(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程であって、
ａ)連続構造体と組み合わせる少なくとも１つの縦の伸張手段を持つ連続支持ウェブを供給するステップと、
ｂ)前記連続構造体を個別の要素に分離するステップと、
ｃ)前記支持ウェブを伸張させることにより個別の要素間に縦に間隙を設けるステップと、
を有している、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項２】
前記支持ウェブが、前記支持ウェブの伸張を防止できるとともに伸張防止を不活化できる伸張妨害手段を少なくとも１つ有している、請求項１に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項３】
前記支持ウエブを伸張させる前に前記伸張妨害手段が不活化される、請求項２に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項４】
前記支持ウェブが不連続に伸張するウェブである、請求項１に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項５】
前記支持ウェブを伸張する前記ステップは、前記の支持ウェブを輸送する一連の２つの連続するコンベヤーにより実施され、第２のコンベヤーは第１のコンベヤーよりも高い輸送速度を有している、請求項１に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項６】
コア要素の前記連続構造体を形成するステップと、前記連続構造体を前記支持ウェブ上に移送するステップとを更に有している、請求項１に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項７】
前記連続構造体を前記支持ウェブ上に形成するステップを更に有している、請求項１に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項８】
前記要素が吸収性コアである、前記請求項のいずれかひとつに記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程。
【請求項９】
少なくとも１つの個別要素および支持ウェブを備える個別の物品を製造する工程であって、請求項１に記載の連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換するステップと、少なくとも幾つかの個別要素の間に前記の連続する支持ウェブを分離するステップとを有している、個別の物品を製造する工程。
【請求項１０】
前記個別要素の少なくとも１つの縦縁または少なくとも１つの横縁の周囲に前記支持ウェブを折りたたむステップを更に有している、請求項９に記載の個別の物品を製造する工程。
【請求項１１】
前記支持ウェブの縦縁が重なるように前記個別要素の周囲に前記支持ウェブを縦に包むステップと、前期支持ウェブの重なる縦縁に沿って前記支持ウェブを封じ、さらに前記個別要素の横縁の外側に前記支持ウェブを封じることにより、前記個別要素を完全に包み込むステップとを更に有している、請求項１０に記載の個別の物品を製造する工程。
【請求項１２】
第２の支持ウェブを供給するステップと、前記個別要素を前記支持ウェブと前記第２の支持ウェブの中間に配置するステップとを更に有している、請求項９に記載の個別の物品を製造する工程。
【請求項１３】
前記個別要素の縦縁および横縁の外部において前記支持ウェブを前記第２の支持ウェブに付着させることにより、前記個別要素を完全に包み込むステップを更に有している、請求項１２に記載の個別の物品を製造する工程。
【請求項１４】
前記物品が吸収性の物品である、請求項９に記載の個別の物品を製造する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、連続構造体を個別の間隙要素に変換する工程に関する。このような工程は、連続的形状で供給される原料から組立てられる個別の物品の工業的製造に適用できる。
【０００２】
発明の背景
一般に、個別の物品の工業的製造は、連続的に供給される原料からの個別物品の組立てに依っている。連続的に供給される原料は、個別の原料よりはるかに好都合の製造工程へ供給することができる。連続的に供給される原料は、個別要素を得るために切断され、次いで物品に配置される。多くの場合、要素の加工性を改良するために、例えばエンベロープまたはパッケージの面から機械でこの要素の間隔を設けることが望ましい。
【０００３】
多くの場合、物品は、例えば保護層またはパッケージ層と組み合わされる壊れ易い要素を備えている。これらの付加層は、輸送、保管および使用中に遭遇する外力による要素の崩壊を避けるために、壊れ易い要素に支えを供することができる。
【０００４】
このような壊れ易い要素の原料を、連続構造体の形状で製造工程に供給する場合、連続構造体を引き続き覆うかまたは包むことができるように、個別に間隔を設けた要素への変換は、工程面で多大な努力と注意が必要とされる。特に、このような壊れ易い要素間に間隙を設けることは、個別の要素の完全性に対して有害となり得る引張り力を必要とする。第２に、改良された要素の取扱いのために引張り力を減ずることは、ライン速度の減少を必要とする。
【０００５】
壊れ易い要素を備える個別物品の１例としては、使い捨ての吸収体類がある。一般的に、そのような使い捨ての吸収体に備えられる吸収性コアは、吸収性コアの完全性が、少なくとも部分的には、各繊維のもつれに依ることの多いセルロース性繊維のマトリクスに基づく。さらに、使い捨ての吸収体は、その間に吸収性コアがはさまれるトップシートおよびバックシートを一般に備えている。少なくとも吸収性コアの周縁に沿ってトップシートおよびバックシートを取り付けることによって、壊れ易い吸収性コアの崩壊が減少する。幾つかの使い捨て吸収体では、吸収性コアの崩壊をさらに減少させるために、吸収性コアの周りに追加のラップピング層を備えている。
