JP6830785B2 - トウ開繊装置、吸収性物品製造装置、及び吸収性物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トウ開繊装置、吸収性物品製造装置、及び吸収性物品の製造方法に関する。

紙おむつや尿漏れ防止用パッド等の吸収性物品は、例えば、水分を吸収する吸収体と、液透過性を有するトップシートと、通気性を有するバックシートとを備えている。吸収体は、例えば、特許文献１又は２に開示されるトウ開繊装置を用いて、複数本の捲縮された繊維からなるベール状のトウを搬送しながら気体により開繊し、トウを厚み方向に押圧して製造される。

吸収体には、高吸水性樹脂（Super absorbent polymer : SAP）からなる粒状物が添加される場合がある。粒状物は、例えば、気体により開繊されるトウの繊維間隙に分散して配置される。このような構造を有する吸収性物品では、例えば、トップシートに形成された微細孔を通じて、水分が吸収体の内部に拡散し、粒状物に吸収される。

特開２０１１−２４１４８７号公報 特開２０１３−１１２９０９号公報

トウ開繊装置を用いてトウを開繊する際、トウの搬送方向から見て、トウの幅方向の両端の坪量がトウの中央部の坪量に比べて少なくなり、トウの繊維密度がトウの幅方向にばらつく場合がある。

また、トウ開繊装置を用いて、粒状物を添加したトウを開繊する際、トウの搬送方向から見て、トウの幅方向両端に含まれる粒状物量がトウの幅方向中央に含まれる粒状物量よりも少なくなり、トウの粒状物密度がトウの幅方向にばらつく場合がある。

このようにトウの繊維密度や粒状物密度がばらつく問題は、トウ開繊装置を通過する際のトウの搬送方向に垂直な断面積が小さくなるほど増大する傾向がみられる。

そこで本発明は、トウを気体により開繊して吸収性物品を製造する場合において、トウの繊維密度やトウに添加された粒状物の密度を均一化し易くすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るトウ開繊装置は、搬送されるトウが気体により開繊され且つ成型される開繊室を含む搬送路を備え、前記開繊室の出口における前記搬送路の流路断面形状が、矩形であり、前記搬送路内の前記出口よりも前記トウの搬送方向の上流側に位置する所定位置における前記搬送路の前記流路断面形状が、円形であり、前記搬送路の前記流路断面形状が、前記所定位置から前記出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化している。

上記構成によれば、搬送路の流路断面形状が、所定位置から出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化しているので、開繊室を通過するトウが、開繊室において複数本の繊維が気体により絡み合うように開繊されながら、搬送路の出口の周縁形状により、トウが円形から矩形にスムーズに成型される。

このため、開繊され且つトウの搬送方向に垂直な断面が矩形に成型されたトウを、一側面に垂直な方向に押圧して吸収性物品を製造する場合において、トウの搬送方向から見て、前記垂直な方向に直交する一方向にトウの繊維密度がばらつくのを防止できると共に、トウに粒状物が添加された場合において、前記一方向に粒状物密度がばらつくのを防止できる。

前記所定位置から前記出口に向けて、前記搬送路の流路断面積が増大していてもよい。これにより、搬送路の流路断面積が増大している領域において、トウを搬送しながら効率よく開繊できる。

前記搬送路を通過した前記トウを一時的に滞留させる滞留部を更に備え、前記滞留部の流路断面形状が、前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状と相似していてもよい。

これにより、搬送路を通過することにより開繊され且つトウの搬送方向に垂直な断面が矩形に成型されたトウの繊維密度を滞留部において高めながら、トウの形状を滞留部において維持し易くできる。

前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状が、長方形状でもよい。これにより、開繊成型部により成型されるトウの搬送方向に垂直な断面形状の設計自由度を高めることができる。

本発明の一態様に係る吸収性物品製造装置は、上記いずれかに記載のトウ開繊装置と、前記出口よりも前記上流側で、吸水性の粒状物を前記トウに添加する添加装置とを備える。

これにより、開繊室内でトウを開繊しながら、トウの内部に粒状物を分散して配置し易くできると共に、トウの搬送方向に垂直な断面が矩形に成型されたトウを一側面に垂直な方向に押圧した際、トウの搬送方向から見て、前記垂直な方向に直交する一方向に粒状物密度がばらつくのを一層防止できる。

本発明の一態様に係る吸収性物品の製造方法は、開繊室を含む搬送路を備えるトウ開繊装置の前記開繊室において、搬送されるトウを気体により開繊し且つ成型する工程を有し、前記トウ開繊装置は、前記開繊室の出口における前記搬送路の流路断面形状が、矩形であり、前記搬送路内の前記出口よりも前記トウの搬送方向の上流側に位置する所定位置における前記搬送路の前記流路断面形状が、円形であり、前記搬送路の前記流路断面形状が、前記所定位置から前記出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化している。

前記所定位置から前記出口に向けて、前記搬送路の流路断面積が増大していてもよい。

前記搬送路を通過した前記トウを前記トウ開繊装置に備えられた滞留部に一時的に滞留させる工程を有し、前記滞留部の流路断面形状が、前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状と相似していてもよい。

