(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース繊維を含む一体型の湿式堆積された吸収性繊維層を含む吸収性部材であって、前記吸収性繊維層が第１の表面と、第２の表面と、Ｘ方向に延在する長さと、Ｙ方向に延在する幅と、Ｚ方向の厚さとを有し、前記吸収性繊維層の厚さが、その第１の表面の０％からその厚さを貫通した第２の表面における１００％の距離までの、厚さ貫通方向で測定される距離の範囲に分割することができ、前記吸収性繊維層の長さ及び幅がエリアを画定し、前記吸収性繊維層の少なくとも７．２×７．２ｍｍ平方のエリアが平均密度を有し、前記吸収性部材が、最大密度を有する場所、最小密度を有する場所、平均最大密度、及び平均最小密度を含む、前記少なくとも７．２×７．２ｍｍ平方のエリア内の厚さ貫通方向の密度プロファイルを有することを特徴とし、前記吸収性部材は、前記最大密度を有する場所に比較して、前記最小密度を有する場所の繊維の間の空隙間隔が増大するように延在され、前記吸収性繊維層が、Ｚ方向において前記層の比較的低い密度の外側ゾーンに隣接して配設された比較的高い密度ゾーンを含み、
ａ）前記層の最大密度が、前記層の厚さの中央の２０％ゾーンの外側に位置し、
ｂ）前記層の厚さ貫通方向における平均最大密度の測定値が、前記層の外側ゾーンの１つの平均密度の少なくとも１．２倍であり、前記層の外側ゾーンは前記層の厚さの（１）５％〜１５％、及び（２）８５％〜９５％に位置する、吸収性部材。
【請求項２】
前記層の最大密度が、前記層の中央の４０％ゾーンの外側に位置する、請求項１に記載の吸収性部材。
【請求項３】
前記層の厚さ貫通方向における平均最大密度の測定値が、前記層の外側ゾーンの１つで測定された前記層の平均密度の少なくとも２．５倍である、請求項１又は２に記載の吸収性部材。
【請求項４】
前記吸収性部材の平均最大密度が、０．２５ｇ／ｃｃを超える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸収性部材。
【請求項５】
前記吸収性繊維層が、ドライラップ、ライナーボード、ペーパーボード、使用済み再生材料、濾紙、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される前駆体材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸収性部材。
【請求項６】
前記比較的低い密度の外側ゾーンが、前記吸収性繊維層の厚さの少なくとも１０％である厚さを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸収性部材。
【請求項７】
Ａ）前記第１の表面及び第２の表面の少なくとも１つが突出部を含み、前記突出部の少なくとも１つが密度プロファイルを有し、前記少なくとも１つの突出部における平均最大密度が、最小密度を有する前記突出部の部分で測定された平均最小密度の１．２〜６．５倍であること、及び／又は
Ｂ）前記吸収性部材の前記第１の表面と第２の表面との間に延在する少なくとも１つの開口部があること、
の更なる特性の少なくとも１つを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸収性部材。
【請求項８】
Ｘ方向及びＹ方向に延在する７．２×７．２ｍｍ平方である少なくとも２つの領域を含み、前記少なくとも２つの領域が、
ａ）厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する第１の領域であって、前記第１の領域は前記吸収性繊維層の前記エリアの一部分を含み、前記第１の領域が、第１の領域の平均最大密度と、第１の領域の平均最小密度と、第１の領域の平均密度とを有し、前記層の前記最大密度が、前記層の厚さの中央の２０％ゾーンの外側に位置し、前記第１の領域の平均最大密度の測定値が、前記第１の領域の平均最小密度の少なくとも１．２倍である、第１の領域と、
ｂ）第２の領域であって、
１）前記第２の領域が厚さ貫通方向の密度プロファイルを有し、前記第２の領域が、前記吸収性繊維層のエリアの一部分を含み、前記第２の領域が、第２の領域の平均最大密度と、第２の領域の平均最小密度と、第２の領域の平均密度とを有し、前記層の前記最大密度が、前記層の厚さの中央の２０％ゾーンの外側に位置し、前記第２の領域の平均最大密度が、前記第２の領域の平均最小密度の少なくとも１．２倍であり、前記第２の領域の平均密度が、前記第１の領域の平均密度よりも少なくとも約０．０５ｇ／ｃｃ大きいこと、又は
２）前記第２の領域が前記吸収性部材の前記エリアの別の部分を含み、前記第２の領域が、平均最大密度と、平均最小密度とを有し、前記層の前記第２の領域内の平均最大密度が、前記第２の領域の平均最小密度の１．２倍未満であること、
の特性の１つを有する、第２の領域と、
を含む、請求項１に記載の吸収性部材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸収性部材を含む使い捨て吸収性物品であって、前記吸収性部材が、液体透過性トップシート、捕捉層、及び吸収性コアからなる群から選択される前記吸収性物品の構成要素である、使い捨て吸収性物品。
【請求項１０】
液体透過性の身体対向面と、液体不透過性面と、前記身体対向面と前記不透過性面との間に配置される請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸収性部材と、を含む吸収性物品であって、前記層の前記比較的低い密度の外側ゾーンが、前記吸収性物品の前記身体対向面に面する、吸収性物品。
【請求項１１】
前記吸収性部材の第１の表面と第２の表面との間に吸収性ゲル化材料を含まない、請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸収性部材。
【請求項１２】
前記吸収性繊維層が処理済みドライラップから本質的になる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸収性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収性部材及びその作製方法、より具体的には、管理された密度プロファイルを有する吸収性部材を提供する吸収性部材及びその作製方法を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
現在、おむつ、生理用ナプキン、及びパンティーライナー等のいくつかの使い捨て吸収性物品には、低密度のエアフェルト吸収性コアが提供されている。エアフェルト、即ち、粉砕木材パルプは、典型的には、いくつかの工程を伴うプロセスで作製される。第１の工程は、湿式ペーパープロセスにおいてパルプ繊維を水中に懸濁し、ヘッドボックスから移動スクリーンに導入することである。この水を、乾燥プロセスに導入する前に、重力及び真空の組み合わせによって除去し、「ドライラップ」と称される比較的高い坪量の材料を形成する。ドライラップは、シート又はロール形態であり得る。その後、ドライラップは、吸収性物品の製造業者に出荷される。吸収性物品の製造業者は、ドライラップを粉砕プロセス又は破砕に供して、エアレイドプロセスによってエアフェルトにするか、又は「毛羽」立たせる。これは、典型的には、吸収性物品の製品製造ラインでオンラインで行われる。
【０００３】
使い捨て吸収性物品で吸収性コア材料として使用されるとき、エアフェルトには、いくつかの制限がある。エアフェルトは、典型的には、一体性が低く、湿潤時に塊になったり、ロープ状化を受ける。エアフェルトは、典型的には、密度が低く、高密度材料ほど毛管作用の可能性を提供することができない。加えて、エアフェルトは、厚さを通じて同一の密度を有し、異なる特性を有するゾーンを備えるコア構造を提供することが所望される場合、密度勾配を有する構造に容易には形成されない。
【０００４】
エアレイド構造物は、吸収性物品に一般的に使用される別のタイプの吸収性材料である。エアレイドプロセスは、エアフェルト又は「毛羽」を形成するためのドライラップの粉砕又は破砕を含む。次いで、ラテックス結合剤等の結合材料を加えて、材料への強度及び一体性を提供することができる。超吸収性ポリマーも、しばしば、エアレイドプロセスに加えられる。エアレイド構造物は、米国特許出願公開第２００３／０２０４１７８（Ａ１）号にあるような、密度勾配を提供する様式で形成することができるが、これは、より高価なプロセス及び材料を伴う。エアレイドプロセスは、しばしば、中間供給元で行われ、変換作業に材料を出荷するための追加費用が生じる。より高価な材料、加工、及び出荷の組み合わせは、極めてより高価な材料及びより複雑な供給連鎖をもたらす。
【０００５】
吸収性物品に使用される種々の異なる吸収性構造物及び他の構造物、並びにその作製方法は、Ｂｕｒｇｅｎｉの米国特許第３，０１７，３０４号、Ｂｕｓｋｅｒの米国特許第４，１８９，３４４号、Ｄｕｂｅの米国特許第４，９９２，３２４号、Ｗｅｂｅｒの米国特許第５，１４３，６７９号、Ｍｕｒｊｉの米国特許第５，２４２，４３５号、Ｃｈａｐｐｅｌｌらの米国特許第５，５１８，８０１号、Ｔａｎｚｅｒらの米国特許第５，５６２，６４５号、Ｋａｍｐｓの米国特許第５，７４３，９９９号、Ｆｅｂｏらの米国特許出願公開第２００３／０２０４１７８（Ａ１）号、Ｇｅｒｎｄｔの米国特許出願公開第２００６／０１５１９１４号、Ｚｈａｏらの米国特許出願公開第２００８／０２１７８０９（Ａ１）号、Ｚｈａｏらの米国特許出願公開第２００８／０２２１５３８（Ａ１）号、Ｚｈａｏらの米国特許出願公開第２００８／０２２１５３９（Ａ１）号、Ｌａｖａｓｈらの米国特許出願公開第２００８／０２２１５４１（Ａ１）号、Ｚｈａｏらの米国特許出願公開第２００８／０２２１５４２（Ａ１）号、及びＤｕｃｋｅｒらの米国特許出願公開第２０１０／０３１８０４７（Ａ１）号を含む、特許文献に開示される。しかしながら、改善された吸収性構造物及びその作製方法についての調査は継続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０２０４１７８（Ａ１）号
【特許文献２】米国特許第３，０１７，３０４号
【特許文献３】米国特許第４，１８９，３４４号
【特許文献４】米国特許第４，９９２，３２４号
【特許文献５】米国特許第５，１４３，６７９号
【特許文献６】米国特許第５，２４２，４３５号
【特許文献７】米国特許第５，５１８，８０１号
【特許文献８】米国特許第５，５６２，６４５号
【特許文献９】米国特許第５，７４３，９９９号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００６／０１５１９１４号
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００８／０２１７８０９（Ａ１）号
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００８／０２２１５３８（Ａ１）号
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００８／０２２１５３９（Ａ１）号
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００８／０２２１５４１（Ａ１）号
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００８／０２２１５４２（Ａ１）号
【特許文献１６】米国特許出願公開第２０１０／０３１８０４７（Ａ１）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
改善された吸収性部材及びその作製方法を提供することが望ましい。特に、改善された液体捕捉、可撓性、張力、及び液体保持を有する吸収性部材を提供することが望ましい。理想的には、低費用でそのような改善された吸収性部材を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、吸収性部材及びその作製方法を目的とする。これらの部材及び方法、より具体的には、管理された密度プロファイルを有する吸収性部材を提供するために使用され得る吸収性部材及びその作製方法の多くの非限定的な実施形態がある。
【０００９】
１つの非限定的な実施形態では、吸収性構造物は、少なくともいくつかのセルロース繊維を含む少なくとも１つの一体型の吸収性繊維層又はウェブを含む。繊維層は、第１の表面と、第２の表面と、長さと、幅と、厚さと、厚さ貫通方向の密度プロファイルと、を有する。密度プロファイルは、実質的には、繊維層の厚さ貫通方向に連続し得る。繊維層は、厚さ貫通方向の密度プロファイルを有するＸ−Ｙ平面にわたって異なる領域を更に含み得る。繊維層の厚さは、その第１の表面の０％からその厚さを貫通した第２の表面における１００％の距離までの、厚さ貫通方向で測定される距離の範囲に分割され得る。ある特定の実施形態では、吸収性層は、最大密度を有する場所と、最小密度を有する部分（複数を含む）と、を備える。層の厚さ貫通方向における平均最大密度の測定値は、最小密度を有する部分（複数を含む）の平均密度の少なくとも約１．２倍であり得る。１つの非限定的な実施形態では、繊維層は、比較的中央に集中する密度プロファイルを有し、（ａ）層の最大密度が、層の厚さ貫通方向の約３５％〜約６５％の距離、あるいは、約４０％〜約６０％の距離に位置し、（ｂ）層の厚さ貫通方向の平均最大密度の測定値が、層の外側ゾーンで測定された層の平均密度の少なくとも１．２倍であり、層の外側ゾーンが層の厚さの（１）５％〜１５％、又は（２）８５％〜９５％である。
【００１０】
他の実施形態では、繊維層の密度プロファイルは、繊維層の表面の１つの方に歪んでいる。かかる実施形態では、（ａ）層の最大密度が、層の厚さ貫通方向の約３５％〜約６５％の距離、あるいは、約４０％〜約６０％の距離である層の外側ゾーンに位置し、（ｂ）層の厚さ貫通方向の平均最大密度の測定値が、層の外側ゾーンで測定されたウェブの平均密度の少なくとも１．２倍であり、層の外側ゾーンが層の厚さの（ｉ）５％〜１５％、又は（ｉｉ）８５％〜９５％である。
【００１１】
他の実施形態が可能である。例えば、上記の吸収性部材は、領域内、又はそれらの全表面上で更に圧縮され得る。他の実施形態では、ウェブが、異なる密度プロファイルを有する異なる領域を有し得る。他の実施形態では、吸収性部材に、三次元トポグラフィーが提供され得る。更に他の実施形態では、吸収性部材は、有孔であり得る。
【００１２】
吸収性部材の形成方法は、機械的変形プロセスによって少なくとも１つのサイクル（又はパス）に前駆体ウェブを供することを含む。前駆体材料は、ロール又はシート形態（例えば、シートパルプ）であり得る。前駆体材料は、ドライラップ、ライナーボード、ペーパーボード、使用済み再生材料、濾紙、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、任意の好適な湿式セルロース含有材料を含み得る。これらの方法は、一対の逆回転ロールに前駆体ウェブを通過させることを含み得る。個々のロールの表面は所望のタイプの変形によって異なるが、平滑（即ち、アンビルロール）であっても、突出部を備える形成要素若しくは「雄型」要素が提供されてもよい。典型的には、これらの方法は、機械的変形プロセスによって前駆体ウェブを複数のサイクル（又はパス）に供することを含む。機械的変形プロセスは、少なくとも４つのロールがあり、これらのロールの少なくとも２つが他のロールと共に２つ以上のニップを画定する、「入れ子」ロール配列を利用し得る。
【００１３】
本明細書に記載される方法は、種々の目的のために使用され得る。そのような目的は、ハンマーミルにおいて物質を解繊させるのに必要とされるエネルギーを低減させるために、前駆体材料をハンマーミルに供給する前に、前処理工程としての役目を果たすことから、製造ライン上に作られる吸収性物品で用いる準備ができている完成した吸収性部材を調製するために吸収性物品製造ラインにおける単位操作としての役目を果たすことに及び得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
以下の発明を実施するための形態は、図面を鑑みることにより更に十分に理解されるであろう。
【図１】ドライラップのウェブの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の断面図。
【図１Ａ】ドライラップのウェブの厚さ貫通方向のマイクロコンピューター断層撮影の密度プロファイルのグラフ。
【図２】両面を低密度化した吸収性部材を形成するために、本発明の方法の一実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブの断面図の顕微鏡写真。
【図３】図２に示されるタイプの吸収性部材の透視図のマイクロコンピューター断層撮影走査像。
【図４】図２及び３に示されるもの等のいくつかの吸収性部材のマイクロコンピューター断層撮影の密度プロファイルのグラフ。
【図５】片面を「低密度化した」吸収性部材を形成するために、本発明の方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブの断面図の顕微鏡写真。
【図６】図５に示される吸収性部材と同様の４つの吸収性部材の厚さ貫通方向のマイクロコンピューター断層撮影の密度プロファイルのグラフ。
【図７】再密度化されているか、又は圧縮されている、その像の左側にあるその一部分を有する吸収性部材の断面図の顕微鏡写真。
【図８】三次元吸収性部材を形成するために本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブの写真。
【図９】有孔吸収性部材を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブの写真。
【図１０】異なる密度を有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材を形成するために、再密度化されているか、又は圧縮されている、その像の中央にその一部分を有する吸収性部材の透視図の顕微鏡写真。
