JP4570153B2

JP4570153B2 - 吸収体の製造方法

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Publication number: JP4570153B2
Application number: JP2005173591A
Authority: JP
Inventors: 聡子小縄
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP2006345980A

Description

本発明は、経血やおりものなどを吸収するための生理用ナプキン、パンティライナー、失禁パッド等の吸収性物品に使用される吸収体に係り、特にパルプ繊維と合成繊維等、異なる複数種の繊維を所定割合で混合した吸収体の製造方法に関する。

従来より、パンティライナー、生理用ナプキン、失禁パッドなどの吸収性物品として、ポリエチレンシートまたはポリエチレンシートラミネート不織布などの不透液性裏面シートと、不織布または透液性プラスチックシートなどの透液性表面シートとの間に綿状パルプ等からなる吸収体を介在したものが知られている。

前記吸収体に関しては、一般的にはフラッフ状パルプ中に吸水性ポリマー粉末を混入したものが多く使用されているが、ソフト感や体液吸収時の保形性等の点を重視し、前記パルプ繊維中にポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維を混入した吸収体が提案されている（例えば、下記特許文献１、２等参照）。
特開２００５−９５４８１号公報特表平９−５０５２１８号公報

しかしながら、合成繊維が混合される吸収層を製造するにあたり、パルプ繊維単独ウエブを解繊装置に送り解繊する一方で、合成繊維単独ウエブを解繊装置に送り解繊し、これらを混合して積繊装置へ送る場合には、パルプ繊維と合成繊維との混合割合が設計通りに一定値とならず、混合割合が大きく変動することが確認されている。

また、上記のように複数種の繊維をそれぞれ解繊する場合には、複数の解繊装置が必要になるなどの装置設備が余計に掛かるようになるなどの問題もあった。

そこで本発明の主たる課題は、単独の解繊装置により、複数種の繊維が混合される吸収体を設計通りの混合比率にて精度良くかつ効率的に製造し得る吸収体の製造方法を提供することにある。

前記課題を解決するための請求項１に係る本発明として、少なくともパルプ繊維と合成繊維とを所定割合で混合した吸収体の製造方法であって、
前記パルプ繊維又は合成繊維が夫々供給される複数のフォーミングヘッダを連設したエアレイド機を用いて、表面層及び裏面層に夫々前記パルプ繊維層を、中間層に前記合成繊維層を含む層を前記フォーミングヘッダにより順次堆積させたならば、熱処理機により加熱処理を行った後、カレンダーロールを経てワインダーに巻き取ることによって、予め前記パルプ繊維と合成繊維とを所定割合で混合した１枚のウエブシートを作製しておき、前記ウエブシートを単独の解繊装置へ送給し解繊した後、積繊装置で積繊することにより前記吸収体を得ることを特徴とする吸収体の製造方法が提供される。

上記請求項１記載の本発明においては、予め前記複数種の繊維を所定割合で混合したウエブシートを作製しておくようにして、これを解繊装置に送り解繊後に積繊し吸収体を製造するものである。従って、解繊装置が単体で足り、かつ所定割合で繊維が混合されたウエブシートを用いるものであるから、複数種の繊維が混合される吸収体を設計通りの混合比率にて精度良くかつ効率的に製造することが可能となる。

請求項２に係る本発明として、前記ウエブシートは、中間層として合成繊維単独層又はパルプ繊維中に合成繊維をランダムに混入したパルプ繊維及び合成繊維の混合層を含み、表面層及び裏面層は共にパルプ繊維単独層とした複層シートである請求項１記載の吸収体の製造方法が提供される。

請求項３に係る本発明として、前記ウエブシートには予め高吸収性樹脂を混入してある請求項１、２いずれかに記載の吸収体の製造方法が提供される。

以上詳説のとおり本発明によれば、単独の解繊装置により、例えばパルプ繊維と合成繊維との混合繊維等のように複数種の繊維が混合される吸収体を設計通りの混合比率にて精度良くかつ効率的に製造することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

