KR920005720B1 - Absorbent products containing high density absorbent structures - Google Patents

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KR920005720B1
KR920005720B1 KR1019920001064A KR920001064A KR920005720B1 KR 920005720 B1 KR920005720 B1 KR 920005720B1 KR 1019920001064 A KR1019920001064 A KR 1019920001064A KR 920001064 A KR920001064 A KR 920001064A KR 920005720 B1 KR920005720 B1 KR 920005720B1
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absorbent
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토마스 와이스먼 폴
일런 골드맨 스티븐
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더 푸록타 앤드 갬불 캄파니
리차아드 시이 위트
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    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

고밀도 흡수성 구조체를 포함하는 제품Products containing high density absorbent structures

본 발명은, 수불용성 불연속 하이드로겔 입자와 친수성 섬유와의 혼합물을 포함하며, 실질적으로는 결합되지 않은 가요성 흡수성 구조체(flexible absorbent structure)를 포함하는 제품에 관한 것이다. 일반적으로 부직 쉬이트 또는 섬유상 웨브(fibrous web)인 가요성 흡수성 구조체는 유체(예 : 수분 및 인체 분비액)를 상당향 흡수할 수 있다. 예를 들면, 이들은 1회용 타월, 화장용 티슈, 화장지, 또는 흡수성 제품(예 : 1회용 기저귀 및 생리대)의 흡수성 심재(core)로서 사용한다. 통상, 이러한 구조체는 값이 저렴한 친수성섬유, 전형적으로는 목재펄프섬유로 제조한다.The present invention relates to an article comprising a mixture of water insoluble discontinuous hydrogel particles and hydrophilic fibers and comprising a flexible absorbent structure that is substantially unbonded. Flexible absorbent structures, generally nonwoven sheets or fibrous webs, can significantly absorb fluids (eg, moisture and human secretions). For example, they are used as absorbent cores for disposable towels, cosmetic tissues, toilet paper, or absorbent products such as disposable diapers and sanitary napkins. Typically, such structures are made of inexpensive hydrophilic fibers, typically woodpulp fibers.

수불용성 하이드로겔은 다량의 물, 전형적으로는 자체중량의 20배 이상의 물을 흡수할 수 있는 중합성 물질이다. 이들 물질이 최초로 소개되었을 때, 이 물질은 1회용 흡수성소비재(즉, 1회용 기저귀, 생리대, 실금용 패드 등의 제품)분야에 큰 변혁을 일으킬 것으로 기대 되었다. 그러나, 현재까지 수불용성 하이드로겔을 1회용 흡수성 제품에 사용하는 경우, 이의 수행능을 허용할 수 없기 때문이다.Water insoluble hydrogels are polymerizable materials capable of absorbing large amounts of water, typically at least 20 times its own weight. When these materials were first introduced, they were expected to revolutionize the field of disposable absorbent consumer materials (ie, disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads, etc.). However, to date, when water-insoluble hydrogels are used in disposable absorbent products, their performance cannot be tolerated.

하이드로겔의 수행능이 불량한 원인중의 하나는 겔차단(gel blocking)이라고 불리는 현상 때문이다. 겔차단이란 하이드로겔 입자, 필름, 섬유등이 습윤되는 경우 발생하는 현상을 의미하며 ; 표면은 팽윤하고 액체가 내부로 투과함을 억제한다. 연속하여, 내부의 습윤화는 상당히 느린 확산과정에 의하여 발생한다. 실제적인 용어로, 흡수하려는 유제의 방출보다 흡수가 느려서, 기저귀, 생리대 또는 기타의 흡수성 구조체내의 하이드로겔 물질이 충분히 습윤되기 전에 흡수성 구조체가 흡수하지 못할 수 있음을 의미한다.One of the causes of poor performance of hydrogels is due to a phenomenon called gel blocking. Gel blocking means a phenomenon occurring when the hydrogel particles, the film, the fiber, etc. are wetted; The surface swells and inhibits the penetration of liquid into it. Subsequently, internal wetting occurs by a fairly slow diffusion process. In practical terms, it means that absorption is slower than release of the emulsion to be absorbed, so that the absorbent structure may not absorb before the hydrogel material in the diaper, sanitary napkin or other absorbent structure is sufficiently wetted.

수불용성 하이드로겔은, 전형적으로 1회용 흡수성 소비재에서 사용하는 목재펄프 섬유상 웨브의 수분흡수능을 훨씬 능가하는 (일반적으로, 크기의 차이보다 훨씬 큰)수분흡수능을 갖는다. 전해질 함유 유체(예 : 소변)의 흡수능은 훨씬 낮지만, 섬유상 웨브에서 보다는 훨씬 큰 흡수능을 갖는다. 따라서, 당해 분야에서는 이러한 웨브의 유체흡수능을 증가시키기 위하여 하이드로겔 물질을 목재펄프로 된 섬유웨브에 혼입시키려고 시도해 왔다. 초기에는, 하이드로겔 분말을 간단하게 섬유상 웨브로 혼합하려고 시도했다. 이 방법으로는 웨브의 체적 흡수능을 증가시키지 못하였다[참조 : R.E.Ericson, "1st International Absorbent Products Conference Proceedings", 제6절 제3면(1988.11)]. 에릭슨(Ericson)은 "압력하에서의 유체보유력은 증가하지만, 체적 흡착능은 본질적으로 동일하다"고 보고하였다. 이 현상을 몇가지로 설명해 왔다. 에릭슨은 섬유상 매트릭스가 하이드로겔 입자의 팽윤을 방지하기 때문이라고 설명하였다. 다른 사람들은 하이드로겔의 심지특성(wicking characteristic)이 상당히 불량하여 수행능이 나빠졌다고 간주한다. 원인이 무엇일 수 있든지 간에, 친수성 섬유와 하이드로겔 입자와의 단순한 혼합물은 이러한 혼합물중의 각 성분의 특성을 근거로 하여 기대되는 흡수능을 가질 수 없음이 명백해졌다.Water insoluble hydrogels typically have a water absorption capacity (typically much greater than the difference in size) that far exceeds the water absorption capacity of woodpulp fibrous webs used in disposable absorbent consumer goods. The absorbing capacity of electrolyte containing fluids (eg urine) is much lower, but it is much higher than in fibrous webs. Accordingly, there has been attempt in the art to incorporate hydrogel materials into fiber webs made of wood pulp in order to increase the fluid absorption capacity of such webs. Initially, attempts were made to simply mix the hydrogel powder into a fibrous web. This method did not increase the volume absorption capacity of the web (R.E.Ericson, "1st International Absorbent Products Conference Proceedings", Section 6, Section 3 (1988.11)). Ericson reports that "the fluid retention under pressure increases, but the volume adsorption capacity is essentially the same." This phenomenon has been explained in several ways. Ericsson explained that the fibrous matrix prevents swelling of the hydrogel particles. Others consider the hydrogel's wicking characteristic to be quite poor, resulting in poor performance. Whatever the cause may be, it has become apparent that a simple mixture of hydrophilic fibers and hydrogel particles may not have the expected absorbing capacity based on the properties of each component in such mixture.

하이드로겔의 불량한 심지특성으로 인하여, 1회용 흡수성 구조체내에서의 수행능이 불량해짐을 근거로 하여, 당해분야의 몇몇 사람은 섬유를 하이드로겔 입자 내로 도입시킴으로써 하이드로겔 수행능을 개선시키려고 시도하였다. 섬유를 하이드로겔 입자내로 도입시키는 것은 하이드로겔 입자와 친수성 섬유와의 혼합물을 습윤배양(wet-laying)시킴으로써 달성할 수 있다. 이러한 공정의 습윤단계 동안에 하이드로겔은 팽윤된다. 건조단계 동안에는 하이드로겔이 수축되는 경향이 있다. 결과로서 겔은 섬유표면에 걸쳐 확장되고, 결합제(예 : 라덱스)를 사용하는 경우에 발생하는 결합과 상이하지 않은 방법으로 섬유-섬유 결합을 형성한다. 습윤처리, 및 하이드로겔에 의한 결합의 결과로서, 생성된 흡수성 구조체는 상당히 뻣뻣하다. 이러한 구조체의 강성(stiffness)은 구조체를 고압으로 처리함으로써 저하될 수 있는 것으로 기재되어 있다. 이렇게 처리하는 경우에서 조차, 이러한 구조체의 강성은 여전히 높고, 특히 50 : 50이상의 섬유/하이드로겔의 비를 사용하는 경우에 비교적 높다. 그러나, 이러한 섬유/하이드로겔비는 비용면에서 가장 바람직하며 ; 하이드로겔은, 예를 들면, 목재펄프섬유보다 훨씬 값비싸다. 더우기, 전술한 방법은 다량의 물을 사용한 다음 건조시키는 단계를 포함한다. 이는 흡수성 구조체의 제조비용에 상당한 영향을 끼친다.Because of the poor wicking properties of hydrogels, based on poor performance in disposable absorbent structures, some people in the art have attempted to improve hydrogel performance by introducing fibers into hydrogel particles. Introduction of the fibers into the hydrogel particles can be accomplished by wet-laying the mixture of hydrogel particles with hydrophilic fibers. During the wetting phase of this process the hydrogel swells. Hydrogels tend to shrink during the drying step. As a result, the gel extends over the fiber surface and forms fiber-fiber bonds in a way that is not different from the bonds that occur when using a binder (eg Radex). As a result of the wetting and bonding by the hydrogel, the resulting absorbent structure is quite stiff. It is described that the stiffness of such a structure can be reduced by treating the structure at high pressure. Even in this case, the stiffness of these structures is still high, especially when using a fiber / hydrogel ratio of 50:50 or more. However, this fiber / hydrogel ratio is most preferable in terms of cost; Hydrogels are, for example, much more expensive than wood pulp fibers. Moreover, the method described above comprises using a large amount of water and then drying. This has a significant impact on the manufacturing cost of the absorbent structure.

또 다른 방법은 적층구조체를 제조함으로써, 심지 특성이 양호한 물질층상에 하이드로겔 물질층을 위치시킨다. 심지층은 하이드로겔층의 표면 대부분에 걸쳐 액체를 확산시켜서, 더욱 많은 하이드로겔이 흡수하려는 액체에 노출되도록 한다. 이러한 구조체는 흡수능이, 예를들면, 친수성 섬유상 웨브내의 하이드로겔 입자 혼합물 보다 크다고 주장되어왔다. 심지층이 하이드로겔층 표면에 액체가 확산되도록 하지만, 액체의 하이드로겔층내로의 투과에 대한 보장은 없다. 액체 투과는 여전히 겔차단에 의해 크게 제한된다. 즉, 흡수성 구조체는 당해분야에 공지된 바와 같이 하이드로겔의 잠재적 흡수능을 완전 발휘시키지는 못한다.Another method is to place the hydrogel material layer on the material layer having good wicking properties by manufacturing the laminate structure. The wick layer diffuses the liquid over most of the surface of the hydrogel layer, allowing more hydrogels to be exposed to the liquid to be absorbed. Such structures have been claimed to have a higher absorption capacity than, for example, hydrogel particle mixtures in hydrophilic fibrous webs. Although the wick layer allows liquid to diffuse onto the hydrogel layer surface, there is no guarantee of permeation of the liquid into the hydrogel layer. Liquid permeation is still greatly limited by gel blocking. In other words, the absorbent structure does not fully exhibit the potential absorbency of the hydrogel as is known in the art.

따라서, 하이드로겔의 흡수능을 이제까지 가능하였던것보다 완전히 발휘시키는 가요성인 흡수성 구조체에 대한 요구가 계속 있어왔다. 본 발명의 흡수성 구조체는 탁월한 흡수능 및 우수한 심지특성을 제공하며, 아직은 가요성이 있고 탄성이 있으며 측면의 일체성이 양호하다. 이들 구조체는 극히 얇고 편안하지만, 통상 시판되고 있는 훨씬 부피가 큰 제품과 적어도 동일한 흡수능을 갖는 1회용 기저귀에 사용하기에 특히 적합한다. 흡수성 구조체는 물 또는 또 다른 용매를 사용하지 않는 방법으로 제조할 수 있다. 따라서, 방법은 용매처리 및 건조단계를 수반하지 않는다. 방법은 간단하므로 통상 흡수성 웨브를 제조하는데 사용하는 바와 같은 표준장치를 사용할 수 있도록 하며 ; 본 발명의 흡수성구조체는 어떠한 금전상의 투자도 없이 낮은 제조단가로 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 목적은 흡수능이 개선된 수불용성 하이드로겔을 포함하는 가요성 흡수성 구조체를 제공하는 것이다. 추가의 목적은 종래의 1회용 흡수성 제품보다 실질적으로 얇으며 부피가 더욱 작은 개선된 1회용 흡수성제품(예 : 기저귀)을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 이러한 흡수성 구조체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Thus, there has been a continuing need for flexible absorbent structures that fully demonstrate the hydrogel's absorptive capacity. The absorbent structure of the present invention provides excellent absorbency and excellent wicking properties, yet is flexible, elastic and has good side integrity. These structures are extremely thin and comfortable, but are particularly suitable for use in disposable diapers which have at least the same absorption capacity as the much bulkier products on the market. Absorbent structures can be made by methods that do not use water or another solvent. Thus, the method does not involve solvent treatment and drying steps. The method is simple to allow the use of standard equipment, such as those typically used to make absorbent webs; The absorbent structure of the present invention can be manufactured at low manufacturing cost without any investment in money. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flexible absorbent structure comprising a water insoluble hydrogel with improved water absorption. A further object is to provide an improved disposable absorbent article (such as a diaper) that is substantially thinner and smaller in volume than conventional disposable absorbent articles. It is a further object of the present invention to provide a method of making such an absorbent structure.