【図１１】「局所的に低密度化」した吸収性部材を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブ。
【図１２】Ｚ方向において層の２つの比較的低い密度の外側部分の間に配設された比較的高い密度ゾーンを含む、厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する、第１の吸収性部材を備え、第１の吸収性部材の片面に隣接した第２の吸収性部材を備える、吸収性構造物の種々の実施形態を示す概略的側面図。
【図１３】比較的高い密度ゾーンに隣接したＺ方向に配設された層の比較的低い密度の外側部分を備えるその厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する第１の吸収性部材を備え、第１の吸収性部材の片面に隣接した第２の吸収性部材を備える、吸収性構造物の種々の実施形態を示す概略的側面図。
【図１４】先行技術のエンボス加工処理における２つのエンボス加工部材の断面の側面図。
【図１５】図２に示される両面を低密度化した吸収性部材等の吸収性部材を作製するための装置の一実施形態の概略的側面図。
【図１５Ａ】吸収性部材を作製するための装置の別の実施形態の概略的側面図。
【図１５Ｂ】吸収性部材を作製するための装置の別の実施形態の概略的側面図。
【図１５Ｃ】吸収性部材を作製するための装置の別の実施形態の概略的側面図。
【図１５Ｄ】吸収性部材を作製するための装置の別の実施形態の概略的側面図。
【図１６】装置内のロールの２つの表面の１つの非限定的な実施形態の拡大した透視図。
【図１７】図１６に示されるロールの表面の更に拡大した透視図。
【図１８】いかに２つのロール上の歯をニップ内に整合させ得るかを示すウェブ上のエリアの概略的平面図。
【図１９】相互噛合ロールの一部分の断面図。
【図２０】相互噛合ロールの一部分の間のウェブの写真。
【図２１】吸収性部材を作製するための装置の別の実施形態の概略的側面図。
【図２２】図５に示される片面を低密度化した吸収性部材等の吸収性部材を作製するための装置の一実施形態の概略的側面図。
【図２３】図７に示されるもののような再密度化／圧縮した吸収性部材、あるいは図８及び９にそれぞれ示されるような、三次元又は有孔吸収性部材を作製するための装置の１つの非限定的な実施形態の概略的側面図。
【図２４】図８及び９にそれぞれ示されるような、三次元又は有孔吸収性部材を作製するための装置の１つの非限定的な実施形態の概略的側面図。
【図２５】三次元吸収性部材への前駆体ウェブの形成工程のための形成部材の１つの非限定例の概略的側面図。
【図２６】三次元吸収性部材への前駆体ウェブの形成工程のための形成部材の別例の透視図。
【図２７】有孔吸収性部材への前駆体ウェブの形成工程のための形成部材の１つの非限定例の概略的側面図。
【図２８】吸収性部材の一部分が再密度化されているか、又は圧縮されている場合の吸収性部材への前駆体ウェブの形成工程のための形成部材の１つの非限定例。
【図２９】局所的に低密度化した吸収性部材への前駆体ウェブの形成工程のための形成部材の１つの非限定例。
【図３０】マイクロコンピューター断層撮影試験方法のための検体を示す概略平面図。
【図３１】マイクロコンピューター断層撮影試験方法によって解析された検体の所望の領域（ＲＯＩ）の概略的側面図。
【図３２】本明細書に記載される方法で使用することができるロールの別の実施形態の表面の透視図。
【００１５】
吸収性構造物及び図面に示されるその作製方法の実施形態は、本来は、例証となるものであり、特許請求の範囲によって定義された本発明を制限することを意図しない。更に、本発明の各特徴は、詳細な説明に照らし合わせれば、より完全に明確になり理解されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
定義
「吸収性物品」という用語には、生理用ナプキン、パンティーライナー、タンポン、陰唇間装置、創傷被覆材、おむつ、成人用失禁物品、拭き取り用品等の使い捨て物品が含まれる。また更に、本明細書に開示される方法及び装置によって生産される吸収性部材は、研磨パッド、ドライモップパッド（例えば、ＳＷＩＦＦＥＲ（登録商標）パッド）等の他のウェブへの有用性を見出すことができる。かかる吸収性物品の少なくとも一部は、月経又は血液、膣分泌物、尿、及び便等の体液の吸収を目的とする。拭き取り用品は、体液を吸収するために使用されてもよく、又は表面を洗浄する等、他の目的で使用されてもよい。上記の種々の吸収性物品は、典型的には、液体透過性トップシート、トップシートに接合される液体不透過性バックシート、及びトップシートとバックシートとの間の吸収性コアを含む。
【００１７】
本明細書で使用するとき、「吸収性コア」という用語は、液体の貯蔵に主に関与する吸収性物品の構成要素を指す。そのようなものとして、吸収性コアは、典型的には、吸収性物品のトップシート又はバックシートを含まない。
【００１８】
本明細書で使用するとき、「吸収性部材」という用語は、典型的には、１つ以上の液体処理機能性、例えば、液体捕捉、液体分配、液体輸送、液体貯蔵等を提供する、吸収性物品の構成要素を指す。吸収性部材が、吸収性コア構成要素を備える場合、吸収性部材は、吸収性コア全体又は吸収性コアの一部分のみを備えることができる。
【００１９】
本明細書で使用するとき、「吸収性構造」という用語は、吸収性物品の２つ以上の吸収性構成要素の配列を指す。
【００２０】
本明細書で使用するとき、「圧縮」及び「再密度化」とは、ウェブの密度が増加するプロセス工程を指す。
【００２１】
「横方向」という用語は、ウェブの平面内で機械方向に垂直な経路を意味する。
【００２２】
本明細書で使用するとき、「低密度化」という用語は、ウェブの密度が低減する「密度低減」を指す。
【００２３】
本明細書で使用するとき、「密度プロファイル」という用語は、吸収性部材の厚さ貫通方向の密度の変化を指し、厚さを通じて実質的に均一な密度を有する吸収性部材の密度における一般的な変形例とは区別することができる。密度プロファイルは、本明細書に記載される構成のいずれかであり得る。密度プロファイルは、顕微鏡写真、ＳＥＭ及びマイクロコンピューター断層撮影走査像で例示され得る。
【００２４】
本明細書で使用するとき、「別個の」という用語は、異なる又は接続されていないことを意味する。「別個の」という用語が、形成部材上の形成要素に対して使用されるとき、形成要素の遠位（又は放射状に最も外側の）端が、機械及び機械横方向の両方を含む方向で異なる又は接続されていないことを意味する（例えば、形成要素の基部は、ロールの同一表面中に形成され得るにもかかわらず）。例えば、リングロールの隆起部は、別個であるとは見なされない。
【００２５】
「使い捨て」という用語は、洗濯する、ないしは別の方法で吸収性物品として復元若しくは再使用することを意図しない、吸収性物品を説明するために本明細書で使用される（即ち、それらは、使用後に廃棄される、好ましくは、再利用されるか、堆肥化される又はそうでなければ環境に適合する方式で処分されることを意図している）。
【００２６】
本明細書で使用するとき、「ドライラップ」という用語は、ロール又はシート形態であり得る、乾燥した湿式セルロースを含有する繊維性材料を指す。ドライラップはまた、毛羽パルプ又は粉砕パルプ（communition pulp）としても知られている。いくつかの用途としては、ドライラップは、比較的重いキャリパー、高坪量シート形態で生産されるＳＢＳＫ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｋｒａｆｔ）又はＮＢＳＫ（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  Ｂｌｅａｃｈｅｄ  Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｋｒａｆｔ）パルプを含む。シート製品は、使い捨て物品製造業者への出荷のために連続ロール又はシートのスタックに巻かれている。製造工場で、ロールは、できるだけ合理的に個々の繊維に還元され、それによってセルロース「毛羽」を形成するように、ハンマーミル等の装置に連続的に送り込まれる。あるいは、ドライラップ粒度材料は、本明細書に記載されるプロセスによって低密度化され得る。セルロース繊維に加えて、ドライラップは、レーヨン、ポリエステル、綿の繊維、使用済再生材料、他の繊維性材料、又は更には微粒子添加剤を含むことができ、これには、無機充填剤、カオリン粘土、又は粉末セルロース等の商品が含まれる。本発明に有用なタイプのドライラップ材料は、米国特許第６，０７４，５２４号及び第６，２９６，７３７号に記載されるものを含む。
【００２７】
吸収性部材のゾーンに関して本明細書で使用する、「外面」、「外端」、及び「外部」は、吸収性部材の中央部を通過する平面から離れたｚ方向に離間配置されるこれらのゾーンを指す。
【００２８】
「接合した」という用語は、ある要素を他の要素に直接固着することによって、要素を別の要素に直接固定する構成；ある要素を中間部材（類）に固着し、次にその中間部材を他の要素に固着することによって、ある要素を他の要素に間接的に固定する構成；ある要素が別の要素と一体化する構成、即ち、ある要素が他の要素の本質的な一部分である構成；を包含する。「接合した」という用語は、要素の１つの表面全体にわたり要素が完全に別の要素に固定されている構成に加え、要素が別の要素の選択された位置に固定されている構成を包含する。
【００２９】
「層」という用語は、第１次元がＸ−Ｙである、即ち、その長さ及び幅に沿っている、吸収性部材を指すために本明細書で使用される。「層」という用語が、必ずしも材料の単一層又はシートに限定されないことは理解されるべきである。したがって、層は、必要なタイプの材料のいくつかのシート若しくはウェブのラミネート又は組み合わせを含むことができる。したがって、「層」という用語は、「層（複数を含む）」及び「層状（layered）」という用語を含む。
【００３０】
本明細書で使用するとき、「機械方向」という用語は、ウェブ等の材料が製造プロセス中に通って進む経路を意味する。
【００３１】
「機械的に衝撃を与える」又は「機械的に変形する」という用語は、本明細書で互換的に使用することができ、材料に機械的力を及ぼすプロセスを指す。
【００３２】
「マイクロＳＥＬＦ」は、本明細書に定義されるＳＥＬＦプロセスのものと装置及び方法が類似するプロセスである。マイクロＳＥＬＦ歯は、異なる次元を有し、それらが先端及び後端上に開口部を有する房の形成をより促進するようにする。ウェブ基板中に房を形成するためにマイクロＳＥＬＦを使用するプロセスは、米国特許出願公開第ＵＳ  ２００６／０２８６３４３（Ａ１）号に開示されている。
【００３３】
本明細書で使用するとき、「ペーパーボード」という用語は、重量紙及び０．１５ミリメートルよりも厚い他の繊維板の類を指し、ボール紙、厚紙、チップボード、段ボール紙、波形ボード、及びライナーボードが含まれる。
【００３４】
形成部材に関連して本明細書で使用するとき、「パターン化」という用語は、その上に別個の要素を有する形成部材、並びにリングロール上に隆起部及び溝等の連続形成部を有するものを含む。
【００３５】
本明細書で使用するとき、「使用済み再生材料」という用語は、概ね、家庭、流通、小売、工業、及び解体等の使用済み源に由来し得る材料を指す。「使用済み繊維」とは、使用目的を達成した後に、処分又は回収のために廃棄され、使用済み再生材料の一部であることを目的とする、消費者製品から得られる繊維を意味する。使用済み再生材料は、廃棄前の消費者又は製造業者の破棄用ストリームの材料の分別から得られてもよい。この定義は、例えば、波形段ボール箱を含む、製品を消費者に輸送するために使用される材料を含むことを目的とする。
【００３６】
「領域（複数を含む）」という用語は、吸収性部材のＸ−Ｙ平面にわたる部分又は区域を指す。
【００３７】
「リングロール」又は「リングロール加工」という用語は、逆回転ロール、連続的隆起部及び溝を含有する相互噛合ベルト、又は相互噛合プレートを備える、変形部材を使用したプロセスを指し、変形部材の相互噛合隆起部及び溝が、それらの間に挿入されるウェブを係合し伸長させる。リングロール加工の場合、変形部材は、歯及び溝の配向に依存して、機械横方向又は機械方向にウェブを伸張させるように配置され得る。
【００３８】
「回転刃式孔開け」（ＲＫＡ）という用語は、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦに関して、本明細書に定義されたものと同様の相互噛合変形部材を使用した、プロセス及び装置を指す。ＲＫＡプロセスは、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦ変形部材の比較的平坦で伸長された歯が、一般に遠位端に向かって尖っているように改善されているという点で、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦとは異なる。歯は、米国特許出願公開第ＵＳ  ２００５／００６４１３６（Ａ１）号、同第ＵＳ  ２００６／００８７０５３（Ａ１）号、及び同第ＵＳ  ２００５／０２１７５３号に開示されるように、有孔のウェブ、又は場合によっては、三次元的に有孔のウェブを生産するために、ウェブを切断し、並びに変形させるように研がれてもよい。ＲＫＡ歯は、他の形状及びプロファイルを有し得、ＲＫＡプロセスはまた、ウェブに孔を開けることなく、繊維ウェブを機械的に変形させるために使用することもできる。歯の高さ、歯間隔、ピッチ、係合深さ、及び他の加工パラメーター等のその他の点について、ＲＫＡ及びＲＫＡ装置は、ＳＥＬＦ又はマイクロＳＥＬＦに関して本明細書に記載されるものと同じであってもよい。
【００３９】
「ＳＥＬＦ」又は「ＳＥＬＦ加工（SELF'ing）」という用語は、Ｐｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ技術を指し、ＳＥＬＦは、Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｌｉｋｅ  Ｆｉｌｍの略である。そのプロセスは元来、有益な構造特性を有するようにポリマーフィルムを変形するために開発されたが、ＳＥＬＦ加工プロセスは、繊維性材料等の他の材料において有益な構造を作り出すために使用され得ることが見出された。ＳＥＬＦによって作り出されるプロセス、装置、及びパターンは、米国特許第５，５１８，８０１号、同第５，６９１，０３５号、同第５，７２３，０８７号、同第５，８９１，５４４号、同第５，９１６，６６３号、同第６，０２７，４８３号、及び同第７，５２７，６１５（Ｂ２）号に図示及び記載されている。
【００４０】
本明細書で使用するとき、「一体型の構造物」という用語は、単一層を含むか、又は水素結合及び機械的絡み合いによって一体化されるが、別々に形成されて、接着剤等の接着手段を用いて一緒に接合させる多層を組み立てることによって形成されない、完全に一体化した多層を含む、構造物を指す。一体型の構造物の一例は、異なるタイプの繊維（組織作製時に柔軟性のための外層を形成するために他のセルロース繊維上に敷設され得るユーカリ繊維等）を含む構造物である。
【００４１】
「上部」という用語は、使用中、吸収性物品の着用者により近い、即ち、吸収性物品のトップシートに向かった、層等の吸収性部材を指し、反対に、「下部」という用語は、バックシートに向かって、吸収性物品の着用者からより離れた吸収性部材を指す。「横方向」という用語は、物品のより短い寸法の方向に対応し、概して、使用中、着用者の左右配向に対応する。次いで、「長手方向」とは、横方向に垂直な方向を指すが、厚さ方向には対応しない。
【００４２】
「Ｚ次元」という用語は、部材、コア又は物品の長さ及び幅に直交する次元を指す。Ｚ次元は、通常、部材、コア又は物品の厚さに対応する。本明細書で使用するとき、「Ｘ−Ｙ次元」という用語は、部材、コア又は物品の厚さに直交する平面を指す。Ｘ−Ｙ次元は、通常、部材、コア又は物品の長さ及び幅のそれぞれに対応する。
【００４３】
「ゾーン（複数を含む）」という用語は、吸収性部材のＺ方向の厚さ貫通方向の部分又は区域を指す。
【００４４】
Ｉ．吸収性部材
本発明は、吸収性部材及びその作製方法、より具体的には、管理された密度プロファイルを有する吸収性部材を提供する吸収性部材及びその作製方法を目的とする。本明細書に記載される方法は、密度プロファイルの多くの特性を制御又は調節することができる。吸収性部材の厚さ貫通方向の最大密度のゾーンの位置が制御され得る。最大密度の量が制御され得る。高密度及び低密度を有するゾーンの厚さが制御され得る。低密度を有する領域（複数を含む）の平均密度に対する平均最大密度の比率が制御され得る。加えて、これらの特性のいずれかは、吸収性部材の長さ及び／又は幅にわたって修正することができる。
【００４５】
本明細書に記載される方法は、エアレイドウェブを作り出すような厄介な問題もなく、経費を使わないで密度プロファイルを提供することができる。複数の層から形成されたエアレイド構造のものとは異なり、密度プロファイルは、実質的に、繊維ウェブの厚さを通じて連続し得る。より具体的には、複数の層から形成されたエアレイド構造物は、段階的な密度勾配を有すると考えられる。一方、本明細書に記載される吸収性部材の密度プロファイルは、実質的に、繊維ウェブの厚さを通じて連続し得る（グラフで表すとき、密度プロファイルが、主要な工程変更及び／又は中断することのない実質的に連続した曲線を形成することができるため）。したがって、本明細書に記載される吸収性部材は、非エアレイドであり得る。結果として、吸収性部材は、エアレイド材料を作製するのに使用されることがあるラテックス結合剤等の結合材料を実質的に含まない、又は全く含まない場合がある。本明細書に記載される吸収性部材はまた、必要に応じて、エアレイド材料に別の一般的な原料である吸収性ゲル化材料を実質的に含まなくても、全く含まなくてもよい。本明細書に記載される方法は、水を添加する及び／又は前駆体材料を加熱するような厄介な問題もなく、経費を使わないで密度プロファイルを提供することができる。
【００４６】
