JP4901433B2 - 吸収体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の吸収体の製造方法によれば、そのような吸収体を効率よく製造可能である。
第1実施形態の吸収体10は、図1及び図2に示すように、親水性を有する長繊維のウエブ12と該ウエブ12中に含まれる塊状の吸収性ポリマー13(塊状の粒子)からなる吸収性コア11と、該吸収性コア11を被覆するラップシート14とからなる。
吸収体10は、平面視して長方形状であり、吸収性物品に組み込まれた状態においては、該吸収体の長手方向と、着用時における着用者の前後方向とが一致する。
本実施形態の吸収体10においては、長繊維が切断されて生じた短繊維を含む長繊維のウエブ12が、長繊維と合成又は半合成繊維である短繊維を含む繊維集合体である。
長繊維のウエブ12は、長繊維が切断されて生じた短繊維122(以下、長繊維由来の短繊維ともいう)として、捲縮した短繊維を含むことが好ましい。捲縮した短繊維は、上述した捲縮した長繊維と同程度の捲縮率を有していることが好ましい。短繊維が捲縮していることによって、ウエブ中に吸収性ポリマーがより安定に保持され、吸収性ポリマーが該ウエブ内を移動したり、該ウエブから脱落したりすることが抑制される。
捲縮率=((A−B)/A) × 100 (%)
ウエブを構成する長繊維(長繊維由来の短繊維も同様)として、ナイロンやアクリル繊維等を用いることもできる。
水分率は、特許文献2の段落〔0025〕に記載の方法で測定する。
また、本発明において短繊維とは、長繊維と同様の測定方法によりに測定した繊維長が70mm未満、より好ましくは5〜70mm、更に好ましくは10〜50mmである繊維のことをいう。
また、本発明の吸収体には、JIS L1015の測定法で測定するのが困難と思われる、あるいは大きな誤差を含みうるような、非常に短い繊維(長さ5mm未満)や粉状に近いものが含まれることがある。
繊維強度は、以下のようにして測定する。
〔繊維強度の測定方法〕
JIS L1015化学繊維ステープル試験法引張り強さの項に準拠して行った。すなわち、コピー用紙に、繊維1本を、該繊維の固定されていない部分の長さ(空間距離)が20mm(繊維が短い場合は10mm)となるように貼り付けた。具体的には、貼り付けテープ間の距離が20mm(繊維が短い場合は10mm)となるように、繊維の両端部それぞれを幅18mmの貼り付けテープ〔ニチバン株式会社のスコッチテープ(商品名)〕を用いてコピー用紙に固定した。
この試料を、引張り試験機のチャックに取り付け、上下の貼り付けテープ部近傍で紙を切断し、引張り試験に供した。
装置は、ORIENTEC RTC−1150A型テンシロン引張り試験機を用いた。フルスケール5kgのロードセルを用いて適宜測定レンジを切り替えて行った。引張り速度は、300mm/minであった。測定は10点行い、その平均値を測定値とした。平均値に対して20%以上値が振れた測定値は除き、測定を追加した。
尚、長繊維の繊度は 1.0〜10dtex、特に1.5〜8dtexであることが好ましい。
末端の断面形状と繊維中央部の断面形状が異なるか否かは以下のようにして判断することができる。
(断面形状の異同の判断方法)
繊維端部および繊維中央部の断面形状を、電子顕微鏡を用いて観察する。
倍率は500倍以上で観察し、無作為に抽出した短繊維10本の観察結果を持って判断する。繊維端部の断面形状は、試料台に繊維を垂直に貼り付けて繊維長軸方向の断面方向から観察する。断面形状は電子顕微鏡の焦点深度内の輪郭を採用するものとし、末端断面の投影図ではない。そして、両端部のどちらか一方の断面形状を、該繊維の末端の断面形状とする。繊維中央部は、繊維の見かけの長さの中央部を、樹脂の尾引きが起こらないようにカミソリで切断し、同様に観察する。繊維の見かけの長さは、繊維が伸張しないように最低限の荷重で厚紙等の上に両端を固定する形で貼り付けたときの両端間の距離である。
ここで、断面積がほぼ同じとは、図21(a)に示すように、端部断面の映像と繊維中央部断面の映像とを重ね合わせたときに、一方の映像と他方の映像とが重なっていない部分aの合計面積S1が、両映像が重なっている部分bの面積S2の3割以下〔(S1/S2)が0.3以下〕である場合をいう。
尚、端部断面の映像と繊維中央部断面の映像とを重ね合わせる際には、一方又は両方の映像をその中心点の回りに回転させたり、中心点を移動させたりして、できるだけ両映像が重なる部分bの面積S2が大きくなるようにする。
図21(a)は、端部断面と繊維中央部断面とが、形状が「ほぼ同じ」であり且つ断面積も「ほぼ同じ」である場合を示し、図21(b)は、端部断面と繊維中央部断面とが、形状が「ほぼ同じ」に該当せず、また、断面積も「ほぼ同じ」に該当しない場合を示している。
塊状の吸収性ポリマーの平均粒径は、150〜600μm、特に200〜500μmであることが好ましい。
吸収性ポリマーは、自重の20倍以上の水又は生理食塩水を吸収し保持し得る性能を有するものが好ましい。
