KR20080072653A - 시트 가공장치 및 시트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 시트 가공장치(1)는 주면부(周面部)에 서로 맞물리는 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤(2, 3)을 구비하여, 이들 롤(2, 3)이 회전되고 있을 때에 그 맞물림 부분에 공급된 시트(10)에 가공을 실시하는 장치이다. 각 롤(2, 3)에 있어서의 인접하는 톱니(20, 30)끼리의 피치가 1.0mm~5.0mm, 상기 각 톱니(20, 30)의 폭이 상기 피치의 1/2 미만, 또한 상기 톱니(20, 30)의 높이가 인접하는 톱니의 피치 이상이다. 롤(2, 3)의 톱니(20, 30)의 맞물림 깊이가 1.0mm~톱니의 높이까지인 것이 바람직하다.

톱니홈, 롤, 기재시트, 연신가공, 연신배율, 시트 가공장치, 팬츠형 착용물품.

Description

시트 가공장치 및 시트의 제조방법{SHEET PROCESSING DEVICE AND SHEET PRODUCTION METHOD}

본 발명은 시트에 신축성 부여나 입체형상의 형태부여 등의 가공을 실시하는 시트 가공장치, 시트의 제조방법 및 팬츠형 착용물품의 제조방법에 관한 것이다.

주면부(周面部)에 서로 맞물리는 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤을 구비한 가공장치를 사용하여, 상기 롤을 회전시켜 그들의 맞물림 부분에 부직포 등의 시트를 공급하여 상기 시트에 가공을 실시하는 기술이 다양하게 제안되어 있다(예를 들면, 하기 특허문헌 1∼3 참조).

그런데, 이들 기술과 같이 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤 사이에 시트를 통과시켜 가공을 실시하는 경우 롤끼리를 맞물리게 하여 회전시킬 필요가 있다. 이들 롤로서 인볼루트(involute) 기어가 대표적으로 사용되어 왔다. 그들 인볼루트 기어는 JIS B1701에 규정된 표준기준 랙(rack) 치수에 준한 치수 형상으로 규정되어 있다. 이 때문에 높은 연신(延伸)배율로 연신가공을 실시하는 데에는 한계가 있어 신축성이나 깊은 요철 형상 등의 가공을 실시하는 것이 곤란하였다.

특허문헌 1: 일본국 공표특허 2002-501127호 공보

특허문헌 2: 일본국 공개특허 2001-328191호 공보

특허문헌 3: 일본국 공개특허 2004-174234호 공보

따라서 본 발명은 시트에 높은 연신배율로 연신가공을 실시할 수 있는 시트 가공장치, 상기 연신가공에 의해 얻어지는 신축성이 높은 시트의 제조방법 및 상기 시트를 사용한 팬츠형 착용물품의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 JIS B1701에 규정되어 있는 기어의 규격에서 벗어나는 형태의 톱니홈을 갖는 롤에 대하여 검토한 결과, 특정 톱니홈의 형태를 갖는 롤을 사용하여 시트의 가공을 행하면 의외로 종래에 없는 연신가공을 실시할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 상기 발견에 근거하여 행해진 것으로, 주면부에 서로 맞물리는 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤을 구비하여 이들 롤이 회전되고 있을 때에 그들 맞물림 부분에 공급된 기재시트에 가공을 실시하는 시트 가공장치로서, 상기 각 롤의 톱니홈은 상기 각 롤의 축을 따라 형성되어 있으며, 상기 각 롤에 있어서의 인접하는 톱니끼리의 피치가 1.0mm∼5.0mm, 상기 각 톱니의 폭이 상기 피치의 1/2 미만, 또한 상기 톱니의 높이가 인접하는 톱니의 피치 이상인 시트 가공장치를 제공함으로써 상기 목적을 달성한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 시트 가공장치에 있어서의 상기 한쌍의 롤을 회전시키면서 그들의 맞물림 부분에 기재시트를 공급하여, 상기 기재시트에 연신가공을 실시하는 공정을 구비하고 있는 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 시트의 제조방법으로 제조된 시트를 사용한 팬츠형 착용물품의 제조방법으로서, 상기 시트를 포함하는 외포재(外包材)의 연속체를 그 길이방향을 따라 반으로 접는 폴딩공정과, 반으로 접은 상기 연속체를 길이방향으로 소정 간격을 두고 접합하여 접합부를 형성하는 접합공정과, 상기 연속체를 상기 접합부에서 절단하여 낱개로 분리하는 분리공정을 구비하고 있는 팬츠형 착용물품의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 시트 가공장치의 한 실시형태 및 그것을 이용한 시트의 제조공정을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 동 실시형태에 있어서의 롤의 부분 확대도이다.

도 3은 본 실시형태의 가공장치에 있어서 한쌍의 롤 사이에서 기재시트에 연신가공을 실시하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 시트의 제조방법에 이용되는 기재시트의 한 형태를 모식적으로 나타내는 확대도이며 (a)는 평면도, (b)는 측면도이다.

