JP6257248B2 - 吸収性物品 - Google Patents
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Description
吸収性物品において軽量化等を図る場合には、吸収体の使用量を減らすことが最も効果的であり、特に吸収体中に一般に含まれるパルプ繊維と吸水性ポリマーのうち、パルプ繊維の量を減らすことが考えられる。パルプの量が減ると、***液が吸水性ポリマーに吸収されるまでの間に該***液を一時的に保持する能力が低下する上、吸収体が型崩れし易くなるため、吸収体をプレスしたりエンボス加工を施したりする必要がある。
しかも、吸収性物品を着用した着用者が歩いたり、あるいは立ったり座ったりした場合には吸収体がよれてしまい、吸収体の形態保持が一層困難になる。
この特許文献1に記載の技術は、使用されにくい吸収体の液不透過性シート側を利用することで、吸収体の***液の吸収領域を増加させ、***液の吸収速度及び保持量を高めている。また、液拡散シートは吸収体を補強するため、該吸収体の形態維持にも寄与する。
このように液拡散シートが吸収体から分離してしまうと、該液拡散シートによる吸収体の補強効果が失われてしまうため、該吸収体の形態維持を行えず、吸収体が崩壊してしまう可能性があった。特に、前記吸収体は、***液を吸収した状態においては崩壊しやすい傾向にあるため、該吸収体の補強を常時行ってその吸収体の崩壊を抑止することが必要である。
また、本発明においては、前記液拡散シートは、前記畝部及び溝部が、該液拡散シートの長手方向の全長にわたって連続してそれぞれ形成されているものとすることができる。
さらに本発明においては、前記液拡散シートは、少なくとも前記吸収体と接する部分が起毛されているものとすることができる。
さらに、本発明においては、 前記液拡散シートは、幅方向の長さが、前記吸収体の幅方向の最大幅部分よりも小さく、前記吸収体の幅方向の最小幅部分よりも大きいものとしてもよい。
この場合、前記吸収体は、該吸収体の厚さ方向の断面を該厚さ方向に5等分したとき、吸収体全体に含まれている吸水性ポリマーの体積に対して、吸水性ポリマーを含有する体積割合が最も高く形成された吸水性ポリマー高体積層と、該吸水性ポリマー高体積層よりも含有する体積割合の低い吸水性ポリマー低体積層とを有し、少なくとも最も液不透過性シート側に位置する第1の層が吸水性ポリマー高体積層であるものとすることができる。
または、前記第1の層のみが吸水性ポリマー高体積層として構成されていて、該第1の層に含まれる吸水性ポリマーの体積は、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の33〜50%であると共に、吸水性ポリマー低体積層のうち、吸収体の中央の層である第3の層と、最も液透過性シート側に位置する第5の層とのそれぞれに含まれる吸水性ポリマーの体積が、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の25〜33%であるものとすることができる。
この場合においては、前記各吸水性ポリマー高体積層に含まれる吸水性ポリマーの体積は、いずれも、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の25%以上であり、且つ各吸水性ポリマー高体積層に含まれる吸水性ポリマーの体積の合計は吸収体全体に含まれ吸水性ポリマーの体積の75%〜100%であるものとすることができる。
しかも、前記液拡散シートと吸収体とが常に密着しているため、該液拡散シートによる***液の拡散を安定的に行うことができるため、吸収体において***液を効率良く吸収することができるため、吸収性物品全体としての吸収能力を高めることができる。
即ち、この吸収性物品1は、紙オムツ装着時に最も外方側に位置して、着用者の腹部から股間部、臀部にわたって被覆する、前後方向(図1における上下方向)に長いシャーシ2と、該シャーシ2の左右両側一体に設けられたフラップ部3とを備えている。
なお、図1においては、図中の下側がシャーシ2の腹部側(即ち、紙オムツの前方側)、上側が臀部側(即ち、紙オムツの後方側)としている。
さらに、前記吸収体12と液不透過性シート11との間に、セルロース繊維を含む不織布により形成された、該吸収体12の長手方向に延びる液拡散シート13が配設されている。
また、前記液不透過性シート11と液拡散シート13との間には、***液で濡れると顕在化して、***液が排出されたことを、該不透過性シート11を通して前記シャーシ2の外側から識別させるためのインジケータ4が設けられている。
前記液透過性シート10に用いられる不織布としては、例えば天然繊維(例えば羊毛、コットン等)、再生繊維(例えばレーヨン、アセテート等)、無機繊維(例えばガラス繊維、炭素繊維等)合成樹脂繊維(例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー樹脂等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリトリメチレンテレフタラート、ポリ乳酸等のポリエステル;ナイロン等のポリアミド等)等が挙げられる。不織布には、芯・鞘型繊維、サイド・バイ・サイド型繊維、島/海型繊維等の複合繊維;中空タイプの繊維、扁平、Y型、C型等の異型繊維、潜在捲縮又は顕在捲縮の立体捲縮繊維;水流、熱、エンボス加工等の物理的負荷により分割する分割繊維等が混合されていてもよい。
この液不透過性シート11としては、例えば、防水処理を施した不織布、合成樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等)フィルム、不織布と合成樹脂フィルムとの複合シート(例えばスパンボンド、スパンレース等の不織布に通気性の合成樹脂フィルムが接合された複合フィルム)、耐水性の高いメルトブローン不織布を強度の強いスパンボンド不織布で挟んだSMS不織布等を用いることができる。