【０００６】
具体的には、Abutoらに発行された米国特許第５，４５８，５９２号は、熱可塑性繊維の不織布に完全に包まれた吸収性コアを教示している。該特許に記載されるようにこれらの吸収性構造体を製造する工程は、個別に間隙を設けられた吸収性コア形成に限定される。この特定の形成は、ラッピングする前に壊れ易い吸収性コアに間隙を設ける必要はなく、引き続いてコアのラッピングを可能にする。
【０００７】
一方、Angstadtに発行された米国特許出願４，９０４，４４０号の実施例に記載されているように、連続吸収性コアの形成工程は、吸収性コアの連続ウェブが個別のコアに切断され、続いてこれらの個別のコアは、間隙位置に個別のコアが他の連続ウェブ(コアラップ、トップシート、バックシートなど)と組み合わされ得る前に、間隙を設けなければならない。特に壊れ易い吸収性コアでは、個別の吸収性コアにおけるこれらの操作は、ラインの速度限定、増加した工程の複雑さと保守努力を生じさせる。
【０００８】
このゆえに、上記限定を課することなく、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程を提供することが本発明の目的である。
【０００９】
したがって、本発明の工程は、壊れ易い吸収性コアを備える個別物品の製造に特によく適合する。
【００１０】
発明の概要
本発明の目的は、ａ)連続構造体と組み合わせる少なくとも１つの縦の伸張手段を持つ連続支持ウェブを供給するステップと、ｂ)前記連続構造体を個別の要素に分離するステップと、ｃ)前記支持ウェブを伸張させることにより個別の要素間に縦に間隙を設けるステップと、を有する、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程を提供することである。それにより、支持ウェブは、支持ウエブの伸張を防止できるとともに伸張防止を不活化できる伸張妨害手段を少なくとも１つ備えているとよい。本発明の工程の好ましい実施形態では、支持ウエブを伸張させる前に伸張妨害手段が不活化される。また、支持ウェブは、不連続に伸張するウェブであってもよい。
【００１２】
本発明の別の目的は、支持ウェブを伸張するステップが支持ウェブを輸送する一連の２つの連続するコンベヤーによって実施され、第２のコンベヤーが第１のコンベヤーよりも高い輸送速度を有している、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程を提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、コア要素の連続構造体を形成するステップと、連続構造体を支持ウェブ上に移送するステップとを有している、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する製造工程を提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、連続構造体を支持ウェブ上に形成するステップを有している、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する製造工程を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、要素が吸収性コアである、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する製造工程を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換するステップと、少なくとも幾つかの個別要素の間に連続する支持ウェブを分離するステップとを有している、少なくとも１つの個別要素と支持ウェブを備えている個別の物品を製造する工程を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、個別要素の少なくとも１つの縦縁または少なくとも１つの横縁の周りに支持ウェブを折りたたむステップを有している、個別の物品を製造する工程を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、支持ウェブの縦縁が重なるように支持ウェブを個別の要素の周囲に縦に包むステップと、支持ウェブの重なる支持ウェブの縦縁に沿って支持ウェブを封じ、さらに個別要素の横縁の外側に支持ウェブを封じることにより、個別要素を完全に包み込むステップとを更に有している、個別の物品を製造する工程を提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、第２の支持ウェブを供給するステップと、個別要素を支持ウェブおよび第２の支持ウェブの中間に配置するステップとを有している、個別の物品を製造する工程を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、個別要素の縦縁および横縁の外側において支持ウェブを第２支持ウェブに付着させることにより個別要素を完全に包み込むステップを有している、個別の物品を製造する工程を提供することである。
【００２１】
本発明の別の目的は、物品が吸収性の物品である、個別の物品を製造する工程を提供することである。
【００２２】
発明の詳細な説明
本発明は、連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する製造工程に関する。
【００２３】
