JP2009542929A - Non-woven structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な製品に使用するための視覚パターンと高い耐磨耗性の極めて望ましい固有の組合せを示す不織布材料を提供すること。
【解決手段】繊維状透水性固定層およびこの固定層に交絡させられた繊維を有する繊維層を含み、パターンが形成された構造およびパターンが形成されていない構造を有する積層不織布構造が提供される。この構造を含むパーソナルケア製品およびこの構造を製造する方法も提供される。
【選択図】図2A nonwoven material that exhibits a highly desirable unique combination of visual pattern and high wear resistance for use in various products.
A laminated non-woven fabric structure comprising a fibrous water-permeable fixed layer and a fiber layer having fibers entangled with the fixed layer and having a structure in which a pattern is formed and a structure in which the pattern is not formed is provided. . Also provided are personal care products including the structure and methods of manufacturing the structure.
[Selection] Figure 2
Description
〔発明の分野〕
本発明は全般的に、積層複合材料に関する。詳細には、本発明は、有利な積層強度と、ドレープ性、バルキー性(loftiness)、耐摩耗性、液体吸収性、柔軟性、および/または視覚的魅力などの1または複数の別の有利な特性と、を示す積層複合材料に関する。
(Field of the Invention)
The present invention relates generally to laminated composite materials. Specifically, the present invention provides advantageous laminating strength and one or more other advantageous such as drape, loftiness, abrasion resistance, liquid absorbency, flexibility, and / or visual appeal. And a laminated composite material exhibiting properties.
〔発明の背景〕
不織布材料は、例えば、拭取り製品(wipe)や、ナプキン、ライナー、およびタンポンなどの女性用衛生製品を含め、様々な市販のパーソナルケア製品に広く用いられている。これら用途の多くでは、不織布材料は、使用中にその完全性を維持するように十分な強度を有するのが望ましい。例えば、特定の使用では、不織布の様々な材料層間で起こりうる層間剥離を低減するのが望ましい場合が多い。
BACKGROUND OF THE INVENTION
Nonwoven materials are widely used in various commercial personal care products, including, for example, wipes and feminine hygiene products such as napkins, liners, and tampons. In many of these applications, it is desirable for the nonwoven material to have sufficient strength to maintain its integrity during use. For example, in certain uses it is often desirable to reduce the delamination that can occur between the various material layers of the nonwoven.
出願人は、このような材料は、比較的高い強度/完全性と共に他の有利な特性を有することが望ましいことも認識している。例えば、使用者に快適性を付与するために耐摩耗性および/または「ドレープ性」を備えたこのような材料を有することが望ましいであろう。本明細書で用いる語「ドレープ性」は、材料の一端を片持ち梁のように保持した時に重力によって実質的に垂直に垂れ下がる材料の性質を指す。高いドレープ性を示す材料は、例えば、使用者の皮膚などの当接面の形状に形状を合わせる性質があるため、ドレープ性の高い材料からなる製品の使用者の快適さを向上させる傾向がある。出願人は、特定の用途では、バルキー性(すなわち、低密度)および/またはパターンを備えた比較的強い不織布が望ましいことも認識している。 Applicants have also recognized that it is desirable for such materials to have other advantageous properties with relatively high strength / integrity. For example, it may be desirable to have such a material with abrasion resistance and / or “draping” to provide comfort to the user. As used herein, the term “draping” refers to the property of a material that hangs substantially vertically due to gravity when one end of the material is held like a cantilever. A material exhibiting high drapability, for example, has a property of matching the shape with the shape of a contact surface such as the user's skin, and therefore tends to improve the user's comfort of a product made of a material with high drapability. . Applicants have also recognized that for certain applications, relatively strong nonwovens with bulkiness (ie, low density) and / or patterns are desirable.
したがって、出願人は、様々な物品に使用するために、高いドレープ性および低い密度の一方または両方と、高い積層強度/高い完全性との極めて望ましい固有の組合せを示す不織布材料の要望を認識している。加えて、出願人は、限定するものではないが、不織布の水流交絡法および新規のパターニング法によってこのような材料を製造する方法を含め、このような材料の固有の製造方法の要望を認識している。 Accordingly, Applicants have recognized a desire for a nonwoven material that exhibits a highly desirable unique combination of high drape and / or low density and / or high laminate strength / high integrity for use in a variety of articles. ing. In addition, Applicants have recognized the need for unique methods of manufacturing such materials, including but not limited to methods of manufacturing such materials by non-woven hydroentanglement and novel patterning methods. ing.
〔発明の概要〕
出願人は、高いドレープ性および/または低い密度の特性と組み合わせた比較的高い積層強度の、固有かつ所望の組合せを有する繊維状複合構造を製造することによって上記の要望に応える。
[Summary of the Invention]
Applicants respond to the above needs by producing a fibrous composite structure having a unique and desired combination of relatively high laminate strength combined with high drape and / or low density properties.
一態様によると、本発明は、積層複合材料に向けられている。この積層複合材料は、繊維状流体透過性固定層、およびこの固定層に交絡させられた繊維を含む繊維層を含み、この複合材料は、約20gを超える積層強度および約4gsm/gを超えるドレープ性を有する。 According to one aspect, the present invention is directed to a laminated composite material. The laminate composite includes a fibrous fluid permeable anchoring layer and a fiber layer comprising fibers entangled with the anchoring layer, the composite material having a laminate strength greater than about 20 g and a drape greater than about 4 gsm / g. Have sex.
別の態様によると、本発明は、積層複合材料に向けられている。この積層複合材料は、繊維状流体透過性固定層、およびこの固定層に交絡させられた繊維を含む繊維層を含み、この複合材料は、約20gを超える積層強度および約0.15g/cc未満の密度を有する。 According to another aspect, the present invention is directed to a laminated composite material. The laminated composite material includes a fibrous fluid permeable anchoring layer and a fiber layer comprising fibers entangled with the anchoring layer, the composite material having a laminate strength greater than about 20 g and less than about 0.15 g / cc. Having a density of
本発明の複合材料は、様々なパーソナルケア物品に大きな利点を付与するために用いることができる。したがって、別の実施形態では、本発明は、本発明の複合材料を含むパーソナルケア物品に向けられている。 The composite material of the present invention can be used to provide significant benefits to various personal care articles. Accordingly, in another embodiment, the present invention is directed to a personal care article comprising the composite material of the present invention.
本発明の実施形態の例を、添付の図面を参照して説明する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
〔好適な実施形態の説明〕
特定の実施形態によると、本発明は、繊維状流体透過性固定層、およびこの固定層に交絡させられた繊維を有する繊維層を含む積層複合材料に向けられている。この積層複合材料は、従来の不織布構造よりも比較的高いドレープ性および/または低密度(高いバルキー性すなわち「バルク」)の1または複数の特性と共同する比較的高い積層強度といった固有の組合せを示す。このような固有の材料は、特定の実施形態では、有利なことに、耐摩耗性、耐久性、柔軟性、快適性、および/または吸収性も有する。特定の実施形態では、このような材料は、さらに、様々な製品における、流体の吸収性または分離性、洗浄性、および剥離性を含む様々な他の利点を提供するのに有用である。
[Description of Preferred Embodiment]
According to certain embodiments, the present invention is directed to a laminated composite material comprising a fibrous fluid permeable anchoring layer and a fiber layer having fibers entangled with the anchoring layer. This laminate composite has a unique combination of relatively high laminate strength combined with one or more properties of relatively high drape and / or low density (high bulkiness or “bulk”) than conventional nonwoven structures. Show. Such unique materials advantageously also have wear resistance, durability, flexibility, comfort, and / or absorbency in certain embodiments. In certain embodiments, such materials are further useful to provide a variety of other benefits, including fluid absorbency or separability, cleanability, and peelability, in various products.
具体的には、出願人は、詳細を後述する「積層強度試験(Lamination Strength Test)」に従って、本発明の特定の実施形態による複合材料の積層強度を測定した。当業者には理解できるように、得られた高い積層強度値は、複合材料の固定層とこの固定層に交絡させられた繊維を有する繊維層が、加えられる力で互いに分離されるのに耐える能力が比較的大きいことを示し、低い積層強度値は、これらの2つの層が、加えられる力で分離されるのに耐える能力が比較的低いことを示す。加えて、出願人は、比較的高い積層強度が、消費者が望む積層複合材料の「耐久性」に相関する傾向にあることを認識している。特定の実施形態によると、本複合材料は、約20g以上、好ましくは約50g以上、より好ましくは約100g以上の積層強度値を示す。 Specifically, Applicant measured the laminate strength of a composite material according to a specific embodiment of the present invention according to a “Lamination Strength Test”, described in detail below. As can be appreciated by those skilled in the art, the high lamination strength values obtained resist the fiber layer having a fixed layer of composite material and fibers entangled with the fixed layer being separated from each other with the applied force. A low capacity value indicates a relatively high capacity, and a low lamination strength value indicates that these two layers have a relatively low capacity to withstand being separated by an applied force. In addition, Applicants have recognized that relatively high laminate strength tends to correlate with the “durability” of the laminate composite that consumers desire. According to certain embodiments, the composite material exhibits a laminate strength value of about 20 g or more, preferably about 50 g or more, more preferably about 100 g or more.
出願人はまた、当業者が理解している、詳細を後述する「ドレープ性試験」によって本構造のドレープ性を測定した。出願人は、特定の実施形態では、本構造が、上記した望ましい高い積層強度を示すだけではなく、この高い積層強度と合わせて比較的高いドレープ性も示すことが分かった。具体的には、特定の実施形態によると、本構造は、約4坪量/g(gsm/g)(grams per square meter per gram)以上、好ましくは約6坪量/g(gsm/g)、より好ましくは約8坪量/g(gsm/g)〜16坪量/g(gsm/g)であるドレープ性(坪量/MCB)を示す。 Applicants have also measured the drapability of this structure by a “drapability test” which will be understood by those skilled in the art and described in detail below. Applicants have found that in certain embodiments, the structure not only exhibits the desirable high lamination strength described above, but also exhibits a relatively high drape along with this high lamination strength. Specifically, according to certain embodiments, the structure has about 4 basis weight / g (gsm / g) or more, preferably about 6 basis weight / g (gsm / g). More preferably, the draping property (basis weight / MCB) is about 8 basis weight / g (gsm / g) to 16 basis weight / g (gsm / g).
出願人はまた、当業者が理解している、詳細を後述する「密度試験」に従って、本発明の特定の好適な実施形態の複合材料の密度を測定した。出願人は、特定の実施形態では、本構造は、上記した望ましい高い積層強度を示すだけではなく、この高い積層強度と合わせて比較的低い密度も示すことが分かった。特定の実施形態によると、本構造は、約0.15g/cc以下、より好ましくは約0.12g/cc以下、さらに好ましくは約0.12g/cc〜約0.03g/ccである密度を示す。 Applicants have also determined the density of the composite material of certain preferred embodiments of the present invention according to a “density test”, which is understood by those skilled in the art and described in detail below. Applicants have found that in certain embodiments, the structure not only exhibits the desirable high lamination strength described above, but also exhibits a relatively low density in conjunction with this high lamination strength. According to certain embodiments, the structure has a density that is about 0.15 g / cc or less, more preferably about 0.12 g / cc or less, and even more preferably about 0.12 g / cc to about 0.03 g / cc. Show.
