WO1998025999A1 - Compositions composites hautement absorbantes, feuilles absorbantes pourvues de ces compositions, et procede d'elaboration de ces composites - Google Patents

Compositions composites hautement absorbantes, feuilles absorbantes pourvues de ces compositions, et procede d'elaboration de ces composites Download PDF

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WO1998025999A1
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absorber
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absorbent
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Migaku Suzuki
Ryoichi Matsumoto
Shingo Mori
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Japan Absorbent Technology Institute
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Definitions

  • the present invention relates to a superabsorbent composite composition, a sheet-like absorber provided with the composite composition, and a method for producing the same.
  • the present invention relates to a solid composition having a water swelling property, in particular, a composite composition in a new form in which the functionality and usability of particles of various sizes and forms ranging from a powder form to a pellet form are improved. Further, the present invention has the ability to stably absorb a large amount of liquid compared to its own volume, which is composed entirely of a polymer absorber as a solid body and has a completely different form from conventional absorbers.
  • the present invention relates to a superabsorbent composite composition having the same, and a superabsorbent composite having the superabsorbent composite composition as a main component.
  • the superabsorbent composite of the present invention can be used in the same manner as a normal superabsorbent to provide a baby and adult ommu, a feminine sanitary product, an animal excretion treatment product, or a medical blood absorbent product. It is especially useful as a “pulpress-type ultra-thin absorber” that makes full use of the performance of a so-called polymer absorber. By taking advantage of its compact form, it can also be applied to cold insulation, water retention, dew condensation prevention, submarine cable covering, and water loss accident prevention.
  • the present invention also relates to a method and an apparatus for producing such a composite composition and a composite composed thereof.
  • the present invention provides a sheet-shaped absorbent body having the leakage-preventing function of a conventional backsheet when the superabsorbent composite is combined with various sheet-shaped base materials and applied to an absorbent product.
  • Sheet-shaped absorber that also has a sheet acquisition function, as well as top sheet and back sheet
  • the present invention also relates to a sheet-like absorbent body having a function of being used alone.
  • the main absorbent component used to absorb moisture and body fluids used in absorbent products is a combination of fluffy wood pulp and a so-called polymer absorbent (hereinafter abbreviated as “SAP”). I have.
  • SAP polymer absorbent
  • pulpless is used collectively to refer to pulp to SAP ratios of less than around 1, according to concepts generally applied in the field.
  • a method of making fibrous or web-shaped SAP sheets by direct spinning or partial hydrolysis of acrylic acid-based fibers, or using a monomer such as acryl
  • the web is impregnated and polymerized with ultraviolet light or an electron beam to produce a web-like water-absorbing polymer, or carboxymethylated non-woven fabric such as cellulose and then partially cross-linked to form a sheet-like water-absorbing polymer.
  • Various attempts have been made to make sex polymers.
  • SAP starts absorption at the same time as the liquid is supplied, so the first absorption speed is extremely fast, but as the liquid supply is repeated twice and three times, the absorption speed increases. Has the fundamental problem of rapidly decreasing.
  • the water-swellable solid comprises, as main components, a hydratable microfibril-like fine fiber obtained from cellulose or a cellulose derivative, and a water-swellable solid.
  • a composite composition characterized in that at least a part of the surface thereof is coated with the microfibrillar fine fibers.
  • the composite composition can be used alone in various forms, such as powder, particles, pellets, etc. It can be formed into a sheet, sheet or three-dimensional structure of any shape, etc., but it can be formed into a sheet on a sheet-like support such as a non-woven fabric. It can also be molded.
  • the present invention further provides a method for producing the above composite composition.
  • This method uses a water-compatible organic solvent that can suppress swelling of the water-swellable solid and can hydrate and disperse hydratable microfibril-like fine fibers obtained from cellulose or a cellulose derivative.
  • the water-swellable solid and the microfibrillar fine fibers are dispersed in a dispersion medium composed of water, and the water-swellable solid and the microfibril-like fine fibers are dispersed from the obtained dispersion. It is separated from the dispersion medium, then deliquored and then dried.
  • the composite composition of the present invention is basically a composite of a water-swellable solid and microfibril-like fine fibers covering the solid.
  • the water-swellable solid include various polysaccharides, flocculants, and particulate polymer absorbents (SAP).
  • SAP is difficult to handle and store because of its extremely large water absorption.
  • microfibrillar fine fibers according to the present invention.
  • the structure in which SAP particles are bonded to each other with microfibril-like fine fibers is extremely thick because the microfibril-like fine fibers restrain each SAP particle at a predetermined position and secure an appropriate space around it. Construct a thin sheet-shaped absorber.
  • a sheet-like support and an absorbent layer provided on at least one surface of the sheet-like support, and the absorbent layer is hydratable.
  • the absorbent layer is hydratable.
  • Comprising microfibril-like fine fibers, a particulate polymer absorbent (SAP), and a short fibrous component having a fiber length longer than the average diameter of the particulate SAP, and having improved morphological stability during wet swelling To have A sheet-like absorbent characterized by the following is provided.
  • the short fiber component longer than the average particle size of SAP forms a network structure that connects the SAP particles and covers the upper surface of the layer formed by the SAP particles in a net shape. Even when swelling, the effect of preventing detachment of swelling SAP particles can be obtained.
  • a method for producing the above-mentioned sheet-shaped absorber comprises the steps of preparing a three-component dispersion slurry by adding and dispersing short fibrous components and particulate SAP to a dispersion of microfibril-like hydrated fine fibers dispersed in a dispersion medium. Developing the three-component dispersion slurry on a sheet-like support to form the slurry layer; and removing the dispersion medium from one of the slurry layers and then drying.
  • the sheet-shaped absorbent of this embodiment is composed of four components: particulate SAP, microfibrillar fine fibers, short fiber component, and base fabric supporting them.
  • Particulate SAP is a basic component that exhibits water absorption capacity.
  • SAP those having various forms such as a film form and a non-woven form other than the above-mentioned particle form can be used.
  • microfibrillated fine fibers are used as a dispersion stabilizer of SAP to prevent sedimentation and prevent agglomeration of SAP particles during the production of the sheet-shaped absorbent of the present invention. Plays the role of a binder that binds
  • the short fiber component separates the SAP particles coated with the microfibril-like fine fibers from each other, covers the particles in a net shape, and cooperates with the sheet-like support to form a network structure. It has a function to take in SAP particles inside.
  • a sheet-shaped absorber including a liquid-permeable sheet-shaped support and an absorption layer containing particulate SAP bonded to one surface thereof, wherein the absorption layer is On the surface of the liquid-permeable sheet-like support, There is provided a sheet-shaped composite absorber characterized by forming a plurality of high-absorbency regions having a higher absorption capacity than other regions distributed in a desired pattern.
  • the liquid such as the discharged body fluid is applied to the surface of the liquid-permeable sheet-shaped support of the sheet-shaped absorber, that is, on the side where the absorbing layer is not present.
  • the liquid is first absorbed by the liquid-permeable sheet-like support and, due to its liquid permeability, rapidly penetrates into itself and then diffuses, and then spreads with the surface to which the liquid was supplied. Is in contact with and absorbed by the absorbing layer provided in contact with the opposite surface.
  • the absorption speed of the sheet-shaped absorber as a whole is determined by the absorption and diffusion speed to the liquid-permeable sheet-like support and the swelling and absorption speed that occur sequentially from the surface of the absorption layer to the inside thereof.
  • the basic concept of the present invention is to reflect the difference in absorption capacity caused by distributing the high absorption area in a desired pattern on the surface of the sheet-shaped absorbent into the difference in swelling absorption speed. It is in.
  • the absorbent layer by giving the absorbent layer an irregular edge, the length of the edge is much longer than a simple straight line or curve, and therefore the liquid once absorbed by the sheet-like support is The absorption is quickly absorbed by the absorption layer having a long contact line, and the absorption speed can be further improved.
  • the components for forming the absorbing layer are formed into a slurry, and the slurry is placed on the sheet-like support. It is effective to adopt a method of applying and fixing in a pattern according to.
  • Such methods include particulate SA A dispersion step of preparing a slurry-like dispersion liquid containing P, and applying the dispersion liquid obtained in the dispersion step on the surface of the liquid-permeable sheet-like support, and distributing in a desired pattern. It is necessary to have a coating step of forming a plurality of high absorption areas having a higher absorption capacity than the above area, and a drying step of drying the absorption layer formed in the coating step.
  • the present invention also provides an apparatus for performing the above method.
  • the apparatus includes a plurality of nozzles for applying a slurry-like dispersion containing particulate SAP on one surface of a continuous liquid-permeable sheet-like support in a strip shape, and the slurry-like dispersion is attached to the nozzle.
  • Feeding means for feeding the dispersion liquid wherein the feeding means has a mechanism for pulsating the flow rate of the dispersion liquid.
  • a plurality of nozzles for applying a slurry-like dispersion containing particulate SAP in a strip shape on one surface of a continuous liquid-permeable sheet-like support, And a feeder for feeding the slurry-like dispersion liquid, wherein each of the nozzles has a plurality of discharge ports.
  • the apparatus may include a hot pressing means for pressing the liquid-permeable sheet-like support under heating after the slurry-like dispersion is applied.
  • a sheet-like support comprising a fiber web and a particulate or fibrous SAP supported on one surface of the sheet-like support is provided.
  • a tubular absorber is provided, wherein the body is formed in a tubular shape such that the surface supporting the SAP is on the inner side.
  • the tubular absorber of the present invention is provided with a swelling space for SAP as an internal structure of the absorber by forming the sheet-like support supporting SAP into a tubular shape. High absorption with a new three-dimensional structure Make up the structure.
  • the tubular absorber according to the present invention has an absolute amount of SAP existing in a unit area about twice that of the absorber having a planar structure, and also has an absorption capacity per unit area. It increases about twice. Further, in the absorbent body of the present invention, since SAP is supported in a state of being attached to the inner wall of the tubular sheet-shaped support, a sufficiently large swelling space is secured, and SAP has the maximum absorption capacity. Even if it absorbs liquid until it swells, the flexible properties of the entire absorber are maintained.
  • the present invention further provides an absorbent product in which a tubular absorbent made of a highly absorbent structure having a three-dimensional structure as described above is disposed in a desired absorption region as an absorbent core.
  • the tubular absorber of the present invention exhibits a flat or flat state when not swelled, and a very thin state in which the hollow tube is crushed, and when swelled by absorbing water, the volume increases due to swelling of SAP.
  • the tubular absorber is filled with SAP and expands so that the cross section becomes substantially circular as a whole, and becomes a standing state.
  • a single tubular absorber may be arranged in the absorption region, but more preferably, a plurality of tubular absorbers are arranged in parallel. In the latter case, the structure is more stable and more flexible, and can follow the body movement of the wearer of the absorbent product well.
  • a liquid-impermeable sheet material having a large number of recesses on one surface and a water-absorbing material accommodated and fixed in the recesses are provided.
  • a sheet-shaped absorber having a water absorbing function is provided.
  • the composite absorbent takes a form in which a large number of concave portions provided on one surface of the liquid impermeable sheet material are filled with a water-absorbing material including a particulate polymer absorbent.
  • This composite absorber has both a leak-proof function and a water-absorbing function by clearing the following requirements.
  • liquid-impermeable sheet material having a concavo-convex structure, and more preferably a material that is waterproof and air-permeable.
  • the material having an uneven structure used in the present invention has a thickness of 5 / ⁇ ! ⁇ 5 0
  • thermoplastic film such as PE, PP, or EVA of about ⁇ m with many holes or recesses formed in any shape by means such as mechanical perforation, thermoforming, or vacuum forming.
  • a hole is formed in a part of the liquid impermeable sheet material, and a material having waterproof and leakproof properties can be advantageously used by closing the hole with a water-absorbing material described later. .
  • the water-absorbing material filling the recess is required to have a fine size in order to fill the relatively narrow space, while securing a predetermined amount of water absorption, which is an amount to be filled in the narrow space.
  • high water absorption capacity per unit volume is required.
  • Liquid impervious sheet materials for example, have a thickness of 5 / ⁇ !
  • a thermoplastic film of up to 50 m or a joint of a thermoplastic film with a thickness of 5 m to 50 m and a non-woven fabric, and the recesses formed in this sheet material are the same liquid as other parts It may be impermeable, or there may be an opening or a porous portion at the bottom or a part of the recess that allows liquid to pass through as it is. Alternatively, the porous portion may be closed with the water absorbing material.
  • the sheet-shaped absorber having such a configuration is not only liquid-impermeable as a whole, but also exhibits a large liquid-absorbing capacity due to the water-absorbing material accommodated and fixed in the concave portion, and thus has a liquid-impermeable sheet. It has the two functions of an absorber.
  • a method for filling and fixing SAP or a water-absorbing material containing SAP into the recesses provided in the liquid-impermeable sheet material in principle, it is carried out in a process for manufacturing an absorber such as a normal napkin or napkin.
  • an absorber such as a normal napkin or napkin.
  • the same method can be applied, one preferred method being, for example, dispersing SAP and wood pulp in an air stream, filling the recess with this dispersion, and then in place Fixing with a hot melt.
  • the concave portion of the liquid-impermeable sheet material has a hole or a liquid-permeable structure in a part thereof, supply the liquid-impermeable sheet material on a conveyor equipped with a vacuum dehydrator. Then, by continuously supplying the slurry from above the liquid-impermeable sheet material, the liquid in the slurry is separated by permeating the sheet material through the openings or the liquid passage portions, and only the solid content Is left in the recess. Then, by further dewatering and drying, the SAP particles are bonded to each other, and the SAP particles and the sheet material are bonded by microfibrillated fine fibers, and are stably fixed at that position, and at the same time, waterproofness is also provided. Will be.
  • the absorbent material exhibits a certain degree of air permeability while maintaining the desired leak-proof property. It is also possible to give the desired characteristics as the material of the product.
  • the SAP used for this purpose should be particulate, preferably finer, as achieved by being stably held in a narrow space. 0.4 mm or less, more preferably 0,4 mm A size of about 3 mm to 0.1 mm is suitable. Also, ultrafine particles of about 0.1 mm and coarse particles of 0.4 mm or more may coexist. When SAP coexists with fiber materials such as wood pulp, the higher the SAP content, the better, and it is desirable to contain at least 50% SAP.
  • microfibrillar fine fibers, SAP, and optionally added short fibrous components are dispersed in a dispersion medium.
  • a dispersing medium is the temperature in a polyhydric alcohol system, which has the property of having a high viscosity at low temperatures and a logarithmic decrease in viscosity under heating, especially a mixed solvent system of polyhydric alcohol and water.
  • the composite composition is composed of SAP and microfibrillar fine fibers.
  • the composite composition has a configuration in which short fibrous components larger than SAP are added to SAP and microfibrillar fine fibers.
  • the composite composition of the first and second embodiments is combined with a sheet-like support to form a sheet-like absorber.
  • the particulate polymer absorber is generally Chill cellulose, polyacrylic acid and salts thereof, crosslinked acrylate polymer, starch-acrylic acid graft copolymer, starch-acrylonitrile graft copolymer hydrolyzate, polyoxyethylene crosslinked product, carboxymethyl It is a partially crosslinked water-swellable polymer such as a crosslinked cellulose, polyethylene oxide, or polyacrylamide, or a copolymer of isobutylene and maleic acid. By drying these, base polymer particles are obtained. Next, a post-treatment is generally performed to further increase the crosslink density of the particle surface, and at the same time, a blocking inhibitor is added to suppress the blocking property due to moisture absorption of the product powder.
  • biodegradable crosslinked amino acids of polyaspartic acid or microbial superabsorbent polymers that are culture products from Alcaligenes Latus.
  • SAP products have been developed in various forms such as particles, granules, films, and nonwovens, all of which can be used in the present invention, and those desirable in the present invention are as follows: These are particles, granules, flakes, pellets, short needles, and the like that can be uniformly dispersed in a dispersion medium, and these are collectively referred to herein as “particles”.
  • the micro network structure for binding the SAP particles to predetermined positions is constituted by so-called micro-fibril-like fine fibers. This is because during the production of the composite absorbent of the present invention, SAP particles are prevented from agglomerating, the dispersion state is stabilized and uniformized, and after drying, the SAP particles and the binder that binds the SAP with the sheet-like support are used. Plays a role.
  • microfibrillar microfibers are typically very thin fibrous materials with an average diameter of 2.0 m to 0.01 m and an average of 0.1 or less. That the structure immediately collapses due to its swelling. It has water resistance that can be prevented, and has properties that do not impair water permeability and SAP swellability. It should be noted that the microfibril-like fine fibers have an extremely strong hydration property that combines with water as a solvation (bound water). When dispersed in an aqueous medium, it hydrates, exhibits large viscosity, and maintains a stable dispersion state.
  • microfibril-like fine fibers is used as a generic term for fibrous materials having a strong hydration property, and in some cases, the average diameter is 2.0 // m. More than that can be used, and a so-called mixture of fibrils and microfibrils may be used.
  • microfibrillated fine fibers can be obtained by subjecting cellulose or a cellulosic derivative to microfibrillation. For example, it is obtained by grinding and highly beaten wood pulp. This microfibril is called MFC (microfibrillated cellulose), and the more advanced microfibrillated cellulose is called super-microfibrillated cellulose (S-MFC).
  • MFC microfibrillated cellulose
  • S-MFC super-microfibrillated cellulose
  • microfibrillated fine fibers can also be obtained by metabolism of microorganisms. Generally, it is obtained by so-called acetic acid bacterium such as Acetobactor Xyl inum or the like being stirred and cultured in a medium containing an appropriate carbon source to produce crude microfibrils, followed by purification. This microfibrillated fine fiber is called bacterial cellulose (B C).
  • acetic acid bacterium such as Acetobactor Xyl inum or the like
  • This microfibrillated fine fiber is called bacterial cellulose (B C).
  • a copper ammonia solution of cellulose having spinnability an amine oxide solution, an aqueous solution of cell xanthanate, or a solution of diacetyl cellulose is used.
  • a microfibril-like material obtained by further disintegrating a so-called fibril-like material obtained by coagulating a setone solution or the like under a shearing stress can also be used in the present invention.
  • microfibril-like fine fibers are described in JP-B-48-66141, JP-B-50-38720, etc., and the trade name "Celcream” (Asahi Kasei Corporation) And Serish (trade name) (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.). S-MFC and BC are particularly suitable for the present invention.
  • MFC particularly suitable for the present invention are MFC; S-MFC and BC.
  • S-MFC is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-284900, and the technology of BC is described in Japanese Patent Publication No. Hei 5-84084.
  • MFC MFC
  • S—MFC is generically referred to as MFC and its use will be described in more detail.
  • Some MFCs are commercially available after being concentrated to a solid content of about 30% .However, such a concentrated state requires a dilution and dissociation procedure, which is troublesome and also increases the cost of concentration. Become. In the present invention, those having a higher water content and a solid concentration of 10% or less are more desirable. However, when it is diluted to 2% or less, the water content becomes too large, and the selection range of the MFC content in the organic solvent / water mixed solvent system becomes narrow.
  • an organic solvent / water system containing an organic solvent used as a dispersion medium in advance is used instead of water alone. It is recommended that microfibrillation be performed at As a result, an MFC dispersion obtained at a dilution of about 2% can be used in the present invention.
  • BC is obtained as a metabolic product of microorganisms, and the concentration and form of BC obtained vary depending on the culture method and harvesting method.
  • concentration and form of BC obtained vary depending on the culture method and harvesting method.
  • harvest By adding refined BC with a disintegration process using a mixer or a differential feeder at a dilution of 2% or less, the aggregated fine fiber mass is further refined and homogenized, and the viscosity is greatly increased. Since the effect is increased, it is more suitable to use B C. that has been subjected to such a disintegration process for the purpose of the present invention.
  • the preferred fineness of the short fibers constituting the short fibrous component is 10 times or more of MFC. Specifically, a fineness of not less than about 0.1 Od and not more than about 3.0 d in average denier is preferable.
  • the length of the short fiber constituting the short fiber component is an important factor.
  • the staple fibers separate the MFC-coated SAP particles described above from the average diameter of the particulate SAP in the dry state to perform the function of covering the particles in a net-like manner.
  • the average particle size of the commercially available particulate SAP is about 0.1 to 0.6 mm, but when using SAP obtained by suspension polymerization with a relatively small SAP particle size, Fibers with a short fiber length are sufficient, and in the case of granulated SAP flakes, a fiber with a relatively long fiber length is desirable.
  • the short fibers that can be advantageously used in the present invention are divided into the following groups.
  • Typical pulp-like fibers are wood pulp obtained by digesting softwood and hardwood as raw materials, and phosphorus pulp obtained from cottage phosphorus. In addition, shearing solidification of polymer solution, flash spinning, spray spinning, etc. Acetate (ACe) fibrils, polyacrylolitrile (PAN) fibrils, polyethylene (PE) -based synthetic fiber pulp, polypropylene (PP) -based synthetic fiber pulp, etc., obtained by solidifying into a fibrous form by the above method are included. When using fine SAP, pulp obtained from beet marc or coffee marc can also be used.
  • PE and PP synthetic fiber pulp Since PE and PP synthetic fiber pulp has high heat solubility, it is suitable for further stabilization by heat treatment.
  • Cellulosic fibers such as rayon, polynosic, lyocell, etc., staple fibers of 10 mm or less and their fibrillated products produced for papermaking c .
  • Short fibers such as PET, PP, PVA, PAN, low melting point PET / PET, P
  • Short fibers of composite fibers such as P / PE and PE / PET.
  • composite fibers such as PEZPET, PE / PP, and low melting point ⁇ ⁇ / ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ are particularly desirable when stabilizing by heat treatment utilizing the effect of a readily heat-soluble component. It is also desirable to use those short fibers carrying an antibacterial agent or a deodorant.
  • the sheet-like support improves the strength and dimensional stability by bonding the SAP particles coated and bound with MFC to the sheet-like support, and functions to diffuse and distribute the liquid to be absorbed through the sheet-like support. It plays a role in, for example, surface irregularities, napping, entanglement of fibers, or confinement and stabilization of SAP particles in voids that may be present in sheet-like supports.
  • the sheet-like support that can be used in the present invention will be described in detail.
  • a dry flap pulp mat and a bonding sheet thereof a wet-formed pulp mat, a card type dry non-woven fabric, a spun lace, a spun bond, a melt blown non-woven fabric, a non-woven fabric made of an acetate or polyester opened tow or the like can be used.
  • Sheets are available.
  • the apparent density calculated from the thickness and basis weight measured using a thickness gauge as described below is preferably 0.2 g Z cm 3 or less, and more preferably 0.1 lg / cm 3 or less. . In order to obtain such a bulky nonwoven fabric, the following measures are taken.
  • a web made of a combination of fine denier fiber and thick denier fiber> Thick fiber has high stiffness and excellent compression resistance, but it is difficult to maintain the bonding strength of the web. It has the opposite characteristics. Therefore, it is desirable to use a combination of both fibers. Such a combination can be obtained by blending a thick denier fiber and a fine denier fiber, or by laminating a layer made of a thick denier fiber and a layer made of a fine denier fiber.
  • a nonwoven fabric having a two-layer structure, particularly a combination of a hydrophilic fiber layer having a relatively high fineness and a relatively high density and a hydrophobic fiber layer having a low density and a large fineness is desirable.
  • shrink fibers can be combined. Forming irregularities or corrugated ridges by shrinking the shrinkable fibers is one of the methods for producing a bulky sheet-like support suitable for the present invention.
  • a bulky sheet-like support suitable for the present invention can also be produced by flocking a smooth nonwoven fabric or mechanically raising a relatively thick nonwoven fabric. Can be.
  • the composite absorbent in order to sufficiently exhibit the function as the sheet-shaped absorbent, the composite absorbent may be folded or slit. It has a stable structure during drying, which can be stretched and formed into a corrugated shape, and has an excellent absorption and diffusion speed when absorbing body fluids during use, and exfoliation of SAP particles after absorption A structure that does not cause desorption is required.
  • the sheet support is hydrophilic or hydrophobic determines the preferred properties of the short fibers to be combined. That is, when the sheet-like support is made of a hydrophobic fiber such as PP or PET, cellulosic fibers such as wood pulp and fibrillated lyocell are selected as the short fibers to be combined therewith. This greatly improves the absorption and diffusion properties. When a sheet-like support made of hydrophilic fibers such as rayon is used, the combination of PE synthetic pulp and short cut fibers of PE / PET non-composite fiber allows absorption and diffusion and shape retention. And the preferred balance is maintained.
  • a 15 g / m 2 card web made of 1.5 d rayon fiber and a 15 g / m 2 card web made of 6 d PET fiber are combined with water-jet entanglement.
  • a high-density strong hydrophilic layer is obtained in the lower layer, and a hydrophobic two-layer web with a bulky structure is obtained in the upper layer.
  • a co-dispersion slurry is obtained by dispersing the short fibers (PET / low-melting PET easily heat-soluble composite fiber cut to 1.2 d, 2 mm) in the MFC / SAP slurry.
  • Can be This co-dispersed slurry is spread on the PET side of the two-layer web to form a slurry layer.
  • the slurry layer is dried and then heat-treated, so that the PET of the sheet-like support and the heat-soluble PE of short fibers are heat-fused to form a network structure.
  • a structure in which SAP particles are confined can be obtained.
  • the liquid when the liquid is absorbed, the liquid is quickly supplied to the SAP from the hydrophilic sheet-like support layer and starts to swell, but after sufficient swelling, the liquid is detached from the sheet-like support. Is less.
  • the examples of combinations of the types of fibers forming the bulky layer of the two-layer nonwoven fabric and the short fibers suitable for the types are shown below.
  • PE / PET thick denier fiber PE synthetic pulp, PE / PET fine denier fiber
  • PE / PP thick denier fiber PE synthetic pulp, PE / PET fine denier fiber
  • the short fibers are generally added to an MFC slurry to form a two-component dispersion, and a three-component slurry is obtained by further adding particulate SAP.
  • This three-component slurry is spread on a sheet-like support. If the ratio of the amount of short fibers to MFC in this three-component slurry is too large, MFC is consumed only for coating and bonding of the short fibers, resulting in a decrease in SAP bonding efficiency, and also in the stability of the slurry. Also gets worse. If the short fibers are too small, the expected network action cannot be obtained.
  • each of the above-mentioned SAP, microfibril-like fine fibers, and optionally added short fibrous components are dispersed in a dispersion medium.
  • the dispersion medium will be described below.
  • an appropriate dispersion medium is selected. This is very important. If SAP is in the form of a slurry from the beginning in its manufacturing process, for example, in a system such as the suspension polymerization of acrylic acid, where the polymerization reaction is carried out in an aqueous cyclohexane system, the suspension is cross-linked after the polymerization reaction is completed.
  • the aqueous dispersion of microfibril-like fine fibers or the solvent / water dispersion is added to the slurry with stirring to contain partially expanded SAP and mig-mouth fibril-like fine fibers.
  • a stable slurry can be obtained.
  • a mixed medium of water and an organic solvent is used. It is desirable to disperse.
  • SAP particles, microfibril-like fine fibers, and optionally added short fibrous components are dispersed in such a dispersion medium composed of an organic solvent and water, the microfibril-like fine fibers and the dispersion medium are dispersed.
  • the viscosity produced by the combination results in the formation of a uniform and stable dispersion of microfibrillar microfibers and SAP particles.
  • organic solvent used in the present invention examples include alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, low molecular weight polyethylene glycol, and glycerin; and acetone. , Methyl ethyl ketone, dioxane dimethyl sulfoxide, and the like. If low-boiling alcohols are used, their volatility and flammability are high, so it is necessary to use explosion-proof equipment. On the other hand, ethanol and propylene glycol are suitable from the viewpoints of environmental safety and low possibility of solvent remaining in the product. A water-insoluble solvent such as cyclohexane may be added to these solvents in an amount that does not interfere with the dispersion.
  • alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, low molecular weight
  • Dispersion medium for maintaining a uniform dispersion of microfibrillar fine fibers, particulate SAP, and optionally added short fibrous components without sedimentation or aggregation for a relatively long time
  • polyhydric alcohol solvents are preferably used.
  • Polyhydric alcohol solvents are soluble in water.When mixed with water, they do not freeze even at low temperatures below o ° c, exhibit high viscosity, can be stored stably for a certain period of time, and increase in temperature As the temperature increases, the viscosity decreases, and it is used to facilitate pumping and molding.
  • polyhydric alcohol solvents include, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, low molecular weight polyethylene glycol, glycerin and the like. These The polyhydric alcohol solvent has a large change in viscosity depending on the temperature. For example, as shown in Table 1, the viscosity is 20 ° C and 50 ° C. A large viscosity difference is shown even at a difference of 30 ° C of C.
  • polyhydric alcohols By incorporating such a change in viscosity into the manufacturing process, an efficient process design can be realized.
  • one drawback of polyhydric alcohols is that they have high viscosity even in a hydrated state, and when applying a slurry to a sheet-like substrate, poor adaptation caused by insufficient penetration into the substrate causes uneven coating.
  • alcohols such as methanol and ethanol
  • the slurry containing the particulate SAP obtained as described above, the microfibril-like fine fibers, and optionally added short fibrous components is applied to the surface of a liquid-permeable sheet-like support.
  • An absorption layer is formed.
  • the slurry is applied uniformly over the entire surface of the sheet-shaped absorber, but can also be applied in an appropriate pattern depending on the application.
  • the liquid-permeable sheet-like support is a substrate supporting the absorbing layer and also plays a role of solid-liquid separation from the slurry in the manufacturing process. . Therefore, at the same time that the components of the sheet-shaped support have an affinity for the absorbent layer, It is desirable to have pores through which liquid cannot pass, but liquid can pass. In that sense, it is desirable to use nonwoven fabrics made of natural fibers, chemical fibers, and synthetic fibers as the sheet support. In particular, when cellulosic microfibrillar fine fibers are used as a binder, it is desirable to mix cellulosic fibers having hydrogen bonding properties with the sheet-like support.
  • the absorbing layer is formed by applying the slurry on the surface of the liquid-permeable sheet-like support.
  • a plurality of high-absorbing materials having a high absorbing capacity distributed in a desired pattern are obtained.
  • An area must be formed.
  • a typical means for forming an absorbing layer with such non-uniform distribution is to form a pulsating distribution by giving an appropriate pulsation to the discharge amount or discharge width of the slurry-like dispersion. Or shaping before solidification after application.
  • One means for giving a proper pulsation to the discharged dispersion liquid is to use a pump having a property of discharging with pulsation, such as a plunger pump or a tube pump.
  • a pump having a property of discharging with pulsation such as a plunger pump or a tube pump.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between the concentration of microfibrils in a solvent and the viscosity.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process of obtaining microfibrils from cellulose.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the concentration of the organic solvent in the dispersion medium and the swelling ratio of SAP.
  • Fig. 4 shows the temperature of ethylene glycol and propylene glycol at 1 ° C. It is a graph which shows the relationship between the viscosity from 100 to 140 degreeC, and temperature.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the viscosity and the temperature of propylene glycol in an aqueous solution at mixing ratios of 4/6, 6/4, and 8Z2.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing the concept of forming various composite compositions from a slurry-like dispersion.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a form of a composite composition according to an embodiment of the present invention, wherein (a) shows a particulate form and (b) shows a flake form.
  • FIG. 8 shows a sheet material composed of a composite composition according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a schematic longitudinal sectional view, and (b) is an explanatory view in which a micrograph is sketched.
  • FIG. 9 shows another sheet material composed of the composite composition according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a schematic longitudinal sectional view, and (b) is an explanatory view in which a micrograph is sketched. is there.
  • FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of a composite composition sheet material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a composite composition sheet material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a composite composition sheet material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a composite composition sheet material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a partial perspective view of a composite composition sheet material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a composite composition sheet material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 schematically shows an example of a sheet-shaped absorber having a pattern distribution.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram schematically showing another example of the sheet-shaped absorber having a pattern distribution.
  • FIG. 18 is an explanatory view schematically showing still another example of the sheet-shaped absorber having a pattern distribution.
  • FIG. 19 (A), (B), (C) and (D) are cross-sectional views showing different forms of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 20 (A) is a cross-sectional view of a sheet-like absorber applicable to the present invention, and (B) is a transverse cross-sectional view of a tubular absorber composed of the sheet-like absorber of (A).
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of (A) a cross-sectional view of another sheet-like absorber applicable to the present invention, and (B) is a cross-sectional view of a tubular absorber composed of the (A) sheet-like absorber. It is.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing another example of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 23 is a plan view showing an example of the absorbent product of the present invention.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 25 is a sectional view similar to FIG. 23 showing another absorbent product of the present invention.
  • FIG. 26 is a sectional view similar to FIG. 23, showing still another absorbent product of the present invention.
  • FIG. 27 is a sectional view similar to FIG. 23 showing another absorbent product of the present invention.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing a state where the tube-shaped absorber used in the absorbent product of the present invention shown in FIG. 24 has swollen.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view similar to FIG. 23, showing still another absorber of the present invention.
  • FIG. 30 is a sectional view similar to FIG. 23, showing still another absorber of the present invention.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing another example of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing another example of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing another example of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing another example of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing another example of the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of a sheet-like support that can be used to constitute the tubular absorber of the present invention.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view showing a state where the SAP particles are supported on the sheet-like support of FIG.
  • FIG. 38 is a partial cross-sectional view of an absorbent product constituted by using the tubular absorbent having the structure of FIG. 37.
  • FIG. 39 is a partial perspective view of a perforated liquid impermeable sheet constituting the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 40 is a plan view showing a part of the surface of the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 41 is a longitudinal sectional view of the sheet-shaped absorber of FIG.
  • FIG. 42 is an explanatory view showing a step of producing the sheet-like absorbent body of the present invention.
  • FIG. 43 is a plan view of a liquid impermeable sheet material used for the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 44 is a plan view showing a state in which a concave portion of the liquid impermeable sheet material of FIG. 43 is filled with a water absorbing material.
  • FIG. 45 is a partial plan view showing another sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 46 is a partial longitudinal sectional view of FIG. 45.
  • FIG. 47 is a partial plan view showing still another sheet-shaped absorber of the present invention. You.
  • FIG. 48 is a block diagram showing an example of a process of adding a short fibrous component to microfibrillar fine fibers in the present invention.
  • FIG. 49 is a block diagram showing an example of a process for adding a short fibrous component to microfibrillar fine fibers in the present invention.
  • FIG. 50 is a block diagram showing an example of a process of adding a short fibrous component to microfibrillar fine fibers in the present invention.
  • FIG. 51 is a block diagram showing an example of a process for adding a short fibrous component to microfibrillar fine fibers in the present invention.
  • FIG. 52 is a partial longitudinal sectional view showing the sheet-shaped absorber of the present invention in a dry state.
  • FIG. 53 is a partial vertical cross-sectional view showing the sheet-like absorber shown in FIG. 52 in a wet state.
  • FIG. 54 is a partial longitudinal sectional view showing another sheet-shaped absorber of the present invention as being in a dry state.
  • FIG. 55 is a plan view showing an example of the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 56 is a partially enlarged cross-sectional view of the sheet-like absorber of FIG. 55.
  • FIG. 57 is a process chart showing an example of a method for producing a sheet-like support used in the present invention.
  • FIG. 58 is an explanatory view showing a cross section of the sheet-like support manufactured by the method of FIG. 57.
  • FIG. 59 is a partially cutaway plan view showing an example of a sheet-like support suitable for use in the present invention.
  • FIG. 60 is a partially enlarged sectional view of FIG. 59.
  • FIG. 61 is a schematic longitudinal sectional view of an apparatus for producing a composite composition sheet material according to the method of the present invention.
  • FIG. 62 is a schematic longitudinal sectional view showing a modification of the apparatus shown in FIG. 61.
  • FIG. 63 is a schematic longitudinal sectional view showing another coating apparatus used in the apparatus shown in FIG. 61.
  • FIG. 64 is a plan view of a grooved roll used in the apparatus of FIG. 63.
  • FIG. 65 is a cross-sectional view of a sheet-like support coated with a dispersion by the apparatus shown in FIGS. 63 and 64.
  • FIG. 66 is a perspective view schematically showing one example of an apparatus for producing the sheet-shaped absorbent of the present invention.
  • FIG. 67 shows an example of a nozzle for discharging a slurry-like dispersion liquid applied to the apparatus of FIG. 66, (A) is a side view, and (B) is a bottom view.
  • FIG. 68 shows another example of a nozzle for discharging a slurry-like dispersion liquid applied to the apparatus of FIG. 66, (A) is a side view, and (B) is a bottom view.
  • FIG. 69 is a perspective view showing an example of a slurry-like dispersion liquid discharging nozzle used for manufacturing the sheet-like absorber of the present invention.
  • FIG. 70 is a perspective view showing an example of a nozzle for discharging a slurry-like dispersion liquid used for manufacturing the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 71 is a perspective view showing an example of a slurry-like dispersion liquid discharging nozzle used for manufacturing the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 72 is an explanatory diagram showing an example of a contact state of a nozzle with a liquid-permeable sheet-like support.
  • FIG. 73 is an explanatory view showing another example of the contact state of the nozzle with the liquid-permeable sheet-like support.
  • FIG. 74 is a system diagram showing an apparatus for producing the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 75 is a system diagram showing another apparatus for producing the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • FIG. 76 is a system diagram showing still another apparatus for producing the sheet-like absorbent body of the present invention.
  • FIG. 77 is an explanatory diagram showing a method for measuring rigidity (mm).
  • FIG. 78 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 77.
  • FIG. 79 is a chart showing criteria for determining the binding stability of SAP.
  • FIG. 80 is a plan view showing a composite absorbent sheet prepared for incorporation into a sample in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 81 shows another example of the composite absorber of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view thereof.
  • FIG. 82 is an explanatory view showing a process of producing a composite absorbent according to still another embodiment of the present invention.
  • 83 shows a female incontinence pad to which the composite absorbent of the present invention is applied, (a) is a plan view, (b) is a cross-sectional view of the composite absorbent, and (c) is a composite absorbent of (a). A perspective view showing the folded state of the container, and (d) is a side view of the completed female incontinence pad.
  • FIG. 84 is a perspective view showing a material of a tubular absorbent used in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 85 is a cross-sectional view of a tubular absorber composed of the material shown in FIG. 84.
  • FIG. 86 is a cross-sectional view of the tubular absorber used in the embodiment of the present invention.
  • Fig. 87 shows an example of setting the viscosity and temperature of the dispersion medium for each process, using propylene glycol as an example.
  • (A) is a process diagram
  • (B) is the temperature of each process.
  • FIG. 7C is a diagram showing a change
  • FIG. 7C is a diagram showing a change in viscosity in each step.
  • Fig. 88 (A) to (E) show the preparation of dispersed slurry to coating It is explanatory drawing which respectively shows the example of an embodiment about what kind of steps are performed before reaching a header.
  • FIG. 89 shows the liquid-phase dewatering from a molded propylene-glycol-containing sheet SAP by vacuum dewatering using steam as a heating and water supply source, and subsequent gas-phase dewatering by hot pressing and hot-air drying.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the order of each step of the liquid, and changes in the propylene glycol / water composition and the residual amount of propylene glycol in each step.
  • FIG. 90 is an explanatory view showing a step of applying a slurry to a sheet-like support in the form of a number of strips extending in parallel at intervals.
