KR20020005000A

KR20020005000A - 섬유 다발 및 탈착제를 포함하는 섬유상 구조물

Info

Publication number: KR20020005000A
Application number: KR1020017013122A
Authority: KR
Inventors: 웬디 엘. 해밀톤; 헤더 에이. 소레보; 윌리엄 지. 리브스; 패트시 에이. 한센; 엠마누엘 씨. 대메이; 로버트 제이. 매콜린; 펑-조우 첸; 제프리 디. 린드세이
Original assignee: 로날드 디. 맥크레이; 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2002-01-16
Also published as: CN1347471A; MXPA01009989A; JP2002542405A; CZ20013566A3; EP1192312B1; WO2000063486A1; IL144409A0; CA2362348A1; DE60032233D1; CO5241291A1; CN1179088C; PL350859A1; PE20001405A1; TR200102989T2; AU4465500A; AU763451B2; DE60032233T2; BR0008662A; ATE347635T1; EP1192312A1

Abstract

본 발명은 복합 유체의 취급에 대한 효능이 개선된 섬유상 구조물에 관한 것이다. 섬유상 구조물은 1종 이상의 섬유 다발 및 1종 이상의 탈착제를 포함한다. 섬유 다발은 주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함한다.

Description

섬유 다발 및 탈착제를 포함하는 섬유상 구조물{Fibrous Structures Including a Fiber Bundle and a Debonding Agent}

본 발명은 흡수 구조물 및 일회용 흡수용품에 사용하기 적합한 섬유 다발에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 복합 유체의 취급에 대한 효능이 개선된 섬유 다발에 관한 것이다.

일회용 흡수용품에서의 섬유 다발의 용도는 공지되어 있다. 이러한 섬유 다발은 일반적으로 생리대, 기저귀, 용변 훈련용 팬츠, 요실금용 제품 등과 같은 일회용 개인 위생 흡수용품에서 다소 제한적으로 사용된다. 그러나, 흡수 구조물 및 일회용 흡수용품에서의 이러한 섬유 다발의 용도를 넓히는 것은 복합 유체의 취급에 대한 섬유 다발의 제한된 효능에 의해 다소 제한되어 왔다. 따라서, 결과적으로 잠재적으로 흡수 구조물 및 일회용 흡수용품에서의 이러한 흡착성 입자의 용도를 넓히는, 복합 유체의 취급에 대한 섬유 다발의 효능을 개선시키는 것은 바람직할 것이다.

<발명의 요약>

본 발명자들은 종래 기술의 고유 어려움 및 문제점을 인지하고 이에 응하여 복합 유체의 취급에 대한 효능이 개선된 섬유 다발을 개발하기 위해 집약적인 연구를 행하였다. 이러한 연구를 수행하던 중, 놀랍게도 본 발명자들은 본 발명의 섬유 다발에 탈착제를 혼입하면 복합 유체의 취급에 대한 효능이 개선된다는 것을 발견하였다.

본 발명의 일 실시양태에서, 섬유상 구조물은 1종 이상의 섬유 다발 및 1종 이상의 탈착제를 포함한다. 이 실사양태에서, 섬유 다발은 주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함한다.

본 발명의 또다른 실시양태에서, 섬유상 구조물은 1종 이상의 섬유 다발 및 1종 이상의 탈착제를 포함한다. 이 실시양태에서, 섬유 다발은 주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함한다. 섬유 다발은 또한 등가 입자 크기가 약 150 내지 약 1,000 미크론이다.

본 발명의 또다른 실시양태에서, 섬유상 구조물은 1종 이상의 섬유 다발 및 1종 이상의 탈착제를 포함한다. 이 실시양태에서, 섬유 다발은 주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함한다. 섬유 다발은 또한 등가 입자 크기가 약 150 내지 약 1,000 미크론이다. 이 실시양태의 섬유 다발은 복합 유체 보유 용량이 또한 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량보다 약 20％ 이상 크다.

도 1은 샤프트 분산기를 사용하여 섬유 다발을 제조하는 방법에 대한 개략적인 공정 흐름도이다.

도 2는 도 1의 샤프트 분산기의 단면 투시도이다.

도 3은 한쌍의 비비스 (BIVIS) 샤프트 분산기를 직렬로 사용하여 섬유 다발을 제조하는 방법에 대한 또다른 개략적인 공정 흐름도이다.

도 4는 섬유 다발을 제조하는데 적합한 비비스 샤프트 분산기의 단면도이다.

도 5는 축 방향에서 관찰한, 날개의 절삭 노치가 나타나져 있는, 비비스 샤프트 분산기의 역방향 날개 스크류의 단면도이다.

도 6은 축방향에서 관찰한 정방향 날개 스크류의 단면도이다.

도 7은 수성 현탁액의 흐름이 나타나져 있는 비비스 분산기의 역방향 날개 부분의 단면도이다.

도 8은 유동성 지수를 예시한 것이다.

도 9는 응집성 지수를 예시한 것이다.

본원에서 사용되는 용어 "유동성" 및 다른 유사한 용어는 물체, 물질, 구조물, 입자 등이 중력 및 다른 외부 작용력에 응하여 이동하거나 또는 유동하는 능력을 일반적으로 기술할 의도이다.

"입자", "입자들", "미립자", "미립자들" 등이란 물질이 일반적으로 불연속 단위의 형태라는 것을 의미하다. 입자는 과립, 고운 가루(pulverulent), 분말 또는 구체를 포함할 수 있다. 따라서, 입자는 예를 들어 입방체, 막대형, 다각형, 구형 또는 반구형, 둥근 형체 또는 반둥근 형체, 모가 있는 형체, 불규칙한 형체 등과 같은 임의의 목적하는 형상일 수 있다. 바늘, 플레이크 및 섬유와 같이 가장 긴 치수/가장 작은 치수의 비가 큰 형상도 또한 본원에서 사용할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "입자" 또는 ""미립자"는 또한 1개 이상의 입자, 미립자 등을 포함하는 응집체를 의미할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "섬유" 또는 "섬유상"은 미립자 물질의 직경에 대한 길이의 비가 약 10 이상인 미립자 물질을 의미한다. 반대로, "비섬유" 또는 "비섬유상" 물질은 미립자 물질의 직경에 대한 길이의 비가 약 10 미만인 미립자 물질을 의미한다.

본원에서 사용되는 용어 "섬유 다발"은 주성분이 엉킨 섬유인 일반적인 미립자 물질을 의미한다. 섬유 다발 그 자체는 또한 일반적으로 섬유 다발을 형성하는 엉킨 섬유 사이에서 섬유 다발의 구조내에 모세관 또는 공극을 포함한다. 섬유 다발은 또한 "섬유 니트(fiber nit)" 또는 "섬유 플레이크"와 같이 당업계에 공지된 다른 용어로 언급될 수 있다.

본원에서 사용되는 "탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 다른 섬유상 구조물"이란 문구 및 다른 유사한 문구는 대조용 섬유상 구조물이 본원에 기술되는 탈착제 중 하나를 포함하거나 또는 본원에 기술되는 탈착제 중 하나로 제조되지 않는 것을 제외하곤, 본 발명의 섬유상 구조물과 비교하였을 때 실질적으로 유사한 다른 물질 및 실질적으로 유사한 방법을 사용하여 제조된 대조용 섬유상 구조물을 언급할 의도이다. 탈착제를 포함하지 않음으로써, 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물은 본 발명의 섬유상 구조물과 비교하였을 때 본원에 기술되는 바와 같이 복합 유체의 취급에 대해 목적하는 개선된 효능을 나타내지 못할 것이다.

본원에서 사용되는 용어 "복합 유체"는 일반적으로 물리적 그리고(또는) 화학적 특성이 불균질한 여러 성분을 포함하는 점탄성 유체임을 특징으로 하는 유체를 의미한다. 특성이 불균질한 여러 성분으로, 예를 들어 혈액, 월경혈, 설사, 콧물 등과 같은 복합 유체의 취급에 대한 물질의 효능을 시험한다. 복합 유체와 대조적으로, 예를 들어 소변, 식염수, 물 등과 같은 단순 유체는 일반적으로 뉴톤 유체이며 일반적으로 균질한 물리적 그리고(또는) 화학적 특성을 가지는 1종 이상의 성분을 포함함을 특징으로 한다. 특성이 균질함으로써, 단순 유체의 1종 이상의 성분은 흡수 또는 흡착 동안 실질적으로 유사하게 거동한다.

복합 유체는 본원에서 일반적으로 특성이 불균질한 특정 성분을 포함함을 특징으로 하지만, 복합 유체의 특정 성분 각각은 일반적으로 균질한 특성을 가진다. 예를 들어, 적혈구, 혈액 단백질 분자 및 물 분자의 3종의 특정 성분을 가지는 가설 복합 유체를 고려해 보자. 검사시, 당업계 숙련자들은 그의 일반적인 불균질 특성에 따라 3종의 특정 성분 각각을 용이하게 구별할 수 있을 것이다. 또한, 적혈구 성분과 같은 일 특정 성분을 검사할 때, 당업계 숙련자들은 적혈구의 일반적인 균질 특성을 용이하게 인지할 수 있을 것이다.

"표면"이란 용어 및 그의 복수형은 본원에서 물체, 물질, 구조물, 입자 등의 외부 또는 최상 경계면을 의미한다.

