JP2007177364A - 長尺状シートの熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法が小さく且つ熱処理を効率良く行ない、熱風によるシートの損傷が防止される長尺状シートの熱処理装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の長尺状シートの熱処理装置1は、シート入口、出口21a,21bと、熱風流入口、流出口22a,22bとを有する装置筐体2と、熱風発生装置3とを備え、装置筐体2の左右方向に間隔をあけて配設される第1,2ロール群11a,11bから形成される該搬送部11を備え、第1,2ロール群11a,11bを蛇行するように順次掛け渡したシート4は、連続的に、入口21aから導入され且つ出口21bから導出され、筐体2には、流入口22a及び流出口22bそれぞれと搬送部11との間に整流板12a,12bが設けられ、入口、出口21a,21bそれぞれには、独立に周速の調節が可能な駆動ロール13a,13bが配設され、装置筐体2における整流板13aより流入口22a側の部分には、熱風排出用の通気孔14が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、長尺状シートの熱処理装置に関する。また、本発明は、前述した熱処理装置を用いた通気性を有する長尺状シートの熱処理方法、又は長尺状不織布の嵩回復方法に関する。

従来、長尺状シートの熱処理に関して、様々な方法又は装置が提案されている。例えば、巻回によって嵩が減少した不織布の厚みを容易に回復させ得る不織布の嵩回復方法が知られている（特許文献１）。

本出願人は先に特許文献１において、捲縮を有する熱可塑性繊維を含み且つロール状に巻回されている不織布原反から不織布を繰り出し、熱可塑性繊維の融点未満で且つ該融点−５０℃以上の温度の熱風を不織布にエアスルー方式で０．０５〜３秒間吹き付けて該不織布の嵩を増加させる不織布の嵩回復方法を提案している。

また、帯状ワーク（例えば帯状ゴムシート）の乾燥・熱処理等のために、帯状ワークが伸び変形を受け難い連続搬送装置が知られている（特許文献２）。

特許文献２において、伸び変形を受け易い帯状ワークを、乾燥・熱処理等のために、上下に配設された搬送ローラ群を順次掛け渡して蛇行搬送させる連続搬送装置であって、自由回転する搬入側案内ローラと搬出側案内ローラとの間に、上搬送ローラ群と、下搬送ローラ群とが配設され、さらに、搬出側案内ローラの下接線の延長上に強制駆動される引取り手段が配設されており、上搬送ローラ群の各上搬送ローラを搬送方向に同期的に強制駆動させる強制駆動手段を付設するとともに、下搬送ローラ群の各下搬送ローラを自由回転可能とし、また、搬出側案内ローラと引取り手段との間にアキュムレータを配設するとともに、帯状ワークがアキユームレート（溜め）した状態の間のみ引取り手段を駆動させる制御手段を付設している帯状ワークの連続搬送装置が開示されている。

特開２００４−１３７６５５号公報 特開平７−９７１１２号公報

特許文献１記載の不織布の嵩回復方法では、その装置構成として、熱風発生装置、コンベア又はドラム等を必要としており、装置の規模が比較的大きなものとなっている。また、不織布は、コンベアベルト又はドラムにより支持された状態で、コンベアベルト又はドラムとは反対側から熱風が吹き付けられるため、熱風による不織布への圧力が、不織布の嵩回復を弱める方向に働くおそれがある。

特許文献２記載の帯状ワークの連続搬送装置においては、熱風による帯状ワークの蛇行又は弛みを抑制する手立てが施されていない。特に、帯状ワークが熱融着性繊維を含む長尺状不織布の場合には、不織布は熱風の吹きつけ方によっては損傷を受けるおそれがある。

従って、本発明の目的は、前述した従来技術の有する欠点を解消しうる長尺状シートの熱処理装置を提供することにある。

本発明は、シート入口及びシート出口と、熱風流入口及び熱風流出口とを有する装置筐体と、熱風発生装置とを備えており、該熱風発生装置で発生した熱風が該熱風流入口から該装置筐体内に入り、該熱風流出口から出て行くようになされている長尺状シートの熱処理装置であって、前記装置筐体内には、蛇行搬送部が設けられており、該蛇行搬送部は、該装置筐体内の上下方向又は該上下方向と直交する方向に間隔をあけて配設され、それぞれ離間する複数のロールからなる第１ロール群及び第２ロール群から形成されており、前記第１ロール群及び第２ロール群を蛇行するように順次掛け渡した前記長尺状シートが、前記シート入口から連続的に導入され且つ前記シート出口から連続的に導出されるようになされており、前記装置筐体内には、前記熱風流入口と前記蛇行搬送部との間及び前記熱風流出口と該蛇行搬送部との間それぞれに整流板が設けられており、前記シート入口及び前記シート出口それぞれには、独立に周速の調節が可能な、シート搬送用の駆動ロールが配設されており、前記装置筐体における、前記熱風流入口と前記蛇行搬送部との間の前記整流板より前記熱風流入口側の部分には、熱風排出用の通気孔が設けられている長尺状シートの熱処理装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、通気性を有する長尺状シートを、前述した長尺状シートの熱処理装置における前記シート入口から前記装置筐体内に導入し、前記蛇行搬送部で搬送しつつ、前記熱風流入口から該装置筐体内に流入した熱風により熱処理をする通気性を有する長尺状シートの熱処理方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、長尺状不織布を、前述した長尺状シートの熱処理装置における前記シート入口から前記装置筐体内に導入し、前記蛇行搬送部で搬送しつつ、前記熱風流入口から該装置筐体内に流入した熱風により熱処理をして、嵩を回復させる長尺状不織布の嵩回復方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の長尺状シートの熱処理装置によれば、その装置の寸法が小さく且つシートに十分な熱処理を効率良く与え、熱風によるシートの蛇行又は弛みの発生が防止されると共に、熱によるシートの損傷が防止される。