吸収性部材は、紙等級材料であり得る少なくともいくつかのセルロース材料を含むウェブ又はシートの形態である「前駆体材料」から作製される。前駆体材料は、ドライラップ、ライナーボード、ペーパーボード、使用済み再生材料、濾紙、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない、任意の好適な湿式堆積された材料を含み得る。場合によっては、これらの吸収性部材は、これらの湿式堆積された材料の１つからなっても、それらから本質的になってもよい。
【００４７】
前駆体材料は、典型的に、複数の個々の繊維を備える。セルロース繊維の大部分は、ウェブの費用を低く維持する等の種々の利点を提供することができる。本発明の特定の態様では、前駆体材料は、繊維含有物を有し、これは、少なくとも約９０重量％の繊維がセルロースであるか、又は繊維が約１ｃｍ（約０．４インチ）を超えない長さを有する。あるいは、少なくとも約９５重量％、任意に、少なくとも約９８重量％の繊維がセルロースであるか、又は繊維が約１ｃｍ（約０．４インチ）を超えない長さを有する。別の所望の設定では、前駆体ウェブは、実質的に約１００重量％の繊維がセルロースであるか、又は繊維が約１ｃｍ（約０．４インチ）を超えない長さを有する。
【００４８】
前駆体材料を含む繊維は、木材パルプ繊維として一般に知られているセルロース繊維を含む。適用できる木材パルプには、クラフト（Kraft）パルプ、亜硫酸パルプ、及びサルフェートパルプ等の化学パルプ、並びに例えば、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、及び化学的に改質したサーモメカニカルパルプ等のメカニカルパルプが挙げられる。しかしながら、化学パルプは、ある特定の実施形態では、それらから作製される前駆体材料への優れた特性を付与し得るため、好ましい場合がある。落葉樹（以下、「広葉樹材」とも呼ばれる）及び針葉樹（以下、「針葉樹材」とも呼ばれる）の両方に由来するパルプが利用できる。広葉樹繊維及び針葉樹繊維はブレンドすることができ、あるいは、複数の層に堆積させて、層状ウェブを提供することができる。米国特許第３，９９４，７７１号及び同第４，３００，９８１号は、広葉樹及び針葉樹の層化を記載する。また、上記部類のいずれか又はすべて、並びに前駆体ウェブ作製を容易にするために使用された充填剤及び接着剤等の他の非繊維性材料を含有し得る再生紙から得られる繊維も、本発明に適用可能である。上記に加えて、ポリマー、特に、ヒドロキシルポリマーから作製される繊維及び／又はフィラメント繊維を本発明で使用してもよい。好適なヒドロキシルポリマーの非限定例には、ポリビニールアルコール、デンプン、デンプン誘導体、キトサン、キトサン誘導体、セルロース誘導体、ゴム、アラビナン、ガラクタン、及びこれらの混合物が含まれる。
【００４９】
前駆体材料を含む繊維は、通常、木材パルプ由来の繊維を含む。コットンリンター、バガス、羊毛繊維、絹繊維等の他の天然繊維を使用することができるが、本発明の範囲内であることを目的とする。レーヨン、ポリエチレン、及びポリプロピレン繊維等の合成繊維はまた、天然セルロース繊維と組み合わせて使用することもできる。使用することができるある例示的なポリエチレン繊維は、ＰＵＬＰＥＸ（登録商標）であり、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．）から入手可能である。
【００５０】
繊維は、典型的には、繊維間の絡み合い及び水素結合によって結合される。繊維は、任意の好適な配向を有し得る。ある特定の前駆体材料では、繊維は、形成プロセスのそれらが形成されるプロセスの方向（又は「機械方向」）に主に整合される。
【００５１】
図１は、ドライラップを含む前駆体材料の一実施形態のＳＥＭ像である。図１に示されるように、前駆体材料は、概ね、その厚さを通じて比較的に密度が高い単一層構造物である。この前駆体材料は、空隙容量及び高剛性がないため、吸収性物品の構成要素として用いるのに好適ではない。実施例の項にある表１は、２つのかかる前駆体材料の特性を示す。Ｘ軸上に示される前駆体材料の厚さＴ貫通方向の距離を有するかかる前駆体材料の密度、及びＹ軸上にこれらの位置で前駆体材料の対応する密度を示すグラフを図１Ａに示す。かかるグラフは、試験方法の項に示されるマイクロコンピューター断層撮影の走査手順に従って実行されるマイクロコンピューター断層撮影走査から調整することができる。図１及び１Ａに示されるように、前駆体材料の表面で密度の低い部分もあるが、これらは、前駆体材料の全体の厚さの有意な部分を含まない。本明細書に記載される方法は、吸収性物品における吸収性部材として用いるのに好適であるように、ドライラップ（又は他の前駆体材料）の全体（つまり、平均）密度及び剛性を低減させ、その少なくともいくつかのゾーンにおいてその空隙容量を増加させる。これらの方法はまた、前駆体材料の平均キャリパーも増加させることができる。
【００５２】
前駆体材料は、任意の好適な特性を有し得る。前駆体材料の破裂強度は、破裂強度のためのＴＡＰＰＩ試験方法であるＴ  ４０３  ｏｍ−９１に従って測定された１，５００ｋＰａ以上の高さであり得る。概ね、より低い破裂強度を有する前駆体材料は、より容易に機械的に変性され、それらの密度を低減させる（つまり、「密度低減」プロセスによって「低密度化」する）。このことは、この説明の終わりに提供される実施例の項にある表２に示される。表２はより低い破裂強度を有するドライラップサンプル中で、このキャリパーの増加がより大きくなることを示す。したがって、１，５００、１，４００、１，３００、１，２００、１，１００、１，０００、９００、８００、７５０、７００、６００、５００、４００、３００、２００、若しくは１００ｋＰａ未満、又はそれ以下の破裂強度を有することが前駆体材料には所望であり得る。破裂強度はまた、これらの破裂強度数のいずれかの間のいかなる範囲内にも含まれ得る。
【００５３】
前駆体材料は、任意の好適なキャリパー、坪量、及び密度を有し得る。ドライラップは、概ね、少なくとも約１．０１６ｍｍ（０．０４インチ）以上、例えば、約１〜１．５ｍｍ（約０．０４〜約０．０６インチ）のキャリパーを有する。しかしながら、出願者は、できるだけ低い約０．５ｍｍ（約０．０２インチ）のキャリパーを有するように特別に作製されたドライラップを有する。したがって、いくつかの実施形態では、前駆体材料のキャリパーは、約０．５〜１．５ｍｍ（約０．０２〜約０．０６インチ）に及び得る。市販のドライラップは、典型的には、約４９０〜約９８０ｇｓｍ（１００〜２００ポンド／１，０００ｆｔ2）の坪量を有する。しかしながら、出願者は、できるだけ低い９８ｇｓｍ（２０ポンド／１，０００ｆｔ2）の坪量を有するように特別に作製されたドライラップを有する。したがって、いくつかの実施形態では、前駆体材料の坪量は、約９８ｇｓｍ（２０ポンド／１，０００ｆｔ2）〜約９８０ｇｓｍ（２００ポンド／１，０００ｆｔ2）に及び得る。いくつかの実施形態では、前駆体ウェブ材料は、約０．２５ｇ／ｃｃ〜約０．６ｇ／ｃｃ、又はそれ以上、あるいは約０．３ｇ／ｃｃ〜約０．６ｇ／ｃｃの密度を有し得る。典型的には、かかる前駆体材料は、それらの厚さを通じて比較的均一な密度を有する。例えば、前駆体材料の厚さ貫通方向の平均最大密度の測定値は、典型的には、最小密度を有する部分（複数を含む）の平均密度の約１．１倍以下であり得る。
【００５４】
前駆体材料は、任意の好適な含水量を有し得る。低含水量及び高含水量を使用することができるが、ドライラップは、通常、約１０パーセント未満、例えば、約７パーセントの含水量を有する。概ね、低含水量を有する前駆体材料は、より容易に機械的に変性され、それらの密度を低減させる（「低密度化する」）。例えば、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％以下、又はこれらのパーセンテージのいずれかの間の任意の範囲の含水量を有することが前駆体ウェブ材料には所望であり得る。
【００５５】
前駆体材料は、ある特定の実施形態では、処理されても、部分的に処理されても（つまり、処理部分及び未処理部分を有する）、処理されなくてもよい。前駆体材料が処理される場合、化学的剥離剤等の剥離剤が含まれるが、これに限定されない、任意の好適な処理が提供され得る。好適な処理の例は、米国特許第６，０７４，５２４号、同第６，２９６，７３７号、同第６，３４４，１０９（Ｂ１）号、及び同第６，５３３，８９８（Ｂ２）号に記載される。典型的には、未処理前駆体材料は、処理された又は部分的に処理された前駆体材料よりも高い破裂強度を有する。剥離剤の形態で少なくともいくつかの処理による前駆体材料の提供により、前駆体材料がより容易に機械的に変性されて、その密度を低減させることができる。
【００５６】
本明細書に記載される方法によって形成された吸収性部材は、任意の好適な全体の特性を有し得る。吸収性部材は、約２５Ｎ以下の平均屈曲耐性値、又は任意のより小さい屈曲耐性値を有し得、これには約１０Ｎ以下が含まれるが、これに限定されない。吸収性部材は、約０．０５〜０．５ｇ／ｃｃの平均密度範囲を有し得る。本明細書に記載される種々の可能な前駆体材料及び吸収性部材の平均密度範囲が重なり合う場合があることが理解されるべきである。これは、多種多様の可能な前駆体材料によるためである。所与の前駆体材料については、本明細書で形成される吸収性部材の平均密度は、前駆体材料の平均密度よりも低い。本明細書に記載される方法は、任意の好適な平均密度を有する吸収性部材を形成することができ、これには、高可撓性を有する０．２５ｇ／ｃｃ未満、０．２５ｇ／ｃｃに等しい、０．２５ｇ／ｃｃを超える平均密度が含まれるが、これらに限定されない。これらの方法はまた、任意の好適な厚さを有する吸収性部材を形成することもでき、これは、４ｍｍ以下、又は４ｍｍを超えるものが含まれるが、これらに限定されない。
【００５７】
最大（又はピーク）密度を有する吸収性部材の部分の位置は、吸収性部材のほぼ中央（つまり、吸収性部材の厚さ貫通方向の距離の約５０％）であり得る。あるいは、最大密度の位置は、吸収性部材の厚さ貫通方向の約２０％〜約９５％の距離のどこでも起こり得るように、吸収性部材の厚さ貫通方向の最大３０％の距離、又はそれ以上で変化し得る。この範囲の下端（例えば、２０％時点）は、それが作製されるとき、吸収性部材のいずれかの面で形成され得るが、吸収性部材の低密度部分は、典型的には、吸収性部材が吸収性物品に組み込まれるとき、上部表面を含む。吸収性部材は、ピークで、及び約０．１〜０．６５ｇ／ｃｃのピーク周辺で、吸収性部材の厚さの＋／−５％の位置で測定された平均最大密度範囲を有し得る。したがって、平均最大密度は、約０．２５ｇ／ｃｃ以下であっても、約０．２５ｇ／ｃｃを超えてもよい。吸収性部材は、最小密度を有する位置で、並びに約０．０２から約０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、及び０．５５ｇ／ｃｃの１つの最小密度を有する位置周辺の吸収性部材の厚さの＋／−５％の位置で測定された平均最小密度範囲を有し得る。
【００５８】
吸収性部材は、平均最大密度の（吸収性部材の厚さ貫通方向の０〜４％及び９６〜１００％の距離である最外部のゾーンを除いた、最大ゾーンの外側の最小密度ゾーンにおける）平均最小密度に対する任意の好適な比を有し得る。本明細書に記載される測定値の変動を低減させるためにこれらの最外部のゾーンは、考慮されない。本明細書で使用するとき、「平均外側密度」という用語は、層の厚さの（１）５％〜１５％、及び（２）８５％〜９５％である吸収性部材の外側部分で測定された平均値又は平均密度を指す。平均最大密度の平均外側密度に対する比が本明細書に特定されるとき、それは、平均最大密度の最小平均密度を有する外側部分に対する比を指す。層の厚さ貫通方向の平均最大密度の測定値は、最小密度を有する部分（複数を含む）の平均密度の少なくとも約１．２倍であり得る。この比は、例えば、約１．２〜約６．５、又はそれ以上に及び得る。
【００５９】
吸収性部材のｚ方向の厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する一体型の吸収性部材を提供するため、本明細書に記載されるように、前駆体材料が変性される。密度プロファイルを使用して、ｚ方向で、少なくとも１つの比較的高い密度ゾーン又は部分、及び少なくとも１つの比較的低い密度ゾーン又は部分を有する吸収性部材を提供することができる。この文脈で使用されるように、「比較的」という用語は、これらのゾーンが互いに比較して密度の差異を有することを意味する。つまり、高密度ゾーンは、低密度ゾーンと比較して高密度を有する。異なる密度を有する２つ以上のゾーンが存在し得る。これらのゾーンは、第１、第２、第３等のゾーンとして表され得る。
【００６０】
本明細書に記載されるプロセスは、多くの可能な構造物を有する吸収性部材に前駆体材料を変性するように調整することができる。これらの構造物としては、（Ａ）中央に高密度ゾーン及び外側に低密度部分を有する吸収性部材（本明細書では、「両面を低密度化した」吸収性部材と称される）、（Ｂ）吸収性部材の片面に歪んでいる高密度部分及び吸収性部材のもう一方の片面に隣接した低密度部分（本明細書では、「片面を低密度化した」吸収性部材と称される）を有する吸収性部材、（Ｃ）再密度化又は圧縮したバージョンの吸収性部材（Ａ）又は（Ｂ）、（Ｄ）密度プロファイル及び三次元トポグラフィー（３Ｄ）を有する吸収性部材、（Ｅ）上記の有孔バージョンの吸収性部材（Ａ）〜（Ｄ）、（Ｆ）異なる密度及び密度プロファイルを有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材、並びに（Ｇ）代替的な実施形態及び前述のタイプの吸収性部材のいずれかの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。これらのタイプの吸収性部材のそれぞれ及びその作製方法が、以下により詳細に記載される。
【００６１】
Ａ．高密度中央ゾーン（「両面を低密度化した」）吸収性部材
図２及び３は、高密度中央ゾーン又は（「両面を低密度化した」吸収性部材）を有する吸収性部材２０の１つの非限定的な実施形態を示す。吸収性部材２０は、第１の表面２０Ａ、第２の表面２０Ｂ、Ｘ方向に延在する長さＬ、Ｙ方向に延在する幅Ｗ、及びＺ方向の厚さＴを有する一体型の吸収性繊維層を備える。図２に示されるように、吸収性繊維層の厚さＴは、その第１の表面２０Ａの０％からその厚さを貫通した第２の表面２０Ｂにおける１００％の距離までの、厚さ貫通方向で測定される距離の範囲に分割することができる。吸収性繊維層は、Ｚ方向において層の２つの比較的低い密度の外側ゾーン２４と２６との間に配設される比較的高い密度ゾーン２２を含む、厚さＴ貫通方向の密度プロファイルを有する。一体型の吸収性繊維層は、本明細書では、「吸収性層」、「繊維層」、又は単に「層」として称され得る。
【００６２】
図２及び３は、吸収性部材が延在されることを示す。「延在する」とは、繊維、特に、低密度部分（複数を含む）中のものが、吸収性部材の他の部分（高密度部分中等）と比較して、また、図１に示される前駆体材料と比較して、その間の空隙間隔を増加させることを意味する。吸収性部材を説明するための別法は、吸収性部材が表面を有するセルロース繊維からなり、繊維表面間の空隙によって実質的に妨げられるセルロース繊維間の繊維間水素結合があることである。したがって、吸収性部材２０は、典型的には、「毛羽立たせられる」又は「ロフトされる」ように見える厚さを有するＸ−Ｙ平面において延在する低密度部分を有する。低密度部分は、典型的には、前駆体ウェブの表面よりも柔らかい。
【００６３】
吸収性部材２０の表面２０Ａは、そこに複数の変形又は衝撃マークを有しても、有さなくてもよい。同様に、反対側の表面２０Ｂは、そこに同様の変形のパターンを有しても、有さなくてもよい。本明細書に記載されるプロセスの種々の異なる実施形態では、プロセスからの衝撃マークは、吸収性部材を形成するために使用されるプロセス及び使用される装置中の形成構造物の構成に依存して、多かれ少なかれ可視的であっても（可視的でなくても）よいことを理解されるべきである。変形は、前駆体材料の密度を低減させるために、局所的な曲げ、歪み、及びせん断に衝撃を与える機械的変形プロセスに前駆体材料を供することの結果として存在する。変形は、圧入、突出、又はこれらの組み合わせを含む、任意の好適な形態であり得る。変形は、正規パターン又はランダムパターンを含む、任意の好適なパターンで配置され得る。変形のパターンは、前駆体材料の密度を低減させるために使用されるプロセス及び装置の産物である。
【００６４】
高密度部分２２並びに低密度部分２４及び２６は、吸収性部材２０の厚さの任意の好適な部分を含み得る。高密度部分２２は、例えば、吸収性部材２０の厚さの約１０％〜８０％、あるいは約１０％〜５０％、あるいは約１０％〜２５％を含み得る。低密度部分２４及び２６は、吸収性部材の全体の厚さの有意な部分を含み得る。例えば、低密度部分２４及び２６のそれぞれ（又は他の実施形態では、１つの低密度部分のみが存在する場合、低密度部分）は、吸収性部材の全体の厚さの約５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％を超える、若しくはそれ以上、又は最大約８０％を含み得る。低密度部分（複数を含む）の厚さはまた、上のパーセンテージのいずれか２つの間の任意の範囲内に入り得る。
【００６５】
両面を低密度化した構造物では、吸収性部材２０は、吸収性部材２０の厚さＴを通じた距離の約３５％〜約６５％、あるいは約４０％〜約６０％の位置で最大密度を有し得る。吸収性部材は、約１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５以上、若しくはそれより大きい、又はこれらの数字間の数字のいずれかの数字若しくは範囲の、平均最大密度の平均最小密度に対する比を有し得る。この比は、例えば、約１．２〜約６．５、又はそれより大きい範囲に及び得る。そのような構造物のいくつかの非限定例は、以下の実施例中の表３に提供される。Ｘ軸上に示される吸収性部材の厚さＴ貫通方向の距離、及びＹ軸上にこれらの位置で吸収性部材の対応する密度を有するこれらの部材の密度プロファイルを示すマイクロコンピューター断層撮影走査からのグラフを、図４に示す。
【００６６】
