JP2006149453A - 吸収体の製造設備および吸収体 - Google Patents

Abstract

【課題】トウ（繊維束）を用いた場合における、ジャリジャリとした手触り感および吸収特性の意図しない偏りを防止する。
【解決手段】繊維で構成されたトウからなる繊維集合体１０を搬送する搬送ラインと、この搬送ライン上の繊維集合体１０に対し、周期的に付与量を変化させつつ高吸収性ポリマーを付与するポリマー散布付与手段１１と、高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体１０に気体を通過させ、気体の通過力により高吸収性ポリマーを繊維集合体１０内に移動させるポリマー移動手段１２とを用いて吸収体を製造する。
【選択図】図２

Description

本発明は、紙おむつや生理用ナプキンといった体液吸収物品に用いられる吸収体及び吸収体の製造設備に関するものである。

従来、体液吸収物品に用いられる吸収体は、パルプ短繊維及び高吸収性ポリマー粒子を積繊ドラム上に積繊した後、これをクレープ紙等の吸収性シートにより包装して形成していた。一方、近年では、短繊維の積繊体に代えて、繊維で構成されたトウ（繊維束）を吸収体に用いることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

図１０は、従来のトウを用いた吸収体１２０の構造を示している。この吸収体１２０では、帯状のトウ１２５に高吸収性ポリマー１２２を散布した後に、接着剤１２４をビード塗布したシート１２３で包装している。

また、このようなトウを用いた吸収体を製造ラインで製造する手法として、本出願人は、連続する帯状シート上に、連続するトウ繊維からなる繊維集合体を順次配置した後、必要に応じて高吸収性ポリマー粒子を繊維集合体に散布し、その後に帯状シートを折り返して高吸収性ポリマーを含む繊維集合体を包み、しかる後に、ＭＤ方向（ライン流れ方向）に所定の間隔で切断し、個々の吸収体を製造する手法を開発している。

しかしながら、この手法では、高吸収性ポリマーを繊維集合体に対して意図するように付与できないことが問題であった。また、切断に使用するカッター刃の寿命が従来よりも短くなる、切断箇所から高吸収性ポリマーが零れ落ちる、といった問題点もあった。

さらに、また製造した吸収体は、高吸収性ポリマーの殆どがトウにもシートにも保持されておらず自由に移動でき、ジャリジャリとした手触り感がある、吸収量等の吸収特性に意図しない偏りが生じる、といった問題点を有していた。
特表２００１−５２４３９９号公報

そこで、本発明の主たる課題は、上記問題点を解消することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
繊維で構成されたトウからなる繊維集合体を搬送する搬送ラインと、
この搬送ライン上の繊維集合体に対し、周期的に付与量を変化させつつ高吸収性ポリマーを付与するポリマー付与手段と、
を備えたことを特徴とする吸収体製造設備。

（作用効果）
このように繊維集合体に対し、周期的に付与量を変化させつつ高吸収性ポリマーを付与するポリマー付与手段を備えることによって、搬送方向に吸収特性を変化させたり、高吸収性ポリマーを有する部分と有しない部分を設けたりすることができる。

＜請求項２記載の発明＞
前記ポリマー付与手段により高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体に気体を通過させ、気体の通過力により前記高吸収性ポリマーを前記繊維集合体内に移動させるポリマー移動手段を備えた、請求項１記載の吸収体製造設備。

（作用効果）
本項記載の発明では、気体の通過力を利用して高吸収性ポリマーを繊維集合体内に移動させることができるため、単に散布させるだけの従来手法と比べて、より多くの高吸収性ポリマーが繊維集合体内に良好に保持されるようになる。よって、ジャリジャリとした手触り感を低減できる。また、吸収量等の吸収特性に意図しない偏りが発生し難くなる、換言すれば、吸収特性を意図した形態、例えば均一にするまたは不均一にすることができる。

＜請求項３記載の発明＞
前記ポリマー付与手段により高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体に対し、気体の通過による高吸収性ポリマーの移動を行わない、請求項１記載の吸収体製造設備。

（作用効果）
この場合、高吸収性ポリマーの殆どが繊維集合体の外部に位置する構造、すなわち高吸収性ポリマーからなる層と繊維集合体からなる層とを有する積層構造の吸収体を製造できる。このような吸収体は、繊維集合体の層側から吸収を行うように用いると、吸収速度が速くなるという利点がある。

＜請求項４記載の発明＞
前記ポリマー付与手段は、前記高吸収性ポリマーを搬送方向に間欠的に付与し、高吸収性ポリマーを付与した部分と付与していない部分とを搬送方向に交互に設けるものであり、高吸収性ポリマーを付与していない部分で個別の吸収体に切断するカッター装置を備えた、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸収体製造設備。

（作用効果）
カッター刃の寿命が短くなる点について鋭意研究したところ、一般的に使用される高吸収性ポリマーの硬度が予想外に高いことが原因であることが判明した。本項記載の発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、高吸収性ポリマーの間欠的付与、ならびに高吸収性ポリマーを付与していない部分での切断によって、高吸収性ポリマーが殆ど存在しない部分での切断が可能となり、もってカッター刃の寿命の短命化を回避しようとするものである。また本項記載の発明によれば、切断箇所に高吸収性ポリマーが殆ど存在しないため、切断箇所から高吸収性ポリマーが零れ落ち難くなり、ポリマーの飛散やそれにともなう設備故障を防止できる。なお、本発明において高吸収性ポリマーを付与していない部分とは、高吸収性ポリマーの目付けが０．０１ｇ／ｃｍ²未満の部分をいう。

＜請求項５記載の発明＞
繊維で構成されたトウからなる繊維集合体と、高吸収性ポリマーと、これらを包むシートとを有する吸収体であって、
長手方向の一部分における高吸収性ポリマーの量が他の部分における高吸収性ポリマーの量よりも多い、ことを特徴とする吸収体。

