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KR100574737B1 - 점탄성 유체의 배치가 조절되는 개인 위생용품용 안정화된흡수성 재료 및 시스템 - Google Patents

점탄성 유체의 배치가 조절되는 개인 위생용품용 안정화된흡수성 재료 및 시스템 Download PDF

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KR100574737B1
KR100574737B1 KR1019997010510A KR19997010510A KR100574737B1 KR 100574737 B1 KR100574737 B1 KR 100574737B1 KR 1019997010510 A KR1019997010510 A KR 1019997010510A KR 19997010510 A KR19997010510 A KR 19997010510A KR 100574737 B1 KR100574737 B1 KR 100574737B1
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리베카 린 딜닉
코니 린 헷즐러
토마스 패트릭 조젠슨
타마라 리 메이스
데이빗 마이클 마텔라
재인 브람스텟 넬슨
로렌스 호웰 소여
알렉산더 만프레드 슈미트-포스트
헤더 앤 소레보
제임스 앨린 스피어스
로라 제인 윌커
로드니 로렌스 아바
챨스 존 채플
발레리 빅토리아 핀치
앤 매리 진케
마이클 브렌트 콧텍
앨런 제임스 크루거
앤드루 마이클 레이크
미 화 이
사라 엘리자베쓰 롱-래들로프
재니스 골 넬슨
앤 마가렛 배니벤호벤
낸시 도날드슨 콜린
크리스탈 서핀 리치
잭 넬슨 린던
개리 롤랜드 월트만
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명에 의해 수평 흡상 시험에 따라 인공 생리혈을 약 1.5 분 미만내에 약 2.54 cm (1 인치)의 거리 만큼 흡상시키는 직물인 개인 위생용품용 분배재가 제공된다. 이 성능 기준에 부합되는 재료는 일반적으로 약 80 내지 400 미크론의 세공 직경의 백분율이 높은 (일반적으로 50% 초과하는) 세공 크기 분포 및 약 0.15 g/㏄ 미만의 밀도를 갖는다. 또한, 각 층의 요염 길이비가 0.5 이하이고 분배/보유 층의 포화 프로파일이 4 이하인 분배/보유 층 및 패드 형성층을 갖는 개인 위생용품 시스템이 제공된다.
흡수성 재료, 신체측 라이너, 분배/보유 층, 패드 형성층, 배면시트, 전달 지연층, 개인 위생용품, 세공 크기 분포, 수평 흡상 시험, 오염 길이비, 포화 프로파일