以下、本発明の長尺状シートの熱処理装置の好ましい第１実施形態について、図１〜４を参照しながら説明する。

本実施形態の長尺状シートの熱処理装置１は、図１及び図３に示すように、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂと、熱風流入口２２ａ及び熱風流出口２２ｂとを有する装置筐体２と、熱風発生装置３（図示せず）とを備えており、該熱風発生装置３で発生した熱風が該熱風流入口２２ａから該装置筐体２内に入り、該熱風流出口２２ｂから出て行くようになされている。
また、本装置１における装置筐体２内には、図３に示すように、蛇行搬送部１１が設けられており、該蛇行搬送部１１は、装置筐体２内の上下方向と直行する方向に間隔をあけて配設され、それぞれ離間する複数のロールからなる第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂから形成されている。第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂを蛇行するように順次掛け渡した長尺状シート４は、シート入口２１ａから連続的に導入され且つシート出口２１ｂから連続的に導出されるようになされている。また、装置筐体２内には、熱風流入口２２ａと蛇行搬送部１１との間及び熱風流出口２２ｂと蛇行搬送部１１との間それぞれに、整流板１２ａ、１２ｂが設けられている。シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれの付近で装置筐体２の外側には、独立に周速の調節が可能な、シート搬送用の駆動ロール１３ａ、１３ｂが配設されている。更に、装置筐体２における、熱風流入口２１ａと蛇行搬送部１１との間の整流板１３ａより熱風流入口２２ａ側の部分には、図２に示すように、熱風排出用の４つの通気孔１４，１４…が設けられている。
尚、図１及び図２それぞれには、図を分かり易くするため、駆動ロール１３ａ、１３ｂを描いていない。

本装置１は、熱風により長尺状シートの熱処理を行なうものである。
本装置１における熱風発生装置３について、説明すると、熱風発生装置３は、加熱部及びブロワ部を有しており、空気を所定の温度に加熱し、加熱された空気を所定の風量で装置筐体２内へ送り込むものである。

熱風発生装置３により発生した熱風は、ダクト（図示せず）を通じて熱風流入口２２ａへ送り込まれ、図１及び図３の矢印に示すように、熱風流入口２２ａから装置筐体２内に入り、装置筐体２内を通過した後、熱風流出口２２ｂから装置筐体２の外へ出て、ダクトを通じて再び熱風発生装置３へ戻るようになっている。装置筐体２内の空気は、前記ブロワ部の吸引力により熱風流出口２２ｂから吸引される。
このように、熱風は、装置筐体２と熱風発生装置３との間を循環するようになっている。

また、装置筐体２の内部には、温度センサー（図示せず）が備えられており、装置筐体２内部における熱風の温度が、該温度センサーによりモニタリングされ、所定の温度に設定維持されるように、熱風発生装置３で発生する熱風の温度が制御されるようになっている。

次に、本装置１における装置筐体２について、更に説明すると、装置筐体２は、直方体形状としての正四角柱形状を有し、上面２３ａ、下面２３ｂ及び四側面２４，２４…から形成されている。上面２３ａ及び下面２３ｂは長方形状を有し、四側面２４，２４…それぞれも、長方形状を有し、装置筐体２は全体として縦長である。

装置筐体２の寸法は、高さ０.４〜０.８ｍ、幅０.４〜０.６ｍ、奥行き０.４〜０.８ｍであることが好ましく、必要とする設置スペースが比較的少なくて済むものである。
装置筐体２の形成材料としては、所定の耐熱性及び剛性を有していることが好ましく、また、加工性の観点から、例えば、ステンレス、アルミ、ＳＳ材等が好ましい

熱風流入口２２ａ及び熱風流出口２２ｂそれぞれは、図１及び図３に示すように、円筒形状を有し、該熱風流入口２２ａは装置筐体２の上面２３ａに、該熱風流出口２２ｂは装置筐体２の下面２３ｂに、それぞれ設けられている。

シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれにおける装置筐体２の外側には、図３に示すように、シート搬送用の駆動ロール１３ａ、１３ｂが配設されている。駆動ロール１３ａ、１３ｂそれぞれは、一対の駆動用ロール１３１，１３１から形成されている。一対の駆動用ロール１３１，１３１それぞれは、ロール駆動用のモータにより駆動される。該モータと一対の駆動用ロール１３１，１３１それぞれとの間の駆動力の伝導手段としては、ベルト伝導、ギヤ伝導又はチェーン伝導等の公知の手段が好ましく用いられる。

一対の駆動用ロール１３１，１３１それぞれの軸の向きは、図３において、図面に対して直交する方向を向いており、シート４の搬送方向と直交している。本装置１におけるその他の各ロールの軸は全て、駆動用ロール１３１と同じ方向を向いている。

シート入口２１ａの駆動ロール１３ａには、図３に示すように、シート４の原反等から繰り出されたシート４がＳ字状に掛け渡され、該シート４は、シート入口２１ａから装置筐体２内へ導入される。また、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂには、装置筐体２から外へ導出されたシート４がＳ字状に掛け渡された後、本装置１の下流の工程へ搬出され
る。

一対の駆動用ロール１３１，１３１それぞれにおいて、シート４の抱き角度は、各駆動用ロール１３１において４５〜１８０度、特に９０〜１８０度であることが、シート４を確実に把持する上で好ましい。また、シート４と接する駆動用ロール１３１におけるロール表面の形成材料は、シートが滑らない材質であることが好ましく、例えば、ＲＴＶシリコーン、ウレタンゴム等が好ましい。

シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれの駆動ロール１３ａ、１３ｂは、独立に周速の調節が可能となっている。例えば、熱処理を受けることにより、長手方向に収縮する性質を有するシート４の場合には、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａの周速を、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂの周速よりも高くすることが好ましい。一方、熱処理を受けることにより、長手方向に伸張する性質を有するシート４の場合には、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａの周速を、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂの周速よりも低くすることが好ましい。

このように熱処理するシート４の性質に併せて、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれの駆動ロール１３ａ、１３ｂの周速を適宜調節することにより、熱処理中のシート４に過剰な張力が生じたり又は弛みが生じることが防止され、熱処理におけるシートの損傷を防ぐことが可能となっている。

シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれにおいて、前述した駆動ロール１３ａ、１３ｂと対向する装置筐体２内側には、入口ガイドロール１５ａ及び出口ガイドロール１５ｂそれぞれが配設されている。

シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれは、同形で、図１及び図３に示すように、装置筐体２の相対向する側面２４に設けられた横長矩形形状の開口部であり、その長手方向（横長の方向）を上面２３ａ及び下面２３ｂそれぞれと平行になるように側面２４に配されている。

本装置１により熱処理されるシート４は、その長手方向と直交する幅方向をシート入口２１ａの横長の方向と一致させて、図１及び図２の矢印に示すように、装置筐体２内へ連続的に導入され、その幅方向を装置筐体２内で維持した状態で、装置筐体２内で熱処理を受けた後、シート出口２１ｂから装置筐体２外へ連続的に導出されるようになっている。従って、上面２３ａ側から装置筐体２内へ入った熱風は、装置筐体２内で搬送されるシート４の幅方向の面を、貫通するように吹き付けた後、下面２３ｂ側から装置筐体２外へ出て行くようになっている。

装置筐体２内において、シート４の幅方向両端縁それぞれと、シート入口２１ａ又はシート出口２１ｂが設けられていない相対向する両側面２４，２４それぞれの内壁面との間の距離を、該内壁面と直交する方向に測定した長さは、５〜３０ｍｍ、特に５〜１５ｍｍであることが、シート４の幅方向両端縁と装置筐体２の内壁面との間をすり抜ける熱風を少なくし、多くの熱風がシート４を貫通するようして、シート４の熱処理効率が良くなる上で好ましい。

熱風流入口２２ａは、図２及び図３に示すように、該熱風流入口２２ａが設けられている上面２３ａにおいて、シート入口２１ａよりもシート出口２１ｂに近い位置に設けられており、熱風流出口２２ｂは、図３に示すように、該熱風流出口２２ｂが設けられている下面２３ｂにおいて、シート出口２１ｂよりもシート入口２１ａに近い位置に設けられている。前述した熱風流入口２２ａ及び熱風流出口２２ｂそれぞれの装置筐体２における配置は、シート４の熱処理効率を高めるようになっている。その理由を以下に詳述する。

図３に示すように、装置筐体２を平面視し且つシート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれの位置に着目した場合、シート４は、装置筐体２内の上下方向と直交する方向としての右側から左側へ向って搬送される。一方、熱風は、同様に、装置筐体２を平面視し且つ熱風流入口２２ａ及び熱風流出口２２ｂそれぞれの位置に着目した場合、装置筐体２内を左側上方から右側下方へ向けて通過している。ここで、熱風を、大きさと方向を持つ物理量、いわゆるベクトルと考えた場合、熱風は、装置筐体２内を左側から右側へ向う成分と、装置筐体２内を上方から下方へ向う成分とを有している。従って、熱風の装置筐体２内を左側から右側へ向う成分は、シート４が装置筐体２内を右側から左側へ向かって搬送される向きと逆向きの方向を有している。

即ち、装置筐体２内を通過する熱風の一部は、装置筐体２内で搬送されるシート４と、必ず対向するように接触するので、シート４の熱処理の効率が高められるようになっている。このように、熱風とシート４とを対向接触させると、熱風がシート４の表面から該シート内部へ入り込み、シート内部まで熱が伝わって、シート４全体が速やかに所定の温度まで加熱されるようになる。

次に、本装置１における蛇行搬送部１１について、更に説明する。装置筐体２内の上下方向と直行する方向である左右方向に間隔をあけて配設され、それぞれ離間する複数のロールからなる第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂから搬送蛇行部１１が形成されている。第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂそれぞれを構成するロールの回転軸は、装置筐体２内の上下方向に並んでいる。

第１ロール群１１ａと第２ロール群１１ｂとの間を装置筐体２内の左右方向に測った長さは、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂが設けられている相対向する側面２４の内壁間の距離を、左右方向に測定した長さの４０〜８０％、特に６０〜８０％とすることが、シート４の蛇行搬送部１１における搬送距離を十分に確保する上で好ましい。尚、第１ロール群１１ａと第２ロール群１１ｂとの間の長さは、第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂそれぞれを構成するロールの回転軸同士の間の長さである。

