(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一階層を含む吸収性構造体であって、前記単一階層は１つ以上の包囲可能要素および前記１つ以上の包囲可能要素と絡み合っている一つ以上の離散した連続気泡フォーム部分を含む不均質塊であり、
前記包囲可能要素は、捲縮セルロース塊、毛羽立ちセルロース繊維、エアフェルトとしても知られる木材パルプ繊維、織物繊維、合成繊維、レーヨン繊維、エアレイド、吸収性繊維、熱可塑性微粒子又は繊維、３成分繊維、２成分繊維、タフト、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、
前記連続気泡フォーム部分は、高内相エマルションによって形成されており、
前記単一階層は、所定の透過率において毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える毛管作用ポテンシャルを示し、
前記単一階層は、所定の毛管作用ポテンシャルに対する毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える透過率を示す、吸収性構造体。
【請求項２】
前記吸収性構造体は、１００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−９ｍ２（１０ダルシー〜１０，０００ダルシー）の透過率を示す、請求項１に記載の吸収性構造体。
【請求項３】
前記吸収性構造体は、１，０００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−９ｍ２（１０ダルシー〜１０，０００ダルシー）の透過率を示す、請求項１または２に記載の吸収性構造体。
【請求項４】
前記吸収性構造体は、１，０００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−１０ｍ２（１０ダルシー〜１，０００ダルシー）の透過率を示す、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
【請求項５】
前記不均質塊は、一定体積に対して少なくとも５％の離散した連続気泡フォーム部分を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
【請求項６】
前記吸収性構造体は、０容積％超かつ３０容積％未満の包囲可能要素を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸収性構造体を含む吸収性物品。
【請求項８】
前記不均質塊は、前記不均質塊の鉛直面の断面において連続的でない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸収性構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おむつ、失禁用ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつホルダー及びライナ、衛生的な衛生用衣類等などの吸収性物品において有用な吸収性構造体に関する。具体的には、本発明は望ましい消費者特性を示す吸収性構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を吸収するための吸収性物品は、流体が残留してユーザーに接触しないように、急速に流体を吸収することを目標とする。衛生製品産業で捕捉層及び貯蔵層として用いられる従来の多孔質媒体（ＰＭ）構造体及び超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）は、流体捕捉のための駆動力（毛管吸引力）と流れ抵抗（透過性の逆）との間に既知のトレードオフを示す。これは、所望される材料への流れの背後にある基礎物理特性によるものであり、これは統計的パーコレーション理論によって効果的に説明され得る。
【０００３】
最終的には、構造が高い表面／容積比を示す場合は常に、流れがより曲がりくねってくるために、毛管吸引力は上昇するが透過性は低下するような方法で、材料の構造が駆動力及び流れ抵抗のいずれをも司る。反対に、多孔質材料中の表面対容積比が低い場合は、常に毛管吸引力が犠牲となって流れ抵抗が低減する（高透過性）。
【０００４】
この相反関係は、単一毛管モデルによって効果的に示される。毛管の半径を増加させることで、駆動力（毛管圧）を犠牲にして、重力に逆らう毛管上昇の速度を著しく上げることができる（我々の捕捉プロセスを示す）。これは、平衡圧の低下として示される（この場合、吸収性製品が、再湿潤圧の低下、及びひいては貯蔵安全性の低下をもたらす）。その一方で、毛管半径を低減させると、より多くの流体を圧力に逆らって安全に貯蔵することができるが、捕捉速度が犠牲となって毛管上昇プロセスの速度が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かくして、単一階層における毛管作用と透過性とのトレードオフを破り、高い毛管作用及び高い透過性の両方を示す製品を作る吸収性構造体を作る必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える毛管作用ポテンシャルを示す単一階層を含む吸収性構造体が説明される。
【０００７】
更に、所定の毛管作用ポテンシャルに対する毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える透過性を示す単一階層を含む吸収性構造体も説明される。
【０００８】
更に、毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超え、かつ毛管作用ポテンシャルのトレードオフの２０倍未満である、所定の透過性に対する毛管作用ポテンシャル、及び毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える、所定の毛管作用ポテンシャルに対する透過性を示す単一階層を含む吸収性構造体も説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本明細書は、本発明の主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は添付図面と関連させた次の説明から更に容易に理解できると考えられる。
【図１】吸収性物品の平面図である。
【図２】線２−２に沿った図１の吸収性物品の断面図である。
【図３】線３−３に沿った図１の吸収性物品の断面図である。
【図４】吸収性物品の平面図である。
【図５】線５−５に沿った図４の吸収性物品の断面図である。
【図６】線６−６に沿った図４の吸収性物品の断面図である。
【図７】線７−７に沿った図４の吸収性物品の断面図である。
【図８】図５の一部の拡大図である。
【図９】吸収性物品の平面図である。
【図１０】線１０−１０に沿った図９の吸収性物品の断面図である。
【図１１】線１１−１１に沿った図９の吸収性物品の断面図である。
【図１２】代表的なＨＩＰＥフォーム部分のＳＥＭである。
【図１３】図１２のＳＥＭの拡大図である。
【図１４】図１２のＳＥＭの断面図である。
【図１５】連続気泡フォーム部分を有する不均質塊のＳＥＭである。
【図１６】図１５の一部の拡大図である。
【図１７】不均質塊の上面画像である。
【図１８】不均質塊の断面図である。
【図１９】不均質塊の断面図である。
【図２０】Ｙ軸に沿った毛管作用ポテンシャル、及びＸ軸に沿った透過率を有するグラフである。
【図２１】孔容積の試験に用いられる装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で使用するとき、用語「２成分繊維」は、別個の押出成形機から押し出されるが共に紡糸されて１つの繊維を形成する、少なくとも２種類の異なるポリマーから形成された繊維を指す。２成分繊維はまた、コンジュゲート繊維又は多要素繊維と呼ばれることもある。ポリマーは、２成分繊維の断面においてほぼ一定に配置された異なる領域に配置され、２成分繊維の長さに沿って連続的に延びる。そのような２成分繊維の構成は、例えば、１つのポリマーが別のポリマーにより取り囲まれたシース／コア配置とするか、又はサイドバイサイド配置、パイ型配置、又は「海島型」配置とすることができる。
【００１１】
本明細書で使用するとき、用語「２構成成分繊維」は、同じ押出成形機からブレンドとして押し出される少なくとも２種類のポリマーから形成された繊維を指す。２構成成分繊維は、繊維の断面領域にわたって比較的一定に配置された異なる領域に配置される様々なポリマー成分を有しておらず、様々なポリマーは、通常、繊維の全長に沿って連続しておらず、その代わり、通常、無作為に始まり終端するフィブリルを形成している。２構成成分繊維は、多成分繊維と呼ばれることもある。
【００１２】
以下の説明では、用語「セルロース繊維」が用いられている。セルロース繊維は、例えば綿、リネンなどのセルロースに基づく天然の繊維を含む。本発明によれば、木材パルプ繊維がセルロース繊維の一例である。例えばビスコースなどの再生セルロース、又は部分的若しくは完全アセチル化されたセルロース誘導体（例えば酢酸セルロース若しくは三酢酸セルロース）といったセルロース由来の人造繊維もまた本発明によるセルロース繊維と見なされる。
【００１３】
本明細書では、用語「使い捨て」は、洗濯又は別の方法で物品として再生若しくは再利用されることを意図しない物品（すなわち、これらは１回使用後に廃棄されることを意図し、恐らくはリサイクルされるか、堆肥化されるか、又は別の方法で環境に適した方法で処分される）を記述するために使用される。本発明の吸収性構造体を含む吸収性物品は、例えば、生理用ナプキン、パンティライナ、成人用失禁製品、おむつ、又は排泄物を吸収するように設計された任意の他の製品であり得る。本発明の吸収性構造体は、本明細書において、例えば、生理用ナプキンのような典型的な吸収性物品との関連で説明される。典型的には、かかる物品は、液体透過性トップシートと、バックシートと、トップシートとバックシートとの間にある吸収性コアと、を含み得る。
【００１４】
本明細書で使用するとき、「包囲可能要素」とは、フォームによって包囲され得る要素を指す。包囲可能要素は、例えば、繊維、繊維群、タフト、又は２つの開口の間のフィルム部分であり得る。その他の要素が本発明によって企図されることが理解される。
【００１５】
「繊維」は、本明細書で使用する場合、繊維状構造体の一部であり得る任意の材料を指す。繊維は、天然であっても合成であってもよい。繊維は、吸収性であっても非吸収性であってもよい。
【００１６】
本明細書で使用するとき、「繊維状構造体」とは１つ以上の繊維に分解することができる材料を指す。繊維状構造体は、吸収性又は吸着性にすることができる。繊維状構造体は、毛管作用、並びに多孔性及び透過性を呈し得る。
【００１７】
本明細書で使用するとき、用語「固定化」とは、移動又は動きの低下又は排除を指す。
【００１８】
本明細書で使用するとき、用語「メルトブローイング」は、溶融した熱可塑性材料を、微細で、通常は円形の複数の金型毛管を通して、通常は加熱された、集束する高速の気体（例えば、空気）流（溶融した熱可塑性材料のフィラメントを細繊化し、その直径を縮小する）の中へ、溶融糸又はフィラメントとして押し出すことによって、繊維が形成されるプロセスを指す。その後、メルトブローン繊維は、高速気体流により運ばれ、多くの場合はまだ粘着性があるうちに、収集表面上に堆積されて、無作為に分散されたメルトブローン繊維のウェブを形成する。
【００１９】
本明細書で使用するとき、用語「単一成分」繊維とは、１種類のポリマーのみを使用して１つ以上の押出成形機によって形成される繊維を指す。これは、着色、静電気防止特性、潤滑、親水性などのために、少量の添加物が添加されている１種のポリマーから形成される繊維を除外することを意味しない。これらの添加物、例えば着色用の二酸化チタンは、一般に、約５重量％未満、より典型的には、約２重量％未満の量で存在する。
【００２０】
本明細書で使用するとき、用語「非円形繊維」は、円形でない断面を持つ繊維を記述しており、「形作られた繊維」及び「毛管チャネル繊維」を包含する。かかる繊維は中実又は中空であり得、それらは、３葉形、デルタ形であり得、外側表面上に毛管チャネルを有する繊維であり得る。毛管チャネルは、例えば「Ｕ型」、「Ｈ型」、「Ｃ型」及び「Ｖ型」など、様々な断面の形状であってもよい。１つの実用的な毛管路繊維はＴ−４０１であり、４ＤＧ繊維と呼ばれ、Ｆｉｂｅｒ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｉｔｙ，ＴＮ）から入手可能である。Ｔ−４０１繊維は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴポリエステル）である。
【００２１】
本明細書で使用するとき、用語「不織布ウェブ」は、個々の繊維又は糸が入り組んではいるものの、ランダムに配向された繊維を典型的には有しない織布又は編布におけるような繰り返しパターンとして入り組んではいない構造を有するウェブのことを指す。不織布ウェブ又は布地は、例えば、電界紡糸、メルトブローイングプロセス、スパンボンディングプロセス、スパンレーシングプロセス、水流交絡、エアレイイング、及びカード熱結合を含む結合されたカードウェブプロセスのような、多様なプロセスで形成されている。不織布の坪量は、通常、１平方メートル当たりのグラム数（ｇｓｍ）で表される。積層体ウェブの坪量は、構成要素層及び任意のその他の付加成分を合わせた坪量である。繊維直径は、通常はマイクロメートルで表され、繊維寸法は、繊維の長さ当り重量の単位であるデニールで表してもよい。本発明の物品における使用に適した積層体ウェブの坪量は、ウェブの最終用途に応じて、約１０ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍの範囲であってよい。
【００２２】
本明細書で使用するとき、用語「ポリマー」には、一般に、ホモポリマー、コポリマー（例えば、ブロック、グラフト、ランダム、及び交互コポリマーなど）、ターポリマーなど、並びにこれらのブレンド及び変性物が含まれるが、これらに限定されない。更に、特に限定しない限り、用語「ポリマー」は、材料のあらゆる可能な幾何学的構成を含む。その形態としては、これらに限定されるものではないが、アイソタクチック、アタクチック、シンジオタクチック、及びランダム対称が挙げられる。
【００２３】
本明細書で使用するとき、用語「回復エネルギー」とは、吸収性構造体又は吸収性製品がどれだけ良好にその原形を保持又は回復し得るかの指標に関する。より具体的には、「回復エネルギー」は、圧縮後に消費者の体、及び／又は衣類に対して吸収性構造体又は吸収性製品が実行する仕事量の尺度である。理論に束縛されるものではないが、回復エネルギーの上限は、圧縮エネルギー、即ち消費者の体／衣類から除去された時に完全に回復した製品であるべきである。１〜２０サイクルの間の乾燥時回復エネルギーは、新しい製品の乾燥時圧縮エネルギーの２５０％未満であるべきである。
【００２４】
本明細書で使用するとき、「スパンボンド繊維」は、押し出されるフィラメントの直径を持つ微細で、通常は円形をした複数個の紡糸口金の毛管から、溶融した熱可塑性材料をフィラメントとして押し出し、その後急激に縮小させることにより形成される小径繊維を指す。スパンボンド繊維は、収集表面上に堆積するとき、概して粘着性ではない。スパンボンド繊維は、一般に連続しており、７マイクロメートル超、より詳細には約１０〜４０マイクロメートルの平均直径（少なくとも１０本の繊維の試料サイズから）を有する。
