KR101617917B1

KR101617917B1 - 흡수체

Info

Publication number: KR101617917B1
Application number: KR1020127028476A
Authority: KR
Inventors: 히로키 고다; 사토시 미즈타니; 고우 데타니
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2016-05-03
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: BR112012024780A2; WO2011122055A1; JP2011212290A; US8969650B2; US20130023845A1; EP2552375A4; CN102844006A; KR20130014057A; AU2011233346A1; EP2552375A1; JP5385200B2; MY161439A; EP2552375B1

Abstract

본 발명은 흡수체의 두께 방향으로의 체액 확산을 용이하게 하기 위하여 개선된 흡수체를 제공한다. 흡수체(10)의 코어재(11)는 분쇄 펄프의 집합체에 의해 형성된다. 상기 집합체는 단위면적당 질량이 150∼500 g/m² 범위이고, 비용적이 3∼20 cc/g 범위이다. 상기 집합체에서, 분쇄 펄프의 수평 방향 배향 지수(I_H)와 비용적(V_SP)의 관계는 이하의 식으로 나타내어진다:
I_H ≤ -0.099V_SP + 2.4.

Description

흡수체{BODILY FLUID-ABSORBENT STRUCTURE}

본 발명은 일회용 기저귀 또는 일회용 생리대와 같은 일회용 체액 흡수 용품에 사용하기 적합한 흡수체에 관한 것이다.

일회용 기저귀 또는 생리대의 흡수체에서 코어재로서 분쇄 펄프의 집합체 또는 분쇄 펄프와 고흡수성 폴리머 입자의 집합체를 사용하는 것은 공지이다. 또한, 롤 프레스를 사용하여 이러한 집합체를 압축함으로써, 박형 코어재를 얻는 것도 공지되어 있다.

예컨대, US 4,610,678 A호(특허 문헌 1)에는, 친수성 섬유와 고흡수성 폴리머 입자의 혼합물을 기계적으로 압축함으로써 얻어지는 고밀도 흡수성 구조체가 개시되어 있다.

JP 2002-172139 A호(특허 문헌 2)에는, 목재 펄프 섬유와 같은 흡액성 섬유와 고흡수성 폴리머 입자를 산포 슈트와 흡인 장치를 사용하는 소위 에어 레이법에 의하여 처리하여, 섬유의 해섬과 SAP 입자와의 혼합을 동시에 진행시키면서 이 혼합물을 벨트 콘베이어 상에 집적시키고, 섬유와 SAP 입자의 혼합물을 가압 롤에 의해 가압하고, 박형화하여 얻어지는 흡수체가 개시되어 있다.

선행 기술 문헌

특허 문헌

[특허문헌 1] US 4,610,678 A

[특허문헌 2] JP 2002-172139 A

목재 펄프 섬유의 집합체 또는 목재 펄프 섬유와 고흡수성 폴리머 입자의 집합체를 프레스 또는 가압 롤을 이용하여 압축하면, 집합체가 고밀도화하여 얇아진다. 그러나, 본 발명자들은 동시에 이러한 압축으로 목재 펄프 섬유의 길이 방향이 측방향이 되는 경향이 있음을 주목하였다. 환원하면, 목재 펄프 섬유의 길이 방향은 일반적으로 체액 흡수체에서 코어재의 두께 방향으로 배향되는 것이 아니라 두께 방향에 직교하는 방향으로 배향된다. 이러한 코어재 집합체를 포함하는 흡수체에서는, 체액이 흡수체의 내면 근방에서 평면적으로 확산하는 경향이 강하다. 반면, 체액이 흡수체의 두께 방향으로 확산하면, 흡수체의 내면에 체류하는 체액이 효과적으로 감소하여, 내면에 체류함, 즉 착용자의 피부와 접촉함으로 인한 착용자의 불쾌감을 경감 또는 해소할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 양태는, 분쇄 펄프의 집합체에 의해 형성되고 내면과 외면을 갖는 흡수성 코어재, 상기 내면을 피복하는 투수성 시트, 및 상기 외면을 피복하는 투액성 또는 불투수성 시트를 포함하는 흡수체를 특징으로 한다.

이 흡수체에서, 상기 집합체는 단위면적당 질량이 150∼500 g/m² 범위이고, 비용적이 3∼20 cc/g 범위이며, 상기 집합체에서 상기 분쇄 펄프의 수평 방향 배향 지수(I_H)와 상기 비용적(V_SP)의 관계가 이하의 식으로 나타내어진다:

I_H ≤ -0.099V_SP + 2.4.

수평 방향 배향 지수 I_H는 이하의 식에 따라 얻어지는 값이다:

I_H = CS₁/((CS₂ + CS₃)/2)

여기서, CS₁은 상기 집합체의 상기 외면을 수평면에 두었을 때 상기 수평면에 평행하게 연장되는 단면에서 관찰되는 상기 분쇄 펄프의 평균 단면적을 나타내고, CS₂ 및 CS₃은 서로 직교하며 상기 수평면에 직교하는 두 단면에서 관찰되는 상기 분쇄 펄프의 평균 단면적을 나타낸다.

도 1은 생리대의 부분 파단 사시도이다.
도 2는 흡수체의 제조 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 X선 CT 사진 촬영의 대상이 되는 다양한 흡수체의 단면을 나타내는 도면을 포함한다.
도 4는 X선 CT 사진의 한 예이다.
도 5는 X선 CT 사진의 다른 예이다.
도 6은 X선 CT 사진의 또다른 예이다.
도 7은 X선 CT 사진의 또다른 예이다.
도 8은 흡수체의 비용적과 수평 방향 배향 지수 사이의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 9는 흡수체의 비용적과 내면 확산 면적 사이의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 10은 흡수체의 비용적과 외면 확산 면적 사이의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 11은 흡수체의 비용적과 단면적 변화량 사이의 관계를 나타내는 그래프도이다.

첨부 도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 흡수체의 상세가 더 완전히 이해될 것이다.

