KR850000003B1 - 경사(傾斜)밀도를 갖는 흡수구조체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

경사(傾斜)밀도를 갖는 흡수구조체

제1도는 본 발명 흡수구조체의 사시도.

제2도는 제1도의 흡수구조체를 2-2선으로 절단한 단면도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 특정 배열을 설명하는 평면도.

제4도는 본 발명의 또다른 실시예의 특정 배열을 설명하는 평면도.

제5도는 본 발명 기저귀의 한 실시예를 명료하게 설명하기 위하여 일부 절개한 사시도.

제6도는 본 발명 월경대의 한 실시예를 도시한 사시도.

제7도는 제6도의 월경대를 7-7선으로 절단한 단면도.

본 발명은 중심부로 부터 양측 가로단을 향해 점증하는 경사밀도를 갖는 완전 직사각형 형태의 가볍게 충전된 셀룰로오즈 섬유 흡수구조체와 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 그 구조가 충분한 액체유지용량을 필요로하는 흡수성 제품용으로 사용하는데 특히 적합한 가볍게 충전된 셀룰로오스 섬유를 함유하는 흡수구조체에 관한 것이다.

일회용 기저귀, 월경대, 대소변 실금(失禁)패드 및 그 유사품과 같은 흡수구조체는 일반적으로 수분투과성의 표면 시이트, 높은 액체유지용량을 갖는 흡수체 심면 및 수분불투성의 받침 시이트로서 구성된다.

만족스러운 흡수구조체를 구성하기 위해서는 (1)용이하게 액체를 흡수하고, (2)그 액체를 흡수구조체의 일부분에서 다른 부분으로 용이하게 수송하고, 또 (3)흡수한 액체를 유지하는 작용이 크게 요구되고 있다.

전술한 표면 시이트는 액체를 투과시켜 흡수 심면에 도달시킬수 있어야 한다.

받침 시이트는 액체가 누출하는 것을 방지하며 따라서 수분불투과성이어야 한다. 본 발명은 이들 흡수구조체용으로 사용되는 흡수성 심면의 개량에 관한 것이다.

종래에는, 가볍게 충전된 셀룰로오스 섬유 심면들을 거의 직사각형 형태로서 목재펄프섬유, 무명솜 또는 그 유사체를 유공(有孔)지지물에 통기되게 적층시켜서 제조하였다.

이들 심면은 전술한 형상으로 부착하거나 또는 섬유의 통기 적층에 맞추어 형성 할 수 있다. 이와같은 심면은 일회용 기저귀, 월경대, 대소변 실금 패드 및 그 유사품과 같은 제품에 각종 방법을 사용하여 부착시킬수 있다. 흡수성 심면의 흡수성 특성을 개량하고 또 액체이송특성 즉, 위킹(wicking)특성을 개량하기 위한 각종 방법들이 개발 또는 제안되어 왔다.

예컨데, Burgeni에 특허된 미합중국 특허 제3,017,304호는 흡수성 심면의 일면에 종이와 같은 치밀화표피를 형성하는 것에 관한 것이다. 이 표피는 액체수송을 보조하여 또 심면을 보존한다.

다른 예로서, Repke에 특허된 미합중국 특허 제3,938,522호는 액체수송과 흡수성 심면강화의 두 가지를 목적으로 심면 부위를 치밀화하는 방법이 제안되어 있다.

전술한 각개의 예에서 흡수성 심면의 일부 또는 부분들이 치밀화된 경우에는, 액체유지용량이 감소되며 또 그 치밀화된 부분이 강화되고 또 심면을 구부리면 부러지는 경향이 있다. 전술한 바와같이 만족스러운 흡수구조체를 구성하기 위해서는 액체를 유지하는 구조가 되어야 할 뿐아니라 또한 용이하게 액체를 흡수하여 수송하는 것을 필요로 하게 된다.