第１ロール群１１ａを構成する複数のロールは、図３に示すように、装置筐体２内の右側に、上下方向に等間隔で並んで配設されている。第１ロール群１１ａを構成する各ロールは、同じ寸法を有している。第１ロール群１１ａを構成する各ロールの外径は、２０〜５０ｍｍ、特に３０〜４０ｍｍであることが好ましい。第１ロール群１１ａを構成する各ロール同士の間隔は、各ロールの直径に対して、５０〜２００％、特に８０〜１２０％であることが好ましい。各ロール間の間隔を５０％以上とすることで、シート４の搬送経路を確保することができる。一方、各ロール間の間隔を２００％以下とすることで、第１ロール群１１ａと第２ロール群１１ｂとの間に掛け渡されるシート４が、装置筐体２の上面２３ａ及び下面２３ｂそれぞれと略平行となるようにして、シート４と熱風との接触効率を高めると共に、搬送蛇行部１１の寸法を小さくすることができる。ここで、第１ロール群１１ａを構成する各ロール間の間隔は、ロールの回転軸同士の間の長さである。

第１ロール群１１ａを構成する複数のロールは、その軸に対して自由に回転可能なフリーロール又はその軸に対して回転不能な固定ロールの何れでも好ましい。フリーロールを用いる場合には、回転軸に対するロールの摺動抵抗が極力小さいことが好ましく、例えばベアリング軸受け等を有していることが好ましい。一方、固定ロールを用いる場合には、ロール表面に無数の孔を設け、該孔からホットエアーを噴出すようにして、固定ロールに掛け渡されているシート４がロールの表面から少なくとも部分的に浮くようにして、シート４と固定ロールとの摩擦力を極力小さくすることが好ましい。

本装置１において、第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂは、左右同士のロールが対向しないように、第２ロール群１１ｂが第１ロール群１１ａに対して下方向にずれて配設されている。第２ロール群１１ｂのその他の構成は、第１ロール群１１ａと同様である。尚、装置構成によっては、第２ロール群１１ｂは、第１ロール群１１ａに対して上方向にずれて配設されていても良いし、また１ロール群１１ａが第２ロール群１１ｂに対してずれて配設されていても良い。

蛇行搬送部１１を形成する第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂそれぞれを構成するロールの形成材料としては、所定の耐熱性及び剛性を有していることが好ましく、また加工性の観点から、例えば、ＳＳ材、アルミ材、カーボン等が好ましい。

本装置１において、駆動ロール１３ａ、１３ｂ及び第２ロール群１１ｂ以外のロールの形成材料等の説明としては、前述した第１ロール群１１ａを構成するロールの説明が適宜適用される。

前述した搬送蛇後部１１は、小さな空間で、シート４の長い搬送経路を形成し、長い熱処理時間を確保して、シート４の十分な熱処理を行なえるようになっている。

また、本装置１において、熱風流入口２２ａと蛇行搬送部１１との間に設けられている整流板１２ａと、蛇行搬送部１１との間には、シート入口２１ａから導入した長尺状シート４を蛇行搬送部１１へ掛け渡すための一対のガイドロール１６ａ，１６ｂが設けられており、一対の該ガイドロール１６ａ，１６ｂは、熱風流入口２２ａから装置筐体２内に流入する熱風が、直接当たらないように配設されている。
具体的には、装置筐体２内の左側に位置するガイドロール１６ｂは、第２ロール群１１ｂよりも左側に配設されており、ダクトを通って熱風流入口２２ａから装置筐体２内の下方に直進してきた熱風が、直接ガイドロール１６ｂにあたらないようになっている。

ガイドロール１６ｂは、熱風流入口からの熱風が直接あたらない位置に配設されているので、ロールが熱劣化することが防止されている。また、ロールが加熱されることにより、加熱されたロールによるシート４への損傷を防止している。例えば、シート４が融点の低い熱融着性繊維等を含んでいる場合には、ロールの有する熱により、シート４に含まれる熱融着性繊維が溶け、ロールに接着することが起こり得るが、本装置１では、このようなトラブルを防止している。

また、熱風流出口２２ｂと蛇行搬送部１１との間に設けられている整流板１２ｂと、該蛇行搬送部１１との間にも、一対のガイドロールが設けられている。蛇行搬送部１１を搬送されてきたシート４は、一対の該ガイドロールを介在して、シート出口２１ｂから導出される。

本装置１の装置筐体２には、熱風流入口２２ａと蛇行搬送部１１との間及び熱風流出口２２ｂと蛇行搬送部１１との間それぞれに整流板１２ａ、１２ｂが設けられており、シート４の熱処理による損傷を防止している。

整流板１２ａ、１２ｂが、仮に設けられていない場合には、装置筐体２内の上下方向と直交する断面における熱風の流速は、熱風流入口２２ａの近傍において速く、熱風流入口２２ａから離れるに従い低くなる。そのため、熱風流入口２２ａの近傍において、シート４には多量の熱風が吹き付けられるため、加熱されてシート４が損傷を受けるおそれがある。一方、熱風流入口２２ａから離れた部分では、シート４に吹き付けられる熱風の量が少なくなり、シート４の熱処理が不十分となるおそれがある。
また、熱風の流速が不均一になると、所定の速度で搬送されているシート４には、局所的に、搬送方向と直交する方向に波打つ蛇行が生じたり、弛みが生じる場合もあり得る。

そこで、本装置１においては、整流板１２ａ、１２ｂを設けることにより、図３の矢印に示すように、熱風流入口２２ａ側における装置筐体２内の上下方向と直交する断面における熱風の流速を一様にし、シート４の受ける熱処理の不均一性を低減する共に、シート４の蛇行又は弛みを防止する。

