JP6770417B2 - 吸収体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸収体の製造方法に関する。

使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品の吸収体の製造装置として、外周面に集積用凹部を有する回転ドラムを備え、該回転ドラムを回転させつつ該外周面にパルプ等の吸収体材料を飛散状態にて供給し、吸引孔が多数形成された多孔性部材からなる該集積用凹部の底面からの吸引により、吸収体材料を該集積用凹部内に堆積させ、この集積用凹部内から所定形状に成形された堆積物を離型して吸収体を得る吸収体の製造装置が知られている。その吸収体は、そのまま、あるいは紙や通気性不織布等の被覆シートで被覆されて、吸収性物品の吸収体として用いられる。

また、このような吸収体の製造装置として、吸収体材料の分布が平面方向において一様ではない吸収体を製造するものも種々提案されている。
例えば、特許文献１には、集積用凹部の底面に、開口面積率の高い第１吸引領域と第１吸引領域よりも開口面積率の低い第２吸引領域を設けて、吸収容量を部分的に高く設計した部位を有する吸収体を製造する装置が提案されている（特許文献１参照）。
また、本出願人は、外周面に集積用凹部が形成された回転ドラムに飛散状態にて供給する繊維材料の量を、周期的に変化させることによって、繊維材料の坪量が相対的に高い部分と繊維材料の坪量が相対的に低い部分とを有する吸収体を得る方法を提案した（特許文献２参照）。

特開２００４−６５９３０号公報 特開２０１６−１１６８６０号公報

特許文献１に記載の吸収体の製造装置は、集積用凹部内の吸収体材料の堆積量の部分的な調整が可能で、吸収体材料の坪量が部分的に異なる吸収体を製造することが可能ではあるものの、坪量が異なる領域の面積割合等の仕様を変更する際には、集積用凹部自体を改造しなければならず、多大な労力が必要であった。

特許文献２に記載の方法によれば、繊維材料の単位時間当たりの供給量を変化させるだけで、容易に繊維材料の坪量が相対的に高い部分と繊維材料の坪量が相対的に低い部分とを有する吸収体を製造することができる等の利点がある。
しかし、本発明者らは、坪量差が大きい複数の領域を有する吸収体を製造する等の目的で、繊維材料の原料となる原料シートの解繊機に対する供給速度を急激に増減させると、原料シートの供給速度が速いときに繊維の解繊状態が不十分になることがあることを知見した。また、原料シートの送り込み装置の駆動源にサーボモーター等のモーターを用いた場合、高速回転時にモーターに加わる負荷や高速回転時にレスポンスが低いことに起因して、坪量差の設計が制約される。

本発明の課題は、上述した従来技術が有する欠点を解決し得る吸収体の製造方法を提供することにある。

本発明は、原料シートを解繊機で解繊して得られる繊維材料を、外周面に集積用凹部が形成された回転ドラムに空気流に載せて供給し、供給した前記繊維材料を、吸引して該集積用凹部内に堆積させ、該集積用凹部から所定形状に成形された堆積物を離型して吸収体を得る、吸収体の製造方法であって、前記回転ドラムの回転速度を周期的に変化させることにより、前記吸収体として、繊維材料の坪量が相対的に高い部分と繊維材料の坪量が相対的に低い部分とを有する繊維堆積体を得る、吸収体の製造方法を提供するものである。

本発明の吸収体の製造方法によれば、繊維材料の坪量が相対的に高い部分と繊維材料の坪量が相対的に低い部分とを有し、構成する繊維材料の解繊状態が全体に亘って良好な吸収体を製造することができる。

図１は、本発明の吸収体の製造方法の実施に好ましく用いられる吸収体の製造装置の一実施形態を示す概略図である。 図２は、図１に示す製造装置における集積用凹部の構成を示す分解斜視図である。 図３（ａ）は、好ましい実施形態における回転ドラムの回転速度の変化のさせ方を示すグラフであり、図３（ｂ）は、吸収体の製造周期を示すグラフであり、図３（ｃ）は、ダクト開口部のドラム周方向の長さ等の説明図である。 図４は、本発明で得られる吸収体の一例を示す斜視図である。 図５は、繊維材料の坪量が最も低い部分と繊維材料の坪量が最も高い部分の坪量の測定方法の説明図である。

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
先ず、本発明の吸収体の製造方法の一実施態様に好ましく用いられる吸収体の製造装置について、図１を参照して説明する。図１に示す吸収体の製造装置１は、本発明の吸収体の製造装置の一実施形態でもある。
図１に示す吸収体の製造装置１は、図１に示すように、外周面に複数の集積用凹部２２が所定の間隔で形成された回転ドラム２と、回転ドラム２の外周面２ｆに向けて、吸収体材料としての繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２を飛散状態にて供給するダクト４と、ダクト４内に繊維材料３１を供給する繊維材料供給部５と、集積用凹部２２内に、繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２が堆積して生じた堆積物を、吸収体３として該集積用凹部２２から離型させる離型用エアブロー装置１０と、回転ドラム２の下方に配された第１搬送手段としてのバキュームコンベア７とを備えている。

