KR101553433B1

KR101553433B1 - 흡수체의 제조 장치 및 통기성 부재의 제조 방법

Info

Publication number: KR101553433B1
Application number: KR1020117020205A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 이시카와
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2015-09-15
Also published as: NZ594750A; US20120018078A1; BRPI1005334A2; EP2394620A4; JP2010178919A; CN102355877B; BRPI1005334B1; EA201101168A1; CA2750702A1; BRPI1005334B8; KR20110118702A; JP5210914B2; EG26177A; WO2010090107A1; EA019415B1; EP2394620B1; CN102355877A; EP2394620A1; AU2010211839A1

Abstract

본 발명은, 성형형 부재(27)의 개구부(27a)를 덮는 통기성 부재(50)의 두께 방향으로, 액체 흡수성 소재(2)를 포함하는 기체(3)를 통과시킴으로써, 상기 통기성 부재(50)에 상기 액체 흡수성 소재(2)를 적층하여, 흡수성 물품에 관련한 흡수체(1)를 제조하는 장치(10)를 제공한다. 상기 두께 방향으로 상기 통기성 부재(50)에 중첩되어 상기 통기성 부재(50)를 보강하는 보강 부재(60)를 갖는다. 상기 보강 부재(60)는, 서로 교차하는 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)를, 이들의 교점(CP60)에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체이다. 상기 교점(CP60)에 있어서, 상기 보강 부재(60)는 상기 통기성 부재(50)에 접합되어 있다.

Description

흡수체의 제조 장치 및 통기성 부재의 제조 방법{DEVICE FOR MANUFACTURING ABSORBING BODY AND METHOD OF MANUFACTURING GAS PERMEABLE MEMBER}

본 발명은, 일회용기저귀 등의 흡수성 물품에 관련된 흡수체의 제조 장치 및 흡수체를 성형하기 위해 상기 제조 장치에 설치되는 통기성 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

오줌이나 경혈 등의 배설액을 흡수하는 흡수성 물품의 일례로서 일회용기저귀나 생리대 등이 사용되고 있다. 이들 흡수성 물품은, 액체 흡수성 소재의 일례로서의 펄프 섬유를 소정 형상으로 성형하여 이루어지는 흡수체를 갖추고 있다.

흡수체(1)는, 제조 라인의 적섬(積纖, fiber stacking) 장치(10)에 의해 성형된다(도 1을 참조). 적섬 장치(10)는 회전 드럼(20)을 갖는다. 그리고, 회전 드럼(20)을 둘레 방향(Dc)으로 회전시키면서, 그 외주면(20a)으로 향하여, 펄프 섬유(2)가 혼입된 혼입 공기(3)를 공급하여 상기 외주면(20a)의 오목형의 성형형(成形型)(21)에 펄프 섬유(2)를 적층하고, 그러한 후에, 적층된 펄프 섬유(2)를 성형형(21)으로부터 이형(離型)하여, 흡수체(1)를 성형한다.

성형형(21)은, 예컨대 회전 드럼(20)의 외주면(20a)에 형성된 개구부(27a)에, 회전 드럼(20)의 내측에서 통기성 부재(50)로서의 철망 등을 쳐서 구성되어 있다. 그리고, 적층시에는, 철망(50)을 통해 회전 드럼(20)의 바깥쪽에서 안쪽으로 상기 혼입 공기(3)가 빨아 들여져, 철망(50) 위에 펄프 섬유(2)가 적층된다. 한편, 이형시에는, 철망(50)을 통해 회전 드럼(20)의 안쪽에서 바깥쪽으로 공기가 토출되고, 이에 따라, 성형형(21) 내에 적층된 펄프 섬유(2)가 흡수체(1)로서 빼내어진다.

이 때문에, 철망(50)은, 상기 적층시와 이형시에 서로 반대방향의 외력을 받고, 즉 흡수체(1)를 하나 성형할 때마다, 굽힘 방향이 반전되는 변형이 반복적으로 일어난다.

여기서, 일반적으로 철망(50)은 가는 철사로 이루어지며, 그 강도는 약해, 정역 양방향의 외력이 반복해서 작용하면, 쉽게 피로 파괴될 우려가 있다. 이 때문에, 철망(50)의 변형을 억제하도록 보강 부재가 접합된 철망(50)이 개시되어 있다(예컨대 특허문헌 1을 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 소화62-206071호

그러나, 이 특허문헌 1에는, 보강 부재의 어느 부위에서 철망(50)에 접합하는지에 대해서는 기재되어 있지 않다.

한편, 보강 부재가, 이 보강 부재 중에서 비교적 저강성 부위에 있어서 철망(50)에 접합되어 있는 경우에는, 적층시 및 이형시에 철망(50)에 작용하는 전술한 외력에 의해서, 상기 보강 부재의 상기 저강성 부위가 쉽게 변형되어 버려, 보강 부재 자체가 피로 파괴되는 등에 의해, 기대한 만큼의 보강 효과를 얻을 수 없을 우려가 있다. 즉, 철망(50)의 변형을 유효하게 억제할 수 없을 가능성이 있다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 보강 부재에 의해서 철망 등의 통기성 부재를 확실하게 보강하여, 그 변형을 억제하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 주된 발명은,

성형형 부재의 개구부를 덮는 통기성 부재의 두께 방향으로, 액체 흡수성 소재를 포함하는 기체를 통과시킴으로써, 상기 통기성 부재에 상기 액체 흡수성 소재를 적층하여, 흡수성 물품에 관련된 흡수체를 제조하는 장치로서,

상기 두께 방향으로 상기 통기성 부재에 중첩되어 상기 통기성 부재를 보강하는 보강 부재를 구비하고,

상기 보강 부재는, 서로 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어를, 이들의 교점에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체이며,

상기 교점에 있어서, 상기 보강 부재는, 상기 통기성 부재에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치이다.

또한, 액체 흡수성 소재를 적층하여 흡수성 물품에 관련된 흡수체를 성형할 때에 사용되는 통기성 부재로서, 보강 부재에 의해 보강되고, 상기 흡수체의 목표 성형 형상에 대응한 오목부 및 볼록부 중 적어도 한 쪽을 지닌 통기성 부재의 제조 방법으로서,

상기 통기성 부재의 소재는, 두께 방향의 상기 액체 흡수성 소재의 통과를 규제하는 부재이며,

상기 보강 부재의 소재는, 서로 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어를, 이들의 교점에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체이고,

상기 통기성 부재의 소재와 상기 보강 부재의 소재를 상기 두께 방향으로 중첩하고서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어의 교점에 있어서, 상기 보강 부재의 소재를, 상기 통기성 부재의 소재에 불활성 가스 분위기 하에서 확산 접합함으로써, 상기 통기성 부재의 소재와 상기 보강 부재의 소재를 접합 일체화하는 것과,

상기 보강 부재의 소재가 접합 일체화된 상기 통기성 부재의 소재를, 수(雄)프레스 금형과 암(雌)프레스 금형의 사이에 끼워 프레스 가공함으로써, 상기 오목부 및 상기 볼록부 중 적어도 한 쪽을 형성하는 것을, 포함하는 것을 특징으로 하는 통기성 부재의 제조 방법이다.

본 발명의 다른 특징에 대해서는 본 명세서 및 첨부 도면의 기재에 의해 밝힌다.

본 발명에 따르면, 보강 부재에 의해서 통기성 부재를 확실하게 보강하여, 그 변형을 유효하게 억제할 수 있다.

도 1은 흡수체(1)의 제조 장치(10)의 일례를 도시하는 중심 종단면도이다.
도 2는 회전 드럼(20)의 분해 사시도이다.
도 3은 성형형 플레이트(27)의 분해 사시도이다.
도 4a는 통기성 부재(50)의 일부를 제거하여 도시하는 확대 평면도, 도 4b 및 도 4c는 각각 도 4a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다.
도 5a는 제1 실시형태의 설명도로서, 통기성 부재(50)의 일부를 제거하여 도시하는 평면도이고, 도 5b 및 도 5c는 각각 도 5a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다.
도 6a는 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)에 있어서의 오목부(56a) 및 볼록부(56b)의 형성 위치를 도시하는 평면도이고, 도 6b는 도 6a 중의 B-B 화살표 방향에서 본 종단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 제1 실시형태의 변형예의 설명도로서, 각각 도 5a 중의 B-B 단면 및 C-C 단면에 상당하는 종단면도이다.
도 8a는 제2 실시형태의 설명도로서, 통기성 부재(50a)의 일부를 제거하여 도시하는 평면도이고, 도 8b 및 도 8C는 각각 도 8a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다.
도 9a는 통기성 부재(50a)에 있어서의 통기 구멍(51a)의 저밀도 영역(57a) 및 오목부(57b)의 형성 위치를 도시하는 평면도이고, 도 9b는 도 9a 중의 B-B 화살표 방향에서 본 종단면도이다.
도 10a는 그 밖의 실시형태의 일례로서, 능직으로 엮여진 통기성 부재(50b) 또는 보강 부재(60b)의 평면도이고, 도 10b 및 도 10c는 각각 도 10a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다.
도 11은 그 밖의 실시형태의 일례로서, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)가 엮여 있지 않은 보강 부재(60b)의 평면도이다.

