KR100341202B1

KR100341202B1 - 수용능이높은유체흡수부재

Info

Publication number: KR100341202B1
Application number: KR10-1998-0708330A
Authority: KR
Inventors: 지오프리 유진 세거; 다니엘 에드워드 부엔거
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 2005-01-15
Also published as: BR9708722A; ID17834A; AU2442997A; US5800416A; JP3234235B2; TW336167B; EP0929278A1; CA2251722A1; KR20000005532A; ZA973065B; PE68398A1; AR006658A1; JPH11507864A; WO1997038654A1; MY115078A

Abstract

본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 바람직하게는 3개의 기본 성분인 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유, 표면적이 높은 섬유, 및 화학적 결합 첨가제를 포함한다. 본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 표면적이 높은 섬유를 사용하고 정제되어 유체 흡수 부재에 모세관 압(또는 흡입력)을 제공한다. 이들 표면적이 높은 섬유는 일반적으로 작고 매우 순응적이다. 표면적이 높은 섬유는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유(정제되지 않음) 단독에서 발견되는 모세관 압을 충분히 초과하는 모세관 압을 기재에 제공한다. 본원에서 높은 표면적 용도에 바람직한 섬유는 목재 펄프 섬유의 유칼립투스 부류이다. 유칼립투스는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유와 조합되어 바람직한 모세관 압을 제공하며, 성형 스크린을 쉽게 통과하지 않는다.

Description

수용능이 높은 유체 흡수 부재{HIGH CAPACITY FLUID ABSORBENT MEMBERS}

섬유의 얽힌 덩어리, 즉 섬유상 웹을 포함하는 흡수성 웹은 당해 기술에서 충분히 공지되어 있다. 이러한 웹은 유체가 섬유 물질 그 자체에 흡수되는 흡수 메카니즘 및 유체가 섬유간 모세관 틈에 분포되어 저장되므로써 포획되는 흡상(wicking) 메카니즘 둘다에 의해서 분비된 체액과 같은 액체를 흡수할 수 있다. 이러한 섬유상 웹 구조물의 흡수능을 개선시키기 위한 한 수단은 유체를 흡수하는 중합성 겔화 물질(하이드로겔-형성 물질, 초흡수성 중합체 등이라고도 함)과 같은 초흡수성 물질을 혼입시키는 것이다. 초흡수성 물질은 분비된 체액과 같은 유체를 보유한다.

전술된 바와 같은 흡수코어가 존재함에도 불구하고, 흡수코어에 개선된 효과적인 흡수능을 제공해야할 필요가 있다. 이를 위한 이론적 방법은 흡수코어에 중합성 겔화 물질의 양을 증가시키는 것이다. 불행하게도, 전형적으로 흡수코어에서 사용되는 섬유상 웹중 특히 약 15%를 초과하는 다량의 중합성 겔화 물질은 겔 차단화(gel-blocking)라 불리우는 현상을 발생시킬 수 있다. 겔 차단화는, 유체와 처음 접촉되는 영역에 있는 중합성 겔화 물질의 부피가 유체 흡수 및 하이드로겔 형성의 결과로 인해 증가할 때에 발생한다. 중합성 겔화 물질의 농도가 지나치게 높으면, 하리드로겔은 사용되지 않은 흡수능을 갖는 코어의 다른 영역에 추가의 유체가 도달하는 것을 차단할 수 있다. 겔 차단화가 발생하면 흡수제품의 사용동안에 누수가 발생할 수 있다.

겔 차단화의 발생 경향을 감소시킬 수 있는 중합성 겔화 물질이 개발되어 왔다. 그러나, 이들 개선된 중합성 겔화 물질 및 다른 초흡수성 물질은 겔화 물질의 입자가 분포되어 있는 셀룰로즈 섬유 웹의 성능을 제한시킨다. 특히, 초기 습윤시에 셀룰로즈 섬유 웹은 보다 고밀도로 압궤(collapse)되기 쉬워서, 결과적으로 수용능, 투과성 및 유체 이동 효율을 감소시킨다.

월경용 패드, 성인 실금자용 제품 및 기저귀와 같은 다수의 흡수제품이 누수되는 다른 이유는, 처음 유체 분비물이 효과적으로 흡수되더라도 제 2 및 후속 유체 분비물을 흡수할 수 없기 때문이다. 제 2 및 후속 분비물로 인한 누수는 특히 사용자가 주의를 기울이기 전에 보통 수회의 분비가 이루어지는 밤에 주로 발생한다. 다수의 흡수제품이 수회의 유체 분비물을 적절히 취급할 수 없는 한가지 이유는, 전술된 이유 이외에 분비 영역의 흡수능이 일단 한계에 이르면 분비된 유체를분비 영역으로부터 먼 곳에 이동시킬 수 없기 때문이다. 흡수제품의 전체 성능은 유체를 코어의 가장 먼 지점까지 이동시킬 수 없음에 의해 제한된다.

흡수코어의 유체 이동능을 증가시키는데 사용되어온 한 수단은 통상적인 코어를 밀집시켜서 보다 작은 평균 세공 구조를 발생시키는 것이다. 이는 전체적인 세공 크기의 평균을 감소시키지만, 일반적으로 가장 큰 셀(cell)은 압궤의 가장 큰 비를 알려주고 보다 작은 세공(최종 모세관 압, 즉 수직 흡상 높이를 결정한다)은 가장 작은 변화 비를 알려준다. 이러한 큰 기공의 수용능 손실은 많은 수용능 손실을 발생시키고, 더욱 중요하게는 많은 유체 투과성의 손실을 발생시킨다.

종래에 흡수코어의 유체 이동능을 증가시키는데 사용되어온 다른 수단은 화학적으로 보강된(chemically stiffened) 통상적인 셀룰로즈 섬유, 보강되지 않은 셀룰로즈 물질, 합성 섬유, 화학 첨가제 및 열가소성 중합체를 표면적이 높은 입자와 일정량으로 블렌딩시키는 것이다. 단위 부피당 표면적은 특정 기재의 모세관 압에 강하게 영향을 미치므로, 이들 표면적이 높은 섬유는 보다 높은 수직 흡상을 제공한다. 그러나, 발생된 구조물은 매우 밀집되고 낮은 유체 이동능(본원에서는 일정량의 유체를 일정한 물질 횡단면을 통해 구체적인 시간후에 특정한 높이로 이동시킬 수 있는 능력으로 정의된다) 또는 "유출"을 갖기 쉽다. 상기 미세 섬유로부터의 모세관 압의 증가(높이)는 일정한 높이까지 이동된 부피를 상당량 손실시킨다.

발명의 요약

본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 바람직하게는 화학적으로 보강된, 비틀려서 꼬인 벌크(bulk) 섬유, 표면적이 높은 섬유 및 화학적 결합 첨가제를 포함한다.

본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 표면적이 높은 섬유를 이용하여 유체 흡수 부재에 모세관 압(또는 흡입력)을 제공한다. 이들 표면적이 높은 섬유는 일반적으로 작고, 매우 정합될 수 있다. 표면적이 높은 섬유는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인(정제되지 않음) 섬유 단독에서 발견되는 모세관 압을 충분히 초과하는 모세관 압을 기재에 제공할 수 있다.

본원에서 높은 표면적 용도에 바람직한 섬유는 목재 펄프 섬유의 유칼립투스(eucalyptus) 부류이다. 유칼립투스는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유와 혼합되어 바람직한 모세관 압 특징을 제공하며, 성형 스크린을 쉽게 통과하지 않는다. 특히 적절한 유칼립투스 섬유는 유칼립투스 그란디스(grandis) 종의 섬유를 포함한다.

본 발명의 유체 흡수 부재는 각종 형태의 흡수제품, 예컨대 일회용 월경용 패드, 기저귀 및 실금자용 브리이프에서 흡수코어의 성분으로 유리하게 이용될 수 있으며, 또한 유체 투과성 상면시이트, 상면시이트에 부착된 유체 불투과성 배면시이트 및 이들 사이에 끼인 흡수코어를 포함한다.

본 발명은 유체 포획성, 분포성 및 저장성이 개선된 유체 흡수 부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 티슈 및 타월 제품 뿐만 아니라 월경용품, 일회용 기저귀, 성인 실금자용 패드 및 브리이프와 같은 다양한 흡수제품에 사용될 수 있는 이러한 유체 흡수 부재를 혼입시킨 흡수 구조물에 관한 것이다.

본 명세서는 본 발명을 구체적으로 지적하고 명확하게 청구하는 청구항으로결론지어질 수 있으나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 보이며, 도면의 유사한 부호는 유사한 원소를 나타내는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유체 흡수 부재를 포함하는 월경제품 형태의 흡수제품의 바람직한 양태를 부분적으로 절단한 투시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유체 흡수 부재를 포함하는 기저귀 형태의 흡수제품의 바람직한 양태를 부분적으로 절단한 투시도이다.

본 발명의 유체 흡수 부재는 다량의 체액, 예컨대 뇨, 땀, 생리혈 및 신체 노폐물중 물을 흡수할 수 있는 일회용 제품에서 이용될 수 있다. 상기 제품은 일회용 기저귀, 월경용 패드, 성인 실금자용 브리이프, 탐폰, 일회용 타월 및 일회용 와이프 등의 형태로 제조될 수 있다. 일회용 제품에서의 성분으로 이용되는 것이외에도, 본 발명에 따른 흡수 부재는 단독으로 이용되어서 티슈 또는 타월 제품과 같은 최종 용도의 제품을 구성하거나 다양한 다른 부재 또는 성분과 혼합되어서 광범위한 다른 제품의 부분으로서 이용될 수 있다.

본 흡수제품은 일반적으로 3가지 기본 구조 성분을 포함한다. 한 성분은 실질적으로 액체 불투과성인 배면시이트이다. 하나 이상의 별도 층을 포함할 수 있고 하나 이상의 층에 초흡수성 물질을 포함할 수 있는 흡수코어가 상기 배면시이트 위에 배치된다. 유체 투과성 상면시이트는 흡수코어 위에 있으며 배면시이트에 연결된다. 상면시이트는 착용자의 피부에 인접하게 위치한 흡수제품 요소이다. 본원에서 사용되는 "연결"이란 용어는 상면시이트가 흡수코어의 주위에서 배면시이트에 직접 부착되므로써 상면시이트가 배면시이트에 직접 연결되는 형태 및 상면시이트가 중간부재에 부착되고 중간부재가 다시 배면시이트에 부착되므로써 상면시이트가 배면시이트에 간접적으로 연결되는 형태를 포함한다. 바람직하게, 상면시이트와 배면시이트는 흡수제품의 주변부에서 접착제 또는 당해 기술에 공지된 다른 부착 수단에 의해 직접 연결된다. 상면시이트는 또한 흡수코어에 접착될 수 있다.

