KR100542168B1

KR100542168B1 - 조절가능한 충전 패턴을 갖는 흡수용품

Info

Publication number: KR100542168B1
Application number: KR1019997004493A
Authority: KR
Inventors: 빌리 진 매튜즈; 리차드 앨런 앤더슨; 앤드류 스카트 번즈; 구오-수 에드워드 장; 리차드 노리스 2세 도지; 스탠리 마이클 그라이스키빅츠; 코니 라인 헤즐러; 마가렛 그윈 라티머; 용 리; 실비아 밴디 리틀; 타마라 리 메이스; 제임즈 브라이언 리들; 로렌스 하우엘 소이어; 유제니오 고우 바로나; 호아 라 윌헬름
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: JP2001504730A; AU722841B2; EP0952803A1; US6465712B1; IL129543A0; EP0952803B1; KR20000069069A; AU5360298A; DE69735773T2; BR9713285A; US6152904A; DE69735773D1; CA2271644A1; WO1998022067A1

Abstract

거의 동일한 크기의 중앙 대역, 2개의 중간 대역 및 2개의 말단 대역으로 구분될 수 있으며, 배설한 지 30분 후에 하나 이상의 말단 대역에 저장된 액체의 양에 대한 중앙 대역에 저장된 액체의 양의 비가 5:1 미만인 개인 위생용품용 흡수체가 제공된다. 이러한 흡수체는 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 여성 위생용품, 흡수성 속팬츠, 성인 실금용 제품 등과 같은 개인 위생용품에 사용될 수 있다.

조절가능한 충전 패턴, 액체 서지 조절, 배설, 충전비, 흡수 시스템, 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 여성 위생용품

Description

조절가능한 충전 패턴을 갖는 흡수용품{Absorbent Articles with Controllable Fill Patterns}

전통적인 개인 위생용품용 흡수 시스템은 가랑이 영역에서 실질적으로 모든 액체 배설물을 저장한다. 이는 가랑이 영역이 1차 배설에 의한 액체로 무겁게 부하되도록 하여 2차, 3차 또는 그 이후의 배설에 대해서는 불충분한 용량을 초래할 수 있다. 이 가랑이 영역 하중은 제품이 착용자로부터 멀리 처지도록 하여 착용자에게 불편함을 야기시키고 누출 가능성이 생기게 할 수 있다. 가랑이 영역에서 배설물을 저장하는 시스템은 또한 다른 위치에 배설물을 저장하는 시스템에서 가능할 수 있는 것보다 가랑이 영역이 더 넓은 것을 요한다. 보다 넓은 가랑이 영역은 또한 착용자에게 불편함을 야기시킬 수 있다. 또한, 가랑이 영역에서의 저장은 저장을 위해 제품의 전체 영역을 사용하지 않기 때문에 일반적으로 제품 영역 전반에 걸쳐 퍼져있는 흡수 재료의 낭비를 초래한다. 그러므로, 주로 가랑이 영역에서의 저장은 재료의 비효율적인 사용으로 인해 제품 비용을 상승시키게 된다.

개인 위생용품에 의해 수용된 배설물이 제품의 가랑이 영역으로부터 먼 지역으로 분배되어 원격 저장됨으로써 제품의 가랑이 영역이 자유로이 다른 배설물을 수용할 수 있게 되는 시스템이 가랑이 영역 저장 디자인으로서 바람직하다. 본 명세서에서, 배설 후의 유체의 위치는 충전 패턴으로서 불리운다. 이 충전 패턴은 상기한 바와 같이 제품으로부터의 누출 정도, 좁은 가랑이 영역으로 누출을 적게 일으키는 능력, 맞음새 및 그에 따른 착용자에 대한 안락함, 및 미관상 보다 만족스러운 외관과 같은 다른 바람직한 흡수용품 특성과 관계가 있다. 원격 저장 시스템은 제품의 사용 면적을 최대화시키고, 처짐을 감소시키며, 보다 폭이 좁고 보다 안락한 가랑이 영역을 갖는 개인 위생용품의 제조를 가능하게 한다. 제품 재료의 보다 효율적인 사용은 소비자 비용을 보다 낮출 수 있다.

그러므로 배설 액체가 원격 저장 위치로 이동되도록 특별한 순서로 충전될 수 있는 흡수 배치를 갖는 개인 위생용품을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 이러한 구조체는 착용자로부터의 액체 배설물을 흡수하여 액체를 정해진 충전 진행 및 패턴으로 원격 저장 위치로 이동시킬 것이다. 좁은 가랑이 디자인 뿐만 아니라 특정 액체 저장 위치를 갖는 개인 위생용품 디자인을 갖는 개인 위생용품을 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.

<발명의 요약>

본 발명의 목적은 3회 각각 배설 후 일정 시간 내에 액체가 흡수 시스템의 미리 정해진 영역에 위치하도록 디자인되고, 배치되고, 조립된 성분들을 포함하는 흡수 시스템에 의해 성취된다. 액체 서지(surge)의 유지, 분배 및 보유 기능을 갖고, 각각 말단 대역에 인접한 2개의 중간 대역에 인접한 중앙 대역을 갖는 흡수 시스템을 포함하는 개인 위생용품이 제공된다. 상기 대역들은 동일한 크기이고, 재료들 사이의 액체를 이송하기에 충분한 접촉을 갖는 재료로 제조된다. 충전비는 중앙 대역에 저장된 액체의 양 대 80 ml 배설한 지 30분 후에 말단 대역들 중 적어도 하나에 저장된 액체의 양의 비로 정의된다. 본 발명의 흡수 시스템은 중앙 표적 대역에 위치한 액체의 그램 대 말단 대역 각각에 위치한 액체의 그램의 충전비가 5:1 미만이다. 이 충전비는 3:1 미만이 바람직하며, 2.5:1 미만이 가장 바람직하다.

도 1은 MIST 평가 시험에 사용된 크래들의 측면도이다.

도 2는 서지층, 5개의 보유 대역, 분배층 및 배면시트를 나타내는, 기저귀와 같은 전형적인 개인 위생용품의 측면 절단도이다.

도 3은 서지층, 다기능성 재료, 5개의 보유 대역, 분배층 및 배면시트를 나타내는 실시예 1에 기재된 기저귀와 같은 개인 위생용품의 측면 절단도이다.
도 4 내지 8은 각각 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 흡수성 속팬츠, 성인 실금용 제품 및 여성 위생용품을 나타내는 도면이다.

<정의>

"일회용"이란 세척하여 재사용하도록 의도되지 않고 일반적으로 1회 사용후 버릴 수 있는 것을 포함한다.

"전방" 및 "후방"이란 본 명세서 전반에 걸쳐 의류가 착용자 상에 위치하였을 때 가정되는 의류의 임의의 위치를 제시하기 보다는 의류 그 자체에 대한 상대적 관계를 표시하는데 사용된다.

"친수성"은 섬유와 접촉하는 수용액에 의해 습윤되는 섬유 또는 섬유의 표면 상태를 말한다. 재료의 습윤도는 다시, 관련된 재료 및 액체의 표면 장력 및 접촉각의 면에서 설명될 수 있다. 특정 섬유 재료의 습윤도를 측정하기에 적합한 장치 및 기술은 칸(Cahn) SFA-222 표면력 분석기 시스템(Surface Force Analyzer System) 또는 실질적으로 동등한 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정하였을 때 90°미만의 접촉각을 갖는 섬유를 "습윤성" 또는 친수성으로 표시하는 반면에, 90°또는 그를 초과하는 접촉각을 갖는 섬유를 "비습윤성" 또는 소수성으로 표시한다.

"내측" 및 "외측"이란 흡수성 의류의 중심에 대한 위치, 구체적으로는 흡수 성 의류의 길이방향 및 횡방향 중심으로부터 횡방향으로 및(또는) 길이방향으로 가깝거나 또는 먼 위치를 말한다.

단수로 사용되었을 때 "층"이란 1개의 요소 또는 다수개의 요소의 이중적인 의미를 가질 수 있다.

"액체"란 흐르고, 또한 액체를 붓거나 또는 넣은 용기의 내부 형태를 취할 수 있는 비가스상 물질 및(또는) 재료를 의미한다.

"액체 소통"이란 뇨와 같은 액체가 한 위치로부터 다른 위치로 이동할 수 있음을 의미한다.

"길이방향" 및 "횡방향"은 그의 통상적인 의미를 갖는다. 길이방향 축은 제품을 편평하게 놓아서 완전히 펼쳤을 때 제품의 평면 내에 있으며 일반적으로 제품을 착용할 때 서 있는 착용자를 좌측 및 우측 몸 절반으로 이분한 수직 평면에 평행하다. 횡방향 축은 일반적으로 길이방향 축에 수직인 제품의 평면 내에 있다.

"입자"는 제한되는 것은 아니지만 구형 입자, 원통형 섬유 또는 가닥 등과 같은 임의의 기하학적 형태를 의미한다.

"분무액" 및 그의 변형은 공기 또는 다른 가스의 인가압에 의해, 중력에 의해 또는 원심력에 의해 오리피스, 노즐 등을 통해 와선 필라멘트와 같은 스트림, 또는 세분화 입자로서 강력하게 분출되는 액체를 포함한다. 그 분무액은 연속적이거나 또는 비연속적일 수 있다.

"스펀본디드 섬유"란 용융 열가소성 재료가 방사구의 다수의 미세한, 일반적으로 원형인 모관으로부터 필라멘트로서 압출되고, 그후에 압출된 필라멘트의 직경 이 예를 들면 아펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔끼(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니(Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트만(Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호 및 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호에서와 같이 급격하게 감소되도록 형성되는 작은 직경의 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 그것이 수집 표면 상에 침적될 때 일반적으로 점착성이 아니다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며 7 미크론을 초과하는, 보다 구체적으로는 약 10 내지 20 미크론의 평균 직경(10개 이상의 샘플로부터 구함)을 갖는다. 그 섬유는 비통상적인 형태의 섬유를 설명하는, 호글(Hogle) 등의 미국 특허 제5,277,976호, 힐스(Hills)의 미국 특허 제5,466,410호 및 라르그만(Largman) 등의 미국 특허 제5,069,970호 및 제5,057,368호에 기재된 바와 같은 형태를 가질 수도 있다.

"멜트블로운 섬유"란 용융된 열가소성 재료를 다수개의 미세한, 일반적으로 원형인 다이 모관을 통해, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 섬세화(纖細化)시켜 그의 직경을 감소시켜 미세섬유 직경이 될 수 있게 하는 집중 고속, 일반적으로 고온의 가스(예를 들면, 공기) 스트림에 용융 실 또는 필라멘트로서 압출시킴으로써 제조된 섬유를 의미한다. 그후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 상에 침적되어 불규칙하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 방법은 예를 들면 미국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 불연속적일 수 있는 미세섬유이며, 평균 직경이 일반적으로 10 미크론 미만이며, 수집 표면 상에 침적될 때 일반적으로 점착성이다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 "공성형"이란 용어는 하나 이상의 멜트블로운 다이헤드를 츄트 부근에 배열시켜 그 츄트를 통해 웹을 성형하는 동안에 다른 재료를 그 웹에 첨가하는 방법을 의미한다. 그러한 다른 재료는 예를 들면 펄프, 초흡수체 입자, 천연 또는 합성 스테이플 섬유일 수 있다. 공성형 방법은 일괄 양도된 라우(Lau)의 미국 특허 제4,818,464호 및 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제4,100,324호에 나타나 있다. 공성형 방법에 의해 제조된 웹은 일반적으로 공성형 재료로서 불리운다.

"복합 섬유"란 별개의 압출기로부터 압출된 2가지 이상의 중합체로부터 형성되지만 함께 방사되어 하나의 섬유를 형성하는 섬유를 의미한다. 복합 섬유는 종종 다성분 또는 이성분 섬유로 불리운다. 복합 섬유는 일성분일 수 있긴 하지만, 중합체는 일반적으로 서로 상이하다. 중합체는 복합 섬유의 횡단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 대역에 배열되어 복합 섬유의 길이를 따라 연속적으로 퍼진다. 그러한 복합 섬유의 배위는 예를 들면 한 중합체가 다른 것에 의해 둘러싸인 외피/코어 배열일 수 있거나 또는 나란히(side-by-side) 배열, 파이 배열 또는 "해중도(islands-in-the-sea)" 배열일 수 있다. 복합 섬유는 가네꼬 (Kaneko) 등의 미국 특허 제5,108,820호, 스트랙(Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에 교시되어 있다. 이성분 섬유의 경우에, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75의 비 또는 임의의 다른 소정의 비로 존재할 수 있다. 그 섬유는 또한 비통상적인 형태의 섬유를 설명하는, 본 명세서에 그의 전체 내용이 참고 문헌으로 인용된, 호글 등의 미국 특허 제5,277,976호 및 라르그만 등의 미국 특허 제5,069,970호 및 제5,057,368호에 기재된 바와 같은 형태를 가질 수도 있다.