回転ドラム２は、金属製の剛体からなる円筒状のドラム本体２０と、該ドラム本体２０の外周部に重ねて配され、回転ドラム２の外周面２ｆを形成する外周部材２１とを含んで構成されている。外周部材２１は、モーター等の原動機（図示せず）からの動力を受けて、水平軸回りを矢印Ｒ方向に回転する一方、ドラム本体２０は固定されていて回転しない。
外周部材２１は、その外周部に、図２に示すように、多孔性プレート２７（多孔性部材）と、該多孔性プレート２７の外面２７ａ側に重ねて固定されたパターン形成プレート２８とを有する。集積用凹部２２の底面は、多孔性プレート２７から形成されている。

パターン形成プレート２８は、回転ドラム２の外周面２ｆを形成する外面２８ａと、回転ドラム２の回転軸側に向けられる内面２８ｂとを有し、外面２８ａと内面２８ｂとの間に、集積用凹部２２内の立体形状に対応する形状の空間部２８０を有している。この空間部２８０の輪郭線２２Ｌは、集積用凹部２２の輪郭線に一致する。パターン形成プレート２８としては、例えば、ステンレスあるいはアルミ等の金属又は樹脂製の板に機械加工を施し開口部（集積用凹部２２内の立体形状に対応する形状の空間部２８０）を形成したプレート、あるいは金型を用いて該開口部を一体成形したプレート、あるいはパンチング、エッチングしたプレート、それらのプレートを重ね合わせたもの等を用いることができる。

多孔性プレート２７は、ドラム本体２０側からの吸引によって生じた空気流を回転ドラム２の外方に伝え、該空気流に乗って運ばれてくる吸収体材料を通過させずに保持し、空気のみを通過させる通気性のプレートである。多孔性プレート２７には、該プレート２７を厚み方向に貫通する吸引孔（細孔）が、該プレート２７の全体に均一な分布で複数（多数）形成されており、集積用凹部２２が回転ドラム２内における負圧に維持された空間Ａ上を通過している間、該吸引孔が空気流の通気孔として機能する。吸収体の製造装置１における多孔性プレート２７は、全域に亘って開口率が一定であり、また、多孔性プレート２７の下側に吸引力を部分的に異ならせる吸引力制御プレート等も配置されていない。即ち、吸収体の製造装置１における集積用凹部２２は、底面全体に均一な吸引力を生じるものである。
多孔性プレート２７としては、例えば、金属又は樹脂製のメッシュプレート、あるいは金属又は樹脂製の板にエッチング、パンチングで複数（多数）の細孔を形成したもの等を用いることができる。

ドラム本体２０は、図１に示すように、回転ドラム２の中心軸側から外周面２ｆ側に向かって設けられた仕切板２０ｐにより仕切られた相互に独立した複数の空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有している。ドラム本体２０の中心軸部２２２には、吸気ファン（図示せず）が接続されており、該吸気ファンの駆動により、回転ドラム２内の仕切られた空間Ａ〜Ｄの圧力が調整できるようになっており、吸収体の製造装置１においては、外周面２ｆがダクト４で覆われた領域に位置する空間Ａの領域の吸引力が、空間Ｂ〜Ｄの領域の吸引力よりも強い。なお、空間Ｃ及びＤは、集積用凹部２２内の吸収体３の転写位置及びその前後を含む領域であるので、圧力ゼロ又は陽圧が好ましい。

ダクト４は、図１に示すように、繊維材料供給部５から回転ドラム２に亘って延びており、ダクト４の下流側の開口部は、負圧に維持される回転ドラム２内の空間Ａ上に位置する外周面２ｆを覆っている。
繊維材料供給部５は、解繊機５１及び原料シート供給装置６を備えている。
解繊機５１は、パルプシート等の原料シート３１Ａを粉砕してパルプ繊維等の繊維状の材料である繊維材料３１とするものであり、生じた繊維材料３１が、ダクト４内に向けて開孔した材料供給口からダクト４内に供給される。
解繊機５１は、解繊ロール５１ａとケーシング５１ｂとを備えている。解繊ロール５１ａは、その周面に、原料シート３１Ａの先端縁を接触して解繊する多数の解繊刃を有している。解繊ロール５１ａは、ケーシング５１ｂから突出した回転軸の両端部を軸受によって支持されており、且つモーター等の動力源からの動力が、ギアやベルト等の任意の動力伝達手段で回転軸に伝達されて回転駆動される。解繊ロール５１ａは、一定の速度で一方向に回転駆動される。