また、この吸収体12と被覆シート14とは、これらの吸収体12と被覆シート14との間に介在させたホットメルト型接着剤16により相互に接着されている。
図1に示すものの場合、前記吸収体は、長手の部分における着用者の股部分に相当する部分が、それぞれ平面視において該吸収体の内方側に向けて湾曲した形状となっていて、この湾曲した部分の最も内方側に位置する部分が、吸収体の最小幅部分となっている。
このように、パルプ繊維の重量に対する吸水性ポリマーの重量比を0.5以上としたのは、吸収体の吸収能力に影響を与えない範囲内で、パルプよりも吸水性に優れる吸水性ポリマーの使用の割合をできるだけ大きくし、パルプ繊維の使用量を抑制するためである。これにより、パルプの使用量を可及的に低減して吸収体全体としての重量の軽量化を図る一方で、***液の吸収量をできるだけ維持できるようにしている。
この液拡散シート13は、前記液不透過性シート側に配設された基部20と、該基部20の吸収体側(図2及び図3における上方側)に一定間隔で設けられ、該吸収体側に突出し且つ吸収体12の長手方向に連続的に延びる複数の畝部21と、隣接する畝部21の間に形成された、底部22aが前記基部20により形成された溝部22とを備えている。
図3に示すものの場合、前記液拡散シート13の畝部21は、そのすべてが吸収体12に食い込んでいるわけではなく、溝部22の底部と吸収体12との間には若干の隙間が形成されている。
さらに、前記液拡散シートの畝部を吸収体に食い込ませる場合には、例えば、吸水性ポリマーを混入させながらパルプ繊維等の吸収体材料を所定の形に積層して吸収体を製造する製造装置(例えば特開2010−119655号公報に記載されている吸収体の製造装置)を用いて行うことができる。そして、前記吸収体材料をサクションドラムの外周面に形成された型内に積層する際に、該型内に予め前記液拡散シートを畝部が外方を向くように配設しておくことにより、前記液拡散シートの畝部が食い込んだ状態の吸収体を形成することができる。あるいは、吸収体の製造後に、前記液拡散シートをその畝部が該吸収体に接した状態で配設してプレスする等、任意の手段を用いることができる。
即ち、前記液拡散シート13と吸収体12とが相互に分離することを防いで一体性を常に維持させ、該吸収体12から移動してくる***液を該液拡散シート13により安定的に吸収、拡散させると共に、その液拡散シート13で吸収体12を補強して該吸収体12の形状を維持させるためである。
そのため、吸収体に液拡散シートを取付け、該液拡散シートにより吸収体を補強することが考えられる。しかしながら、着用者が歩いたり、あるいは立ったり座ったりした場合には、たとえ吸収体と液拡散シートとを接着剤で接着したとしても、吸収体や拡散シートがよれて、相互に分離してしまう可能性がある。このように、液拡散シートと吸収体とが分離してしまうと、該液拡散シートによる吸収体の補強効果が失われてしまう上、前記吸収体は、***液を吸収した場合にはより崩壊しやすいため、該吸収体の形態維持を行えない。
これにより、前記吸収体12は、前記液拡散シート13が当接している部分と、それ以外の部分、即ち前記被覆シート14とのみ接触している部分とで、変形具合や変形のしやすさ等において差を持たせることができる。より具体的には、液拡散シート13の端部付近においては、該液拡散シート13の端部を境に吸収体12の変形具合等が大きく異なるが、この結果、その液拡散シート13の端部を起点とした変形を誘導し易くなるため、吸収体12に不規則な変形を生じさせにくくすることが可能となる。したがって、着用者の動き等に伴って前記吸収体12が外力を受けたとしても、該外力による変形を誘導して該変形にある程度規則性を持たせることができるため、変形に起因する該吸収体12のダメージを軽減してその吸収体12の崩壊等を可及的に抑制することができる。
このように、前記吸収体と接する部分を起毛することにより液拡散シートの吸収体側の密度が減少し、吸収体12中のパルプ繊維が食い込みやすくなると同時に、パルプ繊維同士の部分的な水素結合により構造、強度が安定化するという効果が得られる。ここで、液拡散シートを起毛する方法としては、該液拡散シートにフィブリル化された叩解パルプを含ませたり、スチームジェット処理を行ったりする等の各種手段を用いることができる。
この場合、前記叩解パルプはフィブリル化されていることが好ましい。なお、本発明において「フィブリル化」とは、繊維の本体部分の表面から、サブミクロンサイズの繊維径を有するマイクロファイバー部分が部分的に剥離しかつ繊維の本体部分の表面から延びていることを意味する。
前記天然セルロースとしては、パルプ、例えば、針葉樹又は広葉樹を原料として得られる木材パルプ(例えば、砕木パルプ、リファイナーグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等の機械パルプ;クラフトパルプ、サルファイドパルプ、アルカリパルプ等の化学パルプ;半化学パルプ等);木材パルプに化学処理を施して得られるマーセル化パルプ又は架橋パルプ;バガス、ケナフ、竹、麻、綿(例えばコットンリンター)等の非木材パルプ等が挙げられる。
上記再生セルロースとしては、レーヨン、例えば、ビスコースから得られるビスコースレーヨン,ポリノジック及びモダール、セルロースの銅アンモニア塩溶液から得られる銅アンモニアレーヨン(「キュプラ」とも称される);有機化合物及び水の混合溶液である有機溶剤を用いた有機溶剤紡糸法によって得られ、セルロース誘導体を経ないリヨセル及びテンセル等が挙げられる。
半合成セルロースとしては、例えば、アセテート繊維、例えば、トリアセテート及びジアセテートが挙げられる。
