JP2021070882A - Method for producing nonwoven fabric and apparatus for producing nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不織布の製造方法及び不織布の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a non-woven fabric and an apparatus for producing a non-woven fabric.
不織布は、その液透過性や肌触りの良さから、吸収性物品の構成部材として用いられることが多い。吸収性物品に用いられる不織布についてこれまで物性等を改良する技術が提案されてきた。
例えば、特許文献1には、不織布の柔らかさや滑らかさを改良する装置として、上下一対の延伸ロールを備えた賦形装置が記載されている。上方の延伸ロールには、凸稜が、ロール幅方向に一定間隔で、かつロール外周面に沿って相互に平行に複数設けられている。隣り合う凸稜との間には凹溝が配されている。下方の延伸ロールには、その外周面に、凹溝と噛み合うように設けられた複数のピンを備えている。これらのピンはロール幅方向に対しては、上方の延伸ロールの凸稜に対して接触しないように、一定間隔で配設され、外周面に沿って一定間隔でほぼ直線的に配設されている。
Nonwoven fabrics are often used as constituent members of absorbent articles because of their liquid permeability and good touch. Techniques for improving the physical properties of non-woven fabrics used for absorbent articles have been proposed so far.
For example, Patent Document 1 describes a shaping device provided with a pair of upper and lower stretching rolls as a device for improving the softness and smoothness of a non-woven fabric. The upper stretched roll is provided with a plurality of convex ridges at regular intervals in the roll width direction and parallel to each other along the outer peripheral surface of the roll. A concave groove is arranged between the adjacent convex ridges. The lower stretching roll is provided with a plurality of pins provided on the outer peripheral surface thereof so as to mesh with the concave groove. These pins are arranged at regular intervals in the roll width direction so as not to contact the convex ridges of the upper stretching roll, and are arranged substantially linearly at regular intervals along the outer peripheral surface. There is.
特許文献1記載の賦形装置のように、対向配置された凹凸部材の互いの凸部を相手の凹部に遊挿させて繊維材料に凹凸賦形を行う場合、凸部同士の接触を防止することが必要となる。凸部同士を接触させずに凹部への遊挿を好適に行うことにより、繊維材料(繊維ウェブや不織布等)の凹凸賦形を良好に実施にでき、繊維材料の不測の損傷(穴あきや切れ)を防ぐことができる。
しかし、凸部同士の接触は、凹凸部材の幅方向の位置ズレによって生じることがある。凹凸部材の幅方向においては凸部間の空間が僅か数ミリメートル単位の狭いものであることが多く、凹凸賦形加工の最中に上記の位置ズレが生じるとその修正が難しい。特に、対向する凹凸部材同士が異なる素材、構造(例えば一方が複数の要素を組み立てた構造)を有するものであると、上記の位置ズレが生じやすくなる。
そのため、賦形加工において、凹凸部材の幅方向の位置をミリメートル単位で高精度に制御することが求められる。
When the convex portions of the concavo-convex members arranged so as to face each other are loosely inserted into the concave portions of the other to perform the concavo-convex shaping on the fiber material as in the shaping device described in Patent Document 1, contact between the convex portions is prevented. Is required. By preferably performing loose insertion into the concave portion without bringing the convex portions into contact with each other, it is possible to satisfactorily shape the unevenness of the fiber material (fiber web, non-woven fabric, etc.), and unexpected damage (perforation) of the fiber material. It can prevent cutting).
However, the contact between the convex portions may occur due to the positional deviation of the concave-convex member in the width direction. In the width direction of the concavo-convex member, the space between the convex portions is often narrow by only a few millimeters, and if the above-mentioned positional deviation occurs during the concavo-convex shaping process, it is difficult to correct it. In particular, when the concavo-convex members facing each other have different materials and structures (for example, one of which has a structure in which a plurality of elements are assembled), the above-mentioned positional deviation is likely to occur.
Therefore, in the shaping process, it is required to control the position of the uneven member in the width direction with high accuracy in millimeters.
本発明は、上記の点に鑑み、凹凸賦形を行う際に、対向する凹凸部材同士の遊挿を好適に実行させ得る不織布の製造方法及び不織布の製造装置に関する。 In view of the above points, the present invention relates to a non-woven fabric manufacturing method and a non-woven fabric manufacturing apparatus capable of suitably performing loose insertion between opposing concave-convex members when performing uneven-convex shaping.
本発明は、支持ロールと押し込み体との間に繊維材料を供給して凹凸賦形する不織布の製造方法であって、前記支持ロールの表面には、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配され、前記押し込み体は、前記凸部が遊挿される被遊挿部と、前記凹部に遊挿される押し込み部とが前記支持ロールの軸方向と平行な該押し込み体の幅方向に沿って交互に配されたユニットと、該ユニットの前記幅方向への移動を可能にする移動機構とを有し、前記移動機構によって前記ユニットの前記幅方向の位置を制御して前記遊挿を行い、前記繊維材料への凹凸賦形を実施する、不織布の製造方法を提供する。 The present invention is a method for producing a non-woven fabric in which a fiber material is supplied between a support roll and a push-in body to form unevenness, and on the surface of the support roll, convex portions and concave portions are formed on the shaft of the support roll. The push-in body is arranged alternately along the direction, and the push-in body has a push-in portion in which the convex portion is loosely inserted and the push-in portion loosely inserted in the concave portion is parallel to the axial direction of the support roll. The unit has units arranged alternately along the width direction and a movement mechanism that enables the unit to move in the width direction, and the movement mechanism controls the position of the unit in the width direction to control the position of the unit in the width direction. Provided is a method for producing a non-woven fabric, which performs loose insertion and embodies unevenness on the fiber material.
