АБСОРБЕНТ И ВПИТЫВАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ
ABSORBENT AND ABSORBENT PRODUCT

Область технического применения
Настоящее изобретение относится к впитывающему элементу для использования в впитывающем изделии.
Предпосылки к созданию изобретения
Впитывающее изделие, например, одноразовая пеленка или гигиеническая прокладка, обычно состоит из: верхнего полотна, уложенного таким образом, чтобы его располагали относительно близко к коже потребителя; заднего полотна, уложенного таким образом, чтобы его располагали относительно отдаленно от кожи потребителя; и впитывающего элемента, расположенного между верхним полотном и задним полотном. Обычно впитывающий элемент сформирован в основном из гидрофильных волокон (впитывающих волокон), например, древесноволокнистой массы; и часто также содержит впитывающие полимерные частицы. Основными проблемами впитывающего элемента для использования в впитывающем изделии являются, с точки зрения улучшения различных свойств, например, гибкости (упругости), способности к восстановлению после сжатия и сохранения формы.
Технология усовершенствования впитывающего элемента раскрыта, например, в Патентном документе 1. В Патентном документе 1 раскрыт впитывающий элемент, содержащий термопластичные полимерные волокна и целлюлозные впитывающие волокна, где термопластичные полимерные волокна выведены на обе поверхности: поверхность верхнего полотна со стороны впитывающего элемента и поверхность задней стороны впитывающего элемента. В Патентном документе 1 сказано, что впитывающий элемент, раскрытый в нем, является мягким, и он маловероятно может быть закручен, так как термопластичные полимерные волокна функционируют как скелет для удерживания других компонентов впитывающего элемента, например, целлюлозных впитывающих волокон.
В Патентном документе 2 также раскрыт впитывающий элемент, содержащий: фрагменты нетканого материала, содержащего термоплавкие волокна, где термоплавкие волокна связаны друг с другом и имеют трехмерную структуру до формирования фрагментов; и гидрофильные волокна. Фрагменты нетканого материала, имеющие трехмерную структуру, изготавливают посредством разрезания нетканого материала на маленькие фрагменты, используя режущие средства, например, режущий измельчитель. Благодаря этому способу изготовления, фрагменты имеют неопределенную форму, как показано на фиг. 1 и 3 в Патентном документе 2, и по существу не содержат часть, которую можно было бы рассматривать как плоскую поверхность. В Патентном документе 2 раскрыт впитывающий элемент согласно предпочтительному варианту осуществления, в котором фрагменты нетканого материала термически сплавлены друг с другом. В Патентном документе 2 сказано, что внутри впитывающего элемента образуются пустые пространства, так как фрагменты нетканого материала имеют трехмерную структуру; и что способность к восстановлению при абсорбировании влаги, таким образом, повышается и, таким образом, повышается влагопоглощение.
В Патентном документе 3 также раскрыто микроволокнистое полотно, содержащее относительно плотные микроволокнистые зародыши с отдельными волокнами или пучками волокон, выступающими из них, а также раскрыто то, что нетканое волокнистое полотно, полученное посредством соединения микроволокнистого полотна с древесноволокнистой массой и впитывающими полимерными частицами, может быть использовано в качестве впитывающего элемента для использования в впитывающем изделии. Микроволокнистое полотно изготавливают путем растягивания или разрыва полотна листового материала, такого как, нетканый материал. Соответственно, как в случае использования фрагментов нетканого материала, раскрытого в Патентном документе 2, они имеют неопределенную форму, и по существу не содержат часть, которую можно было бы рассматривать как плоскую поверхность.
Перечень цитируемой патентной литературы
Патентный документ 1: Патентная публикация США № 2015/0366726
Патентный документ 2: Патентная публикация США № 2010/0174259
Патентный документ 3: Патент США № 4813948
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к впитывающему элементу, содержащему: множество волокнистых кластеров, содержащих синтетические волокна; и множество впитывающих волокон. Волокнистые кластеры перепутаны друг с другом или волокнистые кластеры и впитывающие волокна перепутаны. Каждый из волокнистых кластеров содержит две противоположные базовые поверхности и поверхность тела, которой соединены две базовые поверхности. Количество концевых частей волокон на единицу площади поверхности тела больше количества концевых частей волокон на единицу площади в каждой из базовых поверхностей.
Настоящее изобретение также относится к впитывающему элементу, содержащему: множество волокнистых кластеров, содержащих синтетические волокна; и множество впитывающих волокон. Волокнистые кластеры перепутаны друг с другом или волокнистые кластеры и впитывающие волокна перепутаны. Каждый из волокнистых кластеров содержит две противоположные базовые поверхности и поверхность тела, которой соединены две базовые поверхности. Каждый из волокнистых кластеров содержит выступающую часть волокнистого пучка, выступающую наружу из поверхности тела и содержащую множество волокон.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан схематический вид в перспективе впитывающего элемента согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 изображена диаграмма, на которой схематически показано деформированное состояние впитывающего элемента, представленного на фиг. 1, в сжатом состоянии впитывающего элемента;
на фиг. 3(a) и 3(b) показаны схематические виды в перспективе волокнистых кластеров согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 показана диаграмма, иллюстрирующая способ изготовления волокнистого кластера согласно настоящему изобретению;
на фиг. 5(a) показано изображение, полученное на электронном микроскопе (при 25-кратном увеличении) примера волокнистого кластера согласно настоящему изобретению, а на фиг. 5(b) показана диаграмма, схематически иллюстрирующая волокнистый кластер, изображение которого получено на электронном микроскопе, как пример волокнистого кластера, включенного в впитывающий элемент, представленный на фиг. 1;
на фиг. 6 показан схематический вид в перспективе аппарата для изготовления впитывающего элемента согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 показан вид сбоку в увеличенном масштабе второго подающего механизма (аппарата для изготовления волокнистого кластера), включенного в аппарат для изготовления, представленный на фиг. 6.
Описание вариантов осуществления
В впитывающем элементе, раскрытом в Патентном документе 1, множество синтетических волокон, включенных в впитывающий элемент, каждое является независимым и, следовательно, не образует один единый групповой кластер. Соответственно, эффект улучшения различных свойств получается несущественным. По этой причине при использовании впитывающего элемента в впитывающем изделии, он может в скором времени стать скрученным и может действовать неудовлетворительно. Такие проблемы являются существенными, особенно при абсорбировании жидкости, выделяемой человеком, например, мочи или менструальной крови.
При рассмотрении комков из синтетических волокон, включенных в впитывающие элементы, раскрытые в Патентных документах 2 и 3, они имеют неопределенную форму, и их форма и размеры являются неоднообразными, как описано выше. По этой причине при использовании комка из синтетических волокон вместе с древесноволокнистой массой или подобной структурой, сложно равномерно смешивать комки из синтетических волокон и древесноволокнистую массу, и требуемый эффект может быть не получен. Также комки из синтетических волокон, раскрытые в Патентных документах, изготовленные посредством разрезания нетканого материала, выработанного в основном из синтетических волокон и преобразованного в маленькие кусочки посредством растягивания или разрыва нетканого материала, вследствие чего, принято считать, что их поверхность выполнена беспорядочно шероховатой. В впитывающем элементе, содержащем множество комков из синтетических волокон, вся поверхность которых является шероховатой, множество комков из синтетических волокон может быть перепутано с относительно большой связывающей силой по всей их поверхности. В результате этого степень свободы перемещения каждого комка из синтетических волокон в существенной степени ограничена, и мягкость впитывающего элемента может быть снижена. Также, когда все комки из синтетических волокон, включенные в впитывающий элемент, термически сплавлены, как в предпочтительном варианте осуществления впитывающего элемента согласно Патентному документу 2, перемещение комков из синтетических волокон ограничено. В результате этого жесткость впитывающего элемента в целом повышается, и различные свойства, например, гибкость, могут быть снижены.
Соответственно, настоящее изобретение относится к впитывающему элементу, обладающему очень высокой упругостью и очень высокой способностью к восстановлению после сжатия, который обладает способностью к упругой деформации в ответ на внешнюю силу и может обеспечивать повышенный комфорт при носке, и лучше действовать при его использовании в впитывающем изделии; и к впитывающему изделию, содержащему впитывающий элемент.
Далее настоящее изобретение описано со ссылками на чертежи, относящиеся к предпочтительному варианту осуществления. На фиг. 1 показан впитывающий элемент 10 как вариант осуществления впитывающего элемента согласно настоящему изобретению. Впитывающий элемент 10 содержит волокнистые кластеры 11, состоящие из множества волокон 11F и впитывающих волокон 12F.
Термин «волокнистый кластер» в данном описании относится к комку волокон, сформированному посредством группового соединения множества волокон. Волокнистый кластер может быть в форме маленького кусочка определенного размера, вырезанного, например, из полотна из синтетического волокна. В частности, предпочтительно выбирать нетканый материал в качестве полотна из синтетических волокон, вырезать маленький кусочек нетканого материала предварительно определенного размера и формы из нетканого материала и использовать маленький кусочек нетканого материала в качестве волокнистого кластера.
Как описано выше, волокнистый кластер в форме маленького кусочка из полотна, являющийся предпочтительным вариантом осуществления волокнистого кластера согласно настоящему изобретению, изготавливают посредством вырезания кусочка из волокнистого полотна (предпочтительно нетканого материала), имеющего размер, больший размера кусочка, скорее из большого группового множества волокон, которому придана форма листового маленького кусочка (см фиг. 4). Множество волокнистых кластеров, включенных в впитывающий элемент согласно настоящему изобретению, является (каждый) волокнистым кластером в форме листового маленького кусочка, который обладают высоким уровнем определенной формы, в отличие от тех, которые изготавливают посредством использования обычных технологий, например, раскрытых в Патентных документах 2 и 3.
В впитывающем элементе 10 множество волокнистых кластеров 11 перепутаны друг с другом или волокнистые кластеры 11 и впитывающие волокна 12F перепутаны. В впитывающем элементе 10, согласно настоящему варианту осуществления, множество волокнистых кластеров 11 перепутаны и связаны с входящими в состав волокнами (волокнами 11F и 12F) впитывающего элемента 10, таким образом составляя один большой непрерывный волокнистый кластер. Также возможна конфигурация, в которой множество волокнистых кластеров 11 перепутано друг с другом, тогда как волокнистые кластеры 11 и впитывающие волокна 12F также перепутаны и связаны. Кроме того, обычно множество впитывающих волокон 12F также перепутано друг с другом. По меньшей мере некоторые из множеств волокнистых кластеров 11, включенных в впитывающий элемент 10, перепутаны с другими волокнистыми кластерами 11 или впитывающими волокнами 12F. В впитывающем элементе 10 все множества волокнистых кластеров 11, включенные в впитывающий элемент 10, могут быть перепутаны друг с другом для формирования единого, большого, непрерывного волокнистого кластера, или множество больших, непрерывных, волокнистых кластеров может существовать вместе без связывания их друг с другом.
Волокнистые кластеры 11 обладают очень высокой гибкостью и другими свойствами. Соответственно, в результате включения волокнистых кластеров 11 в впитывающий элемент, полученный в результате впитывающий элемент, согласно присущим ему свойствам, обладает очень высокой гибкостью и другими свойствами. В впитывающем элементе 10, согласно настоящему изобретению, в дополнение к включению волокнистых кластеров 11, волокнистые кластеры 11 перемешивают и связывают друг с другом или волокнистые кластеры 11 и впитывающие волокна 12F также перемешивают и связывают друг с другом. Соответственно, впитывающий элемент 10 отвечает даже лучше на внешнюю силу и, таким образом, обладает очень высокой гибкостью, очень высокой упругостью и очень высокой способностью к восстановлению после сжатия. Например, при введении впитывающего элемента 10 согласно настоящему изобретению в впитывающее изделие, впитывающее изделие может быть изогнуто под воздействием внешней силы (например, под давлением тела потребителя, носящего впитывающее изделие), действующей по различным направлениям, и впитывающее изделие, таким образом, хорошо прилегает к телу потребителя.
На фиг. 2 схематически показано деформированное состояние впитывающего элемента 10 при сжатии впитывающего элемента 10 внешней силой F. В впитывающем элементе 10, в котором волокнистые кластеры 11, являющиеся волокнистыми комками, и впитывающие волокна 12F, являющиеся волокнистыми комками, существуют вместе, где впитывающий элемент 10 вероятно пригоден к изгибу, особенно по границам BL (по пунктирным линиям, показанным на фиг. 2) между волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F, благодаря разнице в жесткости между волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F. Границы BL, которые функционируют как изгибаемые части при подвергании впитывающего элемента 10 деформированию, обычно присутствуют по всей области впитывающего элемента 10, и, таким образом, впитывающий элемент 10 может быть изогнут при воздействии любой внешней силы и может также быстро вернуться в его исходное состояние благодаря способности к восстановлению после сжатия волокнистых кластеров 11 при удалении внешней силы. Такие свойства деформации/способности к восстановлению впитывающего элемента 10 демонстрируются не только при сжатии впитывающего элемента 10, но также при скручивании впитывающего элемента 10. Например, при введении впитывающего элемента 10 в впитывающее изделие, например, гигиеническую прокладку, впитывающий элемент 10 обычно располагают между двумя бедрами потребителя, носящего впитывающее изделие. Соответственно, впитывающий элемент 10 может быть скручен вокруг воображаемой оси вращения, проходящей в направлении спереди-назад потребителя благодаря перемещению двух бедер при ходьбе потребителя. Даже в таком случае, так как впитывающий элемент 10 обладает хорошей способностью к деформации/способности к восстановлению, впитывающий элемент 10 может легко восстанавливаться из деформированного состояния в ответ на воздействие внешней силы, которая вызывает скручивание от двух бедер. Соответственно, впитывающее изделие маловероятно будет скручиваться, и, таким образом, может быть обеспечено хорошее прилегание к телу потребителя.
