(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布基材、吸収層、およびカバー層を備え、前記不織布基材がカーデッド繊維ウェブと共に水流交絡された不織布保持シートを含み、前記吸収層がマイクロフィブリル化セルロースで被覆された超吸収性ポリマー粒子を含み、前記カバー層が前記吸収層と実質的に同じ広がりを持ち、前記吸収層に接着するために機械的または化学的に処理されておらず、前記カバー層を前記吸収層に結合するために接着剤が使用されていない、吸収性複合材。
【請求項２】
前記吸収層を前記カーデッド繊維ウェブに結合するために接着剤が使用されていない、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項３】
前記マイクロフィブリル化セルロースが、水素結合によって前記超吸収性ポリマー粒子を互いに結合させる役割を果たす、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項４】
前記マイクロフィブリル化セルロースが、水素結合によって前記超吸収性ポリマー粒子を前記カーデッド繊維ウェブに結合させる役割を果たす、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項５】
前記マイクロフィブリル化セルロースが、水素結合によって前記カバー層を前記超吸収性ポリマー粒子に結合させる役割を果たす、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項６】
前記マイクロフィブリル化セルロースが、水素結合によって前記カバー層を前記カーデッド繊維ウェブに結合させる役割を果たす、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項７】
繊維をカーディングしてカーデッドウェブを形成する工程と、前記カーデッドウェブを不織布保持シートの上に配置する工程と、水流交絡によって前記カーデッドウェブを前記不織布保持シートに機械的に結合して不織布基材を形成する工程と、SAPスラリーの混合物とMFCスラリーの混合物を混ぜ合わせることによりMFC被覆SAPスラリーを作成する工程と、MFC被覆SAPスラリーを前記不織布基材に塗布する工程と、前記不織布基材から過剰の液体を除去し、吸収層を形成する工程と、カバー層を前記吸収層のMFC被覆SAP表面の上に配置する工程と、前記不織布基材、前記MFC被覆SAPスラリー及び前記カバー層の複合材を乾燥する工程とを含み、前記カバー層が前記吸収層に接着するために機械的または化学的に処理されておらず、且つ前記カバー層を前記吸収層に結合するために接着剤が使用されていない、吸収性複合材の製造方法。
【請求項８】
流体透過性トップシート、流体不透過性バックシート、ならびに前記トップシートとバックシートの間に配置された捕捉分配層および吸収性複合材を備える吸収性物品であって、前記吸収性複合材が水流交絡不織布基材、吸収層およびカバー層を備え、前記カバー層が前記吸収層に接着するために機械的または化学的に処理されておらず、前記カバー層を前記吸収層に結合するために接着剤が使用されていない、吸収性物品。
【請求項９】
前記捕捉分配層が前記トップシートと吸収性複合材の間に配置されている、請求項8に記載の吸収性物品。
【請求項１０】
前記吸収性複合材がラップシートに包まれている、請求項8に記載の吸収性物品。
【請求項１１】
不織布基材、吸収層、およびカバー層を備える吸収性複合材の製造方法であって、繊維をカーディングしてカーデッドウェブを形成する工程と、前記カーデッドウェブを不織布保持シートの上に配置する工程と、水流交絡によって前記カーデッドウェブを前記不織布保持シートに機械的に結合して前記不織布基材を形成する工程と、前記不織布基材上に均一にまたは所定のパターンでSAPを沈着させる工程と、マイクロフィブリル化セルローススラリーを作成する工程と、前記マイクロフィブリル化セルローススラリーを前記不織布基材に塗布する工程と、真空力によって前記不織布基材から過剰の液体を除去する工程と、前記カバー層を前記不織布基材上のマイクロフィブリル化セルロース被覆SAP表面の上に配置する工程と、前記不織布基材、前記SAP及び前記マイクロフィブリル化セルローススラリーの複合材を乾燥させる工程とを含み、前記カバー層が前記吸収層に接着するために機械的または化学的に処理されておらず、且つ前記カバー層を前記吸収層に結合するために接着剤が使用されていない、前記吸収性複合材の製造方法。
【請求項１２】
不織布基材、吸収層、および不織布カバー層を備え、前記吸収層が、マイクロフィブリル化セルロースで被覆された超吸収性ポリマー粒子を含み、前記不織布カバー層が前記吸収層に接着するために機械的または化学的に処理されておらず、且つ不織布前記カバー層を前記吸収層に結合するために接着剤が使用されていない、吸収性複合材。
【請求項１３】
前記カバー層が不織布である、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項１４】
前記カバー層が薄織物である、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項１５】
前記不織布保持シートがポリプロピレンスパンボンド保持シートである、請求項1に記載の吸収性複合材。
【請求項１６】
