KR100386723B1 - 플러슁가능한 섬유 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일회용 티슈 제품 및 위생용 패드, 기저귀, 요실금자용 제품 등과 같은 흡수 제품을 위한 구성요소(예를 들어, 상면시이트)로서 특히 유용한 플러슁가능한 섬유 구조물에 관한 것이다. 본 발명은 구체적으로는 사용시 습윤 인장 강도가 약 100 g/인치 이상이고, 폐기시 습윤 인장 강도가 약 30g/인치 이하인 플러슁가능한 섬유 구조물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 섬유 구조물을 포함하는 흡수 제품 및 흡수 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

플러슁가능한 섬유 구조물{FLUSHABLE FIBROUS STRUCTURES}
습윤 강도는, 의도한 바대로 일회용 종이 제품을 사용하는 동안, 습윤되는 경우에도, 장기간 동안 이들의 일체성을 유지해야하는 다수의 일회용 종이 제품의 바람직한 특성이다. 이러한 제품으로는 화장지와 티슈, 종이 타월 및 기저귀와 성인 요실금자, 여성 위생 제품, 예를 들어 생리대, 팬티라이너 및 탐폰 등의 일부 구성요소를 들 수 있다.
다수의 수지가 종이 제품 및 이들의 구성요소에 습윤 강도를 제공하는데 유용한 것으로 사용되어 왔으며, 또한 이러한 사실이 개시되어 있다. 이러한 습윤 강도 첨가제중 일부는 영구 습윤 강도를 가지는 종이, 즉 수성 매질내에 놓인 경우 시간이 경과해도 이들의 초기 습윤 강도를 실질적으로 유지하는 종이를 제조하였다. 이러한 유형의 수지의 예로는 우레아-포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 수지 및 폴리아미드-에피클로로히드린 수지를 들 수 있다. 이러한 수지는, 과량의 물안에 존재하는 경우에도 제한된 습윤 강도 감소를 나타낸다.
그러나, 종이 제품의 영구 습윤 강도는 종종 불필요하고 바람직하지 못한 특성이다. 실로, 이러한 제품 또는 이들의 구성요소의 영구 습윤 강도로 인해, 종이 제품은 일반적으로 짧은 사용 시간 후에 매립지, 소각로 등에서 폐기되어야 한다. 따라서, 이러한 제품은 고형 폐기물에 상당한 부담을 줄 수 있다. 제품 안에 포함된 상면시이트 및 배면시이트와 같은 "플러슁불가능한" 구성요소 때문에, 사용한 종이 제품을 시영 하수 처리 시설 또는 개인 하수 시스템으로 이동시키는 바람직한 대체 방법을 사용할 수 없는 것이 일반적이다. 즉, 제품 또는 1종 이상의 이들의 구성요소가 영구적으로 가수분해-내성의 강도 특성을 유지하는 경우, 이러한 시스템은 막힐 수 있다. 따라서, 사용하는 도중 수성 체액으로 습윤되는 경우에, 충분한 습윤 일체성을 나타내면서도, 다량의 폐수(예를 들어, 전형적으로 변기내에 존재하는 물)에 노출되는 경우 이들의 일체성을 상실하여, 관을 통과하여, 시영/하수 시스템에서 분해될 수 있는 종이 제품 구성요소, 및 특히 요실금자 및 개인용 위생 제품 구성요소를 제공하고자 하는 노력을 하고 있다. 우수한 초기 습윤 강도를 가지면서 시간이 경과함에 따라 상기 초기 습윤 강도가 상당히 감소하는 종이 제품을 제공하는 다수의 시도들이 제안되었다. 예를 들어, 습윤 강도를 달성하기 위한 다수의 접근법이 하기 문헌에 제안되고 있다: 1971년 1월 19일자로 소시아(Coscia) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,556,932 호, 1973년 6월 19일자로 윌리암즈(Williams) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,740,391 호, 1981년 3월 31일자로 밀러 등에게 허여된 미국 특허 제 4,258,849 호; 1983년 7월 2일자로 데이(Day)등에게 허여된 미국 특허 제 3,096,228 호; 1986년 8월 12일자로 줘로(Guerro) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,605,702 호, 및 1987년 6월 23일자로 솔라렉크(Solarek) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,675,394 호, 1996년 4월 23일자로 요(Yeo) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,509,913 호; 1986년 6월 29일자로 보크퀴스트(Bjorkquist) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,603,176 호; 1991년 1월 1일자로 보크퀴스트에게 허여된 미국 특허 제 4,981,557 호; 및 1992년 8월 11일자로 보크퀴스트에게 허여된 미국 특허 제 5,138,002 호.
당 분야에서는 다양한 습윤 강도를 갖는, 다양한 합성 부직 제품을 제공하고 있지만, 어느 것도 본 발명의 구조물의 특성인, 사용중 습윤 일체성 및 폐기시 감소 특성의 조합을 나타내는 종이 제품을 제공하고 있지는 않다. 특히, 현존하는 일시적 습윤 강도 제품은 수성 유체에 노출되는 경우 빠른 또는 재빠른 장력 감소를 나타낸다. 명백하게도, 체액이 존재하는 경우에 장력이 빠르게 감소하는 것은, 폐기할 때까지 강도가 유지되어야만 하는 흡수 제품에서 사용되는 경우에 적당하지 않다. 반대로, 전술한 바와 같이, 보다 영구한 습윤 강도를 보유하는 종이 제품은, 다량의 수성 유체에 노출되는 경우에도 습윤 강도가 감소되지 않을 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 수성 체액에 적용되는 경우에 초기 인장 강도를 제공하지만 폐기시 다량의 물이 존재하는 경우에는 인장 강도가 빠르게 감소하는 종이류 또는 합성 부직물 형태의 플러슁가능한 섬유 구조물을 제공하는 것이다. 이러한 구조물은 화장지, 티슈, 종이 타월 등의 종이 제품의 형태이거나, 개인용 제품, 예를 들어 흡수 제품의 상면시이트, 배면시이트 등의 구성요소로서 사용될수도 있다.
발명의 요약
본 발명은 사용중 습윤 인장 강도가 약 100g/인치 이상이고 폐기시 습윤 강도가 약 30g/인치 이하인 플러슁가능한 섬유 구조물에 관한 것이다. 본 발명은 구체적으로 중합체 및 염을 포함하는 결합제를 포함하여, 목적하는 바대로 사용시 습윤 강도 및 폐기시 습윤 강도 특성을 제공하는 플러슁가능한 섬유 구조물에 관한 것이다. 중합체를 염과 혼합하여 사용하는 경우, 중합체는 사용시 직면하는 수성 유체에는 비교적 불용성이지만 과량의 물(전형적인 공중 화장실의 폐기 시스템에서와 같이)이 존재하는 경우 가용성이다. 본 발명은 추가로 플러슁가능한 섬유 구조물로 구성된 제품(예를 들어, 티슈 및 화장지와 같은 티슈 제품) 또는 플러슁가능한 섬유 구조물을 포함하는 제품(예를 들어, 흡수 제품) 뿐만 아니라 섬유 구조물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 플러슁가능한(flushable) 섬유 구조물에 관한 것이다. 이러한 섬유 구조물은 종이 또는 합성 부직물의 형태일 수도 있다.
도 1은 생리대의 구조를 보다 명확하게 제시하기 위해 생리대의 일부를 절단한 생리대의 상부 평면도이다.
도 2는 선 2-2를 따라 취한 도 1의 생리대의 횡방향 단면도이다.
I. 정의
본원에서 사용하는 바와 같이 "사용시 습윤 인장 강도"라는 용어는, 샘플 구조물을 23℃에서 2분 동안 5%의 나트륨 설페이트 용액에 침지시킨 후, 시험 방법편에서 기술한 바와 같이 전기 인장 시험기(electronic tensile tester)를 사용하여 측정한 섬유 구조물의 인장 강도를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "폐기시 습윤 인장도" 라는 용어는 샘플 구조물을 23℃에서 15초 동안 과량의 증류수에 침지시킨 후, 시험 방법편에서 기술한 바와 같이 전기 인장 시험기를 사용하여 측정된 섬유 구조물의 인장 강도를 의미한다.
II. 플러슁가능한 섬유 구조물
본 발명은 사용시 습윤 인장 강도가 약 100g/인치 이상, 바람직하게는 약 200g/인치 이상, 보다 바람직하게는 약 300g/인치 이상인 플러슁가능한 섬유 구조물에 관한 것이다. 추가로, 구조물의 폐기시 습윤 인장 강도는 약 30g/인치 이하, 바람직하게는 약 25g/인치 이하이다. 인장 강도는 하기 시험 방법편에서 제시한 방법에 따라 측정된다. 이러한 플러슁가능한 섬유 구조물을 제조하기 위한 바람직한 물질은 하기에 기술되어 있다. 일반적으로 이러한 바람직한 구조물은 섬유 및 결합제 물질을 포함하며, 여기서 결합제 물질은 중합체 및 염을 포함한다.
A. 결합제 조성물
본 발명의 바람직한 양태에서, 섬유 구조물의 결합제 성분은 염, 및 폴리비닐 알콜(하기에서 "PVA"로 지칭함) 및 1종 이상의 치환되거나 비치환된 C1-8알데히드의 축합 생성물을 포함한다. 이러한 축합 생성물은 폴리비닐 알콜-코-아세탈(본원에서는 "PVAA"로 지칭함)이다.
본원의 바람직한 결합제를 위한 PVAA의 제조에서 유용한 폴리비닐 알콜은, 직물 및 종이 분야에서 공지되어 있으며, 다양한 공급원으로부터 구입가능하다. 이러한 알콜은 우선 비닐 아세테이트를 중합시킨 후, 아세테이트 기를 알콜 기로 가수분해시킴으로서 제조된다. 상업적인 등급의 PVA는 중합도(즉, 분자량) 및 가수분해도(즉 하이드록실기로 전환된 아세테이트 기의 갯수)가 다양한다. 예를 들어, 가수분해도가, 약 88% 내지 99% 이상인 시판 등급의 PVA가 유용하다.
