을 나타내어야 한다.

상면시이트(28)는 신체 대향면(28a) 및 가멘트 대향면(또는 코어 대향면)(28b)을 비롯한 2개의 면(또는 표면)을 갖고 있다. 상면시이트(28)의 신체 대향면(28a)은 일반적으로 생리대(20)의 신체 접촉면(“신체 표면”)(20a)의 적어도 일부를 형성한다. 상면시이트(28)는 2개의 종방향 가장자리(28c) 및 2개의 말단 가장자리(28d)를 갖는다(생리대의 다른 구성 요소에 대해서 유사한 도면 부호 시스템을 사용한다. 즉, 착용자의 신체와 대향하는 구성 요소의 면은 그 구성 요소의 도면 부호 및 참고 기호 “a”로 표시한다. 착용자의 언더가멘트와 대향하는 면은 그 구성 요소의 도면 부호 및 참고 기호 “b”로 표시한다. 측부 가장자리 및 말단 가장 자리는 그 구성 요소의 도면 부호 및 각각 참고 기호 “c”와 “d”로 표시한다.).

적합한 상면시이트(28)는 직물 및 부직물, 천공된 성형 열가소성 플라스틱 필름, 천공된 플라스틱 필름, 수력성형된 필름, 다공성 발포체, 망상 발포체, 망상 열가소성 필름 및 열가소성 플라스틱 스크림을 비롯하여 폭넓은 범위의 물질로부터 제조될 수 있지만, 이들로 국한되지는 않는다. 적합한 직물 및 부직물은 천연 섬유(예를 들면, 목재 섬유 또는 면 섬유), 합성 섬유(예를 들면, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에틸렌과 같은 중합체 섬유, 또는 폴리비닐알콜, 전분계 수지, 폴리우레탄, 셀룰로즈 에스테르, 나일론 및 레이온 섬유), 또는 천연 섬유와 합성 섬유의 배합물로 이루어질 수 있다. 일반적으로 천공된 성형 필름이 상면시이트(28)로서 바람직한데, 그 이유는 이들이 액체에 투과성이 있으며, 적절히 천공되어 있는 경우, 액체가 역류하여 착용자의 피부를 재습윤시키는 경향을 감소시키기 때문이다.

제1도는 성형 필름 상면시이트(28)에 많은 구멍(29)이 있음을 나타내고 있다. 구멍(29)은 융합 결합(44)을 명백히 도시하기 위해 플랩(36) 위에 놓인 상면시이트(28) 부분에만 도시되어 있다. 그러나, 구멍(29)은 보편적으로 최소한 생리대(20)의 주몸체부(또는 “중심 흡수 패드”)(21) 전체에 분포되어 있다.

상면시이트(28)는 천공하기 전에 약 0.001 내지 0.002인치(0.025 내지 0.05㎜)의 캘리퍼(caliper)를 갖는 것이 바람직하다. 상면시이트(28)는 천공된 후에 보다 큰 캘리퍼(약 0.02 내지 0.03인치)를 갖는 것이 바람직하다. 이는, 본문에 기술된 몇가지 방법에 따라서 상면시이트를 형성시킬 때 테이퍼진(tapered) 모세관 구조(제7도에 나타나 있음)가 형성되기 때문이다.

적합한 성형 필름은 1975년 12월 30일자로 톰슨(Tompson)에게 허여된 미합중국 특허 제3,929,135호, 1982년 4월 13일자로 뮬란(Mullane)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,324,426호, 1982년 8월 3일자로 라델(Radel)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,342,314호, 1984년 7월 31일자로 아허(Ahr)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,463,045호, 및 1991년 4월 9일자로 베어드(Baird)에게 허여된 미합중국 특허 제5,006,394호에 기술되어 있다. 부가적으로 적합한 성형 수력성형된 필름은 큐로(Curro)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,609,518호, 제4,629,643호, 제4,695,422호, 제4,772,444호, 제4,778,644호 및 제4,839,216호, 및 퀄리트(Quellette)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,637,819호에 기술되어 있다. 또다른 양태에 있어서, 상면시이트(28)는 제16도에 나타낸 부직물(25) 및 플라스틱 필름(27)을 포함하며, 이것은 1991년 11월 19일자로 아지즈(Aziz)등이 출원한 미합중국 특허 출원 제07/794,745호에 상세히 기술되어 있다. 이외에도, 상면시이트로서 사용하기에 적합한 기타 물질은 1988년 10월 4일자로 헤기(Hagy)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,775,579호, 1991년 6월 11일자로 고바야시(Kobayashi)에게 허여된 미합중국 특허 제5,023,124호 및 슈다(Suda)등의 명의로 1989년 3월 1일자로 공개된 유럽 특허 출원 제 0 304 617 A2호에 기술되어 있다.

하나의 특정 바람직한 양태에 있어서, 상면시이트(28)는 섬유-인탱글링된 필름을 포함한다. “섬유-인탱글링된 필름”이란 구멍내에 또한 구멍 주위에 섬유가 인탱글링되어 있는 천공 필름을 말한다. 이러한 상면시이트의 천공 필름은 상기 기술된 필름 또는 스크림중 어느 것이라도 포함한다. 상기 필름은 기계적으로 느슨하게 또는 열-기계적으로 인탱글링된 부직 섬유를 갖는다. 섬유는 코어 대향면(28b)의 방향을 따라서 또는 상기 방향으로부터 인탱글링되는 것이 바람직하다. 제7도는 이러한 섬유-인탱글리된 상면시이트 물질의 예를 나타내고 있다. 제7도는 친수성(또는 소수성) 섬유(42′)를 천공 필름에 부착시킴으로써 제조된 상면시이트(28)를 나타낸다. 사용된 섬유(42′)는 임의의 폴리올레핀류로 만들 수 있다. 섬유(42′)는 포획층(34)과 함께 사용되거나 또는 포획층(34)를 대신하여 사용될 수 있다.

섬유를 인탱글링시키는 주 목적은 임의의 표면 유체를 플라스틱 필름으로부터 배수시켜 버리는데 있다. 더욱 구체적으로, 인탱글링된 섬유(42′)는 단순히 필름에 인접하여 부직물을 위치시킴으로써 가능한 것 보다도 구멍(29)의 기부 개구(29b)에 훨씬 밀접하게 접촉한다. 이러한 밀접한 접촉으로 인해, 기부 개구(29b)에서 부직물과 필름 사이에 임의의 틈이 생기는 것을 방지한다. 틈을 제거함으로써 섬유(42′)는 액체가 필름(27)을 통해 배수될 수 있도록 하고, 또한 기부 개구(29b)에서 액체가 오목한 표면을 형성하지 않도록 할 수 있다. 그렇지 않으면, 액체는 이 위치에 모인 후, 착용자의 피부를 재습윤시킬수도 있다.

섬유는 임의의 적합한 방법에 의해 기계적으로 또는 열-기계적으로 필름과 인탱글링될 수 있다. 예를 들면, 섬유는 필름이 용융상태에 있는 동안 플라스틱 필름상에서 플록킹(flocking) 또는 용융취입되는 것과 같이 필름상에 용융취입되고, 필름상에 스펀 결합(spunbond)되고, 필름상에 카딩되고, 필름과 열-기계적으로 인탱글링되거나, 또는 필름과 하이드로인탱글링(hydro-entangle)된다.

섬유를 필름에 부착시키기 위한 바람직한 방법은 공기 약화법(air attenuation)이나 또는 공기 레이-다운(lay-down)과 조합된 기계적 인발법을 사용하는 방법에 의한 것이다. 제18도는 이러한 상면시이트 구조물을 수득하는 바람직한 방식을 나타내고 있다. 이 경우, 합성 열가소성 중합성 친수성 물질을 섬유의 형태로 압출한다. 섬유가 다이(102)로부터 배출되면, 공기 스트림을 섬유로 향하게 함으로써 섬유를 가늘게 만든다. 이러한 방법은 용융취입 방법으로 알려져 있으며, 번틴(Buntin)등의 미합중국 특허 제3,978,185호(엑손 케미칼 캄파니)에 기술되어 있다. 적합한 친수성 섬유는 나일론 성분 및 친수성화 성분을 포함하는 나일론 공중합체와 같은 본질적으로 습윤가능한 섬유로부터 형성될 수 있다. 이러한 물질은 얼라이드 시그널 인코포레이티드(Allied Signal Inc.)에서 상표명 하이드로필(Hydrofil) SCFX로서 통상 시판되고 있다. 필름(27)의 코어 대향면(27b)은 용융취입 성형 다이(102) 헤드와 대향하고 있어야 한다. 필름(27)은 테이퍼진 모세관을 한정하는 다수의 원추형 돌출부(또는 “원추부”)를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 필름(27)의 제조 방법은 날카롭거나 또는 뾰족한 가장자리를 형성하는 외부 표면을 갖는 원추부(23)를 형성할 수 있다. 특히 적합한 천공 필름(27)은 미합중국 특허 제4,463,045호에 기술되어 있으며, 이 필름은 하기에 기술되는 바와 같이 링-롤링(ring-rolling)되어 어느 정도의 신장성을 갖게 된다.

섬유(42′)는 다이(102)로부터 배출되어 플라스틱 필름(27)의 코어 대향면(27b)에 부착된다. 용융 섬유(42′) 및 필름(27)의 원추부(23)는 용융 및 융합하는 경향이 있다. 이로 인해, 섬유(42′)는 제7(a)도에 나타낸 바와 같이 필름에 영구적으로 부착되게 된다. 이러한 부착은 천공된 필름(27)의 모세관을 형성하는 원추부(23)의 외부 표면 상에 형성된 부분적으로 날카로운 가장자리와 부분적으로 용융된 섬유(42′) 사이에서 주로 일어나는 것으로 생각된다.

또다른 바람직한 양태에 있어서, 섬유(42′)는 열가소성 합성 특성을 갖지만 소수성을 갖는다. 폴리에틸렌과 같은 소수성 섬유는 다우 케미칼 캄파니에서 상표명 ASPUN으로 시판하고 있거나 또는 폴리프로필렌과 같은 섬유는 엑손 코포레이숀에서 상표명 ESCORENE 3,400 및 3,500 씨리즈로 시판하고 있다. 일단 형성된 후, 전체 웹은 이것을 친수성으로 만드는 임의의 공지된 방법(하기에 보다 상세하게 기술되어 있음)에 의해 처리된다. 이러한 방법에 의해, 유체가 구멍에 의해 우수하게 처리될 수 있다. 또한, 상기 처리 방법 후에 전체 웹을 링-롤링시키는 것도 가능하다.

섬유-인탱글링된 상면시이트(28) 물질은 천공된 필름(27)과 부직 섬유(42′) 사이의 더욱 친밀한 접촉을 제공한다. 이로 인해 필름을 통한 섬유(42′) 및 흡수 코어(32) 또는 포획층(34)과 같은 하부층 쪽으로의 액체 전달이 개선되는 잇점을 얻을 수 있다. 또한, 필름(27)이 아래에 놓인 인탱글링된 섬유(42′)로부터 분리되기 어렵기 때문에 안락감 또한 개선될 수 있다. 이로 인해 상면시이트(28)가 착용자 신체의 갈라진 틈내로 이동하지 못한다.

또다른 바람직한 양태(제15도에 나타나 있음)로서, 생리대(20)는 그의 착용시 신장될 수 있는(즉, 특히 종방향으로 신장될 수 있는) 구성 요소로 이루어져 있다. 바람직하게, 생리대(20)는 그의 신장되지 않은 길이의 약 15% 내지 약40%정도 신장될 수 있다. 이러한 신장성으로 인해, 사용시의 정합성(fit), 착용자의 언더가멘트에 대한 부착성, 안락감이 우수해지고 오염이 감소된다. 다른 양태에 있어서는 생리대(20)의 구성 요소의 한정된 부분만이 신장될 수 있으면 된다.

제15도에 나타낸 양태에 사용하기 위한 상면시이트(28)의 하나의 유형은 미합중국 특허 제4,463,045호에 따라서 제조될 수 있으며, 링 롤링되어 종방향 신장성을 갖게 된다. 링 롤링 또는 “예비 주름(pre-corrugating)”에 적합한 방법은 1978년 8월 15일자로 시손(Sisson)에게 허여된 미합중국 특허 제4,107,364호, 1989년 5월 30일자로 사비(Sabee)에게 허여된 미합중국 특허 제4,834,741호, 및 제랄드 엠. 웨버(Gerald M. Weber)등이 출원한 미합중국 특허 출원 제07/662,536호, 켄네쓰 비. 부웰(Kenneth B. Buell)등이 출원한 미합중국 특허 출원 제07/662,537호 및 제랄드 엠. 웨버가 출원한 미합중국 특허 출원 제07/662,543호(이 세개의 특허 출원 문헌은 1991년 2월 28일자로 출원되었음)에 기술되어 있다. 상면시이트의 주름안에 있는 절첩선은 상면시이트가 종방향으로 연장가능하도록 횡방향으로 만들어져 있어야 한다. 이러한 상면시이트는 1991년 6월 23일자로 출원된 다음과 같은 미합중국 특허 출원 문헌에 상세히 기술되어 있다: 톰슨등의 제07/734,404호, 톰슨등의 제07/734,392호 및 부엥거(Buenger) 등의 제07/734,405호. 이러한 3개의 특허 문헌은 “모세관 섬유”의 특허 출원이라고 통칭될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 태양에서, 상면시이트(28)의 적어도 일부는 계면활성제로 처리된다. 이러한 처리는 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 널리 알려져 있는 임의의 통상적인 기술에 의해 이루어질 수 있다. 상면시이트를 계면활성제로 처리하기에 적합한 방법은 오스본(Osborn)에게 허여된 미합중국 특허 제4,950,264호와 제5,009,653호 및 1991년 11월 19일자로 아지즈등이 출원한 미합중국 특허 출원 제07/794,745호를 비롯하여 많은 문헌에 기재되어 있다. 후자의 특허 출원에는 부직/천공된 열가소성 성형 필름 상면사이트중의 천공된 필름 구성 요소를 계면활성제로 처리하는 것이 교시되어 있다. 계면활성제는 바람직하게는 열가소성 성형 필름을 제조하는데 사용하는 수지에 배합된다.

상면시이트(28)를 계면활성제로 처리하면 상면시이트(28)의 표면이 더욱 친수성으로 된다. 이로 인해, 상기 표면을 처리하지 않은 경우에 비해 더욱 빠르게 액체가 상면시이트(28)를 투과하게 된다. 이로 인해, 신체 분비물이 상면시이트(28)를 통해 배수되지 않고 상면시이트(28)로부터 흘러넘칠 가능성이 감소된다.

[B. 포획층]

포획층(또는 “포획/분배층” 또는 “포획 시이트”)(34)은 제2도에 나타나 있다. 이는 상면시이트(28)와 흡수 코어(32)(적어도 흡수 코어의 일부) 사이에 위치되어 있다.

제2도에 나타낸 양태에 있어서, 포획층(34)은 부직물의 절첩된 시이트이다. 그러나, 포획층(34)이 반드시 절첩된 시이트이어야 하는 것은 아님을 알아야 한다. 본원에서 사용된 “층” 또는 “웹”이란, 절첩되지 않은 단일 시이트, 절첩된 시이트, 물질의 스트립, 느슨하거나 결합된 섬유, 물질의 다수 층 또는 적층체, 또는 이들의 다른 조합을 말하지만, 이들로 한정되지 않는다. 그러므로, 이러한 두개의 용어는 물질의 절첩되지 않은 단일 층 또는 시이트로 국한되는 것은 아니다.

제2도에서, 포획층(34)은 Z형으로 절첩된 “이중” 시이트이다. 더욱 구체적으로, 시이트(34)는 생리대를 횡방향 선을 따라서 절단했을 때 절첩된 시이트의 왼쪽 반의 단면이 역“Z” 모양으로 나타나고 오른쪽 반이 “Z” 모양으로 나타나도록 절첩된다. 상기 시이트(34)는 그의 평면도가 직사각형 조각으로 나타나는 상부(54)를 갖도록 절첩되는 것이 바람직하다. 포획층(34)의 상부(54)는 바람직하게는 길이 227㎜ 및 폭 약 25 내지 약 38㎜이다. 상부(54)는 약 0.5 내지 약 4㎜의 캘리퍼를 갖는 것이 바람직하다(이러한 범위내에서의 보다 큰 값은 더욱 두꺼운 제품을 생성시킨다). 이러한 절첩된 배열은 비스쳐(Visscher)등이 1990년 10월 29일자로 출원한 미합중국 특허 출원 제07/605,583호에 상세히 기술되어 있다.

제3도는 제2도와 유사한 단순화된 단면도로서, 생리대(20)의 구성 요소의 또다른 배열을 나타낸다. 제3도에서, 포획층(34)은 코어(32)의 상면 위에 위치된 개별적인 층이기보다는 적층된 흡수 코어(32) 구조물의 상층을 포함하는 일체형의 층(또는 구성 요소)이다.

이외의 또다른 양태로서, 포획층(34)은 완전히 생략될 수도 있다. 포획층(34)이 없는 양태에서 흡수 코어(32)는 상면시이트(28)와 융합할 수 있는 최소한 몇가지 유형의 섬유(바람직하게는 합성 섬유)로 이루어져야 한다. 충분한 양의 이들 섬유를 흡수 코어(32)의 신체 대향 표면(32a) 근처에 위치시켜 융합을 촉진시키는 것이 바람직하다.

셀룰로즈 섬유 주위의 상면시이트 필름을 용융시킴으로써 셀룰로즈와 같은 천연 섬유와 결합시키는 것도 가능하다. 그러나, 전형적으로는 합성섬유와 더 양호하게 결합된다. 셀룰로즈 섬유는 다소 짧다. 융합 결합이 이격될 때 일부 셀룰로즈 섬유는 탈착되거나 또는 한 곳에만 결합될 수도 있다. 이로 인해, 이들 섬유는 결합된 구조물로부터 느슨하게 당겨지게 된다. 합성 섬유는 셀룰로즈 섬유보다 더욱 길게 만들 수 있다.

