JP2022006225A - 吸収体製造方法および吸収体製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】吸収体を製造する吸収体製造装置のメンテナンス性を向上させる。【解決手段】吸収体製造方法は、積層された材料5Aからなるコア層5とコア層5を被包するシート7とを有する吸収体3を製造する。本方法は、移動体10の一部を覆うように移動体10から一定距離だけ離間した位置に固設されたカバー20から材料5Aが供給されるカバー領域おいて、移動体10の凹部12に材料5Aを積層してコア層5が露出した状態でコア層5を成形するフォーミング工程と、カバー領域C1よりも移動体10の移動方向下流側の非カバー領域C2において、移動体10の移動と並行してフォーミング工程で成形されたコア層5にシート7をコア層5の露出する側から被せる外被工程と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、吸収体を製造する方法および装置に関する。
紙おむつ,尿パッド,生理用ナプキンといった吸収性物品には、着用者から排泄された便や経血などの水分を吸収する機能要素として吸収体が設けられている。吸収体は、吸収性物品に内蔵され、繊維材料や高吸水性樹脂などの材料からなるコア層をシートで被包することによって製造される。
吸収体の製法としては、フォーミングドラムでコア層を成形した後に、フォーミングドラムからコンベアへ移し替えられたコア層をシートで被包する製法が知られている。具体的には、フォーミングドラムの回転中に下記の手順A~Cを実施し、コンベアでの搬送中に手順Dを実施する製法が提案されている(特許文献1参照)。
・手順A:回転移動するフォーミングドラムの外周に設けられた凹部に吸収体の材料を積
層させてコア層を成形する
・手順B:手順Aで成形されたコア層をフォーミングドラムの外周に露出した状態で移送
する
・手順C:手順Bで移送されたコア層を凹部から離型させてコンベアに移し替える
・手順D:コンベアで搬送されているコア層をシートで被包する
特開2012-130420号公報
しかしながら、上述のように吸収体を製造する方法では、成形されたコア層がフォーミングドラムの外周に露出した状態のまま移動することから、コア層の材料が周囲に飛散するおそれがある。そのため、製造装置において飛散した材料の清掃や除去などのメンテナンス作業が必要となる。コア層の材料が周囲に飛散するのを抑えるためにコア層が露出して搬送される領域を覆う飛散対策部材を付設すれば、コア層の材料が飛散するのを抑えることはできるものの、付設された飛散対策部材の取り付けや保守といった新たなメンテナンス作業が発生する。よって、吸収体を製造する吸収体製造装置のメンテナンス性を高めるうえで改善の余地がある。
本件は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、吸収体を製造する吸収体製造装置のメンテナンス性を向上させることを目的の一つとする。
ここで開示する吸収体製造方法は、積層された材料からなるコア層と前記コア層を被包するシートとを有する吸収体を製造する方法である。本吸収体製造方法は、移動体の一部を覆うように前記移動体から一定距離だけ離間した位置に固設されたカバーから前記材料が供給されるカバー領域おいて、前記移動体の凹部に前記材料を積層して前記コア層が露出した状態で前記コア層を成形するフォーミング工程と、前記カバー領域よりも前記移動体の移動方向下流側の非カバー領域において、前記移動体の移動と並行して前記フォーミング工程で成形された前記コア層に前記シートを前記コア層の露出する側から被せる外被工程と、を備えている。
ここで開示する吸収体製造装置は、積層された材料からなるコア層と前記コア層を被包するシートとを有する吸収体を製造する装置である。本吸収体製造装置は、移動体の一部を覆うように前記移動体から一定距離だけ離間した位置に固設されたカバーから前記材料が供給されるカバー領域おいて、前記移動体の凹部に前記材料を積層して前記コア層が露出した状態で前記コア層を成形するフォーミングパートと、前記カバー領域よりも前記移動体の移動方向下流側の非カバー領域において、前記移動体の移動と並行して前記フォーミングパートで成形された前記コア層に前記シートを前記コア層の露出する側から被せる外被パートと、を備えている。
本件によれば、吸収体製造装置のメンテナンス性が向上する。
吸収体製造装置の要部を示す模式図である。 フォーミングドラムの分解斜視図である。 フォーミングドラムの要部を示す周方向視の断面図であり、(a)は図1の矢視a箇所を示し、(b)は図1の矢視b箇所を示す。 変形例にかかる吸収体製造装置の側面図である。
実施形態としての吸収体の製造装置(吸収体製造装置)および製造方法(吸収体製造方法)を説明する。
以下、吸収体の製造装置に関する構成を項目[1]で説明し、吸収体の製造方法に関する構成を項目[2]で説明し、これらの製造装置および製造方法による作用および効果を項目[3]で述べる。そして、吸収体の製造装置および製造方法に関するその他の事項を項目[4]で述べる。
[1.製造装置]
本項目[1]では、図1~図4を参照して、製造装置1の製造対象を小項目[1-1]で述べてから、製造装置1の装置ユニットを小項目[1-2]を説明し、製造装置1の各パートを小項目[1-3]で詳述する。
[1-1.製造対象]
製造装置1で製造される吸収体3は、便や経血などの水分を吸収する機能要素であり、積層されたコア層5がシート7(いわゆる「ラップシート」)で被包された吸水性の部材である。
吸収体3では、シート7で被包されることによってコア層5の形状保持性(定形性)が確保され、形状保持性の確保されたコア層5が水分を吸収する機能や吸収した水分を保持する機能を担う。
吸収体3のコア層5には、粉砕あるいは解繊されたパルプやレーヨンなどの繊維材料,高吸収性樹脂(SAP〈Superabsorbent polymer〉)などが材料5Aとして用いられる。この材料5Aが積層されることでマット状のコア層5が成形される。
吸収体3のシート7は、コア層5に水分を吸収させるために水分(液体)の透過性を有しており、気体の透過性(以下「通気性」と称する)も有している。このような性状のシート7としては、ティシュペーパや不織布が用いられる。
