JP2011000231A - 吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の吸収体10は、繊維材料を含む繊維構造体11と、所定の方法により測定される粘着率が0.9以下である吸水性ポリマー12とを含んで構成されている。繊維構造体11は、その厚み方向一端側である下面11b側に開口する開口部13と連通して該厚み方向の内方に延びる空間部を有しており、該空間部に、吸水性ポリマー12が密集した状態で収容されている。繊維構造体11の下面11b上に、該繊維構造体11とは別体の繊維シート20が配されており、該繊維シート20によって前記空間部は開口部13において閉塞されている。閉塞されている前記空間部は、飽和膨潤した吸水性ポリマー12を収容可能な大きさを有している。
【選択図】図1
Description
<粘着率の測定方法>
乾燥した濾紙の中央部に生理食塩水1gを付与して該中央部を湿らし、水平な台の上に載置された該濾紙の該中央部に、吸水性ポリマー0.1gを均一に散布する。吸水性ポリマーを散布してから1分経過後、濾紙を垂直に傾けた状態で台の上方5mmの位置で支持し、該支持を解除して該濾紙を落下させる。この濾紙の落下操作を100回繰り返し、その間に濾紙から脱落した吸水性ポリマーの総重量aと、濾紙上に残留した吸水性ポリマーの総重量bとから、次式により吸水性ポリマーの粘着率を算出する。 粘着率=b/(a+b)
容量100cm3、深さ50mmの円柱状の容器内に、該容器の上端より10cm上方から、乾燥状態(吸液前)の粒子状の吸水性ポリマーを、該容器内が該吸水性ポリマーで満たされるまで流入させる。尚、容器内に流入した吸水性ポリマーからなる山において、該容器の深さよりも高い部分ができた場合には、その部分をすりきって、該山の高さを該容器の深さに一致させる。100cm3の容器内を埋めた吸水性ポリマーの総重量を測定し、次式により吸水性ポリマーのかさ密度(g/cm3)を算出する。 かさ密度=吸水性ポリマーの総重量(g)/100(cm3) また、繊維構造体(吸収体)における凹部の個数と吸水性ポリマーの散布坪量とから、凹部1個あたりの吸水性ポリマーの散布量(g)を算出し、これと前記かさ密度とから次式により、凹部内に収容されている吸水性ポリマーの乾燥状態の体積(cm3)を算出する。 凹部内に収容されている吸水性ポリマーの乾燥状態の体積=凹部1個あたりの吸水性ポリマーの散布量(g)/吸水性ポリマーのかさ密度(g/cm3)を算出する。
凹部を含む繊維構造体(吸収体)に対し、キーエンス社製KS−1100を用い、該凹部の3次元形状を測定し、該凹部により構成される空間部の大きさ(空間部の体積)を測定する。3次元形状の測定条件は、測定範囲XY方向それぞれ40mm、測定ピッチXY方向それぞれ20μm、移動速度100000μm/sに設定する。また、空間部の体積は、KS−1100での測定結果を基に、KS−1100付属ソフトのKS−ANALYZERにて計算する。
凹部14の無加重下における深さd(図1参照)は、繊維構造体の無荷重下における厚みTに対して、好ましくは10〜100%、更に好ましくは20〜90%、より好ましくは30〜80%である。また深さdは、好ましくは1〜14mm、更に好ましくは2〜12mmである。
開口部13の内径r(図2参照)は、好ましくは1〜20mm、更に好ましくは2〜18mm、より好ましくは3〜16mmである。
隣接する開口部13,13の間隔Px,Py(図2参照)は、好ましくは2〜25mm、更に好ましくは5〜20mmである。尚、繊維構造体11の長手方向Xにおける間隔Pxと、幅方向Yにおける間隔Pyとは、同じでも良く、異なっていても良い。
開口部13(凹部14)の個数は、該開口部13が形成されている面(第1実施形態においては繊維構造体11の下面11b)100cm2当り、好ましくは16〜2500個、更に好ましくは25〜400個である。
