KR100426287B1 - 향상된 대변수용을 제공하는 흡수대 - Google Patents

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마이클 존 포크스
알란 프란시스 쉴레인쯔
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 출원은 습기 장벽(40), 상기 습기 장벽 상에 배치된 흡수재(42)로 이루어진 흡수대에 관한 것이다. 하나의 실시태양에 있어서, 흡수대의 대변 수용부재(60)는 흡수재(42)와 각 종측연부(28) 사이에서 흡수재(42)의 횡으로 외측에 위치한다. 대변 수용부재는 약 85 퍼센트 이상의 습식압축복원성과 약 1.5 밀리미터 이상의 평균 구멍크기를 가진다.

Description

향상된 대변 수용을 제공하는 흡수대
종래의 일회용 흡수대는 통상 액체투과성 신체측 라이너, 액체불투과성 백시이트 및 상기 신체측 라이너와 백시이트 사이에 배치된 흡수 물질을 포함하고 있다. 흡수대를 착용자에 보다 잘 맞게하고 배설물 봉쇄를 향상시키기 위해, 이런 제품들은 탄성 물질을 포함하기도 하였다. 가장 흔히는, 이러한 탄성 물질에는 제품의 종측부나 종단부를 따라 백시이트에 탄성 결합된 실, 줄이나 리본이 포함되었다.
흡수대는 액체 배설물 및 대변을 수용하기 위한 필요하다. 대변은 종종 매우 유체성이고 빠른 속도로 방출된다. 종래의 맞는 정도와 수용능의 구조물은 액성 배설물을 흡수하고 수용하기에 적절히 기능하기도 하였으나, 대변에 대해서는 반드시 효과적으로 기능하지는 못하였다. 특히, 착용자가 앉아있는 자세일 때, 매우 유체성이고 빠른 속도인 대변이 종래의 봉쇄 구조물을 지나 옆으로 새는 빈도가 문제시 되었다.
따라서, 당업계에서 부족하고 필요로 한 것은 대변과, 특히 빠른 속도로 방출되는 매우 유체성인 물질을 수용하기에 적합한 흡수대이다.
본 발명은 상기 문제점을 극복하기 위한 것이다. 상기 목적은 독립항 제 1항과 18항에 따른 흡수대에 의해 이루어진다.
본 발명의 다른 이점, 특징, 관점 및 세목에 관해서는 그 종속항, 기재사항 및 첨부된 도면에 명시되어 있다. 본 청구의 범위는 본 발명을 일반적으로 정의하기 위한 일차적 비제한적 수단으로서 이해되기를 의도하고 있다.
상기 언급된 선행기술에 있어서의 부족함에 응답하여 신규의 흡수대를 개발하였다. 본 흡수대는 향상된 대변누설 방지기능을 제공한다.
일면, 본 발명은 종축 및 횡축, 종단연부, 및 종단연부사이에서 연장하는 종측연부(28)를 갖는 흡수대에 관한 것이다. 또한 본 흡수대는 습기 장벽, 상기 습기 장벽 상에 배치된 흡수재 및 흡수재와 각 종측연부 사이에서 흡수재의 횡으로 외측으로 배치된 배변수용부재도 포함한다. 대변수용부재는 약 85 퍼센트 이상의 습식압축복원성과 약 1.5 밀리미터 이상의 평균 구멍크기를 가진다.
대변수용부재는 대변의 측방흐름을 저지하는 기능을 한다. 대변수용부재는 매우 유체성인 대변을 수집하기에 충분한 빈 용적을 제공하는 다공성 물질로 이루어진다. 또한 바람직하게는, 대변수용부재는 건식복원성 및 습식복원성이어서 기저귀에 소변이 방뇨되고 착용자가 앉은 자세를 취한 후에도 빈 용적을 유지한다.
다른 면에 있어서, 본 발명은 종축 및 횡축을 가지며 습기 장벽, 상기 습기 장벽 상에 배치된 흡수재 및 상기 습기 장벽에 결합된 신체측 라이너를 포함하고 상기 흡수재가 그 사이에 끼어진다.
수용플랩은 흡수재 횡으로 외측에 습기 장벽 상에 배치되며, 각 수용플랩은 기저와 말단연부를 가지는데 그 사이를 플랩의 높이로서 한정한다. 기저는 약 5 mm 이상 흡수재로부터 떨어져있다. 흡수대의 배변통과부재는 각각 상기 신체측 라이너에 결합된 내부와, 상기 기저로부터 플랩 높이의 약 25 내지 95 퍼센트 가량 떨어진 부착점에서 수용플랩 중 하나에 결합된 외부를 가진다. 결과적으로, 대변 저장소는 흡수재, 수용플랩, 대변통과부재 및 습기장벽 사이에 한정된다.
이 특징은 기저귀에 종방향으로 연장하는 한쌍의 대변저장소를 제공한다. 상기 저장소는 대변을 수용하기 위해 흡수재의 횡으로 외측에 빈 용적을 제공한다. 대변통과부재는 수용플랩의 일부를 상기 흡수재 및 신체측 라이너로부터 떨어져 있게하여 대변 저장소의 일부를 형성한다. 상기 대변통과부재는 대변이 이를 통과하여 대변 저장소로 들어가기에 적합하게 되어있다.
본 발명의 무수한 특징 및 장점을 하기에 기술하겠다. 기재사항에 있어서 본 발명의 바람직한 실시태양을 예시하는 첨부된 도면을 참고로 한다. 이러한 실시태양이 본 발명의 전체 영역을 나타내는 것은 아니며, 따라서 본 발명의 전체 영역을 파악하려면 청구의 범위를 참조하여야 한다.
본 발명은 신체로부터의 유체를 흡수하는 물건에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 배설물 봉쇄능이 향상된 흡수대에 관한 것이다.
도 1은 신장되어 편평하게 놓여진 상태에서 예시목적으로 잘라내어진 부분이 있는, 본 발명에 따른 일회용 흡수대의 평면도를 나타낸다.
도 2는 신장된 상태라기보다는 이완된 상태의 도 1의 선 2-2의 평면으로부터 일반적으로 본 확대횡단면도이다.
도 3은 이완된 상태의 본 발명에 따른 별법의 흡수대 부분을 예시하는 확대횡단면도이다.
도 4는 이완된 상태의 본 발명에 따른 다른 별법의 흡수대 부분을 예시하는 확대횡단면도이다.
도 5는 이완된 상태의 본 발명에 따른 또다른 별법의 흡수대 부분을 예시하는 확대횡단면도이다.
도 6은 이완된 상태의 본 발명에 따른 또다른 별법의 흡수대 부분을 예시하는 확대횡단면도이다.
본 명세서의 내용 중에서, 아래의 각 용어 또는 구절은 후술하는 의미 또는 의미들을 포함한다:
(a) "결합된"이란 2개의 요소들의 연결, 접착, 결합, 부착 등을 의미한다. 2개의 요소는 이들이 서로 직접적으로 결합되거나 또는 서로 간접적으로 결합될 때, 예를 들면 각각 중간 요소에 직접 결합될 때 함께 결합된 것으로 간주된다.
(b) "일회용"이란 사용 후에 버려지고, 세척되거나 또는 재사용되도록 의도되지 않은 것을 포함한다.
(c) "배치된", "∼상에 배치된", "∼와 함께 배치된", "∼에 배치된", "∼부근에 배치된" 및 이들의 변형어들은 한 요소가 다른 요소와 일체화될 수 있거나 또는 한 요소가 다른 요소에 결합되거나, 또는 다른 요소와 함께 또는 다른 요소 주위에 배치하는 별개의 구조물일 수 있음을 의미하기 위한 것이다.
(d) "탄성의", "탄성화된" 및 "탄성"이란 물질의 변형을 야기시키는 힘을 제거한 후에 이 성질에 의하여 물질이 실질적으로 그의 원래 크기 및 형태로 복원되고자 하는 물질의 성질을 포함한다.
(e) "엘라스토머성"란 이완된 길이의 25 퍼센트 이상 신장되고 가해진 힘을 해제시킬 때 신장분의 10 퍼센트 이상 복원할 수 있는 물질 또는 복합체를 의미한다. 일반적으로 엘라스토머성 물질 또는 복합체는 이완된 길이의 100 퍼센트 이상, 보다 바람직하게는 300 퍼센트 이상 신장될 수 있고 가해진 힘을 해제시킬 때 신장분의 50 퍼센트 이상 복원할 수 있는 것이 바람직하다.