非塊状のポリマーとしては、モノマーと重合開始剤、架橋剤等を混合したものと噴霧乾燥する方法、逆相けん濁重合法で溶媒の種類や界面活性剤の種類を調整する方法(おおむね、ポリマーと溶媒のsp値の差を小さくすることにより、表面のでこぼこがない球状のポリマーを得ることができる)等によって得られた球状の粒子等を用いることができる。
なお、シート材料とウエブの接着は主に互いの表面同士が接着されるが、一部の接着剤はウエブ中にもぐりこみ、ウエブの厚み方向内部の繊維同士を接着する場合を含む。
吸収体10上に短時間に多量の液が供給されたり、長時間の使用等により多量の液が吸収体10に吸収されたりした場合には、液が、側部領域S,Sまで拡散することがある。しかし、側部領域S,Sそれぞれには長繊維がその形態を維持したまま存在し、それらは吸収体の長手方向に配向しているため、側部領域S,Sに達した液は、吸収体10の長手方向(着用者の前後方向)に良好に拡散し、側部領域S,Sを横切る方向への拡散は抑制される。これにより、吸収体10の両側縁からの液の漏れ出しが効果的に防止されると共に、吸収体の広い範囲が有効に活用される
吸収性物品に組み込まれて使用されるときの側部漏れを防止する観点から、吸収体10の幅方向における、短繊維13が生じている範囲の幅(中央領域Mの幅に同じ)W1(図1参照)は、吸収体10の全幅W(図1参照)の20〜95%、特に50〜85%であることが好ましく、短繊維が実質的に存在しない範囲の幅(側部領域Sの幅に同じ)W2(図1参照)は、吸収体10の全幅Wの5〜80%、特に15〜50%であることが好ましい。
遠心脱水法による吸水量=(脱水後の全体重量−ナイロンメッシュ袋重量−乾燥時吸収性ポリマー重量−ナイロンメッシュ袋液残り重量)/乾燥時吸収性ポリマー重量
図4に示す吸収体の製造装置は、長繊維からなるトウ12aを、連続搬送しつつ長手方向に伸長させて開繊させ、長繊維のウエブ12を得る開繊機構2、開繊機構2により開繊されたウエブ12を、張力を緩和した状態として、ポリマー13の供給位置まで搬送する張力緩和機構3、長繊維のウエブ12の片面にラップシート14を供給するラップシート供給機構4、ラップシート14上のウエブ12に、ラップシート14側とは反対側の面側から吸収性ポリマー13を供給する吸収性ポリマー供給機構6、ラップシート14の、ウエブ12の両側縁より延出した部分14a,14aを折り返して、ウエブ12の両面を該ラップシート14で被覆する折り返し機構7、両面をラップシートで被覆されたウエブ12をラップシートと共に厚み方向に加圧して圧縮し、該ウエブ12の一部における長繊維を切断する長繊維切断機構8を具備している。
一方のロール80は、軸長方向の中央の所定幅の部分の外周面80Mが、ゴム、シリコン等の弾性素材からなり、軸長方向における該中央領域の両側に位置する部分の外周面80Sがスチール等の金属等の硬質素材(非弾性素材)からなる。ロール80における、弾性素材からなる外周面80Mの、ウエブ12に直交する方向の幅は、ポリマー供給口の同方向の幅と略同じである。
長繊維切断機構8より下流には、吸収体連続体の切断機構5を備えている。吸収体連続体の切断機構5は、軸長方向に延びる切断刃51aを備えたカッターロール51とアンビルロール52とを備え、吸収体連続体100を、吸収性物品に組み込まれる個々の吸収体の長さに切断する。
そして、ウエブ12を、バキュームコンベア32によって、ラップシート14と共に搬送しながら、そのウエブ12に対して、吸収性ポリマー供給機構6により吸収性ポリマー13を散布する。
長繊維の切断は、吸収性ポリマー13が散布されている範囲であって、しかも一方のロール80の弾性素材からなる外周面80Mと、他方のロール81の硬質素材からなる外周面との間に挟まれて加圧された部分に生じる。この長繊維の切断は、図5に示すように、長繊維121が、塊状の吸収性ポリマー13に押し当てられることにより生じる。
そして、ウエブ12の一部における長繊維が切断された吸収体連続体100は、吸収体連続体の切断機構5によって、それが組み込まれる吸収性物品の種類や寸法等に応じた所望の寸法に切断されて、吸収体10とされる。
本実施形態の製造方法によれば、このようにして、上述した形態の吸収体10を効率よく連続生産することができる。
図6(a)に示す吸収体は、上述した吸収体の製造方法において、上述したロール80として、外周面の周方向に、弾性素材からなる切断部と金属等の硬質素材(非弾性素材)からなる非切断部とが交互に形成されており且つ該切断部のウエブ12に直交する方向の幅がポリマー供給口の同方向の幅より狭いロールを用いることにより製造することができる。この場合、ロール80の弾性素材からなる切断部とロール81の硬質素材からなる外周面との間で加圧圧縮された箇所の長繊維が切断される。金属からなる非切断部に代えて、切断部間に凹部を形成し、該凹部を、長繊維を切断させない非切断部とすることもできる。
図6(b)に示す吸収体は、上述した吸収体の製造方法において、上述したロール80として、弾性素材からなる外周面80Mのウエブ12に直交する方向の幅が、ポリマー供給口の同方向の幅より狭いロールを用いることにより製造することができる。
尚、図6(d)と図6(e)においては、長繊維は範囲RBで示された以外の領域に存在する。