吸水性ポリマー12は、前述したように、下記方法により測定される粘着率が0.9以下であり、好ましくは0以上0.8以下、更に好ましくは0以上0.7以下、より好ましくは0以上0.6以下である。粘着率が斯かる範囲外では、繊維構造体11の特定位置(凹部14内)に吸水性ポリマーを密集させて配置することが困難となり、また仮にそのように密集させて配置したとしても、凹部14内でゲルブロッキングを起こし、通液性が阻害されるおそれがある。
乾燥した濾紙の中央部に生理食塩水1gを付与して該中央部を湿らし、水平な台の上に載置された該濾紙の該中央部に、粒子状の吸水性ポリマー0.1gを均一に散布する。例えば、アドバンテック東洋製濾紙No.4A(Φ150)の中央部(Φ100)を生理食塩水で湿らし、該中央部に吸水性ポリマーを均一散布することができる。吸水性ポリマーを散布してから1分経過後、濾紙を垂直に傾けた状態で台の上方5mmの位置で支持し、該支持を解除して該濾紙を落下させる。この濾紙の落下操作を100回繰り返し、その間に濾紙から脱落した吸水性ポリマーの総重量aと、濾紙上に残留した吸水性ポリマーの総重量bとから、次式により吸水性ポリマーの粘着率を算出する。 粘着率=b/(a+b)
加圧下通液速度は、特開2003−235889号公報に記載されている測定方法及び測定装置を利用して測定される。具体的には以下の手順で2.0kPaでの加圧下通液速度を測定する。下記測定は23±2℃、相対湿度50±5%で行い、測定の前に試料を同環境で24時間以上保存した上で測定する。100mLのガラスビーカーに、測定試料である吸水性ポリマー0.32±0.005gを膨潤するに十分な量の生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水)、例えば吸水性ポリマーの飽和吸収量の5倍以上の生理食塩水に浸して30分間放置する。別途、垂直に立てた円筒(内径25.4mm)の開口部の下端に、金網(目開き150μm、株式会社三商販売のバイオカラム焼結ステンレスフィルター30SUS)と、コック(内径2mm)付き細管(内径4mm、長さ8cm)とが備えられた濾過円筒管を用意し、コックを閉鎖した状態で該円筒管内に、膨潤した測定試料を含む前記ビーカーの内容物全てを投入する。次いで、目開きが150μmで直径が25mmである金網を先端に備えた直径2mmの円柱棒を濾過円筒管内に挿入して、該金網と測定試料とが接するようにし、更に測定試料に2.0kPaの荷重が加わるようおもりを載せる。この状態で1分間放置した後、コックを開いて液を流し、濾過円筒管内の液面が60mLの目盛り線から40mLの目盛り線に達する(つまり20mLの液が通過する)までの時間(T1)(秒)を計測する。計測された時間T1(秒)を用い、次式から2.0kPaでの通液速度を算出する。尚、式中、T0(秒)は、濾過円筒管内に測定試料を入れないで、生理食塩水20mlが金網を通過するのに要する時間を計測した値である。 通液速度(ml/min)=20×60/(T1−T0) 上記式で得られた値を円筒内の膨潤した吸水性ポリマー層の厚みで除して、20mmあたりの値に換算して加圧下通液速度とする。測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。尚、加圧下通液速度の更に詳細な測定方法は、特開2003−235889号公報の段落〔0008〕及び段落〔0009〕に記載されており、また測定装置は、同公報の図1及び図2に記載されている。
