JP2005505346A - 使い捨て吸収性物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、バージン高分子材料及びオンライン上で再生された高分子材料を含むバルク出発高分子材料から使い捨て吸収性物品を製造する生産ラインに関する。
【背景技術】
【0002】
使い捨て吸収性物品は、連続ウェブとして転換ラインに送り込むためにウェブ生産業者から包装された形態で(例えば、ロール巻きまたはフェストーン(装飾)梱包箱(festooned boxes)として)及び包装されずに(例えば、巻かずにまたはフェストーン(装飾)梱包なしで(de-festooned))移送されてきた、布地、フィルム、発泡体、弾性体などの連続ウェブを出発物質として使用して、高速転換ライン上で生産することが多い。転換ラインでは、様々な転換操作によってウェブを使い捨て吸収性物品の構成要素へと転換し、その後それらは接合されて複合ウェブになり、最終的に切断されて個々の完成品になる。
【0003】
残念なことに、連続ウェブの包装及び移送には、いくつかの問題点がある。第一に、包装及び移送は、しばしば、ウェブ材料、とりわけ元の包装前の特性を保持する必要のあるウェブを不可逆的に変化させることがある。例えば、柔らかい嵩高のウェブが、ロール巻きの結果として連続的に平坦になり、またはフェストーン(装飾)梱包(festooning)の結果として断続的に変形することがある。(ウェブは、ロールへと巻かれる時には、ウェブをロールの形態に保持するのにも、その後ウェブをロールから巻き戻すのにもしばしば必要とされる圧縮力に曝される。また、ウェブは、箱の中にフェストーン(装飾)構成(festoon configuration)で包装される時には、しばしば、曲げて圧縮することにより、フェストーン(装飾)梱包されたウェブ(festooned web)の折れ曲がった部分に永久的なクリープを発達させる。)第二に、ロール巻きまたはフェストゥーン(装飾)梱包に好適にするために、しばしばウェブに特殊な強度特性を供給する必要がある。こうした特性は、これらのウェブに特殊な添加剤を適用することによって達成されることが多く、これらの添加剤が最終製品の所望の特性に影響を及ぼし、または所望の特性を脅かし、及び/またはウェブのコストを増加させることがある。ウェブを巻き戻している間に層同士がくっつくのを防ぎまたは最小限に抑えるために、ロールに巻き付ける前にウェブに静電気防止溶液が噴霧される場合には同様の好ましくない効果が起こることがある。第三に、ウェブは、しばしば、比較的高価な高速自動巻き付け及び巻き戻し機器と、それを操作及びサポートする能力のある作業者とを必要とする。第四に、ウェブをより柔らかく、より薄く、より厚く、弾性のある、吸収性のある、布様の、通気性のある、見た目のよいものなどにするために特別に発達した転換操作によって、包装されたウェブによっては準備できない材料特性を供給する必要があることが多い。これらの操作が、新製品の開発におけるコスト及び時間をさらに増加する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従って、材料成形操作から製品転換操作まで連続した新規プロセスを準備することによって、ウェブを包装して生産ラインに移送する必要性を低減または排除することが有益である。さらに、ウェブ成形機器内部での溶融高分子材料の固化を防ぐためにウェブ成形操作を中断せずに連続的に実施する必要があり、製品転換操作には様々な故障による中断または生産の停止が起こり得るので、生産の停止中にウェブ成形操作によって生産された高分子材料を再生する新規プロセスが有益である。新規プロセスにおいて再生材料を再利用することもさらに効果的である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前述の難点及び問題点を踏まえて、包装されたウェブの必要性を低減または排除することのできる、使い捨て吸収性物品を製造する新規生産ラインが見出されている。この生産ラインには、ウェブ成形操作、具体的には不織布ウェブ成形操作を、製品転換操作と連結させる連続プロセスが含まれる。この生産ラインは、バルク出発高分子材料、すなわち、バージン高分子材料と高分子材料との両方を利用し、高分子材料は使い捨て吸収性物品の生産において生産ライン上で再利用するために生産ライン上で再生される。この生産ラインは、単一製品レーン操作または多製品レーン操作にすることができる。
【0006】
一態様では、本発明は、高分子材料を押し出して、押し出された材料から、液体透過性トップシート、液体不透過性バックシート、及びそれらの間に配置された吸収性コアのような個々の構成要素を形成する生産ラインに関する。この生産ラインには、生産ライン内で材料のウェブを移動させる移動表面と、第1出発材料として供給される第1高分子材料を移動表面上に押し出すことによってバックシートを形成する、移動表面に隣接したバックシートステーションと、第2出発材料として供給される第2高分子材料を移動表面上に押し出すことによって吸収性コアを形成する、移動表面に隣接したコアステーションと、第3出発材料として供給される第3高分子材料を移動表面上に押し出すことによってトップシートを形成する、移動表面に隣接したトップシートステーションとを含む。
【0007】
生産ラインには、さらに、トリムを切断してトップシート及びバックシートの側部形体を形成する、移動表面に隣接した一つ以上の切断デバイスが含まれる。生産ラインには、さらに、トリムを回収及び再生処理して第1再生材料にする第1再生処理ステーションと、生産ラインの停止中に回収されたトップシート、バックシート、または吸収性コアの不織布材料を回収及び再生処理して第2再生材料にする第2再生処理ステーションとが含まれる。生産ラインには、さらに、バックシート、トップシート、及び吸収性コアを互いに結合させる第2再生材料を供給する、移動表面に隣接した一つ以上の結合モジュールが含まれる。
【0008】
もう一つの態様では、本発明は、高分子材料を押し出して、押し出された高分子材料からトップシート及びバックシートを形成し、これらの構成要素を、生産ライン外で生産し、連続ウェブまたは個々の物体として生産ラインに供給された吸収性コアと組み合わせる生産ラインに関する。この生産ラインには、さらに、トリムを切断してトップシート及びバックシートの側部形体を形成する、移動表面に隣接した一つ以上の切断デバイスが含まれる。生産ラインには、さらに、トップシートまたはバックシートのトリム及び不織布材料を回収及び再生処理して再生材料にする再生処理ステーションが含まれる。生産ラインには、さらに、バックシート、トップシート、及び吸収性コアを互いに結合させる再生材料を供給する、移動表面に隣接した一つ以上の結合モジュールが含まれる。