"이성분 섬유"는 동일한 압출기로부터 블렌드로 압출된 2가지 이상의 중합체로부터 형성된 섬유를 의미한다. "블렌드"란 용어는 아래에서 정의된다. 이성분 섬유는 섬유의 횡단면적에 걸쳐 비교적 일정하게 위치된 별개의 대역에 배열된 각종 중합체 성분을 갖지 않으며 각종 중합체는 일반적으로 섬유 전체 길이를 따라 연속적이지 않으며, 대신에 일반적으로 무작위로 시작되고 끝나는 피브릴 또는 프로토피브릴을 형성한다. 이성분 섬유는 종종 다성분 섬유로도 불리운다. 이 일반적인 형태의 섬유는 예를 들면 게스너(Gessner)의 미국 특허 제5,108,827호에 논의되어 있다. 이성분 및 이성분 섬유는 또한 교과서 (Polymer Blends and Composites by John A. Manson and Leslie H. Sperling, copyright 1976 by Plenum Press, a division of Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, at pages 273-277)에서도 논의된다.

"본디드 카디드 웹"은 스테이플 섬유를 기계 방향으로 분리하고 정렬시켜 일반적으로 기계 방향으로 배향된 섬유상 부직 웹을 형성하는, 코밍 (combing) 또는 카딩 유닛을 통해 보내지는 스테이플 섬유로부터 제조된 웹을 의미한다. 카딩 유닛 전에 섬유를 분리하는 오프너/블렌더 또는 픽커에 놓여지는 그러한 섬유는 일반적으로 꾸러미로 구입된다. 일단 웹이 형성되면, 이어서 몇가지 공지된 결합 방법 중 한가지 이상에 의해 결합된다. 이러한 결합 방법 중 하나는 분말 접착제를 웹 전체에 분배시키고 일반적으로 고온 공기로 웹 및 접착제를 가열하여 활성화시키는 분말 결합법이다. 다른 적합한 결합 방법은 가열된 캘린더 롤 또는 초음파 결합 장치가 일반적으로 국소 결합 패턴으로 섬유를 함께 결합시키는데 이용되는 패턴 결합법이긴 하지만, 원하는 경우 웹은 그의 전체 표면에 걸쳐 결합될 수 있다. 특히 복합 스테이플 섬유를 사용할 때 다른 적합한 공지된 결합 방법은 통기 결합법이다.

"에어레잉"은 섬유상 부직 층이 형성될 수 있는 공지된 방법이다. 에어레잉 방법에서, 약 3 내지 약 19 밀리미터(㎜)의 전형적인 길이를 갖는 작은 섬유 다발은 분리되고 공급 공기 중에 연행된 다음, 일반적으로 진공 공급에 의해 성형 스크린 상에 침적된다. 그후에, 불규칙하게 침적된 섬유는 고온 공기 또는 분무 접착제를 이용하여 서로 결합된다.

"개인 위생용품"은 기저귀, 배변 연습용 팬츠, 흡수성 속팬츠, 성인 실금용 제품 및 여성 위생용품을 나타낸다.

<시험 방법>

흡수 시간 지수(Absorption Time Index; ATI): 이 시험에서, 초흡수체 재료의 흡수 용량은 예를 들면 약 69.0 파스칼(0.01 psi)의 가벼운 압력 하에서 최대 200분 동안의 시간에 대해 결정된다.

한 단부에 일체식 100 메쉬 스텐레스 강 스크린이 있는 25.4 ㎜ (1 인치) 내경의 원통을 이용하여 건조 초흡수체 0.16 ± 0.005 g을 지지한다. 초흡수체가 원통의 측면에 달라붙지 않도록 초흡수체를 원통내에 조심스럽게 놓아야 한다. 초흡수체를 스크린 상에 보다 균일하게 분배시키기 위해 원통을 가볍게 두드려야 한다. 그후에, 4.4 g, 252.73 mm(0.995 인치) 직경의 플라스틱 피스톤을 원통 안에 놓고, 원통, 피스톤 및 초흡수제 어셈블리를 칭량한다. 어셈블리를 0.875 중량% NaCl 식염 용액이 1 ㎝ 깊이로 들어있는 76.4 ㎜ x 76.4 ㎜(3 인치 x 3 인치) 수세기에 놓는다. 그 아래에 트랩핑된 공기를 제거하기 위해 원통을 가볍게 두드리고 시험 동안 식염 용액을 1 ㎝ 깊이로 유지한다.

1초 간격으로 200분을 읽을 수 있는 타이머를 이용한다. 타이머를 작동시키고 용액 중에서 5분 후에, 어셈블리를 제거하고 흡수지 상에 블롯팅시킨다. 임의의 다른 효과적인 흡수지가 사용될 수 있긴 하지만, 바람직한 흡수지는 클리넥스(KLEENEX)(등록상표) 프리미엄 디너 냅킨(Kimberly-Clark Corp. 제품)이다. 블롯팅시에, 원통에 흡수지를 단단히 압착시켜 양호한 접촉이 일어나도록 한다. 원통을 건조지에 3회 접촉시키는데 3회째는 제거되는 액체가 거의 없어야 한다. 어셈블리를 칭량하여 어셈블리를 액체 수세기로 돌려보낸다. 블롯팅 및 칭량은 약 5초 정도 걸려야 하며 타이머는 시험 내내 계속 작동되어야 한다. 5, 10, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 160 및 200분에 판독한다. 각 판독마다 새로운 건조 냅킨을 사용한다.

최종 판독 후에, 초흡수체 g 당 흡수된 액체의 그램을 계산한다. 특정 시간에 흡수된 액체의 양을 200분에 흡수된 양으로 나누어 시간에 대해 플롯팅하여 흡수율 그래프를 작성할 수 있다.

ATI는 다음과 같이 계산된다:

ATI=(t₁₀+t₂₀+t₃₀+t₄₀+t₅₀+t₆₀+t₇₀+t₈₀+t₉₀)/9

여기서, t_n은 200분에서의 흡수 용량의 n 퍼센트가 사용된 시간(분)이며, 예를 들면 t₃₀은 총 용량의 30%가 사용된 시간이다.

다중 배설 시험(Multiple Insult Test: MIST 평가): 이 시험에서, 2가지 이상의 재료로 이루어진 직물 재료 또는 구조체를 아크릴 크래들에 놓아 유아와 같은 사용자의 신체 굴곡을 모의한다. 이 크래들을 도 1에 예시하였다. 크래들은 말단이 차단되고, 도면에 나타낸 바와 같은, 33 ㎝의 폭, 19 ㎝의 높이, 30.5 ㎝의 상부 팔 사이의 내부 거리 및 60°의 상부 팔 사이의 각을 갖는다. 크래들은 크래들의 길이를 따라 최저점에서 6.5 ㎜ 폭의 홈을 갖는다.

피검 재료를 샘플과 동일한 크기 및 형태의 폴리에틸렌 필름 단편 상에 놓고 그것을 크래들에 놓는다. 리터 당 염화 나트륨 8.5 g의 식염 용액 80 ㎖를 피검 재료의 6.4 ㎜(¼ 인치) 위에서 재료의 중심에 대해 수직인 노즐로 15 ㏄/초의 속도로 피검 재료에 붓는다. 노즐 오리피스는 2.72 ㎜의 직경을 갖는 원 형태이다. 유출량을 기록한다. 예를 들면 공기 주머니를 이용하여 크래들에 있는 재료 위에 689.5 파스칼(0.1 psi) 하중을 부여한다. 30분 후에, x선 영상화법(비파괴 시험) 또는 절단 및 칭량법(파괴 시험)에 의해 액체 분배를 확인한다. 비파괴 시험이 수행되는 경우, 액체 분배를 확인한 후, 재료를 전과 동일한 방향으로 크래들에 다시 놓고 배설 및 액체 확인 방법을 반복한다. 이 배설 및 액체 분배 확인은 일반적으로 총 3회 반복한다. 최종 배설 후에, 원하는 경우 파괴 시험을 실시할 수 있다.

X선 영상화 시험: 이 시험은 흡수 시스템의 5개 대역 각각에서 유체의 양을 구하는데 이용된 방법 중 하나이다. X선 영상화는 예를 들면, 논문("Fluid Distribution: comparison of X-ray Imaging Data" by David F. Ring, Oscar Lijap and Joseph Pascente in Nonwovens World magazine, summer 1995, at pages 65-70)에 논의된 바와 같이 당 업계에 공지되어 있다. 일반적으로, 이 방법은 액체 함량을 계산하기 위하여 습윤 및 건조 샘플의 x-선 영상을 비교한다. 그러한 x-선 시스템은 트로닉스 인크.(Tronix Inc.; 미국 코넥티커트주 06045 브랜포드 비지니스 파크 드라이브 31 소재)로부터 모델 번호 10561 HF 100 w/동봉물로서 입수할 수 있다. 이 시스템은 옵투무스 인크.(Optumus Inc.; 미국 콜로라도주 포린츠 콜린스 소재)로부터 바이오-스캔 옵티메이트(Bio-scan Optimate)(등록상표) S/N OPM4101105461 버젼 4.11로서 판매되는 소프트웨어를 사용한다. x선 시스템은 50 Kv의 튜브 전압 및 12 mA의 전류로 2초의 노출 시간으로 작동된다

모관 장력: 액체의 센티미터(㎝)로 표시되는 모관 장력(c.t.)은 당업계에 공지되어 있으며 많은 문헌(예를 들면, Textile Science and Technology, vol. 7, by Pronoy K. Chatterjee, published by Elsevier Science Publishers B.V. 1985, ISBN 0-444-42377-X(vol. 7), chapters 2,4,5)에 교시되어 있는 방법에 의해 재료에 의해 발휘되는 모관 압력을 액체의 컬럼에 의해 제공된 정수압과 동일하게 함으로써 섬유 및 웹 특성으로부터 계산된다. 이 계산은 뇨의 유사품 또는 모조품으로서 사용되는 8.5 gm/ℓ 식염 용액으로부터 취한 68 dynes/cm의 표면 장력을 가정한다. 뇨는 표면 장력이 아주 가변적일 수 있다.

모관 장력은 본 명세서에 기재된 수직 흡상 높이 시험에 의해 실험적으로 계산되거나 또는 결정될 수 있다. 산정 수치는 염수에 노출될 때 시험 액체, 특히 초흡수체를 함유하는 재료의 존재하에 이용된다.

변수 단위

cm 염수

㎠/g

g/㎤

㎝

긴 원통의 경우

구의 경우

여기서,

γ = 유체의 표면 장력(dyne/cm)

θ₁ = 성분 i에 대한 진입 액체-고체 접촉각(°)

π = 3.1415906

ρ_web = 웹의 밀도(g/㎤)

ρ_avg = 질량 칭량된 평균 성분 밀도(g/㎤)

d_i = 성분 i의 직경(미크론)

ρ_i = 성분 i의 밀도(g/㎤)

x_i = 웹 중의 성분 i의 질량 분율

r_{i, eff} = 유효 섬유 반경(㎝)

BW = 샘플의 중량/면적(g/㎡)

t = 23.9 dyne/㎠(0.05 psi) 또는 2.39 파스칼(N/㎡) 하중 하의

샘플의 두께(㎜)

L = 원통 길이(㎝)

V_i = 성분 i의 부피(㎤)

SA_i = 성분 i의 표면적(㎠)

모관 장력 예시적 계산: 57% 서던 연재 펄프, 40% 초흡수체 및 3% 결합제 섬유를 함유하며, 23.9 dyne/㎠(0.05 psi)에서 617.58 g/㎡의 기초 중량 및 5.97 ㎜의 벌크 두께를 갖는 구조체에 대해 염수의 모관 장력의 예시적 계산을 실시한다.

성분 특성은 다음과 같다:

성분	형태	직경 d_i (미크론)	접촉각 θ_i	밀도 ρ_i (g/㎤)	질량 분율 x_i
서던 연재	원통	13.3	45	1.55	0.57
초흡수체	구	1125	30	1.49	0.40
결합제 섬유	원통	17.5	90	0.91	0.03

형태 및 접촉 각은 대략적인 것임에 주의해야 한다.

변수

c.t. (cm 염수) = 6.91

투과도: 코제니-카르만(Kozeny-Carman) 방정식으로부터 투과도(k)를 계산할 수 있다. 이것은 널리 사용되는 방법이다. 이 방법에 대해서는 문헌(R.W. Hoyland and R. Field in the journal Paper Technology and Industry, December 1976, p. 291-299 and Porous Media Fluid Transport and Pore Structure by F.A.L. Dullien, 1979, Academic Press, Inc. ISBN 0-12-223650-5)을 참고하면 된다.

