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KR20200002457A - 3d 엠보싱을 갖는 셀룰로오스 부직포 라미네이트 - Google Patents

3d 엠보싱을 갖는 셀룰로오스 부직포 라미네이트 Download PDF

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KR20200002457A
KR20200002457A KR1020180075965A KR20180075965A KR20200002457A KR 20200002457 A KR20200002457 A KR 20200002457A KR 1020180075965 A KR1020180075965 A KR 1020180075965A KR 20180075965 A KR20180075965 A KR 20180075965A KR 20200002457 A KR20200002457 A KR 20200002457A
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KR
South Korea
Prior art keywords
nonwoven
absorbent article
carrier sheet
top layer
spunlace
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020180075965A
Other languages
English (en)
Inventor
인영 사
상민 이
서연 손
Original Assignee
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. filed Critical 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority to KR1020180075965A priority Critical patent/KR20200002457A/ko
Priority to AU2019291760A priority patent/AU2019291760B2/en
Priority to PCT/KR2019/007850 priority patent/WO2020004995A1/en
Priority to CN201980042380.6A priority patent/CN112313073B/zh
Priority to US17/256,459 priority patent/US20210267819A1/en
Publication of KR20200002457A publication Critical patent/KR20200002457A/ko
Priority to KR1020230170708A priority patent/KR20230169896A/ko
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Abstract

본 개시물은 3D 엠보싱된 소수성 셀룰로오스-기재 섬유 스펀레이스를 최상층으로서 갖는 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이트를 제시한다. 또한, 최상층의 기저부가 접착제, 압력 결합, 열 결합, 호울 펀칭, 또는 유사한 결합에 의해 제2 캐리어 시트 층(들)에 부착되는 z-방향 토포그래피를 갖는 최상층이 개시된다.

Description

3D 엠보싱을 갖는 셀룰로오스 부직포 라미네이트{CELLULOSE NONWOVEN LAMINATE HAVING 3D EMBOSSING}
소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층; 최상층의 신체 비대향부에 신체 대향부가 부착된 부직포 캐리어 시트 층; 및 임의적으로, 캐리어 시트의 신체 비대향부에 부착된 1개 이상의 부직포 캐리어 시트 층을 포함하는 2개 이상의 층을 갖는 3D 부직포 라미네이팅된 흡수 용품이 개시된다. 또한, 3D 부직포 라미네이팅된 흡수 용품의 제조 방법이 개시된다.
섬유상 부직포 웹 물질은 흡수 구조체 및 닦기 제품을 포함하지만 이에 제한되지 않는 많은 응용에서 광범위하게 이용되고, 이 흡수 구조체 및 닦기 제품 중 대다수가 일회용이다. 특히, 그러한 물질은 개인 위생 흡수 용품, 예컨대 기저귀, 기저귀 팬티, 배변연습용 팬티, 여성용 위생 제품, 성인용 실금 제품, 붕대 및 닦기 제품, 예컨대 아기용 및 성인용 젖은 닦개에 흔히 이용된다. 또한, 그러한 물질은 손으로 또는 세정 기구, 예컨대 몹(mop)과 함께 이용되도록 설계된 세정 및 다른 화합물로 처리될 수 있는 젖은 일회용 닦개 및 마른 일회용 닦개 같은 세정 제품에 흔히 이용된다. 게다가, 추가의 응용은 미용 보조기구, 예컨대 클렌징 및 메이크업 제거 패드 및 닦개와 관련된다.
이 응용들 중 많은 응용에서는, 3차원성 및 증가된 표면적이 바람직한 속성이다. 이것은 위에서 언급한 개인 위생 흡수 용품 및 세정 제품을 위한 신체 접촉 물질에 특히 해당된다. 개인 위생 흡수 용품의 주기능 중 하나는 신체 삼출물, 예컨대 혈액, 월경분비물, 소변 및 대변을 흡수하고 보유하는 것이다.
더 구체적으로, 셀룰로오스 섬유 부직포 물질은 흡수 구조체 및 닦기 제품에서 높은 잠재적 용도를 갖는다. 그러나, 셀룰로오스 섬유 부직포 물질을 이용하는 데에 일반적인 문제점이 있다. 예를 들어, 신체측 라이너 내부에 유체를 담는 셀룰로오스 섬유는 건조성 및 얼룩 크기 면에서 합성 섬유에 비교하여 잘 기능하지 않는다. 건조성 및 얼룩 은폐의 열등이 셀룰로오스 섬유 제품이 시장에서 이용되지 않았던 주원인이다.