Description

점탄성 유체의 배치가 조절되는 개인 위생용품용 안정화된 흡수성 재료 및 시스템{Stabilized Absorbent Material and Systems for Personal Care Products Having Controlled Placement of Visco-Elastic Fluids}
본 출원은 1997년 5월 14일자로 출원된 미국 가출원 제60/046,701호 및 동 제60/046,480호, 및 1998년 3월 27일자로 출원된 제60/079,657호를 우선권 주장한다.
본 발명은 일회용 생리대, 기저귀 또는 실금용 가드와 같은 개인 위생용품에 유용한 재료 구조체 및 흡수성 구조체 또는 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 생리 유체와 같은 복합 점성 체액을 처리하여야 하는 흡수 시스템에 관한 것이다.
여성용 패드 또는 생리대, 기저귀 및 실금용 가드와 같은 흡수성 제품은 체액을 흡입하고 보유하도록 의도된다. 현재의 제품들은 이 기능에 결함을 갖고 있어 원하는 누출 수준 보다 누출 수준이 더 높아져서 의복에 얼룩이 생기게 한다. 또한, 현재의 제품은 건조도, 착용감, 쾌적함 및 신뢰와 같은 특성을 다른 소비자에게 완전히 전달하는 것으로 인식되지 않는다. 이러한 많은 특성은 제품 액체 처 리 성능에 의해 발휘된다. 이 분야의 계속적인 개선, 예를 들면, "윙(wing)"의 도입에 의해 여성용 패드의 일부를 착용자의 속옷에 둘러싸서 누출되는 것을 방지함에도 불구하고, 누출이 감소되고 쾌적함이 개선된 여성 위생용품에 대한 필요성이 존재한다.
대부분의 시판되는 패드는 비교적 높은 누출률을 갖는다. 이 패드는 시간의 30% 정도는 작용할 수 없으며 약 20%의 결함률은 아주 통상적이다. 그러한 결함은 생리혈의 고점성 및 전달 용량의 큰 변화성으로 인한 것으로 생각되며, 그 결과 표적 면 내의 패드의 과부하 및 이후의 누출이 생긴다. 생리혈의 불충분한 분포는 표적 면 과부하의 중요한 원인 중의 하나인 것으로 생각된다.
기저귀와 같은 개인 위생용품 내의 뇨 처리 분야에서 분포는 종종 좁은 세공 크기 분포의 작은 세공들을 갖는 재료에 의해 제공된다. 이 재료는 표적 면이 다음 배설물을 수용할 수 있기에 충분한 시간 내에 고용적, 저점도 뇨 배설물을 표적 면 밖으로 이동시켜야 한다. 뇨는 기저귀의 비교적 먼 부분으로 이동되어 실제의 정수압을 극복할 수 있다. 대조적으로, 여성 위생용품에 놓여지는 총 배설물의 용적은 보다 낮지만, 그 유체의 점도는 보다 커서 유체를 이동시키기가 더욱 어렵다. 여성 위생용품에 대한 분배재는 주로 뇨 처리에 관한 제품과 아주 상이해야 한다.
개선된 뇨 처리의 몇가지 예는 진보된 흡수성 재료 및 시스템 디자인의 사용을 교시하는, 공동 양도된 미국 특허 출원 제08/754,414호 및 제08/755,136호에서 발견될 수 있다. 액체 처리의 물리적인 면이 생리혈 및 뇨와 다소 유사하지만, 생리혈의 복잡한 특성, 및 생리혈의 제품 사용 조건의 가변성은 뇨 처리에 요구되는 것과는 상당히 상이한 흡수성 재료 및 시스템에 대한 디자인을 필요로 한다. 누출이 보다 적은 여성 위생용품을 제공하기 위한 이전의 시도에는 생리혈에 대한 분포 구조를 논의하는, 미국 특허 제5,549,589호 및 동 제5,466,232호 및 동 제5,200,248호가 포함된다. 이 참고 문헌 중 어느 것도 본 발명의 특성의 독특한 배합을 제공하지 않았다.
본 발명의 목적은 생리혈을 표적 면으로부터 이동시키고 쾌적함, 건조감, 및 전형적인 패드 보다 더 적은 누출을 제공하는 우수한 분포 성능의 여성 위생용품을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 생리혈의 특성을 수용하고 생리액을 흡수 시스템으로 향하게 하여 그것을 흡수 시스템의 국소 영역내에서 실질적으로 단리되도록 의도된 재료의 사용을 통해 누출을 감소시키고 쾌적함을 개선시킨 개선된 여성 위생용품을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 흡입 및 분포를 방해하지 않고 적절한 양의 액체를 이용하고 유지할 수 있는 세공을 갖는 여성 위생용품을 제공하는 것이다.
<발명의 요약>
본 발명의 목적은 점탄성 유체를 흡상 (wick)시키기에 이상적으로 적합한 모관 세공 크기 및 습윤도를 제공하도록 배열된 안정화된 고습윤성 섬유로 이루어진 분배재에 의해 달성된다. 점탄성 유체 및 유사물에 노출될 때, 이 재료는 흡상된 거리, 흡상 속도 및 이동된 유체의 양 면에서 개선된 유체 분포 성능을 입증한다.
본 발명의 개인 위생용품용 분배재는 수평 흡상 시험에 따라 인공 생리혈을 약 1.5 분 미만내에 약 2.54 cm (1 인치)의 거리 만큼 흡상시키는 직물이다. 이 성능 기준에 부합되는 재료는 일반적으로 약 80 내지 400 미크론의 세공 직경의 백분율이 높은 (일반적으로 약 50%를 초과하는) 세공 크기 분포 및 약 0.15 g/㏄ 미만의 밀도를 갖는다.
또한, 각 층의 오염 길이 비가 0.5 이하이고 분배/보유 층의 포화 프로파일이 4 이하인 분배/보유 층 및 패드 형성층을 갖는 개인 위생용품 시스템이 제공된다.
도 1은 실시예 1, 반복 1의 0.05 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 2는 실시예 1, 반복 2의 0.05 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 3은 실시예 1, 반복 1의 0.1 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 4는 실시예 1, 반복 2의 0.1 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 5는 실시예 2의 비배향된 0.028 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 6은 실시예 2의 0.068 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 7은 실시예 2의 배향된 0.028 g/㏄ 재료의 세공 크기 분포의 그래프.
도 8은 다층 디자인을 나타냄.
도 9는 커버 재료의 일례를 나타냄.
도 10은 흡입층을 나타냄.
도 11은 분배/보유 층을 나타냄.
도 12는 하부 또는 패드 형성층을 나타냄.
도 13은 여성 위생용품에 대한 2층 디자인을 나타냄.
도 14는 4층 디자인의 유형을 예시한다.
도 15는 상부층, 분배/보유 층인 제2층 및 패드 형성층인 제3층을 갖는 2개 시스템에 대한 막대 그래프. 막대 챠트는 그램 단위의 액체 하중을 나타냄.
도 16은 사인 (sine)파 패턴을 포함하는 여성 위생용품에 대한 디자인을 나타냄.
도 17은 셸 (shell) 패턴인 개인 위생용품에 대한 엠보싱 패턴을 나타냄.
<정의>
"일회용"이란 세척하여 재사용하도록 의도되지 않고 사용후 버릴 수 있는 것을 포함한다.
"전방" 및 "후방"이란 본 명세서 전반에 걸쳐 의류가 착용자 상에 위치하였을 때 가정되는 의류의 임의의 위치를 제시하기 보다는 의류 그 자체에 대한 상대적 관계를 표시하는데 사용된다.
"친수성"이란 섬유와 접촉하는 수용액에 의해 습윤되는 섬유 또는 섬유의 표면을 말한다. 재료의 습윤도는 다시 관련된 재료 및 액체의 표면 장력 및 접촉각의 면에서 설명될 수 있다. 특정 섬유 재료들의 습윤도를 측정하기에 적합한 장치 및 기술은 칸 (Cahn) SFA-222 표면력 분석기 시스템 (Surface Force Analyzer System) 또는 실질적으로 그와 동등한 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정하였을 때 90°미만의 접촉각을 갖는 섬유를 "습윤성" 또는 친수성으로 표시하는 반면에, 90°또는 그를 초과하는 접촉각을 갖는 섬유를 "비습윤성" 또는 소수성으로 표시한다.
"내측" 및 "외측"이란 흡수성 의류의 중심에 대한 위치, 구체적으로는 흡수성 의류의 종방향 및 횡방향 중심으로부터 횡방향으로 및(또는) 종방향으로 가깝거나 또는 먼 위치를 말한다.
단수로 사용되었을 때 "층"이란 1개의 요소 또는 다수개의 요소의 이중적인 의미를 가질 수 있다.
"액체"란 흐르고, 또한 액체를 붓거나 또는 넣은 용기의 내부 형태를 취할 수 있는 물질 및(또는) 재료를 의미한다.
"액체 교류"란 액체가 한 층으로부터 다른 층으로, 또는 층 내의 한 위치로부터 다른 위치로 이동할 수 있음을 의미한다.
"종방향" 및 "횡방향"은 그의 통상적인 의미를 갖는다. 종방향 축은 제품을 편평하게 놓아서 완전히 펼쳤을 때 제품의 평면 내에 있으며 일반적으로 제품을 착용할 때 서 있는 착용자를 좌측 및 우측 몸 절반으로 이분한 수직 평면에 평행하다. 횡방향 축은 일반적으로 종방향 축에 수직인 제품의 평면 내에 있다. 예시된 제품은 횡방향 보다 종방향으로 보다 길다.
"입자"는 제한되는 것은 아니지만 구형 낟알, 원통형 섬유 또는 가닥, 편평 면 또는 조면, 시트, 리본, 줄, 가닥 등과 같은 임의의 기하학적 형태를 의미한다.
"분무액" 및 그의 변형은 공기 또는 다른 가스의 가압에 의해, 중력에 의해 또는 원심력에 의해 오리피스, 노즐 등을 통해 와선 필라멘트와 같은 스트림, 또는 분무 입자로서 강력하게 분출되는 액체를 포함한다. 그 분무액은 연속적이거나 또 는 비연속적일 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "부직포 또는 부직 웹"이란 사이에 넣어진 개개의 섬유 또는 실의 구조를 갖지만, 편직물에서와 같이 확인가능할 정도의 방식으로 갖지는 않는 웹을 의미한다. 부직포 또는 부직 웹은 많은 방법들, 예를 들면 멜트블로윙 방법, 스펀본딩 방법, 및 본디드 카디드 웹 방법으로부터 제조되어 왔다. 부직포의 기초 중량은 일반적으로 평방 야드 당 재료의 온스 (osy) 또는 평방 미터 당 그램 (gsm)으로 표시되고, 유용한 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표시된다 (osy로부터 gsm으로 전환시키기 위해서는 osy에 33.91을 곱하면 된다).
본 명세서에서 사용될 때 용어 "스펀본디드 섬유"란 용융된 열가소성 재료가 방사구의 다수의 미세한, 일반적으로 원형인 모관으로부터 필라멘트로서 압출되고, 그후에 압출된 필라멘트의 직경이 예를 들면 아펠 (Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너 (Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔끼 (Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니 (Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 동 제3,341,394호, 하트만 (Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호 및 도보 (Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호에서와 같이 급격하게 감소되도록 형성되는 작은 직경의 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 그것이 수집 표면 상에 침적될 때 일반적으로 점착성이 아니다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며 7 미크론을 초과하는, 보다 구체적으로는 약 10 내지 20 미크론의 평균 직경 (10개 이상의 샘플로부터 구함)을 갖는다. 그 섬유는 독창적인 형태를 갖는 섬유를 기재하는, 호글 (Hogle) 등의 미국 특허 제5,277,976호, 힐스 (Hills)의 미국 특허 제5,466,410 호 및 라그만 (Largman) 등의 미국 특허 제5,069,970호 및 동 5,057,368호에 기재된 바와 같은 형태를 가질 수도 있다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "멜트블로운 섬유"란 용융된 열가소성 재료를 다수개의 미세한, 일반적으로 원형인 다이 모관을 통해, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 섬세화 (纖細化)시켜 그의 직경을 감소시켜 미세섬유 직경이 될 수 있게 하는 일반적으로 고온의 고속 수렴 가스 (예를 들면, 공기) 스트림에 용융 실 또는 필라멘트로서 압출시킴으로써 제조된 섬유를 의미한다. 그후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 상에 침적되어 불규칙하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 방법은 예를 들면 부틴 (Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 불연속적일 수 있는 미세섬유이며, 평균 직경이 일반적으로 10 미크론 미만이며, 수집 표면 상에 침적될 때 일반적으로 점착성이다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "보조 성형"이란 하나 이상의 멜트블로운 다이헤드를 츄트 (chute) 부근에 배열시켜 그 츄트를 통해 웹을 성형하는 동안에 다른 재료를 그 웹에 첨가하는 방법을 의미한다. 그러한 다른 재료는 예를 들면 펄프, 초흡수체 입자, 천연 중합체 (예를 들면, 레이온 또는 면 섬유) 및(또는) 합성 중합체 (예를 들면, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르) 섬유일 수 있고, 그 섬유는 스테이플 길이의 섬유일 수 있다. 보조 성형 방법은 공동 양도된 라우 (Lau)의 미국 특허 제4,818,464호 및 앤더슨 (Anderson) 등의 미국 특허 제4,100,324호에 나타나 있다. 보조 성형 방법에 의해 제조된 웹은 일반적으로 보조 성형 재료로서 불리운다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "중합체"란 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 단독중합체, 공중합체, 예를 들면 블록, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원공중합체 등 및 그의 블렌드 및 변형물을 포함한다. 또한, 특별하게 제한되지 않으면, 용어 "중합체"는 분자의 모든 가능한 기하학적 형상을 포함할 것이다. 이 형상은 제한되는 것은 아니지만, 동일배열, 규칙배열 및 불규칙 대칭을 포함한다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "기계 방향" 또는 MD란 직물이 제조되는 방향에서의 직물의 길이를 의미한다. 용어 "횡 기계 방향" 또는 CD란 직물의 폭, 즉 MD에 일반적으로 수직인 방향을 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "일성분" 섬유란 1가지 만의 중합체를 이용하여 하나 이상의 압출기로부터 형성된 섬유를 의미한다. 이것은 소량의 첨가제가 착색, 대전방지성, 윤활, 친수도 등을 위해 첨가된 1가지의 중합체로부터 형성된 섬유를 제외하는 것을 의미하는 것이 아니다. 착색을 위한 이 첨가제, 예를 들면 이산화티탄은 일반적으로 5 중량% 미만, 더욱 전형적으로 약 2 중량%의 양으로 존재한다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "복합 섬유"란 별개의 압출기로부터 압출된 2가지 이상의 중합체로부터 형성되지만 함께 방사되어 하나의 섬유를 형성하는 섬유를 의미한다. 복합 섬유는 또한 종종 다성분 또는 이성분 섬유로도 불리운다. 복합 섬유는 일성분 섬유일 수 있긴 하지만, 그 중합체는 일반적으로 서로 상이하다. 중합체는 복합 섬유의 횡단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 대역에 배열되어 복합 섬유의 길이를 따라 연속적으로 퍼진다. 그러한 복합 섬유의 배위는 예를 들면 한 중합체가 다른 것에 의해 둘러싸인 외피/코어 배열일 수 있거나 또는 나란히 (side-by-side) 배열, 파이 배열 또는 "해중도 (islands-in-the-sea)" 배열일 수 있다. 복합 섬유는 카네코 (Kaneko) 등의 미국 특허 제5,108,820호, 크루에거 (Krueger) 등의 미국 특허 제4,795,668호, 마르쉐 (Marcher) 등의 미국 특허 제5,540,992호 및 스트랙 (Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호에 교시되어 있다. 복합 섬유는 또한 파이크 (Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에 교시되어 있으며, 2가지 (또는 그 이상의) 중합체의 다른 비율의 팽창 및 수축을 이용하여 섬유 중에 주름을 형성하는데 이용될 수 있다. 주름잡힌 섬유는 또한 기계적 수단에 의해 또한 독일 특허 제DT 25 13 251 A1호의 방법에 의해 제조될 수도 있다. 이성분 섬유의 경우에, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75의 비 또는 임의의 다른 소정의 비로 존재할 수 있다. 그 섬유는 또한 독창적인 형태의 섬유를 설명하는 호글 (Hogle) 등의 미국 특허 제5,277,976호, 힐스 (Hills)의 미국 특허 제5,466,410호 및 라그만 (Largman) 등의 미국 특허 5,069,970호, 미국 특허 제5,057,368호에 기재된 바와 같은 형태를 가질 수도 있다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "이구성성분 섬유"는 동일한 압출기로부터 블렌드로서 압출된 2가지 이상의 중합체로부터 형성된 섬유를 말한다. "블렌드"란 용어는 아래에서 정의된다. 이구성성분 섬유는 섬유의 횡단면적에 걸쳐 비교적 일정하게 위치된 별개의 대역에 배열된 각종 중합체 성분을 갖지 않으며 각종 중합체는 일반적으로 섬유 전체 길이를 따라 연속적이지 않으며, 대신에 일반적으로 무작 위로 시작되고 끝나는 피브릴 또는 프로토피브릴을 형성한다. 이구성성분 섬유는 또한 종종 다구성성분 섬유로도 불리운다. 이 일반적인 형태의 섬유는 예를 들면 게스너 (Gessner)의 미국 특허 제5,108,827호 및 5,294,482호에 논의되어 있다. 이성분 및 이구성성분 섬유는 또한 문헌 (textbook Polymer Blends and Composites by John A. Manson and Leslie H. Sperling, copyright 1976 by Plenum Press, a division of Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, at pages 273-277)에 논의되어 있다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "블렌드"는 2종 이상의 중합체의 혼합물을 의미하는 반면, 용어 "알로이"는 성분이 불혼화성이지만 상용화된 블렌드의 아류를 의미한다. "혼화성" 및 불혼화성"은 혼합의 자유 에너지에 대해 각각 음성 및 양성 값을 갖는 혼합물로서 정의된다. 또한, "상용화"는 알로이를 제조하기 위하여 불혼화성 중합체 블렌드의 계면 특성을 변형시키는 방법으로서 정의된다.
