JP2006016727A

JP2006016727A - 積繊体製造装置

Info

Publication number: JP2006016727A
Application number: JP2004195840A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Toda; 正行遠田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2024-07-01
Also published as: JP4312112B2

Abstract

【課題】回転ドラム周面の積繊メッシュへの吸水性ポリマーの目詰まりを防止できる積繊体製造装置を提供する。
【解決手段】周面21に主積繊凹部22を有する主回転ドラム2と、主積繊凹部22に繊維を供給する主供給ダクト3と、周面41に副積繊凹部42を有する副回転ドラム4と、副積繊凹部42に繊維を供給する副供給ダクト5とを備え、主回転ドラム2及び副回転ドラム4は、周面21,41を隣接させて配置され、対向するように同期して回転するようになっており、主積繊凹部22に前記繊維を積繊して主積繊部Q1を形成し、副積繊凹部42に前記繊維を積繊して副積繊部Q2を形成し、主積繊部Q1に副積繊部Q2を積層して中高断面形状の積繊体Qを形成し、主供給ダクト3及び副供給ダクト5にはそれぞれ独立して吸水性ポリマーP2が供給されるようになっており、主供給ダクト3及び副供給ダクト5の内部には吸水性ポリマーP2の流れ方向を規制する仕切り部材31,51が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、生理用ナプキンの吸収体等に用いられる中高断面形状の積繊体を製造するための積繊体製造装置に関する。

生理用ナプキンの吸収体には、パルプ繊維や吸水性ポリマーからなる積繊体が用いられており、特に、吸収性や防漏性を向上させるために中高断面形状の積繊体が好ましく用いられている。
下記特許文献１には、このような中高断面形状の積繊体を製造する積繊体製造装置が開示されている。特許文献１記載の積繊体製造装置においては、第１の回転ドラムに第１の供給ダクトを介してパルプ繊維及び吸水性ポリマーを供給して第１の繊維集合体を形成し、第２の回転ドラムに第２の供給ダクトを介してパルプ繊維及び吸水性ポリマーを供給して第２の繊維集合体を形成し、第１の回転ドラムに形成された第１の繊維集合体上に、第２の回転ドラムに形成された第２の繊維集合体を積層して、中高断面形状の積繊体を形成できるようになっている。

特開平７−１５０４５６号公報

ところで、回転ドラムで繊維集合体を形成する場合には、回転ドラム周面の積繊メッシュへの吸水性ポリマーの目詰まりを防止するため、先ずパルプ繊維のみを堆積し、フィルター層を形成してから、フィルター層の上にパルプ繊維と吸水性ポリマーとからなる混合層を堆積することが好ましい。

しかしながら、特許文献１記載の積繊体製造装置においては、第１の供給ダクト及び第２の供給ダクト内の吸水性ポリマーを制御することができず、そのため、前述したようなフィルター層を形成することができず、積繊メッシュに吸水性ポリマーが目詰まりし易い。
回転ドラム毎に２個の供給ダクトを設ければ、フィルター層及び混合層を有する積繊体を形成できるが、それでは製造装置が大型化し、構造が複雑になる。

従って、本発明の目的は、回転ドラム毎に２個の供給ダクトを設けることなく、供給ダクト内の吸水性ポリマーを制御して、回転ドラム周面の積繊メッシュに吸水性ポリマーが目詰まりすることを防止することができる積繊体製造装置を提供することにある。

本発明は、周面に主積繊凹部を有する主回転ドラムと、該主積繊凹部に繊維を供給する主供給ダクトと、周面に前記主積繊凹部よりも小さい副積繊凹部を有する副回転ドラムと、該副積繊凹部に繊維を供給する副供給ダクトとを備え、前記主回転ドラム及び前記副回転ドラムは、それぞれの周面を隣接させて配置され、前記主積繊凹部と前記副積繊凹部とが対向するように同期して回転するようになっており、前記主積繊凹部に、前記主供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して主積繊部を形成し、前記副積繊凹部に、前記副供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して副積繊部を形成し、前記主積繊凹部内の前記主積繊部に前記副積繊凹部内の前記副積繊部を積層して中高断面形状の積繊体を形成するようになっており、前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトには、それぞれ独立して吸水性ポリマーが供給されるようになっており、前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトの内部には、供給された前記吸水性ポリマーの流れ方向を規制する仕切り部材が設けられている積繊体製造装置を提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の積繊体製造装置によれば、回転ドラム毎に２個の供給ダクトを設けることなく、供給ダクト内の吸水性ポリマーを制御して、回転ドラム周面の積繊メッシュに吸水性ポリマーが目詰まりすることを防止することができる。

