JP2014014535A - 吸収体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚みムラや粉砕不良を生じさせたり製造コストを増加させたりすることなく幅の広い吸収体を形成することができるようにする。
【解決手段】複数の粉砕機２，３を、回転刃３ａの軸方向Ｂにおいて相互にずらして配置する。粉砕機２からの粉砕パルプは、上流側ダクト５ａに投入され、粉砕機３からの粉砕パルプは、上流側ダクト５ｂに投入される。各上流側ダクト５ａ，５ｂを空気搬送された粉砕パルプは、下流側ダクト６内で合流して回転積繊ドラム７に向かって空気搬送される。
【選択図】図３

Description

本発明は、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生品に用いられる吸収体を製造する吸収体製造装置に関する。

特許文献１に開示されているように、複数枚の回転刃を有する粉砕機でパルプシートを粉砕して粉砕パルプとし、空気流に乗せてダクト内に送り込むのと同時に、吸水ポリマーをダクト内に送り込んで粉砕パルプ搬送流と合流させることで混合流を形成し、この混合流を回転積繊ドラムに搬送して、回転積繊ドラムの外周面に形成された吸着成型部に吸着保持させることで、所望の形状の吸収体を形成している。

特開平８−３３７９５４号公報

ところで、粉砕機の回転刃の軸方向を幅方向としたときに、粉砕機よりも幅が広い吸収体を形成する場合を考える。この場合、ダクトの入口側の幅を粉砕機の幅に一致させるとともに、ダクトの出口側の幅を吸着成型部の幅に一致させた、下流側に向かって末広がりな形状のダクトを使用することが考えられる。しかし、これでは吸着成型部に溜まる粉砕パルプが幅方向にばらついて、吸着成型部の幅方向に粉砕パルプが均一に溜まらず、吸収体の幅方向の厚みにムラが生じるという問題がある。

そこで、吸収体の幅に応じて粉砕機の幅を広くすることが考えられる。また、粉砕機の幅を広くするのに合わせて、粉砕機に投入するパルプシートの幅を広くすることが考えられる。ところが、粉砕機の幅を広くすると、複数枚の回転刃を支持する回転軸が長くなり、パルプシートの粉砕時に回転軸が撓むことで、均一な粉砕ができなくなるという問題がある。また、現行の汎用パルプシートの代わりに専用のパルプシートを使用すると、製造コストが増加するという問題がある。

本発明の目的は、厚みムラや粉砕不良を生じさせたり製造コストを増加させたりすることなく幅の広い吸収体を形成することが可能な吸収体製造装置を提供することである。

本発明における吸収体製造装置は、供給されたパルプシートを粉砕して粉砕パルプとする、複数枚の回転刃を有する粉砕機と、前記粉砕パルプが空気搬送されるダクトと、前記ダクトから空気搬送されてきた前記粉砕パルプを所望の形状の吸収体に成型する吸着成型部を有する回転積繊ドラムと、を備え、複数の前記粉砕機が、前記回転刃の軸方向において相互にずらして配置されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、複数の粉砕機を、回転刃の軸方向において相互にずらして配置して、各粉砕機から粉砕パルプを供給することで、個々の粉砕機よりも幅が広い吸収体を形成する場合であっても、吸着成型部の幅方向に粉砕パルプを均一に溜めることができる。これにより、吸着成型部で成型される吸収体の幅方向の厚みを均一にすることができる。このとき、粉砕機の幅を広くしたり、パルプシートの幅を広くしたりする必要がないので、汎用のパルプシートを使用してこれを均一に粉砕することができる。よって、厚みムラや粉砕不良を生じさせたり製造コストを増加させたりすることなく幅の広い吸収体を形成することができる。ここで、幅とは軸方向の寸法を指す。

