KR101685726B1 - 엠보스 롤러 장치 및 이를 이용한 표면 시트의 제조방법 및 이 표면 시트를 이용한 흡수성 물품 - Google Patents

엠보스 롤러 장치 및 이를 이용한 표면 시트의 제조방법 및 이 표면 시트를 이용한 흡수성 물품 Download PDF

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Abstract

[과제] 섬유밀도의 균일화를 도모하면서 표면 시트에 대해서 요철 모양의 엠보스를 부여할 수 있는 엠보스 롤러 장치를 제공한다.
[해결수단] 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)를 세트로 하고, 표면 시트에 요철 모양의 엠보스를 부여하는 엠보스 롤러 장치에 있어서, 상기 제 1 엠보스 롤러(11)의 표면에는, 기준면(14)을 경계로 이 기준면(14)보다 바깥 쪽으로 돌출하는 철부(15)와, 상기 기준면(14)보다 움푹 패인 요부를 가짐과 동시에, 이들 철부(15) 및 요부(16) 주위에 평활한 기준면(14)이 존재하고, 상기 제 2 엠보스 롤러(12)의 표면에는, 기준면(17)을 경계로 이 기준면(17)보다 바깥 쪽으로 돌출함과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러(11)의 요부(16)와 맞물리는 철부(18)와, 상기 기준면(17)보다 움푹 패임과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러(11)의 철부(15)와 맞물리는 요부(19)를 가지며, 또한 이들 철부(18) 및 요부(19)의 주위에 평활한 기준면(17)이 존재하고 있다.

Description

엠보스 롤러 장치 및 이를 이용한 표면 시트의 제조방법 및 이 표면 시트를 이용한 흡수성 물품{EMBOSS ROLLER AND METHOD FOR PRODUCING SURFACE SHEET USING EMBOSS ROLLER AND ABSORBENT ARTICLE EMPLOYING SURFACE SHEET}
본 발명은 표면 시트에 대해서 요철 모양의 엠보스를 부여할 수 있는 엠보스 롤러 장치 및 입체감이 풍부하고 높은 쿠션성을 가짐과 동시에, 피부와의 접촉면적을 저감시킴으로써 피부 트러블을 없애고, 또한 요철모양 엠보스의 형태유지성이 우수한 표면 시트의 제조방법 등에 관한다.
종래부터 흡수성 물품의 표면재로서 피부로의 접촉 면적을 저감시킴으로써 축축함 느낌을 억제하거나 혹은 질감을 나타냄과 동시에 감촉성을 높이는 등의 각종 목적에 따라 적의의 엠보스 패턴이 부여된 것이 시장에 제공되고 있다. 이런 종류의 것으로서, 예컨대 하기 특허문헌 1, 2 등을 들 수 있다.
하기 특허문헌 1에서는, 도 9에 나타난 바와 같이, 흡수성 물품의 피부 맞닿는 면에 이용되는 흡수성 물품용의 표면 시트(50)로서, 착용자의 피부 측으로 향해지고 또한 실질적으로 신축하지 않는 시트상물로 이루어지는 상층(51)과 흡수체 측으로 배치되고 또한 실질적으로 신축하지 않는 시트상물로 이루어지는 하층(52)을 가지며, 이 상층(51)과 하층(52)이 부분적으로 접합되어 다수의 접합부가 형성되며, 이 상층(51)이 이 접합부 이외의 부분에 있어서 착용자의 피부 측을 향해 돌출하여 내부가 공동으로 되어 있는 다수의 철부(凸部)를 형성하고, 상기 철부 및 상기 접합부는 교호로 또한 일방향으로 열을 이루도록 배치되고 있으며, 또한 이 열이 다열로 배치되고, 한 개의 열에서의 임의의 한 개의 철부에 착목할 때에 이 열에 서로 이웃하는 좌우의 열에 있어서는 이 한 개의 철부와 서로 이웃하는 위치에 철부가 위치하지 않는 흡수성 물품용 표면 시트가 제안되고 있다. 이 표면 시트의 제조방법은, 도 10에 나타난 바와 같이, 둘레면이 요철형상으로 되어 있는 제 1 롤러(53)와, 이 제 1 롤러(53)의 요철형상과 맞물리는 형상으로 되어 있는 요철형상을 둘레면에 가지는 제 2 롤러(54)와 맞물림부에 상기 상층(51)을 맞물리게 해서 집어넣어 요철부형하고, 흡인에 의해 제 1 롤러(53)에서의 이 둘레면에 상기 상층(51)을 요철이 부형된 상태 그대로 유지하면서 상기 하층(52)을 서로 겹쳐서, 이 하층(52)을 제 1 롤러(53)에서의 철부 위에 위치하는 해당 상층(51)과 접합하는 것이다. 상기 제 1 롤러(53)의 주요 확대도를 도 11에 나타낸다.
