JP4023935B2 - 成形体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形体の製造方法及び製造装置に関し、詳しくは、飛散させた繊維や粉粒体を集積して成形体を連続的且つ効率的に製造することのできる成形体の製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収性の繊維製品を連続的に製造する装置として、特公平６−１４２号公報には、外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に原料繊維を飛散させて供給する原料供給手段とを備え、供給された原料繊維を上記回転ドラムの各集積用凹部内に吸引して堆積させ、該原料繊維の堆積物を該各集積用凹部から離型させることにより成形体を連続的に製造する繊維製品の製造装置が開示されており、この装置によれば、飛散されて供給された原料繊維は、各集積用凹部内に堆積して賦形され、成形体として該集積用凹部内からコンベア上に離型排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の製造装置においては、集積用凹部の底面全体が吸引されるようになっているため、全体に均一な積繊構造を有する吸収体しか製造することができなかった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、飛散させた繊維や粉粒体等の原料を集積して、成形体を連続的且つ効率的に製造することができる製造方法及び製造装置、更には、積繊構造や吸収ポリマー等の含有量が部分的に異なる構造の吸収体、特に紙おむつや生理用ナプキン等の衛生品に適した吸収体を連続的且つ効率的に製造することができる製造方法及び製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原料を飛散させて供給し、該原料を、固定ドラムの外周面に沿って回転する回転ドラムの外周面に設けられた集積用凹部に吸引して堆積させ、該原料の堆積物を該集積用凹部から離型させることにより成形体を製造する方法において、上記集積用凹部を、互いに独立して吸引可能な複数の単位集積部に分割し、上記回転ドラムの内周面に、上記各単位集積部に対応する吸引口を、該回転ドラムの幅方向の位置を異ならせて設ける一方、上記固定ドラムの外周面に、上記各単位集積部に対応する吸入口を、該固定ドラムの幅方向の位置を異ならせて設け、上記回転ドラムを回転させ、上記各単位集積部にそれぞれ対応する上記吸引口と上記吸入口とが重なったときに、各単位集積部が吸引されて上記原料が堆積するようになし、上記固定ドラムの周方向における一の箇所と他の箇所とで、吸引する単位集積部を異ならせるようにして、上記各単位集積部に上記原料を堆積させることを特徴とする成形体の製造方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００６】
また、本発明は、内部が負圧に維持される固定ドラムと、該固定ドラムの外周面に沿って回転し、外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に原料を飛散させて供給する原料供給手段とを備え、供給された上記原料を上記回転ドラムの各集積用凹部内に吸引して堆積させ、該原料の堆積物を該各集積用凹部から離型させることにより成形体を連続的に製造する装置であって、上記各集積用凹部が、互いに独立して吸引可能な複数の単位集積部に分割されており、上記回転ドラムの内周面に、上記各単位集積部に対応する吸引口が、該回転ドラムの幅方向の位置を異ならせて設けられ、上記固定ドラムの外周面に、上記各単位集積部に対応する吸入口が、該固定ドラムの幅方向の位置を異ならせて設けられ、上記各単位集積部は、上記回転ドラムが回転して、該各単位集積部にそれぞれ対応する上記吸引口と上記吸入口とが重なったときに、吸引されて上記原料が堆積するようになされており、上記固定ドラムの周方向における一の箇所と他の箇所とで、異なる単位集積部が吸引されるようになされている成形体の製造装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の吸収体の製造方法及び製造装置の好ましい実施形態（第１実施形態）について図面を参照して説明する。