본 명세서 및 첨부 도면의 기재에 의해 적어도 이하의 사항이 분명해진다.

상기 두께 방향으로 상기 통기성 부재에 중첩되어 상기 통기성 부재를 보강하는 보강 부재를 지니고,

상기 교점에 있어서, 상기 보강 부재는, 상기 통기성 부재에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 제1 와이어와 제2 와이어의 교점에 있어서 보강 부재는 통기성 부재에 접합되어 있다. 그리고, 상기 교점은, 제1 와이어만 또는 제2 와이어만의 부위보다도, 이들이 서로 연결되어 있는 만큼 상대적으로 고강성의 부위가 되고, 즉 변형되기 어려운 부위가 된다. 그 결과, 상기 교점은, 흡수체의 적층시에, 통기성 부재에 작용하는 외력에 대하여 충분히 대항할 수 있어, 통기성 부재의 변형은 확실하게 억제된다.

또한, 통기성 부재와 보강 부재는 상기 교점에서 접합 일체화되고 있기 때문에, 대략 일체적으로 변형된다. 따라서, 통기성 부재와 보강 부재 사이의 거리는 일정하게 유지되기 쉬워지고, 그 결과 만일 이들 통기성 부재와 보강 부재 사이에 액체 흡수성 소재가 끼워진 경우라도 액체 흡수성 소재는 빠지기 쉬워, 통기성 부재나 보강 부재의 망눈이 막히는 것을 유효하게 방지할 수 있다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는, 엮여짐으로써 상기 교점에서 연결되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 제1 와이어와 제2 와이어를 강고하게 연결시킬 수 있다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 교점에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 접합되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 제1 와이어와 제2 와이어는 접합되어 있기 때문에, 보강 부재 자체의 강성 향상을 도모하여 그 변형이 억제되고, 피로 파괴되기 어려워진다. 또한, 보강 부재의 망눈 변형이 억제되기 때문에, 그 망눈의 개폐 변형에 따라 망눈에 액체 흡수성 소재가 끼워져 막히는 것도 유효하게 방지된다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 통기성 부재는, 서로 교차하는 제3 와이어와 제4 와이어가 엮여져 이루어지는 메쉬체이며,

상기 통기성 부재의 망눈은, 상기 보강 부재의 망눈보다도 미세하고,

상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점은, 상기 개구부 내에 존재하는 상기 보강 부재의 모든 교점에 대응시켜 배치되어 있으며, 상기 보강 부재의 교점과, 대응하는 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점이 맞대어져 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 상기 성형형 부재의 개구부 내에 존재하는 상기 보강 부재의 모든 교점에 대응시켜, 제3 와이어와 제4 와이어의 교점은 배치되어 있고, 게다가 이들 대응하는 교점끼리는 맞대어져 있다. 따라서, 교점끼리를 맞댄 고강성의 접합점에 의해서, 통기성 부재의 변형은 보다 확실하게 또한 광범위에 걸쳐 유효하게 억제된다.

상기 통기성 부재와 상기 보강 부재는, 상기 두께 방향으로 중첩되어 접합된 상태에서 프레스 성형되어 이루어지는 오목부 및 볼록부 중 적어도 한 쪽을 갖고,

상기 프레스 성형 전의 상태에 있어서는,

상기 제1 와이어는, 상기 제2 와이어의 길이 방향으로 제1 피치로 배치되고,

상기 제2 와이어는, 상기 제1 와이어의 길이 방향으로 제2 피치로 배치되며,

상기 제3 와이어의 길이 방향과 상기 제1 와이어의 길이 방향은 일치하고,

상기 제4 와이어의 길이 방향과 상기 제2 와이어의 길이 방향은 일치하며,

상기 제3 와이어는, 상기 제4 와이어의 길이 방향으로 제3 피치로 배치되고,

상기 제4 와이어는, 상기 제3 와이어의 길이 방향으로 제4 피치로 배치되며,

상기 제1 피치는, 상기 제3 피치의 정수배(2배 이상)의 크기이고,

상기 제2 피치는, 상기 제4 피치의 정수배(2배 이상)의 크기인 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 상기 개구부 내에 존재하는 상기 보강 부재의 모든 교점에 대하여, 통기성 부재의 교점을 확실하게 대응시켜 배치할 수 있고, 이에 따라, 통기성 부재의 변형은 넓은 범위에 걸쳐 유효하게 억제된다.

또한, 통기성 부재는, 프레스 성형되어 이루어지는 오목부 및 볼록부를 갖기 때문에, 흡수체의 평량(g/㎠)을 국소적으로 다르게 한 삼차원 형상으로 흡수체를 성형할 수 있게 된다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점에 있어서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어는 접합되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 제3 와이어와 제4 와이어는 접합되어 있기 때문에, 통기성 부재 자체의 강성 향상을 도모하여 그 변형이 억제되어, 피로 파괴되기 어려워진다. 또한, 망눈의 변형이 억제되기 때문에, 상기 망눈의 개폐 변형에 따라 망눈에 액체 흡수성 소재가 끼워져 막히는 것도 유효하게 방지된다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 통기성 부재는, 플레이트 부재를 본체로 하고,

상기 플레이트 부재에는, 상기 두께 방향을 따른 통기 구멍이 관통 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 플레이트 부재이기 때문에, 통기성 부재가 편물인 경우와 비교하여, 통기 구멍의 주위 부분이 평면적으로 되고 있고, 이에 따라, 통기 구멍에 액체 흡수성 소재가 막히는 것이 경감된다. 특히, 액체 흡수성 소재가 고흡수성 폴리머 등의 입상물인 경우에, 통기 구멍의 눈막힘을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 통기성 부재가 편물인 경우와 비교하여, 통기 구멍의 형상이나 통기 구멍의 배치 위치의 설계 자유도가 우수하다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 플레이트 부재는, 상기 개구부 내에 있어서, 상기 통기 구멍의 분포 밀도가 주위 영역보다도 낮은 저밀도 영역을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 통기 구멍의 분포 밀도가 낮은 저밀도 영역을 갖고 있고, 이 저밀도 영역에서는, 그 주위 영역과 비교하여 보강 부재와의 접합점의 수를 많이 확보할 수 있다. 따라서, 상기 개구부 내의 전역에 걸쳐 통기 구멍의 분포 밀도가 똑같은 경우와 비교하여, 보강 부재와의 접합 강도를 보다 높일 수 있다.

또한, 상기 저밀도 영역에 따른 액체 흡수성 소재의 평량은, 다른 영역과 비교하여 상대적으로 적게 되기 때문에, 상기 저밀도 영역을 설정함으로써, 흡수체를 목표의 삼차원 형상으로 용이하게 만들어 넣을 수 있게 된다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 상기 접합은, 불활성 가스 분위기 하에 있어서, 확산 접합에 의해 이루어지고 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 땜납이나 용접봉 등의 납재를 이용하지 않고서 접합을 할 수 있다. 따라서, 납재 덩어리가 망눈 등에 개재하는 일이 없고, 그 결과, 통기성 부재나 보강 부재의 통기성을 양호한 상태로 유지할 수 있다.

또한, 확산 접합은 불활성 가스 분위기 하에서 이루어진다. 따라서, 접합 일체화된 통기성 부재 및 보강 부재에 대하여 프레스 성형에 의해 상기 오목부 또는 볼록부를 형성할 때에는, 접합 일체화된 상태를 유지하면서, 통기성 부재 및 보강 부재를 신속하게 소성 변형할 수 있게 된다. 따라서, 프레스 가공시에, 보강 부재의 교점에 있어서 통기성 부재와의 접합이 떨어지는 등의 문제점을 피할 수 있다.

