KR101770018B1 - 흡수성 물품들을 위한 흡수성 코어 및/또는 수집 및 분산층을 포함하는 유니터리 흡수성 구조체들 - Google Patents

흡수성 물품들을 위한 흡수성 코어 및/또는 수집 및 분산층을 포함하는 유니터리 흡수성 구조체들 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유니터리 흡수성 구조체와 그것의 방법에 관한 것으로 상기 유니터리 흡수성 구조체는 흡수성 코어 (5) 및/또는 수집 (2) 및 분산 (3) 층을 포함하고, 상기 흡수성 코어 (5) 및/또는 수집 (2) 및 분산 (3) 층은 고흡수성 입자들에 의해 침투되기에 적합한 공극 부피를 가지는 적어도 하나의 부직포 섬유상 기재 층 (23) 을 포함하고, 상기 고흡수성 입자들은 상기 흡수성 코어 (5) 및/또는 수집 (2) 및 분산 (3) 층의 깊이 방향 또는 z-방향으로 크기 분포 구배에 따라 기재 층 (23) 에 분산되는 것을 특징으로 한다.

Description

흡수성 물품들을 위한 흡수성 코어 및/또는 수집 및 분산층을 포함하는 유니터리 흡수성 구조체들{UNITARY ABSORBENT STRUCTURES COMPRISING AN ABSORBENT CORE AND/OR AN ACQUISITION AND DISPERSION LAYER FOR ABSORBENT ARTICLES}
본 발명은 흡수성 코어들 및/또는 수집 및 분산 시스템들을 포함하는 흡수성 구조체들에 관한 것으로, 상기 흡수성 코어 및/또는 수집 및 분산 시스템은 고흡수성 (super absorbent) 입자들의 분산물을 포함한다. 본 발명은 또한 상기 흡수성 구조체들을 포함하는 흡수성 물품들에 관한 것이고, 흡수성 물품은 바람직하게 생리대, 팬티 라이너, 아기 기저귀, 실금 패드, 용변 연습용 팬티, 땀 흡수 패드 (sweat pads), 의료용 상처 붕대 등과 같은 일회용 흡수성 물품이다.
종래의 흡수성 물품들은, 액체 침투성 또는 투과성, 친수성 또는 반 친수성 상단시트 (1), 섬유상 재료, 흡수성 코어 (5) 및 액체 비침투성 또는 불투과성 재료의 배면시트 (6) 를 조합하여 제조된다. 상단시트 (1) 와 배면시트 (6) 는 흡수성 코어 (5) 에 대한 상기 시트들의 상대적 위치를 나타낸다.
흡수성 코어들은 일반적으로 플러프 (fluff) 와 고흡수성 폴리머 (SAP) 입자들 (21) 로 이루어진다.
다층의 흡수성 물품들은 부가적인 수집 (2) 및 분산 (3, 4) 층들, 또는 적어도 3 가지 기능들을 가지는 종래의 ADL (19) 을 포함할 수도 있다. 상단층은, 신속하게 액체를 수집하여 수집층 (2) 아래에 배치된 분산층들 (3, 4) 로 액체를 전달하기에 적합한 수집층 (2) 이다. 상기 분배층들은 액체가 사용자로부터 이격되게 이동할 수 있도록 허용한다. 세 번째 기능은 액체에 의한 재적심 (rewetting) 을 방지하는 것이다.
다층의 ADL 은, 3 개의 층들, 수집층 (2) 과 액체의 분배를 개선시키는 분배층들 (3, 4) 을 포함하는 개선된 다층의 ADL 시스템에 관련된 벨기에 특허 BE 1 018 052 에서 개시된다 (도 2). 수집층들 (2) 은, 일반적으로, 분산층들로 모세관 현상에 의해 액체를 빨리 전달하는 올이 성긴 (coarse) 친수성 또는 소수성 섬유로 이루어진다. 상기 분산층들은, 일반적으로, 위생 물품들에 적합한 친수성 재료 및 섬유, 예로 0.7 ~ 30 dtex, 바람직하게 1.5 ~ 7 dtex 범위의 프로파일되거나 형상화된 멀티로벌 (multilobal) 섬유를 포함한다.
SAP 입자들
전형적인 SAP 입자들 (21) 은, 건조된 입자들의 중량을 토대로 약 10 배 물 업테이크 (uptake) 로 흡수할 수 있는 가교결합된 친수성 폴리머 사슬들로 이루어진다. 친수성 폴리머는 천연 폴리머 또는 합성 폴리머 중 어느 하나이거나 두 가지 유형의 혼합물이다. 통상적인 천연 폴리머는, 부가적 친수성 관능기, 예를 들어 카르복실레이트, 포스포네이트 또는 술폭실레이트에 의해 최종적으로 개질된 셀룰로오스 또는 전분과 같은 셀룰로오스계 폴리머를 포함한다. 합성 친수성 폴리머는 일반적으로 폴리에테르 또는 폴리아크릴레이트계 폴리머이다.
유리하게도 SAP 입자들 (21) 은 코팅되거나 부분적으로 코팅될 수 있다. 부가적 코팅은, 보다 나은 체액 흡수 능력, 주변에 대한 입자들의 보다 나은 접착력, 액체 수송을 위한 개선된 능력 또는 보다 나은 기계적 특성과 같은 부가적 특성들을 SAP 입자들 (21) 에 제공하거나 개선시킨다.
흡수성 코어들
흡수성 코어들은 일반적으로 SAP 입자들 (21), 및 섬유, 층, 플러프 또는 그것의 임의의 조합물과 같은 기재 (23) 의 혼합물을 포함한다.
흡수성 코어가 적셔질 때, SAP 입자들 (21) 은 다량의 액체를 흡수할 수 있지만; 그러나, 젖은 SAP 입자들 (21) 은 팽윤되어서 인접한 팽윤된 SAP 입자들 (21) 과 함께 겔을 형성한다. 상기 겔 형성은 흡수성 코어의 내부로 액체 전달을 차단할 수 있다.
결과적으로, 겔 차단은 잠재적인 누설 및/또는 재적심성 문제를 초래한다. 겔 차단을 방지하고 흡수성 코어의 유체 흡수 능력을 개선하기 위해서, 개별 SAP 입자들 (21) 은 충분히 서로 떨어져 있어야 한다. 이것은 일반적으로 SAP 입자들 (21) 과 셀룰로오스계 플러프를 혼합함으로써 획득된다.
보다 얇은 흡수성 코어는, 흡수성 코어의 조성물에 사용된 플러프의 양을 감소시킴으로써 또한 획득될 수 있다.
예를 들어, US 5,763,331 은 종이 또는 부직포와 같은 지지층에 견고히 본딩된 아크릴레이트 또는 생분해성 재료와 같은 SAP 입상 재료를 포함하는 무플러프 (fluffless) 흡수성 코어를 개시한다. 주 지지층에 고흡수성 입상 성분을 접착하는데 사용되는 접착제는 분무함으로써 적용된다.
입자 손실 및 응집을 방지하는 방법이 US 2003/175418 및 US 2002/0090453 에 공지되어 있다. 상기 특허들은, 경화가능한 액체 수지 또는 열가소성 수지성 분말과 같은 경화가능한 수지의 용액으로 처리된 시트, 필름, 폼 (foam) 또는 섬유와 같은 기재들에 SAP 분말을 안정적으로 부착하기 위한 프로세스를 개시한다. SAP 분말은 폴리머 재료의 표면에 적용되고 경화가능한 액체 수지로 코팅된 후 가열함으로써 경화된다. 획득된 흡수성 필름은 입자 응집 및 입자 손실을 감소시켰다. 대안적으로, SAP 분말은 수지성 재료로 코팅되고 폴리머 재료의 표면에 적용되고 경화된다. 그러므로 획득된 흡수성 필름은 흡수성 코어를 형성하도록 시트들 사이에 개재될 수 있다.