Как описано выше, в впитывающем элементе 10 волокнистые кластеры 11 перепутаны друг с другом или волокнистые кластеры 11 и впитывающие волокна 12F перепутаны друг с другом. При употреблении в данном описании, термин «перепутывание» и другие подобные термины, употребляемые для выражения того, что волокнистые кластеры 11 или подобные структуры перепутаны, охватывают следующие конфигурации: A и B.
Конфигурация A: волокнистые кластеры 11 или подобные структуры связаны друг с другом в результате перепутывания составляющих волокон 11F из волокнистых кластеров 11 друг с другом, скорее, чем в результате их сплавления друг с другом.
Конфигурация B: волокнистые кластеры 11 или подобные структуры не связанные друг с другом, когда впитывающий элемент 10 находится в натуральном состоянии (состоянии, в котором внешняя сила не приложена), но при приложении внешней силы к впитывающему элементу 10, волокнистые кластеры 11 или подобные структуры связываются друг с другом в результате перепутывания друг с другом составляющих их волокон 11F. При использовании в данном описании выражения «внешняя сила приложена к впитывающему элементу 10» означает, например, что состояние, в котором деформирующую силу прикладывают к впитывающему элементу 10 в впитывающем изделии, имеет место во время носки.
Как описано выше, в впитывающем элементе 10, некоторые волокнистые кластеры 11 связаны с другими волокнистыми кластерами 11 или впитывающими волокнами 12F посредством перепутывания, как в конфигурации A, а некоторые волокнистые кластеры 11 обладают способностью к перепутыванию с другими волокнистыми кластерами 11 или впитывающими волокнами 12F, как в конфигурации B. Такое связывание благодаря перепутыванию волокон является важной особенностью в дальнейшем эффективном проявлении вышеописанных благоприятных свойств впитывающего элемента 10. Однако впитывающий элемент 10 предпочтительно обладает видом «перепутывания» согласно конфигурации A, с точки зрения сохранения формы. Связанность благодаря перепутыванию волокон, создается только посредством перепутывания волокон, без связующего компонента или сплавления, и, таким образом, степень свободы перемещения отдельных перепутанных элементов (волокнистых кластеров 11 и впитывающих волокон 12F) является высокой по сравнению со связыванием благодаря «сплавлению волокон», как, например, раскрыто в Патентном документе 2. Соответственно, отдельные элементы могут перемещаться внутри диапазона, в котором сформированы комки из элементов, и могут поддерживать его целостность. Как описано выше, так как множество волокнистых кластеров 11, включенных в впитывающий элемент 10, относительно свободно связано друг с другом, или так как волокнистые кластеры 11 и впитывающие волокна 12F, включенные в впитывающий элемент 10, относительно свободно связаны, впитывающий элемент 10 обладает слабой способностью сохранения формы и может быть деформирован в ответ на приложение внешней силы. Соответственно, достигаются высокие уровни сохранения формы, упругость и способность к восстановлению после сжатия.
Однако, как в конфигурации B, не все связи, сформированные через посредство волокнистых кластеров 11 в впитывающем элементе 10, нуждаются в образовании их посредством «перепутывания», и, другие условия связи могут быть задействованы в части впитывающего элемента 10, включая соединение посредством использования связующего.
Принимая во внимание более надежное представление вышеописанных благоприятных эффектов впитывающего элемента 10, общее количество «волокнистых кластеров 11, связанных посредством перепутывания», которые соответствуют конфигурации A, и «волокнистых кластеров 11, обладающих способностью к перепутыванию», которые соответствуют конфигурации B, предпочтительно составляет 50% или более, более предпочтительно - 70% или более, и даже более предпочтительно - 80% или более, от общего количества волокнистых кластеров 11 в впитывающем элементе 10.
С той же точки зрения, количество волокнистых кластеров 11, обладающих структурой «перепутывания» согласно конфигурации A, предпочтительно составляет 70% или более и особенно предпочтительно - 80% или более, от общего количества волокнистых кластеров 11, содержащих части, связывающие их с другим волокнистым кластером 11 или впитывающими волокнами 12F.
Основная особенность впитывающего элемента 10 заключается во внешней форме волокнистых кластеров 11. На фиг. 3 показаны две типичные внешние формы волокнистых кластеров 11. Волокнистый кластер 11A, представленный на фиг. 3(a), имеет четырехугольную призматическую форму, более конкретно - форму прямоугольного параллелепипеда. Волокнистый кластер 11B, представленный на фиг. 3(b), имеет форму диска. Волокнистые кластеры 11A и 11B являются одинаковыми в том, что содержат две противоположные базовые поверхности (базовые плоскости) 111 и поверхность 112 тела (боковую поверхность тела), которой соединены две базовые поверхности 111. Базовые поверхности 111 и поверхность 112 тела являются (каждая) частью, по существу не содержащей неровностей, с точки зрения уровня, для оценки степени неровности поверхности изделия, сформированного в основном из этого типа волокна.
Волокнистый кластер 11A в форме прямоугольного параллелепипеда, представленный на фиг. 3(a), содержит шесть плоских лицевых поверхностей. Из шести лицевых поверхностей две противоположные лицевые поверхности, имеющие наибольшую площадь, соответствуют базовым поверхностям 111, а остальные четыре лицевые поверхности соответствуют поверхностям 112 тела. Базовые поверхности 111 и поверхности 112 тела пересекаются друг с другом, более конкретно, они расположены под прямым углом друг к другу.
Волокнистый кластер 11B дисковой формы, представленный на фиг. 3(b), содержит две противоположные плоские лицевые поверхности, каждая в форме круга на виде сверху, и изогнутую периферическую поверхность, соединяющую две плоские лицевые поверхности. Две плоские лицевые поверхности соответствуют базовым поверхностям 111, а периферическая поверхность соответствует поверхности 112 тела.
Волокнистые кластеры 11A и 11B также одинаковы в том, что поверхности 112 тела имеют четырехугольную форму, более конкретно - прямоугольную форму на виде сверху.
Множество волокнистых кластеров 11, содержащихся в впитывающем элементе 10, отличаются от фрагментов нетканого материала, раскрытых в Патентном документе 2, и от микроволокнистого полотна, раскрытого в Патентном документе 3, являющихся волокнистыми комками, имеющими неопределенную форму, тем, что каждый волокнистый кластер 11 является «волокнистым комком, имеющим определенную форму», которая содержит две противоположные базовые поверхности 111 и поверхность 112 тела, которой соединены две базовые поверхности 111, как в случае волокнистых кластеров 11A и 11B, представленных на фиг. 3. Другими словами, при рассмотрении волокнистого кластера 11, произвольно выбранного из волокнистых кластеров 11, содержащихся в впитывающем элементе 10 (при обозревании с использованием, например, электронного микроскопа), множество форм в перспективе получают, рассматривая один волокнистый кластер 11, так как форма в перспективе волокнистого кластера 11 изменяется в зависимости от угла зрения. Соответственно, каждый из множества волокнистых кластеров 11, содержащихся в впитывающем элементе 10, имеет особую форму в перспективе, которая содержит две противоположные базовые поверхности 111 и поверхность 112 тела, которой соединены две базовые поверхности 111, как одну из множества форм в перспективе. Множество фрагментов нетканого материала и микроволокнистого полотна, соответственно содержащихся в впитывающих элементах, раскрытых в Патентных документах 2 и 3, по существу не содержат «лицевых поверхностей» или «поверхностей», подобных базовым поверхностям 111 и поверхности 112 тела, или, другими словами, широких частей, и, таким образом, они имеют различные внешние формы и, таким образом, не имеют «определенной формы».
Как описано выше, когда множество волокнистых кластеров 11, содержащихся в впитывающем элементе 10, является (каждый) «волокнистым комком, имеющим определенную форму», определенную посредством базовых поверхностей 111, и одну или большее количеств поверхностей 112 тела, такие волокнистые кластеры 11 проявляют повышенную равномерность распределения в впитывающем элементе 10, по сравнению с волокнистыми комками, имеющими неопределенную форму, как раскрыто в Патентных документах 2 и 3. Соответственно, эффекты (эффекты улучшения гибкости, упругости, способности к восстановлению после сжатия и подобные свойства впитывающего элемента), ожидаемые к получению в результате включения волокнистых комков, например, волокнистых кластеров 11, в впитывающий элемент 10, проявляются стабильно. Также, особенно в случае использования волокнистого кластера 11А, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг. 3(a), внешняя поверхность состоит из шести лицевых поверхностей, т.е. из двух базовых поверхностей 111 и четырех поверхностей 112 тела. Соответственно, волокнистый кластер 11, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг. 3(a), может иметь относительно большее количество точек контакта с другими волокнистыми кластерами 11 или впитывающими волокнами 12F, чем волокнистый кластер 11B дисковой формы, состоящий из трех внешних поверхностей, как показано на фиг. 3(b), и, таким образом, первый обладает более высокой способностью к перепутыванию, которая может привести к повышенной способности сохранения формы и других свойств.
В волокнистом кластере 11 общая площадь двух базовых поверхностей 111 предпочтительно больше общей площади поверхности(ей) 112 тела(тел). Это означает, что в волокнистом кластере 11A в форме прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг. 3(a), сумма соответствующих площадей двух базовых поверхностей 111 больше суммы соответствующих площадей четырех поверхностей 112 тела, а в волокнистом кластере 11B дисковой формы, представленном на фиг. 3(b), сумма соответствующих площадей двух базовых поверхностей 111 больше площади поверхности 112 тела, являющейся периферической поверхностью волокнистого кластера 11B дисковой формы. В каждом из волокнистых кластеров 11A и 11B базовые поверхности 111 являются поверхностями, имеющими наибольшую площадь среди множества его поверхностей.
Волокнистый кластер 11, являющийся «волокнистым комком, имеющим определенную форму», определенную двумя базовыми поверхностями 111 и одной или большим количеством поверхностей 112 тела, которая(ые) пересекается(ются) с двумя базовыми поверхностями 111, может быть обеспечен посредством использования способа изготовления, отличающегося от обычных технологий. Предпочтительный способ изготовления волокнистого кластера 11 включает, как показано на фиг. 4, разрезание волокнистого листового материала 10bs (полотна, содержащего ту же самую композицию, что и волокнистый кластер 11, и большего волокнистого кластера 11) в качестве исходного материала, на отрезки определенных форм, с использованием режущих средств, например, резального устройства. Множество волокнистых кластеров 11, изготовленных этим способом, имеет однообразную определенную форму и размеры, по сравнению с теми, которые изготавливают согласно обычным технологиям, как раскрыто в Патентных документах 2 и 3. На фиг. 4 представлена диаграмма, иллюстрирующая способ изготовления волокнистых кластеров 11A в виде прямоугольных параллелепипедов, как изображено на фиг. 3(a), а пунктирными линиями, показанными на фиг. 4, указаны линии разрезов. Впитывающий элемент 10 содержит множество волокнистых кластеров 11 одинаковой формы и одинаковых размеров, полученных посредством разрезания волокнистого полотна на отрезки определенной формы таким способом. Как описано выше, в качестве волокнистого листового материала 10bs предпочтительно используют нетканый материал.
Волокнистые кластеры 11A в форме прямоугольных параллелепипедов, как изображено на фиг. 3(a), изготавливают посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs на отрезки, предварительно определенных размеров по длине в первом направлении D1 и втором направлении D2, которое пересекается (более конкретно: расположено под прямым углом к) с первым направлением D1, как показано на фиг. 4. Направления D1 и D2 (каждое) являются предварительно определенными направлениями в плоскости поверхности полотна 10bs, и полотно 10bs разрезают вдоль направления толщины Z, расположенного под прямым углом к направлению поверхности. Во множестве волокнистых кластеров 11A в форме прямоугольных параллелепипедов, полученных посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs на так называемые «кубики», таким способом, поверхности реза (т.е. поверхности вступившие в контакт с режущими средствами, например, резальным устройством при разрезании), обычно соответствуют поверхностям 112 тела, а неразрезанные поверхности (т.е. поверхности не вступившие в контакт с режущими средствами), соответствуют базовым поверхностям 111. Базовые поверхности 111 являются передней и задней поверхностями полотна 10bs (поверхностями, расположенными под прямым углом к направлению толщины Z), и, как описано выше, базовые поверхности 111 имеют наибольшую площадь среди множества поверхностей волокнистого кластера 11A.
Описание волокнистого кластера 11A, приведенное выше, может быть в основном приложено к волокнистому кластеру 11B дисковой формы, представленному на фиг. 3(b). Единственным существенным его отличием от волокнистого кластера 11A является рисунок разрезания волокнистого листового материала 10bs. Для получения волокнистых кластеров 11B посредством разрезания листового материала 10bs на отрезки определенных форм листового материала 10bs может быть разрезано на отрезки круглой формы согласно форме волокнистых кластеров 11B на виде сверху.
Также внешняя форма волокнистого кластера 11 не ограничена формами, представленными на фиг. 3, и базовые поверхности 111, и поверхности 112 тела могут быть неизогнутыми плоскими поверхностями, как поверхности 111 и 112, представленными на фиг. 3(a), или изогнутыми поверхностями, как поверхность 112 тела (периферическая поверхность волокнистого кластера 11B дисковой формы), представленная на фиг. 3(b). Базовые поверхности 111 и поверхность 112 тела могут иметь одинаковую форму и одинаковые размеры, а конкретно, например, внешняя форма волокнистого кластера 11A может иметь кубическую форму.
Как описано выше, два типа поверхностей (т.е. базовая поверхность 111 и поверхность 112 тела) волокнистого кластера 11 (11A или 11B) могут быть классифицированы как отрезанная поверхность (поверхность 112 тела), созданная посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs с использованием режущих средств, например, резального устройства, при изготовлении волокнистого кластера 11; и неотрезанная поверхность (базовая поверхность 111), являющаяся исходной поверхностью полотна 10bs, которая не вступала в контакт с режущими средствами. От того, является ли или нет поверхность отрезанной поверхностью, поверхность 112 тела, которая является отрезанной поверхностью, обладает особенностью, заключающейся в том, что количество концевых частей волокон на единицу площади больше, чем в базовой поверхности 111, являющейся неразрезанной поверхностью. При использовании в данном описании, термин «концевая часть волокна» относится к концу входящего в состав волокна 11F волокнистого кластера 11 в его продольном направлении. Обычно имеются концевые части волокон в базовой поверхности 111, являющейся неразрезанной поверхностью; однако, так как поверхность 112 тела является отрезанной поверхностью, созданной посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs, много концевых частей волокон является отрезанными концами составляющих волокон 11F, сформированных в результате разрезания, находится во всей поверхности 112 тела, или другими словами, количество концевых частей волокон на единицу площади больше, чем в базовой поверхности 111.
