JP2002508038A - ウエット繊維ウエブへ添加された実質的に非膨潤性粒子を含有するウエットレイイングされた繊維状構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子を含むウエットレイイングされた繊維ウエブを具備する繊維状構造体を製造するためのプロセスであって、前記粒子が乾燥段階前に、ウエットレイイングされた繊維ウエブの表面上に分配されることにより添加されたものであるプロセス。この方法に従う繊維状構造体も記載される。

Description

【発明の詳細な説明】 ウエット繊維ウエブへ添加された実質的に非膨潤性粒子を含有する ウエットレイイングされた繊維状構造体の製造方法 発明の分野 本発明は、実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子状物質(particula te material)を含むウエットレイイングされた繊維ウエブ(wet laid fibre web) を具備する繊維状構造体を製造するためのプロセス、およびこのプロセスに従い 製造された繊維状構造体に関する。この構造体は、好ましくは、水性流体を獲得 ／分配および／または吸収することを企図するものであり、その中に具備される 粒子状物質は、例えば臭気の制御のような追加の利点も構造体に付与するもので もある。この構造体は、ディスポーザブル吸収性物品(disposable absorbent ar ticle)における使用に特に適している。 発明の背景 繊維状構造体、特に、液体を吸収するための繊維状構造体は、多くの用途のた めに生産されており、例えば、体流体を吸収および保持することを企図する吸収 性コアのような、流体吸収または流体移送および／または拡散要素として、例え ば、ディスポーザブルオムツ、失禁パッドおよび生理用ナプキンのような吸収性 物品内に取り込まれている。繊維状構造体、より具体的には、流体吸収または流 体移送および／または拡散要素として吸収性物品において用いられる繊維状構造 体は、それらの特定の性能を改良するために１またはそれ以上の構成成分を含む ことができる。例えば、粒子の形態にある臭気制御物質のような粒子状物質と繊 維を具備する吸収性構造体が当技術分野で知られている。追加の利点を構造体に 付与するために、更なる構成成分も含まれ得る。 ウエットレイイングプロセス(wet laying process)は、製紙技術を用いて繊維 状ウエブを製造するために広く用いられている。ウエットレイイングプロセスに おいて、天然または合成繊維が水中に懸濁され、均一に分布される。繊維および 水サスペンジョン、または「スラリー」が、移動するワイヤースクリーン上を流 れると、水が通過し、繊維がランダムに均一なウエブとして配置された状態にな って残される。次いで、追加の水がウエブから圧搾され、残留水が乾燥により除 去される。乾燥中に結合が完了するか、または例えば、接着剤のようなバインダ ーが引き続いて添加され、ウエブが硬化(cure)され得る。 ウエットレイイングプロセスにより製造される繊維状ウエブは、ディスポーザ ブルオムツ、生理用ナプキン、失禁用パッドおよびワイプ(wipe)における流体吸 収または流体移送および／または拡散要素としての使用に特に好適である。ウエ ットレイイングされた構造体は、例えば、エアーレイイング(air laying)により 製造された同様のタイプの構造体と比較して多くの利点を有する。これは、ウエ ットレイイングされた構造体が、エアーレイイングされた構造体よりも湿潤崩壊 しにくいからである。このことによって、ウエットレイイングされた構造体は、 毛管経路および空の空間をよりよく維持することが可能になる。ウエットレイイ ングされた構造体は、また、引張り強さの観点から、エアーレイイングされた構 造体よりも顕著に強い。そのような比較的高い引張り強度は、ウエットレイイン グされた構造体が湿潤または乾燥状態のいずれかの時に発現される。ウエットレ イイングされた構造体は、同じ坪量を有するエアーレイイングされた構造体と比 較して、通常、より高い密度およびより薄い厚さを有している。 ウエットレイイングされた繊維ウエブ中に粒子状物質を取り込むことは知られ ているが、いくつかの欠点がある。既知の方法によれば、粒子は、乾燥段階後に ウエットレイイングされた構造体に添加される。即ち、通常、ウエットレイイン グプロセスにより製造された乾燥シートに粒子状物質を適用する前に、水または 接着剤のような他の液体が当該乾燥シートに噴霧され、さらに、場合に応じて、 複合積層構造体を形成するために、例えば繊維層のような更なる層が当該シート 上に重層される。添加された液体は、粒子が当該シートに付着されることを助け 、シートが製造または輸送される間に粒子が移動することを防止し、また積層を 助ける。このタイプの生産品は、高価である。なぜならば、粒子の接着を促進す るために乾燥したベースシートを再濡れさせることおよび場合に応じて、積層さ せるので、添加された水を除去するための更なる乾燥段階を伴うからである。接 着 剤の択一的使用は、繊維と粒子との間のより強い結合を提供することができるが 、更なる硬化段階を必要とし、おそらくは、水に基づく接着剤または溶媒に基づ く接着剤の場合には乾燥段階であろうが、シートに添加される粒子量が比較的高 い場合には好適ではない。実際には、粒子は一種の連続層を形成し、これらの粒 子のシートへの接着および任意の更なる層への接着が、比例して多量の接着剤を 必要とするので、活性粒子の特徴を損ない、さらに、複合体構造全体の特徴も損 なう。 ウエットレイイングプロセスの乾燥段階の後に添加された粒子状物質を具備す る、ウエットレイイングされた構造体を製造するためのこの後者のタイプの方法 は、例えば、Ｗｅｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ ＣｏｍｐａｎｙのＵＳ５，３００，１ ９２に記載されている。