連続構造体の形状で製造工程に供給できる要素はいずれも、本発明の製造工程により変換されるのに好適である。好適な連続構造体は、弾性であってもがあるか或いは非弾性であってもよい。
【００２４】
本発明の製造工程の１実施形態において、連続構造体は、オフラインで製造(すなわち予備形成)され、引き続き連続形状で、例えばロールストックとして工程に供給される。本発明の工程における他の実施形態において、連続構造体は、例えば１つまたは複数の原料を連続構造体へと物理的または化学的変換によりオンラインで製造される。ここで用いられる用語「オンライン」とは、本発明の製造工程の中で必須のステップとして同一工程に具備される工程ステップを言う。ここで用いられる用語「オフライン」とは、本発明の工程から分離されている工程ステップを言う。
【００２５】
本発明の工程は、引張り強度の低い要素、すなわち崩壊または変形することにより要素上にすでに働いている低い外力が、要素の使用性を減じている要素に特に好適である。引張り強度の低いこのような要素の具体的例としては、吸収体に設けられる従来の吸収性コアがある。
【００２６】
任意に、本発明の工程で変換される連続構造体は、指定された分離ゾーンを備えていてもよい。これらの指定分離ゾーンは、要素をそれらの対応する位置に容易に分離できるように設計される。例えば、これらのゾーンは、連続構造体の残りの部分と較べて、減少した基礎重量により特徴づけられてもよい。別途に、これらのゾーンは、指定された分離ゾーンにおける連続構造体の幅を効果的に減じるためにサイドノッチにより、または連続構造体の分離張力を減じるために連続構造体を通る部分的な垂直切断により特徴づけてもよい。
【００２７】
本発明によれば、連続構造体は支持ウェブと組み合わされる。
【００２８】
本発明の工程の一実施形態においては、支持ウェブはロールストックのような連続形状で工程に供給される。本発明の工程の別の実施形態においては、連続支持ウェブは、例えば当業界でよく知られている技術により不織布を形成することによりオンラインで製造される。本発明の工程の別の実施形態においては、連続構造体は支持ウェブと予め組み合わされ、この組合せ構造体は、全体として工程に供給される。
【００２９】
本発明の工程を好適にするために、支持ウェブは、縦の伸張手段を備えている。好ましくは、縦の伸張手段は、支持ウェブ内に規則正しい間隔で配置される。さらに好ましくは、支持ウェブは、縦の伸張手段に伴い不活化できる伸張妨害手段を追加として備えている。縦の伸張手段も不活化できる伸張妨害手段も共に、それが本発明の工程に供給される際に、支持ウェブにすでに設けられていてもよく、またはそれらは本発明の工程の部分として支持ウェブに組み込まれていてもよい。
【００３０】
ここで用いられる用語「ウェブ材料」とは、シート状の材料またはシート状の複合材料、または２つ以上のシート状の材料または複合材料を有するラミネートを言う。一般に、そのようなウェブ材料は、縦寸法と、縦寸法よりも実質的に小さい横寸法を有し、さらに縦寸法よりも実質的に小さいキャリパーを有している。例えば、ウェブ材料は繊維ウェブ、非繊維ウェブ、フォームなどであってもよい。ここで用いられる用語「縦の伸張手段」とは、ウェブ材料が、予め決められた量で縦に伸張できる手段を言う。この伸張後、ウェブ材料は、好ましくは従来のウェブ材料と同様に縦の引張りのもとでの挙動を示す。ここで用いられる用語「不活化できる伸張妨害手段」とは、縦の伸張手段を備えるウェブ材料の伸張を防止する手段を言う。さらに、不活化できる伸張妨害手段は、外部の不活化装置により不活化できるように設計される。不活化できる伸張妨害手段の不活化後は、縦の伸張手段を、それぞれ縦の伸張手段の位置で、ウェブ材料を縦に伸張させるために利用できる。
【００３１】
縦の伸張手段および不活化できる伸張妨害手段を備える好適なウェブ材料は、ヨーロッパ特許出願９８１０８１２２．７号に記載されている。好ましくは、本発明の工程に使用される支持ウェブは、ここに記載される不活化伸張妨害テストに供される際、相対弾性率の減少が少なくとも５０％、さらに好ましくは少なくとも７５％、最も好ましくは少なくとも９０％を有している。
【００３２】
別途に、支持ウェブは、ＥＰＯ特許出願９８１０８１２３．５号に記載されているように不連続伸張ウェブ材料であってもよい。不連続伸張ウェブ材料は、少なくとも１つの長手方向の伸張手段を有し、このようなウェブ材料がここに記載される不連続伸張テストに供される際、相対伸張張力減少が、少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも７５％、さらにより好ましくは少なくとも９０％であることに特徴づけられる。
【００３３】
本発明に好適な支持ウェブの例示的なタイプとしては、ティッシュウェブ、不織布、織布、ニットウェブなどの繊維ウェブがある。このような繊維ウェブは、天然繊維(例えば、木材または綿繊維)、合成繊維(例えば、ポリエステルまたはポリプロピレン繊維)、または天然および合成繊維の組み合わせから作製できる。好適な不織布指示ウェブは、限定されないがスパンレース、スパンボンド、メルトブロウン、カードおよび/または通気性または接着されたカレンダーであってもよい。好適な繊維ウェブは、吸収性または非吸収性、液体浸透性または液体非浸透性であってよい。
【００３４】
