JP5238394B2 - 吸収体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、使い捨ておむつ等の吸収性物品に係る吸収体の製造装置及び製造方法に関する。

液体を吸収する吸収性物品の一例として使い捨ておむつや生理用ナプキン等が使用されている。これらの吸収性物品は、パルプ繊維を所定形状に成形してなる吸収体１を備えている。

この吸収体１は、製造ラインの積繊装置１０ａにより成形される。図１は一部縦断面視で示す積繊装置１０ａの側面図である。積繊装置１０ａは、一方向Ｄｃに回転する回転ドラム２０を本体とする。回転ドラム２０の外周面２０ａには凹状に成形型２１が設けられ、成形型２１の底部から吸気可能に構成されている。また、回転ドラム２０の外周面２０ａに対向させてダクト３１の散布口３１ａも設けられており、当該散布口３１ａからは、前記外周面２０ａに向けてパルプ繊維２が混入した混入空気３が吐出される。

よって、回転ドラム２０の回転に伴って成形型２１が前記散布口３１ａの位置を通過する際には、この散布口３１ａから吐出される前記混入空気３が前記成形型２１の底部から吸い込まれるが、これに伴って成形型２１内に生じる吸引力により、混入空気３中のパルプ繊維２が成形型２１内に積層して吸収体１が成形される（特許文献１を参照）。
特開２００６−１３２００９号

ここで、前記成形型２１内にパルプ繊維２を均一積層するには、ダクト３１内の乱流を抑えることが重要であるが、この点につき本願出願人が流体解析等で検討した結果、乱流の発生には、回転ドラム２０の外周面２０ａと前記ダクト３１の散布口３１ａとの間の隙間Ｇからの侵入外気が大きく影響していることを知見した。

すなわち、上述したように、吸収体１を積層する目的で、回転ドラム２０の成形型２１の底部から吸気をしているが、この吸気によってダクト３１内の気圧はダクト３１外の気圧より低い状態（以下、これを「負圧」とも言う）に維持されている。そのため、回転ドラム２０の外周面２０ａと前記ダクト３１の散布口３１ａとの間の隙間Ｇから外気がダクト３１内に侵入する。そして、この侵入外気が、前記ダクト３１内における前記隙間Ｇ近傍の領域等に渦等の乱流を引き起こし、その結果、パルプ繊維２の均一積層が阻害されているのである。

この侵入外気を防ぐ方法としては、例えば、前記隙間Ｇにブラシ状の接触式シール部材（不図示）を介挿することが挙げられる。しかしながら、この接触式シール部材は、回転ドラム２０の外周面２０ａ又はダクト３１の散布口３１ａの少なくとも一方に対して摺動するので摩耗を来たす結果、定期交換等の整備作業を余儀なくされてしまう。

また、回転ドラム２０の外周面２０ａと前記ダクト３１の散布口３１ａとの間の隙間Ｇのうちで、特に前記周方向Ｄｃの下流側の隙間Ｇの部分に対して接触式シール部材を用いると、当該接触式シール部材が、成形型２１に積層された吸収体１と接触して吸収体１をめくってしまう。このため、接触式シール部材として、回転ドラム２０の外周面２０ａと当接して回転するロール式シール部材が用いられる場合があるが、このロール式シール部材の回転によって、前記ダクト３１内における前記隙間Ｇ近傍の領域に乱流が発生してしまうため、結局これも用いることができない。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、接触式シール部材を極力設けずに、前記ダクト内への外気の侵入を抑制可能な吸収体の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、
所定部材の所定面に凹状に形成されて、前記所定面に沿う移動経路に沿って一方向に移動する成形型と、
前記移動経路の所定位置に配置されて、前記所定面に向けて開口部から液体吸収性繊維を含む気体を吐出するダクトと、を備え、
前記成形型が前記ダクトの位置を通過する際に、前記成形型の底部の吸気孔から前記気体を吸い込むことにより、前記気体中の液体吸収性繊維を前記成形型内に積層させて吸収体を成形し、
前記所定面と前記ダクトの開口部との間には隙間が形成されており、
前記成形型の前記底部からの前記気体の吸い込みによって、前記ダクト内の気圧が、前記ダクト外の気圧よりも低くなっている吸収体の製造装置であって、
前記ダクト外に第１壁部を有し、
前記第１壁部は、前記ダクトの壁部に対して第１間隔を隔てて配置され、且つ、前記所定面に対して第２間隔を隔てて配置されており、
前記第１壁部によって、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れと、前記所定面に沿った外気の流れとを前記隙間に到達するようにしたことを特徴とする吸収体の製造装置である。

また、所定部材の所定面に凹状に形成されて、前記所定面に沿う移動経路に沿って一方向に移動する成形型と、
前記移動経路の所定位置に配置されて、前記所定面に向けて開口部から液体吸収性繊維を含む気体を吐出するダクトと、を用いて、
前記成形型が前記ダクトの位置を通過する際に、前記成形型の底部の吸気孔から前記気体を吸い込むことにより、前記気体中の液体吸収性繊維を前記成形型内に積層させて吸収体を成形する吸収体の製造方法であって、
前記所定面と前記ダクトの開口部との間には隙間が形成され、
前記成形型の前記底部からの前記気体の吸い込みによって、前記ダクト内の気圧を、前記ダクト外の気圧よりも低くし、
前記ダクト外に第１壁部を、前記ダクトの壁部に対して第１間隔を隔てて配置し、且つ、前記所定面に対して第２間隔を隔てて配置し、
前記第１壁部によって、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れと、前記所定面に沿った外気の流れとを前記隙間に到達するようにしたことを特徴とする吸収体の製造方法である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、接触式シール部材を極力設けずに、前記ダクト内への外気の侵入を抑制可能となる。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

