JP7460271B2 - Nonwoven fabric manufacturing method and nonwoven fabric manufacturing device - Google Patents
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Description
本発明は、不織布の製造方法及び不織布の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing nonwoven fabric and an apparatus for manufacturing nonwoven fabric.
不織布は、その液透過性や肌触りの良さから、吸収性物品の構成部材として用いられることが多い。吸収性物品に用いられる不織布についてこれまで物性等を改良する技術が提案されてきた。
例えば、特許文献1には、不織布の柔らかさや滑らかさを改良する装置として、上下一対の延伸ロールを備えた賦形装置が記載されている。上方の延伸ロールには、凸稜が、ロール幅方向に一定間隔で、かつロール外周面に沿って相互に平行に複数設けられている。隣り合う凸稜との間には凹溝が配されている。下方の延伸ロールには、その外周面に、凹溝と噛み合うように設けられた複数のピンを備えている。これらのピンはロール幅方向に対しては、上方の延伸ロールの凸稜に対して接触しないように、一定間隔で配設され、外周面に沿って一定間隔でほぼ直線的に配設されている。
Nonwoven fabrics are often used as components of absorbent articles because of their liquid permeability and pleasant texture. Techniques have been proposed to improve the physical properties of nonwoven fabrics used in absorbent articles.
For example,
特許文献1記載の賦形装置のように、対向配置された凹凸部材の互いの凸部を相手の凹部に遊挿させて繊維材料に凹凸賦形を行う場合、凸部同士の接触を防止することが必要となる。凸部同士を接触させずに凹部への遊挿を好適に行うことにより、繊維材料(繊維ウェブや不織布等)の凹凸賦形を良好に実施にでき、繊維材料の不測の損傷(穴あきや切れ)を防ぐことができる。
しかし、凸部同士の接触は、凹凸部材の幅方向の位置ズレによって生じることがある。凹凸部材の幅方向においては凸部間の空間が僅か数ミリメートル単位の狭いものであることが多く、凹凸賦形加工の最中に上記の位置ズレが生じるとその修正が難しい。同様の問題は、凹凸部材とネットとを対向させて凹凸賦形を行う場合にも起こり得る。特に、凹凸部材とネットとは異なる構造を有するものであり、構造に加えて素材も異なると、上記の位置ズレが一層生じやすくなる。
そのため、凹凸部材とネットとを用いた賦形加工において、凹凸部材又はネットの幅方向の位置をミリメートル単位で高精度に制御することが求められる。
When forming unevenness on a fiber material by loosely inserting the convex portions of the concave and convex members of the concave and convex members disposed facing each other into the concave portions of the other party, as in the shaping device described in
However, contact between the convex portions may occur due to positional deviation in the width direction of the concavo-convex member. In the width direction of the uneven member, the space between the protrusions is often narrow, on the order of only a few millimeters, and if the above-mentioned positional deviation occurs during the uneven shaping process, it is difficult to correct it. A similar problem may also occur when uneven formation is performed with the uneven member and the net facing each other. In particular, the concavo-convex member and the net have different structures, and if they are made of different materials in addition to their structures, the above-mentioned positional deviation is more likely to occur.
Therefore, in shaping using a concavo-convex member and a net, it is required to control the position of the concave-convex member or the net in the width direction with high precision in millimeter units.
本発明は、上記の点に鑑み、凹凸賦形を行う際に、対向する凹凸部材とネットとの遊挿を好適に実行させることができる不織布の製造方法及び不織布の製造装置に関する。 In view of the above-mentioned points, the present invention relates to a nonwoven fabric manufacturing method and a nonwoven fabric manufacturing apparatus that can suitably perform loose insertion between an opposing uneven member and a net when performing unevenness shaping.
本発明は、支持ロールと押し込みネットとの間に繊維材料を供給して凹凸賦形する不織布の製造方法であって、前記支持ロールは、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配された凹凸面を表面に有し、前記押し込みネットが、前記軸方向に平行な幅方向と、該幅方向に直交する長手方向とを有し、前記押し込みネットには、前記凸部が遊挿される被遊挿部と前記凹部に遊挿される押し込み部とが、前記幅方向及び前記長手方向に沿って交互に配され、前記押し込みネットが前記幅方向に複数に分割され、前記凹凸面と前記押し込みネットとを、前記支持ロールの回転に合わせて遊挿させ、前記遊挿の際に、前記凹凸面と前記押し込みネットとの間に前記繊維材料を介在させる、不織布の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for manufacturing a nonwoven fabric in which a fiber material is supplied between a support roll and a push-in net to form an uneven shape, and the support roll has convex portions and concave portions along the axial direction of the support roll. The push-in net has a concave and convex surface alternately arranged on its surface, and the push-in net has a width direction parallel to the axial direction and a longitudinal direction perpendicular to the width direction, and the push-in net has the convex and convex surfaces arranged alternately. A loosely inserted part into which the part is loosely inserted and a pushing part which is loosely inserted into the recess are arranged alternately along the width direction and the longitudinal direction, the pushing net is divided into a plurality of parts in the width direction, and the pushing part is loosely inserted into the recess. A method for manufacturing a nonwoven fabric, comprising loosely inserting the uneven surface and the pushing net in accordance with the rotation of the support roll, and interposing the fiber material between the uneven surface and the pushing net during the loose insertion. I will provide a.