また、本発明は、支持ロールと押し込み体との間に繊維材料を供給して凹凸賦形する不織布の製造装置であって、前記支持ロールの表面には、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配され、前記押し込み体は、前記凸部が遊挿される被遊挿部と、前記凹部に遊挿される押し込み部とが前記支持ロールの軸方向と平行な該押し込み体の幅方向に沿って交互に配されたユニットと、該ユニットの前記幅方向への移動を可能にする移動機構とを有し、前記移動機構によって前記ユニットの前記幅方向の位置を制御して前記遊挿を行い、前記繊維材料への凹凸賦形を実施する、不織布の製造装置を提供する。 Further, the present invention is an apparatus for producing a non-woven fabric in which a fiber material is supplied between a support roll and a push-in body to form unevenness, and on the surface of the support roll, convex portions and concave portions are formed on the support roll. The push-in body is arranged alternately along the axial direction of the support roll, and the push-in portion in which the free-insertion portion in which the convex portion is loosely inserted and the push-in portion loosely inserted in the concave portion are parallel to the axial direction of the support roll. It has units arranged alternately along the width direction of the body and a moving mechanism that enables the unit to move in the width direction, and the position of the unit in the width direction is controlled by the moving mechanism. Provided is a non-woven fabric manufacturing apparatus for performing the loose insertion and performing unevenness shaping on the fiber material.
本発明の不織布の製造方法及び製造装置によれば、凹凸賦形を行う際に、対向する凹凸部材同士の遊挿を好適に実行させることができる。 According to the method for manufacturing a non-woven fabric and the manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to preferably execute loose insertion between opposing uneven members when performing uneven shaping.
以下、本発明の不織布の製造方法を実施する製造装置について、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a nonwoven fabric of the present invention will be described based on a preferred embodiment thereof with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の不織布の製造装置1は、対向配置された支持ロール10と押し込み体20とを有する。支持ロール10と押し込み体20との間に繊維材料(図示せず)を供給して凹凸賦形する。ここで言う「繊維材料」とは、繊維の集合体でシート状にされたものを言い、例えば不織布や繊維ウェブを含む。「不織布」とは、繊維の集合体における繊維同士が、その交点において結合されているものや、繊維同士の交絡によって容易には分離しないようになったものを言う。例えば、繊維同士がその交点において熱融着や接着剤により結合されているもの(サーマルボンド不織布やレジンボンド不織布等)や、水流の圧力により繊維同士を交絡させているもの(スパンレース不織布等)を含む。「繊維ウェブ」とは、繊維の集合体における繊維同士が結合される前の状態の物を言い、いわば不織布化する前の素材である。
As shown in FIG. 1, the non-woven fabric manufacturing apparatus 1 of the present embodiment has a
支持ロール10の表面10Sには、凸部11と凹部12とが該支持ロール10の軸方向X1に沿って交互に配されている。これにより、支持ロール10は、軸方向X1に沿って凹凸面を有する凹凸部材である。この支持ロール10は、例えばドラム形状であってもよい。ドラム形状とは、中空の円筒形態を意味する。支持ロール10の表面10Sの周方向においては、凸部11と凹部12とが交互に配されていてもよく、凸部11が連続して配されていてもよい。連続的とは、途切れることなく、繋がった状態を意味する。
また、図2及び3に示すように、凸部11が支持ロール10の表面10Sの軸方向X1及び周方向Yに等間隔で配され、凹部12が各凸部11の周りを縦横に囲んで支持ロール10の表面10Sに格子状に連続した形態で配されていてもよい。
支持ロール10は、凸部11の間に、表面10Sから裏面に貫通する複数の開孔を有することが好ましい。開孔があることにより、風が支持ロール10を吹き抜けやすく、繊維材料が乱れたり飛散したりすることを抑制することができる。これにより繊維材料のムラを抑えて均質化でき、繊維材料の硬化を抑えた賦形を可能にする。また、風が支持ロール10を吹き抜けることによって、繊維材料を凸部11の頂部から支持ロール10に至るまで押し込みやすく、高さのある凹凸形状をより明確にして効率よく賦形することができる。更に、凸部11の壁面に沿った繊維材料の配向性が、風の吹き抜けによってより顕著になる。これにより嵩高く柔らかな肌触りの不織布を効率よく製造することができる。
On the
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
The
凸部11の壁面は、全て支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることが好ましい。凸部11の壁面が表面10Sに対して垂直である支持ロール10を用いることによって、従来よりも嵩高く柔らかい不織布の製造が可能となる。
「凸部11の壁面が全て支持ロール10の表面10Sに対して垂直である」とは、壁面のどの位置においても支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることを言う。例えば、凸部11が角柱のように角のある柱体である場合は、壁面を構成する角に挟まれた各面がいずれも支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることを言う。凸部11が円柱のように角が無い柱体である場合は、壁面を構成する曲面のいずれの地点の面においても支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることを言う。