추가로, 셀룰로오스 섬유의 성질 때문에, 그것은 스펀레이싱 공정으로만 제조될 수 있고, 이는 스펀레이스 공정 중에 이용되는 패턴 롤의 기계적 치수 및 워터젯 공정에 고도로 의존하는 웹의 미감을 제한한다. 스펀레이스를 위한 패턴이 워터젯에 의해서 생성되기 때문에, 이 공정을 통해 만들 수 있는 패턴은 매우 단순하다. 스펀레이싱된 셀룰로오스 섬유는 BCW 웹처럼 엠보싱되고 천공될 수 있지만, 그 섬유의 열 특성 때문에, 엠보싱이 그의 3D 형상을 유지하지 않고 쉽게 편평해진다. 패턴의 제한 때문에, 셀룰로오스 섬유에 관한 임의의 연구를 면 제품을 위한 플레인 또는 단순한 메쉬 유형 패턴으로 행하였다. 요약하면, 예를 들어 흡수성 신체측 라이너를 위한 현재의 셀룰로오스-기재 스펀레이스 물질이 갖는 문제는 다음과 같다:
Figure pat00001
셀룰로오스 섬유의 친수성으로 인해, 합성 부직포(PE/PP/PET)에 비해 축축하고 더 큰 얼룩
Figure pat00002
스펀레이싱 공정에 의해 얻은 패턴의 제한된 유형/해상도로 인해, 경쟁사 제품과의 차별화에 대한 제한
Figure pat00003
높은 기계 속도로 인해, 물질에 가해지는 장력에 의해 패턴이 종종 붕괴되고/덜 보임.
결과적으로, 셀룰로오스 섬유 부직포 물질에 관한 위에서 언급한 필요를 충족시키는 3차원적 특성을 제공하는 물질, 구조 및 공정 및 장치가 모두 여전히 필요하다.
본 발명의 목적 및 이점은 다음 설명에서 부분적으로 제시되거나, 또는 그 설명으로부터 명백할 수 있거나, 또는 본 발명의 실시를 통해 알게 될 수 있다.
본 개시물에 따라서, 놀랍게도 및 예상 밖으로, 셀룰로오스-기재 스펀레이스 및 서지(surge) 라미네이트의 3D 물질 구조가 우월한 건조성, 청결성 및 부드러움을 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 산업적 표준은 셀룰로오스 스펀레이스가 건조성, 부드러움 및 얼룩 은폐에 관해서 쓰루 에어 본디드 카디드 웹(Through Air Bonded Carded Web)(TABCW) 부직포보다 열등하다는 것이지만, 본원의 개시물은 TABCW 최상부 시트에 비해 우월한 벤치 시험 결과를 낳았다. TABCW는 두 기술을 조합한다: (1) 카딩 및 (2) 열 결합.
본원의 개시물의 두 가지 중요한 속성은 다음과 같다:
부직포 라미네이트가 셀룰로오스 섬유 기재 스펀레이스를 최상층(신체 대향)으로서 갖는 2개 이상의 층을 가지고, 여기서 그러한 셀룰로오스 섬유가 제2 부직포 캐리어 시트 층 및 임의적으로, 제2 캐리어 시트 층에 부착될 수 있는 임의의 추가의 시트 층보다 적은 친수성을 가짐, 및
최상층(신체 대향)이 z-방향 토포그래피를 가지고, 최상층의 신체 비대향측이 제2 (캐리어 시트) 층(들)에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭, 또는 유사한 결합에 의해 부착됨.