遠心保持量の測定は、JIS K 7223(1996)に準拠して行う。ナイロン製の織布(メッシュ開き255、三力製作所販売、品名:ナイロン網、規格:250×メッシュ巾×30m)を幅10cm、長さ40cmの長方形に切断して長手方向中央で二つ折りにし、両端をヒートシールして幅10cm(内寸9cm)、長さ20cmのナイロン袋を作製する。測定試料である吸水性ポリマー1.00gを精秤し、作製したナイロン袋の底部に均一になるように入れる。試料の入ったナイロン袋を、25℃に調温した生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)に浸漬させる。浸漬開始から30分後にナイロン袋を生理食塩水から取り出し、1時間垂直状態に吊るして水切りした後、遠心脱水器(コクサン(株)製、型式H−130C特型)を用いて脱水する。脱水条件は、143G(800rpm)で10分間とする。脱水後、試料の質量を測定し、次式に従って目的とする遠心保持量を算出する。 遠心保持量(g/g)=(a’−b−c)/c ;式中、a’は遠心脱水後の試料及びナイロン袋の総質量(g)、bはナイロン袋の吸水前(乾燥時)の質量(g)、cは試料の吸水前(乾燥時)の質量(g)を表す。測定は5回行い(n=5)、上下各1点の値を削除し、残る3点の平均値を測定値とした。
1)(メタ)アクリル酸及び/又はそのアルカリ金属塩を含むモノマーを重合してポリマーを得、該ポリマーを架橋剤により架橋処理する方法。
2)(メタ)アクリル酸及び/又はそのアルカリ金属塩を含むモノマーを、架橋剤の存在下で重合する方法。
0.05〜1.5mm、より好ましくは0.1〜1.0mmである。
攪拌機、還流冷却管、モノマー滴下口、窒素ガス導入管、温度計を取り付けたSUS304製5L反応容器(アンカー翼使用)に分散剤としてポリオキシアルキレンエーテルリン酸エステル0.1%(対アクリル酸質量、有効成分量)を仕込み、ノルマルヘプタン1500mlを加えた。窒素ガスの雰囲気下に攪拌を行いながら90℃まで昇温した。一方、2L三つ口フラスコ中に、80%アクリル酸(東亞合成製、act.80.6%) とイオン交換水、48%苛性ソーダ水溶液(旭硝子製、act.49.7%)から、モノマー水溶液としてのアクリル酸ナトリウム(72%中和品)1000gを得た。このモノマー水溶液に、N−アシル化グルタミン酸ソーダ(味の素製、商品名アミソフトPS-11)0.25gをイオン交換水4.41gに溶解させたものを添加した後、550g(以下、モノマー水溶液Aという)、250g(以下、モノマー水溶液Bという)、250g(以下、モノマー水溶液Cという)に三分割した。
前記〔吸水性ポリマーの合成〕に用いたものと同様の反応容器(アンカー翼使用)に、前記〔吸水性ポリマーの合成〕で得られた吸水性ポリマー500質量部を仕込み、分散剤としてショ糖脂肪酸エステル(三菱化学フーズ製、商品名リョートーシュガーエステルS-770)2%(対吸水性ポリマー質量、有効成分量)を仕込み、シクロヘキサン1600mlを加えた。窒素雰囲気下、攪拌しながら、75℃まで昇温した。その後、滴下口から滴下ロートを用いて、イオン交換水300mlを滴下し、続いて、イオン交換水10gに、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス製、商品名デナコールEX-810)を溶解したものを添加した。1.5時間還流させた後、シクロヘキサンを除去乾燥させることにより、架橋処理された吸水性ポリマーを得た。
前記〔吸水性ポリマーの合成〕及び〔吸水性ポリマーの架橋処理〕に従った合成例1及び2により、架橋処理された2種類の粒子状の吸水性ポリマーを得た。合成例1と合成例2とは、前記〔吸水性ポリマーの架橋処理〕における架橋剤の使用量のみが異なっており、合成例1では架橋剤を15g、合成例2では架橋剤を0.25g用いた。合成例1及び2で得られた吸水性ポリマーそれぞれについて、前記測定方法により粘着率、2.0kPaでの加圧下通液速度及び遠心保持量をそれぞれ測定した。これらの結果を下記表1に示す。
