JP2017176504A - 吸収体の製造方法及び吸収体の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
セル吸収体は、その製造方法についても様々な提案(例えば下記特許文献1〜7参照)がなされているものの、表側シート及び裏側シートのいずれか一方となる第1シートを連続的に移送しつつ、その移送過程で多数の受容窪みを間隔を空けて形成し、次いでその受容窪み内に高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を供給した後、第1シートの受容窪みの開口側に第2シートを連続的に被せ、第1シートの受容窪み間の部分と第2シートとを接合し、その後、間欠的に個々の吸収体の境界となる位置で切断する点では基本的に共通するものである。
しかしながら、例えば特許文献3記載のような方法で製造する場合、第1シートの窪み間の部分と第2シートとを接合する際、当該接合部分における第1シートと第2シートとの間に粉粒体が存在していると、接合不良(接合するものの接合力が弱すぎる場合、全く接合しない場合の両方を含む)が発生するおそれがある。
この問題点に対して、特許文献1記載の発明では、第1シート側となるロールの搬送面に吸引孔を多数設けるとともに、隣接する吸引孔の間に吐出口を設け、吸引口による吸引により第1シートに窪みを形成し、かつ吐出口からエアを噴射しつつ、第1シート上に粉粒体を供給する技術が提案されているが、この手法は接合部を形成する突起にエアの吐出口を設ける必要があるため、突起の配置や形状が制限されるという問題点がある。また、製造設備が複雑となることはいうまでもない。
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記ドット状突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されている、
ことを特徴とする吸収体の製造装置。
このように、第1シート及び第2シートを溶着により接合するためのアンビルロールの外周面で、接合に先立ち、第1シートの受容窪み形成、粉粒体の供給、第2シートによる被覆を行い、かつ少なくとも粉粒体の供給から第2シートによる被覆まではアンビルロールの凹部内を吸気する形態を基本とし、アンビルロールの突起を敢えて小さなドット状突起とし、かつ凹部間の部分に各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列、第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されていると、まず、突起が小さなドット状であるため、基本的に粉粒体が第1シートにおけるアンビルロールの突起と重なる位置に載りにくくなる。また、第1シートに形成される受容窪みが、凹部を取り囲む突起部の内側の縁から傾斜する受容窪みとなるため、粉粒体が吸気の力によって受容窪み内に落ちやすくなり、また受容窪み内の粉粒体はより深い位置に移動しやすくなる。さらに、凹部を取り囲む方向に隣接するドット状突起の間の部分も、それらの中央の低所に向かって傾斜するとともにその両側の受容窪みに向かって傾斜する(連山の間で繋がる尾根のようになる)ため、ドット状突起又はその近傍に位置する粉粒体は吸気の力によって受容窪み内に向かって移動しやすくなる。よって、アンビルロールの突起パターンの変更という簡素な手法で、第1シート及び第2シートを溶着により接合する際、接合部のシート間に粉粒体を噛み込みにくくなり、シートの接合不良を効果的に防止することができるようになる。
前記受容窪み形成手段として、前記アンビルロールに対向し、前記アンビルロールの各凹部に入り込む押し込みピンを有し、前記アンビルロールとの間に、前記アンビルロールの回転方向に連続帯状の第1シートを通し、前記押し込みピンで前記第1シートを前記凹部内に押し込むことにより前記第1シートに受容窪みを形成する押し込みロールを備えた、第1の態様の吸収体の製造装置。
このような押し込みロールによる受容窪み形成加工を行うと、受容窪みがよりしっかりと形成されるため、粉粒体が受容窪み内へより落ち込みやすくなるため好ましい。
外周面に、ロール周方向に連続する溝がロール長方向に多数形成された溝ロールと、ロール周方向に連続する連続凸部がロール長方向に多数形成された凸ロールとを有し、前記溝と前記連続凸部が噛み合うように前記溝ロール及び前記凸ロールが対向配置され、前記溝ロール及び前記凸ロールの通る第1シートを溶融温度以下に加温する加温手段を備えた波加工装置を有し、
この波加工装置の溝ロールと凸ロールとの間に前記第1シートを通し、前記第1シートを加熱しつつCD方向に波形に延ばして柔軟化した後、前記第1シート供給手段によりアンビルロールに送り込む構成とした、
第1又は第2の態様の吸収体の製造装置。
このような波加工装置により第1シートを前処理すると、第1シートの延伸による繊維構造の変化により柔軟化して、伸びやすい状態となる。したがって、受容窪み形成時に受容窪みがよりしっかり形成されるのはもちろん、吸気により第1シートが凹部内にしっかりと吸引され、第1シートの表面形状が受容窪み内へより落下しやすい形状となるため好ましい。
