JP2964014B2 - 粉体封入シートの製造方法 - Google Patents

粉体封入シートの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばマスク、吸水シート、液体フィル
タ、空調用フィルタなどの用途に用いられる粉体封入シ
ートの製造方法に関する。詳細には超音波によってシー
ルかつ溶断する際にシート内に封入される粉体が超音波
振動によって飛散することがない粉体封入シートの製造
方法に関する。
（従来の技術） 従来、粉体封入シート（１）の製造方法としては、不
織布（２）（２）間に粉体（４）を介在させた状態で、
この不織布（２）（２）をヒートシールや高周波シール
でシールし、所定の形状に裁断するという方法がある。
しかしながら、シール工程でヒートシールを用いる場
合、第８図に示すように、積層した不織布（２）を加熱
した金型により熱融着させて周縁をシールするために、
充分に熱を伝導させる必要があることから、そのシール
部分（３）は比較的長時間高温に曝されることになりフ
ィルム化し、更にシール部分（３）周辺もヒートシール
時の熱によってフィルム化し風合いも硬くなっていた。
一方、高周波シールを用いた場合、電極間に挟まれた
不織布の構成繊維が高周波電磁界エネルギーを吸収して
発熱し、不織布の周縁が熱融着しシールされるが、高周
波による発熱量はきわめて大きく、そのシール部分は前
記ヒートシールの場合と同様にフィルム化していた。
又、高周波による熱は電極の当接部分のみ成らず、そ
の周辺にも波及し、シール部分周辺もフィルム化し風合
いも硬くなっていた。更には、高周波シールではポリプ
ロピレンなどの誘導率と誘電正接の小さな樹脂からなる
繊維を用いた場合、十分なシール強度が得られないとい
う問題もあった。
このため、これらヒートシールや高周波シールをシー
ル手段として用いて製造された粉体封入シートにあって
は、使用時に外シート周囲のシール部分が肌に引掛った
り当たったりし、マスクなど人体の皮膚に適用する粉体
封入シートとしては不適当であった。
このような事情から、本発明者は、鋭意研究を重ねた
結果、積層された不織布を表面が平坦な超音波ホーンと
刃状の金型との間に挟んで超音波により線状にシールか
つ溶断することによって、シール部分を幅狭とすること
ができ、かつフィルム化しない新規なシール手段を見い
出したのである。
ところが、超音波により線状にシールかつ溶断する
際、金型上或いはその近傍に粉体があると、超音波振動
によって粉体が周辺に飛散するという不具合が生じてい
た。
本発明は、超音波によりシールかつ溶断する際に粉体
が周辺に飛散することがなく、効率的にシールかつ溶断
を行うことができると共に、人体の皮膚に適用する場合
でも肌に引掛りや当りがない粉体封入シートの製造方法
を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段及び作用） 上記目的を達成するため、本発明は、「熱接着性繊維
を含む嵩高な不織布に粉体を散布し、次いで加熱するこ
とにより粉体を嵩高な不織布に仮固定し、次いで熱可塑
性繊維を含む表層材を積層し、この積層体を超音波ホー
ンと刃状の金型との間に挟んで超音波によりシールかつ
溶断することを特徴とする粉体封入シートの製造方法」
をその要旨とした。
以下、本発明の粉体封入シートの製造方法を第１〜７
図に示す図面に従って詳細に説明する。
まず、第１図及び第２図に示すように、熱接着性繊維
を含む嵩高な不織布（13）に粉体を散布する。
粉体（14）を散布する不織布（13）としては、散布さ
れた粉体（14）を仮固定するため、熱接着性繊維を含ん
でいる必要がある。その含有量は特に限定されないが、
熱接着性繊維の含有量が少なければ同不織布（13）に固
定できる粉体量は少なくなり、固定されなかった粉体
（14）は後述するシール工程の際に飛散する虞がある。
このため、熱接着性繊維の含有量は該シート（11）に封
入する粉体（14）の封入量や種類に応じて適宜変更する
必要がある。また、この不織布（13）は粉体（14）を３
次元的に分散させて保持することができるよう嵩高な構
造のものが望ましい。このような不織布（13）として
は、例えば熱融着成分を含む芯鞘型複合繊維によって繊
維ウェブを形成し、この繊維ウェブを熱処理して熱融着
成分により繊維相互を結合した不織布や、ホツトメルト
樹脂からなる溶融紡糸繊維を集積した不織布などを使用