Концевые части волокон, присутствующие на каждой поверхности волокнистого кластера 11 (на базовых поверхностях 111 и поверхности 112 тела), пригодны для образования мест перепутывания между волокнистым кластером 11 и другими волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F, включенными в впитывающий элемент 10. Также, в общем, способность к перепутыванию может быть дополнительно повышена с увеличением количества концевых частей волокон на единицу площади, что приводит к усилению различных свойств впитывающего элемента 10, например, к сохранению формы. Как описано выше, количество концевых частей волокон на каждой поверхности волокнистого кластера 11 не одинаково, и количество концевых частей волокон на единицу площади может удовлетворять следующему количественному отношению: «поверхность 112 тела > базовой поверхности 111». Вследствие этого перепутывание волокнистого кластера 11 с другими волокнами (другими волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F) изменяется в зависимости от поверхности волокнистого кластера 11, и способность к перепутыванию поверхности 112 тела выше, чем способность к перепутыванию базовой поверхности 111. Конкретно, связывающая сила благодаря перепутыванию с другими волоками посредством поверхности 112 тела получается больше, чем связывающая сила, получающаяся благодаря перепутыванию с другими волокнами посредством базовой поверхности 111, и разница может иметь место между связывающей силой, получающейся благодаря перепутыванию с другими волокнами посредством базовой поверхности 111 и посредством поверхности 112 тела внутри одного волокнистого кластера 11.
Как описано выше, множество волокнистых кластеров 11, включенных в впитывающий элемент 10, перепутывается с другими волоками (другими волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F), находящимися на их периферии, под воздействием двух типов связывающих сил. При такой конфигурации впитывающий элемент 10 обладает обоими свойствами: отвечающей требованиям мягкостью и отвечающей требованиям прочностью (сохранению формы). При использовании впитывающего элемента 10, обладающего очень высокими свойствами, как описано выше, в качестве впитывающего элемента для впитывающего изделия согласно обычному способу, большой комфорт при носке может быть обеспечен для потребителя впитывающего изделия, и повреждение впитывающего элемента 10, неблагоприятно наносимое внешней силой, например, давлением тела потребителя впитывающего изделия, может быть эффективно предотвращено.
В частности, в волокнистом кластере 11 (11A или 11B), представленном на фиг. 3, общая площадь двух базовых поверхностей 111 больше общей площади поверхности 112 тела, как описано выше. Это означает, что общая площадь базовых поверхностей 111 больше, но они содержат относительно меньшее количество концевых частей волокон на единицу площади и, вследствие этого, обладают относительно более слабой способностью к перепутыванию с другими волоками, чем поверхности 112 тела, которые обладают противоположными свойствами. Соответственно, в волокнистом кластере 11 (11A или 11B), представленном на фиг. 3, перепутывание с другими периферическими волокнами (другими волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F) более вероятно может быть ограничено, по сравнению с волокнистым кластером, в котором концевые части волокон равномерно присутствуют по всей поверхности. Также, даже когда волокнистый кластер 11 перепутан с другим периферическими волокнами, волокнистый кластер 11 перепутан с другими периферическими волокнами с относительно более слабой связывающей силой. Вследствие этого, маловероятно, чтобы возникла большая масса, и, таким образом, очень высокая гибкость может быть придана впитывающему элементу 10.
В противоположность этому, фрагменты нетканого материала, раскрытые в Патентном документе 2, и микроволокнистое полотно, раскрытое в Патентном документе 3, изготавливали посредством разрезания волокнистого листового материала на отрезки неопределенных форм, используя резальную машину, например, режущий измельчитель, как описано выше. По этой причине они не являются волокнистыми кластерами в форме листовых маленьких кусочков, имеющих определенную форму с «поверхностями», подобными базовым поверхностям 111 и поверхности 112 тела. В дополнение к этому, во время изготовления волокнистых кластеров, внешнюю силу прикладывают ко всем волокнистым кластерам во время процесса резания. Соответственно, концевые части волокон, входящие в состав кластеров, располагаются беспорядочно во всех волокнистых кластерах, и, таким образом, вышеописанные благоприятные эффекты, обеспечиваемые посредством концевых частей волокон, проявляются не существенно.
1 -
2
1
2
1
2
1
2
Принимая во внимание достижение вышеописанных благоприятных эффектов, обеспечиваемых посредством концевых частей волокон, отношение N количество концевых частей волокон на единицу площади базовых поверхностей 111 (неразрезанных поверхностей), к N - количеству концевых частей волокон на единицу площади поверхности 112 тела (разрезанной поверхности), т.е. N/N предпочтительно составляет 0 или более, а более предпочтительно - 0,05 или более, и предпочтительно - 0,90 или менее, более предпочтительно - 0,60 или менее, обеспечивая, чтобы N < N. Более конкретно, N/N предпочтительно составляет 0 или более и 0,90 или менее, а более предпочтительно - 0,05 или более и 0,60 или менее.
1
2
2
2
2
Количество N концевых частей волокон на единицу площади базовых поверхностей 111 предпочтительно составляет 0 концевых частей волокон/мм или более, а более предпочтительно - 3 концевых части волокон/мм или более, и предпочтительно 8 концевых частей волокон/мм или менее, и более предпочтительно - 6 концевых частей волокон/мм или менее.
2
2
2
2
2
Количество N концевых частей волокон на единицу площади поверхности 112 тела предпочтительно составляет 5 концевых частей волокон/мм или более, а более предпочтительно - 8 концевых частей волокон/мм или более, и предпочтительно - 50 концевых частей волокон/мм или менее, а более предпочтительно - 40 концевых частей волокон/мм или менее.
Количество концевых частей волокон на единицу площади поверхности 112 тела и количество концевых частей волокон на единицу площади базовых поверхностей 111 определяют согласно следующему способу.
Способ определения количества концевых частей волокон на единицу площади в каждой поверхности волокнистого кластера
.
Образец волокносодержащего элемента (волокнистого кластера) как объекта, прикрепляют к столику для образцов, используя кусочек двухсторонней клейкой бумажной ленты (NICE TACK NW-15, доступной для приобретения у компании Nichiban Co., Ltd.). Затем образец подвергают нанесению покрытия из платины. Нанесение покрытия осуществляют, используя ионный напылительный аппарат E-1030 (название аппарата), доступной для приобретения у компании Hitachinaka Seiki Co., Ltd., для напыления в течение 120 секунд. Отрезанную поверхность (базовую поверхность или поверхность тела) образца обозревают, используя электронный микроскоп JCM-6000, доступной для приобретения у компании JEOL, со 100-кратным увеличением. На изображении, полученном при 100-кратном увеличении, определяют прямоугольный участок длиной 1,2 мм и шириной 0,6 мм в произвольно выбранном месте обозреваемой поверхности (базовой поверхности или поверхности тела), и угол зрения и другие условия регулируют таким образом, чтобы площадь прямоугольного участка составляла 90% или более полученного изображения. Затем подсчитывают количество концевых частей волокон, находящихся на прямоугольном участке. Однако в некоторых случаях на изображении, полученном при 100-кратном увеличении, обозреваемая поверхность волокнистого кластера может быть меньше 1,2 мм × 0,6 мм, и, таким образом, площадь прямоугольного участка может составлять менее 90% полученного изображения. В таких случаях увеличение настраивают на большую, чем 100-кратную, величину, а затем количество концевых частей волокон, находящихся на прямоугольном участке, подсчитывают на обозреваемой поверхности способом, описанным выше. При использовании в данном описании словосочетания «концевые части волокон», которые следует подсчитывать, оно относится к продольным концам волокон, входящих в состав волокнистого кластера, и если части, отличные от продольных концов (средние части в продольном направлении) составляющих волокон, выступают из обозреваемой поверхности, то средние части, расположенные в продольном направлении, не считают. Затем количество концевых частей волокон на единицу площади обозреваемой поверхности (базовой поверхности или поверхности тела) волокнистого кластера подсчитывают, используя следующее уравнение. В десяти волокнистых кластеров подсчитывают количество концевых частей волокон на единицу площади базовой поверхности и то же количество на единицу площади поверхности тела, тем же самым способом, как описано выше, и среднюю величину подсчитанных величин определяют как количество концевых частей волокон на единицу площади целевой поверхности.
2
2
Количество концевых частей волокон на единицу площади целевой поверхности (базовой поверхности или поверхности тела) волокнистого кластера (концевых частей волокон/мм) = количество концевых частей волокон на прямоугольном участке (1,2 × 0,6 мм)/ площадь прямоугольного участка (0,72 мм).
В случае, если базовая поверхность 111 волокнистого кластера 11 имеет прямоугольную форму на виде сверху, как волокнистый кластер 11A, представленный на фиг. 3(a), то каждая короткая сторона 111a прямоугольной формы предпочтительно меньшее или равна толщине впитывающего элемента 10, содержащего волокнистый кластер 11 (11A), для улучшения равномерности распределения волокнистых кластеров 11 в впитывающем элементе 10.
Отношение длины короткой стороны 111a к толщине впитывающего элемента 10 (наибольшее/ наименьшее) составляет предпочтительно 0,03 или более, а более предпочтительно - 0,08 или более, и предпочтительно - 1,0 или менее, и более предпочтительно 0,5 или менее.
Толщина впитывающего элемента 10 предпочтительно составляет 1 мм или более, более предпочтительно - 2 мм или более, и предпочтительно - 10 мм или менее, а более предпочтительно - 6 мм или менее. Толщину впитывающего элемента 10 измеряют, используя следующий способ.
Способ измерения толщины впитывающего элемента
2
2
Объект измерения (впитывающий элемент 10) обычно кладут на горизонтальную поверхность таким образом, чтобы в нем не было складок или короблений, а затем измеряют толщину объекта измерений под нагрузкой 5 сН/см. Конкретно, измерение толщины осуществляют, используя, например, толщиномер PEACOCK DIAL UPRIGHT GAUGES R5-C (доступный для приобретения у компании OZAKI MFG. CO. LTD.). В это время накладывают пластину (акриловую пластину толщиной около 5 мм), имеющую круглую или квадратную форму на виде сверху и такие размеры, чтобы создавалась нагрузка 5 сН/см на объект измерений между концом щупа толщиномера и вырезанным объектом измерения, а затем измеряют толщину. Измерение толщины осуществляют в десяти точках, вычисляют среднюю величину измеренных величин и ее принимают за толщину объекта измерения.
Размеры и другие параметры каждой части волокнистого кластера 11 (11A или 11B) предпочтительно устанавливают способом, описанным ниже. Размеры каждой части волокнистого кластера 11 могут быть измерены с использованием изображения, полученного на электронном микроскопе, или подобного изображения, полученного во время операции по идентификации внешней формы волокнистого кластера 11, описанной ниже.
В случае, если базовая поверхность 111 имеет прямоугольную форму на виде сверху, как показано на фиг. 3(a), то длина короткой стороны 111a, L1 предпочтительно составляет 0,1 мм или более, более предпочтительно - 0,3 мм или более, и даже более предпочтительно - 0,5 мм или более, и предпочтительно - 10,0 мм или менее, более предпочтительно - 6,0 мм или менее, и даже более предпочтительно - 5,0 мм или менее.
Длина длинной стороны 111b, L2 базовой поверхности 111 прямоугольной формы на виде сверху предпочтительно составляет 0,3 мм или более, более предпочтительно 1,0 мм или более, и даже более предпочтительно - 2,0 мм или более, и предпочтительно - 30,0 мм или менее, более предпочтительно - 15,0 мм или менее, и даже более предпочтительно - 10,0 мм или менее.
Если базовая поверхность 111 имеет наибольшую площадь среди множества поверхностей волокнистого кластера 11, как показано на фиг. 3, то длина длинной стороны 111b, L2 совпадает с максимальной общей длиной волокнистого кластера 11, и максимальная общая длина совпадает с диаметром базовой поверхности 111, имеющей круглую форму на виде сверху, волокнистого кластера 11B дисковой формы.
Отношение длины L1 короткой стороны 111a к длине L2 длинной стороны 111b (L1/L2) предпочтительно составляет 0,003 или более, более предпочтительно - 0,025 или более, а предпочтительно - 1,0 или менее, и более предпочтительно - 0,5 или менее. Согласно настоящему изобретению, форма базовой поверхности 111 на виде сверху не ограничена прямоугольной формой, как показано на фиг. 3(a), а может быть квадратной формой или, другими словами, отношение длины двух сторон, расположенных под прямым углом друг к другу (L1/L2), может составлять 1,0.
Толщина T волокнистого кластера 11 или, другими словами, длина T между двумя противоположными базовыми поверхностями 111, предпочтительно составляет 0,1 мм или более, более предпочтительно - 0,3 мм или более, а предпочтительно - 10,0 мм или менее, и более предпочтительно - 6,0 мм или менее.
2
Также предпочтительно, чтобы в впитывающем элементе 10 волокнистые кластеры 11 были распределены плотно и равномерно по всему впитывающему элементу 10, так как ответ на воздействие внешней силы вероятно является изотропным. С этой точки зрения, на спроецированных видах в двух направлениях впитывающего элемента 10, расположенных под прямым углом друг к другу, предпочтительно, чтобы были наложенные части из множества волокнистых кластеров 11 в произвольной единичной площади, составляющей 10 мм. Позицией 11Z на фиг. 1 и 2 указаны наложенные части множества волокнистых кластеров 11. При использовании в данном описании словосочетание «спроецированные виды в двух направлениях впитывающего элемента 10, расположенных под прямым углом друг к другу» обычно включат спроецированный вид в направлении толщины впитывающего элемента (или, другими словами, спроецированный вид при обозревании впитывающего элемента со стороны поверхности, обращенной к коже, или поверхности, не обращенной к коже потребителя, впитывающего элемента) и спроецированный вид в направлении, расположенном под прямым углом к направлению толщины (или, другими словами, спроецированный вид при обозревании впитывающего элемента с его боковой стороны).