図6(a)〜図6(e)に示す吸収体においても、短繊維が生じている範囲RBが優れたスポット吸収性を示すので、該範囲RBを、着用者の液排泄部に対向する部位に位置するようにして、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品に組み込んで使用することにより、液排泄部から排泄された液(尿や経血等)が、吸収体10の狭い範囲からスムーズに吸収され、その部分に存在する吸収性ポリマーに安定的に保持される。また、多量の液が供給されたり、多量の液が吸収体に吸収されたりした場合に、液が吸収体の長手方向両側部に達すると、吸収体の長手方向に配向している長繊維により、液は吸収体の長手方向(着用者の前後方向)に良好に拡散して吸収体の広い範囲が有効に利用される一方、吸収体の幅方向への拡散は抑制される。
図7に示す吸収体10Aにおいては、吸収体の厚み方向の一部、即ち上下両面の内の一方の面側に塊状の吸収性ポリマー13が偏在している。そして、ウエブ12の平面方向における、吸収性ポリマー13が分布する範囲の略全域に、長繊維が切断されて多数の短繊維122が生じている。
吸収体10Aは、該吸収体10Aの幅の略2倍の幅を有する帯状の長繊維ウエブの幅方向の中央領域に吸収性ポリマー13を散布し、該中央領域を、弾性材料と金属との間に挟んで加圧圧縮して該中央領域の長繊維を切断して短繊維122とした後、該中央領域の両外方に位置する部分それぞれを、該中央領域上に折り返して積層させることにより得られる。
吸収体10Aは、上下両面の内の塊状の吸収性ポリマー13が偏在している面側が、着用者の肌側に位置するようにして、吸収性物品に組み込むことが好ましい。
使い捨ておむつ101は、液透過性の表面シート102、液不透過性又は撥水性の裏面シート103及び両シート102,103間に位置する液保持性の吸収体104を有する吸収性本体105と、該吸収性本体105の外側(非肌当接面側)に位置して該吸収性本体105を接合固定している外装体110とを具備する。外装体110は、腹側部Aに位置する部分の両側縁部と背側部Bに位置する部分の両側縁部とが接合されて、ウエスト開口部及び一対のレッグ開口部を有するパンツ型の形態をなしている。図8は、その接合部を剥離しておむつを平面状に展開し且つ各部の弾性部材を伸長させた状態を示している。
外装体110は、2枚のシート111,112と、これら2枚のシート間に固定された各部の弾性部材とからなる。使い捨ておむつ101においては、図8に示すように、2枚のシート111,112間に、ウエスト開口部の周縁部にウエストギャザーを形成するウエスト部弾性部材171,レッグ開口部の周縁部にレッグギャザーを形成するレッグ部弾性部材181,及びウエスト開口部の周縁端から下方に20mm離間した位置からレッグ開口部の上端までの領域である胴回り部Dに左右に分割された状態の胴回りギャザーを形成する胴回り弾性部材191がそれぞれ伸張状態で固定されている。各弾性部材71、81、91はホットメルト型接着剤等の接合手段により接合されている。シート111は、おむつ前後方向において、シート112の前後端縁から延出した延出部を有し、それらの延出部はそれぞれ、外装体110のシート112上に吸収性本体105が配置された後、該吸収性本体105の前後端を覆うように該吸収性本体105側に折り返されて接着されている。
本実施形態の吸収体104においては、第2吸収コア142中に、長繊維のウエブと該ウエブ中に含まれる塊状の粒子とが含まれており、該ウエブの平面方向における該粒子が分布する範囲の少なくとも一部に、該長繊維が切断されて多数の短繊維が生じている。
尚、第2吸収コア142は、平面視矩形状であり、吸収体104を含む吸収性本体105の長手方向の略全長に亘る長さ及び該吸収性本体105の幅より若干狭い幅を有している。
本実施形態における欠落部144は、図8及び図10に示すように、股下部Cにおける吸収体104の側縁部143から離間した部位に、該吸収体104の長手方向に沿って延びるように形成されている。
股下部Cに形成された欠落部144の形成部位に関し、吸収体104の側縁部143から離間しているとは、少なくとも、おむつ長手方向中央位置において離間していることを意味する。おむつ長手方向中央位置とは、展開且つ伸長状態としたおむつの長手方向の全長を2等分する位置であり、図8中のIII−III線の位置である。
欠落部144の幅(おむつ幅方向の寸法)は、3〜20mm、特に5〜15mmが好ましい。また、欠落部144のおむつ長手方向の長さ(本実施形態においては側部片141Sのおむつ長手方向の長さと同じ)は、幼児用のおむつにおいては、10〜35cm、特に15〜30cmが好ましく、成人用のおむつにおいては、15〜55cm、特に20〜50cmが好ましい。
第2吸収コア142は、おむつ幅方向の曲げ剛性が、第1吸収コア141よりも、10〜50g、特に20〜40g小さいことが好ましい。また、第2吸収コア142は、おむつ幅方向の曲げ剛性が、50g以下、特に40g以下であることが好ましく、第1吸収コア(第1吸収コア)F41は、おむつ幅方向の曲げ剛性が30〜80g、特に40〜70gであることが好ましい。