「支持ロール10の表面10Sに対して垂直である」とは、支持ロール10の表面10Sを基準にして壁面の立設する方向が垂直であることを言う。例えば図3に示すように、支持ロール10の表面10Sが外側に凸にした円弧状の湾曲面である場合は、支持ロール10の側面視した端面において、壁面の支持ロール10側の根元から頂部側までの外形線と、凸部11の端面の幅中心地点における表面10Sの円弧に対する接線Jとがなす角度θが垂直であることを言う。本発明においては、壁面は、凸部11のどの位置における断面又は側面視した端面についても全て、下記に定義する「垂直」の状態にあることが好ましい。
「垂直」とは、支持ロール10の表面10Sに対して88°以上92°以下であることを言い、好ましくは89°以上、より好ましくは89.5°以上であり、また、好ましくは91°以下、より好ましくは90.5°以下である。
支持ロール10の表面10Sに対する壁面の角度は、株式会社東京精密製MICURAを用いて測定することができる。測定する壁面に直交する方向の凹部12の開孔以外の点5ヶ所から支持ロール10の表面10S(平面又は曲面)の位置を測定し、さらに、壁面の高さ方向の点3ヶ所から壁面の位置を測定し、両者の位置関係から角度を導く。
It is preferable that all the wall surfaces of the
"All the wall surfaces of the
"Vertical to the
“Vertical” means 88 ° or more and 92 ° or less with respect to the
The angle of the wall surface of the
凸部11の高さは、クッション性を向上させる観点から凸部11の最大径の1.5倍以上であることが好ましく、クッション性をより向上させる観点から凸部11の最大径の2倍以上がより好ましく、クッション性を更に向上させる観点から凸部11の最大径の3倍以上が更に好ましい。
また、凸部11の高さは、賦形後の形状を安定させる観点から凸部11の最大径の10倍以下であることが好ましく、賦形後の形状をより安定させる観点から凸部11の最大径の9倍以下であることがより好ましく、賦形後の形状を更に安定させる観点から凸部11の最大径の8倍以下であることが更に好ましい。
なお、凸部11についての「最大径」とは、支持ロール10の表面10Sの軸方向X1及び周方向Yにおける、凸部11の最大の長さを言う。
The height of the
Further, the height of the
The "maximum diameter" of the
凸部11の頂部は、粗面化されていることが好ましい。これによって、繊維に対する引っ掛け性を高くして頂部に残る繊維量を好適に高め、繊維材料に対する押し込みの際に繊維が部分的に薄くなることを抑制することができる。また、粗面化により斑の少ない不織布を製造することができる。粗面化は、頂部のみの一部に施されていてもよく、頂部のみの全体に施されていてもよく、頂部から壁面の上部の一部にまで施されていてもよい。繊維に対する引っ掛け性と壁面への繊維の沿いやすさを考慮すると、頂部の全体が粗面化されていることが好ましく、頂部の縁まで粗面化されていることがより好ましい。また、不織布化後の引き剥がし易さを考慮すると、頂部のみが粗面化され、壁面は粗面化されていないことが好ましい。
頂部を粗面化する方法としては、サンドブラスト加工等、この種の支持ロール10に対して施す種々の方法を用いることができる。
The top of the
As a method of roughening the top surface, various methods applied to the
押し込み体20は、前述の凸部11が遊挿される被遊挿部23と、前述の凹部12に遊挿される押し込み部22とが押し込み体20の幅方向X2に沿って交互に配されたユニット21を有する。押し込み体20の幅方向X2は支持ロール10の軸方向X1と平行にされている。
被遊挿部23は支持ロール10の凸部11が遊挿される空間部分である。そのため、押し込み体20は、被遊挿部23と押し込み部22とで幅方向X2に凹凸面を有する凹凸部材である。上記の「遊挿」とは、遊びを持たせて挿入されることを意味する。押し込み体20のユニット21の被遊挿部23に対しては、支持ロール10の凸部11が隙間を残しながら挿入される。押し込み体20のユニット21の押し込み部22は、支持ロール10の凹部12に対して隙間を残しながら挿入される。
The push-in
The
押し込み体20において、ユニット21の押し込み部22と被遊挿部23とは、支持ロール10の周方向Yの凹部12と凸部11とにも対応させて配されることが好ましい。この場合、ユニット21の押し込み部22及び被遊挿部23は、支持ロール10の周方向Yにおける凹部12及び凸部11の全てに対応させて配されていてもよく、一部にのみ対応させて配されていてもよい。例えば、支持ロール10の周方向Yにおける凹部12の一部に対して、押し込み体20の押し込み部22が配されないことがあってもよい。
In the pushing
押し込み体20は、ユニット21の幅方向への移動を可能にする移動機構(図示せず)を有する。この移動機構は、支持ロール10の位置ズレや熱膨張によって支持ロール10の凸部11と押し込み体20の押し込み部22と接触が生じても、その接触の力を利用して押し込み体20のユニット21が幅方向X2に自動的に移動し得る構造である。例えば、幅方向X2に延びる軌条部材に対して潤滑によりユニット21が幅方向X2左右に移動可能に組み込まれている構造、又は、軌条部材とユニット21との間に、ユニット21を幅方向X2左右に移動可能にする台車部材を介在させた構造等が挙げられる。これにより、押し込み体20は、幅方向X2の位置を制御することが可能になる。
The push-in
支持ロール10の凸部11及び凹部12と押し込み体20の押し込み部22との配置関係は、例えば図4のように示される。支持ロール10の凸部11,11間(凹部12)の幅D0に対して、幅Wの押し込み部22が遊挿される。このとき、押し込み部22の一方の側面と凸部11の側面との間隔D1及び押し込み部22の他方の側面と凸部11の側面との間隔D2がクリアランスとなる。これら間隔D0、幅W及び公差許容量D1,D2はいずれもミリメートル単位の寸法である。例えば、凸部11,11間の幅D0が4mmで、押し込み部22の幅Wが2mmだとすると、クリアランスは片側1mmである。この僅か1mmの余裕の中で押し込み部22を遊挿させる必要がある。これを支持ロール10及び押し込み体20の幅全体(例えば2〜4m)に亘って均等に位置制御することが好ましい。
これに対し、本実施形態の不織布の製造装置は、上記のような位置制御を凹凸賦形の最中に移動機構によって自動的に、しかもユニット21単位で実行できる。特に、支持ロール10及び押し込み体20の幅が長くなればなるほど、凸部11及び押し込み部22の位置制御の効果が高くなる。例えば、部材の幅2〜4m(2000mm〜4000mm)に亘って凸部11及び押し込み部22をクリアランス1mm程度で遊挿させる位置制御が、本実施形態では可能となる。
The arrangement relationship between the