以下、本発明の積繊体製造装置を、その好ましい一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態の積繊体製造装置１は、図１及び図２に示すように、周面２１に主積繊凹部２２を有する主回転ドラム２と、主積繊凹部２２に繊維を供給する主供給ダクト３と、周面４１に主積繊凹部２２よりも小さい副積繊凹部４２を有する副回転ドラム４と、副積繊凹部４２に繊維を供給する副供給ダクト５とを備えている。

主回転ドラム２及び副回転ドラム４は、それぞれの周面２１、４１を隣接させて配置され、主積繊凹部２２と副積繊凹部４２とが対向するように同期して回転するようになっている。主積繊凹部２２に、主供給ダクト３から供給された前記繊維を積繊して主積繊部Ｑ１を形成し、副積繊凹部４２に、副供給ダクト５から供給された前記繊維を積繊して副積繊部Ｑ２を形成し、主積繊凹部２２内の主積繊部Ｑ１に副積繊凹部４２内の前記副積繊部Ｑ２を積層して中高断面形状の積繊体Ｑを形成するようになっている。

主供給ダクト３及び副供給ダクト５には、それぞれ独立して吸水性ポリマーＰ２が供給されるようになっている。主供給ダクト３及び副供給ダクト５の内部には、供給された吸水性ポリマーＰ２の流れ方向を規制する仕切り部材３１、５１が設けられている。
前記繊維は、パルプ原反Ｐ０が粉砕されて形成されたパルプ繊維である。主供給ダクト３の供給口３２は二股に分かれており、二股に分かれた主供給ダクト３の供給口３２、３２の間に副供給ダクト５の供給口５２が配置されている。副供給ダクト５の供給口５２には、供給口５２へのパルプ繊維の導入量を調整する可変ゲート６が設けられている。

本実施形態の積繊体製造装置１について、図１及び図２を参照しながら詳述する。尚、図２においてはパルプ繊維の図示を省略している。
主回転ドラム２は、中空のドラムであり、周面２１には、複数個の主積繊凹部２２が周方向に離間して形成されている。主積繊凹部２２は、製造される中高断面形状の積繊体Ｑの幅広部分（主積繊部Ｑ１）に対応する大きさで且つ更に凹部の形成された２段の凹部形状に形成されている。

主積繊凹部２２は、積繊メッシュ２２Ａで形成されており、そのため、ドラムの周面２１と中空部とが連通している。主積繊凹部２２には、積繊メッシュ２２Ａを介して中空部に向かう吸引力が生じるようになっている。更には、主回転ドラム２には、主供給ダクト３の供給口３２から導入されるパルプ繊維及びポリマー供給管Ｋ２（後述）から導入される吸水性ポリマーに、主回転ドラム２に向かう吸引力が生じるようになっている。

副回転ドラム４は、周面４１に形成された複数個の副積繊凹部４２が主積繊凹部２２よりも小さい１段の凹部で、製造される中高断面形状の積繊体Ｑの中高部分（副積繊部Ｑ２）に対応する大きさに形成されている点、ドラムの直径が小さい点以外は、副積繊凹部４２に積繊メッシュ４２Ａを介して吸引力が生じるようになっている点を含めて、主回転ドラム２と同様の構成を有している。
主回転ドラム２及び副回転ドラム４は、それぞれの周面２１、４１を隣接させて配置され、主積繊凹部２２と副積繊凹部４２とが対向するように同期して回転するようになっている。

