JP4587909B2 - 積繊装置の回転ドラム - Google Patents

Description

本発明は、積繊装置の回転ドラムに関し、詳しくは、外周面に多数の集積用凹部を有し、各集積用凹部に、粉砕パルプ等の繊維材料や高吸収性ポリマー等を堆積させ、所定形状の積繊物を得るのに用いられる、積繊装置の回転ドラムに関する。

紙おむつや生理用ナプキン等の衛生品に用いられる吸収体の製造装置として、外周面に複数の集積用凹部を有する回転ドラムを備え、該回転ドラムを回転させつつ、その外周面に、粉砕パルプ等の原料を飛散状態にて供給し、該原料を、吸引により各集積用凹部内に順次堆積させ、その堆積物を各集積用凹部から順次離型して吸収体を製造する積繊装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１３７２８６号公報

このような回転ドラムを備えた積繊装置においては、長時間運転を継続すると、集積用凹部の底面に形成された多数の孔が次第に塞がり、高品質の吸収体を安定的に製造するのに支障が生じることがある。特に原料として粉砕パルプ等の繊維材料に加えて高吸収性ポリマーを用いた場合に、そのような目詰まりが生じやすい。
しかし、従来の積繊装置においては、一般に、集積用凹部の底面部が、筒状のドラム本体の外周部に、該ドラム本体の全周に亘る長さの長尺状の底面板をリング状に巻きつけて形成されていたため、集積用凹部の底面の清掃を行うには、積繊装置から回転ドラムを取り外したり、極度の目詰まりの場合は底面板を交換する（巻き直す）必要があり、集積用凹部の底面部の清掃を容易且つ確実に行うことができなかった。

従って、本発明の目的は、集積用凹部の底面の清掃を容易且つ確実に行うことのできる、積繊装置の回転ドラムを提供することにある。

本発明は、外周面に多数の集積用凹部を有する、積繊装置の回転ドラムであって、ドラム本体と、前記ドラム本体の外周部に脱着自在に固定され、前記各集積用凹部の内壁面を形成するパターンリングと、前記ドラム本体と前記パターンリングとの間に、一つの前記集積用凹部毎に一枚ずつ脱着自在に固定され、前記各集積用凹部の底面を形成する底面板とからなる、積繊装置の回転ドラムを提供することにより前記目的を達成したものである。

本発明の積繊装置の回転ドラムによれば、集積用凹部の底面の清掃を容易且つ確実に行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
本発明の一実施形態である、積繊装置の回転ドラム１は、図１に示すように、外周面に多数の集積用凹部２，２・・を有しており、ドラム本体３と、パターンリング４と、集積用凹部２と同数の底面板５とから構成されている。図１に示すように、パターンリング４は、ドラム本体３の外周部に脱着自在に固定され、各集積用凹部２，２・の内壁面を形成している。また、底面板５は、一つの集積用凹部２毎に一枚ずつ存在し、ドラム本体３とパターンリング４との間に、それぞれ、脱着自在に固定されている。

本実施形態の回転ドラム１をより具体的に説明する。
本実施形態の回転ドラム１におけるドラム本体３は、図１に示すように、剛性を有する金属製の筒状体からなり、ドラム本体３の筒状の周壁部における幅方向の中央部には、集積用凹部２の幅以上の幅を有する通気部３１が形成されている。通気部３１は、ドラム本体３の周壁部に多数の貫通孔３２を形成して形成されている。通気部３１は、ドラム本体３の周方向の全周に亘って形成されているが、ドラム本体３の周方向における、各集積用凹部２に対応する部位のみに設けられていても良い。

パターンリング４は、回転ドラム１の周方向に分割される複数のパターン形成部材から構成されている。より具体的には、回転ドラム１の周長を略３等分した長さの３つのパターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃからなる。パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、長手方向に沿う断面形状が円弧状をなすステンレス板からなり、その厚みは例えば２〜１２ｍｍ程度である。
パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃには、それぞれ、各集積用凹部２の平面視形状（回転ドラム１の外周面の法線方向の外方から見た外形）と一致する形状の複数の貫通口４１，４１・が、それぞれの長手方向に直列して複数形成されている。パターンリング４の貫通口４１は、集積用凹部２の平面視形状と一致する形状である。即ち、パターンリング４に形成された各貫通口４１の内壁面が、集積用凹部２の内壁面を形成している。尚、本実施形態における集積用凹部２の平面視形状は、回転ドラム１の周方向を長辺とし、幅方向を短辺とする略矩形状であり、その深さは、パターンリング４の厚みと同一である。