前記液拡散シートの密度をこの範囲とすることにより、該液拡散シート内の繊維間に吸収した***液を拡散させるために好適な毛管を形成することができる。これにより、液拡散シートは、***液の毛管移動が一層効果的に行われ、液拡散性がより高まると考えられる。
一方で、密度が280mg/cm3を超えると、液拡散シート内の空隙が少なくなりすぎて毛管が形成されにくくなるため、液拡散性が低下する。逆に、密度が50mg/cm3未満となると、液拡散シート内の空隙は多くなるものの、毛管現象が生じにくくなるため、***液の移動が鈍くなり、やはり液拡散性が低下する。
なお、前記液拡散性シートの坪量としては、35〜70g/m2程度が好ましく、さらに好ましくは40〜60g/m2、より好ましくは45〜55g/m2とすることである。
液拡散性シートの坪量が35g/m2未満となると、全体としての繊維量が不足してしまい、毛管現象及び形状保持に対する効果が低下してしまう。また、70g/m2を超えると、吸収性物品全体としての厚み、特に液拡散シートを配置した部分が過度に厚くなる可能性があり、使用感に問題が生じる可能性がある。
前記吸液高さが小さすぎると、吸収体を効率よく濡らすことができない。また、吸水倍率が小さすぎると、吸収コアを形成するパルプ/高吸水性ポリマーに効率よく液を移行させることができない。
なお、クレム法による吸水度試験は、JIS P 8141:2004に従って行う。
しかしながら、前記液拡散シートを湿式スパンレース不織布した場合、この湿式スパンレース不織布は、抄紙、ウォータージェット、乾燥工程を経ることによって、すでに疎密構造をとっている(水流絡合による交絡部が密の状態となる)。その後の乾燥工程によって、水流絡合部以外での嵩の状態により、不織布全体の嵩が出て疎の部分を形成する。
したがって、湿式スパンレース不織布を用いた液拡散シートにおいては、すでに疎密構造ができているため、疎である交絡部の間が低密度化されると、吸上げ量が大きくなると同時に、密である交絡部は、交絡部間から液の供給が行われて、より吸上げ高さが大きくなると考えられる。
前記液拡散シート内において、繊維占有断面比率が高い部分は、基本的には密度が大きいため、該繊維占有断面比率が高い部分においては毛管現象による***液の移動が生じ易く、これにより、重力に関係なく***液を移動させることができると考えられる。一方、繊維占有断面比率が低い部分は、基本的に密度が小さく毛管現象は生じにくいが、***液の保持能力が高く、また導管としての機能を果たすと考えられる。
したがって、前記液拡散シートは、長手方向への***液の移動、拡散を確実に行うことができるため優れた吸液高さを得ることができる一方で、吸上げ量も十分に確保することができる。
そのため、この液拡散シート13においては、繊維占有断面積比率の低い畝部21の内側領域21(疎)から、該内側領域21bよりも繊維占有断面積比率の高い基部20(密)あるいは畝部21の表面側領域21a(密)への***液の移行も一層効率よく行われ、重力に逆らった***液の拡散をより効果的且つ迅速に行うことができると考えられる。
しかしながら、液拡散シート13の幅方向(短手方向)の断面全体の平均繊維占有断面比率をrOとすると、好ましくは、基部20の繊維占有断面積比率r1は1.2rO以上であり、畝部21の表面側領域21aの繊維占有断面積比率r2は0.8rO以上、1.2rO未満であり、畝部21の内側領域21bの繊維占有断面積比率r3は0.8rO未満である。より好ましくは、基部20の繊維占有断面積比率r1は1.2rO以上、2.0rO未満であり、畝部21の表面側領域21aの繊維占有断面積比率r2は0.8rO以上、1.2rO未満であり、畝部421内側領域21bの繊維占有断面積比率r3は0.1rO以上、0.8rO未満である。
(1)不織布断面のX線CT観察および画像解析
X線CTを用いて、サンプルの内部構造の非破壊観察を実施する。そして、得られたデータを解析することにより、断層像を得る。
※ サンプルを360度回転させる。その際、1度回転させた際のX線の吸収状況データ、サンプルを2度回転させた際の同データ、・・・というふうにデータを取得する。
(2)解析ソフトによる立体観察(立体像、断層像の取得)
X線CTで得られた断層像から解析ソフトにて立体像を作成し、任意のXY断面にて内部の状況(XY断層像)を確認する。
※ 断層像とは、二次元の画像であり、立体像は断層像の積み重ねによって作成する。
(3)解析ソフトによる繊維面積測定
X線CTで得られたXY断層像より、測定領域を抽出し、繊維面積を測定する。
立体像、およびXY断層像より、測定対象とするXY断層像を構成する繊維が主に畝部を形成する部分に存在する、最外部の繊維を結び、畝部の形成範囲とした。
その畝部の最外部に接する長方形を描き、縦3分割、横5分割して、その領域の断面積、四角内に存在する畝部の断面積、および繊維の断面積を測定して、各部位ごとの繊維占有断面積比率を算出する。
断面は、不規則な部分がない所をなるべく抽出し、10点測定した後に平均を出す。
(4)繊維断面積の求め方の詳細
二次元での評価を行うため、断層像を抽出し、面積を計算する。このとき、三次元ボリュームレンダリングソフトは、二次元化して評価できるため、これを利用する。
[境界確定]
対象領域を指定する。(15分割のうちの1区画等)
繊維部分のコントラストを抽出する。
繊維以外のコントラストを抽出する。
白、黒、グレーの部分を、二値化(白と黒)して界面を作る。
[面積計算]
畝部を接して囲む長方形内部にある畝部のピクセル(画素)・繊維部のピクセルをソフトが解析した後、単位として、ピクセルをμm2に換算させることで、それぞれのピクセルから面積を算出する。
[面積比計算]
断面積比率は、ソフトにより算出された領域の面積と繊維断面積から、下記計算式(1)を用いて算出する。
(繊維占有断面積比率r)(%)=(対象領域の繊維断面積)/(対象領域の四角内に存在する畝部の断面積)×100 ・・・(1)
(5)測定条件