(f) "연장", "연장된다" 및 "연장된"이란 연신에 기인한 물질의 변화를 의미하며 길이의 단위로 표시된다.
(g) "직물"이란 직조되거나, 편직 및 부직 섬유 웹 모두를 의미한다.
(h) "유연한"이란 유순하고 착용자의 일반적 형상 및 몸체의 몸통에 잘 맞는 물질을 의미한다.
(i) "힘"이란 자유로이 움직이는 물체의 가속화 및 자유로이 움직일 수 없는 물체의 변형을 야기시키는, 한 물체에 의해 다른 물체 상에 가해지는 물리적인 영향을 포함한다. 힘은 그램중으로 표시한다.
(j) "친수성"이란 섬유와 접촉한 수성액에 의해 젖은 섬유 또는 섬유의 표면을 기술한다. 반면, 물질의 습윤정도는 관련되는 액체 및 물질의 접촉 각도 및 표면 인장으로서 기술된다. 특정 섬유 물질이나 섬유 물질 혼합물의 습윤도를 측정하기에 적합한 장비 및 기술은 칸(Cahn) SFA-222 표면력 분석시스템(Surface ForceAnalyzer System)이나 그에 상당하는 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정 시, 90。 미만의 접촉 각도를 갖는 섬유는 "습윤가능한" 혹은 "친수성"이라고 지정되는 반면, 90。 보다 큰 접촉 각도를 가지는 섬유는 "습윤불가능한" 또는 소수성이라고 지정된다.
(k) "내측에" 및 "외측에"는 흡수성 의류 중심에 상대적인, 특히 흡수성 의류의 종방향 및 횡방향 중심에 횡방향 및/또는 종방향으로 더 근접하거나 혹은 떨어진 위치를 의미한다.
(l) "층"이란 단수로 사용될 때 단일 요소 혹은 복수 요소의 이중 의미를 가질 수 있다.
(m) "액체 불투과성"이란 층이나 라미네이트를 기술하기 위해 사용될 때 통상의 사용조건에서 소변 등의 액체가 액체와의 접촉점에서 그 층 및 라미네이트의 면에 일반적으로 수직인 방향으로 통과하지 않을 것임을 의미한다.
(n) "부재"가 단수로 사용될 때 단일 요소 또는 다수 요소라는 이중의 의미를 가질 수 있다.
(o) "부직 웹"이란 직물 직조 혹은 편직 공정의 도움이 없이 형성된 물질의 웹을 의미한다.
(p) 탄성 부재가 다른 요소에 부착된 것과 관련하여 "기능적으로 연결된" 및 "기능적으로 결합된"이란 탄성부재가 요소에 부착 또는 결합되거나 또는 열이나 화학물로, 또는 연신 등에 의해 처리되었을 때 그 요소에 탄성 속성을 부여함을 의미한다. 비탄성 부재가 다른 요소에 부착된 것과 관련하여서는, 이것은 부재 및 요소가 결합자(joinder)의 의도된 또는 기재된 기능을 수행할 수 있도록 임의의 적합한 방식으로 부착될 수 있음을 의미한다. 연결, 부착, 결합 등은 한 부재를 한 요소에 직접 연결시키는 것과 같이 직접적이거나 또는 제1 부재 및 제1 요소 사이에 배치된 다른 부재를 사용하여 간접적일 수 있다.
(q) "연신 결합된"이란 탄성 부재가 그의 이완된 길이의 약 25% 이상 연장되어 있는 동안에 다른 부재에 결합됨을 의미한다. 바람직하게는, "연신 결합된"이란 용어는 탄성 부재가 다른 부재에 결합될 때 그의 이완된 길이의 약 100% 이상, 보다 바람직하게는 약 300% 이상 신장되어 있는 상태를 말한다.
(r) "연신 결합된 라미네이트(SBL)"이란 한 충이 주름잡을 수 있는 층이고, 다른 충이 연신가능한, 즉 탄성의 층인 2개 이상의 층을 갖는 복합 물질을 의미한다. 층들은 연신가능한 층이 연장된 상태에서 함께 연결되므로 층들을 이완시킬 때 주름잡을 수 있는 층은 주름잡힌다.
이들 용어는 본 명세서의 나머지 부분에서 다른 말과 함께 정의될 수 있다.
도 1 및 도 2와 관련하여, 본 발명에 따라 형성된 흡수대는 예시의 목적으로 일회용 기저귀(20)로서 나타내었다. 본 발명은 성인용 실금 의류, 아동용 용변훈련팬츠 등의 다른 유형의 흡수대로서 실시될 수 있다. 기저귀(20)는 대변을 수집하기에 적합하게 위치하는 대변수용부재(60)를 포함함으로써 누설되는 확률을 최소화한다.
예시된 기저귀(20)는 도 1에서 화살표 22 및 24로 표시된 종축 및 횡축을 한정한다. 기저귀(20)는 반대쪽에 있는 전종단연부(26) 및 후종단연부(27)와 종단연부들 사이에서 연장된 종측연부(28)를 가진다. 기저귀(20)는 제1 혹은 전허리부(30), 제2 혹은 후허리부(32) 및 전·후허리부 사이에 위치하여 서로 연결시키는 중간, 가랑이부(34)를 포함한다. 기저귀(20)의 외측 연부는 종방향으로 연장된 측부주변이 38로 지정되고 횡방향으로 연장된 단부주변이 39로 지정된 경계(36)를 한정한다. 측연부(28)는 기저귀(20)의 다리개구부를 정의하며, 임의로 곡선이며 윤곽을 이룬다. 단연부(26, 27)는 일반적으로 곧으나 임의로 곡선일 수 있다.
전허리부(30)는 전단연부(26)와 인접하며 그로부터 기저귀(20)의 횡방향의 중심선을 향하여 종으로 내측으로 연장한다. 후허리부(32)는 후단연부(27)와 인접하며 그로부터 횡방향의 중심선을 향하여 종으로 내측으로 연장한다. 허리부(30, 32)는 기저귀(20)가 착용되었을 때 착용자의 허리나 중하반몸통을 전부 혹은 부분적으로 덮거나 둘러싸는 기저귀의 상부를 이룬다. 중간의 가랑이부(34)는 기저귀(20)가 착용되었을 때 착용자의 다리 사이에 위치하여 착용자의 하반몸통을 덮는 기저귀(20)의 부분으로 이루어져 있다. 따라서, 가랑이부(34)는 기저귀나 다른 일회용 흡수대에 있어서 소변 및 대변이 통상적으로 묻게되는 구역이다.
기저귀(20)는 상당히 액체불투과성인 습기 장벽(40), 상기 습기 장벽 상에 배치된 흡수재(42), 및 그 사이에 흡수재가 위치하도록 상기 습기 장벽에 결합된 상당히 액체투과성인 신체측 라이너(44)를 포함한다. 습기 장벽(40) 및 신체측 라이너(44)는 바람직하게는 흡수재(42)보다 더 길고 넓어 초음파 결합, 열결합, 접착, 또는 기타 적당한 수단을 사용하여 습기 장벽과 신체측 라이너의 경계가 함께결합될 수 있다. 습기 장벽(40) 및 신체측 라이너(44)의 경계는 통상 기저귀(20)의 측부 및 단부주변(38, 39)를 이룬다. 흡수재(42)는 초음파 결합, 열결합, 접착, 또는 기타 적당한 수단을 사용하여 습기 장벽(40)및/또는 신체측 라이너(44)에 직접 결합될 수 있다.
습기 장벽(40)은 바람직하게는 액체불투과성이게 형성되거나 처리된 재료로 이루어진다. 별법으로, 습기 장벽(40)은 액체투과성 재료로 이루어지며, 흡수재(42)와 연합된 액체불투과층과 같은 기타 적당한 수단(표시하지 않았음)이 흡수재로부터 액체가 이동해나가는 것을 저지하기 위해 제공될 수 있다. 습기 장벽(40)은 표면의 전부나 일부에 걸쳐 기체투과성일 수 있어서 흡수용 의류의 사용중에 부딪치는 기체가 통상의 사용 조건에서 재료를 통과할 수도 있다.