본 명세서에서 사용될 때 용어 "본디드 카디드 웹"은 스테이플 섬유를 기계 방향으로 분리하거나 또는 정렬시켜 일반적으로 기계 방향으로 배향된 섬유상 부직 웹을 형성하는, 코밍 (combing) 또는 카딩 유닛을 통해 보내지는 스테이플 섬유로부터 제조된 웹을 의미한다. 카딩 유닛 전에 섬유를 분리하는 픽커 (picker)에 놓여지는 상기 섬유는 일반적으로 꾸러미로 구입된다. 일단 웹이 형성되면, 이어서 몇가지 공지된 접합 방법 중 한가지 이상에 의해 접합된다. 이러한 접합 방법 중 하나는 분말 접착제를 웹 전체에 분포시킨 다음 일반적으로 고온 공기로 웹 및 접착제를 가열하여 활성화시키는 분말 접합법이다. 또다른 적합한 접합 방법은 가열 된 캘린더 롤 또는 초음파 접합 장치가 일반적으로 국소 접합 패턴으로 섬유를 함께 접합시키는데 이용되는 패턴 접합법이긴 하지만, 원하는 경우 웹은 그의 전체 표면에 걸쳐 접합될 수 있다. 특히 이성분 스테이플 섬유를 사용할 때 다른 적합한 공지된 접합 방법은 통기 접합법이다.
"에어레잉 (airlaying)"은 섬유상 부직 층이 형성될 수 있는 공지된 방법이다. 에어레잉 방법에서, 약 6 내지 약 19 ㎜의 전형적인 길이를 갖는 작은 섬유 다발은 분리되어 공급 공기 중에 연행된 다음, 일반적으로 진공 공급의 도움으로 성형 스크린 상에 침적된다. 그후에, 불규칙하게 침적된 섬유는 예를 들면 고온 공기 또는 분무 접착제를 이용하여 서로 접합된다.
"개인 위생용품"은 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 흡수성 속팬츠, 성인 실금용 제품, 붕대 및 여성 위생용품을 의미한다.
<시험 방법>
<재료 칼리퍼 (두께)>
재료의 칼리퍼는 두께의 척도이며 스타렛 (Starret) 타입 벌크 시험기를 이용하여 344.7 Pa (0.05 psi)에서 ㎜ 단위로 측정한다.
<밀도>
재료의 밀도는 평방 미터 당 그램 (gsm) 단위의 샘플 단위 면적 당의 중량을 68.9 파스칼에서 밀리미터 (mm) 단위의 샘플의 벌크로 나누고 그 결과에 0.001을 곱하여 그 값을 입방 센티미터 당 그램 (g/㏄)으로 전환시켜 계산한다. 총 3개의 샘플을 밀도 값에 대하여 평가하여 평균한다.
<흡수성 구조체의 흡상 시간 및 수평 액체 플럭스>
재료 약 2.5 ㎝ (1 인치) x 20 ㎝ (8 인치)의 샘플 스트립을 수평으로 놓아 샘플 스트립이 시험 개시시에 액체 저장조에 위치할 때, 샘플 스트립이 액체 표면에 바로 접촉하도록 한다. 상대 습도는 평가 동안에 약 90 내지 약 98 %로 유지되어야 한다. 샘플 스트립을 다량 (효과적으로 무한의 양)의 액체 다음에 놓고, 샘플 스트립의 연부가 용액의 표면에 접촉하자 마자 스톱워치를 작동시켰다.
여러 시간대에 샘플 스트립을 따라 전방으로 이동하는 액체의 수평 거리 및 샘플 스트립에 의해 흡수된 액체 중량을 기록한다. 평가 시작부터 약 1.3 ㎝(½ 인치), 2.54 cm (1 인치), 5 ㎝ (2 인치) 및 7.6 ㎝ (3 인치)까지 샘플 스트립에 의해 흡수된 액체의 중량도 또한 그 데이타로부터 구한다. 이 시험에 사용된 액체는 생리혈의 점탄성 및 다른 특성을 모의하도록 의도된 유체였으며 다음 시험 절차에 제공된 절차에 따라 제조되었다.
<편평 시스템 시험 절차>
목적: 시스템 성분의 오염 길이, 포화 용량 및 유체 하중의 분석을 통해 각종 흡수 시스템의 유체 처리 특성을 결정하기 위한 것이다.
장치: 약 330 g 무게의 모래시계형 아크릴판 (중앙에 0.64 cm (0.25 인치)의 구멍이 있음); 주사기; 0.32 cm (⅛ 인치) 내경의 티곤(Tygon) 튜브; 피펫 펌프; 생리 유사물; 실험실 천칭 또는 저울 (0.00 g으로 정밀).
제조: 1. 성분을 원하는 형태로 절단한다 (흡입 및 분포층을 위해 일반적으로 3.81 cm x 14.0 cm (1.5 인치 x 5.5 인치)); 전달 지연층을 위해 4.45 cm x 14.0 cm (1.75 인치 x 5.5 인치); 주변층을 위해 200 ㎜ 길이의 모래시계 형태).
2. 14.0 cm (5.5 인치) 층을 2.8 cm (1.1 인치) 단편으로 표시하고 그것이 주변층 중앙에 있을 때 주변층을 스트립 위의 마크에 해당하는 단편으로 표시한다.
3. 각 성분을 칭량하고 중량을 기록한다.
4. 개개의 성분을 원하는 성분 시스템으로 어셈블링시켜 표시된 단편이 배열된 것을 유지한다. 한 단면을 상부로서 라벨링한다.
5. 주사기를 생리 유사물로 채우고 주사기에 티곤 튜브를 부착시킨다.
6. 주사기를 피펫 펌프에 놓는다.
7. 펌프를 프로그래밍한다 (일반적으로 30 ㏄ 주사기를 이용하여 1시간 내에 유사물 10 ㎖를 분배한다).
8. 비이커에 놓여진 튜브의 개방 말단에 의해서, 모든 공기가 튜브 밖으로 나오고 유사물이 배출 말기에 튜브를 나갈 때 까지 가동 펌프에 의해 튜브에 연료 주사한다.
9. 시험하려는 구성성분 시스템을 피펫 펌프 부근에 놓고, 25 gsm, 10d BCW의 (약) 5.08 cm x 15.24 cm (2 인치 x 6 인치) 단편을 시스템의 중앙의 상부에 놓고 시스템의 상부 중앙에 아크릴판을 놓는다.
10. 한 튜브의 개방된 말단을 아크릴판 내의 구멍에 삽입한다. 시험하려는 나머지 시스템을 대해 반복한다.
11. 피펫 펌프를 작동시켜 배출을 시작한다.
12. 배출 주기 말기에, 튜브 및 아크릴판을 제거한다. BCW를 주의깊에 제거 하고 (하도층을 이동하지 않고) 폐기한다.
13. 구성성분 시스템 및 층의 사진을 찍고 인화한다.
14. 각 층을 개별적으로 칭량하고 중량을 기록한다.
15. 상부로서 라벨링된 말단에서 시작하여 제1의 표시된 단편을 절단하고 칭량하고 중량을 기록한다. 나머지 단편 및 층에 대해 반복한다.
16. 각 층에 대해 오염 길이를 측정하고 기록한다.
17. 그래프로 나타내고 분석하기 위하여 데이타를 스프레드시트에 입력한다.
이 시험된 사용된 생리 유사물은 다음 절차에 따라서 제조되었다.
섬유소 제거된 돼지 혈액의 경우에, 혈액을 30 분 동안 3000 rpm에서 원심분리에 의해 분리하였지만, 다른 방법 또는 속도 및 시간이 효과적이라면 이용될 수 있다. 혈장을 분리하고 개별적으로 저장하고, 백혈구 층을 제거하고 폐기하고 팩킹된 적혈구를 별도로 저장하였다.
큰 닭의 계란의 경우에, 달걀을 분리하고, 난황 및 난색을 폐기하고 난백은 폐기하지 않고 두었다. 난백을 약 3 분 동안 1000 미크론 나일론 메쉬를 통하여 걸러서 난백을 농도짙고 옅은 부분으로 분리하고, 더 농도옅은 부분은 폐기하였다. 점도가 적어도 필요한 정도이면 다른 메쉬 크기를 사용할 수 있고, 시간 또는 방법이 변화될 수 있다는 것을 알아야 한다. 메쉬 위에 보유된 난백의 농도짙은 부분을 모으고 60 ㏄ 주사기로 빨아내고, 그것은 그후에 프로그래밍가능한 주사기 펌프 상에 놓고 5회 분량을 배출하고 다시 채워서 균질화하였다. 이 경우에, 균질화의 양을 약 100 ㎖/분의 주사기 펌프 속도 및 약 0.31 cm (0.12 인치)의 튜브 내경으로 조절하였다. 균질화시킨 후에, 농도짙은 난백은 150 초-1에서 20 센티포아즈 이상의 점도를 가졌으며 그후에 원심분리기에 놓고 파쇄물 및 기포를 제거할 임의의 효과적인 방법이 이용될 수 있긴 하지만 약 10 분 동안 약 3000 rpm에서 회전시켜 파쇄물 및 기포를 제거하였다.
원심분리시킨 후에, 난점액소를 함유하는 농도짙은 균질화된 난백을 주사기를 이용하여 300 ㏄ 펜월(Fenwal)(등록상표) 이송 팩에 첨가하였다. 그후에, 돼지 혈장 60 ㏄를 이송 팩에 첨가하였다. 이송 팩을 고정시키고, 모든 기포를 제거하고 약 2 분 동안 정상 (또는 중간) 속도로 혼합시키는 스토마커 랩(Stomacher lab) 블렌더에 놓았다. 이송 팩을 블렌더로부터 제거하고, 돼지 적혈구 60 ㏄를 첨가하고 약 2 분 동안 또는 내용물이 균질한 것으로 보일 때 까지 수동 혼련에 의해 내용물을 혼합하였다. 최종 혼합물의 헤마토크릿은 약 30 중량%의 적혈구 함량을 나타내었으며 일반적으로 이 예에 따라 제조된 인공 생리혈에 대해 적어도 28-32 중량%의 범위 이내에 들어야 한다. 난백의 양은 약 40 중량%였다.
이 인공 생리혈의 제조에 이용된 성분 및 장치는 쉽게 이용가능하다. 다음은 사용된 품목의 공급원의 목록이긴 하지만, 물론 거의 등가물이라면 다른 공급원이 이용될 수 있다.
혈액(돼지): 코칼리코 바이올로지칼스, 인크. (Cocalico Biologicals, Inc.) (449, Stevens Rd., Reamstown, PA 17567, (717) 336-1990).
펜월 (Fenwal)(등록상표) 이송 팩 용기, 300 ㎖, 커플러 장치됨, 코드 4R2014: 박스터 헬쓰케어 코포레이션, 펜월 지사 (Baxter Healthcare Corporation, Fenwal Division) (Deerfield, IL 60015).
하바드 어패러터스 프로그래머블 주사기 펌프 (Harvard Apparatus Programmable Syringe Pump) 모델 번호 55-4143: 하바드 어패러터스 (Harvard Appratus) (South Natick, MA 01760).
스토마커 (Stomacher) 400 실험실 블렌더 400 모델 번호 BA 7021, 일련 번호 31968: 시워드 메디칼 (Seward Medical) (London, England, UK).
1000 미크론 메쉬, 품목 번호 CMN-1000-B: 스몰 파트, 인크. (Small Parts, Inc.) (PO Box 4650, Miami Lakes, FL 33014-0650, 1-800-220-4242).
헤모크릿을 측정하기 위한 헤마타 스태트-II (Hemata Stat-II) 장치, 일련 번호 1194Z03127: 세퍼레이션 테크놀로지, 인크. (Separation Technology, Inc.) (1096 Rainer Drive, Altamont Springs, FL 32714).
<세공 크기 분포>
재료의 세공 크기 분포를 문헌 (The Textile Research Journal, volume 37 (1967), p. 356)에서 부르게니 및 카푸르 (Burgeni and Kapur)에 의해 이용된 다공판 방법을 기초로 한 장치를 이용하여 측정하였다. 이 장치를 이용하면, 여러 압력에서 샘플 재료로부터 탈착된 유체의 양을 제공된 재료 내의 세공의 반경과 서로 관련이 있을 수 있다. 이 방법은 문헌 (Chattterjee's Absorbency, Elsevier Science Publishers, B.V. 1985, pp. 36-40)에 기재되어 있다.
이용된 변형 시스템은 프로그래밍가능한 스텝퍼 모터 및 개인용 컴퓨터에 의 해 제어되는 전자 천칭 또는 저울과 인터페이스로 접속된 이동 스테이지를 포함한다. 제어 프로그램은 그 스테이지를 원하는 높이로 자동으로 이동시키고, 평형에 도달할 때 까지 특정 샘플링 속도로 데이타를 모으고, 그후에 다음 계획된 높이로 이동시킨다. 플렉시글라스 (Plexiglas) (등록상표) 지지 구조체를 이용하여 재료/다공판을 전체 시험 동안에 수직 위치인 수준으로 유지하였다. 그 방법의 제어가능한 파라메터로는 샘플링 속도, 평형화 기준 및 측정된 세공 크기 범위를 들 수가 있다. 시험된 재료에 대한 데이타를 시험 유체로서 광유 (0.82 g/㏄, 32 dyne-㎝, 0° 유체 접촉각)를 이용하여 수집하였다. 각 시험의 개시시에 샘플 재료를 다공판 위에 놓고 그후에 다공판 구조체를 낮춤으로써 샘플을 완전히 포화시켰다. 그후에, 압력 (즉, 스테이지의 높이)이 증가할 때 질량 데이타를 모아서 세공 크기를 결정하였다. 60초로 4번의 간격을 둔 후에 0.05 g/분 미만의 변화가 있다면 평형화가 이루어진다.
x축 상에 세공 크기를, y축 상에 총 질량 변화로 나누어진 질량의 증분 변화를 플롯팅하여 세공율 대 미크론 단위의 세공 반경으로서 데이타를 나타낸다.
본 발명은 점탄성 유체를 흡상시키기에 이상적으로 적합한 모관 세공 크기 및 습윤도를 제공하도록 배열된 안정화된 고습윤성 섬유로 이루어진 분배재의 부류이다. 안정화는 액체 결합제, 결합제 섬유를 열적으로, 또는 당업계의 숙련인에게 공지된 임의의 다른 방법으로 사용하여 성취될 수 있다. 점탄성 유체 또는 유체 유사물에 노출될 때, 이 재료는 흡상된 거리, 흡상 속도 및 이동된 유체의 양 면에 서 개선된 유체 분포 성능을 입증한다. 세공 특성은 건조되든 또는 점탄성 유체 유사물로 습윤될 때 최소로, 바람직하게는 약 25% 미만으로, 더욱 특별하게는 20%로, 더더욱 특별하게는 15%로 습윤되든, 팽윤되든 또는 기포파괴되든 안정하다. 이러한 모든 특성은 여성용 패드와 같은 개인 위생용품의 표적 면에 놓여진 분배재의 전체 성능에 중요하다.
137.9 Pa (0.02 psi)에서 5.08 cm (2 인치) 직경의 기부를 갖는 압축 변형률계를 이용하여 건조 상태 및 생리 유사물로 포화시킨 후의 습윤 상태로 측정된 재료의 칼리퍼 (cm (인치) 단위)를 하기 표 1에 나타내었다.
기초 중량 (gms) 밀도 (g/㏄) 펄프/결합제 백분율 건조 칼리퍼 습윤 칼리퍼 기포파괴
100 0.06 90/10 평균 0.190 (0.075) 0.175 (0.069) 0.015 (0.006)
0.196 (0.077) 0.165 (0.065) 0.031 (0.012)
0.198 (0.078) 0.170 (0.067) 0.028 (0.011)
0.196 (0.077) 0.170 (0.067) 0.026 (0.010)
100 0.10 90/10 평균 0.150 (0.059) 0.137 (0.054) 0.013 (0.005)
0.157 (0.062) 0.152 (0.060) 0.005 (0.002)
0.163 (0.064) 0.142 (0.056) 0.021 (0.008)
0.157 (0.062) 0.145 (0.057) 0.012 (0.005)
200 0.08 90/10 평균 0.277 (0.109) 0.231 (0.091) 0.046 (0.018)
0.279 (0.110) 0.249 (0.098) 0.030 (0.012)
0.262 (0.103) 0.241 (0.095) 0.021 (0.008)
0.272 (0.107) 0.241 (0.095) 0.031 (0.013)
200 0.20 90/10 평균 0.117 (0.046) 0.132 (0.052) -.015 (-.006)
0.127 (0.050) 0.119 (0.047) 0.008 (0.003)
0.107 (0.042) 0.112 (0.044) -.005 (-.002)
0.117 (0.046) 0.122 (0.048) -.005 (-.002)
유체 분포능은 당해 유체에 대한 특정 습윤성 범위내에서 적절한 모관 세공 구조를 필요로 한다. 분배재는 바람직한 성능에 필요한 하도 재료 특성을 입증하는 몇가지 기술을 이용하여 개발하였다. 그러한 재료의 예는 다음과 같다.
<실시예 1>
이 실시예에서, 분배재는 S2/B2/39 표면처리된 약 80 중량%의 플러프 펄프 (Rayonier R-9401 머서법으로 처리된 서던 연재 롤 펄프) 및 20 중량%의 다나클론 (Danaklon) 숏 커트 (5 ㎜) 2.2 데니어 폴리에틸렌/폴리프로필렌 (PE/PP) 셸/코어 복합 결합제 섬유로 이루어진다. 이 표면처리는 반복된 배설 후에 친수성으로 남아있는 것으로서 알 수 있다. 재료를 3가지의 다른 밀도로 제조하였다: 약 100 내지 250 gsm의 기초 중량에서 0.05 g/㏄, 0.1 g/㏄ 및 0.2 g/㏄. 약 125 gsm의 기초 중량에서 0.05 g/㏄, 0.1 g/㏄ 및 0.2 g/㏄ 재료의 예는 비교용으로 나타내었 다.
그 재료를 2.54 cm x 20.32 cm (1 인치 x 8 인치) 샘플을 이용하여 총 3회 시험 동안 반복된 평형 흡상 시험에 따라 시험하였다. 하기 표 2는 중량을 보유된 액체의 그램으로, 시간을 초로 표시한 결과를 나타내며 DNR 결과는 범위에 도달하지 않았다.
플러프 펄프는 레이오니어 인크. (Rayonier Inc.; Jessup, GA 31545)의 제품이었다. 결합제 섬유는 다나클론 a/s (Danaklon a/s, located at Engdraget 22, KD-6800 Varde, Denmark) 제품이며 5 ㎜ 길이로 절단된 2.2 데니어 복합 PE/PP 셸/코어 섬유였다.
분배재는 단-웹 (Dan-Web) 에어레잉 방법에 의해 제조하였다. 당업계에 공지된 임의의 다른 만족스러운 절차를 이용하여 재료를 제조하였다. 샘플의 일부를 세공 용적 분포에 대해 시험하였다. 그 결과를 0.05 g/㏄ 반복 1, 반복 2 및 0.1 g/㏄ 반복 2에 대한 세공 용적 분포를 나타내는 도 1, 2 및 3에 그래프로 나타내었다. 그 결과는 밀도가 저하되고 세공 크기가 증가될 때, 흡상 성능이 크게 개선됨을 나타낸다.
반복 1 반복 2 반복 3
cm (인치) 중량 (g) 시간 (초) 중량 (g) 시간 (초) 중량 (g) 시간 (초)
0.05 g/㏄ 1.27 (0.5) 2.54 (1.0) 5.08 (2.0) 7.62 (3.0) 1.26 1.80 1.56 1.02 50 161 633 DNR 1.15 1.77 1.71 0.89 50 170 611 DNR 1.13 1.55 1.48 0.72 54 170 714 DNR
0.1 g/㏄ 1.27 (0.5) 2.54 (1.0) 5.08 (2.0) 7.62 (3.0) 0.86 1.14 0.95 0.32 20 155 811 DNR 0.68 1.07 0.91 0.16 24 123 868 DNR 0.76 1.03 0.9 0.23 18 139 810 DNR
0.2 g/㏄ 1.27 (0.5) 2.54 (1.0) 5.08 (2.0) 0.79 1.11 0.62 56 253 DNR 0.83 1.03 0.96 0.21 43 174 1074 DNR 0.73 0.98 0.76 56 245 DNR