이러한 흡수체의 제조 장치로서, 둘레 방향의 한 방향으로 연속 회전하는 통 형상의 회전 드럼을 지니고,

상기 성형형 부재는, 상기 회전 드럼의 외주면을 구성하며, 상기 통기성 부재에 의해서, 상기 회전 드럼의 내부 공간과 외부 공간은 통기 가능하게 연통되고,

상기 둘레 방향의 제1 위치에는, 상기 회전 드럼의 외주면을 향해서 바깥쪽으로부터 상기 기체를 공급하는 공급 덕트가 마련되어 있으며, 상기 제1 위치에 대응하는 상기 회전 드럼의 내부 공간 범위의 기압은, 상기 외부 공간보다도 기압이 낮은 부압(負壓) 상태로 유지되고,

상기 성형형 부재가 상기 제1 위치를 통과할 때에는, 상기 통기성 부재를 통해 상기 공급 덕트 내의 상기 기체가 상기 회전 드럼의 상기 내부 공간으로 빨아 들여져, 상기 통기성 부재에 상기 흡수체가 적층되며,

상기 둘레 방향에 있어서 상기 제1 위치보다도 하류측의 위치에는, 상기 통기성 부재로부터 상기 흡수체를 이형하는 이형 위치가 설정되어 있고, 상기 이형 위치에 대응하는 상기 회전 드럼의 내부 공간 범위의 기압은, 상기 외부 공간의 기압 이상으로 유지되고 있는 것이 바람직하다.

이러한 흡수체의 제조 장치에 따르면, 전술한 작용 효과를 유효하게 향수할 수 있다. 즉, 성형형 부재가 제1 위치를 통과할 때에는, 통기성 부재는, 기체로부터, 회전 드럼의 회전 반경 방향의 안쪽으로 끌리는 힘을 받는 한편, 이형 위치를 통과할 때는, 반대로 기체로부터, 회전 드럼의 회전 반경 방향의 바깥쪽으로 끌리는 힘을 받는다. 따라서, 통기성 부재는, 방향이 역전되는 외력을 반복해서 받아, 피로 파괴에 이를 우려가 있다. 이점을 고려하여, 통기성 부재에는, 보강 부재가 접합 일체화되어 있고, 게다가 보강 부재 중에서 특히 강성이 높은 부위인 교점에 접합되어 있다. 따라서, 전술한 외력을 받았을 때의 통기성 부재의 변형은 유효하게 억제되고, 그 결과, 피로 파괴를 일으키기 어려워진다.

상기 보강 부재의 소재는, 서로 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어를, 이들의 교점에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체이며,

상기 통기성 부재의 소재와 상기 보강 부재의 소재를 상기 두께 방향으로 중첩시키면서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어의 교점에 있어서, 상기 보강 부재의 소재를, 상기 통기성 부재의 소재에 불활성 가스 분위기 하에서 확산 접합함으로써, 상기 통기성 부재의 소재와 상기 보강 부재의 소재를 접합 일체화하는 것과,

상기 보강 부재의 소재가 접합 일체화된 상기 통기성 부재의 소재를, 수(雄)프레스 금형과 암(雌)프레스 금형의 사이에 끼워 프레스 가공함으로써, 상기 오목부 및 상기 볼록부 중 중 적어도 한 쪽을 형성하는 것을, 포함하는 것을 특징으로 하는 통기성 부재의 제조 방법.

이러한 통기성 부재의 제조 방법에 따르면, 통기성 부재와 보강 부재가 중첩되어 접합 일체화된 후에, 프레스 가공에 의해 상기 오목부나 볼록부 등을 성형한다. 따라서, 이것과는 순서가 반대인 경우, 즉 상기 오목부나 볼록부를 각각 통기성 부재 및 보강 부재에 대하여 성형한 후에, 이들 통기성 부재 및 보강 부재를 중첩하여 접합하는 경우와 비교하여, 상기 오목부나 볼록부의 성형 정밀도 불량 등에 기인한 중첩 불량을 막을 수 있고, 그 결과 통기성 부재와 보강 부재의 접합 불량을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 통기성 부재와 보강 부재의 확산 접합은 불활성 가스 분위기 하에서 이루어진다. 따라서, 접합 일체화된 통기성 부재 및 보강 부재에 대하여, 상기 오목부 또는 볼록부를 프레스 가공할 때에, 접합 일체화된 상태를 유지하면서, 통기성 부재 및 보강 부재를 신속하게 소성 변형할 수 있게 된다. 따라서, 프레스 가공시에, 보강 부재의 교점에서 통기성 부재와의 접합이 떨어지는 등의 문제점을 피할 수 있다.

이러한 통기성 부재의 제조 방법으로서, 상기 보강 부재는, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어를 엮어서 이루어지는 메쉬체이고,

상기 통기성 부재는, 서로 교차하는 제3 와이어와 제4 와이어를 엮어서 이루어지는 메쉬체이며,

상기 접합 일체화함에 있어서는, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어의 교점에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어가 확산 접합되고,

상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점에 있어서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어가 확산 접합되는 것이 바람직하다.

이러한 통기성 부재의 제조 방법에 따르면, 보강 부재는, 제1 와이어와 제2 와이어가 엮여져 이루어지는 편물이다. 그리고, 접합 일체화 공정에서는, 이 편물을 이루는 제1 와이어와 제2 와이어가 접합되기 때문에, 보강 부재 자체의 강성 향상을 도모하여 그 변형이 억제되고, 피로 파괴되기 어려워진다. 또한, 보강 부재의 망눈의 변형이 억제되기 때문에, 상기 망눈의 개폐 변형에 따라 망눈에 액체 흡수성 소재가 끼워져 막히는 것도 유효하게 방지된다.

또한, 통기성 부재도 편물이며, 접합 일체화 공정에서는, 상기 편물을 이루는 제3 와이어와 제4 와이어가 접합된다. 따라서, 통기성 부재 자체의 강성 향상을 도모하여 그 변형이 억제되고, 피로 파괴되기 어려워진다. 또한, 망눈의 변형이 억제되기 때문에, 상기 망눈의 개폐 변형에 따라서 망눈에 액체 흡수성 소재가 끼워져 막히는 것도 유효하게 방지된다.

나아가서는, 확산 접합의 적용에 의해, 납재를 이용하지 않고서 접합할 수 있다. 따라서, 납재 덩어리가 망눈 등에 개재하는 일이 없어, 통기성 부재나 보강 부재의 통기성을 양호한 상태로 유지할 수 있다.

=== 본 실시형태 ===

<<<흡수체(1)의 제조 장치(10)의 개략 구성에 관해서>>>

도 1은 흡수체(1)의 제조 장치(10)의 일례를 도시하는 중심 종단면도이다.

흡수체(1)의 제조 장치(10)는, 액체 흡수성 소재로서의 펄프 섬유(2)를 적층하여 흡수체(1)를 성형하는, 소위 적섬 장치이다. 그리고, 그 주된 구성으로서, 예컨대 (1) 수평축(C20)을 회전 중심으로 하여 둘레 방향(Dc)의 한 방향으로(예컨대 시계 방향으로) 연속 회전하는 회전 드럼(20)과, (2) 회전 드럼(20)의 둘레 방향(Dc)의 소정 위치(제1 위치에 상당)에 배치된 공급 개구부(31a)로부터 회전 드럼(20)의 외주면(20a)을 향해서 펄프 섬유(2)를 포함한 혼입 공기(3)(기체에 상당)를 토출 공급하는 공급 덕트(31)와, (3) 공급 덕트(31)보다도 둘레 방향(Dc)의 하류측에 배치되어, 회전 드럼(20)의 외주면(20a)의 성형형(21)으로부터 흡수체(1)를 이형하도록 흡인하여 반송하는 석션 컨베이어(41)를 구비하고 있다.

한편, 이하의 설명에서는, 회전 드럼(20)의 둘레 방향(Dc)을 간단히 「둘레 방향」이라고 하고, 회전 드럼(20)의 상기 수평축(C20)을 따르는 방향[도 1의 지면(紙面)을 관통하는 방향]을 「폭 방향」 또는 「좌우 방향」이라고 한다.

회전 드럼(20)은 대략 원통체이며, 그 외주면(20a)에는, 성형하여야 할 흡수체(1)의 형상에 대응한 오목 형상의 성형형(21)이, 둘레 방향(Dc)으로 소정 피치로 간헐적으로 마련되어 있다. 그리고, 각 성형형(21)의 바닥면으로서 통기성 부재(50)가 마련되어 있고, 통기성 부재(50)의 통기 구멍(51)을 통해 성형형(21)의 내측은 회전 드럼(20)의 내측과 통기 가능하게 연통되어 있다.