겔차단 현상은 충분히 기재되어 왔으며, 하이드로겔을 함유하는 흡수성 구조체의 특성이 불량해지는 결과를 논의해왔다[참조 : E. Carus, "1st International Absorbent Products Conference Proceedings", 제 V-1절(1988.11) ; 및 J.H. Field, "Pulp Parameters Affecting Product Performance", TAPPI, 65(7), pp, 93-97(1982)].Gel blocking phenomena have been described fully, and the results of poor properties of the absorbent structure containing hydrogels have been discussed (see E. Carus, "1st International Absorbent Products Conference Proceedings", Section V-1 (1988.11); And J.H. Field, "Pulp Parameters Affecting Product Performance", TAPPI, 65 (7), pp, 93-97 (1982).

일본 특허명세서 제56-65630호(공고일 : 1981. 6.3)는 수불용성 수지를 지지하는 셀룰로우즈 섬유의 "융모럼프(tufted lumps)"를 제조하는 방법을 기재하고 있다. 럼프는, 섬유 및 수지를 메탄올중에서 분산시키고, 혼합물을 습윤배향시킨 다음, 용매를 건조 제거함으로써 제조한다. 연속하여, 웨브를 0.1g/㎤이상, 바람직하게는, 약 0.6g/㎤의 밀도로 압축시킨다. 이렇게 하여 수득한 쉬이트를 각각 0.5g미만의 조각으로 절단한다. 유사한 방법은 미합중국 특허 제4,354,901호(특허일 : 1982. 10. 19 ; Kopolow)에 기재되어 있다. 이 문헌은 수중 약 0.1중량% 미만의 고체를 갖는 슬러리(이때 셀루로우즈 섬유와 하이드로-콜로이드성 입자형 물질과의 혼합물이다)를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 습윤된 웨브는, 연속하여 건조시키고 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 50%로 치밀화시킨 슬러리로부터 제조한다. 치밀화 단계에 의해, 흡수성 구조체의 강성이 감소되게 된다고 기재되어 있다(거얼리강성치(Gurley Stiffness) : 40g미만).Japanese Patent No. 56-65630 (published date: 1981. 6.3) describes a method for producing "tufted lumps" of cellulose fibers supporting water-insoluble resins. Lumps are prepared by dispersing the fibers and resin in methanol, wetting the mixture, and then drying off the solvent. Subsequently, the web is compressed to a density of at least 0.1 g / cm 3, preferably about 0.6 g / cm 3. The sheets thus obtained are cut into pieces each less than 0.5 g. Similar methods are described in US Pat. No. 4,354,901 (Patent Date: Oct. 19, 1982; Kopolow). This document describes a process for producing a slurry having less than about 0.1% by weight solids in water, which is a mixture of cellulose fibers and hydrocolloidal particulate material. The wet web is made from a slurry that is continuously dried and densified to at least 10%, preferably at least 50%. It is described that by the densification step, the stiffness of the absorbent structure is reduced (Gurley Stiffness: less than 40 g).

본 발명은 친수성 섬유와 수불용성 불연속 하이드로겔입자와의 혼합물을 섬유/하이드로겔의 비가 약 30 : 70 내지 약 98 : 2로 함유하며, 밀도가 약 0.15 내지 약 1g/㎤인 실질적으로는 결합되지 않은 가요성 흡수성 구조체에 관한 것이다.The present invention comprises a mixture of hydrophilic fibers and water-insoluble discontinuous hydrogel particles having a fiber / hydrogel ratio of about 30:70 to about 98: 2, wherein the density is about 0.15 to about 1 g / cm 3 and is substantially unbonded. To a flexible absorbent structure.

또한, 본 발명은, (a) 섬유/하이드로겔의 중량비가 약 30 : 70 내지 약 98 : 2인, 친수성 섬유와 수불용성 하이드로겔 입자와의 무수혼합물 웨브로 공기배향(air-laying)시키고, (b) 이 웨브를 약 0.15 내지 약 1g/㎤의 밀도로 압축시키는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 가요성 흡수성 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention provides an air-laying method comprising (a) anhydrous web of hydrophilic fibers and water-insoluble hydrogel particles having a weight ratio of fiber / hydrogel of about 30:70 to about 98: 2, (b) compressing the web to a density of from about 0.15 to about 1 g / cm 3, wherein the web comprises a method for producing a flexible absorbent structure.

본 발명은, 섬유/하이드로겔의 중량비가 약 30 : 70 내지 약 98 : 2이고, 구조체를 약 0.15 내지 약 1g/㎤의 밀도로 치밀화시키는 경우, 친수성 섬유와 수불용성 하이드로겔 입자와의 혼합물을 흡수성이 큰 가요성 구조체로 제조할 수 있다는 발견을 근거로 한다. 본 발명의 흡수성 구조체는 근본적으로는, 웨브내에 수불용성 불연속 하이드로겔 입자가 분산되어 있는, 친수성 섬유의 웨브이다. 하이드로겔 입자는 무작위하게 분산될 수 있거나, 섬유/하이드로겔 비가 낮은 부분 및 섬유/하이드로겔 비가 높은 부분의 패턴(단지 섬유만의 부분을 포함한다)일 수 있다.The present invention provides a mixture of hydrophilic fibers and water-insoluble hydrogel particles when the weight ratio of fiber / hydrogel is about 30:70 to about 98: 2 and the structure is densified to a density of about 0.15 to about 1 g / cm 3. It is based on the finding that it can be made of a highly absorbent flexible structure. The absorbent structure of the present invention is essentially a web of hydrophilic fibers in which water-insoluble discontinuous hydrogel particles are dispersed in the web. The hydrogel particles may be randomly dispersed or may be a pattern of the fiber / hydrogel ratio portion and the fiber / hydrogel ratio portion (including only the portion of the fiber only).

"실질적으로 결합되지 않은"이란 용어는 섬유/섬유결합, 섬유/하이드로겔 입자결합, 및 하이드로겔입자/하이드로겔입자 결합의 숫자가 가능한한 적절하게 낮게 유지되어 있다는 의미이다. 발생할 수 있는 결합으로는 수소결합(예 : 제지성(paper-making)결합), 섬유와 하이드로겔입자 사이에서, 하이드로겔 입자들 사이에서, 및 특정한 형태의 섬유(예 : 열가소성 섬유)사이에서 발생할 수 있는 바와 같은 기타 형태의 화학적 결합, 및 기계적 결합을 포함할 수 있다. 이것은 본 발명의 흡수성 구조체의 큰 흡수능이, 이 구조체가 초기에 습윤되는 중에 구조체가 신속하게 부피를 회복할 수 있는 상당한 정도의 능력에 기인하기 때문에 중요하다. 구조체성분간의 대다수의 결합은 이 능력을 상당히 손상시킬 것이다.The term "substantially unbonded" means that the number of fiber / fiber bonds, fiber / hydrogel particle bonds, and hydrogel particle / hydrogel particle bonds is kept as low as appropriate as possible. Bonds that can occur include hydrogen bonds (eg paper-making bonds), between fibers and hydrogel particles, between hydrogel particles, and between certain types of fibers (eg thermoplastic fibers). And other forms of chemical bonds as may be included, and mechanical bonds. This is important because the large absorbency of the absorbent structure of the present invention is due to the considerable ability of the structure to recover volume quickly while the structure is initially wet. Many bonds between structural components will significantly impair this ability.

형성되는 결합으로부터 결합을 완전히 방지한다는 것은 실질적으로 불가능하다. 그러나, 어느 정도까지의 결합은 초기습윤중에 구조체가 신속하게 부피를 회복할 수 있는 능력에 역으로 작용하지 않는 것으로 나타났다. 통상, 결합정도는, 섬유 및 하이드로겔 입자, 또는 흡수성 구조체가 액체형태로 물에 노출됨을 방지하고, 상대습도가 높은 공기중에 장기간 노출됨을 방지함으로써 최소화 시킨다. 이들 공정의 변수는 하기에 보다 상세하게 논의하고 있다.It is practically impossible to completely prevent the bond from forming the bond. However, to some extent binding did not appear to counteract the ability of the construct to recover volume quickly during initial wetting. Typically, the degree of bonding is minimized by preventing the fibers and hydrogel particles, or absorbent structures, from being exposed to water in liquid form and prolonged exposure to air with high relative humidity. The parameters of these processes are discussed in more detail below.

본 명세서에서 사용하고 있는 바와 같은 "하이드로겔"은 수성유체를 흡수하여 상압하에서 보유할 수 있는 무기 또는 유기화합물을 의미한다. 양호한 결과를 얻기 위해서는, 하이드로겔이 수불용성이어야 한다. 예로는 무기성물질(예 : 실리카겔) 및 유기화합물(예 : 가교결합된 중합체)이 있다. 가교결합은 공유결합, 이온결합, 반데르발스결합, 또는 수소결합일 수 있다. 중합체의 예로는 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알콜, 에틸렌 무수말레산 공중합체, 폴리비닐 에테르, 하이드록시프로필 셀루로우즈, 카복시메틸 셀룰로우즈, 폴리비닐 모르폴리논, 설폰산비닐의 중합체 및 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 피리딘 등을 포함한다. 기타의 적합한 하이드로겔은 본 명세서에서 참조로 인용하는 미합중국특허 제3,901,236호(특허일 : 1975. 8. 26 ; Assarsson)에 기재된 것이다. 본 명세서에서 사용하기에 특히 바람직한 중합체는 가수분해된 아크릴로 니트릴 그래프트화 전분, 아크릴산 그래프트화 전분, 폴리아크릴레이트, 및 이소부틸렌 무수말레산 공중합체, 또는 이들의 혼합물이다.As used herein, "hydrogel" refers to an inorganic or organic compound that can absorb an aqueous fluid and retain it under normal pressure. To obtain good results, the hydrogel must be water insoluble. Examples include inorganic materials (eg silica gel) and organic compounds (eg crosslinked polymers). The crosslink can be a covalent bond, an ionic bond, a van der Waals bond, or a hydrogen bond. Examples of the polymer include polymers and copolymers of polyacrylamide, polyvinyl alcohol, ethylene maleic anhydride copolymer, polyvinyl ether, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl morpholinone, vinyl sulfonate , Polyacrylates, polyacrylamides, polyvinyl pyridine and the like. Other suitable hydrogels are described in US Pat. No. 3,901,236 (patent date: August 26, 1975; Assarsson), which is incorporated herein by reference. Particularly preferred polymers for use herein are hydrolyzed acrylonitrile grafted starch, acrylic acid grafted starch, polyacrylates, and isobutylene maleic anhydride copolymers, or mixtures thereof.

하이드로겔을 제조하기 위한 방법은 미합중국특허 제4,076,663호(특허일 : 1978. 2. 28; Fusayoshi Masuda), 제4,286,082호(특허일 : 1981. 8. 25 ; Tsuno Tsubakimoto 등), 제3,734,876호, 제3,661,815호, 제3,670,731호, 제3,664,343호, 제3,783,871호, 및 벨기에 왕국 특허 제785,858호에 기재되어 있다(이들 문헌 모두 본원중 참조로서 인용되고 있다).Methods for preparing hydrogels are U.S. Patent Nos. 4,076,663 (Patent Date: February 28, 1978; Fusayoshi Masuda), 4,286,082 (Patent Date: Aug. 25, 1981; Tsuno Tsubakimoto et al.), 3,734,876, No. 3,661,815, 3,670,731, 3,664,343, 3,783,871, and Belgian Kingdom Patent No. 785,858, all of which are incorporated herein by reference.

본 명세서에서 사용하는 바와 같은 "입자"란 어떠한 형태(예 : 구헝, 반구형, 정육면체, 막대형, 다면체 등)의 입자라도 포함하며, 또한 최대칫수/최소칫수의 비를 갖는 형태(예 : 침상, 박편형, 섬유형)의 입자도 포함한다. 본 명세서에서 사용하는 바와 같은 "입자크기"란 최초 칫수의 입자 각각의 중량 평균을 의미한다. 또한, 이러한 집성체(conglomerate)의 중량평균 크기가 후술하는 범위내에 있는 하이드로겔 입자 집성체를 사용할 수도 있다.As used herein, "particle" includes any form of particle (eg, hung, hemispherical, cube, rod, polyhedron, etc.), and also has a form with a maximum dimension / minimum dimension (eg, bed, Flaky, fibrous) particles. As used herein, "particle size" means the weight average of each particle of the initial dimension. It is also possible to use a hydrogel particle aggregate in which the weight average size of such a conglomerate is in the range described below.

본 발명의 흡수성 구조체가 입자크기가 광범위하게 다양한 하이드로겔 입자를 사용함으로써 잘 수행되리라 기대되지만, 상당히 작거나 상당히 큰 입자의 사용의 배제를 고려할 수 있다. 산업적인 위생 때문에, 약 30마이크론 이하의(중량)평균입자크기는 덜 바람직하다. 길이가 약 4mm이상인 최소칫수의 입자는 흡수성 구조체에서 거친 촉감을 줄 수 있으므로, 소비자의 입장에서 바람직하지 못하다. 본 명세서에서 사용하기에 바람직한 입자는(중량)평균입자 크기가 약 50마이크론 내지 약 1mm인 입자이다.While it is expected that the absorbent structures of the present invention will work well by using hydrogel particles with a wide variety of particle sizes, the elimination of the use of particles that are significantly smaller or considerably larger can be considered. Because of industrial hygiene, average particle sizes of (weight) below about 30 microns are less desirable. Particles having a minimum dimension of about 4 mm or more in length can give a rough feel in the absorbent structure, which is undesirable from the consumer's point of view. Preferred particles for use herein are particles having a (weight) average particle size of about 50 microns to about 1 mm.

