KR20130109011A - 흡수체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

공기류에 실어서 공급한 흡수체의 원료를, 회전 드럼(2)의 바깥둘레면에 마련한 오목부(22)에 흡인하여 퇴적시키는 퇴적 공정, 상기 오목부(22) 내부로부터 이형한 퇴적물(32)을 가압하여 압축하는 프레스 공정을 구비하는 흡수체(3)의 제조방법이며, 오목부(22)는 바닥면으로부터 흡인을 하는 다공성 플레이트(26)로 이루어지는 흡인부(23)와 바닥면이 비통기성이며 상기 바닥면으로부터 흡인을 하지 않는 비흡인부(24)를 가지며, 비흡인부(24)의 회전 드럼 바깥둘레면으로부터의 깊이가, 흡인부(23)의 회전 드럼 바깥둘레면으로부터의 깊이보다 얕고, 상기 퇴적 공정에서는 상기 오목부(22) 내에 상기 원료를 퇴적시키고, 상기 프레스 공정에서는 상기 오목부(22)에서 이형한 퇴적물(32)을 가압하여, 밀도가 상이한 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체(3)를 얻는다.

Description

흡수체의 제조방법{PROCESS FOR PRODUCTION OF ABSORBER}

본 발명은 흡수체의 제조방법에 관한 것이다.

일회용 기저귀나 생리용 냅킨, 실금 패드 등의 흡수성 물품의 제조에 있어서는 공기류(air stream)에 실어서 공급한 흡수체의 원료(해섬(解纖) 펄프 등의 섬유재료, 고흡수성 폴리머 입자 등)를, 회전 드럼의 바깥둘레면에 형성된 오목부에 흡인하여 퇴적시키고, 상기 오목부 내에 퇴적된 퇴적물을, 그대로 혹은 투수성(透水性) 시트재로 피복하여 흡수체로서 이용하는 일이 이루어지고 있다.

또한 흡수체의 원료를 퇴적시키는 오목부의 바닥면에 유공(有孔;porous)영역과 무공(無孔;non-porous)영역을 마련하고, 양쪽 영역에 퇴적시키는 분립체(粉粒體;particle)의 양을 다르게 함으로써, 분립체의 평량이 상이한 복수의 영역을 가지는 흡수체를 제조하는 기술(특허문헌 1 참조)이나, 흡수체의 원료를 퇴적시키는 오목부의 바닥면에 복수의 구역을 설정하고 구역마다 흡인력을 다르게 해서, 흡수체에 있어서의 적섬량을 조정하는 기술(특허문헌 2 참조)이 알려져 있다.

또 특허문헌 3에는 흡수체의 원료를 퇴적시키는 오목부의 바닥면을 형성하는 다공성의 바닥면판 상에 볼록부를 형성하고, 상기 볼록부에 대응하는 개소가 결락부(비적섬부)로 된 흡수체를 제조하는 것이 기재되어 있다.

또 특허문헌 4에는 원료를 퇴적시키는 성형 오목부의 바닥면에, 드럼의 둘레방향으로 길게 연장되는 볼록부를 형성한 흡수성 코어재 성형 드럼이 기재되어 있다.

일본국 공개특허공보 2009-232959호 일본국 공개특허공보 2004-222774호 일본국 공개특허공보 2008-206539호 US2006/105075A1

특허문헌 1의 기술에서는 1장의 평판형상 지지체에 에칭 가공이나 펀칭 가공에 의해 상기 유공영역 및 무공영역을 형성하고 있다. 그렇기 때문에, 유공영역과 무공영역의 경계부에서는 섬유의 퇴적량이 완만하게 변화된다.

또한 특허문헌 2의 기술에서도 다른 흡인력을 작용시키는 복수의 구역을 1장의 플레이트 상에 마련하였기 때문에, 인접하는 구역끼리의 경계부에서는 섬유의 퇴적량이 완만하게 변화된다. 따라서 인용문헌 1 및 2의 기술에서는 밀도차가 큰 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체를 제조하기가 곤란하다.

또한 특허문헌 3에서 상기 바닥면판 상에 볼록부를 마련하는 목적은 상술한 대로, 상기 볼록부에 대응하는 부위에 원료를 퇴적시키지 않음으로써, 결락부(缺落部)를 가지는 흡수체를 제조하는 것에 있다. 따라서 특허문헌 3에는 상기 볼록부 상에 섬유를 퇴적시켜서, 섬유의 퇴적량이 다른 복수개의 영역을 가지는 퇴적물을 제조하거나, 그것을 이용해서 밀도차가 큰 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체를 제조하는 것에 대하여 전혀 기재되어 있지 않다.

또한 특허문헌 4에는 성형 오목부의 혼합물의 고밀도영역을 볼록부에 의해 세분하여 볼록부를 통해 밀도와 평량을 저하시키기 위해, 드럼의 둘레면으로부터 상기 볼록부의 일부를 돌출시켜, 제조하는 흡수성 코어재에 관통구멍을 형성하는 형태나, 1개의 볼록부 내에서 부분적으로 높이를 변화시키는 형태를 바람직한 형태로서 기재되어 있지만, 밀도가 명확히 다른 고밀도부 및 저밀도부를 형성하는 특단의 방법에 대해서는 기재되어 있지 않다.

따라서 본 발명은 밀도가 명확히 다른 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체를 효율적으로 제조할 수 있는 흡수체의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 공기류에 실어서 공급한 흡수체의 원료를, 회전 드럼의 바깥둘레면에 마련한 오목부에 흡인하여 퇴적시키는 퇴적 공정, 상기 오목부 내부로부터 이형(離型;release)한 퇴적물을 가압하여 압축하는 프레스 공정을 구비하는 흡수체의 제조방법으로서, 상기 오목부는 바닥면으로부터 흡인을 실시하는 다공성 플레이트로 이루어지는 흡인부와, 바닥면이 비(非)통기성이며 상기 바닥면으로부터 흡인을 실시하지 않는 비흡인부를 가지며, 상기 비흡인부의 회전 드럼 바깥둘레면에서의 깊이가 상기 흡인부의 회전 드럼 바깥둘레면에서의 깊이보다 얕게 되어 있으며, 상기 퇴적 공정에서는 상기 오목부 내에 상기 원료를 퇴적시켜서 퇴적물을 얻고, 상기 프레스 공정에서는 상기 오목부에서 이형한 퇴적물을 가압하여, 밀도가 상이한 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체를 얻는 흡수체의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 바람직하게는 이하의 구성 요건을 가진다.

(1)흡수체가, 흡인부에 대응하는 부분이 고밀도부, 비흡인부에 대응하는 부분이 저밀도부로 되어 있는 흡수체이다.

(2)오목부는 흡인부로서 바닥면이 사각형상인 복수의 흡인부를 가지고 있고, 상기 흡인부는 회전 드럼의 둘레방향 및 폭방향에 복수개 형성되어 있다.

(3)오목부의 내부에, 회전 드럼의 둘레방향으로 연장되는 복수개의 제1 칸막이벽과 상기 회전 드럼의 폭방향으로 연장되는 복수개의 제2 칸막이벽을 가지는 칸막이부재가 배치되어 있고, 비흡인부의 바닥면이 상기 칸막이부재로 이루어진다.

(4)제1 칸막이벽과 제2 칸막이벽은 연결되어 있다.

(5)오목부로서, 흡인부 및 비흡인부가 각각 회전 드럼의 둘레방향에 긴 형상으로 형성되고, 상기 비흡인부가 복수개 형성되며, 상기 흡인부 및 상기 비흡인부가 회전 드럼의 폭방향에 교대로 형성된 것을 이용한다.

(6)오목부로서, 흡인부 및 비흡인부가 각각 회전 드럼의 폭방향에 긴 형상으로 형성되고, 상기 비흡인부가 복수개 형성되며, 상기 흡인부 및 상기 비흡인부가 회전 드럼의 둘레방향에 교대로 형성된 것을 이용한다.

(7)비흡인부의 바닥면은 다공성 플레이트 상에 배치된 비통기성 부재로 이루어지고, 비통기성 부재는 그 두께방향 단면이 직선형상인 측면부를 가진다.

(8)프레스 공정에서는 표면 평활한 롤 사이, 또는 한쪽 혹은 쌍방의 롤에 엠보싱용 볼록부를 가지는 한 쌍의 엠보싱 롤 사이에서 상기 퇴적물을 가압한다.

(9)프레스 공정에서는 고밀도부와 저밀도부를 균일한 겉보기 두께가 되도록 가압한다.

(10)흡수체는 고밀도부끼리 저밀도부를 사이에 두고 서로 이간하고 있다.