本発明に好適な支持ウェブの他の実施形態は、フィルムのような非繊維ウェブである。このような非繊維性支持ウェブは、直線性の低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、またはポリプロピレンおよび上記と他の物質とのブレンドを含むポリエチレンなどのポリオレフィンを有していてもよい。また、使用されてもよい他の好適なポリマー物質の例としては、限定されないが、ポリエステル、ポリウレタン類、堆肥化性または生分解性ポリマー類、加熱縮みポリマー類、熱可塑性エラストマー類、メタロセン触媒ベースのポリマー類、(例えば、ダウケミカル社から入手できるインサイト(INSITETM)およびエクソン社から入手できるエクサクト(ExxactTM))、および通気性ポリマー類が挙げられる。好適なフィルムをまた、共に押出し成型してもよい。
【００３５】
非繊維性支持ウェブはまた、開孔フィルム、肉眼的に伸張された３次元形成フィルム、吸収体またはフォーム、充填組成物、またはラミネートおよび/またはそれとの組み合わせから成っていてもよい。
【００３６】
本発明の好適な支持ウェブはまた、上記の物質のラミネート類を含んでいる。ラミネート類は、当業者に知られている任意の数の接着方法により組み合わされてよい。そのような接着法として限定されないが、加熱接着、接着剤接着(限定されないが、スプレイ接着剤、ホットメルト接着剤、ラッテクス基剤の接着剤などを含む任意の数の接着剤を用いて)、ポリマーフィルムが直接基体に鋳造されるが、部分的に溶融状態で基体の片面に接着するか、または基体上に直接メルトブロウン不織布繊維を堆積させる音波接着および押出し成型のラミネート化が挙げられる。
【００３７】
別途に、本発明に好適な支持ウェブはまた、支持ウェブに接着される個別に分配された物質を備えていてもよい。
【００３８】
縦の伸張手段を備える本発明に好適な支持ウェブの好ましい実施形態は、従来の前駆体ウェブ材料を横ｚ型折りに配列することにより得られる。ここで用いられる用語「横ｚ型折り」とは、側面から見た場合、ウェブ材料の縦の断面図が「ｚ」字のように見えるように配列される２つの横折りを言う。ｚ型折りは、本質的に１つまたは２つの寸法の形状をゆるめることなく、支持ウェブが縦の伸張手段を有するようにする。
【００３９】
本発明に好適な縦の伸張手段における他の実施形態は、以後アコーディオン折りたたみと呼ばれる、互いに極めて近接する交互に折る方向を有する複数の横折りである。
【００４０】
本発明の工程に好適な縦の伸張手段における他の好適な実施形態は、機械的に引張られる、ちりめん状にされる、波形をつけられる、「リングロールされる」、またはひだをつけられるウェブ材料の領域である。「リングローリング」の工程は、Sneedに発行された米国特許第４，５１７，７１４号に記載されている。全てこれらの処理は、支持ウェブを縦に伸張できるように横方向に実施しなければならない。
【００４１】
一般に、本発明に好適な不活化できる伸張妨害手段は、境界を定める２つの横縁間の縦面輪郭の長さよりも短い距離で縦の伸張手段を備えている、支持ウェブ領域の境界を定める横縁を保持する。すなわち、不活化できる伸張妨害手段を不活化するのに不十分なウェブ張力により縦伸張手段が、完全に伸張されることを妨害する。
【００４２】
本発明に好適な不活化できる伸張妨害手段としては、限定されないが、接着剤接着、超音波接着、加熱接着、加圧接着、摩擦接着、自生接着または異なる接着法の組合せが挙げられる。
【００４３】
他の好適な不活化できる伸張妨害手段は、ブラケット、縫い糸または繊維もつれによるなどの機械的固定装置による機械的固定である。
【００４４】
連続構造体が、本発明の工程に対してオフラインで製作され、連続形状で供給される場合、支持ウェブとの組み合わせは、ロールを組み合わせる手段で達成されてもよい。連続構造体が、オンラインで製作される場合、形成は支持ウェブ上で直接生じてもよいか、または形成はドラムのような分離装置上で実施され、引き続きこの連続構造体は、支持ウェブ上に移送される。
【００４５】
連続構造体が指定の分離ゾーンを備えている場合、指定の分離ゾーンが支持ウェブの縦の伸張手段に隣接するように、両者を組み合わせる前に、支持ウェブに関連する連続構造体を段階的に実施する必要がある。
【００４６】
互いに関連する十分に一定の段階的実施において、連続構造体と支持ウェブとの組み合わせを維持するために、両者は、互いに接触し一定の荒さを有する面と接触することによるか、または一定の部分が一方の面から他の面に(繊維もつれなど)貫通するなどの一定量の摩擦を呈する必要がある。連続構造体と支持ウェブとの間の摩擦はまた、どちらか一方の成分の外側面に真空を適用することにより増大してもよく、それによって第１の成分の接触面に向かって他の成分を吸引する。
【００４７】
さらに、支持ウェブに関連する連続構造のすべり量を減じるために、連続構造は、支持構造に連結されてもよい。この目的のために、当業界でよく知られた接着剤接着、超音波接着などの多様な接着技術を用いることができる。好ましくは、より狭い範囲だけに支持ウェブの引き続いて起こる縦の伸張の妨害をするために、連続構造体は縦の伸張手段を備えない支持ウェブのこれらの切断面にのみ接合される。
【００４８】
支持ウェブが、不活化できる伸張妨害手段を備えている場合、それらは、支持ウェブの続いて起こる縦の伸張前に不活化されることが好ましい。これにより、特定のタイプの不活化は、支持ウェブに備えられる不活化できる伸張妨害手段のタイプに依存する。可能な不活化装置としては、切断装置、電磁放射装置、加熱装置、ウェブ伸張装置、不活化剤分配装置などが挙げられる。
【００４９】
不活化できる伸張妨害手段がウェブ張力の増加により不活化できる場合、不活化できる伸張妨害手段は、支持ウェブの縦伸張のステップの間、支持ウェブ上に与えられた増加ウェブの張力により別途に不活化できる。この特別なタイプの不活化を可能にする支持ウェブの１つの可能な実施形態は、不連続に伸張できる支持ウェブである。
【００５０】