상면시이트(28)는 일반적으로 포획층(34)에 융합되는 것으로 본문에 기술되어 있다. 이것은 설명을 간단히 하기 위해 한 것이다. (하나의 바람직한 양태를 논의하고 이어서 모든 가능한 양태를 동시에 기술하는 것이 더욱 쉬울 것이다.) 상면시이트(28)는 (하나 이상의) 다른 하부 구성 요소에 직접적으로(또는 간접적으로) 융합될 수도 있다. 가장 광범위한 양태에 있어서, 상면시이트(28)는 제2하부 구성요소에 융합되는 제1구성 요소를 포함한다. 제2구성 요소는 개별적인 구성 요소일 수도 있다. 다르게는, 제2구성 요소는 또다른 구성 요소의 일부, 예를 들면, 상면시이트의 일부, 코어의 일부 또는 몇몇 다른 구성 요소의 일부일 수도 있다.

그러므로, 예를 들면, 포획층(34)이 (제3도에 나타낸 것과 같은) 코어(32)의 일체형 층이거나 또는 완전히 생략되는 양태에 있어서, 상면시이트(28)는 흡수 코어(32)의 일부에 융합하는 것으로 간주될 수 있음을 알 것이다.

포획층(34)의 기능은 일반적으로 흡수 코어(32)와 관련하여 기술된다. 포획층(34)이 코어(32)의 일부를 구성하는 양태에서 포획층(34)은 상기 코어와 매우 동일한 방식으로 작용함을 알 수 있다. 그러나, 그것은 (코어 그자체 보다는) 코어(32)의 나머지 부분과 관련하여 동일한 방식으로 작용할 것이다.

포획층(34)은 흡수 코어(32) 위로 및 흡수코어 안으로의 분비물의 흡상을 개선시키는 작용을 한다. 분비물의 개선된 흡상이 중요한 몇가지 이유가 있다. 이것은 흡수 코어 전체에 걸쳐 더욱 고르게 분비물을 분배시킨다.

또한, 개선된 흡상으로 인해, 본 발명의 생리대(20)를 비교적 얇게 만들 수 있다. 포획층(34)은 분비물은 흡수 코어(32)의 큰 표면적 전체에 걸쳐 분산시킬 수 있다. 그러므로, 포획층(34)은 생리대(20)가 비교적 많은 양의 배출물을 흡수할 수 있게 한다. 선행 기술의 부피가 큰 생리대는 분비물이 초기에 침적되는 지점에서 고도의 수직 흡수에 의존해 왔다. 이러한 종래의 생리대의 흡수 코어는 명백히 두꺼웠기 때문에 많은 양의 분비물을 흡수할 수 있었던 반면, 표면적 또는 측방향 흡수 용량은 적은 정도로만 이용해 왔다. 본 발명의 생리대(20)는, 흡상에 의해 분비물일 흡수 코어(32)의 큰 표면적위로 분산되며, 이런 큰 표면적에서는 분비물이 흡수 코어(32)내로 보다 우수하고 보다 빠르게 수직으로 흡수될 수 있기 때문에, 비교적 많은 양의 분비물을 흡수할 수 있다.

포획층(34)은 매우 고도의 일시적인 액체 보유 능력을 제공하도록 그의 섬유들 사이에 충분한 개방 공간을 가질 수 있다. 일시적인 보유 능력은 분비물이 상면시이트(28)상에 침적되는 시간과 흡수 코어(32)에 의해 분비물이 흡수되는 시간 사이의 시간 간격 동안에 유용하다. 이는 기저귀 및 실금자용 제품에 특히 유용하다. 이와 같은 일시적인 액체 보유 능력으로 인해, 액체가 흡수 제품상에 침적되는 속도보다 코어(32)가 액체를 흡수하는 속도가 느린 경우에, 포획층(34)은 액체 분출물(예를 들면, 뇨)을 포획하고 일시적으로 보유할 수 있게 된다.

또한, 포획층(34)은 분비물은 코어의 말단(32d)쪽으로 향하게 하는데 사용될 수 있다. 코어(32)에 침적되는 액체 분비물은 이들의 침적되는 지점으로부터 바깥쪽으로 방사상으로 분배되는 경향이 있다. 생리대(20)중의 코어(32)는 그의 길이에 비해 비교적 좁으므로, 액체 분비물은 이들이 흡수 코어의 말단(32d)에 도달하는 것보다 훨씬 빨리 코어(32)의 종방향 가장자리(32c)에 도달할 것이다. 포획층(34)은 분비물을 종방향으로 흡상시켜 코어(32)의 말단(32d)으로 향하게 하는데 사용할 수 있다. 이로 인해, 코어의 용량을 더욱 효과적으로 이용할 수 있으며, 분비물이 코어의 종방향 가장자리(32c)에 너무 일찍 도달함으로써 일어나는 누수의 가능성을 감소시킬 수 있다.

본원에서 언급한 흡상은 (다른 특별한 언급이 없는한) “x-y” 평면 및 z방향 모두에서의 액체의 이동을 말한다. 이러한 방향들은 제1도 및 제2도에 나타나 있다. 포획층(34)은 양 방향으로 액체를 바람직하게 이동시킨다.

이상적으로, 액체는 피라미드형 분배 페턴으로 이동한다(또는 더욱 정확하게는 원추형 분배 패턴으로 이동한다). 피라미드(또는 원추)의 정점은 액체가 포획층(34)의 신체 대향면(34a)상에 침적되는 지점이다. 이때, 액체는 피라미드(또는 원추)의 기부를 향해 아래로 또한 바깥쪽으로 분배된다.

하나의 바람직한 양태에 있어서, 액체는 캐스케이드(cascading) 작용에 의해 코어(32)에 분배된다. 이러한 분배 유형은 노엘(Noel)등 및 페이스트(Feist)등의 미합중국 특허 출원 제07/637,090호 및 제07/637,571호에 상사하게 기술되어 있다. 이 분배 유형은 얼음 입방체 트레이를 물로 충진시키는 것과 유사한 것으로 생각될 수 있다. 액체는 코어(32)의 한 부분이 용량에 도달한 후 측방향 및 하향으로 이동하여 코어(32)의 인접한 부분을 채우도록 분배된다.

또한, 포획층(34)과 상면시이트(28)의 결합은 생리대에 향상된 분출 포획 및 향상된 와이프(wipe) 포획을 제공하며, 이에 대해서는 오스본에게 허여된 미합중국 특허 제4,950,264호 및 제5,009,653호에 상세히 기술되어 있다. (그러므로, 포획층(34)은 “와이프 포획 시이트”라고 할 수 있다.)

포획층(34)의 특성은 다음과 같다. 포획층(34)은 액체 투과성이어야 한다. 또한, 포획층(34)은 유연하고 감촉이 부드러우며 사용자의 피부에 대해 무자극성이어야 한다. 포획층은 상기 기술된 바와 같이 분비물을 흡수할 수 있는 임의의 물질로부터 제조될 수 있다. 이 물질은 또한 바람직하게는 상면시이트(28)가 이들에 융합될 수 있다. 포획층(34)에는 또한 신장성이 제공될 수도 있다. 포획층(34)은 신체 대향면(34a) 및 가멘트 대향면(34b)을 갖는다.

포획층(34)은 친수성이어야 한다. 포획층(34)을 포함하는 섬유 또는 얀(42)은 본질적으로 친수성일 수 있다. 또한, 이들을 친수성을 갖도록 처리할 수도 있다. 섬유를 친수성으로 만들기에 적합한 방법은 이들을 계면활성제로 처리함을 포함한다. 포획층을 구성하는 물질에 계면활성제를 분무하거나 또는 상기 물질을 계면활성제에 침지시킴으로써 섬유를 처리할 수 있다. 이러한 처리 방법 및 친수성에 대한 더욱 상세한 설명은 레이싱(Reising)등 및 레이싱에게 각각 허여된 미합중국 특허 제4,988,344호 및 제4,988,345호에 포함되어 있다. 이러한 섬유들의 친수성으로 인해 포획층(34)은 액체 분비물을 상면시이트(28)을 통해 아래로 흡수할 수 있다.

포획층(34)은 직물 또는 부직물로 이루어질 수 있다. 이러한 물질들은 합성 물질, 또는 부분적으로 합성 물질 및 부분적으로는 천연 물질일 수 있다. 적합한 합성 섬유로는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, 점성 레이온 섬유 또는 셀룰로즈 아세테이트를 들수 있으며, 폴리에스테르 섬유가 바람직하다. 적합한 천연 섬유로는 면, 셀룰로즈 또는 기타 천연 섬유를 들 수 있다. 또한, 포획층(34)은 최소한 부분적으로는 가교 결합된 셀룰로즈 섬유로 이루어질 수 있다. 적합한 가교 결합된 셀룰로즈 섬유는 1989년 12월 19일자로 쿡(Cook)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,888,093호; 1989년 4월 18일자로 딘(Dean)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,822,543호; 1989년 12월 26일자로 쇼겐(Schoggen)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,889,595호; 1990년 2월 6일자로 무어(Moore)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,898,642호; 및 1990년 6월 19일자로 라쉬(Lash)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,935,022호에 기술되어 있다. 그러나, 이러한 천연 또는 개질된 섬유의 양은 상면시이트(28)가 남아있는 합성 섬유에 적절히 융합할 수 없을 정도로 너무 크지 말아야 한다. 또한, 포획층(34)은 모세관 섬유(즉, 안에 모세관이 형성된 섬유, 바람직하게는 그들의 외부 표면상에 모세관로가 형성된 섬유)로 이루어질 수 있다. 이러한 섬유는 1990년 10월 10일자로 공개된 EPO 특허 출원 0 391,814호 및 모세관 섬유의 특허 출원에 더욱 상세히 기술되어 있다. 또한, 포획층(34)은 상기 섬유들의 배합물, 예들 들면 흡수 코어에 사용하기 위한 하기 기술된 것들과 유사한 섬유들의 혼합물, 또는 이에 상응하는 물질 또는 이러한 물질들의 배합물로 이루어질 수 있다.

포획층(34)을 구성하는 물질은 다른 양태에 있어서 상면시이트(28)의 융점보다 낮거나 동일하거나 높은 융점을 가질 수 있다. 포획층(34)을 구성하는 물질은 상면시이트(28)를 구성하는 물질의 융점 이상의 융점을 갖는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 섬유가 바람직한데, 그 이유는 이들이 높은 융점(약 375 내지 약 400℉)를 갖기 때문이다. 이들 섬유의 이러한 특성으로 인해 이들은 스펀레이스 가공하기에 특히 적합하게 된다. 스펀레이스 가공은 고온 건조 공정이다. 폴리에스테르 섬유는 또한 어떠한 손상 없이 스펀레이스 가공될 수 있다.

또한, 폴리에스테르 섬유를 사용하는 경우에는 이 섬유가 상면시이트 물질의 바람직한 유형으로 특히 적합한 장점이 있다. 폴리에스테르 섬유는 상면시이트(28)를 포획층(34)에 융합시킬 때 상면시이트의 전형적인 융점에서 용융하지 않을 것이다. 이것은 융합 후에 섬유(42)가 이들의 섬유상 형태로 남아 있는 장점을 갖는다. 상면시이트(28)가 예컨대 폴리에틸렌 성형 필름을 포함한다면, 약 165 내지 약 215℉ 범위의 융점을 가질 수 있다. 그러므로, 본 발명에서는 이들이 융합된 후 상기 층들을 통한 액체의 포획을 개선시키는 구조물을 제조하기 위하여 (하기 기술되는 바와 같은) 다른 융점을 갖는 물질을 유리하게 사용한다.

포획층(34)을 구성하는 섬유 또는 얀(42)은 스테이플 길이에서 연속 필라멘트 길이까지 임의의 길이를 가질 수 있다. 섬유(42)의 길이는 바람직하게는 약 1 내지 약 3in(약 2.5 내지 약 7.5㎝), 가장 바람직하게는 약 1.5in(약 3.8㎝)이다. 섬유(42)는 바람직하게는 약 1 내지 약, 3, 가장 바람직하게는 약 1.5의 데니어/필라멘트를 갖는다.

포획층(34)의 섬유(42)는 바람직하게는 주로 단일 방향으로 배향된다. 전형적으로, 포획층(34)은 기계 방향(MD)으로 배향된 섬유로 제조될수 있다. 포획층(34)은 대부분의 섬유(42)가 종방향으로 배향된 채로 제품중에 위치될 수 있다(즉, 섬유(42)는 일반적으로 생리대(20)의 중심선(ℓ)에 평행하다). 본문에서 사용된 바와 같이, 종방향 중심선에 “일반적으로 평행한”이란 표현(및 이와 유사한 표현)은 종방향 중심선으로부터 멀어짐에 따라 각이 지는 섬유를 포함함을 의미한다. 이러한 섬유들은 이들이 횡방향보다는 종방향 쪽에 더 가깝게 배향되는 한 일반적으로 평행한 것으로 간주된다. 포획층(34)의 섬유(42)의 배향으로 인해 포획층(34)상에 침적되는 액체 분비물은 흡수 코어(32)의 말단(32d)쪽으로 우선적으로 흡상 및 분배된다.

포획층(34)은 임의의 적합한 크기일 수 있다. 포획층(34)은 흡수 코어(32)의 전체 폭만큼 연장될 필요는 없다. 포획층(34)은 예를 들면 제1도 제2도에 나타낸 z-절첩된 시이트의 상부(54)와 유사하게 (또한 상기 상부와 유사한 크기로) 위치된 스트립의 형태일 수 있다.

포획층(34)이 부직물이라면 많은 다른 방법에 의해 제조될 수 있다. 이들 방법으로는 가장 최소한의 것들로부터 가장 바람직한 것들까지 바람직한 순서로 기재되어 있는 하기와 같은 것들을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다: 용융취입, 스펀결합, 카딩(이들은 바람직한 순서로 열 결합, 통기 결합, 분말 결합, 라텍스 결합, 용매 결합을 포함하며, 가장 바람직하게는 스펀레이싱을 포함한다). 후자의 방법이 보다 바람직한데, 그 이유는 이러한 방법에서는 섬유를 단일 방향으로 배향시키기가 더욱 용이하기 때문이다.

포획층(34)으로서 사용하기에 적합한 시판중인 제품은 손타라(SONTARA)로서 알려진 70%/30%의 레이온/폴리에스테르 직물을 포함한다. 손타라 직물은 오스본에게 허여된 미합중국 특허 제4,950,264호 및 5,009,653호에 더욱 상세히 기술되어 있다.

특히 바람직한 양태로서, 포획층(34)은 영구적으로 습윤가능한 섬유로 이루어진 스펀레이스 부직 웹을 포함한다. 바람직하게, 포획층(34)은 30g/yd²(35g/㎡)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(또는 PET) 스펀레이스 부직 웹이다. 이러한 유형의 스펀레이스 직물은 메사추세츠 월폴에 소재하는 더 베라테크 캄파니(the Veratec Company)에서 제조하였다. 스펀레이스 부직 웹은 대부분의 섬유를 단일 방향으로 배향하는 방식으로 형성된다.

특히 바람직한 이러한 포획층(34) 물질의 섬유는 PET 수지로 제조되며, 셀웨트(CELWET)로서 알려진 영구적으로 습윤가능한 후처리제로 피복된다. 이러한 섬유들은 노쓰 캐롤라이나 샬로트에 소재하는 훽스트 셀라니즈 코포레이숀(Hoechst Celanese Corporation)에서 시판하고 있다. 본문에서 “영구적으로 습윤가능한”이란 ASTM D 1117-74 바스켓 침수 방법에 따라서 시험했을 때 약 7초 이하에서 침수하는 섬유를 말한다. 셀웨트 후처리제는 하이드로인탱글링된(hydro-entangled) 부직 섬유를 갖는 천공된 필름 또는 주름을 포함하는 상면시이트(28)를 갖는 생리대(20)에 사용하기에 특히 바람직한데, 그 이유는 이것으로 피복된 섬유가 하이드로-인탱글링 과정 후에도 극도로 친수성으로 되어 있어서 혈액을 매우 신속하게 흡상하기 때문이다.

[(1) 상면시이트의 포획층으로의 융합]

상면시이트(28)는 하부층과 접촉으로 고정된다. 하부층은 약간의 흡수 용량을 갖거나 또는 흡수 용량을 갖는 층에 액체를 전달할 수 있어야 한다. 제2도에 나타낸 바람직한 양태에 있어서, 이것은 포획층(34)이다. 이러한 관계로 인해 액체가 보다 빠르게 상면시이트(28)를 투과하게 된다. 통상적인 제품에 있어서, 초기에는 하부층과 상면시이트(28) 사이에 접착제를 가함으로써 상면시이트(28)가 하부층과 접촉하여 유지된다.

본 발명에 있어서, 상면시이트(28)는 상면시이트(28)와 포획층(34)과의 융합 결합에 의해 하부 포획층과 면 대 면의 관계로 결합되는 것이 바람직하다. 본 발명의 주관심사로서 상면시이트(28)와 포획층(34)의 면의 융합은 각 면에 있어서 임의의 액체 불투과성 이음매(예를 들면, 생리대(20)의 둘레(26) 주위)의 안쪽으로 향해 있는 부분에 위치된다. (“안쪽으로 향해 있는”이란 종방향 중심선과 횡방향 중심선의 교차 지점을 향해 있음을 의미한다.)

본문에서 “융합 결합”이란 (1) 두개의 융합된 물질을 함께 용융시킨 진정한 융합; 및 (2) 제1물질을 용융시키고 이렇게 용융된 제1물질을 기계적 결합에 의해 용융되지 않은 제2물질에 부착시키는 결합을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

상면시이트(28) 및 포획층(34)은 전적으로 융합 결합에 의해 고정되거나, 또는 부분적으로 융합 결합에 의해 또한 부분적으로 기타 다른 유형의 부착 수단에 의해 고정될 수 있다. 융합은 가열 및/또는 가압 결합, 초음파 결합, 동역학적 기계적 결합 등에 의해 성취할 수 있다. 압력은 임의의 적합한 방식, 예를 들면, 반대 방향으로 회전하는 롤 사이로 2개의 구성 성분을 이동시키고 이 물질을 앤빌(anvil)상에 위치시키고 가압판을 물질에 대해 강제로 밑으로 이동시키고 진공압을 가하는 방식으로 가할 수 있다.

상면시이트(28)를 포획층(34)에 융합시키는데 사용하기에 적합한 수단은 최소한 다음과 같은 몇몇 특허에 기술되어 있다: 셰이퍼(Schaefer)의 미합중국 특허 제4,430,148호; 키에비트(Kievit)등의 미합중국 특허 제4,515,595호; 페르슨(Persson)등의 미합중국 특허 제4,531,999호; 라쉬(Lash)에게 허여된 미합중국 특허 제4,710,189호와 제4,808,252호; 윌하이트, 쥬니어(Willhite, Jr.)등의 미합중국 특허 제4,823,783호 및 볼(Ball)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,854,984호와 제4,919,756호.