することができる。尚、この不織布（13）には後述する
表層材（12）と同じ様に超音波により熱融着する熱可塑
性繊維を含ませてもよく、シール工程で該不織布も表層
材と共にシールかつ溶断することができる。
不織布（13）に散布する粉体（14）としては、活性
炭、ゼオライトなどの脱臭剤や、ポリアクリル酸塩など
の高吸水性粉末、触媒などの機能性粉体を使用すること
ができる。尚、粉体（14）の散布は、第１図に示すよう
に、不織布（13）の粉体（14）の散布されない側からサ
クション（17）で吸引しつつ行なうのがよい。というの
は、不織布（13）上に散布された粉体（14）が反対側か
ら吸引されて同不織布（13）内部の構成繊維間に広く分
散することになるからである。
次いで、第１図及び第３図に示すように、不織布（1
3）を加熱することにより粉体（14）を嵩高な不織布（1
3）に仮固定する。
前述した如く、不織布（13）の構成繊維間には粉体
（14）が広く分散している。同様に不織布（13）の構成
繊維間には熱接着性繊維も粉体（14）と隣合わせるよう
に分散している。このため、不織布（13）を加熱するこ
とにより、粉体（14）は、同粉体（14）と隣合わせるよ
うに分散している熱接着性繊維の熱融着によって仮固定
されることになる。尚、加熱に際しては、不織布（13）
の粉体（14）の散布された柄から所定温度の熱風を吹き
付けると共に反対側からサクション（17）によって吸引
すれば、熱が不織布（13）内を加熱側から吸引側へとス
ピーディーに通過し熱の伝導効率がよくなる。
尚、本発明でいう仮固定とは、超音波振動の際に飛散
しない程度に粉体が付着していればよく、手で擦れば落
ちる程度であってもよい。勿論完全に付着していてもよ
い。
次いで、第１図及び第４図に示すように上記の如く粉
体（14）を仮固定した不織布（13）に熱可塑性繊維を含
む表層材（12）を積層する。
不織布（13）に積層される表層材（12）は、不織布で
あれば特に限定されず、水流絡合不織布、ニードルパン
チ不織布、ポイントシール不織布など自由に選択して使
用することができる。不織布の構成繊維としては、後の
工程で周囲を超音波融着するため、超音波により融着し
易いポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどの
熱可塑性樹脂より成る繊維がよい。また、不織布におけ
る熱可塑性繊維の含有量は少なくとも30％以上であるの
がシール強度という点から望ましい。
次に、第１図及び第５図に示すように、粉体（14）を
仮固定した不織布（13）に表層材（12）を積層し、この
積層体を超音波ホーン（16）と金型（15）との間に挟ん
だ状態で超音波によりシールかつ溶断する。
超音波による溶断及びシールは、表層材（12）を、表
面が平坦な柱状の超音波ホーン（16）と筒状で一方の先
端が刃状となっている金型（15）との間に挟み、加圧3.
0〜4.0kg、発振0.4〜0.7秒の超音波条件で超音波融着す
ることによって行なう。このとき、表層材（12）の刃状
の金型（15）と表面が平坦な超音波ホーン（16）との間
に挟まれた部分は、超音波振動によって発熱し、超音波
融着される。同時に切断されることになる。また、超音
波振動によって発熱する部分は、表層材（12）の刃状の
金型（15）と表面が平坦な超音波ホーン（16）との間に
挟まれた部分に限られるため、周辺に波及することもな
い。このため、そのシール部分は線状となり、フィルム
状となることはない。この結果、当該粉体封入シート
（11）の周縁（20）には、第６図及び第７図に示すよう
に、シール部分が線状に存在することになり、人体の皮
膚に適用する場合でも肌に引掛りや当たりがない。又、
金型が刃状であるため、粘着防止用の離型紙などが一緒
に積層されていても、同時に切断することができる。
尚、刃状の金型（15）の形状は、予定するシートの形
状に応じて円周状、楕円形状、卵形状など適宜変更する
ことができる。
尚、本発明の粉体封入シート（11）の製造に際して
は、第１図に示すように、連続したシート状の表層材
（12）と同じく連続したシート状であって熱可塑性繊維
を含む不織布（13）とを用い、これら不織布（13）及び
表層材（12）をコンベア（18）上を移動させつつ、これ
ら不織布（13）及び表層材（12）に、粉体（14）の散
布、加熱による粉体（14）の不織布（13）への仮固定、
不織布（13）及び表層材（12）周縁のシール、溶断とい