【００２５】
本明細書で使用するとき、「階層（strata）」又は「階層（stratum）」とは１つ又は２つ以上の層に関し、ここで層の構成要素は、接着剤、圧着、熱溶着、圧着と熱接着との組み合わせ、超音波接着、又は当該技術分野で既知の類似の接合法を必要とすることなく密接に組み合わせられ、そのため個々の構成要素は、その他の構成要素の物理構造に影響を与えることなしに階層から完全に分離することはできない。当業者であれば、階層間に個別の接合は不要であるが、用途に応じて更なる一体性を提供するために接合技術を用いてもよいことを理解するであろう。
【００２６】
本明細書で使用するとき、「タフト」又はチャドは、不織布ウェブの繊維の別個の一体的延長部に関連する。各タフトは、ウェブの表面から外向きに延びる複数のループ状の整列した繊維を含むことができる。各タフトは、ウェブの表面から外向きに延びる複数の非ループ状の繊維を含み得る。各タフトは、２つ以上の一体化された不織布ウェブの繊維の一体的延長部である複数の繊維を含むことができる。
【００２７】
本明細書で使用するとき、「使用サイクル」とは、吸収性構造体が乾燥状態から飽和した湿潤状態に移行するまでの吸収性構造体の使用期間に関する。
【００２８】
本発明の特定の実施形態が図示及び記載されてきたが、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がなされ得ることは当業者には明白であろう。
【００２９】
全体的な概要
本発明は、可撓性であり、使用中にその弾力性を維持する吸収性構造体に関する。吸収性構造体は、トレードオフ（ＣＷＰｔ−ｏ）境界に沿って定量される毛管作用ポテンシャルを超える毛管作用ポテンシャル（ＣＷＰ）を示す単一階層である。
【００３０】
吸収性構造体の単一階層は、１つ以上の吸収性層を含んでもよい。吸収性構造体の単一階層は不均質塊であってもよい。
【００３１】
吸収性コア構造体は、２０１４年５月５日出願の米国特許出願第６１／９８８，５６５号、２０１５年２月１３日出願の米国特許出願第６２／１１５，９２１号、又は米国特許出願第６２／０１８，２１２号で説明されるものなどの不均質塊層を含んでもよい。不均質塊層は、奥行き、幅、及び高さを有する。
【００３２】
吸収性構造体の単一階層は、吸収性構造体を形成するために、２０１２年９月１１日発行の米国特許第８，２６３，８２０号、及び２０１２年２月２８日発行の同第８，１２４，８２７号で説明されるものなどのその他の吸収性コア要素と組み合わせてもよい。
【００３３】
吸収性コア構造体は、２０１０年９月９日公開の米国特許出願第１２／７１８，２４４号、２０１０年１０月１４日公開の米国特許出願第１２／７５４，９３５号、又は２０１４年３月１８日発行の米国特許第８，６７４，１６９号で説明されるものなどの基材層及び超吸収性ポリマー層を含んでもよい。
【００３４】
吸収性構造体は基材層を有してもよい。吸収性構造体の基材層は、セルロース繊維を実質的に含まない繊維性材料を有利に含んでもよい。吸収性コアの層がセルロース繊維を「実質的に含まない」とは、本発明との関係においては、この層が、その内部構造中にいかなる有意な量のセルロース繊維をも含むべきではないことを意味する。特定の層の外側面、例えば特定の層と、例えばコアを包む外側層であり得る隣接する層と、の間の境界面に存在し得るセルロース繊維が、一部の場合では偶然でわずかに特定の層の構造を貫通し得るが、こうしたものは有意であると見なされるべきではない。有意な量とは、吸収性コアの特定の層の乾燥重量を基準に、１０重量％未満、５重量％未満、３重量％未満、又は１重量％未満に相当し得る。基材層は、更に、２５ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２、又は３５ｇ／ｍ２〜９０ｇ／ｍ２の坪量を有してもよい。
【００３５】
吸収性構造体は熱可塑性材料からなる熱可塑性層を有してもよい。熱可塑性材料は、その全体がＡＳＴＭ法Ｄ−３６−９５「Ｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｂａｌｌ」で測定される５０℃〜３００℃の範囲の軟化点を有する単一の熱可塑性ポリマー又は熱可塑性ポリマーのブレンドからなってもよいか、あるいは熱可塑性組成物は、粘着付与樹脂のような他の熱可塑性希釈剤、可塑剤、及び酸化防止剤のような添加剤と組み合わせた少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含むホットメルト接着剤であってもよい。
【００３６】
熱可塑性ポリマーは、典型的には、１０，０００超の分子量（Ｍｗ）、及び通常は室温より低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し得る。ホットメルトの典型的なポリマー濃度は、２０〜４０重量％の範囲である。多種多様の熱可塑性ポリマーが、本発明での使用に好適となり得る。そのような熱可塑性ポリマーは、典型的には非感水性であってよい。代表的なポリマーは、Ａ−Ｂ−Ａ三元ブロック構造、Ａ−Ｂ二元ブロック構造、及び（Ａ−Ｂ）ｎ放射状ブロックコポリマー構造を含む（スチレン）ブロックコポリマーであってもよく、ここでＡブロックは、典型的にはポリスチレンを含む非エラストマーポリマーブロックであってもよく、Ｂブロックは、不飽和共役ジエン又はその（部分的に）水素添加した変形であってもよい。Ｂブロックは、典型的には、イソプレン、ブタジエン、エチレン／ブチレン（水素添加ブタジエン）、エチレン／プロピレン（水素添加イソプレン）、及びこれらの混合物であってもよい。
【００３７】
用いることができる他の好適な熱可塑性ポリマーとして、シングルサイト触媒又はメタロセン触媒を使用して調製されるエチレンポリマーであるメタロセンポリオレフィンがある。この中で、少なくとも１つのコモノマーは、エチレンと重合化してコポリマー、ターポリマー、又はより高次のポリマーを作製することができる。また、Ｃ２〜Ｃ８αオレフィンのホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーである、非晶質ポリオレフィン又は非晶質ポリαオレフィン（ＡＰＡＯ）も適用可能である。
【００３８】
樹脂は、典型的には、５，０００未満のＭｗ、及び通常は室温を超えるＴｇを有し、ホットメルト中の樹脂の典型的な濃度は、３０〜６０％の範囲であり得る。可塑剤は、典型的には１，０００未満の低いＭｗ、及び室温未満のＴｇを有し、典型的な濃度は０〜１５％である。
【００３９】
典型的にはホットメルト接着剤である熱可塑性材料は、既知の手段によって提供されてコア全体に繊維形態で存在し得る（即ち接着剤は繊維化され得る）。典型的には、繊維は、１〜１００マイクロメートルの平均厚さ、及び５ｍｍ〜５０ｃｍの平均長さを有し得る。具体的には、典型的には例えばホットメルト接着剤である熱可塑性材料の層は、網状構造を構成するためなどに提供され得る。
【００４０】
基材層又は任意の他の層、特に任意の他の不織布層に対する熱可塑性材料の接着を改善するために、かかる層を補助接着剤で前処理してもよい。
【００４１】
吸収性構造体は吸収性ポリマー材料を有してもよい。理論に束縛されるものではないが、このような材料は、膨張状態、即ち液体が吸収された場合であっても、特に、更に吸収性ポリマー材料の塩水流伝導度（ＳＦＣ）によって示される前述の材料の透過率が、１０超、２０超、３０超、又は４０ＳＦＣ単位（１ＳＦＣ単位は１×１０＜−７（ｃｍ３×秒）／ｇ）の時には、材料全体にわたる液体の流れを実質的に遮らないものと考えられる。塩水流伝導度は、当該技術分野で周知のパラメーターであり、欧州特許第７５２８９２（Ｂ）号に開示される試験に従って測定される。
【００４２】
吸収性構造体は不均質塊であってもよい。不均質塊は、奥行き、幅、及び高さを有する。吸収性構造体は、例えば、吸収性コアの一部などの吸収性物品の任意の部分として、吸収性コアとして、及び／又は例えば生理用ナプキン、パンティライナ、タンポン、陰唇間用具、創傷包帯、おむつ、成人用失禁物品などの、経血若しくは血液又は膣排泄物又は尿のような体液の吸収を目的とする吸収性物品用のトップシートとして、使用され得る。吸収性構造体は、表面拭き取り用品などの、流体を吸収及び保持するために利用される任意の製品において使用され得る。吸収性構造体はペーパータオルとして使用されてもよい。本発明に関連する代表的な吸収性物品は、使い捨て吸収性物品である。
【００４３】
吸収性構造体の単一階層は、包囲可能要素及びフォーム部分の１つ以上の部分を含む不均質塊であってもよい。フォーム部分の離散した部分は連続気泡フォームである。フォームは、高内相エマルション（ＨＩＰＥ）フォームであってもよい。
【００４４】
吸収性構造体の単一階層は、繊維と、不均質塊内に固定化されているフォームの１つ以上の離散した部分と、を含む不均質塊を含む、吸収性物品のための吸収性コアであってもよく、又はその他の層と組み合わせられて吸収性コアを形成してもよい。
【００４５】
本発明の以下の説明では、使用中に着用者の方向に面する物品又はその各構成要素の表面は、着用者に面する表面と呼ばれる。反対に、使用中に衣類の方向を向く表面は、衣類に面する表面と呼ばれる。したがって、本発明の吸収性物品、並びに例えば吸収性コアなどのその任意の要素は、着用者に面する表面及び衣類に面する表面を有する。
【００４６】
本発明は、不均質塊に組み込まれた１つ以上の離散した連続気泡フォーム部分を含有する吸収性構造体の単一階層に関し、不均質塊は、１つ以上の連続気泡フォームに組み込まれた１つ以上の包囲可能要素を、その２つが絡み合い得るように含む。
【００４７】
連続気泡フォーム部分は、不均質塊の１体積％〜不均質塊の９９体積％、例えば、５体積％、１０体積％、１５体積％、２０体積％、２５体積％、３０体積％、３５体積％、４０体積％、４５体積％、５０体積％、５５体積％、６０体積％、６５体積％、７０体積％、７５体積％、８０体積％、８５体積％、９０体積％、又は９５体積％などを構成し得る。
【００４８】
不均質塊は、包囲可能要素同士の間、包囲可能要素と包囲された要素との間、及び包囲された要素同士の間に見られる空隙を有し得る。空隙は、空気などのガスを含有し得る。空隙は、例えば、一定量の体積の不均質塊の総体積の５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％など、一定量の体積の不均質塊の総体積の１％〜９５％に相当し得る。
【００４９】
不均質塊中の連続気泡フォーム部分と空隙との組み合わせは、例えば、不均質塊の２０ｇ／ｇ〜１９０ｇ／ｇ、例えば、不均質塊の３０ｇ／ｇ、４０ｇ／ｇ、６０ｇ／ｇ、８０ｇ／ｇ、１００ｇ／ｇ、１２０ｇ／ｇ、１４０ｇ／ｇ１６０ｇ／ｇ１８０ｇ／ｇ、又は１９０ｇ／ｇなどの、１０ｇ／ｇ〜２００ｇ／ｇの吸収度を示し得る。吸収性は、ＥＤＡＮＡ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ  １０．４−０２に従って定量化され得る。
【００５０】
連続気泡フォーム部分は、例えば塊内の繊維などの包囲可能要素の１つ以上を連続気泡フォームが包囲するように、不均質塊内かつ不均質塊全体にわたって絡み合う、離散したフォーム部分である。連続気泡フォームは、包囲可能要素の周囲で重合されてよい。
【００５１】
離散した連続気泡フォーム部分は、２つ以上の包囲可能要素を包囲してもよい。包囲可能要素は、束として一緒に包囲されてもよい。あるいは、２つ以上の包囲可能要素は、別の包囲可能要素と接触することなく、離散した連続気泡フォーム部分に包囲されてもよい。
【００５２】
離散した連続気泡フォーム部分は、吸収性構造体の使用中に、離散した連続気泡フォーム部分が不均質塊内で位置を変えないように、固定化されてもよい。
【００５３】
複数の離散した連続気泡フォームは、吸収性構造体の使用中に、離散した連続気泡フォーム部分が不均質塊内で位置を変えないように、固定化されてもよい。
【００５４】
１つ以上の離散したフォーム部分は、１つ以上の離散したフォーム部分が１分当たり３００回転で３０秒間紡糸された後に位置を変えないように、不均質塊内で固定化されてもよい。
【００５５】
連続気泡フォーム部分は離散していてもよい。連続気泡フォーム部分は、不均質塊全体にわたって連続していないという点で、離散していると見なされる。不均質塊全体にわたって連続していないとは、不均質塊内の任意の所与の点で、連続気泡吸収性フォームが、不均質塊の長手方向面、鉛直面、及び横方向面の断面の少なくとも１つにおいて連続的でないことを表す。吸収性フォームは、不均質塊の所与の点に関して、断面の横方向面及び鉛直面で連続的であっても連続的でなくてもよい。吸収性フォームは、不均質塊の所与の点に関して、断面の長手方向面及び鉛直面で連続的であっても連続的でなくてもよい。吸収性フォームは、不均質塊の所与の点に関して、断面の長手方向面及び横方向面で連続的であっても連続的でなくてもよい。
【００５６】
連続気泡フォームが不均質塊の長手方向面、鉛直面、及び横方向面の断面の少なくとも１つにおいて連続的でない場合、包囲可能要素又は連続気泡フォーム部分のいずれかの一方又は両方は、不均質塊にわたって共連続的であってもよい。
【００５７】
連続気泡フォーム部分は、不均質塊内の任意の点に位置してもよい。フォーム部分は、包囲可能要素を構成する要素によって包囲されてもよい。フォーム部分の一部のみが不均質塊の要素と絡まるように、フォーム部分は不均質塊の外周上に位置してもよい。
【００５８】
連続気泡フォーム部分は、流体と接触すると膨張して、離散した連続気泡フォーム部分のチャネルを形成してもよい。連続気泡フォーム部分は、流体によって膨張する前に接触していてもよく、接触していなくてもよい。
【００５９】
連続気泡フォームは、重合される前に包囲可能要素上に組み込まれてもよい。連続気泡フォーム部分は、連続気泡フォーム部分と包囲可能要素とが絡み合うように、連続気泡フォーム部分が包囲可能要素中又はその上に含浸される前に、部分的に重合されてもよい。包囲可能要素中又はその上に含浸された後、液状又は固形状のいずれかである連続気泡フォームが重合されて、１つ以上の連続気泡フォーム部分を形成する。連続気泡フォームは、例えば、熱重合、紫外線重合、及び赤外線重合などの任意の既知の方法を用いて重合されてよい。油中水型連続気泡フォームエマルションの重合後に、得られた連続気泡フォームは、実質的に乾燥した連続気泡フォームを得るために除去することが必要な水相で飽和している。飽和水相の除去又は脱水は、ニップローラを使用して真空で行われ得る。ニップローラを使用することにより、不均質塊の厚さも減少させることができ、その結果、不均質塊内で絡み合っている連続気泡フォーム部分が流体に晒されるまで、不均質塊は薄いままである。
【００６０】
連続気泡フォームは、所望のフォーム密度、ポリマー組成、比表面積、又は孔径（気泡サイズとも称される）に応じて、異なる化学組成、物理的性質、又はこれらの両方を備えて製造され得る。例えば、化学組成に応じて、連続気泡フォームは、０．００１０ｇ／ｃｃ〜約０．２５ｇ／ｃｃ、又は０．００２ｇ／ｃｃ〜約０．２ｇ／ｃｃ、又は約０．００５ｇ／ｃｃ〜約０．１５ｇ／ｃｃ、又は約０．０１ｇ／ｃｃ〜約０．１ｇ／ｃｃ、又は約０．０２ｇ／ｃｃ〜約０．０８ｇ／ｃｃ、又は約０．０４ｇ／ｃｃの密度を有し得る。