原料シート供給装置６は、公知のニップロール６１及び駆動モーター６２を備えており、一対のニップロール６１で原料シート３１Ａを挟んだ状態で、駆動モーター６２によりニップロール６１を回転させることで、制御部８により制御された速度で、原料シート３１Ａを、解繊機５１に供給する。

ダクト４における回転ドラム２と繊維材料供給部５との間には、吸収体材料の他の一種である吸水性ポリマー３２をダクト４に供給する散布管５５が設けられている。回転ドラム２の吸気ファン（図示せず）の作動により、ダクト４内の空間には、回転ドラム２の外周面２ｆに向けて吸収体材料（繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２）を流す空気流が生じるようになっている。

押さえベルト２４は、無端状の通気性又は非通気性のベルトであり、ロール２５、ロール２６及び図示しない他のロールに架け渡されて、回転ドラム２の回転と共に連れ回るようになっている。押さえベルト２４が、通気性のベルトである場合には、集積用凹部２２内の吸収体材料（繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２）を通過させないものであることが好ましい。押さえベルト２４により、空間Ｂの圧力を大気圧に設定しても、集積用凹部２２内の堆積物をバキュームコンベア７上に転写するまで、集積用凹部２２内に保持できる。

バキュームコンベア７（搬送手段）は、回転ドラム２の下方に配されており、回転ドラム２の弱い陽圧又は圧力ゼロ（大気圧）に設定されている空間Ｃに位置する外周面２ｆに近接して配されている。バキュームコンベア７は、無端状の通気性ベルト７３と、通気性ベルト７３を挟んで回転ドラム２の外周面２ｆと対向する位置に配されたバキュームボックス７４と、通気性ベルト７３が巻き掛けられた複数のロール７５，７６を備えている。複数のロール７５，７６は、少なくとも一つのロール７５が、サーボモーター等の駆動モーターにより駆動される駆動ロールである。バキュームコンベア７上には、薄葉紙（ティッシュペーパ）や不織布等からなる通気性の被覆シート３５が導入されるようになっている。この通気性の被覆シート３５は、液透過性の被覆シートでもある。

離型用エアブロー装置１０は、集積用凹部２２内に、吸収体材料（繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２）が堆積して得られる堆積物を、該集積用凹部２２から離型させる離型手段として機能する。離型用エアブロー装置１０は、空間Ｃ内において、外周部材２１よりも内側に配されており、吸収体材料が堆積する集積用凹部２２の底面を形成する多孔性プレート（多孔性部材）の内面側から外面２７ａ側に向けてエアを吹き付けることができ、そのエアによって堆積物の集積用凹部２２からの離型が促進される。

吸収体の製造装置１は、図１に示すように、回転ドラム２の回転速度の制御機能、及び繊維材料供給部５からダクト４内に供給される繊維材料３１の量の制御機能を備えた制御部８を具備する。制御部８は、詳細は図示しないが、表示部を備えたコンピュータ、該コンピュータと他の装置等とを電気的に接続するインターフェース、及びコンピュータに組み込まれた所定のプログラム等から構成されている。
制御部８は、回転ドラム２の回転速度の制御機能により、回転ドラム２を駆動する駆動モーター（図示せず）に対して制御信号を出力し該駆動モーターの回転速度を増減変化させることにより、回転ドラムの回転速度を、回転ドラム２が一回転する間に複数回、増減させることができる。回転ドラム２を駆動する駆動モーターは、好ましくは電動モーターであり、より好ましくはサーボモーターである。

また、制御部８は、繊維材料３１の量の制御機能により、原料シート供給装置６の駆動モーター６２に対して制御信号を出力し該駆動モーター６２の回転速度を一定に維持することにより、原料シート３１Ａの解繊機５１に対する供給速度を一定の速度に維持することができる。
また、設定を切り替えることにより、原料シート供給装置６の駆動モーター６２に対する制御信号を変えて、解繊機５１に対する原料シート３１Ａの供給量を周期的に変化するように制御することもできる。駆動モーター６２は、その回転数を上げると、原料シート３１Ａの解繊機５１に対する供給量が増加し、ダクト４内や回転ドラム２の外周面に対する繊維材料の単位時間当たりの供給量が増加し、その回転数を下げると、原料シート３１Ａの解繊機５１に対する供給量が減少し、ダクト４や回転ドラム２の外周面に対する繊維材料の単位時間当たりの供給量が減少する。駆動モーター６２の回転数を変化させる場合、該駆動モーターは、好ましくは電動モーターであり、より好ましくはサーボモーターである。回転ドラム２を駆動する駆動モーター及び原料シート供給装置６の駆動モーター６２と制御部８との間には、制御部８から出力される回転制御信号の種類やモーターの種類等に応じて、入出力インターフェースやサーボアンプ等の公知の装置が配置される。制御部８は、コンピュータに代えて、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）や他の類似の装置を用いることもできる。

