JP7076314B2

JP7076314B2 - 吸収コアの製造システム

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Publication number: JP7076314B2
Application number: JP2018142173A
Authority: JP
Inventors: ジャンフイチェン
Original assignee: ジャンフイチェン
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2038-07-30
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Description

本発明は衛生用品の製造分野に関し、特に吸収コアの製造システムに関する。

おむつや生理用ナプキンなどには、良好な吸収性能が要求されるため、吸収コアを有するのが一般である。従来、吸収コアを製造する方法は主に２つあり、一つは、フラッフパルプと高吸収性高分子樹脂（ＳＡＰ、ＳＵＰＥＲＡＢＳＯＲＢＥＮＴＰＯＬＹＭＥＲ）をオンラインで混合することである。この方法では、コストが低く、製品の拡散吸収が速く、多重吸収効果がよいが、しかし、高吸収性高分子樹脂が膨潤になった後、フラッフパルプ同士間の接合性が低下するため、破裂したり塊になったりしやすく、使用上の快適性が低下するだけでなく、有効使用可能時間も影響される。塊になるのを避けるために、高吸収性高分子樹脂の使用量を減少させる方法が採用されているが、この場合、製品の吸収キャパシティーおよび使用可能時間は減少させた。もう一つの方法は、ふわふわした不織布でＳＡＰを固定し、上面と下面にそれぞれホットメルト接着剤を複合されたパフ紙（またはダストフリー紙や、不織布など）を使用し、巻き取りやカット加工後に製品を得ることである。この方法で得られた吸収コアは、接合性が向上したが不十分であり、ポリマーが膨潤になった後に明らかに層間剥離が発生し、同一箇所の多重吸収性が悪く、拡散が遅く、サイドリークやバックリークの問題が生じやすい。

しかし、現在、多層構造の吸収コアを製造するには、一般的に、複数回の成形により各層を形成してから各層を積層するので、複数の製造ステップが必要であり、人力がかかり生産効率が低い。

そこで、吸収性樹脂が吸収した後に層間剥離しにくく、吸収効果が良い吸収コアを製造できるとともに、生産効率を効果的に向上させ、人力を節約できる吸収コアの製造システムが望まれている。

本発明による吸収コアの製造システムは、作製部とカット機構とを含む吸収コアの製造システムであって、前記作製部は、トランスミッションアセンブリと、フィードアセンブリと、材料供給アセンブリと、材料添加アセンブリと、真空吸着装置と、熱風通過装置とを含み、前記フィードアセンブリは前記トランスミッションアセンブリの伝送方向の始端に開繊済み繊維を搬送できるように構成され、前記材料供給アセンブリは、前記トランスミッションアセンブリにフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を搬送できるように構成され、前記トランスミッションアセンブリの伝送方向の中部に対応する位置に設けられた複数の送出口を有し、前記材料添加アセンブリは、前記トランスミッションアセンブリに高吸収性高分子樹脂を添加できるように構成され、添加ポートを有し、前記添加ポートと複数の前記送出口とが前記トランスミッションアセンブリの伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、前記添加ポートが複数の前記送出口のうちの二つの前記送出口の間に位置するように構成され、前記トランスミッションアセンブリは、前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物、前記開繊済み繊維及び前記高吸収性高分子樹脂を、前記トランスミッションアセンブリの伝送方向に沿って移動させ、前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物及び前記高吸収性高分子樹脂を前記開繊済み繊維に積層させて積層体を形成し、そして、前記積層体を前記熱風通過装置に搬送できるように構成され、前記真空吸着装置は、前記トランスミッションアセンブリの近傍であって複数の前記送出口の位置に対応する位置に配置され、前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を前記トランスミッションアセンブリ上に吸着できるように構成され、前記熱風通過装置は、前記トランスミッションアセンブリの伝送方向の末端の近傍に設けられ、前記積層体に対して熱風通過処理を行うことができるように構成され、前記カット機構は、熱風通過処理された前記積層体を超音波切断して前記積層体の切断部の熱融着繊維を融着させる超音波切断装置を含む。

上記吸収コアの製造システムでは、フィードアセンブリはトランスミッションアセンブリの伝送方向の始端に開繊済み繊維を搬送でき、トランスミッションアセンブリにフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を送出できる材料供給アセンブリの複数の送出口はいずれもトランスミッションアセンブリの伝送方向の中部に対応する位置に設けられ、トランスミッションアセンブリに高吸収性高分子樹脂を添加する材料添加アセンブリの添加ポートと複数の送出口とは、トランスミッションアセンブリの伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、かつ、添加ポートはそのうちの二つの送出口の間に位置し、真空吸着装置はトランスミッションアセンブリの近傍に設けられ、かつ、真空吸着装置の位置は複数の送出口それぞれの位置に対応して、これにより、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物をトランスミッションアセンブリ上に吸着することができるので、トランスミッションアセンブリのトランスミッションによって、送出口から出された熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物、及び添加ポートから出された高吸収性高分子樹脂は、送出口と添加ポートの配列順番に従って、トランスミッションアセンブリの始端に搬送されてきた開繊済み繊維に落ちる。これによって積層体を形成することができる。そして、真空吸着装置の吸着によって、送出口から出された粉末状の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物を、トランスミッションアセンブリの開繊済み繊維上に吸着されることができ、かつ、形成される積層体において、高吸収性高分子樹脂の各層はそれぞれ二つの熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物層の間に位置する。また、トランスミッションアセンブリにより、積層体を熱風通過装置に伝送して熱風通過処理を行って熱融着繊維を溶融させ、開繊済み繊維と、各層の高吸収性高分子樹脂と、各層の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物とを一体になるように結合させて積層体を成形させる。これにより、各層の積層及び積層体の熱風通過処理の自動化を実現し、生産効率を効果的に向上させ、人力を節約できるだけでなく、層同士を良好に接合させ、吸収コアの各層の接合性を向上させ、吸収性樹脂の吸収膨潤による層間剥離の問題を減少することもできる。また、各高吸収性高分子樹脂層がそれぞれ２つの熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物層の間に位置し、熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物層のフラッフパルプが導流の効果を奏することができるので、各層の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物の拡散性が良好であり、吸収コアの拡散吸収性を向上させ、横漏れや後漏れなどの問題を効果的に防止することができる。それと同時に、熱風通過処理された積層体をカット機構の超音波切断装置で超音波切断して吸収コアを得ることにより、積層体の切断が実現できるだけでなく、積層体の切断部の各層の熱融着繊維が再融着されるため、切断の実現とともに、吸収コアの層同士間の接合性がさらに向上させられ、エッジシールの効果が得られる。

