JP2008132056A - 吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面シート11、裏面シート12及び両シート間に吸収体10を備え、吸収体10は、パルプ繊維2及び高吸収性ポリマーの粒子3を含んでいる吸収性物品1において、表面シート11は、積層された上層シート11A及び下層シート11Bが部分的に接合されて多数の接合部が形成されており、接合部以外において上層シート11Aにより多数の凸部15が形成されており、該凸部15において上層シート11Aと下層シート11Bとの間が空洞となっており、下層シート11Bは平面状のシートである立体シートからなり、吸収体10の第1の面1Aにおける高吸収性ポリマーの平均粒径は、第2の面1Bにおける高吸収性ポリマーの平均粒径より大きく、第2の面1B側のパルプ繊維2の重量は、第1の面1A側のパルプ繊維2の重量より大きい。
【選択図】図1
Description
このような吸収体としては、例えば、受液面として用いられる第1の面側の高吸収性ポリマーの粒子の密度を第2の面側の高吸収性ポリマーの粒子の密度よりも大きくすると共に、第2の面側の繊維材料の密度を第1の面側の繊維材料の密度よりも大きくしたものが知られている(特許文献1参照)。
また、第1の面側の高吸収性ポリマーの粒子の粒径を第2の面側の高吸収性ポリマーの粒子の粒径よりも大きくしたものも知られている(特許文献2)。
また、上層シート11Aに多数設けられた凸部15における上層シートと下層シートとの間は、空洞となっており、表面シート11の通気性に優れる。
表面シート11は、その内部が空洞となっている凸部15において、表面シート11から吸収体10へ液が透過しにくく、主として上層シート11Aと下層シート11Bとの接合部において表面シート11から吸収体10への液の透過が行われる。従って、表面シート11は、肌触りがよく、通気性に優れる一方、液の透過速度が遅く、液残りが生じ、肌が液に触れる時間が長くなることが問題であった。しかし、本発明の吸収性物品においては、この点を、後述する吸収速度の速い吸収体10と併用することにより解消した。
上層シート11A及び下層シート11Bとしては、従来公知の吸収性物品における表面シートとして用いられる材料において、実質的に非伸縮性であるものであれば、特に制限なく使用することができる。例えば、カード法により製造された不織布、スパンボンド不織布メルトブローン不織布、スパンレース不織布及びニードルパンチ不織布等の種々の不織布が挙げられる。また、開口手段によって液透過可能とされたフィルム等も使用することができる。シートとして不織布を用いる場合、その構成繊維の繊度は、表面シート11の強度確保、肌触りの向上の観点から、好ましくは1〜8dtex、更に好ましくは1.5〜5dtexである。上層シート11A及び下層シート11Bには、何れも界面活性剤等を用いた親水化処理を施しておくことが好ましい。
吸収性物品1における吸収体10は、パルプ繊維2及び高吸収性ポリマーの粒子(以下、ポリマー粒子ともいう)3を含んでおり、表面シート11側に位置する第1の面1A及び裏面シート12側に位置する第2の面1Bを有している。
第1の面1Aに配されているポリマー粒子3は、その粒径が、好ましくは300〜800μm、更に好ましくは350〜700μmである。一方、第2の面1Bに配されているポリマー粒子3は、その粒径が、好ましくは50〜300μm、更に好ましくは100〜250μmである。
先ず、吸収体10の厚みL0と試験片の面積Sを測定する。次いで吸収体10を、その厚み方向で半分に(50%の領域)わける。半分に分けた各吸収体を、ポリマー粒子3が落下する程度のメッシュに載せた状態で振動機により振動させて、パルプ繊維2とポリマー粒子3を分級する。落下したポリマー粒子3の重量を各吸収体の体積(=L0/2×S)でそれぞれ割って、各面側でのポリマー粒子3の密度を算出する。またこの値のN=5をもって各面側での平均密度とする。