또한 하기 특허문헌 2에서는, 도 12에 나타난 것처럼, 외측 층 및 내측 층을 갖는 제 1 시트(61)이 상기 내측 층 쪽에서 제 2 시트(62)에 간헐적으로 접합된 흡수성 물품용 시트(60)으로서, 이 흡수성 물품 시트(60)에는 상기 접합부 사이에 형성된 상기 제 1 시트(61) 쪽으로 돌출하는 철부(凸部)가 연설되며, 또한 상기 제 1 시트(61)의 외측 층을 구성하는 섬유는 상기 내측 층을 구성하는 섬유보다 가는 섬유인 흡수성 물품 시트가 제안되고 있다. 그 제조 방법은 , 도 13에 나타난 것처럼, 먼저 제 1 시트(61)를 원반으로부터 차례로 내보냄과 동시에 제 2 시트(62)를 원반에서 차례로 내보낸다. 내보내진 제 1 시트(61)를 둘레면이 요철형상으로 이루어져 있는 제 1 롤러(63)과 그 요철형상과 맞물리는 형상으로 되어 있는 요철형상을 둘레면에 가지는 제 2 롤러(64)의 맞물림부(P1)에 맞물리게 넣여 제 1 시트(61)를 요철부형한다. 제 1 롤러(63)와 제 2 롤러(64)의 맞물림에 의해 요철부형된 제 1 시트(61)는, 제 1 롤러(63)에 형성된 흡인부에 의한 흡인력에 의해서 제 1 롤러(63)의 둘레면에 밀착하여 그 요철부형된 상태가 유지된다. 합류부(P2)에서 제 1 시트(61)를 제 1 롤러(63)의 둘레면에 흡인밀착시킨 상태에서 별도로 공급되고 있는 제 2 시트(62)와 적층하고, 제 1 롤러(63) 치차의 철부 선단에 위치하는 제 1 시트(61)와 제 2 시트(62)가 열융착에 의해 접합된다. 제 1 시트(61)와 제 2 시트(62)가 첩합된 복수 시트는 제 1 롤러(63) 및 제 4 롤러(65)에 의해 다시, 부분 P3에서 가열하고 눌러 끼워짐으로써 적절하게 접착력을 높이고 확실히 고정된 접합부가 형성되며, 철부의 형상 안정성이 유지된다는 것이다.
특허문헌 1: 일본 특개2004-174234호 공보
특허문헌 2: 일본 특개2009-50538호 공보
상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 경우에는, 상층 쪽 시트(51, 61)에 부형한 요철의 요부 저면에서 하층 쪽 시트(52, 62)에 대하여 히트실링 되는 것으로 상기 요철형상이 유지되도록 된다는 이점을 가질 수 있다.
그러나 상측 쪽 시트(51, 61)에 대하여 요철을 부형하기 위한 제 1 롤러(53, 63)과 제 2 롤러(54, 64)의 요철형상이 치차(齒車) 모양을 이루고 있기 때문에, 철부의 벽면을 구성하고 있는 부분의 섬유밀도가 다른 부분보다도 극단적으로 작게 되거나 뷸균일하게 되는 문제가 있었다. 즉, 제 1 롤러(53, 63)와 제 2 롤러(54, 64)와의 맞물림부에 부직포가 진입하면, 상호간의 치차의 맞물림에 의해 MD 방향(유로방향) 및 CD 방향(유로직교방향)에 부직포가 강하게 잡아당겨져 섬유밀도가 박하게 됨과 동시에, MD 방향 및 CD 방향에 대면하는 벽부에서는 잡아당기는 응력이 걸리는 상태가 다르기 때문에, 섬유밀도에 차가 생겨 전체로서 섬유밀도의 불균일화가 초래되는 등의 문제가 있었다.
그래서 본 발명의 제 1 과제는, 섬유밀도의 균일화를 도모하면서 표면 시트에 대해서 요철 모양의 엠보스를 부여할 수 있는 엠보스 롤러 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 제 2 과제는, 상기 엠보스 롤러 장치를 사용하여 입체감이 풍부하고 높은 쿠션성을 가짐과 동시에, 피부와의 접촉면적으로 최소화하며 마찰, 피부염, 가려움 등의 피부 트러블을 효과적으로 방지하여 피부 접촉감을 향상시키고, 또한 체액흡수 시에서의 끈적거리는 느낌을 없애며, 더욱이 요철 엠보스의 보형성을 높임으로써 건조상태는 물론이거니와 체액흡수 시에 있어서도 요철형상을 지속적으로 유지할 수 있는 표현 시트의 제조방법을 제공함과 동시에, 상기 표면 시트를 사용한 흡수성 물품을 얻을 수 있게 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 청구항 제1항에 관한 본 발명으로서, 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러를 세트로 하고, 표면 시트를 이들 엠보스 롤러 사이를 통과시킴으로써 요철 모양의 엠보스를 부여하는 엠보스 롤러 장치에 있어서,
상기 제 1 엠보스 롤러의 표면에는, 기준면을 경계로 이 기준면보다 바깥 쪽으로 돌출하는 철부(凸部)와, 상기 기준면보다 움푹 패인 요부(凹部)를 가짐과 동시에, 이들 철부 및 요부 주위에 평활한 기준면이 존재하고,
상기 제 2 엠보스 롤러의 표면에는, 기준면을 경계로 이 기준면보다 바깥 쪽으로 돌출함과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러의 요부와 맞물리는 철부와, 상기 기준면보다 움푹 패임과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러의 철부와 맞물리는 요부를 가지며, 또한 이들 철부 및 요부의 주위에 평활한 기준면이 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 엠보스 롤러 장치가 제공된다.
상기 청구항 1 기재의 본 발명에 있어서는, 엠보스 롤러 장치에 있어서, 제 1 엠보스 롤러의 표면에는 기준면을 경계로 이 기준면보다 바깥 쪽으로 돌출하는 철부와, 상기 기준면보다 움푹 패인 요부를 가짐과 동시에, 이들 철부 및 요부의 주위에 평활한 기준면이 존재하도록 하고, 상기 제 2 엠보스 롤러의 표면에는 기준면을 경계로 이 기준면보다 바깥 쪽으로 돌출함과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러의 요부와 맞물리는 철부와, 상기 기준면보다 움푹 패임과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러의 철부와 맞물리는 요부를 가지며, 또한 이들 철부 및 요부의 주위에 평활한 기준면이 존재하도록 했다.