この特許によれば、ウエブの製造中に提供されたバイン ダーにより粒子が繊維に結合される。粒子をウエブ形成プロセス中に、または好 ましくは、例えばウエブの脱繊維化およびその後のエアーレイイングによるよう な、生産ラインにおいて引き続いて用いられる際に添加し得るように、バインダ ーは後の段階において活性であり得る。それにも拘わらず、ウエットレイイング された構造体それ自体は、上述したものと同じ欠点を依然として有する。 バージニア州のＪａｍｅｓ Ｒｉｖｅｒ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎおよびｋＡ Ｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの各々のヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−３５９ ６ １５およびＥＰ−Ａ−７１９ ５３１には、ウエットレイイングされた繊維層お よび当技術において「超吸収性」粒子としても知られている吸収性ゲル化材料粒 子を有する吸収シートを形成する、代替プロセスが記載されている。典型的には 、吸収性ゲル化材料粒子は、ウエットレイイングされた繊維ウエブがまだ濡れて いる時、即ち乾燥段階前にウエットレイイングされた繊維ウエブ上に分配され、 次いで、ウエブは別の層、おそらくは繊維層により被覆ざれ、吸収シートの表面 上に粒子が存在しないようにされる。乾燥段階前にウエットレイイングされたウ エブ中に吸収性ゲル化材料粒子を取り込むことは、有利であると考えられている 。なぜならば、ウエブを構成する繊維がまだ湿潤している時は、それらが高い自 由度を有し、従って、繊維ウエブ上に広がった吸収性ゲル化材料粒子が、繊維ウ エブの表面から内部へ少なくともある程度は侵入し得るからである。湿潤ウエブ 内 に吸収性ゲル化材料の粒子を取り込むことは、ウエブ中に依然として存在する水 の吸収と同時に粒子自体が膨潤するという利点も有する。すなわち、粒子が粘着 性になり、ウエブの繊維に付着し、ウエブのバインダーとして作用するので、他 の特別な結合手段を必ずしも必要としない。 乾燥段階前にウエットレイイングされた構造体に吸収性ゲル化材料粒子を取り 込むことは、吸収性ゲル化材料粒子それら自体の挙動故に、さらにいくつかの欠 点を有する。このタイプの材料が水を吸収した際の膨潤は、体積の増加および粒 子の粘着性故に、実際には、膨潤した吸収性ゲル化材料粒子がウエブの厚みを容 易に通過して侵入する能力を損ない得る。従って、そのような粒子は、粒子が広 げられた表面から、より均一に分布され得なくなり得る。このことは、比較的多 量の粒子がウエットレイイングされたウエブ上に広げられた場合に特にあてはま る。この場合、膨潤した粒子は、ウエット繊維ウエブ内に侵入するよりは、むし ろウエット繊維ウエブ上に配置されるほとんど連続的な層を形成する傾向にあり 、予め乾燥されたウエットレイイングされたウエブ内への粒子の取り込みに関連 して既に記載したものと同様の結果をもたらし、繊維および膨潤粒子の両者から 水を排除するための比較的高価な乾燥工程の必要性を伴う。 このタイプの構造体のさらなる欠点は、繊維ウエブ中に取り込まれた膨潤して いる粒子状物質が乾燥することにより繊維ウエブへ結合する作用を奏し、この作 用は、粒子自体の繊維ウエブ内への分布および割合に応じて変化することである 。ウエットレイイングされた繊維ウエブが結合する程度、または結合レベルは、 一般的には、得られる構造体の堅さと関連し、よって、例えば、ディスポーザブ ル吸収性物品の分野において通常好まれる堅さ値を伴うある程度均一な結合レベ ルを特徴とする異なる量の超吸収粒子を伴う構造を具備するために、いずれかの 方法でこの結合レベルを調節することが必要となり得る。例えば、もし、超吸収 性粒子単独により提供される結合レベルが不十分であれば、さらなる結合手段を 構造体に追加することが必要になり得、よって、２つの異なる結合手段の合わせ た効果が考慮されなければならない。その代わりに、ウエットレイイングされた ウエブ内に取り込まれた超吸収性粒子が多量の場合には、一般的にはかなり堅い 構造になるので、例えば機械によるような既知の手段により、高すぎる結合レベ ル を低減することが必要になり得る。 したがって、本発明は、水性流体の獲得／分配および／または吸収のための、 結合手段を有するウエットレイイングされた繊維ウエブおよび前記ウエットレイ イングされた繊維ウエブの表面上に分配された粒子状物質を有する繊維状構造体 であって、前記粒子状物質が前記ウエットレイイングされた繊維ウエブの厚みの 実質的な部分に侵入するものを製造するためのプロセスを提供することを目的と する。 本発明の更なる目的は、ウエットレイイングされた繊維ウエブの結合が、結合 手段により排他的に行われ、かつ前記ウエットレイイングされた繊維ウエブ自体 の中に取り込まれた粒子状物質の量に対して独立に制御され得るプロセスを提供 することである。 本発明の更なる目的は、この方法に従い製造された、粒子状物質を取り込み、 かつ上述の利点を有するウエットレイイングされた繊維ウエブを具備する繊維状 構造体を提供することである。 実質的に水不溶性でありかつ実質的に非水膨潤性の粒子状物質を、それをウエ ブの表面上に乾燥段階前に分配することによりウエットレイイングされた繊維状 ウエブ内に取り込むことにより、繊維状ウエブ内で粒子はより良く分配されるこ とが見出された。構造体の結合をより容易かつより正確に制御することは、スラ リーまたはウエットレイイングされた繊維状ウエブ内に提供される結合手段によ っても達成され得る。 発明の概要 本発明は、繊維、結合手段および実質的に水不溶性かつ実質的に非水膨潤性の 粒子状物質を含む繊維状構造体を製造するためのプロセスに関する。