通液速度の具体的な測定方法は、例えば特開2003−235889号公報の段落0005に記載されている。本発明においては、この公報に記載されている測定方法で用いられる試料の重量である0.200gを0.32gに変更して測定を行う。具体的には以下の手順で通液速度を測定する。
ゲル通液速度は、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)とコック(内径2mm)付き細管(内径4mm、長さ8cm)とを有する濾過円筒管内に、該コックを閉鎖した状態で、850〜150μmの粒度に調整した測定試料0.32gを投入し、生理食塩水50mlを注ぎ、注ぎ始めてから30分間静置した後、金網(目開き150μm、直径25mm)付き荷重(21.2g)を金網と測定試料が接するようにして濾過円筒内に挿入し、1分後におもり(77.0g)を金網付き荷重の上にのせ、さらに1分間静置した後該コックを開き、0.9重量%生理食塩水の液面が40mlの目盛り線から20mlの目盛り線に達するまでの時間(T1)(秒)を計測して、次式から求める{(T0)は測定試料なしのときの時間である}。
通液速度(ml/min)=20×60/(T1−T0)
このような構造では、第1の面1A側と第2の面1B側とにおいてパルプ繊維2によって形成される導液路が互いに不連続であるか、もしくは分断されているため、第2の面1B側から戻ってきた液は、第1の面1A側を通過できず液を戻しにくい効果がある。
一方、繊維量の少ない第1の面1A側においては、パルプ繊維2による導液効果が小さい。そこで、ポリマー粒子3として特に、2.0kPa荷重下での通液速度が20mL/min以上という通液速度の速いものを用いることにより、第1の面1A側における液の透過速度を速くすることができる。
このように、ポリマー粒子3の平均密度を第1の面1A側と第2の面1B側とにおいて異ならせることで、第2の面1B側から第1の面1A側への液戻りを防止し、延いては吸収体10から表面シートへ11への液戻りを低減させることができる。さらにポリマー粒子3の物性(通液速度)を規定することで、ポリマー密度が高い第1の面1A側においては、通液速度の速いポリマー粒子3の存在により、液の透過速度が損なわれない。
ここで、第1の面1A側のパルプ繊維の重量及び第2の面1B側のパルプ繊維の重量とは、それぞれの面側の領域における単位面積当たりの繊維量をいう。即ち、吸収体10は、第2の面1B側が繊維量の多い領域となっており、第1の面1A側が繊維量の少ない領域となっている。第1実施形態においては、第1の面1Aから吸収体10の厚さの半分までが繊維量の少ない領域となっており、第2の面1Bから吸収体10の厚さの半分までが繊維量の多い領域となっている。
第1の面1A側の繊維量は、好ましくは25〜150g/m2、更に好ましくは50〜100g/m2である。一方、第2の面1B側の繊維量は、好ましくは100〜300g/m2、更に好ましくは150〜250g/m2である。
はじめに吸収体10の厚み方向の断面を顕微鏡観察し、その断面写真を撮像する。得られた断面写真を画像解析ソフト(Image−Pro Plus、日本ビジュアルサイエンス株式会社製)で解析する。断面写真における第1の面1A側の領域及び第2の面1B側の領域それぞれにおいてパルプ繊維2及びポリマー粒子3のない領域の面積を測定し、その面積を空隙の面積とする。得られた第1の面1A側の領域の空隙の面積及び第2の面1B側の領域の空隙の面積をそれぞれ第1の面1A側の領域の断面積及び第2の面1B側の領域の断面積で除して空隙率を求める。ここでは、第1の面1Aから吸収体の厚み方向の50%の領域の空隙率と第2の面1Bから吸収体の厚み方向の50%の領域の空隙率とを比較する。
