KR20180088839A - 개선된 취득 분배 적층체 - Google Patents

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KR20180088839A
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데이비드 엠. 잭슨
로저 퀸시
에이프릴 몬토야 바벌카
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 a) 층상 카디드 웹; 및 b) 편향 층을 포함하는 부직포 취득 분배 층에 관한 것으로, 여기서 제1 층은 높은 데니어 섬유를 갖는 카디드 웹을 포함하고 여기서 이 데니어는 약 5d보다 크고 제2 층은 낮은 데니어 섬유를 갖는 카디드 웹을 포함하고 여기서 이 데니어는 약 5d보다 작고 제1 층 바로 아래에, 직접 접촉하여 위치하고; 편향 층은 섬유성 부직포 웹을 포함하고 여기서 섬유성 부직포 웹은 멜트블로운을 포함하는 적어도 하나의 성분을 가지고, 이 멜트블로운은 약 15gsm 내지 약 50gsm의 평량을 가지고 약 45 ft3/분/ft2 내지 약 350 ft3/분/ft2의 공기 투과성을 가지고; 여기서 편향 층은 층상 카디드 웹의 제2 층 바로 아래에, 직접 접촉하여 위치한다.

Description

개선된 취득 분배 적층체
본 발명은 개선된 취득 분배 적층체에 관한 것이고 상기 적층체는 층상 카디드 웹 및 편향 층을 포함하고 상기 편향 층은 멜트블로운 성분을 포함하고 이것은 개선된 유체 흡입, 분배 및 하부 흡수성 코어, 특히 높은 수준의 초흡수성 재료를 갖는 코어들로 전달을 제공한다.
기저귀, 배변 훈련용 팬티, 여성 위생 제품 (예로, 생리대), 실금 용품 등을 포함한 흡수 용품과 같은 개인 케어 제품은 신체 삼출물을 흡수하고 샘방지하도록 설계되고 일반적으로 비교적 짧은 기간 후 폐기되는 단일 사용 또는 일회용 품목이다. 이러한 제품들은 보통 착용자의 신체에 접하게 배치되거나 착용자의 신체에 근접하여 배치되어서 신체로부터 배출되는 다양한 삼출물을 흡수하고 샘방지한다. 이들 제품 전부는 전형적으로 액체 투과성 신체측 라이너 또는 커버, 액체 불투과성 외부 커버 또는 배면시트, 및 신체측 라이너와 외부 커버 사이에 배치된 흡수성 구조체를 포함한다. 흡수성 구조체는 신체측 라이너와 흡수성 코어 사이에 위치된 취득 분배 층(ADL)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 개인 케어 흡수 제품들은 제품으로부터 적은 누출 및 착용자를 위한 건조한 느낌을 보인다. 배뇨는 15 내지 20ml/초만큼 높은 비율과 280ml/초만큼 높은 속도로 발생할 수 있음이 발견되었다. 기저귀 또는 실금 용품과 같은 흡수 용품은 다리, 전방 또는 후방 허리 영역으로부터 누출됨으로써 기대에 못 미칠 수도 있다. 흡수 용품이 액체를 신속하게 흡수할 수 없는 능력은 또한 액체가 흡수 용품에 의해 흡수되기 전 신체측 라이너의 신체 대향 표면 상에 과도한 풀링을 유발할 수 있다. 이러한 풀링된 액체는 착용자의 피부를 젖게 할 수 있고 흡수 용품의 다리 또는 허리 개구부로부터 새어나올 수 있어서, 착용자의 의류 또는 침구의 오염뿐만 아니라 불편함, 잠재적 피부 건강 문제를 야기할 수 있다.
누출 및 풀링은 제품의 설계 구조 또는 제품 내에서 사용된 재료로 인해 다양한 성능상의 결함을 유발할 수 있다. 이러한 문제점의 한 가지 원인은, 신체 삼출물을 흡수 및 보유하는 기능을 하는 흡수성 코어 안으로 불충분한 비율의 액체 흡수이다. 또 다른 것은, 결과로 초래된 제품들은 부피가 크고 불편하며 효율적으로 사용되지 않는다는 점이다. 많은 경우에, 흡수 층의 실질적인 부분은 전혀 사용되지 않아서 흡수 시스템의 효율을 감소시킨다. 따라서, 주어진 흡수 용품, 특히 신체측 라이너 및 사용된 ADL 재료의 액체 흡입은 흡수 용품 내로 예상되는 액체 전달 속도를 충족하거나 초과해야 한다.
따라서, 유체의 빠른 흡입을 가져야 하는 ADL, 재료의 대부분에 걸쳐 유체를 분배할 수 있고, 하부 흡수성 코어로 유체를 신속하게 전달할 수 있는 능력을 개선함으로써 상기 문제점을 극복할 필요성이 있다. 빠른 흡입과 양호한 분배는 향상된 피부 건조를 위해 신체측 라이너로부터 유체를 빼내는 것을 돕고 보다 효율적이고 효과적인 흡수 시스템을 얻기 위해 하부 흡수성 코어를 더 많이 이용하는 것을 돕는다. ADL은 임시 저장소로 기능해서 유체 서지를 포함하고 유체를 코어의 대부분으로 효율적으로 효과적으로 밀어넣는 것을 조력해야 한다.
본 발명은 a) 적어도 제1 층 및 제2 층을 가지는 층상 카디드 웹; 및 b) 편향 층을 포함하는 부직포 취득 분배 층에 관한 것으로, 상기 층상 카디드 웹의 상기 제1 층은 높은 데니어 섬유를 갖는 카디드 웹을 포함하고 이 데니어는 약 5d보다 크고 상기 층상 카디드 웹의 제2 층은 낮은 데니어 섬유를 갖는 카디드 웹을 포함하고 이 데니어는 약 5d보다 작고 상기 제1 층 바로 아래에, 직접 접촉하여 위치하고; 상기 편향 층은 섬유성 부직포 웹을 포함하고 상기 섬유성 부직포 웹은 멜트블로운을 포함하는 적어도 하나의 성분을 가지고, 상기 멜트블로운은 약 15gsm 내지 약 50gsm의 평량을 가지고 약 45 ft3/분/ft2 내지 약 350 ft3/분/ft2 의 공기 투과성을 가지고; 상기 편향 층은 상기 층상 카디드 웹의 상기 제2 층 바로 아래에, 직접 접촉하여 위치한다.
본 발명의 완전하고 사용 가능한 개시 내용은 다음과 같이 첨부한 참조 도면을 포함한, 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 설명된다.
도 1은 본 발명의 개선된 ADL이 도시된 흡수 시스템의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 개선된 ADL 시스템이 도시된 흡수 시스템의 단면도이다.
도 3은 높은 초흡수성 코어를 갖는 본 발명의 흡입 및 재습윤 이점의 그래프이다.
도 4a는 95gsm의 평량을 갖는 본 발명의 ADL의 사진이다.
도 4b는 100gsm의 평량을 갖는 균질한 섬유 블렌드 (35%, 6d PE/PP bico, 35%, 1.5d PE/PP Bico, 30%, 6d PET)를 포함하는 표준 ADL의 사진이다.
도 5a는 본 발명의 흡입 및 탈착 중량의 그래프이다.
도 5b는 표준 ADL의 흡입 및 탈착 중량의 그래프이다.
도 6a는 약 15ml/초의 속도로 85ml의 착색된 염수로 배설된 표준 서지 재료를 보여준다.
도 6b는 약 15ml/초의 속도로 85ml의 착색된 염수로 배설된 본 발명의 ADL을 보여주고, 공기 투과성은 122 ft3/분/ft2이다.
도 6c는 약 15ml/초의 속도로 85ml의 착색된 염수로 배설된 본 발명의 ADL을 보여주고, 공기 투과성은 78 ft3/분/ft2이다.
도 6d는 약 15ml/초의 속도로 85ml의 착색된 염수로 배설된 본 발명의 ADL을 보여주고, 공기 투과성은 51 ft3/분/ft2이다.
도 7은 본 발명의 ADL에 대한 유체 취급의 효과의 그래프를 제공한다.