WO 03/092757 은 또한 가소제와 SAP 입자들의 시트들로 이루어진 무플러프 흡수성 코어를 제조하는 방법을 개시한다. 가소제는 SAP 입자들로 분무되고 열 프레싱이 뒤따른다. 가소제는 흡수성 코어의 재적심성 및 수집률에 영향을 주지 (imparting) 않으면서 가요성과 시트에 대한 구조적 일체성을 개선한다. 개시된 방법은 또한 흡수성 물품들의 제조를 용이하게 한다.
층의 포화 영역으로부터 불포화 영역으로 액체의 모세관 유동을 위해 커버되지 않은 영역들을 남기기 위해서 평행 스트라이프들과 같은 미리 정해진 패턴들로 고흡수성 폴리머 입자들이 디포짓 (deposit) 되는 액체 흡수성 기기가 또한 US 4,232,674 에 공지되어 있다.
흡수성 물품들의 액체 보유를 개선하도록, 다층의 흡수성 코어를 제조하는 것이 또한 공지되어 있다. 예를 들어, US 2003/135178 은 상부층, 하부층, 및 내부층들을 포함하는 흡수성 라미네이트 코어를 개시하고 내부층들 중 하나는 SAP 를 함유한 토 (tow) 섬유와 같은 중심 섬유층이다. 다른 내부층은, 수집층, 분배층, 선택적으로 SAP 를 함유한 부가적 섬유층, 위킹층 (wicking layer), 저장층, 또는 그것의 조합물들 및 분획물들로부터 선택된 층이다.
다층의 흡수성 코어는, 흡수성 코어를 형성하기 위해서 유니터리 구조체에서 종래의 ADL (19) 과 흡수성 층 또는 저장층의 조합으로 또한 획득될 수도 있다. 유니터리 흡수성 코어는 또한 일반적으로 감소된 두께를 가지고 흡수성 물품들의 프로세싱을 용이하게 한다.
유니터리 흡수성 코어들의 몇 가지 예들은 WO 92/11831 에 개시된다. 액체 투과성 상단시트, 액체 불투과성 배면시트, 및 상단시트와 배면시트 사이에 위치결정된 다층의 흡수성 코어를 포함하는 흡수성 물품이 상기 문헌에 공지되어 있다. 상기 흡수성 코어는, 수집/분배층들 및 각각의 수집층 아래에 위치결정된 저장층을 포함하는 다층의 흡수성 보디를 포함하고 흡수성 겔화 재료를 포함한다. 래핑된 (wrapped) 다층의 흡수성 보디는 유체 수송 래핑으로 다층의 흡수성 코어를 래핑함으로써 획득된다.
WO 91/11163 은, 바인딩 수단 및 바람직하게 컬링된 화학적으로 보강된 셀룰로오스 섬유을 포함하는 ADL, 및 400 ~ 700 미크론의 평균 직경을 갖는 SAP 입자들 및 SAP 입자들을 위한 캐리어 수단을 포함하는 각각의 ADL 아래에 위치결정된 유체 저장층을 갖는 흡수성 구조체를 개시한다.
WO 00/41882 는 2 플라이 (plies) 흡수성 구조체를 개시하고, 각각의 플라이는 다른 농도로 SAP 입자들을 포함하고 섬유와 바인더의 매트릭스 내에 균질하게 분산되거나 구조체 내에서 레인들과 같은 이산된 로케이션들 또는 구간들에 배치된다.
각각의 플라이는 액체 연통하는 여러 성층들 (stratums) 로 이루어진다. 2 개 플라이들의 상이한 밀도는 플라이들 사이에 모세관 장력 구배를 조성한다.
US 2008/312625, US 2008/312632 및 US 2008/3126621 은 2 개의 흡수성 층들을 포함하는 실질적으로 셀룰로오스가 없는 흡수성 코어를 개시하고 각각의 흡수성 층은 SAP 입자들을 포함하는 기재와 SAP 입자들을 커버하는 열가소성 접착제를 갖는다. 2 개의 흡수성 층들의 열가소성 접착제의 일부가 접촉하도록 2 개의 흡수성 층들은 함께 결합된다. 2 개의 흡수성 층들은, 흡수성 미립자 폴리머 재료의 각각의 패턴들이 서로 오프셋되도록 함께 조합된다.
얇은 정합가능한 (conformable) 가요성 흡수성 물품이 US 2007/027436 에 공지되어 있고, 이 물품은 유체 침투성 상단시트, 상기 흡수성 물품의 주연 둘레 상기 상단시트에 결합된 배면시트, 및 상기 상단시트와 상기 배면시트 사이에 배치된 코어를 포함하고, 상기 코어는 고흡수성 재료를 함유한 저장층 및 고흡수성 재료를 함유한 수집/저장층을 포함한다.
인용된 종래 기술에 관해서, 사용자들에게 편안함을 제공하고, 보다 높은 흡수능, 기계적 안정성, 얇은 두께, 낮은 재적심성을 제공하고 흡수성 물품에서 프로세싱하기에 용이한 유니터리 흡수성 구조체들을 개선할 필요가 있다.
본 발명은 영구적 액체 홀딩 능력을 가지는 흡수성 코어 (5) 및/또는 일시적 액체 홀딩 능력을 가지는 수집 (14) 및 분산층 (16) 을 포함하는 개선된 유니터리 흡수성 구조체에 관한 것으로, 상기 흡수성 코어 (5) 및/또는 수집 (14) 및 분산층 (16) 은 고흡수성 입자들 (21; SAP 입자들) 로 침투되기에 적합한 공극 부피를 가지는 섬유상 기재 (23) 층과 같은 적어도 하나의 부직포 재료, 및 접착제를 포함하고, 상기 고흡수성 입자들은 상기 흡수성 코어 (5) 및/또는 수집 (14) 및 분산 (16) 유니터리 층의 깊이 방향 또는 z-방향으로 크기 분포 구배에 따라 기재 층 (23) 에서 분산된다. 도 9, 도 10, 도 11, 도 21, 도 22 및 도 23 은 기재 (23) 에서 SAP 입자들 (21) 의 분포를 포함하는 상이한 실시형태들을 도시한다.
제 2 양태에서, 본 발명은 상기 흡수성 코어 및/또는 ADL 을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은, 흡수성 코어의 체액 흡수 능력, 업테이크 속도 및 재적심성에 영향을 주지 않으면서 일반적으로 40 ~ 60 wt.% 의 범위로 포함된, 흡수성 코어에 일반적으로 사용되는 플러프의 양을 감소시킴으로써 흡수성 물품들의 두께를 감소시키는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 흡수성 구조체들은 무플러프이고; 무플러프라고 하는 것은, 층이 4 wt.% 미만의 플러프를 포함하고, 유리하게도 흡수성 구조체들은 어떠한 플러프도 전혀 포함하지 않는 것으로 이해되어야 하고 플러프는 셀룰로오스 플러프를 지칭한다.
추가 양태에서, 본 발명은 겔 차단 문제 없이 높은 체액 흡수 능력을 가지는 흡수성 구조체에 관한 것이다.