도 5는 본 발명의 팬츠형 착용물품의 제조방법을 일회용 기저귀의 제조방법

에 적용한 한 실시형태의 제조공정을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 발명의 시트 가공장치의 다른 실시형태 및 그것을 이용한 시트의 제조공정을 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 그 바람직한 실시형태에 근거하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 및 2는 본 발명의 시트 가공장치(이하, 간단히 가공장치라고도 함)의 한 실시형태를 모식적으로 나타낸 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 가공장치(1)는 주면부에 서로 맞물리는 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤(2, 3)을 구비하여, 이들 롤(2, 3)이 회전되고 있을 때에 그들의 맞물림 부분에 공급된 기재시트(10)에 연신가공을 실시하여 신축성을 부여하는 장치이다. 본 실시형태의 가공장치(1)에서 롤(2, 3)은 동일한 형태의 롤로 구성되어 있으며, 도 1에 나타내는 바와 같이 각 롤의 톱니홈은 각 롤의 축을 따라 형성되어 있다. 가공장치(1)는 가공하는 기재시트(10)의 기계진행방향의 미끄러짐을 방지하는 미끄럼방지수단(4)과, 롤(2, 3)에 의한 가공 전후의 기재시트(10)에 장력을 가하는 장력부여수단(5,6)을 구비하고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 각 롤(2, 3)에 있어서의 인접하는 톱니(20, 30)끼리의 피치(P)는 1.0mm∼5.0mm이며, 상기 각 톱니의 폭(W)이 상기 피치의 1/2 미만이고, 또한 상기 톱니의 높이(H)는 인접하는 톱니의 피치 이상이다. 각 롤에 있어서의 톱니홈의 형태가 이러한 범위로, 이들 롤(2, 3) 사이에 공급되는 시트에 종래에 없는 높은 신축성을 부여할 수 있다. 여기서, 롤에 있어서의 인접하는 톱니끼리의 피치란 1개의 톱니의 중심선과 그것과 이웃하는 톱니의 중심선의 거리를 말한다. 롤의 톱니의 폭이란 1개의 톱니의 폭을 말한다. 롤의 톱니의 형태는 직사각형형, 삼각형형, 사다리꼴형 등 어느 형태여도 된다. 톱니의 폭은 균등하지 않고 톱니의 근원에서 톱니의 선단을 향하여 가늘어지는 사다리꼴형의 톱니여도 된다. 사다리꼴형의 톱니가 한쌍의 톱니홈 롤이 맞물렸을 때의 회전성과 그 맞물림 부분을 재료(시트)가 통과했을 때의 데미지를 고려하면 사다리꼴형의 톱니가 바람직하다. 롤의 톱니의 높이란 톱니의 근원에서 선단까지의 길이를 말한다.

각 롤(2, 3)에 있어서의 인접하는 톱니끼리의 피치(P)는 신장(stretch)의 균일화를 고려하면 1.5∼3.5mm가 바람직하고, 2.0∼3.0mm가 보다 바람직하다. 또한, 각 롤(2, 3)에 있어서의 톱니의 폭(W)은 톱니의 강도를 고려하면 톱니끼리의 피치의 1/4∼1/2이 바람직하고, 1/3∼1/2이 보다 바람직하다. 또한, 각 롤의 톱니의 높이(H)는 재료에 신축성을 부여하기 위해서 연신배율을 높게 하는 것을 고려하면, 톱니의 피치가 예를 들면 2.0mm인 경우는 2.0(피치의 1.0배)∼4.0(피치의 2.0배)mm가 바람직하고, 2.5(피치의 1.25배)∼3.5(피치의 1.75배)mm가 보다 바람직하다.

또한, 각 롤(2, 3)에 있어서의 톱니(20, 30)의 선단의 모서리부는 재료가 모서리부에서 손상되지 않도록 모서리를 깎아 두는 것이 바람직하다. 깎인 모서리의 곡률반경은 0.1∼0.3mm가 바람직하다.

롤(2, 3)의 톱니(20, 30)의 맞물림 깊이(D)는 재료에 신축성을 부여하기 위하여 연신배율을 높게 하는 것을 고려하면 1.0mm 이상이 바람직하고, 2.0mm 이상이 보다 바람직하다. 여기서, 톱니의 맞물림 깊이란 롤끼리를 맞물려 회전시킬 때 인접하는 톱니가 겹치는 길이를 말한다.

롤(2, 3)은 어느 한쪽의 회전축에 구동수단(도시하지 않음)으로부터의 구동력이 전달됨으로써 맞물려 회전한다. 롤(2, 3)의 각 축에 톱니(20, 30)와는 별도로, 일반적으로 JIS B1701에 규정되어 있는 기어를 구동용 기어로서 부착해도 된다. 그로 인해, 롤(2, 3)의 톱니(20, 30)가 맞물리지 않고 이들 기어가 맞물림으로써 롤(2, 3)에 구동이 전달되어 롤(2, 3)을 회전시킬 수 있다. 이 경우 롤(2, 3)의 톱니(20, 30)가 접촉하는 일은 없다. 또한, 롤(2, 3)에 각각 독립적으로 구동력을 전달하는 구동수단(도시하지 않음)을 형성하여, 각각의 구동수단을 롤(2, 3)의 톱니(20, 30)가 접촉하지 않도록 제어하는 것으로도 실현 가능하다. 재료의 신장이 전체적으로 균일해지도록 하기 위해서는 롤(2, 3)의 톱니(20, 30)는 접촉하지 않고 회전시키는 것이 바람직하다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 미끄럼방지수단(4)은 롤(2)과 접촉한 롤(41, 42)을 구비하고 있다. 롤(41, 42)은 고무 롤로 구성되어 있으며, 그들의 주면부를 롤(2)에 밀착시킴으로써 롤(2, 3) 사이를 통과하는 기재시트(10)의 미끄러짐이나 수축을 억제한다. 롤(41, 42)은 롤(3)에 주면부를 밀착시켜 배치할 수도 있어 이로 인해 상기와 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 미끄럼방지수단(4)의 다른 예로서는, 한쪽 롤에 그 주면부에 있어서 개공(開孔)하는 흡인로를 형성하여, 상기 흡인로를 통과하여 가공완료된 시트를 흡인하는 흡인수단을 부설함으로써 재료의 미끄러짐 혹은 수축을 억제할 수 있다. 또한, 가공시의 재료 미끄러짐을 억제하기 위하여 롤(2, 3)의 양쪽, 혹은 어느 한쪽 톱니의 선단부에 표면처리나 기계가공 등을 행하여 마찰 계수를 높이는 방법을 취하는 것도 바람직하다. 톱니의 미끄럼방지는 톱니의 선단부의 재료가 감겨지는 부분의 전체 또는 부분적으로 실시하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서 장력부여수단(5)은 롤(2, 3)의 상류측에 배치된 1조의 텐션(tension)롤(51, 52)을 구비하고 있으며, 장력부여수단(6)은 롤(2, 3)의 하류측에 배치된 1조의 텐션롤(61, 62)을 구비하고 있다.

