KR100956203B1

KR100956203B1 - 강화　흡수성　구조체를　갖는　흡수성　제품

Info

Publication number: KR100956203B1
Application number: KR1020057008428A
Authority: KR
Inventors: 케네쓰 알. 쥬니어 슈엘러
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2010-05-04
Anticipated expiration: 2023-01-09
Also published as: US20040102751A1; AR038151A1; AU2003205111A1; WO2004049993A1; EP1567104A1; MXPA05005011A; KR20050086536A

Abstract

흡수성 구조체 (33)는 제조 및(또는) 사용시에 인열, 크래킹 및 다발화에 대해 섬유상 매트릭스를 강화시키는 강화 부재 (40)으로 강화된 섬유 매트릭스를 포함할 수 있다. 또한, 강화 부재 (40)은 섬유상 매트릭스의 두께에서의 영구적인 변형에 대한 저항성을 제공하도록 성형된다. 강화 부재 (40)은 두께 변형에 대한 저항성을 제공하는 3차원 형태를 갖는다. 따라서, 섬유상 매트릭스는 사용시에 그의 액체 투과성 및 용량을 우수하게 유지할 수 있다.

흡수성 코어, 흡수성 구조체, 강화 부재, 섬유상 매트릭스, 변형, 액체 투과성

Description

강화　흡수성　구조체를　갖는　흡수성　제품{Absorbent Article With Reinforced Absorbent Structure}

본 발명은 일반적으로 흡수성 제품 및 상기 제품을 위한 흡수성 구조체에 관한 것이다. 흡수성 구조체는 매트릭스 내의 흡수성 섬유 및 섬유상 매트릭스 내에 함침된 강화 부재를 포함할 수 있다. 강화 부재는 섬유상 매트릭스를 적어도 두께 방향으로 안정화시키는 형태를 취한다. 강화 흡수성 구조체는 일회용 기저귀, 어린이 배변연습용 팬츠, 여성 위생 제품, 실금자용 제품, 붕대 등과 같은 흡수성 제품에 이용될 수 있다.

일회용 흡수성 가먼트와 같은 흡수성 제품은 통상적으로 에어 포밍 (air forming) 또는 에어 레이잉 기술에 의해 형성된 흡수성 구조체 또는 코어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 흡수성 코어의 제조는 셀룰로오스 또는 기타 적합한 흡수성 재료의 섬유 시트를 통상의 섬유화기, 또는 기타 세단 또는 분쇄 장치에서 섬유화하여 분리 섬유를 형성함으로써 시작될 수 있다. 또한, 초흡수성 재료의 입자는 분리 섬유와 혼합된다. 섬유 및 초흡수성 입자는 그후에 기류에 연행되고 유공성 성형 표면으로 향하여, 그 표면 상에 섬유 및 초흡수성 입자가 퇴적되어 흡수성 섬유 웹을 형성한다. 또한, 더욱 안정화된 웹을 제공하기 위해 결합제 또는 기타 보강 성분이 혼입될 수 있다.

또한, 다른 기술들이 안정화된 흡수성 재료의 웹을 형성하는데 이용되어 왔다. 상기 기술들에는 건식 성형 기술, 습식 레잉 기술, 발포 성형 기술 및 각종 습식 성형 기술들이 포함된다. 흡수성 재료의 결과로 형성된 웹은 흡수성 섬유, 천연 섬유, 합성 섬유, 초흡수성 재료, 결합제 및 보강 성분을 소정의 비율로 포함하였다. 그러나, 형성된 흡수성 웹은 그후에 보관되거나 추가의 가공 (예를 들면, 개별 흡수성 코어로의 절단)을 위해 바로 이동되고 다른 성분과 조립되어 최종 흡수성 제품을 생산할 수 있다.

상기 흡수성 재료 웹으로부터 형성된 흡수성 코어의 일체성은 습윤 상태 또는 건조 상태에서 흡수성 코어의 결집, 응집, 균열 및 분리를 피하기 위해 필요하다. 이는 흡수성 코어를 포함하는 흡수성 제품이 인설트를 수용할 때에도 상기 흡수성 제품의 착용자에 대한 맞음새 및 편안함을 개선시킨다. 흡수성 제품의 처짐 및 늘어짐은 흡수성 제품과 착용자의 몸 사이에 틈이 생기도록 하여 누출을 일으킬 수 있다. 코어의 두께 방향으로의 흡수성 코어의 안정성이 코어의 액체에 대한 투과성 및 코어의 흡입력을 유지 또는 증가시킨다는 것이 알려져 있다. 바람직하게는, 두께 방향의 안정성은 흡수성 코어의 습윤 및 건조 조건 모두에서 유지되어야 한다.

흡수성 재료 웹은 흡수성 재료 웹의 적어도 한 면에 강화 부재를 추가함으로써 보강되었다. 상기 강화 부재는 강화 필라멘트, 티슈층, 직물층 및 네트 물질을 포함하였다. 일반적으로, 상기 종류의 강화 부재는 흡수성 재료의 두께 방향으로의 안정성을 크게 증가시키지 않는다. 또한, 흡수성 재료 웹의 형성시에 흡수성 재료에 스테이플 바인더 섬유를 첨가하는 것이 알려져 있다. 바인더 섬유는 웹에 섬유와 다른 흡수성 재료의 결합을 생성시키기 위해 열에 의해 활성화된다. 바인더 섬유를 사용하면 흡수성 재료 웹으로 형성된 흡수성 코어의 두께 방향 안정성을 증가시킬 수 있지만, 상당히 큰 비용의 제조 공정을 필요로 한다.

발명의 개요

본 발명의 원리에 따라서 제조된 흡수성 제품은 강화 부재로 강화된 섬유상 매트릭스를 포함할 수 있다. 강화 부재는 흡수성 코어의 제조시에 특정 제어된 조건하에서 일어나는 연결에 의해 섬유상 매트릭스에 연결된다. 추가의 고정 단계는 필요하지 않다. 또다른 면에서, 강화 부재는 섬유상 매트릭스의 붕괴에 대한 추가의 강화 효과를 제공하는 형태일 수 있다. 다른 면에서, 강화 부재는 동일하거나 상이한 방식으로 형성될 수 있는 물질의 다중층을 포함할 수 있다.

본 발명의 한 면에서, 액체를 흡수하기 위한 흡수성 구조체는 적어도 부분적으로 섬유로 제조되고 두께를 갖는 흡수성 부재, 및 흡수성 부재의 구조적 일체성을 유지하기 위해 흡수성 부재에 적어도 부분적으로 함침된 강화 부재를 포함한다. 강화 부재는 적어도 흡수성 부재의 두께 방향으로의 흡수성 부재의 치밀화에 저항하도록 흡수성 부재에 대해 제조되고 배치된다.

본 발명의 다른 면에서, 위 문단에서 제시된 바와 같은 흡수성 부재, 및 흡수성 부재의 구조적 일체성을 유지하기 위해 흡수성 부재에 적어도 부분적으로 함침된 강화 부재를 포함하며, 상기 강화 부재는 흡수성 부재로부터의 섬유에 부착되고 강화 부재는 흡수성 부재가 편평하게 위치할 경우 중앙면(median plane)을 갖고, 강화 부재는 상기 중앙면의 양면 상에서 연장된다.

본 발명의 다른 특징은 부분적으로 명확하며 부분적으로 이후에 나타내어질 것이다.

도 1은 내부 구조를 나타내기 위해 일부분을 잘라낸 흡수성 제품의 평면도이다.

도 2는 본 발명을 포함하는 흡수성 제품의 단면의 개략 분해도이다

도 3은 접힌 부분이 코어의 길이 형태로 연장되는 아코디언 형태를 갖는 스크림 (scrim) 강화 부재를 보여주는 흡수성 제품의 흡수성 코어의 종단면도이다.

도 3A는 스크림 강화 부재의 중앙면을 보여주는 도 3의 단면의 부분 확대도이다.

도 3B는 접힌 부분이 코어의 폭 형태로 연장되는 아코디언 형태를 갖는 스크림 강화 부재를 보여주는 흡수성 코어의 단면도이다.

도 4는 2층의 스크림 강화 부재의 다른 배치를 보여주는 흡수성 코어의 종단면도이다.

도 5는 흡수성 코어로부터 돌출되는 스크림 강화 부재의 다른 배치를 보여주는 흡수성 코어의 횡단면도이다.

도 6은 흡수성 코어 부분 사이에서 이격되어 연장되는 스크림 강화 부재의 추가의 배치를 보여주는, 흡수성 코어의 2부분의 횡단면도이다.

도 7은 3차원 박스 격자 강화 부재의 투시도이다.

도 8은 붕괴된 형태의 박스 격자의 부분 확대 측면도이다.

도 9는 박스 스프링 강화 부재의 부분 확대 측면도이다.

도 10은 박스 스프링 강화 부재의 투시도이다.

도 11은 강화 재료의 정사각형 튜브의 투시도이다.

도 12는 이중나선 강화 부재의 투시도이다.

도 13은 단일 스트랜드 강화 부재의 투시도이다.

도 14는 흡수성 코어 형성을 위한 에어 포밍 장치의 정면 모식도이다.

도 15는 도 14의 에어 포밍 장치의 성형 드럼의 개략적 투시도이다.

도 16은 성형 드럼의 형성 부재의 종단면 투시도이다.

상응하는 참조 부호는 도면의 몇가지 면에 대해 상응하는 부분을 나타낸다.

본 발명은 각종 유형의 원하는 흡수성 제품에서 사용될 수 있다. 상기 제품으로는 예를 들면, 각종 신체 분비물을 흡수하는데 사용되는 유아용 기저귀, 어린이 배변연습용 팬츠, 여성 위생 제품, 성인 실금자용 가먼트, 붕대 등이 있다. 상기 제품은, 필수적인 것은 아니지만, 일회용이며, 제한 사용하도록 의도된다.

이제 도면, 특히 도 1 및 2를 참조하자면, 본 발명의 원리를 따라서 제조된 흡수성 제품은 탄성 유도된 개더링 (gathering) 및 수축이 실질적으로 모두 제거되어 접혀지지 않고 편평하게 펼쳐진 기저귀 (10) 형태로 도시되어 있다. 기저귀 (10)는 종방향 또는 기계방향 (MD)의 길이쪽으로 연장되고 측방향 또는 횡방향 (CD)의 폭쪽으로 연장되어 있으며, "z" 또는 두께방향 (ZD)으로 두께를 갖는다. 본 발명의 개시의 목적으로, 기계방향 (MD)은 기저귀 (10)의 면에 대해 일반적으로 평행하게 놓여지고, 일반적으로 기저귀의 대향 말단 영역 사이에 놓여진 선을 따라 연장된다. 횡방향 (CD)은 제품의 면에 대해 일반적으로 평행하게 놓여지고, 종방향 (MD)에 수직으로 정렬된다. z-방향 (ZD)은 종방향 (MD) 및 횡방향 (CD) 둘다에 대해 실질적으로 수직으로 정렬되며, 기저귀 (10)의 두께를 통해 연장된다. 도 1에서, 착용자와 접하는 기저귀의 신체측 표면은 관찰자를 향하고 있으며, 구조체의 부분들은 기저귀 제품 (10)의 내부 구조를 더욱 명확하게 나타내기 위해 부분적으로 잘라져 있다. 기저귀의 외측 연부는 종방향으로 연장되는 측연부 가장자리 (20)와 측방향으로 연장되는 말단 연부 가장자리 (22)에 의해 경계를 한정한다. 측연부는 기저귀 (10)에 대한 다리 개구부를 한정한다.