本実施形態の積繊体製造装置１には、主回転ドラム２の主積繊凹部２２に繊維を供給する主供給ダクト３と、副回転ドラム４の副積繊凹部４２に繊維を供給する副供給ダクト５とを備えている。
主供給ダクト３は、供給口３２が二股に分かれており、二股の供給口３２からの管路の合流箇所から高さ方向に徐々に拡幅している。主供給ダクト３の排出口３３は、主回転ドラム２の周面２１の略半周を被覆している。

主供給ダクト３の管路中央部分には、吸水性ポリマーのポリマー供給管Ｋ２が設けられており、吸水性ポリマーをポリマー供給管Ｋ２から主供給ダクト３内に供給できるようになっている。ポリマー供給管Ｋ２の下方には、供給された吸水性ポリマーＰ２の流れ方向を規制する仕切り部材３１が設けられている。仕切り部材３１は、主回転ドラム２の周面２１に対して下向きに傾けると、供給された吸水性ポリマーＰ２を主供給ダクト３の排出口３３全域に亘って飛散させることができ、一方、図２に示すように、主回転ドラム２の周面２１に対して上向きに傾けることによりその傾きに応じて、主供給ダクト３の排出口３３の下方に吸水性ポリマーＰ２が飛散しないようにできるようになっている。

副供給ダクト５は、供給口５２が二股に分かれていない点以外は、主供給ダクト３と同様の構成を有している。具体的には、副供給ダクト５の供給口５２は、二股に分かれた主供給ダクト３の供給口３２、３２の間に配置されている。副供給ダクト５は、排出口５３に近づくに連れて高さ方向に徐々に拡幅している。副供給ダクト５の排出口５３は、副回転ドラム４の周面４１の略半周を被覆している。

副供給ダクト５の管路中央部分には、吸水性ポリマーのポリマー供給管Ｋ３が設けられており、吸水性ポリマーをポリマー供給管Ｋ３から副供給ダクト５内に供給できるようになっている。ポリマー供給管Ｋ３の排出口の上方には、供給された吸水性ポリマーＰ２の流れ方向を規制する仕切り部材５１が設けられている。仕切り部材５１は、副回転ドラム４の周面４１に対して上向きに傾けると、供給された吸水性ポリマーＰ２を副供給ダクト５の排出口５３全域に亘って飛散させることができ、一方、図２に示すように、副回転ドラム４の周面４１に対して下向きに傾けることによりその傾きに応じて、副供給ダクト５の排出口５３の上方に吸水性ポリマーＰ２が飛散しないようにできるようになっている。
このように、主供給ダクト３及び副供給ダクト５には、それぞれ独立して吸水性ポリマーＰ２が供給されるようになっており、主供給ダクト３及び副供給ダクト５に供給された吸水性ポリマーＰ２は、それぞれ独立して流れ方向が規制されるようになっている。

本実施形態の積繊体製造装置１においては、主供給ダクト３の供給口３２及び副供給ダクト５の供給口５２の前工程側には、パルプ原反Ｐ０を粉砕してパルプ繊維を形成するパルプ粉砕機Ｋ１が設けられている。形成されたパルプ繊維は、パルプ粉砕機Ｋ１の排出口からパルプ原反Ｐ０の幅と略同じ幅で排出されるようになっている。
パルプ粉砕機Ｋ１の排出口と、主供給ダクト３の供給口３２及び副供給ダクト５の供給口５２との間には、パルプ粉砕機Ｋ１から排出されたパルプ繊維を主供給ダクト３の供給口３２及び副供給ダクト５の供給口５２に向けて搬送する搬送ベルトＫ４が設けられている。

副供給ダクト５の供給口５２には、供給口５２へのパルプ繊維の導入量を調整する可変ゲート６が設けられている。可変ゲート６は、対向する一対のゲート板６１、６１からなる。各ゲート板６１は、それぞれ主供給ダクト３の供給口３２と副供給ダクト５の供給口５２との境界に配設されており、該境界近傍それぞれに垂直に立設する回転軸６２、６２を中心に、図１及び図４に示す矢印に示す向きに回動自在になっている。
そのため、パルプ粉砕機Ｋ１から排出されたパルプ繊維は、搬送ベルトＫ４により、主供給ダクト３の供給口３２及び副供給ダクト５の供給口５２に向けて搬送され、一対のゲート板６１、６１の間のパルプ繊維は、副供給ダクト５の供給口５２に導入され、それ以外のパルプ繊維は、主供給ダクト３の二股の供給口３２に導入されるようになっている。