また、本発明における吸収体製造装置において、前記ダクトは、前記粉砕機毎に設けられて、対応する粉砕機から前記粉砕パルプが投入される上流側ダクトと、各上流側ダクトの出口に連通し、各上流側ダクトを空気搬送された前記粉砕パルプが合流して前記回転積繊ドラムに向かって空気搬送される下流側ダクトと、を有していてよい。上記の構成によれば、各上流側ダクトを空気搬送された粉砕パルプは、下流側ダクト内で合流して回転積繊ドラムに向かって空気搬送される。これにより、吸着成型部に向かって空気搬送される粉砕パルプの流れを幅方向に均一にすることができるから、吸収体の幅方向の厚みを均一にすることができる。

また、本発明における吸収体製造装置において、隣り合う前記粉砕機が、前記軸方向において一部重なり合っていてよい。上記の構成によれば、隣り合う粉砕機を、軸方向において一部重なり合わせることで、各粉砕機から供給された粉砕パルプを吸着成型部の幅方向に隙間なく溜めることができる。また、使用する粉砕機の幅に応じて、隣り合う粉砕機が軸方向に重なる範囲を調整することで、個々の幅は吸着成型部の幅よりも狭いが複数の合計幅は吸着成型部の幅よりも広い既存の粉砕機を活用し易くすることができる。

また、本発明における吸収体製造装置において、前記軸方向を幅方向としたときに、各粉砕機の幅を合計した合計幅が、前記吸着成型部の幅よりも広く、前記ダクトの幅は、前記粉砕機側から前記回転積繊ドラム側に向かって狭くされていてよい。上記の構成によれば、各粉砕機の幅を合計した合計幅を、吸着成型部の幅よりも広くし、ダクトの幅を、粉砕機側から回転積繊ドラム側に向かって狭くすることで、各粉砕機から供給された粉砕パルプを吸着成型部の幅方向に均一に溜めることができる。また、各粉砕機の幅を合計した合計幅を、吸着成型部の幅よりも広くすることで、個々の幅は吸着成型部の幅よりも狭いが複数の合計幅は吸着成型部の幅よりも広い既存の粉砕機を活用し易くすることができる。

また、本発明における吸収体製造装置において、複数の前記粉砕機が、前記軸方向に一列に並んで配置されており、前記軸方向を幅方向としたときに、各粉砕機の幅を合計した合計幅と、前記ダクトの幅と、前記吸着成型部の幅とが同等であってよい。上記の構成によれば、複数の粉砕機を軸方向に一列に並べて配置し、各粉砕機の幅を合計した合計幅と、ダクトの幅と、吸着成型部の幅とを同等にすることで、各粉砕機から供給された粉砕パルプを吸着成型部の幅方向に均一に溜めることができる。

本発明の吸収体製造装置によると、厚みムラや粉砕不良を生じさせたり製造コストを増加させたりすることなく幅の広い吸収体を形成することができる。

吸収体製造装置の模式図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１をＣ方向から見た側面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（吸収体製造装置の構成）
本実施形態による吸収体製造装置１は、図１に示すように、原料であるパルプシートを粉砕して粉砕パルプとする２つの粉砕機２，３と、粉砕パルプが空気流に乗って搬送される（粉砕パルプが空気搬送される）ダクト４と、粉砕パルプを所望の形状の吸収体に成型する回転積繊ドラム７と、回転積繊ドラム７で形成された吸収体を受け取るバキュームコンベア８と、を備えている。

粉砕機２は、ダクト４の一端側開口部４ａに取り付けられている。また、粉砕機３は、ダクト４の一端側開口部４ｂに取り付けられている。粉砕機２，３の各々には、一対の送りローラ（図示せず）からパルプシートが送り込まれる。粉砕機２，３のロール表面には複数枚の回転刃３ａ，３ａ・・・が設けられており、供給されたパルプシートを細かく粉砕する。パルプシートが粉砕された粉砕パルプは、ダクト４内に生じる空気流に乗ってダクト４内を回転積繊ドラム７に向かって空気搬送される。

ここで、ダクト４は、粉砕機２，３毎に設けられた上流側ダクト５ａ，５ｂと、各上流側ダクト５ａ，５ｂの出口に連通する下流側ダクト６と、を有している。上流側ダクト５ａには、粉砕機２から粉砕パルプが投入される。上流側ダクト５ｂには、粉砕機３から粉砕パルプが投入される。そして、各上流側ダクト５ａ，５ｂを空気搬送された粉砕パルプは、下流側ダクト６内で合流して、回転積繊ドラム７に向かって空気搬送されることとなる。

