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JP2002509993A - 湿式堆積法による吸収構造の改善された方法 - Google Patents

湿式堆積法による吸収構造の改善された方法

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JP2002509993A
JP2002509993A JP2000540867A JP2000540867A JP2002509993A JP 2002509993 A JP2002509993 A JP 2002509993A JP 2000540867 A JP2000540867 A JP 2000540867A JP 2000540867 A JP2000540867 A JP 2000540867A JP 2002509993 A JP2002509993 A JP 2002509993A
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JP
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seconds
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Application number
JP2000540867A
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トーマス ウッドラム ガイ
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BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
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Publication date
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
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  • Nonwoven Fabrics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 本発明により湿式堆積による高吸収体ポリマー粒子含浸不織繊維構造を、ヘッドボックス、形成セクションおよびドライヤーセクションを有する商業的な規模の湿式形成装置で製造する方法を提供する。該方法はＳＡＰ粒子を水に添加し、かつＳＡＰと水との接触から５秒以内に少なくとも４００のレイノルズ単位の撹拌を行い、これによりゲル化していないＳＡＰ粒子を繊維構造体上に分散させ、該構造体を可動の有孔支持体上へ移動させ、湿ったＳＡＰ粒子を含有する湿式堆積ウェブを形成させ、移動している湿潤ウェブから水を排出させ、かつ該ウェブをドライヤーセクションへ運搬することからなり、その際、ＳＡＰが水と混合される時点からウェブがドライヤーセクションへと通過する時間までの最大経過時間が４５秒以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は繊維および水不溶性で水膨潤性の高吸収体（ＳＡＰ）粒子の乾燥残留
物を含有する不織構造（以下では複合構造と呼ぶ）を形成するための連続的な湿
式堆積法に関する。湿式堆積法は製紙法に類似している。複合構造は吸収性衛生
製品、例えばおむつ、失禁パッド、生理用ナプキン、タンポンとして、濾過装置
およびこぼれた液体をモップ掛けするためのワイピング材料中で有用である。湿
式堆積による不織布は可動式の有孔支持体上へ水性懸濁液から堆積させた繊維か
らなる生地である。
【０００２】 不織繊維状の高吸収体ポリマー含浸構造物は公知である。一般にはＵＳ特許第
５１６７７６４号、同第５６０７５５０号、同第５５１６５８５号を参照された
い。欧州特許第４３７８１６号は、ＳＡＰ粒子とスラリー中の繊維とを混合して
ゲルを形成させることを伴う高吸収体を組み込むための湿式堆積法を開示してい
る。教示によるウェブ中に含有されるＳＡＰの量は、ウェブの全質量の６０％ま
でである。ＥＰ４３７８１６号における教示による方法で使用される微粒子状の
高吸収体粒子により、特徴的な荷重下での吸収性（absorbency under load：Ａ ＵＬ）を示すウェブが得られる。ＳＡＰに関してさらに高いＡＵＬが最近達成さ
れたが、しかしこの高いＡＵＬ ＳＡＰの連続的な大規模湿式堆積法における使