도 1을 참조하면, 일회용 체액 흡수성 용품, 예컨대 생리대(1)는 투액성 표면 시트(2), 불투액성 이면 시트(3) 및 이들 표면 시트 및 이면 시트(2, 3) 사이에 개재된 흡수체(10)를 포함하며, 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향이 각각 쌍두 화살표 A, B 및 C로 표시된다. 표면 시트(2) 및 이면 시트(3)는 흡수체(10)의 외주연을 넘어 외측으로 연장되어 예컨대 핫멜트 접착제(도시되지 않음)에 의하여 외주연 외면에 접합된다. 흡수체(10)는 흡액 코어재(11), 코어재(11)의 내면(12)을 피복하는 투액성 피복 시트(13) 및 코어재(11)의 외면(14)을 피복하는 투액성 또는 불투액성 피복 시트(15)를 포함하며, 상기 피복 시트(13, 15)는 코어재(11)의 주연을 넘어 외측으로 연장되어 예컨대 핫멜트 접착제(도시되지 않음)에 의하여 함께 접합되거나 또는 접합되지 않고 서로 중첩되기만 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "내면"은 생리대(1)의 착용자에 면하는 생리대(1)의 면(도시되지 않음)을 의미하고, 본 명세서에서 사용되는 용어 "외면"은 착용자의 착의에 면하는 (또는 착용자에서 떨어진) 생리대(1)의 면을 의미한다.

이러한 생리대(1)에서, 표면 시트(2)로서, 열가소성 합성 섬유의 부직포 또는 플라스틱 필름과 같은 투수성 시트를 사용할 수 있다. 이면 시트(3)로서는, 예컨대, 불투액성 플라스틱 필름, 열가소성 합성 섬유의 불투액성 부직포, 또는 플라스틱 필름과 부직포의 불투액성 적층체를 사용할 수 있다. 피복 시트(13)로서는, 예컨대, 투액성 티슈 페이퍼 또는 열가소성 합성 섬유의 투액성 부직포를 사용할 수 있다. 피복 시트(15)로서는, 피복 시트(13)와 유사한 투수성 시트 뿐만 아니라, 불투액성 플라스틱 필름도 사용할 수 있다.

도 2를 참조하여, 흡수체(10)와 같은 흡수체의 제조 공정을 개시한다. 제1 공정 I에서는, 피복 시트(15)를 형성하는 캐리어 시트 웹(15a)이 기계 방향(MD)으로 상류측으로부터 연속적으로 공급된다.

제2 공정 II에서는, 시계 반대 방향(MD)으로 회전하는 석션 드럼(30a)과 상기 석션 드럼(30a)을 피복하도록 형성된 후드 달린 흡액성 재료 공급부(30b)가 연관된다. 상기 석션 드럼(30a)은 각각 석션 드럼(30a)의 둘레 방향으로 소정 피치로 배열된 개개의 코어재(11)의 평면 형상과 일반적으로 동일한 형상을 갖는 복수의 오목부(30d)를 구비한 외주면(30c)에 형성된다. 각각의 오목부(30d)는 석션 드럼(30a)이 회전함에 따라 연속적으로 공급부(30b) 안으로 이동하며, 이 때 이들 오목부(30d)는 연속적으로 진공의 흡인 효과를 받는다. 공급부(30b)는 톱밀형 개섬 장치(도시되지 않음)에 의하여 개섬된 분쇄 펄프(20)를 석션 드럼(30a)으로 공급하며 분쇄 펄프 공급부(30f) 및 필요에 따라 고흡수성 폴리머 입자(20a)를 공급하기 위한 공급부(30g)를 포함한다. 이로써, 공급부(30b)가 이 부위(30b)로 이동하는 오목부(30d)에 분쇄 펄프(20)를 공급하거나 또는 동시에 분쇄 펄프(20)와 고흡수성 폴리머 입자(20a) 둘다를 공급하여 이들이 함께 혼합되거나 또는 서로 적층될 수 있다. 공정 I에서부터 주행하는 캐리어 시트 웹(15a)은 석션 드럼(30a)의 외주면(30c)에 놓이며, 이 때 캐리어 시트 웹(15a)은 오목부(30d)의 형상에 따라 변형하여 오목부(30d)의 표면을 피복한다. 이후, 오목부(30d)에는 분쇄 펄프(20)가 공급되거나 또는 분쇄 펄프(20)와 고흡수성 폴리머 입자(20a)가 동시에 공급된다.

제3 공정 III에서는, 캐리어 시트 웹(15a)이 제1 무단 벨트(21) 위에서 석션 드럼(30a)으로부터 운반되어 기계 방향(MD)으로 주행한다. 캐리어 시트 웹(15a) 상에는, 복수의 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)이 기계 방향(MD)으로 간헐적으로 배열된다. 개개의 코어재(11)에 상당하고 오목부(30d)의 형상에 따라 형상화된 각각의 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)은 여전히 미압축 상태의 분쇄 펄프(20)의 집합체 또는 분쇄 펄프(20)와 고흡수성 폴리머 입자(20a)의 집합체에 의하여 형성된다. 이 제3 공정 III에서, 피복 시트를 형성하기 위한 피복 시트 웹(13a)이 도 2에 도시된 바와 같이 상기로부터 연속적으로 공급되어 캐리어 시트 웹(15a)과 협력하여 사이에 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)을 개재시키고, 이로써 피복 시트 웹(13a), 캐리어 시트 웹(15a) 및 제1 펄프 섬유 유닛(23a)을 포함하는 제1 복합재 적층체 웹(26)을 형성한다.

