JP6021564B2 - 吸収性材料の製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の吸収性材料の製造方法は、アルキルセルロース誘導体および水を混合してアルキルセルロース誘導体水溶液を作製する工程と、アルキルセルロース誘導体水溶液に界面活性剤を添加して界面活性剤含有混合物を作製する工程と、界面活性剤含有混合物に放射線を照射してセルロースハイドロゲルを作製する工程と、セルロースハイドロゲルを切断しながら親水性繊維と混合してセルロースハイドロゲルのセルロースハイドロゲル粒子および親水性繊維の混合物を作製する工程と、混合物を100℃以下の温度で乾燥する工程とを含む。
また、本発明の他の吸収材料の製造方法は、アルキルセルロース誘導体および水を混合してアルキルセルロース誘導体水溶液を作製する工程と、アルキルセルロース誘導体水溶液に界面活性剤を添加して界面活性剤含有混合物を作製する工程と、界面活性剤含有混合物に放射線を照射してセルロースハイドロゲルを作製する工程と、セルロースハイドロゲルを切断することによって細かくし、セルロースハイドロゲル粒子を作製する工程と、セルロースハイドロゲル粒子を100℃以下の温度で乾燥する工程とを含む。
本発明に係る吸収性物品の第1の実施態様の吸収性物品として、生理用ナプキンを例に挙げて説明する。図1は、図1は本発明の第1の実施形態における生理用ナプキンの部分破断平面図であり、図2は、図1の本発明の第1の実施形態における生理用ナプキンのA−A線断面を示す模式断面図である。図1および図2に示すように、生理用ナプキン1は、液透過性の表面材2と、液不透過性の防漏シート3と、表面材2と防漏シート3との間に配置された吸収体4と、吸収体4を被覆する被覆材5とを有する。
表面材2は、体液を透過する液透過性のシートである。使用者が生理用ナプキン1を装着したときに感じる肌触りをよくするために、表面材2は使用者の肌と接触する表面に設けられる。したがって、表面材2は肌触りを良好にする機能を有していることが好ましい。たとえば、表面材2は細い繊維で作製され、表面材2の表面が平滑であり、表面材2は変形に対して自由度が大きいことが必要である。
防漏シート3は、体液を透過しない液不透過性シートであり、***された体液が外に漏れないようにするために設けられている。防漏シート3の材料は、***された体液を透過しない材料であれば、とくに限定されない。たとえば、防水処理を施した不織布、ポリエチレンなどから構成されるプラスチックフィルム、不織布とプラスチックフィルムとの複合材料などを防漏シート3に用いることができる。
吸収体4は***された体液を吸収し保持する機能を有する。吸収体4は、アルキルセルロース誘導体を架橋して作製されたセルロースハイドロゲルのセルロースハイドロゲル粒子と、セルロースハイドロゲル粒子の外部から内部に到達している親水性繊維と、界面活性剤とを含む吸収性材料を含む。
アルキルセルロース誘導体には、たとえば、アルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースおよびそれらの組み合わせが挙げられる。アルキルセルロース誘導体には、セルロース塩、すなわち、アルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースまたはそれらの組み合わせにおける塩も含まれる。
カルボキシアルキルセルロースは、セルロースのヒドロキシル基の水素が、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロピル基により置換されたものである。とくに好ましいカルボキシアルキルセルロースは、カルボキシメチルセルロースおよびカルボキシエチルセルロースである。カルボキシアルキルセルロースは、カルボキシル基の20%以上、好ましくは40%以上がアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩である。塩を形成する比率が20%未満であると水と均一な混合物ないし水溶液が形成されにくくなる。塩を形成する比率の上限はとくになく、100%塩を形成してもよい。
