KR20020029109A - 습식 성형된 흡수 복합재 - Google Patents

습식 성형된 흡수 복합재 Download PDF

Info

Publication number
KR20020029109A
KR20020029109A KR1020027002337A KR20027002337A KR20020029109A KR 20020029109 A KR20020029109 A KR 20020029109A KR 1020027002337 A KR1020027002337 A KR 1020027002337A KR 20027002337 A KR20027002337 A KR 20027002337A KR 20020029109 A KR20020029109 A KR 20020029109A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fibers
wet
superabsorbent material
wet molded
molded composite
Prior art date
Application number
KR1020027002337A
Other languages
English (en)
Inventor
팔라니 라즈 라마스워미 월라재페트
로날드 리 에덴스
쉥-흐신 후
체릴 앤 모카들로
드미트리 야비치
데이비드 마이클 케일
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 KR20020029109A publication Critical patent/KR20020029109A/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • 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
    • A61L15/425—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D21H21/20—Wet strength agents

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 기초 중량이 약 100 g/㎡보다 더 크고 밀도가 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상인, 잠재성 기공 및 거대공극들 (macro-cavities)을 한정하는 습식 성형된 복합재를 개시한다. 습식 성형된 복합재는 섬유 및 초흡수성 물질을 포함하며, 상기 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 내에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 이하, 특히 약 5 건조 중량% 이하 및 구체적으로 약 2 건조 중량% 이하이지만 0보다 많은 양으로 존재한다. 습식 성형된 복합재를 제조하는 동안 팽윤된 후 수축하게 되는 초흡수성 물질 때문에 거대공극들이 형성된다. 치밀화는 거대공극들을 압착시킨다. 생성된 복합재는 습윤시 팽창하며 우수한 흡수성을 나타낸다.