추가 양태에서, 본 발명은 개선된 다층의 흡수성 코어를 형성하도록 ADL 을 포함하는 흡수성 구조체에 관한 것으로 ADL 과 흡수성 층은 유니터리하며 일체화되어있다.
추가 양태에서, 본 발명은 흡수성 구조체들 또는 유체 홀딩 능력을 가지거나 그렇지 않은 부가적인 종래의 ADL (19) 과 조합된 다층의 흡수성 구조체들에 관한 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 흡수성 물품들에 직접 통합될 수 있는 일체화된 바로 사용할 수 있는 (ready to use) 흡수성 구조체를 제공하는 것이다.
도 1 은, 상단부터 바닥까지, 액체 투과성 상단시트 (1) 와 액체 불투과성 배면시트 (6), 수집 및 분배 시스템 (2, 3, 4), 일반적으로 플러프와 SAP 의 혼합체로 이루어진 흡수성 코어 (5) 를 포함하는 전형적인 흡수성 물품의 단면도이고; 전형적으로, SAP 의 양은 0 ~ 60 wt.% 의 범위에 있다.
도 2 는, 상단부터 바닥까지, 수집층 (2) 과 2 개의 분배층들 (3, 4) 을 포함하는 3 층의 종래의 ADL (19) 의 단면도이다.
도 3 은, 상단부터 바닥까지, 삼중층인 수집층 (14), 재적심층 (15) 및 분배층 (16) 을 포함하는 기재의 단면도이다.
도 4 는 삼중층인 수집층 (14), 분배층 (16) 및 재적심층 (15) 을 포함하는 기재의 단면도이다.
도 5 는, 상단부터 바닥까지, 삼중층인 수집층 (14) 및 재적심층 (15) 을 포함하는 기재의 단면도이다.
도 6 은, 상단부터 바닥까지, 삼중층인 수집층 (14), 분배층 (16) 및 재적심층 (15) 을 포함하고 제 3 층은 부분 소수성인 기재의 단면도이다.
도 7 은, 상단부터 바닥까지, 삼중층인 수집층 (14), 분배층 (16) 및 흡수층 (17) 을 포함하는 기재의 단면도이다.
도 8 은, 상단부터 바닥까지, 공극 부피 구배 (18a, 18b, 18c) 를 규정하는 폴리에스테르와 폴리올레핀의 삼중층 블렌드를 포함하는 기재의 단면도이다.
도 9 는, 상단부터 바닥까지, 수집 및 분산 상단층 (19), SAP 입자들 (21) 의 손실을 방지하는 보다 작은 공극 부피 공간 구조체의 재적심층, SAP 입자들 (21) 을 포함하는 매우 큰 공극 부피 공간을 가지는 바닥층과 흡수성 코어의 바닥 섹션을 코팅하는 커버링층을 포함하는 기재의 단면도이다.
도 10 은 삼중층 기재의 단면도로, 섬유는 SAP 입자들 (21) 로 부분 충전된 공극 부피 분포 구배 (18a, 18b, 18c) 를 규정하고, 구조체의 바닥은 부가적인 층에 의해 커버되어 있다.
도 11 은 공극 부피 분포 구배 (18a, 18b, 18c) 를 가지는 기재에서 완전히 침투된 SAP 입자들 (21) 의 단면도이다. 코어는 상단 및 바닥 부분 (22) 에서 부직포 층들에 의해 커버된다.
도 12 는 공극 부피 분포 구배 (18a, 18b, 18c) 를 가지는 기재에서 부분적으로 침투된 SAP 입자들 (21) 의 단면 이미지이다.
도 13 은 본 발명에 따른 구조체 제조 방법의 개략도 (scheme) 이다.
도 14 는 부직포 기재의 y-방향 또는 측방향 치수에 따른 SAP 입자들 (21) 의 디포짓을 도시한 SAP 입자들 (21) 을 위한 도우징 (dosing) 시스템의 개략도이다.
도 15 는 다중 흡수성 코어들의 제조를 위해 기재 상에 SAP 입자들 (21) 의 불연속 적용의 단면도이다. 코어는 핫멜트 접착제 및 코어 커버링층 (11) 에 의해 커버된다. 개별 코어의 형성을 위한 절단 라인이 또한 나타나 있다.
도 16 은 3 개의 개별 프로파일된 흡수성 코어들의 단면 이미지이다.
도 17 은 프로파일된 코어를 형성하기 위해서 SAP 입자들 (21) 의 분말 비산에 사용되는 공급 롤의 상세도이다.
도 18 은 x-방향 또는 종방향 치수를 따라 프로파일된 흡수성 코어의 단면 이미지이다.
도 19 는 x-y 평면에서 패터닝된 흡수성 코어층의 평면도이다.
도 20 은 피브롤린 (Fibroline) 프로세스의 적용 전 부직포 기재에 SAP 입자들 (21) 의 디포짓 및 피브롤린 프로세스 적용 후 z-방향을 따라 상기 입자들의 분산 프로파일을 도시한다.
도 21 은 본 발명에 따라 분산된 SAP 입자들 (21) 을 포함하는 ADL 을 도시하고, 상기 ADL 은 종래의 흡수성 코어 위에 위치결정된다.
도 22 는 커버층 (22) 에 의해 코팅된 본 발명에 따른 흡수성 구조체를 도시한다.
도 23 은 본 발명에 따른 흡수성 코어 위에 위치결정된 종래의 ADL (19) 을 도시한다.
도 24 는 보디 형상의 흡수성 물품의 평면도이다.
도 25 는 피브롤린 방법에 의한 분산 후 x 및 y 방향의 프로파일로 부직포 기재에 디포짓된 SAP 입자들 (21) 의 도면이다.
도 26 은 코어 랩 재료 (25) 에 의한 개별 코어의 실링 (24) 프로세스를 도시한다
본 발명에 따른 액체는 소변 또는 혈액과 같은 임의의 체액을 포함하지만 여기에 제한되지 않는다.
발명자들은 흡수성 코어 및/또는 ADL 을 포함하는 무플러프 흡수성 구조체를 개발하였다. 상기 흡수성 구조체는 크기 분포를 가지는 SAP 입자들 (21) 및 섬유상 부직 친수성 또는 소수성 기재 (23) 를 포함하고, 상기 SAP 입자들 (21) 은 그것의 크기 분포를 토대로 섬유상 기재 (23) 내에 분산된다. 획득된 흡수성 구조체는 스펀본드 (spunbond), PE 필름, PET 필름, 폴리올레핀, 다층 필름, 공압출된 필름, 카딩된 부직포 또는 임의의 적합한 재료와 같은 커버링층 (22) 에 의해 추가로 코팅되고 접착제로 코어에 유지된다.
흡수성 물품의 높은 체액 홀딩 능력과 슬림함 (slimness) 이외에, 흡수성 구조체의 특정 부분에서 SAP 입자들 (21) 의 분산 및 플러프의 부재로 인해 본 발명의 흡수성 구조체를 사용하는 것은, 보다 양호한 전환, 성능 및 신뢰성 개선과 같은 몇 가지 다른 장점들이 있다. 플러프가 더이상 요구되지 않고 플러프를 제조하는 해머 밀링과 같은 추가의 방법 단계들이 불필요하고, 부가적으로, 수송 비용뿐만 아니라 창고저장 및 포장 비용이 감소되므로 이러한 코어 및/또는 ADL 을 사용하는 것은 경제적으로 또한 유리하다.
