JP6491037B2 - 不織布製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアースルー方式の不織布製造装置に関する。

周知の通り、エアースルー方式の不織布製造装置がある。エアースルー方式では、低融点の接着成分を含む繊維を積層してシート状にしたウェブに対して、熱風を吹き付けて、溶融した接着成分でウェブ中の繊維間を結合して、不織布を製造する。エアースルー方式は、嵩高の不織布を製造できるとともに、均一な温度に容易に制御できる等の効果がある。

特許文献１に、エアースルー方式の不織布製造装置が開示されている。この不織布製造装置は、周面に複数の通気孔を有する回転ドラムを備えており、この回転ドラムの周面にウェブが巻き掛けられ、回転ドラムに巻き掛けられたウェブに熱風を吹き付けて不織布を製造する。ところで、この不織布製造装置では、ウェブの表面のみに熱風を吹き付けるので、ウェブの裏面が十分に接着されないことがある。また、この不織布製造装置では、ウェブを十分に接着するためには、ウェブに熱風を長時間吹き付ける必要があるので、製造するための時間が長くなる。

また、特許文献２に、不織布の嵩増加方法が開示されている。この不織布の嵩増加方法は、回転ドラムの周面に不織布を巻き掛けて、回転ドラムの周面に巻き掛けた不織布を、回転ドラムの周面から一旦離間させた後、不織布を裏返して、再度、同じ回転ドラムに巻き掛ける。そのため、この方法では、不織布の表面及び裏面の双方に熱風が吹き付けられるので、不織布全体の嵩を十分に増加できる。また、この方法では、不織布を離間させて回転ドラムに巻き戻すので、製造するための時間が長くなる。

そこで、ウェブの表面及び裏面の双方を十分に接着するために、この不織布の嵩増加方法を不織布製造装置に適用するとしても、製造するための時間が長いという問題は残る。

また、上記の不織布の嵩増加方法では、不織布を二回巻き付けるために非常に長い回転ドラムを必要とし、さらに、不織布を反転するために２本のターンバーを必要とするので、装置が複雑になると共に、不織布の速度調整が難しいという問題がある。

また、ターンバーで搬送される不織布は強いテンションが付与されるので、この方法を、ウェブから不織布を製造する不織布製造装置に適用すると、強いテンションが強度の弱いウェブに付与されて、ウェブが傷むおそれがある。

特開２０１４−８８６４０号公報 特開２０１１−８４８４８号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題に鑑みて、ウェブの表面及び裏面の双方を十分に接着して、強度の高い不織布を製造できると共に、製造時間を短くできる不織布製造装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る不織布製造装置は、
周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
ウェブを第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、第２回転ドラムの周面に巻き掛けられたウェブを、第２回転ドラムから導出する導出手段と、
第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられたウェブに対して、第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、
第１回転ドラムの回転速度と第２回転ドラムの回転速度との間の速度を微細に可変できる機構と、を備え、
第１及び第２回転ドラムは、ウェブの裏面が第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、ウェブの表面が第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置される。

また、本発明に係る不織布製造装置は、
周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
ウェブを第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、第２回転ドラムの周面に巻き掛けられたウェブを、第２回転ドラムから導出する導出手段と、
第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられたウェブに対して、第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、を備え、
第１及び第２回転ドラムは、ウェブの裏面が第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、ウェブの表面が第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
熱風供給手段は、第１及び第２回転ドラムのそれぞれに設けられた第１及び第２熱風供給ユニットを備え、
第１及び第２熱風供給ユニットは、第１及び第２回転ドラムの周面に対向する対向面に複数の通気孔を備える。

また、本発明に係る不織布製造装置は、
周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
ウェブを第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、第２回転ドラムの周面に巻き掛けられたウェブを、第２回転ドラムから導出する導出手段と、
第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられたウェブに対して、第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、
熱風供給手段からウェブを通じる熱風を回収する熱風回収手段と、
熱風回収手段で回収された熱風を加熱する加熱手段と、
熱風回収手段で回収された熱風が、加熱手段で加熱された後、再び熱風供給手段に送られるように、熱風を循環する循環手段と、を備え、
第１及び第２回転ドラムは、ウェブの裏面が第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、ウェブの表面が第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
熱風回収手段は、第１及び第２回転ドラムのそれぞれに設けられた第１及び第２熱風回収ユニットを備え、
第１及び第２熱風回収ユニットは、第１及び第２回転ドラムの周面に対向する対向面に複数の通気孔を備える。