本装置１には、熱風流出口２２ｂと蛇行搬送部１１との間にも整流板１２ｂが設けられている。整流板１２ｂが仮に設けられていない場合には、前述したのと同様に、装置筐体２内の上下方向と直交する断面における熱風の流速が、熱風流出口２２ｂの近傍において速く、熱風流出口２２ｂから離れるに従い低くなる。
そこで、熱風流出口２２ｂと蛇行搬送部１１との間にも整流板１２ｂを設けることにより、シート４の受ける熱処理の程度の不均一性を低減する共に、シート４の蛇行又は弛みを防止する。本実施形態において、整流板１２ａ、１２ｂは、パンチングメタルから形成されている。

本装置１において、装置筐体２の上面２３ａの４隅それぞれには、図２に示すように、熱風排出用の通気孔１４が設けられている。熱風流入口２２ａから装置筐体２内へ入った熱風の一部は、図３の矢印に示すように、整流板１２ａを通過せずに通気孔１４から排出され、ダクト（図示せず）を通じて熱風発生装置３に戻るようになっている。通気孔１４は、開閉機構（図示せず）を有しており、その孔の開度を、全閉から全開の状態まで調節することができるようになっている。
通気孔１４の開度を調節することにより、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれから、熱風が装置筐体２の外へ排出されないようになされている。

装置筐体２内へ熱風流入口２２ａを通って送り込まれる熱風の量と、装置筐体２外へ熱風流出口２２ｂを通って吸引により排出される熱風の量は略同じとなるように調節されており、通気孔１４から、装置筐体２外へ排出された熱風の量だけ、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれから、装置筐体２内へ空気が流入するようになっている。

前述した通気孔１４を、本装置１に設ける理由は以下の通りである。
装置筐体２内の熱風が、シート入口２１ａ又はシート出口２１ｂから、装置筐体２外へ排出されると、シート入口２１ａ又はシート出口２１ｂにおけるシート４の蛇行をまねき、シート４を損傷する可能性がある。また、熱風の有する熱により駆動ロール１３ａ、１３ｂが損傷する可能性もある。
通気孔１４を設ける理由は、前述したトラブルを防止することにある。

通気孔１４の好ましい開度としては、シート入口２１ａ又はシート出口２１ｂそれぞれを通して、装置筐体２内へ空気が若干流入するように調節することが好ましい。これは、熱風発生装置３のブロワ部を、一定の風量となるように運転していても、実際には風量に若干の変動が起こり得るため、風量がこのように変動した時にも、熱風が装置筐体２内から外へ排出されることを防止することが好ましく、通気孔１４の開度は、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれから、常に、装置筐体２外から内へ空気が若干流入するように調節する。

また、本装置１は、シート４の熱処理を開始する際の導紙作業を、容易に行なえるようになっている。具体的には、蛇行搬送部１１における第２ロール群１１ｂは、装置筐体２内を右方向に、第１ロール群１１ａの間を抜けて、図４（ａ）の矢印に示すように、反対側に移動できるようになされている。

次に、本装置１を用いたシート４の導紙作業の一例について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、以下に詳述する。尚、図４（ａ）〜（ｃ）において、図を分かり易くするために、第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂそれぞれを構成するロールの数を、少なくして描いている。
まず、装置筐体２の側面２４を外した後、図４（ａ）に示すように、シート４の先端部４ａを、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａにＳ字状に掛け渡し、シート入口２１ａから装置筐体２内へ導入し、入口ガイドロール１５ａに掛け渡した後、一対のガイドロール１６ａ、１６ｂに掛け渡す。

次に、図４（ｂ）に示すように、蛇行搬送部１１における第２ロール群１１ｂを、装置筐体２内を右方向に、第１ロール群１１ａの間を抜けて、反対側に移動した後、シート４の先端部４ａを、第１ロール群１１ａと第２ロール群１１ｂとの間に通した後、出口ガイドロール１５ｂに掛け渡し、シート出口２１ｂから装置筐体２外へ導出した後、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂにＳ字状に掛け渡す。

然る後、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａのみ駆動して、シート４を搬送しつつ、図４（ｃ）に示すように、第２ロール群１１ｂを、図４（ｃ）の矢印で示すように、装置筐体２内を左方向に、第１ロール群１１ａの間を抜けて元の位置に移動し、シート４を、第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂを蛇行するように順次掛け渡した状態を完成した後、外した側面２４を装置筐体２の元の位置に装着して本導紙作業を終了する。

前述したように、本装置１における導紙作業は、シート４を手作業で蛇行搬送部１１に掛け渡す必要がなく、容易となっている。従って、作業者が耐熱手袋等の所定の保護具を装着していれば、装置筐体２内の温度が室温にまで低下していなくとも、安全に導紙作業を行なうことができるため、導紙にかかる時間が短く、シート４の熱処理を効率良く行なえる。

次に第２実施形態の長尺状シートの熱処理装置１を、図５を参照しながら説明する。第２実施形態について、特に説明しない点については、第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、図５において、図１〜図４と同じ部材に同じ符号を付してある。

本発明の好ましい第２実施形態の長尺状シートの熱処理装置１において、蛇行搬送部１１は、図５に示すように、装置筐体２内の上下方向に間隔をあけて配設され、それぞれ離間する複数のロールからなる第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂから形成されている。第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂは、上下同士のロールが対向しないように、第２ロール群１１ｂが第１ロール群に対して左方向にずれて配設されており、第２ロール群１１ｂは、装置筐体２内を上方向に、第１ロール群１１ａの間を抜けて、反対側に移動できるようになされている。

尚、装置構成によっては、第２ロール群１１ｂは、第１ロール群１１ａに対して右方向にずれて配設されていても良いし、また第１ロール群１１ａが第２ロール群１１ｂに対してずれて配設されていても良い。