유리하게도, 본 발명에 따른 흡수성 구조체는 액체의 양호한 수집과 분배를 보장하는 상단층; 표면으로 액체가 리턴하는 것을 방지하기에 적합한 중간층을 포함하는 다층 구조체이고, 상기 중간층은 비다공성 (non-porous) 이고, 비다공성은 기재 (23) 의 ㎡ 당 공극 부피의 약 10 ~ 약 600 ㎤ 의 범위에 있는 공극 부피 값으로 규정된다. 흡수성 구조체는 또한 다공성 섬유상 바닥층을 포함하고, 본 발명에 따른 다공성은 기재 (23) 의 ㎡ 당 공극 공간의 약 0.1 ~ 20,000 ㎤, 바람직하게 기재 (23) 의 ㎡ 당 공극 공간의 약 600 ~ 약 6,000 ㎤ 의 범위에 있는 공극 부피에 의해 규정된다. 상기 섬유상 바닥층은 코팅되거나 코팅되지 않은 SAP 입자들 (21) 을 포함하여서 중간층 아래에 SAP 성층을 형성한다. SAP 성층을 이루는 SAP 입자들 (21) 은 SAP 입자 (21) 크기 분포 구배를 토대로 바닥층 내에 분산되고, 보다 작은 SAP 입자들 (21) 은 바닥층으로 보다 깊이 통합되고 보다 큰 입자들은 바닥층의 바깥 부분에서 유지된다. 기재 (23) 의 ㎡ 당 공극 부피의 약 10 ~ 약 600 ㎤ 의 범위에 있는 공극 부피 값을 가지는 적합한 비다공성 코어 커버링층 (22) 은 SAP 입자들 (21) 의 방출을 방지하는데 사용되고, 상기 코어 커버링층 재료 (22) 는 접착 수단, 초음파 용접 및/또는 임의의 적합한 방법에 의해 흡수성 구조체에 유지된다 (도 26).
본 발명의 흡수성 구조체들은 SAP 입자들 (21) 을 포함하고 SAP 입자들 (21) 의 적어도 90%, 바람직하게 95%, 또는 98% 는 약 45 ~ 약 850 ㎛, 바람직하게 약 100 ~ 약 800 ㎛ 범위의 입자 크기 직경을 갖는다. 보다 작은 크기의 SAP 입자들 (21) 은 깊이, 즉 z 방향을 따라, 기재 (23) 의 바닥 부분으로 침투할 수 있고, 반면 보다 큰 크기의 SAP 입자들 (21) 은 기재 (23) 의 외부 부분에서 유지되거나 상기 기재 (23) 의 표면에서 유지되어서, SAP 입자 (21) 크기 구배를 토대로 흡수성 성층을 형성한다.
상기 코어들은 일반적으로 플러프 홀딩 코어와 조합해 플러프 흡수 분배층 또는 다른 셀룰로오스계 섬유 시스템, 가령 컬리 (curly) 섬유 또는 표준 ADL 시스템 (19) 을 요구함에 따라 흡수성 코어 및/또는 ADL 내에 완전히 일체화된 SAP 입자들 (21) 성층을 포함하는 본 발명의 흡수성 구조체는 발명자들에 의해 공지된 종래의 흡수성 코어보다 더 얇은 흡수성 물품의 제조를 허용한다.
본 발명에 따른 흡수성 코어들은 우수한 액체 업테이크 특성 및 낮은 재적심성을 가지는 것으로 발견되었다. SAP 입자들 (21) 이 팽윤 상태로 있을 때 크기 분포 구배로 기재 (23) 에 분산된 SAP 입자들 (21) 은 겔 형성을 방지할 수 있는 것으로 추정된다.
고흡수성 입자들
본 발명에 따르면, SAP 입자들 (21) 은 코팅되지 않거나, 부분적으로 또는 전적으로 코팅된다.
본 발명에 적합한 상업적으로 이용가능한 코팅되지 않은 SAP 입자들 (21) 은 Ecotec EK-X EN 67 폴리머 등급이고, 이것은 최대 80 wt.% SAP 로딩; Evonik: Favor SXM 10000 의 비로 SAP 와 플러프를 포함하는 흡수성 코어들에서 일반적으로 사용된다.
SAP 입자들 (21) 은 흡수성 층 또는 ADL 에 통합될 수 있거나 흡수성 층들과 ADL 양자에 통합될 수 있다.
흡수성 코어
본 발명에 따른 흡수성 코어는 SAP 입자들 (21) 로 부직포 기재 (23) 에 완전히 침투시킴으로써 획득될 수 있어서, 부가적인 종래의 ADL (19) 이 도 23 에 도시된 대로 사용되어야 한다.
본 발명에 따른 SAP 입자들 (21) 로 완전히 침투된 기재 (23) 는, 체액 홀딩 능력에 따라, 최대 1,000 g/㎡ 의 SAP, 바람직하게 약 300 ~ 약 500 g/㎡ 의 SAP 입자들 (21) 을 포함한다.
겔 차단을 막기 위해서, 팽윤된 SAP 입자들 (21) 은, 체액과 같은 액체가 흡수성 층을 통과하기에 충분한 침투성이 있도록 충분히 떨어져 있어야 한다. 이것은 SAP 입자 크기 구배를 토대로 기재 (23) 내에 SAP 입자들 (21) 을 분배함으로써 발명자들에 의해 획득되었다. 어떠한 이론에도 얽매이지 않고, z-방향을 따라 단지 보다 작은 SAP 입자들 (21) 만 기재 (23) 에 깊이 침투하고, 반면 보다 큰 SAP 입자들 (21) 은 기재 (23) 의 외부 부분에 유지되는 것으로 여겨진다. 보다 작은 SAP 입자들 (21) 은 충분히 서로 떨어져 있으므로, 그것은 겔 차단 문제를 방지하고, 보다 큰 SAP 입자들 (21) 은 체액 초과량을 계속해서 흡수할 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 흡수성 구조체는 종래의 ADL (19) 과 조합될 수 있다.
도 23 은 부직포 기재 (23) 및 SAP 입자 (21) 크기 구배에 따라 기재 (23) 내에 SAP 입자들 (21) 의 분산물을 포함하는 본 발명에 따른 흡수성 코어를 도시한다. 흡수성 코어는 흡수성 코어 위에서 종래의 ADL (19) 과 추가로 조합된다.
도 12 는 액체 업테이크 후 SAP 입자들 (21) 이 팽윤된 상태로 있는 3 층 ADL 구조체를 사용하는 본 발명에 따른 흡수성 물품을 또한 도시한다.
수집, 분산, 층들 ( ADL)
제 2 실시형태에서 특정 양과 크기의 SAP 입자들 (21) 은 ADL 구조체를 포함하는 기재 (23) 에서 입자의 크기 분포 구배를 토대로 분산되고, 예로 기재 (23) 는 SAP 입자들 (21) 로 부분적으로 침투되고, 도 9 및 도 10 은 이런 제 2 실시형태를 도시한다.
본 발명에 따르면, 액체 또는 체액을 흡수하기에 충분한 양의 SAP 입자들 (21) 을 포함하는 ADL 이 직접 유니터리 흡수성 구조체로서 사용될 수 있고 (도 9 및 도 22), 상기 구조체는 ADL 섹션 및 분산된 SAP 입자들 (21) 을 포함하는 흡수성 섹션을 포함한다. 일반적으로 최대 1,000 g/㎡ , 바람직하게 약 300 ~ 약 500 g/㎡ 의 SAP 입자들 (21) 은 하나의 요소에서 ADL 과 흡수성 코어를 조합하기에 충분하다.