본원에서 사용되는 "흡수용품"이란 체액을 흡수하고 보유하는 고안물을 의미한다. 보다 구체적으로는, 신체로부터 배출되는 각종 유체를 흡수하고 보유하기 위하여 피부에 면하여 또는 피부 근처에 위치하는 고안물을 의미한다. "일회용"이란 용어는 한번 사용한 후 세탁하거나 또는 다른 방법으로 복원하거나 또는 흡수용품으로 재사용하려는 의도가 없는 흡수용품을 기술하기 위하여 본원에서 사용된다.이러한 일회용 흡수용품의 예로는 문합술(ostomy) 제품, 수술용 드레이프, 가운 및 멸균 랩을 포함한 위생 관련 제품; 생리대 (예를 들면, 위생 냅킨, 팬티라이너 등), 기저귀, 용변 훈련용 팬츠, 요실금용 제품 등과 같은 개인 위생 흡수제품; 및 미용 티슈가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

예를 들어, 수많은 개인 위생 흡수제품과 같은 일회용 흡수용품은 전형적으로 유체 투과성 상부시트, 이 상부시트에 결합된 액체 불투과성 배면시트, 및 상부시트와 배면시트 사이에 위치한 흡수성 코어를 포함한다. 일회용 흡수용품, 및 상부시트, 배면시트, 흡수성 코어 및 이들 성분의 각 개별 층을 포함한 그의 성분은 일반적으로 신체측 표면 및 가먼트측 표면을 가진다. 본원에서 사용되는 "신체측 표면"이란 착용자의 신체를 향하여 착용되거나 또는 신체측에 인접하여 위치할 의도의 용품 또는 성분의 표면을 의미하며, "가먼트측 표면"은 반대 면으로서, 일회용 흡수용품이 착용되었을 때 착용자의 내의를 향하여 착용되거나 또는 내의에 인접하여 위치할 의도의 용품 또는 성분의 표면을 의미한다.

당업게 숙련자들은 상부시트 및 배면시트로서 사용하기에 적합한 물질을 알 것이다. 상부시트로서 사용하기에 적합한 물질의 예는 기본 중량이 약 15 내지 약 25 g/m²인 스펀본디드 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 액체 투과성 물질이다. 배면시트로서 사용하기에 적합한 물질의 예는 폴리올레핀 필름과 같은 액체 투과성 물질 뿐만 아니라, 다공성 폴리올레핀 필름과 같은 증기 투과성 물질이다.

본 발명의 섬유상 구조물은 흡수성 구조물의 형태로 일회용 흡수용품에 사용될 수 있다. 이러한 흡수성 구조물은 액체 투과성 상부시트와 상부시트에 부착된 배면시트 사이에 위치할 수 있다. 이 경우에서 흡수성 구조물은 예를 들어 섬유상 매트릭스가 섬유상 구조물을 감금하거나 또는 포획하는 식으로 섬유상 구조물이 분산되어 있는 섬유상 매트릭스를 포함할 수 있다.

본 발명의 섬유상 구조물은 또한 상기한 것과 매우 상이한 방식으로 일회용 흡수용품에 사용될 수 있다. 예를 들어, 유체 투과성 상부시트와 상부시트에 부착된 액체 불투과성 배면시트 사이에 위치한 다수의 섬유상 구조물을 기본적으로 포함하는 흡수용품을 제조할 수 있다. 이러한 방식으로 사용할 경우, 본 발명의 섬유상 구조물의 유동성은 본원에 기술되는 일회용 흡수용품이 예를 들어 위생 패드 또는 팬티라이너를 착용한 여성의 신체에 의해 전형적으로 가해지는 외력에 반응하도록 한다고 생각된다. 이러한 외력의 적용에 반응하기 위하여, 본 발명의 섬유상 구조물이 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 유동성과 실질적으로 유사한 유동성을 나타내는 것이 또한 요구된다. 바람직하게는, 본 발명의 섬유상 구조물은 0 내지 약 7, 대안으로 0 내지 약 6, 대안으로 약 1.5 내지 약 6, 마지막 대안으로 약 3.5 내지 약 5.5의 유동성 지수를 나타낸다.

본원에 기술되는 일회용 흡수용품은 1종 이상의 섬유상 구조물의 혼합물 또는 1종 이상의 섬유상 구조물과 1종 이상의 다른 미립자 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일회용 흡수용품은 1종 이상의 적합한 물질로 제조된 제1 유형의 섬유상 구조물 뿐만 아니라, 제1 유형의 섬유상 구조물에 포함된 물질과 상이한 1종 이상의 적합한 물질로 제조된 제2 유형의 섬유상 구조물을 포함할 수 있다.또한, 일회용 흡수용품은 1종 이상의 섬유상 구조물과 예를 들어 초흡수성 물질과 같은 1종 이상의 다른 미립자 물질의 혼합물을 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "등가 입자 크기" 및 다른 유사한 용어는 입자의 형상이 구형인 것으로 가정하고 측정한 입자의 등가 직경을 의도한 것이다. 등가 입자 크기는 예를 들어 ASTM 시험 방법 D-1921에 따라 입자 시료를 체질함으로써 정량될 수 있다. 대안으로, 개별 입자의 등가 입자 크기는 입자 시료를 유리판 상에 놓고 고해상도 사진을 찍는 화상 분석법으로 결정할 수 있다. 입자가 단면에 걸쳐 원형이라고 가정함으로써 입자의 측정 면적으로부터 등가 입자 크기를 계산할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 섬유 다발은 약 150 내지 약 1,000, 보다 바람직하게는 약 200 내지 약 850, 가장 바람직하게는 약 300 내지 약 600 미크론의 등가 입자 크기를 가진다.

폭넓게 다양한 천연 및 합성 섬유를 사용하여 본 발명의 섬유상 구조물에서 사용하기에 적합한 섬유 다발을 제조할 수 있다. 예시적인 섬유로는 목재 및 목재 생성물, 예를 들면 목재 펄프 섬유, 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 아세테이트 플록, 면 린터 플록 등, 무기 섬유, 합성 섬유, 예를 들면 나일론 플록, 레이온 플록, 폴리아크릴로니트릴 섬유 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 1종 이상의 천연 섬유의 혼합물, 1종 이상의 합성 섬유의 혼합물 또는 천연 및 합성 섬유의 배합물을 사용하는 것도 또한 가능하다.

적합한 섬유는 본래 습윤성인 것이다. 본원에서 사용되는 용어 "습윤성"이란 물의 공기 접촉각이 90°미만인 섬유 또는 물질을 의미한다. 일반적으로, 습윤성 섬유는 약 0℃ 내지 약 100℃의 온도, 적합하게는 약 실온에서 물의 공기 접촉각이 90°미만이다.

그러나, 비습윤성 섬유도 또한 사용할 수 있다. 이를 다소 습윤성으로 만들기 위하여 적절한 방법으로 섬유 표면을 처리하는 것이 가능하다. 표면 처리된 섬유가 사용될 경우, 표면 처리는 바람직하게는 일시적인 것이 아니다. 즉, 표면 처리는 바람직하게는 첫번째 액체 인설트 또는 접촉에서 섬유의 표면으로부터 씻겨 없어지지 않는다. 본 발명의 목적을 위하여, 일반적인 비습윤성 섬유의 표면 처리는 대다수의 섬유가 공기 중 물의 접촉각을 각 측정 사이에서 건조하여 세번 연속 측정하였을 때 이 세번의 측정값이 모두 90°미만일 경우 일시적이지 않은 것으로 간주할 것이다. 즉, 동일한 섬유에 대한 접촉각을 3번 측정하였을 때 3번의 접촉각의 측정값이 모두 90°미만의 공기 중 물의 접촉각으로 나타나는 경우, 섬유의 표면 처리가 일시적이지 않은 것으로 간주할 것이다. 일시적일 경우, 표면 처리는 첫번째 접촉각 측정 동안 섬유에서 씻겨 없어져, 밑에 있는 섬유의 비습윤 표면이 노출되어, 이어지는 접촉각 측정값이 90°를 초과하게 될 것이다. 적합한 습윤제로는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜이 있다. 전형적으로, 습윤제는 처리되는 섬유 전체 중량의 약 5 중량％ 미만, 바람직하게는 약 3 중량％ 미만, 보다 바람직하게는 약 2 중량％ 미만에 해당하는 양으로 사용된다.

바람직하게는, 적어도 섬유의 표면 또는 적어도 섬유 다발의 표면을 탈착제로 처리한다. 탈착제는 일반적으로 펄프 첨가제로서 시판되며, 펄프 시트에서 섬유 대 섬유 결합을 감소시켜 유연성을 향상시키는 경향이 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 탈착제로는 예를 들어 3급 아미노 화합물, 4급 아미노 화합물 및 아민 옥사이드가 있다. 바람직한 탈착제는 음극 전하의 펄프 섬유 상으로의 부착을 향상시키기 위하여 약간의 양극 전하를 띈다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 탈착제의 특정예로는 맥케르늄(MacKernium) 516Q (3급 아민, 맥인타이어 그룹사(MacIntyre Group Ltd., 미국 60466 일리노이주 유니버서티 파크 거버너'스 하이웨이 24601 소재)에서 시판) 및 맥커르늄 KP (4급 아민, 맥인타이어 그룹사(미국 60466 일리노이주 유니버서티 파크 거버너'스 하이웨이 24601 소재)에서 시판)가 있다. 본래 다소 양이온성인 것으로 본원에서 기술하지만, 당업계의 숙련자들은 펄프 시트에서 섬유 대 섬유 결합을 감소시키는 경향이 있는 탈착제가 본래 양이온성, 음이온성 또는 비이온성일 수 있다는 것을 쉽사리 이해할 것이다. 바람직하게는, 탈착제는 섬유 다발의 약 0.1 내지 약 10 건조중량％, 보다 바람직하게는 약 0.3 내지 4 건조중량％, 가장 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2 건조중량％의 양으로 존재한다.

본 발명의 섬유상 구조물의 유동성은 실리콘 화합물, 실리콘 기재 화합물, 정전기 방지제, 유연제 등을 포함함으로써 좀더 향상될 수 있다. 적합한 실리콘 화합물의 예로는 디메티콘 코폴리올 화학에 기초로 한 실리콘 알킬아미노 4급 화합물; 포스페이트 에스테르를 포함한 실리콘 에스테르; 디메티코놀 스테아레이트 및 디메티콘 코폴리올 이소스테아레이트; 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 또는 폴리술폰산과의 실리콘 공중합체; 실리콘 이에티오니에이트; 실리콘 카르복실레이트; 실리콘 술페이트; 실리콘 술포숙시네이트; 실리콘 암포테릭; 실리콘 베타인;및 실리콘 이미다졸린 쿼트가 있다.

