JP2019077178A - 通気性織物および関連する織物を製造するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使い捨て式吸収性衛生用品に使用される、通気性織物を製造するための方法の提供。【解決手段】自身の軸（Ａ）を中心として回転可能なアンビルローラであって、溶着要素（１８）と協働する複数の溶着突起（２０）を有するアンビルローラ（１６）の表面上に織物（Ｗ）を供給する段階と、複数の溶着スポットにおいて上記織物（Ｗ）を上記溶着突起（２０）のヘッド表面上で溶着し、溶着突起（２０）のそれぞれの周囲の上記溶着スポットにおけるそれぞれの環状溶着線と、上記環状溶着線内に位置し、上記溶着突起（２０）の上記ヘッド表面に隣接するそれぞれの薄膜とを形成する段階と、上記溶着突起（２０）の上記ヘッド表面に接する外面を有する剥離ローラ（３６）によって上記溶着する段階の後に上記薄膜を除去する段階とを備える方法。【選択図】図１

Description

本発明は、通気性織物を製造するための方法および装置に関する。

本発明は、特に、使い捨て式吸収性衛生用品のウエスト部分に適用することを意図した複合伸縮性織物を製造するために開発されてきた。しかしながら、本発明の範囲は、この考えられる適用分野に限定されるものではない。例えば、本発明は、単層の通気性織物の製造にも適用可能である。

本発明はまた、特に、使い捨て式吸収性衛生用品の製造に使用されるよう考案された通気性織物に関する。

使い捨て式吸収性衛生製品のウエスト部分には、当該吸収性製品を使用者の身体により良く密着させるよう、伸縮性織物が備えられることが多い。例えば、いくつかのタイプの使い捨て式吸収性衛生製品は、２枚の連続する複合伸縮性織物によって形成され得る。当該２枚の連続する複合伸縮性織物は、互いに平行であり、かつ、横方向に互いに間隔を空けて配置され、当該２枚の連続する複合伸縮性織物の間に吸収性コアが当該織物の長手方向に対し横手方向に延在する。

吸収性衛生製品用の伸縮性織物を製造するためのすでに確立した技術には、２層の不織布の間に切れ目のない伸縮性フィルムを張力のかかった状態で貼付することが含まれる。２層の不織布は、概して、当該複合織物の表面で均一に分布した複数の溶着点を有する溶着パターンによって互いに溶着される。

吸収性衛生製品の快適さを向上させるべく、吸収性衛生製品の、例えば前後のウエストバンドを形成する織物を通気性のあるものにすることが望ましい。

欧州特許出願公開１３５５６０４号明細書には、２層の不織布であって、それらの間に伸縮性フィルムが配置された２層の不織布によって形成される伸縮性サイドパネルが設けられた吸収性衛生製品が記載されている。当該不織布の層は、超音波溶着点によって互いに溶着される。超音波溶着は、２枚の不織層を互いに接合し、伸縮性フィルムを貫く貫通孔を形成して複合織物に通気特性を与える。

本発明は、通気特性が向上された織物を製造するための方法および装置を提供することを目的とする。

本発明において、当該目的は、請求項１および７の主題を形成する特徴を有する方法および装置によって達成される。

別の態様において、本発明の目的は、通気特性が向上された、通気性のある伸縮性複合織物を提供することである。

本発明において、当該目的は、請求項１の主題を形成する特徴を有する通気性のある伸縮性織物によって達成される。特許請求の範囲は、本発明に関連してここに提供する開示の不可欠な部分を形成する。

ここで、添付の図面を参照して、本発明が詳細に説明される。当該図面は、単に非限定的な例として示される。
通気性のある複合伸縮性織物を製造するための装置を示す概略側面図である。 図１の矢印ＩＩ方向の平面図である。 図２の矢印ＩＩＩによって示された部分を、縮尺を拡大して描いた部分図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分断面図である。 図２の矢印Ｖによって示される剥離ローラの斜視図である。 図１の矢印ＶＩによって示される詳細部分の非常に大きく拡大された断面の詳細である。 図１の矢印ＶＩＩによって示される詳細部分の非常に大きく拡大された断面の詳細である。 図１の矢印ＶＩＩＩによって示される詳細部分の非常に大きく拡大された断面の詳細である。 図８の変形物を示す断面である。

