KR100339730B1 - 저점도 배설물용 일회용 흡수물품 - Google Patents

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Abstract

기저귀와 같은 일회용 흡수물품이다. 일회용 흡수물품은 제 2 표면 사이트를 통과하는 배설물을 충분히 통과할 수 있는 개구 제 1 표면 시이트를 가진다. 제 2 표면 시이트는 탈수 시키는 위치에서 배설물을 고정시켜 배설물의 액체요소를 액체 요소로부터 분리된 배설물의 심층 및 고체 성분에 흡수시킨다. 이 배열은 고체화된 일회용 흡수물품이 제거될 때 더 쉽게 수분을 제거하는 것을 제공한다.

Description

저점도 배설물용 일회용 흡수물품
발명의 분야
본 발명은 기저귀 및 성인 실금 제품과 같은 일회용 흡수물품에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 더러워진 일회용 흡수물품을 제거할 때 착용자가 손쉽게 치울수 있도록 하기 위하여 저점도 배설물을 고정시키는 일회용 흡수물품에 관한 것이다.
발명의 배경
기저귀 및 성인 실금 제품과 같은 일회용 흡수물품은 종래 기술에서 공지되어 있다. 그러한 일회용 흡수물품은 착용자가 배설한 뇨 및 배설물을 모아둔다.
현재까지, 종래 기술에서 일회용 흡수물품 상에 모여진 뇨 및 배설물을 처리하기 위한 대부분의 시도는, 뇨의 처리에 관하여 이루어져 왔다. 일회용 흡수 물품에 수집된 배설물을 처리하는 것은 저점도 배설물의 복잡한 유동학(rhelogy) 때문에, 뇨를 처리하는 것보다 훨씬 어렵다.
전형적인 뇨처리에 관한 종래 기술로는 착용자의 신체에 면하여 접촉하는 제 1 톱시트(first topsheet), 및 뇨를 흡수하거나 또는 일회용 흡수물품이 착용자로부터 제거될 때까지의 저장을 위하여 뇨를 하부의 코어(core)로 이송하는 제 1 톱시트 아래의 층(이하, "제 2 톱시트(secondary topsheet)"라 부름)을 갖춘 일회용 흡수물품을 제공하려는 여러시도가 있다.
통상적으로, 제 1 톱시트 및 제 2 톱시트는 다른 물성을 갖는다. 제 2 톱시트는 톱시트를 통과하는 뇨의 이송을 돕기위하여, 제 1 톱시트보다 더 적은 구멍크기를 가질 수도 있다. 제 1 톱시트는 이 제 1 톱시트를 통해 제 2 톱시트로 유체를 통과시키기 위하여, 소수성이며 습윤시 제 2 톱시트보다 더 탄력적일 수 있다.
종래 기술의 또 다른 시도에서는 일회용 흡수물품이 제 1 톱시트, 제 2 톱시트 및 코어(core)를 구비한다. 제 2 톱시트는 실질적으로 용융발포 친수성 섬유로 구성되고 코어의 구멍보다 큰 구멍 크기를 갖는다. 이러한 구성에 의하여 제 2 톱시트는 액체가 코어에 의해 흡수되기 전에 다수의 액체를 신속하게 흡수하여 X-Y평면에 분산시킬 수 있다. 또 다른 시도에서는, 표면사상 마무리 처리를 하지 않거나 또는 상호 가교 결합된 팽창 셀룰로오스 섬유를 사용함으로써 뇨의 수직 흡상력(vertical wicking capability)을 연구하였다.
종래 기술의 또 다른 시도로서, 특히 효과적이고 효율적인 방법으로 뇨와 같은 액체를 포착하여 수용하기에 적합하도록 흡수코어를 다중 층으로 구성하였다. 착용자에 가장 밀접해 있는 제1층은 친수성 섬유재료로 이루어지고, 배설된 액체를 신속하게 포착하도록 상기 제1층의 타 부분보다 상대적으로 평균밀도가 낮은 포착구역을 갖는다. 제1층의 아래에 있는 액체 처리층은 고간극 용적재료인 탄성체로 이루어져 있으며, 포착구역을 통과한 액체를 신속하게 포착하여 액체처리 층의 전체에 걸쳐 액체를 저장층에 분포시키기 위하여, 수분에 대해 둔감하다. 저장층은 섬유재료와 젤성 흡수제료의 이산 입자들의 조합으로 이루어지고, 액체 처리층이 액체를 계속적으로 포착하고 분포시키기에 충분한 용량을 가질 수 있도록, 액체 처리층은 액체를 배출할 수 있다.
물론, 젤성 흡수재료는 종래 기술에서 공지되어 있다. 젤성 흡수재료는 많은 양의 뇨와 같은 유체를 흡수하고 흡수된 유체를 적정압력으로 유지할 수 있는 폴리며 재료이다. 젤성 흡수재료의 유효성은 일회용 흡수물품의 코어에 통합된 젤성 흡수재료의 형태, 위치 및 중량 퍼센트에 의해 결정된다.
뇨의 포착 및 유지를 돕기 위하여 젤성 흡수재료의 용도를 최적화하기 위한 시도로는, 상부의 대형 유체 포악/분배 층 아래에 흡수코어인 하부 유체 저장 층을 배열하는 것이 있다. 이 저장 층은 일회용 흡수물품 중에 존재하는 젤성 흡수재료 중의 약 75 %를 갖는다. 상기 유체 포착/분배 층은 거의 또는 전혀 젤성 흡수재료를 포함하지 않는다. 이 유체 포착/분배층은 바람직하게는 하부 유체 저장 층의 밀도보단 작은 특정한 밀도를 갖는다. 젤성 흡수제료의 약55%가 일회용 흡수물품의 전면의 절반부에 존재하고, 또한 하부 층 내의 젤성 흡수재료의 약 75%가 일회용 흡수물품의 전면의 2/3에 존재한다.
종래 기술의 또 다른 시도에서는 절셍 흡수재료의 입자를 연속하여 비단계식 정(正)의 농도구배로 분포시킨다. 이 구배는 코어 전체에 걸쳐 존재하거나 또는 코어 두께의 적어도 일부분에만 존재할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 종래 기술의 젤성 흡수재료는 흡수코어의 대략 중심에 배치되거나, 또는 선택적으로 흡수코어의 상부면 및 하부면을 따라 배치될 수도 있다. 종래 기술의 또 다른 시도에서는 젤성 흡수재료는 구멍사이에 분산되며, 여기서 젤성 흡수재료는 구멍사이에 분산되며, 여기서 젤성 흡수재료의 50%이상은 습윤시에 코어의 구명의 중간치보다 큰 크기를갖는다.
뇨를 처리하는 종래 기술의 예로는, 'Karamai'에게 1977년 9월 13일자보 부여된 미국특허 제 4,04,531호; 'Weisman' 등에게 1978년 6월 16일자로 부여된 제4,673,402호; 'Kellenberger' 등에게 1987년 10월 13일자로 부여된 제 4,699,823호; 'Meyer' 등에게 1989년 1월 17일자로 부여된 제 4,798,603호; 'Chen' 등에게 1991년 8월 6일자로 부여된 제5,037,409호; 'Bernardin' 등에게 1992년 6월 23일자로 부여된 제5,124,197호; 'Reising' 등에게 1992년 7월 28일자로 부여된 제 5,134,007호; 및 'Kellenberger'에게 1992년 9월 15일자로 부여된 제 5,147,343호 등이 있다.
그러나, 상기의 모든 특허는 뇨를 처리하는데 있어, 일효용 흡수물품에 또한 제시되는 저점도 배설물을 바람직하게 처리하지 못한다. 배설물을 처리하기 위한 시도로는, 착용자에게 밀착하고 개구가 있는 제 1 톱시트를 제공하는 것이 있다. 배설물이 상기 개구를 통과하여 빈 공간으로 유입되기 위해서는 개구와 항문의 위치가 일치될 것이 요구된다. 제 1 톱시트는 착용자의 피부에 밀착하도록 다양한 탄성 패널을 구비할 수 있으며, 또는 선형 탄성 스트랜드(strand)를 가질 수도 있다. 이러한 종래 기술의 분야에서는 제 1 톱시트의 물성을 최적화하는 것과 같은 개선이 이루어졌다. 그러한 최적화는 제 1 톱시트를 착용자에게 더욱 쾌적하게 하고, 단일의 일회용 흡수물품으로 다양한 크기의 착용자가 착용할 수 있도록 한다.