【0009】
もう一つの態様では、本発明は、生産ラインの停止中に一つ以上のスパンボンドモジュールから出てくる連続繊維を再生処理する方法に関する。この方法には、(a)少なくとも一つのスパンボンドモジュールを準備する工程と、(b)スパンボンドモジュールから出てくる連続繊維を圧縮流体の噴出によって再生処理操作へと転換させる工程と、(c)再生処理操作において連続繊維を分解する工程と、(d)分解された繊維を再生処理ステーションへと搬送する工程と、(e)分解された繊維を再生処理して再生高分子材料にする工程とが含まれる。
【0010】
もう一つの態様では、本発明は、メルトブローンモジュールのスピナレット(紡糸口金)から出てくる溶融高分子材料を再生処理してメルトブローンモジュールに戻す方法に関し、この方法には、(a)溶融材料を押し出すメルトブローンモジュールを準備する工程と、(b)スピナレット(紡糸口金)から溶融高分子材料を回収する回収型を準備する工程;(c)回収型と連通し溶融高分子材料を移送する導管を準備する工程;(d)スピナレット(紡糸口金)から出てく溶融高分子材料を回収型によって回収する工程と、(e)スピナレット(紡糸口金)を介して、回収型から、溶融高分子材料を再押し出しするメルトブローンモジュールの定量ポンプまで、導管によって溶融高分子材料を移送する工程とが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下の本発明の詳細な説明及び添付の図面を参照すれば、本発明がより良く理解され、さらなる利点が明らかになるであろう。図面は、単なる代表例に過ぎず、添付の請求項の範囲を制限しようとするものではない。
【0012】
本発明は、ウェブ(例えばウェブのロール)を包装して、ウェブ生産設備から使い捨て吸収性物品を生産するウェブ転換設備まで移送する必要性を低減し、または排除する。本発明には、使い捨て吸収性物品を作製する連続生産ラインプロセスにおけるウェブ成形技術、特に不織布技術が含まれる。本発明には、本発明の生産ライン上で不織布材料を再生処理し、本発明の使い捨て吸収性物品の生産において再生材料を再利用する再生処理技術が含まれる。
【0013】
(専門用語)
「使い捨て吸収性物品」は、本明細書では、通常、流体を吸収及び保持するデバイスを指す。本明細書では、この言葉はある場合において、身体から排出された排泄物及び/または滲出物を吸収し封じ込めるために着用者の身体に当ててまたは身体の近傍に置かれるデバイスを指しており、これには、小児用おむつ、小児用トレーニングパンツ、成人失禁用品、婦人衛生用品、小児水泳用おむつ、創傷用包帯等のようなパーソナルケア物品が含まれる。本明細書では、この言葉は他の場合には、保護物品、例えば食品を吸収して着用者の衣類に染みが付くのを防ぐ性能を有する食事用ナプキン等を指す。さらに、本明細書において他の場合には、この言葉は、物品が意図された目的で消費者に利用される時まで、有益成分、例えば、ローション、シャンプー、石鹸、研磨物質、または洗浄物質等を保持できるデバイスを指す。このようなデバイスには、洗い布、身体拭き取り用品、身体覆着品(body wraps)、ペットの手入れ用品、清掃及び研磨用品等を含むことができる。
【0014】
用語「使い捨て」は、本明細書では、一般に洗濯を意図されていない製品、または元通りに回復されるか、或いはその元の機能で広く再利用されることを意図されていない製品を記述するために使用されており、すなわち、好ましくは、それらは約10回使用後、約5回使用後、または約1回使用後に廃棄することを意図されている。そのような使い捨て物品は、リサイクルされ、堆肥化され、または環境に適合した方式で処分されることが好ましい。
【0015】
用語「おむつ」は、本明細書では、一般に乳幼児及び他の失禁患者が胴体下部の周りに着用する使い捨て吸収性物品を指しており、小児用おむつ、小児用トレーニングパンツ、小児プール用おむつ、成人失禁用品等が挙げられる。
【0016】
用語「婦人衛生用品」は、本明細書では、経血及び他の膣滲出物を吸収し封じ込めるために女性に着用される、いかなる吸収性物品をも指す。
【0017】
「身体覆着品」は、本明細書では、通常は何らかの治療的効果、例えば鎮痛や創傷の被覆を供給するために、または身体付近に別のデバイスまたは物品を保持するために、身体の周りに着用される物品または衣料品を指す。
【0018】
用語「ウェブ」は、本明細書では、単層または多層を有する、フィルム、不織布地、発泡体またはこれらの組み合わせを含むいずれかの連続材料、または木材パルプ等を含むドライラップ材料を意味する。
【0019】
用語「不織布材料」は、本明細書では、スパンボンド及びメルトブローンのようなプロセスによって織らずにまたは編まずに連続及び/または不連続繊維から作製される材料を指す。不織布材料は、一つ以上の層を含むことができ、各層は、連続または不連続繊維を含むことができる。
【0020】
用語「フィルム」は、本明細書では、通気性フィルムを含め、使い捨て物品の生産において好適ないかなるポリマーフィルムをも指す。
【0021】
用語「弾性体」は、本明細書では、初期の弛緩した長さに力を加えると、断裂及び破断せずにその伸長する長さへと拡張または伸びることができ、加えられた力が解放されると初期の長さにほぼ回復することのできる、いかなる材料をも指す。
【0022】
用語「高分子材料」は、本明細書では、組成物、ブレンド、及び共重合体を含む、いずれかの熱硬化性及び熱可塑性材料を指す。また、用語「高分子材料」には、所望の色及び/または視覚効果を供給する様々な顔料もまた含めることができる。
【0023】
用語「バージン高分子材料」または「バージン材料」は、本明細書では、初めに生産された材料であって、二次的な使用のために再生されていない材料を指す。
【0024】
用語「押し出す」または「押し出し」は、本明細書では、加熱されたポリマーを型の一つ以上のオリフィスまたは隙間に通過させて溶融流を形成するプロセスを指す。
【0025】
用語「バルク出発高分子材料」または「出発材料」は、本明細書では、使い捨て吸収性物品の生産または使い捨て吸収性物品の構成要素の生産において好適な、いずれかのバルク高分子材料を指す。出発材料は、一つ以上の高分子材料の固体、半固体、または溶液を含むバルク形態で供給することができる。固体形態の場合、出発材料は、ペレット、顆粒、または粒子として供給することができる。出発高分子材料は、バージン高分子材料、再生高分子材料、またはこれらの組み合わせにすることができる。