なお、X線CTにおける測定条件としては、例えば次のものを用いることができる。
管電圧:40kV
管電流:15μA
画素数:512×512pixel
視野サイズ:2.5mmφ×2.5mmh
(6)使用装置
繊維占有断面積比率の測定用の使用装置としては、例えば次のものを用いることができる。
三次元計測X線CT装置:TDM1000−IS/SP(ヤマト科学製)
三次元ボリュームレンダリングソフト:VG−Studio MAX(NVS製)。
次に、湿式スパンレース不織布のウォータージェット処理時のコンベア面側から、スチームジェット処理を施す。
なお、ノズルパターンや、コンベアメッシュパターン、またスチームジェットの圧力により、畝部21のパターンは変更可能である。
まず、着用者から***液が排出されると、***液は液透過性シート10を透過して、吸収体12に移動する。
前記吸収体12に移動した***液は、前記被覆シート14に沿って拡散される一方で、この被覆シート14を通して吸収体12に移動する。そして、吸収体12に移動した***液は、該吸収体12の表面に沿って移動する一方で、該吸収体12のパルプの繊維間空隙にも移動し、吸水性ポリマーによる吸収が開始される。なお、このとき、***液のほとんどは、吸収体12の股間部あるいはその近傍付近に吸収される。
前記***液が前記吸水性ポリマーに吸収されると、該吸水性ポリマーが膨潤してその部分の吸収体12の密度が低下するため、***液は吸収されずに該吸収体12を透過し、その吸収されなかった***液は液拡散シート13に達する。
そして、この基部20に吸収された***液は、毛管現象により該基部20を移動し始め、重力に関係なく液拡散シート13の長手方向、即ち紙オムツ1の臀部側及び腹部側に移動、拡散し、吸収体12の臀部側及び腹部側に吸収されることとなる。
一方で、吸収体12の腹部側や臀部側で***液が吸収された液拡散シート13は、保持していた***液がなくなった分、再び***液を吸収・保持して拡散させる能力が回復するため、股間部が保持している***液を継続的に拡散させ、吸収体12の腹部側や臀部側に順次吸収させる。これにより、前記液拡散シート13は、拡散させた***液が吸収体12の腹部側や臀部側から吸収される限りは液拡散能力が回復し続けるため、***液の拡散を繰り返し行うことができる。
この結果、着用者が***液を複数回排出したとしても、液拡散能力が回復した液拡散シート13が***液をその度に安定的に拡散させるため、該***液を確実に吸収体12に吸収、保持させることが可能となる。
また、液拡散シート13自体は、前記吸収体12との密着性が高まったことにより、該吸収体12から離れて独立してよれることが抑えられ、吸収体12との一体性が損なわれることが抑止される。
これにより、前記吸収体12は前記液拡散シート13により常時補強されるため、着用時においてはこの吸収体12の形状保持を確実且つ安定的に行うことが可能となる。
したがって、前記液拡散シート13は、食い込ませた畝部21自体が前記吸収体12の形状保持に寄与するため、該吸収体12をより効果的に保形させることができる。
即ち、この第2の実施の形態における吸収体は、液不透過性シート側の吸水性ポリマーの含有割合が液透過性シート側よりも多く、液透過性シート側の液吸収量に比べて液不透過性シート側の液吸収量が大きくなるように構成されている。
これにより、前記吸収体41を、液不透過性シート側に行くに従って吸収能力が次第に高くなるような構成として、該液不透過性シート側、即ち、液拡散シート13と接している面側における***液の吸収能力をさらに向上させている。
第1の層に含まれている吸水性ポリマーの体積比が25%未満であると液拡散シート13で拡散された***液が吸水性ポリマーに移行する機会が減少するため、***液を効率よく吸収できなくなる。逆に50%を超えると吸収コアであるブレンド層中のパルプ比率が表側、肌側で大きくなりすぎてしまい、***液が肌側に留まり離水しにくくなる。
また、前記第1の層44と、該第1の層44に隣接する第2の層45とに含まれる吸水性ポリマーの体積の和については、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の50〜80%とすることが好ましい。50%未満であると、第1の層44及び第2の層45の2つの層内において、液拡散シート13で拡散された***液が吸水性ポリマーに移行する機会が減少するため、これらの第1及び第2の層44,45の両層の組合せによって期待されている吸収能力を確保することできず、***液を効率よく吸収できなくなる可能性がある。逆に、80%を超えると吸収体中のパルプ繊維の比率が、第3〜第5の層46〜48で大きくなりすぎてしまい、***液がこれらの第3〜第5の層46〜48内に留まるため、離水しにくくなる可能性がある。
X線CTを用いて、サンプルの内部構造の非破壊観察を実施する。そして、得られたデータを解析することにより、立体像を得る。
※ データの取得する場合、サンプルを360度回転させ、その際、1度回転させた際のX線の吸収状況データ、サンプルを2度回転させた際の同データ、・・・というふうにしてデータを取得する。
(2)解析ソフトによる立体観察(立体像、断層像の取得)
X線CTで得られた断層像から解析ソフトにて立体像を作成する。
なお、前記断層像とは、二次元の画像である。前記立体像は、この断層像の積み重ねによって作成する。
(3)解析ソフトによる吸水性ポリマーが占める体積測定
X線CTで得られたXY立体像より、測定領域を抽出し、吸水性ポリマーの体積を測定する。
立体像より、吸収体を形成する最外部の繊維を結び、吸収体の形成範囲とした。
その吸収体の最外部に接する長方形を描き、吸収体の長手方向を2分割、吸収体の断方向を5分割して、その領域の体積、長方形内に存在する吸水性ポリマーの体積を測定する。
以上の手順で、サンプルの各層(この場合5層)のそれぞれについてX線CT観察および画像解析した後に、合計10点の平均を出す。