종래 기술에서 배설물을 받기위한 구멍이 있는 흡수코어를 제공하려는 또 다른 시도가 있었다. 그 구멍은 제 1 톱시트의 개부보다 더 길고 좁은 편원형이거나다이아몬드형일 수도 있다. 이 코어의 구멍은 그 가장자리 주위에 탄성 스트립을 갖춘 개구 아래에 위치할 수 있다.
이러한 종류의 종래 기술의 일회용 흡수물품의 개선에는 스페이서(spacer)를 추가하는 것이 있다. 이 스페이서는, 배설물을 수용하기 위한 빈 공간을 확보하기 위해 제 1 톱시트의 코어의 사이에 삽입될 수 있다.
종래 기술을 또 다른 시도로는, 배설물의 이동을 일회용 흡수물품의 특정 위치로 제한하는 차단 층을 제공하는 것이다. 이 차단 층은, 차단 층이 없는 동등의 일회용 흡수물품에 비해 배설물이 착용자의 피부에 덜 접촉하도록 제한한다.
종래 기술의 또 다른 시도는, 톱시트의 면으로부터 적립한 차단용 다리 커프스(cuffs)를 제공하는 것이다. 이 차단용 다리 커프스는 일회용 흡수물품의 주변으로부터 배설물이 새는 것을 방지한다.
배설물을 처리하기 위한 종래 기술의 예로는, 'DesMarais' 등에게 1990년 1월 9일자로 부여된 미국특허 제 4,892,536호; 'Aziz'등에게 1990년 3월 20일자로 부여된 미국특허 제 4,909,803호; 'Khan'에게 1990년 11월 6일자로 부여된 미국특허 제 4,968,312호; 'Freeland'에게 1991년 2월 5일자로 부여된 미국특허 제 5,037,416호; 'Holt'등에게 1991년 11월 5일자로 부여된 미국특허 제 5,062,840; 'Dreier'등에게 1992년 12월 15일자로 부여된 미국특허 제 5,171,236호; 'Enloe'에게 1990년 2월 28일자로 부여되 유럽특허출원 제 0,355,740 A2호 등이 있다.
그러나, 배설물을 처리하는 이들 종래 기술중의 어떤 것도 소아들, 특히 젖먹이의 일반적인 저점도 배설물의 문제를 해결하지는 못한다. 저점도 배설물은 중력의 영향 및 착용자의 운동이나 압력의 영향에 의해 일회용 흡수물품 내에서 쉽게 확산된다. 배설물은 종종 일회용 흡수물품 주변 방향으로 확산되면서 누출의 가능성을 증가시킨다. 또한 이러한 배설물의 확산에 의해 착용자의 피부가 더럽혀져서 청소를 더욱 어렵게 만든다. 착용자를 청결하게 하기 위해서는 돌보는 사람은 반드시 배설물로 오염된 피부의 영역 전체를 씻어내야 하며, 통상적으로는 비교적 큰 오염영역을 처리해야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점들을 극복할 수 있는 일회용 흡수물품을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 일회용 흡수물품의 배설물의 누출을 경감시키고, 일회용 흡수물품을 착용자로부터 제거하는 경우 착용자의 피부에 잔류하는 저점도 배설물의 양을 최소화하는 일회용 흡수물품을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 배설물을 각 성분으로 분리하는 일회용 흡수물품을 제공하는 것이다.
발명의 간단한 요약
본 발명은 착용자가 착용하기 위한 기저귀와 같은 일회용 흡수물품이다. 일회용 흡수물품은, 0.25g/in² 이상의 톱시트 투과율과 약 30in² 이상(바람직하게는 약 45in2이상)의 표면적에 걸쳐 0.071 lb/in² 의 압력차를 갖는 액체 투과성 제 1 톱시트를 포함한다. 최소의 그리고 바람직한 표면적은 톱시트 투과율이 증가하면 이 투과율에 반비례하여 감소한다. 예를들어, 0.6g/in² 이상의 톱시트 투과율을 갖춘 제 1 톱시트에서는 4 in² 의 최소면적에서 투과가 일어난다.
바람직하게는, 일회용 흡수물품은 제 1 톱시트와 코어 사이에 제 2 톱시트를 더 포함한다. 제 2 톱시트가 포함된 경우, 이 제 2 톱시트는 제 1 톱시트의 표면적을 50 % 미만의 표면적에 접착되고 코어의 표면적의 50 % 이상에 접착된다. 제 2 톱시트가 포함된 경우, 제 1 톱시트를 백시트(backsheet)에 접합할 필요가 없도록 제 2 톱시트의 주변부가 백시트에 접합될 수 있다. 제 2 톱시트는 0.071 lb/in² 의 압력차에서 0.20 g/in² 미만의 톱시트 투과율을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 제 2 톱시트는 0.15g/in² 미만의 톱시트 투과율을 갖는다.
일회용 흡수물품은, 제 1 톱시트 또는 제 2 톱시트에 적어도 주변의 일부가 부분적으로 접합된 액체 불투과성 백시트, 및 제 1 톱시트와 백시트 사이의 흡수코어를 더 포함한다. 흡수코어는 제 1 톱시트의 표면적의 50 % 미만에 접착된다.
[도면의 간단한 설명]
본 명세서는 본 발명을 교시하고 명확하게 청구하는 청구범위를 포함하지만, 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조부호로 표시된 첨부 명세서와 더불어 채택된 하기의 도면에 의해 훨씬 더 잘 주지될 것이다.
제 1 도는 본 발명에 따른 일회용 흡수물품을 부분적으로 절단하여 나타낸 평면도이다.
제 2 도는 제 1 톱시트, 제 2 톱시트 및 코어의 관계를 나타낸 제 1 도의 선 2-2를 따라 취한 수직 단면도이고,
제 3 도는 제 1 톱시트 및 제 2 톱시트의 톱시트 투과율을 측정하는데 사용될 수 있는 장치의 측면도이고,
제 3A 도는 톱시트 투과율을 측정하는 데 사용되는 지지체의 현미경사진의 평면도이고,
제 4A 도는 톱시트 투과율과 유효 개방영역(%) 사이의 관계를 나타내는 2 차원 그래프이고,
제 4B 도는 톱시트 투과율과 0.2 ㎟ 초과의 크기를 가지는 구멍에 의한 종유효 개방영역(%) 사이의 관계를 나타내는 2 차원 그래프이고,
제 5 도는 톱시트 투과율, 유효 개방영역(%) 및 0.2 ㎟ 초과의 크기를 가지는 구멍에 의한 유효개방영역 사이의 상관관계를 나타내는 제 4A 및 제 4B 도로부터 수득된 3 차원 그래프이고; 그리고
제 6 도는 톱시트 투과율, 유효개방영역(%) 및 0.1∼0.2 ㎟크기 구멍의 평균 유체반경(hydraulic radius)사이의 상관관계를 나타내는 3차원 그래프이다.
[발명의 상세한 설명]
여기에서 사용되는 용어 "흡수물품" 은 신체 배출물을 흡수 및 수용하느 장치를 의미하며, 보다 상세하게는 착용자의 신체에 접촉하거나 근접하게 배치되어 신체에서 배출되는 다양한 배출물을 흡수 및 수용하는 장치를 의미한다. 용어 "일회용"은 세탁하거나 흡수물품으로서 복원 또는 재사용되지 않는 흡수물품을 의미한다.(즉 1회 사용 후에 버려지며, 바람직하게는 재회수되어 퇴비로 되거나 환경친화적 방법으로 처분된다.) 용어 "단일의" 흡수물품은, 별개의 홀더 및 라이너와 같은 독립적인 조작부분을 필요로 하지 않도록, 별개의 부분들을 상호 결합시켜 형성한 흡수물품을 의미한다. 본 발명의 흡수물품의 바람직한 실시예는 제1도에 나타낸 단일의 일회용 흡수물품인 기저귀(20)이다. 여기서 사용되는 용어 "기저귀" 는 일반적으로 유아 및 실금증 성인의 하반신에 착용되는 흡수물품을 의미한다.