  • FIG. 91 is an explanatory diagram showing a step of applying a slurry to a sheet-like support in the form of a number of strips extending in parallel with each other.
  • FIG. 1 is an example showing the relationship between the concentration of microfibril-like fine fibers (hereinafter, sometimes simply referred to as microfibrils or S—MFC) in a dispersion and its viscosity. From Fig. 1, it can be seen that it has high viscosity characteristics even at low concentrations. Also, this microfibril dispersion shows structural viscosity, shows flow orientation by applying shear, and lowers viscosity, but recovers with lowering shear. Therefore, when particulate SAP is added and dispersed in this microfibril dispersion medium, the SAP particles are stably incorporated into the network structure of the microfibrils in a low-share dispersion state, stabilizing high-concentration SAP.
  • S—MFC microfibrils
  • High-concentration SAP can be dispersed stably, and in the process of removing the dispersing medium, it is strongly self-joined to form a network structure that forms a network structure, enclosing the SAP particles, and mechanically At the same time, the microfibrils are bound together by ionic hydrogen bonding effects, ensuring the retention of SAP particles.
  • Microfibrils can be obtained by subjecting cellulose or a cellulose derivative to microfibrillation.
  • wood pulp can be obtained by grinding and highly beating it through the process shown in Fig. 2.
  • This microfibril is called MFC (microfibrillated cellulose), and the more microfibrillated one is called S-MFC (super-microfibrillated cellulose).
  • the dispersion behavior of SAP in the dispersion medium of microfibrils and the behavior of microfibrils after deliquor are skillfully utilized in the production of the superabsorbent composite composition as described above. That is, the superabsorbent composite composition of the present invention disperses particulate SAP and microfibrils in a dispersion medium comprising water and an organic solvent having water compatibility, in which microfibrils are stably hydrated and dispersed, It can be obtained by separating particulate SAP and microfibril from the dispersion liquid obtained from the dispersion medium, and then removing the liquid and drying. As a result, it is possible to obtain a typical pulp press superabsorbent sheet-like composite containing 90% or more of SAP.
  • an aqueous dispersion of a relatively high concentration of microfibrils is prepared as a mother liquor.
  • concentration of this mother liquor the more compact the manufacturing equipment, but the higher the viscosity, the more difficult it becomes to handle, so that an aqueous dispersion of 10% or less, preferably 5% to 1%, is used.
  • the microfibril mother liquor is added to a dispersion medium comprising an organic solvent and water to prepare a microfibril dispersion having a predetermined microfibril concentration and a viscosity associated therewith.
  • a method of dispersing granular SAP in the above-mentioned microfibril dispersion is generally used.
  • microfibrils and SAP By dispersing microfibrils and SAP in the dispersion medium consisting of this organic solvent and water, a network structure of microfibrils is formed, and SAP particles are incorporated into this network structure to ensure a stable dispersion state. Then, when the dispersion medium is removed, the physical entangled structure of the microfibrils and the stable hydrogen bonds between the microfibrils are formed, and as a result, a three-dimensional structure is formed. It is estimated that The mixing ratio between the organic solvent and water is set within a range that enables microfibrils to be network-structured and that suppresses water absorption of SAP as much as possible. Representative examples of the above-mentioned organic solvents will be described.
  • ethylene glycol and propylene glycol are relatively easy to handle among polyhydric alcohol solvents having a high viscosity and are readily available industrially.
  • FIG. 4 shows the relationship between the viscosity and the temperature from 1 to 120 ° C. in both cases.
  • It is propylene glycol (hereinafter abbreviated as “PG”).
  • the solvent as described above is mainly used in a mixed state with water.However, in order to prevent aggregation and swelling of the particulate SAP and to stably disperse short fibrous materials such as MFC, the solvent is mixed with water. It is necessary to select an appropriate mixing ratio with the solvent.
  • the solvent / water ratio is approximately 971-5Z5, with more water increasing than 5/5, the SAP swells sharply, and MFC starts to precipitate when more solvent exceeds 9/1.
  • a particularly desirable mixing ratio is 6/4 to 8/2.
  • the mixing ratio of the organic solvent is preferably in the range of 90 to 40/60. This ratio varies somewhat depending on the organic solvent used and the nature of the SAP used.
  • the SAP and microfibril dispersion concentrations and the SAP and microfibril concentration ratios in the coexisting dispersion state of SAP and microfibrils in this dispersion medium will be described in more detail.
  • the concentration of SAP varies depending on the transport method of the system, but is selected from the range of 60% or less, preferably 50% to 5%, for ease of handling.
  • Preferred microfibril concentrations are affected by SAP binding strength and dispersion stability. To maintain good dispersion stability, 0.2% or more is necessary, and preferably 0.3% to 1.0%.
  • the dispersion medium containing microfibrils at such a concentration shows good dispersion stability as described above, and hardly causes phase separation even after standing for a long time. According to the results of the experiment, as the microfibril concentration increases, The stability was improved. At 0.3%, no phase separation occurred until 1 hour, and at 0.5%, no phase separation was observed even after 65 hours.
  • This good dispersion stability not only simplifies the operation at the time of application, but also demonstrates that the microfibrils can evenly surround the SAP particles and stably disperse them. It is presumed that they form the basis of excellent water absorbency of the composite composition.
  • the ratio of microfibrils to SAP increases as the value increases, but it becomes paper-like and hard, so it is desirable to use 20% or less. If it is less than 0.3%, it is difficult to obtain sufficient bonding force.
  • the evaluation of the bonding force can be performed with the help of the cellophane tape method used for measuring the surface strength, and from the results, a more preferable range is 5% to 0.5%.
  • a method of forming a composite composition from a dispersion in which microfibrils and SAP are dispersed in a dispersion medium will be described with reference to the drawings.
  • a method for forming a composite composition from the slurry-like dispersion liquid for example, as shown in the conceptual diagram of Fig. 6, (1) a block-like substance obtained by separating a solvent from a slurry is dried, and then pulverized. Then, the SAP particle surface is coated with microfibrils, resulting in spherical particles as shown in Fig. 7 (a) or flake-like particles as shown in Fig. 7 (b).
  • the slurry is poured into a mold made of, for example, a net, solid-liquid separated, and then dried. Depending on the mold used, a three-dimensional structure such as a pellet, rod, cylinder, corrugated plate, etc. is obtained. (3) A thin film is continuously formed and dried to obtain a sheet-shaped composite.
  • the composite composition thus obtained becomes flexible due to water content, a sheet-like composite is formed into a mat shape together with fibers by, for example, an air laid method, and the moisture is added thereto. Giving and pressing, drying Thus, it can be re-formed into a sheet.
  • microfibril network structure as described above makes it possible to form a very thin layer while maintaining a state in which SAP is stably and firmly held inside. That is, a dispersion in which microfibrils and SAP are dispersed in a dispersing medium is applied on an appropriate plane to form a sheet-like superabsorbent composite composition composed of only microfibrils and SAP. .
  • FIG. 8 (a) shows the superabsorbent composite composition layer 10 in this form.
  • reference numeral 11 denotes microfibrils
  • 12 denotes SAP particles.
  • Fig. 8 (b) sketched from a 70x micrograph each SAP particle is completely wrapped by fine microfibrils, and between adjacent SAP particles. Incorporated in the microfibril network structure entangled with microfibrils.
  • the dispersion when the dispersion is applied on a suitable sheet-like support, a highly water-absorbent composite sheet material comprising the sheet-like support and the composite composition layer is obtained after the dispersion is dried.
  • a porous non-woven fabric is used as the sheet-like support, a part of the dispersion liquid enters the space between the fibers of the non-woven fabric according to the degree of porosity, and after the dispersion liquid is dried, the ninth dispersion is dried.
  • the composite sheet has a structure in which the nonwoven fabric 13 and the composite composition layer 10 are entangled at the joint surface between them.
  • the porosity of this nonwoven fabric is preferably 0.2 gZcm 3 or less, more preferably 0.01 to 0.1, as expressed by apparent specific gravity.
  • a hydrophilic material such as cotton, rayon, wood pulp, or polyethylene or poly is preferred from the viewpoint of liquid permeability. It is desirable to use a material in which synthetic fibers such as propylene and polyester are made hydrophilic.
  • the microfibrils are S-MFC or BC, the hydrogen bondability is extremely strong in addition to the physical confounding. Therefore, when a cellulosic base material is used, the bond becomes stronger and stronger when dried. Extremely wet
  • another sheet material 14 is joined to the non-woven fabric 13 so as to be in contact with the superabsorbent composite composition layer 10 as shown in FIG. Can also. If a liquid impervious sheet material is used as this other sheet material 14, the composite sheet shown in Fig. 10 alone can function as an absorbent product consisting of a top 0 sheet, an absorber and a back sheet. You can have it.
  • the superabsorbent composite composition layer can be provided over the entire surface of the sheet-like support, but can be partially provided in a desired pattern.
  • a plurality of composite composition layers 10 are provided at predetermined intervals only in one surface of a sheet-like support 135 in the form of a strip having a predetermined width.
  • a zigzag cross section can be formed by folding the material layer 10 into mountain folds and valley folds.
  • the composite sheet having such a configuration exhibits a larger absorption capacity because the volume of the composite composition layer 10 per unit area is larger than that of a flat composite sheet.
  • the first and the first composite composition layers 10 are provided at predetermined intervals only in one surface of a sheet-like support 135 in the form of a strip having a predetermined width.
  • a zigzag cross section can be formed by folding the material layer 10 into mountain folds and valley folds.
  • the composite sheet having such a configuration exhibits a larger absorption capacity because the volume of the composite composition layer 10 per unit area is larger than that of
  • the volume of the composite composition layer 10 per unit area can be further increased.
  • ridges inclined in opposite directions can be provided on both sides of the flat central portion.
  • FIG. 14 shows an example of the superabsorbent composite sheet material constituted according to the present invention.
  • a superabsorbent composite layer 10 is arranged on one surface of a sheet-like support body 13 made of an elastic body in a belt shape extending in parallel with each other at a predetermined interval, A corrugated liquid-permeable nonwoven fabric 14 is disposed thereon, and at each valley of the nonwoven fabric 14, the nonwoven fabric 14 and the sheet-like support 13 are joined at a joining portion 15, Therefore, each superabsorbent composite layer 10 is accommodated in a channel 16 formed between the sheet-like support 13 and the nonwoven fabric 14.
  • the superabsorbent composite sheet material having such a configuration has a large elasticity in a direction perpendicular to the length direction of the superabsorbent composite layer 10, for example, in an absorbent product such as a sanitary napkin or OM. With excellent water absorption
  • the nonwoven fabric 14 is used as the side in contact with the body, and the liquid is first absorbed and diffused by the nonwoven fabric 14 and then absorbed by the superabsorbent composite layer 10. As the water absorption increases, the volume of the superabsorbent composite layer 10 expands, which is located in the channel 16 formed between the sheet-like support 13 and the nonwoven fabric 14. Free expansion is allowed.
  • FIG. 15 shows an application example of the superabsorbent composite sheet material of the present invention.
  • the liquid-impermeable sheet denoted by reference numeral 21 is liquid-impermeable and has appropriate flexibility, and the liquid-impermeable sheet 21 has a super absorbent composite sheet. Materials 22 are superimposed. These two members are connected to each other at a large number of connecting portions 23 extending in a linear or band shape parallel to each other and arranged at a predetermined interval.
  • the joining portion 23 is formed by heat-sealing the liquid impermeable sheet 21 and the superabsorbent composite sheet material 22 with a predetermined width by ordinary means, for example, heat sealing, high frequency bonding, or the like. Have been.
  • the superabsorbent composite sheet is located between the two joints 23 and 23 adjacent to each other.
  • the length of the liquid material 22 is longer than the length of the liquid impervious sheet 21, and therefore, the liquid between the joints 23, 23 due to the slack of the superabsorbent composite sheet material 22.
  • a channel 24 is formed between the sheet 21 and the impermeable sheet 21 (the superabsorbent composite sheet material 22 is made of a polyolefin-based spun bond such as PP or P.E.
  • a composite composition layer 10 is supported on one surface of a sheet-like support 13 such as a dry nonwoven fabric.
  • the composite composition layer 10 has a structure shown in FIG. 9, and the composite composition layer 10 is liquid-impermeable. It is placed on the side facing the safety sheet 21.
  • FIG. 16 to FIG. 18 schematically show an example of the sheet-shaped absorber having distribution.
  • FIG. 16 shows a pattern using pulsation
  • FIG. 17 shows an example using a bifurcated nozzle
  • FIG. 18 shows a pattern obtained by a combination thereof.
  • Examples of the distribution state of the high absorption area are as follows: (1) When a thin layer is present on an almost entire surface and a thick layer is present partially; (2) The sheet-like support without the absorption layer is exposed. Where there is a separate layer and where there is an absorption layer; and (3) when a thin layer and a thick layer coexist in the high absorption region.
  • the existence pattern of the high absorption area is, for example, a sea-island pattern as shown in Fig. 16, a continuous band pattern with a thin edge as shown in Fig. 17, or a sea-island pattern as shown in Fig. 18.
  • Various aspects such as a combination of strip patterns are conceivable.
  • the sheet-like absorber coated with the slurry in a pattern distribution is stably connected to the sheet-like support by press-compression, and the structure is fixed by dewatering and drying. At this time, the undried sheet-like absorber having a pattern distribution, a large thickness, and a large amount of solvent adheres to the press roll during pressing. And partial peeling is likely to occur.
  • FIG. 19 (A;), (B), (C) and (D) schematically show the simplest forms of the tubular absorber of the present invention.
  • reference numeral 401 denotes a tubular sheet-shaped support
  • 402 denotes an SAP supported on the sheet-shaped support 401 only on its inner wall surface.
  • the sheet-like support body 401 is formed so as to have a cross section in the form of a closed ring.
  • the tube is joined by an adhesive 403 such as a hot-melt type adhesive to form a tube, and SAP 4 ⁇ 2 is carried almost uniformly over the entire inner peripheral surface.
  • a reinforcing sheet 404 is disposed at the abutting portion of both edges of the sheet-like support 401, and the sheet-like support 404 is provided together with the reinforcing sheet 404.
  • the tubular absorber shown in FIG. 19 (C) has a flat sheet-like support 401 carrying SAP 402 on one surface, and a SAP 402 at only one end thereof. Is formed into a tubular shape with the surface carrying the inside facing inside, and the opposing side edges are overlapped with each other with an appropriate width, and the overlapping portion is bonded using an adhesive 403. A tube-shaped part is formed at the end of the flat absorber.
  • SAP402 does not exist on the outer side edge, and therefore the adhesive 403 is directly applied to the surface of the sheet-like support 1. Glued to.
  • a fiber support Substantially all of the sheet material consisting of eb can be used. Examples include meltblown nonwovens, foam extruded nets, melt extruded high fibrillated nets, spunbonded nonwovens, carded web nonwovens, spunless nonwovens, or any combination thereof.
  • the basic role of this sheet-shaped support is to stably support SAP and to prevent the SAP swollen at the time of water absorption from leaking and detaching outside the tubular absorber, if necessary.
  • another role can be played. For example, by selecting cellulosic fibers or blended fibers as the fibers that make up the sheet-like support, it becomes possible to enhance the diffusion effect of the liquid to the supported SAP .
  • the sheet-like support itself can be expanded by the water-absorbing swelling force of SAP by using an easily extensible nonwoven fabric that can be stretched with a small force on the sheet-like support. It can be extended. By utilizing these effects, SAP's liquid absorption capacity can be maximized, and the diameter of the tubular absorbent in the non-absorbed state can be reduced. A reduction in the size of the used absorbent product is realized.
  • “easy extensibility” means a property that can be easily extended in at least one direction with a small force.
  • the sheet composite obtained by this method has, for example, a structure as schematically shown in FIG. 20 (A).
  • reference numeral 411 denotes a sheet-like support
  • reference numeral 412 denotes 388
  • reference numeral 413 denotes SAP 412 particles to each other
  • the microfibrillar fine fibers bonded are shown. Since this sheet-like composite can be formed as an extremely thin sheet having a thickness of about 1 mm, it can be easily formed into a tube as shown in FIG. As a tubular absorber Are suitable.
  • Fig. 21 (A) is different from the tube-shaped absorber shown in Fig. 21 (B) in which SAP412 particles are distributed at almost uniform density.
  • a mass of particles 4 12 is formed to form a mass, and these masses represent a sheet-like composite having a structure arranged in an appropriate distribution.
  • the tubular absorber shown in FIG. 21 (B) is formed.
  • the sheet-shaped support is formed into a tube shape by directly bonding the both side edges to each other, but as shown in FIG. 22, it is formed into a tubular shape.
  • the side edges are slightly separated from each other, and another sheet material 414 may be connected by an adhesive 403 so as to close the slit.
  • tubular absorber is shown as a circle or an ellipse or a slightly expanded shape close to the circle or the ellipse. Before absorbing and swelling, the tubular absorber often has a flattened form.
  • the tubular absorber having the structure described above can be incorporated as a single absorbent core or as a group into an ordinary absorbent product as an absorbent core. It is advantageously used in the form of being connected to a sheet constituting the same.
  • one tubular absorbent body or a plurality of mutually parallel arranged tubular absorbent bodies may have a liquid-permeable inner sheet on the absorbent product's absorption zone, on the side of the absorbent product that is in contact with the skin, Alternatively, the absorbent core is connected to a leak-proof outer sheet.
  • FIG. 23 shows a disposable piece as the absorbent product of the present invention configured as described above.
  • reference numeral 500 indicates the main body of the absorbent product, and the main body 500 is, as shown in FIG.
  • the tubular absorbers 501, 502 and 503 are connected to a liquid impermeable outer sheet 530 in this example by an adhesive 504, such as a hot melt adhesive. ing.
  • FIG. 25 shows the structure of another absorbent product according to the present invention in a cross section similar to that of FIG.
  • the inner sheet 520 is connected to the outer sheet 530 by an adhesive 504 on both sides of each tubular absorber.
  • the tubular absorber 502 located at the center has a wider width than the tubular absorbers 501 and 503 located on both sides thereof, thereby The edges overlap above the edges of the adjacent tubular absorbers 501 and 503.
  • each of the tubular absorbers 501, 502 and 503 is the same as that shown in FIG.
  • the tubular absorbers 501 and 503 are located at a higher position than the tubular tubular absorber 502 located at the center, and the inner edge of each of them is located at the center of the tubular tubular absorber 502. It overlaps above both edges.
  • the absorbent product of the present invention provided with the absorbent core having the configuration shown in FIGS. 23 to 27 exhibits high absorption performance due to the excellent absorption capacity of the above-described tubular absorber. .
  • the amount of SAP per unit area is increased. Therefore, higher absorption performance can be expected.
  • FIG. 28 shows a state in which the tube-shaped absorbers 501, 502 and 503 have swollen by absorbing the liquid in the configuration of FIG.
  • each tube-shaped absorber is also provided with an inner sheet 52 to stabilize its position. They may be connected.
  • the absorbent core arranged in the absorption zone may be constituted by only a plurality of tubular absorbents as described above. As shown in the figure, another absorber 506 may be used.
  • a tape 5 made of a flexible sheet such as a nonwoven fabric is provided by arranging elongated tubular absorbers 507 in parallel and extending along the outer edge of each tubular absorber.
  • a configuration with 08 attached is also possible.
  • the tape 508 allows the liquid arriving at the absorption zone to reach the tubular absorber 507, and improves the feel by interposing between the surface of the tubular absorber and the skin.
  • the number or size of the tubular absorbents provided in the absorbent zone of the absorbent product can be arbitrarily selected according to factors such as the form, application, and desired absorption performance of the absorbent product. Yes, the choice of these items is easy for those skilled in the art.
  • the tubular absorber has been described as having a substantially elliptical cross section, but before absorbing the liquid, the tubular absorber is, for example, shown in Figure 31 As shown in the figure, it usually has a flat shape with a small thickness. If the sheet-like support 1 is a single layer, the perimeter of the cross section is constant regardless of the shape of the cross section. The longer the perimeter of this cross-section, the greater the area provided to carry the SAP 402 and the more the SAP 402 swells and increases its size, and The thickness or height of the body increases.
  • FIGS. 32 to 35 show examples in which a gusset is provided in the sheet-like support 401 for such a purpose. In the example of FIG.
  • the gusset 5 10 is provided on the upper surface of the tubular absorber, and in FIGS. 33 to 35, it is provided on both side edges of the tubular absorber. Note that In FIG. 34, both side edges where the gusset 5 10 is provided are further connected by a heat seal portion 5 11 at the opposing portion to form a cell 5 12 partitioned from the other portion. ing.
  • the sheet-like support may be made of any sheet material as long as it is liquid-permeable and has a certain degree of flexibility and tear strength.
  • a preferred sheet material is the nonwoven fabric sheet as described above, but a nonwoven fabric having a composite structure as shown in FIG. 36 is also advantageously used.
  • This composite nonwoven fabric is formed by compounding a spunbond nonwoven fabric 61 made of synthetic fiber such as polypropylene and a staple fiber 602 made of one or more kinds of PET or rayon by means of hydroentanglement or the like. It may be the one that let you do it.
  • the spun-bonded non-woven fabric 600 functions as an inner sheet, and as shown in FIG. 37, the SAP 402 particles can be firmly held on the surface of the staple fiber. This eliminates the need to cover the absorber core with an inner sheet.
  • Fig. 38 shows that the sheet-shaped absorbent body 600 shown in Fig. 37 is formed into a tubular shape, connected to the outer sheet 411 of the absorbent product by an adhesive 504, and liquid-free on both sides.
  • This figure shows an absorbent product having a structure provided with a leg gear 603 composed of a permeable sheet.
  • One side edge of each leg gather 6 03 is connected to the outer seat 4 11 1, and the other side edge is opposed to the edge of the other leg gear-6-3 at an appropriate distance,
  • the central part of the tube-shaped absorber 600 is located.
  • FIG. 39 shows a sheet material in which a liquid-impermeable sheet material 71 1 made of a flexible thermoplastic film is formed with a large number of recesses 7 13 having openings 7 12 at the bottom. I have.
  • FIG. 40 and FIG. 41 show a sheet-like absorber filled with the water-absorbing material in the recess 713.
  • the water absorbing material is S
  • the AP particles 714 are fixed to the inner wall of the concave portion 713 of the liquid-impermeable sheet material 711 by microfibrillated fine fibers 715.
  • FIG. 42 shows a process for producing another sheet-shaped absorber of the present invention.
  • step A of FIG. 43 the liquid impermeable sheet material 721 and the liquid permeable nonwoven fabric 722 having lateral extensibility are overlapped via a hot melt adhesive layer (not shown).
  • step B a plurality of grooves 723 extending in parallel with each other are formed by the treatment with the heated grid rolls, and are simultaneously bonded to the sheet material 721 at the positions of the recesses via the hot melt.
  • step C the composite sheet is stretched in a direction perpendicular to the length direction of the grooves 723, whereby the liquid-permeable sheet material 721 is cut off at the positions of the grooves 723, and the concave portions are formed.
  • Form 7 2 4 The portion 224 is composed of only the liquid-permeable nonwoven fabric.
  • Step D the slurry obtained by uniformly dispersing the SAP and the microfibrillar fine fibers in the dispersion medium of the hydrophilic organic solvent and water as described above was mixed with a liquid-permeable sheet material 72
  • the concavities 724 are filled with a water-absorbing material 725 composed of SAP and microfibrillated fine fibers by applying the solution on the surface 4 and then removing and drying the solution.
  • a topsheet 726 such as a non-woven fabric is placed on the liquid impermeable sheet material 721 and each of the water absorbing materials 725, so that no absorbent The part is joined with the top sheet.
  • FIG. 43 shows a liquid-impermeable sheet material in which a large number of concave portions 724 formed in step B are circular, and FIG. The sheet material filled with 25 is shown.
  • Nonwoven fabric 7 2 2 that composes a composite sheet together with 2 1 is obtained from a water-resistant synthetic nonwoven fabric such as PE, PP, or PET, or a material in which synthetic fibers are mixed with cellulosic fibers such as rayon, lyocell, and cotton.
  • a nonwoven fabric with a basis weight of 10 g / m 2 to 50 g / m 2 is desirable.
  • Fig. 45 and Fig. 46 show the liquid impermeable sheet material 721, formed into a corrugated plate, and a narrow band or rod at the bottom of a valley-shaped recess 724 extending parallel to each other.
  • a configuration is shown in which a water-absorbing material 725 is disposed at a position, and is fixed at that position.
  • FIG. 47 shows an example in which the water-absorbing material 725 is provided in the form of a dot in place of the band-shaped or rod-shaped water-absorbing material 725 used in FIGS. 45 and 46. Is shown.
  • the liquid impermeable sheet material 721 may or may not have a hole at the bottom of the concave portion 724. .
  • the recess 24 formed in the liquid impermeable sheet material may have an inner wall surface that extends substantially perpendicular to the surface of the sheet material, but is preferably It has a funnel-shaped taper that narrows from top to bottom for ease of operation.
  • the size of the recess depends on the size and shape of the water-absorbing material, but if it is circular, it is its diameter. If it is elongated, such as an ellipse, rectangle, or groove, its width is shorter. Both are preferably 0.3 mm, more preferably 0.5 mm or more. This is because if the diameter or width is too small, it becomes difficult to stably hold a sufficient amount of the water-absorbing material in the concave portion.
  • FIGS. 52 and 53 typical model examples of the composite absorbent of the present invention composed of four components of SAP / MFC / short fiber / sheet-like support are shown in FIGS. 52 and 53.
  • FIG. 52 shows the composite absorbent in a dry state
  • FIG. 53 shows a state in which the composite absorbent of FIG. 52 has absorbed and swelled.
  • reference numeral 11 denotes a base material, on the surface of which are supported particulate SAP 112, short fibers 113, and microfibril fine fibers 114.
  • SAP particles are dispersed or exist in a state in which a plurality of SAP particles are firmly joined by MFC, and in the meantime, the SAP group is short, as if covered by an umbrella.
  • the structure is such that the upper part is mainly covered by fibers, and it is confined in ample space.
  • Fig. 54 shows a structure in which a bulky base material is used to enhance the network effect in cooperation with the effect of short fibers.
  • reference numeral 111a is a high-density layer of the base material
  • 111b is a low-density layer of the base material
  • 112 is a particulate fiber
  • 113 is a short fiber
  • 113 is a short fiber.
  • 4 shows microfibrillated fine fibers. It can be seen that the particulate SAP is captured with a relatively large amount of space between the fibers in the low-density layer 1 1 1b of the substrate.
  • the absorbing layer may be provided on at least one surface of the sheet-like support without any gap, but may be provided in a row or any other pattern.
  • a composite absorbent having sufficient absorption performance can be formed.However, when the composite absorbent is used for an application in which liquid is in contact with both surfaces, Absorbing layers may be provided on both sides of the sheet-like support.
  • the composite absorber is cut into a strip of 2 cm mx 10 cm and used as a sample.
  • a 5 cm0 circular cut from the composite absorber is used as a sample.
  • a 5 cm circle was cut out from the sheet-like support to make a sample, and using a thickness gauge manufactured by Daiei Kagaku Seiki Seisakusho, a measuring element area of 15 cm 2 (diameter 43.7 mm) and a measuring pressure of 3 gf Measure thickness in / cm 2 .
  • a sheet-like absorber comprising a liquid-permeable sheet-like support, and an absorption layer containing particulate SAP bonded to one surface thereof, wherein the absorption layer comprises:
  • FIG. 55 schematically shows a plurality of high-absorbing regions having a high absorbing capacity and a low-absorbing region having a low absorbing capacity of the absorbing layer in the sheet-shaped absorber of the present invention.
  • the portion represented by the color indicates a region 210 having a large absorption capacity, and the portion represented by a black color indicates a region 220 having a small absorption capacity.
  • FIG. 56 is a longitudinal sectional view of a part of the sheet-shaped absorbent body shown in FIG. 55, and reference numeral 203 denotes a sheet-like support made of a material such as a nonwoven fabric having a suitable liquid permeability.
  • An absorbent layer 200 is formed on one surface of the sheet-like support 203 to form a region 110 having a large absorption capacity and a region 220 having a smaller absorption capacity.
  • the absorption layer 200 is composed of SAP particles 201 and microfibrillar fine fibers 202 existing around each particle 201, and the microfibrillar fine fibers 202 are formed of SAP particles 201. To each other and to the surface of the sheet-like support 203, and function as a means for transferring the liquid to be absorbed to each particle.
  • the difference in the absorption capacity between the region 210 having a large absorption capacity and the region 220 having a small absorption capacity of the absorption layer 200 is the same as that of the absorption layer 200 shown in FIG. This is realized by the difference in thickness.
  • This thickness is apparently represented by the layer structure of the polymer absorber.
  • the thin layer is composed of one layer and the thick layer is composed of two or more layers.
  • examples of the nonwoven fabric having a preferable performance as a material of the sheet-shaped absorber include bicomponent materials as previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-58962.
  • nonwoven fabric having a cross-sectional structure as shown in FIG. 58 by using a spunbond having a cross-sectional structure and stretching and heat-setting it according to the method shown in FIG. 57.
  • This nonwoven fabric has the property of being easily stretched only in one direction.
  • the preferable range of H is 0.2 to 2 mm, and L is 1 to 5 mm.
  • nonwoven fabrics examples include a partially laminated nonwoven fabric of a highly elastic net and a fibrous web, also proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application No. 8-344510. .
  • this laminated nonwoven fabric has a net 4 formed by making the longitudinal and lateral stretchable filaments 405 and 406 orthogonal to each other and joining them at their intersections.
  • the same type or different types of webs 408 and 409 are laminated on both sides of the same 07, and they are connected along a mutually parallel connecting line 410. It has the property of being large and easy to extend only in one direction perpendicular to 10.
  • the SAP can be supported on a support formed in a sheet shape in advance, but it is also possible to introduce the SAP into the sheet support during the production of the sheet support.
  • a composite structure is formed, for example, by making a heat-meltable synthetic fiber staple and fibrous SAP into a card web; by laminating pulp, SAP and short fibrous easily meltable fiber by the air laid method. After that, it can be obtained by immobilization by heat treatment; or by impregnating the nonwoven web with an acrylic acid monomer, followed by polymerization and crosslinking reaction.
  • the surface of the supported SAP may be exposed, but may be covered with a tissue or the like which does not hinder the permeability.
  • reference numeral 31 denotes a tank for storing ion-exchanged water
  • 32 a tank for storing microfibril mother liquor
  • 33 a tank for storing acetone
  • 34 a tank for storing SAP. Show it each.
  • the microfibril aqueous dispersion mother liquor taken out of the tank 32 is introduced into a mixer 35 provided with a stirrer, diluted with the water taken out of the tank 31 in the mixer 35, and then pumped.
  • the mixture is introduced into a mixer 36 provided with the following stirrer.
  • the acetone taken out of the tank 33 is introduced into the mixer 36, and the mixture is introduced into the mixer 37 provided with the next stirrer by the action of a pump.
  • Mixer 37 has granular SAP introduced from tank 34, where a mixed dispersion of microfibrils, organic solvent, water and SAP is formed.
  • a suitable sheet-like support 13 such as a non-woven fabric is unwound from a roll 38 and then guided to a forming section 40.
  • the forming section 40 includes a belt conveyor 41 and a nozzle 42 located on a belt of the belt conveyor.
  • the mixed dispersion from the mixer 37 is supplied to the nozzle 42 by the action of a pump. Is to be paid.
  • the sheet-like support 13 is guided by the belt conveyor 41 and runs at a predetermined speed, the mixed dispersion from the nozzle 42 is applied to the surface thereof.
  • the nozzle 42 is provided with an appropriate shape according to the pattern of the composite composition layer to be provided on the sheet-like support 13.
  • the forming section 40 is further provided with a roll press 43 composed of a pair of rollers, and by pressing the sheet-like support 13 coated with the mixed dispersion, the roll is contained in the dispersion medium.
  • the solvent is squeezed, and the separated solvent is returned to the mixer 36 by the action of a pump.
  • the sheet-like support 13 After leaving the forming section 40, the sheet-like support 13 is sent to the next drying section 50. Hot air is supplied to the drying section 50, and a pair of porous rolls 5 1 and 5 2 are provided. The sheet-like support 13 and the mixed dispersion applied thereto are dried while being conveyed along the peripheral surfaces of the porous rolls 51 and 52.
  • a compression section 60 composed of a pair of press rolls 61 and 62 to obtain a product having a composite composition layer provided on a sheet-like support 13.
  • FIG. 62 shows a system in which the apparatus shown in FIG. 61 is combined with an apparatus for producing microfibrils from acetyl cellulose.
  • the acetate dope is stored in tank 31a
  • the condensed liquid is stored in tank 32a
  • the acetate is stored in tank 33a
  • the acetate removed from tanks 31a and 32a The dope and the coagulation liquid are sent to a suitable fibrillation device such as an assembler, where fibrillation is performed.
  • the fibrils are mixed in a mixer 35a, slurried into finer microfibrils, and then mixed with the acetone from the tank 33a in a mixer 36a. It is then mixed with SAP in the next tank (not shown).
  • the following steps are the same as the steps shown in FIG.
  • FIG. 63 shows an example of another apparatus for applying the mixed dispersion to the sheet-like support 13 in the forming section 40.
  • reference numeral 44 denotes an open-top tank for storing the mixed dispersion, and a horizontal surface is provided in this tank 44 with a part of the peripheral surface being immersed in the mixed dispersion.
  • An immersion roll 45 rotatable about an axis is provided.
  • a pair of rolls 46 and 47 are provided so as to be rotatable about an axis parallel to the immersion roll 45, respectively.
  • One roll 46 is pressed against the peripheral surface of the immersion roll 45 and has, for example, a number of ring-shaped grooves 46 a on the peripheral surface as shown in FIG.
  • the sheet support 13 to which the mixed dispersion is to be applied passes through the nip between the other roll 47 having a smooth surface.
  • the mixed dispersion liquid contained in the tank 44 adheres to the peripheral surface of the immersion roll 45 moving therethrough with its own viscosity, and then passes through the grooved roll 46 to the sheet-like support.
  • the mixed dispersion layer 48 is formed in a number of mutually parallel strips.
  • the pattern of the concavities and convexities formed on the roll 46 can be arbitrarily set, and the mixed dispersion can be applied to the sheet-like support 13 in a pattern corresponding to this pattern.
  • the features and performance of the absorbent product incorporating the superabsorbent composite composition obtained by the present invention will also be briefly described.
  • the superabsorbent composite composition of the present invention When the superabsorbent composite composition of the present invention is used in absorbent products, first of all, it has an extremely thin and compact structure in the non-water absorbing state before and during use, and SAP particles are firmly fixed. However, since it is stabilized, even if it bends or expands or contracts, the SAP particles do not move, and it is unlikely that SAP will fall off or the structure will be destroyed.
  • the swelling polymer is gently grasped by the fipril network to prevent falling off.
  • the absorbent of the present invention is stable in a stationary state when exposed to excess water, but has the property of disintegrating immediately upon application of shear, making it suitable for a flashable product design.
  • Cellulose microfibrils have a very high cellulase activity, and their structure is disintegrated in a short time due to burial in the soil. If a biodegradable amino acid-based water-absorbing polymer is used as the SAP, it is possible to design an ideal environment-adaptive absorber.
  • reference numeral 311 denotes a slurry supply pipe to which a slurry-like dispersion liquid containing microfibrillar fine fibers and SAP is supplied, and the slurry supply pipe 311 is provided at the tip thereof. It is connected to a plurality of pipes 3 13 with nozzles 3 12. In addition, each pipe 3 13 is provided with a pump 3 14 as a feeding means for sucking the slurry dispersion from the slurry supply pipe 3 11 and discharging the same from the nozzle 3 12. It is driven by a motor 315.
  • the liquid-permeable sheet-like support 203 to be coated with the slurry-like dispersion discharged from the nozzle 3 12 is conveyed at a constant speed in the direction of the arrow in the figure.
  • Each pump 3 14 is capable of supplying a slurry-like dispersion liquid to the nozzle 3 12 at a periodically fluctuating pressure, and as a result, a liquid-permeable sheet-like support 2 0 3
  • the number of the nozzles 312 corresponds to the number of the nozzles 312, so that the strips 3-16 of the slurry-like dispersion liquid are formed, and each of the strips 316 has a change in the thickness of the absorbing layer and an irregular edge. become.
  • One means for forming the pattern distribution is to apply the dispersion supplied at a constant flow rate to the surface of the liquid-permeable sheet-like support 203, and to determine the thickness of the coating layer and / or The use of a nozzle that has a structure or function that can give an appropriate pattern to the width.
  • FIGS. 67 and 68 As the form of such a nozzle, those shown in FIGS. 67 and 68 can be applied.
  • the nozzle 312 shown in FIG. 67 forms two slits of a predetermined length from the tip of the cylindrical main body 320, and the tip is divided into two parts 321 and It has a structure divided into 3 2 2, and as a result, discharge ports are respectively formed at the tips of the two portions 3 2 1 and 3 2 2.
  • the nozzle 312 shown in FIG. 68 has four slits of a predetermined length formed from the tip of the cylindrical main body 320, and the tip is formed into four parts 3 2 3 ⁇ 3 2 It has a structure divided into six, and in this case, the discharge ports are formed at the front ends of the four parts 32 3 to 32 26 respectively. .
  • the nozzle 312 in FIG. 69 has a structure in which a tongue 332 is integrally formed at the tip of a tube 331 having rigidity or moderate flexibility.
  • 70 has a structure in which a separately prepared rigid or moderately flexible tongue 3333 is attached to the tip of the tube 331.
  • the nozzle 3 12 shown in Fig. 71 has a flexible tongue 3 34 prepared separately and a reinforcing member 3 35 located outside the tip of the tube 3 31. It has a structure.
  • the discharge port is provided at the front end opening of the main body 331, and at the front end of each of the tongues 332 to 334. Is formed, and each nozzle has a plurality of discharge ports.
  • nozzles 312 are arranged substantially perpendicular to the liquid-permeable sheet-like support 203 to which the slurry-like dispersion is to be applied, as shown in FIG. As shown in the figure, they are arranged at an appropriate angle of 0.
  • the slurry-like dispersion liquid is discharged from the nozzles 3 12 arranged in this manner, the dispersion liquid is discharged in a direction having an opening having a low resistance according to the discharge pressure, and a pattern having an irregular shaped edge is provided. Is to be coated.
  • Another means for forming the pattern distribution of the absorbing layer on the sheet-like support is to incorporate a vibration generating part into either the nozzle portion including the header or the feed mechanism portion of the sheet-like support, or both.
  • the effect is to give a rocking effect.
  • a structure in which the thickness or width of the absorbing layer changes periodically can be provided.
  • a method of forming a pattern distribution a method using a pulsation of a pump, a method using a special nozzle, and a method of oscillating a device to give an oscillating effect to a dispersion slurry have been described.
  • the purpose of forming such a pattern distribution is to have a density distribution (high and low places), a density distribution (high and low places), and a thickness distribution (thick and thin places).
  • the surface area of the thin, low-concentration areas is increased, and the low-concentration or non-absorptive areas are used to provide rapid water absorption and diffusion effects.
  • the main focus is on the functional design of absorbers adapted to multiple absorptions with a multi-phase structure that provides a high absorption capacity.
