KR102149563B1

KR102149563B1 - 고 농도의 초흡수성 물질, 셀룰로오스 섬유 및 표면 적용된 결합제를 포함하는 연질 흡수성 샌드위치 웹

Info

Publication number: KR102149563B1
Application number: KR1020157003809A
Authority: KR
Inventors: 랄프 에크메; 헤닝 뢰트거; 레노 볼크머
Original assignee: 글라트펠터 팔켄하겐 게엠바하
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2020-08-31
Also published as: MX2015000481A; GB201212459D0; ES2782525T3; KR20150031475A; RU2644902C2; EP2872097A1; MX363094B; BR112015000652A2; CN104540488B; GB2503924A; US20150164710A1; JP6272852B2; RU2015104865A; PL2872097T3; DK2872097T3; CA2878794A1; EP2872097B1; US10512567B2; BR112015000652B1; CA2878794C

Abstract

본 발명은 흡수성 제품에서, 예컨대 1회용 흡수성 물품, 예컨대 기저귀, 여성용 위생 용품 또는 실금 장치에서 사용될 수 있는 바와 같은 액체 흡수성 샌드위치 웹, 및 이러한 웹의 제조이다. 액체 흡수성 샌드위치 웹은 연성을 손상시키지 않으면서 높은 흡수 용량을 제공한다.

Description

고 농도의 초흡수성 물질, 셀룰로오스 섬유 및 표면 적용된 결합제를 포함하는 연질 흡수성 샌드위치 웹 {SOFT ABSORBENT SANDWICH WEB COMPRISING HIGH CONCENTRATIONS OF SUPERABSORBENT MATERIAL, CELLULOSIC FIBERS AND SURFACE APPLIED BINDER}

본 발명은 흡수성 제품에서, 예컨대 1회용 흡수성 물품, 예컨대 기저귀, 여성용 위생 용품 또는 실금(incontinence) 장치에서, 푸드 패드(food pad), 침대 패드, 애완동물용 패드 등에서 사용될 수 있는 바와 같은 흡수성 웹(web), 및 이러한 웹의 제조에 관한 것이다. 본 발명은 에어-레이드(air-laid) 웹에 특히 잘 적용될 수 있다.

초흡수성 물질(superabsorbent material)을 포함하는 복합 구조체(composite structure)는, 특히 흡수성 물품에서, 예컨대 1회용 흡수성 물품, 예컨대 유아용 또는 성인용 실금 기저귀, 여성용 위생 제품, 푸드 패드, 침대 패드, 애완동물용 패드 등에서의 이용으로 잘 알려져 있다. 게다가 삼출물의 획득, 분배 및 저장의 주된 액체(primary liquid) 취급 기능성을 효과적으로 그리고 효율적으로 충족시키기 위해, 사용자에 의한, 특히 착용자를 위해, 예컨대 착용 쾌적성(wearing comfort) 또는 분리성(discreteness)에 관한 인식 및 수용(acceptance)이 더욱더 주목되는 영역이 되어 왔다.

특히 흡수성 1회용 물품의 경우, 최근에는 점점 얇아지는 경향이 있다. 이러한 맥락에서, 초기에 물품 또는 생산 설비의 설계 원리를 그다지 변화시키지 않으면서, 농도를 증가시키는데 초흡수성 물질 (SuperAbsorbent Material, SAM)이 사용되어 왔다.

이러한 맥락에서, 초흡수 특성에 의한 제1 한계는 WO95/26209 (피앤지(P&G), 골드만(Goldman))에 기재된 바와 같이 해결되었고, 약 60 중량% 이하의 SAM 입자의 최대 농도를 갖는 제품이 널리 유통되게 되었다 (유아용 기저귀에서의 기준이 아닌 경우). 이러한 구조체는 기존 기저귀 제조 장치 상에서의 생산을 가능하게 하였고, 여기서 SAM 및 셀룰로오스 섬유는 인-라인(in-line) 방식으로 혼합되었고, 즉 SAM 입자는 벌크 형태로 제조 플랜트에 제공되어 탈섬유화된(defiberized) 셀룰로오스와 혼합되었다. 그 다음, 흡수성 코어(absorbent core)가 형성되었고 골조 부재(chassis element), 예컨대 상면 시트(topsheet) 및 배면 시트(backsheet)와 직접 조합되어 완성된 기저귀를 제조하였다.

극단적으로 셀룰로오스 섬유의 최소화를 취하는 것은 "에어 펠트 프리(air felt free)" 기술을 초래하였고, 여기서 흡수성 물품의 적어도 액체 저장 성분에는 본질적으로 셀룰로오스 섬유가 없다. 이는 예를 들어 EP725613A1, EP725615A1, EP725616A1, EP724418A1 (모두 K-C, 탄저(Tanzer); EP1621165A1, EP1621166A1 (피앤지, 블레싱(Blessing)); WO2012/048878A1 (로마노바 비브바 스타터(Romanova BvBA Starter), 반 데 마엘레(van de Maele))에 기재되어 있고, 이들 특허공개들은 웹 사이에 끼여 있는 초흡수성 입자를 갖는 포켓팅된(pocketed) 구조체를 개시한다. 제조 및 사용중(in-use) 요건을 충족시키기 위해 SAM 입자는, 이들을 "포켓 구조체"에 위치시킴으로써, 선택적으로는 접착제의 적용에 의해, 고정화된다.

그러나, 이러한 구조체는 일부 단점을 갖는다. 따라서 이들은 현대식 고속 생산 요건을 충족시키기 위해 특정의 그리고 때때로 복잡한 공정 조치(process measure)를 필요로 한다. 추가로, 이들은 이러한 고 농도의 초흡수성 구조체가 액체를 분배하는 그의 능력이 제한되기 때문에 유체 취급에 관한 특정의 조치를 필요로 한다. 또한, 그의 건조 및 그의 습윤 상태 둘 다에서 초흡수성 입자를 고정화하기 위해 조치가 취해져야 한다. 더 추가로, 이러한 구조체는 사용자에게 딱딱한 느낌을 나타낼 수 있는데, 그 이유는 미립자 물질이 "연마지(sanding paper)" 유사의 느낌을 손에 줄 수 있기 때문이다.

또한 흡수성을 개선시키는 추가의 접근법이 에어-레이드 물질의 분야에서 뒤따랐다. 이러한 물질은 또한 관련 기술분야에 잘 알려져 있고 널리 상업적으로 유통되고 있다. 이들은 또한 셀룰로오스 섬유, 그리고 종종 SAM을 포함한다. 그러나, 이러한 물질은 전형적으로 "오프-라인(off-line)"으로 생산되고 복합체(composite)로서 직물가공업자(converter)에 선적되고, 직물가공업자는 흡수성 물품이지만, 또한 다른 흡수성 제품, 예컨대 식판 패드도 형성시킬 수 있다.

에어레이드 물질은 적어도 건조 상태에서, 종종 또한 습윤 상태에서, 기계적 안정성 및 SAM 고정화를 향상시키도록 결합제 물질(binder material)을 포함할 수 있고, 이를 종종 포함한다. 전형적으로 에어레이드 물질은 매우 양호한 연성(softness) 및 촉감을 나타낸다.

EP1032342A1 (막시모우(Maksimow))에는 70% 이하의 미립자 SAM을 포함할 수 있고, 나머지는 셀룰로오스 섬유인 구조체가 기재되어 있다. 구조체의 결합은 본질적으로, 섬유의 잔존 수분 및 높은 압밀 압력(compaction pressure)에 의해 유도된, 셀룰로오스 섬유 간의 "융착(fusion bonding)"에 의해서만 달성되는 것으로 기재되어 있다.

W099/49826에는 C-접힌(folded) 층상화(layered) 흡수성 코어가 기재되어 있고, 여기서 흡수층은 상부 층과 하부 층 사이에 위치된다. 이들 후자의 층들은 라텍스를 접착제(bonding agent)로서 포함할 수 있다. 흡수층은 95 중량% 이하의 SAM 농도를 나타낼 수 있는데 반하여, 전체 흡수성 코어는 70 중량% 미만의 SAM 농도를 나타낸다.

EP1721036A1 (글라트펠테르(Glatfelter), 한센(Hansen))에는 낮은 먼지투성이(dustiness) 및 양호한 액체 취급 및 기계적 강도를 갖는 섬유상 웹의 제조가 기재되어 있다. 이 목적을 달성하기 위해, SAM 입자와 셀룰로오스 섬유의 혼합물을 높은 수분 함량의 라텍스 분산액을 사용하여 양측에 분무할 수 있다. 라텍스 분산액 또는 적어도 그의 수상(water phase)의 제어 침투를 위해 진공 흡인과 임의로 조합된, 엠보싱(embossing) 및 건조시, 세가지 결합 메커니즘(bonding mechanism)이 일어나는 것으로 기재되어 있다: 첫째, 섬유의 천연 수분으로 인한 압착(pressure bonding)의 "자기 결합(self bonding)". 둘째, 라텍스 수지에 노출된 바와 같은 웹의 외부 영역은 라텍스의 경화시 결합된다. 셋째, 웹으로의 수분의 침투는 수소 결합을 창출한다. 결합 메커니즘은 섬유-대-섬유 결합(fiber-to-fiber bond)에 의존하기 때문에, 이러한 접근법은 - EP'342 (막시모우)에 기재된 바와 같은 기술과 유사 - 약 70%의 최대 SAM 입자 농도로 제한된다.

모든 이들 접근법에도 불구하고, 양호한 액체 취급 특성뿐만 아니라 양호한 촉각 특성(tactile property)도 나타내는, 70% 초과의 고 농도의 SAM을 나타냄으로써 고 흡수성을 제공하는 흡수성 구조체를 제공할 필요성이 여전히 존재한다. 또한, 1회용 흡수성 제품에 포함되는 이러한 물질을 제공할 필요성이 존재한다.

더 추가로, 오프-라인 에어-레이드 구조체의 제조를 위해 또한 실행할 수 있는, 이러한 구조체의 용이하고 효과적인 제조 공정에 대한 필요성이 존재한다.