特定の実施形態によると、出願人は、比較的高い積層強度と、比較的高いドレープ性および/または比較的低い密度との組合せに加えて、本発明の複合構造は、比較的高い吸収性、比較的高い引っ張り強さ、所望の厚み、およびこれらの2つ以上の組合せから選択される1または複数の特性もさらに含む。例えば、本発明の特定の実施形態では、積層複合材料は、約3g/gを超える、好ましくは約4g/gを超える、より好ましくは約5g/gを超える吸収性を有する。特定の実施形態では、複合材料は、約10N/5cm以上、好ましくは約15N/5cm以上、より好ましくは約20N/5cm以上の機械方向の引っ張り強さ(当業者が理解している、詳細を後述する「引っ張り強さ試験」によって測定)を有する。本発明の複合材料の厚みは、様々な物品に使用するために最適にすることができ、特定の物品にとって任意の適切な厚み/所望の厚みを用いることができる。特定の好適な実施形態では、本発明の複合材料は、約10mm未満、好ましくは約5mm未満、より好ましくは約2mm未満、さらに好ましくは約0.3mm〜約2mmの厚みを有する。 According to certain embodiments, Applicants have determined that in addition to the combination of relatively high lamination strength and relatively high drape and / or relatively low density, the composite structure of the present invention has relatively high absorbency, It further includes one or more properties selected from relatively high tensile strength, desired thickness, and combinations of two or more thereof. For example, in certain embodiments of the present invention, the laminated composite material has an absorbency greater than about 3 g / g, preferably greater than about 4 g / g, more preferably greater than about 5 g / g. In certain embodiments, the composite material has a tensile strength in the machine direction of about 10 N / 5 cm or greater, preferably about 15 N / 5 cm or greater, more preferably about 20 N / 5 cm or greater (as those skilled in the art (Measured by “tensile strength test” described later). The thickness of the composite material of the present invention can be optimized for use in a variety of articles, and any suitable / desired thickness can be used for a particular article. In certain preferred embodiments, the composite material of the present invention has a thickness of less than about 10 mm, preferably less than about 5 mm, more preferably less than about 2 mm, and even more preferably from about 0.3 mm to about 2 mm.
図1は、ここに記載にする本発明の実施形態に一致する積層複合材料100の実施形態を示す断面図である。積層複合材料100は、繊維状流体透過性固定層110、およびこの固定層110に少なくとも一部が交絡させられた繊維120を有する繊維層122を含む。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a laminated
流体透過性固定層110は、流体が透過可能な任意の適当な繊維材料を含むことができる。流体透過性とは、水(および類似物)などの液体または気体が、流体透過性固定層110の断面を通過できる、すなわち、流体透過性固定層110の外面112から流体透過性固定層110を通って流体透過性固定層110の内面114からでることを意味する。特定の好適な実施形態では、流体が流体透過性固定層110を介して移動しやすくするために、流体透過性固定層110は、互いにつながった細孔116のネットワークを含む。特定の好適な実施形態では、この固定層は、約25%以上の孔面積率を有する。好ましくは、流体透過性固定層110は、通常は、この内部を水や気体などの高圧流体が通過することによって生じうる分解および機械的劣化に耐える。
The fluid permeable pinned
特定の実施形態では、流体透過性固定層110は、比較的薄く、例えば、約2000μm未満、より好ましくは約3μm〜約2000μmの厚みを有する。流体透過性固定層110は、任意の適当な坪量とすることができる。特定の好適な実施形態では、この固定層は、約5gsm〜約20gsm、より好ましくは約5gsm〜約15gsmの坪量を有する。さらに、流体透過性固定層110は、少なくとも約5N/5cmの引っ張り強さを有するように機械的に一体化されているのが好ましい。加えて、流体透過性固定層は好ましくは、この固定層に組み込まれる材料のドレープ性に有利であると出願人が認識している比較的柔軟性(すなわち、硬くない)を有するように選択するのが望ましい。
In certain embodiments, the fluid permeable pinned
好適な実施形態では、流体透過性固定層110は、スルーエアボンド材料(through-air bonded material)などのスパンボンド(spun-bond)材料またはサーモボンド(thermobonded)材料などを含め、結合された繊維材料などのポリマー材料を含む、またはポリマー材料から実質的になる。「スルーエアボンド」は、カーディングなどの様々な手段によって配向され、加熱された気流の中に通されて互いに結合された繊維を意味する。「スパンボンド」は、押し出される繊維の直径を有するスピナレット(spinneret)の通常は円形の複数の毛細管から繊維として溶融熱可塑性ポリマーを押し出して溶融紡糸され、次いで延伸によって迅速に細くされ、次いで冷却された繊維を意味する。スパンボンド繊維は、通常は連続した繊維である。適したスパンボンド材料は、直径が約3μm〜約20μmで、長さが約200mmを超える繊維から形成される。固定層の繊維は、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンのような材料、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはこれらの組合せから形成される異相構造繊維を含むことができる。続いて、スパンボンド繊維は、圧縮して強度を増大させ、厚みを薄くすることができる。好適な実施形態では、流体透過性固定層110は、スパンボンド材料を含む、またはスパンボンド材料から実質的になる。
In a preferred embodiment, the fluid
流体透過性固定層110の外面112は、通常は耐摩耗性表面である。「耐摩耗性」は、通常は、例えば、外面112を擦る手や他の体の表面などの弾性物によって外面112が劣化しないことを意味する。
The
積層複合材料100は、少なくとも一部が流体透過性固定層110に交絡させられた繊維120を含む。このような繊維は、繊維層122に結合するのが好ましい。流体透過性固定層110に交絡させられた繊維は、交絡などによって互いに、そして流体透過性固定層110に結合された複数の繊維またはフィラメントを含むのが好ましい。したがって、流体透過性固定層110は、事実上、積層複合材料100の「骨格」として機能する。
The laminated
繊維の流体透過性固定層110への交絡により、通常は、繊維層122と流体透過性固定層110との間の接触面124で結合が生じる。接触面124は、図1に実質的に線として示しているが、接触面124は、通常は、付随する厚みを有する。接触面124の本質は、流体透過性固定層110に捩られた、結ばれた、縛られた、または他の方法で交絡させられた繊維である。
Entanglement of the fibers to the fluid permeable pinned
特定の好適な実施形態では、固定層110、およびこの固定層110に交絡させられた繊維層122の繊維は、繊維および/または固定層110の溶融によって形成された結合、および/または化学接着剤を用いて形成された結合を実質的に含まない。ここで用いる句「繊維および/または固定層110の溶融により形成された結合、および/または化学接着剤を用いて形成された結合を実質的に含まない」は、溶融または化学接着剤によって、固定層110に結合された繊維層122の繊維の10wt%未満が結合されている材料を意味する。好ましくは、この材料は、溶融または化学接着剤によって固定層110に結合されている繊維層122の繊維を5%未満含み、より好ましくは一切含まない。出願人は、いずれの動作理論に縛られる、または限定されることを望むものではないが、繊維層122の繊維と流体透過性固定層110の結合を、溶融結合または化学接着剤ではなく、物理的な交絡に限定することにより、得られる積層複合材料100がより優れたドレープ性を有する傾向にあると考える。
In certain preferred embodiments, the fibers of the
繊維層122に使用するために、多種多様な繊維を選択することができる。適当な繊維の例として、セルロース、ポリエステル、レーヨン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、またはポリアミドに由来する繊維、または他の合成繊維、および2つ以上のこれらの組合せなどを挙げることができる。特定の好適な繊維の例として、唯1種類のセルロース、ポリエステル、レーヨン、またはポリオレフィン、または2種類以上のこれらの組合せを挙げることができる。市販の適切な繊維の例として、ドイツ国のケルハイム(Kelheim)の所在のケルハイム・ファイバー社(Kelheim Fibers)が販売する「Galaxy」レーヨン繊維、またはオーストリアのレンジング(Lenzing)に所在のレンジングAG(Lenzing AG)が販売するテンセルリオセル繊維(Tencel lyocell fibers)を挙げることができる。
A wide variety of fibers can be selected for use in the
本発明の特定の実施形態では、繊維は、例えば、木材パルプなどのセルロースなど含む。本発明の一実施形態では、繊維層122は、約0%〜約100%のパルプ、より好ましくは約5%〜約50%のパルプを含む。
In certain embodiments of the invention, the fibers include, for example, cellulose such as wood pulp. In one embodiment of the invention, the
本発明の特定の好適な実施形態では、木材パルプは、水素結合能力が弱められている。水素結合能力が弱められた木材パルプは、パルプの液体懸濁液を、15℃〜約60℃で、約2wt%〜約25wt%のアルカリ金属塩濃度を有する水溶性アルカリ金属塩溶液で、約5分〜約60分の間処理するステップを含む工程によって形成されることができる。苛性処理に適した試薬は、限定するものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、および水酸化ルビジウム(rubidium hydroxide)、水酸化リチウム、および水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムなどの水酸化アルカリ金属を挙げることができる。水酸化ナトリウムは、本発明に従った超吸収性セルロース繊維を形成するのに適したセルロース繊維を生成するための苛性処理に使用するのに特に好ましい試薬である。木材パルプは、水溶液の質量に対して約4wt%〜約30wt%、より好ましくは約6%〜約20%、最も好ましくは約12wt%〜約16wt%の水酸化ナトリウム(または任意の他の適当な苛性化物質)を含有する水溶液で処理するのが好ましい。苛性処理は、漂白、精製、および乾燥の最中または後で行うことができる。好ましくは、苛性処理は、漂白および/または乾燥工程の最中に行われる。このように製造したパルプは、「苛性抽出パルプ」または「マーセル化パルプ」とも呼ばれることもある。本発明に使用するのに適した市販の苛性抽出パルプの例として、例えば、ジョージア州ジェサップ(Jesup)に所在のレーヨニアー・パフォーマンス・ファイバーズ・デビジョン社(Rayonier Performance Fibers Division)が販売するポロザニア‐J‐HP(Porosanier-J-HP)、フロリダ州ペリー(Perry)に所在のバックアイ・テクノロジーズ社(Buckeye Technologies)が販売するバックアイのHPZ(Buckeye's HPZ)、およびワシントン州フェデラル・ウェイ(Federal Way)に所在のウェアーハウザー社(Weyerhaeuser company)が販売するトラッセル(TRUCELL)を挙げることができる。 In certain preferred embodiments of the present invention, the wood pulp has a reduced hydrogen bonding capacity. Wood pulp with reduced hydrogen bonding capacity is a liquid suspension of pulp with a water-soluble alkali metal salt solution having an alkali metal salt concentration of about 2 wt% to about 25 wt% at 15 ° C. to about 60 ° C. It can be formed by a process that includes processing for 5 minutes to about 60 minutes. Suitable reagents for caustic treatment include, but are not limited to, hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and rubidium hydroxide, lithium hydroxide, and benzyltrimethylammonium hydroxide. Mention may be made of alkali metals. Sodium hydroxide is a particularly preferred reagent for use in caustic treatment to produce cellulose fibers suitable for forming superabsorbent cellulose fibers according to the present invention. The wood pulp is about 4 wt% to about 30 wt%, more preferably about 6% to about 20%, most preferably about 12 wt% to about 16 wt% sodium hydroxide (or any other suitable amount) based on the weight of the aqueous solution. It is preferable to treat with an aqueous solution containing a caustic substance). Caustic treatment can be performed during or after bleaching, purification, and drying. Preferably, the caustic treatment is performed during the bleaching and / or drying process. Pulp produced in this way is sometimes referred to as “caustic pulp” or “mercelized pulp”. Examples of commercially available caustic extracted pulp suitable for use in the present invention include, for example, Polozania-J sold by Rayonier Performance Fibers Division, Jesup, Georgia. -HP (Porosanier-J-HP), Buckeye's HPZ sold by Buckeye Technologies, located in Perry, Florida, and Federal Way, Washington The TRUCELL marketed by Weyerhaeuser company in can be mentioned.