また、本発明は、支持ロールと押し込みネットとの間に繊維材料を供給して凹凸賦形する不織布の製造装置であって、前記支持ロールは、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配された凹凸面を表面に有し、前記押し込みネットが、前記軸方向に平行な幅方向と、該幅方向に直交する長手方向とを有し、前記押し込みネットには、前記凸部が遊挿される被遊挿部と前記凹部に遊挿される押し込み部とが、前記幅方向及び前記長手方向に沿って交互に配され、前記押し込みネットが前記幅方向に複数に分割されている、不織布の製造装置を提供する。 The present invention also provides a nonwoven fabric manufacturing device that supplies fiber material between a support roll and a pressing net to form an uneven shape, the support roll having an uneven surface on its surface with convex and concave portions alternately arranged along the axial direction of the support roll, the pressing net having a width direction parallel to the axial direction and a longitudinal direction perpendicular to the width direction, the pressing net having loose insertion portions into which the convex portions are loosely inserted and pressing portions into which the concave portions are loosely inserted alternately arranged along the width direction and the longitudinal direction, and the pressing net is divided into a plurality of portions in the width direction.
本発明の不織布の製造方法及び不織布の製造装置によれば、凹凸賦形を行う際に、対向する凹凸部材とネットとの遊挿を好適に実行させることができる。 The nonwoven fabric manufacturing method and nonwoven fabric manufacturing device of the present invention allow for optimal insertion of the opposing uneven members and the net when forming uneven surfaces.
以下、本発明の不織布の製造方法を実施する製造装置について、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing apparatus which carries out the manufacturing method of the nonwoven fabric of this invention is demonstrated based on the preferable embodiment, referring to drawings.
図1に示すように、本実施形態の不織布の製造装置1は、対向配置された支持ロール10と押し込みネット21とを有する。支持ロール10と押し込みネット21との間に繊維材料(図示せず)を供給して凹凸賦形する。ここで言う「繊維材料」とは、繊維の集合体でシート状にされたものを言い、例えば不織布や繊維ウェブを含む。「不織布」とは、繊維の集合体における繊維同士が、その交点において結合されているものや、繊維同士の交絡によって容易には分離しないようになったものを言う。例えば、繊維同士がその交点において熱融着や接着剤により結合されているもの(サーマルボンド不織布やレジンボンド不織布等)や、水流の圧力により繊維同士を交絡させているもの(スパンレース不織布等)を含む。「繊維ウェブ」とは、繊維の集合体における繊維同士が結合される前の状態の物を言い、いわば不織布化する前の素材である。
As shown in FIG. 1, the nonwoven
支持ロール10は、凸部11と凹部12とが該支持ロール10の軸方向X1に沿って交互に配された凹凸面を、表面10Sに有する。凹部12の底部表面が、支持ロール10の表面10Sである。これにより、支持ロール10は、表面10S上に軸方向X1に沿って凹凸面を有する凹凸部材である。
また、支持ロール10の表面10Sが有する凹凸面は、該支持ロール10の軸方向X1だけでなく、周方向Y1にも沿って交互に配されたものであることが好ましい。すなわち、図2及び3に示すように、凸部11が支持ロール10の表面10Sの軸方向X1及び周方向Y1に等間隔で配され、凹部12が各凸部11の周りを縦横に囲んで支持ロール10の表面10Sに格子状に連続した形態で配されていることが好ましい。
The
Further, it is preferable that the uneven surfaces of the
支持ロール10は、ドラム形状であってもよい。ドラム形状とは、中空の円筒形態を意味する。
The
支持ロール10は、凸部11の間に、表面10Sから裏面に貫通する複数の開孔(図示せず)を有することが好ましい。開孔があることにより、風が支持ロール10を吹き抜けやすく、繊維材料が乱れたり飛散したりすることを抑制することができる。これにより繊維材料のムラを抑えて均質化でき、繊維材料の硬化を抑えた賦形を可能にする。また、風が支持ロール10を吹き抜けることによって、繊維材料を凸部11の頂部から支持ロール10に至るまで押し込みやすく、高さのある凹凸形状をより明確にして効率よく賦形することができる。更に、凸部11の壁面に沿った繊維材料の配向性が、風の吹き抜けによってより顕著になる。これにより嵩高く柔らかな肌触りの不織布を効率よく製造することができる。
It is preferable that the
凸部11の壁面は、全て支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることが好ましい。凸部11の壁面が表面10Sに対して垂直である支持ロール10を用いることによって、従来よりも嵩高く柔らかい不織布の製造が可能となる。