개요

제1 측면에서, 본 발명은 데카르트 좌표(Cartesian coordinate)에서 제조 공정의 기계 방향을 따라 본질적으로 무한(endless) (x-방향성) 길이, 추가로 두께 즉, z-방향 및 폭 (y-) 방향을 나타내는 액체 흡수성 샌드위치(sandwich) 웹이다. 흡수성 웹은 샌드위치 형성 물질로서

- 계내(in-situ) 형성된 또는 사전-형성된(pre-formed) 웹의 형태로, 바람직하게는 셀룰로오스 섬유를 포함하는, 제1 및 제2 외층;

- 외층 사이에 끼여 있는 초흡수성 물질 (SAM), 바람직하게는 미립자 SAM;

- SAM 사이에 산재(intersperse)되도록 개조된, 바람직하게는 셀룰로오스 섬유를 포함하는 개별화된 섬유;

- 자기-가교(self-crosslinking) 라텍스 결합제

를 포함한다.

자기-가교 라텍스는 제1 및 제2 외층 중 적어도 하나에 및 제1층과 제2층 사이에 SAM과 섬유의 혼합물에 존재할 수 있다.

샌드위치 형성 물질은 웹의 x- 및 y-방향에 걸쳐 본질적으로 균일한 하기 조성으로 흡수성 웹에 존재한다:

- SAM 약 70% 내지 약 90%;

- SAM 사이에 산재된 섬유 약 5% 내지 25%;

- 제1 외층 약 2% 내지 약 15%;

- 제2 외층 약 2% 내지 약 15%;

- 자기-가교 라텍스 결합제 약 1% 내지 약 5%

(모두 샌드위치 형성 물질의 중량의 합을 기준으로 한 중량%로서임).

바람직한 실행에서, 액체 흡수성 웹은 하기 중 적어도 하나를 나타낸다:

- SAM 약 80% 내지 약 90%;

- SAM 사이에 산재된 섬유 약 8% 내지 15%;

- 제1 외층 약 2% 내지 약 10%;

- 제2 외층 약 2% 내지 약 10%;

- 자기-가교 라텍스 결합제 약 2% 내지 약 4%.

바람직하게는, 자기-가교 라텍스 결합제는 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체이다. 바람직하게는, 웹은 SAM, 섬유, 및 결합제의 양을 기준으로 하여, 약 5% 미만, 바람직하게는 약 1% 미만, 더 바람직하게는 약 0.1% 미만의 다른 결합제 물질을 포함한다.

바람직하게는, 흡수성 샌드위치 웹은 하기 중 적어도 하나를 나타낸다:

- 본원에 기재된 바와 같은 방법에 따른, 23 g/g 이상, 바람직하게는 24 g/g 초과, 더 바람직하게는 25 g/g 초과인 흡수성 웹 원심력 보유 용량(centrifuge retention capacity);

- 85% 이상, 바람직하게는 90% 초과, 더 바람직하게는 93% 초과의 SAM 원심력 보유 용량인 흡수성 웹 원심력 보유 용량;

- 5.0 미만, 바람직하게는 3.0 미만, 더 바람직하게는 2.5 미만, 가장 바람직하게는 2.0 미만 (모두 (mNcm)/(l/㎡)의 단위로)의, 본원에 기재된 바와 같은, 웹 물질 강성(stiffness) 및 면적 비용량(area specific capacity)의 비에 의해 결정된 바와 같은 강성 대 용량 비.

1회용 흡수성 물품은 상면 시트와 배면 시트 사이에 끼여 있는 이러한 흡수성 웹을 포함할 수 있다. 중간 층은 흡수성 웹과 상면 시트 사이에 위치될 수 있다.

추가 측면에서, 본 발명은 데카르트 좌표에서 제조 공정의 기계 방향을 따라 본질적으로 무한 (x-방향성) 길이, 추가로 두께 즉 z-방향 및 폭 (y-) 방향을 나타내는 액체 흡수성 웹의 제조 방법이다.

방법은

- 계내 형성된 또는 사전-형성된 웹의 형태로,

바람직하게는 셀룰로오스 섬유를 포함하는,

제1 및 제2 외층;

- 초흡수성 물질 (SAM),

바람직하게는 미립자 SAM;

- 개별화된 섬유,

바람직하게는 셀룰로오스 섬유;

- 자기-가교 라텍스 결합제

를 제공하는 단계;

- SAM과 본질적으로 개별화된 섬유의 혼합물을,

혼합물 중 SAM과 섬유의 중량 합계를 기준으로 하여 70% 이상의 SAM 농도에서 형성시키는 단계;

- 웹의 (x-)-길이 및 (y-) 폭 방향을 따라 본질적으로 일정한 두께, 평량(basis weight) 및 농도에서 제1 외층과 제2 외층 사이에 혼합물의 샌드위치 구조체를 형성시키는 단계;

- 자기-가교 라텍스 결합제를

흡수성 웹 중의 라텍스 결합제의 건조 양을 기준으로 하여

바람직하게는 1% 이상, 더 바람직하게는 2% 초과의 양에서 및

바람직하게는 5% 이하, 더 바람직하게는 4% 이하의 양에서

외층의 외표면 중 적어도 하나에 적용하는 단계;

- 샌드위치 구조체를 열 처리하여 수분 함량을 감소시키고 자기-가교 라텍스 결합제의 가교를 유도하는 단계;

- 샌드위치 구조체를 하나 이상의 압밀 단계(들)에서 압밀하는 단계;

- 임의로 샌드위치 구조체를 통해 z-방향으로 진공 흡인을 적용하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 하나 이상의 압밀 단계 중 어느 하나의 최대 라인 압력(line pressure)은 약 60 N/mm 미만, 바람직하게는 약 30 N/mm 미만이다. 바람직하게는, 압밀 단계 중 적어도 하나는 약 10 N/mm 초과, 바람직하게는 15 N/mm 초과의 라인 압력에서 실행한다. 자기-가교 라텍스 결합제는 수용액 또는 분산액으로서, 바람직하게는 5% 초과, 바람직하게는 약 10% 초과, 바람직하게는 약 30% 미만, 바람직하게는 약 25% 미만, 더 바람직하게는 약 20% 미만의 자기-가교 라텍스 결합제 함량 (모두 용액 또는 분산액 중 라텍스 결합제의 건조 물질을 기준으로 함)에서 적용할 수 있다.

바람직하게는 샌드위치 구조체의 열 처리는 130℃ 내지 180℃, 바람직하게는 130℃ 내지 150℃에서 이다. 바람직하게는, 열 처리는 흡수성 웹의 최종 전체 수분 함량이 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 더 바람직하게는 6% 미만일 때까지 실행한다.

도 1은 본 발명에 따른 액체 흡수성 샌드위치 웹을 제조하기 위한 예시적인 공정 셋 업(set up)을 개략적으로 나타낸다.

상세한 설명

이제 본 발명의 실시양태에 대해 상세히 언급할 것이고, 이는 설명에 의해 본 발명을 예시하고자 하는 것이지만 반드시 본 발명의 제한으로서 의도되는 것은 아니다. 예를 들어, 한 실시양태의 부분으로서 예시되거나 기재된 특질은 또 다른 실시양태와 함께 사용되어 여전히 제3 실시양태를 산출할 수 있다. 본 발명은 이들 및 다른 수정 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

달리 명시되지 않는 한, 모든 백분율은 "중량%"로서 표기된다.

제1 측면(aspect)에서, 본 발명은 액체 흡수성 샌드위치 웹이다.

용어 "웹" 또는 "웹 물질"은 웹 물질에 대해 데카르트 좌표(Cartesian coordinates)에서 한 방향, 즉 종방향 연장, 또는 길이, 또는 x-방향에서 본질적으로 무한 물질을 지칭한다. 이 용어에는 본질적으로 무한 물질로부터 절단되거나 달리 분리된 본질적으로 무제한의 시퀀스(unlimited sequence)가 포함된다. 전형적으로 웹 물질은 종방향 연장 (즉 x-방향에서)보다 상당히 더 작은 두께 차원 (즉 z-방향)을 가질 것이다. 전형적으로, 웹 물질의 폭 (y-방향)은 두께보다 상당히 더 크지만, 길이보다는 더 작을 것이다. 종종, 비록 반드시는 아니지만, 이러한 물질의 두께 및 폭은 웹의 길이를 따라 본질적으로 일정하다. 어떤 제한도 의도함이 없이, 이러한 웹 물질은 셀룰로오스 섬유 물질(cellulosic fiber materials), 티슈(tissue), 직포 또는 부직포 물질 등일 수 있다. 전형적으로, 비록 반드시는 아니지만, 웹 물질은 롤(roll) 형태로, 또는 스풀(spool) 상에서, 또는 박스 내에 접힌 상태로 공급된다. 그 다음, 개별 전달은 함께 결합되어 본질적으로 무한 웹을 형성할 수 있다. 웹 물질은 몇몇 웹 물질, 예컨대 다층 부직포, 코팅된 티슈, 부직포 / 필름 라미네이트로 이루어질 수 있다. 웹 물질은 다른 물질, 예컨대 첨가된 결합 물질, 입자, 특히 초흡수성 입자, 친수화제(hydrophilizing agent) 등을 포함할 수 있다.

웹이 섬유를 포함하는 경우, 이들은 전형적으로 서로 결합하거나 웹의 다른 성분, 예컨대 다른 웹, 예컨대 충분한 강도를 나타내는 필름 또는 섬유상 웹에 결합된다. 이용가능한 많은 적합한 결합 메커니즘(bonding mechanism), 예컨대 접착제 적용, 또는 초음파 접착(ultrasonic bonding)을 포함한, 열 융착 또는 융융 융착이 있다.

웹은 별도로 사전-제작(pre-fabrication)될 수 있고, 저장 및/또는 수송된 후에 추가로 가공될 수 있다. 대안으로, 웹은 계내에서, 즉 이러한 웹을 다른 웹 및/또는 다른 물질과 조합함으로써 제품 또는 반완성품을 제조하는 변환 공정 동안 형성시킬 수 있다. 웹은 몇몇 층을 포함할 수 있고, 각각 또는 이는 사전-제작되거나 계내 형성될 수 있거나, 사전-제작된 웹을 포함할 수 있고 여기에, 임의로 웹을 형성하는 다른 물질이 첨가된다.