흡수구조체의 액체유지용량은 섬유상베드(bed)에 기공크기에 관련된다. 만일에 기공크기(즉, 섬유주변공간)가 크면, 그 구조가 비교적 높은 액체유지용량을 갖게되지만 일반적으로는 액체를 용이하게 흡수 및 수송하지 않는다.

한편, 만일에 그 기공이 작으면 이 구조는 액체를 용이하게 흡수하고, 수송하지만 액체유지용량이 낮아지게 된다.

본 발명에 의하여 높은 액체유지용량을 지속하면서 용이하게 액체를 흡수하며 또, 수송할 수 있는 가요성 흡수성 심면을 목재펄프섬유와 같은 셀룰로오스 섬유를 가볍게 충진시켜 제조할 수 있게 되었다.

본 발명은 형상이 완전 직사각형이고 또한 중심부로 부터 양측 가로단을 향해 심면의 밀도가 증가하는 경사 밀도를 갖는 흡수심면으로 구성되는 흡수구조체를 제공한다. 이 새로운 흡수구조체는 셀룰로오스 섬유를 통기되게 적층시켜서 심면을 제조하고 또 이 심면을 윤곽(contoured)프레스로 압축하거나 또는 차등압력으로 캘린다링(calendaring)하여 제조한다.

액체의 "위킹"이란 흡수구조체의 일점에서 다른 부분으로 액체가 이송되는 것이다.

워킹은 지금까지 흡수성 심면의 일면을 치밀화하거나 또는 작은 모세관 구조를 형성하기 위하여 선정된 부위에 미리 규정한 선을 부각함으로서 수득되는 점증모세관압을 이용하였다.

특정의 면을 치밀화하는 방법은 미합중국 특허 제3,017,304호에 기재되어 있는데, 이 특허는 흡수성 심면의 일면에 종이와 같은 표피를 형성시키는 것으로 되어 있다. 섬유의 선정 부위를 치밀화하는 다른 방법을 미합중국 특허 제3,938,522호에서 찾아 볼수 있는데 이 방법에서는 치밀화된 부위가 형성된다.

주어진 시간내에 보다 많은 액체수송능력을 수득하기 위해서 인접섬유 사이의 모세관 반지름이 감소하도록 섬유심면의 일부분을 치밀화시킨 이들 흡수구조체는 흡수구조체의 액체유지용량을 감소시키게 되어 치밀화면에 많은 액체를 유지하지 못한다.

본 발명은 액체유지용량을 상실함이 없이 가요성을 유지하면서 위킹성 및 보존성 즉, 흡수구조체의 안정성을 개량한 것이다.

본 발명의 흡수구조체는 접착제 첨가를 필요로 하지 않는 섬유사간 결합으로 1차 결합되는 가볍게 충진된 셀룰로오스 섬유로 형성된 섬유 심면이다.

흡수구조체가 성능을 발휘하기 위해서는 심면은 완전히 수화성이어야 하고, 한 부위에서 다른 부위로 액체를 수송하여야 하며, 또 높은 액체유지용량을 가져야 한다.

폭보다 길이가 길고, 또 중심부로 부터 양측 가로단을 향하여 심면 밀도가 점증하는 경사 밀도를 갖는 완전 직사각형 형태의 흡수성 심면을 제공하므로서 본 발명 목적이 달성될 수 있음을 발견하였다.

이밖에 이와같은 흡수구조체는 좌우측 폭보다 길이가 긴 가볍게 충진된 셀룰로오스 심면을 제조하고, 또 이 심면을 윤곽 프레스로 압축하거나 또는 차등압력으로 캘린다링하여 심면 중심부로 부터 양측 가로단을 향해 점증하는 경사 밀도를 형성함으로서 제조할수 있음을 알았다.

흡수체 심면의 밀도는 중심부분으로 부터 양측 가로단으로 향하는 세로선을 따라서 점증하지만 가로방향에서의 밀도는 어떤 주어진 선상에서나 항상 일정하다.