가공장치(1)는 제어수단(도시하지 않음)을 구비하고 있으며, 상기 제어수단은 상기 구동수단이나 미끄럼방지수단(4)을 소정의 동작 순서에 따라 제어한다.

롤(2, 3)을 구비한 가공장치(1)에 따르면, 연신배율이 바람직하게는 50% (1.5배) 이상 (400%(5.0배) 이하) 보다 바람직하게는 150% 이상 (2.5배) 이상 (350%(4.5배) 이하), 특히 바람직하게는 200%∼300%(3.0∼4.0배)라는 높은 연신배율의 연신가공을 행할 수 있다. 여기서, 연신배율이란(톱니홈을 갖는 롤의 맞물림에 의해 재료가 연신되었을 때의 길이-상기 롤의 맞물림에 의해 연신하기 전의 재료 길이) / (상기 롤의 맞물림에 의해 연신하기 전의 재료 길이)×100(%)를 말한다. 한편, 상기 연신배율(%) 뒤의 괄호 안의 숫자(배)는 상기 연신배율을 100으로 나눈 값에 연신 전의 재료 길이를 1로 하여 더해, 연신배율을 다른 표현으로 나타낸 것이다.

다음으로 본 발명의 시트의 제조방법의 한 실시형태를, 상기 실시형태의 가공장치(1)를 이용하여 기재시트에 가공을 실시하는 공정을 구비하는 시트의 제조방법에 근거하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 가공장치(1)에 있어서의 한쌍의 롤(2, 3)을 회전시키면서 그들의 맞물림 부분에 기재시트(10)를 공급한다. 그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이 롤(2, 3) 사이에서 기재시트(10)에 연신가공을 실시한다.

기재시트(10)에 보다 효과적으로 신축성을 부여하는 관점에서, 가공 전의 기재시트(10)에 텐션롤(51, 52)에 의해 장력을 가한 상태로 롤(2, 3) 사이에 공급하는 것이 바람직하다. 공급하는 기재시트(10)에 가하는 장력은 가공 전의 기재시트 의 파단응력의 10%∼80%가 바람직하고, 20%∼70%가 보다 바람직하다.

동일한 관점에서, 가공완료된 기재시트(10)에 텐션롤(61, 62)에 의해 장력을 가하여 상기 롤 사이에서 인출하는 것이 바람직하다. 공급하는 기재시트(10)에 가하는 장력은 가공 후의 기재시트의 파단응력의 5%∼80%가 바람직하고, 10%∼70%가 보다 바람직하다. 재료의 파단응력은 톱니홈 연신가공의 가공 전에 비해, 가공 후에는 작아진다. 또한, 톱니홈 연신가공에 의해 신축성이 부여된 가공완료 기재시트(10)는 약간의 장력으로도 신장하기 쉽다. 그러한 관점에서, 가공완료된 기재시트(10)에 가하는 장력을 가공 전의 기재시트(10)에 가하는 장력보다 약하게 하는 것이 바람직하다.

가공을 실시하는 기재시트(10)의 재질에 특별히 제한은 없으나, 가공장치(1)에 의한 연신가공에 의해 초래되는 효과를 한층 더 발휘시키기 위하여 신축성을 갖는 부직포가 바람직하고, 특히 탄성섬유층의 적어도 한 면에 실질적으로 비탄성인 비탄성섬유층이 배치되어, 양 섬유층은 탄성섬유층의 구성섬유가 섬유형태를 유지한 상태로 섬유 교점의 열융착에 의해 전체면이 접합되어 있으며, 비탄성섬유층의 구성섬유의 일부가 탄성섬유층에 들어간 상태, 및/또는 탄성섬유층의 구성섬유의 일부가 비탄성섬유층에 들어간 상태로 되어 있는 신축성부직포(이하, 신축성 복합부직포라 함)가 바람직하다. 또한, 탄성섬유와 비탄성섬유의 접합을 보다 강고히 하기 위하여 엠보싱가공을 실시한 신축성 복합부직포가 보다 바람직하다.

비탄성섬유층의 두께는 탄성섬유층 두께의 1.2∼20배가 바람직하고, 또한 평량은 비탄성섬유층보다도 탄성섬유층 쪽이 높게 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 탄성섬유층의 구성섬유의 섬유직경이 비탄성섬유층의 구성섬유의 섬유직경의 1.2∼5배이며, 동시에 10∼100㎛인 것이 바람직하다.

