WO2016136754A1 - 繊維シートの製造方法、その製造方法により製造された繊維シート、繊維シートを含む清掃用物品、及び繊維シートの製造装置 - Google Patents

繊維シートの製造方法、その製造方法により製造された繊維シート、繊維シートを含む清掃用物品、及び繊維シートの製造装置 Download PDF

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WO2016136754A1
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material sheet
sheet
fiber sheet
binder liquid
fiber
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山田 菊夫
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山田 菊夫
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31FMECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/07Embossing, i.e. producing impressions formed by locally deep-drawing, e.g. using rolls provided with complementary profiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31FMECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/36Moistening and heating webs to facilitate mechanical deformation and drying deformed webs
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres

Definitions

  • the present invention relates to a fiber sheet manufacturing method, a fiber sheet manufactured by the manufacturing method, a cleaning article including the fiber sheet, and a fiber sheet manufacturing apparatus.
  • fiber sheets including non-woven fabrics are often used for tissue paper, cleaning articles, and the like.
  • Such a fiber sheet is generally manufactured by applying a binder solution and drying it, and then adding water to the sheet to make it wet and then embossing it (Patent Literature). 1).
  • An object of the present invention is to produce a fiber sheet that prevents sticking of the sheet to a molding part for molding the sheet, a fiber sheet produced by the production method, a cleaning article including the fiber sheet, and a fiber sheet. Is to provide a device.
  • the fiber sheet manufacturing method includes a molding step of molding the material sheet by applying a first pressing force to the material sheet in a dry state in the atmosphere, and molding by the molding step.
  • a pressing step for applying a second pressing force is a part of the material sheet by applying a first pressing force to the material sheet in a dry state in the atmosphere.
  • the fiber sheet according to the second aspect of the present invention is manufactured by the above manufacturing method.
  • the cleaning article including the fiber sheet according to the third aspect of the present invention is manufactured by the above manufacturing method.
  • the fiber sheet manufacturing apparatus is a non-wet state in which the material sheet is molded by applying a first pressing force to the material sheet, and the molding unit is configured to mold the material sheet.
  • a binder liquid supply unit that supplies a binder liquid to any one sheet surface of the material sheet, and a second pressing member having a magnitude different from the first pressing force is applied to the material sheet supplied with the binder liquid.
  • the structure provided with the press part (60) which applies a pressure is taken.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fiber sheet manufacturing apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the described embodiment is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
  • the fiber sheet manufacturing apparatus 100 includes a raw material sheet supply unit 10, a pulverization unit 20, a molding unit 30, a binder liquid supply unit 40, a first drying unit 50, a pressing unit 60, a second drying unit 70, A transport belt 6 that transports the material sheet 2 to each of these parts is provided.
  • the raw material sheet supply unit 10 is a feed roll around which the raw material sheet 1 is wound.
  • the raw material sheet 1 is sent out in the direction of the arrow X from the raw material sheet supply unit 10 and fed into the crushing unit 20.
  • the conveyance direction of the fiber sheet manufacturing apparatus 100 is demonstrated as an X direction.
  • the raw material sheet 1 may be a single-layer structure sheet made of a single thin paper such as toilet paper, or a multilayer structure sheet in which a plurality of thin papers are stacked.
  • the raw material sheet 1 includes raw material pulp such as wood pulp, synthetic pulp, and waste paper pulp. Toilet paper material can be used as the raw material pulp.
  • Toilet paper materials include, for example, softwood bleached kraft pulp obtained from conifers such as red pine, Ezo pine, todo pine, Douglas fir, hemlock, spruce, and broadleaf trees such as beech, oak, hippopotamus, eucalyptus, oak, poplar, and alder.
  • Raw material pulp obtained by blending the obtained hardwood bleached kraft pulp at a predetermined ratio can be used.
  • the raw material sheet 1 is not limited to natural fibers such as pulp, and regenerated fibers such as rayon can also be used. Natural fibers and regenerated fibers can be mixed and used, but natural fibers are used. Is preferred.
  • the raw material sheet 1 can use, for example, kenaf, bamboo fiber, straw, cotton, silk thread, sugar cane, etc. as natural fibers other than pulp.
  • paper material used for the raw material sheet 1 may be water-decomposable or non-water-decomposable.
  • paper material used for the raw material sheet 1 is not limited to the above.
  • the raw material sheet 1 is composed of an aggregate of a large number of fibers and has water absorption.
  • the fiber sheet 3 using the pulverized pulp obtained from the softwood bleached kraft pulp increases the degree of entanglement between the fibers. , The strength is improved.
  • the inter-fiber space volume due to the entanglement between the fibers becomes larger than when hardwood bleached kraft pulp or the like having a short fiber length is used, and the flexibility of movement of each fiber is increased, so that flexibility is also improved.
  • the pulverization unit 20 includes a housing 21, a pulverizer 22 disposed inside the housing 21, and an airflow forming unit 23 that sucks air inside the housing 21 to form an airflow.
  • the raw material sheet 1 supplied from the raw material sheet supply unit 10 is sent into the housing 21 and pulverized by the pulverizer 22.
  • the transport belt 6 is provided with a plurality of openings through which airflow can pass, and the airflow forming unit 23 is disposed under the transport belt 6 and sucks air through the openings.
  • the pulverized raw material 1a (for example, pulverized pulp) is moved toward the surface of the conveyor belt 6 in the housing 21 while the entanglement between fibers is released or the entanglement is weakened (in the Y direction in the figure, that is, , In the vertical direction), sucked onto the conveyor belt 6 and stacked while being sequentially compressed.
  • the pulverized raw material 1 a is stacked on the conveyor belt 6 and sent out as the material sheet 2 to the outside of the pulverizing unit 20 while moving in the X direction.
  • the airflow forming part 23 sucks the airflow to form a vertically downward airflow, and the pulverized raw material 1 a is stacked on the transport belt 6 in a compressed state.
  • the method of stacking the pulverized raw material 1a on the conveyor belt 6 is not limited to this.
  • the molding unit 30 includes an embossing roll 31 that presses the material sheet 2 and molds the material sheet 2 into an uneven shape.
  • embossing roll 31 a publicly known one in which a large number of embossing protrusions are provided on the roll peripheral surface can be used.
  • the embossing roll 31 has a pair of upper and lower rolls 31a and 31b.
  • Each of the rolls 31a and 31b has a cylindrical shape and is rotatable around the axes 32a and 32b.
  • the embossing roll 31 is a roll that forms unevenness (embossing) in the direction perpendicular to the conveying direction X with respect to the material sheet 2.
  • a plurality of irregularities extending along the axis 32a of the roll 31a are provided on the peripheral surface of the roll 31a.
  • the roll 31b is provided with unevenness that meshes with the unevenness of the roll 31a.
  • the pulverized raw material 1a passed between these rolls passes, the pulverized raw material 1a is applied with a first pressing force having a component in the normal direction with respect to the surface, and the uneven shape provided on the rolls 31a and 31b The applied material sheet 2 is formed.
  • the term “unevenness” refers not only to the concave and convex portions formed at substantially the same interval, but also to the case where the convex portions are formed on a flat portion, or flat. This includes the case where a recess is formed in the portion. Furthermore, the case where the convex part and the recessed part are formed in the flat part is also included.
  • the shape of the embossing may be a circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, a rhombus, etc., and other shapes such as a pattern design, or linear convex and concave portions,
  • the waveform may be formed repeatedly.
  • the unevenness may be formed over the entire surface of the material sheet 2 or may be formed only in part.
  • molding part 30 included the embossing roll 31, not only the embossing roll 31 but the flat rolls, a flat roll, a convex roll, etc. are arrange
  • the material sheet 2 is in a non-wetting state, and molding processing (embossing) is performed on the material sheet 2 in a non-wetting state.
  • the non-wetting state does not include an aspect in which moisture is supplied to the material sheet 2 by spraying water on the material sheet 2 or the like.
  • paper materials contain moisture (moisture) according to the temperature and humidity conditions, but this moisture (moisture) is not actively supplied from the outside, so it contains such moisture (moisture). However, it corresponds to the non-wetting state referred to in the present embodiment.
  • the content of moisture (moisture) contained in the material sheet 2 also varies depending on the temperature and humidity conditions, but it corresponds to the non-wetting state referred to in the present invention regardless of the numerical value.
  • the binder liquid supply unit 40 includes a binder liquid spraying device 41.
  • the binder liquid spraying device 41 supplies the binder liquid 5 such as carboxymethyl cellulose to the material sheet 2 on which the emboss is formed.
  • the binder liquid spraying device 41 sprays the solution of the binder liquid 5 on the surface of the material sheet 2 from the nozzle.
  • the binder liquid 5 is sprayed on the surface of the material sheet 2, but is not limited to this, and may be sprayed on the back surface of the material sheet 2. In short, the binder liquid 5 may be supplied to either one of the sheet surfaces of the material sheet 2.
  • the binder liquid 5 may be any material that can give the material sheet 2 a predetermined strength, and various types can be used. Examples of the binder liquid 5 that can be used in the present embodiment include polysaccharide derivatives, natural polysaccharides, and synthetic polymers.
  • polysaccharide derivative examples include carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, carboxymethylated starch or a salt thereof, starch, methylcellulose, ethylcellulose and the like.
  • Examples of natural polysaccharides include guar gum, tant gum, xanthan gum, sodium alginate, carrageenan, gum arabic, gelatin, and casein.
  • Examples of the synthetic polymer include polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyvinyl alcohol derivatives, polymers or copolymers of unsaturated carboxylic acids, salts thereof, and the like.
  • unsaturated carboxylic acids include acrylic acid. Methacrylic acid, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid and the like. Of those described above, carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol are particularly preferable.
  • cross-linking agent for cross-linking the binder liquid 5 causes a cross-linking reaction with the binder liquid 5 to make the binder liquid 5 a cross-linked structure, thereby improving the physical strength.
  • the binder liquid 5 having a carboxyl group such as carboxymethylcellulose is used as the cross-linking agent
  • a polyvalent metal ion examples include alkaline earths such as zinc, calcium and barium.
  • Metal ions such as metal, magnesium, aluminum, manganese, iron, cobalt, nickel, copper and the like can be mentioned. Among these, ions of zinc, calcium, barium, magnesium, aluminum, iron, cobalt, nickel, copper, and the like are preferably used. These are preferable in terms of imparting sufficient wet strength.