用は深刻な問題を提示する。従来技術の教示に照らして商業的な湿式堆積法を使
用するという試みは、例えば微細な大きさのＳＡＰ（１００ミクロン以下）もし
くは表面架橋しているＳＡＰ粒子を使用しようとすると深刻な問題をもたらす。
粒径の小さいＳＡＰ（２００ミクロン以下）または表面架橋したＳＡＰまたは粒
径範囲２００〜８５０ミクロンはゲルを形成し、かつ不均一なウェブおよび実用
的な手段で乾燥することができないウェブを生じうる。
【０００３】 ゲル化の問題に対する代替法はＥＰ−Ａ−３５９６１５号を含み、該明細書は
、湿潤ウェブの乾燥前に乾燥固体吸収体をセルロース繊維の湿式堆積ウェブに直
接適用する高吸収体繊維構造の製造方法を開示している。
【０００４】 ＥＰ−Ａ−２７３０７５号は、木材パルプ繊維、水溶性樹脂および吸水性の高
い樹脂の混合物をシート化することにより製造される吸水率の高い紙を開示して
いる。
【０００５】 高吸収体ポリマー、例えば木材パルプの層間に配置された架橋ポリアクリル酸
ナトリウムの粒子を含有するおむつのような吸収体製品は、例えばＥＰ−Ａ−２
５７９５１号から公知である。
【０００６】 水膨潤性で水不溶性の高吸収体ポリマーの繊維の使用はＵＳ特許第５６０７５
５０号に開示されており、これは高吸収体で微粒子状のポリマーを繊維ウェブに
組み込むことが多くの観点で著しい欠点を有していることを教示している。従来
技術は高吸収体ポリマー粒子がほとんど確実に保持されず、かつＳＡＰの繊維の
分散液とは対照的に高吸収体粒子の不均一な分散を伴うことを教示している。高
吸収体のポリマー粒子含浸構造を用いると、粒子は通例、不織布の繊維構造に緩
やかに結合し、かつ磨耗もしくは損失が明白であることもまた教示している。
【０００７】 従来技術による吸収体製品における使用のために十分な吸収能を提供するため
に、ＳＡＰに関して３０の最低０．３ｐｓｉ ＡＵＬが必要であり、かつ繊維ウ
ェブ中の高吸収体の負荷率が少なくとも５０質量％であることが必要とされる。
しかし繊維構造中のＳＡＰ粒子の負荷（例えば上記のウェブの全質量に対してＳ
ＡＰ粒子約８０％）は、湿式堆積形成法による運搬に対して湿潤ウェブの強度が
不十分である。
【０００８】 一方では高吸収体ポリマーの繊維を形成するためのコストが、ＳＡＰ粒子のコ
ストよりも著しく高いが、ＳＡＰ粒子の使用における前記の後退を克服すること
が所望される。高吸収体ポリマー粒子で含浸された繊維の複合構造は、前記のも
ののような最終使用製品の製造コストを著しく減少するが、しかしこのような構
造をＳＡＰ粒子の負荷５０％以上で形成すると、これにより形成されるウェブは
トップシートを有する使い捨て製品において感じることができる粗いテキスチャ
ーを有する。該テキスチャーは該製品により感じることができ、かつ使用者にと
って不所望の快適さを生じる場合がある。
【０００９】 特許出願中のＵＳ特許出願連続番号第０９／０２６００２号および０９／０２
５３８４号は、湿式堆積による不織法によりＳＡＰ／繊維複合構造を製造し、か
つＳＡＰのゲル化を遅延するために構造体に添加される塩を使用する方法を開示
している。塩の存在は該方法における効率の低下および環境問題をもたらす。従
って該構造体への塩の添加を排除することが所望される。従ってＳＡＰ／繊維複
合構造を商業的な規模の湿式堆積装置で、および商業的に経済的な重要性で十分
な製造ライン速度において製造するための環境に優しい方法が必要とされる。こ
のような複合構造を形成するための改善された方法が判明しており、これにより
通例の乾燥装置を用いて乾燥させることができる均一なウェブを得ることができ
る。該ウェブはまた進歩した吸収能を示す。
【００１０】 本発明により湿式堆積による高吸収体粒子含浸不織繊維構造を、ヘッドボック
ス、形成セクションおよび乾燥セクションを有する商業的な規模の湿式形成装置
により形成させる方法が提供され、該方法はＳＡＰ粒子を水に添加し、かつＳＡ
Ｐと水との接触から５秒以内に少なくとも４０００のレイノルズ単位の撹拌を行
い、このことによりゲル化していないＳＡＰ粒子を繊維構造体に分散させ、該構
造体を可動式の有孔支持体へ移し、湿ったＳＡＰ粒子を含有している湿潤ウェブ
を形成し、移動する湿潤ウェブから水を排除し、かつ該ウェブをドライヤーセク
ションへと運搬することからなり、その際、ＳＡＰが水と混合される時点からウ
ェブがドライヤーセクションへ通過する時間までの最大経過時間が４５秒以下で
あることを特徴とする。
【００１１】 ここに記載されている全てのパーセンテージは質量パーセントである。特に、
本方法はＳＡＰ５０％〜８０％、および繊維２０％〜５０％からなる構造を形成