前記押し込みピンによる前記第1シートの押し込み深さが2〜10mmであり、前記波加工装置の加工時における、波高が1〜8mmで、かつCD方向の頂点間隔が1〜5mmである、第3の態様の吸収体の製造装置。
押し込みロールによる受容窪み形成加工及び波加工の程度は適宜定めることができるが、通常の場合、このような範囲内とすることが望ましい。
前記アンビルロールの回転方向における、前記粉粒体供給装置による前記粉粒体の供給位置が、鉛直上方を0度とした回転角で30度以上、かつ前記第1シートの受容窪みの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角が0度以上の範囲内に位置している、第1〜第4の態様の吸収体の製造装置。
このような位置で第1シート上に粉粒体を落下供給すると、第1シートにおけるアンビルロールの突起と対応する位置に粉粒体が落下しても、回転方向下流側に落下しやすいため、突起と対応する位置に粉粒体が留まりにくい。また、受容窪みが横向きになることにより受容窪み内の粉粒体がアンビルロールの突起と対応する位置に移動する事態も発生しにくい。
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記ドット状突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成された製造設備を用い;
前記第1シート供給手段により前記第1シートをアンビルロールに供給し、前記受容窪み形成手段により前記第1シートに受容窪みを形成し、前記粉粒体供給装置により前記第1シートの受容窪みに前記粉粒体を供給し、前記第2シート供給手段により前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせ、前記溶着手段により前記第1シートの受容窪み間の部分と前記第2シートとを接合して、前記粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、
ことを特徴とする吸収体の製造方法。
第1の態様と同様の作用効果を奏する。
<吸収性物品の例>
図1〜図6はテープタイプ使い捨ておむつの一例を示しており、図中の符号Xはファスニングテープを除いたおむつの全幅を示しており、符号Lはおむつの全長を示している。各構成部材は、以下に述べる固定又は接合部分以外も、必要に応じて公知のおむつと同様に固定又は接合される。これらの固定又は接合のための手段としては、ホットメルト接着剤や溶着(加熱溶着、超音波溶着)を適宜選択することができる。
(外装シート)
外装シート12は製品外面を構成するシートである。外装シート12は、両側部における前後方向LDの中央部がくびれた形状とされており、ここが着用者の脚を囲む部位となる。外装シート12としては不織布が好適であるが、これに限定されない。不織布の種類は特に限定されず、素材繊維としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維の他、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維を用いることができ、加工法としてはスパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、エアスルー法、ニードルパンチ法等を用いることができる。ただし、肌触り及び強度を両立できる点でスパンボンド不織布やSMS不織布、SMMS不織布等の長繊維不織布が好適である。不織布は一枚で使用する他、複数枚重ねて使用することもできる。後者の場合、不織布相互をホットメルト接着剤等により接着するのが好ましい。不織布を用いる場合、その繊維目付けは10〜50g/m2、特に15〜30g/m2のものが望ましい。外装シート12は省略することもでき、その場合には液不透過性シート11を外装シート12と同形状として、製品外面を構成することができる。
液不透過性シート11の素材は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂や、ポリエチレンシート等に不織布を積層したラミネート不織布、防水フィルムを介在させて実質的に液不透過性を確保した不織布(この場合は、防水フィルムと不織布とで液不透過性シートが構成される。)などを例示することができる。もちろん、この他にも、近年、ムレ防止の観点から好まれて使用されている液不透過性かつ透湿性を有する素材も例示することができる。この液不透過性かつ透湿性を有する素材のシートとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂中に無機充填剤を混練して、シートを成形した後、一軸又は二軸方向に延伸して得られた微多孔性シートを例示することができる。さらに、マイクロデニール繊維を用いた不織布、熱や圧力をかけることで繊維の空隙を小さくすることによる防漏性強化、高吸水性樹脂又は疎水性樹脂や撥水剤の塗工といった方法により、防水フィルムを用いずに液不透過性としたシートも、液不透過性シート11として用いることができる。