본 발명에서 유용한 바람직한 작용화 중합체로는, 아세탈화된 PVA 물질이 약 95% 이상, 보다 바람직하게는 약 97% 이상, 보다 바람직하게는 약 98% 이상, 가장 바람직하게는 약 99% 이상인 가수분해도를 가지는 물질을 들 수 있다. 추가로, 바람직한 작용화 중합체로는, 출발 PVA의 하이드록실기중 약 8% 이상이 아세탈화된 중합체를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, PVAA는 출발 PVA의 아세탈화된 하이드록실기를 약 8 내지 약 20%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 16%를 가질 것이다.
본 발명에서 특히 유용하도록 하기 위해서, PVA는 PVAA의 흐림점(광 투과율의 변화를 측정함으로써 비탁법적으로 측정됨)이 수돗물의 온도보다 높을 정도(즉, 약 25℃ 보다 높음)로 아세탈화시켜야 하고, PVAA의 흐림점은 염을 첨가함으로써 떨어진다. 추가로, PVAA를 편리하게 합성하기 위해서, 이들의 흐림점이 축합 반응온도보다 약 1℃ 이상이고, 바람직하게는 축합 반응 온도의 약 3 내지 약 5℃ 높은 것이 유용하다. 이것은 PVAA를 형성하는 동안 반응 균일한 반응 조건을 용이하게 한다.
당 분야의 숙련자라면, 목적하는 사용시 습윤 강도를 제공하는 PVAA의 작용화된 중합체에 도달하기 위한 출발 PVA의 아세탈화 수준이, 출발 PVA의 가수분해도, 출발 PVA의 분자량, 알데히드 출발 물질 등과 관련된다는 것을 알 것이다. 일반적으로, 다른 요인을 일정하게 하면, 요구되는 아세탈화 수준은, PVA의 출발 물질의 가수분해도를 증가시킴에 따라, 증가할 것이다. 또한, 그밖의 요소를 일정하게 하면, PVA 출발 물질의 분자량을 증가시킴에 따라, 사용시 습윤 인장 강도가 증가할 것이다. 목적하는 사용시 습윤 인장 강도에 도달하기 위해서 출발 PVA의 아세탈화 수준을 결정하는 것은, 당 분야의 숙련자들에게는 일상적인 실험이며 하기에서 기술하는 바와 같이 제품의 최종 용도에 의해 부분적으로 영향받는다.
바람직하게는, PVA 출발 물질은 약 80㎏/mol 이상, 보다 바람직하게는 약 160㎏/mol 이상의 평균 분자량을 가질 것이다. 일반적으로, 중합체의 평균 분자량이 높을수록, 결합제를 포함하는 상응하는 섬유 기재의 사용시 습윤 강도가 증가한다. 당 분야의 숙련자라면, 출발 PVA의 분자량이 이들의 점도에 영향을 미치고(분자량이 높을수록 높은 점도의 PVA를 제공함), PVA의 점도가 낮을수록 목적하는 PVAA로의 공정이 쉬워진다는 것을 인식할 것이다. 그러나, 이것은 본 발명의 범주를 저 분자량의 PVAA를 사용하는 것으로 제한하는 것은 아니다.
언급한 바와 같이, 바람직한 PVAA 물질을 획득하기 위해서, PVA 출발 물질은치환되거나 비치환된 C2-8알데히드, 또는 2종 이상의 이러한 알데히드의 혼합물과 반응한다. 알데히드가 치환된 경우, 적당한 치환체로는, 예를 들면 C1-3알킬 및 아릴을 들 수 있다. 바람직하게는, 알데히드는 비치환되고 포화된 직쇄이다. 또한, 알데히드의 탄소수가 2 내지 5, 보다 바람직하게는 3 내지 4인 것이 바람직하다. PVA 출발 물질과의 반응에 특히 적당한 알데히드의 비제한적인 특정 예로는, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸르알데히드 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 알데히드가 프로피온알데히드 및/또는 부티르알데히드인 것이 특히 바람직하고, 부티르알데히드인 것이 가장 바람직하다.
일반적으로, 본원에서 유용한 PVAA 물질은, 수성 용액내 시판중인 등급의 PVA(예를 들어, 미국 팬실바니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠(Air Products)에서 시판중인 에어볼(Airvol) 350(등록상표) 또는 에어볼 165(등록상표)) 및 알데히드를, 약 20℃의 온도 및 약 2의 pH에서 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 본원에서 유용한 PVAA를 제조하기 위한 대표적인 예는 하기 VI 부분에서 기술되어 있다.
섬유 구조물의 결합제 성분에서 유용한, 다른 바람직한 부류의 중합체는 아크릴아미드 단량체의 단독중합체 및 공중합체이다. 이러한 중합체는 하기 화학식 I로 나타나는 구조를 가진다:
상기 식에서,
(a) x는 1 이상이고;
(b) y는 0 이상이고;
(c) R1및 R2는 독립적으로 수소 및 C1-6알킬중에서 선택되고, 바람직하게는, R1또는 R2중 한 개 이상이 수소가 아닌 기로서, 보다 바람직하게는 R1이 수소이고 R2가 C1-3알킬이고, 보다 바람직하게는 R1이 수소이고 R2가 메틸, 에틸, 이소프로필 또는 n-프로필이고;
(d) y가 1 이상인 경우,
(i) R3은 -N(R4)(R5)(여기서, R4및 R5는 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택되며, 바람직하게는 R4가 수소 또는 C1-4알킬이고 R5가 C1-4알킬이고, 보다 바람직하게는 R4가 수소 또는 C3-4알킬이고, R5가 C3-4알킬이다)이거나;
(ii) R3은 -O-(-CH2-)z-N(R6)(R7)(여기서, z는 2 내지 약 4, 바람직하게는 2 또는 3, 가장 바람직하게는 2이고, R6및 R7은 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택되고, 바람직하게는 R6가 수소 또는 C1-3알킬이고 R7은 C1-3알킬이고, 보다 바람직하게는 R6이 C1-3알킬이고 R7이 C1-3알킬이다)이다.
R6및 R7이 둘다 알킬기인 경우, 형성된 3급 아민은 중성 pH에서 양이온성이고, 따라서 셀룰로즈의 음이온성 카복실기와의 이온 결합으로 중합체가 셀룰로즈에 쉽게 흡착될 것이다. 이와 같이, 기재 형성후에 개별적인 단계보다는 제지 공정의 습윤 종결부에서 이러한 부류의 중합체를 첨가할 수도 있다. 바람직하게는 폴리아크릴아미드 중합체 또는 공중합체는 약 50㎏/mol 이상, 보다 바람직하게는 약 100㎏/mol 이상, 보다 바람직하게는 약 200㎏/mol 이상인 평균 분자량을 가질 것이다.
일반적으로, 아크릴아미드로부터 유도된 단독중합체 및 공중합체는 본원에서 참고로 인용중인 문헌[Macromolecules 1992, 25, 5353-5361]에서 기술한 방법과 유사한 방법에 따라 유리 라디칼 중합반응에 의해 제조된다. 고분자량의 중합체를 제조하기 위해서, 용매로서 디옥산을 t-부탄올로 대체할 필요가 있다. 본원에서 유용한 폴리아크릴아미드 단독중합체 및 공중합체를 제조하기 위한 대표적인 예는 하기 VI 부분에 기술되어 있다.
중합체 외에, 본 발명의 결합제 성분은, 흡수 제품의 구성요소 또는 티슈 제품으로 사용되는 경우에 직면하는 것과 같이 비교적 소량의 물 또는 수성 유체의 존재하에서는 중합체의 팽윤 및/또는 용해를 억제하는 적당한 염을 포함한다. 본 발명의 섬유 구조물에서 사용시 습윤 강도를 제공하는 정도로 낮은 물의 함량의 존재하에서 팽윤을 억제하는 것이 이들의 능력이다. 본원에서 유용한 염으로는 1가 양이온(예를 들어, Li+, Na+, K+), 2가 양이온(예를 들어, Mg2+, Ca2+), 및 3가 양이온(예를 들어, Al+3)을 포함하는 것을 들 수 있다. 1가 양이온 또는 2가 양이온을 포함하는 염이 바람직하다. 바람직한 염은, 예를 들어 시트레이트, 설페이트, 클로라이드, 플루오라이드, 브로마이드, 티오설페이트, 포스페이트, 니트레이트, 아세테이트, 카보네이트 및 비카보네이트와 같은 음이온을 포함한다. 바람직한 염으로는, 이로서 제한하는 것은 아니지만, 나트륨 시트레이트, 칼륨 시트레이트, 나트륨 설페이트, 칼륨 설페이트, 마그네슘 설페이트, 칼슘 설페이트, 나트륨 포스페이트, 칼륨 포스페이트 및 마그네슘 클로라이드를 포함한다. 특히 바람직한 염으로는 칼륨 시트레이트 및 나트륨 설페이트를 들 수 있다.
직접적으로 사용된 염의 함량이 결합제의 사용시 습윤 강도에 영향을 미치기 때문에, 본 발명의 소정의 섬유 구조물에서 요구되는 염의 함량은 섬유 구조물을 포함하는 제품의 최종 용도에 따라 부분적으로 결정될 것이다. 즉, 비교적 낮은 사용시 습윤 인장도가 요구되는 경우, 예를 들어 화장지인 경우, 비교적 낮은 함량의 염이 요구될 수 있다. 반대로, 높은 사용시 습윤 인장도가 요구되는 경우, 예를 들어 흡수 제품내의 상면시이트의 경우, 비교적 높은 함량의 염이 사용될 수도있다.