【０００８】
先ず、第１実施形態の成形体の製造装置について説明する。第１実施形態の製造装置は、図１に示されるように、内部が負圧に維持される固定ドラム１と、該固定ドラム１の外周面に沿って回転し、外周面に複数の集積用凹部３を有する回転ドラム２と、該回転ドラム２の外周面に原料５を飛散させて供給する原料供給手段４とを備え、供給された上記原料５を上記回転ドラム２の各集積用凹部３内に吸引して堆積させ、該原料５の堆積物を該各集積用凹部３から離型させることにより吸収体６を製造する成形体の製造装置である。
【０００９】
そして、図２及び図３に示されるように、各集積用凹部３は、互いに独立して吸引可能な複数の単位集積部３ａ，３ｂに分割されている。
上記原料供給手段４は、回転ドラム２の外周面に向かって開口し、該外周面上に吸収体６の原料５を供給する原料供給口４ａ，４ｂを備えている。原料供給口４ａ，４ｂは、図１に示されるように、上記回転ドラム２の周方向にずらして複数箇所に配設されている。
そして、上記回転ドラム２が回転し、上記各集積用凹部３が上記各原料供給口４ａ，４ｂの前を通過する際に、各原料供給口４毎に、複数の単位集積部３ａ，３ｂの内の少なくとも一つが選択的に吸引されるようになされている。具体的には、各集積用凹部３が、原料供給口４ａを通過する際に、単位集積部３ａ，３ｂの内の単位集積部３ａのみの吸引が行われ、各集積用凹部３が原料供給口４ｂを通過する際には、単位集積部３ａ，３ｂの内の単位集積部３ｂのみの吸引が行われるようになされている。
【００１０】
回転ドラム２の内周面には、図２〜４に示されるように、各単位集積部３ａ，３ｂに対応する複数の吸引口２１ａ及び２１ｂが設けられている。各吸引口２１ａ及び２１ｂのそれぞれは、回転ドラム２の幅方向にずらして形成されている。即ち、吸引口２１ａと吸引口２１ｂは、互い違いになっている。
一方、固定ドラム１の外周面には、各原料供給口４ａ，４ｂに対応する吸入口１２ａ，１２ｂ、即ち、原料供給口４ａ方向に開口し、該原料供給口４ａから供給された原料を各集積用凹部３内に吸引堆積させる吸入口１２ａと、原料供給口４ｂ方向に開口し、該原料供給口４ｂから供給された原料を各集積用凹部３内に吸引堆積させる吸入口１２ｂとが設けられている。
そして、各集積用凹部３が原料供給口４ａの前を通過する際には、上記回転ドラム２の吸引口２１ａと固定ドラム１の吸入口１２ａとが重なり、各集積用凹部３における該吸入口１２ａに連通された単位集積部３ａが選択的に吸引され、各集積用凹部３が原料供給口４ｂの前を通過する際には、回転ドラム２の吸引口２１ｂと固定ドラム１の吸入口１２ｂとが重なり、各集積用凹部３における該吸入口１２ｂに連通された単位集積部３ｂが選択的に吸引されるようになされている。
【００１１】
固定ドラム１は、図４に示されるように、外周面にメッシュ部１１を備えて固定ドラム本体１０と、該固定ドラム本体１０に外嵌固定された筒状リング１３とからなり、該筒状リング１３の周壁面に上記吸入口１２ａ，１２ｂが形成されている。
【００１２】
固定ドラム１の側面平面部には、図１に示すように、集塵ファン（図示せず）に通じる排気管１４が連通接続されており、排気管１４からの排気により固定ドラム本体１０内が負圧に維持されるようになっている。筒状リング１３は、該固定ドラム本体１０に外嵌固定される薄肉の部材であり、その周壁面に上記吸入口１２ａ，１２ｂが設けられている。
【００１３】
本実施形態の成形体の製造装置によれば、固定ドラム本体１０の外周面に直接吸入口１２を形成せず、筒状リング１３に吸入口１２を形成する構成としているため、重量があり且つ排気管１４等が接続された固定ドラム本体１０の交換を必要とせずに積繊パターンを容易に変更することができるという利点がある。
【００１４】