한편, 회전 드럼(20)의 내측에는, 회전 드럼(20)과 동심으로 원통형 격벽(22a)이 마련되어 있고, 이에 따라, 회전 드럼(20)의 내주측에는 도우넛형의 실질적인 폐공간(S)이 구획되어 있다. 또한, 이 실질적인 폐공간(S)은 복수의 격벽(22b)에 의해서 둘레 방향(Dc)으로 존 분할되어 있으며, 예컨대 도 1에 도시하는 제1 존(Z1)은 외기압보다도 낮은 부압 상태로 유지되는 한편, 그 하류측의 제2 존(Z2)은 외기압과 동압 또는 약간 높은 기압으로 유지되고 있다. 그리고, 이 제1 존(Z1)에 대응하여, 상기 공급 덕트(31)의 공급 개구부(31a)가 배치되어 있는 한편, 제2 존(Z2)에 대응하여, 상기 석션 컨베이어(41)가 배치되어 있다.

따라서, 이 적섬 장치(10)에 의하면, 다음과 같이 하여 흡수체(1)가 성형된다. 우선, 회전 드럼(20)의 회전에 의해, 성형형(21)이 공급 덕트(31)의 위치를 통과할 때에는, 그 공급 개구부(31a)로부터 토출 공급되는 혼입 공기(3) 중의 대략 공기만이 성형형(21)의 바닥면의 통기성 부재(50)에 빨아 들여지고, 이에 따라, 그 통기성 부재(50) 상에는 혼입 공기(3) 중의 펄프 섬유(2)가 적층된다. 그리고, 성형형(21)이 공급 개구부(31a)의 위치를 다 통과하고 나서, 석션 컨베이어(41)와 대향하는 위치에 도달하면, 성형형(21)의 펄프 섬유(2)는, 석션 컨베이어(41)로부터의 흡기에 의해서 바깥쪽으로 흡인되어 성형형(21)으로부터 순차 이형되고, 이후 흡수체(1)로서 석션 컨베이어(41)에 의해 반송된다.

덧붙여 말하면, 공급 덕트(31) 내에 도시되지 않은 폴리머 투입관을 마련하여, 그 투입구로부터 상기 외주면(20a)을 향해서 고흡수성 폴리머를 토출하더라도 좋다. 이 경우에는, 이 고흡수성 폴리머도 액체 흡수성 소재에 상당한다.

<<<회전 드럼(20) 및 성형형(21)의 구성에 관해서>>>

도 2는 회전 드럼(20)의 분해 사시도이다.

회전 드럼(20)은, 폭 방향의 좌우에 나란히 배치된 1쌍의 링 부재(23, 23)와, 링 부재(23, 23) 사이에 간격을 유지한 상태로 이들 링 부재(23, 23)끼리를 연결하는 복수의 연결 플레이트(25)와, 둘레 방향(Dc)으로 적절한 피치로 인접하는 상기 연결 플레이트(25, 25) 사이에 걸쳐져 회전 드럼(20)의 외주면(20a)을 이루는 복수의 성형형 플레이트(27)(성형형 부재에 상당)를 갖고 있다.

1쌍의 링 부재(23, 23)는, 서로 같은 형태의 정원(正員) 형상의 고리체이다. 그리고, 회전 드럼(20)의 폭 방향에 있어서 링 부재(23, 23)끼리가 대향하지 않는 쪽의 단부 가장자리(23a)에는, 각각 링 부재(23)의 정원 형상과 상사(相似) 형상의 원형 벽(24)이 설치되어 폐색되어 있고, 이에 의해, 링 부재(23, 23)의 내측에는 전술한 실질적인 폐공간(S)이 구획되어 있다.

성형형 플레이트(27)는, 회전 드럼(20)의 외주면(20a)의 둘레를, 설치해야 하는 성형형(21)의 개수(여기서는 7개)로 등분한 길이의 원호형 플레이트(27)를 본체로 하고, 원호형 플레이트(27)의 평면 중심에는 흡수체(1)의 성형 형상에 대응한 형상의 개구부(27a)가 형성되어 있다. 그리고, 도 3의 성형형 플레이트(27)의 분해 사시도에 도시하는 바와 같이, 상기 개구부(27a)는, 회전 드럼(20)의 내측에서 통기성 부재(50)에 의해 덮여 있고, 이 통기성 부재(50)는 펄프 섬유(2)를 적층하여야 할 성형형(21)의 바닥면을 이룬다. 그리고, 통기성 부재(50)는, 상기 개구부(27a)의 주연 부분의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 용접 등에 의해 고정되어 있다. 한편, 이 예에서는, 성형형(21)을 이루는 개구부(27a)가 성형형 플레이트(27)마다 하나씩 형성되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 성형형 플레이트(27)마다 상기 개구부(27a)를 2개 이상 형성하더라도 좋다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 연결 플레이트(25)는, 예컨대 회전 드럼(20)의 폭 방향으로 긴 띠판이다. 그리고, 성형형 플레이트(27)의 개구부(27a)와 일부도 겹치지 않도록 배치되어 있다. 이에 따라, 개구부(27a)는, 통기성 부재(50) 및 후술하는 보강 부재(60) 이외에 통기성을 저해하는 부재가 없는 양호한 통기 상태로 유지된다.

도 4a 내지 도 4c에 본 발명에 따른 통기성 부재(50)의 설명도를 도시한다. 도 4a는 통기성 부재(50)의 일부를 제거하면서 확대하여 도시하는 평면도이고, 도 4b 및 도 4c는 각각 도 4a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다. 한편, 이들 도 4a 내지 도 4c에서는, 도면이 복잡해지는 것을 막기 위해 통기성 부재(50)의 통기 구멍(51)을 생략하여 나타내고 있다.

통기성 부재(50)는, 그 두께 방향을 따라서 관통하는 복수의 통기 구멍(51)(도 4a 내지 도 4c에는 도시되지 않음)을 갖는다. 그리고, 이들 통기 구멍(51)에 의해, 상기 두께 방향의 공기의 통과에 대해서는 허용하지만, 펄프 섬유(2)의 통과에 대해서는 규제한다. 통기성 부재(50)의 일례로서는 후술하는 철망 등을 들 수 있다. 통기성 부재(50)의 구체적인 예에 대해서는 후술한다.

단, 통기성 부재(50)뿐이면 강성이 낮아, 전술한 흡수체(1)를 적층시나 이형시에 작용하는 서로 역방향의 흡인력에 의해 굽힘 변형되기 쉬워져, 그 결과, 피로 파괴의 우려가 있다. 그래서, 통기성 부재(50)의 한쪽 면[회전 드럼(20)에 부착될 때에, 흡수체(1)가 적층되는 면과는 반대쪽의 면]에는, 그 거의 전면에 걸쳐, 통기성 부재(50)를 보강하는 보강 부재(60)가 중첩되어 접합되어 있다.

이 보강 부재(60)로서는, 서로 교차하는 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)를, 이들의 교점(CP60)에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체가 사용된다. 메쉬체를 이용하는 것은, 통기성 부재(50)의 통기성을 저해하지 않기 때문이다. 또한, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)는 엮여져 있다. 여기서 「엮여져 있다」란, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)의 위치 관계가, 두께 방향에 관하여 교점(CP60) 하나 간격으로 또는 여러 개 간격으로 전환되면서, 이들 와이어(61, 62)가 결합되어 있는 상태를 말한다. 그리고, 엮여져 있음으로 인해, 교점(CP60)에 있어서 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)는 강고히 연결되어 있다.

이러한 보강 부재(60)의 통기성 부재(50)와의 접합은, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)의 교점(CP60)에 있어서 이루어진다. 이것은, 상기 교점(CP60)이, 제1 와이어(61)만 또는 제2 와이어(62)만의 부위보다도, 이들이 서로 연결되어 있는 만큼 상대적으로 고강성의 부위로 되고 있기 때문이다. 따라서, 상기 교점(CP60)은, 흡수체(1)를 적층시나 이형시에 통기성 부재(50)에 작용하는 흡인력에 충분히 대항할 수 있어, 통기성 부재(50)의 변형은 확실하게 억제된다. 또한, 통기성 부재(50)와 보강 부재(60)는 상기 교점(CP60)에서 접합 일체화되어 있기 때문에, 대략 일체적으로 변형된다. 따라서, 통기성 부재(50)와 보강 부재(60) 사이의 거리는 일정하게 유지되기 쉬워지고, 그 결과, 가령 이들 통기성 부재(50)와 보강 부재(60) 사이에 펄프 섬유(2)가 끼워진 경우라도 펄프 섬유(2)는 빠지기 쉽고, 이로써, 통기성 부재(50)의 통기 구멍(51)이나 보강 부재(60)의 망눈이 막히는 것이 유효하게 방지된다.