제4 공정 IV에서는, 제1 복합재 적층체 웹(26)이 기계 방향(MD)으로 서로 평행하게 주행하는 통기성 제2 무단 벨트(27) 및 통기성 제3 무단 벨트(28) 사이의 갭으로 공급된다. 이들 제2 및 제3 무단 벨트(27, 28)는 도 2에 도시된 바와 같이 원하는 치수로 미리 설정된 거리(d₁)만큼 수직 방향으로 서로 이격된다. 제2 무단 벨트(27)의 바로 위에 고압 증기 제트를 분사하는 노즐 집합체(31a)가 설치되고, 제3 무단 벨트(28) 아래에는 노즐 집합체(31a)와 마주보도록 석션 박스(31b)가 설치된다. 노즐 집합체(31a)의 한 실시예에서는, 각각 노즐 직경이 0.5 mm인 복수의 노즐(도시되지 않음)이 2 mm의 간격으로 기계 방향(MD)에 직교하는 교차 방향(CD)으로 배열된다(도 3 참조). 노즐 집합체(31a)는 교차 방향(CD)에서의 치수가 교차 방향(CD)에서 제1 복합재 적층체 웹(26)의 치수보다 커서, 제1 복합재 적층체 웹(26)이 전체 폭에 걸쳐 고압 증기 제트로 분사될 수 있다. 0.7 MPa 수준의 고압 증기 제트가 예컨대 5 m/분의 속도로 주행하는 제1 복합재 적층체 웹(26)의 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)에 대해서 1.27 kg/m²의 속도로 각 노즐로부터 분사되고, 그 결과 제1 복합재 적층체 웹(26)이 제2 복합재 적층체 웹(32)으로 변화되고, 이것은 제5 공정 V에서의 제4 무단 벨트(34) 상에서 운반된다.

제5 공정 V에서는, 제2 복합재 적층체 웹(32)이 기계 방향(MD)에서 인접하는 제2 목재 펄프 섬유 유닛(23b, 23b)의 각 쌍 사이에서 컷팅되어, 제2 목재 펄프 섬유 유닛(23a)으로부터 변화되는 코어재(11), 캐리어 시트 웹(15a)으로부터 변화되는 피복 시트(15) 및 커버 시트 웹(13a)으로부터 변화되는 커버 시트(13)를 포함하는 개개의 흡수체(10)가 얻어진다.

도 2와 관련하여 예시적으로 개시된 공정에 의하여 얻어지는 흡수체(10)에서, 에어로 반송되고 적층되어 제2 공정 II에서 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)을 형성하는 분쇄 펄프(20)에는 제3 공정 III에서 고압 증기가 분사되고, 그 결과, 분쇄 펄프(20)의 길이 방향은 피복 시트 웹(13a)으로부터 캐리어 시트 웹(15a)을 향해 연장되는, 즉 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)의 두께 방향으로 배향되는 증기 제트에 의하여 힘을 받는다. 본 발명의 하나 이상의 실시양태에 따르면, 이러한 재배향의 정도는 고압 증기 제트의 분사 조건(들) 및 제2 및 제3 무단 벨트(27, 28) 사이의 거리(d₁)를 적절히 선택함으로써 조절될 수 있다. 코어재(11)용 피복 시트(15)로서 불투수성 시트를 사용하는 것이 바람직한 경우, 불투액성 캐리어 시트 웹(15a)을 불투수성 시트 웹으로 교체하거나 또는 불투수성 시트 웹을 도 2의 제5 공정 V에서 캐리어 시트 웹(15a) 상에 겹칠 수 있다. 공정 단계 II에서 분쇄 펄프와 함께 고흡수성 폴리머 입자를 공급하는 것이 바람직한 경우, 고흡수성 폴리머 입자의 양은 바람직하게는 각 제1 목재 펄프 섬유 유닛(23a)에서 분쇄 펄프의 총 질량의 10∼80% 범위이다.

도 3은 흡수체(10)의 코어재(11)에서 분쇄 펄프(20)의 배향 상태의 관찰 방법을 설명하는 도면의 시리즈를 포함하며, 이 도면 시리즈에서, 코어재(11)의 외면은 수평면(도시되지 않음) 상에 위치한다. 본 발명의 하나 이상의 실시양태에 따르면, 코어재(11)의 X선 CT(X선 컴퓨터 단층 촬영) 사진은 분쇄 펄프(20)의 배향 상태를 관찰하기 위하여 사용된다. X선 CT 사진을 준비하기 위하여, 사진 촬영할 코어재(11)의 단면을 선택하고 선택된 단면 전체를 촬영한다. 이후, 단면에 나타난 분쇄 펄프(20)의 각 섬유의 단면적을 측정한다. 측정 결과에 기초하여, 성분 섬유당 평균 단면적을 측정한다.

도 3(a)는 X선 CT 사진 촬영 대상인 코어재(11)의, 기계 방향(MD)에 평행하게 연장되는 단면(이하 XY 단면이라 함)의 위치를 나타낸다.

도 3(b)는 X선 CT 사진 촬영 대상인 코어재(11)의, 교차 방향(CD)에 평행하게 연장되는 단면(이하 YZ 단면이라 함)의 위치를 나타낸다. 교차 방향(CD)은 도 2에서 기계 방향(MD)에 직교하고 제1 복합재 적층체 웹(26)의 폭 방향으로 연장된다.

도 3(c)는 X선 CT 사진 촬영 대상인 코어재(11)의, 내면(12)에 평행하게 연장되는 단면(도 1 참조)(이하 XZ 단면이라 함)의 위치를 나타낸다. 이 XZ 단면은 외면(14)에 대하여 평행하게 연장되는 평면이다.

도 4, 5, 6 및 7은 몇몇 X선 CT 사진을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 4는 X선 CT 사진 촬영 대상인 후기하는 실시예 1에 따른 코어재(11)로부터 절취한 시료의 입체상이며, 도 3의 X-, Y- 및 Z-축에 대응하는 좌표축이 또한 기입되어 있다. 도 5는 XY 단면의 사진으로서, 분쇄 펄프(20)를 구성하는 다수의 성분 섬유의 단면이 보인다. 도 6은 YZ 단면의 사진으로서, 이 사진에서도, 분쇄 펄프(20)를 구성하는 다수의 성분 섬유의 단면이 보인다. 도 7은 XZ 단면의 사진으로서, 이 사진에서도, 분쇄 펄프(20)를 구성하는 다수의 성분 섬유의 단면이 보인다.

도 3(a), 3(b) 및 3(c)에 기초하여 준비된 도 5 내지 7에 의해 예시적으로 나타낸 X선 CT 사진으로부터, 분쇄 펄프의 단면적 및 평균 단면적은 이하 개시되는 바와 같은 절차에 의하여 얻어진다.