トップシート30は液透過性を有する有孔又は無孔の不織布を用いることができる。不織布の構成繊維が何であるかは特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維などや、これらから二種以上が使用された混合繊維、複合繊維などを例示することができる。さらに、不織布は、どのような加工によって製造されたものであってもよい。加工方法としては、公知の方法、例えば、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法、エアスルー法、ポイントボンド法等を例示することができる。例えば、柔軟性、ドレープ性を求めるのであれば、スパンレース法が、嵩高性、ソフト性を求めるのであれば、サーマルボンド法が、好ましい加工方法となる。
中間シート40は、トップシート30を透過した排泄液を吸収体50側へ速やかに移動させるため、及び逆戻りを防ぐために、トップシート30の裏面に接合されているものである。中間シート40及びトップシート30間の接合は、ホットメルト接着剤を用いる他、ヒートエンボスや超音波溶着を用いることもできる。中間シート40としては、不織布を用いる他、多数の透過孔を有する樹脂フィルムを用いることもできる。不織布としては、トップシート30の項で説明したものと同様の素材を用いることができるが、トップシート30より親水性が高いものや、繊維密度が高いものが、トップシート30から中間シート40への液の移動特性に優れるため好ましい。
トップシート30上における排泄物の横方向移動を阻止し、横漏れを防止するために、幅方向WDにおける製品の両側の内面から突出(起立)する側部立体ギャザー60を設けるのは好ましい。
各サイドフラップ部SFには、図1〜図3に示すように、ギャザーシート62の固着部分のうち固着始端近傍の幅方向WDの外側において、ギャザーシート62と液不透過性シート11との間に、糸ゴム等からなる脚周り弾性伸縮部材64が前後方向LDに沿って伸長された状態で固定されており、これにより各サイドフラップ部SFの脚周り部分が平面ギャザーとして構成されている。脚周り弾性伸縮部材64はサイドフラップ部SFにおける液不透過性シート11と外装シート12との間に配置することもできる。脚周り弾性伸縮部材64は、図示例のように各側で複数本設ける他、各側に1本のみ設けることもできる。
図1、図2及び図6に示されるように、ファスニングテープ13は、おむつの側部に固定されたテープ取付部13C、及びこのテープ取付部13Cから突出するテープ本体部13Bをなすシート基材と、このシート基材におけるテープ本体部13Bの幅方向WDの中間部に設けられた、腹側に対する係止部13Aとを有し、この係止部13Aより先端側が摘み部とされたものである。ファスニングテープ13のテープ取付部13Cは、サイドフラップ部における内側層をなすギャザーシート62及び外側層をなす外装シート12間に挟まれ、かつホットメルト接着剤により両シート62,12に接着されている。また、係止部13Aはシート基材に接着剤により剥離不能に接合されている。
腹側部分Fにおけるファスニングテープ13の係止箇所には、係止を容易にするためのターゲット有するターゲットシート12Tを設けるのが好ましい。ターゲットシート12Tは、係止部がフック材13Aの場合、フック材の係合突起が絡まるようなループ糸がプラスチックフィルムや不織布からなるシート基材の表面に多数設けられたものを用いることができ、また粘着材層の場合には粘着性に富むような表面が平滑なプラスチックフィルムからなるシート基材の表面に剥離処理を施したものを用いることができる。また、腹側部分Fにおけるファスニングテープ13の係止箇所が不織布からなる場合、例えば図示形態の外装シート12が不織布からなる場合であって、ファスニングテープ13の係止部がフック材13Aの場合には、ターゲットシート12Tを省略し、フック材13Aを外装シート12の不織布に絡ませて係止することもできる。この場合、ターゲットシート12Tを外装シート12と液不透過性シート11との間に設けてもよい。
吸収体50は、排泄物の液分を吸収保持する部分である。吸収体50は、その表裏少なくとも一方側の部材に対してホットメルト接着剤等の接着剤を介して接着することができる。
上述したセル吸収体50は、連続帯状の第1シートを、連続方向に沿って搬送し、この搬送過程の第1シートに、CD方向に間隔を空けて多数の窪みを順次形成し、この窪み形成位置よりも下流側で、第1シートの窪みに高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を供給し、この粉粒体の供給位置よりも下流側で、第1シート上に、MD方向に連続する帯状の第2シートを重ね合わせ、第2シートを重ね合わせる位置よりも下流側で、第1シートの窪み間の部分と第2シートとを接合して、粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、ことにより製造することができる。第1シートを、上述のセル吸収体50における表側シートとし、第2シートを裏側シートとすることが望ましいが、反対とすることもできる。
上記例の粉粒体供給装置100は、セル吸収体50の製造における高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体203の供給に用いているが、パルプ繊維の集積体や不織布等のシート上に高吸収性ポリマー粒子等の粒子の層を積層する場合にも適用することができる。また、上記例の粉粒体供給装置100は、落下供給可能な粉粒体203であれば、高吸収性ポリマー粒子に代えて又はこれとともに消臭剤粒子等、高吸収性ポリマー粒子以外の粉粒体を用いる場合にも適用できるなど、粉粒体203の供給一般に適用できるものである。