(4)吸水性ポリマー体積の求め方の詳細
三次元での評価を行うため、立体像を抽出し、体積を計算する。
[境界確定]
対象領域を指定する。(5分割のうちの1区画等)
吸水性ポリマー部分のコントラストを抽出する。
吸水性ポリマー部分以外のコントラストを抽出する。
吸水性ポリマー部分の白、それ以外の黒、グレーの部分を、二値化(白と黒)して吸水性ポリマー部分のみを残す。
[体積計算]
吸水性ポリマー部分のピクセル(画素)をソフトが解析した後、ボクセルに換算されて立体化され、単位としてmm3に換算させることで、それぞれのピクセル、ボクセルから体積を算出する。
[体積比計算]
体積比率は、ソフトにより算出された対象領域の体積と5断面の総体積から、下記計算式(1)を用いて算出する。
(体積比率r)(%)=(対象領域の体積)/(対象領域の長方形内に存在する5断面の総体積)×100 ・・・(1)
(5)測定条件
なお、X線CTにおける測定条件としては、例えば次のものを用いることができる。
管電圧:40kV
管電流:20μA
画素数:1024×1024pixel
視野サイズ:10.1mmφ×10.1mmh
(6)使用装置
吸収体の吸水性ポリマーの体積比測定用の使用装置としては、例えば次のものを用いることができる。
三次元計測X線CT装置:TDM1000−IS/SP(ヤマト科学製)
三次元ボリュームレンダリングソフト:VG−Studio MAX(NVS製)。
この図9から、吸水性ポリマーは、液不透過性シート側、即ち第1の層側に行くにしたがって体積比が大きくなっていることがわかる。また、第1の層と第2の層とに含まれている吸水性ポリマーの体積の和も、吸収体全体に含まれている吸水性ポリマーの体積69%に達し、吸収体の液不透過性シート側の吸収能力が、液透過性シート側に比べて格段に高くなっていることがわかる。
例えば、上述したような、吸水性ポリマーを混入させながらパルプ繊維等の吸収体材料を所定の形に積層して吸収体を製造する製造装置(例えば特開2010−119655号公報に記載されている吸収体の製造装置)を用いて形成することができる。そして、吸収体を構成するパルプ繊維をサクションドラムの外周面に形成された型内に積層する際に、第1〜第5の各層に対して所定量の吸水性ポリマーがそれぞれ供給されるように、吸水性ポリマーの供給位置を変更して吸水性ポリマーの供給時間を調整したり、あるいは吸収ポリマーの供給量や供給のタイミング等を変更したりすることにより、前記構成の吸収体を形成することができる。
しかしながら、少なくとも、最も液不透過性シート側に位置する第1の層44を、吸収体全体に含まれている吸水性ポリマーの体積に対して、吸水性ポリマーを含有する体積割合が最も高く設定された吸水性ポリマー高体積層42としたことにより、液拡散シート13が保持している***液を、吸収体41に一層効率良く移動、吸収させることができる。
この結果、液拡散シート13の繰り返し吸収、拡散させる能力を長期間維持することが可能となり、吸収性物品全体としての***液の吸収能力をさらに向上させることができる。
即ち、前記第1の実施の形態においては、液拡散シート13の幅方向の長さを、前記吸収体12の幅方向の最小幅部分(つまり股部分の湾曲した部分の幅)よりも小さくしているが、この第3の実施の形態における液拡散シート51は、その幅方向長さを、吸収体12の最大幅(つまり、腹部及び臀部の幅)よりも小さく、最小幅部分よりも大きくしている。
したがって、前記液拡散シート51は、前記吸収体12と接する範囲においては、畝部21が該吸収体12に食い込んで密着している一方で、前記吸収体12の長手部分における湾曲した部分から、前記液拡散シート51の一部がはみ出た態様となっている。
なお、この第3の実施の形態における前記吸収体は、第1の実施の形態と同じ構成の吸収体12を用いており、該吸収体12と前記液拡散シート51とが接する範囲においては、吸収体12への畝部21の食い込み程度も第1の実施の形態と同様となっている。
そのため、前記液拡散シート51の幅方向の長さを、前記吸収体12の最小幅部分よりも大きくして、平面視において液拡散シート51の一部が吸収体12からはみ出た態様とすることにより、該吸収体12が吸収しきれなかった***液を素早く吸収して、迅速に拡散させることを可能とし、これにより、***液が外部に漏れ出るのをより確実に抑えている。
一方で、液拡散シート51の幅方向の長さを、前記吸収体12の最大幅よりも大きくしても、吸収体12からはみ出た部分において***液を長手方向に拡散したとしても、そのはみ出た部分の長手方向に拡散した***液を吸収する吸収体が存在しないと吸収能力の向上の効果が薄い。そのため、液拡散シート51の幅方向の長さは、前記吸収体12の最大幅よりも小さくし、材料の使用量を可及的に抑えることによる省資源化を図っている。
これに加えて、前記液拡散シート51の幅方向長さを、前記吸収体12の最大幅よりも小さく、最小幅部分よりも大きくしてことにより、前記液拡散シート51は、吸収体12と接している範囲において畝部21が吸収体12に食い込んで常に密着した状態となると共に、前記吸収体12の液不透過性シート側から液拡散シート51の一部が延設された態様となる。これにより、前記吸収体12が吸収しきれなかった***液を該液拡散シート51が拡散させて、吸収体12の腹部側や臀部側に確実に吸収させるため、***液が外部に漏れ出るのをより確実に抑止することができるという利点がある。
この中央領域21cは、液拡散シート13,51の製造過程で形成されるもので、スチームジェットによって畝部を形成する際に、該スチームジェットからの圧力が、図6及び図7に示す畝部形成時よりも大きい場合に形成される。即ち、スチームジェットの圧力が大きくなると、かき分けられた繊維はより遠くに飛ばされるので、該スチームジェットで押し上げられた突起は長くなる。そして、反り返った突起の先端が着地する位置で、隣り合う突起の先端同士がぶつかり合い、ぶつかり合った部分が前記中央領域となる。なお、この中央領域の窪みは、隣り合う反り返った形状の突起同士がぶつかり合ったために形成されたものである。