前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状が、長方形状であってもよい。

前記出口よりも前記上流側に配置された添加装置により、吸水性の粒状物を前記トウに添加する添加工程を有していてもよい。

本発明の各態様によれば、トウを気体により開繊して吸収性物品を製造する場合において、トウの繊維密度やトウに添加された粒状物の密度を均一化し易くできる。

第１実施形態に係る吸収性物品製造装置の全体図である。 図１の気体開繊装置と添加装置とのトウバンドの幅方向から見た鉛直断面図である。 図１の開繊成型部の下流側から見た斜視図である。 図１の滞留部を通過したトウバンドの搬送方向に垂直な鉛直断面図である。 図１の吸収性物品の搬送方向に垂直な鉛直断面図である。 第２実施形態に係る開繊成型部の下流側から見た斜視図である。 第３実施形態の変形例に係る開繊成型部の下流側から見た正面図である。

以下、各実施形態について、各図を参照して説明する。以下に言及する上流側と下流側とは、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）
［吸収性物品製造装置］
図１は、第１実施形態に係る吸収性物品製造装置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の近傍には、梱包容器５０が配置される。梱包容器５０には、トウバンド６０がベール状に折り畳まれ、且つ圧縮されて梱包されている。図１の梱包容器５０は、断面構造を示している。

トウバンド６０に含まれる繊維は、セルロースアセテートトウの長繊維であるが、これ以外の繊維であってもよい。一例として製造装置１では、トウバンド６０は、幅方向が水平に保たれながら、搬送方向Ｐに搬送される。

製造装置１は、第１製造部２と第２製造部３とを備える。第１製造部２は、第１拡幅装置４、ガイド５、第２拡幅装置６、第１開繊ロール対７、第２開繊ロール対８、気体開繊装置９、添加装置１０、及び搬送ロール対１１を有する。

第１拡幅装置４は、梱包容器５０の内部から繰り上げられたトウバンド６０を、幅方向に拡幅する。ガイド５は、第１拡幅装置４を通過したトウバンド６０を、第２拡幅装置６へ向けてガイドする。第２拡幅装置６は、ガイド５を通過したトウバンド６０を、更に幅方向に拡幅する。一例として、第１拡幅装置４と第２拡幅装置６とは、同様の構成を有する。第１拡幅装置４と第２拡幅装置６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７と第２開繊ロール対８とは、気体開繊装置９よりも上流側において、トウバンド６０を周面に接触させて開繊する。第２開繊ロール対８は、第１開繊ロール対７よりも下流側に配置されている。第１開繊ロール対７は、互いの周面を対向させて配置された一対のロール１２、１３を有する。第２開繊ロール対８は、互いの周面を対向させて配置された一対のロール１４、１５を有する。第２開繊ロール対８は、第１開繊ロール対７の周速度よりも早い周速度で回転する。

第２拡幅装置６を通過したトウバンド６０は、一対のロール１２、１３の間と、一対のロール１４、１５の間とに挿通される。トウバンド６０は、ロール１２〜１５の周面と接触しながら、第１開繊ロール対７と第２開繊ロール対８とにより搬送方向Ｐに張力を与えられ、嵩高く開繊される。

一対のロール１２、１３の一方のロールと、一対のロール１４、１５の一方のロールとの周面には、トウバンド６０を幅方向に開繊するための溝部をロール軸周りに螺旋状に形成してもよい。

気体開繊装置９は、トウ開繊装置であり、搬送されるトウバンド６０が気体Ｇにより開繊され且つ成型される開繊室４３ａを含む搬送路４３を備える。具体的に気体開繊装置９は、ジェット発生部１７、開繊成型部１８、及び滞留部１９を有する。

ジェット発生部１７は、開繊成型部１８の上流側に取り付けられている。ジェット発生部１７は筒状であり、搬送方向Ｐに延びる内部空間４０が形成されている。ジェット発生部１７は、内部空間４０において、外部から導入される気体Ｇによりジェットを発生させ、トウバンド６０と、添加装置１０からトウバンド６０に添加される吸水性の粒状物２８とを混合する。ジェット発生部１７は、トウバンド６０と粒状物２８とを内部空間４０に搬送し、開繊成型部１８に導入する。

開繊成型部１８は筒状であり、内部に搬送方向Ｐに延びる搬送路４３が形成されている。開繊成型部１８は、ジェット発生部１７を通過したトウバンド６０、粒状物２８、及び気体Ｇを搬送路４３に搬送しながら混合し、トウバンド６０を開繊すると共に、トウバンド６０の内部に粒状物２８を分散して配置する。粒状物２８は、一例として高吸水性樹脂からなるが、これに限定されない。

滞留部１９は、開繊成型部１８の下流側に取り付けられている。滞留部１９は、搬送路４３を通過したトウバンド６０を一時的に滞留させる。これにより滞留部１９は、トウバンド６０の膨張を抑制すると共に、トウバンド６０の嵩又は密度を調整する。滞留部１９は、複数の長尺部材３２を有する。複数の長尺部材３２は、搬送路４３の周方向で互いに間隔をおきながら、開繊成型部１８から下流側へ向けて延設されている。長尺部材３２の上流端部は、開繊成型部１８の下流端部に接続されている。複数の長尺部材３２の下流端部は、上流側から下流側に向かって互いに接近している。

添加装置１０は、気体開繊装置９の開繊室４３ａの出口よりも上流側で、粒状物２８をトウバンド６０に添加する。具体的に添加装置１０は、ジェット発生部１７のトウバンド導入口３５ｂ（図２参照）よりも上流側において、粒状物２８をトウバンド６０に添加する。