본 발명의 흡수체의 제조방법에 의하면, 밀도가 명확히 다른 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체를 효율적으로 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 흡수체의 제조방법의 실시에 이용할 수 있는 흡수체의 제조 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 장치에 있어서의 회전 드럼의 바깥둘레부의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 장치에 있어서의 회전 드럼의 바깥둘레부의 일부를 나타내는 도면으로, 도 3(a)는 바깥둘레부의 전개도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 III-III선 단면도이다.
도 4는 섬유재료를 퇴적시킨 오목부의 단면을 나타내는 단면도[도 3(b) 대응 도]이다.
도 5(a)는 도 1에 나타내는 장치의 오목부에서 이형한 퇴적물을 나타내는 사시도이고, 도 5(b)는 동(同) 퇴적물의 V-V선 단면도이다.
도 6(a)는 도 5에 나타내는 퇴적물을 가압 압축해서 얻어지는 흡수체의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 6(b)는 동 흡수체의 VI-VI선 단면도이다.
도 7(a)는 본 발명에서 얻어지는 하나의 흡수체의 확산방향 제어능을 설명하는 설명도이고, 도 7(b)는 확산방향 제어능을 갖지 않는 종래의 흡수체의 경우를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면으로, 도 8(a)는 상기 실시형태에서의 오목부 및 그 주변을 나타내는 사시도, 도 8(b)는 동 오목부에서 이형한 퇴적물을 나타내는 사시도, 도 8(c)는 동 퇴적물의 길이방향 중앙에서의 폭방향 단면을 나타내는 단면도, 도 8(d)는 도 8(b)에 나타내는 퇴적물을 가압 압축해서 얻어지는 흡수체를 나타내는 사시도, 도 8(e)는 동 흡수체의 길이방향 중앙에서의 폭방향 단면을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면으로, 도 9(a)는 상기 실시형태에서의 오목부 및 그 주변을 나타내는 사시도, 도 9(b)는 동 오목부에서 이형한 퇴적물을 나타내는 사시도, 도 9(c)는 동 퇴적물의 길이방향 중앙에서의 폭방향 단면을 나타내는 단면도, 도 9(d)는 도 9(b)에 나타내는 퇴적물을 가압 압축해서 얻어지는 흡수체를 나타내는 사시도, 도 9(e)는 동 흡수체의 길이방향 중앙에서의 폭방향 단면을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 흡수체의 제조방법의 다른 실시형태에 이용하는 흡수체의 제조 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에서 제조하는 흡수체의 다른 예를 나타내는 도면이며, 도 6(b) 상당도이다.

이하에, 본 발명에 대하여 그 바람직한 한 실시형태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 본 발명의 흡수체의 제조방법을 실시하는 데에 이용할 수 있는 제조 장치의 일례를 나타낸다.

도 1에 나타내는 흡수체의 제조 장치(1)는 화살표 R2 방향으로 회전 구동되는 회전 드럼(2); 회전 드럼(2)의 바깥둘레면에 흡수체의 원료인 섬유재료를 공급하는 덕트(4); 회전 드럼(2)의 비스듬한 아래쪽에 배치되며, 화살표 R5 방향으로 회전 구동되는 트랜스퍼 롤(5); 트랜스퍼 롤(5)의 아래쪽에 배치된 진공 콘베이어(6); 프레스 장치(7); 및 절단 장치(8);를 구비하고 있다.

제조 장치(1)에서는 또한 진공 박스(11)가 회전 드럼(2)의 둘레방향에 있어서 덕트(4)와 트랜스퍼 롤(5) 사이에 마련되어 있고, 메쉬 벨트(13)가 진공 박스(11)와 회전 드럼(2) 사이 및 트랜스퍼 롤(5)과 회전 드럼(2) 사이를 통과하도록 배치되어 있으며, 바람막이 플레이트(15)가 트랜스퍼 롤(5)의 바깥둘레면에 근접시켜서 마련되어 있다.

회전 드럼(2)은 도 1에 나타내는 바와 같이 원통형상을 이루며, 모터 등의 원동기로부터 동력을 받아 수평축 둘레를 회전한다. 회전 드럼(2)은 도 3에 나타내는 바와 같이 그 바깥둘레면(21)에 흡수체 원료로서의 섬유재료를 퇴적시키는 복수개의 오목부(22)를 가지고 있다. 회전 롤(2)의 오목부(22)는 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X방향)에 소정의 간격으로 복수개 형성되어 있다. 도 3에서 2X방향이 회전 드럼(2)의 둘레방향, 2Y방향이 회전 드럼(2)의 폭방향(회전 드럼(2)의 회전축과 평행한 방향)이다.

회전 드럼(2)은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속제의 강체로 이루어지는 원통형상의 프레임체(25); 프레임체(25)의 외면측에 포개서 고정된 다공성 플레이트(26); 다공성 플레이트(26)의 외면측에 포개서 고정된 패턴 형성 플레이트(27);를 가진다. 다공성 플레이트(26) 및 패턴 형성 플레이트(27) 등의 고정 수단으로는 볼트나 접착제 등의 각종 공지의 고정방법을 특별한 제한없이 이용할 수 있다.

프레임체(25)는 사다리를 환상(環狀)으로 해서 상하단을 연결한 형상을 가지며, 오목부(22)에 대응하는 부위 각각에 내외면(內外面)을 관통하는 연통구멍(communication hole)(25a)을 가지고 있다.

다공성 플레이트(26)는 다수의 세공(細孔)을 가지며, 공기류에 실어서 공급된 흡수체 원료로서의 섬유재료를 투과시키지 않고 공기만 투과시킬 수 있다. 다공성 플레이트(26)로는 이러한 종류의 적섬 장치에 종래 이용되는 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들면 금속 또는 수지제의 메쉬 플레이트나, 금속 또는 수지제의 판에 에칭이나 펀칭으로 다수의 세공을 형성한 것 등을 이용할 수 있다.

패턴 형성 플레이트(27)는 회전 드럼(2)의 바깥둘레면(21)을 형성하는 외면(27a)과, 회전 드럼(2)의 회전축측을 향하는 내면(27b)을 가지며, 외면(27a)과 내면(27b) 사이에 오목부(22) 내의 입체형상에 대응하는 형상의 공간을 가지고 있다. 패턴 형성 플레이트(27)로는 이러한 종류의 적섬 장치에 종래 이용되는 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들면 스테인리스나 알루미늄 등의 금속 또는 수지제의 판에 기계 가공을 실시하여 개구부나 비흡인부를 형성한 플레이트나, 금형을 이용해서 개구부, 비흡인부를 일체 성형한 플레이트나, 펀칭이나 에칭한 것을 포갠 플레이트 등을 이용할 수 있다.

오목부(22)에는 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 바닥면(23a)이 다공성 플레이트(26)로 이루어지며, 오목부(22)가 후술하는 공간(B) 상을 통과하고 있는 동안, 상기 바닥면(23a)으로부터 흡인이 이루어지는 흡인부(23)와, 바닥면(24a)이 비통기성이고, 오목부(22)가 후술하는 공간(B) 상을 통과하고 있는 동안이더라도 상기 바닥면(24a)으로부터 흡인이 이루어지지 않는 비흡인부(24)가 마련되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 흡인부(23) 및 비흡인부(24)는 각각 회전 드럼의 둘레방향(2X)에 긴 형상으로 형성되어 있고, 상기 흡인부(23) 및 상기 비흡인부(24)는 각각 복수개 마련되어 있다. 비흡인부(24)는 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 직선형상으로 연장되어 있고, 그 폭(W2)(도 4 참조)은 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 있어서 일정하다. 또 비흡인부(24)는 오목부(22)의 깊이방향에 있어서 폭(W2)이 균일하다. 또한 흡인부(23) 및 비흡인부(24)는 회전 드럼의 폭방향(2Y)에 교대로 형성되어 있다. 또한 비흡인부(24)의 바닥면(24a)은 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 다공성 플레이트(26) 상에 배치된 비통기성 부재(28)로 이루어지며, 상기 바닥면(24a)으로부터의 흡인은 이루어지지 않는다.

오목부(22)는 흡인부(23)와 비흡인부(24)에서 회전 드럼(2)의 바깥둘레면(21)으로부터의 깊이가 다르고, 흡인부(23)와 비흡인부(24)의 회전 드럼(2)의 바깥둘레면(21)으로부터의 깊이가 흡인부(23)의 회전 드럼(2)의 바깥둘레면(21)으로부터의 깊이보다 얕게 되어 있다. 즉, 흡인부(23)의 깊이(d1)는 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 패턴 형성 플레이트(27)의 두께와 같은 데 반해, 비흡인부(24)의 깊이(d2)는 패턴 형성 플레이트(27)의 두께에서 비통기성 부재(28)의 두께(t) 분을 뺀 깊이(d1-t)로 되어 있다.