2개의 결합된 층인 상면시이트(28)와 하부 포획층(34)은 바람직하게는 1in x 6in(2.5㎝ x 15㎝) 샘플에 대해 측정할 때 약 50g/in 이상, 더욱 바람직하게는 약 65g/in 이상의 평균 박리 강도를 나타내야 한다. 이러한 값들은 하기 “4. 시험 방법”에 기술된 180° 박리 결합 강도 시험에 따른 측정법에 의해 얻어진다. 그러나, 상기 값들이 바람직한 것으로 인식된다. (예을 들면, 포획층(34)을 또한 상면시이트(28)와 부분적으로 기계적으로 인탱글링시키는 경우에는) 결합 강도가 다소 떨어지는 양태도 사용할 수 있다.

융합 결합부는 개개의 융합 결합부(44)의 패턴을 포함하는 것이 바람직하다. 개개의 결합부(44)는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 결합부(44)는 직선 또는 곡선의 형상, 원, 정방형, 직사각형, 다이아몬드등의 기하학적 형상, 또는 불규칙한 형상의 형태로 될 수 있다. 이러한 결합부(44)는 많은 다른 방식으로 배열될 수 있다.

제1도는 하나의 특히 바람직한 결합 패턴을 나타낸다. 융합 결합부(44)는 원형 결합을 포함하는 불연속 부착 지점을 포함한다. 결합부(44)는 바람직하게는 생리대의 전체 신체 표면(20a) 위에 분배되는 패턴으로 배열된다. (이것은 “주몸체부”(21)로서 이미 언급된 생리대 부분이다.) 제1도에 나타낸 결합 패턴은 다수의 보다 큰 결합부(44a) 및 다수의 보다 작은 결합부(44b)를 포함한다. 큰 결합부(44a)는 생리대의 종방향 중심 영역(46)에 위치된다. 보다 작은 결합부(44b)는 생리대의 종방향 측부 영역(48)에 위치된다.

제1도 및 제2도에서, 큰 결합부(44a)는 약 2㎜의 직경을 갖는다. 큰 결합부(44a)는 약 4㎟의 결합 구역을 형성하는 것이 바람직하다. 작은 결합부(44b)는 약 0.5㎜의 직경을 갖는다. 작은 결합부(44b)는 약 0.25㎟의 결합 구역을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 결합 패턴에서 결합부(44)의 직경은 약 0.5㎜ 내지 약 3㎜의 범위일수 있다. 결합부(44)의 직경은 바람직하게는 약 0.5 내지 약2㎜의 범위에 걸쳐 있다. 결합부(44)는 전형적으로 상면시이트(28)에 있는 구멍보다 크다. 결합부(44)는 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5㎜, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 1.5㎜의 깊이 범위를 갖는 결합 구역(52)(이것은 제8도와 관련하여 하기에 더욱 상세히 설명된다)을 형성한다. (그러므로, z-절첩된 포획층(34)의 경우, 보다 큰 결합부(44a)는 상면시이트, 및 포획층(34)을 형성하는 절첩된 시이트의 상부(54) 캘리퍼의 일부분만을 투과한다.)

결합부(44)는 바람직하게는 다수의 이격된 사선 형태이다. 도시된 바람직한 결합 패턴의 선은 종방향 중심 영역(46)과 종방향 측부 영역(48)에서 동일한 방향으로 진행한다. 결합부(44)는 바람직하게는 약 5 내지 약 16㎜, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 8㎜가량 이격되어 있다. 이러한 이격 거리는 결합부간의 가장 짧은 거리의 방향으로 측정한다. 큰 결합부(44a)는 18개의 결합/in²의 밀도로 분배되는 것이 바람직하다. 작은 결합부(44b)는 25개의 결합/in²의 밀도로 분배되는 것이 바람직하다. 그러나, 도시된 결합 패턴은 바람직한 패턴이고, 기타 다른 패턴도 적합하다는 것을 알아야 한다.

결합부(44)는 전형적으로 상면시이트(28)에 있는 구멍(29)보다 더 멀리 이격되어 있다. 그러므로, 결합부(44)는 가끔 하나 이상의 구멍(29)에 걸쳐 또는 구멍(29)의 일부에 걸쳐 형성된다. 그러나, 결합부(44)와 구멍(29)을 일치시킬 필요는 없는데, 그 이유는 결합부(44)가 하부층으로의 분비물의 흐름을 방해하지 않기 때문이다.

개개의 결합부(44)의 강도는 층들간의 결합 강도를 결정한다. 전형적으로, 결합 강도는 결합 면적에 관련되어 있다. (즉, 개개의 결합부(44) 면적이 크면 클수록, 결합이 보다 강하게 된다.) 밀접하게 이격된 다수의 약한 결합부는 큰 전체 결합 면적을 제공할 수도 있다. 그러나, 결합된 층은 전형적으로 각각의 약한 결합을 분리시키기에 필요한 비교적 낮은 박리력을 가함으로써 분리될 것이다. 더우기, 결합부가 서로 너무 밀접해 있으면, 접착제를 사용할 때 일어나는 결합 효과와 유사한 효과가 나타나서 보다 강성인 제품이 제조될 것이다. 본 발명은 액체의 포획을 방해하지 않으면서 일반적으로 보다 크면서도 보다 강한 결합부를 사용할 수 있는 잇점을 갖는다. 본 발명은 보다 큰 결합부가 효과적으로 사용되지 못하도록 하던 한계를 극복한 것으로 생각된다. 그러므로, 이러한 본 발명의 양태는 밀접하게 이격된 작은 결합부를 사용함으로써 일어났던 바람직하지 못한 문제점들을 해결한다.

제8도는 결합 부위의 개략적인 단면을 근접하여 도시한 것이다. (도시된 결합 부위는 제3도의 종방향 중심선(ℓ)의 왼쪽에 나타낸 결합부(44a)를 매우 확대한 개략도이다.) 상기 나타낸 바와 같이, 포획층(34)의 섬유(42)를 향한 상면시이트(28) 필름의 용융은 섬유(42)를 완전한 상태로 남긴다. 제9도 및 제10도는 이러한 완전한 상태를 나타낸다. 결합 부위는 포획층(34)의 섬유(42)쪽으로 상면시이트(28)를 용융시킨 융합 구역(또는 결합 구역)(50)을 포함한다. 결합 부위를 둘러싸고 있는 상면시이트(28) 및 포획층(34)의 영역은 결합 구멍(52)(결합에 의해 형성된 구멍)을 한정한다. 결합 구멍(52)은 상기 언급한 깊이 범위내에 있기 때문에, 상면시이트(28) 및 포획층(34)의 캘리퍼의 일부분을 투과한다.

제8도는 상면시이트(28)와 하부층의 면들이 본문에 기술된 바와 같이 융합되었을 때를 예시하고 있으므로, 제8도는 이러한 구성 요소들 사이의 전체적인 관계를 나타냄을 알 수 있다. 결합부(44)가 상면시이트(28)와 하부층 사이의 계면에서 하부층의 면들을 투과할 수 있지만, 구성요소들은 이들의 면에서 함께 유지되는 것으로 생각될 수 있다.

결합부는 융합 구역(50)에 의해 기부에서 결합된 싱크조 또는 저장조 구조를 형성한다. 제8도에서, 저장조의 측벽(56)은 부분적으로는 상면시이트(28) 필름의 일부에 의해, 부분적으로는 포획층(34)의 일부에 의해 형성된다. 포획층(34)은 섬유(42) 사이에 다수의 개방 공간(또는 공극 공간)(58)을 갖는 다수의 섬유(42)로 이루어져 있다. 그러므로, 포획층(34)의 개방 공간 및 친수성 섬유는 저장조로부터 멀어지는 다수의 배수 통로 또는 배수구(60)를 제공한다. 상기 기술된 배수구(60)는 융합 구역(50)의 둘레 주위에서 저장조의 측벽(56)의 하부를 따라서 위치된다.

기타 양태에 있어서, 저장조의 측벽(56)은 다른 구성 요소에 의해 형성된다. 제3도에서 종방향 중심선(ℓ)의 오른쪽에 있는 결합부(44a)는 이러한 경우의 예를 나타낸다. 이러한 결합부(44a)는 (배면시이트(30)가 아닌) 생리대(20)의 다양한 구성 요소를 통해 모든 방식으로 형성된다. 이러한 결합에 의해 형성된 저장조로부터 멀어지는 배수구(60)는 결합 구멍(52)이 통과하는 생리대(20)의 임의의 다른 구성 요소 또는 층들의 부분에 의해 형성된다.

본문에 기술된 결합부(44)는 특정 요건과 부합하는한, 생리대(20)의 임의의 각종 구성 요소 또는 층들의 일부 또는 모두에 진행하기에 충분히 깊게 형성된다. 바람직하게는, 상기 기술된 제1결합 양태의 경우에서와 같이, 융합 구역(50)은 상면시이트(28)의 코어 대향면(28b) 아래에 위치된다. 이것은 하부층쪽으로의 배수를 방해하지 않는 결합 구조물을 제공한다. 또한, 결합부는 바람직하게는 상면시이트(28) 밑에 있는 층들의 최소한 일부에 개방되는 측벽(56)을 형성해야 한다. 그러나, 상면시이트(28)의 밑에 있는 층들에 의해 형성된 측벽(56)이 모두 개방될 필요는 없다. 예를 들면, 모든 다른층들은 밀봉된 측벽(56)을 가질 수 있다.

결합부는 액체의 운반을 위하여 개방된 채로 지지되어 있는 임의의 하부층을 밀봉시키는 측벽(56)을 형성하지 않아야 한다. 이것은 이러한 하부층을 구성하는 물질(들)이 상면시이트(28) 물질(또는 이들이 융합되는 기타층)보다 높은 융점을 갖는다면 수행될 수 있다. 또한, 이러한 층들을 구성하는 물질(들)은 융합 공정이 이루어지는 온도보다 높은 융점을 가져야 한다. 최종 요건은 결합이 액체 불투과성이 되도록 만든 배면시이트(30)와 같은 임의의 하부층을 완전히 통과하는 구멍을 만들지 않아야 한다는 것이다.

또한, 배수구(60)를 인접한 층들의 공극 공간이 아닌 구조물에 의해 형성하는 것도 가능하다. 이로 인해 배수구(60)는 융합 구역(50)의 둘레 위에 위치한 포획층(34)의 부분들이 아닌 위치에 있게 될 수도 있다. 예를들면, 제8도에 나타낸 바와 같이, 배수구(60)도 융합 구역(50)안에 형성될수 있다. 배수구(60)는 저장조 구조물의 기부에서 융합 구역(50)의 균열부(70)에 의해 형성될 수 있다.

기타 양태에 있어서, 중공(whole)(72)이 융합 구역(50)안에 계획적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 융합 결합부(44)를 형성하기 위하여 사용된 장치(74)가 제8(a)도에 도시되어 있다. 장치(74)(그의 일부가 도시되어 있음)는 그의 결합 표면(80)으로부터 연장되어 있는 하나 이상의 예리한 요소(78)가 장착되어 있는 헤드(76)를 가질 수 있다. 결합부(44)가 형성될 때, 결합 표면(80)은 융합 구역(50)을 형성한다. 예리한 요소(78)는 배수구(60)를 형성하기에 충분한 중공(72)을 융합 구역에 남기는데 사용한다. 예리한 요소는 하부층의 섬유(42)의 일부를 관통 및/또는 파괴하는 것도 가능하다. 이러한 양태는 그것이 보다 깊은 결합부에 대해 일반적으로 바람직한 것(이것은 하기 기술되어 있음)을 제외한 결합 구조물을 제공할 수 있다는데 있어서 중요하다. 이러한 구조물은 결합부(44)가 결합층들 사이의 계면에서 융합 구역(50)을 갖는 비교적 얕은 결합부일지라도 하부층으로 액체를 이동시킬수 있다.

제11도에 나타낸 또다른 양태(이것은 하기에 더욱 상세히 기술됨)에 있어서, 상면시이트(28)의 구멍(29)(또는 구멍(29)의 일부(들))은 배수구(60)를 하부층내에 제공한다. 제11도에 나타낸 바와 같이, 저장조의 측벽(56)은 전적으로 상면시이트(28) 부분에 의해 형성된다.

결합 부위에서의 신체 분비물의 흡수는 다소 이상한 현상으로 관측된다. 임의의 특정 이론에 얽매이길 바라지 않지만, 생리대(20)는 다음과 같은 방식으로 작용하는 것으로 생각된다. 액체가 상면시이트(28)상에 위치될 때, 이러한 액체의 일부는 결합 구멍(52)내로 흐를 것이다. 이러한 흐름은 다소 빠르게 일어난다. 그다음, 액체는 순간적으로 결합 구멍(52)내에 보유될 수 있다. 이러한 보유는 액체가 착용자의 피부와 접촉하는 것을 막는 잇점을 제공한다. 분비물은 짧은 시간동안 보유된 후, 포획층(34)내로 갑자기 배수된다. 다른 양태에 있어서, 분비물은 일시적으로라도 보유되지 않을 수도 있다. 이러한 후자의 양태에 있어서, 분비물은 즉시로 배수구(60)를 통해 흘러서 포획층(34)내로 흐른다.

그러므로, 상면시이트(28) 및 포획층(34)이 결합되어 형성된 융합 구역(50)은 액체의 통로에 임의의 바람직하지 않은 방식으로 영향을 미치지는 않는 것으로 생각된다. 더우기, 생각과는 달리, 액체를 흡수 코어(32)로 이동시키는 것을 막는 대신에, 보다 큰 표면적(및 그러므로 보다 큰 융합 구역)을 갖는 결합부를 갖는 천공된 필름의 상면시이트를 포함하는 생리대는 총 결합 면적이 과도하지 않다는 조건하에, 작은 결합부를 갖는 것들에 비하여 성능이 떨어지지 않는 것으로 나타났다.

보다 큰 결합 구역(44a)은 또한, 사실상 시각적인 흡수량의 증가 느낌을 일으킬 수도 있다. 그러므로, 보다 큰 결합부(44a)는 종방향 중심 영역(46)내의 흡수량 증가 느낌을 일으키도록 제1도에 나타난 바람직한 양태로 분배될 수 있다. 시각적 느낌은 소비자들에게 중요한 것으로 밝혀졌는데, 그 이유는 생리대를 얇게 만들어도 생리대가 적절하게 수행된다는 것을 소비자는 종종 믿지 않기 때문이다.

임의의 이론에 얽매이길 원치 않지만, 비교적 깊은 결합부(44)를 사용해도, 결합부에 의해 형성된 구조물은 부가적인 특징을 갖는 것으로 생각된다. 제11도 및 제12도는 이러한 특징들을 개략적으로 나타낸다. 제11도에 나타낸 바와 같이, 깊은 결합부를 사용하면, 결합 구역(50)에 바로 인접한 상면시이트(28) 부분(28′)이 결합 구멍쪽으로 굴곡(또는 움폭 들어감)되는 것으로 생각된다. 이러한 것은 몇가지 효과를 갖는다.

깊은 결합부에 의해 형성된 구멍은 컵모양의 오목한 형상을 형성한다. 컵모양의 오목한 형상은 컵의 기재를 형성하는 결합 구역(50)보다 폭넓은 입모양의 개구(62)를 가질 수도 있다. 다시 말해서, 컵 구조물은 테이퍼진 측벽(56)을 갖는다. 이것은 부직 포획층(34)의 깊이 및 침투에 의해 일어나는 것으로 생각된다. 이것은 결합부(44)를 에워싸고 있는 부직 포획층(34) 물질의 부분위에 상면시이트(28)를 신장시킨다. 이러한 컵 구조물은 우수한 포획 장점을 제공하는 것으로 생각된다.

제11도에 나타낸 바와 같이, 깊은 결합부(44) 구역에서의 상면시이트(28)의 신장은 상면시이트(28)의 구멍(29)을 측면에 대해 바깥쪽으로 위치시킬 수도 있다. 구멍(29)은 도면 기호(“a”)에 의해 나타낸 축을 갖는다. 이러한 축은 구멍(29)의 정합을 한정한다. 축은 보통 z-방향으로 배향된다. 구멍(29)이 바깥쪽으로 위치될 때, 이들의 축은 수평(즉, x-y 방향) 구성 요소를 갖는다. 이것은 구멍(29)을 융합 구역쪽이 아닌, 포획층(34)의 인접 부분을 향해 배향시킨다. 이것은 구멍(29)을 통해 포획층(34)내로 액체를 이동시키는 잇점을 제공할 수 있다.

제12도에 나타낸 구조물은 얕은 결합부(44)의 대조적인 실례를 제공한다. 본문에서 “얕은 결합부”란 2개의 물질의 면을 서로 인접하여 위치시킬 때, 이들 면 사이의 계면보다 깊지 않게 투과하는 결합부를 말한다. 제12도에 나타낸 바와 같은 얕은 결합부는 편평한 융합 구역(50)을 생성한다. 이러한 편평한 융합 구역(50)은 생리대의 둘레 주위에 불투과성 결합부를 생성할 때 이미 형성되는 것과 유사한 것이다. 편평한 융합부(50)는 이들에 상기 기술된 바와 같은 중공 또는 균열이 제공되지 않는 한, 액체가 하부층내로 이동되는 통로를 제공하지 않는다.

결합 패턴은 일렬, 기하학적 모양, 도식적 패턴, 곡선, 직선, 점선등의 형태로 배열된 많은 다른 모양의 결합부와 같은 무한한 수의 패턴일 수 있다. 더우기, 패턴(들)은 균일하게 분배되지 않거나 또는 심지어는 생리대에 대해 동일한 패턴으로 있지 않다. 또한, 생리대(20)의 다른 구성 요소들 사이에서는 다른 결합 패턴을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상면시이트(28) 및 바로 밑의 하부층은 한 패턴으로 결합될 수 있으며, 이로 인해 형성된 적층체는 다른 결합 패턴을 사용하여 또 다른 층에 결합될 수 있다.

제13(a)도는 파동선의 형태의 결합 패턴을 나타낸다. 결합 패턴은 액체를 생리대의 한 영역에서부터 다른 영역으로 향하게 할 수 있다. 예를 들면, 이러한 파동선의 구역에 침적된 액체는 이들 선을 따라서 및 이들 선내에서 흐르는 경향이 있다. 또다른 양태에 있어서, 생리대에 보다 부드러운 감촉을 제공하기 위해서는 누빈 패턴을 사용할 수 있다.

