JP5498152B2 - 吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Description
測定に先立ち、前処理として、測定対象の乾燥状態の湿式抄造体(吸収体)を平らな台の上に置き、その上方から24.5kPaの荷重を該湿式抄造体の全体に亘って12時間連続的に掛ける。この前処理により、湿式抄造体の厚みを回復させ、しわ等の影響を取り除いておくことができる。前処理済みの湿式抄造体の長手方向に沿う切断面(吸収体が組み込まれていた吸収性物品の長手方向に沿う切断面)を、マイクロスコープ(キーエンス社、VH−8000)を用いて、25倍の拡大像にして分割して撮像し画像データとして取り込む。こうして得られた複数の分割画像からなる画像データを、画像解析処理ソフト(Image−Pro plus,Media Cybernetics社)を用いて処理し、複数の分割画像毎に、湿式抄造体の構成繊維に囲まれ且つ1つ以上の吸収ポリマー粒子が収容されている空隙部の面積を算出する。次に、個々の空隙部を、算出された当該空隙部の面積と同じ面積を持つ仮想円に近似し、得られた仮想円の半径から、当該空隙部を球体とみなして、当該空隙部の容積を算出する。
吸収体に含有されている吸収ポリマー粒子を取り出し、その吸収ポリマー粒子50gを、JIS Z 8801で規定された目開き850、600、500、355、300、250、150の標準篩(例えば東京スクリーン社製の標準篩)及び受け皿を用いて、振とう機(例えばレッチェ社製、AS200型)を用いて篩分けする。振とう条件50Hz、振幅0.5mm、振とう時間10分間とする。振とう後の各ふるい下の受け皿の重量を測定し、風袋重量を差し引いて各ふるい上の吸収ポリマー粒子の重量を算出した。測定は3回行い、平均値をふるい上重量とした。得られた各ふるい上重量を、測定した吸収ポリマー粒子の総重量である50で除して相対頻度を求め、粒度累積曲線を描いた。累積曲線の中央累積値(50%)に相当する粒子径を平均粒径とした。尚、測定は23±2℃、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。
遠心保持量の測定は、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11cm、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11cm(内寸10cm)、長さ20cmのナイロン袋を作製する。測定試料である吸収ポリマー粒子0.5g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、生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水)に浸漬させる。浸漬開始から1時間後にナイロン袋を生理食塩水から取り出し、30分垂直状態に吊るして水切りした後、遠心脱水機(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、試料の重量を測定し、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重量(g)、bはナイロン袋の吸水前(乾燥時)の重量(g)、cは試料の吸水前(乾燥時)の重量(g)を表す。測定は3回行い(n=3)、3点の平均値を測定値とした。尚、測定は23±2℃、湿度50±5%で行う。
製の「INDORAYON」(商品名)〕等が挙げられる。
真円度=4π(測定繊維の断面積)/(測定繊維の断面の周長)2
厚み測定器(KES FB3-AUTO-A、カトーテック社製)を用いて測定する。測定対象物を測定台の上にシワや折れ曲がりがないように載置し、該測定対象物に、加圧面積2cm2の加圧板を50sec/mmの速度で押し込んでいき、所望の荷重(例えば測定対象物が湿式抄造体40の場合は49Pa)を掛けた状態での厚みを測定する。尚、測定は22±2℃、湿度65±5%で行う。
2)平均粒径(膨潤前の乾燥状態における平均粒径)の異なる複数種の吸収ポリマー粒子を用いる。
3)吸収ポリマー粒子を膨潤させる膨潤液(前述した湿式抄造体の製造方法で用いられる、水系分散液の溶媒)を複数種用いる。
4)液吸収速度の異なる複数種の吸収ポリマー粒子を用いる。
5)前述した湿式抄造体の製造方法において、水系分散液を調製する際の吸収ポリマー粒子の溶媒への添加を複数回に分ける。