第1吸収コア及び第2吸収コアのおむつ幅方向の曲げ剛性は、以下のようにして測定することができる。
曲げ剛性値はハンドルオ・メーターにより測定することができる。ハンドルオ・メーターによる測定方法は日本工業規格「JIS L―1096(一般織物試験方法)」に準じる。幅30mm溝を刻んだ支持台上に、長手方向に150mm、幅方向に100mmに切断した吸収体を、溝と直行する方向に配置する。吸収体の中央を厚み2mmのブレードで押し、吸収体が8mm押し込まれる時の抵抗値(g)をロードセルにて測定する。本発明で用いた装置は、大栄科学精器製作所製、風合い試験機(ハンドルオ・メーター法)HOM―2型である。3点の平均値を測定値とする。
また、本実施形態に係るおむつ101における表面シート102は、吸収体104の両側縁部よりも延出する部分が、吸収体104の非肌当接面に巻き下げられており、吸収体の非肌当接面側において、裏面シート103に図示しない接着剤等により固定されている。
第1吸収コア141及び第2吸収コア142は、そのそれぞれが各々ラップシートで被覆されていても良い。第1吸収コア141と第2吸収コア142との間は接着剤等により部分的に接着されていても良いし、接着されていなくても良い。
防漏カフ106は、図9及び図10に示すように、防漏カフ形成用シート160、及び該防漏カフ形成用シート160に伸張状態で固定された弾性部材161によって形成されている。
より具体的には、防漏カフ形成用シート160は、展開且つ伸張状態(図8参照)のおむつ101における腹側部A及び背側部B(好ましくは更に股下部C)において、おむつの吸収性本体105の肌当接面側105aから非肌当接面側105bに亘るように配されていることが好ましい。また、防漏カフ形成用シート160は、腹側部A及び背側部Bそれぞれにおいて、吸収性本体105の肌当接面側105bに固定されていることが好ましい。このような構成により、防漏カフが吸収性本体の両側部を包み込み易くなって防漏性が向上する。肌当接面側105aとは、吸収性本体105の両面のうち、着用時に着用者の肌側に向けられる面側であり、吸収性本体105の非肌当接面側105bとは、吸収性本体105の両面のうち、着用時に着用者の肌側とは反対側に向けられる面側である。
弾性部材166は、吸収性本体105の両側縁部に、各側縁部に沿って且つ腹側部Aと背側部Bとの間に亘るように配されている。本実施形態に係る使い捨ておむつ101における弾性部材166は、吸収性本体105の両側縁部に配されているが、固定部167よりも外側であれば、配設部位は特に制限されず、吸収体104とその肌当接面側に位置する表面シート102との間、吸収体104と裏面シート103との間、吸収体104のラップシート(図示略)内部等に配することもできる。これらの2カ所以上に配することもできる。但し、吸収性本体105の両側縁部又はその近傍に配することが好ましい。
固定部167は、吸収性本体105の両側縁部105cから5〜50mm、特に10〜30mm程度、おむつ幅方向内側に入り込んだ部位に存在することが好ましい。
位置P1とP2とが略一致しているという表現には、位置P1と位置P2とが完全に一致している場合の他、製造時の精度誤差も考慮し、両位置P1,P2間の距離L(図10参照)が10mm以内である場合も含まれる。
上述した吸収体104の側縁部141と欠落部144との間の距離W4、吸収体の幅W、左右の欠落部144間の幅W3、欠落部の幅、固定部167の吸収性本体105の両側縁部105cからの距離、前記位置P1,P2間の距離の距離等の好ましい数値範囲は、おむつの長手方向中央位置において、測定するものとする。
更に、装着者が脚を広げる動きや上半身を捩る動きなどにより欠落部144が開き、第1吸収体141の幅方向中央に位置する中央片141Mと吸収体の側縁部とが離間するような場合において、第1吸収コア141の欠落部44が低剛性の第2吸収コア142と重なっていることにより、第1吸収コア141の中央片141Mと側縁部の間に生じた隙間を第2吸収コア142が覆い、この隙間より排泄物が漏れ出ることを防止する。
また、第2吸収コアに含まれる繊維が連続である場合に比べて、繊維同士の引きつれがないので、吸収体両側領域が立ち上がりやすくなるとともに、吸収体中央部にスポット吸収性が付与できるので、横モレ防止性がよりいっそう向上する。そのため、第2吸収コアに含まれる短繊維や、該短繊維を生じさせるために散布する塊状の粒子は、幅方向中央部に偏寄して存在することが好ましい。
特定方向の液の拡散速度を高めるには、方向性のある溝などをエンボス加工等により形成することもできるが、構成繊維が当該方向に配向しているものを用いることが好ましい。液の拡散速度がおむつ幅方向とおむつ長手方向の何れが高いかは、例えば、各方向に長い試験片を切り出し、それぞれのそのクレム吸水高さを測定して比較することにより判断できる。
吸収体10Bにおける短繊維は、吸収性物品に組み込まれたときに着用者の肌側に配置される上部繊維層91に偏在し、長繊維は、吸収性物品に組み込まれたときに着用者の肌側とは反対側に配置される下部繊維層92に偏在している。即ち、長繊維と短繊維は、吸収体の厚み方向における異なる部位に偏在している。