一実施例において、前記トランスミッションアセンブリはトランスミッションネットと、伝送ネットと、真空転送装置とを含み、前記トランスミッションネットは、複数の前記送出口と前記添加ポートがいずれも前記トランスミッションネットの中部の上方に位置し且つ前記トランスミッションネットの伝送方向に沿って間隔を置いて配列されるように構成され、前記材料供給アセンブリから前記トランスミッションネットへ前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を供給され、前記材料添加アセンブリから前記トランスミッションネットへ前記高吸収性高分子樹脂を添加され、前記フィードアセンブリから前記トランスミッションネットの伝送方向の始端に前記開繊済み繊維を供給され、前記真空吸着装置により前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を前記トランスミッションネット上に吸着されるように構成され、前記伝送ネットは、前記トランスミッションネットの伝送方向の末端に位置し、前記伝送ネットの伝送方向が前記トランスミッションネットの伝送方向と同じであり、前記伝送ネットが前記熱風通過装置を通って設けられて前記積層体を前記熱風通過装置に搬送できるように構成され、前記真空転送装置は、前記トランスミッションネットと前記伝送ネットの間に設けられ、前記トランスミッションネット上の前記積層体を前記伝送ネットに搬送できるように構成される。

一実施例において、前記フィードアセンブリは、前記トランスミッションネットの伝送方向の始端に位置して前記開繊済み繊維を前記トランスミッションネットに搬送できるコンベヤを含む。

一実施例において、前記作製部は、前記トランスミッションネット上であって前記コンベヤに最も近い前記送出口と前記添加ポートとの間の位置に配置された予圧アセンブリをさらに含み、前記予圧アセンブリは前記トランスミッションネットを間に挟んで互いに対向するように設けられた回転可能な二つのローラーを有し、前記トランスミッションネットは二つの前記ローラーの間に摺動可能に挟み込まれる。

一実施例において、前記作製部は、前記伝送ネットの伝送方向の末端の近傍に設けられるプレスアセンブリをさらに含み、前記プレスアセンブリは前記伝送ネットを間に挟んで互いに対向するように設けられた二つのロールを含み、前記伝送ネットは二つの前記ロールの間に摺動可能に挟み込まれ、二つの前記ロールは熱風通過処理された前記積層体をローリングする。

一実施例において、前記送出口の数は前記添加ポートの数よりも一つ多く、二つの前記送出口の間ごとに一つの前記添加ポートが設けられる。

一実施例において、前記フィードアセンブリは開梱装置と、開繊装置と、カーディング装置と、送風機とを含み、前記開梱装置は凝集していた化学繊維を開繊でき、前記開繊装置と前記開梱装置とは、前記開梱装置が前記化学繊維を前記開梱装置から前記開繊装置に搬送できるように互いに連通しており、前記開繊装置は前記化学繊維を開繊して前記開繊済み繊維を形成でき、前記カーディング装置は、前記開繊装置と連通しており、前記開繊済み繊維をカードし、カードされた前記開繊済み繊維を前記トランスミッションアセンブリに搬送でき、前記送風機は、前記開繊済み繊維が前記開繊装置から前記カーディング装置に入らせる風力を提供できる、ように構成される。

一実施例において、前記材料供給アセンブリは、フラッフパルプと熱融着繊維とを混合し、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を形成できる材料送出装置と、一端が前記材料送出装置と連通しているフィードパイプと、熱融着繊維を貯蔵し、前記フィードパイプの前記送出口から離れた側端部と連通している貯蔵装置と、フラッフパルプを粉砕し、前記フィードパイプの前記送出口から離れた側端部と連通している粉砕装置と、前記貯蔵装置の中の前記熱融着繊維を前記フィードパイプを経由して前記材料送出装置に送り、且つ、前記粉砕装置により粉砕された前記フラッフパルプを前記フィードパイプを経由して前記材料送出装置に送る風力を提供する送風装置と、を含み、前記材料送出装置の中の前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を前記送出口から送出するように構成される。

一実施例において、前記材料送出装置、前記フィードパイプ、前記貯蔵装置、前記粉砕装置、及び前記送風装置はいずれも複数配置され、一つの前記材料送出装置と、一つの前記フィードパイプと、一つの前記貯蔵装置と、一つの前記粉砕装置と、一つの前記送風装置とにより、一つのフィードユニットが構成され、前記材料送出装置ごとに一つの前記送出口が設けられている。

一実施例において、前記作製部は熱風通過処理された前記積層体を巻き取って巻取り紙を形成する巻取り機をさらに含み、前記カット機構は固定部材と巻取り装置とも含み、前記固定部材、前記超音波切断装置、及び前記巻取り装置は順に配列して設けられ、前記固定部材は前記巻取り紙を装着するためのものであり、前記巻取り装置は、前記積層体が切断のために前記超音波切断装置に入るように、切断された分の前記積層体を巻き取って前記巻取り紙を牽引して前記固定部材を廻って回転させる。

一実施形態に係る吸収コアの製造システムにおける作製部を概略的に示す構造図である。図１に示される吸収コアの製造システムにおけるカット機構に紙巻取り部材が装着されている状態を概略的に示す構造図である。図１に示される作製部のＩ部の拡大図である。