ポリマー粒子3は、一般にその粒径が大きいほど、単位重量当たりの表面積が小さく、液をポリマー粒子3内に吸収する速度が遅い傾向にある。また、粒径が大きなポリマー粒子3は、最密充填しにくいので、ポリマー粒子3間に多数の大きな空間を形成する。従って、第1の面1A側から入ってきた液は、粒径の大きな第1の面1A側に配されたポリマー粒子に直ちに吸収されることなく、そのまま吸収体10の第2の面1B側に向けて流下する。しかも、第1の面1A側の繊維量は、第2の面1B側の繊維量よりも少なく、繊維間の空隙の大きい疎な構造となっており、液の平面方向への拡散性が低いことに加え、繰り返し液を吸収することによって粒径の大きなポリマー粒子3が膨潤したのちも、膨潤したポリマー粒子3同士が接することがなく、ゲル層を形成しないため、液をすばやく透過させる。従って、液は、第1の面1A側において平面方向にはあまり拡散せず、粒径の小さなポリマー粒子3が配されている第2の面1B側にすばやく到達する。
パルプ繊維2の繊維長は、好ましくは0.1〜10mm、更に好ましくは0.5〜3mmである。
図1に示す吸収体10は、例えば図2に示す製造装置20により製造することができる。
吸収体の製造装置20は、図2に示すように、外周面に複数の集積用凹部40が所定の間隔で形成された回転ドラム30と、回転ドラム30の外周面の一部を覆う一端部を有し、飛散状態とされた吸収体の原料を、回転ドラム30の外周面に供給するダクト50を備えている。
ダクト50は、図3及び図4に示すように、上面52、下面53及び一対の側面54,54によって囲まれた断面矩形状の内部空間を有している。図4に示すように、ダクト50の内部空間は、繊維材料の導入部からポリマー粒子の導入部を経て、該ポリマー粒子の導入部と回転ドラム30との中間部位くらいまでは、ゆるやかに上下方向に拡大しており、回転ドラム30の近傍においては、上下方向に急激に拡大している。一方、ダクト50の一対の前記側面54,54は、ドラムの略全長に亘って互いに略平行である。以下、ダクト50の内壁面を構成する上記上面52、上記下面53及び上記側面54を、それぞれ、ダクト50の上面52、下面53及び側面54という。
ポリマー導入口51が形成された部分におけるダクト50の外壁面には、ポケット状の接続部材56が取り付けられている。ポケット状の接続部材56は、ポリマー供給管57の一端部を差し込んで固定できるようになっている。ポリマー供給管56の他端は、ポリマーの収容部58に接続されている。ポリマーの収容部58に収容されているポリマーは、2つのポリマー供給管57に等量に分割され、それぞれ、ポリマー導入口51からダクト内に導入されるようになされている。
部材41,42の形状は、空気流の流速を変化させ、乱気流を生じさせることのできる形状であれば特に制限されない。
吸気ファンの作動により、空間B上に位置する集積用凹部40の底面部に吸引力が生じると共に、ダクト50内に、回転ドラム30の外周面に向けて流れる空気流が生じる。
そして、ダクト50内に、繊維材料を飛散するように導入すると共に、2つのポリマー導入口51それぞれから、ポリマー粒子をダクト50内に導入する。
また、シングルピークの粒径分布を有するポリマー粒子3を分級することによって大粒径及び小粒径の所望の粒径の部分を得ることもできる。この場合には、一種類のポリマー粒子3の中で、物性の特性の顕著に異なる2箇所の粒径を得ることができる。
回転ドラム30の外周面から離れた吸収体の連続体10Aは、ベルトコンベア等の任意の搬送手段により搬送され、後の工程において、パルプ繊維2及びポリマー粒子3の堆積物のない部分で切断されて個々の吸収体10となる。
また、吸収体10全体としての坪量は、好ましくは40〜700g/m2、更に好ましくは100〜500g/m2である。吸収体10中におけるパルプ繊維2の坪量は、好ましくは20〜350g/m2、更に好ましくは50〜250g/m2であり、吸収体10中におけるポリマー粒子3の坪量は、好ましくは20〜350g/m2、更に好ましくは50〜250g/m2である。
セカンドシートが配されることにより、表面シート11から吸収体10への液の透過性が向上する。更に、吸収体10に吸収された液の蒸散を抑制すると共に吸収体10から表面シート11への液戻りを低減することができる。更には、吸収体10の第1の面1Aに配された粒径の大きいポリマー粒子3に起因する肌触りの悪化を抑制することもできる。このような目的から、セカンドシートは、ある程度の厚みを有する嵩高な物であることが好ましい。具体的には、セカンドシートはその厚みが0.1〜5mmであることが好ましい。