（作用効果）
本項記載の吸収体は、長手方向の一部分における高吸収性ポリマーの量が他の部分における高吸収性ポリマーの量よりも多くされており、吸収体の吸収特性を長手方向において異ならしめることができる。

＜請求項６記載の発明＞
前記長手方向両端部に、高吸収性ポリマーを実質的に有しない、請求項５記載の吸収体。

（作用効果）
製造に際して吸収体の長手方向両端部を切断する場合に、カッター刃の寿命が短くなるのを防止できる。

＜請求項７記載の発明＞
繊維で構成されたトウからなる繊維集合体に接着剤を供給する、接着剤供給手段と、
接着剤を供給した後または接着剤を供給する前の繊維集合体の外面に高吸収性ポリマーを付与するポリマー付与手段と、
高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体に気体を通過させ、気体の通過力により前記高吸収性ポリマーを前記繊維集合体内に移動させるポリマー移動手段と、
を備えたことを特徴とする吸収体の製造設備。

（作用効果）
本項記載の発明では、気体の通過力を利用して高吸収性ポリマーを繊維集合体内に移動させることができ、また予め繊維集合体に供給しておいた接着剤により、繊維集合体内に移動したポリマーを固定することができる。このため、単に高吸収性ポリマーを繊維集合体に散布させるだけの従来手法と比べて、より多くの高吸収性ポリマーを繊維集合体内に確実に固定できるようになる。よって、ジャリジャリとした手触り感を低減できる。また、吸収量等の吸収特性に意図しない偏りが発生し難くなる、換言すれば、吸収特性を意図した形態、例えば均一にするまたは不均一にすることができる。一方、製造に際しては、高吸収性ポリマーがトウに接着された状態で搬送されるため、ポリマーの脱落、飛散もしくはこれに起因する設備故障等が防止される。

＜請求項８記載の発明＞
繊維で構成されたトウを圧縮エアーにより開繊し繊維集合体を形成する開繊手段と、この開繊手段から前記接着剤供給手段へ向かうエアーを遮る遮蔽手段とを備えた、請求項７記載の吸収体の製造設備。

（作用効果）
圧縮エアーを用いた開繊手段が接着剤供給手段の前工程に設けられている場合、漏出した圧縮エアーが繊維集合体に沿って接着剤供給手段に流れ込み、接着剤の供給を乱したり、接着剤を乾燥させたりするおそれがあるが、本項記載の発明では、遮蔽手段を設けることによりこれらの問題が防止される。

＜請求項９記載の発明＞
繊維集合体における高吸収性ポリマーを付与した面にシートを被せる被覆手段を備えており、
前記ポリマー移動手段は、前記繊維集合体におけるシートを被せた面の反対側面から吸引を行うものであり、
前記シートに接着剤を塗布する手段を備えていない、請求項７または８記載の吸収体の製造設備。

（作用効果）
このように繊維集合体の一方側にシートを配した状態で、その反対側から吸引を行うと、高吸収性ポリマーに作用する吸引力が増加し、より効率良く高吸収性ポリマーを移動させることができるようになるため好ましい。この場合、高吸収性ポリマーを固定するため、あるいは他の目的で接着剤をシートに塗布することも考えられたが、シートに接着剤を塗布すると、トウの蛇行、幅入り（搬送張力により長手方向中間部の幅が相対的に狭くなる現象）によって、接着剤が設備に付着するおそれがある。よって、本項記載の発明ではシートに接着剤を塗布しないことによって、接着剤の設備付着およびそれに起因して発生する諸問題を防止できるようにしたものである。

＜請求項１０記載の発明＞
繊維で構成されたトウからなる繊維集合体と、高吸収性ポリマーとを有する吸収体であって、
前記高吸収性ポリマーが、前記繊維集合体の内部に分散されるとともに接着剤を介して繊維に接着されている、ことを特徴とする吸収体。

（作用効果）
本発明の吸収体では、高吸収性ポリマーが繊維集合体の内部に分散されるとともに接着剤を介して繊維に接着されているため、単に高吸収性ポリマーが繊維集合体に散布されているだけの従来手法と比べて、より多くの高吸収性ポリマーが繊維集合体内に確実に固定されるようになる。よって、ジャリジャリとした手触り感が低減する。また、吸収量等の吸収特性に意図しない偏りが発生し難くなる、換言すれば、吸収特性を意図した形態、例えば均一にするまたは不均一にすることができる。

＜請求項１１記載の発明＞
前記繊維集合体は繊維目付けが９０〜３０ｇ／ｍ²のものであり、前記高吸収性ポリマーは、粒径２０〜２５０μｍの粒子数が全粒子数の９０％以上の粒子状高吸収性ポリマーであり、前記繊維集合体に対する高吸収性ポリマーの目付けが０．０３ｇ／ｃｍ²以下であり、かつ前記繊維集合体に対する接着剤の目付けが１ｇ／ｍ²以上である、請求項１０記載の吸収体。

（作用効果）
本項記載のような特定の繊維目付け、高吸収性ポリマーの粒径、高吸収性ポリマーの目付けおよび接着剤の目付けを採用すると、上記本発明の作用効果を発揮させる上で特に有利である。