本装置１において、熱風流入口２２ａは、シート出口２１ｂと同じ側面２４に設けられており、熱風流出口２２ｂは、シート入口２１ａと同じ側面２４に設けられている。通気孔１４は、熱風流出口２２ａの周囲に４つ設けられている。

本装置１の整流板１２ｂ、１２ａには、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂと同形の開口部が設けられており、シート入口２１ａから装置筐体２内へ連続的に導入されたシート４は、整流板１２ｂの開口部を通って、蛇行搬送部１１へ搬送され、蛇行搬送部１１から整流板１２ａの開口部を通り、シート出口２１ｂから装置筐体２外へ連続的に導出されるようになっている。

整流板１２ｂ、１２ａそれぞれの開口部における蛇行搬送部１１側には、入口ガイドロール１５ａ及び出口ガイドロール１５ｂそれぞれと対向する位置に、ガイドロール１６，１６が設けられている。
その他の構成は、前述した熱処理装置１と同様である。

前述した本実施形態の熱処理装置１によれば、前述した実施形態と同様の効果が奏される。また、熱風流入口２２ａ及び熱風流出口２２ｂの装置筐体２における配設位置については、本発明の装置を設置する場所の状況に応じて、本装置１のように装置筐体２の側面２４に設けても良いし、前述した実施形態のように上面２３ａ及び下面２３ｂに設けても良い。

本発明の長尺状シートの熱処理装置は、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。
例えば、本発明の熱処理装置１は、各実施形態において、シート４の導紙作業の際、第２ロール群１１ｂが、装置筐体２内を右方向又は上方向に移動できるようになされていたが、第１ロール群１１ａが、装置筐体２内を左方向又は下方向に移動できるようになされていても良い。

また、整流板１２ａ、１２ｂは、各実施形態において、パンチングメタルであったが、所定の耐熱性を有し且つ通気性を有する材料であれば良く、例えばワイヤーメッシュ等であっても良い。また、駆動ロール１３ａ、１３ｂは、各実施形態において、シート４が一対の駆動用ロール１３１，１３１にＳ字状に掛け渡されていたが、シート４は、一対の駆動用ロール１３１，１３１間にニップされて、繰り出されるようになっていても良い。
更に、第１実施形態の熱処理装置１において、蛇行搬送部１１における第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂは、装置筐体２内の左右方向に間隔をあけて配設されていたが、第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂは、図６に示すように、装置筐体２内の左右方向に間隔をあけて配設されていても良い。第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂは、上下同士のロールが対向しないように、第２ロール群１１ｂが第１ロール群に対して左方向にずれて配設されており、第２ロール群１１ｂは、装置筐体２内を上方向に、第１ロール群１１ａの間を抜けて、反対側に移動できるようになされている。

前述した一の実施形態における説明省略部分及び一の実施形態のみが有する部分は、すべて適宜相互に利用できる。
本発明の長尺状シートの熱処理装置は、長尺状シートの乾燥、長尺状不織布の嵩回復、長尺状ゴムシートの加硫等に用いることができる。

次に、前述した長尺状シートの熱処理装置を用いる、本発明の長尺状不織布の嵩回復方法の好ましい一実施態様を、図１及び図７を参照しながら、以下に説明する。

本発明の長尺状不織布の嵩回復方法の本実施態様は、ロール状に巻回されている不織布原反から不織布４を繰り出し、通気性を有する長尺状シートとしての該不織布４を、前述した長尺状シートの熱処理装置１におけるシート入口２１ａから導入し、蛇行搬送部１１で搬送しつつ、熱風流入口２２ａから装置筐体２内に流入した熱風により熱処理をして、嵩を増加させるものである。

本実施態様について、更に以下に説明する。
本実施態様の方法の対象物である不織布４は、通気性を有し、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように嵩高な三次元形状のものであり、第１層４１及びこれに隣接する第２層４２を備えている２層からなる多層構造のものである。第１層４１と第２層４２とは多数の接合部４３において部分的に接合されている。接合部４３は全体として菱形格子状のパターンを形成している。接合部４３は圧密化されており、不織布４における他の部分に比べて厚みが小さく且つ密度が大きくなっている。接合部の形状には例えば矩形、線状、星形等があり、図７（ａ）及び（ｂ）に示す接合部４３は円形となっている。

不織布４は、前記の菱形格子状のパターンからなる接合部４３によって取り囲まれて形成された領域を多数有している。この領域において、第１層４１は凸状の三次元的な立体形状をなしている。この立体形状をなしている部分はドーム状の形状をしている。一方、第２層４２はほぼ平坦な形状となっている。そして不織布４全体としてみると、その第２層４２側の外面が平坦であり且つ第１層４１側の外面に多数の凸部を有している構造となっている。

第１層４１は、捲縮を有する熱可塑性繊維（以下、単に捲縮繊維という）を含む層である。捲縮繊維としては、機械捲縮によって二次元的にジグザグ状に捲縮した繊維や、螺旋状に三次元捲縮した繊維などを用いることができる。第１層４１は、捲縮繊維１００％から構成されていてもよく、或いは捲縮繊維に加えて熱融着性繊維、例えば芯鞘型複合繊維やサイド・バイ・サイド型複合繊維を含むこともできる。どのような繊維を用いる場合にも、実質的に熱収縮性を有しないか、又は後述する第２層４２に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮温度以下で熱収縮しないものが用いられる。捲縮繊維はその繊度が１〜１１ｄｔｅｘ、特に１．５〜７ｄｔｅｘであることが、肌触り、感触及び液透過性の点から好ましい。一方、第２層４２は熱収縮性繊維を含む層である。熱収縮性繊維はその繊度が１〜１１ｄｔｅｘ、特に２〜７ｄｔｅｘであることが、収縮性と液透過性の点から好ましい。