본 발명의 목적에 바람직한 일회용 기저귀 또는 월경용 패드는 흡수코어, 흡수코어의 한면에 포개지거나 이와 동일 공간에 있는 상면시이트, 및 상면시이트에 덮힌 코어면에 대향되는 코어면에 포개지거나 이와 동일 공간에 있는 액체 불투과성 배면시이트를 포함한다. 배면시이트와 상면시이트 둘다는 가장 바람직하게는 흡수코어의 너비와 길이보다 큰 너비와 길이를 가져서 코어를 지나 연장되는 배면시이트와 상면시이트의 작은 가장자리 부분을 제공한다. 종종 배면시이트와 상면시이트는 이러한 측부 가장자리 부분에서 함께 융합된다. 상기 제품은 바람직하게는 모래시계형과 같은 성형 형태로 제작되지만, 상기 형태에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 흡수코어 또는 흡수 구조물은 이후에 기재되는 바와 같은 유체 흡수 부재를 포함한다. 본 발명에서 "층"이란 용어는 흡수 구조물의 식별가능한 성분을 말하며, "층"이라 불리는 임의의 구조물은 실제로는 이후에 기재되는 필수적인 유형의 몇몇 물질 시이트 또는 웹의 적층물 또는 조합물을 포함할 수 있다.본원에서 "층"이란 용어는 "층들" 및 "층화된"이란 용어를 포함한다. 본 발명에서 "상부"란 용어는 흡수제품의 상면시이트에 가장 근접하여 이와 대면하는 흡수코어 층을 말하며, 이와 대조적으로 "하부"란 용어는 흡수제품의 배면시이트에 가장 근접하여 이와 대면하는 흡수코어 층을 말하는 것으로 이해한다.

본 발명에 따른 각종 부재, 층 및 구조물은 본래 일반적으로 평면이거나 평면이지 않을 수 있고, 임의의 원하는 형태로 형상화되거나 프로필될 수 있음을 유념한다.

본 발명에 따른 흡수 구조물은 본원에 "유체 흡수 부재"에 특성 및 특징을 발생시키는 하나 이상의 층 또는 구조물을 포함할 수 있다. 이러한 흡수 구조물은 또한 포획층 및 저장층과 같이 조성과 기능 특징이 상이한 하나 이상의 층을 포함하여 본 발명의 유체 흡수 부재의 조성과 기능 특징을 증가시키고 흡수 구조물의 전체적인 성능을 증가시키는 기능 특징을 제공한다.

선택적으로, 유체 투과성 시이트(예: 티슈 시이트) 또는 다른 스크림(scrim)은 유체 흡수 부재와 다른 성분 사이에 위치하여서 가공 및/또는 사용 동안에 유체 흡수 부재의 통합성을 증가시킨다. 이러한 시이트 또는 스크림은 단지 유체 흡수 부재의 전부 또는 일부를 봉하거나(enveloping) 또는 유체 흡수 부재를 반드시 봉할 필요없이 단지 전술된 바와 같이 배치될 수 있다. 또한, 선택적으로 초흡수성 물질을 함유하는 임의의 층 또는 구조물은 티슈 페이퍼 시이트와 같은 유체 투과성 시이트로 봉하여서 초흡수성 물질의 성김에 관한 사용자의 걱정을 방지할 수 있다.

포획층

본 흡수 구조물의 성분으로서 유용한 한 요소는, 이후에 더욱 상세히 기재되는 바와 같은 친수성 섬유 물질을 포함하는 상부 유체 포획층이다. 유체 포획층은 분비된 체액을 신속히 수거하여 일시적으로 보유하는 역할을 한다. 분비된 체액의 일부는 착용자의 자세에 따라 포획층을 투과하여 분비물과 근접한 영역에 있는 유체 흡수 부재에 의해 흡수될 수 있다. 그러나, 유체는 종종 분출 형태로 분비되므로 이러한 영역의 유체 흡수 부재는 분비되는 대로 신속하게 유체를 흡수할 수 없을 것이다. 따라서, 상부 포획층은 초기 유체 접촉점에서 포획층의 다른 부분으로 유체 이동을 촉진시킨다. 본 발명에서 "유체"란 용어는 액체, 뇨, 생리혈, 땀 및 수용성 체액을 포함하나, 이에 한정되지는 않음을 유념한다.

포획층의 유체 기능은 특히 중요하다. 포획층은 상면시이트를 완전히 배수시키기에는 충분한 모세관 흡입력을 갖지만 기저층(유체 흡수 부재)이 포획층의 유체를 흡수하는 것이 어려울만큼 지나친 유체 보유능을 나타내지는 않는다.

포획층은 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 비롯한 합성 섬유, 면 또는 셀룰로즈를 비롯한 천연 섬유, 이러한 섬유들의 블렌드, 임의의 동등한 물질 또는 물질들의 혼합물의 부직 웹 또는 직조 웹을 포함하는 여러 상이한 물질로 구성될 수 있다.

일부 용도에서는, 다른 층 또는 부재에 의해 유체 배수될 수 있도록 흡수 구조물의 다른 층 또는 부재보다 비교적 낮은 모세관 압을 나타내는 조성을 가진다면, 흡수 구조물중 포획 역할에서 본 발명에 따른 흡수 부재의 특정한 배합을 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

유체 흡수 부재

A. 유체 흡수 부재의 조성

본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 바람직하게는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유, 표면적이 높은 섬유 및 화학 결합제를 포함한다. 유체 흡수 부재는 바람직하게는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유 약 80 내지 약 95%, 표면적이 높은 섬유 약 3 내지 약 20%, 및 웹의 물리적 통합성을 증가시키기 위한 화학적 첨가 결합 수단 0 내지 약 5%를 포함한다. 본원의 % 모두는 건조 웹의 총 중량을 기준으로한 중량%를 말한다. 바람직하게, 유체 흡수 부재는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유 약 80 내지 약 90%, 표면적이 높은 섬유(이후에 기재됨) 약 8 내지 약 18% 및 화학적 첨가 결합 수단 약 0.25 내지 약 2%를 포함한다. 더욱 바람직하게, 유체 흡수 부재는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유 약 88%, 표면적이 높은 섬유 약 10% 및 화학적 결합 수단 약 2%를 포함한다. 유체 흡수 부재의 3가지 성분은 이후에 더욱 상세히 기재된다.

본 발명의 유체 흡수 부재의 기능은 흡수제품의 다른 성분과 함께 작용하거나 또는 특정한 이용 또는 용도에 적합하게 될 수 있다. 달리 말하면, 본 발명의 유체 흡수 부재는 3가지 기능을 가지므로, 선택되는 조성, 및 흡수 부재의 형성 동안에 원료가 가공되는 방식에 따라 포획능, 분포능 및/또는 저장능을 원하는 대로 제공할 수 있다. 유체 흡수 부재의 성능을 구성하는데 특히 매우 유용한 수단은구성요소 섬유의 원료 제조동안에 섬유의 정제량을 조절하는 것인데, 비교적 적은 양을 정제하면 포획 특징이 큰 물질을 생성하게 되고 비교적 많은 양을 정제하면 분포 특징이 큰 물질을 생성하게 된다.

화학적으로 보강되고/비틀려진 벌크 섬유

본 발명의 유체 흡수 부재는 화학적으로 보강되어 비틀려서 꼬인(chemically stiffened twisted, curled) 섬유를 주요 구성성분으로서 포함한다. 본원에서 사용되는 "화학적으로 보강되어 비틀려서 꼬인 섬유"는 건조 및 수성 조건 둘다에서 섬유의 강도를 증가시키는 화학적 수단에 의해 보강된 임의의 섬유를 의미한다. 이러한 수단은 예컨대 섬유를 피복시키고/시키거나 함침시키는 화학 보강제의 첨가를 포함한다. 이러한 수단은 또한 예컨대 중합체 쇄를 가교결합시켜서 섬유의 화학 구조를 변경시키므로써 섬유를 보강시키는 것을 포함한다.

개별적으로 가교결합에 의해 보강된(즉, 플러핑(fluffing)된) 섬유 형태가 1965년 12월 21일자로 베르나르딘(Bernardin)에게 허여된 미국 특허 제 3,224,926호; 1969년 4월 22일자로 청(Chung)에게 허여된 미국 특허 제 3,440,135호; 1976년 1월 13일자로 채터지(Chatterjee)에게 허여된 미국 특허 제 3,932,209호; 및 1977년 7월 12일자로 상제니스(Sangenis) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,035,147호에 기재되어 있다. 보다 바람직한 섬유가 1989년 4월 18일자로 딘(Dean) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,822,453호; 1989년 12월 19일자로 허여된 미국 특허 제 4,888,093호; 및 1990년 2월 6일자로 무어(Moore) 등에게 허여된 미국 특허 제4,898,642호에 기재되어 있다. 이들 특허 모두는 본원에서 참조문헌으로 인용된다.

이론에 구손됨없이, 상기 보강된 섬유는 친수성임에 덧붙여 바람직하게는 실질적으로 "뿔형화(hornified)"된다. 따라서, 셀 벽은 또한 그다지 팽윤되지 않아서 습윤시에 망상구조내에 공극 부피를 유지할 수 있다. 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 셀룰로즈 섬유는 투과성, 가요성 및 증가된 친수성을 제공한다. 본원에서 논의되는 미세 섬유는 매우 작고 매우 정합성이므로, 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 셀룰로즈 섬유는 보강된 비틀림/꼬임으로 인해 섬유간 공극이 미세 섬유로 충전되지 않게 하는 몇몇 물질중 하나이다. 개방된 모세관 구조를 유지할 수 있는 능력은 공급 부피 수용능 뿐만 아니라 높이(loft)와 투과성을 제공한다.

예시를 목적으로, 셀룰로즈 섬유를 피복시키거나 함침시킬 수 있는 다른 중합성 보강제는 아미노기와 같은 질소-함유기를 갖는 양이온 개질된 전분(예: 미국 뉴저지주 브릿지와터 소재의 더 내셔날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션(National Starch and Chemical Corp.)에서 구입가능함); 라텍스; 폴리아미드-에피클로로히드린 수지(예: 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘레스 인코포레이티드(Hercules Inc.)에서 구입가능한 키멘(Kymene; 등록상표) 557H), 폴리아크릴아미드 수지(예컨대, 1971년 1월 19일자로 코시아(Coscia) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,556,932호에 기재됨; 예컨대 미국 뉴저지주 웨스트 패터슨 소재의 시텍 인더스트리즈(Cytec Industries)에서 파레즈(Parez; 등록상표) 631NC 상품명으로 제조하는 폴리아크릴아미드로 구입가능함)와 같은 습윤 강도 수지; 우레아 포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지 및 폴리에틸렌이민 수지를 포함한다. 페이퍼 기술에서 이용되고 본원에서 일반적으로 적용가능한 습윤 강도 수지에 대한 일반적인 논문은 TAPPI 모노그래프 시리즈 29번인 [Wet Strength in Paper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry, New York, 1965]에서 찾을 수 있다.