친수성 섬유의 형태는 본 발명에 사용하기에 비제한적이다. 통상의 흡수성 제품에 사용하기에 적합한 어떠한 형태의 친수성 섬유라도 역시, 본 발명의 흡수성 구조체에 사용하기에 적합하다. 특별한 예로는 셀룰로우즈 섬유, 레이온, 폴리에스테르 섬유를 포함한다. 기타의 적합한 친수성 섬유의 예는 친수성화된 소수성 섬유(예 : 계면활성제 처리하거나 실리카처리한 열가소성 섬유)이다. 또한, 통상의 흡수성 구조체에서는 유용하기에 충분한 흡수능의 웨브를 제공하지는 못하지만 양호한 심지특성을 제공하는 섬유는 본 발명의 흡수성 구조체에서 사용하기에 적합하다. 이것은, 본 발명의 목적상, 섬유의 심지특성이 섬유의 흡수능보다 훨씬 중요하기 때문이다. 입수 가능성 및 가격의 이유 때문에, 셀룰로우즈 섬유, 특히 목재펄프 섬유가 바람직하다.The form of the hydrophilic fiber is non-limiting for use in the present invention. Any form of hydrophilic fiber suitable for use in conventional absorbent articles is also suitable for use in the absorbent structure of the present invention. Specific examples include cellulose fibers, rayon, polyester fibers. Examples of other suitable hydrophilic fibers are hydrophilized hydrophobic fibers such as surfactant treated or silica treated thermoplastic fibers. In addition, fibers that do not provide a web of sufficient absorbing capacity to be useful in conventional absorbent structures, but which provide good wicking properties, are suitable for use in the absorbent structures of the present invention. This is because, for the purpose of the present invention, the wicking properties of the fibers are much more important than the absorbency of the fibers. For reasons of availability and price, cellulose fibers, in particular woodpulp fibers, are preferred.

친수성 섬유와 하이드로겔 입자의 상대량은 섬유/하이드로겔의 중량비로 나타내는 것이 가장 간편하다. 이들비는 약 30 : 70 내지 약 98 : 2일 수 있다. 낮은 비의, 즉 약 30 : 70 내지 약 50 : 50의 섬유/하이드로겔의 비는, 사용한 하이드로겔의 팽윤능이 낮은 경우, 즉 소변 및 기타의 인체분비액에 대한 하이드로겔의 흡수능이 자체중량의 약 15배(15X) 미만인 경우에만 실용적이다(흡수능 자료는 통상, 하이드로겔의 제조업체로부터 구입할 수 있거나, 후술하는 흡수/배출시험에 의해 편리하게 측정할 수 있다). 흡수능이 상당히 높은(즉, 25배이고, 따라서 습윤후에 고도로 팽윤하는)하이드로겔은 섬유/하이드로겔의 비가 낮은 흡수성 구조체에 사용하는 경우, 겔차단시키는 경향이 있으므로, 바람직하지 못하게 느리게 확산하는 형태의 흡수역학을 나타내게 된다. 한편, 상당히 높은(예 : 95 : 5 이상) 섬유/하이드로겔의 비는, 사용된 하이드로겔의 흡수능이 높은(예 : 소변 및 기타의 인체 분비액에 대하여 25배) 경우에만 상당한 수행능을 제공한다. 상업적으로 가장 구매가능한 하이드로겔에 있어서 최적의 섬유/하이드로겔비는 약 50 : 50 내지 95 : 5이다.The relative amount of hydrophilic fibers and hydrogel particles is most simply represented by the weight ratio of fibers / hydrogels. These ratios can be about 30:70 to about 98: 2. The low ratio, i.e., fiber / hydrogel ratio of about 30:70 to about 50:50, indicates that when the hydrogel used has a low swelling capacity, that is, the ability of the hydrogel to absorb urine and other human secretions is about its own weight. It is practical only when less than 15 times (15X) (absorbency data can usually be purchased from the manufacturer of the hydrogel or can be conveniently measured by the absorption / discharge test described below). Hydrogels with a considerably high absorption capacity (i.e. 25 times, and thus highly swell after wetting) tend to gel-block when used in absorbent structures with low fiber / hydrogel ratios, thus undesirably slow-diffusing forms of absorption. Dynamics. On the other hand, a fairly high ratio of fiber / hydrogels (eg 95: 5 or more) provides significant performance only if the hydrogel used has a high absorption capacity (eg 25 times with respect to urine and other human secretions). . For the most commercially available hydrogels the optimum fiber / hydrogel ratio is about 50:50 to 95: 5.

가격/수행능의 분석을 근거로, 약 75 : 25 내지 약 90 : 10의 섬유/하이드로겔 비가 바람직하다. 물론, 이 바람직함은 친수성 섬유(예 : 목재펄프 섬유)와 하이드로겔의 상대적인 가격을 근거로 한다. 예를 들어, 목재 펄프 가격이 상승하고/하거나 하이드로겔가격이 하락하는 경우, 섬유/하이드로겔 비가 낮을수록 비용면에서 더욱 효과적일 것이다.Based on the analysis of price / performance, a fiber / hydrogel ratio of about 75:25 to about 90:10 is preferred. Of course, this preference is based on the relative price of hydrophilic fibers (eg woodpulp fibers) and hydrogels. For example, if wood pulp prices rise and / or hydrogel prices fall, the lower fiber / hydrogel ratio will be more cost effective.

흡수성 구조체의 밀도는 매우 중요하다. 하이드로겔 입자가, 밀도가 약 0.1g/㎤인 친수성 섬유의 흡수성 웨브내로 분산되는 경우, 이러한 웨브의 유체흡수는 느리기 때문에, 하이드로겔 혼합물은 실용적으로 타당한 시간(예 : 10분) 내에 흡수되는 유체의 양은 단지 소량증가하게 된다. 흡수성구조체가 적어도 약 0.15g/㎤의 밀도로 치밀화되는 경우, 흡수능이 현저하게 증가됨이 관찰된다. 더우기, 유체흡수는 치밀화중에 훨씬 더 빨라진다. 흡수능 증가는, 웨브를 치밀화시킴으로써 무수 구조체내의 공극(void)체적이 감소될 것이기 때문에 놀랍다. 웨브를 치밀화시킴으로써 웨브내로의 유체의 심지성이 더욱 양호해져서, 더욱 많은 하이드로겔 입자가 흡수공정에 참여하게 됨으로써, 실제의 흡수능이 높아지게 되는 것으로 간주된다. 또한 치밀화된 웨브는 서로 분리된 하이드로겔 입자를 유지하는데 더욱 효과적일 수 있는 것으로 간주된다. 또한, 웨브를 약 0.15g/㎤ 내지 약 1g/㎤로 치밀화시킴으로써, 흡수능의 손실없이도 구조체의 부피가 감소하게 된다(미관상의 이유로 소비자의 입장에서는 바람직하다). 그러나, 약 0.6g/㎤이상의 밀도로 더욱 치밀화시키면, 부피와 밀도 사이에 반비례 관계 때문에, 부피가 더욱 감소되지는 않는다. 따라서, 본 발명의 흡수성 구조체의 밀도는 바람직하게는, 약 0.15 내지 약 0.6g/㎤, 보다 바람직하게는 약 0.25 내지 0.4g/㎤이다.The density of the absorbent structure is very important. When the hydrogel particles are dispersed into an absorbent web of hydrophilic fibers having a density of about 0.1 g / cm 3, the fluid absorption of these webs is slow, so that the hydrogel mixture is a fluid that is absorbed within a practically reasonable time (eg 10 minutes). The amount of is only increased in small amounts. When the absorbent structure is densified to a density of at least about 0.15 g / cm 3, it is observed that the absorbency is increased significantly. Moreover, fluid absorption is much faster during densification. The increase in absorbing capacity is surprising because by densifying the web the void volume in the anhydrous structure will be reduced. By densifying the web, the wicking of the fluid into the web becomes better, and as more hydrogel particles participate in the absorption process, the actual absorption capacity is considered to be higher. It is also contemplated that densified webs can be more effective in maintaining hydrogel particles separated from one another. In addition, by densifying the web from about 0.15 g / cm 3 to about 1 g / cm 3, the volume of the structure is reduced without loss of absorbency (which is desirable for the consumer for aesthetic reasons). However, further densification to a density of about 0.6 g / cm 3 or more does not reduce the volume further, because of the inverse relationship between volume and density. Thus, the density of the absorbent structure of the present invention is preferably about 0.15 to about 0.6 g / cm 3, more preferably about 0.25 to 0.4 g / cm 3.

본 발명의 연속적인 가요성 흡수성 구조체는, (a) 중량비가 약 30 : 70 내지 약 98 : 2인, 친수성 섬유와 수불용성 하이드로겔 입자와의 무수 혼합물을 공기배향 시키고, (b) 이 웨브를 약 0.15 내지 약 1g/㎤의 밀도로 압축시키는 단계를 포함하는 방법으로 제조할 수 있다. 단계 (a)는, 친수성 섬유를 함유하는 기류 및 하이드로겔 입자를 함유하는 기류를 와이어 스크린상에서 계량함으로써 수행할 수 있다. 섬유 및 하이드로겔 입자는 서로 접촉함에 따라 두 기류를 난류시킴으로써 혼합하게 된다. 이와는 달리, 섬유 및 하이드로겔을 공기배향시키기 전에 별도의 혼합실 에서 혼합시킬 수 있다.The continuous flexible absorbent structure of the present invention comprises (a) air directing an anhydrous mixture of hydrophilic fibers and water-insoluble hydrogel particles having a weight ratio of about 30:70 to about 98: 2, and (b) It can be prepared by a method comprising the step of compressing to a density of about 0.15 to about 1 g / cm 3. Step (a) can be carried out by metering on the wire screen the air stream containing hydrophilic fibers and the air stream containing hydrogel particles. The fibers and hydrogel particles are mixed by turbulent flow of the two air streams as they contact each other. Alternatively, the fibers and hydrogels may be mixed in separate mixing chambers prior to air orientation.

본 발명의 목적상, 무수 하이드로겔 입자를 사용하는 것은 필수적이다. 또한, 섬유, 입자, 또는 섬유와 입자의 혼합물은 본 공정 또는 후속공정도중의 어느 때라도 액체상태의 물 또는 또다른 용매에 노출되어서는 안된다. 습윤 하이드로겔 입자를 사용하는 경우, 섬유는 엉켜버리고/버리거나 입자와 결합하게 됨으로써, 흡수성 구조체에 비바람직한 강성을 갖게 한다. 특히, 본 발명의 흡수성 구조체내의 친수성 섬유로서 셀룰로우즈 섬유(예 : 목재펄프 섬유)를 사용하는 경우, 이들 구조체의 유연성은 소량의 화학적 결합해리제(양이온계, 비이온계 또는 음이온계 계면활성제)를 섬유에 첨가함으로써 증진시킬 수 있다. 적합한 결합해리제의 예는 본 명세서에서 참조로 인용하는 미합중국특허 제3,821,068호(특허일 : 1974. 6. 28 ; Shaw)에 기재되어 있다. 특히 적합한 결합해리제는 본 명세서에서 참조로 인용하는 미합중국 특허 제3,554,862호(특허일 : 1971. 1. 12 ; Hervey 등)에 기재되어 있는 유형의 4급 암모늄 화합물이다. 바람직한 4급 암모늄 화합물은 다음 일반식의 화합물이다.For the purposes of the present invention, it is essential to use anhydrous hydrogel particles. In addition, the fibers, particles, or mixtures of fibers and particles, should not be exposed to liquid water or another solvent at any time during this or subsequent processes. When wet hydrogel particles are used, the fibers are entangled and / or bound with the particles, thereby giving the absorbent structure an undesirable stiffness. In particular, when cellulosic fibers (such as woodpulp fibers) are used as the hydrophilic fibers in the absorbent structures of the present invention, the flexibility of these structures is characterized by the small amount of chemical bond dissociating agents (cationic, nonionic or anionic surfactants). ) Can be enhanced by adding to the fibers. Examples of suitable binding dissociating agents are described in US Pat. No. 3,821,068 (patent date: June 28, 1974; Shaw), which is incorporated herein by reference. Particularly suitable binding dissociating agents are quaternary ammonium compounds of the type described in US Pat. No. 3,554,862 (patent date: Jan. 12, 1971; Hervey et al.), Which is incorporated herein by reference. Preferred quaternary ammonium compounds are compounds of the general formula

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상기식에서, R1및 R2는 탄소수가 약 8 내지 약 22인 하이드로카빌 그룹이며, R3및 R4는 C1-6알킬기이고, n 및 m은 2 내지 10의 정수이며, X는 할로겐이다.Wherein R 1 and R 2 are hydrocarbyl groups having from about 8 to about 22 carbon atoms, R 3 and R 4 are C 1-6 alkyl groups, n and m are integers from 2 to 10, and X is halogen .

이러한 화합물의 예는 본 명세서에서 참조로 인용하는 미합중국 특허 제4,144,122호(특허일 : 1979. 3. 13 ; Emanuelesson등)에 기재되어 있다.Examples of such compounds are described in US Pat. No. 4,144,122 (patent date: March 13, 1979; Emanuelesson et al.), Which is incorporated herein by reference.

전형적으로는, 흡수성 구조체중의 화합적 결합 해리제의 양은 친수성 섬유의 약 0.01 내지 약 0.5중량%이다.Typically, the amount of compatible bond dissociating agent in the absorbent structure is from about 0.01% to about 0.5% by weight of the hydrophilic fiber.