На фиг. 5(a) представлено изображение волокнистого кластера согласно варианту осуществления настоящего изобретения, полученное на электронном микроскопе, а на фиг. 5(b) - диаграмма, схематически иллюстрирующая волокнистый кластер 11, выполненная согласно изображению, полученному на электронном микроскопе. Как показано на фиг. 5, множество волокнистых кластеров 11, включенных в впитывающий элемент 10, может (каждый) состоять из основной части 110 тела и выступающей части 113 волокна, содержащей волокно 11F, выступающее наружу из основной части 110 тела и обладающей плотностью волокна, меньшей плотности волокна основной части 110 тела (содержит малое количество волокон на единицу площади). Впитывающий элемент 10 может содержать волокнистые кластеры 11, не содержащие выступающих частей 113 волокон, или, другими словами, волокнистые кластеры 11, состоящие (каждый) из основной части 110 тела. Выступающая часть 113 волокна может содержать либо один тип концевой части волокна, присутствующего на базовой поверхности 111, либо концевую часть волокна на поверхности 112 тела волокнистого кластера 11, описанного выше, и один тип концевой части волокна, включенного в выступающую часть 113 волокна, выступающую наружу из соответствующей поверхности волокнистого кластера 11.
Как описано выше, основная часть 110 тела является частью, определенной двумя противоположными базовыми поверхностями 111 и поверхностью 112 тела, которой соединены две базовые поверхности 111. Основная часть 110 тела является существенной частью волокнистого кластера 11 и образует внешнюю форму волокнистого кластера 11 определенной формы. Различные свойства волокнистого кластера 11, например, высокая гибкость, упругость и способность к восстановлению после сжатия, существенно больше зависят от основной части 110 тела. С другой стороны, выступающая часть 113 волокна в основном вносит вклад в повышение перепутанности между множеством волокнистых кластеров 11 или перепутанности между волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F в впитывающем элементе 10, для обеспечения, таким образом, прямого воздействия на повышение сохранения формы впитывающего элемента 10, а также оказывает влияние на равномерное распределение волокнистых кластеров 11 в впитывающем элементе 10, чтобы таким образом опосредованно повышались благоприятные эффекты, обеспечиваемые посредством основной части 110 тела.
Основная часть 110 тела обладает более высокой плотностью волокна, или, другими словами, большим количеством волокон на единицу площади, чем количество волокон на единицу площади в выступающей части 113 волокна. Обычно также плотность волокна в самой основной части 110 тела является равномерной. Массовая доля основной части 110 тела относительно общей массы волокнистого кластера 11 обычно по меньшей мере составляет 40 масс.% или более, предпочтительно - 50 масс.% или более, более предпочтительно - 60 масс.% или более, и даже более предпочтительно - 85 масс.% или более. Основную часть 110 тела и выступающую часть 113 волокна можно отличить друг от друга посредством выполнения следующей операции идентификации внешней формы.
Операция идентификации внешней формы основной части 110 тела волокнистого кластера 11 в впитывающем элементе 10 может быть осуществлена посредством проверки «границ» между основной частью 110 тела и другими частями при фокусировании на разнице плотности волокна (разнице в количестве волокон на единицу площади), типе волокна, диаметре волокна и подобных параметрах между волокнистым кластером 11 и его периферическими частями. Основная часть 110 тела обладает более высокой плотностью волокна, чем выступающая часть 113 волокон, находящихся в окружающей области основной части 110 тела; и обычно синтетические волокна, являющиеся составляющими волокнами основной части 110 тела, отличаются от впитывающих волокон 12F (которые обычно являются целлюлозными волоками) с точки зрения их характеристик и/или размеров. Соответственно, даже в впитывающем элементе 10, в котором множество волокнистых кластеров 11 и впитывающих волокон 12F находится в смешанном состоянии, границы, описанные выше, могут быть легко подтверждены посредством фокусирования на указанной выше разнице. Границы, идентифицированные вышеописанным способом, соответствуют перифериям (сторонам) базовой поверхности 111 и поверхности 112 тела. Посредством такой операции проверки границ идентифицируют базовую поверхность 111 и поверхность 112 тела и, в конечном счете, идентифицируют основную часть 110 тела. Операция проверки границы может быть осуществлена посредством обозревания целевого объекта (впитывающего элемента 10) под множеством углов зрения, если это необходимо, используя электронный микроскоп. В частности, в случае, если волокнистые кластеры 11, включенные в впитывающий элемент 10, являются такими, в которых «общая площадь двух базовых поверхностей 111 больше общей площади поверхности 112 тела», как в случае с волокнистыми кластерами 11A и 11B, представленными на фиг. 3, особенно в случае, если базовые поверхности 111 обладают наибольшей площадью волокнистого кластера 11, то такие базовые поверхности 111, обладающие большей площадью, могут быть идентифицированы относительно легко, и, таким образом, операция идентификации внешней формы основной части 110 тела может быть осуществлена благополучно.
Как показано на фиг. 5, выступающая часть 113 волокна, сформирована из одного или большего количества составляющих волокон 11F из основной части 110 тела, выступающих наружу по меньшей мере из одной из базовых поверхностей 111 и поверхности 112 тела, которыми определена внешняя поверхность основной части 110 тела. На фиг. 5 показан волокнистый кластер 11, видимый на виде сверху со стороны базовой поверхности 111 (поверхности, обладающей наибольшей площадью среди множества поверхностей волокнистого кластера 11), и выступающая часть 113 волокна, сформированная из множества волокон 11F, выступающих из поверхности 112 тела, которая пересекаются с базовой поверхностью 111.
Не существует особых ограничений формы выступающей части 113 волокна. Выступающая часть 113 волокна может быть сформирована только из одного волокна 11F или может состоять из множества волокон 11F, например, выступающей части 113S волокнистого пучка, описанного ниже. Выступающая часть 113 волокна содержит также продольную концевую часть волокна 11F, выступающую от основной части 110 тела. Однако в дополнение или вместо такой концевой части волокна, выступающая часть 113 волокна может содержать часть, отличающуюся от продольных концов (срединная часть в продольном направлении) волокна 11F. Конкретно, в волокнистом кластере 11 часть, отличающаяся от обоих продольных концов (т.е. срединная часть в продольном направлении), составляющих волокон 11F, может выступать (выдаваться) в виде петли наружу из основной части 110 тела с обоих продольных концов волокна 11F, находящегося в основной части 110 тела. В этом случае выступающая часть 113 волокна содержит петлеобразную выступающую часть волокна 11F. Другими словами, среди выступающих частей 113 волокон, выступающие части 113 волокон, концы которых выведены наружу, представляют один тип концевой части волокна.
Как описано выше, основная функция выступающей части 113 волокна заключается в понуждении множества волокнистых кластеров 11, включенных в впитывающий элемент 10, к перепутыванию друг с другом, или понуждении волокнистых кластеров 11 и впитывающих волокон 12F к перепутыванию друг с другом. В общем, при увеличении длины выступания выступающей части 113 волокна из основной части 110 тела или при увеличении толщины выступающей части 113 волокна, или при увеличении количества выступающих частей 113 волокон в одном волокнистом кластере 11, связывание между объектами, перепутанными посредством выступающей части 113 волокна, усиливается, и, таким образом, перепутанные объекты маловероятно отделяются друг от друга. Соответственно, предварительно определенные эффекты согласно настоящему изобретению, проявляются более стабильно.
В случае, если волокнистый кластер 11 является волокнистым кластером, полученным посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs с приданием определенных форм, как показано на фиг. 4, то относительно большое количество выступающих частей 113 волокон, находится на поверхности 112 тела волокнистого кластера 11, являющейся отрезанной поверхностью; с другой стороны, на базовой поверхности 111, являющейся неразрезанной поверхностью, нет выступающих частей 113 волокон, или, если они есть, то количество выступающих частей 113 волокон меньше, чем на поверхности 112 тела. Таким образом, причина, по которой выступающие части 113 волокон концентрируются на поверхности 112 тела, являющейся отрезанной поверхностью, заключается в том, что большинство выступающих частей 113 волокон является «пухом», созданным посредством разрезания волокнистого листового материала. Конкретно, вдоль всей поверхности 112 тела, сформированной посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs, трется режущее средство, например, режущий инструмент, при разрезании волокнистого листового материала, и, таким образом, пух с большой вероятностью образуется из входящих в состав полотна 10bs волокон 11F, или, другими словами, пушение с большой вероятностью имеет место. С другой стороны, о базовую поверхность 111, являющуюся неразрезанной поверхностью, не трется режущее средство, и, таким образом, формирование пуха (т.е. выступающих частей 113 волокон) маловероятно.
Расстояние L1a (расстояние в первом направлении, см фиг. 4) и расстояние L2a (расстояние во втором направлении, см фиг. 4) линий разрезов при разрезании волокнистого листового материала 10bs предпочтительно составляет 0,3 мм или более, а более предпочтительно - 0,5 мм или более, и предпочтительно - 30,0 мм или менее, и более предпочтительно - 15,0 мм или менее, принимая во внимание содействие формированию выступающих частей 113 волокон, описанных выше, и обеспечение размеров, необходимых для волокнистого кластера 11, для проявления требуемого эффекта.
Как показано на фиг. 5, волокнистый кластер 11 содержит выступающую часть 113S волокнистого пучка, содержащего множество волокон 11F, и выступающую наружу из основной части 110 тела, более конкретно, - из поверхности 112 тела, как один тип выступающей части 113 волокна. По меньшей мере одна выступающая часть 113 волокна волокнистого кластера 11 может быть выступающей частью 113S волокнистого пучка. Выступающая часть 113S волокнистого пучка является скоплением множества волокон 11F, выступающих из поверхности 112 тела, и отличающаяся тем, что длина выступания из поверхности 112 тела больше длины выступающей части 113 волокна. Выступающая часть 113S волокнистого пучка может присутствовать на базовой поверхности 111; однако обычно, как показано на фиг. 5, выступающая часть 113S волокнистого пучка находится на поверхности 112 тела. Таким образом, нет выступающей части 113S волокнистого пучка на базовой поверхности 111, или, если она есть, то количество выступающих частей 113S волокнистого пучка на базовой поверхности 111 меньше, чем их находится на поверхности 112 тела. Причина этого является той же самой, что и причина того, что выступающие части 113 волокон находятся в основном на поверхности 112 тела, которая является отрезанной поверхностью, описанной выше.
Так как каждый волокнистый кластер 11 содержит выступающую часть 113S волокнистого пучка, описанную выше, которая является крупноразмерной выступающей частью 113 волокна, являющейся длинной и толстой, перепутывание между волокнистыми кластерами 11 или перепутывание между волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F дополнительно увеличивается. В результате этого эффект, согласно настоящему изобретению, обеспечивающийся благодаря наличию волокнистых кластеров 11, получается более стабильным. Выступающая часть 113S волокнистого пучка легко формируется посредством осуществления вышеописанной операции разрезания волокнистого листового материала 10bs в условиях, когда пух вероятно может быть образован (см фиг. 4).
Длина выступания выступающей части 113S волокнистого пучка от основной части 110 тела (т.е. от поверхности 112 тела (от отрезанной поверхности) предпочтительно составляет 0,2 мм или более, а более предпочтительно - 0,5 мм или более, и предпочтительно - 7,0 мм или менее, и более предпочтительно - 4,0 мм или менее. Длина выступания выступающей части 113S волокнистого пучка может быть измерена при выполнении операции идентификации внешней формы волокнистого кластера 11 (операции проверки границы), описанной выше. Конкретно, например, волокнистый кластер 11 кладут на прозрачный акриловый столик для образцов микроскопа, доступного для приобретения у компании Keyence Corporation (с 50-кратным увеличением), и прикрепляют к нему кусочком двухсторонней клейкой ленты, доступной для приобретения у компании 3M Company, и идентифицируют внешнюю форму волокнистого кластера 11, выполняя операцию идентификации внешней формы. После этого измеряют длину выступающей части волокна 11F, выступающей от внешней формы, и измеренную длину выступающей части определяют как длину выступания выступающей части 113S волокнистого пучка.
В выступающей части 113S волокнистого пучка предпочтительно множество составляющих волокон 11F термически сплавлено друг с другом. Такая термически сплавленная часть выступающей части 113S волокнистого пучка обычно обладает большей общей толщиной в направлении, расположенном под прямым углом к продольному направлению выступающей части 113S волокнистого пучка (где общая толщина соответствует диаметру в случае, когда поперечное сечение термически сплавленной части является круглым), в отличие от других частей (термически не сплавленных частей) выступающей части 113S волокнистого пучка. Так как выступающая часть 113S волокнистого пучка содержит такую термически сплавленную часть, которую можно также назвать «частью большого диаметра», прочность самой выступающей части 113S волокнистого пучка повышается, и в результате этого перепутывание между волокнистыми кластерами 11 посредством выступающей части 113S волокнистого пучка или перепутывание между волокнистыми кластерами 11 и впитывающими волокнами 12F посредством выступающей части 113S волокнистого пучка дополнительно повышается. Выступающая часть 113S волокнистого пучка, содержащая термически сплавленную часть, является благоприятной тем, что сама выступающая часть 113S волокнистого пучка обладает повышенной прочностью, сохранением формы и другими свойствами не только, когда она находится в сухом состоянии, но также, когда она находится в мокром состоянии, благодаря поглощению влаги. Таким образом, в случае, если впитывающий элемент 10 используют в впитывающем изделии, эффекты, обеспечиваемые благодаря присутствию волокнистых кластеров 11, описанных выше, могут быть проявлены стабильно благодаря благоприятным свойствам, описанным выше, не только, когда впитывающий элемент 10 находится в сухом состоянии, но также, когда впитывающий элемент 10 находится в мокром состоянии, благодаря поглощению жидкости, выделяемой человеком, например, мочи или менструальной крови потребителя. Выступающая часть 113S волокнистого пучка, содержащая термически сплавленную часть, может быть изготовлена посредством использования «волокнистого полотна, содержащего термически сплавленную часть составляющих волокон», как волокнистый листовой материал 10bs на этапе изготовления волокнистых кластеров 11 (другими словами, на этапе разрезания волокнистого листового материала 10bs для получения волокнистых кластеров 11), как показано на фиг. 4.