する。有利な繊維は木材パルプ繊維および酢酸セルロース繊維の組み合わせであ
る。水性の構造体は通常入手可能な井戸水、例えば水、または処理された自治体
用水である。塩の添加は不要である。該構造体を可動式の有孔支持体、例えばフ
ォードリニエワイヤへ移し、かつ湿潤ウェブ構造を形成する。本方法では時間が
重要である。湿潤ウェブ構造を、 ＳＡＰと水とが合流する時間からの最大経過 時間４５秒以内にインラインドライヤーへ運搬する。この時間は、可動式の有孔
支持体および乾燥コンベヤーの速度を調節することにより制御することができる
。
【００１２】 ＳＡＰポリマー粒子含浸構造（ウェブ）は、実質的にゲルを形成する前にドラ
イヤーへ入らなくてはならない。ウェブがドライヤーセクションへ入る前の実質
的なゲル形成はウェブを乾燥後に湿潤状態にし、かつ実用的な方式でウェブを製
造することは不可能であることが判明した。商業的な機械でのゲル形成による湿
式堆積ウェブの欠陥を観察することは経済的に高価なので、ＳＡＰがプロセスで
欠陥を発生するかどうかを評価するための簡単な試験が判明した。ＳＡＰが実質
的にゲルを形成する時間を別々に接近させることができる。およそのゲル形成時
間を以下の方法で評価することができる：ＳＡＰ材料１．０グラムを予め秤量す
る。水０．２ｌを寸法３インチ×４インチの２５０ｍｌビーカーに装入する。マ
グネチックスターラーにより７００ｒｐｍで撹拌し、スターラーまで達する渦巻
きを生じさせる。ＳＡＰを撹拌水に導入する時を時間ゼロと記録する。添加の時
点から渦巻きが閉じて平滑な表面になるまでのおよそのゲル化時間を測定する。
これはＳＡＰのおよそのゲル化時間の指標および予測される経過時間の臨界的な
方法パラメータである。ＳＡＰを濡らしてからウェブがドライヤーセクションへ
と入るまでの湿式堆積形成装置の経過時間は、およそのゲル化時間の試験を用い
て観察される時間より大きくてはならない。
【００１３】 衛生用品のために設計された湿式堆積による高吸収体ポリマー粒子含浸構造は
、有利には乾燥質量に基づいて水不溶性で、水膨潤性ポリマーＳＡＰ約５０％〜
約８０％および繊維（繊維状蛋白質）約２０％〜約５０％からなる。有利な１実
施態様におけるウェブの繊維状蛋白質は酢酸セルロース繊維５％〜５０％および
パルプ繊維５０％〜９５％からなる。さらに有利には繊維状蛋白質は酢酸セルロ
ース繊維１０％〜５０％および木材パルプ繊維５０％〜９０％からなる。殊に有
利には繊維状蛋白質は酢酸セルロース繊維１０％〜４０％および木材パルプ繊維
６０％〜９０％からなる。最も有利には個人用の衛生的な適用のための吸収体用
品のために繊維状蛋白質は酢酸セルロース繊維５％〜２０％および木材パルプ繊
維８０％〜９５％からなる。
【００１４】 ＳＡＰ／繊維ウェブは、傾斜ワイヤ形成装置として従来技術で公知の一般的な
装置を用いて製造する。本方法の一般的な実施態様では繊維スラリーをヘッドボ
ックスへ供給し、かつヘッドボックスの内容物を傾斜ワイヤへ排出しながらＳＡ
Ｐを連続的にヘッドボックスへ導入することによりラインを開始する。ＳＡＰは
最低４０００のレイノルズ単位で撹拌しながら水で湿らせなくてはならず、かつ
撹拌はＳＡＰへの水の影響の５秒以内に達成しなくてはならない。レイノルズ数
の計算はPerry's Chemical Engineers Handbook、第６版、１９９１に記載され ている。
【００１５】 特殊な最低レイノルズ数の有利な撹拌は４秒以下で適用する。この撹拌はスラ
リーをヘッドボックス内で循環させることにより行うことができる。ヘッドボッ
クス外部での撹拌は、従来技術でフーテナニー(hootenany)として呼ばれている 方法により行うことができる。フーテナニーの原理は液体流フローを利用して排
出力もしくは負力を発生させ、これを使用して第二の流を添加することができる
ことである。この技術を液体流への粉末タイプの供給流に適用する。
【００１６】 ヘッドボックスに供給されるＳＡＰの速度は、ヘッドボックスへ添加される繊
維構造体の速度と相関させて制御し、所望のＳＡＰ／繊維質量比が得られる。基
本質量１５０ｇｓｍで幅１．７メートルのウェブを製造する装置に関して、およ
びシート中でＳＡＰレベル６０質量％に関して、ＳＡＰの消費量は一般に約２０
４±５ポンド／時間である。
【００１７】 ウェブの基本質量は傾斜ワイヤの速度および構造体中の固体レベルにより制御
される。乾燥複合構造の基本質量は一般に１平方メートルあたり１００グラム〜
１平方メートルあたり約５００グラム（ｇｓｍ）、有利には１００〜４００ｇｓ