Description

습식 성형된 흡수 복합재 {Wet-Formed Absorbent Composite}
사람들은 일상 활동에 참여하여 누리기 위해 기저귀, 생리대, 상처용 드레싱 및 성인용 요실금 용품을 포함한 흡수 제품에 의존한다.
흡수 제품은 일반적으로 몇가지 구성성분들을 합하여 제조된다. 사용자에 의해 착용되는 일회용 흡수 제품에 있어서, 이들 구성성분은 대개 액체 투과성 상부시트 (topsheet); 상부시트에 부착된 액체 불투과성 배면시트; 및 상기 상부시트와 배면시트 사이에 위치한 흡수 구조체를 포함한다. 일회용 제품이 착용되면, 액체 투과성 상부시트는 착용자의 몸체에 접하여 위치하여 체액을 흡수 구조체 내로 통과시킨다. 액체 불투과성 배면시트는 흡수 구조체 내에 유지된 유체의 누출을 방지하는 것을 돕는다. 이상적으로 흡수 구조체는 (1) 유체를 구조체 내로 신속하게 위킹(wicking)시키고, (2) 유체를 구조체 전체에 분포시키며, (3) 많은 유체를 보유하는 3가지 특징을 가진다.
이들 특징을 동일한 구조체에 동시에 포함시키기 어려울 수 있다. 흡수 구조체 내의 내부 기공 체적이 증가하면 흡수 용량이 증가한다. 기공 체적이 보다크면 보다 다량의 유체를 함유할 수 있게 된다. 또한, 기공 체적이 보다 큰 흡수 구조체는 고형물을 함유하는 다중상 유체, 예를 들어 생리혈 또는 대변을 보다 잘 보유할 수 있다.
그러나, 내부 기공 체적이 보다 큰 것은 공극 직경이 보다 더 크고 유체를 흡수 구조체 내 및 전체에 위킹시키는 능력이 감소된다는 것을 의미할 수 있다.
높은 흡수 용량 및 유체를 흡수 구조체 내 및 전체에 위킹시키는 능력을 모두 제공하는 흡수 구조체 및 그러한 구조체의 제조 방법이 필요하다.
<발명의 개요>
본 발명은 상기한 필요를 만족시키는 흡수 구조체 및 그러한 흡수 구조체의 제조 방법에 관한 것이다. 잠재성 기공 및 거대공극들 (macro-cavities)을 갖는 습식 성형된 복합재의 한가지 제조 방법은 섬유, 섬유를 위한 분산 매질 및 분산 매질 내에서 팽윤가능한 초흡수성 물질을 제공한 후 (상기 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 내에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 또는 그 이하, 특히 약 5 건조 중량% 또는 그 이하 및 구체적으로 약 2 건조 중량% 또는 이하이지만 0보다 많은 양으로 존재한다); 상기 섬유, 초흡수성 물질 및 분산 매질을 배합시키며; 상기 섬유, 초흡수성 물질 및 분산 매질을 포함하는 배합물로부터, 섬유 및 초흡수성 물질을 포함하고 섬유 사이에 기공들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 형성하며; 초흡수성 물질과 분산 매질 사이에 충분한 접촉 시간을 제공하여, 습식 성형된 복합재를 건조시키기 전에 초흡수성 물질을 팽윤시키며; 상기 습식 성형된 복합재를 건조시켜 초흡수성 물질을 수축시킴으로써 섬유 사이에 거대공극들을 형성시키며; 상기 습식 성형된 복합재를 치밀화시켜 기공 및 거대공극들을 붕괴시킴으로써, 치밀화된 습식 성형된 복합재 내에 잠재성 기공 및 거대공극들을 형성시키는 것 (여기서, 상기 치밀화된 습식 성형된 복합재의 밀도는 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상이고, 기초 중량은 약 100 g/㎡보다 크다)을 포함한다.
건조 상태에서 본 발명의 습식 성형된 복합재는 유체를 복합재 내 및 전체에 위킹시키기에 적합하다. 습식 성형된 복합재가 유체로 배설되면, 복합재의 적셔진 부분은 초흡수성 물질이 팽윤함에 따라 팽창하며, 잠재성 기공 및 거대공극들이 드러난다. 이러한 팽창은 내부 기공 체적 및 흡수 용량을 증가시킨다. 구조체의 아직 적셔지지 않은 부분, 즉, 유체 정면에서 및 그를 넘어서의 구조체는 비팽창된 형태로 유지되어, 유체를 최초 유체 배설 지점으로부터 점점 더 먼 복합재의 부분들 내 및 전체에 위킹시키기에 적합하다.
다른 측면에서, 본 발명의 방법은 습식 성형된 복합재를 건조시키기 전에 초흡수성 물질과 분산 매질 사이에 충분한 접촉 시간을 제공하여, 습식 성형된 복합재를 건조시키기 전에 초흡수성 물질을 그의 최대 흡수 용량의 약 50% 이상, 구체적으로 그의 최대 흡수 용량의 약 75% 이상, 특히 그의 최대 흡수 용량의 약 90% 이상 및 더 특히 그의 최대 흡수 용량의 약 95% 이상 팽윤시키는 것을 포함한다. 본 발명의 습식 성형된 복합재를 제조하기 위해 사용된 제지 공정에 있어서, 분산 매질은 일반적으로 제지 장비를 작동시키기 위해 사용되는 물의 공급원 (예, 수도/상수도 (city/municipal water) - 제지 지역에서 처리 또는 비처리됨, 제지 공정수등)일 것이다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 방법은 습식 성형된 복합재를 건조시키기 전에 초흡수성 물질과 분산 매질 사이에 충분한 접촉 시간을 제공하여, 초흡수성 물질을 초흡수성 물질 1 g 당 분산 매질 약 20 g 이상, 특히 약 50 g 이상, 더 특히 약 75 g 이상, 구체적으로 약 100 g 이상, 더 구체적으로 약 150 g 이상 및 더욱 더 구체적으로 약 300 g 이상으로 팽윤시키는 것을 포함한다.
또 다른 측면에서, 건조 후 초흡수성 물질 내에 보유된 분산 매질의 양은 적합하게는 초흡수성 물질의 최대 흡수 용량의 약 10% 미만, 구체적으로 초흡수성 물질의 최대 흡수 용량의 약 5% 미만, 특히 초흡수성 물질의 최대 흡수 용량의 약 2% 미만 및 더 특히 초흡수성 물질의 최대 흡수 용량의 약 1% 미만이다.
본 발명의 한가지 방법은 습식 성형된 복합재를 제조하기 위한 공정에서 탄성 섬유, 합성 섬유, 습식 강화제 (wet-strength agent), 건식 강화제 및 다른 첨가제 등과 같은 물질을 사용하는 것을 추가로 포함한다.
다른 측면에서, 본 발명의 방법은 새로 형성된 습식 성형된 복합재 (즉, 초기 (nascent) 웹)를 수력엉킴시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 방법은 일회용 흡수 용품을 제조하는 것을 포함하며, 이 방법은 액체 투과성 상부시트, 액체 불투과성 배면시트, 및 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 제공하고; 습식 성형된 복합재를 일회용 흡수 용품 내의 상부시트와 배면시트 사이에 놓이도록 위치시키고; 상부시트의 적어도 일부를 배면시트의 적어도 일부에 직접 또는 간접 부착시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명은 잠재성 기공 및 거대공극들을 갖는 습식 성형된 복합재를 다른 흡수 구조체 (예, 에어레이드 구조체 등)와 조합시켜 흡수 코어 (예, 웨트레이드 (wet-laid) 복합재와 에어레이드 구조체를 포함하는 다층 흡수 코어)를 형성하는 것을 포함한다. 별법으로, 하나 이상의 본 발명의 습식 성형된 복합재들을 조합시켜 다층 흡수 코어를 형성할 수 있으며, 여기서 다수의 습식 성형된 복합재는 각각 동일하거나 상이한 재료 및(또는) 성질을 갖는다. 또한, 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 필름 및 부직웹 등과 조합시켜 다층 구조체 또는 라미네이트를 형성할 수 있다.
본 발명의 특징을 갖는 흡수 용품은 섬유들 사이에 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 내부결합된 섬유; 및 상기 내부결합된 섬유에 의해 함유된 초흡수성 물질 (상기 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 내에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 이하, 특히 약 5 건조 중량% 이하 및 구체적으로 약 2 건조 중량% 이하이지만 0보다 많은 양으로 존재한다)을 갖는 습식 성형된 복합재를 포함한다. 본 발명의 습식 성형된 복합재의 밀도는 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상이고, 기초 중량은 약 100 g/㎡보다 크다.
본 발명의 습식 성형된 복합재는 탄성 섬유; 합성 섬유; 습식- 또는 건식 강화제; 및 다른 첨가제 등과 같은 물질을 추가로 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 습식 성형된 복합재는 인용된 값 또는 범위를 갖는 몇가지 기능적 성질을 특징으로 한다. 그러한 성질의 예로는 습식:건식 응집 강도, 건식 내부 응집, 흡입 (intake) 시간, 걸리형 강성도 (Gurley-typestiffness), 위킹 (wicking) 속도 및 습윤시 캘리퍼 (caliper)의 증가 (이들 성질은 이후 논의한다)를 포함한다.
본 발명은 또한 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 포함하는 일회용 흡수 용품을 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 측면, 이점 및 변형들은 하기 상세한 설명, 청구의 범위 및 첨부 도면을 참조하여 보다 잘 이해될 것이다.
본원은 1999년 8월 23일자 출원된 미국 특허 가출원 제60/150,325호를 우선권으로 주장한다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시태양을 제조할 수 있는 제지기의 한가지 변형을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 실시태양을 제조할 수 있는 제지기의 한가지 변형을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 상이한 실시태양들에 대한 흡입 시간 (초) 및 섬유 조성 (중량%) 사이의 관계를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 상이한 실시태양들에 대한 위킹 거리 (㎝) 및 시간 (분) 사이의 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 상이한 실시태양들에 대한 용량 (g/g) 및 최초 유체 배설 지점으로부터의 거리 (인치) 사이의 관계를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 상이한 실시태양들에 대한 보유된 유체 (g) 및 플레짓 (pledget) 길이 (인치) 사이의 관계를 보여주는 도면이다.
도 7은 유체 용량 (0.5 psi (파운드력/제곱인치)의 압력에서 g/g) 및 섬유조성 (중량%) 사이의 관계를 보여주는 도면이다.
이제 하기 설명한 실시예를 포함한 본 발명의 대표적인 실시태양을 참조할 것이다. 각 실시태양과 실시예는 설명을 위해 제공된다. 당업계의 숙련인에게 본 발명의 범위와 취지를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경 및 변화시킬 수 있다는 것은 명백할 것이다.
잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 제조하기 위한 한가지 방법은 섬유, 섬유를 위한 분산 매질 및 분산 매질 내에서 팽윤가능한 초흡수성 물질을 제공한 후 (상기 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 내에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 이하, 특히 약 5 건조 중량% 이하 및 구체적으로 약 2 건조 중량% 이하이지만 0보다 많은 양으로 존재한다); 섬유, 초흡수성 물질 및 분산 매질을 배합하며; 상기 섬유, 초흡수성 물질 및 분산 매질의 배합물로부터, 섬유 및 초흡수성 물질을 포함하고 섬유 사이에 기공들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 형성하며; 초흡수성 물질과 분산 매질 사이에 충분한 접촉 시간을 제공하여, 습식 성형된 복합재를 건조시키기 전에 초흡수성 물질을 팽윤시키며; 상기 습식 성형된 복합재를 건조시켜 초흡수성 물질을 수축시킴으로써 섬유 사이에 거대공극들을 형성시키며; 상기 습식 성형된 복합재를 치밀화시켜 기공 및 거대공극들을 붕괴시킴으로써, 치밀화된 습식 성형된 복합재 내에 잠재성 기공 및 거대공극들을 형성시키며; 여기서, 상기 치밀화된 습식 성형된 복합재의 밀도는 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상이고, 기초 중량은 약 100 g/㎡보다 크다.
본 발명의 방법은 다른 변형은 본원에서 설명한다. 이제 본 발명에 유용한 대표적인 물질을 논의한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 섬유는 당업계의 숙련인에게 알려져 있다. 습식 성형된 복합재를 성형할 수 있는 모든 섬유가 사용에 적합한 것으로 생각된다. 본 발명에 사용하기에 적합한 섬유의 예로는 셀룰로스 섬유, 예, 목재 펄프, 면 린터 (linters), 면 섬유 등; 합성 중합체 섬유, 예, 폴리올레핀 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 폴리비닐 아세테이트 섬유, 합성 폴리올레핀 목재 펄프 섬유 등 뿐만 아니라 재생 셀룰로스 섬유, 예 레이온 및 셀룰로스 아세테이트 미세섬유를 포함한다. 각종 섬유 유형들의 혼합물도 또한 사용하기에 적합하다. 예를 들어 셀룰로스 섬유와 합성 중합체 섬유의 혼합물을 사용할 수도 있다. 일반적인 규칙으로서 섬유는 길이-대-직경비가 약 2:1 이상, 바람직하게는 약 5:1 이상일 것이다. 본원에서 사용되는 "직경"은 일반적으로 원형 섬유가 사용되는 경우 진정한 (true) 직경을 나타내거나, 또는 비원형, 예 리본형 섬유가 사용되는 경우 최대 횡단 치수를 나타낸다. 섬유의 길이는 일반적으로 약 0.5 ㎜ 내지 약 25 ㎜, 바람직하게는 약 1 ㎜ 내지 약 6 ㎜일 것이다. 섬유 직경은 일반적으로 약 0.001 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜, 바람직하게는 약 0.005 ㎜ 내지 약 0.01 ㎜일 것이다. 경제성, 입수가능성, 물성 및 취급의 용이성과 같은 이유 때문에, 셀룰로스 목재 펄프 섬유가 본 발명에 사용하기에 적합하다.
본 발명의 목적에 유용한 다른 섬유는 고수율 (high-yield) 펄프 섬유 (이하에 더 논의함), 아마, 유액분비식물, 마닐라삼, 대마, 면, 또는 본래 탄성인 임의의 것을 포함한 탄성 섬유, 또는 복합재를 제조한 후 변형 상태로 유지되어 회복되지 않는 비탄성 섬유와는 반대로 복합재를 제조하는 것으로부터의 변형 이후 회복하는 능력을 갖는 화학 또는 물리적으로 변형된, 예 가교결합 또는 컬링된 (curled) 임의의 목재 펄프 섬유이다.
본원에서 사용되는 용어 "고수율 펄프 섬유"는 약 65% 또는 그 이상, 더 특히 약 75% 또는 그 이상 및 더욱 더 특히 약 75 내지 약 95%의 수율을 제공하는 펄프화 (pulping) 공정에 의해 제조된 제지 섬유이다. 그러한 펄프화 공정은 표백 화학열기계 펄프 (BCTMP), 화학열기계 펄프 (CTMP), 압력/압력 열기계 펄프 (PTMP), 열기계 펄프 (TMP), 열기계 화학 펄프 (TMCP), 고수율 아황산염 펄프, 및 고수율 크라프트 펄프를 포함하며, 이들은 모두 생성된 섬유에 보다 고수준의 리그닌을 남긴다. 적합한 고수율 펄프 섬유는 일반적으로 상대적으로 완전함 (whole), 비교적 비손상된 헛물관 (tracheids), 높은 자유도 (freeness) (250 CSF 초과) 및 낮은 미세물 함량 (브리트 자아 (Britt jar) 시험에 의해 25% 미만)을 특징으로 한다.
습식 성형된 복합재 내의 탄성 섬유의 양은 습식 성형된 복합재 내에 존재하는 섬유의 전체 건조 중량을 가준으로 적어도 약 10 건조 중량% 또는 그 이상, 더 특히 약 30 건조 중량% 또는 그 이상, 더욱 더 특히 약 50 건조 중량% 또는 그 이상, 구체적으로 약 70 건조 중량% 또는 그 이상 및 100 건조 중량% 이하일 수 있다. 층진 (layered) 습식 성형된 복합재, 즉, 층화 (stratified) 또는 다층 헤드박스를 사용하여 제조된 복합재에 있어서, 상기한 동일한 양이 하나 이상의 개별 층들에 적용될 수 있다. 개별 층들은 동일하거나 상이한 양의 탄성 섬유를 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "초흡수성 물질" 및 유사한 용어는 물 (또는 다른 분산 매질) 내에서 그의 중량의 적어도 약 20배, 특히 적어도 약 50배, 더 특히 적어도 약 75배, 구체적으로 적어도 약 100배, 더 구체적으로 적어도 약 150배 및 더욱 더 구체적으로 적어도 약 300배 또는 그 이상을 흡수할 수 있는 수팽윤성, 일반적으로 수불용성 물질을 나타낸다. 초흡수성 물질은 천연 물질, 예 한천, 펙틴 및 구아 검 뿐만 아니라 합성 히드로겔 중합체와 같은 합성 물질을 포함할 수 있는 유기 물질로부터 형성할 수 있다. 합성 히드로겔 중합체는 예를 들어 카르복시메틸셀룰로스, 폴리아크릴산 및 그의 공중합체의 알칼리 금속염, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 에틸렌 말레산 무수물 공중합체, 폴리비닐 에테르, 히드록시프로필셀룰로스, 히드록시프로필 아크릴레이트, 폴리비닐 모르폴리논, 비닐 술폰산의 중합체 및 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 피리딘 등을 포함한다. 다른 적합한 중합체는 가수분해된 아크릴로니트릴 그래프트된 전분, 아크릴산 그래프트된 전분 및 이소부틸렌 말레산 무수물 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 히드로겔 중합체는 적합하게는 가볍게 가교결합되어, 상기 물질을 실질적으로 수불용성으로 만든다. 가교결합은 예를 들어 방사선조사에 의해 또는 공유 결합, 이온 결합, 반 데르 발스 (Van der Waals) 결합 또는 수소 결합에 의할 수 있다. 적합한 물질은 다양한 시판업체, 예 다우 케미칼 캄파니 (Dow ChemicalCompany), 스톡하우젠 인크. (Stockhausen Inc.) 및 켐톨 인크. (Chemtall Inc.)로부터 입수가능하다. 비-셀룰로스, 합성 히드로겔 중합체가 본 발명에서 사용하기에 적합하다.
