JP7275017B2 - 吸収シート製造装置および吸収シート製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸収シート製造装置および吸収シート製造方法に関する。

従来、使い捨ておむつ等の吸収性物品において、着用者からの排泄物の水分を吸収する吸収シートが利用されている。吸収シートは、吸収性樹脂粒子を含むことにより、高い吸収量を実現することが可能である。また、特許文献１および２では、吸収性樹脂粒子の表面に熱溶融性の固着剤が設けられた吸収性複合材が開示されている。固着剤の溶融および固化により吸収性複合材を基材シートに固着させることにより、吸収性複合材を含む吸収シートが作製される。特許文献２では、吸水性ポリマー材に加水して混練し、熱融着性を有する樹脂成分を添加してさらに混練して接合基部を吸水性ポリマー材に形成し、乾燥、粉砕、分級などの処理を行って、吸収性複合材を得る手法も記載されている。

特開２０１５－１００６１０号公報 特開２０１７－２２１２７５号公報

ところで、吸収性複合材を含む吸収シートの量産では、連続シートを連続的に搬送しつつ、当該連続シート上において吸収性複合材の固着剤を溶融および固化（または、軟化および硬化）させる必要がある。しかしながら、常温の固着剤を溶融（または軟化）させるにはある程度の時間を要するため、連続的に搬送される連続シートに吸収性複合材を固着させることは容易ではない。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、吸収性複合材を連続シートに容易に固着させることを目的としている。

請求項１に記載の発明は、吸収シート製造装置であって、連続シートをシート搬送経路に沿って連続的に搬送するシート搬送部と、吸収性樹脂粒子と熱溶融性の固着剤とを加熱しつつ混合することにより、前記吸収性樹脂粒子の表面に前記固着剤が付着した吸収性複合材を生成する複合材生成部と、前記シート搬送経路において前記連続シートに対して前記吸収性複合材を供給する供給位置と、前記複合材生成部における前記吸収性複合材の排出口とを接続する複合材供給経路とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の吸収シート製造装置であって、前記複合材生成部が、前記吸収性樹脂粒子が供給されるとともに加熱された内部空間を有するケーシングと、加熱により液状となった前記固着剤を前記内部空間に噴霧する固着剤噴霧部と、前記ケーシング内において前記吸収性樹脂粒子と前記固着剤とを攪拌する攪拌混合部とを備える。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の吸収シート製造装置であって、前記複合材供給経路が、複合材供給装置を含み、前記複合材供給装置が、前記吸収性複合材を貯留する複合材貯留部と、前記複合材貯留部内の前記吸収性複合材を前記連続シート上に供給する複合材供給部とを備える。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の吸収シート製造装置であって、前記複合材供給装置が、前記複合材貯留部内の前記吸収性複合材を加熱する複合材加熱部をさらに備える。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の吸収シート製造装置であって、前記複合材供給装置が、前記複合材貯留部内の前記吸収性複合材を攪拌する複合材攪拌部をさらに備える。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の吸収シート製造装置であって、前記シート搬送経路において前記連続シート上の前記吸収性複合材を加熱して前記固着剤を溶融または軟化させることにより、前記吸収性複合材を前記連続シートに固着させる複合材固着部をさらに備える。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の吸収シート製造装置であって、前記供給位置における前記吸収性複合材の温度が、周囲温度よりも高い。

請求項８に記載の発明は、吸収シート製造方法であって、ａ）連続シートをシート搬送経路に沿って連続的に搬送する工程と、ｂ）複合材生成部において、吸収性樹脂粒子と熱溶融性の固着剤とを加熱しつつ混合することにより、前記吸収性樹脂粒子の表面に前記固着剤が付着した吸収性複合材を生成する工程と、ｃ）前記シート搬送経路における所定の供給位置において前記連続シートに対して前記吸収性複合材を供給する工程とを備え、前記供給位置と、前記複合材生成部における前記吸収性複合材の排出口とが複合材供給経路により接続される。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の吸収シート製造方法であって、前記シート搬送経路において前記連続シート上の前記吸収性複合材を加熱して前記固着剤を溶融または軟化させることにより、前記吸収性複合材を前記連続シートに固着させる工程をさらに備える。

請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の吸収シート製造方法であって、前記供給位置における前記吸収性複合材の温度が、周囲温度よりも高い。