습기 장벽(40)은 한 층의 재료나 둘 이상의 별개의 재료층의 라미네이트로 이루어질 수 있다. 적합한 습기 장벽 재료는 필름, 직물, 부직물, 및 필름, 직물 및/또는 부직물의 라미네이트 등을 포함한다. 예를 들어, 습기 장벽(40)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로리드 또는 유사한 물질 등과 같은 플라스틱 필름의 얇은, 상당히 액체불투과성인 웹이나 시트로 이루어질 수 있다. 습기 장벽 재료는 투명하거나 불투명할 수 있으며 엠보싱화되거나 매트처리된 표면을 가질 수 있다. 습기 장벽(40)을 위한 특별한 재료는 약 0.025 mm의 미소한 두께를 가지고 체계적인 매트처리된 엠보싱화 무늬를 가지고 양면이 코로나 처리된 폴리에틸렌 필름이다. 다른 적합한 습기 장벽은 프로필렌, 폴리에틸렌 등으로 형성된 주조하거나 불어서 만든 필름과, 폴리프로필렌 섬유나 나란히 50/50 배치로 중간주름진 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 이성분 섬유로 형성된 스펀본드 웹으로 이루어진 접착 또는 열에 의한 라미네이트이다.
흡수재(42)는 액체 배설물을 흡수하고 보유하기에 적합한 재료로 이루어진다. 흡수재(42)는 셀룰로오스계 섬유(즉, 목재 펄프 플러프)의 에어성형된 배트나 셀룰로오스계 섬유와 합성 중합체 섬유의 공형된 물질과 같은 다양한 흡수 물질로 이루어질 수 있다. 흡수재(42)는 통상적으로 수중에서 그 중량의 약 15배, 바람직하게는 25 배이상 흡수할 수 있는 0 ∼ 95 중량%의 유기 또는 무기 고흡수 물질 등과 같이 흡수성을 증가시키는 물질을 포함할 수도 있다. 적합한 고흡수 물질은 켈렌버르그 등에게 1987년 10월 13일에 허여된 미국특허 제 4,699,823호 및 켈렌버르그에게 1992년 9월 15일에 허여된 미국특허 제 5,147,343호에 기재되어 있으며, 이는 본 출원에 참고로 인용된다. 고흡수 물질은 다우케미칼사, 훽스트 셀라니즈사 및 얼라이드 콜로이드, 인크 등의 여러 판매회사로부터 구입할 수 있다. 흡수재(42)는 (개시되어 있지는 않으나) 섬유성 흡수물의 일체를 유지하거나 액체를 운반하는 것을 도와주는 티슈층이나 습득 또는 분배층을 포함할 수도 있다.
신체측 라이너(44)는 액체투과성 물질로 이루어져 액체 배설물 및 가능하다면 반고형 배설물도 라이너를 통과하여 흡수재(42)에 흡수되게 할 수 있다. 적합한 신체측 라이너(44)는 습윤 강도 티슈 종이의 부직 웹이나 시트, 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등과 같은 합성 중합체 필라멘트나 섬유로 구성된 스펀본디드, 멜트블로운 또는 본디드 카디드 웹, 레이온이나 면과 같은 천연 중합체 필라멘트나 섬유의 웹으로 이루어질 수 있다. 추가로, 바람직하게는 신체측 라이너(44)는 비탄성이며, 액체 이동을 돕기위해 계면활성제로 처리될 수 있다. 본 발명의 특별한 실시태양에 있었서, 라이너(44)는 약 22g/m2(gsm)의 기초 중량과 약 0.06 g/cm3(gm/cc.)의 밀도를 가지는 웹을 이루는 약 0.31∼0.36 텍스(2.8∼3.2 데니어) 섬유로 구성된 부직, 스펀본드 폴리프로필렌 섬유로 이루어진다. 섬유는 롬앤드하스사로부터 구입할 수 있는 트리톤 X-102라는 상표명의 계면활성제 0.28 중량%로 표면처리한다.
도 1에 있어서 연신되어 편평히 놓여진 상태의 기저귀(20)은 모래시계 혹은 I형인 윤곽(36)을 가지는 것으로 예시되어 있다. 물론, 기저귀(20)는 임으로 T-형상이거나 직사각형 또는 불규칙한 형상일 수도 있다. 흡수재(42)의 일반 형상은 기저귀(20)의 형상과 일치하거나 도 1에 있어서의 T-형상 등과 같이 다른 형상을 가질 수 있다. 반드시는 아니지만 바람직하게는, 기저귀(20)는 착용자에 대해 그 기저귀(20)의 윤곽(36)이 유지되어 누설이 최소화되게끔 여러 위치에 탄성부재를 포함하기도 한다.
신장된 다리탄성부재(46)는 각 측부주변(38)에서 종방향으로 전·후단연부(26, 27)를 향해 연장되어 있다. 다리탄성부재(46)는 예시된 실시태양에서 습기장벽(40)과 신체측 라이너(44) 사이에 위치한다. 초음파 결합, 접착, 열적 결합, 혹은 기타 다른 방법을 사용하여 다리탄성부재(46)가 연신된 상태로 습기장벽(40)이나 신체측 라이너(44), 혹은 둘다에 곧거나 굽은 형태로 부착된다. 다리탄성부재(46)는 기저귀(20)의 측면테두리(38)를 착용자의 다리쪽으로 당겨주어밀봉을 형성하도록 배열될 수 있다.
기저귀(20)는 단부주변(39)에 허리탄성부재(48)를 포함할 수도 있다 (도 1). 허리탄성부재(48)는 기저귀(20)의 횡축(24)에 평행하게 종으로 향해있어 탄성화된 허리를 제공한다. 바람직하게는, 허리탄성부재(48)는 습기장벽(40)과 신체측 라이너(44) 사이에 위치하여 초음파 결합, 접착, 열적 결합, 혹은 기타 다른 방법을 사용하여 연장된 상태로 습기장벽(40)과 라이너 둘다에 고정되어 있다.
탄성부재(46, 48)는 이.아이. 듀폰 디 네모아스 앤드 캄파니(E. I. Du Pont de Nemours and Company)가 상품명 라이크라(LYCRA)로 시판하고 있는 건식방사된 유착된 멀티필라멘트 엘라스토머사로부터 제조될 수 있다. 다른 별법으로, 탄성부재(46, 48)는 천연고무의 얇은 리본, 한 쌍의 스펀본드 프로필렌 부직웹 사이에 샌드위치되어 결합된 예비연신된 탄성 멜트블로운 내층으로 형성된 연신결합된 라미네이트 물질 등과 같은 기저귀 제조 분야에서 사용되는 기타 대표적인 탄성재로 제조될 수 있다. 탄성은 또한 습기장벽(40)과 라이너(44) 사이에 고온 용융 엘라스토머 접착제를 압출시킴으로써 흡수대에 부여될 수 있다. 기타 적합한 탄성 개더링 수단은 메섹(Mesek)의 미국특허 제4,938,754호 및 메섹(Mesek) 등의 미국특허 제4,388,075호에 기재되어 있다.
재체결가능한 테이프 부재(50, 도 1)는 기저귀(20)의 후허리부(32)에서 측부주변(38)에 기능적으로 연결되어 있다. 각 테이프 부재(50)는 전허리부(30)에 위치한 임의의 테이프 랜딩패드(52)에 해제가능하게 부착된 체결스트립을 포함한다. 랜딩패드(52)는 점착제나 다른 적합한 수단에 의해 흡수재(42)로부터 떨어져 습기장벽(40)의 표면에 고정된다. 테이프 부재(50)와 랜딩패드(52)는 기저귀(20)가 유아에 채워질 때 체결스트립이 랜딩패드에 부착될 수 있도록 위치한다.
테이프 부재(50)와 랜딩패드(52)는 폴리프로필렌, 양축으로 향한 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등으로 이루어진 필름으로 형성될 수 있으며 본 출원과 일관성있는 정도까지 참고문헌으로 인용되고 있는 파크데르니크(Pazdernik)에게 1988년 6월 28일에 허여된 미국특허 제4,753,649호에 기술된 방식으로 만들어질 수 있다. 후크, 스냅, 점착 스트립 등과 같은 기타 적합한 체결장치가 테이프 부재(50)와 랜딩패드(52) 대신에 사용될 수 있다.