  • the polyvalent metal ions as the crosslinking agent described above are used in the form of water-soluble metal salts such as sulfates, chlorides, hydroxides, carbonates and nitrates.
  • a crosslinking agent when using polyvinyl alcohol as the binder liquid 5, as a crosslinking agent, a titanium compound, a boron compound, a zirconium compound, a compound containing silicon, or the like can be used, and one or more of these compounds are mixed. It can also be used as a crosslinking agent.
  • titanium compounds include titanium lactate and titanium triethanolamate.
  • boron compounds include borax and boric acid.
  • examples of the zirconium compound include ammonium zirconium carbonate, and examples of the compound containing silicon include sodium silicate.
  • the spray is used as the means for supplying the solution of the binder liquid 5 to the material sheet 2.
  • the means for supplying the solution of the binder liquid 5 in particular, as long as the binder liquid 5 can be supplied.
  • coating means can be used suitably.
  • the material sheet 2 is a stacked body formed by sequentially stacking and pressing and pressing the pulverized raw material 1a (for example, pulverized pulp) on the conveying belt 6 under suction conditions as described above.
  • the supply means for the binder liquid 5 to the material sheet 2 is a supply means that does not apply a mechanical load (tension or the like) to the material sheet 2 as much as possible.
  • coat the binder liquid 5 to the material sheet 2 non-contactingly by the above sprays etc. is preferable.
  • binder liquid 5 in addition to carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, or other materials may be used.
  • the cross-linking agent of the binder liquid 5 can be supplied simultaneously with the binder liquid 5, but not limited to this, it can be supplied and added at an arbitrary location in the manufacturing process.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state of penetration of the binder liquid 5 into the material sheet 2.
  • the binder liquid is indicated by dots in the figure.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating a state of the material sheet 2 immediately after the binder liquid 5 is sprayed in the binder liquid supply unit 40.
  • the binder liquid 5 permeates from one surface (front surface 2a) of the material sheet 2 toward the back surface in the thickness direction.
  • the binder liquid supply unit 40 does not spray the amount of impregnation throughout the thickness direction at this point. That is, the binder liquid supply unit 40 preferably supplies a smaller amount of the binder liquid 5 than the amount impregnated by the binder liquid 5 over the entire thickness direction of the material sheet 2. This is due to the following reason.
  • the material sheet 2 is a stacked body obtained by sequentially stacking the pulverized raw material 1a such as pulverized pulp on the conveying belt 6 under the suction condition and press molding.
  • This material sheet 2 is considered to have low inter-fiber adhesion, particularly in the thickness direction, and a large number of voids, for example, as compared with a paper sheet that has undergone a general paper making process.
  • the binder liquid 5 is supplied to the fiber stack only by spraying means, in order to permeate the binder liquid 5 over the entire thickness direction of the material sheet 2, a large amount of the binder liquid 5 is required, which is efficient. is not.
  • the binder liquid 5 when the binder liquid 5 is sprayed and supplied by spray application or the like, the binder liquid 5 is sprayed from the spray nozzle toward the material sheet 2 application surface by pressure or the like. At that time, the binder liquid 5 formed into fine granular droplets is applied to the material sheet 2.
  • the droplets of the binder liquid 5 sprayed from the nozzle are difficult to control the size of the particles, so that the granular droplets having different sizes are applied to the material sheet 2.
  • the application surface of the material sheet 2 is uneven.
  • the remaining binder liquid 5a that has not penetrated remains on the surface 2a of the material sheet 2.
  • the first drying unit 50 includes a conventionally known dryer 51 such as hot air drying or infrared drying.
  • the dryer 51 is fed with the material sheet 2 supplied with the binder liquid 5 and dries the material sheet 2.
  • the present invention is not limited to the case of drying with one dryer 51. You may make it dry, feeding the raw material sheet 1 to the dryer 51. FIG.
  • the material sheet 2 immediately after the binder liquid 5 is sprayed in the binder liquid supply unit 40 has a slow penetration speed of the binder liquid 5 and is not sufficiently penetrated. 5a may exist (see FIG. 2A).
  • the drying in the first drying unit 50 is performed in order to reduce the residual binder liquid 5a present on the surface 2a of the material sheet 2 shown in FIG.
  • FIG. 2 (b) is a diagram showing the material sheet 2 immediately after passing through the first drying unit 50. As shown in the figure, the amount of the remaining binder liquid 5a is reduced by drying in the first drying unit 50.
  • the material sheet 2 may adhere to the roller of the pressing portion 60 in the subsequent pressing step. However, since the amount of the remaining binder liquid 5a is reduced in the first drying unit 50, the possibility that the material sheet 2 adheres to the roller of the pressing unit 60 is reduced.
  • the first drying unit 50 can also promote the penetration of the binder liquid 5 into the material sheet 2 by heating.
  • the pressing part 60 has a pair of upper and lower flat rolls 61 a and 61 b as in the molding part 30.
  • the flat rolls 61a and 61b are each cylindrical and rotatable about the axes 62a and 62b.
  • the pressing part 60 is a pair of flat rolls, the material sheet 2 is pressed by line contact with the roller surface.
  • the pair is not limited to the pair of upper and lower flat rolls 61a and 61b, and at least one of them may be a flat roll or may be a press by point contact.
  • it is not necessarily a flat roll, but may be an embossing roll similar to the molding part 30, or a vertical roll in which recesses or protrusions perpendicular to the axis are arranged on the peripheral surface at regular intervals, or a recess or protrusion in parallel to the axis. May be a horizontal roll or the like arranged on the circumferential surface at a constant interval.
  • pressing by embossing may be performed only on one side from either one of the material sheets 2 or may be performed on both front and back surfaces of the material sheet 2.
  • the shape of the embossing may be a circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, a rhombus, etc., and other shapes such as a pattern pattern, or linear protrusions and recesses.
  • the waveform may be formed repeatedly.
  • the entire surface of the material sheet 2 may be formed, or only part of the material sheet 2 may be formed.
  • the material sheet 2 passes between these rolls, the material sheet 2 is pressed with a second pressing force having a normal direction component with respect to the surface of the material sheet 2.
  • FIG. 2C is a view showing a state of the material sheet 2 after being pressed by the pressing portion 60.
  • the second pressing force may be different from the first pressing force.
  • the pressing liquid 60 allows the binder liquid 5 to be evenly and sufficiently distributed to the opposite surface. Can penetrate. Therefore, by this second pressing, the binder liquid 5 can be uniformly and sufficiently infiltrated into the entire material sheet 2 with a small amount of the binder liquid 5.
  • the second drying unit 70 Similar to the first drying unit 50, the second drying unit 70 includes a conventionally known dryer 71 such as hot air drying or infrared drying. The dryer 71 is fed with the pressed material sheet 2 and further dries the material sheet 2.
  • a conventionally known dryer 71 such as hot air drying or infrared drying.
  • the dryer 71 is fed with the pressed material sheet 2 and further dries the material sheet 2.
  • the present invention in drying the material sheet 2 impregnated with the binder liquid 5 with the dryer 71, the present invention is not limited to the case of drying with one dryer, and a plurality of dryers are installed and sequentially dried. You may make it dry, feeding the material sheet 2 to a machine.
  • the material sheet 2 dried by the second dryer is sequentially sent as a fiber sheet 3 to a chemical solution application process, a folding process, a cutting process, and the like as necessary.
  • the fiber sheet 3 is guided to the folding machine and folded at a predetermined number of times.
  • the cutting step the folded fiber sheet 3 is cut to a predetermined size, and a folded body (water absorbent article) of the laminated sheet is obtained.
  • the basis weight of the completed fiber sheet 3 is preferably 80 g / m 2 or less, and more preferably 60 g / m 2 or less.
  • the fiber density is not excessively increased.
  • the amount of the binder liquid 5 for joining the fibers can be reduced.
  • Embodiment 2 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Embodiment 2 demonstrates the manufacturing method of the fiber sheet 301 by an airlaid system.
  • FIG. 3 is a schematic view of the fiber sheet manufacturing apparatus 300 of the second embodiment.
  • the production process of the production apparatus 300 is roughly divided into a pre-grinding process, a grinding process, a fiber stacking process, a pressing process, a binder coating process, and a drying process.
  • the fiber sheet 301 is denoted only by the last part of the manufacturing apparatus 300, and is not illustrated otherwise.
  • the pre-grinding process includes a liquid supply process and a pulp detection process.
  • the liquid supply process is a process of supplying a liquid to the pulp fiber 303 by the liquid supply device 304.
  • the pulp detection step is a step of detecting whether or not the pulp fiber 303 is supplied to the manufacturing device 300 by the pulp detection device 305.
  • the width (length in the Y direction) of the pulp fiber 303 is about 900 mm to 1800 mm, and the manufacturing apparatus 300 is designed and manufactured according to the width.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a liquid supply process and a pulp detection process.
  • the liquid supply device 304 supplies a liquid to the central region 304a of the pulp fiber 303 that has been conveyed in the liquid supply step.
  • the pulp fibers 303 are stacked on a mesh and conveyed, so that static electricity may be charged.
  • the fiber sheet 301 manufactured by this manufacturing apparatus 300 may be used as an absorber that absorbs excreta. For this reason, as the liquid supplied by the liquid supply device 304, a solution such as ethanol, methanol, 2-propanol (IPA), or water may be used for preventing static electricity.
  • IPA 2-propanol
  • the liquid supplied by the liquid supply device 304 is activated carbon, zeolite, silica, ceramic, Oya stone, charcoal polymer, carbon nanotube, carbon nanohorn, organic materials such as citric acid, succinic acid, etc. Acid, alum (potassium alum) can be used.
  • the liquid supply device 304 is illustrated as a single unit, but a plurality of liquid supply devices 304 may be provided in accordance with the application, such as for static electricity prevention or deodorization.
  • a region shifted in the Y direction in FIG. 3 may be used as the liquid supply region.
  • a partial region such as the central region 304a is used as the liquid supply region, not the entire Y direction of the pulp fiber 303. This is because the pulp fiber 303 is pulverized into a cotton shape in a pulverization step described later, and thus the above-described liquid is supplied to almost the entire pulverized pulp fiber 303.
  • the length in the Y direction of the central region 304a is about 10% to 50% of the width of the pulp fiber 303, and the length in the X direction may be the same as the length in the Y direction or may be shorter than the length in the Y direction. Good (about 25% to 75%).