본 발명을 특별히 언급하고 명확하게 청구하는 것이 특허청구범위 내에서 본 명세서에 포함될지라도, 본 발명은 하기 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
본원에서 달리 규정하지 않는 한, 백분율, 부분 및 비율 모두는 본 발명의 조성물의 총 중량을 기초로 한 것이다. 이들이 나열된 성분에 관한 것인 경우에 이 같은 중량 모두는 활성 수준을 기초로 한 것이며, 따라서 본원에서 달리 규정하지 않는 한 상업적으로 이용 가능한 물질에 포함될 수 있는 용매 또는 부산물을 포함하지 않는다. "중량 백분율"이란 용어는 본원에서 "중량%"로서 나타낼 수 있다. 실제 측정값의 구체적인 예가 제시된다는 것을 제외하면, 본원에서 언급된 수치 값은 "약"이란 용어로 한정되는 것으로 고려되어야 한다.
본원에서 사용되는 "흡수성 개인 케어 제품" 또는 "흡수 용품"은 기저귀, 배변 훈련용 팬티, 흡수성 속옷, 성인용 실금 제품, 여성 위생 제품 등과 같은 흡수 용품을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
용어 "카디드 웹(carded web)" 또는 "본디드 카디드 웹(bonded carded web)"은 스테이플 섬유들을 분리하거나 떨어지게 하여 기계 방향으로 정렬하여 대략 기계 방향으로 배향된 섬유성 부직포 웹을 형성하는 코밍 또는 카딩 유닛(combing or carding unit)을 통해 전달되는 스테이플 섬유들로 제조되는 웹을 지칭한다. 이러한 섬유는 일반적으로 카딩 유닛 전에 섬유를 분리하는 개섬기/블렌더 또는 픽커에 배치되는 꾸러미 단위로 구입된다. 일단 웹이 형성되면, 그런 다음 웹이 여러 공지된 접합 방법 중 하나 이상에 의해 접합될 수 있다. 하나의 이러한 접합 방법은 파우더 접합이고, 여기서 파우더형 접착제가 웹을 통해 분포되고, 그런 다음 통상적으로 열기로 웹 및 접착제를 가열함으로써 활성화된다. 다른 적절한 접합 방법은 패턴 접합이고, 여기서 웹이 필요에 따라 그의 전체 표면을 가로질러 접합될 수 있지만, 가열된 캘린더 롤(calender roll) 또는 초음파 접합 장치가 통상적으로 국부적인 접합 패턴으로 섬유를 함께 접합하는 데에 사용된다. 다른 적절한 주지된 접합 방법은, 특히 컨쥬게이트 스테이플 섬유를 사용할 때, 통기 접합이다. 카디드 웹은 또한 층으로 위치될 수 있고 비접합 상태로 유지될 수 있다.
본원에서 사용하는 바와 같이, "코폼(coform)"은, 웹을 형성하고 있는 동안 그 웹에 다른 물질을 첨가시키는 슈우트(chute) 근처에 적어도 1개의 멜트블로운 다이헤드가 배치되는 공정을 지칭한다. 이러한 다른 재료는, 예를 들어, 펄프, 초흡수성 입자, 셀룰로오스 또는 스테이플 섬유일 수 있다. 코폼 공정은 일반적으로 Anderson등의 미국 특허 제4,100,324호에 설명된다. 코폼 공정에 의해 제조되는 웹을 일반적으로 "코폼 재료" 또는 "코폼 웹"으로 지칭한다.
"컨쥬게이트 섬유(Conjugate fibers)"는, 별도의 압출기로부터 압출되었지만 함께 방사되어 하나의 섬유를 형성하는 적어도 2종의 중합체 소스로부터 형성된 섬유를 지칭한다. 컨쥬게이트 섬유는 또한 때로는 다성분 또는 이성분 섬유("bico")로 지칭된다. 컨쥬게이트 섬유는 단일성분 섬유일 수 있지만, 중합체는 보통 서로 다르다. 중합체는, 컨쥬게이트 섬유들의 단면을 가로질러 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 영역 내에 배열되고, 컨쥬게이트 섬유의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 그러한 컨쥬게이트 섬유의 구성은, 예를 들어, 하나의 중합체가 다른 중합체에 의해 둘러싸인 시스(sheath)/코어 배열일 수도 있고, 또는 나란한 배열, 파이 배열 또는 "해중도"(island-in-the sea) 배열일 수도 있다. 컨쥬게이트 섬유는, Kaneko 등의 미국특허 제5,108,820호, Strack 등의 미국특허 제5,336,552호, 및 Pike 등의 미국특허 제5,382,400호에 교시되어 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "일회용 흡수 용품"은, 신체 삼출물을 흡수 및 샘방지하며 제한된 사용 기간 후에 폐기되도록 의도된 용품을 지칭한다(즉, 그것은 재사용을 위해 세탁되거나 다르게 복원되도록 의도되지 않는다). 용품은, 착용자의 신체에 접하게 또는 근접하여 배치되어서 신체로부터 배출되는 다양한 삼출물을 흡수 및 샘방지할 수 있다.
용어 "액체"는 본원에서 통상적인 의미로 사용된다. 현실적으로, 액체는 가장 자주 수성 액체일 것이다. 본 발명의 웹이 흡수 제품에서 사용될 때, 액체는 전형적으로 소변, 혈액, 월경, 혈청 등과 같은 신체 배설물일 것이다.
본원에서 사용된 대로, 용어 "기계 방향" 또는 "MD"는 웹이 형성될 때 웹 형성, 예컨대 멜트블로잉 장치를 통과하는 웹의 운동과 본질적으로 평행한 방향; 즉 웹이 형성되는 성형 와이어의 방향과 평행한 방향을 의미한다. MD는 일반적으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 재료의 길이 방향을 따라 발견된다.
용어 "교차 방향" 또는 "CD"는 본원에서 교차 기계 방향인 방향, 즉 기계 방향에 수직인 방향을 의미하는데 사용된다. CD는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 재료의 폭 방향을 따라 발견된다.
용어 "Z-방향"은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 재료의 하향 방향을 지칭한다.
"멜트블로운 섬유(meltblown fibers)"는, 용융된 열가소성 재료를 통상적으로 원형인 다수의 미세 다이 모세관을 통해 용융된 실 또는 필라멘트로 수렴하는 고속의, 통상적으로 고온 기체(예, 공기) 스트림 내로 압출하여, 이것이 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 미세섬유 직경까지 될 수 있도록 감소시킴으로써 형성된 섬유를 의미한다. 이후, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 흐름에 의해 운반되며 수집면 상에 용착(deposit)되어 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 공정은, 예를 들어, Butin에 의한 미국 특허 제3,849,241호에 개시된다. 멜트블로운 섬유는, 연속적 또는 불연속적일 수 있는 마이크로섬유이며, 일반적으로 평균 직경이 10μm 미만이고, 수집면 상에 피착될 때 일반적으로 끈적거린다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "부직포 웹"은, 편물에서처럼 식별가능한 방식은 아니지만 상호 연결된(interlaid) 개별적인 섬유들이나 실들의 구조를 갖는 웹을 가리킨다. 부직포 직물 혹은 웹의 예로는 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹, 본디드 카디드 웹, 에어레이드 웹, 코폼 웹, 수력 엉킴된 웹 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본원에서 모든 상표 사용은 상표 소유주가 보유한 재산적 성질을 인정하고 존중하는 것으로 보이는 경우에 단어의 대문자(CAPITALIZATION)로 표기되었다. 필요하다면, 단어는 그것이 본원에 처음으로 나타나는 경우에만 일반 용어가 뒤따른다.
카디드 웹 또는 에어레이드 재료는 보통 ADL에서 섬유의 균질한 분배로 사용되는 전형적인 재료이다. 비록 효과적이지만, 이 재료들은 흡수 제품에 요구되는 모든 필요한 기능, 즉 빠른 흡입, 완전한 분배 및 유체 전달을 제공하는데 한계를 가질 수 있다. 유체 흡입, 분배 및 전달을 개선하기 위해서, 섬유성 부직포 웹을 포함하는 편향 층과 조합하여 카디드 웹의 불균질한 다양한 구배를 결합한 이중 또는 다층 적층 ADL 구조가 지금 제공되고, 여기서 섬유성 부직포 웹은 멜트블로운 성분을 포함한다. 본 ADL은 흡수성 코어를 함유하는 제품, 특히 보다 높은 수준의 초흡수성 재료(SAM), 예를 들어, 50% 초과 초흡수성 재료를 갖는 제품에 보다 효과적이고 무펄프 흡수성 코어에 더 우수한 옵션을 제공한다.