パターンリング４は、図１に示すように、該パターンリング４を構成する各パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃを、ボルト４２等により、ドラム本体３に脱着自在に固定することで、全体としても、ドラム本体３の外周部に脱着自在に固定されている。

底面板５は、多孔性の金属又は樹脂製の板からなる。底面板５を形成する多孔性の金属板又は樹脂製の板としては、例えば、厚み０．１〜０．５ｍｍ程度の金属又は樹脂製の板（ステンレス板等）に、パンチングやエッチング等の手法により多数の細孔を形成したものが用いられる。細孔は、例えば直径０．２〜０．３ｍｍ程度の円孔を、０．４〜０．８ｍｍ程度のピッチで千鳥状に形成する。底面板５の形状は、平板状でも３次元状に立体成形されたものを用いても良い。平板を用いた場合には、ドラム本体３の取り付け面を平面に仕上げておくことで、底面板５の裏面にドラム外周面からの加圧に対する強度を確保することができる。

底面板５は、図１に示すように、ドラム本体３とパターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃとの間に挟み込むことで、これら両者間に固定されているが、底面板５を精度よく且つ容易に固定する観点から、パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃそれぞれのドラム本体３対向面に、各底面板５を、該底面板５の周縁部を前記貫通口４１の周縁部に重ねるようにして仮固定し、その状態のパターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃを、それぞれ、ドラム本体３の外周部に固定することが好ましい。パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃと底面板５の一体化にあたっては、粘着テープ等を用いることは、ドラム本体３側の取付面を平面に保つことができ、かつ、底面板５の交換も容易であり、好ましい。
図１に示す回転ドラム１においては、パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃそれぞれに、複数の底面板５が存在している。

本実施形態の回転ドラム１は、例えば図２に示す積繊装置１０の回転ドラム１として用いられる。
図２に示す積繊装置１０は、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の衛生品の吸収体の製造装置である。積繊装置１０は、回転ドラム１を、公知の機構により矢印Ｐ方向に回転させると共に、公知の機構により回転ドラム１の内側の区域Ａ，Ｂを負圧状態、区域Ｃを陽圧状態とし、その状態で、回転ドラム１の外周面に吸収体の原料１３，１５を飛散状態にて供給することで、該原料１３，１５を、回転ドラム１の各集積用凹部２内に吸引堆積させることができる。そして、原料１３，１５の積繊により得られる積繊物（堆積物）を各集積用凹部２から順次離型して、所定形状とされた吸収体１６（成形体）を連続的に製造することができる。尚、図２には、シート状パルプ１１を粉砕装置１２で粉砕したパルプ繊維１３と、ポリマー供給装置１４から供給された高吸収性ポリマー１５とを、吸収体１６の原料として、回転ドラム１の外周面に供給する例を示したが、これに代えて、パルプ繊維等の繊維材料のみ、又は高吸収性ポリマーのみを供給しても良く、パルプ繊維以外の繊維材料と高吸収性ポリマーとを組み合わせて供給しても良い。

本実施形態の回転ドラム１によれば、集積用凹部毎に一枚の底面板５を有し、各底面板５は、ボルト４２を外して、パターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃをドラム本体３から取り外し、更に、底面板５をパターンリング形成部材に粘着テープ等で固定したときにはそれを剥離することで、各底面板５を容易に取り外すことができる。取り外した底面板５は、集積用凹部毎に一つ設けられ、小型で軽量である。そのため、集積用凹部の底面に目詰まりが生じた場合等、底面の洗浄が必要な場合には、底面板を取り外して容易且つ効率的に洗浄を行うことができる。複数の底面板５とともにパターンリング形成部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃをドラム本体から外し（パターンリング形成部材と底面板は一体化された状態）、リング形成部材＋底面板の状態で洗浄する方法を用いても、ドラム毎、取り外して洗浄する方法と比較すると、容易に洗浄することができる。尚、洗浄方法としては、例えば、ナイロン若しくは金属ブラシによるブラッシング、ウエスによる拭き取り、水若しくは有機溶剤による洗浄、高圧エア洗浄、高水圧洗浄、超音波洗浄等が挙げられる。