以下、本発明を容易に理解されるために、図面を参照しながら本発明をより完全に説明する。本発明の好ましい実施形態は図面に示されている。しかし、本発明は、様々な形態で実現でき、本明細書に記載されている実施形態に限定されていない。むしろ、これらの実施形態は、本発明の開示内容がより徹底的且つ完全に理解されるために提供されている。

なお、一素子が他素子に「固定される」とは、該一素子が該他素子に直接固定されてもよく又は更に別の素子が介在してもよい。一素子が他素子に「接続される」とは、該素子が該他素子に直接接続されてもよく又は更に別の素子が介在してもよい。本明細書での「垂直」、「水平」、「左」、「右」などのような表現は、説明上の便宜を図る用語である。

特に定義しない限り、本稿における全ての技術及び科学用語の意味は、本発明の技術分野に属する当業者が一般的に理解している意味と同じものとする。本発明の明細書で使用される用語は具体的な実施例を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本稿における用語「及び／又は」は一つ又は複数の関連する記載項目の任意及び全ての組み合わせを含む意味とする。

一実施形態に係る吸収コアの製造システムは、おむつのコアシート又は生理用ナプキンのコアシートとして使用されて多層構造を有する吸収コアの製造に用いることができる。図１及び図２に示すように、この吸収コアの製造システムは、作製部１００とカット機構２００とを含む。

作製部１００は、吸収コアを成形させる部分であり、フラッフパルプと熱融着繊維の混合物、開繊済み繊維、及び高吸収性高分子樹脂（すなわち、ＳＡＰ）を積層させることで、開繊済み繊維上に、フラッフパルプと熱融着繊維の混合物層及び高吸収性高分子樹脂層を形成することができる。そのうち、フラッフパルプと熱融着繊維の混合物層の層数は少なくとも２層であり、高吸収性高分子樹脂層の層数は少なくとも１層であり、且つ、各高吸収性高分子樹脂層のそれぞれが二つのフラッフパルプと熱融着繊維との混合物層の間に挟み込まれる状態で、積層体が得られる。また、作製部１００は更に、積層体に対して熱風通過処理を行い、積層体を成形させることができる。そのうち、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物層は導流層であり、高吸収性高分子樹脂層は吸収層である。

また図１を参照すると、作製部１００は、トランスミッションアセンブリ１１０と、フィードアセンブリ１２０と、材料供給アセンブリ１３０と、材料添加アセンブリ１４０と、真空吸着装置１５０と、熱風通過装置１６０とを含む。

トランスミッションアセンブリ１１０は、作製部１００においてトランスミッションを行う部品である。そのうち、トランスミッションアセンブリ１１０は、トランスミッションネット１１２と、伝送ネット１１４と、真空転送装置１１６とを含む。

トランスミッションネット１１２は、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物、開繊済み繊維、及び高吸収性高分子樹脂が積層されて積層体を形成する際のキャリア・トランスミッション部品である。

伝送ネット１１４は、トランスミッションネット１１２の伝送方向の末端に位置し、伝送ネット１１４の伝送方向は、トランスミッションネット１１２の伝送方向と同じである。

真空転送装置１１６は、トランスミッションネット１１２と伝送ネット１１４との間に設けられている。真空転送装置１１６は、トランスミッションネット１１２上に載置されている積層体を伝送ネット１１４に移すことができる。具体的には、真空転送装置１１６は、真空吸着機であり、トランスミッションネット１１２に載置されている積層体を吸着して伝送ネット１１４上に移すことができる。

フィードアセンブリ１２０は、トランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向の始端に開繊済み繊維を搬送することができる。具体的には、フィードアセンブリ１２０は、トランスミッションネット１１２の伝送方向の始端に開繊済み繊維を搬送することができる。

より具体的には、フィードアセンブリ１２０は、化学繊維を開繊済み繊維に開繊し、開繊済み繊維をカードし、カードされた開繊済み繊維をトランスミッションネット１１２に伝送することができる。フィードアセンブリ１２０は、開梱装置１２１と、開繊装置１２３と、カーディング装置１２５と、送風機１２６とを含む。

開梱装置１２１は、凝集していた化学繊維を開梱することができる。ここで、開梱装置１２１は、振動開梱機である。

具体的には、化学繊維は、ポリエステル繊維とポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維とを含み、化学繊維において、ポリエステル繊維が３％～７０質量％、ポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維とが合計で３０％～９７質量％であり、ポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維との間の質量比は２～５：５～８である。

開繊装置１２３は開梱装置１２１と連通しており、化学繊維をふわふわした状態まで開繊して開繊済み繊維を形成することができる。ここで、開梱装置１２１は、開梱装置１２１にある化学繊維を開繊装置１２３に搬送することができる。具体的には、開梱装置１２１は、開梱装置１２１にある化学繊維を開繊装置１２３に搬送できるコンベヤ（図示なし）を備える。

さらに、開繊装置１２３は、粗開繊機１２３ａと精開繊機１２３ｂとを含み、粗開繊機１２３ａと精開繊機１２３ｂとは互いに連通し、粗開繊機１２３ａと開梱装置１２１とは互いに連通し、開梱装置１２１は開梱装置１２１中の化学繊維を粗開繊機１２３ａに搬送することができる。化学繊維を順に粗開繊と精開繊することにより、開繊済み繊維の長さを３８ｍｍ～６４ｍｍにし、仕様を１．５Ｄ～３５Ｄ（１．５Ｄ～３５Ｄは、９０００メートルの繊維の重量が１．５～３５グラムであることを示す）にする。具体的には、粗開繊機１２３ａと精開繊機１２３ｂとは、パイプを介して互いに連通している。

カーディング装置１２５は、開繊装置１２３と連通し、開繊済み繊維をカードし、カードされた開繊済み繊維をトランスミッションアセンブリ１１０のトランスミッションネット１１２に搬送することができる。