계산된 변수 방정식 단위

투과도 = k

다르시

코제니 상수 = K

단위없음

재료 질량 당 표면적 = S_v

㎠/g

질량 칭량된 평균 성분 밀도 = ρ_avg

g/㎤

재료 실체적 당 표면적 = S_o

㎝^-1

다공도 = ε

단위없음

유효 섬유 반경 = r_i,eff

㎝

웹 밀도 = ρ_web

g/㎤

긴 원통의 경우

구의 경우

여기서,

d_i= 성분 i의 직경(미크론)

ρ_i= 성분 i의 밀도(g/㎤)

X_i = 웹 중의 성분 i의 질량 분율

BW= 샘플의 중량/면적(g/㎡)

t = 23.9 dyne/㎠(0.05 psi) 또는 2.39 파스칼(N/㎡) 하중 하의

샘플의 두께(㎜)

투과도 예시적 계산: 57% 서던 연재 펄프, 40% 초흡수체 및 3% 결합제 섬유를 함유하며, 23.9 dyne/㎠(0.05 psi)에서 617.58 g/㎡의 기초 중량 및 5.97 ㎜의 벌크 두께를 갖는 구조체에 대해 예시적 투과도 계산을 실시한다.

성분 특성은 다음과 같다(형태는 대략적인 것임):

성분	형태	직경 d_i (미크론)	밀도 ρ_i (g/㎤)	질량 분율 x_i
서던 연재	원통	13.3	1.55	0.57
초흡수체	구	1125	1.50	0.40
결합제	원통	17.5	0.925	0.03

ε = 0.9309

S_v(㎠/g)

S_v(㎠/g) =

S_v(㎠/g) = 1194

ρ_avg (g/㎤)

ρ_avg (g/㎤) = 1.496

S_o (㎝^-1) = S_vρ_avg

S_o (㎝^-1) = 1194 x 1.496

S_o (㎝^-1) = 1786

K

K = 10.94

k

k = 491 다르시

재료 칼리퍼(두께): 두께의 척도인 재료의 칼리퍼(caliper)를 스타렛 (Starret) 타입 벌크 시험기로 23.9 dyne/㎠(0.05 psi)에서 센티미터(㎝) 단위로 측정한다.

밀도: 재료의 밀도는 68.9 파스칼에서 평방 미터 당 그램 단위(gsm)의 샘플 단위 면적 당의 중량을 밀리미터(mm) 단위 샘플의 벌크로 나누고 그 결과에 0.001 을 곱하여 그 값을 입방 센티미터 당 그램(g/cc)으로 환산하여 계산할 수 있다. 밀도 값을 위해 총 3가지 샘플을 평가하고 평균화한다.

흡수 구조체의 흡상 시간 및 수직 액체 플럭스: 약 5 ㎝(2 인치) x 38 ㎝(15 인치) 크기의 재료의 샘플 스트립이 시험 개시시에 액체 저장조 위에 위치할 때 샘플 스트립의 저부가 액체 표면과 바로 접촉하도록 샘플 스트립을 수직으로 놓는다. 사용된 액체는 8.5 g/ℓ 식염 용액이다. 상대 습도는 평가 동안에 약 90 내지 약 98%로 유지되어야 한다. 샘플 스트립을 알려진 중량 및 부피의 액체 위에 놓고, 샘플 스트립의 저부 연부가 용액의 표면에 접촉하자 마자 스톱워치를 작동시킨다.

여러 시간대에 샘플 스트립 전방 위로 이동하는 액체의 수직 거리 및 샘플 스트립에 의해 흡수된 액체 중량을 기록한다. 시간 대 액체 전방 높이를 플롯팅하여 약 5 ㎝ 및 약 15 ㎝에서 흡상 시간을 구한다. 평가 시작부터 약 5 ㎝ 높이까지 및 15 ㎝ 높이까지 샘플 스트립에 의해 흡수된 액체의 중량도 데이타로부터 구한다. 샘플 스트립에 의해 흡수된 액체의 그램을 샘플 스트립의 기초 중량(gsm); 액체가 특정 높이에 도달하는데 필요한 시간(분); 및 샘플 스트립의 폭(인치) 각각으로 나누어 특정 높이에서의 샘플 스트립의 수직 액체 플럭스 값을 계산한다. 평형 모관 장력은 30분 후 액체의 높이인 것으로 간주된다.

본 발명의 목적은 각각의 배설 후 일정 시간 내에 액체가 흡수 시스템의 미리 정해진 영역에 위치하게 되도록 디자인되고, 배치되고 조립된 성분들을 포함하는 흡수 시스템에 의해 이루어진다. 이러한 흡수 시스템은 가랑이 영역 내에 배설물의 벌크를 유지하지 않아야 한다. 이것은 가랑이가 보다 좁고, 몸과 보다 같은 모양이 되는 제품이 제조될 수 있도록 하여 착용자의 보다 양호한 맞음새 및 보다 큰 안락함, 및 재료의 보다 효율적인 사용을 가능하게 한다. 기저귀 및 배변 연습용 팬츠에 대해 말할 때, 좁은 가랑이는 폭이 최대 7.6 cm, 보다 구체적으로는 폭이 최대 5 cm인 것이다.

충전 패턴은 제품의 길이에 따른 특정 대역 또는 대역의 일부 내의 액체의 계획된, 우선적인 위치를 의미한다. 특정 충전 패턴은 제한되는 것은 아니지만 제품 전체에 균일하게 저장된 액체, 제품의 전방부에 전체적으로 저장된 액체, 제품의 후방부에 전체적으로 저장된 액체, 및 제품내의 실질적으로 액체가 없는 영역 어느 곳을 제외하고는 제품 전체에 균일하게 저장된 액체를 포함한다. 액체가 없는 영역이 제공된다면, 그것은 전체 대역에 걸쳐 확대될 수 있거나 또는 원, 타원 등과 같은 각종 형태의 하나 또는 수개의 대역의 일부에 걸쳐 확대될 수 있다. 실질적으로 액체가 없는 대역의 존재는 건조도가 증가된 영역, 더 많은 공기 순환 및(또는) BM (변통물)의 저장을 위한 공극 영역을 제공하도록 하기 위한 몇가지 다른 추가의 기능적 목적을 위해 사용될 수 있다. 실질적으로 액체가 없는 대역의 위치는 흡수용품 내의 어느 곳일 수 있다. 실질적으로 액체가 없는 대역은 가랑이 또는 표적 영역 대역에 위치하여 예를 들면 생식기 염증의 발생의 감소를 돕기 위하여 공기 순환을 증가시킬 수 있다. 실질적으로 액체가 없는 대역은 순서대로 중간 대역에 위치하여 BM 저장을 위한 빈 공간을 만들 수 있다. 개인 위생용품에는 액체가 없는 대역이 하나 이상 있을 수 있다.

각각의 충전 패턴은 또한 관련된 충전 진행을 나타내며, 충전 패턴 및 충전 진행이 동일할 수 있긴 하지만, 본 발명은 그들이 동일한 것에 제한되지 않는다. 예를 들면, 흡수 시스템 제품은 1차 배설 시에 전방 충전 패턴, 2차 배설 시에 후방 충전 패턴 및 3차 배설 시에 저부 충전 패턴을 가질 수 있다. 이러한 시스템의 수명의 말기에, 전체 충전 패턴은 균일하지만 충전 진행은 전방, 후방, 저부이다. 다른 예로서, 균일한 충전 패턴을 갖는 특정 실시태양의 경우, 흡수 시스템은 제품의 수명의 말기(3차 배설에 의해 모의됨)에 균일하게 분배된 액체를 가질 뿐만 아니라, 1차 및 2차 배설 후에 실질적으로 균일하게 분배된 액체를 갖는다. 유사한 예로는 전방 충전 패턴을 갖는 실시태양들을 포함할 수 있다. 실시태양이 매회 배설 후에 전방 충전 패턴을 갖는다면, 그것은 그후에 또한 전방 충전 진행을 나타낸다. 본 발명은 조절된 충전 패턴 및 충전 진행 변화 둘다를 포함하며 양쪽 모두를 성취하는 예를 입증한다.

흡수 시스템을 그의 길이를 따라 대역들로 구분하고 각 배설 후 일정 시간에 각 대역에 위치된 유체 면에서 충전 패턴을 논의하는 것이 논의의 목적 및 용이한 이해를 위해 유용하다. 본 명세서에 논의된 흡수 시스템은 명확하게 하기 위해 횡방향으로 5개 대역으로 구분되었지만, 그들은 조성 면에서 또는 제조 공정 면에서 반드시 대역으로 구분될 필요가 없거나 또는 그들은 임의의 방법으로 물리적으로 분리되는 것임에 주의해야 한다. 그 대역은 순수하게 개인 위생용품의 흡수 시스템 내의 액체의 위치의 용이한 이해 및 예시를 위한 것이다. 제품의 길이를 따라, 횡방향 대역은 임의로 한정되고 전체 제품 길이의 1/5로 거의 동일하게, 또는 실시예에서는 각각 약 7.6 ㎝(3 인치)로 구분된다. 도 2는 각각 보유 재료 만이 제품의 전방에서부터 후방까지 1-5로 번호를 매긴 5개의 대역; 중앙 표적 대역(3), 2개의 말단 보유 대역(전방 및 후방)(각각 1,5) 및 2개의 중간 대역(전방 및 후방)(각각 2,4)를 갖는 흡수 시스템의 측면도를 나타낸다. 이 흡수 시스템이 개인 위생 또는 여성 위생용품의 일부인 경우, 중앙 표적 대역(3)은 일반적으로 착용자에 의해 배설물이 전달될 곳에 위치될 것이다. 도 2의 흡수용품은 또한 서지 재료(6), 분배 재료(7) 및 배면시트(8)을 포함한다.

실시예에서, 각 대역의 폭은 직사각형 흡수 시스템 예에서 약 7.6 ㎝(3 인치)이다. 대역의 폭은 형상화된 흡수 시스템에서 가변적일 수 있다. 본 발명은 직사각형 및 형상화된 흡수 시스템 제품 둘다에 적용되며, 대역의 지정된 수 5는 단지 예시를 목적으로 한 것으로서 본 발명의 다른 예시를 위해 보다 많거나 또는 적은 대역이 포함될 수 있다.

본 발명자는 말단 보유 대역(1,5) 각각에 위치한 유체의 그램에 대한 중앙 표적 대역(3)에 위치한 유체의 그램의 비를 충전비로서 정의한다. 이 충전비는 일정 시간 후에 중앙 표적 대역(3) 내의 유체의 그램을 말단 보유 대역(1,5) 각각 내의 유체의 그램으로 나누어 계산한다. 본 발명의 범위내에 들기 위하여, 하나 이상의 말단 대역의 경우 중앙:말단 충전비는 1차 배설, 2차 배설 및 3차 배설의 각각 후에 5:1 미만이다. 중앙:말단 충전비는 바람직하게는 3:1 미만이고, 가장 바람직하게는 2.5:1 미만이다. 본 명세서에서 중앙:말단 대역 비를 결정하는 시험이 수직으로 향한 흡수 시스템을 이용하긴 하지만, 본 발명은 시스템이 시험되는 위치에 무관하다는 것에 주의하여야 한다. 즉, 엎드리거나 또는 옆으로 향한 흡수 시스템은 동일한 결과를 제공해야 한다.

대역 내의 유체의 그램은 흡수 시스템을 대역에 해당하는 거의 동일한 크기의 단편으로 절단하고, 각 대역을 칭량하고 각 대역 습윤 중량을 알려진 건조 중량과 비교함으로써 간단히 확인될 수 있다. 각 대역내의 유체의 분배는 시험 방법 단락에 제공된 x-선 방법에 의해 결정될 수도 있다.

충전비 요건을 충족시키는 흡수 시스템은 액체의 상당한 부분을 표적 대역 밖으로 이동시키고 다중 배설을 위해 제품을 제조함으로써 이익을 얻게 된다. 이러한 낮은 충전비 흡수 시스템의 다른 결과는 액체를 표적 대역 내에 우선적으로 보유하는 흡수 시스템들 보다 더 낮은 1차 및 그 이후의 배설물 유출값이다. 표적 대역내에 액체를 우선적으로 보유하는 시스템은 본 명세서에서 높은 충전비 시스템으로서 불리우며 또한 낮은 충전비 흡수 시스템 보다 더 높은 2차 및 3차 배설물 유출값을 갖는다. 잠재적 누출 정도는 조절된 벤치 시험으로부터 얻은 액체 유출값에 의해 예측된다. 본 발명의 영역내에 드는 흡수 시스템은 30분 간격으로 15 ㎖/초의 속도로 전달되는 3회의 80 ㎖ 배설(총 배설 부피 240 ㎖)로부터 40 ㎖ 미만의 총 유출량을 가져야만 한다. 이러한 기능적 성능 특성은 450 g 미만의 완전 포화 용량을 갖는 흡수 시스템 제품으로 이루어진다.

전통적인 개인 위생용품용 흡수 시스템은 서지 조절 및 포함(보유) 또는 SC의 기능을 갖는 것으로 일반화될 수 있다.