  • Figures 74 and 75 Fig. 1 shows an example of a manufacturing process of a sheet-like absorber having a plurality of high absorption regions having a high absorption capacity distributed according to the pattern of the present invention.
  • the coating apparatus shown in FIG. 74 includes a suction roll 341 and a hot press roll 342 supported in parallel with each other, and the liquid-permeable sheet-like support 203 is provided with a guide roll 343.
  • a suction roll 341 Through the suction roll 3 4 1, and contacts the hot press roll 3 4 2 at a position about 1/4 turn on its circumference, and then to the hot press roll 3 4 2 After making a half-turn while in contact, it is led to a dryer (not shown) via a guide roll 344.
  • a suction section 3445 is provided in the suction roll 3341, and forms a suction area for sucking the liquid-permeable sheet-like support 203 conveyed in contact with its peripheral surface.
  • the nozzle 312 is disposed at a position where the slurry-like dispersion liquid can be discharged onto the surface of the liquid-permeable sheet-like support 203 in this suction area.
  • a layer of the slurry-like dispersion is formed on the body 203 in a predetermined pattern. The reduced pressure formed in the suction area makes the slurry-like dispersion adhere to the surface of the liquid-permeable sheet-like support 203 and simultaneously removes the excess solvent contained in the slurry-like dispersion with the surrounding air. Suction.
  • the sucked fluid is led to the strainer 347 via the pipe 346 to separate the solvent and the gas.
  • the separated solvent is withdrawn via pipe 349 to form a slurry-like dispersion and recycled, and () gas is released from pipe 348 via a vacuum pump (not shown) to the outside. Is done.
  • the liquid-permeable sheet-like support 203 is then conveyed while being in contact with the hot press roll 342, and in the process, the slurry-like dispersion liquid layer is heated to form a liquid-permeable sheet. It is brought into close contact with the support 203 and then guided through a guide roll 344 to a dryer and finally dried.
  • the second area located at the nip with the hot press roll 342 This is different from the coating apparatus shown in FIG. 74 only in that the suction area 350 is provided.
  • This second suction area 350 is a suction roll 3 4
  • Slurry obtained by dispersing SAP and MFC in a dispersion medium composed of water / organic solvent is discharged from a nozzle depending on the conditions of the dispersion medium, and is applied to a sheet-like support to form a sheet-like absorber.
  • the slurry passes through a dispersion tank, slurry pump, pipe, and header (liquid supply tank).
  • a discharge nozzle may be directly connected to each of the slurry pumps, and the slurry may be applied from the discharge nozzle.
  • FIG. 90 shows an example of such a case, in which the coating is carried out in the form of a number of bands extending in parallel at intervals.
  • the slurry is applied to the sheet-like support in the form of a number of strips extending in parallel at intervals, but when the slurry is applied to the entire surface of the sheet-like absorber, As shown in FIG. 91, two sets of a plurality of slurry pumps each having a plurality of discharge nozzles are arranged in front and rear with respect to the traveling direction of the sheet-like support, and a rear stage is disposed between the front discharge nozzles. What is necessary is just to comprise so that the discharge nozzle of this may be located.
  • S-MF C (manufactured by Tokushu Paper Co., Ltd.) was used as a mother liquor of a gel-like 3.0% aqueous dispersion, and ethyl alcohol and ion-exchanged water were added thereto. , S—MFC concentrations are 0.2%, 0.5%, 1
  • the composite after drying became a soy-like mass. This was wrapped in a fine mesh cloth, beaten with a mallet and crushed, and a section of mesh division 40 to 60 was subjected to a water absorption test. ⁇ 3
  • the powder of the superabsorbent composite composition had a structure as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the surface of which was covered with microfibrils.
  • the water absorption speed, the state of the gel block, the water absorption, and the water retention were examined.
  • the water absorption speed was measured by measuring the initial absorption time of 20 cc, and the water absorption and water retention were measured according to JIS K-7223 after the absorption treatment in excess saline for 30 minutes. did. The results obtained are shown in the table below.
  • the addition of S-MFC hardly changes the water absorption and water retention.
  • the concentration of Experiments No. 1 to No. 3 and S — MFC increases, the bonding strength of SAP increases, but it becomes harder to handle and the water absorption speed decreases.
  • the addition ratio (%) of microfibrils to SAP is preferably 5% or less.
  • a predetermined amount of mother liquor was taken, and ethyl alcohol and ion-exchanged water were added thereto to prepare a 0.02% to 0.80% BC dispersion.
  • a BC / SAP dispersion was prepared by adding 5 g of SAP (Mitsubishi Chemical DIAWE US-45) to 50 cc of a 0.02% to 0.8% BC dispersion. This dispersion produces SAP precipitation at low BC concentrations, but stabilizes at higher concentrations. The system was kept stable while stirring with a stirrer to adjust the system conditions.
  • SAP Mitsubishi Chemical DIAWE US-45
  • Microfibril SAP composite sheet material formation Superposed filter paper, base nonwoven (Futamura Kagaku TCF 4 0 3, apparent specific gravity 0. 0 7 g / cm 3) of the dispersion linked Buffuna one funnel (internal diameter 1 1 cm) to a vacuum device, its A viscous dispersion of 20 cc was quickly poured on the nonwoven fabric of the base material. After the liquid was removed under reduced pressure, it was dried with hot air to obtain a composite sheet.
  • the amount of AP + BC (binder) was calculated by subtracting the weight of the substrate, and expressed as an amount per m 2 .
  • Stiffness (mm) A sample of 11 Omm x 2 Omm was measured by the method shown in Figs. One end of the sample S was placed at right angles to the tip of a stainless steel measure M, and the scale of the measure hanging down by its own weight (in mm) was read to make it flexible.
  • a superabsorbent composite composition was produced.
  • the materials used are as follows
  • Two-layer air-through thermal bond web 40 g / m A nonwoven fabric having an apparent specific gravity of 0.06 and having the following configuration was used.
  • the obtained sheet-like superabsorbent composite had the following properties.
  • Basis weight 195g / m 2
  • the water retention of the obtained super absorbent was measured based on JIS K-7223. As a result, it showed a water retention of 40.2 g per 1 g of SAP, and a value almost equivalent to Blank.
  • a commercially available ultra-thin paper sheet was used as a blank, and the absorbent portion including the tissue was removed from the sheet, and an absorber provided with the superabsorbent composite of the present invention was inserted into the sample to prepare a sample.
  • the absorber incorporated in this sample was prepared by the following procedure. First, the composite sheet obtained in Example 3 described above was cut out in the shape and dimensions shown in FIG. On the other hand, a pulp mat with a tissue of about 90 g / cm 2 is prepared, and water drops are sprayed on the pulp mat with a hand spray for a household iron so that the pulp mat becomes 2-3 g / cm 2 . The cut-out absorbers were overlapped and pressed with an iron at 140 to 150 ° C.
  • the sample incorporating the absorber constituted by using the superabsorbent composite of the present invention weighs about 70% and has a thickness of 1/2 or less as compared with a commercially available omut. Despite this, it can be seen that the absorption performance is equivalent or better.
  • a low-melting PET / PET composite fiber with a fineness of 1.5 d and a fiber length of 2 mm was added in the same amount as S-MFC as a short fibrous component, and dispersed with a mixer. While stirring with a stirrer, add the required amount of SAP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name "Aquapearl US-40"), and add 30% by weight of SAP, 0.6% by weight of MFC, and 0.6% by weight ternary slurry One was prepared.
  • SAP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name "Aquapearl US-40
  • a two-layer spunless nonwoven fabric was prepared, in which the first layer was made of 1.25 dx51 mm fine denier rayon fiber and the second layer was made of 6 dX51 mm thick denier PET fiber. .
  • the density of the first layer was high, and the density of the second layer was relatively low.
  • the basis weight was 30 g / m 2 and the apparent density was 0.025 g / cm 3 .
  • the above-mentioned three-component slurry was applied by a coater so that the amount of SAP attached became 150 g / m 2 , and then, immediately after suction-liquid removal, Hot pressing was performed for several seconds with a heating roller at 180 ° C. Then, it was dried with hot air to produce a composite absorbent (I).
  • the composite absorber (I) was further dried with hot air at 150 ° C. to obtain a composite absorber (II).
  • a composite absorbent (ii) was produced in the same manner as in the composite absorbent (II) except that the short fibrous component was not added in Example 1.
  • Example 1 Comparative Example 1
  • a test was conducted for the retention of swelled SAP when wet and the diffusion of liquid absorption. The results are summarized in the table below.
  • the composite absorbent (I) containing the composite short fibers containing the heat-meltable component showed good swelling SAP retention.
  • the heat-treated composite absorbent (II) showed excellent retention even in a particularly severe vertical suspension retention test.
  • PE pulp with a fineness of 0.1 to 3 d and a fiber length of 0.3 to 5 mm manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade name "SWP-E400"
  • SWP-E400 trade name "SWP-E400”
  • SWP SWP SWP SWP SWP SWP concentration of SWP Aggregation of SWP SWP tofu
  • a two-layer air-through-summar-bond non-woven fabric was prepared by superimposing a second layer made of and bonding with a hot water.
  • the basis weight of this nonwoven fabric is 30 g / m 2 , and the apparent density is 0.02 g / cm 3 .
  • the rate at which the composite absorbent absorbs liquid and the rate at which liquid diffuses within the composite absorbent are affected by the concentration of the short fibrous component and the P / Q ratio.
  • the sheet-like support is placed on a plastic net with the second layer facing upward, and while the sheet is continuously running, the above-described 2 is set so that the SAP adhesion amount is 200 g / m 2.
  • the component slurry was applied to the entire surface by mouth and mouth, and immediately suction-discharged. Then, a 0.5% aqueous dispersion of wood pulp was poured onto the slurry layer as a thin layer flow from the flowcourse so as to be 2% (4 g / m 2 ) with respect to SAP. Then, the solution was immediately sucked and drained so that the SAP did not swell, and hot-pressed for several seconds with a heating roller having a surface temperature of 150 ° C. Then, it was dried with hot air at 140 ° C to produce a composite absorbent.
  • This composite absorbent exhibited excellent swelling SAP retention without the swelling SAP falling off and exfoliating from the base material.
  • hydrophilic wood pulp is used as a sheet support. Since the surface of the support was coated, the liquid absorption was extremely good, and the liquid diffusion was at a level that would not cause any practical problems.
  • the first layer acts as an acquisition (primary storage) layer by combining the first layer with the topsheet, and a new layer for the acquisition is used. It was found that there was no need to add a nonwoven layer.
  • the surface of a wet nonwoven fabric with a basis weight of 40 g / m 2 (trade name “TCF404” manufactured by Nimura Chemical Industry Co., Ltd.) was brushed with a brush, and the apparent density was 0.04 g / cm 3 .
  • particulate SAP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: Maker US-40
  • S-MFC and hot water-soluble PVA short fibers 1.5 dx 2 mm were dispersed in water so that the respective concentrations became 0.5%, to prepare a mixed water dispersion.
  • This mixed aqueous dispersion was applied to the raised surface of the above-mentioned sheet-like support so that S-MFC and PVA staple fiber each accounted for 1% (1.5 g / m 2 each) of SAP with respect to SAP.
  • the dispersion was applied overnight, and the dispersion was immediately suction-removed. Then, the mixture was hot-pressed with a hot hole at 200 ° C and dried with hot air at 100 ° C to produce a composite absorbent.
  • the above three-component slurry 822 is discharged from a plurality of tubular discharge ports directly connected to a slurry pump to the rayon / composite fiber surface of the sheet-like support 821, and the pressure is reduced.
  • a composite absorbent was obtained through the steps of dewatering, hot press fixing, and drying.
  • the basis weight of the obtained composite absorbent was about 130 g / m 2 in terms of SAP as a whole, and the portion formed in a line was about 200 to 250 g / m 2 in terms of SAP.
  • a top sheet in contact with the user's skin As shown in Fig. 82 (a), The 18 gZm 2 of PE / PET composite fiber 1. 5 dx 41 mm to prepare a dry type Kaduepu nonwoven 83 1 mainly.
  • Polyurethane filament 832 (trade name “Lycra”, manufactured by Toray Dupont Co., Ltd.) is joined to this non-woven fabric 831 by hot-melt in a row at intervals as shown in FIG. 82 (b).
  • a topsheet was formed.
  • the top sheet with the elastic body and the composite absorber 833 shown in FIG. 82 (b) obtained in the present embodiment are bonded by heat fusion at a portion where the absorber does not exist. ), And a combined body of a top sheet and a composite absorbent was obtained.
  • the combined absorber is covered on the composite absorber side with a leak preventer 834 that joins a PE film and a nonwoven fabric as shown in Fig. 82 (d), and has a width of 200 mm and a length of 400 mm.
  • An absorbent material for children was obtained.
  • the absorbent was immersed in a physiological saline solution, then dehydrated with a net, and the total absorption was measured to be 600 cc.
  • the initial permeation rate of lOOcc was 20 seconds and the rewet was 0.5, demonstrating extremely excellent performance as an absorber.
  • a slurry 842 having the above composition is applied onto a circular sheet-like support 81 as shown in FIG. 83 (a) in a donor shape having a diameter of 120 mm and a center hole having a diameter of 50 mm. After drying, the surface was further coated with a hydrophobic PE spun bond 843 to produce a composite absorbent.
  • This composite absorber is folded into a fan shape as shown in Fig. 83 (c), and the tip is covered with a perforated PE non-woven fabric 44 to produce an incontinence pad having the structure shown in Fig. 83 (d). did. There is no absorber in the portion where the perforated PE nonwoven fabric 844 is provided, and it is a thin sheet that is inserted partially into the vagina and fixed to the body.
  • This incontinence pad has a water holding capacity of 50 cc and has mild incontinence symptoms. In the wear test, no leakage was found that would stain the underwear, and the use was stable.
  • a 3% by weight aqueous dispersion of S—MFC was added to a dispersion medium containing 60 parts of ethanol and 40 parts of water to prepare a 0.6% by weight dispersion of S—MFC.
  • 30% by weight of SAP Mitsubishi Chemical, trade name “U S—
  • the slurry was formed into a pattern on a sheet-like support using a tube pump arranged in multiple rows so that the slurry became 5 g / m 2 .
  • the pulsation caused by the stroke of the tube pump formed an intermittent sheet with an oval pattern with thick central slurry.
  • the sheet formed by pattern-forming the slurry on the sheet-shaped support has a temperature of 160 ° C as shown in Fig. 76.
  • the excess dispersing medium is removed by suction.
  • the surface was drained by contact with a hot roll for about 5 seconds, and the applied slurry was stably bonded to the sheet-like support.
  • the sheet was peeled off from the heat roll and air-dried to obtain a sheet absorber. At that time, no adhesion of the slurry to the hot roll due to partial peeling from the sheet-like support was observed.
  • the dried sheet shows a pattern distribution as shown in Fig. 55, and its bonding state with the sheet-like support is as shown in the partial cross-sectional view of Fig. 56, and the applied SAP is thin.
  • the part had one layer, the thick part had almost three layers, and the middle part had almost two layers. These different thickness layers will give the sheet-like absorber the desired non-uniform but continuous concentration distribution.
  • the sample was immersed in an NaC1 aqueous solution, and the time (second) until the SAP in the sample was almost completely swollen was measured by visual observation.
  • SAPs with average particle sizes of 200 / m and 800 m were prepared.
  • “US 40” manufactured by Mitsubishi Chemical used in Example 10 was used as a blank, and in the case of 800, a granulated product having a higher degree of surface crosslinking was used.
  • the table below shows the absorption time of 20 cc of physiological saline with respect to SAP lg.
  • the liquid absorption rate of these SAPs shows It takes time for water to permeate and swells slowly.
  • the resulting sheet holding the different SAPs is cut to the size of l O cmx l O c, placed in a Petri dish, and 60 cc of physiological saline is added in three portions at 5 minute intervals every 20 cc.
  • the results of observing the absorption state are shown in the table below. The process of swelling first from fine particles and then swelling by large particles was found.
  • the prepared slurry concentration was about 2%.
  • An experimental tube pump (trade name “MASTER”) in which a silicone rubber tube with an inner diameter of 3 mm was set on the sheet-shaped absorber from the first dispersion having a uniform layer of pulp AP.
  • FLEXj is used to supply the slurry in a sea-island pattern at 5 mm intervals and heat dry using a Teflon-coated household iron heated to 130 ° C before drying.
  • the layer formed from the second dispersion was thick but thin but contained on average about 120 g / m 2 of SAP.
  • the obtained sheet-shaped absorber is provided with an almost uniform absorption layer (SAP about 60 g / m 2 ) derived from the first dispersion and an absorption layer derived from the second dispersion (SAP about 120 g / m 2 ). / m 2 ) was distributed in a pattern that was partially tailed in FIG. 16, and a sheet-like absorber having a thick and thin two-layer structure was obtained.
  • SAP almost uniform absorption layer
  • SAP absorption layer derived from the second dispersion
  • a 10 cm ⁇ 10 cm piece was cut out from the above sheet-shaped absorber, placed on a petri dish, and poured into 0.9% saline solution to perform a multiple absorption test.
  • the absorption test was performed four times at intervals of 5 minutes each with 15 cc. The result It is shown in the table below.
  • a slurry consisting of SAP and MFC was prepared in the same manner as in Example 10.
  • Honshu SAP containing made of Kinocloth air-laid-de-pulp sheet (trade name: "B - SAP") was prepared as in having a basis weight of 85 g / m 2. In this, 20 g / m 2 of SAP was blended.
  • the slurry is discharged from the slurry pump from the nozzle having a cleavage-like discharge port as shown in Fig. 68 onto the moving sheet-like support in a pattern with multi-row strip-shaped irregular edges.
  • the sheet was pressed with a hot roll having a surface temperature of 140 ° C and air-dried to obtain a sheet-shaped absorber.
  • the absorption layer was distributed in a pattern close to the schematic diagram of FIG.
  • SAP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name "US40
  • This co-dispersed slurry is applied to one entire surface of a 30 g / m 2 non-woven fabric made by Cell mouths (manufactured by Nimura Chemical Co., Ltd., trade name: “TCF # 403”), drained, dried, and sheeted. An absorbent was obtained. The thickness of this sheet-shaped absorber was about 0.6 mm, and the SAP content was 150 g / m 2 .
  • This sheet-shaped absorber was cut into a size of 350 mm x 250 mm, and the surface coated with SAP was placed at 75 mm from both edges as shown in Fig. 84. It is folded inside to form an absorber, and this is connected to the liquid impermeable sheet 902 via an adhesive 901, at both folded edges as shown in Fig. 85
  • the tubular absorber was 900.
  • the thickness of the tube-shaped absorber 900 thus obtained was about 1.3 mm including the liquid-impermeable sheet 900.
  • a swelling test was performed by pouring physiological saline twice into the sheet absorbent side of the tubular absorbent twice in a total amount of 200 cc. As a result, two minutes after pouring the first 200 cc, it expanded into a tube with an oval cross section of about 6 mm in thickness, and two minutes after the second pouring of 200 cc, Its thickness has increased to about 12 mm.
  • This co-dispersed slurry was line-coated on one surface of the nonwoven fabric into a plurality of strips each having a width of 7 mm at intervals of 5 mm, and after being drained, dried to obtain a sheet-shaped absorbent.
  • This sheet-shaped absorber had a thickness of about 0.8 mm and an SAP content of 125 g / m 2 .
  • This sheet-shaped absorber is cut into a size of 350 mm x 250 mm, and the flat surface supporting SAP is turned inside, so that it becomes a flat cylindrical shape as shown in Fig. 86. At the overlapping portion of both edges, and connected via an adhesive 903 to form a tubular absorber 900. The thickness of the tube-shaped absorber thus obtained was about 2 mm.
  • a swelling test was performed by pouring a total of 400 cc of physiological saline into the tubular absorbent twice at a rate of 200 cc. As a result, two minutes after pouring the first 200 cc, it expands into a tube with an elliptical cross section of about 10 mm in thickness, and two minutes after the second 200 cc, Increased to about 20 mm.
  • a mixed fiber web of 30 g / m 2 by the card method consisting of 0% is prepared.
  • the force web was placed on the spunbonded nonwoven fabric and subjected to high-pressure water treatment to prepare a composite structure nonwoven fabric having the structure shown in FIG.
  • the composite nonwoven fabric was coated with the co-dispersion slurry of the microfibrillar fine fibers used in Example 14 and SAP, dried after dewatering, and dried on one surface. Only carrying particulate SAP at a density of 1 5 0 g / m 2 in a Supanbon de nonwoven, a card web, comprising three layers of immobilized SAP layer on a micro Huy Brill-like microfibers, having a thickness of about 2 mm was obtained.
  • This sheet-shaped absorber was cut into a band shape with a width of 350 m, and formed into a tube shape so that both edges in the longitudinal direction faced each other at an interval of about 3 Omm.
  • remove the inner sheet and the absorbent core from the disposable om made by Kao, product name "Super-Meries L size"
  • Fig. 38 attach the tube to the outer sheet exposed on this part.
  • the absorbent was connected to the liquid-impermeable sheet via an adhesive at both edges.
  • the obtained ome was subjected to an absorbance test by a method generally used in this field, and the following results were obtained.
  • a co-dispersion slurry of microfibrous fine fibers and SAP is applied to the easily extensible nonwoven fabric in the same manner as in Example 14, heated and pressurized, drained and dried, and only one surface is coated.
  • the sheet-shaped absorber was obtained by supporting granular SAP at a density of 180 gZm 2 .
  • This sheet-shaped absorber is bent into a tubular shape with the surface carrying the SAP inside, butted at both edges, and at the abutting portion, is joined by a thermal bonding tape placed outside the A tubular absorber with an outer diameter of about 30 mm with a substantially circular surface was created.
  • the obtained tubular absorber was placed in a plastic bag, and ion-exchanged water was poured from above until the tubular absorber no longer absorbed, and allowed to stand for 10 minutes. As a result, the outer diameter of the tubular absorber was increased to 66 mm, but no SAP leakage to the outside of the nonwoven fabric was observed.
  • a parallel eb having a basis weight of 25 g / m 2 and comprising the following two types of fibers A and B was prepared by a force method.
  • a parallel web A is laminated on one side of the elastic net and a parallel web B is laminated on the other side, and an orifice with a hole diameter of 0.13 mm is 0.6.
  • a water flow was jetted from the upper surface and the lower surface of the laminate once each at a pressure of 50 kg / m 2 from nozzles drilled at mm intervals to integrate them. Further, by injecting the pore size 0. 1 3 mm Orifisu is 5 mm intervals drilled water hydraulic 8 0 kg / cm 2 from a nozzle in one row in from above, then dehydrated and dried, flat row each other
  • An easily extensible nonwoven fabric having a structure as shown in FIGS. 59 and 60 in which streak-like joints were formed in the vertical direction was manufactured.
  • Tensile strength A sample with a width of 5 cm and a length of 15 cm, with the length in the transverse direction of the nonwoven fabric, is gripped at a gripping interval of 10 cm, and is stretched to 30 cm / cm using a constant-speed stretching type tensile tester. It elongated at a speed of one minute and the load value at the time of cutting was defined as tensile strength.
  • Elongation modulus A sample with a width of 5 cnu and a length of 15 cm with the transverse direction of the nonwoven fabric as the length direction is gripped at a gripping interval of 10 cm, and 30 cm / min using a constant-speed extension type tensile tester. Read the stress at 50%, 100%, and 150% elongation from the stress-strain curve (S-S curve) when elongating at 150% at the speed, and elongate them respectively. Modulus. Thickness: The thickness was measured using a thickness measuring instrument (trade name "THICKNESS GAUGE", Daiei Kagaku Seiki Seisakusho Co., Ltd.) with a load of 3 g applied per cm 2 .
  • a co-dispersion slurry of microfibrillar fine fibers and SAP was applied to the lyocell surface of the easily extensible nonwoven fabric in the same manner as in Example 14, and the mixture was dewatered and dried.
  • the particulate SAP was supported at a density of 25 gZm 2 to obtain a sheet-shaped absorber.
  • the surface SAP is that is carried in the sheet one preparative shaped absorber, further basis weight 1 50 gZm 2 of stacked wood pulp grinding layer, bent into a cylindrical shape by the surface on the inner side edges is 30 mm
  • the two edges are joined to each other with a hot-melt type adhesive to a separately prepared polyethylene outer sheet, and the tubes are integrally joined to the outer sheet.
  • An absorbent was obtained.
  • this tubular absorber was about 4 mm.
  • the obtained tubular absorber was placed in a plastic batter, and ion-exchanged water was poured from there on until the tubular absorber no longer absorbed, and allowed to stand for 10 minutes. As a result, the thickness of the tubular absorber was increased to 30 mm, but no SAP leakage to the outside of the nonwoven fabric was observed.
  • an MFC gel (Ceritz KY-100G, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) is dispersed in a 70/30 dispersion medium of ethanol / water, and one liter of a 0.5% dispersion of MFC is dispersed. Torr prepared. Add 200 g of particulate SAP (Mitsubishi Chemical, product name "US40") with an average particle size of 0.3 mm to this dispersion, And MFC covariance slurry were prepared.
  • particulate SAP Mitsubishi Chemical, product name "US40”
  • the above polyethylene film with apertures is supplied onto a belt conveyor consisting of an 80 mesh plastic belt provided with a suction zone, with the surface with the large apertures facing upwards, and is transported.
  • a SAP / MFC co-dispersion slurry was applied.
  • the SAP / MFC co-dispersion slurry on the open polyethylene sheet was drained from the co-dispersed slurry through the open hole, and the solid slurry was filled in the open hole. Then, the solid material was dried by blowing hot air at 80 ° C.
  • the opening of the resulting sheet-shaped absorber had a structure as shown in FIG. 40 when observed with a microscope.
  • a 10-layer sales tissue paper is laid, and a 20 mm diameter glass tube is used to cover the cavity filled with the highly water-absorbing material.
  • a water column consisting of was set up and the water pressure resistance was measured.
  • SAP was found found swelling due to swelling, also enhance the water column up to 800 mmH 2 0, never liquid leakage, it had never even wet Te I Dzushu .
  • This complex was treated according to the steps shown in FIG. First, the film is passed over a stainless steel grid roll with a surface temperature of 100 ° C (peak pitch: 10 mm, peak width: 0.5 mm, depth: 2 mm), and a film-like groove is formed in the film. After that (step B in Fig. 42), the film was widened 1.5 times in the horizontal direction to obtain a nonwoven film composite in which the film portion and the nonwoven fabric were exposed in a strip shape (step C in Fig. 42). .
  • BC gel manufactured by Ajinomoto, trade name "Biocellulose” 5% aqueous dispersion
  • particulate SAP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "US40" having an average particle size of 0.3 mm was added to prepare a co-dispersed slurry of SAP and BC.
  • the above co-dispersed slurry was coated with a thickness of 200 gZm 2 and a width of about 10 mm so as to cover the non-woven fabric part (about 5 mm) of the non-woven fabric / film composite (step D in FIG. 42).
  • the sheet-shaped absorber is formed into a corrugated sheet with a grooved guide, and bonded to a hydrophilically treated PE / PET spunbond 20 g / m 2 (product name: Elbeth, manufactured by Unitika Ltd.). An absorber with a top sheet was used (Step E in Fig. 42). ⁇ Evaluation of breathability>
  • the sheet-shaped absorber was subjected to a Gurley-type air permeability test according to JISP 8117.
  • the air permeability (sec / 100 cc) was 80, indicating good air permeability.
  • a melt blown made of a combination of a PP melt blown (5 g / m 2 ) and a PP spun bond (13 g / m 2 ), and a spunbond (MS) composite nonwoven fabric (18 g / m 2 ) were prepared.
  • a perforated film was prepared by making a 2 mm diameter hole in a 30-mm-thick PE film containing LLDPE as a main component.
  • a small amount of hot melt type adhesive was sprayed on the spun bond surface of the perforated film, and an MS nonwoven fabric was stuck on this surface to obtain a composite sheet shown in FIG.
  • This complex was one Bok of water pressure resistance and the water column test under the same conditions as in Example 19 to give a value of about 200 mmH 2 0.
  • the composite of the MS nonwoven fabric and the apertured film was supplied on a belt conveyor provided with a suction zone, with the apertured film facing upward, and the water-absorbent slurry was supplied thereon as in Example 19. .
  • Dewatered in the suction zone bonded SAP particles to the exposed surface of MS nonwoven fabric as water-absorbing material by MFC, After filling, a sheet-shaped absorber as shown in FIG. 44 was obtained.
  • FIG. 87 shows an example of setting the viscosity and temperature of the dispersion medium in each step using PG as an example.
  • 30% granular SAP Mitsubishi Chemical US-40
  • 0.5% MFC special papermaking S-MFC
  • the preparation of the dispersed slurry requires stirring when mixing and dispersing SAP and MFC, so that stirring was performed at 30 ° C and at about 400 rpm so as not to consume large energy for stirring.
  • the obtained dispersed slurry was led to a storage tank with a cooling jacket, and stored at about 10 ° C. while being slowly stirred at about 40 rpm.
  • the liquid was sent from the storage tank to the coating header using a Moino pump (manufactured by Hy ⁇ jin Pumps) through a pipe with a caro-heated jacket.
  • the coating header has a staying time of about 20 minutes and has a steam pipe heating device inside. Heating was controlled at about 50 ° C with this header.
  • This heated slurry is supplied to a coating roll with a grid, Coated on non-woven fabric with lmm spacing and 10mm width.
  • Texel (Oji Paper) 50 g / m 2 was used as the nonwoven fabric.
  • the coating amount was about 150 g / m 2 .
  • This coated non-woven fabric is guided to a steam treatment zone equipped with a steam generator above and below, and after adding water and heating, passes through a reduced-pressure suction zone to remove PG and water. The residual PG and water were removed by hot-air drying of C to obtain a sheet-like superabsorbent ( ⁇ Example of embodiment in dispersion process>
  • the SAP particles and SAP and the base material are Bonded by strong hydrogen bonding of MFC covering the particle surface.
  • a mixed dispersion medium of PG and water having a high PG content such hydrogen bonding is completed only after PG is removed first, and then water is removed.
  • the boiling point of the aqueous PG solution decreases as the water content increases. Therefore, it is advantageous in the process to remove PG by increasing the water content as high as possible in the process.
  • FIG. 88 illustrates an example of an embodiment of how the preparation of the dispersion slurry is performed in the liquid supply section in the molding process, that is, in what steps during the process of reaching the coating header.
  • Steps A and ⁇ ⁇ ⁇ are both for preparing a dispersion slurry using a PG / water ratio of 70/30 as a dispersion medium.
  • step ⁇ an aqueous dispersion of MFC is added to a 100% PG SAP dispersion, and the final dispersion is prepared.
  • Dispersion is simple as a process.However, when the water dispersion is added, SAP locally swells when the water ratio increases locally, and the dispersion becomes uneven. It is necessary to pay attention to stirring.
  • the PG / water dispersion of MFC is prepared at a mixing ratio of 70/30, and then the granular SAP is dispersed.
  • a dispersion slurry can be prepared relatively stably.
  • steam was directly added to the slurry having a mixing ratio of 70Z30 obtained in the same manner as in the step B when heating with a coating header. Heating and uniform watering within a short time, increasing the water content to a mixing ratio of 60/40 in a short time, only staying in the header, increasing the viscosity by the heating effect and the watering effect It explains the process of performing coating molding by increasing the fluidity.
  • Steps D and E are embodiments in which the amount of water is relatively increased during the short residence time of the slurry by bringing the addition of the granular SAP immediately before the header.
  • the granular SAP is added to the header. It is assumed that the mixing ratio is increased to 60/40 and the water content is increased by adding immediately before.
  • step E a high-moisture-content dispersion of MFC is prepared, and a 100% PG dispersion of SAP is added and mixed immediately before the header to achieve uniform mixing. This is an attempt to prepare a 5/45 dispersion slurry.
  • Fig. 89.c This is the liquid phase dewatering from the molded PG-containing sheet SAP by vacuum dewatering and subsequent heat
  • An SAP sheet formed on a substrate from a solvent-based slurry with a mixing ratio of 70/30 is guided together with the substrate to the first steam treatment zone, where the heating and moisture content are increased to about 50/50.
  • the PG remaining amount is reduced, and then guided to the second steam treatment zone.
  • the heating and the moisture content were further increased to about 30/70, and dewatering was performed under reduced pressure.
  • the PG residual amount is a relative value when the PG residual amount of the sheet immediately after forming is 100.
  • the present invention uses a dispersion medium consisting of polyhydric alcohol and water as the dispersion medium for SAP, and combines and utilizes the viscosity and temperature characteristics of this solvent in the composition of the process to obtain a sheet-like high absorption. It aims to provide a body manufacturing system.
  • the composite composition according to the present invention can be used to convert the water-swellable solid into various forms, such as a powder, a particle, a pellet, a sheet, or a three-dimensional structure of any shape. It can be formed into a form, improving its handleability and expanding the range of use. If particulate SAP is used and it is stably maintained in a microfibril network structure, it can be used as it is in a particulate form, and it is easy to construct an absorber of any form It becomes possible. In particular, when it is configured in a sheet shape, it can have a very large water absorption capacity but its thickness can be reduced, and the overall thickness of absorbent products, such as infant and adult oms, sanitary napkins, etc. is extremely limited. Can be reduced to
  • the composite absorbent is such that the absorbent layer provided on at least one surface of the sheet-like support is composed of three components of particulate SAP, microfibril-like fine fiber and short fiber.
  • short fibers longer than the size of the SAP cover the space between the SAP particles and the upper surface of the layer formed by the SAP particles in a net-like manner, so that the SAP is incorporated into the network structure, thereby allowing the SAP to swell.
  • the present invention has excellent flexibility compared to the conventional sheet-shaped absorber, and can cope with the discharge of body fluid from a living body that changes variously depending on environmental conditions, living conditions, etc., and the number of times is not constant. Thus, it is possible to quickly and stably exhibit a stable absorption capacity over many times.
  • it has the feature that the absorption speed is fast in the first time, and that the absorption speed is not reduced even if the liquid supply is repeated two or three times.