ADL 은, 일시적 저장 또는 서지 (surge) 층 (20) 으로서 역할을 하는 소량의 SAP 입자들 (21) 을 또한 포함할 수 있다 (도 21). 일반적으로 0.1 ~ 300 g/㎡, 바람직하게 약 100 ~ 약 200 g/㎡ 가 소량의 SAP 입자들 (21) 로 간주된다. 후자의 경우에, 부가적 흡수성 코어는 ADL 과 조합되어야 한다. 적합한 ADL 은 물 또는 액체를 흡수하고 그것을 흡수성 코어로 천천히 방출해야 한다.
전형적으로, ADL 은 수집층 (2) 과 분산층들 (3, 4) 을 포함하는 다층 구조체들이다. 바람직한 모드에서, SAP 입자들 (21) 의 분산물을 포함하는 ADL 은 1 개의 수집층 (2) 과 2 개의 분산층들 (3) 로 이루어진 3 층 구조체이다.
특정한 실시형태에서, 본 발명에 따른 삼중층 ADL 은, 도 3 에 도시된, 수집층 (14), 재적심층 (15) 및 분배층 (16) 을 포함할 수 있다.
상단층은, 유체가 용이하게 구조체를 침투할 수 있도록 허용하는 매우 다공성인 수집층 (14) 이다.
중간층은 유체가 상단 표면으로 되돌아가는 것을 방지하는 비다공성 확산층이다. 본 발명에 따라 비다공성이라고 하는 것은 기재 (23) 의 ㎡ 당 공극 공간의 약 10 ~ 600 ㎤ 의 범위에 있는 공극 부피로 규정된다. 확산층은 또한 매우 친수성이어서, 액체는 코어에 퍼진다.
바닥층은, 흡수성 코어에 대한 액체 분배를 개선하도록 프로파일된, 또는 멀티로벌 섬유를 포함한다. 상업적으로 이용가능한 멀티로벌 섬유의 비제한적인 예들은 4DG 6dn, 4T 3dn, 트리로벌 6dn, 펜타로벌 6dn, 쿼드필 7dt 가 있고, 바람직하게, 섬유는 트리로벌 6dn 또는 펜타로벌 6dn 섬유 및 다른 형상들이다.
본 발명에 따른 다른 실시형태에서, 삼중층 ADL 은 도 4 에 도시된 대로 수집층 (14), 분배층 (16) 및 재적심층 (15) 을 포함한다.
상단층은 매우 다공성인 수집층 (14) 이어서 유체가 흡수성 코어로 침투할 수 있도록 허용한다.
중간층은 프로파일된 섬유를 포함하는 분산층이어서, 바닥층으로 액체의 분배를 개선한다.
바닥층은 매우 미세한 섬유를 포함하는 비다공성 층으로, 액체가 표면으로 되돌아가는 것을 방지한다. 그것은 또한 매우 친수성이어서, 액체는 코어에 퍼진다.
본 발명에 따른 다른 실시형태에서, 2 개의 수집층들 (14) 및 재적심층 (15) 을 포함하는 삼중층 ADL 이 도 5 에 도시된다.
상단층은 유체가 흡수성 구조체로 침투할 수 있도록 허용하는 매우 다공성인 수집층 (14) 이다.
중간층은 또한 반다공성인 수집층 (14) 이고, 본 발명에 따른 반다공성은 기재 (23) 의 ㎡ 당 공극 부피의 약 300 ~ 약 500 ㎤ 의 범위에 있는 공극 부피로 규정되지만, 그러나 상기 중간층은 코어를 향한 액체 수송을 위해 퍼넬 (funnel) 을 조성하는 공극 부피 분포 구배 (18a, 18b, 18c) 로 특징짓는다.
바닥층은 비다공성이고, 액체가 표면으로 되돌아가는 것을 방지하는 매우 미세한 섬유로 이루어진다. 바람직하게, 바닥층은 표면에서 공극 부피를 훨씬 더 감소시켜서 코어의 액체가 표면으로 리턴하는 것을 방지하도록 캘린더가공된다. 상기 바닥층은 바람직하게 친수성이어서, 액체가 코어에 퍼질 수 있도록 허용한다.
본 발명에 따른 다른 실시형태에서, 흡수성 구조체는 도 6 에 도시된 대로 수집층 (14), 분배층 (16) 및 재적심층 (15) 을 또한 포함하는 삼중층 ADL 을 포함한다.
상단층은, 체액이 흡수성 구조체로 침투될 수 있도록 허용하기에 적합한 매우 다공성인 수집층 (14) 이다.
중간층은 바닥층 및 코어로 액체의 분배 및 퍼짐에 적합한 층이다.
바닥층은 미세한 친수성 및 소수성 섬유의 블렌드로 이루어진 비다공성 층이어서, 액체가 표면으로 되돌아가는 것을 차단한다.
본 발명에 따른 다른 실시형태에서, 흡수성 구조체는 도 7 에 도시된 대로 삼중층, 수집층 (14), 분배층 (16) 및 흡수층 (17) 을 포함한다.
상단층은, 체액이 흡수성 코어로 침투할 수 있도록 허용하는 매우 다공성인 수집층 (14) 이다.
중간층은, 분배층 (16) 의 전체 표면이 사용되도록 보장하는 섬유를 포함하는 분배층 (16) 이다.
바닥층은 상기 바닥층에 액체를 일시적으로 저장하기 위해서 비스코스 흡수 섬유를 포함한 섬유 블렌드를 포함하여서, 액체가 흡수성 코어로 이송되기 전에 버퍼 (buffer) 를 조성한다.
도 8 에 도시된 다른 실시형태에서, 삼중층 ADL 은, 기재 표면 (23) 의 ㎡ 당 공극 부피의 3,000, 1,000 및 300 ㎤ 의 공극 부피 구배 (18a, 18b, 18c) 를 규정한 삼중층 시스템을 규정하는 폴리에스테르 섬유와 폴리올레핀 섬유의 블렌드를 포함하고, 상기 공극 부피 구배 (18a, 18b, 18c) 는 액체를 위한 퍼넬을 조성한다. 이것은 보다 빠른 액체 업테이크 속도를 유발한다.
사용된 섬유는 양호한 탄성 및 내압성을 제공하여서, 코어와 기저귀 상단 사이에 거리를 조성하여, 그 결과 건조한 표면을 유발한다.
본 발명에 적합한 ADL 은 무플러프이고 신속한 액체 업테이크와 양호한 재적심 특성을 보장하여서, 액체가 표면으로 되돌아가는 것이 방지되고 상단 표면을 건조한 상태로 유지한다. 그것은 또한 확실히 액체가 잘 퍼지고 분배되도록 하여서, 전체 코어가 최대로 사용되도록 한다.