On the other hand, in the non-woven fabric manufacturing apparatus of the present embodiment, the above-mentioned position control can be automatically executed by the moving mechanism during the unevenness shaping, and can be executed in units of 21 units. In particular, the longer the width of the
本実施形態の不織布の製造装置1においては、支持ロール10の移動や熱膨張があっても、それに合わせて前述の移動機構によって自動的に、押し込み体20のユニット21の幅方向X2の位置が修正制御される。これにより、凸部11に対する被遊挿部23の位置が修正され、凸部11の被遊挿部23への遊挿が好適に実行できる。同時に、凹部12に対する押し込み部22の位置が修正され、凹部12への押し込み部22の遊挿が好適に実行できる。その結果、繊維材料への凹凸賦形を良好に実施することができる。また、繊維材料の不測の損傷(穴あきや切れ)を防ぐことができる。すなわち、品質の良い凹凸賦形された不織布を効率的に製造することができる。
In the non-woven fabric manufacturing apparatus 1 of the present embodiment, even if the
本実施形態の不織布の製造装置1は、図1に示すように、ユニット21を複数有することが好ましい。また、ユニット21毎に前述の移動機構を備えることが好ましい。これにより、各ユニット21が押し込み体20の幅方向X2に個別の移動が可能となる。その結果、移動や熱膨張が生じた支持ロール10の軸方向X1の全長に対して、押し込み体20を細分化して幅方向の位置をより高程度に制御できる。例えば、支持ロール10の熱膨張が軸方向X1において不均一に生じても、その不均一な熱膨張に応じて、ユニット21毎に位置制御が可能になる。
As shown in FIG. 1, the non-woven fabric manufacturing apparatus 1 of the present embodiment preferably has a plurality of
本実施形態の不織布の製造方法は、上記の不織布の製造装置1を用いて行われる。より具体的には、次のように実施することができる。まず、支持ロール10を機械流れ方向(MD、Machine Direction)に回転させながら、支持ロール10と押し込み体20との間に繊維材料を供給する。支持ロール10と押し込み体20との間において前述の遊挿を行って、繊維材料の凹凸賦形を行う。その際、凸部11と押し込み部22との接触があると、前述の移動機構によるユニット21の幅方向X2の位置の修正制御がされる。これにより、凹凸賦形加工の最中に製造装置1の運転を停止させることなく、前述の遊挿を好適に実行でき、繊維材料の凹凸賦形を良好に連続的に行うことができる。結果、品質の良い凹凸賦形された不織布を歩留り良く効率的に連続生産することができる。より容易な位置制御の観点から、前述のとおり、押し込み体20はユニット21を複数有することが好ましく、ユニット21毎に前述の移動機構を備えることがより好ましい。
The method for producing a non-woven fabric of the present embodiment is performed using the above-mentioned non-woven fabric manufacturing apparatus 1. More specifically, it can be carried out as follows. First, the fiber material is supplied between the
本実施形態の不織布の製造方法において用いる繊維材料は、凹凸賦形され得る種々のものを特に制限なく用いることができる。例えば、前述した不織布や繊維ウェブ等が挙げられる。ここで言う不織布は、凹凸賦形される前のシート状の原料不織布である。原料不織布としては、不織布の分野で通常用いられる種々のものを特に制限なく採用でき、通常用いられる種々の方法によって製造することができる。繊維ウェブは、繊維同士が交点において結合がされていないシート状の繊維集合体であり、通常用いられる種々の方法によって製造することができる。例えばカーディング法等が挙げられる。繊維ウェブの場合、凹凸賦形後に繊維同士を交点において結合する工程を実施する。この結合する工程では、通常用いられる種々の方法を採用でき、例えば、化学的結合、物理的結合、熱による結合(融着)、機械的結合等が挙げられる。熱による結合の場合、繊維ウェブに熱可塑性繊維が含まれていることが好ましい。 As the fiber material used in the method for producing a non-woven fabric of the present embodiment, various materials that can be formed into irregularities can be used without particular limitation. For example, the above-mentioned non-woven fabric, fiber web, and the like can be mentioned. The non-woven fabric referred to here is a sheet-shaped raw material non-woven fabric before the unevenness is formed. As the raw material non-woven fabric, various non-woven fabrics usually used in the field of non-woven fabric can be adopted without particular limitation, and can be produced by various commonly used methods. The fiber web is a sheet-like fiber aggregate in which fibers are not bonded at intersections, and can be produced by various commonly used methods. For example, the carding method and the like can be mentioned. In the case of a fiber web, a step of joining the fibers at an intersection is carried out after shaping the unevenness. In this bonding step, various commonly used methods can be adopted, and examples thereof include chemical bonding, physical bonding, thermal bonding (fusion), and mechanical bonding. For thermal bonding, the fiber web preferably contains thermoplastic fibers.