ヒドロキシアルキルセルロースは、セルロースのヒドロキシル基の水素に、たとえばエチレンオキシド、プロピレンオキシドなどを反応させて得られるものである。したがって水素に置換する基がヒドロキシエチル(−C2H4OH)基、ヒドロキシイソプロピル基(−C3H6OH)、ヒドロキシ−n−プロピル基(−C3H6OH)であり、さらにはそのヒドロキシ末端にさらにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等を1〜10分子反応させて得られるポリオキシアルキレンエーテル置換基である。とくに好ましいヒドロキシアルキルセルロースは、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびヒドロキシエチルメチルセルロースである。ヒドロキシアルキルセルロースは、ヒドロキシル基の20%以上、好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上がアルカリ金属塩である。塩を形成する比率が20%未満であると水と均一な混合物ないし水溶液が形成されにくくなる。塩を形成する比率の上限はとくになく、100%塩を形成してもよい。
アルキルセルロースは、セルロースのヒドロキシル基の水素が、メチル基、エチル基、プロピル基により一部置換されたものである。とくに好ましいアルキルセルロースはメチルセルロースおよびエチルセルロースである。アルキルセルロースは、アルキルエーテル化度が66%以下であり、好ましくは50%以下、さらに好ましくは33%以下である。原料として使用するアルキルセルロースは、残存するヒドロキシル基の40%以上、好ましくは50%以上がアルカリ金属塩である。塩を形成する比率が40%未満であると水と均一な混合物ないし水溶液が形成されにくくなる。塩を形成する比率の上限はとくになく、100%塩を形成してもよい。
界面活性剤は、セルロースハイドロゲル粒子の親水性の表面を疎水性にすることができればとくに限定されない。たとえば、界面活性剤には、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤などのイオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤とが挙げられる。セルロースハイドロゲル粒子の表面は荷電している場合が多いので、界面活性剤は、好ましくはイオン性界面活性剤である。また、セルロースハイドロゲル粒子の表面はマイナスに荷電している場合が多いので、イオン性界面活性剤は、より好ましくはカチオン性界面活性剤である。
アニオン性界面活性剤には、たとえば、脂肪酸石けん、アルケニルコハクさん塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩、アルキル硫酸エステルナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩、ジアルキルスルホサクシネートナトリウム塩、アルキルリン酸ナトリウム塩、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤などが挙げられる。
カチオン性界面活性剤には、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。ジオレイルジメチルアンモニウムクロライドはマイナスに荷電したセルロースハイドロゲル粒子の表面に強く結合できることから、カチオン性界面活性剤は、好ましくはジオレイルジメチルアンモニウムクロライドである。
両性界面活性剤には、アルキルベタイン、アミドバタインなどが挙げられる。
非イオン性界面活性剤には、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。非イオン性界面活性剤は、好ましくはショ糖脂肪酸エステルである。
セルロースハイドロゲルは、アルキルセルロース誘導体が放射線により自己架橋したゲル(架橋ゲル、架橋物)である。放射線については後述する。セルロースハイドロゲルは、通常、架橋剤の非存在下で自己架橋したゲルである。セルロースハイドロゲルは生分解性を有する。しかし、セルロースハイドロゲルは、放射線の代わりに架橋剤や加熱により架橋したゲルであってもよい。
ゲル分率(%)=(W2/W1)×100(ここで、W1は使用したアルキルセルロース誘導体の乾燥重量を表し、W2は架橋生成物のろ過後の不溶分の乾燥重量を表す。)