섬유 다발은 일반적으로 펄프화 공정에서와 같은 섬유 제조 공정에서 일반적으로 생성되며, 가공된 섬유 일부가 엉킨다. 펄프 시료에 존재하는 섬유 다발의 양은 예를 들어 표준화한 TAPPI 시험 절차 T 270 pm-88 (잠정적 방법(provisional method) - 1988), "펄프의 플레이크 함량"으로 측정할 수 있다. 그러나, 섬유 다발은 일반적으로 엉키지 않은 섬유에 의해 나타나거나 또는 부여되는 특성과 상이한 특성을 최종 생성물에서 나타내거나 또는 최종 생성물에 부여하기 때문에, 섬유 다발은 일반적으로 바람직하지 못하다. 제지에서, 예를 들어 섬유 다발은 일반적으로 종이의 불량한 형성 및 불량한 표면 평탄성을 초래하기 때문에 섬유 다발은 바람직하지 못하다. 또한, 섬유 다발은 실질적으로 흡수제품의 흡수성, 복원성(resiliency) 및 로프트(loft)를 감소시킬 수 있다. 펄프화 공정에서 남게되는 임의의 섬유 다발은 일반적으로 세정, 스크린 또는 낮은 컨시스턴시 정련과 같은 방법에 의해 실질적으로 엉키지 않은 섬유로부터 제거된다. 따라서, 섬유 다발은 이들이 전형적인 섬유 제조 공정으로부터 제거될 때 수집될 수 있다. 대안으로, 혼합 또는 블렌드와 같은 공정에서 섬유를 충분하게 엉키게 함으로써 섬유 다발을 직접 생성할 수 있다. 제조 방법에 상관없이, 섬유 다발은 건조 또는 습윤 상태로 수집될 수 있다. 습윤 상태로 수집할 경우, 사용전에 섬유 다발을 건조하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 건조는 예를 들어 대기 건조, 오븐 건조, 통기 건조 등을 포함한, 공지된 수많은 건조 방법 중 임의의 방법으로 달성할 수 있다. 또한, 섬유 다발을 충분하게 분리시키기 위하여 섬유 다발을 처리하는 것하는 것이바람직하거나 또는 필요할 수 있다.

도 1은 목적하는 섬유 다발을 제조하기에 적합한 방법에 대한 개략적인 공정 흐름도이다. 처리될 종이 퍼니쉬 (28)가 약 15％의 컨시스턴시가 되게 희석수 (30)의 첨가와 함께 고컨시스턴시 펄퍼 (29) (모델 ST6C-W, 버드 에처 위쓰(Bird Escher Wyss, 미국 매사추세츠주 맨스필드 소재))에 공급되는 것이 나타나져 있다. 고컨시스턴시 펄퍼 (29) 외부로 펌핑하기 전에, 수성 현택액을 약 10％의 컨시스턴시로 좀더 희석한다. 수성 현탁액을 이어서 벨트 프레스 (40) (아루스-앤드리츠 벨트 필터 프레스(Arus-Andritz Belt Filter Press) 모델 CPE 20 인치, 앤드리츠-루트너사(Andritz-Ruthner Inc., 미국 텍사스주 알링턴 소재))에 공급하여 컨시스턴시를 약 35 건조중량％로 증가시킨다. 이어서, 섬유를 목적하는 섬유 다발로 만들기 위하여, 생성된 수성 현탁액을 예를 들어 도 2에 상세히 기술되어 있는 분산기 (41)에 공급한다. 증기 (42)를 임의로 분산기 공급 스트림에 부가하여 공급 물질의 온도를 상승시킨다.

분산기에 처음 공급될 때의 수성 현탁액의 투입 온도는 바람직하게는 약 20℃ 이상, 보다 바람직하게는 약 50℃ 이상, 가장 바람직하게는 약 90℃이상이다. 분산기에 처음 공급될 때의 수성 현탁액의 투입 컨시스턴시는 처리되는 섬유의 표면 특성을 변경시킬 상당한 섬유 대 섬유 접촉 또는 작용이 제공되도록 충분히 높아야 한다. 구체적으로, 투입 컨시스턴시는 약 20 건조중량％ 이상, 바람직하게는 약 20 내지 약 50 건조중량％, 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 45 건조중량％, 가장 바람직하게는 약 30 내지 약 40 건조중량％일 수 있다. 컨시스턴시는 섬유를처리하는데 사용되는 분산기의 종류에 의해 주로 규정된다. 예를 들어, 일부 회전 샤프트 분산기의 경우, 컨시스턴시가 약 40 건조중량％를 초과하게 되면 기계가 막힐 위험이 있다. 비비스 샤프트 분산기 (클렉스트랄사(Clextral Co., 프랑스 퍼미니 세덱스 소재) 시판)와 같은 다른 유형의 분산기의 경우, 약 50 건조중량％를 초과하는 컨시스턴시가 막힘없이 이용될 수 있다. 가능한 높은 컨시스턴시가 이용될 수 있는 특정 분산기를 사용하는 것이 바람직하다.

분산기 중에서, 수성 현탁액에 적용되는 에너지의 양도 또한 생성되는 섬유 다발의 목적하는 특성에 영향을 미친다. 바람직하게는, 적용되는 에너지의 양는 현탁액 중의 건조 섬유의 미터 톤 당 약 90 킬로와트-시간 (kWh/T) 이상이다. 그러나, 적용되는 에너지의 양은 현탁액 중의 건조 섬유 미터 톤 당 약 300 kWh만큼 큰 범위일 수 있다. 일반적으로, 에너지 투입량의 적합한 범위는 현탁액 중의 건조 섬유 미터 톤 당 약 90 내지 약 300, 바람직하게는 약 95 내지 약 200, 보다 바람직하게는 약 100 내지 150, 가장 바람직하게는 약 110 내지 약 140 kWh이다.

압출된 섬유 다발의 방출 컨시스턴시는 바람직하게는 약 20 내지 약 75 건조중량％, 보다 바람직하게는 약 40 내지 약 60 건조중량％, 가장 바람직하게는 약 45 내지 약 55 건조중량％이다. 압출된 섬유 다발의 방출 온도는 약 50℃ 이상, 바람직하게는 약 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 약 90 내지 약 130℃, 가장 바람직하게는 약 110 내지 약 115℃이다.

섬유 다발의 내부 구조의 특징에 대해 언급하면, 적합한 섬유 다발은 공극 면적의 평균 백분율이 약 30 내지 약 70, 바람직하게는 약 35 내지 약 60, 보다 바람직하게는 약 40 내지 약 55, 가장 바람직하게는 약 45 내지 50이다. 본 발명의 섬유상 구조물은 또한 바람직하게는 면적 가중치 공극 길이가 약 100 내지 약 250 ㎛, 보다 바람직하게는 약 130 내지 약 210 ㎛, 가장 바람직하게는 약 150 내지 약 190 ㎛이다. 섬유 다발의 상기한 내부 구조의 특징 이외에, 적합한 섬유 다발은 공극 간격이 0 내지 약 10 ㎛, 바람직하게는 0 내지 약 8 ㎛, 보다 바람직하게는 0 내지 약 6 ㎛, 가장 바람직하게는 0 내지 약 5 ㎛이다.

본 발명의 섬유상 구조물은 복합 유체를 보유할 수 있어야 한다. 본 발명의 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 능력은 복합 유체의 처리에 대한 섬유상 구조물의 효능의 지표이며 본원에서 복합 유체 보유 용량으로 정량화된다. 복합 유체 보유 용량은 힘이 적용된 후 섬유상 구조물이 보유하는 복합 유체 양의 정량값이다. 보유되는 복합 유체의 양은 보유물 g 당 g으로 계산된다. 적합하게는, 하기에 좀더 규정되는, 본 발명의 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량은 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량보다 약 20 내지 약 40％, 대안으로 약 20 내지 약 38％, 마지막 대안으로 약 20 내지 약 26％ 크다.

분산기 내에서 섬유를 전단 및 압착과 같은 처리를 할 때, 섬유를 처리하기 위해 사용되는 분산기의 표면과의 마찰 또는 전단 접촉 이외에, 섬유는 마찰 또는 전단에 의한 실질적으로 섬유 대 섬유 접촉을 겪을 필요가 있다. 섬유를 그 자체로 압축하는 의미인 다소의 압착은 섬유의 마찰 또는 전단 효과를 향상시키거나 또는 증대시키므로 또한 바람직하다. 목적하는 섬유 대 섬유 접촉은 섬유 대 섬유접촉의 가능성이 큰 상대적으로 부피 대 작업 표면적 비가 높은 장치에 의해 부분적으로 부여될 수 있다. 본 발명의 목적을 위한 작업 표면적은 통과하는 대다수의 섬유가 접촉하는 분산기의 표면으로 규정된다. 예를 들어, 디스크 분산기는 대향 회전 디스크 사이의 부피 또는 공간 (작업 표면)이 상대적으로 작기 때문에 디스크 분산기는 매우 낮은 부피 대 작업 표면적 (대략 0.05 cm)을 가진다. 이러한 장치는 주로 작업 표면과 섬유 사이의 접촉으로 섬유를 처리한다. 그러나, 본 발명의 목적을 위해 특히 적합한 분산기, 예를 들어 다양한 유형의 샤프트 분산기는 매우 큰 부피 대 작업 표면적을 가진다. 이러한 부피 대 작업 표면적 비율은 약 1 cm 이상, 바람직하게는 약 3 cm 이상, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 10 cm일 수 있다. 이들 비율은 디스크 분산기보다 몇 차수 크다.

섬유 다발이 습한 상태에서 압출된 후, 섬유 다발 사이에 수소 결합이 형성될 가능성을 최소로 하기 위하여 건조 동안 또는 이들이 충분히 건조될 때까지 이들을 교반하고 느슨한 상태로 유지시키는 것이 바람직하다. 임의의 수의 상업용 건조기, 유동층 시스템 및 고전단 건조기가 당업계 숙련자들에게 널리 공지된 원리를 이용하여 섬유 다발을 건조할 목적으로 개조될 수 있다. 적합하게는, 섬유 다발은 건조된 후 실질적으로 여러 섬유 다발의 덩어리가 없다. 따라서, 건조 동안 일부 형태의 교반이 일반적으로 바람직하다. 건조 후 덩어리를 파괴하는 것은 덜 바람직하다.

