JP4251050B2 - 薄型吸収体 - Google Patents
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1)繊維からなり体液の拡散機能を有する拡散層、高吸水性素材と合成繊維とが均一に混合されたエアレイドウェブからなり体液を吸収する吸収層、及び該吸収層の高吸水性素材の脱落を防止する基材層の3層が、拡散層、吸収層、基材層の順に積層され、熱接合により一体化された吸収体であって、該吸収層の合成繊維の繊維長が2〜6mmであり、かつ該合成繊維がエアレイドウェブ内にランダム分散して三次元の網状構造を形成して高吸水性素材を保持し、吸収体の厚さが0.5〜4mm、かつ吸収体の目付が50〜300g/m2であって、前記拡散層が、繊維長2〜10mmの繊維で構成された、セルロース系繊維を20重量%以下の範囲で含むエアレイドウェブからなることを特徴とする薄型吸収体。
本発明の薄型吸収体は、繊維からなり体液の拡散機能を有する拡散層、高吸水性素材と繊維とが均一に混合されたエアレイドウェブとからなり体液を吸収する吸収層、及び該吸収層の高吸水性素材の脱落を防止する基材層の3層が、拡散層、吸収層、基材層の順に積層され、熱接合により一体化された吸収体であって、該吸収層の繊維の繊維長が2〜10mmでありかつ該繊維がエアレイドウェブ内にランダム分散して三次元の網状構造を形成して高吸水性素材を保持し、吸収体の厚さが0.5〜4mm、かつ目付が50〜300g/m2であることを特徴とする。
上記の構成により、拡散層は、体液が直線的に拡散層を通過することを防ぎ体液を水平方向へ広がらせるため、排出された体液は吸収層に到達する前に広範囲に広がり、吸収層に瞬時に吸収される。
合成繊維の繊維長は2〜10mmであり、該合成繊維がエアレイドウェブ内にランダム分散して形成する三次元網状構造中に、高吸水性素材が均一に分散しているため、高吸水性素材は吸収層内で移動して偏ることがない。また偏りにより凝集することもなく、体液吸収時に膨潤が阻害されるゲルブロッキングが生じる恐れもない。その結果、より少ない高吸水性素材量で効率的吸収が可能になり、吸収層、更に吸収体の薄型化が可能になり、吸収体の厚さは0.5〜4mmに低減される。
また、吸収層にフラッフパルプを混合する場合には、フラッフパルプとの接着性を有する合成繊維を単独で使用するか、または該合成繊維とポリオレフィン系複合繊維と併用するのが好ましい。フラッフパルプとの接着性を有する合成繊維としては、鞘側樹脂に無水マレイン酸や無水コハク酸等の不飽和カルボン酸、またはその誘導体或いは無水物を含んだ共重合体が混合された複合繊維が挙げられる。共重合体にはブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体等が含まれる。
また、該薄型吸収体は、比容積が5〜30cm3/gであり吸収体単位重量当りの0.9重量%食塩水の飽和吸収量が15g以上であることが好ましい。吸収体の比容積が上記の範囲内であれば、吸収体は柔軟で、高吸水性素材の吸収体内部での移動や偏りも生じない。
本発明の薄型吸収体はフォーミングヘッドが2個、好ましくは3個以上有するエアレイド機により製造されるのが望ましい。
以下、第1図を用いて説明する。第1図は本発明の薄型吸収体を製造する好ましいエアレイド機の一例を示す。
エアレイド機には、一対の穿孔回転ドラムを有する複数のフォーミングヘッド(2)、(3)、(4)が設置されている。フォーミングヘッド(2)または(3)は、高吸水性素材、合成繊維及び必要に応じて加えられるフラッフパルプからなる吸収層用の混合ウェブをフォーミングするようになっており、該混合ウェブの供給ライン(12)と接続されている。フォーミングヘッド(4)は、拡散層となる繊維ウェブをフォーミングする。フォーミングヘッド(3)、(4)についてもフォーミングヘッド(2)と同様にそれぞれの供給ラインは接続されているが図示は省略する。
エアレイド機の下方には、キャリアシートとなる基材層(1)が矢印A方向に進行し、これと連動して移動する前記フォーミングヘッド(2)、(3)、(4)によりフォーミングされて飛散堆積した層は前記基材層(1)上に堆積される。基材層(1)は、サクションボックス(8)を内蔵したコンベアベルト(14)、サクションボックス(11)を内蔵した移送コンベアベルト(15)によって搬送され、熱処理機(5)、カレンダーロール(6)を経て、ワインダー(7)に巻き取られるようになっている。