【0026】
「スパンボンドモジュール」は、本明細書では、高分子材料の溶融流を連続繊維の形態で生産できる機械を指す。
【0027】
用語「メルトブローンモジュール」は、本明細書では、高分子材料の溶融流を不連続繊維の形態で生産できる機械を指す。
【0028】
用語「不連続繊維」または「メルトブローン繊維」は、本明細書では、通常は高温の気体流によって一つ以上の連続繊維を断片化することによって生産され、約5mm〜約500mmの範囲の長さ及び約20ミクロン未満の直径を有する、限られた長さの糸を指す。
【0029】
用語「停止」または「中断」は、本明細書では、欠陥製品の生産を招く転換操作及び/またはウェブ成形操作におけるいかなる操作での何らかの故障によって連続生産プロセスが中断されている時の、本発明の生産ライン上の生産状態を指す。
【0030】
(代表的な使い捨て吸収性物品)
本発明の生産ラインによって生産できる使い捨て吸収性物品の一例を図1及び図2に示す。おむつ100には、好ましくは、液体透過性トップシート104と、トップシート104に対向する液体不透過性バックシート106と、それらの間に配置された吸収性コア108とが含まれる。使い捨て吸収性物品100のトップシート104は、着用者の皮膚に接触し、トップシート104を介して体液を吸収性コア108内へと浸透させる。トップシート104は、体液の通路を供給する不織布シート、着用者の身体(脚部、腰部、または胴体下部全体を包む)の周りにより良く適合させるために不織布シートに貼付された弾性ストランド、またはトップシート104と着用者の皮膚とのより良好な結合性をもたらすのに好適な他のいずれかの機構を含む複合材料で作製することができる。おむつ100のトップシート104には、好ましくは、着用者脚部の周りの漏れを防ぐ、伸縮性のあるバリアレッグカフ114及び脚部弾性体116を形成する不織布シート110及び弾性ストランド112が含まれる。トップシート104は、好ましくは、折り畳まれて、弾性体112を含む伸縮性のあるバリアレッグカフ114を形成する。
【0031】
バックシート106は、体液が通過して漏れるのを防ぐ。バックシート106は、不織布シート120及び通気性フィルム122を含む複合材料で作製することができる。不織布シート120は、好ましくは、おむつ100の外層の布様外観と、フープ・ループ式(hoop-and-loop)締着装置のための締着手段の両方を供給する。通気性フィルム122は、着用者の快適性及び体液に対する耐性を供給する。バックシート106には、所望の効果を供給するのに好適な他のいずれかの材料または機構を含むことができる。
【0032】
吸収性コア108は、体液を吸収及び保持する。吸収性コア108には、吸収性コア内部で個々の超吸収性粒子(SAP:super absorbent particles)を浮遊及び分離させることのできるいずれかの好適な材料を含むことができる。吸収性コア108は、一体成形構造または多部品構造を有することができ、各構成部品が、体液に作用しまたは体液を処理する際に固有の機能を果たすことを企図する。おむつ100の吸収性コア108には、好ましくは2部品構造、すなわち、体液を急速に捕捉する捕捉コア130と、流体をコア108内部に蓄える貯蔵コア132とが含まれる。捕捉コア130は、好ましくは、構造を通過する流体の噴流の急速浸透を促進する隙間構造(open structure)を有する不織布材料である。貯蔵コア132は、好ましくは不織布材料134及びSAP136の組み合わせであり、この粒子136は、好ましくは、貯蔵コア132内部で浮遊及び分離するように、不織布材料134の繊維138に付着されている。
【0033】
おむつ100には、好ましくは着用者の胴体下部の周りでおむつ100を保持する締着装置が含まれる。締着装置には、いずれかの好適なファスナ、例えばテープ式ファスナまたはフック・ループ式ファスナ等を含むことができる。本発明のおむつ100には、好ましくはフック・ループ式締着装置140が含まれており、これには、トップシート104に取り付けられたフック部分142と、バックシート106における不織布材料120の不織布繊維で構成されるループ部分144とが含まれる。
【0034】
トップシート104は、好ましくは結合材料150によっておむつ100のバックシート106及び吸収性コア108に接合されており、この結合材料は、いずれかの好適な形態で、例えば、連続または不連続繊維、ビーズ、スパイラル、スポット、またはコーティングされた層として供給することができる。ただし、おむつ100の構成要素が、当該技術分野において既知のいずれかの接合手段、例えば、熱結合、圧力結合、超音波結合、動的機械的結合によって、またはいずれかの他の好適な取り付け手段、若しくはこれらの取り付け手段の組み合わせによって、代替的にまたは組み合わせで接合することができることに留意すべきである。
【0035】
(生産ライン)−第1の実施形態
図3は、バルク高分子材料から使い捨て吸収性物品、特に図1及び図2に示したおむつ100を生産する本発明生産ライン200の一実施形態の材料加工流れ図を示す。バルク高分子材料には、バージン高分子材料及び再生高分子材料の両方が含まれる。生産ライン200には、好ましくは、それぞれバックシート106、吸収性コア108、及びトップシート104を供給する、バックシートステーション210と、コアステーション220と、トップシートステーション230とが含まれる。
【0036】
(バックシートステーション)
図3を参照すると、バックシートステーション210には、いずれか好適な数の連続繊維を供給するスパンボンドモジュール300、及び/または不連続繊維を供給するメルトブローンモジュール400、及び/または連続フィルムを供給するフィルムモジュール500を含むことができる。スパンボンドモジュール300、メルトブローンモジュール400、及びフィルムモジュール500は、相互にいずれかの望ましい順序で配置することができる。図3は、連続繊維310を供給するスパンボンドモジュール300と、不連続繊維410を供給するメルトブローンモジュール400と、連続フィルム510を供給するフィルムモジュール500とを含むバックシートステーション210の一実施形態を示している。
【0037】