回転ドラム２は、固定ドラム１の外周面に沿って図１中矢印Ａで示す時計方向に回転するようになされており、その外周面には、図２及び図３に示されるような略Ｔ字型の集積用凹部３が所定の間隔をおいて複数形成されている。各集積用凹部３は、図４に示すように、回転ドラム２の最外層を構成するパターンリング２３に略Ｔ字型の開口部を形成することにより形成され、その底面はメッシュ３１により構成されている。メッシュ３１を介して各集積用凹部３内の吸引がなされ、該メッシュ３１上に吸収体の原料５が堆積することになる。
【００１５】
原料供給手段４は、２本の原料供給管４０ａ，４０ｂを備えており、それぞれの先端開口部が原料供給口４ａ，４ｂである。
上記原料供給管４０ａ，４０ｂそれぞれの上流には、粉砕パルプや吸水ポリマー等の吸収体の原料５を飛散させて供給する原料供給機構（図示せず）が設けられており、各原料供給口４ａ，４ｂから、構成原料又はそれらの組成が異なる原料を供給し得るようになされている。
【００１６】
原料供給口４ａ，４ｂから供給される吸収体の原料５は、上記固定ドラム１内の負圧の作用により各集積用凹部３内に吸引導入され、該集積用凹部３内の上記メッシュ３１上に堆積するようになっている。
【００１７】
そして、各集積用凹部３内に堆積した堆積物は、図１に示されるように、各集積用凹部３内に吸着保持されたまま受け渡し部Ｂまで移送される。
上記受け渡し部Ｂには、圧縮空気による強制押出手段（図示せず）及びバキュームコンベア７が配設されており、該受け渡し部Ｂにおいて上記堆積物は離型されると共に、吸収体６として図１中左側方向に搬送される台紙８上に受け渡される。尚、図１中９で示されるのは、離型後に集積用凹部３内に残る吸収体形成原料を吸引して除去するための集塵管であり、更に、上記固定ドラム１の該集塵管９に対応する外周面上には圧縮空気の吹き出し口が形成されており、該吸収体形成原料の除去をより確実なものとしている。
【００１８】
次に、上記構成を有する成形体の製造装置を用いた吸収体の製造方法、即ち本発明の成形体の製造方法の好ましい第１実施形態について説明する。
本実施形態の成形体の製造方法は、原料５を飛散させて供給し、該原料５を各集積用凹部３に吸引して堆積させ、該原料５の堆積物を該集積用凹部３から離型させることにより成形体を製造する成形体の製造方法であって、上記各集積用凹部３を、互いに独立して吸引可能な複数の単位集積部３ａ，３ｂに分割し、該単位集積部３ａ，３ｂ毎に、原料（好ましくは、種類、量又は組成等の異なる原料）を吸引して堆積させる。
【００１９】
以下、第１実施形態の成形体の製造方法について詳細に説明する。
先ず、回転ドラム２を図１における矢印Ａの時計方向に一定速度で回転させる。同時に、排気管１４の他端に接続された集塵ファン（図示せず）を作動させ、固定ドラム本体１０内を負圧に保持し、原料供給管４０ａ，４０ｂの内部に一定方向への空気流を生じさせる。この時の負圧レベルは、吸収体の原料である粉砕パルプ及び吸水ポリマーを搬送可能な空気流を生じさせる程度であり、原料の供給量に応じて適宜調節する。
【００２０】
次に、原料供給機構からの粉砕パルプの原料供給管４０への供給と略同時に、吸水ポリマーを連続的に投入する。原料供給管４０ａ，４０ｂ内で合流した粉砕パルプ及び吸水ポリマーは均一に混合された混合流として、回転ドラム２に供給される。
尚、原料供給管４０ａから供給する吸収体形成原料は吸収ポリマーの比率の高いものとし、原料供給管４０ｂから供給する吸収体形成原料は吸収ポリマーの比率の低いものとした。
【００２１】
回転ドラム２が回転して各集積用凹部３が上記原料供給口４ａを通過する際、上記回転ドラム２の吸引口２１ａ，２１ａ・・と上記固定ドラム１の吸入口１２ａ，１２ａ・・とが重なり合い、各集積用凹部３における単位集積部３ａ，３ｂの内の単位集積部３ａのみが選択的に吸引される。その結果、単位集積部３ａには、吸収ポリマーの比率が高い吸収体形成原料が堆積する。更に、回転ドラム２が回転して集積用凹部３が上記原料供給口４ｂを通過する際、回転ドラム２の吸引口２１ｂ，２１ｂ・・と固定ドラム１の吸入口１２ｂ，１２ｂ・・とが重なり合い、該集積用凹部３における単位集積部３ａ，３ｂの内の単位集積部３ｂのみが選択的に吸引される。その結果、単位集積部３ｂには、吸収ポリマーの比率が低い吸収体形成原料が堆積する。