具体的には、カーディング装置１２５は、カーディング装置１２５から出される開繊済み繊維を定量化することもできる。

さらに、フィードアセンブリ１２０は更に、トランスミッションネット１１２の伝送方向の始端に位置してカードされた開繊済み繊維をトランスミッションネット１１２に搬送できるコンベヤ１２７を含む。具体的には、コンベヤ１２７の一端はカーディング装置１２５に接続され、他端はトランスミッションネット１１２の伝送方向の始端まで延びている。

さらに、フィードアセンブリ１２０は、パイプを介して開繊装置１２３及びカーディング装置１２５とそれぞれ連通しているファイナルコットンボックス１２８を更に含み、開繊装置１２３から出された開繊済み繊維は、ファイナルコットンボックス１２８に一時的に貯蔵された後にカーディング装置１２５に入ることができる。より具体的には、ファイナルコットンボックス１２８は、パイプを介して精開繊機１２３ｂ及びカーディング装置１２５とそれぞれ連通している。

送風機１２６は、開繊済み繊維を開繊装置１２３からカーディング装置１２５に入らせる風力を提供できる。具体的には、送風機１２６は、複数配置されてあり、それぞれ、粗開繊機１２３ａと精開繊機１２３ｂとの間のパイプに、精開繊機１２３ｂとファイナルコットンボックス１２８との間のパイプに、及びファイナルコットンボックス１２８とカーディング装置１２５との間のパイプに設けられている。これによって、化学繊維は、粗開繊機１２３ａと精開繊機１２３ｂとを順に通過でき、また、開繊済み繊維は、精開繊機１２３ｂからファイナルコットンボックス１２８を経由してカーディング装置１２５に入ることができる。

さらに、フィードアセンブリ１２０は、開梱装置１２１と連通している開梱機１２９を含み、化学繊維が開梱機１２９を通って開梱装置１２１に入る。

材料供給アセンブリ１３０は、トランスミッションアセンブリ１１０へフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を供給することができる。材料供給アセンブリ１３０は、トランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向の中部に対応する位置に配置された複数の送出口１３１を有している。具体的には、複数の送出口１３１が何れもトランスミッションネット１１２の中部の上方に位置するため、材料供給アセンブリ１３０は、トランスミッションネット１１２へフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を供給することができる。複数の送出口１３１は、トランスミッションネット１１２の伝送方向に沿って間隔を置いて配列されている。

具体的には、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物において、フラッフパルプと熱融着繊維の質量％の比は７０％～９０％：１０％～３０％である。

さらに図３を参照すると、具体的には、材料供給アセンブリ１３０は、材料送出装置１３２と、フィードパイプ１３３と、貯蔵装置１３４と、粉砕装置１３５と、送風装置１３６とを含む。

材料送出装置１３２は、フラッフパルプと熱融着繊維とを混合し、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を形成することができる。送出口１３１は材料送出装置１３２に位置するが、材料送出装置１３２の中のフラッフパルプと熱融着繊維との混合物は送出口１３１から送出される。具体的に、材料送出装置１３２はトランスミッションネット１１２の上方に位置している。

具体的に、材料送出装置１３２は、フラッフパルプと熱融着繊維とを混合するためのミキシング部材（図示なし）と、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を送出口１３１から送出するためのダクト（図示せず）と、を含む。

フィードパイプ１３３の一端は、材料送出装置１３２と連通している。

貯蔵装置１３４は、熱融着繊維を貯蔵するためのものであり、フィードパイプ１３３の送出口１３１から離れた側端部と連通している。熱融着繊維は、ポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維とを含み、熱融着繊維において、ポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維との間の質量比は、２～５：５～８である。

さらに、材料供給アセンブリ１３０は、貯蔵装置１３４とフィードパイプ１３３の材料送出装置１３２から離れた端部とにそれぞれ連通する、熱融着繊維の送出量を定量化することができる繊維収集機１３７を更に含む。貯蔵装置１３４の中の熱融着繊維は、繊維収集機１３７を介してフィードパイプ１３３に送られる。具体的には、貯蔵装置１３４は、熱融着繊維を繊維収集機１３７内に送ることができる。なお、貯蔵装置１３４は自ら定量化機能を有してもよく、この場合、繊維収集機１３７は略されてもよい。

粉砕装置１３５は、フラッフパルプを粉砕するためのものであり、フィードパイプ１３３の送出口１３１から離れた側端部と連通している。

具体的には、粉砕装置１３５は、互いに連通している粗粉砕機１３５ａと精粉砕機１３５ｂとを含み、精粉砕機１３５ｂは、フィードパイプ１３３の材料送出装置１３２から離れた側端部と連通している。粗粉砕機１３５ａは、フラッフパルプに一次粉砕を行うことができ、精粉砕機１３５ｂは、一次粉砕されたフラッフパルプを二次粉砕することができる。粉砕されたフラッフパルプの直径が２．５ｍｍ～８ｍｍである。フラッフパルプは、ストローパルプ又は木材パルプであり、好ましくは木材パルプである。ストローパルプの繊維は割に短いので導流効果は弱いが、これに対して、木材パルプの繊維はより長く、導流効果は良好である。

送風装置１３６は、貯蔵装置１３４の中の熱融着繊維をフィードパイプ１３３を経由して材料送出装置１３２に送れ、そして、粉砕装置１３５により粉砕されたフラッフパルプをフィードパイプ１３３を経由して材料送出装置１３２に送れる風力を提供できる。具体的には、送風装置１３６の風力により、熱融着繊維は、繊維収集機１３７からフィードパイプ１３３を経由して材料送出装置１３２に送られ、フラッフパルプは、粗粉砕機１３５ａと精粉砕機１３５ｂとフィードパイプ１３３とを順に通って材料送出装置１３２に送られる。ここで、送風装置１３６はブロアーである。