添加装置１０は、導入部２０とホッパ２１とを有する。導入部２０は、ジェット発生部１７の上流側に取り付けられている。導入部２０の内部には、搬送方向Ｐに延びる内部空間２７が形成されている。導入部２０は、ホッパ２１の下流端部を支持している。また導入部２０は、第２開繊ロール対８を通過したトウバンド６０を粒状物２８と共に内部空間２７に流通させ、ジェット発生部１７に向けて搬送する。ホッパ２１には、粒状物２８が貯留される。

なお添加装置１０は、気体開繊装置９の開繊室４３ａの出口よりも上流側であれば、ジェット発生部１７又は開繊成型部１８のいずれに取り付けられていてもよいし、気体開繊装置９と離隔して配置されていてもよい。

搬送ロール対１１は、気体開繊装置９を通過したトウバンド６０を下流側に搬送する。搬送ロール対１１は、平行に軸支された一対の搬送ロール（引取ロールとも称する。）３０、３１を有する。トウバンド６０は、一対の搬送ロール３０、３１の間に挿通される。トウバンド６０は、一対の搬送ロール３０、３１に引き取られ、一対の搬送ロール３０、３１により厚み方向に押圧される。これにより、吸収体６１が製造される。吸収体６１は、搬送ロール対１１の下流側の第２製造部３に搬送される。

第２製造部３は、吸収体６１に対して、バックシート６３とトップシート６４とを重ねて配置する。第２製造部３は、第１供給装置２４、シート搬送装置２５、第２供給装置２６、添着装置２９、シート成型ロール対３７、及び、貼着装置３８を有する。

第１供給装置２４は、第１シートロール６６から帯状のバックシート６３を繰り出して、搬送ラインＬ上に供給する。シート搬送装置２５は、バックシート６３を搬送ラインＬに搬送する。バックシート６３の上には、吸収体６１が供給される。第２供給装置２６は、第２シートロール６７から帯状のトップシート６４を繰り出して、バックシート６３とトップシート６４との間で吸収体６１を挟むように、トップシート６４を搬送ラインＬ上に供給する。

添着装置２９は、第２シートロール６７とシート成型ロール対３７との間において、トップシート６４に接着剤を添着する。シート成型ロール対３７は、重ねられたバックシート６３、吸収体６１、及びトップシート６４をシート状に成型しながら下流側に搬送する。貼着装置３８は、バックシート６３とトップシート６４とを厚み方向に押圧して、バックシート６３とトップシート６４とを吸収体６１を挟んだ状態で、接着剤により貼着する。製造装置１では、貼着装置３８により貼着されたバックシート６３、吸収体６１、及び、トップシート６４が切断され、所定の寸法の吸収性物品６２（図５参照）が製造される。

なお、吸収性物品６２は、本実施形態ではおむつ用途であるが、当然ながらこれ以外の用途でもよく、例えば、尿漏れ防止用パッド用途であってもよい。吸収性物品６２が、尿漏れ防止用パッド用途等である場合、バックシート６３は、省略してもよい。

［気体開繊装置及び添加装置］
図２は、図１の気体開繊装置９と添加装置１０とのトウバンド６０の幅方向から見た鉛直断面図である。導入部２０の下流端部は、導入部２０の搬送方向Ｐの内方へ向けて窪んでいる。導入部２０は、トウバンド導入口２０ａとトウバンド排出口２０ｂとを有する。トウバンド導入口２０ａは、導入部２０の上流端面に設けられている。トウバンド排出口２０ｂは、導入部２０の下流端面に設けられている。導入部２０の下流端部には、ジェット発生部１７の上流端部が差し込まれている。内部空間２７は、搬送方向Ｐに延びている。内部空間２７は、ジェット発生部１７のトウバンド導入路４２に対して滑らかに接続されている。

ジェット発生部１７は、混合部３５とノズル部３６とを有する。混合部３５は、搬送方向Ｐに延びる管状部である。混合部３５は、気体導入口３５ａ、トウバンド導入口３５ｂ、及びトウバンド排出口３５ｃを有する。気体導入口３５ａは、混合部３５の上流側の側部に配置されている。トウバンド導入口３５ｂは、混合部３５の上流端部に配置されている。トウバンド排出口３５ｃは、混合部３５の下流端部に配置されている。

気体導入口３５ａは、加圧された気体Ｇ（一例として空気）を内部空間４０に導入する。添加装置１０が粒状物２８をトウバンド６０に添加する添加位置は、気体導入口３５ａよりも上流側に位置している。トウバンド導入口３５ｂは、トウバンド６０を内部空間４０に導入する。内部空間４０は、搬送方向Ｐに延びている。混合部３５の下流端部は、開繊成型部１８に差し込まれている。

ノズル部３６は、内部空間４０の上流側に設けられている。ノズル部３６の下流側の先端には、テーパー部３６ａが形成されている。テーパー部３６ａは、上流側から下流側に向かって、先細りの形状を有する。

テーパー部３６ａの外周面と対向する混合部３５の内周面は、テーパー部３６ａの外周面と離隔しながら、上流側から下流側に向かって縮径されている。これにより、テーパー部３６ａの外周面と混合部３５の内周面との間には、ジェット流路４１が形成されている。ジェット流路４１は、環状の流路断面を有する。ジェット流路４１は、気体導入口３５ａから内部空間４０へ導入される気体Ｇにより、ジェットを発生させて内部空間４０に噴出させる。