明細書中で以下の用語が使用される場合、明細書中に特に記載が無い限り、以下の意味を有するものである。
・「MD方向」及び「CD方向」とは、製造設備における流れ方向(MD方向)及びこれと直交する横方向(CD方向)を意味し、いずれか一方が製品の前後方向となるものであり、他方が製品の幅方向となるものである。不織布のMD方向は、不織布の繊維配向の方向である。繊維配向とは、不織布の繊維が沿う方向であり、例えば、TAPPI標準法T481の零距離引張強さによる繊維配向性試験法に準じた測定方法や、前後方向及び幅方向の引張強度比から繊維配向方向を決定する簡易的測定方法により判別することができる。
・「展開状態」とは、収縮や弛み無く平坦に展開した状態を意味する。
・「伸長率」は、自然長を100%としたときの値を意味する。
・「人工尿」は、尿素:2wt%、塩化ナトリウム:0.8wt%、塩化カルシウム二水和物:0.03wt%、硫酸マグネシウム七水和物:0.08wt%、及びイオン交換水:97.09wt%を混合したものであり、特に記載の無い限り、温度40度で使用される。
・「ゲル強度」は次のようにして測定されるものである。人工尿49.0gに、高吸収性ポリマーを1.0g加え、スターラーで攪拌させる。生成したゲルを40℃×60%RHの恒温恒湿槽内に3時間放置したあと常温にもどし、カードメーター(I.techno Engineering社製:Curdmeter−MAX ME−500)でゲル強度を測定する。
・「目付け」は次のようにして測定されるものである。試料又は試験片を予備乾燥した後、標準状態(試験場所は、温度20±5℃、相対湿度65%以下)の試験室又は装置内に放置し、恒量になった状態にする。予備乾燥は、試料又は試験片を相対湿度10〜25%、温度50℃を超えない環境で恒量にすることをいう。なお、公定水分率が0.0%の繊維については、予備乾燥を行わなくてもよい。恒量になった状態の試験片から米坪板(200mm×250mm、±2mm)を使用し、200mm×250mm(±2mm)の寸法の試料を切り取る。試料の重量を測定し、20倍して1平米あたりの重さを算出し、目付けとする。
・「厚み」は、自動厚み測定器(KES−G5 ハンディー圧縮試験機)を用い、荷重:10gf/cm2、及び加圧面積:2cm2の条件下で自動測定する。
・吸水量は、JIS K7223−1996「高吸水性樹脂の吸水量試験方法」によって測定する。
・吸水速度は、2gの高吸収性ポリマー及び50gの生理食塩水を使用して、JIS K7224‐1996「高吸水性樹脂の吸水速度試験法」を行ったときの「終点までの時間」とする。
・試験や測定における環境条件についての記載が無い場合、その試験や測定は、標準状態(試験場所は、温度20±5℃、相対湿度65%以下)の試験室又は装置内で行うものとする。
・各部の寸法は、特に記載が無い限り、自然長状態ではなく展開状態における寸法を意味する。
セル吸収体は、その製造方法についても様々な提案(例えば下記特許文献1〜7参照)がなされているものの、表側シート及び裏側シートのいずれか一方となる第1シートを連続的に移送しつつ、その移送過程で多数の受容窪みを間隔を空けて形成し、次いでその受容窪み内に高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を供給した後、第1シートの受容窪みの開口側に第2シートを連続的に被せ、第1シートの受容窪み間の部分と第2シートとを接合し、その後、間欠的に個々の吸収体の境界となる位置で切断する点では基本的に共通するものである。
しかしながら、例えば特許文献3記載のような方法で製造する場合、第1シートの窪み間の部分と第2シートとを接合する際、当該接合部分における第1シートと第2シートとの間に粉粒体が存在していると、接合不良(接合するものの接合力が弱すぎる場合、全く接合しない場合の両方を含む)が発生するおそれがある。
この問題点に対して、特許文献1記載の発明では、第1シート側となるロールの搬送面に吸引孔を多数設けるとともに、隣接する吸引孔の間に吐出口を設け、吸引口による吸引により第1シートに窪みを形成し、かつ吐出口からエアを噴射しつつ、第1シート上に粉粒体を供給する技術が提案されているが、この手法は接合部を形成する突起にエアの吐出口を設ける必要があるため、突起の配置や形状が制限されるという問題点がある。また、製造設備が複雑となることはいうまでもない。
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されている、
ことを特徴とする吸収体の製造装置。