上部吸収層91は、その構成繊維中、繊維長70mm未満の短繊維の割合が、重量基準で50〜100%であることが好ましく、より好ましくは60〜100%、更に好ましくは80〜100%である。
下部吸収層92は、その構成繊維中、繊維長70mm超の長繊維の割合が、重量基準で50〜100%であることが好ましく、より好ましくは60〜100%、更に好ましくは80〜100%である。
尚、吸収体10Bにおいては、上部繊維層91の幅が下部繊維層92の幅より狭くなっているが、上部繊維層91の幅を下部繊維層92の幅と略同じとすることもできる。
図14〜図17に示す各吸収体10C〜10Fにおいては、各図において斜線を付した部分に短繊維が偏在しており、斜線を付していない部分に長繊維が偏在している。即ち、長繊維と短繊維は、各吸収体の平面方向における異なる部位に偏在している。
吸収性コア9を構成する繊維集合体93のうち、短繊維が偏在する部分9Sは、その構成繊維中、繊維長70mm未満の短繊維の割合が、重量基準で50〜100%であることが好ましく、より好ましくは60〜100%、更に好ましくは80〜100%である。尚、この好ましい短繊維の割合(より好ましい割合、更に好ましい割合を含む)は、図1及び図2に示す吸収体10の長繊維のウエブ12における、長繊維由来の短繊維を含む部分(中央領域Mに位置する部分)や、上述した吸収体10C,10Dにおいても同様である。
また、前記繊維集合体93のうち、長繊維が偏在し、短繊維を実質的に含まないか又は短繊維を前記部分9Sに比べて少量しか含まない部分9Lは、その構成繊維中、繊維長70mm超の長繊維の割合が、重量基準で50〜100%であることが好ましく、より好ましくは60〜100%、更に好ましくは80〜100%である。
短繊維を含む部分9Sは、短繊維を少量しか含まない部分9Lに比べて多量の吸収性ポリマーを含む。吸収性ポリマーの存在量は重量比で、9S/9L=10/1〜1.5/1である。あるいは短繊維を少量しか含まない部分9Lには吸収性ポリマーが実質的に含まれていないことが好ましい。実質的にとは、9Sに含まれる吸収性ポリマーの量に比べて、9Lの吸収性ポリマー量が1/10未満の状態を言い、また、製造の過程で9S部分に配置しようとした吸収性ポリマーが意図せずして少量9L部分に混ざってしまう場合を含む。
このように吸収性ポリマーを配置することにより、9L部分に比べて9S部分が隆起し、通気性を確保することができる。
短繊維として用い得る合成繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ナイロン、アクリル繊維、ビニロン等を単独あるいは複合(偏芯および同芯の芯鞘型、サイドバイサイド型など)で用いることができる
短繊維として用い得る半合成繊維ととしては、レーヨン、セルローストリアセテート及び/又はセルロースジアセテート等が挙げられる。
合成及び半合成繊維は、それぞれ、上述のもの等を一種単独で又は2以上を組み合わせて使用することができる。また、合成又は半合成繊維という表現には、合成繊維と半合成繊維との併用も含まれる。
図13に示す吸収体10Bにおける上部繊維層91は、カード機を用いて製造したカードウエブ、空気を利用したエアレイドウエブ、又は、水を利用した湿式ウエブ等から構成することができる。カードウエブを構成する繊維は、カード機に供給する原綿の段階で既に短繊維である。他方、吸収体10Bにおける下部繊維層92は、上述した吸収体の製造方法と同様にトウを開繊して得たウエブから構成することができる。また、 スパンボンドなど溶融紡糸して得たウエブや樹脂を溶融・押し出しして成型(必要に応じて延伸)したフィルムを引き裂いて得たウエブから構成することもできる。
図18(a)に示す方法においては、ホッパ94で計量した短繊維122Aを、カード機95に供給して帯状のカードウエブ91Aを得、該ウエブ91A上に非塊状の吸収性ポリマー13を所定箇所に散布した後、該ウエブ91Aのポリマー散布面上に、トウを開繊して得た長繊維のウエブ12を重ね、ついで、その積層体を一対のローラー96,96間に挿通して厚み方向に加圧する。一対のローラー96,96による加圧は、前記積層体の厚みが減少して保形性が向上する一方、長繊維の切断が実質的に起こらない条件にて行う。一対のローラー96,96による加圧後、図示しないラップシート供給機構によりラップシートを供給して積層体を被覆し、次いで、吸収体一枚分の長さに順次切断することにより、上述した吸収体10Bが多数連続的に得られる。
図18(b)に示す方法においては、トウを開繊して得た長繊維のウエブ12を連続的に搬送し、該ウエブ12を、伸長可能なシート14aに重ねた状態で、該ウエブ12上に非塊状の吸収性ポリマー13を散布する。そして、吸収性ポリマー13を散布したウエブ12を、一対のローラー97,97間に通し、該ウエブ12内に吸収性ポリマー13を押し込む。次いで、ウエブ12における、ポリマーの散布面(シート14a側とは反対側の面)とは反対側にも伸長可能なシート14bを重ね、両シート14a,14bに挟まれた状態のウエブ12を、長繊維の切断装置98に通して、該ウエブ12における長繊維を部分的に切断する。