웹이 사전-제조되는 경우, 이는, 예컨대 취급, 저장 또는 수송 및 이송 동안 일어나는 통상의 가공 응력(normal processing stress)을 견뎌야 하고, 따라서 사전-제조된 웹은 전형적으로 사전-결합된다(pre-bonded).

본 맥락에서, 용어 "흡수성(absorbent)" 및 관련 용어는 특정 조건하에 액체를 수령하고 이러한 액체를 보유하는 물질의 능력을 지칭한다. 따라서 물질, 예컨대 셀룰로오스 웹은 본질적으로 두 가지 메커니즘에 의해, 즉, 섬유상 구조체 내에 일부 물을 보유하고 섬유 사이의 침입형 공극(interstitial void)에 액체 및 가능하게는 액체에 분산된 다른 물질을 보유함으로써 수성 액체를 흡수할 수 있다. 따라서, "초흡수성", "흡수성 겔화 물질(Absorbent Gelling Materila)" 또는 "AGM", "흡수성 중합체 물질"로도 지칭되는, 용어 "초흡수성 물질(SuperAbsorbent Materila)" 또는 "SAM"은 부분 가교된(corss-linked) 중합체 물질(polymeric materials)을 의미하고, 이는 겔을 형성하기 위해 팽윤하면서 물을 흡수할 수 있다. 전형적으로, 이들은, 하기에 본원에서 더 상세히 기재된 바와 같이, 원심력 보유 용량에 따라 결정시, 그 자체의 중량의 10배 이상, 종종 20배 초과 또는 심지어 그 자체의 중량의 30배 이상을 흡수할 수 있다.

본 발명에 의해 적합하게 흡수될 수 있는 바와 같은 액체는 일반적으로 수성 액체, 예컨대 신체 삼출물, 예컨대 소변, 생리, 저점도 대변, 혈액 등이다. 이러한 액체는 생존 인간, 동물 각각의 신체 개구부로부터 방출될 수 있지만, 또한 상처로부터 또는 식품, 예컨대 육류 또는 과일류로부터 누출 또는 유출될 수도 있다.

본 발명에 따른 액체 흡수성 웹은 x-y-방향으로 균질한 샌드위치(sandwich)의 형태이고, 즉 조성물은 통상의 공정 변동 또는 주변 효과와는 별개로, 의도적으로 변화하지 않는다.

본 맥락 내에서, 용어 샌드위치는, 직면하는 관계로 z-방향으로 근접하게 위치되어, 중심층의 제1 및 대향 제2 표면이 각각의 외층의 내부로 직면하는 표면과 접촉하게 되는 3개 이상의 층, 플라이(plies), 또는 스트레이텀(strata)을 갖는 웹 구조체를 지칭한다.

본 발명은 특히 그의 x-y-방향으로 본질적으로 균질한 샌드위치 웹에 적용된다.

본 맥락내에서, 중심층은 SAM, 바람직하게는 SAM 입자, 및 본질적으로 개별화된 섬유, 바람직하게는 셀룰로오스 섬유를 포함하고, 본 발명에 따른 제조 동안 계내에서 형성되며, 이는, 하기에 본원에서 더 상세히 논의될 것이다.

초흡수성 물질은 다양한 형상 및 형태, 예컨대 불규칙형상 또는 구형 입자, 플레이크(flake), 섬유 또는 스폰지유사(spongelike) 구조체를 가질 수 있으며, 이들은 10 ㎛ 내지 1000 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고, 바람직하게는 5% 미만은 5 ㎛의 입자 크기를 갖고, 바람직하게는 5% 미만은 1200 ㎛ 초과의 입자 크기를 갖는, 불규칙한 형상의 과립으로서 가장 자주 이용된다.

본 발명에 따른 흡수성 웹을 위해 미립자 SAM을 사용하는 것이 유익한 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, SAM은 잘 알려진 방법 EDANA 441.2-02 resp. WSP241.2 (SAM-CRC)에 따른 원심력 보유 용량(centrifuge retention capacity)에 의해 결정된 바와 같이, 약 20 g/g 초과, 바람직하게는 약 25 g/g 초과, 더 바람직하게는 30 g/g 초과의 양호한 흡수성 특성을 나타낸다. 이론에 의해 구속되지 않기를 바라면서, 이러한 물질은, 심지어 팽윤 상태에서도, 즉 액체가 흡수된 경우, 특히 흡수성 중합체 물질의 염수 유동 전도성(saline flow conductivity)에 의해 표기되는 바와 같은 투과성이 10, 20, 30 또는 40 SFC-단위 초과인 경우 (여기서 1 SFC 단위는 1 x 10^-7 (㎤ x s) / g임), 물질에 걸쳐 액체 유동을 실질적으로 막지 않는 것으로 여겨진다. 염수 유동 전도성은 관련 기술분야에 잘 인식되어 있는 파라미터이고 EP0752892 B (골드만 등; 피앤지)에 개시된 시험에 따라서 측정된다. 이러한 물질은 에보니크 스토크하우젠 게엠베하(Evonik Stockhausen GmbH, 독일), 바스프 에스이(BASF SE, 독일), 또는 닛폰 쇼쿠바이 가부시키가이샤(Nippon Shokubai KK, 일본)로부터 시판되고 있다. 특히 적합한 물질은 에코테크 인두스트리에테크니크 게엠베하(Ekotec Industrietechnik GmbH, 독일)의 EK-X EN52이다.

중심층은 섬유상 물질을 추가로 포함한다. 일반적으로, 유용한 섬유의 선택은, 섬유가 SAM의 패킹(packing)에 부정적으로 영향을 주지 않는 한은 중요하지 않다. 관련 기술분야에서 잘 알려진 바와 같은 통상적인 합성 섬유뿐만 아니라 예컨대 비스코스 / 레이욘으로부터 제조된 다양한 천연 물질 기재 섬유도 사용될 수 있다. 또한, 상이한 섬유 유형의 혼합물 또는 블렌드가 사용될 수 있다. 바람직하게는 섬유는 SAM의 팽윤을 제한하지 않으며, 따라서, 특히 습윤 상태에서 접착 특성을 나타내지 않는다.

작동 및/또는 비용의 관점에서 바람직하지 않을 수 있지만, 특수한 섬유 처리, 예컨대 피브릴화 또는 고 표면적 또는 나노-섬유의 사용이 이용될 수 있다.

이러한 고 표면적 섬유는 유리 미세섬유, 예를 들어, 에바나이트 파이버 코포레이션(Evanite Fiber Corp.) (오리건주 코밸리스)으로부터 입수가능한 글라스 울(glass wool) 등을 포함하고, 이는 전형적으로 약 0.8 ㎛ 이하, 더 전형적으로 약 0.1 ㎛ 내지 약 0.7 ㎛의 섬유 직경을 갖는다. 이들 미세섬유는 약 2 ㎡/g 이상, 바람직하게는 약 3 ㎡/g 이상의 표면적을 가질 것이다. 전형적으로, 유리 미세섬유의 표면적은 약 2 ㎡/g 내지 약 15 ㎡/g일 것이다. 본원에서 사용하기 위한 대표적인 유리 미세섬유는 유형 104 유리 섬유로서 에바나이트 파이버 코포레이션으로부터 입수가능한 것이며, 이는 약 0.5 ㎛의 공칭 섬유 직경을 갖는다. 이들 유리 미세섬유는 약 3.1 ㎡/g의 계산된 표면적을 갖는다. 고 표면적 섬유의 또 다른 유형은 피브릴화된 셀룰로오스 아세테이트 섬유이다. 이들 섬유 ("피브렛(fibret)"으로도 칭해짐)는 흡수성 물품 기술분야에서 통상 사용되는 셀룰로오스-유래 섬유에 비해 고 표면적을 갖는다. 이러한 피브렛은 매우 작은 직경의 영역을 가져, 그의 입자 크기가 전형적으로 약 0.5 내지 약 5 ㎛가 되도록 한다. 이들 피브렛은 전형적으로 약 20 ㎡/g의 표면적을 갖는다.

특정의 실행에서, 섬유상 물질은 위생 산업에서 널리 사용되는 바와 같은 통상적인 셀룰로오스를 포함하거나 주로 (즉 50% 초과로) 포함하거나 심지어 본질적으로 그로 이루어진다. 바람직하게는 이는 크라프트법(Kraft-process)에 의해, 더 바람직하게는 원소상 염소를 사용하지 않고 제조된다. 바람직한 목재 종은 서던 파인(southern pine) 또는 노던 연재(northern softwood)이다. 전형적으로, 길이 가중 평균 섬유 길이는 약 2 mm 초과이지만 약 3.5 mm 미만이고, 중량 가중 평균 길이는 3 내지 4 mm이다. 전형적으로, 이러한 목재 펄프 물질의 잔존 또는 천연 수분 함량으로도 지칭되는 수분 함량은 6% 내지 10%이다. 셀룰로오스 섬유는 예컨대 관련 기술분야에 잘 알려진 박리제(debonding agent)로 처리될 수 있다. 전형적으로 셀룰로오스는 치밀화 롤의 형태로 공급되고, 이러한 롤은 해머 밀(hammer mill) 또는 등가의 기법에 의해 개별화된 섬유로 붕해될 수 있다.

특히 적합한 물질은 8%의 표준 잔존 수분 함량에서, 조지아-퍼시픽(Georgia-Pacific, 미국)으로부터 입수 가능한, 골든 아일스(Golden Isles) EG-100 에어레이드(Airlaid) 플러프 펄프(fluff pulp) 등급(Grade) 4881이다. SAM 및 개별화된 섬유를 함께 혼합하여 중심층을 형성시킨다. 이 혼합은 예컨대 엠앤드제이 파이버테크 아/에스(M&J Fibertech A/S, 덴마크)의 잘 알려진 기술에 의해 SAM 및 섬유의 양호한 분배를 보장하는 임의의 통상적인 수단에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 중심층은 다량의 SAM, 적어도 약 75% 초과, 더 바람직하게는 80% 초과 또는 훨씬 더 바람직하게는 90%를 포함하고, 모든 이들 백분율은 중심층 중의 SAM과 섬유의 중량 합계를 기준으로 한다.