ノズル部３６の内部には、トウバンド導入路４２が形成されている。トウバンド導入路４２は、トウバンド導入口３５ｂから下流側に延びている。トウバンド導入路４２の出口は、気体導入口３５ａよりも下流側に配置されている。トウバンド導入路４２を通過したトウバンド６０は、ジェット流路４１を通過した気体Ｇと混合されて内部空間４０を流通する。

なお気体Ｇは、空気以外の気体でもよい。また、トウバンド導入路４２の出口と気体導入口３５ａとは、側方から見て重なる位置に配置されていてもよい。また、トウバンド導入路４２の出口は、気体導入口３５ａよりも上流側に配置されていてもよい。

開繊成型部１８の上流端部と下流端部とは、開繊成型部１８の搬送方向Ｐの内方へ向けて窪んでいる。開繊成型部１８は、トウバンド導入口１８ａとトウバンド排出口１８ｂとを有する。トウバンド導入口１８ａとトウバンド排出口１８ｂは、搬送方向Ｐに離隔している。トウバンド導入口１８ａは、開繊成型部１８の上流端面に配置されている。トウバンド排出口１８ｂは、開繊成型部１８の下流端面に配置されている。開繊成型部１８の上流端部には、混合部３５の下流端部が差し込まれている。内部空間４０は、搬送路４３に対して滑らかに接続されている。

開繊室４３ａは、搬送路４３の長手方向に延びている。本実施形態では、トウバンド導入口１８ａが、開繊室４３ａの入口（搬送路４３の入口）に相当し、トウバンド排出口１８ｂが、開繊室４３ａの出口（搬送路４３の出口）に相当する。開繊成型部１８の下流端部には、複数本の長尺部材３２の上流端部が差し込まれている。

滞留部１９には、複数本の長尺部材３２で囲まれた滞留室４４が形成されている。滞留室４４の流路断面積は、上流側から下流側へ向かうにつれて漸減している。滞留室４４において、トウバンド６０が長尺部材３２から受ける押圧力は、上流側から下流側へ向かうにつれて増大する。これによりトウバンド６０は、複数の長尺部材３２により圧縮されて密度が増加する。開繊成型部１８から排出された気体Ｇは、複数の長尺部材３２の間隙から滞留室４４の外部に放散される。

長尺部材３２は、一例として棒状部材で構成されているが、これに限定されず、例えば、板部材でもよい。長尺部材３２を板部材で構成する場合は、板部材の板面をトウバンド６０に面接触させるように長尺部材３２を配置する。

図３は、図１の開繊成型部１８の下流側から見た斜視図である。図３に示されるように、開繊成型部１８は、搬送方向Ｐを長手方向とする直方体状に形成されている。開繊成型部１８の下流端面には、トウバンド排出口１８ｂの周縁を囲むように、長尺部材３２の上流端部が差し込まれる複数の差込孔１８ｃが形成されている。

トウバンド導入口１８ａの周縁形状は、円形である。トウバンド排出口１８ｂの周縁形状は、矩形である。本実施形態では、トウバンド排出口１８ｂの周縁形状は、正方形である。開繊成型部１８を下流側から見た場合、トウバンド導入口１８ａの周縁は、トウバンド排出口１８ｂの正方形状の周縁に接する内接円として形成されている。トウバンド排出口１８ｂの周縁形状における一方の一対の辺１８ｂ１は、水平に配置され、他方の一対の辺１８ｂ２は、垂直に配置されている。

トウバンド導入口１８ａの内径は、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲の値に設定されるが、これに限定されない。また、トウバンド排出口１８ｂの周縁形状の一辺の長さは、例えば、５ｍｍ以上４５ｍｍ以下の範囲の値に設定されるが、これに限定されない。

搬送路４３の流路断面形状は、上流側が円形であり、下流側が矩形である。具体的に、開繊室４３ａの出口（トウバンド排出口１８ｂ）における搬送路４３の流路断面形状は、矩形である。開繊室４３ａの出口よりも上流側に位置する所定位置４３ｂにおける搬送路４３の流路断面形状は、円形である。所定位置４３ｂは、本実施形態では、開繊成型部１８の内周面における４カ所に位置している。４つの所定位置４３ｂは、搬送路４３の周方向に等距離をおいて位置している。

トウバンド導入口１８ａから所定位置４３ｂまでの間の搬送路４３の流路断面形状は、円形である。トウバンド導入口１８ａから所定位置４３ｂまでの内径は、一例として、同一値に設定されている。これにより、トウバンド導入口１８ａから所定位置４３ｂまでの間では、搬送路４３の流路断面積は、一定に設定されている。

ここで、搬送路４３の流路断面形状は、所定位置４３ｂから開繊室４３ａの出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化している。搬送路４３の流路断面積は、所定位置４３ｂからトウバンド排出口１８ｂの間では、上流側から下流側に向けて増大している。これにより、開繊室４３ａの流路断面積は、上流側から下流側に向けて増大している。このように開繊成型部１８は、トウバンド導入口１８ａからトウバンド排出口１８ｂに向かう方向において、搬送路４３の流路断面積が増大する領域を有する。

