JP6694743B2 - 繊維シート製造装置及び繊維シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊維シート製造装置及び繊維シートの製造方法に関する。

例えば、紙おむつ等の吸収性物品や衛生用品等の繊維物品の材料として、セルロースアセテート等の長繊維のトウを開繊してなる繊維シートが用いられている。繊維シートは、例えば特許文献１に開示されるように、捲縮されてベール状に梱包されたトウを開繊して製造される。

また、例えば特許文献２には、体液吸収体と、開繊されたトウの繊維シートからなる嵩高部材とを、表面シートと裏面シートとの間に介在させた吸収性物品が開示されている。また特許文献２には、開繊された嵩高のトウの繊維シートである吸収コアをクレープ紙で被覆して体液吸収体とし、この体液吸収体を表面シートと裏面シートとの間に介在させた生理用ナプキンも開示されている。

このように繊維物品では、開繊されたトウの繊維シートを外装シートで被覆することにより、トウの繊維の柔らかな触感を維持したままで繊維シートの表面のトウの繊維同士がほどけるのを防止し、繊維シートの形態を保持することがある。

特開２０１４−２２１９６０号公報 特許第４２７９７３７号公報

繊維物品を製造する場合、トウの繊維の柔らかな触感を維持したままで、外装シートを用いなくても繊維シートの表面のトウの繊維同士がほどけるのを防止し、繊維シートの形態を保持できれば、繊維物品の製造コストの低減を図れると共に繊維物品の設計自由度を向上できるため望ましい。しかしながら、例えば、異なった状態の複数のトウを予め事前に用意し、各トウを繊維シートの所望する部分に配置することは困難である。

そこで本発明は、トウの繊維の柔らかな触感を維持したままで、外装シートを用いなくても表面のトウの繊維同士がほどけるのを防止して形態を保持できる繊維シートを容易に製造可能にすることにより、繊維物品の製造効率と設計自由度とを向上させることを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る繊維シート製造装置は、搬送される長繊維のトウの搬送路に間隔をおいて配置され、前記トウの搬送方向に張力を与えて前記トウを開繊する複数対の開繊ロール対と、前記複数対の開繊ロール対のうち前記搬送方向の最も下流側の開繊ロール対よりも前記下流側に配置され、前記開繊ロール対を通過した前記トウを気体で開繊する開繊装置と、前記開繊装置の前記下流側に配置されて前記開繊装置を通過した前記トウの表面に、トウの繊維同士を結合させる液状のバインダを添着する添着装置と、を備える。

上記構成によれば、搬送路で複数対の開繊ロール対のうち最も下流側の開繊ロール対よりも下流側に配置された開繊装置を用いて気体で開繊されたトウの表面に、トウの繊維同士を結合させる液状のバインダが添着されるので、開繊装置を用いて気体で開繊されて嵩高にされたトウの状態を保ちながら、トウの表面に局所的にバインダを効率よく添着できる。これにより、トウを開繊して搬送する一連の工程において、トウの内部でトウの繊維の柔らかな触感を維持したままで、トウの表面の繊維同士をバインダで結合させることができ、外装シートを用いなくても表面のトウの繊維同士がほどけるのを防止して形態を保持できる繊維シートを容易に製造することができる。

また、トウの繊維の柔らかな触感を確保しながら繊維シートの形態を保持した繊維物品を製造するために、例えば、繊維の結合状態が異なる複数種類の繊維シートを個別に作製する工程と、これらの繊維シートを重ねる工程とを行う必要がない。よって、この繊維シートを用いて繊維物品を製造することにより、繊維物品の製造効率と設計自由度とを向上できる。

前記開繊装置は、前記トウが開繊される開繊室が内部に形成された筒状のノズル部と、前記開繊室に向けて前記搬送方向に前記気体を導入する気体導入部と、を有してもよい。

これにより、開繊装置において、開繊室に向けて搬送方向に導入された気体を用いて、トウを開繊室の下流側に搬送しながら効率よく開繊できるので、開繊装置を通過したトウを開繊装置に導入される前に比べて嵩高にし易くすることができる。

前記添着装置は、前記トウを通過させる内部空間が形成された筐体と、前記内部空間内に配置されて前記トウに向けて前記バインダを噴霧する少なくとも１つの噴霧部とを有してもよい。

これにより、筐体の内部空間に配置した噴霧部を用いて、前記内部空間を通過するトウの表面にバインダを噴霧することで、トウの表面に一層効率よくバインダを添着でき、繊維シートの製造効率を向上できる。

前記噴霧部は、前記トウの上方及び下方の少なくともいずれか一方から前記トウに向けて前記バインダを噴霧してもよい。

これにより、トウのバインダが添着される表面の位置を上方及び下方の少なくともいずれか一方に設定でき、バインダにより処理されるトウの表面の位置を調整できるので、繊維シートの設計自由度を良好に向上できる。