また、本発明に係る不織布製造装置は、
周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
ウェブを第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、第２回転ドラムの周面に巻き掛けられたウェブを、第２回転ドラムから導出する導出手段と、
第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられたウェブに対して、第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、を備え、
第１及び第２回転ドラムは、ウェブの裏面が第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、ウェブの表面が第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
第１及び第２回転ドラムは、ウェブが導出される位置の近傍に、第１及び第２回転ドラムの内側からウェブに冷風を吹き付けるノズル手段を備える。

また、本発明に係る不織布製造装置は、
周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
ウェブを第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、第２回転ドラムの周面に巻き掛けられたウェブを、第２回転ドラムから導出する導出手段と、
第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられたウェブに対して、第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、を備え、
第１及び第２回転ドラムは、ウェブの裏面が第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、ウェブの表面が第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
第２回転ドラムは、ウェブが導出される位置の近傍に、ウェブを吸引して冷却するためのサクション手段を備える。

本発明に係る不織布製造装置は、ウェブの表面及び裏面の双方を十分に接着して、強度の高い不織布を製造できると共に、製造時間を短くできる。

不織布製造装置の一実施形態を示す側面図。 不織布製造装置を示す一部拡大側面図。 不織布製造装置を示す斜視図。 不織布製造装置の別の実施形態を示す側面図。

以下、図面に基づいて、本発明に係る不織布製造装置を説明する。

図１〜図３に基づいて、不織布製造装置の一実施形態を説明する。
不織布製造装置は、第１及び第２の回転ドラム１，２を備える。第１及び第２回転ドラム１，２は、それぞれ円筒状の周面１ａ，２ａを有し、周面１ａ，２ａは、ウェブ基材Ｗを搬送できるウェブ基材搬送用通気性材料（例えば、複数の孔を有する鋼管）からなり、複数の通気孔が周面にわたって設けられる。

不織布製造装置は、ウェブＷを第１回転ドラム１の周面１ａに導入する導入手段３を備える。ウェブＷは、低融点の接着成分を含む繊維を積層してシート状に構成される。ウェブＷは、第１回転ドラム１の軸方向が幅方向Ｘ（図３）となる。ウェブＷは、幅方向Ｘと直交する長さ方向Ｙ（図３）に連続する。導入手段３は、ベルトコンベヤーからなる。ウェブＷは、加熱処理される前では強度が低いので、ベルトコンベヤー３のベルトの面で支持される。

第１及び第２回転ドラム１，２は、互いに平行に配置される。第１回転ドラム１は、第２回転ドラム２より上方に配置される。ウェブＷは、第１回転ドラム１の周面１ａに巻き掛けられた後、第２回転ドラム２の周面２ａに巻き掛けられる。第１回転ドラム１は、図１及び図２の反時計方向に回転する一方、第２回転ドラム２は、図１及び図２の時計方向に回転する。そのため、ウェブＷは、図１の通り、第１及び第２回転ドラム１，２を通じて、側面視でＳ字状に搬送される。

そのため、第１及び第２回転ドラム１，２は、ウェブＷの裏面Ｗｂが第１回転ドラム１の周面１ａに接触して巻き掛けられた後、ウェブＷの表面Ｗａが第２回転ドラム２の周面２ａに接触して巻き掛けられるように配置されている。

不織布製造装置は、第１及び第２回転ドラム１，２に巻き掛けられたウェブＷに対して、第１及び第２回転ドラム１，２の外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段４を備える。熱風供給手段４は、第１及び第２回転ドラム１，２のそれぞれの外側に設けられた第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２を備える。

第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２は、第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａに対向する対向面４１ａ，４２ａを有し、対向面４１ａ，４２ａは、ウェブ基材搬送用通気性材料からなり、複数の通気孔が周面にわたって設けられる。対向面４１ａ，４２ａは、第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａに一致する円弧状に構成される。対向面４１ａ，４２ａは、第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａから一定距離を置いて配置される。