スパンボンドモジュール300及びメルトブローンモジュール400は、通常、不織布材料の生産において使用され、例えば、フロリダのアッソン・エンジニアリング社(Asson Engineering Inc., Florida 33301)、フロリダのヒルズ(Hills, Florida 32904)、ドイツのレイフェンハウザー(Reifenhauser)、ジョージアのJMラボラトリーズ(JM Laboratories of Nordson, Georgia, 30534)、及び神戸製鋼(Kobelco、日本)のような供給元によって生産されるいずれかの好適な従来のハードウェアを使用して製造することができる。フィルムモジュール500は、供給用ロールまたはフェストーン(装飾)梱包箱(festooned boxes)から連続ウェブを送り込む、使い捨て吸収性物品の生産において普通に使用されるいずれかの好適なハードウェアを利用することができる。
【0038】
スパンボンドモジュール300には、バルク出発高分子材料320が供給されるが、これは、例えばスパンボンド35MFRポリプロピレンのような、いずれかの好適なバージン高分子材料にすることができる。材料320は、スパンボンドモジュール300内で連続スパンボンド繊維310へと転換され、次いでそれが移動表面330上に堆積されて第1層340を形成する。
【0039】
移動表面330は、スクリーンと、穿孔ベルトと、織布ベルトと、不織布ベルトと、スパンボンド繊維、メルトブローン繊維、またはこれらの組み合わせの一つ以上の層と、多孔質フィルムと、あるいはこれらのいずれかの組み合わせとを含むいずれかの好適な表面にすることができる。移動表面330は、いずれかの好適な形状、例えば、平面、円形、凹形、または凸形などにすることができる。移動表面330には、突起または突出部、空洞または凹部、或いはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。移動表面330には、好ましくは開口部が含まれており、この開口部は、吹き込まれた気体(通常は、不織布材料の生産に付随して生じる)を少なくとも部分的に開口部を通って流すのに十分な開口面積を供給するが、繊維が開口部を通って流れるのを妨げるいずれかの好適なサイズ及び形状にすることができる。
【0040】
メルトブローンモジュール400は、バルク高分子出発材料420により供給されるが、これは、例えばメルトブローン1200MFRポリプロピレンのような、いずれかの好適なバージン高分子材料にすることができる。材料420は、メルトブローンモジュール400内で不連続メルトブローン繊維410へと転換され、次いでそれが好ましくは第1層340上に堆積されて第2層440を形成する。
【0041】
フィルムモジュール500は、フィルム510により供給されるが、これは、好ましくはバージンフィルム、すなわち、バージン高分子材料、すなわち、再生されていない高分子材料から生産されたフィルムである。フィルム510は、いずれかのポリマーフィルムにすることができ、使い捨て吸収性物品のバックシートとして好適な通気性フィルムが好ましい。フィルム510は、第2層440上に堆積されて材料520を形成し、次いでそれが固定(consolidating)デバイス530に通されて、所望の厚さ及び密度を有するバックシート106を生産する。
【0042】
固定デバイス530は、熱、圧力、または熱と圧力との組み合わせを適用することによって、固定材料の隣接繊維間の熱結合を供給し、さらに不織布繊維とそこに接触しているフィルム510との間の熱結合をも供給する。また、固定デバイス530は、固定された材料の所望の厚さを形成する。固定デバイス530には、接触型または非接触型固定手段を含むことができる。接触型手段には、例えば、材料と物理的に接触し且つ平滑表面または非平滑表面を有するカレンダー加工ロールを含めることができる。非接触型手段には、例えば、高温の気体若しくは空気、蒸気、真空等、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
【0043】
固定デバイス530の後、バックシート106の側縁部は、好ましくはいずれかの好適なスリッティングデバイス550によって長手方向にスリットされて、バックシート106の所望の側部寸法を形成する。次いで、バックシートサイドトリム560は、好ましくは第1再生処理ステーション600によって生産ライン200上で再生されて、吸収性コア108の形成において使用できる第1再生高分子材料335を生産する。再生処理ステーション600については、以下で詳細に説明する。
【0044】
次いで、バックシート106は、第1結合ステーション570を通り、バックシート106上に結合材料575が堆積される。結合ステーション570は、高分子材料の溶融流での所望の結合パターンを生み出すことのできるいずれかの好適な装置にすることができる。結合パターンは、連続若しくは不連続繊維、ビーズ、スパイラル、スポット、またはコーティングされた層を含むことが可能である。
【0045】
結合材料575は、生産ライン200上で使用される第2再生高分子材料にすることができる。結合材料575は、以下で詳細に説明する第2再生処理ステーション700によって生産される。結合材料575をバックシート106上に適用した後、バックシート106は、吸収性コア108及びトップシート104と組み合わされる。
【0046】
(コアステーション)
再び図3を参照すると、コアステーション220には、吸収性コア108のいずれかの好適な一体成形構造または多部品構造を供給する、いずれか好適な数のコアサブステーションを含むことができる。図3に示す一実施形態では、コアステーション220は、おむつ100の貯蔵コア132を供給する貯蔵コアサブステーション222と、捕捉コア130を供給する捕捉コアサブステーション224とを含む。
【0047】
貯蔵コアサブステーション222及び捕捉コアサブステーション224には、いずれか好適な数の、いずれも前述したスパンボンドモジュール300またはメルトブローンモジュール400を含むことが可能である。また、貯蔵コアサブステーション222には、好ましくは超吸収性粒子(SAP)136の分散流を供給するいずれかの数のSAPモジュール226も含めることができる。スパンボンドモジュール300、メルトブローンモジュール400、またはSAPモジュール226は、吸収性コア108の層における所望の形成を供給する、いずれかの好適な配列に配置することが可能である。
【0048】
貯蔵コアサブステーション222は、好ましくは、番号301及び302で示され、その間がSAPモジュール226によって隔てられる2つのスパンボンドモジュール300を含む。スパンボンドモジュール301及び302は、好ましくは第1再生高分子材料335(後述する)により供給されて、連続繊維を形成する。スパンボンドモジュール301は、連続繊維310を前述の移動表面330上に堆積させる。固定デバイス(図示していないが前述したもの)は、所望の厚さを有し、隣接繊維間の熱結合を有する連続繊維の層を形成する。次いで、SAPモジュール226が、連続繊維の層の上にSAP材料136を堆積させ、次にそれがスパンボンドモジュール302から出てくる連続繊維の別の層によって覆われる。得られる複合材料は、固定デバイス530(前述したもの)による固定工程を経て、所望の厚さ及び密度を有する貯蔵材料350を形成する。