본 개시물의 한 실시양태에서는, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품이 개시된다. 구체적으로, 그러한 흡수 용품은
엠보싱된 도드라진 영역들을 포함하고 각 영역이 약 2 mm 내지 약 8 mm의 직경 및 적어도 약 0.5 mm의 높이를 갖는 것인 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층,
최상층의 신체 비대향부에 신체 대향부가 부착된 부직포 캐리어 시트 층, 및
임의적으로, 캐리어 시트의 신체 비대향부에 부착된 1개 이상의 부직포 캐리어 시트 층
을 포함한다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층은 면이다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층 및 캐리어 시트(들)는 접착 라미네이팅, 스펀레이스, 또는 엠보싱 및 초음파 결합에 의해 라미네이팅된다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스는 플레인이다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 도드라진 영역들은 엇갈린 또는 플레인 패턴이다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층은 부착된 부직포 캐리어 시트(들)보다 적은 친수성을 갖는다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 최상층은 z-방향 토포그래피를 갖는다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 최상층은 캐리어 시트 층에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭 또는 유사한 결합에 의해 부착된다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 캐리어 시트 층은 임의적인 캐리어 시트 층(들)에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭 또는 유사한 결합에 의해 부착된다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품에서, 흡수 용품은 팬티라이너, 생리대, 음순간 기구, 성인용 실금 기구, 붕대, 닦개, 기저귀, 배변연습용 팬티, 속옷, 다른 여성용 위생 제품, 가슴 패드, 케어 매트(care mat), 턱받이, 상처 드레싱 제품 등일 수 있다.
상기 실시양태에 따른 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 또는 그의 방법에서, 최상층은 약 25 gsm 내지 약 35 gsm 스펀레이스를 포함하고, 캐리어 시트는 약 15 gsm 내지 약 35 gsm을 포함한다.
2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법이 개시된다. 구체적으로, 이 방법은
최상층 상에 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스를 엠보싱하는 단계,
최상층의 신체 비대향부에 부직포 캐리어 시트 층의 신체 대향부를 부착하는 단계,
임의적으로, 캐리어 시트의 신체 비대향부에 1개 이상의 신체 대향 부직포 캐리어 시트 층을 부착하는 단계
를 포함한다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 소수성 셀룰로오스 스펀레이스 최상층을 엠보싱하는 단계는 약 2 mm 내지 약 8 mm의 직경 및 적어도 약 0.5 mm의 높이의 각 영역을 도드라지게 한다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층은 면이다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층 및 캐리어 시트(들)는 접착 라미네이팅, 스펀레이스, 또는 엠보싱 및 초음파 결합에 의해 라미네이팅된다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스는 플레인이다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 도드라진 영역들은 엇갈린 또는 플레인 패턴이다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 최상층은 z-방향 토포그래피를 갖는다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 캐리어 시트 층은 임의적인 캐리어 시트 층(들)에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭 또는 유사한 결합에 의해 부착된다.
상기 실시양태에 따른 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법에서, 흡수 용품은 팬티라이너, 생리대, 음순간 기구, 성인용 실금 기구, 붕대, 닦개, 기저귀, 배변연습용 팬티, 속옷, 다른 여성용 위생 제품, 가슴 패드, 케어 매트, 턱받이, 상처 드레싱 제품 등일 수 있다.
본 개시물의 상기 요약이 본 개시물의 각 실시양태 또는 모든 구현을 서술하는 것을 의도하지 않는다. 본 개시물의 더 완전한 이해와 함께 이점 및 성과는 첨부 도면과 함께 고려되는 다음 상세한 설명 및 청구 범위를 참고함으로써 명백해지고 인지될 것이다.
본 개시물이 다양한 변형 및 대안적 형태를 받아들일 때, 그의 세부사항을 도면에 예로서 나타내었고, 상세하게 서술할 것이다. 그러나, 의도는 본 개시물의 측면을 서술된 특별한 실시양태로 제한하는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 그와는 반대로, 의도는 본 개시물의 범위 내에 속하는 모든 변형, 동등물 및 대안을 포함하는 것이다.
본 개시물은 다양한 실시양태의 다음 상세한 설명을 첨부 도면과 함께 고려할 때 더 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 셀룰로오스 섬유 스펀레이싱된 층의 최상부의 도드라진 영역의 중심이 엠보싱이 10 mm 폭일 때(적색 점선) 붕괴되지만, 5 mm 폭의 경우에 붕괴되지 않는다는 것을 나타낸다.
도 2는 반-소수성 처리된 면 스펀레이스와 비처리된 친수성 면 스펀레이스 사이의 얼룩 크기 비교를 나타낸다.