제 1 도는 기저귀(20)의 구조를 보다 명확하게 나타내기 위해 절단되었으며, 착용자에 면하가나 접촉하는 기저귀(20)의 부분(즉, 내측면)을 수축되지 않은 펼쳐전 상태(즉, 수축을 일으키는 탄성재료를 빼낸 상태)로 도시한 본 발명의 기저귀(20)의 평면도이다. 제 1 도에 도시한 바와 같이 바람직하게는 기저귀(20)는 액체 투과성의 제 1 톱시트(24); 제 1 톱시트(24)와 결합되는 액체 불투과성의 백시트(26); 제 1 톱시트(24)와 백시트(26)사이에 위치되는 흡수코어(28); 제 1 톱시트(24)와 코어(28) 사이에 위치되는 액체 투과성의 제 2 톱시트를 포함한다. 기저귀(20)는 탄성의 측면 판넬(도시생략); 탄상의 다리 커프스(도시생략); 탄성의 허리요소(도시생략); 및 복수의 테이프 태브(tape tab: 36)를 갖춘 고정시스템을 더 포함한다.
제 1 도에 도시된 기저귀(20)는 이 기저귀(20)를 착용하는 경우에 착용자의 전면부와 나란히 배열되는 제 1 허리영역(27), 기저귀(20)의 착용시 상기 제 1 허리영역(27)과 대향하여 착용자의 등과 나란히 배열되는 제 2 허리영역(29), 제 1 허리영역(27)과 제 2 허리영역(29)사이에 위치되는 가랑이 구역(31), 및 길이방향 가장자리(33) 및 말단 가장자리(35)로 구성된 기저귀(20)의 외부 가장자리를 형성하는 주변부를 구비하고 있다. 기저귀(20)의 내면은 사용시 착용자의 신체에 근접하여 위치되는 기저귀(20)의 부분을 구비한다.(즉, 내면은 제 1 톱시트(24)의 적어도 일부 및 제 1 톱시트(24)에 접합되는 다른 구성요소로 형성된다). 외면은 착용자의 신체로부터 떨어져 위치되는 기저귀(20)의 부분을 구비한다.(즉, 외면은 백시트(26)의 적어도 일부 및 백시트(26)에 접합되는 다른 구성요소로 형성된다).
제 1 도는 제 1 톱시트(24) 및 백시트(26)의 길이와 폭이 흡수코어(28)보다 큰 기저귀(20)의 실시예를 나타낸다. 제 1 톱시트(24) 및 백시트(26)는 흡수코어(28)의 가장자리를 지나서 연장되어 있어, 기저귀(20)의 주변부를 형성한다. 또는 제 2 톱시트(25)가 코어(28)의 가장자리를 지나서 연장되어 백시트(26)에 접합됨으로써, 기저귀(20)의 주변부를 형성할 수도 있다. 제 1 톱시트(24), 제 2 톱시트(25), 백시트(26) 및 코어(28)는 공지의 다양한 형태로 조립될 수 있지만, 바람직한 기저귀의 형태는 'Kenneth B. Buell'에게 1975년 1월 14일자로 부여된 "일회용 기저귀를 위한 수축성 측면부" 미국특허 제 3,860,003호; 및 Kenneth B. Buell' 등에 의해 1991년 6월 13일자로 출원된 "미리 배치된 탄성 가요성 힌지를 갖춘 동적 탄성 허리 요소를 구비한 흡수물품"인 미국특허출원 제 07/715,152호에 기재되어 있으며, 이들은 본원에 참조된다.
흡수코어(28)는 일반적으로 압축가능하고 순응적이어서 착용자의 피부를 자극하지 않으며, 뇨 및 기타 신체 배출물과 같은 액체를 흡수 및 유지할 수 있는 임의의 흡수수단일 수 있다. 제 1 도에 도시된 바와 같이, 흡수코어(28)는 외피면, 신체면, 측면 가장자리 및 허리부 가장자리로 구성되어 있다. 흡수코어(28)는 다양한 크기와 형상(예컨대, 직사각형, 모래시계형, "T"형, 비대칭형 등)으로, 그리고 일회용 기저귀에 통상 사용되는 매우 다양한 액체흡수물질 및 예컨대 에어펠트(airfelt)로 일컬어지는 분쇄된 목재 펄프와 같은 기타 흡수물품으로 제조될 수 있다. 기타 적당한 흡수물질의 예로는, 크레이프 셀룰로오스 덩어리(creped cellulose wadding); 코폼(coform)을 함유한 용융발포 폴리머; 화학적으로 보강되어 수정 또는 가교결합된 셀룰로오스 섬유; 티슈 랩 (wrap) 및 티슈 라미네이트를 포함하는 티슈; 흡수포옴; 흡수스펀지; 초흡수성 폴리머; 젤성 흡수재료; 또는 이들과 동등한 물질이나 물질들의 혼합물 등이 있다.
또한, 흡수코어(28)의 형체 및 구조는 바뀔 수 있다(예컨대, 흡수코어(28)는 다양한 지름을 갖는 구역, 친수성 구배, 초흡수성 구배, 또는 저평균 밀도 및 저평균 평량(坪量)의 포착 구역을 가질 수 있고; 또는 하나 이상의 층 또는 구조를 가질 수 있다). 그러나, 흡수코어(28)의 총 흡수용량은 기저귀(20)의 설계부하 및 목적 용도에 적합하여야 한다. 또한, 흡수코어(28)의 크기 및 흡수용량은 유아에서 성인까지 착용자에 따라 변경될 수 있다.
흡수코어(28)로서 사용되는 흡수 구조체의 예로는, 'Weisman'등에게 1986년 9월 9일자로 부여된 "고밀도 흡수 구조체"인 미국특허 제 4,610,678호; 'Weisman'등에게 1987년 6월16일자로 부여된 "이중 층으로 된 코어를 갖는 흡수물품"인 미국특허 제 4,673,402호; 'Angstadt'에게 1989년 12월 19일자로 부여된 "세정 층을 갖는 흡수 코어" 인 미국특허 제 4.888.231호; 'Alemany' 등에게 1989년 5월 30일자로 부여된 "저밀도및 저평량 포착구역을 갖는 고밀도 흡수부재" 인 미국특허 제 4,834,735호에 기재된 것이 있다. 이들 특허는 본원에 참조된다.
백시트(26)는 흡수코어(28)의 외피면에 근접하게 배치되어, 바람직하게는 당해 기술분야에 공지된 것과 같은 부착수단(도시생략)에 의해 상기 외피면에 접합된다. 본원에서의 용어 "접합"은, 다른 요소에 직접적으로 한 요소가 부착되어 직접적으로 고정되는 형태, 및 중간부재에 한 요소를 부착시키고 차례로 중간부를 나머지 요소에 부착시켜 다른 요소에 간접적으로 고정되는 형태를 표함한다.
예를들어, 백시트(26)는 균일한 연속 접착제 층, 패턴식 접착제 층, 또는 독립적인 직선, 나선, 또는 점의 접착제의 어레이에 의해 흡수코어(28)에 고정될 수 있다. 바람직하다고 여겨지는 접착제로는 미국 미네소타주 세인트폴에 소재하는 'H. B. Fuller Company' 에 의해 제조되어 HL-1258'로서 판매되는 것이 있다. 부착수단은 바람직하게는 'Minetola' 등에게 1986년 3월 4일자로 부여된 "일회용 오물억제 외피" 인 미국특허 제 4,573,986호에 개시된 것과 같은 접착제 필라멘트의 개방 패턴 망(open patten network)을 포함하며, 더바람직하게는 'Sprague. Jr'에게 1975년 10월 7일자로 부여된 미국특허 제 4,785.996호; 및 'Werenciz' 등에게 1989년 6월 27일자로 부여된 미국특허 제 4,842,666호에 기재된 장치 및 방법에 나타나 있는 것과 같은나선 패턴으로 소용돌이된 여러라인의 접착제 필라멘트를 포함한다. 이들 특허는 본원에 참조된다. 또는 부착수단은 열 접착, 압력 접착, 초음파 접착, 동적 기계접착 또는 당해 기술분야에 공지되어 있는 기타 적당한 부착수단이나 이들 부착수단의 조합을 포함할 수도 있다.