所定部材の所定面に凹状に形成されて、前記所定面に沿う移動経路に沿って一方向に移動する成形型と、
前記移動経路の所定位置に配置されて、前記所定面に向けて開口部から液体吸収性繊維を含む気体を吐出するダクトと、を備え、
前記成形型が前記ダクトの位置を通過する際に、前記成形型の底部の吸気孔から前記気体を吸い込むことにより、前記気体中の液体吸収性繊維を前記成形型内に積層させて吸収体を成形し、
前記所定面と前記ダクトの開口部との間には隙間が形成されており、
前記成形型の前記底部からの前記気体の吸い込みによって、前記ダクト内の気圧が、前記ダクト外の気圧よりも低くなっている吸収体の製造装置であって、
前記ダクト外に第１壁部を有し、
前記第１壁部は、前記ダクトの壁部に対して第１間隔を隔てて配置され、且つ、前記所定面に対して第２間隔を隔てて配置されており、
前記第１壁部によって、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れと、前記所定面に沿った外気の流れとを前記隙間に到達するようにしたことを特徴とする吸収体の製造装置。

このような吸収体の製造装置によれば、前記第１壁部が配置されることにより、前記所定面に沿った外気の流れ以外に、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れが前記隙間に到達する。つまり、前記隙間に到達すべき外気が、二つの流れに確実に分流される。そして、このうちの後者の流れは、前記所定面と交差する方向の流れなので、前記隙間に到達する直前で前記隙間の方へ方向転換すべく屈曲せざるを得ず、この際に動圧損失する。よって、前記第１壁部が設けられない場合と比較して、少なくとも前記動圧損失分だけ外気のエネルギーは減じ、その結果として、前記隙間からの外気の侵入が抑制される。

また、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れは、前記所定面に沿った外気の流れを妨げるとも考えられる。よって、前記第１壁部が設けられない場合と比較して、前記所定面に沿った外気の流れの勢いを減じて、その結果、前記隙間からの外気の侵入が抑制される。
更には、前記第１壁部は前記所定面と接触しないので、摺動摩耗起因の部品交換を軽減できる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記第１壁部は、前記ダクトの壁部のうちで前記移動経路における上流側に位置する壁部及び下流側に位置する壁部の少なくともどちらかの壁部に対して設けられるのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記隙間のうちで前記移動経路における上流側の隙間の部分及び下流側の隙間の部分の、少なくともどちらかからの外気の侵入を抑制することができる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記ダクトの壁部と前記第１壁部とに架け渡されて、前記第１間隔を側方から塞ぐ一対の側壁部を備えているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記第１間隔を側方から塞ぐ一対の側壁部を備えているので、前記隙間からの外気の侵入が抑制される。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記第１壁部と前記ダクトの壁部とを用いて、前記隙間に隣接して第１室が区画され、前記第１室は、前記隙間を介して前記ダクト内に連通し、
前記第１室の気圧の大きさは、前記ダクト外の気圧未満で、且つ前記ダクト内の気圧を超える大きさに設定されているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、第１室は、ダクト外の高い気圧からダクト内の低い気圧へと急激に圧力変化するのを抑制する圧力緩衝部として機能し、これにより、前記隙間からダクト内へ侵入する外気の流速を遅くすることができる。その結果、ダクト内への外気の侵入を抑制可能となる。
また、前記移動経路（前記所定面）に沿う外気の流れの流速が遅くなるので、成形型内で積層中の吸収体からの液体吸収性繊維の剥離も防止できて、積層の均一化を図れる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記移動経路において前記ダクトの壁部から前記第１壁部よりも離れた位置には、前記第１壁部を含めて前記移動経路に沿う方向に隣り合う壁部に対して、間隔を隔てて対向する壁部が少なくとも一つ以上設けられるとともに、前記壁部は前記所定面に対して間隔を隔てて配置され、
前記移動経路において互いに隣り合う壁部同士の間に区画される室の気圧の大きさは、前記第１室も含めて前記ダクトの壁部から離れた室ほど、前記ダクト外の気圧の大きさに近くなっているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記第１室を含め前記移動経路に沿って複数の室が区画形成されており、これら室の気圧の大きさは、前記ダクトから離れるほどダクト外の気圧の大きさに近くなっている。よって、室数が増えた分だけ前述の圧力緩衝部としての効果が大きくなっており、つまり、ダクト内からダクト外までに亘る圧力の変化勾配を非常に緩やかにできる。その結果、ダクト内へ侵入する外気の流速をより低くできる。

また、前記移動経路（前記所定面）に沿う外気の流れの流速が遅くなるので、成形型内で積層中の吸収体からの液体吸収性繊維の剥離も防止できて、積層の均一化を図れる。
更には、前記壁部は前記所定面に対して間隔を隔てて配置されているので、前記所定面とは非接触となる。よって、摺動摩耗起因の部品交換を軽減できる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記室は、前記移動経路に沿う方向に互いに隣り合う前記壁部同士に架け渡されて前記室の側方を塞ぐ一対の側壁部と、前記移動経路に沿う方向に互いに隣り合う前記壁部同士に架け渡されつつ前記所定面に対向配置された天井壁部とを有し、
前記天井壁部には、複数の貫通孔が形成されているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記複数の貫通孔の数や孔径の設定等によって前記室内の気圧を調整できるので、当該気圧調整を行い易くなる。