本発明の一態様に係る繊維シートの製造方法では、搬送される長繊維のトウの搬送路に間隔をおいて配置された複数対の開繊ロール対を用いて、前記トウに前記トウの搬送方向に張力を与えて前記トウを開繊し、前記複数対の開繊ロール対のうち前記搬送方向の最も下流側の開繊ロール対よりも前記下流側に配置された開繊装置を用いて、前記開繊ロール対を通過した前記トウを気体で開繊し、前記開繊装置の前記下流側に配置された添着装置を用いて、前記開繊装置を通過した前記トウの表面に、トウの繊維同士を結合させる液状のバインダを添着する。

前記トウが開繊される開繊室が内部に形成された筒状のノズル部と、前記開繊室に向けて前記搬送方向に前記気体を導入する気体導入部とを有する前記開繊装置を用いて、前記トウを前記気体で開繊してもよい。

前記トウを通過させる内部空間が形成された筐体と、前記内部空間に配置されて前記トウに向けて前記バインダを噴霧する少なくとも１つの噴霧部とを有する前記添着装置を用いて、前記トウの前記表面に前記バインダを噴霧してもよい。

前記噴霧部により、前記トウの上方及び下方の少なくともいずれか一方から前記トウに向けて前記バインダを噴霧してもよい。

本発明によれば、トウの繊維の柔らかな触感を維持したままで、外装シートを用いなくても表面のトウの繊維同士がほどけるのを防止して形態を保持できる繊維シートを容易に製造可能にすることにより、繊維物品の製造効率と設計自由度とを向上させることができる。

第１実施形態の繊維シート製造装置の全体図である。 図１の開繊装置と添着装置とのトウバンドの搬送方向と直交する方向から見た鉛直断面図である。 図１の添着装置の鉛直方向から見下ろした水平断面図である。 図１の添着装置を通過して得られる繊維シートの搬送方向から見た鉛直断面図である。 第２実施形態の添着装置を通過して得られる繊維シートの搬送方向から見た鉛直断面図である。

以下、各実施形態について、各図を参照して説明する。以下に示す上流側と下流側とは、製造装置１の搬送路１９におけるトウバンド６０の搬送方向Ｐの上流側と下流側とを順に指す。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る繊維シート製造装置１（以下、単に製造装置１と称する。）の全体図である。製造装置１は、トウバンド６０の搬送路１９の上流側から下流側に向けて、第１拡幅装置２、ガイド３、第２拡幅装置４、第１開繊ロール対５、第２開繊ロール対６、開繊装置７、及び、添着装置８を備える。

第１拡幅装置２の下方には、梱包箱５０が載置される。梱包箱５０には、捲縮された長繊維のトウからなるベール状のトウバンド６０が、折り畳まれて梱包されている。トウバンド６０の繊維は、ここでは長繊維のセルロースアセテート繊維であるが、これ以外の繊維（例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、及びポリアミドのうちの少なくともいずれかの繊維）でもよい。一例として、製造装置１では、トウバンド６０の幅方向が水平に保たれながら、トウバンド６０が搬送方向Ｐに搬送される。

第１拡幅装置２は、梱包箱５０から上方に繰り出されるトウバンド６０に向けて空気等の気体を吹き付け、トウバンド６０を搬送方向Ｐと直交する一方向（ここではトウバンド６０の幅方向）に拡幅する。ガイド３は、第１拡幅装置２を通過したトウバンド６０を搬送路１９に沿って第２拡幅装置４に案内する。第１拡幅装置２とガイド３とは、製造装置１の筐体から上方に延設された不図示のアーム（ブーム）にそれぞれ支持される。第２拡幅装置４は、第１拡幅装置２と同様の構成を有し、トウバンド６０を前記一方向に拡幅する。第１拡幅装置２と第２拡幅装置４とは、バンディングジェット装置とも称する。

第１開繊ロール対５は、一対のロール１１、１２を有する。第２開繊ロール対６は、一対のロール１３、１４を有する。第２開繊ロール対６は、一例として、第１開繊ロール対５の周速度よりも早い周速度で回転駆動される。第２拡幅装置４を通過したトウバンド６０は、一対のロール１１、１２の間に挿通され、且つ、一対のロール１３、１４の間に挿通される。第１開繊ロール対５と第２開繊ロール対６とは、トウバンド６０に搬送方向Ｐに張力を付与し、トウバンド６０を少なくとも搬送方向Ｐに開繊（機械開繊）する。

なお、第１開繊ロール対５の回転速度Ｖ１と第２開繊ロール対６の回転速度Ｖ２との回転速度比Ｖ２／Ｖ１は、適宜設定が可能であるが、一例として、１．０以上３．０以下の範囲の値が望ましく、１．１以上２．５以下の範囲の値がより望ましく、１．２以上２．０以下の範囲の値が一層望ましい。