본 발명에 따른 중심층이 비교적 다량의 SAM을 포함하기 때문에, 섬유가 산재된 SAM 입자와 섬유상 구조체를 형성하는 것이 아니라, SAM 입자가 SAM 입자간 간극(interparticle interstice)에 산재된 섬유와 입자 매트릭스를 형성하는 것으로 여겨진다.

SAM은 가능한 무제한으로 팽윤할 수 있는 것이 바람직하다. 이 목적을 달성하기 위해, 중심층이 팽윤을 제한하는 물질, 특히 어떤 결합제 물질도, 적어도 어떤 내습성 결합제도 포함하지 않는 것이 추가로 바람직하다. 이러한 결합제 물질이 존재하는 경우 이는 중심층 중의 SAM, 섬유 및 결합제의 중량 합계를 기준으로 하여, 약 5% 이하, 바람직하게는 약 1% 미만, 더 바람직하게는 약 0.1% 미만이어야 한다.

외층은 사전-제작되고/거나 사전-결합된 웹일 수 있거나, 또는 다른 웹(들)과 조합되기 이전에 임의로 결합되어, 계내에서 형성되어 샌드위치를 형성할 수 있다. 게다가 가공 보조제로서 역할을 하기 위해, 외층의 주요 기능성은 샌드위치 웹의 보전성(integrity) 및 기계적 특성을 향상시키는 것이다. 물론, 웹은, 또한 웹의 액체 취급 특성에 기여할 수 있는데, 예컨대 흡수 용량을 제공하거나, 액체 분배 특성을 향상시킬 수 있다.

제1 실행에서 외층은 사전-제작될 수 있고 결합된 웹으로서 샌드위치 웹의 제조에 공급될 수 있다. 이러한 웹은 합성 섬유, 예컨대 잘 알려진 부직포 물질을 포함하거나 심지어 그로 본질적으로 이루어질 수 있다. 어떤 제한도 의도하지 않으면서, 특정의 부직포 물질은 방사-용융(spun-melt) 공정에 의해 폴리프로필렌으로부터 제조되며, 이는 다양한 조합으로, 스펀본딩(spunbonding) (S) 및/또는 용융-취입(melt-blowing) (M) 서브(sub)-스트레이텀, 예컨대 통상의 기술자에게 잘 알려진 바와 같은 스펀본딩된 웹, SMS, SSMMSS 등을 포함할 수 있다. 적합한 웹은 또한 스테이플 섬유를 포함할 수 있고 카딩(carding) 또는 다른 방법 (모두 관련 기술분야에 잘 알려짐)에 의해 형성된 것일 수 있다. 이러한 웹은 적합하게, 또는 선택적으로는 영구적으로 친수화될 수 있다. 적합한 웹은 약 30 g/㎡ 미만, 종종 20 g/㎡ 미만의 평량을 나타낼 수 있다.

다른 웹은 셀룰로오스 섬유, 예컨대 잘 알려진 페이퍼 티슈(paper tissue)를 포함하거나 본질적으로 그로 이루어질 수 있다. 특정의 적합한 티슈는 스웨디시 티슈 아베(Swedish Tissu AB, 스웨덴)로부터 상표명(trade designation) KB 1730-001 하에 입수가능한 17 g/㎡ 페이퍼 티슈이다.

추가 실행에서, 외층은 계내에서 형성시킬 수 있다. 이는 섬유가 샌드위치 웹을 생산하는 동일한 기계 상에서 개별화되거나 심지어 생산되는 상황을 지칭한다. 계내 형성된 웹을 제1층으로서 형성시킬 수 있고 그 위로 SAM / 섬유 혼합물을 수평으로 놓는다. 대안으로 또는 게다가, SAM / 섬유 혼합물을 수평으로 놓은 후 계내 형성된 웹을 형성시킬 수 있다.

외층의 선택에 따라 이들과 중심층 사이의 분리가 다소 뚜렷이 확연해질 수있다. 예를 들어, SAM / 섬유 혼합물을 사전-형성된 제1 티슈 (그 다음, "캐리어(carrier)" 웹으로 칭해짐) 상에 수평으로 놓고 제2 티슈 (그 다음, "커버(cover)" 웹으로 칭해짐)를 혼합물 위에 위치시키는 경우, 층 간의 분리가 매우 뚜렷해질 수 있다.

SAM / 섬유 혼합물이 개방 기공 부직포 웹 상으로 수평으로 놓여지는 경우, 일부의 섬유 또는 심지어 입자는 웹에 침투할 수 있고 분리는 덜 뚜렷할 수 있다. SAM / 섬유 혼합물을 동일한 유형의 계내 형성된 섬유의 층 상으로 놓을 경우, 또는 이러한 섬유를 혼합물 상에 계내 놓을 경우, 구분이 덜 뚜렷해질 수 있다. 그러나, 모든 경우에 적합한 툴(tool), 예컨대 현미경사진술, x-선 분석 등에 의해 결정될 수 있는 바와 같이, z-방향성 축을 따라 웹의 특성에 불연속성이 존재한다.

본 발명에 따른 흡수성 샌드위치 웹은 업계에 잘 알려진 바와 같이 라텍스 결합제를 추가로 포함한다. 본 맥락내에서, 용어 라텍스 결합제는 미경화 상태에서, 전형적으로 수성 분산액으로서 기재에 적용되는 중합체 물질을 지칭한다. 기재를 열 처리하면 캐리어로서의 물의 건조 및 라텍스 결합제의 열적으로 유도된 경화가 둘 다 일어난다.

특정 결합제 제제화에 의해 생길 수 있는 원치 않는 성분, 예컨대 포름알데히드를 피한다는 관점에서, 결합제 라텍스에서 사용될 수 있는 바람직한 합성 중합체는 알킬아크릴레이트의 중합체 또는 공중합체, 비닐 아세테이트, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트, 및 아크릴 수지, 예컨대 스티렌-부타디엔 아크릴 수지를 포함한다. 본 발명에서 유용한 라텍스는 특정 올레핀계 (에틸렌계 불포화) 단량체의 유화 중합에 의해 제조될 수 있다. 이러한 유화 중합은, 알킬 술페이트, 알킬아릴알콕시 술페이트, 알킬아릴술포네이트 및 알킬- 및 알킬아릴-폴리글리콜 에테르-술페이트의 알칼리 금속 및/또는 암모늄 염; 옥시에틸화 지방 알콜 또는 옥시에틸화 알킬페놀뿐만 아니라, 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 블록 공중합체; 유기 또는 무기 산과의 1급, 2급 또는 3급 지방 아민 또는 지방 아민 옥시에틸레이트의 양이온성 부가물, 및 4급 알킬암모늄 계면활성제; 및 알킬아미도프로필베타인을 포함한, 생성 라텍스를 안정화시키는 다양한 음이온성, 비이온성, 양이온성, 양쪽성 및/또는 양성 유화제 중 어느 하나를 사용하는 통상의 방법에 의해 수행될 수 있다. 올레핀계 단량체는 단량체의 단일 유형일 수 있거나 상이한 올레핀계 단량체의 혼합물일 수 있어, 즉 수성 상에 분산되거나 유화된 공중합체 입자를 형성한다. 라텍스 중합체를 형성시키기 위해 사용될 수 있는 올레핀계 단량체의 예는 C₂-C₄ 알킬 및 히드록시 알킬 아크릴레이트, 예컨대 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 및 그의 혼합물의 군으로부터 선택된 것을 포함한다. 다른 예는 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트 및 그의 혼합물의 군으로부터 선택된 C₁-C₄ 알킬 또는 히드록시 알킬 메타크릴레이트이다. 또한, 앞서 언급한 C₂-C₄ 알킬 및 히드록시 알킬 아크릴레이트와 C₁-C₄ 알킬 또는 히드록시 알킬 메타크릴레이트의 혼합물이 적합하다. 이러한 결합체 라텍스의 특히 바람직한 실행은 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체의 자기-가교 수성 중합체 분산액이다.

적합한 결합제 라텍스는 약 0℃ 초과이지만 약 30℃ 미만, 바람직하게는 5℃ 내지 15℃의 유리 전이 온도를 나타낼 수 있다. 중합체 분산액은 0.01 내지 약 10 ㎛, 바람직하게는 약 0.1 내지 3 ㎛의 입자 크기를 가질 수 있다.

이러한 물질의 구체적 실례는 바커 케미 아게(Wacker Chemie AG, 독일)로부터 시판되는 비나파스(Vinnapas)® 192이다.

라텍스 결합제는 수성 미경화 분산액으로서 외층의 외표면에 대한 샌드위치 구조체에 적어도 적용된다. 외층의 흡수 특성으로 인해 수성 분산액은 외층에 침투할 것이고, 그로 인해 분산된 중합체는 더 표면을 향해 외층의 여과 효과에 의해 보유될 수 있고, 한편 물은 샌드위치 구조체 내로 더 깊이 z-방향으로 침투할 수 있다.

열 처리의 적용에서, 캐리어 물의 적어도 일부, 바람직하게는 모두가 건조 제거되고 중합체가 경화된다.

따라서, 본 발명에 따른 액체 흡수성 샌드위치 웹은 흡수성 샌드위치 웹의 총 중량을 기준으로 한 백분율로 하기 부재를 포함한다:

- 중심층은 5% 내지 25% 섬유, 바람직하게는 거기에 산재된 셀룰로오스 섬유와 혼합된, 적어도 70%, 바람직하게는 75%, 더 바람직하게는 80% 초과, 가장 바람직하게는 85% 초과의 SAM을 포함한다. 바람직하게는 중심층은 중심층 중의 SAM, 섬유 및 결합제 물질의 양을 기준으로 하여, 많아도 5%, 더 바람직하게는 1% 미만, 가장 바람직하게는 0.1% 미만의 첨가된 결합제 물질(binder material)을 포함한다.