このようにして、各集積用凹部３における単位集積部３ａにはポリマー比率が高い吸収体形成原料が堆積し、各集積用凹部３における単位集積部３ｂにはポリマー比率が低い吸収体形成原料が堆積する。そして、各集積用凹部３内の堆積物を離型させることにより、吸収ポリマー含有量が部分的に異なる吸収体が得られる。更に、回転ドラム２の回転を継続することにより、このような構造の吸収体を連続的に効率よく製造できる。
【００２２】
第１実施形態の成形体の製造装置によれば、上記構成を有してなるので、吸収ポリマーの含有量が部分的に異なる吸収体を効率よく製造できる。更に、上記原料供給口４ａ，４ｂから供給する吸収体形成原料の組合せを適宜に変更することにより、積繊構造や吸収ポリマーの含有量等が部分的に異なる構造の様々な吸収体を連続的に効率よく製造できる。
また、集積用凹部３の底部メッシュ部３１と吸引口２１との間の距離を極めて狭く設計できるので、装置の小型化が可能であり、操作性の向上を図れる。
更に、集積用凹部３の底部のメッシュ部３１と吸引口２１とを連通する空間の形状が単なるボックス状であるため、装置自体の製造、特に回転ドラムの製造が容易である。
【００２３】
以上、本発明の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、適宜変更可能である。
例えば、第１実施形態における集積用凹部３の形状は略Ｔ字型であるが、目的とする成形体の形状等に応じて適宜の形状にできる。
また、集積用凹部３について、分割の数、分割の形状、また、分割した各部分の吸収体形成原料の種類等自由に決定できる。
【００２４】
また、第１実施形態においては、集積用凹部３の各単位集積部３ａ，３ｂそれぞれに対し、複数の吸引口２１及び同数の対応する吸入口１２が形成されているが、本発明の成形体の製造装置は、単位集積部３ａ，３ｂそれぞれに対し単一の吸引口２１及び吸入口１２が形成されたものであっても良い。
【００２５】
また、本発明の成形体の製造方法及び製造装置においては、各原料供給位置毎に各単位集積部が一つずつ吸引されるものでも良いが、各原料供給位置毎に二以上の単位集積部が同時に吸引されるものであっても良い。また、第１実施形態の製造装置においては、固定ドラムに一定の負圧をかけることにより、各吸引口は一定の吸引力であるが、固定ドラムの各吸引口に対して、それぞれ別の吸引手段を取り付けたり、各吸引口（又は吸入口）にフィルター等を取り付けることにより、単位集積部毎に吸引力を異ならせても良い。単位集積部毎に吸引力を異ならせることにより成形体について部分的に原料（材料）の坪量を変更させても良い。また、各吸引口に対応する固定ドラムの各吸入口の周方向の長さを変更することにより、吸引の時間を調整し吸引する坪量を変更しても良い。更に、各種の方法により、各単位集積部毎に種類、量又は組成の異なる原料を堆積させ、部分毎に構成原料、坪量、構成原料の組成等が異なる成形体を製造しても良い。
【００２６】
本発明の他の実施形態（第２実施形態）について図面を参照して説明する。尚、特に説明しない点については、第１実施形態におけるのと同様である。
第２実施形態の製造装置における各集積用凹部３は、図７に示すように、互いに独立して吸引可能な３つの単位集積部３ｃ，３ｄ，３ｅに分割されている。そして、図７及び８に示すように、各単位集積部３ｃ，３ｄ，３ｅそれぞれに対し、単一の吸引口２１ｃ，２１ｄ，２１ｅが形成され、各単位集積部３ｃ，３ｄ，３ｅと、対応する吸引口２１ｃ，２１ｄ，２１ｅとはそれぞれ連通管２２ｃ，２２ｄ，２２ｅにより連通されている。吸引口２１ｃ，２１ｄ，２１ｅのそれぞれは、互いに回転ドラム２の幅方向にずらした位置に形成されている。
【００２７】
第２実施形態における吸入口の配置を図８に示した。図８は、筒状リングの一部を展開して示したもので、図の上側が回転ドラム２の回転方向である。