本発明によれば、吸収性複合材の生成時における熱を利用して、吸収性複合材を連続シートに容易に固着させることができる。

吸収シート製造装置の構成を示す図である。 吸収性複合材の粒子を模式的に示す図である。 吸収シートを製造する処理の流れを示す図である。 連続シート上の吸収性複合材を示す図である。 複合材供給装置の他の例を示す図である。 吸収シート製造装置の他の例を示す図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る吸収シート製造装置１の構成を示す図である。図１では、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を矢印で示している。吸収シート製造装置１は、連続的に搬送される連続シート９１に吸収性複合材８を固着させて吸収シートを製造する装置である。例えば、吸収シートは、使い捨ておむつや軽失禁用の吸収パッド等の吸収性物品の製造に利用される。

吸収シート製造装置１は、シート搬送部２１と、複合材生成部３と、複合材供給装置４１と、複合材固着部５とを備える。シート搬送部２１は、複数の搬送ローラ２１１を備える。図１では、２つの搬送ローラ２１１のみを図示しているが、実際には、多数の搬送ローラが設けられる。各搬送ローラ２１１は、水平方向を向く所定の軸方向（図１中のＹ方向）に延びる略円柱状である。搬送ローラ２１１は、軸方向に平行な中心軸を中心として回転可能に支持される。搬送ローラ２１１は、例えば金属により形成される。複数の搬送ローラ２１１には、連続シート９１が掛けられており、搬送モータに接続された一部の搬送ローラ２１１が回転することにより、連続シート９１がその長手方向に沿って連続的に移動する。換言すると、複数の搬送ローラ２１１を順に経由するシート搬送経路に沿って連続シート９１が連続的に搬送される。吸収シート製造装置１におけるシート搬送経路は、複合材供給装置４１の下方と、複合材固着部５（の熱風機５１）の下方とを順に通過する。

連続シート９１は、典型的には、各種繊維により形成された繊維基材シートであり、一例では、不織布である。好ましい連続シート９１は、表面を界面活性剤により親水処理した疎水性繊維にて形成された透液性の不織布である。連続シート９１を形成する繊維は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース（再生繊維および半合成繊維のいずれであってもよい。）等である。連続シート９１を形成する繊維は捲縮していることが好ましく、これにより、後述する吸収性複合材８の連続シート９１上への供給において、吸収性複合材８の粒子８０を繊維間で適切に保持することが可能となる。連続シート９１として、ティッシュ等が利用されてもよい。吸収シート製造装置１では、後述するように、複合材供給装置４１の下方において上方を向く面９１１（（＋Ｚ）方向を向く面９１１）上に吸収性複合材８が供給されるため、以下、当該面９１１を「複合材供給面９１１」という。

複合材生成部３は、ケーシング３１と、固着剤噴霧部３２と、攪拌混合部３３と、吸収性樹脂粒子タンク３４と、固着剤タンク３５とを備える。ケーシング３１は、例えば水平方向を向く中心軸Ｃ１を中心とする円筒状であり、金属により形成される。図１では、中心軸Ｃ１は、搬送ローラ２１１の軸方向と交差するが、両者は平行であってもよい。また、中心軸Ｃ１が水平方向に対して傾斜してもよい。ケーシング３１の外周面には、例えば、抵抗発熱体を有するヒータ３１３が設けられる。ヒータ３１３によりケーシング３１の内部空間３１０が所定の温度に加熱される。ヒータ３１３は、抵抗発熱体以外の熱源を利用するものであってもよい。中心軸Ｃ１の方向におけるケーシング３１の一方の端部には、供給口３１１が設けられ、他方の端部には、排出口３１２が設けられる。供給口３１１および排出口３１２は、内部空間３１０に接続する。供給口３１１は上方に向かって開口し、排出口３１２は下方に向かって開口する。

吸収性樹脂粒子タンク３４は、吸収性樹脂粒子を貯留する。供給口３１１は、吸収性樹脂粒子タンク３４に接続されており、吸収性樹脂粒子タンク３４から供給口３１１を介してケーシング３１の内部空間３１０に吸収性樹脂粒子が供給される。図１では、ケーシング３１内の吸収性樹脂粒子の図示を省略している。排出口３１２には、接続管４９が設けられる。後述するように、内部空間３１０では、吸収性複合材８が生成され、排出口３１２および接続管４９を介して、吸収性複合材８が複合材供給装置４１に供給される。吸収性樹脂粒子が吸湿して凝集することを防ぐため、排出口３１２、接続管４９および複合材供給装置４１は排気口を除いて密閉されていることが好ましい。また、排出口３１２、接続管４９または複合材供給装置４１は、局所排気装置が設けられていることが好ましい。

