JP2010507500A - 多層ウエブ製品を製造するための方法及び装置 - Google Patents

多層ウエブ製品を製造するための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

エアーフォーミングにより成形された少なくとも１層のファイバー層（６）とプラスチックフィルム（１３，２１）の形状である少なくとも１層の付加的な層との組み合わせを含む多層ウエブ製品（１）を製造するための方法及び装置が記載されている。該ファイバー層（６）が成形され、そして、好ましくは熱固定により、固定され、そして該プラスチックフィルム（１３，２１）が、前もって成形されそして固定された該ファイバー層の上に、直接に又は即座の連合により押出され、そして該ファイバー層と圧縮ユニット（９，１７）における圧縮作用により結合される。該圧縮によって、該熱いプラスチックフィルムは該ファイバー層と結合され且つその中に圧縮されて、独立の熱供給を必要とせずに一体的な連続した製品を製造する。

Description

本発明は、エアーフォーミングにより成形された少なくとも１層のファイバー層とプラスチックフィルムの形状である少なくとも１層の付加的な層との組み合わせを含む多層ウエブ製品を製造するための方法であって、該ファイバー層が成形され、そして、好ましくは熱固定により、固定され、そして該プラスチックフィルムが、前もって成形されそして固定された該ファイバー層の上に、直接に又は即座の連合により(in immediate association)押出される方法に関する。
本発明は又、エアーフォーミングにより成形された少なくとも１層のファイバー層とプラスチックフィルムの形状である少なくとも１層の付加的な層との組み合わせを含む多層ウエブ製品を製造するための装置であって、エアーフォーミングユニットはその上に該ファイバー層が成形されるフォーマーワイヤー(former wire)を含み、該装置は、好ましくは該ファイバー層の熱固定のための、固定手段、及び該固定されたファイバーウエブの上に直接に又は即座の連合によりプラスチックフィルムを押出すための少なくとも１つの押出機を含む装置に関する。
エアーフォーミングにより成形された少なくとも１層のファイバー層とプラスチックフィルムの形状である少なくとも１層の付加的な層との組み合わせを含む多層ウエブ製品を作ることは公知である。該ファイバーウエブは１つのフォーマーワイヤー又は幾つかのそれに続くフォーマーワイヤー上に成形される。
該製造はカーディングユニット(carding unit)又はフォーマーヘッド(former head)を用いて行われ得る。該プラスチックフィルムは主として透明ポリエチレンフィルムが選ばれ、２つの層の組み合わせは、可塑化温度以上の温度に加熱されたカレンダーにより行われ、それにより該プラスチックフィルムが該ファイバー層と結合される。カレンダーによればファイバーの圧縮と固定を提供することが可能になる。
そのような多層ウエブ製品は、吸収性を持つ芯部と液体不浸透性の背側層(back side layer)が望まれる複数の(plurality)最終製品を作るのに使用される。そのような製品にはまた、該芯部への液体の通過を可能にするが液体の滲出は妨げられる孔の開いた前側層(front side layer)を持つ製品であることが望まれ得る。そのような、複数の側部を持ち(double-sided)、フィルムで被覆されたファイバー層を持つ製品は、片側だけに(unilaterally)フィルム被覆された製品に比べて、より作り難い。
このタイプの多層ウエブ製品を作る場合、しばしば着色プラスチック材料の使用が望まれるが、公知のプロセスは、該プラスチック材料中の染料が該製造に使用する装置のクリーニングの問題を伴うため、これには適さない。幾つかの製品、例えば肉包装市場のための製品、では着色プラスチック材料の使用が出来ることが望まれる。
更に、該プロセスは、巻取りリールから巻き戻される、前もって成形されたフィルムを結合(join)することを基本としているので不利である。これは、該多層製品に該層を結合するのに多量のエネルギーが付加されるので、時間がかかり且つ高価なプロセスである。
