JP4724653B2 - 布材を乾式形成するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、布材（ｆａｂｌｉｃ）を乾式形成するための方法に関するものである。本発明はまた、少なくとも２つの不織布でできた布材を乾式形成するための装置に関するものである。

従来技術では、１つのフォーマ・ワイヤ（ｆｏｒｍｅｒ ｗｉｒｅ）または連続する複数のフォーマ・ワイヤの上に形成された１または複数の不織布から布材を乾式形成する。乾式形成はカードまたはフォーマ・ヘッド（ｆｏｒｍｅｒ ｈｅａｄ）を使用することによってのみ行うことができる。

布材を製造する場合、異なる特性を有する不織布を結合することがしばしば望ましく、それによって完成布材が異なる特性を備えた一体化製品、例えば結合したウェブの厚さの断面で密度が変化する一体化製品として具現化される。

層の厚さが分厚い複数の不織布でできた一体化製品を製造する場合、フォーマ・ワイヤの下方に配置される真空ボックスから、取り付けの問題が生じるであろう。設置する複数のフォーマ・ヘッドを連続して配置した時、真空（吸引）効果は、既に形成した布材のみをかろうじて貫くであろうから、一連の分布繊維層における最後のフォーマ・ヘッドの層の厚さに作用する吸引作用は幾分小さくなる。あるいは、フォーマ・ワイヤの運搬方向に沿って徐々に大きくなる真空吸引を確立するためには、分化吸引ボックスをフォーマ・ワイヤの下方に使用しなければならないであろう。

また、形成した布材を通して十分な真空（吸引）効果を達成するためには、フォーマ・ワイヤの運搬速度を遅くする必要があるが、これは装置の効率を低下させる。

連続する２つのカードを使用して布材が形成される公知の装置の場合、カードによって形成された２つの不織布の間に中間不織布を介在するように配置することもまた望ましい。しかし、２つのカードの間の領域に真空（あるいは吸引力）を確立することは困難であり、このことは、既存の装置内の２つのカードの間に配置されるエアレイド・ガーゼ層を柔らかくすることが困難であることを意味している。エアレイド不織布の両端に配置されるカード不織布からなるそのような製品は、例えば、いわゆる拭き取り製品に適している。

本発明の目的は、異なる不織布の組み合わせを可能にし、より分厚い層に必要なより高い真空の問題を回避し、さらに、連続する２つのカード間のエアレイド不織布の形成に使用するのに適した方法および装置を示すことである。

本発明の第１の観点によれば、この目的は、第１の不織布が移送ワイヤによって従来の方法で２つの形成ワイヤまたは運搬ワイヤの間で形成および移送されること、第２のエアレイド不織布が少なくとも１つの形成ヘッドを使用して移送ワイヤ上の上部進行路の上側に形成されること、およびこの不織布が、後続の運搬ワイヤの上に第１の不織布と共に載せられるために、下に向かって且つ移送ワイヤの下部進行路の下側に沿って、導かれることを特徴とする方法によって達成される。

本発明の第２の観点によれば、上記の目的は、真空（吸引）ボックスの上方の第１のフォーマ・ワイヤの上に繊維が堆積することにより、第１の不織布が第１の乾式形成ユニット内で形成されること、移送ワイヤの上部進行路と下部進行路の間に真空（吸引力）が形成されることにより、繊維層が第１のフォーマ・ワイヤから移送ワイヤ上の下部進行路の下側へ移送されること、エアレイド形成された第２の不織布が移送ワイヤの上部進行路の上側に少なくとも１つのフォーマ・ヘッドを使用して形成されること、前記第１の不織布が移送ワイヤに吸引され、それによって第２の不織布を通した吸引作用によって下部進行路に吸引されること、およびカーディングされた不織布であることが好ましい第３の不織布を、予め形成された２つの不織布の上に形成するために、２つの不織布が、任意選択の別のフォーマ・ワイヤである後続の運搬ワイヤに移送されることを特徴とする方法によって達成される。

本発明による装置は、第１の不織布を形成するために使用される第１のフォーマ・ワイヤの後段に配置された移送ワイヤを有していること、少なくとも１つのフォーマ・ヘッドが移送ワイヤの上部進行路の上側に配置されていること、および真空（吸引）ボックスが移送ワイヤの上部進行路と下部進行路の間に提供されていることを特徴とする。