【0049】
捕捉コアサブステーション224には、好ましくは、番号303、304、及び305で表される3つのスパンボンドモジュール300(前述したもの)が含まれる。これらのモジュールは、好ましくは、別々の材料ストリーム、すなわち第1ストリーム335及び第2ストリーム360としてモジュールに供給された2つの異なる高分子材料で作製される二成分繊維を形成する。本発明の一実施形態では、第1ストリーム335は、好ましくは後述する再生ポリマーであり、第2ストリーム360は、好ましくはバージンスパンボンドポリエステルである。(ただし、再生ストリーム335が、いずれかのバージンバルク出発高分子材料、例えば、前述したバックシートステーション210及び/または後述するトップシートステーション230において使用されるバージンバルク出発高分子材料320の全てまたは一部分を置き換えることができることに留意すべきである。)
捕捉コアサブステーション224のスパンボンドモジュール303は、好ましくは移動表面330(前述したもの)上に連続繊維310を堆積させて、連続繊維の第1層を形成する。スパンボンドモジュール304は、連続繊維の第1層上に連続繊維310を堆積させて、連続繊維の第2層を形成する。次いで、スパンボンドモジュール305が、連続繊維の第2層上に連続繊維310を堆積させて、連続繊維の第3層を形成する。次いで、得られた前述の三層を含む材料は、固定デバイス530(前述したもの)における熱処理を経て、繊維間に隙間のある構造を保つように非常に小さな圧力で隣接繊維間の結合を形成し、捕捉材料370の所望の構造を形成する。次いで、捕捉材料370は、いずれかの好適な切断デバイス372によって横に切り離されて、所望の長手方向寸法を有する捕捉コア130を形成する。次いで、捕捉コア130は、貯蔵材料350の上部に堆積され、次にそれがいずれかの好適な切断デバイス372によって横に切り離されて、おむつ100の吸収性コア108を形成する。
【0050】
吸収性コア108は、次に、好ましくはバックシート106の上部に堆積され、第2結合ステーション577(前述したもの)を通過して、吸収性コア108上に結合材料575が堆積される。結合材料575は、前述したいずれかの望ましいパターンで堆積させることができる。前述したように、結合材料575には、好ましくは生産ライン200上で生産された再生高分子材料が含まれ、その再生処理操作については、以下で詳細に説明する。結合材料575を吸収性コア108上に適用した後、吸収性コア108は、トップシート104と組み合わされて連続ラミネート582を形成する。
【0051】
(トップシートステーション)
再び図3を参照すると、トップシートステーション230には、連続繊維を供給するいずれかの好適な数のスパンボンドモジュール300及び/または不連続繊維を供給するメルトブローンモジュール400を含めることが可能である。スパンボンドモジュール300及びメルトブローンモジュール400は、相互にいずれかの望ましい順序で配置することができる。また、トップシートステーション230は、いずれかの好適な数の弾性ストランドデバイスをも含むことができ、各弾性ストランドデバイスはいずれかの所望の数の弾性ストランドを供給することができる。図3に示される一実施形態では、トップシートステーション230には、好ましくは、番号306、307、及び308で表される3つのスパンボンドモジュール300と、番号401及び402で表される2つのメルトブローンモジュール400と、それぞれが好ましくは2つの弾性ストランド112を供給する2つの弾性ストランドデバイス380とが含まれる。弾性ストランドデバイス380は、所望の数の連続弾性ストランドを同時に、所望の速度で、好ましくは可変の速度で送り込んで、弾性ストランド112に拡張差プロファイルを望ましくは形成するいずれかの好適なデバイスにすることができる。
【0052】
スパンボンドモジュール306、307、及び308は、好ましくはバルク出発材料320(前述したもの)により供給され、メルトブローンモジュール401及び402は、好ましくはバルク出発材料420(前述したもの)により供給される。スパンボンドモジュール306は、移動表面330(前述したもの)上に連続繊維310を堆積させて、連続繊維の第1層を形成する。スパンボンドモジュール307は、連続繊維の第1層上に連続繊維310を堆積させて、連続繊維の第2層を形成する。次いで、メルトブローンモジュール401が、連続繊維の第2層上に不連続繊維410を堆積させて、不連続繊維の第1層を形成する。その後、各弾性ストランドステーション380が、不連続繊維の第2層上に弾性ストランド112を堆積させ、次にそれが、メルトブローンモジュール402によって堆積された不連続繊維410の第2層によって覆われる。最後に、スパンボンドモジュール308が、不連続繊維の第2層上に連続繊維310を堆積させて複合材料を形成し、次いでそれが固定デバイス530(前述したもの)を通過して、所望の厚さ及び密度を有する所望のトップシート104を形成する。
【0053】
固定デバイス530の後、トップシート104の側縁部は、好ましくはいずれかの好適な切断デバイス540によって長手方向にスリットまたは切断されて、トップシート104の所望の側部寸法を形成する。次いで、生産されたトップシート側縁部のトリム584は、好ましくは第1再生処理ステーション600によって生産ライン200上で再生されて、吸収性コア108の形成において使用される第1再生高分子材料335を生産する。第1再生処理ステーション600については、以下で詳細に説明する。
【0054】
スリットされた後、トップシート104は、好ましくはいずれかの好適な折り畳みデバイス586によって折り畳まれて、トップシート104の所望の折り畳み構成を形成し、次いでそれが吸収性コア108の上部に堆積されて連続ラミネート582を形成する。次いで、連続ラミネート582は、好ましくはサイドノッチ切断操作588を経て連続ラミネート582の望ましい側部形体を形成し、おむつ100のクロッチ領域内での所望の形体を供給する。サイドノッチ切断操作588で得られたサイドノッチトリム590は、好ましくは、バックシートサイドトリム560及びトップシートサイドトリム584と合わせて、生産ライン200上で第1再生処理ステーション600によって再生され、第1再生高分子材料335を生産する。