백시트(26)는 액체(예컨대, 뇨)불투과성이며, 기타 가요성의 액체 불투과성 재료를 사용할 수도 있지만, 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름으로 제조된다. 본원에서의 용어 "가요성"은 부드럽게 인체의 체형 및 윤곽에 순응하는 재료를 의미한다.
백시트(26)는 흡수코어(28)에 흡수되어 수용된 배출물에 의해 침대 시트 및 속옷과 같이 기저귀(20)에 접하는 물품이 젖는 것을 방지한다. 따라서, 백시트(26)는 직포 또는 부직포, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름과 같은 폴리머 필름, 또는 필름으로 피복된 부직포와 같은 복합재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 백시트(26)는 약 0.012㎜(0.5 mil)내지 약 0.051㎜(2.0 mils)의 두께를 갖는 열가소성 필름이다. 백시트(26)용으로 특히 바람직한 재료로는 미국 인디아나주 테르하우트에 소재하는 'Tredegar Industries. Inc.'에 의해 제조된 RR8220 발포필름 및 PR5475 캐스트 필름'등이 있다. 백시트(26)에는 보다 의복에 가까운 외관을 갖도록 바람직하게는 엠보싱 처리 및/또는 매트(matte)사상처리를 한다. 또한 백시트(26)는 흡수코어(28)로부터 증기를 방출할 수 있으며(즉, 통기성이 있으며), 한편으로는 배출물이 백시트(26)를 통과하는 것을 방지한다.
제 1 톱시트(24) 및 제 2 톱시트(25) 각각은 2 개의 주요표면을 갖는다. 제 1 톱시트(24)는 착용자를 향하는 제 1 주요표면 및 제 2 톱시트(25) 쪽을 향하는 대향의 제 2 주요표면을 갖는다. 제 2 톱시트(25)는 제 1 톱시트(24)쪽을 향하는 제 1 주요 표면 및 코어(28)쪽을 향하는 대향의 제 2 주요 표면을 갖는다.
제 1 톱시트(24)는 제 2 톱시트(25)의 신체면에 나란하게 배치되지만 반드시 그에 근접할 필요는 없으며, 바람직하게는 당해 기술분야에 공지된 바와 같이 백시트(26) 또는 제 2 톱시트(25)에 접합한다. 적당한 부착수단은 백시트(26)를 흡수코어(28)에 접합시키는 것과 관련하여 앞서 설명되었다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 톱시트(24)와 백시트(26)는 기저귀 주변부에서 서로 직접 접합되어 있다.
제 1 톱시트(24)는 유연하고, 부드러운 느낌이며, 착용자의 피부를 자극하지 않는다. 또한 제 1 톱시트(24)는 액체 불투과성이므로, 액체(예컨대, 뇨)를 그 두께를 통하여 용이하게 침투시킨다. 적당한 제 1 톱시트(24)는, 다공성 포옴; 그물형 포옴; 개구가 있는 플라스틱 필름; 또는 (에를들어, 나무 또는 면 섬유와 같은) 천연 직포 또는 부직포 웨브, 합성 섬유(예를들어, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연 및 합성 섬유의 조합과 같은 다양한 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는 제 1 톱시트(24)는 착용자의 피부를 흡수코어(28)에 수용된 액체로부터 격리시키기 위해 소수성 재료로 제조된다. 혹은, 톱시트(24)는 소수성을 갖도록 계면활성제로 처리될 수도 있다.
제 1 톱시트(24)를 제조하는데 사용될 수 있는 다수의 제조기술이 있다. 예를들어, 제 1 톱시트(24)는 스펀본드(spunbond)되고, 카딩되고, 습식 도포되고, 용융발포되고, 수얽힘처리(hydroentangled)된 섬유의 부직포 웨브, 혹은 이들이 복합 라미네이트등 일 수 있다. 바람직한 제 1 톱시트(24)는, 와이어 형성 스크린에 수얽힘처리되고, 부직포 기술에서 공지되어 있는 수단에 의해 열통풍 접착되고, 카딩된 복합재료 및 수-형성 필름(hydro-formed film)을 포함한다.
제 1 톱시트(24)는 최소의 톱시트 투과율을 갖는 제 1 톱시트(24)의 표면적에 좌우되는 최소의 톱시트 투과율을 갖는다. 물론, 톱시트 투과율이 제 1 톱시트(24)의 영역 전체에 걸쳐 동일한 필요는 없다. 항문의 위치에 맞춰지는 제 1 톱시트(24)의 영역은 제 1 톱시트(24)의 다른 영역보다 상대적으로 더 높은 톱시트투과율을 갖는다.
저점도 배설물을 처리하는데 필요한 최소 톱시트 투과율과 이러한 최소 투과율을 갖춘 제 1 톱시트(24)의 표면적 사이는 역관계이다. 제 1 톱시트(24)의 표면적의 대부분이 저점도 배설물을 처리하기에 충분한 톱시트 투과율을 가지기 때문에, 필요한 톱시트 투과율이 감소한다.
여하튼, 제 1 톱시트(24)중의 30 in² 이상(바람직하게는 45in² 이상)이 소정의 톱시트 투과율을 갖는다면, 상기 소정의 톱시트 투과율은 약 0.25g/in² 이상 이어야 한다. 항문에 밀접하게 맞춰지는 제 1 톱시트(24)중의 최소 4 in² 가 저점도 배설물을 처리하는 데 필요하다고 여겨지고 있다. 그렇게 비교적 작은 제 1 톱시트의 영역이 형성된다면, 이 제 1 톱시트(24)의 영역은 약 0.50 및 바람직하게는 약 0.60 g/in² 이상의 톱시트 투과율을 가져야 한다.
톱시트 투과율, 저점도 배설물을 처리하는데 필요한 제 1 톱시트(24)의 최소 표면적, 및 그러한 톱시트를 가지는 기저귀(20)에 있어 저점도 배설물을 처리하는데 바람직한 표면적과의 사이의 관계가 하기 표 1에 기재되어 있다:
표 1
톱시트 투과율은 하기 시험으로 측정된다. 이 측정에 사용된 장치(39)는 제 3 도 및 제 3A 도에 도시되어 있다.
판(42)에 장착된 중공의 스테인레스강 실린더(40)를 준비한다. 스테인레스강 실린더(40)는 높이가 7.5 ㎝(2.95 in), 내경이 5.08 ㎝(2.00 in) 및 외경이 6.3 ㎝(2.48 in)이다. 실린더(40)이 바닥은 판의 아래로 3.5 ㎜ 연장되고, 3.5 ㎜의 환상 두께를 갖는 립 (lip)을 구비하고 있다. 이 립(43)은 배설물과 유사한 유사물(후술됨)이 샘플의 지정된 시험영역으로부터 새는 것을 방지한다.
또한, 100.6 g 의 추(44)를 준비한다. 추(44)는 실린더 모양이며 5.08 ㎝(2.0 in)의 직경을 가져 실린더(40)에 꼭 맞지만, 실린더(40)내의 구멍을 자유롭게 미끄러질수 있다. 이러한 구성은 49.57 ㎏/㎡ (0.071 lb/in²)의 압력 및 3.142 in² 의 시험영역을 제공한다. 필요하다면, 추(44)는 실린더(40)로의 삽입과 제거가 용이하도록 손잡이(45)를 가질 수도 있다.
시험하고자 하는 샘플(46)을 준비한다. 샘플(46)은 기존의 기저귀(20)를 절단한 것이거나 원재료로 제공될 수도 있다. 샘플(46)은 10.16 ×10.16 ㎝(4 × 4 in)의 정사각형 크기로 절단된다.