서지 조절 재료, SC 중의 "S"는 유입 배설물을 재빨리 받아들이고, 액체를 흡수하고, 보유하고, 경로를 통해 보내거나 또는 처리하여 액체가 제품 외부로 누출되지 않도록 하기 위하여 제공된다. 서지층은 또한 흡수층, 전달층, 수송층 등으로도 언급될 수 있다. 서지 재료는 전형적으로는 예를 들면 유아의 경우, 약 5 내지 20 cc/초의 벨루메트릭 유량으로 약 60 내지 100 cc의 유입 배설물을 처리할 수 있어야 한다. 서지 조절은 전형적으로 흡수용품내의 플러프 펄프에 의해 또는 고투과성 부직층에 의해 제공된다.

포함 또는 보유 재료, SC 중의 "C"는 배설물을 재빨리 또한 효율적으로 흡수해야 한다. 이들은 상당한 "겔 차단" 또는 흡수체 외층의 팽창에 의한 흡수체 내로의 액체의 추가의 침투의 차단 없이 액체를 흡수할 수 있어야 한다. 보유 재료는 종종 고속 초흡수성 중합체를 함유하는 복합체, 예를 들면 폴리아크릴레이트 초흡수체 및 플러프의 블렌드이다. 이들 재료는 액체를 신속하게 흡수하고 보유한다.

전통적인 흡수 시스템에서 서지 조절 및 포함 재료 외에, 최근의 연구는 S 및 C 층들 사이에 끼워놓여진 다른 층을 도입하였다. 이 새로운 층은 서지 조절, 분배 및 보유 또는 "SDC"를 갖는 시스템을 만드는 분배 층이다. 명백하게 드러날 수 있지만, 효과적으로 기능하기 위해서 본 발명에 사용된 재료들은 그들 사이에서 액체를 전달하기에 충분한 접촉을 가져야 함에 주의해야 한다.

분배 재료, SDC에서 "D"는 초기 침적 지점으로부터 저장이 바람직한 곳으로 유체를 이동시킬 수 있어야 한다. 분배는 허용가능한 속도로 일어나서 표적 배설 영역, 일반적으로 가랑이 영역이 다음 배설에 대해 준비되도록 해야 한다. "다음 배설에 대해 준비"란, 표적 대역으로부터 충분한 액체가 이동하여 다음 배설이 액체 흡수 및 허용가능한 부피 내에서의 유출을 야기시킴을 의미한다. 배설 사이의 시간은 일반적으로 착용자의 연령에 따라, 겨우 몇 분에서부터 수 시간까지 변할 수 있다. 통상의 흡수 시스템으로의 분배 재료의 단순한 첨가는 본 발명의 이점을 얻기에 충분하지 않다는 것에 주의해야 한다. 그러한 시스템은 일부 액체가 멀리 떨어진 영역으로 이동할 수 있게 하지만 이러한 이동은 예를 들면 표적 대역과 멀리 떨어진 영역 사이의 높이 차이에 의해 야기되는 음의 정수 헤드에 대해 작동할 때 특히 용적 면에서 제한된다. 그러한 시스템은 액체의 원격 저장 영역으로의 실질적인 이동 전에 표적 대역 용량의 우선적인 충전이 생기게 할 것이다.

예를 들면 기저귀와 같은 흡수용품은 또한 일반적으로 착용자와 마주 대하는 라이너, 최외층인 배면시트를 가지며, 본 출원과 동일한 날에 출원되고 동일한 양수인에 양도되고 발명의 명칭이 MULTIFUNCTIONAL ABSORBENT MATERIALS AND PRODUCTS MADE THEREFROM인 미국 특허 출원 번호 제08/754,414호에 기재된 다기능성 재료와 같은 다른 층을 포함할 수도 있다.

라이너는 때때로 신체측 라이너 또는 표면시트로 언급되고, 서지 재료에 인접한다. 제품의 두께 방향에서, 라이너 재료는 착용자의 피부와 마주 대하는 층이고, 따라서 착용자로부터의 액체 또는 기타 배설물과 접촉하는 제1층이다. 라이너는 추가로 흡수 구조체 중에 보유된 액체로부터 착용자의 피부를 격리시키는 작용을 하고, 순응적이고 촉감이 부드러우며 비자극성이어야 한다.

개구 플라스틱 필름, 직포, 부직 웹, 다공질 발포체, 망상 발포체를 비롯한 각종 재료들이 본 발명의 신체측 라이너를 제조하는데 사용될 수 있다. 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드(또는 기타 유사 섬유 형성 중합체) 필라멘트의 스펀본드 또는 멜트블로운 웹, 또는 천연 중합체(예를 들면, 레이온 또는 면 섬유) 및(또는) 합성 중합체(예를 들면, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르) 섬유의 본디드 카디드 웹을 포함하는 부직 재료가 신체측 라이너를 제조하는데 사용하기에 특히 적합하다. 예를 들면, 신체측 라이너는 합성 폴리프로필렌 필라멘트의 부직 스펀본드 웹일 수 있다. 부직 웹은 평방 미터 당 약 10.0 그램(gsm) 내지 약 68.0 gsm, 보다 구체적으로는 약 14.0 gsm 내지 약 42.0 gsm 범위의 기초 중량, 약 0.13 밀리미터(mm) 내지 약 1.0 mm, 보다 구체적으로는 약 0.18 mm 내지 약 0.55 mm의 벌크 또는 두께, 및 입방 센티미터 당 약 0.025 그램(g/cc) 내지 약 0.12 g/cc, 보다 구체적으로는 약 0.068 g/cc 내지 약 0.083 g/cc의 밀도를 가질 수 있다. 추가로, 상기 부직 웹의 투과도는 약 150 다르시 내지 약 5000 다르시일 수 있다. 부직 웹은 선택된 양의 계면활성제, 예를 들면 약 0.28% 트리톤(Triton) X-102 계면활성제로 처리되거나 또는 다르게는 소정의 습윤도 및 친수도를 부여하도록 가공처리된 표면일 수 있다. 계면활성제가 사용될 경우, 그것은 내부 첨가제일 수 있거나 또는 임의의 종래의 수단, 예를 들면 스프레잉, 프린팅, 침적, 브러쉬 코팅 등에 의해 웹에 도포될 수 있다.

서지층은 가장 대표적으로는 신체측 라이너와 다른 층, 예를 들면 분배 또는 보유층, 또는 MULTIFUNCTIONAL ABSORBENT MATERIALS AND PRODUCTS MADE THEREFROM이라는 발명의 명칭의 동시 계류 중인 출원의 다기능성 재료 사이에 끼워놓여지고 이들과 긴밀하게 액체 소통한다.

서지층은 일반적으로 신체측 라이너의 안쪽(노출되지 않은) 표면 밑에 있다. 액체 전달을 추가로 증가시키기 위하여, 서지층의 상부 및(또는) 하부 표면을 각각 라이너 및 분배층에 부착시키는 것이 바람직할 수 있다. 접착제 결합(수계, 용매계 및 열 활성화 접착제 사용), 열 결합, 초음파 결합, 니들링 및 핀 천공, 및 상기한 것 또는 다른 적절한 부착 방법들의 조합을 포함하지만 이들로 제한되지는 않는 적합한 종래의 부착 기술을 사용할 수 있다. 예를 들면, 서지층이 신체측 라이너에 접착제로 결합되는 경우, 접착제 첨가량은 라이너로부터 서지층으로의 액체의 흐름을 과도하게 제한하지 않으면서 소정의 결합도를 제공하기에 충분해야 한다. 한 예의 서지 재료는 웹이 약 250 내지 1500 다르시의 투과도 및 약 1.5 내지 5 cm의 모관 장력을 갖는, 직경 최대 30 미크론의 습윤성 섬유의 웹인 서지 재료를 제공하며 웹의 수명에 대한 투과도 및 모관 장력을 유지하는, 본 출원과 동일한 날에 출원되고 동일한 양수인에게 양도되고 발명의 명칭이 HIGHLY EFFICIENT SURGE MATERIAL FOR ABSORBENT ARTICLES인 미국 특허 출원 번호 제08/755,514호에서 발견할 수 있다. 웹은 약 0.22 g/㏄ 내지 약 0.07 g/㏄의 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 다양한 직포 및 부직 웹을 사용하여 서지층을 구성할 수 있다. 예를 들면, 서지층은 폴리올레핀 필라멘트의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 이루어진 부직포층일 수 있다. 상기 부직포층은 스테이플 또는 다른 길이의 복합, 이성분 및 단독중합체 섬유 및 상기 섬유와 다른 유형의 섬유들의 혼합물을 포함할 수 있다. 서지층은 또한 천연 및(또는) 합성 섬유로 이루어진 본디드 카디드 웹 또는 에어레잉된 웹일 수도 있다. 본디드 카디드 웹은 예를 들면 분말 본디드 카디드 웹, 적외선 본디드 카디드 웹 또는 통기 본디드 카디드 웹일 수 있다. 본디드 카디드 웹은 임의적으로 상이한 섬유들의 혼합물 또는 블렌드를 포함할 수 있고, 선택된 웹 내에서 섬유 길이는 약 3 ㎜ 내지 약 60 ㎜ 범위일 수 있다.

분배층은 초기 침적 지점으로부터 저장이 바람직한 곳으로 유체를 이동시킬 수 있어야 한다. 분배는 표적 배설 영역, 일반적으로 가랑이 영역이 다음 배설에 대해 준비하도록 허용가능한 속도로 일어나야 한다. 배설 사이의 시간은 일반적으로 착용자의 연령에 따라 단지 몇 분에서부터 수 시간까지 변할 수 있다. 이러한 수송 기능을 달성하기 위하여, 분배층은 높은 모관 장력 값을 가져야 한다. 분배 재료에서의 모관 장력은 초흡수체를 함유하는 재료에 대해 주어진 시험 방법에 의해서가 아니라, 수직 액체 플럭스 속도 시험에 따라 8.5 g/ℓ 식염 용액의 평형 수직 흡상에 의해 간단히 측정된다. 성공적인 분배층은 (착용자를 향하는 영역 상에서) 인접 재료보다 큰 모관 장력, 바람직하게는 약 15 cm 이상의 평형 흡상 높이 모관 장력을 가져야 한다. 모관 장력과 투과도 사이의 일반적인 역 관계 때문에, 이러한 높은 모관 장력은 분배층이 일반적으로 낮은 투과도를 가질 것임을 의미한다.

적합한 분배 재료의 바람직한 다른 액체 수송 성질은 분배 재료가 약 15 cm의 높이에서, 적합하게는 분 당 분배 재료 평방 미터 당 분배 재료의 횡단면 폭의 인치 당 약 0.002 그램 이상(g/(분^*gsm^*인치)) 내지 최대 약 0.1 g/(분^*gsm^*인치)의 수직 액체 플럭스 속도를 나타내는 것이다. 본 명세서에서 사용된 분배 재료의 수직 액체 플럭스 속도 값은 분 당 분배 재료의 정규량 당 중심에 모인 액체 배설 위치로부터 명시된 수직 거리만큼 떨어져 있는 경계를 가로질러 수송된 액체의 양을 나타냄을 의미한다. 약 15 cm의 높이에서, 분배 재료의 수직 액체 플럭스 속도는 본 명세서에서 설명한 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.

분배 재료의 바람직한 다른 액체 수송 성질은 분배 재료가 약 5 cm의 높이에서, 적합하게는 약 0.01 g/(분^*gsm^*인치) 이상 내지 최대 약 0.5 g/(분^*gsm^*인치)의 수직 액체 플럭스 속도를 나타내는 것이다. 약 5 센티미터의 높이에서 흡수 구조체의 수직 액체 플럭스 속도는 본 명세서에서 설명한 시험 방법에 따라 측정될 수 있다.

분배층을 만들 수 있는 재료로는 직포 및 부직 웹, 발포체 및 필라멘트성 재료를 들 수 있다. 예를 들면, 분배층은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드(또는 다른 웹 형성 중합체) 필라멘트의 멜트블로운 또는 스펀본드 웹으로 이루어진 부직포층일 수 있다. 상기 부직포층은 스테이플 또는 다른 길이의 복합, 이성분 및 단독중합체 섬유 및 상기 섬유와 다른 유형의 섬유들의 혼합물을 포함할 수 있다. 분배층은 또한 천연 및(또는) 합성 섬유, 또는 이들의 조합물로 이루어진 본디드 카디드 웹, 에어레잉된 웹 또는 습식레잉된 펄프 구조물일 수 있다.