도 1에 도시된 대로, 본 발명의 ADL(105)을 사용하는 향상된 흡수 시스템(100)의 분해도는, 카디드 웹이 신체측 라이너(110)에 접하거나 대면하는 큰 데니어 섬유 조성물 층(120)을 사용함으로써 가변 투과성 구배를 가지고 제조되었음을 보여준다. 작은 또는 더 작은 데니어 섬유 조성물 층(130)은 그러면 큰 데니어 섬유 조성물 층(120) 바로 아래에 사용된다. 바람직하게, 멜트블로운 요소(140)를 포함하는 편향 층이 그러면 작은 데니어 섬유 층(130)에 인접하여 형성되어서 편향 층(140)은 또한 흡수성 코어(150)에 접하거나 대면한다. 이러한 개선된 ADL 시스템(105)은 하부 흡수성 코어 (150)로 유체 전달 전 MD에서 보다 양호한 유체 분배를 촉진할 뿐만 아니라 Z-방향(하부) 모두에서 더 빠른 유체 흡입을 위한 투과성 구배를 향상시킨다.
본 발명은 하부 흡수성 코어로 더 많은 유체 전달 뿐만 아니라 향상된 유체 흡입 및 분배를 갖는 개선된 ADL을 제공한다. 그것은 특히 기저귀 또는 실금 용품과 같은 흡수 용품에서 "저부하" 누설 또는 누출을 해결하는데 특히 유용하고 여기에서 배설시 액체의 양은 흡수성 코어의 유체 용량에 기초하여 누출이 발생할 것으로 예상되는 수준이 아니다. "저부하" 누출은 하기 요약과 실시예를 통해 가장 잘 설명된다.
흡수성 코어에 기초한 흡수 용품의 대략적 유체 용량은 흡수성 코어의 조성물에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 흡수성 코어 내 플러프 펄프의 양은 플러프 펄프의 그램 당 약 8g의 유체를 흡수할 것으로 예상될 수 있다. 마찬가지로, 흡수성 코어 내 초흡수제의 양은 초흡수제의 그램 당 약 30g의 유체를 흡수할 것으로 예상될 수 있다. 따라서, 10g의 플러프 펄프 및 10g의 초흡수제를 함유하는 흡수성 코어를 갖는 흡수 용품은 약 380g의 유체 용량을 가질 것이다. 이러한 흡수성 코어를 갖는 흡수 용품은, 약 150g 이하의 총 부피를 전달한 액체 배설 후 누출이 발생하면 "저부하" 누출을 겪는 것으로 특징지을 것이다. 그러나, 본 발명은 본 조성물 구조에 대한 상기 및 다른 누출 문제를 해결한다.
본 발명은, 유체가 더 많은 정도로 그리고 더 균일한 패턴으로 강제적으로 확산되도록 확산된 유체의 양(MD 분배) 및 흡수성 코어로 전달된 양(Z 방향 분배)에 영향을 미치도록 불균질한 별개의 구배의 층상 카디드 웹들과 조합하여 멜트블로운 성분을 포함하는 섬유성 부직포 웹의 층인 편향 층을 이용한다. 또한, 향상된 유체 확산은 하부의 흡수성 코어로 더 양호한 유체 전달을 유발하여 약 2배의 유체가 흡수성 코어로 전달될 수 있다. 또한, 유체가 MD 방향으로 더 잘 분배될 수 있는 향상된 능력이 있기 때문에 재습윤이 거의 없고 집중적 또는 국부적 젖은 스폿 영역이 없다. 흡수성 코어에 유체가 많을수록 개선된 피부 건조를 유발하는데 왜냐하면 사용자의 피부에 더 가까운 재료에 더 적은 유체가 존재하기 때문일 것이다. 표준에 대해 본 발명의 ADL에 보유된 유체를 평가할 때, 본 발명은 ADL 층에서 대략 10%의 개선 및 흡수성 코어 층에서 대략 50 %의 증가를 갖는다. 명료성을 위해, 본원에서 비교예로서 사용된 "표준" ADL은 섬유의 균질한 블렌드를 포함한 서지 재료이다(35% 6d PE/PP bico, 35% 1.5d PE/PP Bico, 30% 6d PET). 본 ADL은 흡수성 개인 케어 제품 내에서 건조감 및 전반적인 향상을 크게 증가시킬 것이다. 이러한 개선은 다음과 같은 맥락에서 설명된다.
흡수 시스템 내에 ADL 층이 제공되어 유입되는 배설을 신속하게 수용하고 액체를 흡수하고, 보유하고, 보내거나 다른 방법으로 관리하여서 그것은 흡수 용품의 외부로 누출되지 않는다. ADL 층은 또한 흡입 층, 전달 층, 수송 층, 서지 층 등으로 지칭될 수도 있다. ADL 재료는 전형적으로 약 5ml/초 내지 약 20ml/초의 배설 체적 유량에서 약 60cc 내지 100cc의 유입 배설물을 취급할 수 있어야 한다. 흡수성 코어 재료는, 흡수 층 안으로 추가 액체의 침투를 현저히 차단하지 않으면서, ADL 층으로부터 액체를 끌어당겨 액체를 흡수함으로써 배설물을 신속하고 효율적으로 흡수해야 한다. 전형적인 흡수성 코어 재료는 종종 폴리아크릴레이트 초흡수제와 플러프의 블렌드와 같은 고 비율의 초흡수성 재료이다. 액체를 빠르게 흡수하고 보유하기 위한 이런 재료들은 알려져 있다.
본디드 카디드 웹
도 1 및 도 2에 도시된 대로, 본 발명의 ADL은 섬유의 불균질한 블렌드의 적어도 2개의 층, 특히 신체 대향측으로서 큰 데니어 섬유, 제1 최상부 층 및 흡수성 코어와 대면하는, 최상부 층에 인접하여 바로 아래에 위치된 작은 데니어 섬유의 제2 층으로 구성한다. 이 구조는 작은 데니어 섬유의 제2 층이 뒤따르는 큰 데니어 섬유의 제1 층을 카딩하여 달성되었다. 이들 층 각각은 통기 건조기와 같은 임의의 접합 수단에 의해 가볍게 접합될 수 있고, 별도의 직물 롤로서 권취하도록 허용될 수 있다. 그러면, 두 층은 공기 건조기를 통과함으로써 함께 감기고 함께 접합될 수 있다. 이러한 구배 구조는, 큰 데니어 섬유를 포함하는 개방적이고 보다 다공성인 신체측 층에서 배설시 액체가 신속하게 통과할 수 있도록 허용한다. 다시, 층을 함께 접합하는 다른 종래의 방법들이 사용될 수 있고, 2개보다 많은 층이 본 발명에서 사용될 수 있다. 또한, 층들을 함께 접합하지 않으면서 언급된 바와 같이 층들을 위치시킬 수 있다. 상기 층은 약 15gsm, 약 35gsm, 약 50gsm 또는 약 80gsm 내지 300gsm 또는 약 200gsm의 평량을 가질 수 있다. 카디드 웹 재료는 실질적으로 소수성 재료이기 때문에, 그것은 본 발명의 ADL에 적용하기 위해 재료가 원하는 수준의 습윤성 및 친수성을 부여할 수 있도록 허용하는 계면활성제 또는 다른 공정으로 처리된다. 친수성 섬유 마감과 같은 처리를 사용하여 카디드 웹 재료를 본 ADL 시스템을 위해 친수성 및 기능성으로 만들 수 있다. 본 발명은 조지아주, 덜루스의 FIBERVISION®로부터 ESC 236 및 캔자스주, 위치타의 INVISTA®로부터 T-295와 같은 전처리된 본디드 카디드 웹 스테이플 섬유를 이용한다.