このように構成される吸収体3は、吸収性物品に内蔵される。吸収性物品としては、テープ型やパンツ型の紙おむつ(いわゆる「使い捨ておむつ」)や、尿パッド,生理用ナプキン,パンティーライナーなどが挙げられる。
[1-2.装置ユニット]
図1に示すように、製造装置1には、以下に列挙する装置ユニットが設けられている。
・回転ドラム10:回転(移動)中にコア層5を成形する装置ユニット(移動体)
・カバー20:コア層5の材料5Aを供給する装置ユニット
・ガイドロール33:シート7の送給を案内する装置ユニット
・コンベア40(搬送体):吸収体3を搬送する装置ユニット
・プレスロール50A,50B:吸収体3をプレス加工する装置ユニット
〔回転ドラム〕
回転ドラム10(「フォーミングドラム」とも称される)は、回転軸Cで支持された中空円筒状の回転体である。製造装置1の稼働中には、図示しない回転機構によって駆動された回転ドラム10が図1の矢印Rで示す方向に所定の速度で回転する。
以下、回転軸Cに沿う回転軸方向を「軸方向」と称し、軸方向を基準に「周方向」および「径方向」を定める。また、軸方向から視ることを「側面視」と称し、周方向から視ることを「周方向視」と称し、径方向から視ることを「径方向視」と称する。
この回転ドラム10には、図2に示すように、回転ドラム10の本体をなすドラム本体102と、ドラム本体102の外周に取り付けられたメッシュプレート103および成形プレート104とが設けられている。
メッシュプレート103および成形プレート104は、回転ドラム10の外周に設けられた凹部12を構成する面状の要素である。図2には、メッシュプレート103および成形プレート104ならびに凹部12のそれぞれが四つ設けられた例を示す。
ドラム本体102には、一対のリング部材102aと複数の連結プレート102bと一対の側壁102cとが設けられている。
リング部材102aのそれぞれは、軸方向の寸法が比較的短い円筒体である。複数の連結プレート102bのそれぞれは、一対のリング部材102aを軸方向に連結する部材である。これらの連結プレート102bは、ドラム本体102の軸方向に延在し、ドラム本体102の周方向に間隔をあけて配置される。一対の側壁102cのそれぞれは、円板状をなし、リング部材102aの側面(円筒の底面)を閉塞する壁状の部材である。
成形プレート104のそれぞれは、側面視で回転ドラム10を周方向に四等分した円弧状に対応する形状のプレート材で形成される。各成形プレート104は、回転ドラム10の径方向視で、コア層5の輪郭形状と一致する形状の開口104aを有する曲面状枠体である。
これらの成形プレート104は、隣り合う一対の連結プレート102bと一対のリング部材102aとにより規定された開口102dを覆うように配置される。詳細に言えば、各成形プレート104は、周方向の両縁部が一対の連結プレート102bで支持され、軸方向の両端部が一対のリング部材102aで支持される。
メッシュプレート103のそれぞれは、メッシュ状の構造によって通気性を有する部材である。ドラム本体102に組み付けられた状態における各メッシュプレート103は、成形プレート104の内周側に重合して配置されて、成形プレート104の開口104aを内周側から覆う。このように設けられるメッシュプレート103は、材料5Aを透過させずに堆積させる目の細かさに設定されている。
上記のメッシュプレート103および成形プレート104は、ドラム本体102に組み付けられて回転ドラム10の外周面をなす。
さらに、メッシュプレート103に成形プレート104が回転ドラム10の外周側から重合されることで、回転ドラム10の外周に凹部12が設けられている。
凹部12は、成形プレート104の開口104aを囲繞する部位および開口104aの内周側に設けられたメッシュプレート103によって設けられる。この凹部12は、回転ドラム10の外周において、材料5Aを積層させてコア層5を所定の形状に成形するための成形型をなす。凹部12における底部12Aはメッシュプレート103の一部から構成され、一個の凹部12で一個のコア層5が成形される。
メッシュプレート103には、コア層5に凹凸形状を形成するための凸凹形状103aが設けられている。凸凹形状103aは、コア層5に形成されることが予定されている凹凸に応じた形状に設定されている。
図2に例示する凸凹形状103aは、ドラム本体102に組み付けられた状態で、メッシュプレート103(底部12A)の一部を回転ドラム10の外周側へ向かって突出させた凸形状に形成されている。この凸形状は、メッシュプレート103において回転ドラム10の軸方向中央部で回転ドラム10の周方向に沿って延在している。
上記のように構成される回転ドラム10は、図示省略する吸引機構が内蔵(付設)され、この吸引機構によって外周側から内周側へ向かって空気が吸引される。たとえば、凹部12の底部12Aをなすメッシュプレート103を介して空気が吸引される。
ここでは、回転ドラム10のうち図1に内周側へ向かう方向の矢印を示すように下部を除くほぼ全周の領域(符号14A,14B,14Cの領域)において、吸引機構により空気が吸引される例を挙げる。
〔カバー〕
カバー20(「スカート」とも称される)は、回転ドラム10から離間した位置に固設され、材料5Aの供給路をなすダクト部材である。カバー20の内部空間20Aは、空気とともに材料5Aが流通する経路であり、この経路が材料5Aの供給路をなす。
カバー20には、一端に開口部20Bが設けられ、他端側にコア層5の材料5Aを供給する材料供給源(図示省略)が設けられている。この材料供給源から供給された繊維材料や高吸収性樹脂などの材料5Aは、空気とともにカバー20の内部空間20Aを流通して、開口部20Bから回転ドラム10の外周へと誘導される。
カバー20の開口部20Bは、回転ドラム10に対して外周の一部を覆うように配置され、回転ドラム10から一定距離だけ外周側に離間した位置に固設されている。
ここでいう「一定距離」は、回転ドラム10の回転を許容するだけでなく回転ドラム10に巻き付けられたシート7の進入も許容する距離であり、開口部20Bと回転ドラム10との隙間をできるだけ小さくするように予め設定されている。