具体的には、送風装置１３６は、フィードパイプ１３３と排出ポート１３４ｂとの接続部に装着されている。

より具体的には、材料送出装置１３２、粉砕装置１３５、貯蔵装置１３４、及びフィードパイプ１３３は、いずれも複数あり、一つの材料送出装置１３２と、一つの粉砕装置１３５と、一つの貯蔵装置１３４と、一つのフィードパイプ１３３とにより一つのフィードユニットが構成され、材料送出装置１３２ごとに一つの送出口１３１が設けられている。すなわち、材料供給アセンブリ１３０は複数のフィードユニットを含み、複数の材料送出装置１３２はいずれもトランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向の中部に対応する位置に配置されている。繊維収集機１３７の数は貯蔵装置１３４の数に等しく、繊維収集機１３７ずつに一つの貯蔵装置１３４が対応している。

なお、材料供給アセンブリ１３０は、上記の複数のフィードユニットを有する形態に限定されない。例えば、粉砕装置１３５、貯蔵装置１３４、及びフィードパイプ１３３はいずれも一つであってもよく、この場合、材料送出装置１３２は複数配置される。或いは、フィードユニットは複数配置され、一部のフィードユニットにそれぞれ一つの材料送出装置１３２しかないが、残りのフィードユニットには少なくとも二つの材料送出装置１３２があるようにしても良い。或いは、粉砕装置１３５、貯蔵装置１３４、フィードパイプ１３３及び材料送出装置１３２がいずれも一つのみ配置され、材料送出装置１３２に複数の送出口１３１が設けられるように構成されてもよい。

材料添加アセンブリ１４０は、トランスミッションアセンブリ１１０へ高吸収性高分子樹脂を供給でき、添加ポート１４２を備える。添加ポート１４２と複数の送出口１３１とは、トランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、且つ、添加ポート１４２はそのうちの二つの送出口１３１の間に位置するので、高吸収性高分子樹脂層が二層のフラッフパルプと熱融着繊維との混合物層の間に挟み込まれることになる。具体的には、添加ポート１４２はトランスミッションネット１１２の中部の上方に位置し、これにより、トランスミッションネット１１２へ高吸収性高分子樹脂を供給することができる。また、添加ポート１４２と複数の送出口１３１とは、トランスミッションネット１１２の伝送方向に沿って間隔を置いて配列される。すなわち、添加ポート１４２と複数の材料送出装置１３２とはトランスミッションネット１１２の伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、添加ポート１４２はそのうちの二つの材料送出装置１３２の間に位置する。

トランスミッションアセンブリ１１０のトランスミッションネット１１２は、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物、開繊済み繊維、及び高吸収性高分子樹脂を、トランスミッションアセンブリ１１０のトランスミッションネット１１２の伝送方向に沿って移動させ、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物及び高吸収性高分子樹脂を開繊済み繊維上に積層させて積層体を形成することができる。

高吸収性高分子樹脂の粒径は、２０メッシュ～３００メッシュである。粒径が大きすぎたり小さすぎたりすると、吸収コアの厚みや吸収コアの高吸収性高分子樹脂の密度が影響される恐れがある。

さらに、各高吸収性高分子樹脂層がそれぞれ２層のフラッフパルプと熱融着繊維との混合物層の間に挟み込まれるように、送出口１３１の数が添加ポート１４２の数よりも一つ多く、二つの送出口１３１の間ごとに一つの添加ポート１４２が設けられている。

具体的に、図示の実施形態では、送出口１３１は３つあり、添加ポート１４２は二つある。すなわち、材料送出装置１３２は３つある。なお、材料送出装置１３２の送出口１３１の数と添加ポート１４２の数は、吸収コアの所望層数に応じて調整できる。

さらに、作製部１００は、トランスミッションネット１１２に設けられて且つコンベヤ１２７に最も近い送出口１３１と添加ポート１４２との間に位置する予圧アセンブリ１７０を含む。予圧アセンブリ１７０は、トランスミッションネット１１２を間に挟んで互いに対向するように設けられた回転可能な二つのローラー（図示なし）を有し、トランスミッションネット１１２を該二つのローラーの間に摺動可能に挟み込み、これにより、一つのフラッフパルプと熱融着繊維との混合物層を積層された開繊済み繊維を、高吸収性高分子樹脂の添加前にローリングして予圧をかけることができる。

真空吸着装置１５０は、トランスミッションアセンブリ１１０の近傍に設けられ、その位置は複数の送出口１３１の位置に対応している。真空吸着装置１５０はフラッフパルプと熱融着繊維との混合物をトランスミッションアセンブリ１１０に吸着することができる。具体的に、真空吸着装置１５０は、トランスミッションネット１１２の近傍に設けられ、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物をトランスミッションネット１１２に吸着することができる。

具体的に、真空吸着装置１５０は複数の真空吸着ステージ１５２を有するが、各真空吸着ステージ１５２はそれぞれ一つの送出口１３１に対応している。トランスミッションネット１１２は摺動可能に複数の真空吸着ステージ１５２の上に設けられている。これにより、フラッフパルプ及び熱融着繊維はより確実に吸着される。

熱風通過装置１６０は、トランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向の末端の近傍に設けられ、積層体に対して熱風通過処理を行って積層体を成形させることができる。トランスミッションアセンブリ１１０は、積層体を熱風通過装置１６０の中に搬送できる。具体的に、積層体を熱風通過装置１６０の中に搬送できるように、トランスミッションアセンブリ１１０は熱風通過装置１６０を通って設けられる。積層体に対して熱風通過処理を行うことによって、熱融着繊維を溶融させ、積層体の各層を一体になるように接合する。より具体的には、積層体を熱風通過装置１６０の中に搬送できるように、伝送ネット１１４は、熱風通過装置１６０を通って設けられる。

積層体を熱風通過する温度は１２０℃～１５０℃とする。

さらに、作製部１００は、伝送ネット１１４の伝送方向の末端の近傍に設けられるプレスアセンブリ１８０を更に含む。プレスアセンブリ１８０は、伝送ネット１１４を間に挟んで互いに対向するように設けられた二つのロール１８２を含み、伝送ネット１１４２を該二つのロール１８２の間に摺動可能に挟み込み、これにより、二つの前記ロール１８２によって、熱風通過処理された積層体をローリングしその厚さを調整することができる。熱風通過装置１６０から出された積層体は、余熱が残っているため、再加熱されることなく、プレスアセンブリ１８０を通過して厚さを調整されることができる。