지지체(47) 및 고평량의 흡취지(blotter)를 0.01 g 까지 계량한다. 다음에, 샘플(46)을 폴리올레핀 필름의 지지체(47)에 형성된 대형 셀의 진공 중에 위치 시킨다. 제 3A 도에 도시된 바와 같이, 지지체는 바람직하게는 가장 멀리 떨어진 대향 평면 사이의 거리가 약 4 ㎜, 가장 가까운 꼭지점들 사이의 거리가 약 3 ㎜인 기다란 육각형의 개구를 가지는데, 미국 인디아나주 테르하우트에 소재하는 'Tredegar Corporation' 으로부터 X5790'의 명칭으로 입수할 수 있다.
샘플(46)을 기저귀(20)로부터 절단한 경우에, 샘플은 제 1 톱시트(24)만을 포함해야 한다. 샘플(46)은 제 2 톱시트(25) 또는 흡수코어(28) 중 어느 부분도 포함해서는 안 된다. 기저귀(20)로부터 샘플(46)을 절취할 때 샘플(46)을 상하게 하거나 제 1 톱시트(24)를 변형시키지 않도록 주의를 기울여야 한다. 기저귀(20)로부터 샘플(46)을 절취하는 것이 곤란한 경우에는 샘플(46) 및 기저귀(20) 주변부분을 냉동시킬 수도 있다. 냉동은 미국 메사추세츠주 와트만에 소재하는 'Philips ECG, Inc.'에서 제조한 PH100-15' 순환냉동기를 사용하여 수행될 수 있다.
지지체(47)를 차례로, 고평량의 흡취지(도시생략)위에 올려놓는다. 고평량의 흡취지는 평량이 0.0925g/in² 이고 두께가 약 0.75㎜(0.030 in)인 습식 도포된 100% 미사용 셀룰로오스 섬유로 만들어진다. 적당한 흡취지로는 미국 펜실베니아주 마운틴 홀리 스프링스에 소재하는 'Eaton-Dikeman Division of Knowlton Brothers'에서 제조한 'No.989 필터 페이퍼'가 있다.
실린더(40)를 샘플 중앙에 위치시킨다. 5∼6 ㎜의 개구를 갖는 시린지(syringe)가 실린더(40)의 구멍을 통해 샘플(46) 상면 위로 10 ㎤ 의 시험 유체를 분배한다. 시험유체는 하기에 기재된 바대로 배합된 유사물이다. 100.6 g 추(44)를 실린더(40)의 구명을 통하여 삽입하고, 조심스럽게 2 분간 시험유체 위체 위치시킨다.
2분후에 추(44)를 샘플(46)로부터 제거한다. 지지체(47)와 평행하게 샘플(46)을 끌어냄으로써, 샘플(46)을 지지체 (47)로부터 제거한다. 다음에, 지지체(47)와 고평량 흡취지를 계량한다. 톱시트 투과율은 샘플(46)을 통과하여 단위영역에 침투하는 시험유체에 의해 야기된, 지지체(47)와 고평량 흡취지의 합한 중량의 중가치이다.
시험유체는 미국 오하이오주 브렉스빌에 소재하는 B. F. Goodich Corporation"으로부터 입수할 수 있는 'Carbopol 941', 또는 등가의 아크릴 폴리머 3중량 퍼센트를 수동식 전기 믹서를 사용하여 5 분간 증류수에 혼합하여 생성된 유사물이다. 이 혼합물은 적어도 12 시간 이상 동안 평형을 유지하고, 72 시간 이내에 톱시트 투과율 시험에 사용된다.
제 1 톱시트(24)는 0.2 ㎟ 이상, 바람직하게는 0.3 ㎟ 이상의 유효 구멍 크기의 구멍들을 가짐으로써, 표 1 에 기재된 톱시트 투과능력을 달성할 수 있다. 유효 구멍들은 후술하는 가상적인 포착 파라미터 하에서, 18 그레이 등급 또는 0∼255 규모의 표준 그레이 등급을 갖는 구멍들이다.
효과적인 구멍크기 및 개방영역의 비율은 후술되는 상분석 시스템(image analysis system)을 사용하여 다음의 절차에 의해 결정된다. 절차는 3 개의 중요한 단계; 즉, 상포착 단계 (제 1 톱시트(24)의 표면에서 대표적인 상 영역을 습득함); 상측정 단계(상 및 개개의 구멍과 그들 주위의 개방영역의 비율을 측정함); 및 데이터 분석 단계(빈도수 분포, 영역 분포의 합, 및 유체반경의 계산이 이루어지는 스프레드시트(spreadsheet)에, 개방영역의 비율, 개개의 구멍면적 및 주위 측정치를 제공함)를 갖는다.
프레임 그레버 보드(frame grabber board), 현미경, 카메라 및 상분석용 소프트웨어를 갖춘 상분석 시스템을 이용한다. 미국 메사추세츠주 말보로에 소재하는 'Data Translation'으로부터 입수가능한 모델 'DT2855' 프레임 그래버 보드를 준비한다. 미국 뉴저지주 페어론에 소재하는 'Keyence Company'로부터 입수가능한 접속식 조명 헤드를 구비한 VH50 렌즈를 갖춘 비디오 카메라, 및 VH5900 모니터 현미경을 준비하여, 컴퓨터 파일에 저장될 상을 포착하는데 사용한다. 상기 케이언스(Keyence)현미경은 상을 포착하고, 프레임 그래버 보드는 이상의 아날로그 신호를 컴퓨터에서 판독가능한 디지털 포맷으로 변환한다. 이 상을 컴퓨터 파일에 저장하고, 미국 워싱턴주의 에드몬즈에 소재하는 'BioScan Company'로부터 입수가능한 옵티마스상분석 소프트웨어(Optimas Image Analysis software) 버젼 3.1과 같은 적당한 소프트웨어를 사용하여 측정한다. 상기 옵티마스 상분석 소프트웨어를 사용하기 위해서는 컴퓨터는 미국 워싱턴주의 레이몬드에 소재하는 'Microsoft Corporation'으로부터 입수가능한 윈도우즈 소프트웨어 버젼 3.0 이상을 구비해야하며, 적어도 인텔 80386에 상당하는 CPU를 구비해야 한다. 적당한 데스크탑 PC를 사용할 수 있으며, 486 DX33형 PC가 특히 적합하다고 알려져 있다. 파일에 저장되고 파일로부터 호출되는 상은, 액 50X의 최종 디스플레이 배율을 갖춘 소니 트리니트론(Sony Tritron)모니터 모델 PVM-1340MO에 표시된다.
전술한 상포착 단계는, 특정 형식의 기저귀(20)의 전형적인 제 1 톱시트(24)의 샘플 또는 시험하고자하는 샘플의 재료로부터 10개의 상이한 영역을 필요로한다. 각 영역은 약 5.8 ㎜ × 4.2 ㎜의 직사각형이다. 샘플은 구멍과 이 구멍을 구성하는 샘플의 부분과이 대비를 증대시키기 위하여, 흑색의 매트보드(matboard) 위에 배치한다. 흑색 매트보드의 평균 그레이 등급 미 표준편차는 각각 16 및 4 이다.
샘플 바로 위의 카피스탠드(copystand)에 장착된 케이언스 모니터 현미경을 사용하여 실내등을 끈 상태에서 상을 포착한다. 샘플을 조명하는 케이언스 광원은 옵티마스 소프트웨어를 사용하여 조정 및 감시함으로써, 미국 뉴욕주 로체스터에 소재하는 'Eastman Kodak Company'로 부터 입수가능한 코닥 그레이 스케일(Kodak Gray Scale)'에서 0.3 밀도 웨지(wedge)의 평균 그레이 등급이 111 ± 1 이고 표준편차가 10 ± 1 이 되도록 조절된다. 모든 상을 단일의 기간에 포착하고 상포착 과정 전체에 걸쳐 웨지의 평균 그레이 등급 및 표준편차를 측정함으로써, 케이언스 광원을 감시한다.
각각의 구멍을 측정할 때, 유효 구멍 크기만이 중요하다. 유효 구멍 크기의 측정은, 제 1 톱시트(24)의 다공률에 기여하고 구멍영역을 횡단하는 섬유 및 섬유다발에 기여하는 구멍 크기의 양을 결정한다. 유효 구멍은, 본원에 기재된 바와 같은 상포착 파라미터를 사용하여 18 이하의 그레이 등급을 갖는 제 1 톱시트(24)를 통과하는 임의의 구멍이다. 따라서, 의도하는 구멍을 횡단 섬유에 의해 다수의 유효구멍으로 분할할 수도 있다.