開口部20Bの寸法は、回転ドラム10の径方向視で、回転ドラム10の周方向に沿う寸法が凹部12の周方向の寸法よりも大きく設定され、回転ドラム10の軸方向に沿う寸法も凹部12の軸方向よりも大きく設定されている。なお、回転ドラム10の軸方向に沿う寸法については、回転ドラム10よりも開口部20Bのほうが小さく設定されている。
以下、回転ドラム10のうち、外周側にカバー20が配置された領域(カバー20の開口部20Bによって覆われた領域)を「カバー領域C1」と称し、カバー領域C1よりも回転方向下流側の領域(開口部20Bに覆われていない領域)を「非カバー領域C2」と称する。
〔ガイドロール〕
ガイドロール33は、図示しない供給源(帯状に連続するシート7のロール)から供給されたシート7の回転ドラム10への送給を案内するためのロール部材である。このガイドロール33は、回転ドラム10の軸方向に平行な回転軸に支持された回転体で、その外周が回転ドラム10の外周に近接あるいは当接するように配置されている。
ガイドロール33で案内されたシート7は、カバー領域C1よりも回転ドラム10の回転方向上流側に送給されてからカバー領域C1へ送給された後、非カバー領域C2へ送給される。このようにして、ガイドロール33によって回転ドラム10へ巻き付けられるようにシート7が送給される。なお、シート7が回転ドラム10に巻き付けられる範囲は、回転ドラム10における外周の一周未満の範囲である。
〔コンベアおよびプレスロール〕
コンベア40は、回転ドラム10よりも製造工程の下流側で吸収体3を搬送するものであり、回転ドラム10の下方に配置されている。コンベア40には、吸収体3が載置(転写)されるベルト41と、ベルト41の巻き掛けられたコンベアロール42とが設けられている。
このコンベア40には、凹部12から離型したコア層5およびシート7からなる吸収体3が回転ドラム10からベルト41に移し替えられて載置される。ベルト41に載置された吸収体3は、回転ドラム10で内周側を向いていた面(コア層5の一面)が上側(ベルト41との非当接面側)であって、その反対の面(コア層5の他面)が下側(ベルト41との当接面側)の姿勢で搬送される。
プレスロール50A,50Bは、コンベア40に載置された吸収体3を上下から挟んで押圧するロール部材であり、コンベア40のベルト41を挟んで上下に一対が設けられている。
[1-3.各パート]
製造装置1には、以下に列挙するパート1A,1B,1C,1D,1Eを有し、パート1A,1B,1Cに跨る下記のサクションパート14も有する。
・下敷パート1A:材料5Aが凹部12に積層される前に予めシート7を敷くパート
・フォーミングパート1B:材料5Aを積層してコア層5を成形するパート
・外被パート1C:回転ドラム10の外周側からコア層5にシート7を被せるパート
・転写パート1D:回転ドラム10からコンベア40にコア層5およびシート7(吸
収体3)を移し替えるパート
・搬送パート1E:コンベア40で吸収体3を搬送するパート
・サクションパート14:回転ドラム10において空気を吸引するパート
これらのパート1A,1B,1C,1D,1E,14のそれぞれでは、項目[1-2]で上述の装置ユニット10,20,40,50A,50Bによって吸収体3を製造するための各工程が実施される。
なお、下敷パート1Aにはシート7を送給するフィードパート31が付設され、外被パート1Cにはシート7による被包を補助する立上パート34が付設され、搬送パート1Eには搬送中の吸収体3をプレス加工するプレスパート50が付設されている。
〔下敷パート〕
下敷パート1Aは、フィードパート31から送給されたシート7をメッシュプレート103に載せるパートであり、フィードパート31とともにカバー領域C1よりも回転ドラム10の回転方向上流側に設けられている。
フィードパート31は、下敷パート1Aにシート7を送給するパートであり、ガイドロール33が設けられている。このフィードパート31によって、カバー領域C1よりも回転方向上流側の領域における回転ドラム10の外周面にシート7が連続的に送給される。このように送給されたシート7は、回転ドラム10における外周面の一部に巻き付けられる。
下敷パート1Aは、凹部12の底部12Aをなすメッシュプレート103にシート7を載せ、フォーミングパート1Bで積層される材料5Aよりもメッシュプレート103側に予めシート7を敷くパートである。
ここで説明する下敷パート1Aは、メッシュプレート103には上記の凸凹形状103aが設けられることから、メッシュプレート103の凸凹形状103aに沿ってシート7を載せて予め材料5Aよりもメッシュプレート側も敷くパートでもある。この下敷パート1Aよりも回転方向下流側には、つぎに説明するフォーミングパート1Bが設けられている。
〔フォーミングパート〕
フォーミングパート1Bは、カバー領域C1において、カバー20から供給された材料5Aを回転ドラム10の凹部12に積層し、コア層5が回転ドラム10の外周に露出した状態でコア層5を成形するパートである。
このフォーミングパート1Bでは、下敷パート1Aで敷かれたシート7よりも外周側に材料5Aが積層されたコア層5が成形され、コア層5の外周側がシート7で覆われておらず露出した状態である。
なお、ここでいう「露出した状態」とは、コア層5の外周側がシート7で直接的に覆われていない状態であることを意味する。
本実施形態のフォーミングパート1Bでは、凸凹形状103aに沿って敷かれたシート7の上に材料5Aが積層されて、凸凹形状103aに応じた凹凸形状を有する形態でコア層5が成形される。
〔外被パート〕
外被パート1Cは、非カバー領域C2において、回転ドラム10の回転と並行してフォーミングパート1Bで成形されたコア層5にシート7を回転ドラム10の外周側(コア層の露出する側)から被せるパートである。
外被パート1Cでは、シート7が被せられるコア層5の内周側に下敷パート1Aで予め敷かれたシート7が存在することから、内周側(凹部12の底部12Aを向く面側)および外周側(露出していた面側)の双方からコア層5がシート7で被包される。
このようにして、コア層5がシート7で被包された吸収体3が回転ドラム10において製造される。
ここでは、外被パート1Cにおいてコア層5をシート7で被包する構成として、以下に示す第一例および第二例(変形例)を説明する。