また、前記貫通孔は前記天井壁部に形成されるため、前記貫通孔から前記室内へ流入する外気を、前記移動経路（前記所定面）と交差する方向に沿って流れる気流へと確実に整流できる。よって、前述したような、前記隙間の方へと方向転換する際の動圧損失を確実に起こさせることができて、その結果として、前記隙間からの外気の侵入を確実に抑制することができる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記天井壁部の面積に占める前記複数の貫通孔の面積の割合は、前記第１室を含む複数の前記室のうちで前記ダクトの壁部から離れた室ほど大きくなっているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記ダクトから離れた室ほど、その室の気圧の大きさが前記ダクト外の気圧に近くなるような圧力調整を、容易且つ確実に行うことができる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記壁部のうちで前記ダクトの壁部以外の壁部と前記所定面との間の間隔の大きさは、前記ダクトの壁部と前記所定面との間の隙間よりも小さく、零よりも大きいのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記壁部と前記所定面との間の間隔の大きさは、前記ダクトの壁部と前記所定面との間の隙間よりも小さいので、前記隙間から、前記移動経路（前記所定面）に沿ってダクト内に外気が侵入することを効果的に抑制できる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記成形型の底部からの前記気体の吸い込みは、前記第１壁部と前記ダクトの壁部との間の前記第１間隔においても行われているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、前記所定面と交差する方向に沿って前記第１間隔を流れる気流を確実に形成できて、前記ダクトの壁部と前記所定面との間の前記隙間からの外気の侵入をより有効に抑制することができる。

かかる吸収体の製造装置であって、
前記所定部材は、周方向の一方向に連続回転する回転ドラムであり、
前記成形型は、前記所定面としての前記回転ドラムの外周面に凹状に形成されているとともに、前記回転ドラムの前記周方向の回転によって、前記周方向に沿う経路を前記移動経路として前記成形型は移動し、
前記周方向の所定位置には、前記ダクトの前記開口部が前記回転ドラムの前記外周面に対向して設けられているのが望ましい。
このような吸収体の製造装置によれば、本願発明が奏する作用効果を効果的に享受することができる。

また、所定部材の所定面に凹状に形成されて、前記所定面に沿う移動経路に沿って一方向に移動する成形型と、
前記移動経路の所定位置に配置されて、前記所定面に向けて開口部から液体吸収性繊維を含む気体を吐出するダクトと、を用いて、
前記成形型が前記ダクトの位置を通過する際に、前記成形型の底部の吸気孔から前記気体を吸い込むことにより、前記気体中の液体吸収性繊維を前記成形型内に積層させて吸収体を成形する吸収体の製造方法であって、
前記所定面と前記ダクトの開口部との間には隙間が形成され、
前記成形型の前記底部からの前記気体の吸い込みによって、前記ダクト内の気圧を、前記ダクト外の気圧よりも低くし、
前記ダクト外に第１壁部を、前記ダクトの壁部に対して第１間隔を隔てて配置し、且つ、前記所定面に対して第２間隔を隔てて配置し、
前記第１壁部によって、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れと、前記所定面に沿った外気の流れとを前記隙間に到達するようにしたことを特徴とする吸収体の製造方法。
このような吸収体の製造方法によれば、前記第１壁部が配置されることにより、前記所定面に沿った外気の流れ以外に、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れが前記隙間に到達する。つまり、前記隙間に到達すべき外気が、二つの流れに確実に分流される。そして、このうちの後者の流れは、前記所定面と交差する方向の流れなので、前記隙間に到達する直前で前記隙間の方向へ方向転換すべく屈曲せざるを得ず、この際に動圧損失する。よって、前記第１壁部が設けられない場合と比較して、少なくとも前記動圧損失分だけ外気のエネルギーは減じ、その結果として、前記隙間からの外気の侵入が抑制される。

また、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れは、前記所定面に沿った外気の流れを妨げるとも考えられる。よって、前記第１壁部が設けられない場合と比較して、前記所定面に沿った外気の流れの勢いを減じて、その結果、前記隙間からの外気の侵入が抑制される。
更には、前記第１壁部は前記所定面と接触しないので、摺動摩耗起因の部品交換を軽減できる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図２は、第１実施形態に係る吸収体１の製造装置１０の側面図であり、同製造装置１０のダクト３１の部分のみ縦断面視で示している。

第１実施形態に係る吸収体１の製造装置１０は、液体吸収性繊維としてのパルプ繊維２を積層して吸収体１を成形する、いわゆる積繊装置であり、その主な構成として、水平な軸Ｃ２０を回転中心として周方向Ｄｃの一方向に（例えば反時計回りに）連続回転する回転ドラム２０（所定部材に相当）と、回転ドラム２０の周方向Ｄｃの所定位置に配置されて、パルプ繊維２を吐出するダクト３１と、を備えている。なお、以下では、回転ドラム２０の周方向Ｄｃのことを単に「周方向」又は「前後方向」と言い、回転ドラム２０の前記水平な軸Ｃ２０に沿う方向（図２の紙面を貫く方向）のことを「幅方向」又は左右方向とも言う。

回転ドラム２０は、前記水平な軸Ｃ２０を円心とする円筒体を本体とする。そして、その外周面２０ａ（所定面に相当）には、成形すべき吸収体１の形状に対応した凹形状の成形型２１が、周方向Ｄｃに所定ピッチで設けられているとともに、各成形型２１の底部には多数の吸気孔（不図示）が形成されている。