가로방향의 밀도가 어떤 주어진 선상에서나 항상 일정하다 할지라도 중심부분으로 부터 양측 가로단으로 향한 액체수송이 개량되어 옆 누출이 전혀 없음이 관찰되었다. 환언하면, 본 발명의 구조체는 구조가 가로방향이 짧은 것이긴 하지만 액체는 가로방향 보다는 오히려 세로 방향으로 수송된다.

제1도는 흡수체 심면(10)을 표시한다. 심면(10)의 밀도는 심면의 중심으로 부터 양측가로단(12),(14)을 향하여 점증한다. 예컨데, 제1도의 선 2-2에서의 단면인 제2도에서 흡수성 심면(20)은 중심부분으로 부터 양측 가로단(22),(24)를 향하여 문자 A, B, C, D 및 E로 표시된 순서데로 밀도가 증가한다.

심면(20)은 가볍게 충진된 셀룰로오스 섬유(21)와 종이 같은 치밀화 표피(26)로 구성된다. 표피(26)는 심면에 안정성을 부여하고 또 심면(20)의 일부분에서 다른 부분으로 액체가 이송되는 것을 보조한다.

제3도는 일회용 기저귀 구조체로 사용하는데 특히 적합한 흡수성 심면(30)의 바람직한 형상을 표시하고 있다. 섬유구조체의 밀도는 중심부분으로 부터 양측 가로단(32)(34)을 향해 증가된다. 가로방향 수송이 문제로 되지는 않지만, 마련된 부각선(36)들은 액체의 수송속도를 증가시키고 또 부가적으로 심면(30)에 안전성을 부여한다.

제4도는 일회용 기저귀 구조체로 사용하기 적합한 다른 형상의 심면(40)을 표시하고 있다.

심면(40)의 밀도는 중심대역으로 부터 양측 가로단(42),(44)을 향해 증가한다.

제5도는 본 발명의 흡수성 심면(56)을 사용한 전형적인 일회용 기저귀 구조체(50)를 표시하고 있다.

수분 불투과성 받침 시이트(52)를 받침 시이트(52)와 수분투과성 표면시이트(54)사이에 위치시킨 흡수성 심면(56)과 더불어 수분 투과성 표면시이트(54)에 적층시킨다. 심면(56)의 밀도는 중심대역으로 부터 양측 가로단(58),(60)을 향해 증가한다. 심면(56)은 적소에 위치시키고 또 표면시이트(54)와 받침시이트(52)는 아교선(62)으로 적층시킨다. 레이프 래브(64)를 유아의 허리에 기저귀를 고정시킬수 있게 착설한다.

제6도는 본 발명의 흡수성 심면을 수장한 월경대(70)를 표시하고 있다.

제7도는 제6도 월경대의 7-7선에서의 절단면을 표시한 것이다.

월경대(80)는 중심부분으로 부터 양측 가로단(84),(86)을 향하여 밀도가 증가하는 흡수성 심면(82)을 포함한다. 월경대는 덮개(88)로 포장된다.

본 발명의 흡수성 심면은 통기되게 적층시킨 가볍게 충진된 셀룰로오스 섬유의 완전 균일한 심면을 형성함으로서 제조된다. 이 섬유는 보통 종래의 화학처리를 행한 목재펄프섬유이다. 전형적인 화학처리 목재펄프섬유는 리본과 같은 형상의 모양을 이루며 또 통기적층을 행하면 서로 엉켜서 어느정도의 응집성 및 섬유웨브 보존성을 부여받게 된다.

리그닌을 제거하지 않은 목재펄프섬유가 또한 적합하고 또 섬유의 응집강화를 더욱 촉진시켜서 안정된 흡수성 심면을 형성하기 위하여 첨가제를 사용할수도 있다.