  • the central region 304a is rectangular, but it may be circular or elliptical.
  • the liquid supply device 304 may adjust the supply amount of the liquid for preventing static electricity according to the humidity of the manufacturing apparatus 300. Specifically, in the liquid supply device 304, when the room where the manufacturing apparatus 300 is installed is dry (for example, when the humidity is 50% or less), the room where the manufacturing apparatus 300 is installed is dry. The supply amount of the antistatic liquid may be increased as compared with the case where it is not (for example, when the humidity is 65% or more). That is, the liquid supply device 304 may increase the supply amount of the antistatic liquid as the indoor humidity decreases.
  • the liquid supply device 304 may change the supply amount of the deodorizing liquid according to the use of the fiber sheet 301. Specifically, the liquid supply device 304 may increase the supply amount of the deodorizing liquid to the above-described absorber and decrease the supply amount of the deodorizing liquid to the exterior body.
  • the deodorizing liquid may be a liquid in which a metal is dissolved. For this reason, the liquid supply device 304 stops the supply of the deodorizing liquid when the fiber sheet 301 becomes the skin surface (when it contacts the skin).
  • Another process before pulverization is a pulp detection process for detecting whether or not the pulp fiber 303 is being conveyed. This is to detect a state in which all the roll-shaped pulp fibers 303 are transported and the pulp fibers 303 are not transported.
  • the pulp detection device 305 irradiates the detection light 305a downward, and detects that the pulp fiber is conveyed when the reflected light from the pulp fiber 303 is detected by a detection unit (not shown).
  • the pulp detection device 305 assumes that pulp fiber is not detected when the above-described reflected light cannot be detected by a detection unit (not shown), and warns with sound and / or light.
  • the pulp fiber 303 is pulverized by using the pulverizer 306 in the pulverization process subsequent to the pre-pulverization process.
  • the pulverizer 306 has a primary pulverization unit and a secondary pulverization unit.
  • the primary pulverization unit pulverizes the pulp fibers 303 into chips, and the chip-pulverized pulp fibers 303 are pulverized by the secondary pulverization unit. Grind into.
  • the primary pulverization unit and the secondary pulverization unit are accommodated in a case or the like.
  • it is desirable that the pulverized pulp is 100%, but composite fibers (ES fibers) may be mixed.
  • the cotton-like pulp fibers 303 are stacked using the fiber stacking apparatus 307 in the fiber stacking process subsequent to the pulverization process, and conveyed to the next process as a material sheet 302 (not shown).
  • Cotton-like pulp fiber 303 is stored in three tanks 307a, 307b, and 307c through high pressure air and the like through pipe 308.
  • the number of tanks is not limited to three.
  • a scattering prevention cover is provided in order to prevent scattering (diffusion) of the cotton-like pulp fibers 303. Thereby, it can reduce that the operator of the manufacturing apparatus 300 sucks the pulp fiber 303.
  • FIG. In the second embodiment, the average fiber length of the pulverized pulp fiber 303 is about 1 mm to 3 mm as an example.
  • the cotton-like pulp fibers 303 stored in the three tanks 307a, 307b, and 307c are stacked on the lower transfer mesh 309.
  • the lower transfer mesh 309 has a mesh shape, and a high molecular compound can be used as the material thereof.
  • a synthetic resin thermoplastic resin
  • a synthetic fiber such as nylon or PET
  • As the lower transfer mesh 309 30th to 50th meshes having 30 to 50 meshes per 1 inch ⁇ 1 inch can be used.
  • the 40th mesh (for example, 0.5 mm ⁇ 0.5 mm) is used. Use a mesh.
  • the lower conveying mesh 309 conveys the accumulated cotton-like pulp fiber 303 in the X direction in the figure by a driving force from a driving source (not shown).
  • the lower conveyance mesh 309 repeatedly conveys the material sheet 302 by the four rolls 310 in a predetermined driving range (from the fiber stacking process to the pressing process by the flat roll 312).
  • a vacuum device 311 is disposed below the lower transfer mesh 309 located on the upper surface.
  • the vacuum device 311 adsorbs the cotton-like pulp fiber 303 through the mesh-shaped transfer mesh 309.
  • FIG. 5 is a schematic view showing cotton-like pulp fibers 303 to be stacked.
  • the amount of cotton-like pulp fiber 303 that is stacked from the tank 307a to the transport mesh 309 increases (increases) on the right side where the fiber-sending time is long, and increases toward the left side. Since the fiber time is shortened, it is reduced (lowered).
  • the suction force by the vacuum device 311 becomes weaker as the amount of fiber piled up (Vac small in the figure). In other words, the suction force by the vacuum device 311 is unlikely to be weak at the portion where the amount of accumulated fibers is small (large Vac in the figure).
  • the amount of the cotton-like pulp fibers 303 stacked from the tank 307b to the transport mesh 309 is different regardless of the position of the transport mesh 309. Less.
  • the amount of cotton-like pulp fibers 303 stacked from the tank 307c to the transport mesh 309 is substantially equal regardless of the position of the transport mesh 309.
  • the amount of cotton-like pulp fiber 303 that is stacked on the transfer mesh 309 is substantially uniform.
  • it may be adjusted by shifting the position of a vacuum suction port (not shown) or changing the number of vacuum suction ports.
  • the transfer mesh 309 since the upper surface of the transfer mesh 309 is close to the vacuum device 311, a strong adsorption force acts and the cotton-like pulp fibers 303 are densely stacked. On the other hand, as the distance from the transfer mesh 309 increases (as the distance from the Z direction increases), the adsorption force by the vacuum device 311 decreases, and the density of the cotton-like pulp fibers 303 becomes sparse.
  • the fiber sheet 301 manufactured by the manufacturing apparatus 300 is made into a product, if it is a cleaning product such as a flooring sheet and a toilet cleaner, the cotton-like pulp fiber 303 is mainly used on a dense surface, Can remove dirt firmly. On the other hand, if it is a product used for skin, such as a body sheet and a face sheet, a skin product having a good touch can be provided by mainly using a sparse surface of the cotton-like pulp fiber 303. .
  • the stacked material sheet 302 is pressed using a plurality of pressing devices in a pressing process subsequent to the stacking process.
  • the pressing process includes a first pressing process for pressing before a binder application process described later, and a second pressing process for pressing after a first drying described below and before a second binder coating process described below.
  • a 1st press process is demonstrated and a 2nd press process is mentioned later.
  • the flat roll 312 has a pair of roll members and presses the stacked material sheet 302 to adjust its bulk.
  • a pressure of 4 kgf / cm 2 is applied to the flat roll 312.
  • the pressure of the flat rolls 312 may be set between 2Kgf / cm 2 ⁇ 8Kgf / cm 2, the product using the fiber sheet 301 application or pressure, depending on whether the water-degradable products or non-aqueous solutions of the product, Should be set.
  • the mesh of the lower conveyance mesh 309 is No. 40 (for example, 0.5 mm ⁇ 0.5 mm), and the mesh-shaped irregularities on the lower surface of the material sheet 302 are formed at intervals of 0.5 mm.
  • the average fiber length of the pulverized pulp fiber 303 is about 1 mm to 3 mm, the pulverized pulp fiber 303 straddles the mesh-shaped irregularities.
  • the pressure of the flat roll 312 may be set to less than 2 kgf / cm 2, and if the lower conveyance mesh 309 has pressure resistance, a pressure of 8 kgf / cm 2 or more is applied.
  • a mesh shape may be formed on the material sheet 302.
  • a liquid supply device 304 may be provided before and after the flat roll 312 to supply at least one liquid for preventing static electricity and for deodorizing.
  • the lower conveyance mesh 309 conveys the material sheet 302 to the boundary with the upper conveyance mesh 313. From the boundary between the lower conveyance mesh 309 and the upper conveyance mesh 313 to the pressing process of the flat roll 316, the material sheet 302 is conveyed using the upper conveyance mesh 313 and the vacuum device 315. Specifically, the vacuum device 315 provided on the upper surface of the upper conveying mesh 313 located on the lower surface vacuum-sucks the upper surface of the material sheet 302 that contacts the upper surface of the material sheet 302. In this state, the upper conveying mesh 313 conveys the material sheet 302 in the X direction in the drawing by a driving force from a driving source (not shown). The conveyance mesh 313 repeatedly conveys the material sheet 302 by the four rolls 314 in a predetermined driving range (pressing process of the flat roll 316).
  • the flat roll 316 has a pair of roll members, presses the material sheet 302 that has passed through the flat roll 312 to adjust its bulk, or changes the mesh shape of the upper conveying mesh 313 to the upper surface (upper side) of the material sheet 302. Or a surface in contact with the transfer mesh 313.
  • the upper transfer mesh 313 is also the 40th mesh that is the same as the lower transfer mesh 309.
  • the pressure of the flat roll 316 is also set between 2 kgf / cm 2 and 8 kgf / cm 2 .
  • the emboss 317 is for embossing the material sheet 302 that has passed through the flat roll 316 in cooperation with the lower roll of the flat roll 316.
  • the emboss 317 is wave-shaped emboss.
  • the shape may be any shape.
  • a plurality of embossing 317 may be provided and embossing may be performed a plurality of times. In this case, the embossing of the same shape may be sufficient and the embossing of a different shape may be sufficient.
  • the pressure of the emboss 317 is set at a pressure higher than the pressure set by the flat rolls 312, 316, for example, is set between the 4Kgf / cm 2 ⁇ 10Kgf / cm 2 Yes.
  • the number of times of embossing may be set according to the use of the product using the fiber sheet 301, or whether the product is water-degradable or non-water-degradable, and the embossing may be omitted. Good.
  • the distance between the pair of roll members may be larger than the thickness of the fiber sheet 301 in the Z direction.
  • the material sheet 302 does not interpose a transport mesh during embossing. This is to avoid damage to the transport mesh due to embossing.
  • the liquid is supplied to the pulp fiber 303 by the liquid supply device 304, but the material sheet 302 may be non-wet by the pressing step (flat roll 312).
  • the moisture content of the material sheet 302 may be less than about 15% during the pressing process, and may be such that it is not affected by static electricity during conveyance by the mesh. For this reason, in Embodiment 2, if the moisture content of the material sheet 302 is less than 15% during the pressing step, it can be said to correspond to a non-wetting state.