(1) XY 단면, YZ 단면, XZ 단면의 화상을 bmp 형식으로 얻고, 각각의 단면 화상을 Scalar Corporation사가 개발한 화상 해석 소프트웨어 "USB 디지털"로 전송한다.

(2) 측정 부위의 bmp 화상을 잘라 낸다. 잘라내는 대상은 XY 단면과 YZ 단면의 경우에는 두께 방향으로 보아 코어재(11)의 중앙부에서의 두께의 약 1/3의 범위이고, XZ 단면의 경우에는 약 500 픽셀 x 약 500 픽셀 범위이다.

(3) 얻어진 화상을 2치화 처리하고, 각 단면에서의 분쇄 펄프의 단면 부위를 추출 가능한 상태로 한다.

(4) 각 단면에서 분쇄 펄프(20)의 면적율을 계산하고, XY 단면, YZ 단면, XZ 단면에 대하여 상기 면적율이 일반적으로 동등한 것을 확인한다.

(5) 요소 추출 범위의 하한치를 분쇄 펄프 단면적 환산으로 2 x 10^-10 m²로 설정하고, 이 하한치보다 작은 분쇄 펄프(20)의 단면적을 요소 추출에서 제외한다.

(6) 각 단면에서 요소 추출된 분쇄 펄프의 단면에서 평균 픽셀 수를 구한다.

(7) 수평 방향 배향 지수를 하기 식

수평 방향 배향 지수 = (XZ 단면에서 픽셀의 평균수)/((XY 단면에서 픽셀의 평균수 + YZ 단면에서 픽셀의 평균수)/2)

에 따라 산출하고, 얻어진 값을 분쇄 펄프(20)의 수평 방향 배향 지수(I_H)로 한다. 상기 식에서 "픽셀의 평균수"라는 용어는 또한 "분쇄 펄프의 단면적의 평균값"으로 환언할 수 있다. "수평 방향 배향 지수가 크다"는 표현은 다량의 분쇄 펄프(20)가 수평 방향으로 배향됨을 의미한다.

도 2의 제4 공정 IV에서는, 에어 반송되고 적층되나 개섬된 상태로 캐리어 시트 웹(15a)과 피복 시트 웹(13a) 사이에 개재되어 제1 복합재 적층체 웹(26)을 형성하는 분쇄 펄프(20)를 한 쌍의 통기성 지지체인 서로 거리(d₁)만큼 이격된 제2 무단 벨트(27)와 제3 무단 벨트(28) 사이에 개재시킨다. 이 제4 공정 IV에서, 분쇄 펄프(20)는 고압 증기 제트를 분사받으므로, 증기 제트 분사 전에는 XZ 단면에서 수평 방향으로 연장되어 있던 분쇄 펄프(20)가 고압 증기 제트 분사 후에는 XY 단면 및 YZ 단면으로 재배향된다. 코어재(11)의 두께 방향(TD)으로 배향된 분쇄 펄프(20)의 성분 섬유의 퍼센트를 증가시킴으로써, 체액이 코어재(11)의 내면(12)에 잔류하지 않고 외면(14)으로 확산 및 침투하기 용이하도록 할 수 있다. 코어재(11)가 이러한 방식으로 기능하는 흡수체(10)에서, 피복 시트(13) 및 표면 시트(2)는 건조 상태로 용이하게 유지될 수 있어 생리대(1)가 표면 시트(2)의 젖은 상태로 인한 착용자의 불쾌감을 야기하지 않게 된다.

본 발명자들은, 일반적으로, 코어재의 두께 방향으로 일반적으로 배향되지 않은 분쇄 펄프를 함유하는 코어재에서, 밀도가 낮은 부위, 즉, 비용적이 큰 부위의 내면이 체액으로 젖으면, 체액의 질량 및 응집력 효과에 의해 목재 펄프 섬유가 서로 접근하여 그 부위가 고밀도화된다는 것을 인식하였다. 이러한 부위에 비하여, 고밀도화된 부위 주위에 있는 저밀도 부위는 일반적으로 체액에 의하여 젖지 않으므로, 이 저밀도 부위에서는, 목재 펄프 섬유가 서로 접근하지 않아 체액이 그 안으로 확산하기가 어렵다. 그 결과, 체액으로 젖은 고밀도 부위에서는, 내면이 가라앉고 때때로 체액의 바람직하지 않은 체류가 일어나기도 한다.

이러한 문제는 내면(12)으로부터 외면(14)으로 체액의 확산 및 침투를 촉진하여 내면(12)의 가라앉음을 제한하고 이로써 체액의 체류를 제한하는 본 발명의 하나 이상의 실시양태에 따른 코어재(11)에 의하여 해결되거나 또는 적어도 경감된다.

상기 개시한 바와 같은 방식으로 작용하는 코어재(11) 및 흡수체(10)를 얻기 위하여, 단위면적당 질량이 150∼500 g/m²인 코어재(11)가 본 발명의 하나 이상의 실시양태에 따라 사용된다. 단위면적당 질량이 150 g/m² 미만인 코어재는 실용성이 부족하다. 단위면적당 질량이 500 g/m²를 초과하는 코어재는 고압 증기 제트의 분사에 의해 분쇄 펄프(20)의 성분 섬유를 높은 효율로 코어재(11)의 두께 방향(TD)으로 배향시키는 것이 어렵다. 바람직한 작용을 위해서, 코어재(11)의 비용적은 바람직하게는 3∼20 cc/g 범위이다. 비용적이 상기 범위인 코어재(11)는 생리대와 같은 체액 흡수성 물품에 사용되기에 적합한 유연성을 가진다. 또한, 일부 실시양태에서의 코어재(11)에서는, 비용적(V_SP)과 수평 방향 배향 지수(I_H) 사이의 관계가 하기 식을 만족한다:

I_H ≤ -0.099V_SP + 2.4

(식 중, V_SP는 cc/g으로 측정됨).