〔参考的生理用ナプキン１の構造例〕
図１は生理用ナプキン１の展開図であり、図２は図１のII−II線矢視図、図３は図１のIII−III線矢視図である。

前記生理用ナプキン１は、ポリエチレンシートなどからなる不透液性バックシート２と、経血やおりものなどを速やかに透過させる透液性トップシート３と、これら両シート２，３間に介装された綿状パルプまたは合成パルプなどからなる吸収体４、６と、この吸収体４の形状保持および拡散性向上のために前記吸収体４を囲繞するクレープ紙５と、前記吸収体４の略側縁部を起立基端とし、かつ少なくとも体液排出部を含むように前後方向に所定の区間内において表面側に突出して設けられた左右一対の立体ギャザーＢＳ、ＢＳとから主に構成され、かつ前記吸収体４の周囲においては、その上下端縁部では前記不透液性バックシート２と透液性トップシート３との外縁部がホットメルトなどの接着剤やヒートシール等の接着手段によって接合され、またその両側縁部では吸収体４よりも側方に延出している前記不透液性バックシート２と、前記立体ギャザーＢＳを形成しているサイド不織布７とがホットメルトなどの接着剤やヒートシール等の接着手段によって接合され、これら不透液性バックシート２とサイド不織布７とによる積層シート部分によって側方に突出するウイング状フラップＷ、Ｗが形成されているとともに、これよりも臀部側に位置する部分に第２ウイング状フラップＷ_Ｂ、Ｗ_Ｂが形成されている。

以下、さらに前記生理用ナプキン１の構造について詳述すると、
前記不透液性バックシート２は、ポリエチレン等の少なくとも遮水性を有するシート材が用いられるが、近年はムレ防止の観点から透湿性を有するものが用いられる傾向にある。この遮水・透湿性シート材としては、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溶融混練してシートを成形した後、一軸または二軸方向に延伸することにより得られる微多孔性シートが好適に用いられる。前記不透液性バックシート２の非使用面側（外面）には１または複数条の粘着剤層（図示せず）が形成され、身体への装着時に生理用ナプキン１を下着に固定するようになっている。前記不透液性バックシート２としては、プラスチックフィルムと不織布とを積層させたポリラミ不織布を用いてもよい。

次いで、前記透液性トップシート３は、有孔または無孔の不織布や多孔性プラスチックシートなどが好適に用いられる。不織布を構成する素材繊維としては、ポリエチレンまたは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の他、レーヨンやキュプラ等の再生繊維、綿等の天然繊維とすることができ、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の適宜の加工法によって得られた不織布を用いることができる。これらの加工法の内、スパンレース法は柔軟性、ドレープ性に富む点で優れ、サーマルボンド法は嵩高でソフトである点で優れている。前記透液性トップシート３に多数の透孔を形成した場合には、経血やおりもの等（以下、まとめて体液という。）が速やかに吸収されるようになり、ドライタッチ性に優れたものとなる。

前記吸収体４は、上層吸収体４Ａと下層吸収体４Ｂとが積層された構造とされる。前記下層吸収体４Ｂは、吸収体配置領域の外縁を画成する平面形状を有し、前記上層吸収体４Ａは、幅方向中央部にナプキン長手方向に細長く区画される領域に、使用面側に高い吸収体の中高部６を形成するために配置される。この中高部６の厚みは、厚くし過ぎると吸収体４の剛性が上がり身体への密着性が低下するため３〜２０mm、好ましくは５〜１５mmとするのが好ましい。前記上層吸収体４Ａの周縁に沿ってその近傍外側部位置には周方向に閉合するエンボス８が付与されているとともに、エンボス９，１０、１１がそれぞれ形成されている。前記エンボス８は上層吸収体４Ａの位置ズレを防止するとともに、中高部６をきっちりと画成するために付与されたエンボスである。

