KR20010099934A - 흡수성 구조체 및 제조 방법 - Google Patents

흡수성 구조체 및 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010099934A
KR20010099934A KR1020017008082A KR20017008082A KR20010099934A KR 20010099934 A KR20010099934 A KR 20010099934A KR 1020017008082 A KR1020017008082 A KR 1020017008082A KR 20017008082 A KR20017008082 A KR 20017008082A KR 20010099934 A KR20010099934 A KR 20010099934A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
layer
absorbent
wicking layer
absorbent structure
Prior art date
Application number
KR1020017008082A
Other languages
English (en)
Inventor
자세크 두트키윅츠
크리스틴 게오르그-우드
도날드 가이
마이클 칼몬
베르하르트 크레스너
용 리
지안 퀸
크르지즈토프 지몬스키
리챠드 탠저
라지 왈라자펫
Original Assignee
로날드 디. 맥크레이
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로날드 디. 맥크레이, 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. filed Critical 로날드 디. 맥크레이
Publication of KR20010099934A publication Critical patent/KR20010099934A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F13/531—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having a homogeneous composition through the thickness of the pad
    • A61F13/532—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having a homogeneous composition through the thickness of the pad inhomogeneous in the plane of the pad
    • A61F13/5323—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having a homogeneous composition through the thickness of the pad inhomogeneous in the plane of the pad having absorbent material located in discrete regions, e.g. pockets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/15203—Properties of the article, e.g. stiffness or absorbency
    • A61F2013/15284—Properties of the article, e.g. stiffness or absorbency characterized by quantifiable properties
    • A61F2013/15406—Basis weight
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530481—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials
    • A61F2013/53051—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials being only in particular parts or specially arranged
    • A61F2013/530532—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials being only in particular parts or specially arranged the maximum being at certain depth in the thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres
    • B32B2262/062—Cellulose fibres, e.g. cotton
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608—Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/627—Strand or fiber material is specified as non-linear [e.g., crimped, coiled, etc.]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

제2 흡수성 보유층과 바람직한 접촉을 하고 있는, 바람직한 액체 운반 특성을 가진 제1 흡상층을 제공하는 것을 포함한 복합 흡수성 구조체 및 방법이 제공된다. 본 발명의 복합 흡수성 구조체는 바람직한 액체 운반 및 액체 보유 특성을 제공한다. 복합 흡수성 구조체는 제1 흡상층 및 제2 흡수성 보유층이 본 발명에 따라서 함께 결합될 때 바람직한 액체 운반 및 액체 보유 기능을 제공하는 접촉 친밀비를 달성하는데 효과적인 새로운 친밀 접촉 수단에 의해 제2 보유층과 바람직한 접촉을 하고 있는 제1 흡상층을 갖는다. 한 면에서, 본 발명에서는 바람직한 접촉 친밀비를 가지며 바람직한 액체 운반 기능 및 바람직한 액체 보유 기능을 제공하는 복합 흡수성 구조체를 형성하기 위해 습윤성 섬유의 제1 흡상층 및 히드로겔 형성 중합체 재료, 바람직하게는 초흡수제의 제2 보유층과 함께 결합제가 사용된다.

Description

흡수성 구조체 및 제조 방법{Absorbent Structure and Method for Production}
발명의 배경
일회용 흡수성 제품은 신체 배설물 처리를 위해 광범위하게 사용된다. 이들 일회용 흡수성 제품은 신체 배설물을 효과적으로 처리하기 위하여 흡수성 구조체(들)을 이용한다. 일회용 흡수성 제품 내의 흡수성 구조체(들)은 신체 배설물을 흡수성 제품으로 흡수하고 그 안에 보유하여야 한다.
발명의 도입
신체 배설물을 처리하는 흡수성 제품은 비교적 중앙에 있는 위치에서 액체로 오염된다. 오염되는 것은 신체 삼출액이 흡수성 제품의 표적 면에 첨가되는 것을 의미한다. 중앙에 있는 오염 위치에서의 흡수 용량보다 더 많은 액체의 존재로 인해 야기되는 누출을 방지하기 위하여, 흡수성 제품에서 액체를 중앙에 있는 오염 위치로부터 더 먼 위치로 운반하기 위해 흡수성 구조체를 필요로 하고 있다. 흡수성 제품 내의 흡수성 구조체(들)은 먼저 액체를 흡수성 제품으로 흡수하고, 다음에 액체를 분포시키고 액체를 흡수성 제품 내에 보유하여야 한다.
흡수성 제품 내의 흡수성 구조체에 의한 액체의 분포가 적절하지 않다면, 흡수성 구조체의 용량 이용 효율은 낮을 것이다.
불량한 분포의 문제점을 극복하기 위하여, 시판되는 흡수성 제품은 종종 과량의 절대 액체 포화 보유 용량을 갖도록 설계된다. 이런 식으로, 흡수성 제품의 전체 흡수 용량은 종종 효율적으로 이용되지 않는다.
흡수성 구조체에 의한 액체 분포 효율의 증가는 사용시에 흡수성 제품 외형의 미관을 개선시킨 더 건조한 흡수성 제품, 예를 들면 더 건조한 기저귀를 제공할 것이다.
흡수성 구조체에 의한 액체 분포 효율의 증가는 잠재적으로 동일량의 흡수성 구조체를 사용하여 흡수성 제품에 대한 더 높은 실현 액체 포화도를 얻게 하거나 또는 더 적은 절대 용량을 이용하여 액체 누출의 증가 없이 흡수성 제품의 동일한 실현 액체 포화도를 얻게 할 것이다. 더 적은 흡수성 구조체를 사용하여 흡수성 제품에서 동일한 실현 액체 포화도를 얻음으로써 환경으로 폐기될 흡수성 제품이 줄어들게 된다.
그러므로, 공지된 흡수성 구조체의 액체 운반 특성을 초과할 수 있는 흡수성 구조체를 생산할 필요가 있다. 또한, 흡수성 제품 내에서 액체를 중앙에 있는 오염 위치에서 바람직한, 더 먼 위치로 신속하게 운반할 수 있는 흡수성 구조체를 생산할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 액체 분포 및 보유를 위한 흡수성 구조체 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 일회용 흡수성 제품에서 사용하기 위한 복합 흡수성 구조체 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 얇은 일회용 흡수성 제품에서 사용하기 위한 복합 흡수성 구조체 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 얇은 일회용 흡수성 제품, 예를 들면 유아용 기저귀에서 사용하기 위한 복합 흡수성 구조체 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 비교적 적은 부피를 가진 일회용 흡수성 제품에서 사용하기 위한 복합 흡수성 구조체 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 비교적 적은 부피 및 비교적 큰 용량을 가진 일회용 흡수성 제품에서 사용하기 위한 복합 흡수성 구조체 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 액체 투과성 표면시트, 표면시트에 부착된 배면시트 및 표면시트와 배면시트 사이에 위치된 흡수성 구조체를 포함하는 것으로, 그 흡수성 구조체가 본 발명의 복합 흡수성 구조체를 제공하는 것인 일회용 흡수성 제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 목적은 이어질 상세한 설명 및 도면의 수치를 검토함으로써 더욱 명확해질 것이다.
발명의 요약
본 발명은 제2 흡수성 보유층과 바람직한 접촉을 하고 있는, 바람직한 액체 운반 특성을 가진 제1 흡상층을 제공하는 것을 포함한 복합 흡수성 구조체 및 방법을 제공한다. 본 발명의 복합 흡수성 구조체는 바람직한 액체 운반 및 액체 보유 특성을 제공한다. 복합 흡수성 구조체는 제1 흡상층 및 제2 흡수성 보유층이 본 발명에 따라서 함께 결합될 때 바람직한 액체 운반 및 액체 보유 기능을 제공하는 접촉 친밀비 (Contact Intimacy Ratio)를 달성하는데 효과적인 새로운 친밀 접촉 수단에 의해 제2 보유층과 바람직한 접촉을 하고 있는 제1 흡상층을 갖는다.
한 면에서, 본 발명에서는 바람직한 접촉 친밀비를 가지며 바람직한 액체 운반 기능 및 바람직한 액체 보유 기능을 제공하는 복합 흡수성 구조체를 형성하기 위해 습윤성 섬유의 제1 흡상층 및 히드로겔 형성 중합체 재료, 바람직하게는 초흡수제의 제2 보유층과 함께 결합제가 사용된다.
한 면에서, 본 발명에서 제1 흡상층 및 제2 보유층과 함께 사용되는 결합제는 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 한 면에서, 결합제는 다나클론 (Danaklon) 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 한 면에서, 결합제는 친수성 고온 용융 접착제를 포함한다. 한 면에서, 결합제는 폴리아미노아미드 에피클로로히드린 습강 수지를 포함한다.
본 발명은 액체 분포 및 보유를 위한 흡수성 구조체 및 방법에 관한 것이다. 한 면에서, 본 발명은 일회용 흡수성 제품에서의 액체 분포 및 보유를 위한 복합 흡수성 구조체 및 방법에 관한 것이다. 한 면에서, 본 발명은 더욱 상세하게는 일회용 흡수성 제품에서의 액체 흡수, 분포 및 보유를 위한 높은 일체성의 얇은 다기능성 재료에 관한 것이다.
도 1은 이상적인 흡상/보유/흡상 복합체 모델의 단면의 외관에 투사되는 방식으로 흡상/보유/흡상 복합체 모델에 대한 본 발명에 따른 접촉 친밀도를 보여주는 그래프도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 흡수성 구조체의 개략 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 흡수성 구조체의 개략 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 복합 흡수성 구조체의 개략 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 흡수성 구조체의 개략 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 복합 흡수성 구조체에 대한 접촉 친밀도 결과의 그래프도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따라 사용된 흡상 시험 장치의 개략도를 나타낸다.
본 발명의 흡수성 구조체 및 방법은 일회용 제품에 사용하기 위한 복합 흡수제를 제공한다. 신규 복합 흡수성 구조체 및 방법은 바람직한 액체 보유 특성을 가진 제2 보유층과 접촉하고 있는 바람직한 액체 운반 특성을 가진 제1 흡상층을 제공한다.
본 발명의 흡수성 구조체 및 방법은 액체 흡수, 분포 및 보유를 위한 다기능성 흡수성 복합체 (MAC)를 제공한다. 다기능성 흡수 재료는 액체 분포 및 보유를 위해 3가지 이상의 구조적 요소를 포함한다.
한 면에서, 본 발명의 흡수성 구조체 및 방법은 액체 흡수, 분포 및 보유를 위한 다기능성 흡수성 복합체 (MAC)를 제공한다. 다기능성 흡수 재료 복합체는 액체 분포 및 보유를 위해 3가지 이상의 구조적 요소를 포함한다.
본 발명의 제1 구조적 요소는 습윤성 섬유 망상조직에 의해 형성되는 상호연결된 모관 또는 채널 시스템 (ICS)를 제공한다. 섬유 망상조직은 액체를 흡수하고 효율적으로 산포시키거나 또는 더 높은 곳까지 이동시킬 수 있는 섬유 웹을 포함한다.
본 발명의 제2 구조적 요소는 그것이 상호연결된 모관 시스템으로부터 액체를 효율적으로 수용할 수 있고 그렇게 함으로써 이후의 팽윤으로 인해 인접한 모관 시스템을 파괴하거나 또는 보유층으로의 액체 전달에 악영향을 미치지 않도록 상호연결된 모관 시스템과 직접적인 물리적 접촉을 하게 위치된 초흡수성 재료 (SAM)을 포함한 보유 재료를 제공한다. 본 발명의 다기능성 흡수 재료 구조체 및 방법은 초흡수성 재료를 상호연결된 모관 시스템의 표면에 부착시킨다. 별법으로, 본 발명의 다기능성 흡수 재료 구조체 및 방법은 웹의 한면 위에만 있고 다른 면에는 실질적으로 없는 상호연결된 모관 시스템 내에 초흡수성 재료를 봉매시킨다. 임의의 경우에, 흡상층의 상당 부분은 보유 재료의 팽윤에 의해 방해받지 않는다. 초흡수성 재료는 규칙적인 입자, 필름, 섬유, 기포 등을 비롯한 다른 물리적 형태로 사용될 수 있다.
본 발명의 제3 구조적 요소는 일부가 내수성이고, 상호연결된 모관 시스템 내에 섬유를 결합시키고 상호연결된 모관 시스템과 초흡수성 재료를 연결하는 결합을 제공한다. 기계, 전기 또는 화학적 수단, 또는 기계, 전기 또는 화학적 수단의 혼합 수단이 본 발명의 제3 구조적 요소의 이들 결합을 형성하는데 이용된다.
본 발명의 다기능성 재료는 하나의 일체층 또는 하나가 다른 것 위에 놓여진 복수의 층을 제공한다. 임의로, 그 층들은 기계적, 화학적 또는 다른 수단과 영구적으로 함께 부착될 수 있다.
본 발명의 다기능성 흡수성 구조체는 우수한 액체 흡상 및 보유 특성을 나타내며, 그럼으로써 흡수성 개인 위생 용품에 사용하기 위한 이점을 제공한다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 2개의 명확한 기능성, 즉 흡상에 의한 액체 운반 및 흡수에 의한 액체 보유 기능을 갖는다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 유체를 흡수성 제품에 효과적으로 운반시키고, 구조체가 수직 위치에 놓일 때 중력에 대해 액체를 흡상시키는 능력을 가지며, 액체가 구조체와 접촉하는 위치에 대한 구조체 내의 더 높은 위치에서 흡상된 유체를 보유한다.
흡수에 의한 액체 보유를 나타내는 흡수성 중합체 재료가 이용가능하긴 하지만, 이들 재료는 불량한 액체 운반 특성을 가지며, 사실상 액체 운반에 필수적인 모관 구조체를 변화시킴으로써 유체의 운반을 방해할 수 있다. 액체를 흡상시키기 위한 재료가 또한 이용가능하며, 이들 예로는 습윤 성형법에 의해 제조되는 언크레이프드 쓰루 에어 드라이드 (UCTAD) 셀룰로오스 재료가 있다. 그러나, 그러한 액체 운반 재료의 흡수 용량은 제한될 수 있으며, 몇몇 경우에 이들 재료는 본 발명의 구조체 및 방법의 바람직한 액체 보유 기능을 제공하지 않는다.
추가로, 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 습윤 및 건조 상태 둘다에서 양호한 기계적 일체성을 가지며 흡수성 제품에서의 효과적인 사용을 위해 얇고 유연하다.
본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 액체 보유와 액체 운반을 겸하는 탁월한 다기능성 흡수성 구조체를 만든다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체및 방법은 양호한 액체 보유 특성을 가진 재료와 양호한 액체 운반 특성을 가진 재료를 결합시킨다. 한 면에서, 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 초흡수성 재료와 UCTAD 재료를 결합시킨다. 이들 재료를 결합시키고 흡수성 구조체를 제조하기 위하여, 본 발명의 구조체 및 방법의 초흡수성 재료는 적합한 결합 메카니즘을 이용하여 UCTAD 재료와 결합된다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 UCTAD 층을 이용한 액체의 효과적인 이동 및 초흡수성 재료로의 액체의 전달을 촉진시키는 방식으로 초흡수성 재료와 UCTAD 재료를 결합시킨다.
본 발명에서의 UCTAD 및 초흡수성 재료의 결합 메카니즘은 양호한 습윤 및 건조 일체성을 제공하며 UCTAD로부터 초흡수성 재료로의 액체 전달에 악영향을 미치지 않는다.