ｍである。使い捨ておむつ用には１００〜２００ｇｓｍのウェブが所望される。
【００１８】 本方法の有利な実施態様は、フーテナニーによりヘッドボックスに運搬される
ＳＡＰおよび水のためのインラインミキサーの使用である。
【００１９】 完成構造体のヘッドボックス中での滞留はヘッドボックスの容量および完成構
造体の可動式ワイヤ上への流速により制御する。３３フィート／分のライン速度
および１００〜２００ｇｓｍの基本質量に関して幅１．７メートルのウェブを製
造するために、毎時８０００ガロンの完成構造体の供給体積は最大４５秒の臨界
的な経過時間を達成するための十分である。ライン速度を上昇するためには液体
フィードを相対的に増加させる。
【００２０】 表面架橋したＳＡＰを使用する場合、最大経過時間は４５秒よりも短くてもよ
い。例えば粒径範囲２００〜８５０ミクロンを有するＳＡＰ、例えばＵＳ特許第
５５９７８７３号の方法によりKymene(R)７３６表面架橋剤を１．２質量％で使 用して製造したＳＡＰは、およそのゲル化時間試験により５４秒でＳＡＰがゲル
化することを示す。従ってこのＳＡＰは本発明による方法において使用すること
ができる。
【００２１】 ＳＡＰの粒径は、実質的なゲル化の時間に影響を与えることが判明した。粒径
２００ミクロン以下を有するＳＡＰを使用して市販の湿式堆積装置を操作するた
めに、特にＳＡＰが表面架橋した一次ＳＡＰから回復する場合、湿潤時からドラ
イヤーまでの経過時間は約１０±３秒よりも少ない方がよい。１００〜２００ｇ
ｓｍのウェブのために１０秒±３秒以下の経過時間の限界を保持するためにライ
ン速度は毎分約６６フィートである必要がある。
【００２２】 ウェブは傾斜ワイヤから場合により真空吸引口を有するコンベアへ移送し、さ
らに加工用水を除去する。一般的な方法は、本発明の実施態様によるの臨界的な
変法以外に、R. Krema著のManual of Nonwovens（第４版、１９７４、Textile T
rade Press, Manchester）の第２２２〜２２６頁に記載されている。一般に繊維
および粒子は通例の製紙法に類似した方法で湿式堆積により製造することができ
る。水性懸濁液中の繊維および粒子を連続的に移動式の有孔支持体上に堆積させ
る。木材パルプ繊維は、精製する必要がある場合もあるが、しかしこのことは本
発明の実施においては重要ではない。高吸収体ポリマー粒子を精製が完了した後
にスラリーに混合することは有利である。
【００２３】 構造体を実質的に水平なメッシュスクリーン上へ制御された速度で注ぐか、ま
たは堆積させることができるが、あるいは構造体をスラリー中を通って上向きに
移動する傾斜メッシュスクリーン上に堆積させてもよい。傾斜ワイヤーが有利で
ある。利用可能なドライヤー容量を利用する際に最良の結果を得るために構造体
を吸引ドラムの表面に存在するメッシュスクリーンに堆積させる。スクリーンの
メッシュサイズは、容易に水を排水できるが、しかし固体を保持するような大き
さである。最も適切なメッシュサイズは、一般に０．２〜１．５ｍｍの範囲であ
る。該メッシュは金属ワイヤであっても合成ポリマー、例えばポリエステルフィ
ラメントであってもよい。水分０．５％未満を有する得られる乾燥ウェブの基本
質量は、有利には１００〜５００ｇ／ｍ2（ｇｓｍ）、さらに有利には１００〜 ４００ｇｓｍであり、かつ最も有利には１５０±２５および２５０±２５ｇｓｍ
のウェブを製造し、かつ使い捨ておむつの多層吸収体構成部材中で使用する。
【００２４】 本発明の方法により通例の乾燥手段をウェブ形成法に対してインラインで使用
することが可能になる。従って湿潤ウェブは本発明による方法により均一になり
、かつ加熱ドラムの周囲にウェブを通過させるか、一連の加熱ロールの間を通過
させるか、またはフラットベッドで、空気ドライヤーに通過させることを含む一
般に製紙において使用される適切な技術を用いて実質的な乾燥状態にすることが
できる。このような乾燥手段は、１つまたは２つ以上の単独の手段、例えば回転
／空気ドライヤーの通過および加熱ドラムドライヤー、あるいは赤外線加熱源、
または熱風送風機、または電磁波放出源などを含んでいてもよく、これらは全て
湿式堆積したウェブの乾燥法において公知であり、かつ使用されている。最も有
利な乾燥方法は、加熱ドラムと通気ドライヤーとの組み合わせであり、これはす
でに従来技術で使用されている。
【００２５】 ドライヤー排水口へ排出される水以外の全ての加工用水は捕捉され、かつプロ
セスへ返送される。これらの水は「白水」タンクと呼ばれる容器に回収される。
ウェブ基本質量は高吸収体ポリマーおよびヘッドボックス中の繊維成分の濃度を