도 3은 3D+ 엠보싱을 갖는 플레인 면이 메시 패턴을 갖는 면과 비교해서 가장 부드럽다는 것을 나타내는 부드러움 시험 결과를 묘사한다.
도 4는 통상적인 스펀레이스 및 3D 스펀레이스 라미네이트를 비교하는 장력에 의한 패턴 왜곡을 나타낸다.
도 5는 3D-엠보싱된 셀룰로오스 스펀레이스 라미네이트의 개략적인 그림을 나타낸다.
도 6은 유체가 따라가는 경향이 있는 곳을 묘사하고, 이 곳은 적색 점선으로 표시된 천공선에 있다. 이 선은 가장 높은 젖음성이 일어나는 곳을 나타낸다.
도 7은 소수성 2D 메시, 친수성 3D, 및 3개의 소수성 샘플 사이의 재젖음 비교를 묘사하고, 3D 라미네이팅은 패턴에 상관없이 재젖음의 상당한 개선을 나타낸다.
도 8a는 2D 소수성 메시, 3D 친수성 라미네이트 및 3D 소수성 3D 라미네이트의 얼룩 크기 비교를 나타낸다.
도 8b는 도 8a에 기초한 얼룩 크기 이미지 분석을 나타낸다.
본 개시물이 다양한 변형 및 대안 형태를 받아들일 때, 그의 세부사항을 도면에 예로서 나타내었고, 상세하게 서술할 것이다. 그러나, 의도는 본 개시물의 측면을 서술된 특별한 실시양태로 제한하는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 그와는 반대로, 의도는 본 개시물의 범위 내에 속하는 모든 변형, 동등물 및 대안을 포함하는 것이다.
본 개시물의 각 예는 설명을 위해 제공되고, 제한으로서 의도되지 않는다. 예를 들어, 한 실시양태 또는 도면의 일부로서 예시되거나 또는 서술된 특징이 또 다른 실시양태 또는 도면에 이용되어 또 다른 실시양태를 생성할 수 있다. 본 개시물이 그러한 변형 및 변화를 포함하는 것을 의도한다.
다양한 성분, 특징 및/또는 명세에 관계된 일부 적당한 치수, 범위 및/또는 값이 서술될지라도, 본 개시물에 의해 자극된 관련 분야 숙련자는 요망되는 치수, 범위 및/또는 값이 명확하게 개시된 것으로부터 벗어날 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 개시물 또는 그의 바람직한 실시양태(들)의 요소를 소개할 때, 관사("a", "an", "the")는 그 요소들이 하나 이상 있다는 것을 의미하는 것으로 의도된다.
"포함하는"(comprising), "포함하는"(including) 및 "갖는"이라는 용어는 포괄적인 것으로 의도되고, 열거된 요소가 아닌 다른 추가의 요소가 있을 수 있음을 의미한다.
"흡수 용품"이라는 용어는 신체 삼출물을 흡수하여 함유하는 기구를 나타내고, 더 구체적으로, 착용자의 신체에 맞닿게 또는 근접하게 놓여서 신체로부터 배출되는 다양한 삼출물을 흡수하여 함유하는 기구를 나타낸다. 흡수 용품은 팬티라이너, 생리대, 음순간 기구, 성인용 실금 기구, 붕대, 닦개, 기저귀, 배변연습용 팬티, 속옷, 다른 여성용 위생 제품, 가슴 패드, 케어 매트, 턱받이, 상처 드레싱 제품 등을 포함할 수 있다.
"부직포"라는 용어는 직조된, 편직된, 터프팅된, 결합 야안(yarn) 또는 필라멘트를 혼입하여 스티치-본딩된, 또는 추가로 니들링되든 그렇지 않든 습식-밀링에 의해 펠팅된 종이 및 제품을 제외한, 마찰, 및/또는 응집 및/또는 접착에 의해 결합된 방향성있게 또는 랜덤하게 배향된 섬유의 제조된 시트, 웹 또는 배트(batt)이다. 부직포는 히드로엔탱글링된 부직포를 포함할 수 있다. 섬유는 천연 또는 인조 기원일 수 있고, 스테이플 또는 연속 필라멘트일 수 있거나 또는 현장에서 생성될 수 있다. 상업적으로 입수가능한 섬유는 약 0.001 mm 미만부터 약 0.2 mm 초과까지의 범위의 직경을 가지고, 그것은 여러 상이한 형태로 나온다: 단섬유 (스테이플로 알려짐, 또는 초핑됨), 연속 단일 섬유 (필라멘트 또는 모노필라멘트), 연속 필라멘트의 꼬이지 않은 번들(토우), 및 연속 필라멘트의 꼬인 번들(야안). 부직포 직물은 많은 공정, 예컨대 멜트블로잉, 스펀본딩, 솔벤트방사, 전기방사, 및 카딩에 의해 생성될 수 있다. 부직포 직물의 기본 중량은 보통 gsm(gram per square meter)으로 표현된다.