<실시예 2>
이 실시예에서, 분배재는 일본의 지쏘 케미칼사 (Chisso Chemical Co.)로부터 시판되는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 100 중량% 편심의 셸/코어 복합 섬유로 이루어진 본디드 카디드 웹이다. 그 섬유는 그에게 가해진 HR6으로 알려진 마무리처리된 것이다. 하기 표3은 0.028 g/㏄ 샘플, 0.068 g/㏄ 샘플 및 섬유가 카딩 방법으로 배향된 0.028 g/㏄ 샘플에 대한 흡상 결과를 나타낸다. 하기 표 3에서, 거리는 cm (인치)로, 중량은 그램으로, 시간은 표시된 바와 같이 분 및 초로 나타내었다. 세공 용적 분포를 시험하고 그 결과를 각각 도 4, 5 및 6에 나타내었다. 이 데이타는 많은 비율의 세공 용적이 약 200 내지 약 400 미크론 범위의 세공을 가질 때, 더 나은 흡상 결과가 얻어짐을 나타낸다.
밀도 거리 중량 시간
0.028 g/㏄ 2.54 (1.0) 5.08 (2.0) 7.62 (3.0) 1.7 1.1 0.9 50 초 10 분 17 분
0.068 g/㏄ 2.54 (1.0) 5.08 (2.0) 0.6 0.1 1.5 분 DNR
0.028 g/㏄ 배향됨 2.54 (1.0) 5.08 (2.0) 7.62 (3.0) 10.16 (4.0) 1.7 1.2 0.9 0.1 1 분 6.6 분 18 분 20+분