＜請求項１２記載の発明＞
請求項１０または請求項１１記載の吸収体を備えていることを特徴とする吸収性物品。

（作用効果）
本発明の吸収性物品の吸収体では、高吸収性ポリマーが繊維集合体の内部に分散されるとともに接着剤を介して繊維に接着されているため、単に高吸収性ポリマーが繊維集合体に散布されているだけのものと比べて、より多くの高吸収性ポリマーが繊維集合体内に確実に固定されるようになる。よって、ジャリジャリとした手触り感が低減する。また、吸収量等の吸収特性に意図しない偏りが発生し難くなる、換言すれば、吸収特性を意図した形態、例えば均一にするまたは不均一にすることができる。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
＜繊維集合体の構成物＞
本発明に用いる繊維集合体は、繊維で構成されたトウ（繊維束）からなるものである。トウ構成繊維としては、例えば、多糖類又はその誘導体（セルロース、セルロースエステル、キチン、キトサンなど）、合成高分子（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリラクタアミド、ポリビニルアセテートなど）などを用いることができるが、特に、セルロースエステルおよびセルロースが好ましい。

セルロースとしては、綿、リンター、木材パルプなど植物体由来のセルロースやバクテリアセルロースなどが使用でき、レーヨンなどの再生セルロースであってもよく、再生セルロースは紡糸された繊維であってもよい。セルロースの形状と大きさは、実質的に無限長とみなし得る連続繊維から長径が数ミリ〜数センチ（例えば、１ｍｍ〜５ｃｍ）程度のもの、粒径が数ミクロン（例えば、１〜１００μｍ）程度の微粉末状のものまで、様々な大きさから選択できる。セルロースは、叩解パルプなどのように、フィブリル化していてもよい。

セルロースエステルとしては、例えば、セルロースアセテート、セルロースブチレート、セルロースプロピオネートなどの有機酸エステル；セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、硝酸酢酸セルロースなどの混酸エステル；およびポリカプロラクトングラフト化セルロースエステルなどのセルロースエステル誘導体などを用いることができる。これらのセルロースエステルは単独で又は二種類以上混合して使用できる。セルロースエステルの粘度平均重合度は、例えば、５０〜９００、好ましくは２００〜８００程度である。セルロースエステルの平均置換度は、例えば、１．５〜３．０（例えば、２〜３）程度である。

セルロースエステルの平均重合度は、例えば１０〜１０００、好ましくは５０〜９００、さらに好ましくは２００〜８００程度とすることができ、セルロースエステルの平均置換度は、例えば１〜３程度、好ましくは１〜２．１５、さらに好ましくは１．１〜２．０程度とすることができる。セルロースエステルの平均置換度は、生分解性を高める等の観点から選択することができる。

セルロースエステルとしては、有機酸エステル（例えば、炭素数２〜４程度の有機酸とのエステル）、特にセルロースアセテートが好適である。セルロースアセテートの酢化度は、４３〜６２％程度である場合が多いが、特に３０〜５０％程度であると生分解性にも優れるため好ましい。

トウ構成繊維は、種々の添加剤、例えば、熱安定化剤、着色剤、油剤、歩留り向上剤、白色度改善剤等を含有していても良い。

トウ構成繊維の繊度は、例えば、１〜１６デニール、好ましくは１〜１０デニール、さらに好ましくは２〜８デニール程度とすることができる。トウ構成繊維は、非捲縮繊維であってもよいが、捲縮繊維であるのが好ましい。捲縮繊維の捲縮度は、例えば、１インチ当たり５〜７５個、好ましくは１０〜５０個、さらに好ましくは１５〜５０個程度とすることができる。また、均一に捲縮した捲縮繊維を用いる場合が多い。捲縮繊維を用いると、嵩高で軽量な吸収体を製造できるとともに、繊維間の絡み合いにより一体性の高いトウを容易に製造できる。トウ構成繊維の断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、異形（例えば、Ｙ字状、Ｘ字状、Ｉ字状、Ｒ字状など）や中空状などのいずれであってもよい。トウ構成繊維は、例えば、３，０００〜１，０００，０００本、好ましくは５，０００〜１，０００，０００本程度の単繊維を束ねることにより形成されたトウ（繊維束）の形で使用することができる。繊維束は、３，０００〜１，０００，０００本程度の連続繊維を集束して構成するのが好ましい。

トウは、繊維間の絡み合いが弱いため、主に形状を維持する目的で、繊維の接触部分を接着または融着する作用を有するバインダーを用いることができる。バインダーとしては、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジプロピオネート、ジブチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、クエン酸トリエチルエステルなどのエステル系可塑剤の他、各種の樹脂接着剤、特に熱可塑性樹脂を用いることができる。

熱可塑性樹脂には、溶融・固化により接着力が発現する樹脂であり、水不溶性または水難溶性樹脂、および水溶性樹脂が含まれる。水不溶性または水難溶性樹脂と水溶性樹脂とは、必要に応じて併用することもできる。

水不溶性または水難溶性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのオレフィン系の単独又は共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとの共重合体などのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ポリスチレン、スチレン系モノマーと（メタ）アクリル系モノマーとの共重合体などのスチレン系重合体、変性されていてもよいポリエステル、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２などのポリアミド、ロジン誘導体（例えば、ロジンエステルなど）、炭化水素樹脂（例えば、テルペン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、石油樹脂など）、水素添加炭化水素樹脂などを用いることができる。これらの熱可塑性樹脂は一種又は二種以上使用できる。

水溶性樹脂としては、種々の水溶性高分子、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニル単量体と、カルボキシル基、スルホン酸基又はそれらの塩を有する共重合性単量体との共重合体などのビニル系水溶性樹脂、アクリル系水溶性樹脂、ポリアルキレンオキサイド、水溶性ポリエステル、水溶性ポリアミドなどを用いることができる。これらの水溶性樹脂は、単独で使用できるとともに二種以上組合せて使用してもよい。

熱可塑性樹脂には、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの安定化剤、充填剤、可塑剤、防腐剤、防黴剤などの種々の添加剤を添加してもよい。