「凸部11の壁面が全て支持ロール10の表面10Sに対して垂直である」とは、壁面のどの位置においても支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることを言う。例えば、凸部11が角柱のように角のある柱体である場合は、壁面を構成する角に挟まれた各面がいずれも支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることを言う。凸部11が円柱のように角が無い柱体である場合は、壁面を構成する曲面のいずれの地点の面においても支持ロール10の表面10Sに対して垂直であることを言う。
「支持ロール10の表面10Sに対して垂直である」とは、支持ロール10の表面10Sを基準にして壁面の立設する方向が垂直であることを言う。例えば図3に示すように、支持ロール10の表面10Sが外側に凸にした円弧状の湾曲面である場合は、支持ロール10の側面視した端面において、壁面の支持ロール10側の根元から頂部側までの外形線と、凸部11の幅中心地点Pにおける表面10Sの円弧に対する接線Jとがなす角度θが垂直であることを言う。本発明においては、壁面は、凸部11のどの位置における断面又は側面視した端面についても全て、下記に定義する「垂直」の状態にあることが好ましい。
「垂直」とは、支持ロール10の表面10Sに対して88°以上92°以下であることを言い、好ましくは89°以上、より好ましくは89.5°以上であり、また、好ましくは91°以下、より好ましくは90.5°以下である。
支持ロール10の表面10Sに対する壁面の角度は、株式会社東京精密製MICURAを用いて測定することができる。測定する壁面に直交する方向の凹部12の開孔以外の点5ヶ所から支持ロール10の表面10S(平面又は曲面)の位置を測定し、さらに、壁面の高さ方向の点3ヶ所から壁面の位置を測定し、両者の位置関係から角度を導く。
It is preferable that all the wall surfaces of the
"All the wall surfaces of the
"Perpendicular to the
"Perpendicular" means 88° or more and 92° or less with respect to the
The angle of the wall surface with respect to the
凸部11の高さは、クッション性を向上させる観点から凸部11の最大径の1.5倍以上であることが好ましく、クッション性をより向上させる観点から凸部11の最大径の2倍以上がより好ましく、クッション性を更に向上させる観点から凸部11の最大径の3倍以上が更に好ましい。
また、凸部11の高さは、賦形後の形状を安定させる観点から凸部11の最大径の10倍以下であることが好ましく、賦形後の形状をより安定させる観点から凸部11の最大径の9倍以下であることがより好ましく、賦形後の形状を更に安定させる観点から凸部11の最大径の8倍以下であることが更に好ましい。
なお、凸部11についての「最大径」とは、支持ロール10の表面10Sの軸方向X1及び周方向Y1における、凸部11の最大の長さを言う。
The height of the
In addition, the height of the
The "maximum diameter" of the
凸部11の頂部は、粗面化されていることが好ましい。これによって、繊維に対する引っ掛け性を高くして頂部に残る繊維量を好適に高め、繊維材料に対する押し込みの際に繊維が部分的に薄くなることを抑制することができる。また、粗面化により斑の少ない不織布を製造することができる。粗面化は、頂部のみの一部に施されていてもよく、頂部のみの全体に施されていてもよく、頂部から壁面の上部の一部にまで施されていてもよい。繊維に対する引っ掛け性と壁面への繊維の沿いやすさを考慮すると、頂部の全体が粗面化されていることが好ましく、頂部の縁まで粗面化されていることがより好ましい。また、不織布化後の引き剥がし易さを考慮すると、頂部のみが粗面化され、壁面は粗面化されていないことが好ましい。
頂部を粗面化する方法としては、サンドブラスト加工等、この種の支持ロール10に対して施す種々の方法を用いることができる。
The top of the
The top surface can be roughened by various methods that are applied to this type of
また、図示はしないが、凸部11の頂部の縁(頂部と壁面との接続部分の角)には、丸みを付けることが好ましい。丸みがあることで、後述の押し込み部22を凸部11,11間(凹部12)に挿入しやすくなる。
Further, although not shown, it is preferable that the edge of the top of the convex portion 11 (the corner of the connecting portion between the top and the wall surface) be rounded. The roundness makes it easier to insert a push-in
押し込みネット21は、支持ロール10の軸方向X1と平行な幅方向X2と、幅方向X2に直交する長手方向Y2とを有する。該押し込みネット21には、前述の凸部11が遊挿される被遊挿部23と、前述の凹部12に遊挿される押し込み部22とが、該幅方向X2及び該長手方向Y2に沿って交互に配されている。これにより、押し込み部22は格子状に配されて、被遊挿部23の空間を囲んでいる。格子状の押し込み部22は、長手方向Y2に延出する押し込み部221と、幅方向X2に延出する押し込み部222とを有する。
「遊挿」とは、遊びを持たせて挿入されることを意味する。押し込みネット21の被遊挿部23に対しては、支持ロール10の凸部11が隙間を残しながら挿入される。押し込みネット21の押し込み部22は、支持ロール10の凹部12に対して隙間を残しながら挿入される。この隙間部分に繊維材料が介在される。
The push-in
"Loosely inserted" means inserted with some play. The
押し込みネット21において、前述の通り、格子状の押し込み部22に囲まれた部分が被遊挿部23となる。被遊挿部23は桝目状に配置されている。格子状の押し込み部22は、支持ロール10の軸方向X1及び周方向Y1に配した格子状の凹部12に対して遊挿されるように、押し込みネット21の軸方向X2及び長手方向Y2に配される。各被遊挿部23は、支持ロール10の凸部11が遊挿されるように配される。
As described above, in the push-in
本実施形態においては、押し込みネット21の長手方向Y2に沿って、支持ロール10の凹凸面と押し込みネット21とを、支持ロール10の回転に合わせて遊挿させる。これにより、複数の押し込みネット21は、図4に示すように、幅方向X2に並べられた状態で長手方向Y2に沿って支持ロール10の凹凸面の周方向Y1に遊挿されていく。遊挿の際には、支持ロール10の凹凸面と押し込みネット21との間に繊維材料を介在させる。なお、図4では、押し込みネット21を構成する押し込み部22を太線で示し、簡略化してある。