セルロースハイドロゲル粒子の粒径は、吸収性材料が0.9%生理食塩水や人工経血を吸収できれば、とくに限定されない。
親水性繊維には、パルプ繊維、レーヨン繊維、綿、アセテート、酢酸セルロース、微細孔を有するアクリル繊維、親水化処理が施された合成樹脂繊維などがある。とくに好ましい親水性繊維はパルプ繊維である。
被覆材5は、吸収体4を被覆することによって、吸収体4が崩れてばらばらになることを防止する。被覆材5は、液透過性のシートであり、好ましくはティッシュである。なお、吸収体4が、被覆材5がなくても崩れない場合は、生理用ナプキン1は、被覆材5を有さなくてもよい。
次に吸収体4に含まれる吸収性材料の製造方法を説明する。吸収性材料の製造方法は、アルキルセルロース誘導体および水を混合してアルキルセルロース誘導体水溶液を作製する工程と、アルキルセルロース誘導体水溶液に界面活性剤を添加して界面活性剤含有混合物を作製する工程と、界面活性剤含有混合物に放射線を照射してセルロースハイドロゲルを作製する工程と、セルロースハイドロゲルを切断しながら親水性繊維と混合して前記セルロースハイドロゲルのセルロースハイドロゲル粒子および前記親水性繊維の混合物を作製する工程と、混合物を100℃以下の温度で乾燥する工程とを含む。
アルキルセルロース誘導体と一緒に混合する水には、市水、工業用水、脱気水、脱イオン水、ゲルろ過水、蒸留水などが挙げられ、好ましくは酸素やイオンなどが含まれていないものである。
上述したように、アルキルセルロース誘導体水溶液に添加する界面活性剤は、セルロースハイドロゲル粒子の親水性の表面を疎水性にすることができればとくに限定されない。たとえば、アルキルセルロース誘導体水溶液に添加する界面活性剤には、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤などのイオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤とが挙げられる。セルロースハイドロゲル粒子の表面は荷電している場合が多いので、アルキルセルロース誘導体水溶液に添加する界面活性剤は、好ましくはイオン性界面活性剤である。また、セルロースハイドロゲル粒子の表面はマイナスに荷電している場合が多いので、アルキルセルロース誘導体水溶液に添加するイオン性界面活性剤は、好ましくはカチオン性界面活性剤である。
界面活性剤含有混合物に照射する放射線には、α線、β線、γ線、X線、電子線、紫外線などが挙げられる。とくに好ましい放射線はγ線、電子線、およびX線である。
セルロースハイドロゲル粒子および親水性繊維の混合物の乾燥は、乾燥機(恒温乾燥機など)などの適当な装置を用いて行うことができる。また、乾燥は、空気又は酸素雰囲気下、または不活性雰囲気(ヘリウム、アルゴン、窒素)下で行ってもよく、大気中で行ってもよい。また、乾燥は、大気圧下または加圧下でおこなってもよい。なお、水を適用した後、乾燥処理(自然乾燥、減圧乾燥、熱風乾燥などの慣用の乾燥処理)を行ってもよい。セルロースハイドロゲルの乾燥温度は、好ましくは20℃以上100℃以下であり、より好ましくは30℃以上80℃以下である。乾燥温度が20℃よりも低いと、セルロースハイドロゲルはよく乾燥せず、100℃よりも高くなると熱分解による性能劣化という問題が生じる。
本発明の第2の実施態様の吸収性物品として、生理用ナプキンを例に挙げて説明する。第2の実施形態の生理用ナプキンも、第1の実施形態の生理用ナプキン1と同様に、液透過性の表面材と、液不透過性の防漏シートと、表面材と防漏シートとの間に配置された吸収体と、吸収体を被覆する被覆材とを有する。以下、本発明の第2の実施態様の吸収性物品について、本発明の第1の実施態様の吸収性物品と異なる部分を主に説明する。
第2の実施形態の生理用ナプキンの吸収体は***された体液を吸収し保持する機能を有する。吸収体は、アルキルセルロース誘導体を架橋して作製されたセルロースハイドロゲルのセルロースハイドロゲル粒子と、界面活性剤とを含む吸収性材料を含む。第2の実施形態の生理用ナプキンの吸収性材料は第1の実施形態の生理用ナプキンの吸収性材料と異なり、親水性繊維を含まない。