任意に、本発明の工程は、指定された分離ゾーンを連続構造体に導入するステップを有していてもよい。これは、支持ウェブの縦の伸張手段に隣接する位置において連続ウェブに備えられる要素を少なくとも部分的に分離することにより達成し得る。要素のこのような部分的分離は、局部的な基礎重量の減少、側部ノッチ、部分切断などにより達成し得る。吸収性コアの連続ウェブへの指定分離ゾーンの組み込みにより、２つの隣り合わせの吸収性コアの分離縁形成に対する制御が強化できる。吸収性コアの少なくとも部分的な分離を達成する手段は、切断装置、トリミング装置、スカーフ装置などであってよい。
【００５１】
連続構造体および支持ウェブを組み合わせるステップ後、および連続構造体の製作後(適用可能ならば)、支持ウェブは、縦の伸張手段の位置で縦に伸張され、それにより個別の要素間に間隙を設ける。したがって要素間の間隙作成は、支持ウェブの縦の伸張手段に隣接するこれらの位置に生じる。連続構造体の個別の要素への分離が、先行するステップのいずれによっても完了しなかった場合には、完全な分離は、支持ウェブを伸張させる手段により指定要素を単純に引き離すことによるステップの間に達成される。
【００５２】
支持ウェブを伸張させる工程ステップに関して、連続構造体を個別の要素に分離するのに必要な張力が、支持ウェブを引き裂く張力よりも小さいことが不可欠である。さらに、連続構造体を分離する張力は、支持ウェブに関連する連続ウェブの実質的なすべり量を生じさせないほど十分に小さくなければならない。
【００５３】
連続構造体を個別の要素に分離するステップの後、個別の要素が縦に間隙を作るようにさらに支持ウェブがの伸張する。
【００５４】
本発明の一実施形態においては、支持ウェブの縦の伸張は、前記支持ウェブを輸送する２つの連続コンベヤーにより達成され、ここで第２のコンベヤーは第１のコンベヤーよりも高い速度を有している。この速度差は、支持ウェブ上に縦のストレスを与え、少なくとも幾つかの縦の伸張手段の位置に順次伸張する。コンベヤーは、輸送中コンベヤーベルトに関連する支持ウェブのすべり量を減少する手段を備えているとよい。好ましくは、コンベヤーベルト上の支持ウェブの摩擦は、支持ウェブの組み合わされた伸張張力(不活化された伸張妨害手段および伸張されない縦の伸張手段)およびウェブ材料の伸張張力よりも高く、および支持ウェブの引き裂く張力(完全に伸張した縦の伸張手段で)よりも低い。この設定で、運転が早過ぎる第２のコンベヤーにより生じる支持ウェブの引き裂きは、避けられ得る。すべり量減少手段の１つの可能な実施形態は、支持ウェブをベルト上に吸い込む開孔コンベヤーベルトに真空が適用される。
【００５５】
本発明の別の側面は、少なくとも１つの前述の個別要素と少なくとも１片の支持ウェブを備えている個別の物品を製作する工程である。この工程は、本記述に記載される連続構造体を個別の間隙を設けた要素に変換する工程のステップを有しており、さらに個別の物品を得るために、少なくとも幾つかの隣り合わせの要素間に支持ウェブを引き続き分離するステップを有している。
【００５６】
さらに、支持ウェブを、個別要素の少なくとも１つの縦縁または横縁の周囲に折りたたんでもよい。任意に、支持ウェブは、支持ウェブの縦縁が重なるように個別要素の縦縁の周囲で包まれる。さらに、支持ウェブの周りが包まれたものは、吸収性コアが支持ウェブにより完全に包み困れるように、それ自身に付着されてもよい。この目的のために、支持ウェブは、支持ウェブの重なる縦縁に沿っておよび個別要素の横縁の外側に封じる必要がある。支持ウェブをそれ自身に付着させるために、接着剤接着、加熱接着、超音波接着などのような当業界によく知られている種々の接着技術が使用され得る。好ましくは、支持ウェブの材料は、個別要素(粒子、繊維などのような)の殆どの構成体が、支持ウェブを介して吸収性コアから逃げることができないように設計される。
【００５７】
本発明の製造工程における他の実施形態では、個別の間隙を設けた要素と組み合わされた支持ウェブは、同一の、同様のまたは異なってよい第２の支持ウェブと一緒にまとめられる。個別要素は、支持ウェブと第２の支持ウェブの中間に配置される。好ましくは、支持ウェブと第２の支持ウェブは、互いに吸収性コアの縦縁および横縁の外側に接合され、それにより吸収性コアを包みこむ。支持ウェブを第２の支持ウェブに付着させるために、接着剤接着、加熱接着、超音波接着などのような当業界によく知られている種々の接着技術が使用され得る。好ましくは、支持ウェブおよび第２の支持ウェブの材料は、個別要素(粒子、繊維などのような)の殆どの構成体が、何れの支持ウェブを介しても要素から逃げることができないように設計される。
【００５８】
本発明の工程は、少なくとも１つの吸収性コアを備える使い捨て吸収体の製造に特によく適合する。
【００５９】
ここで用いられる用語「吸収性コア」とは、液体、特に水性液体および身体の排泄物、例えば尿を受け止め、分配し、保持するような液体を取扱うことのできる装置を言い、より具体的は、液体、特に水性液体および身体の排泄物、例えば尿を取扱うために吸収体に配置される装置を言う。ここで用いられる用語「吸収体」とは、身体の排泄物を吸収し、含ませる装置を言い、より具体的は、身体から排泄された種々の排泄物を吸収し、含ませるために装着者の身体に接触してまたは近接して配置される装置を言う。
【００６０】
ここで用いられる用語「使い捨て」とは、一般的に吸収体として選択されるか、そうでなければ復元または再使用されることを意図しない吸収体を記述するのに使用される(すなわち、それらは、ただ１回の使用後に捨てられることが意図され好ましくは、環境的に適合性のある手段でリサイクルされるか、堆肥にされるかまたはそうでなければ処分されることが意図される)。(ここで用いられる用語「処分される」とは、おむつの要素が、おむつの他の要素を有する統一的構造として特定の場所または位置に形成される(接合され、そして配置される)ことを意味するのに用いられる。ここで用いられる用語「接合された」とは、要素を他の要素に直接的に添付させることによって、１つの要素を別の要素に直接的に固定する構成、および要素を、他の要素に順に添付する中間部材に添付することによって、１つの要素を別の要素に間接的に固定する構成を含む)。「一体型」吸収体とは、共に一体化される別個の部品から形成されて、統合された全体を形成し、その結果、それらが、別々のホルダーおよびライナーのような別個の手動で扱う部品を必要としない吸収体を言う。