吸収性部材に密度プロファイルを提供することにより、多くの利点を有する吸収性部材を提供することができる。しかしながら、そのような利点が添付の特許請求の範囲に特に含まれていない場合、吸収性部材が必ずしもそのような利点を提供する必要がないことが理解されるべきである。
【００６７】
吸収性部材２０の少なくとも片面における低密度部分２４及び２６は、より迅速な液体捕捉のために空隙容量を有する吸収性部材を提供することができる。それはまた、前駆体材料のものよりも高いキャリパー及び高い可撓性を有する吸収性部材２０も提供する。
【００６８】
高密度部分２２は、毛管吸引力を有する吸収性部材を提供して液体を閉じ込め、液体が吸収性物品から出てくるのを防ぐことができる。これは、体液が逆流し、着用者の身体を再湿潤する傾向を軽減（即ち、再湿潤の軽減）するのに特に有用である。より高い毛管吸引力はまた、着用者の身体から体液を除去し、身体をより清潔にするのにより有効であり得る、毛管吸引力が高いトップシートの使用を可能にし得る。
【００６９】
高密度部分２２はまた、エアフェルト等の以前のタイプの吸収性コア材料と比較して改善された一体性を有する吸収性部材を提供することもできる。低密度部分は、高密度部分と比較して一体性が弱いが、水素結合の選択的破損及び保存のため、エアフェルトよりも更に一体性を有し得る。改善された一体性は、改善された引張強度によって特徴付けられるが、これは吸収性物品の製造時の吸水性材料の加工及び取り扱いを容易にする。改善された一体性はまた、吸収性物品の装着時の吸収性材料の集積、ロープ状化、及び破壊を軽減することもできる。生理用ナプキン及びパンティーライナー等の吸収性物品では、これにより、吸収性物品の身体面における可視的な汚れの軽減をもたらし得る。
【００７０】
密度プロファイルは、一体型の構造物において提供することができ、これは異なる特性を有し、かかる層を一緒に接着させる別個の層を提供する必要性をなくす。これは、加工時の接着工程をなくし、別個の層を一緒に結合するための接着剤又は他の材料の必要性をなくすことができる（接着剤は、層間の液体の輸送を妨げる場合がある）。
【００７１】
両面を低密度化した密度プロファイルを有する吸収性部材は、機械的変形プロセスを通じた最少数のパスで最大のキャリパー又は厚さを提供する。キャリパー又は厚さは、分厚い生理用ナプキンを好む女性には興味深いかもしれない。
【００７２】
Ｂ．歪められた密度プロファイル又は「片面を低密度化した」吸収性部材
図５は、歪められた又は「片面を低密度化した」吸収性部材２０を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブを示す。図５に示されるように、前駆体材料は、吸収性層の片面２０Ｂに隣接した高密度ゾーン２２及び吸収性層のもう一方の片面２０Ａに隣接した低密度ゾーン２４を有する一体型の吸収性繊維層を備える吸収性部材２０に形成される。高及び低密度ゾーンは、吸収性部材の全体の厚さの有意な部分を備え得る。図６は、図５に示されるもののような４つの吸収性部材の厚さ貫通方向のマイクロコンピューター断層撮影の密度プロファイルのグラフである。
【００７３】
かかる構造物では、吸収性部材２０は、吸収性部材のいずれかの面から測定された、吸収性部材の厚さＴ貫通方向の約６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、９０％、又は９５％以上の距離の位置で最大密度を有し得る。ある特定の実施形態では、歪められた密度でプロファイルされた吸収性部材２０は、吸収性層の厚さの、中央の２０％（厚さ貫通方向の４０〜６０％の距離）、２５％（厚さ貫通方向の３８〜６３％の距離）、３０％（厚さ貫通方向の３５〜６５％の距離）、中央の５０％（厚さ貫通方向の２５〜７５％の距離）、又は６０％（厚さ貫通方向の２０〜８０％の距離）を表すゾーンの外側に位置する最大密度を有し得る。吸収性部材は、約１．２〜約６．５以上、又はそれより大きい平均最大密度の平均最小密度に対する比を有し得る。この比は、例えば、約１．２、１．３、１．４、１．５、又は０．１ずつ加算して最大約６．５、又はそれより大きい範囲に及び得る。そのような構造物のいくつかの非限定例は、以下の実施例の項にある表４に提供される。
【００７４】
歪められた密度吸収性部材２０が、液体透過性の身体対向面、液体不透過性の身体対向面を含む吸収性物品に置かれるとき、吸収性部材の比較的低い密度の外側部分２４は、吸収性物品の身体対向面に面するべきである。
【００７５】
歪められた密度プロファイルを有する吸収性部材は、所与のキャリパーのためのものに有用であり得、更に低い密度材料が、流体捕捉に有益である、吸収性部材の身体対向面上に位置することができる。底面上の高密度部分の位置決めにより、液体を身体から更に引き離す。
【００７６】
Ｃ．再密度化／圧縮した吸収性部材
図７は、再密度化又は圧縮した吸収性部材２０を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブを示す。このプロセスでは、上の項ＩＡ又はＢに記載されるように、前駆体材料が再密度化され、次に、材料の表面エリアの少なくとも１つの領域が圧縮される。図７に示されるように、吸収性部材２０は、再密度化又は圧縮した、像の左側にあるその領域３０を有する。図７の右側にある吸収性部材２０の領域３２は、圧縮されておらず、高密度中央ゾーン２２並びに２つの低密度外側ゾーン２４及び２６で再密度化された状態である。他の実施形態では、吸収性部材２０全体は、再密度化されても、圧縮されてもよい。
【００７７】
再密度化又は圧縮した吸収性部材２０の構造は、両面を低密度化した吸収性部材、又は片面を低密度化した吸収性部材と同様であり得、これはどのタイプの吸収性部材がそれを圧縮する前に形成されるかによって異なる。しかしながら、再密度化又は圧縮した吸収性部材の場合、吸収性部材の圧縮した領域（複数を含む）の平均密度は、それを圧縮する前に形成された吸収性部材よりも高い（そして、このキャリパーはそれよりも低い）。吸収性部材２０の圧縮した領域（複数を含む）は、約０．１ｇ／ｃｃ〜約０．５５ｇ／ｃｃの密度を有し得るが、その中に密度プロファイルを維持する。
【００７８】
再密度化又は圧縮した吸収性部材では、低密度化した吸収性部材の可撓性の改善の大部分が、多くの場合、維持される。実施例の項中の表５は、圧縮されていない両面を低密度化した構造物と比較した、圧縮した両面を低密度化した構造物のキャリパー及び可撓性の差異を示す。実施例１５は、その全表面積にわたって再密度化又は圧縮される。（吸収性部材２０全体が圧縮されたものとは対照的に）吸収性部材２０の領域のみが圧縮される実施形態の異なる領域の特性は、項Ｉ  Ｆにおいて本明細書で更に詳述される。
【００７９】
再密度化又は圧縮した密度プロファイルを有する吸収性部材は、一部の消費者にとっては重要である、薄さが決定権を得るという点で有用であり得る。本明細書に記載される再密度化／圧縮プロセスへのあまり好ましくない代替的なアプローチは、前駆体材料をあまり機械的に加工せず、例えば、機械的変形プロセスを通じてより少ないパスによって、更に薄い吸収性部材を形成する試みである。これは、より少ない低密度化及びより少ないキャリパーの構築をもたらす。しかしながら、そのような吸収性部材は、前駆体材料中の多くの水素結合がなお存在するため、比較的硬い状態である。機械的変形プロセスを通じてより少ないパスに前駆体材料を供する代替的アプローチに対して、圧縮アプローチは、はるかに大きな可撓性が、薄い吸収性部材の形成を達成することを可能にする。表６は、低密度化され、圧縮された吸収性部材（実施例１７）が、より少ないパスで処理された吸収性部材（実施例１６）よりも薄く、より可撓性である例を示す。
【００８０】
Ｄ．三次元吸収性部材
図８は、三次元吸収性部材２０を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブを示す。このプロセスでは、前駆体材料は、それが上の項ＩＡ又はＢに記載されるように、低密度化される前及び／又はその後、三次元構造物をそれに形成するためのプロセスに供され得る。
【００８１】
三次元吸収性部材２０のマイクロ構造は、両面を低密度化した吸収性部材、又は片面を低密度化した吸収性部材と同様であり得、これはどのタイプの吸収性部材がその上に三次元トポグラフィーを形成する工程にそれを供する前又は後に形成されたかにより異なる。この実施形態では、吸収性部材２０は、密度プロファイルを有し、三次元表面トポグラフィーを更に含む。より具体的には、第１の表面及び第２の表面の少なくとも１つが突出部３４及び／又は凹部を備える。吸収性部材２０の片面の凹部は、典型的には、他の表面の突出部３４に対応する。突出部３４の少なくともいくつかは、その厚さ貫通方向の密度プロファイルを有し得、平均最大密度は、最小密度を有する突出部の厚さ貫通方向のこれらの部分（複数を含む）の平均密度の約１．２〜約６．５倍、又はそれ以上である。前駆体材料が多層を含む場合、突出部は、そのような多層で形成され得る。
【００８２】
三次元吸収性部材２０は、１つの突出部３４又は凹部から複数の突出部３４及び／又は凹までの任意の好適な数の突出部３４及び／又は凹部を有し得る。突出部３４及び／又は凹部は、吸収性部材のエリアの任意の所望の部分を覆うことができる。いくつかの実施形態では、突出部３４及び／又は凹部は、吸収性部材のエリアの一部分のみを含む領域に位置し得る。他の実施形態では、突出部３４及び／又は凹部は、実質的に全吸収性部材にわたって分布し得る。
【００８３】
密度プロファイル及び三次元構造物を有する吸収性部材は、突出部が全体的なキャリパーの増加を提供するという点で有用であり得る（このことは分厚い吸収性物品を好む消費者には重要であり得る）。
【００８４】
Ｅ．有孔吸収性部材
図９は、有孔吸収性部材２０を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブを示す。このプロセスでは、上の項ＩＡ又はＢに記載されるように、前駆体材料が低密度化される前及び／又は後に孔を形成する。
【００８５】
有孔吸収性部材２０の構造は、両面を低密度化した吸収性部材、又は片面を低密度化した吸収性部材と同様であり得、これはどのタイプの吸収性部材がそれに孔を形成する前に形成されたか、又はそれに孔を形成した後に形成された吸収性部材のタイプにより異なる。この実施形態では、吸収性部材２０の前記第１の表面と第２の表面との間に延在する少なくとも１つの開口部３６がある。前駆体材料が多層を備える場合、開口部は、そのような多層を通じて延在し得る。開口部３６は、任意の好適な形状及びサイズからなり得る。好適な形状としては、円形、楕円形、長方形等が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、開口部３６のサイズは、面積約０．２５ｍｍ2〜約２０ｍｍ2に及び得る。有孔吸収性部材は、圧縮される少なくとも１つの開口部３６を少なくとも部分的に包囲するエリア３８を含み得る。
【００８６】
有孔吸収性部材は、１つの開口部から複数の開口部まで、そこに任意の好適な数の開口部３６を有し得る。開口部３６は、吸収性部材のエリアの任意の所望の部分を被覆することができる。いくつかの実施形態では、開口部３６は、吸収性部材のエリアの一部のみを含む領域に位置し得る。他の実施形態では、開口部３６は、実質的に全吸収性部材にわたって分布し得る。
【００８７】
Ｆ．異なる密度を有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材
異なる密度及び／又は異なる密度プロファイルを有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材の多くの可能な実施形態がある。いくつかの実施形態では、全吸収性部材は密度プロファイルを有し得、吸収性部材は、異なる密度及び／又は異なる密度プロファイルを有するＸ−Ｙ平面内に異なる領域を有し得る。他の実施形態では、吸収性部材の少なくとも一部分が低密度化され、ある部分は低密度化されない。これらの後の実施形態では、低密度化されない吸収性部材の部分は、前駆体材料のものと同様の密度を有し得る。これらの後の実施形態は、本明細書では、「局所的に低密度化」した吸収性部材として称され得る。
【００８８】
１．全吸収性部材は、密度プロファイルを有する。
図１０は、異なる密度及び／又は密度プロファイルを有するＸ−Ｙ領域４０及び４２を有する吸収性部材２０を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブを示す。そのようなプロセスの一実施形態では、前駆体材料は、上の項ＩＡ又はＢに記載されるように低密度化され、次いで、少なくとも１つの領域４２内に圧縮される。
【００８９】
密度プロファイルを有する吸収性部材２０の領域の構造は、両面を低密度化した吸収性部材、又は片面を低密度化した吸収性部材に同様であり得、どのプロセス又はプロセスの組み合わせを用いて、それぞれの領域を機械的に変形したかによって異なる。領域は、同一又は異なるタイプの密度プロファイルを有し得る。例えば、密度プロファイルのタイプが異なる場合、第１の領域は、片面を低密度化したプロファイルを有し得、一方、第２の領域は、両面を低密度化したプロファイルを有し得る。かかる実施形態では、吸収性部材の長さ及び幅は、エリアを画定し、吸収性部材は、Ｘ及びＹ方向に延在する少なくとも２つの領域を含み、ａ）吸収性部材のエリアの一部を含む第１の領域と、ｂ）吸収性部材のエリアの別の部分を含む第２の領域と、を含む。第１の領域４０は、第１の平均密度と、第１の最小密度と、第１の最大密度と、を有すると言われ得る。第２の領域４２は、第２の平均密度と、第２の最小密度と、第２の最大密度と、を有する。かかる実施形態では、第２の領域４２の第２の平均密度は、第１の領域の第１の平均密度よりも少なくとも約０．０５ｇ／ｃｃ多い。
【００９０】
第１及び第２の領域は、任意の好適なサイズ及び形状からなり得るが、但し、それらは、本明細書に記載されるマイクロコンピューター断層撮影の試験方法のために同一領域からサンプル／標本を得るのに十分な大きさであるものとする。したがって、第１及び第２の領域はそれぞれ、７．２ｍｍ×７．２ｍｍの寸法を有する正方形（約５２ｍｍ2以上の面積）以上である領域に及ぶべきである。第１及び第２の領域の形状は、正方形、長方形、円形、細長片（線状、曲線状、又はこれらの組み合わせであり得る）、不規則、組み合わせ、及び複数の領域を含む、群から選択され得る。第１の領域４０のサイズ及び／又は形状は、第２の領域４２のものと同一又は異なり得る。
【００９１】
第１及び第２の領域４０及び４２は、吸収性部材２０のエリアの任意の好適な部分の１％〜９９％を占めることができるが、但し、２つの領域のエリアの合計が、吸収性部材のエリアの１００％を超えないものとする。
【００９２】
そのような実施形態の多くの変形が可能である。例えば、いくつかの実施形態では、第１及び第２の領域４０及び４２の平均最大密度は、実質的には同一であってよい。本明細書で使用するとき、密度の差に関して、「実質的には同一」という語句は、密度間の差が０．０５ｇ／ｃｃ未満であることを意味する。他の実施形態では、第２の領域４２は、第１の領域４０よりも大きい平均最大密度を有し得る。いくつかの実施形態では、第２の領域４２は、平均最大密度の平均最小密度に対する比が第１の領域よりも小さい場合がある。いくつかの実施形態では、第１及び第２の領域４０及び４２は、実質的には同一の可撓性を有する。本明細書で使用するとき、可撓性の差に関して、「実質的には同一」という語句は、可撓性（つまり、曲げ抵抗力）の差が２Ｎ未満であることを意味する。他の実施形態では、第２の領域４２は、第１の領域４０よりも高い屈曲抵抗力を有し得る。これら又は他の実施形態では、吸収性部材２０は、第１及び第２の領域４０及び４２に対して異なる平均密度を有する１つ以上の更なる領域を備え得る。これらは、第３、第４、第５等の領域を備え得る。
【００９３】
２．「局所的に低密度化」した吸収性部材
図１１は、「局所的に低密度化」した吸収性部材を有する吸収性部材２０を形成するために、本明細書に記載される方法の別の実施形態に従って処理された後のドライラップのウェブを示す。
【００９４】
「局所的に低密度化」した吸収性部材の実施形態では、低密度化されていない吸収性部材２０の部分４６は、前駆体材料１０のものと同様の密度を有し得る。したがって、かかる実施形態では、吸収性部材２０は、Ｘ及びＹ方向に延在する少なくとも２つの領域を含む。これらの領域は、ａ）吸収性部材のエリアの一部を含むその厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する第１の領域と、ｂ）吸収性部材のエリアの別の部分を含む第２の領域と、を含む。第１の領域４４は、最大密度を有し、吸収性部材２０の厚さ貫通方向の平均最大密度の測定値は、平均最小密度の少なくとも約１．２倍〜約６．５倍である。吸収性部材の第２の領域４６は、平均最小密度の１．２倍未満である、厚さ貫通方向の平均最大密度の測定値を有し、前駆体材料のものと同様の密度を有し得る。
【００９５】
Ｇ．代替的な実施形態及び組み合わせ
本明細書に記載される吸収性部材の代替的な実施形態の多くの非限定例が可能である。吸収性部材の実施形態は、多くの異なるタイプの吸収性構造物又はその組み合わせに形成され得る。例えば、図１２に示されるように、一実施形態では、第１の吸収性部材５０Ａの片面に隣接した第２の吸収性部材５０Ｂを含む吸収性構造物５０が作製され得、第１の吸収性部材５０Ａは、Ｚ方向において層の２つの比較的低い密度の外側部分（「低い」又は「Ｌｏ」と表示される）の間に配設される比較的高い密度ゾーン（「高い」又は「Ｈ」と表示される）を含む、厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する吸収性層を含む。図１３に示されるように、別の実施形態では、第１の吸収性部材５０Ａの片面に隣接した第２の吸収性部材５０Ｂを含む吸収性構造物５０が作製され得、第１の吸収性部材５０Ａは、層の比較的低い密度の外側部分に隣接したＺ方向に配設される比較的高い密度ゾーンを含む、その厚さ貫通方向の密度プロファイルを有する吸収性層を含む。多くの他の吸収性構造物が可能である。かかる高密度Ｈ、及び低密度Ｌｏゾーンの配置のいくつかの可能な変形例を、図１２及び１３に示す。これらの構造物はまた、開口部、突出部、若しくは凹部の領域、又は異なる平均密度を有する領域を含んでもよく、これらは吸収性部材５０Ａ及び５０Ｂの１つ以上を通じて延在することができる。