押し込みネット21において、押し込み部22及び被遊挿部23は、支持ロール10の周方向Y1における凹部12及び凸部11の全てに対応させて配されていてもよく、一部にのみ対応させて配されていてもよい。例えば、支持ロール10の周方向Y1における凹部12の一部に対して、押し込みネット21の押し込み部22が配されないことがあってもよい。
In this embodiment, the uneven surface of the
In the push-in
押し込みネット21は、幅方向X2に複数に分割されている。これにより、押し込みネット21は、幅方向X2の位置が制御可能な可動性を有する。この可動性は、幅方向X2に隣り合う押し込みネット21,21同士が、互いに連結しない部分を有することで生じる。すなわち、互いの押し込みネット21,21がそれぞれの幅方向X2の動きを拘束しないことで生じる。各押し込みネット21が互いに独立して、支持ロール10の凹凸の配置に合わせて可動し得る。
例えば、図1及び4では押し込みネット21は幅方向X2に4つに分割されているため、4つの押し込みネット21は幅方向X2に個別に移動できる。その結果、移動や熱膨張が生じた支持ロール10の軸方向X1の全長に対して、押し込みネット21を4つに細分化して幅方向X2の位置をより高程度に制御できる。具体的には、支持ロール10の熱膨張が軸方向X1において不均一に生じても、その不均一な熱膨張に応じて、押し込みネット21毎の幅方向X2の可動性で位置制御が可能になる。
また、幅方向X2に分割した複数の押し込みネット21の幅全体は、支持ロール10の凹凸面の軸方向X1の全長と一致することが好ましい。すなわち、支持ロール10の凹凸面の軸方向X1端部まで、押し込みネット21による繊維材料の押し込みが行われることが好ましい。
The push-in
For example, in FIGS. 1 and 4, the push-in
Moreover, it is preferable that the entire width of the plurality of push-in
支持ロール10の凸部11及び凹部12と押し込みネット21の押し込み部22との配置関係は、例えば図5のように示される。支持ロール10の凸部11,11間(凹部12)の幅D0に対して、幅Wの押し込み部22が遊挿される。このとき、押し込み部22の一方の側面と凸部11の側面との間隔D1及び押し込み部22の他方の側面と凸部11の側面との間隔D2がクリアランスとなる。これら間隔D0、幅W及び公差許容量D1,D2はいずれもミリメートル単位の寸法である。例えば、凸部11,11間の幅D0が4mmで、押し込み部22の幅Wが2mmとすると、クリアランスは片側1mmである。この僅か1mmの余裕の中で押し込み部22を遊挿させる必要がある。これを支持ロール10及び押し込みネット21の幅全体(例えば2~4m)に亘って均等に位置制御することが好ましい。
これに対し、本実施形態の不織布の製造装置は、上記のような位置制御を凹凸賦形の最中に押し込みネット21単位で実行できる。特に、支持ロール10が軸方向X1に長くなればなるほど、凸部11及び押し込み部22の位置制御の効果が高くなる。例えば、部材の幅2~4m(2000mm~4000mm)に亘って凸部11及び押し込み部22をクリアランス1mm程度で遊挿させる位置制御が、本実施形態では可能となる。
The positional relationship between the
In contrast, the nonwoven fabric manufacturing apparatus of this embodiment can execute the above-mentioned position control for each pressing net 21 during the formation of unevenness. In particular, the longer the
押し込みネット21は、押し込み部22,22同士の交差部分の変形性が高い。そのため、押し込みネット21は、幅方向X2の可動性に加えて、幅方向X2及び長手方向Y2に柔軟性を有する。この柔軟性と前述の幅方向X2の可動性とが相俟って、押し込みネット21の位置制御を製造装置1の運転中にタイミング良く瞬時に行うことができる。更に、製造装置1の停止時における支持ロール10の部分的な熱膨張等、凹凸面の急激な位置ズレに対しては、押し込みネット21の柔軟性により、機械流れ方向(MD、Machine Direction)上流の押し込みネット21(図4の領域R)が噛み合い部分(図4の領域Q)に引っ張られることで対応できる。
また、図4に示すように、熱膨張等で支持ロール10の凹凸面で位置ズレが生じても、前述の位置制御に伴い凹凸面に噛み合った押し込み部22(図4の領域Q)に引っ張られ、MD方向上流で繋がる押し込みネット21(図4の領域R)の位置が修正される。
The push-in
In addition, as shown in FIG. 4, even if a positional shift occurs on the uneven surface of the
押し込み部22を構成する線材の素材には、種々のものを用いることができる。例えば樹脂からなる単繊維であってもよい。また、耐熱性の素材であることが好ましく、180℃以上の耐熱性を有するものがより好ましい。具体的には、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂、炭素繊維、等から選ばれる1又は複数の素材からなることが好ましい。ガラス繊維を素材とするものの具体例としては、FGF-410-30(商品名、中興化成工業株式会社製)が挙げられる。
素材がどのようなものであっても、線状の素材が解けたり毛羽だったりしないよう、線材表面に樹脂コーティング等を施して、加工対象の繊維材料が絡まないようにすることが好ましい。素材として、ステンレスのような金属を用いることも可能である。
いずれの素材を用いても、線材は1本の線から構成されていなくてもよく、細い線を束ねて所望の太さとしたものでもよい。
Various materials can be used for the wire that constitutes the push-in
Regardless of the material, it is preferable to apply a resin coating or the like to the surface of the wire so that the fiber material to be processed does not get tangled, so that the wire material does not unravel or become fluffy. It is also possible to use metal such as stainless steel as the material.