  • the flat rolls 312 and 316 and the emboss 317 are heated in the range of about 60 ° C. to 150 ° C., respectively, so that the temperature of the material sheet 302 is about 40 ° C. to 70 ° C.
  • coating process since a binder becomes easy to osmose
  • the flat rolls 312 and 316 and the emboss 317 may be heated so that the temperature of the material sheet 302 is the same as the melting temperature of the binder (for example, 40 ° C. to 60 ° C.).
  • the binder is applied to the material sheet 302 in the binder application process subsequent to the pressing process.
  • the binder is applied by a first application device 321 that is disposed above the material sheet 302 and has a plurality of nozzles facing the material sheet 302 with respect to the upper surface of the material sheet 302.
  • the material sheet 302 is placed on the mesh-shaped lower transfer mesh 318 and is adsorbed in the ⁇ Z direction by the vacuum device 320 provided below the lower transfer mesh 318 located on the upper surface. It is conveyed in the X direction.
  • the mesh of the lower transfer mesh 118 may be a coarser mesh than the lower transfer mesh 109 and the upper transfer mesh 113, and 10th to 30th may be used.
  • the 16th for example, 1 .0 mm ⁇ 1.0 mm
  • the lower conveyance mesh 318 repeatedly conveys the material sheet 302 by the four rolls 319 within a predetermined driving range (binder application step).
  • the binder application step applies the binder from the upper side (+ Z direction) to the lower side ( ⁇ Z direction) with respect to the upper surface of the material sheet 302 by the first application device 321, and the vacuum device 320
  • the material sheet 302 is adsorbed downward ( ⁇ Z direction) with respect to the lower surface of the material sheet 302.
  • any of the binders described in the first embodiment may be used.
  • the second embodiment in the case of the material sheet 302 used for a water-degradable product.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer resin is used.
  • the binder since the upper surface side of the material sheet 302 is sparse with the cotton-like pulp fibers 303 compared to the lower surface side of the material sheet 302, the binder easily penetrates. For this reason, the possibility that the binder applied (sprayed) on the upper surface of the material sheet 302 remains on the upper surface of the material sheet 302 can be reduced.
  • the 1st drying process which is one of the drying processes is performed following a binder application
  • the material sheet 302 placed on the mesh-shaped lower transfer mesh 322 is subjected to electromagnetic wave drying from the upper surface side of the material sheet 302 by the first drying device 324 as indicated by a broken line arrow. Done.
  • hot air drying or infrared drying may be used as the first drying device 324.
  • the lower transfer mesh 322 is predetermined by four rolls 323 (only two are shown) in a state where the material sheet 302 is adsorbed by the vacuum device 325 positioned below the transfer surface of the lower transfer mesh 322.
  • the material sheet 302 is repeatedly conveyed in the driving range (first drying step).
  • the lower transfer mesh 322 may be 10th to 30th, and in the second embodiment, the mesh is 22nd (for example, 0.7 mm ⁇ 0.7 mm).
  • the embossed shape formed on the material sheet 302 is easily maintained by performing the binder coating process and the first drying process following the embossing by the embossing 317.
  • a 2nd press process is performed following a 1st drying process.
  • the second pressing step is performed by a pair of upper and lower flat rolls 326a and 326b.
  • the flat rolls 326a and 326b are columnar and can rotate around the axes 327a and 327b, respectively.
  • the fiber sheet 301 is pressed by line contact with the roller surface.
  • the flat rolls 326a and 326b are substantially the same as the flat rolls 61a and 62b of the first embodiment.
  • the second pressing step allows the binder to permeate evenly and sufficiently to the opposite surface. it can. Therefore, by this second pressing step, the binder can be uniformly and sufficiently infiltrated into the entire material sheet 302 with a small amount of binder.
  • the pair of flat rolls 326a and 326b are preferably heated as described above. Since the second pressing process is also performed prior to the second drying process described later, the embossed shape formed on the material sheet 302 is easily maintained.
  • the 2nd drying process which is another drying process is performed following a 2nd press process.
  • the material sheet 302 is transferred to the Z by the vacuum device 332 disposed above the conveying surface of the upper conveying mesh 331 via the mesh-shaped upper conveying mesh 331 that contacts the upper surface of the material sheet 302. It is conveyed in the X direction while being adsorbed in the direction.
  • the second drying device 333 performs electromagnetic wave drying from the lower surface side of the material sheet 302 as indicated by a broken line arrow. Note that hot air drying or infrared drying may be used.
  • the upper conveyance mesh 331 has the material sheet 302 in a predetermined driving range (second drying step) by four rolls 334 (only two are shown) in a state where the material sheet 302 is adsorbed by the vacuum device 332. Transport repeatedly.
  • the count of the upper transfer mesh 331 may be the same as the count of the lower transfer mesh 322. Moreover, you may emboss after a 2nd drying process.