また、製造装置１が備える開繊ロール対の数は、複数対であればよく、３対以上でもよい。また、一対のロール１１、１２のうち一方のロールと、一対のロール１３、１４のうち一方のロールとの少なくともいずれかには、トウバンド６０を前記一方向に開繊するための溝部を周方向に螺旋状に形成してもよい。

開繊装置７は、搬送路１９で最も下流側に配置された開繊ロール対（ここでは開繊ロール対６）の下流側に設けられ、当該開繊ロール対を通過したトウバンド６０を気体で開繊する。これにより開繊装置７は、開繊装置７を通過する前に比べて、トウバンド６０を嵩高くなるように調整する。開繊装置７は、互いに組み合わされた外筒１５及び内筒１６を有する。

添着装置８は、開繊装置７の下流側に配置され、開繊装置７を通過したトウバンド６０の表面に液状のバインダ４０（図２参照）を噴霧して、トウバンド６０の表面にバインダ４０を添着する。添着装置８は、搬送方向Ｐと前記一方向とに延びる筐体１８を有する。トウバンド６０を添着装置８に通過させることで、繊維シート６１が得られる。

なお、開繊装置７と添着装置８との間には、開繊装置７を通過したトウバンド６０を引き取りながら添着装置８に向けて搬送することによりトウバンド６０の成型を補助する引取ロール対や、搬送されるトウバンド６０の幅方向の両端部と接触してトウバンド６０の幅を調整することによりトウバンド６０の成型を補助する成型ボックスを設けてもよい。

ここで、第２開繊ロール対６は、前記引取ロール対の周速度よりも速い周速度で回転される。前記引取ロール対の回転速度Ｖ３と第２開繊ロール対６の回転速度Ｖ２との回転速度比Ｖ２／Ｖ３は、一例として、１．１以上３．０以下の範囲の値に設定される。

バインダ４０は、トウバンド６０の繊維同士を結合させる。バインダ４０としては、例えば、トウバンド６０の繊維を溶解可能な各種可塑剤を利用できる。可塑剤としては、例えば、トリアセチン、トリエチレン、グリコールジアセテート、トリエチレングリコールジプロピオネート、ジブチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、クエン酸トリエチルエステル等のエステル系可塑剤を用いることができる。

具体的に可塑剤は、トウバンド６０の繊維の種類に応じて適宜選択できる。例えば、トウバンド６０がセルロースエステル（セルロースアセテート等）やその他のセルロースエステル誘導体により構成されている場合には、可塑剤として、ポリオール又は多価アルコール｛例えば、ジオール［例えば、アルカンジオール（エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール等のＣ２−６アルカンジオール等）、ポリアルキレングリコール（ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のジ乃至テトラＣ２−４アルキレングリコール等）等］、３以上のヒドロキシル基を有するポリオール（例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等のトリ乃至ヘキサアルカノール等）、ポリオールのオリゴマー［例えば、ジグリセリン、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリグリセリン等のアルカントリ乃至ヘキサオールの多量体（例えば、２〜４量体、好ましくは２〜３量体）等］等｝の脂肪酸エステル、エステルオリゴマー（カプロラクトンオリゴマー等）等が例示できる。

代表的なポリオールの脂肪酸エステルには、ポリオールの低級脂肪酸（例えば、酢酸等のＣ１−４アルカンカルボン酸）エステル［例えば、アルカントリオールモノ乃至トリアシレート（例えば、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のＣ３−６アルカントリオール−モノ乃至トリＣ１−４アシレート、好ましくはグリセリンモノ乃至トリＣ２−３アシレート）等のアルカントリ乃至ヘキサオールの低級脂肪酸エステル］、ポリオールオリゴマーの低級脂肪酸エステル［例えば、アルカントリオールのダイマーのモノ乃至テトラアシレート（例えば、ジグリセリンテトラアセテート等のジＣ３−６アルカントリオール−モノ乃至テトラＣ１−４アシレート等）等のポリオールのダイマー又はトリマーの低級脂肪酸エステル等］等が含まれる。これらのポリオールの脂肪酸エステルは、単独でもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。