Regardless of which material is used, the wire does not need to be composed of a single wire, and may be made of thin wires bundled to a desired thickness.
押し込みネット21は、各押し込みネット21への細分化による可動性と、ネット自身の柔軟性とにより、支持ロール10と遊挿し合うことができる。特に、押し込みネット21,21間が切り離されていることで、遊挿をより的確に行うことができる。
The push-in
本実施形態の不織布の製造装置1においては、前述の通り、支持ロール10の凹凸面の移動や熱膨張があっても、それに合わせて押し込みネット21の幅方向X2及び長手方向Y2の位置が修正制御される。これにより、凸部11に対する被遊挿部23の位置が修正され、凸部11の被遊挿部23への遊挿が好適に実行できる。同時に、凹部12に対する押し込み部22の位置が修正され、凹部12への押し込み部22の遊挿が好適に実行できる。その結果、繊維材料への凹凸賦形を良好に実施することができる。また、繊維材料の不測の損傷(穴あきや切れ)を防ぐことができる。すなわち、品質の良い凹凸賦形された不織布を効率的に製造することができる。
In the nonwoven
本実施形態の不織布の製造方法は、上記の不織布の製造装置1を用いて行われる。より具体的には、次のように実施することができる。
まず、支持ロール10をMD方向に回転させながら、軸方向X1に並べた複数の押し込みネット21と、支持ロール10との間に繊維材料を供給する。支持ロール10と押し込みネット21との間において前述の遊挿を行って、繊維材料の凹凸賦形を行う。遊挿は、幅方向X2に並べられた押し込みネット21全体で、長手方向Y2に沿って行われ、繊維材料の凹凸賦形を連続的に行う。その際、凸部11と押し込み部22との接触があると、押し込みネット21の幅方向X2及び長手方向Y2の位置が修正される。これにより、凹凸賦形加工の最中に製造装置1の運転を停止させることなく、前述の遊挿を好適に実行でき、繊維材料の凹凸賦形を良好に連続的に行うことができる。結果、品質の良い凹凸賦形された不織布を歩留り良く効率的に連続生産することができる。
その際、支持ロール10との噛み合い部分で、押し込みネット21は支持ロール10の回転によって引っ張られ、所定の速度でMD方向に移動する。このように押し込みネット21を駆動させることで、複数の押し込みネット21のMD方向の移動速度を同期させることができる。これにより、押し込みネット21を駆動させる機構を省略することができる。
The method for producing a nonwoven fabric according to the present embodiment is carried out using the above-described nonwoven
First, while rotating the
At this time, the
本実施形態の不織布の製造方法において用いる繊維材料は、凹凸賦形され得る種々のものを特に制限なく用いることができる。例えば、前述した不織布や繊維ウェブ等が挙げられる。ここで言う不織布は、凹凸賦形される前のシート状の原料不織布である。原料不織布としては、不織布の分野で通常用いられる種々のものを特に制限なく採用でき、通常用いられる種々の方法によって製造することができる。繊維ウェブは、繊維同士が交点において結合がされていないシート状の繊維集合体であり、通常用いられる種々の方法によって製造することができる。例えばカーディング法等が挙げられる。繊維ウェブの場合、凹凸賦形後に繊維同士を交点において結合する工程を実施する。この結合する工程では、通常用いられる種々の方法を採用でき、例えば、化学的結合、物理的結合、熱による結合(融着)、機械的結合等が挙げられる。熱による結合の場合、繊維ウェブに熱可塑性繊維が含まれていることが好ましい。 The fiber material used in the manufacturing method of the nonwoven fabric of this embodiment can be any of various materials that can be formed into unevenness, without any particular restrictions. Examples include the nonwoven fabric and fiber web described above. The nonwoven fabric referred to here is a sheet-like raw nonwoven fabric before the unevenness is formed. As the raw nonwoven fabric, any of various materials commonly used in the field of nonwoven fabrics can be used without any particular restrictions, and can be manufactured by various commonly used methods. The fiber web is a sheet-like fiber assembly in which the fibers are not bonded at their intersections, and can be manufactured by various commonly used methods. For example, a carding method can be used. In the case of a fiber web, a step of bonding the fibers at their intersections is carried out after the unevenness is formed. In this bonding step, various commonly used methods can be used, such as chemical bonding, physical bonding, thermal bonding (fusion), mechanical bonding, etc. In the case of thermal bonding, it is preferable that the fiber web contains thermoplastic fibers.