100mLのガラスビーカーに、生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水)50mLとマグネチックスターラーチップ(中央部直径8mm、両端部直径7mm、長さ30mmで、表面がフッ素樹脂コーティングされているもの)を入れ、ビーカーをマグネチックスターラー(アズワン製HPS−100)に載せる。マグネチックスターラーの回転数を600±60rpmに調整し、生理食塩水を攪拌させる。測定試料である吸水性ポリマー2.0gを、攪拌中の食塩水の渦の中心部で液中に投入し、JIS K 7224(1996)に準拠して該吸水性ポリマーの吸水速度(秒)を測定する。具体的には、吸水性ポリマーのビーカーへの投入が完了した時点でストップウォッチをスタートさせ、スターラーチップが試験液に覆われた時点(渦が消え、液表面が平らになった時点)でストップウォッチを止め、その時間(秒)をボルテックス法による吸水速度として記録する。測定はn=5測定し、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、これらの測定は23±2℃、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。
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%[対アクリル酸重量、有効成分として]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、重合開始剤として2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリドの存在下、別途準備したアクリル酸ナトリウム水溶液を反応容器内に滴下し重合を行った。その後、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水溶液を添加した。冷却後、ノルマルヘプタンおよび水を除去・乾燥させることにより吸収ポリマー粒子を得た。こうして得られた吸収ポリマー粒子を、前記5L反応容器(アンカー翼使用)に仕込み、更に分散剤としてショ糖脂肪酸エステルを仕込み、ノルマルヘプタン中で窒素雰囲気下、攪拌しながら75℃まで昇温した。その後、前記架橋剤及びエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液を添加し、前記吸収ポリマー粒子の表面架橋処理を行い、冷却後、ノルマルヘプタン及び水を除去・乾燥させることにより、目的とする表面架橋処理済みの吸収ポリマー粒子を得た。
ミキサーに、パルプ繊維100重量部と、ポリビニルアルコール繊維2重量部と、水16000重量部とを投入して分散混合した後、更に湿潤紙力補強剤を、前記パルプ繊維の乾燥重量100重量部に対し樹脂成分で0.44重量部となるように前記ミキサーに投入し、分散混合して水系分散液を得た。尚、前記パルプ繊維としては、ウェアハウザー社製の嵩高性セルロース繊維「HBA」(商品名)とNBKPとを重量比でHBA:NBKP=8:2の割合で用い、前記ポリビニルアルコール繊維としては、三昌社製の繊維「フィブリボンド」(商品名)を用い、前記湿潤紙力増強剤として、カイメンGX−3(理研グリーン社製)を用いた。前記水系分散液を水で満たされた湿式抄紙機に移し、湿式抄紙直前で、該水系分散液に前記吸収ポリマー粒子A(遠心保持量18g/g)を添加し、攪拌した後、常法に従って湿式抄紙法により湿潤繊維ウエブを形成した。次いで、この湿潤繊維ウエブに、ろ紙を押し付けて脱水して該ウエブ中の水分を適度に除去した後、ヤンキードライヤーを用い且つ該ドライヤーの表面温度を130℃として該ウエブを乾燥し、坪量240g/m2の湿式抄造体A(吸収体)を得た。
実施例1で作製した湿式抄造体A及びBを用いて、以下のような吸収体を作製した。湿式抄造体Aを長さ220mm、幅15mmに切断したものを2つ用意し、湿式抄造体Bを長さ220mm、幅50mmに切断した。そして、2つの湿式抄造体Aで湿式抄造体Bをその幅方向から挟むようにこれらを隙間無く並べ、湿式抄造体Aと湿式抄造体Bとの複合体からなる合計幅80mmの収体を得た。こうして得られた吸収体は、概ね図6(c)示した構造で且つ前記ii)の形態であり、湿式抄造体Aは、該吸収体(複合体)の厚み方向には偏在していない。得られた吸収体の全体をコアラップシートで被覆し、実施例1と同様の表面シート、裏面シート等と組み合わせて、実施例2の生理用ナプキンを得た。