図19は、図16に示す吸収体10Eを製造する場合の、切断装置98の切断用突起の配置の例を示すものであり、加圧ロールの周面(加圧部の表面)に形成された切断用突起の配置を、該ロールを展開して示してある。図19に示す通り、ウエブ12の幅方向中央部に対応する部分98Mには、切断用突起が千鳥配置に形成されており、該部分98Mでウエブ12を加圧することにより、該ウエブ12の中央領域に多数の短繊維を生じさせることができる。他方、ウエブ12の両側部に対応する部分98S,98Sには、切断用突起が形成されておらず、該ウエブ12左右の側部領域には実質的に短繊維が生じない。吸収体10C,10D及び10Fは、加圧部の表面に形成する切断用突起の配置を代える以外は同様にして製造することができる。
また、本発明の吸収体の更に他の実施形態として、図4に示す製造方法における塊状の粒子の散布パターンを変更し、図14〜図17に示す吸収体の各図中の斜線部の範囲に長繊維由来の短繊維を生じさせた吸収体が挙げられる。
図20に示す方法においては、トウを開繊して得た長繊維のウエブ12を、長繊維の切断装置99に供給し、該切断装置99によりその長繊維を部分的に切断して、長繊維由来の短繊維を部分的に生じさせた後、その短繊維と、切断されなかった長繊維とからなるウエブを、一対のロール310,311と切断装置99との速度比によるウエブが引っ張られ延伸させる。このとき、不完全に切断されていた繊維が切断され短繊維が形成される。次いで、そのウエブの伸長状態を、一対のロール310,311とバキュームコンベア32との間で緩和し、その緩和状態のウエブ上に、バキュームコンベア32で反対側から吸引しつつ、吸収性ポリマー13を供給する。そして、図示しないラップシート供給機構によりラップシートを供給して積層体を被覆し、次いで、吸収体一枚分の長さに切断する。
切断装置99は繊維を切断できるものであれば特に制限なく用いることができる。例えば、ロータリーダイカッターや押し切り刃、あるいはレーザー等を用いることができる。
本発明における、短繊維を含む繊維集合体中又は長繊維のウエブ中においては、構成繊維同士が結合されていないことが、吸収性ポリマーの膨潤を阻害しない点で好ましい。ここで「結合」とは、繊維同士が融着して一体化しており、吸水ポリマーの膨潤によっても結合が外れない状態を指し、繊維同士が絡み合い、ひっかかっている状態や水溶性のバインダーによって繊維がくっついていて、排泄によって結合がゆるみあるいははずれ、また、吸水ポリマーの膨潤によって繊維同士が移動可能である状態は「結合」に含まれない。
例えば、長繊維由来の短繊維及び吸収性ポリマーを含む長繊維のウエブは、フラッフパルプを含む積繊物と積層されていても良い。例えば、図1,2に示す吸収体や図6に示す吸収体における長繊維のウエブ12を、フラッフパルプを含む積繊物に積層し、これらの全体をラップシートで被覆して吸収体とすることもできる。そのような吸収体は、長繊維のウエブ12が、着用者の肌側に位置するように、吸収性物品に組み込んで使用することが好ましい。上述した吸収体104における第1吸収コア141は、フラッフパルプを含む積繊物からなる。
以上の各実施形態の吸収体を具備する本発明の吸収性物品は、相対向する一対の立体ギャザーを2組以上有していてもよい。例えば図11に示すように、吸収体201の側縁から側方に延出したレッグフラッフ220の側縁部に、吸収性物品の長手方向に延びる弾性ストランド221を伸長状態で配してレッグギャザー222を形成し、更に、レッグギャザー222と吸収体201の側縁部との間に基端部を有する第1立体ギャザー223及び第2立体ギャザー224を配している。第1立体ギャザー223はレッグギャザー寄りに配されており、第2立体ギャザー224は吸収体寄りに配されている。
上述した一の実施形態における説明省略部分及び一の実施形態のみが有する要件は、それぞれ他の実施形態に適宜適用することができ、また、各実施形態における要件は、適宜、実施形態間で相互に置換可能である。
先ず、捲縮したアセテート長繊維のトウを用意した。この長繊維の繊維径は2.1dtexであった。トウの全繊維量は2.5万dtexであった。このトウを、伸張下に搬送し空気開繊装置を用いて開繊し、開繊ウエブを得た。次いで、多数の円盤が軸周りに所定間隔おきに組み込まれたロールと、平滑な受けロールとの間に開繊ウエブを通して、該ウエブを梳いた。その後、幅100mmに調節し、その搬送速度を減速した状態でバキュームコンベア上に転写し、当該バキュームコンベア上でのウエブの張力を緩めて捲縮を発現させた。ウエブ中の繊維の捲縮率は30%、1cm当たりの捲縮数は15個であった。これによって長繊維間の空間を広げ、吸収性ポリマーを入り込ませ易くし、またウエブを厚くして吸収性ポリマーの埋没担持性を向上させた。ウエブ上に幅80mmで吸収性ポリマーを散布し、該吸収性ポリマーを開繊ウエブ中に埋没担持させた。ウエブの坪量は25g/m2、吸収性ポリマーの坪量は132g/m2であった。
このウエブ(繊維集合体ないし長繊維のウエブ)は、塊状の吸収性ポリマーと短繊維を含有しており、それらは、概ね図6(d)に示す態様で分布していた。