・第一例:下敷パート1Aで敷かれた一枚のシート7を用いてコア層5を被包する
・第二例:下敷パート1Aで敷かれた下敷シート70と、その下敷シート70は別の
外被シート72との二枚のシート部材をシート7として用いてコア層5を
被包する
<第一例>
第一例で用いるシート7は、フォーミングパート1Bで成形されたコア層5を回転ドラム10の外周側から覆うための延出部7A〔図3(a),(b)参照〕を有している。
延出部7Aは、回転ドラム10に巻き付けられた状態のシート7において、回転ドラム10の軸方向に凹部12から延び出た部位である。
この延出部7Aは、回転ドラム10の軸方向に沿って一方および他方の双方に延出して一対が設けられ、それぞれの軸方向寸法を合算した寸法が凹部12の軸方向寸法よりも大きく設定されている。換言すれば、延出部7Aの延出寸法は、コア層5を外周側から覆いうる寸法を有する。すなわち、フィードパート31で送給されるシート7には、凹部12の縁部から回転ドラム10の軸方向に延び出る延出部7Aを有する幅広のシート材が用いられる。
第一例の外被パート1Cには、非カバー領域C2において延出部7Aを回転ドラム10の外周側へ立ち上げるため、立上パート34が設けられている。
図1に例示する立上パート34は、延出部7Aを回転ドラム10の外周側へ折り立てるためのガイド板34Aで構成されている。ガイド板34Aの具体的な構造例として、側面視で円弧状をなし、回転ドラム10の径方向に沿う寸法が回転方向上流側から下流側に向かって漸増する部材が挙げられる。
立上パート34において、延出部7Aのそれぞれは、図3(b)において破線で示すように、ガイド板34A(図1参照)によって回転ドラム10の回転に並行して回転ドラム10の外周面に沿って寝た姿勢から徐々に回転ドラム10の外周側へ立ち上げられる。
立上パート34で立ち上げられた延出部7Aのそれぞれは、図3(b)に実線で示すように、コア層5の外周側に折り重ねられる。すなわち、立上パート34で立ち上げられた回転ドラム10の外周側から延出部7Aがコア層5に被せられ、コア層5は一枚のシート7で被包される。
このようにして、第一例の外被パート1Cは、回転ドラム10の外周側からシート7の延出部7Aをコア層5に被せ、コア層5を内周側および外周側の双方からシート7で被包する。
<第二例>
図4に示すように、第二例の外被パート1Cでは、シート7として二枚のシート70,72を用いる点が第一例と相違する。シート70,72のうち、一方はコア層5の内周側の下敷シート70であり、他方はコア層5の外周側の外被シート72である。なお、第二例の外被パート1Cは、ここで特に説明する点を除いて上述の構成と同様であり、同様の構成については詳細な説明を省略する。
第二例の外被パート1Cに用いられる下敷シート70は、フィードパート31(第一フィードパート)によって送給される。この下敷シート70は、延出部7Aが小さいあるいは延出部7Aを有さない点が第一例のシート7とは異なる。
また、第二例の外被パート1Cに用いられる外被シート72は、第二フィードパート36によって送給される。第二フィードパート36は、非カバー領域C2において、図示しない供給源(帯状に連続する外被シート72のロール)から下敷シート70とは別の外被シート72を送給するパートである。
ここで例示する第二フィードパート36は、カバー領域C1の直後から回転方向下流側へ向かって回転ドラム10の外周に沿って配置された無端ベルト36Aと、無端ベルト36Aに巻き掛けられた一対のロール36Bとを有する。
外被シート72は、無端ベルト36Aと回転ドラム10の外周面との間に案内され、回転ドラム10の回転と並行して回転ドラム10の回転方向下流側へ繰り出される。そのため、フォーミングパート1Bで成形されたコア層5に対して回転ドラム10の外周側から外被シート72が被せられる。このようにしてコア層5に被せられた外被シート72は下敷シート70に接合され、二枚のシート70,72でコア層5が被包される。
〔サクションパート〕
サクションパート14は、回転ドラム10に内蔵された吸引機構(図示省略)で回転ドラム10の内周側へ空気を吸引するパートであり、少なくともシート7を内周側へ付勢する。
本実施形態のサクションパート14には、回転ドラム10の回転方向上流側から下流側へ向けて、前サクションパート14A,中サクションパート14B,後サクションパート14Cの順に三パートが設けられている。
<前サクションパート>
前サクションパート14Aは、下敷パート1Aと同様にカバー領域C1よりも回転方向上流側に設けられ、回転ドラム10の内周側へ向けてシート7を吸引するパートである。図1に例示する前サクションパート14Aは、ガイドロール33に対向する位置からカバー領域C1の直前までの範囲に設けられている。
前サクションパート14Aでは、凹部12に材料5Aが積層される前にメッシュ状の底部12Aへ向けてシート7が吸引される。この底部12Aをなすメッシュプレート103には凸凹形状103aが設けられることから、凸凹形状103aに沿ってシート7が密着するようにメッシュプレート103へ向けてシート7が付勢される。
この前サクションパート14Aは、第一例の外被パート1Cが用いられる場合に、図3(a)の左右の黒矢印で示すようにシート7の延出部7Aも回転ドラム10の内周側へ向けて吸引することが好ましい。この場合には、成形プレート104に通気性をもたせることが必要となるが、延出部7Aが外周側に巻き付けられる成形プレート104に径方向に貫通する吸引口が設けられていればよく、通気性材料の成形プレート104を用いてもよい。
<中サクションパート>
中サクションパート14Bは、フォーミングパート1Bと同様にカバー領域C1に設けられ、シート7だけでなくシート7を介して材料5Aも回転ドラム10の内周側へ向けて吸引するパートである。
中サクションパート14Bでは、シート7および材料5Aがメッシュ状の底部12Aへ向けて付勢され、底部12Aに密着させられたシート7の外周側における材料5Aの積層が促進させられる。
この中サクションパート14Bは、第一例の外被パート1Cが用いられる場合に、前サクションパート14Aと同様にシート7の延出部7A(すなわちシート7全体)も回転ドラム10の内周側へ向けて吸引してもよい。