본 발명의 분배재는 수평 흡상 시험에 따라 인공 생리 유체를 약 1.5 분 미만내에 2.5 ㎝ (1 인치)의 거리 만큼 성공적으로 흡상시켜야 한다. 이 성능 기준에 부합되는 재료는 일반적으로 약 80 내지 400 미크론의 세공 직경의 백분율이 높은 (일반적으로 50% 초과, 더욱 특별하게는 60% 초과, 더더욱 특별하게는 70% 초과하는) 세공 크기 분포 및 약 0.15 g/㏄ 미만의 밀도를 갖는다. 세공 표면의 습윤성을 증가시키면 흡상 구동력이 더 커져서 더 높은 저항력을 갖고 더 작은 세공내의 액체 이동을 유지할 수 있는 것으로 생각된다.
본 발명의 개인 위생용품 시스템은 패드의 길이를 따른 중앙 영역내의 최종 액체 저장을 조절하도록 고안되었다. 이 기능적 거동은 여성용 패드에 대한 누출의 지배적인 형태인 측면 누출을 방지하기에 아주 바람직하다. 저장 거동은 3층 이상을 포함할 수 있는 층 형성된 흡수체 디자인에 의해 이루어진다. 최하부층, 즉 착용자로부터 가장 멀리있는 층은 그것의 상부 위에 있는 다른 층 보다 더 큰 x-y 치수를 갖는다. 이것은 착용자로부터의 생리가 도 8에 나타낸 바와 같은 좁은 스트립 상에 도달할 가능성을 증가시키는 돌출된 표면 사진 디자인을 만들어낸다. 도 8은 최하부층 (1), 상부 또는 흡입층 (3) 및 중간층 (2)를 갖는 다층 디자인을 나타낸다.
각 재료층 내의 세공은 흡수 시스템 내에 특정의 조절된 충전 방법을 야기시키도록 층의 기하 형태와 함께 디자인된다. 제2 또는 중간층의 평균 세공 크기는 상부 및 하부층 둘다에서의 평균 세공 크기 보다 작다. 그러므로, 유체는 중간층에 끌어당겨지고 그에 의해 분포되는 것으로 생각된다. 하부층의 평균 세공 크기는 중간층 보다 더 크며, 이로 인해 제품의 수명 중의 초기에 유체가 하부층으로 전달되는 것을 억제하는 것으로 생각된다. 이러한 하부층 내의 유체의 감소는 누출을 감소시키는데 결정적인데, 그 이유는 이러한 가장 넓은 층내의 임의의 유체가 연부로 흡상되기 시작하고 측면 누출을 야기시킬 수 있는 것으로 생각되기 때문이다. 또한, 각 층은 패드 성형에 필요한 미시적 완전 상태를 갖는 것 외에 그의 사용 동안에 의도된 세공 크기 관계를 유지하는 것을 돕도록 안정화된다.
다른 실시태양에서, 제품 수명의 후기에 일어날 수 있는 바와 같이, 높은 포화도가 중간층으로부터 하부층으로의 전달을 야기시킨다면, 하부층은 그 하부층의 중앙 아래에 유체를 유지하는 것을 돕는 종방향 선과 같은 엠보싱되거나 또는 치밀화된 단편을 가질 수 있다.
흡입층으로도 불리우는 상부층은 착용자에게 가장 가까운 층이며, 약 0.02-0.06 g/㏄ 및 약 25 내지 약 125 gsm의 기초 중량에서 저밀도를 갖는다. 이것은 점성 생리 유체를 흡입하기에 아주 적합한 직경이 80 미크론 내지 1000 미크론 범위인 세공 크기를 갖게 한다.
상부 또는 흡입층은 기술 범위 내에서 제조될 수 있다. 일반적인 예로는 셀 룰로오스 및 합성 결합제 섬유의 에어레잉 혼합물 또는 본디드 카디드 웹의 100 중량% 합성 섬유를 포함한다.
상부층 아래의 층은 유체를 분포시키고 보유하도록 계획되고 그래서 분배/보유 층 또는 스트립으로 불리운다. 그것은 약 0.1 g/㏄ 내지 약 0.2 g/㏄의 밀도를 갖지만 흡입층 보다 더 높은 밀도를 가져야 한다. 이러한 증가된 밀도는 흡입층을 분배/보유 층으로 탈착시키는 것을 돕는 것으로 생각된다. 분배/보유 층은 약 175 gsm 내지 약 300 gsm의 기초 중량 및 약 40 내지 500 ㎛ 직경의 평균 세공 크기를 가져야 한다. 이 층에 적합한 재료로는 고 농도의 셀룰로오스 섬유 (80-95 중량%)와 합성 결합제 섬유 (5-20 중량%)를 혼합한 에어레잉 재료를 포함하며, 그것은 이 분포 기능을 수행하는 웹을 안정화하지만, 단 이 층을 구성하는 섬유가 고 습윤성이라는 것을 전제로 한다.
하부 또는 패드 형성층은 분배/보유 층 보다 더 낮은 밀도를 갖는다. 그의 일차 기능은 신체 착용을 용이하게 하고, 착용자에게 쾌적함을 제공하고, 추가의 유효 범위를 제공하는 것이다. 그의 밀도는 약 0.03 내지 약 0.10 g/㏄이며, 따라서 그것은 분배/보유 층을 쉽게 탈착하지 않으므로 대부분의 유체가 분배/보유 층에 남아있게 된다. 몇몇 디자인에서, 패드 형성층은 10-20 중량%의 합성 결합제 섬유와 혼합된 80-90 중량%의 셀룰로오스 펄프 플러프의 에어레잉 웹일 수 있다. 그의 일차적 목적이 패드 성형이긴 하지만, 이 층은 특히 분배/보유 스트립이 액체로 고부하될 때 분배/보유 스트립으로부터 액체를 수용할 수 있다. 이 패드 형성층은 또한 선, 사인파, 도토리 모양 등과 같은 엠보싱 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 면은 최상부의 2개 (흡입 및 분배/보유) 층이 바람직하게는 중앙에 종방향으로 (길이 방향으로) 슬릿팅되어 하부층에 측면 압축이 일어나기 시작할 때 그것이 구부러지도록 할 수 있는 패드 성형 특징이다. 이것은 누출 감소에 결정적이기도 한 신체 착용에 대한 결말이다.
본 발명이 "층들"을 갖는 것으로 언급되긴 하지만, 이것은 별도의 재료가 함께 제조되고 적층되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니라는 것을 알아야 한다. 용어 "층들"은 본 발명의 기능적 및 물리적 특성을 만족시키는 것에 관한 식으로 그 특성이 변화될 수 있는 단일 단일체 재료 (monolithic material)를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 일단계 방법으로 제조되며, 예를 들면 본 발명의 요건을 만족시키는 것에 관한 식으로 상부 영역에서부터 하부 영역까지 변화되는 특성을 갖는 재료는 청구범위 내에 들도록 계획된다. 그러한 재료에 대한 논의는 이 출원과 동일자로 출원된 공동 양도된 특허 출원 (Attorney docket number 14002)에서 발견될 수 있다.
본 발명은 광범위한 제품 형태에 기능적 잇점을 제공하기 위해 각종 형태로 변형될 수 있다. 도 9, 10, 11 및 12는 그 유형의 제품 형태를 선호하는 사용자에게 매우 얇은 디자인을 목적으로 하는 전형의 구성성분 배치를 예시한다. 도 9는 커버의 중앙 폭이 약 80 ㎜이고, 가장 넓은 지점의 폭이 약 90 ㎜이고, 길이가 약 238 ㎜인, 착용자와 접촉할 커버 재료의 일례를 나타낸다. 도 10은 폭이 약 37 ㎜이고 중앙에 길이가 약 101 ㎜인 슬릿을 갖는 길이가 218 ㎜인 흡입층을 나타낸다. 도 11은 흡입층과 동일한 치수의 분배/보유 층을 나타낸다. 도 12는 커버층과 동 일한 일반적인 형태를 갖지만, 중앙의 폭은 60 ㎜이고 가장 넓은 지점의 폭은 70 ㎜인 하부 또는 패드 형성층을 나타낸다. 도 12의 하부층은 패드의 중앙에 등거리의 다양한 길이의 5개의 엠보싱된 선을 갖는다. 도 10, 11 및 12의 층은 표 4에 상세히 나타내었다.
다음 실시예는 본 발명의 분포 특성을 예시하기 위하여 실시하였다.
실시예 3
에어레잉 방법에 따라 펄프 플러프 및 합성 결합제 섬유로부터 부직포를 제조하였다. 다른 플러프로는 쿠사 (Coosa) 0054, 킴벌리-클라크 코포레이션으로부터 시판되는 100 중량% 연재, 웨이어하우저 NB416 또는 NF405 100 중량% 연재, 레이오니어 9401, 또는 유사한 특성을 갖는 임의의 다른 플러프를 들 수가 있다. 합성 결합제 섬유는 1.8 데니어 내지 3 데니어의 훽스트-셀라네스 (Hoechst-Celanese) T-255 (H-C T-255)였다. 복합체에 유사한 결합 특성을 부여할 임의의 다른 결합제가 사용될 수도 있다.
기초 중량 및 밀도는 하기 표 4에 나타내었다.
도면 기능 조성 기초 중량 밀도
10 흡입 에어레잉 90/10 플러프/결합제 100 gsm 0.1 g/㏄
11 분배/보유 에어레잉 90/10 플러프/결합제 200 gsm 0.2 g/㏄
12 패드 성형 보유 에어레잉 90/10 플러프/결합제 175 gsm 0.1 g/㏄

<실시예 4>
도 13에 나타낸 이러한 2층의 디자인에서, 상부 스트립 (4)는 생리액을 흡입 하고, 분포시키고 또한 보유할 수 있는 밀도 범위내에 있다. 하부, 또는 패드 형성층 (5)는 더 낮은 밀도를 가지며, 따라서 상부 스트립이 고도로 포화될 때 까지 유체가 그 자체에 전달되는 것을 억제한다. 그 디자인은 일부 사용자가 원하는 얇기를 유지한다. 도 13에 예시된 실시예의 층의 특성은 하기 표 5와 같다.
기능 조성 기초 중량 밀도
흡입/분배/보유 에어레잉 90/10 250 gsm 0.1 g/cc
패드 성형/보유 에어레잉 90/10 175 gsm 0.05 g/cc