ミキサーに、パルプ繊維100重量部と水16000重量部とを投入して分散混合した後、更に湿潤紙力補強剤を、前記パルプ繊維の乾燥重量100重量部に対し樹脂成分で0.44重量部となるように前記ミキサーに投入し、分散混合して水系分散液を得た。なお、前記パルプ繊維としてはNBKPを用い、前記湿潤紙力増強剤として、カイメンGX−3(理研グリーン社製)を用いた。この水系分散液を水で満たされた湿式抄紙機に移し、湿式抄紙直前で、該水系分散液に前記吸収ポリマー粒子A(遠心保持量は18g/g)を添加し、攪拌した後、常法に従って湿式抄紙法により湿潤繊維ウエブを形成した。次いで、この湿潤繊維ウエブに、ろ紙を押し付けて脱水して該ウエブ中の水分を適度に除去した後、ヤンキードライヤーを用い且つ該ドライヤーの表面温度を130℃として該ウエブを乾燥し、坪量250g/m2の湿式抄造体C(吸収体)を得た。
パルプシート(ウェアハウザー社製NBKP)を目開き1mmの篩にかけてほぐし、該篩を通過したパルプ繊維と、前記吸収ポリマー粒子Aとを交互に積繊して混合積繊体を得、該混合積繊体を押圧して、坪量240g/m2のいわゆる混合積繊型の吸収体を得、これを用いて実施例1と同様にして生理用ナプキンを作製し、比較例1のサンプルとした。比較例1の吸収体中における吸収ポリマー粒子の含有量は、該吸収体の全重量に対して37.5重量%であった。比較例1の吸収体は、前述した、「湿式抄造体の構成繊維に囲まれ且つ1つ以上の吸収ポリマー粒子が収容されている空隙部」を有していない吸収体である。
坪量20g/m2の下層台紙(NBKPとLBKPとを重量比でNBKP:LBKP=9:1の割合で含む、ブレンドパルプの湿式抄造体)の一面上に、前記吸収ポリマー粒子Aを散布坪量が30g/m2となるように均一に散布した後、該吸収ポリマー粒子Aの上に、坪量30g/m2の上層台紙(NBKPとLBKPとを重量比でNBKP:LBKP=9:1の割合で含む、ブレンドパルプの湿式抄造体)を重ね合わせて積層体を得、該積層体を押圧して、坪量80g/m2のいわゆるサンドイッチ型の吸収体を得、これを用いて実施例1と同様に生理用ナプキンを作製し、比較例2のサンプルとした。比較例2の吸収体中における吸収ポリマー粒子の含有量は、該吸収体の全重量に対して37.5重量%であった。比較例2の吸収体は、前述した、「湿式抄造体の構成繊維に囲まれ且つ1つ以上の吸収ポリマー粒子が収容されている空隙部」を有していない吸収体である。
実施例1で作製した湿式抄造体Bの全体をコアラップシートで被覆し、実施例1と同様の表面シート、裏面シート等と組み合わせて、比較例3の生理用ナプキンを得た。
針葉樹パルプ(ウエハウザー社製、NB−416)をガーネットシリンダーにて開繊し、得られた解繊パルプ(フラッフパルプ)300重量部と市販の吸収ポリマー粒子200重量部(サンダイヤポリマー製のサンウェットIM930、遠心保持量32g/g)を空気気流中に混合し、メッシュ内面から吸引を行いながら積繊した。パルプと吸収ポリマー粒子との混合積繊体の合計坪量は400g/m2であった。得られた積繊体を、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で包み込んで吸収体を得、これを用いて実施例3と同様にベビー用使い捨ておむつを作製し、比較例4のサンプルとした。比較例4の吸収体中における吸収ポリマー粒子の含有量は、該吸収体の全重量に対して39.5重量%であった。比較例4の吸収体は、前述した、「湿式抄造体の構成繊維に囲まれ且つ1つ以上の吸収ポリマー粒子が収容されている空隙部」を有していない吸収体である。
実施例及び比較例のサンプルについて、下記項目についてそれぞれ下記方法により測定した。実施例1及び2並びに比較例1〜3のサンプル(生理用ナプキン)については、血液吸収時間、液戻り量、液残り量の測定を行った。実施例3及び比較例3のサンプル(使い捨ておむつ)については、擬似軟便(粘稠物)の透過性の測定を行った。また、実施例1〜3及び比較例3のサンプルにおける吸収体(湿式抄造体)、即ち、「湿式抄造体の構成繊維に囲まれ且つ1つ以上の吸収ポリマー粒子が収容されている空隙部」を有している吸収体について、前記方法に従って、空隙部の平均容積の異なる空隙群が複数形成されているか否かを評価した。その結果を下記表1に示す。
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/m2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、3g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(脱繊維馬血、日本バイオテスト(株)製)がナプキンの表面に到達した時点から3g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1回目の血液吸収時間とした。また、最初の血液注入時から3分後に、前記手順を繰り返して3gの血液を更に注入(血液の注入量は合計6g)し、この再注入された血液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2回目の血液吸収時間とした。これらの血液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。下記表1には2回目(血液6g注入時)の血液吸収時間を示した。尚、1回目において、注入した血液の全量(3g)が吸収されるまでに3分を超えた場合は、全量を吸収後速やかに次の3gを注入した。