パルプ繊維の主供給ダクト３の供給口３２への導入量と副供給ダクト５の供給口５２への導入量との配分は、可変ゲート６の一対のゲート板６１、６１の開き幅（先端部の間隔）によって定まる。一対のゲート板６１、６１の開き幅は、製造工程中一定に保っていてもよく、工程途中で変更することもできる。

本実施形態の積繊体製造装置１においては、主回転ドラム２と副回転ドラム４との対向場所から後工程側には、主回転ドラム２の周面２１に近接して押圧ロールＲ１が設けられている。押圧ロールＲ１は、主回転ドラム２の主積繊凹部２２内の積繊体Ｑを押圧して押し固めるものである。
押圧ロールＲ１の後工程側には、主回転ドラム２の周面２１に近接して受け渡しロールＲ２が設けられている。受け渡しロールＲ２の周面には、副回転ドラム４の副積繊凹部４２と同じ大きさの受け渡し凹部Ｒ２１が設けられている。受け渡しロールＲ２は、主回転ドラム２の主積繊凹部２２内の積繊体Ｑが副積繊部Ｑ２側から受け渡され、搬送コンベアＲ３（後述）に積繊体Ｑを受け渡すものである。
受け渡しロールＲ２の下方には、搬送コンベアＲ３が設けられている。搬送コンベアＲ３は、受け渡しロールＲ２に受け渡された積繊体Ｑを受け取り、後工程に向けて搬送するものである。

このように構成された本実施形態の積繊体製造装置１の動作について説明する。
パルプ原反Ｐ０がパルプ粉砕機Ｋ１に導入される。パルプ原反Ｐ０は、パルプ粉砕機Ｋ１で粉砕されてパルプ繊維となり、パルプ原反Ｐ０と略同じ幅で、搬送ベルトＫ４上に排出される。パルプ繊維は、搬送ベルトＫ４により主供給ダクト３の供給口３２及び副供給ダクト５の供給口５２に向けて搬送される。パルプ繊維のうち、一対のゲート板６１、６１の間に位置するものは、副供給ダクト５の供給口５２に導入され、それ以外のパルプ繊維は、主供給ダクト３の供給口３２に導入される。

供給口３２から主供給ダクト３内に導入されたパルプ繊維は、主回転ドラム２に向けて送給される。主回転ドラム２に向けて送給されるパルプ繊維は、排出口３３の全域に飛散し、排出口３３に被覆されている主積繊凹部２２の全てに堆積する。
主供給ダクト３においては、ポリマー供給管Ｋ２から吸水性ポリマーＰ２が供給される。吸水性ポリマーＰ２は、仕切り部材３１により飛散方向が規制され、排出口３３に被覆されている主積繊凹部２２のうち上方のもののみに堆積する。

そのため、主供給ダクト３の排出口３３に被覆されている主積繊凹部２２のうち、下方のものには、パルプ繊維が含まれ且つ吸水性ポリマーＰ２が実質的に含まれないフィルター層が形成される。ここで「吸水性ポリマーが実質的に含まれない」とは、吸水性ポリマーＰ２が全く含まれていない場合のみならず、吸水性ポリマーＰ２がそれに起因する積繊メッシュの目詰まりが生じない程度若干量含まれている場合も含む（以下同じ）。
一方、主供給ダクト３の排出口３３に被覆されている主積繊凹部２２のうち、上方のものには、フィルター層の上に、パルプ繊維と吸水性ポリマーＰ２との混合層が堆積する。そのため、主積繊凹部２２内には、フィルター層と混合層とが積層してなる主積繊部Ｑ１が形成される。