【0055】
(その他の操作)
再び図3を参照すると、生産ライン200上のその他の操作には、好ましくは、締着モジュール240によって供給される締着フック材料142の適用と、連続ラミネート582を個々のおむつ100に切り離す最終ナイフ操作592と、個々のおむつ100を折り畳んで包装していずれかの所望の数のおむつを入れたいかなる好適なサイズ及び形状の包装にすることとを含む。
【0056】
(第1再生処理ステーション)
再び図3を参照すると、生産ライン200には、好ましくは、生産ライン200の通常運転中に回収されたサイドトリム602を回収及び再生処理して、生産ライン200上で、好ましくはおむつ100の吸収性コア108の生産において再利用される第1再生高分子材料335にする第1再生処理ステーション600が含まれる。サイドトリム602には、バックシート材料の側縁部の切断から回収されたバックシートサイドトリム560と、トップシート104の側縁部の切断から回収されたトップシートサイドトリム584と、組み合わされたラミネート582からのサイドノッチ片の切断操作から回収されたサイドノッチトリム590を含むウェブの別々の材料片とを含むことができる。サイドトリム602は、回収されたトリムを配管系を通じて搬送する吸引手段を含むいずれかの好適な従来の手段によって移動表面330から回収除去することができる。
【0057】
第1再生処理ステーション600は、好ましくは、サイドトリムを回収する工程と;サイドトリムを細断する工程と;細断された材料を再生材料の所望の特性を供給及び維持することが意図された、いずれかの所望の材料にし得る添加材料と混合し、その混合された材料を溶融して溶融状態にして押し出すことで再生高分子材料のペレットを形成して、そのペレットを冷却及び乾燥させる工程とから成るプロセス工程を含むいずれかの好適な従来の再生処理操作にすることができる。好適な再生処理システムは、例えばオーストリアのアルテック(Artec)、日本の瑞光(Zuiko)、ジョージア州のアイビス(Ibis)、及びジョージア州のオスプレー(Osprey)といった会社から入手することができる。
【0058】
図4は、本発明の第1再生処理ステーション600の概略図1000を示しており、これには、回収された材料1020をコンベヤ1030(好ましくは金属探知デバイスを有するもの)へと送り込むホッパー1010が含まれており、コンベヤ1030は、添加材料1050を受け取ることのできる細断機1040に材料1020を送り込んで混合材料を形成する。次いで、混合された材料は、押出機1060内で溶融され、ペレット化装置1070によってペレットに成形され、そのペレットが冷却器1080及び乾燥器1090に送られて、冷却・乾燥された再生高分子材料のペレット1110が排出され、サイクロンデバイス1100を通過する。
【0059】
(第2再生処理ステーション)
図3に戻って参照すると、生産ライン200には、さらに好ましくは、生産ライン200の停止中に回収された不織布材料を回収及び再生処理する第2再生処理ステーション700が含まれる。用語「停止」または「中断」は、本明細書では、欠陥製品の生産を招く転換操作及び/またはウェブ成形操作におけるいかなる操作での何らかの故障によってライン200上でのおむつ100の連続生産が中断されている時の本発明の生産ライン上における生産状態を指す。
【0060】
生産ライン200の停止中には、転換操作が中断されるが、不織布成形機器内部での溶融高分子材料の望ましくない固化を避けるために、スパンボンドモジュール300及びメルトブローンモジュール400の不織布ウェブ成形操作は、好ましくは中断せずに継続する。また、この停止には、不織布成形モジュールの一つ以上が故障してそれらの操作が中断される必要がある時の状況が含まれるが、残りの不織布成形モジュールは、本発明の生産ライン上で回収され、再生処理され、再利用される材料を押し出し続ける。
【0061】
回収される材料には、バックシート106、トップシート104、貯蔵コア材料350、及び/または捕捉コア材料370を含むことができる。材料は、いずれかの好適な従来の手段によって移動表面から回収除去することができる。生産ライン200上の再生処理のために回収される不織布材料には、その他の望ましくない材料が含まれないことが望ましい。例えば、バックシート106の再生処理のために回収されるものには、好ましくはフィルム510が含まれず、貯蔵コア材料350には、好ましくはSAP材料136が含まれず、トップシート材料586には好ましくは弾性ストランド112が含まれない。従って、ライン200の停止中に、フィルム510、SAP材料136、及び弾性ストランド112を供給するプロセス操作が中断されることが好ましい。(前述した望ましくない材料を含む不織布材料は、好ましくは本発明の生産ライン上での再生処理を意図されておらず、スクラップ材料として廃棄できることに留意すべきである。)
第2再生処理ステーション700は、好ましくは、回収された不織布材料を再生して、トップシート104、バックシート106、及び吸収性コア108を一つに結合させる結合材料として生産ライン上で再利用できる第2再生材料710にする。(ただし、第2再生材料710が、いずれかのバージンバルク出発高分子材料、例えば、前述したバックシートステーション210及び/またはトップシートステーション230において使用されるバージンバルク出発高分子材料320の全てまたは一部分を置き換えることができることに留意すべきである。)
第2再生処理ステーション700は、いずれかの好適な市販の再生処理システム、例えば、図4に概略図1000として示した第1再生処理ステーション600にすることができる。添加材料1050は、望む場合には、再生された結合材料710の所望の粘着性を供給する粘着性付与材料及び/または所望の弾性を供給する弾性付与材料を含むいずれかの好適な材料にすることができる。
【0062】
(生産ライン)−第2の実施形態
図5は、本発明の第2の実施形態における生産ライン800の概略図を示す。生産ライン800は、生産ライン200の変形例の一つであり、ライン200上でコア108を形成するコアステーション220が、吸収性コア108をライン外で、すなわち生産ライン800の外部で生産された材料として連続ウェブまたは個々の部品の形態で生産ライン800に供給できるコアステーション810に置き換えられている(例えば、捕捉コア130及び貯蔵コア132は、生産ライン800外で作製された一つ以上の連続ウェブまたは別々の部品として供給することができる)。コアステーション810は、使い捨て吸収性物品を製造する高速転換プロセスに連続ウェブまたは個々の物体を送り込むいずれかの好適な従来の材料送りシステムにすることができる。