본 명세서에서 사용하는 바와 같은 "무수"란 "절대 무수성"을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 정상적인 보관 및 취급조건하에서 하이드로겔 입자는 약간의 습기를 흡수한다. 또한, 친수성 섬유는 보관도중에 약간의 습기를 흡수한다. 더우기, 먼지를 방지하기 위하여 섬유 및 하이드로겔 입자의 공기운반중 습기찬 공기를 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 공정 조건하에서, 하이드로겔 입자 및 섬유는 훨씬 많은 수분을 흡수하게 되지만, 이것이 본 발명을 실시하는데 역으로 작용하지는 않는다. 그러나, 하이드로겔과 운송 공기와의 접촉시간은 짧고, 습기찬 공기로 공기운송하는 도중에 하이드로겔에 의해 제한된 흡수량은 구조체내의 실질적인 결합을 생성시키지 않을 것이다. 중요한 기준은, 하이드로겔 입자가 상당히 팽윤되도록 허용해서는 안되며, 섬유가 엉키고/거나 결합하게 되는 정도로 표면 점착성을 발달시켜서는 안된다는 것이다. 통상, 이것은, 친수성 섬유 및 하이드로겔 입자를 액체형태의 물이 아닌 단지 수증기에만 노출시킴으로써 달성할 수 있다. 하이드로겔을 단순히 습기찬 공기에 노출시킴으로써, 이러한 노출시간이 연장되는 경우, 차후의 공정, 특히 캘린더링(calendering) 도중에 실질적인 구조체 결합을 생성시킬 수 있다. 예를 들어, 미합중국 특허 제4,252,761호(특허일 : 1981. 2. 24 ; Schoggen 등)에는 특정한 하이드로겔 물질을 일정한 수준의 물에 노출시키는데, 이는 비허용적인 초기 흡수 역학으로 인해 본 발명의 목적에 허용되지 않는 결합된 구조를 형성케한다. 구조체가 실질적으로 결합되지 않은 채로 유지하기 위해서는, 흡수성 구조체의 수분함량이 무수 흡수성 구조체의 약 10중량% 미만이어야 한다.As used herein, "anhydrous" does not mean "absolute anhydrous". For example, under normal storage and handling conditions, the hydrogel particles absorb some moisture. Hydrophilic fibers also absorb some moisture during storage. Moreover, it may be desirable to use moist air during air transport of the fibers and hydrogel particles to prevent dust. Under these process conditions, the hydrogel particles and fibers will absorb much more moisture, but this does not reverse the practice of the present invention. However, the contact time between the hydrogel and the transport air is short, and the limited amount of absorption by the hydrogel during air transport with damp air will not produce substantial bonds in the structure. An important criterion is that the hydrogel particles should not be allowed to swell significantly and should not develop surface tack to the extent that the fibers are entangled and / or bound. Typically, this can be achieved by exposing the hydrophilic fibers and hydrogel particles to only water vapor, not liquid water. By simply exposing the hydrogel to moist air, if this exposure time is prolonged, substantial structural bonds can be created during subsequent processes, especially calendering. For example, US Pat. No. 4,252,761 (patent date: Feb. 24, 1981; Schoggen et al.) Exposes certain hydrogel materials to a certain level of water, which is an object of the present invention because of unacceptable initial absorption kinetics. To form an unacceptable combined structure. In order to keep the structure substantially unbound, the moisture content of the absorbent structure should be less than about 10% by weight of the anhydrous absorbent structure.

흡수성 구조체는 편리하게는, 친수성 섬유상 웨브를 공기배향시키기 위하여 고안된 종래의 장치를 이용함으로써 제조할 수 있다. 이러한 장치에서, 웨브는 전형적으로, 기류중에서 친수성 섬유를 흡수하고, 섬유를 와이어 메시(wire mesh) 스크린상에 침착시킴으로써 형성된다. 와이어 메시 스크린의 바로 상류 지점에서, 목적하는 양의 하이드로겔 입자를 기류로 혼입시킴으로써, 친수성 섬유와 하이드로겔 입자와의 바람직한 혼합물을 제조할 수 있다. 이어서, 스크린상에 형성된 웨브를, 닙(nip) 압력으로 고정되는 캘린더롤을 통과시켜, 목적하는 밀도의 흡수성 구조체를 얻게 된다. 본 발명의 이 실시태양은 흡수성 구조체를 제조하기 위해서 종래의 장치를 단지 약간만 변형시킬 필요(즉, 하이드로겔 입자를 첨가하기 위한 계량 장치의 설치)가 있다는 것이 명백하다. 특정한 경우에서는, 장치상의 표준 와이어 메시 스크린을 하나 이상의 미세 메시 크기로 대체할 필요가 있을 수 있다. 이 필요성은 비교적 작은 하이드로겔 입자를 사용하는 경우, 및/또는 표준 스크린의 메시 크기가 비교적 조악한 경우에 야기될 것이다.The absorbent structure can conveniently be produced by using conventional devices designed for air directing hydrophilic fibrous webs. In such devices, the web is typically formed by absorbing hydrophilic fibers in airflow and depositing the fibers on a wire mesh screen. Immediately upstream of the wire mesh screen, a desired mixture of hydrophilic fibers and hydrogel particles can be prepared by incorporating the desired amount of hydrogel particles into the air stream. The web formed on the screen is then passed through a calender roll fixed at nip pressure to obtain an absorbent structure of the desired density. It is evident that this embodiment of the present invention requires only a slight modification of the conventional apparatus (ie, installation of a metering apparatus for adding hydrogel particles) to produce an absorbent structure. In certain cases, it may be necessary to replace the standard wire mesh screen on the device with one or more fine mesh sizes. This need will arise when using relatively small hydrogel particles and / or when the mesh size of the standard screen is relatively coarse.

본 발명의 흡수성 구조체는 이의 특별한 특성 때문에, 1회용 흡수성 제품에 사용하기에 매우 적합하다. 본 명세서에서 "흡수성 제품"이란 상당량의 물 및 기타의 유체(예 : 인체 분비액)를 흡수할 수 있는 소비재를 의미한다. 흡수성 제품의 예로는 1회용 기저귀, 실금용 패드, 종이타월, 화장지등을 포함한다.The absorbent structure of the present invention is very suitable for use in disposable absorbent articles because of its particular properties. As used herein, "absorbent product" means a consumer product capable of absorbing significant amounts of water and other fluids, such as human secretions. Examples of absorbent articles include disposable diapers, incontinence pads, paper towels, toilet paper, and the like.

본 발명의 흡수성 구조체는 통상의 친수성 섬유상 웨브보다 흡수능이 높고, 밀도는 크며, 통상의 섬유상 웨브의 가요성과 적어도 동일한 가요성을 갖는다. 이들 이유 때문에, 이들 흡수성 구조체는 제품(예 : 기저귀, 생리대, 실금용 패드)에 사용하기에 특히 적합하다. 고흡수능 및 고밀도에 의해, 얇으면서도 흡수능이 실패할 우려가 없을 만큼 충분한 흡수능을 갖는 흡수성 제품을 고안할 수 있다. 구조체의 가요성에 의해, 착용자에게 편안함을 주며 흡수성 제품의 착용성이 제품을 고안할 수 있다. 구조체의 가요성에 의해, 착용자에게 편안함을 주며 흡수성 제품의 착용성이 양호하게 된다. 또한, 제품의 고밀도/저부피는, 제조업자에게 포장 및 수송비용 절감에 있어서 중요하게 될 것이다.The absorbent structure of the present invention has a higher absorbency than a normal hydrophilic fibrous web, has a high density, and has at least the same flexibility as that of a conventional fibrous web. For these reasons, these absorbent structures are particularly suitable for use in products (eg diapers, sanitary napkins, incontinence pads). Due to the high absorbency and high density, an absorbent product can be devised that is thin and has sufficient absorbency such that there is no fear that the absorbency will fail. Due to the flexibility of the structure, the comfort of the wearer and the wearability of the absorbent product can be devised. The flexibility of the structure makes the wearer comfortable and the wearability of the absorbent product good. In addition, the high density / low volume of the product will be important to the manufacturer in reducing packaging and transportation costs.

본 발명의 흡수성 구조체를 포함하는 1회용 기저귀는 종래의 기저귀 제조기술을 이용하지만, 종래의 기저귀에서 전형적으로 사용하는 목재펄프 섬유웨브("공기-펠트(air-felt)")심재를 본 발명의 흡수성 구조체로 대체함으로써 제조할 수 있다. 즉, 1회용 기저귀는 (상부로부터 하부로) 상부 쉬이트(소수성 부직티슈(예 : 니트 펀치된(needle punched)폴리에스테르)), 흡수성 구조체, 및 유연한 방수성 지지 쉬이트(예 : 두께가 약 2.3mil인 엠보싱된 경질 폴리에틸렌)로 이루어진다. 임의로는, 흡수성 구조체를 외피티슈(envelope tissue)(습윤강도를 갖는 화장지)로 포장할 수 있다. 이 유형의 1회용 기저귀는 본원중 참조로서 인용된 미합중국 특허 제3,952,745호(특허일 : 1976. 4. 27 ; Duncan), 미합중국 특허 제3,860,003호(특허일 : 1975. 1. 14 ; Buell)에 더욱 상세히 기재되어 있다.Disposable diapers comprising the absorbent structure of the present invention utilize conventional diaper manufacturing techniques, but the woodpulp fiber webs ("air-felt") cores typically used in conventional diapers are It can be prepared by replacing with an absorbent structure. That is, disposable diapers (top to bottom) may have a top sheet (hydrophobic nonwoven tissue (eg, knitted punched polyester)), an absorbent structure, and a flexible waterproof support sheet (eg, about 2.3 thick). mil embossed hard polyethylene). Optionally, the absorbent structure can be wrapped in envelope tissue (toilet paper with wet strength). Disposable diapers of this type are further described in U.S. Patent No. 3,952,745 (Patent Date: April 27, 1976; Duncan), and U.S. Patent No. 3,860,003 (Patent Date: January 14, 1975; Buell). It is described in detail.

본 발명의 흡수성 구조체의 흡수능이 통상의 목재펄프 섬유 웨브보다 크기 때문에, 목재펄프 웨브를, 중량이 이와 동일하거나 작은 본 발명의 흡수성 구조체로 대체할 수 있다. 감소된 중량 및 증가된 밀도가 합하여, 부피가 계수 3 내지 12이상으로 저하(사용한 하이드로겔의 유형, 섬유/하이드로겔의 비, 및 밀도에 따라 좌우되는)된다.Since the absorbent capacity of the absorbent structure of the present invention is larger than that of conventional woodpulp fiber webs, the woodpulp web can be replaced with the absorbent structure of the present invention having the same or less weight. The combined reduced weight and increased density add up to a volume lower than a factor of 3 to 12 (depending on the type of hydrogel used, the ratio of fibers / hydrogels, and the density).

1회용 기저귀에 사용하는 흡수성 구조체의 양을 구조체의 단위중량(g/㎠)으로 표현하는 것이 편리하다. 전형적으로는, 1회용 기저귀에 사용하는 바와 같은 본 발명의 흡수성 구조체의 단위중량은 약 0.01 내지 약 0.05g/㎠이다. 본 발명이 사용될 수 있는 한가지 방법은, 종래의 기저귀보다 흡수능이 증가되고 부피가 감소된 기저귀를 제조하는 것이다. 이것은, 단위중량이 약 0.018 내지 약 0.03g/㎠인 흡수성 구조체를 사용해 수득할 수 있다. 바람직한 단위 중량은 약 0.019 내지 약 0.021g/㎠이다. 상이한 방법은, 본 발명에 의해 부피 감소의 능력을 완전히 발휘하면서, 종래의 기저귀의 흡수능과 실질적으로 동동한 흡수능을 목적으로 하는 것이다. 이것은 통상, 약 0.01 내지 약 0.017g/㎠의 단위중량을 이용하므로써 달성된다. 바람직한 단위중량은 약 0.014 내지 약 0.017g/㎠이다. 1회용 기저귀에 사용하는 흡수성 구조체는 바람직하게는, 두께가 약 0.3 내지 약 2mm, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1mm이다.It is convenient to express the amount of the absorbent structure used in the disposable diaper as the unit weight (g / cm 2) of the structure. Typically, the unit weight of the absorbent structure of the present invention as used in disposable diapers is about 0.01 to about 0.05 g / cm 2. One way in which the present invention can be used is to produce diapers with increased absorbency and reduced volume than conventional diapers. This can be obtained using an absorbent structure having a unit weight of about 0.018 to about 0.03 g / cm 2. Preferred unit weights are from about 0.019 to about 0.021 g / cm 2. The different method aims at an absorbent capacity substantially equal to that of a conventional diaper while fully exhibiting the capacity of volume reduction by the present invention. This is usually accomplished by using unit weights of about 0.01 to about 0.017 g / cm 2. Preferred unit weights are from about 0.014 to about 0.017 g / cm 2. The absorbent structure for use in disposable diapers preferably has a thickness of about 0.3 to about 2 mm, more preferably about 0.5 to about 1 mm.

종래의 1회용 기저귀는 통상(상부로부터 하부로), 상부쉬이트(소수성 부직티슈(예 : 니들-펀치된 폴리 에스테르)), 목재펄프 섬유로 된 흡수성 심재, 및 유연한 방수성 지지쉬이트(예 : 두께가 약 2.3mil인 엠보싱 된 경질 폴리에틸렌)를 함유한다. 이러한 기저귀의 흡수능은, 본 발명의 흡수성 구조체를 목재펄프 섬유 심재와 지지 쉬이트의 사이에 두는 경우, 실질적으로 증가된다. 흡수성 구조체를 이 방법으로 사용하는 경우, 약 0.1 내지 약 1mm인 두께가 바람직하다. 삽입체로서 사용한 흡수성 구조체는 크기 및 형태가 목재펄프 섬유 심재와 동일하거나 상이할 수 있다. 특정한 실시태양에서, 목재펄프 섬유 심재는 모래시계형 (즉, 심재의 중심 폭이 말단에서의 폭보다 실질적으로 작다)이며, 흡수성 구조체는 직사각형으로, 길이가 목재펄프 섬유 심재의 길이와 거의 동일하며 폭은 모래시계형의 가장 좁은 지점에서의 목재펄프 섬유 심재의 폭보다 약 1 내지 약 5cm 좁다.Conventional disposable diapers are usually (top to bottom), top sheets (hydrophobic non-woven tissues (eg needle-punched polyester)), absorbent cores made of woodpulp fibers, and flexible waterproof support sheets (eg Embossed hard polyethylene with a thickness of about 2.3 mils). The absorbent capacity of such a diaper is substantially increased when the absorbent structure of the present invention is placed between the woodpulp fiber core and the support sheet. When using the absorbent structure in this method, a thickness of about 0.1 to about 1 mm is preferred. The absorbent structure used as the insert may be the same or different in size and shape from the woodpulp fiber core. In a particular embodiment, the woodpulp fiber core is hourglass (ie, the core width of the core is substantially smaller than the width at the distal end), and the absorbent structure is rectangular, the length of which is approximately equal to the length of the woodpulp fiber core. The width is about 1 to about 5 cm narrower than the width of the woodpulp fiber core at the narrowest point of the hourglass shape.