【００９６】
ＩＩ．吸収性部材を作製するための方法
吸収性部材の形成方法は、機械的変形プロセスを通じて少なくとも１つのサイクル又はパスに前駆体ウェブを供することを含む。
【００９７】
機械的変形プロセスは、任意の好適なタイプ（複数を含む）の形成構造物を含み得る任意の好適な装置において実行することができる。好適なタイプの形成構造物としては、その間にニップを画成する一組のロール、数組の平板、ベルト等が挙げられるが、これらに限定されない。ロール付きの装置の使用は、連続プロセスの場合、特に、プロセス速度が所望である場合に有益であり得る。装置は、主として、ロールに関して、便宜上、本明細書に説明されるが、この説明は、いかなる他の構成を有する形成構造物にも適用できることが理解されるべきである。
【００９８】
本明細書に記載される装置及び方法に使用されるロールは、典型的には、概して円筒形である。本明細書で使用されるとき、「概して円筒形」という用語は、完全に円筒形であるロールだけではなく、それらの表面上に要素を有する円筒形のロールも包含する。「概して円筒形」という用語はまた、ロールの端部付近のロールの表面上等、直径の減少を有する可能性があるロール、及びクラウンロールも含む。ロールはまた、典型的には、実質的に非変形性である。本明細書で使用されるとき、「実質的に非変形性」という用語は、本明細書に記載されるプロセスの実施で使用される条件下で、典型的には、変形又は圧縮させない表面（及びその上の任意の要素）を有するロールを指す。ロールは、鋼又はアルミニウムが挙げられるが、これらに限定されない、任意の好適な材料から作製することができる。鋼は、ステンレス鋼等の耐食性及び耐摩耗性鋼から作られてもよい。
【００９９】
図１５に示されるもの等の形成構造物（例えば、一組のロールのロール）等の要素は、任意の好適なタイプの表面を有し得る。個々のロールの表面は、所望のタイプの機械的変形によって異なるが、実質的には、平滑（即ち、アンビルロール）であっても、突出部を含む形成要素若しくは「雄型」要素が提供されてもよい。隆起部及び溝を含むロールについては、隆起部は、雄型形成要素であると見なされている。雄型要素は、不連続（ＳＥＬＦ歯、ＲＫＡ歯、又はピン等）であっても、連続（リングロール上の隆起部等）であってもよい。いくつかの実施形態では、形成構造物の要素は、エンボス加工に使用され得る図１４に示されるもの等の分離式雄型６０及び噛合分離式雌型６２要素の組み合わせを実質的に含まなくても、全く含まなくてよい。形成要素を有する表面は、任意の好適な構成を有し得る。形成要素のための好適な構成としては、リングロール、ＳＥＬＦロール、マイクロＳＥＬＦロール、ＲＫＡロール、及びピンロールが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１００】
ＳＥＬＦロール上の形成要素は、機械方向（ＭＤ）又は機械横方向（ＣＤ）のいずれかの方向に配向され得る。ある特定の実施形態では、ＳＥＬＦロールは、ロールの周径に複数の交互の隆起部及び溝を含む。隆起部は、そこに形成されたチャネルから離間し、ロールの軸Ａに並列して配向される。チャネルは、ＳＥＬＦロール上に形成要素又は歯を形成する隆起部に断線を生じる。かかる実施形態では、歯は、機械方向（ＭＤ）に配向される、それらのより長い寸法を有する。これらのロール構成は、歯がねじれておらず、通常のＳＥＬＦプロセスにおいて、そのようなロールによって形成されたニップに送り込まれる材料が、機械横方向（又は「ＣＤ」）に伸長されるため、本明細書では、標準的「ＣＤ  ＳＥＬＦ」ロールとして称される。
【０１０１】
参照によって本明細書に組み込まれるＳＥＬＦ特許に記載される、他の実施形態では、ＳＥＬＦロールは、機械方向又は「ＭＤ  ＳＥＬＦ」ロールを含むことができる。そのようなロールは、ロールの軸Ａに平行に配向される、交互の隆起部及び溝を有する。そのようなロール中の隆起部は、ロールの周径の周囲に配向される、そこに形成された離間したチャネルを有する。チャネルは、ＭＤ  ＳＥＬＦロール上に形成要素又は歯を形成するために、隆起部中に破断部を形成する。ＭＤ  ＳＥＬＦロールの場合、歯は、機械横方向（ＣＤ）に配向される、それらのより長い寸法を有する。
【０１０２】
図３２は、該方法に使用することができる別の構成の雄型要素を有するロールの表面の一部分を示す。図３２に示されるロールは、本明細書では、「ピン」ロールと称される。記載された前述の歯形状とは異なり、ピンロールの歯は、面を刻まれてなく、平坦な面を含まないことを意味する。ピンの歯は、円形又は楕円形等の種々の断面形状を有し得る。歯の先端は、鋭くとがった先を丸くしたり、切頂することができるため、平坦な表面を有する。歯はまた、所定の角度で曲げることもできる。側壁は、一定の角度で基部から先端へと先細にすることができるか、側壁は、角度を変化させることができる。例えば、歯の上部は、歯軸と側壁との間に３０度の角度を有する円錐状の形状を有し得、歯の基部は、歯軸と平行する垂直側壁を有する円柱状の形状を有し得る。
【０１０３】
片面上に高密度部分を有する吸収性構造物を形成するために、形成構造物の構成要素の少なくとも１つ（ロールの１つ等）は、平滑（平滑なアンビルロール等）、実質的に平滑、又は比較的平滑な表面を有し得る。本明細書で使用するとき、「比較的平滑な表面」という語句は、形成構造物の表面が必ずしも平滑ではないが、形成構造物の他の構成要素の表面よりも平滑であることを意味する。したがって、「比較的平滑な表面」という語句は、例えば、平滑ではないが、形成構造物の他の構成要素として使用されるＳＥＬＦロールよりも「比較的」平滑である、リングロールのロールを含むことができる。「比較的平滑な表面」という語句は、平滑及び実質的に平滑な表面も含み得ることが理解されるべきである。表面の平滑度は、ウェブに接触することができる形成要素の表面積を指す。したがって、ウェブに接触することができる形成要素の総面積が大きいほど、表面がより平滑である。両面上に低密度部分を有する吸収性部材を形成するために、形成構造物の構成要素の両方（ロールの両方等）の間の高密度領域は、それらの表面上に形成要素を有するべきである。吸収性部材の密度プロファイルを歪曲することが所望される場合、形成構造物の構成要素の少なくとも１つ（ロールの１つ等）は、比較的平滑な表面を有するべきである。吸収性部材を圧縮することが所望される場合、形成構造物は、ウェブを低密度化するために使用されたものと比較して、比較的平滑なロールを備え得る。
【０１０４】
ロールは、非接触であり、軸方向に駆動する。一対のロールがパターン化される場合、ロールは、噛合していても、噛合していなくても、又は少なくとも部分的に相互噛合していてもよい。本明細書で使用するとき、「噛合している」という用語は、形成構造物の構成要素（例えば、ロール）の１つの上の形成要素が、他方の形成構造物の表面に向かって延在し、形成要素が、他方の形成構造物の表面上の形成要素の先端を通って引かれる虚数平面の間及び下に延在する部分を有するときの配列を指す。本明細書で使用するとき、「非噛合である」という用語は、形成構造の構成要素（例えば、ロール）の１つの上の形成要素が、他方の形成構造の表面に向かって延在するが、他方の形成構造の表面上の形成要素の先端を通って引かれる虚数平面の下に延在する部分を有さないときの配列を指す。本明細書で使用するとき、「部分的に相互噛合している」という用語は、形成構造の構成要素（例えば、ロール）の１つの上の形成要素が、他方の形成構造の表面に向かって延在し、第１のロールの表面上の形成要素の一部が、他方の形成構造の表面上の形成要素の先端を通って引かれる虚数平面の間及び下に延在する部分を有し、第１のロールの表面上の要素の一部が、他方の形成構造の表面上の形成要素の先端を通って引かれる虚数平面の下に延在しないときの配列を指す。
【０１０５】
この対のロールのロールは共に、典型的には、反対方向に回転する（つまり、ロールは、逆回転する）。ロールは、実質的に同一の速度、又は異なる速度で回転してもよい。本明細書で使用するとき、「実質的に同一の速度」という語句は、０．３％未満の速度差があることを意味する。ロールの速度は、表面又は周辺速度の観点から測定される。ロールは、異なる軸方向速度でロールを回転させることによって、又は同一の軸方向速度で回転する異なる直径を有するロールを使用することによって、異なる表面速度で回転し得る。ロールは、ウェブがロール間のニップに送り込まれる速度と実質的に同一の速度で回転してもよく、又はロールは、ウェブがロール間のニップに送り込まれる速度よりも大きい又は小さい速度で回転してもよい。より速いロールは、どこでも、遅いロールよりも１．０２〜約３倍速い表面速度を有し得る。表面速度比についての好適な範囲は、約１．０５〜約２．０を含み、雄型要素の形状によって異なる。ロール間の表面速度の差又は比率が大きいほど、材料の低密度化が大きい。
【０１０６】
前駆体ウェブがシート形態である場合、前駆体ウェブは、任意の好適な配向における機械的変形プロセスを通じて送り込まれ得る。前駆体材料がシート形態である場合、個々のシートは、ＲＫＡのニップ又はＳＥＬＦ加工プロセスを通じてシートを通過させることによって重なり合う構成でそれらの末端で接合され得る。典型的には、ロール形態である場合、機械方向において機械的変形プロセスに送り込まれる。
【０１０７】
前駆体ウェブは、任意の好適な数の機械的変形プロセスを通じて送り込まれ得る。前駆体ウェブが供される機械的変形ニップ数は、１個から２〜１００個、又はそれ以上のニップに及び得る。
【０１０８】
Ａ．両面を低密度化した吸収性部材を作製するための方法
図１５は、図２に示されるもののような両面を低密度化した吸収性部材を作製するための装置の一実施形態を示す。図１５に示される装置は、２対のロール６４及び６６を有し、対をなすロール装置と称され得る。それぞれの対のロールはそれぞれ、２つのロール６４Ａ及び６４Ｂ、並びに６６Ａ及び６６Ｂを備え、それらの間に単一ニップＮを形成する。
【０１０９】
図１５に示される実施形態では、４つのロールが示されるが、装置は、任意の好適な数のロールを含むことができる。装置は、例えば、最大５０、又はそれ以上の対のロールを有し得る。複数のニップを通じて前駆体ウェブ１０を作動させることが望ましいときに、複数のロールが有用である。図２に示される吸収性部材２０を作製するために、３０個又はそれ以上のできるだけ多くのニップを通じて前駆体ウェブ１０を作動させることが望ましい場合がある。３０個のニップを通じて前駆体ウェブ１０を作動させるために、ロールが対をなす構成で配置される場合、３０対のロールでなければならない。しかしながら、かかるロール配置は、非常に多くのロールが必要であるため、最適ではなく、多数のロールが製造現場で過量のスペースを占める。したがって、出願者は、ロールの配置の改善された構成を開発した。実施形態によって異なるが、ロールは、側面から見ると、任意の好適な構成で配置することができ、これには、対をなす（図１５）；中心ロール６８並びに衛生ロール７０、７２、及び７４を有する遊星構成（図１５Ａ）；入れ子構成（図１５Ｂ）；閉ループの構成（図１５Ｃ）；ロールが２つ以上の他のロールによって共有される構成（「共有したバンク」として称され得る（図１５Ｄ）；並びにそのような構成の組み合わせ（ハイブリッド）（図２１）が含まれる。これらのロール構成は、本出願と同日に出願された米国特許出願第１３／０９４，２０６号に詳述され、これらの開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０１１０】
図１５Ｂに示される装置は、「入れ子ロール」配列と称される。入れ子ロール装置において、ロール７８、８２、及び８４等の１つのロールは、２つの隣接したロール間の間隙に位置付けられる、それらの側面（つまり、それらの末端）から見たとき、ロールは、オフセット構成で配置され、そのため、ロールの少なくとも２つは、他のロールとその上の２つ以上のニップＮを画定する。典型的には、入れ子ロール配列において、少なくとも４つの概して円筒形のロールがある。より具体的には、入れ子構成において、ロールはそれぞれ、軸Ａを有し、ロールは、ロールがそれらの円形側面の１つから見られ、Ｂ及びＣ等の線が上記のロールの少なくとも２つの異なる対（対は、少なくとも１つのロールを共有し得る）の軸Ａを通って引かれる場合、非線形になるように配置される。図１５Ｂに示されるように、ロールの隣接した対の軸を通って引かれる線Ｂ及びＣの少なくとも一部は、それらの間に角度をなす。
【０１１１】
入れ子ロール配列は、いくつかの利点を提供し得る。入れ子ロール配列は、非入れ子ロール配列よりも多い、ロールの総数あたりのニップを提供し得る。これは、対のロール装置においてよりも実質的に工具（ロールの機械加工）の必要性が少ない。ウェブのすべての部分が、ウェブが第１のニップに入る点から、ウェブが最後のニップを出る場所まで、ロールの少なくとも１つと接触した状態のままであるため、入れ子ロール配列は、ウェブにおける変形を位置合わせするために、ウェブの制御を維持する。入れ子ロール配列はまた、製造現場上のより小さい設置面積を有する。図１５Ｂに示される入れ子ロール配列全体はまた、ロールが垂直に積層されるように９０°回転されてもよく、装置は、製造現場上で更に小さい空間を占め得る。
【０１１２】
図１６は、装置中のロール９０及び９２の２つの表面の１つの非限定的な実施形態の拡大図である。ロール９０及び９２は、並行関係に配設された回転軸を有するそれぞれの回転シャフト（図示せず）に担持される。本実施形態では、ロール９０及び９２のそれぞれが、Ｐｒｏｃｔｅｒ  ＆  Ｇａｍｂｌｅ  ＣｏｍｐａｎｙのＳＥＬＦ技術ロールの１つの変形例を備える。本実施形態では、ＳＥＬＦロール上の形成要素（又は歯）１００は、機械方向（ＭＤ）に配向されるそれらの長手寸法を有する。
【０１１３】
図１６に示されるように、ロールの表面はそれぞれ、複数の離間した歯１００を有する。歯１００は、ねじれ型パターンで配置され、これを図１７に更に詳述に示す。より具体的には、歯１００は、ロール周辺に１０２Ａ及び１０２Ｂ等の複数の円周方向に延在する、軸方向に離間配置された列に配置される。各列の歯の間の間隔ＴＤがなければ、各ロールにおける歯は、複数の円周方向に延在する、軸方向に離間した交互の隆起部及び溝付き領域を形成する。歯の長さＴＬ及び機械方向（ＭＤ）の間隔ＴＤは、ロールがそれらの末端の１つから見られるとき、隣接した列１０２Ａ及び１０２Ｂ中の歯が重なり合っているか、又は重なり合って見えないように、画定され得る。示される実施形態では、隣接した列中の歯１００は、０．５ｘの距離、円周方向にオフセットされる（「ｘ」は、歯の長さ＋所与の列中の歯の間のＭＤの間隔ＴＤに等しい）。換言すれば、隣接した列中の隣接した歯の前縁ＬＥは、ＭＤで０．５ｘオフセットされる。ロール９０及び９２は、１つのロール中の歯の列が、反対側のロール中の歯間の溝付き領域と整合するように、整合される。ねじれ型歯パターンは、前駆体ウェブ１０が比較的均一に機械的に衝撃を与えることを可能にし、その上、機械方向でロールの時間を計る、又は位相する必要がない。図１６に示されるロールは、任意の好適な様式で、例えば、最初にロールに隆起部及び溝を研削し、次いで、ロールの表面に歯１００を螺旋状に研削し、各螺旋の研削が連続的であることによって作製されてもよい。所望に応じて、歯のプロファイル（特に、前縁及び後縁）は、プランジ研削を用いることによって修正され得る。
【０１１４】
図１６及び１７に示されるロール構成は、通常のＳＥＬＦプロセスでは、かかるロール間のニップＮに送り込まれる材料が、機械横方向（又は「ＣＤ」）に伸長されるため、本明細書では「ねじれ型ＣＤ  ＳＥＬＦ」ロールと称される。本明細書に記載される方法においてＣＤ  ＳＥＬＦロールを使用する利点は、複数のヒット（複数のニップ内の衝突）を提供するための複数のロールの位置合わせが、機械横方向で、歯付き領域を位置合わせするため（つまり、反対側のロール上の溝付き領域と歯付き領域を整合するため）にのみ必要である点、及びＭＤで歯付き領域を位相又は位置合わせする必要がない）という点で、はるかに容易であることである。図１８は、２つのロール上の歯をニップ内にいかに整合させ得るかを示すウェブ上のエリアの略平面図である。図１８は、ロール９０上の歯によってウェブ上の衝撃を与えたエリア１００Ａ及びロール９２上の歯によって衝撃を与えたエリア１００Ｂを示す。
【０１１５】
図１９は、歯１００間の隆起部１０６及び溝１０８として現れる、歯１００を含む相互噛合ロール９０及び９２の一部分を、断面図で示す。歯は、断面図で見られるとき、三角形又は逆Ｖ字型を有することができる。歯の頂点は、ロールの表面に対して最も外側である。示されるように、歯１００は、歯の高さＴＨ、歯の長さＴＬ（図１７）、及びピッチＰと称される歯と歯の間隔（又は隆起部と隆起部の間隔）を有する。かかる実施形態では、歯の長さＴＬは、円周測定である。歯の最も外側の先端は、前駆体材料中の切断又は裂けを回避するために、好ましくは丸い側面を有する。歯１００の前縁及び後縁ＬＥ及びＴＥ（図１７）はそれぞれ、正方形、又はプロセスにおいてウェブの低密度化を最大にするように比較的鋭角を形成する形状であることが好ましい。示されるように、１つのロールの隆起部１０６は、対向ロールの溝１０８へと部分的に延在し、「係合深さ」（ＤＯＥ）Ｅを画定し、それは、ロール９０及び９２の相互噛合のレベルの測定値である。係合深さは、噛合ロールに対して、ゼロ、正数であってもよく、非噛合ロールに対して、負数であってもよい。係合深さＥ、歯の高さＴＨ、歯の長さＴＬ、歯の間隔ＴＤ、及びピッチＰは、前駆体ウェブ１０の特性及び吸収性部材２０の所望の特徴に応じて、要求通り変化し得る。例えば、一般に、ウェブの一体性の部分を保持しながら、最少数の衝撃で最大数の低密度化を得るために、歯周辺の曲げ量を最大化し、材料上の圧縮量を最小化するために、短い歯の長さＴＬ及び小さな先端半径ＴＲを有することが好ましい。したがって、歯の先端半径ＴＲが約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）未満であることが望ましい場合がある。しかしながら、これは変形からの力が適用されるとき、容易に破損しない歯を有する必要性との均衡を保たなければならない。歯間の歯間隔ＴＤはそれぞれ、歯の前縁及び後縁ＬＥ及びＴＥ周辺で材料を曲げるのに十分大きくなければならない。ＴＤが小さすぎる場合、材料は、歯間の間隙を埋め、低密度量が低下する。歯１００の最適なピッチは、前駆体材料１０の厚さに依存し、典型的には、ウェブ１０の厚さの約２倍である。ピッチＰが小さすぎる場合、材料１０は、複数のパス後、公平に密度を維持する。ピッチＰが高すぎる場合、ロールが一緒に噛み合った後の歯１００間のＣＤ間隔は、ウェブ１０の厚さよりも大きく、歯１００は、ウェブの層間でせん断を十分に形成せず、水素結合を選択的に破壊する必要がある。