不織布や繊維集合体を構成する繊維としては天然繊維、半合成繊維、合成繊維を用いることができる。天然繊維としては、パルプ、綿、麻等が挙げられる。半合成繊維としては、トリアセテート繊維、ジアセテート繊維等が挙げられる。合成繊維としてはポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレン、ポリビニルアルコールの単独繊維及びこれら樹脂を2種以上含む複合繊維を用いることができる。複合繊維としては、芯鞘型、サイド・バイ・サイド型、偏芯型などが挙げられる。
セカンドシートの坪量は、好ましくは10〜50g/m2である。
この場合には、***された液は、受液面である第2の面1B側において平面方向に広く拡散された後に第1の面1A側に透過されるため、一回の液の吸収によって吸収体10の全面を利用できるという点において優れる。そのため軽失禁やパンティーライナーなどの***量が少なく、一回の***で比較的取り替えるような吸収性物品に好適に用いることができる。
第2実施形態の吸収性物品1においては、図5に示すように、第1実施形態に比して、吸収体10における第1の面1A側と第2の面1B側との間に、第1の面1A側の領域及び第2の面1B側の領域よりもパルプ繊維2の重量の多い領域1Cを有している点で異なる。
第2実施形態におけるパルプ繊維2の重量の多い領域1Cにおけるパルプ繊維2の重量は、好ましくは50〜200g/m2、更に好ましくは100〜150g/m2である。
このように、吸収体を2枚積層することにより、液の吸収速度を保ちつつ、且つ多量の液の吸収が可能となる。
第4実施形態においても、第3実施形態と同様の効果が奏される。
例えば、吸収体10は、第1実施形態においては、その第1の面1Aの空隙率が第2の面1Bの空隙率よりも大きかったが、第2の面1Bの空隙率が第1の面1Aの空隙率よりも大きくてもよい。
また、上層吸収体14は、第3実施形態及び第4実施形態においては、その第1の面14Aが、表面シート11側に位置するように配されていたが、第2の面14Bが表面シート11側に位置するように配されていてもよい。
また、本発明の吸収性物品は、使い捨ておむつや生理用ナプキンに限られず、失禁パッド等であってもよい。
以下の材料を用いて本発明の吸収性物品である使い捨ておむつを製造した。
先ず、図2に示す製造装置を用いて、図1に示す吸収体を製造した。パルプ繊維としては、ウエハウザー社製〔NB416〕を用いた。ポリマー粒子としてはサンダイヤ社製〔IM930〕を用いた。
得られた吸収体は、坪量489g/m2であり、厚みは2.0mmであった。吸収体全体におけるパルプ繊維の坪量は、195g/m2、ポリマー粒子の坪量は、294/m2であった。第1の面におけるポリマー粒子の平均粒径は、約500、第2の面におけるポリマー粒子の粒径は、約125mであった。第1の面側のパルプ繊維の重量は80g/m2、第2の面側のパルプ繊維の重量は115/m2であった。この吸収体の厚み方向の断面を電子顕微鏡観察した結果、図1に示す構造を有していることが確認された。
凸部15の高さは2mm、1つの凸部15の底面積は0.07cm2であった。表面シート11全体の坪量は、30g/m2であった。
裏面シート12として、透湿性のシートを用いた。
それ以外は、通常の使い捨ておむつの製造方法に従い、本発明の吸収性物品である使い捨ておむつを得た。
実施例1の吸収体と表面シートとの間に、セカンドシートを配した以外は、実施例1と同様に使い捨ておむつを得た。
セカンドシートとしては、エアスルー不織布を使用し、その構成繊維は、ポリエチレンテレフタラート及びポリエチレンからなる芯鞘型の複合繊維を用いた。セカンドシートの坪量は40g/m2であった。セカンドシートには、界面活性剤を用いた親水化処理を施した。
実施例に用いた装置20における乱気流及び流速の変化を生じさせる部材41,42,43を取り外し、ポリマーの導入位置を側面からダクト上面にし、投入口も2つから1つに変更したダクトを用いてポリマー粒子及びパルプ繊維を積繊し、吸収体の厚み方向に亘ってパルプ繊維の重量の変化及びポリマー粒子の平均粒径の変化のない比較例の吸収体を作製した。