따라서 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러 사이에 부직포 등의 표면 시트가 진입하고, 철부와 요부의 맞물림부에 의해 표면 시트에 엠보스가 부여될 때, 철부의 주위 및 요부의 주위에 형성된 평활한 기준면이 존재하고 있음으로써, 표면 시트에 작용하는 인장 응력이 상기 기준면의 단차부에서 완충되는 것에 의해 섬유 밀도가 불균일하게 되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 종래와 같은 치차 모양의 요철을 맞물리게 한 경우에는, 치차의 높이 치수에 상당하는 치차의 맞물리는 부분이 이를테면 원동력이 돼서 표면 시트에 인장 응력을 발생시켜 요철형상으로 부형한다. 그러나 상기 맞물리는 부분에 대응하는 인장응력이 한꺼번에 작용하면 표면 시트의 섬유가 과도하게 잡아당겨지는 부분이 발생하고 부분적으로 섬유밀도의 저하를 일으키게 된다. 이것에 대해서 본원발명의 경우에는, 요부와 철부의 맞물림부끼리의 중간에 평활한 기준면이 존재하고 있기 때문에, 여기서 인장응력의 완화가 꾀해지며 이를테면 2단계로 분할되어 인장응력이 작용하도록 되기 때문에 과도하게 섬유가 잡아당겨지는 부분이 없게 되고 부분적인 섬유밀도의 저하가 억제되어 섬유밀도의 균일화를 도모하면서 표면 시트에 대해 요철 모양의 엠보스를 부여하는 것이 가능해진다.
청구항 2에 관한 본 발명으로서, 상기 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러를 상하단으로 세로로 나란히 놓아 배설하여 있는 청구항 1 기재의 엠보스 롤러 장치가 제공된다.
상기 청구항 2 기재의 본 발명에서는, 상기 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러를 상하단으로 세로로 나란히 놓아 배설한 장치로 한 것이다. 표면 시트를 같은 방향으로 반송하는 경우는, 표면 시트는 제 1 엠보스 롤러를 반주(半周)만 주회(周回)한 단계에서 제 2 엠보스 롤러와의 사이를 통과할 때에 요철 모양의 엠보스가 부여되며, 그 후에 제 2 엠보스 롤러를 반주만큼 주회한 후 반송 방향으로 차례로 내보내진다.
청구항 3에 관한 본 발명으로서, 요철 모양의 엠보스가 부여된 상층 시트와, 평면상의 하층 시트로 이루어지며, 상층 시트의 요부 저면과 하층 시트가 열융착된 표면 시트를 제조하기 위한 제조방법으로서,
청구항 1 또는 청구항 2 기재의 엠보스 롤러 장치에 있어서 상기 제 2 엠보스 롤러에 인접하여 표면이 평활한 앤빌 롤러(anvil roller)를 배치함과 동시에, 제 2 엠보스 롤러 및 앰빌 롤러 내에 적어도 한쪽 측을 미리 정해진 온도로 가열한 상태로 하고,
상기 상층 시트를 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러 사이를 통과시켜 요철 모양의 엠보스를 부여하며, 제 2 엠보스 롤러를 따라 주회시키는 과정에서 상층 시트는 제 2 엠보스 롤러의 요철부를 따르는 형상을 유지한 상태로 반송된 다음 앤빌 롤러와의 사이에 도입되고, 이 앰빌 롤러와의 사이를 통과하는 과정에서 제 2 엠보스 롤러와 앰빌 롤러 사이에 진입시킨 하층 시트를 상호 겹쳐서, 상기 상층 시트의 요철 저면과 하층 시트가 열융착되도록 한 것을 특징으로 하는 표면 시트 제조방법이 제공된다.
상기 청구항 3 기재의 발명은, 요철 모양의 엠보스가 부여된 상층 시트와 평면상의 하층 시트로 이루어지며, 상층 시트의 요부 저면과 하층 시트가 열융착된 표면 시트를 청구항 1 또는 청구항 2 기재의 엠보스 롤러 장치를 사용하여 제조하는 것이다. 먼저, 엠보스 롤러 장치에 있어서는 상기 제 2 엠보스 롤러에 인접해서 표면이 평활한 앤빌 롤러를 배치함과 동시에, 제 2 엠보스 롤러 및 앰빌 롤러 내의 적어도 한쪽 측을 미리 정해진 온도로 가열한 상태로 해 둔다. 그리고 상층 시트를 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러 사이를 통과시켜 요철 모양의 엠보스를 부여하며, 제 2 엠보스 롤러를 따라 주회시키는 과정에서 상층 시트는 제 2 엠보스 롤러의 요철부를 따르는 형상을 유지한 상태로 반송된 다음 앤빌 롤러와의 사이에 도입되고, 이 앰빌 롤러와의 사이를 통과하는 과정에서 제 2 엠보스 롤러와 앰빌 롤러 사이에 진입시킨 하층 시트를 상호 겹쳐서, 상기 상층 시트의 요부 저면과 하층 시트가 열융착되도록 한다.
이 방법으로라면 상층 시트에 형성된 철(凸)형상의 엠보스를 으깨는 일이 없으며, 하층 시트와의 접합이 가능함과 아울러, 상층 시트의 요부 저면과 하층 시트가 열융착되어 있기 때문에 입체감이 풍부하고 높은 쿠션성을 가짐과 동시에, 피부와의 접촉면적으로 최소화하며 마찰, 피부염, 가려움 등의 피부 트러블을 효과적으로 방지하여 피부 접촉감을 향상시키고, 또한 체액흡수 시에서의 끈적거리는 느낌을 없애며, 더욱이 요철 엠보스의 형상이 제조 후에 시간이 경과하더라도 건조 상태는 물론이거니와 체액흡수 시에 있어서도 요철형상을 지속적으로 유지할 수 있도록 된다. 또한 핫멜트 접착제를 사용하지 않기 때문에 비용저감이 꾀해질 수 있음과 함께, 피부 트러블도 해소할 수 있다. 장착 상태에서도 철 형상이 으깨짐 없이 양호한 상태로 유지되기 때문에 쾌적함도 장시간 유지할 수 있도록 된다.