일반적으로, 기저귀(20)의 습기장벽(40), 흡수재(42), 신체측 라이너(44), 탄성부재(46, 48), 및 체결시스템 구성요소(50, 52)는 여러 가지 잘 알려진 기저귀 형태로 조립될 수 있다. 또한, 기저귀(20)는 특별히 예시된 구성요소외에도 다른 요소를 포함할 수 있다. 특히, 부가적 특징을 포함하는 별법의 기저귀의 형태는 1993년 12월 16일에 티. 뢰슬러(T. Roessler) 등에 의해 출원된 "동적으로 잘 맞는 기저귀"라는 명칭의 미국특허출원 제08/168,615호(대리인 기록 번호 제10,961), 및 1994년 8월 12일에 이.디. 존슨(E.D. Johnson) 등에 의해 출원된 "향상된 횡방향 신장성을 가지는 기저귀"라는 명칭의 미국특허출원 제08/168,615호에 개시되어 있다.
전기한 바와 같이, 도 1 및 2의 기저귀(20)는 고속의 대변의 측방흐름을 저지하는 기능을 하는 대변 수용부재(60)를 또한 포함한다. 바람직하게는 대변 수용부재(60)는 다공성인 복원성 물질로 형성되어, 대변 수용부재(60)가 매우 유체성인대변을 수집할 빈 용적을 제공한다. 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 건조복원성이고 습식복원성이어서 기저귀(20)에 방뇨된 후와, 착용자가 대변 수용부재에 압력이 가해지기 쉬운 앉은 자세로 있은 후에도 충분히 빈 용적을 유지한다. 대변 수용부재(60)는 초음파 결합, 접착, 열적 결합, 혹은 기타 다른 방법을 사용하여 신체측 라이너(44)에 결합될 수 있다.
예시된 대변 수용부재(60)는 일반적으로 곧은 막대형이나 임의로 실린더형, 스트립형, 큐브형 등이나 굽어지거나 부분적으로 굽을 수 있다. 바람직하게는 대변 수용부재(60)의 형상은 많은 빈 용적의 장애물을 대변의 측방흐름에 제공하도록 한다. 따라서, 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 횡축(24)에 평행하게 측정할 때 약 5 내지 50 mm, 보다 향상된 기능을 위해서는 특히 약 15 내지 25 mm의 넓이를 가진다.
또한, 바람직하게는 대변 수용부재(60)는 종축(22) 및 횡축(24)을 포함하는 평면에 수직으로 흡수재(42)의 높이보다 큰 높이를 가진다. 예를 들어, 대변 수용부재(60)는 흡수재(42)의 높이보다 약 5 mm 이상 큰 높이를 가진다. 특별한 실시태양에 있어서, 대변 수용부재(60)가 횡축(24)에 평행으로 측정할 때 약 2.5 제곱센티미터, 보다 향상된 기능을 위해서는 특히 약 7.5 내지 12.5 제곱센티미터인 단면적을 가지도록 넓이 및 높이가 선택된다.
대변 수용부재(60)는 바람직하게는 전·후단연부(26, 27) 사이의 전장보다 짧게 연장되며 흡수재(42)가 위치한 구역에 선택적으로 배치된다. 예시된 실시태양에 있어서, 대변 수용부재(60)는 흡수재(42)의 적어도 종단연부 근처인가랑이부(34)와 후허리부(32)에 위치한다. 별법으로는, 대변 수용부재(60)는 기저귀(20)의 전장에 연장될 수 있다(예시되지 않음). 특별한 실시태양에 있어서, 대변 수용부재(60)는 약 24 내지 약 34 cm의 길이를 가진다.
도 1에 나타난 바와 같이, 대변 수용부재(60)는 가랑이부(34)에서 흡수재(42)의 횡방향 외측으로 전허리부(30)에서 흡수재의 위에 배치될 수 있다. 별법으로, 대변 수용부재(60)는 흡수재(42) 상에만 또는 (예시되어 있지는 않으나) 흡수재의 횡방향 외측으로만 배치될 수 있다. 어느 경우에서든, 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 대변이 대변 수용부재(60)사이의 위치에서 방출되기 쉽도록 서로 떨어져 있으며 종축(22)으로부터 떨어져 위치한다. 특히, 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 약 5 내지 12 cm 등과 같이 약 5 cm 이상 서로 떨어져 위치한다. 기저귀(20)의 흡수재(42)는 바람직하게는 가랑이부(34)에서는 약 5 내지 9 cm와 같이 비교적 좁은 넓이를 가진다.
다양한 물질이 대변 수용부재(60)를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 대변 수용부재(60)는 섬유, 폼, 또는 원하는 기능을 제공하는 기타 적합한 물질의 부직 웹일 수 있다. 대변 수용부재(60)는 실질적으로 소수성인 물질일 수 있으며, 임의로 원하는 수준의 습윤도 및 친수도를 부여하기 위해 계면활성제나 다른 것으로 처리될 수 있다.
대변 수용부재(60)가 폼 물질로 이루어진다면, 거품화가능하고 원하는 기능을 제공할 수 있는 모든 유형의 중합체가 사용될 수 있다. 예를 들어, 대변 수용부재(60)는 폴리스티렌, 폴리비닐클로리드, 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 폴리우레탄,폴리이소시아네이트, 폴리레놀, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등으로 만들어진 개포된 폼 물질로 이루어질 수 있다. 폼 물질은 또한 견고하거나 반견고, 또는 유연할 수 있다. 본 발명의 특별한 면에 있어서, 대변 수용부재(60)는 반견고성인 폴리우레탄의 개포된 폼 물질로 이루어진다.
이러한 폼 물질을 형성하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 당업계에 잘 알려진 바와 같이, 생성되는 폼 물질의 물리적 속성은 조성을 조절하고 폼 물질을 가공함에 따라 크게 다양할 수 있다. 중합체의 거품화 후에, 폼의 구조가 셀 구조 중에 다수의 개포를 제공하기 위해 당업계에 공지된 방법으로 변형되어질 수 있다. 예를 들어, 폼 물질 중의 개포의 비율은 많게는 99%이나 그 이상으로 증가될 수 있다. 95% 이상의 개포를 갖는 폼 물질은 일반적으로 "망상조직의" 폼이라고 알려져 있다. 증가된 개포 수를 가지는 폼 물질은 본 발명의 대변 수용부재(60)에 특히 바람직하다. 본 발명의 특별한 면에 있어서, 대변 수용부재(60)는 폼에 존재하는 셀의 80% 이상, 바람직하게는 95% 이상이 개포인 폴리우레탄 폼 물질로 이루어진다. 예를 들어, 대변 수용부재(60)는 미네소타주 미네아폴리스에 사무소를 둔 사업체인 일부룩, 인크(Illbruck, Inc.)로부터 상업적으로 구입할 수 있는 제#80,000형 페더럴 폼(Style #80,000 Federal Foam)으로 지명된 폴리우레탄 폼 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 특별한 면에 있어서, 대변 수용부재(60)는 (1.38 KPa(0.2 psi)의 하중으로 측정할 때) 체적센티미터 당 약 0.050 그람이하인, 바람직하게는 향상된 성능을 제공하려면 체적센티미터 당 약 0.010 내지 약 0.030 그람의 밀도를 가진다. 또한 바람직하게는 대변 수용부재(60)는 또한 제곱미터 당 약 100 내지 약 200 그람, 더 바람직하게는 제곱미터당 약 125 내지 약 175 그람의 기초 중량을 가진다. 나아가, 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 흡수성 겔화 물질 등과 같은 고흡수성 물질을 실질적으로 함유하지 않아서 대변 수용부재(60)가 다량의 액체를 보유하지 않게한다.
또한 대변 수용부재(60)는 약 1.5 mm 이상, 바람직하게는 약 2.0 내지 약 4.0 mm의 평균구멍크기를 갖도록 형태를 지울 수 있다. 평균 구멍크기가 너무 작다면, 대변 수용부재(60)에 의해 제공되는 빈 용적에 대변이 들어갈 수 없다. 평균 구멍크기는 당업계에 알려진 어느 방법으로든 결정될 수 있다. 이러한 한 방법으로는 하기 "실험과정(Test Procedure)" 부분에 기술된 구멍크기실험(Pore Size Test)이 있다.