このプロセ スには、以下の工程： ａ）繊維を含有する水性スラリーからウエットプロセスにより調製されたウエ ットレイイングされた繊維ウエブを提供する工程、 ｂ）前記ウエットレイイングされた繊維ウエブに前記結合手段を提供する工程 、 ｃ）前記粒子状物質を前記ウエットレイイングされた繊維ウエブの表面上に分 配する工程、 ｄ）前記繊維ウエブを乾燥する工程、および ｅ）前記結合手段を活性化することにより前記繊維ウエブを結合する工程 が含まれる。 さらに、本発明は、結合手段および実質的に水不溶性かつ実質的に非水膨潤性 の粒子状物質であって、ウエットレイイングされた繊維ウエブの１つの表面上に 分配され、その厚みの実質的な部分に侵入するものを含有するウエットレイイン グされた繊維ウエブを具備する繊維状構造体に関する。 図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を具体的に指摘し、明瞭に特許請求する特許請求の範囲で 終結するが、本発明は、次の図面と関連させて以下の説明からよりよく理解され るであろうことを確信する。 図１は、本発明の繊維状構造体を製造するための装置の、模式的な分解側面立 面図である。 図２は、本発明の繊維状構造体の拡大断面図である。 発明の詳細な説明 本発明は、好ましくは、水性流体の獲得／分配および／または吸収を企図する 繊維状構造体を製造するためのプロセス、並びにこのプロセスにより製造される 繊維状構造体に関する。本発明の構造体は、実質的に水不溶性で、実質的に非水 膨潤性の粒子状物質を含有するウエットレイイングされた繊維ウエブを具備する 。好ましい態様において、本発明の構造体は、好ましくは、流体獲得／分配構造 体として、各種の体流体を受容および分配することを企図する吸収性物品内に取 り込まれる。本発明の構造体は、体流体を吸収および保持することを企図する吸 収性構造体としても取り込まれ得る。ウエットレイイングされた繊維ウエブに含 有される実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子状物質は、例えば、臭 気の制御のような追加の利点を本発明の構造体に付与する。吸収性物品、より具 体的には、ディスポーザブル吸収性物品とは、生理用ナプキン、ディスポーザ ブルオムツ、失禁用パッドのような物品であって、使用者により、体に隣接して 着用され、体から排出される各種の体流体（例えば、膣排出物、月経、汗および ／または尿）を吸収および含有することを企図され、並びに１回の使用の後に廃 棄されることを企図されるものである。 「粒子状物質」とは、別個の粒子の形態にある物質を意味する。粒子は、球状 、丸まった形状、角張った形状、針状または不規則な形状のような多様な形態に あり得る。 本明細書において、「実質的に水不溶性」とは、実質的に水に溶解せず、従っ て、水と接触した後にそれらの固形粒子状形態を維持する物質をいう。 「実質的に非水膨潤性」とは、例えば、表面吸収および／または毛管流を経由 する細孔充填により、通常、比較的少量の水の吸収は可能であるが、膨潤しない 物質を意味する。即ち、これらの物質は、吸収後、それらの体積を実質的に増加 させない。膨潤メカニズムは、超吸収物質と呼ばれる分野から周知である。その ような物質は、典型的には、３次元ポリマーネットワークにより構成され、通常 は水のような溶媒と接触すると、ポリマー鎖をより開放した配置に解き、各々の 鎖の溶媒分子との接触を最大にし、よって、ゲル構造の形成を伴うネットワーク の膨潤が起こる。従って、吸収には吸収物質の部分的溶解化が伴う。本発明によ れば、好適な物質は、好ましくは、水とゲルを形成せず、かつ物質自体の重量の ５倍未満、好ましくは１．５倍未満の水を吸収するものである。何れの場合にも 、本発明に従う実質的に非水膨潤性の物質は、制限された量の水を吸収し得る場 合であっても、水と接触した際に粘着性の表面を形成しない。そのような物質に は、純粋な物質またはそれらの塊が含まれるが、実質的非膨潤性であるという好 ましい要件をそれらが全体として満足することを条件とする。 好ましい態様において、本発明の繊維状構造体は、例えば、吸収コアまたは流 体獲得／分配要素のようなディスポーザブル吸収性物品の要素を一体的に構成す ることができるか、またはそのような要素の一部分としてその内部に含有され得 る。本発明の繊維状構造体内に含有される粒子状物質は、例えば、典型的には繊 維状構造体に接触する体流体に関連する臭気制御のような追加の利点を繊維状構 造体に提供することができる。 例えば、生理用ナプキン、失禁用パッドまたはオムツのようなディスポーザブ ル吸収性物品は、典型的には、流体透過性トップシート、流体非透過性バックシ ートであって、場合に応じて、水蒸気および／または気体透過性であるバックシ ート、それらの間に配置される吸収コア、並びに好ましくは、通常、トップシー トと吸収コアとの間に配置される流体獲得／分配層を具備する。 本発明の繊維状構造体は、ウエットレイイングプロセスのために設計された通 常の装置を用いて製造され得る。 本発明を、粒子状物質であって、水性流体、具体的には体流体を獲得／分配し 得るもの、さらには、吸収された流体に関連する臭気の制御し得るものを含有す るウエットレイイングされた繊維ウエブにより構成される繊維状構造体を製造す るためのプロセスとして、並びにこのプロセスに従い製造された繊維状構造体で あって、例えば、生理用ナプキンのようなディスポーザブル吸収性物品内に獲得 ／分配層として取り込まれることを企図されるものとして、以下に説明する。 図１は、本発明の繊維状構造体８を製造するための好ましい態様の単純化した 概略図である。 繊維状物質をウエットレイイングし、ドライラップおよび紙のようなシートを 形成するための技術は、当技術分野において周知である。これらの技術は、一般 的には、本発明のプロセスに従うウエットレイイングされた繊維ウエブを形成す るための、繊維のウエットレイイングに適用可能である。