前記上層吸収体４Ａは、少なくともパルプ繊維と合成繊維とを含むとともに、前記パルプ繊維：合成繊維との比率を重量換算で８０〜２０：２０〜８０、好ましくは４０〜６０：６０〜４０で混合したものとする。上層吸収体４Ａの合成繊維の混合比率をパルプ繊維及び合成パルプの全量に対して２０重量％以上とすることで上層吸収体４Ａから下層吸収体４Ｂへの液透過率を８５％以上とすることが可能となり、かつ上層吸収体４Ａの合成繊維の混合比率をパルプ繊維及び合成パルプの全量に対して８０重量％以下とすることにより透液性トップシート面において、３．５ccの人工経血を８．５分ごとに７回吸収させた時の７回目の吸収速度を２５秒以下とすることができる。また、上層吸収体４Ａの合成繊維の混合比率をパルプ繊維及び合成パルプの全量に対して４０〜６０重量％とした場合には、上層吸収体４Ａから下層吸収体４Ｂへの液透過率を８８％以上、前記吸収速度２４秒以下とすることができる。

前記上層吸収体４Ａは、機能的に体液を迅速させるけれども吸収した体液を内部に保留せずに下層吸収体４Ｂ側に浸透させる第１機能と、透液性トップシート３の上面に排出された体液を速やかに吸収する第２機能との両者をバランス良く満足させる必要があるところ、第１機能の浸透性を向上させるために合成繊維を混合させ過ぎると、合成繊維は吸水性を有しないか、親水性処理を施したものであっても吸水性は低いため体液の吸収速度が低下してしまうことになる。経血量が特に多い人の場合、１時間ナプキンを装着後に漏れを防止するには、上層吸収体４Ａの液体透過率は８５％以上、吸収速度は２５秒以下とすることが望ましいため、合成繊維とパルプ繊維との混合率を上記数値とすることにより、前記第１機能と第２機能とをバランス良く両立させることができるようになる。また、上層吸収体４Ａに合成繊維を混合することにより体液吸収状態時でも萎むことなく嵩を保持しクッション性を維持できるようになる。

前記合成繊維は、例えばポリエチレン又はポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系、ナイロンなどのポリアミド系、及びこれらの共重合体などを使用することができるし、これら２種を混合したものであってもよい。また、融点の高い繊維を芯とし融点の低い繊維を鞘とした芯鞘型繊維やサイドバイサイド型繊維、分割型繊維などの複合繊維も用いることができる。前記合成繊維は、体液に対する親和性を有するように、疎水性繊維の場合には親水化剤によって表面処理したものを用いるのが望ましい。

前記上層吸収体４Ａは高吸水性樹脂を含有することができる。前記高吸収性樹脂としては、たとえばポリアクリル酸塩架橋物、自己架橋したポリアクリル酸塩、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体架橋物のケン化物、イソブチレン・無水マレイン酸共重合体架橋物、ポリスルホン酸塩架橋物や、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミドなどの水膨潤性ポリマーを部分架橋したもの等が挙げられる。これらの内、吸水量、吸水速度に優れるアクリル酸またはアクリル酸塩系のものが好適である。前記吸水性能を有する高吸水性樹脂は製造プロセスにおいて、架橋密度および架橋密度勾配を調整することにより吸水力と吸水速度の調整が可能である。配合量は上層吸収体４Ａが下層吸収体４Ｂ側への浸透を促進する必要上、配合量を多くすると所謂ゲルブロッキング現象が起きるため、パルプ繊維及び合成繊維の合計重量に対して重量換算で１〜１０％の割合で配合するのが望ましい。なお、高吸水性樹脂含有率が５０％を超える場合にはパルプ繊維間の絡み合いが無くなり、シート強度が低下し破れや割れ等が発生し易くなるため望ましくない。