Description

明 細 書 高吸収性複合組成物、 該複合組成物を備えたシー卜状吸収体、 およびその製造方法 技術分野
本発明は、 水膨潤性を有する固状体、 とくに粉末状からペレッ ト状に至 る種々のサイズおよび形態の粒子の機能性や使用性を向上させた、 新たな 形態の複合組成物に関する。 さらに本発明は、 固状体として高分子吸収体 を用いて構成された、 従来の吸収体とはまったく形態を異にする、 自身の 容積に比較して大量の液体を安定に吸収する能力を有する高吸水性複合組 成物、 ならびにこの高吸水性複合組成物を主たる構成要素とした高吸水性 複合体に関する。
本発明の高吸水性複合体は、 通常の高吸水体と同様にして、 幼児用およ び成人用ォムッ、 女性用生理用品、 動物用の排泄処理製品、 あるいはメデ ィカル用の血液吸収体製品に広く用いることができ、 いわゆる高分子吸収 体の性能をフルに活かした 「パルプレス型の超薄型吸収体」 としてとくに 有用である。 またコンパク トな形態を活かして、 保冷材、 保水材、 結露防 止材、 海底ケーブル被覆材、 そして水損事故防止材等への応用も可能であ る。
また本発明は、 このような複合組成物、 それから構成される複合体を製 造する方法、 装置にも関する。
さらに本発明は、 上記高吸水性複合体を各種シート状基材と組み合わせ て、 吸収体製品に応用する場合に、 従来のバックシートの持つ防漏機能も 兼ね備えたシート状吸収体、 従来のトップシートゃァクイジシヨン機能を も兼ね備えたシート状吸収体、 さらにはトップシートおよびバックシート の機能も併せ備え、 単独で使用できるようなシート状吸収体に関する。 背景技術
吸収体製品に用いられている水分や体液を吸収する吸収体主成分として は、 従来よりフラッフ状木材パルプと、 いわゆる高分子吸収体 (以下 「S AP」 と略称する) との組合せから成り立つている。 しかし近年、 物流の 効率化、 小売店頭での陳列スペースの利用率の向上のため、 さらには省資 源化のために、 従来の比較的嵩張る吸収体製品に対して、 薄物化、 コンパ ク ト化への社会的要請が大となっている。
コンパク ト化、 薄物化の手段としては、 S A Pとパルプの組合せにおい ては、 パルプに対して 2〜 1 0倍ほど高い吸水能力を持つ SAPの比率を 上げ、 それに伴ってパルプの比率を下げれば、 薄く、 コンパク トになり、 究極的には SAP 1 00 %の構造をとれば、 最大限に薄層、 コンパク ト化 を追求できるはずである。
ところが一方、 SAPの比率が高くなるほど、 水の吸収の際に、 SAP の特性に基づくいわゆる 「ゲルブロッキング現象」 が起り、 吸収体製品が 計算通りの効率では機能しなくなるため、 現状では SAP/パルプ = 1/ 1前後の構成が限界とされており、 SAP/パルプ = 2/ 1以上、 あるい は、 さらに S AP比率を上げて S AP 1 00 %に近いパルプレスの構造を とることは、 極めて難しい技術課題となっている。 ここで、 「パルプレス」 という用語は、 この分野で一般的に適用されている概念にしたがって、 S A Pに対するパルプの比が 1前後よりも小さいものを総称するものとして 使用される。
勿論、 パルプレス構造に関しては、 従来から種々の挑戦がなさている。 たとえば、 直接紡糸やアクリル酸系繊維の部分加水分解等により、 繊維状、 ウェブ状の SAPシートをつくる方法、 あるいはァクリル等のモノマ一を ウェブに含浸させて、 それを紫外線あるいはエレク トロンビーム等で重合 させて、 ウェブ状の吸水性ポリマーをつくる、 あるいはセルロース等の不 織布をカルボキシメチル化したのち更に部分架橋してシート状の吸水性ポ リマーをつくる、 等の様々な試みがなされている。
しかし、 素材のコス トの問題、 および多大な設備投資額等により、 工業 的、 経済的に成功した例は報告されていない。
一方、 生体からの体液排出は、 環境条件、 生活条件等により様々に変化 し、 しかも回数も一定ではない。 このため、 多くの吸収体製品に用いられ るシート状吸収体には、 状況変化に対応して、 素早く、 しかも多数回にわ たって安定した吸収能力を発揮することが要求される。
上に述べたような従来のパルプ/ S A P 2成分系の吸収体の場合には、 両成分の組合わせにより、 液体に対するパルプの一時貯留性と、 S A Pの 安定貯留機能とを活かし、 多数回の吸収要求にもある程度の対応が可能で ある。 ところが、 大きい吸収量の確保のために S A Pの割合を増加した S
A P単独に近い系では、 液体が供給されると同時に S A Pが一斉に吸収を 開始するために、 1回目の吸収スピードはきわめて速いが、 2回、 3回と 液体供給が繰り返されるにしたがって吸収スピードが急激に低下するとい う基本的な問題を抱えている。
発明の開示
本発明の第 1の態様によれば、 セルローズあるいはセルローズ誘導体か ら得られる水和性を有するミクロフイブリル状微細繊維、 および水膨潤性 固状体を主成分とし、 前記水膨潤性固状体の表面の少なくとも一部が前記 ミクロフィブリル状微細繊維により被覆されていることを特徴とする複合 組成物が提供される。
この複合組成物は、 単独で種々の形態、 たとえば粉末状、 粒子状、 ペレ ッ ト状、 シート状もしくは任意の形状の三次元構造物等の形態に成形する ことが可能であるが、 不織布のような任意のシート状支持体をベースとし てその上にシ一ト状に成形することもできる。
本発明は、 さらに上記の複合組成物を製造する方法を提供する。
この方法は、 水膨潤性固状体の膨潤を抑制し、 かつセルローズあるいはセ ルローズ誘導体から得られる水和性を有するミクロフイブリル状微細繊維 を水和分散できる、 水相溶性のある有機溶媒と水とからなる分散媒体中に、 前記水膨潤性固状体および前記ミクロフイブリル状微細繊維を分散させ、 得られた分散液から前記水膨潤性固状体および前記ミ クロフイブリル状微 細繊維を前記分散媒体から分離し、 ついで脱液したのち乾燥させることか らなる。
本発明の複合組成物は、 基本的には、 水膨潤性を有する固状体と、 これ を被覆するミクロフィブリル状微細繊維との複合体である。 水膨潤性を有 する固状体としては、 種々の多糖類、 凝集剤、 あるいは粒子状高分子吸収 体 (S A P ) 等がある。 中でも S A Pは、 そのきわめて大きい吸水性から、 取扱いや保存が容易でないが、 本発明にしたがってミクロフィブリル状微 細繊維で被覆することにより、 このような問題が解消される。 また S A P 粒子を相互にミクロフィブリル状微細繊維で結合した構造は、 ミクロフィ ブリル状微細繊維が各 S A P粒子を所定の位置に拘束するとともに、 その 周囲に適当な空間を確保するため、 きわめて厚さの薄いシート状の吸収体 を構成する。
本発明の第 2の態様によれば、 シート状支持体と、 このシート状支持体 の少なく とも一方の表面上に設けられた吸収層とを有し、 前記吸収層は、 水和性のあるミクロフイブリル状微細繊維と、 粒子状高分子吸収体 ( S A P ) と、 前記粒子状 S A Pの平均直径よりも長い繊維長を有する短繊維状 成分とを備え、 湿潤膨潤時において改善された形態安定性を有することを 特徴とするシ一ト状吸収体が提供される。
本発明において、 SAPの平均粒径より長い短繊維成分は、 SAP粒子 相互間を連結するとともに、 SAP粒子が形成する層の上面をネッ ト状に カバーする、 ネッ トワーク構造を構成し、 これにより膨潤時にも膨潤 S A P粒子の脱離を防止する効果が得られる。
本発明によれば、 上記のシート状吸収体を製造する方法がさらに提供さ れる。 この方法は、 水和性のあるミクロフイブリル状微細繊維を分散媒体 中に分散させた分散液に、 短繊維状成分および粒子状 SAPを添加分散さ せて 3成分分散スラリーを調製する工程と、 前記 3成分分散スラリーをシ ート状支持体上に展開して前記スラ リー層を形成する工程と、 前記スラ リ 一層から前記分散媒体を除去し、 ついで乾燥する工程と、 を備える。
この態様のシート状吸収体は、 粒子状 SAP, ミクロフイブリル状微細 繊維、 短繊維成分、 そしてそれらを支える基布の 4成分から成り立つてい る。 粒子状 SAPは、 吸水能力を示す基本成分である。 SAPとしては、 前述の粒子状の他、 フィルム状、 不織布状等のさまざまな形態を持ったも のが使用可能である。
ミクロフィブリル状微細繊維は、 本発明のシ一ト状吸収体の製造時には、 SAPの分散安定剤として沈降防止と SAP粒子同士の凝集を防ぎ、 完成 後には、 SAP粒子相互、 および SAPと基布とを結合するバインダーの 役割を果たす。
短繊維成分は、 ミクロフイブリル状微細繊維で被覆された S AP粒子の 間を分画し、 粒子群をネッ ト状にカバ一することにより、 シート状支持体 と協働してネッ トワーク構造の中に S A P粒子を取り込む機能をもつ。 本発明の第 3の態様によれば、 液体透過性シート状支持体と、 その一方 の表面に結合された、 粒子状 SAPを含む吸収層とを備えたシート状吸収 体において、 前記吸収層が、 前記液体透過性シート状支持体の前記表面に、 所望のパターンで分布された、 他の領域よりも高い吸収能力を持つ複数の 高吸収領域を形成していることを特徴とするシ一ト状複合吸収体が提供さ れる。
このような構造をもつ本発明のシート状複合吸収体においては、 排出体 液などの液体がシート状吸収体の液体透過性シート状支持体の表面、 すな わち吸収層の存在しない側の表面に接触すると、 この液体はまず液体透過 性シート状支持体に吸収され、 その液体浸透性により、 それ自身の内部に 急速に浸透し、 ついで拡散し、 その後に、 液体が供給された表面とは反対 側の表面に接して設けられている吸収層に接触してこれに吸収される。 シ —ト状吸収体全体としての吸収スピードは、 液体透過性シート状支持体へ の吸収拡散スピ一ドと、 吸収層表面からその内部へ向かって順次に起こる 膨潤、 吸収スピードとによって決まる。
したがって、 吸収層に厚み差あるいは密度差があれば、 液体が供給され たとき、 厚みが薄く、 あるいは密度の低い部分から吸収、 膨潤が進む。 ま た吸収層に含まれている粒子状 S A Pの粒径に差があれば、 粒径の小さい 部分から膨潤吸収が進む。 本発明の基本的なコンセプトは、 シート状吸収 体の表面上に所望のパターンで高吸収領域を分布させたことによって生ず る吸収能力差を、 膨潤吸収スピ一ドの差に反映させたことにある。
また吸収層に不定形の縁部を与えることにより、 その縁部の長さが、 単 純な直線あるいは曲線に比較して格段に長く、 したがってシート状支持体 に一旦吸収された液体は、 この長い接触線をもつ吸収層に速やかに吸収さ れ、 吸収スピードのさらなる向上が得られる。
上述のような吸収層の形成成分をシート状支持体上に、 所望のパターン に分布、 成形させるためには、 吸収層形成成分をスラリー状にして、 その スラリーをシート状支持体上に、 目的に応じたパターンで塗布固定するよ うな方法を採用することが有効である。 そのような方法には、 粒子状 S A Pを含むスラリー状分散液を準備する分散工程と、 前記分散工程で得られ た分散液を前記液体透過性シート状支持体の表面上に塗布して、 所望のパ ターンで分布された、 他の領域よりも高い吸収能力を持つ複数の高吸収領 域を形成する塗布工程と、 前記塗布工程で形成された吸収層を乾燥させる 乾燥工程と、 を備えていることが必要とされる。
また本発明は、 上記の方法を実施するための装置を提供する。 この装置 は、 連続する液体透過性シート状支持体の一方の表面上に、 粒子状 S A P を含むスラリー状分散液を帯状に塗布するための複数のノズルと、 このノ ズルに前記スラリー状分散液を供給するための給送手段とを備え、 前記給 送手段が、 前記分散液の流量を脈動させる機構を有していることを特徴と する。
本発明によれば、 連続する液体透過性シ一ト状支持体の一方の表面上に、 粒子状 S A Pを含むスラリ一状分散液を帯状に塗布するための複数のノズ ルと、 このノズルに前記スラリ一状分散液を供給するための給送手段とを 備え、 前記ノズルの各々が複数の吐出口を有していることを特徴とするシ —ト状吸収体の製造装置がさらに提供される。
この装置は、 スラリー状分散液が塗布された後に、 前記液体透過性シ一 ト状支持体を加熱下でプレスする熱プレス手段を備えることもできる。 本発明の第 4の態様によれば、 繊維ゥヱブからなるシ一卜状支持体と、 このシート状支持体の一方の表面に支持されている粒子状または繊維状 S A Pとからなり、 シート状支持体が、 前記 S A Pを支持している表面が内 側になるようにチューブ状に形成されていることを特徴とするチューブ状 吸収体が提供される。
すなわち本発明のチューブ状吸収体は、 S A Pを支持しているシ一ト状 支持体をチューブ状に成形することによって、 S A Pのための膨潤スぺ一 スを吸収体の内部構造として具備する、 新規な立体構造を持った高吸収性 構造体を構成している。
このような構造のために、 本発明のチューブ状吸収体は、 単位面積内に 存在する S A Pの絶対量が、 平面構造の吸収体のそれの約 2倍となり、 単 位面積当たりの吸収能力も約 2倍に増加する。 また本発明の吸収体では、 S A Pはチューブ状のシート状支持体の内壁に付着した状態で支持されて いるので、 十分な大きさの膨潤スペースが確保され、 S A Pがその吸収能 力の最大限まで液体を吸収して膨潤した状態に至っても、 吸収体全体とし てのフレキシブルな性質が保持される。
シ一ト状の吸収体についてはいろいろな開発が行われているが、 その吸 収体としての機能を吸収体製品としての機能として充分発揮させるために は、 液体の吸収前には下着のように薄く、 吸収時には膨潤を妨げないよう な充分な膨張スペースを用意することが必要である。 本発明は、 このよう な要求を十分に満足するとともに、 シート状支持体の液体拡散性と相まつ て、 優れた吸収性能を発揮する吸収体を提供する。
本発明はさらに、 上に述べたような立体構造を持った高吸収性構造体か らなるチューブ状吸収体が吸収体コアとして所望の吸収領域に配置された 吸収体製品を提供する。
本発明のチューブ状吸収体は、 未膨潤時には扁平もしくはフラッ 卜な、 中空チューブがつぶれた状態の極めて薄い状態を呈し、 水分の吸収によつ て膨潤したときには、 S A Pの膨潤による体積増加のために、 内部空隙が
S A Pで充填されて、 チューブ状吸収体全体として横断面がほぼ円形にな るように膨張し、 立ち上がった状態となる。
本発明の吸収体製品において、 吸収領域に単一のチューブ状吸収体が配 置されてもよいが、 より好ましくは、 複数のチューブ状吸収体が並列に配 置される。 後者の場合には、 構造が安定するとともによりフレキシブルに なり、 吸収体製品の着用者の身体の動きによく追従することが可能である。 本発明の第 5の態様によれば、 一方の表面に多数の凹部を有する液体不 透過性シート材料と、 前記の凹部内に収容、 固定された吸水性材料とを備 え、 防漏機能と吸水機能を兼ね備えているシート状吸収体が提供される。 この態様においては、 複合吸収体は、 液体不透過性シート材料の一方の 表面に設けられた多数の凹部に、 粒子状高分子吸収体を含む吸水性材料が 充填された形態を採る。 この複合吸収体は、 次のような要件をクリャ一す ることで、 防漏機能と吸水機能を兼ね備える。
( 1 ) 凹凸構造を持った液体不透過性シート材料、 さらに望ましくは防水性 とともに通気性を有する材料を使用する。
( 2 ) 吸水能力のできるだけ大きい吸水性材料を使用する。
( 3 ) 凹部に吸水性材料を充填し、 しかもその凹部に固定する。
本発明に使用される凹凸構造を有する材料としては、 厚さ 5 / π!〜 5 0
〃m程度の P E、 P P、 E V A等のフレキシブルな熱可塑性フィルムに、 機械的穿孔、 熱成形、 真空成形等の手段で任意の形状で多数の孔または凹 部を形成したものが最も一般的であるが、 液体不透過性シート材料の一部 に開孔が形成され、 この開孔部分を、 後述する吸水性材料で塞ぐことによ り、 防水防漏性を与えたものも有利に使用できる。
また凹部を充填する吸水性材料には、 その比較的狭い空間に充填させる ために、 細かいサイズであることが要求され、 一方その狭い空間に充填さ せる量である所定量の吸水量を確保するためには、 単位容積当りの吸水能 力が高いことが要求される。
液体不透過性シ一ト材料は、 たとえば厚さ 5 / Π!〜 5 0 mの熱可塑性 フィルム、 あるいは厚さ 5〃m〜 5 0〃mの熱可塑性フィルムと不織布と の接合体であり、 このシート材料に形成された凹部は、 他の部分と同一の 液体不透過性であてもよく、 あるいは凹部の底部あるいはその一部に、 そ のままでは通液するような開孔部分または多孔質部分が存在し、 その開孔 または多孔質部分が、 前記吸水性材料で閉じられていてもよい。
このような構成のシート状吸収体は、 全体として液体不透過性であると ともに、 凹部に収容、 固定された吸水性材料により、 大きい液体吸収能力 を示し、 したがって液体不透過性シ一トと吸収体の 2つの機能を兼ね備え る。
液体不透過性シート材料に設けたられ凹部に、 S A Pもしくは S A Pを 含む吸水性材料を充填固定するための方法としては、 原則的には通常のォ ムヅ、 ナプキン等の吸収体製造プロセスで行われているものと同じ方法を 適用することができ、 一つの好ましい方法は、 たとえば気流中に S A Pと 木材パルプとを分散させる工程と、 この分散物を凹部に充填する工程と、 ついでその場所にホッ トメル卜で固定する工程とを含む。
もし液体不透過性シート材料の凹部がその一部に開孔、 もしくは液体透 過性の構造を有しているならば、 真空脱水装置を備えたコンベア上に上記 液体不透過性シート材料を供給し、 この液体不透過性シート材料の上から 上記スラリーを連続的に供給することによって、 スラリー中の液体が開孔 あるい通液部を通じてシ一ト材料を透過して分離され、 固形分のみが凹部 に残される。 ついで、 更なる脱液、 乾燥を行うことによって、 S A P粒子 相互間、 および S A P粒子とシート材料とがミクロフィブリル状微細繊維 により結合され、 その位置に安定に固定され、 同時に防水性も付与される ことになる。 また S A Pの量と、 ミクロフイブリル状微細繊維の性状およ び量との比率を適切に選択することによって、 望ましい防漏性を維持しな がら、 ある程度の通気性をも示すという、 吸収体製品の素材として好まし い特性を与えることも可能である。
このような目的のために使用される S A Pは、 狭い空間内に安定に保持 されることにより達成されるように、 粒子状、 でき得ればより細かいもの が望ましく、 粒経で表示すれば、 0 . 4 m m以下、 さらに望ましくは 0 . 3mm〜0. 1 mm程度のものが適している。 また 0. 1 mm程度の極細 粒子と 0. 4 mm以上の粗粒子を共存させてもよい。 木材パルプ等の繊維 材料に SAPを共存させる場合には、 SAP含有量が多いほどよく、 少な くとも SAPを 50 %以上含有させることが望ましい。
すでに述べたように、 本発明の複合吸収体の製造においては、 ミクロフ イブリル状微細繊維、 SAP、 および必要に応じて添加された短繊維状成 分は、 分散媒体中に分散される。 分散媒体としてとくに有効なものとして、 低温度では高粘度、 加温下では粘度が対数的に低下する性質をもった多価 アルコール系、 特に多価アルコールと水との混合溶媒系に於ける温度、 粘 度挙動を利用することにより、 分散貯留時には系を低温化、 高粘度化にし て安定状態を保ち、 移送、 成形し、 脱液時には系を加温、 加水して粘度を 下げ、 流動性を上げ、 これにより成形、 脱液を容易ならしめることが可能 である。
以下に、 本発明の高吸水性複合組成物、 およびこの複合組成物を備えた シート状吸収体の各形態の構成要素について具体的に説明する。
本発明の第 1の形態では、 複合組成物は、 S APとミクロフイブリル状 微細繊維から構成される。
第 2の形態では、 複合組成物は、 SAPとミクロフイブリル状微細繊維 に、 SAPより大きな短繊維状成分が加わる構成をとる。
第 3の形態では、 上記第 1および第 2の形態の複合組成物が、 シート状 支持体と複合されてシ一ト状吸収体を形成する。
これらの複合組成物とそれを組み合わせたシ一ト状吸収体を構成する成 分を抽出すると、 つぎの 4つの成分からなる。
まず、 各成分について説明しておく。
( 1 ) 粒子状 SAP
S APと略称されている粒子状高分子吸収体は、 一般にはカルギキンメ チルセルローズ、 ポリアクリル酸及びその塩類、 アクリル酸塩重合体架橋 物、 澱粉ーァクリル酸グラフ ト共重合体、 澱粉一ァクリロ二ト リルグラフ ト共重合体の加水分解物、 ポリオキシエチレン架橋物、 カルボキシメチル セルロース架橋物、 ポリエチレンオキサイ ド、 ポリアクリルアミ ド等の水 膨潤性ポリマ一を部分架橋したもの、 あるいはイソプチレンとマレイン酸 との共重合体等である。 これらを乾燥することによりベースポリマ一粒子 が得られる。 次に、 一般的にはさらに粒子表面の架橋密度を高めるための 後処理が施され、 同時に製品粉体の吸湿によるプロッキング性を抑制する ためにプロッキング防止剤が添加される。
また生物分解性のあるポリアスパラギン酸のアミノ酸架橋物、 あるいは Alcal igenes Latusからの培養生成物である微生物起源高吸水性ポリマ一等 も含まれる。
S A P製品としては、 粒子状、 顆粒状、 フィルム状、 そして不織布状の さまざまな形態を持ったものが開発されているが、 これらは全て本発明で 使用可能であり、 また本発明で望ましいものは、 分散媒体中で均一に分散 可能な粒状、 顆粒状、 フレーク状、 ペレッ ト状、 短針状等のもので、 ここ ではこれらを総称して 「粒子状」 と称することにする。
( 2 ) ミクロフイブリル状微細繊維
本発明において、 S A P粒子を所定の位置に拘束するミクロなネッ トヮ —ク構造は、 いわゆるミクロフイブリル状微細繊維によって構成される。 これは、 本発明の複合吸収体の製造時には S A P粒子同士の凝集を防ぎ、 分散状態を安定化、 均一化するとともに、 乾燥後には S A P相互、 および S A Pとシート状支持体とを結合するバインダ一の役割を果たす。
このミ クロフイブリル状微細繊維は、 一般的には平均直径が 2 . O z m 〜0 . 0 1 m、 平均で 0 . 1もしくはそれ以下の極めて細い繊維状物で、 S A Pが水を吸収したときにその膨潤によって直ちに構造が崩壊するのを 防止することができる耐水性をもち、 しかも水の浸透性、 S A Pの膨潤性 を阻害しないような性質を持つ。 ここで特記すべきことは、 ミクロフイブ リル状微細繊維は、 ソルべ一シヨン (solvation,束縛水) として水と結合 する、 極めて強固な水和性を有するということで、 この水和性により、 含 水媒体中に分散されると水和して、 大きな粘性を示し、 安定に分散状態を 保持する性質を示す。
この明細書において、 「ミクロフイブリル状微細繊維」 という用語は、 強い水和性を示す繊維状物を総称するもとのして使用され、 場合によって は平均直径が 2 . 0 // mを超えるものも使用可能であり、 また、 いわゆる フィブリルとミクロフイブリルとの混合体であってもよい。
このようなミクロフィブリル状微細繊維は、 セルローズあるいはセル口 ーズ誘導体をミクロフィブリル化処理することにより得られる。 たとえば 木材パルプを磨砕および高度叩解することにより得られる。 このミクロフ イブリルは、 M F C (ミクロフイブリレイテッ ドセルローズ) と呼ばれ、 ミクロフイブリル化のより進んだものは、 スーパ一ミクロフイブリレイテ ッ ドセルローズ (S— M F C ) と呼ばれる。
また、 たとえば人造セルロース繊維 (ポリノジック繊維、 ベンベルグ繊 維、 溶媒紡糸リヨセル) を短いステーブル状に切断したものを磨砕および 高度叩解することによつても得られる。
あるいはミクロフイブリル状微細繊維は、 微生物の代謝によっても得る ことができる。 一般的には、 Acetobactor Xyl inum等の、 いわゆる酢酸菌を 適当な炭素源を含む培地で撹拌培養して粗ミクロフィブリルを生成させ、 ついで精製することにより得られる。 このミクロフィブリル状微細繊維は、 バクテリアルセルローズ (B C ) と呼ばれる。
また紡糸性を有するセルロースの銅アンモニア溶液、 ァミンオキサイ ド 溶液、 セル口一ズザンテート水溶液、 あるいはジァセチルセルローズのァ セ トン溶液等を剪断応力下で凝固させて得られる、 いわゆるフィブリル状 物を、 さらに離解して得られるミクロフィブリル状の素材もまた本発明に おいて使用することが可能である。
これらのミクロフィブリル状微細繊維の詳細については、 特公昭 4 8一 6 6 4 1号公報、 特公昭 5 0 - 3 8 7 2 0号公報等に記載され、 また商品 名 「セルクリーム」 (旭化成 (株) 製) 、 商品名 「セリッシュ」 (ダイセ ル化学工業 (株) 製) 等として市販されており、 とくに本発明に適するも のは、 S— M F Cおよび B Cである。
特に本発明に適するものは M F C;、 S— M F Cおよび B Cである。 S— M F Cについての詳しい技術は特開平 8— 2 8 4 0 9 0号に、 B Cについ ては特公平 5— 8 0 4 8 4号に記載されている。
M F C , S— M F Cを M F Cとして総称してより詳しくその使用法につ いて説明しておく。 M F Cとして固形分 3 0 %程度まで濃縮して市販され ているものがあるが、 このような濃縮状態であると希釈解離の手順が必要 になり、 手間がかかると同時に濃縮にかけるコス トも高くなる。 本発明に は、 より水分含有量の高い固形分濃度 1 0 %以下のものがより望ましい。 しかし、 2 %以下まで希薄になると水分量が多くなりすぎ、 有機溶媒/水 の混合溶媒系における M F C含有選択幅が狭くなつてくる。 このような希 薄系での M F Cを使用する場合には、 原料パルプからミクロフィブリル化 処理を行う際に、 水単独系ではなく、 あらかじめ分散媒体として用いる有 機溶媒を含有させた有機溶媒/水系でミクロフイブリル化処理を行うこと がすすめられる。 これによつて 2 %前後の希釈状態で得られる M F C分散 液も本発明に使用可能になる。
B Cを使用する場合についてもより詳しく説明する。 B Cは微生物の代 謝生成物として得られるものであり、 培養の方法、 収穫の方法によって、 得られる B Cの濃度や形態が異なる。 それをより均一化するには、 収穫、 精製した B Cを 2 %以下の希釈状態でミキサーやデフアイプレーダ一によ る離解処理をつけ加えることにより、 凝集状態にある微細繊維塊をさらに 細分化、 均一化させ大幅に粘度も上昇し、 SAPに対するバインダー効果 も大きくなるので、 このような離解処理を行った B C.を用いることが本発 明の目的により適している。
( 3 ) 短繊維状成分
短繊維状成分を構成する短繊維の好ましい繊度は、 MF Cの 10倍もし くはそれ以上である。 具体的には、 平均デニールで約 0. O l d以上、 約 3. 0 d以下の繊度が好ましい。
本発明において、 短繊維状成分を構成する短繊維の長さは重要な要素で ある。 短繊維は、 上に述べた、 MFCで被覆された SAP粒子の間を分画 し、 粒子群をネッ ト状にカバーするという機能を果たすために、 乾燥状態 にある粒子状 S A Pの平均直径よりも長い繊維長を有していなければなら ない。 一般に市販されている粒子状 S APの平均粒径は約 0. lmm〜0. 6mm程度であるが、 S A Pの粒径の比較的小さいサスペンジョン重合で 得られる S APを用いる場合には、 比較的繊維長が短い繊維で十分であり、 造粒品ゃフレーク状の SAPの場合には比較的繊維長の長いものが望まし い。
この短繊維はまた、 膨潤後の S A Pを被覆する役割を演ずるものであり、 SAPと同様に膨潤したり、 溶解したりした場合には効果がなくなること から、 水に膨潤、 溶解しないような性質を持つことが必要である。
本発明で有利に使用できる短繊維は、 下記のグループに分けられる。
(i) パルプ状繊維
典型的なパルプ状繊維は、 針葉樹や広葉樹を原料にして蒸解して得られ る木材パルプ、 およびコッ トンリン夕一を原料にしたリン夕一パルプ等で ある。 他に、 ポリマー溶液を剪断凝固、 フラッシュ紡糸、 スプレー紡糸等 の手段で繊維状に固形化して得られるアセテート (ACe) フィブリル、 ポリアクリロリ ト リル (PAN) フィブリル、 ポリエチレン ( P E ) 系合 繊パルプ、 ポリプロピレン (PP) 系合繊パルプ等が含まれる。 また細か い SAPを用いるときには、 ビートの絞りかす、 コ一ヒーの絞りかすから 得られるパルプ状物も使用可能である。
P Eや P P系合繊パルプは易熱溶性があるので、 熱処理によりより安定 化を図る場合には好適である。
(ii) 化合繊の短い切断繊維
• レーヨン、 ポリノジック、 リヨセル等のセルロース系繊維の、 製紙用に 生産されている 10 mm以下の短繊維類およびそのフィブリル化処理物 c . PET, PP, PVA, PAN等の短繊艦、 低融点 PET/PET, P
P /PE, P E/P E T等の複合繊維の短繊維類。
•異ポリマーブレンド、 海島状繊維紡糸法等で得られる、 いわゆる極細繊 維の切断短繊維等。
特に PEZPET、 P E/P Ρ、 低融点 Ρ Ε Τ/Ρ Ε Τのような複合繊 維は、 易熱溶性成分の効果を利用して、 熱処理により安定化を図る場合に は特に望ましい。 また、 これらの短繊維に抗菌剤や消臭剤を担持させたも のを使用することもまた望ましい。
(4) シート状支持体
シート状支持体は、 MFCで被覆および結合された SAP粒子をシート 状支持体に接合することにより、 強度および寸法安定性等の向上、 シート 状支持体を通じて吸収すべき液を拡散および分配させる機能、 ならびにシ ート状支持体に存在する可能性のある表面の凹凸、 起毛、 繊維の絡み合い、 あるいは空隙の中に S A P粒子を閉じ込め、 安定化する等の役割を演ずる。 ここで、 本発明に使用することができるシート状支持体について詳しく 述べる。 本発明において、 乾式フラップパルプマッ トおよびその接合シート、 湿 式成形パルプマッ ト、 カード方式乾式不織布、 スパンレース、 スパンボン ド、 メルトブローン不織布、 アセテートまたはポリエステルの開繊トウか らなる不織布等の多孔性のシートが使用可能である。 S A P粒子を空隙の 中に留めて安定するためには、 より嵩高な構造を持つことがより望ましい。 嵩高性に関しては、 後述するような厚み計を用いて測定した厚みと目付か ら計算した見掛け密度が、 0 . 2 g Z c m 3以下、 望ましくは 0 . l g / c m 3以下であることが望ましい。 このような嵩高構造の不織布を得るために は、 次のような工夫が採られる。
く細デニール繊維と太デニ一ル繊維の組合わせからなるウェブ > 太い繊維は腰が強く、 耐圧縮性に優れる一方で、 ウェブの接合強度を維 持するのが難しく、 細い繊維はこれとは逆の特性をもつ。 したがって、 両 方の繊維を組合せて使用するのが望ましい。 このような組合わせは、 太デ ニール繊維と細デニール繊維とをプレン ドすること、 あるいは太デニール 繊維からなる層と細デニール繊維からなる層を重ね合せることにより得ら れる。 しかし本発明の目的には、 2層構造、 特に細繊度の比較的密度の高 い親水性繊維層と、 密度の低い太繊度の疎水性繊維層との組合せからなる 不織布が望ましい。
<嵩高加工不織布 >
異なるデニールの繊維の組合せに加えて、 収縮繊維を組合せることがで きる。 この収縮繊維を収縮させることによって、 凹凸やコルゲート状の畝 を作ることも、 本発明に適した嵩高シート状支持体をつくる方法であの一 つである。
く表面賦形加工嵩高シート状支持体 >
平滑な不織布に植毛処理したり、 比較的厚手の不織布を機械的に起毛処 理を行うことによつても、 本発明に適した嵩高シート状支持体をつくるこ とができる。
上述のような 4つの構成成分からなる本発明のシート状複合吸収体にお いて、 これにシート状吸収体としての機能を充分に発揮するためには、 折 り畳んだり、 スリ ッ トして引き伸ばしたり、 コルゲート状に成形したりで きるような、 乾燥時における安定構造化とともに、 使用時の体液吸収に際 しても優れた吸収および拡散スピ一ドをもち、 吸収後も S A P粒子の剥離、 脱離のないような構造が求められる。
吸収スピードが速くても、 構造が崩れるような構造は避けるべきであり、 一方、 いかに S A Pが安定に固定されていたとしても、 吸収、 膨潤に長い 時間を必要とするものでは本発明の目的に適合しない。 そこで上述した 4 つの成分をいかに有機的に組合せるかが本発明の重要な要件になる。
( 5 ) 各要素の組合わせ
つぎに、 前述の各要素の組合わせ、 およびその効果について詳しく説明 する。
( a ) シート状支持体と短繊維との組合せ
シート状支持体が親水性であるか、 疎水性であるかによって、 組合せる べき短繊維の好ましい特性が決定される。 すなわち、 シート状支持体が P P , P E T等の疎水性の繊維からなっている場合には、 これに組合される 短繊維としては、 木材パルプ、 フィブリル化リヨセルのようなセルロース 系の繊維が選ばれ、 これによつて大幅に吸収拡散性が改良される。 レーョ ン等の親水性繊維からなるシート状支持体を用いる場合には、 P E合成パ ルプ、 P E / P E T不複合繊維のショートカツ ト繊維を組合せることによ つて、 吸収拡散性と形態保持性との好ましいバランスが維持される。
( b ) シート状支持体と熱融着性短繊維との組合せ
湿潤状態での良好な構造の安定性を得るためには、 特定の構造のシート 状支持体と短繊維とを組合せて熱セッ ト処理することにより、 より強い構 造を得ることが可能になる。
たとえば、 1. 5 dのレ一ヨン繊維からなる 1 5 g/m2のカードウェブ と、 6 dの P E T繊維からなる 1 5 g/m2のカードウエブを、 水流絡合 (water-jet entanglement) 処理すると、 下層に高密度の強親水層、 上層 に嵩高な構造を持った疎水性の 2層構造ウェブが得られる。 一方、 MF C /SAPのスラリーに、 短繊維 (P E T/低融点 P E Tの易熱溶性複合繊 維の 1. 2 d, 2 mmにカッ トしたもの) を分散することにより共分散ス ラリーが得られる。 この共分散スラリーを、 2層ウェブの P E T側に展開 して、 スラリー層が形成される。 つぎに、 このスラリー層を乾燥後、 熱処 理することにより、 シート状支持体の P E Tと短繊維の易熱溶性 P E丁が 熱融着してネッ トワーク構造を形成し、 閉じた空隙の中に SAP粒子を閉 じ込めた構造を得ることができる。
このような構造においては、 液体の吸収時には、 液体は親水性シート状 支持体層から SAPにすばやく供給されて膨潤を開始するが、 充分に膨潤 した後にも、 シート状支持体から脱離することは少ない。 2層構造不織布 の嵩高層を形成する繊維の種類と、 それに適した短繊維との組合せ例を下 に示す。
2層構造シート状支持体 スラリーとして添加される短繊維成分 の嵩高成分
PE/PET太デニール繊維 PE合成パルプ、 PE/PET細デニール繊維
PE/PP太デニール繊維 PE合成パルプ、 PE/PET細デニール繊維
PET太デニール繊維 PET/易熱溶性 PET細デニール繊維
レーヨン太デニール繊維 熱水易溶性 PVA繊維 (c) MF Cと短繊維との配合割合
短繊維は、 一般的には MF Cのスラリーに添加されて 2成分分散液を構 成し、 これに更に粒子状 SAPを加えることにより 3成分系スラリーが得 られる。 この 3成分系スラリーが、 シート状支持体上に展開される。 この 3成分系スラリーにおいて、 MF Cに対する短繊維の量の割合が大き過ぎ ると、 MFCが短繊維の被覆、 結合にのみ消費され、 SAPの接合効率を 下げる結果を招き、 またスラリーの安定性も悪くなる。 また短繊維が少な すぎると、 期待されるネッ トワーク作用が得られない。
MFC (P) と短繊維 (Q) の割合は、 P/Q= 1/5〜5/1付近に 下限界と上限界があり、 望ましくは P/Q= l/3〜3/lである。 本発明において、 上述の SAP、 ミクロフイブリル状微細繊維、 および 必要に応じて添加された短繊維状成分の各要素は、 分散媒体に分散される 以下に、 分散媒体について説明する。
上記のような粒子状 S APとミクロフイブリル状微細繊維、 および必要 に応じて添加された短繊維状成分を安定なスラリー状の分散液として取扱 うためには、 分散媒体を適切に選択することが重要である。 SAPがその 製造工程上で最初からスラリ一状を呈している場合、 例えばシクロへキサ ン 水系で重合反応が行われるァクリル酸のサスペンジョン重合のような 系では、 重合反応終了後、 サスペンジョン状で架橋処理を行ったのち、 そ のスラリー中にミクロフィブリル状微細繊維の水分散液、 あるいは溶媒/ 水分散液を撹拌下で添加することによって、 部分膨張した S APとミグ口 フィプリル状微細繊維を含む安定なスラリ一が得られる。
市販の乾燥された SAPを上記ミクロフィブリル状微細繊維、 および必 要に応じて添加された短繊維状成分とともに安定に分散させたスラリ一を 得るためには、 水と有機溶媒との混合媒体に分散させることが望ましい。 このような有機溶媒と水とからなる分散媒体に S A P粒子、 ミクロフィ ブリル状微細繊維、 および必要に応じて添加された短繊維状成分が分散さ れると、 ミクロフィブリル状微細繊維と分散媒体との組合わせで生じる粘 性により、 ミクロフィブリル状微細繊維および S A P粒子の均一で安定な 分散液が形成される。
本発明に使用される有機溶媒としては、 メタノール、 エタノール、 イソ プロピルアルコールなどのアルコール類; エチレングリコール、 ジェチレ ングリコール、 プロピレングリコール、 低分子量ポリエチレングリコール、 グリセリン等の多価アルコール類;およびァセ トン、 メチルェチルケトン、 ジォキサンジメチルスルホキサイ ド等; の代表的な水溶性の有機溶媒が使 用可能である。 低沸点のアルコール類を使用する場合には、 揮発性、 引火 性が高いため、 使用する装置を防爆構造にすることが必要であろう。 一方、 環境への安全性、 および製品中の溶媒残存の可能性の低さの観点からは、 エタノールおよびプロピレングリコール等が適している。 これらの溶媒に は、 分散に支障を与えない範囲の量で、 シクロへキサンのような非水溶性 溶媒を添加してもよい。
ミクロフイブリル状微細繊維、 粒子状 S A P、 および必要に応じて添加 された短繊維状成分を比較的長時間にわたって、 沈降、 凝集させることな く、 均一に分散した状態を維持するための分散媒体としては、 とくに多価 アルコール系の溶媒が好んで使用される。 多価アルコール系の溶媒は、 水 に可溶であり、 その水との混合状態で o °c以下の低温でも氷結せず、 高粘 度を示して、 ある時間安定に貯留でき、 温度が上昇するにつれて粘度低下 を示し、 それを利用してポンプ移送、 成形を容易にさせる。