また、吸収体の製造装置１は、集積用凹部２２から離型された吸収体３の上下面を被覆シート３５，３６で被覆し、吸収体連続体３０Ａを得る機構を備えている。吸収体３における、バキュームコンベア７上に供給された被覆シート３５側とは反対側の面を被覆する被覆シート３６は、被覆シート３５の片面における幅方向中央部に吸収体３を載置した後、他面側に折り返された該被覆シート３５の両側部であっても良いし、バキュームコンベア７上に供給された被覆シート３５とは別の被覆シート３６であっても良い。被覆シート３６としては、被覆シート３５と同様に薄葉紙（ティッシュペーパ）や不織布等を用いることができ、通気性を有することが好ましい。この通気性の被覆シート３６は、液透過性の被覆シートでもある。
また、吸収体の製造装置１は、その吸収体連続体３０Ａを、個々の吸収性物品に使用される長さ（以下、吸収性物品一枚分の長さともいう）の吸収体３０に切断する切断装置９を備えている。切断装置９としては、吸収性物品や吸収体の製造に用いられる各種公知の切断手段を用いることができ、例えば、図１に示すように、切断刃９２を有するカッターロール９１とその刃を受けるアンビルロール９３とを有しており、両ロールの回転により一定の周期で、吸収体連続体３０Ａを順次切断するものを用いることができる。

上述した吸収体の製造装置１を用いて吸収体３を連続的に製造する方法、即ち、本発明の吸収体の製造方法の一実施態様について説明する。
上述した製造装置１を用いて吸収体３を製造するためには、回転ドラム２を回転させると共に、上記吸気ファンを作動させて空間Ａを負圧とする。また離型用エアブロー装置１０、第１の搬送手段としてのバキュームコンベア７、バキュームコンベア７に隣接して配置した第２の搬送手段としてのベルトコンベア７Ａ、及び切断装置９を作動させる。
吸気ファンの作動により、空間Ａ上に位置する集積用凹部２２の底面に、底面の全域に亘って均一な吸引力が生じると共に、ダクト４内に、回転ドラム２の外周面に向けて流れる空気流が生じる。

そして、繊維材料供給部５の原料シート供給装置６を作動させて、繊維材料３１の原料シート３１Ａを解繊機５１に導入すると、解繊機５１により解繊されて生じた繊維材料３１がダクト４内に供給される。ダクト４内に供給された繊維材料３１は、飛散状態となって、ダクト４内を流れる空気流に載って、回転ドラム２の外周面に向けて供給される。

本実施態様の製造方法においては、制御部８の回転ドラム２の回転速度の制御機能によって、回転ドラム２を駆動する駆動モーターの回転速度を増減変化させることにより、図３（ａ）に示すように、回転ドラムの回転速度（周速）を、回転ドラム２が一回転する間に複数回、増減させる。回転ドラム２が一回転する間に該回転ドラム２の回転速度を増減させる回数は、好ましくは、回転ドラム２に設けられた集積用凹部２２の数と同じ回数である。
他方、原料シート供給装置６については、制御部８により、駆動モーター６２の回転速度を一定に維持して、原料シート３１Ａを一定の速度で解繊機５１に供給する。その場合、解繊機５１によって解繊させて生じた繊維材料３１は、ダクト４内又は回転ドラム２の外周面に対して、一定の速度で供給されることになる。

回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させる態様は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、回転ドラム２の回転速度を変化させる周期と、吸収体の製造周期Ｔとを一致させることが好ましい。ここでいう「一致」とは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、回転ドラム２の回転速度を変化させる周期の一周期分と、吸収体の製造周期Ｔの一周期とが、一対一で対応することを意味し、位相はズレていてもかまわない。
吸収体の製造周期Ｔとは、１つの吸収体、好ましくは繊維堆積体が被覆シートで被覆された構成を有する吸収性物品一枚分の長さの吸収体３０が製造される所望の時間間隔であって、例えば、図１に示す例では、吸収体連続体３０Ａを切断装置９で切断する時間間隔であり、切断装置９のカッターロール９１の１回転に要する時間を、カッターロール９１が周方向の異なる位置に有する切断刃９２の個数で割った商に一致する。吸収体の製造周期Ｔは、吸収体の製造工程を含む吸収性物品の製造ラインにおいては、通常、個々の吸収性物品が製造される時間間隔と同一である。
なお、図３（ａ）に示す回転速度の制御パターンは、回転ドラム２を相対的に速い速度で回転するステップと、該回転ドラム２を相対的に遅い速度で回転するステップとが、交互に繰り返されるパターンであり、回転ドラム２は、速度を変化させて連続的に回転させている。これに代えて、回転ドラム２を回転するステップと、回転ドラム２を回転させないステップとが、交互に繰り返されるパターンで、回転ドラム２を断続的に回転させてもよい。