前記パルプ繊維は、木材から得られる化学パルプ、溶融パルプ等のセルロース繊維や、レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維からなるものが挙げられ、広葉樹パルプよりは繊維長の長い針葉樹パルプの方が機能および価格の面で好適に使用される。

一方、前記下層吸収体４Ｂは合成繊維を含有することを要件とせず、パルプ繊維単独、或いはパルプ繊維と高吸水性樹脂との混合体とすることができる。下層吸収体４Ｂは透過性が重視されず、上層吸収体４Ａから浸透した体液を内部に保留し外部に滲み出さないように保持することが望ましいため合成繊維を含有しないようにする方がむしろ望ましい。また、高吸収性樹脂の含有率は、体液を吸収し保水するために、下層吸収体４Ｂを構成する繊維の全体重量に対して１〜２０重量％の割合で配合するのが望ましい。

一方、前記透液性トップシート３の幅寸法は、図示例では、図２および図３の横断面図に示されるように、吸収体４の幅よりも若干長めとされ、吸収体４を覆うだけに止まり、前記立体ギャザーＢＳは前記透液性トップシート３とは別のサイド不織布７、具体的には経血やおりもの等が浸透するのを防止する、あるいは肌触り感を高めるなどの目的に応じて、適宜の撥水処理または親水処理を施した不織布素材を用いて構成されている。かかるサイド不織布７としては、天然繊維、合成繊維または再生繊維などを素材として、適宜の加工法によって形成されたものを使用することができるが、好ましくはゴワ付き感を無くすとともに、ムレを防止するために、坪量を抑えて通気性を持たせた不織布を用いるのがよい。具体的には、坪量を１８〜２３g/m^２として作製された不織布を用いるのが望ましく、かつ体液の透過を確実に防止するためにシリコン系、パラフィン系、アルキルクロミッククロリド系撥水剤などをコーティングした撥水処理不織布が好適に使用される。

前記サイド不織布７は、図２および図３に示されるように、幅方向中間部より外側部分を吸収体４の内側位置から吸収体側縁を若干越えて不透液性バックシート２の外縁までの範囲に亘ってホットメルトなどの接着剤によって接着し、これら前記サイド不織布７と不透液性バックシート２との積層シート部分により、ほぼ体液排出部に相当する吸収体側部位置に左右一対のウイングフラップＷ、Ｗを形成するとともに、これより臀部側位置に第２ウイング状フラップＷ_Ｂ、Ｗ_Ｂを形成している。これらウイング状フラップＷ、Ｗおよび第２ウイング状フラップＷ_Ｂ、Ｗ_Ｂの外面側にはそれぞれ粘着剤層１２…，１３…を備え、ショーツに対する装着時に、前記ウイング状フラップＷ、Ｗが折返し線ＲＬ位置にて反対側に折り返し、ショーツのクロッチ部分に巻き付けて止着するようになっている。

一方、前記サイド不織布７の内方側部分はほぼ二重に折り返されるとともに、この二重シート内部に、その高さ方向中間部に両端または長手方向の適宜の位置が固定された糸状弾性伸縮部材１９が配設されるとともに、前記糸状弾性伸縮部材１９の上側部位に複数本の、図示例では２本の糸状弾性伸縮部材２０，２０が両端または長手方向の適宜の位置が固定された状態で配設されている。この二重シート部分は前後端部では図３に示されるように、断面Ｚ状に折り畳んで積層された状態で吸収体４側に接着されることによって、前記糸状弾性伸縮部材１９配設部位を屈曲点として、断面く字状に内側に開口を向けたポケットＰ、Ｐを形成しながら表面側に起立する立体ギャザーＢＳ、ＢＳが形成されている。

〔上層吸収体４Ａの製造方法〕
前記上層吸収体４Ａは、前述したようにパルプ繊維と合成繊維とを所定割合で混合した吸収体とされるものであり、前記上層吸収体４Ａを製造するために本発明法が適用される。