多価アルコール系の溶媒の例としては、 例えばエチレングリコール、 プ ロピレングリコール、 ジエチレングリコール、 ト リエチレングリコール、 低分子量のポリエチレングリコール、 グリセリン等が挙げられる。 これら の多価アルコール系溶媒は温度による粘度変化が大きく、 例えば表 1に示 すように、 2 0 °Cと 5 0。Cの 3 0 °Cの違いでも大きな粘度差を示す。
表 1
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このような粘度変化をうまく製造工程に組み入れることによって効率的 なプロセス設計を可能にする。 しかし、 多価アルコールの一つの欠点は、 含水状態でも高粘度のため、 シート状基材へのスラリーの塗布に際して、 基材への浸透不足によって生ずるなじみの悪さがコーティングムラ等の原 因になることがある。 その場合には、 この多価アルコールにメタノールや エタノール等のアルコール類を組み合わせて、 たとえば、 P G /エタノー ル /水系という 3成分系の溶媒を採用するような手段を採ることも可能で ある。
上記のようにして得られた粒子状 S A Pとミクロフイブリル状微細繊維、 および必要に応じて添加された短繊維状成分を含むスラリ一は、 液体透過 性シート状支持体の表面に塗布されて吸収層を形成する。 一般的には、 ス ラリ一はシ一ト状吸収体の表面全体にわたって均一に塗布されるが、 用途 に応じて適切なパターンで塗布することもできる。
このようなパターンで吸収層が形成される場合において、 液体透過性シ ート状支持体は、 吸収層を支える基材であると同時に、 製造工程における スラリ一からの固液分離の役割も演ずる。 したがってシート状支持体構成 成分が吸収層との親和性を持つと同時に、 シート状支持体の構造が固形物 は透過しないが、 液体は透過できるような細孔を持っていることが望まし い。 その意味では天然繊維、 化学繊維、 そして合成繊維を原料とする不織 布類をシート状支持体にすることが望ましい。 特にセルロース系のミクロ フィブリル状微細繊維を結合剤として用いる場合には、 水素結合性のある セルロース系繊維をシ一ト状支持体に混在させることが望ましい。
本発明において、 吸収層は、 上記スラリーを液体透過性シート状支持体 の表面に塗布して形成されるが、 塗布された結果として、 所望のパターン で分布された吸収能力の高い複数の高吸収領域を形成していることが必要 である。
このような不均一な分布をもって吸収層を形成するための代表的な手段 は、 スラリ一状分散液の吐出量もしくは吐出幅に適度な脈動を与えてパ夕 —ン状の分布を形成させるか、 あるいは塗布後の未だ固化する前に賦形す ることである。
吐出された分散液に適度な脈動を与えるための一つの手段は、 脈動を伴 つて吐出する性質を有する、 たとえばプランジャポンプ、 チューブポンプ 等のポンプを使用することである。 吐出量の脈動を生じないタイプのボン プを使用する場合には、 その吐出側に適当な脈動付加装置を設ける。 図面の簡単な説明
第 1図は、 溶媒中のミクロフイブリル濃度と粘度との関係を示すグラフ である。
第 2図は、 セルローズからミクロフイブリルを得る過程を示す説明図で ある。
第 3図は、 分散媒体中の有機溶媒濃度と S A Pの膨潤率との関係を示す グラフである。
第 4図は、 エチレングリコールとプロピレングリコールの一 1 o °Cから 1 00〜 1 40°Cまでの粘度と温度の関係を示すグラフである。
第 5図は、 プロピレングリコールの水溶液状態での粘度と温度の関係を 混合比 4/6, 6/4, 8Z2の場合で示すグラフである。
第 6図は、 スラリ一状の分散液から種々の複合組成物を形成する概念を 示す説明図である。
第 7図は、 本発明の実施態様例による複合組成物の形態を示す断面図で、 (a) は粒子状のもの、 (b) はフレーク状のものを示す。
第 8図は、 本発明の実施態様例による複合組成物からなるシート材料を 示し、 (a) は概略的縦断面図、 (b) はその顕微鏡写真をスケッチした 説明図である。
第 9図は、 本発明の実施態様例による複合組成物からなる他のシ一ト材 料を示し、 (a) は概略的縦断面図、 (b) はその顕微鏡写真をスケッチ した説明図である。
第 1 0図は、 本発明の実施態様例による複合組成物シート材料の概略的 縦断面図である。
第 1 1図は、 本発明の実施態様例による複合組成物シート材料の縦断面 図である。
第 1 2図は、 本発明の実施態様例による複合組成物シート材料の縦断面 図である。
第 1 3図は、 本発明の実施態様例による複合組成物シート材料の縦断面 図である。
第 14図は、 本発明の実施態様例による複合組成物シート材料の部分斜 視図である。
第 1 5図は、 本発明の実施態様例による複合組成物シート材料の縦断面 図である。
第 1 6図は、 パターン分布を持ったシート状吸収体の一例を模式的に示 す説明図である。
第 1 7図は、 パターン分布を持ったシート状吸収体の他の例を模式的に 示す説明図である。
第 1 8図は、 パターン分布を持ったシート状吸収体のさらに他の例を模 式的に示す説明図である。
第 1 9図 (A ) 、 (B ) 、 (C ) 、 (D ) はそれそれ本発明のチューブ 状吸収体の異なる形態を示す横断面図である。
第 2 0図 (A ) は本発明に適用可能なシート状吸収体の断面図、 (B ) は (A ) のシート状吸収体で構成されたチューブ状吸収体の横断面図であ る。
第 2 1図は、 (A ) は本発明に適用可能な他のシート状吸収体の断面図、 ( B ) は (A ) のシート状吸収体で構成されたチューブ状吸収体の横断面 図である。
第 2 2図は、 本発明のチューブ状吸収体の他の例を示す横断面図である。 第 2 3図は、 本発明の吸収体製品の一例を示す平面図である。
第 2 4図は、 第 2 3図の A— A線における断面図である。
第 2 5図は、 本発明の他の吸収体製品を示す第 2 3図と同様の断面図で ある。
第 2 6図は、 本発明のさらに他の吸収体製品を示す第 2 3図と同様の断 面図である。
第 2 7図は、 本発明の別の吸収体製品を示す第 2 3図と同様の断面図で ある。
第 2 8図は、 第 2 4図に示した本発明の吸収体製品に用いられたチュー ブ状吸収体が膨潤した状態を示す断面図である。
第 2 9図は、 本発明のさらに別の吸収体を示す第 2 3図と同様の断面図 である。 第 3 0図は、 本発明のさらに別の吸収体を示す第 2 3図と同様の断面図 である。
第 3 1図は、 本発明のチューブ状吸収体の他の例を示す横断面図である。 第 3 2図は、 本発明のチューブ状吸収体の他の例を示す横断面図である。 第 3 3図は、 本発明のチューブ状吸収体の他の例を示す横断面図である。 第 3 4図は、 本発明のチューブ状吸収体の他の例を示す横断面図である。 第 3 5図は、 本発明のチューブ状吸収体の他の例を示す横断面図である。 第 3 6図は、 本発明のチューブ状吸収体を構成するために使用できるシ ―ト状支持体の断面図である。
第 3 7図は、 第 3 6図のシート状支持体に S A P粒子を担持させた状態 を示す断面図である。
第 3 8図は、 第 3 7図の構造を有するチューブ状吸収体を用いて構成さ れた吸収体製品の部分断面図である。
第 3 9図は、 本発明のシート状吸収体を構成する孔あき液体不透過性シ ―卜の部分斜視図である。
第 4 0図は、 本発明のシート状吸収体の表面の一部を示す平面図である。 第 4 1図は、 第 4 0図のシート状吸収体の縦断面図である。
第 4 2図は、 本発明のシート状吸収体を製造する工程を示す説明図であ る o
第 4 3図は、 本発明のシート状吸収体に使用される液体不透過性シート 材料の平面図である。
第 4 4図は、 第 4 3図の液体不透過性シート材料の凹部に吸水性材料を 充填した状態を示す平面図である。
第 4 5図は、 本発明の他のシート状吸収体を示す部分平面図である。
第 4 6図は、 第 4 5図の部分縦断面図である。
第 4 7図は、 本発明のさらに他のシート状吸収体を示す部分平面図であ る。
第 4 8図は、 本発明においてミクロフィブリル状微細繊維に短繊維状成 分を添加するプロセスの例を示すプロック図である。
第 4 9図は、 本発明においてミクロフィブリル状微細繊維に短繊維状成 分を添加するプロセスの例を示すブロック図である。
第 5 0図は、 本発明においてミクロフィブリル状微細繊維に短繊維状成 分を添加するプロセスの例を示すプロック図である。
第 5 1図は、 本発明においてミ クロフイブリル状微細繊維に短繊維状成 分を添加するプロセスの例を示すブロック図である。
第 5 2図は、 本発明のシート状吸収体を、 乾燥状態にあるものとして示 す部分縦断面図である。
第 5 3図は、 第 5 2図に示したシート状吸収体が、 湿潤した状態にある ものとして示す部分縦断面図である。
第 5 4図は、 本発明の他のシート状吸収体を、 乾燥状態にあるものとし て示す部分縦断面図である。
第 5 5図は、 本発明のシート状吸収体の一例を示す平面図である。 第 5 6図は、 第 5 5図のシート状吸収体の部分拡大断面図である。 第 5 7図は、 本発明に使用されるシ一ト状支持体を製造する方法の一例 を示す工程図である。
第 5 8図は、 第 5 7図の方法で製造されたシート状支持体の断面を示す 説明図である。
第 5 9図は、 本発明で使用するのに適したシート状支持体の一例を示す 一部切欠平面図である。
第 6 0図は、 第 5 9図の一部拡大断面図である。
第 6 1図は、 本発明の方法にしたがって複合組成物シート材料を製造す る装置の概略的縦断面図である。 第 6 2図は、 第 6 1図の装置の変形例を示す概略的縦断面図である。 第 6 3図は、 第 6 1図に示した装置に使用される他の塗布装置を示す概 略的縦断面図である。
第 6 4図は、 第 6 3図の装置に使用された溝付きロールの平面図である。 第 6 5図は、 第 6 3図, 第 6 4図に示した装置で分散液が塗布されたシ 一ト状支持体の横断面図である。
第 6 6図は、 本発明のシート状吸収体を製造するための装置の一例を概 略的に示す斜視図である。
第 6 7図は、 第 6 6図の装置に適用されるスラリー状分散液吐出用ノズ ルの一例を示し、 (A ) は側面図、 (B ) は底面図である。
第 6 8図は、 第 6 6図の装置に適用されるスラリ一状分散液吐出用ノズ ルの他の例を示し、 (A ) は側面図、 (B ) は底面図である。
第 6 9図は、 本発明のシ一ト状吸収体を製造するために使用されるスラ リ一状分散液吐出用ノズルの例を示す斜視図である。
第 7 0図は、 本発明のシート状吸収体を製造するために使用されるスラ リ一状分散液吐出用ノズルの例を示す斜視図である。
第 7 1図は、 本発明のシート状吸収体を製造するために使用されるスラ リ一状分散液吐出用ノズルの例を示す斜視図である。
第 7 2図は、 液体透過性シート状支持体に対するノズルの接触状態の一 例を示す説明図である。
第 7 3図は、 液体透過性シート状支持体に対するノズルの接触状態の他 の例を示す説明図である。
第 7 4図は、 本発明のシート状吸収体を製造するための装置を示す系統 図である。
第 7 5図は、 本発明のシート状吸収体を製造するための他の装置を示す 系統図である。 第 7 6図は、 本発明のシ一ト状吸収体を製造するためのさらに他の装置 を示す系統図である。
第 77図は、 剛柔性 (mm) を測定する方法を示す説明図である。 第 78図は、 第 77図の A— Aに沿った断面図である。
第 79図は、 SAPの結合安定性の判定基準を示すチャート図である。 第 80図は、 本発明の実施例でサンブルに組み込むために用意された複 合吸収体シートを示す平面図である。
第 8 1図は、 本発明の複合吸収体の他の例を示し、 (a) は平面図、 (b) はその断面図である。
第 82図は、 本発明のさらに他の形態の複合吸収体を製造する過程を示 す説明図である。
第 83図は、 本発明の複合吸収体を適用した女性用失禁パッ ドを示し、 (a) は平面図、 (b) は複合吸収体の断面図、 (c) は (a) の複合吸 収体を折り畳んだ状態を示す斜視図、 (d) は完成された女性用失禁パッ ドの側面図である。
第 84図は、 本発明の実施例で使用されるチューブ状吸収体の素材を示 す斜視図である。
第 8 5図は、 第 84図の素材から構成されたチューブ状吸収体の横断面 図である。
第 8 6図は、 本発明の実施例で使用されたチューブ状吸収体の横断面図
Cめ o
第 87図は、 プロピレングリコ一ルを例にして各工程別の分散媒体の粘 度と温度の設定例を示すもので、 (A) は工程図、 (B) は各工程におけ る温度の変化を示す図、 (C) は各工程における粘度の変化を示す図であ る。
第 88図 (A) ~ (E) は、 分散スラリーの調製を、 コーティ ングへ ッダ一に至る間にどのようなステップで行うかについての実施態様例をそ れそれ示す説明図である。
第 8 9図は、 水蒸気を加熱と加水源とし、 成形したプロピレングリコー ル含有シート状 S A Pからの減圧脱液による液相での脱液と、 その後の熱 プレス、 熱風乾燥による気相での脱液の各工程の順序と、 各工程における プロピレングリコール/水組成とプロピレングリコール残存量の変化を示 す説明図である。
第 9 0図は、 シート状支持体にスラリーを、 間隔を隔てて平行に延びる 多数の帯の形態で塗布する工程を示す説明図である。
第 9 1図は、 シート状支持体にスラリーを、 互いに接して平行に延びる 多数の帯の形態で塗布する工程を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明を、 添付の図面を参照して詳細に説明する。
第 1図は、 分散液中のミクロフイブリル状微細繊維 (以下、 単にミクロ フィブリル、 もしくは S— M F Cと記すことがある) の濃度と、 その粘度 との関係を示す一例である。 第 1図から、 低濃度でも高い粘度特性をもつ ていることがわかる。 またこのミクロフィブリルの分散液は構造粘性を示 し、 シェアをかけることによって流動配向を示し、 粘度が下がるが、 シェ ァを下げるとともに復元する。 従って、 このミクロフイブリルの分散媒体 中に粒子状 S A Pを添加分散すると、 低シェアの分散状態では、 ミクロフ ィブリルのネッ トワーク構造の中に S A P粒子が安定に取り込まれて、 高 濃度の S A Pを安定に分散することができる。 またポンプ等で搬送する場 合には、 粘度が下がって輸送しやすくなり、 シート成形後、 分散媒体が除 去され乾燥状態に至ると、 ミクロフィブリル相互が自己接合してプラス夕 一状になって S A P粒子を安定に結合、 固定することができる。
したがって、 このミクロフィブリルの分散媒体中に S A Pを分散すると、 高濃度の S A Pを安定に分散することができ、 分散媒体が除去される過程 では、 強固に自己接合してプラス夕一状になってネヅ トワーク構造を形成 し、 S A P粒子を包み込んで機械的に包囲すると同時に、 ミクロフイブリ ル相互がイオン的な水素結合効果により結合し、 S A P粒子を確実に保持 する。
ミクロフィブリルは、 セルローズあるいはセルローズ誘導体をミクロフ ィブリル化処理することにより得られる。 たとえば木材パルプを磨砕およ び高度叩解することにより、 第 2図に示すような過程を経て得られる。 こ のミクロフイブリルは、 M F C (ミクロフイブリレイテッ ドセルローズ) と呼ばれ、 より ミクロフイブリル化の進んだものは、 S— M F C (スーパ —ミクロフイブリレイテツ ドセルローズ) と呼ばれる。
つぎに、 前述のようなミクロフィブリルおよび S A Pからなる高吸水性 複合組成物を製造する方法について説明する。
本発明においては、 前述のような高吸水性複合組成物の製造に当たり、 ミクロフィブリルの分散媒体中での S A Pの分散挙動および脱液後のミク ロフィブリルの挙動が巧みに利用されている。 すなわち本発明の高吸水性 複合組成物は、 ミクロフイブリルが安定水和分散する、 水相溶性のある有 機溶媒と水とからなる分散媒体中に、 粒子状 S A Pおよびミクロフイブリ ルを分散させ、 得られた分散液から粒子状 S A Pおよびミクロフィブリル を分散媒体から分離し、 ついで脱液したのち乾燥させることによって得る ことができる。 この結果として、 S A Pを 9 0 %以上含有するような、 典 型的なパルプレスの高吸水性シート状複合体を得ることができるのである。
ミクロフィブリルの分散液を調製するためには、 比較的高濃度のミクロ フィブリルの水分散液を母液として用意する。 この母液が高濃度になるほ ど、 製造装置はコンパク トになるが、 一方、 高粘度になるために取り扱い が難しくなるので、 1 0 %以下、 好ましくは 5 % ~ 1 %の水分散液が用い られる。 このミクロフイブリルの母液を有機溶媒と水とからなる分散媒体 に加えて、 所定のミクロフィブリル濃度とそれに伴う粘度を持ったミクロ フィブリル分散液を調製する。 この分散液への S A Pの混合添加手段とし ては、 上述のミクロフィブリル分散液の中に粒状 S A Pを分散させる方法 が一般的である。
この有機溶媒と水とからなる分散媒体に、 ミクロフイブリルおよび S A Pを分散させることにより、 ミクロフィブリルのネッ トワーク構造が形成 され、 このネッ トワーク構造に S A P粒子が組み込まれて安定分散状態が 確保され、 その後に分散媒体が除去されたときに、 ミクロフイブリルの持 つ物理的な絡み合い構造と、 ミクロフイブリル同士の安定な水素結合とが 形成され、 その結果、 3次元的な構造が形成されるものと推定される。 有機溶媒と水との混合比は、 ミクロフイブリルのネッ トワーク構造化を 可能にし、 かつ S A Pの吸水をできるだけ抑制する範囲に設定される。 前述した有機溶媒の中でも、 代表的なものについて説明する。 有機溶媒 としてメチルアルコール、 エチルアルコールおよびアセ トンを用いた場合 について、 各有機溶媒の濃度と S A Pの吸水率との関係を測定した結果を 第 3図のグラフに示す。 第 3図から、 エチルアルコールおよびアセ トンの 場合には、 その濃度が 5 0 %よりも低くなるにしたがって S A Pの吸水率 が急激に増加していることが分かる。 メチルアルコールの場合には、 6 0 %以下において S A P中の吸水率が急上昇するので、 有機溶媒が多い方が 扱いやすい。
上述した溶媒の中でも、 粘度の高い多価アルコール系溶媒の中では比較 的取扱いが容易で、 工業的に入手が容易であるのは、 エチレングリコール とプロピレングリコールである。 両者の一 1 0 °Cから 1 2 0 °Cまでの粘度 と温度の関係を示したのが第 4図である。 環境へのより安全性、 衛生材料 用途などを考えた人体への安全性を考慮すると、 もっとも望ましいのはプ ロピレングリコ一ル (以下 「PG」 と略称する。 ) である。
上記のような溶媒は本発明では、 主として水との混合状態で用いられる が、 粒子状 SAPの凝集や膨潤を防ぎ、 かつ MF C等の短繊維状物を安定 分散するためには、 水と溶媒との適切な混合比を選択する必要がある。 溶 媒 /水比は大体 971〜5Z5であって、 5/5より水が増えると SAP の膨張が急激に増大し、 9 / 1より溶媒が多くなると M F Cが沈殿を開始 する。 これらの転移領域や性質は溶媒種によって多少異なる。 PGを例に とると特に望ましい混合比は 6/4〜 8/ 2である。 PGの水溶液状態で の粘度と温度の関係を混合比 4/6 , 6/4 , 8/2の場合で示したのが 第 5図である。 水分量の増加に従って粘度は相対的に低下するが、 その水 溶液状態でも温度による粘度差の大きいことがわかる。
一方、 ミクロフイブリルを水和させて安定に分散させるためには、 分散 媒体中の水の含有量は多い方が有利である。 したがって有機溶媒ノ水の混 合比は、 90 1 0〜40/60の範囲が適当である。 なおこの比率は、 使用される有機溶媒と、 用いられる SAPの性質により多少変化する。 この分散媒体中での SAPとミクロフイブリルとの共存分散状態におけ る、 S APとミクロフイブリルの各分散濃度と、 SAPとミクロフイブリ ルの濃度比について、 より詳しく説明する。 SAPの濃度は、 システムの 搬送方法によっても異なるが、 取り扱いの容易さから、 60%以下、 好ま しくは 50%〜 5 %の範囲から選択される。 好ましいミクロフィブリル濃 度は、 SAPの結合力と分散安定性に影響される。 良好な分散安定性を保 つためには 0. 2 %以上が必要であり、 好ましくは 0. 3%〜 1. 0 %で ある。
このような濃度でミクロフィブリルを含有する分散媒体は、 前述のよう に良好な分散安定性を示し、 長時間静置した後にも、 相分離を起こし難い。 実験の結果によれば、 ミクロフィブリル濃度が高くなるにしたがって分散 安定性が良好になり、 0. 3 %では 1時間経過するまで相分離は起こらず、 0. 5%では 65時間後にも相分離は認められなかった。 この良好な分散 安定性は、 塗布時の操作を容易にするばかりでなく、 SAP粒子をミクロ フィブリルが万遍なく包囲して安定に分散できることを実証するものであ り、 この構造が、 本発明の複合組成物の優れた吸水性の基幹をなすもので あると推測される。
S APに対するミクロフィブリルの割合 (MF C/SAP x l O O (%) ) は、 その値が大きくなると強度が上がるが、 紙状になって固くなってくる ので、 20%以下が望ましい。 また 0. 3%以下では十分な結合力が得に くい。 この結合力の評価は、 表面強度の測定法に用いられるセロテープ法 を援用して行うことができ、 その結果からみる、 より好適な範囲は 5%〜 0. 5 %である。
つぎに、 分散媒体中にミクロフィブリルおよび SAPを分散させた分散 液から、 複合組成物を形成する方法について図面を参照して説明する。 ス ラリー状の上記分散液から複合組成物を形成する方法としては、 たとえば、 第 6図の概念図に示すように、 ①スラリーから溶媒を分離して得られるブ ロック状物を乾燥後、 粉砕して粒子状にすれば、 SAPの粒子表面がミク ロフイブリルで被覆された、 第 7図 (a) に示すような球状の、 あるいは 第 7図 (b) に示すようなフレーク状の粒状体が得られ;②スラリーをた とえばネッ トで作った型に注いで固液分離したのち乾燥すれば、 用いた型 に応じてペレッ ト状、 棒状、 筒状、 波板状等の 3次元構造の形状賦形複合 体が得られ ;③連続的に薄膜を形成し、 乾燥すればシート状複合体が得ら れる。
このようにして得られた複合組成物は、 水分含有によって可撓性を示す ようになるため、 シート状の複合体をたとえばエアレイ ド法によって繊維 類とともにマッ ト状に成形し、 これに湿分を与えてプレス、 乾燥すること により、 シート状に再成形することも可能である。
以下、 とくに汎用性の高い、 分散液から直接にシートに成形する方法に ついて詳しく説明する。 前述のようなミクロフイブリルのネヅ トワーク構 造は、 その内部に SAPを安定かつ強固に保持した状態を保ちながら、 極 めて薄い層に成形することを可能にする。 すなわち、 ミクロフイブリルお よび SAPを分散媒体に分散させた分散液を、 適当な平面上に塗布し、 ミ クロフィプリルおよび S APのみからなるシート状の高吸水性複合組成物 を形成することができる。
この形態の高吸水性複合組成物層 1 0を第 8図 (a) に示す。 第 8図 ( a) において、 符号 1 1はミクロフイブリル、 1 2は SAP粒子をそれ それ示す。 なお実際には、 70倍の顕微鏡写真からスケッチした第 8図 (b) に示すように、 各 SAP粒子は、 微細なミクロフイブリルによって 完全に包み込まれているとともに、 隣接する SAP粒子との間でミクロフ ィブリルで絡合された、 ミクロフィブリルのネッ トワーク構造に取り込ま れている。
あるいは、 分散液を適当なシート状支持体上に塗布した場合には、 分散 液の乾燥後に、 シート状支持体と複合組成物層とからなる高吸水性複合シ —ト材料が得られる。 とくにシ一ト状支持体として多孔質な不織布を使用 した場合には、 その多孔質度に応じて分散液の一部が不織布の繊維間の空 間に入り込み、 分散液の乾燥後に、 第 9図 ( a) および顕微鏡写真からス ケツチした第 9図 (b) に示すように、 不織布 1 3と複合組成物層 1 0と が両者の接合面で絡み合った構造の複合シ一トとなる。 この不織布の好ま しくは多孔質度は、 見掛比重で示すと 0. 2 gZcm3以下、 さらに好まし くは 0. 0 1〜0. 1である。
この場合の不織布の構成素材としては、 液の浸透性の観点から、 コッ ト ン、 レーヨン、 木材パルプ等の親水性素材、 あるいはポリエチレン、 ポリ プロピレン、 ポリエステル等の合成繊維を親水性化処理した素材を用いる ことが望ましい。 特にミクロフイブリルが S— M F C、 B Cの場合には、 物理的な交絡に加えて、 水素結合性が極めて強いため、 セルロース系の基 材を用いると、 乾燥時にはさらに強く安定結合する。 また湿潤時には極め
5 て良好な浸透性も示す。
また第 9図に示した構造において、 第 1 0図に示すように、 不織布 1 3 と対向して、 高吸水性複合組成物層 1 0に接するように別のシート材料 1 4を接合することもできる。 この別のシート材料 1 4として、 液体不透過 性のシート材料を使用すれば、 第 1 0図の複合シートは、 単独で、 トップ0 シート、 吸収体およびバックシートからなる吸収体製品の機能を持たせる ことができる。
さらに第 9図の構成において、 シート状支持体の全表面にわたって高吸 水性複合組成物層を設けることもできるが、 所望のパターンで部分的に設 けることもできる。 たとえば第 1 1図に示すように、 シート状支持体 1 3 5 の一方の表面のみに、 所定の幅の帯状の形態で複数の複合組成物層 1 0を 所定間隔で設け、 隣接する複合組成物層 1 0の間で山折りと谷折りに折り 畳んだ、 断面ジグザグ状とすることができる。 このような構成の複合シ一 トは、 平坦なものと比較して、 単位面積当たりに存在する複合組成物層 1 0の容積が大きくなるので、 より大きい吸収能力を発揮する。 あるいは第
20 1 2図に示すように、 ジグザグ状の山を一方向に大きく倒した場合には、 単位面積当たりに存在する複合組成物層 1 0の容積をさらに大きくするこ とができる。 また第 1 3図に示すように、 平坦な中央部を挟んでその両側 に、 互いに反対方向に傾斜した山部を設けることもできる。
また、 このようなジグザグ構造は、 S A Pが吸収体製品として使用され
25る際に吸収による膨潤を容易に行わせるための、 自由で充分なスペースを 提供することにもなる。 第 1 4図は、 本発明にしたがって構成された高吸水性複合シート材料の 一例を示す。 この高吸水性複合シート材料は、 弾性体からなるシート状支 持体 1 3の一方の表面に、 所定の間隔で相互に平行に延びる帯状に、 高吸 水性複合体層 1 0を配置し、 その上に波形の液体透過性不織布 1 4を配置 して、 この不織布 1 4の各谷部において、 不織布 1 4とシート状支持体 1 3とを結合部 1 5において結合した構造を有し、 したがって各高吸水性複 合体層 1 0は、 シート状支持体 1 3と不織布 1 4との間に形成されたチヤ ンネル 1 6内に収容されている。
このような構成の高吸水性複合シート材料は、 たとえば生理用ナプキン あるいはォムヅのような吸収体製品において、 高吸水性複合体層 1 0の長 さ方向と直行する方向に大きい伸縮性をもち、 かつ優れた吸水性をもつシ
—ト材料として有利に使用することができる。 この場合、 不織布 1 4が身 体に接する側として使用され、 液体は、 まず不織布 1 4により吸収、 拡散 され、 ついで高吸水性複合体層 1 0に吸収される。 吸水量が増大するにし たがって高吸水性複合体層 1 0の体積が膨張するが、 これはシ一ト状支持 体 1 3と不織布 1 4との間に形成されたチャンネル 1 6内に位置している ので、 自由な膨張が許容される。
第 1 5図は、 本発明の高吸水性複合シート材料の応用例を示す。 第 1 5 図において、 符号 2 1で示す液体不透過性シートは、 液体不透過性で、 適 度な柔軟性を有するもので、 この液体不透過性シート 2 1に、 高吸水性複 合シート材料 2 2が重ね合わされている。 そしてこの両者は、 所定の間隔 で配置された互いに平行に線状もしくは帯状に延びる多数の結合部 2 3に おいて相互に結合されている。 結合部 2 3は、 液体不透過性シ一ト 2 1 と 高吸水性複合シート材料 2 2とを、 所定の幅で通常の手段、 たとえばヒー トシール、 高周波接合等で熱融着することにより形成されている。
互いに隣接する 2つの結合部 2 3 , 2 3間において、 高吸水性複合シー 卜材料 2 2の長さは、 液体不透過性シート 2 1の長さよりも長く、 したが つて各結合部 2 3 , 2 3間では、 高吸水性複合シート材料 2 2のたるみに より、 液体不透過性シ一ト 2 1 との間にチャンネル 2 4が形成されている ( 高吸水性複合シート材料 2 2は、 P . P . あるいは P . E . のようなポ リオレフイン系のスパンボンドあるいは乾式不織布のようなシート状支持 体 1 3の一方の表面に、 複合組成物層 1 0を支持させた、 第 9図に示した 構造のもので、 この複合組成物層 1 0が液体不透過性シート 2 1 と対面す る側に置かれている。
このような構成を有するシート状製品は、 多量の液体を吸収した状態で も、 安定してシート状の形態を維持する自己保形性にきわめて優れている c 上述した様な手段により得られるパターン分布を持ったシート状吸収体 の一例を模式図で示したのが第 1 6図〜第 1 8図である。 第 1 6図は脈動 を利用したパターン、 第 1 7図は二股ノズルを利用した例、 第 1 8図はそ の組合せで得られるパターンである。
高吸収領域の分布状態の例を示すと、 ①ほぼ全面に分布した薄い吸収層 の上にさらに部分的に厚い層が存在する場合;②吸収層のないシ一ト状支 持体が露出している部分と吸収層の存在する部分が別々に存在している場 合; そして③高吸収領域の中に薄い層と厚い層が共存している場合に分け られる。 高吸収領域の存在パターンは、 例えば第 1 6図のような海島状パ 夕—ン、 第 1 7図のように薄い縁部を持った連続帯状パターン、 あるいは 第 1 8図のように海島と帯状パターンの組合せのようにさまざまな態様の ものが考えられる。
パターン分布をもってスラリーを塗布されたシ一ト状吸収体は、 プレス 圧着によりシートシート状支持体と安定に結合され、 脱液、 乾燥により構 造が固定される。 この際、 パターン分布をもつ、 厚薄度の大きい、 溶媒を 多量に含んだ未乾燥のシ一ト状吸収体は、 プレス時にプレスロールに付着 し、 部分剥離が生じやすい。 そのため表面をティ ッシュゃ不織布でカバ一 してプレスする方法もあるが、 効果的なのは熱プレスを行い、 シート状支 持体になじませると同時に、 プレス面の吸収層を脱液して構造固定するこ とにより、 表面を安定化させたのちに剥離すると、 カバー材なしでもこう した巻き付きは生じない。
第 1 9図 (A;) , (B ) , ( C ) および (D ) は、 本発明のチューブ状 吸収体の最も単純な形態を模式的に示している。
第 1 9図において、 符号 4 0 1は、 チューブ状をなすシート状支持体、 4 0 2はこのシ一ト状支持体 4 0 1にその内壁面においてのみ担持された S A Pを示す。 第 1 9図 (A ) に示すチューブ状吸収体では、 シート状支 持体 4 0 1は、 閉じたリングの形態の横断面を有するように成形され、 そ の両縁部の突き合わせ部分で、 ホッ トメルト型接着剤のような接着剤 4 0 3により結合されてチューブ状とされ、 その内周面の全域にわたってほぼ 均等に S A P 4◦ 2が担持されている。 第 1 9図 (B ) では、 シート状支 持体 4 0 1の両縁部の突き合わせ部分に、 補強シート 4 0 4が配置され、 この補強シ一ト 4 0 4とともにシート状支持体 4 0 1の両縁部が接着剤 4 0 3により結合されている。 第 1 9図 (C ) に示すチューブ状吸収体は、 一方の表面に S A P 4 0 2を担持した平らなシ一ト状支持体 4 0 1を、 そ の一端部においてのみ、 S A P 4 0 2を担持している表面を内側にして筒 状に成形し、 相対向する両側縁を互いに適当な幅で重ね合わせて、 この重 なり合い部分で接着剤 4 0 3を使って接着することにより、 平坦な吸収体 の端部にチューブ状の部分が形成されている。 第 1 9図 (D ) のチューブ 状吸収体では、 外側に位置する側縁部では S A P 4 0 2が存在せず、 した がって接着剤 4 0 3は直接にシート状支持体 1の表面に接着している。 本発明において使用できるシート状支持体としては、 液体透過性で、 S A P粒子を通過させるほどの大きい開孔を有さないものであれば、 繊維ゥ エブからなるシート材料の実質的にほとんど全てを使用することができる。 例示すれば、 メルトブローン不織布、 発泡押出ネッ ト、 溶融押出高フイブ リル化ネッ ト、 スパンボン ド不織布、 カードウェブ法不織布、 スパンレ一 ス法不織布、 あるいはこれらの任意の組み合わせを包含する。
このシート状支持体の基本的役割は、 S A Pを安定に担持するとともに、 吸水時に膨潤した S A Pがチューブ状吸収体の外部へ漏過、 離脱するのを 防ぐことにあるが、 もし必要であれば、 シート状支持体の構成素材あるい は形状を適宜選択することにより、 別の役割を担わせることもできる。 た とえばシート状支持体を構成する繊維として、 セルローズ系の繊維あるい はこれをブレン ドした系を選択することにより、 担持された S A Pへの液 体の拡散効果を高めることが可能になる。 また別の効果を与える例として は、 シート状支持体に小さな力で伸長させることができる易伸展性の不織 布を用いることによって、 S A Pの吸水膨潤力によってシ一ト状支持体自 体を伸長させることも可能になる。 このような効果を利用することにより、 S A Pの液体吸収能力を最大限に発揮させるとともに、 非吸収状態におけ るチューブ状吸収体の直径を小さくすることができ、 ひいてはこのチュー ブ状吸収体を使用した吸収体製品のサイズの縮小が実現される。
この明細書において、 「易伸展性」 とは、 少なく とも一方向に小さい力 で容易に伸展させることができる性質を意味する。
この方法によって得られたシート状複合体は、 たとえば第 2 0図 (A ) に模式的に示すような構造を有している。 第 2 0図 (A ) において、 符号 4 1 1はシート状支持体、 4 1 2は3八 、 4 1 3は S A P 4 1 2粒子を 相互に、 そしてシ一ト状支持体 4 1 1に結合させているミクロフイブリル 状微細繊維を示す。 このシート状複合体は、 厚さ 1 m m程度のきわめて薄 いシートとして形成することができるので、 第 2 0図 (B ) に示すような チューブ状に成形するのが容易であり、 本発明のチューブ状吸収体として 適している。
第 2 1図 (A ) は、 第 2 1図 (B ) に示したチューブ状吸収体のように、 S A P 4 1 2粒子がほぼ均一な密度で分布しているものと異なり、 複数個 の S A P粒子 4 1 2が集まった塊を作り、 これらの塊が適当な分布で配置 された構造のシート状複合体を示し、 このシート状複合体を、 S A P 4 1 2粒子を担持している表面を内側にしてチューブ状に巻くことにより、 第 2 1図 (B ) に示したチューブ状吸収体が形成される。
第 1 9図に示した構成では、 シート状支持体の両側縁部が互いに直接結 合されることによりチューブ状に成形されているが、 第 2 2図に示すよう に、 筒状に成形された状態で両側縁部は互いにわずかな間隔で離れており、 このスリ ッ トを閉じるように接着剤 4 0 3によって別のシ一ト材料 4 1 4 が連結された構成を採ることもできる。
なお上記の、 そして以後に説明する具体的な図において、 理解を容易に するために、 チューブ状吸収体は円または楕円形もしくはそれに近い、 や や膨れた形状で示されているが、 液体を吸収して膨潤する前の段階では、 チューブ状吸収体は、 扁平につぶれた形態をとることが多い。
上に述べたような構造をもつチューブ状吸収体は、 単独で、 あるいは複 数のグループとして通常の吸収体製品に吸収体コアとして組み込むことが 可能であるが、 実際的には、 吸収体製品を構成するシートに連結された形 態で有利に使用される。 たとえば、 1つのチューブ状吸収体、 または複数 の相互に平行に配置されたチューブ状吸収体が、 吸収体製品の吸収ゾーン において、 吸収体製品の肌に接する側にある液体透過性の内側シート、 あ るいは防漏性を有する外側シ一トに連結されて吸収体コアを構成する。 第 2 3図は、 このように構成された本発明の吸収体製品としての使い捨 てォムッを示している。 第 2 3図において、 符号 5 0 0は吸収体製品の本 体を示し、 この本体 5 0 0は、 第 2 4図に示すように、 液体透過性の内側 シート 5 2 0および液体不透過性の外側シ一ト 5 3 0で構成され、 その吸 収ゾーンに、 相互に平行に配置された 3つのチューブ状吸収体 5 0 1 、 5 0 2および 5 0 3が収容されている。 チューブ状吸収体 5 0 1 、 5 0 2お よび 5 0 3は、 この例では液体不透過性の外側シート 5 3 0に、 ホッ トメ ルト型接着剤のような接着剤 5 0 4により連結されている。
第 2 5図は、 本発明の他の吸収体製品の構成を、 第 2 2図と同様の断面 で示している。 この例では、 内側シート 5 2 0は、 各チューブ状吸収体の 両側において、 接着剤 5 0 4により外側シート 5 3 0に連結されている。 第 2 6図の例では、 中央に位置するチューブ状吸収体 5 0 2が、 その両 側に位置するチューブ状吸収体 5 0 1および 5 0 3よりも広い幅を有し、 これによりその両縁部が隣接するチューブ状吸収体 5 0 1および 5 0 3の 縁部の上方に重なっている。
第 2 7図の例では、 各チューブ状吸収体 5 0 1 , 5 0 2および 5 0 3の 相対的な幅の関係は第 2 6図に示したものと同様であるが、 両側のチュー ブ状吸収体 5 0 1 , 5 0 3は、 中央に位置するチューブ状吸収体 5 0 2よ りも高い位置に置かれ、 その各々の内側縁部が、 中央のチューブ状吸収体 5 0 2の両縁部の上方にそれそれ重なっている。
第 2 3図から第 2 7図に示した構成の吸収体コアを備えた本発明の吸収 体製品は、 上に述べたチューブ状吸収体の優れた吸収能力により、 高い吸 収性能を発揮する。 とくに第 2 6図および第 2 7図に示したような、 各チ ユーブ状吸収体が隣接する他のチューブ状吸収体と部分的に重なり合った 構成では、 単位面積当たりの S A Pの量を多くすることができるので、 さ らに大きい吸収性能が期待できる。 たとえば第 2 6図の構成において、 チ ユーブ状吸収体 5 0 1 、 5 0 2および 5 0 3が液体を吸収して膨潤した状 態が第 2 8図に示される。 また第 2 4図から第 2 7図の例において、 各チ ユーブ状吸収体は、 その位置を安定にするために、 内側シート 5 2 0にも 連結されてもよい。