초흡수성 재료는 그것이 팽윤되기 시작한 후에도 UCTAD와 접촉한 채로 남아있고, 팽윤 시의 초흡수제 치수의 큰 증가 및 그 결과인 초흡수제와 UCTAD 사이의 결합의 방해 때문에 일어날 UCTAD로부터의 층간분리가 피해진다. 그러한 층간분리는 구조체의 기계적 일체성에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 초흡수성 재료와 UCTAD 사이의 접촉이 방해되므로 그것은 UCTAD로부터 초흡수성 재료로의 액체의 효과적인 전달을 방해할 것이다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 물리적 및 화학적 힘을 이용하는 UCTAD 및 초흡수성 재료를 결합시키기 위한 몇가지 방법을 이용한다.
한 면에서, 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 UCTAD 및 초흡수성 재료를 결합시키기 위해 결합제를 이용한다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체및 방법에 이용되는 결합제는 건조 상태 뿐만 아니라 습윤 상태에서 두 재료 사이의 효과적인 접촉을 유지하며 또한 두 재료 사이의 액체 이동에 악영향을 미치지 않는다. 본 발명에서의 결합제는 초흡수성 재료를 UCTAD에 결합시키고 초흡수성 재료가 팽윤될 때 그 결합을 유지하는 능력을 갖는다. 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 초흡수성 재료와 UCTAD 사이의 결합제에 의해 형성된 계면을 가로질러 액체를 운반한다.
본 발명의 다기능성 흡수성 구조체 및 방법은 실험적으로 개발되었다. UCTAD와 초흡수성 재료의 라미네이트를 제조하고 흡수제 특성을 평가하였다. 목적하는 액체 운반 및 보유 특성은 몇몇 특정 경우에서만 얻어진 것으로 밝혀졌다. 다기능성 흡수성 구조체는 현미경 검사법 및 이미지 분석을 이용하는 기술에 의해 검사되고, 초흡수성 재료와 UCTAD 사이의 접촉의 친밀함은 액체 운반 및 보유에서의 흡수제의 효능을 결정하는 것으로 밝혀졌다.
형성된 다기능성 흡수성 라미네이트의 예는 결합제로서 다나클론 (Danaklon) 섬유를 사용하여 결합된 UCTAD 및 초흡수성 재료의 라미네이트이다. 다나클론 함량은 변화되며, 초흡수성 재료와 UCTAD 사이의 접촉은 접촉 친밀비 (CIR)로서 불리우는 파라메터에 의해 정량화된다. 접촉 친밀비를 결정하는 기술은 본원 아래의 상세한 설명에 기재된다. 흡수성 라미네이트가 방법 단락에 기재된 바와 같은 수직 흡상 시험을 이용하여 시험될 때 CIR이 15 ㎝의 높이에서 흡수 용량에 의해 측정되는 흡수제 성능과 강한 포지티브 상관관계를 갖는다는 것을 발견하였다. 이 상관관계는 본원 아래의 상세한 설명에 기재된 실제 실시예에 기재된 바와 같이 샘플 BK-7 내지 BK-11에 대한 CIR 수치 및 흡수 용량를 비교할 때 분명하게 관찰된다. 상관 계수는 0.973이다. 샘플 BK-7은 5.4 g/g의 흡수 용량를 가진 본 발명의 예이며, 샘플 BK-8 내지 BK-11은 더 낮은 흡수 용량을 갖는다.
본 발명의 다기능성 흡수성 구조체의 다른 양태에서, 친수성 고온 용융 접착제는 초흡수성 재료에 대한 UCTAD의 결합을 실시하고 다기능성 흡수성 구조체를 형성하는데 이용된다.
7.5 g/g의 흡수 용량을 가진 본 발명의 다기능성 흡수성 구조체의 다른 양태에서, 수용성 중합체 키멘 (Kymene) 557LX가 결합제로서 사용되며, 초흡수제와 플러프 펄프 혼합물의 혼합물이 또한 사용된다. 이 양태에서, 다기능성 흡수성 구조체는 다른 예로서 SAM을 가진 UCTAD 층 및 결합제 만으로 구성되지 않는다. 그것은 또한 플러프 펄프를 갖는다.
본 발명의 신규 다기능성 흡수성 구조체는 본 발명의 신규 라미네이트의 성능에서 예상치 못한 바람직한 이점을 제공하는 것으로 밝혀진 액체 운반 및 액체 보유 기능 둘다를 함께 제공하는 방식으로 함께 결합되는 (iii) 특정 결합제를 이용하여 함께 결합되는 (i) 우수한 액체 운반층 (UCTAD) 및 (ii) 우수한 액체 보유 재료 (초흡수성 재료)로 구성된 라미네이트이다.
본 발명의 신규 다기능성 흡수성 구조체는 바람직한 액체 운반 및 액체 보유 기능을 달성하기 위해 새로운 친밀 접촉을 얻는 방식으로 함께 결합된 라미네이트이다.
본 발명의 다기능성 흡수성 구조체는 양호한 습윤 및 건조 기계적 일체성을가지며, 얇고 유연하므로 흡수성 제품에 사용하기 위한 바람직한 특징을 제공하게 된다.
본 발명의 복합 흡수성 구조체는 습윤성 섬유를 포함하며 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층 m 길이 당 흡수성 구조체 g 당 분 당 액체 약 0.08 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는 제1 흡상층; 히드로겔 형성 중합체 재료를 포함한 제2 보유층; 및 제1 흡상층 및 제2 보유층이 약 15 ㎝ 이상의 길이에서의 액체 운반 및 액체 보유 기능, 복합 흡수성 구조체 g 당 액체 약 5 g 이상의 포화 용량 및 15 ㎝에서의 제2 보유층 g 당 액체 약 5 g 이상의 흡수 용량을 달성하기 위한 접촉을 얻는 방식으로 함께 결합되도록 액체 운반 및 액체 보유 기능을 제공하기 위한 최소 접촉 친밀비를 갖는 복합 흡수성 구조체를 형성하도록 제1 흡상층과 제2 보유층을 결합시키는 결합제를 포함한다. 바람직하게는, 제1 흡상층은 습윤성 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 바람직하게는, 제1 흡상층은 약 0.15 내지 약 0.20 사이의 습윤 컬 (curl) 값을 갖는 습윤성 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 바람직하게는, 히드로겔 형성 중합체 재료는 초흡수제를 포함한다.
한 면에서, 결합제는 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 한 면에서, 결합제는 다나클론 섬유를 포함한다. 한 면에서, 결합제는 친수성 고온 용융 접착제를 포함한다. 한 면에서, 결합제는 폴리아미노아미드 에피클로로히드린 습강 수지를 포함한다. 한 면에서, 제1 흡상층은 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층의 단면 폭 m 길이 당 제1 흡상층의 g 당 분 당 액체 약 0.1 g 이상, 바람직하게는 약 0.12 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타낸다. 한 면에서,제1 흡상층은 약 5 ㎝의 높이에서 제1 흡상층의 단면 폭 m 길이 당 제1 흡상층의 g 당 분 당 액체 약 0.4 g 이상, 바람직하게는 약 0.6 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타낸다. 한 면에서, 습윤성 셀룰로오스 섬유는 약 0.11 내지 약 0.25의 습윤 컬 값을 나타내며, 제1 흡상층은 약 5 ㎝의 높이에서 분 당 액체 약 0.4 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내며, 제1 흡상층은 약 3.5분 미만의 흡상 시간 값을 나타내며, ㎡ 당 약 200 g의 기초 중량을 가진 제1 흡상층은 제1 흡상층 폭 inch 당 힘 m 당 약 2000 N 이상의 건조 인장 강도 및 제1 흡상층 폭의 힘 m 당 약 200 N 이상의 습윤 인장 강도를 나타내며, 그 섬유는 흡수성 구조체의 총 중량을 기준으로 약 50 내지 약 100 중량%의 양으로 제1 흡상층에 존재하며, 제1 흡상층은 ㎤ 당 약 0.08 내지 약 0.5 g의 밀도를 나타낸다.
본 발명의 한 면에서, 본 발명의 다기능성 재료는 공기 흐름에 현탁된, 크기가 25 내지 300 ㎛인 SAM 입자를 제공함으로써 얻어진다. 별법으로, 중력도 사용될 수 있다. 공기 현탁액 중의 SAM 입자는 시트로 취입된다. 셀룰로오스 섬유는 크레이핑되지 않은 통기 건조 타입의 티슈 기계를 사용하여 웨트-레이드된다. SAM 입자의 봉매는 통기 건조 단계의 말기에 또는 기계를 켜거나 또는 끄는 분리 단계로서 달성될 수 있다.
티슈 기계에 대한 첫번째 방법에서, 통기 건조기는 시트가 건조기를 떠나기 전에 나중 부분이 약한 진공 (물 -0.5 내지 -5 inch (-1 내지 -13 ㎝))을 제공하도록 구분된다. 공기/SAM 현탁액은 그 구역으로 취입된다.
두번째 변형에서, 분리 진공 박스는 건조기 후에 제공된다. 재료는 그 위로통과하고, 현탁액은 시트로 취입된다.
세번째 변형에서, SAM 봉매는 다시 감거나 또는 전환시키는 중에 일어난다.
설명된 재료가 놀랍게도 얇고 유연한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 다기능성 재료는 건조 및 습윤 둘다의 조건에서 아주 높은 일체성을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 다기능성 재료는 유체를 흡수, 운반 및 영구적으로 봉쇄하는데 있어서 놀랍게도 높은 효율을 제공하여 그의 질량의 대부분을 이용하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 다기능성 재료는 위생 냅킨 및 실금용 장치와 같은 각종 흡수성 제품의 생산을 위해 쉽게 감아올려질 수 있고 편리하게 풀릴 수 있는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 다기능성 재료는 플러프/초흡수성 재료 복합체의 두껍고, 낮은 일체성 패드를 함유하는 통상적으로 시판되는 흡수성 제품 보다 더 얇은 제품을 제조하는데 특히 바람직하다.
본 발명의 다기능성 재료는 통상적으로 시판되는 흡수성 구조체에 비해 흡수제 질량의 더 양호한 이용도를 제공한다. 흡수제 질량의 증가된 이용도는 본 발명의 다기능성 재료 내의 액체의 더욱 균일한 분포에 기인할 수 있다.
본 발명의 다기능성 재료의 다른 아주 유용한 특징은 일회용 흡수성 제품에서의 사용 중에 본 발명의 전체 흡수 시스템의 높은 일체성을 포함한다. 이 일체성은 약한 흡수성 코어를 갖는 통상적으로 시판되는 흡수성 제품에 대한 중요한 이점이다.
본 발명은 액체 분포 기능과 액체 보유 기능을 결합시킨 다기능성 재료를 제공한다. 본 발명의 다기능성 재료는 바람직하게는 초흡수성 재료 (SAM) 입자가 봉매된 셀룰로오스 기재 시트를 포함한다.
본 발명의 다기능성 재료는 다음과 같이 기록된, 0.9% 염화 나트륨의 액체를 이용한 시험 기준으로 특징을 제공한다.
1. 샘플 길이 m 당 재료 g 당 분 당 흡상된 액체 0.06 g 이상의 재료의 15 ㎝ 수직 흡상 플럭스.
2. 15 ㎝ 높이에서 60분 후 재료 g 당 액체 5 g 이상의 재료의 포화 (15 ㎝ 수직 흡상).
3. 60분 후 100 다르시 이상의 0.3 psi 기계적 하중 하에 수평적으로 측정된 재료의 투과성.
본 발명의 다기능성 복합체를 위해 이용되도록 새로운 구조 분석 방법이 개발되었다. 그 방법은 층들이 서로 접촉하는 "밀착성" 또는 친밀함을 측정한다. 용어 "접촉 친밀비" (CIR)은 이 새로운 개발을 설명하는데 이용된다. 흡상/보유/흡상 복합체, 예를 들면 UCTAD/SAM/UCTAD 복합체의 이상 그림 모델을 작성하고, 방정식을 전개시켰다. 용어 "UCTAD"는 크레이핑되지 않은 통기 건조된 (UCTAD)에 대한 약성어이다. 방정식은 두층 흡상/보유 복합체에 대해 사용될 수도 있다.
도 1을 참고로 하면, 그래프도는 UCTAD/SAM/UCTAD 복합체 모델의 이상 모델의 단면 2의 외관에 투사되는 방식으로 UCTAD/SAM/UCTAD 복합체 모델에 대한 접촉친밀도를 나타내고 있다.
봉매 및 횡단도 작성 기술은 본 발명의 복합 흡수성 구조체를 분석하기 위해 개발되었다.
소프트웨어를 쓰고 본 발명의 복합 흡수성 구조체의 단면의 주사된 가시적이미지의 자동 스테이지, 자동이미지 분석에 대해 시험하였다.
CI로부터의 파라메터는 각종 입상 복합체에 대한 흡수 성능과 상당히 상관관계가 있고 (R=0.97) 적절하게 다양한 섬유상 SAM 복합체를 분류하는 것으로 나타났다.
본 발명의 제1 흡상층은 제1 흡상층 내 또는 일회용 흡수성 제품 내의 중앙에 있는 액체 오염 위치로부터 먼 위치로 액체를 신속하고 효율적으로 운반시킬 수 있는 것이 바람직하다. 그러한 능력을 갖는 본 발명의 제1 흡상층은 예를 들면 일회용 흡수성 제품 내의 액체 분포 재료로서 특히 유용하다.
표적 오염 면인 가랑이 면이 다음의 오염을 위해 준비되도록 적절한 속도로 분포가 일어나야 한다. 오염 사이의 시간은 착용자의 연령에 따라 수분 내지 수시간의 범위일 수 있다.
바람직한 운반 기능을 달성하기 위해, 분포층은 높은 모관 장력 값을 가져야 한다. 초흡수제를 함유하지 않는 분포 및 다른 재료 안의 모관 장력은 초흡수제를 함유하는 재료에 대해 제공된 시험 방법에 의해서가 아니라, 리터 당 9.0 g/l 염화 나트륨을 함유하는 식염 수용액의 평형 수직 흡상 높이에 의해 간단하게 측정된다. 바람직한 분포층은 액체를 수용하는 인접 재료 보다 더 큰 모관 장력, 바람직하게는 약 15 ㎝ 이상의 모관 장력을 가져야 한다. 모관 장력과 투과성 사이의 역 관계 때문에, 높은 모관 장력은 낮은 투과성을 가진 분포층을 제공한다.
유아의 기저귀의 경우에는, 예를 들면 ㎡ 당 약 200 g의 기초 중량을 가진 분포 재료 약 8 g이 약 30분 내에 액체 약 100 ㎖를, 바람직하게는 약 120 ㎖를 중앙에 있는 액체 오염 위치로부터 최대 약 15 ㎝ 떨어진 거리까지 운반할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 흡상층에 바람직한 액체 운반 특성 중 하나는 제1 흡상층이 약 15 ㎝의 높이에서, 바람직하게는 제1 흡상층 ㎡ 당 g 당 분 당 액체 약 0.08 g 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.003 g/(분*gsm*inch) 이상 및 최대 약 0.1 g/(분*gsm*inch)의 수직방향 액체 플럭스 (Vertical Liquid Flux) 속도를 나타내는 것이다. 수직방향 액체 플럭스 속도는 본원에 참고로 포함되고 본원에 축어적으로 설명된 바와 같이 포함된 미국 특허 제5,843,852호에 기재된 수직방향 액체 플럭스 속도 시험 절차에 설명된 바와 같이 결정될 수 있다. 용어 "g/분*gsm*inch"는 흡수성 구조체의 단면 폭 inch 당 제1 흡상층 ㎡ 당 g 당 분 당 액체 g을 의미하는 것이다. 본원에 사용된 바와 같이, 제1 흡상층의 수직방향 액체 플럭스 속도 값은 흡수성 구조체 규정량 당 분 당 중앙에 있는 액체 오염 위치로부터 특정 수직 거리 만큼 먼 경계에 걸쳐 운반되는 액체의 양을 나타내는 것을 의미한다. 제1 흡상층의 약 15 ㎝의 높이에서의 수직방향 액체 플럭스 속도는 본원에 기재된 시험 방법에 따라서 측정될 수 있다.