また、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させる態様は、回転ドラム２の回転速度を変化させる周期と、図３（ｃ）に示すように、集積用凹部２２が、ダクト４に覆われた部分の特定位置Ｐ２を通過する周期とを一致させることが好ましい。

本実施態様の製造方法によれば、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させることによって、集積用凹部２２に堆積させる堆積物に、繊維材料３１の堆積量が少ない部位と繊維材料３１の堆積量が多い部位とを形成することができ、集積用凹部２２から離型して得られる個々の吸収体中に、繊維材料の坪量が相対的に高い部分と繊維材料の坪量が相対的に低い部分とが形成される。図４は、本実施形態の製造装置１により製造される吸収体３の一例を示す斜視図である。
図４に示す吸収体３においては、集積用凹部２２の回転方向前端ｆに対応する一端３ａ側に、相対的に繊維材料の坪量が高い高坪量部３３が形成され、集積用凹部２２の回転方向後端ｒに対応する他端３ｂ側に、相対的に繊維材料の坪量が低い低坪量部３４が形成されている。吸収体３は、回転ドラム２の周方向に対応する長手方向３Ｘ及び該長手方向に直交する幅方向３Ｙを有している。吸収体３は、第１の搬送手段としてのバキュームコンベア７や第２の搬送手段としてのベルトコンベア７Ａにより搬送される際には、図１に示すように、長手方向３Ｘが搬送方向Ｘに沿い、高坪量部３３を有する一端３ａ側が、搬送方向の下流側に向けられている。
このようにして得られた吸収体３は、図１に示すように、被覆シート３５，３６で被覆されて吸収体連続体３０Ａとされた後、切断装置９により所定長さに切断されて、被覆シートで被覆された吸収体３０として、使い捨ておむつ等の吸収性物品に組み込まれる。

このようにして、本実施態様の製造方法によれば、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させるだけで、１つの吸収体中の所望の部位に吸収体材料を多く偏在させた吸収体を製造することができる。しかも、原料シートの送り込み装置を変化させる必要がないため、原料シートの解繊機に対する供給速度を急激に増減させた場合に生じやすい繊維の解繊状態の悪化も起こりにくく、構成する繊維材料の解繊状態が全体に亘って良好な吸収体を製造することもできる。
また、基本的に、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させるだけで、繊維材料の偏在状態をある程度変更可能であるため、ダクトの形状も変更する場合のような煩雑な作業等を要さずに、比較的容易に、繊維材料の偏在状態の設計変更にも対応することができる。

なお製造された吸収体３における繊維材料の偏在状態を、表面変位計測計等の偏在状態を計測又は推定可能な監視装置により監視し、その偏在状態が所望の状態ではない場合は、回転ドラム２の回転速度を変化させる周期と、集積用凹部２２が、ダクト４に覆われた部分の任意に定めた特定位置Ｐ２を通過する周期との位相を調整して、繊維材料が所望の状態に偏在した吸収体が得られるように修正することが好ましい。

本実施態様の製造方法においては、回転ドラム２の集積用凹部２２内の堆積物を、第１の搬送手段としてのバキュームコンベア７上に離型しているが、そのバキュームコンベア７の搬送速度を、回転ドラム２の回転速度に同期して変動させている。より具体的には、回転ドラム２とバキュームコンベア７の最接近部においては、回転ドラム２の外周面の移動速度とバキュームコンベア７の搬送面の移動速度とが常時一致しており、堆積物は、その搬送方向の長さの全域にわたって、回転ドラム２の外周面と同じ速度で移動しているバキュームコンベア７上に離型される。これにより、堆積物を、回転ドラム２からバキュームコンベア７への移動させる際に、堆積物自体や、繊維材料の偏在状態が崩れたりすることを防止することができる。第１の搬送手段上に離型するという表現には、第１の搬送手段上に、被覆シート３５を導入し、その被覆シート３５上に、堆積物を離型させる場合も含まれる。
他方、第１の搬送手段としてのバキュームコンベア７の下流には、搬送速度を一定にした第２の搬送手段としてのベルトコンベア７Ａを配しておき、バキュームコンベア７上に離型した吸収体３を、搬送速度が一定のベルトコンベア７Ａに移して搬送する。これにより、その後の工程に、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させた影響を与えないようにすることができ、例えば、繊維材料の分布状態の仕様を変更した吸収体を含む使い捨ておむつ等の製品を、全体としての製造設備の改変や製造コストの増加を抑制しながら製造することができる。

