JP2008156785A - 伸縮性シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数種類の繊維を含む不織布3から伸縮性シート3aを製造する方法である。前記不織布3の長手方向に張力を付与して該不織布3を前記長手方向に延伸する第1延伸ステップと、外周面41a,43aに形成された複数の歯41t,43tを互いに噛み合わせながら回転する一対のロール41,43の間隙に、前記第1延伸ステップにて延伸されている前記不織布3を通すことにより、前記不織布3を前記歯41t,43tによって前記長手方向に延伸する第2延伸ステップと、を備える。
【選択図】図6
Description
複数種類の繊維を含む不織布から伸縮性シートを製造する方法であって、
前記不織布の長手方向に張力を付与して該不織布を前記長手方向に延伸する第1延伸ステップと、
外周面に形成された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のロールの間隙に、前記第1延伸ステップにて延伸されている前記不織布を通すことにより、前記不織布を前記歯によって前記長手方向に延伸する第2延伸ステップと、
を備えたことを特徴とする伸縮性シートの製造方法である。
前記不織布の長手方向に張力を付与して該不織布を前記長手方向に延伸する第1延伸ステップと、
外周面に形成された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のロールの間隙に、前記第1延伸ステップにて延伸されている前記不織布を通すことにより、前記不織布を前記歯によって前記長手方向に延伸する第2延伸ステップと、
を備えたことを特徴とする伸縮性シートの製造方法。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、第1延伸ステップにて延伸されている不織布を、前記一対のロールの前記歯によって更に延伸するので、当該一対のロールのみで延伸するよりも、大きな延伸量を不織布に与えることができる。よって、大きな伸縮量を発現する伸縮性シートを製造可能となる。
前記一対のロールよりも前記長手方向の上流側には、前記不織布と当接して駆動回転するローラが設けられており、
前記第1延伸ステップでは、前記ローラの周速よりも前記一対のロールの周速を高く設定することによって、前記不織布を前記長手方向に延伸するのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、前記ローラの周速よりも前記一対のロールの周速を高くするので、前記不織布を前記長手方向に確実に延伸することができる。
前記複数種類の繊維のうちの少なくとも1種類の繊維は、伸縮性繊維であり、
前記複数種類の繊維のうちの少なくとも1種類の繊維は、前記伸縮性繊維の弾性限界の伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす伸長性繊維であるのが望ましい。
前記伸長性繊維は、熱可塑性ポリオレフィン繊維であり、
前記第1延伸ステップでは、前記不織布の温度を高くするためのヒーターにより加熱された状態の前記不織布に対して前記張力が付与されるのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、前記第1延伸ステップでは、前記不織布に対して前記張力が付与されて延伸されるが、その際の前記不織布はヒーターにより加熱された状態であるとともに、前記不織布に含まれる前記伸長性繊維が熱可塑性ポリオレフィン繊維であるので、当該熱可塑性ポリオレフィン繊維は塑性変形し易くなって延伸中に切れ難くなる。よって、前記張力の付与に伴う前記不織布の意図せぬ破断を有効に防ぐことができる。
前記熱可塑性ポリオレフィン繊維は、ポリプロピレン繊維であっても良い。
前記伸縮性繊維は、前記熱可塑性ポリオレフィン繊維よりも融点の高い熱可塑性エラストマ繊維であるのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、加熱された状態の不織布が第1延伸ステップで延伸されても、その伸縮性繊維に基づいて、伸縮性シートには伸縮性が確実に付与される。詳しくは次のとおりである。延伸後の伸縮性の発現に寄与するのは前記伸縮性繊維であるので、この伸縮性繊維については塑性変形が小さい方が、伸縮性の発現にとっては望ましい。この点につき、当該伸縮性繊維は、上記のように熱可塑性ポリオレフィン繊維よりも融点の高い熱可塑性エラストマ繊維であるため、前記第1延伸ステップに関連して伸長性繊維が延伸可能な温度領域で加熱されても前記伸縮性繊維が塑性変形し易くなることは概ね無い。よって、当該伸縮性繊維の塑性変形は抑えられる結果、伸縮性シートには伸縮性が確実に付与されるのである。
前記熱可塑性エラストマ繊維は、ポリウレタン繊維であっても良い。
前記一対のロールは、前記不織布を加熱するためのヒーターを有しているのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、第2延伸ステップでは、前記不織布は、前記一対のロールが有するヒーターにより加熱された状態で、前記一対のロールにより延伸されるので、この加熱によって、熱可塑性ポリオレフィン繊維たる前記伸長性繊維が塑性変形し易くなって延伸中に切れ難くなる。よって、前記一対のロールによる延伸中の前記不織布の意図せぬ破断を有効に防ぐことができる。
前記第2延伸ステップにて延伸された前記不織布を冷却する冷却ステップを備えているのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、第2延伸ステップでの延伸後に前記不織布は速やかに冷却されるので、延伸後の伸縮性繊維の塑性変形を有効に抑制することができて、その結果、伸縮性シートには伸縮性が確実に付与される。