흡수성 구조체들
본 발명에 따른 흡수성 구조체는 흡수성 섹션과 수집 (14) 및 분산 (16) 섹션을 조합할 수 있다. 도 22 에 도시된 이 특정한 실시형태들에서, 흡수성 구조체는 폴리에스테르 또는 폴리 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), coPP, PET/PE, PET/PP, PET/cop, PP/PE, PLA, PLA/PP, PVA, 비스코스, 면, 울, PET/coPET, 아세테이트, PTE, PVC, 대나무, PBT, PA, 아크릴, 모다크릴, 및/또는 상호침투망 (interpenetrating network) 을 형성하는 재생 섬유와 같은 단층 또는 다층의 부직포 섬유상 기재 (23), SAP 입자들 (21) 및 약 0.1 ~ 50 g/㎡ , 바람직하게 0.7 ~ 25 g/㎡, 보다 바람직하게 약 2 ~ 7 g/㎡ 의 접착제로 이루어진다. 바람직하게 흡수성 구조체는 플러프를 전혀 포함하지 않는다. SAP 입자들 (21) 의 팽윤으로 인해 겔 차단되지 않으면서 액체의 흡수를 허용하는 섬유상 성질 때문에 흡수층 내에 다량의 SAP 입자들 (21) 을 통합할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 흡수성 구조체는 약 25 ~ 300g/㎡, 그러나 바람직하게 약 60 ~ 150g/㎡ 의 ADL 및/또는 기재 (23); 약 0.1 ~ 1,000 g/㎡ 의 SAP 입자들 (21) 을 포함하고, 아기 기저귀용 또는 성인 실금용 SAP 입자들 (21) 의 바람직한 양은 100 ~ 500 g/㎡ 의 범위이고, 여성전용 케어 제품에서는 10 ~ 200 g/㎡ 의 범위이고 상처 드레싱용으로는 약 200 ~ 400g/㎡ 의 범위이다. 일반적으로, 흡수성 구조체는 약 10 ~ 60 g/㎡ 의 코어 커버링층 (22) 을 포함한다.
부직포 기재 (23) 를 만들기에 적합한 상업적으로 이용가능한 섬유의 예로는 Acryl Amicor 3.On; Asota L10D; Eastlon SN-3450CMP1 4.0dn; Fibervisions ES-C Cure 2.2dt; Fibervisions ES-DELTA REPEAT Ⅱ 5.7 dt 40mm; Grisuten 22 3.3 dt 60mm; Huvis LMF U16 6dn 51mm; Huvis LMF V16 4dn 51mm; Huvis OEPOl N215 2.0dn; Ingeo PLA SLN2660E2 6.0dn; Invista 295 6.0dn; Meraklon PP 블렌드 PH/HW 4.4dt; PES Greenfiber 6.7dt; Tesil 84M 6.7dt; Trevira 200 6.0dt; Viscocel 3.3 dt 40mm; Wellman H1295 7dt; Wellman T0745 17dt 60mm; Wellman H7112 12dt; Wellman H8015 7dt 60mm 가 있다.
본 발명에 따른 흡수성 구조체는 0.1 ~ 800 ㎜ 범위의 측방향 치수를 가지지만 이 치수에 제한되지 않는다. 다른 적용에 따르면, 상기 흡수성 구조체는 전형적으로 아기 기저귀 제품용으로 50 ~ 180 ㎜ 의 측방향 치수, 성인 실금 제품용으로 30 ~ 250 ㎜ 의 측방향 치수, 여성전용 케어 제품용으로 30 ~ 90 ㎜ 의 측방향 치수를 가지고 상처 드레싱용으로 100 x 100 ㎟ 또는 200 x 300 ㎟ 이다.
바람직하게, 부직포 섬유상 기재 (23) 는 신속한 액체 수집과 중간층의 전체 표면에 대한 액체의 양호한 분배를 위한 수집 (14) 및 분산 (16) 기능을 가지는, 상단층을 포함하는 삼중층 기재 (23) 이다. 액체가 코어에 퍼질 수 있도록 중간층은 바람직하게 매우 친수성이다. 상기 중간층은 또한 비다공성이어서, 일단 SAP 입자들 (21) 이 액체에 의해 팽윤되면 적용 중 뿐만 아니라 흡수성 물품의 사용 중 유체가 상단 표면으로 리턴하는 것을 방지하고 바닥층 내에서 SAP 입자들 (21) 을 유지한다. 바닥층은 SAP 입자들 (21) 로 침투되기에 적합한 매우 다공성인 구조체이고, 상기 바닥층은 저장층 (20) 으로서 역할을 한다 (도 9).
다른 실시형태에서, SAP 입자들 (21) 은 섬유 망의 공극 부피 구배 (18a, 18b, 18c) 를 침투한다. 보다 작은 입자들은 섬유의 공극 부피 구배 (18a, 18b, 18c) 로 인해 보다 큰 입자들보다 더 깊이 침투할 것이다. 섬유상 구조체의 상단측은 실질적으로 SAP 입자들 (21) 이 없을 것이고 수집 (14), 분배 (16) 및 재적심 (15) 층으로서 또한 역할을 할 수 있다.
추가 실시형태에서, SAP 입자들 (21) 은 단층 또는 다층, 바람직하게 이중 또는 삼중층 구조체를 완전히 침투할 수 있다. 구조체의 상단 및 바닥 부분은 스펀본드, 부직포, 스펀레이스 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 PET 의 필름과 같은 커버링층 (22) 에 의해 커버되어서, 상기 SAP 입자들 (21) 이 흡수성 구조체의 외측으로 이송하는 것을 방지한다.
바람직한 실시형태에서, 다층 기재 (23) 는 기재 (23) 내에 SAP 입자들 (21) 의 침투를 허용하기에 적합한 다공성 상단층을 가지고 바닥층 또는 중간층 중 하나는 비다공성이어서 기재 (23) 를 통한 이송에 의한 SAP 입자들 (21) 의 손실을 방지한다. 유리하게도, 적어도 하나의 부가적 커버링층 (22) 은 SAP 입자들 (21) 의 어떠한 손실도 방지하는데 사용된다. 더 많은 커버리지 (coverage) 를 가지도록 부가적인 2 개의 층들이 사용될 수 있다.
2 개의 층들이 사용된다면, 상기 커버링층들 (22) 의 가장자리들은 구조체를 실링하기 위해서 접착된다. 하나의 구조체 커버링층 (22) 이 사용되면, 상기 층은 접혀져 구조체를 래핑하고 가장자리들은 접착되어 구조체를 실링한다 (도 26).
흡수성 구조체 제조 방법
본 발명에 적합한 흡수성 구조체를 제조하는 방법은 도 13 에 도시되고 하기 단계들을 포함한다:
Figure 112014109009750-pct00001
섬유상 기재 (7) 를 권출하는 (unwinding) (11) 단계. 분말 비산 (8) 또는 표준 기저귀 라인의 진공 기술을 통한 드럼 형성에 의해 SAP 입자들 (21) 로 기재 (7) 를 커버함.
Figure 112014109009750-pct00002
SAP 입자들 (21) 의 균질한 분포를 보장하도록 교번 (alternative) 전기장을 인가하는 단계로서, 이 방법은 본원에서 참조로 각각 원용된 EP 1 526 214 또는 EP 2 165 015 에 기술된 피브롤린 방법 (9) 으로 또한 알려져 있다.
SAP 입자들 (21) 은 그 후 기재 (7) 에서 분산되고 SAP 입자들 (21) 은 엔트랩먼트 (entrapment) 또는 얽힘 (entanglement) 에 의해 그리고/또는 SAP 입자들 (21) 이 글루 (glue) 의 첨가에 의해 부직포 섬유에 본딩되는 선택적 바인딩 단계 후에 섬유상 기재 (7) 에서 유지된다.
Figure 112014109009750-pct00003
코어 커버링층 재료 (22) 를 권출하는 (11) 단계.
Figure 112014109009750-pct00004
코어 커버링층 (22) 의 내면 및/또는 기재 표면 (7) 에 접착제 (10) 를 적용하는 단계.