<실시예 5>
또다른 변화에서, 이 흡수 시스템은 그 제품 형태를 선호하는 사용자에게 두꺼운 제품을 제공할 수도 있다. 도 14는 흡입층 (6)이 분배/보유 층 (7) 위에 있고, 분배/보유 층은 전달 지연 스트립 (8) 및 마지막으로 패드 형성층 (9) 위에 있는 4층 디자인의 유형을 예시한다.
도 14에 나타낸 바와 같이 이 실시예에서, 흡입층 (6)은 흡입 기능을 제공하는 반면, 다음 층 (7)은 더 높은 밀도의 분배/보유 스트립이다. 제3층 (8)은 분배/보유 스트립 (7) 보다 더 낮은 밀도를 가지며, 따라서 더 넓고 더 두꺼운 패드 형성층 (9)로의 유체 전달을 지연시키며, 또한 이 범위의 제품 형태에 대한 쾌적함 및 두께 요건을 제공한다. 유체가 가장 넓은 층으로 유입되는 것을 방지함으로써 누출을 야기시키는 연부로의 흡상 변화를 감소시킨다. 일단 액체가 제품 수명의 후기에 전달 지연층 (8)을 통해 투과되기만 하면 패드 형성층 (9)는 액체가 측면으로 흡상되는 것을 방지하는 엠보싱 패턴을 가질 수 있다.
이 세가지 실시예가 본 발명을 예시하긴 하지만, 본 발명이 이들 실시예에만 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 측면 누출을 방지하기 위하여 흡수 시스템의 중앙 아래에 액체의 조절된 배치를 유지하는 흡수성 제품을 포함한다.
다음 시험 데이타는 흡수 시스템 실시예의 범위에 대한 조절된 충전 패턴을 입증한다. 다음 논의에서, "상부층"은 흡입층을 의미하며, "중간층"은 분배/보유 층을 의미하며, "하부층"은 패드 형성층을 의미한다. 시험 절차는 흡수 시스템 성분을 어셈블링시키고 그것에 상기 시험 방법 단락에 설명된 바와 같이 생리 유사물 10 ㎖를 10 ㎖/시간의 속도로 배출시켰다.
두 시스템 디자인을 유체 부하에 대해 시험하였다. 그 결과를 시스템 I을 좌측에 두고 시스템 II를 우측에 두어 도 15에 그래프로 나타내었다. 도 15에서, 각 시스템에 대한 첫번째 막대는 상부층이고, 두번째 막대는 분배/보유 층이고, 세번째 막대는 패드 형성층이다. 좌측 눈금은 그램 단위의 액체 하중이다. 유체 부하 시스템은 위에 상술되고 아래에 간단히 설명된 쿠사 펄프 및 합성 섬유로부터 제조되었다. 또한, 하기 표 6 중 어떠한 부분에서 "모래시계" 형태를 언급하는데 그러한 형태는 하부층이고, 다른 층들은 직사각형이라는 것을 유의해야 한다.
Figure 111999014861011-pct00001
도 15의 막대는 원자료의 유체 흡수된 단편으로부터의 평균 데이타를 나타낸다. 도 15의 그래프에 대한 원자료는 하기 표 7과 같다.
유체 부하 데이타
건조 중량 습윤 중량 흡수된 유체
상부층 중간층 하부층 상부층 중간층 하부층 상부층 중간층 하부층
시스템 I 1 0.66 1.37 2.56 2.02 6.81 5.21 1.36 5.44 2.65
2 0.63 1.34 2.37 2.00 6.98 4.73 1.37 5.64 2.36
3 0.59 1.30 2.73 1.78 5.98 6.02 1.19 4.68 3.29
평균 0.63 1.34 2.55 1.93 6.59 5.32 1.31 5.25 2.77
시스템 II 1 0.64 1.55 3.19 2.45 5.82 7.02 1.81 4.27 3.83
2 0.65 1.70 3.45 2.32 5.96 7.30 1.67 4.26 3.85
3 0.64 1.61 3.26 1.99 6.41 6.77 1.35 4.80 3.51
4 0.64 1.67 3.52 1.98 6.17 7.33 1.34 4.50 3.81
5 0.72 1.58 3.33 2.32 6.17 6.64 1.60 4.59 3.31
6 0.68 1.52 3.50 1.92 6.09 7.05 1.24 4.57 3.55
평균 0.66 1.61 3.38 2.16 6.10 7.02 1.50 4.50 3.64

오염 크기 비는 본 발명의 성분 및 시스템을 설명하는데 유용하다. 오염 크기 비는 오염이 평형에 도달한 후에 오염의 폭 (w)를 오염의 길이 (l)로 나눈 것으 로 정의된다. 패드 형성층 및 분배/보유 층은 0.5 이하, 더욱 특별하게는 0.375, 더더욱 특별하게는 0.1875의 오염 크기 비를 가져야 한다. 패드 형성층에 대해 22.1 cm (8.7 인치) 및 분배/보유 층에 대해 15.24 cm (6 인치)의 길이를 갖는 샘플을 시험하긴 하였지만, 이러한 비를 갖는 더 길거나 또는 더 짧은 제품이 본 발명의 영역내에 들 수 있음을 주목하여야 한다. 다음은 시험된 시스템의 각 층에 대한 설명이며, 설명한 후에 바로 그 데이타를 나타낸다. 시스템 I은 이전의 시스템 I과 동일함을 알아야 한다.
Figure 111999014861011-pct00002
오염 길이 및 비율 데이타
오염 길이 (cm (in.)) 오염 폭 (cm (in.)) 오염 비
상부층 중간층 하부층 상부층 중간층 하부층 상부층 중간층 하부층
시스템 I 1 11.94 (4.70) 14.73 (5.80) 13.46 (5.30) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.32 0.26 0.28
2 11.94 (4.70) 14.73 (5.80) 14.48 (5.70) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.32 0.26 0.26
3 13.21 (5.20) 14.99 (5.90) 14.48 (5.70) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.29 0.25 0.26
평균 12.37 (4.87) 14.81 (5.83) 14.15 (5.57) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.31 0.26 0.27
시스템 III 1 3.56 (1.40) 15.24 (6.00) 15.24 (6.00) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 1.07 0.25 0.25
2 3.56 (1.40) 15.24 (6.00) 15.24 (6.00) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 1.07 0.25 0.25
3 3.56 (1.40) 15.24 (6.00) 14.48 (5.70) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 1.07 0.25 0.26
평균 3.56 (1.40) 15.24 (6.00) 14.99 (5.90) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 1.07 0.25 0.25

오염 폭은 모든 샘플에 대해 3.81 cm (1.5")이다.
오염 길이 비 이외에, 중간 또는 분배/보유 층에 대한 포화 프로파일이 중요하다. 포화 프로파일이 의미하는 것은 층 길이에 걸친 액체의 위치이다. 포화 프로파일을 결정하기 위하여 분배/보유 스트립을 다음과 같이 6개의 동일한 길이의 단편으로 나눌 수 있고 (C+D)를 (A+F)로 나눈 비를 구할 수 있다.
A B C D E F
이것은 제품의 대략 중앙 세번째 내의 액체의 양 (그램 단위)을 제품의 각 말단 여섯번째 내의 액체의 합계로 나눈 것에 해당한다. 시험되는 분배/보유 층이 본 명세서의 경우에서와 같이 직사각형이 아닌 경우, 제품은 구분되어 각 단편의 건조 중량이 대략적으로 동일하게 되어야 한다. 본 발명의 포화 프로파일 비는 약 4 이하, 더욱 특별하게는 약 2 미만, 더더욱 특별하게는 약 1.6 이하, 더욱 특별하게는 1.4 미만이어야 한다 (6개의 단편을 사용함). 포화 프로파일을 시험하는데 사용된 재료의 예 및 그러한 시험 결과는 하기 표 10과 같다.
Figure 111999014861011-pct00003
중간층 포화 프로파일
단편 비율
A B C D E F (C+D)/(A+F)
시스템 I 1 2.24 4.40 4.34 4.30 4.17 3.47 1.51
2 2.85 4.60 4.60 4.51 4.51 2.81 1.61
3 1.40 4.03 4.54 4.58 4.35 1.17 3.55
평균 2.16 4.31 4.49 4.46 4.34 2.48 2.22
시스템 IV 1 2.83 3.91 4.04 3.85 3.60 1.74 1.73
2 2.61 4.25 4.39 4.39 4.32 2.89 1.60
3 2.47 4.05 3.99 4.24 4.05 2.85 1.55
평균 2.64 4.07 4.14 4.16 3.99 2.49 1.62
시스템 V 1 3.32 3.94 4.09 4.28 4.23 2.94 1.34
2 3.20 3.77 3.91 4.06 4.15 2.87 1.31
3 3.61 4.33 4.57 4.47 4.04 2.07 1.59
평균 3.38 4.01 4.19 4.27 4.14 2.63 1.41

두꺼운 제품의 디자인도 또한 포화 프로파일에 대해 시험하였다. 디자인 정보 및 포화 비율 데이타는 각각 하기 표 12 및 13과 같다.
Figure 111999014861011-pct00004
포화 프로파일 데이타
단편 비율
A B C D E C/A C/E
1 4.04 6.69 6.35 6.24 2.99 1.57 2.12
2 2.62 6.17 6.36 6.07 3.67 2.42 1.73
평균 3.33 6.43 6.35 6.15 3.33 2.00 1.93