具体的に、このときの基部20の繊維占有断面積比率r1は1.2rO以上、畝部21の表面側領域21aの繊維占有断面積比率r2は0.8rO以上、1.2rO未満であり、畝部21の中央領域21cの繊維占有断面積比率r4は0.5rO以上、0.8rO未満であり、畝部21の内側領域21bの繊維占有断面積比率r3は0.5rO未満であることが好ましい。より好ましくは、基部20の繊維占有断面積比率r1は1.2rO以上、2.0rO未満、畝部21の表面側領域21aの繊維占有断面積比率r2は0.8rO以上、1.2rO未満、畝部21の中央領域21cの繊維占有断面積比率r4は0.5rO以上、0.8rO未満、畝部21の内側領域21bの繊維占有断面積比率r3は0.1rO以上、0.5rO未満である。
しかしながら、この液拡散シートは、前記液不透過性シート側に配設された基部と、該基部の吸収体側に一定間隔で設けられ、吸収体側に突出し且つ吸収体の長手方向に延びる複数の畝部と、隣接する畝部の間に形成された、底部が前記基部により形成された溝部とを備えていて、前記畝部を前記吸収体に食い込ませた状態で該吸収体に取付けられていれば、前記基部と畝部の表面側領域や内部領域、中央領域の各繊維占有断面積比率は任意に設定することができる。
また、前記液拡散シート13,51は、前記吸収体12,41と接する部分が必ずしも起毛されている必要はなく、起毛の有無については任意に選択することができる。
即ち、前記吸収体61の厚さ方向の断面を該厚さ方向に5等分した第1〜第5の層62〜66のうち、最も液不透過性シート側に位置する第1の層62のみを前記吸水性ポリマー高体積層67とする一方、他の第2〜第5の層63〜66を吸水性ポリマー低体積層68とする。
そして、前記吸水性ポリマー低体積層68である第2〜第5の層63〜66のうち、吸収体61の中央の層である第3の層64と、最も液透過性シート側に位置する第5の層66とについては、吸収体全体に含まれている吸水性ポリマーの体積に対して、含有する吸水性ポリマーの体積割合を、他の吸水性ポリマー低体積層、即ち第2の層63及び第4の層65にそれぞれ含まれている吸水性ポリマーの体積割合よりも高くする。
なお、図14に示す吸収性物品ついては、吸収体の構成以外は前記第2の実施の形態と同様であり、同様の効果を奏するため、同様の符号を付して説明は省略する。
即ち、吸水性ポリマー高体積層である第1の層よりもパルプ繊維が多く存在することから、吸収体における***液の拡散性を確保する一方で、含有する吸水性ポリマーの体積割合も比較的高いため、ある程度の量の***液を吸収、保持できるようにしている。
また、吸収体全体に含まれている吸水性ポリマーの体積に対して含有する吸水性ポリマーの体積割合が比較的高い層を複数且つ分散させることにより、***液による湿潤時、吸水性ポリマーの膨張に伴う吸水性ポリマー同士のブロッキングを可及的に抑止し、そのブロッキングに起因する***液の吸収の阻害を抑える機能を有している。ここで、第3及び第5の層は、吸水性ポリマー高体積層である第1の層に比べ、含有する吸水性ポリマーの体積割合が低いため、吸水性ポリマーが膨張しても、前記ブロッキングが発生しにくく、***液の拡散性が損なわれにくい。
また、第5の層は吸水性ポリマー低体積層でありながら、含有する吸水性ポリマーの体積割合が比較的高いため、被覆シートに残った水分をある程度吸収することができるため、これによりリウェットを低減することができる。
また、吸水性ポリマー低体積層68である前記第3の層64、並びに第5の層66の吸水性ポリマーの体積は、前記吸収体全体に含まれる吸水体性ポリマーの体積の25〜33%とすることが好ましい。ただし、吸水性ポリマー低体積層68が含有する吸水性ポリマーの体積割合は、前記吸水性ポリマー高体積層67の体積割合より低く、また、各層に含まれる吸水性ポリマーの体積の合計は、吸収体全体に含まれ吸水性ポリマーの体積の100%を越えない。
なお、前記第3の層64と第5の層66とは、含有する吸水性ポリマーの体積割合は相互に同じである必要はなく、25〜33%の範囲で任意に設定することができる。また、吸水性ポリマー低体積層68である他の層、即ち、第2及び第4の層63,65については、吸水性ポリマーをほとんど含んでいない、あるいは全く含んでいないものとしてもよい。
即ち、第3及び第5の層64,66の吸水性ポリマーの体積比が第1の層62の吸水性ポリマーの体積比を上回ると、液拡散シート13から第1の層62の吸水性ポリマーへの液移行の機会が減少するためである。さらに、第3の層64、第5の層66で、吸水性ポリマーの膨張に伴うブロッキングが起こりやすくなり、また***液の拡散性も低下するため、吸収体全体としての吸収性能が損なわれる可能性があるためである。
逆に、50%を超えると吸収体61中のパルプ繊維の比率が、吸水性ポリマー低体積層68の各層で大きくなりすぎてしまい、***液が第1の層62に集中して留まるため、離水しにくくなる可能性がある。
逆に、33%を超えると、吸水性ポリマー高体積層同等、あるいはそれ以上の吸水能力を有する場合があるため、吸収体61における***液の吸収、保持機能と、拡散性のバランスが崩れ、却って吸収体61全体として必要な吸収性能を確保できなくなる可能性がある。
例えば、図15に示すように、前記吸収体71の厚さ方向の断面を該厚さ方向に5等分した第1〜第5の層72〜76のうち、最も液不透過性シート側に位置する第1の層72と、吸収体の中間に位置する第3の層74、最も液透過性シート側に位置する第5の層76を前記吸水性ポリマー高体積層77とする一方、他の第2の層73と第4の層75を吸水性ポリマー低体積層78とする。