Figure 112014109009750-pct00005
상기 코어 커버링층 재료 (22) 로 기재 (7) 를 커버하는 단계.
Figure 112014109009750-pct00006
압력 (12) 에 의해 접착을 보장하는 단계.
Figure 112014109009750-pct00007
흡수성 구조체 (13) 를 권취하는 단계.
Figure 112014109009750-pct00008
종방향으로 채널 구조체를 조성하기 위해서 제품을 선택적으로 캘린더가공하는 단계.
피브롤린 방법에 적합한 기기는, 유전체 재료에 의해 보호되고 교번 고장력 발생기 (10 ~ 50 kV) 에 접속된 2 개의 페이스 투 페이스 전극들의 시스템을 포함한다:
SAP 입자들 (21) 및 접착제의 혼합물은 2 가지 유전체 재료 사이에 놓고 강한 교번 전기장이 인가된다.
흡수성 구조체의 제조 방법을 수행하기에 적합한 기기들 (도 13) 은 ADL 및/또는 코어 제조 라인 또는 기저귀 또는 여성전용 케어 제조 라인의 인라인 또는 오프라인에서 이용될 수 있다.
바람직하게, 코팅되거나 코팅되지 않은 SAP 입자들 (21) 은 ADL 층들의 섬유에 접착된다. 비제한적인 본딩 방법은 분말 코팅과 열 본딩, 열 처리, 분무 코팅, 분말 비산, 반응성 글루 (활성화 및 경화) 또는 그것의 임의의 조합을 포함한다.
작은 입자들은 효과적으로 ADL 을 침투하고 보다 큰 크기의 입자들은 확산층의 외측에 유지되어서 저장 성층 (20) 을 형성함에 따라 약 45 ㎛ ~ 약 850 ㎛, 바람직하게 약 100 ~ 약 800 ㎛ 범위의 직경에 있고 약 300 ~ 600 ㎛ 의 평균 직경 크기를 가지는 SAP 입자들 (21) 이 바람직하다.
접착제
본 발명에 따른 적합한 글루는 양호한 접착력을 제공해야 하고, 액체가 흡수성 층에 도달할 수 있도록 허용하기 위해서 액체가 침투할 수 있어야 하고, SAP 입자들 (21) 이 체액에 의해 팽윤될 때 겔 차단 문제를 방지하도록 적어도 100%, 바람직하게 600 ~ 1,800% 의 파괴점 신장률을 가져야 한다. 바람직한 글루는, SAP 입자들 (21) 을 본딩하도록 분쇄된 수성 글루 및 고체 분말 글루이다. 적합한 상업적으로 이용가능한 접착제들은 Bostik H4245; Bostik H20028; Bostik H4322 또는 Fueller Full-Care 8400A 가 있지만, 이에 제한되지 않는다.
다중 흡수성 코어들 및/또는 ADL 제조 방법
본 발명에 따른 흡수성 코어 및/또는 ADL 을 포함하는 흡수성 구조체를 제조하는 방법은 도 13 및 도 26 에 나타나 있다.
유리하게도, 상기 방법은 프로파일된 흡수성 코어 및/또는 ADL 을 제조하도록 적합화될 수 있다.
권출 기재 층 (7) 은 여러 흡수성 구조체들을 동시에 프로세싱하기에 충분히 넓어야 한다. 따라서, 도 14 에 도시된 대로, 기재 (7) 의 폭 또는 측방향 치수 또는 y 방향에 대해 불연속적으로 SAP 입자들 (21) 을 비산시켜 공급할 수 있다.
상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
Figure 112014109009750-pct00009
섬유상 기재 (7) 를 권출하는 단계. 기재 (7) 의 공극 부피 분포에 따라, SAP 입자들 (21) 의 손실을 방지하도록 프로세스 중 기재 (7) 는 위로 유지될 수 있다.
Figure 112014109009750-pct00010
분말 비산 (8) 에 의해 기재 (7) 의 측방향 또는 y-방향에 대해 기재 (7) 에 상당한 양의 SAP 입자들 (21) 을 부분적으로 디포짓시키는 단계.
Figure 112014109009750-pct00011
SAP 입자들 (21) 의 균질한 분포를 보장하도록 교번 전기장 (9) 을 인가하는 단계로서, 상기 SAP 입자들 (21) 은 기재 (7) 를 침투하고 엔트랩먼트 또는 얽힘에 의해 그리고/또는 SAP 입자들 (21) 이 글루의 첨가에 의해 부직포 섬유에 본딩되는 선택적 바인딩 단계 후에 섬유상 기재 (7) 에서 유지된다.
Figure 112014109009750-pct00012
기재 (7) 표면 및/또는 코어 커버링층 (22) 에 핫멜트 접착제 (10) 를 적용하는 단계.
Figure 112014109009750-pct00013
코어 커버링층 재료를 권출하는 (11) 단계.
Figure 112014109009750-pct00014
상기 코어 커버링층 (22) 으로 기재 (7) 를 커버하는 단계. SAP 입자들 (21) 이 존재하는 경우에, 핫멜트 접착제는 커버링층 (22) 을 기재 (7) 에 본딩하여, SAP 입자들 (21) 을 전체적으로 바인딩함. 기재 (7) 에 입자들이 없는 경우에, 접착제는 본질적으로 SAP 입자들 (21) 이 없는 기재 (7) 의 부분에서 기재 층 (7) 에 코어 커버링층 (22) 재료를 본딩하여 흡수성 코어를 실링할 것이다. 실링은 이런 절단이 일어날 때 SAP 입자들 (21) 이 떨어져 나가는 것을 방지하고 SAP 입자들 (21) 이 측면들로 이동하는 것을 방지한다.
Figure 112014109009750-pct00015
도 15 에 도시된 대로 개별 코어들을 획득하기 위해서 기재 (7) 에 본질적으로 SAP 입자들 (21) 이 없는 층을 절단하는 단계.
또한, 피브롤린 프로세스 동안 측면들로 약간의 이동이 발생함에 따라 (도 20), 흡수성 구조체의 측방향 치수에 대해 SAP 입자들 (21) 의 분산 프로파일을 조성할 수 있어서 (도 16), 흡수성 구조체의 중간 부분에 보다 높은 SAP 입자 (21) 농도 구간을 조성하고, 측면들에 보다 낮은 SAP 입자 (21) 농도 구간을 조성하여, 누설 가능성을 방지하는 흡수성 구조체의 중심에 보다 높은 체액 저장 능력을 제공한다.
유리하게도, SAP 입자 (21) 분포 프로파일은 흡수성 구조체의 길이 또는 종방향 치수 또는 x-방향을 따라 획득될 수 있다. 상기 분포 프로파일은 분말 비산 단계에 의해 기재 (7) 에 SAP 입자들 (21) 을 디포짓시키는데 사용된 공급 롤에서 프로파일을 조성함으로써 실행된다. 도 17 은 본 발명에 따른 공급 롤을 도시하고 기재 (7) 의 전방 섹션, 중간 섹션 및 후방 섹션은 특정 양의 SAP 입자들 (21) 을 수용할 것이다.
상이한 농도의 섹션들간 천이는 피브롤린 프로세스를 적용할 때 균질화될 것이다.