前記カーデッド繊維ウェブがポリエステルカーデッド繊維ウェブである、請求項1に記載の吸収性複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本出願は、米国仮出願番号第61/799,075号（2013年3月15日出願、現在継続中）の利益を主張するものであり、その開示はあらゆる目的での参照により本明細書に組み込まれ、また本開示の一部となる。
本発明は吸収性複合材、具体的には、マイクロフィブリル化セルロース被覆超吸収性ポリマーを備える吸収層を持つ吸収性複合材に関連する。本発明は、吸収性複合材の製造方法、および吸収性複合材を用いた使い捨て吸収性物品にも関連する。使い捨て吸収性物品には、オムツ、子供用パンツ、トレーニングパンツ、成人用失禁製品、身体滲出液吸収製品、女性用生理用品、およびその他の吸収性製品（まとめて、「使い捨て吸収性物品」）が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来の使い捨て吸収性物品は一般的に、内面を形成するトップシート、外面を形成するバックシート、およびトップシートとバックシートの間に置かれた吸収性コアの三つの基本的構造要素を用いる。トップシートは、液体が、吸収性物品の外側からトップシートを通って吸収性コア中に入ることを可能にするように設計されている。トップシートは、さまざまな液体および蒸気透過性の親水性または疎水性材料から作られうる。トップシートの透過性は、表面活性化剤（「界面活性剤」）の使用によって増加させることができる。界面活性剤は、表面エネルギーまたは液体・固体界面の接触角を減少させ、トップシートを通した液体の通過を促進する。
【０００３】
バックシートは、流体が吸収性コアからバックシートを通過し、吸収性物品が外に流れ出るのを防止するように設計されている。バックシートは、物品の全幅に及ぶ不透過性フィルムまたは布様材料および不透過性フィルムの組み合わせから作られうる。バックシートは、吸収性コアに溜まった流体を放出することなく、蒸気がバックシートを通過することを可能にする透湿特性（「通気性」）も持ちうる。バックシートは、スパンボンド−メルトブロー−スパンボンド（「SMS」）、スパンボンド−メルトブロー−メルトブロー−スパンボンド（「SMMS」）、マイクロ、ナノ、または分割可能繊維、スパンメルトまたはスパンレース、カード式のものおよび同類のものなど、液体不透過性であるが透湿性の不織布材料からも作られうる。
【０００４】
吸収性コアは、トップシートを通過する流体を包含・分配するように設計されている。典型的な吸収性コアは、吸収性マトリクスによって安定化された高吸収性または超吸収性ポリマー（SAP）から作られる。SAPは一般的に、ポリビニルアルコール、ポリアリクリル酸塩、さまざまなグラフト化デンプン、および架橋ポリアクリル酸ナトリウムなどの材料から作られる。SAPは、粒子、繊維、フォーム、ウェブ、球体、規則的または不規則な形状の粒塊、およびフィルムの形態でありうる。吸収性マトリクスは通常、繊維を離解した木材パルプまたは類似の材料である。吸収性マトリクスは、トップシート、バックシート、およびSAPと比較して非常にかさ高い。従来、オムツの厚さの大部分は、吸収性コアである。
【０００５】
吸収性物品の消費者による、より薄い吸収性物品の需要はますます増えている。これらの需要を満たすために、製造業者は、吸収性コアに使用される吸収性マトリクスの量を減らすことによって吸収性物品の厚さを減少させている。結果得られる吸収性コアは薄いが、性能が劣っている。吸収性マトリクスの量を減らすにつれて、SAPを安定化させ、SAPが吸収性コア内で移動するのを防止する効果が減少する。SAPがコア内で移動すると、吸収性コアはその効果を失い、均一な吸収性を持たなくなる。例えば、包含されていないSAPは、濡れたエリアに集まる傾向があり、その後の排出の取り扱いの効率が悪い。
【０００６】
製造業者は、小さな個別のSAPポケットを作ることによって、またはSAPを接着することによってこの問題を解決しようとした。しかしこれらの解決策の大半は不成功であった。SAPポケットは、移動をポケット内の動きに制限するだけである。しかし、粒子の動きがまだあるので、吸収性コアは均一な吸収性を発揮しない。接着はSAPを安定化するが、不快なほどに硬い吸収性コアおよびSAPの膨潤能力の喪失をもたらす。
【０００７】
従って、製品の硬さを最小限にし、優れた吸収性を発揮しながら、製品厚さ低減の傾向を継続する改善された吸収性製品のニーズが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、吸収性複合材、吸収性複合材を作る方法、および吸収性複合材を含む吸収性物品を含む。吸収性複合材は、不織布基材、吸収層、およびカバー層を備える。不織布基材は、水流交絡プロセスによってカーデッド繊維ウェブに取り付けられた不織布保持シート（例えば、ポリプロピレンスパンボンド（PPSB）不織布保持シート）を備える。吸収層は、マイクロフィブリル化セルロース被覆超吸収性ポリマーを備える。吸収性複合材の製造プロセスは、以下のステップを含む：(1)例えばポリエステル（PET）繊維などの繊維をカーディングしてカーデッドウェブを形成するステップ、(2)不織布保持シートの上にカーデッドウェブを配置するステップ、(3)水流交絡を通してカーデッドウェブを不織布保持シートと機械的に接合し、不織布基材を形成するステップ、(4)SAPスラリー（好ましくはエタノールおよび水の溶媒中のSAP）の混合物をMFCスラリーの混合物（好ましくはエタノールおよび水の溶媒中のMFC）と、好ましくは均一に混合することにより、MFC被覆SAPスラリーを作成するステップ、(5)MFC被覆SAPスラリーを不織布基材に塗布するステップ、(6)真空力で不織布基材から過剰の液体を除去するステップ、(7)MFC被覆SAP表面の上にカバー層を配置するステップ、(8)熱および吸引で複合材を乾燥し、溶媒の収集および回収を促進するステップ、(9)随意に、複合材の不織布基材側部を界面活性剤で処理するステップ、(10)随意に、吸収性複合材ウェブを巻き付けて母ロールにするステップ、および(11)随意に、スリッターを使用して、複合材料を母ロールからより幅の狭いロールへと分割するステップ。