제품의 지정된 표면에 대해서 보면, 다양한 내측 또는 신체측 표면은 제품이 착용자에게 놓여질 때 착용자의 몸을 향하도록 구성된다. 제품의 지정된 외측 표면은 제품이 착용자에게 놓여질 때 착용자의 몸에서 먼쪽을 향하도록 구성된다. 기저귀 (10)는 직사각형, I-형, 일반적으로 모래시계형, 또는 T-형과 같은 임의의 원하는 형태를 가질 수 있다. T-형의 경우, "T"의 크로스바는 기저귀의 정면 허리밴드 부분을 포함할 수 있거나, 또는 다르게는 기저귀의 후면 허리밴드 부분을 포함할 수 있다.

기저귀 (10)는 흡수성 섬유 및 초흡수성 재료 (SAM)를 포함하는 흡수성 코어 (33) (광범위하게는, "흡수성 부재")를 갖는, 일반적으로 (32)로 표시된 흡수성 구조체를 포함한다. 흡수성 코어 (33)는 또한 흡수재가 아닌 다른 섬유를 포함할 수도 있다. 스크림 (40)의 웹 (광범위하게는, "강화 부재")은 섬유상 흡수성 코어를 강화하기 위해 흡수성 코어 (33)의 대략 중간에 위치하여 하중 하의 코어의 일체성을 향상시키며, 이는 이후에 좀더 충분히 설명될 것이다. 코어 (33)의 주 표면 사이의 스크림의 실제 위치는, 예시된 실시태양에서 코어가 일정하지 않은 두께를 가지므로 코어에 대해서 가변적이다. 그러나, 본 발명의 강화 부재는 흡수 코어 내에 두께 및(또는) 기초 중량 변화에 대한 필요성을 감소시킬 수 있다. 스크림은 흡수성 코어 두께 안에서 중간으로부터 코어의 한면 또는 다른 면을 향해 멀어지도록 위치할 수 있으며, 이는 여전히 본 발명의 범위에 속함을 이해하여야 한다. 배면시트 층 (30) 및 액체 투과성 상면시트 층 (28)은 서로 대향 배치되고 흡수성 구조체 (32)는 배면시트 층과 상면시트 층 사이에 위치된다. 일반적으로, 배면시트 층 (30)은 액체 불투과성이지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 액체 투과성일 수도 있다. 예시된 기저귀 (10)는 제1 또는 배면 허리밴드 부분 (12), 제2 또는 정면 허리밴드 부분 (14), 및 배면 및 정면 허리밴드 부분을 상호연결하는 중간 또는 가랑이 부분 (16)을 갖는다. 사용시에, 기저귀 (10)는 착용자 (예를 들면, 어린이 또는 유아)의 하부 몸통 위에 또한 다리 상부 주위에 꼭 맞아서, 배면 및 정면 허리밴드 부분 (12, 14)의 일부가 서로에게 근접하게 놓여지거나 또는 겹쳐 놓여진 굴곡있는 3차원 형태를 나타낸다.

체결 시스템은 체결구 탭 (36) 및 체결구 탭을 수용하기 위한 랜딩 대역 패치 (50)를 포함하여, 배면 허리밴드 부분 (12)과 정면 허리밴드 부분 (14)을 상호연결하여 배면 부분이 정면 부분 위에 겹쳐지도록 제품을 착용자에게 고정시킨다. 그러나, 정면 허리밴드 부분이 배면 허리밴드 부분 위에 겹쳐지는 체결 시스템 (도시하지 않음)이 사용될 수 있다. 상기 선택적 실시태양에서는, 정면 허리밴드 부분이 "제1" 허리밴드 부분이고, 배면 허리밴드 부분이 "제2" 허리밴드 부분일 것이다. 기저귀는 또한 다리 주위에 기저귀 (10)를 끌어당기기 위한 다리 탄성체 (34) 및 허리 주위에 기저귀를 끌어당기기 위한 허리 탄성체 (42) (배면 허리밴드 부분 (12)에 위치됨)를 포함하는, 엘라스토머 개더링 부재 시스템을 갖는다.

배면시트 층 (30)은 흡수성 구조체 (32)의 외측면을 따라 위치하고, 액체 투과성 재료로 구성될 수 있지만, 바람직하게는 실질적으로 액체 불투과성이도록 구성된 재료를 포함한다. 예를 들면, 전형적인 배면시트 층 (30)은 플라스틱 박막, 또는 기타 연질의, 실질적으로 액체 불투과성인 재료로부터 제조될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "연질"은 유연하여 일반적인 형태 및 착용자의 몸 윤곽에 쉽게 일치될 재료를 의미한다. 배면시트 층 (30)은 흡수성 구조체 (32)에 함유된 분비물이 기저귀 (10)와 접하는, 침대 시트 및 오버가먼트와 같은 제품을 젖게 하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양에서, 배면시트 층 (30)은 약 0.012 ㎜ (0.5 mil) 내지 약 0.051 ㎜ (2.0 mil)의 두께를 갖는, 폴리에틸렌 필름과 같은 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배면시트 필름은 약 0.032 ㎜ (1.25 mil)의 두께를 가질 수 있다.

별법 제조된 배면시트 층 (30)은 흡수성 구조체에 인접하거나 근접한 선택된 영역에 소정의 액체 불투과성을 부여하도록, 전체적으로 또는 부분적으로 제작되거나 처리된 제직 또는 부직 섬유 웹을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배면시트 층 (30)은 기체 투과성이거나 아닐 수 있는 중합체 필름 재료의 표면에 적층된 기체 투과성 부직포 재료를 포함할 수 있다. 통상적으로, 직물 재료는 중합체 필름 재료의 외표면에 부착된다. 섬유, 직물상 배면시트 층 재료의 다른 예로는 0.015 ㎜ (0.6 mil) 두께의 폴리프로필렌 블로운 필름 및 23.8 g/㎡ (0.7 osy) 폴리프로필렌 스펀본드 재료 (2 데니어 섬유)로 이루어진 연신 박막화된 또는 연신성 열 라미네이트 재료가 있다.

특정 실시태양에서, 실질적으로 액체 불투과성이고, 증기 투과성인 배면시트 층 (30)은 스펀본드 재료에 접착제로 적층된 증기 투과성 필름을 포함하는 복합 재료일 수 있다. 증기 투과성 필름은 엑손 케미칼 프로덕츠 인코포레이티드 (Exxon Chemical Products Incorporated)에서 상품명 EXXAIRE로 구입가능하다. 그 필름은 균일하게 분산되어 필름으로 압출될 수 있는 48-60 중량% (wt%) 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 38-50 중량% 탄산 칼슘 미립자를 포함할 수 있다. 연신된 필름은 약 0.018 ㎜ (0.7 mil)의 두께 및 16-22 g/㎡의 기본 중량을 가질 수 있다. 스펀본드 재료는 필름에 접착제로 적층될 수 있고, 약 27 g/㎡의 기본 중량을 가질 수 있다. 스펀본드 재료는 통상의 스펀본드 기술을 이용하여 제조될 수 있으며, 1.5-3 dpf의 섬유 데니어를 갖는 폴리프로필렌 필라멘트를 포함할 수 있다. 증기 투과성 필름은 감압식, 고온 용융 접착제를 약 1.6 g/㎡의 부가량으로 사용하여 스펀본드 재료에 부착될 수 있으며, 접착제는 접착제 와선 패턴 또는 랜덤 미세 섬유 분무 형태로 침착될 수 있다. 적합한 미공성 필름의 또다른 예는 미쯔이 토아쯔 케미칼스, 인크. (Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.; Tokyo, Japan 소재)로부터 판매되는 PMP-1 재료; 또는 3M 컴퍼니 (3M Company; Minneapolis, Minnesota 소재)로부터 판매되는 XKO-8044 폴리올레핀 필름일 수 있다.

액체 불투과성, 증기 투과성 배면시트 층 (30)은 다르게는 고통기성 연신 열 라미네이트 재료 (HBSTL)를 포함할 수 있다. HBSTL 재료는 연신 통기성 필름에 열적으로 부착된 폴리프로필렌 스펀본드 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, HBSTL 재료는 18.7 g/㎡ 연신 통기성 필름에 열적으로 부착된 20.4 g/㎡ (0.6 osy) 폴리프로필렌 스펀본드 재료를 포함할 수 있다. 통기성 필름은 각 표피층이 1-3 중량% EVA/카탈로이로 구성된 2개의 표피층을 포함할 수 있다. 통기성 필름은 또한 55-60 중량%의 탄산 칼슘 미립자, 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 4.8 % 이하의 저밀도 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 연신 통기성 필름은 0.011-0.013 ㎜ (0.45-0.50 mil)의 두께 및 18.7 g/㎡의 기본 중량을 가질 수 있다. 스펀본드 재료는 통기성 필름에 열 결합될 수 있으며, 약 20.4 g/㎡의 기본 중량을 가질 수 있다. 스펀본드 재료는 1.5-3 dpf의 섬유 데니어를 가질 수 있고, 연신 통기성 필름은 15-20%의 전체 결합 면적을 제공하는 "C-스타" 패턴을 이용하여 스펀본드 재료에 열 부착될 수 있다.

각종 유형의 상기 재료가 킴벌리-클라크 코포레이션 (Kimberly-Clark Corporation)으로부터 시판되는 하기스 (HUGGIES) 일회용 기저귀와 같은 일회용 기저귀의 배면시트 층 또는 외부 커버를 형성하는데 이용되어 왔다. 그러나, 임의로 제품은 배면시트 층 이외에 별개의 성분을 포함할 수 있다. 배면시트 층 (30)은 또한 엠보싱하거나 또는 패턴을 제공하거나 무광택 마감 처리하여 미적으로 더욱 우수한 외관을 나타내도록 할 수도 있다.

상면시트 층 (28)은 유연하고, 부드러운 느낌이며 착용자의 피부에 대해 비자극적인 신체쪽 표면을 제공한다. 또한, 상면시트 층 (28)은 흡수성 구조체 (32)보다 덜 친수성이고, 액체 투과성이도록 충분히 다공성이어서 액체가 그의 두께에 대해 쉽게 침투되어 흡수성 구조체에 도달되도록 한다. 적합한 상면시트 층 (28)은 다공성 발포체, 망상 발포체, 개구 형성된 플라스틱 필름, 천연 섬유 (예를 들면, 목섬유 또는 면섬유), 합성 섬유 (예를 들면, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연 및 합성 섬유의 조합과 같은 다양한 웹 재료로부터 제조될 수 있다. 상면시트 층 (28)은 일반적으로 흡수성 구조체 (32)에 보유된 액체로부터 착용자의 피부를 분리하는 것을 돕는데 이용된다. 각종 제직물 및 부직물이 상면시트 층 (28)에 이용될 수 있다. 예를 들면, 상면시트 층은 필요한 섬유의 멜트블로운 또는 스펀본디드 웹으로 구성될 수 있으며, 본디드-카디드 웹일 수도 있다. 각종 직물은 천연 섬유, 합성 섬유 또는 그의 조합으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 설명을 위하여, 용어 "부직 웹"은 섬유 제직 또는 편직 공정 없이 형성되는 섬유 재료의 웹을 의미한다. 용어 "직물"은 제직, 편직 및 부직 섬유 웹 모두를 의미하는데 사용된다.