【００６１】
一般に、吸収体は、吸収性コアを備えている。吸収性コアは、一般に、圧縮でき、柔軟で、装着者の皮膚に対して刺激がなく、そして尿および他のある種の身体排泄物などの液体を吸収し、そして保持することのできる任意の吸収性材料を備えていてもよい。吸収性コアは、広範なサイズおよび形状(例えば、長方形、砂時計型、「Ｔ」型、非対称など)で製造することができ、そして一般にエアフェルトと呼ばれる、微粉砕木材パルプのような使い捨ておむつおよび他の吸収体に通常使用される広範な液体吸収性材料を備えていてもよい。他の適切な吸収性材料の例としては、ちりめん状セルロースワッディング；コフオームを含むメルトブロウンポリマー；化学的剛性化、変性化または架橋化セルロース性繊維；ティッシュ；吸収性フオーム；吸収性スポンジ；超吸収性ポリマー；吸収性ゲル化材料；またはいずれかの他の公知の吸収性材料または材料の組合せをがある。
【００６２】
吸収性コアの形状および構造は、変化してもよい(例えば、吸収性コアまたは他の吸収性構造は、変化するキヤリパーゾーン、親水性勾配、超吸収勾配、または低い平均密度および低い平均坪量捕捉ゾーンを有することができるか、または１つまたは複数の層または構造を備えていてもよい)。しかし、吸収性コアの総吸収容量は、おむつ２０の設計負荷および意図される使用に対する適合性が必要である。吸収性コアとして使用するための例示する吸収性構造体は、米国特許第４、６１０、６７８号；米国特許第４、６７３、４０２号；米国特許第４、８３４，７３５号；米国特許第４、８８８、２３１号；米国特許第５、１４７、３４５号；米国特許第５、３４２、３３８号に記述されている。
【００６３】
吸収性コアの好適な連続構造体は、吸収性コアにおける他の任意の成分と共に繊維マトリクスの空気積載によるなどオンラインで製造できる。吸収性コアの好適な連続構造体を予め製造すること、および引き続きそれらを、ロールストックのような連続形状で工程に供給することが可能である。
【００６４】
本発明の工程を用いて吸収性コアを間隙を設けた後、個別のコアと組み合わせた支持ウェブを、吸収性コアと支持ウェブがバックシートおよびトップシートに挟まれるように、バックシートおよびトップシートとに合わせることができる。これにより、トップシートは、支持ウェブの吸収性コア側またはその反対側に接合されてもよい。したがって、バックシートは、トップシートの反対にある支持ウェブの側に接合される。好ましくは、トップシートおよびバックシートは、吸収性コアを包み込むために、少なくともそれらの周辺に沿って互いに接合される。しかしながら、個別の吸収性コアを担持する支持ウェブはまた、トップシートのみまたはバックシートのみと組み合わせてもよいことが解されるべきである。この場合、吸収性コアは、好ましくは、支持ウェブとトップシートまたは支持ウェブとバックシートとの間にそれぞれ挟まれる。
【００６５】
一般にバックシートは、その中に吸収されそして含まれる排泄物が、おむつに接触するベッドシートや下着のような物品を汚すことを防ぐおむつのその部分である。好ましい実施形態では、バックシートは、液体(例えば尿)に対して透過性であり、例えば、約０．０１２ｍｍ(０．５ミル)から約０．０５１ｍｍ(２．０ミル)の厚さを有する熱可塑性フィルムのような薄いプラスティックフィルムを備えている。好適なバックシートフィルムには、インディアナ州テレホート(Terre Haute)のトレデガー・インダストリーズ社(Tredegar Industries Inc.)により製造されるものを含み、商品名Ｘ１５３０６、Ｘ１０９６２およびＸ１０９６４で販売されている。他の好適なバックシート材料にはおむつから蒸気を逃す一方、バックシートから排泄物が通過することを防ぐ通気性材料を挙げることができる。例示の通気性材料は、織布ウェプ、不織布ウェブのような材料、フイルム被覆不織布ウェブのような複合材料、および名称エスポワールノー(ESPOIR NO)として日本国の三井東圧(Mitsui Toatsu Co.,)によって、および名称エクサイレ(EXXAIRE)としてテキサス州ベイ・シティーのエクソンケミカル社(EXXON Chemical Co.,)によって製造されるような多孔性フィルムが挙げられる。ポリマーブレンド物を備える好適な通気性複合材料は、名称ハイトレル(HYTREL)ブレンドＰ１８−３０９７としてオハイオ州シンシナテイのクロペイ社(Clopay Corporation)から入手可能である。このような通気性複合材料は、１９９５年６月２２日にE. I. DuPontの名前で公開されたＰＣＴ出願ＷＯ９５/１６７４６号に詳細に記述されている。不織布ウェブおよび開穴成形フイルムを含む他の通気性バックシートは、米国特許第５、５７１、０９６号に記述される。
【００６６】