B. 섬유
결합제 조성물은 다양한 종이 및 종이 제품에 일시적 습윤 강도를 부여하는데 유용하다. 본원에서 사용하는 바와 같이, "종이" 및 "종이 제품"이라는 용어는 천연 공급원, 예를 들어 목재 펄프 섬유로부터 유도되거나 합성하여 유도될 수 있는 섬유 물질을 함유하는 시이트형 물질 및 성형 제품을 포함한다.
다양한 천연 공급원의 섬유를 본 발명에서 사용할 수 있다. 연재(침염수로부터 유도됨)로부터의 분해 셀룰로즈 섬유, 경재(낙엽수로부터 유도됨)로부터의 셀룰로즈 분해 섬유 또는 목화 린터(linter)로부터의 분해 셀룰로즈 섬유가 바람직하게 사용된다. 에스파르토(Esparto) 풀, 사탕수수, 조모, 아마 및 그밖의 목질 및 셀룰로즈 섬유 공급원을 본 발명에서 원료 물질로서 사용할 수도 있다. 비용, 제조상의 용이함 및 분산성 때문에, 바람직한 섬유로는 목재 (셀룰로즈 섬유)에서 유도된 것을 들 수 있다. 셀룰로즈 섬유를 사용하는 경우, 최적의 공급원은 계획된 특정 용도에 좌우될 것이다. 일반적으로 목재 펄프가 사용될 것이다. 적용가능한 목재 펄프로는 화학적 펄프(예: 크라프트(Kraft, 즉 셀페이트) 및 설파이트 펄프) 및 기계적 펄프(예: 쇄목 펄프, 열기계적 펄프(즉, TMP)) 및 화학 열기계적 펄프(즉, CTMP)를 들 수 있다. 완전히 표백되거나 부분적으로 표백되거나 표백되지 않은 섬유를 사용할 수도 있다. 종종 우수한 광택을 제공하고 소비자에게 호감을 갖도록 하기 위해서 표백된 펄프를 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 티슈지, 종이 타월, 및 기저귀용 흡수 패드, 생리대, 위생제품 및 그밖의 유사한 흡수 종이 제품의 기재와 같은 제품용으로는, 북부 연재 펄프를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 북부 연재 펄프의 최고의 강도 특성 때문이다.
또한 재생지로부터 유도된 섬유도 본원에서 유용하며, 이것은 전술한 임의의 부류 또는 모든 부류의 섬유 및 그밖의 비섬유계 물질, 예를 들어 통상의 제지 공정을 용이하게 하기 위해서 사용하는 충전제 및 접착제를 함유할 수 있다.
본 발명의 섬유 구조물은 비셀룰로즈계 섬유 물질, 예를 들어 유리 섬유 및 합성 중합성 섬유로 구성되거나 상기 섬유로 필수적으로 구성될 수도 있다. 본원에서 유용한 합성 중합체성 섬유로는 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 1종 이상의 올레핀계 구성부를 포함하는 공중합체를 들 수 있다. 그밖의 물질, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리아미드, 나일론, 레이온, 이들의 공중합체 및 일부 전술한 섬유의 혼합물과 같은 그밖의 물질이 섬유 중합체성 물질에 적당할 수도 있다.
C. 섬유 구조물의 제조
본 발명의 섬유 구조물은 섬유와 함께 일시적 습윤 강도 결합제(중합체 및 염)을 포함한다. 염을 첨가한 후, 일반적으로 섬유를 함유하는 시이트형의 결합된 섬유 덩어리로 유도하는 방식으로, 중합체를 섬유와 혼합한다. 결합된 섬유 덩어리는 결합제가 없는 상응하는 섬유 물질에 비해 보다 사용시 습윤 강도가 높다.
본 발명의 섬유 구조물은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 그러나, 한가지 양태는 중합체 및 염이 개별적으로 섬유에 첨가된다는 점이다. 즉, 중합체 및 염이 동시에 첨가되는 경우, 이들은 섬유에 도입되기 전에 서로 혼합되지 않아야 한다. 이는, 섬유에 첨가하기 전에 2종의 중합체가 혼합되는 경우, 염이 중합체를 침전시킬 수 있기 때문이다.
섬유 구조물은 전형적으로 습윤 적층 제지 공정에 의해 형성된다. 습윤 적층 제지 공정은, 전형적으로, 섬유를 함유하는 슬러리를 제공하는 단계(슬러리는 선택적으로 본원에서 제지 퍼니쉬로 지칭됨); 기재, 예를 들어 다공성 성형 와이어(예를 들어 포르드리니에르 와이어)와 같은 기재상에 섬유 슬러리를 침적시키는 단계; 및 섬유를 실질적으로 응집된 조건하에서 배치하여 섬유를 시이트화 형태로 경화시키는 단계를 포함한다. 시이트 형태로 섬유를 경화시키는 단계는, 유체를 배출하고, 섬유를 다공성 와이어에 대해, 예를 들어 스크니링 롤(예를 들어 원통형 댄디 롤)로 섬유를 압축함(탈수)으로서 수행될 수 있다. 일단 경화되면, 그다음 섬유 시이트를 건조시키고 선택적으로 요구되는 바와 같이 밀집화시킨다.
일반적으로, 섬유를 수성 액체 매질내 중합체와 접촉시키고 실질적으로 섬유로부터 매질을 제거함으로써, 중합체가 섬유와 혼합된다. 중합체는 제지 공정의 습윤 종결부에서 (예를 들어 제지 퍼니쉬에 첨가함으로써) 섬유와 혼합되거나, 종이 제품이 실질적으로 형성된 후 (즉, 건조 종결부 첨가에 의해) 섬유와 혼합될 수 있다. 바람직한 양태에서, 중합체 및 염은, 종이 제품이 실질적으로 형성된 후, 예를 들어 분사 또는 인쇄로 섬유와 혼합될 수 있다.
따라서, 중합체로 종이 또는 종이 제품을 처리하는 것은, 분사, 인쇄 또는 다르게는 예를 들어 습윤 적층 공정에 의해 종이 제품의 제조시 실질적으로 경화되어 있는 섬유에 중합체를 도포하는 것을 포함할 수 있다. 경화된 섬유는 바람직하게는 중합체의 액체 용액을 포함하는 조성물의 형태로 중합체와 함께 분사되거나 인쇄된다. 물이 바람직한 용매이다. 액체 혼합물은 전형적으로 중합체 약 1 내지 약 10 중량%, 및 용매 약 90 내지 약 99 중량%를 함유하며, 예를 들어 중합체 약 5 중량% 및 용매 약 95 중량%의 혼합물이 적당하다. 선택적으로, 가소제는 용액에 혼입되어 결합된 섬유 구조물에 부드러움 및 가요성을 부여하는 것을 보조한다. 바람직한 양태에서, 중합체 용액은 미리 경화된 섬유에 분사된다. 건조된 경우, 염 성분을 섬유/중합체 기재에 (예를 들어 분사에 의해) 첨가한다.
언급한 바와 같이, 중합체는 선택적으로 습윤 적층 제지 공정의 습윤 말단부에서 셀룰로즈 섬유와 혼합될 수도 있다. 따라서, 중합체는 제지 퍼니쉬에 혼입될 수도 있다. 중합체는 퍼니쉬에 첨가되거나 이들을 용해하기 위해서 진탕될 수도 있다. 선택적으로 중합체의 용액을 우선 제조하고, 그다음 퍼니쉬에 첨가한다. 어느 경우나, 중합체의 성질에 따라, 중합체에 양 전하를 도입하여, 제지 공정의 습윤 말단부에 첨가되는 경우 음이온성 셀룰로즈 섬유에 쉽게 흡착되도록 할 필요가 있다. 예를 들어, 소량의 4-디메틸아미노부티르알데히드 디메틸아세탈은, 양전하를 제공하는 PVAA를 제조하면서 비치환된 C2-4알데히드와 함께 첨가될 수 있다. 양전하를 공급하는 것에 대한 대체 방법은, 중합체/섬유 혼합물을 가열하여, 퍼니쉬의 섬유상에 중합체를 보유하는 것을 용이하게 하는 것이다. 중합체 및 섬유를 혼합하기 위한 조건하에서 결합제인 중합체가 양이온성인 양태에서는, 섬유와의 불혼화성에 대한 문제가 미연에 방지된다. 습윤-종결부 첨가에 의해 중합체가 섬유와 혼합되는 경우, 염 용액은 섬유/중합체를 건조시킨 후 첨가하는 것이 바람직할 것이다.
중합체를 건조 종결부 첨가 또는 습윤 종결부 첨가에 의해 섬유와 혼합시키는 것과 상관없이, 염은 중합체 첨가와 동시에(개별적으로) 또는 순차적으로 첨가할 수도 있다. 한가지 양태에서, 중합체 및 섬유를 혼합하고, 형성된 시이트를 건조시킨다. 그다음, 염 용액을 첨가하여 본 발명의 섬유 구조물을 제공한다.
중합체가, 부가적인 용매로 추가로 희석되거나 농축될 수 있는 용액의 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 중합체는 예를 들어 진공 및/또는 증발에 의해 용매를 제거함으로써 단리하거나 회수할 수 있다. 그다음, 후에 중합체는 일시적인 습윤 강도 조성물에서 사용하고, 여기서 일시적 습윤 강도를 부여하기 위해서 섬유에 첨가될 수 있다. 이러한 조성물은 PVAA 중합체, 중합체를 실질적으로 용해시키기에 적당한 용매(바람직하게는 물 및/또는 예를 들어 글리세롤, 소르비톨 등과 같은 가소제), 및 선택적으로 당 분야에 공지되어 있는 그밖의 제지 첨가제(예를 들어 연화제, 보유 보조제)를 포함한다.