具体的に、プレスアセンブリ１８０が熱風通過処理された積層体をローリングする際の圧力は０．３ＭＰａ～０．８Ｍｐａとする。

また図２を参照すると、カット機構２００は、超音波切断装置２１０を含み、当該超音波切断装置２１０によって、熱風通過処理された積層体を超音波切断し、積層体の切断部の熱融着繊維を融着させ、吸収コアを形成することができる。超音波切断により、積層体の各混合層を切断部の熱融着繊維を超音波で融着させ、混合層間の接合性を向上させるとともに、エッジシールの効果を得ることができる。

具体的に、熱風通過処理された積層体を切断する際の超音波切断装置２１０の作動パラメータは、切断速度８０ｍ／ｍｉｎ～２５０ｍ／ｍｉｎ、超音波周波数２０，０００Ｈｚ以上とする。上記の切断速度と超音波周波数を組み合わせることで、切断の品質と良好なエッジシール効果が保障される。

さらに、作製部１００は、成形した積層体を巻き取って紙ロール２０を形成する巻取り機１９０を更に含み、カット機構２００は固定部材２２０と巻取り装置２３０とを更に含む。紙ロール２０を装着するための固定部材２２０、超音波切断装置２１０、および巻取り装置２３０は順に配列される。巻取り装置２３０は切断された分の積層体（すなわち、吸収コア）を巻き取り、これにより、紙ロール２０を牽引して固定部材２２０を廻って回転させ、未切断の積層体を切断のために超音波切断装置２１０に入らせることができる。

さらに、カット機構２００は、固定スタンド２４０を更に含み、固定部材２２０が固定スタンド２４０に回転可能に支持され、超音波切断装置２１０と巻取り装置２３０はいずれも固定スタンド２４０に装着され、超音波切断装置２１０は固定部材２２０と巻取り装置２３０との間に位置する。

上記の吸収コアの製造システム１００による吸収コアの製造プロセスは以下の通りである。

化学繊維が、開梱機１２９に供給され、当該化学繊維は開梱機１２９により開梱装置１２１に伝送され振動開梱をされ、そして、開梱装置１２１で振動開梱をされた化学繊維は粗開繊機１２３ａに搬送され粗開繊され、送風機１２６により、粗開繊機１２３ａで粗開繊された化学繊維は精開繊機１２３ｂに入って精開繊され、これで開繊済み繊維が得られる。その後、送風機１２６により、開繊済み繊維はカーディング装置１２５に入って定量化とカードを行われて、カードされた開繊済み繊維はコンベヤ１２７によりトランスミッションネット１１２の伝送方向の始端に搬送される。

また、熱融着繊維が、貯蔵装置１３４から繊維収集機１３７に供給され定量化された後に排出され、送風装置１３６からの風力でフィードパイプ１３３を経由して材料送出装置１３２に入る。フラッフパルプが、粗粉砕機１３５ａにより粉砕されてから精粉砕機１３５ｂに入って更に粉砕された後、フィードパイプ１３３を経由して材料送出装置１３２に入る。材料送出装置１３２により、熱融着繊維とフラッフパルプとは攪拌・混合されてフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を形成し、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物は送出口１３１からトランスミッションネット１１２に送出され、真空吸着装置１５０による吸着で、粉末状のフラッフパルプと熱融着繊維との混合物はトランスミッションネット１１２上に吸着される。

高吸収性高分子樹脂は、添加ポート１４２を経由してトランスミッションネット１１２に供給される。

コンベヤ１２７はトランスミッションネット１１２の伝送方向の始端に位置し、複数の材料送出装置１３２の送出口１３１及び添加ポート１４２はトランスミッションネット１１２の中部の上方に位置し、複数の材料送出装置１３２の送出口１３１及び添加ポート１４２はトランスミッションネット１１２の伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、各添加ポート１４２はそのうちの二つの材料送出装置１３２の送出口１３１の間に位置する。そのため、トランスミッションネット１１２のトランスミッションにより、開繊済み繊維はトランスミッションネット１１２とともに移動し、コンベヤ１２７に最も近い送出口１３１を通過する際に、真空吸着装置１５０の吸着により、材料送出装置１３２の送出口１３１から出された熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物が開繊済み繊維に落ちて開繊済み繊維上に吸着されて導流層を形成する。その後、導流層を積層された開繊済み繊維は、予圧アセンブリ１７０のローラーによりプレローリングを掛けられ、次いで、添加ポート１４２を通過する。このとき、高吸収性高分子樹脂は開繊済み繊維上の導流層に落ちて吸収層を形成する。その後、二番目の材料送出装置１３２の送出口１３１を通過する際に、さらに熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物が吸収層上に落ちて、もう一つの導流層を形成する。このように、吸収層と導流層とが交替することで、積層体が得られる。添加ポート１４２がそのうちの二つの材料送出装置１３２の送出口１３１の間に位置し、二つの材料送出装置１３２の送出口１３１の間ごとに一つの添加ポート１４２が設けられるので、積層体の各吸収層はそれぞれ二つの導流層の間に位置することになる。

積層体がトランスミッションネット１１２に従ってトランスミッションネット１１２の伝送方向の末端まで移動したとき、トランスミッションネット１１２上の積層体は真空転送装置１１６により吸着されて伝送ネット１１４に移される。

積層体は、伝送ネット１１４とともに移動し、熱風通過装置１６０に入って熱風通過処理されて成形し、余熱が残っている熱風通過処理後の積層体は、プレスアセンブリ１８０の二つのロール１８２でローリングされて厚さを調整され、ローリングされた積層体は巻取り機１９０により巻き取られて紙ロールとなる。