界面活性剤は、第1の実施形態の生理用ナプキンの吸収性材料における界面活性剤と同様にセルロースハイドロゲル粒子の親水性の表面を疎水性にすることができればとくに限定されない。たとえば、界面活性剤には、第1の実施形態の生理用ナプキンの吸収性材料における界面活性剤と同様に、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤などのイオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤とが挙げられる。セルロースハイドロゲル粒子の表面は荷電している場合が多いので、界面活性剤は、好ましくはイオン性界面活性剤である。また、セルロースハイドロゲル粒子の表面はマイナスに荷電している場合が多いので、イオン性界面活性剤は、より好ましくはカチオン性界面活性剤である。
次に第2の実施形態の生理用ナプキンの吸収体に含まれる吸収性材料の製造方法を説明する。吸収性材料の製造方法は、アルキルセルロース誘導体および水を混合してアルキルセルロース誘導体水溶液を作製する工程と、アルキルセルロース誘導体水溶液に界面活性剤を添加して界面活性剤含有混合物を作製する工程と、界面活性剤含有混合物に放射線を照射してセルロースハイドロゲルを作製する工程と、セルロースハイドロゲルを切断することによって細かくし、セルロースハイドロゲル粒子を作製する工程と、セルロースハイドロゲル粒子を100℃以下の温度で乾燥する工程とを含む。
(1)27.0gの塩化ナトリウム(試薬1級)を3Lのビーカーに加え、塩化ナトリウムおよびイオン交換水の合計の質量が3000.0gになるように、さらにイオン交換水を3Lのビーカーに加えた。そして、すべての塩化ナトリウムが完全に溶解するまで、塩化ナトリウム含有イオン交換水を撹拌して、0.9%生理食塩水を作製した。
(2)1Lビーカーに0.9%生理食塩水を入れ、25℃±1℃の水温に設定したウォーターバスの中に0.9%生理食塩水が入った1Lのビーカーを設置した。そして、1Lのビーカーの中の0.9%生理食塩水の温度が25℃±1℃になるまで放置した。
(3)1Lビーカーに入っている0.9%生理食塩水を30g取り出し、回転子(長さ:30mm、直径:8mm)が入っている100mLビーカーに加えた。
(4)30gの0.9%生理食塩水が入っている100mLビーカーをマグネックスターラー(MITAMURA RIKEN KOGYO INC. MAGMIX STIRRER (AC100W))の上に設置した。そして、非接触式回転計(LINE SEIKI TM-4000)を使用して回転子の回転数を測定しながら、回転子の回転数が600±30rpmになるように、回転子の回転数を調整した。
(5)2.00gの吸収性材料を、回転子が回転している100mLビーカーの中に加えた。そして、ストップウォッチを使用して、100mLビーカーに吸収性材料を加えてから、100mLビーカーの中の吸収性材料含有生理食塩水の液表面が平らになるまでの時間を測定した。この測定した時間が0.9%生理食塩水における吸水速度となる。吸収性材料が、0.9%生理食塩水を吸収すると、吸収性材料含有生理食塩水の液表面の動きが止まるので、吸収性材料含有生理食塩水の液表面は平らになる。吸水速度が短い程、吸収性材料は液体を速く吸収できる。
(6)以上の試験を5回行い、5回の測定結果の平均値が試料の0.9%生理食塩水における吸水速度となる。
(1)0.9%生理食塩水における吸水速度を測定するときに使用した0.9%生理食塩水と同じように作製した0.9%生理食塩水を用意した。
(2)2Lビーカーに0.9%生理食塩水を1000mL入れ、液温を測定した。
(3)250メッシュのナイロンメッシュ(NBC工業製、N-NO.250HD)を200mm×200mmの大きさに切り出して質量(x(g))を測定した後、図4(a)に示すようにB−B一点鎖線の部分を折って、ナイロンメッシュ21を半分に折った。図4(b)に示すように、折られた部分が右側になるように配置した後、下端から5mm上の位置、右端から5mm左の位置および左端から5mm右の位置にヒートシール22形成して、上端23が開放しているナイロンメッシュ袋24を作製した。質量を予め測定した粉砕した吸収性材料(y(g))をナイロンメッシュ袋24に入れ、不図示のヒートシールを形成して、ナイロンメッシュ袋24の開放している上端23を閉じた。
(4)吸収性材料入りの袋の上端23が上になるようにしながら、吸収性材料入りの袋を0.9%生理食塩水の入った2Lビーカーの底に触れるまで浸漬させ、1時間放置した。なお、洗濯バサミを使用して、吸収性材料入りの袋の上端23の辺を2Lビーカーの縁に固定した。