본 발명의 제1 흡상층에 바람직한 다른 액체 운반 특성은 흡수성 구조체가약 5 ㎝의 높이에서, 바람직하게는 약 0.01 g/(분*gsm*inch) 이상, 더욱 바람직하게는 약 0.015 g/(분*gsm*inch) 이상, 가장 바람직하게는 약 0.02 g/(분*gsm*inch) 이상 및 최대 약 0.5 g/(분*gsm*inch)의 수직방향 액체 플럭스 (Vertical Liquid Flux) 속도를 나타내는 것이다. 약 5 ㎝의 높이에서의 제1 흡상층의 수직방향 액체 플럭스 속도는 본원에 기재된 시험 방법에 따라서 측정될 수 있다.
본 발명의 제1 흡상층에 바람직한 다른 액체 운반 특성은 제1 흡수층이 액체의 15 ㎝ 높이로의, 바람직하게는 약 3.5분 미만, 더욱 바람직하게는 약 3분 미만, 가장 바람직하게는 약 2.5분 미만의 흡상 시간 (Wicking Time) 값을 나타내는 것이다. 본원에 사용된 바와 같이, 흡수성 구조체의 흡상 시간 값은 중앙에 있는 액체 오염 위치로부터 특정 수직 거리 만큼 멀리 액체를 운반하는데 필요한 시간을 나타내는 것을 의미한다. 제1 흡상층에 대한 액체의 15 ㎝ 높이로의 흡상 시간 값은 본원에 기재된 시험 방법에 따라서 측정될 수 있다.
본 발명의 제1 흡상층은 제1 흡상층이 본원에 기재된 바람직한 액체 운반 특성을 나타내도록 하는 밀도를 가져야 한다. 제1 흡상층의 밀도는 제1 흡상층의 다공성, 투과성 및 모관 구조를 결정한다. 제1 흡상층의 밀도가 너무 높으면, 제1 흡상층의 모관이 너무 작아서 모관이 비교적 높은 모관 장력을 제공할 것이지만, 비교적 작은 모관 때문에, 제1 흡상층의 투과성은 비교적 낮을 것이다. 제1 흡상층의 투과성이 비교적 낮으면, 제1 흡상층은 비교적 소량의 액체 만을 운반하여 제1 흡상층의 수직 방향 액체 플럭스 속도가 액체 공급원으로부터 약 5 ㎝ 및 약 15 ㎝ 높이 각각에서 비교적 낮아지게 될 것이다.
제1 흡상층의 밀도가 너무 낮으면, 제1 흡상층의 투과성은 비교적 높다. 제1 흡상층의 모관은 비교적 커서 그 모관이 비교적 작은 모관 장력을 제공하게 되어, 제1 흡상층이 액체 공급원으로부터 약 15 ㎝의 높이와 같은 비교적 높은 높이로 신속하게 액체를 운반할 수가 없게 된다. 그러한 제1 흡상층은 액체 공급원으로부터 약 5 ㎝의 높이에서 비교적 높은 수직 방향 액체 플럭스 속도를 갖지만, 흡상되는 액체의 전면이 높아질수록 그 액체는 더 느리게 이동하거나 또는 전부 정지할 것이다. 제1 흡상층의 수직 방향 액체 플럭스 속도는 액체 공급원으로부터 약 15 ㎝의 높이에서 비교적 낮다.
제1 흡상층의 모관 구조의 안정성에 따라서, 제1 흡상층의 밀도는 액체가 제1 흡상층의 모관 구조로 유입될 때 변화될 수 있다. 제1 흡상층의 구조적 안정성은 전체적인 제1 흡상층의 안정성 뿐만 아니라 제1 흡상층 내의 섬유의 형태, 컬, 강성 또는 레질리언스에 의해 측정되는 바와 같은 안정성과 같은 인자에 좌우된다. 예를 들면 제1 흡상층이 인간에 의해 착용되는 기저귀에서 사용될 때와 같이 제1 흡상층이 응력 또는 압력 하에 있다면 제1 흡상층의 구조적 변화는 더욱 일어나기 쉽다.
제1 흡상층의 밀도는 제1 흡상층이 액체를 흡수하거나 또는 그렇지 않으면 습윤되거나 또는 응력 또는 압력 하에 있을 때 실질적으로 변화하지 않거나 또는 제1 흡상층은 액체 또는 응력 또는 압력이 흡수성 구조체로부터 제거된 후에 그의 밀도를 실질적으로 회복하는 것이 바람직하다. 제1 흡상층의 밀도의 안정성은 약 1000 Pa 내지 2000 Pa의 각각의 부하와 같은 다른 부하가 제1 흡상층에 가해질 때제1 흡상층에 의해 나타내어지는 밀도 차이에 의해 정량화될 수 있다. 제1 흡상층에 의해 다른 부하로 나타내어지는 밀도 차이가 비교적 작으면, 제1 흡상층은 구조적으로 안정된 것으로 간주된다. 제1 흡상층의 구조를 특징화하는 다른 방법은 제1 흡상층의 기공율을 측정하는 것을 포함한다. 제1 흡상층은 약 35 내지 약 300 gsm, 더욱 바람직하게는 약 80 내지 약 200 gsm의 기초 중량, 약 0.08 내지 약 0.5 g/cc의 밀도 및 약 50 내지 약 1000 다르시스의 투과성을 갖는다.
일회용 흡수성 제품에서는 제1 흡상층을 거의 사용하지 않는 것이 바람직하며, 바람직하게는 본 발명의 제1 흡상층은 예를 들면 특별한 일회용 흡수성 제품에 따라서 소정 수치의 g 보다 적은 총 중량을 나타낸다.
본 발명의 제1 흡상층은 그것이 제조, 취급 및 사용 중에 그의 구조적 일체성을 유지하도록 충분한 건조 및 습윤 인장 강도를 나타내야 한다. 웨트 레이드 제1 흡상층의 건조 및 습윤 인장 강도가 본 발명의 제1 흡상층에 제공된다. 본 발명의 제1 흡상층은 제1 흡상층 폭의 힘 m 당 약 2000 N 이상, 바람직하게는 제1 흡상층 폭 인치 당 힘 약 3000 N/m 이상, 더욱 바람직하게는 제1 흡상층 폭 인치 당 힘 m 당 약 4000 N 이상의 건조 인장 강도를 나타내는 것이 바람직하다. 본 발명의 제1 흡상층은 제1 흡상층 폭의 힘 m 당 약 200 N 이상, 바람직하게는 제1 흡상층 폭의 힘 m 당 약 400 N 이상, 더욱 바람직하게는 제1 흡상층 폭의 힘 m 당 약 800 N 이상의 습윤 인장 강도를 나타내는 것이 바람직하다. 한 양태에서, 습강 수지는 제1 흡상층을 형성하는 섬유에 첨가되어 제1 흡상층의 습윤 강도 특성을 개선시킨다. 습강 수지는 그 수지가 섬유의 습윤성에 악영향을 미치지 않을 정도로 충분히 친수성이다.
한 양태에서, 본 발명의 제1 흡상층이 웨트-레잉 방법에 의해 제조된다. 웨트-레잉 방법은 충분한 건조 및 습윤 인장 강도를 나타내는 제1 흡상층을 제공한다. 대조적으로, 에어레잉 방법은 충분한 건조 및 습윤 인장 강도를 나타내지 않을 제1 흡상층을 형성하게 된다. 그러나, 결합제 섬유에 습강 수지를 사용하거나 또는 제1 흡상층을 제조하는데 사용되는 섬유를 주의깊게 선택함으로써 본 발명에서 바람직한 특성을 나타내는 에어레이드 제1 흡상층이 제조된다.
결합제 섬유가 본 발명에 사용될 수 있다.
바람직하게는, 제1 흡상층을 제조하는데 사용된 방법은 크레이핑되지 않은 통기 건조 (UCTAD) 방법이다. 크레이핑되지 않은 통기 건조 (UCTAD) 방법은 본원에 참고로 포함되고 본원에 축어적으로 설명된 바와 같이 포함된 미국 특허 제5,843,852호에 설명되어 있다.
또한, 본 발명의 제1 흡상층의 액체 운반 특성은 그 제1 흡상층이 분리 제1 흡상층의 복수의 층 또는 단편을 포함한 복합체라면 단일 흡수성 구조체에 비해 개선될 수 있다는 것이 발견되었다. 특정 크기 또는 치수의 단일 흡수성 구조체를 제조하는 대신에, 서로 부착 또는 결합될 때 단일 흡수성 구조체와 실질적으로 동일한 크기 및(또는) 치수의 복합체를 형성하는 분리 흡수성 구조체의 층 또는 단편을 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 예로서, 약 200 g/㎡의 기초 중량을 가진 단일 흡수성 구조체를 제조하는 대신에, 각각 약 50 g/㎡의 기초 중량을 가진 4개의 분리 흡수성 구조체 층을 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 서로 효과적으로 부착되거나 또는 결합된다면, 4개의 더 작은 흡수성 구조체 층은 약 200 g/㎡의 기초 중량을 가지며 그렇지 않으면 단일 흡수성 구조체와 실질적으로 동일한 크기 및(또는) 치수를 갖는 복합체를 형성할 것이다.
UCTAD/SAM 복합체 구조를 측정하기 위한 UCTAD/SAM 복합체 방법에서의 새로운 방법 접촉 친밀도는 UCTAD/SAM 복합체에 특이적인 구조적 분석 방법을 포함한다. 그 방법은 UCTAD/SAM 샘플 상의 15 ㎝ 수직 흡수 용량과 상당히 상관관계가 있으며 섬유상 SAM 복합체를 적절히 분류한다.
도 1은 각 시야 내의 위치 히스토그램 (X-좌표)의 평균 및 표준 편차를 이용하는 정규화 접촉 친밀도에 대한 원 개념 도표 및 방정식을 나타낸다. 도 1 방정식은 UCTAD/SAM/UCTAD의 기하학에 적용되는 한 형태 만을 나타낸다. 그 방정식은 UCTAD/UCTAD/SAM 또는 UCTAD/SAM 만을 수용하도록 변형된다.
Y-변수로서의 4 ㎝ 흡수 용량 대 X-(독립) 변수로서의 SAP 위치의 표준 편차의 플롯팅 결과 실제적으로 음성인 상관 계수 (0.97)가 형성되고, 이는 SAM 입자가 더 밀접하게 이격되거나 또는 함께 밀집될 때 물리적으로 흡수하는 것이 더 낫도록 역 기울기를 나타낸다. CI 값이 더 양성일수록 더 잘 혼합되고, 그러므로 접촉 친밀함이 더 양호하다.
이제, 단편의 제조 방법이 설명될 것이다. 칼코 오일 레드 와이엠 (Calco Oil Red YM) 액상 염료 (BASF, New Jersey, USA)를 사용하여 매체를 대비 염색함으로써 이미지 분석을 위한 중간 색조의 회색을 제공한다.
다음 절차는 광 현미경검사를 위한 초흡수제 입자-티슈 복합체의 봉매 및 현미경절편 제작법을 제공한다.
1. 샘플 절편을 1 내지 2 ㎜ 치수의 주형 내에 맞도록 절단한다. 주형 크기 및 디자인은 최종 15 ㎛ 박편이 1 ㎝ 폭 x 4 ㎝ 이상의 길이이며, 샘플이 단면의 중앙에 상당히 집중되도록 하는 것이어야 한다. 예를 들면, 주형은 직사각형의 투명한 폴리스티렌 용기 [내부 치수 = 30 ㎜ (VV) X 72 ㎜ (L) X 12 ㎜ (H)]일 수 있고, 절단 샘플 치수는 29 ㎜ x 70 ㎜일 수 있다.
2. 3 ㎜ 두께의 플라스틱 스페이서 [-60 ㎜ (L) x -13 ㎜ (W)]를 주형의 바닥 중심에 붙여서 샘플이 주형의 바닥에 침강되지 않도록 한다. 샘플에 떠다니는 기포를 방출하고 기체 제거하는 경향이 있는 목재 스플린트를 사용하지 않는다.
3. 에포픽스 (Epofix) (Struers사 제품, Copenhagen, DM) 에폭시 제제:
A. 수지 30 g을 일회용 용기에 분배한다.
B. 칼코 오일 적색 YM 액체 (BASF사 제품, New Jersey, USA) 6 방울을 첨가한다. 염료를 수지에 첨가하여 더 어두운 펄프 섬유와 더 밝은 초흡수제 입자 사이의 광학 밀도 중간체를 최종적인 박편으로 제공한다.
C. 2분 동안 철저히 혼합한다.
D. 진공 하에 1시간 이상 동안 두어 수지를 탈가스시킨다.
E. 경화제 3.6 g을 첨가한다 (중량비 = 8.33:1 R:H)
F. 2분 동안 철저히 혼합한다.
G. 혼합물의 일부를 주형에 3/4 채워질 때 까지 붓고 주형 및 남아있는 에폭시를 진공 하에 15분 이하 동안 둔다. 혼합된 에폭시는 그것이 상당히 두껍게 되기 전에 약 30분의 포트 라이프를 갖는다.
H. 샘플을 에폭시로 서서히 낮추고 그것이 완전히 포화되도록 한다.
I. 엑스트라 에폭시를 샘플이 완전히 포화되고 완전히 커버될 때 까지 샘플 테두리 주위에 첨가한다.
J. 샘플을 완전한 경화를 위해 실온에서 밤새 경화되도록 한다.
4. 4면 및 말단으로부터 5 ㎜ 두께를 잘라냄으로써 경화된 블록을 다듬질하여 봉매된 샘플을 노출시키고 압축된 샘플의 임의의 압축된 테두리를 가위로 다듬질하여 제거되도록 한다.
5. 주형의 기저를 다듬어내서 폴리스티렌 층을 제거하는데, 그 이유는 이것이 현미경 절편 제작법에서 비틀어지지 않은 단편을 절단하는 것을 방해할 것이기 때문이다.
4 및 5 단계에서, 밴드 톱으로 절단하고 벨트 샌더로 편평하게 함으로써 최상의 결과가 얻어졌다.
6. 2 ㎝ (W) x 6 ㎝ (L) x 1 ㎝ (H)의 치수를 갖는 블록이 제조된다. 2개의 대향 1 ㎝ x 6 ㎝ 표면을 마이크로톰으로 절단하여 각 블록으로부터 2개의 박편 샘플을 얻는다.
7. 블록 표면을 현미경 절편 제작한다.
제로 (추천) 위치로 셋팅된 A 40°텅스텐 카아바이드 칼을 사용한다.
A. 이동 방향과 평행인 가장 긴 치수로 블록 표면을 단단하게 장착시킨다.
B. 전체 표면이 편평하게 될 때 까지 1회 통과 당 50 ㎛로 또한 초 당 3 ㎜이하로 블록 표면을 편평하게 깎는다.
C. 4개의 추가의 단편을 1회 통과 당 15 ㎛로 또한 초 당 1.5 ㎜로 제거한다. 각 통과가 초흡수제 입자 (SAP)를 절단할 때 그것이 부서지는 것을 방지하기에 충분하게 SAP를 연화시키기 전에 블록 표면을 몇번의 짧은 호흡으로 불어낸다. 지나친 연화는 절단 시에 입자를 압축시켜 인접 구멍을 형성하게 될 것이다.