なお、このとき第1、第3、第5の層72,74,76は、相互に同じ程度の坪量となっており、また第2及び第4の層73,75については、相互に同じ程度の坪量とする。
なお、図15については、吸収体の構成以外は前記第2の実施の形態と同様であり、同様の効果を奏するため、同様の符号を付して説明は省略する。
前記第1の層72については、前記第2の実施の形態と同様に、液拡散シート13と当接している該吸収体71の液不透過性シート側を吸水性ポリマー高体積層77とすることにより、液拡散シート13が保持している***液を吸収体71の方に効率良く且つ安定的に移動させるためである。これにより、液拡散シート13が保持している***液が早期に且つ確実に減少するため、***液を拡散させる能力が早期に回復し、複数回の***にも安定的に対応することができる。
さらに、吸水性ポリマーが膨張すると、吸収体全体として変形し、場合によっては吸収体が部分的に乖離し、該吸収体の吸収能力が低下する可能性があることから、吸水性ポリマー高体積層を分散させて、第1の層のみに***液が吸収、保持されることを防ぐためでもある。これにより、吸収体全体として変形量をできるだけ小さくして吸収体の部分的な乖離を抑止し、該吸収体の吸収能力の低下を抑えている。
また、第5の層76を吸水性ポリマー高体積層としたのは、被覆シートに残った水分を吸収するためであり、これによりリウェット低減を図ることができる。
一方で、第1の層72に加えて、第3の層74及び第5の層76を吸水性ポリマー高体積層としたことによって、吸水性ポリマー低体積層である第2の層73、第4の層75においては、パルプ繊維が第1、第3、第5の層72,74,76よりも多く存在することになるため、吸収体における***液の拡散性を向上させることが可能となるという効果が得られる。
特に、前記第1の層72、第3の層74、第5の層76の各層に含まれる吸水性ポリマーの体積割合が吸収体全体に含まれ吸水性ポリマーの体積の25%未満であると、これらの第1の層72、第3の層74、第5の層76の吸水性ポリマーへの***液の移行の機会が著しく減少する。これにより、吸水性ポリマー高体積層として期待されている***液を吸収、保持する機能を得ることが困難になる可能性があり、結果として、吸収体全体として必要な吸収性能を確保できない可能性がある。
なお、このとき、吸水性ポリマー低体積層である第2及び第4の層73,75については、吸水性ポリマーがほとんど含まれていない、あるいは全く含まれていない状態としてもよい。
本発明に係る吸収性物品は、第1の例として、吸収体の厚さ方向の断面を該厚さ方向に5等分して第1〜第5の層としたとき、最も液不透過性シート側に位置する第1の層のみを吸水性ポリマー高体積層とすると共に、第1の層及び該第1の層に隣接する第2の層に特に多くの吸水性ポリマーを含有させた吸収体を用いた。そして、吸収体と液不透過性シートとの間に液拡散シートを配設した構成を有するもの(以下、「実施例1」という。)を使用した。
第2の例として、吸収体の第1の層を吸水性ポリマー高体積層としているが、各層に含有させた吸水性ポリマーの体積割合が前記実施例1とは異なる吸収体を用い、該吸収体と液不透過性シートとの間に液拡散シートを配設したもの(以下、「実施例2」という。)を使用した。
第2の例として、第1〜第5の層の各層が含有する吸水性ポリマーの体積比率が前記実施例1と同じであり、吸収体を構成するパルプ繊維の坪量が実施例1と異なる吸収体を用い、液拡散シートを有していない構成のもの(以下、「比較例2」という。)を使用した。
第3の例として、第1〜第5の層の各層が含有する吸水性ポリマーの体積比率が前記実施例1と同じであり、吸収体を構成するパルプ繊維の坪量が実施例1及び比較例2と異なる吸収体を用い、液拡散シートを有していない構成のもの(以下、「比較例3」という。)を使用した。
また、前記実施例2、比較例1について、吸収体全体が含有する吸水性ポリマーに対する第1〜第5の層の各層が含有する吸水性ポリマーの体積割合は、第1の層は25%、第2の層は22%、第3の層は21%、第4の層は20%、第5の層は12%とした。これらの実施例2、比較例1の吸収体におけるパルプ繊維の坪量について、実施例2は170g/m2、比較例1は202g/m2とした。
また、吸水性ポリマーの坪量は、いずれの実施例及び比較例においても250g/m2とした。
(1) 吸収性物品を側面視略U字形に保持するU字器具に吸収体を配置する。このとき、吸収体中央とU字器具中央部(最も高さが低い位置)との位置を合わせる。
(2) 100mLビュレットから80mL/10秒で人口尿を吸収体中央に80mL注入する。
(3) 人口尿注入開始からU字器具内の人口尿がなくなるまでの時間を吸収時間として記録する。
(4) 実験開始から3分後、吸収体の表裏面における人口尿が拡がった領域の輪郭を記録しておく。
(5) 実験開始から4分後、200mm×450mmのアクリル製の平板上に吸収体を広げて静置する。そして、人口尿の拡がり表裏面共に測定して、拡散長として記録する。
(6) 実験開始から5分後、50gの100mm×100mmのろ紙を、人工尿注入点を真ん中として吸収体上に静置する。さらに、その上に3.5kg、100mm×100mm×50mm(高さ)の錘を静置する。なお、ろ紙については事前に試験前の重量を測定しておく。
(7) 実験開始から8分後、錘を取り除いて、ろ紙の重量を測定し、試験前のろ紙の重量を差し引き、その差分を液戻り量とする。
(8) 実験開始から9分後にサンプルをU字器具に再度配置する。
(9) 実験開始から10分後、前記(2)〜(8)と同様の行程を再度繰り返す。これを3巡目まで行い、それぞれの結果を記録する。
結果を表1に示す。
これは、実施例1及び実施例2は、液拡散シートを備えていることにより、人口尿を吸収体の液不透過性シート側において効率良く拡散させ、吸収体全体を利用して該人口尿を吸収しているためであると考えられる。