本発明は、液体透過性トップシート、液体不透過性バックシートおよび吸収性複合材を備える吸収性物品も含み、これはカーデッド繊維を含む不織布基材を備え、好ましくはカーデッド不織布内でのSAPの固定化を補助するために、得られたカーデッド不織布、SAP粒子、およびマイクロフィブリル化繊維に高いロフトを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】好ましい吸収性複合材構造を誇張して示している。複合材には、不織布保持シート210（例えば、ポリプロピレンスパンボンド不織布保持シート）、カーデッド繊維ウェブ204、およびMFC被覆SAP202を備える吸収性層が含まれる。MFC被覆SAPは、カーデッド繊維ウェブ上に均一な層として位置する。
【図１Ｂ】MFC被覆SAP202がカーデッド繊維ウェブ204内に配置されている代替的実施形態を示す。
【図２】吸収性複合材の包まれた構成を示す。
【図３】吸収性複合材製造プロセスを詳述する図である。
【図４Ａ】吸収性複合材の選択的な製造後の処理装置を示す。連続して長い複合材がギア付きロールを通過して複合材を柔らかくする。
【図４Ｂ】ギア付きロールを通過する複合材の側面図である。複合材はギアの周りで曲がり、ギアの間のギャップは、不織布ウェブを破損または破壊することなく、複合材が変形することを可能にする。曲げプロセスは、複合材の柔らかさおよび柔軟性を促進する。
【図５Ａ】吸収性複合材の選択的な製造後の軟化のための二枚刃軟化装置を示す。
【図５Ｂ】二枚刃装置を通過している連続的吸収性複合材を示す。
【図６Ａ】さらなる吸収性複合材の選択的な製造後処理を示す。複数のスリットが吸収性複合材に与えられている。スリットは、複合材のすべての層に達し、これは複合材を通した流体の流れを促進し、柔軟性を向上させる。
【図６Ｂ】ディスクの縁に沿って切り込みまたはスペースを持つ一連の平行な切断ディスクが関与するスリッティングプロセスを示す。複合材料がディスク軸に沿って通過する時、回転ディスクは吸収性複合材に一連の平行なスリットを入れる。ディスクの変更は、単位距離当たりのスリットの数、スリットの長さ、およびスリッティングパターンに反映される。
【図７】本発明の吸収性物品の三次元図である。
【図８】本発明の吸収性物品の平面図である。
【図９】本発明の吸収性物品の拡張図である。
【図１０】吸収性複合材の不織布基材側部およびMFC被覆SAP側部を示した簡略断面である。実線は複合材の不織布基材側部を示し、水平の点線は吸収性複合材のMFC被覆SAP側部を示す。
【図１１Ａ】二つの250gsm吸収性複合材およびADLを備える吸収性コアA実施形態を示す。ADLは、同じ幅の二つの吸収性複合材層の上方に位置づけられる。ADLは、吸収性複合材のMFC被覆SAP側部に隣接している。
【図１１Ｂ】長さが異なる吸収性複合材を表示しているコアAの斜視図である。ADLはより幅が狭いが、長さは上部複合材と等しい。下部複合材はより長いが、幅は上部複合材と等しい。
【図１２】コアB実施例を示し、吸収性複合材は、吸収性複合材のMFC被覆SAP側部身体から遠ざかるように向き、ADLが吸収性複合材の不織布基材面に隣接するように配向されている。コアB実施例は、250gsmのSAP荷重を含む。
【図１３】350gsmのSAP荷重および80gsmのカーデッド繊維ウェブのコアC実施形態の断面である。
【図１４Ａ】上部吸収性複合材が折り畳まれた下部吸収性複合材の上方に配置されている二重吸収性複合材構成を含む、コアD実施形態を示している。
【図１４Ｂ】積み重ねられて折り畳まれた複合材構成に由来するトポグラフィーを示すコアD実施形態の斜視図である。
【図１５Ａ】第二の吸収性複合材によって外側縁の周りが包まれた第一の吸収性複合材および二つの複合材の上方に配置されたADLを含む、コアE実施形態を示す。
【図１５Ｂ】コアE実施形態の斜視図である。
【図１６Ａ】幅が異なる二つの吸収性複合層の上方に配置されたＡDLを含む、コアF実施形態を示す。ADLは、主にMFC被覆SAPから成る複合材面に隣接している。
【図１６Ｂ】コアF実施形態の斜視図である。ADLは上部複合材と長さが等しく、下部複合材よりも短くて幅が狭い。
【図１７Ａ】ADLが第一の上部吸収性複合材の外側縁の周りを包む、コアG実施形態を示す。ADLに包まれた第一の吸収性複合材は、第二のより幅の広い吸収性複合材の上方に配置される。
【図１７Ｂ】コアG実施形態の斜視図である。折り畳まれたADLによって、下部複合材と幅が等しい構成になる。
【図１８】ハイブリッド吸収性複合材製造プロセスを詳述する図である。
【図１９】ハイブリッド製造プロセス中に可動している吸収性複合材ウェブ上にSAPを分散させるために使用されるSAP分散ユニットである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明の詳細な説明