本発明の吸収体製品において、 吸収ゾーンに配置される吸収体コアは、 前述のように複数のチューブ状吸収体のみによって構成されてもよいが、 チューブ状吸収体の 1つを、 第 2 9図に示すように、 他の吸収体 5 0 6に 置き換えてもよい。
あるいは第 3 0図に示すように、 細長いチューブ状吸収体 5 0 7を平行 に配置し、 各チューブ状吸収体の外側縁部に沿って延びる、 不織布のよう な柔軟なシー卜からなるテープ 5 0 8を取り付けた構成をとることもでき る。 このテープ 5 0 8は、 吸収ゾーンに到来した液体がチューブ状吸収体 5 0 7に到達するのを許容するとともに、 チューブ状吸収体の表面と皮膚 との間に介在して感触を改善する。
吸収体製品の吸収ゾーンに設けられるチューブ状吸収体の数あるいは大 きさは、 この吸収体製品の形態、 用途、 あるいは望まれる吸収性能等の要 因に応じて任意に選択することが可能であり、 これらの事項の選択は当業 者にとって容易である。
上の記載および図では、 チューブ状吸収体はほぼ楕円形の横断面を有す るものとして説明されたが、 液体を吸収する前の段階では、 チューブ状吸 収体は、 たとえば第 3 1図に示すように、 厚さの薄い扁平な形態を通常も つ。 シート状支持体 1が単一の層であれば、 その横断面の周囲の長さは横 断面の形状にかかわらず一定である。 この横断面の周囲の長さが長ければ、 S A P 4 0 2を担持するために提供される面積が大きくなるとともに、 S A P 4 0 2が膨潤してその大きさを増大したときに、 チューブ状吸収体の 厚さすなわち高さが大きくなる。 第 3 2図から第 3 5図は、 このような目 的でシ一ト状支持体 4 0 1にマチを設けた例を示している。 第 3 2図の例 では、 マチ 5 1 0はチューブ状吸収体の上面に設けられ、 第 3 3図から第 3 5図ではチューブ状吸収体の両側縁部にそれぞれ設けられている。 なお 第 3 4図では、 マチ 5 1 0が設けられている両側縁部は、 対向する部分で ヒートシール部 5 1 1でより連結されて、 他の部分から区画されたセル 5 1 2が形成されている。
本発明のチューブ状吸収体において、 シート状支持体は、 液体透過性で、 ある程度の柔軟性と引裂き強さを有するものであれば、 どのようなシート 材料から構成されてもよい。 好ましいシート材料は、 前述のような不織布 シ一卜であるが、 第 3 6図に示したような複合構造の不織布もまた有利に 使用される。 この複造不織布は、 ポリプロピレン等の合成繊維からなるス パンボン ド不織布 6 0 1に、 P E Tあるいはレーヨン等の 1種または 2種 以上からなるステ一プル繊維 6 0 2を水流交絡等の手段により複合させた ものであってもよい。 このような複合不織布は、 スパンボン ド不織布 6 0 1が内側シートとして機能し、 そして第 3 7図に示すように、 ステ一プル 繊維の面に S A P 4 0 2粒子をしつかりと保持することができるので、 吸 収体コアを内側シー卜で覆う必要がなくなる。
第 3 8図は、 第 3 7図のシート状吸収体 6 0 0をチューブ状に成形し、 吸収体製品の外側シート 4 1 1に接着剤 5 0 4により連結するとともに、 その両側に液体不透過性シ一トからなるレツグギヤザ一 6 0 3を設けた構 造の吸収体製品を示している。 各レツグギャザー 6 0 3の一側縁は、 外側 シート 4 1 1に連結されているとともに、 他側縁は、 他方のレッグギヤザ — 6 0 3の縁部と適当な間隔を隔てて向き合つており、 その間に、 チュー ブ状吸収体 6 0 0の中央部が位置している。
つぎに、 本発明のシート状吸収体の構造の例を図面を参照して説明する。 第 3 9図は、 フレキシブルな熱可塑性フィルムからなる液体不透過性シ —ト材料 7 1 1に、 底部に開孔 7 1 2を有する多数の凹部 7 1 3を形成し たシート材料を示している。 この凹部 7 1 3内に、 吸水性材料を充填した シ一ト状吸収体が第 4 0図および第 4 1図に示される。 吸水性材料は、 S A P粒子 7 1 4を、 ミクロフィブリル状微細繊維 7 1 5により液体不透過 性シ一ト材料 7 1 1の凹部 7 1 3内壁に固定したものである。
一般的に、 より微細な粒子が狭い部分に充填し、 大きな部分が比較的広 い部分に充填している構造が望ましい。
また第 4 2図は、 本発明の他のシート状吸収体を製造する過程を示して いる。 第 4 3図のステップ Aにおいて、 液体不透過性シート材料 7 2 1お よび横伸展性を有する液体透過性不織布 7 2 2が、 ホッ トメルト接着剤層 (図示せず) を介して重ね合わされ、 ステップ Bにおいて、 加熱されたグ リッ ドロールによる処理によって、 相互に平行に延びる多数溝部 7 2 3が 形成され、 同時にシート材料 7 2 1 とホッ トメルトを介して各凹部の位置 で結合される。 この複合シートは、 ステップ Cにおいて、 溝部 7 2 3の長 さ方向と直交する方向に延伸され、 これによつて液体透過性シート材料 7 2 1は各溝部 7 2 3の位置で切り離され、 凹部 7 2 4を形成する。 7 2 4 の部分は液体透過性の不織布のみから構成されている。
つぎに、 ステップ Dにおいて、 上に述べた、 親水性有機溶媒と水との分 散媒体中に S A Pとミクロフイブリル状微細繊維を均一に分散させたスラ リーを、 液体透過性シート材料 7 2 4上に塗布し、 ついで脱液、 乾燥する ことにより、 凹部 7 2 4は、 S A Pとミクロフイブリル状微細繊維とから なる吸水性材料 7 2 5で充填される。 最後に、 ステップ Eにおいて、 液体 不透過性シート材料 7 2 1および各吸水性材料 7 2 5上に、 不織布のよう なトップシ一ト 7 2 6が配置され、 吸収体の存在しない 7 2 1の部分でト ップシ一トと接合される。
第 4 3図は、 ステップ Bにおいて形成される多数の凹部 7 2 4が円形で ある液体不透過性シート材料を示し、 第 4 4図は、 ステップ Dにおいて凹 部 7 2 4が吸水性材料 7 2 5で充填されたシート材料を示している。
第 4 2図に示したシート状吸収体において、 液体不透過性シ一ト材料 7 2 1 とともに複合シートを構成する不織布 7 2 2は、 P E、 P P、 P E T 等の耐水性のある合繊不織布、 あるいは合成繊維にレーヨン、 リヨセル、 コッ トン等のセルローズ系繊維を混合した材料から得られる、 目付 1 0 g /m 2〜5 0 g /m 2の不織布が望ましい。
第 4 5図および第 4 6図は、 液体不透過性シート材料 7 2 1を波板状に 成形し、 相互に平行に延びる谷状の凹部 7 2 4の底部に、 細い帯状もしく は棒状に吸水性材料 7 2 5を配置し、 その位置に固定した構成を示してい る。
また第 4 7図は、 第 4 5図および第 4 6図で用いられた帯状もしくは棒 状に吸水性材料 7 2 5に代えて、 吸水性材料 7 2 5がドッ ト状に設けられ た例を示している。
第 4 5図〜第 4 7図に示した構成において、 液体不透過性シート材料 7 2 1は、 その凹部 7 2 4の底部に閧孔を有していても、 あるいは有さなく てもよい。
いかなる場合にも、 液体不透過性シート材料に形成される凹部 2 4は、 シート材料の表面に対してほぼ垂直に延びる内壁面を持っていてもよいが、 好ましくは、 吸水性材料の充填のし易さから、 上部から下部に向かうにし たがって狭くなるような漏斗状のテーパーを持つ。
凹部のサイズは、 吸水性材料の大きさ、 形状にも依存するが、 円形であ ればその直径で、 楕円形、 長方形あるいは溝のような細長いものであれば その短い方向の巾で、 少なく とも 0 . 3 mm、 望ましくは 0 . 5 m m以上 であることが望ましい。 なぜならば、 直径もしくは幅が小さすぎると、 凹 部の中に充分な量の吸水性材料を安定に保持することが難しくなるからで ある。
つぎに、 ミクロフイブリル状微細繊維、 S A Pおよび短繊維状成分を使 用して本発明のシート状吸収体を製造する場合に好適に使用されるプロセ スについて説明する。
短繊維は、 その性質もしくは特性、 すなわち、 乾燥状態か湿潤状態か; 難解フィブリル化処理が必要か否か;等によって、 その添加に際して最適 なプロセスが選択される。 第 48図〜第 5 1図は、 代表的なプロセスのい くつかを例示してい
る。 これらの図から、 各プロセスの構成が容易に理解されるであろう。 まず、 S AP/MF C/短繊維/シート状支持体の 4成分で構成される 本発明の複合吸収体の典型的なモデル例が、 第 52図および第 53図に示 される。
第 52図は、 乾燥状態にある複合吸収体を示し、 第 53図は第 5 2図の 複合吸収体が吸液、 膨潤した状態を示している。 第 5 2図および第 53図 において、 符号 1 1 1は基材を示し、 その表面に、 粒子状 SAP 1 1 2、 短繊維 1 1 3およびミクロフィブリル状微細繊維 1 1 4が支持されている。 第 52図に示すように、 乾燥状態では SAP粒子はバラバラ、 あるいは複 数個が MF Cによって強固に接合された状態で存在し、 その間に SAPグ ループを、 あたかも傘でカバーするように、 短繊維によって主に上方が被 覆されるような構造で、 余裕のあるスペースに閉じ込められている。
この複合吸収体に体液が供給され、 S A Pがこれを吸収して膨潤すると、 第 53図に示すように、 MF Cの水素結合が切れ、 SAPはより自由に膨 潤をするが、 閉じ込められたネッ トを拡大する範囲で膨潤するから、 この ネッ トワークからの脱離が防止される。
第 54図は、 嵩高な基材を用いて短繊維の効果と協同してネッ トワーク 効果を高めた構造である。 第 54図において、 符号 1 1 1 aは基材の高密 度層、 1 1 1 bは基材の低密度層、 1 1 2は粒子状3八卩、 1 1 3は短繊 維、 1 1 4はミクロフイブリル状微細繊維を示す。 粒子状 SAPが基材の 低密度層 1 1 1 bの繊維間に比較的余裕をもって捕捉されていることがわ かる。
本発明において、 吸収層は、 シート状支持体の少なくとも一方の表面に 隙間なく設けてもよいが、 列状その他の任意のパターンで設けることもで きる。 またシート状支持体の一方の表面のみに吸収層を設けることで十分 な吸収性能の複合吸収体を構成することができるが、 両面に液体が接触す るような用途に使用する場合には、 シート状支持体の両面に吸収層を設け てもよい。
ここで、 本発明に適用された、 種々の特性を判定する評価方法について 説明する。
1) 複合吸収体の湿潤時の膨潤 SAPの保持性
複合吸収体から 2 c mx 10 c mの短冊状に切り取つたものをサンプル とする。
①静置保持性
12 cm (^シャーレに短冊状サンプルを 2枚、 その SAP面を上にして、 約 2 cmの間隔で並べ、 0. 9%NaC l (生理食塩水) 5 Omlを静か に加えて 1 0分間静置して SAPを膨潤させ、 膨潤につれてサンプルから SAPが液中に剥離脱落する状態を目視で判定する。
(判定基準)
◎: SAPが膨潤しても剥離脱落はほとんど見られなかった。
〇 : SAPの膨潤に伴い脱落が僅かに認められた。
△ : SAPの膨潤に伴い脱落が明瞭に認められた。
X : SAPの膨潤に伴い脱落が大きく、 液中に堆積した。
②静置脱落性
上記の静置保持性のテス 卜において、 サンプルをその SAP面を下にし てシャーレ中に置いた以外は同様に実施し、 判定基準も同じである。
③垂直吊り下げ保持性 上記の静置保持性評価後のサンプルを直ちに液中よりピンセッ 卜で取り 出し、 長さ方向の一方の端をクリ ップで把持して垂直に吊り下げ、 膨潤 S A Pのシート状支持体からの剥離脱落の状態を目視判定する。
(判定基準)
◎ :膨潤した SAPの剥離脱落はほとんど見られなかった。
〇 :膨潤した SAPの表層部分が少し脱落した。
△ :膨潤した SAPのうち、 表層にあるものが部分的に脱落したが、 シ ート状支持体に直接接触している部分では保持されていた。
X :膨潤した SAPがシート状支持体から大部分離れて脱落した。
2 ) 複合吸収体の吸液拡散性
複合吸収体から 5 cm0の円形に切り取つたものをサンプルとする。
①液滴吸収時間 (秒)
12 cm0シャーレにサンプルをその SAP面を上にして置き、 0. 9 %N a C 1 (生理食塩水) 1 m 1をビューレッ トでサンプルの中心に約 1 秒で落とし、 滴下液が吸収されるまでの時間 (秒) を測定する。
②拡散時間 (秒)
12 cm (^シャーレに 0. 9%NaC l (生理食塩水) 10 Omlを入 れ、 サンプルをその SAP面を上に、 シート状支持体面が液に接触するよ うに浮かべ、 この状態でサンプル全面に液が拡散し、 塗布された SAPが 全面で膨潤し終えるまでの時間を測定する。
3) シート状支持体の厚さ (mm)
シ一ト状支持体から 5 c m の円形に切り取ってサンプルとし、 大栄科 学精機製作所製の測厚器を用いて、 測定子面積 1 5 cm2 (直径 43. 7m m) 、 測定圧 3 g f /cm2で厚さを測定する。
4 ) シート状支持体の見掛密度 (gZcm3)
シート状支持体の目付 (gノ m2) と厚さ (mm) から下式で算出した。 見掛密度 ( g/c m3) 二 (目付 ( g/m2) /1 04) X ( 1 0/厚さ (mm) )
本発明のさらに他の態様における、 液体透過性シート状支持体と、 その 一方の表面に結合された、 粒子状 SAPを含む吸収層とを備えたシート状 吸収体であって、 吸収層が、 液体透過性シート状支持体の表面に、 所望の パターンで分布された、 他の領域よりも高い吸収能力を持つ複数の高吸収 領域を形成しているシート状複合吸収体について説明する。
第 5 5図は、 本発明のシ一ト状吸収体における吸収層の吸収能力の高い 複数の高吸収領域と、 吸収能力の低い低吸収領域とを模式的に示すもので、 図面にやや白い色で表された部分は吸収能力の大きい領域 2 1 0、 黒い色 で表された部分は吸収能力の小さい領域 2 2 0を示している。
第 5 6図は、 第 55図に示されたシート状吸収体の一部の縦断面図で、 符号 2 03は、 適当な液体透過性を有する不織布のような材料からなるシ ート状支持体を示し、 このシート状支持体 2 03の一方の表面に、 吸収能 力の大きい領域 1 1 0およびこれよりも吸収能力の小さい領域 2 20を形 成する吸収層 200が設けられている。
吸収層 200は、 SAPの粒子 20 1と、 各粒子 2 0 1の周囲に存在す るミクロフィブリル状微細繊維 2 02とで構成され、 ミクロフィブリル状 微細繊維 2 02は、 S APの粒子 20 1を相互に、 そしてシート状支持体 203の表面に結合するとともに、 吸収すべき液体を各粒子に移送する手 段として機能する。
第 5 5図および第 56図に示した例では、 吸収層 200の吸収能力の大 きい領域 2 1 0と吸収能力の小さい領域 2 20との間の吸収能力の差は、 吸収層 2 00の厚さの差で実現されている。 この厚さは、 見掛け上は高分 子吸収体の層構成で表現され、 第 56図のように薄い層は 1層、 厚い層は 2層以上の層から構成されている。 本発明において、 シ一ト状吸収体の素材として好ましい性能を有する不 織布の例としては、 本願出願人が特開平 9 - 5 9 8 6 2号において先に提 案したような、 バイコンポーネン ト構造を持つスパンボンドを使用し、 こ れを第 5 7図に示した方法にしたがって延伸、 熱セッ 卜することにより、 第 5 8図に示すような断面構造とした不織布がある。 この不織布は、 一方 向にのみ大きい伸長しやすい性質をもっている。 第 5 8図において、 Hの 好ましい範囲は 0 . 2〜 2 m m、 Lは l ~ 5 m mである。
他の不織布の例としては、 同じく本願出願人が特願平 8— 3 4 5 4 1 0 号において先に提案したような、 高伸縮性ネッ トと繊維ウェブとの部分積 層不織布が挙げられる。 この積層不織布は、 第 5 9図および第 6 0図に示 すように、 縦方向および横方向の伸縮性線条体 4 0 5および 4 0 6を直交 させてその交点で結合したネッ ト 4 0 7の両面に、 同種または異種のゥェ ブ 4 0 8および 4 0 9を積層し、 相互に平行な結合線 4 1 0に沿ってこれ らを結合した構造を有し、 やはり結合線 4 1 0と直交する一方向にのみ大 きく伸長し易い性質をもっている。
あらかじめシート状に形成された支持体に S A Pを担持させることもで きるが、 シート状支持体の製造時に S A Pをこのシート状支持体内に導入 することも可能である。 このような複合構造体は、 たとえば、 易熱溶融性 の合成繊維ステ一プルと繊維状 S A Pとをカードウエブ化すること ;エア レイ ド法によりパルプと S A Pと短繊維状易溶融繊維を積層した後、 熱処 理により固定化すること ; あるいは不織布状ウェブにァクリル酸モノマー を含浸させた後、 重合および架橋反応させること ; により得ることができ る。 担持された S A Pの表面は露出していてもよいが、 浸透性を妨げない ティ ッシュ等でカバ一されていてもよい。
つぎに、 本発明の複合組成物を製造するのに適した装置について図面を 参照して説明する。 第 6 1図において、 符号 3 1はイオン交換水を貯留するタンク、 3 2は ミクロフイブリル母液を貯留するタンク、 3 3はァセ トンを貯留するタン ク、 3 4は S A Pを貯留するタンクをそれそれ示す。 タンク 3 2から取出 されたミクロフイブリル水分散母液は、 撹拌器を備えた混合器 3 5に導入 され、 タンク 3 1から取出された水で混合器 3 5内で希釈されたのち、 ポ ンプの作用で、 つぎの撹拌器を備えた混合器 3 6に導入される。 この混合 器 3 6には、 タンク 3 3から取出されたアセ トンが導入されており、 この 混合物が、 ポンプの作用で、 つぎの撹拌器を備えた混合器 3 7に導入され る。 混合器 3 7には、 タンク 3 4から粒状 S A Pが導入されており、 ここ でミクロフイブリル、 有機溶媒、 水および S A Pの混合分散液が形成され る。
一方、 不織布のような適当なシート状支持体 1 3は、 ロール 3 8から卷 き出されたのち、 成形部 4 0に導かれる。 この成形部 4 0は、 ベルトコン ベア 4 1 と、 このベルトコンベアのベルト上に位置するノズル 4 2を備え、 このノズル 4 2に、 前記の混合器 3 7から混合分散液がポンプの作用で供 給されるようになっている。 シート状支持体 1 3は、 ベルトコンベア 4 1 に導かれて所定の速度で走行する間に、 その表面上にノズル 4 2からの混 合分散液が塗布される。 ノズル 4 2としては、 シート状支持体 1 3上に設 けられるべき複合組成物層のパターンに応じて適当な形状のものが設けら れる。
成形部 4 0には、 さらに 1対のローラからなるロールプレス 4 3が設け られており、 混合分散液が塗布されたシート状支持体 1 3をプレスするこ とにより、 分散媒体に含有されている溶媒をスクイーズし、 分離された溶 媒は、 ポンプの作用で混合器 3 6に戻される。
シート状支持体 1 3は、 成形部 4 0を出たのち、 次の乾燥部 5 0に送ら れる。 この乾燥部 5 0には熱風が供給され、 1対の多孔ロール 5 1 , 5 2 を備え、 シート状支持体 1 3およびこれに塗布された混合分散液は、 この 多孔ロール 5 1 , 5 2の周面に沿って搬送される間に乾燥される。
この乾燥部 5 0を出たのち、 1対のプレスロール 6 1 , 6 2からなる圧 縮部 6 0で圧縮され、 シート状支持体 1 3上に複合組成物層が設けられた 製品が得られる。
第 6 2図は、 第 6 1図に示した装置に、 ァセチルセルローズからミクロ フィプリルを製造する装置を組み合わせたシステムを示している。 このシ ステムにおいては、 タンク 3 1 aにアセテート ド一プ、 タンク 3 2 aに凝 固液、 タンク 3 3 aにアセ トンがそれぞれ収容され、 タンク 3 1 a、 3 2 aから取出されたアセテート ド一プおよび凝固液が、 ァスビレー夕式等の 適当なフィブリル化装置に送られ、 ここでフィブリル化が行われる。 フィ ブリルは、 混合器 3 5 aで閧繊され、 より細かいミクロフイブリル状とな つてスラリー化されたのち、 混合器 3 6 aで、 タンク 3 3 aからのァセ ト ンと混合され、 ついで次段のタンク (図示せず) で S A Pと混合される。 以下の工程は、 第 6 1図に示した工程と同様である。
第 6 1図の装置において、 成形部 4 0において、 シート状支持体 1 3に 混合分散液を塗布する別の装置の例を第 6 3図に示す。 第 6 3図において、 符号 4 4は、 混合分散液を収容する上面解放の槽を示し、 この槽 4 4内に、 周面の一部が混合分散液中に浸漬された状態で、 水平な軸を中心として回 転可能な浸漬ロール 4 5が配置されている。 また 1対のロール 4 6および 4 7が、 それぞれ浸漬ロール 4 5と平行な軸を中心として回転可能に設け られている。 一方のロール 4 6は、 浸漬ロール 4 5の周面に圧接されてい るとともに、 たとえば第 6 4図に示すように、 多数のリング状の溝 4 6 a を周面に有しており、 平坦な表面をもつ他方のロール 4 7との間のニップ に、 混合分散液を塗布すべきシート状支持体 1 3が通過するようになされ ている。 槽 4 4内に収容されている混合分散液は、 その中を移動する浸漬ロール 4 5の周面に自身の粘性で付着し、 ついで溝付きのロール 4 6を介してシ 一ト状支持体 1 3に転写される。 したがってシート状支持体 1 3の表面に は、 第 6 5図に示すように、 相互に平行な多数の帯状に混合分散液層 4 8 が形成されることになる。 なおロール 4 6に形成される凹凸のパターンは 任意に設定することができ、 このパターンに対応したパターンでシ一ト状 支持体 1 3に混合分散液を塗布することが可能である。
本発明で得られる高吸水性複合組成物を組み入れた吸収体製品の特徴、 性能についても要約説明しておく。 本発明の高吸水性複合組成物を吸収体 製品に用いると、 まず第一に、 使用前でも使用時でも、 非吸水状態では極 めて薄くコンパク トな構造を持ち、 S A P粒子が強固に固定、 安定化され ているため、 たとえ折り曲げや伸縮が働いても、 S A P粒子が移動するこ とはなく、 S A Pの脱落、 構造の破壊も起こりにくい。
第二に、 吸水時には S A Pが 9 0 %以上のパルプレス構造にもかかわら ず、 ミクロフイブリルの親水性とその物性形態の故に、 吸収速度が早く し かもブロッキングを起こさないことである。
第三に、 吸水後もフィプリルのネッ トワークによりゆるやかに膨潤ポリ マーを把持し、 脱落を防ぐことである。
第四に、 使用後の廃棄時の特性である。 本発明の吸収体は過剰の水に接 した場合、 静置状態では安定であるが、 シェアをかけると直ちに離解する 性質があるので、 フラヅシャブルな商品設計に適している。 またセルロー ズミクロフイブりルはセルラ一ゼ活性が極めて高く、 土中埋没により短期 間で構造がバラバラになる。 もし S A Pとして生分解のあるアミノ酸系吸 水性ポリマー等を組合せれば、 理想的な環境適応型の吸収体の設計が可能 になる。
つぎに、 第 5 5図および第 5 6図に示したシート状吸収体を製造するた めに使用される装置の一例の構造を、 第 6 6図を参照して説明する。 第 6 6図において、 符号 3 1 1は、 ミクロフイブリル状微細繊維および S A P を含むスラリー状分散液が供給されるスラリ一供給管を示し、 このスラリ 一供給管 3 1 1に、 先端にそれそれノズル 3 1 2を備えた複数のパイプ 3 1 3が接続されている。 また各パイプ 3 1 3は、 スラリー供給管 3 1 1か らスラリー状分散液を吸引し、 これをノズル 3 1 2から吐出するための給 送手段としてのポンプ 3 1 4が設けられ、 共通のモータ 3 1 5により駆動 されるようになつている。
一方、 ノズル 3 1 2から吐出されるスラ リ一状分散液を塗布すべき液体 透過性シート状支持体 2 0 3は、 図中の矢印の方向に一定の速度で搬送さ れるようになっている。 各ポンプ 3 1 4は、 スラリ一状分散液を周期的に 変動する圧力でノズル 3 1 2に供給することができるもので、 この結果、 液体透過性シ一ト状支持体 2 0 3上には、 ノズル 3 1 2の数に対応する数 でスラリ一状分散液の帯 3 1 6が形成され、 帯 3 1 6の各々は、 吸収層の 厚みの変化と不定形の縁部を持つことになる。
パターン分布を形成させるための一つの手段は、 一定の流量で供給され た分散液を液体透過性シート状支持体 2 0 3の表面に塗布する段階で、 塗 布層の厚さおよび (または) 幅に適当なパターンを与えることができるよ うな構造ないしは機能をもつノズルを使用することである。
このようなノズルの形態としては、 第 6 7図および第 6 8図に示すよう なものが適用できる。 第 6 7図に示すノズル 3 1 2は、 筒状の本体 3 2 0 の先端部から所定の長さの 2本のスリ ッ トを形成して、 先端部を 2つの部 分 3 2 1および 3 2 2に分割した構造を有し、 その結果、 2つの部分 3 2 1および 3 2 2の先端にそれそれ吐出口が形成されることになる。
また第 6 8図に示すノズル 3 1 2は、 筒状の本体 3 2 0の先端部から所 定の長さの 4本のスリ ッ トを形成して、 先端部を 4つの部分 3 2 3〜3 2 6に分割した構造を有し、 この場合には、 4つの部分 3 2 3〜3 2 6の先 端にそれそれ吐出口が形成されることになる。 。
他の形態のノズルの例を第 6 9図〜第 7 1図に示す。 第 6 9図のノズル 3 1 2は、 剛性の、 あるいは適度な柔軟性を持つチューブ 3 3 1の先端に 一体的に舌部 3 3 2を形成した構造を有する。 また第 7 0図のノズル 3 1 2は、 チューブ 3 3 1の先端に、 別に用意された剛性の、 あるいは適度な 柔軟性を持つ舌部 3 3 3を取り付けた構造を有する。 さらに第 7 1図に示 すノズル 3 1 2は、 チューブ 3 3 1の先端に、 別に用意された柔軟性な舌 部 3 3 4と、 その外側に位置する補強体 3 3 5とを取り付けた構造を有す る。
第 6 9図〜第 7 1図に示した構造のノズルの場合にも、 本体 3 3 1の先 端開口と、 舌部 3 3 2〜 3 3 4の各々の先端とに、 それそれ吐出口が形成 され、 各ノズルは複数の吐出口を有することとなる。
これらのノズル 3 1 2は、 スラリー状分散液を塗布すべき液体透過性シ —ト状支持体 2 0 3に対して、 第 7 2図に示すようにほぼ垂直に、 あるい は第 7 3図に示すように適当な角度 0だけ傾斜させて配置される。 このよ うに配置されたノズル 3 1 2からスラリー状分散液が吐出されると、 吐出 圧力に応じて抵抗の低い開口部のある方向に分散液が吐出し、 不定形の縁 部をもったパターンでコーティングが行われることになる。
このようなことが比較的簡単に行われるのは、 用いられる S A Pとミク ロフィブリル状微細繊維を含有するスラリーが大きな構造粘性 (チクソ ト ロビヅクーフロー) を持っためで、 吐出流速を持っているときは高い流動 性を持ちつつノズルから噴出するが、 吐出後、 直ちに流動性を失い、 固形 化するという特性も寄与していると思われる。
このような結果として液体透過性シート状支持体の表面には、 厚みの変 化と不定形の縁部を持つ帯状の形態を持った複数の高吸収領域が形成され ることになる。
シート状支持体上に吸収層のパターン分布を形成させるための他の手段 は、 ヘッダ一を含むノズル部分、 あるいはシート状支持体のフィード機構 部分のいずれか、 あるいは両方に振動発生部を組み込んで揺動効果を与え ることである。 これによつても、 吸収層の厚さ、 または幅が周期的に変化 する構造を付与することができる。 パターン分布を形成させる方法の例と して、 ポンプの脈動を利用する方法、 特殊なノズルを利用する方法、 及び 装置を振動させて分散スラリ一に揺動効果を与える方法等について説明し たが、 これらの方法に組合せる手段として、 分散スラリーの主成分である S A Pについて、 粒度や形状の違った、 あるいは吸収連度の大きな違いを 発生する違った種類の S A Pを共存させる方法もある。 この場合には、 均 一な分散性とノズルからの吐出安定性を考えると、 比較的細かい粒度を持 つ S A Pの分散系に、 粒経の大きい、 あるいは形状の違った S A Pを一部 分散させることが望ましい。
さて、 このようなパターン分布を形成させる目的は、 濃度分布 (濃いと ころと淡いところ) 、 密度分布 (密度の高いところと低いところ) 、 厚み の分布 (厚いところと薄いところ) を持たせ、 また同時に薄い、 濃度の低 い部分の表面積を増大させ、 濃度の低いまたは吸収層の存在しない部分を 利用して急速な吸水性と拡散効果とを持たせ、 厚い部分によって時間はか かるが安定な吸収能力を持たせるような多相構造による多回数吸収に適応 した吸収体の機能設計に主眼をおいている。 しかし一方、 このような構造 付与によって、 吸収体シート全体に身体になじむ可撓性を賦与することも できる。 即ち、 吸収層が厚くコートされた部分は剛性を持ち撓みにくいが '.·吸収層の少ない、 あるいは無い部分はシート状支持体そのものの特質を 保持し、 極めて撓みやすい構造となっている。
この方法は工業的に極めて有効な方法である。 第 7 4図および第 7 5図 は、 本発明のパターンで分布された吸収能力の高い複数の高吸収領域を持 つたシ一ト状吸収体の製造プロセスの一例を示したものである。
第 7 4図の塗布装置は、 相互に平行に軸支されたサクシヨンロール 3 4 1および熱プレスロール 3 4 2を備え、 液体透過性シート状支持体 2 0 3 は、 ガイ ドロール 3 4 3を介してサクションロ一ル 3 4 1に導かれ、 その 周面上を約 1 / 4周した位置で、 熱プレスロール 3 4 2の周面に接触し、 その後は熱プレスロール 3 4 2に接触した状態で約半周し、 ガイ ドロール 3 4 4を介して乾燥機 (図示せず) へ導かれる。
サクションロール 3 4 1内にはサクシヨン部 3 4 5が設けられ、 その周 面に接触して搬送される液体透過性シ一ト状支持体 2 0 3を吸引する吸引 領域を形成している。 ノズル 3 1 2は、 この吸引領域内において液体透過 性シート状支持体 2 0 3の表面上にスラリ一状分散液を吐出することがで きる位置に配置されており、 液体透過性シート状支持体 2 0 3上に所定の パターンでスラリ一状分散液の層を形成する。 吸引領域に形成された減圧 は、 スラリー状分散液を液体透過性シート状支持体 2 0 3表面に密着させ ると同時に、 スラリー状分散液に含まれていた余剰の溶媒を周囲の空気と ともに吸引する。 この吸引された流体は、 パイプ 3 4 6を介してス トレ一 ナ 3 4 7に導かれて溶媒と気体が分離される。 分離された溶媒は、 スラリ —状分散液を形成するためにパイプ 3 4 9を経て取出されて再利用され、()気体はパイプ 3 4 8から真空ポンプ (図示せず) を経て外部に放出される。
液体透過性シート状支持体 2 0 3は、 ついで熱プレスロール 3 4 2に接 触した状態で搬送され、 その過程でスラリ一状分散液層は加熱されること で液体透過性シ一ト状支持体 2 0 3に密着され、 ついでガイ ドロール 3 4 4を経て乾燥機に導かれ、 最終的に乾燥される。
5 第 7 5図に示した塗布装置では、 ノズル 3 1 2に対向する位置の吸引領 域 3 4 5に加えて、 熱プレスロール 3 4 2とのニップ部分に位置する第 2 の吸引領域 3 5 0が設けられていることのみで、 第 7 4図に示した塗布装 置と相違している。 この第 2の吸引領域 3 5 0は、 サクシヨンロール 3 4
1 と熱プレスロール 3 4 2との間でスラリー状分散液が押圧されている状 態でスラリ一状分散液中の溶媒をさらに高度に吸引分離する。
第 7 6図に示した塗布装置では、 ノズル 3 1 2はサクシヨンロール 3 4
1上ではなく、 その前段に設けられた保持ロール 3 5 1の周面上でスラリ —状分散液を塗布するように構成されている点で、 第 7 4図に示したもの と相違している。
S A Pおよび M F Cを水/有機溶媒からなる分散媒体に分散させて得ら れるスラリーは、 分散媒体の条件によってはこれをノズルから吐出し、 シ ート状支持体に塗布してシート状吸収体を形成する際、 このスラリーは固 形成分が相分離して沈降しやすいために、 第 6 1図に示した装置のように 分散タンク、 スラリーポンプ、 パイプ、 ヘッダー (給液槽) を経由してノ ズルに導くような構成では、 輸送の途中で相分離が起こる場合がある。 こ のような場合には、 各スラリーポンプの各々に吐出ノズルを直結し、 この 吐出ノズルからスラリ一を塗布するようにすればよい。 第 9 0図はその一 例を示したものであり、 間隔を隔てて平行に延びる多数の帯の形態で塗布 するように構成されている。
第 9 0図の構成では、 シート状支持体にスラリーが間隔を隔てて平行に 延びる多数の帯の形態で塗布されるが、 シ一ト状吸収体の全面にスラリ一 を塗布する場合には、 第 9 1図に示すように、 それそれが複数の吐出ノズ ルを備えた複数のスラリ一ポンプをシート状支持体の走行方向に関して前 後に 2組配置し、 前段の吐出ノズルの間に後段の吐出ノズルが位置するよ うに構成すればよい。 実施例
以下に本発明の実施例を説明する。
(実施例 1 )
ミクロフイブリル分散液の調製
S -MF C (特種製紙 (株) 製) のゲル状の 3. 0 %水分散体を母液と して、 これにエチルアルコールとイオン交換水を加えて、 ェチルアルコ一 ル /水が 70/30、 S— MF C濃度がそれぞれ 0. 2 %、 0. 5 %、 1
%の 3水準のミクロフィブリル分散液を用意した。
ミ クロフイブリル /S A P共存分散液の調製
上記 3水準のミクロフイブリル分散液 50 c cに、 SAP (三洋化成 (株) 製、 商品名 「I M— 6700」 ) の 60〜; 1 00メッシュ区分け品 を 1 0 g添加して、 スラリ一状のミクロフィブリル/ SAP分散液を調製 した。
この分散液の内訳は下記の通りである。
表 2
Figure imgf000062_0001
ミクロフィブリル/ S A P複合シ一ト材料の形成
上記分散液を撹拌しつつ、 グラスフィルターを用いて、 ァスピレー夕一 減圧により脱液したのち、 PP不織布上に拡げて、 50°Cで減圧乾燥を行 つた。
乾燥後の複合体は大豆状の塊となった。 これをメッシュの細かい金巾に 包んで木槌で叩いて粉砕し、 メッシュ区分 40〜 60の部分を区分して吸 水性テス トを行った。 ^ 3
Figure imgf000063_0001
この高吸水性複合組成物の粉体は、 顕微鏡観察によると、 その表面がミ クロフイブリルで覆われた、 第 7図 (a) および第 7図 (b) のような構 造を持っていた。
吸水性の評価
上記のメッシュ分画された S A Pを用いて、 吸水スピード、 ゲルブロッ クの状態、 吸水量、 保水量を調べた。 吸水スピ一ドは、 20 c cの初期吸 収時間を測定し、 また吸水量および保水量については、 過剰の生理食塩水 中で 30分間吸収処理後の状態で、 JIS K-7223に準じて測定した。 得られ た結果は下表のとおりであった。
表 4
Figure imgf000063_0002
上の結果からも明らかなように、 S— MF Cの添加によって、 吸水性お よび保水性はほとんど変化しない。 一方、 実験 N o. 1から No. 3と S — MF Cの濃度が上がるにつれて、 S APの結合強度は増大するが、 硬化 するために取り扱いが難しくなり、 また吸水スピードも低下するので、 こ れらの性能が重要な用途においては、 SAPに対するミクロフィブリルの 添加比率 (%) は 5 %以下が好ましい。
(実施例 2 ) ミクロフイブリル濃度と複合シート材料の特性
ミクロフイブリル分散液の調製
'バクテリャセルローズ (B C) 母液の調製
固形分濃度 30 %の B C (B. P. R. 社製) をイオン交換水にミキサ 一を用
いて約 2時間撹拌溶解して、 固形分濃度 1. 2 %の母液を調製する。 • B Cのエチルアルコール/水分散液の調製
所定量の母液をとり、 それにエチルアルコール、 イオン交換水を加えて、 0. 02%〜0. 80 %の B C分散液を調製した。
ミクロフィブリル/ SAP共存分散液の調製
0. 02 %〜0. 8%の B C分散液 50 c cに S AP (三菱化学 D I A WE T US— 45) を 5 g添加して B C/SAP分散液を調製した。 こ の分散液は B C濃度が低い場合には SAPの沈殿を生ずるが、 濃度が高く なると安定化する。 系の条件を合わせるために撹拌子で撹袢しつつ、 系の 安定を維持した。
得られた B C/S A P共存分散液の内訳は下記の通りである。
表 — 5
Figure imgf000064_0001
ミクロフイブリル S A P複合シート材料の形成 上記分散液を減圧装置に連結されたブッフナ一漏斗 (内径 1 1 cm) に 濾紙、 基材不織布 (二村化学製 T C F 4 0 3、 見掛比重 0. 0 7 g/ cm3) を重ね、 その基材不織布上に 2 0 c cの粘稠な分散液を素早く注ぎ. 減圧により脱液したのち、 熱風乾燥させて複合シ一卜とした。
複合シート材料の性能比較
B Cの濃度による複合シート材料の性能評価を、 評価法によって示され た方法に従って行った結果、 下表のような結果が得られた。
これらの結果から、 B Cの添加量の上昇につれて表面強度が急激に増加 することがわかった。 しかしそれによつてシ一卜の剛軟度も大きくなる。 従って用途に応じて添加量を適切に選択する必要がある。
表 _6
Figure imgf000065_0001
以下に、 上表の評価項目の評価方法を示す。
厚さ (mm) :厚み計 ( J I S) で測定
重さ (g) :電子上皿天秤で 1 1 0 mm0の基材と共に測定し、 付着さ せた S
AP+B C (バインダー) 量は基材の重量を差し引いて算 出し、 m2当りの量で表示した。
見掛比重 (g/cm3) :厚さ及び基材と付着させた S AP + B Cの重量か ら算出した。
剛柔性 (mm) : 1 1 Ommx 2 Ommのサンプルを、 第 77図, 第 78 図に示す方法で測定した。 サンプル Sの一端をステンレス 製のメジャー Mの先端に直角に置き、 自重で垂れ下った位 置 (ひ mm) のメジャーの目盛を読み取って剛柔性とした。
SAPの結合安定性の評価 (セロテープによる 180° ピリングテス ト) サンプルに 1 5 mm巾のニチバン製のセロテープをは り接着面を 1 5mmx l 0mmとし、 上から軽くフラ ンネルで押さえて後、 1 k g/c m2の荷重を 10分間 かける。 除重後手でサンプルから 180 ° ピリングの 状態でセロテープをはがし、 セロテープに付着してい る SAPの付着状態を SAPの付着面積 (%) を測定 して MF (ミクロファイバ一) の結合安定度を評価し た。 判定の基準を第 79図に示す。
複合体の吸水量、 保水量の評価
上記複合体について、 充分な量の生理食塩水に 30分間浸漬後、 JIS K- 7223 に準じて吸水量、 保水量を測定し、 その値を SAP含有量に換算した ところ、 下表のような結果が得られた。