これらの可塑剤の中でも、セルロースエステル（特に、セルロースアセテート）により構成されたトウバンド６０の繊維と組み合わせる可塑剤としては、トウバンド６０の繊維に対する膨潤・溶解能力に優れる点で、アセチン類（例えば、ジアセチン、トリアセチン等のグリセリンジ乃至トリアセテート）等のポリオールの低級脂肪酸エステルが好ましく用いられる。特に、ポリオールの低級脂肪酸エステルの中でも、アミノ基を含む多糖類のアルデヒド類の吸着性能を向上させる機能においても優れるポリオールジ又はトリＣ１−４アシレート（特に、ジアセチン等のＣ３−６アルカントリオール−ジ又はトリＣ１−４アシレート）を可塑剤として最も好適に用いることができる。そのため、セルロースエステルにより構成されたトウバンド６０の繊維と組み合わせる可塑剤としては、少なくともポリオールジ又はトリアシレート（特に、ジアセチン、トリアセチン等）により構成された可塑剤（特にアセチン類）を好適に使用してもよい。

特に、可塑剤は、少なくともポリオールジアシレート（特に、ジアセチンＣ３−６アルカントリオール−ジＣ１−４アシレート）により構成してもよく、例えば、ジアセチンとトリアセチンとにより構成してもよい。

なお、可塑剤としてトリアセチンを用いる場合、用いるトリアセチンによっては、ジアセチン、モノアセチンを含む場合がある。通常、工業的なトリアセチンは、不純物としてジアセチンやモノアセチンを含んでいる。ポリオールジＣ１−４アシレート（特に、ジアセチン）を少なくとも含む可塑剤において、ポリオールジＣ１−４アシレート（特に、ジアセチン）の含有量は、可塑剤（特にアセチン類）全体の１重量％以上（例えば、２〜１００重量％程度）、好ましくは３〜８０重量％以上、さらに好ましくは５〜６０重量％（例えば、８〜４０重量％）程度であってもよい。なお、ジアセチンを主成分（例えば、ジアセチン単独、またはジアセチンを主成分とするジアセチンとトリアセチンの混合物等）として可塑剤を構成することにより、アルデヒド類の吸着性を効率よく高めることができる。また、ジアセチンと他のアセチン類（特にトリアセチン）とを組み合わせることにより、アルデヒド類の吸着性能を高めつつ、分散液の粘性を適度に高めることができる。このようなポリオールの低級脂肪酸エステル（特に、ジアセチン、トリアセチン、これらの混合物等）は、セルロースエステルの可塑化能力に優れるだけでなく、多糖類のアミノ基の水素結合を緩和する能力を有しているため、アルデヒド類（特にホルムアルデヒド）の選択除去性を高めることができ、しかも安全性が高く、繊維シート６１が、たばこフィルター等の人体に関連した用途に用いられる場合であっても好適に使用できる。また、可塑剤は、単独でもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。

なお、可塑剤は、通常、液体状（室温で液体状）であってもよい。また、可塑剤の沸点は、可塑剤を含む液の態様により異なるが、可塑剤の成分がトウバンド６０の繊維に残存するものであれば、可塑剤の沸点は、１００℃以上（例えば、１３０℃以上５５０℃以下程度の範囲）の値から選択できる。可塑剤の沸点は、例えば、１５０℃以上５００℃以下の範囲の値、好ましくは２００℃以上４５０℃以下の範囲の値、さらに好ましくは２２０℃以上４００℃°以下の範囲の値（例えば、２５０℃以上３８０℃以下の範囲の値）程度である。また、可塑剤の成分がトウバンド６０の繊維に残存しないものであれば、例えば、比較的低い沸点（例えば、沸点１００℃未満）の可塑剤を用いることができる。

上記の通り、トウバンド６０の繊維がセルロースアセテート繊維の場合には、可塑剤として、トリアセチンや酢酸セルロース等を含む溶液を用いることができる。このような可塑剤を用いることで、トウバンド６０の繊維同士を結合させられると共に、可塑剤が揮発することにより、繊維シート６１中に可塑剤が残留するのを防止できる。これにより、繊維シート６１の安全性を高めることができる。特に、トリアセチンは、食品添加物としても用いられる物質であるため、トリアセチンを可塑剤として用いることで、繊維シート６１の安全性をさらに向上させることができる。

なお、バインダ４０としては、トウバンド６０の繊維同士を接着して結合させる接着剤を用いてもよい。これらの接着剤については、各種の接着剤を任意に使用することができる。

図２は、図１の開繊装置７と添着装置８との搬送方向Ｐと直交する方向から見た鉛直断面図である。図３は、図１の添着装置８の鉛直方向から見下ろした水平断面図である。

図２及び３に示すように、開繊装置７の外筒１５は、本体部１５ａとノズル部１５ｂとを有する。本体部１５ａは、搬送方向Ｐに延びる筒状に形成され、気体が流通する内部空間２０を有する。ノズル部１５ｂは、本体部１５ａの下流端部から下流側に延びる筒状（ここでは円筒状）に形成され、内部に開繊室２１を有する。開繊室２１は、気体によりトウバンド６０を搬送方向Ｐに搬送しながら開繊するために用いられる。本体部１５ａの側面には、気体を内部空間２０に導入する気体導入部１５ｃが設けられる。気体導入部１５ｃには、内部空間２０と連通する開口１５ｄが設けられる。開口１５ｄは、不図示のコンプレッサに接続され、開口１５ｄを通じて、外部から内部空間２０に向けて気体が導入される。気体は、一例として空気であり、トウバンド６０を搬送方向Ｐに搬送すると共に開繊するために用いられる。本体部１５ａの上流端部には、開口１５ｅが設けられる。開口１５ｅには、内筒１６が挿入される。なお、ノズル部１５ｂの流路断面は、一例として円形であるが、完全な円形でなくてもよく、楕円形でもよい。或いは、ノズル部１５ｂの流路断面は、矩形状でもよいし、多角形状でもよい。