Составляющие части волокон 11F волокнистого кластера 11 содержат синтетические волокна. Синтетические волокна, используемые в качестве волокон 11F, предпочтительно являются невпитывающими синтетическими волокнами. Если составляющие часть волокон 11F волокнистого кластера 11 являются невпитывающими волокнами, то благоприятные эффекты (эффекты, связанные с улучшением сохранения формы, гибкости, упругости, восстановления после сжатия, износостойкости и подобных свойств), обеспечиваемые благодаря присутствию волокнистых кластеров 11, описанных выше, могут быть проявлены стабильно не только при нахождении впитывающего элемента 10 в сухом состоянии, но также при нахождении впитывающего элемента 10 в мокром состоянии благодаря поглощению влаги (жидкости, выделяемой человеком, например, мочи или менструальной крови). Количество синтетических волокон, использованных в качестве составляющей части волокон 11F волокнистого кластера 11, предпочтительно составляет 90 масс.% или более от общей массы волокнистого кластера 11, а наиболее предпочтительно - 100 масс.%, или, другими словами, наиболее предпочтительно, чтобы волокнистый кластер 11 состоял только из синтетических волокон. Благоприятные эффекты, обеспечиваемые благодаря присутствию волокнистых кластеров 11, описанных выше, более стабильно проявляются, особенно при использовании невпитывающих синтетических волокон в качестве составляющей части волокон 11F.
Специалистам в данной области техники легко понять, что термин «абсорбент», используемый в данном описании, означает способность материала к поглощению влаги, например, способность волокнистой массы к поглощению влаги. Аналогичным образом, специалистам в данной области техники также легко понять, что термопластичные волокна не являются абсорбентом. Уровень влагопоглощения волокон, например, синтетических волокон, может быть определен на основании количества содержащейся влаги, измеренного согласно следующему способу. Содержание влаги в впитывающих волокнах предпочтительно составляет 6,0% или более, а более предпочтительно - 10,0% или более. С другой стороны, содержание влаги в невпитывающих волокнах предпочтительно составляет менее 6,0%, а более предпочтительно - менее 4,0%. При содержании влаги менее 6,0%, определяют, что волокна не являются впитывающими волокнами. При содержании влаги 6,0% или более определяют, что волокна являются впитывающими волокнами.
Способ измерения содержания влаги
Содержание влаги вычисляли на основании способа испытаний на содержание влаги согласно JIS P8203 (JIS - Японский промышленный стандарт). Конкретно, волокнистый образец оставляли для вылеживания в лаборатории при температуре 40°C и относительной влажности (ОВ) 80% на 24 часа. Затем массу W (г) волокнистого образца до абсолютного высушивания взвешивали в лаборатории. После этого волокнистый образец оставляли в электрической сушилке (например, доступной для приобретения у компании Isuzu Seisakusho, Co., Ltd.) при температуре 105 ± 2°C на один час для абсолютного высушивания волокнистого образца. Затем в лаборатории в стандартных условиях: при температуре 20 ± 2°C и относительной влажности 65 ± 2%, волокнистый образец, завернутый в пластиковую обертку (Специальная обертка Saran - зарегистрированная торговая марка), доступную для приобретения у компании Asahi Kasei Corporation, укладывали в стеклянный десикатор (например, доступный для приобретения у компании Tech-Jam), содержавший Si силикагель (например, доступной для приобретения у компании Toyota Kako Co., Ltd.), и оставляли для вылеживания до тех пор, пока температура волокнистого образца достигнет температуры 20 ± 2°C. После этого измеряли постоянную массу W’ (г) волокнистого образца и определяли содержание влаги в волокнистом образце, используя следующее уравнение:
Содержание влаги (%) = (W-W’/W’) × 100.
Принимая во внимание достижение очень высоких эффектов в областях сохранения формы, гибкости, упругости, восстановления после сжатия, износостойкости и других свойств, независимо от того, находится ли впитывающий элемент 10 в сухом состоянии или в мокром состоянии, волокнистый кластер 11 предпочтительно должен обладать трехмерной структурой, в которой термопластичные волокна термически сплавлены друг с другом.
Для получения волокнистого кластера 11, в котором множество термически сплавленных частей трехмерно распределены, синтетические волокна, использованные в качестве составляющей части волокон 11F волокнистого кластера 11, предпочтительно содержат множество термопластичных волокон, а более предпочтительно волокнистый кластер 11 состоит из термопластичных волокон. Также если составляющая часть волокон 11F волокнистого кластера 11 содержит термопластичные волокна, то может быть получена вышеописанная предпочтительная форма выступающей части 113S волокнистого пучка, содержащая термически сплавляемую часть.
Для получения волокнистого кластера 11, в котором множество термически сплавленных частей трехмерно распределено, волокнистый листовой материал 10bs (см фиг. 4) может обладать той же самой конфигурацией. Волокнистый листовой материал 10bs, в котором множество термически сплавленных частей распределено трехмерно, может быть изготовлен посредством подвергания волокнистого полотна или нетканого материала, сформированных в основном из термопластичных волокон, тепловой обработке, например, обработке горячим воздухом.
Примеры невпитывающих синтетических полимеров (термопластичных полимеров), предпочтительно используемых в качестве материала составляющих волокон 11F волокнистого кластера 11, включают: полиолефины, например, полиэтилен и полипропилен; полиэфиры, например, полиэтилентерефталат; полиамиды, например, найлон 6 и найлон 66; полиакриловую кислоту, алкилполиметакрилат, поливинилхлорид и поливинилиденхлорид. Их можно использовать отдельно или в сочетании из двух или более полимеров. Волокно 11F может быть моноволокном, изготовленным из одного типа синтетического полимера (термопластичного полимера) или из смеси полимеров, в которой смешано два или более типов синтетических полимеров, или может быть композитным волокном. При использовании в данном описании композитное волокно относится к синтетическому волокну (термопластичному волокну), полученному посредством соединения и формования двух или более типов синтетических полимеров из различных компонентов с использованием фильеры; где композитное волокно, обладающее структурой, в которой множество компонентов сформовано непрерывно в продольном направлении волокна и связано друг с другом в едином волокне. Композитное волокно может быть в форме «оболочка-сердцевина» или в форме соприкасающихся волокон, и не существует особых ограничений формы композитного волокна.
В качестве впитывающего волокна 12F может быть использовано любое впитывающее волокно, обычно используемое в качестве материала для формирования впитывающего элемента, для использования в впитывающем изделии этого типа. Примеры содержат: натуральные волокна, включающие древесноволокнистую массу, например, волокнистую массу древесины хвойных пород и волокнистую массу древесины лиственных пород, и недревесноволокнистую массу, например, хлопковую волокнистую массу и волокнистую массу из пеньки; и модифицированные волокнистые массы, например, катионизированную волокнистую массу и мерсерезованную волокнистую массу. Эти волокна могут быть использованы отдельно или в сочетании из двух или более компонентов. Из общего перечня впитывающих волокон, впитывающее целлюлозное волокно особенно предпочтительно для использования.
В впитывающем элементе 10 нет особых ограничений на отношение масс волокнистых кластеров 11 и впитывающих волокон 12F, включенных в его состав, и отношение масс можно регулировать согласно требованиям в соответствии с конкретным применением впитывающего элемента 10, типом составляющей части волокон 11F волокнистого кластера 11, типом впитывающих волокон 12F и другими условиями. Однако, принимая во внимание надежное проявление эффектов согласно настоящему изобретению, отношение масс волокнистых кластеров 11 и впитывающих волокон 12F, включенных в состав кластера, предпочтительно составляет: волокнистые кластеры 11/впитывающие волокна 12F от 20/80 до 80/20, а более предпочтительно - от 40/60 до 60/40.
Массовое количество волокнистых кластеров 11, включенное в впитывающий элемент 10, предпочтительно составляет 20 масс.% или более, а более предпочтительно - 40 масс.% или более, и предпочтительно - 80 масс.% или менее, а более предпочтительно - 60 масс.% или менее от общей массы впитывающего элемента 10 в сухом состоянии.
Количество впитывающих волокон 12F, включенных в впитывающий элемент 10, предпочтительно составляет 20 масс.% или более, а более предпочтительно - 40 масс.% или более, и предпочтительно - 80 масс.% или менее, а более предпочтительно - 60 масс.% или менее, от общей массы впитывающего элемента 10 в сухом состоянии.
2
2
2
2
Вес основы волокнистого кластера 11 впитывающего элемента 10 предпочтительно составляет 32 г/м или более, более предпочтительно - 80 г/м или более, и предпочтительно - 640 г/м или менее, а более предпочтительно - 480 г/м или менее.
2
2
2
2
Вес основы впитывающих волокон 12F в впитывающем элементе 10 предпочтительно составляет 32 г/м или более, более предпочтительно - 80 г/м или более, и предпочтительно - 640 г/м или менее, а более предпочтительно - 480 г/м или менее.
Впитывающий элемент 10 может содержать компонент, отличный от волокнистых кластеров 11 или впитывающих волокон 12F. Компонент, отличный от волокнистого кластера 11 или впитывающего волокна 12F, может быть, например, впитывающим полимером. В качестве впитывающего полимера обычно используют впитывающий полимер в форме частиц или альтернативно может быть использован впитывающий полимер в форме волокон. В случае, если используют сверхвпитывающий полимер в форме частиц, то форма может быть любой: сферической, в виде кластера, в виде круглой кипы и неопределенной. Средний размер частиц впитывающего полимера предпочтительно составляет 10 мкм или более, и более предпочтительно - 100 мкм или более, и предпочтительно - 1000 мкм или менее, а более предпочтительно - 800 мкм или менее. В качестве впитывающего полимера могут быть обычно использованы полимер или сополимер акриловой кислоты или соль щелочного металла акриловой кислоты. Их примеры содержат полиакриловую кислоту и ее соли; и полиметакриловую кислоту и ее соли.
Количество впитывающего полимера, содержащегося в впитывающем элементе 10, предпочтительно составляет 5 масс.% или более, более предпочтительно - 10 масс.% или более, и предпочтительно - 60 масс.% или менее, а более предпочтительно - 40 масс.% или менее, от общей массы впитывающего элемента 10 в сухом состоянии.
2
2
2
2
Вес основы впитывающего полимера в впитывающем элементе 10 предпочтительно составляет 10 г/м или более, а более предпочтительно - 30 г/м или более, и предпочтительно - 100 г/м или менее, а более предпочтительно - 70 г/м или менее.
2
2
2
2
Вес основы впитывающего элемента 10 можно регулировать согласно требованиям в соответствии с конкретным применением впитывающего элемента 10. Например, при использовании впитывающего элемента 10 в качестве впитывающего элемента впитывающего изделия, например, одноразовой пеленки или гигиенической прокладки, вес основы впитывающего элемента 10 предпочтительно составляет 100 г/м или более, и более предпочтительно - 200 г/м или более, и предпочтительно - 800 г/м или менее, а более предпочтительно - 600 г/м или менее.
Впитывающий элемент 10 имеющий конфигурацию, описанную выше, обладает очень высокой гибкостью и очень высокой упругостью, он также обладает очень высокой способностью к восстановлению после сжатия, он может быстро деформироваться в ответ на внешнюю силу и может быстро вернуться в его исходное состояние после удаления внешней силы. Свойства впитывающего элемента, описанные выше, могут быть оценены посредством использования показателей рабочей нагрузки при сжатии (WC) и скорости восстановления после сжатия (RC) в качестве показателей измерения. Рабочая нагрузка при сжатии - это показатель измерения упругости впитывающего элемента. Чем больше величина WC, тем больше упругость. Скорость восстановления после сжатия - это показатель измерения, указывающий на степень восстановления после сжатия впитывающего элемента и последующего высвобождения от сжатия. Чем больше величина RC, тем больше способность к восстановлению после сжатия. Также при рассмотрении параметров поглощения жидкости и функции удерживания впитывающего элемента 10, величина WC и величина RC предпочтительно должны быть высокими не только, когда впитывающий элемент 10 находится в сухом состоянии, но также, когда впитывающий элемент 10 находится в мокром состоянии из-за поглощения жидкости, выделяемой человеком, или в подобных ситуациях. Для того, чтобы впитывающий элемент 10 обладал такими свойствами, когда он находится в мокром состоянии, эффективно использовать невпитывающие волокна, например, термопластичные волокна в качестве составляющей части волокон 11F волокнистого кластера 11, как это описано выше.
Способ измерения рабочей нагрузки сжатия (WC) и скорости восстановления после сжатия (RC)
Широко известно, что рабочая нагрузка сжатия (WC) и скорость восстановления после сжатия (RC) впитывающего элемента 10 могут быть представлены искомыми величинами, полученными с использованием СОК (СОК - Система оценки Кавабата), доступной для осуществления у компании Kato Tech Co., Ltd. (справочный документ: Стандартизация и анализ структуры оценки (Второе издание), написанной Sueo Kawabata, опубликованной 10 июля 1980 г.). Конкретно, рабочая нагрузка сжатия и скорость восстановления после сжатия могут быть измерены с использованием автоматической машины СОК-FB3 AUTO-A для испытаний на сжатие, доступной для приобретения у компании Kato Tech Co., Ltd.