先ず、上層吸収体４Ａは、例えば図４に示される製造装置３０により製造される。かかる吸収体製造装置３０は、供給される吸収体を構成する繊維シート材料を細かく粉砕するための解繊装置３１と、この解繊装置３１を囲繞するとともに、粉砕された粉砕パルプを空気流に乗せて搬送するための粉砕パルプ供給ケーシング３２と、この粉砕パルプ供給ケーシング３２の下流側開口部に配設される積繊装置３３と、この積繊装置３３に対向して設けられた転写ドラム３４とからなる。前記積繊装置３３は、外周面に適宜の間隔で吸収体成形用凹部３５ａ、３５ａ…を備えるとともに、この吸収体成形用凹部３５ａの底面に多数の吸引孔（図示せず）を有する積繊用回転ドラム３５と、この積繊用回転ドラム３５の内部側に配設される吸引チャンバ３６とからなり、図示しない吸引手段によって前記吸引チャンバ３６内が負圧に維持されることにより前記吸収体形成用凹部３５ａ内に空気搬送された吸収体構成繊維を積繊させるようになっている。なお、前記粉砕パルプ供給ケーシング３２には、高吸収性ポリマーの粉粒物を前記粉砕パルプと共に供給するためのポリマー投入口３７が設けられている。

前記転写ドラム３４に転写された吸収体４Ａは、バキュームコンベア上を搬送されるクレープ紙３８の上面にバキューム装置３９による吸引により転移され、コンベア上を搬送される。

かかる吸収体製造装置３０により上層吸収体４Ａを製造するには、予め前記パルプ繊維と合成繊維とを所定割合で混合したウエブシートＳを作製しておき、前記ウエブシートＳを前記吸収体製造装置３０に供給し、解繊装置３１で解繊した後、積繊装置３３により積繊することにより、上層吸収体４Ａを設計通りのパルプ繊維：合成繊維の混合比率にて精度良くかつ効率的に製造することができるようになる。

前記ウエブシートＳは、例えば図５(A)に示されるように、パルプ繊維中に合成繊維をランダムに混入した単層シートとすることもできるし、図５(B)に示されるように、中間層は合成繊維層とし、表面層及び裏面層に夫々パルプ繊維層を積層した３層の複層シートとすることもできるし、図５(C)に示されるように、中間層は合成繊維層＋パルプ繊維層＋合成繊維層の３層構造とし、表面層及び裏面層に夫々パルプ繊維層を積層した５層の複層シートとすることもできるし、更には図５(D)に示されるように、中間層はパルプ繊維＋合成繊維層の複合繊維層とし、表面層及び裏面層に夫々パルプ繊維層を積層した３層の複層シートとすることもできる。

前記ウエブシートＳは、エアレイド機を用いて作製することができる。代表的に図５(B)に示される３層構造のウエブシートＳを製造するには、図６に示されるように３機のフォーミングヘッダ４１Ａ〜４１Ｃを連設したエアレイド機４０が使用される。前記フォーミングヘッダ４１Ａ〜４１Ｃは夫々内部に一対の穿孔回転ドラムを有するもので、前段のフォーミングヘッダ４１Ａにはパルプ繊維が供給され、中段のフォーミングヘッダ４１Ｂには合成繊維が供給され、後段のフォーミングヘッダ４１Ｃにはパルプ繊維が供給される。

先ず、キャリアシートとなるクレープ紙がベルトコンベア４２で移送される。前記ベルトコンベア４２の下面にはサクションボックス４３が配設されている。そして、フォーミングヘッダ４１Ａ〜４１Ｃにより、パルプ繊維、合成繊維、パルプ繊維の順で堆積させたならば、サクションボックス４４を内蔵した移送コンベアによって搬送し、熱処理機４６により加熱処理を行った後、カレンダーロールを経てワインダーに巻き取るようにする（図示せず）。