図２及び３に示すように、所定位置４３ｂは、一例として、トウバンド排出口１８ｂの上流側で、トウバンド導入口１８ａからトウバンド排出口１８ｂまでの間の最短距離Ｒ１の中央Ｍ１よりも下流側に位置している。所定位置４３ｂは、トウバンド排出口１８ｂと上流側に最短距離Ｒ１の１／４だけ離隔して位置する位置Ｍ２よりも下流側にあることがより望ましい。また所定位置４３ｂは、トウバンド排出口１８ｂと上流側に最短距離Ｒ１の１／８だけ離隔して位置する位置Ｍ３よりも下流側にあることが更に望ましい。

開繊室４３ａをトウバンド６０が搬送される際、トウバンド６０は、開繊室４３ａの形状に対応して膨張し、複数本の繊維が、立体的に絡み合いながら開繊されると共に、粒状物２８が、トウバンド６０の繊維間隙に効率よく分散して配置される。トウバンド６０は、開繊成型部１８の内周面に押し付けられ、トウバンド排出口１８ｂの周縁形状に成型される。

複数の長尺部材３２で囲まれた空間（滞留室４４）の搬送方向Ｐに垂直な断面形状は、開繊室４３ａの出口における搬送路４３の流路断面形状と相似している。これにより、滞留部１９の流路断面形状が、開繊室４３ａの出口における搬送路４３の流路断面形状と相似している。従って、開繊室４３ａにより開繊され且つ成型されたトウバンド６０の搬送方向Ｐに垂直な断面形状は、滞留室４４においても保持される。

なお、一例として、開繊室４３ａの流路断面積と滞留室４４の流路断面積とを縮小することで、気体開繊装置９を通過するトウバンド６０の搬送方向Ｐに垂直な断面積を縮小し、トウバンド６０の繊維密度を向上できると共に、トウバンド６０の内部において、トウバンド６０の複数本の繊維により、粒状物２８を定められた位置で保持し易くできる。また、トウバンド６０の繊維密度を向上させることで、吸収体６１の良好な触感を得ることができる。

本実施形態における吸収性物品６２の製造方法は、開繊室４３ａを含む搬送路４３を備える気体開繊装置９の開繊室４３ａにおいて、搬送されるトウバンド６０を気体Ｇにより開繊し且つ成型する工程を有し、気体開繊装置９は、開繊室４３ａの出口における搬送路４３の流路断面形状が、矩形であり、搬送路４３内の開繊室４３ａの出口よりも上流側に位置する所定位置４３ｂにおける搬送路４３の流路断面形状が、円形であり、搬送路４３の流路断面形状が、所定位置４３ｂから開繊室４３ａの出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化している。

また、当該製造方法は、搬送路４３を通過したトウバンド６０を気体開繊装置９に備えられた滞留部１９に一時的に滞留させる工程を有し、滞留部１９の流路断面形状が、開繊室４３ａの出口における搬送路４３の流路断面形状と相似している。

また、当該製造方法は、開繊室４３ａの出口よりも上流側に配置された添加装置１０により、粒状物２８をトウバンド６０に添加する添加工程を有する。

［トウバンド及び吸収性物品］
図４は、図１の滞留部１９を通過したトウバンド６０の搬送方向Ｐに垂直な鉛直断面図である。図４に示すように、トウバンド６０の搬送方向Ｐに垂直な鉛直断面は、矩形に成型されている。これにより、トウバンド６０の幅方向の厚みは、略一定に設定されている。

図５は、図１の吸収性物品６２の搬送方向Ｐに垂直な鉛直断面図である。図５に示すように、吸収体６１を第２製造部３に通過させて得られる吸収性物品６２では、吸収体６１が搬送ロール対１１等により鉛直方向に押圧されたことで、吸収体６１の厚みが減少している。吸収性物品６２では、吸収体６１の幅方向における繊維密度と粒状物２８の密度とのばらつきが抑制されている。

これにより吸収性物品６２は、幅方向における吸水性能のばらつきが抑制されており、吸収性物品６２の幅方向両端においても、吸収性物品６２の幅方向中央と同様に豊富に吸水できる。よって例えば、吸収性物品６２に吸収された水分が、吸収性物品６２の幅方向両端から漏出するのが防止され、吸収性物品６２を安定して使用できる。

以上に説明したように、気体開繊装置９によれば、搬送路４３の流路断面形状が、搬送路４３の所定位置４３ｂから開繊室４３ａの出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化しているので、開繊室４３ａを通過するトウバンド６０が、開繊室４３ａにおいて複数本の繊維が気体Ｇにより絡み合うように開繊されながら、開繊室４３ａの出口の周縁形状により、トウバンド６０が円形から矩形にスムーズに成型される。

このため、搬送方向Ｐに垂直な断面が矩形に成型されたトウバンド６０を、一側面に垂直な方向（本実施形態では鉛直方向）に押圧して吸収性物品６２を製造する場合において、搬送方向Ｐから見て、前記垂直な方向に直交する一方向（ここでは幅方向）にトウバンド６０の繊維密度がばらつくのを防止できると共に、トウバンド６０に粒状物２８が添加された場合において、前記一方向に粒状物密度がばらつくのを防止できる。

よって、トウバンド６０を気体開繊装置９により開繊して吸収性物品６２を製造する場合において、トウバンド６０の繊維密度やトウバンド６０に添加された粒状物２８の密度を均一化し易くできる。