D. 5번째 단편으로 반복하고 그것이 끝날 때 핀셋으로 팽팽해진 단편의 선단 연부를 잡아서 주름형성 및 컬링을 피한다.
8. 현미경 절편 제작하고 이미지 분석하기 위해 박편을 장착시킨다:
A. 깨끗하고 건조한 현미경 슬라이드 (1" x 3"이 바람직함) 상에 편평하게 놓고 선단 및 후단부를 면도날로 다듬질한다.
B. 굴절율 액체 (R.I. = 1.572 from R.P. Cargille Laboratories, Inc., Cedar Grove, NJ) 3방울 안에 슬라이드의 중심 상의 다듬질된 박편을 재위치시킨다. 단편 위에 추가로 2방울을 떨어뜨린다.
C. 낮은 파워 스테레오-현미경으로 보면서 임의의 포획된 기포를 투명하고 매끄러운 프로브로 빠져나가게 한다.
D. 50 ㎜ 내지 60 ㎜ 1½호 커버 유리로 덮는다.
접촉 친밀도를 분석하기 위한 절차에서, 샘플을 4개의 낮은 각 투광 조명등으로 비춘다. 그후에, 샘플을 20 ㎜ 레이카 퀀티메트 970 이미지 찰니콘 (Leica Quantimet 970 Image Chalnicon) 스캐너 및 레이카 퀀티메트 970 이미지 어날리시스 시스템 (Image Analysis System) (Leica Corp., Deerfield I11.)으로 이미징한다.
퀀티메트 970 이미지 어날리시스 시스템에 대한 소프트웨어 루틴은 접촉 친밀도 분석을 자동화하도록 개발되었다. 루틴 "CONIM8"은 필드로부터 필드로의 자동스테이지 작동, 각 필드 내의 이미지 집중 및 위치 히스토그램으로부터의 데이타 추출을 제공하여 접촉 친밀도의 몇가지 변형을 계산한다. 광학 및 이미징 조건은 다음과 같이 직접 기록된다.
흡수 용량에 대한 절차는 "흡수 용량 수직 흡상 시험 (Absorbent Capacity Vertical Wicking Test)"로서 명명되는 시험 방법으로 아래에 설명되어 있다. 흡수 용량 테스트 절차에서, 유체 저장소 수평면 위 13-17 ㎝인 4 ㎝ 슬라이스에서의 유체의 양은 본 발명의 UCTAD / SAM 복합체의 흡상 성능의 지표로서 측정된다.
한 면에서, 본 발명은 바람직한 액체 보유 특성을 가진 제2 보유층과 접촉하고 있는 바람직한 액체 운반 특성을 가진 제1 흡상층을 제공하는 복합 흡수성 구조체를 포함한다.
제2 보유층은 히드로겔 형성 중합체 재료를 포함하며 15 ㎝에서 제2 보유층 g 당 액체 약 5 g 이상의 흡수 용량를 나타낸다.
한 면에서, 제2 보유층은 초흡수성 재료 (SAM)를 포함한다. 초흡수성 재료란 중합체 g 당 0.9 중량% 염화 나트륨 수용액 10 g 이상의 흡수 용량을 갖는 중합체를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "초흡수성 재료"는 중합체 g 당 0.9 중량% 염화 나트륨 수용액 10 g 이상의 흡수 용량을 가지며 염화 나트륨 0.9 중량%를 함유하는 수용액에서 그의 중량의 약 20배 이상, 바람직하게는 그의 중량의 30배 이상을 흡수할 수 있는 수팽윤성, 수불용성 유기 또는 무기 재료를 의미한다. 본 발명의 초흡수성 재료로서 사용하기에 적합한 유기 재료는 한천, 펙틴, 구아 검 등과 같은 천연 재료 뿐만 아니라 합성 히드로겔 중합체와 같은 합성 재료를 포함할 수 있다. 그러한 히드로겔 중합체는 예를 폴리아크릴산의 알칼리 금속염, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 에틸렌 말레산 무수물 공중합체, 폴리비닐 에테르, 히드록시프로필 셀룰로오스, 폴리비닐모르폴리논 및 비닐 술폰산, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 피리딘 등의 중합체 및 공중합체를 포함한다. 다른 적합한 중합체는 가수분해된 아크릴로니트릴 그래프트된 전분, 아크릴산 그래프트된 전분 및 이소부틸렌 말레산 무수물 공중합체 및 그의 혼합물을 포함한다. 히드로겔 중합체는 바람직하게는 약하게 가교결합되어 재료를 실질적으로 수불용성으로 만든다. 가교결합은 조사에 의해, 또는 공유, 이온, 반데르 바알스 또는 수소 결합에 의한 것일 수 있다. 바람직한 초흡수성 재료는 외피 가교결합되어 초흡수성 입자, 섬유, 플레이크, 필름, 발포체 또는 구의 다른 표면 또는 외피가 초흡수제의 내부 보다 더 높은 가교결합 밀도를 갖게 된다. 초흡수성 재료는 입자, 섬유, 플레이크, 필름, 발포체 또는 구를 포함한 흡수성 복합체에 사용하기에 적합한 임의의 형태일 수 있다. 본 발명의 바람직한 한 양태에서, 초흡수성 재료는 히드로콜로이드, 바람직하게는 이온성 히드로콜로이드의 입자를 포함한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 초흡수성 재료 중합체의 예로는 켐달 (Chemdal; Portsmouth, VA 소재)로부터 판매되는 SANWET ASAP 2300 중합체가 있다.다른 적합한 초흡수제로는 다우 케미칼 코. (Dow Chemical Co.; Midland, Michigan 소재)로부터 판매되는 DOW DRYTECH 2035LD 중합체; 또는 스톡하우젠, 인크. (Stockhausen, Inc.; Greensboro, N.C. 소재)로부터 판매되는 FAVOR SAB 870M 및 FAVOR SAB 880 중합체가 있다.
본원에 사용된 용어 "섬유" 또는 "섬유상"은 입상 재료의 길이 대 직경 비가 약 10 보다 큰 입상 재료에 관한 것을 의미한다. 반대로, "비섬유" 또는 "비섬유상" 재료는 입상 재료의 길이 대 직경 비가 약 10 또는 그 보다 작은 입상 재료에 관한 것을 의미한다.
다양한 섬유가 본 발명의 제1 흡상층의 제조에 이용된다. 예시적 섬유로는 제한되는 것은 아니지만, 셀룰로오스 섬유, 예를 들면 목재 및 목제품, 예를 들면 목재 펄프 섬유; 목화로부터, 짚 및 볏과 식물, 예를 들면 벼 및 아르리카나래새로부터, 줄기 및 갈대, 예를 들면 사탕수수의 설탕짜낸 찌끼로부터, 대나무로부터, 인피 섬유가 있는 줄기, 예를 들면 황마, 아마, 케나프, 마리화나, 리넨 및 모시풀로부터 및 잎 섬유, 예를 들면 마닐라삼 및 사이잘초로부터의 비목질 제지 섬유; 및 재생 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트로부터 얻은 합성 섬유가 있다. 본 발명의 제1 흡상층은 또한 그러한 재료의 혼합물, 예를 들면 1종 이상의 셀룰로오스 섬유의 혼합물을 사용할 수 있다.
제1 흡상층을 제조할 수 있는 다른 재료로는 비셀룰로오스 섬유, 예를 들면 울, 유리 또는 실크, 합성 섬유, 직물 및 부직 웹이 있다. 예를 들면, 분포층은 폴리올레핀 필라멘트의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 구성된 부직물 층일 수있다. 그러한 부직물 층은 스테이플 또는 다른 길이의 복합, 이성분 및 단독중합체 섬유 및 그러한 섬유와 다른 유형의 섬유와의 혼합물을 포함할 수 있다. 제1 흡상층은 또한 본디드 카디드 웹, 에어레이드 웹, 천연 또는 합성 섬유로 구성된 웨트레이드 펄프 구조물, 또는 본디드 카디드 웹, 에어레이드 웹 또는 천연 또는 합성 섬유로 구성된 웨트레이드 펄프 구조물의 배합물일 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, 제1 흡상층을 제조하는데 사용되는 섬유는 습윤성인 것이 바람직하다. 본원에 사용된 용어 "습윤성"은 90°미만, 즉 0° 내지 90°의 공기 중 수 접촉각을 나타내는 섬유 또는 재료에 관한 것을 의미한다. 바람직하게는, 본 발명에 유용한 셀룰로오스 섬유는 약 0° 내지 약 50°, 더욱 바람직하게는 약 0° 내지 약 30°의 공기 중 수 접촉각을 나타낸다. 바람직하게는, 습윤성 섬유는 약 0 내지 약 100 ℃의 온도에서 또한 바람직하게는 약 20 내지 40 ℃와 같은 전형적인 사용 조건에서 90°미만의 공기 중 수 접촉각을 나타내는 섬유에 관한 것이다.
적합한 섬유는 천연적으로 습윤성인 것이다. 그러나, 천연적으로 비습윤성 섬유도 또한 사용될 수 있다. 섬유 표면을 다소 습윤성으로 만드는 적절한 방법에 의해 섬유 표면을 처리할 수 있다. 표면 처리된 섬유가 이용될 때, 표면 처리는 불안정하지 않으며; 즉 그 표면 처리는 처음 액체 오염 또는 접촉으로 섬유의 표면에서 씻겨지지 않는다. 비습윤성 섬유 상의 표면 처리는 대부분의 섬유가 각 측정 사이에 건조되며 실시되는 3회의 연속 접촉 각 측정에 대해 90°미만의 공기 중 수 접촉각을 나타낼 때 불안정하지 않은 것으로 간주된다. 동일한 섬유에 대해 3회의분리 접촉 각 측정이 실시될 때 또한 3가지 모두의 접촉 각 측정 결과가 90°미만의 공기 중 수 접촉각을 나타낼 때, 그 섬유 상의 표면 처리는 불안정하지 않은 것으로 간주된다. 표면 처리가 불안정할 때, 그 표면 처리는 첫번째 접촉 각 측정 중에 섬유로부터 씻겨져서 밑에 있는 섬유의 비습윤성 표면을 노출시킬 것이며, 이후의 접촉각 측정치는 90°를 넘을 것이다.
유리한 습윤성 제제는 폴리알킬렌 글리콜, 예를 들면 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 습윤성 제제는 처리될 섬유, 재료 또는 흡수성 구조체의 총 중량의 약 5 중량% 미만, 바람직하게는 약 3 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 2 중량% 미만의 양으로 사용된다.
섬유는 제1 흡상층이 바람직한 조건 하에서 바람직한 양의 액체를 운반할 수 있도록 하기에 효과적인 양으로 본 발명의 제1 흡상층에 존재한다. 섬유는 흡수성 구조체의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 100 중량%, 바람직하게는 약 50 내지 약 90 중량%, 더욱 바람직하게는 약 70 내지 약 90 중량%의 양으로 존재한다.
셀룰로오스 섬유는 가공 또는 제조 중에 종종 섬유가 더 이상 펴지지 않고 짧아지게 되도록 그것에 부여된 컬을 갖는다. 그러한 컬은 화학적 또는 기계적 수단의 결과일 수 있다. 섬유의 컬은 섬유 안의 꼬임, 비틀림, 휨 또는 꼬임, 비틀림 및 휨의 혼합 때문에 섬유의 부분별 단축을 측정하는 컬 값에 의해 정량화될 수 있다. 본 발명의 목적을 위하여, 2차원 평면에서 섬유를 관찰함으로써 결정되는 섬유의 컬 값은 2차원적 평면 면에서 측정된다. 섬유의 컬 값을 확인하기 위하여, 섬유를 포함하는 2차원적 사각형의 가장 긴 치수로서의 섬유의 돌출된 길이 F 및섬유의 실제 길이 L이 둘다 측정된다. 이미지 분석 방법은 L 및 F를 측정하는데 이용될 수 있다. 적합한 이미지 분석 방법은 본원에 전문이 참고로 포함된 미국 특허 제4,898,642호에 기재되어 있다. 섬유의 컬 값은 다음 방정식으로부터 계산될 수 있다:
컬 값 = (L/F) - 1
셀룰로오스 섬유의 컬의 특성에 따라서, 그러한 컬은 셀룰로오스 섬유가 건조할 때 안정할 수 있지만, 셀룰로오스 섬유가 습윤될 때에는 불안정할 수 있다.
본 발명의 제1 흡상층을 제조하는데 유용한 셀룰로오스 섬유는 습윤될 때 실질적으로 안정한 섬유 컬을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 셀룰로오스 섬유의 이러한 특성은 본원에 기재된 시험 방법에 따라서 측정된 웨트 컬 값에 의해 정량화될 수 있으며, 이 값은 섬유 샘플로부터 약 4000과 같은 일정 수의 섬유의 길이 가중 중간 컬 평균이다. 웨트 컬 값은 섬유의 실제 길이 L을 곱하고, 섬유의 실제 길이의 합으로 나눈 각 섬유에 대한 개개의 웨트 컬 값의 합이다. 웨트 컬 값은 약 0.4 ㎜를 초과하는 길이를 가진 섬유에 필요한 값을 이용할 경우에만 계산된다.
본 발명의 제1 흡수층을 제조하는데 유용한 셀룰로오스 섬유는 바람직하게는 약 0.11 내지 약 0.25, 더욱 바람직하게는 약 0.13 내지 약 0.22, 가장 바람직하게는 약 0.15 내지 약 0.20의 웨트 컬 값을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 적당한 웨트 컬 값을 나타내는 셀룰로오스 섬유는 바람직한 액체 운반 특성을 나타내는 제1 흡상층을 형성하는 것으로 밝혀졌다. 대조적으로, 적당한 웨트 컬 값을 나타내지 않는 셀룰로오스 섬유는 바람직한 액체 운반 특성을 나타내는 제1 흡상층을 형성하지 않는 것으로 밝혀졌다. 셀룰로오스 섬유의 웨트 컬 값은 셀룰로오스 섬유가 본원에 기재된 바람직한 액체 운반 특성을 가진 제1 흡상층을 제조하는데 사용될 수 있을 것인지를 확인하는데 이용될 수 있다.
2종 이상의 셀룰로오스 섬유의 혼합물이 본 발명의 제1 흡상층을 제조하는데 사용된다면, 섬유의 혼합물은 바람직하게는 약 0.11 내지 약 0.25, 더욱 바람직하게는 약 0.13 내지 약 0.22, 가장 바람직하게는 약 0.15 내지 약 0.20의 웨트 컬 값을 나타내야 한다.
더 강성의 섬유는 컬을 비롯한 그의 형태를 강하지 않은 섬유 보다 물에서 더 잘 보존한다. 그 자체로, 더 강한 섬유는 습윤될 때 제1 흡상층의 다공도를 유지하여 습윤성 제1 흡상층이 더욱 액체 투과성이 된다. 또한, 제1 흡상층이 임의의 응력에 노출된다면 섬유의 레질리언스는 이점이 된다. 섬유의 레질리언스는 응력이 제거될 때 섬유의 원래 형태 및 제1 흡상층의 다공성 구조를 회복하는데 섬유를 돕는다. 그러한 특징은 흡수성 구조체의 액체 운반 특성을 유지하는데 유리하다.
섬유의 강성 및 레질리언스는 섬유를 가교결합시켜, 예를 들면 산화, 술폰화, 열처리, 조사, 화학적 가교결합제에 의해 또는 섬유를 중합체, 예를 들면 전분 또는 키토산으로 사이징시키거나; 또는 섬유의 초분자 구조를 변화시키고, 예를 들면 섬유를 팽윤제, 예를 들면 알칼리 용액으로 처리하고, 이어서 섬유를 해팽윤시키거나; 또는 더 많은 양의 더 조대하고, 더 강한 섬유, 예를 들면 목재 공급원으로부터의 추재 (秋材) 섬유를 함유하는 펄프를 얻도록 섬유 공급원을 분별화함으로써 개선된다.