(5)放置後、吸収性材料が入った袋を引き上げ、吸収性材料が入った袋の短辺の中央(上端23に対して5mm下側、横方向の両端に対して50mm内側)を洗濯バサミで挟んだ後、15分間水切りを行った。
(6)吸収性材料が入った袋から洗濯バサミを取り外した後、吸収性材料が入った袋の重量(z1(g))を測定した。
(7)次式から吸収倍率を計算した。
吸収倍率(g/g)=((z1−x)−y)/y
(8)(6)で測定した、吸収性材料が入った袋を遠心分離器で90秒間脱水した。使用した遠心分離器は国産遠心(株)社製分離機 型H130であった。遠心分離機の回転数は850rpm(遠心力は150G)であった。
(9)脱水後の吸収性材料の入った袋の重量(z2)を測定した。
(10)次式から保水倍率を計算した。
保水倍率(g/g)=((z2−x)−y)/y
(11)なお、吸収性材料の中のセルロースハイドロゲルの吸水倍率(CMC保水倍率)は以下の式で算出することができる。
CMC保水倍率(g/g)=(吸収性材料の保水倍率−(7.6×親水性繊維の構成比率(wt%)/100))/(ハイドロゲルの構成比率(wt%)/100)
ここで、親水性繊維(パルプ)単体の保水量は7.6g/gである。
(12)以上の試験を5回行い、5回の測定結果の平均値が試料の0.9%生理食塩水における吸収倍率および保水倍率となる。
直径3cmのアルミホイルカップ上に、0.1gの吸収性材料を設置し、2mLの人工経血を、1mL/秒の滴下速度で滴下した。そして、人工経血が吸収性材料に完全に吸収されて、吸収性材料の表面から人工経血がなくなるまでの時間(吸水速度)を測定した。
直径3cmのアルミホイルカップ上に、0.1gの吸収性材料を設置し、2mLの人工経血を滴下して2分間放置した。そして、人工経血を吸収した吸収性材料の上に30g/m2の不織布を載せ、さらにその上に濾紙(35×50mm)を載せ、30g/cm2の加重が濾紙にかかるように、さらにその上に重しを載せた。重しを載せてから3分経過後、濾紙の重量を測定し、不織布の上に載せる前の濾紙の重量に対する増量分をリウェット量とした。
人工経血における保血倍率は、上述の人工経血におけるリウェット量から次式を用いて算出した。
保血倍率(g/g)=(2(g)−リウェット量(g))/0.1(g)
なお、2mLの人工経血の質量は2gである。また、0.1(g)は吸収性材料の質量である。
上述の試験で使用した人工経血は以下のようにして作製した。
ポリ容器Aにグリセリン(和光純薬工業(株)製 和光一級)320±2gを入れ、さらにカルボキシメチルセルロースナトリウム(NaCMC)(和光純薬工業(株)製 化学用)32.0±0.3gを添加し、攪拌機で回転数約600rpmで10分間攪拌し溶液Aを作製した。次に、別のポリ容器Bに入れたイオン交換水3リットルを攪拌機(HSIANGTAIMACHINERY INDUSTRY CO.LTD.製)で回転数約1100rpmで攪拌しながら先に調整した溶液Aを少量ずつ添加した。さらに、イオン交換水1リットルでポリ容器Aを洗浄しながら添加した。このようにして得られた溶液Bに、塩化ナトリウム(NaCl)(和光純薬工業(株)製 試薬特級)40gと炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)(和光純薬工業(株)製 和光一級)16gを攪拌しながら少量ずつ添加し、添加を終えた後、約3時間攪拌した。次いで、上記調整して得られた溶液Cに、食用色素製剤(光洋プロダック(株)製):赤色102号)を32g、食用色素製剤(光洋プロダック(株)製):赤色2号)を8g、食用色素製剤(光洋プロダック(株)製):黄色5号)を8g攪拌しながら添加して、その後約1時間攪拌して人工経血を得た。得られた人工経血の粘度を粘度測定器(芝浦システム社製 ビスメトロン 型式VGA−4)で測定すると、22〜26mPa・sであった。