本実施形態の不織布の製造方法においては、繊維材料を凹凸賦形する支持ロール10が加熱される加熱工程を有することが好ましい。すなわち、不織布の製造装置1において、支持ロール10を加熱する加熱装置(図示せず)を有することが好ましい。支持ロール10に対する加熱によって、支持ロール10に支持された繊維材料も同時に加熱され、より効率的に凹凸賦形された不織布を製造することができる。なお、繊維材料が支持ロール10に支持されるとは、支持ロール10上に単に載置された状態から、凹凸賦形されて支持ロール10の凹凸形状に沿わされた状態までを広く含む意味である。
In the method for producing a non-woven fabric of the present embodiment, it is preferable to have a heating step in which the
支持ロール10に対する加熱工程がある場合、具体的には次のような処理がなされる。
例えば、繊維材料が繊維ウェブの場合、まず、支持ロール10上に繊維ウェブを載置して回転させながら押し込み体20を押し付けて、前述の遊挿を行って繊維ウェブを凹凸賦形する。凹凸賦形した繊維ウェブは支持ロール10の凹凸形状に沿わされる。次いで、前記加熱工程により、支持ロールの凹凸形状に沿わされた繊維ウェブの繊維同士を融着する。これにより、支持ロール10によって、繊維ウェブの凹凸形状が安定的に保持された状態でそのまま不織布化され、凹凸賦形された不織布をより効率的に製造することができる。
また、例えば、繊維材料が不織布(原料不織布)の場合、まず、支持ロール10上に不織布を載置して回転させながら、該不織布に対し賦形直前に加熱処理を行う。これによって不織布の融着している繊維同士の融着力を緩和することができる。繊維融着力を弱めた後、支持ロール10上に不織布を載置しさらに回転させながら押し込み体20を押し付けて、前述の遊挿を行って不織布を凹凸賦形する。これにより、不織布(原料不織布)に対する加熱と凹凸賦形とを支持ロール10上で連続的に行って、凹凸賦形された不織布をより効率的に製造することができる。
When there is a heating step for the
For example, when the fiber material is a fiber web, first, the fiber web is placed on the
Further, for example, when the fiber material is a non-woven fabric (raw material non-woven fabric), first, the non-woven fabric is placed on the
いずれの場合においても、上記の加熱工程は、繊維材料を支持した支持ロール10に向けて熱風を吹き付ける工程であることが好ましい。すなわち、前述の不織布の製造装置1が有する加熱装置は、繊維材料を支持した支持ロールに向けて熱風を吹き付ける位置に配されることが好ましい。熱風を吹き付けることにより、繊維材料において、熱風が貫通し、厚み方向に比較的均等に加熱される。上記の熱風の温度、風速等は、いずれも、繊維材料の繊維の種類、目付け等によって適宜選択される。また熱風には、扱いやすさやコスト面から空気を加熱して用いることが好ましい。
In any case, the heating step is preferably a step of blowing hot air toward the
このような加熱工程がある場合、支持ロール10は加熱されて熱膨張し、回動軸方向に並ぶ凸部11同士の間隔が延ばされることがある。この場合、従来の賦形装置では、凹凸賦形時に押し込み部22と凸部11が、強く接触して、一方又は双方が破損しかねない。
しかし、本実施形態の不織布の製造装置1及び製造方法は、前述の移動機構の作用によって、押し込み体20のユニット21の幅方向X2の位置を、押し込み部22と凸部11とが強く接触しないよう自動的に移動できる。これにより、前述の遊挿を好適に実行でき、繊維材料の凹凸賦形を良好に連続的に行うことができる。
特に、支持ロール10を加熱しながら何らかの原因で運転を一時停止しなければならない状況において、連続生産への復帰を早めることができ、凹凸賦形された不織布の効率的な連続生産にとってより効果的である。それは、加熱工程を伴う凹凸賦形における従来の問題を本実施形態の不織布の製造装置及び製造方法が解決し得ることによる。
すなわち、凹凸賦形を一旦停止する場合、加熱装置はその性質上一時停止が難しく、回転が止まった支持ロール10の一部が熱風に晒されることとなる。この場合、支持ロール10内で熱膨張の程度が異なる部分が生じ、凸部10と押し込み部22との間の位置関係のズレの程度も異なる。このような状況では、従来の賦形装置では支持ロール10の熱膨張の寸法の差異が一定以内に収まるまで支持ロール10と押し込み体20との間における前述の遊挿を外さざるを得ない。この場合、従来は適切な運転再開までに時間がかかり、製造上のロスが生じる。
これに対し、本実施形態の不織布の製造装置及び製造方法は、前述の移動機構の作用により押し込み体10のユニット21の位置制御により、位置ズレに対応して、運転再開までの時間を短縮することができる。これにより、凹凸賦形された不織布の連続生産効率を高めることができる。
When there is such a heating step, the
However, in the non-woven fabric manufacturing apparatus 1 and the manufacturing method of the present embodiment, the pushing
In particular, in a situation where the operation must be temporarily stopped for some reason while heating the
That is, when the uneven shaping is temporarily stopped, it is difficult for the heating device to temporarily stop due to its nature, and a part of the
On the other hand, in the non-woven fabric manufacturing apparatus and manufacturing method of the present embodiment, the time until the operation is restarted is shortened in response to the positional deviation by controlling the position of the
さらに、本実施形態の不織布の製造装置1は、押し込み体20よりも下流側に、支持ロール10の外周面と接する平滑ロール(図示せず)を有してもよい。該平滑ロールは、ロール表面が加熱機構を備えることが好ましい。これにより、凹凸賦形された不織布を支持ロール10の凹凸形状に沿わせたまま、平滑ロールによって他の繊維材料を的確に熱融着接合することができる。すなわち、平滑ロールによる熱融着接合において、不織布の凹凸賦形された形状を支持ロール10が好適に保持し、良好な凹凸形状を有する2層構造の積層不織布を製造することができる。加えて、凹凸賦形された不織布は、支持ロール10の凸部11に支持された部分で他の繊維材料と熱融着接合されるので、不要な熱融着接合を抑えて、不織布の柔らかさを保持しやすくすることができる。
なお、上記の「下流側」とは、製造装置における機械流れ方向(MD)において、ある地点よりも後側の位置を意味する。製造方法について言えば、機械流れ方向(MD)においてある工程よりも後側を意味する。また、「平滑ロール」とは、対向する支持ロール10の凸部11及び凹部12との間で遊挿を可能にするような凹凸が無く、凸部11に対して均一に押圧を可能にする程度にロール周面が平坦であることを意味する。
Further, the non-woven fabric manufacturing apparatus 1 of the present embodiment may have a smoothing roll (not shown) in contact with the outer peripheral surface of the
The above-mentioned "downstream side" means a position on the rear side of a certain point in the machine flow direction (MD) in the manufacturing apparatus. As for the manufacturing method, it means the back side of a certain process in the machine flow direction (MD). Further, the "smoothing roll" has no unevenness that enables loose insertion between the
上記製造方法において、例えば次のような工程を実施してもよい。
まず、支持ロール10が繊維材料を支持ロール10の内部方向に吸引する。吸引した状態で、支持ロール10と押し込み体20との間における前述の遊挿を行って繊維材料を凹凸賦形する。
次いで、前記吸引によって繊維材料を支持ロール10の凹凸形状に沿わせた状態で、他の繊維材料を前記繊維材料の上に供給し、前記繊維材料と前記他の繊維材料とを積層状態で前記支持ロールと平滑ロールとの間に挟んで搬送する。同時に、前記平滑ロールを加熱して、前記繊維材料と前記他の繊維材料とを融着する。これにより、良好な凹凸形状を有する2層構造の積層不織布を製造することができる。
In the above manufacturing method, for example, the following steps may be carried out.