분산 공정 전 또는 동안 또는 후에 퍼니쉬에 탈착제를 제공할 수 있다. 분산 공정 후에 탈착제를 첨가할 경우, 탈착제는 건조 전 또는 동안 또는 후에 섬유다발에 제공될 수 있다. 순수한 형태 또는 수용액 중의 탈착제가 섬유의 표면 또는 섬유 다발의 표면 모두 또는 일부에 균일하게 또는 불균일하게 도포될 수 있다. 탈착제는 분무로, 또는 습윤 표면과 접촉시켜, 또는 섬유 다발의 층에 증기를 흘려, 또는 당업계 숙련자들에게 공지된 임의의 다른 적합한 도포 방법으로 도포할 수 있다. 당업계 숙련자들은 또한 예를 들어 컨디셔너, 정전기 방지제, 유연제 등과 같은 다른 화학 첨가제를 탈착제를 섬유상 구조물에 혼입시키는 방식과 동일한 방식으로 섬유상 구조물에 혼입시킬 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

또다른 방법 실시양태에서, 섬유 다발로의 섬유의 전환은 2단계 이상의 분산 또는 혼련을 사용하여 달성할 수 있다. 따라서, 예를 들어 경목 섬유 또는 경목 섬유를 포함하는 슬러리를 제1 분산 작업에서 실질적으로 곱슬곱슬하게 하거나 또는 섬유 다발로 형성할 수 있다. 이어서, 분산 섬유 또는 섬유 다발을 건조하고, 수분 함유량을 조절하여 컨시스턴시가 약 20 건조중량％ 이상, 예를 들면 약 20 내지 약 30 건조중량％가 되게 한다. 이후, 섬유를 적합한 에너지 투입에서 다시 분산시켜 섬유 다발을 생성한 후, 건조한다. 이론에 얽매이려는 의도없이, 동일하거나 또는 상이한 공정 조건 (예를 들면, 상이한 컨시스턴시, 상이한 기계 장치 등) 하에서의 제2 분산 단계에 의해 임의의 생성된 섬유상 구조물에서 존재하는 바람직한 특성이 향상되거나 또는 새로운 바람직한 특성이 도입될 수 있다고 생각한다. 또한, 제1 분산 단계 후 건조하거나 또는 일부 건조한 후 다시 축축하게 하는 제2 분산 단계 및 마지막 건조 단계가 또한 임의의 생성된 섬유상 구조물에서 존재하는 바람직한 특성을 향상시키거나 또는 새로운 바람직한 특성을 도입시키는 역할을 할수 있다고 생각한다.

2 이상의 단계에서 섬유 다발을 분산시키는 또다른 이점은 제1 화학물질을 제1 분산 단계에서 첨가한 후 제2 화학물질을 제2 분산 단계에서 첨가할 수 있다는 것이다. 이는 음이온성 화합물 및 양이온성 화합물과 같이 두 화학물질이 동시에 첨가되었을 때 바람직하지 못한 반응을 유발하는 경우에 특히 유익할 것이다. 예를 들어, 음이온성 향균 화합물 및 양이온성 습윤 강도제 또는 탈착제는 개별 분산 단계에서 첨가될 수 있다. 대안으로, 보통은 서로 간섭하거나 또는 침전을 유발할 두 대전 화합물을 첨가할 수 있다.

도 2는 도 1에 예시한 바와 같이 본 발명에 따라 섬유를 처리하는데 적합한 장치의 단면 투시도이다. 특정 장치는 인그. 에스. 마울 앤드 시. 에스.피.아.(Ing. S. Maule ＆ C. S.p.A., 이탈리아 토리노 소재)에서 제조한 샤프트 분산기 유형 GR II이다. 이 장치는 부피 대 작업 표면적이 약 8.5 cm이다. 폐쇄되었을 때 다수의 팔 (54)이 있는 회전 샤프트 (53)를 에워싸는 상부 원통형 하우징 (51) 및 하부 원통형 하우징 (52)이 나타나져 있다. 상부 원통형 하우징 (51)에는 2열의 도톨한 돌기 (55)와 3개의 검사구 (56)가 있다. 상부 원통형 하우징 (51)의 한 말단에는 투입구 (57)가 있다. 회전 샤프트 (53)의 투입 말단에는 샤프트를 회전시키기 위한 구동 모터 (58)가 있다. 회전 샤파트 (53)의 배출 말단에는 샤프트를 지지하는 베어링 하우징 (59)이 있다. 회전 샤프트 (53)의 투입 말단에는 투입부 바로 하부에 위치하고 공급 물질이 분산기를 통과하게 하는 스크류 공급부 (60)가 있다. 분산기의 배출부 (61)는 레버 (63)가 있는 경첩 플랩 (62)을포함하며, 이는 분산기가 폐쇄되었을 때 상부 원통형 하우징 (51) 상에 탑재된 유압 백 (63)과 맞물린다. 유압 백 (63)은 경첩 플랩 (62)의 회전에 대한 조절가능한 저항을 제공하여 분산기 내의 배압(backpressure)을 제어하는 수단을 제공한다. 배압을 증가시키면 섬유가 처리되는 정도가 증가된다. 작업 동안, 도톨한 돌기는 회전 샤프트의 팔과 서리 맞물리게 되어 그 사이에서 공급 물질을 처리한다.

도 3은 한쌍의 비비스 샤프트 분산기를 사용한 본 발명의 또다른 방법의 개략적인 공정 흐름도이다. 예시된 바와 같이, 컨시스턴시가 약 50％인 섬유상 슬러리가 스크류 공급기에 공급된다. 스크류 공급기는 섬유상 슬러리를 직렬의 두 비비스 샤프트 분산기의 제1 분산기에 공급한다. 각 비비스 샤프트 분산기는 전형적으로 3개 내지 4개의 압착/팽창 대역을 가진다. 증기를 제1 비비스 샤프트 분산기에 주입하여 섬유의 온도를 약 100℃ 이상으로 상승시킨다. 처리된 펄프를 제1 분산기와 대략 동일한 조건으로 작동되는 제2 비비스 샤프트 분산기로 이송한다. 또다른 방법 실시양태에서, 제2 비비스 분산기는 제1 분산기의 조건과 상이한 조건에서 작동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 목적을 위하여 유용한 2축 스크류 비비스 샤프트 분산기의 단면 입방도이다. 투입부 (71), 단축 공급 스크류 (72), 정방향 날개 스크류 (73, 74, 75 및 76), 역방향 날개 스크류 (77, 78, 79 및 80), 배출부 (81), 주입구 (82, 83, 84 및 85), 임의의 압출구 (86, 87, 88 및 89) 및 써모커플 (90)이 나타내져 있다. 작동시, 섬유상 슬러리는 투입부 (71)를 통해 비비스로 도입된다. 이어서, 섬유상 슬러리는 제1 작업 대역으로 섬유상 슬러리를 도입시키는 역할을 하는 단축 공급 스크류 (72)를 만난다. 작업 대역은 스크류 날개와 실린더 벽 사이의 틈새가 1 mm 미만으로 실린더에 둘러싸인 약간 중첩된 한쌍의 스크류로 이루어져 있다. 2축 스크류는 대략 동일한 속도에서 동일한 방향으로 회전한다. 샤프트 회전은 섬유상 슬러리를 기계를 통해 축방향으로 운송한다. 기계에서 섬유의 특성이 개질되는 비결은 날개 내에 만들어진 작은 슬롯이 있고 양 스크류의 길이를 따라 주기적으로 위치하는 역방향 날개 스크류부이다. 이들 역방향 날개부는 섬유가 기계를 통해 역류하게 하여 섬유상 슬러리에 배압을 도입하는 역할을 한다. 따라서, 원료는 배압 대역을 만날 때까지 축방향으로 전방으로 이동한다. 압력이 이 대역에서 증대되나, 역방향 날개에서의 슬롯으로 인해 후방에서의 압력이 전방에서의 압력보다 크다. 이러한 방식에서, 원료는 슬롯을 통과하도록 강요되고 스크류의 다음 (보다 낮은 압력) 정방향 날개부를 만난다. 상기 압착/팽창 작용이 섬유 특성의 변경을 증대시킨다고 생각한다. 전형적으로, 비비스 샤프트 분산기는 3개 또는 4개의 작업 대역을 포함하도록 설비된다. 개별 작업 대역 각각에 탈착제 또는 다른 화합물질을 주입하기 위하여 주입구를 이용할 수 있다. 각 작업 대역과 연관이 있는 압출구를 사용하여 원할 경우 액체를 압출할 수 있다. 측정하지 않았지만, 비비스 샤프트 분산기의 부피 대 표면적 비율은 마울 샤프트 분산기보다 다소 적을 것이라고 생각된다.

도 5는 도 4에 예시한 장치의 2축 스크류의 역방향 날개부의 축방향 도면이다. 그의 날개 외부에 만들어진 슬롯 (94)이 각각 있는 스크류 (92, 93)가 예시되어 있다. 예시되어 있는 바와 같이, 각 스크류의 날개는 중첩된다.

도 6은 도 4에 예시된 장치의 2축 스크류의 정방향 날개부의 축방향 도면으로, 스크류 날개 (95, 96)가 중첩되어 있는 것이 예시되어 있다.

도 7은 도 4에 예시한 장치의 작업 대역의 확대 단면도로서, 상류 정방향 날개 스크류부 "A", 역방향 날개 스크류부 "B" 및 하류 정방향 날개 스크류부 "C"가 예시되어 있다. 도 7은 또한 역방향 날개 스크류부를 통한 섬유상 슬러리의 흐름(화살표로 나타내져 있음)을 예시하는 역할을 한다.

본 발명을 샤프트 분산기를 참조하여 상당히 자세히 기술하였지만, 다른 분산기도 사용할 수 있다. 예를 들어, 디스크 분산기, 혼련기 또는 다른 유사한 장치를 사용하는 것도 가능하다.

<시험 방법>

흡입 속도 및 역습윤(rewet) 시험 방법

본원에서 사용되는 흡입 속도 및 역습윤 시험 방법은 적어도 물질의 하기 두 특성을 측정한다.