端的には、様々な材料・技術が個々の層のために使用される、多層製品を作るための該公知のシステムは、エネルギー多消費で、更に該製造装置の能力の低下が暗示され得ると言える。
エアーフォーミングにより成形された層と１つ又はより多くの他のプラスチックフィルム層の組み合わせにより多層製品を作ることが出来、僅かなエネルギーしか必要としない方法及び装置の提供を目的とする。
本発明によれば、この目的は、該プラスチックフィルムが圧縮により該ファイバー層と結合される点が独特(peculiar)である方法によって達成される。
本発明の装置は、該プラスチックフィルムと該ファイバーウエブとを圧搾するための圧縮ユニットを含む点が独特である。
本発明の方法及び装置によれば、多層ウエブ製品を作る場合高い生産速度の達成が可能である。
本発明により、独立の適切なフォーマーワイヤー上にエアーフォーミングによりファイバー層を生産し、そしてこのファイバー層を、該ファイバー層上に直接該プラスチックフィルムを押出す押出し機に導くことが可能となる。該圧縮により、熱いプラスチックフィルムは、独立の熱供給を必要とせずに一体化し連続した製品を生産するため、該ファイバー層と結合され且つその中に圧縮される。
圧縮ロールは、好ましくは該製品の冷却がなされるような温度で使用される。それにより、該圧縮ユニットの直後にロール巻取りを行うことが可能になる。
ファイバー層とフィルムとの間の付着は、該ファイバー層の凹凸のある表面によりしっかりと確立される。これは、該押出し機からの可塑化され且つ全体的もしくは部分的に流動性であるプラスチックフィルムが、該ファイバー層の表面の不規則構造(irregularities)中に押し付けられることを伴う。
更に、１つの実施態様によれば、この方法は、該押出しが、該圧縮ユニットの部分を形成する１つのロールの表面上に押出されたフィルムによって行われる点が独特である。このロールは、該プラスチック層の冷却が生じるように、該プラスチックの温度より低い温度を有するであろう。該ロールの温度は、１８０〜２５０℃の押出し温度を有し得る該プラスチックの冷却を与えるために、好ましくは５０〜７５℃であろう。
１つの更なる実施態様において、該方法は、該プラスチックフィルムと該ファイバー層との圧縮が、１〜６０N/mmの圧力を用いる圧縮ロールの間で行われる。これにより、該ファイバー層と該フィルムとの間の効率的な付着を確実にするに十分な圧力が与えられる、という点が独特である。
本発明の装置は、該圧縮ユニットがロール間の間隙において該ウエブ製品を圧搾する、２つの圧搾ロールを含むという点で独特であろう。これらの圧搾ロールの１つは、該ファイバー層への即座の連合を提供するために該フィルムがその上に押出されるロールであり得る。
更なる実施態様において、該方法は、該プラスチックフィルムが着色プラスチックフィルムであるという点で独特であり、長い間の顧客の要望を満たすことが出来、同時に効率的でエネルギー消費の少ない生産の可能性を提供する。
更に、１つの実施態様によれば、該方法は、プラスチックフィルムが、エアーフォーミング成形された該ファイバー層の各々の側の上に押出されるという点で独特である。その方法は、１つのそして同一の手順で該ファイバー層の両側上にフィルム層を押出すインラインプロセスを可能にする。望むならば、例えばPEを一方の側にそしてPPを他方の側に、のように、様々な材料が使用され得る。
本発明の装置は、かくて、プラスチックフィルムを該ファイバーウエブの両側上に押出すため、該ファイバーウエブの各々の側に押出し機を持って設計されるであろう。
更に、液体不浸透層を確立するため他方の側の上にプラスチック層の押出しを行う前に、一方の側に、液体の浸透を生み出すが同時に液体の保持能力を持つように孔を開け得ることが可能である。
１つの更なる実施態様によれば、この方法は、少なくともエアーフォーミングで成形されたファイバー層が、ラテックス及び/又は該ファイバー層を固定するための第２成分ファイバーを含むセルロースファイバーで構成される点で独特である。該ファイバー層は、かくて、該ファイバー層がファイバー/ラテックスを活性化するためのオーブンを通過させ得るか否かによって、ラテックス接着又は第２成分ファイバーによる接着、又はそれらの組み合わせ、によって接着され得る。