不織布製造装置は、熱風供給手段４からウェブＷを通じる熱風を回収する熱風回収手段５を備える。熱風回収手段５は、第１及び第２回転ドラム１，２のそれぞれの内側に設けられた第１及び第２熱風回収ユニット５１，５２を備える。

第１及び第２熱風回収ユニット５１，５２は、第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａに対向する対向面５１ａ，５２ａを有し、対向面５１ａ，５２ａは、ウェブ基材搬送用通気性材料からなり、複数の通気孔が周面にわたって設けられる。対向面５１ａ，５２ａは、第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａに一致する円弧状に構成される。対向面５１ａ，５２ａは、第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａから一定距離を置いて配置される。

第１及び第２回転ドラム１，２の周面１ａ，２ａ、第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２の対向面４１ａ，４２ａ、及び、第１及び第２熱風回収ユニット５１，５２の対向面５１ａ，５２ａは、周面にわたって複数の通気孔を備えるので、静圧分布均一化により、熱風をウェブＷに対して均一に通気して吹き付けることができる。

第１熱風供給ユニット４１からの熱風がウェブＷの表面Ｗａに吹き付けられ、第２熱風供給ユニット４２からの熱風がウェブＷの裏面Ｗｂに吹き付けられるので、ウェブＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂの双方の接着成分を溶解して、均一、強力且つ十分に接着できる。

２本の回転ドラム１，２でウェブＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂを反転するので、回転ドラム１，２の軸方向の長さをウェブＷの幅方向の長さと略同じにでき、その結果、装置全体をコンパクトにできる。

第１回転ドラム１は、第２回転ドラム２より上方に配置されている。これにより、第１回転ドラム１に巻き掛けられたウェブＷは、その自重によって、第１回転ドラム１から剥がれやすくなると共に、第２回転ドラム２に滑らかに搬送されて巻き掛けられる。

図１の通り、第１及び第２回転ドラム１，２は、ウェブＷが導出される位置の近傍に、第１及び第２回転ドラム１，２の内側からウェブＷに冷風を吹き付ける第１及び第２ノズル手段１１，１２を備える。各ノズル手段１１，１２は、各回転ドラム１，２の軸方向Ｘに延設される。第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２は、各回転ドラム１，２の外側からウェブＷに熱風を吹き付けるので、ウェブＷが各回転ドラム１，２の周面に密着することがある。そこで、各ノズル手段１１，１２が、各回転ドラム１，２の内側からウェブＷに冷風を吹き付けることで、各回転ドラム１，２の周面からウェブＷを容易に引き剥がすことができ、各回転ドラム１，２からウェブＷを滑らかに搬送できる。

各回転ドラム１，２は、高精度モータ（不図示）に接続される。ウェブＷの目付、嵩、密度等の特性に応じて、最適な不織布Ｗ’を製造するために、各回転ドラム１，２の回転数が、高精度モータで微細調整される。

ウェブＷの目付に応じて、高目付の場合、繊維が詰まっているので収縮が少なく、低目付の場合、繊維間の空間が多いので熱風接着すると幅方向及び長さ方向共に収縮する。そのため、本実施形態では、第１回転ドラム１の回転速度と第２回転ドラム２の回転速度は、精密モータ（不図示）で微細に調整及び可変できる機構で構成されています。これにより、巻き掛けられたウェブＷは、第１回転ドラム１から滑らかに一定の張力で剥がれやすくできると共に、次の第２回転ドラム２に滑らかに搬送されて巻き掛けることができる。

ウェブＷが第１及び第２回転ドラム１，２から剥がれない場合、作業者の手が作業中に回転ドラム１，２間に挟まれるという事故が生じるおそれがある。しかし、上記の通り、この不織布製造装置では、ウェブＷが第１及び第２回転ドラム１，２から剥がれやすいので、上記の事故を防止できる。