본 유체 흡수 부재에 이용되는 섬유는 바람직하게는 화학 반응에 의해 보강된다. 예를 들면, 가교결합제가 섬유에 적용되어서 화학적으로 섬유내부의 가교결합의 형성을 발생시킬 수 있다. 가교결합은 섬유의 강도를 증가시킬 수 있다. 섬유를 화학적으로 보강시키기 위해 섬유내부의 가교결합의 이용이 바람직한 반면, 섬유의 화학적 보강에 대해 다른 반응 유형을 배제하려는 것은 아니다.

더욱 바람직한 보강된 섬유에서, 화학적 가공은 섬유가 비교적 탈수되고 탈섬유화되고(즉, 개별화되고) 비틀려서 꼬인 상태에 있는 동안에 가교결합제를 사용하여 섬유내부를 가교결합시키는 것을 포함한다. 적절한 화학 보강제는 C₂-C₈디알데히드를 비롯한 단량체성 가교결합제를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니며, 산 작용기를 갖는 C₂-C₈모노알데히드가 사용되어 가교결합 용액을 형성할 수 있다. 이들 화합물은 단일 셀룰로즈 쇄에서 또는 단일 섬유의 적절히 놓인 셀룰로즈 쇄에서 둘 이상의 히드록시기와 반응할 수 있다. 보강된 셀룰로즈 섬유를 제조하는데 사용하기 위해 고려되는 가교결합제는 글루타르알데히드, 글리옥살, 포름알데히드 및 글리옥실산을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 적합한 보강제는 시트르산과 같은 폴리카복실레이트이다. 폴리카복실레이트 보강제 및 이로부터 보강된 섬유를 제조하는 방법이 1993년 3월 2일자로 허여된 미국 특허 제 5,190,563호에 기재되어 있으며, 이 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 상기 조건하에서 가교결합의 결과는, 보강되고 흡수제품에서 사용동안에 비틀려서 꼬인 형태를 유지하는 경향을 갖는 섬유를 형성하는 것이다. 이러한 섬유 및 이를 제조하는 방법이 상기 인용된 특허에 기재되어 있다.

본원에서 이미 기재한 바람직한 물리적 및 성능 특징을 갖는 본원의 보강된 셀룰로즈 섬유는 미국 특허원 제 304,925호에 기재된 바와 같이 건조되고 탈수(즉, 플러핑)되는 중이거나 또는 이미 건조되고 탈수된 후의 비교적 탈수된 섬유 형태를 내부적으로 가교결합시켜서 제조할 수 있다. 그러나, 본 발명에서 다른 친수성의 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유를 반드시 배제하려는 것은 아니며, 이러한 다른 섬유가 이미 인용된 미국 특허 제 3,224,926호, 미국 특허 제 3,440,135호, 미국 특허 제 4,035,147호 및 미국 특허 제 3,932,209호에 기재되어 있다. 고 농도(일반적으로 약 30%보다 큼)의 기계적 처리(예: 프로타펄핑(frotapulping) 및/또는 정제 등)와 같은, 보강되어 비틀려서 꼬인 셀룰로즈 섬유를 제공하는 다른 비화학적 수단이 본 발명의 범주내에 있는 것으로 간주된다. 이러한 방법은 각각 1990년 12월 11일 및 1993년 9월 14일자로 민튼(Mary L. Minton)에게 허여된 "Pulp Treatment Methods"라는 명칭의 미국 특허 제 4,976,819호 및 미국 특허 제 5,244,541호에 상세히 기재되어 있으며, 상기 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다.

표면적이 높은 섬유

본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 표면적이 높은 섬유를 이용하여 유체 흡수 부재에 모세관 압(또는 흡입력)을 제공한다. 표면적이 높은 섬유는 일반적으로 작고 매우 정합성이다. 표면적이 높은 섬유는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유(정제되지 않음) 단독에서 발견되는 모세관 압을 충분히 초과하는 모세관 압을 기재에 제공한다.

본원에서 높은 표면적 용도에 바람직한 섬유는 목재 펄프 섬유의 유칼립투스 부류이다. 유칼립투스는 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유와 조합되어 바람직한 모세관 압 특징을 제공하며, 하기에 기재될 셀룰로즈 미분 상당량이 성형 스크린을 쉽게 통과하는 것과는 달리 성형 스크린을 쉽게 통과하지 않는다. 특히 적합한 유칼립투스 섬유는 유칼립투스 그란디스(grandis) 종 섬유를 포함한다.

펄프 슬러리로부터 습윤 웹을 형성시키기 전에, 보강된 셀룰로즈 섬유에 추가하여 표면적을 발생시키기에 적합한 다른 섬유는 본원에서 참조문헌으로 인용된 1993년 6월 8일자로 영(Young) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,217,445호에 기재된 바와 같은 각종 셀룰로즈 및 합성 섬유 물질이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 물질은 보강되지 않은 셀룰로즈 섬유(예: 통상적인 셀룰로즈 펄프 섬유), 본원에서 크릴(crill)이라 불리는 매우 정제되고 보강된 및 보강되지 않은 셀룰로즈 섬유(바람직하게는 약 200CSF(유리도; Canadian Standard Freeness), 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 100CSF의 카나다 표준 유리도, 및 팽창 셀룰로즈 섬유와 같은 표면적이 높은 셀룰로즈 물질(이후에 기재됨)을 포함한다. 표면적이 높은 셀룰로즈는 슬러리 중에서 보강된 섬유와 충분히 혼합되어 슬러리는 전술된 바와 같이습윤 적층된다. 블렌딩기, 재펄핑기(repulper), 플레이크 제거기(deflaker), 융기부 비이팅기(valley beater), 정제기(예: 단일 원뿔형 또는 이중 원판형 정제기) 또는 다른 당해 기술에서 공지된 장치를 사용하여 보강된 섬유 및 표면적이 높은 셀룰로즈를 혼합하고 해체시키고 정제할 수 있다.

또한, 표면적이 높은 셀룰로즈는 셀룰로즈 섬유의 액체 현탁액을 작은 직경의 오리피스(orifice)에 통과시키므로써 셀룰로즈 섬유로부터 제조될 수 있으며, 오리피스 내에서 현탁액은 3000psig 이상의 가압 및 높은 속도의 전단 작용을 거친 후에 높은 속도의 감속 충격을 겪는다. 현탁액의 오리피스 통과는 실질적으로 안정한 현탁액이 수득될 때까지 반복된다. 본원에서 참조문헌으로 인용되는, 1984년 11월 20일자로 터바크(Turbak) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,483,743호를 참조한다.

화학적 첨가 결합 수단

통상적인 보강되지 않은 셀룰로즈 섬유에 비해, 가교결합되고 비틀려서 보강된 섬유는 전술된 표면적이 높은 섬유와 조합되어 특히 습윤 조건에서 보다 낮은 강도 시이트를 형성한다. 따라서, 가공을 용이하게 하고 제품-특이적인 기계적 특성을 제공하기 위하여 습윤 및 건조 상태 둘다에서 결합 수단은 바람직하게는 웹내부로 또는 웹위에 전체적으로 혼입된다. 이는 성형 와이어 상에 침착시킨 후에 건조하기 전이나 후나 이들을 조합한 때에 습윤 적층된 웹에 결합 수단을 적용시키므로써 웹 형성전에 펄프에 결합 수단을 첨가하여 실시될 수 있다.

화학적 결합제로 인해 웹은 격렬한 연화 공정, 및 사용시의 응력과 변형을 견딜 수 있다. 화학적으로 결합된 웹 특성은 넓은 범위의 기계적 연화(링 롤링(즉, 파형 롤에 통과시킴), 크레이핑(creping), 마이크로크레이핑, S형 절첩(wrap) 등)를 허용하면서 습윤/건조 인장, 가요성 및 탄성을 상당히 조절하고 유지하면서 허용가능한 습윤/건조 인장 강도 및 탄성을 유지시킨다.

본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 흡수 부재의 물리적 통합성을 증가시키고/시키거나 웹, 특히 습윤 적층된 웹의 가공을 용이하게 하는 화학적 첨가 결합 수단을 포함하는데, 예를 들면 수지성 결합제, 라텍스, 및 섬유상 웹에 통합성을 증가시키는 당해 기술에서 공지된 전분 등이다. 적합한 수지상 결합제는 TAPPI 모노그래프 시리즈 29번인 [Wet Strength in Paper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry, New York, 1965]에서 찾을 수 있는 바와 같이 페이퍼 구조에서 습윤 강도, 건조 강도, 또는 습윤 및 건조 강도 둘다를 제공할 수 있는 것으로 알려진 결합제를 포함하며, 상기 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 적합한 수지는 폴리아미드-에피클로로히드린과 폴리아크릴아미드-글리옥살 수지를 포함한다. 본 발명에서 용도를 갖는 다른 수지는 우레아 포름알데히드 수지 및 멜라민 포름알데히드 수지이다. 다작용성 수지의 보다 공통된 작용기는 질소-함유기, 예컨대 아미노기 및 질소에 부착된 메틸올기이다. 또한, 폴리에틸렌이민형 수지가 본 발명에서 이용될 수 있다. 본원에서 바람직한 화학적 첨가 결합 수단은 미국 뉴저지주 웨스트 패터슨 소재의 시텍 인더스트리즈에서 제조하여 파레즈(등록상표) 631NC라는 상품명으로 시판되는 폴리아크릴아미드-글리옥살 수지이다.

또한, 전분, 특히 양이온성 개질된 전분이 본 발명에서 화학적 첨가제로서 이용될 수 있다. 이러한 양이온성 전분 물질은 일반적으로 질소-함유기, 예컨대 아미노기 및 질소에 부착된 메틸올기로 개질된 것이며, 미국 뉴저지주 브릿지와터 소재의 내셔날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션에서 구입가능하다. 다른 적합한 결합제는 폴리아크릴산, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.