상기 실시예 5는 전달 지연 기능을 갖는 여성용 위생 패드를 기재한다. 실시예 5에서, 전달 지연 재료는 그 아래의 층 보다 더 낮은 밀도를 가지며, 그러므로 하부층으로의 액체 전달을 지연시킨다. 재료 밀도가 더 낮은 층으로의 유체의 전달이 지연되도록 하는 한가지 방법이긴 하지만, 다른 재료 특성도 또한 유체 전달의 지연을 야기시킬 수 있다. 지연을 야기시키는데 효과적인 다른 재료 후보로는 스펀본드, 복합 스펀본드 또는 본디드 카디드 웹과 같은 부직포를 포함한다. 천공 필름도 또한 흡수 시스템에서 이 기능을 제공하는데 이용될 수 있다.
부직포 또는 필름이 전달 지연 재료로서 이용될 때, 그것을 비습윤성으로 하는 것이 바람직하다. 스펀본드, 복합 스펀본드 및 필름 재료의 경우에, 다음 실시예에 사용된 구조체는 약간 "편평"하다. 즉, 그것은 흡수 시스템 디자인에서 그 아래의 층 보다 반드시 더 낮은 밀도를 가질 필요는 없다. 그것은 그 위의 층이 매우 고도로 포화된 후에 유체를 전달하기 시작하는 부분적으로 흡장되는, 소수성 층을 제공함으로써 기능한다.
본디드 카디드 웹을 이용하는 실시예에서, 전달 지연은 또한 웹이 소수성일 때 가장 잘 기능한다. 그러나, 이 재료의 경우 밀도 및 소수도 모두는 전달을 지연시키는데 역할을 한다.
다음 실시예는 각종 전달 지연 재료를 이용하는 6개의 얇은 흡수 시스템 및 7개의 두꺼운 흡수 시스템을 포함한다. 시험 데이타는 이 재료를 사용함으로써 더 양호한 포화 프로파일 비율이 얻어질 수 있고, 몇몇 경우에 밀도/세공 구배를 기준으로 하여 원래 디자인에 비해 더 양호한 오염 길이 비율이 얻어질 수 있음을 예증한다.
시험 데이타가 특정 재료를 이용하긴 하지만, 소수성인 다른 재료 또는 그 아래의 재료 보다 더 낮은 밀도를 갖는 동시에 소수성인 재료는 전달 지연 기능을 제공할 수 있다.
이 데이타에 관한 또다른 사항은 모든 이전의 데이타가 분포 스트립을 6개의 동일한 단편으로 나누었고 이것이 아래의 청구 범위에 이용된 방법이라는 것이다. 다음 데이타는 아래에 예시된 바와 같이 스트립을 5개의 동일한 단편으로 나누어 배설 지점이 두 단편 사이의 분할 선 상에 정확히 있지 않게 된다. 포화 프로파일 비는 두 셋트의 데이타로부터 계산될 수 있다. 5개의 단편이 사용된 경우에, 포화 프로파일은 말단 단편의 합계에 대한 중앙 단편 내의 액체의 양의 비로서 계산된 다.
전달 지연층을 갖는 얇은 포화 프로파일
A B C D E
C/((A+E)/2)
상부층 포화 프로파일 (g/g)
단편 비율
A B C D E C/((A+E)/2)
시스템 1 1 5.58 5.85 5.68 6.15 5.51 1.024
2 5.48 5.82 5.51 5.26 5.19 1.032
평균 5.53 5.83 5.59 5.70 5.35 1.028
시스템 2 1 5.90 5.97 6.01 5.65 5.62 1.043
2 5.04 5.36 5.56 5.23 5.07 1.099
평균 5.47 5.67 5.78 5.44 5.35 1.071
시스템 3 1 5.51 5.88 5.68 5.58 5.58 1.024
2 5.70 5.81 5.81 5.84 5.35 1.052
평균 5.61 5.84 5.74 5.71 5.47 1.038
시스템 4 1 4.99 6.41 5.74 5.88 5.42 1.103
2 5.57 6.03 5.68 5.96 5.47 1.028
평균 5.28 6.22 5.71 5.92 5.44 1.066
시스템 5 1 4.51 5.68 5.75 5.50 5.28 1.174
2 4.87 5.63 5.63 5.92 5.34 1.102
평균 4.69 5.65 5.69 5.71 5.31 1.138
시스템 6 1 5.88 6.06 6.38 5.91 5.81 0.874
2 5.78 6.37 6.04 6.15 6.30 1.000
평균 5.83 6.21 6.21 6.03 6.05 0.937

전달 지연층을 갖는 얇은 오염 길이 비
오염 길이 (cm (in.)) 오염 폭 (cm (in.)) 오염 비 W/L
층 T M B T M B T M B
시스템 1 1 6.00 오염 없음 8.38 (3.30) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.45
2 6.00 오염 없음 5.81 (2.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.75
평균 6.00 오염 없음 6.73 (2.65) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.60
시스템 2 1 6.00 오염 없음 6.60 (2.60) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.58
2 6.00 오염 없음 10.92 (4.30) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.35
평균 6.00 오염 없음 8.76 (3.45) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.47
시스템 3 1 6.00 오염 없음 2.29 (0.90) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.67
2 6.00 오염 없음 5.33 (2.10) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.71
평균 6.00 오염 없음 3.81 (1.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.19
시스템 4 1 6.00 오염 없음 3.81 (1.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.00
2 6.00 오염 없음 3.56 (1.40) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.07
평균 6.00 오염 없음 3.68 (1.45) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.03
시스템 5 1 5.80 오염 없음 12.45 (4.90) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.26 오염 없음 0.31
2 6.00 오염 없음 10.41 (4.10) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.37
평균 5.90 오염 없음 11.43 (4.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.34
시스템 6 1 6.00 오염 없음 0.00 (0.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 무한
2 6.00 오염 없음 0.00 (0.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 무한
평균 6.00 오염 없음 0.00 (0.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 무한
T = 상부 M = 중간 B = 하부

모든 얇은 시스템은 하기 표 16과 같이 이루어진다.
기초 중량 펄프 % 결합제 % 밀도 치수
상부층 250 gsm 90% 웨이어하우저 NB416 10% 2.8 d H-C T-255 0.14g/㏄ 38 ㎜ x 140㎜
중간층 하기 설명 참조 52 ㎜ x 154㎜
하부층 175 gsm 88% 웨이어하우저 NB416 12% 2.8 d H-C T-255 0.08g/㏄ 모래시계-60㎜ ctr, 70㎜ 로브, 200㎜ 길이

상기한 시스템용 중간 전달 지연층:
시스템 1: 27 gsm (0.8 osy), 2.2 데니어 폴리프로필렌 스펀본드,
시스템 2: 34 gsm (1.0 osy), 2.2 데니어 폴리프로필렌 스펀본드,
시스템 3: 34 gsm (1.0 osy), 2.0 데니어 폴리프로필렌/폴리에틸렌 사이드-바이-사이드 복합 섬유,
시스템 4: 51 gsm (1.5 osy), 2.0 데니어 폴리프로필렌/폴리에틸렌 사이드-바이-사이드 복합 섬유,
시스템 5: 0.0254 mm (1.0 mil) 천공된 폴리에틸렌 필름, 및
시스템 6: 50 gsm 본디드 카디드 웹.
전달 지연층을 갖는 두꺼운 포화 프로파일
A B C D E
C/((A+E)/2)
상부층 포화 프로파일 (g/g)
단편 비율
A B C D E C/((A+E)/2)
시스템 1 1 6.48 7.90 8.10 8.05 7.38 1.16
2 6.43 7.81 8.24 8.00 4.76 1.47
평균 6.45 7.86 8.17 8.02 6.07 1.32
시스템 2 1 7.24 7.90 8.24 8.05 7.52 1.12
2 6.98 8.13 8.09 8.18 7.46 1.12
평균 7.11 8.02 8.16 8.12 7.49 1.12
시스템 3 1 6.79 8.86 8.01 7.87 7.51 1.12
2 7.99 8.66 8.71 8.71 8.28 1.12
평균 7.39 8.76 8.36 8.29 7.90 1.12
시스템 4 1 7.59 8.22 7.93 8.66 8.17 1.00
2 8.01 8.55 8.11 8.50 7.91 1.02
평균 7.80 8.39 8.02 8.58 8.04 1.01
시스템 5 1 0.31 6.62 7.04 6.43 3.44 3.75
2 0.12 5.29 7.35 7.04 2.26 6.17
평균 0.21 5.96 7.19 6.73 2.85 4.96
시스템 6 1 5.31 5.35 5.22 5.03 5.57 0.96
2 4.82 5.27 5.01 5.11 5.27 0.99
평균 5.07 5.31 5.12 5.07 5.42 0.98
시스템 7 1 3.65 5.94 6.33 6.22 3.51 1.77
2 3.65 6.11 6.15 6.15 2.49 2.00
평균 3.65 6.03 6.24 6.19 3.00 1.89

전달 지연층을 갖는 두꺼운 오염 길이 비
오염 길이 (cm (in.)) 오염 폭 (cm (in.)) 오염 비 W/L
층 T M B T M B T M B
시스템 1 1 15.24 (6.00) 오염 없음 8.13 (3.20) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.47
2 14.22 (5.60) 오염 없음 9.65 (3.80) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.27 오염 없음 0.39
평균 14.73 (5.80) 오염 없음 8.89 (3.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.26 오염 없음 0.43
시스템 2 1 15.24 (6.00) 오염 없음 3.81 (1.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.00
2 15.24 (6.00) 오염 없음 6.35 (2.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.60
평균 15.24 (6.00) 오염 없음 5.08 (2.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 0.80
시스템 3 1 15.24 (6.00) 오염 없음 1.27 (0.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 3.00
2 15.24 (6.00) 오염 없음 3.81 (1.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.00
평균 15.24 (6.00) 오염 없음 2.54 (1.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 2.00
시스템 4 1 15.24 (6.00) 오염 없음 3.81 (1.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.00
2 15.24 (6.00) 오염 없음 2.54 (1.00) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.50
평균 15.24 (6.00) 오염 없음 3.18 (1.25) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 1.25
시스템 5 1 13.46 (5.30) 오염 없음 10.67 (4.20) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.28 오염 없음 0.36
2 11.68 (4.60) 오염 없음 9.40 (3.70) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.33 오염 없음 0.40
평균 12.57 (4.95) 오염 없음 10.03 (3.95) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.31 오염 없음 0.38
시스템 6 1 15.24 (6.00) 오염 없음 1.27 (0.50) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 3.00
2 15.24 (6.00) 오염 없음 1.78 (0.70) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 2.14
평균 15.24 (6.00) 오염 없음 1.52 (0.60) 3.81 (1.5) 오염 없음 3.81 (1.5) 0.25 오염 없음 2.57
시스템 7 1 11.94 (4.7) 11.18 (4.4) 5.81 (2.0) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.32 0.34 0.57
2 12.19 (4.8) 9.40 (3.7) 4.32 (1.7) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.31 0.41 0.88
평균 12.07 (4.75) 10.29 (4.05) 4.70 (1.85) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 3.81 (1.5) 0.31 0.38 0.82

모든 두꺼운 시스템은 하기 표 19와 같이 이루어진다.
기초 중량 펄프 % 결합제 % 밀도 치수
상부층 250 gsm 90% 웨이어하우저 NB416 10% 2.8 d H-C T-255 0.12g/㏄ 38 ㎜ x 140㎜
중간층 하기 설명 참조 52 ㎜ x 154㎜
하부층 435 gsm 100% 쿠사 0054 사인파 엠보싱됨 0% 모래시계-60㎜ ctr, 70㎜ 로브, 200㎜ 길이