【００６１】
連続気泡フォームの孔径の平均直径は、１〜８００μｍ、例えば、５０〜７００μｍ、１００〜６００μｍ、２００〜５００μｍ、３００〜４００μｍの範囲であり得る。
【００６２】
フォーム部分は、比較的均一な気泡サイズを有し得る。例えば、１つの主表面上の平均気泡サイズは、対向する主表面と比べて、ほぼ同じであってもよく、又は１０％以下で変化してもよい。フォームの１つの主表面の平均気泡サイズは、対向する表面とは異なり得る。例えば、熱硬化性材料を発泡させる際に、気泡構造の底部の気泡の一部が圧潰して、１つの表面の平均気泡サイズが小さくなることも珍しくない。気泡サイズは、以下で見出された方法に基づいて決定され得る。
【００６３】
本発明により生成されるフォームは、比較的連続した気泡である。これは、フォームの個々の気泡又は孔が、隣接している気泡と実質的に遮られずに連通していることを指す。このように実質的に連続気泡であるフォーム構造の気泡は、フォーム構造内である気泡から別の気泡へと流体を容易に移送させるのに十分な大きさの気泡内開口部又は窓部を有する。本発明の目的のために、フォームは、平均直径サイズが少なくとも１μｍであるフォームの少なくとも約８０％の気泡が、少なくとも１つの隣接している気泡と流体連通している場合に、「連続気泡」であると見なされる。
【００６４】
連続気泡であることに加えて、フォームは、フォームに水性流体を吸収させるのに十分なほど親水性であってもよく、例えば、フォームの内面は、重合後のフォーム内に残った残留親水化界面活性剤若しくは塩によって、選択された重合後フォーム処理手順（下記で説明）によって、又はこれら両方の組み合わせによって、親水性にすることができる。
【００６５】
例えば、特定の吸収性物品で用いられるとき、連続気泡フォームは、可撓性であってよく、また適切なガラス転移温度（Ｔｇ）を示し得る。Ｔｇは、ポリマーのガラス質状態とゴム質状態との間の遷移の中間点を表す。
【００６６】
約雰囲気温度条件で用いられたフォームの場合、ある区域のＴｇは約２００℃未満、又は約９０℃未満であり得る。Ｔｇは５０℃未満であってもよい。
【００６７】
連続気泡フォーム部分は、任意の好適な方法で不均質塊にわたって分布され得る。連続気泡フォーム部分は、より小さい部がより大きい部の上方に位置するように、鉛直軸線に沿って輪郭形成されてもよい。あるいは、それらの部は、より小さな部がより大きな部の下方となるように輪郭形成されてもよい。連続気泡部は、軸線に沿ってこれらの寸法が交互となるように、鉛直軸線に沿って輪郭形成されてもよい。
【００６８】
連続気泡フォーム部分は、より小さい部がより大きい部の前方に位置するように、長手方向軸線に沿って輪郭形成されてもよい。あるいは、それらの部は、より小さな部がより大きな部の後にくるように輪郭形成されてもよい。連続気泡部は、軸線に沿ってこれらの寸法が交互となるように、長手方向軸線に沿って輪郭形成されてもよい。
【００６９】
連続気泡フォーム部分は、それらの部のサイズが横方向軸線に沿ってだんだん大きくなるように、又はだんだん小さくなるように、横方向軸線に沿って輪郭形成されてもよい。あるいは、連続気泡部は、軸線に沿ってこれらの寸法が交互となるように、横方向軸線に沿って輪郭形成されてもよい。
【００７０】
連続気泡フォーム部分は、連続気泡フォーム部分の１つ以上の特性に応じて、長手方向軸線、横方向軸線、又は鉛直軸線のうちのいずれか１つに沿って輪郭形成されてもよい。連続気泡フォーム部分がそれに応じて不均質塊内で輪郭形成され得る特性としては、例えば、吸収性、密度、気泡サイズ、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００７１】
連続気泡フォーム部分は、連続気泡フォームの組成に応じて、長手方向軸線、横方向軸線、又は鉛直軸線のうちのいずれか１つに沿って輪郭形成されてもよい。連続気泡フォーム部分は、所望の特性を示すある組成を不均質塊の前部に有し、異なる特性を示すように設計された異なる組成を不均質塊の後部に有し得る。連続気泡フォーム部分の輪郭形成は、上述した軸線又は配向のいずれかを中心に対称又は非対称のいずれかであってよい。
【００７２】
連続気泡フォーム部分は、不均質塊の長手方向軸線及び横方向軸線に沿って、任意の好適な形態で分布されてよい。連続気泡フォーム部分は、上平面図で見たときにデザイン又は形状を形成する方法で分布されてよい。連続気泡フォーム部分は、ストライプ、楕円形、正方形、又は任意のその他の既知の形状若しくはパターンを形成する方法で分布されてもよい。
【００７３】
分布は、不均質塊の意図する使用に応じて最適化することができる。例えば、おむつで使用する場合の尿又はペーパータオルで使用する場合の水などの水性流体を吸収する場合と、経血などのタンパク液を吸収する場合とでは、異なる分布が選択されてよい。更に、分布は、活性物質を投与するなどの用途用に、又はフォームを補強要素として使用するために、最適化することができる。
【００７４】
異なる種類のフォームが、１つの不均質塊内で使用されてもよい。例えば、フォーム部分のいくつかは重合したＨＩＰＥであってよく、その他の部はポリウレタンから製造されてよい。それらの部は、不均質塊の性能を最適化するために、それらの特性に基づいて、塊内の特定の位置に位置決めされ得る。
【００７５】
フォーム部分は、組成は同様でありながらも異なる特性を示してよい。例えば、ＨＩＰＥフォームを使用する場合、いくつかのフォーム部分は濡れるまで薄くてもよく、一方で他のフォーム部分は不均質塊内で膨張していてもよい。
【００７６】
フォーム部分及び包囲可能要素は、相互補完するように選択され得る。例えば、高透過性を示すが毛管力の低いフォームが、不均質塊を介して流体を吸い上げるために、高い毛管力を示す要素を包囲してもよい。フォーム部分が相互補完的である、又はフォーム部分及び包囲可能要素の両方が同様の特性を示す、他の組み合わせが可能であり得ることが理解される。
【００７７】
各不均質塊が１種類以上のフォーム部分を有する２つ以上の不均質塊を使用して、輪郭形成を実施してもよい。複数の不均質塊を含有する生成物全体の連続気泡フォーム部分の１つ以上の特性に基づいて、フォームが、長手方向軸線、横方向軸線、又は鉛直軸線のうちのいずれか１つに沿って輪郭形成されるように、複数の不均質塊を層状にしてもよい。更に、各不均質塊は、フォームの付着対象となる異なる包囲可能要素を有してもよい。例えば、第１の不均質塊は、不織布を包囲するフォーム粒子を有してよく、第１の不均質塊に隣接する第２の不均質塊は、フィルム又はフィルムの１つの表面を包囲するフォーム粒子を有してよい。
【００７８】
連続気泡フォームは、ポリＨＩＰＥとも称される高内相エマルション（ＨＩＰＥ）の重合から製造される熱硬化性ポリマーフォームであり得る。ＨＩＰＥを形成するために、水相及び油相は約８：１〜１４０：１の比で組み合わされる。水相の油相に対する比は、約１０：１〜約７５：１であってもよく、水相の油相に対する比は約１３：１〜約６５：１であってもよい。これは「水対油」又はＷ：Ｏ比と称され、得られたポリＨＩＰＥフォームの密度を測定するために用いられ得る。上論のように、油相は、１つ以上のモノマー、コモノマー、光開始剤、架橋剤、及び乳化剤に加えて、任意成分を含有してよい。水相は、水と、電解質、反応開始剤、又は任意成分などの１つ以上の成分とを含有し得る。
【００７９】
連続気泡フォームは、水相と油相との組み合わせから、これらの組み合わせられた相を混合チャンバ又は混合領域内で剪断撹拌することにより、形成することができる。組み合わせられた水相及び油相は、剪断撹拌に供されて、所望の大きさの水滴を有する安定したＨＩＰＥを生成する。反応開始剤は水相中に存在してもよく、又は反応開始剤は、フォーム製造プロセス中に、又はＨＩＰＥが形成された後で導入されてもよい。得られるＨＩＰＥフォームが所望の構造的特徴を有する程度に水相液滴が分散している場合、エマルション製造プロセスによりＨＩＰＥを生成する。混合領域における水相と油相との組み合わせの乳化は、羽根車などの混合又は撹拌装置の使用、必要な剪断を付与するのに必要な速度で一連の静的ミキサに組み合わせられた水相及び油相を通すこと、又は両方の組み合わせを伴い得る。形成されたら、続いてＨＩＰＥを混合領域から引き出すか又はポンプ吸引してよい。連続プロセスを用いてＨＩＰＥを形成するための１つの方法は、１９９２年９月２２日に発行された米国特許第５，１４９，７２０号（ＤｅｓＭａｒａｉｓら）；１９９８年１０月２７日発行の米国特許第５，８２７，９０９号（ＤｅｓＭａｒａｉｓ）、及び２００２年４月９日発行の米国特許第６，３６９，１２１号（Ｃａｔａｌｆａｍｏら）に記載されている。
【００８０】
エマルションは混合領域から引き出し又はポンプ吸引して、完全に重合する前に塊内又はその上に含浸させてよい。完全に重合したら、離散したフォーム部分が、塊を構成する要素によって分割されるように、また、離散したフォーム部分の一部が、不均質塊を構成する要素の１つ以上の一部を包囲するように、フォーム部分と要素とを絡み合わせる。
【００８１】
重合後、得られるフォーム部分は、実質的に乾燥しているフォーム部分を得るために除去することが必要な水相で飽和している。フォーム部分は、例えば、フォーム部分を含む不均質塊を一対以上のニップローラを通して移動させることによって、圧縮を用いて水相の大部分を圧搾除去することができる。ニップローラは、フォーム部分から水相を圧搾するように配置することができる。ニップローラは、多孔質であり、フォーム部分から水相を引き出すのに役立つように、内部から真空が適用されてもよい。第１のニップローラが、孔を有するか又はメッシュ様材料からなるベルトなどの液体透過性ベルト上に位置し、第１のニップローラに面する第２の対向するニップローラが液体透過性ベルトの下に位置するように、ニップローラを対にして配置することができる。両方のローラがフォーム外に水相を吹きとばして引き出すように、対の一方、例えば第１のニップローラを加圧してもよく、対のもう一方、例えば第２のニップローラを真空にしてもよい。ニップローラを加熱して、水相の除去を補助することもできる。ニップローラは、非剛性フォーム、即ち、フォーム部分の圧縮により壁が破壊されないフォームに適用され得る。
【００８２】
ニップローラの代わりに、又はニップローラと組み合わせて、加熱された乾燥領域にフォーム部分を通すことにより、真空に曝露することにより、又は熱及び真空への曝露の組み合わせにより、水相を除去してもよい。熱は、例えば、強制空気オーブン、ＩＲオーブン、マイクロ波オーブン、又は電波オーブンにフォームを通すことによって適用され得る。フォームを乾燥させる程度は、用途に依存する。水相の５０％超が除去され得る。乾燥プロセス中に、９０％超、また更に他の実施形態では９５％超の水相が除去され得る。
【００８３】
連続気泡フォームは、高内相エマルション（ＨＩＰＥ）の連続油相を有するモノマーの重合から生成され得る。ＨＩＰＥは２つの相を有してもよい。１つの相は、重合してＨＩＰＥフォームを形成するモノマーと、ＨＩＰＥの安定化に役立つ乳化剤と、を有する連続油相である。油相はまた、１つ以上の光開始剤を含んでもよい。モノマー成分は、油相の約８０重量％〜約９９重量％、特定の実施形態では約８５重量％〜約９５重量％の量で存在し得る。油相に可溶性であり、かつ安定な油中水型エマルションの形成に好適な乳化剤成分は、油相の約１重量％〜約２０重量％の量で油相中に存在し得る。エマルションは、約１０℃〜約１３０℃、また特定の実施形態では約５０℃〜約１００℃の乳化温度で形成され得る。
【００８４】
一般的に、モノマーは、油相の約２０重量％〜約９７重量％の、少なくとも１つの実質的に水不溶性である一官能性アルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートを含む。例えば、この種のモノマーは、エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、テトラデシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ノニルフェニルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、テトラデシルメタクリレート、及びオクタデシルメタクリレートなどの、Ｃ４〜Ｃ１８アルキルアクリレート及びＣ２〜Ｃ１８メタクリレートを含み得る。
【００８５】
また、油相は、油相の約２重量％〜約４０重量％、特定の実施形態では約１０重量％〜約３０重量％の、実質的に水不溶性である多官能性架橋アルキルアクリレート又はメタクリレートを有し得る。この架橋コモノマー又は架橋剤を添加して、得られるＨＩＰＥフォームに強度及び弾性を付与する。この種の架橋モノマーの例は、２つ以上の活性化アクリレート基、メタクリレート基、又はこれらの組み合わせを含有するモノマーを有し得る。この基の非限定的な例としては、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，１２−ドデシルジメタクリレート、１，１４−テトラデカンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート（２，２−ジメチルプロパンジオールジアクリレート）、ヘキサンジオールアクリレートメタクリレート、グルコースペンタアクリレート、ソルビタンペンタアクリレートなどが挙げられる。架橋剤のその他の例は、エチレングリコールアクリレート−メタクリレート及びネオペンチルグリコールアクリレート−メタクリレートなどの、アクリレート部分とメタクリレート部分との混合物を含有する。混合架橋剤中のメタクリレート：アクリレート基の比は、必要に応じて５０：５０からその他の任意の比まで様々であってよい。
【００８６】
任意の第３の実質的に水不溶性であるコモノマーを、油相の約０重量％〜約１５重量％、特定の実施形態では約２重量％〜約８重量％、油相に添加して、ＨＩＰＥフォームの特性を改変することができる。結果として得られるＨＩＰＥフォームに強靱性を付与する、「強靱化」するモノマーが望ましい場合がある。これらとしては、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、イソプレン、及びクロロプレンなどのモノマーが挙げられる。理論に縛られるものではないが、かかるモノマーは、重合中（「硬化」としても知られている）ＨＩＰＥを安定化させて、より優れた強靱性、引張強度、耐摩耗性などが得られる、より均質かつより良好に形成されたＨＩＰＥフォームをもたらすのに役立つと考えられる。また、モノマーを添加して、２０００年１２月１２日発行の米国特許第６，１６０，０２８号（Ｄｙｅｒ）に開示されているように難燃性を付与することもできる。モノマーを添加して、色（例えば、ビニルフェロセン）、蛍光特性、耐放射線性、放射線不透過性（例えば、リードテトラアクリレート）を付与して、電荷の分散、入射赤外光の反射、電波の吸収、ＨＩＰＥフォーム支柱上における湿潤可能表面の形成、又はＨＩＰＥフォームにおける任意のその他の望ましい特性をもたらすことができる。場合によっては、これら追加のモノマーは、ＨＩＰＥのＨＩＰＥフォームへの変換プロセス全体を遅延させる場合があるが、望ましい特性を付与すべきである場合は、このトレードオフは必須である。したがって、かかるモノマーを用いて、ＨＩＰＥの重合速度を減速させることができる。この種のモノマーの例は、スチレン及び塩化ビニルを有し得る。
【００８７】