図3に示す如き製造工程に従って、図1及び図2に示す如き吸収体を製造した。即ち、周面部に直径10mmの円柱状の凸部81aがピッチ15mmで多数形成された加圧ロール81と、周面部が平滑な加圧ロール82とを用いて、繊維構造体の連続体11’にエンボス加工を行い、多数の凹部14を形成した。次いで、連続体11’における凹部14の形成面の略全域に、合成例1で合成した粒子状の吸水性ポリマーを、坪量が50g/m2となるように散布した。次いで、一面側にホットメルト接着剤が5g/m2塗布された、第2の繊維構造体の連続体20’を、該一面側が連続体11’の吸水性ポリマー散布面と対向するように、該連続体11’に重ね合わせて両連続体を積層一体化させる。そして、この積層体を所定形状に切断することにより、図1及び図2に示す如き吸収体を得た。
吸収体における繊維シート(第2の繊維構造体)側の全域を表面シートで覆い、且つ該吸収体の反対側に接着剤を介して裏面シートを固定した以外は実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを実施例2のサンプルとした。
〔実施例3〕
図5及び図6に示す如き吸収体(貫通孔17を有する繊維構造体11を備える吸収体30)を製造し、該吸収体を用いて実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを実施例3のサンプルとした。実施例3の吸収体は、貫通孔を有しない繊維構造体に公知の孔あけ加工を施して多数の貫通孔を形成することにより製造されたもので、貫通孔の内径、隣接する貫通孔の間隔、個数等は、実施例1の凹部と同じである。
吸水性ポリマーとして合成例2の吸水性ポリマーを使用した以外は実施例1と同様にしてナプキンを作製し、これを比較例1のサンプルとした。
凹部を形成しなかった以外は実施例1と同様にして吸収体を作製し、該吸収体を用いてナプキンを作製し、これを比較例2のサンプルとした。比較例2の吸収体は、図12に示す吸収体において、被覆シート62が存在せず、且つ吸水性ポリマーの層63における、繊維構造体61との対向面とは反対側の面に、繊維シート(第2の繊維構造体)が配置されて構成されている。
凹部を形成しなかった以外は実施例2と同様にして吸収体を作製し、該吸収体を用いてナプキンを作製し、これを比較例3のサンプルとした。比較例3の吸収体は、比較例2の吸収体と同様に構成されている。比較例2と比較例3との違いは、実施例1と実施例2との違いと同様に、繊維シート(第2の繊維構造体)が裏面シートと重ね合わされているか(実施例1及び比較例2)、あるいは表面シートと重ね合わされているか(実施例2及び比較例3)だけである。
実施例及び比較例の各サンプル(生理用ナプキン)について、下記の方法により吸水性ポリマーの脱落防止性を評価した。また、各サンプルの液吸収能の評価として、下記の方法により吸収時間及び液戻り量を測定すると共に、被水洗能(水洗いによる血液由来の赤みの除去しやすさ)の評価として、下記の方法により赤色度合いa*値を測定した。これらの結果を下記表1に示す。
一端が開口しているビニール袋内に、予め吸水性ポリマーの含有量を計測したサンプル(生理用ナプキン)を入れて該一端を閉じ、該ビニール袋を手で把持して、15cm程度の振り幅で該ビニール袋を1分間(約200回)振る。振った直後にビニール袋内を観察し、サンプルから漏れ出している吸水性ポリマーの量が、前記吸水性ポリマーの含有量の5重量%未満である場合を○、5重量%以上である場合を×とした。
測定対象の生理用ナプキンを平面状に拡げ、表面シートを上に向けて水平面上に固定した状態で、吸収体の中心部における該表面シート上に、円筒状の注入部の付いたアクリル板をのせ、更にそのアクリル板上に錘をのせ、吸収体の中心部に対して、5g/cm2の荷重を加える。アクリル板に設けられた注入部は、内径10mmの円筒状をなし、アクリル板には、長手方向及び幅方向の中心軸に、該円筒状注入部の中心軸線が一致し、該円筒状注入部の内部とアクリル板の表面シート対向面との間を連通する内径10mmの貫通孔が形成されている。次いで、円筒状注入部の中心軸が吸収体の平面視における中心部と一致するようにアクリル板を配置し、6gの血液を、円筒状注入部から注入し、生理用ナプキンに吸収させる。血液がナプキンの表面に到達した時点から6gの全量がナプキンに吸収されるまでの時間(秒)を計測し、これを吸収時間とした。この吸収時間の値が小さいほど、吸収速度が速く、高評価となる。