本実施形態の成形体の製造装置においては、原料供給口が４カ所に設けられており、図８における各領域Ａ〜Ｄは、それぞれの原料供給口４ａ〜４ｄの前方に位置する領域を示している。一方、Ｌｄ，Ｌｅ，Ｌｃは、それぞれ上記吸引口２１ｄ，２１ｅ，２１ｃが通過するレーンを示している。
【００２８】
第２実施形態における回転ドラム２を回転させると、その外周面に形成された集積用凹部３は、図８における下側から上側に向かって移動する。
領域Ａには、上記吸引口２１ｃ，２１ｄ，２１ｅのすべてに対し、それらに対応する吸引口が形成されており、集積用凹部３が領域Ａを通過する際には、単位集積部３ｃ，３ｄ，３ｅのいずれにも固定ドラム１内の負圧が作用する。その結果、集積用凹部３内の全面が吸引され、該集積用凹部３内全面に原料供給口４ａから供給された吸収体形成原料が堆積する。
領域Ｂには、吸引口２１ｃに対応する吸入口１２ｃのみが形成されている。従って、集積用凹部３が領域Ｂを通過する際には、吸引口２１ｃに連通された上記単位集積部３ｃのみが選択的に吸引される。その結果、上記原料供給口４ｂから供給される吸収体形成原料は上記単位集積部３ｃのみに積層堆積される。
領域Ｃには、吸引口２１ｄに対応する吸入口１２ｄのみが形成されている。従って、集積用凹部３が領域Ｃを通過する際には、吸引口２１ｄに連通する上記単位集積部３ｄのみが選択的に吸引される。従って、上記原料供給口４ｃから供給される吸収体形成原料は上記単位集積部３ｄのみに積層堆積される。
領域Ｄには、領域Ａと同様に吸引口２１ｃ，２１ｄ，２１ｅのすべてに対し吸引口が形成されている。従って、集積用凹部３が領域Ｄを通過する際には、該集積用凹部３内全面に原料供給口４ｄから供給された吸収体形成原料が堆積する。
【００２９】
このようにして、一つの集積用凹部３が領域Ａ〜Ｄを通過すると、図９に示すような積層構造を有する積層体が該集積用凹部３内に得られる。そして、該堆積物を上記集積用凹部３から離型することにより、上記積層構造を有する吸収体が得られる。
第２実施形態の成形体の製造方法及び製造装置によると、図９に示されるような積繊構造を有する吸収体を連続的に効率よく製造することができる。
第２実施形態における上記原料供給口４から供給する吸収体形成原料は、原料供給口毎にそれぞれ異なる種類のものであっても良いし、２以上の原料供給口から供給される吸収体形成原料が同一であっても良い。
また、例えば、上記原料供給口４ｄからの原料の供給を停止して製造装置を動作させることにより、図９における最上層Ｄを有しない吸収体を製造したり、原料供給口４ｂ〜４ｄからの供給を停止して動作させることにより、全体に渡って構成原料が均一に分布している層Ａのみからなる従来の吸収体を製造したりすることもできる。同様に、原料供給口４ｂ又は４ｃからの供給を停止してＡ及びＢを有しない吸収体を製造することもできる。
【００３０】
以上、本発明の２つの実施形態を中心に説明したが、本発明は更に様々な変更が可能である。
例えば、原料供給口４は、原料供給管４０を共有させ、先端部において仕切り板で区分けすることにより複数の原料供給口４を形成したものにできる。また、本発明は、吸収体の他、繊維状、粒状、粉状物の成形体の製造に適用するできる。
【００３１】
本発明によれば、飛散させた原料を集積して、成形体を連続的且つ効率的に製造することができ、積層構造や吸収ポリマー等の材料の含有量が部分的に異なる構造の成形体を連続的且つ効率的に製造することができる製造方法及び製造装置を提供できる。
本発明の製造方法及び製造装置によれば、例えば、積繊構造や吸収ポリマー等の含有量が部分的に異なる構造の吸収体、特に紙おむつや生理用ナプキン等の衛生品に適した吸収体を連続的且つ効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施形態に係る成形体の製造装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る成形体の製造装置を示す要部拡大図である。