바람직한 양태에서, 분사, 인쇄 또는 그렇지 않으면 이러한 조성물과 함께 경화된 섬유에 중합체를 도포함으로써 처리할 수 있으며, 보다 바람직하게는 분사하는 것이다. 분사는 핸드시이트 제지 공정에서 습윤 종결부의 처리법에 비해 보다 높은 정도의 사용시 습윤 인장 강도를 제공하는 경향이 있다.
셀룰로즈 섬유와 혼합하는 중합체의 양은, 사용시 습윤 인장 강도, 폐기시 습윤 인장 강도 및 선택적으로는 그밖의 특성, 예를 들어 본 발명의 목적과 관련된건조 강도가 균형잡히도록 선택한다. 종이 제품은, 섬유 구조물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로는 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 보다 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 중합체를 함유할 것이다. 섬유 구조물의 습윤 강도 특성은 이들의 최종 용도(예를 들어, 티슈 제품 또는 흡수 제품의 구성요소)에 좌우될 것이다.
중합체를 포함하는 조성물은, 결합 형성(섬유내 결합이 형성됨)에 의해 상당한 습윤 강도가 형성되도록, 중합체와 섬유 사이의 결합 및 섬유에 의해 중합체를 흡착시킬 수 있는 충분한 시간 및 온도에서 섬유와 접촉한 채로 유지시킨다. 섬유가 종래의 시판중인 제지 장치상에서 분사 도포법으로 처리되는 경우, 제조 시간, 즉 종이 공기 건조 시간(통상적으로 4분 미만임)을 상당한 정도의 습윤 강도를 발달시킬 수 있도록 증가시킬 필요가 있다.
섬유 및 중합체는 중합체의 산 촉매작용 가수분해를 유발하는 강한 산성 조건을 피하는 것이 바람직하지만 임의의 pH에서 혼합될 수 있다.
중합체로 처리된 종이 제품은, 바람직하게는 물 및/또는 임의의 용매를 제거하기 위해서 건조 단계에 적용하여, 사용시 습윤 강도를 발달시킨다. 종이 제품을 고온, 예를 들어 약 85℃ 내지 약 125℃에서, 목적하는 수준의 건조도, 전형적으로는 일정한 중량을 달성하기에 충분한 시간 동안 적용시킨다.
본 발명은, 특히 하수 시스템에서 폐기될 수 있는 종이 제품 또는 종이 제품의 구성요소에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이로서 한정하는 것은 아니지만 일회용 흡수 제품, 예를 들어 가정용, 신체용 또는 그밖의 세정 용도의 일회용흡수 제품에 적용할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 종이 제품의 예는 티슈지, 예를 들어 화장지 및 티슈, 종이 타월; 여성 위생 제품(예를 들어, 생리대, 팬티라이너 및 탐폰 포함), 기저귀 및 성인 요실금자용 제품과 같은 흡수 제품 등의 코어 물질 및 상기 흡수 제품을 위한 상면시이트 및/또는 배면시이트를 들 수 있다.
III. 흡수 제품
본원에서 사용하는 바와 같이, "흡수 제품"이라는 용어는 일반적으로 신체 분비물을 흡수하고 함유하는 장치를 지칭하고, 보다 구체적으로는 착용자의 신체에 배향되거나 근접하게 배치되어 신체로부터 분비되는 다양한 분비물을 흡수하고 함유하는 장치를 지칭한다. "흡수 제품"이라는 용어는, 기저귀, 위생용 패드, 탐폰, 생리대, 요실금자용 패드 등 뿐만 아니라 붕대 및 상처용 드레싱을 포함하고자 한다. 본원에 기술된 용어 "일회용"은, 세탁 또는 흡수 제품으로의 복원 또는 재사용이 불가능한(즉, 이들은 제한된 사용후 폐기하고, 바람직하게는 재생, 퇴비화 또는 다르게는 환경친화적 방식으로 폐기가능한) 흡수 제품을 의미한다. "일체형" 흡수 제품은, 단일 구조물을 형성하거나 개별적인 부분들이 서로 결합되어 배치되어 일체형으로 형성된 흡수 제품에 관한 것으로 이들은 홀더 및 패드와 같은 개별적인 작동 부분을 필요로 하지 않는다.
본원에 따라 제조된 일체형 일회용 흡수 제품의 바람직한 양태는 도 1에서 제시된 바와 같은 생리대(10)이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "생리대"란 여성에 의해서 외음부 영역에 인접하게, 일반적으로는 외생식기 영역의 외부에 인접하게 착용되고 착용자의 신체로부터 배출되는 생리 유체 및 그밖의 질 분비물(예를들어 혈액, 생리혈 및 뇨)을 흡수하고 보유하는 흡수 제품을 지칭한다. 부분적으로는 착용자의 전정부 내부에 배치되고 부분적으로는 착용자의 전정부 외부에 배치된 순음 장치도, 본 발명의 범주에 속한다. 그러나, 본 발명은, 또한 그밖의 여성 위생 제품 또는 위생용 패드, 또는 그밖의 흡수 제품, 예를 들어 기저귀, 요실금자용 패드 등 뿐만 아니라 일회용 타월, 티슈 등과 같이 표면으로부터 유체의 이동이 용이하도록 고안된 제품에 적용가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
흡수 제품(존재하는 경우, 본 발명에 따른 유체 이동 웹이 혼입되거나 함께 사용됨)의 전체 크기, 유형 및/또는 구조는, 본 발명의 원리와 임의의 중요성 또는 작용 관계를 가지지 않는다는 점이 이해될 것이다. 그러나, 이러한 요인이 적당한 웹 구조를 결정하는 경우, 목적하는 유체 및 작용성을 고려해야만 한다.
생리대(10)는 두 개의 표면, 즉 제 1 면(10a)(종종 착용자 접촉면 또는 착용자 대향면, 또는 "신체면"으로 지칭함), 및 제 2 면(10b)(종종 가멘트 대향면 또는 가멘트 접촉면, 또는 "가멘트면"으로 지칭함)을 가지는 것으로 설명된다. 생리대(10)은 제 1 면(10a)로부터 관찰하는 것으로 도 1에 제시되어 있다. 제 1 면(10a)은 착용자의 신체에 인접하게 착용되도록 의도된다. 생리대(10)의 제 2 면(10b)(도 2에 제시되어 있음)은 배향 면으로서 생리대(10)를 착용하는 경우 착용자의 언더가멘트에 인접하게 배치된다.
생리대(10)는 2개의 중심선, 종방향 중심선(L) 및 횡방향 중심선(T)을 가진다. 본원에서 사용하는 바와 같이 "종방향"이라는 용어는, 생리대(10)를 착용하는 경우 직립한 착용자를 좌측 및 우측으로 이분하는 수직 평면을 따라(예를 들어 거의 평행하게) 일반적으로 배열되어 있는 생리대(10)의 선, 축 또는 방향을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "횡방향" 또는 "측면"이란 상호교환적으로 사용할 수 있으며 종방향에 일반적으로 수직인 생리대(10)의 면에 위치하는 선, 축 또는 방향을 지칭한다. 또한, 도 1에는, 생리대(10)이 종방향 가장자리(또는 측면 가장자리)가 (21)로 표시되어 있고, 말단 가장자리(또는 "말단부")가 (22)로 표시되어 있는 생리대(10)의 외부 가장자리에 의해 한정되는 주변부(20)를 가진다.
도 1은 실직적으로 편평한 상태의 본 발명의 생리대(10)의 단면도이고, 여기서 생리대(10)의 구조를 보다 명확하게 제시하기 위해서 생리대의 일부분은 절단하였고, 착용자에 대향하거나 접촉하는 생리대(20)의 부분(10a)이 착용자를 향하도록 배치되어 있다. 도 1에서 제시하는 바와 같이, 생리대(10)는 본 발명의 섬유 구조물인 액체 투과성 상면시이트(12), 이 상면시이트(12)에 연결된 액체 불투과성 배면시이트(13), 상면시이트(12)와 배면시이트(13) 사이에 위치하는 흡수 코어(14) 및 상면시이트(12)와 흡수 코어(14) 사이에 위치하는 제 2 상면시이트 또는 포획 층(15)을 포함한다. 전체 생리대의 플러슁을 용이하게 하기 위해서, 제품의 다른 구성요소도 플러슁가능한 물질로 구성되는 것이 바람직하다.
생리대(10)는 바람직하게는 착용자의 팬티의 가랑이 부분의 둘레로 절첩되는 선택적인 측면 플랩 또는 "날개"(24)를 포함한다. 측면 플랩(24)은 다수의 목적, 예를 들어 이로서 한정하는 것은 아니지만 착용자의 팬티가 오염되는 것을 방지하고 생리대를 착용자의 팬티에 고정시키면서, 생리대를 적소에 고정시키는 것을 보조하는 역할을 한다.
도 2는 도 1의 2-2의 부분선을 따라 취한 생리대(10)의 단면도이다. 도 2에서 제시하는 바와 같이, 생리대(10)은 바람직하게는 착용자의 언더가멘트에 생리대(10)을 부착시키기 위한 접착제 패스닝 수단(26)을 포함한다. 제거가능한 이형 라이너(27)는 사용하기 전에 접착제가 언더가멘트의 가랑이 부분 이외의 표면에 접착되는 것을 방지하도록 접착제 패스닝 수단(26)을 덮는다.