덧붙여 말하면, 성형형 플레이트(27)의 상기 개구부(27a) 내에 존재하는 모든 교점(CP60)에 있어서, 보강 부재(60)를 통기성 부재(50)에 접합하는 것이 가장 바람직하지만, 반수(半數) 이상의 교점(CP60)이라도 좋고, 둘 이상이라도 좋으며, 더 나아가 하나라도 보강 효과를 발휘할 수 있다.

통기성 부재(50)의 통기 구멍(51)(철망인 경우에는 망눈)의 평면 치수는, 펄프 섬유(2)나 고흡수성 폴리머 등의 액체 흡수성 소재의 크기에 따라서 적절하게 선택할 수 있는데, 바람직하게는, 개구 면적이 0.01∼1 ㎟의 범위에 있으면 좋다. 이것은, 0.01 ㎟ 미만인 경우에는, 압력 손실이 커져, 적층시 및 이형시에 필요한 흡인 동력이 커지고 펄프 섬유(2)의 눈막힘을 일으키기 쉬워지는 한편, 1 ㎟를 넘는 경우에는, 펄프 섬유(2)의 포착성이 저하되기 때문이다.

또한, 바람직하게는, 통기성 부재(50)의 통기 구멍(51)의 개구 면적보다도 보강 부재(60)의 망눈의 개구 면적을 크게 하면 좋으며, 이와 같이 하면, 보강 부재(60)를 설치함에 따른 통기성 부재(50)의 통기성 저하를 유효하게 억제할 수 있게 된다.

이하, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)에 관해서 그 구체적인 예를 나타내면서 상세히 설명한다.

<<<제1 실시형태>>>

도 5a 내지 도 5c에 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)의 제1 실시형태를 도시한다. 도 5a는 통기성 부재(50)의 일부를 제거하여 도시하는 평면도, 도 5b 및 도 5c는 각각 도 5a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다.

제1 실시형태에 따른 통기성 부재(50)는, 서로 교차하는 제3 와이어(53)와 제4 와이어(54)를 엮어서 이루어지는 메쉬체이며, 구체적으로는 평직의 철망이다. 그리고, 그 망눈이 전술한 통기 구멍(51)으로서 기능한다. 한편, 보강 부재(60) 쪽은, 상기 제3 및 제4 와이어(53, 54)보다도 와이어 직경이 굵은 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)를 엮어 이루어지는 평직의 철망이다. 이 예에서는, 어느 철망이나 스테인리스강(이 예에서는 SUS304) 등의 금속 와이어로 만들어지고 있지만, 어느 정도의 강성과 강도를 갖고 있으면, 수지 등의 비금속을 이용하더라도 좋다. 또한, 접합성의 관점에서는, 통기성 부재(50)와 보강 부재(60)는 서로 동일 소재인 것이 바람직하다.

여기서, 평직이란, 세로 와이어와 가로 와이어를 1 라인씩 교대로 교차시켜 엮는 짜기 방법이다. 통기성 부재(50)에 있어서는, 제3 와이어(53) 쪽을, 회전 드럼(20)의 둘레 방향(Dc)을 따른 세로 와이어로서, 제4 와이어(54) 쪽을, 회전 드럼(20)의 폭 방향을 따른 가로 와이어로서 배치하여, 이들 세로 와이어와 가로 와이어를 교점(CP50)에 있어서 직교시키고 있다. 한편, 보강 부재(60)에 있어서는, 제1 와이어(61) 쪽을 세로 와이어로서, 제2 와이어(62) 쪽을 가로 와이어로서 배치하여, 이들 세로 와이어와 가로 와이어를 교점(CP60)에 있어서 직교시키고 있다.

또한, 통기성 부재(50)에 있어서는, 제3 와이어(53)는 제4 와이어(54)의 길이 방향으로 제3 피치(P3)로 배치되고, 제4 와이어(54)는 제3 와이어(53)의 길이 방향으로 제4 피치(P4)로 배치되고 있으며, 이들 제3 피치(P3) 및 제4 피치(P4)는 서로 같은 치수로 설정되어 있고, 이에 따라, 망눈(51)의 형상은 정방형으로 되고 있다. 한편, 보강 부재(60)에 있어서는, 제1 와이어(61)는 제2 와이어(62)의 길이 방향으로 제1 피치(P1)로 배치되고, 제2 와이어(62)는 제1 와이어(61)의 길이 방향으로 제2 피치(P2)로 배치되고 있으며, 이들 제1 피치(P1) 및 제2 피치(P2)는 서로 같은 치수로 설정되어 있고, 이에 따라, 망눈 형상은 정방형으로 되고 있다.

이러한 제1 피치(P1) 내지 제4 피치(P4)와 와이어 직경의 조합에 의해 정해지는 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)의 조합 양태는 무수히 있지만, 기본적으로 만족하여야 할 조건은, 전술한 2 조건[통기성 부재(50)의 망눈(51)의 개구 면적, 및 보강 부재(60)의 망눈의 개구 면적과 통기성 부재(50)의 망눈(51)의 개구 면적과의 대소 관계]이다. 그리고, 이들 2 조건을 만족하는 조합 양태로서는, 예컨대 이하의 것을 들 수 있다.

1번째의 예로서는, 와이어 직경이 0.27 mm이고, 제3 피치(P3) 및 제4 피치(P4)가 40 라인/인치에 대응하는 피치이며, 개구율[통기성 부재(50)의 단위 평면 면적에 차지하는 통기 구멍(51)(망눈)의 개구 면적의 비율]이 33%인 통기성 부재(50)와, 와이어 직경이 0.9 mm이고, 제1 피치(P1) 및 제2 피치(P2)가 4 라인/인치에 대응하는 피치이며, 개구율[보강 부재(60)의 단위 평면 면적에 차지하는 망눈의 개구 면적의 비율]이 73.7%인 보강 부재(60)와의 조합이다.

또한, 2번째의 예로서는, 와이어 직경이 0.12 mm이고, 제3 피치(P3) 및 제4 피치(P4)가 80 라인/인치에 대응하는 피치이며, 개구율이 38.7%인 통기성 부재(50)와, 와이어 직경이 0.9 mm이고, 제1 피치(P1) 및 제2 피치(P2)가 4 라인/인치에 대응하는 피치이며, 개구율이 73.7%인 보강 부재(60)와의 조합이다.

여기서, 바람직하게는, 세로 와이어의 배치 피치 및 가로 와이어의 배치 피치에 대해서는, 보강 부재(60)와 통기성 부재(50) 사이에서 이하의 관계를 만족시키면 된다.

즉, 「보강 부재(60)의 세로 와이어의 배치 피치인 제1 피치(P1)가, 통기성 부재(50)의 세로 와이어의 배치 피치인 제3 피치(P3)의 정수배(2배 이상)의 크기이며, 또한 보강 부재(60)의 가로 와이어의 배치 피치인 제2 피치(P2)가, 통기성 부재(50)의 가로 와이어의 배치 피치인 제4 피치(P4)의 정수배(2배 이상)의 크기이다」라고 하는 관계를 만족시키면 된다. 한편, 도 5a 내지 도 5c의 예는, 전술한 배율이 5배인 경우이다.

그리고, 이와 같이 구성되어 있으면, 성형형 플레이트(27)의 상기 개구부(27a) 내에 존재하는, 보강 부재(60)의 모든 교점(CP60)에 대하여, 통기성 부재(50)의 교점(CP50)을 확실하게 대응시켜 배치할 수 있다. 그 결과, 보강 부재(60)의 모든 교점(CP60)을 통기성 부재(50)의 교점(CP50)에 맞대어 접합할 수 있게 되어, 교점(CP60, CP50)끼리를 맞대어 이루어지는 고강성의 접합점에 의해, 통기성 부재(50)의 변형은, 보다 확실하게 또 광범위에 걸쳐 유효하게 억제된다.

또한, 바람직하게는, 통기성 부재(50)에 따른 제3 와이어(53)와 제4 와이어(54)는, 이들 와이어(53, 54)끼리의 교점(CP50)에 있어서 접합되어 있으면 된다. 그리고, 이와 같이 되어 있으면, 통기성 부재(50) 자체의 강성 향상을 도모하여 그 변형이 억제되고, 피로 파괴되기 어려워진다. 또한, 망눈(51)의 변형이 억제되기 때문에, 그 망눈(51)의 개폐 변형에 따라 망눈(51)에 펄프 섬유(2)가 끼워져 막히는 것도 유효하게 방지된다. 이것은, 보강 부재(60)에 대해서도 말할 수 있으며, 즉 보강 부재(60)의 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)를, 이들 와이어(61, 62)끼리의 교점(CP60)에 있어서 접합하는 것이 바람직하다.