도 18 에 도시된 대로, 종방향 치수 (x-방향) 를 따라 프로파일된 흡수성 구조체는 상기 공급 롤을 사용해 획득될 수 있고, 상기 구조체는 전방과 중간에 보다 많은 양의 SAP 입자들 (21) 을 포함하고, 기저귀의 후방에 보다 적은 양의 SAP 를 포함한다.
그러므로 획득된 프로파일된 흡수성 구조체는, 부직포 기재 (23) 에 부분적으로 침투된 SAP 입자들 (21) 을 포함하는 흡수성 부분, 및 커버링층 (22) 으로 커버되고 핫멜트 접착제에 의해 유지되는 ADL 로서 역할을 하는 상부 부분을 포함한다. 따라서, 프로파일된 흡수성 구조체는 흡수성 물품들에서 직접 사용될 수 있다.
바람직하게, 부직포 기재 (23) 상의 SAP 입자 (21) 디포짓은 도 25 에 도시된 대로 측방향 및 종방향 프로파일을 갖는다. 피브롤린 프로세스에 의한 SAP 입자들 (21) 의 분산 후, 획득된 흡수성 구조체는 기재 (23) 내에 분산된 SAP 입자들 (21) 의 양 때문에 최적화된 흡수능을 가질 것이다.
바람직한 실시형태에서, SAP 입자들 (21) 은 기재 (23) 의 x-방향 및/또는 y-방향을 따라 이산된 구간들로 또한 분산되고, 각각의 이산된 구간은 서로 분리된다 (도 19). 피브롤린 프로세스 후에, 결과적으로 생긴 흡수성 코어 및/또는 ADL 은 밴드들과 같은 상이한 모티프들 (motifs), 또는 SAP 입자들 (21) 이 없는 채널들을 포함하여서 유체의 유동 및 위킹을 용이하게 한다 (도 19 및 도 20).
흡수성 구조체는 흡수성 물품용 바로 사용할 수 있는 흡수성 구조체로서 사용될 수 있고 (도 26) 보디 형상의 흡수성 물품들에 용이하게 끼워맞출 수 있다 (도 24).
실시예
본 발명에 적합한 SAP 입자들 (21) 의 실시예로는 Evonik 의 FAVOR SXM 10000 및 FAVOR SXM 9155 가 있다.
FAVOR SXM 10000 은 대략 다음의 크기 분포를 갖는 부분적으로 중화된 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 폴리머이다:
Figure 112014109009750-pct00016

FAVOR SXM 9155 는 대략 다음의 크기 분포를 갖는 가교결합된 나트륨 폴리아크릴레이트 폴리머이다:
Figure 112014109009750-pct00017

Claims (26)

  1. 유니터리 (unitary) 흡수성 구조체로서,
    상기 유니터리 흡수성 구조체는 일시적 액체 홀딩 능력을 가지는 수집 (2) 및 분산 (3) 층 및 영구적 액체 홀딩 능력을 가지는 흡수성 코어 (5) 중 하나 이상을 포함하고, 상기 수집 (2) 및 분산 (3) 층 및 상기 흡수성 코어 (5) 중 하나 이상은 고흡수성 (super absorbent) 입자들이 침투될 수 있는 공극 부피를 가지는 적어도 하나의 부직포 섬유상 기재 (23) 층을 포함하고, 상기 고흡수성 입자들은 입자 크기 분포를 가지며,
    상기 고흡수성 입자들은, 상기 수집 (2) 및 분산 (3) 층 및 상기 흡수성 코어 (5) 중 하나 이상의 깊이 방향 또는 z-방향으로 입자 크기 분포 구배에 따라 상기 기재 (23) 층에 분산되며,
    상기 흡수성 구조체는 4 wt.% 미만의 플러프 (fluff) 를 포함하고,
    보다 작은 크기의 고흡수성 입자들은 z 방향을 따라, 상기 기재 (23) 의 바닥 부분으로 침투할 수 있고, 반면 보다 큰 크기의 고흡수성 입자들은 상기 기재 (23) 의 외부 부분에서 유지되거나 상기 기재 (23) 의 표면에서 유지되는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수성 구조체는 커버층 (22) 에 의해 추가로 코팅되는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    고흡수성 입자 크기 분포는 45 ~ 850 ㎛ 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 (23) 층은 기재 (23) 표면의 ㎡ 당 0.1 ~ 20,000 ㎤ 범위에 있는 공극 부피를 가지는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 (23) 층은 다층 기재 (23) 인 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재 (23) 층은, 상단 수집 (14) 및 분산 (16) 층들과 중간층을 포함하는 삼중층이고, 상기 중간층은 기재 (23) 의 ㎡ 당 10 ~ 600 ㎤ 범위의 공극 부피값을 가지고 바닥층은 기재 (23) 의 ㎡ 당 10 ~ 600 ㎤ 범위의 공극 부피를 가지는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고흡수성 입자들은,
    상기 흡수성 구조체의 종방향 치수 또는 x-방향으로 프로파일 및
    상기 흡수성 구조체의 측방향 또는 y-방향으로 프로파일 중 하나 이상에 따라 디포짓 (deposit) 되는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고흡수성 입자들은 상호 분리되는 상기 기재 (23) 상의 이산된 구간들에 분산되어서, 상기 흡수성 구조체의 x-방향 및 y-방향 중 하나 이상을 따라 유체의 유동 및 위킹 (wicking) 을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는, 유니터리 흡수성 구조체.
  9. 제 1 항에 따른 흡수성 구조체를 제조하는 방법으로서,
    Figure 112017032806359-pct00018
    섬유상 기재 (7) 를 권출 (unwind) 하는 단계;
    Figure 112017032806359-pct00019
    고흡수성 입자들로 적어도 부분적으로 상기 기재 (7) 를 커버하는 단계;
    Figure 112017032806359-pct00020
    상기 고흡수성 입자들의 균질한 분포를 보장하기 위해서 교번 (alternative) 전기장을 인가하는 단계;
    Figure 112017032806359-pct00021
    코어 커버링층 재료 (22) 를 권출하는 (11) 단계;
    Figure 112017032806359-pct00022
    상기 코어 커버링층 재료 (22) 의 내면 및 상기 기재 (7) 표면 중 하나 이상에 접착제를 적용하는 단계;
    Figure 112017032806359-pct00023
    상기 코어 커버링층 재료 (22) 로 상기 기재 (7) 를 커버하는 단계;
    Figure 112017032806359-pct00024
    압력에 의해 접착을 보장하는 단계를 포함하는, 흡수성 구조체를 제조하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고흡수성 입자들로 상기 기재 (7) 표면을 커버하는 단계에서 분말 비산 또는 진공 기술을 통한 드럼 형성의 사용을 특징으로 하는, 흡수성 구조체를 제조하는 방법.
  11. 제 1 항에 따른 흡수성 구조체를 포함하는 흡수성 물품.
  12. 제 11 항에 있어서,
    (a) 액체 투과성 상단시트;
    (b) 액체 불투과성 배면시트;
    (c) 상기 액체 투과성 상단시트 (a) 와 상기 액체 불투과성 배면시트 (b) 사이에 위치결정된 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 흡수성 구조체를 포함하는, 흡수성 물품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 흡수성 구조체 위에 위치결정된 부가적 수집 (2) 및 분산 (3) 층들을 포함하는, 흡수성 물품.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 흡수성 물품은, 기저귀, 실금 패드, 여성전용 케어 생리대, 팬티 라이너, 및 상처 드레싱으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 흡수성 물품.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 흡수성 물품은 0.1 ~ 1,000 g/㎡ 의 고흡수성 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 흡수성 물품.
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