본 발명의 대변 수용부재(60)는 기저귀(20)가 제거될 때까지 분출된 대변을 보유하는 기능을 한다. 본 발명의 일면에 있어서, 대변 수용부재(60)는 하중하에서도 충분한 량의 빈 용적을 유지하는 것이 특히 유용하다. 예를 들어, 착용자가 수용부재에 압력이 가해지게끔 하는 자세를 취할 때 대변이 대변 수용부재(60)로부터 나오지 않아야 한다. 또한, 대변 수용부재(60)는 하중하에서도 대변의 측방 흐름에 장애물로써 존재해야한다. 대변 수용부재(60)의 빈 용적은 그에 실리는 하중이 달라짐에 따라 달라진다. 여기에 사용된 바와 같이, "빈 용적"라는 용어는 하기에 "실험 과정"란에 "습식압축복원실험"에 기재된 빈 용적 방정식에 따라 결정되어지는 바와 같은 빈 용적치를 의미한다.
본 발명의 특별한 면에 있어서, 대변 수용부재(60)는 압축 하중이 걸리지 않았을 대 그람 당 약 20 입방센티미터, 바람직하게는 그람당 약 30 내지 약 50 입방센티미터의 빈 용적을 가진다. 부가적으로, 기저귀(20)는 향상된 기능을 제공하기 위하여 하중이 걸리지 않았을 때 약 3.0 입방센티미터, 바람직하게는 약 5.0 내지 약 9.0 입방센티미터의 빈 용적을 제공하도록 충분한 크기를 갖춘 대변 수용부재(60)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대변 수용부재(60)는 하중이 걸리지 않았을 때 약 7.2 입방센티미터의 빈 용적을 제공할 수 있도록 (비하중시) 그람 당 약 36 입방센티미터의 빈 용적을 갖는 폴리우레탄 폼 물질을 약 0.2 그람 포함할 수 있다.
또한 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 방뇨후 및 착용자에 의해 압축된 후에도 빈 용적을 보전하기 위해 습식복원성이고 건식복원성이다. 대변 수용부재(60)의 복원성은 압축된 후에 원 부피로 복원될 수 있는 물질의 능력에 의해 표시될 수 있다. 특별한 면에 있어서, 대변 수용부재(60)는 약 85% 이상, 바람직하게는 약 90 내지 약 100 %, 보다 바람직하게는 약 95 내지 약 100%의 습식압축북원성을 가진다. 여기에 사용된 바와 같이, "습식압축복원성"이라는 용어는 하기 "실험과정"에 기술된 "습식압축복원실험"에 따라 결정되는 압축복원치를 의미한다. 또한 대변 수용부재(60)가 제곱센티미터 당 0.673 뉴튼(인치 당 0.975 파운드)의 하중 하에 (비하중시의) 빈 용적의 약 25% 이상, 바람직하게는 약 30 내지 약 100 %, 보다 바람직하게는 약 50 내지 약 100%를 유지하는 것이 바람직하다.
소변의 수용 및 흡수를 향상시키고 대변을 수용하기 위하여, 도 1 및 2의 기저귀(20)는 임의로 한쌍의 수용플랩(70)을 포함할 수 있다. 기저귀(20)의 전·후단연부(26, 27) 사이에서 종으로 연장되는 플랩(70)은 습기장벽(40) 상에 배치되며 측연부(28)와 다리탄성부재(46)의 내측에 횡으로 위치한다. 대변 수용부재(60)는 바람직하게는 수용플랩(70)의 바로 내측으로 횡으로 위치한다. 예시된 기저귀(20) 상에서 사용하기에 적합한 수용플랩(70)의 형태는 엔로에(Enloe)의 미국특허 제 4,704,116호 및 4,846,823호와 알. 에테레트(R. Everett) 등이 1994년 3월 4일에 출원한 "향상된 서지(Surge) 처리능을 가지는 흡수대"라는 명칭의 미국특허출원 제208,816호(대리인 기록 제11,375)에 개시되어 있으며, 이는 본 출원과 일관성있는 정도까지 참고문헌으로 인용된다.
도 2에 관하여, 수용플랩(70)은 재료의 접혀진, 신장된 스트립으로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 수용플랩(70)은 하나의 종연부를 따라 있는 부착 부분(72)과 대향하는 종연부를 따라 있는 접힌 부분(73)으로 이루어질 수 있다. 탄성부재(74)가 접힌 부분(73) 내에 수용플랩(70)에 기능적으로 연결되어, 기저귀(20)가 착용되었을 때 플랩이 신체측 라이너(44)로부터 서있게 할 수 있다. 수용플랩(70) 당 탄성부재(74)의 특정 수와 탄성 물질의 유형이 다를 수 있다. 적합한 물질은 탄성 물질의 얇은 리본이나 여러 줄의 탄성 스트랜드를 포함한다. 예를 들어, 각 탄성부재(74)는 이.아이. 듀폰 디 네모아스 앤드 캄파니가 상품명 라이크라(LYCRA)로 시판하고 있는 건식방사된 유착된 멀티필라멘트 엘라스토머사일 수 있다.
각 수용플랩(70)의 부착 부분(72)은 연속 초음파 결합, 연속 접착 스트립, 일련의 스팟식 결합이나 기타 적합한 수단을 사용하여 신체측 라이너(44)에 부착할수 있다. 별법으로, 수용플랩(70)은 신체측 라이너의 일부에 형성될 수도 있다(예시하지 않음). 바람직하게는 각 수용플랩(70)의 종단연부는 종축(22)을 향해 신체측 라이너(44) 상에 편평하게 놓여지며 신체측 라이너(44)에 결합된다. 신체측 라이너(44)에 결합되지 않고 수용플랩(70)의 중간부에 가장 근접한 부착 부분(72) 구역은 플랩의 기저(76)라고 지명된다. 반대로, 착용되었을 때 신체측 라이너(44)로부터 가장 떨어진 연장된 수용플랩(70)의 부분은 플랩의 말단연부라고 지명된다. 기저(76)와 말단연부(78) 간의 거리는 수용플랩(70)의 높이를 한정하는데, 바람직하게는 대변 수용부재의 높이보다 약 5 mm 이상 크거나 하는 등 대변 수용부재(60)의 톺이보다 크다.
사용할 때, 기저귀(20)는 착용자 위에 위치하여 테이프 부재(50)로써 제자리에 고정된다. 대변 수용부재(60)는 초기에는 대변의 측방흐름에 장애물을 제공함으로써 후에는 대변을 위한 수용 기작을 제공함으로써 대변의 누설을 방지하는 기능을 한다. 수용부재(60)의 큰 구멍크기는 수용부재가 고속, 고유체성인 대변을 잘 수용하기에 적합하도록 해준다. 부가적으로, 수용부재(60)의 복원성은 이를 하중하에서 효과적이도록 해준다. 수용플랩(70)은 사용할 때 대변의 측방 흐름을 제한하는 것을 더욱 보조한다.
본 발명의 별법의 실시태양은 도 3에 부분적 단면도에 나타내어진 기저귀(80)에 예시되어 있다. 전기된 구성요소와 유사한 요소에는 동일한 참고번호를 사용한다. 이 실시태양에 있어서, 대변 수용부재(60)가 신체측 라이너(44)와 습기장벽(40) 사이에 배치되도록 신체측 라이너(44)는 대변 수용부재(60) 위에 걸쳐서 위치한다. 적어도 기저귀(20)의 가랑이부(34)에서는 대변 수용부재(60)가 바람직하게는 수용플랩(70)의 횡으로 내측에 위치한다.
본 실시태양의 신체측 라이너(44)는 바람직하게는 이를 통해 매우 유체성의 대변이 통과할 수 있도록 형성되거나 처리된다. 특히, 신체측 라이너(44)는 비교적 열린 구멍 구조로 형성되거나, 유체성 대변이 통과할 수 있도록 핀으로 뚫거나 째거나 횡으로 연신하거나 침공 또는 기타 적당한 방법으로 처리할 수 있다. 처리는 신체측 라이너(44) 전부 또는 대변 수용부재(60) 상과 근처에 배치된 부분 등과 같은 신체측 라이너의 특정 부분을 포함할 수 있다.