また、所定位置４３ｂから開繊室４３ａの出口に向けて、搬送路４３の流路断面積が増大しているため、搬送路４３の流路断面積が増大している領域において、トウバンド６０を搬送しながら効率よく開繊できる。

また、気体開繊装置９が滞留部１９を備え、滞留部１９の流路断面形状が、開繊室４３ａの出口における搬送路４３の流路断面形状と相似しているので、搬送路４３を通過することにより開繊され且つ搬送方向Ｐに垂直な断面が矩形に成型されたトウバンド６０の繊維密度を滞留部１９において高めながら、トウバンド６０の形状を滞留部１９において維持し易くできる。

また製造装置１は、気体開繊装置９と、開繊室４３ａの出口よりも上流側で、粒状物２８をトウバンド６０に添加する添加装置１０とを備えているので、開繊室４３ａ内でトウバンド６０を開繊しながら、トウバンド６０の内部に粒状物２８を分散して配置し易くできると共に、搬送方向Ｐに垂直な断面が矩形に成型されたトウバンド６０を一側面に垂直な方向に押圧した際、搬送方向Ｐから見て、前記垂直な方向に直交する一方向に粒状物２８の密度がばらつくのを一層防止できる。以下、その他の実施形態について、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６は、第２実施形態に係る開繊成型部１１８の下流側から見た斜視図である。図６に示すように、開繊成型部１１８の所定位置１４３ｂは、一例として、トウバンド導入口１１８ａからトウバンド排出口１１８ｂまでの間の最短距離Ｒ２の中央Ｍ４よりも上流側に位置している。これにより搬送路１４３の流路断面形状は、所定位置１４３ｂからトウバンド排出口１１８ｂまでの領域において、矩形状に形成されている。また、搬送路１４３の流路断面積は、所定位置１４３ｂから開繊室１４３ａの出口に向けて、増大している。

ここで所定位置１４３ｂは、トウバンド導入口１１８ａと下流側に最短距離Ｒ２の１／４だけ離隔して位置する位置Ｍ５よりも上流側にあることが、より望ましい。また所定位置１４３ｂは、トウバンド導入口１１８ａと下流側に最短距離Ｒ２の１／８だけ離隔して位置する位置Ｍ６よりも上流側にあることが、更に望ましい。

このような開繊成型部１１８を用いることで、搬送路１４３を搬送されるトウバンド６０を早い段階で開繊しながら、トウバンド６０の搬送方向Ｐに垂直な断面を矩形状に安定して成型できる。

図７は、第２実施形態の変形例に係る開繊成型部２１８の下流側から見た正面図である。図７に示すように、本変形例では、一例として、トウバンド排出口２１８ｂの周縁形状の一対の長辺２１８ｂ１が、水平方向に延び、一対の短辺２１８ｂ２が、鉛直方向に延びている。開繊室２４３ａの出口における搬送路２４３の流路断面形状は、長方形状である。

長辺２１８ｂ１の長さ寸法は、短辺２１８ｂ２の長さ寸法の１倍より大きく１０倍以下の範囲の値に設定されるが、これに限定されない。長辺２１８ｂ１の長さ寸法は、例えば、５ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲の値に設定される。短辺２１８ｂ２の長さ寸法は、例えば、５ｍｍ以上４５ｍｍ以下の範囲の値に設定される。開繊成型部２１８を下流側から見た場合、トウバンド導入口２１８ａの周縁は、トウバンド排出口２１８ｂの周縁よりも内方に位置している。

このように本変形例では、開繊室２４３ａの出口（トウバンド排出口２１８ｂ）における搬送路２４３の流路断面形状が、長方形状である気体開繊装置９を用いて、トウバンド６０を開繊し且つ成型する。開繊成型部２１８を用いることで、トウバンドの搬送方向Ｐに垂直な断面は、長方形に成型される。開繊室２４３ａの出口における搬送路２４３の流路断面形状が、長方形状であることによって、開繊成型部２１８により成型されるトウバンドの搬送方向Ｐに垂直な断面形状の設計自由度を高めることができる。

（確認実験）
製造装置１を用いて、粒状物２８が添加され且つ気体開繊装置９と搬送ロール対１１とを通過した成型品（吸収体６１）を、実施例１として製造した。また、開繊成型部１８の代りに開繊成型部１１８を備える製造装置１を用いて、粒状物２８が添加され且つ気体開繊装置９と搬送ロール対１１とを通過した成型品を、実施例２として製造した。

また、開繊室の入口から出口に向けて、開繊室の流路断面形状が円形である気体開繊装置を用いたこと以外は、実施例１と同様の設定条件により、製造装置を用いて、比較例１の成型品を製造した。

また、開繊室の入口から出口に向けて、開繊室の流路断面形状が、トウバンドの幅方向を長軸方向とし、トウバンドの厚み方向を短軸方向とする略楕円形状である気体開繊装置を用いたこと以外は、実施例１と同様の設定条件により、製造装置を用いて、比較例２の成型品を製造した。

また、気体開繊装置を用いず、第２開繊ロール対８と搬送ロール対１１との間において、トウバンドに上方から粒状物を添加した以外は、実施例１と同様の設定条件により、製造装置を用いて、比較例３の成型品を製造した。