초흡수성 물질은 분리된 입자, 응집된 입자, 섬유 또는 구 (spheres) 형태로 존재할 수 있다. 분리된 입자 형태인 경우, 입자는 일반적으로 최대 횡단 치수가 약 10 ㎛ 내지 약 2000 ㎛, 특히 약 50 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 및 더 특히 약 100 ㎛ 내지 500 ㎛일 것이다.
습식 성형된 복합재 내에 존재하는 초흡수성 물질은 분산 매질 내에서 팽윤가능하다. 본원에서 사용되는 "초흡수성 물질"은 초흡수성 물질을 1시간 동안 과량의 분산 매질 중에 분산시켰을 때 초흡수성 물질이 분산 매질 내에서 그의 중량의 적어도 약 20배, 특히 적어도 약 50배, 더 특히 적어도 약 75배, 구체적으로 적어도 약 100배, 더 구체적으로 적어도 약 150배 및 더욱 더 구체적으로 적어도 약 300배 또는 그 이상을 흡수할 수 있는 경우 분산 매질 내에서 팽윤가능한 것으로 간주될 것이다.
다양한 물질이 분산 매질로서 사용하기에 적합할 수 있다. 분산 매질의 예로는 물 및 다른 수성 물질 등이 있다. 입수가능성 및 경제성과 같은 이유 때문에 물이 적합한 분산 매질이다. 본 발명의 습식 성형된 복합재를 제조하기 위해 사용된 제지 공정에 있어서, 분산 매질은 수도/상수도, 제지 공정수, 처리된 물, 또는 제지 장비 (예, 제지원료 (stock) 제조 시스템; 이후 더 자세히 논의함)를 작동시키기 위해 사용되는 물의 몇가지 다른 공급원일 수 있다.
섬유/분산 매질 슬러리 (및 슬러리 중에 존재할 수 있는 다른 성분; 예, 초흡수성 물질 및(또는) 본원에 상세히 설명된 다른 첨가제)를 초기 웹 (즉, 새로 형성된 습식 성형된 복합재)를 형성하기 위해 성형 표면으로 운반하기 전에, 섬유는 분산 매질 중에 섬유와 분산 매질의 전체 중량을 기준으로 약 0.005 내지 약 3.0 중량%, 특히 약 0.01 내지 약 2.0 중량% 및 구체적으로 약 0.01 내지 약 1.0 중량%의 양으로 존재한다 (당업계의 숙련인에게는 "콘시스턴시 (consistency)"로서 알려져 있음). 분산 매질은 제지 업계의 숙련인에게 알려진 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 다른 적합한 첨가제로는 결합제, 점도 개질제, 접착제, 건식 강화제, 습식 강화제 (이하에 보다 상세히 논의함), pH 조절 첨가제 및 응집제 등을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 단, 이들은 습식 성형된 복합재의 형성 또는 원하는 성능 특성에 해로운 영향을 끼치지 않아야 한다. 첨가제는 또한 복합재를 성형한 후 습식 성형된 복합재와 결합시킬 수도 있다 (예, 분무, 코팅 또는 인쇄 등에 의해).
본 발명에 적용가능한 종이 및 판지에 습식 강도를 부여하기 위해 제지 공업에 일반적으로 사용되는 물질은 많다. 이들 물질은 당업계에서 습식 강화제로서 알려져 있으며 매우 다양한 공급원으로부터 상업적으로 입수가능하다. 습식 성형된 복합재에 첨가될 때 습식 응집 강도:건식 응집 강도비를 0.05를 초과하여 증가시키는 임의의 물질을 본 발명의 목적상 습식 강화제로 칭한다. 전형적으로 이들 물질은 영구적 습식 강화제 또는 "일시적" 습식 강화제로서 칭한다. 일시적 습식 강도로부터 영구적 습식 강도를 구분하기 위한 목적에서, "영구적"은 습식 성형된 복합재 내에 포함시키면 적어도 5분 동안 물에 노출시킨 후 그의 원래의 습식 응집강도의 50% 이상을 유지하는 복합재를 제공할 수지로서 정의될 것이다. 일시적 습식 강화제는 5분 동안 물에 노출시킨 후 그의 원래의 습식 응집 강도의 50% 미만을 나타내는 것들이다. 두 종류의 물질이 모두 본 발명에서 사용된다.
펄프 섬유에 첨가되는 습식 강화제의 양은 섬유의 건조 중량을 기준으로 적어도 약 0.1 건조 중량% 또는 그 이상, 특히 적어도 약 0.2 건조 중량% 또는 그 이상, 구체적으로 적어도 약 0.5 건조 중량% 또는 그 이상, 더 구체적으로 약 0.2 내지 약 1 건조 중량% 및 더욱 더 구체적으로 약 0.1 내지 약 3 건조 중량%일 수 있다.
본 발명에서 유용한 영구적 습식 강화제는 대개, 자체 (동종가교결합)와 또는 섬유의 셀룰로스 또는 다른 성분과 가교결합할 수 있는 수용성, 양이온성, 올리고머성 또는 중합성 수지이다. 이러한 목적으로 가장 널리 사용되는 물질은 폴리아미드-폴리아민-에피클로로히드린 (PAE)형 수지로서 알려진 중합체의 종류이다. 이들 물질은 케임 (Keim)에게 허여된 특허 (미국 특허 제3,700,623호와 동 제3,772,076호)에 기재되어 있으며, 허큘레스, 인크. (Hercules, Inc., Wilmington, Delaware)에서 Kymene 557H로서 시판된다. 관련 물질들은 헨켈 케미칼 캄파니 (Henkel Chemical Co., Charlotte, North Carolina)와 조지아-퍼시픽 레진스, 인크. (Georgia-Pacific Resins, Inc., Atlanta, Georgia)에서 시판된다.
폴리아미드-에피클로로히드린 수지는 또한 본 발명에서 결합 수지로서 유용하다. 몬산토 (Monsanto)에서 개발되어 산토 레스 (Santo Res) 라벨로 시판되는 물질이 본 발명에서 사용될 수 있는 염기 활성화된 폴리아미드-에피클로로히드린수지이다. 이들 물질은 페트로비치 (Petrovich)에게 허여된 특허 (미국 특허 제3,855,158호; 동 제3,899,388호; 동 제4,129,528호 및 동 제4,147,586호)와 반 에에남 (van Eenam)에게 허여된 특허 (미국 특허 제4,222,921호)에 기재되어 있다. 소비자 제품에서 흔히 사용되지는 않지만 폴리에틸렌이민 수지도 또한 본 발명의 제품에서 결합 지점을 고정화시키기에 적합하다. 다른 종류의 영구형 습식 강화제의 예로는 포름알데히드와 멜라민 또는 우레아와의 반응에 의해 얻어진 아미노플라스트 수지가 있다.
본 발명과 관련하여 사용할 수 있는 일시적 습식 강화 수지는 아메리칸 사이아나미드 (American Cyanamid)에 의해 개발되어 상품명 Parez 631 NC (현재 사이텍 인더스트리즈 (Cytec Industries, West Paterson, New Jersey)로부터 입수가능함)로 시판되는 수지를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 이들 수지 및 유사한 수지들은 코시아 (Coscia) 등의 미국 특허 제3,556,932호와 윌리암스 (Williams) 등의 동 제3,556,933호에 기재되어 있다. 본 발명에 사용될 다른 일시적 습식 강화제는 내셔날 스타치 (National Starch)로부터 입수가능하며 Co-Bond 1000으로 시판되는 것과 같은 개질 전분을 포함한다. 이들 전분 및 관련 전분들은 솔라렉 (Solarek) 등의 미국 특허 제4,675,394호에 포함되어 있는 것으로 생각된다. 일본 특허 공개 제JP 03,185,197호에 기재되어 있는 것과 같은 유도화 디알데히드 전분이 또한 일시적 습식 강도를 제공하기에 유용한 물질로서 사용될 것이다. 또한, 미국 특허 제4,981,557호, 동 제5,008,344호 및 동 제5,085,736호 (보르퀴스트 (Bjorkquist))에 기재되어 있는 것과 같은 다른 일시적 습식 강화 물질도 본 발명에서 사용될 것으로 예상된다. 나열된 습식 강화 수지의 종류와 유형에 관해서, 이러한 나열은 단순히 예를 제시하기 위한 것이지, 이것이 다른 유형의 습식 강화 수지를 배제하거나 또는 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의미하지 않음을 이해해야 한다.
상기 기재된 바와 같은 습식 강화제가 본 발명에 관련하여 사용하기에 특히 유익하지만, 다른 유형의 결합제도 또한 사용할 수 있다. 이들은 습식 성형된 복합재가 형성된 후 또는 건조된 후 습식 단부에 도포되거나 또는 분무 또는 인쇄 등에 의해 도포될 수 있다.
본원에서 사용되는 습식:건식비는 습식 응집 강도를 건식 응집 강도로 나눈 비이다. 본원에서 사용되는 응집 강도는 z-방향 결합 강도를 의미한다. 응집 강도는 샘플을 인장 시험기 상의 샘플 홀더들 사이에 탑재하여 측정한다. 양면 접착 테이프를 각 홀더의 표면 상에 사용하여, 샘플의 마주보는 면들을 각각 샘플 홀더 표면에 고정시킨다. 샘플의 마주보는 면들 상에 인장력이 작용되어, z-방향 결합 강도의 측정치를 제공한다. 습식 강화제를 포함하는 본 발명의 습식 성형된 복합재의 습식:건식비는 약 0.05 또는 그 이상, 더 특히 약 0.1 또는 그 이상, 더욱 더 특히 약 0.15 또는 그 이상, 구체적으로 약 0.3 또는 그 이상, 보다 더 구체적으로 약 0.5 또는 그 이상 및 더욱 더 구체적으로 약 0.7 또는 그 이상일 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "습식 성형된", "웨트레이드" 등은 섬유가 액체 분산 매질 중에 분산되어 슬러리를 형성하는 공정으로부터 형성되는 복합재를 나타낸다. 슬러리는 성형 표면 상에 침적되어 분산 매질의 적어도 일부를 제거함으로써복합재를 형성한다. 당업계의 숙련인은 그러한 공정에 익숙하다.
도 1은 본 발명의 실시태양을 제조할 수 있는 제지기의 한 변형을 도시한다. 단순함을 위해, 몇가지 직물 주행 (runs)을 한정하기 위해 개략적으로 사용된 각종 인장 롤을 도시하였지만 번호를 매기지는 않았다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 도 1에 도시된 장치 및 방법으로부터 변화할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
섬유와 분산 매질의 슬러리는 제지원료 제조 시스템 (도시하지 않음)에서 제조한다. 그러한 시스템은 당업계의 통상의 기술자에게 알려져 있다. 초흡수성 물질을 섬유의 슬러리와 배합시켜, 습식 성형된 복합재가 건조되기 전에 초흡수성 물질이 분산 매질 내에서 그의 중량의 적어도 약 20배, 특히 적어도 약 50배, 더 특히 적어도 약 75배, 구체적으로 적어도 약 100배, 더 구체적으로 적어도 약 150배 및 더욱 더 구체적으로 적어도 약 300배 또는 그 이상 흡수하도록 하였다. 적합하게는 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재가 형성되기 전에 상기 인용된 양으로 팽윤한다. 초흡수성 물질은 제지원료 제조 시스템에서 습식 성형된 복합재를 형성하기 전에 초흡수성 물질이 슬러리 전체에 비교적 균일하게 분포되도록 하는 위치에 첨가될 수 있다. 초흡수성 물질은 또한 섬유 슬러리에 첨가되기 전에 분산 매질, 적합하게는 섬유 슬러리를 제조하기 위해 사용된 것과 동일하거나 상이한 분산 매질 내에서 예비팽윤될 수 있다. 다층 또는 층화 헤드박스를 사용하는 경우, 상이한 양, 화학, 유형 또는 형상의 초흡수성 물질을 헤드박스 내의 제시된 층을 공급하기 위해 사용된 각 제조원료 제조 시스템에 첨가할 수 있다.
섬유와 분산 매질의 슬러리와 혼합된 후 건조 지점까지 초흡수성 물질이 흡수하는 분산 매질의 최대량은 건조 이전의 습식 복합재의 양을 건조 후의 건조 복합재의 중량에 비교함으로써 실험적으로 결정할 수 있다. 건조에 의해 제거된 분산 매질의 중량은 일반적으로 초흡수성 물질에 의해 흡수될 수 있는 분산 매질의 최대량을 나타낸다. 그러한 계산에서는 건조에 의해 제거된 모든 분산 매질이 초흡수성 물질 중에 존재했다는 것을 가정한다. 건조 전에 초흡수성 물질 중에 보유된 분산 매질의 실제량은 실험적으로 결정된 최대량 미만이며 (분산 매질의 일부는 초흡수성 물질 내가 아니라 섬유 내 또는 사이에 존재할 수 있다), 분산 매질에 대한 초흡수성 물질의 노출의 길이 뿐만 아니라 습식 성형된 복합재 내의 섬유와 초흡수성 물질의 상대적인 양에 의존한다.
다시 도 1을 참조하면, 도면은 섬유/분산 매질/초흡수성 물질 배합물의 스트림 (11)을, 복합재를 약 10 건조 중량%의 콘시스턴시로 부분적으로 탈수시킬때 공정에서 새로 형성된 습식 성형된 복합재 (즉, 초기 웹)를 지지하고 운반하는 역할을 하는 성형 직물 (13) 상에 주입 또는 침적시키는 층진 제지 헤드박스 (10)을 갖는 트윈 와이어 (twin-wire) 성형기를 도시한다. 습식 성형된 복합재의 부가적인 탈수는 복합재가 성형 직물에 의해 지지되는 동안 진공 흡인에 의한 것과 같이 수행할 수 있다.
당업계의 통상의 기술자는 층화 헤드박스의 한층 또는 모든 층이 본 발명의 습식 성형된 복합재를 제조하는데에만 전념할 수 있음을 알 것이다. 또한, 각 층은 상이한 양, 화학, 유형 또는 형상의 초흡수성 물질 또는 탄성 섬유 뿐만 아니라상이한 양, 화학 또는 유형의 습식 강화제 또는 다른 첨가제를 함유할 수 있어서, 각 층은 상이한 성능 특징을 가질 수 있다. 별법으로, 본 발명에 포함되는 습식 성형된 복합재를 제조하기 위해 단층 헤드박스를 사용할 수도 있다.
이어서 습식 성형된 복합재는 성형 직물로부터 전달 (transfer) 직물 (17)로 전달된다. 전달 직물은 복합재에 증가된 연신을 부여하기 위해 성형 직물보다 더 느린 속도로 움직일 수 있다. 전달은 적합하게 진공 슈 (vacuum shoe: 18)의 도움으로 수행하여, 성형 직물과 전달 직물이 본원에 일치하는 방식으로 본원에 참고로 포함시킨 엔겔 (Engel) 등의 미국 특허 제5,667,636호에 기재된 바와 같이 진공 슬롯 (slot)의 리딩 모서리 (leading edge)에서 동시에 모이고 갈라지도록 한다.
이어서 습식 성형된 복합재는 앞서 설명한 바와 같이 임의로 다시 고정 간격의 전달을 이용하여 진공 전달 롤 (20) 또는 진공 전달 슈의 도움으로 전달 직물로부터 통기 건조 직물 (19)로 전달된다. 별법으로, 습식 성형된 복합재는 성형 직물로부터 통기 건조 직물로 직접 전달될 수 있다. 통기 건조 직물은 전달 직물 또는 성형 직물에 비해 대략 동일한 속도로 또는 상이한 속도로 움직일 수 있다. 원하는 경우, 통기 건조 직물은 연신을 추가로 증가시키기 위해 보다 느린 속도로 주행할 수 있다. 전달은 적합하게는 통기 건조 직물에 맞도록 시트의 변형을 보장하기 위해 진공의 도움으로 수행하여, 바람직한 벌크 및 외관을 제공한다. 적합한 통기 건조 직물은 본원에 참고로 포함시킨 1995년 7월 4일 치우 (Chiu) 등에게 허여된 미국 특허 제5,429,686호 (발명의 명칭 "Apparatus For Making Soft Tissue Products")에 기재된 바와 같이 3차원 윤곽 (contour)을 갖는 것을 포함한다.
습식 성형된 복합재 전달에 사용된 진공 수준은 약 3 내지 약 15 인치 수은 (75 내지 약 380 ㎜ 수은), 적합하게는 약 5 인치 수은 (125 ㎜ 수은)일 수 있다. 습식 성형된 복합재를 진공에 의해 다음 직물 상으로 흡인시키는 것에 추가로 또는 대신하여 습식 성형된 직물을 다음 직물 상으로 취입시키기 위해 습식 성형된 복합재의 반대쪽 면으로부터 양압의 사용에 의해 진공 슈 (음압)를 보충하거나 대체할 수 있다. 진공 슈(들)를 대체하기 위해 진공 롤(들)을 또한 사용할 수 있다.
통기 건조 직물에 의해 지지되는 동안, 습식 성형된 복합재는 통기 건조기 (21)에 의해 약 80% 또는 그 이상의 콘시스턴시로 최종 건조된 후 담체 직물 (22)로 전달된다. 건조된 직물 (23)은 담체 직물 (22) 및 선택적인 담체 직물 (25)를 사용하여 릴 (reel; 24)로 전달된다. 담체 직물 (22)로부터 직물 (25)로 습식 성형된 복합재의 전달을 촉진시키기 위해 선택적인 가압 터닝 (pressurized turning) 롤 (26)을 사용할 수 있다. 이 목적에 적합한 담체 직물은 알바니 인터내셔날 (Albany International) 84M 또는 94M 및 아스텐 (Asten) 959 또는 937이며, 이들은 모두 미세패턴을 갖는 비교적 평탄한 직물이다.
습식 성형된 복합재의 치밀화는 많은 방법으로 수행할 수 있다. 하나 이상의 롤러 또는 닙 (nips)를 통해 시트를 통과시키는 것이 물질의 표면을 압착시키고 평탄화시키는 것을 도울 것이라는 것은 잘 알려져 있다. 이를 수행하기 위해 사용되는 장비는 캘린더 (calender) 또는 수퍼캘린더 (supercalender)로 불린다. 본 발명의 복합재에 대한 캘린더링의 효과는 온도, 인가된 압력 및 압력 지속 시간에 의존한다. 본원의 목적에서, 캘린더링은 주변 온도 또는 승온에서 수행할 수 있다. 적합한 캘린더링 압력은 약 50 내지 약 1400 파운드력/선형 인치 (pli)일 수 있다. 적합한 온도는 약 20℃ 내지 약 240℃일 수 있다. 캘린더링 지속 시간은 시트에 대한 원하는 캘리퍼를 생산하기 위해 닙 압력에 관련하여 변화될 수 있다.
캘린더링 또는 수퍼캘린더링에 추가로, 습식 성형된 복합재를 수달 (Sudall) 등의 미국 특허 제5,399,412호에 개시된 바와 같이 멀티-와이퍼 (multi-wiper) 제품을 평탄화하고 압축시키기 위해 사용된 평평한 패턴의 프레스 또는 직물 닙들을 사용하여 치밀화시킬 수 있다. 이 경우, 멀티-플라이 (multi-ply) 와이퍼는 직물 상에서 닙을 통해 운반되며, 멀티-플라이 제품의 전체 캘리퍼는 감소된다. 본 발명의 복합재를 제조하기 위해 유사한 공정을 이용할 수 있다. 직물(들)에 패턴을 야기시킴으로써, 생성된 복합재는 고도로 압착된 영역과 덜 압착된 영역을 가질 수 있다. 유체에 대한 생성된 복합재의 반응으로 전체 복합재에 대해 복합재가 다소간의 균일도로 팽창하게 된다.
본 발명의 몇몇 변형에서, 섬유의 초기 웹 (즉, 새로 형성된 습식 성형된 복합재)을 당업계의 숙련인에게 공지된 장비를 사용하여 수력엉킴시킨다. 예를 들어 본원에 일치하는 방식으로 참고로 포함시킨 미국 특허 제6,022,818호 (발명의 명칭 "Hydroentangled Nonwoven Composites")에서는 수력엉킴 공정의 한 변형을 설명한다 (예를 들어 그러한 공정의 한가지 설명에 대해 칼럼 8의 라인 4-64를 참조한다). 이하 실시예에서 설명된 바와 같이, 수력엉킴은 생성된 복합재의 응집 및 강성도에 영향을 끼친다. 일반적으로, 초기 웹에서 섬유의 수력엉킴을 증가시키면, 건조된 습식 성형된 복합재에서 응집 강도가 증가되고 강성도가 감소된다.또한, 초기 웹의 수력엉킴을 증가시키면 대개 수력엉킴 작업 직후 웹의 건조도가 증가한다. 따라서, 선택된 건조 작업 (이것이 통기 건조 작업; 양키 (Yankee) 건조기; 일련의 건조 캔 (cnas); 방사선조사 건조 작업; 이들의 몇몇 조합; 또는 웹의 고형분 %를 증가시키기 위해 -즉, 웹 중의 수분의 양을 감소시키기 위해- 사용된 몇가지 다른 작업이든 아니든간에) 이전에 수력엉킴 유닛 작업을 배치하는 것은 건조 작업 이후 웹 중의 제시된 고형분 %를 성취하기 위해 선택된 건조 작업에 의해 요구되는 에너지의 양을 감소시키는 것으로 기대될 것이다.