더 강한 섬유는 본 발명에서 유용하기 위해 더 적은 컬을 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 조대한 추재 섬유는 종종 비교적 낮은 웨트 컬 값을 갖는다. 지금까지, 연재 크래프트로부터의 추재 풍부 분획물로부터 제조된 제1 흡상층은 바람직한 수직방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내기 위해 효과적인 다공성, 투과성 및 밀도를 가질 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, 섬유 공급원은 바람직한 특성을 갖는 섬유를 얻기 위해 분별화된다.
본 발명의 제1 흡상층을 제조하는데 유용한 셀룰로오스 섬유 내의 아주 작은 섬유 또는 미세 섬유의 존재는 제1 흡상층의 액체 운반 성능에 대해 부정적인 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 본원에 사용된 용어 "미세 섬유"는 약 0.2 ㎜ 미만의 길이를 갖는 매우 작은 섬유를 의미한다. 섬유 샘플 중의 미세 섬유의 중량%는 옵테스트 이큅먼트 인크. (OpTest Equipment Inc.; Hawkesbury, Ontario, Canada)로부터 시판되는, 섬유 샘플의 웨트 컬 값을 측정하기 위해 본원에 사용된 것과 동일한 장치인, 파이버 퀄러티 어날라이저, 옵테스트 프로덕트 코드 DA93 (Fiber Quality Analyzer, OpTest Product Code DA93)과 같은 섬유 분석기기를 사용함으로써 확인될 수 있다. 그러한 미세 섬유는 제1 흡상층의 다공성을 감소시키고 액체의 운반을 지연시키는 것으로 생각된다. 그 자체로, 본 발명의 제1 흡상층에 존재하는 미세 섬유의 양은 가능한 한 최소화되는 것이 바람직하다. 섬유 샘플 중의미세 섬유의 중량%는 섬유 샘플 중의 섬유의 총 중량의 약 4 중량% 미만, 바람직하게는 약 2 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 1 중량% 미만이다.
본 발명의 제1 흡상층을 제조하는데 유용한 셀룰로오스 섬유는 기계적, 화학적 및 열적 방법에 의해, 또한 기계적, 화학적 및 열적 방법의 혼합 방법에 의해 제조될 수 있다. 그러한 방법은 본원에 기재된 특성을 나타내는 셀룰로오스 섬유를 형성하는 방법이기만 하면 적합하므로, 그러한 섬유를 사용하여 제조된 제1 흡상층은 본원에 기재된 바람직한 액체 운반 특성을 나타내게 된다.
본 발명에 유용한 셀룰로오스 섬유를 제조하는 한 방법은 섬유를 술폰화하는 것이다. 그러한 방법은 그의 전문이 본원에 참고로 포함된, 1996년 6월 4일자로 쉐트 (R. Shet)에게 허여된 미국 특허 제5,522,967호에 기재되어 있다.
본 발명에 유용한 셀룰로오스 섬유를 제조하는 다른 방법은 예를 들면 1998년 12월 1일자로 두트키윅츠 (Dutkiewicz) 등에게 허여된 미국 특허 제5,834,095호에 예로서 기재된 바와 같이 섬유를 열 처리하는 것이다.
본 발명에 유용한 셀룰로오스 섬유를 제조하는 또다른 방법은 셀룰로오스 섬유를 염기성 용액으로 처리하여 셀룰로오스 섬유를 팽윤시키는 것이다. 염기성 용액은 수산화 나트륨과 같은 수산화 알칼리 금속 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 염기성 처리된 섬유로부터 제조된 제1 흡상층이 본원에 기재된 바람직한 액체 운반 특성을 나타내므로, 섬유의 바람직하지 못한 손상 없이 섬유를 제조하는데 효과적인 시간 및 염기성 용액에서의 처리의 배합이 본 발명에 사용하기에 적합하다.
셀룰로오스 섬유는 처음에 염기성 용액에 첨가되고, 바람직한 시간 동안 침지되고, 그후에 산성 용액으로 pH 약 7로 중화된다. 처리된 셀룰로오스 섬유는 다음에 흡수성 구조체를 제조하는데 사용된다.
수산화 나트륨이 셀룰로오스 섬유를 처리하는데 사용되는 염기성 용액을 제조하는데 사용된다면, 염기성 용액은 물 리터 당 수산화 나트륨 약 50 내지 약 500 g, 바람직하게는 물 리터 당 수산화 나트륨 약 100 내지 약 300 g의 농도를 갖는다. 셀룰로오스 섬유의 처리 시간은 약 1 내지 약 10분이다.
또한, 셀룰로오스 섬유를 처리하기 위한 증기 폭발법을 이용하고 적절한 처리 조건을 이용함으로써 바람직한 특성을 나타내는 개질된 셀룰로오스 섬유가 효율적이고 효과적인 방법에 의해 제조된다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 제1 흡상층에 사용하기 위한 셀룰로오스 섬유를 제조하는 다른 방법은 셀룰로오스를 산화시키는 것을 포함한다. 또한, 상기 방법 중의 하나로부터 제조된 셀룰로오스 섬유는 비처리된 셀룰로오스 섬유와, 상기 방법 중 다른 것으로부터 제조된 셀룰로오스 섬유와 또는 다른 비셀룰로오스 섬유와 함께 혼합되어 본 발명의 제1 흡상층을 제조하는데 유용한 섬유 블렌드를 형성할 수 있다.
본 발명의 다기능성 재료의 상세한 설명은 본 발명의 다기능성 재료를 제공하는 구조 및 방법에 대한 특정 양태 및 이용가능한 별법, 범위 및 제품을 포함한다.
본 발명의 다기능성 재료 (MAC)의 실제 예는 본 발명의 상호연결된 모관 시스템 (ICS)으로서 작용하는 언크레이프드 쓰루 에어 드라이드 (UCTAD) 베이스시트 및 입상물 형태의 각종 초흡수성 재료 SAM 또는 초흡수성 재료 SAM 익스텐더로 제조된다. CR은 알리앙스 코포레이션 (Alliance Corporation)에 의해 제조되는 서던 연재 크래프트 펄프를 의미한다. HPZ은 버크아이 셀룰로오스 캄파니 (Buckeye Cellulose Company)에 의해 제조된 서던 연재 크래프트 펄프를 의미한다. 페이버 SAP 870은 스톡하우젠, 인크. (Stockhausen, Inc.; Greensboro, North Carolina)에 의해 제조되는 초흡수성 재료이다.
언크레이프드 쓰루 에어 드라이드 시트는 블리치드 케미-써멀 머캐니칼 펄프 (Bleached Chemi-Thermal Mechanical Pulp) (BCTMP)로 제조된 고투과성의 언크레이프드 쓰루 에어 드라이드 시트일 뿐만 아니라 높은 플럭스 분포 재료이다.
다음 실시예 I는 UCTAD 지지체 상에 초흡수성 재료 SAM 입자를 부여함으로써 제조되는 다기능성 재료를 생산하였다.
실시예 I
50:50 CR1654/HPZ의 조성 및 67 gsm의 기초 중량을 갖는 언크레이프드 쓰루 에어 드라이드 (UCTAD) 티슈의 층 사이에 300 내지 600 미크론의 입도 분포를 갖는 페이버 880 유형의 초흡수성 재료 (SAM)를 압착시켜 다기능성 재료를 제조하였다. UCTAD의 기저층을 엠보싱시켜 시트에 함몰부를 형성하였다. 바람직한 양의 SAM을 150 내지 175 gsm SAM의 양으로 함몰부에 놓았다. UCTAD의 제2 시트에 미세 미스트의 물을 분무하여 약 40 중량%의 함수율을 얻었다. 다음에, UCTAD의 습윤층을 함몰부에 SAM을 함유하는 UCTAD 층의 윗면에 놓았다. 그 구조체를 압착시켜 두층 사이에 결합을 형성하였다. 물을 사용하여 두 시트 사이의 결합을 히드로 결합으로서 강화시켰다. SAM을 함유하는 함몰부는 UCTAD 시트 내의 개방 면이 압착되는 것을 방지하였다. 함몰부는 분포 재료의 액체 흡상 능력을 보호하였다. 또한, 기저귀와 비교하여 등가량의 SAM을 함유하는 MAC를 제조하였다 (> 300 gsm). 2층의 SAM을 3층의 UCTAD 사이에 압착시켰다.
실시예 I의 방법을 이용하여 제조된 MAC는 중량 기준의 높은 SAM 함량을 가진 초박막 재료였다 (> 50%). 실시예 I의 재료는 우수한 흡수, 산포 및 용량 특성을 갖는 것으로 관찰되었다. 이들 MAC의 일체성은 또한 현재의 일회용 흡수성 제품에 사용되는 약한 흡수성 코어 보다 훨씬 더 양호하였다.
다음 실시예 II는 MAC의 산포 및 액체 보유 능력에 대해 설명한다.
실시예 II
UCTAD, 배리어 티슈 및 그의 혼합층 사이에 SAM를 날인하여 MAC를 제조하였다. 이들 재료를 제조하는 방법은 티슈의 기저 시트 상에 SAM을 산포시키는 것으로 형성되었다. SAM을 함유하는 기저층에 미세 미스트의 물을 분무하였다. 티슈의 상부 시트를 기저층 상에 놓고, 그 라미네이트를 압착시켜 함께 샌드위치 모양을 형성하는 두층의 티슈를 결합시켰다. 이 샌드위치 모양은 매우 얇고 유연하였다. 이들 MAC 혼합체는 다음 구조를 포함하였다.
(1) UCTAD (67 gsm) - SAM (120 gsm) - UCTAD (67 gsm). 총 중량은 254 gsm이었다.
(2) UCTAD (67 gsm) - SAM (120 gsm) - 배리어 티슈 (20 gsm). 총 중량은 207 gsm이었다. 배리어 티슈란 20 gsm 기초 중량의 펄프 시트를 의미한다.
(3) 배리어 티슈 (20 gsm) - SAM (86 gsm) - 배리어 티슈 (20 gsm). 총 중량은 126 gsm이었다.
실시예 II에서 제조된 이들 MAC는 샘플에서 액체를 운반하고 보유하는 재료인 것으로 밝혀졌다. 이층의 배리어 티슈를 이용하는 MAC는 습윤될 때 임의의 산포 질을 나타내지 않았다. 시판되는 겔-록 (Gel-Lok) (티슈/SAM/티슈 샌드위치 모양 복합체)도 마찬가지로 비교적 불량한 성능을 나타내었다. UCTAD는 SAM이 액체를 챙겨넣을 수 있을 정도로 더욱 빨리 샘플 내에서 액체를 산포시키기 위해 MAC에서 필수적인 것으로 관찰되었다. 구조 (1), (2) 및 (3)으로서 상기한 MAC 뿐만 아니라 UCTAD를 함유하는 재료는 우수한 운반 및 보유 질을 나타내긴 하지만 그들은 액체를 수직으로 흡상시키지 않을 것이다.
다음 실시예 III-IV는 층으로 지지체화된 UCTAD와 SAM 익스텐더를 혼합함으로써 제조된 MAC를 기재한다.
실시예 III
대조군으로서, 3층의 67 gsm UCTAD (50/50 CR1654/HPZ)를 제조하였다.
일정 지점까지 시간 흡수 속도 (x10-4g/분*gsm*inch) 총 유체 (g)
10 ㎝, 28초 113
15 ㎝, 1.7분 37 약 8
실시예 IV
컬링된 CR55/페이버 870의 혼합물을 흡수성 조성물로 제조하였다.
3층의 67 gsm UCTAD (50/50 CR54/HPZ)를 흡수성 조성물 2.1 g과 함께 두층 사이에 놓았다.
일정 지점까지 시간 흡수 속도 (x10-4g/분*gsm*inch) 총 유체 (g)
10 ㎝, 1.7분 49.5 8
15 ㎝, 15.5분 15 25
실시예 V
80/20 레이온/페이버 870의 혼합물을 흡수성 조성물로 제조하였다.
3층의 67 gsm UCTAD (50/50 CR54/HPZ)를 흡수성 조성물 2.1 g과 함께 두층 사이에 놓았다.
일정 지점까지 시간 흡수 속도 (x10-4g/분*gsm*inch) 총 유체 (g)
10 ㎝, 1.7분 47 9
15 ㎝, 24분 11 30
다음 실시예 VI-IX는 티슈에 봉매된 SAM 입자를 가진 MAC를 제조하였다. 일련의 실험에서, 티슈는 UCTAD 웹이었다. 웹에 SAM을 45%까지 유지할 수 있다. 대부분의 SAM 입자를 웹의 한면 상에 위치시켜 다른 면은 실질적으로 SAM이 없도록 하여 본 발명의 섬유 망상조직 ICS에 의해 형성되는 상호연결된 모관 시스템의 액체 흡수 및 운반 기능의 이점을 갖게 하였다. 얻어진 재료는 얇고, 유연하며 섬유 웹에 대한 SAP의 놀랍게도 강한 부착력을 나타내는 것으로 관찰되었다. 이런 식으로 얻어진 MAC는 고투과성, 다공성 및 안정한 모관 현상 때문에 우수한 액체 운반,즉 흡수, 산포 및 흡상 특성을 갖는 것으로 관찰되었다. 그것은 유출없이 다량의 액체를 보유할 수가 있었다. 또다른 놀라운 효과는 전체적으로 재료의 외관, 가늚, 유연함 및 일체성이었다. SAM은 떨어진 것으로 관찰되지 않았다. MAC는 SAM 없는 UCTAD 지지체와 동일하게 보여지고 느껴졌다.
다음 실시예 VI-IX 모두에서, 랩 크기의 장치를 이용하여 MAC를 제작하였다. 초흡수성 첨가제는 "미세한" 페이버 870이었다. 랩 크기의 장치는 다음과 같이 기능하였다:
셀룰로오스 재료는 244 ㎝/분으로 이동하는 25 ㎝ 폭 와이어 컨베이어 상에 풀려졌다. 컨베이어 벨트는 진공 박스 상부 너머로 이동하였다. 진공 박스는 약 500 파스칼의 부 압력하에 있었다.
입상 재료는 셀룰로오스 재료 상부에서 15 ㎝ 폭 진동 공급기로부터 171 g/분으로 계량되었다. 입상 재료와 셀룰로오스 재료의 접촉 지점은 49 ㎜ 길이 슬롯이 와이어 아래의 진공 박스에 존재하는 곳에 속하였다. 진공은 셀룰로오스 재료 내에 입상 재료가 전달되고 보유되는 것을 도왔다.
재료의 짧은 샘플을 제조하였다. 과량의 입상 재료를 셀룰로오스 재료로부터 털어내고 입상 재료의 보유를 중력계로 측정하였다.
시트의 z-방향의 초흡수제 분포를 현미경 관찰하였다. 기재 재료의 두께 전체에 걸친 입자 분포의 구배가 있었다. 재료의 한 면에는 SAM 입자가 거의 없었다.
실시예 VI
베이스 재료는 67 gsm 기초 중량의 (50/50 CR1654/HPZ) UCTAD였다.
SAM 입자
크기 (㎛) BW (gsm) SAM
SAP 없음 19.79 0
90-150 ㎛ 20.02 1.18%
75-90 ㎛ 20.19 2.01%
75-90 ㎛ 20.24 2.23%
53-75 ㎛ 20.33 5.01%
38-53 ㎛ 22.28 11.20%
38-53 ㎛ 22.63 12.58%
실시예 VII
베이스 재료는 50/50 CR1654/HPZ UCTAD였다. 초흡수제의 보유율은 13.3%였다.
실시예 VIII
머서법으로 처리된 LL-19로 제조된 UCTAD를 사용하였다.