吸収体における短繊維の分布は、幅方向中央部80mm(吸収性ポリマーを散布した位置)に偏って存在した。ウエブ幅方向中央領域の短繊維の存在割合は86%(長繊維が14%)、ウエブ幅方向両端部の短繊維の存在割合は18%であった。
吸収体長手方向中央部付近、肌当接面から無作為に100本の繊維を引き出し、JIS L1015の平均繊維長測定方法(C法)にしたがって繊維長を測定した。得られた測定データからヒストグラムを作成し、繊維長70m未満の繊維の割合を短繊維の存在割合として算出した。
実施例1におけるウエブへの吸収性ポリマーの散布位置を長手方向に間欠に散布(長手方向前側から100mmの位置から、350mmの位置に至るまでの範囲に、幅方向中央部80mmの幅で散布した。すなわち、散布面積は幅80mm×長さ250mm)し以外は実施例1と同様にして、吸収性ポリマーを開繊ウエブ中に埋没担持させた。次に、開繊したフラッフパルプをT字状の型の上に積繊し、坪量100g/m2の積繊体を得た。T字状の型は、実施例1と同様のものである。積繊体上にウエブを重ね、これら全体を親水化処理した坪量16g/m2のスパンボンド−メルトブローン−メルトブローン−スパンボンド不織布(SMMS)を用いて包み込み、吸収体を得た。該吸収体は実施例1と同様に金属ロール−ゴムロール間で圧縮を行い、ウエブの圧縮に伴って吸収性ポリマーでウエブの構成繊維が切断されている。
このウエブ(繊維集合体ないし長繊維のウエブ)は、塊状の吸収性ポリマーと短繊維を含有しており、それらは、概ね図6(a)に示す態様で分布していた。
吸収体における短繊維は、吸収性ポリマーを散布した位置で78%(長繊維が22%)、ポリマー非散布領域で12%であった。
実施例1で用いたものと同じ吸収性ポリマーを埋没担持させたウエブP1を作成した。次に、芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンからなる複合繊維(3.3dtex、51mmカット、繊維表面には表面を親水化し、静電気の発生を抑えるための界面活性剤処理が施されている。)をカードにかけて、坪量が30g/m2となるようにウエブ化(P2)した。得られた合成繊維ウエブP2を、吸収性ポリマーを埋没担持させたウエブP1に重ねた。
さらに、上記、P1とP2の積層体を重ね、さらに上からホットメルト粘着剤をスプレー塗工した坪量16g/m2のティッシュペーパーを重ねて、全体を包みこんだ。
吸収体における短繊維の分布は、厚み方向肌側の短繊維の存在割合は100%、ウエブ厚み方向裏面材側の短繊維の存在割合は4%(加工工程で意図せずに切断されたものと考えられる)であった。
開繊したフラッフパルプ100重量部と吸収性ポリマー100重量部を気流中で均一混合し、合計坪量520g/m2の積繊体を得た。フラッフパルプ及び吸収性ポリマーの坪量はそれぞれ260g/m2であった。得られた積繊体を坪量16g/m2のティッシュペーパーで包み吸収体を得た。積繊体とティッシュペーパーの間に、ホットメルト粘着剤5g/m2をスプレー塗工し、両者を接着した。これら以外は実施例1と同様にして吸収体を得た。
比較例1と同様に、開繊したフラッフパルプ100重量部と吸収性ポリマー100重量部を気流中で均一混合し、合計坪量300g/m2の積繊体を得た。フラッフパルプ及び吸収性ポリマーの坪量はそれぞれ150g/m2であった。それ以外は比較例1と同様にして吸収体を得た。これら以外は実施例1と同様にして吸収体を得た。
実施例1において、ロールでの圧縮、すなわち、繊維の切断を行わなかった以外は、実施例1と同様に吸収体を作成した。
実施例及び比較例で得られた吸収体について以下の方法で吸収容量を測定し、また構造安定性及び柔軟性を評価した。それらの結果を以下の表1に示す。
得られた吸収体を45°の傾斜版に固定し、吸収体の上方側の端部から200mmの位置に生理食塩水を一定量、一定間隔ごとに繰り返し注入し、吸収体の下方側の端部からもれだすまでの注入量を比較した。比較例1の吸収容量を1.0とした時の相対値を以下の計算式を用いて算出した。
吸収容量(相対値)=(サンプルの吸収容量)/(比較例1の吸収容量)
(1)ドライ時
100×200mmに作製した吸収体の中央部を切断し、100×100mmの吸収体を得た。切断面を真下にして、振幅5cmで1回/1秒の速度で20回振動を与えたとき、切断面からの落下したポリマーの量を測定した。以下の判断基準に従って吸収性ポリマーの埋没担持性を評価した。
混合した吸収性ポリマーのうち、
○:脱落した吸収性ポリマーの割合が10%以下である。
△:脱落した吸収性ポリマーの量が10%を超え、25%以下である。
×:脱落した吸収性ポリマーの量が25%を超える。
(2)ウエット時
100×200mmに切断した吸収体全面に、生理食塩水200gをほぼ均等に吸収させた後、静かに吸収体を持ち上げたとき、吸収体が破壊しないかどうかを目視判定した。また、脱落した吸収性ポリマーの重量を測定し、別途測定しておいた脱落した吸収性ポリマー単位重量あたりの遠心保持量で除することで脱落した吸収性ポリマーのドライ時の重量を算出する。さらに、吸収性ポリマーの配合量との関係から脱落した吸収性ポリマーの割合を算出する。なお、吸収性ポリマーの配合量は、あらかじめ重量を測定しておいた分析対象の吸収体をアスコルビン酸の水溶液に浸漬させ、十分な時間日光暴露をして、吸収性ポリマーを完全に分解させる。水洗と分解を繰り返し、吸収性ポリマーが完全に溶解した後乾燥させ、前記分解前の吸収体重量の差から吸収性ポリマーの配合量を見積もることができる。