得られた吸収体は、坪量514g/m2であり、厚みは3.2mmであった。吸収体全体におけるパルプ繊維の坪量は、257g/m2、ポリマー粒子の坪量は、257g/m2であった。ポリマー粒子の平均粒径は350μmであった。
それ以外は実施例と同様にして使い捨ておむつを得た。この吸収体の厚み方向の断面を電子顕微鏡観察した結果、吸収体の厚み方向に亘ってパルプ繊維の重量の変化及びポリマー粒子の平均粒径の変化は観察されなかった。
実施例及び比較例で得られた使い捨ておむつについて、以下の方法で液吸収時間及び液戻り量を測定した。その結果を表1に示す。
所定の速度及び量で擬似尿を繰り返し排尿でき、且つ赤ちゃんの体型及び体重を模したモデルに、実施例及び比較例で得られたおむつをはかせて、うつぶせ寝をしている体勢にした。この体勢では、お腹付近の吸収体にかかる体圧がほぼ2.0kPaになる。この状態で擬似尿を40ml排尿させ、表面シートから擬似尿がなくなるまでの時間を液吸収時間として測定した。測定は所定の排尿間隔をおいて4回行った。液吸収時間が遅くなればなるほど、モデルと表面シートの間に擬似尿が液残りしている時間が長いことを意味する。尚、2回目、3回目、4回目の排尿は、それぞれその前の回の測定から5分後に行った。
4回目の擬似尿の排尿完了から10分後に、アドバンテック社製のろ紙No.4Aを10cm×10cmに切ったものを10枚重ね、排尿部付近のおむつ上に置く。ろ紙の上から3.43kPaの圧力を2分間加えてろ紙に擬似尿を吸収させる。ろ紙の重量を測定し、重量の増加分を液戻り量とする。
10 吸収体
11 表面シート
12 裏面シート
13 下層吸収体
14 上層吸収体
15 凸部15
16 液透過性シート
2 パルプ繊維
3 高吸収性ポリマー(ポリマー粒子)
20 吸収体の製造装置
30 回転ドラム
31 集積用凹部の底面部の裏面側に位置する空間
40 集積用凹部
41 底面部
50 ダクト
Claims (9)
- 表面シート、裏面シート及びこれら両シート間に介在された吸収体を備え、該吸収体は、パルプ繊維及び高吸収性ポリマーの粒子を含んでいる吸収性物品であって、
前記表面シートは、積層された上層シート及び下層シートが部分的に接合されて多数の接合部が形成されていると共に、該接合部以外において上層シートにより多数の凸部が形成されており、該凸部において該上層シートと該下層シートとの間が空洞となっており、該下層シートは平面状のシートである立体シートからなり、
前記吸収体の第1の面における高吸収性ポリマーの平均粒径は、前記吸収体の第2の面における高吸収性ポリマーの平均粒径よりも大きく、
前記第2の面側のパルプ繊維の重量は、前記第1の面側のパルプ繊維の重量よりも大きくなっている吸収性物品。 - 前記第1の面が前記表面シート側に位置している請求項1記載の吸収性物品。
- 前記第2の面が前記表面シート側に位置している請求項1記載の吸収性物品。
- 前記吸収体における前記第1の面の高吸収性ポリマーの平均密度は、前記第2の面の高吸収性ポリマーの平均密度よりも大きく、かつ高吸収性ポリマーの2.0kPaにおける通液速度は、20ml/min以上である請求項1ないし3の何れかに記載の吸収性物品。
- 前記第1の面の空隙率は、前記第2の面の空隙率よりも大きくなっている請求項1〜4の何れかに記載の吸収性物品。
- 前記吸収体は、上層吸収体及び下層吸収体が積層されて形成されている請求項1記載の吸収性物品。
- 前記上層吸収体は、前記第1の面が前記表面シート側に位置している請求項6記載の吸収性物品。
- 前記上層吸収体は、前記第2の面が前記表面シート側に位置している請求項6記載の吸収性物品。
- 前記吸収体と前記表面シートとの間にセカンドシートが配されている請求項1ないし8の何れかに記載の吸収性物品。
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