更に、該ファイバー層は、最終製品の望まれる性質に関して望まれるのであれば、SAP又はSAFで作られ得る。
更に、１つの実施態様によれば、該方法は、該プラスチックフィルムがPP、PE、PES、PLA又は対応するプラスチック材料で作られるという点で独特である。直接押出しにより、適用し得るプラスチック材料は何ら限定されない。
更に、１つの実施態様によれば、該方法は、ウエブ製品がインラインプロセスで成形されるという点で独特である。かくして、ロール巻き取りの必要がなく、同時に押出されるプラスチックの熱を該ファイバー層と該フィルムとの間の付着の確立に利用し得る、急速で効率的なプロセスが確立される。
本発明は、次において、添付する概念図の参照により、より厳密に説明されるであろう。
ファイバー層の片側に適用されたフィルムを持つ多層ウエブ製品を作る使用のための本発明による装置の第１の実施態様の概念図である。 ファイバー層の両面に適用されるフィルムを持つ多層ウエブ製品を作る使用のための本発明による装置の第２の実施態様の概念図である。
次において、様々な図において繰り返される同一の又は対応する要素は、同じ引用番号で示される。かくて、各々の単一の構造的特徴についての説明は、複数の図の各々に関しては提供されない。代わりに、本発明による装置の様々な実施態様が互いに相違する諸点に対して、説明がなされる。
図１は、多層ウエブ製品１を成形するための装置を示す。該装置は、吸引箱(suction box)４の反対側に配置されたフォーマーヘッド(former head)３を持つエアーフォーミングユニット２を含み、フォーマーワイヤー(former wire)５はそれらの間を移動しそしてその上にファイバー層６が成形される。該ファイバー層６は、ラテックス又は第二成分ファイバーを含み得る。矢印７は、該フォーマーワイヤー５の移動方向を示す。
次いで、該ファイバー層を加熱し固定するため、加熱オーブン８が装備される。該フォーマーワイヤーは、該ファイバー層を該加熱オーブンに通して運ぶための輸送ワイヤー、及び該プロセスの続きの部分として働く。別法として、該ファイバーウエブはコンベヤーワイヤー(conveyor wire)に乗り換えさせ(transfer)得る。
該加熱オーブンの後に、第１ロール１０と第２ロール１１を持つ圧縮ユニット９がある。押出し機１２が、該第２ロール１１の上にプラスチックフィルム１３を押出すために装備され、該第２ロール１１は、１８０〜２５０℃の押出し温度を持ち得る該プラスチックフィルムの冷却を提供するため典型的には５０〜７５℃の温度を持つので、冷却ロールと呼ばれ得る。
２つのロール１０，１１の間には、該プラスチックフィルム１３と該ファイバー層６を１〜６０N/mmの圧力で圧縮するため、間隙１４が形成される。
ロール巻き取りユニット１５は、続く処理に関して該多層製品１をロール巻取りするため、該第２ロール１１の後に配置される。別法として、該多層製品１は直接加工ユニットに運ばれ得る。
図２には、図１に示されたものに対応はするが、該圧縮ユニット９の該第２ロール１１の後に、該成形されたプラスチックフィルム１３の穴あけを行い得る穴あけユニット１６が装備された装置が見られる。次いで、第１ロール１８及び第２ロール１９を持つ第２の圧縮ユニット１７が装備される。
第２の押出し機２０が、該第２ロール１９の上に第２のプラスチックフィルム２１を押出すために装備され、該第２ロール１９は、１８０〜２５０℃の押出し温度を持ち得る該プラスチックフィルム２１の冷却を提供するため典型的には５０〜７５℃の温度を持つので、冷却ロールと呼ばれ得る。見えるように、該第２プラスチックフィルム２１は、該プラスチックフィルム１３に関係する該ファイバー層６の反対側に配置される。
２つのロール１８，１９の間には、該プラスチックフィルム１３、２１と該ファイバー層６を１〜６０N/mmの圧力で圧縮するため、間隙２２が形成される。
ロール巻き取りユニット２３は、続く処理に関して該多層製品１をロール巻取りするため、該第２ロール１９の後に配置される。別法として、該多層製品１は直接加工ユニットに運ばれ得る。