表 Ί
Figure imgf000066_0001
(実施例 3) 連続塗工実験
第 63図に示した塗布装置を備えた、 第 6 1図に示す製造装置を用いて、 高吸水性複合組成物を製造した。 使用材料は下記の通りである
( 1 ) ミクロフイブリル S— MF C (特種製紙社製)
( 2 ) SAP 1 M- 4000 (へキス トセラニーズ社製)
( 3 ) 分散媒体 ァセ ト ン /水系
(4) 塗工成分組成 成分 重量構成比
S -MF C 0.4
SAP 30.0
アセ ト ン 48.8
水 20.8
( 5) シート状支持体
2層構成エアスルーサ一マルボンドウエブ 40 g/m: 目掛比重 0. 0 6の不織布で下記の構成を持ったものを用いた。
上層 : レーヨン (4dx45匪(70%))
/PE/PET (2dx45匪(30%)) の混合ウェブ 約 25g/m2 下層 : PE/PET (2dx45醒) の単独ウェブ 約 15g/m2 上記シ一ト状支持体 1 3を 1 0 m/m i nの速度で走行させながら、 そ の上層表面上に上記 (4) の成分の混合分散液を巾 5 mmの間隔をおきな がら約 1 0 mm巾で連続塗工した。 その後、 ロールで圧縮して溶媒を除去 した後、 熱風乾燥した。
得られたシ一ト状高吸水性複合体は下記のような特性を持っていた。 目付 : 195g/m2
S AP量 : 150g/m2
剛軟度 : たて ; 20腿
よし ; 7。腿
表面強度 : 5級 (180° ピリ ングテス ト)
なお、 得られた高吸水体の保水量を JIS K-7223 に基づいて測定した。 その結果、 S AP 1 g当たり 40. 2 gの保水量を示し、 B l ankとほ ぼ同等な数値を示した。
(実施例 4)
市販の一般的な超薄型紙ォムヅをブランクとし、 このォムヅからティ ッ シュを含む吸収体部分を取り除き、 代わりに本発明の高吸水性複合体を備 えた吸収体を組み込んでサンプルを作成した。
このサンプルに組み込んだ吸収体は、 下記の手順で作成された。 まず上 記の実施例 3で得られた複合シ一トを第 80図に示す形状および寸法で切 り取った。 一方、 約 90 g/c m2のティ ッシュ付きパルプマツ トを準備し これに家庭用アイロン用のハンドスプレーにより 2〜3 g/cm2になるよ うに水滴を吹き付け、 その上に、 上記の寸法に切り取った吸収体を重ね合 わせ、 140〜 150°Cのアイロンで加圧プレスしした。
同一のサンプルを 5個用意し、 各サンプルについて、 吸収量、 保水量お よびリウエツ トを測定した。 吸収量および保水量は、 JIS K-7223 に基づい て測定した。 またリウエツ トは、 サンプルに生理食塩水 120 c cを 5分 間隔で 3回注ぎ、 1回目、 2回目、 3回目の各々について、 12. 5 kg /吸収体面積の加圧下でリウエツ ト量を測定することにより行われた。 上記の試験結果をまとめて下表に示す。 なお測定値は、 5サンプルの平 均値で示す。
表 8
Figure imgf000069_0001
上の表から、 本発明の高吸水性複合体を用いて構成された吸収体を組み 込んだサンプルは、 市販のォムッと比較して、 重量が約 7 0 %、 厚みは 1 /2以下であるにもかかわらず、 吸収性能は同等もしくはそれ以上である ことが分かる。
(実施例 5 )
1 ) S APスラ リ一の調製
S -MF C (特種製紙 (株) 製、 商品名 「スーパ一ミクロフイブリルセ ルロース」 ) の 2. 1 5 %水分散液に、 必要量の水およびエタノールを添 加して、 MF C濃度 0. 8 6重量%の水/エタノール分散液 (水/エタノ 一ル= 6 0/4 0 ) を調製した。
この分散液に、 短繊維状成分として、 繊度 1. 5 d、 繊維長 2 mmの低 融点 P E T/P E T複合繊維を、 S— MF Cと等量だけ添加し、 ミキサー で分散させた後、 プロペラ撹拌機で撹拌しながら、 必要量の SAP (三菱 化学 (株) 製、 商品名 「アクアパール U S— 4 0」 ) を添加して、 SAP 3 0重量%、 MF C 0. 6重量%、 短繊維 0. 6重量%の 3成分系スラリ 一を調製した。
2) シート状支持体の準備
第 1層が 1. 25 dx 5 1 mmの細デニールのレ一ヨン繊維、 第 2層が 6 d X 5 1 mmの太デニールの P E T繊維からなる、 2層構造のスパンレ —ス不織布を準備した。 この不織布は、 第 1層の密度が高く、 第 2層が相 対的に低密度のもので、 目付 30 g/m2、 見掛密度 0. 025 g/cm3 であった。
3) 複合吸収体の作製
このシート状支持体の第 2層上に、 前記の 3成分系スラリーを、 SAP の付着量が 1 50 g/m2になるようにコ一ターで塗布し、 ついで吸引脱液 した後、 直ちに 180°Cの加熱ローラで数秒間の熱プレスを行った。 つい でこれを熱風乾燥して、 複合吸収体 ( I) を作製した。
またこの複合吸収体 (I) に、 さらに 1 50°Cで熱風乾燥して複合吸収 体 ( I I ) を得た。
得られた複合吸収体 ( I ) および (I I) の構造を実体顕微鏡で観察し たところ、 第 54図に示したスケッチから分かるように、 第 1層 1 1 l a およびバルキ一な第 2層 1 1 1 bからなるシ一ト状支持体の第 2層 1 1 1 b上および間隙に S A P粒子 1 12が堆積し、 各 SAP粒子 1 12に絡み つくように、 そしてその上方を傘状に覆うように短繊維状成分 1 13が存 在し、 S AP粒子 1 12および短繊維状成分 1 13の表面に MF C 1 14 が付着した構造を有していることが確認された。
(比較例 1 )
実施例 1において、 短繊維状成分を添加しなかった以外は複合吸収体 ( I I) の場合と同様に操作して、 複合吸収体 ( i i ) を作製した。
<複合吸収体の評価 >
実施例 1および比較例 1で得られた 3種の複合吸収体について、 前述の 試験方法にしたがって湿潤時の膨潤 SAPの保持性、 および吸液拡散性の 試験を行い、 その結果をまとめて下記の表に示す。
表 9
Figure imgf000071_0001
上記の試験結果から、 下記のような評価を下すことができる。
① 膨潤 SAPの保持性
易熱溶融成分を含む複合短繊維を配合した複合吸収体 (I) は、 良好な 膨潤 SAP保持性を示した。
さらに、 熱処理を十分に行った複合吸収体 ( I I) は、 特に厳しい垂直 吊下保持性テス トにおいても優れた保持性を示した。
しかし、 短繊維状成分を配合しなかった比較例 1の複合吸収体 ( i i ) は、 実施例 1の複合吸収体 ( I ) および (I I ) に比較してかなり劣る結 果となった。
これは、 易熱溶融成分を含む短繊維を配合し、 さらに熱処理を行うこと により、 短繊維同士、 および短繊維とシート状支持体の立体構造繊維との 接点で融着が生じ、 立体的なネッ ト構造が形成され、 このネッ ト構造によ り湿潤 SAPが抱き込まれた結果であると推測される。
② 吸液拡散性
易熱溶融性の短繊維の配合と熱処理による繊維の熱融着による、 液体の 吸収および拡散速度への影響が懸念されたが、 吸収時間にはほとんど変化 はなく、 拡散終了時間で若干の影響が見られたが、 実用上は全く問題のな いレベルである。
(実施例 6)
1 ) SAPスラリーの調製
MFCとして、 B C (味の素 (株) 製、 商品名 「バクテリアセルロース」 ) の 0. 5%水分散液に、 必要量の水およびエタノールを添加して、 MF C 濃度 0. 2 1重量%の水/エタノール分散液 (水/エタノール = 60/4 0) を調製した。
この分散液に、 短繊維状成分として、 繊度 0. l〜3 d、 繊維長 0. 3 〜 5 mmの分布をもつ P Eパルプ (三井化学 (株) 製、 商品名 「SWP— E 400」 ) を、 MF Cに対する比率 (P/Q比) が 7水準になるように 添加し、 ミキサーで均一に分散させて、 配合比の異なる 7種類の分散液を 調製した。
さらに、 上記の配合比の異なる 7種の B C/S WP分散液をプロペラ撹 拌機で撹拌しながら、 必要量の SAP (三菱化学 (株) 製、 商品名 「ァク ァパール U S— 40」 ) を添加して、 7種の 3成分系スラリーを調製した。 各 3成分系スラリーとも、 SAP濃度は 1 5 %、 SAPに対する B Cの比 率は SAPの 1 %に相当する 0. 1 5 %とした。 各 3成分系スラリ一の構 成成分の濃度および SWPの分散状態をまとめて表 2に示す。
表 10
BC濃度(Ρ) 0.15% 0.15% 0.15% 0.15% 0.15¾ 0.15¾ U. IDA
SWP濃度(Q) 0.015% 0.03 0.05 0.15¾ 0.45¾ 0.75% 1.50%
P/Q比 1 0 / 1 5 / 1 3 / 1 1 / 1 1 /3 1 / 5 1 / 1 0
S W Pは SWPは S W Pは S WPは SWPの濃度 SWPの凝集 SWPが豆腐
S WPの 安定に分散 安定に分散 安定に分散 安定に分散 は高くなる は見られる 状に凝集し 分散状態 が凝集は見 がスラ リー てスラ リー られない と して使用 として使用 できる 不能
この P/Q比が 10ノ1〜: L/3 (SWP濃度 0. 45%) までは、 分 散状態は安定で凝集は見られず、 1/5 (SWP濃度 0. 75%) を超え ると、 ややクラウディ となって凝集が見られるようになるが、 スラリーと して使用するのに支障はない。 ただし、 PZQ比が 1/10付近になると、 SWPが凝集してスラリーの調製が困難となってくる。 したがって分散安 定性の面から、 1/5前後が実用上の上限であると推測される。
2 ) シート状支持体の準備
1. 5 d X 40 mmのレーヨン繊維と 2 d x 5 1 mmの P E/P E T複 合繊維との 50 / 50混合カードウエブからなる第 1層と、 3 dx 5 1m mの PE/PET複合繊維のみからなる第 2層とを重ね合わせ、 ホッ トェ ァ一でボンディングした、 2層構造のエア一スルーサ一マルボンド不織布 を準備した。 この不織布の目付は 30 g/m2、 見掛密度は 0. 02 g/c m3である。
3) 複合吸収体の作製
このシート状支持体の第 2層上に、 前記の 7種のうち、 P/Q比が 1/ 10で分散液が調製できないものを除いたの 6種の 3成分系スラリーを、 それそれ SAPの付着量が 1 50 g/m2になるようにコ一夕一で塗布し、 ついで吸引脱液した後、 直ちに 180 °Cの加熱ローラで数秒間の熱プレス を行った。 ついでこれを熱風乾燥して、 6種の複合吸収体 (III) ~ (VII I) を作製した。
ぐ複合吸収体の評価 >
上記の 6種の複合吸収体について、 前述の試験方法にしたがって湿潤時 の膨潤 SAPの保持性、 および吸液拡散性の試験を行い、 その結果をま とめて下記の表に示す。 表 ί 1
Figure imgf000075_0001
上記の試験結果から、 下記のような評価を下すことができる。
① 膨潤 SAPの保持性
SWP含有量の少ない複合吸収体 (P/Q= 10/ 1 ) では、 膨潤した S APの保持性能の改善は顕著でないが、 SWPの含有量が増加するにし たがって向上し、 P/Q= 3/1前後でほぼ一定に達し、 P/Q= l/1 を超えるときわめて良好な湿潤 S A P保持性が得られた。 S WPの効果を 期待するには、 P/Q= 5ノ 1付近に実用上の下限があると推定される。
② 吸液拡散性
複合吸収体が液体を吸収する速度、 および複合吸収体内で液体が拡散す る速度は、 配合される短繊維状成分の濃度、 および P/Q比による影響を 受ける。 たとえば P7Q= 10/1〜 1/1の範囲の複合吸収体 (III) 〜 (VI) では顕著な差は認められず良好であるが、 P/Q= l/3以上の複 合吸収体 (VII) および (VIII) では、 SAP保持性が向上する反面、 液体 吸収、 拡散性能が低下する傾向が見られた。
(実施例 7 ) 1 ) SAPスラリーの調製
S— MFC (特種製紙 (株) 製、 商品名 「スーパーミクロフイブリルセ ルロース」 ) の 2. 15%水分散液に、 必要量の水およびプロピレングリ コールを添加して、 MFC濃度 0. 86重量%の水/プロピレングリコー ル (P G) 分散液 (P G/水 = 70/30 ) を調製した。
この分散液に、 必要量の SAP (三菱化学 (株) 製、 商品名 「アクアパ —ル US— 40」 ) を添加して、 SAP 30重量%、 MF C 0. 6重量% の 2成分系スラリーを調製した。
2) シート状支持体の準備
1. 5 d X 5 1 mmの P E/P E T複合繊維のカードウェブからなる第 1層と、 3 d X 51 mmの P E/P E T複合繊維からなる第 2層とを重ね 合わせ、 ホッ トエアーでボンディ ングした、 2層構造のエア一スルーサー マルボンド不織布を準備した。 この不織布の目付は 30 g/m2、 見掛密度 は 0. 03 g/cm3である。
3) 複合吸収体の作製
このシート状支持体を、 第 2層が上になるようにプラスチックネッ ト上 に載せ、 これを連続的に走行させながら、 S AP付着量が 200 g/m2に なるように、 前記の 2成分系スラリーを口一ルコ一夕一で全面に塗布し、 直ちに吸引脱液した。 ついでこのスラリー層上に、 木材パルプの 0. 5% 水分散液を、 SAPに対して 2% (4 g/m2) となるように、 フローコー 夕から薄層流として注いだ。 その後、 SAPが膨潤しないように直ちに吸 引脱液し、 表面温度が 150°Cの加熱ローラで数秒間の熱プレスを行った。 ついでこれを 140°Cで熱風乾燥して、 複合吸収体を作製した。
ぐ複合吸収体の評価 >
この複合吸収体は、 膨潤 SAPが基材から脱落、 剥離することのない、 優れた膨潤 S A P保持性を示した。 また親水性の木材パルプがシート状支 持体の表面をコ一ティングしているために、 液体吸収性はきわめて良好で あり、 液体拡散性も実用上問題のないレベルであった。 この複合吸収体を 子供用ォムヅの吸収体として使用するときには、 第 1層と トップシートと を結合して用いることにより、 第 1層がァクイジイシヨン (一次的貯留) 層として働き、 新たにァクイジイシヨン用の不織布層を付け加える必要が ないことが分かった。
(実施例 8 )
目付 40 g/m2の湿式不織布 (二村化学工業 (株) 製、 商品名 「T C F 404」 ) の表面をブラシで起毛処理し、 その見掛密度を 0. 04 g/c m3とした。
このシート状支持体の起毛面に、 粒子状 SAP (三菱化学製、 商品名 厂 US— 40」 ) を 1 20 g/m 2になるようにメッシュを振動させながら 散布した。 別に、 S— MF Cおよび熱水易溶性 P VA短繊維 ( 1. 5 d x 2 mm) を、 各々の濃度が 0 , 5%になるように水に分散させて混合水分 散液を調製した。
この混合水分散液を、 上記のシート状支持体の起毛面に、 S— MF Cお よび PVA短繊維がそれぞれ SAPに対して 1 % (各 1. 5 g/m2) にな るようにフローコ一夕一で塗布し、 直ちに分散液を吸引除去し、 ついで 2 00°Cの熱口一ラーで熱プレスし、 1 00 °Cの熱風で乾燥して複合吸収体 を作製した。
得られた複合吸収体からの湿潤 SAPの剥離、 脱落は僅かであり、 実用 レベルの保持性を有していた。 また液体吸収性および拡散性はきわめて良 好であった。 これは、 シート状支持体および短繊維状成分がともに親水性 であることによると推測される。
(実施例 9 )
1 ) 3成分系分散液の調製 1. 4 d x 3mmのリヨセル (商品名、 コートルズ社製) を、 エタノー ル /水 : 60/40の分散媒体中に添加分散させて 0. 5%分散液を調製 した。 この分散液をミキサ一で 30分間撹拌処理してリョセルをフィプリ ル化した後、 この分散液にさらに MF Cを 0. 5%になるように添加分散 させ、 ミキサーで 5分間処理して、 MF C/リヨセルの 2成分から分散液 を調製した。
この 2成分系分散液をゆるやかに撹拌しつつ、 50メッシュのフレーク 状 SAP (へキス トセラニーズ製、 商品名 「IM— 4000」 ) を 25% 濃度になるように添加して、 S AP/MF C/リヨセルの 3成分からなる 分散スラリーを調製した。
2) シート状支持体の準備
レーヨン繊維 ( 1. 5 d X 35 mm) 50%、 PE/PE T複合繊維 ( 3 d x 4 1 mm) 50%から構成された、 目付 15 g/m2の混合カード ウェブを用意し、 このカードウェブを目付 15 /1112の? Pスパンボン ド 不織布上に重ねて、 ウォー夕一ジェッ ト交絡処理を施して複層不織布とし、 これをシート状支持体とした。
3 ) 複合吸収体の製造
第 8 1図に示すようなパターンで、 シート状支持体 82 1のレーヨン/ 複合繊維面に、 スラリーポンプに直結された複数のチューブ状吐出口から、 上記 3成分系スラリー 822を吐出し、 減圧脱液、 熱プレス固定、 乾燥の 各工程を経て、 複合吸収体を得た。
得られた複合吸収体の目付は、 全体の S AP換算で約 130 g/m2、 ラ ィン状に形成された部分は SAPに換算すると約 200〜250 g/m2で あった。
4 ) 子供用ォムヅ用吸収体への適用
使用者の肌に接する トップシ一トとして、 第 82図 (a) に示すように、 18 gZm2の P E/P E T複合繊維 1. 5 d x 41 mmを主成分とする乾 式カードゥエプ不織布 83 1を用意する。 この不織布 83 1に、 ポリウレ タンフィラメント 832 (東レデュポン (株) 製、 商品名 「ライクラ」 ) を、 第 82図 (b) に示すように間隔をあけて列状にホッ トメル卜により 接合して トップシートを形成した。 この弾性体つき トップシートと、 本実 施例で得られた第 82図 (b) に示す複合吸収体 833とを、 吸収体の存 在しない部分で熱融着により結合させ、 第 82図 (c) のような構造をも つ、 トップシートと複合吸収体との結合体を得た。
この結合体を、 その複合吸収体側で、 第 82図 (d) のように PEフィ ルムと不織布とを接合した防漏体 834で被覆して、 巾 200 mm、 長さ 400 mmの大きさの子供用ォムッ用の吸収体を得た。 この吸収体を生理 食塩水に浸漬し、 ついでネッ トで脱水して、 全吸収量を測定したところ、 600 c cであった。 l O O c cの初期浸透速度は 20秒、 リウエッ トは 0. 5 であって、 吸収体としてきわめて優れた性能であることが実証さ れた。
5 ) 女性用失禁パッ ドへの応用
第 83図において、 第 83図 (a) に示すような円形シート状支持体 8 1上に上記組成のスラリー 842を、 直径 120 mm、 中心孔の直径 5 0 mmのド一ナヅ状に塗布し、 乾燥後、 さらに表面に疎水性の P Eスパン ボンド 843で被覆して複合吸収体を作製した。
この複合吸収体を、 第 83図 (c) に示すように扇形に折りたたみ、 さ らに先端部を開孔 P E不織布 44で覆って、 第 83図 (d) に示す構造の 失禁パッ ドを作製した。 この開孔 PE不織布 844が設けられている部分 には吸収体は存在せず、 薄いシ一ト状で膣に一部挿入して身体に固定させ る部分である。
この失禁パッ ドの保水量は 50 c cであり、 軽度失禁症状を有する患者 の着用テス トでは、 下着を汚すような漏れは認められず、 安定に使用でき た。
(実施例 1 0 )
<スラリ一の調製〉
エタノール 6 0部、 水 4 0部からなる分散媒体になるように、 S—M F Cの 3重量%水分散母液を加えて、 S— M F C 0 . 6重量%の分散液を調 製した。 この中へ 3 0重量%相当の S A P (三菱化学製、 商品名 「U S—
4 0」 、 平均粒子径約 2 0 0〃m ) を、 プロペラ付撹拌機で撹拌しながら 添加してスラリーとした。 くスラリーのシ一ト状支持体上へのパターン 状の成形 >
第 7 6図に示すスラリー塗布装置 (第 6 6図にスラリ一吐出部分を拡大 して示した) を用い、 シート状支持体として使用された 4 0 g /m 2の T C F (セルロース系不織布) の上面に、 S A Pの平均的な付着量として 1 2
5 g /m 2となるように、 多列に並べたチューブポンプを利用してスラリー をシート状支持体上にパターン状に成形した。 チューブポンプのス トロー クによって生ずる脈動により、 断続的で中心部のスラリーが厚くなってい る長円形状のパターンを持つシートが成形された。
くパターン状に成形されたスラリ一のシ一ト状支持体への結合〉 シート状支持体にスラリ一をパターン成形したシ一トは、 第 7 6図に示 すような 1 6 0 °Cの熱プレスロールとサクションロールで熱プレスされる と同時に、 余剰の分散媒体の吸引除去が行われる。 その後、 熱ロールに約 5秒間接触きせて表面を脱液し、 塗布したスラリーをシ一ト状支持体へ安 定に結合させた。 その後、 熱ロールから剥離して風乾し、 シート吸収体と した。 その際、 スラリーのシート状支持体からの部分剥離による熱ロール への付着は見られなかった。 比較のために熱プレスロールを加熱せずに室 温でシートを通したところ、 シート状支持体上にパターン成形されたスラ リーが大部分剥離してロール表面に付着してきた。 この事からも、 熱ブレ スによる SAPのシ一ト状支持体への結合効果が確認できた。
熱プレス後、 乾燥されたシートは第 55図のようなパターン分布を示し、 そのシート状支持体との結合状態は、 第 56図の一部断面図のようになり、 塗布した SAPは、 薄い部分では 1層、 厚い部分ではほぼ 3層、 中間部分 ではほぼ 2層の構成であった。 これら厚みの違った層が、 シート状吸収体 に所望の均等でないが連続的な濃度分布を与えることになる。
<パターン成形ざれたシー卜の特性 >
このシ一ト状吸収体の S A P付着パターンの濃い部分と淡い部分および 中間部分のサンプル片を採取し、 断面をルーペで観察して SAPの重なり (層数) を確認し、 吸液特性として吸収液量と吸液速度で評価した。
①吸収液量 : 0. 9%NaC 1水溶液 (生理食塩水) を用いて J I S K
- 7223の吸水量試験方法に準じた。
②吸液速度 :約 5 mmx 10 mmのサンプル片複数を大容量の 0. 9%
N a C 1水溶液中に浸潰し、 肉眼観察でサンプル中の SAP がほぼ完全に膨潤するまでの時間 (秒) を測定した。
吸収液量については、 濃い部分から淡い部分までを含めた 10 c mx 1 0 cmのサイズでシート状吸収体からサンプルを採取し、 シート全体とし ての平均的な値として全吸収量で 6. 0 k g/m2の結果を得た。 吸収過程 を観察すると、 まず淡い部分が吸収し、 段々と中間領域、 濃い領域へと進 行していくのが分かった。 分離した各部位における吸液速度の違いを下表 に示した。 サンフ。ルの部位 淡い部分 中間部分 濃い部分
(SAP1層) (SAP 2層) (SAP 3層)
吸液速度 (秒) 10-15 30-60 90-180 上記の結果から、 得られたシート状吸収体は柔軟で、 吸液速度の異なる 高吸収領域分布をもつ特有の性能を有することが分かる。
(実施例 1 1 )
<粒子径の異なる SAPからスラリーの調製 >
平均粒径が 2 00 /mおよび 8 00 mの S APを準備した。 2 00〃 mのものは実施例 1 0で使用した三菱化学製 「US 40」 をブランクにし て、 800 のものはより表面架橋度を大きく した造粒品を使用した。
1
下表は、 SAP l gに対して 2 0 c cの生理食塩水の吸水時間を測定し たもので、 これらの SAPの吸液速度 (実施例 1 0参照) は、 粒子径が大 きくなると内部まで水の浸透に時間がかかり、 膨潤が遅くなつている。
表 一 1 3
SAPの平均粒径 (^m) ' 200 800
吸液速度 (秒) 10-15 このような性質を持った SAPをそれぞれ実施例 1 0と同様の方法で、 2種類の 30重量%のスラリーを調製した。
<スラリーのシ一卜状支持体への塗布 >
粒径の異なった SAPを含有する 2種類のスラリ一が供給できるように、 第 33図に示すスラリーの塗布装置に 2本のヘッダーを設置し、 それぞれ のポンプへ交互に異なるスラリーが供給できるように改造した装置を使用 した。 この装置でシ一ト状支持体の T C F上に、 S A Pの平均的な付着量がそ れそれ 125 g/m2となるように、 実施例 10と同様の条件でパターン状 にスラリーを付着させたシート状吸収体を得た。 前記したように、 このパ 夕一ンでは、 1列毎に交互に SAP粒子経の異なるスラリーが塗布されて いるものが得られる。 同じ濃度の S APが塗布されているが、 粒径の違い により、 粒径の大きい方のパターンが相対的に厚くなつている。
得られた異なった SAPを保有しているシートを l O cmx l O c の 大きさに切り取り、 シャーレに入れ、 60 c cの生理食塩水を 20 c c毎 5分間隔で 3回に分けて添加し、 吸収状態を観察した結果を下表に示す。 細かい粒子からまず膨潤し、 次いで大きな粒子が膨潤していく過程がわ かった。
表 14
Figure imgf000083_0001
(実施例 12 )
ぐ第一分散液の用意 >
木材パルプ (ウェアハウザー製、 N材 KP) と SAP (へキス トセラニ ーズ社製、 商品名 「IM— 4500」 ) に、 少量の抄紙粘剤 (PEO) を 添加して、 パルプ/ S AP = 4部 /6部を含有する、 E t OH/水 =50 /5 0系分散液を用意した。 調製したスラリー濃度は約 2 %であった。 く第一分散液からのシート状吸収体の成形 >
上記スラリ一状分散液を、 6 0メッシュのプラスチックメッシュ上に配 置した親水化処理した P E/P E T不織布 (ュニチカ製、 商品名 「エルべ ス」 ) 2 0 g/m2に注いで湿式成形し、 吸収体マッ トを得た。 この吸収マ ッ トをプレス後乾燥したところ、 パルプ AP = 4Z6からなる 1 00 g /m 2の吸収層を持ったシート状吸収体が得られた。
<第二分散液の調製 >
実施例 1 0と同様にして調製した E t 0 H/水 = 6/4系分散媒体に、 SAP 3 0 %、 MF C 0. 6 %を含有するスラリーを用意した。
く第二分散液からのシート状吸収体の成形 >
上記パルプ A Pの均一層を持つ第一分散液からのシート状吸収体の 上に、 第二分故液を内径 3 mmのシリコ一ンゴムチューブをセッ トした実 験用チューブポンプ (商品名 「MASTER FLEXj ) を用いて、 5 mm間隔をお いて海島パターン状にスラ リーを供給し、 乾燥する前に 1 3 0°Cに加熱し たテフロンコ一ティングされた家庭用アイロンを用いて熱ブレスして乾燥 させた。 第二分散被から形成された層は、 厚薄はあるが平均的に約 1 2 0 g/m2の S A Pを含んでいた。
く海島状の高吸収領域を持ったシー卜状吸収体とその性状 >
得られたシート状吸収体は、 第一分散液から由来するほぼ均一な吸収層 (S AP約 6 0 g/m2) に、 第二分散液から由来する吸収層 ( SAP約 1 2 0 g/m2) が、 第 1 6図に一部尾がついたようなパターンで分布する形 状を持ち、 厚薄の 2層構造を持ったシート状吸収体が得られた。
上記のシ一ト状吸収体から 1 0 cmx 1 0 cmを切取り、 シャーレに配 置し、 0. 9 %食塩水を注いで、 多回吸収性テス トを行った。 吸収テス ト は 1 5 c cずつ 5分間の間隔をおいて、 4回に分けて行った。 その結果を 下表に示す。
5
Figure imgf000085_0001
(実施例 13)
く S APスラリ一の調製〉
実施例 10と同様の方法で SAPと MF Cとからなるスラリーを調製し
/ o
<液体透過性シート状支持体の用意 >
本州キノクロス製の SAP含有エアレイ ドパルプシート (商品名 「B - SAP」 ) で目付 85 g/m 2のものを用意した。 この中には 20 g/m2 の SAPがブレンドされていた。
くスラリーの吐出、 パターン成形 >
スラリーポンプから上記スラリ一を第 68図のような開裂状の吐出口を 持つノズルから、 上記の移動するシート状支持体上に、 多列の帯状の不定 形の縁部を持つパターンで吐出し、 表面温度 140°Cの熱ロールで加圧プ レスし、 風乾後、 シート状吸収体とした。 このシートのパターンは、 第 1 7図の模式図に近いパターンで吸収層が分布していた。
(実施例 14) ミクロフィブリル状微細繊維 (ダイセル工業製、 商品名 「セリッシュ K Y 1 0 0 G」 ) ゲルを、 Me OH/水 = 7 0/3 0の分散媒体中に分散さ せて、 濃度 0. 6%の分散液を用意した。 この分散液 1 リッ トル中に、 S AP (三菱化学製、 商品名 「U S 40」 ) 4 0 0 gを加えて撹拌し、 ミク ロフィブリル状微細繊維と SAPとの共分散スラリ一を調製した。
この共分散スラリーを、 3 0 g/m2のセル口一ズ製不織布 (二村化学製、 商品名 「T C F# 40 3」 ) の一方の表面全体に塗布し、 脱液後、 乾燥し、 シート状吸収体を得た。 このシート状吸収体の厚さは約 0. 6mm、 S A P含有量は 1 5 0 g/m2であった。
このシート状吸収体を、 3 5 0 mmx 2 5 0 mmの大きさに裁断し、 つ いで第 84図に示すように、 両縁から 7 5 mmの位置で、 SAPが塗布さ れた面を内側にして折り曲げて吸収体とし、 これを第 8 5図に示すように、 折り曲げられた両縁部で、 接着剤 9 0 1を介して、 液体不透過性のシート 9 0 2に連結してチューブ状吸収体 9 0 0とした。 こうして得られたチュ —ブ状吸収体 9 0 0の厚さは、 液体不透過性シ一ト 9 0 2を含めて約 1. 3 mmであった。
このチューブ状吸収体のシ一ト吸収体側に、 生理食塩水を 2 0 0 c cづ つ 2回、 合計 4 0 0 c cを注ぐことによって膨潤試験を行った。 その結果、 最初の 2 0 0 c cを注いでから 2分後に約 6 mmの厚さの楕円形横断面を もつチューブ状に膨張し、 2回目の 2 0 0 c cを注いでから 2分後にはそ の厚さが約 1 2 mmに増大した。
(実施例 1 5 )
P P/P Eバイコンポーネントスパンボンド不織布にパルプを高圧ジェ ッ ト水流で交絡させて得た不織布 (王子製紙製、 商品名 「テクセル」 ) を 用意する。
一方、 市販のバイオセル口一ズゲルを E t OHノ水 = 6 0/4 0の分散 媒体中に分散させて、 濃度 0. 3 %の分散液を用意した。 この分散液 1 リ ッ トル中に、 SAP (三菱化学製、 商品名 「US 40」 ) 400 gを加え て撹拌し、 ミクロフィブリル状微細繊維と S APとの共分散スラリ一を調 製した。
この共分散スラリーを、 上記不織布の一方の表面に、 5mmの間隔で幅 7mmの複数の帯状にラインコーティングし、 脱液後、 乾燥し、 シート状 吸収体を得た。 このシート状吸収体の厚さは約 0. 8 mm、 SAP含有量 は 1 2 5 g/m2であった。
このシート状吸収体を、 3 50 mmx 2 5 0 mmの大きさに裁断し、 つ いで SAPが担持された面を内側にして、 第 8 6図に示すように、 扁平な 筒状になるように折り曲げ、 両縁部の重ね合わせ部分で、 接着剤 9 03を 介して連結してチューブ状吸収体 9 00とした。 こうして得られたチュー ブ状吸収体の厚さは約 2 mmであった。
このチューブ状吸収体に、 生理食塩水を 2 00 c cづっ 2回、 合計 40 0 c cを注ぐことによって膨潤試験を行った。 その結果、 最初の 200 c cを注いでから 2分後に約 1 0 mmの厚さの楕円形横断面をもつチューブ 状に膨張し、 2回目の 200 c cを注いでから 2分後にはその厚さが約 2 0 mmに増大した。
(実施例 1 6)
1 8 g/m2の P Pスパンボンド不織布と、 P E Tステ一プル繊維 ( 3 d X 5 1 mm) 60%およびレ一ヨンステ一プル ( 1. 5 d x 3 5 mm) 4
0 %からなるカード法による 30 g/m2の混合繊維ウェブとを用意する。 上記のスパンボンド不織布上に、 上記の力一ドウエブを載せて、 高圧水流 処理を施し、 第 3 7図に示した構造の複合構造不織布を調製した。
この複合構造不織布に、 実施例 1 4で用いたミクロフイブリル状微細繊 維と SAPとの共分散スラリーを塗布し、 脱液後に乾燥して、 一方の表面 のみに 1 5 0 g/m2の密度で粒状 SAPを担持する、 スパンボン ド不織布 と、 カードウェブと、 ミクロフイブリル状微細繊維で固定された SAP層 の 3層からなる、 厚さ約 2 mmのシート状吸収体を得た。
このシート状吸収体を、 幅 3 5 0 mの帯状に裁断し、 その長さ方向の両 縁部が互いに約 3 Ommの間隔で向き合うように、 チューブ状に成形した。 別に、 使い捨てォムヅ (花王製、 商品名 「スーパ一メ リーズ Lサイズ」 ) から内側シートおよび吸収体コアを取り除き、 第 3 8図に示したように、 この部分に露出した外側シートに前記のチューブ状吸収体を、 両縁部で接 着剤を介して液体不透過性シ一トに連結した。
得られたォムヅについて、 この分野で一般的な方法で吸収性テス トを行 い、 下記のような結果を得た。
• リウエッ ト量 ( 3分間隔)
1回目 ( l O O c c) : 0. 5 g
2回目 ( l O O c c ) : 0. 8 g
3回目 ( 1 0 0 c c ) : 2. 0 g
-全吸収量 (生理食塩水) : 6 8 0 c c
•保持量 : 4 8 0 c c
(実施例 1 7 )
目付 2 0 gノ m2の P E/P E Tのバイコンポ一ネント不織布 (ュニチカ 製、 商品名 「エルべス」 ) に、 第 5 7図に示した方法で延伸、 熱セッ ト加 ェを施して、 易伸展性不織布を調製した。 この不織布は、 下記のような特 性を有していた。
目付 3 1. 2 g/m2
厚み 0. 2 4 mm
密度 0. 1 3 2 g/cm3
破断伸度 3 5 % (MD) /3 7 0 % (CD) CD方向 100 %伸長モシ、 'ュラス 83 g/5 cm
上記の易伸展性不織布に、 実施例 14と同様な方法で、 ミクロフイブリ ル状微細繊維と SAPとの共分散スラリーを塗布し、 加熱加圧後、 脱液、 乾燥して、 一方の表面のみに、 180 gZm2の密度で粒状 S APを担持さ せてシート状吸収体を得た。 このシート状吸収体を、 SAPが担持されて いる面を内側にして筒状に曲げて両縁部を突き合わせ、 その衝合部分で、 をの外側に配置した熱接合テープにより接合して、 横断面がほぼ円形な状 態での外径が約 30 mmのチューブ状吸収体を作成した。
得られたチューブ状吸収体をプラスチック性バッ トに入れ、 その上から イオン交換水を、 チューブ状吸収体が吸収しなくなるまで注ぎ、 10分間 放置した。 その結果、 チューブ状吸収体の外径は 66mmに増大していた が、 不織布の外側への SAPのリークは観察されなかった。
(実施例 18)
縦方向の線条体がポリエチレン樹脂のモノフイラメント、 横方向の線条 体が S E B S樹脂からなるモノフィラメン トを使用し、 これらを直交させ てその交点で結合した、 目付 60 g/m2の市販のネッ トをシ一ト状支持体 として用意した。
別に、 下記 A、 Bの 2種類の繊維からなる目付 25 g/m2のパラレルゥ エブを力一ド法により作成した。
A:芯がポリプロピレン、 鞘がエチレン/プロピレンのランダム共重 合体の
複合繊維。 繊度 2 d、 繊維長 5 1 mm。
B :商品名 「リヨセル」 、 コ一トルズ社製。 繊度 1. 5 d、 繊維長 3 5 mm。
上記の伸縮性ネッ トの一方の面にパラレルウェブ Aを、 他方の面にパラ レルウェブ Bをそれぞれ積層し、 孔径 0. 13mmのオリフィスが 0. 6 mm間隔で穿設されたノズルから 5 0 k g/m2の圧力で水流を積層体の上 面および下面からそれそれ 1回ずつ噴射して一体化した。 さらに、 孔径 0. 1 3 mmのォリフィスが 5 mm間隔で 1列に穿設されたノズルから水圧 8 0 k g/cm2の水流を上方から噴射し、 ついで脱水、 乾燥して、 互いに平 行な筋状の結合部が縦方向に形成された、 第 5 9図、 第 6 0図に示すよう な構造の易伸展性不織布を製造した。
この不織布の特性は下記のとおりであった。
目付 1 1 0 s/m2
厚み 1. 2 2 mm
横方向引張り強力 1. 5 k 5 cm
横方向破断伸度 2 70 %
伸長モジュラス
5 0 % l S O g ^ cm
1 0 0 % 2 00 g/ 5 c m
1 5 0% 3 2 0 g/5 c m
(注) 上記の諸特性は、 下記の条件で測定された。
引張り強力 :不織布の横方向を長さ方向とする幅 5 c m、 長さ 1 5 cmのサンプルを、 つかみ間隔 1 0 cmで把持し、 定速伸長型引 張試験機を用いて 3 0 cm/分の速度で伸長し、 切断時の荷重値 を引張り強力とした。
伸長モジュラス : 不織布の横方向を長さ方向とする幅 5 cnu 長さ 1 5 cmのサンプルを、 つかみ間隔 1 0 c mで把持し、 定速伸長 型引張試験機を用いて 3 0 cm/分の速度で 1 5 0 %伸長させた ときのス トレス一ス トレイン曲線 ( S— Sカーブ) から、 5 0 %、 1 0 0 %、 1 5 0 %伸長時の応力を読取り、 これらをそれぞれ伸 長モジュラスとした。 厚み :厚み測定器 (商品名 「THICKNESS GAUGE」 、 株式会社大栄科学 精機製作所) を用い、 1 cm2あたり 3 gの荷重を加えた状態で測 定した。
上記の易伸展性不織布のリヨセル面に、 実施例 14と同様な方法で、 ミ クロフイブリル状微細繊維と SAPとの共分散スラリーを塗布し、 脱液、 乾燥して、 一方の表面のみに、 1 2 5 gZm2の密度で粒状 SAPを担持さ せてシ一ト状吸収体を得た。 このシ一ト状吸収体の SAPが担持されてい る面に、 さらに目付 1 50 gZm2の木材パルプ粉砕層を重ね、 この面を内 側にして筒状に曲げて、 両縁部が 30 mmの間隔で対向するように向き合 わせ、 この両縁部を、 別に用意されたポリエチレンの外側シートにホッ ト メルト型接着剤で接合し、 これによつて外側シートに一体に結合されたチ ユーブ状吸収体を得た。 このチューブ状吸収体の厚みは約 4 mmであった。 得られたチューブ状吸収体をプラスチック性バッ 卜に入れ、 その上から イオン交換水を、 チューブ状吸収体が吸収しなくなるまで注ぎ、 1 0分間 放置した。 その結果、 チューブ状吸収体の厚みは 30 mmに増大していた が、 不織布の外側への SAPのリークは観察されなかった。
(実施例 1 9 )
く凹凸部を持った液体不透過性シート材料の用意 >
全面にテ一パ一状の、 第 3 9図のような開孔を持つ約 30〃mのポリエ チレンフィルム (トレ ドガ一社製、 商品名 「VISP0RE X- 6170」 ) を用意し た。
く吸水性材料のスラリーの用意 >