所望の厚さの第１の不織布が、エアレイド不織布またはカーディングされた不織布のいずれかとして、あるいはそれらの組み合わせとして形成される場合、それは通常、フォーマ・ワイヤの下およびフォーマ・ワイヤの上（すなわちフォーマ・ワイヤ上に配置された不織布の上）に設けられた２つの圧縮ローラの間のニップ（間隙）を通過させることによって一体化される。一体化された不織布は次に、通常の方法で移送ワイヤの下方に引き渡される（移送ワイヤの上部進行路と下部進行路の間には真空（吸引力）が存在する）。不織布はしかし、下部進行路の下側に吸引され、そして後続の運搬ワイヤの上に載せられる。後続の運搬ワイヤはさらに別のフォーマ・ワイヤとすることができ、その場合、１または複数の追加の不織布を形成するためのカードもしくはフォーマ・ヘッドが配置される。

移送ワイヤの上部進行路の上側をフォーマ・ワイヤとして使用することにより、不織布を移送ワイヤの上方の形成ヘッドから分配してもよい。この不織布は、移送ワイヤと共に下方へ導かれ、第１の不織布の上に配置される。次に、接合された不織布は移送ワイヤの下部進行路の下側に吸引されるので、それらはまとめて後続の運搬ワイヤへ移送される。第１の形成ワイヤと後続の運搬ワイヤの間の移送ワイヤの下部進行路の箇所にエンボッサを提供してもよく、それによって不織布は後続の運搬ワイヤの上に載せられる前にこれらのエンボス・ローラの間のニップを通して導かれる。

後続の運搬ワイヤは、上で言及したように、第３の不織布がその上に形成される形成ワイヤであってもよい。必要な数の不織布が形成されると、表面を噴霧するために、形成された布材を任意選択で処理ステーションを通して運搬することができ、あるいは繊維と混ぜ合わされた結合繊維を固定するためのオーブンを通して運搬してもよい。結合繊維には、例えばポリエステル繊維もしくは高デニール／高Ｄｔｅｘ繊維を使用することができ、場合によってはより低Ｄｔｅｘの結合繊維と組み合わせて使用することも可能である。これらの繊維は、例えば第２の不織布に提供することができ、一方、第１の不織布は、例えばセルローズ・パルプ、スーパアブソーバおよび結合繊維の一部を組み合わせたものを含有することができる。これらの組み合わせは、形成される布材の意図する用途によって様々である。

形成された布材はまた、ハイドロエンタングルメントによって強化することができる。したがって、カーディングによって第１の不織布が形成され、エアレイイングによって第２の不織布が形成され、また、同じくカーディングによって第３の不織布が形成されるため、とりわけ拭き取りに適した製品を製造することができる。次いで製品にハイドロエンタングルメントを施すことができる。そのような製品によって、表面層から中央層中への長い繊維の引出しによる良好な結合が達成される。

また不織布を個々に形成することにより、より大量の結合繊維を境界層に分配することができるため、後続の結合繊維を活性化させるための加熱で、個々の不織布間のより良好な結合を達成することができる。

第１の不織布が、好ましくは第２の不織布の密度より大きい密度で製造されている製品を製造することにより、吸収層の上に取込層を備えた製品を製造することができる。この製品は、生理用ナプキンおよび／またはナプキンにとりわけ適している。

密度の大きいエアレイド不織布と密度の小さい他の不織布を組み合わせるために上記の方法もしくは装置を使用する時には、例えば圧縮ローラなどのローラを通して不織布を運搬することができ、それによってより密度の小さい頂部層を破壊することなく布材に完全性（あるいは一体性）を付与することができる。

使用される複数のローラのうちの１つがエンボス・ローラである場合、密度の小さい頂部層を破壊することなく、形成された布材の下側にパターンを付与すること、および／またはさらなる完全性（一体性）を付与することができる。

本発明による方法および装置を使用することによって高生産速度を達成することができるため、多層布材を形成すること、延いては分厚い布材を形成することが可能である。

第１および第３の層を形成するためにカードを使用することができ、また第２のエアレイド不織布を形成するために、移送ワイヤの上方に配置されたフォーマ・ヘッドを使用することができる。これは構造的に単純な方法で実施することができる。なぜなら、カードは通常、形成ワイヤの上にかなりの高さを有し、一方で移送ワイヤは形成ワイヤの上に適度の高さしか必要としないからである。したがって連続する２つのカードの間の移送ワイヤの上方に位置する自由空間の利用が可能になり、移送ワイヤの上部進行路の上側に第２の不織布を形成するための１または複数の形成ヘッドを配置することができる。