【図３】図３は、図１に示す成形体の製造装置における回転ドラムの吸引口と固定ドラムの吸入口との位置関係を示す模式図である。
【図４】図４は、図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る成形体の製造装置の要部を示す斜視図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る成形体の製造装置の要部を示す断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る成形体の製造装置における集積用凹部の分割態様を示す説明図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る成形体の製造装置における吸入口の配置を示す図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る製造装置及び製造方法により得られる成形体（吸収体）の積繊構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定ドラム
１０ 固定ドラム本体
１１ メッシュ部
１２，１２ａ，１２ｂ・・吸入口
１３ 筒状リング
１４ 排気管
２ 回転ドラム
２１ 吸引口
２２，２２ａ，２２ｂ・・連通管
２３ パターンリング
３ 集積用凹部
３ａ，３ｂ，３ｃ・単位集積部
３１ メッシュ
４ 原料供給口
４０ 原料供給管
５ 成形体（吸収体）の原料
６ 成形体（吸収体）
７ バキュームコンベア

Claims (4)

1. 原料を飛散させて供給し、該原料を、固定ドラムの外周面に沿って回転する回転ドラムの外周面に設けられた集積用凹部に吸引して堆積させ、該原料の堆積物を該集積用凹部から離型させることにより成形体を製造する方法において、
   上記集積用凹部を、互いに独立して吸引可能な複数の単位集積部に分割し、
   上記回転ドラムの内周面に、上記各単位集積部に対応する吸引口を、該回転ドラムの幅方向の位置を異ならせて設ける一方、上記固定ドラムの外周面に、上記各単位集積部に対応する吸入口を、該固定ドラムの幅方向の位置を異ならせて設け、
   上記回転ドラムを回転させ、上記各単位集積部にそれぞれ対応する上記吸引口と上記吸入口とが重なったときに、各単位集積部が吸引されて上記原料が堆積するようになし、
   上記固定ドラムの周方向における一の箇所と他の箇所とで、吸引する単位集積部を異ならせるようにして、上記各単位集積部に上記原料を堆積させることを特徴とする成形体の製造方法。
2. 上記各単位集積部毎に、種類、量又は組成の異なる原料を堆積させる請求項１記載の成形体の製造方法。
3. 内部が負圧に維持される固定ドラムと、該固定ドラムの外周面に沿って回転し、外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に原料を飛散させて供給する原料供給手段とを備え、供給された上記原料を上記回転ドラムの各集積用凹部内に吸引して堆積させ、該原料の堆積物を該各集積用凹部から離型させることにより成形体を連続的に製造する装置であって、
   上記各集積用凹部が、互いに独立して吸引可能な複数の単位集積部に分割されており、
   上記回転ドラムの内周面に、上記各単位集積部に対応する吸引口が、該回転ドラムの幅方向の位置を異ならせて設けられ、上記固定ドラムの外周面に、上記各単位集積部に対応する吸入口が、該固定ドラムの幅方向の位置を異ならせて設けられ、
   上記各単位集積部は、上記回転ドラムが回転して、該各単位集積部にそれぞれ対応する上記吸引口と上記吸入口とが重なったときに、吸引されて上記原料が堆積するようになされており、
   上記固定ドラムの周方向における一の箇所と他の箇所とで、異なる単位集積部が吸引されるようになされている成形体の製造装置。
4. 上記原料供給口は、上記回転ドラムの周方向にずらして複数配設されている請求項３に記載の成形体の製造装置。

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