内筒１６は、トウバンド導入部１６ａとトウ流通部１６ｂとを有する。トウバンド導入部１６ａは、漏斗状に形成され、上流側から下流側に向けて内径が縮径されている。トウバンド導入部１６ａには、外部から開繊室２１に向けてトウバンド６０が導入される。トウ流通部１６ｂは、トウバンド導入部１６ａの下流端部から下流側に延びる筒状に形成され、内部にトウバンド６０が流通する流通空間２２を有する。トウ流通部１６ｂの下流側に位置する先端部１６ｃは、上流側から下流側に向けて先細りとなるテーパー状に形成されている。トウバンド導入部１６ａの前部とトウ流通部１６ｂとは、本体部１５ａの開口１５ｅから本体部１５ａの内部空間２０に挿入されている。

先端部１６ｃの外周面と対向する本体部１５ａの内周面は、先端部１６ｃの外周面と離隔した状態を保ちながら、上流側から下流側に向けて縮径されている。これにより、先端部１６ｃの外周面と本体部１５ａの内周面との間には、ジェット流路２３が設けられている。ジェット流路２３は、環状断面を有し、気体導入部１５ｃから内部空間２０に導入された気体を開繊室２１に向けて搬送方向Ｐにジェット状に噴出させる。

開繊装置７では、トウバンド６０が、トウバンド導入部１６ａから流通空間２２を流通して開繊室２１に搬送されると共に、気体導入部１５ｃから導入された気体が、ジェット流路２３を流通して開繊室２１の流路断面の全周の位置から搬送方向Ｐに開繊室２１内に噴出され、トウバンド６０と混合される。開繊室２１において、トウバンド６０は、ジェット状の気体（ここではエアージェット）によって搬送方向Ｐに搬送されると共に繊維同士を絡ませながら開繊される。これにより、開繊装置７を通過したトウバンド６０は、開繊装置７を通過する前に比べて嵩高となる。

添着装置８の筐体１８には、内部空間１８ｃが形成されている。筐体１８は、上流側に入口１８ａを有し、下流側に出口１８ｂを有する。入口１８ａと出口１８ｂとは、開繊装置７で嵩高に膨らむように開繊されたトウバンド６０が、その状態が維持されたまま通過可能なサイズに形成されている。

添着装置８は、内部空間１８ｃに配置されてトウバンド６０に向けて液体のバインダ４０を噴霧する少なくとも１つの噴霧部を有する。具体的に添着装置８は、筐体１８の内部空間１８ｃに設けられた一対の噴霧部３５、３６を有する。噴霧部３５は、内部空間１８ｃの上方において、鉛直方向下方にノズル口３５ａを向けて配置されている。噴霧部３６は、内部空間１８ｃの下方において、鉛直方向上方にノズル口３６ａを向けて配置されている。ノズル口３５ａ、３６ａは、筐体１８の内部空間１８ｃにおいて、前記一方向に延びている。これにより、一例として、噴霧部３５、３６は、搬送されるトウバンド６０の表面に向けて、前記一方向に一様にバインダ４０を噴霧する。噴霧部３５、３６は、鉛直方向にトウバンド６０を挟んで対向する位置に設けられている。噴霧部３５、３６は、チューブ３７、３８と接続されている。噴霧部３５、３６には、添着装置８の外部からチューブ３７、３８を介してバインダ４０が供給される。

筐体１８の内部空間１８ｃには、筐体１８の上部から下方に向けて延びる案内部材１８ｄと、筐体１８の下部から上方に向けて延びる案内部材１８ｅとが設けられている。案内部材１８ｄ、１８ｅは、搬送されるトウバンド６０を入口１８ａから出口１８ｂに向けて案内すると共に、噴霧部３５、３６がトウバンドの表面にバインダ４０を噴霧するときのトウバンド６０の姿勢を安定させる。筐体１８の下部には、噴霧部３５、３６から噴霧されたバインダ４０の一部を排出するダクト部３９が設けられている。