固着剤タンク３５は、熱溶融性の固着剤を貯留する。固着剤タンク３５では、図示省略のヒータにより固着剤が、後述の溶融温度よりも高い温度に加熱され、液状となっている。固着剤噴霧部３２は、ケーシング３１に設けられるノズルであり、固着剤タンク３５に接続される。固着剤タンク３５から液状の固着剤が固着剤噴霧部３２に供給され、内部空間３１０に噴霧される。例えば、内部空間３１０に供給される固着剤の質量は、吸収性樹脂粒子の質量の１／２０～１／１００である。なお、吸収性樹脂粒子および固着剤の詳細については後述する。

攪拌混合部３３は、回転機構３３１と、シャフト３３２と、複数のパドル３３３とを備える。シャフト３３２は、中心軸Ｃ１上に配置され、ケーシング３１の内部空間３１０を貫通する。シャフト３３２は、ベアリング等を用いて回転可能に支持される。回転機構３３１は、シャフト３３２を回転する。複数のパドル３３３は、内部空間３１０においてシャフト３３２に沿って配列される。各パドル３３３は、一端がシャフト３３２に固定されることにより、シャフト３３２から中心軸Ｃ１を中心とする径方向に突出する。複数のパドル３３３がシャフト３３２と共に回転することにより、ケーシング３１内において吸収性樹脂粒子と固着剤とが攪拌される。

既述の排出口３１２は、例えばケーシング３１の底部（中心軸Ｃ１に垂直な断面における底部）よりも上方に設けられ、内部空間３１０では、シャフト３３２の近傍まで吸収性樹脂粒子が充填された状態が維持される。ケーシング３１内に供給された吸収性樹脂粒子および固着剤は、加熱された内部空間３１０において充分に攪拌された後、排出口３１２から排出される。以上のように、複合材生成部３では、吸収性樹脂粒子と固着剤とを加熱しつつ混合することにより、吸収性樹脂粒子の表面に固着剤が付着した吸収性複合材８が生成される。

吸収性複合材８の生成では、ケーシング３１の内部空間３１０が、固着剤の溶融温度近傍、または、溶融温度以上の温度に加熱されることが好ましい。内部空間３１０の温度は、例えば７０℃以上であり、好ましくは８０℃以上である。また、吸収性樹脂粒子を過度に高温に加熱した場合、吸水性能が低下することが知られている。吸収性樹脂粒子における吸水性能の低下を抑制するという観点では、内部空間３１０の温度は、例えば１２０℃以下であり、好ましくは１００℃以下である。吸収性複合材８の生成では、吸収性樹脂粒子および固着剤以外の材料が必要に応じて混合されてもよい。排出口３１２から排出された吸収性複合材８は、接続管４９を介して複合材供給装置４１に供給される。このとき、固着剤が溶融温度よりも低い温度となり、ほぼ固化する。

図２は、複合材供給装置４１に供給された吸収性複合材８の１つの粒子８０を模式的に示す図である。図２に示すように、吸収性複合材８の粒子８０は、吸収性樹脂粒子８１と、固着剤８２とを備える。吸収性樹脂粒子８１は、粒状の高吸収性ポリマー（ＳＡＰ（Super Absorbent Polymer））である。吸収性樹脂粒子８１の平均粒径は、例えば２５０～８００μｍである。吸収性樹脂粒子８１の表面には、少なくとも１つの固着剤８２が設けられる。好ましくは、複数の固着剤８２が、吸収性樹脂粒子８１の表面に部分的に、かつ、均一に設けられる。例えば、固着剤８２は粒状であり、固着剤８２の平均粒径は、吸収性樹脂粒子８１の平均粒径よりも小さいことが好ましい。固着剤８２は、接着剤等を介在させることなく、固着剤８２自体が有する接着性により吸収性樹脂粒子８１の表面に付着する。

固着剤８２は、例えば親水性を有する。また、固着剤８２は、熱溶融性を有し、典型的には、低融点樹脂である。固着剤８２の溶融温度（ガラス転移点または融点）は、常温（５～３５℃）よりも高く、例えば５０℃以上である。固着剤８２の溶融温度が過度に高い場合には、固着剤８２の溶融の困難性が増大するため、固着剤８２の溶融温度は、１６０℃未満であることが好ましい。吸収性複合材８の一例では、固着剤８２の溶融温度は５０～１４０℃であり、好ましくは７０～１２０℃である。固着剤８２の溶融温度は、吸収性樹脂粒子８１の溶融温度、および、連続シート９１の溶融温度よりも十分に低い。