＜繊維集合体の製造について＞
トウからなる本発明の繊維集合体は公知の方法により製造でき、その際必要に応じて、所望のサイズ、嵩となるように帯状に開繊することができる。トウの開繊幅は任意であり、例えば、幅１００〜２０００ｍｍ、好ましくは１５０〜１５００ｍｍ程度とすることができる。トウを開繊すると、後述する高吸収性ポリマーの移動がより容易になるため好ましい。また、トウの開繊度合いを調整することにより、吸収体の密度を調整することができる。

本発明の繊維集合体としては、厚さを１０ｍｍとしたときの繊維密度が０．００７５ｇ／ｃｍ³以下、特に０．００６０〜０．００７０ｇ／ｃｍ³であるものが好適である。過度に繊維密度が高くなると、トウからなる繊維集合体を用いることによる利点が少なくなり、例えば軽量化や薄型化を図り難くなる。また、本発明の繊維集合体の目付けは、０．００７５ｇ／ｃｍ³以下、特に０．００６０〜０．００７０ｇ／ｃｍ³であるものが好適である。繊維目付けは、原反となるトウの選択、あるいはその製造条件により調整できる。

トウの開繊方法としては、例えば、(1)トウを複数の開繊ロールに掛渡し、トウの緊張（伸長）と弛緩（収縮）とを繰返して開繊する方法、(2)圧縮エアーをトウの進行方向に対して垂直に吹付け、トウの進行に伴って次第にトウの幅を拡大して開繊する方法、(3)圧縮エアーをトウの進行方向に沿って略平行に吹付けて開繊する方法などを用いることができる。

図１は開繊設備例を示す概略図である。この例では、原反となるトウ１が順次繰り出され、その搬送過程で、圧縮エアーを用いる拡幅開繊手段２と下流側のロールほど周速の速い複数の開繊ニップロール３，４，５とを組み合わせた開繊部を通過され拡幅・開繊された後、バインダー添加ボックス６に通され、バインダーを付与（例えばトリアセチンのミストをボックス中に充満させる）され、所望の幅・密度のトウからなる繊維集合体１０として形成されるようになっている。

＜吸収体の製造について＞
次に、上述のようにして得られる維集合体を用いた本発明の吸収体製造設備例について説明する。図２は、本発明に係る製造設備例を示しており、所望の幅・密度のトウからなる連続帯状の繊維集合体１０が供給されるようになっている。このため、この吸収体製造ラインを前述の繊維集合体ラインと直結し、製造した繊維集合体１０を直接に吸収体製造ラインに送り込むことができる。

供給された繊維集合体１０には、高吸収性ポリマーを付与するのに先立って接着剤が塗布される。このため、図示例では、搬送ラインにおけるポリマー散布ボックス１１の上流側に接着剤塗布装置１４が配設されている。接着剤としては、熱可塑性樹脂（具体例は前述のとおりである）からなる接着剤を好適に用いることができる。接着剤は、カーテン塗布やロール塗布を用いて連続面状に塗布する他、スパイラル塗布を用いて接着剤を塗布した部分と、接着剤を塗布した部分により囲まれた複数の接着剤を有しない部分とを設けることもできる。接着剤の塗布量は適宜定めれば良く、通常の場合１ｇ／ｍ²以上とするのが好適である。しかし、あまりに多く塗布すると、高吸収性ポリマーの移動が妨げられるため、１〜１０ｇ／ｍ²の範囲内で定めるのが好ましい。

接着剤を塗布するに際し、圧縮エアーを用いた開繊手段２が接着剤供給手段の上流側に近接して設けられている場合、例えば前述のように吸収体製造ラインを繊維集合体ラインと直結し１ラインで構成した場合、漏出した圧縮エアーＡＲが繊維集合体１０に沿って接着剤塗布装置１４に流れ込み、接着剤の供給を乱したり、接着剤を乾燥させたりするおそれがある。よって、接着剤塗布装置１４の上流側において、遮蔽板Ｘを設け、圧縮エアーＡＲを遮るように構成するのが好ましい。この遮蔽板Ｘは、少なくとも繊維集合体１０の接着剤塗布装置１４側に設けるのが好ましい。

接着剤が塗布された繊維集合体１０は、続いて、ポリマー散布ボックス１１に通され、上面に高吸収性ポリマーＰが散布される。この際、高吸収性ポリマーＰの散布量が周期的に変化される。具体的には、散布状態と非散布状態とを交互に繰り返し、高吸収性ポリマーＰを付与した部分と付与していない部分とを搬送方向に交互に設けるのは一つの好ましい形態である。この場合、後に切断される切断箇所には高吸収性ポリマーＰを散布しないようにするのが特に好ましい。具体的には図３に示すように、吸収体一つの長さより若干短い適切な長さＬ１、例えば搬送方向に１０〜３０ｃｍの間隔を空けて、十分な切断代を含む長さＬ２、例えば５〜２０ｍｍ程度で幅方向全体にわたり高吸収性ポリマーＰを付与しないようにすることができる。

もちろん、散布量の多い部分と少ない部分とを設けることもできる。また散布量を連続的に増減することもでき、この場合、例えば切断箇所には高吸収性ポリマーＰを散布せず、かつ切断箇所間における搬送方向中央部に近づくにつれて散布量を増加させるといった形態を採ることができる。

高吸収性ポリマーＰとしては、自重のたとえば１０倍以上の体液を吸収して保持するものを使用できる。この例として、でんぷん系、セルロース系や合成ポリマー系などのものがあり、でんぷん−アクリル酸（塩）グラフト共重合体、でんぷん−アクリロニトリル共重合体のケン化物、ナトリウムカルボキシメチルセルロースの架橋物やアクリル酸（塩）重合体などのものを用いることができる。高吸収性ポリマーＰの形状としては、通常用いられる粉粒体状のものが好適であり、特に粒径２０〜２５０μｍの粒子数が全粒子数の９０％以上のものが好適であるが、他の形状のものも用いることができる。