상분석 소프트웨어는 샘플 상으로부터 포착된 표준 상에 의해 밀리미터 단위로 교정된다. 노이즈를 감소시키기 위해, 옵티마스 3.1 이미지 메뉴에 있는 3 × 3 픽셀의 평균화 필터를 저장된 각각의 상에 가한다. 구멍은 0 ∼ 18그레이 등급 범위에서 검출한다. 5.8 × 4.2의 가시영역 내에 완전하지 않게 포함되는 구멍은 개별 영역 및 주변 측정에서는 고려되지 않는다. 따라서, 영역 및 주변의 평균과 분포는 시야에 완전하게 포함되지 않는 구멍에 의해서느 영향을 받지 않는다.
그러나, 상에서 부분적으로 보이는 개별 구멍은 개방영역의 비율 계산에 포함된다. 개방영역의 비율은 단순히 상의 픽셀의 전체 수에 대한 0 ∼ 18의 상의 픽셀 비이기 때문에, 이러한 차이가 발생한다. 19 이상의 그레이 등급을 갖는 영역은 개방영역의 계산에 포함하지 않는다.
제 1 톱시트(24) 각각에 대한 평균 10 개의 상의 개방영역의 비율을, 옵티마스 상분석 소프트웨어를 사용하여 측정한다. 개방영역의 비율은 상에 있어서의 픽셀의 전체수에 대한 0 ∼ 18의 그레이 등급을 갖는 픽셀 수의 비로 정의된다. 개방영역의 비율은 제 1 톱시트(24)의 샘플로부터 하나의 특정 영역을 나타내는 각각의 상에 대해 측정된다. 그 다음에, 10 개의 개별 상 각각으로부터 개방영역 비율을 평균하여, 샘플 전체에 대한 개방영역 비율을 산출한다.
데이터 분석은 미국 워싱턴주 레이몬드에 소재하는 'Microsoft Corporation'으로부터 입수가능한 엑셀 스프레스시트로 수행한다. 이 엑셀 스프레드시트를 사용하여, 옵티마스 소프트웨어로부터 얻은 개방영역의 비율, 구멍영역 및 구멍 주변 측정치를 체계적으로 정리한다. 이 엑셀 스프레드시트를 사용하여 개별 구멍에 대한 샘플의 평균치, 표준편차, 개별 구멍영역의 크기와 빈도수 분포, 및 (면적을 주변으로 나눈) 유체반경 계산치를 얻는다.
또한, 개별 구멍영역의 분포를 엑셀 스프레드시트를 사용하여 계산한다. 구멍을 소정 크기 범위의 빈(bin)에 분류한다. 목적하는 소정 크기 범위에 속하는 구멍영역의 수, 및 각 범위 내의 영역의 합을 결정한다. 범위는 0.05 ㎟의 증분으로 설정된다. 이들 영역은 샘플의 전체 개방영역의 백분율로서 표현된다. 영역분포의 빈도수 및 합은 각 샘플에 대하여 모두 10 개의 상으로부터 구멍의 측정치를 결합함으로써 얻어진다.
개별 개구의 유체반경 또한 엑셀 스프레드시트로 계산된다. 유체반경은 옵티마스 소프트웨어로부터 얻어진 바와 같이 각각의 주변으로 나누어진 개별 구멍영역으로 간주된다.
구멍의 유체반경이 계산되면, 소정 범위 내의 유체반경 분포는 쉽게 결정될 수 있다. 또한, 소정 크기 범위 내의 구멍의 유체반경의 분포도 쉽게 결정될 수 있다.
전술한 절차를 사용하여, 0.2 ㎟ 초과의 구멍에 기인한 유효 개방영역의 톱시트의 투과율의 비율 및 구멍의 평균 유체반경을 측정하였다. 이 시험의 결과가표 II 에 명시되어 있다.
하기 표 Ⅱ는 다양한 시판용기저귀로부터 얻어진 종래기술의 제 1 톱시트의 투과율 (g/in²) 및 기저귀(20)의 제 1 톱시트(24)용으로 제공된 다양한 시판용 종래기술 재료의 톱시트 투과율(g/in²)을 나타낸다. 또한, 본 발명에 따른 제 1 톱시트(24)용의 다양한 재료의 톱시트 투과성능을 나타낸다. 표 II 에서 제 1 칼럼은 제 1 톱시트(24)를 체취한 제품의 시판명칭, 또는 샘플을 시판되는 기저귀로부터 체취하지 않은 경우에는 제 1 톱시트(24) 재료 자체의 명칭을 나타낸다. 제 2 칼럼은 톱시트 투과율(g/in²)을 나타낸다. 제 3 칼럼은 유효개방영역의 비율을 나타낸다. 제 4 칼럼은 0.2 ㎟ 초과의 구멍에 기인한 유효 개방영역을 나타낸다. 제 5 칼럼은 0.1∼0.2 ㎟ 의 크기를 갖는 구명의 평균 유체반경을 나타낸다.
표 2
(*) 이 제 1 톱시트 (24)는 성형전의 두께 0.001 in 를 갖는 일반적인 상용위생 냅킨의 제 1 톱시트(24)의 필름대신에 성형전의 두께 0.0016 in 를 갖는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 'Tredegar Company'의 X5600 필름으로 제조되었다.
표 2 에 기재된 바와 같이, 톱시트 투과율과 유효 개방영역사이에는 직접적인 상관관계가 있다. 이 상관관계는 더 작기는 하지만 여전히 0.2 ㎟ 초과의 크기를 갖는 구멍에 기인한 유효 개방영역과 톱시트 투과율 사이에 직접적인 상관관계가 있음을 나타내는 제 4A 도 및 제 5 도와 관련하여 이하에서 논의된다. 제 4A 도 내지 제 6 도에 도시된 데이터 포인트의 번호는 표 II 에서 사용된 번호에 해당된다.
제 4A 도 및 제 4B 도는 작은 크기의 구멍에 기인한 유효 개방영역을 톱시트 투과율에 특별하게 기여하지 않음을 나타내고 있다. 제 4A 도 및 제 4B 도는 유효개방영역의 비율이 증가하면 톱시트 투과율도 마찬가지로 증가함을 나타내고 있다. 0.2g/in² 이하의 톱시트 투과율을 갖는 데이터 포인트는 종래 기술에 따른 기저귀 및 재료를 나타낸다. 0.4g/in² 초과의 톱시트 투과율을 갖는 데이터 포인트는 본 발명에 따른 제 1 톱시트(24)를 나타낸다.
그러나, 제 4A 도에서는 유효 개방영역의 비율과 톱시트 투과율 사이의 관계가 일정하지 않다. 이러한 일정하지 않은 관계는 종래 기술의 샘플과 본 발명에 따른 샘플 모두에서 나타난다.
제 4B 도를 참조하면, 0.2 ㎟ 초과 크기를 갖는 구멍에 있어서, 상기의 일정하지 않은 관계는 본 발명에 따른 모든 샘플 및 종래 기술에 따른 모든 샘플(1개는 제외)에서 없어진다. 따라서, 제 4B 도는 특별한 최소 크기를 갖는 유효 구멍만이제 1 톱시트(24)를 통한 저점도 배설물의 이송에 효과적임을 나타내고 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 제 1 톱시트(24)는 0.1 ㎟ 이상의 크기, 더욱 바람직하게는 0.2 ㎟ 이상의 크기의 구멍을 갖는다.
제5도를 참조하면, 전술한 일정한 관계가 여전히 존재하지만, 0.2 ㎟ 초과 크기의 개구에 의한 유효 개방영역과 총 유효 개방영역 사이에 약한 관계가 있음을 알 수 있다. 따라서, 제 5 도는 유효 개방영역의 비율이 다른 크기의 구멍 사이에서 어떻게 분배되는가가, 저점도 배설물의 이송 시에 본 발명에 따른 제 1 톱시트(24)의 효과에 관여하는 한 요인임을 확증한다.