기초 중량, gsm % SAM
48.6 21-30
92.2 9-13
218.7 7-8
실시예 IX
설명 BW, gsm % SAM
BCTMP UCTAD 33 gsm
2 No SAM, 960518 20.01 0
3 모든 크기 27.66 27.67%
4 모든 크기 30.78 35.01%
5 모든 크기 28.20 29.05%
7 960528 모든 크기 30.17 33.69%
BCTMP, UCTAD 33 gsm
10 No SAM 35.00 0
11 960611 모든 크기 56.73 38.29%
12 60612 모든 크기 55.46 36.88%
13 60612 모든 크기 50.48 30.66%
15 12 <38 - 53 52.37 33.16%
16 12 <38 - 53 51.98 32.66%
BCTMP, UCTAD 40 gsm
20 No SAM 40.95 0
21 960611 모든 크기 56.62 27.68%
22 960619 모든 크기 75.13 45.50%
SAM을 각종 BCTMP 재료에 가함으로써 27 내지 45%의 SAM의 보유율을 얻었다.
실시예 X
UCTAD/접착제/페이버 880/접착제/UCTAD 재료를 제조하고 샘플 BK-1 및 샘플 BK-2로 정하였다. 복합체 BK-1 및 BK-2는 UCTAD/접착제/페이버 880/접착제/UCTAD의 구조를 갖는 층형성된 복합체였다.
도 2에 관해서 보면, 샘플 BK-1 및 BK-2의 단면 형태가 나타내어져 있다. 복합체 (10)은 초흡수제 층 (16)의 양측에 제1 UCTAD 층 (12) 및 제2 UCTAD 층 (14)를 갖는다. 접착제층 (17 및 19)는 복합체를 함께 고정시킨다.
두 복합체 샘플 BK-1 및 BK-2는 사용된 접착제 타입에만 차이가 있었다.
그러한 구조체의 제조 방법은 5 단계를 포함하였다: (1) UCTAD 시트 상에 산포된 접착제 재료 ㎡ 당 5 g을 산포하고, (2) 접착제/UCTAD 시트의 윗면 상의 페이버 880 입자의 균일층 ㎡ 당 160 g을 형성하고, (3) 페이버 880/접착제/UCTAD 상에 접착제 재료 ㎡ 당 추가의 5 g을 산포하고, (4) 접착제/페이버 880/접착제/UCTAD 시트 윗면에 UCTAD 시트를 커버하고, (5) 시트를 선형 인치 당 40 파운드로 닙 롤러에 의해 압착시킨다.
실시예 X에 사용된 UCTAD 티슈는 약 67 gsm의 기초 중량 및 ㎤ 당 약 0.10 g의 밀도를 가졌다. 이 UCTAD 티슈는 또한 분 당 인치 폭 당 ㎡ 당 건조 재료 g 당 유체 0.0029 g의 수직 흡상 플럭스를 가졌다. 이 UCTAD 시트는 또한 미국 특허 제5,743,999호에 기재된 미세 염색법을 이용하여 0.015 인치의 깊이에서 미세 염색되었다.
실시예 X에 사용된 SAM은 스톡-하우젠으로부터 얻은 페이버 880으로서 명명되는 시판되는 폴리아크릴레이트 초흡수제였다. 초흡수제는 약 70 몰%의 중화도를가졌다. 페이버 880은 이 실시예 X의 경우 150 내지 850 미크론의 입도 범위를 가졌다.
실시예 X에 사용된 접착제는 두 타입의 접착제 재료를 포함하였다. BK-1에서, H2525A로서 명명되는 접착제는 아토-핀들리 캄파니 (Ato-Findley Company)로부터 얻었다. BK-2에서, NS5610으로서 명명되는 접착제는 내셔날 스타치 캄파니 (National Starch Company)로부터 얻었다.
흡수 용량 수직 흡상 시험을 수행하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
샘플 복합체 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 복합체의 포화도(%) SAP 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 UCTAD 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차
BK-1 8.5 0.8 44.3 12.1 0.4 4.7 1.1
BK-2 6.3 0.5 32.8 10.1 0.7 3.8 0.2
실시예 XI
재료를 롤로부터 풀고 첨가제를 분무하여 흡수성 복합체를 형성할 수 있는 공기 성형법을 사용하여 흡수성 복합체 샘플 BK-3을 형성하였다.
폴리에틸렌/폴리에스테르 이성분 섬유로 제조된 80 gsm 본디드 카디드 웹 (BCW)을 다른 재료를 첨가할 수 있도록 진공으로 장치된 성형 와이어 상의 롤로부터 풀었다. 셀룰로오스 플러프 258 gsm 및 폴리아크릴레이트 초흡수제 189 gsm은 혼합물을 운반하기 위하여 공기를 사용하여 약 150 ft/초의 속도로 성형 와이어 위의 약 10 인치에 위치된 노즐을 통하여 전달되었다. 폴리아크릴산 용액 (15% 고형분) 약 80 gsm을 플러프/SAM 노즐 및 성형 와이어 사이에 위치된 2개의 분무 노즐을 통해 첨가하였다. 가교결합제 키멘 (Kymene) 557 LX (6.0% 고형분) 약 20 gsm을 또한 플러프/SAM 노즐 및 성형 와이어 사이에 위치된 2개의 분무 노즐을 통해 첨가하였다. 폴리아크릴산 및 키멘 분무 노즐은 첨가될 셀룰로오스 플러프/초흡수제 입자 상의 폴리아크릴산 및 키멘의 균일한 코팅을 얻도록 위치시켰다. 마지막으로, 크레이핑되지 않은 통기 건조 (UCTAD) 셀룰로오스 시트 70 gsm을 롤로부터 풀고 공기 성형된 복합체 상에 층형성시켰다. 키멘 분무액을 사용하여 셀룰로오스 및 초흡수제 입자를 BCM 및 UCTAD 층에 결합시키는 폴리아크릴산을 가교결합시켜 흡수성 복합체를 형성하였다.
샘플 BK-3에 설명된 바와 동일한 장치 셋업을 이용하여 흡수성 복합체 샘플 BK-4를 제조하였다. 샘플 BK-3에 비해 샘플 BK-4에 대해 조성물의 다음 변화가 이루어졌다. 샘플 BK-4에 사용된 셀룰로오스 플러프는 188 gsm이었다. 분무된 용액 중의 폴리아크릴산은 20% 폴리아크릴산 나트륨의 중화도를 가졌고 탄산 암모늄 지르코늄 2 중량%를 함유하였다. 복합체를 제조하는 동안 키멘 용액은 분무되지 않았다.
도 3에 관해서 보면, 샘플 BK-3 및 BK-4의 단면 형태가 나타내어져 있다. 복합체 (20)은 초흡수제/플러프 층 (26)의 양측에 서지층 (22) 및 UCTAD 층 (24)를 갖는다.
흡수 용량 수직 흡상 시험을 수행하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
샘플 복합체 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 복합체의 포화도(%) SAP 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 UCTAD 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차
BK-3 0.17 0.09 1.3 0.35 0.02 1.4 0.4
BK-4 0.76 0.30 5.7 0.45 0.17 2.1 0.4
실시예 XII
UCTAD/다나클론/페이버 880/다나클론/UCTAD 재료를 제조하고 샘플 BK-7, BK-8, BK-9, BK-10 및 BK-11로 정하였다. 복합체 BK-7, BK-8, BK-9, BK-10 및 BK-11은 UCTAD/다나클론/페이버 880/다나클론/UCTAD의 구조를 갖는 에어레이드 복합체였다.
도 4에 관해서 보면, 샘플 BK-7, BK-8, BK-9, BK-10 및 BK-11의 단면 형태가 나타내어져 있다. 복합체 (30)은 초흡수제 층 (36)의 양측에 제1 UCTAD 층 (32) 및 제2 UCTAD 층 (34)를 갖는다. 다나클론 층 (37 및 39)는 UCTAD 층과 초흡수제 사이에 위치된다.
샘플 BK-7, BK-8, BK-9, BK-10 및 BK-11에 대한 구조체의 제조 방법은 5 단계를 포함하였다: (1) UCTAD 시트 윗면 상의 ㎡ 당 0 내지 80 g 범위의 다나클론 기초 중량을 가진 에어레이드 다나클론 층을 형성하고, (2) 다나클론/UCTAD 시트의 윗면 상의 페이버 880의 입자의 균일층 ㎡ 당 150 g을 형성하고, (3) 페이버 880/다나클론/UCTAD 시트 윗면 상의 ㎡ 당 0 내지 80 g 범위의 다나클론 기초 중량을 가진 또다른 에어레이드 다나클론 층을 형성하고, (4) 윗면 상에 UCTAD 시트를 커버하고, (5) 15,000 psi 하에서 30초 동안 150 ℃의 온도에서 카버 (Carver) 실험용 프레스 (모델 2333)에 의해 복합체를 압착시킨다.
실시예 BK-0의 경우, 다나클론 스테이플 섬유가 그 복합체에 사용되지 않았으며, 접착제 재료 ㎡ 당 약 10 g을 UCTAD 상에 산포하고 다나클론 스테이플 섬유를 교체하였다. BK-0 복합체는 15,000 psi 하에서 10초 동안 실온에서 압착시켰다.
실시예 XII에 사용된 UCTAD 티슈는 약 67 gsm의 기초 중량 및 ㎤ 당 약 0.10 g의 밀도를 가졌다. 이 UCTAD 티슈는 또한 분 당 인치 폭 당 ㎡ 당 건조 재료 g 당 유체 0.0029 g의 수직 흡상 플럭스를 가졌다. 이 UCTAD 시트는 또한 0.015 인치의 깊이에서 미세 염색되었다.
실시예 XII에 사용된 다나클론은 2.2 데니어의 직경 및 다나클론 A/S 캄파니에 의해 제조되는 6 ㎜의 길이를 갖는 시판되는 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유였다.
실시예 XII에 사용된 SAM은 스톡-하우젠으로부터 얻은 페이버 880으로서 명명되는 시판되는 폴리아크릴레이트 초흡수제였다. 초흡수제는 약 70 몰%의 중화도를 가졌다. 페이버 880은 이 실시예 XII의 경우 150 내지 850 미크론의 입도 범위를 가졌다.
흡수 용량 수직 흡상 시험을 수행하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
샘플 복합체 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 복합체의 포화도(%) SAP 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 UCTAD 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차
BK-0 7.3 0.6 42.9
BK-7 5.4 0.5 31.8 8.4 0.9 2.2 0.9
BK-8 3.5 0.7 20.6 4.7 1.3 2.3 0.3
BK-9 2.9 0.5 17.0 2.9 0.7 2.9 0.4
BK-10 1.4 0.3 8.2 1.0 0.94 2.0 0.1
BK-11 0.8 0.1 0.5 8.4 0.04 1.6 0.2
실시예 XIII
복합체 샘플 BK-30 및 샘플 BK-31을 에어레잉 방법을 통해 SAM이 봉매된 단일 UCTAD 티슈였다. 그러한 구조체를 제조하는 방법은 UCTAD 시트 상에 입자의 초흡수제 균일층을 형성하는 것을 포함한다. SAM의 에어레잉이 일어나고 있는 동안, 시트의 양측에 진공을 가하여 SAM 입자가 UCTAD 티슈로 봉매되도록 하였다.
도 5에 관해서 보면, 샘플 BK-30 및 BK-31의 단면 형태가 나타내어져 있다. 복합체 (40)은 초흡수제 입자 (44)가 봉매된 UCTAD 티슈 시트 (42)를 갖는다.
실시예 XIII에 사용된 UCTAD 티슈는 약 67 gsm의 기초 중량 및 ㎤ 당 약 0.10 g의 밀도를 가졌다. 이 UCTAD 티슈는 또한 분 당 인치 폭 당 ㎡ 당 건조 재료 g 당 유체 0.0029 g의 수직 흡상 플럭스를 가졌다. 이 UCTAD 시트는 또한 0.015 인치의 깊이에서 미세 염색되었다.
실시예 XIII에 사용된 SAM은 스톡-하우젠으로부터 얻은 페이버 880으로서 명명되는 시판되는 폴리아크릴레이트 초흡수제였다. 초흡수제는 약 70 몰%의 중화도를 가졌다. 페이버 880은 이 실시예 XIII의 경우 0 내지 250 미크론의 입도 범위를 가졌다.
흡수 용량 수직 흡상 시험을 수행하고 그 결과를 표 4에 나타내었다.
샘플 복합체 중의 액체(g/g)평균; 표준 편차 복합체의 포화도(%)
BK-30 4.7 1.2 63.5
BK-31 5.2 0.3 49.5
실시예 XIV
UCTAD/SAM/UCTAD 복합체의 샘플에 대해 상기한 접촉 친밀도 분석법 대로 접촉 친밀도를 결정하였다.
루틴, "CONIM8"로 실시예 X, XI, XII 및 XIII으로부터의 샘플의 단면 상에서 이미지 분석을 수행하였다. 도 6은 그 결과의 그래프도를 나타낸다.
본 발명의 한 양태에서, 액체 투과성 표면시트, 표면시트에 부착된 배면시트 및 표면시트와 배면시트 사이에 위치된 흡수성 구조체를 포함하는 것으로, 그 흡수성 구조체가 본원에 기재된 복합 흡수성 구조체인 일회용 흡수성 제품이 제공된다.
본 발명의 한 양태는 유아용 기저귀에서의 흡수성 구조체의 사용 면에서 설명될 것이다. 흡수성 구조체는 배변연습용 팬츠, 여성 위생 용품, 예를 들면 패드 및 탐폰, 실금용품 및 건강 보호 용품, 예를 들면 케이프 또는 가운과 같은 당 업계의 숙련인에게 공지된 다른 일회용 흡수성 제품에 사용하는데 동일하게 적합하다는 것을 이해하여야 한다.
표면시트로서 사용하기에 적합한 예시적 재료는 액체 투과성 재료, 예를 들면 ㎡ 당 약 15 내지 약 25 g의 기초 중량을 갖는 스펀본디드 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌이다. 배면시트로서 사용하기에 적합한 예시적 재료는 액체 불투과성 재료, 예를 들면 폴리올레핀 필름, 및 증기 투과성 재료, 예를 들면 미공성 폴리올레핀 필름이다.
본 발명의 모든 면에 따라서 일회용 흡수성 제품은 사용 중에 체액으로 다중 오염된다. 따라서, 일회용 흡수성 제품은 흡수성 제품 및 구조체가 사용 중에 노출될 양의 체액의 다중 오염을 흡수할 수 있다. 그 오염은 일정 시간까지 서로 분리된다.
시험 방법 - 섬유의 습윤 컬
섬유에 대한 습윤 컬 값은 명칭 파이버 퀄러티 어날라이저 (Fiber Quality Analyzer), 옵테스트 프로덕트 코드 DA93으로 옵테스트 이큅먼트 인크. (OpTest Equipment Inc.; Hawkesbury, Ontario, Canada)로부터 시판되는, 섬유의 질을 신속하고, 정확하게 자동적으로 확인하는 기기를 사용하여 확인되었다.
섬유의 샘플을 샘플 핸드시트를 제조하는데 사용되는 섬유 펄프로부터 얻었다. 섬유 샘플을 파이버 퀄러티 어날라이저에 사용될 600 ㎖ 플라스틱 샘플 비이커에 부었다. 파이버 퀄러티 어날라이저에 의한 평가를 위해 비이커 안의 섬유 샘플을 비이커 안의 섬유 농도가 초 당 약 10 내지 약 25 섬유가 될 때 까지 수돗물로 희석하였다.
빈 플라스틱 샘플 비이커를 수돗물로 채우고 파이버 퀄러티 어날라이저 시험 챔버에 놓았다. 다음에, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <시스템 체크> 버튼을 눌렀다. 수돗물로 채워진 플라스틱 샘플 비이커가 시험 챔버 안에 적당하게 놓여졌다면, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <OK> 버턴을 눌렀다. 그후에, 파이버 퀄러티 어날라이저를 자체 시험하였다. 자체 시험 후에 스크린 상에 경고가 표시되지 않았다면, 그 기계는 섬유 샘플을 시험할 준비가 된 것이었다.