ダクト３１は、例えば、回転ドラム２０の斜め上方に配置された略矩形断面の管状部材であり、幅方向の左右に一対配置された側面壁部３２，３２と、周方向Ｄｃの前後に配置された前壁部３３及び後壁部３４とから主に構成される。そして、当該ダクト３１の下端開口たる散布口３１ａ（開口部に相当）は、回転ドラム２０の外周面２０ａの略斜め上部を所定範囲に亘って覆っており、また、ダクト３１の上端開口３１ｂからは、粉砕器などで粉砕されたパルプ繊維２が空気流３に乗って供給され、これにより、ダクト３１内には、パルプ繊維２が混入した混入空気３が上方から下方へと流れている。

よって、回転ドラム２０の駆動回転によって成形型２１が前記散布口３１ａの位置を通過する際には、前記散布口３１ａから吐出される前記混入空気３が前記成形型２１の吸気孔に吸い込まれるが、この時、パルプ繊維２の通過は規制され、これにより、成形型２１の底部には、前記混入空気中のパルプ繊維２が積層して吸収体１が成形される。そして、成形型２１が、前記散布口３１ａの位置を通過し終えて、回転ドラム２０の外周面２０ａが下方を向く離型位置Ｐｆに達すると、同位置Ｐｆにおいて成形型２１から吸収体１が離型されて、不織布やティッシュペーパー等の連続したシート状部材４上に載置され、次工程へと搬送される。

なお、この図２の例の場合には、上記シート状部材４を回転ドラム２０に供給する位置Ｐｓが、回転ドラム２０の周方向Ｄｃにおけるダクト３１よりも上流側の位置に設定されている。よって、この供給位置Ｐｓにおいて回転ドラム２０の外周面２０ａに巻き付けられたシート状部材４は、そのまま前記外周面２０ａとほぼ滑ることなく回転ドラム２０の回転動作に伴って周方向Ｄｃに移動するが、ここで成形型２１が前記ダクト３１の位置を通過する際には、成形型２１に当接するシート状部材４の部位には吸収体１が積層される。そして、しかる後に、ダクト３１の設置位置よりも下流側の位置へ成形型２１が移動したら、同位置に配されたローラ２５により前記シート状部材４が前記回転ドラム２０の外周面２０ａから引き離されることにより、成形型２１から吸収体１が離型されてシート状部材４上に載置されるようになっている。

また、この図２の例では、ダクト３１内には、積層中の吸収体１に高吸収性ポリマーを投入する投入管３８が配置されているが、この投入管３８は必須構成ではない。

ところで、上述の成形型２１の底部からの吸気によって、ダクト３１内の気圧はダクト３１外の気圧より低い負圧状態（例えば、ダクト３１内の気圧がダクト３１外の気圧よりも１００Ｐａ〜６ＫＰａだけ低い負圧状態）に維持されている。このため、ダクト３１の散布口３１ａと回転ドラム２０の外周面２０ａとの間の隙間Ｇからは、外気がダクト３１内に侵入するが、この侵入外気は、ダクト３１内において渦等の乱流を引き起こし、パルプ繊維２の均一積層を阻害する虞がある。

この点につき、ダクト３１を構成する幅方向左右の側面壁部３２，３２については、それぞれ、前記隙間Ｇを塞ぐべくブラシ状の接触式シール部材（図２では不図示であるが、図３Ａでは符号３２ａで図示している）が固定されており、そのブラシ部が、回転ドラム２０の外周面２０ａに摺動可能に接触することにより外気の侵入を抑制している。

しかし、この接触式シール部材を、ダクト３１の前壁部３３及び後壁部３４に対して用いると、前述した摺動摩耗起因の部品交換の問題以外に、次のような不都合も生じる。すなわち、前述のシート状部材４は、吸収体１を接着固定する目的で、図２に示すように予めホットメルト接着材ＨＭＡが塗布された状態で回転ドラム２０に供給される場合があるが、その場合には、シート状部材４がダクト３１の位置を通過する際に、そのホットメルト接着材によってシート状部材４が前壁部３３及び後壁部３４の接触式シール部材に付着してしまい、シート状部材４の安定搬送が損なわれてしまう。

そこで、ダクト３１の前壁部３３及び後壁部３４に対しては、それぞれ、回転ドラム２０の外周面２０ａに非接触状態でダクト３１内への外気の侵入を抑制し得る外気侵入抑制部材４１，４１を適用している。なお、前壁部３３（下流側に位置する壁部に相当）及び後壁部３４（上流側に位置する壁部に相当）のどちらの外気侵入抑制部材４１，４１も基本構造は同じなので、以下では、前壁部３３用の外気侵入抑制部材４１、つまり回転ドラム２０の周方向Ｄｃにおいてダクト３１の下流側に配される外気侵入抑制部材４１を例に説明する。

図３Ａ乃至図３Ｃは、外気侵入抑制部材４１の説明図である。図３Ａはその縦断面図であり、図３Ｂは、図３Ａ中のＢ−Ｂ矢視図であり、図３Ｃは、図３Ａ中のＣ−Ｃ矢視図である。なお、図を見易くする目的で、図３Ａは、図２の状態を９０°反時計回りに回転して示しており、また、図３Ａ及び図３Ｃでは、ダクト３１の側面壁部３２の接触式シール部材３２ａについては図示しているが、シート状部材４については図示していない。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、外気侵入抑制部材４１は、ダクト３１の前壁部３３に対向させて１０〜１５０ｍｍの間隔Ｓ１（第１間隔に相当）を隔てて配置された第１前壁部４３と、前記間隔Ｓ１を左右の両側方から塞ぐべく前記第１前壁部４３及び前記ダクト３１の前壁部３３に架け渡された左右一対の第１側壁部４２，４２と、回転ドラム２０の外周面２０ａに対向させつつ前記第１前壁部４３及び前記ダクト３１の前壁部３３に架け渡された第１天井壁部４５と、を備えている。そして、これら壁部３３，４２，４３，４５によって一つの室（以下、第１室ＳＰと言う）が、前記隙間Ｇに隣接しつつ連通して区画されている。