調節することにより制御する。大きな容器中でＳＡＰと繊維スラリーとを予備混
合し、引き続きこの混合物を形成ラインへ供給することは、本発明では不可能で
ある。ヘッドボックスはＳＡＰがこの容器にわずか数秒滞留するような大きさで
ある。ヘッドボックス中のＳＡＰの回転は、ＳＡＰの湿潤時から形成されたウェ
ブがドライヤーへ達するまでの全経過時間が４５秒以下になるようにする。湿潤
時からドライヤーまでの経過時間は有利には約３０±３秒である。最も有利には
ＳＡＰの湿潤時から形成されたウェブがドライヤーセクションへ到達するまでの
経過時間は２５秒以下である。
【００２６】 微粒子状のＳＡＰに関する荷重下での吸収性（ＡＵＬ）を以下の通りに定義す
る： ＡＵＬは、予め決定された質量をポリマーゲルに適用する間にＳＡＰポリマー
により吸収された食塩水（０．９質量％のＮａＣｌ水溶液）の量の測定値であり
、かつ実際の使用条件に比例するポリマーの吸収性の効果を示唆する。
【００２７】 荷重下での吸収性を、上昇するロッドおよび１．２４１″ＯＤx０．９９８″ ＩＤx１．３１６″の長さのプレキシガラス管および管の底に金網（１００Ｕ． Ｓ．メッシュ）を有するプラスチックのペトリ皿を使用して測定する。試験サン
プルの粒径を３０〜５０メッシュの間で制御する（３０メッシュを通過し、かつ
５０メッシュ上に保持される）。
【００２８】 試験サンプル０．１６０±０．０１ｇを秤量し、かつＳ1として記録する。該 サンプルをプラスチック管に入れ、かつ金網上に平らに広げる。特定の質量（例
えば１００ｇ、２００ｇまたは３００ｇの質量をそれぞれ０．３ｐｓｉ、０．６
ｐｓｉおよび０．９ｐｓｉの負荷をかける）およびディスクをサンプルの上にお
く。該アセンブリ（ポリマーサンプル、管、ディスクおよび重り）を秤量し、か
つＷ1として記録する。次いで該アセンブリを０．９％食塩水４０ｍｌを含有す るペトリ皿に置く。１時間吸収させた後で該アセンブリをペトリ皿から除去し、
かつ過剰量の食塩水を底から吸い取る。該アセンブリを再度秤量し、かつこの値
をＷ2として記録する。荷重下での吸収性（ＡＵＬ）は（Ｗ2−Ｗ1）／Ｓ1に等し
く、かつｇ／ｇで表示される。
【００２９】 荷重下での吸収性（ＡＵＬ）（ウェブサンプルに関する） この試験は高吸収体ポリマーおよび繊維状の材料の混合物を含有するウェブの
、荷重下での吸収性を決定するために設計されている。これは予め規定された質
量をウェブに適用する際にウェブにより吸収される食塩水（０．９質量％ＮａＣ
ｌ水溶液）の測定値であり、かつ乳児の重さの下でのおむつ系におけるウェブの
吸収性の効果を示唆する。荷重下での吸収率は、直径２インチの円形のサンプル
をダイカッターで切断することにより測定する。該サンプルをオーブンで２時間
乾燥させ、次いで±０．１ｇまで秤量した。試験前に該サンプルを制御された環
境（７０℃、５０％ＲＨ）で冷却する。次いで手に持った熱風ドライヤーで完全
に乾燥するまでサンプルホルダーを乾燥させる。サンプルホルダーは食塩水貯蔵
容器の底とホルダーとの間の間隔を保証するために底部に小さな足を有している
。液体貯蔵容器に添加するべき食塩溶液の体積は、測定した食塩水を液位がサン
プルホルダーの有孔板の上部まで上昇するまで貯蔵容器へ添加することにより決
定する。食塩溶液の体積をＸとして記録する。貯蔵容器に添加するべき食塩水の
体積はＸ＋１２０ｍｌである。円形のウェブサンプルを上側を下向きにしてホル
ダー内部に置く。ホルダー中のサンプルの全質量を乾燥質量として記録する。重
り（０．５ｐｓｉの荷重を提供する）をウェブサンプルの上部に置く。貯蔵容器
を温度２３±１℃で０．９％食塩溶液Ｘ＋１２０ｍｌで満たす。同時にサンプル
ホルダーを該溶液中に置く。１０分膨潤させた後で該サンプルホルダーを貯蔵容
器から除去し、かつ約６０秒、滴を落とした。重りを除去した。湿潤サンプルの
質量をサンプルホルダー中で再秤量する（湿潤質量）。
【００３０】 計算： 吸収された質量＝（湿潤サンプルおよびホルダーの全質量）−（乾燥サンプルお
よびホルダーの全質量） ＡＵＬ（ｇ／ｇ）＝オーブン乾燥したサンプルの乾燥質量÷吸収された質量 ウェブ構造物の材料 使用される繊維はフィラメントまたはスフまたは少量のフィラメントと大量の
スフの組み合わせ、または種々の長さのスフであってもよい。ウェブの中で重要
な繊維は酢酸セルロース（ＣＡ）および木材パルプである。場合により人工繊維
を含有していてもよいが、しかし重要ではない。ポリオレフィン繊維、ポリエス
テル繊維および複合繊維を含有していてもよい。有利には使用される繊維は全て
ＣＡおよび一般に長さ１〜１００ｍｍのパルプスフである。有利な実施態様では