図１を参照すると、符号１０は、通気性織物を製造するための装置の概略図である。当該図は、装置が多層の複合織物を製造するために使用される場合を示したものである。しかしながら、本発明に係る装置および方法は、単層の伸縮性または非伸縮性の通気性織物を製造するためにも使用できる。

装置１０は、長手軸Ａを中心として回転可能なアンビルローラ１６と、アンビルローラ１６と協働する溶着要素１８とを有する溶着ユニット１２を備える。図１に示す例では、溶着要素１８は、超音波溶着デバイスのソノトロードである。

図１〜図４を参照すると、アンビルローラ１６の外面は、ヘッド表面２２（図４）を有する小さいピンによって形成される複数の突起２０を備える。当該突起は、ソノトロード１８と協働して、移動する織物上に超音波溶着点を形成する。図４に示すように、突起２０は、先端が切り取られた円錐の輪郭をしていてよい。突起２０のヘッド表面２２は、例えば円形または多角形（例えば菱形）などの任意の形であってよい。突起２０は、移動する織物上の溶着点の分布に対応する溶着パターンを画定するようにアンビルローラ１６の外面上に配置される。例えば、図２および図３に示すように、突起２０は、一連の正弦波の線に沿って配置されてよい。溶着パターンの形は、織物表面への所望の美的効果に応じて変えてよい。

代替的な実施形態において、溶着ユニット１２は、熱機械溶着ユニットであり得る。この場合、ソノトロード１８は、アンビルローラ１６の外面に押圧される、加熱された溶着ローラによって置き換えられるであろう。

装置１０は、複合伸縮性織物Ｗをアンビルローラ１６の外面上に導く入口ローラ２４を備える。織物Ｗは、アンビルローラ１６の外面において保持され、アンビルローラ１６が回転することによって、アンビルローラ１６の外面とソノトロード１８とによって形成されるか、あるいは、熱機械溶着の場合は、アンビルローラ１６と溶着ローラとの間の接触表面間の、溶着領域３４を通過する。

複合織物Ｗは、互いに結合された複数の層で形成される。図に示す実施形態では、織物Ｗは、２層の不織布ＮＷ１、ＮＷ２と、２層の布ＮＷ１、ＮＷ２の間に囲まれた伸縮性フィルムＥＦとを含む伸縮性の複合織物である。既に上述したように、織物Ｗは、単層の伸縮性または非伸縮性の織物であり得る。

装置１０は、織物Ｗを含む層を入口ローラ２４に供給するよう配置された供給用組立体２６を備えてよい。図１に示した例では、供給用組立体２６は、２層の不織布ＮＷ１、ＮＷ２、および伸縮性フィルムＥＦをそれぞれ供給する複数のローラ対２８、３０、３２を含んでよい。伸縮性フィルムＥＦを供給するローラ３２は、伸縮性フィルムＥＦを、その変形していない状態から引き伸ばすよう制御されてよい。伸縮性フィルムＥＦは、およそ１０〜６００％の伸びで、好ましくは、およそ５０〜２００％の伸びで引き伸ばされてよい。

織物Ｗはアンビルローラ１６の外面上で保持され、アンビルローラ１６の周速に等しい速度Ｖで図１の矢印Ｂで示す方向に進む。織物Ｗは溶着領域３４を通過する。当該領域において、織物Ｗは、突起２０のパターンに対応する溶着パターンでスポット溶着を織物Ｗに与える溶着動作を受ける。

装置１０は剥離ローラ３６を備える。当該剥離ローラは、溶着領域３４の下流側のアンビルローラ１６の外面と協働する。剥離ローラ３６は、アンビルローラ１６の回転軸Ａに平行な軸Ｃを中心として回転可能である。剥離ローラ３６は、アンビルローラ１６の外面に接する外面を有する。具体的には、剥離ローラ３６の外面は、アンビルローラ１６の突起２０のヘッド表面２２に接する。