도 2의 개략도는 수력엉킴 장비의 예를 포함하는 공정의 한 변형을 보여준다. 상기 논의한 바와 같이, 섬유와 선택된 분산 매질을 포함하는 슬러리는 제지원료 제조 시스템 (도시하지 않음)에서 제조한다. 슬러리를 헤드박스 (112)에 공급하여 배출구 (sluice: 114)를 통해 성형 표면 (116) 상에 침적시킨다. 성형 표면의 한 예는 알바니 인터내셔날 (Portland, Tennessee 소재)로부터 입수가능한 폼테크 (Formtech) 90BH Flat Warp 90×50 메쉬, 단층 위브 (weave)이다. 날실 (warp) 스트랜드는 0.17 ㎜ 폴리에스테르이다. 슈트 (shute) 스트랜드는 0.25 ㎜ 폴리아미드이다. 평균 캘리퍼는 0.018 인치이고; 공기 투과도 (Air Permeability)는 525 cfm (세제곱피트/분)이며; 개방 면적은 20%이다. 슬러리는 통상적인 제지 공정에서 전형적으로 사용되는 임의의 콘시스턴시로 희석시킬 수 있다. 예를 들어 슬러리는 슬러리를 형성하기 위해 물 중에 약 0.05 내지 약 0.5 중량%의 펄프 섬유를 함유할 수 있다. 슬러리를 성형 표면 (116) 상에 침적시키고, 진공 보조기 (117)를 사용하여가 침적된 섬유로부터 물을 발수시킴으로써 새로 형성된 습식 성형된 복합재 (118) (즉, 섬유의 초기 웹)을 생성시킨다.
이어서 습식 성형된 복합재 (118)는 수력 엉킴기의 세공성 엉킴 표면 (132)로 보내진다. 습식 성형된 복합재 (118)는 하나 이상의 수력 엉킴 분기관 (manifolds: 134) 아래로 통과하여 유체 제트로 처리되어 펄프 섬유들을 서로 엉키게 함으로써, 수력엉킴시킨 습식 성형된 복합재 (136)을 형성시킨다. 별법으로, 수력 엉킴은 습식 성형된 복합재 (118)가 웨트-레잉이 일어난 동일한 세공성 스크린 (즉, 메쉬 직물) 상에 있는 동안 일어날 수도 있다. 본 발명은 또한 건조된 습식 성형된 복합재를 충분한 콘시스턴시로 재수화시킨 다음 재수화된 습식 성형된 복합재를 수력 엉킴시키는 것을 고려한다. 수력 엉킴은 습식 성형된 복합재 (118)이 물로 고도 포화되는 동안 일어날 수 있다. 예를 들어 습식 성형된 복합재 (118)은 수력 엉킴 직전에 약 90 중량% 이하의 물을 함유할 수 있다.
수력 엉킴은 예를 들어 둘 모두 본원에 일치하는 방식으로 그 전문을 본원에 참고로 포함시킨 에반스 (Evans)의 미국 특허 제3,485,706호와 에버하트 (Everhart) 등의 미국 특허 제5,284,703호에서 찾을 수 있는 바와 같은 수력 엉킴 장비를 이용하여 달성할 수 있다. 수력 엉킴은 예를 들어 물과 같은 임의의 적절한 작업 유체를 사용하여 수행할 수 있다. 작업 유체는 일련의 개개의 홀 (holes) 또는 구멍으로 유체를 균일하게 분포시키는 하나 이상의 분기관 (135)를 통해 유동한다. 홀 또는 구멍의 직경은 약 0.003 내지 약 0.015 인치 (0.076 내지 0.38 ㎜)일 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 각 홀의 직경이 0.007 인치 (0.18 ㎜)인 단일렬의 정렬된 홀들 (인치 당 30홀/㎝ 당 12홀)을 포함하는 허니콤 시스템즈, 인크.(Honeycomb Systems, Inc., Biddeford, Me)에서 제조된 분기관을 이용하여 실시할 수 있다. 본 발명의 실시예를 형성하기 위해 사용된 공정에서, 바로 위에서 설명한 유형의 3개의 분기관이 이동하는 층들 (118 및 120)을 가로질러 차례로 정렬되었다. 수력 엉킴 공정에서, 작업 유체는 약 200 내지 약 2000 파운드/제곱인치 게이지 (psig) (약 1379 킬로파스칼 내지 약 13,790 킬로파스칼) 범위의 압력에서 구멍들을 통해 통과한다. 분기관 (135)의 수 및 각 분기관 내의 압력은 섬유의 완성 정도에 영향을 끼칠 것이다.
유체는 예를 들어 메쉬 크기가 약 40×40 스트랜드/인치 (15.7×15.7 스트랜드/㎝) 내지 약 100×100 스트랜드/인치 (39.4×39.4 스트랜드/㎝)인 단일 평면 메쉬 와이어일 수 있는 세공성 표면 (132)에 의해 지지된 습식 성형된 복합재 (118)에 부딪친다. 세공성 표면 (132)는 또한 메쉬 크기가 약 50×50 내지 약 200×200 스트랜드/인치 (19.7×19.7 내지 약 78.7×78.7 스트랜드/㎝)인 멀티-플라이 메쉬일 수 있다. 수력 엉킴 작업에 사용된 세공성 표면의 한 예는 알바니 인터내셔날 (Portland, Tennessee 소재)로부터 입수할 수 있다. 와이어는 12-C Flat Warp 14×15 메쉬, 단층 위브로서 설명될 수 있다. 날실 스트랜드는 0.88×0.57 ㎜ 폴리에스테르이다. 슈트 스트랜드는 0.76 ㎜ 폴리아미드이다. 평균 캘리퍼는 0.0515 인치이고; 공기 투과도는 770 cfm (세제곱피트/분)이며; 개방 면적은 28%이다.
많은 수-제트 처리 공정에서 전형적인 바와 같이, 진공 슬롯 (138)은 수력-니들딩 (hydro-needling) 분기관 (135) 바로 아래에 또는 분기관 (135) 하류의 세공성 엉킴 표면 (132) 아래에 위치할 수 있어서, 엉킴시킨 습식 성형된 복합재(136)으로부터 과도한 물이 제거될 수 있도록 한다.
유체 제트 처리후, 엉킴시킨 습식 성형된 복합재 (136)은 비압착식 건조 작업 또는 압착식 건조 작업, 예 스팀 캔 (도시되지 않음)에 전달될 수 있다. 물질을 수력 니들링 벨트로부터 비압착식 건조 작업으로 전달시키기 위해 상이한 속도의 픽업 (pick-up) 롤 (140)이 사용될 수 있다. 별법으로, 통상적인 진공형 픽업 및 전달 직물을 사용할 수 있다. 원하는 경우, 복합재 직물은 건조 작업에 전달되기 전에 습식 크레이핑될 (crepe) 수 있다. 웹의 비압착식 건조는 통상적인 회전 드럼 통기 건조기 (142)를 이용하여 달성할 수 있다. 통기 건조기 (142)는 천공 (146)을 통해 취입된 고온 공기를 수용하기 위한 외부 후드 (148)과 협력하는 천공 (146)을 갖는 외부 회전식 실린더 (144)일 수 있다. 통기 건조기 벨트 (150)은 복합재 직물 (136)을 통기 건조기 외부 실린더 (144)의 상부 부분 위로 운반한다. 통기 건조기 (142)의 외부 실린더 (144) 내의 천공 (146)을 통해 가압된 가열 공기는 엉킴시킨 습식 성형된 복합재 (136)으로부터 물을 제거시킨다. 통기 건조기 (142)에 의해 복합재 직물 (136)을 통해 가압된 공기의 온도는 약 93℃ 내지 약 260℃ (200℉ 내지 약 500℉) 범위일 수 있다 다른 유용한 통기 건조 방법 및 장치는 예를 들어 본원에 일치하는 방식으로 그 전문을 본원에 참고로 포함시킨 미국 특허 제2,666,369호와 동 제3,821,068호에서 찾을 수 있다.
상기 논의한 바와 같이, 엉킴시킨 습식 성형된 복합재 (136)에 선택된 성질을 부여하기 위해 마무리 단계 및(또는) 후처리 공정을 이용할 수 있다. 예를 들어 복합재를 캘린더 롤에 의해 프레싱하고(하거나) 크레이핑 또는 브러싱시켜 균일한 외관 및(또는) 특정한 질감성을 제공할 수 있다. 별법으로 및(또는) 부가적으로, 계면활성제, 접착제 또는 염료와 같은 화학적 후처리제를 엉킴시킨 습식 성형된 복합재에 첨가할 수 있다.
본 발명의 건조시킨 습식 성형된 복합재는 습식 성형된 복합재 내에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 섬유를 약 90 건조 중량% 또는 그 이상, 특히 약 95 건조 중량% 또는 그 이상 및 구체적으로 약 98 건조 중량% 또는 그 이상이지만 100 건조 중량% 미만의 양으로 포함한다. 섬유는 섬유-섬유 상호작용을 통해 또는 습식 강화제와 같은 1종 이상의 첨가제의 영향에 의해 내부결합되며, 이들 결합은 공유 결합, 이온 결합, 반 데르 발스형 결합, 수소 결합 또는 이들의 몇가지 조합일 수 있다.
초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 중에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 또는 그 미만, 특히 약 5 중량% 또는 그 미만 및 구체적으로 약 2 건조 중량% 또는 그 미만이지만 0보다 많은 양으로 존재한다. 초흡수성 물질의 양은 부분적으로, 습식 성형된 복합재가 건조 단계 이후 섬유 사이에 거대공극들을 한정하는 내부결합된 섬유들을 포함하지만 건조 단계 동안 팽윤된 초흡수성 물질로부터 제거되어야 하는 물의 양 때문에 제조 용량을 유의하게 감소시키지 않도록 선택된다.
적합하게는 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재를 건조시키는 단계 이전에 그의 최대 흡수 용량의 적어도 약 50%, 구체적으로 그의 최대 흡수 용량의 적어도 약 75%, 특히 그의 최대 흡수 용량의 적어도 약 90% 및 더 특히 그의 최대 흡수 용량의 적어도 약 95%로 팽윤한다. 본원의 목적에서 "최대 흡수 용량"은 초흡수성 물질이 초흡수성 물질을 그의 최대 용량 (즉, 더이상 분산 매질을 흡수하고(하거나) 흡착하지 않는다)으로 팽윤시키기에 충분한 시간 동안 과량의 분산 매질 중에 놓일 때 초흡수성 물질에 의해 흡수된 및(또는) 흡착된 분산 매질 (예, 수도/상수도; 제지 공정수; 또는 다른 액체)의 양을 의미하며, 이는 일반적으로 실온 (즉, 약 68 내지 약 72℉)에서 1시간 후 달성될 것이다. 많은 초흡수성 물질은 1시간 미만의 시간에 그의 최대 용량을 달성할 것이다. 따라서, 최대 흡수 용량이 초흡수성 물질 1 g 당 분산 매질 150 g인 초흡수성 물질은 1 g의 초흡수성 물질이 150 g의 분산 매질을 흡수/흡착한 경우에 완전히 팽윤되며 물질의 흡수 용량의 100% 상태에 있다. 최대 흡수 용량의 다른 측정치를 사용할 수 있음을 이해해야 하며, 본 발명은 습식 성형된 복합재가 건조되 전에 감지가능하게 팽윤된 (즉, 초흡수성 물질이 그의 최대 흡수 용량의 약 50% 내지 약 75% 상태에 있는), 구체적으로는 실질적으로 팽윤된 (즉, 초흡수성 물질이 그의 최대 흡수 용량의 약 75% 내지 약 95% 상태에 있는), 및 더 구체적으로 완전히 팽윤된 (즉, 초흡수성 물질이 그의 흡수 용량의 약 95% 내지 약 100% 상태에 있는) 초흡수성 물질을 포함하는 습식 성형된 복합재를 포함한다. 보다 완전히 팽윤된 초흡수재는 건조 이전의 습식 성형된 복합재 내에서 보다 많은 부피를 차지할 것이기 때문에, 건조 단계 이전에 팽윤 정도를 증가시키면 잠재성 거대공극의 크기를 증가시킬 것이다. 그러나, 보다 완전히 팽윤된 초흡수성 물질은 건조하는 동안 부가적인 물을 제거해야 한다는 것을 의미할 수 있다 (완전히 팽윤된 초흡수성 물질이 후속적으로 수축되는 정도에 의존함).건조 후 초흡수성 물질 내에 보유된 분산 매질의 양은 적합하게는 물질의 최대 흡수 용량의 약 10% 미만, 구체적으로 물질의 최대 흡수 용량의 약 5% 미만, 특히 물질의 최대 흡수 용량의 약 2% 미만 및 더 특히 물질의 최대 흡수 용량의 약 1% 미만이다.
본 발명의 건조시킨 습식 성형된 복합재의 기초 중량은 약 600 g/㎡ 미만, 특히 약 250 g/㎡ 미만, 더 특히 약 150 g/㎡ 미만, 구체적으로 약 150 내지 약 250 g/㎡이지만 약 100 g/㎡보다 크다.
건조시킨 습식 성형된 복합재를 치밀화시킨 후, 본 발명의 복합재의 밀도는 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상, 특히 약 0.12 g/㎤ 또는 그 이상, 더 특히 약 0.15 g/㎤ 또는 그 이상 및 구체적으로 약 0.12 내지 약 0.15 g/㎤이지만 약 0.5 g/㎤ 미만이다. 밀도는 부분적으로, 건조시킨 습식 성형된 복합재의 내부 공극 구조가 유체를 위킹하여 복합재 전체에 분포시키기에 적합하도록 선택된다. 밀도는 또한, 건조시킨 습식 성형된 복합재가 습식 성형된 복합재가 포함되는 제품에 부드러움과 얇음을 부여하는 것을 돕도록 선택될 수 있다.
분산 매질 (예, 수도/상수도)로 완전히 습윤되거나 포화된 경우, 본 발명의 습식 성형된 복합재의 캘리퍼는 약 50% 또는 그 이상, 특히 약 100% 또는 그 이상, 더 특히 약 200% 또는 그 이상, 더욱 더 특히 약 400% 또는 그 이상, 구체적으로 약 400% 내지 약 600% 및 더 구체적으로 약 600% 또는 그 이상으로 증가할 수 있다.
본 발명의 건조시킨 습식 성형된 복합재는 많은 유형의 흡수 용품에 포함시키기에 적합하다. 예를 들어 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재는 여성용 위생 용품, 상처용 드레싱, 기저귀 및 성인용 요실금 용품 등과 같은 용품 내의 흡수 코어로서 또는 그의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 잠재성 기공 및 거대공극들을 갖는 습식 성형된 복합재를 다른 흡수 구조체 (예, 에어레이드 구조체 등)와 조합시켜 흡수 코어 (예, 웨트레이드 복합재 및 에어레이드 구조체를 포함하는 다층 흡수 코어)를 형성하는 것을 고려한다. 별법으로 하나 이상의 습식 성형된 복합재들을 조합시켜 다층 흡수 코어를 형성할 수 있으며, 다수의 습식 성형된 복합재는 각각 동일하거나 상이한 성질을 갖는다. 또한, 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재는 필름 및 부직웹 등과 조합시킬 수 있다.
본 발명의 습식 성형된 복합재를 포함시킬 수 있는 일회용 흡수 용품 또는 흡수 복합재의 예로는 각각 본원에 일치하는 방식으로 그 전문을 본원에 참고로 포함시킨 미국 특허 제4,940,464호 (발명의 명칭: "Disposable Incontinence Garment or Training Pant"); 동 제5,904,675호 (발명의 명칭: "Absorbent Article with Improved Elastic Margins and Containment System"); 동 제5,904,672호 (발명의 명칭: "Absorbent Article having Improved Waist Region Dryness and Method of Manufacture"); 동 제5,902,297호 (발명의 명칭: "Absorbent Article Having a Collection Conduit"); 동 제4,372,312호 (발명의 명칭: "Absorbent Pad Including Microfibrous Web"); 및 동 제4,770,657호 (발명의 명칭: "Three-Dimensional Shaped Feminine Pad with Absorbent in the Elasticized Edges")를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
이들 변화는 단지 예로서 제시된다. 그러나 본 발명은 다른 조합에서 및 다른 흡수 용품 또는 복합재에서의 잠재성 기공 및 거대공극들을 한정하는 습식 성형된 복합재의 사용을 포함한다.
본 발명을 예시하기 위해, 본 발명의 습식 성형된 복합재의 대표적인 실시태양을 하기 논의하는 바와 같이 제조하여 시험하였다.
<실시예 1>
습식 성형된 복합재의 몇몇 실시태양을 엠/케이 시스템즈 (M/K Systems, Danvers, Massachusetts)에 의해 제작된 모델 넘버 시리즈 9000 컴퓨터화 핸드시트 성형기를 사용하여 제조하였다. 이들 실시태양을 제조하기 위한 일반적인 절차는 다음과 같다. 먼저, 선택된 양의 섬유를 선택된 양의 Kymene 557LX (허큘레스, 인크 (Wilmington, Delaware 소재의 회사)로부터 입수가능함)와 함께 물에 분산시켜 섬유의 슬러리를 형성하였다. 이어서 섬유의 슬러리를 핸드시트 성형기의 성형틀에 첨가하였다. 슬러리를 통해 약 60초 동안 공기를 분산시킴으로써 슬러리를 교반하였다. 이어서 선택된 양의 초흡수성 물질을 증류수 (초흡수성 물질 1 g에 대해 증류수 약 1000 g)에 약 15 내지 30분 동안 넣은 후 성형틀 내의 슬러리에 첨가하고 약 60초간 공기로 계속 교반시켰다. 이어서 교반을 중단시키고, 슬러리/초흡수성 물질 배합물을 약 5초 동안 정치시켰다. 성형틀로부터 물을 배수시켜 스크린 상에 습식 성형된 복합재를 형성하였다. 2장의 압지 (blotters)를 복합재 상에 놓고, 롤러를 사용하여 복합재를 압지와 접촉시켰다. 이어서 습식 성형된 복합재를 들어올려 스테인레스강 와이어 스크린 상에 놓고 대류식 오븐에서 105℃에서 건조시켰다. 건조시킨 후, 시트를 치밀화시켜 제시된 기초 중량에 대한 원하는 캘리퍼를 달성하였다. 이들 실시예에 사용된 치밀화 장치는 프레드 에스. 카버 하이드롤릭 이큅먼트 인크. (Fred S. Carver Hydraulic Equipment Inc., Menomonee Falls, Wisconsin 소재의 회사)로부터 입수가능한 모델 3912 수력 프레스였다. 건조시킨 핸드시트, 또는 롤로부터 절단한 샘플 (하기 실시예 8 및 9 참조)을 바닥판 상에 놓았다. 이어서 장치를 활성화시켜, 상부판을 샘플 및 하부판에 대해 수력 프레싱시켰다. 인가된 압력은 대개 약 16,000 파운드/제곱인치였다.
<실시예 2>