吸収性複合材８において、吸収性樹脂粒子８１を構成する材料、および、固着剤８２を構成する材料は、例えば、特開２０１５－１００６１０号公報（上記特許文献１）、および、特開２０１７－２２１２７５号公報（上記特許文献２）に記載のものが利用可能である。吸収性樹脂粒子８１の典型的な材料は、アクリル酸ポリマーである。固着剤８２の好ましい材料は、エチレン－プロピレン共重合体である。エチレン－プロピレン共重合体では、ホモポリプロピレン（ホモＰＰ）よりも結晶性を抑えて溶融温度を低下させることが可能である。また、エチレン－プロピレン共重合体を無水マレイン酸で変性させたものがより好ましい。この場合、カルボキシル基の導入により極性が設けられることにより、固着剤８２が吸収性樹脂粒子８１と馴染みやすくなる。

図１に示すように、複合材供給装置４１は、シリンダ部４２１と、カバー部４２６と、複合材貯留部４３と、複合材加熱部４３６と、複合材攪拌部４４とを備える。複合材貯留部４３は、例えば、鉛直方向を向く中心軸Ｃ２を中心とする円錐台状、かつ、底面が上方を向く容器である。複合材貯留部４３は、例えば金属により形成される。複合材生成部３にて生成された吸収性複合材８は、排出口３１２および接続管４９を介して複合材貯留部４３内に供給され、貯留される。複合材貯留部４３の外周面には、複合材加熱部４３６が設けられる。複合材加熱部４３６は、例えば、抵抗発熱体を有する。複合材加熱部４３６により、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が加熱される。複合材加熱部４３６は、抵抗発熱体以外の熱源を利用するものであってもよい。複合材貯留部４３内に保持される吸収性複合材８の温度は、例えば固着剤８２の溶融温度以下（または未満）であり、常温よりも高い。

複合材攪拌部４４は、攪拌棒４４１と、棒回転機構４４２と、支持リング４４３と、リング支持部４４４と、リング回転機構４４５とを備える。支持リング４４３は、複合材貯留部４３の中心軸Ｃ２を中心とする環状部材であり、複合材貯留部４３の上端よりも大きい直径を有する。支持リング４４３は、当該上端の周囲に配置される。リング支持部４４４は、支持リング４４３とほぼ同じ直径の環状部材であり、支持リング４４３を中心軸Ｃ２を中心として回転可能に支持する。リング回転機構４４５は、ギア等を介して支持リング４４３を回転する。

支持リング４４３には、棒回転機構４４２が固定される。棒回転機構４４２には、攪拌棒４４１が取り付けられる。攪拌棒４４１は、シャフトと、螺旋板とを有する。螺旋板は、シャフトの略全長に亘って、シャフトの周囲に螺旋状に設けられる。シャフトが複合材貯留部４３の内周面に近接した状態で当該内周面に沿うように、攪拌棒４４１が、中心軸Ｃ２に対して傾斜した状態で棒回転機構４４２に支持される。複合材攪拌部４４では、棒回転機構４４２および攪拌棒４４１が支持リング４４３と共に中心軸Ｃ２を中心として回転しつつ、棒回転機構４４２が攪拌棒４４１を回転することにより、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が攪拌される。

シリンダ部４２１は、複合材貯留部４３の下側に設けられる。シリンダ部４２１は、搬送ローラ２１１の軸方向に平行な回転軸Ｒ１を中心とする円筒状である。シリンダ部４２１の外周面には、軸方向の複数の位置のそれぞれにおいて、複数の凹部４２２が回転軸Ｒ１を中心とする周方向に配列される。軸方向の同じ位置にて周方向に並ぶ複数の凹部４２２を凹部列と呼ぶと、シリンダ部４２１では複数の凹部列が軸方向に並ぶ。シリンダ部４２１は、図示省略のモータに接続され、モータの駆動によりシリンダ部４２１が回転軸Ｒ１を中心として図１中の反時計回りに回転する。回転するシリンダ部４２１の各凹部４２２が複合材貯留部４３と対向する位置を通過する際に、当該凹部４２２に吸収性複合材８の粒子８０が充填される。

カバー部４２６は、複合材貯留部４３からシリンダ部４２１の回転方向の前側へと広がる。各凹部４２２は複合材貯留部４３を通り過ぎた後、シリンダ部４２１の最下部近傍へと到達するまでの間、カバー部４２６により閉塞される。そして、各凹部４２２が、カバー部４２６の先端を通過する際に、当該凹部４２２内の粒子８０が連続シート９１の複合材供給面９１１に供給（散布）される。複合材供給装置４１では、シリンダ部４２１およびカバー部４２６により、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８を連続シート９１上に供給する複合材供給部４２が構成される。以下の説明では、シート搬送経路において、連続シート９１上に吸収性複合材８が供給される位置（図１の例では、カバー部４２６の先端近傍の位置）を「供給位置」という。