本発明の別の好適な実施形態では、水素結合能力が弱められたパルプを架橋させる。「架橋繊維」は、主として繊維内で化学架橋結合を有するセルロース繊維を指す。すなわち、この架橋結合は、別個の繊維のセルロース分子間ではなく、主として1つの繊維のセルロース分子間での結合である。 In another preferred embodiment of the invention, the pulp with reduced hydrogen bonding capacity is crosslinked. “Crosslinked fibers” refer to cellulose fibers that have chemical crosslinks primarily within the fibers. That is, this cross-linking is primarily between the cellulose molecules of one fiber, not between the cellulose molecules of separate fibers.
架橋繊維は、特に、(1)架橋剤および触媒を含む水溶液中で繊維を架橋することによって個々の架橋繊維を製造する、1966年3月22日発行のエフ・エッチ・ステイガー(F. H. Steiger)に付与された米国特許第3,241,553号に開示されている工程、または(2)架橋剤を含む水溶液中に膨張繊維を浸漬して、機械操作によって繊維を脱水および離解(defiberizing)し、繊維が実質的に個々の状態で高温で繊維を乾燥させて架橋することによって個々の架橋繊維を製造する、1965年12月21日にエル・ジェイ・ベルナルダン(L. J. Bernardin)に付与された米国特許第3,224,926号に開示されている工程などの様々な工程で形成することができる。本発明に使用するのに適した市販の架橋パルプは、例えば、ワシントン州フェデラル・ウェイ(Federal Way)に所在のウェアーハウザー社(Weyerhaeuser Corporation)が販売するコロンバス・モディファイド・ファイバー(Columbus Modified Fiber)グレード:CHB416を含む。 Cross-linked fibers are notably described in FH Steiger, published March 22, 1966, which produces individual cross-linked fibers by cross-linking fibers in an aqueous solution containing a cross-linking agent and a catalyst. The process disclosed in granted U.S. Pat. No. 3,241,553, or (2) immersing the expanded fiber in an aqueous solution containing a crosslinker to dehydrate and defiberize the fiber by mechanical manipulation; US patent granted to LJ Bernardin on December 21, 1965, where individual fibers are produced by drying and crosslinking the fibers at elevated temperatures at substantially elevated temperatures. It can be formed by various processes such as those disclosed in US Pat. No. 3,224,926. Commercially available crosslinked pulp suitable for use in the present invention is, for example, a Columbus Modified Fiber grade sold by Weyerhaeuser Corporation, Federal Way, Washington. : CHB416 is included.
特定の実施形態では、積層複合材料100は、織られた、編まれた、房状にされた、またはステッチボンディング(stitch-bonding)された繊維を実質的に含まないのが好ましい。すなわち、積層複合材料は、ヤーンからではなく、繊維から直接製造された繊維材料を含むのが好ましい。
In certain embodiments, the
繊維に加えて、繊維層122は、吸収物品に使用する不織布の製造の分野で周知の様々な別の材料を含むことができる。例えば、繊維層122は、ポリマーまたは他の化学繊維仕上げ剤、または粒子材料、例えば、流体吸収性を向上させるために用いられる繊維中に分散させることができる超吸収剤、または特定の外観を促進する色素または他の光反射剤を含むことができる。繊維層122は、複合材の剛性を向上させるかまたは複合材のドレープ性を低下させることになりうる化学結合剤を実質的に含まないのが好ましい。
In addition to the fibers, the
繊維層122は、その全厚みにわたり繊維の組成を同種または異種とすることができる。特定の好適な実施形態では、繊維層122は、例えば、セルロース繊維および合成繊維を含む異種混合物を含む。特定の他の好適な実施形態では、繊維層122は、例えば、実質的にセルロース繊維からなるか、または実質的に合成繊維からなる、同種層である。
The
本発明の特定の好適な実施形態では、繊維層122の繊維の50wt%以上が、直径に対する長さの比が約300を超える繊維から形成されている。このような繊維は、ステープルファイバーまたは連続フィラメントとすることができるが、好ましくは、繊維はステープルファイバーである。このような繊維は、例えば、木材パルプまたは綿などのセルロース繊維;ポリエステル、レーヨン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールなどの合成繊維、多成分(コアシース)繊維、および2つ以上のこれらの組合せとすることができる。このような繊維は、詳細を後述する方法を含め、適当な方法で互いに結合させることができる。
In certain preferred embodiments of the invention, 50 wt% or more of the fibers of the
本発明の繊維層は、任意の適当な坪量とすることができる。特定の好適な実施形態では、繊維層122は、約20gsm〜約200gsm、好ましくは約20gsm〜約150gsmの坪量を有することができる。
The fiber layer of the present invention can have any appropriate basis weight. In certain preferred embodiments, the
代替の実施形態では、図2に示すように、繊維層122は、それ自体が複数の層すなわち階層を含むことができる。図2は、最上の繊維層210および下側の繊維層220を示している。一実施形態では、最上の繊維層210は、オレフィンまたはポリエステルなどの1または複数の合成繊維または異相構造繊維を含む、またはこれらから実質的になり、下側の繊維層220は、セルロース繊維を含む、またはセルロース繊維から実質的になる。さらに、図2は、2層のみからなる繊維層122を示しているが、様々な組成を有する層を追加してすることも企図される。
In an alternative embodiment, as shown in FIG. 2, the
加えて、図1および図2は、積層複合材料100の末端に1つの流体透過性固定層110を示しているが、積層複合材料100の反対の末端に第2の流体透過性固定層110を含み、それによって1または複数の繊維層が2つの流体透過性固定層の間に全体として挟まれた「サンドイッチ」構造を作り出すことも本発明の範囲内である。このような構造では、2つの別個の耐摩耗性表面が存在する。
In addition, FIGS. 1 and 2 show one fluid
所望の特性に基づいて積層複合材料の特性を調整することができる。例えば、低い密度および高いドレープ性を得るために、通常は、主としてポリエステル、レーヨン、およびこれらの混合物などを選択することができる。高い吸収能力と低コストを実現したい場合は、主として木材パルプを選択することができる。このような特性の全てのバランスをとるためには、繊維層122は、それ自体が、このような材料からなる別個の層を含むことができる。
The properties of the laminated composite material can be adjusted based on the desired properties. For example, in order to obtain a low density and a high drapability, it is usually possible to select mainly polyester, rayon, and mixtures thereof. When it is desired to achieve high absorption capacity and low cost, wood pulp can be mainly selected. In order to balance all such properties, the
本発明の特定の実施形態では、積層複合材料は、可視パターンを備えている。図3は、ここに開示する本発明の実施形態に一致する積層複合材料の平面図である。積層複合材料100は、基材310の低い部分によって取り囲まれた個々別々の***部300を含む。図4は、積層複合材料100の様々な構造を示す、図3の線3‐3’に沿って見た断面図である。***部300と低部310は、互いに異なって見える。例えば、矯正していない平均的な視力の観察者が、12インチ(304.8mm)の距離から積層複合材料100を見ると、***部と低部310との差すなわちコントラストを容易に識別できるはずである。本発明の一実施形態では、***部300は、高さ320が、約0.1mm〜約5mm、より好ましくは約0.5mm〜約2mmであり、長さすなわち幅が、少なくとも約0.5mm、より好ましくは少なくとも約1mm、最も好ましくは少なくとも約3mmであるのが好ましい。
In certain embodiments of the invention, the laminated composite material comprises a visible pattern. FIG. 3 is a plan view of a laminated composite material consistent with embodiments of the present invention disclosed herein. The
本発明の一実施形態では、***部300は、交絡されず結合されていない、すなわち、***部300における流体透過性固定層110と繊維層122との間の接触面330に有意な結合が存在しない。本発明のこの実施形態では、流体透過性固定層110と繊維層122との間の有意な結合は、例えば、接触面340に沿って低部310内でのみ存在する。したがって、交絡部360の断面と非交絡部350の断面(図4ではこれらの境界が一点鎖線で示されている)が、積層複合材料100内に存在する。
In one embodiment of the present invention, the
図4は、交絡部360の連続した断面(基材)、およびこの交絡部の連続した断面の中に実質的に位置された非交絡部350の複数の別個の断面を有する積層複合材料100を示している。この構造は、積層複合材料100に十分な引っ張り強さを付与するために望ましい場合が多い。しかし、***部と低部の他の構造も企図される。例えば、***部は、低部360によって取り囲まれる、または実質的にその中に配置される別個の非交絡部350として配置するのではなく、積層複合材料100の全幅すなわち全長に亘って配置することができる。さらに、交絡部と非交絡部のセンスは、例えば、交絡部を非交絡部内に実質的に位置するなど、図3に示す材料とは「反対」にすることができる。
FIG. 4 illustrates a
特定の好適な実施形態では、本発明の積層複合材料は、スパンレース構造である。すなわち、積層複合材料は、好ましくは、ここに記載する工程である水流交絡すなわち「スパンレース」法から得られる材料である。出願人は、本発明の構造が、従来の繊維不織布構造、特に従来のスパンレース材料に比べて、優れた耐摩耗性、および驚くほど良好な積層強度および/またはドレープ性、および/または密度を示すことが分かった。このような新規の驚くべき特性の組合せは、限定するものではないが、女性用衛生製品および拭取り製品などのパーソナルケア製品を含む様々な用途において、本構造に大きな利点を付与している。 In certain preferred embodiments, the laminated composite of the present invention is a spunlace structure. That is, the laminated composite material is preferably a material obtained from the hydroentanglement or “spunlace” process, which is the process described herein. Applicants have shown that the structure of the present invention provides superior wear resistance and surprisingly good laminate strength and / or drape, and / or density compared to conventional fiber nonwoven structures, particularly conventional spunlace materials. I found out that Such a novel surprising combination of properties provides significant advantages to the structure in a variety of applications, including but not limited to personal care products such as feminine hygiene products and wipes.
本発明の一実施形態では、積層複合材料は、生理用ナプキンまたはパンティーライナーなどの生理用パッドの構成材料として用いられる。例えば、積層複合材料は、パンティーライナーまたは生理用ナプキンなどの上部シートまたは一体化された上部シート/吸収コア層とすることができる。 In one embodiment of the present invention, the laminated composite material is used as a constituent material of a sanitary pad such as a sanitary napkin or a panty liner. For example, the laminated composite can be a top sheet such as a panty liner or sanitary napkin or an integrated top sheet / absorbent core layer.