○:脱落した吸収性ポリマーの割合が10%以下であり、吸収体の破壊がない。
△:脱落した吸収性ポリマーの割合が10%を超え、25%以下であり、吸収体の破壊がない。
×:脱落した吸収性ポリマーの割合が25%を超える、あるいは吸収体が破壊する。
ハンドルオ・メーターを用いて吸収体の柔軟性を評価した。ハンドルオ・メーターの測定値は、その数値が小さい程、装着しやすさやフィット性が良好であることを示す。ハンドルオ・メーターによる測定方法は次の通りである。JIS L1096(剛軟性測定法)に準じて測定を行う。幅60mmの溝を刻んだ支持台上に、長手方向に150mm、幅方向に50mm切断した吸収体を、溝と直交する方向に配置する。吸収体の中央を厚み2mmのブレードで押した時に要する力を測定する。本発明で用いた装置は、大栄科学精機製作所製、風合い試験機(ハンドルオ・メーター法)、HOM−3型である。3点の平均値を測定値とする。得られた測定値に基づき、以下の基準に従って柔軟性を評価した。
○:ハンドルオ・メーターの測定値が2N以下である。
△:ハンドルオ・メーターの測定値が2Nを超え、4N以下である。
×:ハンドルオ・メーターの測定値が4Nを超える。
吸収体を平面において、吸収体中央部より液を注入したときの拡散の形状を、長軸側と短軸側の距離の違いで評価した。液の注入は、所定の量(40g/回、5g/sec)を注入し、吸収終了後5分後に拡散面積の長軸側と短軸側の長さを測定した。
また、肌当接面と吸収体内部あるいは、吸収体中央部と吸収体短部など、吸収体の部分部分で拡散性が異なる場合は両方の値を測定した。
得られた測定値のうち最も拡散性の異なった測定値をもとに、下記基準に基づき判定を行った。
○:拡散面積の長軸側と短軸側の長さの比が、長軸側/短軸側で1.5以上である
△:拡散面積の長軸側と短軸側の長さの比が、長軸側/短軸側で1.2以上1.5未満である
×:拡散面積の長軸側と短軸側の長さの比が長軸側/短軸側が1.0以上1.2未満である
11 吸収性コア
12 長繊維のウエブ
121 長繊維
122 長繊維由来の短繊維
13 吸収性ポリマー
14 ラップシート
101 使い捨ておむつ(吸収性物品)
Claims (15)
- トウから得られた長繊維のウエブと該ウエブ中に含まれる塊状の粒子とを有する吸収体であって、
前記ウエブの平面方向における前記粒子が分布する範囲の少なくとも一部に、該ウエブを構成する長繊維が切断されて生じた、合成又は半合成繊維である多数の短繊維が存在している吸収体。 - 前記多数の短繊維は前記長繊維と混在している請求項1記載の吸収体。
- 長繊維と短繊維は、前記吸収体の平面方向又は厚み方向における異なる部位に偏在している請求項1又は2記載の吸収体。
- 吸収性ポリマーを含有し、該吸収性ポリマーは、前記吸収体の平面方向又は厚み方向における特定の部位に偏在している請求項1〜3の何れか1項に記載の吸収体。
- 前記塊状の粒子は、前記吸収体の平面方向又は厚み方向の一部に偏在している請求項1〜4の何れか1項に記載の吸収体。
- 前記塊状の粒子は、前記吸収体の平面方向又は厚み方向における特定の部位に偏在しており、
前記粒子は、前記短繊維と同じ部位に存在している請求項1〜5の何れか1項に記載の吸収体。 - 前記粒子が、吸収性ポリマーである請求項1〜6の何れか1項に記載の吸収体。
- 前記短繊維は、繊維強度が、3g/d以下である請求項1〜7の何れか1項に記載の吸収体。
- 前記短繊維は、該繊維の末端の断面形状と、繊維中央部の断面形状が異なる請求項1〜8の何れか1項に記載の吸収体。
- 前記吸収体の平面方向において、前記粒子が分布する範囲と前記短繊維が生じている範囲とが一致しているか、又は該粒子が分布する範囲に前記短繊維が生じている範囲が含まれている、請求項1〜9の何れか1項に記載の吸収体。
- 塊状の粒子を含む前記長繊維のウエブに、構成繊維が短繊維のみからなる繊維集合体が更に積層されている請求項1〜10の何れか1項に記載の吸収体。
- 構成繊維が短繊維のみからなる前記繊維集合体が、更に吸収性ポリマーを含むことを特徴とする請求項11に記載の吸収体。
- 塊状の粒子を含む前記長繊維のウエブ中においては、構成繊維同士が結合されていない請求項1〜12の何れか1項に記載の吸収体。
- 請求項1〜13の何れか1項に記載の吸収体の製造方法であって、
親水性を有する長繊維のウエブの塊状の粒子を散布した後、該粒子を散布した範囲の少なくとも一部を厚み方向に加圧し、該一部における前記長繊維を前記粒子に押し当てて切断させる工程を具備する、吸収体の製造方法。 - 請求項1〜13の何れか1項に記載の吸収体を具備する吸収性物品であって、
着用時に着用者の排泄部に対向配置される部位に、前記短繊維が存在する吸収性物品。
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