ダクト４の両端間における所望の位置には、吸水ポリマー供給管（図示せず）が取り付けられており、この吸水ポリマー供給管を通ってダクト４内に吸水ポリマーが供給される。ダクト４内に供給された吸水ポリマーがダクト４の内部に拡散することで、ダクト４内には粉砕パルプと吸水ポリマーとが均一に混合された混合流が生じる。この混合流は、回転積繊ドラム７に向かって空気搬送されることになる。

回転積繊ドラム７は、回転可能に設けられた筒部１２と、回転不能に設けられて筒部１２の両端を閉塞する一対の側部１１と、を有している。回転積繊ドラム７は、筒部１２が回転可能な状態でダクト４の他端側開口部４ｃに圧接されている。一対の側部１１の少なくとも一方には、２つの吸引ダクト２１と、１つの給気ダクト２２とが接続されている。なお、吸引ダクト２１や給気ダクト２２の数はこれに限定されず、例えば吸引ダクト２１の数は３つ以上であってもよい。

また、筒部１２の外周面には、目的とする吸収体の形状に応じた通気可能な金属メッシュ製の吸着成型部１２ａが形成されている。この吸着成型部１２ａに、粉砕パルプと吸水ポリマーとの混合流を吸着保持させることで、所望の形状の吸収体が形成されることとなる。筒部１２は、図示しない駆動手段により矢印の方向に一定速度で連続的に回転される。

ここで、回転積繊ドラム７の内部は、複数の仕切り板１３により、複数の領域に仕切られている。具体的には、回転積繊ドラム７の内部は、上方に開口してダクト４の他端側開口部４ｃに対向する２つの吸引領域１４ａ，１４ｂと、下方に開口してバキュームコンベア８に対向する１つの排出領域１４ｃと、その他の領域とに仕切られている。吸引領域１４ａの周方向の長さは、他端側開口部４ｃの周方向の長さの半分である。また、吸引領域１４ｂの周方向の長さは、他端側開口部４ｃの周方向の長さの半分である。

隣り合う２つの吸引領域１４ａ，１４ｂの各々には、一端が吸引ファン等の吸引装置（図示せず）に接続された吸引ダクト２１の他端が連通されている。吸引装置により吸引ダクト２１を介して吸引領域１４ａ内の空気が吸引されることにより、吸引領域１４ａの内部は負圧に保持される。同様に、吸引装置により吸引ダクト２１を介して吸引領域１４ｂ内の空気が吸引されることにより、吸引領域１４ｂの内部は負圧に保持される。

このような構成において、吸引ダクト２１を介して吸引領域１４ａ内および吸引領域１４ｂ内の空気が吸引されて、吸引領域１４ａの内部および吸引領域１４ｂの内部が負圧に保持されると、２つの吸引領域１４ａ，１４ｂに対向する他端側開口部４ｃを有するダクト４内に、吸着成型部１２ａの外周面側から筒部１２の内部に向かう空気流が生じる。この空気流により、粉砕パルプと吸水ポリマーとの混合流がダクト４内を回転積繊ドラム７に向かって空気搬送されることとなる。

なお、形成する吸収体の長さ（吸着成型部１２ａの周方向の長さ）に応じて、吸引領域１４ａおよび吸引領域１４ｂの一方または両方の内部が負圧にされる。即ち、形成する吸収体の長さが比較的短い場合には、吸引領域１４ａおよび吸引領域１４ｂのどちらか一方の内部が負圧にされる一方、形成する吸収体の長さが比較的長い場合には、吸引領域１４ａおよび吸引領域１４ｂの両方の内部が負圧にされる。これにより、所望の長さの吸収体が形成される。

また、排出領域１４ｃには、一端がコンプレッサ等の給気装置（図示せず）に接続された給気ダクト２２の他端が連通されている。給気装置から給気ダクト２２を介して排出領域１４ｃ内に圧縮空気が供給されることにより、排出領域１４ｃの内部を正圧とすることができる。