첨가되는 화학적 첨가 결합제의 양은 전형적으로 웹의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 5%이다. 그러나, 친수성인 화학적 첨가 결합제는 보다 다량으로 이용될 수 있다. 화학적 결합 첨가제가 수성 슬러리중 보강된 섬유에 첨가되는 경우, 통상적인 보강되지 않은 셀룰로즈 섬유 또는 표면적이 높은 셀룰로즈가 바람직하게는 함유되어 화학적 첨가 결합제를 더 오래 머물게 한다. 화학적 첨가 결합제는 인쇄, 분무 또는 당해 기술에서 공지된 다른 방법에 의해 건조된 웹 또는 건조되지 않은 웹에 적용될 수 있다.

화학적 결합 수단을 이용하는 것이외에, 본 발명의 유체 흡수 부재는 또한 물질중에 열결합된 중합체 미세 웹의 통합성으로 인해 유리할 수 있다. 이러한 미세 웹은 섬유 교차점에서 강하게 결합하는 중합체 결합 섬유(훽스트-셀라니즈 코폴리올레핀 바이컴퍼넌트(Hoechst-Celanese Copolyolefin Bicomponent) 등에 의해 형성된다.

본 발명의 상기 변형에서, 열가소성 결합 물질은 결합 섬유의 교차점에서의결합 부위에게 다른 결합 섬유인 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 셀룰로즈 섬유 또는 표면적이 높은 섬유를 제공한다. 이러한 열결합된 웹은 일반적으로 보강된 셀룰로즈 섬유 및 바람직하게는 전체적으로 고르게 분포된 열가소성 섬유를 포함하는 웹을 형성하므로써 제조될 수 있다. 열가소성 섬유 물질은 웹 형성전에 수성 슬러리중에서 보강된 셀룰로즈 섬유 및 미세 섬유와 혼합될 수 있다. 일단 웹이 형성되면 섬유의 열가소성 부분이 용융될 때까지 웹을 가열하여 열결합시킨다. 적합한 섬유상 물질의 구체적인 비제한적인 예는 폴리에스테르 고온 용융 섬유(KODEL 410), 이성분 섬유, 삼성분 섬유 및 이들의 혼합물 등을 포함한다.

또한, 크림핑(crimping)형 중합체-함유 결합제 섬유는 웹에 벌크성을 첨가한다. 본원에서 크림핑 변종의 바람직한 중합체-함유 결합제 섬유는 훽스트 셀라니즈 코포레이션에서 제조되어 셀본드(CELBOND; 등록상표)라는 상품명으로 시판되는 훽스트-셀라니즈 코폴리올레핀 바이컴퍼넌트 섬유이며, 약 3.3의 데텍스, 약 3.0의 데니어 및 약 6.4㎜의 섬유 길이를 갖는다.

본 유체 흡수 부재에 유용한 열가소성 결합 물질은 셀룰로즈 섬유를 광범위하게 손상시키지 않는 온도에서 용융될 수 있는 임의의 고온 용융 접착제를 포함한다. 바람직하게, 열가소성 결합 물질의 융점은 약 175℃ 미만이며, 바람직하게는 약 75 내지 약 175℃이다. 모든 경우에, 융점은 본 발명의 제품이 저장되는 온도보다 높아야 하며, 융점은 전형적으로 약 50℃ 이상이다.

열가소성 결합 물질은 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드일 수 있다.

바람직하게, 구조물이 저장 물질로서 사용되지 않는한 열가소성 섬유는 수성 유체를 그다지 흡수하지 않는다. 그러나, 열가소성 물질의 표면은 친수성이거나 소수성일 수 있다. (본원에서 사용되는 "친수성 " 및 "소수성"이란 용어는 표면이 물에 습윤되는 정도를 말한다.) 친수성 물질은 보다 다량의 열가소성 섬유, 특히 약 40% 이상의 열가소성 섬유에서 더욱 바람직하다.

본원에 사용되는 열가소성 섬유의 길이는 약 0.1 내지 약 12㎝이며, 바람직하게는 약 0.3 내지 약 3.0㎝일 수 있다.

열가소성 섬유는 바람직하게는 공기 결합에 의해 용융되나, 적외선법, 증기 드럼 건조법, 양키법 등과 같은 다른 방법을 배제하는 것은 아니다. 다른 변형에서, 상기 웹은 한면 또는 두면에서 가열 엠보싱(embossing)된다. 이러한 기술은 미국 특허 제 4,590,114호에 더욱 상세히 기재되어 있으며, 이 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다.

전술된 바와 같이, 티슈 시이트 또는 다른 물 투과성 부직 시이트와 같은 스크림을 전술된 결합 수단에 추가하거나 또는 그를 대신하여 외부 지지체로서 사용할 수 있다.

물질의 형성 방법

본 발명의 유체 흡수 부재의 구성성분은 함께 블렌딩되어, 습윤 적층법, 공기 건조법, 소모법(carding) 및 다른 방법을 비롯한 각종 방법에 의해 웹으로 성형될 수 있으며, 습윤 적층법이 본원에서 바람직하다.

건조 랩(lap) 및 페이퍼와 같은 시이트를 형성하기 위해 셀룰로즈 섬유상 물질을 습윤 적층시키기 위한 기술이 당해 기술에서 충분히 공지되어 있다. 이러한 기술은 일반적으로 보강된 섬유를 습윤 적층시키는데 적용되어서 본 발명의 흡수 구조물에 유용한 습윤 적층된 시이트를 형성시킨다. 적절한 습윤 적층법은 핸드시이팅(handsheeting), 및 샌포드(L.H.Sanford) 등의 미국 특허 제 3,301,746호에 기재된 바와 같은 제지 기계를 이용하는 습윤 적층을 포함한다. 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유의 양태, 특히 수성 슬러리중에서 응집되는 경향으로 인해, 이후에 기재되는 특정한 가공 변형법은 제지 기계로 습윤 적층시킬 때에 바람직하게 실시된다.

일반적으로 습윤 적층된 웹은 세공성 성형 와이어 위에 섬유의 수성 슬러리를 침착시키고, 습윤 적층된 슬러리를 탈수시켜서 습윤 웹을 형성하고 습윤 웹을 건조시키므로써 제조될 수 있다. 바람직하게, 습윤 적층시키려는 섬유의 수성 슬러리는 슬러리의 총 중량을 기준으로 약 0.02 내지 약 2.0%, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.2%의 섬유 농도를 갖는다. 슬러리의 침착은 전형적으로 헤드박스(headbox)와 같은 당해 기술에서 공지된 장치를 이용하여 실시된다. 헤드박스는 섬유의 수성 슬러리를 세공성 성형 와이어 위에 이동시키기 위해 슬라이스로 알려진 개구를 갖는다. 성형 와이어는 건조 랩 또는 다른 제지 가공에 사용되는 구조 및 메시 크기를 가질 수 있다. 건조 랩 및 티슈 시이트를 형성하기 위해 당해 기술에서 공지된 통상적인 디자인의 헤드박스를 사용할 수 있다. 적합한 시판되는 헤드박스는 예컨대 개방된 뚜껑(roof)형, 고정된 뚜껑형, 이중 와이어, 경사진 와이어 및 드럼 형성 헤드박스를 포함한다.

습윤 웹은 일단 형성되면 탈수되어 건조된다. 탈수는 호일, 흡입 상자, 기타 진공 장치 또는 중력 방향에 의해 실시될 수 있다. 전형적으로 탈수는 습윤 웹의 총 중량을 기준으로 섬유 농도를 약 8 내지 약 30%, 바람직하게는 약 8 내지 약 23%까지 증가시킨다. 약 23% 이상의 농도로 탈수시키는 것은 습윤-압착을 필요로 할 수 있으며, 덜 바람직하다. 탈수후에 웹은 필수적인 것은 아니나 성형 와이어로부터 건조 직물로 옮겨질 수 있으며, 건조 직물은 웹을 건조 장치로 이동시킨다.

습윤 웹의 건조는 당해 기술에서 공지된 다수의 기술을 이용하여 실시될 수 있다. 열가소성 결합 물질이 웹에 포함될 때, 열가소성 결합 물질을 다른 섬유 물질에 융합시키는 온도(그러나, 열가소성 결합 물질이 망상구조의 공극 부피로 흘러갈 정도로 높지 않아야 한다)에서 웹을 완전히 균일하게 건조시키는 것이 특히 중요하다. 건조는 예컨대 송풍 취입 건조기, 열적 공기-충돌 건조기, 및 양키 건조기를 비롯한 가열된 드럼 건조기에 의해 실시될 수 있다. 습윤 적층된 웹은 바람직하게는 완전히 건조된다(일반적으로 약 95 내지 약 99%의 섬유 농도). 완전히 건조된 웹의 가요성은 바람직하게는 증가된다. 웹의 가요성을 증가시키는 적절한 방법은 닥터 블레이드(doctor blade)를 갖춘 양키 건조기를 사용하거나, 링 롤링, 크레이핑, 닥터 블레이드나 대향된 롤을 사용하는 마이크로크레이핑, S-형 절첩, 파형 롤을 갖는 롤링, 또는 당해 기술에서 공지된 다른 기술을 이용하여 웹을 크레이핑시키는 것을 포함한다. 웹의 가요성 또는 연화성을 증가시키는 공정은 웹 성형 공정의 일부로서 또는 성형 후의 별도 조작으로서 실시될 수 있다.

전술된 형태의 바람직한 습윤 적층 공정 이외에도, 일부 상황에서는 공기 적층, 소모 또는 다른 적합한 방법에 의해 본 발명에 따른 유체 흡수 부재를 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

저장층

본 발명에 따른 흡수 구조물은 선택적으로 주로 유체 저장성을 갖는 추가의 저장층(들)을 포함할 수 있다. 저장층은 전형적으로 높은 저장능 또는 보유능을 갖지만 제한된 이동능과 흡상능을 가지며, 유입되는 유체를 보다 넓은 면적에 걸쳐 분포시키기 위하여 유체 흡수 부재에 의존한다.

일부 용도에서는, 흡수 구조물의 다른 층 또는 부재보다 비교적 큰 모세관 압을 나타내어 다른 층 또는 부재로부터 유체 배수될 수 있도록 조성이 이루어진다면, 흡수 구조물에서 저장 또는 분포/저장 역할에서 본 발명에 따른 흡수 부재의 특정한 배합을 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

저장층 또는 저장 부재는 일반적으로 통상적인 디자인 및 조성일 수 잇으며, 특정한 용도에 따라 선택된다. 저장층 또는 저장 부재는 단층이거나 다층이고 균질하거나 층상일 수 있고 프로필화되거나 균일할 수 있다. 이러한 저장 부재에 사용되기에 적합한 물질은 천연 또는 합성의 직조, 부직, 섬유, 셀형 또는 미립자일 수 있으며, 흡수성 중합체 겔화 물질의 입자, 층 또는 영역을 포함할 수 있다. 저장 물질은 또한 특정 용도에 적합하다고 증명될 수 있는 임의의 원하는 크기 및/또는 형상을 가질 수 있으며, 예를 들면, 사각형, 직사각형, 달걀형, 타원형, 직사각형 등이다. 저장 부재는 또한 3차원 형태를 가질 수 있거나 또는 실질적으로 평면일 수 있다.