상세히 후술되는 표 1과 2 및 도 8로부터 명백한 바와 같이, 상기 범위의 수평 방향 배향 지수(I_H)를 갖는 코어재(11)에서는, 분쇄 펄프(20)가 코어재(11)의 두께 방향(TD)으로 배향되어 코어재(11)의 내면(12)으로부터 외면(14)을 향해 체액의 확산 및 침투를 용이하게 한다는 것이 실험적으로 관찰되었다. 이러한 코어재(11)에서는, 내면(12)에 대하여 0.3 ml의 인공 경혈을 적하한 후 20초 후에 측정한 내면(12)에서의 인공 경혈의 확산 면적(S_A)이, 상기 확산 면적(S_A)이 측정되고 3분 후에 측정한 외면(14)에서의 인공 경혈의 확산 면적(S_B)보다 작았다. (후술되는 실시예 1 내지 4 및 표 2 참조).

코어재(11)의 내면(12)에 체액이 체류하는 것을 제한함으로써, 상기 내면(12)이 표면 시트(2)를 통해 착용자의 피부와 접촉할 때 생리대(1)의 착용자가 경험하는 불쾌감이 효과적으로 경감될 수 있다. 이러한 효과를 확인하는 수단으로서, 본 발명자들은 KATO TECH CO., LTD.사 제조의 "KES-77 정밀 고속 열 물성 측정 장치 THERMOLABO II"를 사용하였다. 이 장치를 이용하여 실시한 측정에서, 인공 경혈 및 코어재를 20℃의 온도 및 75%로의 상대 습도에서 셋팅된 실내 분위기에서 48시간 동안 컨디셔닝하고 장치에 부속된 센서를 30℃로 셋팅하였다. 인공 경혈을 적하한 코어재(11)의 내면(12)에 센서를 접촉시키고 소정 시간 동안 센서와 내면(12) 사이의 열 이동 피크값(Qmax)을 측정하였다. 센서의 구체적인 예 중 하나로서, 면적 9 cm², 질량 9.79 g의 구리판을 이용하였고, 이 구리판에 열 에너지를 측적하여 구리판을 소정의 온도, 예컨대 30℃로 유지하였다. 센서가 내면(12)에 접촉한 직후에 Qmax라 불리는 열류의 피크값을 측정하였다. 이 피크값 Qmax는 착용자의 피부가 물체, 예컨대 생리대에 접촉했을 때에 착용자가 경험하는 차가운 또는 따듯한 느낌의 정도를 나타내는 기준값으로 고려되었다. 구체적으로는, 큰 Qmax에서는 차가운 느낌이 강하고, 작은 Qmax에서는 따듯한 느낌이 강하다. 본 발명의 하나 이상의 실시양태에 따른 코어재(11)는 체액이 내면(12)에 체류하는 것을 억제할 수 있으므로 Qmax가 이에 따라 감소하여 생리대 착용자가 불쾌한 차가운 느낌을 느낄 수 있는 가능성을 회피할 수 있다. 단, 착용자의 신체에 착용된 생리대에서, 코어재(11)와 경혈은 일반적으로 코어재(11)가 실제로 분비되는 경혈을 흡수할 때와 동일한 온도이다. 이러한 상태에서, 코어재(11)의 Qmax가 비교적 큰 경우, 생리대 착용자는 차가운 느낌보다는 경혈의 흡수 지연으로 인한 불쾌한 따듯함 및/또는 오염감을 경험한다.

본 발명의 하나 이상의 실시양태에 따라 얻어지는 코어재(11)를 평가하기 위한 측정 항목을 이하에 개시한다: (1) 두께, (2) 단위면적당 질량, (3) 수평 방향 배향 지수(I_H), (4) 인공 경혈의 적하 후의 단면적 변화, (5) 내면에서 인공 경혈의 확산 면적, (6) 외면에서 인공 경혈의 확산 면적 및 (7) Qmax.

이들 측정 항목의 측정 방법을 이하에 개시한다.

(1) 두께

a. 흡수체를 10 x 10 mm의 크기로 컷팅하고, 피복 시트를 박리하여 측정용 시험편을 얻었다. 다이얼 두께 게이지를 이용하여 상기 시험편의 두께를 측정하였다. 직경 50 mm의 프로브를 사용하였고 측정 하중은 2.5/cm²로 설정하였다.

b. 10매의 시험편에 대하여 두께를 측정하고 측정된 10개의 값의 평균값을 코어재의 두께로 하였다.

(2) 단위면적당 질량

a. (1)에서와 동일한 방법으로 얻은 시험편의 중량을 측정하고 하기 식에 따라 단위면적당 질량을 계산하였다:

단위면적당 질량(g/m²) = 측정된 질량(g)/0.01(m²)

(3) 수평 방향 배향 지수(I_H)

a. 도 3에 대하여 설명한 방법을 이용하였다.

(4) 인공 경혈의 적하 후의 단면적 변화, (5) 내면에서 인공 경혈의 확산 면적, (6) 외면에서 인공 경혈의 확산 면적

a. (1)에서와 동일한 방법으로 얻은 시험편을 사용하였다.

b. 측정 장치: Keyence Corporation사 제조의 2D 레이저 변위 센서. 이 장치는 다음과 같은 주요 기기를 포함한다.

센서 헤드: Keyence Corporation사 제조의 LJ-G030(레이저 발진 및 측정 헤드).

컨트롤러: Keyence Corporation사 제조의 LJ-5000 세트(데이터 집적 및 축적).

LCD 모니터: Keyence Corporation사 제조의 CA-MP81.