第１前壁部４３（第１壁部に相当）は、ダクト３１の前壁部３３と略同幅に形成されているとともに、回転ドラム２０の外周面２０ａに対して非接触状態にすべく、前記外周面２０ａに対しても１〜５０ｍｍの間隔Ｓ２（第２間隔に相当）を隔てて配置されている。よって、この第１室ＳＰ内には、前記間隔Ｓ２に基づく隙間Ｓ２から外気が流入し、同第１室ＳＰ内には、図中一点鎖線矢印で示すように、回転ドラム２０の外周面２０ａに沿った外気の流れが形成される。そして、この外気の流れは、ダクト３１の前壁部３３の前記隙間Ｇに到達してダクト３１内に侵入し、つまり侵入外気となる。

ここで、第１天井壁部４５には、複数の貫通孔４５ａが形成されている。よって、この第１室内ＳＰには、これら貫通孔４５ａにより整流された外気も流入し、これにより、同第１室ＳＰ内には、図中二点鎖線矢印で示すように、回転ドラム２０の外周面２０ａと略直交する方向に沿った外気の流れも形成され、そして、この外気の流れも前記隙間Ｇに到達する。

つまり、前記隙間Ｇに到達すべき外気が、一点鎖線矢印で示す外周面２０ａに沿った流れと、二点鎖線矢印で示す外周面２０ａと略直交する方向に沿った流れとの二つの流れに分流されている。そして、このうちの後者の流れは、外周面２０ａと略直交する方向の流れなので、前記隙間Ｇに到達する直前で前記隙間Ｇの方へ方向転換すべく屈曲せざるを得ず、この際に動圧損失する。よって、前記第１前壁部４３が設けられない場合と比較して、少なくとも前記動圧損失分だけ外気のエネルギーは減じ、その結果として、前記隙間Ｇからの外気の侵入が抑制されると考えられる。

また、外気の侵入が抑制される別の理由としては、前記外周面２０ａと略直交する方向に沿った外気の流れ（二点鎖線矢印）が、前記外周面２０ａに沿った外気の流れ（一点鎖線矢印）を妨げているということも考えられる。つまり、前記隙間Ｇの辺りにおいて、前者の二点鎖線矢印の流れが、後者の一点鎖線矢印の外気の流れに対して、その略直交方向から来てぶつかり、当該一点鎖線矢印の外気の流れたる、外周面２０ａに沿った外気の流れを妨げるのである。なお、この時には、図３Ｄに示すように、第１室ＳＰ内に渦が発生しているとも推定され、その場合には、当該渦発生によるエネルギー損失、及び発生した渦による前記隙間Ｓ２からの外気流入の抑制も、ダクト３１内への外気侵入の抑制に寄与するものと考えられる。

ここで、望ましくは、この侵入外気の抑制効果を高めるべく、この第１室ＳＰの位置においても成形型２１の底部の吸気孔からの吸気が行われていると良く、そうすれば、前記貫通孔４５ａから流入してなる上記の外気の流れ（二点鎖線矢印）を確実に形成できて、当該流れによって、前記回転ドラム２０の外周面２０ａに沿った外気の流れ（一点鎖線矢印）を遮断できると考えられる。

ちなみに、上述の侵入外気の抑制効果を効果的に享受するには、前記間隔Ｓ１（ダクト３１の前壁部３３と前記第１前壁部４３との間の間隔）を、上述の１〜５０ｍｍの数値範囲よりも間隔の狭い１〜３０ｍｍの数値範囲にすると良く、より好ましくは、３〜１０ｍｍにすると良い。

また、望ましくは、第１天井壁部４５の貫通孔４５ａの個数や孔径等の設定によって、この第１室ＳＰの気圧を、ダクト３１内の気圧と同ダクト３１外の気圧との間の圧力値に設定すると良い。つまり、ダクト３１内の気圧を超え、且つダクト３１外の気圧未満の圧力値にすると良い。そして、このようにすれば、この第１室ＳＰが、ダクト３１外の高い気圧からダクト３１内の低い気圧へと急激に圧力変化するのを抑制する圧力緩衝部として機能し、これにより、前記隙間Ｇを通過する外気の流速を遅くすることができる。つまり、ダクト３１外の空間からダクト３１内の空間までの経路長を長く稼ぐことができて、これにより、前記ダクト３１内の低い気圧からダクト３１外の高い気圧までの圧力の変化勾配（単位距離当たりの圧力変化量のことであり、ここでは「圧力勾配」とも言う）を緩やかにできて、その結果、前記隙間Ｇを通過する外気の流速を遅くできるのである。そして、これにより、前記隙間Ｇからの外気の侵入が更に抑制される。また、回転ドラム２０の外周面２０ａに沿う外気の流れの流速が遅くなるので、成形型２１内で積層中の吸収体１からのパルプ繊維の剥離も防止できて、積層の均一化を図れる。

このような貫通孔４５ａは、例えば直径２〜６ｍｍの正円形状に形成される。また、その配置パターンとしては、第１室ＳＰ内の圧力分布の局所的偏りを低減すべく、図３Ｂに示すように、第１天井壁部４５の前後方向及び左右方向のそれぞれについて貫通孔４５ａが均等配置されたパターンが好ましく、この例では、所謂千鳥配置が採用されている。詳しくは、左右の幅方向に第１ピッチＰ１で一列に並ぶ複数の貫通孔４５ａから構成された貫通孔列が、周方向の前後に第２ピッチＰ２で配置されているとともに、周方向に互いに隣り合う貫通孔列同士が、前記第１ピッチＰ１の半ピッチ（＝Ｐ１／２）だけ幅方向にずらされて配されている。

