KR950008169B1 - 배면시트의 재료로서 종이를 사용한 일회용 흡수제품 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

배면시트의 재료로서 종이를 사용한 일회용 흡수제품

제1도는 본 발명의 일회용 기저귀 상부 평면도이다.

제2도는 본 발명의 일회용 여성 생리대 상부 평면도이다.

제3도는 본 발명의 일회용 기저귀 단면도이다.

제4도는 본 발명의 일회용 여성 생리대 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 허리용 탄성체 2 : 앞면테이프

3 : 배면시트 4 : 허벅지 탄성체

5 : 접착테이프 6 : 액체투과성 상부시트

7 : 이형테이프 8 : 솜털펄프

9 : 고흡수성 수지 10 : 티슈

11 : 고정용 시스템

본 발명은 통상의 일회용 흡수제품에 적용되는 배면시트의 재료로서 종이(Paper)를 사용한 일회용 흡수 제품에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 액체투과성 상부시트(Top Sheet), 솜털펄프(fluff), 배면시트(Black-Sheet) 및 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer) 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품에 있어서, 목재섬유나 인피섬유 또는 종모섬유, 엽섬유, 유관속섬유 등을 가공하여 제조한 펄프(Pulp)를 종이로 만들어 이를 일회용 흡수제품의 배면시트로 사용하므로서 일회용 흡수제품 사용자가 사용후 폐기시킬 경우 폐기된 일회용 흡수제품이 수분, 습기 등에 의하여 형태가 쉽게 파괴되게 하므로서 통상의 배면시트에 의해 방해받는 토양의 수분 및 공기 등의 흐름을 원활하게 하고, 또한 상기와 같이 일회용 흡수제품의 배면시트로서 펄프로 만들어진 종이를 사용하므로서 일회용 흡수제품 사용자가 종래의 천 기저귀와 같은 느낌을 가지게 하므로서 착용감이 좋고 일회용 흡수제품의 심미적인 아름다움을 향상시킬 수 있는 일회용 흡수제품을 제공하려는 것이다.

본 발명에서 일회용 흡수제품이라 함은 일회용 기저귀 또는 일회용 여성 생리대 등으로 알려진 제품들로서 생리작용에 의하여 발생되는 생리혈, 뇨 또는 변 등의 배설물을 간단히 흡수시켜 폐기시키므로서 생활의 편리함으로 도모하기 위하여 사용되는 것이며, 주로 성인여성이나 유아 또는 실금자들이 사용하는 것을 말한다.

본 발명에서 종이라 함은 식물체로부터 얻어진 펄프를 주원료로 하여, 사용하고자 하는 용도에 적합하도록 전처리하여 얇은 형태의 유연성을 갖도록 제조된 것을 말한다.

종이 제조공정중 전처리 과정으로는 물에 풀어진 펄프를 적당한 강도와 유연성을 지닐 수 있도록 방망이 질(Beating)하는 과정, 지력증강제 등과 같은 약품첨가공정 및 불순물 제거공정 등이 포함되며, 이러한 과정을 거친 후 압착 및 건조공정을 거쳐 수분이 제거된 뒤 최종적으로 유연성을 갖는 얇은 형태의 종이가 제조된다.

또한, 이렇게 제조된 종이는 추가적으로 용도에 적합하도록 표면처리될 수도 있다.

즉 이러한 표면처리과정에는 종이의 강도를 증진시키기 위한 상기의 지력증강제 또는 종이 내부로 수분이 침투되는 것을 막기 위한 내수성 향상제 등을 종이표면에 얇게 바르는 표면처리과정이 포함된다.

이러한 표면처리과정을 거쳐 제조된 종이의 하나로서 유산지가 있는데, 이 유산지는 올레인산, 스테아린산 등과 같은 지방산 또는 이러한 지방산을 알콜처리한 올레익 알콜 또는 스테아릭 알콜, 또는 통상의 유지(지방 및 유지) 등과 같은 소수성 원료를 통상의 종이 제조방법에 따라 제조한 종이표면에 얇게 발라 수분이 종이 내부로 침투하지 못하도록 한 종이를 말한다.

이러한 유산지는 기름종이라고도 일컬어지고 있는데, 포장용도로 널리 사용되고 있으며, 특히 식품포장용도로 주로 사용되고 있다.