特定の実施例の製品を製造することにより、本発明は、第１の不織布が第２の不織布の密度より大きい密度で製造され、好ましくは第１の不織布の密度が０．１ｇ／ｍ^３と０．５ｇ／ｍ^３の間であり、第２の不織布の密度が０．０１ｇ／ｍ^３と０．１０ｇ／ｍ^３の間であることを特徴とする。

他の実施例によれば、本発明による方法は、第２の不織布と接する不織布の表面層に熱可塑性結合繊維の薄層が配置され、この薄層が、好ましくは２ｇ／ｍ^２と１０ｇ／ｍ^２の間の基本重量を有していることを特徴とする。

場合によっては、第１および第２の不織布は穴あきローラ（パーフォレーテッド・ローラ）によって移送ワイヤに結合してもよい。それによってより制御された第２の層の貼着を達成することが可能になる。したがって穴あきローラまたはシリンダは、移送ワイヤ上の下向き正面進行路と下部進行路との間のコーナに配置された逆転ローラとすることができる。真空（吸引）が存在する穴あきローラを使用することによって第２の不織布を移送ワイヤに吸引することができるので、第２の不織布の方向を下向きの運動から移送ワイヤの下側へ向かう水平運動へ変更する際の貼着をより確実に制御することが可能になる。

以下、本発明について、添付の略図を参照してより詳細に説明する。

すべての図面を通して、同一もしくは対応する構成要素は、同じ参照番号で示されている。図面の個々の単一部品については、特に説明されていない。

図には、装置の最も重要な部品のみが示されている。機能的にするために、装置には、例えばコントロール、モータ、支持フレームなどの複数の構成要素が必要であるが、当業者は、本発明による装置の様々な実施例の説明に鑑みて、同じく本発明の構成部品であるそのような追加のマシン・コンポーネントを選択することが可能である。

図１は、少なくとも２つの不織布２、３によって形成された布材１を乾式形成するための装置を示したものである。この装置は、多数の逆転ローラ６の周りを回る移送ワイヤ５を含む移送ユニット４を含む。移送ワイヤ５は、図１では、移送ワイヤ５は、上部進行路７、下部進行路８、下向き方向の進行路９および上向き方向の進行路１０を有し、矢印１１で示す方向に回転する。

移送ワイヤ５のエンクロージャ内には真空（あるいは吸引力）が提供さる。したがって上部進行路７に向けて吸引を作用させるサクション・ボックス１２が設けられている。サクション・ボックス１２の上方の、後に第２の不織布と呼ばれることになる不織布３を形成するための上部進行路７の上側には、繊維１４を担持している形成ヘッド１３が提供されている。

以下、不織布２を第１の不織布２と呼ぶ。第１の不織布２は、移送ワイヤの上流側に位置している形成ワイヤ１５の上に形成される。形成ワイヤ１５は、逆転ホイール１６（図には１つしか示されていない）の周りを回る。第１の不織布２は、形成ワイヤの上部進行路１７で形成される。図１に示す実施例では、不織布２は、２つの形成ヘッド１８、１９によって形成される。形成ヘッド１８、１９は、全く同じものであってもよく、あるいは異なるものであってもよい。それらを使用して、全く同じもしくは異なる繊維および／または繊維混合物２０および２１を、第１の不織布２を形成するための形成ワイヤ１５の上部進行路１７の上にそれぞれ移動させることができる。形成ワイヤ内には、第１の不織布２を形成ワイヤ１５に保持する真空を形成するためのサクション・ボックス２２が形成ヘッドの各々に提供されている。形成ワイヤ１５は、矢印２３で示す方向に運搬される。

形成ワイヤ１５の運搬方向から見た形成ヘッド１８、１９の下流側には、不織布の上方に配置されたローラ２５および形成ワイヤ１５の下方に配置されたローラ２６を備えたコンパクタ２４が提供されている。このコンパクタ２４によって第１の不織布２が圧縮される。圧縮後、第１の不織布２は、移送ワイヤ５を使用して従来の方法で形成ワイヤ１５から、後続する運搬ワイヤ２７へ移送される。