청구항 4에 관한 본 발명으로서, 상기 상층 시트 및 하층 시트가 모두 부직포인 청구항 3 기재의 표면 시트의 제조방법이 제공된다.
상기 청구항 4 기재의 본 발명은, 상기 상층 시트 및 하층 시트를 함께 부직포로 한 것이다. 이로써 피부접촉감이 부드럽게 된다.
청구항 5에 관한 본 발명으로서, 상기 상층 시트가 부직포이며, 상기 하층 시트가 메시 시트인 청구항 3 기재의 표면 시트의 제조방법이 제공된다.
상기 청구항 5 기재의 발명은 상기 상층 시트를 부직포로 하고 상기 하층 시트를 메시 시트로 하는 것이다. 이로써 부드러움을 유지하면서 액이 남는 것을 저감화하며 체액의 은폐성이 향상되도록 된다.
청구항 6에 관한 본 발명으로서, 상기 상층 시트가 메시 시트이며, 상기 하층 시트가 부직포인 청구항 3 기재의 표면 시트의 제조방법이 제공된다.
상기 청구항 6 기재의 본 발명은 상기 상층 시트를 메시 시트로 하고 상기 하층 시트를 부직포로 한 것이다. 이로써 메시 시트에 의한 시원한 느낌이 나게 함과 동시에 끈적거림이 해소되도록 된다.
청구항 7 기재의 본 발명으로서, 청구항 3~6 어느 한 항 기재의 제조방법으로 얻어지는 표면 시트와, 불투액성 이면 시트와, 이들 표면 시트와 불투액성 이면 시트 사이에 개재된 흡수체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡수성 물품이 제공된다.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 섬유밀도의 균일화가 도모되면서 표면 시트에 대해서 요철 모양의 엠보스를 부여할 수 있는 엠보스 롤러 장치를 제공할 수 있다.
또한 입체감이 풍부하고 높은 쿠션성을 가짐과 동시에 피부와의 접촉면적을 최소화하며 마찰, 피부염, 가려움 등의 피부 트러블을 효과적으로 방지하여 피부접촉감을 향상시키고, 또한 체액흡수 시에서의 끈적거리는 느낌을 없애며, 더욱이 요철 엠보스의 보형성을 높임으로써 건조 상태는 물론이거니와 체액흡수 시에 있어서도 요철형상을 지속적으로 유지할 수 있는 표면 시트를 제조하는 것이 가능해짐과 동시에, 상기 표면 시트를 사용한 흡수성 물품을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 흡수성 물품(1)의 일부 파단 사시도이다.
도 2는 표면 시트(3)의 요부 확대 단면도이다.
도 3은 엠보스 롤러 장치(10)를 나타내며, (A)는 측면도, (B)는 정면도이다.
도 4는 제 1 엠보스 롤러(11)의 요철 형상을 나타내는 도면이다.
도 5는 제 2 엠보스 롤러(12)의 요철 형상을 나타내는 도면이다.
도 6은 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)의 맞물림 상태를 나타내는 요부확대 단면도이다.
도 7은 제 1 엠보스 롤러(11) 및 제 2 엠보스 롤러(12)의 요철 형상 예를 나타내는 도(그것의 1)이다.
도 8은 제 1 엠보스 롤러(11) 및 제 2 엠보스 롤러(12)의 요철 형상 예를 나타내는 도(그것의 2)이다.
도 9는 특허문헌 1에 관한 표면 시트(50)를 나타내는 사시도이다.
도 10은 그 제조 방법을 나타내는 개략도이다.
도 11은 제 1 롤러(53)를 나타내는 요부확대사시도이다.
도 12는 특허문헌 2에 관한 표면 시트(60)을 나타내는 사시도이다.
도 13은 그 제조방법을 나타내는 개략도이다.
[부호의 설명]
1 …흡수성 물품(생리용 냅킨), 2 …불투액성 이면 시트, 3 …투액성 표면 시트, 4 …흡수체, 5 …크레이프지, 6 …상층 시트, 7 …하층 시트, 8 …철부, 9 …요부, 10 …엠보스 롤러 장치, 11 …제 1 엠보스 롤러, 12 …제2 엠보스 롤러, 13 …앰빌 롤러, 14, 17 …기준면, 15, 18 …철부, 16, 19 …요부
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
[흡수성 물품(1)의 구조예]
도 1에 나타난 생리용 냅킨(1)은, 주로 팬티 라이너, 생리용 냅킨, 대하 시트, 실금 패드 등의 용도로 제공되는 것으로, 불투액성 이면 시트(2)와 투액성 표면 시트(3)(이하, 간단하게 "표면 시트"라고 부른다) 사이에 흡수체(4) 또는 동일 도면에 나타난 거처럼 크레이프지(5)에 의해 둘러 싸인 흡수체(4)가 개재된 구조로 되어 있다. 상기 흡수체(4)의 주위에 있어서는 상기 불투액성 이면 시트(2)와 표면 시트(3)가 핫멜트 접착제 등의 접착수단에 의해 접합되어 있다.