一方、中サクションパート14Bでは、シート7のうち底部12Aに対面する部位のみを吸引し、延出部7Aを吸引しなくてもよい。
<後サクションパート>
後サクションパート14Cは、外被パート1Cと同様に非カバー領域C2に設けられ、凹部12に対して回転ドラム10の径方向に重複するシート7およびコア層5を回転ドラム10の内周側へ向けて吸引するパートである。図1に例示する後サクションパート14Cは、カバー領域C1の直後から外被パート1Cよりも回転方向下流側までの範囲に設けられている。
この後サクションパート14Cは、立上パート34で延出部7Aを立ち上げやすくするために、第一例の外被パート1Cが用いられる場合であっても延出部7Aは吸引せず、凹部12の底部12Aに対して径方向に重複する領域のみを吸引するように構成される。
そのため、立上パート34では、各延出部7Aが回転ドラム10の外周面に付勢されておらず、各延出部7Aが回転ドラム10の外周側へ立ち上がりやすくなっている。
〔転写パート〕
転写パート1Dは、サクションパート14よりも回転ドラム10の回転方向下流側に設けられ、コア層5とともにシート7を凹部12から離型させてコンベア40に移し替えるパートである。換言すれば、転写パート1Dは、回転ドラム10の凹部12からコンベア40のベルト41上に吸収体3(コア層5およびシート7)を転写するパートである。
コンベア40に転写された吸収体3は、外被パート1Cでシート7が被せられる部位(回転ドラム10の外周側を向いていた部位)が下方を向く姿勢でコンベア40に載置される。このように載置された吸収体3は、凸凹形状103aに対応する凹凸形状の設けられた部位(回転ドラム10の内周側を向いていた部位)が上方を向く。
この転写パート1Dでは、サクションパート14による吸引が作用しておらず、吸収体3をなすコア層5およびシート7が回転ドラム10の凹部12から離型しやすい状態となっている。
なお、転写パート1Dでは、帯状のシート7によりコア層5が断続的に連結された数珠つなぎの状態で複数の吸収体3がコンベア40に移し替えられる。
〔搬送パート〕
搬送パート1Eは、転写パート1Dで移し替えられた吸収体3をコンベア40で搬送するパートである。この搬送パート1Eには、コンベア40で搬送される吸収体3をプレス加工するプレスパート50が設けられている。
プレスパート50は、コンベア40に載置された吸収体3をプレスロール50A,50Bで上下から挟んで押圧するパートである。このプレスパート50で押圧されることにより、吸収体3の形状が安定して保持されやすくなる。
[2.方法]
つぎに、吸収体の製造方法を説明する。
この製造方法では、製造装置1の構成として上述の各パート1A,1B,1C,1D,1E,14,31,50において、その名称のうち「パート」を「工程」に置換した工程が実施される。たとえば、下敷パート1Aでは下敷工程が実施され、フォーミングパート1Bではフォーミング工程が実施され、外被パート1Cでは外被工程が実施される。
本実施形態の製造方法は、下記の表1に示すように、各工程を実施する。
Figure 2022006225000002
本製造方法では、フィード工程(ステップS1)を実施してから下敷工程(ステップS2)を実施し、その後にフォーミング工程を実施(ステップS3)する。それから、立上工程(ステップS4)を有する外被工程(ステップS5)を実施する。下敷工程,フォーミング工程,外被工程の実施中には、サクション工程(ステップS2~S5)も並行して実施する。その後、転写工程(ステップS6)を実施する。そして、プレス工程(ステップS7)を有する搬送工程(ステップS6,S7)を実施する。
〔フィード工程〕
フィード工程は、下敷工程でメッシュプレート103に敷かれるシート7を送給する工程であり、フィードパート31で実施される。なお、第一例の外被パート1Cが用いられる場合のフィード工程は、延出部7Aを有するシート7を送給する。
〔下敷工程〕
下敷工程は、フォーミング工程で凹部12に材料5Aが積層される前に、凹部12の底部12Aをなすメッシュプレート103にシート7を載せる工程である。この下敷工程は、フォーミング工程で積層される材料5Aよりもメッシュプレート103側に予めシート7を敷く工程であり、下敷パート1Aで実施される。
本実施形態のメッシュプレート103には凸凹形状103aが設けられることから、本下敷工程では、メッシュプレート103の凸凹形状103aに沿ってシート7を載せて予め材料5Aよりもメッシュプレート103側に敷く。
〔フォーミング工程〕
フォーミング工程は、カバー領域C1において、回転ドラム10の凹部12に材料5Aを積層してコア層5が回転ドラム10の外周に露出した状態でコア層5を成形する工程であり、フォーミングパート1Bで実施される。
〔外被工程〕
外被工程は、非カバー領域C2において、回転ドラム10の回転と並行してフォーミング工程で成形されたコア層5にシート7を回転ドラム10の外周側から被せる工程であり、外被パート1Cで実施される。
第一例の外被パート1Cが用いられる場合の外被工程は、回転ドラム10の外周側(コア層5の露出する側)から延出部7Aをコア層5に被せ、コア層5をシート7で被包する。この外被工程では、非カバー領域C2において延出部7Aを回転ドラム10の外周側(材料5Aの積層方向)へ立ち上げる立上工程を実施し、この立上工程で立ち上げられた延出部7Aをコア層5に被せる。
なお、立上工程で立ち上げられる延出部7A(非カバー領域C2を移動する延出部7A)はつぎに説明するサクション工程で吸引されず、立上工程は、延出部7Aが吸引されずに延出部7Aを立ち上げる工程と言える。
〔サクション工程〕
サクション工程は、回転ドラム10の内周側へ空気を吸引する工程であり、回転ドラム10の回転と並行してサクションパート14で実施される。このサクション工程では、少なくともシート7の一部が回転ドラム10の内周側へ付勢され、以下に列記する三つのサクション工程が実施される。
・前サクション工程:フォーミング工程よりも前に実施する工程
・中サクション工程:フォーミング工程と並行して実施する工程
・後サクション工程:フォーミング工程よりも後の実施する工程