제13(b)도 내지 제13(d)도는 사용중의 특정 형상을 가정하여 생리대(20)를 최소한 부분적으로 보조하기 위하여 결합 패턴을 사용하는 예를 나타낸다. 나타낸 생리대(20)는 타원형의 결합 패턴을 갖는다. 이러한 특정 결합 형태는 생리대(20b)의 가멘트-대면상에 위치된 굴곡에 대한 변형 저항성 요소(82)와 결합하여 사용한다. 굴곡에 대한 변형 저항성 요소(82)는 리브(84) 및 채널(86)이 형성되어 있는 시이트를 포함한다. 굴곡에 대한 변형 저항성 요소는 켄네쓰 비. 부웰의 이름으로 1989년 10월 4일자로 공개된 유럽 특허 출원 공개 공보 제 0 335 252호 및 제 0 335 253호에 더욱 상세히 기술되어 있다. 제13(d)도에 나타낸 바와 같이, 생리대가 측부 안쪽으로 지향된 압축력을 받게 되면, 그것은 상기 유럽 특허 출원에 더욱 상세히 기술된 유형의 구조를 형성한다. 특정 구조물의 형성을 보조할 수 있는 또다른 적합한 결합 패턴은 종방향 중심선(1)의 마주보는 면상에 위치된 선의 안쪽으로 종방향으로 배향된 마주보는 2개의 오목한 형상의 패턴일 수 있다.

또한, 상면시이트(28) 및 포획층(34)의 융합은 다른 장점을 제공할수 있다. 예를 들면, 접착제대신에 융합을 이용하여 제품의 전체 유연성을 증가시킬수 있는 것으로 생각된다. 임의의 이론에 얽매이길 바라지 않지만, 이러한 것은 몇개의 인자들 때문인 것으로 생각된다. 접착제를 사용하지 않으면, 물질의 부가적인 층이 필요없다. 특히, 비교적 단단한 물질(접착제 층)을 사용하지 않아도 된다. 이외에도, 접착제에 의해 이러한 물질을 점 결합시키는 것은 곤란하다. 접착제는 전형적으로 층 또는 선에 적용된다. 이들은 일반적으로 결합 물질 부분이 서로 교차하여 미끄러지거나 또는 그위에서 미끄러지는 것을 지나치게 구속하는 경향 때문에 점들의 패턴보다 덜 가요성인 배열로 되어 있다.

그러나, 생리대의 실질적인 유연성은 사용되는 특정 결합 패턴에 따라서 변한다. 예를 들면. 가깝게 배열된 매우 작은 다수의 점들을 사용하면, 가깝게 배열된 결합 구역으로 인해 접착제 층과 유사하게 결합 구역이 전체 면적을 덮기 때문에, 접착제로 고정된 층을 갖는 제품보다 유연성이 우수하지 않을 수도 있다. 다른 한편으로, 생리대가 휘어질 수 있는 축을 형성하도록 연속선 또는 불연속선을 배향시킨다면, 결합선이 상기 선의 형태로 되어 있는 경우 유연성이 개선될 수 있다.

또한, 상면시이트(28) 및 포획층(34)은 임의의 다른 적합한 부착 수단 또는 이러한 수단과 상기 부착 수단의 결합 수단에 의해 최소한 부분적으로 고정될 수 있다. 상면시이트(28) 및 포획층(34)은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 수단, 예를 들면, 접착제에 의해 부분적으로 부착될 수 있다. 접착제의 사용시, 이들은 일정한 연속층, 패턴화된 층, 또는 접착제의 개별적인 선, 나선형 또는 반점 배열로 적용될 수 있다. 접착제 부착은 바람직하게는 1986년 3월 4일자로 미네톨라(Minetola)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,573,986호에 기술된 바와 같은 접착제 필라멘트의 개방된 망상 구조 패턴, 또는 1975년 10월 7일자로 스프레그, 쥬니어(Sprague, Jr.)에게 허여된 미합중국 특허 제3,911,173호; 1978년 11월 22일자로 지에커(Zieker)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,785,996호; 및 1989년 6월 27일자로 웨레니츠(Werenicz)에게 허여된 미합중국특허 제4,842,666호에 나타낸 장치 및 방법에 의해 예시된 바와 같이 소용돌이 의해 나선형 패턴으로 된 필라멘트 접착제의 몇개의 선을 포함하는 필라멘트의 개방된 망상구조 패턴을 포함한다. 이러한 접착제는 위스콘신 엘름 그로브에 소재하는 화인들리 어드헤시브즈 인코포레이티드(Findley Adhesives Incorporated)에서 제조하여 상표명 H-1077 또는 H-1137로서 시판하는 것들이다.

기타 또다른 양태로서, 상면시이트(28) 및 포획층(34)은 기계적 및 열-기계적 인탱글링에 의해 최소한 부분적으로 부착될 수 있다. 포획층(34)의 섬유는 섬유-인탱글링된 상면시이트 필름을 형성할 때 상기 상술된 어떠한 방식으로나 인탱글링될 수 있다.

[c. 흡수 코어]

흡수 코어(32)는 상면시이트(28)와 배면시이트(30) 사이에 위치된다. 흡수 코어(32)는 생리혈 및 다른 신체 분비물을 흡수하기 위한 수단을 제공한다. 흡수 코어(32)는 일반적으로 압축가능하면서도 편안하고 사용자의 피부에 비자극성이다.

흡수 코어(32)는 상기 목적으로 당해 기술 분야에 사용되는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 이들의 실례로는 천연 섬유, 예를 들면, 면, 일반적으로 에어펠트라고 하는 분쇄된 목재 펄프, 크레핑된(creped) 셀룰로즈 충진물, 이탄지, 가교 결합된 셀룰로즈 섬유, 흡수 발포체, 흡수 스폰지, 합성 스테이플 섬유, 중합체 섬유, 하이드로겔-형성 중합체 겔화제, 또는 임의의 등가 물질 또는 이들 물질의 혼합물을 들 수 있다.

제1도 내지 제3도에 나타낸 양태에서, 흡수 코어(32)는 제1및 제2티슈층(또는 “상부” 및 “하부”티슈층)인 2개의 에어-레이드(air-laid) 티슈 사이에 위치된 입자 형태의 초흡수성 중합체 물질의 층으로 구성된 적층체이다. 제1 및 제2티슈층은 초흡수성 중합체 물질을 봉쇄하고, 흡수 코어(32) 전체에 걸쳐 흡수된 분비물의 측면 흡상을 개선시키며, 어느 정도의 흡수능을 제공한다. 적합한 적층체는 아이오와주에 소재하는 그레인 프로세싱 코포레이숀에서 시판하는 워터-록(WATER-LOCK) L-535 초흡수성 적층체(그레인 프로세싱 코포레이숀의 등록 상표인 워터-록)이다. 이러한 초흡수성 적층체는 1984년 8월 21일자로 펜더센(Pendersen)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,467,012호 및 1981년 4월 7일자로 린드세이(Lindsay)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,260,443호에 기술되어 있다.

흡수 코어(32)에 사용되는 중합성 겔화제는 일반적으로 하이드로겔-형성 중합체 물질의 입자들을 포함한다. 본문에서, 입자들이란 펠릿, 박편 또는 섬유와 같은 임의의 형태의 입자들을 말한다. 흡수코어에 사용되는 중합체 물질의 바람직한 유형 및 이들 중합체 물질을 제조하는데 사용할 수 있는 방법의 유형을 포함하나 이들로 한정되지는 않는다. 흡수 코어(32)의 특징은 웨이즈맨(Weisman)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,673,402호, 오스본에게 허여된 미합중국 특허 제5,009,653호 및 이들 특허에 참고로 인용된 특허에 보다 상세히 기술되어 있으며, 이들은 본문에 모두 참고로 인용되어 있다.

상기 양태의 바람직한 설명으로서, 흡수 코어(32)는 첨부된 제15도에 나타낸 바와 같은 종방향 신장성을 위해 슬릿팅(slitting)되어 있거나 또는 부분적으로 슬릿팅되어 있는 상기 기술된 적층체이다. 이러한 슬릿팅 또는 부분적으로 슬릿팅된 코어는 모세관 섬유에 대한 특허 출원서에 보다 상세히 기술되어 있다.

상기 양태의 또다른 바람직한 변형에서, 흡수 코어(32)는 용융취입된 섬유로 이루어진다. 그러한 흡수 코어는 융합된 층으로 구성되지 않은 흡수 제품내에서 단독으로 유용할 수도 있다. (이는 본원에 기술된 기타의 코어 및 구성 요소에도 또한 적용될 수 있다.)

용융취입된 섬유는 친수성화되도록 처리되는 것이 바람직하다. 섬유를 친수성화시키는데 사용되는 임의의 적합한 방법을 상기 목적을 위해 사용할 수 있다.

상기 형태의 흡수 코어(32)는 포획층(34)(또는 기타 겹쳐지는 층)과 흡수 코어(32) 사이의 이정성 공극 크기 분포를 생리대(20)에 제공하는데 사용할 수 있다.

본원에 사용된 용어, “이정성 공극 크기 분포(bi-modal pore size distribution”는 흡수 코어(32) 물질의 전체적 공극 크기의 분포가 포획층(34)에서와 동일한 범위의 공극 크기를 상당수 포함하지 않는 (즉, 두 구성 요소들 사이에서 공극 크기가 실질적으로 일치하지 않는) 공극 크기의 분포를 지칭한다.

제20도는 포획층(그래프에 표시된 바와 같은 후까무라(Fukamura) 물질) 및 용융취입된 흡수 코어층(그래프 상에서 “MB”로 지정)의 공극 크기 분포의 한 예를 보이는 그래프이다. 제20도는 흡수 코어(32)의 전체적인 공극 크기가 포획층의 전체적인 공극 크기보다 작아야 함을 보인다. 이정성 분포는 상부 층 또는 구성 요소와 저부 또는 하부 층 또는 구성 요소사이의 모세관 구배를 성립시키는데 특히 유용하다.

또 다른 양태에 있어서, 공극 크기는 흡수 코어 내에서 (또는 기타의 흡수 구조물 또는 구조물들 내에서) 3차원 공극 크기 구배가 되도록 분포될 수 있다. 예를들어, 액체가 전형적으로 흡수 코어상에 침적되는 영역(즉, 액체 포획 대역) 내에 큰 모세관을 지니고, 및 포획 대역으로부터(종방향으로 (또는 기계 방향으로), 횡방향으로 (또는 기계의 교차 방향) 및/또는 z-방향으로) 이격되어 위치한 영역내에는 보다 작은(또한 더 작은) 모세관을 지니는 모세관 구배를 흡수 코어에 제공할 수 있다. 그러한 구조물은 제18도를 참조하여 하기에 기술된 공정을 어느정도 적절하게 변형시켜(즉, 섬유가 침적되는 표면으로부터의 용융취입 다이의 거리를 변화시켜) 제조할 수 있다.

3차원 공극 크기 구배를 지니는 실시태양은 액체를 보다 잘 분배시킬 수 있고, 코어의 유효 용량의 이용을 증가시킬 수 있다. 이것은 초흡수성 물질을 함유하는 구조물에서 특히 중요하게 생각된다. 증가된 액체의 분배는 액체를 보다 초흡수성인 물질의 표면과 접촉하게 하여 흡수 구조물의 유효 용량을 증가시킨다.

용융취입된 코어에 사용되는 섬유는 용융취입 공정에 사용되는 임의의 형태의 섬유일 수 있다. 그러한 섬유는 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 및 나일론 섬유를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 용융취입된 코어에 사용되는 섬유는 제7도에 보인 섬유-인탱글링된 필름에 사용된 것과 유사한 친수성 폴리에틸렌 섬유인 것이 바람직하다. 그러한 섬유는 직경이 약 1 내지 약 100마이크론, 바람직하게는 약 1 내지 약 20마이크론이다. 그러한 섬유는 1 미만의 dpf(denier per fiber)를 가지기 때문에 일반적으로 “마이크로 데니어(miro denier)”로 알려져 있다. 그러한 섬유는 길이가 약 1.5인치 미만, 바람직하게는 약 0.01 내지 1인치이어야 한다.

흡수 코어(32)는 용융취입된 폴리에틸렌 섬유의 하나 이상의 웹으로 제조하는 것이 바람직하다. 그러한 웹 또는 웹들은 기본 중량이 약 60 내지 180그램/yd²이고, 평균 습윤 공극 반경 크기(“평균 습윤 공극 반경 크기”, 또는 간단히 “평균 습윤 공극 크기” 또는 본원에서 사용된 유사한 용어로 지칭될 수도 있다)는 하중이 없는 경우 약 30 내지 40마이크론이고, 웹내의 공극의 90% 이상의 습윤 공극 반경이 하중이 없을 때 약 10 내지 80마이크론이 되도록하는 전체적인 공극 크기 분포를 가진다. 습윤 공극 반경 크기는 본 명세서 4에 기술된 “액체 압출 분석 절차”에 따라서 측정되었다.

용융취입된 구조물은 흡수 코어에 이미 사용되는 몇몇 티슈 웹에 존재하는 것보다 보다 작은 크기의 공극을 흡수 코어(32)에 제공한다. 이러한 보다 작은 공극 크기는 제21도의 통상적인 에어레이드 티슈 코어 물질(Ft. Howard 티슈로 표시됨)의 공극 크기와 비교된다. 용융취입된 섬유는 또한 흡수 코어(32)를 탄성적으로 만든다. 특히, 용융취입된 웹은 용융취입된 섬유에 의해 한정된 공극이 습윤되거나 가압하에 위치하였을 때 그들의 크기를 유지하도록 충분히 탄력적이다. 제22도는 하중이 없는 용융취입된 코어의 습윤된 공극 반경 크기(시도 #1 및 2)와 1/4psi(18그램/㎠) 하중하의 동일한 용융취입된 코어 물질의 습윤된 공극 반경 크기를 비교하는 그래프이다.

용융취입된 코어의 공극은 1/4psi(18그램/㎠) 하중하에서 그들의 공극 크기의 약 90% 이상을 유지하는 것으로 생각된다. 보다 작은 크기의 공극은 하중하에 공극 크기를 보유하는 경향과 함께 상면시이트(28)로부터 흡수 코어(32)로 지속되는 모세관 구배 및 흡수 코어 내의 지속되는 모세관 분배 망상구조를 생리대(20)에 제공한다.

상기에 지칭된 용융취입 흡수 코어(32) 내의 지속되는 모세관 분배 망상구조는 하기와 같이 요약할 수 있다. 전형적으로, 기존의 셀룰로즈성 흡수 제품은 비교적 작은 크기의 공극을 가진다. 그러나, 상기 코어에 액체가 침적되면 습윤된 셀룰로즈성 물질은 와해될 수도 있다. 이것은 습윤된 셀룰로즈성 물질의 공극 크기를 감소시킨다. 그러나 주위의 건조 셀룰로즈성 물질은 그의 공극 크기를 유지한다. 이는 습윤된 셀룰로즈성 물질이 보다 큰 크기의 공극을 갖는 건조 셀룰로즈성 물질에 의해 둘러싸이는 문제를 야기킨다. 이것은 셀룰로즈성 코어내의 모세관 분배 망상 구조를 파괴시켜 액체가 유입되는 위치로부터 흡수 코어의 다른 위치로 이동되는 것을 어렵게 한다.

본 발명의 용융취입된 코어는 이러한 효과를 감소시키거나 제거하는 것으로 생각된다. 용융취입된 코어는 습윤되었을 경우와 가압하에서 지속적인 액체 분배 망상 구조를 제공하는 것으로 생각된다. 이는 액체가 흡수 코어의 다른 부분으로 이동하도록 하고, 코어의 다른 부분을 사용하도록 한다. 이는 셀룰로즈성 섬유 단독으로만 이루어진 흡수 코어와 비교할 때 흡수 코어의 유효 저장 용량을 사실상 증가시킨다.

그러한 경향은 본원에 기술된 용융취입된 흡수 코어에서 특히 명백하다. 이는 용융취입된 코어 구조물의 향상된 탄성 및 작은 모세관 크기에 기인한다. 본원에 기술된 용융취입된 흡수 코어 구조물은 다른 형태의 탄성 물질로 제조한 흡수 코어와는 상이하다. 탄성 물질로 제조한 다른 형태의 흡수 코어는 일반적으로 비교적 크고, 강한 탄성 섬유로 제조된다. 이들 섬유는 탄성 구조물을 생성 시키는데는 유용하지만 구조물내에 큰 공극을 생성시킨다. 이는 흡수 코어의 모세관 망상구조에 부정적 효과를 가져온다.

그러한 용융취입된 탄성 섬유를 흡수 제품의 제조에 사용하는 것은 흡수 제품에 다른 바람직한 특징을 또한 제공한다. 이들은 흡수 제품을 보다 얇게 만드는 잠재적인 능력으로 인한 보다 우수한 정합성을 포함할 수 있다(적어도 본원에 기술된 몇몇 실시 태양에 있어서는). 용융취입된 섬유는 흡수 제품에 증가된 가요성도 또한 제공한다. 얇은 두께와 마찬가지로, 증가된 가요성도 보다 우수한 정합성 및 편안함을 줄 수 있다.

더우기, 용융취입된 구성 요소의 탄성은 구조물이 와해를 방지하는 모세관 망상 구조를 가지도록 할 뿐만 아니라 또한 전체 흡수 제품의 와해가 방지되도록 하는 구조를 제공한다. 흡수 제품의 탄성은 착용시 흡수 제품상에 미치는 힘으로 인한 와해(즉, 다발) 경향을 감소시키는 경향이 있으므로 착용자의 언더가멘트의 주어진 영역을 덮는 보다 탁월한 능력을 제공하는데 사용될 수 있다. 그러한 힘은 착용자의 허벅지 안쪽에서 미치는 내측으로-배향된 압축력을 포함한다.

흡수 제품의 탄성은 그러한 힘이 제거되었을 때, 그의 원래의 형태로 되돌아가도록 한다. 이는 흡수 제품을 착용하였을 때 나타나는 동적 상태동안 보다 지속적인 정합성 및 영역 차폐성(coverage) 흡수 제품에 제공하는 것으로 여겨진다.