상기 불투액성 이면 시트(2)는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 적어도 차수성을 가지는 시트재가 사용될 수 있지만, 그 밖에 방수 필름을 개재하여 실질적으로 불투액성을 확보한 상태에서 부직포 시트(이 경우에는 방수 필름과 부직포로 불투액성 이면 시트가 구성된다) 등을 사용할 수 있다. 근년에는 통풍이 안 되어 땀이 차는 것을 방지하는 관점에서 투습성을 갖는 것이 호적으로 사용되는 경향이다. 이 차수·투습성 시트재로서는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지 중에서 무기충전제를 용융혼련하여 시트를 형성한 후에, 일축 또는 이축방향으로 연신함으로써 얻어지는 미다공성(微多孔性) 시트가 호적으로 사용될 수 있다.
상기 표면 시트(3)는 요철 모양의 엠보스(8…, 9…)가 부여된 상층 시트(6)와 평면상의 하층 시트(7)로 이루어지며, 상층 시트(6)의 요부 저면과 하층 시트(7)가 접촉면부(S)에서 열융착된 것이다. 이 표면 시트(3)에 대해서는 다음 단락에서 더욱 구체적으로 상술한다.
상기 불투액성 이면 시트(2)와 표면 시트(3) 사이에 개재되는 흡수체(4)는, 예를 들면 펄프 중에 고흡수성 수지를 혼입한 것, 혹은 펄프 중에 화학섬유를 혼입시킴과 동시에 고흡수성 수지를 혼입한 것이 사용된다. 상기 흡수체(4)는, 도시한 바와 같이, 형상유지 및 경혈 등을 신속하게 확산시킴과 동시에 일단 흡수한 경혈 등의 역류를 방지하기 위해서 크레이프지(5)에 의해 주위가 둘러싸이는 것이 바람직하다. 상기 펄프로서는 목재로부터 얻어지는 화학 펄프, 용융 펄프 등의 셀룰로오스 섬유나 레이온, 아세테이트 등의 인공 셀룰로오스 섬유로 이루어지는 것을 들 수 있으며, 활엽수 펄프 보다는 섬유 길이가 긴 침엽수 펄프 쪽이 기능 및 가격의 면에서 호적으로 사용될 수 있다.
상기 고흡수성 수지로서는, 예를 들면 폴리아크릴산염가교물, 자기가교한 폴리아크릴산염, 아크릴산에스테르-초산비닐공중합체가교물의 비누화물, 이소부틸렌·무수말레산공중합체가교물, 폴리술폰산염가교물이나, 폴리에틸렌옥시돌, 폴리아크릴아미드 등의 수팽윤성 폴리머를 부분 가교한 것 등을 들 수 있다. 이들 중 흡수량, 흡수속도에서 뛰어난 아크릴산 또는 아크릴산염계의 것이 호적이다. 상기 흡수성능을 가지는 고흡수성 수지는 제조 프로세스에 있어서 가교 밀도 및 가교밀도구배를 조정함으로써 흡수력과 흡수속도의 조정이 가능하다. 상기 고흡수성 수지의 함유율은 10~60%로 하는 것이 바람직하다. 고흡수성수지 함유율이 10% 미만의 경우에는 충분한 흡수성을 가져오지 못하며, 60%를 초과하는 경우에는 펄프 섬유 간의 상호 얽힘이 없어지고, 시트 강도가 저하되어 찢어짐이나 쪼개짐 등이 발생하기 쉬워진다.
[표면 시트(3)의 구조]
상기 표면 시트(3)는, 도 2에 나타난 바와 같이, 철부(8, 8…)와 요부(9, 9…)로 이루어지는 요철 모양의 엠보스가 부여된 상층 시트(6)와, 평면상의 하층 시트(7)로 이루어지며, 상층 시트(6)의 요부 저면과 하층 시트(7)가 접촉면부(S)로 열융착된 것이다. 이들 상층 시트(6) 및 하층 시트(7)의 조합으로서는, 상층 시트(6) 및 하층 시트(7)를 함께 부직포로 하는 제 1 예, 상기 상층 시트(6)를 부직포로 하고 상기 하층 시트(7)를 메시 시트로 하는 제 2 예, 또한 상기 상층 시트(6)를 메시 시트로 하고 상기 하층 시트(7)를 부직포로 하는 제 3 예를 들 수 있다. 이하의 예에서는 상기 상층 시트(6) 및 하층 시트(7)를 함께 부직포로 하는 제 1 예로 한 경우에 대해서 주로 상술한다.
도시한 요청 모양 엠보스의 태양은, 철부(8, 8…)가 새떼 모양으로 배치됨과 동시에, 이들 철부(8, 8…) 사이에 요부(9, 9…)가 동일하게 새떼 모양으로 배치되어 있다.