カルボキシメチルセルロールナトリウム(ダイセル化学工業製 品番:1380)とイオン交換水とを混合して、カルボキシメチルセルロール(以下、CMCと呼ぶ)の濃度が20重量%のCMC水溶液を作製した。50gのCMC水溶液に、0.67gのジオレイルジメチルアンモニウムクロライド(2−OLR)75重量%溶液(日油製、カチオン性界面活性剤)を添加して混合し、ペースト状混合物を作製した。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して1.0重量部であった。ペースト状混合物にγ線を10kGy照射してCMCハイドロゲルを作製した。はさみを使用してCMCハイドロゲルを1cm角に切断し、切断したCMCハイドロゲル、50gと、10gのパルプ繊維とを粉砕機(大阪ケミカル(株)製、Wonder crush/mill、D3V-10)に投入して、30秒間、粉砕および混合をして、CMC混合物を作製した。投入したCMCハイドロゲルとパルプ繊維との重量比は1:1であった。粉砕および混合をしたCMC混合物を60℃の温風で乾燥した後、乾燥したCMC混合物を20メッシュのふるいに通して実施例1を作製した。
実施例2は実施例1と同様な方法で作製された。しかし、測定に用いる吸収性材料の量を、実施例1の量に対して80重量%の量にした。たとえば、生理食塩水における吸水速度の測定では、1.60gの吸収性材料を使用し、人工経血における吸収速度、リウェット量および保血倍率の測定では0.08gの吸収性材料を使用した。
2−OLR75重量%溶液の添加量を0.33gにしたことを除いて、実施例3は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して0.5重量部であった。
2−OLR75重量%溶液の添加量を1.33gにしたことを除いて、実施例4は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して2.0重量部であった。
粉砕機に投入したパルプ繊維の量を20gにしたことを除いて、実施例5は実施例1と同様な方法で作製された。CMCハイドロゲルとパルプ繊維との重量比は1:2であった。
0.67gの2−OLR75重量%溶液の代わりに20gのショ糖脂肪酸エステル2.5重量%溶液(第一工業製薬製、DKエステル、非イオン性界面活性剤)を添加したことを除いて、実施例6は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加したショ糖脂肪酸エステルの割合は、100重量部のCMCに対して1.0重量部であった。
2−OLR75重量%溶液の添加量を1.33gにしたことおよび粉砕機に投入したパルプ繊維の量を20gにしたことを除いて、実施例7は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して2.0重量部であった。また、CMCハイドロゲルとパルプ繊維との重量比は1:2であった。
2−OLR75重量%溶液の添加量を2.0gにしたことを除いて、実施例8は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して3.0重量部であった。
親水性繊維を添加しないことを除いて、実施例9は実施例1と同様な方法で作製された。
実施例10は実施例9と同様な方法で作製された。しかし、測定に用いる吸収性材料の量を、実施例1の量に対して80重量%の量にした。たとえば、生理食塩水における吸水速度の測定では、1.60gの吸収性材料を使用し、人工経血における吸収速度、リウェット量および保血倍率の測定では0.08gの吸収性材料を使用した。
2−OLR75重量%溶液の添加量を0.33gにしたことおよび親水性繊維を添加しないことを除いて、実施例11は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して0.5重量部であった。
2−OLR75重量%溶液の添加量を1.33gにしたことおよび親水性繊維を添加しないことを除いて、実施例12は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して2.0重量部であった。
0.67gの2−OLR75重量%溶液の代わりに20gのショ糖脂肪酸エステル2.5重量%溶液(第一工業製薬製、DKエステル、非イオン性界面活性剤)を添加したことおよび親水性繊維を添加しないことを除いて、実施例13は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加したショ糖脂肪酸エステルの割合は、100重量部のCMCに対して1.0重量部であった。