일반적으로, 유효 개방영역이 소정의 비율인 경우에는 충분한 톱시트 투과율을 얻기 위해 제 1 톱시트(24)에서 큰 구멍이 요구된다. 물론 구멍은 너무 커서는 안되며, 그렇지 않으면 배설물이 제 1 톱시트(24)를 통과한 후에 상기 구멍이 배설물로부터 착용자를 효과적으로 격리시키지 못하기 때문에 배설물은 착용자의 피부에 여전히 잔류하게 된다.
제 4A 도, 제 4B 도 및 제 5 도에 의하면 바람직하게는 본 발명에 따른 일회용 흡수물품에서의 1톱시트(24)는 12 % 이상 (바람직하게는 15 % 이상, 더욱 바람직하게는 20 % 이상)의 유효 개방영역을 갖춤으로써 성취되는, 상기 표 I 에 기재된 톱시트 투과율을 갖는다.
제 6 도는 참조하면, 자체 유체반경에 의해 결정되는 구멍의 형상은 톱시트 투과율에 영향을 미침을 알 수 있다. 일반적으로, 평균 유체반경과 톱시트 투과율 사이에 직접적인 상관관계가 있다. 제 6 도는 구멍이 0.2 ㎟ 를 초과할 경우에 무제한적인 구멍의 크기로 인해 발생하는 변동을 감소시키기 위하여 0.1 ∼ 0.2 ㎟ 크기를 갖는 구멍으로 한정되었다. 샘플번호 7 및 9 는 0.1 ∼ 0.2 ㎟ 크기의 구멍을 갖지 않으므로 제 6 도에 포함되지 않는다.
제 6 도를 계속 참조하면, 0.1 ∼ 0.2 ㎟ 의 유효크기를 갖는 구멍의 평균 유체반경은 바람직하게는 0.06 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.08 ㎜ 이상, 가장 바람직하게는 0.10 ㎜ 이상이라는 것을 알게 된다.
적당한 제 1 톱시트(24)는 약28 g/㎡ (0.119 lb/3,000ft2)의 평량과 이산된 구멍을 갖는 부직포 웨브의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 부직포는 미국 사우스케롤라이나주 심슨빌 소재의 'Fiberweb Company'로부터 No.7192.36.1로서 입수 가능하다.
제 2 톱시트(25)는 바람직하게는 0.20 g/in² 미만의 톱시트 투과율, 더욱 바람직하게는 0.15 g/in² 미만의 톱시트 투과율을 갖는다. 제 1 톱시트(24)를 통과한 배설물을 제 2 톱시트(25)가 용이하게 수용하여 움직이지 않게 하고 바람직하게는 탈수를 할 수 있도록, 제 2 톱시트(25)가 제 1 톱시트(24)보다 훨씬 작은 톱시트 투과율을 갖는 것이 중요하다. 제 1 톱시트(24)의 아래에서 배설물을 움직이지 않게함으로써, 배설물이 기저귀(20)의 주변으로 확산되는 일이 감소하며, 누설되거나 또는 착용자의 피부에 잔류하는 일이 감소된다.
또한, 배설물이 제 2 톱시트(25)위와 제 1 톱시트(24) 밑에서 움직이지 않는 경우에는, 이 위치에서 배설물을 탈수하는 것이 가능하다. 배설물을 탈수함으로써점도가 더 낮은 배설물이 착용자의 피부와 접촉하게 된다는 이점을 얻는다.
이러한 제 2 톱시트(25)는 약 18 g/㎡ (11.06 lb/3,000 ft2)의 평량을 가지며 이산된 구멍을 갖지 않는 부직포 웨브의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 부직포는 미국 사우스캐롤라이나주 심슨빌 소재의 'Fiberweb Company'로부터 No. 66220으로서 입수가능하다.
제 2 톱시트(25)는 제 1 톱시트(24) 주변에만 접합되어야 한다. 작은 주변영역내에 있는 제 2 톱시트(25)의 기껏해야 50 %가 제 1 톱시트(24)에 접합되어야 한다. 제 2 톱시트(25)는, 저점도 배설물의 투과를 최대로 하고 재습윤을 최소로 하기 위하여, 주변영역 내의 이산된 국소 영역에 있어서만 제 1 톱시트(24)에 접합된다. 제 2 톱시트(25)와 코어(28)에 부하된 후에 배설물의 뇨 또는 액체성분이 제 1 톱시트(24)의 몸체 접촉면(즉, 제1 주요표면)으로 되돌아 갈때에 재습윤이 발생한다.
원한다면, 제 1 톱시트(24) 및 제 2 톱시트(25)는 기저귀(20)의 주변 내의 개소에서 서로 접착될 수도 있다. 이렇게 접착하는 경우에는 이산된 개소에서 접착이 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 접착은, 제 1 톱시트(24)가 제 1 톱시트(25)로부터 Z-방향으로 약 0.5∼7.6 ㎝(0.20∼3.0 in) 떨어져야 한다. 접착 개소들이 서로 너무 가까우면 이들 접착개소가 장애물이 되어, 제 1 톱시트(24)와 제 2 톱시트(25)사이에 모인 저점도 배설물이 X-Y방향으로 이동하는 것을 방해한다. 극단적인 경우에는, 밀착되어 있는 접착 개소가 제 1 톱시트(24)를 통과하는저점도 배설물의 투과를 저지하거나 또는 크게 감소시킨다. 달리, 접착 개소들이 너무 멀리 떨어져 있으면, 제 1 톱시트(24)와 제 2 톱시트(25)사이에 과도한 Z-방향으로의 분리가 발생하여, 기저귀(20)가 착용자의 둔부 사이에 불안정하게 끼이게 된다.
특별히 바람직한 실시예에서는, 이산된 초음파 접착부인 2개의 길이방향으로 배향된 스트라이프(stripe)를 이용한다. 이 이산되 초음파 접착부는 약 2 ㎜의 직경을 갖는다. 각각의 초음파 접착부는 인접한 초음파 접착부로부터 약 0.3 ㎝(0.12 in)의 피치로 길이방향으로 이격되며 S자 패턴으로 배열된다. 여기에 기재되어 있는 실시예에서, 2개의 길이방향으로 배향된 스트라이프는 횡방향 치수가 약 14 ㎝ (5.51 in)인 코어(28)를 갖춘 기저귀(20)에서 약 4 ㎝(1.5 in)의 거리만큼 횡방향으로 떨어져 있다.
선정된 접착 패턴과는 무관하게 제 1 톱시트(24)의 표면적의 바람직하게는 50 % 미만(더욱 바람직하게는 25 % 미만)이 다리 커프스 사이 또는 기저귀(20)가 이중 다리 커프스를 갖춘 경우에는 내측의 다리 커프스 사이에서 제 2 톱시트(25)에 접합된다.
바람직하게는, 제 2 톱시트(25)의 표면적의 보다 큰 비율이 흡수코어(28)에 접합된다. 제 2 톱시트(25)가 흡수코어(28)에 접합되는 경우에 일단 배설물이 움직이지 않으면 배설물의 탈수가 최대로 일어난다. 바람직하게는, 제 2 톱시트(25)는 짧은 폭의 망사형 비드 열용융 접착제와 같은 접착 패턴에 의해 그 표면적의 50 % 이상이 흡수코어(28)에 접합된다.
또한, 기저귀(20)는 액체 및 신체 배출물의 누출 봉쇄를 향상시키는 탄성의 다리 커프스(도시생략)를더 포함한다. 각각의 탄성의 다리 커프스는 다리 영역에서 신체 배출물의 누출을 감소시키기 위하여, 몇 가지 다른 실시예를 포함할 수도 있다. (다리 커프스는 다리밴드, 측부플랩(flap), 차단 커프스, 또는 탄성 커프스로 호칭될 수 있다.) 미국특허 제3,860,003호는, 탄성의 다리 커프스(가스켓팅 거프스(gasketing cuffs)를 제공하도록 측부 플랩 및 하나 이상의 탄성 부재를 갖춘 수축가능한 다리 개구를 구비한 일회용 기저귀(20)를 개시하고 있다. 'Aziz'등에게 1990년 3월 20일자로 부여된 "탄성 플랩을 갖춘 일회용 흡수물품"인 미국특허 제 4,909,803호는 다리 영역의 봉쇄를 향상시킨 "직립(stand-up)" 탄성 플랩(차단 커프스)을 갖춘 일회용 기저귀(20)를 개시하고 있다. 'Lawson'에게 1987년 9월 22일자로 부여된 "이중 커프스를 갖춘 흡수물품"인 미국특허 제4,695,278호는 가스켓팅 커프스 및 차단 커프스를 포함한 이중 커프스를 갖춘 일회용 기저귀(20)를 개시하고 있다.