또한 펄프라 함은 식물체로부터 기계적인 방법 또는 화학적인 방법으로, 또는 기계 및 화학적인 방법을 조합하여 처리해서 얻은 섬유의 집합체를 말한다.

이러한 펄프는 그 주성분이 식물체의 섬유세포이지만 펄프의 종류에 따라서는 주성분외에도 식물체에 자연적으로 포함되어 있는 불순성분이 상당량 함유된 것도 있다.

섬유세포는 식물체의 각 부분에 존재하고, 펄프제조에 이용되는 식물체의 섬유는 크게 목재섬유와 비목재섬유로 분류된다. 목재섬유로는 침엽수 및 활엽수가 포함되며, 비목재섬유로 닥나무 및 뽕나무와 같은 인피섬유, 목화와 같은 종모섬유, 마닐라 마 및 에스파토(Esparto) 등과 같은 엽섬유, 그리고 볏짚, 사탕수수 및 대나무 등과 같은 유관속 섬유등이 포함된다.

또한 종이를 용도에 적합하도록 만들기 위하여 펄프의 원료로서 사용되는 상기 식물체를 종류별로 적당하게 일정비율로 혼합하거나 또는 단일성분으로서 종이를 만들 수 있다.

상기와 같은 일회용 흡수제품을 사용자가 사용후 폐기시킬 경우 통상적으로 가정용 쓰레기와 같이 수집되어 별도의 쓰레기 매립장에 매립되게 된다. 이 경우 매립된 일회용 흡수제품은 형태가 쉽게 파괴되어 토양중의 수분이나 공기의 흐름을 방해하지 않아야 하는 것이 토양의 보호를 위하여 특히 요구됨은 공지의 사실이다.

종래의 일회용 흡수제품은 폴리에틸렌 등의 수지를 필름상태로 만들어 배면시트의 재료로 사용하므로서 토양중에 폐기 또는 매립할 경우 수분등에 의해 파괴되지 않으므로서 토양중의 수분이나 공기의 흐름을 차단하는 단점을 갖고 있다.

통상의 일회용 흡수제품에 사용된 액체불투과성 배면시트는 폴리에틸렌 등과 같은 석유계 수지가 평량(Basis Weight) 15 내지 40g/㎡, 두께 17 내지 65μm정도의 얇은 필름으로 만들어져 사용된다.

이와같이 종래의 일회용 흡수제품에 적용되는 배면시트가 토양중에서 수분등에 의해 형태가 파괴되지 않는 종래 기술의 문제점을 개선하고자 미국의 폴리 컴파운디드 플라스틱(Fully Compounded Plastic, INC.)사에서는 폴리에틸렌계 또는 폴리프로필렌계의 석유계 수지에 전분 성분을 50 내지 60% 함유시킨 것을 폴리스타치(Polystarch)라는 상품명으로 판매하게 되었다.

상기의 폴리스타치(Polystarch), 즉 전분 성분이 함유된 석유계 수치는 기존의 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 수지에 25 내지 50% 양으로 혼합 용융되어 필름으로 만들어져 사용된다.

이렇게 제조된 필름은 토양중에서 전분 성분이 수분 등에 의해 형태가 파괴되나 시간이 경과함에 따라 형태가 충분히 파괴되지 않는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품에 있어서, 목재섬유, 인퍼섬유, 종모섬유, 엽섬유 또는 유관속섬유 등을 가공하여 제조된 펄프를 종이로 만들어 이를 배면시트로서 사용하므로서 일회용 흡수제품 사용자가 사용후 폐시시킬 경우 폐기된 일회용 흡수제품이 수분, 습기 등에 의하여 형태가 쉽게 파괴되게 하므로서 통상의 배면시트에 의해 방해받는 토양의 수분 및 공기 흐름을 원활하게 하는 일회용 흡수제품을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

펄프의 원료로서는 통상적으로 침엽수 또는 활엽수와 같은 목재가 사용되기도 하고 인피섬유, 종모섬유, 엽섬유, 유관속섬유 등이 사용하기도 하는데, 이러한 원료를 펄프로 만들기 위하여 사용되는 약품으로서는 Na₂SO₃, H₂S, Na₂S, Na₂SO₄, NH₄HSO₃, H₂SO₃, NaHSO₃, (NH₄)₃SO₄, Ca(HSO₃)₂, NaOH 등 다양한 약품이 선택적으로 조합 사용되며, 일정한 온도 및 압력하에서 펄프를 추출 생산한다.