油相は、ＨＩＰＥを安定化させるために用いられる乳化剤を更に含有してもよい。ＨＩＰＥで用いられる乳化剤としては、（ａ）分枝鎖Ｃ１６〜Ｃ２４脂肪酸；直鎖不飽和Ｃ１６〜Ｃ２２脂肪酸；及び直鎖飽和Ｃ１２〜Ｃ１４脂肪酸のソルビタンモノエステル、例えば、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノミリステート、及びソルビタンモノエステル、ソルビタンモノラウレートジグリセロールモノオレエート（ＤＧＭＯ）、ポリグリセロールモノイソステアレート（ＰＧＭＩＳ）、及びポリグリセロールモノミリステート（ＰＧＭＭ）；（ｂ）分枝鎖Ｃ１６〜Ｃ２４脂肪酸、直鎖不飽和Ｃ１６〜Ｃ２２脂肪酸、又は直鎖飽和Ｃ１２〜Ｃ１４脂肪酸のポリグリセロールモノエステル、例えば、ジグリセロールモノオレエート（例えば、Ｃ１８：１脂肪酸のジグリセロールモノエステル）、ジグリセロールモノミリステート、ジグリセロールモノイソステアレート、及びジグリセロールモノエステル；（ｃ）分枝鎖Ｃ１６〜Ｃ２４アルコール、直鎖不飽和Ｃ１６〜Ｃ２２アルコール、及び直鎖飽和Ｃ１２〜Ｃ１４アルコールのジグリセロール一脂肪族エーテル、並びにこれら乳化剤の混合物を挙げることができる。１９９５年２月７日発行の米国特許第５，２８７，２０７号（Ｄｙｅｒら）、及び１９９６年３月１９日発行の米国特許第５，５００，４５１号（Ｇｏｌｄｍａｎら）を参照されたい。用いることができる別の乳化剤は、コハク酸アルキル、グリセロール、及びトリグリセロールから形成されるコハク酸ポリグリセロール（ＰＧＳ）である。
【００８８】
そのような乳化剤及びそれらの組み合わせは、それらが、約１重量％〜約２０重量％、特定の実施形態では約２重量％〜約１５重量％、及び特定の他の実施形態では約３重量％〜約１２重量％の油相を有することができるように、油相に添加されてよい。特に、例えば約６５℃超の高温で、気泡サイズ、気泡サイズ分布、及びエマルション安定性の更なる制御を提供するために、共乳化剤も使用され得る。共乳化剤の例としては、ホスファチジルコリン及びホスファチジルコリン含有組成物、脂肪族ベタイン、長鎖Ｃ１２〜Ｃ２２二価脂肪族四級アンモニウム塩、短鎖Ｃ１〜Ｃ４二価脂肪族四級アンモニウム塩、長鎖Ｃ１２〜Ｃ２２ジアルコイル（アルケノイル）−２−ヒドロキシエチル、短鎖Ｃ１〜Ｃ４二価脂肪族四級アンモニウム塩、長鎖Ｃ１２〜Ｃ２２二価脂肪族イミダゾリニウム四級アンモニウム塩、短鎖Ｃ１〜Ｃ４二価脂肪族イミダゾリニウム四級アンモニウム塩、長鎖Ｃ１２〜Ｃ２２一価脂肪族ベンジル四級アンモニウム塩、長鎖Ｃ１２〜Ｃ２２ジアルコイル（アルケノイル）−２−アミノエチル、短鎖Ｃ１〜Ｃ４一価脂肪族ベンジル四級アンモニウム塩、短鎖Ｃ１〜Ｃ４モノヒドロキシ脂肪族四級アンモニウム塩が挙げられる。ジタロージメチルアンモニウムメチルサルフェート（ＤＴＤＭＡＭＳ）を共乳化剤として用いてもよい。
【００８９】
油相は、光開始剤を、油相の約０．０５重量％〜約１０重量％、特定の実施形態では約０．２重量％〜約１０重量％で含むことができる。少量の光開始剤は、ＨＩＰＥフォームにより良好に光を透過させて、それによりＨＩＰＥフォームのより深部での重合をもたらすことができる。しかし、酸素含有環境で重合が行われる場合は、重合を開始させ、かつ酸素阻害に打ち勝つのに十分な光開始剤が存在すべきである。光開始剤は、ラジカル、カチオン、及び重合反応を開始させることができるその他の種の生成によって、光源に対して速やかかつ効果的に応答することができる。本発明で用いられる光開始剤は、約２００ナノメートル（ｎｍ）〜約８００ｎｍ、特定の実施形態では約２００ｎｍ〜約３５０ｎｍの波長の紫外線を吸収することができる。光開始剤が油相中に存在する場合、好適な種類の油溶性光開始剤としては、ベンジルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン、及びアシルホスフィンオキシドが挙げられる。光開始剤の例としては、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンと組み合わせられた２，４，６−［トリメチルベンゾイルジホスフィン］オキシド（これら２つの５０：５０ブレンドは、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によりＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）４２６５として販売されている）；ベンジルジメチルケタール（Ｃｉｂａ  ＧｅｉｇｙによりＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１として販売されている）；α−，α−ジメトキシ−α−ヒドロキシアセトフェノン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓによりＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３として販売されている）；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓによりＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７として販売されている）；１−ヒドロキシシクロへキシル−フェニルケトン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓによりＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４として販売されている）；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓによりＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として販売されている）；ジエトキシアセトフェノン、及び４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピル）ケトン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓによりＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２９５９として販売されている）；並びにオリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］（Ｌａｍｂｅｒｔｉ  ｓｐａ（Ｇａｌｌａｒａｔｅ，Ｉｔａｌｙ）によりＥＳＡＣＵＲＥ（登録商標）ＫＩＰ  ＥＭとして販売されている）が挙げられる。
【００９０】
ＨＩＰＥの分散水相は、水を有することができ、また、反応開始剤、光開始剤、又は電解質などの１つ以上の成分を有してもよく、特定の実施形態では、この１つ以上の成分は、少なくとも部分的に水溶性である。
【００９１】
水相の１つの成分は、水溶性電解質であってよい。水相は、水相の約０．２重量％〜約４０重量％、特定の実施形態では約２重量％〜約２０重量％の水溶性電解質を含有し得る。電解質は、主に油溶性であるモノマー、コモノマー、及び架橋剤が水相にも溶解する傾向を最低限に抑える。電解質の例としては、カルシウム又はマグネシウムなどのアルカリ土類金属の塩化物又は硫化物、及びナトリウムなどのアルカリ土類金属の塩化物又は硫化物が挙げられる。かかる電解質は、リン酸塩、ホウ酸塩、及び炭酸塩、並びにこれらの混合物などの無機対イオンを含む、重合中にｐＨを制御するための緩衝剤を含み得る。水溶性モノマーを水相中で用いてもよく、その例は、アクリル酸及び酢酸ビニルである。
【００９２】
水相中に存在し得る別の成分は、水溶性フリーラジカル反応開始剤である。反応開始剤は、油相中に存在する重合性モノマーの全モル数に基づいて最高約２０モルパーセントで存在し得る。開始剤は、重合性モノマーの全モル数に基づいて約０．００１〜約１０モルパーセントの量で油相中に存在し得る。好適な反応開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）ジヒドロクロリド、及びその他の好適なアゾ反応開始剤が挙げられる。乳化系を妨げる恐れのある早期重合の可能性を低減するために、モノマー相への反応開始剤の添加は、乳化直後又は乳化終了付近であってよい。
【００９３】
水相中に存在する光開始剤は、少なくとも部分的に水溶性であってよく、約０．０５重量％〜約１０重量％、特定の実施形態では約０．２重量％〜約１０重量％の水相を有することができる。少量の光開始剤は、ＨＩＰＥフォームにより良好に光を透過させて、それによりＨＩＰＥフォームのより深部での重合をもたらすことができる。しかし、酸素含有環境で重合が行われる場合は、重合を開始させ、かつ酸素阻害に打ち勝つのに十分な光開始剤が存在すべきである。光開始剤は、ラジカル、カチオン、及び重合反応を開始させることができるその他の種の生成によって、光源に対して速やかかつ効果的に応答することができる。本発明で用いられる光開始剤は、約２００ナノメートル（ｎｍ）〜約８００ｎｍ、特定の実施形態では約２００ｎｍ〜約３５０ｎｍ、特定の実施形態では約３５０ｎｍ〜約４５０ｎｍの波長の紫外線を吸収することができる。光開始剤が水相中に存在する場合、好適な種類の水溶性光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンジル、及びチオキサントンが挙げられる。光開始剤の例としては、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジサルフェート脱水物、２，２’−アゾビス（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−エチルプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−ジカルボキシメトキシジベンザルアセトン、４，４’−ジカルボキシメトキシジベンザルアセトン、４，４’−ジカルボキシメトキシジベンザルシクロヘキサノン、４−ジメチルアミノ−４’−カルボキシメトキシジベンザルアセトン、及び４，４’−ジスルホキシメトキシジベンザルアセトンが挙げられる。本発明で用いることができる他の好適な光開始剤は、１９８９年４月２５日発行の米国特許第４，８２４，７６５号（Ｓｐｅｒｒｙら）に列挙されている。
【００９４】
前述の成分に加えて、他の成分がＨＩＰＥの水相又は油相のいずれかに含まれてもよい。例としては、酸化防止剤、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン光安定剤；可塑剤、例えば、フタル酸ジオクチル、セバシン酸ジノニル；難燃剤、例えば、ハロゲン化炭化水素、リン酸塩、ホウ酸塩、無機塩、例えば、三酸化アンチモン又はリン酸アンモニウム又は水酸化マグネシウム；染料及び顔料；蛍光剤；充填剤片、例えば、デンプン、二酸化チタン、カーボンブラック、又は炭酸カルシウム；繊維；連鎖移動剤；臭気吸収剤、例えば、活性炭微粒子；溶解ポリマー；溶解オリゴマー；及び同様物が挙げられる。
【００９５】
不均質塊は、包囲可能要素と、フォームの離散した部と、を含む。包囲可能要素は、例えば、不織布、繊維状構造体、エアレイドウェブ、湿式ウェブ、高ロフト不織布、ニードルパンチウェブ、水流交絡ウェブ、繊維トウ、織物ウェブ、ニットウェブ、フロック加工されたウェブ、スパンボンドウェブ、層状のスパンボンド／メルトブローンウェブ、カード繊維ウェブ、セルロース繊維及びメルトブローン繊維のコフォームウェブ、短繊維及びメルトブローン繊維のコフォームウェブ、並びにこれらの層状の組み合わせである層状ウェブなどのウェブであり得る。
【００９６】
包囲可能要素は、例えば、捲縮セルロース塊、毛羽立ちセルロース繊維、エアフェルトとしても知られる木材パルプ繊維、及び織物繊維などの、従来の吸収性材料であり得る。包囲可能要素は、例えば、合成繊維、熱可塑性微粒子又は繊維、３成分繊維、及び、例えば、以下のポリマーの組み合わせ：ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチルビニルアセテート／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、コポリエステル／ポリエステルなどを有するシース／コア繊維などの２成分繊維などの繊維であり得る。包囲可能要素は、上掲の材料及び／又は上掲の複数の材料（単独で又は組み合わせて）の任意の組み合わせであり得る。
【００９７】
包囲可能要素は、疎水性であっても親水性であってもよい。包囲可能要素は、疎水性となるように処理されてもよい。包囲可能要素は、親水性となるように処理されてもよい。
【００９８】
不均質塊の構成成分繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、及びこれらのブレンドなどのポリマーからなってもよい。繊維は、スパンボンド繊維であってもよい。繊維は、メルトブロー繊維であってもよい。繊維は、セルロース、レーヨン、綿、若しくは他の天然材料、又はポリマーと天然材料とのブレンドを含んでもよい。繊維はまた、ポリアクリレートなどの超吸収性材料、又は好適な材料のいかなる組み合わせをも含み得る。繊維は、単成分、２成分、及び／若しくは２構成成分、非円形（例えば、毛管チャネル繊維）であってもよく、０．１〜５００マイクロメートルの範囲の主断面寸法（例えば、円形繊維の直径）を有してもよい。不織布前駆体ウェブの構成成分繊維は、化学（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、（単及び２）成分、デニール（マイクロデニール及び＞２０デニール）、形状（すなわち、毛管及び円形）などの特性の点で異なる、異なる繊維型の混合物でもあり得る。構成成分繊維は、約０．１デニール〜約１００デニールの範囲であってもよい。
【００９９】
一態様では、出来上がったままの状態の既知の吸収性ウェブ材料は、全体的に均質であると考えることができる。均質であるため、吸収性ウェブ材料の流体処理特性は、位置依存性ではなく、ウェブのいかなる領域においても実質的に均一である。均質性は、例えば、ウェブのいずれの特定部分の密度又は坪量もウェブの平均密度又は坪量と実質的に同一であるように、密度、坪量によって特徴付けることができる。本発明の装置及び方法により、均質な繊維性吸収性ウェブ材料は、もはや均質ではなく不均質であるように変性され、その結果、ウェブ材料の流体処理特性は位置依存性となる。したがって、本発明の不均質な吸収性材料の場合、別個の位置において、ウェブの密度又は坪量は、ウェブの平均密度又は坪量とは実質的に異なり得る。本発明の吸収性ウェブの不均質な性質は、離散した部分に高い透過性を与え、他の離散した部分に高い毛管作用をもたらすことにより、透過性又は毛管作用の一方の負の側面を最小限に抑えることを可能にする。同様に、透過性と毛管作用との間のトレードオフは、毛管作用の低減を伴うことなく比較的高い透過性の実現が達成できるように管理される。
【０１００】
不均質塊はまた、流体を吸収してヒドロゲルを形成する超吸収性材料を含んでもよい。これらの材料は典型的に、大量の体液を吸収することができ、かつそれらを中程度の圧力下で保持することができる。不均質塊は、毛羽立てられた形態のセルロース繊維又は剛化繊維などの好適なキャリア内に分散された材料を含み得る。
【０１０１】