1. 흡입 속도 - 공지된 양의 물질이 공지된 양의 유체의 여러 번의 인설트를 흡입하는 데 소요되는 시간 (초).

2. 역습윤 - 압지를 물질의 상부에 놓고 공지된 압력을 예정된 시간 동안 적용하였을 때 물질로부터 방출된 유체의 양 (g).

상기 방법에 따른 시험은 물질 20 ml가 여러 번의 유체 인설트 (1 또는 2 ml)를 흡입하는데 소요되는 시간을 스톱워치를 사용하여 측정하는 것으로 이루어졌다. 흡수성 물질 20 ml 상에 유체 2 ml를 분산시키도록 하버드(Harvard) 시린지펌프를 프로그램하고, 유체를 분산시킬 때 동시에 스톱워치를 작동시킨다. 유체 2 ml가 물질에 흡수되었을 때 스톱워치를 정지시킨다. 이어서, 두번째 인설트 2 ml를 분산시키고 시간을 측정한다. 두번째 인설트 후, 1 ml의 세번째 인설트를 분산시키고 또한 시간을 측정한다. 이로써 총 5 ml의 유체가 일정 시간에서 세번에 걸쳐 인설트된다. 세번째 인설트가 흡입된 후 약 60초를 기다린 후 물질 20 ml 상에 이미 중량을 측정한 압지를 놓고 60초 동안 34,474 dyne/cm²(0.5 psi)의 압력을 가한다. 60초 후, 압지의 중량을 다시 측정하고, 압지에 의해 흡수된 유체를 역습윤의 양 (g)으로 간주한다. 시험은 TAPPI 표준 조건 하에 전형적으로 실시한다.

장비 및 물질:

● 하버드 어패러투스 프로그래머블 시린지 펌프(Harvard Apparatus Programmable Syringe Pump), 모델 번호 44 (하버드 어패러투스(Harvard Apparatus, 미국 01760 매사추세츠주 사우쓰 나틱 소재) 제품).

● 제한적인 것이 아니라 단지 예로서 사용되는 이 경우에서의 유체는 인공 월경혈(의태물)으로서, 1999년 3월 16일자로 허여된 미국 특허 제5,883,231호(아크터(Achter) 등))에 개시되어 있고, 이 문헌은 개시 내용이 본원과 일치되는(즉, 반박되지 않는) 정도까지 본원에 참조 문헌으로 인용된다. 미국 특허 제5,883,231호에 개시되고 청구되는 상기 의태물은 코칼리코 바이올로지컬스사(Cocalico Biologicals, Inc., 미국 17567 펜실바니아주 림스타운 피.오. 박스 265 스티븐스 로드 449 소재)에서 시판되고 있다.

● 위스콘신사(Wisconsin, Inc., 미국 54414 위스콘신주 버남우드 소재)의 NCL에서 부품 번호 W-D 80055로 시판되는 일회용 플라스틱 계량 보트.

● 벡톤 디킨슨사(Becton Dickinson, 미국 07417 뉴저지주 프랭클린 레이크스 소재)에서 시판되는 60 cc 일회용 주사기; 콜-파머 인스트루먼트사(Cole-Parmer Instrument Company, 미국 60648 일리노이주 시카고 소재)에서 시판되는 내경 0.3048 cm (0.12 인치)의 사이즈 16 타이곤 튜빙, 부품 번호 6409-16; 및 또한 콜-파머 인스트루먼트사로부터 시판되는 외경 0.3175 cm (1/8 인치)의 호스 (바브(barb) 크기, 부품 번호 R-3603).

● VWR 사이언티픽 프로덕츠사(VWR Scientific Products, 미국 44890 오하이오주 윌라드 콘웰 애비뉴 1145 소재)에서 시판되는 5.5 cm 압지 (카탈로그 번호 28310-015).

● 34,474 dyne/cm²(0.5 psi)의 하중을 수득하기 위해 717.5 g까지 임의의 적합한 물질을 100 ml 파이렉스 비이커에 충전하여 제조한 추.

● 0.001 g까지 판독가능한 저울 (주의: 정확성을 확실하게 하기 위하여 기준치는 NIST 규격에 준하여야 하며, 적절한 빈도수로 재확인되어야 함).

● 0.1초까지 판독가능한 스톱워치 (주의: 스톱워치는 NIST 규격이어야 함).

● 20 ml까지 눈금이 새겨진 실린더.

● 타이곤 튜빙을 삽입하기 위하여 대략 그의 중앙에 천공되어 있는 구멍이 있는 투명한 아크릴 판 (일회용 플라스틱 계량 보트의 상부에 지지되기에 충분한크기).

시편 재조:

의태물을 냉동기로부터 꺼내어 회전자 위에 놓은 후 약 30분 동안 완만하게 회전시켜 내용물을 철저히 교반하고 의태물을 실온에 방치한다.

눈금이 새겨진 실린더를 저울 위에 놓고 중량을 측정한다. 물질 20 ml를 눈금이 새겨진 실린더에 도입한다. 눈금을 새겨진 실린더를 저울로부터 제거한다. 눈금이 새겨진 실린더의 바닥을 실험실 작업대 또는 유사한 경도의 표면에 약 10회 정도 온화하게 두들겨 침강을 유발시킨다. 눈금이 새겨진 실린더에 물질이 20 ml가 되는지를 눈으로 검사하여 확인한다. 물질 20 ml를 계량 보트에 붓고 물질을 천천히 평평하게 한다.

하버드 시린지 펌프를 프로그램 모드로 설정한다. 주입 속도를 12 ml/분으로 설정하고 목표 부피를 2 ml로 설정한다. 직경은 정확한 주사기 크기로 설정한다. 하버드 시린지 펌프에 의태물 약 60 ml를 충전한다.

시험 방법의 단계는 하기와 같다.

1. 타이곤 튜빙의 한 말단을 아크릴 판의 구멍을 통과하게 삽입한다.

2. 아크릴 판을 흡수성 물질 20 ml를 함유하는 계량 보트 상에 놓는다. 타이곤 튜빙을 대략 물질의 중앙에 놓아야 한다.

3. 의태물의 첫번째 2 ml의 인설트를 분산시키는 동시에 스톱워치를 작동시킨다.

4. 의태물이 물질에 의해 흡수되었을 때 스톱워치를 중지시킨다. 스톱워치의 기록을 초로서 "인설트 1"로 기록한다. 의태물이 시험되는 물질에 의해 5분 내로 흡수되지 않을 경우 (즉, 의태물이 물질의 상부에 남아 있을 경우), 시험을 중단하고 300+ 초로 기록한다.

5. 의태물의 두번째 2 ml의 인설트를 분산시키는 동시에 스톱워치를 작동시킨다.

6. 의태물이 물질에 의해 흡수되었을 때 스톱워치를 중지시킨다. 스톱워치의 기록을 초로서 "인설트 2"로 기록한다. 의태물이 시험되는 물질에 의해 5분 내로 흡수되지 않을 경우 (즉, 의태물이 물질의 상부에 남아 있을 경우), 시험을 중단하고 300+ 초로 기록한다.

7. 의태물을 분산시키는 동시에 스톱워치를 작동시킨다. 그러나, 이 경우 의태물 1 ml가 분산된 후 하버드 시린지 펌프를 정지시킨다.

8. 의태물 1ml가 물질에 의해 흡수되었을 때 스톱워치를 중지시킨다. 스톱워치의 기록을 초로서 "인설트 3"으로 기록한다. 상기와 같이, 의태물이 시험되는 물질에 의해 5분 내로 흡수되지 않을 경우 (즉, 의태물이 물질의 상부에 남아 있을 경우), 시험을 중단하고 300+ 초로 기록한다.

9. 세번째 인설트가 물질에 의해 흡수된 후 60초 동안 기다린다.

10. 압지 2장의 중량을 측정하고 "BP 건조"로서 중량을 기록한다.

11. 단계 9의 60초가 끝났을 때, 압지를 물질 위에 온화하게 놓은 후 압지에 대해 34,474 dyne/cm²(0.5 psi)의 추를 놓고 스톱워치를 작동시킨다.

12. 60초 후, 추를 제거하고 압지의 중량을 다시 측정한다. 측정된 압지의 중량을 "BP 습윤"으로 기록한다.

의태물이 물질에 의해 더이상 흡수되지 않을 때까지 (즉, 의태물이 5분 내로 흡수되지 않고 물질의 상부에 남아 있을 때까지) 상기에 약술한 단계 3 내지 12를 반복한다.

시험 방법의 역습윤 부분의 결과를 g으로 기록하고 다음과 같이 계산한다.

(BP 습윤) - (BP 건조) = 역습윤

보유 용량 측정 방법

본원에서 사용되는 보유 용량 측정 방법은 원심력을 적용한 후 물질의 시료가 보유하는 시험 유체의 양을 측정한다. 보유되는 유체의 양은 보유액 g 당 g으로 계산한다. 시험을 전형적으로 TAPPI 표준 조건 하에 실시한다. 시험 유체가 예를 들어, 혈액, 월경혈, 인공 월경혈(의태물), 설사, 콧물 등과 같은 복합 유체일 경우, 물질의 보유 용량을 때때로 복합 유체 보유 용량 (CFRC)으로 언급한다.

일반적으로, 이러한 방법에 따른 시험은 개조한 실린더 내에 물질의 시료 0.5 g을 넣고, 물질의 시료를 60분 동안 목적하는 유체에 노출시킨 후, 실린더를 원심분리기에 넣어 과잉 유체를 제거한다. 결과값을 계산하여 물질의 시료 1 g 당 보유된 유체 g을 수득한다.

장비 및 물질:

● 1999년 3월 16일자로 허여된 미국 특허 제5,883,231호(아크터 등)에 개시되어 있는 인공 월경혈(의태물). 미국 특허 제5,883,231호에 개시되고 청구된 상기 의태물은 코칼리코 바이올로지칼스사(미국 17567 펜실바니아주 림스타운 피.오. 박스 265 스티븐스 로드 449 소재)에서 시판되고 있다.