본 발명의 흡수성 구조체는 흡수성이 크면서도 얇고 가요성이 있기 때문에, 생리대에 사용하기에 대단히 적합하다. 1회용 기저귀의 경우에서와 같이, 본 흡수성 구조체를 사용하는 생리대는 종래의 생리대의 흡수성 심재(전형적으로는, 목재펄프 섬유의 웨브)를 간단히 본 발명의 흡수성 구조체로 대체함으로써 종래의 생리대로부터 유도될 수 있다. 이러한 대체는 중량×중량을 기준으로 할 수 있어서, 체적이 감소되며 흡수능이 증대될 것이나 ; 가벼운 중량을 기준으로 할 수 있어서, 부피를 더욱 감소시키기 위해서는 흡수능 증가분을 희생시킨다. 생리대에 사용하는 흡수성 구조체는 바람직하게는 두께가 약 0.1 내지 약 2mm, 더욱 바람직하게는 약 0.3 내지 약 1mm이다.The absorbent structure of the present invention is very suitable for use in sanitary napkins because of its high absorbency, thinness and flexibility. As in the case of disposable diapers, sanitary napkins using the present absorbent structure may be derived from conventional sanitary napkins by simply replacing the absorbent core material (typically, a web of woodpulp fibers) with the absorbent structure of the present invention. Can be. Such substitution may be based on weight × weight, so that the volume is reduced and the absorption capacity is increased; It can be based on light weight, sacrificing the absorbency increase to further reduce the volume. The absorbent structure for use in a sanitary napkin preferably has a thickness of about 0.1 to about 2 mm, more preferably about 0.3 to about 1 mm.

생리대의 한 예는 본 발명의 흡수성 구조체의 패드 ; 소수성 상부 쉬이트 ; 및 유체 불투과성 하부 쉬이트를 포함한다. 상부 쉬이트 및 하부 쉬이트는 흡수성 구조체의 맞은편 측부에 둔다. 임의로는, 흡수성 구조체를 외피 티슈로 포장한다. 상부 쉬이트, 하부 쉬이트 및 외피 티슈용으로 적합한 물질은 당해분야에 널리 공지되어 있다. 생리대 및 이에 사용하기에 적합한 물질은 미합중국 특허 제3,871,378호(특허일 : 1975. 3. 18 ; Duncan 등)에 더욱 상세히 설명되어 있다.One example of a sanitary napkin is a pad of the absorbent structure of the present invention; Hydrophobic upper sheet; And a fluid impermeable lower sheet. The upper sheet and the lower sheet are placed on opposite sides of the absorbent structure. Optionally, the absorbent structure is wrapped in skin tissue. Suitable materials for the top sheet, bottom sheet and skin tissue are well known in the art. Sanitary napkins and materials suitable for use are described in more detail in US Pat. No. 3,871,378 (Patent Date: March 18, 1975; Duncan et al.).

수행능 시험Performance test

A. 격리시험 (Partitioning Test)A. Partitioning Test

흡수성 구조체의 샘플을, 보다 상세히 후술하는 격리시험(partitioning test)에 수행한다. 이 시험은 액체 하중이 낮은 조건 및 높은 조건 둘다에서 종래의 셀룰로우즈 섬유상 웨브와 비교하여 흡수성 구조체의 흡수성 성능을 측정하려고 고안한 것이다. 흡수 액체는 "합성 소변"(증류수중의 1% NaCl용액)이며 ; 용액의 표면장력은 약 0.0025% 옥틸페녹시 폴리에톡시 에탄올 계면활성제(Triton X-100, Rohm and Haas Co.의 제품)로 45dyne/cm로 조정한다. 이 시험은 흡수성 구조체를 기저귀의 흡수성 심재로서 사용하는 경우의 전형적인 사용 조건하에서의 흡수능을 예견하는 것으로 밝혀졌다.Samples of the absorbent structure are subjected to a partitioning test described below in more detail. This test is designed to measure the absorbent performance of an absorbent structure as compared to conventional cellulose fibrous webs at both low and high liquid loading conditions. Absorbing liquid is “synthetic urine” (1% NaCl solution in distilled water); The surface tension of the solution is adjusted to 45 dyne / cm with about 0.0025% octylphenoxy polyethoxy ethanol surfactant (Triton X-100, Rohm and Haas Co.). This test was found to predict the absorbency under typical use conditions when using the absorbent structure as an absorbent core of a diaper.

흡수성 구조체는, 소정량의 하이드로겔 입자를 남부 침엽수 벌목 소나무 섬유(southern soft slash pine fiber)를 함유하는 기류내로 혼입시키고 ; 혼합물을 와이어 메시 스크린상에 공기배향시키고 생성된 웨브를 캘린더롤 사이에서 필요한 밀도로 치밀화시킴으로써 제조한다. 구조체는 단위중량이 0.04g/㎠이다. 동일한 장치상에서, 또한 단위중량이 0.04g/㎠인 남부 침엽수 벌목 소나무 섬유의 웨브를 제조하고 0.1g/㎤의 밀도로 캘린더링 시킨다. 어떠한 하이드로겔 입자도 후자의 웨브에 첨가하지 않는다. 후자의 웨브는 모든 시험에서 대조로서 사용된다. 직경이 6cm인 원형샘플은, 격리시험용 흡수성 물질로 된 쉬이트로부터 펀칭시킨다.The absorbent structure incorporates a predetermined amount of hydrogel particles into an air stream containing southern soft slash pine fibers; The mixture is prepared by air directing onto a wire mesh screen and densifying the resulting web to the required density between calender rolls. The structure has a unit weight of 0.04 g / cm 2. On the same apparatus, also a web of southern coniferous felled pine fibers having a unit weight of 0.04 g / cm 2 is prepared and calendered to a density of 0.1 g / cm 3. No hydrogel particles are added to the latter web. The latter web is used as a control in all tests. A circular sample 6 cm in diameter is punched out of a sheet of absorbent material for isolation testing.

격리시험은 다음과 같이 수행한다. 즉, 폴리에틸렌 쉬이트(통상, 1회용 기저귀의 지지 쉬이트로서 사용된 종류의 물질) 조각을 편평한 비흡수성 표면상에 둔다. 시험하려는 흡수성 구조체의 원형 샘플(직경 : 6cm)을 지지 쉬이트상에 둔다. 그 상부에 통상, 1회용 기저귀에서 외피 티슈로서 사용하는 유형의 종이 티슈 조각을 둔다. 외피 티슈의 상부상에 대조물질(남부 침엽수 벌목 소나무 섬유상의 웨브, 밀도 0.1g/㎤) 샘플을 둔다. 4.4파운드(약 2kg)의 분동을 가중시킨 또 다른 지지 쉬이트 조각으로 덮힌 상부의 샘플을 소정량(약 1g)의 합성소변으로 습윤시킨다. 이 분동은 1psi(약 70×103N/㎡)의 제한압력을 나타낸다. 5분의 평형시간이 지난 후, 분동을 제거하고 흡수성 물질의 두 샘플을 각각 측량한다. 흡수성 물질 1g당 흡수된 합성소변의 양(g)으로서 정의된 "하중"은 각각의 샘플에 대하여 계산된다. 이어서, 샘플에 추가의 합성소변을 가하고, 다시 제한중량하에 둔 다음, 평형시키고, 측량한다. 이것을 수차례(전형적으로는 8 내지 10회정도) 반복하여, 광범위한 전체 하중에 대한 시험물질의 상대적인 흡수능을 수득한다. 이어서, 하부의 시험층의 하중은 대조물질인 상부층에서 하중의 함수로서 나타낸다.Containment tests are performed as follows. That is, a piece of polyethylene sheet (usually a kind of material used as a support sheet for disposable diapers) is placed on a flat, nonabsorbable surface. A circular sample (diameter: 6 cm) of the absorbent structure to be tested is placed on a support sheet. Above it is usually placed a piece of paper tissue of the type that is used as a sheath tissue in disposable diapers. On the top of the skin tissue is placed a control (web on southern coniferous logging pine fibers, density 0.1 g / cm 3). The upper sample covered with another piece of support sheet weighted with 4.4 pounds (about 2 kg) of weight is wetted with a predetermined amount (about 1 g) of synthetic urine. This weight represents a limiting pressure of 1 psi (about 70 x 10 3 N / m 2). After 5 minutes of equilibration, the weights are removed and two samples of absorbent material are weighed respectively. The "load" defined as the amount of synthetic urine absorbed in grams per gram of absorbent material is calculated for each sample. Subsequently, additional synthetic urine is added to the sample, placed again under limit weight, equilibrated and weighed. This is repeated several times (typically about 8 to 10 times) to obtain the relative absorbency of the test material for a wide range of total loads. The load of the lower test layer is then expressed as a function of the load in the upper layer, which is the control.

특히 흥미있는 것은 대조물질의 하중이 각각 2.0g/g 및 4.5g/g인 지점에서의 시험층의 하중이다. 대조물질의 하중이 4.5g/g인 지점에서의 시험층의 하중은, 시험물질을 1회용 기저귀의 심재로서 사용하는 경우 통상적인 사용에 있어서 하중의 실패를 예견할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 대조층의 하중이 2.0g/g인 지점에서의 시험층의 하중은 전형적인 사용조건하에서 기저귀의 하중을 나타낸다. 본 명세서에 기재된 모든 실험결과는 2회 혹은 3회의 시험을 통한 평균결과이다.Of particular interest is the load of the test layer at points where the load of the control material is 2.0 g / g and 4.5 g / g, respectively. It has been found that the load of the test layer at the point where the load of the control material is 4.5 g / g can predict the failure of the load in normal use when the test material is used as the core of the disposable diaper. The test layer load at the point where the control layer load is 2.0 g / g represents the load of the diaper under typical conditions of use. All experimental results described herein are averaged over two or three tests.

B. 흡수/배출시험B. Absorption / Exhaust Test

흡수성 구조체의 흡수특성은 이의 "합성소변" 흡수 및 배출작용에 의해 측정된다. 기본절차 및 장치구조는 본 명세서에 참조로 인용되는 문헌[참조 : Burgeni & Kapur, "Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses", Textile Research Journal, 37, 362(1967)]에 기술되어 있다. 시험은 흡수역학을 측정하는데 특히 유용하다.The absorbent properties of the absorbent structure are measured by its "synthetic urine" absorption and discharge. The basic procedure and device structure are described in Burgeni & Kapur, "Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses", Textile Research Journal, 37, 362 (1967), which is incorporated herein by reference. The test is particularly useful for measuring absorption kinetics.

길이가 약 120cm인 수평한 모세관으로 이루어진 흡수장치는 밸브에 의해 유체 저장기에 연결시킨다. 모세관 단부는 타이곤 튜빙(tygon tubing)시킴으로써, 흡수성 웨브 샘플이 놓여져 있는 ASTM 4 내지 8마이크론 프릿(frit)을 포함하는 유리 깔대기에 연결시킨다. 상기 유리 프릿 깔대기는 수직 지주상에 장착시킨다. 모세관 상부의 프릿 높이는 샘플상에 가해지는 유체정력학적(hydrostatic) 흡입력을 결정한다. 전형적인 흡수/배출 실험에서, 흡수성 합성소변의 체적은 100cm(-100cm의 유체정력학적 압력에 상당하는)에서 출발하는 유체정력학적 흡입력의 함수로서 결정한다.An absorber consisting of a horizontal capillary tube about 120 cm long is connected to the fluid reservoir by a valve. The capillary ends are connected to a glass funnel comprising ASTM 4-8 micron frits on which absorbent web samples are placed by tygon tubing. The glass frit funnel is mounted on vertical struts. The frit height above the capillary tube determines the hydrostatic suction force applied on the sample. In a typical absorption / exhaust experiment, the volume of absorbent synthetic urine is determined as a function of hydrostatic suction force starting at 100 cm (corresponding to hydrostatic pressure of -100 cm).

단순화된 시험은 흡수성 웨브의 유용한 흡수능을 측정하기 위하여 개발되었다. 이 시험에서, -25cm 유체정력학적 압력에서 흡수된 체적을 측정한다("25cm, 흡수"). 그 후, 샘플을 포함하는 프릿을 0의 유체정력학적 압력으로 저하시키고, 흡수된 체적의 평형값을 측정한다("0cm, 공극체적"). 이어서, 프릿을 다시 25cm지점으로 상승시키고, -25cm에서 배출 형태로 흡수된 체적을 측정한다("25cm, 배출").Simplified tests have been developed to determine the useful absorbency of absorbent webs. In this test, the volume absorbed at -25 cm hydrostatic pressure is measured ("25 cm, absorbed"). The frit containing the sample is then lowered to zero hydrostatic pressure and the equilibrium value of the absorbed volume is measured ("0 cm, pore volume"). The frit is then raised to the 25 cm point again and the volume absorbed in the discharge form at -25 cm is measured ("25 cm, exit").