바람직한 것은, 심면을 화학처리섬유를 사용 제조하거나 또는 리그닌을 제거하지 않는 목재펄프섬유를 사용 제조함에 상관없이 심면은 중심대역으로 부터 양측 가로단을 향해 밀도가 증가하는 집합 연속상의 종이와 같고 치밀화된 셀룰로오스 섬유층을 형성한다.

이 층은 일반적으로 제품이 사용될때 액체의 입구에서 떨어진 평면상에 위치한다.

Burgeni에 특허된 미합중국 특허 제3,017,304호는 치밀화된 섬유층을 가진 흡수성 심면을 제조하는 방법 및 종이와 같은 표피에 대해 기술하고 있다.

통기적층된 가볍게 충진된 흡수성 실면을 차등 다짐도로 처리함으로서 심면의 중심부분은 다짐을 적개 또는 다짐을 전혀 받지않고 심면의 양측 가로단은 보통 중심부분의 밀도보다 1.5배 이상의 밀도를 갖일수 있도록 갖게된다. 충분한 다짐을 행한다.

중심부분과 양측 가로단 사이의 심면부분은 중심부분으로 부터 양측단을 향해 밀도가 점차로 증대된다. 중심부분과 양측단 사이의 밀도 증가는 균일하거나 또는 대칭이 되어야 할 필요는 없다. 그러나 중심부분으로 부터 양측단을 향하여 밀도가 계속적으로 증가할 필요는 있는 것이다.

본 발명의 흡수성 심면은 일회용 기저귀, 월경대, 대소변 실금 패드 및 그 유사품과 같은 일회용 제품에 특히 유용된다.

전술한 일회용 제품은 통상 수분 비투과성 받침 시이트, 이에 겹쳐진 흡수성심면과 받침 시이트의 반대방향 심면측에 겹쳐진 수분 투과성 표면시이트 또는 덮개로서 구성된다.

이상적으로 축조된 본 발명 일회용 제품은 수분투과성 표면시이트상에 액체공극을 구비함으로서 액체가 이 표면 시이트를 통해서 흡수성심면으로 흡인 저장되게 할수 있게 제조한 것이다. 심면이 완전히 젖은 경우에도 받침시이트로서 누출을 방지할 수 있다.

공극은 일반적으로 비교적 작은 면적에서 형성되기 때문에, 흡수성 심면은 이 액체를 보다 먼 심면구역으로 수송 또는 위킹시킬수 있는 특성을 갖출 필요가 있다.

흡수성 심면은 실제에 있어서 표면시이트 보다 더 흡수성이 좋고, 또 표면시이트로 부터 액체를 흡인 이송하려는 경향이 있다.

심면의 각개 섬유는 흡수성이 매우커서 일반적으로 약 15°이하의 액체-섬유 접촉각을 갖고 있으며 또 최적 실시예에서는 0에 접근한다.

심면체의 액체 위킹성(wickability)은 인접섬유 사이의 모세관에 대해 매우 효과적인 모세관 반경을 형성하게 되는 저밀도에 의해서 제한된다. 원통형 모세관으로 액체가 유입되는 모세관압(p)는 다음식으로 설명된다.

상기 식에서, P는 모세관압이고, Υ는 액체의 표면장력이며, θ는 액체-섬유 접촉각이고, r은 모세관 반경이다.

주어진 액체에 있어서 압력(모세관력)은 액체-섬유접촉각(접촉각이 0일때 최대치에 도달됨)의 코사인에비례하여 증가하고, 또 좁은 모세관 반경에 비례해서 증가하므로 좁은 모세관은 넓은 모세관으로 부타 액체를 흡인하게 된다.

밀도 경사가 흡수구조체의 중심부분으로 부터 양측 가로단을 향해 증가하므로, 모세관압이 증가하게 된다. 섬유 흡수구조체의 밀도가 증가하는 경우, 한 부면에서 다른 부면으로의 액체 수송성은 증가하게 되지만, 전체 액체유지 용량이 감소한다는 사실이 공지되어 있다.