不織布製造装置は、第２回転ドラム２からウェブＷを導出する導出手段６を備える。導出手段６は、第２回転ドラム２からのウェブＷを案内する案内ローラー６０と、不織布Ｗ’（ウェブ）を巻き取る巻取部６１と、からなる。第２回転ドラム２から導出される不織布Ｗ’（ウェブ）は、熱風で表面Ｗａ及び裏面Ｗｂが接着されて強度が高いので、案内ローラー６０で支持できる。

不織布製造装置は、熱風回収手段５で回収された熱風を加熱する加熱手段７と、熱風回収手段５で回収された熱風が、加熱手段７で加熱された後、再び熱風供給手段４に送られるように、熱風を循環する循環手段８と、を備える。循環手段８は、第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２に接続された供給ダクト８１と、第１及び第２熱風回収ユニット５１，５２に接続された回収ダクト８２と、供給ダクト８１と回収ダクト８２との間に配置されたブロアー８０と、を備える。

供給及び回収ダクト８１，８２は、熱風供給ユニット４１，４２及び熱風回収ユニット５１，５２の幅方向Ｘ（図３）の両端に接続される。熱風供給ユニット４１，４２の両側から熱風を供給すると共に、熱風回収ユニット５１，５２の両側から熱風を回収するので、ウェブＷに対して均一に熱風を吹き付けることができる。

ヒーターからなる加熱手段７は、ブロアー８０の近くに配置される。ヒーター７及びブロアー８０は、保温できるようにケーシングされ、供給及び回収ダクト８１，８２に接続される。熱風は、ブロアー８０の吸気力及び排気力によって、第１及び第２熱風回収ユニット５１，５２から回収ダクト８２を通じて、ヒーター７に送られる。その後、熱風は、ヒーター７によって加熱された後、再び供給ダクト８１を通じて第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２に送られ、その後、ウェブＷに吹き付けられる。

循環手段８が熱風を循環して再加熱することにより、熱風を加熱するための熱量を大幅に減少できる。また、回収された熱風の二酸化炭素等の濃度が一定以上に増加しないように、回収ダクト８２の途中（ヒーター７の前部）に設けられた排気ファン（不図示）で、一定量の熱風を排気する。

第２回転ドラム２は、ウェブＷが導出される位置の近傍に、ウェブＷを吸引して冷却するためのサクション手段９を備える。サクション手段９は、第２回転ドラム２の内側に配置される。ウェブＷの接着成分が熱風によって溶解されるので、溶解された接着成分を硬化しなければ、第２回転ドラム２から導出されるウェブＷの強度は低くなる。そこで、サクション手段９でウェブＷを冷却することで、ウェブＷの接着成分を硬化して、第２回転ドラム２から導出されるウェブＷの強度を高くできる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記構成を適宜変更することもできる。例えば、以下のように変更して実施することもでき、以下の変更を組み合わせて実施することもできる。

図４に基づいて、不織布製造装置の別の実施形態を説明する。なお、上記の実施形態と異なる点を説明する。
・第１及び第２回転ドラム１，２は、水平方向に並列されている。
・第１及び第２熱風供給ユニット４１，４２は、第１及び第２回転ドラム１，２の内側に配置される一方、第１及び第２熱風回収ユニット５１，５２は、第１及び第２回転ドラム１，２の外側に配置される。

また、不織布製造装置の図示しない別の実施形態を説明する。
・第１回転ドラム１は、ウェブＷが導出される位置の近傍に、ウェブＷを吸引して冷却するための別のサクション手段を備えても良い。
・熱風供給手段４は、１つのユニットで構成され、このユニットから第１及び第２回転ドラム１，２に熱風を供給しても良い。
・熱風回収手段５は、１つのユニットで構成され、このユニットに第１及び第２回転ドラム１，２を通じる熱風を回収しても良い。

１ 第１回転ドラム
１ａ 第１回転ドラムの周面
２ 第２回転ドラム
２ａ 第２回転ドラムの周面
３ 導入手段
４ 熱風供給手段
４１ 第１熱風供給ユニット
４２ 第２熱風供給ユニット
５ 熱風回収手段
５１ 第１熱風回収ユニット
５２ 第２熱風回収ユニット
６ 導出手段
７ 加熱手段
８ 循環手段
９ サクション手段
１１ 第１ノズル手段
１２ 第２ノズル手段
Ｗ ウェブ
Ｗａ ウェブの表面
Ｗｂ ウェブの裏面