特定の好適な実施形態では、積層複合材料では、流体透過性固定層110が、使用者の体に向けられることができ、したがってこの流体透過性固定層110が、生理用パッドの体に面する表面の一部となる。特定の好適な実施形態では、積層複合材料は、生理用ナプキンまたはパンティーライナーの一体化された上部シート/吸収コア層として機能する。本発明の積層複合材料を含むこのような一体化された上部シート/吸収コア層は、この一体化された上部カバーが、使用者の快適性の向上に寄与する、耐摩耗性、柔軟性、吸収性、およびドレープ性を改善するという点で有利である。
In certain preferred embodiments, in a laminated composite material, the fluid
本発明の一実施形態では、繊維不織布材料は、例えば、「乳児用拭取り製品」、パーソナルクレンジングに有用なパーソナルケア/美容用拭取り製品または拭取り製品(ウエットまたはドライ)、または無生物表面のクレンジング用拭取り製品などの拭取り製品の構成材料として用いられる。本発明の積層複合材料は、単層拭取り製品として、または多層拭取り製品の1または複数の層として用いることができる。好ましくは、積層複合材料の耐摩耗性表面は、使用者の皮膚に接触するように拭取り製品の外面に位置される。本発明の積層複合材料を含む拭取り製品の材料は、柔軟性、圧縮性、および吸収性はもちろん、優れた耐摩耗性(したがって耐久性)を有する点で有利である。 In one embodiment of the present invention, the fibrous nonwoven material may be, for example, “infant wipes”, personal care / beauty wipes or wipes (wet or dry) useful for personal cleansing, or inanimate surfaces. Used as a constituent material for wiping products such as cleansing wiping products. The laminated composite material of the present invention can be used as a single layer wipe product or as one or more layers of a multilayer wipe product. Preferably, the wear-resistant surface of the laminated composite is located on the outer surface of the wipe product so as to contact the user's skin. Wipe product materials comprising the laminated composite of the present invention are advantageous in that they have excellent wear resistance (and hence durability) as well as flexibility, compressibility and absorbency.
〔本発明の方法〕
本発明の積層複合材料は、出願人が見出した任意の様々な新規の方法によって製造することができる。例えば、特定の実施形態によると、本構造は、積層構造に流体の流れを接触させることを含む方法によって製造することができる。このような積層構造は、繊維および流体透過性固定層を含む。この流体透過性固定層は、繊維の層を流体の流れから少なくとも部分的に遮蔽するように位置されている。
[Method of the present invention]
The laminated composite material of the present invention can be produced by any of a variety of novel methods found by the applicant. For example, according to certain embodiments, the structure can be manufactured by a method that includes contacting a fluid flow with the laminated structure. Such a laminated structure includes fibers and a fluid permeable anchoring layer. The fluid permeable anchoring layer is positioned to at least partially shield the fiber layer from fluid flow.
図5は、本発明による水流交絡ステップを行う方法の一実施形態を例示している。水流交絡ステップは、可動コンベア(不図示)に支持されたスクリーン590(例えば、金属またはプラスチックスクリーン)上に配置された繊維の層520を用意することを含む。語「層」は、長さおよび幅205に比べて厚みの寸法がかなり小さい繊維の集合体を指す。例えば、層520は、幅の約10%未満、例えば、幅の約2%未満の厚みを有することができる。好適な実施形態では、繊維の薄い層200は、実質的に平面であり、厚みが約20mm未満、好ましくは約5mm未満である。繊維の薄い層は、上記し図1および図2に示した繊維層122に関連して説明したような組成および特性を有する。
FIG. 5 illustrates one embodiment of a method for performing a hydroentanglement step according to the present invention. The hydroentanglement step includes providing a layer of
層520の繊維は、互いに結合していなくても良い。「結合していない」は、薄い層520の繊維が、互いに弱く結合し、約5N/5cm未満の低い引っ張り強さを有することを意味する。代替の実施形態では、層520の繊維は、スパンレーシングの前に、例えば、弱く互いに結合している。
The fibers of
流体透過性固定層110は、繊維の層520の上に位置している。それによって、繊維の層520および流体透過性固定層110は、交絡させられるターゲットウェブ550を形成する。運転中は、ターゲットウェブ550を、好ましくは流体、より好ましくは水である流体508を放出する一連のジェット530の範囲内で機械方向(a machine direction)に移動させる。繊維の層520は、安定したターゲットウェブを形成するのに適した任意の方向および任意の圧力でターゲットウェブ550に当てることができることを企図する。好ましくは、流体の流れ508を、例えば、約500psi〜約5000psi(約3.4MPa〜約34.5MPa)の圧力で、実質的に垂直方向に繊維の層に当たるように配向する。ここで用いる語「実質的に垂直」は、約20度〜約0度、好ましくは約10度〜約0度、より好ましくは約5度〜約0度、最も好ましくは約0度である。
A fluid permeable pinned
ターゲットウェブ550は、このターゲットウェブを交絡させるのに適した任意の速度で、流体の流れ508に接触させる前、最中、および/または後で機械方向に移動させることができる。特定の実施形態では、安定化したウェブ210を、少なくとも約3.05m/分(約10fpm(feet per minute))、例えば、約15.24m/分〜約76.20m/分(約50fpm〜約250fpm)の速度で機械方向に移動させる。
The
交絡ステップが終了すると、流体透過性固定層が繊維の層に交絡し、図1および図2に示す例に描かれているように、上記したように本発明の積層複合材料が形成される。 When the entanglement step is completed, the fluid permeable anchoring layer is entangled with the fiber layer, and the laminated composite material of the present invention is formed as described above, as depicted in the examples shown in FIGS.
図6は、流体の流れ508が、ジェット530に対して移動するマスク600を通過する点を除き、図5に示した水流交絡に類似したターゲットウェブの水流交絡を示している。マスク508は、様々な時点で、マスク600の様々な部分を流体の流れ508に整合させるために、一連のガイドまたはローラー660の周りを回転することができる。
FIG. 6 shows a target web hydroentanglement similar to the hydroentanglement shown in FIG. 5 except that the
マスク600は、流体の流れ508に対して空間的に異なる透過性を有する。具体的には、図6および図7(マスク600の斜視図)に示すように、空間的に異なる透過性は、高透過性部分620と低透過性部分630のパターンを含むことによって作り出されている。高透過性部分620は、例えば、オープンスペース(実質的に流体の全てが高透過性部分620を通過することができる)とすることができる。あるいは、高透過性部分620は、マスク600に機械的な支持を十分に付与するが、流体の流れ508を有意に妨げない図7に示すスクリーン650などの支持スクリーンを含むことができる。一実施形態では、高透過性部分620は、少なくとも約50%、より好ましくは少なくとも約65%のオープン領域を有する。
The
対照的に、マスク600の低透過性部分630は、通常は、マスクに接触する流体の流れ508の殆ど、好ましくは全てがターゲットウェブ550に接触するのを妨げる。
In contrast, the
初めの時点で、ジェット530が、マスクの高透過性部分620の上に位置すると、ジェット530の下側のターゲットウェブ550の部分が、流体の流れ508に接触して交絡させられる。対照的に、第2の時点で、ジェット530が、マスクの低透過性部分630の上に位置すると、ジェット530の下側のターゲットウェブ550の部分が、流体の流れ508に接触しないため(または、代替として最小限に接触する)、相対的に交絡されないままである。
Initially, when the
マスクが完全に1回転する時間間隔(すなわち、完全なパターンサイクル)で、マスク600における高透過性部分620と低透過性部分630のパターンが、所定長さのターゲットウェブ550に移され、パターンが形成された積層複合材料が形成される。図8に、長さ800のパターンが形成された積層複合材料810の例が示されている。次いで、この工程を繰り返して、一連の同一長さの積層複合材料が形成され、後に互いに分割することができる(例えば、切断によって)。
At a time interval in which the mask is fully rotated (ie, a complete pattern cycle), the pattern of the high
図8では、均一で平坦な背景に対して、交絡されていない***した花のパターンが示されていることに留意されたい。マスク800の低透過性部分630が完全には開口していない場合(例えば、図7に示すようにスクリーンを含む場合)、スクリーンの一部の遮断部分を、例えば、積層複合材料に引っ張り強さを付与する交絡部分の大部分860に分布した細い線や格子などの背景構造の***した小部分850として、事実上、積層複合材料に移すことができることに留意されたい。
Note that in FIG. 8, an unentangled raised flower pattern is shown against a uniform flat background. If the low-
パターンが繰り返された積層複合材料の長さ800(すなわち、平坦な表面に配置された場合のマスクの長さ)は、変更可能であり、例えば、約50cm〜約10mとすることができる。長さ80の境界は、図8に想像線で示している。
The
マスク800は、当分野で公知の様々な方法で形成することができる。例えば、マスク800は、金属プレートを選択的にエッチングして形成することができる。このプレートは、アルミニウム、ステンレス鋼、または銅の可撓性シートから、またはプラスチックまたはゴム(補強されることもある)を含むポリマー材料から形成することができ、例えば、約0.05mm〜約0.5mmの厚みを有することができる。
The
図6〜図8は、可視パターンが形成された積層複合材料を作るための1つの工程を示しているが、他の工程も企図される。例えば、ジェットに対して移動するマスクを用いるのではなく、ジェットを特定の位置で選択的に遮断して、交絡された低部に隣接するか、またはこの低部が散在された非交絡***部の線またはストライプを形成することができる。 6-8 illustrate one process for making a laminated composite with a visible pattern formed, other processes are contemplated. For example, rather than using a mask that moves relative to the jet, the jet is selectively blocked at a specific location, adjacent to the entangled lows, or unentangled ridges interspersed with the lows Lines or stripes can be formed.
本発明のさらに別の実施形態では、形状形成面(topographic forming surface)を用いて可視パターンを形成する。本発明のこの実施形態では、流体の流れを、形状形成面に支持されたターゲットウェブに接触させる。形状支持部材は、通常は、開口構造はもちろん、ピークと谷の構造を含み、例えば、参照して開示内容の全てを本明細書に組み入れる米国特許第5,827,597号および同第5,674,587号(共にジェームスらに付与)に開示されている形状支持部材と同様にすることができる。ピークと谷の構造は、特に、機械ドリル加工、レーザードリル加工、レーザーアブレーション、ラスタースキャン、およびレーザー変調などの任意の適当な技術で形成することができる。 In yet another embodiment of the invention, a visible pattern is formed using a topographic forming surface. In this embodiment of the invention, the fluid flow is brought into contact with a target web supported on the shape-forming surface. Shape support members typically include a peak and valley structure as well as an open structure, for example, U.S. Pat. Nos. 5,827,597 and 5, which are hereby incorporated by reference in their entirety. 674, 587 (both granted to James et al.). The peak and valley structure can be formed by any suitable technique, such as mechanical drilling, laser drilling, laser ablation, raster scanning, and laser modulation, among others.