本明細書に提供された詳細な記述および添付図面を検討する上で、本発明に従って作られた吸収性複合材が、使い捨て吸収性物品に、より具体的には、オムツ、トレーニングパンツまたはその他の失禁製品などの使い捨て吸収性物品に使用されうることが、当業者には明らかとなるであろう。従って、以下の記述は使い捨てオムツに使用される吸収性複合材を特に対象としているが、本発明は、本明細書に具体的に記述され図示された構造およびプロセスに限定されないものとする。本発明に関連する「吸収性物品」または「吸収性衣服」という用語は、さまざまな身体滲出液、体液、または生体液を吸収・包含するように、着用者の身体にくっつけるかまたは近くに配置されるさまざまなタイプの使い捨て物品および衣服を含む。
【００１１】
吸収性複合材
図1は、本発明のさまざまな実施形態で用いる吸収性複合材200を（図示のために誇張して）描写している。吸収性複合材200は、非常に細かいマイクロフィブリル化セルロース（MFC）（番号なし）でカバーまたは混合された超吸収性ポリマー粒子202（SAP）の形態で、水膨潤体を備えるシートである。具体的には、MFC被覆SAPの層は、カーデッド繊維またはカーデッドウェブ204上に均一に分配されその中に懸垂している。カーデッド繊維204は懸垂MFC被覆SAPと共に、吸収性複合材200のカーデッド繊維層208を形成する。さらに、吸収性複合材200は、不織布の、好ましくはポリプロピレンスパンボンド（PPSB）、保持シート210をも含む。カーデッド繊維204および不織布保持シート210は水流交絡によって互いに接合されて、吸収性複合材200の不織布基材206を形成する。
【００１２】
SAPが、均一および不均一配分の両方で複合材中に存在するように、吸収性複合材を製造することが可能である。不均一構成では、SAPは、SAPを実質的にない領域によって分離された個別のライン、ポケットまたはその他の構成で配列されうる。しかし、吸収性複合材の好適実施形態は、均一に分配されたMFC被覆SAPを含む（すなわち、SAPはカーデッドウェブの表面上に均一に分配される）。
【００１３】
さらに、カバー層は吸収層の上方に位置づけられる。図2は、カバー層を有する吸収性複合材を描写している。カバー層は、薄織物または不織布織物を含みうる。カバー層は、吸収性複合材のMFC被覆SAP層と実質的に同一の広がりを持ち、接着剤を用いないことが好ましいが、カバー層は、複合材の乾燥時には、MFC被覆SAPおよびカーデッド繊維層にわずかに接着される。
【００１４】
図1Aに示され、また上述されたように、吸収性複合材は、上にカーデッド繊維が貼り付けられた不織布保持シートを含む不織布基材を備える。カーデッド繊維は、MFC被覆SAPを含み、MFC被覆SAPはカーデッド繊維の上部に主に懸垂し、「吸収性」層を形成する。一般的に、吸収層中、SAPのの基本重量は約50〜350gsm（グラム／平方メートル）であり、MFCの基本重量は約5〜20gsmである。さらに、カーデッド繊維の基本重量は通常、約18〜100gsmである。不織布保持シートは好ましくはポリプロピレンスパンボンド（PPSB）であり、基本重量は約8〜15gsmである。
【００１５】
吸収性複合材の好適実施形態では、SAP基本重量は350gsmであり、MFC基本重量は14gsmであり、カーデッド繊維の基本重量は80gsmであり、不織布保持シートは15gsmのPPSBである。さらに、薄織物または15gsmの不織布が、MFC被覆SAP層の上に加えられる。
製造プロセス
【００１６】
図3は、複合材製造プロセスを図式的に描写している。プロセスは、オープナー（図示せず）から繊維（好ましくはポリエステル（PET）繊維）が送られることによって開始し、繊維は梳毛機に供給される。カーディング作業により、繊維はカーデッドウェブに分離・分配される（例えば、「梳かれる」）。セルロース系材料および合成繊維性材料などの結合剤、接着剤、酢酸セルロースなどの可溶性接着媒体、および湿潤強度剤は、カーデッドウェブを形成するためには使用されない。カーディングプロセスを終了したカーデッドウェブは、不織布材料巻出機から別途供給され、通常PPSB製の不織布保持シートの上に置かれる。
【００１７】
得られたカーデッドウェブおよび保持シートの複合材は、次に適用ユニットに供給され、カーデッドウェブと不織布保持シートを水流交絡で接合することによって不織布基材を形成し、該基材にMFC被覆SAPスラリーが塗布される。これを行うために、適用ユニットは、カーデッドウェブおよび不織布保持シートの複合材を、エンドレスベルトを用いて平面処理領域に沿って移動させ、カーデッドウェブおよび不織布保持シートの複合材を、まずウォータージェット交絡で、次にプレコート溶液で、最後に塗工機からのスラリー層で処理する。ウォータージェット交絡は、カーデッド繊維および不織布保持シートを水流交絡するために、通常一列のウォータージェットの形態で適用される。水流交絡ステップは、緩いカーデッド繊維を不織布保持シートに縫い付ける縫い付けプロセスとして考えることができる。繊維と繊維の間の機械的交絡によって結合が達成されるので、水流交絡プロセスでは結合剤は使用されない。水流交絡プロセスの後、事前塗工機で不織布基材を濡らして、MFC被覆SAPスラリーのより容易かつ均一な塗布ができるように不織布基材を加工する。この湿潤溶液は、水、溶媒（エタノール）または水および溶媒の混合物でありうる。その後、塗工機によって不織布基材にMFC被覆SAPスラリーが塗布される。
【００１８】
MFC被覆SAPスラリーは、好ましくは均一に、SAPスラリーをMFCスラリーと混合することによって作成される。SAPスラリーは、スラリー作成ユニット中、好ましくはエタノールおよび水の分散媒体にSAPを加えることによって形成される。SAPは、現在市場にある多くの市販SAPから選択されうる。例えば、好ましいSAPは日本触媒から提供されているM331である。SAPスラリーは一つのタイプのSAPのみを使用して形成される。