なお、図１に示す吸収体の製造装置においては、第１の搬送手段として、バキュームコンベア７、第２の搬送手段として、ベルトコンベア７Ａを用いたが、第１及び第２の搬送手段としては、堆積物あるいは吸収体３を搬送可能な任意の搬送手段を用いることができる。また、第２の搬送手段としてのベルトコンベア７Ａもバキュームコンベアであることが好ましい。
第１の搬送手段の搬送速度を、回転ドラム２の回転速度の変化に同期させて変化させるために、図１に示す吸収体の製造装置１は、前記制御部８が、ベルト７３が巻きかけられたロール７５を駆動する駆動モーター（図示せず）の回転を制御する機能を有している。
なお、第２の搬送手段の搬送速度は、第１の搬送手段の平均搬送速度よりも速くしておき、第１の搬送手段から第２の搬送手段への受け渡しの際に、吸収体３又は芯部が吸収体３から構成された吸収体３０の間隔が増大するようにすることが好ましい。

吸収体３又は芯部が吸収体３から構成された吸収体３０は、吸収性物品の吸収体として好ましく用いられる。吸収性物品は、主として尿、経血等の身体から排泄される体液を吸収保持するために用いられるものである。吸収性物品には、例えば使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、パンティライナー等が包含されるが、これらに限定されるものではなく、人体から排出される液の吸収に用いられる物品を広く包含する。

また吸収体３又は芯部が吸収体３から構成された吸収体３０は、吸収体３が、相対的に高坪量の高坪量部３３と相対的に低坪量の低坪量部３４とを含み、吸収体材料の堆積量が部分的に異なっている。使い捨ておむつに用いられる吸収体としては、高坪量部３３が着用者の前側、低坪量部３４が着用者の後ろ側に位置するように、吸収性物品に組み込まれて使用されることが、吸収体の性能を最大限発揮させる点で好ましい。
また、吸収体３内に繊維材料の坪量が異なる高坪量部及び低坪量部を有することは、例えば、必要な部分に高い吸収容量を確保し易い一方、必要性に劣る部分の吸収容量を減らして、全体としての原料の使用量を軽減する観点からも好ましい。なお、吸収体３は、被覆シート３５，３６で被覆することなく、吸収性物品の吸収体として用いることもできる。

製造する吸収体３は、図４に示すような、回転ドラム２の回転方向の先端側に、繊維材料の坪量が相対的に高い高坪量部３３、後端側に、繊維材料の坪量が相対的に低い低坪量部３４を有するものに限られず、繊維材料の坪量が相対的に高い高坪量部３３と繊維材料の坪量が相対的に低い低坪量部３４とが任意の態様で形成された吸収体を製造してもよく、繊維材料の坪量が相対的に高い高坪量部を挟んでその両側に繊維材料の坪量が相対的に低い低坪量部が形成されている吸収体や、繊維材料の坪量が相対的に低い低坪量部を挟んでその両側に繊維材料の坪量が相対的に高い高坪量部が形成されている吸収体を製造してもよい。

回転ドラム２の回転速度の変化を、吸収体３中の繊維材料の坪量差につなげる観点から、ダクト開口部のドラム周方向の長さは、集積用凹部２２のドラム周方向の長さに対する比が、好ましくは３以下、より好ましくは２．５以下、更に好ましくは２以下である。また、繊維材料の堆積速度とダクト４内における同材料の空気輸送速度との大小関係の観点から、前記比は、好ましくは１．５超であり、更に好ましくは２以上である。
ダクト開口部のドラム周方向の長さは、図３（ｃ）に示すように、ダクト４の回転ドラム側の開口部４ｅの、回転ドラムの周方向に沿う方向の両端４ｆ，４ｒ間の長さであり、回転ドラムの外周面に沿って測定する。集積用凹部２２のドラム周方向の長さは、集積用凹部２２の、回転ドラムの周方向に沿う方向の両端ｆ，ｒ間の長さであり、回転ドラムの外周面に沿って測定する。