그리고 일차 추출된 펄프를 표백처리하여 백색도(Brightness)를 향상시키며, 이때 H₂O₂, NaOH, Cl₂, NaClO, SO₂, Na₂SO₃등 다양한 약품을 선택적으로 조합하여 사용하는 것이 바람직하고, 충분한 백색도를 얻기 위하여 여러단계를 거쳐 표백처리할 수 있다.

이런 공정을 거쳐서 얻은 펄프를 초지기계에 의해 일회용 흡수제품에 사용할 수 있는 종이로 만들어진다.

또 일회용 흡수제품에 배면시트로서 사용되는 종이에, 건조(Dry-) 및 습윤 지력 증강제(Wet-Strength Agent)를 적당량 사용하므로써 착용후 활동 또는 배설물에 의하여 강도가 저하되어 터지거나 배설물이 새는 현상을 개선할 수 있다.

건조시 펄프간의 결합력이 저하되는 것이 방지하기 위한 건조지력 증강제로는 양이온성 전분(CS), 양이온성 폴리 아크릴아미드(CPAM), 음이온성 폴리 아크릴아미드(APAM), 디알데히드 전분(DAS), 폴리비닐알콜(PVA) 및 카르복시 메틸 셀룰로오스(CMC)가 포함되며, 습윤시 펄프간의 결합력이 저하되는 것을 방지하기 위한 습윤 지력증강제로는 디알데히드 전분(DAS), 요소포름 알데히드 수지(UF), 멜리민 포름알데히드 수지(MF) 및 폴리에틸렌 이민이 포함된다. 이들 지력증강제는 0.05% 내지 5.00%의 양으로 사용된다.

일회용 흡수제품에 배면시트로서 사용되는 종이가 착용후 활동 또는 배설물에 의하여 강도가 저하됨으로서 터지거나 배설물이 새는 현상을 개선하기 위한 또다른 방법으로는 배면시트로서 사용되는 종이의 양쪽 표면 전부 또는 일부에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등과 같은 수지를 용융시켜 적당량을 얇은 필름상으로 종이표면에 붙여 사용하는 것이 포함된다.

또한 상기의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 EVA라고 알려진 에틸렌비닐 아세테이트, 천연고무 등과 같은 고융점 접착제를 종이표면에 뿌리거나(spray) 얇게 발라 일회용 흡수제품에 배면시트로서 사용되는 종이가 강도저하로 인해 터지는 현상을 쉽게 방지할 수 있다. 일회용 흡수제품의 배면시트로서 사용되는 종이가 강도저하로 인해 터지는 현상을 방지하기 위하여, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 EVA 등과 같은 석유계 수지 96%를 활석 및 점토 등과 같은 무기물 분말과 혼합 용융시킨 것을 종이표면에 3g/㎡ 이하의 양으로, 6㎛ 이하의 두께가 되도록 바르는 것이 바람직하다.

일회용 흡수제품에 배면시트로서 사용되는 종이의 인장강도는 가장 약한 부분의 인장강도가 최소한 0.2Kgf/in 이상이 되어야 하며, 특히 0.85Kgf/in 이상이 바람직하다.

본 발명은 일회용 흡수제품의 배면시트로서 펄프로부터 제조된 종이를 사용하는 것을 특징으로 하며, 주성분으로는 통상의 일회용 흡수제품에 사용되는 공지의 액체투과성 상부시트, 솜털시트 및 고흡수성 수지를 사용하고, 주성분 이외에 보조성분으로는 공지의 것, 즉 티슈(Tissue), 접착 테이프 또는 고정용 단추, 앞면 테이프, 이형 테이프, 허벅지 또는 허리용 탄성체, 응가밴드(Barrier Cuff. Leg Elastics Cuff), 접착성분 및 팬티등 속옷에 대한 고정용 시스템 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

인장강도를 측정하기 위하여 다음과 같은 시험을 행한다.