상기 상층 시트(6) 및 하층 시트(7)를 구성하는 소재 섬유로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 등의 합성섬유 외에, 레이온이나 큐프라 등의 재생 섬유, 면 등의 천연 섬유로 할 수 있으며, 에어쓰루법, 스판레이스법, 스판본드법, 서멀본드법, 멜트브론법, 니들펀치법 등의 적의의 가공법에 의해 얻어진 부직포를 사용할 수 있다. 이들 가공법 중에서 스판레이스법은 유연성, 드레이프성이 풍부하다는 점에서 우수하며, 에어쓰루법, 서멀본드법은 굵고 소프트하다는 점에서 우수하다. 부직포 섬유는 장섬유 또는 단섬유 어느 것이어도 좋지만, 바람직하게는 타월천의 촉감을 내는 단섬유를 사용하는 것이 좋다. 또한 엠보스 처리를 용이하게 하기 위해서 비교적 저융점의 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 올레핀계 섬유의 것을 사용하는 것이 좋다. 또한 융점이 높은 섬유를 심(芯)으로 하고 융점이 낮은 섬유를 초(?)로 한 심초형 섬유나 사이드 바이 사이드형 섬유, 분할형 섬유 등의 복합섬유를 호적으로 사용할 수도 있다. 이들 부직포 군 중에, 본 발명에 가장 호적으로 사용되는 것은, 분량을 내기 쉬운 에어쓰루 부직포이다. 섬유의 조성은 상기 상층 시트(6)는 무게를 5~25g/m2으로 하고, 섬도 1.5~2.0dtex로 하는 것이 좋고, 상기 하층 시트(7)는 무게를 5~30g/m2으로 하고, 섬도 2.0~3.0dtex로 하는 것이 바람직하다. 상대적으로 하층 시트(7) 측이 섬유밀도를 높게 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 상기 부직포는 체액에 대해서 친수성을 갖도록 한다. 구체적으로는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 등의 합성섬유를 친수화제에 의해 표면처리하거나, 합성섬유의 제조 과정에서 친수기를 갖는 화합물, 예컨대 폴리에틸렌글리콜의 산화생성물 등을 공존시켜 중합시키는 방법이나, 염화제2주석과 같은 금속염으로 처리하고 표면을 부분 용해하여 다공성으로 하고 금속 수산화물을 침착시키는 방법 등에 의해 합성섬유를 팽윤 또는 다공성을 하고, 모세관 현상을 응용하여 친수성을 부여한 섬유를 사용하도록 한다.
상기 상층 시트(6)와 하층 시트(7)를 상기 접촉면부(S)에서 열융착할 때, 상층 시트(6)의 요부(9)가 항하게 압축되기 때문에, 상기 철부(8, 8…)가 상대적으로 섬유밀도가 낮은 저밀도영역(DL)로 되며, 상기 요부(9, 9…)가 상대적으로 섬유밀도가 높은 고밀도영역(DH)가 되고, 상기 저밀도영역(DL)에서부터 상기 고밀도영역(DH)에 이르는 섬유밀도구배가 형성된다. 그 결과 상기 표면 시트(3)에 체액이 배출되면, 철부(8, 8…)에 존재하는 체액은 섬유밀도구배에 의해 요부(9, 9…) 측으로 신속하게 이동하기 때문에 체액의 확산성이 양호해짐과 동시에, 표면측(저밀도영역 DL측)으로 체액이 보유되는 것이 없어지기 때문에 끈적거리는 느낌이 해소되도록 된다. 모였던 체액은 하층 시트(7)를 투과하여 흡수체(4)로 흡수된다.
상기 상층 시트(6) 및 하층 시트(7)의 조합 예로서 들었던 제 2 예와 같이, 하층 시트(7)를 메시 시트로 하는 경우에는, 메시 시트(7)는 상기 상층 시트(6)보다도 친수도가 높아지도록 친수화제에 의해 처리하는 것이 바람직하다. 이러한 친수성의 부여는, 상기 메시 시트의 표리면에 대해서 계면활성제(친수화제)를 도포함으로써 이루어질 수 있다.
상기 계면활성제로서는, 예를 들면 음이온성계면활성제, 카르본산염, 아실화가수분해단백질, 술폰산염, 황산에스테르염, 인산에스테르염, 비이온성계면활성제, 폴리옥시에틸렌계계면활성제, 카르본산에스테르, 카르본산아미드, 폴리알킬녹시드블록공중합물, 양이온성계면활성제, 제4급암모늄염, 양성계명활성제, 이미다졸륨유도체 등을 들 수 있고, 이 외에도 섬유에 도포되는 계면활성제로서 공지의 계면활성제라면 어떤 것을 적용하여도 좋다.
상기 계면활성제의 도포방법으로서는, 예컨대 스프레이에 의한 도포, 그라비아 인쇄나 후렉소 인쇄에 의한 도공, 각종 코타에 의한 커튼 도공을 들 수 있다. 친수도의 조정은 상기 계면활성제의 도포량을 조정함으로써 행하는 것이 가능하다. 친수도구배를 갖게 함으로써 매시 시트(7)의 상면에 존재하는 체액을 효과적으로 흡수체(4) 측으로 끌어들일 수 있도록 된다.
상기 상층 시트(6) 및 하층 시트(7)의 조합 예로서 든 제 1 예의 경우는, 하층 시트(7)가 세컨드 시트를 겸용하는 것으로 되지만, 제 2 예와 같이 하층 시트(7)가 메시 시트인 경우는 그 하면에 친수성 부직포로 이루어지는 세컨드 시트를 부설(敷設) 할 수도 있다. 상기 메시 시트의 소재로서는, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계, 폴리에스테르계, 나일론 등의 폴리아미드계수지, 에틸렌아세트산비닐공중합체(EVA) 등을 호적으로 사용할 수 있다.
메시 시트를 사용하는 경우의 개공(開孔)은, 1개당의 개공면적이 0.35~0.60mm2, 바람직하게는 0.47~0.54mm2로 하고, 개공율 10~19%, 바람직하게는 11~14%의 배합으로 형성한다. 상기 개공면적이 0.35mm2 미만의 경우에는 개공면적이 너무 작아서 개공벽부에 체액이 체류하게 된다. 또한 개공면적이 0.60mm2을 초과하는 경우에는 개공을 통과하여 체액의 역류가 발생하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 한편 개공율이 10% 미만의 경우에는 개공률이 너무 작아서 표면에 배출된 체액을 신속하게 투과시킬 수 없게 된다. 또한 19%를 초과하는 경우에는 체액의 역류가 발생하게 되어 바람직하지 않다.