前サクション工程は、フォーミング工程で凹部12に材料5Aが積層される前からメッシュプレート103へ向けてシート7を吸引する工程である。この前サクション工程は、前サクションパート14A(カバー領域C1よりも回転方向上流側)において下敷工程と並行して実施される。
第一例の外被パート1Cが用いられる場合の前サクション工程は、延出部7Aを含むシート7の全体を吸引することが好ましい。
中サクション工程は、メッシュプレート103へ向けてシート7および材料5Aを吸引する工程であり、中サクションパート14B(カバー領域C1)で実施される。この中サクション工程は、通気性のシート7を介して空気を吸引することで、フォーミング工程で積層される材料5Aもシート7とともに回転ドラム10の内周側へ吸引する。
第一例の外被パート1Cが用いられる場合の中サクション工程は、延出部7Aを含むシート7の全体を吸引してもよいし、シート7のうち延出部7Aを除いた部分のみを吸引してもよい。
後サクション工程は、フォーミング工程で凹部12に成形されたコア層5を回転ドラム10の内周側(フォーミング工程で材料の積層方向とは反対側)へ向けて吸引する工程である。この後サクション工程は、後サクションパート14Cにおいて外被工程と並行して実施される。
第一例の外被パート1Cが用いられる場合の後サクション工程は、シート7のうち延出部7Aを除いた部分のみを吸引することが好ましい。
〔転写工程〕
転写工程は、フォーミング工程で成形されたコア層5とともにシート7を凹部12から離型させてコンベア40に移し替える工程であり、転写パート1Dで実施される。すなわち、転写工程は、回転ドラム10の凹部12からコンベア40のベルト41上に吸収体3(コア層5およびシート7)を転写するパートである。
〔搬送工程〕
搬送工程は、転写工程で移し替えられて転写されたコア層5およびシート7からなる吸収体3をコンベア40で搬送する工程であり、搬送パート1Eで実施される。
この搬送工程では、コンベア40で搬送される吸収体3を厚み方向(材料5Aの積層方向)に押圧するプレス工程がプレスパート50で実施される。
上記の各工程によって、所望の形状や性状をなす吸収体3が製造される。
[3.作用および効果]
本実施形態は、上述のように構成されるため、下記のような作用および効果を得ることができる。
(1)外被パート1Cによれば、非カバー領域C2において回転ドラム10の回転と並行して回転ドラム10の外周側からコア層5にシート7が被せられる。このことから、非カバー領域C2を覆う飛散対策用部材を設けることなく、コア層5の材料5Aが周囲に飛散するのをシート7によって抑えることができる。よって、製造装置1のメンテナンス性を向上させることができる。
(2)下敷パート1Aによれば、凹部12の底部12Aをなすメッシュプレート103にシート7が載せられ、フォーミングパート1Bで積層される材料5Aよりもメッシュプレート103側に予めシート7が敷かれる。このようにしてメッシュプレート103にシート7を介して材料5Aが積層されるため、材料5Aによるメッシュプレート103の目詰まりを抑えることができる。延いては、目詰まりを解消するためにメッシュプレート103の取り外しや清掃といったメンテナンス作業を軽減させることができる。
よって、製造装置1のメンテナンス性を向上させることができる。
(3)前サクションパート14Aによれば、凹部12に材料5Aが積層される前にメッシュ状の底部12Aへ向けてシート7が吸引されることから、底部12Aをなすメッシュプレート103に対して回転ドラム10の外周側にシート7が密着させられる。
これにより、吸収体3の形状精度を高めることができ、吸収体3の成形性を向上させるのに資する。
(4)このメッシュプレート103には、コア層5に形成されることが予定されている凹凸形状に応じた凸凹形状103aが設けられている。このように立体的な表面形状の凸凹形状103aに対して、前サクションパート14Aの吸引によってシート7を沿わせて密着させることができる。この点からも、吸収体3の形状精度を高めることができ、吸収体3の成形性を向上させるのに資する。
仮に、コア層をシートで被包してから凹凸形状をプレス加工によって設ける製法では、プレス加工でシートの一部が過剰に引っ張られることでシートの破損を招いたり、シートが引っ張られることで凹凸形状の角部が丸まったりすることによって、吸収体の品質低下を招きうる。これに対して、凸凹形状103aに沿って敷設されたシート7にコア層5の材料5Aを積層することで吸収体3が成形されるため、吸収体3の品質を高めることができる。
(5)第一例のシート7によれば、延出部7Aを有するシート7がフィードパート31で送給され、非カバー領域C2の外被パート1Cで回転ドラム10の外周側から延出部7Aがコア層5に被せられる。このようにして一枚のシート7でコア層5を被包することにより、コア層5の材料5Aが飛散するのを抑えることができる。
(6)さらに、第一例のシート7が用いられた立上パート34では、シート7を吸引する後サクションパート14Cによって延出部7Aは吸引されないことから、円滑に延出部7Aを回転ドラム10の外周側へ立ち上げられることができる。よって、シート7によるコア層5を確実に被包することができる。
(7)中サクションパート14Bによれば、回転ドラム10の内周側へ向けてシート7を介して材料5Aが吸引されることから、メッシュプレート103にシート7を密着させながら凹部12に材料5Aを確実に積層させることができ、コア層5の成形性を高めることができる。
仮に、シートを介さず材料が直接メッシュプレートへ向けて吸引されると、材料によるメッシュプレートの目詰まりを招くおそれがある。これに対し、中サクションパート14Bにおいて材料5Aによるメッシュプレート103の目詰まりを防止するフィルタとしてシート7が機能するため、メッシュプレート103の目詰まりを抑えることができる。
(8)後サクションパート14Cによれば、凹部12に成形されたコア層5が回転ドラム10の内周側へ吸引される。このことから、非カバー領域C2においてコア層5の材料5Aが飛散するのを抑制するのに寄与し、立上パート34やこれを有する外被パート1Cにおいてシート7でコア層5を安定して被包することができる。