MFCスラリーは、好ましくはエタノールおよび水の溶媒中の、好ましくは均一のMFCの混合物である。具体的には、MFCは木材パルプから得られるセルロース繊維を処理および精製することによって作成される。木材パルプ繊維はまず水中で分散される。このパルプ繊維のスラリーを次にディスクリファイナーを通過させる。ディスクリファイナーは、単一または二重回転ディスクまたは刃の作用によってセルロースパルプ繊維をたたいてフィブリル化する働きをする。平均約5〜10ミクロンの長さの繊維を作るために、スラリーは少なくとも10回このディスクリファイナーを通過させることが好ましい。その後MFC水懸濁液をエタノールで希釈してMFCスラリーを形成する。
【００１９】
次に適正な流量比のSAPおよびMFCスラリーの流れが静的混合機に供給されて、構成要素を均一に混合する。MFC粒子は、スラリーの溶液中SAPを維持するのを促進する。この混合MFC被覆SAPスラリーは次に、処理領域を通過する可動不織布基材上にMFC被覆SAPスラリーの均一な層を分配するために、塗工機に供給される。吸収性複合材プロセスではカーデッド繊維を互いに結合するため、不織布保持シート繊維を互いに結合するため、またはカーデッド繊維を不織布保持シート繊維に結合するために結合剤を使用しないが、MFCは、水素結合によりSAP粒子をカーデッド繊維に結合させる働きをする。
処理領域のエンドレスベルトの底面上に提供された吸引ユニットは、真空ポンプによってエンドレスベルト状のカーデッドウェブから過剰の液体を除去する働きをする。これらの除去された液体は、気体・液体分離ユニットの気体・液体分離および凝縮プロセスによってリサイクルされ回収される。
【００２０】
塗工機を通過した後、薄織物または不織布カバー層は、不織布基材およびMFC被覆SAPスラリー複合材のMFC被覆SAP表面に貼り付けられる。不織布基材、MFC被覆SAPおよびカバー層の複合材は次に、さまざまな加熱乾燥ロールを通って供給され、残留溶媒および水分が除去される。さらなる吸引ユニットおよび気体分離ユニットは、溶媒の収集および回収を促進する。次に複合材は界面活性剤アプリケータ（図示せず）を通過し、ここで界面活性剤の水性分散液が細いノズルを介してスプレーされ、界面活性剤の霧状ミストを、複合材の不織布基材側部の全体に分散する。このように界面活性剤が基材上に均一に沈着して、複合材の不織布基材側部を親水性にする。形成された吸収性複合材は次に母ロールに巻き取られるが、これは倉庫、または下流の母ロールをより幅の狭い複合材ロールに分割するスリッターおよび吸収性製品を製造する変換機で使用するための適切な包装パッケージへ移すための包装ユニットに送られる。
【００２１】
吸収性複合材の製造プロセスによって、図1Aおよび図1Bに示される吸収性複合材が作られる。図1Aに示されるように、MFC被覆SAP濃度は上部で最も濃縮されており、不織布保持シート210に向かって減少する。製造プロセスでのMFC被覆SAP粒子の沈着は、段階的な濃度勾配を達成するために制御することができる。カーデッド繊維層208および不織布保持シート210は、SAPと混合されていない遊離MFCを含みうる。記述したように、MFCは、遊離していてもSAPと混合されていても、カーデッド繊維または不織布材料のいずれかがそれ自体同士が結合してそれぞれの層を形成する結合剤としての役割を果たさない。また、MFCは、カーデッド繊維層208および不織布保持シート210を互いに結合する結合剤としての役割を果たさない。
【００２２】
吸収性複合材の製造後処理
製品が柔らかく柔軟であることは、吸収性複合材から作られた任意の吸収性物品の望ましい特徴である。比較的高いSAP荷重の潜在的に負の特徴の一つは、剛性および硬さである。硬さおよび剛性は、得られた製品に対する使用者の不満足感およびフィット感の悪さに関した問題につながりうる。従って、吸収性複合材を吸収性製品に包含する前に、吸収性複合材に製造後処理を行い、望ましい柔らかさを達成しうる。それによってこの柔軟化処理を達成しうる方法が、以下に記述されている。
【００２３】
図4Aおよび図4Bに示されるように、吸収性複合材を一対以上の連動ギア付きロールに通すことによって柔らかすることができる。連動ロールセットの間のギャップは、吸収性複合材が連動ギアの歯の周りで曲がる時、変形するように設定される。変形プロセスは不織布ウェブを破損または断裂することなく、複合材を柔らかくして、複合材の完全性を維持する。この変形プロセスは、複合材の柔軟性も増加させ、三次元複合材の表面構造を促進しうる。
【００２４】
吸収性複合材は、それを、刃およびローラーを含む二枚刃軟化装置（図5A）に通すことによって軟化されうる。図5Bは、装置に複合材ウェブが通された、作動中の装置を示す。装置の二つの角度付きの縁は、可動中の複合材ウェブが装置を通過する時に、それを一時的に折り畳む。一時的な折り畳みが、連続的SAP層を断裂して複合材の剛性を減少させる。複合材ウェブは、ウェブを軌道に載せたままにするため、および軟化効果を強化するために、張力を受けた状態に保たれる。装置を通した複合材ウェブの絶え間ない動きは、複合材が恒久的に折り畳まれないことを確保する。連続的SAP層は分解されるが、PPSB保持シートの構造完全性は影響されないままである。
【００２５】