상기 탄성섬유층의 구성섬유는 스티렌계 엘라스토머, 폴리올레핀계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머 또는 폴리우레탄계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 섬유인 것이 바람직하다. 또한, 비탄성섬유층의 구성섬유는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르(PET나 PBT), 폴리아미드 등으로 이루어지는 단섬유로 이루어지는 섬유가 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성의 기재시트에 가공장치(1)에 의해 상술한 바와 같은 연신배율이 200%를 넘는 높은 연신가공을 실시함으로써, 신장도가 100∼160% (100cN/25mm 하중 부하시)라는 높은 신축성을 갖는 시트를 연속적으로 제조할 수 있다. 여기서, 신장도란(인장 하중을 부여한 후의 재료 길이-인장 하중을 부여하기 전의 재료 길이) / (인장 하중을 부여하기 전의 재료 길이)×100(%)를 말한다.

상술한 기재시트(10) 이외에, 이하에 설명하는 적층시트 및 단층의 섬유시트를 기재시트로서 이용하는 것이 높은 신축성을 얻을 수 있어 바람직하다.

상기 적층시트로서는 도 4(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 탄성신축성을 갖는 제1섬유층(탄성층)(11)의 양면에 각각 실질적으로 비탄성인 제2및 제3섬유층(비탄성섬유층)(12, 13)이 적층되어 있어, 이들이 규칙적인 패턴으로 부분적으로 접합되어 있는 적층시트(10A)를 들 수 있다.

이러한 적층시트(10A)는 제1카딩(carding)기로부터 공급되어 한 방향(진행방향, MD)으로 연속 반송되고 있는 섬유 웹(제3섬유층) 상에 섬유성형기에 의해 성형 된 탄성섬유를 공급하여 상기 섬유 웹 상에 탄성섬유로 이루어지는 층(제1섬유층)을 연속적으로 형성하고, 다시 그 위에 제2카딩기로부터 공급되는 섬유 웹(제2섬유층)을 연속적으로 공급한 후, 얻어진 3층 구조의 적층시트에 대하여 에어스루(air-through) 방식의 드라이어에 의해 열풍처리를 실시하고, 열풍처리 후의 적층시트에 대하여 주면(周面)에 엠보싱용 볼록부가 규칙적으로 배치된 엠보싱 롤 및 그것에 대향배치된 엠보싱 롤을 구비한 엠보싱 장치에 의해 열 엠보싱가공을 실시함으로써 얻을 수 있다. 이로 인해, 도 4에 나타내는 바와 같이 접합부(14)가 규칙적인 패턴으로 형성된 적층시트가 얻어진다.

상술한 적층시트의 제조방법에 있어서는, 탄성섬유와 비탄성섬유의 열융착이나 섬유의 삽입을 목적으로 드라이어에 의한 열풍처리를 행하고 있으나 이러한 열풍처리는 생략할 수도 있다.

상기 제1섬유층(탄성층)(11)은 신장할 수 있으며 동시에 신장시킨 힘으로부터 해방되었을 때에 수축하는 성질을 갖는 것으로서, 적어도 면과 평행한 한 방향에 있어서 100% 신장 후에 수축시켰을 때의 잔류 변형이 20% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100% 신장 후에 수축시켰을 때의 잔류 변형이 10% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이들 값은 적어도 MD 방향 및 CD 방향 중 어느 한쪽에 있어서 만족하는 것이 바람직하고, 양 방향에 있어서 만족하는 것이 보다 바람직하다. 최대 신장도는 30∼500%, 특히 300∼500%인 것이 바람직하다.

제1섬유층(탄성층)(11)은 탄성재료로 이루어지는 탄성섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 탄성재료로서는 열가소성 엘라스토머, 고무, 에틸렌·프로필렌 공중합 체 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 비교적 용이하게 섬유 형상의 탄성체를 성형할 수 있는 점에서 열가소성 엘라스토머가 바람직하다. 열가소성 엘라스토머로서는 폴리우레탄, 스티렌계(SBS, SIS, SEBS, SEPS 등), 올레핀계(에틸렌, 프로필렌, 부텐 등의 공중합체 등), 염화비닐계, 폴리에스테르계 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

제1섬유층(11) 중의, 탄성재료로 이루어지는 탄성섬유의 함유율은 50∼100중량%, 특히 75∼100중량%인 것이 바람직하다. 제1섬유층(11)의 탄성섬유수지에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르(PET나 PBT), 나일론 등의 비탄성수지나 유기 또는 무기안료, 각종 첨가제(산화방지제, 가소제 등)를 포함할 수도 있다. 또한 제1섬유층 중에 비탄성섬유, 유기 또는 무기안료를 포함할 수 있다.

탄성층으로서는, 섬유층으로 이루어지는 것을 대신하여 필름 형상의 것, 네트 형상의 것 등을 이용할 수도 있다. 필름이나 네트의 형성 재료로서는 상기 각종 탄성재료를 이용할 수 있다.

제2 및 제3섬유층(비탄성섬유층)(12,13)은 신장성을 가지지만 실질적으로 비탄성이다. 여기서 말하는 신장성은 구성섬유 자체가 신장하는 경우와, 구성섬유 자체는 신장하지 않아도 섬유끼리의 교점에서 열융착하고 있던 양 섬유끼리가 떨어지거나, 섬유끼리의 열융착 등에 의해 복수개의 섬유로 형성된 입체구조가 구조적으로 변화하거나, 구성섬유가 찢어지거나 하여 섬유층으로서 신장하는 경우 중 어느 것이어도 된다.