前記<血液吸収時間の測定方法>において、3回目の血液注入時から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重量(g)を求め、該重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。
生理用ナプキンを水平に置き、直径1cmの注入口のついたアクリル板を重ねて、該注入口から脱繊維馬血(日本バイオテスト(株)製)3gを注入し、注入してから1分間その状態を保持した。次に、アクリル板を取り除き、表面シートをナプキンから取り出してその重量を測定し、該重量から、予め測定した血液注入前の表面シートの重量を差し引き、その差(表面シート中に残存した脱繊維馬血の重量)を液残り量とした。該液残り量が少ないほど、ドライ感に優れ、高評価となる。
図13に示すように、内径35mmの上部円筒91と内径35mmの下部円筒92との間に、評価対象物(使い捨ておむつ)Pを挟み込み、上部円筒91の下端及び下部円筒92の上端に設けられた環状のフランジ部にクリップ93を嵌合させ、上下の円筒91,92を連結させた。符号94,94は、円筒91,92の内径と同径同形状の貫通孔を有するパッキンである。そして、擬似軟便として、グリセリンとイオン交換水とを、グリセリン:イオン交換水=94:6の比率で混合してなる粘稠液(粘度:290mPa・s)10gを、上部円筒91に注ぎ入れ(6秒以内に全量注入)、注入開始から評価対象物P上の液がなくなるまでの時間を測定した。その測定値を、下記表1に、通液時間として示した。
2 表面シート
3 裏面シート
4 吸収体
20 使い捨ておむつ(吸収性物品)
40,40a,40b,40c,40d,40e,40f,41,41a 湿式抄造体
42 吸収ポリマー粒子
43 空隙部
43a 第1の空隙部
43b 第2の空隙部
40A 第1の空隙群
40B 第2の空隙群
Claims (5)
- パルプ繊維を主繊維として含有する湿式抄造体を含んで構成され、該湿式抄造体の内部に吸収ポリマー粒子が多数分散配置されている吸収体であって、
前記湿式抄造体の内部に、該湿式抄造体の構成繊維に囲まれ且つ1つ以上の前記吸収ポリマー粒子が収容されている、空隙部の群が複数形成されており、該複数の空隙部の群は、互いに空隙部の平均容積が異なっており、
前記空隙部の平均容積が相対的に大きい第1の空隙部の群と、該平均容積が相対的に小さい第2の空隙部の群とを有し、該第1の空隙部の群の平均容積V1と該第2の空隙部の群の平均容積V2との比(V1/V2)が、1.5〜100である吸収体。 - 前記空隙部は、該空隙部に収容されている1つ以上の前記吸収ポリマー粒子が液を吸収して膨潤した場合のその膨潤状態の該吸収ポリマー粒子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。
- 前記第1の空隙部の群の平均容積V1が0.01〜0.2mm3である請求項1又は2記載の吸収体。
- 肌当接面を形成する表面シート、非肌当接面を形成する裏面シート、及び両シート間に介在配置された実質的に縦長の吸収体を具備する吸収性物品であって、
前記吸収体は、請求項1〜3の何れか一項に記載の吸収体であり、且つ前記空隙部の平均容積が相対的に大きい第1の空隙部の群と、該平均容積が相対的に小さい第2の空隙部の群とを有し、
前記第1の空隙部の群は、前記吸収体の幅方向中央部の肌当接面側に配されている吸収性物品。 - 肌当接面を形成する表面シート、非肌当接面を形成する裏面シート、及び両シート間に介在配置された実質的に縦長の吸収体を具備し、着用時に着用者の腹側に配される腹側部と背側に配される背側部とを長手方向に有する吸収性物品であって、
前記吸収体は、請求項1〜3の何れか一項に記載の吸収体であり、且つ前記空隙部の平均容積が相対的に大きい第1の空隙部の群と、該平均容積が相対的に小さい第2の空隙部の群とを有し、
前記第1の空隙部の群は、前記背側部側に偏倚して配されている吸収性物品。
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