수돗물로 채워진 플라스틱 샘플 비이커를 시험 챔버로부터 제거하고 섬유 샘플 비이커로 대체하였다. 다음에, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <측정> 버튼을 눌렀다. 다음에, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <새로운 측정> 버튼을 눌렀다. 섬유 샘플의 명칭을 파이버 퀄러티 어날라이저에 타이핑하였다. 파이버 퀄러티 어날라이저의 <OK> 버튼을 눌렀다. 파이버 퀄러티 어날라이저의 <선택> 버튼을 눌렀다.섬유 수는 4,000으로 셋팅하였다. 인쇄될 그래프의 스케일링 파라메터는 자동으로 또는 바람직한 값으로 셋팅될 수 있다. 파이버 퀄러티 어날라이저의 <이전> 버튼을 눌렀다. 다음에, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <시작> 버튼을 눌렀다. 섬유 샘플 비이커가 시험 챔버에 적당히 놓여졌다면, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <OK> 버튼을 눌렀다. 그후에, 파이버 퀄러티 어날라이저는 시험을 시작하였고 플로우 셀을 통과하는 섬유를 표시하였다. 파이버 퀄러티 어날라이저는 또한 플로우 셀을 통과하는 섬유 빈도수를 표시하였으며, 그것은 초 당 약 10 내지 약 25 섬유이어야 한다. 섬유 빈도수가 이 범위 밖이면, 파이버 퀄러티 어날라이저의 <정지> 버튼을 눌러야 하고 섬유 샘플은 바람직한 범위 내의 섬유 빈도수가 되도록 희석되거나 또는 더 많은 섬유가 첨가되어야 한다. 섬유 빈도수가 충분하다면, 파이버 퀄러티 어날라이저는 파이버 퀄러티 어날라이저가 자동적으로 정지되는 시간인 4000 섬유의 수에 도달할 때 까지 섬유 샘플을 시험한다. 파이버 퀄러티 어날라이저의 <결과> 버튼을 눌렀다. 파이버 퀄러티 어날라이저는 섬유 샘플의 습윤 컬 값을 계산하고, 그 값은 파이버 퀄러티 어날라이저의 <종결> 버튼을 누름으로써 인쇄되었다.
보수 (保水) 값
셀룰로오스 섬유 샘플 0.5 g을 얻고 약 30초 동안 저속으로 셋팅된 호버트 캄파니 모델 (Hobart Company Model) N 50 블렌더를 사용하여 탈이온수 약 200 g에 분산시켰다. 셀룰로오스 섬유/물 현탁액을 비이커에 넣고 약 16시간 동안 그대로 두었다. 상등수를 따라내고 셀룰로오스 섬유를 스크린이 장치된 원심분리 (Dynac II by Clay Adams, Division of Becton Dickinson & Co., Model 5025, serial 012,cat. No. 0103) 관에 놓았다. 그후에, 셀룰로오스 섬유를 약 20분 동안 약 1000배 중력의 힘 하에서 원심분리시켰다. 그후에, 셀룰로오스 섬유를 원심분리관으로부터 제거하고 칭량하였다 (습윤 중량 WW를 제공함). 셀룰로오스 섬유를 약 105 ℃에서 약 120분 동안 건조시켰다. 셀룰로오스 섬유를 재칭량하였다 (건조 중량 WD를 제공함). 습윤 중량 (WW)으로부터 건조 중량 (WD)을 빼고 그 값을 건조 중량 (WD)으로 나누어 보수 값을 계산하였다. 보수 값은 건조 셀룰로오스 섬유 g 당 보유된 물 g으로서 보고하였다.
웨트-레이드 핸드시트의 제조
보이쓰 코포레이션 (Voith Corporation)으로부터 시판되는 41 ㎝ x 41 ㎝ 청동 주조 웨트-레이드 핸드시트 성형기 주형을 사용하여 바람직한 섬유 샘플을 사용하여 ㎡ 당 약 200 g의 기초 중량을 가진 43 ㎝ x 43 ㎝ 표준 핸드시트를 제조하였다.
테스팅 머쉰, 인크. (Testing Machines, Inc.)로부터 시판되는 브리티쉬 디스인테그레이터 (British Disintegrator) 믹서를 실온 (약 23 ℃)에서 증류수 약 2 리터 및 섬유 샘플 약 37.3 g으로 채웠다. 브리티쉬 디스인테그레이터의 계수기를 0으로 셋팅하고 커버를 브리티쉬 디스인테그레이터 상에 놓았다. 브리티쉬 디스인테그레이터를 계수기가 약 600으로 가동될 때 까지 틀어두었다. 별법으로, 브리티쉬 디스인테그레이터를 약 5분 동안 가동시킬 수 있다. 버킷을 증류수 약 8 리터로 채웠다. 그후에, 브리티쉬 디스인테그레이터의 내용물도 버킷에 부었다.
약 30 ㎝ 깊이의 챔버를 가진 핸드시트 성형기를 수돗물로 약 13 ㎝의 깊이까지 부분적으로 채웠다. 버킷의 내용물을 핸드시트 성형기 챔버에 부었다. 그후에, 전용 교반기를 사용하여 핸드시트 성형기 챔버 안의 현탁액을 혼합하였다. 교반기를 서서히 상하로 6회 이동시켜 사각 패턴의 핸드시트 성형기에서 작은 와동을 일으키도록 하지만, 큰 와동은 피한다. 교반기를 제거하고 현탁액을 핸드시트 성형기의 성형 스크린을 통해 배수하였다. 핸드시트 성형기를 개방시키고 두층의 압지를 핸드시트의 윗면 상에 놓았다. 약 3.9 N/㎝의 등가를 가진 롤러를 형성된 핸드시트의 좌측, 우측 및 중앙 각각 상에서 앞뒤로 일회 이동시켰다. 형성된 핸드시트가 부착된 압지를 성형 스크린에서 들어올렸다. 형성된 핸드시트가 위로 향하도록 압지를 테이블 상에 놓았다. 46 ㎝ x 46 ㎝의 4 메쉬 강철 스크린을 핸드시트의 윗면 상에 두었다. 압지, 핸드시트 및 스크린을 뒤집어 스크린이 바닥에 있고 압지가 윗면에 있도록 하였다. 압지를 핸드시트에서 박리시켜 핸드시트를 스크린 상에 남겨두었다. 핸드시트의 연부를 결합제 클립을 사용하여 스크린에 체결하였다. 핸드시트를 밤새 두어 공기 건조시켰다. 스크린에 부착된 핸드시트를 오븐에 넣고 약 105 ℃에서 약 60분 동안 건조시켰다. 그후에, 핸드시트를 오븐으로부터 제거하고 스크린으로부터 제거하였다. 시트를 TAPPI 콘디셔닝된 방에서 60분 동안 평형화시켰다. 그 시트는 액체 분포 특성을 평가할 준비가 되었다.
흡수성 구조체의 두께 및 건조 밀도
본원에 기재된 절차에 따라서 제조된 핸드시트로부터, 예를 들면, 이스트맨, 머쉰 코프. (Eastman, Machine Corp.; Buffalo, New York)로부터 시판되는 섬유 톱을 사용하여 약 5 ㎝의 폭 및 약 38 ㎝의 길이를 가진 샘플 핸드시트 재료의 스트립을 얻었다. 샘플 스트립을 연부 효과를 피하도록 핸드시트의 연부로부터 약 2.5 ㎝ 이상 멀리 절단하였다. 샘플 스트립을 수용성 잉크를 사용하여 약 10 ㎜ 간격으로 표시하였다.
샘플 스트립의 벌크, 즉 두께를 측정하기 위하여, 미쯔토요 코포레이션 (Mitutoyo Corporation)으로부터 시판되는 벌크 계량기와 같은 약 0.01 ㎜ 수준 이상으로 정확한 벌크 계량기를 사용하였다.
두께 계량기의 저부와 평행한, 약 2.54 ㎝ 직경의 평반을 사용하여 두께를 측정하였다. 평반은 샘플 스트립 재료 상에 340 Pa 압력을 가하였다. 샘플 스트립의 두께를 샘플 스트립의 길이를 따라 약 50 ㎜ 간격으로 측정하고 평균하였다. 샘플 스트립의 평균 두께를 사용하고 샘플 스트립의 중량 및 크기 치수를 이용하여 샘플 스트립의 건조 밀도를 계산하였다. 샘플 스트립을 리퀴드 플럭스 값에 대해 평가한 후에 본원에 축어적으로 기재된 것처럼 참고로 포함된 ASTM D5729-95에 의해 샘플 스트립의 습윤 밀도를 결정할 수 있다.
흡수 용량 수직 흡상 시험
이 시험의 목적은 a) 염수를 비교적 높은 높이 (13-17 ㎝)로 흡상시키고 또한 b) 그 액체를 13번째 내지 17번째 ㎝ 사이의 높이에서 보유하는 제공된 흡수 재료의 능력을 정량화하는 것이다.
UCTAD/SAP 복합 구조체의 성능은 액체를 중력에 대해 위로 이동시키고 그것을 UCTAD 티슈로부터 보유 성분으로 전달하는데 있어서의 효능에 의해 정량화된다.
흡상 후에 흡수 재료에 함유된 염수의 양을 측정하는데 중력계 분석 (흡상 전과 후의 액체 발란스) 또는 X-선 농도계와 같은 각종 기술이 사용될 수 있다. 후자의 방법이 신뢰성있고 용이하긴 하지만, 주문 장치의 사용을 필요로 한다. 전자의 방법은 당 업계의 숙련인에 의해 반복될 수 있다.
이 방법에서, 흡수 재료로부터, 예를 들면 분포 티슈 및 보유 성분 (SAP, SAP 및 플러프 혼합물, SAP 섬유 부직물)으로 제조된 라미네이트 구조체로부터 23 ㎝ x 5 ㎝ 샘플을 잘라낸다. 샘플을 칭량하여 그의 4 ㎝ 길이의 중량을 계산하고 도 5에 나타낸 바와 같은 수직 흡상 장치에 놓았다. 흡상 시간은 30분으로 정하여 시험 재료의 평형을 위해 두었다. 30분 후에, 시험 샘플의 상부 절편 (13번째 내지 17번째 ㎝ 사이)을 절단하고 칭량하였다.
13-17 ㎝ 높이에서 흡수 용량 (건조 재료 g 당 액체 g)를 계산하기 위하여, 위의 상부를 건조시키고 (22시간, 105 ℃) 습윤 중량을 건조 후의 중량과 비교하였다. 4 ㎝ 절편의 건조 중량을 흡상 실험 전에 기록된 중량으로부터 계산하고 습윤 중량과 비교하였다.
4 ㎝ 절편의 건조 중량을 흡상 실험 전에 기록된 중량으로부터 계산하고 습윤 중량과 비교할 때, 샘플의 추가의 분석이 흡상 후에 이루어질 수 있다. 액체의 분배가 UCTAD 재료와 보유층 두 성분을 분리하고 습윤 중량 및 건조 (22시간, 105 ℃) 후의 중량을 기록함으로써 두 성분 사이에서 정량화되었다.
용액 표면으로부터 샘플 스트립 위로 이동되는 액체 전면까지의 수직 거리 및 샘플 스트립에 의해 흡수되는 액체 중량을 여러 시간 대에서 기록하였다. 연속되는 높이, 중량 및 시간 기록 사이에는 30초 이하의 시간이 경과되어야 한다. 액체 전면이 샘플 스트립 위로 얼마나 빨리 이동하는지에 따라서, 더욱 자주 측정치를 기록하는 것이 적절할 수 있다.
도 7에 관해서 보면, 발란스 (55) 상에 위치된 아스피레이터 병 (54) 안에 액체 저장소 (52)를 갖는 흡상 시험 장치 (50)이 나타내어져 있다. 액체 공급은 액체 분포기 (58)까지 라인 (56)으로 통과되어 이루어진다. 샘플 (60)은 자 (62) 위의 5 ㎝의 거리에 눈금 (64), 자 (62) 위의 10 ㎝의 거리에 눈금 (66) 및 자 (62) 위의 15 ㎝의 거리에 눈금 (68)이 있는 자 (62)에 의해 놓여진다. 컴퓨터 (74)까지 전극 (72, 74 및 76)이 공급된 자동화된 장치 (70)은 수동 육안 측정으로 대체될 수 있고, 측정의 정확도 및 정밀도는 수동 육안 측정에 비해 향상될 수 있다.
액체 전면 높이 대 시간의 플롯을 이용하여 약 5 ㎝까지 및 약 15 ㎝까지의 위킹 시간을 확인하였다. 샘플 스트립에 의해 흡수된 액체의 중량을 시간에 대해 플롯팅하였다. 특정 높이에서의 샘플 스트립의 수직방향 액체 플럭스 값은 그 높이에서 중량 대 시간 플롯의 기울기 (g/㎝)에 샘플 스트립의 길이 (㎝)를 곱하고 샘플 스트립의 질량 (g)으로 나눈 것이며, 그것은 방정식 2로 표시된다.
상기 식에서,
Te는 초 단위의 기록된 시간 e를 나타내며; Td는 초 단위의 기록된 시간 d를 나타내고;
Me는 시간 e에서 측정된 g 단위의 중량을 나타내고;
Md는 시간 d에서 측정된 g 단위의 중량을 나타내고;
Ls는 시험 중에 시험 용액에 침수된 스트립의 일부를 포함한, 시험 전 건조 샘플 스트립의 ㎝ 단위의 길이를 나타내고;
Ms는 시험 전 건조 샘플 스트립의 g 단위의 질량을 나타낸다.
용어 "d" 및 "e"는 일련의 측정치 a, b,..., d, e,..., z에서 높이 및 중량이 측정된 연속 시간대를 나타낸다. 액체 전면이 5 또는 15 ㎝에 도달하는데 필요한 시간은 d초 내지 e초였다. 수직방향 액체 플럭스를 계산할 목적으로 중량 대 시간 플롯의 기울기를 확인할 때, 원하는 높이 부근의 2개 이상의 중량 및 시간 값을 이용하는 것이 바람직하다. 각종 그래프 및 통계적 수법이 5 또는 15 ㎝에서 수직방향 액체 플럭스의 추정치의 정확도를 확인한다.
본 발명이 그의 특정 양태에 대해 상세히 설명되긴 하였지만, 당 업계의 숙련인은 상기한 바를 이해할 때 이들 양태에 대한 교체, 그의 변형 및 그의 등가물을 쉽게 인식할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 영역은 첨부된 청구의 범위 및 그에 대한 임의의 등가물로서 평가되어야 한다.

Claims (20)

  1. a. 습윤성 섬유를 포함하며, 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층 m 길이 당 흡수성 구조체 g 당 분 당 액체 약 0.08 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는 제1 흡상층;
    b. 히드로겔 형성 중합체 재료를 포함한 제2 보유층; 및
    c. 제1 흡상층 및 제2 보유층이 약 15 ㎝ 이상의 길이에서의 액체 운반 및 액체 보유 기능, 복합 흡수성 구조체 g 당 액체 약 5 g 이상의 포화 용량 및 15 ㎝에서의 제2 보유층 g 당 액체 약 5 g 이상의 흡수 용량을 달성하기 위한 접촉을 얻는 방식으로 함께 결합되도록 액체 운반 및 액체 보유 기능을 제공하기 위한 최소 접촉 친밀비를 갖는 복합 흡수성 구조체를 형성하도록 제1 흡상층과 제2 보유층을 결합시키는 결합제
    를 포함하는 복합 흡수성 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 흡상층이 습윤성 셀룰로오스 섬유를 포함하는 복합 흡수성 구조체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결합제가 다나클론 (Danaklon) 섬유를 포함하는 흡수성 구조체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 결합제가 친수성 고온 용융 접착제를 포함하는 흡수성 복합체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 히드로겔 형성 중합체 재료가 초흡수제를 포함하는 흡수성 구조체.