비탄성섬유층을 구성하는 섬유로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테 르(PET나 PBT), 나일론 등이나 폴리락트산 등의 생분해 수지로 이루어지는 섬유 등을 들 수 있다. 비탄성섬유층을 구성하는 섬유는 단섬유이거나 장섬유이어도 되고, 친수성이거나 발수성이어도 된다. 또한, 심초형(sheath-core type)의 복합섬유, 분할섬유, 이형단면섬유(modified cross-section fiber), 권축섬유(crimped fiber), 열수축섬유 등을 이용할 수도 있다. 이들 섬유는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 특히 단섬유에 있어서는 연신에 의해 보풀이 일어나기 쉬운데, 본 방법을 이용하면 접합부의 파괴가 발생하기 어렵기 때문에 강도가 높고, 또한 보풀이 방지되어 촉감이 좋다는 점에서 바람직하다.

접합부(14)는 예를 들면 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 적층시트(10A)의 진행방향(MD) 및 그 직교방향(CD)의 양 방향에 불연속으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 적층시트(10A)는, 제2섬유층(12) 및/또는 제3섬유층(13)은 촉감이 좋은 신축성 부직포(신축성 시트)를 얻는 관점에서, 접합부(14)가 적층시트(10A)의 표면에 오목부를 형성하고 있고, 그 외의 부분이 볼록부로 되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 기재시트(10)에 이용되는 상기 단층의 섬유시트로서는, 탄성 성분과 실질적으로 비탄성인 성분을 포함하며, 엠보싱가공에 의한 부분적인 엠보싱부가 형성되어 있는 단층의 섬유시트를 들 수 있다. 예를 들면, (1)심(core)부가 탄성 성분으로 구성되고, 초(sheath)부가 실질적으로 비탄성인 성분으로 이루어지는 심초형 복합섬유, 또는 탄성 성분 혹은 비탄성인 성분으로 이루어지는 사이드·바이·사이드형 복합섬유, 다수분할형 복합섬유로 구성된 섬유 웹이나 각종 제조법의 부직포 등에, 상술한 제1실시형태에서의 것과 동일한 패턴으로 엠보싱가공에 의한 엠보싱부를 형성한 것, (2)탄성섬유와 비탄성섬유를 혼합 상태로 포함하는 섬유 웹이나 각종 제조법의 부직포 등에, 상술한 적층시트에서의 접합부와 동일한 패턴으로 엠보싱가공에 의한 엠보싱부를 형성한 것 등을 이용할 수 있다. 섬유시트의 구체예로서는 카딩법으로 얻어진 섬유 웹이나 스펀 본드(spun-bond), 멜트 블로운(melt-blown) 등에 의해 방사한 섬유 웹, 하이드로인탱글드(hydroentangled) 섬유 웹, 니들펀치(needle-punch) 섬유 웹에, 히트 롤로 다수의 열융착부를 평면 관점에서 산점(散点;discrete dot) 형상으로 형성한 것을 들 수 있다.

탄성성분으로서는 상술한 탄성섬유의 구성 재료를 들 수 있다. 실질적으로 비탄성인 성분으로서는 상술한 비탄성섬유의 구성 재료가 들어진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시형태의 가공장치(1) 및 그것을 이용한 시트의 제조방법에 따르면, 맞물려 회전하는 롤(2, 3) 사이에 기재시트(10)를 한번 통과시키는 것만으로 상기 기재시트(10)에 높은 연신배율로 연신가공을 실시하여, 이로 인해 발현되는 높은 신축성을 구비한 시트를 바람직하게 제조할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 가공장치는 기재시트를 한번 통과시키는 것만으로 우수한 연신가공을 실시할 수 있기 때문에, 가공완료된 시트를 그대로 그 응용제품의 제조 라인에 인라인으로 공급할 수 있다.

다음으로 본 발명의 팬츠형 착용물품의 제조방법을 팬츠형 일회용 기저귀의 제조방법(이하, 기저귀의 제조방법이라 함)에 적용한 바람직한 실시형태에 근거하여 설명한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 기저귀의 제조방법은 상기 시트의 제조방법으로 제조된 시트(연신가공이 실시된 시트)(10)를 사용하여 기저귀(100)를 제조한 것으로, 시트(10)의 연속체를 이용하는 것 외에는 종래의 소위 횡방향 방식의 팬츠형 일회용 기저귀의 제조방법과 동일하게 하여 제조할 수 있다.

본 실시형태의 기저귀의 제조방법은 시트(10)를 포함하는 외포재(101)의 연속체의 형성공정과, 외포재(101)의 연속체에 흡수성 본체(102)를 배치하는 흡수성 본체(102)의 배치공정과, 외포재(101)의 연속체에 레그홀(leg hole)(103)을 형성하는 레그홀 형성공정과, 외포재(101)의 연속체와 흡수성 본체(102)의 폴딩공정과, 반으로 접은 외포재(101)의 연속체를 길이방향으로 소정 간격을 두고 접합하여 접합부를 형성하는 접합공정과, 외포재(101)의 연속체를 접합한 부분에서 절단하여 낱개로 분리하는 분리공정을 구비하고 있다.