高吸収性ポリマーＰの散布量（目付け量）は、当該吸収体の用途で要求される吸収量に応じて適宜定めることができる。したがって一概には言えないが、一般的には０．０３ｇ／ｃｍ²以下、特に好適には０．０１〜０．０２５ｇ／ｃｍ²とすることができる。

続いて本実施形態では、高吸収性ポリマーＰが散布された繊維集合体１０は、吸引ドラム１２に送り込まれる。この吸引ドラム１２は、外周壁に吸気孔を有し、その周方向所定範囲（図示例では略左半分の範囲）にわたり内側から図示しない吸引ポンプにより吸引するように構成したものである。高吸収性ポリマーＰが散布された繊維集合体は吸引ドラム１２により外周面に接触されつつ案内される。そして、この過程で、吸引ドラム１２の吸気孔から吸引を行うことにより、高吸収性ポリマーＰの付与側から繊維集合体１０内を通り反対側（吸引ドラム側）へ雰囲気が通過され、この気体の通過力により高吸収性ポリマーＰが繊維集合体１０内に移動される。

特に好ましい形態では、繊維集合体１０上に高吸収性ポリマーＰを散布した後、更にその上にシート１３を被せる。この場合、吸引ドラム１２において、繊維集合体におけるシート１３を被せた面の反対側面から吸引がなされる。このように、吸引に先立ってシート１３が被されていると、何も被せない場合と比較して、より強力な吸引力が高吸収性ポリマーＰに作用し、効率良く高吸収性ポリマーＰを繊維集合体１０内部へ移動・分散させることができる。このシート１３としては、クレープ紙、不織布、孔開きシート等の液透過性シート、ポリエチレン製フィルム等の液不透過性シートを用いることができる。特に、クレープ紙のように吸収性を有するシートが好適に用いられる。

高吸収性ポリマーＰを繊維集合体１０に固定するために、高吸収性ポリマーを付与する前の繊維集合体１０に接着剤を塗布する他、図示しないが、高吸収性ポリマーの付与後であって且つ高吸収性ポリマーを繊維集合体内に移動させる前の繊維集合体１０に接着剤を塗布する、つまり図示例でいうと、ポリマー散布ボックス１１から出た後に吸引ドラム１２に入るまでの間において、繊維集合体１０に接着剤を塗布することもできる。

また、シート１３を被せる場合、吸引ドラム１２に対するシート供給経路に接着剤塗布装置１５を設け、シート１３の繊維集合体１０側となる面に予め接着剤を供給することもできる。この形態を採用すると、繊維集合体１０表面に露出する高吸収性ポリマーは接着剤を介してシート１３に固定され、未接着の高吸収性ポリマーＰは、後の吸引により繊維集合体１０内部へ移動されるようになる。しかし、接着剤が吸引ドラム１２に付着して目詰まりを起こす等、下流側設備において接着剤の付着に起因する不具合を発生させるおそれがあるため、シート１３に対しては敢えて接着剤を塗布しないようにするのが好ましい。

さらにまた、吸引ドラム１２の下流側における繊維集合体１０の露出側面（シート１３側と反対面、図中では上面）に接着剤の塗布装置１６を設け、吸引後、つまり高吸収性ポリマーＰを移動させた後の繊維集合体１０に対して接着剤を供給することもできる。この形態を採用すると、付与された高吸収性ポリマーＰのうち繊維集合体１０におけるポリマー付与側と反対側に移動した高吸収性ポリマーＰを繊維集合体１０に固定できる。また、繊維集合体１０の露出側面に、別途シートを被せる或いは後述するようにシート１３の両脇部を繊維集合体１０の両端を回りこませて折り返し被覆する場合、繊維集合体１０の露出側面に移動した高吸収性ポリマーＰを、当該シート１３に対して高吸収性ポリマーＰを固定することができる。

これらの接着剤の供給は、いずれか一つまたは二つ以上を組み合わせて適用することができる。接着剤としては、熱可塑性樹脂（具体例は前述のとおりである）からなる接着剤を好適に用いることができる。

そして、かくして高吸収性ポリマーＰが付与された繊維集合体１０は、例えば、別途シートを被せる或いは図示のようにセーラーによりシート１３の両脇部を繊維集合体１０の両端を回りこませて折り返し被覆した後、所定の長さに切断されて個別の吸収体１７とされる。ポリマー散布ボックス１１において、高吸収性ポリマーＰを搬送方向に間欠的に付与することにより、図３に示すように切断箇所Ｃに高吸収性ポリマーＰを殆ど散布しないようにし、切断箇所Ｃに高吸収性ポリマーＰが実質的に存在しない状態（目付け０．０１ｇ／ｃｍ²未満）で、切断を行うようにするのが特に好ましい。このように高吸収性ポリマーＰの付与工程と切断工程とを同調させることにより、後述の実施例からも明らかなとおり、高吸収性ポリマーＰを有する部分で切断する場合と比べてカッター刃の寿命が格段に延びるようになる。

他方、繊維集合体１０に対する高吸収性ポリマーの量分布、高吸収性ポリマーの密度分布、繊維密度分布は汎用を目的とする場合には均一であるのが好ましいが、特別の吸収特性を発揮させることを目的とした場合、その目的に応じて相対的に多い部分・少ない部分、または高い部分・少ない部分を設けるのも好ましい。

具体的に図示形態に応用する場合、ポリマー散布ボックス１１において、平面方向において散布量が相対的に多い部分と少ない部分を設けることができる。特に、体液吸収性物品においては、吸収体の幅方向中央部の吸収量を増大させることが要望される場合が多く、この場合、ポリマー散布ボックス１１において、繊維集合体１０の幅方向中間部における高吸収性ポリマーの量が、繊維集合体１０の幅方向両脇部の高吸収性ポリマーの量よりも多くなるように、高吸収性ポリマーを散布することができる。