First, the
Next, the fiber material is supplied onto the fiber material in a state where the fiber material is aligned with the uneven shape of the
次に、押し込み体20の構造の好ましい具体例について説明する。
図1に示す押し込み体20は、ロール形状を有し、ロール周方向に回転自在にされている。押し込み体20は、回動軸31を有する。回動軸31の外周面に、複数のユニット21が幅方向(回動軸31の軸方向)X2に配されている。各ユニット21は、前述のとおり、押し込み部22と被遊挿部23とを押し込み体20の幅方向X2に沿って交互に有する。
Next, a preferable specific example of the structure of the push-in
The push-in
押し込み体20において、各ユニット21は回動軸31を挿通する筒状体で形成されていることが好ましい。すなわち、各ユニット21は、回動軸31の周面方向の全周を覆う環状であることが好ましい。これにより、支持ロール10の回転に応じて押し込み体20が回転しながら、この回転の力によって、凸部11の被遊挿部23への遊挿、凹部12への押し込み部22の遊挿が連続的になされる。
In the pushing
ロール形状の押し込み体20では、押し込み部22及び遊挿部23は回動軸31の周方向においてそれぞれ連続配置されていてもよく、回動軸31の周方向において互いに交互配置されていてもよい。連続配置の場合として、隣接する押し込み部22と被遊挿部23とは、回動軸31の周方向の全体に亘って並走する構造が挙げられる。交互配置の場合として、例えば押し込み部22が格子状にされ、押し込み部22に囲まれた部分が被遊挿部23とされる構造が挙げられる。この場合、被遊挿部23は桝目状に配置される。また、交互配置の場合として、被遊挿部23が回動軸31の周方向において連続する一方で、押し込み部22が回動軸31の周方向において間欠的に配置され、間欠部分が被遊挿部23にされる構造が挙げられる。
押し込み部22及び被遊挿部23の幅方向X2(回動軸31の軸方向)及び回動軸31の周方向における配置は、支持ロール10における凸部11と凹部12との配置パターンに応じて、また、必要とする凹凸形状に応じて適宜設定され得る。
In the roll-shaped pushing
The arrangement of the pushing
ロール形状の押し込み体20において、前述の移動機構としては、例えば図5に示すようなものが挙げられる。この移動機構は、ユニット21の内周面には、回動軸31の外周面の軸方向(押し込み体20の幅方向X2)に配した凸条部32に対して摺動可能な凹条部25が配する構造を有する。いわゆる、スプライン軸(回動軸31)とスプライン穴(凹条部25)を有するスプラインの構造である。この構造では、凸条部32が凹条部25のガイドレールとなって、各ユニット21が回動軸31の軸方向に移動可能となる。凸条部32の断面形状は、特に制限はないが、凹条部25が摺動しやすくかつ回転力を伝達しやすい台形、四角形、またはそれらの変形等が好ましい。すなわち、凹条部25の断面形状は、凸条部32に対して摺動可能となるように、凸条部32の断面形状に合わせた形状とすることが好ましい。また、この移動機構は、凸条部32と凹条部25とが側面で接触していることから、回動軸31の回転力が凸条部32から凹条部25に伝達され、回動軸31の回動とともにユニット21を回動させることができる。
In the roll-shaped push-in
押し込み体20がロールの形状である場合の移動機構としては、上記のようなスプラインの他、ボールブッシュ、無給油ブッシュまたはそれらの組み合わせ等が挙げられる。中でも、トルク伝達が可能という観点から、スプラインが好ましい。スプラインの具体例としては、角型スプライン、インボリュートスプライン、スタンダードスプライン、ボールスプライン等が挙げられる。
本発明に用いられる市販の移動機構の具体例として、ボールブッシュはST70B(商品名、THK株式会社製)、無給油ブッシュはSPB−709080(商品名、オイレス工業株式会社製)、スタンダードスプラインはMZ70(商品名、株式会社丸善精機製)、ボールスプラインはSLS70(商品名、THK株式会社製)、等が挙げられる。
Examples of the moving mechanism when the pushing
As specific examples of the commercially available moving mechanism used in the present invention, the ball bush is ST70B (trade name, manufactured by THK Co., Ltd.), the oil-free bush is SPB-709080 (trade name, manufactured by Oiles Industries, Ltd.), and the standard spline is MZ70. (Product name, manufactured by Maruzen Seiki Co., Ltd.), SLS70 (trade name, manufactured by THK Co., Ltd.), etc. for the ball spline.