図２および図５に示すように、剥離ローラ３６は、複数のヘリンボーンリブ３８が形成された円筒表面を有する。剥離ローラ３６は、リブ３８の外面が、好ましくは間隙が実質的にゼロで、アンビルローラ１６の突起２０のヘッド表面２２に実質的に接するように位置決めされる。剥離ローラ３６をアンビルローラ１６に対して正確に位置決めすることを保証する調整システムが提供され得る。剥離ローラ３６は、剥離ローラ３６がアンビルローラ１６と確実に接触するためだけの軽い接触圧で、アンビルローラ１６の外面との接触が保たれ得る。剥離ローラ３６とアンビルローラ１６との間の接触力がより高くても装置１０の動作に影響を及ぼすことはないだろうが、その場合、剥離ローラ３６および／またはアンビルローラ１６の早期摩耗をもたらすことが考えられる。

動作中、剥離ローラ３６は、その軸Ｃを中心として、アンビルローラ１６の回転方向と一致する方向に回転するよう駆動される。剥離ローラ３６の周速Ｖ１は、アンビルローラ１６の周速Ｖより大きい。１または複数の実施形態において、剥離ローラ３６の周速Ｖ１は、アンビルローラ１６の周速Ｖより少なくとも１０％高い。

図２および図５を参照すると、剥離ローラ３６のヘリンボーンリブ３８は、剥離ローラ３６の外面の中心に位置する頂点を有する。リブ３８は、ローラ３６の外側に向かってばらばらに広がっている。アンビルローラ１６との接触領域に対して、リブ３８は、図２の矢印Ｄで概略的に示すように、アンビルローラ１６の中心から両側の縁に向かって移動する。

アンビルローラ１６の外面に位置する織物Ｗは、剥離ローラ３６とアンビルローラ１６との間の接触領域を通過する。溶着要素１８が織物Ｗ上にスポット溶着を実行した後に剥離ローラ３６は、織物Ｗに作用する。

解放ローラ４０は、剥離ローラ３６の下流側に配置される。解放ローラ４０は、アンビルローラ１６の外面から織物Ｗを取り外す。

装置１０は、剥離ローラ３６とアンビルローラ１６との間の接触領域の下方に位置する廃棄物収集要素４２を備えてよい。廃棄物収集要素４２は、吸引源に接続され得る。

織物Ｗは、少なくとも部分的に、超音波溶着または熱圧縮溶着によって溶着可能な熱可塑性材料で形成されてよい。織物Ｗが、２層の不織布ＮＷ１、ＮＷ２の間に囲まれた伸縮性フィルムＥＦを含む図示例において、不織布の層は、熱可塑性繊維（例えば、ポリエステル、ポリプロピレン等）を含む。伸縮性フィルムは、不織層ＮＷ１、ＮＷ２の熱可塑性繊維に対して相性の良い材料または相性の良くない材料で形成され得る。本説明においては、互いに溶着され得る２つの材料は相性が良いと考えられるが、相性の良くない材料同士は互いに溶着され得ない。図示例において、２層の不織布ＮＷ１、ＮＷ２は、互いに相性が良い。伸縮性フィルムＥＦは、不織布ＮＷ１、ＮＷ２の層を形成する材料と相性が良くてよいし、または相性が良くなくてよい。