외포재(101)의 연속체의 형성공정에서는 외포재(101)에 포함시키는 외층 시트로서의 상기 시트(10)와, 피부측에 배치되는 내층 시트(104)를 접합하여 외포재(101)의 연속체를 형성한다. 본 실시형태에서는, 이들 시트끼리를 접합할 때에 웨스트부 탄성부재(105) 및 레그부 탄성부재(106)도 이들 시트끼리의 사이에 공급되어 그들 사이에 신장 상태로 접합된다. 구체적으로는, 양 시트를 포개기 전에 양 시트의 어느 한쪽 또는 쌍방의 상대향하는 면의 소정 부위에, 웨스트부 탄성부재(105) 및 레그부 탄성부재(106)를 고정하기 위한 접착제를 도공해 두고, 이들 탄성부재를 신장 상태로 사이에 끼운 상태에서 양 띠 형상 시트를 닙(nip)롤(7)로 누른다.

시트(10)와 내층 시트(104) 사이는 기저귀(100)의 배측부, 등측부 및 가랑이 하부 각각의 대부분에 있어서 접합되어 있지 않다. 구체적으로는, 시트(10)와 내층 시트(104)는 기저귀(100)의 배측부 및 등측부 각각의 양측 가장자리부에 있어서 히트 실, 고주파 실 또는 초음파 실 등의 수법에 의해 서로 접합되고, 웨스트 개구부의 주연부(周緣部) 및 한쌍의 레그홀의 각각의 주연부에 있어서 핫멜트형 접착제 등의 접착제에 의해 서로 접합되고, 배측부, 등측부 및 가랑이 하부의 각각의 기저귀 폭방향 중앙부에 있어서 접합되어 있다. 그리고 그들 이외의 부분에 있어서는 접합되어 있지 않다.

내층 시트(104)로는 길이방향으로 신장성을 가지지만 신축성을 가지지 않는 시트가 바람직하게 이용된다. 내층 시트(104)의 길이방향의 최대 신장도는 100% 이상인 것이 바람직하다. 길이방향으로 신장성을 가지지만 신축성을 가지지 않는 시트로서는 일본국 공표특허 평8-508789호 공보, 일본국 공표특허 2000-513054호 공보 등에 기재된 것 등을 이용할 수 있다. 또한, 내층 시트(104)에는 마찬가지로 상술한 롤(2, 3)에 의해 연신가공한 기재시트(10)와 같이 신축성을 갖는 시트를 이용할 수도 있다. 또한, 일본국 특허출원 2006-207596의 출원 당초의 명세서[0021]∼[0027]에 기재되어 있는 바와 같이, 신장 상태의 제1 띠 형상 시트와 실질적으로 비신장 상태인 제2 띠 형상 시트가 접합된 시트를 이용할 수도 있다.

웨스트부 탄성부재(105)는 기저귀의 웨스트부에 위치하도록 외포재(101)의 양측부에 공급되어 접착제로 접합 고정된다. 레그부 탄성부재(106)는 이후에 형성되는 레그홀(103) 및 가랑이 하부 부분의 형태에 맞춰 공급되어 접착제로 접합 고 정된다. 레그부 탄성부재(106)는 시트(10) 및 내층 시트(104)의 진행방향에 직교하는 방향으로 공지의 요동 가이드(도시하지 않음)로 요동되면서 양 띠 형상 시트 사이에 도입된다. 웨스트부 탄성부재(105) 및 레그부 탄성부재(106)로는 종래부터 이 종류의 물품에 사용되고 있는 통상의 것을 채용할 수 있다. 웨스트부 탄성부재(105) 및 레그부 탄성부재(106)로서는 각각 천연 고무, 폴리우레탄계 수지, 발포 우레탄계 수지, 핫멜트계 신축부재 등의 신축성 소재를 실 형상(실고무) 또는 띠 형상(평고무)으로 형성한 것이 바람직하게 이용된다.

흡수성 본체(102)의 배치공정에서는 미리 핫멜트 접착제 등의 접착제가 도포된 흡수성 본체(102)가 90도 회전되어, 외포재(101)의 연속체의 내층 시트(104) 상에 간헐적으로 공급되어 고정된다.

흡수성 본체(102)는 액투과성의 표면 시트, 액불투과성 또는 발수성의 이면 시트 및 이들 양 시트 사이에 개재 배치된 액보유성의 흡수성 코어를 갖는 실질적으로 세로가 긴 형태를 갖고 있다. 이들 표면 시트, 이면 시트 및 흡수성 코어에는 종래부터 이 종류의 물품에 이용되고 있는 것과 동일한 것이 채용된다. 흡수성 코어로는 고흡수성 폴리머의 입자 및 섬유재료로 구성되어 티슈페이퍼(도시하지 않음)에 의해 피복되어 있는 것 등이 바람직하게 이용된다.

레그홀 형성공정에서는, 흡수성 본체(102)가 배치된 외포재(101)의 연속체에 있어서의 레그부 탄성부재(106)의 환상(環狀)부의 내측에 레그홀(103)이 형성된다. 레그홀(103)의 형성에는 로타리 커터, 레이저 커터 등의 종래부터 이 종류의 물품의 제조방법에서의 수법과 동일한 수법이 채용된다. 레그홀의 형성은 흡수성 본 체(102)의 배치 전에 실시할 수도 있다.

폴딩공정에서는, 미리 웨스트부 탄성부재(105) 및 흡수성 본체(102)의 길이방향의 양 단부에 접혀 포개지도록 외포재(101)의 연속체의 양측 가장자리부가 접혀 넣어진 후, 외포재(101)의 연속체와 흡수성 본체(102)가 반으로 접힌다.