添着装置８では、トウバンド６０にバインダ４０を噴霧する際のトウバンド６０の嵩、密度、搬送速度、及びバインダ４０の噴霧量等の設定を調節することにより、トウバンド６０の表面から比較的浅い所定の深さまでの部分（以下、単にトウバンドの外周部という。）にバインダ４０を添着させることができる。トウバンドの外周部の厚み寸法は、適宜設定が可能であるが、例えば、トウバンド６０の幅寸法の１／５以下の範囲の値が望ましく、１／１０以下の範囲の値がより望ましく、１／２０以下の範囲の値が一層望ましい。

なお、筐体１８の噴霧部３５、３６が設けられる位置は、筐体１８の搬送方向Ｐに互いにずれた位置であってもよい。また、噴霧部３５、３６からトウバンド６０の表面にバインダ４０を噴霧する噴霧方法は、限定されない。例えば、添着装置８の搬送方向Ｐと直交する方向から見た鉛直断面において、噴霧部３５、３６からトウバンド６０に向けてバインダ４０を扇状に拡散させて噴霧してもよいし、噴霧部３５、３６のトウバンド６０の幅方向の複数の位置からトウバンド６０に向けてバインダ４０を噴霧してもよい。また、噴霧部３５、３６は、鉛直方向と交差する方向にバインダ４０をトウバンド６０の表面に噴霧してもよい。

また、噴霧部３５、３６は必須ではなく、省略してもよい。添着装置８がトウバンド６０にバインダ４０を添着する方法は限定されない。例えば、添着装置８は、噴霧部３５、３６の代りに、トウバンド６０にバインダ４０を添着するための回転ブラシ、回転ロール、又は回転ディスクの少なくともいずれかを有していてもよい。

図４は、図１の添着装置８を通過して得られる繊維シート６１の搬送方向Ｐから見た鉛直断面図である。繊維シート６１は、一例として、幅方向を長軸方向とし、厚み方向を短軸方向とする略楕円状の断面形状を有する。製造装置１では、全ての開繊ロール対（ここでは開繊ロール対５、６）による開繊が行われた後に開繊装置７を用いて気体で開繊されて嵩高に膨らんだトウバンド６０の状態を維持しつつ、添着装置８を用いてトウバンド６０の表面にバインダ４０を噴霧したことにより、トウバンド６０の断面全体にバインダ４０が浸透するのが防止され、トウバンド６０に対して外周部６１ａに局所的にバインダ４０を添着させることができる。これにより、繊維シート６１の外周部６１ａには、バインダ４０によりトウの繊維同士が結合してなる複数の繊維結合部６１ｂが形成されている。繊維結合部６１ｂは、ここでは一例として、繊維シート６１の周方向の全体に形成されている。繊維シート６１の中央部６１ｃは、繊維シート６１の周方向の全体で繊維結合部６１ｂに覆われている。

外周部６１ａに繊維結合部６１ｂを形成したことにより、外周部６１ａでは、繊維の移動が規制されている。従って、繊維シート６１をクレープ紙等の不織布からなる外装シートにより被覆しなくても、繊維シート６１の形態が良好に保持される。

また、繊維結合部６１ｂに覆われた中央部６１ｃには、移動が規制されていない繊維が豊富に残留しているため、繊維シート６１では、中央部６１ｃの繊維によるふんわりとした柔らかな触感が維持されている。これにより繊維シート６１は、高いクッション性を有している。

以上に説明したように、製造装置１では、開繊装置７を用いて気体で開繊されて嵩高にされたトウバンド６０の状態を保ちながら、トウバンド６０の外周部６１ａに局所的にバインダ４０を効率よく添着できる。これにより、トウバンド６０を開繊して搬送する一連の工程において、トウバンド６０の内部でトウバンド６０の繊維の柔らかな触感を維持したままで、トウバンド６０の表面の繊維同士をバインダ４０で結合させることができるので、例えば、クレープ紙等の不織布からなる外装シートを用いなくても表面のトウバンド６０の繊維同士がほどけるのを防止して形態を保持できる繊維シート６１を容易に製造することができる。なお、ここで言う「繊維同士がほどける」とは、繊維シート６１の１本以上の繊維が、繊維シート６１の表面から離間又は脱落することを指す。

また、トウバンド６０の繊維の柔らかな触感を確保しながら繊維シート６１の形態を保持した繊維物品を製造するために、例えば、繊維の結合状態が異なる複数種類の繊維シートを個別に作製する工程と、これらの繊維シートを重ねる工程とを行う必要がない。従って、繊維物品の製造効率と設計自由度とを向上できる。以下、第２実施形態について、第１実施形態との差異を中心に説明する。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の添着装置８を通過して得られる繊維シート１６１の搬送方向Ｐから見た鉛直断面図である。第２実施形態では、添着装置８において、噴霧部３６を使用せず、噴霧部３５のみを用いてトウバンド６０の表面にバインダ４０を噴霧する。図５に示すように、これにより、外周部６１ａの上部と幅方向両側部とに繊維結合部６１ｂが形成され、下部には繊維結合部６１ｂが形成されていない繊維シート１６１が製造される。繊維シート１６１の下部は、例えば、図示しないシート部材により支持される。