吸収性複合材のさらなる選択的製造後処理には、複数の不連続スリットを吸収性材料に導入することを含み、スリットは複合材のすべての層を完全に及ぶ。スリッティングプロセスは材料を除去しないが、その代わりに、複合材に短いキャピラリーサイズの通路をもたらす。スリットされた材料は、流体が材料を通ってその中に流れ込むことができる速度の改善、および柔軟性の改善から利益を得る。このようなスリットパターンの一つが図6Aに示されている。
【００２６】
以下にさらに詳細に記述されるように、様々な方法を使用して、複数のスリットを吸収性材料に与えることができる。これらの方法は、吸収性複合材ロールを使用のためにより狭いロールに分割するために使用される切断器である、スリッターは関与しない。スリットを作る一つの好適方法には、アンビルロールの上に平行に整列した一連の切断ディスクの使用が含まれる。複合材料を、切断ディスクとアンビルロールの間を通す。切断ディスクは、切断刃に切り込みまたはスペースを備えるが、これらのスペースは、切断ディスクが一回転する間に一連のスリットが作られるように、不完全な切断動作を作り出す役割を果たす。このプロセスが図6Bに示されている。
【００２７】
スリットの数、長さおよび分配は、ニーズおよび適用によって異なりうる。「スリットレベル」は、必要なスリットのレベルを説明するために使用される用語であり、単位平面面積に対する合計スリット外周の比率として定義される。明らかなように、スリットレベルは、スリットの数、スリット長およびスリット分配に応じて異なる。例えば、12mmのスリット長、6mmのマシン方向（物品の長さ）のスリット間の間隔、7.5mmのクロスマシン方向（物品の幅）のスリット間隔を持つコア複合材は、1.00cm-1のスリットレベルを持つことになる。
【００２８】
スリットレベル  = (1.2 x 2) / (1.8 x 0.75) = 1.00cm-1
【００２９】
吸収性物品
吸収性複合材は、オムツまたはトレーニングパンツなど、吸収性物品内に尿を吸収する有効で効率的な手段として使用されうる。吸収性物品の製造プロセスは、連続的吸収性複合材のロールから始まる。複合材は広げられて、接着剤がスプレーされる。接着剤は、当業者に知られている多数の方法に従って塗布されうる。例えば、接着剤は、複合材表面上にスプレーし、ローラーで伸ばし、または回転して塗布されうる。接着剤は、疎水性、親水性、生分解性、バイオ由来、またはそれらの組み合わせでありうる。好ましい接着材は親水性である。接着剤の濃度は1〜100gsmである。標的エリアの少なくとも25%をカバーするために十分な接着剤を塗布すべきである。連続的複合材ウェブは、薄織物または不織布でC折り構成（図2）で包まれる。薄織物または不織布ラップは重なり合って、複合材の長さに沿って縫い目を形成する。複合材ウェブは次に個々の包まれた吸収性複合材へと切断される。個々の複合材の長さは、用途によって異なる。
【００３０】
吸収性物品に組み込まれる前に、捕捉分配層（ADL）が吸収性複合材とトップシートの間に位置づけられるように、ADLを吸収性複合材の上方に配置しうる。ADLのサイズおよび配置は用途によって異なる。図7Aは、ADLを描写し、ＡＤＬが置かれている複合材よりも短くて幅が狭い。ADLは合成繊維を含み、ラテックス結合剤を含まない。液体の侵襲時、液体はＡＤＬと接触し、初期の侵襲エリアよりも大きなエリアに液体を分配し、液体が複合材を通過することを可能にする。侵襲液体のより大きなエリアへの分配は、液体吸収率を向上させる。ADLは、一方向への液体の流れを許容し、それによって液体が吸収性複合材から身体に逆流するのを防止するように設計されている。
【００３１】
吸収性物品の好適実施形態は、不織布基材がトップシートに面し、MFC被覆SAP層がバックシートに面している単一の吸収性複合材を含む。図7および図8は、三次元および平面構成の吸収性物品を示す。図9は、単一吸収性複合材を含む好ましい吸収性物品実施形態の拡張図である。オムツは、トップシート1、ADL2およびバックシート3を有し、すべては当技術分野でよく知られた材料で形成される。オムツは、吸収性複合材4も含み、これはバックシートとトップシートの間に配置される。好適実施形態では、不織布基層がトップシートにより近く、SAP層が身体から遠ざかるように、コアは逆になっている。
【００３２】
代替的実施形態
上述の吸収性複合材の好適実施形態に加えて、構成要素の性質、相対的量、および／または形成が異なる代替的実施形態を製造しうる。吸収層のSAPの基本重量は、約50〜650gsm（グラム／平方メートル）の範囲であり、MFCの基本重量は約5〜20gsmの範囲でありうる。さらに、カーデッド繊維の基本重量は、約18〜100gsmの範囲でありうる。不織布保持シートの基本重量は、約8〜15gsmの範囲でありうる。MFC被覆SAP層の上方に配置されたカバー層は、薄織物または不織布を備え、界面活性剤をさらに含みうる。一つの実施形態では、カーデッド繊維層の基本重量は50gsmである。吸収性複合材の一つの実施形態では、SAP層の基本重量は250gsmである。一部の実施形態では、SAP層の配置を変更しうる。図1Bは、MFC被覆SAPが実質的にカーデッド繊維ウェブ内に位置する吸収性複合材の実施形態を示す。
【００３３】
代替的実施形態では、結果得られる複合材の特徴を変えるために、少量の短い繊維がSAP-MFCスラリーに加えられる。具体的には、ポリエステル、ナイロン、PETなどの短く切断された（1/4インチ以下の長さ）ステープル繊維の使用は、複合材の吸収性能をさらに改善することができる。随意に、短く切断された二成分バインダー繊維をSAP-MFCスラリーに加えて、乾燥プロセス中にバインダー繊維の低溶融成分を溶融させることによって複合材の完全性を促進し、SAP複合材内に安定化ネットワークを形成しうる。添加される短く切断された繊維の量は0〜10%の間である。