접합공정에서는, 흡수성 본체(102)와 함께 반으로 접힌 외포재(101)의 연속체가 길이방향으로 소정 간격을 두고 접합되어, 기저귀의 사이드 실부에 대응하는 접합부(107)가 형성된다. 접합부(107)의 형성에는 히트 실, 초음파 실, 고주파 실 등의 종래부터 이 종류의 물품의 제조방법에서의 수법과 동일한 수법이 채용된다.

분리공정에서는, 접합공정에서 형성한 외포재(101)의 연속체의 접합부(107)의 거의 중앙부에서 해당 연속체가 절단되어 낱개의 기저귀(100)로 분리된다. 기저귀(100)의 분리에는 종래부터 이 종류의 물품의 제조방법에서의 수법과 동일한 수법이 채용된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 기저귀의 제조방법에 따르면 높은 신축성 등이 부여된 시트(10)가 사용되고 있으므로 피트성이나 촉감이 뛰어난 팬츠형 착용물품을 바람직하게 제조할 수 있다. 또한, 연신가공을 실시한 기재시트(10)를 인라인으로 공급하여 기저귀를 제조할 수 있으므로, 종래의 기저귀의 제조방법에서의 공정을 대폭으로 변경하지 않고도 기저귀를 제조할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 제한되지 않는다.

예를 들면, 도 6에 나타내는 실시형태의 가공장치(1')와 같이 롤(2, 3)을 기재시트(10)의 기계진행방향에 직렬로 복수(도 6에서는 편의상 2쌍) 배치하고, 이들 롤(2, 3)에 의해 기재시트(10)에 연신가공을 반복해 실시함으로써 기재시트(10)에 보다 높은 신축성을 발현시킬 수도 있다.

또한, 본 발명의 가공장치 및 그것을 이용한 시트의 제조방법은 상술한 바와 같은 부직포를 기재시트로 하여 신축성 시트를 제조하는 경우에 특히 적합하나, 그 밖에 예를 들어 다른 부직포, 종이, 수지 필름 또는 이들을 복합화한 복합 시트 등을 기재시트로 하여 상기 기재시트에 높은 연신가공을 실시할 수 있다. 이러한 연신가공이 실시된 시트에 신축성의 부여, 요철 형상 등의 입체 형상의 형태부여 가공을 실시할 수 있다.

본 발명의 가공장치에는 필요에 따라 히터 등을 구비하여 롤을 가열하거나 하여 그 온도를 조정하는 온도조절수단을 부설해도 된다. 또한, 한쪽 롤에 그 주면부에 있어서 개공하는 흡인로를 형성하여, 상기 흡인로를 통하여 가공완료된 시트를 흡인하는 흡인수단을 부설하여 가공완료된 시트를 이송할 수 있도록 해도 된다.

이하, 실시예에 따라 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

하기 실시예 1∼3의 롤을 구비한 장치를 사용하여, 하기 가공 조건으로 각 롤 사이에 하기 기재시트를 1회 통과시켜 가공을 실시하였다. 가공을 실시한 시트에 대하여 하기 조건으로 하중을 부하했을 때의 신장도를 조사하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 1]

<롤의 형태 및 톱니의 맞물림 깊이> 2개와도 동일한 사양

롤의 톱니의 피치: 2mm

롤의 톱니의 폭: 0.7mm(근원), 0.525mm(톱니의 선단)

롤의 톱니의 높이: 3.5mm

롤의 톱니의 P.C.D(Pitch Circle Diameter): 150mm

롤의 톱니의 맞물림 깊이: 2.7mm(톱니의 접촉이 있어 동반 회전)

<기재시트의 재질>

가공을 실시하는 기재시트로는, 하기 탄성섬유로 이루어지는 탄성섬유층의 양면에 하기 비탄성섬유로 이루어지는 비탄성섬유층이 에어스루법에 의해 복합화된 신축성 복합 부직포를 이용하였다.

탄성섬유: 스티렌계의 열가소성 엘라스토머 섬유, 섬유 지름 30㎛

탄성섬유층의 평량: 40g/㎡

비탄성섬유: PET/PE심(core)/초(sheath)구조 섬유, 섬유 굵기 2dtex

비탄성섬유층의 평량: 10g/㎡

복합 시트 평량: 60g/㎡

<가공 조건>

가공 전의 기재시트에 가하는 장력: 500cN/100mm 폭

가공완료된 기재시트에 가하는 장력: 200cN/100mm 폭

<신장도의 측정>

가공을 실시한 시트로부터 폭 25mm, 길이 75∼100mm의 시험편을 제작하고, 상기 시험편을 시트의 기계진행방향이 인장 방향이 되도록 인장시험기에 셋팅(지퍼 간 거리 50mm)하고, 로드셀 속도 30m/min로 인장하였을 때의 하중-신장도 특성을 조사하였다. 3개의 시험편에 대하여 동일한 측정을 행하여 그들의 평균값을 구하였다. 그리고 100cN/25mm일 때의 신장도를 평가 신장도로 채용하였다.

[실시예 2]

롤의 톱니의 맞물림 깊이를 3.0mm로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 1과 동일한 시트를 가공하였다.

[실시예 3]

각 롤의 톱니끼리 접촉하지 않도록 각 롤을 기어로 구동시킨 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 1과 동일한 시트를 가공하였다.