また本発明で製造する吸収体は、繊維材料の坪量が最も低い部分の坪量に対する、繊維材料の坪量が最も高い部分の坪量の比が、好ましくは１．５以上、更に好ましくは２以上であり、好ましくは３０以下である。また、繊維材料の坪量が最も低い部分の坪量は、吸収体強度の観点から、好ましくは１００ｇ／ｍ^２以上３０００ｇ／ｍ^２以下である。
繊維材料の坪量が最も高い部分と、繊維材料の坪量が最も低い部分の坪量は、下記のようにして求める。即ち、図５に示すように、吸収体３の長手方向３Ｘの一端３ａから３０ｍｍ間隔で、幅方向３Ｙに沿う直線Ｃを引き、その直線Ｃを境界として吸収体３を複数の部分３Ａ〜３Ｆに分割し、その分割部分のそれぞれについて面積及び含まれる繊維材料の質量を求める。そして、求めた質量及び面積から坪量を算出し、算出した坪量が最も高い分割部分の坪量を、繊維材料の坪量が最も高い部分の坪量とし、算出した坪量が最も低い分割部分の坪量を、繊維材料の坪量が最も低い部分の坪量とする。なお、図５に点線で示すように、吸収体３が、最後に引いた直線Ｃｅから３０ｍｍ未満の長さで延出する部分３Ｇを有する場合、その直線Ｃｅでは分割せずに、該部分３Ｇをその前の部分３Ｆの一部として、該部分３Ｆの坪量を算出する。吸収体３の長手方向３Ｘの一端３ａは、吸収性物品の吸収体である場合、着用者の前後方向の腹側（前側）に近い方の一端とする。着用者の前後との関係が不明の場合は、集積用凹部２２の回転方向前端ｆに対応する一端とし、それも不明である場合は、長手方向の任意の一端を一端とする。

上述した実施形態においては、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させる一方、解繊機５１に対する原料シート３１Ａの単位時間当たりの供給量は一定にして、回転ドラム２の外周面に対する繊維材料の供給量は一定にしたが、これに代えて、回転ドラム２の回転速度を周期的に変化させるとともに、解繊機５１に対する原料シート３１Ａの単位時間当たりの供給量を周期的に変化させ、回転ドラム２の外周面に対する繊維材料の供給量は周期的に変化させてもよい。これにより、繊維材料の坪量が最も低い部分の坪量が最も低い部分との坪量差の大きい吸収体の製造等が容易となる。

本発明の方法においては、ダクト４に、繊維材料３１を供給するのに加えて、吸水性ポリマー３２を供給することも好ましい。吸水性ポリマー３２は、例えば、前述した散布管５５から投入し、繊維材料３１を搬送する空気流中に供給する。
吸水性ポリマー３２は、単位時間当たりの供給量（質量）を一定にして連続的に供給することもできる。吸水性ポリマー３２を連続的に供給しても、吸水性ポリマー３２は、繊維材料３１を搬送する空気流のなかの繊維材料の濃度が高い部分に濃度の低い部分に比して多く吸水性ポリマー３２が絡まる為、相対的に多い量が含まれる。そのため、吸収体３として、繊維材料の坪量が相対的に高い部分に、繊維材料の坪量が相対的に低い部分より多くの吸水性ポリマーを有する吸収体が得られる。本実施形態の製造方法又は製造装置によれば、吸水性ポリマー３２の供給装置に供給量を変化させる手段を設けなくても、吸水性ポリマーが偏在した吸収体が得られる。

また、吸水性ポリマー３２は、単位時間当たりの供給量（質量）を周期的に変化させて供給することもできる。その場合、繊維材料の供給と同様に、吸水性ポリマーを供給するステップと、吸水性ポリマーを供給しないステップとを繰り返すパターンで供給しても良いし、吸水性ポリマーを相対的に多く供給するステップと、吸水性ポリマーを相対的に少量供給するステップとを繰り返すパターンで供給しても良い。いずれも場合も、集積用凹部の通過周期に合わせて、吸水性ポリマーの供給量を周期的に変化させることが好ましい。集積用凹部の通過周期に合わせる態様としては、繊維材料の堆積量が多い部位に吸水性ポリマーも多く堆積させ、繊維材料の堆積量が低い部位に吸水性ポリマーも少なく堆積させるか又は堆積させないことが好ましいが、これに限られるものではない。吸水性ポリマーの供給量を周期的に変化させる場合、吸水性ポリマーを供給する装置は、空気流に対する前記吸水性ポリマーの単位時間当たりの供給量を周期的に変化させる制御部を具備することが好ましい。吸水性ポリマーを供給する装置の制御部は、製造装置１の制御部８が兼ねていてもよいし、製造装置１の制御部８とは別に設けたものであってもよい。

吸収性物品は、典型的には、表面シート、裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を具備している。吸収体は、上下面が一枚又は複数枚の被覆シートに被覆されていても良い。裏面シートは水蒸気透過性を有していても有しなくても良い。吸収性物品は更に、該吸収性物品の具体的な用途に応じた各種部材を具備していてもよい。そのような部材は当業者に公知である。例えば吸収性物品を使い捨ておむつ、生理用ナプキンに適用する場合には、着用者の前後方向と一致する吸収性物品の長手方向の両側部に、一対又は二対以上の立体ガードを配置することができる。