不織布４の製造方法及びその構成繊維等の詳細については、本出願人の先の出願に係る特開２００２−１８７２２８号公報に記載されている。製造方法について簡単に述べると、先ず捲縮繊維を含む繊維原料を用いて第１層のカードウエブを製造する。これとは別に、熱収縮性繊維を含む繊維原料を用いて第２層のカードウエブを製造する。第２層のカードウエブ上に第１層のカードウエブを重ね合わせ、両者を所定パターンからなる接合部において部分的に接合する。接合には例えば超音波エンボスやヒートエンボスが用いられる。次いで、第２層のカードウエブに含まれている熱収縮性繊維の熱収縮開始温度以上で、エアスルー方式によって熱風を吹き付ける熱処理を行い、第２層を熱収縮させると共に接合部１３によって取り囲まれた領域に位置する第１層４１を凸状に突出させ三次元立体形状を形成する。更に、構成繊維の交点を熱融着させる。これによって不織布４が得られる。斯かる製造方法で製造された不織布４は、一旦ロール状に巻回され原反となされて保管される。

不織布４の原反は、装置１よりも上流の位置に配置され、該原反から不織布４が繰り出される。ロール状に巻回された状態にある不織布原反における不織布４は、巻回圧によってその嵩が減じられている。特に、前述の通り不織布４は嵩高な三次元形状を有していることから、巻回圧による嵩の減少は著しい。この状態の不織布４を、装置１に通すことによってその嵩を回復させる。

先ず、前述したように導紙作業を行なう。次に、ロール状に巻回されている不織布原反から繰り出された不織布４を、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａにより所定の速度で搬送し、シート入口２１ａから装置筐体２内へ導入する。装置筐体２内へ導入された不織布４は、入口ガイドロール１５ａを介して、蛇行搬送部１１へ送られる。
蛇行搬送部１１において、不織布４は第１ロール群１１ａ及び第２ロール群１１ｂを蛇行するように搬送されつつ、不織布４には、熱風流入口２２ａから装置筐体２内へ入り整流板１２ａにより整流された熱風が、吹き付けられる。熱風は、不織布４を貫通する方向に吹き付けられるため、吹き付けられた熱風は不織布４を貫通する。意外にも、この熱風の吹き付けによる加熱操作によって、嵩が減じられた状態にある不織布１０の嵩が増加して、巻回前の嵩と同程度にまで回復することが、本発明者らの検討によって判明した。巻回圧による不織布４の嵩の減少は、捲縮繊維が含まれている第１層４１において顕著であるが、前記の熱風の吹き付けによる加熱操作によって、第１層４１の嵩が非常に回復する。このことは、不織布４の嵩の回復は、第１層４１に含まれている捲縮繊維の嵩の回復が主たる要因であることを意味する。

蛇行搬送部１１において熱処理を受けた不織布４は、出口ガイドロール１５ｂを介して、シート出口２１ｂから装置筐体２外へ導出され、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂにより所定の速度で次工程へ搬送される。

前述した不織布４の嵩回復方法における好ましい各条件は以下の通りである。
シートの搬送速度は、不織布４の材質、嵩の減じられている程度等によって異なるが、不織布４が熱可塑性繊維を含む場合には、４０〜３５０ｃｍ／秒、特に８０〜２５０ｃｍ／秒であることが好ましい。
熱風の温度は、不織布の材質、嵩の減じられている程度等によって異なるが、不織布４が熱可塑性繊維を含む場合には、９０〜１２０℃、特に１００〜１１０℃であることが好ましい。また、不織布４に熱融着性繊維が含まれている場合には、熱風の温度は、該熱融着性繊維の融点よりも５〜３０℃、特に１０〜２０℃低い温度であることが好ましい。
熱風発生装置３から装置筐体２へ送り込まれる熱風の風量は、５〜５０ｍ³／分、特に１０〜３０ｍ³／分であることが好ましい。

不織布４が、熱処理を受けることにより、長手方向に収縮する性質を有する場合には、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａと、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂとの周速の比は、１.０８：１〜１.０１：１、特に１.０３：１〜１.０１：１とすることが好ましい。一方、不織布４が、熱処理を受けることにより、長手方向に伸張する性質を有する場合には、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａと、シート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂとの周速の比は、１：１.０８〜１：１.０１、特に１：１.０３〜１：１.０１とすることが好ましい。
尚、不織布４が、熱処理を受けても、長手方向の長さが実質的に変化しない場合には、シート入口２１ａの駆動ロール１３ａ及びシート出口２１ｂの駆動ロール１３ｂそれぞれの周速を、同じにして良いことはいうまでもない。

前述した条件において、通気孔１４の開度は、シート入口２１ａ及びシート出口２１ｂそれぞれから、装置筐体２内へ流入する空気の量が、０.３〜４ｍ³／分、特に０.３〜１ｍ³／分となるように調節することが好ましい。

以上の操作によって、不織布４の嵩（厚み）は熱風の吹き付け前の嵩の約１.５〜２倍にまで回復する。

嵩が回復した不織布４は、引き続き次工程である加工工程に付される。この加工工程へ付す場合には、不織布４を巻き取らずに、厚みが回復した状態のままで搬送することが好ましい。加工工程としては、不織布４の用途に応じて様々な工程があるが、その典型的な一例として、生理用ナプキンや使い捨ておむつなどの吸収性物品の製造工程がある。

本発明の長尺状不織布の嵩回復方法は、前述した実施態様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。
例えば、本実施態様においては、図１に示す装置を用いていたが、図５又は図６に示す装置を用いても良い。