접합되는 본 발명의 층상 카디드 웹은, 예를 들어, 분말 본디드 카디드 웹, 적외선 본디드 카디드 웹, 또는 통기 본디드 카디드 웹일 수 있다. 본디드 카디드 웹은 선택적으로 다른 섬유들의 혼합물 또는 블렌드를 포함할 수 있다. 선택된 웹 내에서 섬유 길이는 약 3mm 내지 약 60mm의 범위에 있을 수 있다. 본 발명은, 재습윤되는 일 없이 편향 층 내로 그리고 MD 방향으로 유체를 효율적으로 이동시키는데 필요한 공기 투과성 및 모세관 작용을 제공하기 위해 데니어(d)에 의해 결정되는 섬유의 두께에 따라 층을 구별한다. 따라서, 본 발명의 큰 데니어 섬유 조성물 층(120)은 약 5d보다 크고 본 발명의 작은 데니어 섬유 조성물 층(130)은 5d 미만일 것이다. 본 발명의 본디드 카디드 웹은 업계에서 이용가능한 임의의 다양한 스테이플 섬유, 예를 들어 폴리에틸렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET/PET) 섬유의 컨쥬게이트 시스/코어 블렌드를 포함할 수 있다. PE/PET 섬유는 일반적으로 독일의 Bobingen 소재 TREVIRA® GmbH에서 입수가능하다. 다른 섬유는 조지아주, 덜루스의 FIBERVISIONS®로 입수가능한 것과 같은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET/PET)의 컨쥬게이트 시스/코어 블렌드, 폴리에틸렌/폴리프로필렌(PE/PP) 이성분 섬유, 영국, 사우스 험버사이드 DN31 2SS, 그림즈비의 Technical Absorbents로부터 입수가능한 것과 같은 초흡수성 섬유, 및 독일, 켈하임 93309, Regensburger Str. 109의 Kelheim Fibres로부터 레이온 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 ADL의 카디드 웹 성분은, 100%, 3d PE/PP bico로 만들어진 약 15gsm의 평량을 가지는 작은 데니어 섬유 조성물 층(130)에 인접하고 위의 50%, 15d PET/50%, 6d PE/PP bico로 만들어진 약 50gsm의 평량을 가지는 큰 데니어 섬유 조성물 층(120)으로 구성될 수도 있다.
본 발명의 층상 카디드 웹 층은 최상부 표면 풀링 또는 유출을 피하고 층 내에 액체를 유지하기 위해서 이송 비 및 체적으로 배설 액체를 흡수해야 한다. 약 0.1g/cc와 약 0.5g/cc 사이의 낮은 밀도를 가질 때, 카디드 웹 층은 또한 자연적으로 낮은 모세관 장력을 가지는데, 이것은 흡입과 확산을 용이하게 하는 것을 돕는다. 배뇨가 15ml/초 내지 20ml/초만큼 높은 체적 비와 280cm/초만큼 높은 속도로 발생할 수 있음을 발견하였기 때문에 액체 흡입 비가 중요하다. 액체를 신속하게 흡입하지 못하면 흡수 용품의 영역으로부터 누출을 초래할 수 있다. ADL에 있는 별개 층의 섬유, 즉 하부 층의 작은 데니어 섬유와 분리된 카디드 웹의 상부 층에서의 큰 데니어 섬유로 인해, 빨리 흡입하고 사용자를 거의 다시 적시지 않는다. 이것은 하나의 층 내에서 큰 데니어 섬유와 작은 데니어 섬유를 모두 포함하는 섬유의 균질한 블렌드에서 발견되는 것과 구별된다. 균질 층 내 모세관 위킹(wicking)은, 작은 데니어 섬유가 발견되는 방향으로 이동하는 유체를 위한 인력 또는 친화력으로 인해, 유체를 모든 방향으로 이동시키거나, 심지어 층의 최상부로 되돌아갈 수 있게 허용한다. 본 발명은 흡수성 코어를 향해 Z 방향으로 모세관력과 MD 방향으로 유체 운동을 발생시켜서 큰 데니어 섬유를 포함하는 ADL의 최상부층으로 유체를 끌어당기지 않는다. 적어도, 액체는 편향되어 코어 내로 흡수될 때까지 카디드 웹 재료의 바닥의, 작은 데니어 섬유 층 내에 체류한다. 그러나, 본 발명은 액체가 ADL의 최상부 층으로 전부 이동하여 사용자의 피부로 누출 또는 재습윤을 일으키려는 요구를 제거한다.
배설로부터 액체 또는 유체 분배의 제어된 확산은 똑같이 중요하며, 본 발명의 흡입 및 제어된 확산 목적은 본 ADL에서 사용된 구조 및 재료에 의해 달성된다. 이러한 ADL은 본원에서 논의된 대로 멜트블로운 성분을 포함하는 섬유성 부직포 층에 의해 제공된 편향 층으로 인해 Z 방향으로 증가된 수준의 모세관 제어를 갖는다. 카디드 웹 재료의 각 층에 의해 제공되는 모세관 압력은 편향 층 및 궁극적으로 흡수성 코어로 증가한다. 따라서, 액체는 배설 후 신속하게 최상부 층으로부터 이탈되고, 천천히 그리고 효율적으로 하부 층들로 흡입된다. 액체의 흐름 및 분배는 허용가능한 비로 일어나서, 처음 배설 후 흡수 시스템은 다음 배설에 준비해야 한다. 배설 사이 시간은 일반적으로 착용자의 나이 및 ADL을 포함하는 흡수 용품의 유형에 따라 단 몇 분 내지 수 시간 범위에 있을 수 있다. 유체의 제어된 운동을 달성하기 위해서, ADL은 높은 모세관 장력 값을 가져야 한다. ADL에서 모세관 장력은 8.5g/ml 염분 용액의 평형 위킹에 의해 간단히 측정된다. 따라서, 성공적 ADL은 (Z 방향으로) 위에 위치된 인접한 층보다 큰 모세관 장력을 가져야 하고, 바람직하게는 적어도 약 15cm의 모세관 장력을 가져야 한다.
편향 층
편향 층은 카디드 웹의 이중 층 바로 아래와 흡수성 코어 바로 위에 놓인다. 편향 층은, 적어도 하나의 성분이 멜트블로운된 섬유성 부직포 웹이다. 예를 들어, 편향 층은 모두 멜트블로운되거나, 코폼과 같은 다른 성분과 함께 멜트블로운을 함유하는 재료일 수 있다. 편향 층에서 멜트블로운 성분은 약 45 ft3/분/ft2, 약 50 ft3/분/ft2 또는 약 75 ft3/분/ft2 내지 약 120 ft3/분/ft2, 약 175 ft3/분/ft2, 또는 약 350 ft3/분/ft2의 공기 투과성을 갖는다.
본 발명의 멜트블로운 웹은 단일성분 또는 다성분 멜트블로운 섬유로 형성될 수 있다. 단일성분 섬유는 일반적으로 단일 압출기로부터 압출된 중합체 또는 중합체들의 블렌드로부터 형성된다. 다성분 섬유는 일반적으로 별도의 압출기들로부터 압출된 2개 이상의 중합체(예를 들면, 2성분 섬유)로부터 형성된다. 중합체는 섬유의 단면을 가로질러 별개의 영역 내에 배열될 수 있다. 성분은 임의의 바람직한 구성, 예를 들어 시스-코어형(sheath-core), 사이드-바이-사이드형(side-by-side), 파이형(pie), 해중도형(island-in-the-sea), 쓰리 아일랜드형(three island), 불스 아이형(bull's eye), 또는 당 기술분야에 공지된 다양한 다른 배열로 배열될 수 있다. 다성분 섬유를 형성하기 위한 다양한 방법은 Taniguchi 등의 미국 특허 제4,789,592호, Strack 등의 미국 특허 제5,336,552호, Kaneko 등의 제5,108,820호, Kruege 등의 제4,795,668호, Pike 등의 제5,382,400호, Strack 등의 제5,336,552호, 및 Marmon 등의 제6,200,669호에 기재되어 있다. 다양한 불규칙 형상을 갖는 다성분 섬유는 Hogle 등의 미국 특허 제5,277,976호, Hills의 제5,162,074호, Hills의 제5,466,410호, Largman 등의 제5,069,970호, Largman 등의 제5,057,368호에 기재된 것과 같이 또한 형성될 수도 있다.