흡인부(23)의 깊이(d1) 및 비흡인부(24)의 깊이(d2)는 회전 드럼(2)의 바깥둘레면(21)으로부터 각 부(23, 24)에 있어서의 바닥면(23a, 24a)까지의 거리를, 회전 드럼(2)의 회전축(중심선)에 직교하는 직선을 따라 측정한다. 비통기성 부재(28)의 두께(t)도 마찬가지로 해서 측정한다.

이와 같이, 흡수체 원료로서의 섬유재료를 퇴적시키는 오목부(22)에, 흡인부(23)와, 비통기성 부재(28)를 배치한 비흡인부(24)를 마련하고, 비흡인부(24)의 깊이(d2)를 흡인부(23)의 깊이(d1)보다 얕게 함으로써, 흡인부(23) 및 비흡인부(24)의 양자에 섬유재료를 퇴적시키면서, 흡인부(23)에 퇴적하는 섬유재료의 양과 비흡인부(24)에 퇴적하는 양 사이에 큰 차이를 마련하기가 용이해진다.

각각의 오목부(22)에 있어서, 비통기성 부재(28)의 두께(t)는 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 있어서 일정하고, 비흡인부(24)의 깊이(d2)도 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 있어서 일정하다. 보다 상세하게 설명하면, 비통기성 부재(28)는 그 전역에 있어서 두께(t)가 일정하며, 평탄한 바닥면(24a)을 형성하고 있다. 비흡인부(24)의 깊이(d2)가 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 있어서 일정함으로써, 오목부(22)에 퇴적된 섬유재료의 상면(32a)이 비흡인부(24)의 전역에 걸쳐서 평활해지기 쉽다. 동일한 관점에서, 비흡인부(24)의 깊이(d2)는 드럼(2)의 폭방향(2Y)에서도 일정한 것이 바람직하다. 또한 하나의 오목부(22) 내에 복수개의 비흡인부(24)를 가질 경우, 그들은 서로 깊이(d2)가 같은 것이 바람직하다.

오목부(22)에 퇴적한 섬유재료의 상면(32a)이 평활한 것은 흡인부와 비흡인부의 섬유재료가 설계한 대로의 양이 되기 때문에, 목표로 하는 흡수 성능을 얻을 수 있다는 이점이 있다.

도 2 및 도 3에 나타낸 예에서는 비흡인부(24)를 형성하기 위한 비통기성 부재(28)가 패턴 형성 플레이트(27)의 일부를 구성하고 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 합성 수지제의 패턴 형성 플레이트(27)의 내면(27b)과 단차가 없는 면을 형성하도록, 단면이 직사각형인 비통기성 부재(28)가 일체 성형되어 있다. 본 실시형태의 비통기성 부재(28)는 비통기성 부재(28)와 일체로 되어 있는 패턴 형성 플레이트(27)가 프레임체(25) 및/또는 다공성 플레이트(26) 상에 고정됨으로써, 다공성 플레이트(26) 상에 간접적으로 고정되어 있지만, 비통기성 부재(28)의 하면이 다공성 플레이트(26) 상에 직접 고정되어 있어도 된다.

회전 드럼(2)의 안쪽(회전축측)에는 상호 칸막이된 공간 B, C 및 D가 형성되어 있다. 공간(B)에는 흡기(吸氣) 팬 등의 공지의 배기 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있으며, 상기 배기 장치를 작동시킴으로써 상기 공간(B) 내부를 부압으로 유지할 수 있다. 공간(C)에는 후술하는 진공 박스(11)측에서의 흡인에 의해 외부 공기가 유입되고, 공간(D)에는 트랜스퍼 롤(5)측에서의 흡인에 의해 외부 공기가 유입된다. 공간(C)은 공간(C) 상에서의 전사(퇴적물의 트랜스퍼 롤 등으로의 전이)를 양호하게 실시하기 위해, 전사 후의 영역이 되는 공간(D)과는 구분되어 있다. 공간(C)으로부터 진공 박스(11)를 향해 적극적으로 블로우를 실시할 수도 있다. 한편 회전 드럼(2)은 그 회전축의 축길이방향의 일단이 회전 드럼(2)과 일체적으로 회전하는 판으로 봉쇄되어 있고, 타단이, 회전하지 않는 판으로 기밀하게 봉쇄되어 있다. 또한 상기의 공간(B~D)끼리는 회전 드럼(2)의 회전축측에서 회전 드럼(2)의 내면을 향해 마련된 플레이트에 의해 칸막이되어 있다.

덕트(4)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 일단측이, 상기 공간(B) 상에 위치하는 회전 드럼(2)의 바깥둘레면을 덮고 있고, 도시하지 않은 타단측에는 섬유재료 도입장치를 가지고 있다. 섬유재료 도입장치는 예를 들면 시트형상의 목재 펄프를 분쇄하여 해섬 펄프로 하고, 그 해섬 펄프(섬유재료)를 덕트 내부로 보내 넣는 분쇄기를 구비하고 있다. 덕트(4)의 도중에 흡수성 폴리머 입자를 도입하는 흡수성 폴리머 도입부를 마련할 수도 있다.

회전 드럼(2)의 각각의 오목부(22)는 부압으로 유지된 공간(B) 상을 통과하고 있는 동안, 상술한 흡인부(23)의 바닥면(23a)으로부터 흡인이 이루어진다. 바닥면(23a)의 세공으로부터의 흡인에 의해, 덕트(4) 안에 섬유재료 도입부나 흡수성 폴리머 도입부로부터 도입된 흡수체 원료를 회전 드럼(2)의 바깥둘레면에 반송하는 공기류가 생기고, 상기 공기류에 실어서 반송된 원료가 오목부(22) 내에 퇴적한다. 퇴적된 원료는 퇴적물(32)이 된다.

트랜스퍼 롤(5)은 통기성을 가지는 원통형상의 바깥둘레부를 가지고 있고, 모터 등의 원동기로부터 동력을 받아 그 바깥둘레부가 수평축 둘레를 회전한다. 트랜스퍼 롤(5)의 안쪽(회전축측)의 비회전 부분에는 내부를 감압할 수 있는 공간(E)이 형성되어 있다. 공간(E)에는 흡기 팬 등의 공지의 배기 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 상기 배기 장치를 작동시킴으로써 상기 공간(E) 내부를 부압으로 유지할 수 있다.

트랜스퍼 롤(5)의 바깥둘레면(51)에는 안팎을 연통하는 흡인구멍이 다수 형성되어 있다. 그 흡인구멍들은 부압으로 유지된 공간(E) 상을 통과하고 있는 동안, 외부에서 내부로 공기를 흡입하고, 그 흡인력에 의해 오목부(22) 내의 퇴적물(32)이 회전 드럼(2) 상에서 트랜스퍼 롤(5) 상으로 원활하게 이행한다.

진공 콘베이어(6)는 구동 롤(drive roll)(61) 및 추종 롤(driven roll)(62, 62)에 걸쳐진 엔드리스(endless)형상의 통기성 벨트(63)와, 통기성 벨트(63)를 사이에 끼고 트랜스퍼 롤(5)과 대향하는 위치에 배치된 진공 박스(64)를 구비하고 있다.

진공 박스(11)는 상하면, 좌우의 양 측면 및 배면을 가지는 상자형상의 형상을 가지며, 회전 드럼(2) 방향을 향해 개구하는 개구부를 가지고 있다. 진공 박스(11)는 도시하지 않은 배기관 등을 통해 흡기 팬 등의 공지의 배기 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 상기 배기 장치의 작동에 의해 진공 박스(11) 내부를 부압으로 유지할 수 있다.

메쉬 벨트(13)는 그물코를 가지는 띠형상의 통기성 벨트가 엔드리스형상으로 연결된 것으로, 복수의 프리 롤(free roll)(14) 및 트랜스퍼 롤(5)에 안내되어 소정의 경로를 연속적으로 이동한다. 메쉬 벨트(13)는 트랜스퍼 롤(5)의 회전에 의해 구동된다. 메쉬 벨트(13)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 덕트(4)의 하류측 단부(41)의 근방에서 회전 드럼(2)의 바깥둘레면 상에 도입된 후, 진공 박스(11)와 회전 드럼(2) 사이 및 트랜스퍼 롤(5)과 회전 드럼(2) 사이를 순차 통과하도록 배치되어 있다. 메쉬 벨트(13)는 진공 박스(11)의 개구부 앞을 통과하고 있는 동안에는 회전 드럼(2)의 바깥둘레면에 접촉되어 있고, 트랜스퍼 롤(5)과 회전 드럼(2)의 최접근부 부근에서 회전 드럼(2)의 바깥둘레면에서 벗어나 트랜스퍼 롤(5) 상으로 이행한다.