供給口５２から副供給ダクト５内に導入されたパルプ繊維は、副回転ドラム４に向けて送給される。副回転ドラム４に向けて送給されるパルプ繊維は、排出口５３の全域に飛散し、排出口５３に被覆されている副積繊凹部４２の全てに堆積する。
副供給ダクト５においては、ポリマー供給管Ｋ３から吸水性ポリマーＰ２が供給される。吸水性ポリマーＰ２は、仕切り部材５１により飛散方向が規制され、排出口５３に被覆されている副積繊凹部４２のうち下方のもののみに堆積する。

そのため、副供給ダクト５の排出口５３に被覆されている副積繊凹部４２のうち、上方のものには、パルプ繊維が含まれ且つ吸水性ポリマーＰ２が実質的に含まれないフィルター層が形成される。一方、副供給ダクト５の排出口５３に被覆されている副積繊凹部４２のうち、下方のものには、フィルター層の上に、パルプ繊維と吸水性ポリマーＰ２との混合層が堆積する。そのため、副積繊凹部４２内には、フィルター層と混合層とが積層してなる副積繊部Ｑ２が形成される。
ここで、主供給ダクト３又は副供給ダクト５において、仕切り部材３１又は５１の傾斜を変えることにより、フィルター層と混合層との積層割合を変えることができる。

次いで、主回転ドラム２の回転により、主積繊凹部２２内の主積繊部Ｑ１が露出し、副回転ドラム４の回転により、副積繊凹部４２内の副積繊部Ｑ２が露出する。そして、主積繊凹部２２内の主積繊部Ｑ１に副積繊凹部４２内の副積繊部Ｑ２が受け渡され、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、主積繊部Ｑ１と副積繊部Ｑ２とが積層してなる上下に凸の中高断面形状の積繊体Ｑが形成される。

積繊体Ｑは、押圧ロールＲ１で押圧された後、副積繊部Ｑ２側から受け渡しロールＲ２の受け渡し凹部Ｒ２１に受け渡される。そして、積繊体Ｑは、受け渡しロールＲ２から搬送コンベアＲ３に受け渡され、後工程に搬送される。更に後工程において、図３（ｄ）及び（ｅ）に示すように、積繊体Ｑは、上下に凸の中高断面形状から上のみに凸の中高断面形状に成形される。
尚、初めから上のみに凸の中高断面形状の積繊体Ｑを形成せず、上下に凸の中高断面形状の積繊体Ｑを形成した後、上のみに凸の中高断面形状の積繊体Ｑに成形するのは、そのような形成方法の方が、中高部分の高い中高断面形状が容易に得られるからである。

以上の通り、本実施形態の積繊体製造装置１によれば、主供給ダクト３及び副供給ダクト５には、それぞれ独立して吸水性ポリマーＰ２が供給されるようになっており、主供給ダクト３及び副供給ダクト５の内部には、供給された吸水性ポリマーＰ２の流れ方向を規制する仕切り部材３１、５１が設けられているため、主供給ダクト３及び副供給ダクト５内の吸水性ポリマーＰ２を制御して、主積繊凹部２２及び副積繊凹部４２に、パルプ繊維が含まれ且つ該吸水性ポリマーＰ２が実質的に含まれないフィルター層を形成することができる。そのため、回転ドラム毎に２個の供給ダクトを設けることなく、回転ドラム周面の積繊メッシュに吸水性ポリマーＰ２が目詰まりすることを防止することができる。

また、パルプ繊維と吸水性ポリマーとの混合層を多様な組み合わせて形成することができ、積繊体の構成を簡便に変更することができる。
組合せとしては、中高断面形状の積繊体の下層（幅広部分）に吸水性ポリマーが多く、上層（中高部分）に吸水性ポリマーの少ない組合せ、下層に吸水性ポリマーが少なく、上層に吸水性ポリマーが多い組合せ、下層に吸水性ポリマーがなく、上層に吸水性ポリマーが多い組合せ、下層に吸水性ポリマーがなく、上層に吸水性ポリマーが少ない組合せ、下層に吸水性ポリマーが多く、上層に吸水性ポリマーがない組合せ、下層に吸水性ポリマーが少なく、上層に吸水性ポリマーがない組合せ、下層及び上層に吸水性ポリマーがない組合せが挙げられる。