Методика измерений
2
2
2
2
2
m
o
Берут образец, имеющий четырехугольную форму с размерами 195 мм × 68 мм на виде сверху (впитывающий элемент, не завернутый в оберточное полотно для заворачивания сердцевинной части; т.е. впитывающей сердцевинной части), и прикрепляются его к столику для испытаний машины для испытаний на сжатие. Затем образец сжимают между стальными пластинами, имеющими площадь 2 см и круглую плоскую лицевую поверхность. Скорость сжатия составляет 0,01 см/с, а максимальная нагрузка сжатия составляет 490,2 мН/см. В процессе восстановления также измерение осуществляют с той же скоростью. Рабочая нагрузка сжатия (WC) представлена следующим уравнением. В уравнении: T - толщина под нагрузкой 490,2 мН/см (4,9 кПа); T - толщина под нагрузкой 4,902 мН/см (49 Па); P - нагрузка во время измерения (мН/cm).
Также скорость восстановления после сжатия (RC) является отношением между рабочей нагрузкой сжатия (WC), когда образец был сжат, и рабочей нагрузкой сжатия (WC’) при восстановлении образца после сжатия из сжатого состояния в исходное состояние, и, вследствие этого представлена выражением [WC’/WC] × 100.
Уравнение 1
При ходьбе потребителя, носящего впитывающее изделие, в которое введен впитывающий элемент 10, выполненный так, как описано выше, впитывающий элемент 10 закручивается и деформируется в ответ на воздействие внешней силы, прикладываемой двумя бедрами потребителя, и также быстро возвращается в его исходное состояние при удалении внешней силы. Такие свойства впитывающего элемента могут быть оценены с учетом крутящего момента, как показателя измерения. Так как величина крутящего момента впитывающего изделия, измеренного с использованием следующей методики, является небольшой, то может быть определено, что впитывающий элемент может более легко закручиваться и деформироваться, и маловероятно, что будут образовываться складки даже при его введении в впитывающее изделие, и вследствие этого, при использовании впитывающего изделия может быть обеспечено хорошее прилегание. Также, по той же причине, касающейся величин WC и RC, которая описана выше, предпочтительно, чтобы впитывающий элемент 10 мог легко закручиваться и деформироваться независимо от того, находится ли впитывающий элемент 10 в сухом состоянии или в мокром состоянии.
Впитывающее изделие, содержащее впитывающий элемент 10 в сухом состоянии, обладает крутящим моментом, предпочтительно составляющим 0,20 мНм или более, а более предпочтительно - 0,30 мНм или более, и предпочтительно - 1,30 мНм или менее, а более предпочтительно - 0,80 мНм или менее.
Впитывающее изделие, содержащее впитывающий элемент 10 в мокром состоянии, обладает крутящим моментом, предпочтительно составляющим 0,20 мНм или более, и более предпочтительно - 0,30 мНм или более, а предпочтительно - 1,20 мНм или менее, и более предпочтительно - 0,80 мНм или менее.
Способ измерения крутящего момента
В качестве прибора для измерения используют тестер крутящего момента, показанный на фиг. 2 в стандарте JIS K 7244-2 (JIS - Японский промышленный стандарт). Однако при рассмотрении условий измерения, в частности, формы и размеров образца, форма и размеры образца, рекомендуемые в стандарте JIS K 7244-2, не подходят для данного случая, так как измерения в данном случае осуществляют, принимая, что впитывающий элемент нужно использовать в впитывающем изделии. Вместо этого используют форму и размеры образца, отвечающие требованиям для принятия условий использования впитывающего элемента в впитывающем изделии. Конкретно, в качестве образца (впитывающего элемента в сухом состоянии или в мокром состоянии), обеспечивают настил, состоящий из верхнего полотна и впитывающего элемента. Настил имеет размеры 120 мм × 70 мм и прямоугольную форму на виде сверху. В качестве настила можно, например, использовать настил из впитывающего элемента и элемента, располагаемого обращенной к коже потребителя стороной относительно впитывающего элемента, при носке впитывающего изделия, и такой настил можно отделить от доступного для приобретения впитывающего изделия. В случае, если дополнительный элемент (например, элемент, называемый «подложкой») обеспечен между впитывающим элементом и верхним полотном, то в качестве образца используют настил, содержащий дополнительный элемент. Для измерения толщина образца может быть произвольно выбранной, но предпочтительно она составляет от 1 мм до 10 мм. Образец закрепляют с его обоих продольных концов в верхнем и нижнем зажимах прибора для измерения. Образец скручивают посредством поворота обоих концов в противоположных направлениях на 5 градусов относительно продольного направления образца как оси вращения, и максимальную величину крутящего момента, приложенного к образцу, принимают за искомую величину. Во время измерения грузик весом 62 г используют в качестве балансовой нагрузки, как показано на фиг. 2 в стандарте JIS K 7244-2, и, таким образом, осуществляют измерение под натяжением силой 62 грамм-сила в продольном направлении образца. Расстояние между зажимами устанавливают равным 100 мм при отсутствии натяжения.
В это время обеспечивают «впитывающий элемент в сухом состоянии», являющийся образцом для измерения по вышеописанной методике измерения, оставляя настил в виде образца для измерения, для вылеживания в окружающей среде при температуре 23°C и относительной влажности 50% в течение 24 час. Обеспечивают «впитывающий элемент в мокром состоянии», являющийся образцом для измерения согласно вышеописанной методике измерения, следующим образом: настил в сухом состоянии укладывают горизонтально его стороной, где находится верхнее полотно (стороной, обращаемой к коже потребителя), обращенной вверх; на верхнее полотно накладывают акриловую пластину с цилиндром, содержащую отверстие для проливания жидкости диаметром 1 см в дне; 5,0 г дефибринированной лошадиной крови проливают через отверстие; и полученное в результате состояние поддерживают в течение одной минуты после проливания жидкости - дефибринированной лошадиной крови. Дефибринированная лошадиная кровь для проливания в настил, служащий образцом для измерения, является дефибринированной лошадиной кровью, доступной для приобретения у компании Nippon Bio-Test Laboratories Inc., и обладает регулируемой вязкостью 8 сантипуаз при температуре жидкости 25°C. Вязкость являетсяa вязкостью, измеряемой с использованием вискозиметра TVB-10M, доступного для приобретения у компании Toki Sangyo Co., Ltd, с ротором L/Adp (код ротора 19) при скорости вращения 30 об/мин. Также при измерении соответствующие части прибора для измерения до места на настиле, на которое проливают дефибринированную лошадиную кровь, и периферическую его часть накрывают куском пластиковой обертки (Специальная обертка Saran - зарегистрированная торговая марка), доступной для приобретения у компании Asahi Kasei Corporation, разрезанной до размера 4 см × 4 см, для предотвращения смачивания прибора для измерения.
Впитывающий элемент, согласно настоящему изобретению, предпочтительно используют в качестве элемента, входящего в состав изделия, для образования впитывающего изделия. При употреблении в данном описании термина «впитывающее изделие», этим термином широко охватывают изделия, используемые для поглощения жидкостей, выделяемых человеком (телом человека) (например: мочи, мягких фекалий, менструальной крови и пота), включающие так называемые одноразовые пеленки открытого типа с прикрепленной лентой, одноразовые пеленки типа штанишек, гигиенические прокладки, пары гигиенических штанишек и урологические прокладки. Впитывающий элемент, используемый в впитывающем изделии, обычно содержит сердцевинную часть, поглощающую жидкость, и полотно, проницаемое для жидкости, для оборачивания сердцевинной части, которым покрывают внешнюю поверхность впитывающей сердцевинной части. Впитывающий элемент, согласно настоящему изобретению, можно использовать в качестве впитывающей сердцевинной части. В качестве оберточного полотна сердцевинной части могут быть использованы: бумага, нетканый материал или подобные структуры. Впитывающий элемент 10 не обязательно содержит полотно для оборачивания сердцевинной части, и в этом случае впитывающая сердцевинная часть сама используется в качестве впитывающего элемента 10 в впитывающем изделии.
Впитывающее изделие, содержащее впитывающий элемент согласно настоящему изобретению, обычно содержит: проницаемое для жидкости верхнее полотно, которое можно вводить в контакт с кожей потребителя при носке впитывающего изделия; непроницаемое для жидкости или влагоотталкивающее заднее полотно и удерживающий жидкость впитывающий элемент, обеспеченный между верхним полотном и задним полотном. В качестве верхнего полотна можно использовать любые из различных типов нетканые материалы или пористые синтетические полимерные полотна. В качестве заднего полотна можно использовать синтетическую полимерную пленку, изготовленную из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида или подобного материала, или композитного материала из такой синтетической полимерной пленки и нетканого материала. Впитывающее изделие может дополнительно содержать различные типы элементов согласно конкретному применению впитывающего изделия. Такие элементы известны специалистам в данной области техники. Например, в случае если впитывающее изделие должно быть наложено на одноразовую пеленку или гигиеническую прокладку, то одно или большее количество паростойких защитных материалов может быть обеспечено с правой и левой стороны верхнего полотна.
Далее описан способ изготовления впитывающего элемента согласно настоящему изобретению со ссылками на чертежи, выполненные на основании способа изготовления впитывающего элемента 10, описанного выше. На фиг. 6 показана общая конфигурация аппарата 1 для изготовления (аппарата для настилания волокна) впитывающего элемента 10. Аппарат 1 для изготовления содержит вращаемый барабан 2, в котором сформирована аккумулирующая углубленная часть 22 во внешней периферической поверхности 2f барабана и труба 3, содержащая внутренний проточный канал 30 для транспортирования сырьевого материала впитывающего элемента 10 к внешней периферической поверхности 2f. Аппарат 1 для изготовления выполнен таким образом, чтобы сырьевой материал настилался в аккумулирующей углубленной части 22 при вращении вращаемого барабана 2 относительно оси вращения вдоль окружного направления 2Y барабана, где сырьевой материал транспортируется посредством потока воздуха (отсоса воздуха), создаваемого в проточном канале 30 посредством отсоса воздуха изнутри вращаемого барабана 2. Первый подающий механизм 4 и второй подающий механизм 5 соединены с трубой 3 как подающие механизмы для подачи сырьевого материала (волокнистого материала) впитывающего элемента 10. Под вращаемым барабаном 2 обеспечен конвейер 6 с системой отсоса воздуха, где конвейер 6 с системой отсоса воздуха предназначен для приема настилаемого волокнистого материала (настланного сырьевого материала), высвобожденного от аккумулирующей углубленной части 22, т.е. впитывающего элемента 10, и для транспортирования полученного впитывающего элемента 10 к последующему этапу. На стороне, противоположной трубе 3, по ширине вращаемого барабана 2, обеспечена прессующая лента 7 для прессования настеленного волокнистого материала в аккумулирующей углубленной части 22, где прессующую ленту 7 протягивают вдоль внешней периферической поверхности 2f вращаемого барабана 2. Прессующая лента 7 является бесконечной и воздухопроницаемой или воздухонепроницаемой лентой, огибающей вал 71 и вал 72, и протягиваемой благодаря вращению вращаемого барабана 2.
Вращаемый барабан 2 содержит основной корпус 20 цилиндрического барабана, являющегося металлическим жестким телом, и внешний периферический элемент 21, расположенный внахлест относительно внешней периферической части основного корпуса 20 барабана и обеспечивающий внешнюю периферическую поверхность 2f вращаемого барабана 2. Внешний периферический элемент 21 принимает движущую силу от источника энергии, например, двигателя, и вращается относительно горизонтальной оси вращения в направлении R1 вдоль окружного направления барабана. Однако основной корпус 20 барабана, обеспеченный с внутренней стороны внешнего периферического элемента 21, закреплен и, таким образом, не вращается. Два противоположных конца основного корпуса 20 барабана в направлении ширины барабана (каждый) герметически уплотнен боковой стенкой и уплотнительным элементом, например, войлоком (не показаны на чертежах).
Внешний периферический элемент 21 содержит воздухопроницаемую пористую пластину 23, составляющую донную часть аккумулирующей углубленной части 22 (т.е. поверхность для настилания волокна), и менее воздухопроницаемую или воздухонепроницаемую пластину 24 для формирования рисунка, которая составляет часть, отличную от поверхности для настилания волокна во внешней периферической поверхности 2f вращаемого барабана 2. В аппарате 1 для изготовления пластина 24 для формирования рисунка имеет кольцевую форму и проходит непрерывно по всей длине окружного направления 2Y барабана. Пара пластин 24 и 24 для формирования рисунка расположена на противоположных краевых частях в направлении оси вращения вращаемого барабана 2, и пористая пластина 23 обеспечена между парой пластин 24 и 24 для формирования рисунка.
Пористая пластина 23 является воздухопроницаемой пластиной, пропускающей поток воздуха, создаваемый посредством отсоса воздуха изнутри аппарата (внутренности вращаемого барабана 2) от наружной стороны аппарата (наружной стороны вращаемого барабана 2), благодаря чему на ней удерживается сырьевой материал, подаваемый воздушным потоком, без предоставления возможности прохода сырьевого материала сквозь нее, но предоставления возможности прохода только воздуха сквозь нее. Множество отверстий для отсоса воздуха, проходящих сквозь пористую пластину 23 в направлении толщины, сформировано по всей пористой пластине 23, и отверстия для отсоса воздуха функционируют как отверстия, предоставляющие возможность прохода воздушного потока сквозь нее, при проходе аккумулирующей углубленной части 22 поверх пространства, где внутри вращаемого барабана 2 поддерживается отрицательное давление. В качестве пористой пластины 23 можно использовать, например, сетчатую пластину, изготовленную из металла или полимера, или металла или полимерной пластины, в которой сформировано множество пор посредством травления или штамповки, или подобным способом. В качестве пластины 24 для формирования рисунка можно было использовать, например, металлическую пластину, изготовленную из нержавеющей стали или алюминия, полимерную пластину или подобную структуру.
Как показано на фиг. 6, внутреннее пространство основного корпуса 20 барабана разделено на множество пространств A, B и C в окружном направлении 2Y барабана. Механизм понижения давления (не показан), посредством которого понижают внутреннее давление, соединен с основным корпусом 20 барабана. Механизм понижения давления содержит трубу для отвода воздуха (не показана), соединенную с боковой стенкой (не показана) основного корпуса 20 барабана, и вентилятор для отвода воздуха (не показан), соединенный с трубой для отвода воздуха. Множество пространств A, B и C в основном корпусе 20 барабана независимы друг от друга, и отрицательное давление (силы отсос) во множестве пространств можно независимо регулировать посредством механизма понижения давления.