흡수 용품은 전형적으로 액체 불투과성 필름 및 소수성 중합체 섬유로부터 제작된 부직포 직물의 라미네이트로부터 제작된 외부 커버를 포함한다.
본원에서 이용되는 바와 같이, "스펀레이스"라는 용어는 일반적으로 부직포 천을 나타내고, 그것은 공기 또는 기계적, 스펀레이스, 애큐펑처(acupuncture), 또는 열간 압연 보강에 의해 섬유의 망상구조 내에 중합체 슬라이스, 단섬유 또는 필라멘트의 직접적인 사용이고, 최종적으로, 스펀레이스 부직포 직물의 형성을 마무리하는 것이다.
필름-웹 라미네이트는 스펀레이스 층 및/또는 캐리어 시트(들)(최상부 시트에 대해 이차적인 시트) 위에 놓인 부직포 웹으로부터 생성될 수 있다. 한 실시양태에서는, 예를 들어, 부직포 웹이 스펀레이스 층 및/또는 캐리어 시트에 열에 의해 라미네이팅되어 필름-웹 라미네이트를 생성한다. 그러나, 라미네이트를 생성하는 데는 임의의 적당한 기술이 이용될 수 있다. 필름과 부직포 웹을 결합하기 위한 적당한 기술은 맥코맥(McCormack)의 미국 특허 번호 5,843,057; 맥코맥의 미국 특허 번호 5,855,999; 코빌리브커(Kobylivker)의 미국 특허 번호 6,002,064; 매티스(Mathis) 등의 미국 특허 번호 6,037,281; 및 WO 99/12734에서 서술되고, 이것은 그의 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
라미네이트의 필름 층은 전형적으로 실질적으로 액체 불투과성인 물질로부터 생성된다. 예를 들어, 필름 층은 얇은 플라스틱 필름 또는 다른 가요성 액체-불투과성 물질로부터 생성될 수 있다. 한 실시양태에서는, 필름 층이 약 0.01 mm 내지 약 0.05 mm의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름으로부터 생성된다. 예를 들어, 약 0.015 mm의 두께를 갖는 신장-박화된 폴리프로필렌 필름이 부직포 웹에 열에 의해 라미네이팅될 수 있다.
추가로, 필름 층은 액체 불투과성이지만 기체 및 수증기 투과성(즉, "통기성")인 물질로부터 생성될 수 있다. 이것은 증기가 라미네이트를 통과하는 것을 허용하지만 액체 삼출물이 라미네이트를 통과하는 것을 여전히 방지한다. 통기성 라미네이트의 이용은 라미네이트가 흡수 용품의 외부 커버로서 이용되어 증기가 흡수 코어로부터 빠져나가는 것을 허용하지만 액체 삼출물이 외부 커버를 통과하는 것을 여전히 방지할 때 특히 유리하다. 예를 들어, 통기성 필름은 미세기공성 또는 모놀리식 필름일 수 있다.
필름은 폴리올레핀 중합체, 예컨대 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 또는 폴리프로필렌으로부터 생성될 수 있다. 대부분 선형인 폴리올레핀 중합체의 예는 비제한적으로 다음 단량체, 즉 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 그보다 고급 올레핀으로부터 생성된 중합체 뿐만 아니라 그의 공중합체 및 삼원공중합체를 포함한다. 추가로, 또한, 에틸렌, 및 부텐, 4-메틸-펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 데센 등을 포함하는 다른 올레핀의 공중합체가 대부분 선형인 폴리올레핀 중합체의 예이다.