착용하는 동안의 보다 탁월한 지속적인 영역 차폐성에 대한 잠재력은 이정성 공극 크기 분포에 기인한 보다 효과적인 액체 조절 능력과 결합하여 흡수 제품의 누수를 보다 잘 방지하도록 한다.

본원에 기술된 용융취입된 흡수 코어(32)는 무제한적인 상이한 배열을 가질 수 있다.

한 양태에 있어서, 흡수 코어(32)는 상기 명시한 기본 중량을 갖는 단일 층 또는 웹을 형성한다. 단일층은 단일층내에 분산된 초흡수성 물질 입자를 가질 수 있다. 즉, 균일한 블렌드 등의 형태일 수 있다.

또 다른 양태에서, 흡수 코어(32)는 입자 형태로 또는 두개의 용융취입된 섬유 웹 사이에 입자, 섬유 등의 형태의 초흡수성 물질을 포함하는 적층체를 포함할 수 있다. 티슈/초흡수성 물질 적층체의 경우에서와 마찬가지로, 용융취입된 물질은 두개의 별개의 웹의 형태이거나 또는 초흡수물질 주위로 c형 절첩된 또는 e형 절첩된 용융취입된 물질의 단일 웹을 포함할 수도 있다. 그러한 양태에서 코어(32)는 용융취입된 웹 또는 티슈 웹을 대신하는 웹을 제외하고는 상기 기술된 티슈 및 초흡수성 물질 적층체와 유사하게 제조된다.

또 다른 한 양태에 있어서, 흡수 코어(32)는 상기 명시한 총 기본 중량을 갖는 단일 층 또는 웹을 포함할 수 있다. 그러나, 이 양태에서, 웹에는 상이한 공극 크기를 갖는 2개 이상의 영역이 제공된다. 상기 양태는 용융취입된 섬유가 웹을 형성하도록 침적되는 과정에서 생길 수 있다. 예를 들어, 제18도에 보인 바와 같은 용융취입 공정이 사용될 수 있다.

제18도는 섬유가 다이(102)로부터 표면상으로 침적되는 것을 보인다. 다이(102)는 표면으로부터 특정한 거리에 위치되어 있다. 다이(102)가 표면에 근접할수록, (주어진 속도의 섬유의 공기 흐름하에서) 섬유가 보다 많이 침적될 것이다. 본원에 기술된 실시태양을 제조하는데 사용된 공정은, 전형적으로 표면을 따라 위치한 두개 이상의 다이를 사용한다. 이들 다이는 표면으로부터 상이한 거리에 위치해 있다. 용융취입 공정은 다이가 표면에 근접하여 위치한 경우에는 보다 조밀한 영역(보다 작은 공극)을 지닌 단일 웹이 되도록 하고, 다이가 표면으로부터 보다 떨어져 있을 경우에는 보다 덜 조밀한 영역(보다 큰 공극)을 지닌 단일 웹을 생성시킨다.

제23도에서 보인 또 다른 양태에서, 흡수 코어(32)는 1991년 3월 26일 자로 크낵(Knack) 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,002,814호에 기술된 바와 같은 섬유 플록(90)을 갖는 초흡수성 물질 입자(88)를 포함할 수 있다. 흡수 코어(32)내에 그러한 물질을 사용하는 것은 초흡수성 물질 입자를 지닌 코어내에 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PET, 레이온 및 셀룰로즈 섬유와 같은 스테이플 섬유를 포함시키게 한다. 그러한 섬유 플록된 초흡수성 물질 입자는 용융취입된 섬유(92) 및 (94)의 두 층 사이와 같은 용융취입된 섬유 매트릭스내에 함유되는 것이 바람직하다.

층내의 용융취입된 섬유는 초흡수성 물질 입자상으로 플록된 섬유에 융합시킬 수도 있다. 다르게는, 또는 추가적으로, 두층내의 용융취입된 섬유는 서로 그리고 그사이의 섬유 플록된 초흡수성 물질 입자와 맞물리거나 결합될 수도 있다.

제23도(실제의 크기대로 도시될 필요는 없지만)는 초흡수성 물질 입자의 입자 주위에 비교적 큰 공극을 제공하는데 사용할 수 있는 양태를 보인다. 이러한 큰 공극은 초흡수성 물질 입자가 액체를 흡수했을 때 팽윤되는 공간을 제공한다. 이는 용융취입된 망상구조의 작은 공극 내에서 겔 차단의 빈도를 감소시키는 것으로 여겨진다. 섬유플록된 초흡수성 물질 입자는 특히 용융된 매트릭스로 둘러싸였을 때, 초흡수성 물질 입자를 보다 제자리에 보유시키는 것으로 또한 생각된다. 이는 그러한 입자가 착용자의 피부와 접촉하게 되는 바람직하지 않은 경향을 감소시킨다.

상기 기술한 양태의 변형에서, 흡수 코어(32)는 용융취입된 층 및 그 사이에 초흡수성 물질 입자(섬유 플록된 입자 또는 부착된 섬유가 없는 초흡수성 물질 입자)를 지닌 제2층을 포함하는 2개 이상의 층구조물을 포함할 수 있다.

제2층은 티슈 웹 또는 카딩되거나 스펀결합된 부직 웹일 수 있다. 그러한 구조물의 잇점을 초흡수성 입자 또는 섬유 플록된 입자가 층들을 함께 공정시키는데 사용될 수 있다는 점이다. 이들 층들은 초흡수성 물질 입자에 근접하게 놓이는 하나 또는 양쪽의 층을 어떤 적합한 용매로 처리하고, 이어서, 섬유 플록되거나 비-섬유 플록된 초흡수성 물질 입자 및 영구적 결합을 유도하는 열 및 압력을 병용하여 함께 고정될 수 있다. 이 공정에서, 초흡수성 물질 입자는 제1 또는 제2결합제로 작용하여 층들을 함께 고정시킨다.

제24도는 그러한 초흡수성 물질 적층체를 제조하는 장치 및 공정의 개략도이다.

장치(110)의 바람직한 양태는 제1권출 스탠드(112), 웹 A를 공정내로 공급하는 제1권출 롤(114), 웹 B를 공정내로 공급하는 제2권출 롤(116), 한 쌍의 용매 도포기(118), 초흡수성 물질 입자 도포기(120), 컨베이어 벨트(122), 한 쌍의 롤러 (128)과 (128′) 사이 및 (130)과 (130′) 사이에 각각 형성된 2개의 가열 및 가압 닙(124)와 (126), 두개의 롤러 (134)와 (136) 사이에 형성된 엠보싱 및 건조 닙(132), 및 권취 롤(uptake roll)(138)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 양태에서, 사용되는 용매는 물이다. 제1층은 제24도에서 A/A′로 지정되는 이중층 복합체를 포함하는 것이 바람직하다. 층 A는 상기 기술한 바와 같은 용융취입된 폴리올레핀 섬유의 웹 또는 층을 포함한다. 층 A′는 초흡수성 물질에 결합시키는데 사용된 층이다. 층 A′는 제2층으로부터의 초흡수성 물질의 대향면상의 초흡수성 물질에 인접하여 위치한다. 바람직하게는 층 A′는 미합중국 코넥티컷 하트포드 소재의 앨리드 시그널 인코포레이티드(Allied Signal, Inc.)사로부터 구입가능한 하이드로필로 알려진 나일론 섬유, 또는 영국 웨스트 미들랜드 소재의 커톨즈 파이버즈 리미티드(Courtaulds Fibers, Ltd.)사로부터 구입가능한 레이온 섬유와 같은 흡수성 섬유의 층을 포함한다. 제2층 B는 에어레이드 또는 웨트레이드 티슈층을 포함한다.

그러한 흡수 코어(32) 양태를 사용하면, 생리대의 제조를 보다 단순화할 수 있다. 이러한 양태는 초흡수성 물질 입자를 함유하는 두개의 층으로 티슈 웹을 절첩시킬 필요를 제거한다. 이는 이들 층 사이의 고온 용융 접착제도 또한 필요하지 않게 하고, 그들 사이에 사용되는 임의의 기타 접착제에 의한 임의의 강성을 최소화시킨다. 흡수 코어 물질이 생리대를 제작하는 동안 사용되는 공정으로 개별적으로 공급되는 연속 웹으로 편리하게 형성될 수 있으므로 이는 또한 제조를 단순화시킨다(즉, 코어는 오프라인으로 조립되어 최정 제품으로의 전환을 단순화시킬 수 있다).

그러한 제품을 보다 변형시키면, 복합체의 층 B는 생리대의 상면시이트 또는 제2상면시이트(즉, 포획층)의 역할을 할 수도 있다. 이는 사실상 복합 상면시이트를 제공한다. 이러한 변형은 생리대(20)의 제조를 보다 단순화시킬 수 있고, 또한 향상된 정합성을 위해 생리대가 보다 얇고, 보다 가요성이고, 보다 탄성적이도록 한다.

하나 이상의 용융취입된 섬유의 웹을 사용하는 임의의 실시태양에서, 웹 또는 웹들에 액체의 분배를 향상시키는 특징으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 용융취입된 섬유의 웹 또는 웹들은 종방향으로의 액체의 분배를 향상시키기 위해 종방향 또는 기계 방향으로 놓인 이격된 선의 패턴으로 엠보싱될 수 있다.

또 다른 실시태양에서, 용융취입 공정은 또 다른 목적을 위해 사용된다. 예를 들어, 용융취입 공정은 특히 초흡수성 물질 입자를 함유하는 흡수 코어의 주변부를 봉합하는데 사용할 수 있다. 주변부는 초흡수성 물질 입자가 중심으로부터 이탈하여 착용자의 피부에 접촉하는 것을 방지하도록 봉합될 수 있다. 전형적으로, 과거에는 흡수 코어를 티슈로 포장하거나 또는 코어의 가장자리를 절첩시키거나 또는 절첩된 적층체로부터 코어를 제조하여 이를 수행하였다.

그러나, 용융취입 공정은 초흡수성 물질 입자가 흡수 코어를 이탈하지 않도록 방지하기 위해 흡수 코어의 각각의 면상으로 섬유의 얇은 외피를 용융취입시키는데 사용될 수 있다. 용융취입된 섬유의 외피 또는 층이 충분히 얇으면, 이는 흡수 코어의 유체조절 특성에 불리하게 영향을 끼치지 않는다고 생각된다. 용융취입 공정은 코어 가장자리 주위에 배치되는 코어 부분 위로 섬유를 용융취입시키는데 또한 사용될 수 있다. 이에 의해 가장자리가 봉합된다. 이러한 택일적 방법을 셀룰로즈성 물질을 비롯한 광범위한 각종 물질로 제조된 코어상에서 수행될 수 있다. 그들은 용융취입된 섬유로부터 제조된 코어에만 제한되지는 않는다.

용융취입된 흡수 코어 물질은 본 명세서의 2B에 기술된 카딩되거나 스펀결합된 제2상면시이트 물질과 함께 특히 유용하다.

용융취입된 흡수 코어는 약 16 내지 32그램/yd²의 기본 중량, 및 하중이 없을 경우 약 40 내지 90마이크론의 평균 습윤 공극 반경 크기 및 1/4psi의 하중하에서는 약 20 내지 80마이크론의 평균 습윤 공극 반경 크기, 및 하중이 없을 경우 웹중의 약 90%의 공극이 약 20 내지 125마이크론의 반경을 가지는 친수성의 카딩되거나 스펀결합된 폴리프로필렌 웹을 포함하는 포획층(34)에 사용하는 것이 특히 적합하다. 다르게는, 카딩되거나 스펀결합된 폴리프로필렌 웹은 복합 상면시이트 물질의 일부를 구성할 수 있다.

제4도 내지 제6도는 “블렌딩된” 코어라고도 하는 하나의 특히 바람직한 흡수 코어(32)를 나타낸다. 이러한 특정 코어 배열은 비교적 두꺼운 생리대(20)에 나타나 있다. 그러나, 그것도 얇은 제품에 사용하기 위한 얇은 웹으로 형성될 수 있다.

블렌딩된 흡수 코어(32)는 바람직하게는 섬유의 균질한 블렌드 형태의 섬유 배트(batt)를 포함한다. 블렌딩된 코어(32)는 적어도 두 그룹(또는 유형)의 섬유로 이루어진다. 이들로는 낮은 데니어의 비교적 짧은 친수성 섬유의 제1그룹(또는 유형), 및 약 5% 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10 또는 20% 내지 약 90%의 높은 데니어의 긴 합성 섬유 (이들은 섬유의 제2그룹(또는 유형)을 구성한다)를 들 수 있다. 2개의 섬유 그룹의 블렌딩비는 다른 유형의 흡수 제품에 대해 요구되는 물성을 생성하기 위하여 변화될 수 있다. (본 명세서에 상술된 모든 백분율은 다른 특별한 언급이 없는 한, 중량을 기준으로 한다.)

섬유의 제1그룹은 면, 셀룰로즈와 같은 천연섬유, 또는 기타 천연 섬유를 포함할 수 있다. 섬유의 제1그룹은 다르게는, 또는 부가적으로 레이온, 화학 열기계적 펄프(또는 “CTMP” 또는 “TMP”), 분쇄된 목재, 또는 화학적으로 개질된 섬유, 예를 들면, 가교 결합된 셀룰로즈 섬유를 비롯하여 함성 섬유를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되지는 않는다. 하나의 양태에 있어서, 섬유의 제1그룹은 에어펠트로서 알려진 분쇄된 목재 펄프 섬유를 포함한다. 섬유의 제1그룹은 본질적으로 친수성이거나 또는 이들은 친수성으로 만드는 상기 기술된 임의의 방식으로 처리함으로써 친수성이 될 수 있다.

성능은 습윤시 실질적인 내압축성 부분을 유지하는 비교적 단단한 섬유를 선택함으로써 개선된다(즉, 섬유는 고 압축성 모듈러스를 가져야 한다). 바람직하게, 선택된 섬유는 내압축성과 습윤 및 건조 탄성을 둘다 갖는다(즉, 이들은 압축에 저항성이 있으며, 압축시 다시 반발하는 경향이 있다). 가교 결합된 셀룰로즈 섬유는 이들이 셀룰로즈 섬유 또는 천연 섬유로서 더이상 간주되지 않도록 충분히 개질됨을 알 수 있다).

또한, 섬유의 제2그룹은 고 압축성 모듈러스를 가져야 하며, 습윤시 비교적 높은 모듈러스를 유지해야 한다. 또한, 섬유의 제2그룹은 습윤 및 건조 탄성인 것이 바람직하다. 적합한 섬유로는 포획층(34)의 섬유로서 사용하기에 적합한 상기 기술된 물질로 이루어진 합성 섬유를 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다(그러나, 섬유 길이, 데니어 등은 동일할 필요는 없다. 몇몇 바람직한 섬유 길이등은 하기 기술되어 있다).

섬유의 제2그룹은 섬유의 제1그룹보다 긴 것이 바람직하다. 바람직하게, 섬유의 제2그룹은 길이가 약 1/4in(약 0.6㎝) 이상, 더욱 바람직하게는 약 1/2인치(약 1.3㎝) 이상이다. 섬유의 제2그룹에서 섬유의 데니어는 섬유의 제1그룹에서의 섬유의 데니어보다 큰것이 바람직하다. 섬유의 제2그룹은 바람직하게는 필라멘트 당 약 6 내지 약 40의 데니어, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 30 데니어, 가장 바람직하게는 약 15 내지 25데니어를 갖는다.

섬유의 제2그룹은 친수성, 소수성, 부분적으로 친수성 또는 부분적으로 소수성일 수 있다. 섬유의 제2그룹은 바람직하게는 최소한 일부 친수성 성분(바람직하게는 셀룰로즈 성분)을 갖는다. 섬유의 제2그룹에는 많은 적합한 방식으로 친수성 성분이 제공될 수 있다. 이들로는 섬유 또는 적어도 이들의 표면이 친수성이 되도록 섬유를 피복 또는 처리하는 방법을 들 수 있으나, 이들로 국한되지 않는다.

섬유의 제2그룹에 사용하기 적합한 하나의 유형의 합성 섬유는 크림핑된 폴리에스테르 섬유이다. 적합한 합성 섬유는 테네시주 킹스포트에 소재하는 이스트만 코닥 텍스타일 화이버스 디비젼(Eastman Kodak Textile Fibers Division)에서 코델(KODEL) 200 및 400 씨리즈로서 시판하고 있다. 하나의 적합한 유형의 합성 섬유는 코델 410 섬유이다. 적합한 폴리에스테르 섬유는 코델 431 섬유이다. 이러한 코델 섬유는 바람직하게 선형 길이(인치)당(즉, 2.5㎝당) 약 5 내지 7, 바람직하게는 약 6, 더욱 바람직하게는 6.3의 크림프수에서 크링핑된다. 상기 섬유는 약 70 내지 약 91°, 바람직하게는 약 88°의 크림핑 각도로 크림핑된다. 크림핑은 섬유에 특히 개선된 탄성을 제공한다. 섬유는 필라멘트 당 15 데니어 및 약 0.5인치(약 1.3㎝)의 길이를 갖는다. 이들은 당해 기술 분야에서 알려진 적합한 방법에 의해 친수성 또는 소수성 후처리제로 피복될 수 있다.

또다른 양태로서, 섬유의 제1그룹중의 셀룰로즈 섬유를 낮은 데니어를 갖는 매우 짧은 합성 섬유(친수성 표면)로 대체하는 것이 가능하다. 이러한 상황하에 블렌딩된 코어(32)는 합성 섬유의 낮은 데니어의 짧은 친수성 제1그룹(예를 들면, CELLWET 후처리제를 갖는 폴리에스테르 섬유) 합성 섬유의 높은 데니어의 긴 제2그룹으로 이루어진다.

또한, 블렌딩된 코어는 코어의 흡수 용량을 증가시키기 위하여 하이드로겔-형성 중합체 겔화제의 입자를 함유할 수 있다.

하나의 바람직한 양태로서, 하이드로겔-형성 중합체 겔화제는 “고속”의 흡수성 겔화 물질을 포함한다. 본문에서 “고속”의 흡수성 겔화 물질이란 약 10초 이내에 이들 용량의 약 40% 이상, 바람직하게는 약 50% 이상, 가장 바람직하게는 약 90% 이상에 도달하는 속도로 분비물을 흡수할 수 있는 흡수성 겔화 물질을 의미한다. 상기 용량 속도에 적합한 방법은 노웰(Noel)등 및 훼이스트(Feist)등에 의해 출원된 미합중국 특허 출원 제07/637,090호 및 제07/637,571호에 기술되어 있다. 또다른 양태에 있어서, 고속의 흡수성 겔화 물질을 다른 유형(또는 보통 속도)의 흡수성 겔화 물질과 혼합하는 것도 가능하다.