- 각각 총 샌드위치 웹의 2% 내지 15%의 양으로, 중심층의 각각의 대향 표면 상에 위치된 두 개의 외층.

- 1% 내지 5%의 양으로 외층의 표면에 적용된 라텍스 결합제.

바람직한 실행에서, 조성물의 백분율 각각은 하기 범위로 좁혀질 수 있다:

- SAM 약 80% 내지 약 90%;

- SAM 사이에 산재된 섬유 약 8% 내지 15%;

- 제1 외층 약 2% 내지 약 10%;

- 제2 외층 약 2% 내지 약 10%;

- 자기-가교 라텍스 결합제 약 2% 내지 약 4%.

본 발명에 따른 액체 흡수성 샌드위치 웹은 특정의 특성을 나타낸다.

흡수성 웹의 중요한 특성은 흡수 용량(absorbent capacity)이고, 이는, 예컨대, 30분 침지 시간 후에 10분 드립(drip) 시간을 도입한다는 점에서 변형된, EDANA 방법 441.2-02 resp. WSP241.2 (2005)을 적용하고 원심분리 시간을 5분으로 연장함으로써 결정되는 웹 원심력 보유 용량(web Centrifuge Retention Capacity) (w-CRC)으로서, 적합하게 결정될 수 있다. 바람직하게는 본 발명에 따른 흡수성 샌드위치 웹은 적어도 23 g/g, 더 바람직하게는 또는 24 g/g 초과, 훨씬 더 바람직하게는 약 25 g/g 초과의 w-CRC 값을 나타낸다.

바람직하게는, 사이에 끼우는 것(sandwiching)은 SAM의 팽윤을 제한하지 않는다. 이는 순수 SAM의 SAM-CRC 값을 흡수성 샌드위치 웹의 w-CRC와 비교시 결정될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 샌드위치 웹은 샌드위치 웹 중 SAM의 백분율을 곱한, 순수 SAM의 SAM-CRC 값의 적어도 80%, 바람직하게는 90% 초과인 w-CRC를 나타낸다.

특히 흡수성 물품의 현대식 설계에 관해서, 그의 용량에 대한 흡수성 웹의 두께는 면적 비용량 (l/㎡)에 의해 표기될 수 있는 바와 같은 중요한 특성이고, 이는 w-CRC 값을 측정하고 그 값에 EDANA 방법 40.3 resp. WSP 130.1에 따라 결정될 수 있는, 샌드위치 웹의 평량을 곱함으로써 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 샌드위치 웹의 면적 비용량은 최대 10 l/㎡ 또는 심지어 그 초과, 예컨대 12 l/㎡ 또는 그 초과일 수 있다.

샌드위치 웹에 관한 또 다른 중요 특성은 가공 동안 및 사용시 기계적 응력을 견디도록 하는 총 웹의 강도이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 샌드위치 웹은 EDANA 방법 20.2 resp. WSP 110.4에 의해 결정될 수 있는 바와 같은, 적어도 10 N/50 mm, 바람직하게는 20 N/50 mm 초과, 또는 심지어 40 N/50 mm 훨씬 초과의 인장 강도를 나타낸다.

그러나, 높은 SAM 백분율 및 기계적 강도는 물질의 촉각 특성(haptic proptery)에 부정적인 영향을 끼쳐서는 안된다. 이것이 다각적인 영역인데 반하여, 샌드위치 웹의 연성을 평가하는 제1 접근법은 EDANA 방법 50.5 resp. WSP 90.5에 따른 휨 강성(bending stiffiness)을 결정하고 그 결과를 면적 비용량 (상기 참조)에 결부시키는 것이다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 흡수성 샌드위치 웹은 5.0 미만, 바람직하게는 3.0 미만, 더 바람직하게는 2.5 미만, 가장 바람직하게는 2.0 미만 (모두 (mNcm)/(l/㎡)의 단위로)의 강성-보유-비(stiffness-retention-ratio)를 나타낸다.

또한 촉각 특성을 결정하기 위한 추가 접근법은 40 mm x 160 mm의 샘플을 평가하고 슬롯(slot) 폭을 20 mm로 설정함으로써 변형시킨, EDANA 방법 WSP 90.3.0에 따른 소위 "핸들-O-미터(Handle-O-meter)" 시험의 사용이다. 적합한 샌드위치 웹은 5 N / 200 mm 미만, 바람직하게는 약 3 N / 200 mm 미만의 결과를 나타낸다.

또한 샌드위치 웹의 추가 특성은, 특히 미립자 형태일 경우, SAM의 고정화에 관한 것이다. 바람직하게는, SAM은 공정, 수송 및 사용, 즉 건조 및 습윤 조건 둘 다 하에 고정화된 채로 남는다. 본 발명에 따른 웹은 다양한 효과에 의해 양호한 고정화를 달성한다:

첫째, 외층에 적용된 바와 같은 라텍스 결합제는 적어도 외층의 결합을 제공한다: 그러나, 라텍스 결합제의 적어도 일부는 중심층을 향해 더 깊이 침투할 것이다. 침투 깊이는 외층의 두께 및 평량에 대해 적용 분산액 중의 라텍스 결합제의 농도를 포함한 다양한 방법에 의해 조정될 수 있다.

추가로, 심지어 중정도의(moderate) 압밀 압력의 적용시, 하기에 본원에 더 상세히 논의되는 바와 같이, 심지어 셀룰로오스 섬유 중의 낮은 수준의 잔존 수분에 의해서도 섬유를 SAM에 부착시킬 수 있다. 이론에 의해 구속되는 것을 바라지 않으면서, 수소 결합이 적어도 건조 상태에서 결합을 제공하는 것으로 여겨진다. 이러한 결합은 통상적인 섬유 지배 구조체와 비교하여 상이한 메커니즘이며, 여기서 수소 결합은 섬유와 SAM 사이라기보다는 섬유 사이에 일어난다는 점을 주목하여야 한다.

제3 메커니즘으로서 라텍스 결합제 분산액의 상으로부터 물의 양을 조정하여 미리 결정된 양의 물이 중심층 내로 침투하도록 하고, 여기서 그것이 수소 결합을 추가로 촉진시킬 수 있는 것으로 여겨진다.

중심층에서의 결합은 주로 수소 결합을 기반으로 하는 것으로 여겨지기 때문에, 이는 건조 조건 하에 양호한 고정화를 제공한다. 그러나 습윤시, 이러한 결합은 느슨해지고 SAM은 자유로이 팽윤할 수 있다. 전체 웹 보전성은, 라텍스 결합제에 의해 향상되는 외층에 의해 제공된다.

샌드위치 웹의 건조 보전성은 복합체 적층 강도(Composite Lamination Strength) 시험, EDANA WSP 401.0 (05)에 의해 평가될 수 있다. 시험의 적용시, 외층은 바람직하게는 중심층으로부터 층간박리되고, 그로 인해 적어도 0.5 N / 50 mm, 바람직하게는 약 1.0 N / 50 mm 초과, 더 바람직하게는 1.5 N / 50 mm 초과의 적층 강도를 나타낸다.

본 발명에 따른 흡수성 샌드위치 웹은 1회용 흡수성 물품 중 액체 흡수성 코어로서 특히 유용하다.

이러한 물품은 관련 기술분야에 잘 알려져 있고, 사용 도중 착용자 쪽으로 위치되는 액체 투과성 물질, 액체 투과성 물질과 대향되며 사용 도중 사용자로부터 떨어져 배향되는 액체 불투과성 물질을 포함한다. 액체 흡수성 코어는 이들 층 사이에 위치되고, 본 발명에 따른 샌드위치 웹을 포함할 수 있다. 바람직하게는 물품은 액체 흡수성 코어와 상면 시트 사이에 위치된 물품의 액체 취급 특성을 향상시키도록 개조된 물질을 포함한다. 본 발명에 따른 샌드위치 웹은 주로 액체 저장 능력을 제공하도록 설계되기 때문에, 추가의 물질은 액체 분배 및 임의로 중간 저장 능력을 향상시킬 수 있다.

이러한 물질은 흡수성 물품을 설계하는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으며, 예를 들어,

- 특정 평량(basis weights), 획득 횟수(acquisition times) 및 잔존 습윤성을 갖는 개선된 유체 취급을 위한 서지 관리 부분(surge management portion)을 개시하는 EP0397110A1 (라티머(Latimer));

- 특수하게 트위스트된(twisted), 화학적으로 강화된(stiffened) 셀룰로오스 섬유 및 그로부터 제조된 흡수성 구조체를 개시하는 US4898642 (무어(Moore) 등);

- 액체 분배 구조체의 부분이 더 높은 밀도로 압축되고, 따라서 더 작은 기공의 창출이 증가됨을 개시하는 US3575174 또는 US4781710;

- 한 방향으로 용융가능한 섬유를 포함하는 섬유상 구조체를 연신(stretching)시키고 열 경화에 의해 변형을 "동결"시킴으로써 최대 기공 크기를 감소시키는 것을 목표로 하는 US5244482 (하센보흘러(Hassenboehler))

에 기재되어 있다.

또한, 기공 크기 및 기공 크기 분배를 조정할 수 있도록 하는 것을 목표로 하여, 특수한 물질 복합체가 개발되었다. 이러한 개선의 예는 US5549589 (호우미(Homey) 등)에 또는 PCT 출원 WO 97/38654 (제게르(Seger) 등)에 더 상세히 기재되어 있다. 상기 출원 둘 다 본질적으로, 특수하게 강화된 셀룰로오스 섬유, 예컨대 가교된 셀룰로오스 연질-목재 섬유를 사용함으로써, 그리고 큰 기공을 작고 얇은 셀룰로오스 섬유, 예컨대 유칼립투스 섬유로 충전함으로써 탄력 구조체(resilient structure)를 제공하는 것을 목표로 한다. 첫째 출원 (US5549589)은 열가소성 섬유를 첨가하고 이들을 부분 용용함으로써, 둘째 출원 (WO 97/38654)은 화학 결합제를 첨가함으로써, 상기 출원 둘 다 구조체에 충분한 보전성 및 강도를 제공하기 위한 수단을 추가로 첨가한다. 다른 적합한 물질은 에어레이드 복합체 물질이다.