このように、第1シート及び第2シートを溶着により接合するためのアンビルロールの外周面で、接合に先立ち、第1シートの受容窪み形成、粉粒体の供給、第2シートによる被覆を行い、かつ少なくとも粉粒体の供給から第2シートによる被覆まではアンビルロールの凹部内を吸気する形態を基本とし、アンビルロールの突起を敢えて小さなドット状突起とし、かつ凹部間の部分に各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列、第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲むドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されていると、まず、突起が小さなドット状であるため、基本的に粉粒体が第1シートにおけるアンビルロールの突起と重なる位置に載りにくくなる。また、第1シートに形成される受容窪みが、凹部を取り囲む突起部の内側の縁から傾斜する受容窪みとなるため、粉粒体が吸気の力によって受容窪み内に落ちやすくなり、また受容窪み内の粉粒体はより深い位置に移動しやすくなる。さらに、凹部を取り囲む方向に隣接するドット状突起の間の部分も、それらの中央の低所に向かって傾斜するとともにその両側の受容窪みに向かって傾斜する(連山の間で繋がる尾根のようになる)ため、ドット状突起又はその近傍に位置する粉粒体は吸気の力によって受容窪み内に向かって移動しやすくなる。よって、アンビルロールの突起パターンの変更という簡素な手法で、第1シート及び第2シートを溶着により接合する際、接合部のシート間に粉粒体を噛み込みにくくなり、シートの接合不良を効果的に防止することができるようになる。
前記受容窪み形成手段として、前記アンビルロールに対向し、前記アンビルロールの各凹部に入り込む押し込みピンを有し、前記アンビルロールとの間に、前記アンビルロールの回転方向に連続帯状の第1シートを通し、前記押し込みピンで前記第1シートを前記凹部内に押し込むことにより前記第1シートに受容窪みを形成する押し込みロールを備えた、第1の態様の吸収体の製造装置。
このような押し込みロールによる受容窪み形成加工を行うと、受容窪みがよりしっかりと形成されるため、粉粒体が受容窪み内へより落ち込みやすくなるため好ましい。
外周面に、ロール周方向に連続する溝がロール長方向に多数形成された溝ロールと、ロール周方向に連続する連続凸部がロール長方向に多数形成された凸ロールとを有し、前記溝と前記連続凸部が噛み合うように前記溝ロール及び前記凸ロールが対向配置され、前記溝ロール及び前記凸ロールの間を通る第1シートを溶融温度以下に加温する加温手段を備えた波加工装置を有し、
この波加工装置の溝ロールと凸ロールとの間に前記第1シートを通し、前記第1シートを加熱しつつCD方向に波形に延ばして柔軟化した後、前記第1シート供給手段によりアンビルロールに送り込む構成とした、
第1又は第2の態様の吸収体の製造装置。
このような波加工装置により第1シートを前処理すると、第1シートの延伸による繊維構造の変化により柔軟化して、伸びやすい状態となる。したがって、受容窪み形成時に受容窪みがよりしっかり形成されるのはもちろん、吸気により第1シートが凹部内にしっかりと吸引され、第1シートの表面形状が受容窪み内へより落下しやすい形状となるため好ましい。
前記押し込みピンによる前記第1シートの押し込み深さが2〜10mmであり、前記波加工装置の加工時における、波高が1〜8mmで、かつCD方向の頂点間隔が1〜5mmである、第3の態様の吸収体の製造装置。
押し込みロールによる受容窪み形成加工及び波加工の程度は適宜定めることができるが、通常の場合、このような範囲内とすることが望ましい。
前記アンビルロールの回転方向における、前記粉粒体供給装置による前記粉粒体の供給位置が、鉛直上方を0度とした回転角で30度以上、かつ前記第1シートの受容窪みの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角が0度以上の範囲内に位置している、第1〜第4の態様の吸収体の製造装置。
このような位置で第1シート上に粉粒体を落下供給すると、第1シートにおけるアンビルロールの突起と対応する位置に粉粒体が落下しても、回転方向下流側に落下しやすいため、突起と対応する位置に粉粒体が留まりにくい。また、受容窪みが横向きになることにより受容窪み内の粉粒体がアンビルロールの突起と対応する位置に移動する事態も発生しにくい。
外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成された製造設備を用い;
前記第1シート供給手段により前記第1シートをアンビルロールに供給し、前記受容窪み形成手段により前記第1シートに受容窪みを形成し、前記粉粒体供給装置により前記第1シートの受容窪みに前記粉粒体を供給し、前記第2シート供給手段により前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせ、前記溶着手段により前記第1シートの受容窪み間の部分と前記第2シートとを接合して、前記粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、
ことを特徴とする吸収体の製造方法。
第1の態様と同様の作用効果を奏する。
<吸収性物品の例>
図1〜図6はテープタイプ使い捨ておむつの一例を示しており、図中の符号Xはファスニングテープを除いたおむつの全幅を示しており、符号Lはおむつの全長を示している。各構成部材は、以下に述べる固定又は接合部分以外も、必要に応じて公知のおむつと同様に固定又は接合される。これらの固定又は接合のための手段としては、ホットメルト接着剤や溶着(加熱溶着、超音波溶着)を適宜選択することができる。