また、本実施形態の積繊体製造装置１によれば、主供給ダクト３の供給口３２は二股に分かれており、二股に分かれた該主供給ダクト３の供給口３２、３２の間に副供給ダクト５の供給口５２が配置されており、副供給ダクト５の供給口５２には、供給口５２へのパルプ繊維の導入量を調整する可変ゲート６が設けられているため、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、パルプ原反Ｐ０が蛇行し、それが粉砕されて形成されるパルプ繊維Ｐ１が蛇行したとしても、パルプ繊維Ｐ１が主供給ダクト３及び副供給ダクト５それぞれに導入される量は変わらない。その結果、主回転ドラム２及び副回転ドラム４に供給されるパルプ繊維の量に変化がなく、パルプ繊維を安定して供給することができる。

更に、可変ゲート６の一対のゲート板６１、６１の間隔、角度を変更することにより、パルプ繊維の主回転ドラム２及び副回転ドラム４への配分を容易に調整することができる。そのため、積繊体の仕様が変更された場合にも、供給ダクトやその供給口を新たに製作しなくても対応が可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の積繊体製造装置は、前述した実施形態に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更が可能である。
主積繊凹部の断面形状は、２段の凹部形状に制限されず、１段の凹部形状でもよい。その場合には、凸のない主積繊部が形成され、主積繊部と副積繊部とを積層すると、初めから一方のみに凸の中高断面形状の積繊体が形成される。
主供給ダクト及び副供給ダクトに供給される繊維は、パルプ繊維に制限されない。

副供給ダクトの供給口が二股に分かれており、二股に分かれた副供給ダクトの供給口の間に主供給ダクトの供給口が配置された形態とすることもできる。主供給ダクト又は副供給ダクトの供給口を更に分岐させることもできる。
可変ゲートは、主供給ダクト又は副供給ダクトへの繊維の導入量を調整できれば、前記実施形態における構成に制限されず、例えば、一対のゲート板を横にスライド可能な構造としてゲート板の間隔を変更できるようにしたものでもよい。

図１は、本発明の積繊体製造装置の一実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す実施形態により積繊体を製造する過程を示す正面図である。図３（ａ）〜図３（ｅ）は、積繊体の形成過程を順次示す模式的断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、図１に示す実施形態における供給ダクトの供給口近傍を模式的に示す平面図である。

符号の説明

１積繊体製造装置
２主回転ドラム
２１周面
２２主積繊凹部
３主供給ダクト
３１仕切り部材
３２供給口
４副回転ドラム
４１周面
４２副積繊凹部
５副供給ダクト
５１仕切り部材
５２供給口
６可変ゲート
Ｑ積繊体
Ｑ１主積繊部
Ｑ２副積繊部
Ｐ０パルプ原反
Ｐ２吸水性ポリマー

Claims

周面に主積繊凹部を有する主回転ドラムと、該主積繊凹部に繊維を供給する主供給ダクトと、周面に前記主積繊凹部よりも小さい副積繊凹部を有する副回転ドラムと、該副積繊凹部に繊維を供給する副供給ダクトとを備え、
前記主回転ドラム及び前記副回転ドラムは、それぞれの周面を隣接させて配置され、前記主積繊凹部と前記副積繊凹部とが対向するように同期して回転するようになっており、
前記主積繊凹部に、前記主供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して主積繊部を形成し、前記副積繊凹部に、前記副供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して副積繊部を形成し、前記主積繊凹部内の前記主積繊部に前記副積繊凹部内の前記副積繊部を積層して中高断面形状の積繊体を形成するようになっており、
前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトには、それぞれ独立して吸水性ポリマーが供給されるようになっており、
前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトの内部には、供給された前記吸水性ポリマーの流れ方向を規制する仕切り部材が設けられている積繊体製造装置。
前記繊維はパルプ原反が粉砕されて形成されたパルプ繊維であり、
前記主供給ダクトの供給口は二股に分かれており、二股に分かれた該主供給ダクトの供給口の間に前記副供給ダクトの供給口が配置されており、
前記副供給ダクトの供給口には、該供給口への前記パルプ繊維の導入量を調整する可変ゲートが設けられている請求項１記載の積繊体製造装置。