1회용 흡수성 물품으로서 특히 유용한 본 발명에 따른 흡수성 샌드위치 웹은 약 8 l/㎡ 초과의 기본 용량(basis capacity), 2 mm 미만의 캘리퍼 및 5 N / 200 mm 미만의 핸들-O-미터 값을 나타낸다.

본 발명에 따른 흡수성 샌드위치 웹은 에어-레이드 구조체의 제조를 위해 잘 알려진 바와 같은 기법을 사용함으로써, 예컨대 엠앤드제이(M&J) 성형 헤드(forming head)를 사용함으로써 적합하게 제조될 수 있다.

따라서 제조 공정은 흡수성 샌드위치 웹의 길이 방향으로 배열된 제조 방향 및 폭으로 배열된 가로 방향(cross-direction)을 갖는다. 그에 상응하여, 두께 또는 z-방향이 그에 수직이다.

공정은 몇몇 단계를 포함하지만, 이것이 기재된 바와 동일한 순서로 반드시 수행되는 것은 아니다:

a) 공정은 외층을 제공하는 단계를 포함한다. 이러한 층은 사전-형성될 수 있고 롤 스톡 미권취부(roll stock unwind)로부터 또는 독자적으로(out of box) 제공될 수 있다. 대안으로 외층은, 예컨대 섬유의 층, 임의로 섬유의 믹스(mix)를 형성함으로써 샌드위치 구조체를 형성하는 동일한 제조 공정으로 형성될 수 있다. 임의로, 이러한 섬유상 배트(fibrous batt)는 사전형성된 웹 상에서 형성될 수 있다. 인-라인 형성된 층은 활면(smooth) 또는 엠보싱된(embossed), 임의로 가열된 롤을 사용하여 본딩 처리(bonding treatment), 예컨대 칼렌더링(calendering)을 겪을 수 있다.

b) SAM 및 섬유상 물질을 혼합하고, 바람직하게는 외측 웹 (그 다음, 캐리어 웹으로도 지칭됨) 상으로 직접 수평으로 놓는다. 대안으로, 혼합물을 먼저 레이드 다운 보조제(laid down aid), 예컨대 잘 알려진 레이 다운 벨트(lay down belt) 또는 드럼(drum) 상에 수평으로 놓을 수 있고, 그 다음, 캐리어 웹으로 이송시키거나, 캐리어와 커버 웹(cover web) 사이에 직접 끼울 수 있다. 이 목적을 달성하기 위해, 셀룰로오스 섬유를 통상적인 해머 밀, 다른 섬유, 예컨대 합성 섬유에 의해 붕해시킬 수 있지만 또한 섬유상 형태로 SAM을 다른 통상적인 수단, 예컨대 베일 오프너(bale opener) 등에 의해 개별화시킬 수도 있다. SAM을 특정의 형태로 제공하는 경우, 이는 예컨대 대량 저장(bulk storage)으로부터 계속해서 계량될 수 있다. SAM 및 섬유상 물질 둘 다를 계속해서 계량하는 것이 바람직하다.

혼합 및 레이 다운은 통상적인 공기 적층(air laying) 장치, 예컨대 잘 알려진 앰앤드제이 성형 헤드에 의해 달성될 수 있고, 이는 SAM과 섬유의 믹스의 적어도 70%의 과량으로, 비교적 다량의 SAM으로의 기술 개조(workmanship adaptation)를 필요로 할 수 있다. 바람직하게는 레이 다운은 z-방향성 진공 흡인의 적용에 의해 지지된다. 레이 다운 공정이 특히 샌드위치 구조체의 x- 및 y-방향에서 SAM의 균등하고 일정한 분배를 제공하는 것이 매우 바람직하다.

전형적으로, 비록 반드시는 아니지만, 외층 및 SAM 및 섬유 혼합물은 코-터미닝(co-termining) 관계로 수평으로 놓여진다. 임의로, 외층은 SAM 및 섬유 믹스로부터 외부로 향해 y-방향으로 연장될 수 있다.

c) 종종 커버 웹으로서 지칭되는 추가의 외측웹을 SAM 및 섬유 믹스 상에 위치시켜, 샌드위치 구조체를 완성시킨다. 비록 커버 웹은 사전-형성된 웹일 수 있긴 하지만, 커버 층이 계내에서 형성되고, 이는 단계 b)에서의 섬유의 탈섬유화와 레이 다운과 유사하게 행해질 수 있는 것이 바람직한 실행이다. 전형적으로, 비록 반드시는 아니지만, 외층 및 SAM 및 섬유 혼합물은 코-터미닝 관계로 수평으로 놓여진다. 임의로, 외층은 SAM 및 섬유 믹스로부터 외부로 향해 y-방향으로 연장될 수 있다.

d) 공정은 적어도 하나의 압밀 단계를 추가로 포함한다. 압밀은 샌드위치 구조체의 프레스 가공(pressing)을 지칭한다.

d1) 제1 저압 압밀을, 캐리어 웹에 적용시킬 수 있으며, 이는 SAM 및 섬유 믹스의 첨가 이전에 캐리어 웹이 - 적어도 부분적으로 - 계내 (또는 인-라인) 형성되는 경우이다. 저압 압밀은 활면 롤을 사용함으로써 수행할 수 있고, 예컨대 표면의 평활성, 또는 밀도 및 보전성을 증가시킴으로써 추가의 가공 단계를 용이하게 할 수 있다.

d2) 추가의 저압 압밀을 레이 다운 직후에 혼합된 SAM 및 섬유에 적용할 수수 있다.

d3) 중압 압밀(moderate pressure compaction)을 활면(smooth) 또는 엠보싱된 압밀 롤에 의해 샌드위치 구조체에 적용할 수 있다.

이러한 중압 압밀은 SAM 및 섬유 혼합물을 압밀하는 것을 목표로 한다. 이러한 중정도의 압밀의 제1 효과는 탬핑(tamping)되고 그로 인해 더 근접하고 치밀한 관계로 입자를 주로 재배열하는 것으로 여겨진다. 추가로 이러한 중압 압밀은 물질 중의 잔존 수분에 의해 유도된, 혼합물의 SAM과 다른 섬유 사이의 결합, 예컨대 수소 결합을 창출하는 것으로 여겨진다.

바람직하게는, 중압 압밀에서의 라인 압력은 약 10 N/mm 초과, 바람직하게는 약 15 N/mm 초과이다.

바람직하게는 칼렌더 롤에서의 압밀 단계 중 어느 하나에서 적용된 최대 라인 압력은, 약 60 N/mm 미만, 바람직하게는 약 30 N/mm 미만, 또는 등가(equivalent) (다른 압밀 툴(tool)이 적용되는 경우)이다.

이는 결합이 셀룰로오스 섬유 사이에서만 일어나는 것으로 기재되어 있는 EP 1032342 (막시모우)에 기재된 것과 같이, 더 낮은 SAM 농도를 사용하여 혼합물 중에서 일어나는 것과는 상이한 메커니즘으로 여겨진다.

e) 추가로, 공정은 라텍스 결합제를 샌드위치 구조체의 표면 중 적어도 하나, 바람직하게는 둘 다에 적용하는 단계를 포함한다. 상기에 본원에 기재된 바와 같은 라텍스 결합제는 수성 분산액의 형태로 제공된다.

바람직하게는, 이들을 추가로 희석하여 추가 수분을 제공하도록 하고, 이는 중심층 내로 침투될 수 있다. 동등하게, 분산액은 공급된 바와 같이 적용될 수 있고 추가 수분은 별도로 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 적어도 두 가지 라텍스 결합제 적용 e1) 및 e2)를 포함하고, 외층의 외표면에 대해 각각 하나이다. 라텍스 결합제는 임의의 통상적인 적용 방법에 의해 적용될 수 있고 분무 적용이 바람직하다.

바람직하게는, 제1 라텍스 결합제 적용은 완전한 샌드위치 구조체가 형성되고 중압 압밀 단계 (d3)를 겪은 후 실행된다. 최초로 적용된 라텍스 결합제를, 예컨대 열 처리 (하기 참조)에 의해 경화하면, 흡수성 샌드위치 웹을 터닝(turning)할 수 있고 제2 라텍스를 적용할 수 있다.

두 가지 라텍스 적용을 사용하는 경우, 이들은, 이용될 경우, 동일하거나 상이한 희석으로 동일하거나 상이한 라텍스 결합제를 사용할 수 있다. 특정의 실행에서, 라텍스 결합제 분산액은, 분산액 중 결합제 라텍스 및 물의 중량을 기준으로 하여, 약 40% 이하, 바람직하게는 약 20% 미만의 라텍스 결합제를 포함한다.

라텍스 결합제의 적용 동안이든 또는 후이든, 진공을 z-방향으로 적용하여 라텍스 결합제가 중심층에 침투하는 것에 도움을 줄 수 있다.

f) 공정은 라텍스 결합제로 적용된 바와 같은 수분을 제거하기 위한 및 단계 e1) 및 e2)에서 적용된 바와 같은 라텍스 결합제를 경화하기 위한 하나 이상의 열 처리 단계를 추가로 포함한다.

열 처리는 임의의 통상적인 열 처리, 예컨대 열기(hot air)의 적용, 또는 오븐 또는 오븐 섹션에 웹을 통과시키는 것에 의한 것일 수 있다. 대안적인 열 처리는, 예컨대 적외선 또는 마이크로파 방사선, 또는 결합제 라텍스의 경화를 달성하기 위한 임의의 다른 수단을 사용한 방사선 처리를 포함할 수 있다.

선택적으로(임의로), 및 종종 바람직하게는, 공정은 1개 초과의 열 처리 단계, 예를 들어 라텍스 결합제의 적용 각각 직후 각각 하나를 포함한다.

열 처리 단계는 바람직하게는 중압 압밀 단계 d3)가 실행된 후 수행되어, 중심층 중의 SAM 및 섬유는 접촉 관계에 있도록 하고 SAM과 섬유 사이에 추가의 결합 또는 부착에 영향을 끼치도록 한다.