물질 요건
소수성 셀룰로오스-기재 부직포 섬유 최상층
최상층은 플레인 또는 엇갈린 패턴으로 소수성(액체를 반발하거나 또는 액체와 혼합함) 셀룰로오스-기재 섬유로 이루어진다. 소수성 셀룰로오스-기재 섬유 물질은 건조성의 감소 및 더 작은 얼룩 크기에 기여한다. 친수성 층 대 반-소수성 층을 묘사하는 도 2를 참조한다.
일반적으로, 부직포 셀룰로오스 섬유는 식물의 껍질, 목부(wood) 또는 잎으로부터, 또는 식물-기재 물질로부터 얻을 수 있는 셀룰로오스의 에테르 또는 에스테르로 만든 물질 같은 섬유이다. 셀룰로오스 외에도, 이 섬유는 헤미셀룰로오스 및 리그닌의 복합물이고, 이들 성분의 상이한 백분율이 관찰되는 상이한 기계적 특성의 원인이다. 면은 본원에서 이용되는 부직포 셀룰로오스 섬유의 한 예이다. 임의의 부직포 셀룰로오스 섬유가 본원에서 적용될 수 있다.
본원에서 정의된 최상층은 부직포 셀룰로오스-기재 섬유로 이루어지고, 100% 소수성일 수 없다. 도 5에 개시된 바와 같이, 액체는 최상층 및 하층이 만나는 곳에서 소수성 표면으로부터 z-방향으로 흐른다. 액체는 표면 장력 및 중력의 조합에 의해 이 방향으로 흐른다. 따라서, 소수성 최상층에 약간의 기공을 갖는 것이 유리하다.
플레인 셀룰로오스 섬유 스펀레이스 시트로 제조된 3D 구조가 패터닝된 물질에 비해 더 좋은 부드러움 뿐만 아니라 시각적 차별화를 나타낸다는 것은 예상 밖이었고 놀라웠다. 도 3에서, 부드러움 시험 결과는 3D 구조가 지렛대 역할을 하는 플레인 면 스펀레이스가 메쉬 패터닝된 면보다 더 좋은 부드러움을 나타낸다는 것을 암시한다.
최상층에 부착된 캐리어 시트
최상층과 유사한 또는 최상층보다 높은 기계적 강도를 갖는, 신체 유체에 대한 젖음성 특성을 갖는 임의의 시트는 바람직하게는 유체 전달의 용이성을 위해 높은-데니어 섬유로 이루어진다. 도 4는 통상적인 물질의 패턴과 본 개시물에 장력이 어떻게 영향을 주는지를 비교하여 나타낸다. 캐리어 시트(또는 제2 층(들) 시트)가 최상층에 접착제, 결합 또는 임의의 다른 유사한 방법으로 부착된다. 캐리어 시트의 부착은 최상층의 신체 비대향측에서 일어난다.
구조적 요건
최상층은 스펀레이스이고, 셀룰로오스 섬유, 예컨대 면으로 제조된다. 스펀레이스는 그것을 하층으로부터 물리적으로 분리하기 위해 위쪽으로 엠보싱되고, 이와 같이 하여 3D 용품을 생성한다. 최상층 3D 범프(bump)가 캐리어 시트의 플레인으로부터 보이고 접촉에 의해 알아차릴 수 있기 위해, 범프의 높이는 적어도 0.5 mm이어야 한다. "부드럽고 벌키한" 감촉을 제공하기 위해, 엇갈린 또는 플레인 엠보싱의 단면이 필라(pillar)와 상부 플레인 사이에서 약간의 곡률을 가져야 한다.
8 mm 폭은 최상층 3D 범프의 중앙부가 중력으로 인해 붕괴하기 시작하는 곳이다. 최상층의 하부 상에 부직포 캐리어 시트를 부착하고 그에 의해서 스펀레이스 소수성 셀룰로오스-기재 섬유의 3D 패턴을 지지함으로써, 더 작은 기본 중량의 스펀레이스가 이용될 수 있다. 따라서, 스펀레이스의 양은 최상층의 폭에 의해 결정된다. 최적으로, 본원에서 최상층에 이용될 수 있는 스펀레이스의 양은 약 25 gsm 내지 약 35 gsm이고, 각 캐리어 시트에 이용된 스펀레이스의 양은 약 15 gsm 내지 약 35 gsm이다. 표 1을 참조한다.