【0063】
生産ライン800には、生産ライン800の通常運転中に好ましくは回収されたサイドトリム602(前述したもの)、及び、生産ライン800の停止中に回収されたバックシート106及びトップシート104の不織布材料を再生処理する再生ステーション830が含まれることが好ましい。(前述の生産ライン200と同様に、バックシート106及びトップシート104の生産は、生産ライン800上で中断せずに継続することができる。)
ライン800の停止中には、フィルム510及び弾性ストランド112を供給する操作の中断に加えて、コア108を供給するコアステーション810の運転が中断される。再生ステーション830は、好ましくは、回収された不織布材料を再生して結合材料575(前述したもの)にするが、このことは、ライン800から回収された再生不織布材料の再利用を意味する。再生処理ステーション830は、いずれかの好適な市販の再生処理システム、例えば、図4に概略図1000として示した第1再生処理ステーション600にすることができる。
【0064】
(スパンボンド再生処理システム)
図6〜図8は、スパンボンド再生処理システム900の一実施形態の概略図を示しており、これは、移動表面330の運動を中断させる必要があり、連続繊維310の流れを移動表面330上に堆積する通常の流れから方向転換させる必要がある時に特に有益である。スパンボンド再生処理システム900には、好ましくは一つ以上のスパンボンドモジュール300(前述したもの)及びスパンボンド再生処理操作910が含まれる。再生処理操作910は、生産ライン200または生産ライン800の停止中にスパンボンドモジュール300によって生産された連続繊維310を再利用するもので、好ましくはこの時に移動表面330の動きが中断されている。
【0065】
図6は、前述した、連続繊維310がスパンボンドモジュール300によって生産され、移動表面330上に堆積されている時の、生産ライン200の通常操作中でのスパンボンド再生処理システム900の動作を示す。図7は、本発明生産ラインの停止おける開始時のスパンボンド再生処理システム900の動作を示しており、この時、連続繊維310はスパンボンドモジュール300によって生産され続けており、移動表面330は停止されている。このような場合には、連続繊維310を通常の流れから方向転換し、本発明の生産ライン上で回収及び再生して、本発明の生産ライン上で再利用することができる。
【0066】
図7は、連続繊維310の流れを再生処理操作910へと方向転換させるように、圧縮流体(気体、空気、流体)の噴出によって、連続繊維310の流れを通常の生産モードから回収・再生処理モードへと方向転換させる工程を示す。図8は、機能の停止中におけるスパンボンド再生処理システム900の動作を示しており、この時、方向転換された連続繊維310を再生処理操作910の細断機925によって分解し、パイプ920(または他のいずれかの好適な従来の手段)を通じて、前述した再生出発高分子材料335を生産できる再生処理ステーション935へと搬送することができる。再生処理ステーション935を、いずれかの好適な市販の再生処理システム、例えば、図4に概略図1000として示した第1再生処理ステーション600にすることができる。
【0067】
図8に示すように、連続繊維310を再生処理モードへと方向転換させている間、切り離された繊維310の端部940は表面330上に残されており、表面330の運動は、必要ならば停止中に中断させることができる。機能の停止が修正された後、移動表面330は、その運動を再開し、連続繊維310は、再び移動表面330上に堆積され、端部940と再び一体化されて、好ましくは前述の固定デバイス530によって連続的な材料の流れが形成される。移動表面330は、本発明の生産ラインにおける下流の操作への連続繊維310の搬送を再開する。
【0068】
(メルトブローン再生処理システム)
図9は、前述したメルトブローンモジュール400の通常動作の概略図を示しており、メルトブローンの流れ410を生み出して移動表面330上に堆積させ、メルトブローン材料の層340を形成している。図10は、生産ライン200または800の停止中におけるメルトブローンモジュール400の動作を示しており、特にこの時、移動表面330が停止されていることが望ましい。このような場合、メルトブローンモジュール400は、メルトブローン再生処理システム950を使用して、押し出された高分子材料を再生処理することができ、その実施形態の一つが図10に示されている。メルトブローン再生処理システム950には、一つ以上のメルトブローンモジュール400を含むことができ、そのそれぞれに、好適な作動デバイス962によって作動され、メルトブローンモジュール400のスピナレット(紡糸口金)970から出てくる溶融高分子材料965を回収できる回収型960が含まれる。回収された溶融材料965は、導管975を通じて搬送されて、メルトブローンモジュール400の定量ポンプ985へと戻される。回収型960及び導管975の内部の温度は、好ましくは高分子材料の溶融状態を判明するように維持される。好適な導管975は、好適な加熱パイプにすることができる。
【0069】
(単一製品レーン及び多製品レーンの生産ライン)
本発明の生産ラインは、単一製品レーン操作または多製品レーン操作、例えば2〜40またはそれ以上の製品レーンの操作にすることができる。経済的な理由から、スパンボンドモジュール300及びメルトブローンモジュール400の不織技術の生産能力を効率的に利用するために、本発明の生産ラインの好ましい実施形態には4製品レーン操作が含まれており、生産された材料が4本の製品レーンへとスリットされて、いずれかの所望の構成を形成することができる。
【0070】
本発明の特定の実施形態及び/または個々の特徴について図示し説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の様々な変更及び修正を実施できることが当業者には明白であろう。さらに、このような実施形態及び特徴の全ての組み合わせが可能であり、またこれにより本発明を好ましく実施できることも明らかである。従って、添付の請求項は、本発明の範囲内にあるこのような全ての変更及び修正を対象とすることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】平たく広げた状態で示され、また着用者対向側が手前に向けられている、本発明の生産ラインによって生産できる代表的なおむつの平面図。