好適なウエットレイイ ング技術には、ハンドシーティングおよび例えば、Ｌ．Ｈ．Ｓａｎｆｏｒｄらに よる米国特許第３，３０１，７４６号に開示されるような製紙機械を用いるウエ ットレイイングが含まれる。図１に図解するように、一般的には、ウエットレイ イングされた繊維ウエブは、繊維の水性スラリー１０を有孔(foraminous)形成ワ イヤー１２上に沈降させ、ウエットレイイングされたスラリー１０を脱水し、ウ エットウエブ１１を形成し、ウエットウエブを乾燥することにより製造され得る 。好ましくは、ウエットレイイングのための繊維の水性スラリーは、総スラリー 重量ベースの約０．０５％および約２．０％の間の、好ましくは約０．０５％お よび約０.２％の間の繊維コンシステンシー(fibre consistency)を有するであろ う。スラリー１０の沈降は、典型的には、ヘッドボックスとして当技術分野に 既知の装置１４を用いて達成される。ヘッドボックス１４は、繊維の水性スラリ ー１０を有孔形成ワイヤー１２上へ配達するためのスライスとして既知の開口部 を具備する。有孔形成ワイヤー１２は、当技術分野では、Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅ ｒワイヤーと度々呼ばれる。Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒワイヤーは、建造されたも のであり得、また、ドライラップのために用いるメッシュサイズまたは他の製紙 プロセッシングのものであり得る。好ましくは、メッシュサイズ約７０ないし約 １００（Ｔｙｌｅｒ標準スクリーンスケール）のものが用いられ（本明細書にお いて言及されるすべてのメッシュサイズは、別段の断りが特にない限り、Ｔｙｌ ｅｒ標準スクリーンスケールに基づくものである。）。ドライラップおよびティ ッシュシート形成のための、当技術分野に既知のヘッドボックスの通常の構造を 用い得る。好適な商業的に入手可能なヘッドボックスのデザインには、例えば、 固定ルーフ、ツインワイヤーおよびドラム形成ヘッドボックスが含まれる。ウエ ットレイイングされたウエブ１１が一旦形成されると、脱水および乾燥される。 脱水は、吸引ボックス１６または他の真空装置により行われ得る。典型的には、 脱水は、繊維コンシステンシーを、総ウエットウエブ重量ベースの約８％と約４ ５％の間に、好ましくは、約８％と約２２％の間に増加させる。約２２％を越え るコンシステンシーまでの脱水にはウエット圧縮が必要となり、好ましくはない 。 セルロース、レーヨン、ナイロン、ポリオレフィンまたは二成分繊維のような 、いずれの天然または合成繊維をも本発明のプロセスに従い製造される繊維構造 体内で用い得、クリンプ(crimp)された繊維、または合成木材パルプ繊維も用い られ得る。米国特許４，８８９，５９７および５，２１７，４４５に記載されて いるもののような化学的に強化したセルロース繊維も用いられ得る。特に好まし いものは、木材パルプ繊維である。 好ましくは、脱水を完了した後であって乾燥段階前に、実質的に水不溶性で、 実質的に非水膨潤性の粒子状物質１８が、分配機ユニット２０によりウエットレ イイングされた繊維ウエブ１１の表面２２上に分配される。図１に示すように、 粒子状物質１８は、形成ワイヤ１２上を繊維ウエブがまだ走行している時に、繊 維ウエブ上に分配される。 繊維ウエブ１１の比較的高い含水量故に、構成繊維は、高い自由度を依然とし て有しており、従って、繊維ウエブ１１の表面２２上に広げられた粒子状物質１ ８は、図２に示すように、繊維２４の間であって、表面２２からウエブ１１の内 部に、ウエブ自体の厚みの実質的部分の内まで侵入し得る。図２は本発明の繊維 状構造体８を示している。好ましくは、粒子状物質１８は、繊維ウエブ１１の厚 みの少なくとも５０％、より好ましくは厚みの少なくとも８０％侵入する。 実質的に水不溶性で、実質的に水非膨潤性の粒子状物質１８は、依然として湿 潤している繊維ウエブ１１と接触すると湿潤状態になるのみであり、おそらくは 、たとえ一定量の水を吸収しても、膨潤せず、また、水により粘着性にはならず 、従来技術の吸収性ゲル化材料粒子とは異なる。従って、本発明に従い繊維ウエ ブ１１の表面２２上に分配された実質的に水不溶性で、実質的に水非膨潤性の粒 子状物質１８は、増加した体積および粒子の表面の粘着性により、ウエブの厚み を通って繊維２４の間に容易に侵入することを妨げられない。これに対して、従 来技術の膨潤粒子はこれを妨げられる。このことは、より厚いウエットレイイン グされたウエブ１１の場合にも、繊維２４間に粒子状物質１８がより侵入し、従 って、粒子状物質１８が、ウエブ１１の厚み内において、分配された繊維ウエブ の表面２２からより均一に分配されることを達成するために充分高くに、ウエッ トレイイングされた繊維ウエブ１１の含水量が維持され得ることを意味する。 ウエットレイイングされた繊維ウエブ１１上に配置される粒子１８のほぼ連続 した層が形成される危険を伴うことなく、ウエットレイイングされた繊維ウエブ １１に、より多量の粒子状物質１８が添加され得る。これは、例えば、超吸収剤 のような膨潤性粒子状物質が用いられた場合に達成し得るものと同様である。ウ エットレイイングされた繊維ウエブ１１上への粒子状物質１８の分配と乾燥工程 との間の時間間隔は、ウエブの厚みにわたり、より均一に侵入できるように、そ れ相応に増加され得る。 粒子の量および寸法、並びに繊維ウエブ１１の含水量を、粒子状物質１８の分 配時に好適に選択することにより、繊維ウエブの厚み内へ粒子状物質１８を別途 好ましく分配することも可能である。この分配は、得られた構造体のある種の使 用に有益であり得、体積増加および／または粒子状物質１８の表面の粘着性によ り損なわれることがない。