また、排出領域１４ｃ内には、排出領域１４ｃ内の圧縮空気が筒部１２の内部から吸着成型部１２ａの外周面側に向かって排出されるように圧縮空気を案内する排出ガイド２３が設けられている。この排出ガイド２３は、圧縮空気をバキュームコンベア８の方に案内するように、図中下方にのみ開口した断面コ字状に形成されている。

給気ダクト２２の他端は、側部１１の開口を貫通して排出ガイド２３の側部開口に接続されている。これにより、給気ダクト２２は排出ガイド２３の内部に連通している。排出ガイド２３の幅（紙面に直交する方向の長さ）は、吸着成型部１２ａの幅よりも広くされている。

このような構成において、給気ダクト２２を介して排出領域１４ｃ内に圧縮空気が供給されて、排出領域１４ｃの内部が正圧とされると、排出ガイド２３に案内された圧縮空気が、筒部１２の内部から吸着成型部１２ａの外周面側に向かって排出される。即ち、排出ガイド２３に案内された圧縮空気が、排出領域１４ｃに対向するバキュームコンベア８に向かって排出される。この圧縮空気による押出力と、後述するバキュームコンベア８の吸引力とにより、吸着成型部１２ａ内の吸収体はバキュームコンベア８に受け渡されることとなる。

バキュームコンベア８は、吸収体支持用の台紙（図示せず）を介して、回転積繊ドラム７の一部に当接されている。バキュームコンベア８は、回転積繊ドラム７に当接する位置に対向する内部に、吸引力を生じさせる吸引装置（図示せず）を備えている。回転積繊ドラム７の筒部１２の吸着成型部１２ａに形成された吸収体は、バキュームコンベア８に向かって排出される圧縮空気による押出力と、バキュームコンベア８の吸引力とにより、台紙上に受け渡されることとなる。

（粉砕機）
図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、隣り合う粉砕機２と粉砕機３とは、回転刃３ａの軸方向Ｂが同じであり、軸方向Ｂに直交する方向に並んで配置されている。また、隣り合う粉砕機２と粉砕機３とは、軸方向Ｂにおいて一部重なり合っている。このように、２つの粉砕機２，３は、軸方向Ｂにおいて相互にずらして配置されている。なお、粉砕機の数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。

図１をＣ方向から見た図である図３に示すように、回転刃３ａの軸方向Ｂを幅方向としたときに、個々の粉砕機２，３の幅ｗは、吸着成型部１２ａの幅Ｌよりも狭い（ｗ＜Ｌ）。即ち、本実施形態では、個々の粉砕機２，３よりも幅が広い吸収体が形成される。

ここで、各粉砕機２，３の幅ｗを合計した合計幅（２ｗ）は、吸着成型部１２ａの幅Ｌよりも広い（２ｗ＞Ｌ）。ダクト４の幅は、粉砕機２，３側から回転積繊ドラム７側に向かって狭くされている。

このような構成において、粉砕機２からの粉砕パルプは、上流側ダクト５ａに投入され、粉砕機３からの粉砕パルプは、上流側ダクト５ｂに投入される。そして、各上流側ダクト５ａ，５ｂを空気搬送された粉砕パルプは、下流側ダクト６内で合流して回転積繊ドラム７に向かって空気搬送される。

ここで、隣り合う粉砕機２，３を、軸方向Ｂにおいて一部重なり合わせることで、各粉砕機２，３から供給された粉砕パルプを吸着成型部１２ａの幅方向に隙間なく溜めることができる。また、各粉砕機２，３の幅を合計した合計幅（２ｗ）を、吸着成型部１２ａの幅Ｌよりも広くし、ダクト４の幅を、粉砕機２，３側から回転積繊ドラム７側に向かって狭くすることで、各粉砕機２，３から供給された粉砕パルプを吸着成型部１２ａの幅方向に均一に溜めることができる。これにより、吸着成型部１２ａで成型される吸収体の幅方向の厚みを均一にすることができる。このとき、粉砕機の幅を広くしたり、パルプシートの幅を広くしたりする必要がないので、汎用のパルプシートを使用してこれを均一に粉砕することができる。