상면시트 층 직물은 실질적으로 소수성인 재료로 구성될 수 있으며, 소수성 재료는 임의로 계면활성제로 처리되거나 소정의 습윤성 및 친수성을 부여하도록 가공될 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양에서, 상면시트 층 (28)은 약 22 gsm의 기본 중량 및 약 0.06 gm/㏄의 밀도를 갖는 웹으로 형성된 약 2.8-3.2 데니어 섬유로 구성된 부직, 스펀본드 폴리프로필렌 직물이다. 그 직물은 약 0.28% 트리톤 X-102 계면활성제와 같은 작용량의 계면활성제로 표면 처리될 수 있다. 다르게는, 다른 유형 및 양의 작용성 계면활성제가 이용될 수 있다. 계면활성제는 임의의 통상의 수단, 예를 들면 분무, 인쇄, 브러쉬 코팅 등에 의해 적용될 수 있다.

상면시트 층 (28) 및 배면시트 층 (30)은 적당한 방식으로 연결되거나 결합된다. 본원에 사용된 용어 "결합된"은 상면시트 층 (28)을 배면시트 층 (30)에 직접적으로 부착시킴으로써 상면시트 층 (28)이 배면시트 층 (30)에 직접적으로 접합된 구조, 및 상면시트 층을 중간 부재에 부착시키고 그것을 다시 배면시트 층에 부착시킴으로써 상면시트 층이 배면시트 층에 간접적으로 접합된 구조를 포함한다. 상면시트 층 (28) 및 배면시트 층 (30)은, 예를 들면 접착제 결합, 초음파 결합, 열 결합, 피닝, 스티칭 또는 당업계에 공지된 기타 부착 기술, 및 그의 조합과 같은 적당한 방식으로 기저귀 주변의 적어도 일부분에서 서로 접합될 수 있다. 예를 들면, 접착제의 균일한 연속층, 접착제의 패턴화층, 접착제의 분무된 패턴 또는 구조용 접착제의 분리 선, 와선 또는 스팟 배치는 상면시트 층을 배면시트 층에 부착시키는데 이용될 수 있다. 상기 부착 기전이 본원에 기재된 제품의 각종 다른 구성 부분들을 적합하게 상호연결, 조립 및(또는) 부착시키는데 이용될 수도 있음을 쉽게 이해할 것이다.

기저귀 (10)는 또한 제품의 흡수성 구조체 내로 신속하게 도입될 수 있는 액체 서지 또는 분출의 감속 및 확산을 돕는 서지 조절 부재 (46)를 포함한다. 바람직하게는, 서지 조절 부재 (46)는 액체를 흡수성 구조체로 방출시키기 전에 액체를 신속하게 수용하고 일시적으로 보유할 수 있다. 예시된 실시태양에서, 예를 들어 서지 부재 (46)는 상면시트 층 (28)의 내향 신체측 표면 상에 위치된다. 다르게는, 서지 부재 (46)는 상면시트 층 (28)의 외측 표면에 인접하여 위치될 수 있다. 따라서, 서지 부재 (46)는 상면시트 층 (28)과 흡수성 구조체 (32) 사이에 개재된다. 적합한 서지 조절 부재 (46)의 예는 1996년 1월 23일자로 특허 허여된, 엘리스와 비숍 (C. Ellis and D. Bishop)에 의한 미국 특허 제5,486,166호 (발명의 명칭: FIBROUS NONWOVEN WEB SURGE LAYER FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE) 및 1996년 2월 13일자로 특허 허여된, 엘리스와 에베레트 (C. Ellis and R. Everett)에 의한 미국 특허 제5,490,846호 (발명의 명칭: IMPROVED SURGE MANAGEMENT FIBROUS NONWOVEN WEB FOR PERSONAL CARE ABSORBENT ARTICLES AND THE LIKE)에 기재되어 있으며, 이들의 전체 개시는 본원에 참고로 인용되어 있다. 그러나, 서지 부재 (46)는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 생략될 수 있음을 이해하여야 한다.

탄성화된 보유 플랩 (62)은 일반적으로 기저귀 (10)의 기계 방향 (MD)에서 길이쪽으로 연장된다. 보유 플랩 (62)은 일반적으로 다리 탄성체 (34)로부터 측방향 내측으로 위치되고, 기저귀의 종방향 중심선의 양쪽에 실질적으로 대칭으로 놓여진다. 예시된 실시태양에서, 각 보유 플랩 (62)은 실질적으로 고정된 연부 (64) 및 실질적으로 이동가능한 연부 (66)를 가지며, 각 보유 플랩이 착용자의 몸의 윤곽에 꼭 맞게 접하여 일치하도록 작동가능하게 탄성화된다. 적당한 보유 플랩 구성의 예는 1987년 11월 3일자로 특허 허여된, 엔로에 (K. Enloe)에 의한 미국 특허 제4,704,116호 (발명의 명칭: DIAPERS WITH ELASTICIZED SIDE POCKETS)에 기재되어 있으며, 이의 전체 개시는 본원에 참고로 인용되어 있다. 보유 플랩 (62)은 필요에 따라 습윤성 또는 비습윤성 재료로 구성될 수 있다. 또한, 보유 플랩 재료는 실질적으로 액체 불투과성이거나, 기체에 대해서만 투과성이거나, 또는 기체 및 액체 둘다에 대해 투과성일 수 있다. 보유 플랩 재료의 투과성 정도는 제품의 다른 성분의 투과성과 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 적합한 보유 플랩 형태는 1996년 2월 13일자로 특허 허여된, 에베레트 (R. Everett) 등에 의한 미국 특허 제5,562,650호 (발명의 명칭: ABSORBENT ARTICLE HAVING AN IMPROVED SURGE MANAGEMENT)에 기재되어 있으며, 이의 개시는 본원에 참고로 인용되어 있다.

본 발명의 임의의 대안적 형태에서, 기저귀 (10)는 내부의 탄성화된 보유 허리 플랩을 포함할 수 있으며, 그의 예로는 1988년 6월 28일자로 특허 허여된, 엔로에 (K. Enloe)에 의한 미국 특허 제4,753,646호 (발명의 명칭: DIAPER WITH WAIST FLAPS); 및 1999년 5월 18일자로 특허 허여된, 라우스 (D. Laux) 등에 의한 미국 특허 제5,904,675호 (발명의 명칭: AN ABSORBENT ARTICLE WITH IMPROVED ELASTIC MARGINS AND CONTAINMENT SYSTEM) (이들의 전체 개시는 본원에 참고로 인용되어 있음)에 기재된 것이 있다. 보유 플랩 (62)의 구성과 마찬가지로, 보유 허리 플랩은 필요에 따라 습윤성 또는 비습윤성 재료로 구성될 수 있다. 허리 플랩 재료는 실질적으로 액체 불투과성이거나, 기체에 대해서만 투과성이거나, 또는 기체 및 액체 둘다에 대해 투과성일 수 있다.

랜딩 대역 패치 (50)는 체결구 탭 (36)과의 분리가능하고 재부착가능한 고정을 위한 표적 면을 제공한다. 랜딩 대역 패치 (50)는 기저귀 (10)의 정면 허리밴드 부분 (14) 상에 위치하며 예시된 실시태양에서는 배면시트 층 (30)의 외측 표면 상에 위치한다. 다르게는, 랜딩 대역 패치 (50)는 상면시트 층 (28)의 신체측 표면과 같은 기저귀 (10)의 내측 표면 상에, 또는 임의의 다른 적당한 곳에 위치될 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양은 제2 허리밴드 부분 (14)에 직접적으로 또는 간접적으로 부착될 수 있는 하나 이상의 랜딩 부재를 포함할 수 있다. 랜딩 대역 패치 (50)는 실질적으로 비-엘라스토머 재료, 예를 들면 중합체 필름 또는 테이프, 제직물, 부직물 등 및 그의 조합 재료로 구성될 수 있다. 랜딩 대역 패치 (50)는 또한 적어도 측방향 (CD)을 따라서 탄성적으로 연신성인, 실질적으로 엘라스토머 재료, 예를 들면 스트레치-본디드-라미네이트 (SBL) 재료, 엘라스토머 넥-본디드-라미네이트 (NBL) 재료, 엘라스토머 필름, 엘라스토머 발포체 재료 등으로 제조될 수 있다.

체결구 탭 (36)은 배면 허리밴드 부분 (12) 부근의 측연부 (20)의 후방부에 위치하지만, 정면 허리밴드 부분 (14) 부근의 측연부의 전방부에 위치할 수도 있다. 체결구 탭 (36)은 실질적으로 비-엘라스토머 재료, 예를 들면 중합체 필름 또는 테이프, 제직물, 부직물 등 및 그의 조합 재료로 제조될 수 있다. 임의로, 체결구 탭 (36)은 적어도 측방향 (CD)을 따라서 탄성적으로 연신성인, 실질적으로 엘라스토머 재료, 예를 들면 스트레치-본디드-라미네이트 (SBL) 재료, 넥-본디드-라미네이트 (NBL) 재료, 엘라스토머 필름, 엘라스토머 발포체 재료 등으로 제조될 수 있다.

본 발명의 각종 면 및 구성에서, 선택된 제1 체결구 성분과 선택된 제2 체결구 성분 사이의 체결 기구는 접착성, 응집성, 기계적 또는 그의 조합일 수 있다. 본 발명의 상황에서, 기계적 체결 시스템은 기계적 상호결합으로 고정되는 협력, 제1 및 제2 성분을 포함하는 시스템이다. 바람직하게는, 제1 및 제2 체결구 성분은 협력적으로 상호결합되는 기계적 체결 시스템의 상보적 요소를 포함한다. 기계적 체결구 성분은 협력되는 상보적인 기계적 결합 성분을 포함하는, 후크, 버클, 스냅, 버튼 등과 같은 기계적 유형의 체결구에 의해 제공될 수 있다.

예시된 실시태양에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 기계적 체결 시스템은 후크-앤드-루프 유형의 체결 시스템이다. 상기 체결 시스템은 일반적으로 "후크" 또는 후크상 수 부품의 형태를 갖는 부착 부재를 포함하며, 후크 부품과 결합되고 분리가능하게 상호연결되는 협력 "루프" 또는 루프상 암 부품을 포함한다. 바람직하게는, 상호연결은 선택적으로 분리가능하고 재부착가능하다. 통상의 시스템은, 예를 들면 VELCRO 상표로 시판된다. 후크 요소는 한 갈래 후크 구조, 여러 갈래 후크 구조 또는 일반적으로 연속적인 확대-헤드 구조에 의해, 예를 들면 머쉬룸 헤드 유형의 후크 요소에 의해 제공될 수 있다. 루프 요소는 제직물, 부직포, 편직물, 천공 또는 개구 형성 층 등, 및 그의 조합에 의해 제공될 수 있다. 상기 체결구 시스템의 많은 배치 및 변화는 총체적으로 후크-앤드-루프 체결구로 불리운다. 예시된 바와 같이, 후크 요소는 체결구 탭 (36) 상에 위치하고 루프 요소는 패치 (50) 상에 위치하지만, 후크 요소 및 루프 요소의 배치는 순서가 바뀔 수 있다.