예시적인 흡수제품

본원에서 사용되는 "흡수제품"이란 용어는 신체 배출물을 흡수하여 봉쇄하는 장치를 말하며, 더욱 구체적으로는 신체로부터 분비되는 각종 배출물을 흡수하여 봉쇄하도록 착용자의 신체에 대향하거나 근접하게 있는 장치를 말한다. "일회용"이란 용어는 본원에서 세탁되거나 흡수제품으로서 복구되거나 재사용되지 않는 흡수제품을 기재하기 위해 사용된다(즉, 일회 사용후에 폐기되도록 계획되며, 바람직하게는 환경면에서 사용가능한 방식으로 재활용되거나 퇴비로 되거나 처분되도록 계획된다). "일체형" 흡수제품은 별도의 부분들이 연합하여 형성되어 조합된 단위를 형성하므로써 분리된 홀더 또는 패드와 같이 별도의 취급 부품을 필요로 하지 않는 흡수제품을 말한다.

본 발명의 일체형 일회용 흡수제품의 바람직한 양태는 도 1에 도시된 바와 같은 월경용 패드인 생리대(20)이다. 본원에서 사용될 때 "생리대"란 용어는 여성이 외음부 영역, 일반적으로는 생식기 영역 외부에 인접하게 착용되어 착용자 신체로부터 분비되는 생리 유체 및 기타 질 분비물(예: 혈액, 생리혈 및 뇨)을 흡수하여 봉쇄하는 제품을 말한다. 또한, 부분적으로는 착용자의 질전정 내부 및 부분적으로는 착용자의 질전정 외부에 존재하는 음순간 장치도 본 발명의 범위 내에 있다. 본원에서 사용하는 "외음부"란 용어는 외부에서 볼 수 있는 여성 생식기를 지칭한다. 그러나, 본 발명은 팬티라이너와 같은 기타 여성용 위생 패드 또는 월경용 패드, 또는 실금자용 패드, 탐폰 등과 같은 다른 흡수제품에도 적용될 수 있음을 이해한다.

도 1은 생리대(20)의 구조를 더욱 명확히 나타내기 위하여 구조물의 일부를 절단하여 완전히 펼친, 본 발명의 생리대(20)의 평면도이다. 착용자와 대향하거나 접촉되는 생리대(20) 부분이 관찰자를 향해 배향되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 생리대(20)는 바람직하게는 액체 투과성 상면시이트(22), 상면시이트(22)에 연결된 액체 불투과성 배면시이트(23), 및 상면시이트(22)와 배면시이트(23) 사이에 끼인 흡수코어(25)를 포함한다. 도 1에 도시된 생리대(20)는, 착용자의 언더가멘트에 놓이기 전의 생리대를 나타낼 수 있는 단순화시킨 흡수제품이다. 그러나, 본 발명은 도 1에 도시된 생리대의 특정한 형태 또는 구조에 제한되지 않음을 이해한다.

생리대(20)는 신체 접촉면 또는 "신체면", 및 가멘트면의 2개 표면을 갖는다. 신체면에서 볼 때의 생리대(20)가 도 1에 도시되어 있다. 신체면은 착용자의 신체에 인접하게 착용되어야 하는 반면, 가멘트면은 반대 면에 있으면서 생리대(20)가 착용될 때에 착용자의 언더가멘트에 인접하게 놓여야 한다. 생리대(20)는 종방향 중심선(L)과 횡방향 중심선(T)의 2개 중심선을 갖는다. 본원에서 "종방향"이란 용어는 생리대(20)를 착용한 경우 기립 상태의 착용자를 좌측 및 우측 신체 반반으로 이분하는 수직 평면과 일렬로 배열된(예를 들면, 대략 평행하다) 생리대 평면에서의 선, 축 또는 방향을 지칭한다. 본원에서 사용되는 "횡방향" 또는 "측방향"이란 용어는 서로 바꿔 사용할 수 있는 것으로, 일반적으로 종방향에 수직인 생리대(20) 평면에서의 선, 축 또는 방향을 지칭한다. 도 1은 또한 생리대(20)가 종방향 가장자리(또는 "측부 가장자리")가 31로 정해지고 말단 가장자리(또는 "말단")가 32로 정해지는 생리대(20)의 외부 가장자리에 의해 정해지는 주변부(30)를 가짐을 보여준다. 도 1에 도시된 양태에서 생리대(20)는 종방향 및 횡방향 중심선 둘다에 대해 대칭이다.

생리대(20)는 바람직하게는 착용자 팬티의 가랑이부 주위에서 절첩되는 측부 플랩 또는 "날개(wing)"(34)를 갖는다. 측부 플랩(34)은 착용자 팬티가 오염되지 않게 하고 생리대가 착용자 팬티에 고정되게 하는 것을 포함하는(이에 한정되는 것은 아니다) 여러 목적을 수행할 수 있다.

상면시이트, 배면시이트 및 흡수코어는 각종 공지된 형태(소위 "튜브"형 제품 또는 측부 플랩 제품을 포함)로 조합될 수 있으나, 바람직한 생리대 형태가 1990년 8월 21일자로 오스본에게 허여된 "Thin, Flexible Sanitary Napkin"라는 명칭의 미국 특허 제 4,950,264호; 1984년 1월 10일자로 데스마라이스(DesMarais)에게 허여된 "Compound Sanitary Napkin"라는 명칭의 미국 특허 제 4,425,130호; 1982년 3월 30일자로 아르(Ahr)에게 허여된 "Bordered Disposable Absorbent Article"라는 명칭의 미국 특허 제 4,321,924호; 1987년 8월 18일자로 반 틸버그(Van Tilburg)에게 허여된 "Shaped Sanitary Napkin With Flaps"라는 명칭의 미국 특허 제 4,589,876호에 기재되어 있다. 이들 특허 각각은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 도 1은 상면시이트(22)와 배면시이트(23)가 일반적으로흡수코어(25)의 길이 및 너비 치수보다 큰 길이 및 너비 치수를 갖는 생리대(20)의 바람직한 양태를 나타낸다. 상면시이트(22)와 배면시이트(23)는 흡수코어(25)의 가장자리를 지나 연장되어 주변부를 형성할 뿐만 아니라 측부 플랩을 형성할 수 있다.

도 1에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 배면시이트(23)와 상면시이트(22)는 각각 생리대(20)의 가멘트면과 신체면에 인접하게 위치하며, 바람직하게는 서로 연결되어 주위(30)를 형성한다. 예컨대 배면시이트(23)와 상면시이트(22)는 균일한 연속 접착층, 패턴화된 접착층 또는 분리된 접착선, 접착 나선 또는 접착 점의 배열에 의해 서로에 고정될 수 있다. 만족스러운 것으로 밝혀진 접착제는 미국 미네소타주 세인트 파울 소재의 에이치.비.풀러 캄파니(H.B.Fuller Company)에서 HL-1258 또는 H-2031로 시판된다. 또는, 상면시이트(22)와 배면시이트(23)는 열 결합, 압력 결합, 초음파 결합, 동적 기계적 결합, 또는 상면시이트와 배면시이트를 연결시키기 위해 당해 기술에서 공지된 임의의 적절한 방법에 의해 서로에 연결될 수 있다. 상면시이트(22)와 배면시이트(23)를 연결시키는데 특히 적절한 방법은 크림프 밀봉이다.

유체 불투과성 밀봉부는 주위(30)를 따라 경계 구획에서 제공된다. 이 밀봉부는 유체가 생리대(20)의 주위(30)로부터 주변부 가장자리(31,32)를 통해 측방향으로 이동(즉, 흡상)되지 않도록 사용되며, 이에 의해 착용자의 언더가멘트가 때이르게 측부 오염되지 않게한다. 결과적으로 상면시이트(22)와 배면시이트(23)는 비교적 유체를 함유하지 않는다. 밀봉부는 바람직하게는 주변부(30)에 가능한한 밀접하게 측방향 안쪽으로 배치되어 경계 구획중 보다 많은 부분이 오염되지 않고 건조한 채로 있다. 밀봉부는 바람직하게는 주위(30)를 완전히 둘러싸서 흡상 및 유체 누수를 허용하는 틈을 조금도 허용하지 않는다.

밀봉부는 바람직하게는 흔히 "크림핑" 조작이라 지칭하는, 열을 사용하거나 사용하지 않는 동시적인 가압에 의해 형성된다. "크림핑" 공정 동안에 선택적인 열과 함께 충분한 압력이 적용되어 상면시이트(22)와 배면시이트(23)를 용융시키므로써 밀봉부를 형성한다. 밀봉부 외부의 영역 부분은 불연속적으로 이격된 결합으로 크림핑된다. 불연속 결합은 반대 방향 또는 부정적인 모세관 구배를 발생시켜서, 밀봉부를 부적절하게 통과하는 모든 유체가 밀봉부 영역중 보다 밀집된 물질쪽으로 끌리기 쉬우며, 밀봉부 외부의 모든 유체 이동은 경계의 외부 가장자리 쪽과 반대로 밀봉부를 따라 발생한다.

본 발명에 따른 흡수코어(25)는 광범위한 크기 및 형상(예: 직사각형, 타원형, 모래시계형, 견골형, 비대칭형 등)으로 제조될 수 있는 상기 개선된 흡수 부재(24)를 포함한다. 흡수코어의 형태 및 구조는 변형될 수도 있다(예컨대, 흡수코어는 다양한 캘리퍼 대역(예: 중심에서 보다 두껍도록 프로필됨), 친수성 구배, 초흡수성 구배, 또는 보다 낮은 밀도와 보다 낮은 평균 기본 중량의 포획 대역을 갖거나 하나 이상의 층 또는 구조물을 가질 수 있다). 그러나, 흡수코어의 총 흡수능은 생리대의 적재 디자인 및 계획된 용도에 따라 적합해야 한다. 또한, 흡수코어의 크기 및 흡수능은 실금자용 패드, 팬티라이너, 기본형 생리대 또는 취침용 생리대와 같은 상이한 용도를 수용하도록 다양할 수 있다.