そのような分配は、既述した、繊維ウエブ厚みにわた るほぼ均一な分配から、表面２２の近くに粒子状物質１８の最高濃度を有する、 より著しい濃度勾配を有する分配まで変動し得る。 本発明のプロセスおよび製品において、実質的に水不溶性で、実質的に非水膨 潤性であり、かつ、繊維状構造体に利点を提供し得るいずれのタイプの粒子状物 質をも用い得る。特に好ましいものは、繊維状構造体に臭気制御を提供し得る粒 子状物質であるが、例えば、イオン交換性のための粒子状物質のような他の活性 も、それが臭気制御を伴っても伴わなくても可能である。 ディスポーザブル吸収性物品における流体獲得／分配および／または流体吸収 のための繊維状構造体の好ましい使用において、本発明の繊維状構造体は、体流 体と接触することを企図される。従って、好ましい粒子状物質は、体流体に関連 する不愉快な臭気を制御し得るものである。当技術分野において既知の何れの好 適な臭気制御剤をも本発明の繊維状構造体内において粒子状物質の形態で好まし く取り込まれ得る。但し、それが実質的に水不溶性かつ実質的に非水膨潤性であ ることを条件とする。例えば、臭気制御のための、実質的に水不溶性で、実質的 に非水膨潤性の粒子状物質には、クロロフィル粒子、活性炭顆粒、チャコール、 イオン交換樹脂、活性アルミナ、並びにゼオライト材料が含まれ、これには、周 知の、タイプＡおよびＸの「モレキュウラーシーブ」ゼオライト並びにユニオン・ カーバイド社およびＵＯＰによりＡＢＳＣＥＮＴＳの商品名で販売されるゼオラ イト材料が含まれる。 本発明において用いられる他の好適な臭気制御粒子状物質には、キチン、シリ カゲル、珪藻土、ポリスチレン誘導体、澱粉等のような他の化合物、または例え ば、バインダーを伴うゼオライトおよびシリカの塊状粒子のようなそれらの塊も 含まれ得る。 臭気制御を提供するための好ましい実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性 の粒子状物質は、好ましくは、シリカゲルの形態にある、ゼオライトおよびシリ カの粒子の混合物である。 本発明に従い用いられる実質的に水不溶性で、実質的に水非膨潤性の粒子状物 質の平均寸法は、個々の粒子の最小寸法の重量平均として定義されるもので、５ ０ミクロンおよび１５０００ミクロンの間、好ましくは１００ミクロンおよび８ ００ミクロンの間であり得る。 実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子状物質１８を具備する繊維ウ エブ１１は、必ずしも必須ではないが、脱水後、形成ワイヤ１２から乾燥ファブ リック２６へ移送される。乾燥ファブリックは、繊維ウエブ１１を乾燥装置２８ へ運搬する。 好ましくは、乾燥ファブリック２６は、高められた乾燥効率のために形成ワイ ヤ１２よりも粗である。乾燥ファブリック２６は、ナックル区域(knuckle area) を好ましい範囲内に高めるために磨かれた(sand)３１×２５ ３Ｓ(サテン織り) ファブリックのような、好ましくは、約３０％ないし約５０％の開放区域および 約１５％ないし約２５％のナックル区域を有する。湿潤微小収縮(wet microcont raction)が、形成ワイヤから乾燥ファブリックへ移送される間に好ましく実行さ れる。湿潤微小収縮は、乾燥ファブリック２６が動作しているよりも約５％ない し約２０％速い速度で形成ワイヤ１２を動作させることにより達成される。乾燥 は、熱風通過乾燥機２８または吸引箱のような真空装置により行い得るが、熱風 通過乾燥機が好ましい。ウエットレイイングされたウエブは、好ましくは、熱風 通過乾燥機２８により、乾燥され、完成される（一般的には、粒子を含まないウ エブ重量に基づいて約９０％と約９５％の間の繊維コンシステンシーに）。ヤン キードラム乾燥機のような、当技術において既知の蒸気ドラム乾燥装置も用いら れ得る。乾燥したウエブは、好ましくは、クレープ(crepe)付けされない。上述 した乾燥の代わりに、脱水されたウエブは、乾燥スクリーン状に配置される形成 ワイヤから取り除かれ、例えば、熱風通過乾燥機または強制滞留蒸気加熱炉によ り、バッチ乾燥プロセスにおいて乾燥される（抑制されず(unrestrained)）。 当技術分野において知られているように、ウエットレイイングプロセスにおけ る繊維は、水性溶液において凝集しまたはクランプを形成する性質を有し得る。 凝集を防止するために、水性スラリーは、少なくとも約０．２５ｍ／秒の直性速 度においてヘッドボックス１４へポンプ搬送されるべきである。また、ヘッドボ ックススライスから排出された時点でのスラリー１０の直線速度は、形成ワイヤ １２の速度の約２．０ないし約４．０倍であることも好ましい。ウエットレイイ ングプロセスにおいて繊維の凝集を低減するための他の方法は、１９８９年１２ 月２６日に発行された米国特許第４，８８９，５９７号に記載されており、この 方法は、繊維が形成ワイヤ上に沈降した直後に、水噴流がウエットレイイングさ れた繊維へ指向されるものである。 実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子状物質１８を具備する、本発 明のウエットレイイングされた繊維ウエブ１１を製造するための既知のプロセス は、通常、非乾燥条件において特に、低い引張り強度のシートを形成する。さら に、粒子状物質が実質的に水不溶性でありかつ実質的に非水膨潤性であるという 事実故に、および、それにより、繊維に粘着し得ないという事実故に、ウエット レイイングされた繊維内に含まれる粒子状物質１８によって結合作用はほとんど 奏されない。これは、例えば、従来技術の粒子の形態にある例えば吸収性ゲル化 材料のような膨潤し得る粒子状物質の場合と同様である。 従って、乾燥工程に引き続く処理を容易化し、かつウエットレイイングされた ウエブの一体性を高めるために、ウエブ内またはウエブ上に結合手段が一体的に 取り込まれ得る。