이들 기기에서는, 레이저 반사광을 이용하여 시험편의 표면 형상을 2차원(일직선상의 높이 방향의 좌표에 따름)으로 측정하고, 이렇게 얻어진 데이터를 축적하여 둘 수 있다. 또한, 높이 방향의 좌표 데이터의 추출하기 위하여, 어플리케이션 소프트웨어 "LJ Navigator"(버전 1.5.1.0)를 사용하고, 단면적 변화의 산출과 집계를 위하여 마이크로소프트사의 계산 소프트웨어 "EXCEL 2003"에 데이터를 전송하였다.

c. 시험편을 2D 레이저 변위 센서에 셋팅하여 표면 요철을 측정하였다.

d. 요철을 측정한 부위의 중앙에 인공 경혈을 1초간 0.3 ml 적하하였다.

e. 인공 경혈을 적하하고 나서 20초 후에, 앞서 요철을 측정한 부위에서 다시 요철을 측정하였다.

f. 상기 측정 항목 e에 설명한 측정 직후에, 직선 자를 사용하여 인공 경혈로 오염된 내면의 치수를 코어재 제조 공정에서의 기계 방향(MD)과 교차 방향(CD)에서 측정하였다.

g. 상기 항목 f에서 측정한 치수로부터 타원 환산치를 구하여, 내면에서 인공 경혈의 확산 면적(S_A)을 얻었다.

h. 상기 항목 e에서 측정한 좌표값에서 상기 항목 c에서 측정한 좌표값을 빼고, 상기 감산 결과에 측정 피치(0.33 mm)를 곱하고, 최종적으로 상기 곱한 결과를 적분하여 인공 경혈의 흡수 전후의 단면적 변화를 구하였다.

i. 인공 경혈을 적하하고 나서 3분 후에 코어재의 외면을 관찰하고, 외면을 통해 육안으로 확인되는 경혈로 오염된 부분이 서로 직교하는 2방향의 치수를 측정하고, 측정한 치수를 타원 환산하여 확산 면적으로 구하였다. 이렇게 구한 확산 면적 중에서 더 큰 값의 확산 면적을 외면에서의 인공 경혈의 확산 면적(S_B)으로 하였다.

j. 인공 경혈의 조성은 다음과 같다:

a. 이온 교환수 1 L

b. 글리세린 80 g

c. 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 8 g

d. 염화나트륨 10 g

e. 탄산수소나트륨 4 g

f. 안료 적색 102호 8 g

g. 안료 적색 2호 2 g

h. 안료 적색 5호 2 g

성분 a에 성분 b 내지 e를 첨가하여 3시간 교반하였다. 그 후, 성분 f 내지 h를 첨가하고 1시간 교반하여 인공 경혈을 얻었다.

(7) Qmax

a. (1)에서 이용된 것과 동일한 방법으로 시험편을 얻었다.

b. 측정 장치: KATO TECH CO., LTD.사 제조의 "KES-77 정밀 고속 열 물성 측정 장치 THERMOLABO II"를 사용하였다. "THERMOLABO II"의 센서의 중량을 측정하고 표준에 중량을 추가하여 접촉압을 30 g/m²로 설정하였다.

c. 인공 경혈의 적하량: 각각 실시예 1 내지 4에 따른 코어재로부터 얻은 시험편의 두께에 대응하는 높이와 18 mm의 직경을 갖는 원통을 상정하고, 각 원통의 용적의 2/3에 상당하는 양의 인공 경혈을 1초간 각 시험편에 적하하였다. 실제로 각 시험편에 적하한 인공 경혈의 양은 다음과 같았다:

실시예 1: 0.16 ml

실시예 2: 0.33 ml

실시예 3: 0.5 ml

실시예 4: 0.83 ml

d. 측정 순서는 이하에 설명하는 바와 같다:

(a) "THERMOLABO II"를 소정 온도로 설정하였다.

(b) 시험편의 중앙부에 소정량의 인공 경혈을 1분간 적하하였다.

(c) 적하 10초 후에, "THERMOLABO II"에 부속된 센서의 중앙부를 인공 경혈을 적하한 부위의 중앙부에 놓은 후, 센서에 30 g/cm²의 하중을 가하여 시험편과 센서 사이의 열 이동의 피크값 Qmax를 측정하였다.

(d) 3개의 시험편에 대한 측정값을 평균하여 코어재의 Qmax를 구하였다.

실시예

실시예 1 내지 4

도 2에 도시된 공정에 하기 조건을 적용하고 제2 무단 벨트 및 제3 무단 벨트 사이의 거리(d₁)를 0.4∼2.4 mm의 범위에서 적절히 변화시켜 생리대의 흡수체에 사용된 코어재의 실시예 1 내지 4를 얻었다. 코어재의 실시예 1 내지 4에서, 두께, 단위면적당 질량, 수평 방향 배향 지수(I_H), 인공 경혈의 적하 후의 단면적 변화, 내면에서 인공 경혈의 확산 면적, 외면에서 인공 경혈의 확산 면적 및 Qmax값을 측정하고 측정 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.

(1) 분쇄 펄프: Weyorhaeuser사 제조의 NB-416

(2) 코어재 1개당 소비되는 분쇄 펄프의 양: 300 g/m²

(3) 캐리어 시트 및 피복 시트: 코어로서 폴리에스테르 및 시스로서 폴리에틸렌으로 이루어지는 코어시스형 복합 섬유로 형성된 에어스루 부직포. 상기 부직포의 단위면적당 질량은 25 g/m²이고, 상기 부직포의 섬도는 2.2 dtex이며, 상기 부직포의 섬유 길이는 51 mm이다.

(4) 캐리어 시트 및 피복 시트의 주행 속도: 5 m/분

(5) 증기 분사 노즐의 직경: 0.5 mm

(6) 증기 노즐이 배열되는 피치: 2 mm

(7) 증기압: 0.7 MPa

(8) 제1 펄프 유닛에 분사된 증기의 양(증기 처리량): 1.27 kg/m².

실시예 5, 6

500 g/m²(실시예 5) 또는 200 g/m²(실시예 6)의 분쇄 펄프를 사용하고 제2 무단 벨트 및 제3 무단 벨트 사이의 거리(d₁)를 2.4 mm(실시예 5) 또는 0.5 mm(실시예 6)로 설정한 것을 제외하고 실시예 1과 유사한 방법으로 코어재의 실시예 5 및 6 그리고 이의 측정용 시험편을 얻었다. 시험편에 대하여, 두께, 단위면적당 질량, 인공 경혈의 적하 후의 단면적 변화량, 내면에서 인공 경혈의 확산 면적, 외면에서 인공 경혈의 확산 면적 및 Qmax값을 측정하고 측정 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.

실시예 7

International Paper Company사 제조의 Super-soft IP-SS를 분쇄 펄프로서 사용한 것을 제외하고 실시예 2와 유사한 방법으로 코어재의 실시예 7 및 이의 측정용 시험편을 얻었다. 시험편에 대하여, 실시예 5 및 6과 유사한 측정을 실시하여 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 측정 결과를 얻었다.