[비교예]

하기의 일반적인 인볼루트 기어 형상의 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤을 구비한 장치를 사용하고, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 1과 동일한 시트를 가공하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

<롤의 형태 및 톱니의 맞물림 깊이>

롤의 톱니의 모듈: 0.75mm

한편, 롤의 톱니의 폭, 높이, 피치는 톱니의 모듈에 따라 JIS B1701에 의해 규정된다.

롤의 톱니의 P.C.D: 150mm

롤의 톱니의 맞물림 깊이: 0.75mm

	톱니의 피치 P(mm)	맞물림 깊이 D(mm)	연신 거리 (mm)	연신배율		신장도 (%)
				(%)	(배)
실시예 1	2.00	2.7	6.14	207	3.07	103
실시예 2	2.00	3.0	6.73	237	3.37	115
실시예 3	2.00	2.7	6.14	207	3.07	106
비교예 1	2.00	1.5	4.46	89	1.89	30

표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼3의 모든 경우에 1회의 가공을 실시하는 것만으로 높은 신축성을 갖는 시트를 제조할 수 있음을 알 수 있었다. 이에 반해, 비교예 1의 장치에 따라 가공을 실시한 시트는 신장도가 1/3 이하였다. 또한, 톱니의 접촉에 따라 동반 회전하는 경우에는 재료가 균등하게 연신되므로 실시예 1, 2 쪽이 동반 회전이 없는 실시예 3보다도 다소 신장이 좋아졌다.

본 발명의 시트 가공장치 및 제조방법에 따르면, 종래에 없는 높은 신축성의 부여나 깊은 요철 형상 등의 입체 형상의 형태부여 등의 가공을 시트에 바람직하게 실시할 수 있다. 또한, 본 발명의 팬츠형 착용물품의 제조방법에 따르면, 높은 신축성 등이 부여된 시트를 사용하므로 피트성이나 촉감이 뛰어난 팬츠형 착용물품을 바람직하게 제조할 수 있다.

본 발명의 시트 가공장치 및 시트의 제조방법은 가공을 실시하는 시트에 따라 다양한 산업상의 이용이 가능하여 일회용 기저귀나 생리대 등의 흡수성 물품, 의류, 의료용 붕대나 습포재 등의 다양한 물품의 제조에 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 팬츠형 일회용 기저귀, 팬츠형 생리대, 팬츠형 실금 패드 등의 팬츠형 흡수성 물품의 제조에 특히 적합하나, 흡수성 본체 내지 흡수성 코어를 구비하지 않는 위생 속옷과 기타 팬츠형 착용물품의 제조에도 적합하다.

Claims (14)

1. 주면부(周面部)에 서로 맞물리는 톱니홈을 갖는 한쌍의 롤을 구비하여, 이들 롤이 회전되고 있을 때에 그들의 맞물림 부분에 공급된 기재시트에 가공을 실시하는 시트 가공장치로서,

   상기 각 롤의 톱니홈은 상기 각 롤의 축을 따라 형성되어 있으며,

   상기 각 롤에 있어서의 인접하는 톱니끼리의 피치가 1.0mm∼5.0mm, 상기 각 톱니의 폭이 상기 피치의 1/2 미만, 또한 상기 톱니의 높이가 인접하는 톱니끼리의 피치 이상인 것을 특징으로 하는 시트 가공장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 롤끼리의 톱니의 맞물림 깊이가 1.0mm∼톱니의 높이인 것을 특징으로 하는 시트 가공장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 한쌍의 롤 사이에 공급되는 기재시트의 기계진행방향의 미끄러짐을 방지하는 미끄럼방지수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 시트 가공장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기재시트에 연신(延伸)가공을 실시하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 가공장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 연신가공에 의한 연신배율이 50∼400%인 것을 특징으로 하는 시트 가공장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 시트 가공장치에서의 상기 한쌍의 롤을 회전시키면서 그들의 맞물림 부분에 기재시트를 공급하여, 상기 기재시트에 연신가공을 실시하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 한쌍의 롤을 상기 기재시트의 기계진행방향으로 복수 배치하여, 상기 기재시트에 상기 연신가공을 반복해 실시하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   가공 전의 상기 기재시트에 장력을 가한 상태로 상기 롤 사이에 공급하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   가공완료된 상기 기재시트에 장력을 가하여 상기 롤 사이에서 인출하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,

    가공완료된 상기 기재시트에 가하는 장력을 가공 전의 상기 기재시트에 가하는 장력보다 약하게 하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기재시트가 부직포로 이루어지며, 상기 연신가공에 의해 상기 기재시트의 진행방향으로 신축성을 부여하는 것을 특징으로 하는 시트의 제조방법.
12. 제6항에 기재된 시트의 제조방법으로 제조된 시트를 사용한 팬츠형 착용물품의 제조방법으로서,

    연신가공이 실시된 상기 시트를 포함하는 외포재(外包材)의 연속체를 그 길이방향을 따라 반으로 접는 폴딩공정과,

    반으로 접은 상기 연속체를 길이방향으로 소정 간격을 두고 접합하여 접합부를 형성하는 접합공정과,

    상기 연속체를 상기 접합부에서 절단하여 낱개로 분리하는 분리공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 팬츠형 착용물품의 제조방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 외포재에 포함시키는 상기 시트와, 피부측에 배치되는 내층 시트를 접합하여 상기 외포재의 연속체를 형성하는 외포재의 형성공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 팬츠형 착용물품의 제조방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 폴딩공정 전에, 상기 외포재의 연속체에 있어서의 상기 내층 시트에 흡수성 본체를 배치하는 흡수성 본체의 배치공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 팬츠형 착용물품의 제조방법.

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