추가의 열 처리를 적용하여 웹의 수분 함량을 추가로 조정하여, 라텍스 결합제와 함께 첨가된 물의 대부분, 바람직하게는 물의 모두를 드라이브 오프(drive off) 할 수 있다.

열 처리는 바람직하게는 라텍스 결합제를 효율적으로 경화시킬 수 있고 웹의 다른 특성, 예컨대 셀룰로오스 섬유의 변색, 또는 합성 섬유의 용융 (존재할 경우)에 해로운 영향을 끼치지 않으면서 웹을 건조시킬 수 있는 온도에서 실행한다. 그러므로, 100℃ 초과, 바람직하게는 120℃ 초과이지만, 바람직하게는 200℃ 미만, 더 바람직하게는 180℃ 미만의 온도에서, 가장 바람직하게는 약 140℃의 온도에서 열 처리를 작동하는 것이 바람직하다.

공정은, 모두 통상의 기술자에게 잘 알려진, 물질 마무리(material finishing) 단계, 예컨대 - 제한 없이 - 슬리팅(slitting), 와인딩(winding), 스풀링(spooling), 페스투닝(festooning) 등을 추가로 포함할 수 있다.

실시예

흡수성 샌드위치 웹 및 이러한 웹의 제조 방법 둘 다를 기재한 후, 다음은 특정의 실행 및 생성 흡수성 샌드위치 웹의 제조를 예시적으로 기재한다. 통상의 기술자는 다양한 조성 및 특성을 갖는 물질을 실현하기 위해 공정 세팅을 조정하는 다양한 가능성을 용이하게 실현할 것이다.

실시예 1:

도 1을 참조로 하면, 에어레이드 제조 유닛 (1000)은 2.7 m의 물질의 생산 폭을 나타내면서 개략적으로 도시되어 있다. 제조 방향 (1010)은 물질 길이 방향에 상응한다.

미권취 스탠드(unwind stand) (1100)에서 스웨디시 티슈 아베 (스웨덴)로부터 상표명 KB 1730-001 하에 입수가능한 통상적인 17 g/㎡ 페이퍼 티슈 (1150)를 제공하고 성형 스테이션(forming station) (1200)으로 인도하여, 여기서 이를 진공 흡인 박스 (1210)를 커버하는 성형 와이어(forming wire) (도시되지 않음) 상에 배치한다. 티슈는 31 m/min의 기계 속도로 가동(running)된다.

성형 스테이션 (1200)은 3개의 성형 헤드 (1220), (1230) 및 (1240) 각각을 포함하고, 첫번째 것 (1220)은 본 실시예에서 사용되지 않는다.

제1 셀룰로오스 펄프 (1235) (여기서 해머 밀 (도시되지 않음)에 의해 개별화된, 골든 아일스 EF-100 에어레이드 플러프 펄프 등급 4881 (조지아-퍼시픽, 미국) 및 미립자 SAM (1236) (여기서 에코테크 인두스트리에테크니크, 독일의 EK-X EN52)을 성형 헤드 (1230) 내로 90 kg/hr (펄프) 및 1600 kg/hr (SAM)로 계량 공급하였다. 물질을 균질하게 혼합하고 흡인 박스 (1210)의 진공에 의해 지지되는 중력에 의해 티슈 상으로 MD 및 CD 둘 다에 균등하게 침착시키고, 그 결과, 티슈에 산재된 펄프 섬유와 함께 미립자 SAM의 비교적 느스한 배트 (1238)가 생성되었다.

셀룰로오스 플러프의 제2층 (여기서 제1층과 같은 동일한 유형이고 또한 해머 밀 (도시되지 않음)에 의해 개별화됨)을 90 kg / hr의 속도로 제3 형성 헤드 (1240) 내로 계량 공급하였다.

제1 활면 압밀 롤러(A first smooth compaction roller)(1310)는 1.5 bar의 압력을 적용하여 웹이 경미하게 치밀화되도록 하고 강도가 증가되어 추가 취급이 용이하도록 하였다.

웹 이송 수단 (1280), 예컨대 추가의 진공 박스는 웹을 압밀 스테이션 (1300) (여기서 활면 롤 (1340)에 대해 작용하는 패턴화 롤 (1330)과 함께 도시됨)으로 이송하고, 20 N/mm 압밀 라인 압력을 적용하고 그로 인해 내부 결합을 창출하고 인장 강도를 증가시켰다.

제1 라텍스 결합제를 제1 라텍스 결합제 적용 스테이션 (1400)에 적용하였다. 이 목적을 달성하기 위해, 라텍스 결합제 (여기서 바커 케미 아게 (독일)로부터 시판되는 비나파스 ®192)를 52% 건조 물질 내지 약 16% 건조 물질로 희석하고웹의 표면 상에 걸쳐 균등하게 200 1/hr의 속도로 라텍스 결합제 분산액 (1410)으로서 분무하였다. 중정도의 진공을 추가의 진공 흡인 박스 (1420)에 의해 적용하였다.

웹을 140℃의 온도에서 작동되는 건조기 (1500)의 제1 섹션 (1510)으로 인도하고, 여기서 수분을 건조 제거하였다.

물질을 도치하여 티슈 표면이 이제 위쪽을 향하게 하도록 하는 것을 제외하고는, 추가의 칼렌더 스테이션 (1350)을 본 실시예에서 사용하지 않았다.

제2 라텍스 결합제를 제2 라텍스 결합제 적용 스테이션 (1450)에서 웹의 티슈 측에 적용하였다. 이 목적을 달성하기 위해, 라텍스 결합제 (여기서 제1 라텍스 결합제와 동일한 유형이고 희석하여 라텍스 결합제 분산액 (1460)을 형성시킴)를 150 1/hr의 속도로 균등하게 적용하였다. 중정도의 진공을 추가의 진공 흡인 박스 (1470)에 의해 적용하였다.

웹을 140℃의 온도에서 작동되는 건조기 (1500)의 제2 섹션 (1520)으로 인도하고, 여기서 수분을 건조 제거하고 라텍스 결합제를 경화시켰다.

웹을 140℃의 온도에서 작동하는 건조기 (1500)의 제3 섹션 (1530)으로 인도하고, 여기서 추가의 수분을 건조 제거할 수 있고 약 4% 내지 6%의 최종 웹 수분 함량에 이르렀다. 최종 흡수성 샌드위치 물질 (1650)을 이제 권취기 (1600)로 인도할 수 있고/거나 예컨대 슬리팅, 블록-빌딩(block-building) 또는 페스투닝 (모두 도시된 것은 아님)에 의해 추가로 가공할 수 있었다.

생성 웹은,

9.4%의 펄프

83.4%의 SAM

4.3%의 티슈

1.6%의, 순수한 펄프 표면에 대해 최초로 적용된 라텍스 결합제 및

1.3%의, 두번째로 적용된 라텍스 결합제의 조성을 나타냈다.

생성 웹은 하기 특성을 나타냈다.

평량(basis weight): 380 g/㎡ (EDANA 40.3/WSP130.1);

두께 (슬리팅 후): 0.95 mm (EDANA 30.5 /WSP 120.6);

인장 MD: 28 N/50 mm (EDANA 20.2 / WSP110.4);

흡수: 41 g/g (EDANA 10.4.02, 10분 동안 변형; 0.9% NaCl);

흡수: 16 l/㎡ (EDANA 10.4.02 / WSP 10.1, 10분 동안 변형; 0.9% NaCl);

보유 (w-CRC): 26 g/g (EDANA 441.2-02 / WSP 241.2; 티백(teabag), 10분 대기 시간 및 5분 원심분리 시간에 의해 변형);

면적 비용량 (보유): 10 l/㎡ (w-CRC 및 평량으로부터 계산)

강성 MD: 24 mN*cm (EDANA 50.5 / WSP 90.5);

강성 대 면적-비-용량 비(stiffness to area-specific-capacity ratio): 2.4 (MD-강성 및 면적 비용량으로부터 계산);

핸들-O-미터: MD: 2.8 N/ 200 mm; CD: 3.0 N/ 200 mm (EDANA 방법 WSP 90.3.0, 40 mm x 160 mm의 샘플을 평가하고 슬롯 폭을 20 mm로 설정함으로써 변형).

층간박리 강도(delamination strength): 1.55 N / 50 mm (복합체 적층 강도 시험, EDANA WSP 401.0 (05)).

실시예 2

제2 실시예에서, 페이퍼 티슈가 산들러 아게(Sandler AG, 독일)에 의해 공급된 바와 같은 22 g/㎡ 친수성 카딩된(carded) PP 부직포에 의해 대체된 것을 제외하고 동일한 장비가 사용되었고 동일한 물질이 사용되었다.

추가로 제1 셀룰로오스 펄프 (1235)를 90 kg/hr의 속도로 계량하였고 미립자 SAM (1236)을 1500 kg/ hr의 속도로 계량하였고, 한편 제2 셀룰로오스 섬유 (1245)의 첨가는 90 kg / hr로 유지시켰다.

최초 및 두번째 적용 둘 다에 대해 동일한 라텍스 결합제 분산액을 200 1/hr의 속도로 적용하였다.

생성 웹은 하기 조성을 가졌다:

9,4%의 펄프;

78.4% SAM;

8.8%의 카딩된 부직포;

1.7%의, 순수한 펄프 표면에 대해 최초로 적용된 라텍스 결합제 및

1.7%의, 부직포 웹 표면에 대해 두번째로 적용된 라텍스 결합제.

생성 웹은 하기 특성을 나타냈다.

평량: 240 g/㎡ (EDANA 40.3/WSP130.1);

두께 (슬리팅 후): 0.95 mm (EDANA 30.5 /WSP 120.6);

인장 MD: 40 N / 50 mm (EDANA 20.2 / WSP110.4);

흡수: 44 g/g (EDANA 10.4.02, 10분 동안 변형; 0.9% NaCl);

흡수: 11 l/㎡ (EDANA 10.4.02 / WSP 10.1, 10분 동안 변형; 0.9% NaCl);

보유 (w-CRC): 25 g/g (EDANA 441.2-02 / WSP 241.2; 티백, 10분 대기 시간 및 5분 원심분리 시간에 의해 변형);

면적 비용량 (보유): 6 l/㎡ (w-CRC 및 평량으로부터 계산)

강성 MD: 11 mN*cm (EDANA 50.5 / WSP 90.5);

강성 대 면적-비-용량 비: 4.75 (MD-강성 및 면적 비용량으로부터 계산);

층간박리 강도: 0.8 N / 50 mm (복합체 적층 강도 시험, EDANA WSP 401.0 (05)).