실시예 8, 9

실시예 1에서 사용한 분쇄 펄프를 200 g/m²의 비율로 고흡수성 폴리머 입자와 혼합된 분쇄 펄프로 이루어지는 복합 흡수성 코어재로 대체한 것을 제외하고 실시예 2에서 이용된 것과 유사한 방법으로 코어재의 실시예 8 및 9 그리고 이의 측정용 시험편을 얻었다. 얻어진 코어재에 대하여, 실시예 5 및 6에 대하여 실시한 것과 유사한 측정을 실시하여 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 측정 결과를 얻었다. 고흡수성 폴리머 입자로서, SUMITOMO SEIKA Chemicals Co., Ltd.사 제조의 UG-860D 및 San-Dia Polymer, Ltd.사 제조의 UP-270을 사용하였다.

비교예

비교예 1 내지 4

코어재 실시예 1 내지 4를 얻기 위해 사용된 도 2에 도시된 공정의 공정 IV에서 제1 복합재 적층체 웹에 대한 고압 증기 제트의 분사를, 한 쌍의 프레스 롤에 의하여 5 m/분의 속도로 기계 방향(MD)으로 주행하는 제1 복합재 적층체 웹을 기계적으로 압축하는 것으로 대체하여, 코어재 실시예 1 내지 4의 두께에 상당하는 두께를 갖는 코어재 비교예 1 내지 4를 얻었다. 각 프레스 롤은 직경이 250 mm 였다. 롤 외주면 거리를 적절히 변화시킴으로써 각 비교예에서 코어재 두께를 변화시켰다. 코어재 비교예로부터, 실시예 1의 경우와 동일한 방법으로 측정용 시험편을 준비하였다. 각 시험편에 대하여, 실시예 1 내지 4에 대하여 실시한 것과 유사한 측정을 실시하여 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 측정 결과를 얻었다.

비교예 5, 6

실시예 5 및 6을 얻는 과정에서 사용된 도 2의 제1 복합재 적층체 웹(26)을 코어재 비교예 1의 제조에 사용된 것과 유사한 한 쌍의 프레스 롤에 의하여 압축하여 실시예 5 및 6과 이의 시험편의 두께에 상당하는 두께를 갖는 코어재 비교예 5 및 6을 얻었다. 실시예 5 및 6에 대하여 실시한 것과 유사한 측정을 실시하여 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 측정 결과를 얻었다.

비교예 7

실시예 7에 따른 코어재 제조 공정에서 사용된 제1 복합재 적층체 웹(26)을 실시예 7 및 이의 시험편에 상당하는 두께를 갖는 코어재 비교예 1을 얻기 위해 사용된 것과 유사한 한 쌍의 프레스 롤에 의하여 압축하였다. 실시예 7과 유사한 측정을 실시하여 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 측정 결과를 얻었다.

비교예 8, 9

비교예 2에서 사용한 분쇄 펄프를 200 g/m²의 비율로 고흡수성 폴리머 입자와 혼합된 분쇄 펄프로 이루어지는 복합 흡수성 코어재로 대체한 것을 제외하고 비교예 2와 유사한 방법으로 코어재 및 측정용 시험편을 얻었다. 시험편에 대하여, 비교예 5 및 6에서의 측정과 유사한 측정을 실시하여 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 측정 결과를 얻었다.

표 8은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 비용적 대 수평 방향 배향 지수의 관계를 나타내는 그래프도이다. 코어재 실시예 1 내지 4에서, 비용적(V_SP)과 수평 방향 배향 지수(I_H) 사이의 관계는 이하의 식으로 나타내어질 수 있었다.

I_H = -0.099V_SP + 2.4

(여기서, V_SP는 cc/g로 측정됨).

코어재 비교예 1 내지 9에서, 비용적(V_SP)과 수평 방향 배향 지수(I_H) 사이의 관계는 이하의 식으로 나타내어질 수 있었다.

I_H = -0.0845V_SP + 2.6

(여기서, V_SP는 cc/g로 측정됨).

비용적이 동일하다고 가정하면, 코어재 안의 분쇄 펄프가 수평 방향으로 배향될 수 있는 퍼센트는 각각 비교예 1 내지 4에서보다 실시예 1 내지 4에서 더 낮았다. 고흡수성 폴리머 입자를 함유하는 코어재의 경우, 코어재의 체적으로부터 고흡수성 폴리머 입자가 차지하는 체적을 빼서 얻어지는 값을 이용하여 코어재의 비용적을 구하였다.

도 9는 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 비용적 대 내면 확산 면적의 관계를 나타내는 그래프도이다. 코어재의 비용적이 동일하다고 가정하면, 내면 확산 면적은 각각 비교예 1 내지 9에서보다 실시예 1 내지 9에서 더 작은 경향이 있었다.

도 10은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 비용적 대 외면 확산 면적의 관계를 나타내는 그래프도이다. 코어재의 비용적이 동일하다고 가정하면, 외면 확산 면적은 각각 비교예 1 내지 9에서보다 실시예 1 내지 9에서 더 큰 경향이 있었다.

도 11은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 비용적 대 단면적 변화량의 관계를 나타내는 그래프도이다. 코어재의 비용적이 동일하다고 가정하면, 단면적 변화량은 각각 비교예 1 내지 9에서보다 실시예 1 내지 9에서 더 작은 경향이 있었다.