바람직하게는, 기저귀(20)는 개선된 착용감 및 봉쇄를 제공하는 탄성의 허리요소(도시생략)를 더 포함한다. 탄성 허리요소란, 탄성적으로 팽창 및 수축하여 착용자의 허리에 동적인 착용감으 제공하는 기저귀(20)의 부분 또는 구역을 말한다. 탄성 허리요소는 흡수코어(28)의 허리 가장자리들 중 적어도 한 가장자리로부터 적어도 길이방향으로 외측으로 연장되며, 통상적으로 적어도 기저귀(20)의 끝 가장자리의 일부를 형성한다. 일회용 기저귀는 단일의 탄성 허리요소를 갖도록 구성될 수 있지만, 일반적으로 2개의 탄성 허리요소(즉, 제1허리 영역(27)에 위치되는 요소및 제2허리영역(29)에 위치되는 요소)를 갖도록 구성된다. 또한 탄성 허리 요소 또는 그 구성 요소 중이 어느 하나가 기저귀(20)에 부착되는 별개의 요소를 구비할 수도 있지만, 바람직하게는 탄성 허리 요소가 백시트(26) 또는 제 1 톱시트(24)(바람직하게는 백시트(26)와 제 1 톱시트(24)양자 모두)와 같은 기저귀(20)의 다른 요소의 연장부로서 구성된다. 탄성 허리 밴드(34)는 'Kievit' 등에게 1985년 5월 7일자로 부여된 미국특허 제 4,515,595호 및 전술한 미국특허출원 제 07/715,152호(이들은 본원에 참조됨)에 기재되어 있는 것을 포함하는 다수의 상이한 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 기저귀(20)를 착용자의 신체에 유지시키도록 기저귀(20)의 주변둘레에 측방향 인장력을 유지하기 위하여, 기저귀(20)는 제 1 허리영역(27)과 제 2 허리영역(29)을 중첩한 형태로 유지시키는 측부 폐쇄부를 형성하는 고정시스템(36)을 포함한다. 전형적인 고정시스템(36)은 'Scripps'에게 1989년 7월 11일자로 부여된 "개선된 고정장치 갖춘 일회용 기저귀"인 미국특허 제 4,846,815호; 'Nestegard'에게 1990년 1월 16일자로 부여된 "개선된 후크 패스너 부분을 갖춘 기저귀"인 미국특허 제 4,894,060호; 'Battrell'에게 1990년 8월 7일자로 부여된 "압력에 민감한 접착제 패스너 및 그의 제조방법"인 미국특허 제 4,946,527호; 'Buell'에게 1974년 11월 19일자로 부여된 "일회용 기저귀용 테이프식 고정시스템"인 미국특허 제 3,848,594호; 'Hirotus' 등에게 1987년 5월 5일자로 부여된 "흡수물품"인 미국특허 B1 4.662.875; 및 전술한 미국특허출원 제 07/715,152호에 개시되어 있고, 이들 각각은 본원에 참조된다.
기저귀(20)는 바람직하게는, 허리영역 중의 하나(바람직하게는, 제 2 허리 영역(29)를 착용자의 등 아래쪽에 위치시키고, 다른 허리영역(바람직하게는, 제 1 허리영역(27))이 착용자의 앞부분을 가로질러 위치하도록 착용자의 다리사이에 기저귀(20)의 나머지 부분을 끌어당김으로써, 착용자에게 부착된다. 그 다음에, 고정시스템의 테이프 태브(36)를 박리부분으로부터 떼어낸다. 다음에 계속 태브부분을 파지한 채로 착용자의 둘레를 탄성 측부 판넬로 감싼다. 2개의 측면 폐쇄부의 기능을 하도록 고정시스템을 기저귀(20)의 외면에 고정시킨다.
본 발명의 특성 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형과 수정을 얻을 수 있음은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 있는 모든 변형 및 수정은 첨부된 청구범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 착용자가 착용하기 위한 일회용 흡수물품으로서,
    제 1 톱시트, 흡수코어, 제 2 톱시트, 및 액체 불투과성의 백시트를 포함하며,
    상기 제 1 톱시트는액체 투과성으로서 약 0.25 g/in² 이상의 톱시트 투과율울 가지고,
    상기 흡수코어는 상기 제 1 톱시트와 상기 백시트 사이에 위치하며,
    상기 제 2 톱시트는 상기 제 1 톱시트와 상기 흡수코어 사이에 위치하고,
    상기 제 2 톱시트는 두 개의 주요표면, 즉 상기 제 1 톱시트 쪽을 향하는 제 1 주요 표면 및 상기 흡수코어 쪽을 향하는 제 2 주요 표면을 구비하고,
    상기 제 2 톱시트의 제 1 주요 표면의 표면적 중 50 % 미만이 상기 제 1 톱시트에 접착되고, 상기 제 2 톱시트의 제 2 주요 표면의 표면적 중 50 % 이상이 상기 흡수코어에 접착되며,
    상기 제 2 톱시트는 약 0.20 g/in² 미만의 톱시트 투과율을 가지고,
    상기 백시트의 주변의 적어도 일부가 상기 제 1 톱시트와 제 2 톱시트 중의 어느 하나에 접합되는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 약 0.40g/in² 이상의 톱시트 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 약 0.60g/in² 이상의 톱시트 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트의 약 4 in² 이상이 상기 톱시트 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트의 약 20 in² 이상이 상기 톱시트 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트와 상기 제 2 톱시트가 약 0.5 in 이상 떨어진 이산된 개소에서 접착되는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 약 15 % 이상의 유효 개방영역을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 0.1∼0.2 ㎟ 크기의 다수의 유효구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 0.2 ㎟ 초과 크기의 다수의 유효구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  10. 제 8 항에 있어서, 다수의 상기 유효 구멍이 약 0.06 ㎜ 이상의 평균 유체반경을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  11. 착용자가 착용하기 위한 일회용 흡수물품으로서
    제 1 톱시트, 흡수코어, 제 2 톱시트, 및 액체 불투과성의 백시트를 포함하며,
    상기 제 1 톱시트는 액체 투과성으로서 약 0.50g/in² 이상의 톱시트 투과율을 가지고,
    상기 흡수코어는 상기 제 1 톱시트와 상기 백시트 사이에 위치하며,
    상기 제 2 톱시트는 상기 제 1 톱시트와 상기 흡수코어 사이에 위치하고,
    상기 제 2 톱시트는 두 개의 주요표면, 즉 상기 제 1 톱시트 쪽을 향하는 제 1 주요표면 및 상기 흡수코어 쪽을 향하는 제 2 주요 표면을 구비하고,
    상기 제 2 톱시트의 제 1 주요 표면의 표면적 중 50 % 미만이 상기 제 1 톱시트에 접착되고, 상기 제 2 톱시트의 제 2 주요 표면의 표면적 중 50 % 이상이 상기 흡수코어에 접착되며,
    상기 제 2 톱시트는 약 0.20 g/in² 미만의 톱시트 투과율을 가지고,
    상기 백시트 주변의 적어도 일부가 상기 제 1 톱시트와 제 2 톱시트 중의 어느하나에 접합되는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트의 4 in² 이상이 상기 톱시트 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트의 10 in² 이상이 상기 톱시트 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 약 12 % 이상의 유효 개방영역을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 약 15 % 이상의 유효 개방영역을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 톱시트가 0.2 ㎟ 초과 크기의 다수의 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 일회용 흡수물품.
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