실시예 1에 개략된 절차에 따라 제조된 습식 성형된 복합재의 유체 취급 성질을 저점도 생리혈 유사물 (그러한 유사물의 제조법 (recipes)에 대해서 본원에 참고로 포함시킨 미국 특허 제5,883,231호, 발명의 명칭 "Artificial Menses Fluid"를 참조한다)을 사용하여 측정하였다. 본 실시예 및 이하의 실시예에서, 유사물은 30% 돼지 적혈구; 30% 돼지 혈장 및 40% 새알 흰자위를 포함하였다. 흡입 시간은 습식 성형된 복합재의 1 인치×6 인치 샘플의 표면에 각 배설당 유사물 0.25 ㎖를 5 ㎖/시의 유속으로 배설시키고, 적용된 부피의 유사물이 샘플의 표면에서 시각적으로 더이상 검출되지 않을 때의 경과 시간을 기록함으로써 측정하였다. 3회 배설을 동일한 지점에 실시하여 각 배설에 대한 흡입 시간을 구하였다. 도 3에 나타낸 결과는 3개 데이타 지점의 평균이다. 시험에 사용된 습식 성형된 복합재는 기초 중량이 600 g/㎡이고, 5 건조 중량%의 초흡수성 물질 (Flosorb 60 Lady, 켐톨 인크. Riceboro, Georgia 소재)을 함유하였다. 초흡수재는 최대 흡수 용량이 초흡수성 물질 1 g 당 분산 매질 약 300 내지 350 g이었다. 본 실시예에서, 분산 매질은 수도/상수도였다. 초흡수성 물질은 완전히 팽윤되었으며, 즉, 초흡수성 물질은 건조 단계 이전에 그의 최대 흡수 용량의 약 95 내지 약 100% 상태에 있었다. 캘린더링 장치를 사용하여 습식 성형된 복합재를 시험에 앞서 0.3 g/㎤의 밀도 및 0.217 ㎝의 캘리퍼로 치밀화시켰다. 섬유의 슬러리는 우세하게 표백된 연질목재 크라프트 펄프, 예를 들어 CR54 또는 CR1654 (알리안스 코오퍼레이션 (Alliance Corp.))와 NHB416, 가교결합된 탄성 섬유 (웨이어하우저 (Weyerhaeuser; Federal Way, Washington 소재의 회사))의 각종 블렌드를 함유하였다. Kymene 557XL은 0.5 건조 중량%의 수준으로 첨가하였다. 상기 실시예 1에 설명한 바와 같이 예비팽윤시킨 초흡수성 물질을 핸드시트를 제조하는 동안 성형틀 내에서 물에 약 60초 동안 접촉시켰다. 도 3은 흡입 시간/다양한 함량의 탄성 섬유 (NHB416)의 결과를 도시한다. 결과는 또한 흡입 시간이 섬유 블렌드를 변화시킴으로써 원하는 값으로 조정될 수 있는 것을 보여준다.
<실시예 3>
실시예 1에 설명된 바와 같이 제조되고 실시예 2에 사용된 복합재의 특징을 갖는 습식 성형된 복합재의 유체 분포 성질을 수평 위킹 시험을 이용하여 평가하였다. 시험은 유사물 5 ㎖을 5 ㎖/시의 속도로 시린지 펌프를 사용하여 습식 성형된 복합재의 1 인치×6 인치 조각의 중앙에 적용함으로써 수행하였다. (주: 실시예 2및 실시예 3에서의 유사물을 적용하는 방법의 차이 -즉, 다수의 배설/배설물의 연속 전달- 때문에, 두 실시예 사이에 밀도의 감소 속도와 캘리퍼의 증가 속도가 서로 달랐다). 시간의 함수로서 위킹된 거리를 모니터링하고 기록하여, 그 결과를 도 4에 도시하였다. 위킹된 거리는 유사물이 습식 성형된 복합재 내 및 그를 통해 위킹되는 동안 샘플의 6 인치 치수를 따라 한 단부에서 다른 단부로의 전체 얼룩 길이를 결정함으로써 측정하였다. 평가된 섬유 블렌드 각각에 대해, 도 4는 시간이 지남에 따라 위킹 거리가 증가한 것을 보여주며, 이는 유체가 배설 지점으로부터 멀리 효율적으로 위킹되었다는 것을 나타낸다. 데이타는 유사물이 배설 지점으로부터 약 1.5 ㎜/분의 위킹 속도 (즉, 점들을 이은 직선의 대략적인 기울기)로 위킹된 것을 나타낸다.
<실시예 4>
실시예 3에 기재된 바와 같이 제조된 습식 성형된 복합재 내의 유체의 분포를 배설 지점으로부터의 거리의 함수로서 측정하였다. 실시예 3에 설명한 바와 같이 위킹 거리를 결정하기 위해 사용된 샘플을 각 구획이 최초의 배설 지점으로부터 제시된 거리에 해당하도록 구획지웠다. 각 구획에 대해 용량 (g/g)을 측정하였다. 도 5는 본 시험의 결과를 도시한다.
<실시예 5>
실시예 1에 기재된 바와 같이 제조된 습식 성형된 복합재에 의한 유사물의 탈흡착 (desorption) 및 분포의 조합을 측정하는 시험을 175 g/㎡의 에어레이드 물질 (10 중량%의 열가소성 결합제 섬유 T-255 (획스트 셀라니즈 (Hoescht-Celanese)와 90 중량%의 플러프 펄프 NB416 (웨이어하우저)를 함유함; 이 에이레이드 물질의 밀도는 0.08 g/㎤임)를 5 건조 중량%의 Flosorb 60 Lady 초흡수성 물질을 함유하는 밀도가 0.3 g/㎤인 600 g/㎡의 습식 성형된 복합재 위에 놓음으로써 수행하였다. 습식 성형된 복합재를 위한 섬유 공급물은 30%의 NHB 416과 70%의 우세하게 표백된 연질목재 크라프트 펄프, 예 CR54 또는 Cr1654와의 블렌드였다. Kymene 557XL은 0.5 건조 중량%의 수준으로 첨가하였다. 에어레이드 물질의 1 인치×5 인치 조각을 습식 성형된 복합재의 1 인치×5 인치 조각 상에 놓고, 유사물을 45분 동안 시린지 펌프를 사용하여 12 ㎖/시의 속도로 에어레이드 조각에 적용하였다. 시험의 끝에 두 조각을 분리시켜 두 층 내의 유체 분포를 결정하였다. 도 6에 나타낸 결과는 습식 성형된 복합재가 에어레이드 물질로부터 유체를 탈흡착시켜 유체를 분포시키고/보유하는 능력을 보여준다.
<실시예 6>
실시예 1에 기재된 바와 같이 제조되고 실시예 2에 사용된 복합재의 특성을 갖는 습식 성형된 복합재의 유사물을 보유하는 능력을 습식 성형된 복합재의 1.5 인치×1.5 인치 샘플을 30분 동안 추 접시에서 유사물 20 ㎖ 중에서 팽윤시킴으로써 측정하였다. 이어서 추 접시로부터 샘플을 제거하여, 자유 유체를 5초 동안 낙하시켰다. 이어서 샘플을 2장의 압지 시트들 (3 인치×3 인치 압지) 사이에 놓고 블래더 (bladder) 사이에 놓았다. 이어서 2장의 압지 시트들 사이의 샘플을 30초 동안 0.5 파운드력/제곱인치 (psi)의 압력에 노출시켰다. 이어서 샘플을 꺼내고 칭량하여 0.5 psi 압력 하의 흡수 용량을 결정하였다. 0.5 psi 압력 하의 습식 성형된 복합재의 보유 용량의 결과를 도 7에 도시하였다.
<실시예 7>
습식 성형된 복합재를 제조하여 실시예 6에 기재된 바와 같이 유사물 내에 침액시켰다. 그러나, 압력 하의 보유 용량을 결정하는 대신, 이들 적셔진 습식 성형된 복합재의 캘리퍼를 결정하였다. 실시예 6에 기재된 바와 같이 유사물로 적셔졌을 때, 습식 성형된 복합재의 캘리퍼는 0.64 ㎝로 증가하였다. 적셔지기 전에 습식 성형된 복합재의 캘리퍼는 0.217 ㎝였다. 치밀화 이전에 습식 성형된 복합재의 캘리퍼는 0.665 ㎝였다. 따라서, 치밀화된 습식 성형된 복합재의 캘리퍼는 습윤시 195%로 증가하였다. 캘리퍼는 스타레트형 (Starret-type) 벌크 시험기를 사용하여 0.05 psig의 압력 하에 측정하였다 (아래에서 설명함).
<실시예 8>
도 2에 일반적으로 도시하고 상기 설명한 공정을 사용하여 습식 성형된 복합재를 제조하였다. 한 경우에 복합재를 수력 엉킴시켰다. 두번째 경우에 복합재를 수력 엉킴시키지 않았다. 상기 확인된 성형 표면 (즉, 폼테크 90BH Flat Warp 90×50 메쉬, 단층 위브 (알바니 인터내셔날 (Portland, Tennessee 소재)로부터 입수가능함)과 수력 엉킴 표면 (즉, 12-C Flat Warp 14×15 메쉬, 단층 위브, 알바니 인터내셔날 (Portland, Tennessee 소재)로부터 입수가능함)을 사용하여 본 발명의 실시예를 제조하였다. 이들 실시예에서, 제지기의 라인 속도는 9 내지 15 피트/분이었다. 통기 건조기 온도는 대략 400℉로 설정하였다. 습식 성형된 복합재를 제조하기 위해 사용된 펄프 슬러리는 26 lb의 NHB 416 (가교결합된 탄성 서던(southern) 연질목재 섬유, 웨이어하우저 (Federal Way, Washington 소재의 회사)로부터 입수가능함); 54 lb의 CR1654 (서던 연질목재/경질목재 블렌드, 유.에스. 알리안스 (U.S. Alliance, Coosa, Alabama 소재의 회사)로부터 입수가능함)을 7642 갤런 (즉, 약 63,800 lb)의 물 중에서 혼합함으로써 구성되었다. 생성된 펄프 슬러리의 콘시스턴시는 약 0.125%였다. 혼합기의 작용을 통해 슬러리를 실질적으로 균일하게 만든 후, 상표명 Flosorb 60 Lady로 입수가능한 폴리아크릴레이트 초흡수성 물질 1.6 lb을 제지원료 상자 내의 펄프 슬러리에 첨가하였다. 이러한 양의 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 중에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 2 건조 중량%에 해당하였다.
폴리아크릴레이트 초흡수재는 선택된 분산 매질 (즉, 물) 중에서 팽윤가능하였다. 초흡수성 물질을 섬유/물 슬러리와 적어도 약 15분 동안 혼합한 후 펌프 (도시하지 않음)를 활성화시켜 섬유/초흡수재/물 슬러리를 헤드박스에 및 성형 표면 상으로 이동시켰다. 펌프를 활성화시키기 전에 초흡수성 물질은 분산 매질 (즉, 물) 중에서 그의 중량의 적어도 약 300배를 흡수한 것으로 추정되었다. 즉, 펌프를 활성화시키기 전에 초흡수성 물질인 Flosorb 60 Lady는 그의 최대 흡수 용량의 적어도 약 85 내지 100%로 팽윤하였다.
수력엉킴시키지 않은 습식 성형된 복합재에 있어서는, 수력 제트를 활성화시키지 않았다. 세공성 표면을 활성화되지 않은 수력 엉킴 장비를 통해 통과시켜, 습식 성형된 복합재를 성형 구획으로부터 비압착식 건조 구획, 이 경우에는 통기 건조기로 이동시켰다.
그후 습식 성형된 복합재의 건조시킨 롤을 실시예 1에 기재된 바와 같이 (즉, 카버형 (Carver-type) 수력 프레스를 사용하여) 치밀화시킨 보다 작은 샘플의 공급원으로서 사용하였다. 치밀화된 습식 성형된 복합재를 기초 중량, 캘리퍼, 응집 및 걸리 강성도에 대해 시험하였다. 이들 특성을 측정하는 방법을 아래에 설명하였다.
수력 엉킴시킨 습식 성형된 복합재를 상기 문단에 설명된 복합재와 동일한 방식으로 제조하였지만, 이 경우에는 수력 엉킴 장비를 활성화시켰다. 본 실시예에서, 제트를 600 psig의 게이지 압력에서 작동시켰다. 장비에 대한 상세내역은 상기 도 2에 도시된 공정의 설명에서 일반적으로 제시하였다. 허니콤브 시스템즈, 인크 (Biddeford, Me 소재)에서 제조된 3개의 분기관을 사용하였다. 각 분기관은 단일렬의 정렬된 홀 (인치 당 30 홀/㎝ 당 12 홀)을 포함하였고, 각 홀의 직경은 0.007 인치 (0.18 ㎜)였다.
건조시킨 후, 수력 엉킴시킨 복합재의 롤로부터의 샘플을 상기한 바와 같이 (다시 카버형 수력 프레스를 사용하여) 치밀화시켰다. 이어서 수력 엉킴시킨 습식 성형된 복합재를 기초 중량, 캘리퍼, 응집 및 걸리 강성도에 대해 시험하였다.
하기 표 1은 수력 엉킴시킨 습식 성형된 복합재 (즉, HET를 사용한 습식 성형된 복합재)와 수력 엉킴시키지 않은 습식 성형된 복합재 (즉, HET를 사용하지 않은 습식 성형된 복합재)의 물성의 비교를 제시한다.
기초 중량(g/㎡) 캘리퍼(㎜) 응집(㎏f) MD 걸리 강성도 (㎎f) CD 걸리 강성도 (㎎f)
HET를 사용하지 않은 습식 성형된 복합재 212 1.85 2.02 2131 1834
HET를 사용한 습식 성형된 복합재 202 1.94 5.77 1343 462
상기 데이타는 수력 엉킴시킨 습식 성형된 복합재가 수력 엉킴시키지 않은 습식 성형된 복합재보다 응집력은 더 크지만 강성도는 덜하다는 것을 보여준다.
상기 물성은 다음 방식으로 측정하였다. 기초 중량에 대해서, 20 in2이상의 면적을 갖는 샘플을 검정한 저울 상에 놓았다. 샘플의 중량을 측정한 후, 샘플을 중량을 샘플의 면적으로 나누어 기초 중량을 산출하였다. 본 실시예에서, 기초 중량은 온도 약 68 내지 약 72℉ 및 상대 습도 약 60%의 콘디셔닝되지 않은 방에서 결정하였다.
캘리퍼는 두께의 측정치이며, 스타레트형 벌크 시험기를 사용하여 0.05 psi에서 ㎜ 단위로 측정하였다. 이들 연구에 사용된 벌크 시험기의 받침은 약 3 인치 폭×약 0.5 인치 두께의 작은 아크릴 실린더였다.
내부 응집은 다음 방식으로 측정하였다. 시험하고자 하는 물질의 2×2 인치 샘플을 양면 접착제를 사용하여 2×2 인치 금속 압반 (platen) (#1)에 접착시키고 여기에 피스톤을 부착시켰다. 고정된 평평한 압반 (#2)을 압반 (#1) 위의 위치로 회전시키고, 압반 (#1)을 압반 (#2)에 대하여 3초 동안 프레싱시켜 샘플을 압반 (#1)에 고정시켰다. 이어서 압반 (#2)를 시험 영역 밖으로 회전시켰다. 그 위에양면 접착제의 조각을 장착시킨 1×1 인치 압반 (#3)을 압반 (#1) 위의 위치로 회전시키고, 압반 (#1)을 들어올려 압반 (#3)에 대하여 10초 동안 프레싱시켜, 샘플을 2조각의 양면 접착제에 접착시켰다. 이어서 압반 (#1)을 서서히 낮추었다. 디지탈 힘 게이지 모델 DF150 (에스.에이. 마이어 캄파니 (S.A. Meier Co., Milwaukee, Wis.)으로부터 입수가능함)을 압반 (#3)의 상부에 장착하였다. 게이지는 양면 접착제로부터 샘플을 완전히 분리시키기 위해 필요한 피크 로드 (㎏)를 측정한다. 내부 응집 시험의 다른 설명은 본원에 일치하는 방식으로 본원에 참고로 포함시킨 히쓰 (Heath) 등의 미국 특허 제5,964,973호 (칼럼 14의 라인 59에서 시작)에 제시되어 있다. 표 1에 기록된 시험 결과에 대해, 내부 응집값은 건조 샘플에 대해 기록된 것이며, 따라서, 그 값은 건조 내부 응집값을 나타낸다.
본 발명의 목적에서, 각종 경도 강성도 값은 시험되는 구성성분의 길이와 폭에 의해 실질적으로 한정되는 평면에 수직 방향인 힘에 의해 생성된 굽힘 모멘트 (bending moment)에 관하여 결정한다. 본원에 기재된 경도, 강성도 값을 결정하기 위한 적합한 기술은 걸리 강성도 시험이며, 그 상세한 내용은 TAPPI 표준 시험 T 543pm-84 (종이의 강성도 (걸리형 강성도 시험기))에 설명되어 있다. 적합한 시험 장치는 걸리 디지탈 강성도 시험기: 텔레다인 걸리 (Teledyne Gurley, 514 Fulton Street, Troy, N.Y. 12181-0088 소재)에 의해 제작된 모델 4171-D이다. 이 기구는 장치의 포인터 상의 3개 위치 중 하나에 놓인 5, 25, 50 또는 200 g의 추를 사용하는 것과 함께 각종 길이와 폭을 사용하여 매우 다양한 물질을 시험할 수 있게 한다. 본 명세서의 목적에서, 진술된 걸리 강성도 값은 "표준" 크기의 샘플에 의해생성되는 값에 해당하는 것으로 의도된다. 따라서, 걸리 강성도 시험기로부터의 눈금 판독치 (scale reading)는 표준 크기 샘플의 강성도로 적절하게 전환되어 ㎎으로 표시된다. 표준 크기 샘플의 폭은 1"이고 공칭 길이는 3" (실제 길이 3.5")이다. 샘플의 실제 길이는 공칭 길이+클램프 내에 보유시키기 위한 부가적인 0.25" 길이 및 시준판 (vane)을 겹치기 위한 다른 0.25" 길이이다. 비표준 크기 시험 샘플을 사용하여 생성된 눈금 판독치를 얻어 이 판독치를 표준 크기 샘플의 강성도로 전환시키기 위한 인수의 표가 텔레다인 걸리에 의해 제공된 걸리 강성도 시험기를 위한 지시 매뉴얼에 제시되어 있다. 따라서, 표준 크기 샘플에 해당하는 적절한 값을 결정하기 위해 적절한 전환 인수가 사용되는 한, 시험 샘플에 대한 다른 지정된 치수도 또한 편리하게 사용할 수 있다.
<실시예 9>
도 2에 일반적으로 도시하고 설명된 (실시예 8 참조) 공정을 사용하여 습식 성형된 복합재를 제조하였다. 2가지 경우에 복합재를 600 psig 또는 1000 psig의 게이지 압력에서 수력 엉킴시켰다. 세번째 경우에 복합재를 수력 엉킴시키지 않았다. 상기 확인된 성형 표면과 수력 엉킴 표면을 사용하여 본 발명의 실시예를 제조하였다. 이들 실시예에서, 제지기의 라인 속도는 9 피트/분이었다. 통기 건조기 온도는 대략 400℉로 설정하였다. 습식 성형된 복합재를 제조하기 위해 사용된 펄프 슬러리는 26 lb의 NHB 416 (탄성 가교결합된 서던 연질목재 섬유, 웨이어하우저 (Federal Way, Washington 소재의 회사)로부터 입수가능함); 54 lb의 CR1654 (서던 연질목재/경질목재 블렌드, 유.에스. 알리안스 (Coosa, Alabama 소재의 회사)로부터 입수가능함)을 63,800 lb의 물 중에서 혼합함으로써 구성되었다. 생성된 펄프 슬러리의 콘시스턴시는 약 0.125%였다. 혼합기의 작용을 통해 슬러리를 실질적으로 균일하게 만든 후, 상표명 Flosorb 60 Lady로 입수가능한 폴리아크릴레이트 초흡수성 물질 1.6 lb을 제지원료 상자 내의 펄프 슬러리에 첨가하였다. 이러한 양의 초흡수성 물질은 습식 성형된 복합재 중에 존재하는 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 2 건조 중량%에 해당하였다.
폴리아크릴레이트 초흡수재는 선택된 분산 매질 (즉, 물) 중에서 팽윤가능하였다. 초흡수성 물질을 섬유/물 슬러리와 적어도 약 15분 동안 혼합한 후 펌프 (도시하지 않음)를 활성화시켜 섬유/초흡수재/물 슬러리를 헤드박스에 및 성형 표면 상에 이동시켰다. 펌프를 활성화시키기 전에 초흡수성 물질은 분산 매질 (즉, 물) 중에서 그의 중량의 적어도 약 300배를 흡수한 것으로 추정되었다.
수력엉킴시키지 않은 습식 성형된 복합재에 대해서는, 수력 제트를 활성화시키지 않았다. 세공성 표면은 활성화되지 않은 수력 엉킴 장비를 통해 통과하여, 습식 성형된 복합재를 성형 구획으로부터 비압착식 건조 구획, 이 경우에는 통기 건조기로 이동시켰다.
활성화시키지 않은 수력엉킴 장비를 통해 통과한 후, 습식 성형된 복합재의 건조도 (즉, 고형분%)를 결정하였다.
수력 엉킴시킨 습식 성형된 복합재를 상기 문단에 설명된 복합재와 동일한 방식으로 제조하였지만, 여기서는 수력 엉킴 장비를 활성화시켰다. 본 실시예에서, 수력 엉킴 장비는 허니콤브 시스템즈, 인크 (Biddeford, Me 소재)에서 제조된3개의 분기관을 포함하였고, 각 분기관은 단일렬의 정렬된 홀 (인치 당 30 홀/㎝ 당 12 홀)을 포함하였으며, 각 홀의 직경은 0.007 인치 (0.18 ㎜)였다. 제트는 600 psig 또는 1000 psig의 게이지 압력에서 작동시켰다.
활성화시킨 수력엉킴 장비를 통해 통과한 후, 습식 성형된 복합재의 건조도 (즉, 고형분%)를 결정하였다.
하기 표 2는 복합재의 구성 섬유의 수력 엉킴을 사용한 및 사용하지 않은 습식 성형된 복합재의 건조도 (즉, 고형분%)의 비교를 제시한다.
수력엉킴? 없음 있음 있음
HET 게이지 압력 (psig) 0 600 1000
건조도 (고형분%) 20.6 26.5 35.5
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 수력 엉킴 장비의 활성화는 습식 성형된 복합재의 건조도를 증가시켰다. 또한, 수력엉킴시키면서 제트의 게이지 압력을 증가시키면 수력엉킴시킨 습식 성형된 복합재의 건조도를 증가시켰다.
본 발명을 특정 변형을 참조로 상당히 상세하게 설명하였지만 다른 변형도 가능하다. 첨부된 청구 범위의 취지와 범위는 본원에 포함된 구체적인 변형의 설명에 제한되어서는 안된다.