흡수성 구조체 (32)는 일반적으로 압축성이고, 형태에 일치되며 착용자의 피부에 비자극적이며, 신체 분비물을 흡수하고 보유할 수 있는 구조를 갖는다. 본 발명의 목적을 위하여, 흡수성 구조체 (32)는 함께 조립된 수개의 성분을 포함함을 이해하여야 한다. 흡수성 구조체 (32)의 흡수성 코어 (33)는 당업계에 숙지된 바와 같이, 임의의 많은 흡수성 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 흡수성 코어 (33)는 코폼, 멜트블로운 섬유, 본디드 카디드 웹, 습식 레이드 재료, 티슈 라미네이트, 발포체, 서지/에어 포밍된 복합재료 등, 또는 그의 조합 층에 의해 제공될 수 있다. 특히, 흡수성 코어 (33)는 친수성 섬유, 및 고흡수성 재료의 조합으로서 제공될 수 있다.

예시된 실시태양에서, 흡수성 코어 (33)는 대역 구분되어 더 높은 기본 중량의 선택된 대역 (35)을 갖게 된다 (도 2). 특별한 성질을 갖도록 선택된 흡수성 코어의 다수의 대역 또는 부분이 존재할 수 있다. 예시된 실시태양에서, 대역 (35)은 (코어 (33)의 다른 영역에 비해) 추가적인 액체 보유를 제공하도록 제조되고 배치된다. 대역 (35)은 최대 흡수 용량이 필요한 위치에 존재할 수 있다. 그러나, 본 발명의 강화 부재 (예를 들어 스크림 (40))은 본원의 다른 부분에서 설명되는 바와 같이 코어의 대역 구분 필요성을 감소시키는 것으로 생각된다.

각종 유형의 습윤성, 친수성 섬유 재료가 흡수성 코어 (33)에 대한 섬유 재료를 제공하는데 이용될 수 있다. 적합한 섬유의 예로는 컬링되거나, 가교결합되거나 또는 달리 기계적 또는 화학적으로 개질될 수 있는 목재 펄프 섬유를 포함한 셀룰로오스 섬유와 같은, 본질적인 습윤성 재료로 구성된 천연 유기 섬유를 포함한다. 적합한 섬유의 다른 예로는 레이온 섬유와 같은, 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 유도체로 구성된 합성 섬유; 유리 섬유와 같은 본질적인 습윤성 재료로 구성된 무기 섬유; 특정 폴리에스테르 또는 폴리아미드 섬유와 같은, 본질적인 습윤성 열가소성 중합체로부터 제조된 합성 섬유; 및 폴리프로필렌 섬유와 같은, 비습윤성 열가소성 중합체로 구성된 합성 섬유를 들 수가 있으며, 이들은 적절한 수단에 의해 친수화되었다. 이 섬유들은 예를 들면, 실리카에 의한 처리에 의해, 적합한 친수성 잔기를 가지며 섬유로부터 쉽게 제거되지 않는 재료에 의한 처리에 의해, 또는 섬유 형성 중에 또는 형성 후에 비습윤성 소수성 섬유를 친수성 중합체로 피복시킴으로써 친수화될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해서는, 각종 유형의 상기 섬유들의 선택된 블렌드가 이용될 수도 있다.

흡수성 코어 (33)에 사용된 고흡수성 재료는 초흡수성 재료와 같은 흡수성 겔화 재료를 포함할 수 있다. 흡수성 겔화 재료는 천연, 생분해성, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 재료일 수 있다. 또한, 흡수성 겔화 재료는 실리카겔과 같은 무기 재료, 또는 가교 결합된 중합체와 같은 유기 화합물일 수 있다. "가교 결합"이란 용어는 일반적으로 수용성인 재료를 실질적으로 수불용성이지만 팽윤성인 것으로 효과적으로 만들기 위한 임의의 수단을 의미한다. 상기 수단으로는, 예를 들면 물리적 얽힘, 결정질 도메인, 공유 결합, 이온성 착화 및 회합, 친수성 회합, 예를 들면 수소 결합, 및 소수성 회합 또는 반데르 바알스 힘을 포함할 수가 있다. 합성 흡수성 겔화 재료 중합체의 예로는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산)의 알칼리 금속 및 암모늄염, 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르 및 알파-올레핀과의 말레산 무수물 공중합체, 폴리(비닐피롤리돈), 폴리(비닐모르폴리논), 폴리(비닐 알코올), 및 그의 혼합물 및 공중합체를 들 수가 있다. 흡수성 코어에 사용하기에 적합한 또다른 중합체로는 천연 및 개질된 천연 중합체, 예를 들면 가수분해된 아크릴로니트릴-그래프트된 전분, 아크릴산 그래프트된 전분, 메틸 셀룰로오스, 키토산, 카르복시메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 및 천연 검, 예를 들면 알기네이트, 크산탄 검, 로커스트 빈 검 등을 포함할 수가 있다. 천연 및 전체 또는 부분적으로 합성인 흡수성 중합체의 혼합물이 또한 본 발명에 유용할 수도 있다. 다른 적합한 흡수성 겔화 재료는 1975년 8월 26일자로 특허 허여된 미국 특허 제3,901,236호에 아사르손 (Assarsson) 등에 의해 개시되어 있다. 합성 흡수성 겔화 중합체의 제조 방법은 1978년 2월 28일자로 마수다 (Masuda) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제4,076,663호 및 1981년 8월 25일자로 쯔바키모토 (Tsubakimoto) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제4,286,082호에 개시되어 있다.

초흡수성 재료는 당업계에 숙지되어 있으며, 각종 공급업자로부터 쉽게 입수가능하다. 예를 들면, FAVOR SXM 880 초흡수재는 스톡하우젠 인크. (Stockhausen Inc.; Greensboro, North Carolina, U.S.A.)으로부터 입수가능하며, DRYTECH 2035는 다우 케미칼 컴퍼니 (Dow Chemical Company; Midland, Michigan, U.S.A.)로부터 입수가능하다.

흡수성 코어 (33)에 사용된 고흡수성 재료는 일반적으로 분리된 입자 형태이다. 입자는 임의의 소정의 형태, 예를 들면 와선 또는 반와선, 입방체, 막대상, 다면체 등일 수 있다. 바늘, 플레이크 및 섬유와 같이, 가장 큰 치수/가장 작은 치수의 비가 큰 형태가 본원에 사용될 수도 있다. 흡수성 겔화 재료 입자의 집괴가 흡수성 코어 (33)에 사용될 수도 있다. 사용하기에 바람직한 것은 약 20 ㎛ 내지 약 1 ㎜의 평균 입도를 갖는 입자이다. 본원에 사용된 "입도"는 개별 입자의 최소 치수의 가중 평균을 의미한다.

흡수성 재료 및 초흡수성 재료는 임의의 작동 방법 또는 장치를 이용하여 흡수성 코어에 통합될 수 있다. 예를 들면, 흡수성 코어는 건식 성형 기술, 에어 성형 기술, 습식 성형 기술, 발포 성형 기술 등, 및 그의 조합에 의해 성형될 수 있다. 상기 기술을 수행하기 위한 특정 방법 및 장치는 당업계에 숙지되어 있다. 한가지 예는 도 14를 참고로 하여 아래에 더욱 상세히 설명된다.

스크림 (40)의 웹은 흡수성 구조체 (32)의 흡수성 코어 (33) 내에 혼입된다. 도 1-3에 예시된 실시태양에서, 스크림 (40)은 스트랜드가 서로 교차하도록 배치된 종장형 스트랜드 (80)를 포함한다. 더욱 상세하게는, 스트랜드 (80)는 기계 방향 (MD)으로 연장되는 평행 스트랜드 및 횡방향 (CD)으로 연장되는 스트랜드를 포함하는 그리드로 배치되어 스크림 내의 직사각형 개구 (82)를 한정하게 된다. 특히, 개구 (82)는 흡수성 코어 (33) 내의 액체가 스크림 (40)을 통해 실질적으로 방해받지 않고 유동되도록 한다. 스트랜드 (80)는 그들이 교차하는 곳에서 서로에게 고정되어 흡수성 코어에 강도 및 안정성을 제공하는 격자를 형성한다. 한 실시태양에서, 스크림 (40)의 폭은 흡수성 코어 (33)의 최소 폭 (일반적으로 가랑이를 통해 착용되는 코어의 부분에 위치함)과 동일하다. 다른 실시태양에서, 스크림 (40)의 폭은 흡수성 코어 (33)의 가장 좁은 폭 치수의 25% 내지 100%이며, 더욱 바람직하게는 50% 내지 100%이다. 그러나, 스크림의 폭이 흡수성 코어보다 더 클 수 있는 것도 고려된다. 스크림 (40")의 폭이 코어 (33")의 최대 폭보다 더 큰 예가 도 5에 도시되어 있다. 일반적으로, 강화 부재의 폭은 흡수성 코어의 최대 폭의 25% 내지 150%일 수 있다.

스크림 (40)은 목적하는 수준의 강도 및 유연성을 제공하는 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 스크림 (40)의 스트랜드 (80)는 천연 또는 합성 재료, 및 그의 조합으로 구성될 수 있다. 특정 실시태양에서, 스트랜드 (80)의 재료는 합성 중합체 (예를 들면, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 레이온)를 포함할 수 있다. 합성 중합체는 모노필라멘트, 이성분 또는 다성분일 수 있다. 상기 재료의 스크림을 형성하는 통상적인 한가지 방식은 스트랜드를 압출하고 배향하여 네트 구조를 형성하는 것이다. 상기 재료를 형성하는 또다른 방식은 포토마스킹 방법에 의한 것이다. 이 방법에서는, 제직물 상에 감광성 수지를 침착시킨다. 마스크를 스크림 형태로 적용하고 전자기선을 이용하여 수지의 비차폐된 부분을 경화시킨다. 그후에, 마스크를 제거하고 수지의 비경화된 부분을 세척하면 스크림-패턴화된 경화 수지가 남게 된다. 스크림을 형성하는데 사용될 수 있는 천연 재료로는 면, 황마, 대마, 모가 있다. 대안적 재료로는 유리, 탄소 및 금속 섬유가 있다. 강화 스크림 (40)은 제직 또는 부직물일 수 있다. 기계 방향 (MD) 및 횡방향 (CD)의 스크림 스트랜드는 상이한 재료일 수 있다. z-방향 (ZD)으로 연장되는 스트랜드가 존재하는 실시태양에서, 상기 재료는 기계방향 (MD) 및(또는) 횡방향 (CD)으로 연장되는 스트랜드의 재료와 상이할 수 있다. 별법으로, 상이한 재료를 기계방향 (MD), 횡방향 (CD) 및(또는) z-방향 (ZD)로 연장되는 교대 스크림 강화 부재 스트랜드에 사용할 수 있다. 또한, 스트랜드는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 사선으로 또는 곡선을 따라 상이한 방향으로 연장될 수 있음을 이해할 것이다. 한 실시태양에서, 스트랜드 (80)는 초흡수성 재료로 형성될 수 있다. 상기 경우에, 스크림 (40)은 그의 강화 기능 이외에 액체 보유 기능을 가질 것이다. 더우기, 스크림 (40)은 한가지 재료로 형성되고 또다른 재료로 코팅될 수 있거나, 또는 폴리락트산과 같은 생분해성 재료일 수 있다. 초흡수재 코팅의 예는 2002년 9월 18일자로 출원된, 뉴빌 (Newbill) 등에 의한 공동 양도된 미국 특허 출원 제10/246,811호 (대리인 사건 번호: 16,739) (발명의 명칭: ABSORBENT ARTICLES HAVING A SUPERABSORBENT RETENTION WEB) (이의 개시는 본원에 참고로 인용되어 있음)에 기재되어 있다.