基材層(1)が外部より導入される場合には、キャリアシートとなる基材層(1)が矢印A方向に進行する基材層(1)上に、まず、前記フォーミングヘッド(2)または(3)でポリオレフィン系複合繊維とフラッフパルプと高吸水性素材の混合体からなる繊維ウェブを飛散堆積させ、続いてフォーミングヘッド(4)でポリオレフィン系複合繊維を飛散堆積させて拡散層を形成し順次積層させた後コンベアベルト(14)、移送コンベアベルト(15)によって搬送し、熱処理機(5)、カレンダーロール(6)を経てワインダー(7)に巻取り、薄型吸収体を得る。
また、本発明の薄型吸収体は前記第1図において、フォーミングヘッドが1個しか設置されていない場合でも製造することができる。
例えば、基材層(1)上にまずフォーミングヘッド(2)でポリオレフィン系複合繊維とフラッフパルプと高吸水性素材との三者混合体ウェブをフォーミングして飛散積層させて吸収層を形成する。以上で基材層と吸収層が積層されたウェブ層が得られる。得られたウェブ層の上にフォーミングヘッド(2)よりポリオレフィン系複合繊維を飛散堆積させて拡散層を形成する。この結果、基材層、吸収層、拡散層が積層されたウェブ層を熱処理機(5)、カレンダーロール(6)を通して薄型吸収体を得ることもできる。
第2に熱処理により各ウェブ中のポリオレフィン系複合繊維または必要に応じて使用した合成繊維が熱融着されると共に、基材層と吸収層、吸収層と拡散層の各層が一部を共有しながら接着一体化されることである。
更に、基材層、吸収層、拡散層の各機能を低下させることなく、可能な限りの低目付け設計とカレンダー加工条件(ロール圧力、クリアランス)の調節で厚さ4mm以下、目付け300g/m2以下の極めて薄型の吸収体が製造できる。
一方、基材となる不織布等が外部より導入されることなく、エアレイド機によりフォーミングされることで形成される場合には基材層、吸収層、拡散層の順でそれぞれのフォーミングヘッド(2)、(3)、(4)によりフォーミングし、ウェブを積層すればよい。この場合には10〜15g/m2のティッシュ紙等の抄造紙をキャリア層としてエアレイド機に導入し、該キャリア上に各層をフォーミングするのが良い。上記で用いたキャリア層としてのティッシュ紙は、熱処理後の工程で剥ぎ取ることも可能である。
(1)吸収体厚さ(mm): (株)東洋精機製作所のデジシックネステスターを用いて,試料の35mmφの範囲に2.0g/cm2の荷重を加えた時の厚さを測定した。試料の寸法は縦10cm、横10cmであり、測定は4隅の4点と中央の1点の計5点を測定し平均を求めた。
吸収体比容積(cm3/g)=10,000×吸収体の厚さ(cm)/吸収体の目付(g/m2)
飽和吸収量(g/g)=(浸漬後の試料の重量(g)−浸漬前の試料の重量(g))/浸漬前の試料の重量(g)
飽和吸収量(g/cm2)=(浸漬後の試料の重量(g)−浸漬前の試料の重量(g))/浸漬前の試料の面積(100cm2)
市販されている子供用紙おむつ Lサイズ パンツタイプ(A)の吸収体部分を取り出し、実施例と同様の評価を行った。吸収体の保持性を測定したが吸収体自身に保持性はなく直ぐに破断してしまった。得られた吸収体の物性を表2に示した。
市販されている子供用紙おむつ bigサイズ パンツタイプ(B)の吸収体部分を取り出し、実施例と同様の評価を行った。吸収体の保持性を測定したが吸収体自身に保持性はなく直ぐに破断してしまった。得られた吸収体の物性を表2に示した。
市販されている子供用紙おむつ Lサイズ パンツタイプ(C)の吸収体部分を取り出し、実施例と同様の評価を行った。吸収体の保持性を測定したが吸収体自身に保持性はなく直ぐに破断してしまった。得られた吸収体の物性を表2に示した。
市販されている女性用ナプキン(D)の吸収体部分を取り出し、実施例と同様の評価を行った。吸収体の保持性を測定したが、吸収体自身に保持性はなく直ぐに破断してしまった。得られた吸収体の物性を表2に示した。