본 발명의 편향 층에 사용되는 멜트블로운 재료는 바람직하게 고 용융 흐름 폴리프로필렌 단독중합체 수지 또는 폴리프로필렌 탄성 올레핀 블렌드로부터 제조되고, 통상적으로 약 4㎛ 내지 약 10㎛의 섬유 직경을 갖는다. 본 발명의 멜트블로운 재료의 평량은 바람직하게 약 15gsm 내지 약 50gsm이다. 상기 재료는 카디드 웹 층 또는 흡수성 코어의 색상과 다른 색상으로 착색될 수 있어서 흡수 시스템 내의 다른 층과 상기 편향 층을 미적으로 구별할 수 있다. 편향 층은 또한 천공 필름과 같은 필름일 수도 있다. 멜트블로운 재료는 고 표면적 섬유를 가지고, 종종 소수성 중합체로 만들어지고, 전형적으로 장벽 층으로 사용되지만, 본 발명의 멜트블로운 재료는 본원에서 본 ADL의 기능상 이점을 제공하는데 필수적인 편향 층으로 구별된다. 이런 멜트블로운은 캘리포니아주, Rancho Dominguez의 Techmer PM, LLC에 의한 TECHSURF®과 같은 계면활성제 또는 친수성 용융 첨가제의 사용을 통하여 친수성이도록 처리된다. 처리되었지만, 낮은 투과성 특성이 여전히 재료 내에 존재하여 편향 층으로서 기능하고 Z 방향으로 유체 이동 속도를 줄이는 바람직한 특성을 제공한다. 이것은 위에 위치된 카디드 웹 층이 ADL의 전체 용량을 이용하는데 더 효율적으로 되게 허용한다. 추가로, 카디드 웹 층의 섬유는 MD로 배향된다. 따라서, MD로 섬유 배향과 Z 방향으로 유체 편향의 조합은 유체 분배를 보조하여서 더 많은 ADL을 사용해 그렇게 함으로써 전체 흡수 시스템의 효율을 개선한다. 도 4a에 도시된 대로, 편향 층을 포함함으로써 향상된 수준의 위킹을 허용하여서 도 4b와 같은 다른 ADL 구조의 대표적인 국부적 젖은 스폿이 없다. 유체는 Z 방향으로 이동하지만 또한 흡수성 코어에 의해 흡수되기 전 본디드 카디드 웹 및 편향 층 전체에 걸쳐 분산된다. 따라서, 액체는 또한 MD를 따라 이동하여 재료가 흡수성 코어 내로 전달될 때 재료의 대부분을 이용한다.
도 4 및 도 6에 도시된 것과 같은, ADL의 유체 분배를 설명하고 테스트하기 위해서, 대략 85ml의 유체가 보정 펌프로 재료의 중심에 15ml/초의 비로 이송되었다. 1분 후, 재료를 칭량한 후 흡수성 코어의 최상부에 놓았다. 약 82.8g의 중량을 재료의 최상부에 놓고 1분 후, 재료를 다시 칭량하였다. 도 5a 및 도 5b는 도 4의 그래프를 보여준다. 각각의 조건(건조 중량, 습윤 중량, 탈착 중량)에 대해 나타낸 3개의 막대는 데이터의 재현성을 나타낸다. 즉, 측정을 세 번 수행하여 정확성을 보장하였다. 도 5a에 도시된 대로, 본 발명의 ADL은 유체를 위한 ADL 구조의 대부분을 이용하고 표준 ADL 구조(도 5b)보다 거의 2배 많은 유체를 보유한다. 본 ADL의 구조는 MD로 유체의 분배를 최대화하고, 편향 층에 의해 생성된 느린 모세관 운동으로 인해 일시적으로 다량의 유체를 보유하고 그러면 흡수성 코어로 유체 전달을 최대화한다. 습윤 중량이 거의 두 배 많은 것을 보여줄 뿐만 아니라 (ADL은 더 많은 유체를 보유함), 도 5a는 또한 본 발명의 ADL의 탈착 중량이 표준 탈착 중량보다 낮은 것을 보여준다. ADL이 흡수성 코어 상에 배치된 후, 본 발명의 ADL은 조성 구조의 결과로서 흡수성 코어로 더 많은 액체를 탈착시킬 수 있다. ADL은 단지 약 50%만 탈착할 수 있는 표준 ADL에 비해 약 75%, 약 80% 또는 약 85%의 유체를 탈착할 수 있다. 탈착되지 않은 어떠한 유체도 가능한 재습윤 및 누출 문제로 남아있기 때문에 흡수성 코어로 탈착된 유체의 양을 주목하는 것이 중요하다. ADL에 가능한 한 적은 양의 탈착된 유체를 가지면 누출 문제를 최소화하는데 도움이 된다. 평균 약 20% 이하의 잔류 유체로, 본 발명의 ADL은 흡수 시스템 내에서 사용된 표준 ADL에 비해 현저한 개선을 나타낸다.
본 발명의 편향 층은 멜트블로운을 함유한 코폼 웹일 수도 있다. 코폼은 상당한 편향 층 재료인데, 왜냐하면 그것은 플러프 펄프와 같은 유체 흡수를 돕는 다른 성분뿐만 아니라 멜트블로운 성분을 함유하기 때문이다. 비록 에어레이드와 같은 대안적인 플러프 재료가 인식될 수 있지만, 본 발명은 코폼과 같은 멜트블로운을 함유하는 재료에 초점을 맞추는데 왜냐하면 에어레이드는 MD로 액체의 적절한 모세관 유동을 생성하는데 수용가능한 크기의 섬유를 제공하지 않기 때문이다. 따라서, 에어레이드를 사용하는 것에 비해 코폼을 선택하는 것이 바람직하다. 추가로, 코폼은 플러프 펄프 섬유를 포함하기 때문에, 흡수 용량은 흡수성 코어의 기능을 보조할 수 있다. 더욱이, 무펄프 코어가 흡수성 코어로서 사용되는 경우, 코폼은 추가적 흡수성을 위한 대안적인 수단을 제공할 수 있다.
본 발명에서 편향 층으로서 유용한 코폼 웹은, 웹을 형성하는 동안 펄프와 같은 흡수성 재료가 첨가되는 슈우트 가까이에 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드(예컨대, 2개)가 배치된 공정에 의해 일반적으로 제조될 수 있다. 그런 코폼 기술의 일부 예시가 미국 특허 제4,100,324호(Anderson 등); 제5,350,624호(Georger 등); 및 제5,508,102호(Georger 등)에 개시되어 있다.
흡수 섬유, 입자, 펄프 등과 같은, 임의의 흡수성 재료가 일반적으로 코폼 웹에 사용될 수 있다. 펄프 섬유는 1mm 보다 큰, 특히 길이-중량 평균을 토대로 약 2 내지 5mm의 평균 섬유 길이를 가지는 침엽수 섬유를 포함할 수 있다. 그런 침엽수 섬유는 그것들에 한정되는 것은 아니지만, 북부의 침엽수, 남부 침엽수, 미국 삼나무, 붉은 삼나무, 독미나리, 소나무(예컨대, 남부 소나무), 가문비나무(예컨대, 검은 가문비나무), 그것들의 조합 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 적합한 예시적인 상업적으로 입수가능한 펄프 섬유는 상품명 WEYCO CF-405®로 워싱턴주 페더럴 웨이의 Weyerhaeuser Co.로부터 입수가능한 것들; 조지아주 브런즈윅의 GOLDEN ISL
ES® 4824, GP CELLULOSE®를 포함할 수 있다. 펄프는 또한 플로리다주 잭슨빌의 Rayonier, Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 것과 같은 POROSANIER® 처리된 펄프일 수 있다. 소정의 경우에, 유칼립투스 섬유들은 웹의 유연도를 증가시키는 데 특히 바람직할 수 있다. 유칼립투스 섬유는 또한 불투명도(opacity)를 증가시키고, 웹의 기공 구조를 변화시키고, 또는 위킹 능력을 증가시킬 수 있다. 또한, 필요하다면, 재활용된 물질로부터 얻은 이차 섬유들을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 신문 인쇄용지, 재생 판지, 사무용지 폐기물 등의 소스들로부터의 섬유 펄프를 사용할 수 있다. 나아가, 다른 천연 섬유, 예를 들면, 아바카, 사바이 풀, 밀크위드 실, 파인애플 잎 등이 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 또한 어떤 경우에는 합성 섬유가 활용될 수 있다.