また、人口尿を3回注入した場合であっても、リウェット量、裏面の拡散長の結果は良好であったことから、液拡散シートにおいては、該液拡散シート内において拡散させた人口尿を吸収体側に効率良く移動させて、液拡散機能を比較的早く回復させ、人口尿を吸収体に安定的に吸収させていると考えられる。
10 液透過性シート
11 液不透過性シート
12,41,61,71 吸収体
13,51 液拡散シート
14 被覆シート
20 基部
21 畝部
21a 表面側領域
21b 内側領域
22 溝部
22a 溝部の底部
42 吸水性ポリマー高体積層
43 吸水性ポリマー低体積層
44,62,72 第1の層
45,63,73 第2の層
46,64,74 第3の層
47,65,75 第4の層
48,66,76 第5の層
Claims (13)
- 液透過性シートと、液不透過性シートと、これらの液透過性シートと液不透過性シートとの間に配設された、一方向に長い吸収体とを有する吸収性物品であって、
前記吸収体と液不透過性シートとの間に、セルロース繊維を含む不織布により形成された、該吸収体の長手方向に延びる液拡散シートが配設され、
前記液拡散シートは、前記液不透過性シート側に配設された基部と、該基部の吸収体側に一定間隔で設けられ、吸収体側に突出し且つ吸収体の長手方向に延びる複数の畝部と、隣接する畝部の間に形成された、底部が前記基部により形成された溝部とを備えていて、前記畝部を前記吸収体に食い込ませた状態で該吸収体に取付けられており、
前記液拡散シートは、前記基部は畝部よりも繊維占有断面積比率が高く、前記畝部における表面側領域は該表面側領域より内側の領域よりも繊維占有断面積比率が高く形成されている、吸収性物品。 - 前記液拡散シートは、前記畝部及び溝部が、該液拡散シートの長手方向の全長にわたって連続してそれぞれ形成されている、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記液拡散シートは、少なくとも前記吸収体と接する部分が起毛されている、請求項1又は2に記載の吸収性物品。
- 前記液拡散シートは、前記吸収体と一緒に被覆シートにより被覆されていると共に、該液拡散シートの長手方向及び幅方向の曲げ剛性は該被覆シートよりも高く設定されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記液拡散シートは、幅方向の長さが、前記吸収体の幅方向の最大幅部分よりも小さく、前記吸収体の幅方向の最小幅部分よりも大きい、請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記吸収体は、パルプ繊維と吸水性ポリマーとを含んでいて、液不透過性シート側の吸水性ポリマーの含有割合が液透過性シート側よりも多く、液透過性シート側の液吸収量に比べて液不透過性シート側の液吸収量が大きい、請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収性物品。
- 前記吸収体は、該吸収体の厚さ方向の断面を該厚さ方向に5等分して5つの層としたとき、吸収体全体に含まれている吸水性ポリマーの体積に対して、吸水性ポリマーを含有する体積割合が最も高く形成された吸水性ポリマー高体積層と、該吸水性ポリマー高体積層よりも含有する体積割合の低い吸水性ポリマー低体積層とを有し、少なくとも最も液不透過性シート側に位置する第1の層が吸水性ポリマー高体積層である、請求項6に記載の吸水性物品。
- 前記第1の層のみが吸水性ポリマー高体積層として構成されていて、該第1の層に含まれる吸水性ポリマーの体積は、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の25〜50%である、請求項7に記載の吸収性物品。
- 前記第1の層及び該第1の層に隣接する第2の層に含まれる吸水性ポリマーの体積の和が、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の50〜80%である、請求項8に記載の吸収性物品。
- 前記第1の層のみが吸水性ポリマー高体積層として構成されていて、該第1の層に含まれる吸水性ポリマーの体積は、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の33〜50%であると共に、吸水性ポリマー低体積層のうち、吸収体の中央の層である第3の層と、最も液透過性シート側に位置する第5の層とのそれぞれに含まれる吸水性ポリマーの体積が、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の25〜33%であり、ただし、第1の層、第3の層及び第5の層に含まれる吸水性ポリマーの体積の合計が吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の100%以下である、請求項8に記載の吸収性物品。
- 前記吸収体は、前記第1の層と、吸収体の中央の層である第3の層と、最も液透過性シート側に位置する第5の層とがいずれも前記吸水性ポリマー高体積層である、請求項7に記載の吸収性物品。
- 前記各吸水性ポリマー高体積層に含まれる吸水性ポリマーの体積は、いずれも、吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の25%以上であり、且つ各吸水性ポリマー高体積層に含まれる吸水性ポリマーの体積の合計は吸収体全体に含まれる吸水性ポリマーの体積の75%〜100%である、請求項11に記載の吸収性物品。
- 前記吸収体は、該吸収体に含有されている吸水性ポリマーの重量比が0.5以上である、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の吸収性物品。
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