상면시이트(12)는 제 1 면(12a) 및 상면시이트로부터 포획층으로의 유체 이동을 촉진시키는 액체 포획층(15)의 제 1 면(15a)에 인접하거나 바람직하게는 고정되어 있는 제 2 면(12b)을 포함한다. 포획층(15)의 제 2 면(15b)은 포획층으로부터 흡수 코어로의 유체 이동을 증진시키기 위해서, 흡수 코어 또는 유체 저장층(14)의 제 1 면(14a)에 인접하여 위치하거나 바람직하게는 고정된다. 흡수 코어(14)의 제 2 면(14b)은 배면시이트(13)의 제 1 면(13a)에 인접하도록 배치되거나 배면시이트(13)의 제 1 면(13a)에 고정되는 것이 바람직하다.
종방향 및 횡방향에 추가로, 생리대(10)는 또한 상면시이트(12)를 관통하여 유체 저장층 또는 코어(14, 존재하는 경우)의 하부로 진행하는 방향의 "Z" 방향 또는 축을 가진다. 목적은, 유체가 "Z" 방향으로 흘러서, 제품의 상면시이트로부터 이들의 궁극적인 저장 층으로 향하도록, 상면시이트(12)와 본원의 흡수 제품의 하부층 사이에 실질적으로 연속적인 경로를 제공하는 것이다.
흡수 코어(14)는 액체(예를 들어 생리혈 및/또는 뇨)를 흡수하거나 보유할 수 있고, 바람직하게는 플러슁가능한 임의의 흡수 수단이다. 도 1 및 2에서 제시하는 바와 같이, 흡수 코어(14)는 신체면(14a), 가멘트 대향면(14b), 측면 가장자리 및 말단 가장자리를 가진다. 흡수 코어(14)는 다양한 크기 및 형태(예: 직사각형, 타원형, 모래시계형, T-형, 비대칭형 등)로, 생리대 및 그밖의 흡수 제품에서 사용되는 다양한 액체-흡수 물질(일반적으로 에어펠트(airfelt)로 일컬어지는 쇄목 펄프)로 제조될 수 있다. 다른 적당한 흡수 물질의 예로는 크레이핑된(creped) 셀룰로즈 와딩(wadding); 코폼(coform)을 포함하는 용융 취입 중합체; 화학적으로 강화되거나 개질되거나 또는 가교-결합된 셀룰로즈계 섬유; 크림핑된 폴리에스테르 섬유과 같은 합성 섬유; 초탄; 티슈 랩 및 티슈 적층물과 같은 티슈; 흡수성 포움; 흡수성 스폰지; 초흡수성 중합체; 흡수성 겔화 물질; 또는 임의의 등가 물질, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 흡수 코어가 플러슁가능한 물질로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 흡수 코어의 배치 및 구조는 다양할 수도 있다(예를 들면, 흡수 코어(28)는 다양한 캘리퍼 대역(예를 들어, 중심부에서 두꺼워지도록 특성화됨), 친수성 구배, 초흡수성 구배, 또는 평균 밀도가 보다 낮고 평균 기본 중량이 보다 낮은 포획 대역을 가질수 있거나; 또는 하나 이상의 층 또는 구조물을 포함할 수 있다). 그러나, 흡수 코어(28)의 총 흡수능은 설계 하중 및 흡수 제품의 의도된 용도와 양립해야만 한다. 추가로, 흡수 코어의 크기 및 흡수능은 요실금자용 패드, 팬티라이너, 일반 생리대 또는 오버나이트용 생리대와 같은 상이한 용도에 적당하도록 변화시킬 수도 있다.
본 발명에서 흡수 코어로서 사용하기 위한 예시적인 흡수 구조물은, 1985년 12월 3일자로 스완슨(Swanson) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,556,146 호; 1993년 4월 27일자로 반 틸버그에게 허여되고 재심사된 미국 특허 공개공보 제 4,589,876 호(원특허는 1986년 5월 20일자로 허여됨); 1987년 8월 18일자로 반 틸버그에게 허여된 미국 특허 제 4,687,478 호; 1991년 4월 23일자로 오스본(Osborn) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,009,653 호; 1993년 12월 7일자로 반 틸버그에게 허여된 미국 특허 제 5,267,992 호; 1995년 2월 14일자로 라배쉬(Lavash) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,389,094; 1995년 10월 24일자로 에멘네이커(Emenaker) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,460,623 호; 1996년 2월 6일자로 반 틸버그에게 허여된 미국 특허 제 5,489,283 호; 1996년 10월 29일자로 에멘네이커에게 허여된 미국 특허 제 5,569,231 호; 1997년 4월 15일자로 밤버(Bamber)에게 허여된 미국 특허 제 5,620,430 호; 1990년 8월 21일자로 오스본에게 허여된 미국 특허 제 4,950,264 호; 1986년 9월 9일자로 위즈맨(Weisman) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,610,678 호; 1989년 5월 30일자로 알리매니(Alemany) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,834,735 호; 및 두엔크(Duenk) 등의 이름으로 1986년 10월 22일자로 공개된 프록터 앤드 갬블 캄파니(The Procter Gamble Company)의 유럽 특허원 제 0 198 683 호에 개시되어 있다. 이러한 서류의 각각의 개시물은 본원에서 참고로 인용중이다.
배면시이트(13) 및 섬유 상면시이트(12)는 각각 흡수 코어(14)의 가멘트면 및 신체 대향면에 인접하여 위치하고, 바람직하게는 당 분야에 공지된 바와 같은 부착 수단(도시되지 않음)에 의해 서로 결합되어 있다. 예를 들어, 배면시이트(13) 및/또는 상면시이트(12)는 균일한 연속 접착제 층, 패턴화된 접착제 층 또는 일련의 분리선 모양의 접착제, 일련의 나선 모양의 접착제, 일련의 점모양의 접착제에 의해 흡수 코어 또는 서로 부착될 수 있다. 만족스러운 것으로 알려진 접착제는 상품명 HL-1258로 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 에이치 비 풀러 캄파니(H.B. Fuller Company)에 의해 제조된 것 및 상품명 H-2031로 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재의 파인드레이(Findray)에서 제조된 것을 들 수 있다. 부착 수단은 바람직하게는 본원에 참고로 인용된 1986년 3월 4일자로 미네톨라(Minetola) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,573,986 호에서 기술하는 접착제 필라멘트의 개방 패턴 망상을 포함할 것이다. 필라멘트의 개방 패턴 망상의 접착 수단의 예로는 1975년 10월 7일자로 스프라그 주니어(Sprague, Jr)에게 허여된 미국 특허 제 3,911,173 호; 1978년 11월 22일자로 지커(Ziecker) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,785,996 호; 및 1989년 6월 27일자로 웨렌닉즈(Werenicz)에게 허여된 미국 특허 제 4,842,666 호에 나타난 장치 및 방법에 의해 설명된 것과 같이 나선 패턴으로 선회한 여러선의 접착제 필라멘트를 포함한다. 각각의 이들 특허는 본 발명에 참고로 인용되어 있다. 선택적으로, 부착 수단은 당 분야에서 공지된 가열 결합, 가압 결합, 초음파 결합, 동력 기계적 결합 또는 당 분야에 공지된 임의의 다른 적당한 부착 수단 또는 이들 부착 수단들의 조합을 포함할 수 있다.
배면시이트(13)는 액체(예: 생리혈 및/ 또는 뇨) 불투과성이고, 또한 가요성 액체 불투과성 물질이 사용될 수도 있지만, 바람직하게는 플러슁가능한 얇은 필름으로 제조된다. 본원에 사용되는 바와 같이 "가요성"이라는 용어는 잘 휘고 신체의 일반적인 형태 및 윤곽에 쉽게 부합되는 물질을 지칭한다. 배면시이트(13)는흡수 코어에서 흡수되고 보유된 분비물이, 바지, 파자마 및 언더가멘트와 같은 생리대(10)와 접촉하는 제품을 습윤시키는 것을 방지한다. 따라서, 배면시이트(13)는 직물 또는 부직물, 필름, 또는 복합 물질(예: 필름-피복된 부직물)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌 필름의 배면시이트는 약 0.012 mm(0.5 mil) 내지 약 0.051 mm(2.0 mil)의 두께를 가진다. 또한, 배면시이트(13)는, 분비물이 배면시이트(13)를 통과하는 것을 방지하면서 흡수 코어(14)로부터 증기를 배출시킬 수도 있다(즉, 통기성일 수 있다).