또한, 도 2에 나타낸 면적 구조예에서는, 상층 시트(6)의 철부(8)와 하층 시트(7) 사이에 공간이 생기고 있지만, 이 공간은 엠보스 후에 섬유의 복원력에 의해 실질적으로 공간이 존재하지 않도록 되어 있어도 좋다. 공간이 존재하지 않는 외면 측보다도 저밀도의 섬유가 존재하고 있음으로써 쿠션성이 향상됨과 동시에 내부에 침투한 체액이 모관현상에 의해 하층 시트(7) 쪽으로 원활히 이동하게 된다. 또한 같은 도 2에서는, 요부(9)와 철부(8)와의 중간에, 후술하는 엠보스 롤러(11, 12)의 기준면(14, 17)에 의한 단차부가 생기지 않지만, 도시 예에서는 요부(9)와 철부(8) 사이의 거리가 가깝기 때문에, 섬유의 복원력에 의해 단차부가 실질적으로 소실되어 있다. 상기 요부(9)와 철부(8)와의 거리가 어느 정도 떨어져 있는 경우에는 요부(9) 및 철부(8)의 중간에 평활한 면이 존재하는 것으로 된다.
[표면 시트(3)의 제조방법]
전술한 표면 시트(3)의 제조방법에 대해서는, 도 3에 나타난 바와 같이, 하단 측에서부터 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)와 표면이 평활한 앰빌 롤러(13)를 종방향으로 나란히 늘어놓아 배설한 엠보스 롤러 장치(10)가 사용될 수 있다. 상기 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)를 세트로 하고, 상층 시트(6)를 이들 엠보스 롤러(11, 12) 사이를 통과시킴으로써 요철 모양의 엠보스를 부여하고, 제 2 엠보스 롤러(12)와 앰빌 롤러(13) 사이를 상층 시트(6)를 통과시킴과 동시에, 제 2 엠보스 롤러(12)와 앰빌 롤러(13) 사이에 하층 시트(7)를 진입시키고, 상층 시트(6)와 하층 시트(7)을 서로 겹치게 함과 동시에, 상기 제 2 엠보스 롤러(12) 및 앰빌 롤러(13) 내의 적어도 한쪽 측은 미리 정해진 온도로 가열한 상태로 해두고, 상기 상층 시트(6)의 요부 저면 및 하층 시트(7)를 열융착에 의해 접합한다.
상기 제 1 엠보스 롤러 (11)의 표면에 있어서, 도 4에 나타난 바와 같이, 기준면(14)을 경계로 이 기준면(14)보다도 바깥 족으로 돌출한 철부(15, 15…)와, 상기 기준면(14)보다 움푹 패인 요부(16, 16…)를 가짐과 동시에, 이들 철부(15, 15…) 및 요부(16, 16…)의 주위에 평활한 기준면(14)이 존재하고 있다. 여기서 「기준면」이라는 것은 상기 철부(15) 및 요부(16)가 존재하지 않다고 가정한 경우의 롤러 외면을 이루는 면이다.
한편, 상기 제 2 엠보스 롤러(12)의 표면에 있어서도, 도 5에 나타난 것처럼, 기준면(17)을 경계로 이 기준면(17)보다 바깥 쪽으로 돌출함과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러(11)의 요부(16)와 맞물리는 철부(18)와, 상기 기준면(17)보다 움푹 패임과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러(11)의 철부(15)와 맞물리는 요부(19)를 가지고, 또한 이들 철부(18) 및 요부(19) 주위에 평활한 기준면(17)이 존재하고 있다.
상기 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)는, 도 6에 나타난 것처럼, 제 1 엠보스 롤러(11)의 철부(15)와 제 2 엠보스 롤러(12)의 요부(19)가 맞물리며, 제 1 엠보스 롤러(11)의 요부(16)와 제 2 엠보스 롤러(12)의 철부(18)가 맞물리도록 되어 있으며, 이들 철부(15, 18)와 요부(16, 19)의 맞물림부의 주위에는 기준면(14, 17)에 의해 수평면상의 단차부가 존재하고 있다.
상기 앰빌 롤러(13)는 외주면에 요철을 갖지 않는 평활면으로 되는 평활 롤러이며, 상기 제 2 엠보스 롤러(12)의 철부(18, 18…)의 선단면이 접촉할 것 같은 극히 근접한 틈을 두어 당접하도록 되어 있다. 상기 제 2 엠보스 롤러(12) 및 앰빌 롤러(13) 안의 적어도 한 쪽 측, 바람직하게는 미리 정해진 온도로 가열한 상태로 하고, 상기 제 2 엠보스 롤러(12)의 철부(18, 18…)와 앰빌 롤러(13)에 의해 표면 시트(3)를 가열하면서 압착함으로써 상기 상층 시트(6)의 요부 저면과 하층 시트(7)가 열융착에 의해 접합된다.
구체적으로는 도 3(A)에 있어서, 도면 좌측에서부터 최하단의 제 1 엠보스 롤러(11)의 하면 측으로 상층 시트(6)를 도입하고, 반주(半周) 만큼 주회(周回)한 단계에서 제 2 엠보스 롤러(12)와의 사이를 통과할 때에 요철 모양의 엠보스가 부여되며, 그 후 제 2 엠보스 롤러(12)를 반주 만큼 주회한 다음에 앰빌 롤러(13)와의 사이를 진입하여 도면 우측 방향으로 반송된다.
한편, 하층 시트(7)는, 도면 좌측에서부터 상기 제 2 엠보스 롤러(12)와 앰빌 롤러(13) 사이에 도입되며, 제 2 엠보스 롤러(12)와 앰빌 롤러(13) 사이에서 상기 상층 시트(6)와 하층 시트(7)가 서로 겹쳐지며, 상기 상층 시트(6)의 요부 저면과 하층 시트(7)가 열융착에 의해 접합된다.
