JP4369890B2 - 吸収体の製造設備 - Google Patents
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Description
<請求項1記載の発明>
捲縮繊維から構成されるトウをベールから引き出し、その連続方向に沿って引張り移送するとともに、その移送経路で加工を行い吸収体を製造する設備であって、
前記移送経路に、一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとこれよりも下流側の一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとの間に位置する第1の移送区間と、この第1の移送区間より下流側に位置し、一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとこれよりも下流側の一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとの間に位置する第2の移送区間とを設けるとともに、
これら第1の移送区間及び第2の移送区間のそれぞれに、前記トウを圧縮エアーの力により拡幅する拡幅装置を設け、
前記第1の移送区間では、前記トウにテンションをかけてフィラメント相互の絡み合いを強制的に除去するように張力が付与され、前記第2の移送区間では前記トウが弛緩されるように、各駆動ニップロールの周速度を設定してなり、
前記移送経路に供給した前記トウを、前記第1の移送区間ではテンションをかけてフィラメント相互の絡み合いを強制的に除去しながら前記拡幅装置により拡幅し、且つ前記第2の移送区間では弛緩しながら前記拡幅装置により拡幅するように構成した、
ことを特徴とする吸収体製造設備。
前記ベールから引き出したトウを、回転自由に構成された一対のニップロールからなるフリーニップロールに挟んで通過させた後に、前記第1の移送区間に供給するように構成し、且つ
前記前記フリーニップロールと前記第1の移送区間との間にも前記拡幅装置を設けた、
請求項1記載の吸収体製造設備。
このように、トウをその連続方向に沿って引張り移送するにあたり、回転自由に構成された一対のフリーニップロール間に挟んで通過させた場合、フリーニップロールの移送抵抗(ニップ圧力やロール自重に応じて定まる)によって、フリーニップロール以降における張力が安定するようになる。例えば、トウにドレープや皺があっても、これがフリーニップロールの移送抵抗によって伸ばされ、フリーニップロール以降の張力が安定する。また、フリーニップロールの入側で張力変動が発生しても、それはフリーニップロールの出側には伝わらないため、フリーニップロール以降では張力が安定するようになる。したがって、本発明によれば、トウの移送量が安定し、より安定した長さ、重量、品質の吸収体を得ることができるようになる。
また、トウの移送量は、トウに移送力を供給する駆動ニップロールによって定まるため、その上流側における張力変動を抑制することにより、より効果的にトウの移送量を安定させることができるようになる。
前記駆動ニップロールとして、上流側から順に第1ニップ、第2ニップ、第3ニップを設け、前記第1ニップと第2ニップとの間を前記第1の移送区間とし、前記第2ニップと第3ニップとの間を第2の移送区間としてなる、請求項1または2記載の吸収体製造設備。
前述のとおり、トウをベールから引き出す際に張力変動が発生し易いため、本発明は本項記載のような場合に好適である。
前記拡幅装置は、トウを通す所定幅の筒状通路と、この通路内面における幅方向に沿う面に設けられた圧縮エアーを噴出する噴出口とを有し、通路内に導入されるトウを通路の幅方向中央位置に揃えた後に、圧縮エアーの力により前記所定幅まで拡幅するように構成されているものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸収体製造設備。
本項記載の発明は、前述の第二の原因に関するものである。本項記載のように、トウの圧縮エアーによる拡幅に際して、予め、通路内に導入されるトウを通路の幅方向中央位置に揃えておくことにより、通路幅一杯に均一にトウを拡幅できるようになる。よって、より安定した幅、重量、品質の吸収体を得ることができるようになる。
前記噴出口は、前記通路の幅方向中央に関して線対称をなし且つ前記通路の幅方向中央に向かうにつれてトウ通過方向下流側に位置するくの字状もしくはV字状の開口形状のスリットである、請求項4記載の吸収体製造設備。
このような形状のスリットから圧縮エアーを噴出させると、通路へのトウの進入位置が幅方向中央からずれていたとしても、圧縮エアーがトウを通路の幅方向中央に案内するように作用する。つまり、拡幅のための圧縮エアーを利用してセンタリングも可能になるのである。また、トウを非接触で案内するため、ガイド部材等のように接触により案内するのと比べて、トウの傷みや崩れも発生し難い利点もある。