메쉬 벨트(13)는 트랜스퍼 롤(5)의 상기 흡인구멍에 비해 작은 세공을 가지며, 트랜스퍼 롤(5)의 흡인구멍에서의 흡인에 수반하여, 상기 흡인구멍과 포개지는 메쉬 벨트(13)의 세공으로부터의 흡인도 이루어진다. 바람막이 플레이트(15)는 트랜스퍼 롤의 바깥둘레면의 폭방향에서의 상기 흡인구멍이 형성되어 있는 영역을 사이에 끼고 그 양측에 한 쌍 마련되어 있으며, 옆쪽에서의 바람의 유입을 방지 내지 경감하여, 오목부(22)로부터 이형된 퇴적물(32)의 형태가 망가지는 것 등을 방지한다. 특히 트랜스퍼 롤(5)에 근접시켜서 마련한 바람막이 플레이트(15, 15)에 의해, 롤(5)의 폭방향의 좌우 바깥쪽에서 상기 롤의 흡인구멍을 가지는 영역으로 바람이 흘러드는 것이 방지 또는 경감되기 때문에, 롤의 폭방향 양 끝쪽의 퇴적물이 중앙쪽의 퇴적물에 쓰러지거나, 퇴적물 상호간의 배치에 혼란이 생기는 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. 바람막이 플레이트(15)의 재질은 특별히 제한되지 않지만, 바람에 저항할 수 있는 강성을 부여하는 관점에서 금속 또는 합성 수지제이며, 0.5~10mm 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

프레스 장치(7)는 표면 평활한 한 쌍의 롤(71, 72)을 구비하고, 롤(71, 72) 사이에 도입된 피(被)가압물을 상하면에서 가압하여 두께방향으로 압축할 수 있게 구성되어 있다. 프레스 장치(7)로서는 표면 평활한 한 쌍의 롤(71, 72)을 구비한 것 대신에, 한쪽 또는 쌍방의 롤의 둘레면에 엠보싱용 볼록부가 형성된 한 쌍의 엠보싱 롤을 구비한 것을 이용하는 것도, 흡수체에 엠보싱에 의한 저밀도부와 고밀도부를 형성하여 흡수 성능을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 또한 한 쌍의 롤이 아니라 벨트 콘베이어식 프레스 장치 등을 이용해도 된다.

절단 장치(8)로서는 생리용 냅킨이나 흡수성 물품의 제조에 있어서, 흡수체 연속체의 절단에 종래 사용되고 있는 것 등을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 도 1에 나타낸 절단 장치(8)는 둘레면에 절단 날(81)을 구비한 커터 롤(82)과, 절단 날을 받아내는 둘레면이 평활한 앤빌롤(83)을 구비하고 있다.

다음으로 상술한 흡수체의 제조 장치(1)를 이용해서 흡수체(3)를 연속적으로 제조하는 방법, 즉 본 발명의 흡수체의 제조방법의 한 실시형태에 대하여 설명한다.

흡수체의 제조 장치(1)를 이용해서 흡수체(3)를 제조하기 위해서는 회전 드럼(2) 내의 공간(B), 트랜스퍼 롤(5) 내의 공간(E), 및 진공 박스(11) 내부를 각각에 접속된 배기 장치를 작동시켜서 부압으로 한다. 공간(B) 내부를 부압으로 함으로써 덕트(4) 내에, 흡수체 원료를 회전 드럼(2)의 바깥둘레면에 반송하는 공기류가 생긴다. 또한 회전 드럼(2) 및 트랜스퍼 롤(5)을 회전시켜 진공 콘베이어(6)를 작동시킨다.

그리고 섬유재료 도입장치를 작동시켜 덕트(4) 내에 섬유재료를 공급하면, 상기 섬유재료는 덕트(4) 내부를 흐르는 공기류를 타고 비산 상태가 되어 회전 드럼(2)의 바깥둘레면을 향해 공급된다.

덕트(4)에 덮인 부분을 반송되고 있는 동안에, 회전 드럼(2)의 오목부(22)에는 섬유재료(31)가 흡인되어 퇴적한다. 도 4는 덕트(4)의 하류측 단부(41)를 통과하는 시점의 오목부(22)의 단면을 나타낸다.

본 실시형태에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 바닥면(23a)으로부터의 흡인이 이루어지는 흡인부(23)뿐만 아니라, 바닥면(24a)으로부터 흡인이 이루어지지 않는 비흡인부(24)에도 섬유재료(31)를 퇴적시킨다. 섬유재료는 덕트(4)의 상류측에서는 흡인부(23)에만 퇴적되고, 퇴적된 섬유재료의 높이가 비통기성 부재(28)의 두께(t)까지 도달하면, 섬유재료끼리의 얽힘과 섬유재료를 반송하는 덕트 내의 공기의 흐름을 따라, 섬유재료는 비통기성 부재(28) 위에도 퇴적하기 시작한다. 이러한 퇴적은 비통기성 부재(28)의 흡인부에 접하는 양 측부에서 서서히 방사형상으로 진행되며, 섬유재료에 의해 비통기성 부재(28)의 상면이 덮여 간다. 덕트(4)의 하류측에서는 오목부가 완전히 섬유재료에 의해 덮인 상태가 된다.

바닥면(23a)으로부터의 흡인력이 섬유재료(31)의 퇴적에 따라 서서히 약해져 감으로써, 비흡인부(24)와 흡인부(23)의 상면의 흡인력 차이가 작아지고, 흡인부(23)에 퇴적한 섬유재료의 높이가 비통기성 부재(28)의 두께(t)까지 도달하면, 오목부(22) 전체에 균일한 흡인력이 발생함으로써 비통기성 부재(28)의 상면에도 퇴적하기 쉬워진다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 흡인부(23) 및 비흡인부(24) 모두에 있어서 퇴적한 섬유재료의 상면(32a)의 위치가 바깥둘레면(21)의 위치에 거의 일치하도록 퇴적시키는 것이 바람직하다. 형성하는 흡수체의 고밀도부와 저밀도부의 밀도차가 클 경우(비흡인부(24)의 깊이(d2)가 얕을 경우)에는 비흡인부(24)에 충분한 섬유재료가 쌓이기까지 적섬시간이 많이 필요하기 때문에, 덕트(4)의 회전 드럼을 덮는 부분의 길이를 길게 설계하는 것이 바람직하다. 반대로 밀도차가 작을 경우에는 적섬시간이 짧아도 되므로, 동 길이를 짧게 설계하는 것이 바람직하다.

한편 흡인부(23) 및/또는 비흡인부(24)에 바깥둘레면(21)의 위치를 넘는 과잉량의 섬유재료를 퇴적시킨 후, 스커핑 롤(scuffing roll) 등으로 그 과잉량의 섬유재료를 제거해도 된다.

흡인부와 비흡인부의 퇴적량 비를 변경하는 경우나, 흡인부와 비흡인부에 퇴적시키는 섬유량을 증감시키기 위해서는 예를 들면 비흡인부(24)의 폭(W2)이나, 흡인부(23)의 폭(W1)에 대한 비흡인부의 폭(W2)의 비(W1/W2)를 조정하거나, 그들의 폭(W2)이나 비(W1/W2) 등에 따라서 흡인부(23)의 바닥면(23a)에 발생시키는 흡인력을 변경한다. 또 흡인부의 깊이(d1)나, 흡인부(23)의 깊이(d1)에 대한 비흡인부(24)의 깊이(d2)의 비(d2/d1)를 조정하거나 한다.

오목부(22)로부터의 퇴적물(32)의 이형성, 또한 이형 후의 퇴적물(32)(특히 흡인부(23)에 대응하는 부분(33))의 프레스 공정까지의 형상 유지의 관점에서, 흡인부(23)의 폭(W1)은 3~30mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~20mm이다. 또한 섬유재료가 바깥둘레면(21)과 거의 같은 높이까지 충분히 퇴적할 수 있는 관점에서, 비흡인부(24)의 폭(W2)은 3~30mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~20mm이다. 흡인부(23)의 폭(W1)과 비흡인부(24)의 폭(W2)의 비(W1/W2)는 0.1~10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2~5이다.

또한 오목부(22)로부터의 퇴적물(32)의 이형성, 또 이형 후의 퇴적물(32)(특히 흡인부(23)에 대응하는 부분(33))의 프레스 공정까지의 형상 유지의 관점에서, 흡인부(23)의 깊이(d1)는 1~30mm, 특히 3~20mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~10mm이다.

또한 흡인부(23)의 깊이(d1)에 대한 비흡인부(24)의 깊이(d2)의 비(d2/d1)는 0.05~0.95인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~0.9이다.