미리 인용된, 공동 소유의 특허 출원인 MULTIFUNCTIONAL ABSORBENT MATERIALS AND PRODUCTS MADE THEREFROM에 기재된 바와 같이, 다기능성 재료는 1) 강제 흐름 동안에, 즉 실제 배설 동안에 배설물 부피의 일부분을 받아들이고, 2) 배설 동안 및 배설 후에 서지 재료로부터 액체를 탈착시키고, 3) 배설 동안에 배설물 부피의 일부분이 그 자체(다기능성 재료)를 통과하여 분배 재료로 보내고, 4) 액체 배설물의 일부분을 영구적으로 흡수함으로써 서지 재료를 보조하도록 디자인되었다. 다기능성 재료의 기본 구조는 초흡수체 재료, 고벌크 습윤 탄성 펄프 및 섬유, 액체 또는 다른 결합제 수단일 수 있는 결합제와 같은 구조 안정화 성분의 독특한 블렌드이다. 예시적인 결합제로는 폴리올레핀 및(또는) 폴리아미드의 복합 섬유, 다른 성분들을 서로 엉키게 하거나 및(또는) 결합시키는, 다른 성분들과의 공성형체중의 멜트블로운 폴리프로필렌 섬유와 같은 단독중합체 미세섬유, 및 액체 접착제를 들 수 있다. 다기능성 재료는 그의 수명 동안에, 약 100 내지 10000 다르시의 투과도, 약 2 내지 15 cm의 모관 장력 및 100 ml 배설 당 25 ml 미만의 유출량을 갖는다. 다기능성 재료의 "수명"은 각각 30분의 간격이 있는 각 100 ml의 3회 배설인 것으로 간주된다. 필요한 모관 장력 및 투과도를 달성하기 위하여, 다기능성 재료가 저속 초흡수체 30 내지 75 중량%, 펄프 25 내지 70 중량% 및 결합제 성분 0 초과 내지 최대 약 10 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 그 재료는 약 0.05 내지 0.5 g/cc의 밀도를 가져야 한다. 그 재료의 기초 중량은 제품 사용 분야에 따라 변화될 것이지만, 일반적으로 약 200 내지 700 gsm이어야 한다. "저속 초흡수체"란 5분 이상, 바람직하게는 10분을 초과하는 흡수 시간 지수(ATI)를 갖는 초흡수체를 의미한다.

배면시트는 때때로 외부 커버로 언급되고, 착용자로부터 가장 먼 층에 위치한다. 외부 커버는 대표적으로는 실질적으로 액체에 불투과성인 얇은 열가소성 필 름, 예를 들면 폴리에틸렌 필름으로 이루어진다. 외부 커버는 흡수 구조체 중에 함유되어 있는 몸의 배설물이 착용자의 의류, 침구류 또는 기저귀와 접촉하는 기타 재료를 습윤시키거나 또는 오염시키는 것을 방지하는 작용을 한다. 외부 커버는 예를 들면, 약 0.012 밀리미터(0.5 밀) 내지 약 0.12 밀리미터(5.0 밀)의 초기 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름일 수 있다. 중합체 필름 외부 커버는 미관상 보다 만족스러운 외관을 제공하기 위하여 엠보싱되거나 및(또는) 무광택 마무리 처리될 수 있다. 외부 커버용 다른 대체 구성물로는 소정의 액체 불투과도를 부여하도록 구성되거나 또는 처리된 직물 또는 부직 섬유 웹, 또는 직물 또는 부직물 및 열가소성 필름으로 이루어진 라미네이트를 들 수 있다. 외부 커버는 임의적으로 증기 또는 가스에 투과성이지만 액체에는 실질적으로 불투과성인 증기 또는 가스 투과성 미공질 "통기성" 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 필름 중합체 배합물 중에 충전제를 사용하여 충전제/중합체 배합물을 필름으로 압출시킨 다음 필름을 충분히 연신시켜 충전제 입자 주위에 공극을 생성시켜 필름을 통기성으로 만듦으로써 중합체 필름 중에 통기성을 부여할 수 있다. 일반적으로, 보다 많은 충전제를 사용하고 연신도가 보다 높을수록, 통기성의 정도가 보다 커진다. 지지(backing)는 예를 들면 부직포가 외표면인 경우에 기계적 체결구에 대한 접착 부재의 기능을 제공할 수도 있다.

본 발명에 사용된 보유 재료는 액체가 소정의 패턴으로 저장될 수 있도록 조절된 방법으로 분배층으로부터 액체를 흡수해야 한다. 본 출원에 적합한 보유 재료는 초흡수체 20 내지 85 중량%, 펄프 80 내지 0 중량% 및 결합제 성분 0 초과 내지 10 중량%를 포함하며, 약 0.1 내지 0.4 g/㏄의 밀도를 갖는 흡수 조성물을 함유해야만 한다. 보유 재료는 물론 건조 및 습윤 사용 조건을 견디기 위하여 기계적으로 안정해야 한다. 보유 재료의 일체성은 소량의 열 활성화 복합 결합제 섬유에 의해, 또는 임의의 다른 적합한 수단, 예를 들면 액체 접착제, 가열 활성화 필름 접착제, 또는 다른 성분을 기계적으로 (엉키게 하거나) 또는 접착제로 결합시키는 멜트블로운 섬유에 의해 제공될 수 있다. 적합한 보유 재료의 예는 일괄 양도된 잭슨(Jackson) 등의 미국 특허 제5,350,370호에서 발견될 수 있다.

실시예에 사용된 서지 재료는 90 중량% 3 데니어 복합 PE/PET 외피/코어 섬유였으며, 이 웹의 내구성 습윤성은 10 중량%로 존재하는 셀룰로오스 (1.5 데니어 레이온)에 의해 제공된다. 이 웹과 매우 유사한 웹은 실시예 1인 HIGHLY EFFICIENT SURGE MATERIAL FOR ABSORBENT ARTICLES라는 발명의 명칭의 동시 계류중인 특허 출원에 기재되어 있다.

<실시예 1>

실시예 1은 필요한 기능을 제공하기 위해 계획된 특정 성분 및 계획된 기능의 상호작용을 제공하기 위한 성분의 특정 배열을 갖는 적층 흡수 시스템이다. 실시예 1은 유체가 배설 사이클의 각 말기에, 예를 들면 배설한 지 30분 후에 5개 모든 대역으로 분배되고 침적되는 실시태양을 예시한다. 이 실시예 1은 균일한 충전 패턴에 대한 균일한 충전 진행을 나타낸다.

재료 및 시스템이 나타내어야 하는 기능은 흡입(서지) 조절된 방출, 분배, 전달 및 최종 저장이다. 시스템으로 또한 시스템을 통한 액체의 이동은 시스템의 수명 사이클 동안 한 재료로부터 다른 재료까지의 모관 현상 균형에 의해 조절된다.

서지 재료는 250-1500 다르시의 투과도 범위 가능성과 함께 1.5 ㎝-5 ㎝의 모관 장력 가능성을 갖는 부직포이다. 이 실시예에 사용된 서지 재료는 400 gsm 및 0.028 g/㏄ 밀도에서 10 중량% 1.5 데니어 쿠르타울즈(Courtaulds) 레이온 섬유와 배합된 90 중량% 3 데니어 복합 폴리에틸렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트(PE/PET) 바스프(BASF) 1053 섬유로 이루어진 7.6 ㎝(3 인치) x 12.6 ㎝(5 인치) 본디드 카디드 웹이다. 바스프 섬유는 바스프 파이버스(BASF Fibers; 미국 노쓰캐롤라이나주 28211-3577 샤롯떼 모리슨 불레바드 6805 소재)로부터 판매되며, 그것은 폴리에틸렌 글리콜 기재 C S-2 마무리 처리된 복합 외피/코어 폴리에틸렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PE/PET) 섬유였다. 레이온 섬유는 쿠르타울즈 파이버스 인코포레이티드(Courtaulds Fibers Incorporated; 미국 알라바마주 액시스 소재)로부터 판매되는 1.5 데니어 머지(Merge) 18453 섬유였다.

도 3에 예시된 바와 같이, 서지 재료(9)는 가랑이 영역안에 있으며 일부 추가의 흡입력을 제공하는 다기능성 재료(10)와 액체 소통하고 있다. 그것은 일시적인 액체 저장 뿐만 아니라 하도 분배 재료(11)로의 방출, 및 일부 유체의 영구적인 저장을 제공한다. 다기능성 재료(10)은 서지 재료(9)를 탈착하기 위하여 서지 재료(9)의 모관 장력 수준 이상의 모관 장력 수준을 갖고 유지해야 한다. 마찬가지로, 그것은 분배 재료(11)을 방출시키기 위하여 분배 재료(11) 미만의 모관 장력 수준을 가져야 한다. 이 실시예에서, 필요한 모관 현상 수준은 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company; 미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터 판매되는 AFA-94-21-5인 저속 초흡수체 40 중량%, 베이어호이저(Weyerhaeuser) HBAFF 펄프 57 중량% 및 다나클론(Danaklon) PE/PP 결합제 섬유 3 중량%로 이루어진 다기능성 재료로 성취되고 유지된다. 또한, 다기능성 재료의 투과도 범위는 100 내지 10000 다르시이다. 또한, 다기능성 재료(10) 내의 슬로우 초흡수체 성분은 가랑이 영역 안에 액체의 일부 만을 저장한다. 잔류 액체는 가랑이 영역으로부터 멀리 떨어진 위치로 이동하여 그곳에 저장되기 위해 분배 재료(11)로 방출될 수 있다.

분배 재료(11)은 액체를 다기능성 재료(10)으로부터 휩쓸어가며 그것을 원격 저장 영역으로 전달하고 이동시키는 성분이다. 도 3에 나타낸 바와 같은 저장 영역은 중앙 대역(3(14)), 전방 중간 대역(2(13)), 전방 말단 대역(1(12)), 후방 중간 대역(4(15)) 및 후방 말단 대역(5(16))이며, 이는 도 2의 대역(3, 2, 1, 4 및 5)에 대응한다. 또한, 도 3에는 배면시트(17)이 제공된다. 분배 재료(11)은 다기능성 재료(10)을 탈착하기 위하여 다기능성 재료(10)의 모관 장력 수준 이상의 모관 장력 수준을 가져야 한다. 분배 재료(11)은 또한 중간 보유 대역(2(13)), (4(15)) 및 말단 보유 대역(1(12)), (5(16)) 모두를 공급하기 위하여 수직 높이 최대 15 ㎝-25 ㎝로 액체를 운반하기에 충분한 모관 장력 모관 현상을 가져야 한다. 제품의 사용자가 서있는 위치에 있을 때, 말단 대역에 대한 수직 높이는 15 내지 25 ㎝가 일반적이다.

이 실시예에서 분배 재료는 약 0.17 g/㏄ 밀도로 습식레잉된 화학적으로 경화된 노던 연재 펄프의 2개의 100 gsm 층 및 약 0.17 g/㏄ 밀도의 벅크아이(Buckeye) HP2 펄프 및 킴벌리 클라크(Kimberly-Clark) 1654 펄프의 50:50 배합물(중량 기준)의 하나의 68 gsm 층으로 이루어진다. 분배 재료의 세층은 68 gsm 층이 보유 대역 및 다기능성 재료에 접착제로 부착되면서 함께 겹쳐진다.

실시예에서, 중간 보유 대역 중의 보유 재료 및 말단 보유 대역 중의 보유 재료는 표적 대역으로부터 점차적으로 더 큰 모관 현상을 갖는 흡수성 복합체를 나타낸다. 이것은 분배 재료의 점차적으로 더 큰 탈착을 제공하므로, 중간 보유 대역 재료 및 말단 보유 대역 재료가 흡수 시스템에 대한 특정 디자인 기준에 따라 충전될 것이다.

충전 방법은 분배 재료 플럭스 및 액체 전달 수준에 의해 또한 중간 및 말단 보유 대역 중의 흡수성 복합체의 흡수 속도에 의해 조정될 수 있다. 구조적으로, 이 대역은 스톡하우젠 훼이버(FAVOR)(등록상표) 870과 같은 입상 초흡수체 60 중량% 및 킴벌리 클라크 코포레이션의 쿠사 밀스(Coosa Mills) CR-1654와 같은 표준 연재 플러프 등급의 셀룰로오스 펄프 40 중량%를 함유한다. 중간 보유 대역 내의 보유 재료는 0.2 g/㏄의 밀도로 냉간 압축시켰다. 말단 보유 대역 내의 보유 재료를 1% 키멘(Kymene)(등록상표) 557 LX 결합제 수용액 20 중량%로 처리하고, 그후에 0.2 g/㏄의 밀도로 고온 압축시켰다. 중간 및 말단 보유 대역 내의 보유 재료를 도 3에 나타낸 위치 중의 분배 재료(11)의 상부 층에 접착제로 부착시켰다. 이 실시예 1에서 5개의 보유 대역 내의 재료의 조성을 표 2에 나타내었다.

키멘(등록상표) 557LX 결합제로 안정화된 흡수성 성분을 다음과 같이 제조하였다: 일정량의 초흡수체 및 플러프 섬유를 배합하고 예를 들면 약 100 내지 250 gsm의 기초 중량에서 실험실 핸드 시트 성형기를 이용하여 시트 구조로 공기 성형시켰다. 시트 구조의 충분한 층을 제조하여 겹침으로써 소정의 성분 기초 중량을 얻었다. 각 층에 키멘(등록상표) 557 LX 결합제 0.24 중량%를 함유하는 수용액 약 10 중량%를 분무하였다. 분무 후에 그 층들을 적층화시키고, 즉시 110 ℃에서 경화시키면서 소정의 밀도로 압축시켰다. 예를 들면, 가열된 카르버 프레스에서 가열을 실시할 수 있다.