不均質塊は熱可塑性粒子又は繊維を含み得る。材料、具体的には熱可塑性繊維は、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン（例えば、ＰＵＬＰＥＸ．ＲＴＭ．）及びポリプロピレン、ポリエステル、コポリエステル、並びに前述のいずれかのコポリマーを含む、様々な熱可塑性ポリマーから製造することができる。
【０１０２】
所望の特性によって、好適な熱可塑性材料としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアクリル酸、ポリアミド、ポリスチレンなどから誘導された、界面活性剤で処理した熱可塑性繊維又はシリカで処理した熱可塑性繊維など、親水性にされた疎水性繊維が挙げられる。疎水性の熱可塑性繊維の表面は、例えば、繊維に界面活性剤をスプレーすることにより、繊維を界面活性剤に浸すことにより、又は熱可塑性繊維を製造する際にポリマーメルトの一部分として界面活性剤を含むことにより、非イオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤などの界面活性剤で処理することによって親水性にすることができる。融解し再凝固すると、界面活性剤は熱可塑性繊維の表面に留まる傾向がある。好適な界面活性剤としては、ＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ）によって製造されたＢｒｉｊ  ７６などの非イオン性界面活性剤、及びＧｌｙｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．（Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，Ｃｏｎｎ）によってＰｅｇｏｓｐｅｒｓｅ．ＲＴＭ．の商標で販売される様々な界面活性剤が挙げられる。非イオン性界面活性剤以外に、アニオン性界面活性剤も使用することができる。これらの界面活性剤は、例えば、熱可塑性繊維１平方センチメートル当たり約０．２〜約１ｇの濃度で熱可塑性繊維に塗布されてもよい。
【０１０３】
好適な熱可塑性繊維は、単一のポリマーから製造してもよく（単成分繊維）、又は２種類以上のポリマーから製造してもよい（例えば、２成分繊維）。シースを含むポリマーは、コアを構成するポリマーとは異なる、典型的にはより低い温度で溶融することが多い。結果として、これらの２成分繊維は、シースポリマーの溶融に起因して熱的接合をもたらし、一方でコアポリマーの望ましい強度特性を保持する。
【０１０４】
本発明で使用するのに適した２成分繊維としては、次のポリマーの組み合わせ：ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチルビニルアセテート／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、コポリエステル／ポリエステルを有するシース／コア繊維を挙げることができる。本明細書で使用するのに特に適した２成分熱可塑性繊維は、ポリプロピレン又はポリエステルのコアと、より低い温度で溶融するコポリエステル、ポリエチルビニルアセテート又はポリエチレンのシースと、を有するもの（例えば、ＤＡＮＡＫＬＯＮ．ＲＴＭ、ＣＥＬＢＯＮＤ．ＲＴＭ、又はＣＨＩＳＳＯ．ＲＴＭ．２成分繊維）である。これらの２成分繊維は、同心であっても偏心であってもよい。本明細書で使用するとき、「同心」及び「偏心」という用語は、シースが、２成分繊維の断面積を通じて、均一又は不均一な厚さを有するか否かを指す。偏心の２成分繊維は、より薄い繊維厚さでより高い圧縮強さを提供する上で望ましい場合がある。本明細書で使用するのに適した２成分繊維は、非捲縮（即ち、非屈曲）又は捲縮（即ち、屈曲）のいずれかであってよい。２成分繊維は、主に二次元的、即ち「平面的」な捲縮を達成するために、典型的な紡織手段、例えば押込み加工ボックス（stuffer-box）法又はギアクリンプ法によって捲縮させてもよい。
【０１０５】
２成分繊維の長さは、繊維及びウェブ形成プロセスに所望される特定の特性に応じて様々であってよい。典型的には、エアレイドウェブにおいて、これらの熱可塑性繊維は、約２ｍｍ〜約１２ｍｍ長、例えば約２．５ｍｍ〜約７．５ｍｍ長、及び約３．０ｍｍ〜約６．０ｍｍ長などの長さを有する。不織布繊維は、５ｍｍ長〜７５ｍｍ長、例えば、１０ｍｍ長、１５ｍｍ長、２０ｍｍ長、２５ｍｍ長、３０ｍｍ長、３５ｍｍ長、４０ｍｍ長、４５ｍｍ長、５０ｍｍ長、５５ｍｍ長、６０ｍｍ長、６５ｍｍ長、又は７０ｍｍ長などであり得る。これらの熱可塑性繊維の特性はまた、繊維の直径（キャリパー）を変化させることによっても調整することができる。これらの熱可塑性繊維の直径は、典型的に、デニール（９０００メートル当たりのグラム）又はデシテックス（１０，０００メートル当たりのグラム）のいずれかの単位で定義される。エアレイド製造機械で使用されるとき、好適な２成分型熱可塑性繊維は、例えば約１．４〜約１０デシテックス、及び約１．７〜約７デシテックスなどの、約１．０〜約２０デシテックスの範囲のデシテックスを有し得る。
【０１０６】
これら熱可塑性材料の、特に熱可塑性繊維の圧縮弾性率もまた重要であり得る。熱可塑性繊維の圧縮弾性率は、それらの長さ及び直径だけではなく、それらが作製されるポリマー又はポリマー類の組成及び特性、繊維の形状及び構成（例えば、同心であるか偏心であるか、捲縮しているか捲縮していないか）などの要因によっても影響される。これらの熱可塑性繊維の圧縮弾性率における違いを、特性、特に対応する熱結合された繊維性マトリックスの密度特性を変えるために使用することができる。
【０１０７】
不均質塊は、典型的に結合剤繊維としては機能しないが、繊維ウェブの機械的特性を変化させる合成繊維を更に含んでもよい。合成繊維は、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル（オーロンなど）、ポリ酢酸ビニル、不溶性ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド（ナイロンなど）、ポリエステル、２成分繊維、３成分繊維、これらの混合物などを含む。これらには、例えば、ポリエステル繊維、例えばポリエチレンテレフタレート（例えば、ＤＡＣＲＯＮ．ＲＴＭ．及びＫＯＤＥＬ．ＲＴＭ．）、高融点捲縮ポリエステル繊維（例えば、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．により作製されるＫＯＤＥＬ．ＲＴＭ．４３１）親水性ナイロン（ＨＹＤＲＯＦＩＬ．ＲＴＭ．）等を挙げることができる。好適な繊維は、親水化させた疎水性繊維、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアクリル酸、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタンなどから誘導された、界面活性剤処理又はシリカ処理された熱可塑性繊維などであってもよい。非結合性の熱可塑性繊維の場合、それらの長さは、これらの繊維に望ましい特定の特性に応じて変化し得る。典型的には、これらは約０．３〜７．５ｃｍ、例えば約０．９〜約１．５ｃｍなどの長さを有する。好適な非接合性熱可塑性繊維は、約１．５〜約３５デシテックス、例えば約１４〜約２０デシテックスなどの範囲のデシテックスを有し得る。
【０１０８】
しかしながら、構造化されたとき、フォーム部分を含む不均質塊の総吸収能力は、塊の設計負荷及び意図される用途に適合していなければならない。例えば、吸収性物品で使用される場合、不均質塊の大きさ及び吸収能力は、失禁パッド、パンティライナ、通常の生理用ナプキン、又は夜用の生理用ナプキンのような異なる用途に適合するように変化させることができる。不均質塊はまた、吸収性ウェブで使用され得る他の任意の構成要素も含み得る。例えば、強化スクリムを、不均質塊の対応する層内、又は対応する層間に配置してもよい。
【０１０９】
本発明から製造される連続気泡フォーム部分を含む不均質塊は、婦人衛生物品（例えば、パッド、パンティライナ、及びタンポン）、使い捨ておむつ、失禁用物品（例えば、パッド、成人用おむつ）、ホームケア物品（例えば拭き取り用品、パッド、タオル）、並びに美容ケア物品（例えば、パッド、拭き取り用品、及び毛穴を洗浄するために使用されるものなどのスキンケア物品）などの吸収性物品中の吸収性コア又は吸収性コアの一部として使用され得る。
【０１１０】
不均質塊は、吸収性物品のための吸収性コアとして用いられてもよい。吸収性コアは比較的薄く、厚さが約５ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、又は厚さが約１ｍｍ未満であってもよい。５ｍｍ超の厚さを有するコアもまた、本明細書において検討される。厚さは、当該技術分野において既知の任意の手段によって、１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）の均一圧力下にある間に、吸収性構造体の長手方向中心線に沿った中間点の厚さを測定することにより決定することができる。吸収性コアは、当該技術分野において既知であるように、ＡＧＭ繊維などの吸収性ゲル化材料（ＡＧＭ）を含んでもよい。
【０１１１】
不均質塊は、ある形に形成又は切断され得、その外縁は周辺部を画定する。加えて、不均質塊を予備成形部分に分離する予め形成されたカットラインを含んでいるか否かにかかわらず、不均質塊を巻き上げる又はそれ自体に巻き付けることができるように、不均質塊は連続体であってもよい。
【０１１２】
吸収性コアとして用いる場合、不均質塊の形状は、略矩形、円形、卵形、楕円形などであってもよい。吸収性コアは、吸収性物品の長手方向中心線及び横方向中心線に対して概ね中心に置かれてもよい。吸収性コアの外形は、より多くの吸収剤が吸収性物品の中心付近に配置されるようなものであってよい。例えば、吸収性コアは、当該技術分野において既知の様々な方法で、中央をより厚く、縁部を先細にしてもよい。
【０１１３】
理論に束縛されるものではないが、透過性と毛管吸引力との間で従来から見受けられるトレードオフを破る挙動を示す単一層吸収性構造体を生成することが可能であることが発見された。このトレードオフは、チャートに全ての材料をプロットすることによって効果的に示すことができるが、横座標は透過性又は多孔質媒体中の流れに対する逆方向の抵抗（即ち伝導性）の等価な指標を表し、縦座標は毛管作用ポテンシャル又は毛管吸引力（即ち５０％飽和時の毛管圧）の等価な尺度を表す。毛管吸引力を表すために選択される尺度が毛管作用ポテンシャルなどの広範な尺度である場合、キャリパ範囲に関するこうした尺度の妥当性における制限を明記しなければならないことを注記すべきである。図２０に例示されるこのチャート内では、２つのドメインを特定することができるが、毛管束によって示される理想的構造は選択された分割線である。分割線８８は、並列毛管束の理想的な事例を表す。分割線８８はトレードオフ（ＣＷＰｔ−ｏ）境界を表す。連続的な分割線８８は、存在する全ての多孔質媒体に対する理論最大を示すと誤解される場合がある。
【０１１４】
トレードオフ曲線（プロットが両対数プロットに変換されるときは直線となる）は、以下の式によって数学的に記述され得る。
【０１１５】
【数１】
0006766144.tif 000002
式中、εは多孔率又は空隙の程度であり、κは多孔質材料の透過率であり、γは吸収された流体の表面張力であり、ρは流体密度であり、αは流体の接触角であり、ＰＭ及びｇは重力定数（９．８１ｍ２）である。
【０１１６】
式中、ＣＷＰは毛管作用ポテンシャルを意味し、完全乾燥（Ｓ＝０）から完全湿潤（Ｓ＝１）までの飽和の全範囲の飽和レベルの関数としての毛管圧曲線の積分として、又は数学的条件：
【０１１７】
【数２】
0006766144.tif 000003
で定義される。
【０１１８】
具体的には、理論トレードオフ曲線は、研究室中でＣＷＰを実験的に測定するのに用いられたのと同じ流体特性（所定の表面張力及び接触角）を用いた理想的なモデル構造、即ち同じ直径からなる並列毛管束から導かれ得る。ＣＷＰは示量的性質であり（即ち、その値は材料の量に依存する）、従って、試験を実施するために用いられる材料試料のキャリパと関連している。我々は、キャリパが１５ｍｍ未満の吸収性物品の場合に現行の業界標準で典型的に用いられる材料に関して、毛管作用ポテンシャルによって毛管吸引力を説明することが有用であることを見出した。単一の管から開始して、毛管作用上の重力場の影響は無視すると、毛管吸引力の駆動力は以下のヤング・ラプラスの式によって与えられる毛管圧である。
【０１１９】
【数３】
0006766144.tif 000004
【０１２０】
我々は、並行で非相互連結の毛管は、各管が隣接する管のメニスカスの形成に影響を与えないため、同じ毛管圧を有する（即ち、リザーバ内に同半径の管をＮ個配置すると、管はその数に関わらず全て同じ高さに達する）ことを認めた。
【０１２１】
これは、以下の式（４）によって説明される通り、空の毛管から完全飽和した毛管に至る捕捉流体の容積全体にわたる毛管圧の積分によって定義される、構造体の毛管作用ポテンシャル（ＣＷＰ）を推定するのに用いられる：
【０１２２】
【数４】
0006766144.tif 000005
【０１２３】
（流体を移動させるために管の束が流体に加える単位面積当たりの仕事量（単位ｍＪ／ｍ２で表される）として）。ＣＷＰと透過率とを関連付けるためには、幾何学形状（半径）と透過率とを関連付ける数式が必要である。
【０１２４】
我々は、単一毛管の透過率は、ダルシーの法則（５）とハーゲン・ポアズイユ（Haegen-Poiseuille）の式とを組み合わせることで導かれ得ると知っている：
【０１２５】
【数５】
0006766144.tif 000006
これは、最終的に：
【０１２６】
【数６】
0006766144.tif 000007
をもたらす。
【０１２７】
従来、式（７）は、ｋとＲ２との比としてのダルシー数を定めるために用いられてきた。
【０１２８】
毛管束に関する類似の論証では１：
【０１２９】
【数７】
0006766144.tif 000008
が示されてきた。
１Ｈ．Ｋ．Ｄａｈｌｅ，Ｍ．Ａ．Ｃｅｌｉａ，Ｓ．Ｍ．Ｈａｓｓａｎｉｚａｄｅｈ，Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍｅｄ．２００５，５８：５〜２２
式中εは、得られる構造体の多孔率であり、これは束中の毛管数及び試料の容積と関連する。
【０１３０】
ここで再び式（４）を参照すると、：
【０１３１】
【数８】
0006766144.tif 000009
を有し、
以下の式：
式（１０）        Ｖ＝Ａｈε
を用いて、
系の多孔率を用いて流体の容積と毛管束の物理容積とを関連付けた。
【０１３２】
飽和は、合計空隙容積に対する流体によって占められる容積の比として、又は同等に、液面の高さ対系の合計高さとの比として単純に定義されるため：
【０１３３】
【数９】
0006766144.tif 000010
であり、
式中、ｈは液面の高さであり、Ｓ＝０の場合の０から始まり、Ｓ＝１の場合のｈ０に至る。
【０１３４】
続いて、式（９）の積分を、液面の高さの積分として以下のように書き換えてよく：
【０１３５】
【数１０】
0006766144.tif 000011
式中、管の長さｈ０は寄与率として出現する（容量を司る）。
【０１３６】
この量は、各毛管に対して所定の圧力で、平衡状態を用いて、他の既知の量から容易に推定することができ：