본 발명에 따른 유체 흡수 부재(24)는 본원에 기재된 일원의 균일한 단층 물질을 포함할 수 있다. 또는, 유체 흡수 부재(24)는 응집성 적층 구조로 포개지거나 성형된 두 층 이상의 상기 물질을 포함할 수 있다. 다른 물질, 특히 웹 또는 섬유의 중간 층이 상기 층 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상이한 밀도, 기본 중량, 조성, 친수성 또는 다른 특성을 갖는 영역을 제공하기 위하여 상기 부재내에 식별가능한 층을 제공하는 것이 단일한 층, 웹 또는 구조물내에서도 바람직할 수 있다.

또한, 하나 이상의 구성성분을 갖는 상이한 조성 또는 비율을 갖는 본 발명의 다층 물질이 이용될 수 있다. 다수의 가능한 형태중 단 하나를 예시하므로써, 유체 흡수 부재(24)가 약 88%의 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유, 약 10%의 유칼립투스 섬유 및 약 2%의 화학적 결합 첨가제의 조성을 갖는 상부 및 하부의 단위층(이 사이에 미립자 흡수성 겔화 물질의 단위층이 혼입될 수 있다)을 포함하는 3층 적층 구조물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유체 흡수 부재의 층 또는 단위층은 유사한 또는 상이한 기본 중량 및/또는 밀도를 가질 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바람직한 양태에서 생리대(20)의 흡수코어(25)는 바람직하게는 흡수 부재(24)와 상면시이트(22) 사이에 선택적인 제 2 상면시이트 또는 포획층(27)을 포함한다.

필요시에, 저장 부재와 같은 추가적인 흡수 구조물이 생리대(20)에 혼입될 수 있으며, 생리대 및 기타 흡수제품에서 흔히 사용되는 광범위한 액체 흡수성 물질, 예컨대 일반적으로 에어펠트라 지칭하는 분쇄된 목재 펄프로부터 형성될 수 있다. 다른 적합한 흡수 물질의 예는 크레이핑된 셀룰로즈 왜딩(wadding); 코폼(coform)을 비롯한 용융취입된 중합체; 화학적으로 보강된 변형 또는 가교결합된 셀룰로즈 섬유; 크림핑된 폴리에스테르 섬유와 같은 합성 섬유; 초탄; 티슈 절첩부와 티슈 적층물을 비롯한 티슈; 흡수성 발포체; 흡수성 스폰지; 초흡수성 중합체; 흡수성 겔화 물질; 임의의 동등한 물질 또는 물질의 조합물; 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 이러한 추가적인 층은 유체 흡수 부재(24)의 위 또는 아래에 포함될 수 있고/있거나 유체 흡수 부재(24), 및 포획층(27)과 같은 다른 성분 사이에 포함될 수 있다.

본 발명의 흡수코어로서 사용하기 위한 예시적인 흡수 구조물이 1990년 8월 21일자로 오스본에게 허여된 "Thin, Flexible Sanitary Napkin"라는 명칭의 미국 특허 제 4,950,264호; 1986년 9월 9일자로 와이즈만(Weisman) 등에게 허여딘 "High-Density Absorbent Structures"라는 명칭의 미국 특허 제 4,610,678호; 1989년 5월 30일자로 알레마니(Alemany) 등에게 허여된 "High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones"라는 명칭의 미국 특허 제 4,834,735호; 및 듀엔크(Duenk) 등의 명의로 1986년 10월 22일자로 공개된 더 프록터 앤드 갬블 캄파니(The Procter & Gamble Company)의 유럽 특허원 제 0 198 683호에 기재되어 있다. 이들 각 특허는 본원에서 참조문헌으로 인용된다.

본 발명의 바람직한 양태에서, 포획층(들)(27)은 상면시이트(22)와 유체 흡수 부재(24) 사이에 위치할 수 있다. 포획층은 초기 유체 접촉 지점으로부터 포획층 및 흡수코어의 다른 부분으로 유체 이동을 촉진시킬 뿐만 아니라 분비된 체액을 신속히 수거하고 일시적으로 고정시킨다. 배출물의 이동을 개선시키는 것이 중요한 몇몇 이유가 있는데, 여기에는 흡수코어 전체에 배출물을 더욱 균일하게 제공하고 생리대(20)가 비교적 얇아지게 하는 것이 포함된다. 본원에서 지칭하는 이동은 한 방향, 두 방향 또는 모든 방향(즉, x-y 평면 및/또는 z-방향)으로의 액체 이동을 포함할 수 있다.

포획층은 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 비롯한 합성 섬유, 면 또는 셀룰로즈를 비롯한 천연 섬유, 이러한 섬유의 블렌드, 임의의 동등한 물질 또는 이러한 물질의 조합물의 직조 웹 또는 부직 웹을 비롯한 여러 상이한 물질로 구성될 수 있다. 포획층 및 상면시이트를 갖는 생리대의 예가 오스본에게 허여된 미국 특허 제 4,950,264호 및 1991년 12월 17일자로 크리(Cree)의 명의로 출원된 "Absorbent Article Having Fused Layers"라는 명칭의 미국 특허원 제 07/810,774호에 기재되어 있다. 이들 문헌 각각은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 바람직한 양태에서, 포획층은 웹을 연결시키는데 통상적인 임의의 수단, 가장 바람직하게는 전술한 크리 출원에 상세히 기재된 융합 결합에 의해 상면시이트에 연결될 수 있다.

배면시이트(23)는 액체(예: 생리혈 및/또는 뇨)에 불투과성이며, 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름으로 제조되나, 다른 가요성 액체 불투과성 물질도 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "가요성"이란 용어는 순응적이고 신체의 일반적인 형태 및 윤곽에 쉽게 정합되는 물질을 말한다. 배면시이트(23)는 흡수코어(25)에 흡수되어 함유된 배출물이 바지, 파자마 및 언더가멘트와 같은 생리대(20)에 접촉하는 물품을 적시는 것을 방지한다. 따라서, 배면시이트(23)는 직조 또는 부직 물질, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름과 같은 중합성 필름, 또는 필름-코팅된 부직 물질과 같은 복합 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게, 배면시이트는 약 0.012㎜(0.5밀) 내지 약 0.051㎜(2.0밀)의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름이다. 예시적인 폴리에틸렌 필름은 미국 오하이오주 신시네티 소재의 클로패이 코포레이션(Clopay Corporation)에서 제조되는 P18-0401 및 미국 인디아나주 테레호테 소재의 트레데가 필름 프로덕츠(Tredegar Film Products)에서 제조되는 XP-39385이다. 배면시이트는 바람직하게는 엠보싱되고/되거나 매트 처리되어서 의복과 더욱 유사한 외관을 제공한다. 또한, 배면시이트(23)는 배출물이 통과하지 않도록 하면서 흡수코어(24)로부터 기체가 빠져나가게 할 수 있다(즉, 통기성이다).

상면시이트(22)는 순응적이고, 촉감이 부드럽고, 착용자 피부에 무자극성이다. 또한, 상면시이트(22)는 액체(예: 생리혈 및/또는 뇨)가 그 두께를 쉽게 침투하게 하는 액체 투과성이다. 적합한 상면시이트(22)는 직물 및 부직 물질; 천공된 성형 열가소성 필름, 천공된 플라스틱 필름 및 수소형성된 열가소성 필름과 같은 중합성 물질; 다공성 발포체; 망상 발포체; 망상 열가소성 필름; 및 열가소성 스크림과 같은 광범위한 물질로부터 제조될 수 있다. 적합한 직조 및 부직 물질은 천연 섬유(예: 목재 및 면 섬유), 합성 섬유(예: 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 섬유와 같은 중합성 섬유), 또는 천연 섬유와 합성 섬유의 조합물로 구성될 수 있다.

본 발명에서 사용하기에 바람직한 상면시이트는 로프트가 높은 부직 상면시이트 및 천공된 성형 필름 상면시이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. 천공된 성형 필름은 특히 상면시이트에 바람직한데, 이는 상기 필름이 신체 배출물에 대해 투과성이지만 비흡수성이어서 유체가 상면시이트로 역류하여 착용자 피부를 재습윤시키는 경향을 감소시키기 때문이다. 따라서, 신체와 접촉된 성형 필름의 표면은 건조한 채로 있으므로, 신체의 오염을 감소시키고 착용자에게 보다 편안한 감촉을 제공한다. 적합한 성형 필름이 1975년 12월 30일자로 톰슨(Thompson)에게 허여된 "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries"라는 명칭의 미국 특허 제 3,929,135호; 1982년 4월 13일자로 뮬란(Mullane) 등에게 허여된 "Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet"라는 명칭의 미국 특허 제 4,324,246호; 1982년 8월 3일자로 라델(Radel) 등에게 허여된 "Resilient Plastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties"라는 명칭의 미국 특허 제 4,342,314호; 1984년 7월 31일자로 아르 등에게 허여된 "Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression"라는 명칭의 미국 특허 제 4,463,045호; 및 1991년 4월 9일자로 베어드(Baird)에게 허여된 "Multilayer Polymeric Film"라는 명칭의 미국 특허 제 5,006,394호에 기재되어 있다. 각 특허는 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 본 발명의 바람직한 상면시이트는 상기 특허중 하나 이상에 기재된 성형 필름이며, 미국 오하이오주 신시네티 소재의 더 프록터 앤드 갬블 캄파니에서 "드라이-위브(DRI-WEAVE)"로 시판되고 있다.

본 발명의 바람직한 양태에서, 성형 필름 상면시이트의 신체면은 생리혈이 흡수코어로 흘러들어가서 흡수코어에 흡수되지 않고 상면시이트에서 넘치는 가능성을 감소시키기 위하여 비친수성이기 보다는 액체가 더욱 빨리 상면시이트를 통해 이동하도록 친수성이다. 바람직한 양태에서, 계면활성제는 1991년 11월 19일자로 아지쯔(Aziz) 등의 명의로 출원된 "Absorbent Article Having A Nonwoven and Apertured Film Coversheet"라는 명칭의 미국 특허원 제 07/794,745호에 기재된 바와 같은 성형 필름 상면시이트의 중합성 물질에 혼입되며, 상기 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 또는, 상면시이트의 신체면은 본원에서 참조문헌으로 인용된, 오스본에게 허여된 상기 미국 특허 제 4,950,254호에 기재된 바와 같은 계면활성제로 처리하여 친수성으로 만들 수 있다.