前記複数個所の駆動ニップロールのうちの少なくとも1つは、一対の駆動ロールのうちの一方のローラが長手方向に小さな間隔を置いて周方向に連続する溝が多数形成されたものであり、この溝付きローラにおける前記トウの抱き角度が90度よりも小さくされており、且つ
前記移送経路はトウの移送方向が鋭角に変化する変化箇所を有するように構成されており、前記拡幅装置は、前記変化箇所の下流側に設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収体製造設備。
トウの移送方向が変化する場合、移送位置が幅方向にずれ易い。よって、そのような変化箇所の下流側に拡幅装置を設けることで、拡幅におけるセンタリングとともに移送位置の補正をも行うことができるようになる。
前記第2の移送区間の下流側に、前記トウの厚み方向全体に高吸収性ポリマー粒子を分散させる高吸収性ポリマー粒子散布手段を設け、
入口と、出口と、これらの間に設けられた空間が拡大するベンチュリー部と、前記入口側に設けられた圧空の吹き込み口と、前記ベンチュリー部に設けられた排気孔とを備え、前記トウを圧空の力により拡厚する拡厚装置を、前記第2の移送区間と前記高吸収性ポリマー粒子散布手段との間に設けてなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の吸収体製造設備。
<パンツ型使い捨ておむつの例>
図1には、パンツ型使い捨ておむつの例が示されている。このパンツ型使い捨ておむつ10は、外面(裏面)側の外装シート12と内面(表面)側の吸収性本体20とを備え、外装シート12に吸収性本体20が固定されている。吸収性本体20は、尿や軟便などの体液(後述する生理用ナプキンでは経血)を受け止めて吸収保持する部分である。外装シート12は着用者に装着するための部分である。
実施の形態の吸収性本体20は、図3に示されるように、体液を透過させるたとえば不織布などからなるトップシート30と、中間シート(セカンドシート)40と吸収要素50とを備えている。また、吸収体56の裏面側にはプラスチックシートなどからなる体液不透過性シート(バックシートとも呼ばれる)70が設けられている。この体液不透過性シート70の裏面側には、前記の外装シート12が設けられている。さらに、両側にバリヤーカフス60、60を備えている。
トップシート30は、体液を透過する性質を有する。したがって、トップシート30の素材は、この体液透過性を発現するものであれば足り、例えば、有孔又は無孔の不織布や、多孔性プラスチックシートなどを例示することができる。また、このうち不織布は、その原料繊維が何であるかは、特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の合成繊維、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維などや、これらから二種以上が使用された混合繊維などを例示することができる。さらに、不織布は、どのような加工によって製造されたものであってもよい。加工方法としては、公知の方法、例えば、スパンレース法、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、ニードルパンチ法等を例示することができる。例えば、柔軟性、ドレープ性を求めるのであれば、スパンレース法が、嵩高性、ソフト性を求めるのであれば、サーマルボンド法が、好ましい加工方法となる。
トップシート30を透過した体液を速やかに吸収体へ移行させるために、トップシート30より体液の透過速度が速い、通常「セカンドシート」と呼ばれる中間シート40を設けることができる。この中間シートは、体液を速やかに吸収体へ移行させて吸収体による吸収性能を高めるばかりでなく、吸収した体液の吸収体からの「逆戻り」現象を防止し、トップシート30上を常に乾燥した状態とすることができる。
吸収要素50は、トウを開繊したフィラメント52,52…の集合体及び高吸収性ポリマー粒子54,54…を有する吸収体56と、この吸収体56の少なくとも裏面及び側面を包む包被シート58とを有する。さらに、吸収体56と包被シート58の裏面側部位(下側の部分)との間に保持シート80が設けられている。
吸収体56は、トウを開繊したフィラメント52,52…の集合体を有する。好適には、図3に示すように、吸収体56中に高吸収性ポリマー粒子54,54…を含ませる。そして、少なくとも体液受け入れ領域において、フィラメント52,52…の集合体に対して高吸収性ポリマー粒子(SAP粒子)が実質的に厚み方向全体に分散されているものが望ましい。この実質的に厚み方向全体に分散されている状態を図3の要部拡大図として概念的に示した。