접합 방법으로서는, 예컨대 확산 접합을 들 수 있다. 확산 접합이란, 「모재를 밀착시키고, 모재의 융점 이하의 온도 조건으로, 소성 변형을 가능한 한 일으키지 않을 정도로 가압하여, 접합면 사이에 생기는 원자의 확산을 이용하여 접합하는 방법」이다(일본 공업 규격 JIS Z 3001-2의 22702를 참조).

예컨대, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)의 재질이 모두 SUS304인 경우에는, 통기성 부재(50)와 보강 부재(60)를 상하로 중첩한 상태에서, SUS304의 융점 이하의 예컨대 800∼1200℃의 온도 범위로 가열하면서, 소정의 압박 부재로 이들 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60) 모두를 끼워 가압한다. 그리고, 이에 따라, 보강 부재(60)의 교점(CP60)과 통기성 부재(50)가 접합되고, 또한 보강 부재(60)의 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)가 접합되며, 나아가서는 통기성 부재(50)의 제3 와이어(53)와 제4 와이어(54)가 접합된다.

그리고, 이 확산 접합에 따르면, 땜납이나 용접봉 등 납재를 이용하지 않고서 접합할 수 있기 때문에, 납재 덩어리가 망눈 등에 잔존하는 것을 피하고, 통기성 부재(50)나 보강 부재(60)의 통기성을 양호한 상태로 유지할 수 있다.

덧붙여 말하면, 이후에 설명하는 바와 같이, 확산 접합 후에 프레스 가공을 행할 예정인 경우에는, 이때의 가공성(소성 변형능)을 양호하게 하기 위해, 전술한 확산 접합을 아르곤 가스나 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.

그런데, 이들 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)가 부착되어야 하는 성형형 플레이트(27)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 원호 형상이므로, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60) 쪽도, 성형형 플레이트(27)의 내주면의 곡률에 맞춰 만곡 가공할 필요가 있다. 또한, 국소적으로 평량이 다른 영역을 지닌 삼차원 형상으로 흡수체(1)를 성형하고 싶은 경우에는, 그 삼차원 형상에 대응시켜 오목부 또는 볼록부를 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)에 형성해야만 한다.

이러한 만곡 가공이나 오목부 또는 볼록부의 형성은, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)를 확산 접합하여 일체화한 후에, 그 일체화된 상태 그대로 프레스 가공함으로써 이루어진다. 도 6a의 평면도 및 도 6b의 종단면도의 예에서는, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)의 목표 삼차원 형상은, 상기 두께 방향으로 출몰한 오목부(56a) 및 볼록부(56b)를 갖고 있다. 따라서, 프레스 금형으로서, 전체적으로 만곡 형상을 지니고, 또한 상기 오목부(56a) 및 볼록부(56b)에 대응한 요철을 지닌 수프레스 금형 및 암프레스 금형을 이용하며, 이들 수프레스 금형 및 암프레스 금형 사이에 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)를 끼워 넣어 가압함으로써, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60)를 소성 변형시켜 상기 만곡 형상이나 오목부(56a) 및 볼록부(56b) 형상을 형성한다. 한편, 이때의 소성 변형능, 즉 통기성 부재(50)나 보강 부재(60)가 파손되는 일 없이 변형되는 성질을 높이기 위해서는, 전술한 확산 접합을 불활성 가스 분위기 하에서 행하면 좋다.

도 7a 및 도 7b는 제1 실시형태의 변형예의 설명도이며, 각각 도 5a 중의 B-B 단면 및 C-C 단면에 상당하는 종단면도이다. 제1 실시형태에서는, 통기성 부재(50)에 보강 부재(60)를 하나만 중첩한 1층 구성의 보강을 예시했지만, 이 변형예에서는, 복수 개의 일례로서 보강 부재(60)를 2개 중첩한 2층 구성의 보강으로 하고 있다는 점에서 다르며, 그 밖의 점은 대략 동일하다. 따라서, 동일 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 그 설명은 생략한다.

도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 이 변형예에서는, 통기성 부재(50)에 접합된 보강 부재(60)[이하, 제1 보강 부재(60)라고 함]에 대하여, 보강 부재(60a)(이하, 제2 보강 부재라고 함)가 더 중첩되어 접합 일체화되어 있고, 이에 따라, 통기성 부재(50)의 강성은 더욱 높아지고 있다.

제2 보강 부재(60a)도 예컨대 평직의 철망이다. 구체적으로는, 제2 보강 부재(60a)는, 서로 교차하는 제5 와이어(65)와 제6 와이어(66)를 지니고, 이들 와이어 직경은, 제1 보강 부재(60)의 제1 및 제2 와이어(61, 62)보다도 굵게 되어 있다. 그리고, 제5 와이어(65)를 회전 드럼(20)의 둘레 방향(Dc)을 따른 세로 와이어로 하고, 제6 와이어(66)를 회전 드럼(20)의 폭 방향을 따른 가로 와이어로 하여 배치되어 있고, 이들 세로 와이어와 가로 와이어의 교점 CP(60a)에서 서로 직교되어 있다. 또한, 제5 와이어(65)는 제6 와이어(66)의 길이 방향으로 제5 피치(P5)로 배치되고, 제6 와이어는 제5 와이어의 길이 방향으로 제6 피치(P6)로 배치되어 있으며, 이들 제5 피치(P5) 및 제6 피치(P6)는 서로 같은 치수로 설정되고 있어, 이에 따라, 망눈 형상은 정방형으로 되고 있다.

여기서, 제2 보강 부재(60a)의 세로 와이어의 배치 피치인 제5 피치(P5)는, 제1 보강 부재(60)의 세로 와이어의 배치 피치인 제1 피치(P1)의 정수배(2배 이상이며, 여기서는 2배)의 크기로 설정되고, 또한 제2 보강 부재(60a)의 가로 와이어의 배치 피치인 제6 피치(P6)는, 제1 보강 부재(60)의 가로 와이어의 배치 피치인 제2 피치(P2)의 정수배(2배 이상이며, 여기서는 2배)의 크기로 설정되어 있다.

따라서, 제2 보강 부재(60a)의 모든 교점 CP(60a)에 대하여, 제1 보강 부재(60)의 교점(CP60)을 확실하게 대응시켜 배치할 수 있다. 즉, 제2 보강 부재(60a)의 모든 교점(CP60a)을 제1 보강 부재(60)의 교점(CP60)에 맞대어 접합할 수 있게 되어, 그 결과, 보강 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 이 제2 보강 부재(60a)에 대하여, 전술한 피치 관계를 만족하는 보강 부재를 추가 설치하여 접합 일체화하여 보강 부재를 3층 구성으로 하여도 좋고, 다시 말하자면, 이후, 이 피치 관계를 만족하는 보강 부재를 순차적으로 쌓아, 보강 부재를 4층 이상의 다층 구성으로 하여도 좋다.

<<<제2 실시형태>>>

도 8a 내지 도 8C에 통기성 부재(50a) 및 보강 부재(60)의 제2 실시형태를 도시한다. 도 8a는 통기성 부재(50a)의 일부를 제거하여 도시하는 평면도이고, 도 8b 및 도 8C는 각각 도 8a 중의 B-B 단면도 및 C-C 단면도이다. 한편, 도 8b 및 도 8C에서는, 도면이 복잡해지는 것을 막기 위해 통기성 부재(50a)의 통기 구멍(51a)을 생략하여 나타내고 있다.

제1 실시형태에서는, 통기성 부재(50)로서 철망을 이용했지만, 이 제2 실시형태에서는, 플레이트 부재를 이용하고 있다는 점에서 다르며, 그 밖의 점은 대략 동일하다. 따라서, 동일 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 그 설명은 생략한다.

통기성 부재(50a)는 소정 두께(여기서는 0.3 mm 두께)의 스테인리스 강판(이 예에서는 SUS304) 등의 금속판이다. 한편, 어느 정도의 강성과 강도를 갖고 있으면, 수지판 등의 비금속판을 이용하더라도 좋다. 단, 접합성의 관점에서는, 통기성 부재(50a)의 소재와 보강 부재(60)의 소재는 서로 동일 소재인 것이 바람직하다.