Claims (25)

  1. 섬유 사이에 다수의 잠재성 기공 및 거대공극들 (macro-cavities)을 한정하는 내부결합된 섬유; 및
    상기 내부결합된 섬유에 의해 함유된 초흡수성 물질 (이 초흡수성 물질은 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 또는 그 미만이지만 0보다 많은 양으로 존재한다)을 포함하는 습식 성형된 복합재로서,
    상기 습식 성형된 복합재의 밀도는 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상이고 기초 중량은 약 100 g/㎡보다 큰, 잠재성 기공 및 거대공극들을 갖는 습식 성형된 복합재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 물질이 초흡수성 물질과 섬유의 전체 건조 중량을 기준으로 약 5 건조 중량% 또는 그 미만이지만 0보다 많은 양으로 존재하는 습식 성형된 복합재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 물질이 초흡수성 물질과 섬유의 전체 건조 중량을 기준으로 약 2 건조 중량% 또는 그 미만이지만 0보다 많은 양으로 존재하는 습식 성형된 복합재.
  4. 제2항에 있어서, 상기 섬유가 탄성 섬유를 포함하는 습식 성형된 복합재.
  5. 제4항에 있어서, 습식 강화 (wet-strength) 첨가제를 추가로 포함하는 습식 성형된 복합재.
  6. 제5항에 있어서, 섬유의 적어도 약 10%가 탄성 섬유이고, 습식:건식 응집 강도비가 약 0.1 또는 그 보다 큰 습식 성형된 복합재.
  7. 제5항에 있어서, 섬유의 적어도 약 30%가 탄성 섬유이고, 건식 내부 응집값이 약 5 ㎏f보다 크며, 횡방향 걸리형 강성도 (Gurley-type stiffness) 값이 약 500 ㎎f미만인 습식 성형된 복합재.
  8. 제6항에 있어서, 흡입 (intake) 시간 값이 약 20초 미만인 습식 성형된 복합재.
  9. 제5항에 있어서, 섬유의 적어도 약 30%가 탄성 섬유이고 흡입 시간 값이 약 15초 미만인 습식 성형된 복합재.
  10. 제5항에 있어서, 섬유의 적어도 약 30%가 탄성 섬유이고 위킹 (wicking) 속도 값이 약 1.5 ㎜/분인 습식 성형된 복합재.
  11. 제5항에 있어서, 섬유의 적어도 약 30%가 탄성 섬유이고, 복합재의 캘리퍼 (caliper)가 습윤시 적어도 약 100% 증가하는 습식 성형된 복합재.
  12. 섬유를 제공하고;
    섬유를 위한 분산 매질을 제공하며;
    분산 매질 내에서 팽윤가능한 초흡수성 물질을 섬유와 초흡수성 물질의 전체 건조 중량을 기준으로 약 10 건조 중량% 또는 그 미만의 양으로 제공한 후;
    상기 섬유, 초흡수성 물질 및 분산 매질을 배합시키며;
    상기 섬유, 초흡수성 물질 및 분산 매질의 배합물로부터, 섬유 및 초흡수성 물질을 포함하고 섬유 사이에 기공들을 한정하는 습식 성형된 복합재를 형성하며;
    초흡수성 물질과 분산 매질 사이에 충분한 접촉 시간을 제공하여, 습식 성형된 복합재를 건조시키기 전에 초흡수성 물질을 팽윤시키며;
    상기 습식 성형된 복합재를 건조시켜 초흡수성 물질을 수축시킴으로써 섬유 사이에 거대공극들을 형성시키며;
    상기 습식 성형된 복합재를 치밀화시켜 기공 및 거대공극들을 붕괴시킴으로써, 치밀화된 습식 성형된 복합재 내에 잠재성 기공 및 거대공극들을 형성시키는 것을 포함하는 (여기서, 상기 치밀화된 습식 성형된 복합재의 밀도는 약 0.06 g/㎤ 또는 그 이상이고 기초 중량은 약 100 g/㎡보다 크다),
    잠재성 기공 및 거대공극들을 갖는 습식 성형된 복합재의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 초흡수성 물질이 초흡수성 물질과 섬유의 전체 건조 중량을 기준으로 약 5 건조 중량% 또는 그 미만의 양으로 존재하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 초흡수성 물질이 초흡수성 물질과 섬유의 전체 건조 중량을 기준으로 약 2 건조 중량% 또는 그 미만의 양으로 존재하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 습식 성형된 복합재 내의 초흡수성 물질이 습식 성형된 복합재가 건조되기 전에 분산 매질 내에서 그의 최대 흡수 용량의 약 85% 또는 그 이상으로 팽윤하는 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 습식 성형된 복합재 내의 초흡수성 물질이 습식 성형된 복합재가 건조되기 전에 분산 매질 내에서 그의 최대 흡수 용량의 약 95% 또는 그 이상으로 팽윤하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 초흡수성 물질이 건조 동안 분산 매질 내에서 그의 최대 흡수 용량의 약 5% 또는 그 미만으로 수축하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 초흡수성 물질이 건조 동안 분산 매질 내에서 그의 최대 흡수 용량의 약 2% 또는 그 미만으로 수축하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 섬유가 탄성 섬유를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    습식 강화 첨가제를 제공하고;
    습식 강화 첨가제를 섬유, 분산 매질, 초흡수성 물질, 또는 섬유, 분산 매질 및 초흡수성 물질 중 2가지 이상을 포함하는 배합물에 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제12항에 있어서, 섬유를 수력 엉킴시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 액체 투과성 상부시트를 제공하고;
    액체 불투과성 배면시트를 제공하며;
    제12항, 제18항, 제19항, 제20항 또는 제21항의 방법에 의해 제조된 습식 성형된 복합재를 제공하며;
    상기 습식 성형된 복합재를 일회용 흡수 용품 내의 상부시트와 배면시트 사이에 놓이도록 위치시키며;
    상부시트의 적어도 일부를 배면시트의 적어도 일부에 맞붙이는 단계를 포함하는,
    일회용 흡수 용품의 제조 방법.
  23. 제22항의 방법에 의해 제조된 일회용 흡수 용품.
  24. 액체 투과성 상부시트;
    액체 불투과성 배면시트; 및
    상기 상부시트와 배면시트 사이에 배치된, 제1항의 습식 성형된 복합재를 포함하는 흡수 코어를 포함하는 일회용 흡수 용품.
  25. 제24항에 있어서, 상기 흡수 코어가 습식 성형된 복합재에 근접한 에어레이드 구조체, 부직웹 또는 필름을 추가로 포함하는 일회용 흡수 용품.
KR1020027002337A 1999-08-23 2000-08-23 습식 성형된 흡수 복합재 KR20020029109A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15032599P 1999-08-23 1999-08-23
US60/150,325 1999-08-23
US09/643,803 2000-08-22
US09/643,803 US6572735B1 (en) 1999-08-23 2000-08-22 Wet-formed composite defining latent voids and macro-cavities
PCT/US2000/023096 WO2001013966A1 (en) 1999-08-23 2000-08-23 Wet-formed absorbent composite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020029109A true KR20020029109A (ko) 2002-04-17