また、ポリマー散布ボックス１１において、繊維集合体１０の長手方向中間部（個々の吸収体となる部分の長手方向中間部）における高吸収性ポリマーの量が、繊維集合体１０の長手方向前後の高吸収性ポリマーの量よりも多くなるように、高吸収性ポリマーを散布することができる。このような散布は、上述した高吸収性ポリマーＰの散布量の周期的変化により達成できる。

また、吸引ドラム１２における吸引力が高い部分と低い部分とを設けることにより、吸引力の高い位置ほど、より多くの量の高吸収性ポリマーが吸引ドラム１２側に位置するようになるため、繊維集合体中に高吸収性ポリマーの密度が相対的に高い部分と低い部分とを設けることができる。例えば、吸引ドラム１２における吸引力を、繊維集合体１０の幅方向中間部に対して繊維集合体１０の幅方向両脇部よりも強く作用させる（または吸引時間を長くすることでも良い）ことにより、後述の図８に示すように、繊維集合体１０の幅方向中央部における高吸収性ポリマーの密度を幅方向両脇部の密度よりも高くすることができる。このような構造では、繊維集合体１０の幅方向中央部の吸収速度は低くなり、幅方向両脇部の吸収速度は高くなるため、体液吸収性物品に用いた場合には、体液が吸収体全体に広がり易くなる、つまり拡散性が向上する。

さらにまた、トウからなる繊維集合体１０は、繊維の連続方向に沿って液が流れ易くなるため、繊維密度が相対的に高い部分と低い部分とを設けることによって特別の吸収特性を付与することができる。このようなことは、繊維集合体１０の製造時において部分的に強く開繊を行う、あるいは部分的に複数のトウを束ねて用いる等により達成できる。具体的な例としては、例えば後述の図１０に示すように、トウからなる繊維集合体１０の幅方向中間部の繊維密度が幅方向両脇部の繊維密度よりも高くなるようにするのも好ましい形態である。トウからなる繊維集合体１０は、繊維の連続方向に沿って液が流れ易くなるため、繊維集合体１０の幅方向中間部においてより多くの液が繊維の連続方向に沿って流れるようになる。

本発明では、この気体の通過力を利用した高吸収性ポリマーＰの移動を行わないことも可能である。このような形態は、図２に示す形態において、二点鎖線で示すように吸引ドラム１２の下流側で繊維集合体に高吸収性ポリマーＰ２を付与する、あるいは吸引ドラム１２による吸引を省略することにより達成できる。

また本発明では、吸引ドラム１２の上流側で高吸収性ポリマーＰを付与するとともに、吸引ドラム１２の下流側でも繊維集合体１０に高吸収性ポリマーＰ２を付与することもできる。この場合、一つの吸収体となる部分の全体にわたり吸引ドラム１２の上流側及び下流側の両方で高吸収性ポリマーＰを付与することもでき、また一つの吸収体となる部分の一部に対しては吸引ドラム１２の上流側で高吸収性ポリマーＰを付与し、他の部分については吸引ドラムの下流側で高吸収性ポリマーＰ２を付与することもできる。

さらに、吸引ドラム１２の下流側で繊維集合体１０に高吸収性ポリマーＰ２を付与する場合など、必要に応じて、吸引ドラム１２の下流側、特に高吸収性ポリマーＰ２を付与する場合にはその付与位置以降における搬送ラインの略全体または一部において、下方からシート１３及び繊維集合体１０を介して吸引を行い、ポリマーの遷移集合体１０内等への移動を促進させることができる。

＜吸収体の第１の形態＞
次に本発明に係る吸収体について詳説する。図４及び図５は、本発明に係る吸収体の第１の形態を示しており、この吸収体２０は、繊維で構成されたトウからなる繊維集合体２１と、高吸収性ポリマー２２と、これらを包むシート２３とを有するものであり、長手方向の一部分２０Ｍにおける高吸収性ポリマーの量が他の部分２０Ｅにおける高吸収性ポリマーの量よりも多くされているものである。具体的に図示例では、長手方向中間部２０Ｍにおける高吸収性ポリマーの量が、長手方向前後部２０Ｅ，２０Ｅにおける高吸収性ポリマーの量よりも多くされている。また、図示例では、長手方向両端の切断部２０Ｃ，２０Ｃには高吸収性ポリマーが設けられていない。なお、図中では、高吸収性ポリマーの量の多少は点の濃淡で示している。このような形態は、高吸収性ポリマーの付与量を三段階（多い・少ない・無し）に設定し、少ない・多い・少ない・無しからなる周期を繰り返すことにより製造できる。

このように構成された吸収体では、吸収体２０の吸収特性、特に吸収量に意図的な偏りを有するようになる。例えば、体液吸収性物品（図示例は紙おむつＤＰ）に長手方向を合わせて用いた場合、より多く体液が供給される長手方向中間部２０Ｍの吸収量を多く確保することができる。また、製造に際してカッター刃の寿命の短命化を防止できる。

一方、場合によっては、長手方向両端部２０Ｅ，２０Ｅにおける高吸収性ポリマーの量を、長手方向中間部２０Ｍにおける高吸収性ポリマーの量よりも多くすることもできる。また、図示例では、吸収体２０の長手方向を中間部及び両端部の三つに区分けしているが、二つ、或いは四つ以上に区分けして高吸収性ポリマーの量をそれぞれ異ならしめることもでき、また高吸収性ポリマーの量を吸収体２０の長手方向に連続的に変化させることもでる。