本実施形態の不織布の製造方法においては、繊維材料を凹凸賦形する支持ロール10が加熱される加熱工程を有することが好ましい。すなわち、不織布の製造装置1において、支持ロール10を加熱する加熱装置(図示せず)を有することが好ましい。支持ロール10に対する加熱によって、支持ロール10に支持された繊維材料も同時に加熱され、より効率的に凹凸賦形された不織布を製造することができる。なお、繊維材料が支持ロール10に支持されるとは、支持ロール10上に単に載置された状態から、凹凸賦形されて支持ロール10の凹凸形状に沿わされた状態までを広く含む意味である。
In the nonwoven fabric manufacturing method of this embodiment, it is preferable to have a heating step in which the
支持ロール10に対する加熱工程がある場合、具体的には次のような処理がなされる。
例えば、繊維材料が繊維ウェブの場合、まず、支持ロール10上に繊維ウェブを載置して回転させながら押し込みネット21を押し付けて、前述の遊挿を行って繊維ウェブを凹凸賦形する。凹凸賦形した繊維ウェブは支持ロール10の凹凸形状に沿わされる。次いで、前記加熱工程により、支持ロール10の凹凸面と押し込みネット21とを遊挿したまま、支持ロールの凹凸形状に沿わされた繊維ウェブの繊維同士を融着する。これにより、支持ロール10によって、繊維ウェブの凹凸形状が安定的に保持された状態でそのまま不織布化され、凹凸賦形された不織布をより効率的に製造することができる。
また、例えば、繊維材料が不織布(原料不織布)の場合、まず、支持ロール10上に不織布を載置して回転させながら、該不織布に対し賦形直前に加熱処理を行う。これによって不織布の融着している繊維同士の融着力を緩和することができる。繊維融着力を弱めた後、支持ロール10上に不織布を載置しさらに回転させながら押し込みネット21を押し付けて、前述の遊挿を行って不織布を凹凸賦形する。これにより、不織布(原料不織布)に対する加熱と凹凸賦形とを支持ロール10上で連続的に行って、凹凸賦形された不織布をより効率的に製造することができる。
When the
For example, when the fiber material is a fiber web, the fiber web is first placed on the
For example, when the fiber material is a nonwoven fabric (raw nonwoven fabric), the nonwoven fabric is first placed on the
いずれの場合においても、上記の加熱工程は、繊維材料を支持した支持ロール10に向けて熱風を吹き付ける工程であることが好ましい。すなわち、前述の不織布の製造装置1が有する加熱装置は、繊維材料を支持した支持ロール10に向けて熱風を吹き付ける位置に配されることが好ましい。熱風を吹き付けることにより、繊維材料において、熱風が貫通し、厚み方向に比較的均等に加熱される。上記の熱風の温度、風速等は、いずれも、繊維材料の繊維の種類、目付け等によって適宜選択される。また熱風には、扱いやすさやコスト面から空気を加熱して用いることが好ましい。
In either case, the heating step is preferably a step of blowing hot air toward the
このような加熱工程がある場合、支持ロール10は加熱されて熱膨張し、軸方向X1に並ぶ凸部11同士の間隔が延ばされることがある。この場合、従来の賦形装置では、凹凸賦形時に押し込み部22と凸部11が強く接触して遊挿が妨げられ、不織布の製造が止まることがある。
しかし、本実施形態の不織布の製造装置1及び製造方法は、押し込み部22と凸部11とが強く接触しないよう、押し込みネット21はその柔軟性と可動性との作用により移動できる。これにより、前述の遊挿を好適に実行でき、繊維材料の凹凸賦形を良好に連続的に行うことができる。
特に、支持ロール10を加熱しながら何らかの原因で運転を一時停止しなければならない状況において、連続生産への復帰を早めることができ、凹凸賦形された不織布の効率的な連続生産にとってより効果的である。それは、加熱工程を伴う凹凸賦形における従来の問題を本実施形態の不織布の製造装置及び製造方法が解決し得ることによる。
すなわち、凹凸賦形を一旦停止する場合、加熱装置はその性質上一時停止が難しく、回転が止まった支持ロール10の一部が熱風に晒されることとなる。この場合、支持ロール10内で熱膨張の程度が異なる部分が生じ、凸部10と押し込み部22との間の位置ズレの程度も異なる。このような状況では、従来の賦形装置では支持ロール10の熱膨張の寸法の差異が一定以内に収まるまで支持ロール10と押し込みネット21との間における前述の遊挿を外さざるを得ない。この場合、従来は適切な運転再開までに時間がかかり、製造上のロスが生じる。
これに対し、本実施形態の不織布の製造装置1及び製造方法は、押し込みネット21の位置制御により、位置ズレに対応して、運転再開までの時間を短縮することができる。これにより、凹凸賦形された不織布の連続生産効率を高めることができる。
When such a heating step is performed, the
However, in the nonwoven
In particular, in a situation where operation must be temporarily stopped for some reason while the
That is, when the uneven shaping is stopped, the heating device is difficult to temporarily stop due to its nature, and a part of the
In contrast, the nonwoven
さらに、本実施形態の不織布の製造装置1は、押し込みネット21よりも下流側に、支持ロール10の外周面と接する平滑ロール(図示せず)を有してもよい。該平滑ロールは、支持ロール10の表面10Sが加熱される加熱機構を備えることが好ましい。これにより、凹凸賦形された不織布を支持ロール10の凹凸形状に沿わせたまま、平滑ロールによって他の繊維材料を的確に熱融着接合することができる。すなわち、平滑ロールによる熱融着接合において、不織布の凹凸賦形された形状を支持ロール10が好適に保持し、良好な凹凸形状を有する2層構造の積層不織布を製造することができる。加えて、凹凸賦形された不織布は、支持ロール10の凸部11に支持された部分で他の繊維材料と熱融着接合されるので、不要な熱融着接合を抑えて、不織布の柔らかさを保持しやすくすることができる。