  • the fiber sheet 301 that has undergone the second drying step is conveyed by the conveying roll 335 and wound by the two winding rolls 336 and 337.
  • the pulverization process may be set based on the counts of the lower conveyance mesh 309 and the upper conveyance mesh 313 so as to have an average fiber length straddling the mesh.
  • the fiber sheets 3 and 301 of the above embodiment can be used as raw materials for dry products such as tissue paper used in a non-wet state. Moreover, since the fiber sheets 3 and 301 are excellent in water absorption, they are used by impregnating antibacterial agents, cleaning agents, detergents, etc. It can also be used as a raw material for wet products such as facial sheets, makeup removers, packs, wet tissues, wet towels, paper towels, wet flooring sheets. Furthermore, the flexible fiber sheets 3 and 301 of this embodiment can be used for absorbent articles such as diapers, sanitary napkins, incontinence pads, and disposable clothing.

Abstract

 シートを成型する成型部へのシートの貼着を防止する繊維シートの製造方法、その製造方法により製造された繊維シート、繊維シートを含む清掃用物品、及び繊維シートの製造装置を提供する。この繊維シートの製造方法は、大気下において乾燥した状態にて、材料シート(2)に第1押圧力を加えて材料シート(2)を成型する成型ステップと、成型ステップにより成型された材料シート(2)のいずれか一方のシート面に対して、バインダ液(5)を供給するバインダ液供給ステップと、バインダ液が供給された材料シート(2)に、第1押圧力とは異なる大きさの第2押圧力を加える押圧ステップと、を備えることを特徴とする。

Description

繊維シートの製造方法、その製造方法により製造された繊維シート、繊維シートを含む清掃用物品、及び繊維シートの製造装置
 本発明は、繊維シートの製造方法、その製造方法により製造された繊維シート、繊維シートを含む清掃用物品、及び繊維シートの製造装置に関するものである。
 従来、ティッシュペーパ、清掃用物品等には、不織布を含む繊維シートが多く用いられている。このような繊維シートは、一般に、バインダ液を塗布して乾燥させた後、そのシートに対して更に水分を添加して湿潤状態とした後、エンボス加工を施す等により製造されている(特許文献1参照)。
特許第4219323号公報
 しかしながら、上記特許文献1に記載されたような繊維シートの製造方法では、シートを湿潤にした状態でエンボス加工等の成型が行われるので、エンボスロール等の成型部にシートが貼着してしまうという課題がある。シートがエンボスロールに貼着すると、エンボスロールからシートを剥がしにくくなり、シートを剥がす際、シートが破損または破断してしまうおそれがある。また、これを防ぐために、エンボスロールに剥離剤等を塗布することも考えられるが、作業工程及びコストが増大してしまう。
 本発明の目的は、シートを成型する成型部へのシートの貼着を防止する繊維シートの製造方法、その製造方法により製造された繊維シート、繊維シートを含む清掃用物品、及び繊維シートの製造装置を提供することである。
 本発明の第1の態様に係る繊維シートの製造方法は、大気下において乾燥した状態にて、材料シートに第1押圧力を加えて前記材料シートを成型する成型ステップと、前記成型ステップにより成型された前記材料シートのいずれか一方のシート面に対して、バインダ液を供給するバインダ液供給ステップと、前記バインダ液が供給された前記材料シートに、前記第1押圧力とは異なる大きさの第2押圧力を加える押圧ステップと、を備える構成を採る。
 本発明の第2の態様に係る繊維シートは、上記製造方法により製造されたものである。
 本発明の第3の態様に係る繊維シートを含む清掃用物品は、上記製造方法により製造されたものである。
 本発明の第4の態様に係る繊維シートの製造装置は、非湿潤状態にて、材料シートに第1押圧力を加えて前記材料シートを成型する成型部と、前記成型部により成型された前記材料シートのいずれか一方のシート面に対して、バインダ液を供給するバインダ液供給部と、前記バインダ液が供給された前記材料シートに、前記第1押圧力とは異なる大きさの第2押圧力を加える押圧部(60)と、を備える構成を採る。
 本発明によれば、シートを成型する成型部へのシートの貼着を防止することができる。
本発明の実施形態1に係る繊維シート製造装置の概略図 バインダ液の材料シートへの浸透状態を示した概念図 実施形態2に係る繊維シート製造装置の概略図 液体供給工程と、パルプ検出工程との概略図 積繊される綿状のパルプ繊維を示す概略図
 (実施形態1)
 図1は、本発明の実施形態1に係る繊維シート製造装置100の概略図である。ただし、記載した実施形態は、あくまでも本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されることはない。
 繊維シート製造装置100は、原料シート供給部10と、粉砕部20と、成型部30と、バインダ液供給部40と、第1乾燥部50と、押圧部60と、第2乾燥部70と、それら各部へと材料シート2を搬送する搬送ベルト6とを備える。
 (原料シート供給部10)
 原料シート供給部10は、原料シート1を巻回した送りロールである。原料シート1は、原料シート供給部10より矢印X方向に送り出されて、粉砕部20の中に送り込まれる。なお、以下の説明において、繊維シート製造装置100の搬送方向をX方向として説明する。
 原料シート1は、トイレットペーパ等の薄葉紙1枚からなる単層構造のシートでもよいし、又は薄葉紙を複数枚重ねた多層構造のシートでもよい。
 原料シート1は、例えば、木材パルプ、合成パルプ、古紙パルプ等の原料パルプを含む。原料パルプとして、トイレットペーパ材料を用いることができる。
 トイレットペーパ材料としては、例えば、赤松、エゾ松、トド松、ダグラスファー、ヘムロック、スプルースなどの針葉樹から得られる針葉樹晒クラフトパルプと、ブナ、ナラ、カバ、ユーカリ、オーク、ポプラ、アルダーなどの広葉樹から得られる広葉樹晒クラフトパルプとを所定の割合で配合してなる原料パルプを用いることができる。
 また、原料シート1には、パルプなどの天然繊維に限られず、レーヨン等の再生繊維等も用いることができ、天然繊維と再生繊維とを混合して用いることもできるが、天然繊維を用いることが好ましい。
 原料シート1は、パルプ以外の天然繊維としては、例えば、ケナフ、竹繊維、藁、綿、繭糸、サトウキビ等を用いることができる。
 なお、原料シート1に用いられる紙材料としては水解性を有するものであっても、水解性を有しないものであってもよい。
 また、原料シート1に用いられる紙材料は、上記したものに限定されない。
 原料シート1は、多数の繊維の集合体により構成されており、吸水性を有している。
 針葉樹晒クラフトパルプは、粉砕後においても広葉樹晒クラフトパルプに比べて繊維長が長いため、針葉樹晒クラフトパルプより得た粉砕パルプを用いた繊維シート3は、繊維相互の絡み具合が高まり、その結果、強度が向上する。
 また、繊維同士の絡み合いによる繊維間空間容積が、繊維長の短い広葉樹晒クラフトパルプ等を用いた場合より大きくなり、各繊維が動く自由度が大きくなるため、柔軟性も向上する。
 (粉砕部20)
 粉砕部20は、ハウジング21と、そのハウジング21の内部に配置された粉砕機22と、ハウジング21の内部の空気を吸引して空気流を形成する気流形成部23とを備える。
 原料シート供給部10より供給された原料シート1は、ハウジング21内に送られ、粉砕機22で粉砕される。
 搬送ベルト6には気流が通過可能な複数の開口が設けられており、気流形成部23は搬送ベルト6の下に配置され、開口を通して空気を吸引する。
 粉砕された粉砕原料1a(例えば粉砕パルプ)は、ハウジング21内において、繊維同士の交絡が解除されたり、該交絡が弱められながら、搬送ベルト6の表面に向けて(図中のY方向、すなわち、鉛直方向)移動し、搬送ベルト6の上に吸引されて順次圧縮されながら積繊される。
 このようにして、粉砕部20のハウジング21内において、粉砕原料1aは、搬送ベルト6上に積繊され、材料シート2として、X方向に移動しながら粉砕部20の外部に送り出される。
 なお、本実施形態では、ハウジング21内において、気流形成部23で吸引して鉛直下方に向いた空気流を形成し、搬送ベルト6の上に粉砕原料1aが圧縮された状態で積繊するようにしたが、搬送ベルト6上に粉砕原料1aを積繊する方法はこれに限定されるものではない。
 (成型部30)
 成型部30は、材料シート2を押圧して凹凸形状に成型するエンボスロール31を備える。エンボスロール31は、ロール周面にエンボス加工用の多数の突起を突設した公知のものを用いることができる。
 図示するように、エンボスロール31は、上下一対のロール31a,ロール31bを有する。ロール31a,31bは、それぞれ円柱状で軸線32a,32bを中心に回転可能である。
 エンボスロール31は、材料シート2に対して、搬送方向Xと垂直な方向に凹凸(エンボス)を形成するロールである。
 すなわち、ロール31aの周面には、ロール31aの軸線32aに沿って延びる複数の凹凸が設けられている。また、ロール31bには、ロール31aの凹凸と噛み合う凹凸が設けられている。
 これらのロールの間を積繊された粉砕原料1aが通過すると、粉砕原料1aには、表面に対する法線方向成分を有する第1押圧力が加わり、ロール31a,ロール31bに設けられた凹凸形状が付与された材料シート2が形成される。
 なお、本明細書で用いる「凹凸」とは、凹部と凸部とが略同様な間隔で形成されているもののみならず、平坦な部分に凸部が形成されている場合、または、平坦な部分に凹部が形成されている場合も含む。さらに、平坦な部分に凸部と凹部が形成されている場合も含む。
 また、エンボス(凹凸)の形状としては、円形、楕円形、三角形、四角形、菱形等であってもよいし、また、これら以外の形状、例えば、模様図柄、または線状の凸部と凹部とを繰り返し形成した波形形状であってもよい。
 また、凸凹は、材料シート2の全面に亘って形成してもよいし、一部にのみ形成してもよい。
 なお、本実施形態では、成型部30がエンボスロール31を含む形態について説明したが、成型部30には、必ずしもエンボスロール31ではなく、平ロール同士、平ロールと凸ロールなどが配置されていてもよい。さらに、エンボス加工による凹凸形成は、例えば、材料シート2のいずれか一方から片面に対してのみに行ってもよいし、材料シート2の表裏両面に対して行ってもよい。要は、成型部30は、ロールによって、材料シート2を押圧し、材料シート2の少なくとも一方のシート表面を成型する。
 本実施形態において、成型部30における成型時、材料シート2は非湿潤状態であり、成型加工(エンボス加工)は、非湿潤状態にある材料シート2に対して施される。
 非湿潤状態とは、材料シート2に水を吹き付ける等して材料シート2に水分を供給した態様を含まないという意味である。通常、紙材料は、気温、湿度条件に相応した湿気(水分)を含んでいるが、この湿気(水分)は外部から積極的に供給した水分ではないから、このような湿気(水分)を含んでいても、本実施形態にいう非湿潤状態に相当する。
 したがって、気温、湿度条件によって材料シート2に含まれる湿気(水分)の含有率も変化するが、その含有率がどのような数値であろうとも、本発明にいう非湿潤状態に相当する。