흡수성 코어 내의 스크림 (40)의 z-방향 (25)의 위치는 선택적으로 변화될 수 있다. 스크림 (40)이 흡수성 코어 (33)의 전체 길이에 대해 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 더 짧거나 긴 길이를 가질 수 있다. 흡수성 코어 (33)는 종방향 연부 (84)를 갖는다. 스크림 (40)은 흡수성 코어 (33)의 종방향 연부 (84) 내측에 어느 곳에나 그의 종방향 연부 (86)가 있도록 흡수성 코어 (33)보다 더 좁게 배치된다. 다른 실시태양에서, 앞에서 설명한 바와 같이, 스크림의 폭은 흡수성 코어의 최대 폭보다 클 수 있다. 제1 실시태양에서, 스크림 (40)의 종방향 연부 (86)는 피부를 자극하거나, 기저귀 (10)의 다른 부분을 마모시키거나 구멍을 내지 않도록 흡수성 코어 (33)의 섬유 재료 안에 매립되어 차폐되어 있다. 코어 (33)는 도 1에서 부분적으로 절단되어 있지만, 그의 길이에 대해 연속적으로 연장되어 스크림 (40)을 매립하고 있음을 주지하여야 한다. 스크림 (40)은 흡수성 코어 (33)가 착용자의 몸에 일치하도록 그의 형태를 유지하는 것을 도울 수 있으며, 따라서, 맞음새가 개선되고 편안함이 증가되는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 흡수성 코어 또는 구조체의 종방향 연부 및 측면 연부 중의 하나 또는 둘 모두를 넘어서 측방향으로 연장되는 스크림 (도시되지 않음)을 사용할 수도 있음을 이해하여야 한다.

스크림 (40)은 예를 들어, 흡수성 코어의 형성 중에 적당한 방식으로 흡수성 코어 (33)에 혼입될 수 있다. 상기 혼입에 적합한 에어 포밍 방법 및 장치는 벤투리노 (Venturino) 등에 의한 공동 양도된 미국 특허 출원 제_______호 (대리인 사건 번호: 16836A)(발명의 명칭: PROCESS AND APPARATUS FOR MAKING A REINFORCED FIBROUS ABSORBENT MEMBER), 헤인 (Heyn) 등에 의한 미국 특허 출원 제_______호 (대리인 사건 번호: 17821.1)(발명의 명칭: PROCESS AND APPARATUS FOR AIR FORMING AN ARTICLE HAVING A PLURALITY OF REINFORCED SUPERIMPOSED FIBROUS LAYERS) 및 벤투리노 (Venturino) 등에 의한 미국 특허 출원 제_______호 (대리인 사건 번호: 18613)(발명의 명칭: CONTROLLED PLACEMENT OF A REINFORCING WEB WITHIN A FIBROUS ABSORBENT)에 개시되어 있으며, 이들 출원들은 모두 본원과 동일자로 출원되었으며, 이들의 개시 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다. 이들 성형 방법 및 장치가 흡수성 코어 (33)의 제조 중에 섬유와 스크림 (40)과의 얽힘 및 섬유들 서로간의 얽힘을 촉진시킴이 주지된다. 그러나, 예를 들어 니들 펀칭 또는 수얽힘에 의한 후-성형 얽힘을 이용하여 그 연결을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 얽힘은 스크림을 함유하는 재료의 섬유 웹을 닙 또는 기타 용적축소 (debulking) 장치 (아래에 설명됨)에 통과시킴으로써 증대되는 것으로 생각된다. 섬유와 스크림 (40)의 얽힘에 대한 상세한 정보는 벤투리노 등에 의한 공동 양도된, 본원과 동시에 출원된 미국 특허 출원 (발명의 명칭: ABSORBENT ARTICLE WITH REINFORCED ABSORBENT STRUCTURE) (대리인 사건 번호: 16836B)에 개시되어 있다. 이들의 개시 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다.

스크림 (40)의 한 면 상의 코어 (33)의 적어도 일부의 섬유는 스크림 내의 개구 (82)를 통과하고 스크림의 대향 면 상의 코어의 섬유와 얽혀진다. 또한, 스크림 (40)의 한 면으로부터의 적어도 일부의 섬유 및 대향 면으로부터의 적어도 일부의 섬유는 스크림 (40) 자체의 스트랜드 (80)와 얽혀지므로 스크림과 기계적 연결이 이루어지게 된다. 이러한 방식으로, 코어의 섬유 및 스크림 (40)의 강한 접합이 존재하므로, 스크림은 실질적으로 임의의 접착제, 융합 또는 흡수성 코어 (33)에 대한 다른 연결, 예를 들면 섬유와 스크림과의 얽힘; 섬유와, 스크림과 얽혀진 다른 섬유와의 얽힘; 및 섬유의 적어도 하나는 스크림을 통과한 섬유들 서로간의 얽힘 중의 적어도 하나가 아닌 연결 없이 상부 및 하부 영역을 강화할 수 있다. 그러나, 스크림 (40)은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 접착제, 융합 또는 섬유 얽힘 이외의 다른 수단에 의해 또는 섬유 얽힘에 추가하여 다른 수단에 의해 연결될 수 있다.

특정 가공 단계, 예를 들면 용적축소가 스크림 (40)과 흡수성 코어 (33)의 섬유 사이의 어떠한 추가의 연결을, 예를 들면 수소 결합에 의해 형성할 수 있음이 인지된다. 본 설명의 목적상, 상기 연결로 인해, 얽힘을 통한 것 이외의 연결이 실질적으로 존재하지 않는 흡수성 코어 (33)의 섬유와 스크림 (40)의 연결이 손상되지 않는다. 본 발명의 흡수성 구조체는, 적어도 한 실시태양에서 스크림 (40)과 코어 (33)의 섬유를 결합시키기 위한 접착제의 사용을 필요로 하지 않고, 강하고 내구성 있는 흡수성 코어를 나타내기 위해 스크림과 섬유의 융합을 필요로 하지 않는다.

사용시에, 스크림 (40)은 하나 이상의 인설트를 수용한 후에 흡수성 코어 (33) 내의 액체에 의해 또한 착용자의 움직임을 통해 가해지는 하중 하에 흡수성 코어 (33) 내의 섬유 재료의 매트릭스를 단결시킨다. 이 하중은 섬유 재료 (및 그에 따른 흡수성 코어 (33))의 해체를 야기시키는 경향이 있다. 스크림 (40)은 흡수성 코어 (33)에 가해진 힘, 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 인장력, 압축력 및 전단력을 견딘다. 스크림 (40)은 추가의 강도로 인해 흡수성 코어 (33)가 섬유 재료의 더 낮은 기본 중량을 갖게 한다. 따라서, 더 얇은 흡수성 코어 (33) 및 더 얇은 흡수성 구조체 (32)의 제조가 용이해진다.

예시된 제1 실시태양에서, 스크림 (40)은 그의 전체 길이를 따라 전체적으로 아코디언 형태를 갖는다. 아코디언 형태는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 전체 길이보다 작을 수 있고(있거나) 복수개의 이격된 세그먼트로 존재할 수 있다. 또한, 도 3B에 도시된 바와 같이, 스크림 (40')은 아코디언의 접힌 부분이 폭이 아니라 흡수성 코어 (33')의 길이상으로 연신하도록 하는 형태로서 배치될 수 있다.

도 3에서, 스크림 (40)은 적어도 코어의 두께 또는 z-방향 (ZD)으로 흡수성 코어 (33)의 섬유 및 입자의 치밀화에 저항하도록 제조되고 배치된다. 또한, 스크림 (40)은 기계방향 (MD) 및(또는) 횡방향 (CD)으로 또는 3개의 방향 (MD, CD, ZD)의 특정 조합 방향으로 코어 (33)의 형태를 유지하는 작용을 할 수 있다. 코어 (33) 내의 섬유의 치밀화를 방지하면 코어의 공극 부피, 즉 코어 내의 섬유 사이에 한정되는 간극 부피의 총합으로 한정되는 부피를 유지시킬 수 있다. 치밀화 및 공극 부피의 상실을 야기하는 경향이 있는 힘은 예를 들어 기저귀 (10)의 착용자가 이동할 때 발생할 수 있다. 또한, 흡수성 코어 (33)의 습윤화가 코어를 z-방향 (ZD)으로 압축하고 섬유를 치밀화시켜 코어의 액체 투과성 및 그의 초기 액체 처리능을 저하시키는 경향이 있는 로드를 인가한다. 그의 재료 및 아코디언 형태를 포함하여 스크림 (40)의 구조가 코어 (33)의 z-방향 (ZD)으로의 변형에 저항하는 작용을 수행한다. 그러나, 상기 저항은 극복될 수 있고, 코어 (33)의 압축이 발생할 수 있다. 스크림 (40)의 구조는 압축을 야기하는 힘이 제거될 때 코어 (33)을 그의 전체 두께로 실질적으로 회복시키는 스프링으로서 스크림이 작용할 수 있도록 한다.

아코디언 스크림 (40)의 각각의 접힌 부분은 평면 또는 평탄한 표면에 위치하도록 배치된 스크림(도시하지 않음)보다 훨씬 더 용이하게 z-방향 (ZD) 압축에 저항하는 횡방향으로 연장된 리브 (rib)를 한정한다. 다른 방식으로 표현하면, 흡수성 코어 (33)이 편평하게 위치할 때 (도 3), 강화 부재 (예를 들어 스크림 (40))는 중앙면 (MP) (도 3A)을 한정한다. 스크림 (40)은 중앙면 (MP)의 두면 상에 존재하는 부분들을 갖는다. 중앙면 (MP)의 어느 한 면 상의 코어 (33)을 따라 길이상으로 이동하면, 스크림 (40)의 상이한 부분들이 중앙면으로부터 상이한 거리로 존재함을 알 수 있을 것이다. 즉, 스크림 (40)은 그의 길이에 걸쳐 중앙면 (MP)을 향하여 및 중앙면 (MP)으로부터 멀리 연장된다. 도 3A는 중앙면 (MP)를 제시할 때 명확함을 위해 도 3의 부분 확대 단면을 보여준다. 보다 넓은 의미로는, 중앙면 (MP)은 반드시 평면일 필요는 없다. 중앙면은 스크림이 불균일한 방식으로 성형되거나 스크림이 그의 길이 또는 폭에 걸쳐 만곡될 경우에 평면에서 벗어날 수 있다.

흡수성 코어 (33)의 두께에 대해 보다 평행한 방향으로 스크림을 회전시키면 스크림이 굽힘시에보다는 적어도 부분적으로 압축시에 코어의 두께의 변형에 저항할 수 있다. 흡수성 코어 (33) 및 아코디언 스크림 (40)의 두께 감소는 예를 들어 제조 동안 및 기저귀 (10)을 착용한 아동이 젖거나 흡수성 코어 상에 앉거나 누울 때 발생할 것이다. 그러나, 스크림 (40)은 주변 섬유보다 비교적 탄성이 더 크고, 압축 영구변형이 더 적다. 아코디언 스크림 (40)이 변형될 경우에도, 압축력이 제거될 경우 그의 본래 형태를 회복하는 경향이 훨씬 더 크다. 스크림 (40)과 섬유가 긴밀하게 연결되면 압축력 제거시에 흡수성 코어 (33)이 그의 본래 형태를 실질적으로 회복할 수 있다. 그 결과, 섬유 및 입자 (적어도 스크림 (40)의 영역 내의)는 덜 치밀화되어 흡수성 코어 (33)이 보다 큰 액체 투과성을 갖고 보다 큰 액체 흡수능을 유지할 수 있다. 흡수성 코어 (33)의 공극 부피 및 액체 투과성을 유지하는 작용에 의해 추가의 액체 흡입 및 저장을 위한 코어의 대역 구분 필요성이 저하되거나 제거될 수 있다.