또한 비흡인부(24)의 폭(W2)과 깊이(d2)의 비(폭W2/깊이d2)는 0.1~10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2~5이다.

오목부(22) 내에 퇴적되는 섬유재료(31)에 대하여, 흡인부(23)의 평량은 비흡인부(24)의 폭(W2)과 비통기성 부재(28)의 두께(t)에 의해 조정할 수 있다. 예를 들면 흡인부(23)의 깊이(d1)를 일정하게 했을 때, 비흡인부(24)의 폭(W2) 또는 비통기성(24) 부재(28)의 두께(t)의 값을 크게 하면, 흡인부(23)의 깊이(d1)를 바꾸지 않고 흡인부(23)의 평량을 증가시킬 수 있으며, 비흡인부(24)의 폭(W2) 또는 비통기성(24) 부재(28)의 두께(t)의 값을 작게 하면 흡인부(23)의 평량을 작게 할 수 있다. 이와 같이, 비통기성 부재(28)의 설계에 의해, 흡인부(23)와 비흡인부(24)의 평량을 조정할 수 있어, 원하는 유연성이나 흡수 능력을 가지는 흡수체를 용이하게 제조할 수 있게 된다.

이와 같이 해서, 오목부(22) 내의 흡인부(23) 및 비흡인부(24)에 섬유재료(31)를 퇴적시킨 후, 회전 드럼(2)을 더 회전시킨다. 그리고 오목부(22)가 진공 박스(11)의 대향 위치에 오면, 오목부(22) 내의 퇴적물(32)은 진공 박스(11)에서의 흡인에 의해, 메쉬 벨트(13)에 끌어당겨진 상태가 되고, 그 상태에서 트랜스퍼 롤(5)과 회전 드럼(2)의 최접근부 또는 그 근방까지 반송된다. 그리고 트랜스퍼 롤(5)측에서의 흡인에 의해, 메쉬 벨트(13)와 함께 트랜스퍼 롤(5) 상으로 이행하고, 오목부(22) 내부로부터도 이형된다. 본 실시형태에서와 같이, 회전 드럼(2)의 오목부(22)로부터 퇴적물(32)을 이형하기 전에 상기 퇴적물(32)을, 진공 박스(11)에 의해 회전 드럼(2)과는 반대측에서 흡인하면서 반송하고, 그 후에 오목부(22)로부터 이형하면, 퇴적물(32)을 트랜스퍼 롤(5)이나 다른 반송 수단 상에 전사할 때에 퇴적물(32)의 형태가 무너지거나 퇴적물(32)의 배치에 흐트러짐이 생기는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

트랜스퍼 롤(5) 상에 이행한 퇴적물(32)은 트랜스퍼 롤(5)측에서의 흡인을 받으면서 반송되고, 진공 콘베이어(6) 상으로 건네진다.

본 실시형태에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 퇴적물(32)이 얹어지기 전의 진공 콘베이어(6) 상에 티슈 페이퍼 또는 투액성 부직포 등으로 이루어지는 코어랩 시트(37)가 도입되고, 그 코어랩 시트(37) 상에 퇴적물(32)이 이행한다.

그리고 그 하류에서 코어랩 시트(37)의 양 측부가 접혀, 퇴적물(32)의 상하 양면이 코어랩 시트(37)로 피복된다.

그리고 코어랩 시트(37)로 피복된 상태의 퇴적물(32)이, 프레스 장치(7)의 한 쌍의 롤(71, 72) 사이에 도입되어 두께방향으로 압축된다.

프레스 장치(7) 등에 의한 퇴적물(32)의 가압 압축은 도 10에 나타내는 바와 같이, 코어랩 시트(37)를 접기 전의 퇴적물(32)에 대하여 실시할 수도 있다. 그 경우, 접기 후의 프레스는 있어도 되고 없어도 된다.

코어랩 시트(37)를 접기 전의 퇴적물(32)을 가압 압축함으로써, 코어랩 시트(37)의 접힘이 안정되고, 퇴적물(32)의 형상에 흐트러짐이 생기기 어려워진다.

오목부(22)로부터 이형된 직후의 퇴적물(32)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 흡인부(23)에 대응하는 부분(33)이 두껍고, 비흡인부(24)에 대응하는 부분(34)이 얇게 되어 있다. 또한 이 퇴적물(32)의 한쪽 면(32a)이 거의 평탄한 한편, 다른쪽 면(32b)은 기복이 큰 요철면으로 되어 있다. 요철면(32b)에는 도 5에 나타내는 바와 같이, 볼록부와 홈부가 각각 회전 드럼의 둘레방향에 대응하는 방향(3X방향)으로 연장되어 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 이러한 형태의 퇴적물(32)을 프레스 장치(7)에 의해 가압하여, 흡인부(23)에 대응하는 부분(33)의 두께를 적극적으로 감소시킨다. 이로 인해 양쪽 부분(33)의 두께 차이 및/또는 두께비가 감소하고, 흡인부(23)에 대응하는 부분(33)이 고밀도부(35), 비흡인부(24)에 대응하는 부분(34)이 저밀도부(36)로 된 도 6에 나타내는 흡수체(3)가 얻어진다. 프레스 장치(7)에 의한 가압은 고밀도부(35)와 저밀도부(36)가 균일한 겉보기 두께가 되도록 이루어지는 것이 바람직하고, 도 6에 나타내는 흡수체(3)는 고밀도부(35)와 저밀도부(36)가 균일한 겉보기 두께로 되어 있다. 겉보기 두께란 흡수체(3)의 단면을 현미경 관찰 등에 의해 확인할 수 있는 무하중하의 두께를 말한다. 본 실시형태에서 얻어진 흡수체(3)에는 도 6에 나타내는 바와 같이, 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)가 각각 회전 드럼의 둘레방향에 대응하는 방향(3X방향)으로 연장되어 형성되어 있다. 복수개 있는 고밀도부(35)끼리는 저밀도부(36)를 사이에 두고 서로 이간되고, 또 복수개 있는 저밀도부(36)끼리는 고밀도부(35)를 사이에 두고 서로 이간되어 있다. 흡수체의 원료로서, 섬유재료(31)와 함께 흡수성 폴리머의 입자를 도입했을 경우, 고밀도부(35)에서는 흡수성 폴리머 입자도 저밀도부(36)에 비해 고밀도로 퇴적된다.

프레스 장치(7)에 의한 가압 압축은 롤(71, 72)의 한쪽 또는 쌍방을 가열해도 되고 가열하지 않아도 된다. 흡수체 재료에 열가소성의 것을 포함할 경우에는 가열하는 것이 바람직하다. 또한 프레스 공정은 흡수체 재료에 열가소성의 것을 포함할 경우 초음파 장치를 이용해도 된다.

본 실시형태의 흡수체의 제조방법에 의하면, 이렇게 해서 밀도가 명확히 다른 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)를 가지는 흡수체(3)를 효율적으로 제조할 수 있다. 흡수체(3)는 고밀도부(35)와 저밀도부(36)에서 두께가 거의 같은 것이 바람직하다. 고밀도부(35)와 저밀도부(36)의 밀도차를 크게 하여 후술하는 확산방향 제어능이 효율적으로 발현하도록 하는 관점이나, 흡수체(3)를 생리용 냅킨이나 일회용 기저귀 등의 흡수성 물품에 내장했을 때에 상기 흡수성 물품 착용자에게 위화감을 주는 것을 방지하는 관점 등에서, 고밀도부(35)의 두께(T5)와 저밀도부(36)의 두께(T6)의 비(T5/T6)는 1.0~1.2인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0~1.1이다.

여기서 말하는 고밀도부(35)의 두께(T5)와 저밀도부(36)의 두께(T6)는 흡수체(3)를 가능한 한 그 두께를 망가뜨리지 않도록 절단하여 그 절단면을 현미경 등으로 확대하여 무하중하에서의 고밀도부(35) 및 저밀도부(36) 각각의 두께를 측정한다.

또한 다공성 플레이트를 입체형상으로 하지 않고, 패턴 형성 플레이트의 개구부를 고밀도부, 비(非)개구부를 저밀도부로 함으로써, 비개구부의 성형은 다양한 폭이나 형태에 대응할 수 있어, 복잡한 흡수체를 가공하는 것이 가능하다. 또한 비통기성 부재(28)가, 그 두께방향[도 3(b)의 d1 방향]을 따라 자른 단면이 직선형상인 측면부(28a, 28a)를 가지는 것, 특히 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 단면이 직사각형인 형상을 가지는 것이, 고밀도부와 저밀도부에 명확한 조밀차를 부여하는 관점에서 바람직하다.