●소르발 RT 6000D 원심분리기, 글로벌 메디칼 인스투먼테이션사(Global Medical Instrumentation, Inc., 미국 55123 미네소타주 세인트 폴 브리지워터 드라이브 3874 소재) 제품.

● 4개의 200 ml 스크류 뚜껑 원심분리 병, 인터네셔널 이퀴프먼트사(International Equipment Co., 미국 02494 메사추세츠주 니드함 하이츠 세컨드 애비뉴 300 소재) 제품.

● 4개의 50 ml 파이렉스 비이커.

● 실험실용 시간 측정기, 60분 용량, 1초까지 판독가능, VWR 사이언티픽 프로덕츠사(미국 44890 오하이오주 윌라드 콘웰 애비뉴 1145 소재) 제품.

● 병에 부착된 46.5개 구멍/cm²(300개 구멍/인치²) 스크린이 있는 4개의 개조 렉산(Lexan) 실린더 (높이 9 cm, 내경 3.1 cm, 외경 4.8 cm).

● 미국 표준 30 및 50 스크린 체(직경 20.32 cm(8 인치), 높이 5.08 cm(2 인치)), VWR 사이언티픽 프로덕츠사(미국 44890 오하이오주 윌라드 콘웰 애비뉴 1145 소재) 제품, 각각의 카탈로그 번호 57334-456 및 57334-464.

● 스테인레스 강철 스크린, 2.54 cm(1 인치) 당 4개의 구멍, 또는 의태물이배수되기에 충분한 개방 공간.

시편 제조:

미국 표준 30 및 50 스크린 체를 사용하여 시료를 300 내지 600 미크론 크기로 분류하여 물질의 시료를 제조한다. 물질의 시료 또는 시료들을 제조할 때 사용하기 위해 실질적으로 공기가 통하지 않도록 밀봉된 용기 내에 물질의 분류된 시료를 보관한다. 개조된 실린더를 저울 위에 놓고 중량을 측정한다. 개조된 실린더 중 하나에 분류된 시료 0.5 g ±0.005 g을 넣는다. 이 중량을 시료 중량으로 기록한다. 물질의 시료를 함유하는 개조된 실린더의 중량을 측정하고 그 중량을 건조 실린더 중량으로 기록한다. 물질의 또다른 시료를 이후의 단계에 따라 3개의 남어지 개조된 실린더에 넣는다.

의태물을 냉동기에서 꺼내어 회전자에 놓은 후 약 30분 동안 온화하게 회전시켜 내용물을 철저히 혼합하고 의태물을 실온에 방치한다.

시험 방법의 단계는 다음과 같다.

1. 의태물 약 10 ml를 50 ml 파이렉스 비이커에 넣는다.

2. 물질의 시료를 함유하는 개조된 실린더를 50 ml 파이렉스 비이커에 넣는다.

3. 의태물 약 15 ml를 개조된 실린더에 붓는다. 이는 물질의 시료가 위 아래 모두에서 의태물에 접근되는 것을 확실하게 한다.

4. 물질의 임의의 목적하는 또다른 시료에 대해 필요에 따라 단계 1 내지 3을 반복한다.

5. 단계 4를 완료한 후, 시간 측정기를 60분 동안 설정하고 작동시킨다.

6. 60분이 경과한 후, 개조된 실린더를 파이렉스 비이커에서 꺼내어 60초 동안 스테인레스 강철 스크린 상에 놓는다.

7. 60초 후, 개조된 실린더를 스테인레스 강철 스크린에서 꺼내어 200 ml 원심분리 병에 넣는다.

8. 원심분리 병을 원심분리기에 넣고 3분 동안 1,200 rpm으로 원심분리한다.

9. 3분 후, 개조된 실린더를 원심분리 병으로부터 제거하고 물질의 시료를 함유하는 개조된 실린더의 중량을 측정한다. 이렇게 측정된 중량을 습윤 실린더 중량으로 기록한다.

이어서, 흡수재의 각 시료의 복합 유체 보유 용량("CFRC")을 하기 수학식에 따라 계산한다.

하기 모든 실시예에서 기록되는 보유 용량은 두 시료(즉, n =2)의 평균값이다.

하기 실시예는 본 발명의 여러 실시양태를 기술한다. 본원의 특허청구범위의 범위 내인 다른 실시양태는 본원에 개시된 본 발명의 상세한 설명 또는 실시를 고려할 때 당업자에게 명백할 것이다. 실시예와 함께 상세한 설명은 단지 예시의 목적이며, 본 발명의 범위 및 취지는 실시예에 이어지는 특허첨구범위에 의해 나타내진다.

<실시예 1>

이번 실시예는 비비스 분석기 (모델 BC-45, 클렉스트랄사(Clextral Co., 프랑스 퍼미니 세덱스 소재)로부터 시판)를 사용한 섬유 다발의 제조 방법을 예시한다. 바히아 술(Bahia Sul) 유칼립투스 펄프 시트를 희석수의 첨가와 함께 펄퍼 (중간 컨시스턴시 펄퍼 (Medium Consistency Pulper) 모델 01R, 셀우드 그럽벤스 AB(Cellwood Grubbens AB), 스웨덴)에 공급하여 컨시스턴시를 약 6％로 만들었다. 펄프 시트를 약 30분 동안 펄퍼에서 처리하였다. 탈착제와 함께 그리고 없이 처리하였다. 탈착제와 함께 처리할 경우, 탈착제는 펄프 시트를 펄퍼에 공급한지 5후에 첨가하였다. 펄프화의 마지막에서, 펄프를 약 4.5％의 컨시스턴시로 좀더 희석하고, 펄퍼 덤프 펌프를 통해 작동하는 교반기가 있는 덤프 체스트로 펌핑하였다. 비비스 덤프 탱크 이송 펌프를 재순환 모드로 설정하였다. 벨트 프레스 (연속 벨트 프레스, 모델 CPF 0.5 m, P3, 앤드리츠-루트너사(미국 텍사스주 알링턴 소재))를 사용하여 펄프를 탈수하였다. 활성한 후, 비비스 덤프 탱크 이송 밸브를 개방하고 재순환 밸브를 차단하였다. 벨트 프레스는 약 2.5 cm 두께 방출 매트를 제공하도록 형성되었다. 방출 컨시스턴시는 약 32％이었다. 방출 매트는 벨트 프레스의 말단에서 파괴 스크류로 파괴된 후 스크류 운반 시스템에 의해 비비스 분산기의 공급 호퍼로 이송되었다.

펄프는 공급 호퍼의 바닥에서 이중 공급 스크류 시스템에 의해 좀더 분해되었다. 분해된 펄프는 비비스 공급 스크류로 공급된 후 바로 비비스 분석기로 공급되었다. 비비스 분산기의 내부 형상은 분산기의 축방향을 따라 펄프를 이송하기 위한 교체가능한 스크류 부재가 있는 이중 공회전 샤프트 분산기(double co-rotating shaft disperser)이다. 이용되는 스크류 부재는 반달형 슬롯 (태클 2)을 가졌다. 주기적으로, 비비스 분산기의 길이를 따라 역방향 날개 스크류가 있어 펄프에 배압을 도입시켰다. 3개의 작업 대역이 이번 실시예에서 사용되었고, 각 대역은 하기 표 1에 나타낸 스크류 프로파일을 가졌다. 모든 스크류 부재는 단일 날개이었다.

비비스 대역	부재 수	날개	길이 (mm)	피치 (mm)	슬롯 너비 (mm)
공급	1	정방향	100	+50	0
공급	2	정방향	100	+50	0
1	3	정방향	100	+33	0
1	4	정방향	50	+25	0
1	5	역방향	50	-15	6
2	6	정방향	100	+33	0
2	7	정방향	50	+25	0
2	8	역방향	50	-15	6
3	9	정방향	100	+33	0
3	10	정방향	50	+25	0
3	11	역방향	50	-15	6
방출	12	정방향	100	+33	0
방출	13	정방향	100	+33	0

두 압출 대역이 모든 시험에서 사용되었다. 압출 판을 대역 1 및 2에 설치하였다. 물 및 펄프 분체를 이들 대역으로부터 압출하였다.

모든 시료에 대해, 한 세트는 낮은 정도 내지 중간 정도의 에너지 투입에 대한 대조용을 시험하였고 및 또다른 세트는 보다 높은 에너지 투입에 대한 대조용을 시험하였다. 온도를 기록하였다. 최대 온도는 일반적으로 에너지 투입과 직접 관련이 있었으나, 최대 온도는 시간이 진행됨에 따라 대역 1로 이주하는 경향이 있었다. 이들 매개변수의 대략적인 범위를 하기 표 2에 제공하였다.

매개변수	범위
비에너지 (kW-h/T)	90 내지 218
배출 컨시스턴시 (％)	46 내지 55
최대 온도 (℃)	99 내지 116

본 실시예에서 사용된 탈착제는 맥케르늄 516Q-60 (3급 아민, 맥인타이어 그룹사(미국 60466 일리노이주 유니버서티 파크 거버너'스 하이웨이 24601 소재)에서 시판)이었으며 미터 톤 당 2.78 kg (6.15 파운드)의 분량으로 첨가하였다.

본 실시예에 따라 제조된 섬유상 구조물을 이어서 약 43℃에서 밤새 오븐 건조하였다.

<실시예 2>

이번 실시예는 마울 분산기 (GR II, 인그. 에스. 마울 앤드 시. 에스.피.아.(이탈리아 토리노 소재))를 사용한 섬유 제조 방법을 예시한다. 약 800 kg의 바히아 술 표백 유칼립투스 크래프트 펄프를 희석수의 첨가와 함께 고컨시스턴시 펄퍼 (모델 ST-C-W, 예전의 술처 에처-위쓰 게엠베하 (Sulzer Escher-wyss Gmbh))인 보이쓰-술처 페이퍼테크(Voith-Sulzer PaperTech, 서독 라벤스버그 소재)에 첨가하여 컨시스턴시를 약 12 내지 15％로 만들었다. 펄프를 약 30분 동안 펄퍼에서 처리하였다. 펄프화 마지막에서, 펄프를 약 4％의 컨시스턴시로 좀더 희석하고, 펄퍼 덤프 펌프를 통해 작동하는 교반기가 있는 덤프 체스트로 펌핑하였다. 이어서, 펄프는 약 4％의 컨시스턴시에서 와셔 (washer) (이중 닙 농축기(Double Nip Thickener), 모델 200, 블랙 클로슨사(Black Clawson Co., 미국오하이오주 미들타운 소재))로 펌핑되고, 약 12％의 컨시스턴시로 탈수되어 스크류 컨베이어를 통해 벨트 프레스 (연속 벨트 프레스, 모델 CPF 0.5 m, P3, 앤드리츠-루트너사(미국 텍사스주 알링턴 소재))의 헤드박스로 운반되었다.