本発明の方法の実施形態では、繊維の層および流体透過性固定層を含む積層構造は、形状支持部材の上に位置される。流体の流れを、積層構造に配向して、積層構造を形状支持部材の形状に成型して、繊維の層を流体透過性固定層に交絡させる。 In an embodiment of the method of the present invention, a laminated structure comprising a layer of fibers and a fluid permeable anchoring layer is positioned on a shape support member. The fluid flow is oriented in a laminated structure, the laminated structure is molded into the shape of a shape support member, and the fiber layer is entangled with the fluid permeable fixed layer.
図9に示す好適な一実施形態では、流体透過性固定層900を、形状支持部材910に直接接触するように位置し、繊維の層920を、流体透過性固定層の上に位置する。したがって、繊維の層920は、流体透過性固定層を流体から少なくとも部分的に遮蔽する。繊維の層920は、繊維層122に関連して説明したような様々な材料を含むことができる。
In a preferred embodiment shown in FIG. 9, the fluid
別の好適な実施形態では、繊維の層は、木材パルプ、好ましくは上記したようなマーセル化パルプまたは架橋パルプなどのセルロースを含む。さらに別の好適な実施形態では、繊維の層920は、流体透過性固定層900の上に直接位置された合成繊維の層930、および長繊維の層930の上に直接位置されたセルロース繊維の層940(例えば、パルプ)などの少なくとも2つの異なる層を含む。この実施形態では、流体の流れ508を、セルロース繊維の層940、長繊維の層930、流体透過性固定層900、そして形状支持部材910の順番で衝当させる。本発明のこの実施形態では、合成繊維の層930および流体透過性固定層900は、比較的短いセルロース繊維が形状支持部材910に形成された排出開口960に向かって流れるのを防止する障壁として機能する。したがって、この工程を困難にする短いセルロース繊維が排出開口960に詰まる可能性が殆どない。
In another preferred embodiment, the fiber layer comprises wood pulp, preferably cellulose such as mercerized pulp or crosslinked pulp as described above. In yet another preferred embodiment, the
〔例〕
以下に示す例は、本発明の実例であり、いかようにも限定することを意図するものではない。
[Example]
The following examples are illustrative of the present invention and are not intended to be limiting in any way.
<例1>
以下に示す各例では、ターゲットウェブを、回転円柱ドラム上の80メッシュ金属スクリーン成形面の上に配置した。ターゲットウェブは、繊維材料の層と流体透過性固定層からなっている。使用した流体透過性固定層は、BBAファイバーウェブ社(BBA Fiberweb)が販売する12gsmのスパンボンドポリプロピレンの層とした。繊維材料は、様々な坪量のレーヨン繊維70%とポリエステル繊維30%の混合物とした。ドラムを回転させて、繊維の層を、30.48m/分(100fpm)の線速度で移動させた。加圧水流がターゲットウェブに対して垂直に衝当するように、ジェットを配向した。ジェットは、25.4mm(1インチ)当たり30個のジェットの密度で離間された一列のジェットに配置した。直径が0.127mm(0.005インチ)の多数の各ジェットから水を4.14MPa(600psi)で放出する初めの安定化処理を全ての繊維層で行って、スパンボンドポリプロピレンに交絡させる前に繊維に緩く結合させた。ドラムを完全に6回転させて、繊維の層の所与の点を、ジェットの列に6回通過させた。ジェットから放出する水の圧力は変更することができる。
<Example 1>
In each example shown below, the target web was placed on an 80 mesh metal screen forming surface on a rotating cylindrical drum. The target web consists of a layer of fibrous material and a fluid permeable pinned layer. The fluid permeable fixation layer used was a 12 gsm spunbond polypropylene layer sold by BBA Fiberweb. The fiber material was a mixture of 70% rayon fibers and 30% polyester fibers of various basis weights. The drum was rotated to move the fiber layer at a linear velocity of 30.48 m / min (100 fpm). The jet was oriented so that the pressurized water stream impinged perpendicular to the target web. The jets were placed in a single row of jets spaced at a density of 30 jets per inch. Before an initial stabilization treatment is performed on all fiber layers to release water from each of a number of jets having a diameter of 0.127 mm (0.005 inches) at 4.14 MPa (600 psi) and entangled with spunbond polypropylene Loosely bonded to the fiber. The drum was rotated six complete revolutions, passing a given point in the fiber layer through the jet row six times. The pressure of the water discharged from the jet can be changed.
各サンプルの積層強度を、(積層強度値(LSV)を得るために)以下のように行われる積層強度試験を用いて測定した。 The laminate strength of each sample was measured using a laminate strength test performed as follows (to obtain a laminate strength value (LSV)).
測定する1インチ×1インチ(25.4mm×25.4mm)の材料のサンプル(固定層およびこの固定層に交絡させられた繊維を有する繊維層を含む)をカットした。両面接着テープ(スコッチ両面コーティングテープ(Scotch double-coated tape)、型番:666)を用いて、サンプルを、2つのステンレス鋼キューブ(約1インチ×1インチ(25.4mm×25.4mm)の表面積を有する)の表面に平坦に取り付け、サンプルを2つのキューブ表面の間に挟んだ。取り付けたサンプルを、少なくとも6秒間、5psi(約34.5kPa)以上の圧力でキューブの間で圧迫した。次いで、キューブを、クロスヘッドを利用して50.8mm/分(2インチ/分)のクロスヘッド速度で引き離して、この時の力を、インストロン力測定器(Instron force-measurement gauge)で測定した。積層強度値は、サンプルに対して記録されたピーク荷重(インストロン出力グラフィックディスプレイ(Instron output graphics display)における第1のピークに関連する)に等しい。 A sample of the 1 inch x 1 inch (25.4 mm x 25.4 mm) material to be measured (including a fixed layer and a fiber layer having fibers entangled with the fixed layer) was cut. Using double-sided adhesive tape (Scotch double-coated tape, model number: 666), the sample was surfaced in two stainless steel cubes (approximately 1 inch x 1 inch (25.4 mm x 25.4 mm)). The sample was sandwiched between two cube surfaces. The mounted sample was squeezed between the cubes at a pressure of 5 psi (about 34.5 kPa) or more for at least 6 seconds. The cube is then pulled apart at a crosshead speed of 50.8 mm / min (2 inches / min) using a crosshead and the force at this time is measured with an Instron force-measurement gauge. did. The lamination strength value is equal to the peak load recorded for the sample (related to the first peak in the Instron output graphics display).
本発明によるドレープ性(坪量/MCB)を決定するために、様々な繊維不織布構造に対して以下に示すドレープ性試験を行った。修正円形曲げ剛性(MCB:Modified Circular Bend Stiffness)を、ASTM D 4032‐82 円形曲げ法(CIRCULAR BEND PEOCEDURE)の後にモデル化する試験によって決定する。この円形曲げ法は、相当修正されており、以下のように行う。円形曲げ法は、試験片の一方の面が凹状になり、他方の面が凸状になる材料の同時多方向変形である。円形曲げ法は、曲げ抵抗に関連した値の力を加えると同時に全ての方向における剛性を平均する。円形曲げ法に必要な装置は、以下の部品を有する修正円形曲げ剛性テスター(modified Circular Bend Stiffness Tester)である。
1.直径18.75mmのオリフィスを有する102.0mm×102.0mm×6.35mmの平滑磨き鋼板台。このオリフィスのラップの縁は、4.75mmの深さに対して45度の角度をなすべきである。
2.全長が72.2mm、直径が6.25mm、2.97mmの半径のボールノーズ、ならびに0.33mmのベース直径、および半径が0.5mm未満の尖端を有する、ボールノーズから0.88mm延出した針先端部を有する、プランジャー。このプランジャーは、オリフィスと同心的に取り付けられ、全ての面で等しいクリアランスを有する。針先端部は、試験の際に試験片が横に移動するのを単に防止することに留意されたい。したがって、針先端部が試験片に著しい悪影響を及ぼす場合は(例えば、膨張構造を破裂させるなど)、針先端部を使用すべきではない。プランジャーの底部は、オリフィスプレート上部の十分に上方にセットすべきである。ボールノーズの下方へのストロークは、この位置から、オリフィスプレートの正に底部までである。
3.力測定ゲージ、具体的にはインストロン逆圧縮ロードセル。このロードセルは、約0.0g〜約2000.0gの荷重範囲を有する。
4.アクチュエータ、具体的には逆圧縮ロードセルを有するインストロン(型番:1122)。インストロン1122は、マサチューセッツ州カントン(Canton)に所在のインストロン・エンジニアリング・コーポレーション(Instron Engineering Corporation)で製造されている。
In order to determine the drapeability (basis weight / MCB) according to the present invention, the following drapeability tests were conducted on various fiber nonwoven fabric structures. Modified Circular Bend Stiffness (MCB) is determined by tests modeled after the ASTM D 4032-82 Circular Bend PEOCEDURE. This circular bending method has been considerably modified and is performed as follows. The circular bending method is a simultaneous multi-directional deformation of a material in which one surface of a test piece is concave and the other surface is convex. The circular bending method averages the stiffness in all directions while applying a value of force related to bending resistance. The equipment required for the circular bending method is a modified Circular Bend Stiffness Tester having the following parts:
1. A 102.0 mm × 102.0 mm × 6.35 mm smooth polished steel plate with an orifice having a diameter of 18.75 mm. The orifice wrap edge should be at a 45 degree angle to a depth of 4.75 mm.
2. 0.88 mm extended from the ball nose with a ball nose with a total length of 72.2 mm, a diameter of 6.25 mm, a radius of 2.97 mm, and a base diameter of 0.33 mm and a tip with a radius of less than 0.5 mm A plunger having a needle tip. This plunger is mounted concentrically with the orifice and has equal clearance on all sides. Note that the needle tip simply prevents the specimen from moving laterally during the test. Therefore, the needle tip should not be used if the needle tip has a significant adverse effect on the specimen (e.g., ruptures the inflated structure). The bottom of the plunger should be set well above the top of the orifice plate. The downward stroke of the ball nose is from this position to the very bottom of the orifice plate.
3. Force measuring gauge, specifically Instron reverse compression load cell. The load cell has a load range of about 0.0 g to about 2000.0 g.
4). Instron (model number: 1122) with actuator, specifically a reverse compression load cell. Instron 1122 is manufactured by Instron Engineering Corporation, Canton, Massachusetts.
この試験手順を行うためには、後述するように、各物品についてそれぞれ3つのサンプルが必要である。試験する不織布構造の位置は、操作者が選択する。3つの各サンプルの対応する位置から、37.5mm×37.5mmの試験片にカットする。サンプルをカットする前に、全ての剥離紙や包装材料を除去し、衣服に取り付けるための接着剤などの全ての露出した接着剤をタルクなどの非接着粉末で覆う。タルクは、BWやMCB測定に影響を及ぼさないはずである。 To perform this test procedure, three samples are required for each article, as will be described later. The position of the nonwoven structure to be tested is selected by the operator. Cut into 37.5 mm x 37.5 mm specimens from corresponding positions on each of the three samples. Prior to cutting the sample, remove any release paper or packaging material and cover all exposed adhesive, such as adhesive for attachment to clothing, with non-adhesive powder, such as talc. Talc should not affect BW or MCB measurements.