최상층의 도드라진 부분의 하부(신체 비대향측) 및 하층(캐리어 시트)의 상부가 접착제, 압력, 온도에 의해, 또는 천공에 의해 함께 결합되어 최상층의 도드라진 부분의 기저부가 캐리어 시트에 부착되어 유체 획득이 z-방향으로 최상층으로부터 아래로 이동하는 것을 보장한다. 도 5를 참조한다. 본원에 개시된 압력 및 온도의 매개변수 범위는 관련 분야에서 2개 이상의 부직포 셀룰로오스-기재 섬유 층을 함께 결합시키는 것으로 알려진 범위이다.
엠보싱된 셀의 크기
3D 엠보싱된 토폴로지가 건조성을 위해 기능하는 것을 보장하기 위해서는 단일 엠보싱된 토폴로지 셀(스펀레이스 셀룰로오스 섬유 최상층)의 최적 직경 폭이 약 2 mm 내지 약 8 mm이다. 엠보싱 토폴로지 층이 임의의 방향에서 10 mm 직경에 도달할 때, 중심이 붕괴한다. 도 1을 참조한다. 토폴로지 최상층이 붕괴함에 따라, 최상층이 캐리어 시트 층에 더 가까워지고, 따라서 더 축축한 표면이 느껴지고 보인다.
천공선의 방향
최상층이 소수성이기 때문에("물을 좋아함"), 유체가 천공선을 따라가는 경향이 있고 코어 흡수 층 안으로 흡수된다. 도 6을 참조한다. 예를 들어, 패드 에지(들)로의 우발적 유출을 억제하기 위해, 대각선 방향으로 정렬된 천공선이 기계 방향/횡 방향에 평행한 선을 갖는 것보다 더 적절하다.
3D 엠보싱
3D 엠보싱은 최상층에만 적용되고, 엠보싱된 셀을 캐리어 하층으로부터 물리적으로 분리하기 위해 최상층의 형상이 아래에 있는 캐리어 시트에 의해 예를 들어 접착 라미네이팅에 의해 지지된다. 표 1에 제시된 세가지 상이한 엠보싱/라미네이팅 방법이 있다.
Figure pat00004
시험 결과
침투 속도 시험은 중량% 기준으로 대략 82.5% 물, 15.8% 폴리비닐 피롤리돈 및 1.7% 염, 착색제 및 계면활성제를 함유하는 피피지 인더스트리즈, 인크.(PPG Industries, Inc., 미국 펜실바니아주 피츠버그)로부터 입수가능한 합성 생리 유체 제제인 "Z-데이트"(Z-Date)를 이용해서 수행하였다. "Z-데이트"는 17 센티포이즈의 점도 및 53.5 dyne/cm의 표면 장력을 갖는다. 이 Z-데이트 용액을 이용함으로써, 본원에서 위에서 서술된 물질 및 구조 요건을 갖는 3D 셀룰로오스 섬유 면이 증진된 흡수 특징을 나타낸다는 것을 발견하였다.
도 7은 3D 라미네이팅 및 소수성 처리를 함께 갖는 모든 코드 (오른쪽에 있는 3개 코드)가 패턴과 상관 없이 개선된 재젖음(건조성)을 나타낸다는 것을 보여준다.
또한, 소수성 처리 및 3D 라미네이팅의 조합은 소비자에 의한 청결성의 인지라고 알려진 얼룩 크기의 개선도 나타내었다. 도 8a 및 8b를 참조한다. 도 8a는 2D 소수성 메시, 3D 친수성 라미네이트 및 3D 소수성 3D 라미네이트의 얼룩 크기 비교를 나타낸다. 도 8b는 도 8a에 기초한 얼룩 크기 이미지 분석 결과를 나타낸다.
상기 명세 및 예는 본원에 개시된 발명의 완전한 비제한적 이해를 돕기 위해 제시된다. 본 발명의 많은 변화 및 실시양태를 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 행할 수 있기 때문에, 본 발명은 이후에 첨부된 청구범위에 속한다.
상세한 설명에서 인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본원에 참고로 포함되고; 임의의 문헌의 인용은 그것이 본 발명에 관한 선행 기술임을 인정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이 작성된 문서에서 어떤 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌에서의 그 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충하는 경우에는, 이 작성된 문서에서 그 용어에 지정된 의미 또는 정의가 적용될 것이다.