押し込み体20は、支持ロール10と同じ素材、構造を有していてもよく、異なる素材、構造を有していてもよい。押し込み体20が異なる素材、構造(リングロールとドラムロール等の構造的相違)を有していても、前述の移動機構の作用によって押し込み体20の押し込み部22の位置が制御される。これにより、凸部11の被遊挿部23への遊挿、凹部12への押し込み部23の遊挿が好適に行われる。この点は、以下に示す押し込み体20A及び20Bにおいても同様に当てはまる。
The push-in
次に、押し込み体20の別の好ましい具体例について、図6〜8を参照して説明する。
Next, another preferable specific example of the push-in
図6は、ロール形状の押し込み体20Aを示している。
押し込み体20Aは、回動軸31と、回動軸31の外周面に幅方向(回動軸31の軸方向)X2に複数配されたユニット21Aとを有する。各ユニット21Aは、格子状に配された押し込み部22Aと、押し込み部22に囲まれた被遊挿部23Aとを有する。被遊挿部23Aは桝目状に配されている。図示例ではユニット数を4個としたが、ユニット数は4個に限定されない。各ユニット21Aには、幅方向X2に移動可能な上記した移動機構が配されている。
FIG. 6 shows a roll-shaped push-in
The pushing
押し込み体20Aの押し込み部22Aとしては、例えば周方向に連続する押し込み部22Aを円盤形状のものとし、幅方向X2に連続する押し込み部22Aを線状のものとしてもよく、全てを線状としてもよい。ただし、両押し込み部22Aの形状及び配置はこれらに限定されるものではない。両押し込み部22Aの形状及び配置は、繊維材料を適切に押し込むことができる限り、支持ロール10の凹部12の形状等、賦形対象の繊維材料の厚み及び坪量等に応じて種々設定することができる。
As the pushing
図6に示す押し込み体20Aと図1〜3に示す支持ロール10とは、凸部11と押し込み部22Aとが接触しないように遊挿した状態を保って、機械流れ方向(MD)に回転する。そのため、軸方向X1(幅方向X2)及び周方向Yともに凸部11間の間隔(凹部12の幅)よりも押し込み部22Aの幅の方が小さくされている。
The push-in
次に、図7は、ロール形状の押し込み体20Bを示している。
押し込み体20Bは、回動軸31の外周面に、薄板状のリングロール複数枚を幅方向X2に積層させたものである。前記リングロールは所定の枚数に区分されて、幅方向(回動軸31の軸方向)X2に、複数のユニット21Bが配されている。各ユニット21Bは、前記リングロールからなる押し込み部22Bと押し込み部22B間の溝状の被遊挿部23Bとを幅方向X2に等間隔で交互に有する。ユニット21Bの個数は適宜設定し得る。ユニット21Bにおいて、押し込み部22Bは、支持ロール10の凹部12に対応して、ロール軸方向に等間隔に配されている。これにより、押し込み部22Bは、図1〜3に示す支持ロール10の軸方向X1における凸部11,11間の凹部12に遊挿可能に配される。またユニット21Bにおいて、被遊挿部23Bは、支持ロール10の凸部11が遊挿可能に配される。
Next, FIG. 7 shows a roll-shaped push-in
The push-in
押し込み体20Bにおいては、前述のとおり、薄板状のリングロールを幅方向X2に積層している。そのため、リングロールの厚みの誤差や反り、リングロール間のゴミの混入等によって、押し込み体20Bと支持ロール10との間で、位置ズレが生じる可能性がある。この場合でも、複数のユニット21Bとすることで、1ユニットの幅が小さくなり、厚みの誤差や反り、リングロール間のゴミの混入による位置ズレの累積は大きくならない。そのため、ユニット21B相互位置は、前述の移動機構の作用によってユニット21Bが位置制御され、リングロールからなる押し込み部22Bの位置が好適に修正される。これにより、凸部11の被遊挿部23Bへの遊挿、凹部12への押し込み部23Bの遊挿が好適に行われる。これは、押し込み体20Bが幅方向X2に長幅(例えば300mm超)になる場合においてより効果的である。例えば、生産機(=押し込み体20及び支持ロール10)の幅が3mで、支持ロール10の軸方向X1における凸部11のピッチ6mmとした場合、リングロール500枚が積層される。この場合、前記ピッチ6mm内の凹部12に各リングロールを遊挿させるように、500枚全てのリングロールの厚み誤差と反りを低減することは困難であり、可能であるとしても時間がかかってしまい多大なコストUPとなる。これに対し、本実施形態の不織布の製造装置1及び製造方法によれば、ユニット(分割)化と移動機構の作用によって、前述の遊挿を好適に実施して、品質の良い凹凸賦形された不織布を効率的に製造することができる。
この観点から、移動機構を備えてユニット21Bを複数有することがより好ましい。これにより、長幅な支持ロール10側に累積誤差があっても、押し込み体20Bは、リングロールからなるユニット21B毎に位置制御が可能になり、凸部11と押し込み部22Bとの接触(干渉)を好適に回避できる。また、リングロールが薄板状であるので、ユニット21B単位の熱膨張が支持ロール11のよりも小さくなりやすく極僅かである。そのため、長幅の支持ロール10が熱膨張しても、ユニット21B毎にリングロールの位置修正の制御が行われ、凸部11と押し込み部22Bとの接触(干渉)を好適に回避できる。
In the push-in
From this point of view, it is more preferable to have a plurality of
図8は、賦形加工を行う一対の歯溝ロールの構成を加工対象の繊維材料50とともに示している。歯溝ロールは、支持ロール10Dと押し込み体(押し込みロール)20Dとを有する。支持ロール10Dには、回動軸13とその外周面のロール周方向に等間隔に歯溝を切った凹凸ロールが用いられる。歯の部分が凸部11であり、溝の部分が凹部12である。押し込み体20Dは、凹凸ロールであり、回動軸31と、回動軸31の外周面に幅方向X2(回動軸の軸方向)に複数配されたユニット21Dとを有する。各ユニット21Dは、該ユニット21Dと回動軸31との間に、該ユニット21Dを幅方向X2(回動軸の軸方向)に移動可能な移動機構(図示せず)を有する。
各ユニット21Dは、押し込み体20Dの幅方向X2に歯溝を切った凹凸ロールであり、歯の部分が押し込み部22Dであり、溝の部分が被遊挿部23Dである。押し込み部22Dは周方向に凸条に配され、被遊挿部23Dは周方向に凹条に配される。また、押し込み部22Dは、支持ロール10Dの軸方向の凸部11、11間の凹部12(図1参照)に遊挿可能となるように配される。被遊挿部23Dは支持ロール10Dの凸部11(図1参照)が遊挿可能となるように配される。
FIG. 8 shows the configuration of a pair of tooth groove rolls to be shaped together with the
Each
本発明の不織布の製造装置及び製造方法によって製造される凹凸賦形された不織布は、様々な物品の構成部材に適用できる。適用できる物品としては、例えば、吸収性物品、清掃用品、フィルター材料等が挙げられる。
吸収性物品においては、肌触りの良いものとする観点から、表面シートに適用することが好ましい。表面シートとして配すると、肌との接触面積が低減され、肌のべたつき感やムレ感が抑制されドライ感に優れたものとなり好ましい。なお、吸収性物品としては、例えば、おむつ、生理用ナプキン、尿とりパッド、パンティライナー等、体に装着して体液を吸収する機能を備える種々のものを含む。
The non-woven fabric having a concave-convex shape produced by the non-woven fabric manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention can be applied to constituent members of various articles. Applicable articles include, for example, absorbent articles, cleaning supplies, filter materials and the like.