試験片は、試験者が折ったり曲げたりすべきものではなく、試験への取り扱いは、曲げ抵抗性に悪影響を与えないように、最小限にして縁を保持するようにしなければならない。 Specimens should not be folded or bent by the tester, and handling on the test should keep the edges to a minimum so as not to adversely affect bending resistance.
円形曲げ法(CIRCULAR BEND PROCEDURE)の手順は次の通りである。試験片を、21℃±1℃の室温、50%±2.0%の相対湿度で2時間放置することによって条件付ける。各カット試験片の重量は、グラム単位で測定し、因子0.0014で除す。これが、1平方メートル当たりのグラム単位である坪量(gsm)である。各試験片の坪量について得た値を平均して平均坪量(BW)を算出する。この平均坪量(BW)は、上記の式に用いることができる。 The procedure of the circular bending method (CIRCULAR BEND PROCEDURE) is as follows. The specimens are conditioned by leaving them at room temperature of 21 ° C. ± 1 ° C. and 50% ± 2.0% relative humidity for 2 hours. The weight of each cut specimen is measured in grams and divided by a factor of 0.0014. This is the basis weight (gsm) in grams per square meter. The average basis weight (BW) is calculated by averaging the values obtained for the basis weight of each test piece. This average basis weight (BW) can be used in the above equation.
試験片の層に面している本体がプランジャーに面し、試験片の障壁層がオリフィスプラットホームに面するように、試験片をプランジャーの下方のオリフィスプラットホームの中心に配置する。プランジャーの速度は、フルストローク長で、50.0cm/分に設定した。必要に応じて、ゼロ表示をチェックし調節する。プランジャーを作動させる。試験の際に試験片に触れないようにすべきである。最大の力をグラム単位で読み取って(reading to the nearest gram)記録する。3つの全ての試験片を試験するまで上記ステップを繰り返す。次に、記録した3つの試験値を平均して、平均MCB剛性を得る。この平均MCB値を、上記の式に用いることができる。坪量を、上で決定した平均MCBで除してドレープ性を計算する。 The specimen is positioned in the center of the orifice platform below the plunger so that the body facing the specimen layer faces the plunger and the barrier layer of the specimen faces the orifice platform. The plunger speed was set to 50.0 cm / min with a full stroke length. Check and adjust the zero display as necessary. Operate the plunger. Avoid touching the specimen during the test. The maximum force is read to the nearest gram and recorded. Repeat the above steps until all three specimens have been tested. The three recorded test values are then averaged to obtain the average MCB stiffness. This average MCB value can be used in the above equation. Drapeability is calculated by dividing the basis weight by the average MCB determined above.
厚みを測定するために、本発明による様々な繊維の薄い層および繊維状不織布構造に対して以下の密度試験を行った。 In order to measure the thickness, the following density tests were performed on thin layers of various fibers and fibrous nonwoven structures according to the present invention.
幅5cmの材料のストリップにカットした。機械方向の引っ張り強さを測定するために、機械方向が長手方向になるようにストリップを配置した。交差機械方向(cross-machine direction)における引っ張り強さを測定するために、交差機械方向が長手方向になるようにストリップを配置した。この試験は、2500mm2のフットサイズに対して482.7Pa(0.07psi)の圧力を加えて、エンベコゲージ(Emveco gauge)を用いて行った。このデジタル表示は、正確に0.0025cmであった。5回の測定値の平均を厚みとして記録した。ゲージのフットを上昇させて、ゲージのフットが製品サンプルの目的の位置に対してほぼ中心にくるように、製品サンプルをアンビルに配置した。フットを下降させる時は、フットが製品サンプルの上に落下したり、過度の力が加わったりしないように気をつけなければならない。フットを、2.54mm/秒(0.1インチ/秒)の速度で下げた。482.7Pa(0.07psig)の荷重をサンプルに加えて、約10秒の間、測定値を安定させる。厚みの測定値を読み取った。この手順を、少なくとも3つの製品サンプルに対して繰り返し、平均厚みを計算した。次いで、サンプルの質量を容積(上記したように、長さ×幅×平均厚み)で除して密度を計算した。 Cut into strips of material 5 cm wide. In order to measure the tensile strength in the machine direction, the strip was placed so that the machine direction was the longitudinal direction. In order to measure the tensile strength in the cross-machine direction, the strip was placed so that the cross-machine direction was the longitudinal direction. This test was performed using an Emveco gauge with a pressure of 482.7 Pa (0.07 psi) applied to a foot size of 2500 mm 2 . This digital display was exactly 0.0025 cm. The average of the five measurements was recorded as the thickness. The product sample was placed in the anvil so that the gauge foot was raised and the gauge foot was approximately centered with respect to the desired location of the product sample. When lowering the foot, care must be taken that the foot does not fall on the product sample or excessive force is applied. The foot was lowered at a speed of 2.54 mm / sec (0.1 in / sec). A load of 482.7 Pa (0.07 psig) is applied to the sample to stabilize the measurement for about 10 seconds. The thickness measurement was read. This procedure was repeated for at least three product samples and the average thickness was calculated. The density was then calculated by dividing the mass of the sample by the volume (length x width x average thickness as described above).
例1A
スパンボンド材料層を、繊維層の下側に配置した(すなわち、繊維層を、ジェットと流体透過性固定層との間に位置した)。ジェット圧力を10.34MPa(1500psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、積層強度(LSV)が25g、厚みが0.77mm、坪量が85gsm、密度が0.11g/cc、ドレープ性が7.9gsm/gであった。
Example 1A
A spunbond material layer was placed on the underside of the fiber layer (ie, the fiber layer was located between the jet and the fluid permeable anchoring layer). The jet pressure was 10.34 MPa (1500 psi). The web was passed through the jet four times. The obtained laminated composite material had a lamination strength (LSV) of 25 g, a thickness of 0.77 mm, a basis weight of 85 gsm, a density of 0.11 g / cc, and a drape property of 7.9 gsm / g.
例1B
スパンボンド材料層を、繊維層の下側に配置した。ジェット圧力を10.34MPa(1500psi)とした。ウェブを、ジェットに8回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が65g、厚みが0.73mm、坪量が88gsm、密度が0.12g/cc、ドレープ性が8.6gsm/gであった。
Example 1B
A spunbond material layer was placed under the fiber layer. The jet pressure was 10.34 MPa (1500 psi). The web was passed 8 times through the jet. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 65 g, a thickness of 0.73 mm, a basis weight of 88 gsm, a density of 0.12 g / cc, and a drapability of 8.6 gsm / g.
例1C
スパンボンド材料層を、繊維層の上に配置した。ジェット圧力を10.34MPa(1500psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が32g、厚みが0.90mm、坪量が90gsm、密度が0.10g/cc、ドレープ性が9.1gsm/gであった。
Example 1C
A spunbond material layer was placed over the fiber layer. The jet pressure was 10.34 MPa (1500 psi). The web was passed through the jet four times. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 32 g, a thickness of 0.90 mm, a basis weight of 90 gsm, a density of 0.10 g / cc, and a drape property of 9.1 gsm / g.
例1D
スパンボンド材料層を、繊維層の上に配置した。ジェット圧力を10.34MPa(1500psi)とした。ウェブを、ジェットに8回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が106g、厚みが0.85mm、坪量が83gsm、密度が0.10g/cc、ドレープ性が11.8gsm/gであった。
Example 1D
A spunbond material layer was placed over the fiber layer. The jet pressure was 10.34 MPa (1500 psi). The web was passed 8 times through the jet. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 106 g, a thickness of 0.85 mm, a basis weight of 83 gsm, a density of 0.10 g / cc, and a drapability of 11.8 gsm / g.
例1E
スパンボンド材料層を、繊維層の底部に配置した。ジェット圧力を13.79MPa(2000psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が47g、厚みが0.79mm、坪量が86gsm、密度が0.11g/cc、ドレープ性が8.5gsm/gであった。
Example 1E
A spunbond material layer was placed at the bottom of the fiber layer. The jet pressure was 13.79 MPa (2000 psi). The web was passed through the jet four times. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 47 g, a thickness of 0.79 mm, a basis weight of 86 gsm, a density of 0.11 g / cc, and a drapability of 8.5 gsm / g.
例1F
スパンボンド材料層は、繊維層の底部に配置した。ジェット圧力は13.79MPa(2000psi)とした。ウェブを、ジェットに8回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が281g、厚みが0.78mm、坪量が89gsm、密度が0.12g/cc、ドレープ性が10.3gsm/gであった。
Example 1F
The spunbond material layer was placed at the bottom of the fiber layer. The jet pressure was 13.79 MPa (2000 psi). The web was passed 8 times through the jet. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 281 g, a thickness of 0.78 mm, a basis weight of 89 gsm, a density of 0.12 g / cc, and a drape property of 10.3 gsm / g.
例1G
スパンボンド材料層は、繊維層の上部に配置した。ジェット圧力は13.79MPa(2000psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が205g、厚みが0.86mm、坪量が83gsm、密度が0.10g/cc、ドレープ性が12.5gsm/gであった。
Example 1G
The spunbond material layer was placed on top of the fiber layer. The jet pressure was 13.79 MPa (2000 psi). The web was passed through the jet four times. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 205 g, a thickness of 0.86 mm, a basis weight of 83 gsm, a density of 0.10 g / cc, and a drapability of 12.5 gsm / g.
例1H
スパンボンド材料層を、繊維層の上部に配置した。ジェット圧力は13.79MPa(2000psi)とした。ウェブを、ジェットに8回通した。得られた積層複合材料は、積層強度が341g、厚みが0.92mm、坪量が83gsm、密度が0.10g/cc、ドレープ性が11.8gsm/gであった。
Example 1H
A spunbond material layer was placed on top of the fiber layer. The jet pressure was 13.79 MPa (2000 psi). The web was passed 8 times through the jet. The obtained laminated composite material had a lamination strength of 341 g, a thickness of 0.92 mm, a basis weight of 83 gsm, a density of 0.10 g / cc, and a drapability of 11.8 gsm / g.
<例2>
以下に示す各例では、ターゲットウェブを、回転円柱ドラム上の80メッシュ金属スクリーン成形面の上に配置した。ターゲットウェブは、2つの別個の流体透過性固定層の間の繊維材料の層からなっている。使用した流体透過性固定層は、BBAファイバーウェブ社(BBA Fiberweb)が販売する12gsmのスパンボンドポリプロピレンの層とした。繊維材料は、様々な坪量のレーヨン繊維70%とポリエステル繊維30%の混合物またはパルプのいずれかとした。ドラムを回転させて、繊維の層を30.48m/分(100fpm)の線速度で移動させた。加圧水流がターゲットウェブに対して垂直に衝当するように、ジェットを配向した。ジェットは、25.4mm(1インチ)当たり30個のジェットの密度で離間された列に配置した。直径が0.005インチ(0.127mm)の多数の各ジェットから水を4.14MPa(600psi)で放出する初めの安定化処理を、パルプ層を除く合成繊維の全ての繊維層で行って、スパンボンドポリプロピレンに交絡させる前に繊維に緩く結合させた(表2に、予備結合として記載)。ドラムを様々な回数で完全に回転させた。ジェットから放出する水の圧力は変更することができる。
<Example 2>
In each example shown below, the target web was placed on an 80 mesh metal screen forming surface on a rotating cylindrical drum. The target web consists of a layer of fibrous material between two separate fluid permeable anchoring layers. The fluid permeable fixation layer used was a 12 gsm spunbond polypropylene layer sold by BBA Fiberweb. The fiber material was either a mixture or pulp of 70% rayon fibers and 30% polyester fibers of various basis weights. The drum was rotated to move the fiber layer at a linear velocity of 30.48 m / min (100 fpm). The jet was oriented so that the pressurized water stream impinged perpendicular to the target web. The jets were placed in spaced rows at a density of 30 jets per inch. An initial stabilization process that discharges water at a number of 0.005 inches (0.127 mm) from each of the jets at 4.14 MPa (600 psi) is performed on all fiber layers of the synthetic fiber except the pulp layer, It was loosely bonded to the fiber before it was entangled with the spunbond polypropylene (listed as a prebond in Table 2). The drum was fully rotated at various times. The pressure of the water discharged from the jet can be changed.