親水性繊維および界面活性剤を添加しないことを除いて、比較例1は実施例1と同様な方法で作製された。
界面活性剤を添加しないことを除いて、比較例2は実施例1と同様な方法で作製された。
界面活性剤を添加しないことおよび粉砕機に投入したパルプ繊維の量を20gにしたことを除いて、比較例3は実施例1と同様な方法で作製された。CMCハイドロゲルとパルプ繊維との重量比は1:2であった。
0.67gの2−OLR75重量%溶液の代わりに20gのショ糖脂肪酸エステル2.5重量%溶液(第一工業製薬製、DKエステル、非イオン性界面活性剤)を添加したことおよび粉砕機に投入したパルプ繊維の量を20gにしたことを除いて、比較例4は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加したショ糖脂肪酸エステルの割合は、100重量部のCMCに対して1.0重量部であった。また、CMCハイドロゲルとパルプ繊維との重量比は1:2であった。
2−OLR75重量%溶液の添加量を2.0gにしたことおよび粉砕機に投入したパルプ繊維の量を20gにしたことを除いて、比較例5は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して3.0重量部であった。また、CMCハイドロゲルとパルプ繊維との重量比は1:2であった。
界面活性剤を添加しないことおよび親水性繊維を添加しないことを除いて、比較例6は実施例1と同様な方法で作製された。
2−OLR75重量%溶液の添加量を2.00gにしたことおよび親水性繊維を添加しないことを除いて、比較例7は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加した2−OLRの割合は、100重量部のCMCに対して3.0重量部であった。
0.67gの2−OLR75重量%溶液の代わりに40gのショ糖脂肪酸エステル2.5重量%溶液(第一工業製薬製、DKエステル、非イオン性界面活性剤)を添加したことおよび親水性繊維を添加しないことを除いて、比較例8は実施例1と同様な方法で作製された。CMC水溶液に添加したショ糖脂肪酸エステルの割合は、100重量部のCMCに対して2.0重量部であった。
図5に実施例1における吸収性材料の電子走査型顕微鏡(SEM)写真を示す。図5のSEM写真に示すように、放射線の照射による架橋によって得られたCMCハイドロゲル粒子をパルプ繊維に絡ませ乾燥させることにより、繊維と一体化された吸収性材料を得ることができた。また、パルプ繊維は、CMCハイドロゲル粒子の外部から内部に到達していることがわかった。CMCハイドロゲル粒子を親水性繊維に絡ませることによって吸収性材料の表面積が大きくなり、CMCハイドロゲル粒子の表面の密度が下がって、吸収性材料の表面に空壁が確保された。これにより、0.9%生理食塩水や人工経血を吸収性材料の内部への引き込みための経路を確保することができた。このため、吸収性材料の吸水が速くなったと考えられる。
ショ糖脂肪酸エステルは非イオン性界面活性剤である。非イオン性界面活性剤は、プラスもしくはマイナスに荷電していないので、CMCハイドロゲル粒子の表面の水酸基やカルボキシル基との間の水素結合で、ショ糖脂肪酸エステルはCMCハイドロゲル粒子の表面に吸着したと予想される。非イオン性界面活性剤を用いた場合も、CMCハイドロゲル粒子の表面を撥水状態にすることによって、CMCハイドロゲル粒子の表面に付着した0.9%生理食塩水や人工経血におけるCMCハイドロゲル粒子の内部へ浸透が促進されたと予想される。
CMCハイドロゲル粒子の表面は親水性であるので、CMCハイドロゲル粒子間に保持された0.9%生理食塩水や人工経血は、CMCハイドロゲル粒子間に保持されたままの状態になり、CMCハイドロゲル粒子の内部へ速く浸透しなかったものと予想される。また、親水性繊維がないので、0.9%生理食塩水や人工経血を吸収性材料の内部への引き込みための経路を確保できないため、比較例1の0.9%生理食塩水の吸水および経血の吸収が遅かったものと予想される。
比較例2は、親水性繊維によって、0.9%生理食塩水や人工経血を吸収性材料の内部への引き込みための経路を確保できているが、CMCハイドロゲル粒子の表面は親水性であるので、CMCハイドロゲル粒子の内部へ速く浸透しなかったものと予想される。このため、比較例2の0.9%生理食塩水の吸水および経血の吸収は遅かったものと予想される。