【００３４】
本発明の吸収性物品の好適実施形態は、単一吸収性複合材を含むが、一部の実施形態では二つの吸収性複合材を用いる。二つの吸収性複合材は、サイズおよび吸収性物品内の相対的位置づけが異なりうる。吸収性複合材（単数または複数）は、吸収性物品の幅広い吸収性構造に容易に組み込むことができる。異なる長さの複数の材料層を構成して、コアの長さまたは幅に沿って変化する吸収性レベルを持つコアを提供できる。コアを折り畳んで、流体の取り込みおよび封じ込めのための有用な構造を提供することもできる。製造プロセスの本質に起因して、吸収性複合材は、大部分がSAPおよびMFCから成る一つの面、および基材の不織布層である一つの面を有する。吸収性複合材（単数または複数）は、SAP層が身体に面するか、またはSAP層身体から遠ざかるように配向されうる。
【００３５】
図10は、吸収性複合材の非対称構造を示す。底部の実線は不織布基材を示し、点線は吸収性複合材のMFC被覆SAP側部を示す。複合材は、複合材の不織布またはSAP側部のいずれかが身体に面するように配向しうる。代替的複合材構成が、図11〜図21、吸収性コアA〜Gに示されている。
【００３６】
代替的ハイブリッド吸収性複合材製造プロセス
本発明の一つの実施形態は、ハイブリッド吸収性複合材製造プロセスを含み、SAPスラリー作成ステップが省略され、事前塗工機の前に、乾燥SAPがウェブに不均一に添加される（図18）。MFCスラリーはそれでも使用され、現在SAPを含んでいる基材に塗工機を介して添加される。形成される複合材は、元の複合材プロセスと基本的に同じ構造を持つが、SAPスラリーユニット操作を排除し、複合材製造で用いられる溶媒が大幅に少ない。
【００３７】
SAPは一般的に、粒子分散装置（図19）を使用して沈着される。均一な沈着に加えて、ＳＡＰはマシン方向またはクロスマシン方向の縞模様など、不均一にも沈着されうる。パターン化されたSAP分配は、パターン化沈着SAP送達ロールを使用することによって達成することができ、ここではパターンが、回転ロールの凹面エリアまたはポケットの分配によって画定される
【００３８】
吸収性複合材のハイブリッド製造プロセスは、以下のステップを含む：(1)例えばポリエステル（PET）などの繊維をカーディングしてカーデッドウェブを形成するステップ、(2)不織布保持シート上にカーデッドウェブを配置するステップ、(3)水流交絡によってカーデッドウェブを不織布保持シートと機械的に接合し、不織布基材を形成するステップ、(4)乾燥SAPをカーデッド、不織布基材に塗布するステップ、(5)MFCと溶媒（好ましくはエタノールおよび水の溶液）を好ましくは均一に混合することによってMFCスラリーを作成するステップ、(6)MFCスラリーをSAP含有不織布基材に塗布するステップ、(7)真空力で不織布基材から過剰の液体を除去するステップ、(7)MFC被覆SAP表面上にカバー層を配置するステップ、(8)熱および吸引ユニットで複合材を乾燥し、溶媒の収集および回収を促進するステップ、(9)随意に、複合材の不織布基材側部を界面活性剤で処理するステップ、(10)随意に、吸収性複合材ウェブを巻き付けて母ロールにするステップ、および(11)随意に、スリッターを使用して、母ロールを複合材料のより幅の狭いロールへと分割するステップ。
【００３９】
吸収性物品の構成要素
バックシート
図7および図8のオムツは、コア46をカバーし、好ましくはコア46を超えてオムツ10の側縁90および末端縁92に向かって延びるバックシート60を用いる。
【００４０】
トップシート
同様に、本発明の吸収性複合材は、吸収性衣服のトップシートと共に、またはトップシートとして用いられうる。トップシート50は、柔らかく、柔軟で、準拠し、良好な裏抜けおよび以前の材料での再度液体で濡れる傾向の減少を呈することが好ましい。トップシート50は、オムツ10が着用された時、着用者の皮膚に極めて接近して配置される。このようにトップシート50は、身体分泌物がコア46に向かってより素早く流れるようにトップシートに素早く浸透することを可能にするが、このような分泌物がトップシート50を通して逆流することを許さない。トップシート50は、幅広い範囲の液体および蒸気透過性の親水性材料の一つから作られうる。トップシートの表面は、界面活性剤で処理され得、特に中央部またはコアおよびコアの内面の上に位置するトップシートのエリアにおいて、トップシートを通過する液体の移動を促進する。トップシートは、発疹防止または発疹減少特性を持つ物質（例えば、アロエベラ）で被覆されうる。
【００４１】
一つの実施形態では、トップシート50は、前部ウェスト領域12、後部ウェスト領域14、および股間領域16のすべてを実質的に含む、使い捨て吸収性物品10の実質的に全体のエリアをカバーする吸収性複合材から形成される。さらに、内部領域18の耳層は、同じトップシート材料から形成され、そのため、トップシート材料の横方向拡張部の形成においてトップシート50と一体であるとして言及されうる。代替的に、トップシート50は、トップシート50の幅間で異なる複数の異なった材料から形成されうる。このような複数片設計によって、好ましい特性およびトップシートの異なるゾーンを作ることが可能になる。
【００４２】
封じ込め璧