また、各粉砕機２，３の幅ｗを合計した合計幅（２ｗ）を、吸着成型部１２ａの幅Ｌよりも広くすることで、個々の幅は吸着成型部１２ａの幅よりも狭いが複数の合計幅は吸着成型部１２ａの幅よりも広い既存の粉砕機を活用し易くすることができる。また、使用する粉砕機の幅に応じて、隣り合う粉砕機が軸方向Ｂに重なる範囲を調整することで、既存の粉砕機を一層活用し易くすることができる。

（ダクト）
図３に示すように、ダクト４は、粉砕機２から粉砕パルプが投入される上流側ダクト５ａと、粉砕機３から粉砕パルプが投入される上流側ダクト５ｂと、各上流側ダクト５ａ，５ｂの出口に連通した下流側ダクト６と、を有している。

軸方向Ｂを幅方向としたときに、上流側ダクト５ａの入口の幅は、粉砕機２の幅ｗと同じであり、上流側ダクト５ａの出口の幅は、吸着成型部１２ａの幅Ｌの１／２である。同様に、上流側ダクト５ｂの入口の幅は、粉砕機３の幅ｗと同じであり、上流側ダクト５ｂの出口の幅は、吸着成型部１２ａの幅Ｌの１／２である。このように、上流側ダクト５ａおよび上流側ダクト５ｂは、粉砕機２，３側から下流側ダクト６側に向かって徐々に狭くなる形状にされている。また、下流側ダクト６の幅は、入口から出口にわたって、吸着成型部１２ａの幅Ｌと同じである。

このような構成において、各上流側ダクト５ａ，５ｂを空気搬送された粉砕パルプは、下流側ダクト６内で合流して回転積繊ドラム７に向かって空気搬送される。これにより、吸着成型部１２ａに向かって空気搬送される粉砕パルプの流れを幅方向に均一にすることができるから、吸収体の幅方向の厚みを均一にすることができる。

また、下流側ダクト６の内部には、幅方向の中央に、上流側ダクト５ａからの流れと上流側ダクト５ｂからの流れとを仕切る仕切板６ｃが設けられている。この仕切板６ｃは、上端が下流側ダクト６の入口に位置し、下端が下流側ダクト６の出口よりも上方に位置している。この仕切板６ｃにより、上流側ダクト５ａからの流れと上流側ダクト５ｂからの流れとは整流されて、幅方向に均一な流れとなって吸着成型部１２ａに向かって流れることとなる。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る吸収体製造装置１によると、複数の粉砕機２，３を、回転刃３ａの軸方向Ｂにおいて相互にずらして配置して、各粉砕機２，３から粉砕パルプを供給することで、個々の粉砕機２，３よりも幅が広い吸収体を形成する場合であっても、吸着成型部１２ａの幅方向に粉砕パルプを均一に溜めることができる。これにより、吸着成型部１２ａで成型される吸収体の幅方向の厚みを均一にすることができる。このとき、粉砕機の幅を広くしたり、パルプシートの幅を広くしたりする必要がないので、汎用のパルプシートを使用してこれを均一に粉砕することができる。よって、厚みムラや粉砕不良を生じさせたり製造コストを増加させたりすることなく幅の広い吸収体を形成することができる。

また、各上流側ダクト５ａ，５ｂを空気搬送された粉砕パルプは、下流側ダクト６内で合流して回転積繊ドラム７に向かって空気搬送される。これにより、吸着成型部１２ａに向かって空気搬送される粉砕パルプの流れを幅方向に均一にすることができるから、吸収体の幅方向の厚みを均一にすることができる。

また、隣り合う粉砕機２，３を、軸方向Ｂにおいて一部重なり合わせることで、各粉砕機２，３から供給された粉砕パルプを吸着成型部１２ａの幅方向に隙間なく溜めることができる。また、使用する粉砕機の幅に応じて、隣り合う粉砕機が軸方向Ｂに重なる範囲を調整することで、個々の幅は吸着成型部１２ａの幅よりも狭いが複数の合計幅は吸着成型部１２ａの幅よりも広い既存の粉砕機を活用し易くすることができる。