第１の不織布２は、第２の不織布が上部進行路７の上側２８に形成され、下向きに導かれている進行路９を通って下に向かって移動し、下部進行路の下側２９に吸引されているため、形成ヘッド１３のエアレイイングによって形成されたこの第２の不織布３に吸引される。この第２の不織布が吸引されると、移送ワイヤ５内に下部進行路８の長さ全体にわたって存在する真空吸引力によって第１の不織布２が移送ワイヤの下部進行路８の下側に吸引される。

不織布２、３の組み合わせによって形成された布材１は、移送ワイヤ５の下部進行路８の上方に配置されたローラ３１と下部進行路８の下側に配置されたローラ３２とを含むエンボッサ３０を通して運搬される。エンボッサ３０を通過した布材は、運搬ワイヤ２７の上に載せられる。運搬ワイヤは、逆転ホイール３３（図１には１つしか示されていない）中を上昇している。運搬ワイヤ２７は、矢印３４の方向に移動し、それによって運搬ワイヤ２７の上部進行路３５の上に配置された布材１が、図に示す実施例ではオーブンとして示される他の処理ユニット３６へ運搬される。

図１に示す装置の第１の実施例は、例えばポリエステル繊維、複合繊維などの結合繊維もしくは他の結合繊維を含有することができる繊維と共に使用することができる。したがってオーブン３６を通過させることによって布材１の固着が提供される。

図２は、本発明による装置の第２の実施例を示したものである。この実施例では、移送ユニット４を使用して第２の不織布３が形成され、上流側に位置している形成ワイヤ１５の上で形成された第１の不織布２を移送している。図２に示す実施例では、運搬ワイヤ２７は、第１および第２の不織布２、３を使用して形成された布材を他の処理ユニット３７へ移動させる。図２に示す実施例では、この処理ユニットは、ノズル３９を使用して布材１に噴霧されるラテックス３８を塗布するようになされている。ラテックスが塗布されると、布材は、例えばオーブンである別の処理ユニットへ向かって矢印４０の方向に移動する。

図３も同じく移送ユニット４を含み、第２の不織布３を形成するための形成ヘッド１３が移送ユニット４の上方に配置されている。この第３の実施例の場合も、第１の不織布２は、移送ユニット４に対して上流側に位置している形成ワイヤ１５の上で形成される。

本発明による装置のこの第３の実施例では、布材は、運搬ワイヤ２７の上側を処理ユニット４１に向かって運搬される。処理ユニット４１は、布材を固定するハイドロエンタングルメント・ユニットである。このハイドロエンタングルメント・ユニットは、それ自体公知の原理を使用して構成されており、運搬ワイヤ２７の上部進行路３５の上方に配置された、下向きのウォータ・ジェット４３を提供するための一列のウォータ・ジェット・ノズル４２を具現化している。運搬ワイヤの上部進行路３７の下方には、それぞれ上向きのウォータ・ジェット４５を形成する別のウォータ・ジェット・ノズル４４が提供されている。ハイドロエンタングルメント・ユニット４１は略図で示されており、実際のハイドロエンタングルメント・ユニットとは異なっているが、それ自体公知のハイドロエンタングルメントによって布材１の固定が達成されるようになされている。

処理ユニット４１を通過した布材は、場合によっては後続する処理のために、さらに別の処理ユニットに向けて矢印４６の方向に運搬される。

図４に示す第４の実施例では、移送ユニット４を使用して、形成ヘッド１３の繊維から第２の不織布３が形成される。

この実施例では、形成ワイヤ１５の上方に、第１の不織布２’を形成するためのカード４７が提供される。第１の不織布２’および第２の不織布３は、布材１’を形成するために移送ユニット４の下部進行路８に接触して運搬ワイヤ２７の上部進行路３５へ移送される。輸送ワイヤ２７の上部進行路３５の上方に第２のカード４８が提供され、第１、第２および第３の不織布２’、３、４９からなる布材１”を形成するために、第１および第２の不織布２’、３の上に第３の不織布４９を載置する。このようにして形成された布材１”は、次に、矢印５０の方向に運搬され、後続する処理が施される。

図４に示す第４の実施例の場合、運搬ワイヤ２７は、形成ワイヤをも構成していると言える。

以上、様々な実施例について説明してきたが、以上の説明は、可能な実施例を単に例証したものに過ぎず、本発明を制限するものとして解釈してはならない。したがって上で例証した実施例を組み合わせることが可能である。したがって本発明によれば、連続する複数の移送ワイヤを使用することによって変形例を実施することができ、また第１の形成ワイヤの上方に１つの形成ヘッドを提供すること、あるいは３つ以上の形成ヘッドを提供することも可能である。