少量（繊維の割合約２０％〜３０％）はポリエステル繊維（TREVIRA(R)（商標）
で市販されているタイプ１０３）、および約２〜１０％の繊維の割合はTREVIRA の商標Celbond(R)のタイプ１０５で市販されている複合繊維からなる。スフは有
利には長さ１０〜５０ｍｍである。長さが長いほど、湿潤ウェブ構造の強度は、
より大きい繊維の長さが構造体の製造、材料コストおよびウェブの均一性に著し
い影響を与える点まで大きくなる。酢酸セルロースのステープルは通常、２〜５
０ｍｍの長さで入手可能である。酢酸セルロースに関してさらに有利な長さは０
．２５〜０．７５インチ（８〜１９ｍｍ）であり、かつ最も有利には約０．５イ
ンチ（≡１２ｍｍ）の長さである。酢酸セルロースステープルはCelanese Aceta
te、Charlotte、ＮＣから市販されている。酢酸セルロース繊維に関するフィラ メントあたりのデニール（ｄｐｆ）は重要ではない。有利には１．８ｄｐｆおよ
び長さ１２ｍｍ（０．５インチ）を有する酢酸セルロースを使用する。より長い
長さを使用することもできるが、しかし小さいデニール、繊維の絡み合いはウェ
ブ中でのより少ない均一性につながる。
【００３１】 一般的な長さが約８ｍｍの木材パルプの毛羽が湿式堆積の不織布産業で使用さ
れ、かつプロセスの実施においても適切である。木材パルプの毛羽繊維は周知の
化学プロセス、例えばクラフトパルプ法および亜硫酸法から得られる。これらの
方法のために適切な出発材料は、硬材および軟材種、例えばハンノキ、マツ、ダ
グラスモミ、トウヒおよびツガを含む。木材パルプ繊維はメカニカルパルプ法、
例えば砕木パルプ法、リファイナーメカニカルパルプ法、サーモメカニカルパル
プ法、ケミカルメカニカルパルプ法およびケミカルサーモメカニカルパルプ法に
よってもまた得られる。しかしある程度このような方法は個別に分離した繊維ま
たは個別繊維に対抗する繊維の束を生じ、これらはあまり好ましくない。しかし
繊維束を処理することは本発明の開示の範囲ではない。リサイクルされた、もし
くは二次木材パルプ繊維および漂白および未漂白木材パルプ繊維を使用すること
もできる。木材パルプ繊維の製造の詳細は当業者に公知である。これらの繊維は
Weyerhaeuser Company、Buckeye CelluloseおよびRayonierを含む販売元から市 販されている。
【００３２】 上記のような微粒子状の高吸収体ポリマーは一般に３つのクラス、つまりデン
プングラフト架橋コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロース誘導体および親
水性ポリアクリレートに分類される。このような吸収体ポリマーの例は加水分解
されたデンプン−アクリロニトリルグラフトコポリマー、中和されたデンプン−
アクリル酸グラフトコポリマー、鹸化したアクリル酸酢酸ビニルエステルコポリ
マー、加水分解されたアクリロニトリル／カルボキシレートコポリマーまたはア
クリルアミドコポリマー、部分的に中和された自己架橋ポリアクリル酸、部分的
に中和され、わずかに架橋したポリアクリル酸ポリマー、カルボキシル化セルロ
ース、中和された架橋イソブチレン−無水マレイン酸コポリマーなどである。
【００３３】 高吸収体ポリマー粒子はその必要はないが、しかし架橋したその表面を少なく
とも一部有していると有利である。有利なＳＡＰは、Ｕ．Ｓ．特許第４５０７４
３８号、同第４５４１８７１号、同第４６６６９８３号、同第５００２９８６号
、同第５１４００７６号、同第５１６４４５９号、同第５２２９４６６号、５３
２２８９６号、同第５５９７８７３号およびＥＰ５０９７０８号に教示されてい
る表面架橋したポリアクリル酸ポリマーである。
【００３４】 以下に記載する、有孔支持体（ワイヤー）上に堆積されるスラリーの繊維／Ｓ
ＡＰ／固体含有率は一般に０．１〜５０ｇ／リットル固体含有率、有利には０．
２〜２０ｇ／リットル、およびさらに有利には０．２〜≒５ｇ／リットルである
。ワイヤ上への構造体の供給速度およびラインのスピードに依存して、０．２〜
２ｇ／リットルの面積の固体含有率を達成し、かつ一般的な通例の湿式堆積装置
で１００〜５００ｇｓｍの基本質量を達成することができるように条件を調節す
ることができる。スラリーの含水量の一部を堆積した繊維／ＳＡＰ層から該層が
メッシュスクリーン上で支持されている間に、有利にはスクリーンの下で適用さ
れる吸引器を用いて排除する。任意の圧縮ロールを使用することができるが、し
かし本質的なものではなくかつドライヤーの容量が制限されてる場合に、および