これは、例えば、スラリー中のウエブ形成前の繊維へ結合手段 を添加することにより、または形成ワイヤ上に沈降した後であって乾燥前に、粒 子状物質の分配前若しくは後のいずれかに、または乾燥後にも、さらにはこれら の組み合わせで、ウエットレイイングされた繊維ウエブに結合手段（化学的添加 バインダー）を適用することにより行い得る。 実質的に水不溶性であり、実質的に非水膨潤性の粒子状物質を含むウエットレ イイングされた繊維ウエブにより構成される本発明の繊維状構造体８の物理的一 体性を高めるために好適な結合手段には、例えば、高められた一体性を繊維状ウ エブに提供するものとして当技術において既知の、樹脂性バインダー、ラテック スおよび澱粉のような化学的添加剤が含まれる。好適な樹脂性バインダーには、 パルプおよび紙産業の技術協会(Technical Association of the Pulp and Paper Industry)、紙および板紙における湿潤強度、ＴＡＰＰＩモノグラフシリースＮ ｏ．２９（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９５４）に見出されるような、紙構造体におけ る湿潤強度を付与し得る能力について既知のものが含まれる。好適な樹脂には、 ポリアミド−エピクロロヒドリンおよびポリアクリルアミド樹脂が含まれる。本 発明において有用性を見出される他の樹脂は、尿素ホルムアルデヒド樹脂および メラミンホルムアルデヒド樹脂である。これらの多官能性樹脂のより共通する官 能基は、アミノ基および窒素に結合するメチロール基のような窒素含有基である 。ポリエチレンイミン型樹脂も本発明において有用性が見出される。 澱粉、具体的には、カチオン性の修飾澱粉も本発明における化学的添加剤とし ての有用性が見出され得る。そのようなカチオン性澱粉材料は、一般的には、ア ミノ基および窒素に結合するメチロール基のような窒素含有基により修飾され、 これらは、ニュージャージ州ブリッジウオーターにあるＮａｔｕｒａｌ Ｓｔａ ｒｃｈ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能であ る。他の好適なバインダーには、ポリアクリル酸ポリビニルアセテートが含まれ るがこれに限定されるものではない。 添加される化学的添加バインダーのレベルは、典型的には、粒子を含まないウ エブ重量に基づいて、約０．２５％ないし約２％であろう。しかしながら、親水 性の化学的添加バインダーは、より大量に用いられ得る。化学的添加バインダー は、プリント、噴霧または当技術に既知の他の方法により乾燥したまたは未乾燥 のウエブに適用され得る。 好ましい化学バインダーは、熱凝集可能な合成ポリマーまたはコポリマー（ラ テックス）の水に基づくエマルジョンまたは懸濁液のような、熱処理により活性 化し得る熱硬化性液体組成物である。 他の態様において、ウエットレイイングされた繊維ウエブの結合手段には、粒 子を含まないウエブの重量に基づいて、約１０％ないし約５０％、好ましくは約 ２５％ないし約４５％、より好ましくは約３０％ないし約４５％の熱可塑性結合 材料が含まれる。ここで、熱可塑性結合材料は、繊維の交差点に結合部位を提供 し、さらにおそらくはそこに分配される粒子状物質と関係する。そのような熱結 合されたウエブは、一般的には、例えば親水性繊維および熱可溶性繊維であって 、好ましくは、これらが全体にわたり均等に分配されたものを含む繊維ウエブを ウエットレイイングすることにより製造され得る。本発明の１つの好ましい態様 において、熱可塑性繊維状材料は、ウエブ形成前に水性スラリー中で、例えば、 セルロース繊維のような親水性繊維と混合され得る。ウエットレイイングされた 繊維ウエブは、一旦形成されると、熱可塑性繊維が溶融するまで繊維ウエブを加 熱 することにより熱結合される。溶融するとすぐに、熱可溶性結合繊維の少なくと も一部分が、セルロース繊維の交差点へ移動し、および粒子状物質とセルロース 繊維の交差点へより少ない程度に移動する。これらの交差点は、熱可塑性材料の ための結合部位になる。次いで、繊維ウエブは冷却され、移動した熱可塑性材料 は、セルロース繊維を結合部位において一緒に結合し、同時に本発明の構造体内 に含まれる粒子状物質を安定化する。 本発明のウエットレイイングされた繊維ウエブに有用な熱可塑性結合材料には 、繊維および粒子状物質を損なわない温度で溶融し得るいずれの熱可塑性ポリマ ーをも含まれる。好ましくは、熱可塑性結合材料の溶融点は、約１７５℃よりも 低く、好ましくは、約７５℃および約１７５℃の間であろう。何れの場合にも、 溶融点は、本発明の物品が貯蔵されるであろう温度よりも低くあるべきではなく 、よって、溶融点は、典型的には、約５０℃よりも低くない。 熱可塑性結合材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル 、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリドであり得る。好ましくは、熱可 塑性物質は、水性流体を好ましくは顕著には吸収(imbibe)または吸収(absorb)し ないであろう。しかしながら、熱可塑性物質の表面は、親水性または疎水性であ り得る（ここで、「親水性」および「疎水性」の用語は、表面が水により濡らさ れる程度をいう。）。疎水性物質は、熱可塑性バインダー材料が高い割合、具体 的には、約４０％を越える割合において、より好ましくなる。 本発明において用いるための熱可塑性繊維は、約０．１ｃｍないし約６ｃｍ、 好ましくは、約０．３ｃｍないし約３．０ｃｍの長さの種類であり得る。好まし いタイプの熱可塑性繊維材料は、ＰＵＬＰＥＸ^TM（アメリカ合衆国、デラウエア 州のＨｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．，）として商業的に知られており、かつ入手可 能である。