○ 인장강도 시험방법 ○

1) 시험샘플을 폭 1인치, 길이 20cm로 절단한다.

2) 준비된 시험샘플을 65%의 상대습도 및 20℃의 항온항습실에 24시간 보관한다.

3) 인장강도 시험기기(Instron사, Model 1000)를 사용하여 샘플의 길이가 10cm가 되도록 샘플을 집게에 고정한다.

4) 샘플의 집게를 10m/분 속도로 인장시키면서 시험샘플이 끊어질때까지 계속 인장력을 가한다.

5) 시험샘플이 끊어지기 직전의 최대 인장력을 인장강도 값으로 취한다.

6) 각 시험샘플에 대해 각각 3회 시험한 후 평균값을 내어 이 값을 시험샘플의 인장강도로 표시한다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에서 상세히 설명한다.

[실시예 1 내지 23]

액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품중에서 배면시트는 본 발명의 펄프를 사용하여 제조된 종이를 사용하였으며, 종이의 인장강도 및 종이 제조에 사용된 펄프 원료에 따라 표 1과 같이 제조한다.

[실시예 24 내지 46]

액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 흡수제품중에서 배면시트는 올레인산을 종이표면에 5g/㎡정도로 얇게 바른 유산지를 사용하였으며, 유산지 제조에 사용된 펄프원료에 따라 표 1과 같이 제조한다.

[실시예 47 내지 53]

액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품중에서 배면시트는 목재펄프를 사용하여 제조된 종이를 사용하였으며, 종이의 표면에 폴리에틸렌 수지를 3g/㎡의 양만큼 얇게 붙여 제조된 것으로 배면시트의 강도에 따라 표 1과 같이 제조한다.

[비교예 1]

액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품중에서 배면시트는 폴리에틸렌계 석유수지로 제조된 필름으로서, 평량은 22g/㎡이고, 두께는 30㎛이다.

[비교예 2]

액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품중에서 배면시트는 비교예 1과 동일한 폴리에틸렌계 석요수지 70%와 폴리 컴파운디드 플라스틱사의 폴리스타치 성분 30%를 혼합하여 제조된 필름으로서, 평량은 22g/㎡이고, 두께는 30㎛이다.

[표 1]

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상기와 같이 제조한 실시예 및 비교예에 대하여 종이의 내수성을 평가하기 위하여 한국 공업 규격 KS M 7019에 나타나 있는 ˝종이 및 판지의 투습성 시험방법˝에 따라 시험을 실시한다. 실험대상 종이를 KSM 7019에 따라 20℃의 온도 및 60%의 습도에서 항온항습조내에 24시간 보관한 후 투습된 수증기량을 종이 단위면적으로 환산한다.

투습된 수증기량을 g/㎡ 일로서 표시한다. 시험결과는 다음과 같다.

[표 2]

실시예에 투습된 수증기의 양은 비교예 1보다는 많으나 비교예 2 보다 거의 대부분 낮아 목적하는 용도에 적합함을 알 수 있다.

또한 상기 실시예 및 비교예에 대하여 배면시트의 형태가 파괴하는 정도를 실험한다.

○ 배면시트의 형태가 파괴되는 정도의 시험방법 ○

1) 1000ℓ 부피의 물통을 준비한다.

2) 4.5kg의 NaCl 및 495.5kg의 증류수를 가한다.

3) NaCl이 충분히 용해될때까지 서서히 교반한다.

4) 준비된 용액이 25℃±1℃가 되도록 조정한다.

5) 준비된 식염수에 상기의 실시예 및 비교예를 동시에 투입한다.

6) 식염수에 투입한 실시예 및 비교예를 직경 4cm, 길이 1m의 나무 막대기로 2시간 간격으로 천천히 저어준다.

7) 시간이 경과함에 따라 실시예와 비교예에 적용된 배면시트가 찢어지거나 터지는데까지 경과되는 시간을 측정한다. 1주일간에 걸쳐 시험한다.

8) 이때 경과되는 시간을 ˝배면시트의 형태가 파괴되는 정도˝라 한다.

상기 시험방법에 따라 배면시트의 형태가 파괴되는 정도를 시험한 후 이 결과를 표 3에 나타내었다.