トップシートは、好ましくは柔軟で、感触が柔かく、装着者の皮膚に刺激を与えない。さらに、少なくともトップシートの一部は、液体がその厚みを容易に透過できる液体透過性である。好適なトップシートは、多孔性フオーム、網状化フオーム、開孔プラスチックフイルム、または天然繊維(例えば、木材または綿繊維)の織布または不織布、合成繊維(例えば、ポリエステルまたはポリプロピレン繊維)または天然および合成繊維の組合せのような広範な材料から製造され得る。吸収体組立て部品が繊維を含む場合、繊維は、スパンボンド、カード、ウェットレイ、メルトブロウン、ハイドロエンタングルされるか、またはそうでなければ当業界で知られているような加工をされていてもよい。ステープルの長さのポリプロピレン繊維のウェブを備える好適なトップシートの１つは、名称Ｐ−８として、マサチューセッツ州ウオルポール(Walpole)のインターナショナル・ペーパー・カンパニー(International Paper Company)の一部門であるべラテック社(Veratec Inc.,)によって製造される。好適な成形フイルムトップシートは、米国特許第３、９２９、１３５号；米国特許第４、３４２、３１４号；米国特許第４、４６３、０４５号；米国特許第５、００６、３９４号；米国特許第４、６０９、５１８号および第４、６２９、６４３号に記載される。
【００６７】
トップシートは、装着者の皮膚を吸収性コアに含まれる液体から隔離するために、疎水性になるように疎水性材料から製造されるか、または処理されることが好ましい。トップシートが疎水性材料から製造される場合、好ましくは少なくともトップシートの上側表面は、親水性に処理されて、その結果、液体がより迅速にトップシートから移動する。これは、体の排泄物が、トップシートを通り抜け、吸収性コアによって吸収されずに、トップシートから流れ出るという可能性を減少させる。トップシートは、それを界面活性剤で処理することによって、または界面活性剤をトップシートに組込むことによって、親水性にすることができる。トップシートを界面活性剤で処理する好適な方法は、トップシート材料に界面活性剤をスプレーすること、および材料を界面活性剤に浸すことを含んでいる。このような処理および親水性のより詳細な検討は、米国特許第４、９８８、３４４号および米国特許第４、９８８、３４５号に含まれる。
【００６８】
別途に、疎水性材料から作られたトップシートは、トップシートの下の疎水性吸収性コアに体液の浸透を可能にする少なくとも０．１ｍｍ2の開孔を備え得る。好ましくは、トップシートは、親水性接着剤を用いて下の吸収性コアに接合される。
【００６９】
支持ウェブ上のバックシートウェブおよびトップシートウェブおよび間隙を設けた吸収性コアは、組み合わせロールで互いに接触している。ウェブおよびコア/支持ウェブが互いに接触する直前に(好ましくは、支持ウェブの縦の伸張手段が完全に伸張した後)、追加の接着剤が少なくともウェブの１つに塗布されることが好ましい、。後者の接着剤は、おむつウェブを形成するためにバックシート、トップシートおよび吸収性コアの予め決められた部分を互いにしかりと固定する。
【００７０】
最後に、おむつウェブは、ナイフを用いてその長さに沿って予め決められた位置で切断されて１回使用のおむつを製造する。
【００７１】
吸収性コアが、支持ウェブおよびバックシートの中間に位置決めされる場合、支持ウェブはまた、吸収性コアの縦縁および横縁に沿ってバックシートに連続して接合され得る。好ましくは、支持ウェブおよびバックシートウェブの材料は、吸収性コア(超吸収性ポリマーの粒子、繊維など)の要素の殆どが、支持ウェブまたはバックシートの何れかを通して吸収性コアから逃げることができないように設計される。
【００７２】
さらに、本発明の工程は、吸収体に対し閉鎖要素または弾性化装置を付着するようなさらなるステップを備え得る。
【００７３】
試験方法
弾性率試験
弾性率試験は、０％相対延伸における相対延伸曲線に対する伸張張力の傾きとして定義される弾性率を測定するために使用される。試験は、ドイツ国ウルムのZwick Gmbh & Co.から入手できるZwickモデル１４４５のような標準応力−ひずみ分析装置で実施され、これは、ドイツ国ウルムのZwick Gmbh & Co.から入手できるZwick 7047.4bソフトウェアを用いて、米国テキサス州ヒューストンのCompaq Computer社から入手できるCompaq Prolinea 466にインターフェースされる。試験のために必要な全ての必須のパラメータは、各試験用のソフトウェアに入力される。また、全てのデータ採取、データ分析およびグラフ化は、ソフトウェアを用いて成される。
【００７４】
この試験に用いられたサンプルは、ウェブ材料の縦寸法に平行に切断されたサンプルの長軸を有し、２５．４ミリメートル幅で１４０ミリメートルの長さである。サンプルは、(２５．４±１)ミリメートル幅のサンプルに切断するために設計された鋭利なダイスカッターまたはある好適に鋭利な切断装置で切断する必要がある。サンプルは、縦の伸張手段の対称性を表す領域が示されるように切断する必要がある。ここで提示されるよりも大きいかまたは小さいかのいずれかに切断する必要がある場合(縦の伸張手段のサイズ、または距離のいずれかの変動によって)もある。この場合、サンプルのサイズを特記する(報告された全てのデータと共に)ことが重要であり、それには採取されたウェブ材料の領域および好ましくは、サンプルに使用された表示領域の図式を含んでいる。与えられた材料の３種のサンプルが試験される。
【００７５】
装置のグリップは、テストする応力の方向に垂直な１本のラインに沿って、全体のグリップ力を凝縮するように設計されたサンプルのすべり量を最小にするために１つの平面、および半球状が突き出る反対面を有するエア作動グリップから構成される。グリップ力のライン間の距離は、グリップのそばに保持されたスチール定規により測定される際に、１００ミリメートルである必要がある。この距離は、ここでは「ゲージ長さ」と称する。サンプルは適用されるパーセント延伸の方向に対して垂直の長軸を有するグリップに据えられる。クロスヘッド速度は、１分間につき５００ミリメートルに設定される。クロスヘッドが止まりそしてその原位置(０％延伸)に戻る点でサンプルが破壊されるまで、クロスヘッドはサンプルを延伸する。