ＰＵＬＰＥＸは、非常に高い表面積対質量比を有するポリオレフィン 材料であり、一般的には、溶融ポリマーおよび気体をノズルを通して真空中に噴 霧することにより製造される。ＰＵＬＰＥＸは、ポリエチレン形態およびポリプ ロピレン形態の両者で入手可能である。 熱可溶性結合繊維は、例えば、粉体の形態のような微細に分割された形態にあ る熱可塑性ポリマー材料により置換され得る。 微細に分割された形態にある熱可塑性ポリマー材料は、繊維間の必要な結合が 、および、繊維と粒子状物質の間の必要な結合はより少ない程度であるが、迅速 に形成できるように流動特性を有することが好ましい。 これらの好ましい特性は、１９０／２．１６条件下にＡＳＴＭ方法Ｄ １２３ ８−８５により評価されるメルトフローインデックス（Ｍ．Ｆ．Ｉ．）が、少な くとも２５ｇ／１０分、好ましくは少なくとも４０ｇ／１０分を、さらに好まし くは少なくとも６０ｇ／１０分を有する微細に分割された形態にある熱可塑性ポ リマー材料により達成され得る。 もし、ウエットレイイングされた繊維ウエブの繊維が短セルロース繊維であれ ば、メルトフローインデックス約５０ｇ／１０分により特徴付けられる、約４０ ０ミクロンの粒子の最大寸法を有する高密度ポリエチレンの粉体により構成され る熱可塑性ポリマー材料を用いることが好ましい。 熱可塑性結合材料は、好ましくは、通過空気結合により溶融されるが、赤外光 等のような他の方法を排除することを意味するものではない。他の変形において 、ウエブは、ウエブの片表面または両表面上に熱エンボス化によりさらされ得る 。この技術は、米国特許第４，５９０，１１４号に、より詳細に記載されている 。 好ましい態様において、結合手段の活性化は、熱硬化性液体バインダーを硬化 させることを企図する、またはその代わりに、繊維状または粉体の形態のいずれ かにある熱可塑性結合材料を溶融させることを企図する加熱工程により行われる 。より好ましくは、図１に例示する本発明の態様に示されるように、加熱工程は 、熱風通過乾燥機２８内で、ウエットレイイングされた繊維ウエブ１１の乾燥中 に行われる。熱風通過乾燥機では、ウエットレイイングされたウエブ内に含まれ る熱可溶性結合繊維が、粒子状物質１８を含む木材パルプ繊維の乾燥ウエブを結 合するために溶融され、もって、乾燥段階中に繊維ウエブ１１から粒子が損失す る危険を回避する。 本発明の代わりの態様において、結合手段は、ウエットレイイングされた繊維 ウエブ内に具備される繊維の水素結合能力のみを言及することができる。例えば 、好ましい木材パルプ繊維を水素結合することのできる繊維は、実際、ウエット レイイングされた繊維ウエブを形成し得、ウエブ内では水素結合により繊維間の 結 合が発生する。この場合、結合手段の活性化は、乾燥工程中の繊維間の水素結合 の形成に対応し、従って、さらなる特別の結合手段の添加は、必要とされない。 ティッシュシートのようなスクリム(scrim)および他の水透過性不織シートが 、上述した結合手段に追加して、またはこれに置き換えて、外部支持体として用 いられ得る。 繊維状構造体を製造するための本発明のプロセスにおいて、粒子状物質を含む ウエットレイイングされた繊維ウエブの結合レベルは、結合手段により排他的に 奏され、たとえ、比較的多量にかつ完全には均一に分配されずに存在する場合で あっても、粒子状物質を繊維に対してほとんど不活性にする実質的に水不溶性か つ非水膨潤性の特徴故に、粒子状物質それ自体によっては影響されない。したが って、所望の程度の結合レベルは、ウエットレイイングされた繊維ウエブ内に含 まれる粒子状物質の量とは実質的に独立に、好適な結合手段の取り込みにより容 易に提供されかつ制御され得、当業者により容易に決定し得る。 好ましい態様において、本発明の繊維状構造体を一体的に構成するウエットレ イイングされた繊維ウエブは、好ましくは、約１０００ｇ／ｍ2未満の乾燥坪量 および約０．６０ｇ／ｃｍ3未満の乾燥密度を有するであろう。本発明の範疇を 制限することを企図するものではないが、約１０ｇ／ｍ2ないし約１０００ｇ／ ｍ2、好ましくは、約１００ｇ／ｍ2ないし約８００ｇ／ｍ2、より好ましくは約 １５０ｇ／ｍ2ないし約４００ｇ／ｍ2の範囲の乾燥坪量、並びに約０．０２ｇ／ ｃｍ3および０．２０ｇ／ｃｍ3の間の、より好ましくは約０．０２ｇ／ｃｍ3お よび約０．１５ｇ／ｃｍ3の間の乾燥密度を有する繊維状構造体が、ディスポー ザブル吸収性物品における流体獲得／分配層として特に好適である。すべての値 は、粒子を含まない乾燥ウエブに基づいている。密度および坪量は、実質的に均 一であり得るが、非均一な密度および／または坪量、並びに密度および／または 坪量勾配が本発明に包含されることを意味する。従って、繊維状構造体は、好ま しくは、記述の範囲を越えない、比較的高いまたは比較的低い密度および坪量の 領域を有し得る。 本発明の１の態様によれば、繊維状構造体を構成するウエットレイイングされ た繊維ウエブは、ウエブの物理的一体性を高めるために、粒子を含まない乾燥ウ エブ重量に基づいて、約５０％ないし１００％の親水性セルロース繊維、典型的 には、木材パルプ繊維、および０％ないし約５０％の結合手段を含み、湿潤およ び／または乾燥状態における処理を容易化し、並びに使用中にウエブが濡れると 高められた一体性を提供する。好ましくは、ウエットレイイングされた繊維ウエ ブは、少なくとも約２％の繊維状結合手段を含むであろう。化学的添加物も結合 手段として用いられ得、粒子を含まない乾燥ウエブ重量ベースで、典型的には、 約０．２％ないし約２．０％のレベルに獲得／分配層内に取り込まれる。 実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子状物質は、例えば、臭気制御 のために、繊維状構造体の総表面積に対して、２０ｇ／ｍ²ないし４００ｇ／ｍ² の範囲の、好ましくは、１００ｇ／ｍ²ないし３００ｇ／ｍ²の範囲の、より好ま しくは１５０ｇ／ｍ²ないし２５０ｇ／ｍ²の範囲の量、本発明の繊維状構造体内 に取り込まれ得る。