また、本実施態様においては、前記通気性を有する長尺状シートとしては、ロール状に巻回されている不織布原反から繰り出した不織布を用いていたが、該通気性を有する長尺状シートとして、通気性を有する開孔フィルム、通気性を有する不織布と開孔フィルムとの積層体等の長尺状シートであっても良い。熱風が、通気性を有する長尺状シートを貫通することにより、該シートの熱処理を効率よく行なうことができる。

図１は、本発明の長尺状シートの熱処理装置における第１実施形態を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１の熱処理装置を上方からみた平面図である。 図３は、図２のＸ−Ｘ線断面図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、図１の熱処理装置にシートを導紙する様子を模式的に示しており、（ａ）は蛇行搬送部にシートを導紙する前の状態を示しており、（ｂ）は蛇行搬送部に導紙している状態を示しており、（ｃ）は導紙が終了した状態を示している。 図５は、本発明の第２実施形態の熱処理装置を示す図３に相当する断面図である。 図６は、本発明の他の実施形態の熱処理装置を示す図３に相当する断面図である。 図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の方法の適用対象となる不織布を示す模式図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるａ−ａ線断面図である。

符号の説明

１ 熱処理装置
１１ 蛇行搬送部
１１ａ 第１ロール群
１１ｂ 第２ロール群
１２ａ,ｂ 整流版
１３ａ,ｂ 駆動ロール
１４ 通気孔
１５ａ 入口ガイドロール
１５ｂ 出口ガイドロール
１６ａ、ｂ ガイドロール
２ 装置筐体
２１ａ シート入口、
２１ｂ シート出口
２２ａ 熱風流入口
２２ｂ 熱風流出口
２３ａ 上面
２３ｂ 下面
２４ 側面
３ 熱風発生装置
４ 長尺状シート（不織布）
４１ 第１層
４２ 第２層
４３ 接合部

Claims (7)

1. シート入口及びシート出口と、熱風流入口及び熱風流出口とを有する装置筐体と、熱風発生装置とを備えており、該熱風発生装置で発生した熱風が該熱風流入口から該装置筐体内に入り、該熱風流出口から出て行くようになされている長尺状シートの熱処理装置であって、
   前記装置筐体内には、蛇行搬送部が設けられており、該蛇行搬送部は、該装置筐体内の上下方向又は該上下方向と直交する方向に間隔をあけて配設され、それぞれ離間する複数のロールからなる第１ロール群及び第２ロール群から形成されており、
   前記第１ロール群及び第２ロール群を蛇行するように順次掛け渡した前記長尺状シートが、前記シート入口から連続的に導入され且つ前記シート出口から連続的に導出されるようになされており、
   前記装置筐体内には、前記熱風流入口と前記蛇行搬送部との間及び前記熱風流出口と該蛇行搬送部との間それぞれに整流板が設けられており、
   前記シート入口及び前記シート出口それぞれには、独立に周速の調節が可能な、シート搬送用の駆動ロールが配設されており、
   前記装置筐体における、前記熱風流入口と前記蛇行搬送部との間の前記整流板より前記熱風流入口側の部分には、熱風排出用の通気孔が設けられている長尺状シートの熱処理装置。
2. 前記装置筐体は、直方体形状を有し、上面、下面及び四側面から形成されており、前記シート入口及び前記シート出口それぞれは、該装置筐体の相対向する側面に設けられた横長矩形形状の開口部であり、その横長な方向を前記上面及び前記下面それぞれと平行になるように前記側面に設けられており、前記熱風流入口は前記上面に設けられており、前記熱風流出口は前記下面に設けられている請求項１記載の長尺状シートの熱処理装置。
3. 前記熱風流入口は、前記シート入口よりも前記シート出口に近い位置に設けられており、前記熱風流出口は、前記シート出口よりも前記シート入口に近い位置に設けられている請求項２記載の長尺状シートの熱処理装置。
4. 前記熱風流入口と前記蛇行搬送部との間に設けられている前記整流板と、該蛇行搬送部との間には、シート入口から導入した前記長尺状シートを前記蛇行搬送部へ掛け渡すためのガイドロールが設けられており、該ガイドロールは、前記熱風流入口から前記装置筐体内に流入する熱風が、直接当たらないように配設されている請求項１〜３の何れかに記載の長尺状シートの熱処理装置。
5. 前記第１ロール群及び前記第２ロール群は、前記上下同士又は該上下方向と直交する方向同士のロールが対向しないように、該第２ロール群が該第１ロール群に対して該上下方向と直交する方向又は該上下方向にずれて配設されており、該第２ロール群は、該上下方向又は該上下方向と直交する方向に、該第１ロール群の間を抜けて、反対側に移動できるようになされている請求項１〜４の何れかに記載の長尺状シートの熱処理装置。
6. 通気性を有する長尺状シートを、請求項１〜５の何れかに記載の長尺状シートの熱処理装置における前記シート入口から前記装置筐体内に導入し、前記蛇行搬送部で搬送しつつ、前記熱風流入口から該装置筐体内に流入した熱風により熱処理をする通気性を有する長尺状シートの熱処理方法。
7. ロール状に巻回されている不織布原反から不織布を繰り出し、該不織布を、請求項１〜５の何れかに記載の長尺状シートの熱処理装置における前記シート入口から前記装置筐体内に導入し、前記蛇行搬送部で搬送しつつ、前記熱風流入口から該装置筐体内に流入した熱風により熱処理をして、嵩を増加させる長尺状不織布の嵩回復方法。
   
   

Images