ちなみに、第１室ＳＰを上述の圧力緩衝部として確実に機能させるには、第１天井壁部４５の面積（貫通孔４５ａの面積を含む）に占める貫通孔４５ａの面積の割合を、１０％〜８０％の範囲の任意値にすると良い。この理由は、１０％未満だと、第１天井壁部４５が閉塞した状態とほぼ同じになって、その場合の第１室ＳＰの気圧は、ダクト３１内の気圧と概ね同じになってしまうからであり、他方、８０％を超えると、第１天井壁部４５の無い開放状態とほぼ同じ状態になって、その場合の第１室ＳＰの気圧は、ダクト３１外の気圧と概ね同じになってしまうからである。但し、後者の８０％を超える場合については、圧力緩衝部としては機能しなくても、冒頭で説明した作用効果（回転ドラム２０の外周面２０ａと略直交する方向に沿った外気の流れを発生させることによる上述の動圧損失等に基づいて、前記隙間Ｇからの外気の侵入を抑制するという作用効果）は奏することができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図５は、第２実施形態に係る外気侵入抑制部材４１ａの縦断面図である。なお、ここでも、ダクト３１の前壁部３３用の外気侵入抑制部材４１ａを例に説明するが、後壁部３４用も同様である。

第１実施形態では、ダクト３１の前壁部３３の前方に隣接して室ＳＰを一つだけ区画したが、この第２実施形態では、複数の室ＳＰが前後方向に並んで区画されている点等で主に相違する。

すなわち、回転ドラム２０の外周面２０ａに沿って前記第１室ＳＰの下流側にも同様の室が５つ直列に並んで区画されている。そして、各室ＳＰとも、前述の第１室ＳＰとほぼ同仕様であり、第１前壁部４３と、左右一対の第１側壁部４２と、第１天井壁部４５とを備えている。また、何れの第１天井壁部４５にも複数の貫通孔４５ａが形成されている。

但し、各室ＳＰの気圧は、ダクト３１の前壁部３３から回転ドラム２０の周方向の下流側へ離れるに従って、ダクト３１内の気圧値から同ダクト３１外の気圧値へと徐々に変化している。そして、これにより、室数が増えた分だけ圧力緩衝部としての効果が大きくなり、結果、前記隙間Ｇからの外気の侵入をより一層効果的に抑制可能となる。

このような気圧の調整は、第１実施形態の第１室ＳＰと同様に、第１天井壁部４５の面積に占める貫通孔４５ａの面積の割合の設定によりなされ、つまり、当該割合は、ダクト３１から前記周方向Ｄｃの下流側に離れた室ＳＰほど大きくなっている。

なお、もう一つの相違点としては、第１実施形態では、図３Ａに示すように、ダクト３１の前壁部３３及び第１前壁部４３を、それぞれ回転ドラム２０の外周面２０ａと略直交する方向（回転ドラム２０の径方向）に延在させて配置していたが、この第２実施形態では、図５に示すように、ダクト３１の前壁部３３及び第１前壁部４３を、回転ドラム２０の外周面２０ａと直交する方向（回転ドラム２０の径方向）よりも、周方向の上流側に傾けて配置している。すなわち、図５で示す角度θ（前壁部３３が対面する回転ドラム２０の外周面２０ａの部分と、前壁部３３との間の夾角θ、及び、第１前壁部４３が対面する回転ドラム２０の外周面２０ａの部分と、第１前壁部４３との間の夾角θ）が鋭角に設定されている。そして、このように配置した場合には、前記第１天井壁部４５の貫通孔４５ａを通って各室ＳＰを流れる外気の流れが（二点鎖線矢印を参照）、前記外周面２０ａに沿って流れる外気（一点鎖線矢印を参照）に対してカウンター状に、つまり迎え打つように流れることになり、これにより、前記外周面２０ａに沿って流れる外気を効果的に減速させることができる。また、前記二点鎖線矢印の流れの屈曲による動圧損失も大きくなり、これによっても、前記隙間Ｇからの外気の侵入はより効果的に抑制される。この効果を高めるには、前記角度θを２０°以上９０°未満の範囲に設定すると良い。

ちなみに、図２に示すダクト３１の後壁部３４用の外気侵入抑制部材４１ａに対して、上述のカウンター作用を生じさせるには、後壁部３４及び第１前壁部４３を、回転ドラム２０の外周面２０ａと直交する方向（回転ドラム２０の径方向）よりも、周方向の下流側に傾けて配置すれば良い。

また、望ましくは、図５に示す、回転ドラム２０の外周面２０ａと第１前壁部４３との間の間隔Ｓ２は、同外周面２０ａとダクト３１の前壁部３３との間の隙間Ｇの大きさの０．３〜１．８倍の大きさにすると良く、より望ましくは、前記隙間Ｇの大きさよりも小さくすると良い。このようにすれば、前記第１前壁部４３において外気の流れを確実に妨げるようになり、その結果、前記ダクト３１の前壁部３３の隙間Ｇから流入し得る外気の流れを有効に抑制可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。

上述の実施形態では、ダクト３１から吐出される気体の一例として空気３を例示したが、液体吸収性繊維を混在させることができて同繊維と化学反応等しない気体であれば何等これに限るものではなく、窒素等でも良い。