공기 투과성
공기 투과성은 ADL의 기공 구조의 지표로 사용할 수 있다. 기공 구조는, ADL 내에서 더 많은 재료가 사용되는 것을 보장하기 위해 액체가 흐르는 비를 제어하는 것을 돕기 때문에 본 ADL에서 중요한 인자가 된다. 공기 투과성은 Frazier Air Porosity Test 또는 ASTM D737로도 알려진 텍스타일 패브릭의 공기 투과성에 대한 표준 시험 방법에 의해 결정된다. 공기 투과성은 두 직물 표면 사이 차압에서 재료를 통과하는 공기 흐름 비이고 직물의 두 표면 사이 정해진 차압에서 직물의 평방 피트 당 분 당 입방 피트(ft3/분/ft2)로 표현된다. 본원에서 발견되는 측정은 125 파스칼의 차수 게이지 압력에서 이루어졌다. MD 코어 확산은, MD로 유체의 향상된 분배가 존재하므로 보다 낮은 공기 투과성이 본 발명의 목적을 달성하는 것을 도와주는 것을 나타내기 때문에 본 ADL의 구조로 개선되는 것으로 나타났다. 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 ADL과 함께 표준 서지 재료를 좌측에서 우측으로 도시하고, 여기서 각각의 샘플은 공기 투과성이 감소한다. 본 발명의 ADL의 구조만으로 재료가 보다 효율적으로 이용될 수 있도록 허용한다. 공기 투과성을 또한 고려하여 조절할 때, 이것은 본 발명에 보다 높은 수준의 효율을 부가한다. 본 발명의 편향 층에서 멜트블로운 성분의 공기 투과성은 약 45 ft3/분/ft2, 약 50 ft3/분/ft2 또는 약 75 ft3/분/ft2 내지 약 120 ft3/분/ft2, 내지 약 175 ft3/분/ft2, 또는 내지 약 350 ft3/분/ft2일 수 있다. 도시된 대로, 공기 투과성이 감소함에 따라, ADL의 효율은 증가한다. 도 6b 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 공기 투과성이 감소함에 따라, MD로 유체 분배가 증가하여서 ADL의 전체 효율을 증가시킨다. 도 7은 본 발명의 ADL에 대한 유체 취급의 효과의 그래프를 제공한다. 도시된 대로, 더 낮은 공기 투과성의 샘플은 더 많은 유체를 보유한다. 비록 탈착 중량은 공기 투과성에 무관하지만, 모든 샘플은 약 3 내지 약 5g의 낮은 탈착 중량을 나타낸다. 따라서, ADL은 주로 편향 층의 존재로 인해 더 많은 유체를 취급할 수 있고, 그것은 또한 대부분의 유체를 흡수성 코어로 전달하고 재습윤 또는 누출에 대해 ADL에 유체를 거의 남기지 않을 수 있다.
흡수 용품:
본 발명의 ADL은 다수의 흡수 용품, 특히 기저귀 및 배변 훈련용 팬티와 같은 유아 및 아동 케어 제품, 실금 제품, 생리대와 같은 여성 케어 제품 등, 외과용 붕대, 스폰지 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 일회용 흡수 용품에 유용하다. 향상된 유체 흡입 및 분배 재료로 인해, 특히 저 부하 누출에 대하여 자유 유체가 최소화된다.
이러한 흡수 용품들을 형성하는 데 적절한 물질과 공정은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 흡수 용품은, 실질적으로 액체 불투과성 층(예를 들어, 외부 커버), 액체 투과성 층(예를 들어, 신체측 라이너), 및 흡수성 코어를 포함할 수 있다. 본 발명을 포함하는데 유용한 흡수 용품은 또한 다른 구성요소들, 예로 탄성 허리밴드, 다리 커프스/가스켓팅 (다리 밴드), 신장가능한 귀, 측면 패널, 외부 커버, 또는 탄성 특성이 바람직한 임의의 다른 구성요소를 가질 수 있다. 흡수 용품의 다양한 실시예들, 특히 본 발명의 ADL을 이용해 형성될 수 있는 배변 훈련용 팬티는 Dimitrijevs 등의 미국 특허 제8,343,127호 또는 Van Gompel 등의 미국 특허 제4,940,464호에 설명된다. 본 발명의 ADL과 함께 사용될 수 있는 것과 유사한 흡수성 코어를 이용할 수 있는 다른 실시예들은 Wang 등의 미국 특허 제7,938,813호; Faulks 등의 제5,853,402호; 및 Melius의 제6,706,945호에 개시된 것들과 유사한 흡수 용품들에서 찾아볼 수 있다.
흡수 용품은 전형적으로 본 발명의 ADL로 진입하는 액체로부터 착용자의 피부를 격리시키는 것을 돕는데 일반적으로 사용되는 신체측 라이너를 포함한다. 예를 들면, 라이너는 통상적으로 착용자의 피부에 부합하는 부드러운 느낌의 비자극적인 신체 대향면을 제공한다. 통상적으로, 라이너는 또한 흡수성 코어보다 덜 친수성이어서 그것의 표면은 착용자에게 비교적 건조한 상태로 유지된다. 라이너는 액체가 그 두께를 통해 쉽게 침투할 수 있도록 액체 투과성일 수 있다. 예시적인 라이너 구조는 Proxmire 등의 미국 특허 제5,192,606호; Collier, IV 등의 제5,702,377호; Stokes 등의 제5,931,823호; Paul 등의 제6,060,638호; 및 Varona의 제6,150,002호 뿐만 아니라 Jameson의 미국 특허 출원 공개 제2004/0102750호; Morman 등의 제2005/0054255호; 및 Baldwin 등의 제2005/0059941호에 기재되어 있다.
외부 커버는 통상적으로 액체에 대해 실질적으로 불투과성인 재료로 형성된다. 예를 들어, 외부 커버는 얇은 플라스틱 필름 또는 폴리에틸렌 필름과 같은 다른 가요 성 액체 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 필름은 액체에 대해 불투과성일 수 있지만, 가스 및 수증기에 대해 투과성(즉, "통기성")일 수 있다. 이는 증기가 흡수성 코어에서 탈출할 수 있게 하지만, 여전히 액체 삼출물이 외부 커버를 통과하지 못하게 할 수 있다.
본 발명의 ADL을 사용하는 흡수 용품은 또한 흡수 용품의 측면 에지로부터 허리 영역 중 하나로 연장되는 한 쌍의 측면 패널(또는 귀)을 포함할 수 있다. 측면 패널은 선택된 흡수 용품 구성요소와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 측면 패널은 외부 커버와 일체로 형성될 수 있거나, 또는 상부 표면을 제공하도록 사용되는 재료로 형성될 수 있다. 대안적인 구성에서, 측면 패널은 외부 커버에, 상부 커버에, 외부 커버와 상부 표면 사이에, 또는 다양한 다른 구성으로 연결되고 조립된 부재에 의해 제공될 수 있다. 원하는 경우, 측면 패널은 본 발명의 탄성 부직포 복합물의 사용에 의해 탄성화되거나 다른 방식으로 탄성이 있는 상태로 될 수 있다. 탄성화된 측면 패널과 선택적으로 구성된 체결 기구 탭을 포함하는 흡수 용품들의 예는 Roessler의 PCT 특허 출원 WO 95/16425; Roessler 등의 미국 특허 5,399,219; Fries의 미국 특허 5,540,796; 및 Fries의 미국 특허 5,595,618에서 설명된다.
통상적인 바와 같이, 본 발명의 ADL을 이용한 흡수 용품은, 장벽을 제공하고 신체 삼출물의 측방향 흐름을 샘방지하도록 구성되는 한 쌍의 샘방지 플랩을 또한 포함할 수 있다. 샘방지 플랩은 흡수성 코어 및 ADL의 측면 에지에 인접한 신체측 라이너의 측방향으로 대향하는 측면 에지를 따라 배치될 수 있다. 샘방지 플랩은 흡수성 코어의 전체 길이를 따라 길이방향으로 연장될 수 있거나, 또는 흡수성 코어의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 샘방지 플랩이, 흡수성 코어보다도 길이가 짧은 경우에는, 샘방지 플랩은 가랑이 영역 내의 기저귀의 측면 에지를 따라 선택적으로 어느 곳에나 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 샘방지 플랩은 흡수성 코어의 전체 길이를 따라 연장되어 신체 삼출물을 더욱 양호하게 수용한다. 이러한 샘방지 플랩은 일반적으로 당업자에게 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 샘방지 플랩을 위한 적절한 구성 및 배열은 Enloe의 미국 특허 제4,704,116호에 설명되어 있다.