(外装シート)
外装シート12は製品外面を構成するシートである。外装シート12は、両側部における前後方向LDの中央部がくびれた形状とされており、ここが着用者の脚を囲む部位となる。外装シート12としては不織布が好適であるが、これに限定されない。不織布の種類は特に限定されず、素材繊維としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維の他、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維を用いることができ、加工法としてはスパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、エアスルー法、ニードルパンチ法等を用いることができる。ただし、肌触り及び強度を両立できる点でスパンボンド不織布やSMS不織布、SMMS不織布等の長繊維不織布が好適である。不織布は一枚で使用する他、複数枚重ねて使用することもできる。後者の場合、不織布相互をホットメルト接着剤等により接着するのが好ましい。不織布を用いる場合、その繊維目付けは10〜50g/m2、特に15〜30g/m2のものが望ましい。外装シート12は省略することもでき、その場合には液不透過性シート11を外装シート12と同形状として、製品外面を構成することができる。
液不透過性シート11の素材は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂や、ポリエチレンシート等に不織布を積層したラミネート不織布、防水フィルムを介在させて実質的に液不透過性を確保した不織布(この場合は、防水フィルムと不織布とで液不透過性シートが構成される。)などを例示することができる。もちろん、この他にも、近年、ムレ防止の観点から好まれて使用されている液不透過性かつ透湿性を有する素材も例示することができる。この液不透過性かつ透湿性を有する素材のシートとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂中に無機充填剤を混練して、シートを成形した後、一軸又は二軸方向に延伸して得られた微多孔性シートを例示することができる。さらに、マイクロデニール繊維を用いた不織布、熱や圧力をかけることで繊維の空隙を小さくすることによる防漏性強化、高吸水性樹脂又は疎水性樹脂や撥水剤の塗工といった方法により、防水フィルムを用いずに液不透過性としたシートも、液不透過性シート11として用いることができる。
トップシート30は液透過性を有する有孔又は無孔の不織布を用いることができる。不織布の構成繊維が何であるかは特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維などや、これらから二種以上が使用された混合繊維、複合繊維などを例示することができる。さらに、不織布は、どのような加工によって製造されたものであってもよい。加工方法としては、公知の方法、例えば、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法、エアスルー法、ポイントボンド法等を例示することができる。例えば、柔軟性、ドレープ性を求めるのであれば、スパンレース法が、嵩高性、ソフト性を求めるのであれば、サーマルボンド法が、好ましい加工方法となる。
中間シート40は、トップシート30を透過した排泄液を吸収体50側へ速やかに移動させるため、及び逆戻りを防ぐために、トップシート30の裏面に接合されているものである。中間シート40及びトップシート30間の接合は、ホットメルト接着剤を用いる他、ヒートエンボスや超音波溶着を用いることもできる。中間シート40としては、不織布を用いる他、多数の透過孔を有する樹脂フィルムを用いることもできる。不織布としては、トップシート30の項で説明したものと同様の素材を用いることができるが、トップシート30より親水性が高いものや、繊維密度が高いものが、トップシート30から中間シート40への液の移動特性に優れるため好ましい。
トップシート30上における排泄物の横方向移動を阻止し、横漏れを防止するために、幅方向WDにおける製品の両側の内面から突出(起立)する側部立体ギャザー60を設けるのは好ましい。
各サイドフラップ部SFには、図1〜図3に示すように、ギャザーシート62の固着部分のうち固着始端近傍の幅方向WDの外側において、ギャザーシート62と液不透過性シート11との間に、糸ゴム等からなる脚周り弾性伸縮部材64が前後方向LDに沿って伸長された状態で固定されており、これにより各サイドフラップ部SFの脚周り部分が平面ギャザーとして構成されている。脚周り弾性伸縮部材64はサイドフラップ部SFにおける液不透過性シート11と外装シート12との間に配置することもできる。脚周り弾性伸縮部材64は、図示例のように各側で複数本設ける他、各側に1本のみ設けることもできる。