다른 별법의 실시태양은 도 4의 부분적 횡단면도에 나타낸 기저귀(82)에 의해 예시되어 진다. 기저귀(82)는 한쌍의 대변 통과부재(84)를 포함하고 이는 각각 신체측 라이너(44)와 인접한 수용플랩(70)에 결합되어 한쌍의 종으로 연장된 대변 저장소(86)를 형성한다. 대변 저장소(86)는 대변을 수용하도록 흡수재(42)의 횡방향 외측으로 빈 용적을 제공한다. 오로지 하나의 대변 통과부재(84)와 하나의 저장소(86)가 도 4에 예시되어 있는 반면, 기저귀(82)의 반대편도 두 개의 대변 저장소(86) 중 제2의 저장소를 제공하도록 유사한 방식으로 형성되어 있다고 인식될 수 있다.
대변 통과부재(84)는 부분적으로는 흡수재(42)와 신체측 라이너(44)로부터 떨어진 수용플랩(70)의 부분을 유지함으로써 대변 저장소(86)의 일부를 형성하도록 기능한다. 각 대변 저장소(86)는 그 흡수재(42)와, 저장소의 측벽으로 기능하는 수용플랩(70) 중 하나와, 저장소의 바닥으로 기능하는 습기장벽(40)과, 저장소의천장으로 기능하는 대변 통과부재(84) 중 하나로 형성된다. 물론 이 실시태양에 있어서 신체측 라이너(44)의 일부가 저장소 내에 놓인다는 것이 인식되어져야 한다.
대변 통과부재(84)는 도 1 내지 3과 관련하여 기술된 대변 수용부재(60)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 대변 통과부재(84)는 섬유의 부직 웹, 폼, 또는 일반적으로 복원성이고 대변이 통과할 수 있게하는 기타 적합한 물질로 이루어질 수 있다. 대변 통과부재(84)는 실질적으로 소수성 물질일 수 있고, 임의로 원하는 수준의 습윤도 및 친수도를 부여하기 위해 계면활성제나 다른 것으로 처리될 수 있다. 한 실시태양에 있어서 대변 통과부재(84)는 폼 물질에 존재하는 셀들의 80% 이상, 바람직하게는 95% 이상이 개포된 반견고성인 폴리우레탄의 폼 물질로 이루어진다. 이러한 실시태양에 있어서 대변 통과부재(84)는 약 1.5 cm의 넓이, (1.38 KPa(0.2 psi)의 하중시 측정할 때) 약 0.5 cm의 두께와 약 10 cm의 길이를 가질 수 있다.
대변 통과부재(84)는 대변이 잘 통과할 수 있게 하는 평균 구멍 크기를 갖도록 적당한 형태를 가진다. 특히 구멍크기는 바람직하게는 약 1.5 mm이상이며 바람직하게는 약 2.0 내지 약 4.0 mm이다. 또한, 대변 통과부재(84)는 바람직하게는 습식복원성이고 건식복원성이며, 특히 약 85% 이상, 바람직하게는 약 90 내지 약 100%, 보다 바람직하게는 약 95 내지 약 100%의 습식압축복원성을 가진다. 여기에 사용된 바와 같이, "습식압축복원성"이란 용어는 하기 실험과정에 기재된 습식압축복원실험에 의해 결정되어지는 압축복원치를 의미한다. 나아가, 대변통과부재(84)는 다량의 액체를 보유하지 않도록 바람직하게는 고흡수성 물질이 실질적으로 없다.
각 대변 통과부재(84)는 신체측 라이너(44)에 결합된 내부(87)와 수용플랩(70) 중 하나에 결합된 외부(88)를 가진다. 내부(87)는 바람직하게는 흡수재(42)의 신체면 표면 위에 위치한 제1 부착점(89)이나 도 4에서와 같이 흡수재의 측연부를 따라 신체측 라이너(44)에 결합되어 내부(87)와 습기장벽(40) 사이의 구역이 대변 저장소(86)의 측벽을 형성하게된다. 마찬가지로, 외부(88)는 바람직하게는 기저(76)와 말단연부(78) 사이에 위치한 제2 부착점(90)에서 수용플랩(70)에 결합된다. 특히, 외부(88)는 기저(76)로부터 플랩 높이의 약 25 내지 약 95% 만큼, 보다 바람직하게는플랩 높이의 약 50 내지 약 75% 만큼 떨어진 부착점(90)에서 수용플랩(70)에 적당하게 결합된다. 결과적으로, 외부(88)와 습기장벽(40) 상의 수용플랩(70) 구역은 대변 저장소(86)의 다른 측벽을 형성한다. 또한, 수용플랩(70)의 탄성부재(74)가 제2 부착점(90)과 말단연부(78) 사이에 위치하도록 외부(88)는 바람직하게는 수용플랩(70)에 부착된다.
대변 저장소(86)의 크기는 부분적으로는 어디에서 수용플랩(70)가 습기장벽(40)에 직접(예시되지 않았음) 또는 간접(도 4)으로 결합하느냐에 따른 함수이다. 특히, 저장소(86)의 크기는 부분적으로 각 수용플랩(70) 기저(76)의 흡수재(42) 측연부로부터의 거리에 의해 결정된다. 바람직하게는 각 수용플랩(70)의 기저(76)는 흡수재(42)로부터 약 5 mm 이상, 보다 특히 향상된 기능을 위해서는 약 10 내지 약 50 mm와 같이 약 8 mm 이상만큼 떨어지게 한다.
본 발명의 다른 실시태양은 도 5의 부분 횡단면도에 있는 기저귀(92)로서 나타내어진다. 기저귀(92)는 흡수재(42) 상에 배치된 대변 통과층(94)을 포함한다. 대변 통과층(94)은 흡수재(42) 위에 걸쳐 위치한 내부(87)와 내부의 한면에 위치한 외부(88)를 가진다.
도 5에 그 중 하나가 나타내어진 각 외부(88)는 플랩의 기저(76)과 말단연부(78) 사이에 위치한 부착점(90)에서 수용플랩(70) 중 하나에 결합되어 있다. 외부(88)는 적합하게는 기저(76)로부터 플랩 높이의 약 25 내지 약 95% 만큼, 보다 특히 플랩 높이의 약 50 내지 약 75% 만큼 떨어진 부착점(90)에서 수용플랩(70)에 적당하게 결합된다. 각 수용플랩(70)의 기저(76)가 흡수재(42)로부터 약 5 mm 이상, 보다 특히 향상된 기능을 위해서는 약 10 내지 약 50 mm와 같이 약 8 mm 이상만큼 떨어져 있으므로, 대변 저장소(86)는 대변을 수용하기 위해 흡수재(42)의 횡으로 외측에서 형성된다. 도 4와 관련하여 기술된 대변 통과부재(84)와 동일한 물질로 형성될 수 있는 대변 통과층(94)은 대변이 이를 통과하여 대변 저장소(86)의 빈 용적으로 쉽게 들어갈 수 있도록 허용한다.
또한 예시된 실시태양은 대변 통과층(94)과 흡수재(42) 사이에 배치된 임의의 신체측 라이너(44)를 포함하기도 한다. 별법으로, 대변 통과층(94)은 흡수재(42) 상에 직접 배치되어 (나타내지 않은) 신체측 라이너(44)로서 기능할 수 있다. 대변 통과층(94)의 내부(87)는 접착, 열적 결합, 초음파 결합 또는 기타 적합한 수단에 의해 신체측 라이너(44)에 결합될 수 있다.
도 6에 기저귀(96)으로써 예시된 별법의 실시태양은 (하나만이 예시된) 한쌍의 누설방지대(98)가 신체측 라이너(44)를 대신하는 것을 제외하고는 도 5의 기저귀(92)와 유사하다. 하나만이 예시된 각 누설방지대(98)는 흡수재(42)의 위에 위치한 내연부(99)를 가진다. 내연부(99)는 흡수재의 경계에 인접하여 대변 통과층(94)과 흡수재(42) 사이에 배치된다. 누설방지대(98)는 바람직하게는 액체불투과성 물질로 형성되어 결과적으로 액체의 측방 흐름을 방해하기 쉽다.