別に、 MF Cゲル (大セル化学工業製、 商品名 「セリツシュ KY- 100G」 ) をエタノール/水二 70/3 0の分散媒体に分散させて、 MF Cの 0. 5%分散液を 1 リッ トル調製した。 この分散液中に、 平均粒径 0. 3mmの 粒子状 SAP (三菱化学製、 商品名 「US40」 ) 200 gを加えて、 SAP と MF Cの共分散スラリ一を用意した。
<シート状吸収体の調製 >
上記開孔ポリエチレンフィルムを、 開孔の大きい側の表面を上にして、 サクシヨンゾーンを備えた 80 me s hのプラスチックベルトからなるベ ルトコンベア上に供給して搬送しながら、 開孔ポリエチレンシート上に、 S AP/MF Cの共分散スラリ一を塗布した。
サクシヨンゾーンにおいて、 開孔ポリエチレンシ一ト上の S AP/MF Cの共分散スラリーから開孔部を通して脱液し、 閧孔部内にスラリー固形 物を充填させた。 ついで、 この固形物に 80°Cの温風を吹き付けて乾燥さ せた。
得られたシート状吸収体の開孔部分は、 顕微鏡で観察すると、 第 40図 に示したような構造を有していた。
ぐ通気性の評価 >
得られたシ一ト状吸収体について、 通気性のテス トを J I S P 8 1 1 7のガ一レ式テス 卜にもとづいて行い、 透気度 (s e c/100 c c) = 100の結果が得られた。
<耐水性の測定 >
シート状吸収体の下に、 10層の巿販テイシュぺ一パ一を敷き、 高吸水 性材料で充填された閧孔部を覆うようにして 20 mm径のガラスチューブ を利用して生理食塩水からなる水柱をたて、 耐水圧を測定した。 高吸水性 材料で充填された部分において、 S A Pは膨潤による盛り上がりが認めら れたが、 800 mmH20まで水柱を高めても、 液が漏れることはなく、 テ ィ ヅシュも濡れることがなかった。
(実施例 20)
<液体不透過性シート材料となる基材の用意 >
LLDPE製のマッティング加工した厚さ 25〃mのポリエチレンシ一 卜の表面に、 ホッ トメルト型接着剤をスプレー塗布し、 この塗布面に、 P P繊維ステ一プル ( 1. 5 d X 35 mm) から構成された 30 g/m2の横 伸展性の大きいスパンレース不織布を重ね、 加熱下で加圧することにより 張り合わせて、 第 42図 Aに示す構造の、 不織布とフィルムの複合体を用 意した。
この複合体を、 第 42図に示す工程にしたがって処理した。 まず、 10 0°Cの表面温度を有するステンレス製のグリッ ドロール (山のピッチ 10 mm, 頂上の幅 0. 5mm, 深さ 2 mm) 上を通過させ、 フィルムにライ ン状に溝部を生じさせたのち (第 42図のステップ B) 、 よこ方向に 1. 5倍に拡巾して、 フィルム部分と不織布が帯状に露出する不織布 ' フィル ム複合体を得た (第 42図のステップ C) 。
<吸水性材料のスラリーの用意〉
BCゲル (味の素製、 商品名 「バイオセルローズ」 の 5%水分散液) に、 エタノール、 水を加えてエタノール/水 = 60/40の 0. 4%分散液を 1リッ トル調製し、 その中に、 平均粒径 0. 3mmの粒子状 SAP (三菱 化学製、 商品名 「US 40」 ) 300 gを加えて、 SAPと B Cの共分散 スラリーを用意した。
<シ一ト状吸収体の調製 >
不織布 · フィルム複合体の不織布部分 (約 5 mm) をカバ一するように、 前記の共分散スラリーを厚さ 200 gZm2、 幅約 10 mmでコ一ティング した (第 42図のステツプ D) 。
ぐ凹凸状の吸水性構造物の調製〉
上記シート状吸収体を、 溝付ガイ ドにより波板状に成形して、 親水処理 化 P E/P E Tスパンボンド 20 g/m2 (ュニチカ社製、 商品名 「エルべ ス」 ) と張り合わせて、 トップシート付吸収体とした (第 42図のステツ プ E) 。 <通気性の評価 >
上記シート状吸収体ついて、 J I S P 8 1 17のガーレ式による透気 度テス トを行ったところ、 透気度 (s e c/100 c c) は 80であり、 良好な透気性を示した。
<吸水体製品としての着用テス ト >
上記凹凸状のシート状吸収体に、 ギャザーと結束テープをつけて幼児用 ォムヅを 10枚を試作し、 着用テス トを行ったところ、 サイ ド部からの漏 れは 2枚発生したが、 バックサイ ドからの漏れは 1枚も発生しなかった。
(実施例 2 1 )
<防水性の凹凸材料の用意〉
PPのメルトブローン (5 g/m2) と PPスパンボン ド ( 13 g/m2) の組合せからなるメルトブローン、 スパンボンド (MS) 複合不織布 ( 1 8 g/m2) を用意した。 一方、 LLDPEを主成分とする厚さ 30〃mの P Eフィルムに直径 2 mmの開孔を施した孔あきフイルムを用意した。 こ の孔あきフィルムのスパンボンド面に微量のホヅ トメルト型接着剤をスプ レーし、 この面に MS不織布を貼合して、 第 43図に示す複合体シートを 得た。
この複合体シ一卜の耐水圧を実施例 19と同じ条件で水柱テス トし、 約 200 mmH20の値を得た。
<吸水体スラリーの用意 >
実施例 19と同じ条件で吸収体のスラリーを用意した。
ぐ吸水構造体の調製 >
上記 MS不織布と開孔フィルムとの複合体を、 実施例 19と同様、 サク ションゾーンを備えたベル卜コンベア上に、 開孔フィルムを上にして供給 し、 その上に吸水体スラリーを供給した。 サクシヨンゾーンで脱液し、 M S不織布の露出面に吸水性材料として SAP粒子を MF Cによって結合、 充填して、 第 44図に示すようなシート状吸収体が得られた。
<シ一ト状吸収体の通気性 >
得られたシート状吸収体について、 J I S P 8 1 1 7のガーレ式テス 卜に基づいて通気性テス トを行ったところ、 透気度 ( s e c/1 00 c c) = 1 60の値を得た。
くシート状吸収体の防水性評価 >
上記シ一ト状吸収体の下に、 1 0層の市販ティ ッシュぺ一パーを敷き、 SAP粒子で充填された開孔部を覆うようにして直径 20 mmのガラスチ ユーブを使用し、 生理食塩水の柱をたて、 耐水性を測定した。 生理食塩水 に接触した部分の SAPは膨潤して盛り上がり、 800 mmH2Oまで水柱 を高めたが、 液は漏れることもなく、 ティ ッシュも濡れることがなかった。
(実施例 2 2)
く複合体製造プロセスに於ける分散スラリーの粘度、 温度変化 > 第 8 7図は P Gを例にして各工程別の分散媒体の粘度と温度の設定の一 例を示したものである。 この例では分散スラリーとして粒状 SAP (三菱 化学製 U S— 40 ) 30 %、 MF C (特種製紙製 S— MF C) 0. 5%を P G/水比 70/30の分散媒体に分散したものを採用した。
分散スラリーの調製は SAP, MF Cを混合分散するさい、 撹拌が必要 であるため、 撹拌に大きなエネルギーを消費しないよう 30°Cで約 400 r pmの撹拌状態で行った。 得られた分散スラリーを冷却ジャケッ ト付貯 留タンクに導き、 約 40 r pmの回転でゆつく り撹拌しつつ約 1 0°Cで貯 留した。 貯留タンクからモイノポンプ (兵神ポンプ製作所製) を用い、 カロ 温ジャケッ トつきパイプを通じてコ一ティ ングヘッダーに送液した。
コーティ ングヘッダ一は約 20分間の滞在量をもち、 内部に蒸気パイプ による加温装置を備えている。 このヘッダーで約 50°Cに加熱コントロー ルした。 この加熱スラリーをグリ ヅ ド付のコーティングロールに供給し、 l mm間隔をおき、 1 0 mmの巾で不織布上にコーティングした。 不織布 としてはテクセル (王子製紙製) 50 g/m2 を用いた。 コ一ティング量 は約 1 50 g/m2 であった。 このコーティングされた不織布を上、 下に スチーム発生装置を備えたスチーム処理ゾーンに導き、 水分添加と加熱を 行った後、 減圧サクシヨンゾーンを通過させ、 PG、 水を除去した後、 1 30°Cの熱風乾燥により残留 P Gと水を除去してシート状高吸収体とした ( <分散プロセスに於ける実施態様例〉
粒状 S AP/MF Cを水/ P Gの分散媒体中に分散スラリ—を調製し、 それを成形して複合吸収体を製造するプロセスに於いて、 S AP粒子相互 と SAPと基材とは SAP粒子表面を被覆する MF Cの強固な水素結合に よって接合されている。 このような水素結合は P G含有量の多い P Gと水 の混合分散媒系では、 まず P Gが除去され、 しかるのち水分が除去されて はじめて水素結合が完結する。 また P G水溶液の沸点は下表のように水の 含有量が高いほど沸点が低くなることから、 P Gの除去には水含有量をェ 程中でできるだけ高くすることが、 工程上有利になる。
表 1 6
P G/水 90/10 80/20 70/30 60/40 50/50 沸点 (°C) 135 116 110 106 104 しかし一方、 分散媒体 P G/水 (比) で水の含有量を増加させていくと 下表のように S A P含有分散スラリ一は経時変化により、 分散安定性が低 下してくる。 表 丄 7
S ΑΡ含有スラ リーの
P G/水 安定確認時間 変 化
80/20 24時間以上 変化なし
70/30 4時間前後 系の粘度の上昇
60/40 30分前後 系の粘度の急上昇
50/50 5分刖後 全体が固化
従って工程内で P Gから水への置換をどのように行うかが極めて重要な 技術になる。 その手段の第一は、 分散条件として如何に水分含有量の高い 系を採用できるかが一つの焦点であり、 その手段の第二は、 シート状に成 形した後に、 P Gから水への置換をどのように行うかという 2つの技術に 集約される。 第 88図は分散スラ リーの調製を、 成形工程における給液部 分、 すなわちコ一ティ ングヘッダ一に至る間にどのようなステップで行う かについての実施態様例について説明したものである。
工程 A, Βはともに PG/水比 70/30を分散媒体とした分散スラリ —を調製するものであって、 工程 Αでは PG 1 00 %の S A P分散液に M F Cの水分散液を加え、 最終的に混合比 70/30に調製するものである c 分散はプロセスとして簡単であるが、 水分散液を添加するさい、 局部的に 水比率が多くなると SAPが膨潤し、 分散系が不均一になるので撹拌に注 意する必要がある。
工程 Bでは、 MF CのP G/水分散液を混合比 70/30で調製した後 に粒状 SAPを分散するもので比較的安定に分散スラリ一を調製できる。 工程 Cは工程 B同様にして得られた混合比 70Z30のスラリーにコ一 ティ ングへッダ一で加熱するさいに直接水蒸気を添加することによって、 短い時間内で加温と均一な加水を行い、 へッダ一での滞在時間のみという 短時間の間に混合比 60/40に水分量を増やし、 加温効果と加水効果に より粘度を大幅に下げ、 流動性を高めてコ一ティ ング成形をする工程を説 明したものである。
工程 D, Eは粒状 SAPの添加をヘッダー直前にもってくることによつ て、 スラリーの滞在時間の短い間に、 相対的に水分量を増やす実施態様で あって、 工程 Dでは粒状 SAPをヘッダ一直前に添加することにより混合 比 60/40と水分量を高めるケースを想定したものである。 工程 Eでは MF Cの高水分率分散液を作り、 それにヘッダ一直前に短時間で均一混合 をはかるため S APの P G 1 00 %分散液を添加混合し、 より水分含有量 の高い混合比 5 5/45の分散スラリ一を調製しょうとする試みである。 く P G/水分散系からの P G脱液プロセスの実施態様 >
水分含有量の高い P G/水系の分散スラリーの調製についての実施例に ついては上述した。 成形した P G含有 S A Pシートからの脱液と水分含有 量を増加させるには水を液滴状にスプレーしたり、 フローコートにより水 流を簿層状に、 シート上に流下させて、 P Gと水とを置換する方法が考え られるが、 注意をしないとシー卜の表面を不均一にする恐れがある。
水流の代わりに水蒸気を加熱と加水源にした 1つの例を第 89図に示す c これは、 成形した P G含有シ一ト状 S A Pからの減圧脱液による液相での 脱液とその後の熱プレス、 熱風乾燥による気相での脱液の方法についての 実施態様である。 混合比 70/30の溶媒系のスラリーから基材上に成形 された SAPシートは基材とともに第一の水蒸気処理ゾーンに導かれ、 加 熱と水分率を約 50/ 50に高められた状態で減圧脱液され、 P G残存量 を下げたうえで、 第二の水蒸気処理ゾーンに導かれる。 第二の水蒸気ゾー ンでは更に加温と水分率を約 30/70まで高められた状態で减圧脱液し、 更に P G含有量を下げた状態で熱ロールでシートを熱プレスで表面を一部 乾燥し、 表面を安定化した状態で更に P G含有量を下げ、 熱風乾燥機に導 き P Gとともに水分を除き、 最終的に脱液、 乾燥された本発明のシート状 高吸収体が得られる。 なお図中、 P G残存量は成形直後のシートの P G残 留量を 1 0 0としたときの相対値で示したものである。
本発明は S A Pの分散媒体として多価アルコールと水とからなる分散媒 体を使用し、 この溶媒のもつ粘度、 温度特性を工程の構成にうまく組合せ、 利用することによって、 シ一ト状高吸収体の製造システムの提供を狙った ものである。
産業上の利用可能性
以上に説明したように本発明による複合組成物は、 水膨潤性固状体を種 々の形態、 たとえば粉末状、 粒子状、 ペレッ ト状、 シート状もしくは任意 の形状の三次元構造物等の形態に成形することが可能であり、 その取扱い 性を向上させるとともに、 利用の範囲を拡大する。 また粒子状の S A Pを 利用し、 これをミクロフィブリルのネヅ トワーク構造で安定に保持した場 合には、 粒子状のままで使用することはもちろん、 任意の形態の吸収体を 容易に構成することが可能になる。 とくにシート状に構成した場合には、 きわめて大きい吸水容量を有しながら、 その厚さを薄くすることができ、 幼児用および成人用ォムヅ、 生理用ナプキン等の吸収体製品全体の厚さを 極限まで減少させることができる。
また本発明において、 複合吸収体が、 シート状支持体の少なく とも一方 の表面に設けられた吸収体層が、 粒子状 S A P、 ミクロフイブリル状微細 繊維および短繊維の 3成分からなっている場合には、 S A Pのサイズより も長い短繊維により S A P粒子相互間、 および S A P粒子が形成する層の 上面をネッ ト状にカバーすることにより、 ネッ トワーク構造の中に S A P を取り込み、 これにより膨潤時にも膨潤 S A P粒子の脱離を防止する効果 を得ることができる。
さらに本発明によれば、 従来のシート状吸収体に比較して優れた柔軟性 を持つとともに、 環境条件、 生活条件等により様々に変化し、 しかも回数 も一定ではない生体からの体液排出に対応して、 素早く、 しかも多数回に わたって安定した吸収能力を発揮することが可能である。 しかも、 1回目 の吸収スピードが速いことはもちろん、 2回、 3回と液体供給が繰り返さ れても、 吸収スピードの低下が少ないという特長を有している。
さらに低温度では高粘度、 加温下では粘度が対数的に低下する性質をも つた多価アルコール系、 または多価アルコールと水とからなる分散媒体系 を用いた場合には、 成形、 脱液を容易にすることが可能であり、 シート状 高吸収体の製造効率の向上とコス トの低減を実現するという効果が得られ

Claims

請 求 の 範 囲
1 . セルローズあるいはセルローズ誘導体から得られる水和性を有するミ クロフイブリル状微細繊維、 および水膨潤性固状体を主成分とし、 前記水 膨潤性固状体の表面の少なく とも一部が前記ミクロフィブリル状微細繊維 により被覆されていることを特徴とする高吸水性複合組成物。
2 . セルローズあるいはセルローズ誘導体から得られる水和性を有するミ クロフイブリル状微細繊維、 および水膨潤性固状体粒子を主成分とし、 前 記水膨潤性固状体粒子が相互に前記ミクロフイブリル状微細繊維により結 合されていることを特徴とする高吸水性複合組成物。
3 . 前記水膨潤性固状体が粒子状高分子吸収体である請求の範囲第 1また は 2項に記載の高吸水性複合組成物。
4 . 前記ミ クロフイブリル状微細繊維が、 木材パルプを磨砕および高度叩 解して得られたものである請求の範囲第 1〜 3項のいずれか 1項に記載の 高吸水性複合組成物。
5 . 前記ミ クロフイブリル状微細繊維が、 微生物の代謝生成物である請求 の範囲第 1〜 3項のいずれか 1項に記載の高吸水性複合組成物。
6 . 前記ミクロフイブリル状微細繊維が、 ァセチルセル口一ズをミクロフ ィブリル化することによって得られたものである請求の範囲第 1〜3項の いずれか 1項に記載の高吸水性複合組成物。
7 . 前記粒子状高分子吸収体に対する前記ミクロフイブリル状微細繊維の 割合が、 0 . 5〜 2 0重量%である請求の範囲第 3項に記載の高吸水性複 合組成物。
8 . セルローズあるいはセルローズ誘導体から得られる水和性を有するミ クロフイブリル状微細繊維、 および粒子状高分子吸収体を主成分とし、 前 記粒子状高分子吸収体粒子が相互に、 前記ミクロフイブリル状微細繊維に より結合された構造を有している複合組成物からなる吸収層と、 この吸収 WO 98/25999 j g i PCT/JP97/04606
層を支持するシート状支持体とを備えていることを特徴とするシ一ト状吸 収体。
9 . 前記シート状支持体上に前記複合組成物が所定のパターンにしたがつ て部分的に接合されている請求の範囲第 8項に記載のシート状吸収体。
1 0 . 液体透過性シート状支持体と、 その少なく とも一方の表面に結合さ れた、 粒子状高分子吸収体を含む複合組成物からなる吸収層とを備え、 前 記吸収層が、 前記液体透過性シート状支持体の前記表面に、 所望のパター ンで分布された、 他の領域よりも高い吸収能力を持つ複数の高吸収領域を 形成していることを特徴とするシート状吸収体。
1 1 . 前記吸収層が存在する前記高吸収領域と、 前記吸収層が存在しない 低吸収領域とが存在する請求の範囲第 1 0項に記載のシート状吸収体。
1 2 . 前記高吸収領域における前記吸収層の厚さが、 他の部分よりも厚く なっている請求の範囲第 1 0または 1 1項に記載のシート状吸収体。
1 3 . 前記高吸収領域における前記吸収層の厚さが、 これに隣接する吸収 能力の低い領域に向かうにしたがって薄くなつている請求の範囲第 1 0ま たは 1 1項に記載のシート状吸収体。
1 4 . 前記高吸収領域における前記粒子状高分子吸収体の密度が、 これに 隣接する低吸収領域に向かうにしたがって低くなつている請求の範囲第 1 0〜 1 3項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
1 5 . 前記高吸収領域が不定形の縁部を持っている請求の範囲第 1 0〜 1 4項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
1 6 . 前記吸収層のパターンが、 不定形の縁部を持つ帯状である請求の範 囲第 1 0〜 1 5項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
1 7 . 前記吸収層の、 前記液体透過性シート状支持体の表面におけるパ夕 —ンが、 相互に独立する島状領域の集合である請求の範囲第 1 0〜 1 5項 のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
1 8 . 前記吸収層のパターンが、 島状領域の列と、 長さ方向に沿ってパ夕 —ンの幅が変化している帯状領域との組合せからなっている請求の範囲第 1 0〜 1 5項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
1 9 . 前記液体透過性シート状支持体が親水性不織布である請求の範囲第 8〜 1 8項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
2 0 . 前記粒子状高分子吸収体が、 吸水機能もしくは形態の異なる複数種 の粒子状高分子吸収体を組み合わせからなる請求の範囲第 8〜 1 9項のい ずれか 1項に記載のシート状吸収体。
2 1 . シート状支持体と、 このシ一卜状支持体の少なく とも一方の表面上 に設けられた吸収層とを有し、 前記吸収層は、 水和性のあるミクロフイブ リル状微細繊維と、 粒子状高分子吸収体と、 前記粒子状高分子吸収体の平 均直径よりも長い繊維長を有する短繊維状成分とを備え、 湿潤膨潤時にお いて改善された形態安定性を有することを特徴とするシート状吸収体。
2 2 . 前記吸収層が粒子状高分子吸収体を 5 0 %以上含む請求の範囲第 8 〜 2 1項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
2 3 . 前記シート状支持体が 0 . 2 g / c m 3以下の見掛け密度を持つ多孔 性不織布である請求の範囲第 8〜 2 2項のいずれか 1項に記載のシ一ト状 吸収体。
2 4 . 前記吸収層の少なく とも一部が、 前記不織布にその厚さ方向の一部 で絡合し、 これにより前記不織布のみの層と、 前記吸収層と前記不織布と が絡合して共存する層とが形成されている請求の範囲第 8〜 2 3項のいず れか 1項に記載のシート状吸収体。
2 5 . 前記不織布と対向して、 前記吸収層に接するように別のシート材料 が接合されている請求の範囲第 8〜 2 4項のいずれか 1項に記載のシート 状吸収体。
2 6 . 前記シート状支持体が、 セルロース系繊維と合成繊維との組合せか ら構成されている請求の範囲第 8〜 2 5項のいずれか 1項に記載のシート 状吸収体。
2 7. 前記シート状支持体が、 見掛け密度の高いセルローズ繊維を主成分 とする第 1層と、 見掛け密度の低い合成繊維を主成分とする第 2層とから 構成されている請求の範囲第 8〜 2 5項のいずれか 1項に記載のシ一ト状 吸収体。
28. 前記短繊維状成分が、 0. 0 1 d〜3. O dの平均デニールをもつ 非水膨潤性繊維からなる請求の範囲第 2 1〜2 7項のいずれか 1項に記載 のシート状吸収体。
29. 前記短繊維状成分が、 易熱溶融成分を主成分とする合成木材パルプ である請求の範囲第 2 1〜 2 8項のいずれか 1項に記載のシ一ト状吸収体。
30. 前記短繊維状成分が、 易熱溶融成分と、 この易熱溶融成分に対して 相対的に熱難溶融成分とから構成された複合繊維である請求の範囲第 2 1 〜28項のいずれか 1項に記載のシ一ト状吸収体。
3 1. 前記短繊維状成分が、 セルローズを主成分とするものであり、 かつ 前記シート状支持体が、 複合繊維の細デニール繊維からなる第 1層と、 こ の第 1層に対して相対的に密度の低い複合繊維の太デニール繊維からなる 第 2層とから構成されている請求の範囲第 2 1〜2 8項のいずれか 1項に 記載のシート状吸収体。
32. 前記ミクロフイブリル状微細繊維 ( P ) と前記短繊維状成分 ( Q ) の割合 (P/Q) が、 1/5〜5/1の範囲である請求の範囲第 2 1 ~3 1項のいずれか 1項に記載のシート状吸収体。
33. 繊維ゥヱブからなるシート状支持体と、 このシート状支持体の一方 の表面に結合されて支持されている粒子状または繊維状高分子吸収体とか らなり、 前記シート状支持体が、 前記高分子吸収体を支持している表面が 内側になるようにチューブ状に形成されていることを特徴とするチューブ 状吸収体。
3 4 . 前記シート状支持体の横断面が閉じたリングである請求の範囲第 3 3項に記載のチューブ状吸収体。
3 5 . 前記シート状支持体の横断面が開放リングであり、 対向する 2つの 自由縁部は相互に結合されて閉じたリングを構成している請求の範囲第 3 3項に記載のチューブ状吸収体。
3 6 . 前記シート状支持体の横断面が開放リングであり、 対向する 2つの 自由縁部が、 別のシ一トを介して相互に結合されて閉じたリングを構成し ている請求の範囲第 3 3に記載のチューブ状吸収体。
3 7 . 前記高分子吸収体を支持しているシート状支持体が、 その周面の一 部で折り畳まれて形成された 1または複数のマチを有している請求の範囲 第 3 3〜3 6項のいずれか 1項に記載のチューブ状吸収体。
3 8 . 前記シート状支持体が不織布シートであり、 前記高分子吸収体がミ クロフィブリル状微細繊維により前記不織布シ一卜に結合されている請求 の範囲第 3 3〜3 7項のいずれか 1項に記載のチューブ状吸収体。
3 9 . 前記シート状支持体が易伸展性不織布であり、 これにより前記高分 子吸収体の膨潤による体積増加に対する追従性を改善した請求の範囲第 3 3〜3 8項のいずれか 1項に記載のチューブ状吸収体。
4 0 . 前記易伸展性不織布が、 バイコンポーネント繊維からなるスパンボ ンドを延伸、 熱セッ ト加工したものである請求の範囲第 3 9項に記載のチ ュ一ブ状吸収体。
4 1 . 前記易伸展性不織布が、 ネッ ト状弾性体にスパンレース法によりネ ッ トの両面に部分的に繊維ウェブを結合したものである請求の範囲第 3 9 項に記載のチューブ状吸収体。
4 2 . 液体透過性の内側シートと、 液体不透過性の外側シートとその間に 配置された吸収体コアを具備する吸収体物品において、 前記吸収体コアが、 繊維ウェブからなるシート状支持体と、 このシート状支持体の一方の表面 に結合されて支持されている粒子状または繊維状高分子吸収体とからなり、 前記シ一ト状支持体は、 前記高分子吸収体を支持している表面が内側にな るようにチューブ状に形成されていることを特徴とする吸収体製品。
4 3 . 前記シート状支持体の横断面が閉じたリングである請求の範囲第 4 3項に記載の吸収体製品。
4 4 . 前記シート状支持体の横断面が開放リングであり、 対向する 2つの 自由縁部は相互に結合されて閉じたリングを構成している請求の範囲第 4
2項に記載の吸収体製ロロ '
4 5 . 前記シート状支持体の横断面が開放リングであり、 対向する 2つの 自由縁部が、 前記外側シートに結合されている請求の範囲第 4 2項に記載 の吸収体製品。
4 6 . 前記吸収体コアが、 前記チューブ状吸収体と、 他の吸収体との組合 せからなる請求の範囲第 4 2 ~ 4 5項のいずれか 1項に記載の吸収体製品 < 4 7 . 前記吸収体コアが、 複数の前記チューブ状吸収体から構成されてい る請求の範囲第 4 2〜 4 5項のいずれか 1項に記載の吸収体製品。
4 8 . 前記吸収体コアが、 中央部に位置するものとその両側のものとで異 なった形状または横断面積を有している請求の範囲第 4 7の吸収体製品。
4 9 . 前記中央に配置されたチューブ状吸収体が、 その両側部において、 その側方に配置された前記チューブ状吸収体の一部と上下方向に重なり合 つて配置されている請求の範囲第 4 8項に記載の吸収体製品。
5 0 . 前記チューブ状吸収体が、 その一部で前記外側シートと連結されて いる請求の範囲第 4 2〜 4 9項のいずれか 1項に記載の吸収体製品。
5 1 . 前記チューブ状吸収体が、 その一部で前記内側シートと連結されて いる請求の範囲第 4 2〜 4 9項のいずれか 1項に記載の吸収体製品。
5 2 . 前記シート状支持体が、 不織布状シートに水分拡散性を有するセル ロース成分を含有させたものであり、 前記高分子吸収体がミクロフイブリ ル状微細繊維により前記不織布シートに結合されている請求の範囲第 4 2 〜 5 1項のいずれか 1項に記載の吸収体製品。
5 3 . —方の表面に多数の凹部を有する液体不透過性シート材料と、 前記 の凹部内に収容、 固定された、 粒子状高分子吸収体を含む吸水性材料とを 備え、 防漏機能と吸水機能を兼ね備えているシ一ト状吸収体。
5 4 . 前記液体不透過性シ一 ト材料が厚さ 5 111〜 5 0 z mの熱可塑性フ イルムである請求の範囲第 5 3項に記載のシ一ト状吸収体。
5 5 . 前記液体不透過性シ一 卜材料が厚さ 5 m〜 5 0 mの熱可塑性フ イルムと不織布との接合体である請求の範囲第 5 3項に記載のシ一ト状吸 収体。
5 6 . 前記液体不透過性シ一ト材料の前記凹部の底部あるいはその一部に、 そのままでは通液するような開孔部分または多孔質部分が存在し、 その開 孔または多孔質部分が、 前記吸水性材料で閉じられており、 それによつて 防漏性が付与されている請求の範囲第 5 3〜 5 5項のいずれか 1項に記載 のシ一ト状吸収体。
5 7 . 前記液体不透過性シー トの前記凹部が、 上部が広く、 下部に向かう にしたがって狭くなるような漏斗状のテーパーを持っている請求の範囲第 5 3〜 5 6項のいずれか 1項に記載のシ一ト状吸収体。
5 8 . 前記液体不透過性シート材料の前記開孔部分が開孔を持つフィルム、 前記多孔質部分が前記開孔を塞ぐように前記フィルムに接合された耐水性 不織布である請求の範囲第 5 6項に記載のシート状吸収体。
5 9 . 前記吸水性材料が、 平均粒径 0 . 4 mm以下の粒子状粒子状高分子 吸収体と、 それを結合するミクロフィブリル状微細繊維とからなつている 請求の範囲第 5 6〜 6 1項のいずれか 1項に記載のシ一ト状吸収体。
6 0 . 前記吸水性材料で充填された部分が通気性を有している請求の範囲 第 5 3〜 5 9項のいずれか 1項に記載のシ一ト状吸収体。
6 1 . 吸収体として、 請求の範囲第 8〜4 1および 5 3〜 6 0項のいずれ か 1項に記載されたシート状吸収体を備えている、 子供用ォムヅ、 大人用 ォムヅ、 失禁用品、 生理用ナプキン等の吸収体製品。
6 2 . 水膨潤性固状体の膨潤を抑制し、 かつセルローズあるいはセルロー ズ誘導体から得られる水和性を有するミクロフィブリル状微細繊維を水和 分散できる、 水相溶性のある有機溶媒と水とからなる分散媒体中に、 前記 水膨潤性固状体および前記ミクロフィブリル状微細繊維を分散させ、 得 られた分散液から前記水膨潤性固状体および前記ミ クロフィブリル状微細 繊維を前記分散媒体から分離し、 ついで脱溶媒したのち乾燥させることを 特徴とする高吸水性複合組成物の製造方法。
6 3 . 前記分散液をシート状支持体上に塗布し、 ついで脱液したのち乾燥 させ、 これにより前記シ一ト状支持体上に粒子状高分子吸収体とミクロフ ィブリル状微細繊維との高吸水性複合体を形成させる請求の範囲第 6 2項 に記載の方法。
6 4 . 前記有機溶媒が、 メタノール、 エタノール、 イソプロピルアルコ一 ルなどのアルコール類; エチレングリコール、 ジエチレングリコール、 プ ロピレングリコール、 低分子量ポリエチレングリコール、 グリセリン等の 多価アルコール類; およびアセ トン、 メチルェチルケトン、 ジォキサン、 ジメチルスルホキサイ ドからなる群から選択される 1種もしくはそれらの 組合わせである請求の範囲第 6 2または 6 3項に記載の方法。
6 5 . 前記分散媒体中における前記ミクロフィブリル状微細繊維の分散濃 度が 0 . 1〜 5重量%、 前記粒子状高分子吸収体の分散濃度が 5〜 5 0重 量%である請求の範囲第 6 2〜 6 4項のいずれか 1項に記載の方法。
6 6 . 水和性のあるミクロフィブリル状微細繊維を分散媒体中に分散させ た分散液に、 短繊維状成分および粒子状高分子吸収体を添加分散させて 3 成分分散スラリーを調製する工程と、
前記 3成分分散スラリーをシート状支持体の少なく とも一方の表面上に 展開してスラリー層を形成する工程と、
前記スラリー層から前記分散媒体を除去し、 ついで乾燥する工程と、 を備えたことを特徴とするシート状吸収体の製造方法。
6 7 . 水和性のあるミクロフィブリル状微細繊維と粒子状高分子吸収体を 分散媒体中に分散させて 2成分分散液を調製する工程と、
前記 2成分系分散液をシート状支持体の少なく とも一方の表面上に展開 して第 1のスラ リ一層を形成する工程と、
前記第 1のスラ リー層上から、 短繊維状成分を分散媒体に分散させた分 散液を供給して、 前記第 1のスラ リー層を覆う第 2のスラリ一層を形成す る工程と、
前記第 1および第 2のスラリー層から前記分散媒体を除去し、 ついで乾 燥する工程と、
を備えたことを特徴とするシート状吸収体の製造方法。
6 8 . シート状支持体の少なく とも一方の表面上に粒子状高分子吸収体を 所望のパターンで載せる工程と、
前記粒子状高分子吸収体を被覆するように、 水和性のあるミクロフイブ リル状微細繊維および短繊維状成分を分散媒体中に分散させたスラリーを 展開してスラリー層を形成する工程と、
前記粒子状高分子吸収体を含むスラリー層から前記分散媒体を除去し、 ついで乾燥する工程と、
を備え、 前記シート状支持体の少なくとも一方の表面上に、 前記ミクロフ ィブリル状微細繊維および前記短繊維状成分の 2成分からなる第 1の層と、 前記粒子状高分子吸収体、 前記ミ クロフイブリル状微細繊維および前記短 繊維状成分の 3成分からなる第 2の層とが所望のパターンで分布している シ一ト状吸収体を製造する方法。
6 9 . 前記短繊維状成分が熱溶融性繊維であり、 前記分散媒体の除去工程 中またはその後の工程で、 前記短繊維状成分の溶融点以上の温度に加熱し て溶融させる工程を含む請求の範囲第 6 6〜 6 8項のいずれか 1項に記載 の方法。
7 0 . 液体透過性シート状支持体の表面上に、 所望のパターンで分布され た、 他の領域よりも高い吸収能力を持つ複数の高吸収領域を形成する吸収 層が設けられたシート状吸収体を製造する方法であって、
粒子状高分子吸収体を含むスラ リー状分散液を準備する分散工程と、 前記分散工程で得られた分散液を前記液体透過性シート状支持体の表面 上に塗布して、 所望のパターンで分布された、 他の領域よりも高い吸収能 力を持つ複数の高吸収領域を形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成された吸収層を乾燥させる乾燥工程と、
を備えている方法。
7 1 . 前記塗布工程が、 前記分散液の流量を脈動させながら前記液体透過 性シ一ト状支持体の表面に塗布することにより行われる請求の範囲第 7 0 項に記載の方法。
7 2 . 前記塗布工程が、 前記分散液を、 各々が複数の吐出口を有する吐出 ノズルを介して前記液体透過性シート状支持体の表面に塗布することによ り行われる請求の範囲第 7 0項に記載の方法。
7 3 . 前記吐出ノズルに前記分散液を供給する供給経路を部分的あるいは 全体的に揺動させる請求の範囲第 7 0項に記載の方法。
7 4 . 底部に開孔が形成された多数の凹部を有する液体透過性シート材料 の上から、 粒子状高分子吸収体を含有するスラリ一を連続的に供給するこ とによって、 前記凹部内に、 前記スラリーを充填させるとともに、 前記ス ラリー中の溶媒を前記開孔を通じてシ一ト材料を透過して分離することに より、 固形分のみを凹部内に残存させ、 ついで脱液、 乾燥を行うことを特 徴とするシート状吸収体の製造方法。
7 5 . 粘度の温度依存性が大きい水溶性多価アルコール、 もしくは該多価 アルコールと水との混合物からなる分散媒体中に、 粒子状高分子吸収体を 分散させてスラ リー状の分散液を調製する調整工程と、 低温状態を維持し て高粘度状態を保ちつつ前記分散液を貯留する貯留工程と、 前記分散液を シート状に成形して成形物を得る成形工程と、 前記成形物からこれに含ま れる前記分散媒体を除去する脱液工程と、 ついで前記成形物を乾燥して高 吸収体を形成させる乾燥工程とを備え、 前記貯留工程では低温状態を維持 して高粘度状態を保ち、 前記成形工程に至る前記分散液の移送から、 前記 脱液工程に移行する過程で、 前記分散液を順次に加温することにより、 前 記スラリ一状分散液の粘度を低下させ、 これにより前記スラリー状分散液 の分散状態を安定化するとともに、 成形、 脱溶媒を容易にすることを特徴 とするシート状吸収体の製造方法。
7 6 . 多価アルコールと水とからなる前記分散液が、 分散および貯留時に は低温に維持することにより高粘度で安定な分散状態を保ち、 以後の脱液 に至る過程では加温、 加水によりその粘度を下げ、 これにより成形および 脱液を容易にする請求の範囲第 7 5項に記載の方法。
7 7 . 前記分散媒体が、 多価アルコールと水との混合物であり、 その多価 アルコール/水比が 9 / 1〜 5 / 5である請求の範囲第 7 5または 7 6項 に記載の方法。
7 8 . 前記分散媒体中の前記多価アルコールに対する水の含有量の割合を、 前記調製工程、 前記成形工程、 および前記脱液工程に移行するにしたがつ て順次高めていく請求の範囲第 7 5〜7 7項のいずれか 1項に記載の方法。 7 9 . 前記分散液中に、 前記粒子状高分子吸収体とともに短繊維状成分を 共存させて、 共分散系とする請求の範囲第 7 5〜 7 8項のいずれか 1項に 記載の方法。
8 0 . 前記短繊維成分が前記粒子状高分子吸収体より微細な水和性のある ミクロフィブリル状微細繊維である請求の範囲第 7 9項に記載の方法。 8 1 . 前記短繊維成分が前記粒子状高分子吸収体の平均粒径よりも長く、 かつ直径 3デニール以下で長さが 1 0 m m以下の繊維状物である請求の範 囲第 7 9または 8 0項に記載の方法。
8 2 . 前記短繊維状成分が、 前記粒子状高分子吸収体の平均粒径よりも短 い微細な水和性のあるミクロフイブリル状微細繊維と、 前記粒子状高分子 吸収体の平均粒径よりも長く、 かつ直径 3デニール以下で長さが 1 O m m 以下の繊維状物との組合せからなる請求の範囲第第 7 9〜8 1項のいずれ か 1項に記載の方法。
8 3 . 前記多価アルコールが、 エチレングリコ一ル、 プロピレングリコ一 ル、 ジエチレングリコール、 ト リエチレングリコール、 低分子量ポリェチ レングリコール、 グリセリンからなる群から選択されたものである請求の 範囲第 7 9〜 8 2項のいずれか 1項に記載の方法。
8 4 . 前記分散液が、 前記成形工程における給液部分において 3 0 °C以上 の温度で、 かつ前記貯留工程における温度よりも 2 0 °C以上高く保たれて いる請求の範囲第 7 9〜 8 3項のいずれか 1項に記載の方法。
8 5 . 前記給液部分での加熱を、 飽和水蒸気の直接吹き込みにより行い、 前記給液部分での前記分散液の加熱と加水効果による溶媒/水比の調節を 行う請求の範囲第 8 4項に記載の方法。
8 6 . 前記成形工程で得られた成形物を水蒸気処理装置に導き、 前記成形 物の加熱と前記多価アルコールの水置換を行わせることにより、 脱液を容 易にする請求の範囲第 7 5〜8 5項のいずれか 1項に記載の方法。
8 7 . 連続する液体透過性シート状支持体の一方の表面上に、 粒子状高分 子吸収体を含むスラリー状分散液を帯状に塗布するための複数のノズルと、 このノズルに前記スラリ一状分散液を供給するための給送手段とを備え、 前記給送手段が、 前記分散液の流量を脈動させる機構を有していることを 特徴とするシート状吸収体の製造装置。
8 8 . 連続する液体透過性シート状支持体の一方の表面上に、 粒子状高分 子吸収体を含むスラリー状分散液を帯状に塗布するための複数のノズルと、 このノズルに前記スラリー状分散液を供給するための給送手段とを備え、 前記ノズルの各々が複数の吐出口を有していることを特徴とするシ一ト状 吸収体の製造装置。
8 9 . 前記スラリー状分散液が塗布された後に、 前記液体透過性シート状 支持体を加熱下でプレスする熱プレス手段を備えた請求の範囲第 8 7また は 8 8項に記載の装置。
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