上述の実施形態では、ダクト３１の前壁部３３及び後壁部３４の両者に外気侵入抑制部材４１を設けた例を示したが、何れか一方のみに設けても良い。但し、その場合には、両方に設けた場合と比べてダクト３１内に乱流が生じ易くなるので、両方に設けた方が良い。

上述の実施形態では、図３Ａ、図３Ｃ、及び図５に示すように、ダクト３１を構成する左右の側面壁部３２に接触式シール部材３２ａを設けており、つまり、当該側面壁部３２には外気侵入抑制部材４１（４１ａ）を適用していなかったが、外気侵入抑制部材４１（４１ａ）をこれら側面壁部３２に対して適用しても良い。そして、適用すれば、外気侵入抑制部材４１（４１ａ）は回転ドラム２０の外周面２０ａと接触しないので、摺動摩耗等に起因した部品交換を省略できる。

上述の実施形態では、外気侵入抑制部材４１（４１ａ）の第１天井壁部４５に形成した貫通孔４５ａの形状として正円を例示したが、整流効果の有る形状であれば何等これに限るものではなく、例えば、多角形でも良いし、楕円でも良い。

上述の実施形態では、第１天井壁部４５の貫通孔４５ａの配置パターンの一例として千鳥配置を示したが（図３Ｂを参照）、何等これに限るものではなく、例えば、周方向Ｄｃに互いに隣り合う貫通孔４５，４５同士の幅方向位置をずらさずに揃えても良い。

上述の実施形態では、第１天井壁部４５を設けていたが、前記室ＳＰに、圧力緩衝部としての機能を持たせないのであれば、第１天井壁部４５を省略しても良い。なお、この場合に外気侵入抑制部材４１（４１ａ）が奏し得る作用効果は、「回転ドラム２０の外周面２０ａと略直交する方向に沿った外気の流れを発生させることによる上述の動圧損失等に基づいて、前記隙間Ｇからの外気の侵入を抑制する」という作用効果のみになる。

上述の実施形態では、回転ドラム２０の外周面２０ａと外気侵入抑制部材４１（４１ａ）の第１側壁部４２との間の隙間Ｇ３の有無について言及していなかったが、ダクト３１内への外気の侵入抑制の観点からは、図３Ａ及び図５に示す前記隙間Ｇ３は無い方が良く、その場合には、例えば前述したブラシ状の接触式シール部材３２ａが使用される。但し、保全性を重視する場合には、接触式シール部材３２ａを設けずに前記隙間Ｇ３を有した状態にすれば良い。

上述の実施形態では、成形型２１を回転ドラム２０の外周面２０ａに形成し、成形型２１の移動経路を回転ドラム２０の周方向Ｄｃとした構成を例示したが、成形型２１が所定の移動経路に沿って一方向に移動する構成であれば、何等これに限るものではない。例えば、所定部材としてのベルトコンベアのベルト面（所定面に相当）に成形型２１を凹状に形成するとともに、ベルトに所定の周回軌道を移動させ、その周回軌道上の所定位置に前記ダクト３１を配置しても良い。

上述の実施形態では、ダクト３１の散布口３１ａと回転ドラム２０の外周面２０ａとの間の隙間Ｇの大きさについて言及していなかったが（図３Ａを参照）、この隙間Ｇは、例えば１〜２０ｍｍの範囲の任意値に設定される。

上述の実施形態では、液体吸収性繊維としてパルプ繊維２（繊維状に粉砕されたパルプ）を例示したが、コットン等のセルロース、レーヨンやフィブリルレーヨン等の再生セルロース、アセテートやトリアセテート等の半合成セルロース、繊維状ポリマー、熱可塑性繊維でも良いし、これらが組み合わされていても良い。

一部縦断面視で示す積繊装置１０ａの側面図である。 第１実施形態に係る吸収体１の製造装置１０の説明図である。 外気侵入抑制部材４１の縦断面図である。 図３Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。 図３Ａ中のＣ−Ｃ矢視図である。 外気侵入抑制部材４１の第１室ＳＰ内に発生し得る渦の説明図である。 第２実施形態に係る外気侵入抑制部材４１ａの縦断面図である。

符号の説明

１ 吸収体、２ パルプ繊維（液体吸収性繊維）、３ 混入空気（気体）、
４ シート状部材、
１０ 積繊装置（吸収体の製造装置）、１０ａ 積繊装置、
２０ 回転ドラム（所定部材）、２０ａ 外周面（所定面）、
２１ 成形型、２５ ローラ、
３１ ダクト、
３１ａ 散布口（開口部）、３１ｂ 上端開口、
３２ 側面壁部、３２ａ 接触式シール部材、
３３ 前壁部（ダクトの壁部、移動経路における下流側に位置する壁部）、
３４ 後壁部（ダクトの壁部、移動経路における上流側に位置する壁部）、
３８ 投入管、
４１ 外気侵入抑制部材、４１ａ 外気侵入抑制部材、
４２ 第１側壁部（側壁部）、４３ 第１前壁部（第１壁部）、
４５ 第１天井壁部（天井壁部）、
４５ａ 貫通孔、
Ｇ 隙間、Ｇ３ 隙間、
Ｓ１ 間隔（第１間隔）、Ｓ２ 間隔（第２間隔）、
ＳＰ 第１室、ＳＰ 室、Ｐｓ 供給位置、Ｐｆ 離型位置

Claims (11)