개선된 착용감을 제공하고 신체 삼출물의 누출을 감소시키는데 일조하도록, 흡수 용품을, 더 후술하는 바와 같이 적절한 탄성 부재로 탄성화할 수 있다. 예를 들어, 흡수 용품은, 기저귀의 측면 마진에 동작가능하게 장력 부여해서 착용자의 다리 주위로 꼭 맞춰져 누출을 감소시키고 개선된 편안함과 외관을 제공할 수 있는 탄성화된 다리 밴드를 제공하도록 구성된 다리 탄성체들을 포함할 수 있다. 또한, 허리 탄성체들이 흡수 용품의 단부 마진들을 탄성화해서 탄성화된 허리밴드들을 제공하도록 사용될 수 있다. 허리 탄성체들은 착용자의 허리 주위에, 편안하게 탄성의 꼭 끼워맞춤(close fit)을 제공하도록 구성된다. 본 발명의 탄성 부직포 복합물은 다리 탄성체들 및 허리 탄성체들로서 사용하기에 적합하다. 이러한 물질들의 예는, 탄성 수축력이 외부 커버에 부여되도록 외부 커버를 포함하거나 외부 커버에 부착되는 적층체 시트이다.
흡수 용품의 다양한 영역 및/또는 구성요소는 임의의 공지된 부착 메커니즘, 예로 접착제 접합, 초음파 접합, 열 접합 등을 이용하여 함께 조립될 수 있다. 적합한 접착제는, 예를 들면 핫 멜트(hot melt) 접착제, 감압(pressure-sensitive) 접착제 등을 포함할 수 있다. 접착제가 사용된 경우, 접착제는 균일한 층, 패터닝된 층, 분무된 패턴, 또는 별도의 라인, 스월(swirl) 또는 도트(dot)로서 도포될 수 있다. 도시된 실시예에서, 예를 들면, 외부 커버 및 신체측 라이너는 접착제를 사용하여 서로 그리고 흡수성 코어에 조립된다. 대안적으로, 흡수성 코어는 통상의 체결기구, 예를 들어 단추, 후크 및 루프 유형 체결기구, 접착 테이프 체결기구 등을 사용하여 외부 커버에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 다른 흡수 용품 구성요소, 예를 들어 다리 탄성 부재, 허리 탄성 부재 및 간혹 심지어 체결기구도 또한 임의의 부착 메커니즘을 사용하여 흡수 용품 내에 조립될 수 있다.
흡수 용품의 다양한 구성이 상기에서 설명되어 있지만, 다른 흡수 용품 구성이 본 발명의 범주 내에 또한 포함되는 것이 이해되어야 한다. 또한, 개인 위생 흡수 용품, 예를 들어 훈련용 팬티, 흡수성 속옷, 성인 실금 제품, 여성 위생 제품(예를 들어, 생리대), 수영복, 유아용 와이프 등; 의료용 흡수 용품, 예를 들어 의복, 천공술 물질, 언더패드, 붕대, 흡수성 드레이프, 및 의료용 와이프; 식품 서비스 와이프; 의류 용품 등을 포함하지만 이들에 한정되지 않는, 임의의 흡수 용품이 본 발명에 따라 형성될 수 있다. 이러한 흡수 용품의 여러 가지 예는 DiPalma 등의 미국 특허 제5,649,916호; Kielpikowski의 미국 특허 제6,110,158호; Blaney 등의 미국 특허 제6,663,611호에 설명되어 있다. 역시 다른 적절한 용품들은 Fell 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/0060112 A1호 뿐만 아니라 Damico 등의 미국 특허 제4,886,512호; Sherrod 등의 미국 특허 제5,558,659호; Fell 등의 미국 특허 제6,888,044호; Freiburger 등의 미국 특허 제6,511,465호에 설명되어 있다. 본 발명은 전면 패널, 2개의 측면 패널 및 배면 패널을 갖는 흡수 용품에 특히 유익하다.
실시예
하기 실시예들은 본 발명의 범주 내에서 실시형태를 추가로 설명하고 증명한다. 실시예들은 단지 예시를 목적으로 개시되어 있으며, 본 발명을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 따라서 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않는 한 이의 다양한 변경이 가능하다.
예 1
유체 분배 및 이동을 평가하기 위해 표준 ADL에 대한 본 발명의 ADL에 대해 유체 취급 시험을 수행하였다. 본 발명의 ADL은 멜트블로운 편향 층과 이중 층의 통기 본디드 카디드 웹(TABCW)을 포함하였다. 신체 대향측에서 이중 층의 TABCW의 최상부 층은 평량이 약 50gsm이었고 16d PET와 6d PE/PP bico 섬유의 50/50 큰 데니어 섬유 혼합물을 함유하였다. 이중 층의 TABCW의 바닥 층은 평량이 약 15gsm이었고 100%의 3d PE/PP bico 섬유의 작은 데니어 섬유를 함유하였다. 이중 층의 TABCW는, 분리된 두 층이 공정에서 함께 통기 본디드되어 있으므로 하나의 층의 형태였다. 멜트블로운 편향 층은 평량이 약 26gsm이었고 82% Basell 650X 폴리프로필렌, 15% SCC 84148 (85% Exxon VMX 6202FL, 12.3% Exxon 3155, 및 2.7% CR10PX2 Polyvel 과산화물 농축액의 화합 블렌드), 및 3% Techsurf를 함유하였다. 이 멜트블로운 편향 층의 공기 투과성은 51 ft3/분/ft2로 측정되었다. 그것은 이중 층의 TABCW의 3d PE/PP bico 섬유 측에 배치되었다. 멜트블로운 편향 층과 TABCW를 에지에서 함께 가열 밀봉하였다. 본원에서 비교예로 사용되는 대조군 ADL은 균질한 섬유 블렌드(35% 6d PE/PP bico, 35% 1.5d PE/PP Bico 및 30% 6d PET)를 포함하는 서지 물질이다.
유체 취급 시험을 위한 절차는, (도 4a 및 도 4b에 도시된) 바닥 위와 플라스틱 지지부 내부에 매달린 평평한 와이어 메쉬(3 인치 CD x 7 인치 MD)에 ADL의 샘플(3 인치 CD x 7 인치 MD)을 배치하는 것을 포함하였다. 플라스틱 지지부의 최상부를 개방하여 유체가 ADL의 샘플의 중앙으로 이송될 수 있도록 하였다. 3" x 7" 인치 샘플의 중앙으로부터 약 0.25 인치 위에서 직교하여 위치하는 노즐로부터 유체 이송이 발생하였다. ADL의 샘플을 지지하는 평평한 와이어 메쉬는 직사각형 플라스틱 지지부를 형성하는 벽의 최상부로부터 약 1 인치 아래에 놓여졌다. 따라서, 유체는 단지 그 물질 내에서 또는 그것을 통하여 이동할 수 있다. 유체는 염료로 파란색으로 착색된 상온의 염수여서 그것을 쉽게 볼 수 있다. ADL의 각각의 샘플의 중앙으로 이송된 유체 체적은 약 85 ml이었고 그 비는 약 15ml/초이었다. 그 체적과 비의 유체를 튜브 및 보정 펌프로부터 이송하였다. 펌프가 ADL로 85ml의 유체 이송을 완료했을 때, 타이머가 시작되고 1분 후 유체 배설된 ADL을 와이어 지지부에서 조심스럽게 들어올려 칭량하였다. 이 중량으로부터 계량 접시에 남아있는 임의의 과잉 유체를 빼서 "습윤 중량"으로 기록하였다 (도 5a 및 도 5b에 도시). 유체 배설된 ADL을 그 후 70% 초흡수제/30% 플러프 펄프를 함유한 흡수성 코어에 배치하였고 82.8그램 중량(BB를 함유한 직사각형 플라스틱 백(1 인치 폭 x 6 인치 길이))을 3" x 7" 샘플의 최상부와 중앙에 두었다. 1분 후, 중량을 제거하고 ADL과 흡수성 코어를 모두 칭량하였다. 이 단계 후 ADL의 중량은 "탈착 중량"으로 지칭된다(도 5a 및 도 5b에 도시).