본 발명에서 제조하는 흡수체는 예를 들면 도 11에 나타내는 흡수체(3')와 같이, 고밀도부(35)과 저밀도부(36)에서 두께가 달라도 된다. 그 경우, 저밀도부(36)의 두께(T6)가 고밀도부(35)의 두께(T5)보다 작은 것이 바람직하다. 저밀도부(36)의 두께가 작음으로써, 그 저밀도부가 구부러지기 쉬운 굴곡선이 되어 흡수체의 유연성이 향상된다.

본 실시형태의 흡수체의 제조방법에 의하면, 밀도가 명확히 다른 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)를 가지는 흡수체를 용이하게 제조할 수 있다. 또한 고밀도부(35)와 저밀도부(36)의 경계부에서 밀도차가 명료한 흡수체를 제조하는 것도 용이하다.

본 발명에서 제조하는 흡수체는 예를 들면 저밀도부(36)의 평량이 50g/㎡~300g/㎡, 특히 100g/㎡~200g/㎡인 것이 바람직하고, 고밀도부(36)의 평량이 200g/㎡~800g/㎡, 특히 300g/㎡~500g/㎡인 것이 바람직하고, 고밀도부(35)의 밀도와 저밀도부(36)의 밀도의 비(전자/후자)가 1.1~5.0, 특히 1.5~3.0인 것이 바람직하다. 한편 고밀도부(35)와 저밀도부(36)의 바람직한 폭(3Y방향의 폭)이나 상기 폭의 비는 상술한 흡인부(23) 및 비흡인부(24)의 바람직한 폭이나 비와 같다.

[고밀도부 및 저밀도부의 밀도의 측정방법]

[측정편의 두께의 측정]

고밀도부 및 저밀도부를 포함하는 측정편 전체의 두께를 측정한다. 두께 측정은 JIS-P8118:1998에 준한다. 단, 측정에는 2개의 평행한 가압면(고정 가압면과 가동 가압면)을 가지는 마이크로미터인 피콕식(peacock type) 정밀측정기(형식 R1-C)를 이용해서, 측정자 가동 가압면의 직경은 5mm, 압력은 2.0N 이하로 측정하였다. 측정용 시험편의 크기는 하기 플레이트의 크기 이상으로 한다. 시험편 상에 20mm×20mm의 플레이트(중량 5.4g)를 올려놓고, 측정자 가동 가압면을 3mm/s 이하의 속도로 조작하여, 상기 플레이트에 대고 안정 직후의 값을 읽어낸다. 가압면간(시험편에 가해지는 압력)의 압력은 2kPa 이하가 된다.

[고밀도부 및 저밀도부 각각의 밀도의 측정]

고밀도부(35) 및 저밀도부(36)의 밀도는 JIS-P8118:1998에 준하여 측정한다. 구체적으로 설명하면 D(밀도:g/㎤)=W(평량:g/㎡)/T(두께:mm)로 산출한다. 평량은 JIS-P8124에 기재되어 있고, 재단기 또는 커터로 시험편을 잘라 저울로 중량을 측정한다. 측정한 중량을 면적으로 나누어서 평량을 산출한다. 두께는 상술한 두께 측정방법으로, 고밀도부와 저밀도부를 포함하는 측정편 전체의 두께를 측정한다. 본원의 평량 측정에 있어서는 고밀도부, 저밀도부를 각각 가공 치수에 맞춰 일정한 면적으로 잘라 중량을 측정하여 평량을 산출한다.

본 발명에서 제조하는 바람직한 흡수체(3)는 밀도가 명확히 다른 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)를 가짐으로써, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 확산방향 제어능이 효율적으로 발현된다. 즉, 흡수체(3) 상에 공급된 생리혈이나 오줌 등의 액체는 저밀도부(36)로 재빠르게 흡수되어, 고밀도부(35)가 연장되는 방향으로 양호하게 확산되는 한편, 고밀도부(35)끼리는 저밀도부(36)를 사이에 두고 서로 이간되어 있기 때문에, 고밀도부(35)가 연장되는 방향과 직교하는 방향으로의 확산은 억제된다. 고밀도부(35)를 따라 확산된 액체는 확실하게 흡수·유지된다.

그렇기 때문에, 고밀도부(35)와 교차하는 방향으로의 액체의 확산을 억제하여 상기 방향의 양 끝에서의 액체 누설을 방지하면서, 고밀도부(35)가 연장되는 방향에서는 흡수체의 흡수 용량의 유효 활용을 꾀할 수 있다.

예를 들어 도 6 및 도 7(a)에 나타내는 흡수체는 생리용 냅킨이나 일회용 기저귀 등의 흡수성 물품에 내장할 때에, 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)가 연장되는 방향을, 착용자의 전후방향에 일치시킴으로써, 누설 방지 성능이 뛰어나고 흡수체의 흡수 용량을 유효 활용할 수 있는 흡수성 물품을 얻을 수 있다. 한편 본 발명에서 제조하는 흡수체는 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)가 각각 흡수체의 폭방향으로 연장되어 있어도 된다. 그러한 흡수체는 고밀도부(35) 및 저밀도부(36)를 교대로 가지는 영역을, 착용자의 전후방향의 전단 및/또는 후단 근방에 배치함으로써, 흡수성 물품의 전후방향에서의 액체 누설 방지성이 뛰어난 흡수성 물품을 얻을 수 있다.

도 7(b)는 밀도가 전역에서 동일한 종래의 흡수체에 도 7(a)와 동일한 양의 액체를 공급했을 경우의 액체의 확산 상태를 나타내는 것이다. 그러한 흡수체에서는 액체가 모든 방위에 같은 정도로 확산된다. 그렇기 때문에, 액체가 치수가 작은 폭방향의 양 끝에 용이하게 도달하여, 상기 양 끝에서 액체가 새어나오기 쉽다.

도 1에 나타내는 실시형태에서는 오목부(22)로부터 이형시킨 퇴적물(32)의 상하면을 코어랩 시트(37)로 피복한 후에, 프레스 장치(7)에 의한 압축과 절단 장치(8)에 의한 절단을 실시하고 있다. 절단 장치(8)는 흐름방향(flow direction)으로 간헐적으로 퇴적물(32)이 배치된 띠형상체(30)를, 퇴적물(32)이 존재하지 않는 부위에서 절단하여 흡수성 물품 1개분의 길이로 한다. 따라서 절단 장치(8)에 의한 절단 후의 흡수체(3)는 상하면이 1장의 코어랩 시트(37)로 피복되어 있다. 그러나 본 발명에서 제조하는 흡수체(3)는 상하면이 1장의 코어랩 시트(37)로 피복되어 있는 것에 한정되지 않고, 상하면이 2장의 별도의 코어랩 시트로 피복되어 있어도 되고, 상하면 모두 코어랩 시트로 피복되어 있지 않아도 된다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시형태의 설명도이다.

도 8(a)는 다른 실시형태에서의 오목부(22A)를 나타내는 사시도이다. 오목부(22)는 패턴 형성 플레이트(27A)에 의해 형성되는 단면이 타원형상인 공간의 내부에, 회전 드럼의 바깥둘레면(21)에 도달하지 않는 높이의 칸막이부재(9)를 배치해서 이루어진다. 칸막이부재(9)는 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X)으로 연장되는 복수개의 제1 칸막이벽(91)과, 회전 드럼(2)의 폭방향(2Y)으로 연장되어, 제1 칸막이벽들 사이 또는 제1 칸막이벽과 패턴 형성 플레이트(27)의 내부둘레면 사이를 연결하는 복수의 제2 칸막이벽(92)으로 이루어진다. 칸막이부재(9)는 합성 수지나 금속으로 이루어지며, 비통기성 부재이다.

이 칸막이부재(9)에 의해, 오목부(22A) 내에, 바닥면이 다공성 플레이트(도시하지 않음)로 이루어지며 상기 바닥면으로부터 흡인이 이루어지는 다수의 흡인부(23)와, 바닥면이 칸막이부재(9)의 상단으로 이루어지며, 바닥면으로부터 흡인이 이루어지지 않는 비흡인부(24)가 형성되어 있다.

도 8(a)에 나타내는 오목부(22A)에서는 바닥면의 형상이 사각형상인 흡인부(23)가, 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X) 및 폭방향(2Y)으로 복수개 형성되어 있다. 즉, 오목부(22A)에서는 회전 드럼의 둘레방향(2X)으로, 복수의 흡인부(23)가 간헐 배치되어 있고, 또 회전 드럼의 폭방향(2Y)으로도 복수의 흡인부(23)가 간헐 배치되어 있다. 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X)에서의 흡인부(23)들 사이에는 제2 칸막이벽(92)이 위치해 있고, 회전 드럼의 폭방향(2Y)에서의 흡인부(23)들 사이에는 제1 칸막이벽(91)이 위치해 있다. 흡인부(23)의 바닥면은 다공성 플레이트(도시하지 않음)로 이루어진다.