【０１１６】
図２０は、相互係合したいくつかの歯１００及び溝１０８と、それらの間の材料のウェブ１０のより更なる拡大図である。示されるように、図１に示されるような前駆体ウェブであり得るウェブ１０の一部分は、それぞれのロールの相互係合した歯１００と溝１０８の間で受容される。ロールの歯１００と溝１０８の相互係合により、ウェブ１０の横方向に離間配置した部分１２が反対側の溝１０８に歯１００によって押し込まれる。形成ロール間を通過する過程で、ウェブが歯１００周辺で曲がり、ウェブ内にせん断力を誘発し、水素結合の選択的破壊及び保存並びに繊維の解きほぐしをもたらす。図２０に示されるように、歯１００は、前駆体ウェブ１０の厚さを貫通しない。（しかしながら、ロールが異なる速度で回転するときのような他の実施形態では、歯は前駆体ウェブ１０の厚さを貫通する場合がある。）本明細書で記載される歯は、典型的なエンボス加工プロセスにおける雄型要素よりも小さい先端半径ＴＲを有し、材料が歯１００の上で曲がるとき、材料１０の圧縮量が最小限に抑えられることを確実にする。また、エンボス加工とは異なり、歯間の離間距離、又は本明細書に記載される工具の歯１００の先端部間の最短距離Ｄは、ウェブ１０の厚さよりも小さく、ウェブ内の更なるせん断力を誘発し得る。これは、水素結合がウェブの外表面上で破壊されるだけでなく、ウェブの外表面の内側に向かって破壊され得るため、より大量の材料の低密度化をもたらす。加えて、歯１００がウェブ１０を反対側の溝１０８に押し込む力によって、ウェブ１０内に、ウェブ横方向に作用する引張応力が与えられる。引張応力は、ウェブ横方向に伸長又は延在するために、隣接した歯１００の先端部の間にあり、その間の間隙に広がる中間体ウェブ部分１２を生じることができ、これはまた、繊維間の破損及び繊維の解きほぐしを引き起こし得る。引張応力は、水素結合を選択的に破壊せず、むしろ、水素結合がウェブの全厚さを通じて、及び制御されない様式で破壊することができるため、望ましくない。したがって、ＳＥＬＦ加工技術の先行出願とは異なって、ロールの係合深さＥは、ウェブ１０上にかかる引張応力を最小限に抑えるために低く保たれる。引張応力が大きくなりすぎる場合、ウェブは、非常に弱く、もろくなり、加工するのが困難である。また、それは、繊維性マトリックスの連続性が断ち切られるため、使用中にも実行されない。
【０１１７】
ウェブ１０をウェブ横方向に局部的に伸長した結果、ウェブの幅が大きくなるため、形成ロールから出るウェブ材料は、出る材料が実質的に平らな横方向に拡張された状態のままであれば、浸入するウェブ材料の坪量よりも低い坪量を有し得る。得られた改善されたウェブは、初期ウェブ幅の約１００％〜約１５０％に及び得るウェブ幅及びウェブの元の坪量以下である坪量を有し得る。
【０１１８】
約２００〜７００ｇｓｍの範囲内である坪量を有する前駆体ウェブから図２に示されるもののような吸収性部材２０を作製するために、歯１００は、約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）又はそれ以下から約１０ｍｍ（０．４００インチ）の範囲の長さＴＬと、約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）〜約１０ｍｍ（０．４００インチ）の間隔ＴＤと、約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）〜約１０ｍｍ（０．４００インチ）の範囲の歯の高さＴＨと、約０．０５ｍｍ（０．００２インチ）〜約０．５ｍｍ（０．０２０インチ）の歯の先端半径ＴＲと、約１ｍｍ（０．０４０インチ）〜１０ｍｍ（０．４００インチ）のピッチＰと、を有することができる。係合深さＥは、約−１ｍｍ（−０．０４０インチ）〜約５ｍｍ（０．２００インチ）（歯の高さＴＨに近づく最大限まで）にすることができる。当然のことながら、Ｅ、Ｐ、ＴＨ、ＴＤ、ＴＬ、及びＴＲはそれぞれ、吸収性部材において所望の特性を達成するために、互いとは独立して変化し得る。図２に示されるもののような吸収性部材を作製するために有用なロールの一実施形態では、歯１００は、概ね、前縁ＬＥから後縁ＴＥまで測定した約２ｍｍ（０．０８０インチ）の均一な円周長さ寸法ＴＬを有し、約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）の歯の先端で歯の先端半径ＴＲは、約２ｍｍ（０．０８０インチ）の距離ＴＤによって周囲方向に互いに均等に離間配置され、３．５ｍｍ（０．１３８インチ）の歯の高さＴＨを有し、約８．５度の歯側壁角度を有し（半径の形成前に、歯の先端付近で歯の基部から測定された）、約２ｍｍ（０．０８０インチ）のピッチを有する。ロールを直線的に噛み合わせる歯間の離間距離は、係合深さによって異なる。この実施形態では、０．２５ｍｍ（−０．０１０インチ）の係合深さで非噛合ロールの歯の離間距離は、０．８６ｍｍ（０．０３４インチ）であり、０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）の係合深さで噛合ロールの離間距離は、０．７４ｍｍ（０．０２９インチ）である。
【０１１９】
本明細書で使用されるプロセスは、多くの観点でＰｒｏｃｔｅｒ  ＆  ＧａｍｂｌｅのＳＥＬＦプロセスとは異なる。１つの特徴は、本明細書に記載されるウェブ材料が、典型的には、畝状要素及び弾性状特性が提供される構造に形成されないことである。それどころか、前駆体ウェブ材料の密度を低減させ、可撓性を増加させるためにウェブ１０を屈曲し、水素結合を選択的に破壊するために、前駆体ウェブ材料１０を機械的に変形させ、形成構造物の歯１００間の局所的エリア１２内のせん断力を誘発するために、ＳＥＬＦプロセスが、この状況下で使用される。もう１つの特徴は、本明細書で使用されるいくつかのロール構成の場合、ウェブの厚さは、本プロセスにおいてＤＯＥよりも実質的に大きい場合があるということである。
【０１２０】
これまで、ウェブ１０の厚さに満たないＤＯＥは、有効ではないと考えられてきた。しかしながら、本明細書に記載されるプロセスでは、ＤＯＥは、負であるか、又はウェブの厚さを下回る場合がある。（ピンロール等のいくつかのロール構成の場合、そのような形成要素が隣接要素間で更に離間距離を提供するため、係合深さは、ウェブの厚さよりも大きい場合があるが、より高いＤＯＥがそのような要素によって前駆体ウェブの所望のせん断及び曲げに必要である。）以下の表中の初めの２つの例は、先行のＳＥＬＦ加工適用のための典型的な設定を表し、厚さのＤＯＥに対する比は、典型的には、１よりもかなり少ないことを示す。以下の表中の３番目及び４番目の例は、現行のプロセスのための設定の例を表し、厚さのＤＯＥに対する比率は、典型的には、１以上を示す。負のＤＯＥ値については、厚さのＤＯＥに対する比率は、厚さをＤＯＥの絶対値で割ることによって得られる。
【０１２１】
【表１】
0006050326.tif 000002
【０１２２】
本明細書に記載されるプロセスの多くの変形が可能である。本明細書に記載されるプロセスは、ウェブがある特定のニップから別のニップに渡るとき、ウェブの表面を越えて同一の位置にある反対方向に前駆体材料１０を局所的に曲がるように設定し、制御することができる。装置はまた、ウェブがある特定のニップから別のニップに渡るとき、ウェブの表面を越えて異なる位置にある反対方向に前駆体材料１０を局所的に曲がるように設定し、制御することができる。前駆体材料が、プロセスを終了する前に表面上の最大数の異なる位置において変形され、これが最少数の衝撃及び／又は最小のプロセス設置面積で達成することができるように、パターン化し、配置することがロールのためには望ましい。ロールは、ねじれ型又は標準的なパターンを有し得る。ロールは、ＭＤ及び／又はＣＤにおいて、互いに対して調整し得るか、又は調整を誤り得る。ロールはすべて、その上で同一のＳＥＬＦパターンを有し得るか、又はロール及び／若しくはＤＯＥ上のパターンは、ロール間で（つまり、ニップを通じたそれぞれのパスに対して）変化し得る。それぞれのパスに対して所望のＤＯＥは、それぞれのパスで前駆体材料のキャリパーによって異なる。小規模のプロセスの設置面積における材料１０の低密度化を最大限にする装置の一例を図２１に示す。図２１に示されるように、装置は、ＣＤにおいて互いに対してオフセットである３倍から４倍の入れ子ロールクラスターがあるように、ハイブリッド配置に配置されたねじれ型パターンを有するロール１００を含む。
【０１２３】
前駆体材料を低密度化するための装置は、吸収性物品の製造プロセスにおいて、任意の好適な位置、又は段階で提供することができる。いくつかの実施形態では、この方法は、ハンマーミル内の材料を解繊させるために必要とされるエネルギーを低減するために、ハンマーミルに前駆体材料を供給する前の事前加工処理工程としての役割を果たすことができる。他の実施形態では、本方法及び装置は、ハンマーミルによって以前に使用された位置のような吸収性物品の製造ラインから離れた位置でハンマーミルの代わりに提供することができる。更に他の実施形態では、吸収性物品の製造ラインとは別の位置においてではなく、ドライラップを低密度化するための装置は、そのラインで作製される吸収性物品に用いる準備ができている完成した吸収性部材を調製するために、吸収性物品の製造ラインの開始時又はほぼ開始時に（又はいくつかの他の便利な位置で）単位操作として位置することができる。
【０１２４】
吸収性部材材料のロールを個々のコアに便宜に切断することができるように、前駆体材料のロールの幅を吸収性コアの幅又は長さに等しくすること、又は形成されることが所望される他の構造物を作製すること、が望ましい場合がある。
【０１２５】
したがって、上記のプロセスは、ある特定の表面上で雄型要素、及び反対側の表面上で雄型要素が適合する雌型要素を使用するエンボス加工する装置とは対照的に、反対側の表面上で雄型要素を有する装置を使用することができる。加えて、本プロセスでは、要素間の離間距離は、ウェブの厚さ未満であり得る。これを用いて、（要素間の離間距離がウェブが処理されるもの以下であることを必要とする装置とは対照的に）ウェブ上のせん断力を増加させるために適用することができる。本明細書に記載されるプロセスは、前駆体材料の表面上の弱い水素結合を破壊して、その表面を軟化させることができるだけでなく、より強い水素結合及び材料の内部に向かうこれらの結合を選択的に破壊し、ウェブを有意に低密度化し、弱体化することもできる。また、前駆体ウェブのキャリパー（装填下で測定された）を著しく増加させるために使用することもできる。前駆体ウェブの構造物は、強度のためにある特定のゾーンで保存することができ、一方、水素結合は、捕捉のために他のゾーンで破壊することができる。
【０１２６】
Ｂ．片面を低密度化した吸収性部材を作製するための方法
片面を低密度化した吸収性部材を作製するための方法では、前駆体ウェブ１０を、別々の形成要素をその上に有するロールと、比較的平滑な表面パターンを有する反対側のロールとの間に形成されたニップを通じて複数のパスに供する。
【０１２７】
図２２は、図５に示されるもののような片面を低密度化した吸収性部材２０を作製するための装置の一実施形態を示す。本実施形態では、装置は、形成要素をその上に有するロールと、比較的平滑な表面パターンを有する反対側のロールとの間に複数のニップＮを提供する。図２２は、前駆体ウェブ１０の第１の面１０Ａ上のロール１１４がその上に形成要素を有し、前駆体ウェブ１０の第２の面１０Ｂ上のロール１１６が比較的平滑な表面パターンを有する、入れ子ロール装置を示す。示される実施形態では、比較的平滑な表面パターンを有するそれぞれのロール１１６は、２つのロール１１４が形成要素をその上に有する、ニップＮを形成する。
【０１２８】
そのような実施形態では、形成要素をその上に有するロール１１４は、両面を低密度化した吸収性部材の作製方法と共に上記のＳＥＬＦロール及びＲＫＡロールの構成のいずれかが含まれるが、これらに限定されない、その上に別々の形成要素を有する任意の好適なタイプのロールを備えることができる。
【０１２９】
比較的平滑な表面パターンを有するロール１１６は、形成要素をその上に有するロールのものよりも平滑な表面を有する任意の好適なタイプのロールを備えることができる。比較的平滑な表面パターンを有するロール１１６としては、平らなアンビルロール、リングロール（隆起部及び溝がＭＤ又はＣＤに配向される）；又は形成要素をその上に有するロールと同一若しくは異なるパターンの別のＳＥＬＦロ−ルが挙げられるが、これらに限定されない。比較的平滑な表面パターンを有するロール１１６が、リングロール又はＳＥＬＦロールのいずれかを備える場合、そのようなロールは、形成要素をその上に有するロールよりも小さいピッチを有するか、より大きな先端半径を有する、形成要素をその上に有し得る。比較的平滑な表面パターンを有するロール１１６が、ＳＥＬＦロールを備える場合、そのようなロールは、むしろリングロールに近いロールを作製するために、より長い歯及び／又は歯間のより小さいＭＤの間隔を有する、形成要素をその上に有し得る。
【０１３０】
２つの非限定例では、ニップＮは、ＳＥＬＦロール及び平らなアンビルロール、又はＳＥＬＦロール及びリングロールのいずれかによって形成され得る。ＳＥＬＦロール及び平らなアンビルロールの組み合わせにより、アンビルロールに対して、全体的に低密度化が少なく、ニップＮを通過する前駆体ウェブの表面の内部最大密度が高く、外部密度が高くなる。ＳＥＬＦロールとより小さいピッチのリングロールの組み合わせにより、吸収性部材２０内の最大内部密度の場所で推移が生じるが、（ＳＥＬＦロールとアンビルロールの組み合わせと比較して）最大内部密度はより低く、吸収性部材２０の外部表面は共に、より高度に低密度化する。
【０１３１】
この方法では、該第１の形成部材である形成要素をその上に有するロール１１４上の形成要素が、前駆体ウェブ材料の厚さの途中までのみ該前駆体ウェブ材料１０の第１の表面１０Ａに貫通し、該前駆体ウェブ材料の第２の表面１０Ｂは、比較的平滑な表面を有するロール１１６である第２のロールの表面と接触する。
【０１３２】
Ｃ．再密度化／圧縮した吸収性部材を作製するための方法
再密度化／圧縮した吸収性部材の作製方法は、両面又は片面のいずれかを低密度化した吸収性部材を形成するために、上記のアプローチの１つを用いて、まず、前駆体ウェブ材料１０を低密度化する工程を含む。次いで、低密度吸収性材料が圧縮される。低密度吸収性材料は、任意の好適な様式で圧縮することができる。低密度吸収性材料は、その全表面にわたって、又はＸ−Ｙ平面内の選択エリア／領域で圧縮することができる。
【０１３３】
図２３は、図７に示されるもののような再密度化／圧縮した吸収性部材２０を作製するための装置の１つの非限定的実施形態を示す。図２３に示されるように、装置は、図１５Ｂ又は図２２に示されるものと同様の入れ子ロール配列１２０を備え得る。前駆体ウェブ１０が入れ子ロール配列１２０を通過した後、それらの間にニップを形成する一対のロールを備え得る更なる圧縮ステーション１２２を通じて送り込まれる。この圧縮ステーション１２２における形成構造物の選択肢は、フラットアンビル上にフラットアンビル（全体にわたって圧縮するために）；フラットアンビル上にパターン化ロール（選択エリアを圧縮するため）；又はパターン化ロール上にパターン化ロール（選択エリアを圧縮するため）等の以下の組み合わせが含まれる。低密度化／圧縮プロセスでは、パターン化ロール（リングロール等）は、低密度化工程で使用された形成部材の表面よりも比較的平滑である領域を有さなければならない。
【０１３４】
Ｄ．三次元吸収性部材を作製するための方法
三次元吸収性部材の作製方法は、上の項ＩＩＡ又はＢで記載されるように、低密度化する前及び／又は後に、三次元構造物を前駆体ウェブに形成するためのプロセスに前駆体ウェブを供することを含む。したがって、三次元吸収性部材の作製方法は、まず、両面及び片面を低密度化した構造物のいずれかを形成するために、例えば、上記の装置の１つを使用することによって前駆体ウェブ材料を低密度化することを含み得る。次いで、低密度吸収性材料は、前述の工程に使用された形成要素よりもそれらの間により大きいＭＤ及び／又はＣＤ間隔、並びにより大きい係合深さを有する、その上に形成要素を有する形成部材を用いる更なる機械的変形工程に供される。低密度吸収性材料は、任意の好適な様式で更なる機械的変形工程に供され得る。あるいは、前駆体ウェブ材料は、まず、それらの間により大きいＭＤ及び／又はＣＤ間隔、並びにより大きい係合深さを有する、その上に形成要素を有する形成部材を用いる機械的変形工程に供され、次いで、上記のアプローチの１つを用いて低密度化し得る。
【０１３５】
図２４は、図８に示されるもの等の三次元吸収性部材を作製するための装置の１つの非限定的実施形態を示す。図２４に示されるように、装置は、図１５Ｂ又は図２２に示されるものと同様の入れ子ロール配列１２０を備え得る。前駆体ウェブ１０が入れ子ロール配列１２０を通過する前、それらの間にニップを形成する一対のロールを備え得る、初期の三次元形成ステーション１２４を通じて送り込まれる。代替的な実施形態では、前駆体ウェブ１０は、入れ子ロール配列１２０を通過し、次いで、三次元形成ステーション１２４を通じて送り込むことができる。この後述のプロセスを実行するための装置は、圧縮ステーション１２２を三次元形成ステーション１２４と置き換える場合、図２３に示される装置と同様である。