[표 3]

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상기 표 3의 결과에서와 같이 통상의 일회용 흡수제품인 비교예 1 및 비교예 2에서는 식염수중에서 1주일이 경과할때까지 배면시트의 형태가 파괴되지 않은 반면 실시예 1 내지 23은 모두 38시간이 경과되기 이전까지 배면시트의 형태가 파괴되었음을 알 수 있다. 그리고 실시예 24 내지 46의 경우에서와 같이 유산지를 사용하는 경우에는 배면시트의 형태파괴 정도가 실시예 1 내지 23의 경우보다 더욱 낮으며 실시예 47 내지 53의 경우에서와 같이 종이위에 폴리에틸렌 필름을 얇게 붙인 배면시트를 사용하면 배면시트의 형태가 파괴되는 정도를 더욱 현격하게 낮출 수 있다. 또한 배면시트의 인장강도가 높을수록 식염수중에서 배면시트의 형태가 파괴되는 시간이 오래 걸리며, 목재섬유보다는 인피섬유가 그리고 인피섬유 보다는 종모섬유가 식염수중에서 배면시트의 형태가 더 느리게 파괴됨을 알 수 있다.

또한 상기의 실시예 1 및 비교예에 대하여 심미적인 아름다움을 평가하기 위하여 생후 7개월에서 15개월된 아기를 가진 가정주부 50명을 대상으로 문의 조사하였다. 즉, 상기의 실시예 및 비교예를 배면시트가 위로 향하도록 깨끗한 테이블에 펼친 후 배면시트의 심미적 아름다움을 설문조사하였다. 가장 우수한 경우를 +2, 다소 우수한 경우를 +1, 보통인 경우를 0, 다소 미흡한 경우를 -1, 매우 불량한 경우를 -2로 표시케 한 후 50명의 점수를 환산하여 평균값을 내었다. 그 결과는 표 4에 나타내었다.

[표 4]

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상기 표 4으로부터 실시예 및 비교예의 배면시트의 심미적 아름다움은 실시예의 경우가 비교예의 경우보다 더 우수함을 알 수 있다. 또한 배면시트의 인장강도가 약할수록 심미적 아름다움은 더욱 우수함을 알 수 있다.

상기의 표 4의 결과를 종합하여 볼때 일회용 흡수제품의 배면시트로서 펄프를 사용하여 제조된 종이를 사용하는 것이 통상의 폴리에틸렌계 석유수지를 사용하는 것보다 배면시트의 심미적 아름다움을 보다 더 향상시킬 수 있으며, 또한 일회용 흡수제품을 사용한 후 폐기하였을때 수분 등에 의하여 쉽게 파괴되므로 토양중의 수분이나 공기의 흐름을 방해하지 않을 것임을 알 수 있다.

또한 상기 실시예 22 및 23의 경우와 같이 배면시트 제조에 사용된 펄프 원료를 다양한 비율로 혼합 사용하게 되면 일회용 흡수제품의 배면시트로서 더욱 우수한 물성을 가지게 할 수도 있음을 알 수 있다.

Claims (7)

1. 액체투과성 상부시트, 솜털펄프, 고흡수성 수지 및 배면시트 등으로 구성된 통상의 일회용 흡수제품에 있어서, 배면시트가 종이재임을 특징으로 하는 일회용 흡수제품.
2. 제1항에 있어서, 배면시트의 인장강도가 0.2Kgf/in 내지 10Kgf/in인 일회용 흡수제품.
3. 제1항에 있어서, 배면시트가 유산지임을 특징으로 하는 일회용 흡수제품.
4. 제3항에 있어서, 배면시트가 인장강도가 0.2Kgf/in 내지 10Kgf/in인 일회용 흡수제품.
5. 제1항에 있어서, 배면시트가 펄프를 사용하여 제조된 종이위에 석유계 수지를 붙인 것임을 특징으로 하는 일회용 흡수제품.
6. 제5항에 있어서, 배면시트의 인장강도가 0.2Kgf/in 내지 10Kgf/in인 일회용 흡수제품.
7. 제1항에 있어서, 배면시트가 목재섬유와 비목재섬유를 100 내지 50:0 내지 50 비율로 혼합하여 만든펄프로 제조된 종이임을 특징으로 하는 일회용 흡수제품.