吸収体２０の積層構造は適宜選択できる。図５に示す形態では、シート２３の内面上に接着剤２４を介して高吸収性ポリマー２２からなる層が設けられ、その上に更に接着剤２５を介して繊維集合体２１からなる層が設けられ、さらに繊維集合体２１の上には接着剤層２６を介してシート２３が接着されている。図示例のシート２３は両脇部において折り返されることにより、繊維集合体２１及び高吸収性ポリマー２２を包むように構成されているが、上下二枚のシートにより挟んで包装する形態も採用できる。このシート２３としては、前述のとおり、クレープ紙のような吸収性シートが好適に用いられる。この図５に示す形態は、前述の高吸収性ポリマーの移動を行わない方法により、製造できる。

図６〜図１０には他の積層構造例が示されている。図６に示す形態は、図５に示す形態に対して、繊維集合体２１内にも高吸収性ポリマー２７を保持させている点が異なるものである。このような形態は、吸引による高吸収性ポリマーの移動を利用した前述の製造方法により製造することができる。図７に示す形態は、繊維集合体２１の片側（下側）にのみ高吸収性ポリマー２２を設けた図５に示す形態に対して、繊維集合体２１の上下両側に、それぞれ高吸収性ポリマー２２、２９を設けている点が異なるものである。この場合、繊維集合体２１の上側に位置する高吸収性ポリマー２９は繊維集合体２１に対して接着剤２８により接着することができる。図８に示す形態は、図７に示す形態において、さらに図６に示す形態と同様に繊維集合体２１内にも高吸収性ポリマー２７を保持させているものである。

また、図９に示す形態は、図６に示す形態における接着剤２５及び高吸収性ポリマー層２２を省略し、繊維集合体２１内にのみ高吸収性ポリマー２７を保持させた形態である。この形態は、前述の本発明の製造方法により製造することができる。さらに図１０に示す形態は、図９に示す形態に対して、高吸収性ポリマー２７を保持する繊維集合体２１の上に別途繊維集合体のみ（高吸収性ポリマー２７を保持しない）の層２１Ｂを設けるとともに、高吸収性ポリマー２７を保持する繊維集合体２１と、繊維集合体のみの層２１Ｂとを接着剤２６Ｂにより接着したものである。

これらの例からも明らかなように、本発明の吸収体２０では、高吸収性ポリマー２７は繊維集合体２１内に保持されていても、繊維集合体２１表面に保持されていても、もしくはその両方であっても良い。さらにまた、高吸収性ポリマー２７が繊維集合体２１表面においては一部、例えば長手方向もしくは幅方向の中間部にのみ保持され、繊維集合体２１内においては全体に保持されていても良い。

＜吸収体の第２の形態＞
次に図１１及び図１２は、本発明に係る吸収体３０の第２の形態を示しており、繊維集合体の幅方向中間部３０Ｃにおける高吸収性ポリマーの量を、繊維集合体の長手方向両脇部３０Ｓにおける高吸収性ポリマーの量よりも多くするのは好ましい形態である。この場合、体液吸収性物品（図示例は紙おむつＤＰ）に幅方向を合わせて用いた場合、より多く体液が供給される幅方向中間部３０Ｃの吸収量を多く確保することができる。

＜吸収体の第３の形態＞
次に図１３は、本発明に係る吸収体の第３の形態を示している。この吸収体４０は、繊維で構成されたトウからなる繊維集合体及び高吸収性ポリマーを含むコア部分４１と、これらを包むシート４２とを有しており、特徴的には繊維集合体における高吸収性ポリマーの密度が相対的に高い部分４０Ｃと低い部分４０Ｓとを設けたものである。この密度の高低は図中ではグラデーションで示している。このように、繊維集合体における高吸収性ポリマーの密度が相対的に高い部分４０Ｃと低い部分４０Ｓとを設けると、吸収特性、特に吸収速度に意図的な偏りを持たせることができる。

このような高吸収性ポリマーの密度の高低は、前述の製造方法により達成できる。この場合、高吸収性ポリマーは吸引力が強く或いは長く作用する部分程、多くの量のポリマーが吸引側に移動し、密度が高くなる。

特に図示例のように、幅方向中間部４０Ｃにおける高吸収性ポリマーの密度を、幅方向両脇部４０Ｓにおける高吸収性ポリマーの密度よりも高くするのは好ましい形態である。この場合、幅方向中間部４０Ｃの吸収速度は遅く、幅方向両脇部４０Ｓの吸収速度が速い吸収特性となる。よって、体液吸収性物品に幅方向を合わせて用いた場合、幅方向中間部４０Ｃにおける長手方向中間部に多く体液が供給され、そこから周囲に良好に拡散するため、より広い面積を吸収に利用できるようになるとともに、幅方向両脇部４０Ｓにおける吸収速度が速いため所謂横漏れが防止される。

＜吸収体の第４の形態＞
次に図１４は、本発明に係る吸収体の第４の形態を示しており、特徴的には、この吸収体５０は繊維集合体における繊維密度が相対的に高い部分５０Ｃと低い部分５０Ｓとが設けられているものである。この密度の高低を図中では線の粗密で示している。トウからなる繊維集合体は、繊維の連続方向に沿って液を拡散する性質があり、この傾向は密度が高くなるほど顕著になる。よって、繊維集合体における繊維密度が相対的に高い部分５０Ｃと低い部分５０Ｓとを設けることによっても、吸収体５０の吸収特性に意図する偏りをもたせることができる。