본 발명에 따른 강화 부재는 도 1-3에 도시된 스크림 (40) 이외의 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 개구 (82)는 크기 및 형태에서 직사각형이거나 일정할 필요가 없다. 또한, 적합한 강화 부재는 스트랜드 (80)으로 형성될 필요가 없다. 예를 들어, 강화 부재는 성형 필름 시트 또는 시트들 (도시하지 않음)일 수 있다. 강화 부재는 섬유 얽힘에 의해 흡수성 코어 (33)의 섬유상 매트릭스에 부착하기 적합한 것이 바람직하고, 이것은 무엇보다도 섬유가 강화 부재의 구조 주위를 감쌀 수 있어야 함을 의미한다. 그러나, 강화 부재는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 얽힘 이외의 다른 방식으로 흡수성 코어의 섬유에 부착될 수 있다.

도 4에 도시된 또다른 적합한 배치에서, 강화 부재는 흡수성 코어 (133) 내에 층으로 배치된 제1 스크림 부재 (140A) 및 제2 스크림 부재 (140B)를 포함한다. 이 경우에, 강화 부재의 중앙면 (도시하지 않음)은 두 부재 사이에 위치할 수 있다. 그러나, 두 부재 (140A, 140B)로 구성된 강화 부재는 중앙면의 양면상에서 연장되고 중앙면으로부터 상이한 거리에 존재함을 이해할 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 부재 (140A)는 제2 부재 (140B) 위에 존재한다. 두 부재 (140A, 140B)는 전체적으로 아코디언 형태이지만, 제2 스크림 부재 (140B)는 접힌 부분이 적고, 따라서 리브가 적다 (즉, 접힌 부분은 빈도가 적고, 그의 진폭은 부재 (140A)와 거의 동일하다). 물론, 부재 (140A, 140B)는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 동일한 형태를 가질 수 있다. 부재 (140A, 140B)의 둘 모두 또는 어느 하나가 불규칙적인 형태를 가질 필요는 없다. 예를 들어, 부재의 하나 또는 둘 모두는 사인 곡선 형태일 수 있다. 부재가 서로 그 위에 존재할 필요는 없거나, 흡수성 코어 (133)의 길이에 걸쳐 연속적으로 연장될 필요는 없다. 3 이상의 부재가 사용될 수도 있다. 형태 차이는 무엇보다도 압축력 인가에 대한 저항 및 반응시에 일부 선택적인 변화를 가능하게 한다. 예를 들어, 두 부재 (140A, 140B)의 접힌 부분을 엇갈리게 함으로써 압축에 대한 추가의 저항 (및 더 큰 탄성)을 달성할 수 있다. 2개 (이상)의 부재 (140A, 140B)를 사용하면 보다 많은 강화 부재를 저비용으로 강화 부재의 보다 복잡한 구조를 필요로 하지 않으면서 코어 (133)에 도입시킬 수 있다. 또한, 2개의 부재 (또는 이들의 성분)는 상이한 물질로 이루어질 수 있다.

도 5에 도시된 다른 배치에서, 강화 부재는 아코디언 형태를 갖는 스크림 (40")의 형태이다. 아코디언 스크림 (40'')은 흡수성 코어 (33'')에 부분적으로 함침된다. 스크림 (40")은 흡수성 코어 (33'')으로부터 바깥쪽으로 돌출되고, 스크림이 돌출되는 면 상의 코어에 쿠션 장벽을 제공할 수 있다. 도 6에 도시된 또다른 배치에서, 흡수성 코어 (33''')는 제1 부분 (33A''') 및 제2 부분 (33B''')을 포함한다. 아코디언 형태의 스크림 (40''')은 제1 부분 (33A''')과 제2 부분 (33B''') 모두에서 부분적으로 함침된다. 스크림 (40''')은 제1 및 제2 부분 (33A''', 33B''')을 서로로부터 이격시킨다. 또한, 스크림 (40''')은 각각의 부분 (33A''', 33B''')을 적어도 부분적으로 강화시키는 기능을 수행한다.

도 7은 3차원 또는 "박스" 격자 (240) 형태를 갖는 강화 부재의 다른 형태를 도시한 것이다. 박스 격자는 전체적으로 편평한 스크림의 상부층 (또는 상부 엘리먼트) (240A), 전체적으로 편평한 스크림의 하부층 (또는 하부 엘리먼트) (240B) 및 상부층과 하부층 사이에서 이들 층을 서로 연결하면서 연장되는 층 연결 스트랜드 (또는 교차 부재) (280A)를 포함한다. 이러한 형태는 코어의 두께에 필수적으로 평행한 스트랜드 (280A)에 의해 코어의 섬유 및 입자 (도 7에 도시하지 않음)의 치밀화에 탄성 저항하는 다수의 상호연결된 박스 빔을 생성시키는 것이 이해될 것이다. 박스 격자 (240)은 상기 압축에 저항할 수 있지만, 압축력 제거시에 본래 두께를 실질적으로 회복하는 작용도 수행한다. 또한, 편평한 스크림과 관련된 다발화 (bunching) 및 클럼핑 (clumping)에 대한 저항이라는 동일한 잇점이 코어 내의 섬유와 박스 격자 (240)의 스트랜드 (280, 280A)의 얽힘을 통해 달성된다.

박스 격자 (240)은 바람직하게는 예를 들어 롤 (도시하지 않음)로서 수송하기 위해 사용 전에 붕괴될 수 있다. 도 8의 실선은 붕괴된 위치의 도 7의 박스 격자 (240)이다. 박스 격자는 격자가 롤에서 크림핑되거나 손상되지 않도록 규칙적인 방식으로 꺽이거나 "평행사변형"으로 접히게 된다. 박스 격자웹이 롤로부터 공급될 때, 그의 본래 탄성에 의해 도 8에 파선으로 제시된 형태로 튀어나오게 된다. 그러나, 박스 격자 (240)은 붕괴되는 위치 (예를 들어 도 8에 도시된 바와 같은)를 본래 가질 수 있지만, 박스 격자웹에 대한 장력 인가에 의해 곧추설 수 있음이 이해될 것이다. 흡수성 코어에 섬유상 물질과 함께 도입된 후에, 박스 격자 (240)은 곧추선 위치에서 유지되고 두께 압축에 대해 계속 탄성 저항할 수 있다.

도 9 및 10은 도 7 및 8의 박스 격자 (240)에 유사한 강화 부재를 도시한 것이다. 그러나, 박스 스프링 (340)은 상부층 (340A)과 하부층 (340B) 사이에서 서로 연결되어 연장되는, 나선형의 층 연결 스트랜드 (380A)을 갖는다. 스트랜드 (380A)의 나선 형태는 스트랜드의 압축 스프링과 유사한 기능을 가능하게 하고 요구되는 탄성을 생성시키기 위한 스트랜드의 물성 요구치가 작다.

강화 부재는 흡수성 코어에 대한 그들의 공통적인 연결을 통한 것을 제외하고는, 서로에게 연결되지 않는 몇가지 성분의 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 강화 부재는 2개 이상의 분리 웹 또는 스크림 단편 (도시하지 않음)일 수 있다. 한가지 예에서, 측방향으로 이격된 스크림 단편은 흡수성 코어의 길이쪽으로 연속적으로 연장될 수 있다. 불연속 성분을 포함하는 다른 유형의 강화 부재는 도 11-13에 예시되어 있다. 도 11에 대해서 보면, 강화 부재 (440)은 코어의 섬유상 매트릭스와의 연결을 통한 것을 제외하고는 흡수성 코어 (도 11에 도시하지 않음)에서 서로에게 연결되지 않는 하나 이상의 이격된 튜브 (440A) 형태를 가질 수 있다. 정사각형 튜브 (440A)는 직각 평행 육면체 형태를 갖는 중합체 재료의 스트랜드 (480)으로 이루어진다. 이 형태에서, 한 방향으로 연장되는 스트랜드 (480) (예를 들어 도 11에서 수직으로 연장되는 스트랜드)은 일반적으로 평행한 평면에 위치하는 스크림 "부재"를 연결하는 "교차 부재"로 언급될 수 있다. 흡수성 코어는 강화 부재를 더욱 명확하게 나타내기 위해 도 11-13에 예시하지 않았다. 연결되지 않은 강화 부재 성분은 흡수성 코어의 측방향의 인열력에 대해서는 저항성이 적지만, 종방향 인열력 및 코어의 두께를 압축하는 경향이 있는 힘에 대해서는 저항성이 있도록 제조된다. 그러나, 강화 부재 성분은 횡방향 (CD) 및 서로 교차하는 방향을 포함하여 흡수성 코어 내의 임의의 방향으로 연장될 수 있다. 강화 부재 성분의 방향 변경은 이들이 저항하는 힘의 종류를 변경시킬 것이다.

정사각형 튜브 (440A)의 다른 대안은 이중 나선 (540A)을 포함하는 강화 부재 (540)이다. 정사각형 튜브의 박스 빔 구조의 결여에도 불구하고, 이중 나선은 그의 종방향 축에 수직으로 인가되는 압축력에 탄성 저항할 수 있다. 따라서, 이중 나선은 코어의 두께를 압축하는 경향이 있는 힘이 제거될 때 흡수성 코어를 그의 비압축 형태로 회복하는 것을 도울 수 있다. 별도의 성분을 갖는 다른 강화 부재 (640)가 도 13에 도시되어 있다. 성분은 그들 주위에서 스트랜드로부터 돌출하는 필라멘트 (681)을 갖는 스트랜드 (680)이다. 따라서, 필라멘트는 3차원으로 스트랜드 (680)으로부터 돌출한다. 코어의 섬유는 필라멘트 (681)과 얽혀 스트랜드 (680)과 코어의 상호연결을 생성시킨다. 필라멘트 (681)은 흡수성 코어 내의 섬유의 치밀화에 대한 저항성 및 탄성을 코어에 부여할 수 있다.

한 실시태양에서, 강화 부재 (40, 140,···, 640)를 갖는 흡수성 코어는 도 14에 일반적으로 (96)으로 나타낸 유형과 같은 통상의 에어 포밍 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 장치 (96)는 그의 축 주위에서 회전하기 위해 장착된 드럼 (일반적으로, (100)으로 표시됨)의 원주 둘레에서 연장되는 이동가능한 유공성 성형 표면 (98)을 포함한다. 성형 표면 (98)의 방사상 내측에 위치된 진공 닥트 (102)는 드럼 (100)의 내경 아크 위에 연장되어 있으며, 유공성 성형 표면 아래를 진공으로 빨아내도록 배치된다. 진공 닥트 (102)는 진공원 (도시되지 않음)에 연결된 진공 도관 (104) 상에 장착되어 진공 도관과 유체 소통된다.