사용시에 생리대(20)는 임의의 지지 수단 또는 고정 목적으로 충분히 공지된 부착 수단(도시되어 있지 않음)에 의해 제자리에 고정될 수 있다. 바람직하게, 생리대는 사용자의 언더가멘트 또는 팬티에 놓여서 접착제와 같은 패스너에 의해 상기 언더가멘트 또는 팬티에 고정된다. 접착제는 팬티의 가랑이부에서 생리대를 고정시키는 수단을 제공한다. 따라서, 배면시이트(23)의 외부면의 일부 또는 전부는 접착제로 피복된다. 이러한 목적으로 당해 기술에서 사용되는 임의의 접착제 또는 아교가 본원에서 접착제로 사용될 수 있으며, 감압성 접착제가 바람직하다. 적합한 접착제는 미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 센츄리 어드헤시브즈 코포레이션(Century Adhesives Corporation)에서 제조되는 센츄리 A-305-IV; 및 미국 뉴저지주 브릿지와터 소재의 더 내셔날 스타치 앤드 케미칼 캄파니에서 제조되는 인스탄트 록(Instant Lock) 34-2823이다. 적합한 접착제 패스너는 또한 미국 특허 제 4,917,697호에 기재되어 있다.

생리대를 사용시에 놓기 전에, 감압성 접착제는 사용전에 건조되거나 또는 팬티의 가랑이부 이외의 표면에 접착되지 않도록 전형적으로 제거가능한 릴리이즈 라이너(release liner)로 덮여있다. 적합한 릴리이즈 라이너는 또한 상기 미국 특허 제 4,917,697호에 기재되어 있다. 이러한 목적에 흔히 사용되는 임의의 시판되는 릴리이즈 라이너가 본원에서 사용될 수 있다. 적합한 릴리이즈 라이너의 비제한적인 예는 미국 위스콘신주 메나사 소재의 아크로실 코포레이션(Akrosil Corporation)에서 제조되는 BL30MG-A 실록스(Silox) E1/0 및 BL30MG-A 실록스 4P/0이다. 본 발명의 생리대(20)는 릴리이즈 라이너를 제거한 다음 접착제가 팬티와 접촉되도록 생리대를 팬티에 놓으므로써 사용된다. 접착제는 생리대를 사용중에 팬티내의 적절한 위치에 유지시킨다.

기저귀(100) 형태의 일회용 흡수제품의 바람직한 양태가 도 2에 도시되어 있다. 본원에서 사용되는 "기저귀"란 용어는 일반적으로 유아 및 실금자가 하부 둔부 주위에 착용하는 가멘트를 지칭한다. 그러나, 본 발명을 실금자용 브리이프, 실금자용 패드, 배변연습용 바지, 기저귀 삽입물, 생리대, 미용 티슈 및 페이퍼 타월 등과 같은 다른 흡수제품에도 적용할 수 있음을 이해한다. 도 2에 도시된 기저귀(100)는 착용자에게 놓기 전의 기저귀를 나타낼 수 있는 간략화시킨 흡수제품이다. 그러나, 본 발명이 도 2에 도시된 특정한 유형 또는 형태의 기저귀에 제한되지 않음을 이해해야 한다.

도 2는 기저귀(100)의 구조를 보다 명확히 나타내기 위하여 구조의 일부를 절단한 본 발명의 기저귀(100)의 수축되지 않은 상태(즉, 탄성을 유도하는 모든 수축을 제거함)의 투시도이다. 착용자와 접촉된 기저귀(100)의 일부는 관찰자를 향한다. 바람직하게는 액체 투과성 상면시이트(104); 상면시이트(104)에 연결된 액체 불투과성 배면시이트(102); 및 상면시이트(104)와 배면시이트(102) 사이에 끼인 흡수코어(106)를 포함하는 기저귀(100)가 도 2에 도시되어 있다. 탄성 부재, 및 기저귀를 착용자에게 적소에 고정시키기 위한 패스닝 수단(예컨대, 테이프 탭 패스너)과 같은 추가적인 구조물을 포함할 수 있다.

상면시이트(104), 배면시이트(102) 및 흡수코어(106)는 각종 잘 알려진 형태로 조합될 수 있으나, 바람직한 기저귀 형태가 1975년 1월 14일자로 허여된 부엘(Buell)의 미국 특허 제 3,860,003호에 일반적으로 기재되어 있으며, 이 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 또 다르게, 본원의 일회용 기저귀의 바람직한 형태가 1989년 2월 28일자로 아지쯔 등에게 허여된 미국 특허 제 4,808,178호; 1987년 9월 22일자로 로손(Lawson) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,695,278호; 및 1989년 3월 28일자로 포어만(Foreman)에게 허여된 미국 특허 제 4,816,025호에 기재되어 있으며, 이들 모두는 본원에서 참조문헌으로 인용된다.

도 2는 상면시이트(104)와 배면시이트(102)가 동일 평면에 있고, 일반적으로 흡수코어(106)보다 길이와 너비의 치수가 큰 기저귀(100)의 바람직한 양태를 나타낸다. 상면시이트(104)는 배면시이트(102)와 연결되고 배면시이트(102)에 포개져서 기저귀(100)의 주변부를 형성한다. 주변부는 기저귀(100)의 외부 주위 또는 가장자리를 한정한다. 주변부는 말단 가장자리(101) 및 종방향 가장자리(103)를 포함한다.

상면시이트(104)는 순응성이고 촉감이 부드러우며 착용자 피부에 무자극성이다. 또한, 상면시이트(104)는 액체 투과성이어서 그 두께를 통해 액체가 쉽게 침투된다. 적합한 상면시이트(104)는 다공성 발포체, 망상 발포체, 천공된 플라스틱 필름, 천연 섬유(예: 목재 또는 면 섬유), 합성 섬유(예: 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유) 또는 천연 섬유와 합성 섬유의 조합물로부터 제조될 수 있다. 바람직하게, 상면시이트(104)는 소수성 물질로 구성되어서 착용자 피부를 흡수코어(106)내의 액체로부터 분리시킨다.

특히 바람직한 상면시이트(104)는 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘레스 인코포레이티드에서 제조하는 헤르큘레스형 151 폴리프로필렌과 같은, 약 1.5데니어의 짧은 길이의 폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 본원에서 사용되는 "짧은 길이의 섬유"란 용어는 약 15.9㎜(0.62인치) 이상의 길이를 갖는 섬유를 지칭한다.

상면시이트(104)를 제조하는데 사용할 수 있는 많은 제조 기술이 있다. 예컨대, 상면시이트(104)는 직조, 부직, 스펀결합 또는 소모될 수 있다. 바람직한 상면시이트는 소모되며, 직물 기술의 숙련자에게 충분히 공지된 수단에 의해 열결합된다. 바람직하게, 상면시이트(104)는 1㎡당 약 18 내지 약 25g의 중량을 가지며, 기계 방향으로 1㎝당 약 400g 이상의 최소 건조 인장 강도 및 기계 횡방향으로 1㎝당 약 55g 이상의 습윤 인장 강도를 갖는다.

배면시이트(102)는 액체 불투과성이고 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름으로부터 제조되지만, 다른 가요성 액체 불투과성 물질 또한 사용될 수 있다. 배면시이트(102)는 흡수코어(106)에 흡수되어 봉쇄된 배출물이 기저귀(100)와 접하는 물품, 예컨대 침구류와 언더가멘트 등을 적시지 않게 한다. 바람직하게, 배면시이트(102)는 약 0.012㎜(0.5밀) 내지 약 0.051㎝(2.0밀)의 두꼐를 갖는 폴리에틸렌 필름이지만, 다른 가요성 액체 불투과성 물질이 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "가요성"이란 용어는, 순응적이며 착용자 신체의 일반적인 형태 및 윤곽에 쉽게 정합되는 물질을 지칭한다.

적합한 폴리에틸렌 필름은 몬산토 케미칼 코포레이션에서 제조되며, 필름 번호 8020라는 상품명으로 시판된다. 배면시이트(102)는 바람직하게는 엠보싱되고/되거나 매트 처리되어서 직물과 더욱 유사한 외관을 제공한다. 또한, 배면시이트(102)는 배출물이 통과하지 않도록 하면서 흡수코어(106)로부터 기체가 빠져나가게 할 수 있다(즉, 통기성이다).

배면시이트(102)의 크기는 흡수코어(106)의 크기 및 선택되는 정확한 기저귀 디자인에 의해 정해진다. 바람직한 양태에서, 배면시이트(102)는 전체 기저귀 주변부에서 약 1.3 내지 약 2.5㎝(약 0.5 내지 약 1.0인치)의 최소 거리만큼 흡수코어(106)를 지나 연장되는 변형된 모래시계형이다.

상면시이트(104)와 배면시이트(102)는 임의의 적절한 방식으로 연결된다. 본원에서 사용되는 "연결"이란 용어는 상면시이트(104)가 배면시이트(102)에 직접 부착되므로써 상면시이트(104)가 배면시이트(102)에 직접 연결되는 형태 및 상면시이트(104)가 중간부재에 부착되고 중간부재가 다시 배면시이트(102)에 부착되므로써 상면시이트(104)가 배면시이트(102)에 간접적으로 연결되는 형태를 포함한다. 바람직한 양태에서, 상면시이트(104)와 배면시이트(102)는 접착제 또는 당해 기술에 공지된 임의의 다른 부착 수단에 의해 기저귀 주변부에서 서로에 직접 부착된다. 예컨대 상면시이트(104)를 배면시이트(102)에 부착시키기 위해 균일한 연속 접착층, 패턴화된 접착층 또는 분리된 접착선, 접착 나선 또는 접착 점의 배열을 사용할 수 있다.

테이프 탭 패스너(간략화를 위해 도시하지 않음)는 전형적으로 기저귀의 후방 허리밴드 영역(102)에 적용되어서 착용자에 기저귀를 고정시키기 위한 패스닝 수단을 제공한다. 테이프 탭 패스너는 당해 기술에 공지된 임의의 것일 수 있으며, 예컨대 본원에서 참조문헌으로 인용되는 1974년 11월 19일자로 부엘(Buell)에게 허여된 미국 특허 제 3,848,594호에 기재되어 있는 패스닝 테이프이다. 이들 테이프 탭 패스너 또는 기타 기저귀 패스닝 수단은 전형적으로 기저귀(100)의 모서리 부근에 적용된다.

탄성 부재(간략화를 위해 도시하지 않음)는 바람직하게는 각각의 종방향 가장자리(103)를 따라 기저귀(100)의 주변부에 인접하게 배치되어서, 탄성 부재가 끌어당겨져서 착용자의 다리에 기저귀(100)를 고정시킨다. 또는, 탄성 부재는 기저귀(100)의 말단 가장자리(101)중 하나 또는 둘다에 인접하게 배치되어서 다리 커프스 뿐만 아니라 오히려 허리밴드를 제공할 수 있다. 예컨대, 적합한 허리밴드가 1985년 5월 7일자로 키에빗트(Kievit) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,515,595호에 기재되어 있으며, 이 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다. 추가로, 탄성적으로 수축가능한 탄성 부재를 갖춘 일회용 기저귀의 적절한 제조방법 및 제조장치가 1978년 3월 28일자로 부엘에게 허여된 미국 특허 제 4,081,301호에 기재되어 있으며, 이 문헌은 본원에서 참조문헌으로 인용된다.