前記冷却ステップでは、前記不織布の張力が、前記第1延伸ステップで付与された張力よりも下げられているのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、前記冷却ステップでは、前記不織布の張力が下げられるので、延伸後の伸縮性繊維の塑性変形を更に有効に抑制することができて、その結果、より一層確実に伸縮性シートには伸縮性が付与される。
前記冷却ステップでは、複数の吸引孔が形成された所定方向に移動するベルトに吸引されて前記所定方向に前記不織布が搬送され、
前記ベルトにて搬送中の前記不織布は、前記吸引孔から吸引される空気によって冷却されるのが望ましい。
このような伸縮性シートの製造方法によれば、前記ベルトに吸引されて前記不織布は搬送されるので、その搬送を安定させるべく前記不織布に大きな張力をかける必要はなく、もって、冷却ステップにおいて不織布に作用する張力をほぼ零にまで下げることができる。よって、延伸後の伸縮性繊維の塑性変形を更に有効に抑制することができて、その結果、より一層確実に伸縮性シートに伸縮性が付与される。
<<伸縮性シート3aの製造方法に係る「延伸加工」の概略説明>>
始めに、伸縮性シート3aの製造方法に係る「延伸加工」について概略説明する。
この伸縮性シート3aの材料となる不織布3は、溶融紡糸等によって伸長性繊維と伸縮性繊維とを混合生成してなる混繊タイプの不織布3である。ここで、伸長性繊維とは、伸縮性繊維の弾性限界の伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす繊維のことである。換言すると、伸長性繊維とは、概ね非弾性的に伸長可能な繊維であり、伸縮性繊維とは、弾性的に伸長可能な繊維であるということもできる。
そして、このような不織布3に対して延伸加工を施すと、これにより、不織布3には伸縮性が発現されて伸縮性シート3aとなる。
図6は伸縮性シート3aの製造ラインの配置図であり、同製造ラインを側面視で示している。この製造ラインは、材料としての不織布3を、製造ラインの流れ方向に連続する連続シートの状態で加工して伸縮性シート3aを連続的に製造する連続製造方法を達成するものであり、6つのセクションS1,S2,…S6を備えている。
繰り出しセクションS1には、繰り出し用リール装置11が設置されている。そして、このリール装置11に不織布ロール3rが取り付けられて不織布3が繰り出され、これにより、繰り出された不織布3は、所定の基準速度V1を搬送の目標速度として、連続シートの状態で流れ方向の下流の加熱セクションS2へと送られる。
加熱セクションS2には、不織布3を加熱するヒーターとして、4本の加熱ローラ21が配置されている。そして、不織布3は、連続シートの状態で、各加熱ローラ21の平滑な外周面21aにS字状に順次巻き付けられながら、流れ方向の上流側の加熱ローラ21から下流側の加熱ローラ21へと順次送られていき、これら加熱ローラ21の外周面21aと接触している間に、各外周面21aにて加熱される。ちなみに、ここで不織布3を加熱する目的は、この次の予備延伸セクションS3での不織布3の破断を未然に防ぐためであり、これについては後述する。
予備延伸セクションS3は、加熱セクションS2で加熱された不織布3に対して流れ方向の張力を付与して不織布3を予備的に延伸するところである。以下、この予備的な延伸を「予備延伸」と言う。
延伸倍率M=延伸後の流れ方向の全長La/延伸前の流れ方向の全長Lb …式1
このギア延伸セクションS4では、上記の予備延伸セクションS3で延伸された延伸量に追加して、前記延伸量から更に不織布3をギアロール41,43によって流れ方向に延伸する。すなわち、予備延伸セクションS3にて延伸倍率Mpで延伸されている不織布3は、更にギア延伸セクションS4の延伸倍率Mgで延伸される。よって、この一連の予備延伸セクションS3及びギア延伸セクションS4での延伸を経た後には、その不織布3のトータルの延伸倍率Mtは、Mt=Mp×Mgとなり、もって、ギア延伸セクションS4のみの場合の延伸倍率Mgよりも、Mp倍だけ延伸量が拡大されることになる。なお、以下では、このギアロール41,43による不織布3の延伸を「ギア延伸」と言う。
Mg=2×√(L2+(P/2)2)/P … 式2
冷却セクションS5には、図6に示すように、上記ギア延伸装置40にて延伸された不織布3を後記冷却装置51へと誘導するための複数のガイドローラ56,57と、前記不織布3を連続シートの状態で搬送しながらこれを冷却するための冷却装置51と、冷却された不織布3を巻き取りセクションS6へと誘導するための複数のガイドローラ58,59とが配置されている。そして、この冷却装置51によって不織布3は速やかに常温近傍にまで冷却されるので、延伸後の不織布3の伸縮性の発現に寄与する伸縮性繊維、つまりポリウレタン繊維の塑性変形は有効に抑制され、その結果、当該延伸加工後の不織布3たる伸縮性シート3aには確実に伸縮性が付与される。
巻き取りセクションS6には、巻き取り用リール装置61が設置されている。そして、冷却セクションS6から搬送された不織布3は、伸縮性が発現された伸縮性シート3aとして前記リール装置61によりロール状に巻き取られ、しかる後に、伸縮性シートロール3arとして別の製造ラインへと搬出等される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。
3 不織布、3a 伸縮性シート、
3ar 伸縮性シートロール、3r 不織布ロール
11 繰り出し用リール装置、