상기 개시한 제1 양태는 적어도 이하의 항목으로 마련될 수 있다:

(i) 분쇄 펄프의 집합체에 의해 형성되고 내면과 외면을 갖는 흡수성 코어재, 상기 내면을 피복하는 투수성 시트 및 상기 외면을 피복하는 투액성 또는 불투수성 시트를 포함하는 흡수체로서,

상기 집합체는 단위면적당 질량이 150∼500 g/m² 범위이고, 비용적이 3∼20 cc/g 범위이며;

상기 집합체에서 상기 분쇄 펄프의 수평 방향 배향 지수(I_H)와 상기 비용적(V_SP)의 관계가 이하의 식으로 나타내어지며;

I_H ≤ -0.099V_SP + 2.4

상기 수평 방향 배향 지수(I_H)가 이하의 식에 따라 얻어지는 값인 것을 특징으로 하는 흡수체:

I_H = CS₁/((CS₂ + CS₃)/2)

여기서, CS₁은 상기 집합체의 상기 외면을 수평면에 두었을 때 상기 수평면에 평행하게 연장되는 단면에서 관찰되는 상기 분쇄 펄프의 평균 단면적을 나타내고, CS₂ 및 CS₃은 서로 직교하며 상기 수평면에 직교하여 연장되는 두 단면에서 관찰되는 상기 분쇄 펄프의 평균 단면적을 나타낸다.

상기 항목 (i)에 개시된 하나 이상의 양태는 이하의 유리한 효과 중 하나 이상을 제공할 수 있다:

흡수체의 주요 코어재로서 사용되는 분쇄 펄프의 집합체에서 수평 방향 배향 지수(I_H)가 가능한 낮은 값으로 감소하고, 이로써 수평면에 직교하는 방향으로 연장되는 분쇄 펄프의 퍼센트가 가능한 높은 값으로 증가하여, 상기 흡수체의 상면에서 광역에 걸친 체액의 평면적 확산이 효과적으로 제한될 수 있고 흡수체의 내면으로부터 외면으로의 확산이 촉진될 수 있다.

또한, 추가의 양태에 따라 이하의 실시양태 중 하나 이상이 제공된다:

(ii) (a) 0.3 ml의 인공 경혈을 상기 집합체의 내면에 적하하고 20초 후 내면에서의 인공 경혈의 확산 면적(S_A)이, (b) 0.3 ml의 인공 경혈을 상기 집합체의 내면에 적하하고 3분 후 외면에서의 인공 경혈의 확산 면적(S_B)보다 작다.

(iii) 상기 집합체는 분쇄 펄프 및 고흡수성 폴리머 입자를 포함하며, 상기 비용적은 고흡수성 폴리머 입자를 포함하는 집합체의 체적으로부터 고흡수성 폴리머 입자의 체적을 빼서 구한 값이다.

(iv) 상기 집합체는, 소정 거리만큼 서로 이격된 한 쌍의 통기성 지지체 사이에 분쇄 펄프를 개재시키고, 상기 한 쌍의 지지체 중 하나의 외측으로부터 집합체에 고압 증기 제트를 분사하고, 상기 한 쌍의 지지체 중 다른 하나의 외측으로부터 고압 증기 제트를 흡인함으로써 얻어진다.

(v) 상기 집합체는 고흡수성 폴리머 입자를 포함한다.

(vi) 분쇄 펄프의 단면의 평균값(CS₁, CS₂ 및 CS₃)은 집합체의 X선 CT 사진으로부터 얻은 값이다.

상기 (ii) 내지 (vi)의 실시양태에 따르면, (a)에서 개시한 유리한 효과(들)가 더 양호하게 보장된다. 각 실시양태의 추가의 유리한 효과는 각 관련 설명에서 논의된 바와 같이 얻어질 수 있다.

명세서, 도면 및 요약서를 포함하여 2010년 3월 31일자 출원된 일본 특허 출원 2010-084216호의 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로서 전체적으로 포함된다.

Claims

분쇄 펄프의 집합체에 의해 내면과 그 반대면인 외면을 갖는 흡수성 코어재가 형성되고, 상기 내면이 투수성 시트에 의해 피복되며, 상기 외면이 투수성 시트 및 불투수성 시트 중 어느 것에 의해 피복되어 있는 흡수체로서,
상기 집합체는 단위면적당 질량이 150∼500 g/m²의 범위에 있고, 비용적이 3∼20 cc/g의 범위에 있으며,
상기 집합체에서 상기 분쇄 펄프의 수평 방향 배향 지수(I_H)와 상기 비용적(V_SP)이 이하의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 흡수체:
I_H ≤ -0.099V_SP + 2.4
수평 방향 배향 지수(I_H): 상기 집합체의 상기 외면을 수평면에 두었을 때의 상기 수평면에 평행한 단면에서 관찰되는 상기 분쇄 펄프의 단면적의 평균값을 CS₁이라 하고, 서로 직교하며 또한 상기 수평면에 직교하는 2개의 평면 각각에서 관찰되는 상기 분쇄 펄프의 단면적의 평균값을 CS₂와 CS₃라고 했을 때, 수평 방향 배향 지수(I_H)는 이하의 식에 의해 구해지는 값이다.
I_H = CS₁/((CS₂ + CS₃)/2)
제1항에 있어서, 상기 집합체의 상기 내면에 인공 경혈을 1초간 0.3 ml 적하하고 나서, (a) 20초 후 상기 내면에서의 인공 경혈의 확산 면적(S_A)과, (b) 3분 후 상기 외면에서의 상기 인공 경혈의 확산 면적(S_B)에 있어서, 확산 면적(S_B)이 확산 면적(S_A)보다 큰 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 집합체가 상기 분쇄 펄프와 고흡수성 폴리머 입자를 포함하며, 상기 비용적은 상기 고흡수성 폴리머 입자를 포함하는 상기 집합체의 체적으로부터 상기 고흡수성 폴리머 입자가 차지하는 체적을 빼서 계산되는 값인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 집합체는, 상기 분쇄 펄프를 이격 거리를 갖는 한 쌍의 통기성 지지체 사이에 끼우고, 상기 한 쌍의 통기성 지지체 중 하나에서 외측으로부터 상기 집합체를 향해 고압 수증기를 분사하고, 상기 지지체 중 다른 하나에서 외측으로부터 상기 고압 수증기를 흡인함으로써 얻어지는 것인 흡수체.
제4항에 있어서, 상기 집합체는 고흡수성 폴리머 입자를 포함하는 것인 흡수체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분쇄 펄프의 상기 단면적의 평균값 CS₁과 CS₂와 CS₃는 상기 집합체의 X선 CT 사진으로부터 구해지는 값인 흡수체.
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