습식압축복원실험
이 실험은 젖어 있을 때 물질의 압축 복원성을 측정하기 위해 고안되었다. 습식압축복원실험은 물질에 압축력이 가해진 후에 원래의 부피로 복원할 수 있는 능력을 의미한다. 습식압축복원성은 빈 용적을 측정함으로써 결정되는데, 일정량의 힘을 사용하고 같은 속도로 힘을 해제되면서 이동가능한 평판과 고정 기저 사이에서 일정 속도로 물질이 압축되어질 때 저항력을 측정하는 인스트론(INSTRON)이나 신텍크(SINTECH) 장력 시험기를 사용하여 측정된다.
본 실험에 적합한 기구는:
압축 시험기: 영국 벅스의 인스트론(Instron)에 의해 제조된 압축 실험 소프트웨어와 1kN 하중 셀을 구비한 인스트론 모텔 6021,
저울: 뉴저지의 메틀러 오브 하이스타운(Mettler of Highstown)의 모델 PM4600을 포함할 수 있다.
바람직하게는 압력 또는 힘과 평판 위치를 기록한다. 힘만이 기록된다면 압력은 하기 식을 사용하여 계산한다.
P = F/Ap ·10,000 cm2/m2
여기서,
P = 파스칼(Pascal) 단위의 압력
F = 뉴튼(Newton) 단위의 평판에 가해져 되미는 힘
Ap= 제곱센티미터 단위의 평판의 면적(18.9 cm2)
주어진 물질에 대한 빈 용적은 다음과 같이 계산한다.
VV = Vol/M - 1/P섬유
여기서,
VV = 그람당 입방센티미터 단위의 물질 표본의 빈 용적
Vol = 입방센티미터 단위의 물질 표본의 부피
M = 그람 단위의 물질 표본의 질량
P섬유= 입방센티미터 당 그람 단위의 섬유 밀도
복수의 섬유 유형으로 만들어진 물질에 대해서는, 물질섬유밀도는 각각의 섬유 밀도의 중량평균이다:
P섬유,전체= wt%섬유1· P섬유1+ wt%섬유2· P섬유2+ . .
여기서,
wt% = 물질 중의 섬유형의 중량 퍼센트이거나,
wt% = 성분 중의 섬유 중량/전체 성분 중량 X 100%
폼 물질이 측정될 때, P섬유는 폼이 제조되어지는 물질의 밀도이다. 예를 들어, 폼 물질이 폴리우레탄 폼이라면, P섬유는 폴리우레탄의 밀도이다.
폼 물질에 관하여, 상기 방정식을 사용하여 계산된 빈 용적(VV)은 근사치이며 실제 빈 용적은 폼 물질 내의 폐쇄 셀의 수가 증가함에 따라 계산된 빈 용적(VV)보다 적을 것이다.
물질의 빈 용적은 물질에의 하중이 달라짐에 따라 다를 것이다. 주어진 평판 위치에 대해 물질의 빈 용적은 상기한 빈 용적 방정식을 사용하여 계산되어진다.
Vol = (Xo- X) ·Am·0.1 cm/mm
여기서,
Vol = 입방센티미터 단위의 물질의 부피
Xo= 밀리미터 단위의 기저로부터의 초기 평판 위치
X = 밀리미터 단위의 초기 위치로부터의 평판 위치
Am= 제곱센티미터 단위의 표본 물질의 면적
기저는 크기에 있어서 평판보다 커야한다. 평판과 기저간 거리가 0인 높이는 평판이 기저에 거의 닿을 때까지 평판을 내림으로써 정해졌다. 그리고나서 평판을 0인 거리로부터 원하는 초기 높이로 올렸다. 실험이 표본에 대해 압력이 0인 상태로 시작하기 위해서는 표본물질의 초기 두께보다 초기 평판 위치가 커야한다.표본 물질은 평판과 같은 크기이거나 클 수 있다.
본 명세서에서는 습윤 빈 용적을 측정할 목적으로 4.9 cm 직경의 원형 평판을 사용하여 최대 1.32 kg 하중(6,900 파스칼 또는 1.00 lb/in2압력)으로 5.08 mm/분의 속도로 기저에 대해 물질을 압축하였다. 그후 평판을 같은 속도로 초기 시작위치로 돌려놓았다. 평판의 초기 시작위치는 기저로부터의 표본 물질의 두께에 1mm를 더한 것이다. 물질 표면은 50.4 mm 직경의 원으로 절단되어 중앙에서 실험하였다. 힘과 위치값을 0.05 내지 0.01분 사이의 일정 시간 간격으로 기록하였다. 실험을 5개의 물질 표본에 대해 행하여 결과를 평균하였다.
습식 빈 용적은 물질 표본을 실험 내내 0.9% 식염수에 완전히 담갔을 때 측정하였다. 펜실베니아 피그버그 소재의 피셔 사이언티픽(Fisher Scientific)이 시판하는 육각 폴리스티렌 저울접시와 같은 바닥이 편평한 용기를 기저에 놓고 평판을 0으로하여 상기한 바와 같이 초기 위치를 설정하였다. 0.9% 식염수용액을 용기에 가하여 평판의 초기 위치에서의 바닥에까지 채웠다. 적합한 식염액은 뉴저지 리버데일에 소재한 스테펜스 사이언티픽(Stephens Scientific)에 의해 제조되고 일리노이주 맥그로 파크에 위치한 박스터 헬스케어(Baxter Healthcare)가 카탈로그 #B3158-1으로 판매하는 S/P 등록된 혈액은행 식염액일 수 있다. 본 명세서에 빈 용적을 측정할 목적으로 120 ml의 식염액울 용기에 담고 평판을 먼저 기저로부터 실험물질 표본의 두께보다 1 mm 큰 거리를 정하였다.
하중 셀을 용기 내에 이 정도의 유체를 가진 채로 무게를 쟀다. 표본을 평판 밑에, 유체 중에 놓고나서 상기한 대로 실험을 행하였다. 부력이 압력에 미치는 영향은 무시할 정도였으나, 원한다면 하기의 방정식을 사용하여 각 평판 위치에서 읽혀진 압력값으로부터 감할 수 있다.
PB= P식염· g · (Xo- X) · LEFT | Ap/(Ad- Ap) + 1 RIGHT |
· 0.01
여기서,
PB= 파스칼 단위인 부력으로부터의 압력
P식염= 제곱센티미터 당 그람의 단위인 식염 (유체) 밀도
Ap= 제곱센티미터 단위인 평판의 면적(18.9 cm2)
Ad= 제곱센티미터 단위인 접시의 면적
Xo= 밀리미터 단위인 기저로부터의 초기 평판 위치
X = 밀리미터 단위인 평판의 위치
g = 981 cm/sec2인 표준 중력가속도
0.01 = 전환인자 = 0.1 cm/mm · 0.001 kg/gm · 100 cm/m이다.
표본에 대한 전체 압력은
P표본= P읽은값- PB이다.
여기서
P표본= 파스칼 단위인 평판으로부터의 표본에 대한 압력
P읽은값= 파스칼 단위인 신텍크나 인스트론으로부터 읽은 압력
PB = 파스칼 단위인 0.9% 식염액으로부터의 부력이다.
습윤압축복원성은 압력이 68.9 파스칼일때, 초기 압축과 복원 시의 평판 위치를 사용하여 계산하였다.
% 습식압축복원성 = VV복원 68.9Pa/ VV압축 68.9PaX 100
여기서,
VV복원 68.9Pa= 68.9 파스칼 압력에서 복원시 빈 용적
VV압축 68.9Pa= 68.9 파스칼 압력에서 초기 압축시 빈 용적이다.
구멍크기실험
이 실험은 유아용 기저귀와 같은 흡수대에 사용될 수 있는 물질의 표본의 평균 구멍크기를 측정하기위해 고안되었다. 물질의 표본은 약 0.64 센티미터(0.25 인치)의 두께, 약 5.1 센티미터(2.0 인치)의 넓이, 및 약 6.35 센티미터(2.5 인치)의 길이를 가진다. 표본을 5.1 센티미터(2.0 인치)의 넓이와 약 7.62 센티미터(3.0 인치)의 길이를 갖는 유리 미세 슬라이드 상에 놓았다. 표본의 표면을 상표명이 펜텔인 수정액과 이소프로필 알코올의 2:1 희석용액으로 코팅하였다. 펜텔 수정액은 일본에 사무소가 위치한 펜텔사로부터 상업적으로 구입할 수 있다. 희석용액은 표본을 통해 이동하여 건조되게 두었다. 건조용액은 표면을 유리미세슬라이드에 굳어붙게하였다.