特に基本質量の高いウェブ（３５０ｍｇ以上）を製造する場合に所望される場合
がある。メッシュスクリーンを除去した湿式堆積ウェブの固体含有率は有利には
少なくとも５質量％、および最も有利には少なくとも１０質量％であり、かつこ
れは一般に水を用いた処理前には３０質量％を越えることはなく、かつ通常は２
０質量％を越えることはない。
【００３５】 湿式堆積不織布構造は場合により分散した粒子、例えばシリカ、ゼオライトま
たは鉱物質粘土、例えばカオリンまたはベントナイトを含有していてもよい。こ
のような粒子は有利には不織布の１０質量％より多く使用されることはなく、か
つＥＰ−Ａ−４３７８１６号に記載されているように構造体に添加するか、また
はＷＯ−Ａ−９２／１９７９９号に記載されているように高吸収体粒子に組み込
むことができる。
【００３６】 実施例 例１ 市販の、例えばBruderhaus(R)（商標）で入手可能な湿式堆積ウェブ形成装置 を使用して以下のものを製造した： 高吸収性で２００〜８５０の粒径範囲を有する表面架橋したＳＡＰ（Sanwet I
M-7200、ex Clariant）を本例で使用した。該ＳＡＰを水性スラリーで湿らし、 かつ５秒以内にストックおよび白水の供給の液体速度により撹拌し、最低レイノ
ルズ数４０００を達成するために調節したヘッドボックス中で調節した。ヘッド
ボックスに残った水性スラリーは、１リットルあたり固体約２．５ｇを有してお
り、該固体はＳＡＰ粒子６０％および繊維部分４０％からなっていた。繊維部分
はＣＡ繊維７５％および複合繊維２５％からなる（CELLBOND(R)タイプ、ex Trev
ira）。ＳＡＰをスラリーに添加すると、合したＳＡＰ−スラリーが可動式の傾 斜ワイヤー上に、毎時８０００ガロンの流速で堆積し、幅１．７メートルの移動
湿潤ウェブを形成した。該ウェブは１０メートル／分の速度で前進し、かつ乾燥
帯域を、湿潤時からウェブが乾燥帯域への入り口地点へ通過するまでの経過時間
１５〜２０秒で通過した。該ウェブはＳＡＰの分散において均一であり、かつ均
一に乾燥され、かつ乾燥セクションから出たときには巻き上げることができた。
該ウェブは標準的な基本質量１５０ｇｓｍを有していた。該ウェブに関するＡＵ
Ｌは、１６ｇ／ｇであり、これは２５ｇ／ｇのＳＡＰ単位あたりのＡＵＬに相応
する。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月１８日（２０００．３．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 特許出願中のＵＳ特許出願連続番号第０９／０２５３８４号および米国特許第
５９９７６９０号は、湿式堆積による不織法によりＳＡＰ／繊維複合構造を製造
し、かつＳＡＰのゲル化を遅延するために構造体に添加される塩を使用する方法
を開示している。塩の存在は該方法における効率の低下および環境問題をもたら
す。従って該構造体への塩の添加を排除することが所望される。従ってＳＡＰ／
繊維複合構造を商業的な規模の湿式堆積装置で、および商業的に経済的な重要性
で十分な製造ライン速度において製造するための環境に優しい方法が必要とされ
る。このような複合構造を形成するための改善された方法が判明しており、これ
により通例の乾燥装置を用いて乾燥させることができる均一なウェブを得ること
ができる。該ウェブはまた進歩した吸収能を示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】 実施例 例１ 市販の、例えばBruderhaus(R)（商標）で入手可能な湿式堆積ウェブ形成装置 を使用して以下のものを製造した： 高吸収性で２００〜８５０μｍの粒径範囲を有する表面架橋したＳＡＰ（Sanw
et IM-7200、ex Clariant）を本例で使用した。該ＳＡＰを水性スラリーで湿ら し、かつ５秒以内にストックおよび白水の供給の液体速度により撹拌し、最低レ
イノルズ数４０００を達成するために調節したヘッドボックス中で調節した。ヘ
ッドボックスに残った水性スラリーは、１リットルあたり固体約２．５ｇを有し
ており、該固体はＳＡＰ粒子６０％および繊維部分４０％からなっていた。繊維
部分はＣＡ繊維７５％および複合繊維２５％からなる（CELLBOND(R)タイプ、ex
Trevira）。ＳＡＰをスラリーに添加すると、合したＳＡＰ−スラリーが可動式 の傾斜ワイヤー上に、毎時８０００ガロンの流速で堆積し、幅１．７メートルの
移動湿潤ウェブを形成した。該ウェブは１０メートル／分の速度で前進し、かつ
乾燥帯域を、湿潤時からウェブが乾燥帯域への入り口地点へ通過するまでの経過