본 발명의 흡수구조체에 있어서는 밀도경사특성이 개선된 위킹성을 제공할뿐만 아니라 이 밀도경사 특성을 갖지 않는 동일구조체에서 보다 더 큰 액체유지용량을 또한 제공받게 된다.

다음의 실시예들은 본 발명의 특정예들을 설명한 것으로서 본 발명을 이런 예들에만 제한하는 것은 결코 아님을 밝혀둔다.

[실시예 1]

흡수성 심면을 햄머밀로 처리한 목재펄프섬유를 유공(foraminous)벨트 위에서 통기적층하여 제조한다.

심면은 제3도 도시의 형상이 되도록 성형한다.

이들 심면은 평균 26그램의 중량을 갖는다. 1.6그램량의 물을 심면의 하면에 살포한다. 전체 심면을 윤곽 프레스로 압축하거나 또는 중심부분으로 부터 양측 가로단을 향해 점증압력으로 캘린다링 한다. 압력은 심면의 중심대역으로 부터 양측 가로단을 향해 증가시킨다.

종이와 같은 경사 치밀화표피를 심면표면에 형성하고 또 여기에 물을 살포한다. 심면의 일부분을 제거해서 밀도를 시험한다.

이 부분들은 제2도에서의 문자 A내지 E로 표시한다.

이들의 밀도를 다음 제1표에 수록한다.

표시된 거리는 심면의 중심으로 부터 제거부분의 중심까지의 거리이다.

시료 1은 앞에서 기술한 바에 따라 제조한다.

시료 2는 제3도에 표시한 부각선 5를 부가해서 전술한 바와같이 제조한다.

시료 3은 종이와 같은 표피를 물대신에 1.2g의 라텍스에멀션을 사용하여 형성한 이외는 시료 2와 같은 방법으로 제조한다.

시료 4는 0.6그램의 라텍스 에멀션을 사용한 이외는 시료 3과 동일한 방법으로 제조한다.

대조시료는 심면을 윤곽 프레스로 압축하지 않고 평프레스나 또는 종래의 캘린다링으로 크게 압축한 것을 제외하고는 전술한 각 시료와 동일한 방법으로 제조한다.

[제 1 표]

밀도는 하중 0.16 1b/in²에서의 gm/cc로 표시한다.

제1표의 데이터는 본 발명에 따라 제조한 표본들의 밀도가 심면의 중심으로 부터의 거리에 따라서 증가함을 명백히 하고 있다.

[실시예 2]

실시예 1에서 제조한 시료를 위킹특성과 액체유지용량을 측정하기 위한 시험에 사용한다.

위킹시험은 중심단면선에서 심면을 이등분으로 분할하여 행한다. 이어 이 심면조각을 상부에 부위E (제2도 참조)가 오게 수직으로 매단다.

1.59%의 식염용액을 담은 큰 페트리접시를 조정할 수 있는 스탠드 위에 올려놓고, 또 심면 스트립의 지면에 접촉하도록 접시를 올려준다. 액체가 표시된 거리까지 위킹하는데 소요되는 시간을 초로 표시한다.

액체유지용량은 위킹 8분 후에 측정한 심면 g당 액체 그램수로 표시한다.

[제 2 표]

상기 데이터에 표시한 바와같이, 밀도 경사가 존재하는 각개의 예에 있어서는 액체 위킹속도가 보다 빠르고 또 액체유지용량이 보다 크다는 사실을 알수 있다.

Claims (1)

1. 세로의 양단(23)이 양측 가로단(22),(24)보다 더 긴 완전 직사각형 형태의 가볍게 충진된 셀룰로오스 섬유로된 흡수성 심면(20)으로 구성되며, 이 심면(20)이 중심부로부터 양측 가로단(22),(24)으로 향하는 세로선(23)을 따라 심면밀도가 점증하는 경사밀도를 갖고, 또 가로방향에서의 밀도는 모든 주어진 선상에서 거의 일정한 흡수구조체.

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