高吸収性ポリマー粒子とは、「粒子」以外に「粉体」も含む意味である。高吸収性ポリマー粒子の粒径は、この種の吸収性物品に使用されるものをそのまま使用でき、100〜1000μm、特に150〜400μmのものが望ましい。高吸収性ポリマー粒子の材料としては、特に限定無く用いることができるが、吸水量が60g/g以上のものが好適である。高吸収性ポリマー粒子としては、でんぷん系、セルロース系や合成ポリマー系などのものがあり、でんぷん−アクリル酸(塩)グラフト共重合体、でんぷん−アクリロニトリル共重合体のケン化物、ナトリウムカルボキシメチルセルロースの架橋物やアクリル酸(塩)重合体などのものを用いることができる。高吸収性ポリマー粒子の形状としては、通常用いられる粉粒体状のものが好適であるが、他の形状のものも用いることができる。
他方、吸収体56のサイズは、平面投影面積が400cm2以上であり、かつ厚さが1〜10mm、特に1〜5mmであるのが好ましい。吸収体のサイズがこの範囲内にあると、重量や厚さ、コストの増加を来たさずに復元性を向上する上で、極めて有利である。また、吸収体の重量は25g以下、特に10〜20gとなるように構成するのが好ましい。吸収体の重量がこの範囲内にあると、専用部材を用いないことによる利点が特に顕著になる。
吸収体56の圧縮レジリエンスRCは、40〜60%、特に50〜60%とするのが好ましい。これにより、吸収体自体で十分な復元性を発揮できるようになる。
包被シート58としては、ティッシュペーパ、特にクレープ紙、不織布、ポリラミ不織布、小孔が開いたシート等を用いることができる。ただし、高吸収性ポリマー粒子が抜け出ないシートであるのが望ましい。クレープ紙に換えて不織布を使用する場合、親水性のSMMS(スパンボンド/メルトブローン/メルトブローン/スパンボンド)不織布が特に好適であり、その材質はポリプロピレン、ポリエチレン/ポリプロピレンなどを使用できる。目付けは、8〜20g/m2、特に10〜15g/m2のものが望ましい。
保持シート80と吸収体56上との間には、高吸収性ポリマー粒子54がその散布などにより介在されている。高吸収性ポリマー粒子54は、フィラメント52の集合体への散布・投射時に又はその後の工程、あるいは消費者が使用するまでの流通過程で、フィラメント52の集合体を通り抜けることがある。フィラメントの集合体を通り抜けた高吸収性ポリマー粒子群の凹凸は、消費者が使用する際に手で触ったときジャリジャリした違和感を与える。そこで、吸収体56と包被シート58との間に吸収性ポリマーの保持性能を有する保持シート80を介在させるのである。この保持シート80は、ティッシュペーパ(クレープ紙)などの包被シート58のみでは足りないコシを補強して、消費者が使用する際に手で触ったとき違和感を軽減又は防止する。
体液不透過性シート70は、単に吸収体56の裏面側に配されるシートを意味し、本実施の形態においては、トップシート30との間に吸収体56を介在させるシートとなっている。したがって、本体液不透過性シートは、その素材が、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂や、ポリエチレンシート等に不織布を積層したラミネート不織布、防水フィルムを介在させて実質的に不透液性を確保した不織布(この場合は、防水フィルムと不織布とで体液不透過性シートが構成される。)などを例示することができる。もちろん、このほかにも、近年、ムレ防止の観点から好まれて使用されている不透液性かつ透湿性を有する素材も例示することができる。この不透液性かつ透湿性を有する素材のシートとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂中に無機充填剤を混練して、シートを成形した後、一軸又は二軸方向に延伸して得られた微多孔性シートを例示することができる。
製品の両側に設けられたバリヤーカフス60、60は、トップシート30上を伝わって横方向に移動する尿や軟便を阻止し、横漏れを防止するために設けられているが、付加的な要素である。
トップシート30の表面側から厚み方向にエンボスによる凹部Eを形成してもよい。この場合、トップシート30のみにエンボスによる凹部Eを形成するほか、図7に示すように、トップシート30と中間シート40との両者にエンボスによる凹部Eを形成方したり、トップシート30の表面側から吸収体56の厚さ方向一部または略全体に達するようにエンボスによる凹部を形成したり(図示せず)することができる。トップシート30と中間シート40との両者にエンボスによる凹部Eを形成させるためには、中間シート40としては、坪量が8〜40g/m2、厚さ0.2〜1.5mm、トップシート30としては、坪量が15〜80g/m2、厚さ0.2〜3.5mmの範囲にあるのが、透液性を阻害しない条件で、エンボス加工を充分に行える点で望ましい。