図６は、溶着領域３４の下流側且つ剥離ローラ３６の上流側の部分における、織物Ｗ上の溶着点の非常に大きく拡大された横断面を示す。織物Ｗは、溶着要素１８と、アンビルローラ１６の突起２０のヘッド表面２２との間で圧縮される。この圧縮に続いて、突起２０の周りにおいて熱可塑性材料の局所的な溶融が得られる。溶着領域３４の下流側では、それぞれの突起２０において複数の溶着点４４が織物Ｗの上に形成される。各溶着点４４は、それぞれの突起２０の周りに延在する環状溶着線４６と、それぞれの突起２０のヘッド表面２２において、環状溶着線４６内に延在する薄膜４８とを有する。環状溶着線４６および薄膜４８は、溶融した熱可塑性材料で形成される。薄膜４８は、厚みがおよそ０．０１ｍｍであってよい。図６に示す例では、２層の不織布ＮＷ１、ＮＷ２は、環状溶着線４６によって各溶着点４４において互いに溶着されている。図６の例では、伸縮性フィルムＥＦは、不織層ＮＷ１、ＮＷ２を形成する材料と相性の良くない材料で作られている。したがって、この場合、当該溶着によって伸縮性フィルムＥＦを貫く貫通孔５０が形成される。この場合、伸縮性フィルムＥＦは、不織層ＮＷ１、ＮＷ２に溶着されない。伸縮性フィルムＥＦが不織層ＮＷ１、ＮＷ２を形成する材料と相性の良い材料でつくられている場合、伸縮性フィルムＥＦは、環状溶着線４６に溶着される（図９）。

溶着段階の下流において、織物Ｗは、溶着点４４において形成された薄膜４８を除去する動作を受ける。薄膜４８の除去は、溶着点４４がアンビルローラ１６のそれぞれの突起２０に噛合っている間に実行される。

薄膜４８を除去する動作は、剥離ローラ３６とアンビルローラ１６との間の接触領域を、織物Ｗを通過させることによって実行される。

図７に示すように、剥離ローラ３６のリブ３８は、剥離ローラ３６の周速をＶ１、アンビルローラ１６の周速をＶとすると、速度ΔＶ＝Ｖ１−Ｖで突起２０のヘッド表面２２に対して相対的に移動する。剥離ローラ３６のリブ３８は、図７に示すように薄膜４８を除去する。突起２０およびリブ３８の互いに対向する両表面は、膜４８の厚みより狭い距離で互いに間隔を空けられており、かつ、相対運動が供されるので、薄膜４８は、切断またはすり減らす動作によって除去される。剥離ローラ３６のリブ３８はヘリンボーン構造になっているので、確実に、突起２０においてリブ３８は織物Ｗの縁に向かう方向の相対運動をする。これにより、織物がアンビルローラ１６の表面にしっかりと保持されることが保証され、織物Ｗにしわが寄ることまたは織物Ｗがほどけることが避けられる。剥離ローラ３６によって除去された薄膜４８は、剥離ローラ３６とアンビルローラ１６との間の接触領域の下方に位置する廃棄物収集要素４２によって集められ、廃棄物収集容器の中に引き込まれる。

剥離ローラ３６の下流側で、織物Ｗは解放ローラ４０によってアンビルローラ１６の表面から取り外される。

解放ローラ４０の下流側において、織物Ｗは、溶着点４４において、図８に概略的に表すような構造を有する。織物Ｗは、複数の溶着点４４を有し、その各々は、不織層ＮＷ１、ＮＷ２の繊維の局所的な溶融によって得られた熱可塑性材料の環状溶着線４６によって形成される。織物Ｗは、それぞれの環状溶着線４６の内部に複数の貫通孔５２を有する。伸縮性フィルムＥＦは、環状の冠状物４６を囲む貫通孔５０を有する。貫通孔５２は、織物Ｗを貫いて空気が通ることを可能にし、織物Ｗに高い通気特性を与える。織物Ｗはまた、伸縮性フィルムＥＦの孔５０と各溶着点４４の環状溶着線４６との間の環状の空間内に通気性領域を有する。これらの領域においては、不織層ＮＷ１、ＮＷ２の多孔性によって織物Ｗの通気性が与えられる。

図９は、伸縮性材料ＥＦのフィルムが不織層ＮＷ１、ＮＷ２を形成する材料と相性の良い材料（したがって溶着可能）で作られている変形例を示す。この場合、溶着点４４において、伸縮性フィルムＥＦは環状溶着線４６に溶着される。この場合、織物Ｗの通気性は、それぞれの環状溶着線４６の内部の貫通孔５２のみによって与えられる。