時間１５〜２０秒で通過した。該ウェブはＳＡＰの分散において均一であり、か
つ均一に乾燥され、かつ乾燥セクションから出たときには巻き上げることができ
た。該ウェブは標準的な基本質量１５０ｇｓｍを有していた。該ウェブに関する
ＡＵＬは、１６ｇ／ｇであり、これは２５ｇ／ｇのＳＡＰ単位あたりのＡＵＬに
相応する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 3000 Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｄｒｉｖ ｅ−Ｎｏｒｔｈ，Ｍｏｕｎｔ ｏｌｉｖ ｅ， ＮＪ 07828−1234， Ｕ．Ｓ．Ａ Ｆターム(参考） 4L055 AA01 AF09 AF10 AG70 AG89 AG93 AH50 BD02 BD06 BD11 EA08 EA16 EA19 EA24 EA25 EA32 FA22 GA26 GA46 GA50

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘッドボックス、可動式の有孔支持体および乾燥セクション
    からなる湿式不織装置でＳＡＰ粒子含浸した不織繊維構造を連続的に製造する方
    法において、該方法はＳＡＰを水に添加し、かつＳＡＰと水との接触から５秒以
    内に少なくとも４０００のレイノルズ単位の攪拌を行い、これよりゲル化してい
    ないＳＡＰ粒子を繊維構造体に分散させ、該構造体を前記の可動式の有孔支持体
    へ送出し、濡らしたＳＡＰ粒子を含有する湿式堆積されたウェブを形成し、移動
    する湿潤ウェブから水を排除し、かつ該ウェブを前記の乾燥セクションへ運搬し
    、その際ＳＡＰが水に接触する時点から該ウェブが乾燥セクションへと通過する
    までの最大経過時間が４５秒以下であることを特徴とする、ＳＡＰ粒子含浸した
    不織繊維構造の連続的な製造方法。
  2. 【請求項２】 高吸収体が５０〜９９．９９質量％がエチレン性不飽和カル
    ボン酸モノマーおよび場合により共重合可能なエチレン性不飽和モノマーの架橋
    コポリマーである、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記構造体が１リットルあたり０．１〜５０グラムの固体含
    有率を有する、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ワイヤに送出される前記構造体が１リットルあたり０．
    １〜２０グラムの固体含有率を有する、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ワイヤに送出される前記構造体が１リットルあたり０．
    １〜５グラムの固体含有率を有する、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記繊維構造が前記ＳＡＰ５０％〜８０％および前記繊維２
    ０％〜５０％を含有し、かつその際、前記構造は１００〜５００ｇｓｍの基本質
    量を有する、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記構造が１００〜４００ｇｓｍの基本質量を有する、請求
    項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記構造が長さ０．２５〜０．５インチを有する酢酸セルロ
    ース繊維および長さ０．２５〜０．７５インチを有する木材パルプ繊維を含有し
    ている、請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記繊維が酢酸セルロース、木材パルプ繊維および複合繊維
    からなる、請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ＳＡＰが表面架橋している、請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ＳＡＰが水と接触する時点からウェブがドライヤーセクシ
    ョンへと通過するまでの時間の最大経過時間が３０秒±３秒以下である、請求項
    １記載の方法。
  12. 【請求項１２】 ＳＡＰが水と接触する時点からウェブがドライヤーセクシ
    ョンへと通過するまでの時間の最大経過時間が２５秒以下である、請求項１記載
    の方法。
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