上記工程では、支持ロール10から押し込みネット21を外した後に、他の繊維材料を不織布に積層させることが好ましい。積層前に予め遊挿を外しておくことで、押し込みネット21が積層不織布の内部に埋もれることを防止できる。
なお、「下流側」とは、製造装置におけるMD方向において、ある地点よりも後側の位置を意味する。製造方法について言えば、MD方向において、ある工程よりも後側を意味する。また、「平滑ロール」とは、対向する支持ロール10の凸部11及び凹部12との間で遊挿を可能にするような凹凸が無く、凸部11に対して均一に押圧を可能にする程度にロール周面が平坦であることを意味する。
Furthermore, the nonwoven
In the above process, it is preferable to laminate other fiber materials on the nonwoven fabric after removing the push-in net 21 from the
Note that "downstream side" means a position behind a certain point in the MD direction of the manufacturing apparatus. Regarding the manufacturing method, it means the rear side of a certain process in the MD direction. Furthermore, a "smooth roll" means that there is no unevenness that would allow loose insertion between the
次に、押し込みネット21の好ましい具体例(第一実施形態~第三実施形態)について、図6~8を参照して説明する。 Next, preferred examples of the push-in net 21 (first to third embodiments) will be described with reference to Figures 6 to 8.
第一実施形態は、図6に示すように、押し込みネット21が支持ロール10の凸部11の1つ分の間隔を空けて、幅方向X2に複数配されている。こうすることで、押し込みネット21,21同士を幅方向X2に重ねることなく、前述の遊挿を行うことができる。
第一実施形態では、押し込みネット21,21間に押し込み部22が存在しないため、押し込みネット21,21間では繊維材料の押し込みは行われない。その結果、製造される不織布の表面に、畝のような紋様を作り出すことができる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, a plurality of push-in
In the first embodiment, since the pushing
第二実施形態の押し込みネット21では、図7に示すように、幅方向X2に延出する押し込み部222が、長手方向Y2に延出する押し込み部221の幅方向X2の端から突出している。こうすることで、押し込みネット21,21同士の間隔を小さくすることができ、幅方向X2において均一に繊維材料の押し込みを行いやすくなる。その結果、表面がより均質な不織布を製造することができる。
第二実施形態においても、第一実施形態と同様に、押し込みネット21,21同士を幅方向X2に重ねることなく遊挿を行うことができる。また、第二実施形態では、押し込み部221の突出の長さや構造を適宜変えることにより、押し込みネット21,21間での繊維材料の押し込みパターンを変えることができ、独特な紋様を表面に有する不織布を製造することができる。
In the push-in
In the second embodiment as well, similarly to the first embodiment, loose insertion can be performed without overlapping the push-in
第三実施形態は、図8(A)に示すように、押し込みネット21が間隔を空けることなく、幅方向X2に複数配されている。こうすることで、幅方向X2全域に亘って繊維材料の押し込みを行うことができる。
第三実施形態では、押し込みネット21,21の幅方向X2の端部同士が重なるため、1つの凹部12に対して2本の押し込み部22が遊挿する部分がある。故に、図8(B)に示すように、押し込みネット21,21同士は互い違いに重なることとなる。その結果、製造される不織布の凹凸形状に、高さ(厚み)の差異を作り出すことができる。
In the third embodiment, as shown in Fig. 8A, a plurality of pushing
In the third embodiment, the ends of the push-in
本発明の不織布の製造装置及び製造方法によって製造される凹凸賦形された不織布は、様々な物品の構成部材に適用できる。適用できる物品としては、例えば、吸収性物品、清掃用品、フィルター材料等が挙げられる。
吸収性物品は、典型的には、表面シートと、裏面シートと、それら両シートに挟まれた吸収体とを有する。表面シートは典型的には液透過性である。裏面シートは、典型的には液難透過性であるが、液透過性であってもよい。吸収体は、液を固定する役割を担い、典型的にはパルプと高吸収性ポリマーを有する。
上記の不織布を吸収性物品に用いる場合には、表面シートに適用することが好ましい。表面シートとして配すると、肌触りの良いものとなり好ましい。なお、吸収性物品としては、例えば、おむつ、生理用ナプキン、尿とりパッド、パンティライナー等、体に装着して体液を吸収する機能を備える種々のものを含む。
The unevenly shaped nonwoven fabric produced by the nonwoven fabric production apparatus and production method of the present invention can be applied to constituent members of various articles. Applicable articles include, for example, absorbent articles, cleaning supplies, filter materials, and the like.