本実施形態の回転ドラム１においては、図３に示すような、非積繊部１７，１７を部分的に有する吸収体（積繊物）１６を製造可能なように、集積用凹部２の内部に、パターンリング形成部材の厚みと略同じ高さの凸部６が設けられている（図１参照）。
図３に示す吸収体１６のように、周縁部１６ａから離間した位置に、原料が堆積していない非積繊部１７，１７を形成する場合、その非積繊部を形成するための凸部を、パターンリングの貫通口４１の形状を変形し、該パターンリングの一部により形成することはできない。そのため、本実施形態においては、図１及び図４に示すように、非積繊部１７，を形成するための凸部６を、底面板５における、ドラム外周面側の面５１側に、凸部形成部材６１を固定して設けてある。

凸部形成部材６１の底面部５に対する好ましい固定方法の一例としては、図４に示すように、多孔性の金属板からなる底面板５の一面側（回転ドラムの外方に向けられる面側）５１に、金属製の凸部形成部材６１を、該底面板５の他面側５２から固定して設ける方法が挙げられる。図４に示す固定方法においては、ステンレス又はアルミからなる凸部形成部材６１が、図４（ｂ）に示すように、周縁部６２が凸部形成部材６１側に突出したビス孔６３、及び該ビス孔６３に、底面板５の他面側５２から挿入された皿ビス６４を介して、底面板５に固定されている。ビス孔６３の周縁部６２は、皿ビス６４を凸部形成部材６１に螺入する際に、底面板５が変形して生じたものである。
凸部形成部材６１を、底面板５の回転ドラム１の中心方向に向けられる面側５２から固定することで、凸部形成部材６１を底面板５から脱落しないように強固に固定することができる。
尚、凸部形成部材６１の脱落防止の観点から、凸部形成部材６１の底面板５への固定には、図４（ｂ）に示すように、接着剤（エポキシ系接着剤等）６５による接合を併用することが好ましく、また、積繊により得られた積繊物を、集積用凹部から離型する際に該積繊物が凸部形成部材６１に引っ掛ることを防止し、積繊物の離型性や搬送手段等への転写性を向上させる観点から、凸部形成部材６１と底面板５との境界部分に、図４（ｂ）に示すように、ＲＴＶやシリコンゴム等の一般工業用シール剤６６を塗布してシーラント処理することが好ましい。

積繊により得られる吸収体（積繊物）に非積繊部を形成するための凸部を、凸部形成部材を底面板に固定して設ける場合の好ましい他の固定方法としては、図５に示すように、樹脂製の凸部形成部材６７を用い、その凸部形成部材６７により、底面板５の一面側５１に凸部６を形成する一方、その一部を溶融させ、その溶融した樹脂を、底面板５の細孔（孔部）６８を貫通させ該底面板５の他面側５２に移行させ、該他面側５２において、細孔（孔部）６８よりも広い面積に広がらせて固化させる方法が挙げられる。
この固定方法によれば、凸部形成部材６７を底面板５から脱落しないように強固に固定することができ、また、凸部形成部材６７と底面板５との間に隙間が出来にくい為、引っ掛かりを防止するシーラント処理も不要となる。さらに凸部形成部材６７として、弾性変形可能な樹脂製のものを使用することにより、凸部形成部材６７の底面板５への固定作業を、底面板５が平面状の状態で行うことができ、固定作業が容易である。この場合、一体化された底面板５及び凸部形成部材６７は、パターンリング４に仮固定するときに曲げられる。
尚、図５に示す底面部５には、細孔６８より開孔面積が大きい、凸部形成部材６７固定用の貫通孔６９を形成してある。該貫通孔６９にも樹脂が貫通しており、貫通した樹脂は、底面板５の前記他面側５２において該貫通孔６９よりも広い面積に広がった状態で固化している。樹脂性の凸部形成部材６７の一部を溶融させて固定する場合、樹脂は、各種の熱可塑性樹脂を用いることができるが、熱可塑性ポリウレタン樹脂が成形性の点から好ましい。