【００７６】
３種のサンプルに関して装置により測定された弾性率は、最終結果を得るために平均化される。
【００７７】
不活化できる伸張妨害試験
不活化できる伸張妨害試験は、ウェブ材料の相対的弾性率減少を測定するのに用いられる。
【００７８】
最初に、これ以降Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２、Ｂ３と呼ばれるウェブ材料の６種の同一サンプルを、弾性率試験で得られた教示に従って準備する。各サンプルは、少なくとも１つの縦の伸張手段、および少なくとも１つの不活化できる伸張妨害手段を備えている必要がある。弾性率試験のサンプルサイズがこの要件を満たすのに十分である場合、弾性率試験は、十分に大きなウェブ材料サンプルを収容するために変更しなければならない。
【００７９】
サンプルＡ１，Ａ２、Ａ３は、弾性率試験に供される。その結果得られた弾性率は、サンプルＡ１，Ａ２、Ａ３の弾性率ＥＭＡを得るために平均化される。次いで、サンプルＢ１，Ｂ２、Ｂ３に備わった不活化できる伸張妨害手段が不活化され、この変更サンプルが弾性率試験に供される。その結果得られた弾性率は、サンプルＢ１，Ｂ２、Ｂ３の弾性率ＥＭＢを得るために平均化される。
【００８０】
最後に、相対的弾性率減少が、式(ＥＭＡ−ＥＭＢ)/ＥＭＡに従って算定される。
【００８１】
伸張張力試験
伸張張力試験は、伸張張力対パーセント延伸性を測定するために使用される。試験は、ドイツ国ウルムのZwick Gmbh&Co.から入手できるZwickモデル１４４５のような標準応力ひずみ曲線測定装置で実施され、これは、ドイツ国ウルムのZwick Gmbh & Co.から入手できるZwick 7047.4bソフトウェアを用いて、米国テキサス州ヒューストンのCompaq Computer社から入手できるCompaq Prolinea４６６にインターフェースされる。試験のために必要な全ての必須のパラメータは、各試験用のZwick７０４７．４ｂソフトウェアに入力される。また、全てのデータ採取、データ分析およびグラフ化は、Zwick７０４７．４ｂソフトウェアを用いて成される。
【００８２】
この試験に用いられたサンプルは、ウェブ材料の縦寸法に平行に切断されたサンプルの長軸を有し、２５．４ミリメートル幅で１４０ミリメートルの長さである。サンプルは、サンプルの縁を損なうことなく(２５．４±１)ミリメートル幅のサンプルに切断するために設計された鋭利なダイスカッターまたはある好適に鋭利な切断装置で切断する必要がある。サンプルは、縦の伸張手段の対称性を表わす領域が示されるように切断する必要がある。ここで提示されるよりも大きいかまたは小さいかのいずれかに切断する必要がある場合(縦の伸張手段のサイズ、または距離のいずれかの変動によって)もある。この場合、サンプルのサイズを特記する(報告された全てのデータと共に)ことが重要であり、それには採取されたウェブ材料の領域および好ましくは、サンプルに使用された代表的な領域の図式を含んでいる。与えられた材料の３種のサンプルが試験される。
【００８３】
Zwickのグリップは、テストする応力の方向に垂直な１本のラインに沿って、全体のグリップ力を凝縮するように設計され、サンプルのすべり量を最小にするために１つの平面、および半球状が突き出る反対面を有するエア作動グリップから構成される。グリップ力のライン間の距離は、グリップのそばに保持されたスチール定規により測定される際に、１００ミリメートルである必要がある。この距離は、ここでは「ゲージ長さ」と称する。サンプルを適用されるパーセント延伸の方向に対して垂直の長軸を有するグリップに据えられる。クロスヘッド速度は、１分間につき５００ミリメートルに設定される。サンプルが破壊されるまで、クロスヘッドは、サンプルを延伸する。
【００８４】
この結果、伸張サンプルのすべり量を最小にするために１つの平面、および半球状が突き出る反対面を有する曲線がウェブ材料の相対延伸機能として得られる。
【００８５】
不連続な伸張試験
不連続な伸張試験は、ウェブ材料の不連続な伸張の閾値、引き裂き点および相対伸張引張り減少を決定するのに用いられる。
【００８６】
最初に、Ａ１，Ａ２、Ａ３と以後呼ばれるウェブ材料の３種の同一サンプルを伸張張力試験に供される。
【００８７】
その結果のサンプルＡ１に関する伸張張力対相対延伸曲線から、伸張の局部極大値は、それぞれの相対延伸と共に得られる(伸張張力対相対延伸曲線が１つの極大値のみを含む場合、供されたウェブ材料は、本発明に従って不連続に伸張できない)。最小の延伸を有する局部極大値は、それぞれの伸張張力Ｔ１およびそれぞれの相対延伸Ｅ１を有する不連続伸張閾値と呼ばれる。最大の延伸を有する局部最大値は、それぞれの伸張張力Ｔ２およびそれぞれの相対延伸Ｅ２を有する引き裂き点と呼ばれる。ここで、中間のＥ１およびＥ２の絶対伸張張力の極小値は、ウェブ材料の伸張張力対相対延伸曲線から得られる。この極小値は、それぞれの伸張張力Ｔ３およびそれぞれの相対延伸Ｅ３を有する不連続伸張点と呼ばれる。同じ手法が、サンプルＡ２およびＡ３に関して実施される。
【００８８】
最後に、３種のサンプルに関する伸張張力Ｔ２およびＴ３は、平均化されて、供されたウェブ材料の相対伸張張力減少ＲＥＴＲが式ＲＥＴＲ＝(Ｔ２Ａ−Ｔ３Ａ)/Ｔ２Ａによって得られ、式中Ｔ２ＡおよびＴ３Ａは、それぞれＴ２およびＴ３の平均値である。
【００８９】
上記の試験方法は、本発明の工程のための支持ウェブとして好適な多くのウェブ材料に有用であるが、この試験法は、本発明の工程に支持ウェブとしてまた好適である幾つかのより複雑なウェブ材料を収容するために変更される必要がある可能性も認められる。