Claims (5)

1. 周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
   ウェブを前記第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
   前記第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、前記第２回転ドラムの周面に巻き掛けられた前記ウェブを、前記第２回転ドラムから導出する導出手段と、
   前記第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられた前記ウェブに対して、前記第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、
   前記第１回転ドラムの回転速度と前記第２回転ドラムの回転速度との間の速度を微細に可変できる機構と、を備え、
   前記第１及び第２回転ドラムは、前記ウェブの裏面が前記第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、前記ウェブの表面が前記第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置される
   ことを特徴とする不織布製造装置。
2. 周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
   ウェブを前記第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
   前記第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、前記第２回転ドラムの周面に巻き掛けられた前記ウェブを、前記第２回転ドラムから導出する導出手段と、
   前記第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられた前記ウェブに対して、前記第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、を備え、
   前記第１及び第２回転ドラムは、前記ウェブの裏面が前記第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、前記ウェブの表面が前記第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
   前記熱風供給手段は、前記第１及び第２回転ドラムのそれぞれに設けられた第１及び第２熱風供給ユニットを備え、
   前記第１及び第２熱風供給ユニットは、前記第１及び第２回転ドラムの周面に対向する対向面に複数の通気孔を備える
   ことを特徴とする不織布製造装置。
3. 周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
   ウェブを前記第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
   前記第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、前記第２回転ドラムの周面に巻き掛けられた前記ウェブを、前記第２回転ドラムから導出する導出手段と、
   前記第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられた前記ウェブに対して、前記第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、
   前記熱風供給手段から前記ウェブを通じる前記熱風を回収する熱風回収手段と、
   前記熱風回収手段で回収された前記熱風を加熱する加熱手段と、
   前記熱風回収手段で回収された前記熱風が、前記加熱手段で加熱された後、再び前記熱風供給手段に送られるように、前記熱風を循環する循環手段と、を備え、
   前記第１及び第２回転ドラムは、前記ウェブの裏面が前記第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、前記ウェブの表面が前記第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
   前記熱風回収手段は、前記第１及び第２回転ドラムのそれぞれに設けられた第１及び第２熱風回収ユニットを備え、
   前記第１及び第２熱風回収ユニットは、前記第１及び第２回転ドラムの周面に対向する対向面に複数の通気孔を備える
   ことを特徴とする不織布製造装置。
4. 周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
   ウェブを前記第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
   前記第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、前記第２回転ドラムの周面に巻き掛けられた前記ウェブを、前記第２回転ドラムから導出する導出手段と、
   前記第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられた前記ウェブに対して、前記第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、を備え、
   前記第１及び第２回転ドラムは、前記ウェブの裏面が前記第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、前記ウェブの表面が前記第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
   前記第１及び第２回転ドラムは、前記ウェブが導出される位置の近傍に、前記第１及び第２回転ドラムの内側から前記ウェブに冷風を吹き付けるノズル手段を備える
   ことを特徴とする不織布製造装置。
5. 周面に複数の通気孔を有すると共に、互いに平行に配置された第１及び第２回転ドラムと、
   ウェブを前記第１回転ドラムの周面に導入する導入手段と、
   前記第１回転ドラムの周面に巻き掛けられた後、前記第２回転ドラムの周面に巻き掛けられた前記ウェブを、前記第２回転ドラムから導出する導出手段と、
   前記第１及び第２回転ドラムに巻き掛けられた前記ウェブに対して、前記第１及び第２回転ドラムの内側又は外側から熱風を吹き付ける熱風供給手段と、を備え、
   前記第１及び第２回転ドラムは、前記ウェブの裏面が前記第１回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられた後、前記ウェブの表面が前記第２回転ドラムの周面に接触して巻き掛けられるように配置され、
   前記第２回転ドラムは、前記ウェブが導出される位置の近傍に、前記ウェブを吸引して冷却するためのサクション手段を備える
   ことを特徴とする不織布製造装置。

Images