흡인부의 바닥면의 형상이 사각형상이라는 것은 회전 드럼(2)의 바깥둘레면의 법선방향에서 본 평면시(平面視) 형상이 사각형상인 것을 의미한다. 도 8에 나타내는 흡인부(23)는 각각 평면시 형상이 직사각형상이다. 또한 오목부(22A)의 내부둘레면에 인접하는 흡인부(23)의 바닥면은 그 내부둘레면의 형상을 따른 가장자리부를 가지고 있다.

도 8(a)에 나타내는 칸막이부재(9)는 회전 드럼의 폭방향(2Y)으로 연장된 제2 칸막이벽(92)을 가지고 있다. 그렇기 때문에, 오목부(22A)를 향해 공급된 섬유재료는 폭방향으로 연장된 비통기부(제2 칸막이벽(92))에 걸려, 칸막이부재(9)의 두께까지의 흡인부(23)에 퇴적하기 쉬우면서, 칸막이부재(9) 상에 퇴적하기 쉬운 상태가 된다.

또한 도 8(a)에 나타내는 칸막이부재(9)에서는 제1 칸막이벽(91)과 제2 칸막이벽(92)은 연결되어 있다. 그렇기 때문에, 제2 칸막이벽(92)에 걸리는 데 따른 섬유재료 등의 퇴적이 한층 쉬워진다.

한편 오목부(22A)의 중앙영역의 흡인부(23)는 비통기성 부재인 칸막이부재(9)의 두께(t)까지는 제1 칸막이벽(91)과 제2 칸막이벽(92)에 의해 그 주위가 둘러싸여 있다. 또한 오목부(22A)를 평면으로 봤을 때, 흡인부(23)와 비흡인부(24)는 비흡인부(24)를 바다로 하고, 흡인부(23)를 섬으로 하는 해도(海島)형상의 배치를 가지고 있다.

도 8(b) 및 (c)에 나타내는 퇴적물(32A)은 상기 오목부(22A) 내에, 흡수체 원료로서의 섬유재료(해섬 펄프 등)를 퇴적시켜서 얻은 퇴적물이다. 퇴적물(32A)은 한 면이 평탄한 한편, 다른 면은 블록형상의 볼록부(32A')가 다수 형성된 요철면으로 되어 있다. 이 퇴적물(32A)을 프레스 장치로 가압하여 두께방향으로 압축함으로써, 고밀도부(35)와 저밀도부(36)가 도 8(d) 및 (e)에 나타내는 바와 같이 배치된 흡수체(3A)가 얻어진다. 도 8(d) 및 (e)의 흡수체(3A)는 고밀도부(35)와 저밀도부(36)가 균일한 겉보기 두께로 되어 있다. 또한 복수개 있는 고밀도부(35)끼리는 저밀도부(36)를 사이에 두고 서로 이간하고, 저밀도부(36)는 흡수체(3A)의 평면방향에 있어서 연속하고 있다.

도 8(a)에 나타내는 오목부(22A)에서의 칸막이부재(9)의 두께, 및 상기 칸막이부재(9)를 바닥면으로 하는 비흡인부(24)의 드럼 바깥둘레면으로부터의 깊이는 모두 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 있어서 일정하며, 비흡인부(24)인 칸막이부재(9)가 형성하는 바닥면은 평탄하다. 그렇기 때문에, 오목부(22A)에 퇴적한 섬유재료의 상면이 평활해지기 쉽다. 게다가, 그 칸막이부재(9)의 두께 및 비흡인부(24)의 드럼 바깥둘레면으로부터의 깊이는 드럼(2)의 폭방향(2Y)에서도 일정하다. 그렇기 때문에, 오목부(22A)에 퇴적한 섬유재료의 상면이 한층 평활해지기 쉽다.

도 9(a)는 또 다른 실시형태에서의 오목부(22B)를 나타내는 사시도이다. 오목부(22B)는 패턴 형성 플레이트(27A)에 의해 형성되는 단면이 타원형상인 공간의 내부에 칸막이부재(9B)를 배치해서 이루어진다. 칸막이부재(9B)는 회전 드럼의 회전방향(R2)의 전후 및 좌우에, 회전 드럼의 바깥둘레면(21)에 도달하는 높이의 제1 및 제2 칸막이벽(91, 92)을 가지며, 중앙부에, 회전 드럼의 바깥둘레면(21)에 도달하지 않는 높이의 3개의 비통기성 부재(83B)를 구비하고 있다. 이 칸막이부재(9B)에 의해, 오목부(22B) 내의 중앙부에, 바닥면이 다공성 플레이트(도시하지 않음)로 이루어지며 상기 바닥면으로부터 흡인이 이루어지는 다수의 흡인부(23)와, 바닥면이 비통기성 부재(83B)로 이루어지며, 상기 바닥면으로부터 흡인이 이루어지지 않는 비흡인부(24)가 형성되어 있다. 한편 칸막이부재(9B), 제1 및 제2 칸막이벽(91, 92)은 회전 드럼의 바깥둘레면(21)에 도달하는 높이보다 낮게 하고, 칸막이부재(9B)와 칸막이벽(91, 92) 위에도 섬유재료를 퇴적시켜, 전체적으로 이어진 퇴적 상태로 해도 된다.

도 9(b) 및 (c)에 나타내는 퇴적물(32B)은 오목부(22B)에, 흡수체 원료로서의 섬유재료(해섬 펄프 등)를 퇴적시켜서 얻은 퇴적물이다. 퇴적물(32B)은 그 중앙부에, 한 면이 평탄하고 다른 면이 요철면인 중앙 퇴적물(32B')을 가지며, 상기 중앙 퇴적물(32B')의 주위에, 상기 중앙 퇴적물(32B')과는 분리된 복수의 바깥둘레부 퇴적물(32B")을 가지고 있다. 이 퇴적물(32B)을 프레스 장치로 가압하여 두께방향으로 압축함으로써, 중앙부에, 고밀도부(35)와 저밀도부(36)가 도 9(d) 및 (e)에 나타내는 것과 같이 배치된 흡수체(3B)가 얻어진다. 흡수체(3B)는 2개의 고밀도부(35)끼리는 저밀도부(36)를 사이에 두고 서로 이간되고, 또 복수개 있는 저밀도부(36)끼리는 고밀도부(35)를 사이에 두고 서로 이간되어 있다. 흡수체(3B)는 고밀도부(35)와 저밀도부(36)가 균일한 겉보기 두께로 되어 있다.

도 9(a)에 나타내는 오목부(22B)에서도 비흡인부(24)의 깊이(드럼 바깥둘레면에서 비통기성 부재(83B)까지의 깊이)는 드럼(2)의 둘레방향(2X)에 있어서 일정하다. 그렇기 때문에, 오목부(22B)의 흡인부(23) 및 비흡인부(24)에 퇴적한 섬유재료의 상면이 평활해지기 쉽다. 게다가, 비흡인부(24)의 깊이(드럼 바깥둘레면에서 비통기성 부재(83B)까지의 깊이)는 드럼(2)의 폭방향(2Y)에서도 일정하다. 또한 비통기성 부재(83B)로 형성되는 바닥면은 평탄하다. 그렇기 때문에, 오목부(22B)에 흡인부(23) 및 비흡인부(24)에 퇴적한 섬유재료의 상면이 한층 평활해지기 쉽다. 칸막이부재(9B)에 있어서의 칸막이벽(91, 92) 위에도 섬유재료를 퇴적시킬 경우, 그 부분들의 드럼 외면으로부터의 깊이도 일정하게 하는 것이, 퇴적물의 표면을 평활하게 하는 점에서 바람직하다.

흡수체의 원료는 섬유재료를 포함하는 것이다.

흡수체 원료로서의 섬유재료로는 종래에 생리용 냅킨이나 팬티라이너, 일회용 기저귀 등의 흡수성 물품의 흡수체에 이용되고 있는 각종의 것을 특별한 제한없이 이용할 수 있다. 예를 들면 해섬 펄프 등의 펄프 섬유, 레이온 섬유, 코튼 섬유 등의 셀룰로오스계 섬유의 단섬유나, 폴리에틸렌 등의 합성 섬유의 단섬유 등이 이용된다. 이 섬유들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 이용할 수 있다. 또한 흡수체(3)의 원료로서, 덕트(4) 내에, 섬유재료와 함께, 흡수성 폴리머를 도입해도 된다. 또한 섬유형상의 원료로서, 섬유형상의 흡수성 폴리머를 단독으로 또는 섬유재료와 함께 이용할 수도 있다. 또, 섬유재료 등과 함께, 소취제나 항균제 등을 필요에 따라 공급할 수도 있다. 흡수체는 고밀도부의 섬유재료의 평량이, 저밀도부의 섬유재료의 평량보다 큰 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 흡수체의 제조방법의 몇 가지 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에 제한되지 않고, 각각 적절히 변경 가능하다.