건조되고 코팅되어 접착된 표본을 갖는 미세슬라이드를 확대기 상에 놓고 50MM E1-니코(Nikkor) f/2.8 확대렌즈를 통해 보았다. "우연한 음지" 상태를 제공하기 위해 렌즈를 둘러싸는 8-전구 십각 고리 조명기로 조명을 제공하였다. 물질 표본의 평균구멍크기는 일리노이주 디어필드에 사무소가 있는 회사인 레이카 인스트루먼트 인크(Leica Instruments, Inc.)로부터 구입할 수 있는 콴티멧 970 이미지 분석기(Quantimet 970 Image Analyzer)를 사용하여 측정하였다. 주요 절단 다각형 및 미소 윈도우 면들이 대략 조망면에 직각일 때 "조명 펜"으로 수작업하여 선택하였다. 프로그램을 개발하여 각 측정값을 분석하고 이를 구멍의 총 수, 평균 구멍크기 및 구멍크기의 표준편차를 나타내는 막대그래프로 정리하였다.
앞의 상세한 설명은 예시의 목적을 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 의도 및 영역에서 벗어남이 없이 수많은 변형과 변화가 행하여질 수 있다. 예를 들어, 실시태양의 일부로서 기술된 택일적이거나 임의의 특징들은 다른 실시태양을 산출하기위해 사용될 수 있다. 추가로, 두 명칭의 구성요소가 동일한 구조의 부분을 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 기술된 특정 실시태양에 의해 한정되는 것이 아니라 청구의 범위에 의해서만이 한정되어져야 한다.

Claims (28)

  1. 습기 장벽(40), 습기 장벽 상에 배치된 흡수재(42), 및 흡수재(42)와 각 종측연부(28) 사이에서 흡수재(42)의 횡으로 외측에 위치한 대변 수용부재(60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 종축(22) 및 횡축(24), 종단연부(26, 27), 및 종단연부 사이에서 연장하는 종측연부(28)를 갖는 흡수대.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 약 85% 이상의 습식압축복원성 및/또는 약 1.5 mm의 평균구멍크기를 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 흡수재(42)의 높이보다 큰 높이를 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
  4. 제1항 내지 3항 중 하나의 항에 있어서, 습기장벽(40)에 결합된 신체측 라이너(44)를 추가로 포함하며 그 사이에 흡수재(42)가 끼어있고, 상기 신체측 라이너(44)는 상기 대변 수용부재(60)와 습기 장벽(40) 사이에 배치된 것을 특징으로하는 흡수대.
  5. 제1항 내지 3항 중 하나의 항에 있어서, 상기 습기장벽(40)에 결합된 신체측 라이너(44)를 추가로 포함하며 그 사이에 흡수재(42)가 끼어있고, 상기 대변 수용부재(60)가 상기 신체측 라이너(44)와 습기 장벽(40) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 흡수대.
  6. 제5항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60) 상에 배치된 상기 신체측 라이너(44)의 부분들이 유체성 대변의 통과를 허용하기에 적합한 구멍구조를 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
  7. 상기한 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 각 대변 수용부재(60)가 약 2.5 제곱센티미터 이상의 횡단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  8. 상기한 항 중 하나의 항에 있어서, 상기 각 대변 수용부재(60)가 약 7.5 내지 약 12.5 제곱센티미터의 횡단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  9. 상기한 항 중 하나의 항에 있어서, 상기 각 대변 수용부재(60)가 약 15 내지약 25 mm의 넓이를 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
  10. 상기한 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)의 횡으로 외측에서 상기 습기 장벽(40) 상에 배치된 수용플랩(70)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  11. 상기한 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 약 90 내지 약 100%의 습식압축복원성을 가지는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  12. 상기한 항 중 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 하중이 없는 상태에서 그람 당 약 20 입방센티미터 이상의 빈 용적을 가지는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  13. 상기한 항 중 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 폴리우레탄 폼 물질로 이루어진 것을 특징으로하는 흡수대.
  14. 상기한 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 실질적으로 소수성인 것을 특징으로 하는 흡수대.
  15. 상기한 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 약 2 내지 약 4 mm의 평균구멍크기를 가지는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  16. 상기한 항 중 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 제곱센티미터 당 0.673 뉴튼의 하중시에 그 빈 용적의 약 25% 이상을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  17. 상기한 항 중 하나의 항에 있어서, 상기 대변 수용부재(60)가 서로 약 5 cm 이상 떨어져 있는 것을 특징으로하는 흡수대.
  18. 상기한 한 중 하나의 항에 있어서,
    습기 장벽(40);
    습기 장벽 상에 배치된 흡수재(42);
    흡수재(42)의 횡으로 외측에 습기 장벽(40) 상에 위치하며 각각 기저(76)와 말단연부(78)를 가지고 그 사이에 플랩의 높이를 한정하며, 상기 기저(76)가 약 5 mm 이상 흡수재(42)로부터 떨어진 수용 플랩(70), 및
    각각 내부(87) 및 외부(88)를 가지고, 상기 외부(88)가 상기 기저(76)로부터 플랩 높이의 약 25 내지 약 95% 만큼 떨어진 부착점에서 상기 수용 플랩(70) 중 하나에 결합되고, 대변 저장소(86)가 흡수재(42), 수용 플랩(70), 대변 통과 요소 및 습기 장벽(40) 사이에 한정되어지는 대변 통과 요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 종축 및 횡축을 갖는 흡수대.
  19. 제18항에 있어서, 상기 습기 장벽(40)에 결합되고 흡수재(42)가 그 사이에 끼워진 신체측 라이너(44)롤 추가로 포함하고, 상기 대변 통과요소가 대변 통과부재(84)로 이루어지며 상기 대변 통과 부재(84)의 내부(87)는 신체측 라이너(44)에 결합된 것을 특징으로하는 흡수대.
  20. 제18항에 있어서, 상기 대변 통과요소는 흡수재(42) 상에 배치된 하나의 대변 통과층(94)이며 내부(87)와 상기 내부(87)의 반대편에 위치한 외부(88)를 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
  21. 제19항에 있어서, 상기 대변 통과부재(84)가 약 85% 이상의 습식압축복원성을 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
  22. 제19항 또는 21항에 있어서, 상기 대변 통과부재(84)가 약 1.5 mm 이상의 평균 구멍크기를 가지는 것을 특징으로 하는 흡수대.
  23. 제18항 내지 22항 중 하나의 항에 있어서, 탄성부재(74)가 부착점(72)과 말단연부(78) 사이에서 각 수용플랩(70)에 기능적으로 결합된 것을 특징으로하는 흡수대.
  24. 제18항 내지 23항 중 하나의 항에 있어서, 상기 부착점이 상기 기저(76)로부터 상기 플랩높이의 약 50 내지 약 75 % 떨어진 것을 특징으로하는 흡수대.
  25. 제18항 내지 24항 중 하나의 항에 있어서, 상기 기저(76)가 상기 흡수재(42)로부터 약 8 mm 이상 떨어진 것을 특징으로하는 흡수대.
  26. 제18항 내지 25항 중 하나의 항에 있어서, 상기 기저(76)는 상기 흡수재(42)로부터 약 10 내지 약 50 mm 만큼 떨어진 것을 특징으로 하는 흡수대.
  27. 제20항 및 23항 내지 26항 중 하나의 항에 있어서, 상기 대변 통과층(94)과 상기 흡수재(42)의 사이에 액체투과성 라이너를 추가로 포함하는 것을 특징으로하는 흡수대.
  28. 제20항 및 23항 내지 27항 중 하나의 항에 있어서, 상기 습기 장벽(40)에 결합된 한쌍의 액체불투과성 누설방지대(98)를 추가로 포함하고, 상기 누설방지대(98)가 상기 대변 통과층(94)과 상기 흡수재(42) 사이에 배치된 내부연부(99)를 가지는 것을 특징으로하는 흡수대.
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