C. 거얼리 강성(Gurley Stiffness) 시험C. Gurley Stiffness Test

흡수성 구조체의 강성은 거얼리 강성 시험기(미국 뉴욕 트로이에 소재한 W. and L.E.Gurley의 제품)를 사용하여 측정한다. 이 시험기의 사용은 본원중 참조로서 인용된 미합중국 특허 제4,354,901호(특허일 : 1982.10.19 ; Kopolow)에 기재되어 있다. 본질적으로, 이 장치는 한쪽 단부가 고정되어 있고 나머지 단부에 하중이 가해지는 특정한 칫수의 물질의 스트립(strip)을 소정치 만큼 편향시키는데 필요한 외력(外力)을 측정한다. 결과는 "거얼리 강성치"로서 g의 단위로 수득한다. 각각의 흡수성 물질 스트립은 3.5인치×1인치(약 8.9cm×2.5cm)이다.The stiffness of the absorbent structure is measured using a Gauley stiffness tester (product of W. and L.E.Gurley, Troy, NY). The use of this tester is described in US Pat. No. 4,354,901 (Patent Date: Oct. 19, 1982; Kopolow), which is incorporated herein by reference. In essence, the device measures the external force required to deflect a strip of material of a certain dimension to which one end is fixed and a load is applied to the other end. The result is obtained in units of g as the "Gulley stiffness". Each absorbent strip is 3.5 inches by 1 inch (about 8.9 cm by 2.5 cm).

본 발명의 흡수성 구조체는 단위중량이 0.03g/㎠인 스트립상에서 측정하는 경우, 거얼리 강성치가 2g미만, 바람직하게는 약 1g미만이다.The absorbent structure of the present invention has a Gulley stiffness of less than 2 g and preferably less than about 1 g when measured on a strip having a unit weight of 0.03 g / cm 2.

[실시예 1]Example 1

흡수성 구조체의 격리 수행능에 대한 섬유/하이드로겔비의 효과를 시험하기 위하여, 하기의 흡수성 구조체를 제조한다. 남부 침엽수 벌목 소나무 섬유를 중량 평균 입자 크기가 약 250마이크론인 아크릴산 그래프트화 전분 하이드로겔("Sanwet IM 1000", 일본 소재의 Sanyo Co., Ltd.의 제품)과 100:0(즉, 하이드로겔이 없음), 95 : 5, 90 : 10, 85 : 15 및 80 : 20의 섬유/하이드로겔비로 무수 색 혼합시킨다. 칫수가 41×30cm이며, 단위 중량은 390g/㎡인 웨브를 뱃치형 공기 배향장치내에서 제조한다. 웨브는 편평한 수압식 프레스를 사용하여, 1.3mm의 두께에 상응하는 0.3g/㎤의 건조 밀도로 압축시킨다. 이들 웨브의 샘플을 전술한 격리 시험을 수행하여, 하기의 결과를 수득한다.In order to test the effect of the fiber / hydrogel ratio on the sequestering performance of the absorbent structure, the following absorbent structure was prepared. Southern coniferous felling pine fibers were made from acrylic acid grafted starch hydrogel ("Sanwet IM 1000", product of Sanyo Co., Ltd., Japan) and 100: 0 (i.e., hydrogel) having a weight average particle size of about 250 microns. None), 95: 5, 90: 10, 85: 15, and 80: 20 with anhydrous color mixing at a fiber / hydrogel ratio. Webs having dimensions of 41 × 30 cm and a unit weight of 390 g / m 2 are produced in a batch type air alignment device. The web is compressed to a dry density of 0.3 g / cm 3, corresponding to a thickness of 1.3 mm, using a flat hydraulic press. Samples of these webs were subjected to the above-described sequestration test to obtain the following results.

[표 1]TABLE 1

[표 2]TABLE 2

자료에 의해, 동일한 밀도의 모든 섬유 구조체에 비해, 광범위한 조건에 걸쳐 본 발명의 흡수성 구조체에 의해 수득되는 흡수능이 극적으로 증가됨을 알 수 있다.The data show that, compared to all fiber structures of the same density, the absorption capacity obtained by the absorbent structure of the present invention is dramatically increased over a wide range of conditions.

[실시예 2]Example 2

비교하기 위하여, 흡수성 구조체는 미합중국 특허 제4,354,901호(특허일 : 1982.10.19 ; Kopolow)에 기술된 습윤 배향법을 이용하여 하기와 같이 제조한다 : 남부 지방의 벌목 소나무 목재 펄프 섬유와 아크릴산 그래프트화 전분 하이드로겔 물질(Sanwet IM 1000, 일본 소재의 Sanyo Co., Ltd.의 제품)과의 혼합물(섬유/하이드로겔비=80 : 20)을 0.7%의 컨시스턴시(consistency)로 물에 슬러리화시킨다. 웨브는 슬러리를 와이어 메시 스크린상에서 스트레인시켜 형성한다. 슬러리의 양은 0.034g/㎠의 단위 중량을 얻을 수 있을 정도이다. 웨브를 100℃오븐내에서 건조시킨다. 건조된 웨브의 밀도는 약 0.2g/㎤이다. 이어서, 웨브를 수압식 프레스로 0.38g/㎤의 밀도로 압축시킨다. 생성된 구조체는 뻣뻣하며 판상형(board-like)이다. 이 샘플의 흡수능은 전술한 격리시험으로 측정한다. 결과는 본 발명의 방법에 따라 제조한 공기 배향된 구조체의 결과와 비교한다.(표 3).For comparison, the absorbent structure is prepared using the wet orientation method described in US Pat. No. 4,354,901 (Patent Date: Oct. 19, 1982; Kopolow) as follows: Logging pine wood pulp fibers and acrylic acid grafted starch in the southern provinces. A mixture (fiber / hydrogel ratio = 80: 20) with a hydrogel material (Sanwet IM 1000, product of Sanyo Co., Ltd., Japan) is slurried in water with a consistency of 0.7%. The web is formed by straining the slurry on a wire mesh screen. The amount of the slurry is such that a unit weight of 0.034 g / cm 2 can be obtained. The web is dried in a 100 ° C. oven. The density of the dried web is about 0.2 g / cm 3. The web is then compressed to a density of 0.38 g / cm 3 by a hydraulic press. The resulting structure is stiff and board-like. The absorbency of this sample is determined by the quarantine test described above. The results are compared with the results of the air oriented structures prepared according to the method of the present invention (Table 3).

[표 3]TABLE 3

1) 구조체 둘다의 밀도는 0.3g/㎠이다.1) The density of both structures is 0.3 g / cm 2.

2) 본 발명의 방법에 따르는.2) according to the method of the invention.

3) 미합중국 특허 제4,354,901호에 기술된 바와 같은 방법.3) a method as described in US Pat. No. 4,354,901.

자료에 의해 본 발명의 방법에 의한 흡수성 구조체는 습윤 배향법에 의해 제조된 흡수성 구조체보다 흡수특성이 훨씬 우수함을 알 수 있다.The data shows that the absorbent structure according to the method of the present invention has much better absorption characteristics than the absorbent structure produced by the wet orientation method.

[실시예 3]Example 3

전술한 공기 배향법으로 다음의 구조체를 제조한다 : 전체가 섬유(남부 벌목 소나무)로만 된 밀도 0.1g/㎤의 웨브(샘플 A), 전체가 섬유(남부 벌목 소나무)로만 된 밀도 0.3g/㎤의 웨브(샘플 B), 밀도 0.3g/㎤인 섬유(남부 벌목 소나무)/하이드로겔 구조(섬유/하이드로겔비=80 : 20)(샘플 C). 하이드로겔은 실시예 1 및 2에서 사용한 것과 동일하다. 모든 구조체는 부드럽고 가요성이 있다. 이들 샘플의 격리수행능은 전술한 격리시험을 사용하여 측정하며, 단 평형시간은 1분이다.The following structure is prepared by the above-described air orientation method: a web of 0.1 g / cm 3 in density consisting entirely of fibers (southern logging pine) (sample A) and a density of 0.3 g / cm 3 only consisting of fibers (southern logging pine) Web (sample B), fiber (southern logging pine) / hydrogel structure (fiber / hydrogel ratio = 80: 20) having a density of 0.3 g / cm 3 (sample C). The hydrogel is the same as used in Examples 1 and 2. All structures are soft and flexible. The sequestration performance of these samples is measured using the above-mentioned sequestration test, except that the equilibrium time is 1 minute.

[표 4]TABLE 4

* 본 발명에 따르는 구조체.A structure according to the invention.

격리 자료에 의해, 전체가 섬유로만 된 구조체(A-B)를 치밀화시키면 저하중에서는 격리 수행능이 커지지만(심지 특성이 더욱 양호하기 때문에), 고하중에서는 수행능이 작아짐을 알 수 있다(감소된 공극 체적에 기인). 고밀도(0.3g/㎤)의 80 : 20 섬유-하이드로겔 혼합물(샘플 C)은 격리 특성이 저하중 및 고하중 모두에서 대단히 우수하다.According to the sequestration data, densification of the entire structure (AB) consisting only of fibers increases the isolation performance under low load (because the wick characteristics are better), but the performance under low load decreases (reduced void volume). Caused by). The high density (0.3 g / cm 3) 80:20 fiber-hydrogel mixture (Sample C) has very good sequestration properties at both low and high loads.

[실시예 4]Example 4

상이한 유형의 하이드로겔 입자를 함유하는 흡수성 구조체는, 건조한 하이드로겔 입자를 남부 침엽수 벌목 소나무 섬유의 유동내로 혼입시킴으로써 제조한다. 모든 하이드로겔 샘플은 중량 평균 입자 크기가 100마이크론 내지 1mm이다. 혼합물은 와이어 스크린 상에서, 단위 중량이 약 0.035g/㎠인 쉬이트로 형성된다. 쉬이트를 0.3g/㎤의 건조 밀도로 압축시킨다. 쉬이트 각각의 격리 수행능은 전술한 격리 시험으로 시험한다. 결과를 표 5에 기재한다.Absorbent structures containing different types of hydrogel particles are prepared by incorporating the dry hydrogel particles into a flow of southern coniferous felled pine fibers. All hydrogel samples have a weight average particle size of 100 microns to 1 mm. The mixture is formed on a wire screen into sheets with a unit weight of about 0.035 g / cm 2. The sheet is compressed to a dry density of 0.3 g / cm 3. The isolation performance of each sheet is tested by the isolation test described above. The results are shown in Table 5.

[표 5]TABLE 5

1) A-100, Grain Processing의 제품.1) A-100, product of grain processing.

2) A-200, Grain Processing의 제품.2) A-200, product of grain processing.

3) J-550, Grain Processing의 제품.3) Product of J-550, Grain Processing.

4) SGP 147, 미국 Henkel의 제품.4) SGP 147, product of Henkel, USA.

5) SGP 502SB, 미국 Henkel의 제품.5) SGP 502SB, product of Henkel, USA.

6) Akucell 3019, 독일 Enka의 제품.6) Akucell 3019, product of Enka, Germany.

7) Foxorb 15, 프랑스 Avebe의 제품.7) Product of Foxorb 15, Avebe, France.

8) Sanwet IM 1000, 일본 Sanyo의 제품.8) Sanwet IM 1000, product of Sanyo, Japan.

9) KI Gel 201, 일본 Kuraray의 제품.9) KI Gel 201, product of Kuraray, Japan.

결과로부터, 치밀화된 친수성 섬유상 웨브내에 하이드로겔 입자가 존재함으로써 저하중 및 고하중 조건 모두에서 격리능이 상당히 증가함을 알 수 있다. 유사한 구조체는 남부 침엽수 크래프트(Kraft) 펄프 섬유를 활엽수 크래프트 펄프 섬유, 열-화학적 기계적 침엽수 섬유, 유칼립투스 크래프트 펄프 섬유, 목화 섬유, 폴리에스테르 섬유로 대체하여 제조한다. 실질적으로 유사한 결과를 수득한다.From the results, it can be seen that the presence of hydrogel particles in the densified hydrophilic fibrous web significantly increases the sequestration capacity under both low and high load conditions. Similar structures are made by replacing southern softwood kraft pulp fibers with hardwood kraft pulp fibers, thermo-chemical mechanical softwood fibers, eucalyptus kraft pulp fibers, cotton fibers, polyester fibers. Substantially similar results are obtained.

[실시예 5]Example 5

흡수성 구조체는 실시예 1에 기재한 뱃치형 공정으로 제조한다. 남부 침엽수 크래프트 펄프 섬유는 아크릴산 크래프트화 전분 하이드로겔("Sanwet IM 1000, 일본 소재의 Sanyo Co., Ltd.의 제품)과 혼합하여 사용한다. 이 유형의 하이드로겔은 합성 소변에 대한 포화능이 약 25배이다. 각종 섬유/하이드로겔비의 샘플을 제조한다. 이들 샘플의 합성 소변 흡수 역학은 전술한 흡수/배출 장치에서 연구한다. 이 시험에 사용한 합성 소변은 증류수중의 1% NaCl, 0.06%의 MgCl2·6H2O, 및 0.03% CaCl2·2H2O의 용액이고 ; 용액의 표면 장력은 약 0.0025%의 옥틸 페녹시 폴리에톡시 에탄올 계면활성제("Triton X-100", Rohm and Haas Co.의 제품)으로 45dyne/cm로 조정한다. 모든 흡수성 구조체는 밀도가 0.3g/㎤이고, 단위 중량은 약 0.04g/㎠이다. 모든 흡수 역학은 1psi(약 70×103N/㎡)의 제한압력하에서 측정하며, 이것은 기저귀에 사용하는 실생활 조건에 거의 근접한다.The absorbent structure is prepared by the batch process described in Example 1. Southern coniferous kraft pulp fibers are mixed with acrylic acid-crafted starch hydrogels ("Sanwet IM 1000, product of Sanyo Co., Ltd., Japan.) This type of hydrogel has a saturation capacity of about 25 for synthetic urine. Samples of various fiber / hydrogel ratios are prepared Synthetic urine absorption kinetics of these samples is studied in the absorption / exhaust device described above Synthetic urine used in this test is 1% NaCl, 0.06% MgCl in distilled water. 2 · 6H 2 O, and 0.03% CaCl 2 · 2H 2 O; the surface tension of the solution is about 0.0025% octyl phenoxy polyethoxy ethanol surfactant (“Triton X-100”, Rohm and Haas Co. All absorbent structures have a density of 0.3 g / cm 3 and a unit weight of about 0.04 g / cm 2 All absorption kinetics are limited to 1 psi (about 70 × 10 3 N / m 2). Measured under pressure, which is close to the real-life conditions used for diapers. The.