도 8a에 도시하는 바와 같이, 통기성 부재(50a)의 대략 전면에 걸쳐, 통기 구멍(51a)으로서 두께 방향을 따르는 관통 구멍(51a)이 소정의 배치 패턴으로 형성되어 있다. 통기 구멍(51a)은, 예컨대 직경 0.3 mm의 정원 형상으로 형성되어 있고, 그 개구율은 예컨대 32.43%이다. 또한, 배치 패턴은 예컨대 지그재그 패턴이다. 즉, 회전 드럼(20)의 폭 방향을 따라서 소정 피치(Ph)(여기서는 0.5 mm)로 복수의 통기 구멍(51a)이 나란히 늘어서는 통기 구멍열(151)을 지니고, 각 통기 구멍열(151)은, 각각 회전 드럼(20)의 둘레 방향(Dc)으로 인접하는 통기 구멍열(151)에 대하여, 상기 폭 방향으로 반 피치(=Ph/2)만큼 변위되어 이루어지는 패턴을 기본으로 한다. 단, 여기서는, 이에 더하여, 통기 구멍열(151)의 상기 둘레 방향(Dc)의 배치 피치(Pm)를, Pm=2×Ph×cos30°의 수식에 의해 정해지는 피치로 설정함으로써, 인접하는 통기 구멍(51a, 51a)끼리의 거리가 모든 통기 구멍(51a)에 있어서 같아지도록 가지런하게 하고 있다. 한편, 이 경우의 배치 패턴은, 정삼각형의 각 꼭지점을 통기 구멍(51a)의 형성 위치로 하는 패턴을 1 단위로 하고, 이것을 대략 전면에 걸쳐 반복하여 이루어지는 패턴이라고 말할 수 있다. 정삼각형의 1변의 길이는 전술한 Ph와 같은 값인 예컨대 0.5 mm이다.

이러한 통기 구멍(51a)은, 예컨대 에칭 가공에 의해 관통 형성된다. 즉, 우선, 통기성 부재(50a)의 판면 상에 있어서, 통기 구멍(51a)의 미형성 영역에 대응하는 영역을 방식제로 마스킹한 후, 적절한 약품에 의해 통기 구멍(51a)에 대응하는 영역만을 부식시켜 통기 구멍(51a)을 관통 형성한다. 한편, 도 9a의 평면도 및 도 9b의 종단면도에 도시하는 바와 같이, 흡수체(1)에 있어서 국소적으로 저평량 부분을 두고 싶은 경우에는, 도 9a에 도시하는 바와 같이 그 부분에 대응하는 영역(57a)을 방식제로 마스킹하면 된다. 이에 따라, 통기 구멍(51a)의 분포 밀도가 주위의 영역보다도 낮은 저밀도 영역(57a)이 형성되어, 이 저밀도 영역(57a)의 펄프 섬유(2)의 평량을 적게 할 수 있다.

한편, 도 8a 내지 도 8C에 도시하는 바와 같이, 보강 부재(60)는 제1 실시형태와 동일한 철망이며, 그 일례로서는, 전술한 바와 같이, 와이어 직경이 0.9 mm이고, 제1 피치(P1) 및 제2 피치(P2)가 4 라인/인치에 대응하는 피치이며, 개구율이 73.7%인 철망을 들 수 있다.

통기성 부재(50a)와 보강 부재(60)의 접합은, 전술한 제1 실시형태와 마찬가지로, 보강 부재(60)의 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)의 교점(CP60)에 있어서 이루어지고, 그 접합 방법으로서는 확산 접합을 들 수 있다. 또한, 통기성 부재(50a) 및 보강 부재(60)에 대하여 만곡 가공이나 오목부(57b) 및 볼록부를 형성하는 경우도, 제1 실시형태와 같은 순서의 프레스 가공에 의해 해해진다. 즉, 통기성 부재(50a) 및 보강 부재(60)를 확산 접합하여 일체화한 후에, 그 일체화된 상태 그대로 프레스 가공을 행한다.

=== 그 밖의 실시형태 ===

이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명했지만, 본 발명은, 이러한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 이하에 나타내는 바와 같은 변형이 가능하다.

전술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 보강 부재(60)로서, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)가 직교한 철망을 예시했지만, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)의 교차 각도는 90°에 한정되는 것이 아니라, 즉 90° 이외의 각도로 설정하고 망눈 형상을 평행사변형이나 마름모 등으로 하여도 좋다.

전술한 제1 실시형태에서는, 통기성 부재(50)로서, 제3 와이어(53)와 제4 와이어(54)가 직교한 철망을 예시했지만, 제3 와이어(53)와 제4 와이어(54)의 교차 각도는 90°에 한정되는 것이 아니라, 즉 90° 이외의 각도로 설정하고 망눈 형상을 평행사변형이나 마름모 등으로 하여도 좋다.

전술한 제1 실시형태의 변형예에서는, 제2 보강 부재(60a)로서, 제5 와이어(65)와 제6 와이어(66)가 직교한 철망을 예시했지만, 제5 와이어(65)와 제6 와이어(66)의 교차 각도는 90°에 한정되는 것이 아니라, 즉 90°이외의 각도로 설정하고 망눈 형상을 평행사변형이나 마름모 등으로 하여도 좋다.

전술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 제1 와이어(61)의 제1 피치(P1)와 제2 와이어(62)의 제2 피치(P2)를 서로 같게 했었지만, 서로 다른 피치로 하여도 좋다.

전술한 제1 실시형태에서는, 제3 와이어(53)의 제3 피치(P3)와 제4 와이어(54)의 제4 피치(P4)를 서로 같게 했었지만, 서로 다른 피치로 하여도 좋다.

전술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)의 와이어 직경을 서로 동일한 직경으로 하고 있었지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 서로 직경을 다르게 하더라도 좋다.

전술한 제1 실시형태에서는, 제3 와이어(53)와 제4 와이어(54)의 와이어 직경을 서로 동일한 직경으로 하고 있었지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 서로의 직경을 다르게 하더라도 좋다.

전술한 제1 실시형태에서는, 통기성 부재(50)에 평직의 철망을 이용하고, 보강 부재(60)에도 평직의 철망을 이용했지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 양자에 대하여 능직의 철망을 적용하더라도 좋고, 나아가서는, 통기성 부재(50) 및 보강 부재(60) 중의 한 쪽에 평직의 철망을 이용하고, 남는 한 쪽에 능직의 철망을 이용하더라도 좋다. 단, 교점(CP60)과 교점(CP50)의 대응 등의 관점에서는, 제1 와이어(61)와 제3 와이어(53)의 길이 방향의 방향 관계 및 제2 와이어(61)와 제4 와이어(54)의 길이 방향의 방향 관계도 함께 고려하여, 보강 부재(60)의 엮는 법과 통기성 부재(50)의 엮는 법을 서로 맞추는 것이 바람직하다.

덧붙여 말하면, 능직이란, 도 10a 내지 도 10c에 도시하는 바와 같이, 세로 와이어(61)(53)와 가로 와이어(62)(54)를 규칙적으로 2 라인 또는 그 이상의 개수 연속시켜 나란히 짜는 짜기 방법이다.

더 말하자면, 보강 부재(60)에 대해서는, 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)가 교점(CP60)에 있어서 연결되어 있으면 되며, 즉 전술한 평직이나 능직 등과 같이 엮여진 구성에 한정되는 것이 아니다.

예컨대, 도 11의 평면도에 도시하는 바와 같이, 제1 와이어(61) 및 제2 와이어(62)의 상기 두께 방향(도 11의 지면을 관통하는 방향)에 관한 위치 관계가, 바뀌고 있지 않더라도 좋다. 즉, 두께 방향의 한 쪽에 모든 제1 와이어(61)가 존재하고, 다른 한 쪽에 모든 제2 와이어(62)가 존재하며, 이들의 교점(CP60)에 있어서 와이어(61, 62)끼리가 접합되어 이루어지는 구성의 보강 부재(60c)라도 좋다. 단, 엮여져 있는 쪽이, 교점(CP60)에서 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)가 강고히 연결되기 때문에 바람직하다.

전술한 실시형태에서는, 통기성 부재(50)(또는 50a)의 한 면에 보강 부재(60)를 배치했지만, 통기성 부재(50)(또는 50a)의 양면에 각각 보강 부재(60)를 배치하여, 이들 1쌍의 보강 부재(60, 60)에 의해 통기성 부재(50)(또는 50a)를 사이에 끼워 보강하더라도 좋다. 구체적으로는, 통기성 부재(50)(또는 50a)의 한 면에 보강 부재(60)를 중첩 배치하고, 이 보강 부재(60)의 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)와의 교점(CP60)에 있어서 상기 통기성 부재(50)(또는 50a)와 접합하며, 상기 통기성 부재(50)(또는 50a)의 또 한 쪽의 한 면에도 보강 부재(60)를 별도로 중첩 배치하고, 이 보강 부재(60)의 제1 와이어(61)와 제2 와이어(62)와의 교점(CP60)에 있어서 상기 통기성 부재(50)(또는 50a)에 접합하더라도 좋다. 이 경우에는, 두께 방향의 정역 양방향으로 작용하는 어느 흡인력의 작용 하에 있더라도, 상기 교점(CP60)의 접합 부위에 작용하는 인장력이 경감되기 때문에, 상기 교점(CP60)에서의 접합이 떨어지기 어려워진다.