Family

ID=26847538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027002337A KR20020029109A (ko) 1999-08-23 2000-08-23 습식 성형된 흡수 복합재

Country Status (8)

Country Link
US (2) US6572735B1 (ko)
KR (1) KR20020029109A (ko)
AU (1) AU7331200A (ko)
BR (1) BR0013511A (ko)
DE (1) DE10084945T1 (ko)
GB (1) GB2370045B (ko)
MX (1) MXPA02001985A (ko)
WO (1) WO2001013966A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6572735B1 (en) * 1999-08-23 2003-06-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Wet-formed composite defining latent voids and macro-cavities
AR027842A1 (es) 1999-08-23 2003-04-16 Kimberly Clark Co Un articulo absorbente el cual mantiene o mejora la salud de la piel
AR025300A1 (es) * 1999-08-23 2002-11-20 Kimberly Clark Co Un articulo absorbente descartable con capacidad para respirar en humedo incrementada.
JP3963750B2 (ja) * 2002-03-25 2007-08-22 日本電産サンキョー株式会社 曲面切削加工方法
US20040023579A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Kainth Arvinder Pal Singh Fiber having controlled fiber-bed friction angles and/or cohesion values, and composites made from same
DK1524350T4 (da) * 2003-10-17 2013-07-08 Reifenhaeuser Gmbh & Co Kg Fiberlaminat og fremgangsmåde til fremstilling af et fiberlaminat
DE10355919A1 (de) * 2003-11-29 2005-06-30 Paul Hartmann Ag Absorbierender Hygieneartikel
US20050148981A1 (en) 2003-12-30 2005-07-07 Price Cindy L. Customizable absorbent article with extensible layers
US8080705B2 (en) * 2004-07-28 2011-12-20 The Procter & Gamble Company Superabsorbent polymers comprising direct covalent bonds between polymer chain segments and method of making them
ITFI20050011A1 (it) * 2005-01-21 2006-07-22 Perini Fabio Spa Metodo ed impianto per la produzione di un manufatto in carta tissue o simile comprendente un materiale superassorbente
US20070049886A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent web with improved integrity and methods for making the same
US9394637B2 (en) 2012-12-13 2016-07-19 Jacob Holm & Sons Ag Method for production of a hydroentangled airlaid web and products obtained therefrom
US10575710B1 (en) * 2014-07-30 2020-03-03 Oceanit Laboratories, Inc. Super absorbing composite material, form factors created therefrom, and methods of production