[표 6]TABLE 6

자료에 의해, 하이드로겔의 양이 증가함으로써 평형 흡수능이 증가함을 알 수 있다. 그러나 자료에 의해, 하이드로겔의 양이 증가할수록 평형 흡수능에 도달하는 속도도 역시 점차 느려짐도 알 수 있다. 이 특정한 섬유-하이드로겔 시스템에 대한 최적 섬유/하이드로겔비는 이들 시험 조건하에서 약 75 : 25인 것으로 나타난다. 유사한 결과는 0cm-공극 체적 흡수 역학으로 수득 하지만, 흥미롭게도 상이하다(표 7). 이들 시험 조건하에서는 심지 특성이 거의 중요하지 않기 때문데, 흡수성 구조체의 상대적인 수행능이 이들 구조체의 평형 흡수능에 의해 상당한 정도로 측정된다. 또한, 흡수 역학이 매우 불량한(즉, 40 : 60의 섬유/하이드로겔비) 구조체는 0cm의 유체 정력학적 압력 조건하에서조차 61 : 39 및 53 : 47의 섬유/하이드로겔 샘플보다 60분의 시간에서 결함을 나타낸다.The data show that the equilibrium absorption capacity increases as the amount of hydrogel increases. However, the data show that as the amount of hydrogel increases, the rate of equilibrium absorption is also slowed down gradually. The optimum fiber / hydrogel ratio for this particular fiber-hydrogel system appears to be about 75:25 under these test conditions. Similar results were obtained with 0 cm-pore volume absorption kinetics, but interestingly different (Table 7). Since the wick properties are of little importance under these test conditions, the relative performance of the absorbent structures is measured to a considerable extent by the equilibrium absorbency of these structures. In addition, structures with very poor absorption kinetics (i.e., 40:60 fiber / hydrogel ratios) are defective at 60 minutes longer than 61/39 and 53:47 fiber / hydrogel samples even under hydrostatic pressure conditions of 0 cm. Indicates.

[표 7]TABLE 7

"합성 소변"에 대한 포화능이 약 10배인, 유사 샘플을 남부 침엽수 크래프트 펄프 섬유 및 하이드로겔로 제조하는 경우, 흡수능은 각각의 섬유/하이드로겔 비에 대하여 표 7에서 보다 낮을 것이다. 그러나, 이들 혼합물에 있어서는, 포화능이 25배인 상기 하이드로겔로 수득한 결과와 상반되게도, 40 : 60의 섬유/하이드로겔 비는 5분 및 10분의 평형 시간에서 50 : 50의 섬유/하이드로겔 비보다 양호하게 수행되는 것으로 예상된다.If a similar sample, with a saturation capacity for "synthetic urine" of about 10 times, was made with southern coniferous kraft pulp fibers and hydrogels, the absorbency would be lower than in Table 7 for each fiber / hydrogel ratio. However, in these mixtures, contrary to the results obtained with the hydrogel with 25 times saturation capacity, the fiber / hydrogel ratio of 40:60 is 50:50 fiber / hydrogel at equilibrium time of 5 minutes and 10 minutes. It is expected to perform better than the ratio.

[실시예 6]Example 6

흡수성 구조체는 실시예 1에 기재한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 제조한다. 섬유/하이드로겔 중량비는 80 : 20이다. 이들 구조체의 거얼리 강성치를 측정한다. 비교하기 위하여, 미합중국 특허 제4,354,901호에 기술된 습윤 배향법에 따라 제조한 구조체(참조 : 실시예 2)의 거얼리 강성치를 치밀화 단계의 전후에 측정한다(표 8).The absorbent structure is prepared according to the method of the present invention, as described in Example 1. The fiber / hydrogel weight ratio is 80: 20. The Gurley stiffness of these structures is measured. For comparison, the Gurley stiffness values of the structures prepared according to the wet orientation method described in US Pat. No. 4,354,901 (see Example 2) are measured before and after the densification step (Table 8).

[표 8]TABLE 8

이 자료에 의해, 습윤 배향된 구조체의, 초기에는 상당히 높은 거얼리 강성치는 구조체를 미합중국 특허 제4,354,901호에 기재된 바와같이 고밀도로 압축시킴으로써, 감소시킬 수 있음이 확인된다. 또한, 이 자료에 의해, 본 발명의 공기 배향된 구조체의 거얼리 강성치는 압축된 습윤 배향 구조체에서보다 소숫점 한자리의 차이 정도로 낮고, 압축되지 않은 습윤 배향 구조체에서보다는 소숫점 두자리 이하로 낮음을 알 수 있다.This data confirms that initially significantly higher Gurley stiffness of wet oriented structures can be reduced by compressing the structures to higher density as described in US Pat. No. 4,354,901. The data also show that the Gurley stiffness of the air oriented structure of the present invention is lower by one decimal place than in the compressed wet orientation structure, and is lower than two decimal places than in the uncompressed wet orientation structure. .

[실시예 7]Example 7

본 발명에 따르는 흡수성 구조체를 사용하는 1회용 기저귀를 하기와 같이 제조한다 :Disposable diapers using the absorbent structure according to the invention are prepared as follows:

실시예 1에서와 같이 제조한 흡수성 구조체를 0.1psi(약 70×103N/㎡)의 제한압력하에서 측정하는 경우, 두께가 약 0.1cm이고 밀도가 약 0.3g/㎤이 되도록 캘린더링시킨다. 웨브는 12인치×16인치(약 30×40cm)의 패드로 절단한다. 패드를, 단위 중량이 약 121b/3000ft2(약 20g/㎡)이고 기계 방향으로의 건조 인장 강도는 약 700g/인치이며 기계와 교차하는 방향으로의 건조 인장 강도는 약 300g/인치 습윤강도를 갖는 티슈지로 봉함한다.When the absorbent structure prepared as in Example 1 was measured under a limit pressure of 0.1 psi (about 70 × 10 3 N / m 2), the absorbent structure was calendered to a thickness of about 0.1 cm and a density of about 0.3 g / cm 3. The web is cut into pads 12 inches by 16 inches (about 30 by 40 cm). The pad has a unit weight of about 121 b / 3000 ft 2 (about 20 g / m 2), a dry tensile strength of about 700 g / inch in the machine direction, and a dry tensile strength of about 300 g / inch wet strength in the direction crossing the machine. Seal with tissue paper.

이와 같이 봉함된 패드를, 용융 지수가 약 3이며 밀도는 약 0.92g/㎤인 엠보싱된 폴리에틸렌 필름으로 된 13인치×17인치(약 33cm×43cm)의 지지 쉬이트에 접착시킨다. 지지 쉬이트의 단부를 봉함된 패드상부로 접어올려서 아교로 부착시킨다. 최종적으로, 흡수성 패드를 소수성이지만 물 및 소변을 통과시키는 물질(Webline No. F 6211, 미국 매사츄세츠주 월폴시 소재의 Kendall Co.의 제품, 아크릴계 라텍스와 결합된 부직 레이욘으로 구성된)로 된 상부 쉬이트로 감싼다.The pad thus sealed is bonded to a 13 inch by 17 inch (about 33 cm by 43 cm) support sheet of embossed polyethylene film having a melt index of about 3 and a density of about 0.92 g / cm 3. The end of the support sheet is folded over the sealed pad and glued together. Finally, the absorbent pad is made of a hydrophobic but water and urine (Webline No. F 6211, a product of Kendall Co., Walpole, Mass., Consisting of a nonwoven rayon in combination with acrylic latex). Wrap it with the upper sheet.

기저귀는 물 및 합성 소변에 대한 흡수성, 심지 특성, 및 보유성이 우수한다.Diapers have excellent absorbency, wicking properties, and retention on water and synthetic urine.

[실시예 8]Example 8

본 발명에 따른 흡수성 구조체를 사용하는 생리대는 하기와 같이 제조한다 :Sanitary napkins using the absorbent structure according to the invention are prepared as follows:

실시예 1에서와 같이 제조한 흡수성 구조체는 0.1psi(약 70×103N/㎡)의 제한압력하에서 측정하는 경우 약 0.07cm의 두께 및 약 0.4g/㎤의 밀도로 캘린더링시킨다. 웨브는 말단이 가늘어진 8인치×2인치(약 20×50cm)의 패드로 절단한다. 이 패드의 상부에 5인치×2인치(약 13×5cm)의 두번째 패드(직사각형)를 둔다. 조합된 패드 구조체는 엠보싱된 두께가 2.3mil인 엠보싱된 경질 폴리에틸렌으로 된 방수성 지지쉬이트(8인치×2인치, 가늘어진) 맞은편에 둔다. 구조체는, 밀도가 약 0.03g/㎤이고 두께가 약 2.3mm이며 니들-펀칭된 3데니어의 폴리에스테르 부직포로 상부 쉬이트로 덮어준다. 이와같이 덮어진 구조체를, 측정된 중량이 약 15g/㎡인 소수성 방사 결합된 부직 폴리 에스테르로 된 9인치×3인치(약 23×7.5cm)의 하부 쉬이트상에 둔다. 하부 쉬이트는 중첩된 쉬이트를 함께 결합하는 열 및 압력으로 상부로 접어올린다. 이와 같이 하여 생성된 흡수성 구조체는 생리대로서 유용하며, 월경액을 흡수하고 보유하는 특성이 우수하다.The absorbent structure prepared as in Example 1 is calendered to a thickness of about 0.07 cm and a density of about 0.4 g / cm 3 when measured under a pressure limit of 0.1 psi (about 70 x 10 3 N / m 2). The web is cut into 8 inch by 2 inch (approximately 20 x 50 cm) pads with tapered ends. A second pad (rectangular) of 5 inches by 2 inches (about 13 by 5 cm) is placed on top of the pad. The combined pad structure is placed opposite the waterproof support sheet (8 inches by 2 inches, tapered) of embossed hard polyethylene with an embossed thickness of 2.3 mils. The structure is covered with an upper sheet with a needle-punched 3 denier polyester nonwoven fabric having a density of about 0.03 g / cm 3 and a thickness of about 2.3 mm. This covered structure is placed on a 9 inch by 3 inch (about 23 by 7.5 cm) bottom sheet of hydrophobic spunbonded nonwoven polyester having a measured weight of about 15 g / m 2. The lower sheet folds upwards with the heat and pressure to join the overlapped sheets together. The absorbent structure thus produced is useful as a sanitary napkin and has excellent properties of absorbing and retaining menstrual fluid.

[실시예 9]Example 9

본 발명의 흡수성 구조체를 함유하는 기저귀는 실시예 7에서와 같이 제조한다. 동일한 디자인의 대조용 기저귀는, 밀도가 0.3g/㎤인 흡수성 구조체의 대신에 밀도가 0.1g/㎤인 목재 펄프 섬유의 웨브를 사용하여 제조한다.The diaper containing the absorbent structure of the present invention was prepared as in Example 7. A control diaper of the same design is made using a web of wood pulp fibers having a density of 0.1 g / cm 3 in place of an absorbent structure having a density of 0.3 g / cm 3.

기저귀를 정상 유아에게 착용시킨다. 유아는 시험중에 기저귀를 착용한 채로 유아원에서 놀도록 한다. 기저귀는 유아가 누출할 때까지 계속 착용시킨다. 시험을 가속시키기 위하여, 소정량의 합성 소변을 기저귀에 미리 하중시킨다.Wear diapers on normal infants. Infants should play in the nursery while wearing diapers during the test. The diaper will continue to be worn until it leaks. In order to accelerate the test, a predetermined amount of synthetic urine is preloaded into the diaper.

누출한 후, 기저귀를 벗기고 흡수된 유체의 양을 측정한다. 흡수성 물질 1g당 누출될 때까지 흡수된 유체의 양(g)으로 정의되는 하중 X를 계산한다. 결과는 표 9에 나타낸다.After leaking, take off the diaper and measure the amount of fluid absorbed. Calculate the load, X, defined as the amount of fluid absorbed (g) until leaking per gram of absorbent material. The results are shown in Table 9.

종래 기저귀의 흡수성 심재(샘플 A, G 및 I)는 누출시 자체 중량의 약 5배의 유체를 함유한다. 본 발명의 흡수성 구조체는 누출시 자체 중량의 8.0 내지 12.7배의 유체를 함유한다. 또한, 자료에 의하면, 본 발명은 기저귀의 흡수능을 유지하면서 기저귀 심재의 체적을 1/7(종래의 공기 펠트 기저귀 샘재보다)까지 감소시킬 수 있음을 알 수 있다(샘플 J를 A, G 및 I와 비교한다).Absorbent cores (samples A, G and I) of conventional diapers contain about five times their own weight of fluid upon leakage. The absorbent structure of the present invention contains a fluid of 8.0 to 12.7 times its own weight upon leakage. In addition, the data show that the present invention can reduce the volume of the diaper core material to 1/7 (than conventional air felt diaper samples) while maintaining the absorbent capacity of the diaper (sample J is A, G and I). Compare with).