図7および図8を見てみると、本発明のまた別の態様では、本発明の使い捨て吸収性物品10は、吸収性複合材を用いる一対の封じ込め壁またはカフス34を使用している。各封じ込め壁34は、好ましくはコア46の各側部に位置づけられ、縦方向中心から横に間隔を置いた縦方向に延長する壁構造である。壁34の縦方向端は、例えば、前部および後部ウェスト領域12および14でトップシート50に取り付けられうる。好ましくは、封じ込め壁34の端部は、内向きに留められ、例えば接着剤によってウェブ構造に取り付けられる。このような構成は封じ込め壁34を内向きに効果的にバイアスをかけて、通常封じ込め壁34の漏れ防止特性を向上すると考えられる。
【００４３】
好ましくは、封じ込め壁34は、封じ込め壁34のかなりの長さに沿って延びる弾性部材を備えている。一般的な用途では、弾性部材は、封じ込め壁34内に配置され、好ましくは伸長状態にある間に封じ込め壁34の上部に配置され、伸ばした状態でその後少なくともそれらの端部において封じ込め壁に糊付けされる。開放されるかまたはその他の方法で弛緩される時、弾性部材は内向きに縮む。物品10が着用された時、弾性部材は、物品10、臀部および大腿の間の密封をもたらすように、使用者の臀部および大腿の周りで封じ込め璧34を収縮する機能をもつ。上述のように、コア46は、吸収性複合材の単一シートまたは複数層でありうる。
【００４４】
選択的層
本発明による使い捨て吸収性物品は、好ましくはトップシートとコアの間に配置された捕捉層またはサージ層48を含む追加的層を使用しうる。このような捕捉層の一つの機能は、液体がコア表面により均一に分配されるように、液体の流れを広げるかまたは分散させることである。これは、液体がコアによって吸収されるのに十分な時間があるように、流れを遅くする役割を果たす。捕捉層は、コアのかなりの残りが液体を吸収していない間に、コアが局所的に飽和されるのを防止する役割も果たす。
【００４５】
テープタブ
使い捨て吸収性物品は、着用者に固定されなければならない。オムツはトレーニングパンツまたは失禁パンツのように着用者によって引き上げられず、着用者の周りに留められるので、これはオムツに関しては最も重要である。固定要素は、液体が物品内に封じ込められてから吸収されるように、言い換えると着用者と物品の縁の間のギャップを通して漏れないように、着用者とウェストバンドと脚カフの間に準密封をもたらすことによって、弾性部材を補足する。固定要素は、接着剤、機械的面ファスナー機能、またはことによるとストリング（すなわち、物品の一端を縦方向の反対端に固定する任意のもの）でありうる 固定要素は、互いに接着するが、その他の材料とは接着しない共接着剤でもありうる。
【００４６】
図7に示される実施形態では、物品10は、バックシート60に永久的に付着されたテープファスナー26で着用者に装着される。代替的に、物品10は、トレーニングパンツ、パンツ型オムツ、および同類のものでありうる。この構成では、物品10は、テープファスナー26を持つ場合も持たない場合もある。
【００４７】
ウェストバンド
弾性部材52を用いるウェストバンドは、着用された時にウェストバンドが着用者のウェストに沿って位置づけられるように、物品10の横断部分に沿って位置づけられる。一般的に、液体排泄物が、ウェストゴムと着用者のウェストの間の領域から漏れないように、ウェストバンドは、ウェスト（横断弾性部材52）に対して準密封を作ることが好ましい。液体は充填材料によって最終的には吸収されうるが、着用者による液体の侵襲は、充填材料の吸収速度能力を圧倒する可能性があるので、準密封は重要である。従って、ウェストバンドは、液体が吸収される間に液体を封じ込める。第二に、ウェストバンドは液体を吸収する能力を持ちうる（米国特許第5,601,544号を参照、これは参照により本明細書に組み込まれる）。
【００４８】
従って本発明は、目的を実行し、言及された目的および利点、ならびに本明細書に内在するその他のものを達成するために十分に適合されている。現在、好適実施形態が（オムツの形態で）記述されているが、構成、物品の部品または構成要素の配置、およびプロセスのステップの詳細に対して多くの変更がなされうる。例えば、さまざまなトップシート、バックシート、吸収性コア、封じ込め壁およびその他の吸収性複合材構造を、物品のその他の部分で、またはオムツ以外のその他の物品と使用しうる。このような変更は、当業者であれば容易に連想され、本発明の精神の範囲内、および添付の請求項の範囲内に包含される。
【００４９】
本発明およびその利点が詳細に記述されてきたが、当然のことながら、添付の請求項によって定義される本発明を逸脱することなく、さまざまな変更、代替および修正を本明細書に加えることができる。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記述されたプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図しない。本開示から容易に理解できるように、本明細書に記述された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行する、または実質的に同じ結果を達成する、現在存在するかまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを使用しうる。従って、添付の請求項は、それらの中にこのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法またはステップを含むことが意図されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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