なお、添着装置８において、噴霧部３５を使用せず、噴霧部３６のみを用いて、トウバンド６０の表面にバインダ４０を噴霧してもよい。この場合、外周部６１ａの下部と幅方向両側部とに繊維結合部６１ｂが形成され、上部には繊維結合部６１ｂが形成されていない繊維シート１６１が製造される。

このように、トウバンド６０の上方及び下方の少なくともいずれか一方からトウバンド６０に向けてバインダ４０を噴霧することにより、トウバンド６０のバインダ４０が添着される表面の位置を上方及び下方の少なくともいずれか一方に設定でき、バインダ４０により処理されるトウバンド６０の表面の位置を調整できる。よって、これにより製造された繊維シート１６１を用いて繊維物品を製造することで、繊維物品の設計自由度を良好に向上できる。

また、添着装置８では、トウバンド６０の表面のトウバンド６０の幅方向に偏在する位置にバインダ４０を噴霧してもよいし、トウバンド６０の表面のトウバンド６０の幅方向及び搬送方向Ｐに離散した複数の位置にバインダ４０を噴霧してもよい。

このように、トウバンド６０の表面の一部領域のみにバインダ４０を噴霧することで、繊維シート１６１の表面の所望の位置に繊維結合部６１ｂを形成できる。よって、繊維シート１６１を用いて繊維物品を製造することで、繊維物品の設計自由度を更に高めることができる。これにより、例えば、クレープ紙等の不織布からなる外装シートで繊維シート１６１の一部以上を被覆しなくても、トウバンド６０のバインダ４０が添着された部分において、トウバンド６０の表面の繊維同士がほどけるのを防止できる。また、繊維シート１６１を用いることで、例えば、吸収性物品の嵩高部材や生理用ナプキンの吸収コア等のように繊維物品に追加的に使用される部材を、前記外装シートを用いなくても製造することができる。

（確認実験）
バインダ４０に可塑剤（トリアセチン）を用い、製造装置１により、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量が異なる複数の繊維シート６１を実施例１〜６として作製した。また、トウバンド６０にバインダ４０を添着しない以外は実施例１〜６と同様の製造条件で、製造装置１により繊維シートを比較例１として作製した。また、開繊装置７を用いずに開繊ロール対５、６のみで開繊し、且つ、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量を８重量％以上８１重量％以下の範囲の複数の値に設定した以外は実施例１〜６と同様の製造条件で、製造装置１により複数の繊維シートを比較例２として作製した。

実施例１〜６、比較例１、及び比較例２の各繊維シートについて、手で触った感触及び目視により、表面の繊維同士の結合状態と、厚み及び柔らかな触感（ふんわり感）とを評価した。また、実施例１〜６と比較例２との各繊維シートを作製する際に添着装置８によりトウバンド６０にバインダ４０を添加して１２時間以上経過した後、繊維シート６１の表面にバインダ４０の溶解作用により生じた溶解部分の孔の有無と孔数とを目視で確認した。これらの結果を表１に示す。表１中のバインダ４０の添着量（重量％）は、添着装置８によりバインダ４０が添着されたトウバンド６０におけるバインダ４０の添着量（重量％）を示している。

表１に示すように、比較例１の繊維シートは、開繊ロール対５、６及び開繊装置７によりトウバンド６０を開繊したことで、厚み及びふんわり感が非常に良好であるが、トウバンド６０にバインダ４０を添着しなかったために表面の繊維の結合状態が弱く、繊維同士が容易にほどけることが分かった。

また、比較例２の各繊維シートは、開繊装置７によりトウバンド６０を開繊しなかったことで、厚み及びふんわり感が優れないことが分かった。また、比較例２の各繊維シートは、ある程度の添着量のバインダ４０をトウバンド６０に添着したことで、表面の繊維の結合状態は強いが、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量が増大するほど溶解部分の孔数も増大することが分かった。このため、比較例２の複数の繊維シートは、全体としては溶解部分の孔数がやや多かった。

実施例１〜６の各繊維シート６１は、厚み及びふんわり感が非常に良好、もしくはほぼ良好であることが分かった。また、実施例１〜６の各繊維シート６１は、実施例１〜６におけるトウバンド６０に対するバインダ４０の添着量の範囲では、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量が増大するほど表面の繊維の結合状態が強くなり、繊維同士が強固に結合されることが分かった。また、実施例１〜６の各繊維シート６１の表面にバインダ４０の溶解作用により生じる溶解部分の孔数は、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量が少ないほど抑制されることが分かった。