【０１３７】
【数１１】
0006766144.tif 000012
【０１３８】
式（１２）と（１３）とを組み合わせることで：
【０１３９】
【数１２】
0006766144.tif 000013
が得られ：
式中、ρは流体の密度であり、ｇは重力定数９．８１ｍ／ｓ２である。
【０１４０】
式（８）を式（１４）に代入することにより、毛管作用ポテンシャル形態の毛管吸引力と、透過率と、のトレードオフに関して求められていた理論的関係が得られ：
【０１４１】
【数１３】
0006766144.tif 000014
式（１５）が示す通り、このトレードオフは、明確に流体の密度、ρ、表面張力、γ、及び接触角、αに依存している。理論的限界を定める目的で、流体が完全な湿潤性（ｃｏｓ（α）＝１）、０．０７２Ｎ／ｍの高い表面張力（水）、１ｇ／ｃｍ３の密度（水）を有する場合の、１００％多孔質媒体に相当する多孔率ε＝１のケースを、計算により検討した。
【０１４２】
トレードオフ線は、ドメインを２つの領域に分割する。
【０１４３】
【数１４】
0006766144.tif 000015
【０１４４】
出願人らは、単一層系のトレードオフ境界を左から右へと体系的に横断して、以下の式を示す構造を生む方法を発見した。
式（１７）  ＣＷＰ＞ＣＷＰｔ−ｏ
【０１４５】
これは２段階のプロセスによって達成された。
高毛管吸引力のＰＭを高透過性の基材に組み込み、また２つの材料の間に連続的なトランジションゾーン（ＴＺ）を提供することにより、我々は、その性質のために、透過性が非常に低く（挙動が流れ材料に対する最大抵抗によって支配される）かつ毛管吸引力が高い領域内のトレードオフ曲線上に自然に位置する不均質構造体を得る。
【０１４６】
製造したままの吸収性材料を、従来の毛管作用−透過性トレードオフ境界を超えた位置にある吸収性材料へと改良するために、概ね平坦な繊維ウェブに開口するための既知の形成手段が本発明で用いられ得る。形成手段は、一対の相互噛合ロール、典型的には相互に係合する隆起部又は歯及び溝を有するスチールロールを含み得る。しかしながら、米国特許出願第２００５／０１４００５７号（２００５年６月３０日公開）に開示される変形ローラ及びコード構成など、形成を達成するための他の手段を利用し得ることが企図される。したがって、本明細書における一対のロールの全ての開示は、ロール及びコードと同等であると考えられ、また、２つの相互噛合ロールについて詳述する特許請求される構成は、相互噛合ロール及びコードと同等であると考えられ、この場合、コードは、噛み合う相互係合ロールの隆起部として機能する。一実施形態では、本発明の対の相互噛合ロールは、ロール及び噛合要素と同等であると考えることができ、この場合、噛合要素は、別のロール、コード、複数のコード、ベルト、柔軟なウェブ、又はストラップであり得る。同様に、他の既知の形成技術、例えば、クレーピング、ネッキング／圧密化、波形付け、エンボス加工、ボタン柔布（button break）、高温ピンパンチング、ナイフ又はレーザー切断などは、毛管圧の有意な低減を伴わずに、より高いある程度の比較的高い透過性を有する吸収性材料を生み出すことができるものと考えられる。ロールを用いた形成手段としては「リングロール」、「ＳＥＬＦ」又は「ＳＥＬＦ’ｉｎｇ」プロセスが挙げられ、ここでＳＥＬＦとは、２０１１年５月３日付与のＺｈａｏらの米国特許第７，９３５，２０７号に記載される「マイクロＳＥＬＦ」、及び「回転ナイフ開口」（ＲＫＡ）としての、Ｓｔｒｕｃｔｕａｌ  Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｌｉｋｅ  Ｆｉｌｍ（構造的弾性様フィルム）を意味する。
【０１４７】
開口及び伸張プロセスの間、結果として材料の幅は拡大する。更に、３つの現象が発生する。第１は、空隙の関数としての透過率の増加である。空隙の関数としての透過率の増加は、不均質構造体中に割れ及び亀裂が形成して、積層体の透過率がキャリアの透過率に接近することによって推進され得る。第２は、ＣＷＰの純減をもたらす、延展（より広い長さに渡って広げられること）の関数としての、高毛管吸引力材料の密度の低下である。第３は、表面対容積比の増加によって推進される、外辺線の関数としての内在性毛管吸引力の増加である。表面対容積比の増加は、新たな表面が作られ、材料の坪量が減少するためである。理論に束縛されるものではないが、穴又はアパーチャのような挙動を示す開口部を作らないように、開口及び伸張プロセスの程度を制御することは重要である。各液体は、その表面張力及びその粘度によって定義され得る。液体の表面張力及び液体の粘度（又は液体の密度）を用いて液体の毛管作用長さを定めることができる。例えば、ヒトの動脈血の毛管作用の長さは約５４マイクロメートルであると推定されるが、０．９％食塩水ですらこれよりも長い。点を毛管作用−透過性トレードオフ曲線より上に維持するために、機械的開口部は、吸収される特定の液体毛管作用長さの約５倍に制限する必要があるということが判明した。そのため、ヒト動脈血の例では、不均質構造体内の機械的開口部間の物理的間隔は、約２５０マイクロメートル（毛管作用長さの約５倍）未満である必要がある。開口部の物理的間隔が毛管作用長さの約５倍を超えると、材料はもはや毛管作用−透過性トレードオフ境界より上には位置しなくなり、降下して従来の毛管作用−透過性トレードオフレジーム（regime）の範囲内に戻る。
【０１４８】
こうした変化の性質のために、外辺線によって推進されたＣＷＰの増加と等しい要因未満の任意の間隔の外辺線を増大させることによって（毛管作用長さ内の割れ外辺の要件は上述した通り）キャリア材料及び吸収性コアが異なる透過率を有し、一方でＣＷＰが実質上一定に維持されるという条件下で、任意の不均質構造体の透過率を増加させることが可能である。
【０１４９】
したがって、本発明は、９．９×１０−１１〜９．９×１０−９（１００〜１０，０００）の透過性レベル（単位ｍ２（ダルシー）で測定される）で、理想的な挙動（トレードオフ曲線）よりも高いレベルで、毛管圧（ＣＷＰとして単位ｍＪ／ｍ２で測定される）を達成する能力を有する吸収性構造体を製造することを可能にする。
【０１５０】
したがって、本発明は、９．９×１０−１１〜９．９×１０−９（１００〜１０，０００）の透過性レベル（単位ｍ２（ダルシー）で測定される）で、理想的な挙動（トレードオフ曲線）よりも高いレベルで、毛管圧（ＣＷＰとして単位ｍＪ／ｍ２で測定される）を達成する能力を有する吸収性構造体を製造することを可能にする。
【０１５１】
理解を容易にするため、１ｃｍ２の面積全体に作用する１０１ｋＰａ／ｃｍ（１ａｔｍ／ｃｍ）の圧力勾配下で、透過率が９．９×１０−１３ｍ２（１ダルシー）を有する媒体は、粘度の１ｃＰ（１ｍＰａ・ｓ）の流体の１ｃｍ３／ｓの流れを可能にする。
【０１５２】
下記の表に示す通り、追加的な表面積及び高い毛管作用は、毛管作用と透過性との間の従来のトレードオフを破ることを可能にする。下記の表に示す通り、試料Ａを除く全ての他の従来技術の試料は、理想的な行動方程式上にあるか又はそれよりも下にある。
【０１５３】
【表１】
0006766144.tif 000016
【０１５４】
上記の試料は、様々なトップシート（ＴＳ）、２次トップシート（ＳＴＳ）、スパンレース材料（ＳＬ）、捕捉層（ＡＱＬ）、２成分繊維（bico fibers）、超吸収性コア、及びフォーム層を示す。データ表は、図２０で見られるようなグラフとして示される場合に最も良く例示される。図２０に示すように、全ての従来技術の試料は、理想的挙動線上か又はそれよりも下にある。対照的に、吸収性構造体の単一階層の新規な特性のために、吸収性構造体の単一階層試料は理論トレードオフ線よりも上にある。吸収性構造体の単一階層は、毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える毛管作用ポテンシャルを示す。吸収性構造体の単一階層は、所定の毛管作用ポテンシャルに対して毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える透過率を示す。
【０１５５】
吸収性構造体の単一階層は、毛管作用ポテンシャルが毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超えるという条件下で、１００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−９ｍ２（１０ダルシー〜１０，０００ダルシー）の透過率を示し得る。吸収性構造体の単一階層は、毛管作用ポテンシャルが毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超えるという条件下で、１，０００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−９ｍ２（１０ダルシー〜１０，０００ダルシー）の透過率を示し得る。吸収性構造体の単一階層は、毛管作用ポテンシャルが毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超えるという条件下で、１，０００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−１０ｍ２（１０ダルシー〜１，０００ダルシー）の透過率を示し得る。
【０１５６】
吸収性構造体の単一階層は、毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超え、かつ毛管作用ポテンシャルのトレードオフの２０倍未満である、所定の透過率に対する毛管作用ポテンシャル、及び毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える、所定の毛管作用ポテンシャルに対する透過率を示し得る。
【０１５７】
吸収性構造体の単一階層は、吸収性物品の任意の部分としての役割を果たすことができる。吸収性構造体の単一階層は、吸収性物品の吸収性コアとしての役割を果たすことができる。吸収性構造体の単一階層は、吸収性物品の吸収性コアの一部としての役割を果たすことができる。２つ以上の吸収性構造体の単一階層を組み合わせることができるが、各吸収性構造体の単一階層は、包囲可能要素の選択の点で、又はその連続気泡フォーム部分の特性によって、少なくとも１つの他の吸収性構造体の単一階層と異なる。異なる２つ以上の吸収性構造体の単一階層を組み合わせて、吸収性コアを形成してもよい。吸収性物品は、トップシート及びバックシートを更に含んでもよい。
【０１５８】
吸収性構造体の単一階層は、吸収性物品のトップシートとして用いてもよい。吸収性構造体の単一階層は、吸収性コアと組み合わされてもよく、又はバックシートのみと組み合わされてもよい。
【０１５９】
吸収性構造体の単一階層は、任意の他の種類の吸収性層、例えば、セルロース層を含む貯蔵層若しくは捕捉層、超吸収性ゲル材料を含む層、吸収性エアレイド繊維の層、又は吸収性フォームの層と組み合わされてもよい。記載されていない他の吸収層が、本明細書において検討される。
【０１６０】
吸収性構造体の単一階層は、吸収性物品内に配置されずにそれだけで流体を吸収するために用いられてもよい。
【０１６１】
吸収性物品は液体透過性トップシートを含んでもよい。本明細書で用いるのに好適なトップシートは、織布、不織布、及び／又は液体透過性開口部を含む液体不透過性高分子フィルムの三次元ウェブを含み得る。本明細書で用いるトップシートは、単層であってもよく、又は多数の層を有してもよい。例えば、着用者に面する表面から吸収性構造体に向かう液体の移送を促進するために提供された開口部を有するフィルム材料によって、着用者に面して接触する表面が提供されてもよい。かかる液体透過性の有孔フィルムは、当該技術分野において周知である。そのような有孔フィルムは、弾性的な三次元繊維様構造体を提供する。こうしたフィルムは、例えば、米国特許第３９２９１３５号、同第４１５１２４０号、同第４３１９８６８号、同第４３２４４２６号、同第４３４３３１４号、同第４５９１５２３号、同第４６０９５１８号、同第４６２９６４３号、同第４６９５４２２号、又は国際公開第９６／００５４８号で詳細に開示されている。
【０１６２】
吸収性構造体の実施形態を含む図１〜図１１の吸収性物品は、バックシート及びトップシートを更に含んでもよい。バックシートは、吸収性構造体に吸収され収容されている流体が、パンツ、ズボン、パジャマ、下着、及びシャツ又はジャケットなどの吸収性物品と接触する材料を濡らすことを防ぐのに用いることができ、これにより、流体移動に対するバリアとして作用する。バックシートはまた、少なくとも水蒸気、又は水蒸気及び空気の両方を、バックシートを透過して移動させることができる。
【０１６３】
特に、吸収性物品に生理用ナプキン又はパンティライナとしての有用性がある場合には、吸収性物品は、物品を下着に取り付ける手段を提供するパンティ締結手段、例えば、バックシートの衣類に面する表面上のパンティ締結接着剤を更に備えてもよい。更に、下着の股縁部の周囲に巻き付けるように作られたウィング又はサイドフラップを、ナプキンの側縁部に提供してもよい。
【０１６４】
図１は、トップシート１２と、バックシート（図示せず）と、トップシート１２とバックシートとの間に位置する吸収性コア１６と、長手方向軸線２４と、横断方向軸線２６と、を含む、生理用ナプキン１０の平面図である。吸収性コア１６は、要素３０と１つ以上の離散したフォーム部分２０とを含む不均質塊１８で構成され、この１つ以上の離散したフォーム部分２０は、不均質塊１８の少なくとも１つの要素３０を包囲している。図１に示すように、要素３０は繊維２２である。トップシートの一部は、下にある部分を示すために切り取られている。
【０１６５】
図２及び図３は、それぞれ、図１に示すパッドの、長手方向軸線２４に沿って２−２鉛直面で切断した断面、及び横断方向軸線２６に沿って３−３鉛直面で切断した断面である。図２及び図３から分かるように、吸収性コア１６は、トップシート１２とバックシート１４との間にある。図２及び図３の実施形態に示されているように、離散したフォーム部分２０は、吸収性コア全体にわたって広げられ、不均質塊１８の要素３０を包囲する。フォームの離散した部２０は、包囲可能要素を越えて延びて、不均質塊の外表面の一部を形成してもよい。更に、フォームの離散した部は、吸収性コアの不均質塊内に十分に絡み合っていてもよい。気体を収容している空隙２８が、繊維２２の間に位置している。
【０１６６】
図４は、本発明の実施形態を図解する生理用ナプキン１０の平面図である。生理用ナプキン１０は、トップシート１２と、バックシート（図示せず）と、トップシート１２とバックシートとの間に位置する吸収性コア１６と、長手方向軸線２４と、横断方向軸線２６と、を含む。吸収性コア１６は、要素３０と１つ以上の離散したフォーム部分２０とを含む不均質塊１８で構成され、この１つ以上の離散したフォーム部分２０は、不均質塊１８の少なくとも１つの要素３０を包囲している。図４に示すように、要素３０は繊維２２である。トップシートの一部は、下にある部分を示すために切り取られている。図４に示すように、離散したフォーム部分２０は、不均質塊の軸線（例えば、長手方向軸線など）に沿って連続していてもよい。更に、離散したフォーム２０は、不均質塊内に列を形成するように配置されてもよい。離散したフォーム部分２０は、不均質塊１８の上面と近接して示されているが、包囲可能要素３０が、離散したフォーム部分２０の１つ以上の上方及び下方に位置することができるように、不均質塊１８の任意の鉛直高さに位置してもよい。