<실시예 2>

실시예 2는 각각의 액체 배설 중에 표적 대역으로부터 액체를 효과적으로 멀리 이동시키지만 통상의 시판 제품이 충전시키는 것 처럼 저부에서부터 우선적으로 충전시키는 본 발명의 실시태양을 나타낸다. 실시예 2는 실시예 1에 사용된 것과 동일한 서지 및 분배 재료를 사용하였다. 이 보유 재료 조성은 실시예 2에 대한 5개 모든 대역에서 유사하였으며, 그것은 스톡하우젠 훼이버(FAVOR)(등록상표) 870과 같은 입상 초흡수체 60 중량% 및 킴벌리 클라크 코포레이션의 쿠사 CR-1654와 같은 펄프 섬유 40 중량%로 이루어졌다. 하기 표 2는 실시예 2에 대한 보유 재료를 나타낸다.

<실시예 3>

실시예 3은 실질적으로 액체가 없는 대역이 흡수용품내에 형성되는 액체 위치 조절의 새로운 면을 입증한다. 실질적으로 액체가 없는 대역의 존재는 건조도가 증가된 영역, 더 많은 공기 순환 및 BM의 저장을 위한 공극 영역을 제공하는 등의 몇가지 다른 추가의 기능적 목적에 사용될 수 있다. 실질적으로 액체가 없는 대역의 위치는 흡수용품 내의 임의의 곳일 수 있다.

실시예 3에서, 실질적으로 액체가 없는 대역은 후방 중간 대역 위치에 있을 수 있다. 후방 중간 대역은 실질적으로 액체가 없는 대역의 양쪽 위의 액체 배치를 조절하는 본 발명의 능력을 입증하기 위하여 선택되었다. 실시예 3은 또한 4가지 잔류 대역 내의 균일한 충전 진행 및 최종 충전 패턴을 제공하도록 계획되었다. 이 실시예에서, 분배 재료는 제한된 액체가 후방 중간 대역내에 존재하게 하는 실질적으로 액체가 없는 후방 중간 대역을 통해 연속적이다. 또한, 분배 재료는 실질적으로 액체가 없는 대역의 하나 이상의 영역에 위치할 수 있거나, 또는 분배 재료는 필름, 통기성 필름 또는 멜트블로운 배리어 직물과 같은 국소 배리어에 의해 실질적으로 액체가 없는 대역으로부터 완전히 격리될 수 있다.

실시예 3에 기재된 서지 재료, 분배 재료 및 다기능성 재료는 실시예 1에서와 동일하다. 실시예 3에 대한 보유 대역 내의 보유 재료의 조성은 실시예 1에 기재된 바와 동일하다. 표 2는 보유 재료에 대한 특정 조성을 나타낸다.

<실시예 4>

실시예 4는 제품의 전체 전방부 또는 후방부가 액체를 저장하지 않으며 몇몇 다른 목적 또는 계획된 특성을 위해 사용될 수 있는 흡수용품 내의 확대된 실질적으로 액체가 없는 영역을 입증한다. 실시예 4는 액체가 중앙 표적 대역 내에 및 전방 중간 및 전방 말단 대역내에만 저장되는 본 발명의 한 면의 실시를 나타낸다. 이 전방 충전 패턴은 또한 본 발명에 의해 제공된 액체 충전 조절의 증거로서 실시예 4에서 균일한 충전 진행을 나타낸다. 실질적으로 액체가 없는 영역은 전방 또는 가랑이 영역을 포함한 흡수용품의 어느 곳에나 위치할 수 있다. 또다른 충전 패턴, 및 진행이 계획될 수도 있다.

실시예 4는 실시예 1에 기재되고 도 3에 나타낸 서지 및 분배 재료 및 다기능성 재료를 사용한다. 서지 및 분배 재료의 위치는 도 3에 나타낸 바와 동일하지만, 그 위치는 어느 성분을 이 영역으로부터 완전히 제거함으로써 실질적으로 액체가 없는 영역이 배설 액체 또는 분배된 액체로부터 완전히 격리되도록 변화될 수 있다.

시험된 바와 같이, 실시예 4는 액체 저장이 개략적으로 디자인된 보유 재료 및 시스템 디자인으로 가능할 것임을 나타내는 후방 중간 및 후방 말단 대역에 인접한 분배 재료 내에 액체를 함유한다. 실시예 4에 대한 보유 재료는 실시예 1에 기재된 것과 조성이 동일하다. 실시예 4의 보유 재료에 대한 상세한 것은 표 2에 나타내었다. 중앙 대역 및 전방 중간 및 전방 말단 보유 대역 재료는 실시예 1에 대해 기재된 분배 재료에 부착된다. 후방 중간 및 후방 말단 대역 보유 위치는 빈 상태로 남아 있으므로 표 1에서 중앙:후방 말단 대역(예를 들면, 3:5) 충전비가 없다. 표 1에 나타낸 바와 같은 실시예 4의 중앙:전방 말단 대역(예를 들면, 3:1) 충전비는 본 발명의 범위내에 든다. 서지 재료는 도 3에 나타낸 바와 같이 중앙 대역 위에 대칭적으로 놓여지므로, 전방 중간 대역 보유 재료 및 후방 중간 대역 공극면이 부분적으로 겹쳐진다.

<실시예 5>

본 실시예는 구조체가 본 발명에 의해 기재된 바와 같은 서지, 분배 및 보유 기능을 제공하는, 재료의 효과적인 선택 및 조립을 통해 액체를 멀리 위치시킬 수 있는 한 극단을 예시한다.

상기한 바와 같이, 흡수 시스템으로의 또한 그를 통한 액체의 이동은 시스템의 수명 사이클을 통한 한 재료와 다른 재료의 모관 현상 차이에 의해 조절된다. 또한, 상기한 바와 같이 분배 및 보유 재료 사이의 접촉 면의 크기는 그들 사이의 액체 전달 속도에 크게 영향을 미친다. 실시예 5에서, 증가된 분배 재료-보유 재료 접촉면은 두 재료가 위치한 제품의 대역에서 이 재료의 층의 교대에 의해 제공된다.

본 발명에 의해 제공된 구조체는 증가된 건조도, 더 많은 공기 순환 또는 배설물의 저장을 위한 공극 영역의 조성 등, 몇몇 다른 추가의 목적 또는 계획된 특성을 위해 사용될 수 있는 실질적으로 액체가 없는 대역을 제공하도록 배열될 수 있다. 실질적으로 액체가 없는 대역의 위치는 그의 기능적 목적에 따라서 흡수용품내의 임의의 곳일 수도 있다. 실시예 5에서, 이러한 실질적으로 액체가 없는 대역은 후방 중간 대역 및 후방 말단 대역 중의 제품의 후방에 위치되어 가랑이 영역에서 증가된 건조도 및 피부 건강을 제공하며, 또한 1.0 미만의 대역 3:1 충전비를 형성한다.

실시예 5에서는 6.35 ㎝(2.5 인치)의 가랑이 폭을 갖는 형상화된 흡수용품의 전방부에 전부 저장된 액체의 충전 패턴을 형성하도록 조립한다. 흡수체의 종방향 치수는 31.75 ㎝(12.5 인치)였으며, 횡방향 치수는 각 대역에서 다양하였다. 제품은 5개 대역으로 횡방향으로 구분되어 충전비를 결정하며, 각 대역은 전체 흡수체 길이의 1/5이다. 그러한 형상화된 제품에서 횡방향 치수를 변화시킨 결과로서, 각 대역은 평방 센티미터로 측정된 다른 면적의 흡수체 재료를 포함한다. 실시예 5에서, 대역 당 흡수성 구조체의 면적은 다음과 같다: 말단 대역 1-76 ㎠, 중간 대역 2-57.3 ㎠, 중앙 표적 대역 3-45.25 ㎠, 중간 대역 4-78.65 ㎠ 및 말단 대역 5-77.4 ㎠.

실시예 5에 사용된 서지 재료는 펄프 공성형 재료로 이루어졌다. 그 웹은 하이몬트 유.에스.에이. 인크.(Himont U.S.A. Inc.; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)(현재는 Montell로서 운영됨)로부터 펠릿 형태로 판매되는 수지를 이용하여, 인터내셔날 페이퍼 코포레이션(International Paper Corporation)으로부터 IP 슈퍼소프트(Supersoft)로서 판매되는 셀룰로오스 플러프 50% 및 폴리프로필렌의 고분자 섬유 멜트블로운 섬유 50%의 블렌드로 이루어졌다. 이 웹을 성형 중에 트리톤(TRITON)(등록상표) X-102 계면활성제의 용액으로 분무 처리하여 0.5 중량%의 첨가량을 얻었다. 멜트블로운 폴리프로필렌은 약 10-113 미크론의 섬유 크기 및 50.2 미크론의 평균 섬유 크기를 갖는 것으로 생각되었다. 이 웹은 194 gsm의 기초 중량, 0.037 g/㎤의 밀도를 가지며, 앤더슨 및 소콜로우스키의 미국 특허 제4,100,324호에 기재된 방법에 따라 성형하였다.

바이로발 단면을 가지며 킴벌리 클라크 코포레이션으로부터 판매되는 100% 폴리프로필렌 스펀본드 섬유로 이루어진 라이너 재료 아래에 서지 재료를 놓았다. 라이너 재료는 하이몬트 유.에스.에이. 인크.(Himont U.S.A. Inc.; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)(현재는 Montell로서 운영됨)로부터 펠릿 형태로 판매되는 폴리프로필렌 수지를 이용하여 27 gsm으로 제조하였다. 3개의 롤/리버스 롤 코팅의 액체 도포 시스템을 이용하여 스펀본드 라이너 상에 트리톤(등록상표) X-102 계면활성제의 용액을 코팅하여 라이너 재료를 습윤성으로 만들어 0.25 중량%의 첨가량을 얻었다.

분배 재료는 서지 재료와 조성이 동일하였다. 또한, 분배 재료는 102 ℃의 상부 롤(사인파 엠보싱 표면을 가짐)의 표면 온도 및 107 ℃의 하부 롤(평활 표면을 가짐)의 표면 온도를 갖고, 분 당 3 미터로 작동하는, 닙핑되고, 가열된 캘린더 롤을 이용하여 엠보싱하였다. 직물을 닙에 통과시키고, 롤 상에 수집하고, 그후에풀어서 2번째 엠보싱 닙을 통해 공급하였다. 형성된 엠보싱 공성형 분배 재료는 95 gsm의 기초 중량 및 0.075 g/㎤의 웹 밀도를 가졌다. 이 재료는 15분 후에 10.2 ㎝의 평형 수직 흡상 높이를 가졌다.

보유 재료는 미세섬유 멜트블로운 50 중량% 및 훽스트 셀라네스 코포레이션(Hoechst Celanese Corporation; 미국 노쓰캐롤라이나주 샤롯떼 소재)에 의해 공급된 산웨트(SANWET)(등록상표) IM 1500 초흡수체 입자 50 중량%로 이루어졌다. 멜트블로운을 하이몬트 유.에스.에이. 인크.(Himont U.S.A. Inc.; Wilmington Delaware 소재)(현재는 Montell로서 운영됨)로부터 펠릿 형태로 판매되는 폴리프로필렌 수지를 이용하여 제조하였다. 이 웹을 성형 중에 트리톤(등록상표) X-102 계면활성제의 용액으로 분무 처리하여 0.5 중량%의 첨가량을 얻었다. 초흡수체/멜트블로운 보유 재료는 123 gsm, 0.106 g/㎤으로 제조되었으며 시험된 직포 그램 당 액체 32 g의 8.5 g/리터 식염 용액의 포화 용량을 가졌다.

사람 피실험자에 대한 흡수 시스템을 평가하기 위하여, 개개의 제품을 제조하였다. 실시예 5에서 각각의 성분의 형상화된 단편을 절단하고, 칭량하고 조립하였다. 각 재료 타입의 다층을 이용하여 제품을 조립하였다. 전체 제품 형태를 이용하여 4층의 분배 재료를 제조하여 모든 5개 흡수 대역을 커버하였다. 몇층의 보유 재료를 절단하여 말단 대역(1) 및 중간 대역(2)를 커버하였다. 분배 및 보유 재료를 제품의 하부(착용자로부터 떨어진 영역)로부터 다음과 같이 적층시켰다: 1개의 분배층, 3개의 보유층, 1개의 분배층, 2개의 보유층, 1개의 분배층, 2개의 보유층, 1개의 분배층. 더 짧은 보유 재료의 이동을 방지하기 위하여, 그 층들을 국소 초음파 결합 점을 이용하여 함께 결합시켰다. 또한, 제품의 길이방향 축에 평행인 음파 결합 선을 첨가하여 층들 사이의 연결을 유지하였다. 분배층과 보유 재료 층 사이에 약 580 ㎠의 접촉 면적을 이루었다.