図1、図2及び図6に示されるように、ファスニングテープ13は、おむつの側部に固定されたテープ取付部13C、及びこのテープ取付部13Cから突出するテープ本体部13Bをなすシート基材と、このシート基材におけるテープ本体部13Bの幅方向WDの中間部に設けられた、腹側に対する係止部13Aとを有し、この係止部13Aより先端側が摘み部とされたものである。ファスニングテープ13のテープ取付部13Cは、サイドフラップ部における内側層をなすギャザーシート62及び外側層をなす外装シート12間に挟まれ、かつホットメルト接着剤により両シート62,12に接着されている。また、係止部13Aはシート基材に接着剤により剥離不能に接合されている。
腹側部分Fにおけるファスニングテープ13の係止箇所には、係止を容易にするためのターゲット有するターゲットシート12Tを設けるのが好ましい。ターゲットシート12Tは、係止部がフック材13Aの場合、フック材の係合突起が絡まるようなループ糸がプラスチックフィルムや不織布からなるシート基材の表面に多数設けられたものを用いることができ、また粘着材層の場合には粘着性に富むような表面が平滑なプラスチックフィルムからなるシート基材の表面に剥離処理を施したものを用いることができる。また、腹側部分Fにおけるファスニングテープ13の係止箇所が不織布からなる場合、例えば図示形態の外装シート12が不織布からなる場合であって、ファスニングテープ13の係止部がフック材13Aの場合には、ターゲットシート12Tを省略し、フック材13Aを外装シート12の不織布に絡ませて係止することもできる。この場合、ターゲットシート12Tを外装シート12と液不透過性シート11との間に設けてもよい。
吸収体50は、排泄物の液分を吸収保持する部分である。吸収体50は、その表裏少なくとも一方側の部材に対してホットメルト接着剤等の接着剤を介して接着することができる。
上述したセル吸収体50は、連続帯状の第1シートを、連続方向に沿って搬送し、この搬送過程の第1シートに、CD方向に間隔を空けて多数の窪みを順次形成し、この窪み形成位置よりも下流側で、第1シートの窪みに高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を供給し、この粉粒体の供給位置よりも下流側で、第1シート上に、MD方向に連続する帯状の第2シートを重ね合わせ、第2シートを重ね合わせる位置よりも下流側で、第1シートの窪み間の部分と第2シートとを接合して、粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、ことにより製造することができる。第1シートを、上述のセル吸収体50における表側シートとし、第2シートを裏側シートとすることが望ましいが、反対とすることもできる。
上記例の粉粒体供給装置100は、セル吸収体50の製造における高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体203の供給に用いているが、パルプ繊維の集積体や不織布等のシート上に高吸収性ポリマー粒子等の粒子の層を積層する場合にも適用することができる。また、上記例の粉粒体供給装置100は、落下供給可能な粉粒体203であれば、高吸収性ポリマー粒子に代えて又はこれとともに消臭剤粒子等、高吸収性ポリマー粒子以外の粉粒体を用いる場合にも適用できるなど、粉粒体203の供給一般に適用できるものである。
明細書中で以下の用語が使用される場合、明細書中に特に記載が無い限り、以下の意味を有するものである。
・「MD方向」及び「CD方向」とは、製造設備における流れ方向(MD方向)及びこれと直交する横方向(CD方向)を意味し、いずれか一方が製品の前後方向となるものであり、他方が製品の幅方向となるものである。不織布のMD方向は、不織布の繊維配向の方向である。繊維配向とは、不織布の繊維が沿う方向であり、例えば、TAPPI標準法T481の零距離引張強さによる繊維配向性試験法に準じた測定方法や、前後方向及び幅方向の引張強度比から繊維配向方向を決定する簡易的測定方法により判別することができる。
・「展開状態」とは、収縮や弛み無く平坦に展開した状態を意味する。
・「伸長率」は、自然長を100%としたときの値を意味する。
・「人工尿」は、尿素:2wt%、塩化ナトリウム:0.8wt%、塩化カルシウム二水和物:0.03wt%、硫酸マグネシウム七水和物:0.08wt%、及びイオン交換水:97.09wt%を混合したものであり、特に記載の無い限り、温度40度で使用される。
・「ゲル強度」は次のようにして測定されるものである。人工尿49.0gに、高吸収性ポリマーを1.0g加え、スターラーで攪拌させる。生成したゲルを40℃×60%RHの恒温恒湿槽内に3時間放置したあと常温にもどし、カードメーター(I.techno Engineering社製:Curdmeter−MAX ME−500)でゲル強度を測定する。
・「目付け」は次のようにして測定されるものである。試料又は試験片を予備乾燥した後、標準状態(試験場所は、温度20±5℃、相対湿度65%以下)の試験室又は装置内に放置し、恒量になった状態にする。予備乾燥は、試料又は試験片を相対湿度10〜25%、温度50℃を超えない環境で恒量にすることをいう。なお、公定水分率が0.0%の繊維については、予備乾燥を行わなくてもよい。恒量になった状態の試験片から米坪板(200mm×250mm、±2mm)を使用し、200mm×250mm(±2mm)の寸法の試料を切り取る。試料の重量を測定し、20倍して1平米あたりの重さを算出し、目付けとする。
・「厚み」は、自動厚み測定器(KES−G5 ハンディー圧縮試験機)を用い、荷重:0.098N/cm2、及び加圧面積:2cm2の条件下で自動測定する。