  6. 제2항에 있어서, 상기 습윤성 셀룰로오스 섬유가 약 0.15 내지 약 0.20의 습윤 컬 (curl) 값을 나타내는 흡수성 구조체.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1 흡상층이 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층의 단면 폭 m 길이 당 제1 흡상층 g 당 분 당 액체 약 0.1 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는 흡수성 구조체.
  8. 제2항에 있어서, 상기 결합제가 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유를 포함하는 흡수성 구조체.
  9. 제2항에 있어서, 상기 결합제가 폴리아미노아미드 에피클로로히드린 습강 수지를 포함하는 흡수성 구조체.
  10. 제2항에 있어서, 상기 제1 흡상층이 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층의 단면폭 m 길이 당 제1 흡상층 g 당 분 당 액체 약 0.2 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는 흡수성 구조체.
  11. 제2항에 있어서, 상기 제1 흡상층이 약 5 ㎝의 높이에서 제1 흡상층의 단면 폭 m 길이 당 제1 흡상층 g 당 분 당 액체 약 0.4 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는 흡수성 구조체.
  12. 제2항에 있어서, 상기 제1 흡상층이 약 5 ㎝의 높이에서 제1 흡상층의 단면 폭 m 길이 당 제1 흡상층 g 당 분 당 액체 약 0.6 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는 흡수성 구조체.
  13. 제2항에 있어서, 상기 습윤성 셀룰로오스 섬유가 약 0.11 내지 약 0.25의 습윤 컬 값을 나타내며, 상기 제1 흡상층이 약 5 ㎝의 높이에서 분 당 액체 약 0.4 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내며, 상기 제1 흡상층이 약 3.5분 미만의 흡상 시간 값을 나타내며, ㎡ 당 약 200 g의 기초 중량을 가진 제1 흡상층이 제1 흡상층 폭 inch 당 힘 약 2000 N/m 이상의 건조 인장 강도 및 제1 흡상층 폭의 힘 약 200 N/m 이상의 습윤 인장 강도를 나타내며, 상기 섬유가 상기 흡수성 구조체의 상기 총 중량을 기준으로 약 50 내지 약 100 중량%의 양으로 상기 제1 흡상층에 존재하며, 상기 제1 흡상층이 ㎤ 당 약 0.08 내지 약 0.5 g의 밀도를 나타내는 흡수성 구조체.
  14. a. 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층 m 길이 당 흡수성 구조체 g 당 분 당 액체 약 0.08 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는, 습윤성 셀룰로오스 섬유의 제1 흡상층을 제공하는 단계;
    b. 히드로겔 형성 중합체 초흡수성 재료의 제2 보유층을 제공하는 단계;
    c. 상기 제1 흡상층 및 상기 제2 보유층을 결합시키기 위한 결합제를 제공하는 단계; 및
    d. 제1 흡상층 및 제2 보유층이 약 15 ㎝ 이상의 길이에서의 액체 운반 및 액체 보유 기능, 복합 흡수성 구조체 g 당 액체 약 5 g 이상의 포화 용량 및 15 ㎝에서의 제2 보유층 g 당 액체 약 5 g 이상의 흡수 용량을 달성하기 위한 접촉을 얻는 방식으로 함께 결합되도록 액체 운반 및 액체 보유 기능을 제공하기 위한 최소 접촉 친밀비를 갖는 복합 흡수성 구조체를 형성하도록 상기 제1 흡상층, 상기 제2 보유층 및 상기 결합제를 결합시키는 단계
    를 포함하는 복합 흡수성 구조체의 형성 방법.
  15. 제14항에 있어서, 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유로 된 결합제를 제공하는 단계를 포함하는 복합 흡수성 구조체의 형성 방법.
  16. 제14항에 있어서, 다나클론 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유로 된 결합제를 제공하는 단계를 포함하는 복합 흡수성 구조체의 형성 방법.
  17. 제14항에 있어서, 폴리아미노아미드 에피클로로히드린 습강 수지로 된 결합제를 제공하는 단계를 포함하는 복합 흡수성 구조체의 형성 방법.
  18. 액체 투과성 표면시트, 상기 표면시트에 부착된 배면시트 및 상기 표면시트와 상기 배면시트 사이에 위치된 흡수성 구조체를 포함하는 것으로, 상기 흡수성 구조체가 약 15 ㎝의 높이에서 제1 흡상층 m 길이 당 흡수성 구조체 g 당 분 당 액체 약 0.08 g 이상의 수직 방향 액체 플럭스 속도 값을 나타내는, 습윤성 셀룰로오스 섬유의 제1 흡상층; 히드로겔 형성 중합체 초흡수성 재료의 제2 보유층; 및 상기 제1 흡상층 및 상기 제2 보유층이 약 15 ㎝ 이상의 길이에서의 액체 운반 및 액체 보유 기능, 복합 흡수성 구조체 g 당 액체 약 5 g 이상의 포화 용량 및 15 ㎝에서의 제2 보유층 g 당 액체 약 5 g 이상의 흡수 용량을 달성하기 위한 접촉을 얻는 방식으로 함께 결합되도록 액체 운반 및 액체 보유 기능을 제공하기 위한 최소 접촉 친밀비를 갖는 복합 흡수성 구조체를 형성하도록 제1 흡상층 및 제2 보유층을 결합시키는 결합제를 갖는 것인 일회용 흡수성 제품.
  19. 제18항에 있어서, 상기 결합제가 외피/코어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 섬유를 포함하는 흡수성 구조체.
  20. 제18항에 있어서, 상기 결합제가 폴리아미노아미드 에피클로로히드린 습강수지를 포함하는 흡수성 구조체.
KR1020017008082A 1998-12-24 1999-12-16 흡수성 구조체 및 제조 방법 KR20010099934A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11358398P 1998-12-24 1998-12-24
US60/113,583 1998-12-24
PCT/US1999/029980 WO2000038749A1 (en) 1998-12-24 1999-12-16 Absorbent structure and method for production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010099934A true KR20010099934A (ko) 2001-11-09

Family

ID=22350297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017008082A KR20010099934A (ko) 1998-12-24 1999-12-16 흡수성 구조체 및 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6329565B1 (ko)
KR (1) KR20010099934A (ko)
AR (1) AR024849A1 (ko)
AU (1) AU2480900A (ko)
BR (1) BR9916560A (ko)
CO (1) CO5110998A1 (ko)
DE (1) DE19983835T1 (ko)
GB (1) GB2363756B (ko)
TW (1) TWI239250B (ko)
WO (1) WO2000038749A1 (ko)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7048976B2 (en) * 1997-04-03 2006-05-23 Cryomed France Cooling article involving evaporation of water from a polymer absorbent
US6765125B2 (en) * 1999-02-12 2004-07-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Distribution—Retention material for personal care products
JP3550056B2 (ja) * 1999-09-16 2004-08-04 ユニ・チャーム株式会社 使い捨ておむつ
US6991844B2 (en) * 2000-10-02 2006-01-31 S.C. Johnson Home Storage, Inc. Disposable cutting sheet
US7056569B2 (en) * 2000-10-02 2006-06-06 S.C. Johnson Home Storage, Inc. Disposable cutting sheet
US6797360B2 (en) 2001-08-22 2004-09-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven composite with high pre-and post-wetting permeability
US6998367B2 (en) * 2001-12-06 2006-02-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composition containing transitional crosslinking points
US6672031B2 (en) * 2002-01-15 2004-01-06 Tse-Wei Huang Environment protective liner plank structure
US20030135178A1 (en) * 2002-01-17 2003-07-17 Hansen Ebba A. Absorbent laminate
US20030232553A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-18 Sca Hygiene Products Ab Nonwoven material and method for its production
US6736935B2 (en) 2002-06-27 2004-05-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Drying process having a profile leveling intermediate and final drying stages
US20040019339A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Sridhar Ranganathan Absorbent layer attachment
US20040024375A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-05 John Litvay Multi-functional tissue for absorbent articles
US7378566B2 (en) * 2002-12-13 2008-05-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent core including folded substrate
US7294591B2 (en) * 2002-12-13 2007-11-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composite including a folded substrate and an absorbent adhesive composition
US8013093B2 (en) * 2003-11-14 2011-09-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles comprising propylene-based elastomers
US7458540B2 (en) * 2003-11-24 2008-12-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. System and process for controlling the deceleration and acceleration rates of a sheet material in forming absorbent articles
US20050129846A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Methods of preparing surface crosslinked superabsorbent-containing composites
DE102005023025A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-16 Baret Finance Ag Kühlsystem mit aktivierbarer, Superabsorber beinhaltender Umhüllung
US8148598B2 (en) * 2006-02-22 2012-04-03 Dsg Technology Holdings Limited Method of making an absorbent composite and absorbent articles employing the same
US20080139070A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 David Matthews Laura Multiple layered absorbent fabric
US20090124991A1 (en) 2007-05-08 2009-05-14 Patrick King Yu Tsang Body Conforming Disposable Absorbent Article Having Leg Wraps and Internal Topsheet and Method of Making Same
KR101537137B1 (ko) * 2008-07-11 2015-07-15 스미또모 세이까 가부시키가이샤 흡수 시트 조성물
US9421309B2 (en) * 2009-06-02 2016-08-23 Kci Licensing, Inc. Reduced-pressure treatment systems and methods employing hydrogel reservoir members
US20110162989A1 (en) * 2010-01-06 2011-07-07 Ducker Paul M Ultra thin laminate with particulates in dense packages
US9549858B2 (en) 2010-01-06 2017-01-24 Ching-Yun Morris Yang Ultra-thin absorbent article
US8821458B2 (en) * 2010-04-16 2014-09-02 Kci Licensing, Inc. Evaporative body-fluid containers and methods
US20130018348A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Giovanni Carlucci Absorbent core
EP2679209B1 (en) 2012-06-28 2015-03-04 The Procter & Gamble Company Absorbent articles with improved core
EP2679208B1 (en) 2012-06-28 2015-01-28 The Procter & Gamble Company Absorbent core for use in absorbent articles
EP2679210B1 (en) 2012-06-28 2015-01-28 The Procter & Gamble Company Absorbent articles with improved core
EP3019547B1 (en) 2013-03-05 2020-07-22 The Penn State Research Foundation Composite materials
US9566198B2 (en) 2013-03-15 2017-02-14 Dsg Technology Holdings Ltd. Method of making an absorbent composite and absorbent articles employing the same
US9789014B2 (en) 2013-03-15 2017-10-17 Dsg Technology Holdings Ltd. Method of making an absorbent composite and absorbent articles employing the same
CA2916628C (en) 2013-07-03 2023-03-21 Dsg Technology Holdings Ltd An absorbent composite, an absorbent article employing the same, and methods, systems, and apparatus for making the absorbent composite and/or article
ES2819181T3 (es) 2014-02-28 2021-04-15 Attends Healthcare Products Inc Artículo absorbente con núcleo absorbente plegado de capa múltiple
US10765570B2 (en) 2014-11-18 2020-09-08 The Procter & Gamble Company Absorbent articles having distribution materials
US10517775B2 (en) 2014-11-18 2019-12-31 The Procter & Gamble Company Absorbent articles having distribution materials
EP3023084B1 (en) 2014-11-18 2020-06-17 The Procter and Gamble Company Absorbent article and distribution material
US9739068B2 (en) * 2015-01-31 2017-08-22 Ramshorn Corporation Concrete curing blanket
CN107249526B (zh) * 2015-02-03 2021-05-04 Eam 公司 具有多个基底的吸收层合件
WO2017156203A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 The Procter & Gamble Company A three-dimensional substrate comprising a tissue layer
US11744748B2 (en) 2018-05-28 2023-09-05 Attends Healthcare Products, Inc. Dryness layer laminate for absorbent articles
WO2020223562A1 (en) 2019-04-30 2020-11-05 International Paper Company Low-density modifier for fiber cement

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881490A (en) 1973-12-20 1975-05-06 Kimberly Clark Co Thin, flexible absorbent pads
US4260443A (en) 1978-10-20 1981-04-07 Grain Processing Corporation Laminated absorbent process
US4842594A (en) 1983-08-24 1989-06-27 Chicopee Absorbent article with internal wicking means
US5009653A (en) 1988-03-31 1991-04-23 The Procter & Gamble Company Thin, flexible sanitary napkin
US4950264A (en) 1988-03-31 1990-08-21 The Procter & Gamble Company Thin, flexible sanitary napkin
US5350370A (en) * 1993-04-30 1994-09-27 Kimberly-Clark Corporation High wicking liquid absorbent composite
US5599335A (en) * 1994-03-29 1997-02-04 The Procter & Gamble Company Absorbent members for body fluids having good wet integrity and relatively high concentrations of hydrogel-forming absorbent polymer
US5800417A (en) 1995-12-12 1998-09-01 Goerg-Wood; Kristin Ann Absorbent composition comprising hydrogel-forming polymeric material and fiber bundles
US5843852A (en) 1995-12-21 1998-12-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent structure for liquid distribution
US5879343A (en) * 1996-11-22 1999-03-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Highly efficient surge material for absorbent articles
US5843063A (en) * 1996-11-22 1998-12-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multifunctional absorbent material and products made therefrom
US5820973A (en) * 1996-11-22 1998-10-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Heterogeneous surge material for absorbent articles

Also Published As

Publication number Publication date
AR024849A1 (es) 2002-10-30
GB2363756A8 (en) 2002-01-29
WO2000038749A1 (en) 2000-07-06
TWI239250B (en) 2005-09-11
CO5110998A1 (es) 2001-12-26
GB0116840D0 (en) 2001-08-29
BR9916560A (pt) 2001-10-09
DE19983835T1 (de) 2003-10-09
US6329565B1 (en) 2001-12-11
GB2363756A (en) 2002-01-09
AU2480900A (en) 2000-07-31
GB2363756B (en) 2003-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010099934A (ko) 흡수성 구조체 및 제조 방법
US20030018313A1 (en) Absorbent structure and method
EP0528248B1 (en) Wet-formed composite and method of manufacturing same
US6515195B1 (en) Sanitary napkin with improved liquid retention capability
EP1078618B1 (en) A sanitary napkin with improved liquid retention capability
EP0800410B1 (en) Absorbent structure having improved liquid permeability
US5843852A (en) Absorbent structure for liquid distribution
CZ122395A3 (en) Absorption article and process for producing thereof
EP1242017A1 (en) Absorbent cores with y-density gradient
JP2010207811A (ja) 吸収体及び吸収性物品
CA2280396C (en) A sanitary absorbent napkin
JP2023537812A (ja) 改善された面内透過性を有する複合材および改善された流体管理力を有する吸収性製品
US20050142965A1 (en) Surface charge manipulation for improved fluid intake rates of absorbent composites
JP2006521167A (ja) 吸収構造体を含む吸収物品
TW384218B (en) A method of producing an absorbent structure and an absorbent article including the same (revised as of Aug. 1999)
JPH08232189A (ja) 吸収紙及びその製造方法
JPH08229071A (ja) 吸収性物品
MXPA04002556A (es) Articulos que comprenden materiales super absorbentes que tienen una distribucion de tamano de particular bimodal.
MXPA01006170A (en) Absorbent structure and method for production
RU2442611C1 (ru) Новый впитывающий внутренний слой
KR920005720B1 (ko) 고밀도 흡수성 구조체를 포함하는 제품
KR920002936B1 (ko) 고밀도 흡수성 구조체
MXPA97004832A (en) Absorbent structure having permeability to the best liquid
MXPA98004651A (en) Absorbent composition comprising hands of fiber and polymeric material hidro former

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application