말단 대역(1), 중간 대역(2), 중앙 표적 대역(3) 및 중간 대역(4)를 커버하는 1개의 중간 크기의 분배층을 분배/보유 라미네이트 상부에 놓았다. 절단하여 중간 대역(2), 중앙 표적 대역(3) 및 중간 대역(4)를 커버하는 더 작은 분배 재료를 상부에 놓았다. 마지막으로, 3층의 서지 재료를 절단하여 말단 대역(1), 중간 대역(2), 중앙 표적 대역(3) 및 중간 대역(4)를 커버하였다. 완성된 조립체는 폴리에틸렌 중합체 필름에 대한 연부 주위를 열 밀봉한 스펀본드 라이너에 의해 커버하였다.

이 흡수 시스템을 갖는 3개의 기저귀를 몸무게 약 12-15 파운드의 유아에 대해 시험하였다. 체온(37 ℃ 또는 98.6 ℉)의 염수(리터 당 염화 나트륨 8.5 그램의 용액)를 약 0.3175 ㎝(0.125 인치) 내경의 플라스틱 관의 단편을 통해 15 ㏄/초의 유속으로 60 ㎖의 배설물로서 각 기저귀의 표적 영역에 공급하였다. 관의 한 말단을 펌핑 장치에 연결하고 다른 말단을 유아의 기저귀에 놓고 표적 대역에 위치시켰다. 염수 부분 표본을 누출이 일어날 때 까지 매 15분 마다 첨가하였다. 기저귀를 착용자로부터 제거하고 흡수 시스템을 절취하고 칭량하여 충전비를 측정하였다. 3개의 제품은 누출이 일어날 때 각각 염수 257 그램, 242 그램 및 259 그램을 함유하였다.

흡수 시스템을 제품의 전방에서 시작하여 제품의 길이방향 축을 따라 2.54 ㎝(1 인치) 단편으로 절취하였다. 2.54 ㎝(1 인치) 단편을 말단 대역(1) 및 중간 대역(2)와 같은 2개의 대역에 걸쳐 위치시켰을 때, 유체는 양 대역에 동일하게 위치하였음을 가정하였다. 따라서, 이 단편내의 유체의 ½을 각 대역 전체에 첨가하였다.

대역 당 평균 유량은 다음과 같다: 말단 대역(1); 128.3 g, 중간 대역(2); 23.25 g, 중앙 표적 대역(3); 21.5 g, 중간 대역(4); 9.5 g 및 말단 대역(5); 0 g. 이 결과 0.16 또는 1:1 미만의 대역 3:1 충전비를 갖게 되며, 그것은 서지, 분배 및 보유 기능성을 제공하는 재료의 효과적인 선택 및 재료의 조립을 통해 액체를 원격 위치시킬 수 있는 본 발명의 능력을 분명하게 입증하는 것이다.

실시예 1-4의 시험 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1은 N이 시도의 수를 나타내는 각 배설 후의 각 대역 내의 그램 단위의 액체의 양, 각 배설 후 및 전체의 밀리리터 단위의 유출량, 각 말단 대역에 대한 중앙 대역 내의 액체의 계산된 중량 비 및 그램 단위의 포화 용량을 기재한다. 표에서, 중앙:전방 말단 비는 3:1 표시된 것이고, 중앙:후방 말단 비는 3:5 표시된 것이며, 그 대역은 전방에서 후방까지 1-5로 번호를 매겨서 중앙 대역을 대역 번호 3이 되도록 하였음에 주의하여야 한다. 배설 후 각 대역내의 그램 단위의 액체의 양을 시험 방법 단락에 논의된 바와 같은 x-선 영상화에 의해 결정하였다.

표 2는 실시예 1-4에서 각 대역내의 액체 보유를 위한 구성 재료를 나타낸다. 공극 저장 영역을 갖는 실시예 3 및 4는 표 2에서 조성이 없는 것을 나타낸다. 표 2에는, 처음에 실시예에 사용된 재료의 평방 미터 당 그램 단위(gsm)의 기초 중량을, 다음에 초흡수체 중량%를, 이어서 펄프 중량%, 안정화 방법 및 입방 센티미터 당 그램 단위의 밀도를 나타낸다. 훼이버(FAVOR) 870은 스톡하우센 캄파니(Stockhausen Company; 미국 노쓰캐롤라이나주 27406 그린스보로 소재)로부터 판매되는 고도로 가교결합된 표면 초흡수체이다. AFA 94-21-5는 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company; 미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터 판매되는 850 내지 1400 미크론의 현탁 중합된 폴리아크릴레이트 입자이다. CR 1654 펄프는 킴벌리 클라크 코포레이션(미국 텍사스주 달라스 소재)로부터 판매되는 서던 연재 펄프이다. HBAFF는 베이어해우서 코포레이션(Weyerhaeuser Corporation; 미국 워싱톤주 타코마 소재)로부터 판매되는, 향상된 습윤 모듈러스를 갖는 가교결합된 서던 연재 펄프 섬유인 고벌크 첨가제 포름알데히드 유리 펄프이다. HBAFF는 섬유에 추가된 건조 및 습윤 강성 및 탄성을 부여하는 것 외에 이 커얼 및 꼬임을 고정시키는 화학 처리를 한 것이다. 표 2에 기재된 "3% 결합제"는 흡수성 구조체를 기계적으로 안정화시키는데 사용된 결합제 섬유이며, 그것은 다나클론(Danaklon a/s; 덴마크 KD-6800 바르데 엥드라젯 22 소재)으로부터 얻은 것이며, 6 ㎜ 길이로 절단한 2 데니어 복합 PE/PP 외피/코어 섬유이다. 키멘(Kymene)(등록상표) 557LX 결합제는 헤르클레스, 인크.(Hercules Inc.; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 이용가능한 액상 결합제이었다.

보유된 액체(g)							유출량(㎖)				대역 비	포화 용량(g)
	N=	대역1	대역2	대역3	대역4	대역5	1차	2차	3차	전체	3:1 3:5	포화 용량(g)
실시예 1	6											405
1차 배설		9.31	18.13	19.70	18.67	9.69	4.52			4.52	2.1 2.0
2차 배설		20.88	30.23	36.98	33.67	22.79		10.95		15.47	1.8 1.6
3차 배설		31.38	45.96	55.49	41.61	28.49			21.62	37.09	1.8 1.9
실시예 2	3											376
1차 배설		6.22	17.96	30.36	15.03	6.57	3.87			3.87	4.9 4.6
2차 배설		13.06	36.02	50.17	33.20	13.25		10.43		14.30	3.8 3.8
3차 배설		20.01	49.94	69.15	44.73	22.40			17.47	31.77	3.1 3.1
실시예 3	3											427
1차 배설		14.01	18.85	22.12	6.00^*	15.35	3.67			3.67	1.6 1.4
2차 배설		32.46	37.78	41.44	9.47^*	28.62		6.56		10.23	1.3 1.4
3차 배설		44.82	51.55	62.74	13.92^*	38.38			18.37	28.60	1.4 1.6
실시예 4	3											389
1차 배설		16.09	21.45	30.66	6.91^*	3.79^*	1.10			1.60	1.9 -
2차 배설		32.91	45.09	55.80	13.00^*	6.80^*		5.30		6.40	1.7 -
3차 배설		52.70	65.37	73.07	14.68^*	7.95^*			19.83	26.23	1.4 -
^* = 대역 중에 보유되지 않은 것을 표시함

저장 복합체 조성

	대역 1 보유	대역 2 보유	대역 3 다기능성	대역 4 보유	대역 5 보유
실시예 1	635 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 40% CR 1654 안정화된 키멘(등록상표)557LX 0.2 g/㏄	497 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄	389 gsm 40% AFA 94-21-5 57% HBADD 3% 결합제 0.1 g/㏄	497 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.02 g/㏄	635 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 40% CR 1654 안정화된 키멘(등록상표)557LX 0.2 g/㏄
실시예 2	552 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄	497 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄	476 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.1 g/㏄	497 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄	552 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄
실시예 3	794 gsm 60% 페이버 870 초흡수체 40% CR 1654 안정화된 키멘(등록상표)557LX 0.2 g/㏄	621 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄	486 gsm 40% AFA 94-21-5 57% HBAFF 3% 결합제 0.1 g/㏄	없음	794 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 40% CR 1654 안정화된 키멘(등록상표)557LX 0.2 g/㏄
실시예 4	1104 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 40% CR 1654 안정화된 키멘(등록상표)557LX 0.2 g/㏄	863 gsm 60% 페이버(등록상표) 870 초흡수체 37% CR 1654 3% 결합제 0.2 g/㏄	676 gsm 40% AFA 94-21-5 57% HBAFF 3% 결합제 0.1 g/㏄	없음	없음

상기 결과는 낮은 충전비를 갖는 흡수용품이 본 발명에 따라 성공적으로 제조될 수 있다는 것을 나타낸다. 본 발명의 개선점을 개인 위생용품 및 액체 수송 및 저장의 분야에 적용시킨 것을 예시하기 위하여, 시판되는 많은 기저귀에 대해 비교 데이타를 모았다. 30분 간격으로 3회의 80 ㎖ 배설 각각 후에 MIST 평가 시험에 따라 기저귀를 시험하였다. 각 타입의 기저귀를 3회 시험하였다. 또한, 그램 단위의 기저귀 포화 용량(S.C.)을 결정하였다. 표 3은 X선 영상화에 의해 결정된 바와 같이 각 대역내의 액체 분배를 나타내며, 또한 유출량 및 실제 하중을 포함한다. 표 3의 데이타는 밀리리터 단위이다. 표 4는 표 3의 데이타를 이용하여 충전비를 나타낸다. 표 5는 절단 및 칭량 방법을 이용하여 동일한 타입의 기저귀에 대한 액체 분배 및 대역 비를 나타낸다. 표 6은 절단 및 칭량 방법을 이용하여 실시예 1 및 2개의 시판 기저귀에 대해 3회 배설 각각 후의 액체 분배 및 대역 비를 나타낸다. 이 데이타는 본 발명의 기저귀와 통상의 시판되는 가랑이 폭이 넓은 기저귀 사이의 충전비 차이를 아주 확실하게 나타낸다. 시험된 기저귀는 모두 1995년 여름에 판매된 것이었다. 표 3의 데이타를 얻는데 사용된 각 대역의 액체의 양은 X-선 영상화에 따라 결정되었고, 다른 것은 또한 절단 및 칭량 방법에 의해 결정되었음에 주의하여야 한다.

하기스(HUGGIES)(등록상표) 및 클리넥스(KLEENEX)(등록상표)는 미국 위스콘신주 54957-2020 니나 피오박스 2020 데프트 에이치씨3지-32로 연락할 수 있는 킴벌리 클라크 코포레이션(미국 텍사스주 달라스 소재)의 상표이다. 시험된 클리넥스(등록상표) 하기스(등록상표) 기저귀는 여아용의 스텝 3, 중형(16-28 파운드)의 울트라트림(ULTRATRIM)(등록상표) 기저귀 및 남아용의 스텝 3, 중형(16-28 파운드)의 울트라트림(ULTRATRIM)(등록상표) 기저귀였다.

팸퍼스(PAMPERS)(등록상표) 및 루브스(LUVUS)(등록상표)는 프록터 앤 갬블 코포레이션(Procter and Gamble Corporation; 미국 오하이오주 신시내티 소재)의 상표이다. 시험된 팸퍼스(등록상표) 기저귀는 팸퍼스(등록상표) 스트레치 보이, 크기 3(16-28 파운드)이었다. 시험된 루브스(등록상표) 기저귀는 남아 및 여아용의 울트라 누출방지 크기 3(16-28 파운드)이었다.

원더 드라이스(WONDER DRYS)(등록상표)는 파라곤 트레이드 브랜즈(Paragon Trade Brands; 미국 워싱톤주 98003 페더럴 웨이 8번 애비뉴 사우쓰 33325 소재)의 상표이다. 시험된 원더 드라이스(등록상표) 기저귀는 남아 및 여아용의 울트라틴 중형(12-24 파운드)이었다.

드라이퍼스(DRYPERS)(등록상표)는 드라이퍼스 코포레이션(DRYPERS Corporation; 미국 워싱톤주 98666-8830 밴쿠버 피오 박스 8830)의 상표이다. 시험된 드라이퍼스(등록상표) 기저귀는 남아 및 여아용의 중형(12-24 파운드)이었다.

러빙 터치(LOVING TOUCH)(등록상표)는 파라곤 트레이드 브랜드의 상표이다. 시험된 러빙 터치(등록상표) 기저귀는 남아 및 여아용의 기본 스타일 중형(12-24 파운드) 및 남아 및 여아용의 울트라틴 중형 크기 3(12-24 파운드)이었다.

피티(FITTI)(등록상표)는 어소시에이티드 하이제닉 프로덕츠(Associated Hygienic Products; 미국 30136 조지아주 둘루쓰 엘엘씨 소재)의 상표이다. 시험된 피티(등록상표) 기저귀는 남아 및 여아용의 중형(12-24 파운드)이었다.