【０１３６】
三次元形成ステーション１２４は、前駆体ウェブ１０に三次元感覚を与えることができる形成部材の任意の好適な組み合わせを備え得る。三次元形成部材と称される形成部材の少なくとも１つは、低密度化に使用される要素のピッチよりも大きいピッチを有する、雄型要素をその上に有するべきである。三次元形成ロールのいくつかの例は、以下に記載される。反対側のロール上の隆起部又は歯の方向は、三次元形成ロールのものと同じであるべきである。反対側のロール上に形成要素を有する三次元形成ロールにおける要素の係合深さは、典型的には、少なくとも１ｍｍ（０．０４インチ）である。上の条件を満たす任意のロールは、反対側のロールとして使用することができる。反対側のロールは、例えば、リングロール又はＳＥＬＦロールのいずれかであり得る。
【０１３７】
図２５は、三次元吸収性部材への前駆体ウェブ１０の形成工程のための三次元形成ロール１２６の１つの非限定例を示す。図２５に示されるように、形成ロール１２６は、歯１２８が機械方向に配向され、かつねじれている、より大きなピッチＣＤ  ＳＥＬＦロールを備える。図２５に示される実施形態では、歯１２８の先端部１３０は、凹部である。図２６は、三次元吸収性部材への前駆体ウェブ１０の形成工程のための形成部材１３２の別例を示す。図２６に示されるように、形成部材１３２は、歯１３４がＣＤに配向され、かつねじれている、ＭＤ  ＳＥＬＦロールを備える。ロール１３２は、ロールの外周の周囲に配向される、その中に形成される離間したチャネル１３６を有する。図２５及び２６に示されるロールのための好適な形成要素（又は歯）の寸法及びＤＯＥの例を以下に提供する。反対側のリングロール又はＳＥＬＦロールにおける形成要素は、以下に記載されるロールと同一のピッチを有し得る。
【０１３８】
【表２】
0006050326.tif 000003
【０１３９】
Ｅ．有孔吸収性部材を作製するための方法
有孔吸収性部材の作製方法は、前駆体ウェブ材料を低密度化する前及び／後に、例えば、両面及び片面を低密度化した構造物を形成するために上記のアプローチの１つを用いることによって、前駆体ウェブ材料に孔を形成することを含む。したがって、有孔吸収性部材を作製するための装置は、例えば、図２３又は２４に示されるものと同様のロール配列を利用することができる。しかしながら、更なるステーション又はニップは、有孔形成部材を備え得る。
【０１４０】
前駆体ウェブ１０は、任意の好適な様式で孔を形成され得る。ＲＫＡロール、又は（高ＤＯＥ）ＳＥＬＦロールが挙げられるが、これらに限定されない、当該技術分野において周知の任意の孔を形成するプロセスを使用することができ、ここで、ＤＯＥはウェブの厚さよりも大きく、開口部を形成する。前駆体ウェブ１０は、その全表面にわたって又は領域で孔を形成することができる。
【０１４１】
図２７は、有孔吸収性部材に前駆体ウェブ１０を形成する工程のための有孔ステーション１４０の１つの非限定例を示す。図２７に示されるように、有孔ステーション１４０は、一組の逆回転の互いに噛み合うロールを含み、上部ロール１４２は、リングロールであり、下部ロール１４４は、回転ナイフ穿孔（又は「ＲＫＡ」）ロールである。図２７に示されるように、上部リングロール１４２は、円周方向に延在する隆起部１４６及び溝１４８を含む。下部ロール１４４は、円周方向に延在する歯１５０及び溝１５２の交互の列を含む。歯１５０は、それらの底部で下部ロールに接合される。歯１５０は、それらの基部からそれらの先端へと先細りであり、歯の底部は、横断面幅寸法よりも大きい横断面長さ寸法を有する。典型的には、開口部は、リングロール１４２上に溝で相互噛合するＲＫＡロール上の歯としてウェブ部材１０に形成される。ＲＫＡロールは、米国特許出願公開第ＵＳ  ２００６／００８７０５３（Ａ１）号においてより詳細に記載される。
【０１４２】
Ｆ．異なる密度を有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材を作製するための方法
１．全吸収性部材は、密度プロファイルを有する。
いくつかの実施形態では、全吸収性部材は密度プロファイルを有し得、吸収性部材は、異なる密度及び／又は異なる密度プロファイルを有するＸ−Ｙ平面に異なる領域を有し得る。異なる密度及び／又は密度プロファイルを有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材のある特定の作製方法は、再密度／圧縮した吸収性部材の作製方法と同様である。異なる密度を有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材を作製するために、吸収性材料を再密度化した後、低密度吸収性材料は、Ｘ−Ｙ平面内の選択エリア／領域内でのみ圧縮される。
【０１４３】
図２８は、密度プロファイル並びに異なる密度及び／又は異なる密度プロファイルを有するＸ−Ｙ平面内の異なる領域を有する吸収性部材に、前駆体ウェブ１０を形成するための工程のための形成部材１６０の１つの非限定例を示す。図２８に示されるように、形成部材１６０は、Ｘ−Ｙ平面内の選択エリア／領域でのみ低密度吸収性材料を圧縮するために、その上に領域１６２を有するロールを備える。ロール１６０上の領域１６２には、再密度化／圧縮した吸収性部材の調製と共に上記の特性のいずれかが提供され得る。
【０１４４】
種々の代替的方法は、異なる密度及び／又は密度プロファイルを有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材を生成するために使用することができる。そのような構造物を生成するための他の代替的プロセスは、この領域が吸収性部材の他の領域よりも事実上低密度化であるように、係合深さ（ＤＯＥ）、歯の形状（ＴＬ、ＴＤ、ＴＲ）、ピッチ、又は特定の領域に対するヒット数を変化させることを含む。異なる密度及び／又は密度プロファイルを有するＸ−Ｙ領域を有する吸収性部材を生成するための更に他の代替的方法は、上の項ＩＡ又はＢに記載される低密度化工程、更に以下のＦ２に記載される「局所的な低密度化」プロセス等のアプローチの組み合わせを用いて、前駆体材料を低密度化することを含むことができる。
【０１４５】
２．「局所的に低密度化」した吸収性部材
局所的に低密度化した吸収性部材の作製方法は、上の項ＩＩＡ又はＢに記載されるような前駆体ウェブを低密度化する方法と同様であり得る。局所的に低密度化した吸収性部材を作製するために、前駆体ウェブは、Ｘ−Ｙ平面内の選択エリア／領域でのみ低密度化される。これは、形成構造物がそれらの元の状態で前駆体ウェブ材料の部分（複数を含む）を残すように、形成要素を含まない形成構造物の選択された部分を提供することによって行われ得る。形成要素を含まない形成構造物の部分は、実質的に平滑であり得る。形成構造物のこれらの部分は、前駆体ウェブの１つ以上の部分と整合するように、配置され得る。
【０１４６】
図２９は、局所的に低密度化した吸収性部材に前駆体ウェブを形成する工程のための形成構造物の１つの非限定例を示す。図２９に示されるように、形成構造物１７０は、同じ軸上で回転する逆回転ロールの２つの離間した対１７２及び１７４を備える。ロールは、前駆体ウェブを低密度化するために本明細書に記載される任意のタイプのロールを備え得る。前駆体ウェブが対のロール１７２と１７４の間のニップＮに送り込まれるとき、ロール１７２及び１７４によって接触される前駆体ウェブの部分（例えば、ウェブの長手方向の側面領域に沿って）は、低密度化され、一方、ロール間の間隙１７６にあるウェブの中央領域は、低密度化されない。他の実施形態では、図２９に示される形成構造物の配列は、前駆体ウェブの任意の好適な領域（複数を含む）を低密度化するように変化させることができる。
【０１４７】
Ｇ．代替的な実施形態及び組み合わせ
本明細書に記載される方法は、種々の目的のために使用され得る。そのような目的は、ハンマーミルにおいて物質を解繊させるのに必要とされるエネルギーを低減させるために、前駆体材料をハンマーミルに供給する前に、前処理工程としての役目を果たすことから、製造ライン上に作られる吸収性物品で用いる準備ができている完成した吸収性部材を調製するために吸収性物品製造ラインにおける単位操作としての役目を果たすことに及び得る。
【０１４８】
多くの代替的な実施形態及び前述の方法の組み合わせが可能である。例えば、前駆体ウェブは、本明細書に記載される装置を通じて任意の回数送りこむことができ、その後、ウェブは、別のタイプの装置を通じて任意の回数送りこむことができる。加えて、図１２及び１３に示されるように、１つを超える吸収性部材を組み合わせて、更に別の吸収性構造物を形成することができ、これらの吸収性構造物は、本明細書に記載される装置のいずれかを通じて共に送り出すことができる。１つの非限定例では、前駆体ウェブは、局所的な低密度化の２０回のパスを通じて、続いて、全体にわたって低密度化の５回のパスを通じて送り出すことができる。次いで、ウェブは、第２の低密度化層と組み合わせることができ、開口部は、両層を通じて１つの領域に形成することができる。
【実施例】
【０１４９】
【表３】
0006050326.tif 000004
【０１５０】
下の表２は、０ｍｍ（０．０００インチ）の係合深さ及び１５メートル／分（５０フィート／分）のライン速度で、８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールと、図１６及び１７に示されるタイプの別の８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦと、の間に形成されたニップ間の３０回のパス後の種々のドライラップサンプルのキャリパーの増加を示す。「８０」等の数字が、ピッチを説明するために与えられるとき、これは、０．０６４５ｍｍ（１０００分の１インチ）の数を指す。８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールは、１４．５ｃｍ（５．７インチ）の直径を有し、約２ｍｍ（０．０８０インチ）の均一な円周方向の長さ寸法ＴＬは、概して、前縁ＬＥから後縁ＴＥまで測定され、約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）の歯の先端で歯の先端半径ＴＲは、概して、均一に互いに円周方向に約２ｍｍ（０．０８０インチ）の距離ＴＤによって離間し、約３．５ｍｍ（０．１３８インチ）の歯の高さＴＨを有し、約８．５度の歯側壁角度を有し、約２ｍｍ（０．０８０インチ）のピッチを有する。ＳＥＬＦロールは、歯のいずれかの面上の離間距離がほぼ等しくなるように、ＣＤで整合される。ロールを直線的に噛み合う歯間の離間距離は、−０．２５ｍｍ（０．０１０インチ）の係合深さで０．８６ｍｍ（０．０３４インチ）の離間距離から、０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）の係合深さで０．７４ｍｍ（０．０２９インチ）の離間距離の範囲に及ぶ係合深さで変化する。ロールは、ねじれ型歯パターンを有し、図１８に示されるもののような、歯の前縁及び後縁に正方形（対丸型）形状を有する。
【０１５１】
【表４】
0006050326.tif 000005
【０１５２】
下の表３は、特定の係合深さ（ＤＯＥ）及び１５メートル／分（５０フィート／分）のライン速度で、８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールと、図１６及び１７に示されるタイプの別の８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールと、の間に形成されたニップ間の３０回のパス後の種々のドライラップサンプルの特性を示す。表２中の実施例（上記）を作り出すために使用されるのと同一の８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールが使用される。
【０１５３】
【表５】
0006050326.tif 000006
【０１５４】
下の表４は、特定の係合深さ（ＤＯＥ）及び１５メートル／分（５０フィート／分）ライン速度で、特定の構成を有するロールによって形成されたニップ間の特定数のパス後の種々のドライラップサンプルの特性を示す。材料を作り出すために使用されるロールはすべて、約１４４．８ｍｍ（５．７インチ）の同様の直径を有する。表２中の実施例（上記）を作り出すために使用されるのと同一の８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールが使用される。アンビルロールは、平滑平面を有する。４０ピッチのリングロールは、図２７に示されるトップロール（ロール１４２）と同様の連続的隆起部及び溝を有する。４０ピッチのリングロールは、約２．０３２ｍｍ（０．０８０インチ）の歯の高さＴＨ及び約０．１０１６ｍｍ（０．００４インチ）の歯の先端で歯の先端半径ＴＲを有する。８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールは、ＳＥＬＦ歯のそれぞれの列の間に２つのリングロール歯があるように４０ピッチのリングロールで整合される。８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロール及び４０ピッチのリングロールは、８０ピッチのロール上のＳＥＬＦ歯のいずれかの面上の離間距離がほぼ等しくなるように、ＣＤで整合される。
【０１５５】
【表６】
0006050326.tif 000007
【０１５６】
表５は、圧縮されていない両面を低密度化した構造物と比較した、圧縮した両面を低密度化した構造物のキャリパー及び可撓性の差異を示す。圧縮した構造物は、圧縮されていない構造物よりも薄いが、同様の可撓性を維持する。実施例１４は、８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールと、図１６及び１７に示されるタイプの別の８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦと、の間に形成されたニップを通じて、０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）の係合深さ及び１５メートル／分（５０フィート／分）のライン速度で、３０回、５００ｇｓｍのドライラップのサンプルを通過させることによって作り出される。表２中の実施例（上記）を作り出すために使用されるのと同一の８０ピッチのねじれ型ＳＥＬＦロールが使用される。実施例１５は、実施例１４と同一の様式で低密度化され、フラット金属プレート及びダイプレスを用いて全体にわたって圧縮される。
【０１５７】
【表７】
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【０１５８】
表６は、低密度化され、圧縮した吸収性部材が、より少ないパスで処理された吸収性部材よりも薄く、より可撓性である例を示す。実施例１６は、上の実施例１４と同一のツール及び設定を用いるが、ニップを通じてわずか１７回のパスで作り出される。実施例１７は、上の実施例１５と全く同一の様式で作り出される。
【０１５９】
【表８】
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【０１６０】
ＩＶ．試験方法
Ａ．密度決定のための吸収性部材のマイクロコンピューター断層撮影分析
マイクロコンピューター断層撮影（ｍＣＴ）は、非侵襲性の吸収性部材の厚さを通じて密度プロファイルを定量的に測定するために使用される。
【０１６１】
走査プロトコル
使い捨て吸収性物品は、吸収性部材材料を妨げないように注意を払いながら、その包装から取り出されて平らに置かれる。直径１３．３ｍｍの検体ディスクは、先の曲がったハサミを用いて、その全体の厚さを通じて使い捨て吸収性物品において試験されるエリアの中央から切断される。検体は、エンボス加工及び開口部がないエリア内で選択されることが好ましい。分析される検体部分は、本明細書によって定義される一体型の吸収性部材を唯一含まなければならない。分析される検体部分は、分析される検体部分の厚さ又は密度を妨げない方法で行われ得る場合、走査前に検体から物理的に取り出すことができる。そうでなければ、全検体を走査し、分析される検体部分の一部ではない任意の更なる材料は、以下の工程２におけるトリミングによってスライスからデジタル処理で取り出されなくてはならない。
【０１６２】
本明細書では、以下、サンプルと称する、検体又は検体部分は、マイクロコンピューター断層撮影システム（μＣＴ  ４０，ＩＤ＃４２８６，Ｓｃａｎｃｏ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ＡＧ）又は等価の装置を用いて画像化される。長さ３０ｍｍ及び内径１３．３ｍｍの特注の短いサンプルチューブは、走査用のサンプルを位置付けるために使用される。低Ｘ線減衰を有する好適な材料（例えば、発泡スチロール）の厚さ２ｍｍのスペーサは、サンプル管の底部からサンプルを支え、プラスチックチューブの底部からのいかなる減衰妨害をも回避するために使用される。サンプルは、空気に曝露される試料の上面で水平に取り付けられ、他の材料からの接触がない。３Ｄ等方性の走査の画像収集パラメーターは、電流１８０μＡ及びピークエネルギー３５ｋＶｐ、集積時間３００ミリ秒、並びにフレーム平均を１０に設定された高解像度（１０００投影）Ｘ線管を使用する。水平のスライスが、サンプルの厚さを通じて８μｍのスライス増分で得られる。２０００投影からなるそれぞれのスライス（１０００投影／１８０度）を使用して、ＣＴ画像をピクセル解像度８μｍの２０４８×２０４８ピクセルマトリックスで再構成する。いかなるエッジ効果も除去するために、それぞれのスライスの中央の７．２ｍｍ×７．２ｍｍの正方形のエリアのみが、その後の解析に使用される。
【０１６３】
画像解析
一体型の吸収性部材の部分を、サンプルチューブに挿入される前に検体から物理的に取り出す場合、サンプルチューブ内の一体型の吸収性部材の中央の７．２×７．２ｍｍ平方の部分は、以下に記載されるように画像解析に供される。全検体がサンプルチューブに挿入される場合、検体の一体型の吸収性部材の中央の７．２×７．２ｍｍ平方の部分のみが、以下に記載される画像解析に供される。どちらの場合にも、中央の７．２×７．２ｍｍ平方の部分は、本明細書では、所望の部分又はＰＯＩと称される。