【０１６７】
図５、図６、及び図７は、それぞれ、図４に示すパッドを５−５、６−６、及び７−７鉛直面で切断した断面である。５−５鉛直面は、パッドの横断方向軸線に平行であり、６−６鉛直面及び７−７鉛直面は、長手方向軸線に平行である。図５〜図７から分かるように、吸収性コア１６は、トップシート１２とバックシート１４との間にある。図５の実施形態に示すように、離散したフォーム部分２０は、吸収性コア全体にわたって広げられ、不均質塊１８の要素３０を包囲する。図６に示すように、離散したフォーム部分２０は、不均質塊に沿って連続して延在していてもよい。図７に示すように、不均質塊は、吸収性コアの線断面に沿って離散したフォーム部分を全く有していなくてもよい。気体を収容している空隙２８が、繊維２２の間に位置している。
【０１６８】
図８は、図５に点線円８０で示されている、図５の一部の拡大図である。図８に示すように、不均質塊１８は、離散したフォーム部分２０と、繊維２２の形態の包囲可能要素３０と、を含む。気体を収容している空隙２８が、繊維２２の間に位置している。
【０１６９】
図９は、本発明の実施形態を図解する生理用ナプキン１０の平面図である。生理用ナプキン１０は、トップシート１２と、バックシート（図示せず）と、トップシート１２とバックシートとの間に位置する吸収性コア１６と、長手方向軸線２４と、横断方向軸線２６と、を含む。吸収性コア１６は、要素３０と１つ以上の離散したフォーム部分２０とを含む不均質塊１８で構成され、この１つ以上の離散したフォーム部分２０は、不均質塊１８の少なくとも１つの要素３０を包囲している。図９に示すように、要素３０は繊維２２である。トップシートの一部は、下にある部分を示すために切り取られている。図９に示すように、離散したフォーム部分２０は、例えば、市松格子などのパターンを形成してもよい。
【０１７０】
図１０及び図１１は、それぞれ、図９に示すパッドを、１０−１０、及び１１−１１鉛直面で切断した断面である。図１０及び図１１から分かるように、吸収性コア１６は、トップシート１２とバックシート１４との間にある。図１０及び図１１の実施形態に示すように、離散したフォーム部分２０は、吸収性コア全体にわたって広げられ、不均質塊１８の、繊維２２の形態の要素３０を包囲する。気体を収容している空隙２８が、繊維２２の間に位置している。
【０１７１】
図１２〜図１６は、不織繊維２２を含む不均質塊１８内で絡み合っているＨＩＰＥフォーム部分２０のＳＥＭ顕微鏡写真である。図１２は、１５倍の倍率で撮像したＳＥＭ顕微鏡写真を示す。図１２に示すように、離散したＨＩＰＥフォーム部分２０と繊維２２の形態の要素３０とは絡み合っている。ＨＩＰＥフォーム部分２０は、不均質塊１８の繊維２２の１つ以上を包囲している。不均質塊１８の繊維２２は、ＨＩＰＥフォーム部分２０を介して交差している。気体を収容している空隙２８が、繊維２２の間に位置している。
【０１７２】
図１３は、図１２の吸収性コアを５０倍の倍率で示している。図１３に示すように、ＨＩＰＥフォーム部分２０は、１つ以上の繊維２２がＨＩＰＥフォーム部分２０を介して二分するように、その繊維２２の一部を包み込む。ＨＩＰＥフォーム部分２０が吸収性コア内で自由に移動できないように、ＨＩＰＥフォーム部分２０は繊維を包囲する。図１３に示すように、包囲フォーム２０内に空胞３２が存在してもよい。空胞３２は、包囲可能要素３０の一部を収容することができる。
【０１７３】
図１４は、１５倍の倍率で撮像した離散したＨＩＰＥフォーム部分の断面の別のＳＥＭ顕微鏡写真を示す。図１４に示すように、ＨＩＰＥフォーム部分２０は、不均質塊１８の要素３０を越えて延在して、不均質塊１８の外表面の一部を形成してもよい。ＨＩＰＥフォーム部分２０は、不均質塊１８の繊維２２の１つ以上を包囲している。吸収性コアの繊維は、ＨＩＰＥフォーム部分を介して交差している。気体を収容している空隙２８が、繊維２２の間に位置している。
【０１７４】
図１５は、１８倍の倍率で撮像した不均質塊１８の別のＳＥＭ顕微鏡写真を示す。図１５に示すように、ＨＩＰＥフォーム部分２０は、不均質塊１８の外表面の一部を形成せず、かつ繊維２２及び気体を収容する空隙２８によって取り囲まれるように、不均質塊１８の外表面の下方に配置され得る。１つ以上の空胞３２が、フォーム部分２０内に形成されてもよい。
【０１７５】
図１６は、図１５の不均質塊を３００倍の倍率で撮像したＳＥＭ顕微鏡写真を示す。図１６に示すように、不均質塊１８は、繊維２２形態の１つ以上の包囲可能要素３０を包囲する連続気泡フォーム部分２０を有する。図１６に示すように、包囲フォーム２０内に空胞３２が存在してもよい。空胞３２は、包囲可能要素３０の一部を収容することができる。図に示すように、空胞３２は、繊維２２の断面積の１．０１〜９００，０００，０００倍である、又は連続気泡フォーム部分２０中の気泡３６の断面積の１．２６〜９，０００，０００倍である断面積を有する。
【０１７６】
図１７は、不織布ウェブを含む包囲可能要素３０と、包囲可能要素３０を包囲する連続気泡フォーム部分２０と、を有する、不均質塊１８の画像である。画像から分かるように、連続気泡フォーム部分は、不均質塊の横断方向軸線、長手方向軸線、又は鉛直軸線のうちの少なくとも１つに沿って離散している。図１７で分かるように、離散した連続気泡フォーム部分は、ユーザーが上から見たとき、パターンを形成し得る。
【０１７７】
図１８及び図１９は、倍率２５倍での不均質塊１８のＳＥＭ顕微鏡写真である。不均質塊１８は、不織布ウェブを含む包囲可能要素３０と、包囲可能要素３０を包囲する連続気泡フォーム部分２０と、を含む。図１８及び図１９の連続気泡フォーム部分２０は離散しており、不均質塊１８内で離間配置されている。図１８に示すように、離散した連続気泡フォーム部分２０を使用することで、不均質塊１８内で連続気泡フォーム部分２０間の可撓性を実現する。連続気泡フォーム部分で繊維を包囲することによって、連続気泡フォームを不均質塊内に固定することが可能となる。図１８〜図１９に示すように、連続気泡フォーム部分２０は、これらが鉛直軸及び水平軸に沿って非連続的であるという意味で離散している。これは、繊維又は包囲可能要素を、鉛直軸に沿って連続気泡フォームの上下に、かつ水平軸に沿って連続気泡フォーム部分の間で非連続的に有して、不均質塊を可撓性にさせることによって実証される。
【実施例】
【０１７８】
Ａ．毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える毛管作用ポテンシャルを示す単一階層を含む、吸収性構造体。
Ｂ．吸収性構造体は、包囲可能要素と、連続気泡フォームの１つ以上の部分とを含む、不均質塊を含む、パラグラフＡに記載の吸収性構造体。
Ｃ．吸収性構造体は、１００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−９ｍ２（１０ダルシー〜１０，０００ダルシー）の透過率を示す、パラグラフＡ又はＢに記載の吸収性構造体。
Ｄ．吸収性構造体は、１，０００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−９ｍ２（１０ダルシー〜１０，０００ダルシー）の透過率を示す、パラグラフＡ〜Ｃのいずれか一項に記載の吸収性構造体。
Ｅ．吸収性構造体は、１，０００ｍＪ／ｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｍ２の毛管作用ポテンシャル、及び９．９×１０−１２ｍ２〜９．９×１０−１０ｍ２（１０ダルシー〜１，０００ダルシー）の透過率を示す、パラグラフＡ〜Ｄのいずれか一項に記載の吸収性構造体。
Ｆ．不均質塊は、一定体積に対して少なくとも５％の離散した連続気泡フォーム部分を含む、パラグラフＢに記載の吸収性構造体。
Ｇ．吸収性構造体は、３０容積％未満の繊維を含む、パラグラフＢに記載の吸収性構造体。
Ｈ．パラグラフＡ〜Ｇのいずれか一項に記載の吸収性構造体を含む吸収性物品。
Ｉ．包囲可能要素は、捲縮セルロース塊、毛羽立ちセルロース繊維、エアフェルトとしても知られる木材パルプ繊維、織物繊維、合成繊維、レーヨン繊維、エアレイド、吸収性繊維、熱可塑性微粒子又は繊維、３成分繊維、２成分繊維、タフト、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、パラグラフＢに記載の吸収性構造体。
Ｊ．単一階層は、所定の毛管作用ポテンシャルに対する毛管作用ポテンシャルのトレードオフ境界を超える透過率を示す、パラグラフＡ〜Ｉのいずれか一項に記載の吸収性構造体。
【０１７９】
細孔容積分布法
多孔質材料は、様々な形状及び寸法の有効細孔及び隔離細孔からなる。有効細孔は、相互連結して、最終的に構造体の表面に到達するものである。これらは、所与の多孔質媒体の吸収能力に寄与する細孔である。隔離細孔は、固体によって完全に包囲されるため、吸収特性に直接寄与することのできないものである。細孔容積分布法は、所与の圧力で細孔に侵入する流体量を直接測定することによって有効細孔の推定多孔率及び孔径分布を間接的に測定する方法である。
【０１８０】
方法は、（ｉ）予め選択された漸増的な空気圧（空気）を、流体で飽和された予め設計された膜から、流体を吸収／脱着し得る材料に加え、続いて（ｉｉ）各圧力で材料によって吸収／脱着される流体の漸増的累積量を測定する。材料と膜との良好な接触を確実にし、かつ適切な機械的拘束圧を加えるために材料に重りを載せる。試料の細孔容積分布は、約５μｍ〜１０００μｍで測定してよい。
【０１８１】
代表的な機器は、ＴＲＩ／Ａｕｔｏｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ（ＴＲＩ／Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｉｎｃ．（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，Ｎ．Ｊ．））を基にしたものであり、その操作及びデータの処理については、参照により本明細書に組み込まれるＴｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  １６２（１９９４）（ｐｐ．１６３〜１７０）で説明される。
【０１８２】
装置の描示は図２１に示され、これは、天秤８００、及び封止され、空気加圧された試料チャンバ８１０内に存在する試料８１１と直接流体連通する流体リザーバ８０１から構成される。
【０１８３】
細孔容積の取り込み量又は孔径分布を測定することは、周囲の空気圧が変化した時に多孔質材料に侵入又は多孔質材料から脱出する液体の増分を記録することを伴う。試験チャンバ中の試料を、精密に制御された空気圧の変化に曝露する。空気圧が上昇又は低下すると、多孔質媒体の空隙又は細孔は、流体をそれぞれ脱水するか又は取り込む。合計流体取り込み量は、多孔質媒体によって吸収された流体の合計容積として測定される。
【０１８４】
孔径分布が、更に、対応する圧力で機器によって測定される各孔径範囲の取り込み容積の分布として測定され得る。孔径は細孔の有効半径として取られ、これは以下のラプラス方程式によって圧力差と関連し：
【０１８５】
【数１５】
0006766144.tif 000017
式中、γは液体表面張力であり、αは接触角である。
【０１８６】
この実験では、γ＝３１ｄｙｎｅ／ｃｍの表面エネルギーを有し、完全湿潤である（ｃｏｓ（α）＝１）Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘの０．０１％溶液を用いた。自動化機器は、圧力を減少させて（孔径を増加させて）多孔質媒体による流体取り込みを起こすか、又は圧力を増加させて（孔径を減少させて）多孔質媒体を排液させるか、のいずれかにより試験チャンバの空気圧を使用者が指定する増分で正確に変えることにより動作する。各圧力増分で吸収（排液）される液体容積が孔径分布をもたらす。流体取り込み量は、多孔質媒体が飽和へと進展する（例えば、全ての細孔が充満する）時に、多孔質媒体によって取り込まれた全細孔の累積容積である。
【０１８７】
実験条件
直径９ｃｍ、０．２２μｍの薄膜フィルタ（混合セルロースエステル、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＧＳＷＰ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ  ＭＡ））を、ＫＲＹＬＯＮ（登録商標）スプレー式塗料（ＦｉｌｍＴｏｏｌｓ  Ｇｌｏｓｓ  Ｗｈｉｔｅ  Ｓｐｒａｙ  Ｐａｉｎｔ  ＃１５０１）を使用して、フィルタを直径９ｃｍ、厚さ０．６ｃｍのＭｏｎｅｌ多孔質フリット８０７（Ｍｏｔｔ  Ｃｏｒｐ（ＣＴ）から入手可能）に接着させることによって、取る。使用前にフリット／膜を乾燥させる。
【０１８８】
試料チャンバの内側基部８１２を、ヘキサデカン（Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈからＣＡＳ  ＃５４４−７６−３で入手可能）で充填する。フリット８０７を、膜側を上にして試料チャンバ８１０の基部上に配置し、ロックカラー８０９で所定の位置に固定する。接続管、又はフリット及び膜内の細孔に気泡が閉じ込められないように、接続管８１６、リザーバ８０２、及びフリット８０７にヘキサデカンを充填する。基部８１１の脚部を用いて、試料チャンバを水平にして、膜と、リザーバ内の流体の頂面と、を位置合わせする。試験片を５．５ｃｍ四方にダイカット（Dye cut）する。試験片の重量を０．１ｍｇ単位で測定する。１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）の拘束圧を提供するために５．５ｃｍ四方のプレキシグラスカバープレート８０４、及び拘束重り８０３を選択する。
【０１８９】
試料チャンバ８０８の頂部を所定の位置に配置して、チャンバを封止する。５μｍの有効孔半径を達成するために、適切な空気圧を気泡に加える（接続部８１４）（上述したラプラス方程式に基づき）。液弁８１５を閉じる。試料チャンバを開き、試験片８０５、カバープレート８０４、及び拘束重り８０３をチャンバ内の膜８０６上に配置して、チャンバを封止する。液弁８１５を開いて、液体の天秤への自由な移動を可能にする。
【０１９０】
以下の孔径（圧力）の順序でシステムを進める（単位μｍでの有効細孔半径）：５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０，１００、１２０，１４０、１６０，１８０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５００、５５０、６００、７００、８００、１０００、８００、７００、６００、５５０、５００、４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１８０、１６０、１４０、１２０、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、１０、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０，１００、１２０，１４０、１６０，１８０、２００、２５０、３００、３５０，４００、４５０、５００、５００、５５０、６００、７００、８００、１０００。２５ｍｇ／分未満の平衡速度が天秤で測定されたら、この順序を次の半径へと進める。
【０１９１】