바람직하게, 바로 위에 기술된 양태에 있어서, 고속의 흡수성 겔화 물질은 섬유상 형태이다. 이러한 섬유(그러나, 이것은 필수적으로 고속의 섬유상 흡수성 겔화 물질로 제조되는 것은 아니다)는 볼랜드(Bourland)등에게 1989년 8월 8일자로 허여된 미합중국 특허 제4,855,179호에 더욱 충분히 기술되어 있다. 본문에서 “섬유상 흡수성 겔화 물질”이란 흡수성 겔화 물질로 완전히 이루어진 섬유 형태 및 표면이 흡수성 겔화 물질로 피복된 다른 물질로 최소한 부분적으로 이루어진 이성분 섬유형태의 흡수성 겔화 물질을 말한다. 적합한 섬유상 고속 흡수성 겔화 물질은 펜실바니아 스퀘어 뉴톤에 소재하는 아르코 케미칼 캄파니(Arco Chemical Company)에서 제조한 화이버솔브(FIBERSORB) SA7000으로서 알려져 있다.

하이드로겔-형성 중합체 겔화제의 효과적인 이용은 상기 블렌딩된 코어에서 개선되는 것으로 생각된다. 고농도의 하이드로겔-형성 중합체 겔화제를 사용할 수도 있다.

블렌딩된 흡수 코어(32)는 바람직하게는 약 1.5g/in³(약 0.09g/㎤) 이상의 밀도로 압축된다. 블렌딩된 코어(32)는 우수한 연성 및 가요성을 유지하면서도 유체 흡상을 개선시키기 위하여 약 4.0g/in³(약 0.25g/㎤)이상의 높은 밀도로 압축될 수 있다(상기 상술된 밀도치는 흡수성 겔화 물질의 입자 중량을 포함하지 않는다). 밀집화는 전체 흡수 코어(32) 또는 그의 선택된 부분에만 적용될 수 있다. 패턴화된 밀집화로 인해, 유체 취급 특성을 특정 필요치로 조정할 수 있다. 예를 들면, 밀도는 유체 포획 속도를 최대로 하기 위하여 유체 표적 면적에서 매우 낮을 수 있으며, 상기 밀도는 유체의 흡상을 최대로 하기 위하여 코어 가장자리 근처에서 매우 높을 수 있다.

하나의 특히 바람직한 양태에 있어서, 개선된 흡수 코어(32)는 길이 약 0.5인치 및 필라멘트 당 15데니어의 크림핑된 폴리에스테르 섬유 약 15% 및 약 1g/in³(약 0.06g/㎤)의 밀도로 압축된 가교 결합된 셀룰로즈 섬유 약 85%로 이루어진 에어-레이드 블렌드이다.

블렌딩된 흡수 코어(32)는 전체의 코어로서 사용할 수 있거나 또는 층상화 구조물에서 하나 이상의 층으로서 사용할 수 있다. 블렌딩된 흡수 코어(32)는 포획층(34)과 함께 또는 포획층(34)없이 사용될 수 있다.

제4도 내지 제6도는 “프로필화된(profiled)” 생리대(20)를 제조하기 위하여 코어 물질의 층을 사용하는 코어(32)의 실례를 나타낸다. 프로필화된 생리대(20)는 그의 중심이 더 두꺼우며, 가장자리(22 및 24)를 향해 얇아지도록 테이퍼져 있다. 제5도 내지 제6도는 이러한 프로필화된 생리대(20)가 비교적 큰 길이 및 폭 크기를 갖는 층들을 보다 작은 길이 및 폭을 갖는 것들의 상부에 적층시킴(또는 이와 반대로 적층시킬 수 있음)으로써 제조될 수 있다는 것을 나타낸다.

층상화 구조물에 있어서, 하나 이상의 층들은 모두 셀룰로오즈로 또는 셀룰로오즈/하이드로겔-형성 중합체 물질 블렌드로 이루어져 있다. 이들 층들은 또한 다른 섬유 및/또는 흡수성 겔화 물질을 함유한다. 예를 들면, 부가적인 액체 저장 용량을 제공하기 위해서는 보다 높은 양(%)의 흡수성 겔화 물질을 제공할 수 있다.

블렌딩된 흡수 코어(32)는 향상된 성능을 제공하는 것으로 생각된다. 블렌딩된 흡수 코어(32)는 개선된 유체 수용 속도 및 흡수 용량을 제공하는 것으로 생각된다. 이러한 개선은 감소된 누수의 결과로 일어난다. 또한, 흡수 코어는 더욱 편안하고 불연속적인 제품을 착용자에게 제공하기 위하여 보다 작고 얇게 만들 수 있다. 또한, 코어의 강도는 합성섬유 성분으로 인해 개선되는 것으로 생각된다. 이러한 개선된 특성은 많은 인자들 때문인 것으로 생각된다.

본 조성물의 흡수 코어는 전체가 셀룰로즈로 구성된 코어보다도 낮은 습윤 밀도를 갖는다. 보다 낮은 습윤 밀도는 합성 섬유가 존재하기 때문에 일어난다. 물은 합성 섬유내로 흡수되지 않으므로, 습윤시에도 섬유의 모듈러스는 변화하지 않으며 이들은 붕괴하지 않는다. 보다 낮은 습윤 밀도는 블렌딩된 흡수 코어(32)에 개선된 유체 포획 속도 및 보다 높은 흡수 용량을 제공한다. 보다 낮은 습윤 밀도로 인해 섬유 매트릭스내에 포함된 하이드로겔-형성 중합체 물질이 보다 많은 양의 액체를 흡수할 수 있는데, 그 이유는 중합체 물질이 팽화할 수 있는 공간(room)이 더 많기 때문이다.

섬유의 제1그룹은 누수의 감소를 보조하는 것으로 생각된다. 블렝딩된 코어는 100%의 큰 합성 섬유로 이루어진 코어는 갖지 못하는 다수의 작은 모세관을 제공한다. 이러한 작은 모세관으로 인해 코어는 액체를 상면시이트를 통해 착용자의 피부로부터 멀리 이동시킬 수 있다. 이는 피부 표면을 따라서 이동하여 제품으로부터 배출될 수 있는 유체의 부피를 감소시킴으로써 누수 성능을 개선시킨다.

또한, 블렌딩된 코어의 섬유의 제1그룹은 흡상능을 제공한다. 이러한 흡상능은 상기 언급된 작은 모세관으로부터 일어난다. 상기 모세관은 코어의 밀집화에 의해 향상될 수 있다. 셀룰로즈는 상기 코어가 건조시 일반적으로 순수한 합성 물질로는 성취할 수 없는 고밀도를 유지하게 할 수 있다. 합성 섬유의 존재로 인해, 습윤되는 코어의 부분이 팽창할 수 있고, 이것은 상기 부분들의 밀도를 감소시킨다. 여전히 건조되어 있는 인접한 밀집 구역은 고밀도를 갖고 있으며, 작은 모세관을 형성한다. 그 결과, 액체는 이러한 인접 구역내로 흡상되는 경향이 있다. 이것은 흡수 용량 및 포획 속도를 유지시킨다.

크림핑된 합성 섬유는 코어에 개선된 내압축성 및 탄성을 제공하는 것으로 생각된다. 이러한 탄성은, 액체가 코어내에 흡수되고 코어에 압력이 가해진 후에도, 코어내의 공극 공간을 유지시켜 준다. 공극 공간은 흡수된 액체에 대해 부가적인 저장 공간을 제공한다. 또한, 그것은 액체를 흡수한 후에 흡수성 겔화 물질이 팽화할 수 있는 부가적인 공간을 제공한다.

다른 유형의 흡수 코어의 특성은 본원에 참고로 인용된 특허 및 문헌에 더욱 상세히 기술되어 있다. 부가적인 특성도 상기 특허 및 상기 문헌들에 참고로 인용되어 있는 다른 문헌들에 기술되어 있다. 이러한 모든 문헌들의 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다. 이외에도, 기타 적합한 흡수 코어 배열은 미합중국 특허 제4,988,344호와 제4,988,345호, 및 듀엔크(Duenk)의 이름은 1986년 10월 22일자로 공개된 유럽 특허 출원 공개 공보 제 0 198 683호에 기술되어 있다. 기타 가능한 코어(32)물질은 1984년 10월 9일자 겔러트(Gallert)에게 허여된 미합중국 특허 제4,475,911호에 기술되어 있다.

생리대(20)(또는 기타 흡수 제품)는 또한 분원에 참고로 인용된 특허 문헌에 기술된 바와 같은 추가의 층 또는 기타 구성 성분을 포함한다. 예를 들면, 흡수 제품은 포획층, 또는 상면시이트(28)와 흡수 코어(32) 사이에 위치된 가교 결합된 셀룰로즈 섬유의 패치를 포함할 수 있다.

[D. 배면시이트]

배면시이트(30)는 액체에 대해 불투과성이다. 배면시이트(30)는 생리혈 및 기타 신체 분비물이 사용자의 의류를 더럽히는 것을 방지하는 작용을 한다. 이러한 목적을 위해 당해 기술 분야에 사용된 물질 어느 것이라도 본 발명에 이용할 수 있다. 적합한 물질로는 엠보싱되거나 되지 않은 폴리에틸렌 필름 및 적층 티슈를 들 수 있다. 적합한 폴리에틸렌 필름은 몬산토 케미칼 코포레이션에서 상표명 필름 번호 8020으로 시판하고 있다.

생리대(20)(여기에서, 상면시이트(28)는 단지 주몸체부(21)위에만 놓여 있으며 플랩(36)의 상부 표면을 형성하도록 연장되어 있지는 않다)의 하나의 또다른 양태에 있어서, 배면시이트(30)는 2개의 층으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 배면시이트(30)는 그의 코어 대향면(30a)에 위치된 로프팅(lofting)된 물질의 제1층을 포함할 수 있다. 제1층의 목적은 착용자의 신체에 대해 편안하면서도 무자극성인 표면을 제공하는데 있다. 로프팅된 층은 부직물과 같은 임의의 적합한 물질로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 로프팅된 층은 소수성 부직물을 포함한다. 제2층은 배면시이트(30)의 가멘트 대향면(30b)에 위치될 수 있으며, 유체 불투과성 필름을 포함할 수 있다. 두께 약 0.01 내지 약 0.05㎜, 바람직하게는 두께 약 0.02㎜의 저밀도 폴리에틸렌 물질이 이러한 제2층으로서 양호하게 수행하는 것으로 밝혀졌다. 에틸 코포레이숀, 비스퀸 디비젼(Ethyl Corporation, Visqueen Division)에서 모델 XP-39385로 시판하고 있는 것들과 같은 폴리에틸렌 필름이 이러한 제2층이 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 또한, 배면시이트(30)는 상면시이트(28)에 비해 소수성인 부드러운 포형(cloth-like) 물질로 제조될 수 있다. 폴리에스테르 또는 폴리올레핀계 섬유 배면시이트(30)가 양호하게 작동하는 것으로 밝혀졌다. 특히 바람직한 부드러운 포형 배면시이트(30) 물질은 1984년 10월 9일자로 누크(Wnuk)에게 허여된 미합중국 특허 제4,476,180호에 기술된 바와 같은 폴리에스테르 부직물 및 필름의 적층체이다.

다른 양태로서, 배면시이트(30)는 신장성이 있다. 특히 바람직한 신장가능한 배면시이트(30)는 위스콘신 와우워토사에 소재하는 화인들리 어드헤시브 캄파니(Findley Adhesives Company)에서 제조한 신장된 접착제 필름 기호 #198-338이며, 이에 대해서는 모세관 섬유 특허 출원서에 더욱 상세하게 기술되어 있다.

제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이, 상면시이트(28)는 생리대(20)의 둘레 (26) 주위에서 이음매(64)를 따라 배면시이트(30)에 고정되는 것이 바람직하다. 이음매(64)는 이러한 목적을 위해 당해 기술 분야에서 통상 사용되는 임의의 수단, 예를 들면, 아교 접착, 크림핑, 또는 융합에 의해 형성될 수 있다. 이것은 구조물의 간편함을 위해 바람직한 양태이다(다양한 요소들을 결합시키는 다른 수단들도 사용할수 있다). 예를 들면, 다른 가능한 양태로는 흡수 코어(32)를 배면시이트(30)에 위치시키기 전에, 그것을 상면시이트(28)로 필수적으로 완전하게 랩핑시킨 것들을 들 수 있다. 또한, 생리대(20)는 단독으로 직립해 있기에 충분한 일체성을 가지며 한 표면상에서는 액체 투과성이면서도 다른 표면상은 액체 불투과성으로 처리한 흡수 코어를 포함한다.

제1도 및 제2도는 생리대(20)를 언더가멘트의 가랑이 영역에 고정시키도록 만든 접착제 고정 수단(38)과 같은 고정 수단을 나타낸다. 적합한 접착제 고정 수단은 미합중국 특허 제4,917,697호에 더욱 상세하게 기술되어 있다. 본 발명에 사용된 고정 수단은 접착제 부착 수단에 한정되어 있지 않다. 당해 기술 분야에 사용된 임의의 고정 수단 유형도 이러한 목적으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 생리대(20)는 1990년 8월 7일자로 배트렐(Battrell)에게 허여된 “감압성 접착제 고정 수단 및 이들의 제조 방법”이란 발명의 명칭의 미합중국 특허 제4,946,527호에 기술된 고정 수단에 의해 착용자의 언더가멘트에 고정될수 있다.

접착제 고정 수단(38)은 제거가능한 릴리이스 라이너(40)에 의해 덮여 있다. 감압성 접착제를 릴리이스 라이너(40)로 덮어서 접착제가 사용전에 다른 표면에 점착하는 것을 방지해야 한다. 적합한 릴리이스 라이너는 미합중국 특허 제4,917,697호에 기술되어 있다. 생리대의 포장으로서도 작용하고 생리대에 있는 접착제애 대한 덮개로서도 작용하는 적합한 포장지는 1985년 12월 3일자로 스완손(Swanson)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,556,146호에 기술되어 있다.

[3. 또다른 양태]

상기 기술된 양태들 이외에도 적용가능한 많은 또다른 양태들이 있다. 이러한 비제한적인 많은 또다른 양태들을 하기에 기술할 것이다.

제14도는 포획층(34)을 상면시이트(28)에 융합시키기 전에, 이 포획층(34)을 신장시킨 하나의 또다른 양태를 나타낸다. 상면시이트(28) 및 포획층(34)은 적층체를 형성한다. 신장된 적층체를 이완시킬 대, 적층체는 결합 구역(44)과 결합부에서의 골(68) 사이에 형성된 터프팅된(tufted) 구역(66)을 갖는다.

제14도에 나타낸 양태는 중요한 장점을 제공한다. 이러한 양태(및 다양한 또다른 양태)는 신장될 수 없는 것으로 통상 생각되는 물질로부터 신장가능한 적층체를 형성할 수 있게 한다. 예를 들면, 천공된 플라스틱 필름 상면시이트(28)는 보편적으로 신장가능한 것으로 생각되지 않는다. 그러나, 포획층(34)을 신장시켜 상면시이트(28)와 결합시킨 다음 이들 2개의 구성 요소 물질들을 이완시킨 후, 상면시이트(28)를 포획층(34)과 같은 층에 고정시키면, 상면시이트(28)에 어느 정도의 신장성이 부여될 수 있다.

이러한 적층체내에서 터프팅된 구역(66)은 또한 특정 잇점을 제공할 수 있다. 터프팅된 구역(66)은 전형적으로 부드럽다. 이들은 또한 착용자의 신체에 대해 터프팅되지 않은 결합 구역보다도 더욱 밀접하게 포획층(34)의 흡수성 섬유를 위치시킨다. 특정 이론에 얽매이길 원치 않지만, 이러한 구조물은 (특히 터프팅된 구역(66)에서) 흡수를 개선시킬 수 있는 것으로 생각된다. z-방향으로(즉, 생리대(20)의 평면내로) 액체의 흡수 및 (생리대(20)의 평면에서) x-y 평면으로의 유체의 흡상이 향상될 수 있다. 이에 대해서는 몇가지 이유가 있다.

향상된 z-방향의 흡수는 포획층(34)의 신장 때문인 것으로 생각된다. 용융취입 섬유 또는 스펀레이스 섬유로 제조된 포획층(34)의 x-y 평면으로의 신장은 x-y 평면에서 측정할 때 섬유들 사이의 공간 크기를 증대시킨다. 신장력을 제거할 때, 섬유들 사이의 마찰로 인해, 이들 섬유의 형태가 원래의 위치로 돌아오기에 어렵게 된다. 그러므로, 섬유들 사이의 공간 크기는 영구적으로 증가되어 포획층(34)이 액체에 대해 z 방향으로 더욱 투과성이 된다.

x-y 평면에서의 액체의 흡상은 터프팅된 구역들 사이에 형성된 골(68)의 돌출로 인해 일어나는 것으로 생각된다. 몇몇 양태에 있어서, 골(68)은 종방향으로 형성되는 것이 요구되는데, 그 이유는 액체가 생리대(20)의 말단쪽으로 흡상되기 때문이다. 다른 양태에서는 골(68)이 횡방향으로 형성되는 것이 바람직할 수 있어, 적층체가 종방향으로 신장될 것이다.

기타 또다른 양태에서는 상면시이트(28) 및 포획층(34)을 함께 융합시키기 전에, 이 둘 다를 신장시킬 수 있다.

또다른 양태에 있어서, 융합 결합부는 구멍(29)을 상면시이트(28) 필름에 제공하기 위한 주수단 또는 보조 수단으로서 사용할 수 있다. 결합시키기 전에, 상면시이트(28)는 천공되지 않은 필름이거나 또는 완성된 제품에 요구되는 것보다 덜 천공될 수도 있다. 구멍(29)은 제8(a)도에 나타낸 장치(74)에 의해 형성될 수 있다. 첫번째 경우에 있어서, 융합부는 상면시이트(28)에 필요한 모든 구멍(29)을 형성할 수 있다. 두번째 경우에 있어서, 융합부는 목적하는 개구의 총수를 제공하기 위하여 상면시이트(28)에 원래 있던 구멍을 보충하는 많은 구멍을 제공할 수도 있다.