사용시, 생리대(10)은 이러한 목적을 위해 공지되어 있는 임의의 지지 수단 또는 부착 수단(본원에서는 제시하지 않음)으로 적소에 고정될 수 있다. 바람직하게, 생리대는 사용자의 언더가멘트 또는 팬티에 배치되고, 접착제와 같은 패스너에 의해 이곳에 고정된다. 접착제는 생리대를 팬티의 가랑이 영역에 고정시키기 위한 수단을 제공한다. 따라서, 배면시이트(13)의 외부면 또는 가멘트 대향면(13b)의 일부 또는 전체가 접착제로 피복된다. 이러한 목적을 위해 당 분야에 사용되는 접착제 또는 아교를 본원에서도 사용할 수 있으며, 감압성 접착제가 바람직하다. 적합한 접착제는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 에이치. 비. 풀러 캄파니에서 상품명 2238로 제조된 것이다. 적당한 접착제 패스너가 미국 특허 제 4,917,697 호에 개시되어 있다. 생리대를 사용하기 위해 배치하기 전에, 감압성 접착제는 사용하기 전에 접착제가 팬티의 가랑이 부분 이외의 면에 부착되거나 건조되는 것을 막기 위해서 제거가능한 이형 라이너(27)로 덮여 있다. 적당한 이형 라이너는 전술한 미국 특허 제 4,917,697 호에 기술되어 있다. 이러한 목적에서 사용하기에 적당한 임의의 시판중인 이형 라이너를 본원에서 사용할 수 있다. 적당한 이형 라이더의 비제한적인 예로는 미국 위스콘신주 메나사 소재의 아크로실 코포레이션(Akrosil Corporation)에서 제조되는 BL30MG-A 실록스 4P/O를 들 수 있다. 본 발명의 생리대(10)는 이형 라이너를 제거한 후 접착제가 팬티와 접촉하도록 생리대를 팬티에 배치함으로써 사용된다. 접착제는, 사용하는 도중 생리대가 팬티의 적소에 배치되도록 한다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 생리대는 두 개의 플랩(24)을 가지며, 이들은 각각 흡수 코어의 측면 가장자리에 인접하여 외측으로 연장된다. 플랩(24)은 가랑이 영역에서 착용자의 팬티의 가장자리를 싸서 플랩이 착용자의 팬티의 가장자리와 허벅지 사이에 배치되도록 한다. 플랩은 2가지 이상의 목적을 수행한다. 첫째로, 플랩은, 팬티의 가장자리를 따라 이중벽을 형성함으로써 착용자의 신체 및 팬티가 생리 유체로 오염되는 것을 억제하는 역할을 한다. 둘째, 플랩은 바람직하게는 이들의 가멘트 면에 부착 수단으로 제공되어, 플랩이 팬티 하부로 절첩되어 팬티의 가멘트 대향면에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 플랩은 생리대가 팬티에 적소에 배치하는 것을 보조한다. 플랩은 상면시이트, 배면시이트, 티슈에 유사한 물질을 포함하는 다양한 물질 또는 이러한 물질의 조합으로 제조될 수 있다. 추가로, 플랩은 생리대의 주요 몸체부에 부착된 개별적인 요소일 수 있거나 상면시이트 및 배면시이트의 연장부를 포함할 수 있다(일체형인 경우). 본 발명의 생리대를 사용하기 위해서 적당하거나 적용가능한 플랩을 가지는 다수의 생리대는, 1987년 8월 18일자로 반 틸버그에게 허여된 "플랩을 갖는 성형 생리대"라는 제품의 미국 특허제 4,687,478 호; 및 1986년 5월 20일자로 반 틸버그에게 허여된 "생리대"라는 제목의 미국 특허 제 4,589,876 호에 개시되어 있다. 각각의 이러한 특허의 개시물은 본원에서 참고로 인용중이다.
본 발명의 바람직한 양태에서, 포획층(15)는 상면시이트(12)와 흡수 코어(14) 사이에 배치된다. 포획층(15)는 분비물을 흡수 코어로 흡상시키는 것을 개선시키는 것을 포함하는 다수의 작용을 할 수 있다. 분비물의 흡상을 개선시켜야 하는 다수의 이유가 있으며, 예를 들면 흡수 코어를 통해서 분비물을 보다 분산시켜 생리대(10)을 상대적으로 얇게 만들 수 있다. 본원에서 지칭하는 흡상은 액체를 한쪽, 양쪽 또는 모든 방향(즉, x-y 면 및/또는 z-방향)으로 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 포획층은 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는 합성 섬유; 면 또는 셀룰로즈를 포함하는 천연 섬유; 이러한 물질의 임의의 등가의 물질 또는 물질들의 혼합물의 부직물 또는 직물 웹을 포함하는 다수의 상이한 물질로 구성될 수도 있다. 포획층 및 상면시이트를 갖는 생리대의 예는, 오스본(Osborn)에게 허여된 미국 특허 제 4,950,264 호 및 크리(Cree) 등의 명의로 1991년 12월 17일자로 출원된 "융합층을 갖는 흡수 제품"이란 명칭의 미국 특허출원 제 07/810,774 호에 더 상세히 기술되어 있다. 각각의 이러한 참고문헌은 본원에서 참고로 인용중이다. 바람직한 양태에서, 포획층은 웹을 서로 결합시키기 위한 수단으로 임의의 통상적인 수단에 의해 상면시이트와 결합될 수 있으며, 가장 바람직하게는 전술한 크리의 출원에서 충분히 기술한 바와 같은 융합 결합에 의해서 가능하다.
IV. 습윤 강도 특성
종이 티슈에 있어서, 본 발명의 일시적 습윤 강도 중합체가 임의의 유형의 티슈지 구조물에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 티슈지는 균일하거나 다중 층의 구조물일 수 있고, 이로부터 제조된 티슈지 제품은 단일 겹 또는 다중 겹 구조일 수 있다. 티슈지는 바람직하게는 약 10g/㎡ 내지 약 65g/㎡의 기본 중량 및 약 0.6g/㎤ 이하의 밀도를 가진다. 보다 바람직하게는, 기본 중량이 약 40g/㎡ 이하이고, 밀도가 약 0.3g/㎤ 이하일 것이다. 가장 바람직하게는, 밀도가 약 0.04 g/㎤ 내지 약 0.2 g/㎤ 인 것이다. 1991년 10월 22일자로 허여된 미국 특허 제 5,059,282 호(암풀스키(Ampulski) 등)의 제 13 면 제 61 행 내지 제 67 행을 살펴보면, 티슈지의 밀도의 측정 방법을 기술하고 있으며, 상기 문헌은 본원에서 참고로 인용중이다. (다른 언급이 없는 한, 종이에 대한 모든 양 및 중량은 건조 기본 중량을 기준으로 한다.) 티슈지는 통상적으로 가압된 티슈지, 패턴화 밀집화된 티슈지 및 비압축 및 비패턴화-밀집화 티슈지일 수 있다. 이러한 유형의 티슈지 및 이러한 종이의 제조 방법은 당 분야에 공지되어 있으며, 본원에서 참고로 인용중인 1994년 8월 2일자로 판(D. Phan) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,334,286 호에 개시되어 있다.
본 발명의 일시적 습윤 강도 결합제로 형성된 섬유 구조물은 높은 사용시 습윤 강도를 가지며, 일반적인 사용 조건하에서 하수 시스템을 막는 것에 대한 상당한 위험 없이 플러슁가능하도록 습윤 강도 감소 속도를 가지는 경향이 있다. 전술한 인장 특성은 하기 실험편에서 기술한 바와 같이 측정될 수 있다.
V. 시험 방법편-습윤 인장 강도
인장 시험전에, 온도가 73℉±4℉(22.8℃±2.2℃)이고, 상대 습도가 50%±10%인 조건화된 실험실에서 최소 24시간 동안, 종이 제품을 노화시켰다. 사용시 습윤 강도 시험 및 폐기시 습윤 강도 시험은 73℉±4℉(약 22.8℃±2.2℃)이고, 상대 습도가 50%±10%인 조건화된 실험실에서 시험 물질의 1인치×5인치(약 2.5㎝×12.7㎝) 조각에서 수행된다. 전기 인장 시험기(인스트론 코포레이션(Instron Corp.)의 모델 1122)를 사용하여 0.5 인치/분(약 1.3㎝/분)의 교차 속도 및 1.0인치(약 2.5㎝)의 게이지 길이에서 수행하였다. 시험편의 양쪽 말단을 기기의 죠(jaw)에 놓고 시험편의 중심부를 스테인레스 강 집게에 놓았다. 기계 방향의 기준은 준비된 시험 샘플의 5인치 길이가 상응하는 방향을 의미한다. 따라서, 기계 방향(MD)의 습윤 인장 강도를 위해서, 5인치 길이가 섬유 구조물의 제조기의 기계 방향에 평행하도록 조각을 절단하였다. 교차 기계 방향(CD)의 습윤 인장 강도를 위해서, 5인치 길이가 종이 구조물 제조기의 교차 기계 방향에 평행하도록 조각을 절단하였다. 제조기의 기계-방향 및 교차 기계 방향은 제지 분야에 널리 공지된 용어이다.
MD 및 CD 습윤 인장 강도는 전술한 기법 및 종래의 방법의 계산법에 의해 결정된다. MD 및 CD 습윤 인장 강도에 대한 보고된 값은 각각의 방향의 길이에 대해 시험한 8개 이상의 조각의 수학적인 평균치이다. 습윤 인장 강도는 MD와 CD 인장 강도의 수학적인 합계이다. 실험용 핸드시이트를 사용하는 경우, 5인치 길이를 배치에 상관없이 절단한다. 습윤 인장 강도(사용시 또는 폐기시)는 8개 이상의 시험편에 대해 측정한 습윤 강도의 수학적인 평균치이다.
a. 사용시 습윤 인장 강도
사용시 습윤 인장 강도는, 23℃에서 2분 동안 5% 나트륨 설페이트 용액내에 시험편을 침지시킨 후, 전술한 바에 따라 인장 강도를 측정함으로써 측정된다. 이러한 측정치는, 수성 유체를 흡수하기 위해서 제품내 구성요소 또는 티슈 제품으로서 사용되는 경우 직면하는 본 발명의 섬유 구조물의 조건을 반영하는 것으로 생각된다.
b. 폐기시 습윤 인장 강도
폐기시 습윤 인장 강도는 23℃에서 15초 동안 증류수내에 시험편을 침지시킨 후, 전술한 바에 따라 인장 강도를 측정함으로써 측정된다. 이러한 측정치는, 전형적인 하수 시스템에서 폐기되는 경우 본 발명의 섬유 구조물이 직면하는 조건을 반영하는 것으로 생각된다.
하기의 비제한적인 예는 본 발명을 설명하기 위해서 제공되었다. 본 발명의 범주는 하기 청구의 범위에 의해 결정된다.
VI. 대표적인 실시예 및 대조예
a. 대표적인 실시예
실시예 1
PVAA 및 PVAA를 사용하여 제조된 섬유 구조물의 제조
본 실시예는 본 발명의 섬유 구조물을 위한 결합제 조성물에서 유용한 PVAA 중합체의 제조를 설명한다. 출발 PVA의 가수분해도는 약 99%이다.