상기한 시스템용 중간 전달 지연층:
시스템 1: 27 gsm (0.8 osy), 2.2 데니어 폴리프로필렌 스펀본드,
시스템 2: 34 gsm (1.0 osy), 2.2 데니어 폴리프로필렌 스펀본드,
시스템 3: 34 gsm (1.0 osy), 2.0 데니어 폴리프로필렌/폴리에틸렌 복합 섬유,
시스템 4: 51 gsm (1.5 osy), 2.0 데니어 폴리프로필렌/폴리에틸렌 복합 섬유,
시스템 5: 0.0254 mm (1.0 mil) 천공된 폴리에틸렌 필름,
시스템 6: 50 gsm 본디드 카디드 웹, 및
시스템 7: 100 gsm, 0.03 g/㏄, 에어레잉 방법에 따라 제조된, 웨이어하우저 NB 416 펄프 및 H-C T-255 결합제 섬유의 50/50 블렌드.
본 발명에 포함되는 개인 위생용품의 실시태양은 신체측 라이너, 분배/보유 층, 전달 지연층, 패드 성형 또는 제2 흡수층, 및 배면시트를 갖는 여성용 위생 패드를 포함한다. 그 재료는 각종 수단에 의해, 예를 들면 접착제로, 기계적으로 또한 열 접합 수단으로 함께 유지될 수 있다.
라이너는 부직포 또는 부직포 및 필름의 라미네이트일 수 있다. 라미네이트인 경우, 라이너는 유체의 통과를 가능하게 하는 수단으로 천공되어야 한다. 그러한 라미네이트에 적합한 부직포는 마무리 처리되어 습윤성을 나타내는 통기 접합된 복합 폴리프로필렌/저밀도 폴리에틸렌, 50/50 코어/셸, 동심의 6 내지 10 데니어 섬유로부터 제조된다. 적합한 부직포는 약 0.03 g/㏄의 밀도 및 약 24 gsm (0.7 osy)의 기초 중량을 가질 수 있다. 그러한 라미네이트에 적합한 필름의 예로는 5.5의 용융 지수 및 0.923 g/㏄의 밀도를 갖는 94%의 렉센 (Rexene)(등록상표) 저밀도 폴리에틸렌 및 6% 암파세트 (Ampacet)(등록상표) 이산화티탄 농축물로 이루어진 필름인 에디슨 플라스틱스 (Edison Plastics)로부터 시판되는 것이 있다. 필름 및 부직포는 예를 들면 8 내지 12%의 접합 면적을 갖는 열 접합 패턴으로 적층되고 천공되어 유체의 통과를 위한 약 27%의 개방 면적을 형성할 수 있다.
라이너층은 약 5 gsm의 부가량으로 접착제로, 예를 들면 내셔날 스타치 (National Starch) NS34-5610 또는 등가물로 분배/보유 층에 연결될 수 있다. 임의의 접착제 또는 다른 접합 방법은 물론 층 사이의 유체 유동을 차단하지 않아야 한다.
분배/보유 층은 에어레잉 방법에 의해 제조될 수 있으며, 예를 들면 90%의 웨이어하우저 NB-416 또는 NF-405 서던 연질목재 펄프 및 10%의 훽스트-셀라네스 T-255 폴리에틸렌 테레프탈레이트/코-폴리올레핀, 50/50 코어/셸, 동심의 2.8 데니어 섬유를 포함한다. 분포층의 기초 중량은 약 0.14 g/㏄의 밀도를 가질 때 약 250 gsm일 수 있다. 분배/보유 층은 상기한 바와 같이 종방향으로 슬릿팅되어 제품은 사용 중에 위쪽으로 구부러질 것이며 따라서 신체 적합성이 개선된다. 그러한 슬릿은 연속적이거나 또는 불연속적이고 제품 중심에 위치할 수 있다.
적합한 전달 지연층은 약 27 gsm (0.8 osy)의 기초 중량에서 약 2.7 데니어 섬유를 갖는 폴리올레핀 섬유, 예를 들면 폴리프로필렌으로부터 스펀본드 방법에 의해 제조된 직물일 수 있다. 이 층은 분포층 보다 x-y 평면이 더 크고, 유체가 상기 분배/보유 층의 연부를 넘어서 이동하였는지를 착용자에게 나타내기 위해 백색 이외의 색을 갖는다. 그러한 색 중 하나는 제품에 미학적인 느낌을 제공하는 장미색일 수 있다.
일단 유체 보유가 분배/보유 층에서 최대화되고 (또는) 압축력이 제품에 가해지면, 전달 지연층은 유체가 패드 형성층에 Z 방향(아래쪽으로)으로 이동되도록 할 것이다.
패드 성형 또는 제2 흡수층은 분포층과 동일한 비로, 그러나 예를 들면 약 0.08 g/㏄의 더 낮은 밀도 및 예를 들면 175 gsm의 더 낮은 기초 중량에서 동일한 재료로부터 제조될 수 있다. 적합한 패드 형성층은 종방향으로 유체를 이끌어 향하게 할 수 있는 종방향 엠보싱 패턴을 가져서 그것이 옆으로 벗어나지 않게 하고 신체 적합성이 향상될 수 있게 한다.
대체의 적합한 패드 형성층은 두층의 펄프를 가질 수 있다. 그러한 층들 중의 하나는 길이가 약 200 ㎜이고 폭이 약 60-70 ㎜인, 쿠사 0054, 웨이어하우저 NB-416 또는 NF-405 또는 조오지아 퍼시픽 골든 아이슬레스 (Georgia Pacific Golden Isles) 등급 4821 펄프와 같은 100% 서던 연재 500 gsm을 가질 수 있으며, 예를 들면 도 16에 나타낸 사인파 패턴 또는 또다른 종방향 엠보싱 패턴을 가질 수 있다. 또다른 층은 길이가 약 160 ㎜이고 폭이 약 45 ㎜인 동일한 재료 400 gsm일 수 있고 도토리 모양 또는 다른 엠보싱 패턴을 가질 수 있다.
패드 형성층은 약 15 gsm 미만의 양의 내셔날 스타치 NS34-5610과 같은 접착제에 의해 배면층 또는 배플층에 부착될 수 있다.
제품의 배면층 또는 배플층은 장미색의, 미세 엠보싱된 필름인 에디슨 플라스틱 XP 746A와 같은 저밀도의, 0.254 mm (1 mil) 폴리에틸렌 필름으로부터 제조될 수 있다. 또한, 임의의 다른 색이 배면층을 위해 선택될 수도 있다.
본 발명을 실시하기 위해 사용될 방법 및 장치에 대한 더욱 광범위한 논의는 공동 양도된, 동시 계류중인 특허 출원 (Attorney docket no. 13817)에서 찾아볼 수 있다.
이미 논의된 바와 같이, 전체 재료는 신체측 라이너 측면으로부터 엠보싱될 수 있다. 엠보싱은 신체측 라이너만 엠보싱할 수 있거나 또는 다른 층을 포함할 수도 있다. 엠보싱 패턴은 재료 치밀화를 최대화하도록 선택될 수 있고, 그것은 제품 전체를 통한 유체 흡입 및 분산, 및 전면 내지 배면 축을 따른 유체 분포를 증가시킨다. 엠보싱은 또한 제품 용량이 거의 채워져서 폐기되어야 하는 가시적인 신호를 착용자에게 제공할 수도 있으며, 또한 미학적 이점을 제공하는데 이용될 수도 있다. 적합한 엠보싱 패턴의 예는 도면에 나타내었다. 도 16은 사인파 패턴으로서 언급되는 개인 위생용품용 엠보싱 패턴이며 도 17은 셸 패턴으로서 언급되는 개인 위생용품용 엠보싱 패턴이다.
본 발명에 필요한 특성을 갖는 여성 위생용품과 같은 여성용 개인 위생용품 시스템은 배설물을 아주 잘 전개시키는 것이 분명하다. 이러한 전개는 누출 전에 전체 제품을 더욱 효율적으로 이용하여야 하며, 따라서 착용자에게 우수한 쾌적함 을 제공하게 된다.
비록 본 발명의 단지 몇개의 예시적인 실시태양을 상기에서 상세하게 설명하였지만, 당업계의 통상의 숙련인은 본 발명의 신규의 교시 및 이점들로부터 물질적으로 벗어나지 않고서도 예시적인 실시태양에서 많은 변형들이 가능함을 용이하게 알 수 있다. 따라서, 상기한 모든 변형들은 하기하는 특허 청구의 범위에서 정의되는 바와 같은 본 발명의 영역 내에 포함되도록 의도된 것이다. 청구범위에서, 수단 + 기능 클레임은 인용된 기능을 수행하는 본 명세서에서 설명된 구조체 및 구조 등가물 뿐만 아니라 등가 구조물도 또한 포함하도록 의도된 것이다. 따라서, 비록 못은 목재 부품들을 함께 고정시키기 위해 원통형 표면을 사용하는 반면, 나사는 나선형 표면을 사용한다는 점에서 못과 나사는 구조 등가물이 아닐 수 있지만, 목재 부품들을 체결시킨다는 면에서는 못과 나사는 등가 구조물일 수 있다.

Claims (48)

  1. 80 내지 400 미크론의 세공 직경를 갖는 세공의 비율이 50%를 초과하고 밀도가 0.10 g/㏄ 이하인 부직포를 포함하고, 수평 흡상 (wicking) 시험에 따라 인공 생리혈을 초기 배설로부터 3 분 안에 2.54 cm (1 인치) 이상의 거리 만큼 흡상시키며, 3분이 되는 시점에 상기 인공 생리혈을 1 g 이상 보유하는 개인 위생용품용 분배재.
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  4. 제1항에 있어서, 80 내지 400 미크론의 세공 직경을 갖는 세공의 비율이 60%를 초과하는 것인 분배재.
  5. 제1항에 있어서, 80 내지 400 미크론의 세공 직경을 갖는 세공의 비율이 70%를 초과하는 것인 분배재.
  6. 80 내지 400 미크론의 세공 직경를 갖는 세공의 비율이 50%를 초과하고, 밀도가 0.15 g/㏄ 이하이고, 수평 흡상 (wicking) 시험에 따라 인공 생리혈을 초기 배설로부터 3 분 안에 2.54 cm (1 인치) 이상의 거리 만큼 흡상시키고, 3분이 되는 시점에 상기 인공 생리혈을 1 g 이상 보유하며, 에어 레잉법에 따라 제조된 부직 분배재를 포함하는 생리대.
  7. 제1항에 있어서, 상기 부직포가 복합 섬유를 포함하는 것인 분배재.
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  47. 제1항에 있어서, 상기 부직포가 플러프 펄프 섬유 및 복합 섬유의 혼합물을 포함하는 것인 분배재.
  48. 제1항에 있어서, 상기 부직포가 에어 레잉법 및 본디드 카디드 법으로 구성된 군으로부터 선택된 방법에 따라 제조된 것인 분배재.
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