本発明による装置により、同一あるいは異なる性質のものを使用して、またタイプの異なる繊維および／または繊維混合物を使用して、異なる不織布２、２’、３および４９を製造することが可能になろう。したがって完成した製品の特性をアレンジするために、異なる形成ヘッド／カードで異なる特性を繊維に付与することも可能である。また繊維混合物にスーパアブソーバを添加し、形成される製品の吸収能力を強化することも可能である。

本発明による装置の第１の実施例の部分側面図である。 本発明による装置の第２の実施例の部分側面図である。 本発明による装置の第３の実施例の部分側面図である。 本発明による装置の第４の実施例の部分側面図である。

Claims (9)

1. 布材を乾式に形成するための方法であって、
   第１の不織布が形成され、そして形成ワイヤおよび後続の運搬ワイヤの間を移送ワイヤによって移送され、このとき該移送ワイヤの上部進行路および下部進行路の間には真空が存在し、それによって前記第１の不織布は前記下部進行路の下側に対して吸引され、次いで後続の運搬ワイヤ上に載せられること、
   エアレイドによる第２の不織布が、少なくとも１つの形成ヘッドを使用して前記移送ワイヤの上部進行路の上側に形成され、該不織布は下向きに、そして前記移送ワイヤの下部進行路の下側に沿って導かれて、後続の運搬ワイヤ上に前記第１の不織布と共に載せられること
   を特徴とする布材の乾式形成方法。
2. 布材を乾式に形成するための方法であって、
   繊維が真空ボックスの上方で第１の形成ワイヤの上に付着することにより、第１の不織布が第１の乾式形成ユニット内で形成されること、
   移送ワイヤの上部進行路と下部進行路の間に真空が形成されることにより、繊維層が前記第１の形成ワイヤから前記移送ワイヤの前記下部進行路の下側へ移送され、このとき前記第１の不織布は前記下部進行路の下側に対して吸引され、次いで後続の形成ワイヤ上に載せられること、
   エアレイドによる第２の不織布が、前記移送ワイヤの前記上部進行路の上側に、少なくとも１つの形成ヘッドを使用して形成されること、
   前記第１の不織布が前記移送ワイヤに吸引され、それによって前記第２の不織布を通した吸引作用によって前記下部進行路に吸引されること、および
   予め形成した前記２つの不織布の上に第３の不織布を形成するために、前記２つの不織布が、後続の運搬ワイヤに移送されること
   を特徴とする布材の乾式形成方法。
3. 前記２つの不織布が、前記移送ワイヤの下側に位置している間であって前記後続の運搬ワイヤへの移送中に、ローラとローラの間を通過することにより、前記２つの不織布が一体化されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の不織布、および場合によっては第３の不織布が、カーディングによって製造されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
5. ウェブ形成された前記複数の不織布が、ハイドロエンタングルメントによって一体化されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第１の不織布が前記第２の不織布の密度より大きい密度で製造され、好適には前記第１の不織布の密度が０．１ｇ／ｍ^３から０．５ｇ／ｍ^３までの間であり、前記第２の不織布の密度が０．０１ｇ／ｍ^３から０．１０ｇ／ｍ^３までの間であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
7. 熱可塑性結合繊維の薄層が、第２の不織布に接する不織布の頂部層に配置され、好適には前記薄層が２ｇ／ｍ^２から１０ｇ／ｍ^２までの間の基本重量を有していることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の方法。
8. 少なくとも２つの不織布から形成された布材を乾式に形成するための装置であって、
   第１の不織布を形成するために使用される第１の形成ワイヤの後段に配置された移送ワイヤを含むこと、
   前記移送ワイヤの上部および下部進行路の間に真空が存在し、それによって前記第１の不織布が前記下部進行路の下側に対して吸引され、次いで後続の形成ワイヤ上に載せられること、
   少なくとも１つの形成ヘッドが前記移送ワイヤの上部進行路の上側に配置されること、および
   真空ボックスが前記移送ワイヤの前記上部進行路と下部進行路の間に提供されること
   を特徴とする布材の乾式形成装置。
9. 前記第１の形成ワイヤの上方に形成ヘッドが提供されたことを特徴とする請求項８に記載の装置。

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