장치 (96)는 회전시에 성형 표면 (98)이 드럼 (100)과 꼭붙어서 이동가능하게 하는 성형 챔버 (106)를 추가로 포함한다. 성형 챔버 (106)는 그 성형 챔버를 통한 성형 표면의 이동시에 성형 표면 (98)이 노출되는 내부 용적을 한정하는 통상의 방식으로 구성된다. 더욱 상세하게는, 예시된 실시태양에서 성형 표면 (98)은 그 성형 표면이 실질적으로 섬유 재료 없이 성형 챔버로 유입되게 하는 입구, 및 성형 표면이 그 위에 형성된 흡수성 재료의 웹 (108)을 갖고 성형 챔버를 빠져나가게 하는 출구로부터 성형 챔버 (106) 내에서 아치형 경로 P를 따라서 시계 반대 방향으로 이동한다. 강화 부재 (예를 들어 스크림 (40))는 적합한 전달 장치 (예를 들어 성형 표면 (98)로의 보관 롤 (123) 포함)에 의해 공급된다. 스크림 (40)은 성형 챔버 (106) 내로 통과하기 전에 웹의 성형 표면 (98)에 공급된다. 스크림 (40)의 웹은 웹을 성형 표면 상에 이송하는 롤러 (124) 상을 통과한다. 흡수성 코어 (예를 들어 코어 (33), (133) 등)는 흡수성 웹 (108)을 적절한 크기의 길이로 절단함으로써 형성된다.

섬유 공급 저장소 (도시하지 않음) 또는 섬유화기 (110)와 같은, 통상의 섬유 재료 공급원은 유동성 섬유 재료 (예를 들면, 분리 섬유의 흐름)를 성형 챔버 (106) 내로 전달한다. 도 14에 도시된 섬유화기 (110)는 성형 챔버 (106) 위에 작동적으로 위치되며, 그것은 회전 햄머 밀 또는 회전가능한 픽커 롤일 수 있다. 그러나, 섬유화기 (110)가 성형 챔버 (106)로부터 먼 곳에 위치하고 유동성 섬유 재료가 다른 적합한 장치에 의해 다른 식으로 성형 챔버의 내부로 전달될 수 있음이 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다. 한가지 예로서, 적합한 섬유화기는 페이퍼 컨버팅 머쉰 컴퍼니 (Paper Converting Machine Company; Green Bay, Wisconsin, U.S.A.)로부터 판매된다.

섬유 재료는 천연 섬유, 합성 섬유 및 그의 조합물을 포함할 수 있다. 천연 섬유의 예로는 셀룰로오스 섬유 (예를 들면, 목재 펄프 섬유), 면 섬유, 모 섬유, 견 섬유 등, 및 그의 조합물이 있다. 합성 섬유로는 레이온 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유 등, 및 그의 조합물이 있다. 도 14의 장치 (96)에 이용되는 섬유 재료는 섬유화기 (110)로 공급되는 목재 펄프 셀룰로오스 섬유 솜 (batt) B로부터 유래되며, 섬유화기 (110)는 솜을 분리 섬유로 가공하여 유동화된 섬유 재료를 성형 챔버 (106) 내로 전달한다.

흡수성 웹 (108)을 형성하기 위한 기타 섬유 재료 또는 입상물은 추가로 성형 챔버 (106) 내로 전달될 수 있다. 예를 들면, 초흡수성 재료의 입자 또는 섬유는 파이프, 채널, 스프레더, 노즐 등, 및 그의 조합과 같은 통상의 기구를 이용하여 성형 챔버 (106) 내로 도입될 수 있다. 예시된 실시태양에서, 초흡수성 재료는 전달 도관 및 노즐 시스템 (도 14에 개략적으로 도시되고 (112)로 표시됨)에 의해 성형 챔버 (106) 내로 전달된다. 섬유, 입자 및 기타 소정의 재료는 성형 챔버 내의 임의의 적합한 유체 매질 내에 연행될 수 있다. 따라서, 본원에서 연행 매질로서 참조된 공기는 임의의 다른 작동 연행 유체를 포함하는 일반적인 참조인 것으로 이해되어야 한다.

성형 챔버 (106)는 필요시에 또는 바람직하다면 다른 적합한 구조 성분에 정착되고(되거나) 접합될 수 있는 적합한 지지 프레임 (도시하지 않음)에 의해 지지된다. 성형 표면 (98)이 성형 드럼 (100)의 부분으로서 본원에 예시되어 있지만, 성형 표면을 제공하는 다른 기술이 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 이용될 수도 있는 것으로 이해된다. 예를 들면, 성형 표면은 순환 성형 벨트 (도시하지 않음)에 의해 제공될 수 있다. 이러한 유형의 성형 벨트는 파트리지 (M. Partridge) 등에 의해 1995년 11월 14일자로 특허 허여된 미국 특허 제5,466,409호 (발명의 명칭: FORMING BELT FOR THREE-DIMENSIONAL FORMING APPLICATIONS)에 기재되어 있다.

작업시에, 진공원은 성형 챔버 (106)의 내부에 대해 진공 닥트 (102) 내에 진공을 형성한다. 성형 표면 (98)이 유입되고, 그후에 성형 챔버 (106)를 거쳐 성형 경로 P를 따라서 챔버의 출구를 향해 이동할 때, 성형 챔버 내의 유동화된 섬유 재료 및 기타 입자는 연행 기류에 의해 작동가능하게 운반 또는 이송되고 진공에 의해 유공성 성형 표면을 향해 내측으로 끌어 들여진다. 공기는 성형 표면 (98)을 통해 내측으로 이동하고 이후에 진공 닥트 (102) 및 진공 공급 도관 (104)을 거쳐 드럼 (100) 밖으로 나온다. 섬유 및 기타 입자는 공기가 통과될 때 성형 표면 (98)에 의해 수집되어 성형 표면 (98) 상에 흡수성 웹 (108)을 형성하게 된다.

다음에, 흡수성 웹 (108)을 갖고 있는 성형 표면 (98)은 성형 챔버 (106)의 안으로부터 출구를 통해 스카핑 시스템 (도 14에 일반적으로 (114)로 표시됨)으로 이동하며, 스카핑 시스템은 과도한 두께의 흡수성 웹 (108)을 일정한 범위로 트리밍하고 제거할 수 있다. 스카핑 시스템 (114)은 과도한 섬유 재료를 흡수성 부재로부터 연마시키기 위한 스카핑 롤 (116)을 포함한다. 제거된 섬유는 당업계에 숙지된 바와 같이, 적합한 배출 도관 (도시하지 않음)에서 스카핑 챔버로부터 먼곳으로 이송된다.

스카핑 작업 후, 그 위에 흡수성 웹 (108)이 형성되어 있는 성형 표면 (98) 부분은 성형 챔버 (106)의 외부에 배치되어 있는 장치 (96)의 박리 대역으로 이동될 수 있다. 박리 대역에서, 흡수성 부재는 성형 표면 (98)으로부터 떨어져 나와 콘베이어 (일반적으로 (118)로 표시됨) 상으로 끌어 들여진다. 드럼 (100)의 내부로부터 공기압을 가해 박리를 촉진시킬 수 있다. 콘베이어 (118)는 형성된 흡수성 웹 (108)을 성형 드럼 (100)으로부터 받아서 흡수성 웹을 수집 영역 또는 추가 가공을 위한 위치 (도시되지 않음)로 이송시킨다. 예를 들면, 적절한 콘베이어로는 콘베이어 벨트, 진공 드럼, 운반 롤러, 전자기 현가 콘베이어, 유액 현가 콘베이어 등, 및 그의 조합을 포함할 수 있다.

예시된 실시태양에서, 콘베이어 (118)는 롤러 주변에 배치된 순환 콘베이어 벨트 (120)를 포함한다. 진공 흡입 박스 (122)는 콘베이어 벨트 (120) 아래에 배치되어 성형 표면 (98)에서 흡수성 웹 (108)을 끌어 들인다. 벨트 (120)는 천공되어 있으며, 진공 박스 (122)는 진공 박스 내의 진공이 성형 표면 상의 흡수성 웹 (108)에 작용하도록 성형 표면 (98)에 근접한 벨트 부분 아래에서 밀폐 고압 공간을 한정한다. 별법으로, 흡수성 부재의 중량, 원심력, 기계적 사출, 정 (positive) 공기압 또는 그의 임의의 조합에 의해 또는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 다른 적절한 방법에 의해 성형 표면 (98)으로부터 흡수성 웹 (108)을 제거할 수 있다. 예로서, 예시된 실시태양의 제거된 흡수성 웹 (108)은 일련으로 상호연결된 흡수성 코어 (33)를 포함하며, 흡수성 코어 각각은, 개별 흡수성 코어가 형성되는 성형 표면 (98)의 상응하는 부분에 의해 제공된 형상과 실질적으로 일치하는 선택된 표면 형상을 갖는다.

이제까지 기재된 섬유상 흡수성 부재를 에어 포밍하기 위한 장치 (96) 및 방법은 일반적으로 통상적인 것으로 당업계에 숙지되어 있다. 예를 들면, 1987년 5월 19일자로 특허 허여된, 엔로에 (K. Enloe) 등에 의한 미국 특허 제4,666,647호 (발명의 명칭: APPARATUS AND METHOD FOR FORMING A LAID FIBROUS WEB); 및 1988년 8월 2일자로 특허 허여된, 엔로에 (K. Enloe)에 의한 미국 특허 제4,761,258호 (발명의 명칭: CONTROLLED FORMATION OF LIGHT AND HEAVY FLUFF ZONES)(이들의 전체 개시는 본원에 참고로 인용되어 있음)에 기재되어 있다. 상기 기타 장치는 2001년 12월 18일자로 특허 허여된, 한 (J. T. Hahn) 등에 의한 미국 특허 제6,330,735호 (발명의 명칭: APPARATUS AND PROCESS FOR FORMING A LAID FIBROUS WEB WITH ENHANCED BASIS WEIGHT CAPABILITY); 및 2001년 9월 4일자로 출원된, 머피 (D. P. Murphy) 등에 의한 미국 특허 출원 제09/947,128호 (발명의 명칭: MULTI-STAGE FORMING DRUM COMMUTATOR)(이들의 전체 개시는 본원에 참고로 인용되어 있음)에 기재되어 있다. 선택량의 초흡수성 입자를 성형 챔버에 도입하는 기술의 예는 1990년 5월 22일자로 특허 허여된, 브리슨 (R. E. Bryson)에 의한 미국 특허 제4,927,582호 (발명의 명칭: METHOD AND APPARATUS FOR CREATING A GRADUATED DISTRIBUTION OF GRANULE MATERIALS IN A FIBER MAT)(이의 전체 개시는 본원에 참고로 인용되어 있음)에 기재되어 있다. 그러므로, 장치 (96)의 제조 및 작동은 본 발명에 기재할 필요가 있는 정도 이외에는 본원에 더 설명하지 않을 것이다.

섬유와 스크림 (40)과의 얽힘 증강은 용적축소 롤러 (도시하지 않음)에 웹을 통과시킴으로써 더 증대되는 것으로 생각된다. 용적축소 롤러는 닙에 유입되기 전의 흡수성 웹 (108)의 두께보다 상당히 더 작은 닙을 한정한다. 따라서, 웹은 용적축소 롤러 (125)의 작동에 의해 압축되고 두께가 현저하게 감소된다. 웹 (108)의 섬유는 특히 고속 및 상당한 압축력으로 용적축소 롤러의 닙을 통과할 때 상당히 변형된다. 압축은 또한 적어도 약간의 추가의 섬유가 스크림 스트랜드 (80) 주위를 감싸도록 하여, 웹 (108)의 흡수재/스크림 매트릭스의 얽힘 및 수소 결합이 개선되는 것으로 생각된다. 또한, 스트랜드 (80) 주위를 이미 약간 감싼 섬유는 스트랜드 및 생성되는 안정화된 매트릭스에 더 고정될 수 있다. 한 실시태양에서, 흡수성 코어 (33)는 0.06 내지 0.5 g/㏄의 밀도를 갖는다. 스크림 (40)은 약 0.12 g/㏄를 초과하는 밀도를 갖는 코어에서 특별한 잇점을 갖는 것으로 생각된다.