本発明で用いる繊維材料及び吸水性ポリマーとしては、従来、生理用ナプキンやパンティライナー、使い捨ておむつ等の吸収性物品の吸収体に用いられている各種のものを特に制限なく用いることができる。例えば、パルプ繊維、レーヨン繊維、コットン繊維等のセルロース系繊維の短繊維や、ポリエチレン等の合成繊維の短繊維等が用いられる。これらの繊維は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、繊維材料は、全体又は一部がパルプ繊維であることが好ましく、繊維材料中のパルプ繊維の割合は５０〜１００質量％であることが好ましく、より好ましくは８０〜１００質量％であり、更に好ましくは１００質量％である。尚、ダクト内には、繊維材料以外に、消臭剤や抗菌剤等を必要に応じ供給してよい。また、吸水性ポリマーは、供給しても供給しなくても良い。

吸水性ポリマーとしては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、（アクリル酸−ビニルアルコール）共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、（でんぷん−アクリル酸）グラフト共重合体、（イソブチレン−無水マレイン酸）共重合体及びそのケン化物、ポリアスパラギン酸等が挙げられる。繊維及び吸水性ポリマーは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

以上、本発明の吸収体の製造方法及び製造装置の一実施態様について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されず、それぞれ適宜変更可能である。
例えば、製造された吸収体の繊維材料の偏在状態の計測には、表面変位計測器に代えて、画像処理や静電容量センサーを用いることもできる。画像処理は、例えば、撮像手段により撮影した画像中の吸収体の濃淡により、繊維材料の坪量の量を判定することができる。静電容量センサーは、吸収性物品の材料として用いられるパルプ繊維、レーヨン繊維、コットン繊維等のセルロース系繊維や、ポリエチレン等の合成繊維など絶縁体の測定に適している点から好ましい。
また、図１に示す吸収体の製造装置１における集積用凹部は、底面全体に均一な吸引力を生じるものであったが、底面に、相対的に高い吸引力を生じる領域と相対的に低い吸引力を生じる領域とを有する集積用凹部であっても良い。例えば、本発明の方法と、特許文献１に記載の方法と組み合わせることも出来る。即ち、集積用凹部２２の底面に、開口面積率の高い第１吸引領域と第１吸引領域よりも開口面積率の低い第２吸引領域を設け、これら両吸引領域に前記繊維材料を堆積させることもできる。
また、ダクトに、繊維材料を供給する一方、吸水性ポリマーを供給せずに、吸水性ポリマーを含まない吸収体を製造しても良い。

１ 吸収体の製造装置
２ 回転ドラム
２ｆ 外周面
２０ ドラム本体
２１ 外周部材
２２ 集積用凹部
３ 吸収体
３１ 繊維材料
３１Ａ 原料シート
３２ 吸水性ポリマー
３３ 高坪量部
３４ 低坪量部
３０ 被覆シートを有する吸収体
４ ダクト
４ｅ ダクト開口部
５ 繊維材料供給部
５１ 解繊機
５２ 原料供給ローラ
５３ 駆動モーター
１０ 離型用エアブロー装置
７ バキュームコンベア（第１の搬送手段）
７Ａ ベルトコンベア（第２の搬送手段）
８ 制御部
９ 切断装置
９１ カッターロール
９２ 切断刃
９３ アンビルロール
５５ 吸水性ポリマーの散布管

Claims (5)

1. 原料シートを解繊機で解繊して得られる繊維材料を、外周面に集積用凹部が形成された回転ドラムに空気流に載せて供給し、供給した前記繊維材料を、吸引して該集積用凹部内に堆積させ、該集積用凹部から所定形状に成形された堆積物を離型して吸収体を得る、吸収体の製造方法であって、
   前記回転ドラムの回転速度を周期的に変化させることにより、前記吸収体として、繊維材料の坪量が相対的に高い部分と繊維材料の坪量が相対的に低い部分とを有する繊維堆積体を得る、吸収体の製造方法。
2. 前記堆積物を、搬送速度が、前記回転ドラムの回転速度に同期して変動する第１の搬送手段上に離型した後、搬送速度が一定の第２の搬送手段に移して搬送する工程を具備する、請求項１に記載の吸収体の製造方法。
3. 前記回転ドラムの回転速度を変化させる周期と、前記吸収体の製造周期とを一致させる、請求項１又は２に記載の吸収体の製造方法。
4. 前記解繊機に対する前記原料シートの単位時間当たりの供給量を周期的に変化させる、請求項１〜３の何れか１項に記載の吸収体の製造方法。
5. 前記繊維材料を搬送する空気流中に吸水性ポリマーを供給し、吸水性ポリマーを含む繊維堆積体を得る、請求項１〜４の何れか１項に記載の吸収体の製造方法。

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