비교 실시예

실시예 1에 기재된 바와 동일한 방법으로, 둘 다 실시예 1에서와 동일한 유형인, 30%의 미립자 SAM 및 55%의 펄프의 전체 함량을 갖는 비교용 흡수성 웹을 제조하였다. 물질 둘 다를, 11%의 크림핑된(crimped) 폴리에틸렌테레프탈레이트 (코어) / 폴리에틸렌 (시쓰(sheath)) 이성분 섬유 [TREVIRA(트레비라) ® 255라는 명칭으로 입수가능 - 3.0 dTex], 파르티(Partie) 1653 [트레비라 게엠베하(Trevira GmbH, 독일)로부터 입수가능]과 균질하게 혼합한 것이었다.

외표면 둘 다를 각각 2% (건조 기준)의 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체 라텍스 [셀라니즈(Celanse, 네델란드)로부터 입수가능한, 두르-오-세트(DUR-O-SET) 엘리트 울트라-소프트(Elite Ultra-Soft)]로 분무시켰다.

물질을 압밀하고 건조시켜 1.45 mm의 두께 (EDANA 30.5 /WSP 120.6)에서 200 g/ ㎡ (EDANA 40.3/WSP130.1) 물질을 생성시켰다.

따라서, 이는 실시예 1에서와 같이 더 높은 캘리퍼에서 상당히 더 낮은 용량을 나타내는, 전형적인 통상적인 SAM 함유 에어레이드 물질을 나타내는 것이다.

그럼에도 불구하고 이러한 물질은 본 발명의 우수성을 분명히 보여주는, MD에서 3.0 N/ 200 mm 및 CD에서 2.4 N/ 200 mm의 필적하는 핸들-O-미터 결과 (EDANA 방법 WSP 90.3.0, 40 mm x 160 mm의 샘플을 평가하고 슬롯 폭을 20 mm로 설정함으로써 변형)를 나타내는 것이다.

Claims

데카르트 좌표에서 제조 공정의 기계 방향을 따라 본질적으로 무한 (x-방향성) 길이 및, 추가로 두께 z-방향 및 폭 y-방향을 나타내며,
샌드위치 형성 물질로서
- 계내 형성된 또는 사전-형성된 웹의 형태인 제1 및 제2 외층;
- 상기 외층 사이에 끼여 있는 미립자 초흡수성 물질 (SAM);
- 상기 SAM 내에 산재되도록 개조된 개별화된 섬유;
- 자기-가교 라텍스 결합제
를 포함하는 액체 흡수성 샌드위치 웹으로서,
샌드위치 형성 물질이 하기 조성으로 존재하고:
- SAM 70% 내지 90%;
- SAM 내에 산재된 섬유 5% 내지 25%;
- 제1 외층 2% 내지 15%;
- 제2 외층 2% 내지 15%;
- 자기-가교 라텍스 결합제 1% 내지 5%;
(모두 샌드위치 형성 물질의 중량의 합을 기준으로 한 중량%로서임),
상기 조성물이 상기 웹의 x- 및 y-방향에 걸쳐 본질적으로 균일하고,
미립자 SAM의 SAM 입자는 입자 매트릭스의 입자간 간극(interparticle interstice)에 산재된 섬유를 갖는 입자 매트릭스를 형성하고,
입자 매트릭스의 입자간 간극(interparticle interstice)에 산재된 섬유를 갖는 입자 매트릭스는 하나 이상의 압밀 단계 중 어느 하나에서 샌드위치 형성 물질을 압밀함으로써 형성되고,
상기 하나 이상의 압밀 단계 중 어느 하나의 최대 라인 압력이 60 N/mm 미만이고,
상기 압밀 단계 중 적어도 하나가 10 N/mm 초과의 라인 압력에서 실행되어,
SAM 입자와 섬유 사이의 결합이 형성되면서, SAM 입자는 더 근접하고 더 치밀한 관계로 재배열되고,
액체 흡수성 샌드위치 웹은 5.0 미만 ((mNcm)/(l/㎡)의 단위로)의, 본원에 기재된 바와 같은, 웹 물질 강성 및 면적 비용량의 비에 의해 결정되는 강성 대 보유 용량 비를 나타내는
것을 특징으로 하는, 액체 흡수성 샌드위치 웹.
제1항에 있어서, 상기 자기-가교 라텍스가 상기 제1 및 상기 제2 외층 중 적어도 하나에 및 상기 제1층과 상기 제2층 사이의 상기 SAM과 상기 섬유의 혼합물에 존재하는 것인 액체 흡수성 샌드위치 웹.
제1항에 있어서, 하기 농도 중 적어도 하나를 추가로 충족시키는 액체 흡수성 샌드위치 웹:
- SAM 80% 내지 90%;
- SAM 내에 산재된 섬유 8% 내지 15%;
- 제1 외층 2% 내지 10%;
- 제2 외층 2% 내지 10%;
- 자기-가교 라텍스 결합제 2% 내지 4%.
제1항에 있어서, 상기 자기-가교 라텍스 결합제가 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체인 것인 액체 흡수성 샌드위치 웹.
제1항에 있어서, SAM, 섬유, 및 결합제의 양을 기준으로 하여, 5% 미만의, 상기 자기-가교 라텍스 결합제 이외의 다른 라텍스 결합제를 추가로 포함하는 액체 흡수성 샌드위치 웹.
제1항에 있어서, 상기 웹이 하기 중 적어도 하나를 나타내는 것인 액체 흡수성 샌드위치 웹:
- 본원에 기재된 바와 같은 방법에 따른, 23 g/g 이상인 흡수성 웹 원심력 보유 용량;
- 웹 중 SAM의 SAM 원심력 보유 용량의 85% 이상의 흡수성 웹 원심력 보유 용량;
- 3.0 미만 ((mNcm)/(l/㎡)의 단위로)의, 본원에 기재된 바와 같은, 웹 물질 강성 및 면적 비용량의 비에 의해 결정된 바와 같은 강성 대 보유 용량 비.
상면 시트, 배면 시트, 및 상기 상면 시트와 배면 시트 사이에 위치시킨 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 액체 흡수성 샌드위치 웹을 포함하고, 상기 액체 흡수성 웹과 상기 상면 시트 사이에 중간층을 추가로 포함하는 1회용 흡수성 물품.
샌드위치 형성 물질로서
- 계내 형성된 또는 사전-형성된 웹의 형태로, 제1 및 제2 외층;
- 미립자 초흡수성 물질 (SAM);
- 상기 SAM 내에 산재되도록 개조된 개별화된 섬유;
- 자기-가교 라텍스 결합제
를 제공하는 단계;
- 상기 SAM과 상기 개별화된 섬유의 혼합물을,
상기 혼합물 중 SAM과 섬유의 중량 합계를 기준으로 하여 70% 이상의 SAM 농도로 형성시키는 단계;
- 상기 웹의 (x-)-길이 및 (y-) 폭 방향을 따라 본질적으로 일정한 두께, 평량 및 농도에서 상기 제1 외층과 상기 제2 외층 사이에 상기 혼합물의 샌드위치 구조체를 형성시키는 단계;
- 상기 샌드위치 구조체를 하나 이상의 압밀 단계로 압밀하는 단계, 여기서 상기 하나 이상의 압밀 단계의 최대 라인 압력이 60 N/mm 미만이고, 여기서 압밀 단계 중 적어도 하나는 10 N/mm 초과의 라인 압력에서 실행하여, 미립자 SAM의 SAM 입자는 입자 매트릭스의 입자간 간극(interparticle interstice)에 산재된 섬유와 입자 매트릭스를 형성함;
- 상기 자기-가교 라텍스 결합제를 상기 외층의 외표면 중 적어도 하나에, 상기 샌드위치 형성 물질이 다음 조성으로 존재하도록 적용하는 단계
- SAM 70% 내지 90%;
- SAM 내에 산재된 섬유 5% 내지 25%;
- 제1 외층 2% 내지 15%;
- 제2 외층 2% 내지 15%;
- 자기-가교 라텍스 결합제 1% 내지 5%
(모두 샌드위치 형성 물질의 중량의 합을 기준으로 한 중량%로서임);
- 상기 샌드위치 구조체를 열 처리하여 수분 함량을 감소시키고 상기 자기-가교 라텍스 결합제의 가교를 유도하는 단계;
를 포함하는,
데카르트 좌표에서 제조 공정의 기계 방향을 따라 본질적으로 무한 (x-방향성) 길이, 추가로 두께 z-방향 및 폭 y-방향를 나타내는 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 압밀 단계 중 어느 하나의 최대 라인 압력이 30 N/mm 미만인 것인, 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 압밀 단계 중 적어도 하나가 15 N/mm 초과의 라인 압력에서 실행되는 것인, 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 자기-가교 라텍스 결합제를 수용액 또는 분산액으로서, 5% 초과이면서 30% 미만의 자기-가교 라텍스 결합제 함량 (용액 또는 분산액 중 라텍스 결합제의 건조 물질을 기준으로 함)으로 적용하는 것인, 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 샌드위치 웹의 상기 열 처리가 130℃ 내지 180℃에서인 것인, 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 처리가 상기 흡수성 웹의 최종 전체 수분 함량이 15% 미만일 때까지 실행되는 것인, 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 자기-가교 라텍스 결합제를 상기 SAM과 상기 개별화된 섬유의 상기 혼합물에 적용하는 단계를 포함하는 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 샌드위치 구조체를 통해 z-방향으로 진공 흡인을 적용하는 단계를 포함하는 액체 흡수성 샌드위치 웹의 제조 방법.