本発明は、上述した実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、パターンリング４は、単一のパターンリング形成部材からなるものであっても良く、また、２つ又は４以上のパターンリング形成部材からなるものであっても良い。複数のパターンリング形成部材からパターンリング４を構成する場合、パターンリング形成部材は、集積用凹部に対応する貫通口を一つ有するものであっても良いが、２〜６個、特に３〜４個程度有するものであることが好ましい。
また、回転ドラム１に設けられる集積用凹部の数は、例えば５〜２０個程度とすることができる。

積繊物（吸収体等）に非積繊部を形成するための凸部６は、図４に示すように、回転ドラムの周方向に延びるものの他、幅方向の延びるもの、何れの方向にも延びておらず、何れの方向にも同程度の長さを有するもの等、任意の形状とすることができる。また、凸部６の断面形状（底面板に垂直な平面による断面）は、底面板５の一面側５１に対する壁面の角度θが垂直、若しくは、鈍角をなすことが積繊物（堆積物）を離型しやすくする点で好ましい。該角度は９０°〜１３５°が好ましい。集積用凹部の壁面も前記理由により、底面板５の一面側５１に対する壁面の角度は９０°〜１３５°が好ましい。
尚、図３に示す吸収体は、例えば、長手方向の前後方向が着用者の前後方向に向くようにおむつに組み込まれ、股下部において、吸収体の両側部が起立しすい使い捨ておむつの製造に好ましく用いられる。

また、本発明において、回転ドラム１の外周面に供給し集積用凹部に堆積させるものは、吸収体の原料に限られず、集積用凹部に供給して該集積用凹部内に堆積させ得るものであれば如何なるものであってもよい。積繊物（吸収体等）は、非積繊部を有しないものであっても良い。

本発明の一実施形態としての積繊装置の回転ドラムを示す斜視図である。 図１に示す回転ドラムを、積繊装置に組み込んだ状態を示す模式断面図である。 本発明の積繊装置の回転ドラムにより製造される積繊物の一例としての吸収体を示す平面図である。 凸部形成部材を固定して凸部を形成した底面板の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 凸部形成部材を固定して凸部を形成した底面板の他の例を示す図であり、（ａ）は底面板の回転ドラムの中心側に向けられる面側を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＹ―Ｙ線断面図である。

符号の説明

１ 回転ドラム
２ 集積用凹部
３ ドラム本体
４ パターンリング
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ パターンリング形成部材
５ 底面板
６ 凸部
６１，６７ 凸部形成用部材
１６ 吸収体（積繊物）

Claims (6)

1. 外周面に多数の集積用凹部を有する、積繊装置の回転ドラムであって、
   ドラム本体と、前記ドラム本体の外周部に脱着自在に固定され、前記各集積用凹部の内壁面を形成するパターンリングと、前記ドラム本体と前記パターンリングとの間に、一つの前記集積用凹部毎に一枚ずつ脱着自在に固定され、前記各集積用凹部の底面を形成する底面板とからなり、
   前記パターンリングは、前記回転ドラムの周方向に分割される複数のパターンリング形成部材から構成されており、
   積繊により得られる積繊物に部分的な非積繊部を形成するための凸部が、前記集積用凹部の内部に、前記底面板から突出させて設けられている、積繊装置の回転ドラム。
2. 前記凸部は、前記底面板から突出する高さが、前記パターンリングの厚みと略同じである、請求項１記載の積繊装置の回転ドラム。
3. 前記凸部は、前記底面板の一面側に、凸部形成部材を、前記底面板の他面側から固定して設けられている、請求項１又は２記載の積繊装置の回転ドラム。
4. 前記凸部形成部材は、周縁部が前記凸部形成部材側に突出したビス孔、及び該ビス孔に、前記底面板の前記他面側から挿入されたビスを介して、前記底面板に固定されている、請求項３記載の積繊装置の回転ドラム。
5. 前記凸部は、樹脂製の凸部形成部材を用いて形成され、前記凸部形成部材は、前記底面板の一面側に前記凸部を形成しており、且つ該凸部形成部材の一部が溶融し、溶融した樹脂が、前記底面板の孔部を貫通して他面側で移行し、該他面側において、該孔部より広い面積に広がって固化していることで、前記底面板に固定されている、請求項１又は２記載の積繊装置の回転ドラム。
6. 前記凸部は、回転ドラムの周方向に延びた形状を有している、請求項１〜５の何れか１項に記載の積繊装置の回転ドラム。

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