比較例2A
繊維層はパルプからなる。ジェット圧力を4.14MPa(600psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が1gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が1g、厚みが1.65mm、坪量が204gsm、密度が0.124g/cc、ドレープ性が1.47gsm/gであった。
Comparative Example 2A
The fiber layer is made of pulp. The jet pressure was 4.14 MPa (600 psi). The web was passed through the jet four times. The resulting laminated composite material has a lamination strength of 1 g at the upper boundary (closest to the jet) and 1 g at the bottom boundary (farthest from the jet), a thickness of 1.65 mm, a basis weight of 204 gsm, and a density. Was 0.124 g / cc, and the drapability was 1.47 gsm / g.
比較例2B
繊維層は、マーセル化パルプからなる。ジェット圧力を4.14MPa(600psi)とした。ウェブを、ジェットに7回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が2gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が1g、厚みが1.69mm、坪量が197gsm、密度が0.117g/cc、ドレープ性が1.35gsm/gであった。
Comparative Example 2B
The fiber layer is made of mercerized pulp. The jet pressure was 4.14 MPa (600 psi). The web was passed through the jet seven times. The resulting laminated composite material has a laminate strength of 2 g at the upper boundary (closest to the jet), 1 g at the bottom boundary (farthest from the jet), a thickness of 1.69 mm, a basis weight of 197 gsm, density Was 0.117 g / cc, and the drapeability was 1.35 gsm / g.
例2C
繊維層は、マーセル化パルプからなる。ジェット圧力を8.27MPa(1200psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が41gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が6g、厚みが1.42mm、坪量が195gsm、密度が0.137g/cc、ドレープ性が1.40gsm/gであった。
Example 2C
The fiber layer is made of mercerized pulp. The jet pressure was 8.27 MPa (1200 psi). The web was passed through the jet four times. The resulting laminated composite material has a laminate strength of 41 g at the upper boundary (closest to the jet), a laminate strength of 6 g at the bottom boundary (farthest from the jet), a thickness of 1.42 mm, a basis weight of 195 gsm, density Was 0.137 g / cc, and the drapability was 1.40 gsm / g.
例2D
繊維層は、マーセル化パルプからなる。ジェット圧力を8.27MPa(1200psi)とした。ウェブを、ジェットに8回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が100gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が31g、厚みが1.58mm、坪量が207gsm、密度が0.131g/cc、ドレープ性が1.25gsm/gであった。
Example 2D
The fiber layer is made of mercerized pulp. The jet pressure was 8.27 MPa (1200 psi). The web was passed 8 times through the jet. The resulting laminated composite material has a lamination strength of 100 g at the upper boundary (closest to the jet), a lamination strength of 31 g at the bottom boundary (farthest from the jet), a thickness of 1.58 mm, a basis weight of 207 gsm, density Of 0.131 g / cc and drapability of 1.25 gsm / g.
例2E
繊維層は、マーセル化パルプからなる。ジェット圧力を8.27MPa(1200psi)とした。ウェブを、ジェットに16回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が225gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が109g、厚みが1.32mm、坪量が192gsm、密度が0.145g/cc、ドレープ性が1.39gsm/gであった。
Example 2E
The fiber layer is made of mercerized pulp. The jet pressure was 8.27 MPa (1200 psi). The web was passed 16 times through the jet. The resulting laminated composite material has a lamination strength at the top boundary (closest to the jet) of 225 g, a lamination strength at the bottom boundary (farthest from the jet) of 109 g, a thickness of 1.32 mm, a basis weight of 192 gsm, a density Was 0.145 g / cc, and the drapeability was 1.39 gsm / g.
例2F
繊維層は、合成繊維の混合物からなる。ジェット圧力を10.34MPa(1500psi)とした。ウェブを、ジェットに4回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が23gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が11g、厚みが0.95mm、坪量が98gsm、密度が0.103g/cc、ドレープ性が4.90gsm/gであった。
Example 2F
The fiber layer is made of a mixture of synthetic fibers. The jet pressure was 10.34 MPa (1500 psi). The web was passed through the jet four times. The resulting laminated composite material has a laminate strength of 23 g at the top boundary (closest to the jet), a laminate strength of 11 g at the bottom boundary (farthest from the jet), a thickness of 0.95 mm, a basis weight of 98 gsm, and a density. Was 0.103 g / cc, and the drapeability was 4.90 gsm / g.
例2G
繊維層は、合成繊維の混合物からなる。ジェット圧力を10.34MPa(1500psi)とした。ウェブを、ジェットに8回通した。得られた積層複合材料は、上部境界(ジェットに最も近い)での積層強度が35gで底部境界(ジェットから最も遠い)での積層強度が24g、厚みが0.89mm、坪量が97gsm、密度が0.109g/cc、密度が0.109g/cc、ドレープ性が5.39gsm/gであった。
Example 2G
The fiber layer is made of a mixture of synthetic fibers. The jet pressure was 10.34 MPa (1500 psi). The web was passed 8 times through the jet. The resulting laminated composite material has a lamination strength of 35 g at the top boundary (closest to the jet), a lamination strength at the bottom boundary (farthest from the jet) of 24 g, a thickness of 0.89 mm, a basis weight of 97 gsm, density Was 0.109 g / cc, the density was 0.109 g / cc, and the drapability was 5.39 gsm / g.
<例3>
以下の各例では、米国特許第5,827,597号に記載されているパターンに類似した「トリコット」パターンのピークと谷の構造、および***した花のパターンも含む形状形成面(アセタールスリーブ)の上に配置した。使用した流体透過性固定層は、BBAファイバーウェブ社(BBA Fiberweb)が販売する10gsmのスパンボンド織物の層である。ドラムを回転させて、繊維の層を30.48m/分(100fpm)の線速度で移動させた。ジェットを、繊維の層に対して垂直に配向し、25.4mm(1インチ)当たり30個のジェットの密度で離間された列に配置した。ドラムを完全に6回転させて、繊維の層における所与の点を、ジェットの列を6回通過させた。
<Example 3>
In each of the following examples, a “tricot” pattern peak and valley structure similar to the pattern described in US Pat. No. 5,827,597, and a shape-forming surface that also includes raised flower patterns (acetal sleeve) Placed on top. The fluid permeable anchoring layer used is a layer of 10 gsm spunbond fabric sold by BBA Fiberweb. The drum was rotated to move the fiber layer at a linear velocity of 30.48 m / min (100 fpm). The jets were oriented in a direction perpendicular to the layer of fibers and placed in rows spaced at a density of 30 jets per inch. The drum was rotated six full revolutions, passing a row of jets six times through a given point in the fiber layer.
例3A
繊維の層920は、総坪量が60gsmである、ポリエステル繊維30%とレーヨン繊維70%の混合物の予備結合層である。得られた積層複合材料は、優れた積層強度、耐摩耗性、および明確なイメージを有していた。
Example 3A
The
例3B
90gsmのマーセル化パルプ(ポロサニアー(Porosanier)、レオニアー社(Rayonier Corporation)が販売)の層を予備結合合成繊維の層の上に配置する点を除き、例2Aの実験を繰り返した。積層強度およびイメージの明確さが優れていた。
Example 3B
The experiment of Example 2A was repeated, except that a layer of 90 gsm mercerized pulp (sold by Porosanier, Rayonier Corporation) was placed on top of the prebonded synthetic fiber layer. Lamination strength and image clarity were excellent.
表1は、上記の例で作製して試験した材料、その密度、積層強度、およびドレープ性を示している。このような値は、本発明の材料に関連した高いドレープ性または低い密度の一方または両方と高い積層強度との有利で驚くべきユニークな組合せを明確に例示している。また、表1は、繊維層の上に流体透過性固定層を配置することによって、積層強度が改善され、高いドレープ性が維持されていることを示していることに留意されたい。 Table 1 shows the materials made and tested in the above example, their density, lamination strength, and drapeability. Such values clearly illustrate the advantageous and surprising unique combination of one or both of high drapability or low density and high lamination strength associated with the materials of the present invention. It should also be noted that Table 1 shows that by placing a fluid permeable pinned layer on the fiber layer, the lamination strength is improved and high drape is maintained.
他は同様の試験条件であるが、流体透過性固定層を繊維層の上に配置した場合、流体透過性固定層と繊維層との間の積層強度が著しく高いことに留意されたい。このような高い積層強度は、ドレープ性または密度を犠牲にすることなく実現可能である。 Others are similar test conditions, but note that the laminate strength between the fluid permeable anchor layer and the fiber layer is significantly higher when the fluid permeable anchor layer is disposed over the fiber layer. Such a high lamination strength can be achieved without sacrificing drape or density.
さらに、表2は、驚くべきことに、高いドレープ性と低い密度の両方を同時に有し、かつ層間剥離に抵抗性のある、強い耐磨耗性「サンドイッチ構造」材料を形成することが可能であることを例示している。また、驚くべきことに、特に高い坪量に対して、比較的低いジェット圧力で、このような積層強度の高い材料を作製することが可能であることに留意されたい。
〔実施の態様〕
(1)積層複合材料において、
繊維状流体透過性固定層と、
前記固定層に交絡させられた繊維を含む繊維層と、
を含み、
前記複合材料は、約20gを超える積層強度値(LSV)、および約4gsm/gを超えるドレープ性を有する、複合材料。
(2)実施態様1記載の複合材料において、
前記材料は、約50gを超えるLSVを有する、複合材料。
(3)実施態様1記載の複合材料において、
前記材料は、約100gを超えるLSVを有する、複合材料。
(4)実施態様1記載の複合材料において、
前記材料は、約8gsm/gを超えるドレープ性を有する、複合材料。
(5)実施態様1記載の複合材料において、
前記材料は、約16gsm/gを超えるドレープ性を有する、複合材料。
Embodiment
(1) In laminated composite materials,
A fibrous fluid-permeable fixed layer;
A fiber layer comprising fibers entangled in the fixed layer;
Including
The composite material has a laminate strength value (LSV) greater than about 20 g and a drapeability greater than about 4 gsm / g.
(2) In the composite material according to Embodiment 1,
The material has a LSV greater than about 50 g.
(3) In the composite material according to Embodiment 1,
The material has a LSV greater than about 100 g.