複合材固着部５は、熱風機５１を備える。熱風機５１は、シート搬送経路において、供給位置よりも下流側の位置に対向する。すなわち、連続シート９１は、複合材供給装置４１の下方を通過した後、熱風機５１に対向する位置へと到達する。熱風機５１は、連続シート９１の複合材供給面９１１に向けて熱風を噴射することにより、複合材供給面９１１上の吸収性複合材８を加熱する。熱風機５１から噴射されて複合材供給面９１１上に到達する熱風の温度は、固着剤８２の溶融温度よりも高く、連続シート９１の溶融温度よりも低い。複合材供給面９１１上における熱風の温度は、例えば８０～２２０℃であり、好ましくは１１０～１６０℃である。吸収シート製造装置１では、連続シート９１において複合材供給面９１１とは異なる面に対向する吸引器５９が設けられてもよい。吸引器５９が、連続シート９１を介して吸収性複合材８を吸引することにより、熱風による吸収性複合材８の飛散を抑えることができる。吸収シート製造装置１では、赤外線の照射等により連続シート９１上の吸収性複合材８を加熱する、他の非接触式の複合材固着部５が用いられてもよい。

図３は、吸収シート製造装置１が吸収シートを製造する処理の流れを示す図である。吸収シートの製造では、シート搬送部２１により連続シート９１がシート搬送経路に沿って連続的に搬送される（ステップＳ１１）。また、複合材生成部３では、吸収性樹脂粒子８１と固着剤８２とを加熱しつつ混合することにより、吸収性樹脂粒子８１の表面が固着剤８２により部分的に被覆された吸収性複合材８が生成される（ステップＳ１２）。

吸収性複合材８の生成では、吸収性樹脂粒子タンク３４からケーシング３１の内部空間３１０に、吸収性樹脂粒子８１が連続的または断続的に供給される。また、固着剤噴霧部３２から内部空間３１０に、液状の固着剤８２が連続的または断続的に噴霧される。攪拌混合部３３では、ケーシング３１内の吸収性樹脂粒子８１および固着剤８２の攪拌が連続的に行われ、吸収性複合材８が排出口３１２から順次排出される。このようにして、複合材生成部３では、吸収性複合材８の生成がほぼ連続的に行われている。

図３における後述のステップＳ１３，Ｓ１４は、ステップＳ１１における連続シート９１の連続搬送、および、ステップＳ１２における吸収性複合材８の連続生成に並行して行われる。以下の説明では、連続シート９１の一の部位（以下、「注目部位」という。）に注目して、ステップＳ１３，Ｓ１４を説明する。連続シート９１の他の部位についても、注目部位と同様の処理が行われる。

連続シート９１の注目部位は、搬送ローラ２１１を介して供給位置へと移動する。供給位置では、連続シート９１は、複合材供給面９１１が水平な状態でシート搬送経路に沿って移動しており、複合材供給装置４１により注目部位の複合材供給面９１１上に吸収性複合材８の粒子８０が供給される（ステップＳ１３）。本処理例では、図４に示すように、吸収性複合材８の粒子８０は、複合材供給面９１１上において連続シート９１のエッジ近傍を除き、ほぼ均一に分散する。

なお、図１の複合材供給装置４１では、シリンダ部４２１の外周面における複数の凹部４２２の配置、シリンダ部４２１の周速度、および、連続シート９１の搬送速度を調整することにより、複合材供給面９１１に対して吸収性複合材８をエッジ近傍を除いてほぼ均一に、または、不均一（ストライプ状、ドット状等）に供給することが可能である。

既述のように、複合材生成部３の排出口３１２から排出される吸収性複合材８は、接続管４９を介して複合材供給装置４１に供給され、複合材供給装置４１により供給位置にて連続シート９１上に供給される。したがって、吸収シート製造装置１では、接続管４９および複合材供給装置４１が、複合材生成部３における吸収性複合材８の排出口３１２と、シート搬送経路における供給位置とを接続する複合材供給経路４を構成している。複合材供給経路４により、複合材生成部３の排出口３１２と、シート搬送経路の供給位置とが一繋がりとなっている。これにより、吸収性複合材８が、生成時における熱をある程度保持した状態で、連続シート９１上に供給される。その結果、供給位置における吸収性複合材８の温度が、周囲温度（または常温）よりも高くなる。