21 加熱ローラ、21a 外周面、22 押し付けローラ、
24 発熱体、31 ガイドローラ、31a 外周面、
32 押し付けローラ、
40 延伸装置、40h ハウジング、
41 ギアロール、41a 外周面、41t 歯、
43 ギアロール、43a 外周面、43t 歯、
44 発熱体、45 昇降機構、
46 回転駆動機構、47 モータ、48 ピニオンスタンド、
48a 歯車、48b 歯車、
49a スピンドル、49b スピンドル、
51 ベルトコンベア、52 平ベルト、
53a 駆動ローラ、53b 従動ローラ、
54 サクションボックス、
56 ガイドローラ、56b 押し付けローラ、57 ガイドローラ、
58 ガイドローラ、59 ガイドローラ、
61 巻き取り用リール装置、
S1 繰り出しセクション、S2 加熱セクション、
S3 予備延伸セクション、S4 ギア延伸セクション、
S5 冷却セクション、S6 巻き取りセクション、
P ピッチ、R 範囲、
P0 原点、P1 変曲点、
V1 基準速度、V2 周速、V3 周速、V4 周速、V5 周速、
V56 周速、V59 周速、
C21 回転軸、C41 回転軸、C43 回転軸、
C53a 回転軸、C53b 回転軸、
Pin 位置、Pout 位置
Claims (11)
- 複数種類の繊維を含む不織布から伸縮性シートを製造する方法であって、
前記不織布の長手方向に張力を付与して該不織布を前記長手方向に延伸する第1延伸ステップと、
外周面に形成された複数の歯を互いに噛み合わせながら回転する一対のロールの間隙に、前記第1延伸ステップにて延伸されている前記不織布を通すことにより、前記不織布を前記歯によって前記長手方向に延伸する第2延伸ステップと、
を備えたことを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記一対のロールよりも前記長手方向の上流側には、前記不織布と当接して駆動回転するローラが設けられており、
前記第1延伸ステップでは、前記ローラの周速よりも前記一対のロールの周速を高く設定することによって、前記不織布を前記長手方向に延伸することを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項1又は2に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記複数種類の繊維のうちの少なくとも1種類の繊維は、伸縮性繊維であり、
前記複数種類の繊維のうちの少なくとも1種類の繊維は、前記伸縮性繊維の弾性限界の伸びよりも小さな伸びで塑性変形を起こす伸長性繊維であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項3に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記伸長性繊維は、熱可塑性ポリオレフィン繊維であり、
前記第1延伸ステップでは、前記不織布の温度を高くするためのヒーターにより加熱された状態の前記不織布に対して前記張力が付与されることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項4に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記熱可塑性ポリオレフィン繊維は、ポリプロピレン繊維であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項4又は5に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記伸縮性繊維は、前記熱可塑性ポリオレフィン繊維よりも融点の高い熱可塑性エラストマ繊維であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項6に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記熱可塑性エラストマ繊維は、ポリウレタン繊維であることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項4乃至7のいずれかに記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記一対のロールは、前記不織布を加熱するためのヒーターを有していることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項4乃至8のいずれかに記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記第2延伸ステップにて延伸された前記不織布を冷却する冷却ステップを備えていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項9に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記冷却ステップでは、前記不織布の張力が、前記第1延伸ステップで付与された張力よりも下げられていることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。 - 請求項9又は10に記載の伸縮性シートの製造方法であって、
前記冷却ステップでは、複数の吸引孔が形成された所定方向に移動するベルトに吸引されて前記所定方向に前記不織布が搬送され、
前記ベルトにて搬送中の前記不織布は、前記吸引孔から吸引される空気によって冷却されることを特徴とする伸縮性シートの製造方法。
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