このような繊維密度の高低は、前述のように、繊維集合体の製造時において部分的に強く開繊を行う、あるいは部分的に複数のトウを束ねて用いる等により達成できる。

特に図示例のように、繊維集合体の幅方向中間部５０Ｃの繊維密度が、繊維集合体の幅方向両脇部５０Ｓの繊維密度よりも高くされているのは好ましい形態である。この場合、幅方向中間部５０Ｃにおける体液の拡散性が幅方向両脇部５０Ｓにおける体液の拡散性よりも高くなるため、体液吸収性物品に幅方向を合わせて用いた場合、より多く体液が供給される幅方向中間部５０Ｃにおいて体液が拡散し易くなり、より広い面積を吸収に利用できるようになるとともに、幅方向両脇部５０Ｓでは体液が拡散し難いため所謂横漏れも効果的に防止される。

＜体液吸収性物品への適用例＞
上記吸収体２０を体液吸収性物品に用いる場合、どちらを体液受け入れ側として用いても良いが、特に、図５及び図７に示す形態では、繊維集合体側が体液受け入れ側となるように用いるのが好ましい。

また、図１５は、本発明により製造される吸収体あるいは本発明の吸収体の、紙おむつＤＰや生理用ナプキンＮＰに対する適用例を示している。吸収体６０は、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、トウの繊維（多数の線により表現されている）の連続方向が物品の長手方向（前後方向）に沿うように設けるのが望ましいが、図１５（ｃ）（ｄ）に示すようにトウの繊維連続方向が物品の幅方向に沿うように設けることもできる。

高吸収性ポリマーを含まない（目付け０．０００ｇ／ｃｍ²）繊維集合体と、高吸収性ポリマーを０．０２０ｇ／ｃｍ²の繊維集合体とを用い、カッターの刃が毀れるまで繰り返し切断を行った。その結果、本発明に従って、高吸収性ポリマーを全く含まない若しくは殆ど含まない箇所で切断することにより、最大で３０％程度までカッター刃を延命できることが判明した。

本発明は、紙おむつや生理用ナプキン等の体液吸収性物品の吸収体およびその製造に好適であるが、本発明の範囲内で他の用途にも適用できるものである。

繊維集合体の製造フローを示す概略図である。 吸収体の製造フローを示す概略図である。 吸収体の製造フローを示す概略図である。 吸収体例を概略平面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略平面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略縦断面図である。 吸収体例の概略平面図である。 吸収体の各種形態を示す概略図である。 従来の吸収体を概略的に示す縦断面図である。

符号の説明

１０…繊維集合体、１１…ポリマー散布ボックス、１２…吸引ドラム、１３…シート、１４〜１６…接着剤塗布装置、１７…吸収体。

Claims (12)

1. 繊維で構成されたトウからなる繊維集合体を搬送する搬送ラインと、
   この搬送ライン上の繊維集合体に対し、周期的に付与量を変化させつつ高吸収性ポリマーを付与するポリマー付与手段と、
   を備えたことを特徴とする吸収体製造設備。
2. 前記ポリマー付与手段により高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体に気体を通過させ、気体の通過力により前記高吸収性ポリマーを前記繊維集合体内に移動させるポリマー移動手段を備えた、請求項１記載の吸収体製造設備。
3. 前記ポリマー付与手段により高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体に対し、気体の通過による高吸収性ポリマーの移動を行わない、請求項１記載の吸収体製造設備。
4. 前記ポリマー付与手段は、前記高吸収性ポリマーを搬送方向に間欠的に付与し、高吸収性ポリマーを付与した部分と付与していない部分とを搬送方向に交互に設けるものであり、高吸収性ポリマーを付与していない部分で個別の吸収体に切断するカッター装置を備えた、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸収体製造設備。
5. 繊維で構成されたトウからなる繊維集合体と、高吸収性ポリマーと、これらを包むシートとを有する吸収体であって、
   長手方向の一部分における高吸収性ポリマーの量が他の部分における高吸収性ポリマーの量よりも多い、ことを特徴とする吸収体。
6. 前記長手方向両端部に、高吸収性ポリマーを実質的に有しない、請求項５記載の吸収体。
7. 繊維で構成されたトウからなる繊維集合体に接着剤を供給する、接着剤供給手段と、
   接着剤を供給した後または接着剤を供給する前の繊維集合体の外面に高吸収性ポリマーを付与するポリマー付与手段と、
   高吸収性ポリマーを付与した繊維集合体に気体を通過させ、気体の通過力により前記高吸収性ポリマーを前記繊維集合体内に移動させるポリマー移動手段と、
   を備えたことを特徴とする吸収体の製造設備。
8. 繊維で構成されたトウを圧縮エアーにより開繊し繊維集合体を形成する開繊手段と、この開繊手段から前記接着剤供給手段へ向かうエアーを遮る遮蔽手段とを備えた、請求項７記載の吸収体の製造設備。
9. 繊維集合体における高吸収性ポリマーを付与した面にシートを被せる被覆手段を備えており、
   前記ポリマー移動手段は、前記繊維集合体におけるシートを被せた面の反対側面から吸引を行うものであり、
   前記シートに接着剤を塗布する手段を備えていない、請求項７または８記載の吸収体の製造設備。
10. 繊維で構成されたトウからなる繊維集合体と、高吸収性ポリマーとを有する吸収体であって、
    前記高吸収性ポリマーが、前記繊維集合体の内部に分散されるとともに接着剤を介して繊維に接着されている、ことを特徴とする吸収体。
11. 前記繊維集合体は繊維目付けが９０〜３０ｇ／ｍ²のものであり、前記高吸収性ポリマーは、粒径２０〜２５０μｍの粒子数が全粒子数の９０％以上の粒子状高吸収性ポリマーであり、前記繊維集合体に対する高吸収性ポリマーの目付けが０．０３ｇ／ｃｍ²以下であり、かつ前記繊維集合体に対する接着剤の目付けが１ｇ／ｍ²以上である、請求項１０記載の吸収体。
12. 請求項１０または請求項１１記載の吸収体を備えていることを特徴とする吸収性物品。

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