(9)搬送パート1Eにおいて転写パート1Dで移し替えられた吸収体3を押圧するプレスパート50によれば、吸収体3の形状を安定させて保持しやすくすることができ、型崩れのしにくい吸収体3を製造することができる。延いては、吸収体3の内蔵される吸収性物品の品質を向上させることができる。
(10)そのほか、第一例のシート7が用いられた中サクションパート14Bによってシート7全体が回転ドラム10の内周側へ向けて吸引される場合には、フォーミングパート1Bにおいて、シート7全体を回転ドラム10の外周面に密着させられる。そのため、材料5Aの積層性を良好にすることが可能であり、材料5Aの積層状態をコントロールしやすくすることに寄与する。よって、コア層5の成形性を向上させることができる。
(11)一方、第一例のシート7が用いられた中サクションパート14Bによってシート7のうち底部12Aに対面する部位のみが吸引されるだけで延出部7Aが吸引されない場合には、フォーミングパート1Bにおいて延出部7Aに材料5Aが堆積しにくくなる。そのため、コア層5の坪量を均一にしやすくなり、立上パート34における延出部7Aの立ち上げ性を向上させることもできる。
(12)第二例のシート7によれば、下敷シート70上に積層されたコア層5に対して非カバー領域C2の外被パート1Cで回転ドラム10の外周側から外被シート72がコア層5に被せられる。このようにして二枚のシート70,72(シート7)でコア層5を被包することにより、コア層5の材料5Aが飛散するのを抑えることができる。
(13)なお、本実施形態の製造方法によっても、上述の製造装置1と同様の作用および効果を得ることができる。
[4.その他]
上述の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
たとえば、下敷パートまたは外被パートを省略してもよい。
下敷パートを省略する場合には、外被パートにおいてコア層にシートが被せられた側とは反対側からコア層に他のシートを被せる製造過程が別設される。たとえば、コンベアで搬送されるコア層に対して上側にシートを被せるパート(工程)が下敷パートに代えて設けられる。
外被パートを省略する場合には、回転ドラムよりも下流側にコア層の露出する側をシートで被包する製造過程が別設される。たとえば、コンベア上に敷かれたシートでコア層の下側を被包するパート(工程)が外被パートに代えて設けられる。この場合には、シートで上下が被包される前のコア層(いわゆる「マット」)を上下に挟んで押圧するプレス加工を実施してもよい。
また、上述したメッシュプレートの凹凸形状は、回転ドラムの軸方向中央で外周側へ向かって突出する凸形状に限らず、回転ドラムの軸方向中央で内周側へ向かって突出する凹形状であってもよく、省略してもよい。
あるいは、第一例で上述のシートは、回転ドラムの軸方向で両側に延び出た一対の延出部を有する形態に限らず、回転ドラムの軸方向で一側のみから延び出た延出部を有していてもよい。この場合の延出部が回転ドラムの軸方向に延び出る寸法も、コア層を外周側から覆いうる寸法に設定される。
そのほか、前サクション工程,中サクション工程,後サクション工程の少なくとも一部を省略して、装置構成を簡素化してもよい。
なお、本製造装置および本製造方法は、回転する回転ドラムに代えて、たとえば直線的に移動(少なくとも移動)する移動体にフォーミングパート(フォーミング工程)をはじめ外被パート(外被工程)や下敷パート(下敷工程)などが備えられていてもよい。
1 製造装置(吸収体製造装置)
1A 下敷パート
1B フォーミングパート
1C 外被パート
1D 転写パート
1E 搬送パート
10 回転ドラム
102 ドラム本体
102a リング部材
102b 連結プレート
102c 側壁
103 メッシュプレート
104 成形プレート
12 凹部
12A 底部
14 サクションパート
14A 前サクションパート
14B 中サクションパート
14C 後サクションパート
20 カバー
20A 内部空間
20B 開口部
3 吸収体
31 フィードパート
32 外被パート
33 ガイドロール
34 立上パート
36 第二フィードパート
40 コンベア
41 ベルト
42 コンベアロール
5 コア層
5A 材料
50 プレスパート
50A,50B プレスロール
7 シート
7A 延出部
70 下敷シート
72 外被シート
C1 カバー領域
C2 非カバー領域

Claims (18)

  1. 積層された材料からなるコア層と前記コア層を被包するシートとを有する吸収体を製造する吸収体製造方法であって、
    移動体の一部を覆うように前記移動体から一定距離だけ離間した位置に固設されたカバーから前記材料が供給されるカバー領域おいて、前記移動体の凹部に前記材料を積層して前記コア層が露出した状態で前記コア層を成形するフォーミング工程と、
    前記カバー領域よりも前記移動体の移動方向下流側の非カバー領域において、前記移動体の移動と並行して前記フォーミング工程で成形された前記コア層に前記シートを前記コア層の露出する側から被せる外被工程と、を備えた
    ことを特徴とする吸収体製造方法。
  2. 前記移動体は、回転して移動する回転体であり、
    前記フォーミング工程は、前記回転体に対して外周の一部を覆うように前記回転体から一定距離だけ離間した位置に固設された前記カバーから前記材料が供給される前記カバー領域において、前記回転体における外周に設けられた前記凹部に前記材料を積層して前記コア層が前記回転体の外周に露出した状態で前記コア層を成形し、
    前記外被工程は、前記カバー領域よりも前記回転体の回転方向下流側の前記非カバー領域において、前記回転体の回転と並行して前記フォーミング工程で成形された前記コア層に前記シートを前記回転体の外周側から被せる
    ことを特徴とする請求項1に記載の吸収体製造方法。
  3. 前記シートは、通気性を有し、
    前記フォーミング工程で前記凹部に前記材料が積層される前に、前記凹部におけるメッシュ状の底部をなすメッシュプレートに前記シートを載せ、前記フォーミング工程で積層される前記材料よりも前記メッシュプレート側に予め前記シートを敷く下敷工程を備えた
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の吸収体製造方法。