【０１６４】
画像解析の目的は、ＰＯＩの厚さを通じて密度分布を定量的に測定し、以下の出力を用いてＰＯＩの均一性を実証することである。
・ＰＯＩの厚さ貫通方向の密度分布（ＰＯＩの密度プロファイルを定量化するために使用される）
・全ＰＯＩ及びＰＯＩの４象限のための平均厚さ（以下に記載されるサンプルの均一性を実証するために受容基準で使用される）
【０１６５】
受容基準：ＰＯＩが基準を満たすために、以下の工程１２に画定されるように、均一の厚さを有さなければならない（即ち、ＰＯＩ内のそれぞれの象限の平均厚さは、全ＰＯＩの平均厚さの５０％以内でなければならない）。
【０１６６】
画像解析手順：ＩＳＱファイル（Ｓｃａｎｃｏ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ｍｉｃｒｏＣＴスキャナー用のプロプライエタリフォーマット）内で３ＤマイクロＣＴデータの収集後、このデータを、Ｍａｃ  Ｐｒｏワークステーションを起動するＲｅｄＨａｔ  ４  Ｌｉｎｕｘ、又は等価のコンピュータシステムに転送する。Ｍａｔｌａｂ  ７．６．０．３２４及びＡｖｉｚｏ  ６．１又は等価のソフトウェアを用いてデータ解析を行う。以下の工程を、３Ｄデータセットに適用する。
１．ＩＳＱファイルは、０．０５の倍率及び０のオフセットを用いて、ＴＩＦＦ画像の１６ビットから８ビットスタックに変換する。スタック内のそれぞれの画像は、画像の中央の７．２ｍｍ×７．２ｍｍの正方形部分のみが残るように、トリミングされる。
２．次いで、工程１からのＴＩＦＦ画像のそれぞれのスタックを、ＡＶＩＺＯ（ＶＳＧ（Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓ．））、ハイエンドの３Ｄ視覚化ソフトウェアアプリケーションを用いて試験する。測定されたデータセットにおいて望ましくないいかなるノイズ又はアーチファクトも、ＡＶＩＺＯのＶｏｌｕｍｅＥｄｉｔ機能を用いて削除される。
注記：編集工程は、ＰＯＩと関連するデータが正確であり、余分なデータを削除することを確実に行う。この編集工程は、慎重に行わなくてはならない、そうでなければ、ＰＯＩの不正確な同定をもたらし得る。サンプルを固定するために使用される又はＰＯＩの部分ではない任意の更なる材料は、解析に含まれないように、これらの余分な領域からトリミングによってスライスからデジタル処理で取り除かなくてはならない。
３．次いで、除去されたデータは、３Ｄ  ａｖｗファイルとしてＡＶＩＺＯに保存される。
４．工程３において作成された３Ｄサンプルは、４つの象限に分割される。それぞれの象限は、元のサンプルと同一のＺ次元を有するが、Ｘ／Ｙ次元は、２つに分割される。例えば、もともと、寸法１０００×１０００×５００（Ｘ×Ｙ×Ｚ）ピクセルからなるサンプルは、それぞれ寸法５００×５００×５００ピクセルを有する４つの象限に分割され得る。それぞれの象限、並びに元のデータセットは、以下の工程に記載される同一の様式で解析される。
５．閾値は、バックグラウンドから繊維を分離するために選択される。これは、Ｍａｔｌａｂの自動化方法（Ｏｔｓｏの方法）を用いて選択される。次いで、同じ閾値が、同じ材料の吸収性部材のすべてのその後の走査のために使用されるべきである。注記：正確な閾値化は、正確なＰＯＩを決定するために重要な変数である。目視検査は、この閾値が繊維型には最適であると思われることを決定するための検査として行われなければならない。
６．次いで、上面及び底面の深度マップが作成される。深度マップは、階調レベル値がＰＯＩの上部から層の表面までの距離を示す２Ｄ画像である。
７．次いで、これらの深度画像を、５回の反復の１１×１１のメジアンフィルターを用いてメジアン濾過して、偽の繊維を除去する。次いで、これらの深度画像は、３Ｄ空間の座標に戻して変換され、吸収性部材の上面及び底面としての役割を果たす。
注記：メジアンフィルタリングの増加／低減は、より多くの繊維を含むことができ、ＰＯＩをより大きくさせる。メジアンフィルタリングの量は、研究内で変化させてはならず、得られたＰＯＩは、解析後目視検査しなければならない。
８．ＰＯＩの厚さは、上面及び底面の深度マップを減算することによって計算される。この減法の非ゼロ値の平均は、ＰＯＩの平均厚さを提供する。
９．密度の上面からの開始は、０〜１００％に正規化され、このパーセンテージは、ウェブの厚さ貫通方向のＺ方向位置（０％−上面、１００％−底面）を表す。階調レベル値の間のそれぞれのパーセンテージポイントで、記録される。これは、ＰＯＩのすべてのポイントに対して反復される。
１０．吸収性部材データは、元のデータと同じＸ／Ｙ次元を有する３Ｄ体積に変換されるが、Ｚ次元は、現在、１００であり、サンプルを通じてパーセンテージに反映する。
１１．ヒストグラムは、１％、２％、３％、．．．１００％ですべての階調レベルの平均から作成される。Ａ．ｃｓｖファイルが作成され、Ｅｘｃｅｌに送信される。
１２．ＰＯＩの厚さが均一であるかどうかを決定するために、工程８において決定される４つの象限のそれぞれの平均厚さは、全体のＰＯＩに対して決定される平均厚さの５０％以内であることが実証されなければならない。１つ以上の象限が５０％以上異なる場合、新しい検体が選択され、解析される。
【０１６７】
密度の較正
工程１１からの出力階調レベルデータと関連密度値の間の関係を較正するために、小規模な較正研究が、既知の密度を有する標準的な発泡体を用いて行われる。較正サンプルの密度は、以下に画定されるキャリパー方法を用いて立方体をダイス切断することと、較正平衡を用いて０．０１ｇ単位でサンプルの長さ（Ｌ）、幅（Ｗ）、及び高さ（Ｈ）を測定することと、サンプルの重量を体積（Ｌ×Ｗ×Ｈ）で割ることと、によって決定される。次いで、この研究で使用されたものと同一の走査パラメーターを用いてマイクロＣＴによって較正サンプルの測定後、較正サンプルの既知の密度値を、平均階調レベル値と相関させる。
【０１６８】
均質な市販の非金属発泡体の６つの較正サンプル（それぞれ、異なる密度を有し、高分子材料から作製される）は、上記と同じプロトコルによって測定される。較正サンプル及び試験検体は、炭素、水素、酸素、及び窒素原子、並びにこれらの組み合わせから選択される要素から本質的になる。発泡体サンプルは、上で解析されたＰＯＩの平均密度が、最小密度と最大密度の発泡体較正サンプルの平均密度との間にあるように選択される。それぞれの発泡体サンプルについては、平均階調レベル値は、発泡体サンプルの中心、即ち、４５％〜５５％で決定される。次いで、この値は、それぞれの発泡体サンプルの既知の密度に対してプロットされる。これは、最小二乗回帰が固定される（線形又は非線形のいずれかで）、一組の点を生成する。しかしながら、相関係数ｒ2は、線形回帰に対して少なくとも＞０．９０でなければならない。０．９０未満のｒ2値については、較正は、必要に応じて、異なる発泡体サンプルを用いて再度行わなければならない。次いで、回帰を表す等式を使用して、マイクロＣＴデータの階調レベル値を、ｇ／ｃｃで測定された密度値に変換する。
【０１６９】
計算
１．工程１１で作成された平均階調レベルを、上記の回帰から生成した較正曲線を用いて、それぞれのｚ方向位置（即ち、５％、６％、７％、．．．９５％）の密度値に変換する。
２．平均密度を計算するために、５〜９５％の密度値を平均化する。
３．平均外５〜１５％の密度を計算するために、５〜１５％の密度値を平均化する。
４．平均外８５〜９５％の密度を計算するために、８５〜９５％の密度値を平均化する。
５．平均最大密度を計算するために、５〜９５％の最大密度が位置し、（最大値−５％）〜（最大値＋５％）の範囲のデータポイントを用いて、平均密度が計算される。例えば、最大値が４５％に位置し、４０〜５０％の密度値を用いて、平均ピーク密度が計算される。最大密度が、サンプルの厚さを通じて１０％以下の位置で下落した場合、平均外５〜１５％の密度計算が使用される。最大密度が、サンプルの厚さを通じて９０％以上の位置で下落した場合、平均外８５〜９５％の密度計算が使用される。
６．平均最小密度を計算するために、５〜９５％の最小密度が位置し、（最小値−５％）〜（最小値＋５％）の範囲のデータポイントを用いて平均密度が計算される。例えば、最小値が１５％に位置し、１０〜２０％の密度値を用いて、平均ピーク密度が計算される。最小密度が、サンプルの厚さを通じて１０％以下の位置で下落した場合、平均外５〜１５％の密度計算が使用される。最小密度が、サンプルの厚さを通じて９０％以上の位置で下落した場合、平均外８５〜９５％の密度計算が使用される。
７．平均最大密度の平均最小密度に対する比率を計算するために、平均最大密度を、平均最小密度で割る。
８．平均最大密度の平均外５〜１５％の密度に対する比率を計算するために、平均最大密度を平均外５〜１５％の密度で割る。
９．平均最大密度の平均外８５〜９５％の密度に対する比率を計算するために、平均最大密度を平均外８５〜９５％の密度で割る。
【０１７０】
Ｂ．可撓性方法
吸収性部材の可撓性は、円形曲げ手順に従って、ピーク曲げ剛性、又は屈曲−耐性を測定することによって定量化される。値が低いほど、屈曲−耐性が低く、サンプルの可撓性が高い。
【０１７１】
装置
円形曲げ手順に必要な装置は、改善された円形曲げ剛性試験機であり、以下の部品を有する。
１．プレート内の中央に集中する１８．７５ミリメートルの直径オリフィスを有する１０２．０×１０２．０×６．３５ミリメートルである滑らかに磨いた鋼板プラットフォーム。オリフィスのラップエッジは、４５度の角度で４．７５ミリメートルの深さでなければならない。
２．全長７２．２ミリメートル、直径６．２５ミリメートルであり、半径が２．９７ミリメートルを有するボールノーズと、基部直径が０．３３ミリメートルを有するボールノーズから０．８８ミリメートル延在するニードル先端と、半径が０．５ミリメートル未満の先端と、を備えるプランジャであって、このプランジャは、オリフィスと同軸的に取り付けられていて、すべての側面で等しい離間距離を有する。プランジャの底部は、オリフィスプレートの最上部のウェルに設定しなければならない。この位置から、ボールノーズの下向きの行程は、正確にプレートオリフィスの底部までである。
３．１００Ｎの負荷セル（モデル＃  ＳＭＴ１−１００Ｎ）又は等価物。
４．アクチュエータ、より具体的には、ＭＴＳ  Ｓｙｎｅｒｇｉｅ  ４００（モデル＃  ＳＹＮ４００）、又は等価物。
【０１７２】
標本の数及び調製
この試験の手順を実行するために、以下に説明されるように、最低４個の代表的なサンプルが必要とされる。ダイスカッターを用いて、１つの正方形の３７．５×３７．５ミリメートルの試験検体がそれぞれのサンプルから切断される。検体は、（例えば、長手方向と横のセンターラインの交差点の中央に集中する）サンプルの中央から切断される。試験される検体部分は、本明細書によって画定されるように、一体型の吸収性部材のみを含むべきである。したがって、吸収性部材の一部ではない他の材料は、慎重に取り除かれなければならず、試験検体は、屈曲−耐性の特性への影響を回避するために、試験者によって折りたたまれたり曲げられたりすべきではない。
【０１７３】
手順
円形曲げ手順の手順は以下の通りである。試験プレートを、水平にする。プランジャ速度は、全行程長あたり毎分５０．０センチメートルに設定される。検体は、検体の体表面がプランジャに対向し、検体の衣類面がプラットフォームに対向するようにプランジャの下でオリフィスプラットフォームの中央に集中する。表示器のゼロが確認され、必要な場合は、調節される。プランジャが駆動される。試験中、検体への接触は避けなければならない。０．１Ｎ単位での最大の力の読み取り値が記録される。４個すべての標本が試験されるまで、上記の工程が、繰り返される。
【０１７４】
計算
それぞれの検体に対するピーク値曲げ剛性、又は屈曲−耐性は、その標本に対する最大の力の読み取り値である。検体はそれぞれ、個別に測定され、サンプルの平均値は、０．１Ｎ単位で報告される。
【０１７５】
Ｃ．キャリパー方法
装置
材料のキャリパーは、直径５６．４ミリメートルの円形下部を有するＴｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  ＰｒｏＧａｇｅ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｅｒ又は同等物を用いて定量化される。
【０１７６】
検体の数及び調製
最低３個の代表的なサンプルが試験を完了するために必要とされる。１つの検体は、合計３個の試験検体に対して３個のサンプルのそれぞれから切断される。検体は、（例えば、長手方向と横のセンターラインの交差点の中央に集中する）サンプルの中央から切断される。試験される検体部分は、本明細書によって画定されるように、一体型の吸収性部材のみを含むべきである。したがって、吸収性部材の一部ではない他の材料は、材料のキャリパーが影響を受けないように、慎重に取り除かれなければならない。測定される検体は、その下部の全表面が測定されるサンプルと接触することを確実にするために、直径が６５ミリメートル以上でなければならない。強調表示されたテキストは、この方法が使用される較正発泡材料に明らかに適用しない。
【０１７７】
手順
試験装置は、常に、任意の測定が行われる前に、ゼロに合わせる。下部は、試験検体が設置される表面の上の１２．７ｍｍ（０．５インチ）から開始し、３．１７５ｍｍ／秒（０．１２５インチ／秒）の速度で低下する。下部が０．５１キロパスカルの標的圧力に達するとき、その圧力を維持しながら、９秒間、検体と接触した状態にする。読み取りは、９秒間の終了時に行われる。
【０１７８】
計算
サンプルはそれぞれ、個別に測定され、サンプルの平均値は、０．０１ミリメートル単位で報告される。
【０１７９】
Ｄ．引張方法
ＭＤ及びＣＤのピーク引張が、標準試験ＷＳＰ  １１０．４（０５）−オプションＢ、不織布材の破断荷重及び伸長に関する標準試験法（Standard Test Method for Breaking Force and Elongation of Nonwoven Materials）（ストリップ法）に基づいた方法を用いて測定されるが、より短いゲージ長が最終産物における測定を可能にする。
【０１８０】
装置
引張方法に必要である装置は、１）１００ｍｍ／分の定速伸長を有するＭＴＳ  Ｓｙｎｅｒｇｉｅ  ４００（モデル＃  ＳＹＮ４００）若しくは等価物、２）１００Ｎ負荷セル（モデル＃  ＳＹＮ１００）若しくは等価物、又は非変形ドライラップ等のより硬い材料については、５００Ｎ負荷セル（モデル＃  ＳＹＮ  ５００）若しくは等価物、等の部品からなる。
【０１８１】
検体の数及び調製
最低８個の代表的なサンプル（ＭＤ引張試験のために４個及びＣＤ引張試験のために４個）が必要とされる。検体は、（例えば、長手方向と横のセンターラインの交差点の中央に集中する）サンプルの中央から切断される。試験される検体部分は、本明細書によって画定されるように、一体型の吸収性部材のみを含むべきである。したがって、吸収性部材の一部ではない他の材料は、材料の引張強度が影響を受けないように、慎重に取り除かれなければならない。ＭＤ引張試験のためのサンプルを調製するために、検体は、５０ｍｍのＣＤ幅及び７０ｍｍのＭＤ幅を有するそれぞれのサンプルからダイス切断される。生理用パッド等の産物から得られたサンプルについては、ＭＤはパッドの長さ方向を表し、ＣＤはＭＤに直交する方向である。ＣＤ引張試験のためのサンプルを調製するために、検体は、５０ｍｍのＭＤ幅及び５０ｍｍのＣＤ幅を有するそれぞれのサンプルからダイス切断される。
【０１８２】
手順
標準試験ＷＳＰ  １１０．４（０５）−オプションＢは、以下のゲージ長の変更に従う。
１．ＭＤピーク引張：５０ｍｍのゲージ長
２．ＣＤピーク引張：３０ｍｍのゲージ長
【０１８３】
計算
ピーク引張は、その検体に対する最大の力の読み取り値である。検体はそれぞれ、個別に測定され、サンプルの平均ピークＭＤ引張及び平均ピークＣＤ引張は、０．１Ｎ単位で報告される。
【０１８４】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０グラム」として開示された寸法は、「約４０グラム」を意味することを意図する。
【０１８５】
本明細書の全体を通じて与えられるすべての最大の数値限定は、それよりも小さいすべての数値限定を、そうしたより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているものと同様にして包含するものと理解すべきである。本明細書の全体を通じて与えられるすべての最小数値限定は、それよりも大きいすべての数値限定を、あたかもそれらの大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているものと同様にして含むものである。本明細書の全体を通じて与えられるすべての数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に含まれるそれよりも狭いすべての数値範囲を、あたかもそれらのより狭い数値範囲がすべて本明細書に明確に記載されているものと同様にして含むものである。
【０１８６】
本発明の「発明を実施するための形態」で引用したすべての文献は、関連部分において本明細書に援用するが、いずれの文献の引用もそうした文献が本発明に対する先行技術であることを容認するものとして解釈されるべきではない。この文書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照することにより組み込まれる文献における用語のいずれかの意味又は定義と矛盾する範囲については、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【０１８７】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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