成形され得る製品は、例えば肉包装市場のために意図され、片側がフィルムである、エアーフォーミング成形された吸収性ファイバーからなるファイバー層、の２層からなる。このエアーフォーミング成形されたファイバー層は、２成分ファイバー、単一成分ファイバー、セルロースファイバー、又はそれらの可能な組み合わせを含み得る。
２つのフィルム層があり、一方の層は前側層として働き得、他のフィルム層は背側層であり、中間層は吸収性の芯部であり得る製品を作ることも又可能である。かくて、例えば失禁用の製品又はその他のフィルム外層と吸収性の中心芯部を提供する吸収性製品を成形するための打ち抜き(punch)が可能な多層織物(fabric)を成形することも可能である。
示されてはいないが、該装置及びそれが１部を成すプラントは操作条件をモニターしそのようなモニター結果を、例えば該層成形装置の自動制御に使用し得るモニター手段を持って提供されるであろう。そのような制御及びモニターシステムは、しかしながら、本発明のここにおける記載を考慮することにより当業者による設計が可能である。

Claims (10)

  1. エアーフォーミングにより成形された少なくとも１層のファイバー層とプラスチックフィルムの形状である少なくとも１層の付加的な層との組み合わせを含む多層ウエブ製品を製造するための方法であって、該ファイバー層が成形され、そして、好ましくは熱固定により、固定され、そして該プラスチックフィルムが、前もって成形されそして固定された該ファイバー層の上に、直接に又は即座の連合により押出される方法において、該プラスチックフィルムが該ファイバー層と圧縮により結合されることを特徴とする方法。
  2. 該プラスチックフィルムが着色されたフィルムであり得る、請求項１に記載の方法。
  3. プラスチックフィルムがエアーフォーミングにより成形されたファイバー層の各々の側の上に押出される、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 少なくとも該エアーフォーミングにより成形されたファイバー層が、ラテックス及び/又は該ファイバー層を固定するための第２成分ファイバーを含むセルロースファイバーで構成される、請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
  5. 該プラスチックフィルムがPP, PE, PES, PLA又はそれらの組み合わせ、又は対応するプラスチック材料からなる、請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
  6. 該プラスチックフィルムと該ファイバー層との圧縮が1〜60N/mmの圧力を用いる圧縮ロールの間で行われる、請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
  7. 該ウエブ製品がインラインプロセスによって成形される、請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
  8. エアーフォーミングにより成形された少なくとも１層のファイバー層とプラスチックフィルムの形状である少なくとも１層の付加的な層との組み合わせを含む多層ウエブ製品を製造するための装置であって、エアーフォーミングユニットはその上に該ファイバー層が成形されるフォーマーワイヤーを含み、該装置は、該ファイバー層を、好ましくは熱固定により、固定するための手段、及び該固定されたファイバーウエブの上に直接に又は即座の連合によりプラスチックフィルムを押出すための少なくとも１つの押出機を含む装置において、該装置が該プラスチックフィルムと該ファイバーウエブとを圧搾するための圧縮ユニットを含むことを特徴とする装置。
  9. 押出し機が、プラスチックフィルムを該ファイバーウエブの両側の上に押出すため、該ファイバーウエブの各々の側に備え付けられることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
  10. 該圧縮ユニットが、ロール間の間隙において該ウエブ製品を圧搾する、２つの圧搾ロールを含む、請求項８又は９に記載の装置。
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