Во вращаемом барабане 2 предварительно определенная площадь в окружном направлении 2Y барабана (конкретно, в пространстве A, внешняя периферическая часть которого накрыта трубой 3), представляет собой зону настилания волокна, в которой волокно как сырьевой материал может настилаться благодаря отсосу воздуха с внутренней ее стороны. При вращении внешнего периферического элемента 21 относительно оси вращения и поддержании отрицательного давления в пространстве A, отрицательное давление в пространстве A действует на нижнюю часть (пористую пластину 23) аккумулирующей углубленной части 22, таким образом просасывая воздух сквозь множество отверстий для отсоса воздуха, сформированных в нижней части, тогда как аккумулирующая углубленная часть 22, сформированная во внешнем периферическом элементе 21, проходит поверх пространства A. В результате прососа воздуха сквозь отверстия для отсоса воздуха, сырьевой материал, транспортируемый по каналу 32 подачи трубы 3, направляется к аккумулирующей углубленной части 22 и настилается на нижней части аккумулирующей углубленной части 22. С другой стороны, давление в пространстве B вращаемого барабана 2 обычно устанавливают на уровне отрицательного давления, меньшего, чем в пространства A, или на уровне нулевого давления (атмосферного давления), а давление в пространстве C устанавливают на уровне нулевого давления или положительного давления, так как пространство C является областью, содержащей зону для передачи настланного волокнистого материала в аккумулирующей углубленной части 22 и передней, и задней ее зонах.
Конвейер 6 с системой отсоса воздуха содержит бесконечную воздухопроницаемую ленту 63, огибающую ведущий вал 61 и ведомый вал 62, и камеру отсоса 64, расположенную в зоне, противоположной области, где воздухопроницаемая лента 63 находится между пространством C вращаемого барабана 2 и камерой отсоса 64. Оберточное полотно 10W для оборачивания сердцевинной части подают на воздухопроницаемую ленту 63, и настланный волокнистый материал, используемый в качестве впитывающего элемента 10, высвобожденный от аккумулирующей углубленной части 22, передают на оберточное полотно 10W для оборачивания сердцевинной части.
Как показано на фиг. 6, труба 3 проходит непрерывно поверх вращаемого барабана 2 от первого подающего механизма 4, и содержит верхнее по потоку отверстие и нижнее по потоку отверстие (боковое отверстие вращаемого барабана 2) в направлении подачи сырьевого материала. Проточный канал 30 для транспортирования сырьевого материала проходит между верхним по потоку отверстием и нижним по потоку отверстием. Труба 31 для распыления, для подачи частиц впитывающего полимера в проточный канал 30 обеспечен в верхней пластине трубы 3. В случае, когда частицы впитывающего полимера должны содержаться в впитывающем элементе 10, используют трубу 31 для распыления полимера.
Описанный выше впитывающий элемент 10 содержит два типа волокнистого материала, т.е. волокнистые кластеры 11 и впитывающие волокна 12F. Соответственно, аппарат 1 для изготовления содержит первый подающий механизм 4 (аппарат для изготовления, для впитывающих волокон), посредством которого подают впитывающие волокна 12F в трубу 3, и второй подающий механизм 5 (аппарат для изготовления волокнистых кластеров), посредством которого подают волокнистые кластеры 11 в трубу 3, в виде механизма для подачи волокнистого материала.
Первый подающий механизм 4 расположен около отверстия, с противоположной стороны от трубы 3 относительно вращаемого барабана 2. Первый подающий механизм 4 имеет ту же самую конфигурацию, что и механизм для подачи волокнистого материала аппарата для настилания волокна, для этого типа волокнистой массы или подобного волокна, и содержит дефибриллирующую машину 40 для дефибриллирования волокнистого листового материала 10as в виде полос, в котором аккумулировано множество впитывающих волокон 12F.
На фиг. 7 схематически, в увеличенном масштабе, показан вид второго подающего механизма 5. Второй подающий механизм 5 является аппаратом для изготовления и подачи волокнистых кластеров 11 в форме прямоугольных параллелепипедов, например, волокнистого кластера 11A, представленного на фиг. 3(a), и на аппарате осуществляют этап разрезания в виде полос волокнистого листового материала 10bs, изготовленного из составляющих волокон 11F для волокнистого кластера 11 предварительно определенных размеров в двух направлениях (в первом направлении - D1 и втором направлении D2), пересекающихся друг с другом , как показано на фиг. 4. Второй подающий механизм 5 содержит первый режущий вал 53 для разрезания материала, подлежащего разрезанию (волокнистого листового материала 10bs), в первом направлении D1; второй режущий вал 54 для разрезания материала, подлежащего разрезанию, во втором направлении D2; и приемный вал 55, обеспеченный между двумя валами 53 и 54. Три вала 53, 54 и 55 выполнены с возможностью вращения в противоположных направлениях друг относительно друга, где их внешние периферические поверхности обращены друг к другу, тогда как их оси вращения расположены параллельно. Режущие лезвия 51 и 52 обеспечены соответственно, на внешних периферических поверхностях валов 53 и 54 резального устройства, тогда как на внешней периферической поверхности приемного вала 55 нет режущих лезвий. Таким образом, внешняя периферическая поверхность приемного вала 55 является гладкой. Вблизи внешней периферической поверхности приемного вала 55 расположены: направляющий вал 56, первый режущий вал 53, направляющий вал 57 и второй режущий вал 54 в этом порядке от верхней по потоку стороны в направлении вращения.
«Первое направление D1», являющееся одним из направлений разрезания волокнистого листового материала 10bs, соответствует направлению транспортирования MD (machine direction - направление обработки - направление транспортирования продукта в машине. - Прим. переводчика) волокнистого листового материала 10bs во втором подающем механизме 5, и угол, образованный между первым направлением D1 и направлением MD транспортирования, составляет менее 45 градусов. В варианте осуществления, показанном на диаграмме, первое направление D1 и направление MD транспортирования совпадают друг с другом, а угол, образованный между первым направлением D1 и направлением MD транспортирования равен нулю.
Аналогичным образом, «второе направление D2», являющееся другим одним из направлений разрезания волокнистого листового материала 10bs, соответствует направлению, пересекающему первое направление D1. В варианте осуществления, показанном на диаграмме, первое направление D1 (направление MD транспортирования) и второе направление D2 расположены под прямым углом друг к другу, и угол, образованный между направлениями D1 и D2 равен 90 градусам.
Также направление, обозначенное позицией CD (CD - Cross direction - поперечное направление материала - машины. - Прм. переводчика) на фиг. 6, является направлением, расположенным под прямым углом к направлению транспортирования MD, и оно параллельно оси вращения вращаемого барабана 2 и осям различных валов аппарата 1 для изготовления. В варианте осуществления, показанном на диаграмме, направление CD совпадает с направлением ширины (направлением, расположенным под прямым углом к продольному направлению) впитывающего элемента 10, являющегося настланным волокнистым материалом в продольном направлении в виде полосы, как и волокнистые полотна материалов 10as и 10bs, каждый в виде продольной полосы.
Как показано на фиг. 6 и 7, на внешней периферической поверхности первого режущего вала 53 обеспечено множество режущих лезвий 51, расположенных в окружном направлении вала 53 (в первом направлении D1), с предварительно определенным интервалом в осевом направлении вращения вала 53, т.е. в направлении CD (втором направлении D2).
На внешней периферической поверхности второго режущего вала 54 расположено множество режущих лезвий 52 в направлении оси вращения вала 54, т.е. в направлении CD (во втором направлении D2), с предварительно определенным интервалом в окружном направлении вала 54, т.е. в направлении транспортирования MD (в первом направлении D1).
Способ изготовления впитывающего элемента 10 с использованием аппарата 1 для изготовления, выполненного так, как описано выше, является в основном известным способом изготовления впитывающего элемента с использованием аппарата для настилания волокна, имеющего сходную конфигурацию. Конкретно, как показано на фиг. 6, настланный волокнистый материал получают следующим способом: впитывающие волокна 12F, полученные посредством дефибриллирования волокнистого листового материала 10 при транспортировании волокна от первого подающего механизма 4 к вращаемому барабану 2 с использованием потока воздуха (отсоса воздуха), создаваемого в проточном канале 30 трубы 3 посредством отсоса воздуха изнутри вращаемого барабана 2, при вращении вращаемого барабана 2 в направлении R1 относительно оси вращения вдоль окружного направления 2Y барабана, и волокна таким образом настилают в аккумулирующей углубленной части 22 в области, где обеспечено пространство A. Настланный волокнистый материал является впитывающим элементом 10. Впитывающий элемент 10 в аккумулирующей углубленной части 22 проходит через область, где обеспечено пространство A (часть внешней периферической поверхности 2f вращаемого барабана 2, накрытая трубой 3) при вращении внешнего периферического элемента 21, где впитывающий элемент 10 прессуют прессующей лентой 7 при подаче впитывающего элемента 10 к области, где обеспечено пространство B, и транспортируют, приближая его к конвейеру 6 с системой отсоса. После этого впитывающий элемент 10 освобождают от аккумулирующей углубленной части 22 для передачи на оберточное полотно 10W для оборачивания сердцевинной части, подаваемое на конвейер 6 с системой отсоса, и впитывающий элемент 10 затем накрывают оберточным полотном 10W для сердцевинной части.
Способ изготовления впитывающего элемента 10 отличается тем, что дополнительно включает, помимо базовых этапов, описанных выше, этап изготовления и подачи волокнистых кластеров 11 во второй подающий механизм 5. Конкретно, как показано на фиг. 6 и 7, основной особенностью способа изготовления впитывающего элемента 10 является то, что он включает: этап разрезания волокнистого листового материала 10bs в виде полосы, в котором множество волокон 11F аккумулировано в первом направлении D1 (направлении транспортирования MD), проходящем вдоль продольного направления волокнистого листового материала 10bs таким образом, чтобы получалось множество узких полотен 10bt в виде полос, а затем разрезают каждое из множества узких полотен 10bt во втором направлении D2 (направлении CD), пересекающемся с первым направлением D1 (расположенным под прямым углом к первому направлению D1 в варианте осуществления, показанном на диаграмме) таким образом, чтобы формировались волокнистые кластеры 11; и этап смешивания полученных таким образом волокнистых кластеров 11 с впитывающими волокнами, 12F обеспечиваемыми раздельно.
Во втором подающем механизме 5 волокнистый листовой материала 10bs в виде полосы сначала разрезают в первом направлении D1, являющимся продольным направлением полотна 10bs и также являющимся направлением транспортирования MD между первым режущим валом 53 и приемным валом 55, таким образом, чтобы изготавливать множество узких полотен 10bt, проходящих в направлен D1, и множество узких полотен 10bt в виде полос, затем разрезают во втором направлении D2, являющимся направлением ширины (направлением CD), расположенным под прямым углом к продольному направлению узких полотен 10bt, между приемным валом 55 и вторым режущим валом 54 (этап разрезания). Посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs в виде полос последовательно в первом направлении D1 и во втором направлении D2, расположенном под прямым углом к первому направлению D1 таким образом, волокнистый листовой материал 10bs, разрезают на так называемые «кубики», как показано на фиг. 4, и таким образом получают множество волокнистых кластеров 11. Внешняя форма основной части 110 тела каждого из множества волокнистых кластеров 11, изготовленных вышеописанным способом, имеет форму прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг. 3(a).
Множество волокнистых кластеров 11, изготовленных посредством разрезания волокнистого листового материала 10bs, подают к проточному каналу 30 трубы 3 посредством отсасывающего сопла 58, и смешивают с впитывающими волокнами 12F, рассеиваемыми в проточном канале 30 с помощью первого подающего механизма 4, к вращаемому барабану 2, и настилаемыми в аккумулирующей углубленной части 22 вместе с впитывающими волокнами 12F (этап смешивания). Отсасывающее сопло 58 содержит отверстие на каждом из двух противоположных продольных его концов. Отверстие 581, являющееся одним из отверстий, расположено вблизи места, у которого второй режущий вал 54 и приемный вал 55 расположены наиболее близко друг к другу, и отсасывающее сопло 58 сообщено с проточным каналом 30 трубы 3 посредством другого отверстия (не показано). Множество волокнистых кластеров 11, изготовленных между вторым режущим валом 54 и приемным валом 55, засасывается в отсасывающее сопло 58 через отверстие 581 и подается в трубу 3. В аппарате 1 для изготовления соединение отсасывающего сопла 58 с трубой 3 расположено между вращаемым барабаном 2 и первым подающим механизмом 4 и ближе к вращаемому барабану 2 относительно трубы 31 для распыления полимера, как показано на фиг. 6.
Выше настоящее изобретение было описано со ссылками на вариант осуществления согласно настоящему изобретению. Однако настоящее изобретение не ограничено им, и может быть модифицировано согласно требованиям.
Например, в впитывающем элементе, согласно настоящему изобретению, волокнистые кластеры не обязательно должны быть распределены равномерно во всем впитывающем элементе, а могут быть распределены неравномерно. Впитывающий элемент в приведенном в качестве примера варианте осуществления, в котором волокнистые кластеры распределены неравномерно, может быть впитывающим элементом, содержащим настланную структуру, состоящую из слоя, содержащего в основном волокнистые кластеры, и слоя, содержащего в основном впитывающие волокна.
Также все волокнистые кластеры (комки из синтетических волокон) в впитывающем элементе согласно настоящему изобретению не обязательно являются волокнистыми комками, имеющими определенную форму, подобную волокнистым кластерам 11. Очень маленькое количество волокнистых комков, имеющих неопределенную форму, может содержаться в дополнение к волокнистым комкам, имеющим определенную форму, без отступления от сущности настоящего изобретения. По отношению к варианту осуществления настоящего изобретения также раскрыты следующие дополнительные утверждения.