1. 所定部材の所定面に凹状に形成されて、前記所定面に沿う移動経路に沿って一方向に移動する成形型と、
   前記移動経路の所定位置に配置されて、前記所定面に向けて開口部から液体吸収性繊維を含む気体を吐出するダクトと、を備え、
   前記成形型が前記ダクトの位置を通過する際に、前記成形型の底部の吸気孔から前記気体を吸い込むことにより、前記気体中の液体吸収性繊維を前記成形型内に積層させて吸収体を成形し、
   前記所定面と前記ダクトの開口部との間には隙間が形成されており、
   前記成形型の前記底部からの前記気体の吸い込みによって、前記ダクト内の気圧が、前記ダクト外の気圧よりも低くなっている吸収体の製造装置であって、
   前記ダクト外に第１壁部を有し、
   前記第１壁部は、前記ダクトの壁部に対して第１間隔を隔てて配置され、且つ、前記所定面に対して第２間隔を隔てて配置されており、
   前記第１壁部によって、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れと、前記所定面に沿った外気の流れとを前記隙間に到達するようにしたことを特徴とする吸収体の製造装置。
2. 請求項１に記載の吸収体の製造装置であって、
   前記第１壁部は、前記ダクトの壁部のうちで前記移動経路における上流側に位置する壁部及び下流側に位置する壁部の少なくともどちらかの壁部に対して設けられることを特徴とする吸収体の製造装置。
3. 請求項２に記載の吸収体の製造装置であって、
   前記ダクトの壁部と前記第１壁部とに架け渡されて、前記第１間隔を側方から塞ぐ一対の側壁部を備えていることを特徴とする吸収体の製造装置。
4. 請求項２に記載の吸収体の製造装置であって、
   前記第１壁部と前記ダクトの壁部とを用いて、前記隙間に隣接して第１室が区画され、前記第１室は、前記隙間を介して前記ダクト内に連通し、
   前記第１室の気圧の大きさは、前記ダクト外の気圧未満で、且つ前記ダクト内の気圧を超える大きさに設定されていることを特徴とする吸収体の製造装置。
5. 請求項４に記載の吸収体の製造装置であって、
   前記移動経路において前記ダクトの壁部から前記第１壁部よりも離れた位置には、前記第１壁部を含めて前記移動経路に沿う方向に隣り合う壁部に対して、間隔を隔てて対向する壁部が少なくとも一つ以上設けられるとともに、前記壁部は前記所定面に対して間隔を隔てて配置され、
   前記移動経路において互いに隣り合う壁部同士の間に区画される室の気圧の大きさは、前記第１室も含めて前記ダクトの壁部から離れた室ほど、前記ダクト外の気圧の大きさに近くなっていることを特徴とする吸収体の製造装置。
6. 請求項５に記載の吸収体の製造装置であって、
   前記室は、前記移動経路に沿う方向に互いに隣り合う前記壁部同士に架け渡されて前記室の側方を塞ぐ一対の側壁部と、前記移動経路に沿う方向に互いに隣り合う前記壁部同士に架け渡されつつ前記所定面に対向配置された天井壁部とを有し、
   前記天井壁部には、複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする吸収体の製造装置。
7. 請求項６に記載の吸収体の製造装置であって、
   前記天井壁部の面積に占める前記複数の貫通孔の面積の割合は、前記第１室を含む複数の前記室のうちで前記ダクトの壁部から離れた室ほど大きくなっていることを特徴とする吸収体の製造装置。
8. 請求項２乃至７の何れかに記載の吸収体の製造装置であって、
   前記壁部のうちで前記ダクトの壁部以外の壁部と前記所定面との間の間隔の大きさは、前記ダクトの壁部と前記所定面との間の隙間よりも小さく、零よりも大きいことを特徴とする吸収体の製造装置。
9. 請求項２乃至８の何れかに記載の吸収体の製造装置であって、
   前記成形型の底部からの前記気体の吸い込みは、前記第１壁部と前記ダクトの壁部との間の前記第１間隔においても行われていることを特徴とする吸収体の製造装置。
10. 請求項１乃至９の何れかに記載の吸収体の製造装置であって、
    前記所定部材は、周方向の一方向に連続回転する回転ドラムであり、
    前記成形型は、前記所定面としての前記回転ドラムの外周面に凹状に形成されているとともに、前記回転ドラムの前記周方向の回転によって、前記周方向に沿う経路を前記移動経路として前記成形型は移動し、
    前記周方向の所定位置には、前記ダクトの前記開口部が前記回転ドラムの前記外周面に対向して設けられていることを特徴とする吸収体の製造装置。
11. 所定部材の所定面に凹状に形成されて、前記所定面に沿う移動経路に沿って一方向に移動する成形型と、
    前記移動経路の所定位置に配置されて、前記所定面に向けて開口部から液体吸収性繊維を含む気体を吐出するダクトと、を用いて、
    前記成形型が前記ダクトの位置を通過する際に、前記成形型の底部の吸気孔から前記気体を吸い込むことにより、前記気体中の液体吸収性繊維を前記成形型内に積層させて吸収体を成形する吸収体の製造方法であって、
    前記所定面と前記ダクトの開口部との間には隙間が形成され、
    前記成形型の前記底部からの前記気体の吸い込みによって、前記ダクト内の気圧を、前記ダクト外の気圧よりも低くし、
    前記ダクト外に第１壁部を、前記ダクトの壁部に対して第１間隔を隔てて配置し、且つ、前記所定面に対して第２間隔を隔てて配置し、
    前記第１壁部によって、前記所定面と交差する方向に沿った外気の流れと、前記所定面に沿った外気の流れとを前記隙間に到達するようにしたことを特徴とする吸収体の製造方法。

Images