제17도에 나타낸 여전히 또다른 양태로서, 융합부는 다른 형태의 결합 구조물을 형성할 수 있다.

제17도는 상면시이트(28)의 일부분을 가열하여 그것을 부드럽고 유연하게 만든 양태를 나타낸다. 상면시이트(28)의 가열된 구역에는 비교적 고압이 가해져서 결합된 구역(44)을 형성시킬 수 있다. 상면시이트(28)는 이들 결합 구역(44)이 공정동안 용융될 정도로 충분하게 가열되지 않는다. 그러므로, 상면시이트(28) 물질은 함께 유동하여 결합 구역중의 구멍(29)을 완전히 밀폐시키지 않는다. 따라서, 결합부는 원래 있던 구멍(29)이 배수 통로를 제공하는 결합 구역(44)을 형성한다. 그러나, 가열로 인해, 결합 구역(44)에서 3차원 필름이 실제로 2차원 구조물로 붕괴하게 된다. 또한, 가열은 필름(28)중의 구멍(29)을 불규칙한 형상으로 만든다.

제17도에서 결합부(44)는 유연한 상면시이트(28) 물질을 부직 섬유(42)와 접촉시킬 때 형성된다. 이로 인해, 상면시이트(28) 물질이 섬유(42) 주위에 인탱글링된다. 제17도에 나타낸 바와 같이, 이것은 일부 섬유(42)를 구멍(29) 내로 신장시키거나 또는 구멍(29)으로부터 바깥쪽으로 신장시킨다.

제17도에 나타낸 양태에 사용할 수 있는 특히 바람직한 형태의 상면시이트(28) 물질은 열 봉합성 필름이다. 열 봉합성 필름은 보다 낮은 온도 및 압력에서 상기 결합부(44)를 형성시키는데 사용할 수 있다. 열 봉합성 필름은 열 봉합성인 층 또는 면 및 열 봉합성이 아닌 층 또는 면과 함께 사용될 수 있다. 이러한 필름은 그것을 부직층에 인접한 열 봉합성 면과 함께 위치시킨 다음 결합시킬 수 있다는 점에서 유용하다.

제17도에 나타낸 양태는 구조물이 2개의 결합층 사이의 계면에서 융합 구역을 갖는 얕은 결합부를 형성해도 액체의 흐름을 방해하지 않는 구조물 유형의 또다른 실례이다.

또 다른 실시 태양에서, 포획층(34)은 두 층의 복합 구조물을 포함할 수 있다. 두 층의 복합 구조물은 그 자체에 이정성의 공극 크기 분포를 갖는 구조물을 포함할 수 있다.

그러한 구조물은 친수성 카딩되거나 스펀결합된 부직포 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 그의 하부면에 결합된 용융취입된 섬유(용융취입된 흡수 코어내에서의 사용에 대해 상기 기술한 바와 같은)를 갖는 유사한 직물을 포함할 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 카딩된 직물은 열 결합, 스펀레이스, 니이들 펀치, 또는 파우더결합과 같은 다수의 상이한 방법으로 결합될 수 있다.

다르게는, 그러한 구조는 엠보싱 또는 용융융합에 의해 카딩되거나 스펀결합된 웹의 하부면에 부착되는 용융취입된 웹을 포함할 수 있다.

친수성 마이크로 데니어 섬유를 카딩되거나 스펀결합된 부직포의 하부면상에 직접 부착시켜 그들 사이의 접착제를 제거하는 것도 또한 액체를 흡수 코어(32)로 이동시키는 것을 향상시킨다고 생각된다. 이것은 주로 포획층에 의해 부분적으로 만들어진 용융취입된 섬유 망상 구조의 작은 공극에 의해 생성된 강한 모세관 유인에 기인한 것이다.

바람직하게는 그러한 양태중의 용융취입된 섬유는 박층으로 침적된다. 용융취입된 섬유는 30g/㎡를 초과하지 않는 층으로 침적된다. 복합 포획층도 또한 얇은 것이 바람직하다. 복합체의 기본 중량은 50g/㎡를 넘지 않는 것이 바람직하다. 이는 액체가 코어로 이동하는 것을 촉진시키고, 이 복합 층에 잔류한 기회를 감소시킨다.

위에 놓여진 카딩되거나 스펀결합된 부직포에 직접 용융취입되는 섬유는 융합공정을 또한 도울 수 있다. 용융취입된 섬유의 존재는, 특히 상기 섬유가 상면시이트와 동일한 중합체 화학성을 가지는 경우에, 이들 섬유가 상면시이트와 용융 상용성이므로 매우 유용하다. 그러한 상용성의 잇점은 상면시이트와 포획층 사이의 보다 높은 결합력이다.

제26도에 보인 본 발명의 바람직한 또다른 양태에 있어서, 포획층(34)은 상이한 데니어를 지난 섬유의 2개 이상의 그룹으로 제조된 카딩된 부직웹을 포함할 수 있다. 예를들어, 포획층은 제1의 비교적 큰 데니어(예를 들어 2.2 내지 6.0dpf 범위의 데니어)를 지니는 제2섬유 그룹을 포함할 수 있다. 상기 카딩된 부직포는 카딩된 웹내에서 제1섬유 그룹이, 제2섬유 그룹 위에(상면시이트에 가장 근접하여) 놓이도록 제조될 수 있다. 그러한 구조는 두개의 층을 함께 고정시키는 대신에 모세관 구배가 포획층(34)내에 생겨 모세관 구배를 형성시키는 잇점을 가진다.

본 변형은 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 레이온 또는 아크릴성 아세테이트 섬유로 이루어지는 친수성의 카딩되거나 스펀결합된 직물을 포함하는 것이 바람직하다. 카딩되거나 스펀결합된 직물은 두개의 상이한 평균 습윤 공극 반경 크기를 갖는 것이 바람직하다. 큰 데니어 섬유를 함유하는 구조물 부분은 하중이 없을 경우에 약 50 내지 140마이크론의 평균 습윤 공극 크기를 갖는 것이 바람직하다. 보다 작은 데니어 섬유를 함유하는 구조물 부분은 하중이 없을 경우 약 7 내지 50마이크론의 평균 습윤 공극 크기를 가지는 것이 바람직하다.

임의의 이들 복합 직물은 상면시이트에 융합 결합될 수도 있지만 필수적인 것은 아니다.

본 발명의 몇몇 바람직한 생리대 양태가 기술되었지만, 수많은 다른 유형의 생리대도 유용하며, 이들은 문헌에 기재되어 있다. 이들에는 본 발명의 융합층이 제공될 수 있다. 이러한 생리대로는 1981년 8월 25자로 맥네어(McNair)에게 허여된 미합중국 특허 제4,285,343호, 1986년 5월 20일자 및 1987년 8월 18일자로 각각 밴 틸버그(Van Tilburg)에게 허여된 미합중국 특허 제4,589,876호와 제4,687,478호, 1990년 4월 17일자 및 1991년 4월 16일자로 각각 오스본(Osborn)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,917,697호와 제5,007,906호, 1990년 8월 21일자 및 1991년 4월 23일자로 각각 오스본에게 허여된 미합중국 특허 제4,950,264호와 제5,009,653호, 및 비스쳐(Visscher)등의 이름으로 1990년 10월 29일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제07/605,583호에 기술된 것들을 들 수 있다.

“팬티라이너” 또는 “팬티 라이너”란 일반적으로 생리 기간중에 여성들이 착용하는 생리대보다 부피가 작은 흡수 제품을 말한다. 본문에 기재된 층을 사용할 수 있는 팬티라이너 형태로 적합한 흡수 제품은 1988년 4월 19일자로 오스본에게 허여된 “팬티라이너”란 발명의 명칭의 미합중국 특허 제4,738,676호에 기재되어 있다.

“실금자용 제품”이란 성인이 착용하거나 다른 실금 환자가 착용하거나에 상관없이, 패드, 언더가멘트(벨트 등과 같은 동일한 유형의 보유 시스템에 의해 제자리에 위치되는 패드), 흡수 제품용 삽입체, 흡수 제품용 용량 부스터(booster), 브리프 및 침대 패드 등을 말한다. 본문에 기술된 융합층이 제공될 수 있는 적합한 실금자용 제품은 1981년 3월 3일자로 스트릭랜드(Strickland)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,253,461호, 부웰에게 허여된 미합중국 특허 제4,597,760호와 제4,597,761호, 상기 언급한 미합중국 특허 제4,704,115호, 아하등에게 허여된 미합중국 특허 제4,909,802호, 1990년 10월 23일자로 깁슨등에게 허여된 미합중국 특허 제4,964,860호, 및 1991년 1월 3일자로 노웰등 및 훼이스트등이 각각 출원한 미합중국 특허 출원 제07/637,090호와 07/637,571호에 기술되어 있다.

“기저귀”란 일반적으로 착용자의 다리 사이로 입어서 허리 주위에 고정되는, 유아 및 실금자가 착용하는 가멘트이다. 융합층이 제공될 수 있는, 최소한 일부분이 기저귀의 형태일 수 있는 적합한 흡수 제품은 1967년 1월 31일자로 던칸등에게 허여된 미합중국 재발행 특허 제26,152호, 1975년 1월 14일자로 부웰에게 허여된 미합중국 특허 제3,860,003호, 1986년 9월 9일자로 웨이즈맨등에게 허여된 미합중국 특허 제4,610,678호, 1987년 6월 16일자로 웨이즈맨등에게 허여된 미합중국 특허 제4,673,402호, 1987년 9월 22일자로 로슨등에게 허여된 미합중국 특허 제4,695,278호, 1987년 11월 3일자로 부웰에게 허여된 미합중국 특허 제4,704,115호, 1989년 5월 30일자로 알레머니(Alemany)등에게 허여된 미합중국 특허 제4,834,735호, 1989년 12월 19일자로 앙스타트(Angstadt)에게 허여된 미합중국 특허 제4,888,231호, 및 1990년 3월 20일자로 아지즈등에게 허여된 미합중국 특허 제4,909,803호에 기술되어 있다.

모든 특허, 특허출원(및 허여된 특허뿐만 아니라 이에 대응하는 공개된 외국 특허 출원) 및 이러한 본원 내용 전반에 걸쳐 언급된 문헌의 개시 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다. 그러나, 본원에 참고로 인용된 임의의 문헌들은 본 발명을 교시하거나 또는 개시하지 않는다. 또한, 본원에 기술된 통상 시판하는 물질 또는 제품도 본 발명을 교시하거나 또는 개시하지 않는다.

그러므로, 본 발명은 오랫동안 사용해도 지속적으로 부착되어 있는 층, 특히 최상부 액체 투과층들 사이에 결합을 갖는 흡수 제품을 제공한다.

[4. 시험 방법]

[결합 강도 180° 박리 시험]

하기 기술되는 180° 박리 시험을 사용하여, 융합된 층들 사이의 결합이, 상면시이트(28)가 하부층으로부터 분리되지 않기에 충분히 강하다는 것을 입증한다.

180° 박리 시험은 필수적으로 융합된 층들을 인장 시험기에 위치시키고 힘을 가하여 이들 층들을 잡아당겨 분리하는 것을 포함한다. 박리력을 가하는 방향때문에, 상기 시험을 “180° 박리” 시험이라고 한다. 샘플의 박리되지 않는 부분 및 박리되어 떨어져 나간 층들이 뒤로 계속해서 위치된 2개의 대문자 기호 “L”과 유사한 형상을 형성하도록 샘플들을 부분적으로 박리시키고 배향시킨다. 이어서, 부분적으로 박리된 구성 요소상에서 반대 방향으로 박리력을 가한다.

[원리]

인장 시험기는 한정된 샘플에 점진적으로 증가하는 신장력을 서서히 적용하고 샘플 구성 요소중의 하나가 파쇄되거나(파열되거나)또는 구성 요소가 분리될 때까지 층들을 분리하도록 한 방식으로 만든 장치이다.

[범위]

이러한 시험 방법은 층상화 물질에 적용할 수 있다.

[장치]

[컨디셔닝된 룸(room)]

73 +/- 2℉, 50 +/- 2%의 상대 습도로 조절됨.

[오븐]

일리노이주 60648 시카고 노쓰 오크 파크 애비뉴 7425에 소재하는 콜-파머 인터내셔널(Cole-Parmer International) 제품인 콜-파머 모델 N-05015-10 또는 이의 대응 장치.

[보유 스탠드]

1인치 폭의 스프링 클램프를 갖는 알루미늄 스탠드.

[J.D.C. 절단기]

펜실바니아주 19154 필라델피아 달톤 로드 10960에 소재하는 쓰윙-알버트 인스트루먼츠(Thwing-Albert Instruments) 제품으로서 안전 덮개가 장착된 1인치(25.4㎜) 폭의 이중날 절단기 또는 이의 대응 장치.

[전자 인장 시험기]

1000g의 총 범위(다른 범위도 필요에 따라서 적용가능하다)를 갖는, 스트립 챠트 기록계가 장착된 다목적 일정 속도의 신장력 인장 시험기. 매사추세츠주 캔톤 소재의 인스트론 엔지니어링 코포레이션 제품인 인스트론 1122 또는 4201, 또는 펜실바니아주 19154 필라델피아 달톤 로드 10960에 소재하는 쓰윙-알버트 인스트루먼츠 제품인 쓰윙-알버트 인텔렉트 500 또는 II, 또는 이의 대응 장치.

[죠우]

상기 기록된 바와 같은 적당한 기구 제조업체로부터 공급받을 수 있는 선 접촉면(바라인(barline))을 갖는 경효율(light duty).

[샘플 준비]

샘플 지시서에 따라서 샘플을 준비한다. 73 +/- 2℉, 50 +/- 2%의 상대 습도로 조절된 룸내에서 최소 2시간동안 샘플을 컨디셔닝시킨다.

표식을 위해 한쪽 모서리에 각 샘플의 라벨을 단다. 펜 표시가 시험될 구역에 있지 않도록 하는 방식으로 라벨을 단다.

[기계 방향(MD)으로 시험될 샘플]

J.D.C. 절단기를 사용하여, 횡기계 방향으로 1인치(25.4㎜), 기계 방향으로 약 6인치(152.4㎜)의 4개의 스트립을 절단한다.

[횡기계 방향(CD)으로 시험될 샘플]

J.D.C. 절단기를 사용하여, 기계 방향으로 1인치(25.4㎜), 횡기계 방향으로 약 6인치(152.4㎜)의 4개의 스트립을 절단한다.

[기구 준비]

제조업체의 지시서에 따라서 인장 시험기의 눈금을 보정하고 0으로 한다. 시험된 스트립의 인장 결과가 사용된 하중쎌 또는 하중 범위 용량의 25 내지 75%안에 있도록 하중쎌을 선택한다. 초기에 이 범위를 500g의 실물 크기로 설정한다.

게이지 길이를 1인치로 설정한다.

기구의 크로스헤드를 22인치/분(±2인치/분)으로 작동하도록 설정한다.

챠트 속도를 5인치/분으로 설정한다.

크로스헤드가 10.4인치의 거리를 이동하도록 인장 시험기를 설정한다. 이로 인해 인장 시험기는 샘플을 총 7.3인치 박리하는 동안 발생된 힘을 모니터링하게 된다.

펜이 챠트의 수직 0선(거리축)에 있도록 기구를 0으로 맞춘다. 또한, 펜이 챠트의 무거운 수평선(하중축)중의 하나에 있도록 챠트를 회전시킨다. 챠트지에, 샘플 코드, 시험된 방향(MD 또는 CD), 시험이 수행된 날짜, 실물 크기의 하중 값, 챠트 속도, 크로스헤드 속도, 게이지 길이 및 시험 명칭(결합 강도)의 라벨을 붙인다.

[시험 방법]

샘플 스트립의 한쪽 말단을 손으로 약 1.5인치가량 분리한다. 샘플의 한층의 약 0.5인치를 인장 시험기의 상부 죠우에 위치시킨다. 죠우를 맞물린다. 남아있는 층을, 임의의 슬랙을 제거하면서도 펜이 0점으로부터 이동하기에 충분치 않은 인장력으로 하부 죠우에 위치시킨다. 이러한 죠우를 맞물린다.

제조업체의 지시서에 따라서 인장 시험기와 기록계를 동시에 출발시킨다.

샘플 구성 요소가 분리된 후(또는 구성 요소의 하나가 견뎌내지 못하고 파괴(파열)된 후), 챠트를 정지시키고, 인장 시험기를 그의 초기 출발위치로 복귀시킨다. 죠우로부터 샘플을 제거하고, 다음 샘플을 위하여 챠트를 위치시킨다.

남아있는 각각의 샘플 스트립에 대해 상기 절차를 반복한다.

[계산/기록]

분석에 관심이 되는 가장 보편적인 것은 분리 및 파괴에서의 하중(g, 힘)이다.

[A. 분리시 결합 강도]

샘플을 분리시키는 평균힘을 포착하여 기록할 수 없는 기구에서는 직선 가장자리로서 눈금자를 사용하고, 챠트상에서 분리의 평균힘을 가장 가까운 하중(g)으로 물리적으로 측정한다. 평균힘을 얻고 기록할 수 있는 기구에서는 디지탈 표시장치로부터 분리의 평균힘을 가장 가까운 하중(g)으로 읽는다.

[B. 파열시 결합 강도]

샘플 파열의 정점 힘(peak force)을 포착하여 기록할 수 없는 기구에서는 챠트상에서 파열의 정점 힘을 가장 가까운 하중(g)으로 물리적으로 측정한다. 정점 힘을 얻고 기록할 수 있는 기구에서는 디지탈 표시장치로부터 파열의 정점 힘을 가장 가까운 하중(g)으로 읽는다.

1) 샘플 분리의 평균 하중(g)힘 및/또는 2) 샘플 파열의 정점 힘의 4개의 눈금을 가장 가까운 하중(g)으로 평균치를 내고 기록한다. 분리에서의 결합 강도를 사용하여 상기 기술된 평균 박리 강도를 측정한다.

[액체 압출 분석 절차]

[도입부]

액체 압출 분석은 흡수 구조물 내의 공극 크기 분포를 특성화하는데 유용하다.

액체 압출 분석 절차는 젖은 의복을 짜서 이를 말릴 때 일어나는 상황과 유사한 것으로 교시될 수 있다. 물은 의복에서 다양한 크기의 공극 또는 공극과 유사한 구조물 내에 함유되어 있다. 의복을 짜기 위해서는 의복에 압력을 가해야 한다.