펄프를 약 35％의 컨시스턴시에서 벨트 프레스로부터 벨트 프레스 말단에서 파괴 스크류로 방출한 후, 가열 스크류로 마울 분산기로 이송하여 투입 온도를 약 80℃로 상승시켰다. 마울 배출 온도는 약 100℃이었다. 분산기로의 목포 에너지 투입량은 약 98 kW-h/톤 (톤 당 5.5 마력-일)이었다.

분산기로의 배출문을 폐쇄하고 분산기를 약 10분 동안 약 48 rpm의 회전자 속도로 작동한 것을 제외하곤, 이번 실시예에 기재된 절차를 이용하여 또다른 시험을 실시하였다. 이는 보다 높은 펄프로의 에너지 투입을 야기하였고, 이로 인해 섬유 다발의 표면으로부터 돌출된 섬유가 보다 적은 섬유 다발이 생성되었다.

<실시예 3>

아라크루츠사(Aracruz, Inc.)의 표백된 크래프트 유칼립투스 펄프를 희석수의 첨가와 함께 고컨시스턴시 펄퍼 (모델 ST-C-W, 보이쓰-술처 페이퍼테크)에 공급하여 컨시스턴시를 약 12 내지 약 15％로 만들었다. 펄프를 약 30분 동안 펄퍼에서 처리하였다. 탈착제와 함께 그리고 없이 시험을 실시하였다. 탈착제가 있는 시험의 경우, 탈착제 (이 경우, 맥케르늄 516Q-60)는 펄프를 고컨시스턴시 펄퍼에 공급한지 약 10분 후 미터 톤 당 약 2.78 kg에 해당하는 양으로 첨가하였다. 펄프화의 마지막에서, 펄프를 약 4％의 컨시스턴시로 좀더 희석하고, 펄퍼 덤프 펌프를 통해 작동하는 교반기가 있는 덤프 체스트로 펌핑하였다. 이어서, 펄프는 약 4％의 컨시스턴시에서 와셔 (washer) (이중 닙 농축기(Double Nip Thickener), 모델 200, 블랙 클로슨사(Black Clawson Co., 미국 오하이오주 미들타운 소재))로 펌핑되고, 약 12％의 컨시스턴시로 탈수되어 스크류 컨베이어를 통해 벨트 프레스 (연속 벨트 프레스, 모델 CPF 0.5 m, P3, 앤드리츠-루트너사(미국 텍사스주 알링턴 소재))의 헤드박스로 운반되었다. 펄프를 약 35％의 컨시스턴시에서 벨트 프레스로부터 벨트 프레스 말단에서 파괴 스크류로 방출한 후, 가열 스크류로 마울 분산기 (GR II, 인그. 에스. 마울 앤드 시. 에스.피.아.(이탈리아 토리노 소재))로 이송하여 투입 온도를 약 80℃로 상승시켰다. 분산기로의 목포 에너지 투입량은 약 98 kW-h/톤 (톤 당 약 5.5 마력-일)이었다. 마울 배출부 온도는 약 100℃이었다. 섬유상 다발을 약 43℃에서 밤새 오븐 건조하였다. 섬유상 다발을 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 상이한 크기 입자로 체질하였다. 상이한 입자 크기의 수율 백분율은 탈착제를 포함하지 않으나 (즉, 비탈착된) 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물과 비교하였을 때 탈착제를 포함하는 (즉, 탈착된) 섬유상 구조물 사이에 상당한 차이가 있다는 것을 나타낸다. 놀랍게도, 약 300 내지 약 600 미크론 사이의 입자 크기에 대한 수율 백분율은 탈착제를 펄프에 첨가하였을 때 보다 높았다. 이번 실시예의 섬유상 구조물에 대한 입자 크기 분포 및 수율 백분율을 하기 표 3에 제공하였다.

스크린 번호	입자 크기(미크론)	탈착된 흡수성 섬유상 구조물의 스크린 당 백분률 (n=4)	비탈착된 흡수성 섬유상 구조물의 스크린 당 백분율 (n=4)
20	> 850	41	63
30	600-850	25	20
50	300-600	35	12
팬	< 300	3	1

표 4는 상기한 보유 용량 측정 방법에 따라 측정하였을 때 이번 실시예에 따라 제조된 탈착된 그리고 비탈착된 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량을 예시한다. 탈착제의 첨가에 의해 복합 유체 보유 용량 (CFRC)이 증가하였으며, 이러한 결과는 바람직한 탈착제가 일반적으로 소수성임을 특징으로 하는 점에서 놀라운 것이었다. 대조용 부호는 비탈착된 웨이어하에우저 NB416 펄프 및 탈착된 웨이어하에우저 NF405 펄프이었다. 탈착제가 있는 펄프 기재 물질은 전형적으로 복합 유체 보유 용량이 낮았다.

스크린 번호	입자 크기(미크론)	탈착된 구조물의 CFRC (g/g)	비탈착된 구조물의 CFRC (g/g)	비탈착된 구조물에 대한 탈착된 구조물의 CFRC 증가율 (％)
있는 그대로	다양	2.3	1.4	40
20	> 850	2.6	1.6	38
30	600-850	2.0	1.6	20
50	300-600	2.3	1.7	26
NB416	---	---	5.7	---
NF405	---	3.9	---	---

표 4에 예시된 바와 같이, 본 발명의 섬유상 구조물은 복합 유체 보유 용량이 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점이 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량보다 약 20％ 이상, 대안으로 약 26％ 이상, 대안으로 약 38％ 이상, 마지막 대안으로 약 40％ 이상이었다.

표 5 내지 9는 본 발명의 섬유상 구조물의 흡입 속도 및 역습윤을 예시한다.흡입 속도 및 역습윤을 측정할 때, 처음 두 인설트는 유체 2 ml를 사용한 반면, 세번째 인설트는 1 ml의 유체를 사용하였다. 하기 표는 또한 평균적으로 탈착된 섬유상 구조물 보다 비탈착된 섬유 다발이 역습윤 수치가 높다는 것을 예시한다. 탈착된 섬유상 구조물의 체질하지 않은 (즉, "있는 그대로") 시료 (시료 J)를 비탈착된 섬유 다발의 체질하지 않은 시료 (시료 K)와 비교하였다. 이 비교 결과를 표 5에 나타내었다.

	시료 J	시료 K
인설트 1 (초)	29.6	26.5
인설트 2 (초)	29.6	29.3
인설트 3 (초)	17.3	15.1
역습윤 (g)	0.57	0.67

탈착된 섬유상 구조물의 체질한 (20 메쉬) 시료 (시료 L)를 비탈착된 섬유 다발의 체질한 (20 메쉬) 시료 (시료 M)와 비교하였다. 이 비교 결과를 표 6에 나타내었다.

	시료 L	시료 M
인설트 1 (초)	28.0	30.3
인설트 2 (초)	28.6	30.7
인설트 3 (초)	14.9	18.8
역습윤 (g)	0.67	0.77

탈착된 섬유상 구조물의 체질한 (30 메쉬) 시료 (시료 N)를 비탈착된 섬유 다발의 체질한 (30 메쉬) 시료 (시료 O)와 비교하였다. 이 비교 결과를 표 7에 나타내었다.

	시료 N	시료 O
인설트 1 (초)	28.1	28.0
인설트 2 (초)	30.5	29.4
인설트 3 (초)	17.7	15.9
역습윤 (g)	0.85	0.59

탈착된 섬유상 구조물의 체질한 (50 메쉬) 시료 (시료 P)를 비탈착된 섬유 다발의 체질한 (50 메쉬) 시료 (시료 Q)와 비교하였다. 이 비교 결과를 표 8에 나타내었다.

	시료 P	시료 Q
인설트 1 (초)	28.8	28.5
인설트 2 (초)	30.1	31.4
인설트 3 (초)	16.9	18.1
역습윤 (g)	0.55	0.77

탈착된 섬유상 구조물의 체질한 (30 내지 50 메쉬) 시료 (시료 R)를 비탈착된 섬유 다발의 체질한 (30 내지 50 메쉬) 시료 (시료 S)와 비교하였다. 이 비교 결과를 표 9에 나타내었다.

	시료 R	시료 S
인설트 1 (초)	29.0	29.2
인설트 2 (초)	33.2	30.6
인설트 3 (초)	19.6	16.5
역습윤 (g)	0.92	0.62

<실시예 4>

이번 실시예는 탈착제의 양의 증가는 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량 (CFRC)에 현저하게 영향을 미치지 않는다는 것을 예시한다. 이번 실시양태의 섬유상 구조물은 상기 실시예 1에 개시된 방법에 따라 제조하였다. 표 10은 상이한 함량으로 탈착제 (맥케르늄 516Q-60)를 포함하는 3개의 흡수성 섬유상 구조물에 대한 복합 유체 보유 용량 (CFRC)을 나타내었다. 흡수성 섬유상 다발을 약 43℃에서 밤새 오븐 건조하였다. 탈착제 양의 증가는 섬유상 다발의 보유 용량을 상당히 감소시키지 않았다.

입자 크기 (미크론)	탈착제의 첨가량 (펄프 미터 톤 당 kg)	CFRC (g/g)
300-850	0.68	1.6
300-850	2.78	1.2
300-850	4.54	1.6

대조용 부호, 비탈착된 웨이어하에우저 NB416 펄프 및 탈착된 웨이어하에우저 NF405 펄프를 유사하게 시험한 결과, CFRC 수치가 각각 5.7 및 3.9 g/g이었다. 예상한 바와 같이, 탈착제가 있는 펄프 기재 물질은 일반적으로 감소된 CFRC 수치를 나타내었다.