탄성 부재는 탄성적으로 수축가능한 상태로 기저귀(100)에 고정되어서 정상적으로 비구속적인 형태에서 탄성 부재가 효과적으로 기저귀(100)를 수축하거나 모은다. 탄성 부재는 둘 이상의 방법으로 탄성적으로 수축가능한 상태로 고정될 수 있다. 예컨대, 탄성 부재는 연신되어 고정될 수 있으나, 기저귀(100)는 수축되지 않은 상태이다. 또는, 기저귀(100)는 예컨대 기저귀(100)에 고정되어 결합된 탄성부재를 플리팅(pleating)시켜서 수축될 수 있으며, 그 동안에 탄성 부재는 비이완된 또는 비연신된 상태이다. 탄성 부재는 기저귀(100)의 길이의 일부를 따라 연장될 수 있다. 또는, 탄성 부재는 기저귀(100)의 전체 길이, 또는 탄성적으로 수축가능한 선을 제공하기에 적절한 임의의 다른 길이를 따라 신장될 수 있다. 탄성 부재의 길이는 기저귀 디자인에 의해 정해진다.

탄성 부재는 다수의 형태일 수 있다. 예컨대, 탄성 부재의 너비는 약 0.25㎜(0.01인치) 내지 약 25㎜(1.0인치) 이상으로 다양할 수 있으며, 탄성 부재는 단일한 탄성 부재 스트랜드 또는 여러 평행한 또는 평행하지 않은 탄성 물질 스트랜드를 포함할 수 있거나, 직사각형 또는 곡선일 수 있다. 또한, 탄성 부재는 당해 기술에 공지된 임의의 여러 방식으로 기저귀에 부착될 수 있다. 예컨대, 탄성 부재는 각종 결합 패턴을 이용하여 기저귀(100)에 초음파 결합, 열 밀봉 및 압력 밀봉될 수 있거나, 또는 단순히 기저귀(100)에 아교로 접착될 수 있다.

기저귀(100)의 흡수코어(106)는 상면시이트(104)와 배면시이트(102) 사이에 위치한다. 흡수코어(106)는 광범위한 크기 및 형상(예: 직사각형, 모래시계형, 비대칭형 등)으로 제조될 수 있다. 그러나, 흡수코어(106)의 총 흡수능은 흡수제품 또는 기저귀의 계획된 용도에 대한 액체 적재 디자인에 적합해야 한다.또한, 흡수코어(106)의 크기 및 흡수능은 유아로부터 성인에 이르는 착용자를 수용하도록 다양할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 흡수코어(106)는 본 발명에 따른 유체 흡수 부재(108)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같은 바람직한 형태에서 흡수코어(106)는, 유체 흡수 부재(108)와 유체 연통되며 유체 흡수 부재(108)와 상면시이트(104) 사이에 위치한 포획층 또는 포획 부재(110)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 포획층 또는 포획 부재(110)는 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 비롯한 합성 섬유, 면 또는 셀룰로즈를 비롯한 천연 섬유, 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 셀룰로즈 섬유, 이러한 섬유들의 블렌드, 임의의 동등한 물질 또는 이러한 물질들의 혼합물의 부직 웹 또는 직조 웹을 비롯한 여러 상이한 물질로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 유체 흡수 부재(108)는 본원에 기재된 물질을 일원의 균일한 단층으로 포함할 수 있다. 또는, 유체 흡수 부재(108)는 응집성 적층 구조로 포개지거나 성형된 두 층 이상의 상기 물질을 포함할 수 있다. 다른 물질, 특히 웹 또는 섬유의 중간 층이 상기 층 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상이한 밀도, 기본 중량, 조성, 친수성 또는 다른 특성을 갖는 영역을 제공하기 위하여 상기 부재내에식별가능한 층을 제공하는 것이 단일 층, 웹 또는 구조물내에서도 바람직할 수 있다.

또한, 하나 이상의 구성성분을 갖는 상이한 조성 또는 비율을 갖는 본 발명의 다수 물질층이 이용될 수 있다. 다수의 가능한 형태중 단 하나를 예시하므로써, 유체 흡수 부재(108)가 약 88%의 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 섬유, 약 10%의 유칼립투스 섬유 및 약 2%의 화학적 결합 첨가제의 조성을 갖는 상부 및 하부의 단위층(이 사이에 미립자 흡수성 겔화 물질의 단위층이 사이에 혼입될 수 있다)을 포함하는 3층 적층 구조물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유체 흡수 부재의 층 또는 단위층은 유사한 또는 상이한 기본 중량 및/또는 밀도를 가질 수 있다.

사용시에, 기저귀(100)는 후방 허리밴드 영역을 착용자의 등 아래에 놓고 기저귀(100)의 나머지 부분을 착용자의 다리 사이에서 끌어당겨서 전방 허리밴드 영역이 착용자의 배를 가로질러 위치하도록 착용자에게 적용시킨다. 이후에, 테이프 탭 또는 다른 패스너가 바람직하게는 기저귀(100)의 외부 대향 영역에 고정된다. 사용시에, 본 발명의 유체 흡수 부재를 혼입시킨 일회용 기저귀 또는 다른 흡수제품은 유체 흡수 부재의 높은 흡수능으로 인해 액체를 보다 신속하고 효율적으로 분포시키고 저장시키며 건조한 채로 있다. 본 발명의 유체 흡수 부재를 혼입시킨 일회용 기저귀는 보다 얇고 보다 가요성일 수 있다.

본 발명에 따른 특정한 조성, 기본 중량 및 밀도 특징은 특정한 흡수제품 또는 제품 용도의 필요조건을 충족시키도록 될 수 있다. 특정한 유체 흡수 부재를선택하는데 고려해야하는 중요한 제품 변수는 흡수제품의 전체 크기, 제품이 흡수해야 하는 유체의 부피, 및 흡수될 유체의 특징을 포함한다. 다른 고려사항이 특정한 제품 또는 흡수제품의 용도에 따라 중요할 수 있다.

구성성분에 유용한 조성 범위가 상기에서 상세히 논의되었다. 흡수제품에 적합한 것으로 판명된, 물질의 예시적인 기본 중량 및 밀도는 약 15 내지 약 350g의 기본 중량 및 약 0.03 내지 약 0.02g/cc의 밀도를 포함한다. 밀도는 기본 중량으로부터 계산되며, 일정한 한계 압력(예: 0.20psi)하에서 측정될때의 캘리퍼는 하기의 수학식 1을 사용하여 계산된다.

또한, 본 발명에 따른 유체 흡수 부재는 균질한 프로필, 밀도, 기본 중량 및/또는 조성에서 편차를 가질 수 있다. 따라서, 특정한 용도에 따라 이 용도에 적합하도록 밀도, 기본 중량, 조성, 친수성 또는 다른 특성이 상이한 영역을 제공하도록 상기 부재내에 일정한 방향(들)으로 구배를 설정하고/하거나 상기 부재내에 식별가능한 층을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 특정한 양태를 예시하고 기술하였으나, 당해 기술의 숙련자들에게는 본 발명의 취지 및 범주를 벗어남없이 다양한 다른 변화 및 변경이 만들어질 수 있음이 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명의 범주에 있는 모든 변화 및 변경을 첨부된 청구범위에서 다루고자 한다.

Claims

(i) 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유(stiffened, twisted and curled bulking fiber) 80 내지 95%, (ii) 표면적이 높은 유칼립투스 섬유 3 내지 18%, 및 (iii) 화학적 결합 첨가제 0.25% 내지 5%(상기 각 %는 성분 (i), (ii) 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흡수 부재.
(a) 유체 포획 부재; 및

(b) (i) 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유 80 내지 95%, (ii) 표면적이 높은 유칼립투스 섬유 3 내지 18%, 및 (c) 화학적 결합 첨가제 0.25% 내지 5%(상기 각 %는 성분 (i), (ii) 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흡수 부재를 포함하는,

체액을 분포시키고 저장하기 위한 흡수 구조물.
제 2 항에 있어서,

(i) 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유 80 내지 95%, (ii) 표면적이 높은 유칼립투스 섬유 3 내지 18%, 및 (iii) 화학적 결합 첨가제 0.25% 내지 5%(상기 각 %는 성분 (i), (ii) 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 함)를 포함하는 제 2 유체 흡수 부재를 추가로 포함하는 흡수 구조물.
제 3 항에 있어서,

유체 흡수 부재와 제 2 유체 흡수 부재가 서로 상이한 조성을 갖는 것을 추가의 특징으로 하는 흡수 구조물.
(a) 상면시이트;

(b) 배면시이트; 및

(c) (i) 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유 80 내지 95%, (ii) 표면적이 높은 유칼립투스 섬유 3 내지 18%, 및 (iii) 화학적 결합 첨가제 0.25% 내지 5%(상기 각 %는 성분 (i), (ii) 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흡수 부재를 포함하고 상면시이트와 배면시이트 사이에 위치한 흡수 구조물을 포함하는,

체액을 포획하여 분포시키고 저장할 수 있는 흡수제품.
(a)(i) 보강된 비틀려서 꼬인 벌크 섬유 80 내지 95%, (ii) 표면적이 높은 유칼립투스 섬유 3 내지 18%, 및 (iii) 화학적 결합 첨가제 0.25% 내지 5%(상기 각 %는 성분 (i), (ii) 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 함)를 포함하는 섬유상 물질의 블렌드를 형성시키는 단계, 및 (b) 상기 화학적 결합 첨가제를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 흡수 부재의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

(i) 화학적으로 보강된 비틀려서 꼬인 셀룰로즈 섬유 88%, (ii) 표면적이 높은 유칼립투스 섬유 10%, 및 (iii) 화학적 결합 첨가제 2%(상기 각 %는 성분 (i), (ii) 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 함)를 포함하는 것을 추가의 특징으로 하는 유체 흡수 부재.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

화학적 결합 첨가제가 폴리아크릴아미드-글리옥살 수지를 포함하는 것을 추가의 특징으로 하는 유체 흡수 부재.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

습윤 적층된 웹을 포함하는 것을 추가의 특징으로 하는 유체 흡수 부재.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

기계적으로 연화되는 것을 추가의 특징으로 하는 유체 흡수 부재.