본 엠보스 롤러 장치(10)에 있어서는, 상기 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)에 의해 요철 모양의 엠보스가 부여된 다음에, 제 2 엠보스 롤러(12)의 주위를 따라 반송되는 과정에서, 상층 시트(6)는 제 2 엠보스 롤러(12)의 요부(19)에 쑤셔넣어진 상태가 되고 있기 때문에, 상기 특허문헌 2 기재의 발명처럼 흡인력에 의해 롤러의 둘레면에 밀착시켜 유지할 필요는 없다.
[다른 형태예]
(1) 상기 형태예에서는, 상층 시트(6)에 대해서, 철부(8, 8…)가 새떼 모양으로 배치됨과 동시에 이들 철부(8, 8…) 사이에 요부(9, 9…)가 동일하게 새떼 모양으로 배치된 요철 엠보스 패턴으로 했으나, 본 발명에 관한 엠보스 롤러 장치(10)의 경우는, 제 1 엠보스 롤러(11)에 임의의 패턴이 철부(15, 15…)와 요부(16, 16…)를 형성하고, 제 2 엠보스 롤러(12)에 상기 철부(15, 15…)에 대응한 요부(19)와 상기 요부(16, 16…)에 대응한 철부(18, 18…)를 형성하는 것이기 때문에, 임의의 요철 엠보스 패턴을 부여하는 것이 가능하다. 예컨대 도 7(A)에 나타난 예는 일 방향으로 직선 파형의 요철 엠보스 패턴으로 한 예이며, 도 7(B)에 나타난 예는 일 방향으로 물결모양 파형의 요철 엠보스 패턴으로 한 예이며, 도 7(C)는 가늘고 긴 작은 판형 모양의 엠보스를 정렬배치한 요철 엠보스 패턴이며, 도 8(A)는 가늘고 긴 작은 판형 모양의 엠보스를 격자 모양으로 배열한 요철 엠보스 패턴이며, 도 8(B)는 3개의 원형 엠보스를 일조로 하여 정렬 배치한 요철 엠보스 패턴이다. 전술한 이외에도 각종 요철 엠보스 패턴이 가능하다.
(2) 상기 형태예에서는, 표면 시트(3)는 철부(8, 8…)와 요부(9, 9…)로 이루어지는 요철 모양의 엠보스가 부여된 상층 시트(6)와, 평면상의 하층 시트(7)로 이루어지며, 상층 시트(6)의 요부 저면과 하층 시트(7)가 접촉면부(S)에서 열융착된 예를 들었지만, 상기 상층 시트(6)만을 표면 시트(3)로 할 수 있다. 이 경우는 엠보스 롤러 장치(10)로서는 제 1 엠보스 롤러(11)와 제 2 엠보스 롤러(12)로 이루어지며, 앰빌 롤러(13)를 생략한 엠보스 롤러 장치가 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러를 세트로 하고, 표면 시트를 이들 엠보스 롤러 사이를 통과시킴으로써 요철 모양의 엠보스를 부여하는 엠보스 롤러 장치에 있어서,
    상기 제 1 엠보스 롤러의 표면에는, 기준면을 경계로 이 기준면보다 바깥 쪽으로 돌출하는 철부(凸部)와, 상기 기준면보다 움푹 패인 요부(凹部)를 가짐과 동시에, 이들 철부 및 요부 주위에 평활한 기준면이 존재하고,
    상기 제 2 엠보스 롤러의 표면에는, 기준면을 경계로 이 기준면보다 바깥 쪽으로 돌출함과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러의 요부와 맞물리는 철부와, 상기 기준면보다 움푹 패임과 동시에 상기 제 1 엠보스 롤러의 철부와 맞물리는 요부를 가지며, 또한 이들 철부 및 요부의 주위에 평활한 기준면이 존재하고,
    상기 제 1 엠보스 롤러와 상기 제 2 엠보스 롤러의 철부와 요부의 맞물림부는 인접하는 맞물림부 사이에서 철부와 요부의 맞물림부 주위에 상기 기준면에 의해서 수평면상의 단차부가 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 엠보스 롤러 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러를 상하단으로 세로로 나란히 놓아 배설하여 있는 엠보스 롤러 장치.
  3. 요철 모양의 엠보스가 부여된 상층 시트와, 평면상의 하층 시트로 이루어지며, 상층 시트의 요부 저면과 하층 시트가 열융착된 표면 시트를 제조하기 위한 제조방법으로서,
    제1항 또는 제2항의 엠보스 롤러 장치에 있어서 상기 제 2 엠보스 롤러에 인접하여 표면이 평활한 앤빌 롤러를 배치함과 동시에, 제 2 엠보스 롤러 및 앰빌 롤러 내에 적어도 한쪽 측을 미리 정해진 온도로 가열한 상태로 하고,
    상기 상층 시트를 제 1 엠보스 롤러와 제 2 엠보스 롤러 사이를 통과시켜 요철 모양의 엠보스를 부여하며, 제 2 엠보스 롤러를 따라 주회시키는 과정에서 상층 시트는 제 2 엠보스 롤러의 요철부를 따르는 형상을 유지한 상태로 반송된 다음 앤빌 롤러와의 사이에 도입되고, 이 앰빌 롤러와의 사이를 통과하는 과정에서 제 2 엠보스 롤러와 앰빌 롤러 사이에 진입시킨 하층 시트를 상호 겹쳐서, 상기 상층 시트의 요부 저면과 하층 시트가 열융착되도록 한 것을 특징으로 하는 표면 시트 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상층 시트 및 하층 시트가 함께 부직포인 표면 시트의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 상층 시트가 부직포이며, 상기 하층 시트가 메시 시트인 표면 시트의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 상층 시트가 메시 시트이며, 상기 하층 시트가 부직포인 표면 시트의 제조방법.
  7. 삭제
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