 大気下において通常の乾燥した状態、すなわち、非湿潤状態で材料シート2にエンボス加工を施すことにより、バインダ液5が含浸されている湿潤状態でエンボス加工を施す場合のように、材料シート2がエンボスロール31に付着するおそれはない。
 そのため、エンボスロール31又は材料シート2に剥離剤を塗布する必要がない。
 (バインダ液供給部40)
 バインダ液供給部40は、バインダ液噴霧装置41を備える。バインダ液噴霧装置41は、エンボスが形成された材料シート2に対して、カルボキシメチルセルロース等のバインダ液5を供給する。バインダ液噴霧装置41は、ノズルからバインダ液5の溶液を材料シート2の表面に噴霧する。
 本実施形態では、バインダ液5を材料シート2の表面に噴霧するが、これに限定されず、材料シート2の裏面に噴霧してもよい。要は、材料シート2のシート表面のいずれか一方にバインダ液5が供給されればよい。
 バインダ液5は、材料シート2に所定の強度を付与できるものであればよく、種々のものを用いることができる。本実施形態で用いることができるバインダ液5としては、多糖誘導体、天然多糖類、合成高分子などが挙げられる。
 多糖誘導体としては、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル化デンプン又はその塩、デンプン、メチルセルロース、エチルセルロース等が挙げられる。
 天然多糖類としては、グアーガム、トラントガム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、アラビアゴム、ゼラチン、カゼイン等が挙げられる。
 また、合成高分子としては、ポリビニルアルコール、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルアルコール誘導体、不飽和カルボン酸の重合体又は共重合体、その塩等が挙げられ、不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸などが挙げられる。上記したもののうち、特にカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールが好ましい。
 架橋されたバインダ液5を用いると、材料シート2の物理強度がさらに向上するため好ましい。バインダ液5を架橋する架橋剤は、バインダ液5と架橋反応を起こしてバインダ液5を架橋構造とし、それにより物理的強度を向上させるものである。
 架橋剤としては、カルボキシメチルセルロース等のカルボキシル基を有するバインダ液5を用いる場合には、多価金属イオンを用いることが好ましく、この多価金属イオンとしては、亜鉛、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅等の金属イオンが挙げられる。中でも、亜鉛、カルシウム、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅等のイオンが好適に用いられる。これらは十分な湿潤強度を付与する点において好ましい。
 上記した架橋剤としての多価金属イオンは、硫酸塩、塩化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の水溶性金属塩の形で用いられる。
 また、バインダ液5としてポリビニルアルコールを用いる場合、架橋剤としてはチタン化合物、ホウ素化合物、ジルコニウム化合物、ケイ素を含む化合物等を用いることができ、これらの化合物のうち、1種又は複数を混合して架橋剤として用いることもできる。
 チタン化合物としては、例えば、乳酸チタン、チタントリエタノールアミネート等が挙げられ、ホウ素化合物としては、例えば、ホウ砂、ホウ酸等が挙げられる。また、ジルコニウム化合物としては、例えば、炭酸ジルコニウムアンモニウム等が挙げられ、ケイ素を含む化合物としては、例えば、ケイ酸ナトリウム等が挙げられる。
 なお、本実施形態では、材料シート2へのバインダ液5の溶液を供給する手段として噴霧を用いて説明したが、バインダ液5の溶液を供給する手段としては、バインダ液5を供給できる限り特に制限はなく、公知の適切な塗布手段を適宜用いることができる。ただし、材料シート2は、前述のように粉砕原料1a(例えば粉砕パルプ)が、吸引条件下で搬送ベルト6上に順次積繊され、押圧成型されて形成された積繊体である。かかる観点からは、この時点において、このバインダ液5の材料シート2への供給手段としては、材料シート2への力学的負担(テンション等)ができる限りかからないような供給手段であるのが好ましい。このため、上述のような噴霧等によって、非接触的に、バインダ液5を材料シート2に塗布できるような手段が好ましい。
 また、バインダ液5としては、カルボキシメチルセルロース以外にも、ポリビニルアルコール、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、又はこれら以外のものを用いてもよい。
 必要によりバインダ液5の架橋剤を添加する場合、架橋剤はバインダ液5と同時に供給することができるが、これ場合に限らず、製造工程中の任意の箇所で供給、添加することができる。
 図2は、バインダ液5の材料シート2への浸透状態を示した概念図である。バインダ液は図中点で示す。図2(a)は、バインダ液供給部40において、バインダ液5が噴霧された直後の材料シート2の状態を示した図である。
 図示するように、バインダ液供給部40からバインダ液5が噴霧された直後において、バインダ液5は、材料シート2の一方の面(表面2a)から厚み方向の裏面に向かって浸透していく。
 しかし、本実施形態においては、バインダ液供給部40は、この時点で厚み方向の全体に亘って含浸する量を噴霧しないのが好ましい。すなわち、バインダ液供給部40は、材料シート2の厚み方向の全体に亘ってバインダ液5が含浸する量より少ない量のバインダ液5を供給するのが好ましい。これは、以下の理由による。
 すなわち、材料シート2は、前述したように粉砕パルプ等の粉砕原料1aを、吸引条件下で搬送ベルト6上に順次積繊し、押圧成型して得た積繊体である。この材料シート2は、例えば、一般的な抄紙工程を経た紙シート等と比較すると、特に厚み方向における繊維間の密着性が低く、空隙が多いと考えられる。
 このため、仮に積繊体に噴霧手段のみによってバインダ液5を供給した場合、バインダ液5を材料シート2の厚み方向全体に亘って浸透させるには、多量のバインダ液5を必要とし、効率的ではない。
 また、スプレー塗布等によってバインダ液5を噴霧して供給する場合、バインダ液5は、スプレーのノズルから圧力等によって材料シート2塗布面に向けて噴霧される。その際、材料シート2は、微細な粒状の液滴となったバインダ液5が塗布される。
 この場合、ノズルから噴霧されたバインダ液5の液滴は、粒の大きさの制御が困難であるため、大きさのバラバラな粒状の液滴が材料シート2に塗布されることとなる。加えて、材料シート2の塗布面自体にも凹凸がある。
 よって、材料シート2の塗布面にバインダ液5の液滴を噴霧により均一に材料シート2に吹き付けるよう制御することは困難であり、塗布効率も良くはなく、バインダ液5の浸透状態にもムラが生ずる。
 更には、図示するように、材料シート2の表面2aには、浸透していない残余バインダ液5aが残る。
 以上のような理由により、この時点において、材料シート2の厚み方向の全体に亘って充分に含浸する程度の量のバインダ液5を噴霧塗布しないのが好ましい。
 (第1乾燥部50)
 第1乾燥部50は、熱風乾燥または赤外線乾燥等、従来公知の乾燥機51を備える。乾燥機51は、バインダ液5が供給された材料シート2が送り込まれ、材料シート2を乾燥させる。
 なお、バインダ液5が含浸された材料シート2を乾燥機51で乾燥するに当たり、本発明は1つの乾燥機51により乾燥する場合に限定されず、複数の乾燥機を設置して、順次、各乾燥機51に原料シート1を送りながら乾燥するようにしてもよい。
 前述したように、バインダ液供給部40においてバインダ液5が噴霧された直後の材料シート2には、バインダ液5の浸透スピードが遅く、浸透が充分でないため、材料シート2の表面に残余バインダ液5aが存在する場合がある(図2(a)参照)。
 第1乾燥部50での乾燥は、図2(a)に示した材料シート2の表面2aに存在する残余バインダ液5aを低減させるために行う。
 図2(b)は、第1乾燥部50を経た直後の材料シート2を示した図である。図示するように、第1乾燥部50における乾燥により、残余バインダ液5aの量が低減される。
 残余バインダ液5aがあると、次に行われる押圧工程で、押圧部60のローラへ材料シート2が付着する可能性がある。しかし、第1乾燥部50において残余バインダ液5aの量が低減されるので、押圧部60のローラへ材料シート2が付着する可能性が低減する。
 また、第1乾燥部50は、加熱によりバインダ液5の材料シート2への浸透を促進することもできる。
 なお、本実施形態では、第1乾燥部50を含む形態について説明したが、繊維シート製造装置100は、第1乾燥部50を含まなくてもよい。
 (押圧部60)
 押圧部60は、成型部30と同様に、上下一対の平ロール61a,平ロール61bを有する。平ロール61a,61bは、それぞれ円柱状で軸線62a,62bを中心に回転可能である。
 押圧部60は、一対の平ロールであるため、材料シート2は、ローラ面と線接触により押圧される。しかし、上下一対の平ロール61a,ロール61bに限定されず、少なくとも一方が平ロールであってよく、また、点接触による押圧であってもよい。
 さらに、必ずしも平ロールではなく、成型部30と同様にエンボスロールでもよいし、軸線と垂直な凹部または凸部が一定の間隔で周面に配置された縦ロール、軸線と平行な凹部または凸部が一定の間隔で周面に配置された横ロール等であってもよい。
 エンボスロールを用いる場合、エンボスによる押圧は材料シート2のいずれか一方から片面に対してのみに行ってもよいし、材料シート2の表裏両面に対して行ってもよい。そして、エンボス(凹凸)の形状としては、円形、楕円形、三角形、四角形、菱形等であってもよいし、また、これら以外の形状、例えば、模様図柄、または線状の凸部と凹部とを繰り返し形成した波形形状であってもよい。
 また、エンボスによる押圧、材料シート2の全面に亘って形成してもよいし、一部にのみ形成してもよい。
 これらのロールの間を材料シート2が通ると、材料シート2は、該材料シート2の表面に対する法線方向成分を有する第2押圧力で押圧される。
 図2(c)は、押圧部60において押圧された後の材料シート2の状態を示した図である。材料シート2は、押圧部60により押圧されると、一旦厚み方向に収縮する。第2押圧力は、第1押圧力とは異なる大きさとしてよい。例えば、第2押圧力を第1押圧力より弱くし、第2押圧力が解除された後でも材料シート2のエンボス形状が残るように調整するのも好ましい。この場合、材料シート2は一旦、収縮した後、また復元する。
 これにより、バインダ液供給部40において、バインダ液5が材料シート2の全体に均等にまたは充分に浸透していない状態であっても、この押圧部60によってバインダ液5を反対面まで均等かつ充分に浸透させることができる。ゆえに、この第2の押圧によって、少量のバインダ液5で材料シート2の全体に均一かつ充分に、バインダ液5を浸透させることができる。
 (第2乾燥部70)
 第2乾燥部70は、第1乾燥部50と同様に、熱風乾燥または赤外線乾燥等、従来公知の乾燥機71を備える。乾燥機71は、押圧された材料シート2が送り込まれ、材料シート2をさらに乾燥させる。
 なお、バインダ液5が含浸された材料シート2を乾燥機71で乾燥するに当たり、本発明は1つの乾燥機により乾燥する場合に限定されず、複数の乾燥機を設置して、順次、各乾燥機に材料シート2を送りながら乾燥するようにしてもよい。
 第2乾燥機で乾燥された材料シート2は、繊維シート3として必要に応じて、薬液の塗布工程、折り畳み工程、切断工程等に順次送られる。
 薬液塗布工程では、用途に応じた薬液が塗布される。
 折り畳み工程では、繊維シート3は折り機に案内され、所定の折回数で折り畳まれる。切断工程では、折り畳まれた繊維シート3が所定寸法に切断されて、積層シートの折り畳み体(吸水性物品)が得られる。
 なお、完成した繊維シート3の目付量は、80g/m以下であることが好ましく、また60g/m以下であることがより好ましい。繊維シート3の目付量を上記した範囲にすることで、繊維シート3を用いた製品の製造及び梱包をしやすくすることができ、使用者が使用しやすく且つ梱包しやすい嵩高を有するように構成することができる。