また、開繊室の入口から出口に向けて、開繊室の流路断面形状が、トウバンドの幅方向を長軸方向とし且つトウバンドの厚み方向を短軸方向とする長方形状であり、直方体状の内部空間において、搬送されるトウバンドに上方と下方とから加圧空気を当ててトウバンドを開繊する気体開繊装置を用いたこと以外は、実施例１と同様の設定条件により、製造装置を用いて、比較例４の成型品を製造した。

実施例１、２及び比較例１〜４では、搬送方向寸法３０ｃｍ当たりのトウバンドの重量を１．５ｇ、搬送方向寸法３０ｃｍ当たりのトウバンドに添加する粒状物量を１．０ｇにそれぞれ設定した。

成型品の幅方向中央位置の厚み寸法と、成型品の幅方向一方側の端部から中央側に向けて５ｍｍ離隔した位置の厚み寸法と、成型品の幅方向他方側の端部から中央側に向けて５ｍｍ離隔した位置の厚み寸法とを計測し、これらの３点の位置における成型品の厚み最大差を算出した。

また、成型品を手で触ったときの嵩高さ及び触感について感覚評価を行った。この評価では、成型品が厚み方向に十分膨らんで柔らかい場合を「良」と評価し、トウバンドが開繊されているが、ふんわり感に欠ける場合を「可」と評価し、トウバンドが膨らんでおらず、成型品が薄く感じられる場合を「不可」と評価した。

また、成型品と同じ幅寸法の枠内に成型品を入れ、成型品の幅方向中央に上方から青色着色液（２０ｍｌ）を滴下した。青色着色液の滴下開始から３０秒経過後、成型品の上面における青色着色液の成型品の長手方向の液拡散長の最大寸法と最小寸法とを計測し、液拡散長最大差を算出した。ここで、液拡散長最大差が小さいほど、成型品の異なる部分における液拡散性のばらつきが小さく、成型品の幅方向における繊維密度のばらつきと粒状物密度のばらつきとが小さいと評価できる。

また、成型品の上面と下面とを一対の紙シートで挟んでなる吸収性物品を製造した直後、この吸収性物品から成型品を抜き出した。成型品の粒状物添加量Ａ１（ｇ）に対する吸収性物品から抜き出した成型品の粒状物残留量Ａ２（ｇ）の割合Ａ２／Ａ１を算出し、その算出値を百分率で表した値を粒状物保持率（％）とした。実施例１、２及び比較例１〜４の気体開繊装置の各仕様を表１に示す。また、試験結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例１及び２の成型品は、厚み最大差が非常に小さく、嵩高さ及び触感が優れていることが分かった。また、実施例１及び２の成型品は、粒状物保持率が、実施例１、２及び比較例１〜４の中で、最も優れていることが分かった。また、実施例１及び２は、比較例１〜４に比べて液拡散長最大差が小さく、且つ、成型品の幅方向における繊維密度のばらつきと粒状物密度のばらつきとが小さいことが分かった。

実施例１及び２では、搬送路の流路断面形状が、所定位置から出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化していることで、トウバンドが開繊されながら、トウバンドが円形から矩形にスムーズに成型され、搬送方向Ｐから見て、成型品の幅方向にトウバンドの繊維密度がばらつくのが防止されたと共に、成型品の幅方向に粒状物密度がばらつくのが防止されたことが考えられる。

比較例１の成型品では、嵩高さ及び触感と、粒状物保持率とが良好であるものの、厚み最大差が、実施例１、２及び比較例２〜４に比べて大きいことが分かった。また、比較例１の成型品は、実施例１、２及び比較例１〜４の中でも液拡散長最大差が大きく、且つ、成型品の幅方向における繊維密度のばらつきと粒状物密度のばらつきとが大きいことが分かった。

比較例１では、開繊室の流路断面形状が円形であるため、搬送方向に垂直な断面が円形に成型されたトウバンドが、搬送ロール対により押圧されたことで、トウバンドの幅方向両端と幅方向中央とにおいて、トウバンドの繊維密度と粒状物密度とがばらついたことが考えられる。

比較例２の成型品では、比較例１と同様に嵩高さ及び触感と、粒状物保持率とが良好であるものの、厚み最大差が比較例１に次いで大きいことが分かった。また、比較例２の成型品は、液拡散長最大差が比較例２に次いで大きく、且つ、成型品の幅方向における繊維密度のばらつきと粒状物密度のばらつきとが、比較例２に次いで大きいことが分かった。

比較例２では、開繊室の流路断面形状が、トウバンドの幅方向を長軸方向とし、トウバンドの厚み方向を短軸方向とする略楕円形状であるため、搬送方向に垂直な断面が略楕円状に成型されたトウバンドが搬送ロール対により押圧されたことで、比較例１と同様に、トウバンドの幅方向両端と幅方向中央とにおいて、トウバンドの繊維密度と粒状物密度とがばらついたことが考えられる。

比較例３の成型品では、嵩高さ及び触感が優れず、粒状物保持率も、実施例１及び比較例１〜４の中で最も低いことが分かった。また比較例３では、トウバンドが粒状物を保持することが困難であったため、液拡散長最大差を測定できなかった。

比較例３では、トウバンドが気体により開繊されなかったため、気体開繊装置を用いた場合に比べてトウバンドが十分に開繊されなかったことや、開繊が不足するトウバンドに粒状物が添加されたため、粒状物がトウバンドの複数本の繊維に保持されにくかったことが考えられる。