[표 9]TABLE 9

이와는 달리, 기저귀 심재의 부피를 1/7 미만으로 감소(예 : 샘플 B,C 및 D에서 1/4 ; 샘플 F에서 1/5 ; 또는 샘플 E 및 H에서 1/6)시키고도 흡수능은 종래의 1회용 기저귀보다 실질적으로 증가한다.Alternatively, the absorbent capacity is reduced even when the diaper core volume is reduced to less than 1/7 (e.g. 1/4 in Samples B, C and D; 1/5 in Sample F; or 1/6 in Samples E and H). Increase substantially than disposable diapers.

[실시예 10]Example 10

본 명세서에서 참조로 인용한 미합중국 특허 제3,860,003호(특허일 : 1975.1.14 ; Buell)에 기술된 바와 같이 기저귀를 제조하며, 단 문헌에 기재된 흡수성 본체(예 : 공기 배향된 목재 펄프로 제조한)이외에 본 발명의 모래 시계형 흡수성 구조체를 흡수성 본체와 지지 쉬이트 사이에 삽입한다. 흡수성 구조체는 실시예 1에 기술한 바와 같이 제조한다. 단위 중량은 0.035g/㎠이고, 밀도는 0.03g/㎤이며, 생성되는 두께는 1.17mm이었다.A diaper is prepared as described in US Pat. No. 3,860,003 (patent date: 1975.1.14; Buell), which is incorporated herein by reference, provided that the absorbent body described in the literature (e.g., made from air oriented wood pulp) In addition, the hourglass absorbent structure of the present invention is inserted between the absorbent body and the support sheet. Absorbent structures are prepared as described in Example 1. The unit weight was 0.035 g / cm 2, the density was 0.03 g / cm 3, and the resulting thickness was 1.17 mm.

[실시예 11]Example 11

본 명세서에서 참조로 인용한 미합중국 특허 제3,860,003호(특허일 : 1975.1.14 ; Buell)에 기술된 바와 같이 기저귀를 제조한다. 침엽수 펄프로 된 모래 시계형 심재는 길이가 15.5인치(약 40cm)이고, 가장자리의 폭이 10.5인치(약 27cm)이며, 중심에서의 두께는 3.75인치(약 9.5cm)이다.Diapers are prepared as described in US Pat. No. 3,860,003 (patent date: 1975.1.14; Buell), which is incorporated herein by reference. The hourglass core made of conifer pulp is 15.5 inches (about 40 cm) long, 10.5 inches (about 27 cm) wide at the edge, and 3.75 inches (about 9.5 cm) thick at the center.

본 발명의 흡수성 구조체는 실시예 1의 방법을 이용하여, 침엽수 섬유, 및 중량 평균 입자 크기가 약 25마이크론인 아크릴산 그래프트화 전분 하이드로겔("Sanwet IM 1000", 일본 소재의 Sanyo Co., Ltd의 제품)을 85 : 15의 섬유/하이드로겔비로 제조한다. 흡수성 구조체는 단위 중량이 0.12g/인치 (0.019g/㎠)이고, 두께는 0.03인치(0.076cm)이며, 0.25g/㎤의 밀도에 상응한다. 구조체를 외피 티슈로 된 쉬이트로 덮고, 3.5인치×15.5인치(약 9×40cm)의 크기로 절단한다. 구조체를 전술한 기저귀내의 모래시계형 심재와 폴리에틸렌 지지 쉬이트 사이에 길이 방향으로 삽입하며, 외피 티슈는 모래 시계형 심재 맞은편에 둔다.The absorbent structure of the present invention was prepared using the method of Example 1, using coniferous fiber and acrylic acid grafted starch hydrogel ("Sanwet IM 1000", Sanyo Co., Ltd., Japan) having a weight average particle size of about 25 microns. Product) with a fiber / hydrogel ratio of 85:15. The absorbent structure has a unit weight of 0.12 g / inch (0.019 g / cm 2), thickness of 0.03 inch (0.076 cm), and corresponds to a density of 0.25 g / cm 3. The structure is covered with a sheet of sheath tissue and cut to a size of 3.5 inches by 15.5 inches (about 9 by 40 cm). The structure is inserted longitudinally between the hourglass core in the diaper and the polyethylene support sheet, with the outer tissue placed opposite the hourglass core.

추가의 기저귀는 흡수성 구조체 삽입체의 크기가 2.25×15.5인치(약 6×40cm)인 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조한다.Additional diapers are made in the same manner except that the absorbent structure insert is 2.25 × 15.5 inches (about 6 × 40 cm).

삽입체는 기저귀의 소변 흡수능을 상당히 상승시킨다.The insert significantly raises the urine absorption capacity of the diaper.

[실시예 12]Example 12

종래의 제지 공정으로부터 수득한 침엽수 섬유의 건조한 랩(drylap)에, 다음 일반식의 4급 암모늄 화합물의 10% 용액을 분무한다.To a dry lap of conifer fibers obtained from a conventional papermaking process, a 10% solution of the quaternary ammonium compound of the following general formula is sprayed.

상기식에서, n 및 m은 2 내지 10의 정수이며, R1은 알킬아릴이고, R2는 C1-6알킬이다("Berocell 579", 미국 LA 소재의 Berol chemicals, Inc.의 제품)Wherein n and m are integers from 2 to 10, R 1 is alkylaryl and R 2 is C 1-6 alkyl ("Berocell 579", produced by Berol chemicals, Inc., LA, USA)

건조 랩은 건조한 섬유 1kg당 용액 10g의 비율로 분무하며, 이것은 섬유상의 0.1% 4급 암모늄 화합물에 상응한다. 이어서, 건조 랩을 붕해시키고, 섬유를 중량 평균 입자 크기가 약 250마이크론인 아크릴산 그래프트화 전분 하이드로겔("Sanwet 1M 1000", 일본 소재의 Sanyo Co., Ltd의 제품)과 80 : 20의 섬유/하이드로겔 비로 혼합한다.The dry wrap sprays at a rate of 10 g of solution per kg of dry fiber, which corresponds to a 0.1% quaternary ammonium compound on the fiber. The dry wrap was then disintegrated and the fibers were grafted with acrylic acid grafted starch hydrogel ("Sanwet 1M 1000", product of Sanyo Co., Ltd., Japan) with a weight average particle size of about 250 microns / 80: 20 fibers / Mix in hydrogel ratio.

섬유-하이드로겔 혼합물로부터, 단위 중량이 0.13g/인치2(약200g/㎡)인 공기 배향된 웨브를 형성한다. 웨브를 약 0.2g/㎤의 밀도로 캘린더링시키며, 이것은 약 0.038인치(약 2mm)의 두께에 해당한다. 이렇게 하여 수득한 흡수성 구조체는 흡수 특성 및 유연성이 우수하다. 유사한 구조체는 4급 암모늄 화합물의 대신에 비이온계 및 음이온계 유연화제를 사용하여 제조한다. 실질적으로 특성이 유사한 구조체를 수득한다.From the fiber-hydrogel mixture, air oriented webs with a unit weight of 0.13 g / inch 2 (about 200 g / m 2) are formed. The web is calendered to a density of about 0.2 g / cm 3, which corresponds to a thickness of about 0.038 inch (about 2 mm). The absorbent structure thus obtained is excellent in absorption characteristics and flexibility. Similar structures are prepared using nonionic and anionic softening agents in place of quaternary ammonium compounds. A structure having substantially similar characteristics is obtained.

4급 암모늄 화합물을 함유하는 웨브를 11 7/8×16인치(약 30×41cm)의 패드로 절단한다. 패드는 실시예 7에 기술한 바와 같은 1회용 기저귀의 제조에 사용한다.The web containing the quaternary ammonium compound is cut into a pad of 11 7/8 × 16 inches (about 30 × 41 cm). The pad is used for the manufacture of disposable diapers as described in Example 7.

Claims (10)

(a) 액체 불투과성 지지 쉬이트, (b) 소수성 상부 쉬이트, 및 (c) 지지 쉬이트와 상부 쉬이트 사이에 위치한, 친수성 섬유와 수불용성 불연속 가교-결합된 중합성 하이드로겔 입자와의 공기-배향된 실질적인 무수 혼합물을 포함하며, 섬유/하이드로겔의 중량비가 약 30 : 70 내지 약 98 : 2이고, 밀도는 약 0.15 내지 약 1g/㎤이며, 수분 함량은 무수 흡수성 구조체의 약 10중량% 미만이고, 거얼리 강성치(Gurley Stiffness value)가 2g미만인, 실질적으로 결합되지 않은 가요성 흡수성 구조체를 포함함을 특징으로 하는 1회용 기저귀.(a) a liquid impermeable support sheet, (b) a hydrophobic top sheet, and (c) a hydrophilic fiber and a water-insoluble discontinuous cross-linked polymeric hydrogel particle located between the support sheet and the top sheet. An air-oriented substantially anhydrous mixture, wherein the weight ratio of fiber / hydrogel is about 30:70 to about 98: 2, the density is about 0.15 to about 1 g / cm 3, and the moisture content is about 10 weight of the anhydrous absorbent structure. A disposable diaper, comprising substantially unbonded, flexible absorbent structure having less than% and a Gurley Stiffness value of less than 2 g. (a) 액체 불투과성 지지 쉬이트, (b) 소수성 상부 쉬이트, 및 (c) 지지 쉬이트와 상부 쉬이트 사이에 위치한 하기 일반식의 4급-암모늄 화합물의 친수성 섬유 약 0.01 내지 약 0.5중량%를 추가로 포함하는 제1항의 (c)에 기술된 바와 같은 흡수성 구조체를 포함함을 특징으로 하는 1회용 기저귀.About 0.01 to about 0.5 weight of hydrophilic fiber of (a) a liquid impermeable support sheet, (b) a hydrophobic top sheet, and (c) a quaternary-ammonium compound of the general formula located between the support sheet and the top sheet Disposable diaper, comprising an absorbent structure as described in claim 1 (c) further comprising%. 상기식에서, R1및 R2는 탄소수 약 8 내지 약 22인 하이드로카빌 그룹이고, R3및 R4는 탄소수 1 내지 6의 알킬이며, n 및 m은 2 내지 약 10의 정수이고, X는 할로겐이다.Wherein R 1 and R 2 are hydrocarbyl groups having about 8 to about 22 carbon atoms, R 3 and R 4 are alkyl having 1 to 6 carbon atoms, n and m are integers from 2 to about 10, and X is halogen to be. 제1항에 있어서, 흡수성 구조체의 단위 중량(basis weight)이 약 0.01 내지 약 0.05g/㎠인 1회용 기저귀.The disposable diaper of claim 1 wherein the absorbent structure has a basis weight of about 0.01 to about 0.05 g / cm 2. 제1항에 있어서, 흡수성 구조체가 외피티슈(envelope tissue)에 의해 포장되어 있는 1회용 기저귀.The disposable diaper according to claim 1, wherein the absorbent structure is wrapped by envelope tissue. 제4항에 있어서, 흡수성 구조체의 두께가 약 0.3 내지 약 2mm인 1회용 기저귀.5. The disposable diaper of claim 4 wherein the absorbent structure has a thickness of about 0.3 to about 2 mm. 제4항에 있어서, 흡수성 구조체의 두께가 약 0.5 내지 약 1mm인 1회용 기저귀.5. The disposable diaper of claim 4 wherein the absorbent structure has a thickness of about 0.5 to about 1 mm. 제1항에 있어서, 흡수성 구조체가 모래시계형인 1회용 기저귀.The disposable diaper according to claim 1, wherein the absorbent structure is an hourglass type. 제1항에 있어서, 소수성 상부 쉬이트(b)와 흡수성 구조체(c)사이에 위치하는 목재 펄프 섬유로 된 흡수성 심재를 추가로 포함하는 1회용 기저귀.The disposable diaper according to claim 1, further comprising an absorbent core made of wood pulp fibers positioned between the hydrophobic upper sheet (b) and the absorbent structure (c). 제8항에 있어서, 목재 펄프 섬유로 된 흡수성 심재가 모래시계형이며 흡수성 구조체(c)는 직사각형인 1회용 기저귀.9. The disposable diaper according to claim 8, wherein the absorbent core made of wood pulp fibers is an hourglass and the absorbent structure (c) is rectangular. (a) 액체 불투과성 지지 쉬이트, (b) 소수성 상부 쉬이트, 및 (c) 지지 쉬이트와 상부 쉬이트 사이에 위치한, 친수성 섬유와 수불용성 불연속 가교-결합된 중합성 하이드로겔 입자와의 공기-배향된 실질적인 무수 혼합물을 포함하며, 섬유/하이드로겔의 중량비가 약 30 : 70 내지 약 98 : 2이고, 밀도는 약 0.15 내지 약 1g/㎤이며, 수분 함량은 무수 흡수성 구조체의 약 10중량% 미만이고, 거얼리 강성치가 2g미만인, 실질적으로 결합되지 않은 가요성 흡수성 구조체를 포함함을 특징으로 하는 생리대.(a) a liquid impermeable support sheet, (b) a hydrophobic top sheet, and (c) a hydrophilic fiber and a water-insoluble discontinuous cross-linked polymeric hydrogel particle located between the support sheet and the top sheet. An air-oriented substantially anhydrous mixture, wherein the weight ratio of fiber / hydrogel is about 30:70 to about 98: 2, the density is about 0.15 to about 1 g / cm 3, and the moisture content is about 10 weight of the anhydrous absorbent structure. A sanitary napkin characterized by comprising a substantially unbound flexible absorbent structure having less than% and a Gulley stiffness of less than 2 g.
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