예를 들면 도 1에 나타내는 실시형태에서는 오목부 내의 퇴적물(32)을, 트랜스퍼 롤(5) 상에 공급한 메쉬 벨트(13) 상에 전이시켰지만, 그 대신에 퇴적물(32)을, 메쉬 벨트(13)를 공급하지 않은 트랜스퍼 롤(5)의 바깥둘레면 상에 이행시킬 수도 있다. 메쉬 벨트(13)에 더하여, 진공 박스(11), 바람막이 플레이트(15) 등도 생략 가능하다.

또한 오목부 내의 퇴적물(32)을 트랜스퍼 롤(5)을 통하지 않고, 진공 콘베이어(6)에 공급한 코어랩 시트(37) 상에 직접 이행시킬 수도 있다. 퇴적물(32)은 트랜스퍼 롤(5)로 반송한 후, 흡인 기구를 갖지 않는 벨트 콘베이어 상에 옮겨도 되고, 다른 반송 수단 상에 옮겨도 된다.

또한 오목부는 흡인부(23) 및 비흡인부(24)가 각각 띠형상으로 형성되는 동시에 교대로 형성되고, 흡인부(23) 및 비흡인부(24)가 각각 회전 드럼(2)의 폭방향에 긴 형상으로 형성되어 연장되어 있어도 된다. 또한 띠형상으로 형성한 흡인부(23) 및 비흡인부(24) 각각의 개수는 예를 들면 2~10개로 할 수 있다. 흡인부(23)와 비흡인부(24)의 개수는 같아도 되고 달라도 된다. 비흡인부(24)는 회전 드럼(2)의 둘레방향(2X방향)에 곡선형상으로 되어 있어도 된다.

또한 비흡인부(24)를 구성하는 비통기성 부재(28)는 그 두께방향의 단면에 있어서의 형상이 직선형상인 측면부를 가지고 있어도 되고, 이웃하는 비통기성 부재(28)의 상기 측면부들 사이의 거리나, 비통기성 부재(28)의 상기 측면부와 오목부의 내부둘레면 사이의 거리를, 바닥면에서 멀어짐에 따라 증대하도록 확대시킴으로써, 흡인부(23)에 테이퍼형상을 형성해도 된다. 그 경우, 퇴적된 흡수체 원료(퇴적물)의 오목부로부터의 이형성이 향상된다.

또한 제조하는 흡수체는 길이방향의 중앙부 또는 길이방향의 전방 혹은 후방에 띠형상의 고밀도부 및 저밀도부가 스트라이프형상으로 배치된 영역을 가지며, 상기 영역의 전방 및/또는 후방에, 상기 영역에서 분리한 흡수체를 구비한 것이어도 된다. 또한 폭방향의 중앙부에, 띠형상의 고밀도부 및 저밀도부가 스트라이프형상으로 배치된 영역을 가지며, 상기 영역을 사이에 끼는 양측의 한쪽 또는 쌍방에, 상기 영역에서 분리한 흡수체를 구비한 것이어도 된다.

또한 비흡인부(24)의 깊이(d2)(즉 비통기성 부재(28)의 두께(t))는 1개의 오목부(22)의 회전 드럼의 둘레방향을 따르는 길이방향에 있어서, 중앙부와 전방 및/또는 후방에서 달라도 된다. 예를 들면 비흡인부(24)는 그 길이방향의 중앙부의 깊이(d2)를, 전방 및/또는 후방의 깊이(d2)보다 깊게 할 수도 있다.

본 발명에서 제조하는 흡수체는 흡수성 물품의 흡수체로서 바람직하게 이용된다. 흡수성 물품은 주로 오줌이나 생리혈 등의 신체에서 배설되는 체액을 흡수 보유하기 위해 이용되는 것이다. 흡수성 물품에는 예를 들면 일회용 기저귀, 생리용 냅킨, 실금 패드, 팬티라이너 등이 포함되지만 이들에 한정되지 않으며, 인체에서 배출되는 체액의 흡수에 이용되는 물품을 널리 포함한다.

흡수성 물품은 전형적으로는 표면 시트, 이면 시트 및 양 시트 사이에 개재 배치된 액체 보유성의 흡수체를 구비하고 있다. 흡수체는 상하면이 1장 또는 복수장의 코어랩 시트로 피복되어 있어도 된다. 이면 시트는 수증기 투과성을 갖고 있어도 되고 갖지 않아도 된다. 흡수성 물품은 상기 흡수성 물품의 구체적인 용도에 따른 각종 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 그러한 부재는 당업자에게 공지이다. 예를 들면 흡수성 물품을 일회용 기저귀나 생리용 냅킨에 적용할 경우에는 흡수체의 기립한 양 측부의 더 외측에, 한 쌍 또는 두 쌍 이상의 입체 가드를 배치할 수 있다.

상술한 하나의 실시형태에서의 설명 생략 부분 및 하나의 실시형태만이 가지는 요건은 각각 다른 실시형태에 적절히 적용할 수 있고, 또한 각 실시형태에서의 요건은 적절히 실시형태 사이에서 서로 치환 가능하다.

Claims (11)

1. 공기류에 실어서 공급한 흡수체의 원료를, 회전 드럼의 바깥둘레면에 마련한 오목부에 흡인하여 퇴적시키는 퇴적 공정, 상기 오목부 내부로부터 이형(離型;release)한 퇴적물을 가압하여 압축하는 프레스 공정을 구비하는 흡수체의 제조방법으로서,
   상기 오목부는 바닥면으로부터 흡인을 하는 다공성 플레이트로 이루어지는 흡인부와 바닥면이 비통기성이며 상기 바닥면으로부터 흡인을 하지 않는 비흡인부를 가지며, 상기 비흡인부의 회전 드럼 바깥둘레면으로부터의 깊이가 상기 흡인부의 회전 드럼 바깥둘레면으로부터의 깊이보다 얕게 되어 있으며,
   상기 퇴적 공정에서는 상기 오목부 내에 상기 원료를 퇴적시켜서 퇴적물을 얻고,
   상기 프레스 공정에서는 상기 오목부로부터 이형한 퇴적물을 가압하여, 밀도가 상이한 고밀도부 및 저밀도부를 가지는 흡수체를 얻는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흡수체가, 상기 흡인부에 대응하는 부분이 고밀도부, 상기 비흡인부에 대응하는 부분이 저밀도부로 되어 있는 흡수체인 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 오목부는 상기 흡인부로서, 바닥면이 사각형상인 복수의 흡인부를 가지고 있으며, 상기 흡인부는 상기 회전 드럼의 둘레방향 및 폭방향에 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 오목부의 내부에, 상기 회전 드럼의 둘레방향으로 연장되는 복수개의 제1 칸막이벽과 상기 회전 드럼의 폭방향으로 연장되는 복수개의 제2 칸막이벽을 가지는 칸막이부재가 배치되어 있고, 상기 비흡인부의 바닥면이 상기 칸막이부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 칸막이벽과 상기 제2 칸막이벽이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 오목부로서, 상기 흡인부 및 상기 비흡인부가 각각 회전 드럼의 둘레방향에 긴 형상으로 형성되고, 상기 비흡인부가 복수개 형성되며, 상기 흡인부 및 상기 비흡인부가 회전 드럼의 폭방향에 교대로 형성된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 오목부로서, 상기 흡인부 및 상기 비흡인부가 각각 회전 드럼의 폭방향에 긴 형상으로 형성되고, 상기 비흡인부가 복수개 형성되며, 상기 흡인부 및 상기 비흡인부가 회전 드럼의 둘레방향에 교대로 형성된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비흡인부의 바닥면은 다공성 플레이트 상에 배치된 비통기성 부재로 이루어지고, 비통기성 부재는 그 두께방향 단면이 직선형상인 측면부를 가지는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프레스 공정에서는 표면 평활한 롤 사이, 또는 한쪽 혹은 쌍방의 롤에 엠보싱용 볼록부를 가지는 한 쌍의 엠보싱 롤 사이에서 상기 퇴적물을 가압하는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레스 공정에서는 고밀도부와 저밀도부를 균일한 겉보기 두께가 되도록 가압하는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡수체는, 고밀도부끼리는 저밀도부를 사이에 두고 서로 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 흡수체의 제조방법.

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