同様に、試料を用いずに捕捉／排液／捕捉のサイクルブランクを測定する。増分容積値に基づいて、累積容積のブランク補正値を計算する。
累積容積（ｍｍ３／ｍｇ）＝［試験片流体取り込み（ｍｇ）−ブランク液体取り込み（ｍｇ）］／ヘキサデカンの密度（ｇ／ｃｍ３）／試料質量（ｍｇ）
【０１９２】
毛管作用ポテンシャル（ＣＷＰ）は、試料によって行われた仕事量を試験片の面積によって規格化したものである。台形公式を用いて、ｎデータ点の累積容積の関数としてのｉ番目の圧力を積分する。
【０１９３】
【数１６】
0006766144.tif 000018
式中、
ｍｗはウェブの質量（ｍｇ）であり、
ＣＶは累積容積（ｍ３／ｍｇ）であり、
Ｐは空気圧（Ｐａ）であり、
Ａｗは面積（ｍ２）である。
【０１９４】
透過率（ｍ２の（ダルシーの））及び流量（ｇ／秒）
下降水頭（Falling Hydro Head）（ＦＨＨ）透過性試験は、土壌、地下水、及び吸収性材料などの多孔質媒体の透過性を評価するために広く用いられている単純な試験である。方法では、液体のカラム（既知の初期高さの）が多孔質媒体を通って移動する速度が測定される。下降水頭透過性値（ｋ）は、飽和透水係数（Ｋ）から計算され、これは流体が試料内の孔隙を通って移動し得る容易さを説明する。
【０１９５】
試料の調製：
評価対象である物品又は材料の層を平面構成で表面上に平らに置き、ダイカッターを用いて、直径３０ｍｍの円形の試料を切り抜く。試験前に約２時間かけて約２３℃±２℃及び約５０％±２％の相対湿度で試料を調整する。全ての試験は、同一条件下で実施されなければならない。実質的に同様の物品又は材料の層から試験のために１０の複製試料を調製する。
【０１９６】
試験装置：
試験装置は、内径１３８．２ｍｍ、高さ２０ｃｍのプレキシガラス管からなる円筒形カラムである。基部は、中央を直径３０ｍｍの凹み開口部で封止する。凹み開口部の基部は、試験中に試料を支持するが、流体の流れを有意には干渉しない多孔質のステンレス鋼製フリットを含有する。流体が試料を通って流れるのみに制限されるように、環状の重りを用いて試験中は試料の外周部を封止する。環状の重りは、リザーバの基部で凹み開口部内にフィットするように、内径開口部が２６ｍｍであり、外形が３０ｍｍである。試験中は、円筒形リザーバの頂部に取り付けられた、コンピュータにインターフェース接続されて実験中に経時的なデータ記録を可能にする超音波高さ測定器などの、水柱の高さを正確に測定するための手段が必要である。フリットの下にある流れ遮断弁は、リザーバを流体で充填してから、続いて試験中に開放することを可能にする。
【０１９７】
試験手順：
切り抜いた試料をフリット上に平らに置き、環状重りを試料の頂部に載せる。弁を閉鎖位置にして、リザーバに脱イオン水を１５ｃｍの高さまで慎重に充填する。試料が流体で十分に飽和するまで５分間待つ。０．１秒毎の測定速度で、０．００１ｍｍ単位で高さデータの記録を開始する。弁を開放して、試料を通して流体を流し始める。データの収集を十分な期間続けて、経時的な水柱高さデータの線形出力を生成する。この手順を１０の複製試料の全てに繰り返す。
【０１９８】
試験完了時に、遅滞なく飽和した試料を除去してそのキャリパを測定する。直径１７．８ｍｍの脚部を備える高さ測定器を用いて、０．７ｋＰａ（０．１ｐｓｉ）の圧力を加えながら試料のキャリパを測定する。この値を０．０１ｍｍ単位で記録する。
【０１９９】
更に、試料の透過率からフリットの透過率を決定できるようにするために、フリットの液体流速に対する影響を評価する必要がある。試料をフリット上に載せずに上記の試験を繰り返す。
【０２００】
計算：
実験中に収集された高さ対時間のデータを用いて、各後高さ（Ｈ２）で割った初期高さ（Ｈ１）対時間の自然対数をプロットする。この線の勾配を計算する。この勾配を用い、以下の式を用いて飽和透水係数（Ｋ）を計算する：
Ｋ＝（ａＬ／Ａｔ）ｌｎ（Ｈ１／Ｈ２）
式中、ａはカラムの断面積であり（ｍ２）、Ｌは飽和した材料のキャリパ（ｍ）であり、Ａは流れに利用可能な試料の断面積であり（ｍ２）、ｔは時間であり（ｓ）、Ｈ１は初期水柱高さであり、Ｈ２は時間（ｔ）における水柱高さである。
【０２０１】
算出された飽和透水係数（Ｋ）弁を用い、試料の透過率（ｋ）を計算して、以下の式を用いて結果をダルシー単位に変換する：
ｋ＝Ｋμ／ｐｇ
ｋ／９．８７＊１０−１３＝ダルシー
式中、Ｋは透水係数であり（ｍ／ｓ）、ｐは流体密度であり（ｋｇ／ｍ３）、ｇは重力による加速であり（ｍ／ｓ２）、μは流体粘度（Ｐａ＊ｓ）である。
【０２０２】
フリット及び試料、並びにフリット単体に関して計算された透過性値を用いて、フリットの透過率をフリット及び試料の値から除去して、これを試料の透過率として記録する。この手順を１０の複製全てに対して繰り返し、全ての値の統計平均を計算し、下降水頭透過性値（ｋ）として９．９×１０−１４ｍ２（０．１ダルシー）単位で報告する。
【０２０３】
パンチ容量試験法
パンチ容量試験法は、流体の試料への取り込みを試験する。試料は、流体供給源の上にある上載せ式天秤から吊り下げられたバスケットの底部で、目の荒いメッシュスクリーンによって支持されている。試験は、流体メニスカスを試料の中央と接触させて毛管吸上を開始させることによって開始される。吸上作用（取り込み）は、試料が飽和（平衡容量）に達するか、又は試験が中断されるか若しくはプリセットした時間で停止されるまで継続する。コンピュータのプログラムによってデータ点（即ち、重さ及び時間）が収集され分析される。結果を、経時的な取り込み速度としてグラム／秒単位で（プロットされる）、平衡容量を試料１グラム当たり流体のグラム数単位で報告する。
【０２０４】
手順：
試験の少なくとも２時間前に、全ての標準及び試料を制御された温度及び湿度に対して平衡化する（実験室で２３±２℃（７３±４°Ｆ）の温度、５０±４％相対湿度（Ｒ．Ｈ．）に調整された一定温度及び湿度）。
【０２０５】
最終製品の理論容量試料の調製：
試験パッドをポリ袋／紙箱及び折畳み（Ｆ＆Ｗ）パウチから取り出す。剥離紙（ＲＰ）を所定の位置に置き、試料を「現状のまま（as is）」に切り取り、接着剤がバスケットにくっつくのを防ぐために流体の充填中に剥離紙を所定の位置に残す。注記：一部の試料はＦ＆Ｗ及びＲＰを一体の片として有する。この場合、Ｆ＆Ｗパウチを開き、Ｆ＆Ｗ／ＲＰを所定の位置に残して試料を切り取る。
【０２０６】
水圧プレス及びサーキュラールールダイを用いて、試験パッドの中央から２５．７ｃｍ２（直径２−１／４インチ）の試料を切り取ることによって、パンチＨＧＷ試料（複数可）を調製する。
【０２０７】
試験前の完成製品及び原材料の坪量及び密度の決定：
・面積：長さ（Ｌ）ｃｍ×幅（Ｗ）ｃｍ＝面積ｃｍ２
【０２０８】
試験試料の面積を計算する（例えば、Ｌ＊Ｗ＝面積ｃｍ２、即ち、標準サーキュラーダイを使用する場合は、２５．７ｃｍ２（３．９８ｉｎ２）を用いる）。
・坪量：乾燥重量ｇ／面積ｃｍ２
【０２０９】
小数第２位までの化学天秤を用いて試料を０．０１グラム単位で秤量する。重量をｇ／２５．７ｃｍ２又はｇ／ｉｎ２として記録する。
・密度：乾燥重量ｇ／面積ｃｍ２＊キャリパｃｍ
【０２１０】
キャリパゲージを用いて試料の厚さを０．０２５ｃｍ又は０．０１インチ単位で決定する。厚さを面積で乗ずる（例えば２５．７ｃｍ２＊１．８８ｃｍ＝４８．１９ｃｍ３又は３．９８ｉｎ２＊０．７５ｉｎ＝２．９９ｉｎ３）。重量をｇ／４８．１９ｃｍ３又はｇ／ｉｎ３として記録する。
【０２１１】
流体取り込み試験プロトコル：
１．予秤量された（乾燥）最終製品試料パンチを、試料ホルダバスケットの中央部の、バスケット底部の開口部全体に（トップシート側を下にして）置く。バスケットの頂部を所定の位置にスナップ嵌めして、試料バスケットのいずれかの端部上で２つのロックを用いてロックする。
２．試料バスケットを天秤の底部から吊るす。
３．所望の拘束圧（０．４１ｋＰａ又は１．７２ｋＰａ（０．０６ｐｓｉ又は０．２５ｐｓｉ）荷重）の静止重り（static weight）を試料の頂部に置いて試料を完全に被覆し、続いてバスケットの頂部上で気泡管水平器（level bubbles）をガイドとして使用して試料バスケットを水平にする。
４．下部リザーバに試験流体を充填し、蠕動ポンプを始動させることで、流体をＨＧＷシステム全体に再循環させ、かつ（懸濁）試験流体を分離させないようにする。ポンプの流速を約「２」の設定に設定して、必要に応じて速度を上下に調整して、流体を過剰に撹拌するのを防ぎ、流体が上部リザーバ、及び流体投入システムに通じる全ての管を完全に充填できるようにする。必要に応じて、より多くの試験流体を上部リザーバ容器から下部リザーバへと慎重に添加して（流体はオーバーフロー菅を通って下部リザーバに流入する）、試料を試験する間、システムが充満された状態を維持する。
５．上部リザーバのマイクロスライド調節具を用いて、試験流体のメニスカスが流体送達管の先端開口部の上端から約５ｍｍ下にあるようにする。
６．ＨＧＷ天秤を風袋計量する。
７．ラボジャッキを用いて、流体投入カラムの管先端部を、これが試料バスケットのスクリーン開口部の下で中心揃えされるように持ち上げ、間隙距離を、スクリーンの開口部で露出されている試料のトップシート表面から約３ｍｍに設定する。
８．上部リザーバのマイクロスライド調節具を用いて、試験流体のメニスカスが試料にブリッジする（接触する）ように、メニスカスを調節する。流体送達カラムの先端、又は空気、及び流体送達管がバスケット上で止まってしまわないように、又はバスケットが試験開始前に風袋計量されないように、必要に応じて位置を再調節して、チェックする。次に、天秤を再度風袋計量してエラーを解消する。
９．ＰＣ上でＢａｌａｎｃｅＬｉｎｋソフトウェア、及びＥｘｃｅｌスプレッドシートのテンプレートを起動する。テンプレート上の試験説明データ入力フィールドを全て記入する（試料の説明、オペレータの氏名、データなど）。スプレッドシートのテンプレート上で、０回目の試料の取り込み重量増加をキャプチャするための第１のデータセルにカーソルを挿入する。
１０．プリセットした「ホットキー」（例えば［ＰｒｎｔＳｃｒｎ］又は［Ｆ６］）を使用してＢａｌａｎｃｅＬｉｎｋデータロガーを開始し、取り込みデータを取得する。
１１．メニスカスの流体ブリッジングを引き続き監視して、試料の湿潤崩壊又は膨潤のために試料が流体送達先端部に接触しないようにし、また、バスケット又は任意の管が試験期間中に所定の位置の外に移動しないようにする。もし移動又は接触を始めたならば、慎重に高さ又はバスケットの位置を再調節する。
第１試料の「開く」を実行して、平衡容量に達するのに必要な時間を判定する。注記：原材料及び試験パッドのパンチ試験は実行に〜５分から３０分を要する。試験対象の物質に応じて、一部の試料では実行により長い時間がかかる場合がある。
１２．平衡容量に達したら（スプレッドシート上の速度カラムに、３つ以上の連続する０．０１グラムの取り込み速度の結果を記入する）、「ホットキー」を用いてデータ取得を停止する。空気の供給を停止するか、又は拘束重りを取り除くかして、試料をバスケットから取り除く。
１３．上のせ式天秤を用いて試料の重量増加を検査して記録する（湿潤−乾燥重量＝重量増加又は平衡容量）。次の試料を開始する。
１４．４ｃｍ×４ｃｍのＡｈｌｓｔｒｏｍ  ９８９濾紙からなる７層の積層体を予秤量する。
１５．第１回目再湿潤：予秤量したピックアップ紙を飽和した試料の上部に載せ、１．７２（０．２５ｐｓｉ）の静止重り又は空気圧適用デバイスのいずれかを用いて、１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）の荷重を３０秒間加える。３０秒の期間が終了した時点で、濾紙積層体を取り出して再秤量し、湿潤ピックアップ紙重量（ｇ）から乾燥ピックアップ紙重量（ｇ）を引いた差を計算して、トップシートを通して再湿潤する（絞り出された）流体の量を決定する。
この「絞り出し量」を１．７２ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ）荷重での再湿潤として報告する。
１６．第２の新しいＡｈｌｓｔｒｏｍ  ９８９ピックアップ紙からなる７層の積層体を予秤量する。
１７．第２回目連続再湿潤：ピックアップ紙積層体を飽和した試料の上部に載せて、６．９ｋＰａ（１．０ｐｓｉ）の静止重り又は空気圧適用デバイスのいずれかを用いて、６．９ｋＰａ（１．０ｐｓｉ）の荷重を１５秒間加える。１５秒の期間が終了した時点で、濾紙積層体を取り出して再秤量し、湿潤ピックアップ紙重量（ｇ）から乾燥ピックアップ紙重量（ｇ）を引いた差を計算して、トップシートを通して再湿潤する（絞り出された）流体の量を決定する。
この「絞り出し量」を６．９ｋＰａ（１．０ｐｓｉ）荷重での再湿潤として報告する。
１８．１．７２ｋＰａ及び６．９ｋＰａ（０．２５ｐｓｉ及び１．０ｐｓｉ）の連続吸い取りを実施した後にパッドを秤量して、試料の保持容量（ｇ）を決定する。湿潤パッド重量から乾燥パッド重量（ｇ）を引いて、試料の保持容量（ｇ）を決定する。
これを保持容量として報告して、結果を０．０１ｇ単位で示す。
【０２１２】
これに応じて取り込みの連続平均速度（ｇｍ／秒）のデータをプロットするが、時間（秒）はＸ軸であり、流体取り込み（ｇｍ）はＹ軸である。
【０２１３】
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、特に指示がない限り、そのような各寸法は、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、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。
【０２１４】
本明細書において範囲の両端として開示される値は、列挙される正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、それぞれの数値範囲は、列挙される値及びその範囲内の任意の整数の両方を意味するものとする。例えば、「１〜１０」として開示されている範囲は、「１、２、３、４、５、６、７、８、９、及び１０」を意味するように意図されている。
【０２１５】
「発明を実施するための形態」の中で引用される全ての文献は、関連部分において本明細書に参照により援用されている。いかなる文書の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。本文書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照により組み込まれる文書における同じ用語のいずれかの意味又は定義と相反する限りにおいては、本文献においてその用語に与えられる意味又は定義が優先するものとする。
【０２１６】
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、他の様々な変更及び修正を行うことができることは当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるかかる全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。
【図１】
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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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