  4. 前記フォーミング工程で前記凹部に前記材料が積層される前から前記メッシュプレートへ向けて前記シートを吸引する前サクション工程を備えた
    ことを特徴とする請求項3に記載の吸収体製造方法。
  5. 前記メッシュプレートは、前記コア層に形成されることが予定されている凹凸形状に応じた凸凹形状をなし、
    前記下敷工程は、前記メッシュプレートの前記凸凹形状に沿って前記シートを載せて予め前記材料よりも前記メッシュプレート側に敷く
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の吸収体製造方法。
  6. 前記下敷工程で前記メッシュプレートに敷かれる前記シートを送給するフィード工程を備え、
    前記フィード工程は、前記移動体の移動方向および前記材料の積層方向の双方に直交する幅方向の寸法が前記材料の積層方向から視て前記凹部から前記幅方向に延び出る延出部を有する前記シートを送給し、
    前記外被工程は、前記コア層の露出する側から前記延出部を前記コア層に被せて前記コア層を前記シートで被包する
    ことを特徴とする請求項3~5の何れか1項に記載の吸収体製造方法。
  7. 前記外被工程は、前記非カバー領域において前記延出部を吸引せずに前記延出部を前記材料の積層方向へ立ち上げる立上工程を有し、前記立上工程で立ち上げられた前記延出部を前記コア層に被せる
    ことを特徴とする請求項6に記載の吸収体製造方法。
  8. 前記フォーミング工程で前記凹部に成形された前記コア層を前記非カバー領域において前記フォーミング工程で前記材料の積層方向とは反対側へ向けて吸引する後サクション工程を備えた
    ことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の吸収体製造方法。
  9. 前記フォーミング工程で成形された前記コア層とともに前記シートを前記凹部から離型させて搬送体に移し替える転写工程と、
    前記転写工程で移し替えられた前記コア層および前記シートを前記材料の積層方向に押圧するプレス工程と、を備えた
    ことを特徴とする請求項1~8の何れか1項に記載の吸収体製造方法。
  10. 積層された材料からなるコア層と前記コア層を被包するシートとを有する吸収体を製造する吸収体製造装置であって、
    移動体の一部を覆うように前記移動体から一定距離だけ離間した位置に固設されたカバーから前記材料が供給されるカバー領域おいて、前記移動体の凹部に前記材料を積層して前記コア層が露出した状態で前記コア層を成形するフォーミングパートと、
    前記カバー領域よりも前記移動体の移動方向下流側の非カバー領域において、前記移動体の移動と並行して前記フォーミングパートで成形された前記コア層に前記シートを前記コア層の露出する側から被せる外被パートと、を備えた
    ことを特徴とする吸収体製造装置。
  11. 前記移動体は、回転して移動する回転体であり、
    前記フォーミングパートは、前記回転体に対して外周の一部を覆うように前記回転体から一定距離だけ離間した位置に固設された前記カバーから前記材料が供給される前記カバー領域において、前記回転体における外周に設けられた前記凹部に前記材料を積層して前記コア層が前記回転体の外周に露出した状態で前記コア層を成形し、
    前記外被パートは、前記カバー領域よりも前記回転体の回転方向下流側の前記非カバー領域において、前記回転体の回転と並行して前記フォーミングパートで成形された前記コア層に前記シートを前記回転体の外周側から被せる
    ことを特徴とする請求項10に記載の吸収体製造装置。
  12. 前記シートは、通気性を有し、
    前記フォーミングパートで前記凹部に前記材料が積層される前に、前記凹部におけるメッシュ状の底部をなすメッシュプレートに前記シートを載せ、前記フォーミングパートで積層される前記材料よりも前記メッシュプレート側に予め前記シートを敷く下敷パートを備えた
    ことを特徴とする請求項10または11に記載の吸収体製造装置。
  13. 前記フォーミングパートで前記凹部に前記材料が積層される前から前記メッシュプレートへ向けて前記シートを吸引する前サクションパートを備えた
    ことを特徴とする請求項12に記載の吸収体製造装置。
  14. 前記メッシュプレートは、前記コア層に形成されることが予定されている凹凸形状に応じた凸凹形状をなし、
    前記下敷パートは、前記メッシュプレートの前記凸凹形状に沿って前記シートを載せて予め前記材料よりも前記メッシュプレート側に敷く
    ことを特徴とする請求項12または13に記載の吸収体製造装置。
  15. 前記下敷パートで前記メッシュプレートに敷かれる前記シートを送給するフィードパートを備え、
    前記フィードパートは、前記移動体の移動方向および前記材料の積層方向の双方に直交する幅方向の寸法が前記材料の積層方向から視て前記凹部から前記幅方向に延び出る延出部を有する前記シートを送給し、
    前記外被パートは、前記コア層の露出する側から前記延出部を前記コア層に被せて前記コア層を前記シートで被包する
    ことを特徴とする請求項12~14の何れか1項に記載の吸収体製造装置。
  16. 前記外被パートは、前記非カバー領域において前記延出部を吸引せずに前記延出部を前記材料の積層方向へ立ち上げる立上パートを有し、前記立上パートで立ち上げられた前記延出部を前記コア層に被せる
    ことを特徴とする請求項15に記載の吸収体製造装置。
  17. 前記フォーミングパートで前記凹部に成形された前記コア層を前記非カバー領域において前記フォーミングパートで前記材料の積層方向とは反対側へ向けて吸引する後サクションパートを備えた
    ことを特徴とする請求項10~16の何れか1項に記載の吸収体製造装置。
  18. 前記フォーミングパートで成形された前記コア層とともに前記シートを前記凹部から離型させて搬送体に移し替える転写パートと、
    前記転写パートで移し替えられた前記コア層および前記シートを前記材料の積層方向に押圧するプレスパートと、を備えた
    ことを特徴とする請求項10~17の何れか1項に記載の吸収体製造装置。
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