도 15는 장치 (96)의 나머지로부터 이탈된 성형 드럼 (100)을 보여준다. 예시된 실시태양에서, 성형 드럼 (100)은 드럼의 원주에 부착된 일련의 성형 부재 (101)로 이루어진다. 각각의 성형 부재 (101)은 단일 흡수성 코어 (33)을 형성한다. 그러나, 형성되면서 코어 (33)은 통합된 웹 (108)에서 함께 연결된다.

강화 부재 (40, 140, 240 등)은 성형 장치의 성형 표면 (98)에 전달될 수 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 강화 부재는 롤 상에서 성형 장치에 공급되기 전에 붕괴된 (즉, 실질적으로 평면) 형태일 수 있다. 그 예가 도 8에 도시되어 있고, 박스 격자 (240)에 대해 위에서 설명하였다. 그러나, 다른 형태의 강화 부재를 붕괴시킬 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 아코디언 스크림 (40)은 롤에 편평하게 위치할 수 있지만, 롤로부터 공급된 후에 아코디언 형태로 갑자기 돌출되는 충분한 메모리를 갖는다. 스크림이 붕괴되어 일어설 수 있는 아코디언 형태를 반드시 가질 필요는 없음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 스크림 (40)은 형상 기억 중합체 또는 금속으로 제조될 수 있고, 당업계에 공지된 상이한 메카니즘(예를 들어 온도, 습도 등)에 의해 흡수재에 혼입되기 전 또는 후에 3차원 형태로 활성화될 수 있다.

도 11-13에 도시된 바와 같이 별개의 성분을 포함하는 강화 부재를 갖는 흡수성 코어를 형성하기 위해서, 성분은 초기에 함께 부착되어 (도시하지 않음) 성형 표면 (98) 상에 배치되기 직전에 절단될 수 있다. 이에 의해 성분을 제조시에 보다 쉽게 제어할 수 있다.

고흡수성 재료의 보유력을 개선시키기 위해, 흡수성 구조체 (32)는 흡수성 코어 (33)에 바로 인접하게 또한 주위에 놓여지고 흡수성 코어 및 기저귀의 기타 각종 성분에 결합될 수 있는, 랩 시트 (74)와 같은 오버랩을 포함할 수 있다 (도 2). 랩 시트 (74)는 바람직하게는 흡수성 코어 (33)의 주요 신체측 및 외측 표면을 커버하고, 바람직하게는 흡수성 코어의 실질적으로 모든 주변 연부를 둘러싸서 그 주위를 실질적으로 완전히 덮어싸는 흡수성 재료의 층이다. 다르게는, 랩 시트 (74)는 흡수성 코어 (33)의 주요 신체측 및 외측 표면을 커버하고, 흡수성 코어의 실질적으로 측면 연부 만을 덮어싸는 흡수성 랩핑을 제공할 수 있다. 따라서, 랩 시트 (74)의 측면 연부의 선형 및 내측으로 굴곡진 부분은 흡수성 코어를 에워쌀 수 있다. 그러나, 상기 실시태양에서 랩 시트 (74)의 말단 연부는 제품의 허리밴드 영역에서 흡수성 코어 (33)의 말단 연부를 완전히 에워싸지 않을 수도 있다.

예를 들면, 완전한 랩 시트 (74) 또는 랩 시트의 적어도 신체측 층은 멜트블로운 폴리프로필렌 섬유와 같은 멜트블로운 섬유로 구성된 멜트블로운 웹을 포함할 수 있다. 흡수성 랩 (74)의 또다른 예는 경재/연재 섬유의 약 50/50 블렌드로 구성된 티슈와 같은 저다공성 셀룰로오스 웹을 포함할 수 있다.

흡수성 랩 (74)은, 각각이 흡수성 코어 (33)의 주변 연부의 일부 또는 전부를 지나서 연장되는, 별개의 신체측 랩 층 및 별개의 외측 랩 층을 포함하는 다중 요소 랩시트를 포함할 수 있다. 랩 시트의 상기 구조는 예를 들면 흡수성 코어 (33)의 주변 연부 주위의 실질적으로 완전한 밀봉 및 밀폐를 용이하게 할 수 있다. 예시된 기저귀 (10)의 배면 허리밴드 부분에서, 흡수성 랩 (74)은 기저귀 (10)의 배면 측단면에 불투명도 및 강도를 추가시키기 위해 흡수성 코어 (33)의 주변으로부터 증가된 거리 만큼 연장되도록 구성될 수도 있다. 예시된 실시태양에서, 흡수성 랩 (74)의 신체측 및 외측 층들은 흡수성 구조체의 주변 연부를 넘어 약 1/2 인치 이상 연장되어, 흡수성 랩의 신체측 부분의 주변이 흡수성 랩의 외측 부분의 주변에 완전히 또는 부분적으로 연결될 수 있는, 외측으로 돌출된 플랜지형 결합 면을 제공할 수 있다.

랩 시트 (74)의 신체측 및 외측 층들은 실질적으로 동일한 재료로 구성되거나 또는 상이한 재료로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 랩 시트 (74)의 외측 층은 연재 펄프로 구성된 습윤 강도 셀룰로오스 티슈와 같은, 비교적 높은 다공성을 가진 비교적 낮은 기본 중량 재료로 구성될 수 있다. 랩 시트 (74)의 신체측 층은 비교적 낮은 다공성을 갖는 이미 기재된 랩 시트 재료 중의 하나를 포함할 수 있다. 저다공성 신체측 층은 착용자의 피부로의 초흡수성 입자의 이동을 더 잘 방지할 수 있으며, 고다공성의 낮은 기본 중량의 외측 층은 비용 절감을 도울 수 있다.

바람직한 실시태양에서, 스페이서 층 (76)은 흡수성 구조체 (32)와 배면시트 층 (30) 사이에 개재되어 목적하는 잇점을 제공할 수 있다 (도 2). 배면시트 층 (30)이 증기 투과성인 경우, 예를 들면 스페이서 층 (76)은 배면시트 층 (30)을 흡수성 구조체 (32)로부터 이산 거리만큼 작동적으로 위치시켜 분리시킬 수 있다. 결과의 이격 거리는 흡수재가 습윤될 때 발생될 수 있는 축축하거나 차가운 느낌을 줄일 수 있게 한다.

본 발명의 제품의 제조에 이용되는 각종 부착 및 고정에서, 임의의 통상의 부착 또는 고정 기술이 이용될 수 있음이 쉽게 이해된다. 상기 기술은 예를 들면 접착 결합, 응집 결합, 열 결합, 초음파 결합, 핀, 스테이플, 리벳, 스티치 등, 및 그의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명의 구성요소 또는 그의 바람직한 실시태양을 도입하는 경우, 사용되는 관사들 ("a", "an", "the" 및 "said")은 하나 또는 그 이상의 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하는", "포함하여" 및 "갖는"은 명시된 구성요소 이외의 추가의 구성요소가 존재할 수도 있음을 내포하고 의미하는 것으로 의도된다.

본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 다양한 변화가 상기 구성에서 행해질 수 있기 때문에, 상기 설명에 포함되거나 또는 첨부된 도면에서 도시된 모든 사항들이 한정적인 의미가 아니라 예시적인 것으로서 해석되어야 한다.

Claims

적어도 부분적으로 섬유로 제조되고 두께를 갖는 흡수성 부재, 및 흡수성 부재의 구조적 일체성을 유지하기 위해 적어도 부분적으로 흡수성 부재에 함침된 강화 부재를 포함하며, 상기 강화 부재가 적어도 흡수성 부재의 두께 방향으로의 흡수성 부재의 치밀화에 저항하도록 흡수성 부재에 대해 제조되고 배치되고, 상기 강화 부재가 적어도 흡수성 부재의 두께 방향으로의 변형에 탄성적으로 저항하도록 흡수성 부재에 대해 제조되고 배치되며, 상기 강화 부재가 흡수성 구조체의 종방향 섹션에 전체적으로 아코디언 형태를 갖는 것인, 액체를 흡수하기 위한 흡수성 구조체.
삭제
제1항에 있어서, 흡수성 부재가 그 내부에 공극 부피를 갖고, 강화 부재가 공극 부피의 일부의 붕괴를 억제하도록 흡수성 부재에 대해 제조되고 배치되는 것인 흡수성 구조체.
제1항에 있어서, 흡수성 부재가 액체 투과성이고, 강화 부재가 흡수성 구조체의 액체 투과성을 유지하도록 흡수성 부재에 대해 제조되고 배치되는 것인 흡수성 구조체.
제1항에 있어서, 강화 부재가 흡수성 부재가 편평하게 배치될 때 중앙면(median plane)을 갖고, 강화 부재가 상기 중앙면으로부터 상이한 거리에 위치하는 부분들을 갖는 것인 흡수성 구조체.
삭제
제1항에 있어서, 강화 부재가 흡수성 구조체의 횡방향 섹션에 전체적으로 아코디언 형태를 갖는 것인 흡수성 구조체.
제1항에 있어서, 강화 부재가 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트를 포함하는 것인 흡수성 구조체.
제8항에 있어서, 엘리먼트가 흡수성 부재에 층으로 배치되는 것인 흡수성 구조체.
제8항에 있어서, 제1 엘리먼트가 제2 엘리먼트와 상이한 형태인 흡수성 구조체.
제8항에 있어서, 제1 엘리먼트와 제2 엘리먼트가 서로 연결되는 것인 흡수성 구조체.
제11항에 있어서, 제1 및 제2 엘리먼트가 그들 사이에서 전체적으로 연장되는 교차 부재에 의해 서로 연결되어 박스 격자를 형성하는 것인 흡수성 구조체.
제12항에 있어서, 교차 부재가 전체적으로 중앙면에 수직으로 연장되고, 제1 및 제2 엘리먼트가 전체적으로 평면인 흡수성 구조체.
제12항에 있어서, 교차 부재가 전체적으로 나선 형태인 흡수성 구조체.
제12항에 있어서, 강화 부재가, 교차 부재에 의해 서로 연결되어 제1 및 제2 엘리먼트에 의해 형성된 박스 격자로부터 분리된 박스 격자를 형성하는 제3 및 제4 엘리먼트를 추가로 포함하는 것인 흡수성 구조체.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 강화 부재가 흡수성 부재로부터 바깥쪽으로 돌출하는 것인 흡수성 구조체.
제18항에 있어서, 흡수성 부재가 이격된 제1 및 제2 부분을 포함하고, 강화 부재가 제1 및 제2 부분 사이에서 연장되어 제1 및 제2 부분에 함침되는 것인 흡수성 구조체.
제1항에 있어서, 강화 부재의 폭이 흡수성 부재의 최소 폭의 25% 내지 100%인 흡수성 구조체.
제1항에 있어서, 강화 부재의 폭이 흡수성 부재의 최대 폭의 25% 내지 150%인 흡수성 구조체.
액체 투과성 라이너, 배면시트층, 및 라이너와 배면시트층 사이에 배치된 제1항 기재의 흡수성 구조체를 포함하는 흡수용품.