【図2】図1のおむつの切断線2−2に沿った断面図。
【図3】使い捨て吸収性物品を生産する本発明における生産ラインの一実施形態の材料加工流れ図。
【図4】図3に示す生産ラインに含まれる再生処理ステーションの概略図。
【図5】使い捨て吸収性物品を生産する本発明の生産ラインのもう一つの実施形態の材料加工流れ図。
【図6】本発明の生産ラインにおける通常運転中の本発明スパンボンド再生処理システムの概略図。
【図7】本発明の生産ライン停止での開始時における図5に示すスパンボンド再生処理システムの概略図。
【図8】生産ラインにおける停止中の図5及び図8に示すスパンボンド再生処理システムの概略図。
【図9】本発明の生産ラインにおける通常運転中の本発明メルトブローン再生処理システムの概略図。
【図10】本発明の生産ラインにおける停止中の本発明メルトブローン再生処理システムの概略図。
Claims (18)
- 使い捨て吸収性物品を製造する生産ラインにおいて、多数の高分子材料を押し出すと共に、押し出された高分子材料から液体透過性トップシートと、液体不透過性バックシートと、それらの間に配置される吸収性コアとを含む使い捨て吸収性物品の個々の構成要素を形成し、
a)生産ライン内で材料のウェブを移動させる移動表面と、
b)第1出発材料として供給される第1高分子材料を移動表面上に押し出すことによってバックシートを形成する、移動表面に隣接したバックシートステーションと、
c)第2出発材料として供給される第2高分子材料を移動表面上に押し出すことによって吸収性コアを形成する、移動表面に隣接したコアステーションと、
d)第3出発材料として供給される第3高分子材料を移動表面上に押し出すことによってトップシートを形成する、移動表面に隣接したトップシートステーションと、
e)サイドトリムを切断してトップシートまたはバックシートの側部形体を形成する、移動表面に隣接した一つ以上の切断デバイスと、
f)サイドトリムを回収及び再生処理して第1再生材料にする第1再生処理ステーションと、
g)生産ラインの停止中にトップシート、バックシート、または吸収性コアの不織布材料を回収及び再生処理して第2再生材料にする第2再生処理ステーションと、
h)バックシートまたはトップシートを結合させる第2再生材料を供給する、移動表面に隣接した一つ以上の結合モジュールとを含む生産ライン。 - 第1出発材料は第1バージン材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第1出発材料は第1再生材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第1出発材料は第2再生材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第2出発材料は第1再生材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第2出発材料は第2バージン材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第3出発材料は第3バージン材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第3出発材料は第1再生材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 第3出発材料は第2再生材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 使い捨て吸収性物品を製造する生産ラインにおいて、
(a)生産ライン内で材料のウェブを移動させる移動表面と、
(b)第1出発材料として供給される第1高分子材料を移動表面上に押し出すことによって使い捨て吸収性物品のバックシートを形成する、移動表面に隣接したバックシートステーションと、
(c)生産ライン外で生産され、連続ウェブまたは個々の物体として生産ラインに供給された吸収性コアを供給する、移動表面に隣接したコアステーションと、
(d)第2出発高分子材料として供給される第2高分子材料を移動表面上に押し出すことによって使い捨て吸収性物品のトップシートを形成する、移動表面に隣接したトップシートステーションと、
(e)サイドトリムを切断してトップシートまたはバックシートの側部形体を形成する、移動表面に隣接した一つ以上の切断デバイスと、
(f)サイドトリム、または生産ラインの停止中に回収されたトップシートまたはバックシートの不織布材料を回収及び再生処理して再生高分子材料にする再生処理ステーションと、
(g)バックシートまたはトップシートを結合させる再生材料を供給する、移動表面に隣接した一つ以上の結合モジュールとを含む生産ライン。 - 第1出発材料は第1バージン材料を含む請求項10に記載の生産ライン。
- 第1出発材料は再生材料を含む請求項10に記載の生産ライン。
- 第2出発材料は第2バージン材料を含む請求項10に記載の生産ライン。
- 第2出発材料は再生材料を含む請求項1に記載の生産ライン。
- 一つ以上のスパンボンドモジュールから出てくる連続繊維を再生処理する方法において、
(a)少なくとも一つのスパンボンドモジュールを準備する工程と、
(b)スパンボンドモジュールから出てくる連続繊維を圧縮流体の噴出によって再生処理操作へと転換させる工程と、
(c)再生処理操作において連続繊維を分解する工程と、
(d)分解された繊維を再生処理ステーションへと搬送する工程と、
(e)分解された繊維を再生処理して再生高分子材料にする工程とを含む方法。 - 使い捨て吸収性物品の製造において使用される請求項15に記載の方法。
- メルトブローンモジュールのスピナレット(紡糸口金)から出てくる溶融高分子材料を再生処理してメルトブローンモジュールに戻す方法であって、
i.溶融材料を押し出すメルトブローンモジュールを準備する工程と、
ii.スピナレット(紡糸口金)から溶融高分子材料を回収する回収型を準備する工程と、
iii.回収型と連通し溶融高分子材料を移送する導管を準備する工程と、
iv.スピナレット(紡糸口金)から出てくる溶融高分子材料を回収型によって回収する工程と、
v.スピナレット(紡糸口金)を介して、回収型から、溶融高分子材料を再押し出しするメルトブローンモジュールの定量ポンプまで、導管によって溶融高分子材料を移送する工程とを含む方法。 - 使い捨て吸収性物品の製造において使用される、請求項17に記載の方法。
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