Family Cites Families (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2666369A (en) 1952-05-29 1954-01-19 Nicholas J Niks Method of making soft papers adaptable to impregnation
US3556932A (en) 1965-07-12 1971-01-19 American Cyanamid Co Water-soluble,ionic,glyoxylated,vinylamide,wet-strength resin and paper made therewith
US3485706A (en) 1968-01-18 1969-12-23 Du Pont Textile-like patterned nonwoven fabrics and their production
US3556933A (en) 1969-04-02 1971-01-19 American Cyanamid Co Regeneration of aged-deteriorated wet strength resins
US3772076A (en) 1970-01-26 1973-11-13 Hercules Inc Reaction products of epihalohydrin and polymers of diallylamine and their use in paper
US3591529A (en) 1970-02-02 1971-07-06 Nat Starch Chem Corp Phophorus-containing polyamines
US3700623A (en) 1970-04-22 1972-10-24 Hercules Inc Reaction products of epihalohydrin and polymers of diallylamine and their use in paper
US3826711A (en) 1972-04-17 1974-07-30 Buckeye Cellulose Corp Sheeted cellulose derivative fibers
US3821068A (en) 1972-10-17 1974-06-28 Scott Paper Co Soft,absorbent,fibrous,sheet material formed by avoiding mechanical compression of the fiber furnish until the sheet is at least 80% dry
US3855158A (en) 1972-12-27 1974-12-17 Monsanto Co Resinous reaction products
US3989586A (en) 1973-05-11 1976-11-02 The Dow Chemical Company Absorbent paper products and method of preparation
US4200557A (en) 1973-12-07 1980-04-29 Personal Products Company Absorbent product including grafted insolubilized cellulose ether
US3997484A (en) 1974-04-03 1976-12-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Highly-absorbent starch-containing polymeric compositions
US3981100A (en) 1974-04-03 1976-09-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Highly absorbent starch-containing polymeric compositions
US4128692A (en) * 1974-08-27 1978-12-05 Hercules Incorporated Superabsorbent cellulosic fibers having a coating of a water insoluble, water absorbent polymer and method of making the same
US4147586A (en) 1974-09-14 1979-04-03 Monsanto Company Cellulosic paper containing the reaction product of a dihaloalkane alkylene diamine adduct and epihalohydrin
GB1563697A (en) 1975-08-22 1980-03-26 Unilever Ltd Liquid absorption devices
US4129528A (en) 1976-05-11 1978-12-12 Monsanto Company Polyamine-epihalohydrin resinous reaction products
US4128962A (en) 1976-09-16 1978-12-12 Anderson Paul R Bubble discharging device
DE2710874A1 (de) 1977-03-12 1978-09-14 Hoechst Ag Wasserdampfaufnahmefaehiges gebundenes faservlies
US4222921A (en) 1978-06-19 1980-09-16 Monsanto Company Polyamine/epihalohydrin reaction products
US4260443A (en) 1978-10-20 1981-04-07 Grain Processing Corporation Laminated absorbent process
JPS5820790B2 (ja) 1979-05-09 1983-04-25 花王株式会社 水吸収性シ−ト及びその製造装置
US4551142A (en) 1979-10-05 1985-11-05 Personal Products Company Flexible absorbent boards
US4354901A (en) 1979-10-05 1982-10-19 Personal Products Company Flexible absorbent boards
US4270977A (en) 1979-11-01 1981-06-02 Nl Industries, Inc. Process for preparing water sorptive products
US4295987A (en) 1979-12-26 1981-10-20 The Procter & Gamble Company Cross-linked sodium polyacrylate absorbent
US4372312A (en) 1981-05-26 1983-02-08 Kimberly-Clark Corporation Absorbent pad including a microfibrous web
US4500585A (en) 1982-05-03 1985-02-19 The Dow Chemical Company Creped absorbent composites
US4610678A (en) * 1983-06-24 1986-09-09 Weisman Paul T High-density absorbent structures
US4851069A (en) 1984-06-20 1989-07-25 Bird Machine Company, Inc. Process for making tissue-absorbent particle laminates
US4551191A (en) 1984-06-29 1985-11-05 The Procter & Gamble Company Method for uniformly distributing discrete particles on a moving porous web
US4675394A (en) 1984-08-17 1987-06-23 National Starch And Chemical Corporation Polysaccharide derivatives containing aldehyde groups, their preparation from the corresponding acetals and use as paper additives
EP0220173A1 (en) 1985-05-03 1987-05-06 Tranquility Products International, Inc. Absorbent pad
US4770657A (en) 1986-05-28 1988-09-13 Kimberly-Clark Corporation Three-dimensional shaped feminine pad with absorbent in the elasticized edges
US4940464A (en) 1987-12-16 1990-07-10 Kimberly-Clark Corporation Disposable incontinence garment or training pant
ZA892846B (en) 1988-04-21 1989-12-27 Kimberly Clark Co Absorbent products containing hydrogels with ability to swell against pressure
US5008344A (en) 1988-07-05 1991-04-16 The Procter & Gamble Company Temporary wet strength resins and paper products containing same
US4981557A (en) 1988-07-05 1991-01-01 The Procter & Gamble Company Temporary wet strength resins with nitrogen heterocyclic nonnucleophilic functionalities and paper products containing same
US5085736A (en) 1988-07-05 1992-02-04 The Procter & Gamble Company Temporary wet strength resins and paper products containing same
EP0359615A1 (en) 1988-09-01 1990-03-21 James River Corporation Of Virginia Manufacture of superabsorbent composite structures
US4986882A (en) 1989-07-11 1991-01-22 The Proctor & Gamble Company Absorbent paper comprising polymer-modified fibrous pulps and wet-laying process for the production thereof
US5160789A (en) 1989-12-28 1992-11-03 The Procter & Gamble Co. Fibers and pulps for papermaking based on chemical combination of poly(acrylate-co-itaconate), polyol and cellulosic fiber
EP0437816B1 (en) 1990-01-16 1995-07-26 Hoechst Celanese Corporation Superabsorbent wet-lay nonwoven product
US5149335A (en) * 1990-02-23 1992-09-22 Kimberly-Clark Corporation Absorbent structure
US5124188A (en) * 1990-04-02 1992-06-23 The Procter & Gamble Company Porous, absorbent, polymeric macrostructures and methods of making the same
US5173521A (en) 1990-06-19 1992-12-22 Mishima Paper Co., Ltd. Absorbent fibrous structure and producing method thereof
CA2048905C (en) 1990-12-21 1998-08-11 Cherie H. Everhart High pulp content nonwoven composite fabric
US5171391A (en) 1991-02-26 1992-12-15 Weyerhaeuser Company Method of making an absorbent product
US5175046A (en) 1991-03-04 1992-12-29 Chicopee Superabsorbent laminate structure
US5129988A (en) 1991-06-21 1992-07-14 Kimberly-Clark Corporation Extended flexible headbox slice with parallel flexible lip extensions and extended internal dividers
US5651862A (en) 1991-08-13 1997-07-29 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Wet-formed absorbent composite
US5328759A (en) 1991-11-01 1994-07-12 Kimberly-Clark Corporation Process for making a hydraulically needled superabsorbent composite material and article thereof
GB2269602A (en) 1992-08-13 1994-02-16 Courtaulds Plc Absorbent nonwoven fabric
US5494554A (en) 1993-03-02 1996-02-27 Kimberly-Clark Corporation Method for making soft layered tissues
US5667636A (en) 1993-03-24 1997-09-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for making smooth uncreped throughdried sheets
US5399412A (en) 1993-05-21 1995-03-21 Kimberly-Clark Corporation Uncreped throughdried towels and wipers having high strength and absorbency
JP3489140B2 (ja) * 1993-07-08 2004-01-19 チッソ株式会社 吸収性物品
US5536264A (en) * 1993-10-22 1996-07-16 The Procter & Gamble Company Absorbent composites comprising a porous macrostructure of absorbent gelling particles and a substrate
US5429686A (en) 1994-04-12 1995-07-04 Lindsay Wire, Inc. Apparatus for making soft tissue products
SE508627C2 (sv) 1994-05-04 1998-10-19 Sca Hygiene Prod Ab Förfarande för framställning av en absorberande struktur innefattande ett skikt av superabsorberande material
US5558873A (en) 1994-06-21 1996-09-24 Kimberly-Clark Corporation Soft tissue containing glycerin and quaternary ammonium compounds
US5529665A (en) 1994-08-08 1996-06-25 Kimberly-Clark Corporation Method for making soft tissue using cationic silicones
KR100479140B1 (ko) * 1994-11-23 2005-06-16 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 복합 흡수성코어를 갖는 흡수성 제품
WO1996027703A1 (en) 1995-03-06 1996-09-12 Weyerhaeuser Company Fibrous web having improved strength and method of making the same
US5830317A (en) 1995-04-07 1998-11-03 The Procter & Gamble Company Soft tissue paper with biased surface properties containing fine particulate fillers
US6022818A (en) 1995-06-07 2000-02-08 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Hydroentangled nonwoven composites
US5938650A (en) * 1995-08-09 1999-08-17 Fibertech Group, Inc. Absorbent core for absorbing body liquids and method
US5904672A (en) 1995-08-15 1999-05-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent article having improved waist region dryness and method of manufacture
CA2166008A1 (en) 1995-12-18 1997-06-19 Daniel Richard Laux Absorbent article with improved elastic margins and containment system
US5779860A (en) 1996-12-17 1998-07-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High-density absorbent structure
US5902297A (en) 1996-06-27 1999-05-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent article having a collection conduit
WO1998024621A1 (en) 1996-12-06 1998-06-11 Weyerhaeuser Company Unitary stratified composite
AU5528298A (en) 1996-12-06 1998-06-29 Weyerhaeuser Company Air-laid unitary absorbent layer
US5814188A (en) 1996-12-31 1998-09-29 The Procter & Gamble Company Soft tissue paper having a surface deposited substantive softening agent
US5795439A (en) 1997-01-31 1998-08-18 Celanese Acetate Llc Process for making a non-woven, wet-laid, superabsorbent polymer-impregnated structure
US5865824A (en) * 1997-04-21 1999-02-02 Chen; Fung-Jou Self-texturing absorbent structures and absorbent articles made therefrom
EP1011577A4 (en) 1997-05-13 2004-06-16 Weyerhaeuser Co CROSS-LINKED ABSORBENT COMPOSITE
US5883231A (en) 1997-05-14 1999-03-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Artificial menses fluid
US5964973A (en) 1998-01-21 1999-10-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for making an elastomeric laminate web
US6572735B1 (en) * 1999-08-23 2003-06-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Wet-formed composite defining latent voids and macro-cavities

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA02001985A (es) 2002-08-20
DE10084945T1 (de) 2002-07-25
GB2370045A (en) 2002-06-19
BR0013511A (pt) 2002-05-14
US6572735B1 (en) 2003-06-03
AU7331200A (en) 2001-03-19
WO2001013966A1 (en) 2001-03-01
GB2370045B (en) 2003-11-05
US20030149415A1 (en) 2003-08-07
GB0205131D0 (en) 2002-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU693252B2 (en) Wet-resilient webs
US5651862A (en) Wet-formed absorbent composite
EP0540041B1 (en) Process for making a hydraulically needled superabsorbent composite material
US5916670A (en) Absorbent material for use in absorbent articles
RU2104037C1 (ru) Лист, абсорбирующий жидкость, способ изготовления абсорбирующего жидкость упругого листа, одноразовое слоистое абсорбирующее жидкость изделие, упаковочное изделие и тампон, изготовленные с использованием абсорбирующего жидкость листа, и способ изготовления структурированных целлюлозных волокон
US5866242A (en) Soft, strong, absorbent material for use in absorbent articles
US4093765A (en) Soft absorbent fibrous web and disposable diaper including same
US20020133131A1 (en) Absorbent material incorporating synthetic fibers and process for making the material
CA2391528A1 (en) Absorbent cores with y-density gradient
US6572735B1 (en) Wet-formed composite defining latent voids and macro-cavities
WO2000021476A1 (en) Compressible wood pulp product
CA2273500A1 (en) Unitary absorbent layer
CZ122395A3 (en) Absorption article and process for producing thereof
US6310268B1 (en) Non-ionic plasticizer additives for wood pulps and absorbent cores
CN114765951A (zh) 用于吸收体液的吸收性卫生物品
WO2008091726A1 (en) Product to promote fluid flow
CA2321418C (en) Highly absorbent and flexible cellulosic pulp fluff sheet

Legal Events

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