	대역 1	대역 2	대역 3	대역 4	대역 5	실제 하중	유출
HUGGIES(등록상표) Her
1차 배설	1.58	10.70	43.50	12.36	0.30	68.45	11.55
2차 배설	1.60	31.01	65.66	29.45	0.45	128.17	31.83
3차 배설	2.14	52.59	73.77	47.70	1.01	177.2	62.80
HUGGIES(등록상표) Him
1차 배설	0.96	11.07	49.84	12.51	0.25	74.63	5.12
2차 배설	1.67	37.22	65.73	31.24	0.41	136.26	23.74
3차 배설	2.66	60.37	72.69	46.73	2.08	184.53	55.47
WONDER DRYS (등록상표) 울트라
1차 배설	3.94	18.75	31.51	15.29	2.88	72.37	7.63
2차 배설	7.44	35.10	44.27	35.99	3.97	126.77	33.23
3차 배설	17.18	49.22	49.73	51.51	6.46	174.10	65.90
PAMPERS(등록상표) 스트레치 보이
1차 배설	2.07	14.97	48.56	11.57	1.99	79.17	0.83
2차 배설	2.33	31.67	75.17	30.66	2.10	141.90	18.10
3차 배설	4.34	53.41	85.66	46.73	2.88	193.03	46.97
LUVS(등록상표) 울트라
1차 배설	5.30	15.66	39.19	14.93	4.03	79.10	0.90
2차 배설	6.12	32.94	62.90	35.48	4.96	142.40	17.60
3차 배설	8.68	52.07	71.85	51.00	6.26	189.87	50.13
DRYPERS(등록상표)
1차 배설	2.33	14.93	45.40	14.46	1.62	78.73	1.27
2차 배설	2.30	30.53	71.04	25.69	1.67	131.23	28.77
3차 배설	3.64	45.58	82.69	36.11	1.81	169.83	70.17
LOVING TOUCH (등록상표) 베이직
1차 배설	1.38	18.30	46.78	12.25	0.43	79.13	0.087
2차 배설	3.28	44.46	60.09	31.55	0.46	139.83	20.17
3차 배설	15.49	60.74	67.40	45.39	0.68	189.70	50.30
LOVING TOUCH(등록 상표) 울트라틴
1차 배설	1.61	21.53	38.69	7.00	1.20	70.03	9.97
2차 배설	3.02	47.40	55.92	15.17	1.16	122.67	37.33
3차 배설	6.03	63.58	63.32	27.50	1.18	161.60	78.40
FITTI(등록상표) 보이 & 걸
1차 배설	1.17	12.24	54.54	10.52	0.87	79.33	0.67
2차 배설	1.03	36.17	83.24	22.74	0.72	143.90	16.10
3차 배설	0.092	59.66	96.79	41.64	0.69	199.70	40.30

	1차 배설		2차 배설		3차 배설
	대역 3:1	대역 3:5	대역 3:1	대역 3:5	대역 3:1	대역 3:5	S.C. Gm
HUGGIES(등록상표) Her	28	145	41	146	35	73	386
HUGGIES(등록상표) Him	52	200	39	160	27	35	391
WONDER DRYS(등록상표) 울트라	8	11	6	11	3	8	374
PAMPERS(등록상표) 스트레치 보이	24	24	32	36	20	30	480
LUVS(등록상표) 울트라	8	10	10	13	8	12	494
DRYPERS(등록상표)	20	28	31	43	23	46	460
LOVING TOUCH(등록상표) 베이직	34	109	18	131	4	99	415
LOVING TOUCH(등록상표) 울트라틴	24	32	19	48	11	54	393
FITTI(등록상표) 보이 & 걸	47	63	81	116	105	140	563

	3차 배설 후에 보유된 액체(g)					3차 배설 충전비
	대역 1	대역 2	대역 3	대역 4	대역 5	대역 3:1	대역 3:5
HUGGIES(등록상표) Her	1.2	53.8	65.3	45.4	1.4	54.4	46.6
HUGGIES(등록상표) Him	2.7	60.3	72.6	46.7	2.1	26.9	34.6
WONDER DRYS(등록상표) 울트라	20.1	50.6	52.1	49.6	3.4	2.6	15.3
PAMPERS(등록상표) 스트레치 보이	2.5	54.3	83.6	46.8	1	33.4	83.6
LUVS(등록상표) 울트라	6	54.3	71.6	48.1	2.1	11.9	34
DRYPERS(등록상표)	2.2	44.5	75.7	39.2	0.4	34.4	189.3
LOVING TOUCH(등록상표) 베이직	13.7	58.3	61.9	44.9	1.2	4.5	51.6
LOVING TOUCH(등록상표) 울트라틴	7.9	62.7	59.6	23.2	0.2	7.5	298
FITTI(등록상표) 보이 & 걸	0.5	49.2	91.4	49.4	0.2	182	457

	각 배설 후에 보유된 액체(g)					충전비
	대역 1	대역 2	대역 3	대역 4	대역 5	3:1	3:5
실시예 1 1차 배설 2차 배설 3차 배설	6.4 21.8 32.6	23.2 28.9 46.7	19.3 43.4 59.9	18.1 30.4 38.8	7.9 22.4 30.5	3.0 2.0 1.8	2.4 1.9 2.0
HUGGIES(등록상표) Her 1차 배설 2차 배설 3차 배설	0.4 0.7 1.2	11.3 42.1 53.8	46.0 60.4 65.3	9.31 27.5 45.4	0.3 0.3 1.4	115 86.3 54.4	153 20.1 46.6
WONDER DRYS(등록상표) 울트라 1차 배설 2차 배설 3차 배설	0.3 2.5 20.1	16.1 39.9 50.6	42.9 54.6 52.1	18.9 36.9 49.6	0.3 0.9 3.4	143 21.8 2.6	143 60.7 15.3

상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서에는 많은 배설물을 표적 대역으로부터 멀리 이동시키는 흡수용품이 제공된다. 이것은 흡수 기술 및 개인 위생용품 디자인에 큰 발전을 제공한다. 또한, 유출량은 종래의 개인 위생용품에 비해 크게 감소된다.

비록 본 발명의 단지 몇개의 예시적인 실시태양을 상기에서 상세하게 설명하였지만, 당업계의 통상의 숙련인은 본 발명의 신규의 교시 및 이점들로부터 물질적으로 벗어나지 않고서도 예시적인 실시태양에서 많은 변형들이 가능함을 용이하게 알 수 있다. 따라서, 상기한 모든 변형들은 하기하는 청구의 범위에서 정의되는 바와 같은 본 발명의 영역 내에 포함되도록 의도된 것이다. 청구의 범위에서, 수단 + 기능 클레임은 인용된 기능을 수행하는 것으로 본 명세서에서 설명된 구조체 및 구조 등가물 뿐만 아니라 등가 구조물도 또한 포함하도록 의도된 것이다. 따라서, 비록 못은 목재 부품들을 함께 고정시키기 위해 원통형 표면을 사용하는 반면, 나사는 나선형 표면을 사용한다는 점에서 못과 나사는 구조 등가물이 아닐 수 있지만, 목재 부품들을 체결시킨다는 면에서는 못과 나사는 등가 구조물일 수 있다.

Claims

흡수, 조절 방출, 분배, 전달 및 최종 저장의 기능을 갖는 흡수 집합체를 포함하고, 상호 액체를 전달하도록 충분히 접촉하는 서지층, 분배층 및 보유층을 포함하는 개인 위생 용품으로,

상기 서지층은 5 내지 20 cc/초의 용적 유량에서 60 내지 100 cc의 유입 액체 배설물을 처리할 수 있고, 모관 장력을 가지며,

상기 분배층은 상기 서지층의 모관 장력보다 큰 모관 장력을 가지고, 상기 흡수 집합체의 수명 주기에 걸쳐 수직 액체 플럭스(Vertical Liquid Flux)에 따라 8.5 g/ℓ 식염수의 흡상에 의해 측정된 15 cm 이상의 평형 흡상 높이 모관 장력을 가지며,

상기 보유층은 액체가 원하는 패턴으로 저장될 수 있도록 조절된 방식으로 상기 분배층으로부터 액체를 신속하고 효율적으로 흡수하고, 흡수 집합체의 수명 주기에 걸쳐 분배층의 모관 장력보다 큰 모관 장력을 가지며, 기계적으로 안정화되어 있고,

상기 흡수 집합체는 말단 대역에 각각 인접한 2개의 중간 대역에 인접한 중앙 대역으로 횡방향으로 구분할 경우, 상기 대역은 동일한 크기이며, MIST 평가 시험에 따라 80 ml 3회의 각 배설후 30분이 지난 시점에서 중앙 대역에 저장된 액체의 양 대 하나 이상의 상기 말단 대역에 저장된 액체의 양의 비로 정의되는 충전비가 5:1 미만이고, 그의 완전 포화 용량이 450 g 미만인 개인 위생용품.
제1항에 있어서, 80ml의 상기 2차 배설이 상기 1차 배설후 30분의 시점에 전달된 것인 개인 위생용품.
제1항에 있어서, 80 ml의 3회 배설의 각각이 30분 간격으로 분리된 것인 개인 위생용품.
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제1항에 있어서 3회의 80 ㎖ 배설로부터 40 ㎖ 미만의 총 유출량을 갖는 개인 위생용품.
상호 액체를 전달하도록 충분히 접촉하고 함께 흡수 집합체를 포함하는 신체측 라이너, 서지층, 다기능성 재료, 분배층 및 보유층을 포함하는, 흡수, 조절 방출, 분배, 전달 및 최종 저장의 기능을 갖는 개인 위생 용품으로,

상기 서지층은 5 내지 20 cc/초의 용적 유량에서 60 내지 100 cc의 유입 액체 배설물을 처리할 수 있고, 모관 장력을 가지며,

상기 다기능성 재료는 30분 간격의 매 100 ml의 3회 배설의 수명에 걸쳐 100 내지 10000 다르시의 투과도, 상기 서지층보다 큰 2 내지 15 cm의 모관 장력, 및 100 ml 배설 당 25 ml 미만의 유출량을 가지며,

상기 분배층은 상기 다기능성 재료의 모관 장력보다 큰 모관 장력 및 상기 흡수 집합체의 수명 주기에 걸쳐 수직 액체 플럭스(Vertical Liquid Flux)에 따라 8.5 g/ℓ 식염수의 흡상에 의해 측정된 15 cm 이상의 평형 흡상 높이 모관 장력을 가지며,

상기 보유층은 액체가 원하는 패턴으로 저장될 수 있도록 조절된 방식으로 상기 분배층으로부터 액체를 신속하고 효율적으로 흡수하고, 흡수 집합체의 수명 주기에 걸쳐 분배층의 모관 장력보다 큰 모관 장력을 가지며, 기계적으로 안정화되어 있고,

상기 흡수 집합체는 MIST 평가 시험을 위해 동일한 크기의 중앙 대역, 2개의 중간 대역 및 2개의 말단 대역으로 횡방향으로 구분할 경우, MIST 평가 시험에 따라 80 ml 3회의 각 배설후 30분이 지난 시점에서 중앙 대역에 저장된 액체의 양 대 하나 이상의 상기 말단 대역에 저장된 액체의 양의 비로 정의되는 충전비가 5:1 미만이고, 그의 완전 포화 용량이 450 g 미만인 개인 위생용품.
제13항에 있어서, 상기 말단 보유 대역 중의 하나가 액체가 없는 것인 개인 위생용품.
제14항에 있어서, 액체가 없는 대역이 건조도가 증가된 영역을 제공하거나, 더 많은 공기 순환을 제공하거나, BM(변통물)의 저장을 위한 공극 영역을 제공하는 데 사용되는 것인 개인 위생용품.
제13항에 있어서, 상기 중간 보유 대역 중의 하나가 액체가 없는 것인 개인 위생용품.
제16항에 있어서, 상기 액체가 없는 대역이 건조도가 증가된 영역을 제공하거나, 더 많은 공기 순환을 제공하거나, BM의 저장을 위한 공극 영역을 제공하는 데 사용되는 것인 개인 위생용품.
제13항에 있어서, 80㎖의 상기 2차 배설이 상기 1차 배설후 30분의 시점에 전달된 것인 개인 위생용품.
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제13항에 있어서, 기저귀, 배변 연습용 팩츠, 흡수성 속팬츠, 성인 실금용 제품 및 여성 위생용품으로 구성된 군으로부터 선택되는 개인 위생용품.
제24항에 있어서, 여성 위생용품인 개인 위생용품.
제24항에 있어서, 성인 실금용 제품인 개인 위생용품.
제24항에 있어서, 기저귀인 개인 위생용품.
제27항에 있어서, 최대 7.6 ㎝의 가랑이 폭을 갖는 기저귀인 개인 위생용품.
제28항에 있어서, 최대 5 ㎝의 가랑이 폭을 갖는 기저귀인 개인 위생용품.