1. Впитывающий элемент, содержащий:
множество волокнистых кластеров, содержащих синтетические волокна; и
множество впитывающих волокон;
где волокнистые кластеры перепутаны друг с другом или волокнистые кластеры и впитывающие волокна перепутаны;
каждый из волокнистых кластеров содержит две противоположные базовые поверхности и поверхность тела, которой соединены две базовые поверхности; и
количество концевых частей волокон на единицу площади поверхности тела больше количества концевых частей волокон на единицу площади каждой из базовых поверхностей.
2. Впитывающий элемент по п. 1,
у которого общая площадь двух базовых поверхностей больше общей площади поверхности тела.
3. Впитывающий элемент по п. 1 или 2,
в котором каждый из волокнистых кластеров содержит выступающую часть волокнистого пучка, выступающую наружу из поверхности тела и содержащую множество волокон.
4. Впитывающий элемент согласно параграфу 3,
в котором выступающая часть волокнистого пучка содержит термически сплавленную часть, в которой множество волокон термически сплавлены друг с другом.
5. Впитывающий элемент согласно параграфу 3 или 4,
в котором каждый из волокнистых кластеров содержит основную часть тела, определенную базовыми поверхностями и поверхностью тела, и
длина выступания выступающей части волокнистого пучка от основной части тела, предпочтительно длина выступания выступающей части волокнистого пучка от поверхности тела составляет 0,2 мм или более и 7 мм или менее, предпочтительно - 0,5 мм или более и 4 мм или менее.
6. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-5,
в котором внешняя форма каждого из волокнистых кластеров имеет форму прямоугольного параллелепипеда или форму диска.
7. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-6,
в котором каждая из базовых поверхностей имеет прямоугольную форму на виде сверху и короткая сторона прямоугольника меньше толщины впитывающего элемента.
8. Впитывающий элемент согласно параграфу 7,
в котором отношение длины короткой стороны каждой из базовых поверхностей к толщине впитывающего элемента, (наибольшее/наименьшее) составляет от 0,08 или более до 0,5 или менее.
9. Впитывающий элемент согласно параграфу 7 или 8,
у которого длина короткой стороны каждой из базовых поверхностей составляет от 0,3 мм или более до 10,0 мм или менее, предпочтительно - от 0,5 мм или более до 6,0 мм или менее.
10. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 7-9,
у которого длина длинной сторон каждой из базовых поверхностей составляет от 0,3 мм или более до 30,0 мм или менее, предпочтительно - от 2,0 мм или более до 15,0 мм или менее.
11. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-10,
2
где, в спроецированных видах в двух направлениях впитывающего элемента, расположенных под прямым углом друг к другу, имеются наложенные части множества волокнистых кластеров в произвольной единичной площади, составляющей 10 мм.
12. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-11,
в котором каждый из волокнистых кластеров содержит множество термопластичных волокон (синтетических волокон) и имеет трехмерную структуру, в которой множество термопластичных волокон термически сплавлено друг с другом.
13. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-12,
в котором отношение масс волокнистых кластеров и впитывающих волокон, включенных в его состав (наибольшее/наименьшее) составляет от 20/80 до 80/20.
14. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-13,
в котором некоторые волокнистые кластеры связаны с другими волокнистыми кластерами или впитывающими волокнами посредством перепутывания, и некоторые волокнистые кластеры обладают способностью к перепутыванию с другими волокнистыми кластерами или впитывающими волокнами.
15. Впитывающий элемент согласно параграфу 14,
в котором общее количество волокнистых кластеров, связанных посредством перепутывания, и волокнистых кластеров, обладающих способностью к перепутыванию, составляет предпочтительно 50% или более, более предпочтительно - 70% или более, даже более предпочтительно - 80% или более, от общего количества волокнистых кластеров в впитывающем элементе.
16. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-15,
в котором количество волокнистых кластеров, обладающих частями для связывания с другими волокнистыми кластерами или впитывающими волокнами посредством перепутывания волокон, составляет предпочтительно 70% или более, более предпочтительно - 80% или более, от общего количества волокнистых кластеров, обладающих частями для связывания с другими волокнистыми кластерами или впитывающими волокнами.
17. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-16,
в котором волокнистые кластеры получены из нетканого материала.
18. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-17,
1
2
1
2
в котором отношение (N/N) количества N концевых частей волокон на единицу площади на базовых поверхностях к количеству N концевых частей волокон на единицу площади поверхности тела составляет 0 или более и 0,90 или менее, предпочтительно - 0,05 или более и 0,60 или менее.
19. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-18,
2
2
2
2
в котором количество концевых частей волокон на единицу площади на базовых поверхностях составляет 0 концевых частей волокон/мм или более и 8 концевых частей волокон/мм или менее, предпочтительно - 3 концевых части волокон/мм или более и 6 концевых частей волокон/мм или менее.
20. Впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-19,
2
2
2
2
в котором количество концевых частей волокон на единице площади поверхности тела составляет 5 концевых частей волокон/мм или более и 50 концевых частей волокон/мм или менее, предпочтительно - 8 концевых частей волокон/мм или более, а более предпочтительно - 40 концевых частей волокон/мм или менее.
21. Впитывающий элемент, содержащий:
множество волокнистых кластеров, содержащих синтетические волокна; и
множество впитывающих волокон,
в котором волокнистые кластеры перепутаны друг с другом или перепутаны с волокнистыми кластерами и впитывающими волокнами,
где каждый из волокнистых кластеров содержит две противоположные базовые поверхности и поверхность тела, которой соединены две базовые поверхности, и
каждый из волокнистых кластеров содержит выступающую часть волокнистого пучка, выступающую наружу из поверхности тела и содержащую множество волокон.
22. Впитывающий элемент согласно параграфу 21,
у которого общая площадь двух базовых поверхностей больше общей площади поверхности тела.
23. Впитывающее изделие, содержащее впитывающий элемент согласно любому одному из параграфов 1-22.
24. Впитывающее изделие согласно параграфу 23,
где впитывающее изделие в сухом состоянии обладает крутящим моментом, составляющим 0,20 мНм или более и 1,30 мНм или менее, предпочтительно - 0,30 мНм или более и 0,80 мНм или менее.
25. Впитывающее изделие согласно параграфу 23 или 24,
где впитывающее изделие в мокром состоянии обладает крутящим моментом, составляющим 0,20 мНм или более и 1,20 мНм или менее, предпочтительно - 0,30 мНм или более и 0,80 мНм или менее.
Примеры
Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылками на примеры, но настоящее изобретение не ограничено ими.
Примеры 1-4
2
2
2
Впитывающие элементы изготавливали согласно способу изготовления, описанному выше, с использованием аппарата для изготовления впитывающих элементов, имевшего ту же самую конфигурацию, что и аппарат 1 для изготовления, представленный на фиг. 6. В качестве волокнистого листового материала для получения волокнистых кластеров, использовали воздухопроницаемый нетканый материал, содержавший, в качестве входящих в его состав волокон, гидрофобное термопластичное волокно (невпитывающее волокно диаметром 18 мкм), изготовленное из полиэтиленового полимера и полиэтилентерефталатого полимера и обладавшего весом основы 21 г/м (волокнистое полотно, содержавшее термически сплавленные части составляющих волокон). В качестве впитывающих волокон использовали беленую хвойную крафт-целлюлозу (сульфатной варки) (NBKP) с диаметр волокна 22 мкм. Волокнистые кластеры (комки синтетических волокон определенной формы), использовавшиеся в впитывающем элементе, (каждый) содержал основную часть тела в виде прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг. 3(a). Базовая поверхность 111, имевшая прямоугольную форму на виде сверху, содержала короткую сторону 111a размером 0,8 мм и длинную сторону 111b размером 3,9 мм, и волокнистые кластеры имели толщину T размером 0,6 мм. Также количество концевых частей волокон на единицу площади базовой поверхности 111 составляло 3,2 концевых части волокон/мм, и количество концевых частей волокон на единицу площади поверхности 112 тела составляло 19,2 концевых частей волокон/мм.
Сравнительный пример 1
В Сравнительном примере 1 в качестве впитывающего элемента использовали впитывающий элемент гигиенической прокладки, доступной для приобретения (название продукта: Tanom Pew Slim 23 см; доступна для приобретения у компании Unicharm Corporation). Впитывающий элемент Сравнительного пример 1 был изготовлен из смеси синтетических волокон и целлюлозных волокон (впитывающих волокон) и не содержал каких-либо волокнистых кластеров.
Сравнительный пример 2
Впитывающий элемент 1 был изготовлен тем же способом, что и в Примерах 1-4, за исключением того, что в качестве волокнистых кластеров были использованы маленькие кусочки нетканого материала неопределенной формы, и того, что обработку впитывающего элемента осуществляли горячим воздухом для термического сплавления друг с другом маленьких кусочков нетканого материала в впитывающем элементе. При обработке горячим воздухом впитывающего элемента, смешанное скопление (длина 210 мм × ширина 66 мм) маленьких кусочков нетканого материала и волокнистой массы оставляли для вылеживания в электрической сушилке (например, доступной для приобретения у компании Isuzu Seisakusho, Co., Ltd.) при температуре 140°C в течение 30 минут для термического сплавления маленьких кусочков нетканого материала друг с другом. Маленькие кусочки нетканого материала неопределенной формы, использовавшиеся в этом примере, были изготовлены посредством разрыва воздухопроницаемого нетканого материала, такого же, как и в Примерах 1-4, в произвольно выбранном направлении, и маленькие кусочки нетканого материала имели общую длину около 25 мм на виде сверху.
Оценка характеристик
Для каждого из впитывающих элементов, изготовленных в Примерах и Сравнительных Примерах, определяли согласно способам, описанным выше, рабочую нагрузку сжатия в сухом состоянии (d-WC), рабочую нагрузку сжатия в мокром состоянии (w-WC), скорость восстановления после сжатия в сухом состоянии (d-RC), скорость восстановления после сжатия в мокром состоянии (w-RC), крутящий момент в сухом состоянии и крутящий момент в мокром состоянии. Результаты приведены в Таблице 1, ниже.
Крутящий момент измеряли на впитывающем элементе, накрытом с одной его стороны верхним полотном, который рассматривали как впитывающее изделие. Характеристики использованного в измерениях верхнего полотна, были следующими.
2
Пример, отличный от Сравнительного примера 1: воздухопроницаемый нетканый материал, сформированный из волокон, изготовленных из полиэтиленового полимера и полиэтилентерефталатного полимера, и обладавшего весом основы 74 г/м, и толщиной 1,4 мм.
2
Сравнительный пример 1: верхнее полотно (с весом основы 27 г/м) из гигиенической прокладки (название продукта: Tanom Pew Slim 23 см), доступной для приобретения у компании Unicharm Corporation.
Таблица 1
Пример
Сравнительный пример
1
2
3
4
1
2
Волокнистые кластеры
Да
Да
Да
Да
Нет
Да
Способ скрепления волокнистых кластеров
Перепутывание
Перепутывание
Перепутывание
Перепутывание
-
Термическое сплавление
Доля волокнистых кластеров (масс.%)
25
50
50
75
50
Размеры волокнистого кластера (мм)
0,8 × 3,9
0,8 × 3,9
0,8 × 3,9
0,8 × 3,9
-
25<sup>*1</sup>
Вес основы волокнистого кластера (г/м<sup>2</sup>)
50
100
100
150
116<sup>*2</sup>
100
Вес основы впитывающего волокна (г/м<sup>2</sup>)
150
100
100
50
116
100
Вес основы впитывающего полимера (г/м<sup>2</sup>)
0
0
50
0
35
0
Толщина впитывающего элемента (мм)
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
Впитывающий элемент в сухом состоянии
d-WC(мН·см/см<sup>2</sup>)
32,84
36,76
35,78
39,22
19,12
24,02
d-RC (%)
43
45
47
50
40
52
Впитывающий элемент в мокром состоянии
w-WC(мН·см/см<sup>2</sup>)
29,41
32,35
31,37
36.27
15,20
19,61
w-RC (%)
40
42
43
48
25
47
Крутящий момент(мН·м)
Стопка, содержащая впитывающий элемент в сухом состоянии
0,52
0,44
0,48
0,42
0,55
1,25
Стопка, содержащая впитывающий элемент в мокром состоянии
0,64
0,55
0,60
0,50
0,84
1,45
*1 - Общая длина волокнистого кластера
*2 – Вес основы синтетических волокон, содержавшихся во впитывающем элементе, так как впитывающий элемент не содержал волокнистых кластеров
Как показано в Таблице 1, впитывающие элементы, изготовленные в Примерах, содержавшие волокнистые кластеры, которые были «волокнистыми комками, имевшими определенную форму», где каждый был определен двумя базовыми поверхностями и поверхностью тела, пересекавшей две базовые поверхности. По этой причине в обоих состояниях: сухом состоянии и мокром состоянии, рабочая нагрузка сжатия была больше, а крутящий момент впитывающего изделия был меньше тех же показателей Сравнительных примеров 1 и 2, которые не содержали волокнистых кластеров, имевших определенную форму. Как видно из приведенных выше фактов, впитывающий элемент, содержавший волокнистый кластер, имевший определенную форму, описанную выше, являлся гибким, обладал очень высокой упругостью и очень большой способностью к восстановлению после сжатия, и его можно было деформировать с хорошим откликом на внешнюю силу, и, таким образом, впитывающий элемент мог обеспечивать повышенный комфорт при носке и лучше действовать при его использовании в впитывающем изделии.
Применимость в промышленности
Впитывающий элемент согласно настоящему изобретению обладает очень высокой упругостью и очень высокой способностью к восстановлению после сжатия, обладает способностью к упругой деформации в ответ на воздействие внешней силы и может обеспечивать повышенный комфорт при носке и лучше прилегать при его использовании в впитывающем изделии.
Также впитывающее изделие, согласно настоящему изобретению, содержит высококачественный впитывающий элемент и, таким образом, может обеспечивать очень высокую степень комфорта при носке, и очень высокую способность к прилеганию.