An absorbent article typically has a top sheet, a back sheet, and an absorbent core sandwiched between the two sheets. The topsheet is typically liquid permeable. The backsheet is typically impermeable to liquids, but may be permeable to liquids. Absorbents serve to immobilize liquids and typically include pulp and superabsorbent polymers.
When the above-mentioned nonwoven fabric is used for an absorbent article, it is preferably applied to a topsheet. It is preferable to arrange it as a topsheet because it feels good to the touch. Note that absorbent articles include various types of articles that have the function of absorbing bodily fluids when worn on the body, such as diapers, sanitary napkins, urine absorbing pads, and panty liners.
1 製造装置
10 支持ロール
10S 支持ロールの表面
11 凸部
12 凹部
21 押し込みネット
22 押し込み部
221 長手方向に延出する押し込み部
222 幅方向に延出する押し込み部
23 被遊挿部
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
前記支持ロールは、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配された凹凸面を表面に有し、
前記押し込みネットが、前記軸方向に平行な幅方向と、該幅方向に直交する長手方向とを有し、
前記押し込みネットには、前記凸部が遊挿される被遊挿部と前記凹部に遊挿される押し込み部とが、前記幅方向及び前記長手方向に沿って交互に配され、
前記押し込みネットが前記幅方向に複数に分割され、
前記凹凸面と前記押し込みネットとを、前記支持ロールの回転に合わせて遊挿させ、
前記遊挿の際に、前記凹凸面と前記押し込みネットとの間に前記繊維材料を介在させる、不織布の製造方法。 A method for producing a nonwoven fabric, comprising: supplying a fiber web or a raw nonwoven fabric as a fiber material between a support roll and a pressing net to form a concave-convex shape;
The support roll has an uneven surface on its surface in which convex portions and concave portions are alternately arranged along the axial direction of the support roll,
The pressing net has a width direction parallel to the axial direction and a longitudinal direction perpendicular to the width direction,
The push-in net has a loose insertion portion into which the convex portion is loosely inserted and a push-in portion into which the concave portion is loosely inserted, which are alternately arranged along the width direction and the longitudinal direction,
The pressing net is divided into a plurality of parts in the width direction,
The uneven surface and the pressing net are loosely inserted in accordance with the rotation of the support roll,
A method for manufacturing a nonwoven fabric, wherein the fiber material is interposed between the uneven surface and the pressing net during the loose insertion.
前記遊挿を行って前記繊維ウェブを凹凸賦形した後、前記加熱工程により、前記支持ロールの凹凸形状に沿わされた前記繊維ウェブの繊維同士を融着する、請求項2記載の不織布の製造方法。 the fibrous material is a fibrous web,
The method for producing a nonwoven fabric according to claim 2 , wherein after the fiber web is formed into an uneven shape by the insertion, the fibers of the fiber web that have been aligned to the uneven shape of the support roll are fused together by the heating step.
前記加熱工程により、前記支持ロール上に配された前記原料不織布の繊維融着力を弱めた後、前記遊挿を行って前記原料不織布を凹凸賦形する、請求項2記載の不織布の製造方法。 The fiber material is the raw nonwoven fabric,
3. The method for producing a nonwoven fabric according to claim 2, wherein the heating step weakens the fiber fusion strength of the raw nonwoven fabric placed on the support roll, and then the insertion is performed to give the raw nonwoven fabric an uneven shape.
前記支持ロールは、凸部と凹部とが該支持ロールの軸方向に沿って交互に配された凹凸面を表面に有し、
前記押し込みネットが、前記軸方向に平行な幅方向と、該幅方向に直交する長手方向とを有し、
前記押し込みネットには、前記凸部が遊挿される被遊挿部と前記凹部に遊挿される押し込み部とが、前記幅方向及び前記長手方向に沿って交互に配され、
前記押し込みネットが前記幅方向に複数に分割され、
前記凹凸面と前記押し込みネットとを、前記支持ロールの回転に合わせて遊挿させる、不織布の製造装置。 A nonwoven fabric manufacturing device that supplies a fibrous web or a raw nonwoven fabric as a fibrous material between a support roll and a push-in net to form unevenness,
The support roll has an uneven surface on its surface in which convex portions and concave portions are alternately arranged along the axial direction of the support roll,
The push-in net has a width direction parallel to the axial direction and a longitudinal direction perpendicular to the width direction,
In the push-in net, a loosely inserted part into which the convex part is loosely inserted and a pushing part into which the concave part is loosely inserted are arranged alternately along the width direction and the longitudinal direction,
The push-in net is divided into a plurality of parts in the width direction ,
A nonwoven fabric manufacturing apparatus , wherein the uneven surface and the push-in net are loosely inserted in accordance with the rotation of the support roll .
The nonwoven fabric manufacturing apparatus according to any one of claims 7 to 9, further comprising a smooth roll downstream of the pressing net that contacts the outer peripheral surface of the support roll, the smooth roll being equipped with a heating mechanism.
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