2.0그램의 폴리비닐 알콜(싸이언티픽 폴리머 프로덕츠(Scientific Polymer Products)에서 구입한 카타로그 제 6 번, 롯트 제 6 번; 가수분해도 및 평균 분자량은 각각 99% 및 약 86Kg/mol이다)을 깨끗한 250㎖의 비이커내 탈이온수 100그램에 첨가하였다. 교반하면서 중합체가 용해될 때까지 비이커를 점차적으로 가열하였다. 용액을 냉각하고, 10㎖의 탈이온수에서 이미 희석된 진한 H2SO41방울을 첨가하였다. 그다음, 0.68g의 프로판알(알드리치 케미칼(Aldrich Chemical)에서 구함)을 첨가하였다. 비이커를 덮고 혼합물을 23℃에서 22시간 동안 교반하였다. 용액은 32℃의 흐림점을 나타냈다. 손에 들고 사용하는 에어브러쉬 유형의 분사기를 사용하여 이러한 용액을 기계로 제조되고 기본 중량이 33g/㎡이고 습윤 인장 강도가 15g/인치 미만인 종이에 분사하였다. 처리된 종이를 일정한 중량이 될 때까지 23℃에서 건조시켰다. 첨가된 중합체의 양은 비처리 건조 종이의 중량을 기존으로 5%였다. 처리된 종이에 대한 사용시 습윤 인장도는 284g/인치이고 폐기시 습윤 인장도는 15g/인치 미만이었다. 이러한 실시예에서, 결합제 조성물의 염의 성분은, 사용시 습윤 인장 강도 시험 프로토콜이 요구하는 5% 나트륨 설페이트 용액을 통해 도입시켰다. 즉, 염 성분은 시험하기 전에 첨가되지 않는다. (시험하기 전에 염을 첨가하는 것은 보다 큰 사용시 습윤 인장 강도를 제공할 것으로 인식될 것이다) 그러나, 가장 일반적인 경우(예를 들어 상업적인 용도 또는 적용시) 본 발명의 섬유 구조물을 제공하기 위해서, 염 성분은 제조하는 도중 및 특히 결합제의 중합체 성분을 첨가한 후에 첨가될 것이다. 이와 관련하여, 섬유 구조물이 첨부된 청구의 범위의 범주에 속하는지 여부에 대해 결정하기 위해서는, 섬유 구조물을 제조, 사용 및/또는 판매되는 형태로 시험 방법에 따라 시험할 것이다. (즉, 임의의 염이 구조물내에 존재하는 경우, 이것은 사용시 습윤 인장 강도 또는 폐기시 습윤 인장 강도를 측정하기 전에 제거되지 않을 것이다)
실시예 2
PVAA 및 PVAA를 사용하여 제조된 섬유 구조물의 제조
본 실시예는 본원의 섬유 구조물을 위한 결합제 조성물에 유용한 다른 PVAA의 제조를 설명하고 있다. 출발 PVA의 가수분해도는 약 98 내지 98.8%이다.
북부 연재 크래프트(NSK) 펄프(미국 워신턴주 페드랄 웨이 소재의 웨이어하우저 인코포레이티드(Weyerhauser, Inc.)에서 그랜드 프래어리(Grand Prairie, 등록상표)로 시판중임) 섬유를 물에 분산시키고, 뜸틀 상자를 사용하여 푸르드리니에르 와이어상에 수집하였다. 섬유를 탈수시키고 건조시켰다. 생성된 종이 핸드시이트는 우수한 균일성을 가지고 기본 중량이 37 g/㎡였다. 10 그램의 에어볼 350(미국 팬실바니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 인코포레이티드(Air Products, Inc.)에서 구입함)을 깨끗한 1000㎖ 들이의 비이커내 탈이온수 490그램에 첨가하고, 교반하면서 95℃까지 점차적으로 가열한 후 20분 동안 고정시켰다. 용액을 냉각하고, 1N H2SO4를 사용하여 pH를 2.0으로 하였다. 그다음, 2.15㎖의 부탄알(알드리치 케미칼에서 구함)을 첨가하였다. 비이커를 덮고, 혼합물을 21 내지 23℃에서 15시간 동안 교반하였다. NaOH로 pH를 7.0 내지 7.5로 조절하였다. 용액은 25.0℃의 흐림점을 나타낸다. 수소-NMR의 결과는 아세탈화 수준이 15.5%임을 나타낸다. 손에 들고 사용하는 에어블러쉬 유형의 분사기를 사용하여 이러한 용액을 전술한 손으로 제조한 종이상에 분사시켰다. 샘플을 60℃에서 일정한 중량이 될 때까지 건조시켰다. 첨가된 중합체의 양은 미처리된 건조 종이의 중량을 기준으로 8%이다. 사용시 인장도는 290g/인치이고 폐기시 인장도는 11g/인치이다. 실시예 1에서와 같이, 결합제 조성물의 염 성분은, 사용시 시험법 프로토콜이 요구하는 5% 나트륨 설페이트를 통해 본 실시예의 섬유 구조물에 도입시켰다.
실시예 3
폴리(N-이소프로필아크릴아미드)의 제조
본 실시예는 본 발명의 섬유 구조물을 위한 결합제 조성물에서 유용한 화학식 I(y는 0임)의 폴리아크릴아미드의 제조법을 설명한다.
1 리터 들이의 둥근 바닥 플라스크에 N-이소프로필아크릴아미드(50.03g, 0.442 몰), 2.2'-아조비스-2-메틸프로피오니트릴(하기에서 "AIBN"으로 지칭됨)(0.3636g, 0.00221 몰) 및 t-부탄올(250㎖)를 첨가하였다. 용액을 균일화시킨 후, 3개의 연속적인 냉동-펌프-해빙 사이클에 의해 산소를 제거하였다. 3번째 사이클의 종결부에서, 용액을 양의 아르곤 압력하에 정치하고 70℃의 오일욕에 놓았다. 16시간 동안 이러한 온도에서 반응을 유지시킨 후, 이것을 냉각시키고 플라스크의 내용물을 물과 함께 투석 백(분자량 컷 오프가 12,000 내지 14,000임)으로 옮겼다. 물에 대해 투석한 후, 백의 내용물을 냉동시키고 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)를 냉동 건조하여 수집하였다. 결합제 조성물내 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)를 포함하는 섬유 구조물을 실시에 2에서 기술한 방법에 따라 제조하였다. 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)의 용액(물내 1.0중량% 용액; 흐림점이 32℃임)(10 ㎖)을 3000평방 피트당 16.5 파운드의 기본 중량을 갖는 12인치×12인치의 NSK 핸드시이트(실시예 2에서 기술한 방법에 따라 제조함)에 분사하였다. 물이 증발할 수 있는 충분한 시간(16시간) 후에, 나트륨 설페이트의 0.6M 수성 용액을 (5.0㎖로) 핸드시이트에 분사시켜, 사용유 습윤 인장도가 100g/인치 초과이고 폐기시 인장도가 30g/인치 미만인 섬유 구조물을 제조하였다.
실시예 4
폴리(N-이소프로필아크릴아미드-코-t-부틸아크릴아미드)의 제조
본 실시예는 본 발명의 섬유 구조물을 위한 결합제 조성물에서 유용한 화학식 I(y는 1 이상임)의 폴리아크릴아미드의 제조법을 설명한다.
50㎖ 들이의 둥근 바닥 플라스크에 N-이소프로필아크릴아미드(3.592g, 31.7 밀리몰), t-부틸아크릴아미드(0.446g, 3.5 밀리몰), AIBN(0.0309g, 0.188 밀리몰) 및 t-부탄올(250㎖)를 첨가하였다. 용액을 균일화시킨 후, 3개의 연속적인 냉동-펌프-해빙 사이클에 의해 산소를 제거하였다. 3번째 사이클의 종결부에서, 용액을 양의 아르곤 압력하에서 정치시키고 60℃의 오일욕에 두었다. 16시간 동안 이러한 온도에서 반응을 유지시킨 후, 이것을 냉각시키고 플라스크의 내용물을 투석 백(분자량 컷 오프가 12,000 내지 14,000임)으로 옮겼다. 물에 대해 투석한 후, 백의 내용물을 냉동시키고 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)를 냉동 건조하여 백색 고체로 수집하였다. 결합제 조성물내 폴리(N-이소프로필아크릴아미드)를 포함하는 섬유 구조물을 실시에 3에서 기술한 방법에 따라 제조하였다. 섬유 구조물의 사용시 습윤 인장도는 100g/인치 초과이고 폐기시 인장도가 30g/인치 미만이다.
실시예 5
폴리(N-이소프로필아크릴아미드-코-디메틸아미노에틸 아크릴레이트)의 제조
본 실시예는 본 발명의 섬유 구조물을 위한 결합제 조성물에서 유용한 화학식 I(y는 1 이상임)의 다른 폴리아크릴아미드의 제조법을 설명한다. 이러한 공중합체는 셀룰로즈 섬유로의 흡착을 용이하게 하는 양이온성 특성을 가진다.