 また、繊維シート3の目付量を上記の範囲とすることで、繊維密度が大きくなりすぎることがなくなる。その結果、繊維間を接合するためのバインダ液5量を少なくすることができる。
 (実施形態2)
 本発明の実施形態2について、図3~図5を用いて説明する。実施形態2では、エアレイド方式による繊維シート301の製造方法について説明する。
 図3は、実施形態2の繊維シート製造装置300の概略図である。この製造装置300の製造工程は、大きく分けて、粉砕前工程、粉砕工程、積繊工程、押圧工程、バインダ塗布工程及び乾燥工程を有する。なお、図3では、図面の複雑化を避けるために、繊維シート301は製造装置300の最終部分においてのみ符号を付し、それ以外では図示を省略している。
 (粉砕前工程)
 粉砕前工程は、液体供給工程と、パルプ検出工程とを有している。液体供給工程は、パルプ繊維303に対して液体供給装置304により液体を供給する工程である。また、パルプ検出工程は、パルプ検出装置305によりパルプ繊維303が製造装置300に供給されているかどうかを検出する工程である。なお、パルプ繊維303の幅(Y方向の長さ)は、900mm~1800mm程度であり、その幅に合わせて製造装置300が設計及び製造される。
 図4は、液体供給工程と、パルプ検出工程との概略図である。図4に示すように、液体供給装置304は、液体供給工程において、搬送されてきたパルプ繊維303の中央領域304aに液体を供給する。後述するように、パルプ繊維303は、メッシュに積繊されて搬送されるため、静電気が帯電するおそれがある。また、この製造装置300により製造された繊維シート301は、排泄物を吸収する吸収体として使用される場合がある。このため、液体供給装置304が供給する液体としては、静電気の帯電防止用として、エタノール、メタノール、2-プロパノール(IPA)などの溶液、または水を用いてもよい。
 また、液体供給装置304が供給する液体としては、排泄物の消臭用として、活性炭;ゼオライト;シリカ;セラミック;大谷石;木炭高分子;カーボンナノチューブ;カーボンナノホーン;クエン酸、コハク酸等の有機酸、ミョウバン(カリウムミョウバン)を用いることができる。
 なお、図3では、液体供給装置304を1つのユニットとして図示しているが、静電気の帯電防止用、または消臭用などのように用途に合わせて複数設けるようにしてもよい。また、中央領域304aではなく、図3のY方向にずらした領域を液体供給領域としてもよい。本実施形態においては、パルプ繊維303のY方向全体ではなく、中央領域304aといった部分領域を液体供給領域としている。これは、パルプ繊維303は、後述の粉砕工程において綿状に粉砕されるため、粉砕されたパルプ繊維303のほぼ全体に上述した液体が供給されるからである。これにより、液体供給装置304による過度な液体供給を防ぐことができ、繊維シート301の製造コストを抑制することができる。一例として、中央領域304aのY方向の長さはパルプ繊維303の幅の10%から50%程度とし、X方向の長さはY方向の長さと同じでもよく、Y方向の長さより短くてもよい(25%~75%程度)。なお、図4では中央領域304aは矩形状としているが円形でもよく、楕円形でもよい。
 また、液体供給装置304は、製造装置300の湿度に応じて静電気の帯電防止用の液体の供給量を調整してもよい。具体的には、液体供給装置304は、製造装置300が設置されている室内が乾燥している場合(例えば、湿度50%以下の場合)には、製造装置300が設置されている室内が乾燥していない場合(例えば、湿度65%以上の場合)に比べて、帯電防止用の液体の供給量を増やしてもよい。すなわち、液体供給装置304は、室内の湿度の低下に応じて、帯電防止用の液体の供給量を増やしてもよい。
 同様に、液体供給装置304は、繊維シート301の用途に応じて、消臭用液体の供給量を変えてもよい。具体的には、液体供給装置304は、前述の吸収体に対しては消臭用液体の供給量を多くし、外装体に対しては消臭用液体の供給量を少なくしてもよい。なお、消臭用液体は、金属を溶解した液体を用いることがある。このため、液体供給装置304は、繊維シート301が肌面となる場合(肌に接触する場合)、消臭用液体の供給を停止するようにする。
 粉砕前工程のもう1つは、パルプ繊維303が搬送されているかどうかを検出するパルプ検出工程である。これは、ロール状のパルプ繊維303がすべて搬送されてしまい、パルプ繊維303が搬送されていない状態を検出するものである。パルプ検出装置305は、検出光305aを下方に照射し、パルプ繊維303からの反射光を不図示の検出部で検出した場合にパルプ繊維が搬送されていると検出する。パルプ検出装置305は、前述の反射光が不図示の検出部で検出できない場合にパルプ繊維が検出されていないとし、音及び又は光などにより警告を行うものとする。
 (粉砕工程)
 製造装置300では、粉砕前工程に引き続き粉砕工程にて、粉砕装置306を用いて、パルプ繊維303の粉砕が行われる。粉砕装置306は、一次粉砕部と、二次粉砕部とを有し、一次粉砕部によりパルプ繊維303をチップ状に粉砕し、チップ状に粉砕されたパルプ繊維303を二次粉砕部により綿状に粉砕する。なお、粉砕工程では、粉砕されたパルプ繊維303の散乱を避けるため、一次粉砕部と二次粉砕部ともケースなどにより収納されている。また、実施形態2においては、粉砕パルプを100%とすることが望ましいが、複合繊維(ES繊維)を混ぜ合わせてもよい。
 (積繊工程)
 製造装置300では、粉砕工程に引き続き積繊工程にて、積繊装置307を用いて、綿状のパルプ繊維303が積繊され、材料シート302(不図示)として次工程に搬送される。
 綿状のパルプ繊維303は、高圧エアなどにより配管308を通過して3つのタンク307a、307b、307cに蓄えられる。なお、タンクの数は3つに限定されるものではない。積繊工程においても、綿状のパルプ繊維303の散乱(拡散)を防止するため、散乱防止用カバーが設けられている。これにより、製造装置300の作業者がパルプ繊維303を吸い込むことを低減できる。また、実施形態2において、粉砕されたパルプ繊維303の平均繊維長は、一例として1mm~3mm程度であるものとする。
 3つのタンク307a、307b、307cに蓄えられた綿状のパルプ繊維303は、下側搬送用メッシュ309上に積繊される。下側搬送用メッシュ309は、網目形状であり、その材料として高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどの合成樹脂(熱可塑性樹脂)、ナイロン、PETなどの合成繊維を用いることができる。下側搬送用メッシュ309としては、1インチ×1インチにメッシュが30~50ある30番手~50番手を用いることができ、実施形態2では、40番(例えば0.5mm×0.5mm)のメッシュとする。
 下側搬送用メッシュ309は、不図示の駆動源からの駆動力により、積繊した綿状のパルプ繊維303を図中のX方向に搬送する。なお、下側搬送用メッシュ309は、4つのロール310により所定の駆動範囲(積繊工程から平ロール312による押圧工程)で材料シート302を繰り返し搬送する。
 上面に位置する下側搬送用メッシュ309の下方には、真空装置311が配置されている。真空装置311は、網目形状の搬送用メッシュ309を介して綿状のパルプ繊維303を吸着する。
 図5は、積繊される綿状のパルプ繊維303を示す概略図である。図6(a)に示すように、タンク307aから搬送用メッシュ309に積繊される綿状のパルプ繊維303は、積繊時間の長い右側で多くなり(高くなり)、左側に行くに従って、積繊時間が短くなるため、少なくなる(低くなる)。
 しかしながら、積繊量が多くなるに従って、真空装置311による吸着力が弱くなる(図中Vac小)。逆に言えば、積繊量が少ない部分では、真空装置311による吸着力が弱くなりにくい(図中Vac大)。
 このため、図5(b)に示すように、タンク307bから搬送用メッシュ309に積繊される綿状のパルプ繊維303の積繊量は、搬送用メッシュ309の位置によらず、その差が少なくなる。そして、図5(c)に示すように、タンク307cから搬送用メッシュ309に積繊される綿状のパルプ繊維303の積繊量は、搬送用メッシュ309の位置によらずほぼ均等になる。このように、パルプ繊維303の積繊量に応じて変化する真空装置311の吸着力を利用することにより、搬送用メッシュ309に積繊される綿状のパルプ繊維303の積繊量をほぼ均一にすることができる。なお、綿状のパルプ繊維303の積繊量に場所によるムラが生じる場合には、不図示の真空吸着ポートの位置をずらしたり、この真空吸着ポートの数を変えたりして調整すればよい。
 また、搬送用メッシュ309の上面では、真空装置311に近いため、強い吸着力が作用し、綿状のパルプ繊維303が密に積繊される。一方、搬送用メッシュ309から離れるに従って(Z方向に離れるに従って)真空装置311による吸着力が弱くなり、綿状のパルプ繊維303の密度が疎となる。製造装置300で製造された繊維シート301を製品にする際に、フローリングシート、トイレクリーナーなどの清掃製品であれば、綿状のパルプ繊維303が密の面を主に用いるようにすることにより、汚れをしっかりと落とすことができる。一方、ボディシート、フェイスシートなどの肌に使用する製品であれば、綿状のパルプ繊維303が疎の面を主に用いるようにすることにより、肌触りのよい肌用製品を提供することができる。
 (第1押圧工程)
 製造装置300では、積繊工程に引き続き押圧工程にて、複数の押圧装置を用いて、積繊された材料シート302が押圧される。実施形態2において、押圧工程は、後述のバインダ塗布工程までに押圧を行う第1押圧工程と、後述の第1乾燥後と後述の第2バインダ塗布工程までに押圧を行う第2押圧工程とを有する。ここでは、第1押圧工程について説明し、第2押圧工程については後述する。
 平ロール312は、一対のロール部材を有し、積繊された材料シート302を押圧して、その嵩高を調整する。実施形態2において、平ロール312には4Kgf/cmの圧力がかけられている。これにより、材料シート302の下面(下側搬送用メッシュ309と接する面)には、下側搬送用メッシュ309のメッシュ形状の凹凸が形成される。平ロール312の圧力は、2Kgf/cm~8Kgf/cmの間で設定すればよく、繊維シート301を用いた製品の用途、または水解性の製品か非水解性の製品かに応じて圧力を設定すればよい。
 前述したように、下側搬送用メッシュ309のメッシュは40番(例えば0.5mm×0.5mm)であり、材料シート302の下面におけるメッシュ形状の凹凸は、0.5mm間隔で形成される。これに対して、粉砕されたパルプ繊維303の平均繊維長は、1mm~3mm程度であるため、粉砕されたパルプ繊維303は、メッシュ形状の凹凸を跨ぐこととなる。
 材料シート302にメッシュ形状を形成させない場合は、平ロール312の圧力を2Kgf/cm未満に設定すればよく、下側搬送用メッシュ309の耐圧性があれば8Kgf/cm以上の圧力をかけて材料シート302にメッシュ形状を形成してもよい。なお、この平ロール312の前後に液体供給装置304を設けて、静電気の帯電防止用と消臭用との少なくとも一方の液体を供給するようにしてもよい。
 下側搬送用メッシュ309は、上側搬送用メッシュ313との境界まで材料シート302を搬送する。下側搬送用メッシュ309と上側搬送用メッシュ313との境界から平ロール316の押圧工程までは、上側搬送用メッシュ313及び真空装置315を利用して材料シート302が搬送される。具体的には、下面に位置する上側搬送用メッシュ313の搬送面の上側に設けられた真空装置315が材料シート302の上面と接触する材料シート302の上面を真空吸着する。この状態で、上側搬送用メッシュ313は、不図示の駆動源からの駆動力により材料シート302を図中のX方向に搬送する。なお、搬送用メッシュ313は、4つのロール314により所定の駆動範囲(平ロール316の押圧工程)で材料シート302を繰り返し搬送する。
 平ロール316は、一対のロール部材を有し、平ロール312を通過した材料シート302を押圧して、その嵩高を調整したり、上側搬送用メッシュ313のメッシュ形状を材料シート302の上面(上側搬送用メッシュ313と接する面)に形成したりする。上側搬送用メッシュ313も下側搬送用メッシュ309と同じ40番のメッシュとする。なお、平ロール316の圧力も2Kgf/cm~8Kgf/cmの間で設定される。