供給位置を通過した注目部位は、複合材供給面９１１が水平な状態を維持したまま熱風機５１の下方へと移動する。注目部位上の吸収性複合材８の粒子８０は、複合材固着部５により加熱される。既述のように、吸収性複合材８の粒子８０は、複合材供給面９１１上に供給された時点で周囲温度よりも高い温度となっており、複合材固着部５による加熱により当該粒子８０の固着剤８２は短時間で溶融温度に到達する。これにより、固着剤８２が全体的にまたは部分的に溶融または軟化し、吸収性樹脂粒子８１に付着した状態で、連続シート９１の繊維上に広がる、または、当該繊維に絡みつく。

複合材固着部５を通過した注目部位は、複合材供給面９１１が水平な状態でシート搬送経路に沿って移動し、次の処理部へと向かう。注目部位は、複合材固着部５による加熱後、自然冷却されることにより、固着剤８２が固化または硬化する。固着剤８２の溶融および固化、または、軟化および硬化により、吸収性複合材８の粒子８０が注目部位の複合材供給面９１１に固着する（ステップＳ１４）。以上のようにして、吸収性複合材８を含む吸収シートの連続体が製造される。図１の吸収シート製造装置１により製造される吸収シートの連続体では、連続シート９１上の吸収性複合材８がむき出しの状態である。吸収シートの連続体は、上述の次の処理部において所定の長さに切断され、吸収シートが得られる。当該吸収シートは、吸収性物品の製造等に用いられる。

吸収シート製造装置１では、連続シート９１に他の連続シートを重ねることにより、２つの連続シート間に吸収性複合材８が配置された吸収シートが製造されてもよい。当該他の連続シートの材料は、連続シート９１と同様のものが利用可能である。また、当該他の連続シートが、複数の開口を有するプラスチックフィルム、または、ウレタンシート等の多孔質シートであってもよい。吸収性複合材８を挟んで２つの連続シートを重ねる場合に、微小な隙間を空けて配置された２以上の加熱ローラが、熱風機５１に代えて複合材固着部５に設けられ、当該２つの連続シートが、当該２以上の加熱ローラ間を通過することにより、固着剤８２の溶融または軟化が行われてもよい。このように、吸収シート製造装置１では、接触式の複合材固着部５が採用されてもよい。

ここで、吸収シート製造装置１において、複合材生成部３および複合材加熱部４３６を省略した比較例の吸収シート製造装置を想定する。比較例の吸収シート製造装置では、外部の複合材生成部により吸収性複合材８が生成され、その後、吸収シート製造装置１まで運ばれて、複合材貯留部４３に貯留される。この場合、吸収性複合材８の生成後、複合材供給装置４１による連続シート９１上への供給までに長時間を要するため、供給位置における吸収性複合材８の温度は、周囲温度とほぼ同じとなる。その結果、複合材固着部５による固着剤８２の溶融または軟化にある程度の時間を要する。換言すると、固着剤８２を安定して溶融または軟化させるには、連続シート９１の搬送速度を低下させる必要があり、吸収シートの製造量が低下する。

これに対し、図１の吸収シート製造装置１では、吸収性樹脂粒子８１と固着剤８２とを加熱しつつ混合することにより吸収性複合材８を生成する複合材生成部３が設けられる。そして、複合材供給経路４により、複合材生成部３における吸収性複合材８の排出口３１２と、シート搬送経路における供給位置とが接続される。これにより、吸収性複合材８の生成時における熱を利用して、吸収性複合材８を連続シート９１に容易に固着させることができる。その結果、吸収シートの製造量が低下することを防止することができる。

また、複合材供給経路４が、複合材供給装置４１を含むことにより、吸収性複合材８を連続シート９１上に適切に供給することができる。複合材供給装置４１では、複合材貯留部４３内にて吸収性複合材８が貯留されるとともに、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が複合材加熱部４３６により加熱される。その結果、複合材供給経路４における吸収性複合材８の温度低下を抑制することができ、吸収性複合材８を連続シート９１にさらに容易に固着させることができる。複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が複合材攪拌部４４により攪拌されることにより、複合材貯留部４３内において吸収性複合材８が塊になることを抑制することができ、吸収シートの品質を向上することができる。

複合材生成部３では、吸収性樹脂粒子８１が供給されるとともに加熱された内部空間３１０を有するケーシング３１が設けられる。また、加熱により液状となった固着剤８２が内部空間３１０に噴霧され、ケーシング３１内において吸収性樹脂粒子８１と固着剤８２とが攪拌される。これにより、ケーシング３１内において固着剤８２が凝集することを抑制して、好ましい吸収性複合材８を容易に生成することが可能となる。