<실시예 5>

흡수성 섬유상 구조물의 내부 구조를 정량적으로 나타내기 위하여, 단면 섬유상 구조물의 후방산란 전자/고대비 (BSE/HICON) 화상을 수득하여 공극 면적 백분율을 정량하였다. 각 제조된 부호로부터 10개의 섬유상 구조물 중 8개를 양면 테이프로 인덱스 카드에 선형적으로 붙였다. 제2 양면 테이프를 섬유상 구조물 위에 놓아 섬유상 구조물을 에워쌓다. 이 어셈블리를 액체 질소에 놓고 테플론 코팅된 면도날로 섬유상 구조물의 중심선을따라 절단하였다. 이후, 절개된 섬유상 구조물을 실온이 되게 한 후 SEM 장착대에 장착하고 금을 30 nm 스퍼터 코팅하였다. 고상 환상 후방산란 전자 검출기가 장착된 JEOL 840 상에서 12 mm 작업 거리에서 모든 부분의 화상을 만들었다. SEM은 집광 렌즈를 1 nA로 설정하고 10 kV에서 운전하였다. 2차 전자 및 화학 조성 BSE 화상 모두를 기록하였다. 정량을 위해 사용되는 BSE 화상을 폴라로이드 유형 51 고대비 필름 상에 기록하였다. 대비 및 휘도를 각 부분에 대한 예정 최소/최대 웨이브 형태 신호로 조정하여 근접 2상 화상을 생성하였다. 콴티메트(Quantimet) 600 IA 시스템과 하기의 "NITPORE1" 표제의 사용자 작성(custom-Written) QUIPS 루틴을 사용하여 단면 BSE/HICON 화상으로부터 데이타를 수득하였다.

분석을 위한 광학 구성은 20 mm 조절가능 니콘(NIKON) 렌즈 (f/4), 소니(SONY) 3CCD 비디오 카메라, 0.635 cm (1/4 인치) 유리 덮개 판 및 77.3 cm의 크레오나이트(KREONITE) 마크로뷰어 폴 위치 (macroviewer pole position)를 포함하였다. 데이타를 9개의 시계에 대해 축적하였다. 시료 5-M은 상기 실시예 3에 개시된 방법에 따라 제조하였고, 시료 5-C는 탈착제로서 맥케르늄 516Q-60을 사용하여 상기 실시예 1에 개시된 방법에 따라 제조하였다.

섬유상 구조물의 내부 구조의 특징을 표 11 내지 13에 요약하였다.

시료 식별 기호	공극 면적 평균 백분율	표준 편차	단위 면적 당 공극 수
5-M	50.39	5.39	0.91
5-C	19.10	3.27	0.92

시료 식별 기호	면적 가중치 공극 길이 (㎛)	표준 편차
5-M	190.59	125.54
5-C	49.41	36.04

시료 식별 기호	면적 가중치 공극 길이 (㎛)	표준 편차
5-M	4.06	0.68
5-C	10.63	1.36

마울 분산기를 사용하여 제조한 섬유상 구조물을 비비스 분산기를 사용하여제조한 섬유상 구조물을 비교하였을 때 공극 면적 백분율이 측정할 수 있을 정도로 차이 (90％ 신뢰성)이 있다는 것을 데이타로부터 알 수 있었다. 마울 분산기를 사용하여 제조한 섬유상 구조물 (시료 5-M, 상기 실시예 3에 개시된 방법에 따라 제조함)은 비비스 분산기를 사용하여 제조한 섬유상 구조물 (시료 5-C, 상기 실시예 1에 개시된 방법에 따라 제조함)에서 발견되는 내부 공극 면적의 양보다 2배 컸다. 그러나, 동일한 분산기를 사용하여 제조한 섬유상 구조물 사이에는 통계학적으로 상당한 차이가 관찰되지 않았다. 비비스 분산기에서 제조된 섬유상 구조물의 면적 가중치 공극 길이는 마울 분산기에서 제조된 섬유상 구조물의 면적 가중치 공극 길이의 1/2 보다 적었다. (공극 길이 데이타는 큰 공극 및 매우 작은 공극의 기여물의 차이를 설명하는데 도움되도록 면적에 가중치를 두었다.) 비비스 분산기에서 제조된 섬유상 구조물의 평균 공극 간격은 마울 분산기 상에서 제조된 섬유상 구조물보다 2배 이상 컸다. 단위 면적 당 공극 수는 비비스 또는 마울 분산기에서 제조된 각각의 섬유상 구조물 사이에서 상당한 차이가 관찰되지 않았다.

<실시예 6>

이번 실시예는 본 발명의 섬유상 구조물의 유동성을 예시하는 역할을 한다. 이번 실시예에서 사용된 장치는 TSI사(TSI Incorporated, 미국 01002-2905 매사추세츠주 암헤르스트 포메로이 레인 7 소재)에서 시판되는 에어로-플로우(AERO-FLOW) 자동화 분말 유동성 분석기이었다. 에어로-플로우는 결정적 혼동 이론(deterministic chaos theory)을 이용하여 회전 디스크에서 그의 어밸런취 거동 (avalanching behavior)에 의해 섬유 다발의 시료의 흐름을 특징지웠다. 이번실시예에 기술된 모든 시료는 상기 실시예 1에 개시된 방법에 따라 제조하였다. 섬유 다발을 디스크 또는 드럼 내에 놓고 천천히 회전시켰다. 디스크를 회전시킬 때, 섬유 다발이 불안정한 위치에 도달할 때까지 섬유 다발을 디스크와 함께 회전시켰다. 상기 불안정한 위치에 도달하였을 때, 섬유 다발을 디스크 내에서 밑으로 어밸런취하고 다시 섬유 다발이 불안정한 위치에 도달할 때까지 디스크와 함께 회전시켰다. 어밸런취 시간은 섬유 다발의 유동성의 함수이다. 에어로-플로우는 어밸런취를 탐지하고 어밸런취 사이의 시간 간격을 측정하였다. 이번 실시예에서, 에어로-플로우는 600초 동안 약 90 rpm의 속도로 회전하는 표준 드럼이 장착되어 있었다. 각 경우에서, 시료 크기는 50 ml이었다. 섬유 다발은 등가 입자 크기가 약 300 내지 약 600 미크론이었다. 유동성 결과를 하기 표 14에 기록하였다.

시료 번호	탈착제	어밸런취 평균 시간(초)	분산 평균 시간(초)
6-W	무	3.96	1.95
6-J	무	3.78	1.88
6-C	맥케르늄 516Q	4.32	2.47
6-P	맥케르늄 516Q	3.97	2.09
6-V	맥케르늄 KP	5.30	2.79
6-K	맥케르늄 KP	4.42	2.22

어밸런취 평균 시간은 시료의 흐름 특성의 유동성 지수를 제공한다. 도 8에 예시한 바와 같이, 유동성 지수가 작을수록, 시료는 보다 잘 흐른다. 이번 실시예의 결과는 유동성 지수가 약 6 미만, 대안으로 약 3 내지 약 6, 마지막 대안으로 약 3.5 내지 5.5인 섬유상 구조물이 적합하다는 것을 예시한다. 분산 평균 시간은 시료의 응집성의 지수이다. 도 9에 예시한 바와 같이, 응집성 지수가 작을수록, 시료는 덜 응집성이다. 이번 실시예의 결과는 응집성 지수가 약 3 미만인 것이 적합한 섬유상 구조물이라는 것을 예시한다.

상기로부터, 본 발명의 여러 이점이 달성되고 성취된 다른 이로운 결과를 알 수 있을 것이다.

상기 방법, 흡수성 구조물 및 일회용 흡수용품을 본 발명의 범위를 벗어남없이 다양하게 변화시킬 수 있기 때문에, 상기 상세한 설명에 기재된 물질 및 수반된 도면에 나타낸 물질 모두는 예시적인 것이지 제한적인 것이 아닌 것으로 해석되어야 한다.

Claims

주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함하는 1종 이상의 섬유 다발 및 1종 이상의 탈착제를 포함하는 섬유상 구조물.
제1항에 있어서, 섬유 다발의 등가 입자 크기가 약 150 내지 약 1,000 미크론인 섬유상 구조물.
제1항에 있어서, 복합 유체 보유 용량이 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량보다 약 20％ 이상 큰 섬유상 구조물.
제1항에 있어서, 탈착제가 4급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
제1항에 있어서, 탈착제가 아민 옥사이드인 섬유상 구조물.
제1항에 있어서, 탈착제가 3급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
제6항에 있어서, 탈착제가 양이온성 3급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
(a) 주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함하고,

(b) 등가 입자 크기가 약 150 내지 약 1,000 미크론인 1종 이상의 섬유 다발

및 1종 이상의 탈착제를 포함하는 섬유상 구조물.
제8항에 있어서, 복합 유체 보유 용량이 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량보다 약 20％ 이상 큰 섬유상 구조물.
제8항에 있어서, 탈착제가 4급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
제8항에 있어서, 탈착제가 아민 옥사이드인 섬유상 구조물.
제8항에 있어서, 탈착제가 3급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
제12항에 있어서, 탈착제가 양이온성 3급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
(a) 주성분이 엉킨 섬유인 1종 이상의 미립자 물질을 포함하고,

(b) 등가 입자 크기가 약 150 내지 약 1,000 미크론인 섬유 다발

및 1종 이상의 탈착제를 포함하며,

복합 유체 보유 용량이 탈착제를 포함하지 않으나 다른 점은 실질적으로 유사한 섬유상 구조물의 복합 유체 보유 용량보다 약 20％ 이상 큰 것을 특징으로 하는 섬유상 구조물.
제14항에 있어서, 탈착제가 4급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
제14항에 있어서, 탈착제가 아민 옥사이드인 섬유상 구조물.
제14항에 있어서, 탈착제가 3급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.
제17항에 있어서, 탈착제가 양이온성 3급 아미노 화합물인 섬유상 구조물.