前記<吸収時間の測定方法>において、血液注入時から3分後に、アクリル板と錘を取り除き、ナプキンの肌当接面上(表面シート上)に、7cm×15cmで坪量30g/m2の吸収紙(市販のティッシュペーパー)を10枚重ねて載置し、該吸収紙の上から68g/cm2の荷重を1分間かけた。荷重後、吸収紙10枚を取り除き、該吸収紙10枚の重さを測定した。この測定値と、予め求めておいた荷重前の吸収紙10枚の重さの測定値とから、吸収紙10枚に吸収された血液の質量(g)を求め、該質量を液戻り量とした。該液戻り量が少ないほど、ナプキンの吸収性能が高く、高評価となる。
下記手順1〜3に従って血液が注入され水洗いされた後の、ナプキンにおける血液によって赤色に染まった赤色部分の赤色度合いa*値を測定する。下記手順1〜3に従って得られたa*値は、ナプキンの被水洗能の優劣を評価する尺度となるものであり、a*値が小さいほど、赤色部分の赤色の度合いが低く、血液が水洗いによってきれいに洗い流されていることを意味する。
手順2:前記手順1で得られた湿潤状態の生理用ナプキンの表面層側における、血液によって赤色に染まった赤色部分の最も赤みの強い点5箇所について、分光色差計を用いて赤色度合いa*値を測定する。
手順3:前記手順2で得られた5つの測定値から最大値及び最小値を除いた3つの測定値の平均を、生理用ナプキンの赤色度合いa*値とする。
11 繊維構造体
12 吸水性ポリマー
13 開口部
14 凹部
15 接着剤層
16 表面部
17 貫通孔
20 繊維シート(第2の繊維構造体)
21 繊維マット(第2の繊維構造体)
50 生理用ナプキン(吸収性物品)
51 表面シート
52 裏面シート
53 防漏溝
54 エンドシール部
Claims (5)
- 繊維材料を含む繊維構造体と、下記方法により測定される粘着率が0.9以下である吸水性ポリマーとを含んで構成される吸収体であって、
前記繊維構造体は、その厚み方向一端側及び/又は他端側に開口する開口部と連通して該厚み方向の内方に延びる空間部を有しており、該空間部に、前記吸水性ポリマーが密集した状態で収容されている吸収体。
<粘着率の測定方法>
乾燥した濾紙の中央部に生理食塩水1gを付与して該中央部を湿らし、水平な台の上に載置された該濾紙の該中央部に、吸水性ポリマー0.1gを均一に散布する。吸水性ポリマーを散布してから1分経過後、濾紙を垂直に傾けた状態で台の上方5mmの位置で支持し、該支持を解除して該濾紙を落下させる。この濾紙の落下操作を100回繰り返し、その間に濾紙から脱落した吸水性ポリマーの総重量aと、濾紙上に残留した吸水性ポリマーの総重量bとから、次式により吸水性ポリマーの粘着率を算出する。 粘着率=b/(a+b) - 前記繊維構造体の上面及び/又は下面上に、該繊維構造体とは別体の第2の繊維構造体が配されており、該第2の繊維構造体によって前記空間部は前記開口部において閉塞されており、
閉塞されている前記空間部は、飽和膨潤した前記吸水性ポリマーを収容可能な大きさを有している請求項1記載の吸収体。 - 前記空間部は、前記繊維構造体の厚み方向一端側に前記開口部を有し且つ他端側が該繊維構造体の構成材料によって閉塞している、凹部の内部に存しており、該凹部の内面及びその近傍が、該繊維構造体の他の部分よりも高密度になっている請求項1又は2記載の吸収体。
- 請求項1〜3の何れかに記載の吸収体を具備する吸収性物品。
- 前記吸収体は、その排泄部対向領域の肌当接面側に隆起する中高部を有している請求項4記載の吸収性物品。
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