・吸水量は、JIS K7223−1996「高吸水性樹脂の吸水量試験方法」によって測定する。
・吸水速度は、2gの高吸収性ポリマー及び50gの生理食塩水を使用して、JIS K7224‐1996「高吸水性樹脂の吸水速度試験法」を行ったときの「終点までの時間」とする。
・試験や測定における環境条件についての記載が無い場合、その試験や測定は、標準状態(試験場所は、温度20±5℃、相対湿度65%以下)の試験室又は装置内で行うものとする。
・各部の寸法は、特に記載が無い限り、自然長状態ではなく展開状態における寸法を意味する。
Claims (6)
- 外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記ドット状突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成されている、
ことを特徴とする吸収体の製造装置。 - 前記受容窪み形成手段として、前記アンビルロールに対向し、前記アンビルロールの各凹部に入り込む押し込みピンを有し、前記アンビルロールとの間に、前記アンビルロールの回転方向に連続帯状の第1シートを通し、前記押し込みピンで前記第1シートを前記凹部内に押し込むことにより前記第1シートに受容窪みを形成する押し込みロールを備えた、請求項1記載の吸収体の製造装置。
- 外周面に、ロール周方向に連続する溝がロール長方向に多数形成された溝ロールと、ロール周方向に連続する連続凸部がロール長方向に多数形成された凸ロールとを有し、前記溝と前記連続凸部が噛み合うように前記溝ロール及び前記凸ロールが対向配置され、前記溝ロール及び前記凸ロールの通る第1シートを溶融温度以下に加温する加温手段を備えた波加工装置を有し、
この波加工装置の溝ロールと凸ロールとの間に前記第1シートを通し、前記第1シートを加熱しつつCD方向に波形に延ばして柔軟化した後、前記第1シート供給手段によりアンビルロールに送り込む構成とした、
請求項1又は2記載の吸収体の製造装置。 - 前記押し込みピンによる前記第1シートの押し込み深さが2〜10mmであり、前記波加工装置の加工時における、波高が1〜8mmで、かつCD方向の頂点間隔が1〜5mmである、請求項3記載の吸収体の製造装置。
- 前記アンビルロールの回転方向における、前記粉粒体供給装置による前記粉粒体の供給位置が、鉛直上方を0度とした回転角で30度以上、かつ前記第1シートの受容窪みの最も回転方向下流側に位置する稜線と水平面とのなす角が0度以上の範囲内に位置している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸収体の製造装置。
- 外周面に、間隔を空けて配列された多数の凹部、及び凹部間の部分に各凹部を取り囲むように設けられた突起を有し、凹部内を吸気する吸気手段を有し、凹部間の部分に吸気口又は噴気口を有さず、横向きの回転軸を中心として回転駆動されるアンビルロールを備えており、
前記アンビルロールの上半分の回転方向範囲内に、回転方向上流側から順に、
前記アンビルロールの外周面に沿うように、液透過性不織布からなる連続帯状の第1シートを前記アンビルロールの回転方向に供給する第1シート供給手段と、
前記アンビルロールの外周面に沿う第1シートに、前記凹部内に窪む受容窪みを形成する受容窪み形成手段と、
アンビルロールに巻き掛けられたままの第1シートの受容窪みに対し、その上方から高吸収性ポリマー粒子を含む粉粒体を落下供給する、粉粒体供給装置と、
連続帯状の第2シートを前記アンビルロールの回転方向に供給して、前記第1シートの外側に第2シートを巻き掛けて、前記第1シートの少なくとも受容窪みを有するCD方向範囲を前記第2シートで被覆する第2シート供給手段とを備え、
前記第2シートの供給手段の回転方向下流側に、前記第1シート及び第2シートをアンビルロールに巻き掛けたまま、前記ドット状突起との間のみで前記第1シート及び第2シートを溶着する、溶着手段を備え、
少なくとも前記粉粒体の供給位置から前記第2シートの供給位置までの回転方向範囲で、前記吸気手段により前記凹部内が吸気されるように構成され、
前記突起として、ドット状突起が各凹部を取り囲む方向に間隔を空けて一列のみ配列され、各ドット状突起は先端面の面積が8mm2以下、かつ配列方向と直交する方向の幅が4mm以下とされ、前記第1シートにおける受容窪みの周縁が、当該受容窪みを取り囲む前記ドット状突起の当該受容窪み側の縁に一致するように構成された製造設備を用い;
前記第1シート供給手段により前記第1シートをアンビルロールに供給し、前記受容窪み形成手段により前記第1シートに受容窪みを形成し、前記粉粒体供給装置により前記第1シートの受容窪みに前記粉粒体を供給し、前記第2シート供給手段により前記第1シート上に前記第2シートを重ね合わせ、前記溶着手段により前記第1シートの受容窪み間の部分と前記第2シートとを接合して、前記粉粒体を含む多数のセルが配列された吸収体の連続体を順次形成し、この吸収体の連続体をMD方向に間隔を空けて個々の吸収体に切断する、
ことを特徴とする吸収体の製造方法。
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