図５は、複合材供給装置の他の例を示す図である。図５の複合材供給装置４１ａは、複合材貯留部４３と、複合材供給部４２ａとを備える。複合材供給部４２ａは、シリンダ部４２７と、傾斜板４２８とを備える。シリンダ部４２７は、軸方向（図５中のＹ方向）に平行な回転軸Ｒ２を中心とする円筒状であり、その外周面は平らな円筒面である。シリンダ部４２７は、図示省略のモータに接続され、モータの駆動によりシリンダ部４２７が回転軸Ｒ２を中心として図５中の時計回りに回転する。

複合材貯留部４３は、略箱状であり、シリンダ部４２７の上側（（＋Ｚ）側）に配置される。複合材貯留部４３にて貯留される吸収性複合材８は、複合材加熱部４３６により加熱される。また、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が、複合材攪拌部４４により攪拌される。複合材貯留部４３の下部には、軸方向に長い供給口が設けられる。供給口は、回転軸Ｒ２の真上近傍にてシリンダ部４２７の外周面に近接し、供給口から当該外周面上に吸収性複合材８の粒子８０が連続的に供給される。

傾斜板４２８は、シリンダ部４２７の下側（（－Ｚ）側）に配置される。傾斜板４２８は、下方に向かうに従って（＋Ｘ）側に傾斜する。傾斜板４２８の下方では、シート搬送部２１により連続シート９１が（＋Ｘ）方向に向かって連続的に移動する。シリンダ部４２７の外周面上に供給された粒子８０は、傾斜板４２８に沿って落下し、連続シート９１の複合材供給面９１１上に供給（散布）される。

図５の複合材供給装置４１ａにおいても、複合材生成部３（図１参照）にて生成された吸収性複合材８が、排出口３１２および接続管４９を介して、複合材貯留部４３内に直接的に供給される。これにより、吸収性複合材８の生成時における熱を利用して、吸収性複合材８を連続シート９１に容易に固着させることができる。また、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が加熱されることにより、複合材供給装置４１ａにおける吸収性複合材８の温度低下を抑制することができる。さらに、複合材貯留部４３内の吸収性複合材８が攪拌されることにより、複合材貯留部４３内において吸収性複合材８が塊になることを抑制することができる。

上記吸収シート製造装置１および吸収シートの製造では様々な変形が可能である。

上記実施の形態では、複合材生成部３においてケーシング３１内に液状の固着剤８２が噴霧されるが、微粉末または繊維状の固着剤８２がケーシング３１内に供給されてもよい。この場合も、ケーシング３１内において吸収性樹脂粒子８１と固着剤８２とを加熱しつつ混合することにより、吸収性複合材８を生成することが可能である。また、図１の複合材供給装置４１の複合材貯留部４３内に、吸収性樹脂粒子８１および固着剤８２（液状であってもよい。）が供給され、複合材加熱部４３６および複合材攪拌部４４を用いて両者を加熱しつつ混合することにより、吸収性複合材８が生成されてもよい。この場合、複合材貯留部４３、複合材加熱部４３６および複合材攪拌部４４が複合材生成部を構成し、複合材貯留部４３の下端が排出口となる。また、複合材供給部４２（シリンダ部４２１およびカバー部４２６）が、複合材供給経路に含まれる。

図１および図５の例では、複合材生成部３における吸収性複合材８の排出口３１２と、シート搬送経路における供給位置とを接続する複合材供給経路４が、接続管４９および複合材供給装置４１，４１ａにより構成されるが、図６に示すように、複合材供給経路４が接続管４９のみにより構成されてもよい。図６の例では、複合材生成部３にて生成された吸収性複合材８が、排出口３１２から接続管４９を介して連続シート９１の複合材供給面９１１上に直接供給される。換言すると、複合材生成部３の排出口３１２と、シート搬送経路における供給位置との間で、吸収性複合材８が滞留することなく、連続シート９１上に供給される。これにより、連続シート９１上に供給される際の吸収性複合材８の温度をさらに高くして、吸収性複合材８を連続シート９１に容易に固着させることができる。

吸収シート製造装置１の設計によっては、複合材固着部５を省略することも可能である。例えば、図６のように、複合材生成部３の排出口３１２から接続管４９を介して連続シート９１上に吸収性複合材８が直接供給される場合には、供給直後の連続シート９１上の吸収性複合材８において固着剤８２がおよそ溶融または軟化している。したがって、その後、吸収性複合材８が自然冷却されることにより、吸収性複合材８を連続シート９１に固着させることが可能となる。一方、より確実に吸収性複合材８を連続シート９１に固着させるには、複合材固着部５が設けられることが好ましい。

複合材固着部５では、様々な構成により、固着剤８２の溶融または軟化が行われてもよい。例えば、内部が高温雰囲気で保たれたチャンバを設け、連続シート９１がチャンバ内を通過することにより、固着剤８２の溶融または軟化が行われてもよい。また、吸収シート製造装置１の設計によっては、複合材固着部５において電磁波加熱（高周波誘電加熱）が利用されてもよい。