관련 분야 숙련자는 본 개시물이 본원에서 서술되고 고찰된 구체적인 실시양태가 아닌 다른 다양한 형태로 드러날 수 있다는 것을 인식할 것이다. 구체적으로, 다양한 실시양태 및 도면에 관해서 서술된 다양한 특징이 그 실시양태 및/또는 도면에만 적용가능한 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 각각의 서술된 특징은 다양한 고찰된 실시양태에서의 임의의 다른 특징과 조합될 수 있고, 그 다른 특징 중 어느 것도 그 특징과 함께 서술되거나 또는 서술되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구범위에 서술된 본 개시물의 범위로부터 벗어남이 없이 형태 및 세부사항의 일탈이 있을 수 있다.

Claims (20)

  1. 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품이며,
    소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층으로서, 엠보싱된 도드라진 영역들을 포함하고 각 영역이 약 2 mm 내지 약 8 mm의 직경 및 적어도 약 0.5 mm의 높이를 갖는, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층,
    부직포 캐리어 시트 층으로서, 캐리어 시트의 신체 대향부가 최상층의 신체 비대향부에 부착되는 부직포 캐리어 시트 층, 및
    임의적으로, 캐리어 시트의 신체 비대향부에 부착된 1개 이상의 부직포 캐리어 시트 층을 포함하는,
    부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  2. 제1항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층이 면인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층 및 캐리어 시트(들)가 접착 라미네이팅, 스펀레이스, 또는 엠보싱 및 초음파 결합에 의해 라미네이팅된 것인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스가 플레인인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 도드라진 영역들이 엇갈린 또는 플레인 패턴인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층은 부착된 부직포 캐리어 시트(들)보다 적은 친수성을 갖는 것인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 최상층이 z-방향 토포그래피를 갖는 것인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 최상층은 캐리어 시트 층에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭 또는 유사한 결합에 의해 부착된 것인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 캐리어 시트 층은 임의적인 캐리어 시트 층(들)에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭 또는 유사한 결합에 의해 부착된 것인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 흡수 용품이 팬티라이너, 생리대, 음순간 기구, 성인용 실금 기구, 붕대, 닦개, 기저귀, 배변연습용 팬티, 속옷, 다른 여성용 위생 제품, 가슴 패드, 케어 매트, 턱받이, 상처 드레싱 제품, 등인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 최상층이 약 25 gsm 내지 약 35 gsm 스펀레이스를 포함하고, 캐리어 시트가 약 15 gsm 내지 약 35 gsm을 포함하는 것인, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품.
  12. 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법이며,
    최상층 상에 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스를 엠보싱하는 단계,
    최상층의 신체 비대향부에 부직포 캐리어 시트 층의 신체 대향부를 부착하는 단계,
    임의적으로, 캐리어 시트의 신체 비대향부에 1개 이상의 신체 대향 부직포 캐리어 시트 층을 부착하는 단계를 포함하는,
    2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 소수성 셀룰로오스 스펀레이스 최상층을 엠보싱하는 단계는 약 2 mm 내지 약 8 mm의 직경 및 적어도 약 0.5 mm의 높이의 각 영역을 도드라지게 하는 것인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층이 면인 2개 이상의 층을 갖는, 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스 최상층 및 캐리어 시트(들)가 접착 라미네이팅, 스펀레이스, 또는 엠보싱 및 초음파 결합에 의해 라미네이팅된 것인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  16. 제12 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 셀룰로오스-기재 스펀레이스가 플레인인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 도드라진 영역은 엇갈린 또는 플레인 패턴인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 최상층이 z-방향 토포그래피를 갖는 것인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 캐리어 시트 층이 임의적인 캐리어 시트 층(들)에 접착제, 압력 결합, 열 결합, 구멍 펀칭 또는 유사한 결합에 의해 부착된 것인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 흡수 용품이 팬티라이너, 생리대, 음순간 기구, 성인용 실금 기구, 붕대, 닦개, 기저귀, 배변연습용 팬티, 속옷, 다른 여성용 위생 제품, 가슴 패드, 케어 매트, 턱받이, 상처 드레싱 제품, 등인, 2개 이상의 층을 갖는 부직포 라미네이팅된 흡수 용품 제조 방법.
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