紙ロールは固定部材２２０に装着され、積層体の一端から引っ張られると回転し始める。すると、積層体は超音波切断装置２１０に入って超音波切断を行われて吸収コアを形成する。吸収コアは巻取り装置２３０でまた巻き取られる。巻取り装置２３０の巻取りにより、紙ロールは引っ張られて回転し、従って、積層体は超音波切断装置２１０を連続的に通過して超音波切断をされる。

上記の吸収コアの製造システムは、少なくとも以下の利点を有する。

上記の吸収コアの製造システムでは、フィードアセンブリ１２０はトランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向の始端へ開繊済み繊維を供給でき、また、トランスミッションアセンブリ１１０へフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を供給できる材料供給アセンブリ１３０の複数の送出口１３１はいずれもトランスミッションアセンブリ１１０の中部に対応する位置に配置され、トランスミッションアセンブリ１１０へ高吸収性高分子樹脂を供給できる材料添加アセンブリ１４０の添加ポート１４２及び複数の送出口１３１はトランスミッションアセンブリ１１０の伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、かつ、添加ポート１４２はそのうちの二つの送出口１３１の間に位置し、真空吸着装置１５０はトランスミッションアセンブリ１１０の近傍に設けられ、かつ、真空吸着装置１５０の位置は複数の送出口１３１の位置に対応して、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物をトランスミッションアセンブリ１１０上に吸着することができる。そのため、トランスミッションアセンブリ１１０のトランスミッションによって、送出口１３１から出された熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物、及び添加ポート１４２から出された高吸収性高分子樹脂は、送出口１３１と添加ポート１４２の配列順番に従ってトランスミッションアセンブリ１１０の始端に搬送されてきた開繊済み繊維上に落ちて積層体を形成することができる。そして、真空吸着装置１５０の吸着によって、送出口１３１から出された粉末状の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物はトランスミッションアセンブリ１１０に載置されている開繊済み繊維上に吸着されることができ、かつ、形成される積層体における高吸収性高分子樹脂の各層はそれぞれ二つの熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物層の間に位置する。また、トランスミッションアセンブリ１１０により、積層体は、熱風通過装置１６０に伝送されて熱風通過処理を行われ、熱融着繊維が溶融させられ、よって、開繊済み繊維、各層の高吸収性高分子樹脂、及び各層の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物が一体になるように結合され、これで積層体は成形する。これにより、各層の積層の自動化及び積層体の熱風通過処理の自動化が実現でき、生産効率が効果的に向上し、人力の節約ができるだけでなく、層同士が良好に接合され、吸収コアの各層の接合性が向上し、吸収性樹脂の吸収膨潤による層間剥離の問題も減少できる。また、各層の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物におけるフラッフパルプが導流の効果を奏することができるうえ、各高吸収性高分子樹脂層がそれぞれ二つの熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物層の間に位置するので、各層の熱融着繊維とフラッフパルプとの混合物の拡散性が良好であり、吸収コアの拡散吸収性が向上し、横漏れや後漏れなどの問題が効果的に防止されることができる。なお、熱風通過処理された積層体がカット機構２００の超音波切断装置２１０で切断されて吸収コアが得られることにより、積層体の切断が実現できるだけでなく、積層体の切断部の各層の熱融着繊維が再融着されるため、切断の実現とともに、吸収コアの層同士間の接合性がさらに向上させられ、且つエッジシールの効果が得られる。

前記実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができ、説明の便宜上、前記実施例の各技術的特徴の全ての組合せを説明していないが、これらの技術的特徴の組合せは矛盾がないかぎり、本明細書に記載範囲に含まれると理解されるのが当然である。

なお、前記実施例により本発明のいくつかの実施形態を具体的且つ詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されていない。当業者にとって、本発明の精神を逸脱しないかぎり、様々な変形や改良も本発明の保護範囲に含まれる。よって、本発明の保護範囲は特許請求の範囲によるものである。

２０紙ロール、１００製造システム、１１０トランスミッションアセンブリ、１１２トランスミッションネット、１１４伝送ネット、１１６真空転送装置、１２０フィードアセンブリ、１２１開梱装置、１２３開繊装置、１２３ａ粗開繊機、１２３ｂ精開繊機、１２５カーディング装置、１２６送風機、１２７コンベヤ、１２８ファイナルコットンボックス、１２９開梱機、１３０材料供給アセンブリ、１３１送出口、１３２材料送出装置、１３３フィードパイプ、１３４貯蔵装置、１３４ｂ排出ポート、１３５粉砕装置、１３５ａ粗粉砕機、１３５ｂ精粉砕機、１３６送風装置、１３７繊維収集機、１４０材料添加アセンブリ、１４２添加ポート、１５０真空吸着装置、１５２真空吸着ステージ、１６０熱風通過装置、１７０予圧アセンブリ、１８０プレスアセンブリ、１８２ロール、１９０巻取り機、２００カット機構、２１０超音波切断装置、２２０固定部材、２３０装置、２４０固定スタンド。