吸収シート製造装置１では、シート搬送経路における複合材固着部５の下流側に、冷風機または冷却ローラが設けられ、複合材固着部５により溶融または軟化された固着剤８２が、積極的に冷却されてもよい。これにより、固着剤８２を迅速に固化または硬化させることが可能となる。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 吸収シート製造装置
３ 複合材生成部
４ 複合材供給経路
５ 複合材固着部
８ 吸収性複合材
２１ シート搬送部
３１ ケーシング
３２ 固着剤噴霧部
３３ 攪拌混合部
４１，４１ａ 複合材供給装置
４２，４２ａ 複合材供給部
４３ 複合材貯留部
４４ 複合材攪拌部
８１ 吸収性樹脂粒子
８２ 固着剤
９１ 連続シート
３１０ 内部空間
３１２ 排出口
４３６ 複合材加熱部
Ｓ１１～Ｓ１４ ステップ

Claims (10)

1. 吸収シート製造装置であって、
   連続シートをシート搬送経路に沿って連続的に搬送するシート搬送部と、
   吸収性樹脂粒子と熱溶融性の固着剤とを加熱しつつ混合することにより、前記吸収性樹脂粒子の表面に前記固着剤が付着した吸収性複合材を生成する複合材生成部と、
   前記シート搬送経路において前記連続シートに対して前記吸収性複合材を供給する供給位置と、前記複合材生成部における前記吸収性複合材の排出口とを接続する複合材供給経路と、
   を備えることを特徴とする吸収シート製造装置。
2. 請求項１に記載の吸収シート製造装置であって、
   前記複合材生成部が、
   前記吸収性樹脂粒子が供給されるとともに加熱された内部空間を有するケーシングと、
   加熱により液状となった前記固着剤を前記内部空間に噴霧する固着剤噴霧部と、
   前記ケーシング内において前記吸収性樹脂粒子と前記固着剤とを攪拌する攪拌混合部と、
   を備えることを特徴とする吸収シート製造装置。
3. 請求項１または２に記載の吸収シート製造装置であって、
   前記複合材供給経路が、複合材供給装置を含み、
   前記複合材供給装置が、
   前記吸収性複合材を貯留する複合材貯留部と、
   前記複合材貯留部内の前記吸収性複合材を前記連続シート上に供給する複合材供給部と、
   を備えることを特徴とする吸収シート製造装置。
4. 請求項３に記載の吸収シート製造装置であって、
   前記複合材供給装置が、前記複合材貯留部内の前記吸収性複合材を加熱する複合材加熱部をさらに備えることを特徴とする吸収シート製造装置。
5. 請求項３または４に記載の吸収シート製造装置であって、
   前記複合材供給装置が、前記複合材貯留部内の前記吸収性複合材を攪拌する複合材攪拌部をさらに備えることを特徴とする吸収シート製造装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の吸収シート製造装置であって、
   前記シート搬送経路において前記連続シート上の前記吸収性複合材を加熱して前記固着剤を溶融または軟化させることにより、前記吸収性複合材を前記連続シートに固着させる複合材固着部をさらに備えることを特徴とする吸収シート製造装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の吸収シート製造装置であって、
   前記供給位置における前記吸収性複合材の温度が、周囲温度よりも高いことを特徴とする吸収シート製造装置。
8. 吸収シート製造方法であって、
   ａ）連続シートをシート搬送経路に沿って連続的に搬送する工程と、
   ｂ）複合材生成部において、吸収性樹脂粒子と熱溶融性の固着剤とを加熱しつつ混合することにより、前記吸収性樹脂粒子の表面に前記固着剤が付着した吸収性複合材を生成する工程と、
   ｃ）前記シート搬送経路における所定の供給位置において前記連続シートに対して前記吸収性複合材を供給する工程と、
   を備え、
   前記供給位置と、前記複合材生成部における前記吸収性複合材の排出口とが複合材供給経路により接続されることを特徴とする吸収シート製造方法。
9. 請求項８に記載の吸収シート製造方法であって、
   前記シート搬送経路において前記連続シート上の前記吸収性複合材を加熱して前記固着剤を溶融または軟化させることにより、前記吸収性複合材を前記連続シートに固着させる工程をさらに備えることを特徴とする吸収シート製造方法。
10. 請求項８または９に記載の吸収シート製造方法であって、
    前記供給位置における前記吸収性複合材の温度が、周囲温度よりも高いことを特徴とする吸収シート製造方法。

Images