SAPシートと呼ばれ女性用ナプキンの吸収体として用いられているレオニア社製のノバシン「NBT3002」について、実施例と同様の評価を行った。吸収体の厚さは薄く、吸収体自身の形態保持性も高いが、吸収体が硬く、ごわごわした感じがした。得られた吸収体の物性を表2に示した。
特開平7−24006号公報の実施例2に準拠して吸収体を作製した。フォーミングヘッドを1つ有するエアレイド機を用いて、まず、吸収層の第2層として高吸水性ポリマーを60重量%と熱有着性繊維としてポリプロプレン/ポリエチレンからなり三次元捲縮を有する繊度が10デニール(11dtex/f)で、繊維長が15mmである繊維を40重量%を同時にフォーミングヘッドに供給し、2成分が均一に混合された200g/m2のウェブ層を得た。次いで、ウェブが崩れない様にフォーミングヘッド手前のコンベアネット上に再度配置し、第2層のウェブの上に第1層のウェブを積層した。第1層は第2層で用いた繊維と同じ熱融着性繊維を20重量%、親水性繊維としてフラッフパルプ80重量%からなり、第1層の2成分は同時にフォーミングヘッドに供給され、均一に混合された200g/m2の第1層を得た。第1層と第2層は合わせて目付け400g/m2である。積層した吸収体ウェブは138℃の熱風循環式乾燥機で熱処理されたのち、100℃のフラットカレンダーロール処理を施され吸収体となった。得られた吸収体は比容積が14.7cm3/g、厚さが5.6mmであり、柔らかいが高吸水性ポリマーの脱落が著しく、保形性はなかった。得られた吸収体の物性を表2に示した。
2,3,4:フォーミングヘッド
5:熱処理機
6:カレンダー
7:ワインダー
8:サクションボックス
9:テンションロール
10:高吸水性樹脂供給フィーダー
11:移送コンベア用サクションボックス
12:繊維等の原料供給ライン
13:高吸水性樹脂供給ライン
14:コンベアベルト
15:移送コンベアベルト
Claims (8)
- 繊維からなり体液の拡散機能を有する拡散層、高吸水性素材と合成繊維とが均一に混合されたエアレイドウェブからなり体液を吸収する吸収層、及び該吸収層の高吸水性素材の脱落を防止する基材層の3層が、拡散層、吸収層、基材層の順に積層され、熱接合により一体化された吸収体であって、該吸収層の合成繊維の繊維長が2〜6mmであり、かつ該合成繊維がエアレイドウェブ内にランダム分散して三次元の網状構造を形成して高吸水性素材を保持し、吸収体の厚さが0.5〜4mm、かつ吸収体の目付が50〜300g/m2であって、前記拡散層が、繊維長2〜10mmの繊維で構成された、セルロース系繊維を20重量%以下の範囲で含むエアレイドウェブからなることを特徴とする薄型吸収体。
- 吸収層が、吸収層の重量基準で高吸水性素材を30〜90重量%及び繊度3〜30dtex/fのポリオレフィン系複合繊維を主体とする合成繊維を10〜70重量%含み、1層以上の層からなる請求項1記載の薄型吸収体。
- 吸収層が、吸収層の重量基準で高吸水性素材を30〜90重量%、繊度3〜30dtex/fのポリオレフィン系複合繊維を主体とする合成繊維を5〜60重量%及びフラッフパルプを5〜30重量%含み、1層以上の層からなる請求項1記載の薄型吸収体。
- 吸収層の高吸水性素材が高吸水性樹脂または高吸水性繊維である請求項1〜3のいずれか1項記載の薄型吸収体。
- 拡散層が、繊度0.5〜6dtex/fのポリオレフィン系複合繊維を主体とする1種以上の合成繊維からなる親水性の層、または該合成繊維と1種以上のセルロース系繊維とが混合された親水性の層である請求項1〜4のいずれか1項記載の薄型吸収体。
- 基材層が、繊維集合体、不織布、パルプシート、穴空きフィルム及びセルロース系繊維が一部混合された不織布から選ばれた少なくとも1種の布帛である請求項1〜5のいずれか1項記載の薄型吸収体。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の薄型吸収体を用いた使い捨ておむつ。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の薄型吸収体を用いた女性用ナプキン。
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