 エンボス317は、平ロール316の下側のロールと協働して、平ロール316を通過した材料シート302にエンボス加工を施すものであり、実施形態2においては、波目形状のエンボスとしているが、その形状はどのような形でもよい。また、エンボス317を複数設けて、エンボス加工を複数回行ってもよい。この場合、同じ形状のエンボスでもよく、異なる形状のエンボスでもよい。また、実施形態2では、エンボス317の圧力は、平ロール312、316で設定された圧力よりも高い圧力で設定されており、例えば、4Kgf/cm~10Kgf/cmの間で設定されている。
 なお、繊維シート301を用いた製品の用途、または、水解性の製品か非水解性の製品かに応じて、エンボス加工を行う回数を設定してもよく、また、エンボス加工を行わなくてもよい。エンボス加工を行わない場合には、一対のロール部材の間隔を繊維シート301のZ方向の厚さよりも大きくしておけばよい。なお、図3から明らかなように、エンボス加工時に材料シート302は、搬送メッシュを介在させていない。これは、エンボス加工により搬送メッシュが破損するのを避けるためである。
 実施形態2においては、液体供給装置304によりパルプ繊維303に液体を供給しているが、押圧工程(平ロール312)までに材料シート302が非湿潤であればよい。例えば、押圧工程時に材料シート302の水分含有量が15%未満程度であればよく、メッシュによる搬送にて静電気の影響を受けない程度であればよい。このため、実施形態2においては、押圧工程時に材料シート302の水分含有量15%未満程度であれば、非湿潤状態に相当するものといえる。
 また、第1押圧工程において、平ロール312、316及びエンボス317をそれぞれ60℃から150℃程度の範囲で加熱し、材料シート302の温度を40℃から70℃程度にする。これにより、後述のバインダ塗布工程において、バインダが材料シート302に浸透しやすくなるので、バインダの塗布量を低減し、製造コストを安くすることができる。なお、材料シート302の温度がバインダの溶解温度(例えば40℃~60℃)と同じ温度になるように、平ロール312、316及びエンボス317を加熱してもよい。
 (バインダ塗布工程)
 製造装置300では、押圧工程に引き続きバインダ塗布工程にて、材料シート302にバインダが塗布される。バインダ塗布工程は、材料シート302の上面に対して、材料シート302の上方に配置され、材料シート302に対向する複数のノズルを有する第1塗布装置321によりバインダが塗布される。材料シート302は、網目形状の下側搬送用メッシュ318上に載せられつつ、上面に位置する下側搬送用メッシュ318の下方に設けられた真空装置320により-Z方向に吸着された状態で、X方向に搬送される。下側搬送用メッシュ118のメッシュは、下側搬送用メッシュ109、上側搬送用メッシュ113よりも粗いメッシュでよく、10番手~30番手を用いることができ、実施形態2では、16番(例えば1.0mm×1.0mm)のメッシュとする。
 なお、下側搬送用メッシュ318は、4つのロール319により所定の駆動範囲(バインダ塗布工程)で材料シート302を繰り返し搬送する。
 このように、バインダ塗布工程は、材料シート302の上面に対して第1塗布装置321により上側(+Z方向)から下側(-Z方向)に向けてバインダを塗布し、かつ、真空装置320により材料シート302の下面に対して下側(-Z方向)に吸着している。
 材料シート302の上面に塗布(噴霧)されるバインダとしては、実施形態1で挙げたバインダのいずれを用いてもよいが、実施形態2においては、水解性の製品に用いられる材料シート302の場合にはカルボキシメチルセルロースを塗布し、非水解の製品に用いられる材料シート302の場合にはエチレン-酢酸ビニル共重合樹脂を用いるものとする。なお、前述したように、材料シート302の上面側は、材料シート302の下面側に比べて綿状のパルプ繊維303が疎であるため、バインダが浸透しやすい。このため、材料シート302の上面に塗布(噴霧)されるバインダが材料シート302の上面に残留する虞を低減することができる。
 (第1乾燥工程)
 製造装置300では、バインダ塗布工程に引き続き、乾燥工程の一つである第1乾燥工程が行われる。第1乾燥工程では、網目形状の下側搬送用メッシュ322上に載せられた材料シート302に対して、第1乾燥装置324により、破線矢印で示すように材料シート302の上面側から電磁波乾燥が行われる。なお、第1乾燥装置324として、熱風乾燥または赤外線乾燥を用いてもよい。また、下側搬送用メッシュ322は、下側搬送用メッシュ322の搬送面の下方に位置する真空装置325により材料シート302を吸着した状態で、4つのロール323(2つのみ図示)により所定の駆動範囲(第1乾燥工程)で材料シート302を繰り返し搬送している。下側搬送用メッシュ322は、10番手~30番手を用いることができ、実施形態2では、22番(例えば0.7mm×0.7mm)のメッシュとする。
 エンボス317によるエンボス加工に引き続き、バインダ塗布工程及び第1乾燥工程を行うことにより、材料シート302に形成されたエンボス形状が保たれやすくなる。
 (第2押圧工程)
 製造装置300では、第1乾燥工程に引き続き、第2押圧工程が行われる。第2押圧工程は、上下一対の平ロール326a、平ロール326bにより行われる。平ロール326a,326bは、それぞれ円柱状で軸線327a,327bを中心に回転可能である。
 第2押圧工程は一対の平ロールであることから、繊維シート301は、ローラ面と線接触により押圧される。平ロール326a、平ロール326bは、実施形態1の平ロール61a,62bとほぼ同じである。
 これにより、バインダ塗布工程において、バインダが材料シート302の全体に均等にまたは充分に浸透していない状態であっても、この第2押圧工程によってバインダを反対面まで均等かつ充分に浸透させることができる。ゆえに、この第2押圧工程によって、少量のバインダで材料シート302の全体に均一かつ充分に、バインダを浸透させることができる。
 なお、一対の平ロール326a,326bは、前述したように加熱しておくことが望ましい。なお、第2押圧加工も、後述の第2乾燥工程に先立って行われるので、材料シート302に形成されたエンボス形状が保たれやすくなる。
 (第2乾燥工程)
 製造装置300では、第2押圧工程に引き続き、もう一つの乾燥工程である第2乾燥工程が行われる。第2乾燥工程において、材料シート302は、材料シート302の上面に接触する網目形状の上側搬送用メッシュ331を介して、上側搬送用メッシュ331の搬送面の上方に配置された真空装置332によりZ方向に吸着された状態で、X方向に搬送される。第2乾燥工程において、第2乾燥装置333は、破線矢印で示すように、材料シート302の下面側から電磁波乾燥が行われる。なお、熱風乾燥、または赤外線乾燥を用いてもよい。
 なお、上側搬送用メッシュ331は、前述したように真空装置332により材料シート302を吸着した状態で4つのロール334(2つのみ図示)により所定の駆動範囲(第2乾燥工程)で材料シート302を繰り返し搬送する。上側搬送用メッシュ331の番手は、下側搬送用メッシュ322の番手と同じ番手にすればよい。また、第2乾燥工程後にエンボス加工を行ってもよい。
 製造装置300では、第2乾燥工程を経た繊維シート301は、搬送ロール335により搬送され、2つの巻取りロール336、337により巻き取られる。
 なお、下側搬送用メッシュ309および上側搬送用メッシュ313の番手に基づいて、メッシュを跨ぐような平均繊維長になるように粉砕工程を設定するようにしてもよい。
 上記実施形態の繊維シート3、301は、非湿潤状態で使用されるティッシュペーパ等のドライ製品の原材料として利用できる。また、繊維シート3、301は、吸水性に優れるため、抗菌剤、洗浄剤、清浄剤等を含浸させて使用される、トイレ周りの清掃用物品、おしり拭き用品、身体等を拭く身体拭き、顔を拭くフェイシャルシート、メイク落とし、パック、ウェットティッシュ、おしぼり、紙雑巾、ウェットフローリングシート等のウェット製品用の原材料としても利用することができる。さらに、本実施形態の柔軟な繊維シート3、301は、おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品及び使い捨て衣料に用いることができる。
 以上、説明した実施形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
 2015年2月27日出願の特願2015-038144の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
1:原料シート、1a:粉砕原料、2:材料シート、5:バインダ液、5a:残余バインダ液、6:搬送ベルト、10:原料シート供給部、20:粉砕部、21:ハウジング、22:粉砕機、23:気流形成部、30:成型部、31:エンボスロール、40:バインダ液供給部、41:バインダ液噴霧装置、50:第1乾燥部、51:第1乾燥機、60:押圧部、61a、61b:平ロール、70:第2乾燥部、71:第2乾燥機、100:繊維シート製造装置、300:製造装置、301:繊維シート、303:パルプ繊維、304:液体供給装置、305:パルプ検出装置、306:粉砕装置、307:積繊装置、307a、307b、307c:タンク、308:配管、309、318、322:下側搬送用メッシュ、310、314、319、323、334、336、337:ロール、311、315、320、325、332:真空装置、312、316、326:平ロール、313、331:上側搬送用メッシュ、317:エンボス、321:第塗布装置、324:第1乾燥装置、333:第2乾燥装置、335:搬送ロール

Claims (12)

  1.  大気下において乾燥した状態にて、材料シートに第1押圧力を加えて前記材料シートを成型する成型ステップと、
     前記成型ステップにより成型された前記材料シートのいずれか一方のシート面に対して、バインダ液を供給するバインダ液供給ステップと、
     前記バインダ液が供給された前記材料シートに、前記第1押圧力とは異なる大きさの第2押圧力を加える押圧ステップと、
    を備える繊維シートの製造方法。
  2.  請求項1に記載の繊維シートの製造方法であって、
     前記第2押圧力は前記第1押圧力より弱いこと、
    を特徴とする繊維シートの製造方法。
  3.  請求項1記載の繊維シートの製造方法であって、
     前記バインダ液供給ステップと前記押圧ステップとの間に、前記材料シートを乾燥させる第1乾燥ステップを備えること、
    を特徴とする繊維シートの製造方法。
  4.  請求項1記載の繊維シートの製造方法であって、
     前記成型ステップの前に、
     原料シートを粉砕し、粉砕された前記原料シートを積繊して前記材料シートを形成する粉砕ステップを備えること、
    を特徴とする繊維シートの製造方法。
  5.  請求項1記載の繊維シートの製造方法であって、
     前記押圧ステップにより押圧された前記材料シートを乾燥させる第2乾燥ステップを備えること、
    を特徴とする繊維シートの製造方法。
  6.  請求項1記載の繊維シートの製造方法であって、
     前記バインダ液供給ステップでは、バインダ液を供給する時点において、前記材料シートの厚み方向の全体に亘ってバインダ液が含浸される量より少ない量のバインダ液が供給されること、
    を特徴とする繊維シートの製造方法。
  7.  請求項1記載の材料シートの製造方法により製造された繊維シート。
  8.  請求項1記載の材料シートの製造方法により製造された繊維シートを含む清掃用物品。
  9.  非湿潤状態にて、材料シートに第1押圧力を加えて前記材料シートを成型する成型部と、
     前記成型部により成型された前記材料シートのいずれか一方のシート面に対して、バインダ液を供給するバインダ液供給部と、
     前記バインダ液が供給された前記材料シートに、前記第1押圧力とは異なる大きさの第2押圧力を加える押圧部と、
    を備える繊維シートの製造装置。
  10.  請求項9に記載の繊維シートの製造装置であって、
     前記第2押圧力は前記第1押圧力より弱いこと、
    を特徴とする繊維シートの製造装置。
  11.  請求項9に記載の繊維シートの製造装置であって、
     前記バインダ液供給部は、バインダ液を供給する時点において、前記材料シートの厚み方向の全体に亘ってバインダ液が含浸される量より少ない量のバインダ液が供給されること、
    を特徴とする繊維シートの製造装置。
  12.  請求項9に記載の繊維シートの製造装置により製造された繊維シート。
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