Claims

作製部とカット機構とを含む吸収コアの製造システムであって、
前記作製部は、トランスミッションアセンブリと、フィードアセンブリと、材料供給アセンブリと、材料添加アセンブリと、真空吸着装置と、熱風通過装置とを含み、
前記フィードアセンブリは前記トランスミッションアセンブリの伝送方向の始端に開繊済み繊維を搬送できるように構成され、
前記材料供給アセンブリは、前記トランスミッションアセンブリの伝送方向の中部に対応する位置に設けられた複数の送出口を有し、前記トランスミッションアセンブリにフラッフパルプと熱融着繊維との混合物を搬送できるように構成され、
前記材料添加アセンブリは、添加ポートを有し、前記トランスミッションアセンブリに高吸収性高分子樹脂を添加できるように構成され、前記添加ポートと複数の前記送出口とが前記トランスミッションアセンブリの伝送方向に沿って間隔を置いて配列され、前記添加ポートが複数の前記送出口のうちの二つの前記送出口の間に位置するように構成され、
前記トランスミッションアセンブリは、前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物、前記開繊済み繊維及び前記高吸収性高分子樹脂を、前記トランスミッションアセンブリの伝送方向に沿って移動させ、前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物及び前記高吸収性高分子樹脂を前記開繊済み繊維に積層させて積層体を形成し、そして、前記積層体を前記熱風通過装置に搬送できるように構成され、
前記真空吸着装置は、前記トランスミッションアセンブリの近傍であって複数の前記送出口の位置に対応する位置に配置され、前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を前記トランスミッションアセンブリの上に吸着できるように構成され、
前記熱風通過装置は、前記トランスミッションアセンブリの伝送方向の末端の近傍に設けられ、前記積層体に対して熱風通過処理を行うことができるように構成され、
前記カット機構は、熱風通過処理された前記積層体を超音波切断して前記積層体の切断部の熱融着繊維を融着させる超音波切断装置を含む、
ことを特徴とする吸収コアの製造システム。
前記トランスミッションアセンブリはトランスミッションネットと、伝送ネットと、真空転送装置とを含み、
前記トランスミッションネットは、複数の前記送出口と前記添加ポートがいずれも前記トランスミッションネットの中部の上方に位置し且つ前記トランスミッションネットの伝送方向に沿って間隔を置いて配列されるように構成され、前記材料供給アセンブリから前記トランスミッションネットへ前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を供給され、
前記材料添加アセンブリから前記トランスミッションネットへ前記高吸収性高分子樹脂を添加され、前記フィードアセンブリから前記トランスミッションネットの伝送方向の始端に前記開繊済み繊維を供給され、前記真空吸着装置により前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を前記トランスミッションネットの上に吸着されるように構成され、
前記伝送ネットは、前記トランスミッションネットの伝送方向の末端に位置し、前記伝送ネットの伝送方向が前記トランスミッションネットの伝送方向と同じであり、前記伝送ネットが前記熱風通過装置を通って設けられて前記積層体を前記熱風通過装置に搬送できるように構成され、
前記真空転送装置は、前記トランスミッションネットと前記伝送ネットの間に設けられ、前記トランスミッションネット上の前記積層体を前記伝送ネットに搬送できるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収コアの製造システム。
前記フィードアセンブリは、前記トランスミッションネットの伝送方向の始端に位置するコンベヤであって前記開繊済み繊維を前記トランスミッションネットに搬送できるコンベヤを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の吸収コアの製造システム。
前記作製部は、前記トランスミッションネット上であって前記コンベヤに最も近い前記送出口と前記添加ポートとの間の位置に配置された予圧アセンブリをさらに含み、
前記予圧アセンブリは前記トランスミッションネットを間に挟んで互いに対向するように設けられた回転可能な二つのローラーを有し、前記トランスミッションネットは二つの前記ローラーの間に摺動可能に挟み込まれる、
ことを特徴とする請求項３に記載の吸収コアの製造システム。
前記作製部は、前記伝送ネットの伝送方向の末端の近傍に設けられたプレスアセンブリをさらに含み、
前記プレスアセンブリは前記伝送ネットを間に挟んで互いに対向するように設けられた二つのロールを含み、
前記伝送ネットは二つの前記ロールの間に摺動可能に挟み込まれ、二つの前記ロールは熱風通過処理された前記積層体をローリングするように構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載の吸収コアの製造システム。
前記送出口の数は前記添加ポートの数よりも一つ多く、二つの前記送出口の間ごとに一つの前記添加ポートが設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収コアの製造システム。
前記フィードアセンブリは開梱装置と、開繊装置と、カーディング装置と、送風機とを含み、
前記開梱装置は凝集していた化学繊維を開繊でき、前記開繊装置と前記開梱装置とは、前記開梱装置が前記化学繊維を前記開梱装置から前記開繊装置に搬送できるように互いに連通しており、前記開繊装置は前記化学繊維を開繊して前記開繊済み繊維を形成でき、前記カーディング装置は、前記開繊装置と連通しており、前記開繊済み繊維をカードし、カードされた前記開繊済み繊維を前記トランスミッションアセンブリに搬送でき、前記送風機は、前記開繊済み繊維が前記開繊装置から前記カーディング装置に入らせる風力を提供できる、ように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収コアの製造システム。
前記材料供給アセンブリは、
フラッフパルプと熱融着繊維とを混合し、フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を形成できる材料送出装置と、
一端が前記材料送出装置と連通しているフィードパイプと、
熱融着繊維を貯蔵し、前記フィードパイプの前記送出口から離れた側端部と連通している貯蔵装置と、
フラッフパルプを粉砕し、前記フィードパイプの前記送出口から離れた側端部と連通している粉砕装置と、
前記貯蔵装置の中の前記熱融着繊維を前記フィードパイプを経由して前記材料送出装置に送り、且つ、前記粉砕装置により粉砕された前記フラッフパルプを前記フィードパイプを経由して前記材料送出装置に送る風力を提供する送風装置と、を含み、
前記材料送出装置の中の前記フラッフパルプと熱融着繊維との混合物を前記送出口から送出するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収コアの製造システム。
前記材料送出装置、前記フィードパイプ、前記貯蔵装置、前記粉砕装置、及び前記送風装置はいずれも複数配置され、一つの前記材料送出装置と、一つの前記フィードパイプと、一つの前記貯蔵装置と、一つの前記粉砕装置と、一つの前記送風装置とにより、一つのフィードユニットが構成され、前記材料送出装置ごとに一つの前記送出口が設けられている、
ことを特徴とする請求項８に記載の吸収コアの製造システム。
前記作製部は熱風通過処理された前記積層体を巻き取って巻取り紙を形成させる巻取り機をさらに含み、
前記カット機構は固定部材と巻取り装置とも含み、前記固定部材、前記超音波切断装置、及び前記巻取り装置は順に配列して設けられ、前記固定部材は前記巻取り紙を装着するためのものであり、前記巻取り装置は、前記積層体が切断のために前記超音波切断装置に入るように、切断された分の前記積層体を巻き取って前記巻取り紙を牽引して前記固定部材を廻って回転させる、、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収コアの製造システム。