比較例４の成型品は、厚み最大差が実施例１と同等であるものの、嵩高さ及び触感がそれほど良くなく、粒状物保持率も比較例３に次いで低いことが分かった。また比較例４では、比較例３と同様にトウバンドが粒状物を保持することが困難であったため、液拡散長最大差を測定できなかった。

比較例４では、気体開繊装置内において、トウバンドに上方と下方とから当てられる加圧空気が、トウバンドの表面に沿って開繊室内を入口から出口に向けて流れる層流になり易く、実施例１及び２のように、トウバンドを気体により効率よく開繊しながら成型することが困難であったため、トウバンドの開繊が不足して、トウバンドの内部に粒状物が均一に分散して配置されにくくなったことが考えられる。

なお、表２には示さないが、比較例１〜４では、液拡散長が最大となる位置は、成型品の幅方向両側であり、液拡散長が最小となる位置は、成型品の幅方向中央であった。これにより、比較例１〜４の成型品では、幅方向中央に比べて、幅方向両側において、繊維密度と粒状物密度とが共に低いことが分かった。実施例１及び２では、このような成型品の幅方向における液拡散長のばらつきは、ほとんど見られなかった。

本発明は、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。各実施形態は、互いに任意に組み合わせてもよく、例えば１つの実施形態中の一部の構成または方法を、他の実施形態に適用してもよい。各実施形態で製造される吸収体の表面には、別のシートや、別の吸収性物品を重ねて配置してもよい。

以上のように本発明の各態様によれば、トウを気体により開繊して吸収性物品を製造する場合において、トウの繊維密度やトウに添加された粒状物の密度を均一化し易く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トウ開繊装置、これを用いた吸収性物品製造装置、及び吸収性物品の製造方法として、広く適用すると有益である。

Ｐ 搬送方向
１ 吸収性物品製造装置
７ 第１開繊ロール対（開繊ロール対）
８ 第２開繊ロール対（開繊ロール対）
９ 気体開繊装置（トウ開繊装置）
１０ 添加装置
１８、１１８、２１８ 開繊成型部
１９ 滞留部
２８ 粒状物
３９ 長尺部材
４３、１４３、２４３ 搬送路
４３ａ、１４３ａ、２４３ａ 開繊室
４３ｂ、１４３ｂ、２４３ｂ 所定位置
６０ トウバンド

Claims (10)

1. 外部から導入される気体によりジェットを発生するジェット発生部と、前記ジェット発生部とは別に構成され、前記ジェット発生部を通過して搬送されるトウが気体により開繊され且つ成型される開繊室を含む搬送路を有する開繊成形部と、を備え、
   前記開繊室の出口における前記搬送路の流路断面形状が、矩形であり、前記搬送路内の前記出口よりも前記トウの搬送方向の上流側で且つ前記搬送路内の前記開繊成形部と前記ジェット発生部との境界よりも前記トウの搬送方向の下流側に位置する所定位置における前記搬送路の前記流路断面形状が、円形であり、
   前記搬送路の前記流路断面形状が、前記所定位置から前記出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化している、トウ開繊装置。
2. 前記所定位置から前記出口に向けて、前記搬送路の流路断面積が増大している、請求項１に記載のトウ開繊装置。
3. 前記搬送路を通過した前記トウを一時的に滞留させる滞留部を更に備え、
   前記滞留部の流路断面形状が、前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状と相似している、請求項１又は２に記載のトウ開繊装置。
4. 前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状が、長方形状である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトウ開繊装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のトウ開繊装置と、
   前記出口よりも前記上流側で、吸水性の粒状物を前記トウに添加する添加装置とを備える、吸収性物品製造装置。
6. 開繊室を含む搬送路を備えるトウ開繊装置の前記開繊室において、搬送されるトウを気体により開繊し且つ成型する工程を有し、
   前記トウ開繊装置は、外部から導入される気体によりジェットを発生するジェット発生部と、前記ジェット発生部とは別に構成され、前記ジェット発生部を通過して搬送されるトウが気体により開繊され且つ成型される開繊室を含む搬送路を有する開繊成形部と、を備え、前記開繊室の出口における前記搬送路の流路断面形状が、矩形であり、前記搬送路内の前記出口よりも前記トウの搬送方向の上流側で且つ前記搬送路内の前記開繊成形部と前記ジェット発生部との境界よりも前記トウの搬送方向の下流側に位置する所定位置における前記搬送路の前記流路断面形状が、円形であり、
   前記搬送路の前記流路断面形状が、前記所定位置から前記出口に向けて、円形から矩形に滑らかに変化している、吸収性物品の製造方法。
7. 前記所定位置から前記出口に向けて、前記搬送路の流路断面積が増大している、請求項６に記載の吸収性物品の製造方法。
8. 前記搬送路を通過した前記トウを前記トウ開繊装置に備えられた滞留部に一時的に滞留させる工程を有し、
   前記滞留部の流路断面形状が、前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状と相似している、請求項６又は７に記載の吸収性物品の製造方法。
9. 前記出口における前記搬送路の前記流路断面形状が、長方形状である、請求項６〜８のいずれか１項に記載の吸収性物品の製造方法。
10. 前記出口よりも前記上流側に配置された添加装置により、吸水性の粒状物を前記トウに添加する添加工程を有する、請求項６〜９のいずれか１項に記載の吸収性物品の製造方法。

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