전술한 제2 실시형태에서는, 통기성 부재(50a)의 일례로서, 통기 구멍(51a)의 형상이 정원 형상이고, 그 배치 패턴이 지그재그 패턴이며, 개구율이 32.43%인 플레이트 부재를 예시했지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 통기 구멍(51a)의 형상을 타원이나 다각형 등으로 하여도 좋고, 그 배치 패턴을 격자 패턴(모눈 패턴) 등으로 하여도 좋고, 개구율을 전술한 것 이외의 퍼센트로 설정하더라도 좋다.

전술한 실시형태의 설명에서는, 보강 부재(60)는, 교점(CP60)에 있어서 통기성 부재(50)에 접합되어 있다고 설명했는데, 이 의미는, 적어도 교점(CP60)에 있어서 접합되어 있다고 하는 의미이며, 따라서 교점(CP60)의 주변 부위로서, 보강 부재(60)와 통기성 부재(50)가 서로 접촉하는 부위에서 접합하고 있는 개념도 포함하는 것이다.

1 : 흡수체 2 : 펄프 섬유(액체 흡수성 소재)
3 : 혼입 공기(기체) 10 : 적섬 장치(흡수체의 제조 장치)
20 : 회전 드럼 20a : 외주면
21 : 성형형 22a : 원통형 격벽
22b : 격벽 23 : 링 부재
23a : 단부 가장자리 24 :원형 벽
25 : 연결 플레이트 27 : 성형형 플레이트(성형형 부재)
27a : 개구부 31 : 공급 덕트
31a : 공급 개구부 41 : 석션 컨베이어
50 : 통기성 부재 50a : 통기성 부재
51 : 망눈(통기 구멍) 51a : 통기 구멍
53 : 제3 와이어 54 : 제4 와이어
56a : 오목부 56b : 볼록부
57a : 저밀도 영역 57b : 오목부
60 : 보강 부재 60a : 보강 부재
60c : 보강 부재 61 : 제1 와이어
62 : 제2 와이어 65 : 제5 와이어
66 : 제6 와이어 151 : 통기 구멍열
Z1 : 제1 존 Z2 : 제2 존
C20 : 축 CP50 : 교점
CP60 : 교점 CP60a : 교점
S : 실질적인 폐공간

Claims

성형형 부재의 개구부를 덮는 통기성 부재의 두께 방향으로, 액체 흡수성 소재를 포함하는 기체를 통과시킴으로써, 상기 통기성 부재에 상기 액체 흡수성 소재를 적층하여, 흡수성 물품에 관련된 흡수체를 제조하는 장치로서,
상기 두께 방향으로 상기 통기성 부재에 중첩되어 상기 통기성 부재를 보강하는 보강 부재를 구비하고,
상기 보강 부재는, 서로 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어를, 이들의 교점에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체이며,
상기 교점에 있어서, 상기 보강 부재는, 상기 통기성 부재에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는, 엮여짐으로써 상기 교점에서 연결되고 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제2항에 있어서, 상기 교점에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 통기성 부재는, 서로 교차하는 제3 와이어와 제4 와이어가 엮어져 이루어지는 메쉬체이며,
상기 통기성 부재의 망눈은, 상기 보강 부재의 망눈보다도 미세하고,
상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점은, 상기 개구부 내에 존재하는 상기 보강 부재의 모든 교점에 대응하여 배치되어 있으며, 상기 보강 부재의 교점과, 대응하는 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점이 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 통기성 부재는, 서로 교차하는 제3 와이어와 제4 와이어가 엮어져 이루어지는 메쉬체이며,
상기 통기성 부재와 상기 보강 부재는, 상기 두께 방향으로 중첩되어 접합된 상태로 프레스 성형되어 이루어지는 오목부 및 볼록부 중 적어도 한 쪽을 지니고,
상기 프레스 성형 전의 상태에 있어서는,
상기 제1 와이어는, 상기 제2 와이어의 길이 방향으로 제1 피치로 배치되며,
상기 제2 와이어는, 상기 제1 와이어의 길이 방향으로 제2 피치로 배치되고,
상기 제3 와이어의 길이 방향과 상기 제1 와이어의 길이 방향은 일치하며,
상기 제4 와이어의 길이 방향과 상기 제2 와이어의 길이 방향은 일치하고,
상기 제3 와이어는, 상기 제4 와이어의 길이 방향으로 제3 피치로 배치되며,
상기 제4 와이어는, 상기 제3 와이어의 길이 방향으로 제4 피치로 배치되고,
상기 제1 피치는, 상기 제3 피치의 정수배(2배 이상)의 크기이며,
상기 제2 피치는, 상기 제4 피치의 정수배(2배 이상)의 크기인 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점에 있어서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어는 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 통기성 부재는, 플레이트 부재를 본체로 하고,
상기 플레이트 부재에는, 상기 두께 방향을 따른 통기 구멍이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제7항에 있어서, 상기 플레이트 부재는, 상기 개구부 내에 있어서, 상기 통기 구멍의 분포 밀도가 주위의 영역보다도 낮은 저밀도 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 접합은, 불활성 가스 분위기 하에 있어서, 확산 접합에 의해 이루어지고 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
둘레 방향의 한 방향으로 연속 회전하는 통 형상의 회전 드럼을 구비하고,
상기 성형형 부재는, 상기 회전 드럼의 외주면을 구성하며, 상기 통기성 부재에 의해서, 상기 회전 드럼의 내부 공간과 외부 공간은 통기 가능하게 연통되고,
상기 둘레 방향의 제1 위치에는, 상기 회전 드럼의 외주면을 향해서 바깥쪽으로부터 상기 기체를 공급하는 공급 덕트가 마련되며, 상기 제1 위치에 대응하는 상기 회전 드럼의 내부 공간 범위의 기압은, 상기 외부 공간보다도 기압이 낮은 부압(負壓) 상태로 유지되고,
상기 성형형 부재가 상기 제1 위치를 통과할 때에는, 상기 통기성 부재를 통해 상기 공급 덕트 내의 상기 기체가 상기 회전 드럼의 상기 내부 공간으로 빨아 들여져, 상기 통기성 부재에 상기 흡수체가 적층되며,
상기 둘레 방향에 있어서 상기 제1 위치보다도 하류측의 위치에는, 상기 통기성 부재로부터 상기 흡수체를 이형하는 이형 위치가 설정되어 있고, 상기 이형 위치에 대응하는 상기 회전 드럼의 내부 공간 범위의 기압은, 상기 외부 공간의 기압 이상으로 유지되고 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조 장치.
액체 흡수성 소재를 적층하여 흡수성 물품에 관련된 흡수체를 성형할 때에 사용되는 통기성 부재로서, 보강 부재에 의해 보강되고, 상기 흡수체의 목표 성형 형상에 대응한 오목부 및 볼록부 중 적어도 한 쪽을 지닌 통기성 부재의 제조 방법으로서,
상기 통기성 부재의 소재는, 두께 방향의 상기 액체 흡수성 소재의 통과를 규제하는 부재이며,
상기 보강 부재의 소재는, 서로 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어를, 이들의 교점에서 연결시켜 이루어지는 메쉬체이고,
상기 통기성 부재의 소재와 상기 보강 부재의 소재를 상기 두께 방향으로 중첩하면서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어의 교점에 있어서, 상기 보강 부재의 소재를, 상기 통기성 부재의 소재에 불활성 가스 분위기 하에서 확산 접합함으로써, 상기 통기성 부재의 소재와 상기 보강 부재의 소재를 접합 일체화하는 단계와,
상기 보강 부재의 소재가 접합 일체화된 상기 통기성 부재의 소재를, 수(雄)프레스 금형과 암(雌)프레스 금형의 사이에 끼워 프레스 가공함으로써, 상기 오목부 및 상기 볼록부 중 적어도 한 쪽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통기성 부재의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 보강 부재는, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어를 엮어 이루어지는 메쉬체이며,
상기 통기성 부재는, 서로 교차하는 제3 와이어와 제4 와이어를 엮어 이루어지는 메쉬체이고,
상기 접합 일체화하는 단계에서는, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어의 교점에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어가 확산 접합되고,
상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어의 교점에 있어서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어가 확산 접합되는 것을 특징으로 하는 통기성 부재의 제조 방법.