った処理を施すようにしてもよい。
又、バッチ式で粉体封入シートを１づつ製造するよう
にしてもよい。
（実施例） 以下、本発明の皮膚用パッドを実施例に従って詳細に
説明する。
ポリプロピレンを芯成分とし、ポリエチレンを鞘成分
とする芯鞘型複合繊維「繊度２デニール、繊維長51mm」
（熱可塑性繊維）からなる繊維ウェブに、ニードルパン
チ処理を施し、目付60g/m2のニードルパンチ不織布（表
層材）を作成する。一方、ポリエステルを芯成分とし、
ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維（熱接着性
繊維）「繊度２デニール、繊維長51mm」からなる繊維ウ
ェブを熱処理して、繊維相互をポリエチレン成分によっ
て結合した厚さ3.0mm、目付20g/m2の嵩高な熱融着不織
布を作成した。
次いで、前記ニードルパンチ不織布に熱融着不織布を
積層し、この熱融着不織布上に活性炭粉末100gを散布し
た後、活性炭粉末の散布面に120℃の熱風を吹き付ける
と共に、ニードルパンチ不織布側からサクションを行っ
て、活性炭粉末を熱融着不織布内部及び表面に分散させ
ると共に、同不織布を構成する芯鞘型複合繊維のポリエ
チレン成分の熱融着によって仮固定する。
次いで、粉末を散布した不織布上に前述したものと同
じニードルパンチ不織布を積層し、この積層体を、直径
14cmの円柱状の超音波ホーンと直径10cmの円筒状で一方
端が円周状の刃となっている金型の間に挟み、直径10cm
の円形に切断すると共に、加圧3kg、発振0.4秒の超音波
条件で、周囲を超音波融着し粉体封入シートを得た。
この際、超音波振動による活性炭粉末の飛散は起こら
なかった。また、積層体の金型の刃が当接する部分のみ
が融着した。
（発明の効果） 上記構成を備えたことにより、本発明の粉体封入シー
トの製造方法によれば、シール工程に先だって、不織布
に散布した粉体を同不織布に含まれる熱接着性繊維の熱
融着によって不織布に仮固定するようにしたため、超音
波によりシールかつ溶断するときに、超音波振動により
粉体が周囲に飛散することがなく、効率的に切断及びシ
ールを行うことができる。
また、この方法によれば、超音波融着によってシート
の周縁をシールかつ溶断するようにしたため、超音波融
着によってフィルム化し硬化する融着部分の面積が小さ
く、そのシール部分は該シートの周縁に線状に存在する
ことになる。このため、人体の皮膚に適用する場合でも
肌に引掛りや当りがない。例えば、この方法によって顔
面に使用するマスクを作った場合、周縁が顔面に当たっ
ても不快感を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の粉体封入シートを連続的に製造する各
装置を模式的に示した側面図、第２図は不織布状に粉体
を散布している状態を模式的に示した要部拡大断面図、
第３図は粉体を散布した不織布を加熱して、粉体を不織
布に仮固定している状態を模式的に示した要部拡大断面
図、第４図は不織布に表層材を積層した状態を模式的に
示した要部拡大断面図、第５図は表層材を超音波によっ
てシールかつ溶断している状態を模式的に示す要部拡大
断面図、第６図は本発明の方法によって製造された粉体
封入シートを示す拡大斜視図、第７図は同じく要部拡大
断面図、第８図は従来の方法によって製造された粉体封
入シートを模式的に示す要部拡大断面図である。 符号の説明 （12）……表層材、（13）……不織布、 （14）……粉体、（15）……金型、 （16）……超音波ホーン。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 65/02 - 65/46 D06H 5/00,7/22 A61F 5/44 A61F 13/15 - 13/20 B32B 5/00 - 31/20 A62B 18/02 A43B 17/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱接着性繊維を含む嵩高な不織布に粉体を
    散布し、次いで加熱することにより粉体を嵩高な不織布
    に仮固定し、次いで熱可塑性繊維を含む表層材を積層
    し、この積層体を超音波ホーンと刃状の金型との間に挟
    んで超音波によりシールかつ溶断することを特徴とする
    粉体封入シートの製造方法。
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