また、各粉砕機２，３の幅を合計した合計幅を、吸着成型部１２ａの幅よりも広くし、ダクト４の幅を、粉砕機２，３側から回転積繊ドラム７側に向かって狭くすることで、各粉砕機２，３から供給された粉砕パルプを吸着成型部１２ａの幅方向に均一に溜めることができる。また、各粉砕機２，３の幅を合計した合計幅を、吸着成型部１２ａの幅よりも広くすることで、個々の幅は吸着成型部１２ａの幅よりも狭いが複数の合計幅は吸着成型部１２ａの幅よりも広い既存の粉砕機を活用し易くすることができる。

（変形例）
なお、本実施形態の変形例として、図３において、粉砕機２と粉砕機３とは、軸方向Ｂにおいて一部重なり合っておらず、軸方向Ｂに一列に並んで配置されていてもよい。さらに、各粉砕機２，３の幅ｗを合計した合計幅（２ｗ）と、ダクト４の幅と、吸着成型部１２ａの幅Ｌとが同等にされていてよい。即ち、上流側ダクト５ａ，５ｂの幅は、入口から出口にわたって、吸着成型部１２ａの幅Ｌの１／２幅（粉砕機２，３の幅ｗ）にされていてよい。このような構成であっても、各粉砕機２，３から供給された粉砕パルプを吸着成型部１２ａの幅方向に均一に溜めることができる。なお、この場合、入口が２つあるダクト４の代わりに、入口が１つで、入口から出口にわたって幅が一定なストレート状のダクトを用いてもよい。

（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、図３において、粉砕機２と粉砕機３とは、軸方向Ｂに離隔されていてもよい。この場合、ダクト４は、上流側ダクト５ａと上流側ダクト５ｂとが軸方向Ｂに離隔されたＹ字形状となる。

１ 吸収体製造装置
２，３ 粉砕機
３ａ 回転刃
４ ダクト
４ａ，４ｂ 一端側開口部
４ｃ 他端側開口部
５ａ，５ｂ 上流側ダクト
６ 下流側ダクト
６ｃ 仕切板
７ 回転積繊ドラム
８ バキュームコンベア
１１ 側部
１２ 筒部
１２ａ 吸着成型部
１３ 仕切り板
１４ａ，１４ｂ 吸引領域
１４ｃ 排出領域
２１ 吸引ダクト
２２ 給気ダクト
２３ 排出ガイド

Claims (5)

1. 供給されたパルプシートを粉砕して粉砕パルプとする、複数枚の回転刃を有する粉砕機と、
   前記粉砕パルプが空気搬送されるダクトと、
   前記ダクトから空気搬送されてきた前記粉砕パルプを所望の形状の吸収体に成型する吸着成型部を有する回転積繊ドラムと、
   を備え、
   複数の前記粉砕機が、前記回転刃の軸方向において相互にずらして配置されていることを特徴とする吸収体製造装置。
2. 前記ダクトは、
   前記粉砕機毎に設けられて、対応する粉砕機から前記粉砕パルプが投入される上流側ダクトと、
   各上流側ダクトの出口に連通し、各上流側ダクトを空気搬送された前記粉砕パルプが合流して前記回転積繊ドラムに向かって空気搬送される下流側ダクトと、
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の吸収体製造装置。
3. 隣り合う前記粉砕機が、前記軸方向において一部重なり合っていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸収体製造装置。
4. 前記軸方向を幅方向としたときに、各粉砕機の幅を合計した合計幅が、前記吸着成型部の幅よりも広く、
   前記ダクトの幅は、前記粉砕機側から前記回転積繊ドラム側に向かって狭くされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸収体製造装置。
5. 複数の前記粉砕機が、前記軸方向に一列に並んで配置されており、
   前記軸方向を幅方向としたときに、各粉砕機の幅を合計した合計幅と、前記ダクトの幅と、前記吸着成型部の幅とが同等であることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸収体製造装置。
   
   

Images