(4) In the composite material according to Embodiment 1,
The composite material has a drapability greater than about 8 gsm / g.
(5) In the composite material according to Embodiment 1,
The composite material has a drapability greater than about 16 gsm / g.
(6)実施態様1記載の複合材料において、
前記材料は、約0.15g/cc未満の密度を有する、複合材料。
(7)実施態様1記載の複合材料において、
前記固定層は、スパンボンド材料、スルーエアボンド材料(through-air bonded material)、およびこれらの2つ以上の組合せからなる群から選択される、複合材料。
(8)実施態様7記載の複合材料において、
前記固定層は、1または複数のポリオレフィン繊維を含むスパンボンド材料を含む、複合材料。
(9)実施態様1記載の複合材料において、
前記固定層に交絡させられた繊維を有する前記繊維層の少なくとも一部の繊維が、セルロース繊維を含む、複合材料。
(10)実施態様9記載の複合材料において、
前記セルロース繊維は、木材パルプを含む、複合材料。
(6) In the composite material according to Embodiment 1,
The composite material has a density of less than about 0.15 g / cc.
(7) In the composite material according to Embodiment 1,
The fixed layer is a composite material selected from the group consisting of spunbond materials, through-air bonded materials, and combinations of two or more thereof.
(8) In the composite material according to embodiment 7,
The fixed layer comprises a composite material comprising a spunbond material comprising one or more polyolefin fibers.
(9) In the composite material according to Embodiment 1,
A composite material, wherein at least some of the fibers of the fiber layer having fibers entangled with the fixed layer include cellulose fibers.
(10) In the composite material according to embodiment 9,
The cellulose fiber is a composite material including wood pulp.
(11)実施態様10記載の複合材料において、
前記木材パルプは、マーセル化パルプを含む、複合材料。
(12)実施態様10記載の複合材料において、
前記木材パルプは、架橋パルプを含む、複合材料。
(13)実施態様1記載の複合材料において、
交絡部分の断面および非交絡部分の断面を含み、前記交絡部分と前記非交絡部分が互いに眼で見て明らかに異なっている、複合材料。
(14)実施態様1記載の複合材料において、
交絡部分の連続的な断面、および前記交絡部分の連続的な断面内に実質的に位置された非交絡部分の複数の別個の断面、
を含む、複合材料。
(15)積層複合材料において、
繊維状流体透過性固定層と、
前記固定層に交絡させられた繊維を含む繊維層と、
を含み、
前記複合材料は、約20gを超えるLSV、および約0.15g/cc未満の密度を有する、複合材料。
(11) In the composite material according to embodiment 10,
The wood pulp is a composite material including mercerized pulp.
(12) In the composite material according to embodiment 10,
The wood pulp is a composite material including a crosslinked pulp.
(13) In the composite material according to Embodiment 1,
A composite material comprising a cross-section of an entangled portion and a cross-section of an unentangled portion, wherein the entangled portion and the non-entangled portion are clearly different from each other visually.
(14) In the composite material according to Embodiment 1,
A continuous cross section of the entangled portion, and a plurality of separate cross sections of the unentangled portion substantially located within the continuous cross section of the entangled portion;
Including composite materials.
(15) In the laminated composite material,
A fibrous fluid-permeable fixed layer;
A fiber layer comprising fibers entangled in the fixed layer;
Including
The composite material has an LSV greater than about 20 g and a density less than about 0.15 g / cc.
(16)実施態様15記載の複合材料において、
前記材料は、約50gを超えるLSVを有する、複合材料。
(17)実施態様15記載の複合材料において、
前記材料は、約100gを超えるLSVを有する、複合材料。
(18)実施態様15記載の複合材料において、
前記材料は、約0.12g/cc未満の密度を有する、複合材料。
(19)実施態様15記載の複合材料において、
前記固定層は、スパンボンド材料、スルーエアボンド材料(through-air bonded material)、およびこれらの2つ以上の組合せからなる群から選択される、複合材料。
(20)実施態様19記載の複合材料において、
前記固定層は、1または複数のポリオレフィン繊維を含むスパンボンド材料を含む、複合材料。
(16) In the composite material according to embodiment 15,
The material has a LSV greater than about 50 g.
(17) In the composite material according to embodiment 15,
The material has a LSV greater than about 100 g.
(18) In the composite material according to embodiment 15,
The composite material has a density of less than about 0.12 g / cc.
(19) In the composite material according to embodiment 15,
The fixed layer is a composite material selected from the group consisting of spunbond materials, through-air bonded materials, and combinations of two or more thereof.
(20) In the composite material according to embodiment 19,
The fixed layer comprises a composite material comprising a spunbond material comprising one or more polyolefin fibers.
(21)実施態様15記載の複合材料において、
前記固定層に交絡させられた繊維を有する前記繊維層の少なくとも一部の繊維は、セルロース繊維を含む、複合材料。
(22)実施態様21記載の複合材料において、
前記セルロース繊維は、木材パルプを含む、複合材料。
(23)実施態様22記載の複合材料において、
前記木材パルプは、マーセル化パルプを含む、複合材料。
(24)実施態様22記載の複合材料において、
前記木材パルプは、架橋パルプを含む、複合材料。
(25)実施態様15記載の複合材料において、
交絡部分の断面、および非交絡部分の断面を含み、前記交絡部分と前記非交絡部分は、互いに眼で見て明らかに異なっている、複合材料。
(21) In the composite material according to embodiment 15,
The composite material in which at least some of the fibers of the fiber layer having fibers entangled with the fixed layer include cellulose fibers.
(22) In the composite material according to embodiment 21,
The cellulose fiber is a composite material including wood pulp.
(23) In the composite material according to embodiment 22,
The wood pulp is a composite material including mercerized pulp.
(24) In the composite material according to embodiment 22,
The wood pulp is a composite material including a crosslinked pulp.
(25) In the composite material according to embodiment 15,
A composite material comprising a cross-section of an entangled portion and a cross-section of a non-entangled portion, wherein the entangled portion and the non-entangled portion are clearly different from each other visually.
(26)実施態様15記載の複合材料において、
交絡部分の連続的な断面、および前記交絡部分の連続的な断面内に実質的に位置された非交絡部分の複数の別個の断面を含む、複合材料。
(27)実施態様1記載の材料を含む、パーソナルケア製品。
(28)実施態様27記載のパーソナルケア製品において、
前記製品は、生理用パッドまたは拭取り製品を含む、パーソナルケア製品。
(29)実施態様28記載のパーソナルケア製品において、
前記製品は、実施態様1記載の材料を含む上部シートを含む生理用パッドである、パーソナルケア製品。
(30)実施態様29記載のパーソナルケア製品において、
前記固定層は、前記生理用パッドの体に面する表面を含む、パーソナルケア製品。
(26) In the composite material according to embodiment 15,
A composite material comprising a continuous cross section of an entangled portion and a plurality of separate cross sections of unentangled portions substantially located within the continuous cross section of the entangled portion.
(27) A personal care product comprising the material of embodiment 1.
(28) In the personal care product according to embodiment 27,
The product is a personal care product, including a sanitary pad or wipe product.
(29) In the personal care product according to embodiment 28,
A personal care product, wherein the product is a sanitary pad comprising a top sheet comprising the material of embodiment 1.
(30) In the personal care product according to embodiment 29,
The anchoring layer is a personal care product including a body facing surface of the sanitary pad.
(31)実施態様15記載の材料を含むパーソナルケア製品。
(32)実施態様31記載のパーソナルケア製品において、
前記製品は、生理用パッドまたは拭取り製品を含む、パーソナルケア製品。
(33)実施態様32記載のパーソナルケア製品において、
前記製品は、実施態様1記載の材料を含む上部シートを含む生理用パッドである、パーソナルケア製品。
(34)実施態様33記載のパーソナルケア製品において、
前記固定層は、前記生理用パッドの体に面する表面を含む、パーソナルケア製品。
(31) A personal care product comprising the material according to embodiment 15.
(32) In the personal care product according to embodiment 31,
The product is a personal care product, including a sanitary pad or wipe product.
(33) In the personal care product according to embodiment 32,
A personal care product, wherein the product is a sanitary pad comprising a top sheet comprising the material of embodiment 1.
(34) In the personal care product according to embodiment 33,
The anchoring layer is a personal care product including a body facing surface of the sanitary pad.
Claims (14)
繊維状流体透過性固定層と、
前記固定層に交絡させられた繊維を含む繊維層と、
を含み、
前記複合材料は、約20gを超えるLSV、および約4gsm/gを超えるドレープ性を有する、複合材料。 In laminated composite materials,
A fibrous fluid-permeable fixed layer;
A fiber layer comprising fibers entangled in the fixed layer;
Including
The composite material has an LSV of greater than about 20 g and a drape of greater than about 4 gsm / g.
前記材料は、約50gを超えるLSVを有する、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
The material has a LSV greater than about 50 g.
前記材料は、約100gを超えるLSVを有する、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
The material has a LSV greater than about 100 g.
前記材料は、約8gsm/gを超えるドレープ性を有する、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
The composite material has a drapability greater than about 8 gsm / g.
前記材料は、約16gsm/gを超えるドレープ性を有する、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
The composite material has a drapability greater than about 16 gsm / g.
前記材料は、約0.15g/cc未満の密度を有する、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
The composite material has a density of less than about 0.15 g / cc.
前記固定層は、スパンボンド材料、スルーエアボンド材料、およびこれらの2つ以上の組合せからなる群から選択される、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
The pinned layer is a composite material selected from the group consisting of spunbond materials, through air bond materials, and combinations of two or more thereof.
前記固定層は、1または複数のポリオレフィン繊維を含むスパンボンド材料を含む、複合材料。 The composite material according to claim 7, wherein
The fixed layer comprises a composite material comprising a spunbond material comprising one or more polyolefin fibers.
前記固定層に交絡させられた繊維を有する前記繊維層の少なくとも一部の繊維が、セルロース繊維を含む、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
A composite material, wherein at least some of the fibers of the fiber layer having fibers entangled with the fixed layer include cellulose fibers.
前記セルロース繊維は、木材パルプを含む、複合材料。 The composite material according to claim 9, wherein
The cellulose fiber is a composite material including wood pulp.
前記木材パルプは、マーセル化パルプを含む、複合材料。 The composite material according to claim 10.
The wood pulp is a composite material including mercerized pulp.
前記木材パルプは、架橋パルプを含む、複合材料。 The composite material according to claim 10.
The wood pulp is a composite material including a crosslinked pulp.
交絡部分の断面および非交絡部分の断面を含み、前記交絡部分と前記非交絡部分が互いに眼で見て明らかに異なっている、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
A composite material comprising a cross-section of an entangled portion and a cross-section of an unentangled portion, wherein the entangled portion and the non-entangled portion are clearly different from each other visually.
交絡部分の連続的な断面、および前記交絡部分の連続的な断面内に実質的に位置された非交絡部分の複数の別個の断面、
を含む、複合材料。 The composite material according to claim 1, wherein
A continuous cross section of the entangled portion, and a plurality of separate cross sections of the unentangled portion substantially located within the continuous cross section of the entangled portion;
Including composite materials.
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