本発明に係る装置および方法は、超音波溶着ユニットまたは熱機械溶着ユニットとともに、および任意の形または形状の溶着パターンとともに使用され得る。本発明に係る装置および方法は、３層の伸縮性織物において伸縮性フィルムが織物を非通気性とすると考えられる場合に、通気性のある複合伸縮性織物を得ることを可能にする。

本発明の原理を損なうことなく、構造の詳細および実施形態においては、説明および図示されたものに対して広く変更が加えられてよいが、これにより、以下の特許請求の範囲が規定する本発明の範囲から逸脱することがないことは言うまでもない。

Claims (13)

1. 通気性織物を製造するための方法であって、
   自身の軸を中心として回転可能なアンビルローラであって、溶着要素と協働する複数の溶着突起を有する前記アンビルローラの表面上に織物を供給する段階と、
   複数の溶着スポットにおいて前記織物を前記複数の溶着突起のヘッド表面上で溶着し、前記複数の溶着突起のそれぞれの周囲の前記複数の溶着スポットにおけるそれぞれの環状溶着線と、前記環状溶着線内に位置し、前記複数の溶着突起の前記ヘッド表面に隣接するそれぞれの薄膜とを形成する段階と、
   前記複数の溶着突起の前記ヘッド表面に接する外面を有する剥離ローラによって前記溶着する段階の後に前記薄膜を除去する段階と
   を備える方法。
2. 前記剥離ローラは、前記アンビルローラの回転軸に平行な軸を中心として回転可能である、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記剥離ローラは、前記アンビルローラの回転方向と一致する方向に、自身の軸を中心として回転可能である、
   請求項１または２に記載の方法。
4. 前記剥離ローラは、前記アンビルローラの周速より大きい周速を有する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記剥離ローラの前記周速は、前記アンビルローラの前記周速より少なくとも１０％大きい、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記剥離ローラは、前記剥離ローラの外面上に複数のヘリンボーンリブを有し、前記複数のヘリンボーンリブは、前記アンビルローラの前記複数の溶着突起の前記ヘッド表面に対し内から外へ相対運動する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 通気性織物を製造するための装置であって、
   それぞれにヘッド表面を備える複数の溶着突起を有するアンビルローラと、前記複数の溶着突起の前記ヘッド表面と協働する溶着要素とを有する溶着ユニットと、
   前記溶着要素の下流側に位置し、前記複数の溶着突起の前記ヘッド表面に接する外面を有する剥離ローラと
   を備える装置。
8. 前記剥離ローラは、前記アンビルローラの周速より少なくとも１０％大きい周速で回転するよう作動する、
   請求項７に記載の装置。
9. 前記剥離ローラは、前記剥離ローラの外面において、前記剥離ローラの前記外面の中心から外縁に向かって方向付けられた複数のヘリンボーンリブを有する、
   請求項７または８に記載の装置。
10. 通気性織物であって、少なくとも１つの層と、溶着パターンに応じて前記通気性織物上に分布する複数の溶着スポットとを備え、前記複数の溶着スポットは、それぞれ環状溶着線を有し、前記複数の溶着スポットは、前記環状溶着線内にそれぞれ貫通孔を有する、
    通気性織物。
11. 第１の不織層および第２の不織層と、前記第１の不織層と前記第２の不織層との間に位置する伸縮性フィルムとを備え、前記環状溶着線は、前記第１の不織層と前記第２の不織層とを互いに接合し、前記伸縮性フィルムを貫通する、
    請求項１０に記載の通気性織物。
12. 前記伸縮性フィルムは、前記環状溶着線のそれぞれを囲む複数の貫通孔を有する、
    請求項１１に記載の通気性織物。
13. 前記伸縮性フィルムは、前記環状溶着線において、前記第１の不織層および前記第２の不織層に溶着される、
    請求項１１に記載の通気性織物。