図５(A)〜(D)に示した各ウエブシートＳ構造の得失を述べれば、図５(A)に示したシート構造は解繊時に合成繊維がパルプ繊維中に均一に混合され易いが、合成繊維がエアレイド製造時の熱融着による影響を受け易い。従って、熱による影響を考慮すると、厚みをあまり薄くできないため操業性が悪い等の欠点がある。これに対して、図５(B)〜(D)に示した少なくとも表面層及び裏面層はパルプ繊維単独層としたシート構造の場合は、合成繊維がエアレイド製造時に熱融着による影響を受け難いという利点を有するものとなる。これらのシート構造の中でも、図５(C)に示した５層のシート構造は解繊時に合成繊維がパルプ繊維中に均一に混合され易いものとなる。なお、前記ウエブシートの目付けは概ね２５〜８００g/m^２、好ましくは３００〜６００g/m^２程度とするのが良い。

〔その他の形態例〕
(1)上記形態例では、１枚のウエブシートＳを吸収体製造装置３０に供給するようにしているが、複数のウエブシートＳを同時に吸収体製造装置３０に供給するようにしてもよい。
(2)上記形態例では、パルプ繊維と合成繊維の２種の繊維が混合される吸収体の例について述べたが、本発明は異なる複数種の繊維が所定割合で混合されるすべての吸収体に対して適用が可能である。例えば、高吸収性繊維とパルプ繊維の２種混合、高吸収性繊維と合成繊維の２種混合、更にはパルプ繊維と合成繊維と合成繊維の３種混合等の各吸収体の製造方法に対して適用が可能である。
(3)上記形態例では、吸収体製造装置３０において高吸収性ポリマーを混合するようにしたが、ウエブシートＳの製造時に繊維中に混入するようにしてもよい。

参考的生理用ナプキン１の展開図である。その横断面図（図１のII−II線矢視図）である。その横断面図（図１のIII−III線矢視図）である。吸収体製造装置を示す縦断面図である。ウエブシートＳのシート構造例(A)〜(D)を示す図である。エアレイド機によるウエブシートＳの製造要領を示す図である。

１…生理用ナプキン、２…不透液性バックシート、３…透液性トップシート、４…吸収体、４Ａ…上層吸収体、４Ｂ…下層吸収体、５…クレープ紙、６…中高部、７…サイド不織布、８〜１１…エンボス、ＢＳ…立体ギャザー、Ｗ…ウイング状フラップ、Ｗ_Ｂ…臀部側ウイング状フラップ、３０…吸収体製造装置、３１…解繊装置、３２…粉砕パルプ供給ケーシング、３３…積繊機、３４…転写ドラム、３５…積繊用回転ドラム、３５ａ…吸収体成形用凹部、３６…吸引チャンバ、３７…高吸収性ポリマー投入口、３８…クレープ紙、Ｓ…ウエブシート

Claims

少なくともパルプ繊維と合成繊維とを所定割合で混合した吸収体の製造方法であって、
前記パルプ繊維又は合成繊維が夫々供給される複数のフォーミングヘッダを連設したエアレイド機を用いて、表面層及び裏面層に夫々前記パルプ繊維層を、中間層に前記合成繊維層を含む層を前記フォーミングヘッダにより順次堆積させたならば、熱処理機により加熱処理を行った後、カレンダーロールを経てワインダーに巻き取ることによって、予め前記パルプ繊維と合成繊維とを所定割合で混合した１枚のウエブシートを作製しておき、前記ウエブシートを単独の解繊装置へ送給し解繊した後、積繊装置で積繊することにより前記吸収体を得ることを特徴とする吸収体の製造方法。
前記ウエブシートは、中間層として合成繊維単独層又はパルプ繊維中に合成繊維をランダムに混入したパルプ繊維及び合成繊維の混合層を含み、表面層及び裏面層は共にパルプ繊維単独層とした複層シートである請求項１記載の吸収体の製造方法。
前記ウエブシートには予め高吸収性樹脂を混入してある請求項１、２いずれかに記載の吸収体の製造方法。