유체 취급 시험의 결과를 도 4a 및 도 4b에서 분명히 볼 수 있고 도 5a 및 도 5b에서 그래프로 볼 수 있다. 도 4a는 본 발명의 ADL의 사진을 보여주고, 도 4b는 표준 ADL의 사진을 보여주는데, 여기서 펌프가 85ml의 유체를 이송하고 1분 후 두 샘플을 나타내었다. 도 5a는 ADL에 의해 유지되는 유체의 양(습윤 중량), 그 다음에 하부 흡수성 코어로 탈착 후 ADL에 남아있는 유체의 양(탈착 중량)을 그래프로 나타낸다.
본 발명의 ADL은 다음과 같은 특징으로 예시된다: 약 50gsm의 평량을 가지고 50%, 15d PET/50%, 6d PE/PP bico로 제조된 큰 데니어 섬유 조성물 층을 포함하는 최상부 층, 멜트블로운 웹의 편향 층과 100%, 3d PE/PP bico로 제조되고 약 15gsm의 평량을 갖는 작은 데니어 섬유 조성물 층을 포함하는 제2 층.
도 4a에 도시된 본 발명의 ADL은 도 4b에 도시된 표준 ADL과 비교해 유체의 임시 저장을 위해 ADL 구조의 대부분을 이용한다는 점에 주목한다. 또한, 도 5a는 평량이 두 구조(즉, 90gsm 내지 100gsm)에 대해 본질적으로 동일할지라도 표준 ADL 구조보다 거의 2 배 많은 유체를 보유하는 것으로 본 발명의 ADL을 나타낸다. 또한, 오히려 예기치 않게, 본 발명의 ADL은 표준 ADL(도 5b)보다 탈착 단계 후 더 적은 유체를 함유하기 때문에 유체를 하부 흡수성 코어로 전달하는데 매우 효과적이다. 요약하면, 유체 취급 시험은, 본 ADL의 구조가 MD로 유체의 확산을 최대화하고, (편향 층으로 인해) Z 방향으로 유체의 모세관 운동이 느리기 때문에 일시적으로 다량의 유체를 보유하고, 그 다음, 전부 어떠한 누출도 없이 흡수성 코어로 유체 이동을 최대화한다.
예 2
유체 흡입률 및 유체 재습윤량을 평가하기 위해 표준 ADL에 대한 본 발명의 ADL에 대해 두 번째 유체 취급 시험을 수행하였다. 본 발명의 ADL 및 표준 ADL의 특징은 예 1에 설명한 것과 동일하였다. 이 시험을 위해, ADL의 샘플을 흡수성 코어의 최상부에 배치하였다. ADL과 흡수성 코어는 모두 폭이 약 5인치이고 길이가 약 10 인치였다. 그 후, 약 10 인치 높이의 원통에 부착된 약 1 인치 직경의 원형 개구를 갖는 폭이 약 5 인치이고 길이가 약 10 인치인 직사각형 플라스틱 판을 또한 ADL의 최상부에 배치하였다. 유체를 이 실린더에 붓고 유체가 실린더에서 ADL로 배출하는데 걸리는 시간으로 흡입 시간을 측정했다. 이 시험을 위해, 상온에서 85ml의 착색 염수를 유체로 사용하였다. 유체를 ADL로 완전히 배출하자마자, 직사각형 플라스틱 판을 제거하고 또한 약 5 인치 폭과 약 10 인치 길이의 하나의 펄프 보드를 ADL의 최상부에 놓았다. 그 후, 직사각형 플라스틱 판을 펄프 보드의 최상부에 놓았다. 2 분 후, 펄프 보드를 회수하고 칭량하였다. 펄프 보드에 대한 임의의 중량 증가는 유체 재습윤으로 간주된다. 도 3은 본 발명의 ADL에 대한 흡입률과 재습윤 데이터를 도시하고 여기서 편향층은 멜트블로운이다. 또한 두 가지 다른 흡수성 코어: 60% 초흡수제(SAM)/40% 플러프 펄프 코어와 100% SAM 코어에 대해 표준 ADL에 대한 흡입 및 재습윤 데이터가 도 3에 도시된다. 본 발명의 ADL은 100% SAM 코어에 특히 효과적이어서, 표준 ADL과 비교했을 때 더 빠른 유체 흡입 및 훨씬 더 낮은 유체 재습윤을 제공하는 것을 알 수 있다. 이 예는 특히 높은 수준의 초흡수제를 함유하는 흡수성 코어를 갖는 흡수 제품에 대해, 개선된 유체 취급 특성을 제공하기 위한 멜트블로운 편향 층을 갖는 이중 층의 본디드 카디드 웹의 이점을 분명히 보여준다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값들은 인용된 정확한 수치 값으로 엄밀하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신, 달리 특정되지 않는 한, 이러한 치수 각각은 인용된 값 및 이 값 주변의 기능적으로 동등한 범위 모두를 의미하도록 의도된다. 예로서, "40mm"라고 개시된 치수는 "약 40mm"를 의미하고자 하는 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용된 모든 문헌들은, 관련 부분에서 본 명세서에 참조 문헌으로 원용되며, 임의의 문헌을 인용하는 것을 본 발명에 대한 종래 기술임을 허용하는 것으로 해석하지 않아야 한다. 본원에서 기재된 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로서 통합된 문헌의 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되면, 본 명세서에 기재된 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시예들을 예시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 다른 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (7)

  1. a) 적어도 제1 층 및 제2 층을 가지는 층상 카디드 웹; 및 b) 편향 층을 포함하는 부직포 취득 분배 층으로; 여기서 상기 층상 카디드 웹의 상기 제1 층은 높은 데니어 섬유를 갖는 카디드 웹을 포함하고 여기서 상기 데니어는 약 5d보다 크고 상기 층상 카디드 웹의 제2 층은 낮은 데니어 섬유를 갖는 카디드 웹을 포함하고 여기서 상기 데니어는 약 5d보다 작고 상기 제1 층 바로 아래에, 직접 접촉하여 위치하고; 여기서 상기 편향 층은 섬유성 부직포 웹을 포함하고 여기서 상기 섬유성 부직포 웹은 멜트블로운을 포함하는 적어도 하나의 성분을 가지고, 상기 멜트블로운은 약 15gsm 내지 약 50gsm의 평량을 가지고 약 45 ft3/분/ft2 내지 약 350 ft3/분/ft2 의 공기 투과성을 가지고; 여기서 상기 편향 층은 상기 층상 카디드 웹의 상기 제2 층 바로 아래에, 직접 접촉하여 위치하는, 부직포 취득 분배 층.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편향 층은 코폼 웹인, 부직포 취득 분배 층.
  3. 제1항에 있어서, 상기 층상 카디드 웹의 상기 제1 층은 약 50gsm의 평량을 가지고, 15 데니어를 갖는 약 50% PET 및 6 데니어를 갖는 약 50% PE/PP bico를 포함하고, 여기서 상기 층상 카디드 웹의 상기 제2 층은 약 15gsm의 평량을 가지고, 3 데니어를 갖는 약 100% PE/PP bico를 포함하는, 부직포 취득 분배 층.
  4. 제3항에 있어서, 상기 편향 층은 코폼 웹인, 부직포 취득 분배 층.
  5. 흡수 시스템을 포함하는 흡수 용품으로, 상기 흡수 시스템은 흡수성 코어에 인접하고 흡수성 코어 위에 위치된 제1항의 부직포 취득 분배 층을 포함하는, 흡수 용품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 층상 카디드 웹은 파우더 접합, 적외선 접합, 또는 통기 접합으로부터 선택되는 접합 수단에 의해 접합되는, 부직포 취득 분배 층.
  7. 제1항에 있어서, 상기 층상 카디드 웹은 카디드 웹 재료의 적어도 하나의 추가 층을 포함하는, 부직포 취득 분배 층.
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