これにより、実験を行った範囲において、繊維シート６１の表面における溶解部分の不要な発生を抑制しながら、繊維シート６１の厚み及びふんわり感を良好に確保するためには、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量を２重量％以上３０重量％の範囲の値に設定することが望ましく、５重量％以上１５重量％以下の範囲の値に設定することがより望ましく、５重量％以上１０重量％以下の範囲の値に設定することが一層望ましいと考えられる。

上記実験の結果から、トウバンド６０に対するバインダ４０の添着量は、繊維シート６１の表面の繊維同士を不要な溶解部分が発生するのを防止しながら適切に結合させると共に、繊維シート６１の厚み及びふんわり感を良好に確保できる範囲の値に設定することが望ましいと言うことができる。

本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成及び方法を変更、追加、又は削除できる。上記各実施形態は、互いに任意に組み合わせてもよい。上記各実施形態で製造した繊維シートの表面には、別の繊維シートや、別の繊維物品を重ねて配置してもよい。

以上のように本発明によれば、トウの繊維の柔らかな触感を維持したままで、外装シートを用いなくても表面のトウの繊維同士がほどけるのを防止して形態を保持できる繊維シートを容易に製造可能にすることにより、繊維物品の製造効率と設計自由度とを向上できる優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できる繊維シート製造装置及び繊維シートの製造方法として、広く適用すると有益である。

Ｐ 搬送方向
１ 繊維シート製造装置
５、６ 開繊ロール対
７ 開繊装置
８ 添着装置
１５ｂ ノズル部
１５ｃ 気体導入部
１８ 筐体
１８ｃ 内部空間
１９ 搬送路
２１ 開繊室
３５、３６ 噴霧部
４０ バインダ
６０ トウバンド（トウ）
１６０、１６１ 繊維シート

Claims (8)

1. 搬送される長繊維のトウの搬送路に間隔をおいて配置され、前記トウの搬送方向に張力を与えて前記トウを開繊する複数対の開繊ロール対と、
   前記複数対の開繊ロール対のうち前記搬送方向の最も下流側の開繊ロール対よりも前記下流側に配置され、前記開繊ロール対を通過した前記トウを気体で開繊する開繊装置と、
   前記開繊装置の前記下流側に配置されて前記開繊装置を通過した前記トウの表面に、前記トウの繊維同士を結合させる液状のバインダを添着する添着装置と、を備え、
   前記添着装置は、前記開繊装置を通過した前記トウに対して外周部に局所的にバインダを添着する、繊維シート製造装置。
2. 前記開繊装置は、前記トウが開繊される開繊室が内部に形成された筒状のノズル部と、前記開繊室に向けて前記搬送方向に前記気体を導入する気体導入部と、を有する、請求項１に記載の繊維シート製造装置。
3. 前記添着装置は、前記トウを通過させる内部空間が形成された筐体と、前記内部空間内に配置されて前記トウに向けて前記バインダを噴霧する少なくとも１つの噴霧部と、を有する、請求項１又は２に記載の繊維シート製造装置。
4. 前記噴霧部は、前記トウの上方及び下方の少なくともいずれか一方から前記トウに向けて前記バインダを噴霧する、請求項３に記載の繊維シート製造装置。
5. 搬送される長繊維のトウの搬送路に間隔をおいて配置された複数対の開繊ロール対を用いて、前記トウに前記トウの搬送方向に張力を与えて前記トウを開繊し、
   前記複数対の開繊ロール対のうち前記搬送方向の最も下流側の開繊ロール対よりも前記下流側に配置された開繊装置を用いて、前記開繊ロール対を通過した前記トウを気体で開繊し、
   前記開繊装置の前記下流側に配置された添着装置を用いて、前記開繊装置を通過した前記トウの表面に、前記トウの繊維同士を結合させる液状のバインダを添着することにより、前記トウに対して外周部に局所的にバインダを添着する、繊維シートの製造方法。
6. 前記トウが開繊される開繊室が内部に形成された筒状のノズル部と、前記開繊室に向けて前記搬送方向に前記気体を導入する気体導入部とを有する前記開繊装置を用いて、前記トウを前記気体で開繊する、請求項５に記載の繊維シートの製造方法。
7. 前記トウを通過させる内部空間が形成された筐体と、前記内部空間に配置されて前記トウに向けて前記バインダを噴霧する少なくとも１つの噴霧部とを有する前記添着装置を用いて、前記トウの前記表面に前記バインダを噴霧する、請求項５又は６に記載の繊維シートの製造方法。
8. 前記噴霧部により、前記トウの上方及び下方の少なくともいずれか一方から前記トウに向けて前記バインダを噴霧する、請求項７に記載の繊維シートの製造方法。

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