比較例3は、親水性繊維の割合を高くすることによって、0.9%生理食塩水や人工経血を吸収性材料の内部への引き込みための経路を非常に多く確保できた。このため、比較例3の0.9%生理食塩水の吸水および経血の吸収が速かったものと予想される。しかし、CMCハイドロゲル粒子の表面は親水性であるので、CMCハイドロゲル粒子の内部へ速く浸透しなかったものと予想される。このため、比較例3の0.9%生理食塩水の吸水倍率および保水倍率は小さかったものと予想される。
比較例4では、0.9%生理食塩水の吸水倍率および保水倍率に対する非イオン性界面活性剤の効果は現れなかった。これは、増えたパルプ繊維のため、非イオン性界面活性剤とCMCハイドロゲル粒子の表面の水酸基やカルボキシル基との間の水素結合が弱くなり、CMCハイドロゲル粒子の表面が十分な撥水状態になっていなかったためであると予想される。
比較例5では、人工経血の保血倍率が小さかった。これは、界面活性剤の添加量が増えたため、CMCハイドロゲル粒子の表面の疎水性が強くなり過ぎてしまい、CMCハイドロゲル粒子の内部への浸透がかえって起こりにくくなったためであると予想される。
図6に実施例9における吸収性材料の電子走査型顕微鏡(SEM)写真を示す。図6のSEM写真に示すように、界面活性剤により、CMCハイドロゲル粒子の表面は乾燥している状態であることがわかる。
ショ糖脂肪酸エステルは非イオン性界面活性剤である。非イオン性界面活性剤は、プラスもしくはマイナスに荷電していないので、CMCハイドロゲル粒子の表面の水酸基やカルボキシル基との間の水素結合で、ショ糖脂肪酸エステルはCMCハイドロゲル粒子の表面に吸着したと予想される。非イオン性界面活性剤を用いた場合も、CMCハイドロゲル粒子の表面を撥水状態にすることによって、CMCハイドロゲル粒子の表面に付着した0.9%生理食塩水におけるCMCハイドロゲル粒子の内部へ浸透が促進されたと予想される。
CMCハイドロゲル粒子の表面は親水性であるので、CMCハイドロゲル粒子間に保持された0.9%生理食塩水や人工経血は、CMCハイドロゲル粒子間に保持されたままの状態になり、CMCハイドロゲル粒子の内部へ速く浸透しなかったものと予想される。
比較例7および比較例8では、0.9%生理食塩水および人工経血における吸収に対するカチオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の効果は現れなかった。これは、界面活性剤の添加量が増えたため、CMCハイドロゲル粒子の表面の疎水性が強くなり過ぎてしまい、CMCハイドロゲル粒子の内部への浸透がかえって起こりにくくなったためであると予想される。
2 表面材
3 防漏シート
4 吸収体
5 ティッシュ
10 粉砕機
11 取手
12 容器フタ
13 粉砕カッター
14 留めネジ
15 粉砕槽
16 本体
21 ナイロンメッシュ
22 ヒートシール
23 上端
24 ナイロンメッシュ袋
Claims (3)
- アルキルセルロース誘導体および水を混合してアルキルセルロース誘導体水溶液を作製する工程と、
前記アルキルセルロース誘導体水溶液に、100重量部の前記アルキルセルロース誘導体に対して、0.5〜2.0重量部のカチオン性界面活性剤を添加して界面活性剤含有混合物を作製する工程と、
前記界面活性剤含有混合物に放射線を照射してセルロースハイドロゲルを作製する工程と、
前記セルロースハイドロゲルを切断しながら親水性繊維と混合して前記セルロースハイドロゲルのセルロースハイドロゲル粒子および前記親水性繊維の重量比1:1〜1:2の混合物を作製する工程と、
前記混合物を100℃以下の温度で乾燥する工程とを含む吸収性材料の製造方法。 - 前記カチオン性界面活性剤は、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライドである請求項1に記載の吸収性材料の製造方法。
- 前記アルキルセルロース誘導体は、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースもしくはそれらの組み合わせまたはそれらの塩である請求項1又は2に記載の吸収性材料。
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