짜는 공정의 초기에서는 비교적 소량의 압력에도 비교적 다량의 물이 의복에서 압출될 수 있다. 그러나, 공정이 계속됨에 따라 의복에서 물을 압출시키는데 더욱 많은 압력이 필요하다. 동시에, 더욱 적은 양의 물이 압출될 것이다. 이러한 사실은 짜는 공정의 초기에는 물이 보다 큰 공극으로부터 배수된다는 사실을 반영한다. 공정의 후반에는 의복으로부터 제거되는 물이 보다 작은 공극으로부터 나오며, 제거하기가 더욱 어렵다.

액체 압출 분석은 해당 제품에 압력을 조절하여 가하기 위해 (짜는 공정 보다는) 압력실을 사용한다. 의복(샘플)으로부터 제거된 액체는 막을 통해 압출되며, 저울상에서 칭량된다. 액체 압출 분석에 사용된 장치는 제27도에 개략적으로 도시되어 있다.

액체 압출 분석에서 특정 지점에서 배수된 공극의 반경을 하기 와쉬번(Washburn) 식의 라플라스 변형법(Laplace transform)을 사용하여 측정한다:

상기 식에서, r은 사용한 유체의 표면 장력이고, θ는 전방 또는 후방으로의 유체 및 샘플의 접촉각이고, R은 배수된 공극의 반경이고, ΔP는 압력 변화치이다.

간단하게, 상기 장치는 샘플이 놓여있는 압력실, 용기를 저장조에 연결시키는 호스 또는 관, 저장조, 및 저장조가 놓여있는 저울로 이루어져 있다.

압력실은 뉴저지주 프린스톤 소재의 TRI 캄파니에서 제조한 공극 부피 분포 장치(Pore Volume Distribution Unit)(또는 “PVD” 장치 또는 “액체 압출” 장치) 또는 그의 대응 장치이어야 한다. 압력실은 그안에 일련의 홈을 갖는다. 압력실은 막 디스크의 셋트를 갖는다. 디스크는 압력 용기 내에서 지지 및 여과 매체로서 작용한다. 유체는 장치의 “절반” 양쪽 사이를 통과한다.

액체 압출 분석은 공극 부피 분포, 히스테리시스, 팽윤, 압착, 후방 및 전방 접촉각, 표면 공극, 및 다층을 연구하는데 사용할 수 있다.

[초기 설정(Set up)]

우선, 압력실은 어떠한 시험 유체에도 노출되기 전에 충분히 세정되어야 한다. 호스는 유체가 준비도중 호스를 넘쳐 저장조로 흘러 들어가지 않도록 충분히 높은 위치에 설치되어야 한다. 유체는 초기에는 저장조와 압력실에 놓이며, 공기 기포가 형성되지 않도록 서서히 가한다.

새로운 디스크는 제조중에 존재하는 임의의 잔류 오일을 제거하기 위해 약 2 또는 3분 동안 톨루엔 중에서 세정되어야 한다. 새로운 스틸 디스크는 에폭시 피복재(페인트)로 3회 분무해야 한다. 에폭시로 이미 피복된 디스크는 2회만 분무한다. 피복재는 대략 2초 동안 비교적 가볍게 분무해야 한다. 새로운 디스크의 경우 우선 1개 또는 2개를 1시간 30분동안 건조시켜야 한다. 막을 부착시키기 전에 적용한 최종 피막은 45초 동안만 건조시켜야 한다.

막에 반사 면이 있는 경우, 이는 디스크에 부착된 면이어야 한다. 반사면을 식별할 수 없는 경우, 어느 면이라도 사용할 수 있다. 부착된 후, 디스크와 막은 상부에 적은 양으로 하중을 주면서(2 내지 4lb) 막의 면이 아래로 향하게 하여 종이 타월과 같은 부드러운 표면상에서 밤새 건조시킨다. 디스크의 한쪽 면 위에 매달려있는 과량의 막은 스크류 드라이버의 무딘 날과 같은 날로 제거한다. 스틸 디스크는 보통 약 12개의 에폭시 피막을 유지한다. 막은 보통 노화 또는 구멍으로 인해 변하며, 막의 평균 수명은 적절히 조심한 경우 2 내지 3개월이다.

막이 변한 경우, 오래된 막은 우선 면도날로 디스크로부터 긁어 벗겨내야한다. 벗겨내는 동안 금속 가장자리가 디스크로부터 올라오지 않도록 조심해야 한다. 아세톤 또는 염화 메틸렌을 사용하여 디스크로부터 나머지 페인트를 세정한다.

압력실 조립품에 넣고 잠그기 전에, 디스크와 막은 시험유체내에 침지되어야 한다. 시험 유체로 하도막 처리되기 이전에 부드러운 포움을 압력실에 놓고, 압력실이 유체를 높게 유지하도록 유체를 가한다. 금속 고정 링은 디스크를 덮을 정도로 충분히 높게 유체를 함유하도록 가할 필요가 있다. 디스크의 반쪽만이 유체에 침지되도록 막의 면을 아래로 향하게 하여 디스크를 포움위에 설치한다.

디스크로부터 공기가 빠져나가도록 몇분동안 기다린 후, 보다 많은 시험 유체를 가하여 장치를 전체적으로 침지시킨다. 공기가 빠져 나가도록 조금 더 기다린 후, 디스크를 압력실에서 조심히 꺼내고, 재빨리 뒤집어 전체를 잠깐동안만 유지시킨다. 이어서, 포움을 제거하고, 디스크의 측면을 압력실내에서 조심히 똑바로 세운다. 막과 압력실 계면 주위로 또는 위로 모인 공기 기포는 점안기로 제거해야 한다.

플라스틱 차폐물은 나사로 고정시키면서 막위로 현탁되나 접촉되지는 않게 구성시킨다. 플라스틱 차폐물은 막의 손상을 막으면서 압력실을 조립한다. 보다 중요한 것은 막이 결코 접촉되지 않게 해야 한다는 것이다. 막이 접촉하면 막의 미세구멍이 시험 결과에 크게 영향을 줄 것이다. 낙타털의 페인트 붓을 사용하여 임의의 잔류하는 섬유의 막을 샘플로부터 제거해야 한다. 또한 페인트 붓을 사용하여 시험후 압력실로부터 샘플을 제거할 수 있다.

시스템에 하도막 처리를 하거나, 압력실과 저장조 사이를 흡상하는 것은 조심히 임의의 인위적인 압력 없이 수행해야 한다. 유리관의 높이는 관이 저울위의 저장조에 부착되어 있는 개구부를 향해 유체가 흐르기 시작할 때까지 간단히 낮춘다. 유체가 개구부로부터 나오기 시작한 직후에 유리관을 유체의 표면 아래의 저장조에 놓는다. 이어서 단단히 고정시킬 수 있다. 관의 개구부와 저장조 사이에 공기가 갇히지 않도록 해야 한다. 저장조 내를 이동하는 어떠한 공기 기포도 점안기를 사용하여 제거해야 한다. 관내에 갇힌 공기기포도 또한 관을 올리거나 낮춤으로써 제거해야 하며, 공기 기포를 압력실로 보내어 레블링(leveling) 실린더를 빠져나오게 한다.

이어서, 디스크를 침지시키고 남은 과량의 유체는 압력실로부터 제거해야 한다. 이는 압력실의 가장 바깥쪽 홈으로부터 유체를 배수시키는 밸브를 열어 수행한다. 디스크와 막을 압력실내의 유체 높이 대신 막의 높이보다 낮게 놓은 후, o-링과 금속 고정 링을 조심히 디스크의 상부에 놓는다.

금속 고정 링의 상부 표면은 시험유체로 깨끗하게 닦아야 한다. 다르게는 시험 유체는 압력실의 내부로 들어갈 수 있으며, 시험 결과에 영향을 끼칠 수 있다. 디스크를 침지시키면서 금속 고정 링의 스크류 구멍으로 들어가는 유체는 점안기로 제거해야 한다. 압력실 주위의 홈내에 잔류하는 시험 유체는 압력실 내부에서의 응축을 저해하기 때문에 이롭다. 모두 설치되었으면, 압력실의 높이를 조정하여 레블링 실린더내의 볼록면(meniscus)의 높이를 그의 개구부와 정확히 평형을 이루게 하고, 평형상태를 기다린다. 대략 평형상태에 도달하면, 스크류를 레블링 실린더에 넣을 수 있다.

작은 플라스틱 디스크는 저장조와 저울 사이에 놓아 기울지 않게 하고, 보다 큰 안정성을 제공해야 한다. 저울까지 닿는 호스는 커브 굴곡을 피하여 자연 경로를 따르게 해야 한다. 경로는 또한 오목하거나 볼록한 곳이 없어야 한다. 일단 경로가 관을 위해 설치되면, 할 수 있는 최선의 방법으로 일정하게 유지해야 한다. 자유롭게 세워서, 어떠한 진동도 저울상에서의 측정에 영향을 끼치지 않도록 해야 한다. 그러나, 저장조 내에 유체를 침적시키는 유리관은 단단하게 고정시켜, 저장조로 이동할 때 진동을 막아야 한다.

[액체 압출 장치의 용도]

어떠한 시험도 하기 전에 장치를 사용하여 블랭크 시험을 해야 한다. 이 시험은 측정하고자 하는 가능한 압력에서 샘플을 사용하지 않고 시험을 행함을 수반한다. 블랭크 시험은 압력실 상부, 특히 o-링과 막 사이의 볼록면에 피할 수 없이 갇힌 유체를 고려하여 장치의 눈금을 조정한다.

시험하기 전에, 막 o-링 계면은 종이 타월로 매우 서서히 빨아들여 다량의 유체를 제거해야 한다. 블랭크는 전형적으로 0.2 또는 0.3g 이하이어야 한다. 막과 디스크 사이에 갇힌 공기는 오차의 원인이며, 블랭크를 변화시킨다. 블랭크 시험을 하는 동안 저울위의 유체 질량이 감소하지 않고 무한히 증가하는 경우, 막 안에 구멍이 있다. 이러한 경우에, 막은 교체해야 한다.

2g 이상의 유체를 보유한 샘플을 시험하는 경우, 샘플을 미리 포화시켜 이를 압력실에 넣을 수도 있다. 이러한 목적을 위해서는 유체를 침지하는 동안 샘플이 놓여져 있는 플라스틱 홀더를 갖는 것이 유용하다. 또한, 솔을 사용하여 샘플을 홀더에서 미끄러지게 하는 것이 이상적인 생각이며, 그 이유는 막에 스치지 않도록 하기 때문이다. 임의의 과량의 유체는 종이 타월로 서서히 빨아들여야 한다. 유체의 마지막 부분을 제거하려는 시도는 행하지 않아야 하며; 종이 타월로 제거할 수 없는 약간의 과량은 디스크로 흡상될 것이다.

샘플을 미리 포화시키든지 또는 저장조로부터 유체를 다시 빨아들이든지 장치는 시험을 개시하기 전에 특정한 평형상태, 즉 정상상태에 도달해야 한다. 이는 저울상의 질량이 하기 언급한 바와 같이 한정된 양에 의해서만 변한다는 것을 의미한다. 이후에, 실험을 개시할 수 있다.

PVD는 평형 장치이다. 모든 시험은 예정된 수준의 평형에서 개시되고 수행되어야 한다. “유체 상수”는 상기 특정 수준의 평형에 대하여 선택되어야 한다. “평형 상수”는 유체 압출이 통상적인 것으로 간주되는 최대 속도를 지칭한다. 평형 상수는 필요한 정확도에 의존한다. 평형상수는 일정하기 보다는 시험에서 정해진다. PVD 장치의 공급처는 샘플로부터 압출되는 유체 100㎣에 대해 2㎎/분의 속도를 제안한다. 예를 들어, 1g의 유체를 보유한 샘플의 경우 평형속도는 하기와 같다:

그 이유는 1g은 압출된 양이며, 1㎤/g은 유체의 밀도이며, 1㎤은 10³㎣이고, 제안된 속도는 1000㎣당 2㎎/분이고, 1분은 60초이기 때문이다. 상기 예는 0.033㎎/초의 속도로 조작된다. 저울은 0.1㎎에 가장 근접하여 읽기 때문에 0.1㎎/초의 평형속도면 아마도 충분할 것이다. 10 내지 15g의 유체를 보유한 전형적으로 두꺼운 흡수코어의 경우, 이는 약 0.4㎎/초가 되도록 조작된다. 또한, 평형속도 30초 이상 동안 유지되는 것으로 제안되어 있다.

실제적으로, 수행 방법은 목적하는 압력을 간단히 설치하고, 저울이 예정된 평형속도로 서서히 낮아지기를 기다리고, 30초 동안 기다리고, 최종적으로 저울상의 질량을 기록하는 것이다.

압력을 점진적으로 조심히 조정해야 한다. 목표 압력은 항상 같은 방향으로 접근해야 하며; 압력이 증가하는 경우, 항상 보다 낮은 압력으로부터 그리고 반대로 접근해야 한다. 이러한 제한은 전방 접촉각과 후방 접촉각이 다르기 때문이며, 동일한 접촉각이 각각의 시험 단계에서 수반되어야 하기 때문이다.

[데이타 분석]

그래프 형태로 데이타를 나타내는 2가지의 주요 방법이 있다. 첫째로, 부피 분포 대 반경은 물질의 공극 부피 분포의 신속한 분석을 제공한다. 두번째로, 총 부피 대 반경의 누적 플롯은 보다 많은 정보를 제공하지만 보다 덜 신속하다.

압출된 부피% 대 반경을 플롯팅하여 부피 분포 그래프를 제공한다. 전형적으로, 막대그래프는 y축에 부피%를, x축에 반경 범위를 사용한다. 이는 누적 플롯의 제1유도 그래프이다. 제20도 및 제21도를 참조한다.

누적 플롯을 구성하는 것은 y축에 샘플 g당 압출된 총 부피를, x축에 반경 범위를 나타냄을 포함한다. 이 그래프는 총 부피 또는 샘플의 질량당 용량을 나타내며, 부피 분포 그래프는 아니다.

본 발명의 특정 양태를 예시 및 기술하였지만, 본 발명의 취지 및 범주를 이탈함이 없이도 기타 다양한 변화 및 변형을 할 수 있다는 것은 당해 기술 분야에 숙련된 자들이라면 명백히 알 수 있을 것이다.

Claims

액체 투과성 상면시이트, 상기 상면시이트에 결합한 액체 불투과성 배면시이트, 상기 상면시이트와 상기 배면시이트 사이에 위치한 흡수 코어, 및 상기 상면시이트와 상기 흡수 코어 사이에 위치한 포획층을 포함하며; 상기 흡수코어가, (i) 하중이 없는 상태에서 제1평균 습윤 공극 반경 크기를 갖는 공극들을 사이에 갖는 다수의 마이크로-데니어 용융취입된 섬유로 이루어진 용융취입된 섬유의 웹을 포함하는 제1층, (ii) 티슈 웹, 카딩된 부직 웹 및 스펀결합된 부직 웹으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 제2층, 및 (iii) 상기 제1층과 제2층 사이에 위치한 다수의 초흡수성 물질 입자를 포함하고, 상기 제1층과 제2층중 하나 이상이 용매-처리되고, 상기 제1층과 제2층이 열 결합 및 압력 결합과 함께 적어도 부분적으로는 초흡수성 물질 입자에 의해 서로 고정되며, 상기 포획층이 하중이 없는 상태에서 상기 제1평균 습윤 공극 반경 크기보다 큰 제2평균 습윤 공극 반경 크기를 갖는 공극들을 갖는 흡수 제품.
제1항에 있어서, 상기 흡수코어를 구성하는 상기 용융취입된 섬유의 웹이 18g/㎠의 하중하에 약 20 내지 40마이크론의 제1평균 습윤 공극 반경 크기를 갖고, 상기 포획층이 18g/㎠의 하중하에 약 40 내지 140마이크론의 제2평균 습윤 공극 반경 크기를 갖는 흡수 제품.
제1항에 있어서, 상기 용융취입된 섬유의 웹이 약 40 내지 180g/yd²(44 내지 162g/㎡)의 기본 중량을 갖는 흡수 제품.
제1항에 있어서, 상기 용융취입된 섬유의 웹이 약 30 내지 40마이크론의 평균 습윤 공극 반경 크기, 및 웹의 공극의 약 90%가 약 7 내지 50마이크론의 습윤 공극 반경을 갖도록 하는 전체 공극 크기 분포를 갖는 흡수 제품.
제1항에 있어서, 상기 제1층이 상기 섬유의 용융취입된 웹, 및 상기 용융취입된 웹과 상기 초흡수성 물질 입자 사이에 위치한 수분 흡수 섬유층을 포함하는 이중층 복합체를 포함하는 흡수 제품.
제1항에 있어서, 상기 흡수 코어에, 일반적으로 종방향으로 배향된 다수의 이격된 엠보싱 라인이 제공되는 흡수 제품.
(a) 한쌍의 대향면을 갖고, 하중이 없는 상태에서 약 30 내지 40마이크론의 평균 습윤 공극 반경을 가지며, 용융취입된 섬유로 이루어진 제1층을 제공하는 단계; (b) 다수의 초흡수성 물질 입자를 제공하는 단계; (c) 한쌍의 대향면을 갖고, 하중이 없는 상태에서 약 30 내지 약 40마이크론의 평균 습윤 공극 반경을 가지며, 용융취입된 섬유로 이루어진, 상기 제1용융취입 층에 부착시키기 위한 제2용융취입 층을 제공하는 단계(이때, 부착된 제1용융취입 층과 제2용융취입 층은 지속적인(sustained) 모세관 분포 망상구조를 형성한다); (d) 상기 용융취입 층들중 하나 이상에 상기 초흡수성 물질 입자를 부착시키기 위해 액체 용매를 상기 용융취입된 층들중 하나 이상에 적용하는 단계; (e) 상기 제1용융취입 층 및 제2용융취입 층들 그들 사이의 상기 초흡수성 물질 입자와 마주보는 관계로 위치시키는 단계; 및 (f) 열 및 압력을 상기 제1용융취입 층 및 제2용융취입 층에 적용시켜, 상기 제1용융취입 층 및 제2용융취입 층을 상기 초흡수성 물질 입자와 결합시키는 단계를 포함하는, 흡수 제품에 사용하기 위한 흡수 구조물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1층과 제2층이 2개의 층으로 절첩된 흡수 제품.