なお、図示しないが、吸収性本体20の各構成部材は、ホットメルト接着剤などのベタ、ビードまたはスパイラル塗布などにより相互に固定される。
一方、図8及び図9はテープ式使い捨ておむつの例を示している。図9は図8におけるIX−IX線矢視図であるが、吸収性本体20についてはやや誇張して図示してある。
次に、上述の紙おむつの製造例について説明する。図10及び図11に示す例は、図1、図2及び図6に示すパンツ型の使い捨ておむつの製造設備例を示している。
Claims (7)
- 捲縮繊維から構成されるトウをベールから引き出し、その連続方向に沿って引張り移送するとともに、その移送経路で加工を行い吸収体を製造する設備であって、
前記移送経路に、一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとこれよりも下流側の一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとの間に位置する第1の移送区間と、この第1の移送区間より下流側に位置し、一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとこれよりも下流側の一対の駆動ロールからなる駆動ニップロールとの間に位置する第2の移送区間とを設けるとともに、
これら第1の移送区間及び第2の移送区間のそれぞれに、前記トウを圧縮エアーの力により拡幅する拡幅装置を設け、
前記第1の移送区間では、前記トウにテンションをかけてフィラメント相互の絡み合いを強制的に除去するように張力が付与され、前記第2の移送区間では前記トウが弛緩されるように、各駆動ニップロールの周速度を設定してなり、
前記移送経路に供給した前記トウを、前記第1の移送区間ではテンションをかけてフィラメント相互の絡み合いを強制的に除去しながら前記拡幅装置により拡幅し、且つ前記第2の移送区間では弛緩しながら前記拡幅装置により拡幅するように構成した、
ことを特徴とする吸収体製造設備。 - 前記ベールから引き出したトウを、回転自由に構成された一対のニップロールからなるフリーニップロールに挟んで通過させた後に、前記第1の移送区間に供給するように構成し、且つ
前記前記フリーニップロールと前記第1の移送区間との間にも前記拡幅装置を設けた、
請求項1記載の吸収体製造設備。 - 前記駆動ニップロールとして、上流側から順に第1ニップ、第2ニップ、第3ニップを設け、前記第1ニップと第2ニップとの間を前記第1の移送区間とし、前記第2ニップと第3ニップとの間を第2の移送区間としてなる、請求項1または2記載の吸収体製造設備。
- 前記拡幅装置は、トウを通す所定幅の筒状通路と、この通路内面における幅方向に沿う面に設けられた圧縮エアーを噴出する噴出口とを有し、通路内に導入されるトウを通路の幅方向中央位置に揃えた後に、圧縮エアーの力により前記所定幅まで拡幅するように構成されているものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸収体製造設備。
- 前記噴出口は、前記通路の幅方向中央に関して線対称をなし且つ前記通路の幅方向中央に向かうにつれてトウ通過方向下流側に位置するくの字状もしくはV字状の開口形状のスリットである、請求項4記載の吸収体製造設備。
- 前記複数個所の駆動ニップロールのうちの少なくとも1つは、一対の駆動ロールのうちの一方のローラが長手方向に小さな間隔を置いて周方向に連続する溝が多数形成されたものであり、この溝付きローラにおける前記トウの抱き角度が90度よりも小さくされており、且つ
前記移送経路はトウの移送方向が鋭角に変化する変化箇所を有するように構成されており、前記拡幅装置は、前記変化箇所の下流側に設けられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸収体製造設備。 - 前記第2の移送区間の下流側に、前記トウの厚み方向全体に高吸収性ポリマー粒子を分散させる高吸収性ポリマー粒子散布手段を設け、
入口と、出口と、これらの間に設けられた空間が拡大するベンチュリー部と、前記入口側に設けられた圧空の吹き込み口と、前記ベンチュリー部に設けられた排気孔とを備え、前記トウを圧空の力により拡厚する拡厚装置を、前記第2の移送区間と前記高吸収性ポリマー粒子散布手段との間に設けてなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の吸収体製造設備。
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