好ましくは、本発明の繊維状構造体は、繊維状構造体の総乾 燥重量に基づいて、粒子状物質を２重量％ないし８０重量％含み得る。異なる用 途を企図する多様な繊維状構造体内に実際に用いられ得る粒子状物質の重量は、 繊維状構造体のサイズおよびタイプ、並びに企図するその用途を考慮して、当業 者により容易に決定され得る。 本発明の繊維状構造体は、実質的に水不溶性で、実質的に非水膨潤性の粒子状 物質を含むウエットレイイングされた繊維ウエブにより一体的に構成され得、ま たは例えば、別のウエットレイイングされた繊維ウエブのようなさらなる繊維ウ エブを少なくとも１種具備し得る。 本発明の代替の態様において、図示されていないが、ウエットレイイングされ た繊維ウエブの表面上であって、粒子状物質が分配されている場所の上に、さら なる繊維ウエブが提供され得る。このさらなる繊維ウエブには、活性化により、 およびウエットレイイングされた繊維ウエブ中に含まれる結合手段と組み合わさ れて、前記さらなる繊維ウエブを結合し、およびウエットレイイングされた繊維 ウエブへ結合するさらなる結合手段であって、本発明の繊維状構造体を一緒に構 成するものが含まれ得る。 好ましくは、前記さらなる繊維ウエブは、粒子状物質の分配後に、ウエットレ イイングされた繊維ウエブ上に直接形成される、さらなるウエットレイイングさ れた繊維ウエブである。 前記さらなる繊維ウエブは、予め形成された不織層により構成され得、または 本発明の繊維状構造体を含む複合構造体を形成するために、ポリマーフィルムも ウエットレイイングされた繊維ウエブに結合され得る。 勿論、例えば、吸収性ゲル化材料粒子のような実質的に水不溶性であるが、水 膨潤性の粒子状物質も、ウエットレイイングされた繊維ウエブの乾燥段階後に本 発明の繊維状構造体に添加され得、これは、繊維状構造体内に取り込まれ、かつ 当技術に既知の方法の１つにより結合されている。 その代わりに、本発明のウエットレイイングプロセスにおいて、水以外の液体 もスラリーを提供するために用いられ得る。従って、ウエットレイイングされた 繊維ウエブ上に分配される粒子の特徴およびタイプは、前に記載したものと比較 して異なり得る一方で、繊維サスペンジョンを提供するための分散媒として用い られる液体に対する実質的非溶解性かつ実質的非膨潤性を維持している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．繊維、結合手段および粒子状物質を含む繊維状構造体を製造するための方法 において、前記粒子状物質が、実質的に水不溶性かつ実質的に非水膨潤性であり 、前記方法が、次の工程： ａ）繊維を含有する水性スラリーからウエットプロセスにより調製されたウエ ットレイイングされた繊維ウエブを提供する工程、 ｂ）前記ウエットレイイングされた繊維ウエブに前記結合手段を提供する工程 、 ｃ）前記粒子状物質を前記ウエットレイイングされた繊維ウエブの表面上に分 配する工程、 ｄ）前記繊維ウエブを乾燥する工程、および ｅ）前記結合手段を活性化することにより前記繊維ウエブを結合する工程 を含むものである方法。 ２．前記粒子状物質が、臭気制御化合物、好ましくは、ゼオライトおよびシリカ を含む請求の範囲第１項の方法。 ３．前記繊維ウエブの結合が、前記結合手段により排他的に行われる請求の範囲 第１項または第２項の方法。 ４．前記結合手段が、前記スラリー内に提供され、または、その代わりに、前記 繊維ウエブのウエットレイイングの後に提供される請求の範囲第１項ないし第３ 項のいずれか１項の方法。 ５．前記結合手段が、熱溶融性結合繊維を含み、熱処理により活性化され得る請 求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項の方法。 ６．前記結合手段が、硬化性液体組成物、好ましくは、熱処理により活性化し得 る熱硬化性液体組成物を含む請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項の方 法。 ７．前記ウエットレイイングされた繊維ウエブが、親水性セルロース繊維を含む 請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項の方法。 ８．請求の範囲第１項の方法により入手し得る繊維状構造体であって、繊維、結 合手段および粒子状物質を含むウエットレイイングされた繊維ウエブを具備し、 前記粒子状物質が、前記ウエットレイイングされた繊維ウエブの表面上に分配さ れ、その厚みの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％侵入し、前記粒 子状物質が実質的に水不溶性でありかつ実質的に非水膨潤性であることにより前 記繊維状構造体が特徴付けられる繊維状構造体。 ９．前記粒子状物質が、臭気制御化合物、好ましくはゼオライトおよびシリカを 含むことを特徴とする請求の範囲第８項の繊維状構造体。 １０．前記繊維の結合が、前記結合手段により排他的に行われることを特徴とす る請求の範囲第８項または第９項の繊維状構造体。 １１．前記結合手段が、熱溶融性結合繊維を含むことを特徴とする請求の範囲第 ８項ないし第１０項のいずれか１項の繊維状構造体。 １２．前記結合手段が、硬化性液体組成物、好ましくは、熱硬化液体組成物を含 むことを特徴とする請求の範囲第８項ないし第１０項のいずれか１項の繊維状構 造体。 １３．前記ウエットレイイングされた繊維ウエブが、親水性セルロース繊維を含 むことを特徴とする請求の範囲第８項ないし第１２項のいずれか１項の繊維状構 造体。 １４．液体透過性トップシート、吸収性要素およびバックシートを具備する体流 体を吸収するための吸収性物品において、前記吸収性物品が請求の範囲第８項な いし第１３項のいずれか１項の繊維状構造体を具備することを特徴とする吸収性 物品。