100㎖ 들이의 둥근 바닥 플라스크에 N-이소프로필아크릴아미드(9.431 g, 83.3 밀리몰), N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트(0.3708g, 2.59 밀리몰), AIBN(0.0711g, 0.433 밀리몰) 및 t-부탄올(50㎖)를 첨가하였다. 용액을 균일화시킨 후, 3개의 연속적인 냉동-펌프-해빙 사이클로 산소를 제거하엿다. 3번째 사이클의 종결부에서, 용액을 양의 아르곤 압력하에 정치시키고 60℃의 오일욕에 두었다. 16시간 동안 이러한 온도에서 반응을 유지시킨 후, 이것을 냉각시키고 플라스크의 내용물을 투석 백(분자량 컷 오프가 12,000 내지 14,000임)으로 옮겼다. 물에 대해 투석한 후, 백의 내용물을 냉동시키고 폴리(N-이소프로필아크릴아미드-코-디메틸아미노에틸 아크릴레이트)를 냉동 건조에 의해 수집하였다. 결합제 조성물내 폴리(N-이소프로필아크릴아미드-코-디메틸아미노에틸 아크릴레이트)를 포함하는 섬유 구조물을 실시에 2에서 기술한 방법에 따라 제조하였다. 폴리(N-이소프로필아크릴아미드-코-디메틸아미노에틸 아크릴레이트)가 양이온성이기 때문에, 핸드시이트 제조 도중에 NSK 퍼니쉬에 첨가할 수 있다. 결과적으로, 생성된 핸드시이트는 이미 중합체를 함유하고 있고, 이것을 0.6M 나트륨 설페이트와 함께 직접 (5.0㎖로) 분사시켜, 사용시 습윤 인장도가 100g/인치 초과이고 폐기시 인장도가 30g/인치 미만인 섬유 구조물을 제조하였다.
b. 대조예
대조예 A
(부분적으로 가수분해된 PVOH로부터의 PVAB)
하기 실시예는 비교적 가수분해도가 낮은 PVA로부터 형성된 PVAA를 사용하여 형성된 구조물의 낮은 사용시 인장 강도를 설명한다.
북부 연재 크래프트 펄프(그랜드 프래어리로 시판중임) 섬유를 물에 분산시키고, 뜸틀 상자를 사용하여 푸르드리니에르 와이어상에 수집하였다. 섬유를 탈수시키고 건조시켰다. 생성된 종이 핸드시이트는 우수한 균일성을 가지고 기본 중량이 37 g/㎡였다. 10 그램의 에어볼 540(에어 프로덕츠 인코포레이티드에서 구입함; 가수분해도가 약 88%임)을 깨끗한 1000㎖ 들이의 비이커내 탈이온수 490그램에 첨가하고, 교반하면서 95℃로 점차적으로 가열한 후 20분 도안 고정시켰다. 용액을 냉각하고, 1N H2SO4를 사용하여 pH를 2.0으로 하였다. (약 1.65㎖의 부탄알(알드리치 케미칼에서 입수함)을 첨가함) 비이커를 덮고 혼합물을 21 내지 23℃에서 2시간 동안 교반하였다. 용액은 주위 온도보다 낮은 흐림점을 가진다. 중합체를수집하고 60℃에서 약간 산성화된 디메틸설폭사이드(DMSO)에서 용해시킨 후, 냉각시켰다. 이러한 용액을 손으로 만드 종이상에 분사시켰다. 일정한 중량이 될 때까지 샘플을 60℃의 대류식 오븐에서 건조시켰다. 첨가된 중합체의 양은 미처리된 건조 종이의 중량을 기준으로 13%였다. 사용시 인장도 및 폐기시 인장도는 각각 46g/인치 및 8g/인치였다.
대조예 B 내지 F
북부 연재 크래프트 펄프(그랜드 프래어리) 섬유를 물에 분산시키고, 뜸틀 상자를 사용하여 푸르드리니에르 와이어상에 수집하였다. 섬유를 탈수시키고 건조시켰다. 생성된 종이 핸드시이트는 우수한 균일성을 가지고 기본 중량이 37 g/㎡였다. 하기 표 1 및 표 2에서 기술한 중합체는 각각 제시한 시판중인 공급원으로부터 입수하여 2 %(w/w) 용액이 되도록 물에 용해시켰다. 각각의 용액을 손으로 만드 종이상에 분사시켰다. 일정한 중량이 될 때까지 샘플을 60℃의 대류식 오븐에서 건조시켰다. 종이에 첨가된 중합체의 양은 미처리된 건조 종이의 중량을 기준으로 6 내지 9%였다.
대조예 B 내지 F에서 제시한 중합체
코드 중합체 상표명 공급원
B 폴리에틸 옥사졸린 아쿠아졸 200 미국 아리조나주 투크슨 소재의 폴리머 케미칼 이노베이션(Polymer Chemistry Innovations)
C 하이드록시 프로필 셀룰로즈 클루셀 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 아쿠아론 캄파니(Aqualon Co.)
D 폴리(비닐 메틸 에테르) - 미국 뉴욕주 온타리오 소재의 사이언티픽 폴리머 프로덕츠(Scientific Polymer Products)
E PVOH 70 15080-104A - 미국 팬실바니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠
F PVOH 78 15267 - 미국 팬실바니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠
대조예 B 내지 대조예 F의 특성 및 결과
코드 Mn(㎏/몰) Mw(㎏/몰) 흐림점(℃) 중합체의 함량(%) 사용시 인장도 폐기시 인장도
B 200 - 75 7 13 10
C - - 35 7 13 10
D 130 200 30-35 6 15 12
E 44-65 - 약 30 9 19 15
F 70-100 - 45-55 9 18 10
명확하게, 이러한 중합체는 본 발명의 섬유 구조물로 수득된, 사용시 인장도 및 폐기시 인장도의 조합을 제공하지 않는다.
본 발명의 특정 실시예가 설명되고 기술되어 있지만, 당 분야의 숙련자에게는 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 다른 변화 및 변형이 가능하다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주내에서 이러한 모든 변화 및 변형을 첨부된 청구의 범위에 포함시키고자 한다.

Claims (17)

  1. 사용시 습윤 인장 강도가 100g/인치 이상이고 폐기시 습윤 인장 강도가 30g/인치 이하이며 섬유, 염 및 중합체를 포함하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    사용시 습윤 인장 강도가 200g/인치 이상임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폐기시 습윤 인장 강도가 25g/인치 이하임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    중합체가 폴리비닐 알콜과 1종 이상의 치환되거나 비치환된 C1-8알데히드를 반응시킴으로써 유도된 축합 생성물임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    중합체가 하기 화학식 I의 구조를 가짐을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물:
    화학식 I
    상기 식에서,
    (a) x는 1 이상이고;
    (b) y는 0 이상이고;
    (c) R1및 R2는 독립적으로 수소 및 C1-6알킬중에서 선택되고;
    (d) y가 1 이상인 경우, (i) R3은 -N(R4)(R5)(여기서, R4및 R5는 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택됨)이거나; (ii) R3은 -O-(-CH2-)z-N(R6)(R7)(여기서, z는 2 내지 4이고, R6및 R7은 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택됨)이다.
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 중합체를 형성하기 위해서 반응한 폴리비닐 알콜이, 축합하기 전의 가수분해도가 95% 이상이고, 상기 중합체가 출발 폴리비닐 알콜의 하이드록실기 8% 이상의 축합으로부터 유도됨을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  9. 섬유, 염, 및 하기 화학식 I의 구조를 갖는 중합체를 포함하는 플러슁가능한 섬유 구조물:
    화학식 I
    상기 식에서,
    (a) x는 1 이상이고;
    (b) y는 0 이상이고;
    (c) R1및 R2는 독립적으로 수소 및 C1-3알킬중에서 선택되고;
    (d) y가 1 이상인 경우, (i) R3은 -N(R4)(R5)(여기서, R4및 R5는 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택됨)이거나; (ii) R3은 -O-(-CH2-)z-N(R6)(R7)(여기서, z는 2 내지 4이고, R6및 R7은 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택됨)이다.
  10. 제 9 항에 있어서,
    y가 0이고, R1가 수소 또는 C1-3알킬이고, R2가 C1-3알킬임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  11. 제 9 항에 있어서,
    y가 1 이상이고, (a) R3이 -N(R4)(R5)(여기서, R4는 수소 또는 C1-4알킬이고, R5는 C1-4알킬임)이거나, (b) R3이 -O-(-CH2-)Z-N(R6)(R7)(여기서, z는 2 또는 3이고, R6은 수소 또는 C1-3알킬이고, R7은 C1-3알킬임)임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  12. A. 액체 투과성 상면시이트, B. 액체 불투과성 배면시이트 및 C. 상면시이트와 배면시이트 사이에 배치된 흡수 코어를 포함하는 일회용 흡수 제품에 있어서,
    상면시이트가 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 따른 플러슁가능한 섬유 구조물을 포함함을 특징으로 하는 흡수 제품.
  13. (a) (i) 섬유 및 (ii) 하기 화학식 I의 중합체를 포함하는 제 1 용액을 제공하는 단계;
    (b) 상기 섬유를 상기 제 1 용액과 접촉시키는 단계;
    (c) 상기 섬유로부터 액체 매질을 실질적으로 제거하여 섬유/중합체 혼합물을 제공하는 단계; 및
    (d) 상기 섬유/중합체 혼합물을 염을 포함하는 제 2 용액과 접촉시키는 단계를 포함하는,
    사용시 습윤 인장 강도가 100g/인치 이상이고, 폐기시 습윤 인장 강도가 30g/인치 이하인 플러슁가능한 섬유 구조물의 제조 방법:
    화학식 I
    상기 식에서,
    (a) x는 1 이상이고;
    (b) y는 0 이상이고;
    (c) R1및 R2는 독립적으로 수소 및 C1-6알킬중에서 선택되고;
    (d) y가 1 이상인 경우, (i) R3이 -N(R4)(R5)(여기서, R4및 R5는 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택됨)이거나; (ii) R3이 -O-(-CH2-)z-N(R6)(R7)(여기서, z는 2 내지 4이고, R6및 R7은 독립적으로 수소, C1-6알킬 및 아릴중에서 선택됨)이다.
  14. 제 2 항에 있어서,
    사용시 습윤 인장 강도가 300g/인치 이상임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    폐기시 습윤 인장 강도가 25g/인치 이하임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 중합체를 형성하기 위해서 반응한 폴리비닐 알콜이, 축합하기 전의 가수분해도가 98% 이상임을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 중합체가 출발 폴리비닐 알콜의 히드록실기 10 내지 16%의 축합으로부터 유도됨을 특징으로 하는 플러슁가능한 섬유 구조물.
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