In the case of an absorbent article, it is preferable to apply it to a surface sheet from the viewpoint of making it soft to the touch. When arranged as a surface sheet, the contact area with the skin is reduced, the sticky feeling and the stuffy feeling of the skin are suppressed, and the dry feeling is excellent, which is preferable. The absorbent articles include, for example, diapers, sanitary napkins, urine absorbing pads, panty liners, and the like, which are attached to the body and have a function of absorbing body fluids.
1 製造装置
10,10D 支持ロール
10S 支持ロールの表面
11 凸部
12 凹部
20,20A,20B,20D 押し込み体
21,21A,21B,21D ユニット
22,22A,22B,22D 押し込み部
23,23A,23B,23D 被遊挿部
25 凹条部
31 回動軸
32 凸条部
1
Claims (14)
前記支持ロールの表面には、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配され、
前記押し込み体は、前記凸部が遊挿される被遊挿部と、前記凹部に遊挿される押し込み部とが前記支持ロールの軸方向と平行な該押し込み体の幅方向に沿って交互に配されたユニットと、該ユニットの前記幅方向への移動を可能にする移動機構とを有し、
前記移動機構によって前記ユニットの前記幅方向の位置を制御して前記遊挿を行い、前記繊維材料への凹凸賦形を実施する、不織布の製造方法。 It is a method for manufacturing a non-woven fabric in which a fiber material is supplied between a support roll and a push-in body to form irregularities.
On the surface of the support roll, convex portions and concave portions are alternately arranged along the axial direction of the support roll.
In the push-in body, the idle insertion portion in which the convex portion is loosely inserted and the push-in portion loosely inserted in the concave portion are alternately arranged along the width direction of the push-in body parallel to the axial direction of the support roll. It has a unit and a moving mechanism that enables the unit to move in the width direction.
A method for producing a non-woven fabric, in which the position of the unit in the width direction is controlled by the moving mechanism to perform the loose insertion, and the unevenness shaping on the fiber material is carried out.
前記遊挿を行って前記繊維ウェブを凹凸賦形した後、前記加熱工程により、前記支持ロールの凹凸形状に沿わされた前記繊維ウェブの繊維同士を融着する、請求項3記載の不織布の製造方法。 The fiber material is a fiber web
The non-woven fabric according to claim 3, wherein the fibers of the fiber web are formed into irregularities by performing the loose insertion, and then the fibers of the fiber web along the concave-convex shape of the support roll are fused to each other by the heating step. Method.
前記加熱工程により、前記支持ロール上に配された前記不織布の繊維融着力を弱めた後、前記遊挿を行って前記不織布を凹凸賦形する、請求項3記載の不織布の製造方法。 The fiber material is a non-woven fabric
The method for producing a non-woven fabric according to claim 3, wherein the fiber fusion force of the non-woven fabric arranged on the support roll is weakened by the heating step, and then the non-woven fabric is subjected to the loose insertion to form unevenness on the non-woven fabric.
前記遊挿を行って前記繊維材料を凹凸賦形し、
前記吸引によって前記繊維材料を前記支持ロールの凹凸形状に沿わせた状態で、他の繊維材料を前記繊維材料の上に供給し、
前記繊維材料と前記他の繊維材料とを積層状態で前記支持ロールと平滑ロールとの間に挟んで搬送するとともに、前記平滑ロールを加熱して、前記繊維材料と前記他の繊維材料とを融着する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の不織布の製造方法。 The support roll attracts the fiber material toward the inside of the support roll.
The fibrous material is formed into irregularities by performing the free insertion.
Another fiber material is supplied onto the fiber material in a state where the fiber material is made to follow the uneven shape of the support roll by the suction.
The fibrous material and the other fibrous material are sandwiched between the support roll and the smoothing roll and conveyed in a laminated state, and the smoothing roll is heated to melt the fibrous material and the other fibrous material. The method for producing a non-woven fabric according to any one of claims 1 to 6, which is to be worn.
前記支持ロールの表面には、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配され、
前記押し込み体は、前記凸部が遊挿される被遊挿部と、前記凹部に遊挿される押し込み部とが前記支持ロールの軸方向と平行な該押し込み体の幅方向に沿って交互に配されたユニットと、該ユニットの前記幅方向への移動を可能にする移動機構とを有し、
前記移動機構によって前記ユニットの前記幅方向の位置を制御して前記遊挿を行い、前記繊維材料への凹凸賦形を実施する、不織布の製造装置。 A non-woven fabric manufacturing device that supplies a fiber material between the support roll and the push-in body to shape the unevenness.
On the surface of the support roll, convex portions and concave portions are alternately arranged along the axial direction of the support roll.
In the push-in body, the idle insertion portion in which the convex portion is loosely inserted and the push-in portion loosely inserted in the concave portion are alternately arranged along the width direction of the push-in body parallel to the axial direction of the support roll. It has a unit and a moving mechanism that enables the unit to move in the width direction.
A non-woven fabric manufacturing apparatus that controls the position of the unit in the width direction by the moving mechanism to perform the loose insertion and perform unevenness shaping on the fiber material.
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