JP4884194B2 - 吸収体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品に用いられる吸収体の製造装置及び製造方法に関する。

吸収性物品に使用される吸収体の製造技術として、本出願人は、下記特許文献１に記載の技術を提案している。

この技術は、不織布を周面に吸着しながら回転する回転ドラムと、台紙を供給する台紙の供給手段と、前記周面に吸着された不織布の表面に粉砕したパルプ及びポリマーからなる吸収体材料を供給する吸収体材料の供給手段とを備えた装置を使用し、前記不織布を介して前記吸収体材料を該不織布の表面に堆積させた後、該不織布に堆積させた前記吸収体を前記台紙に受け渡すときに、前記吸収体を、前記不織布と前記台紙とで挟み込むようにしたものである。

特開平１０−１３７２８６号公報

ところで、この技術では、吸収体を高速で製造しようとして、回転ドラムを高速で回転させ回転ドラムの吸引力を高めると、吸収体材料供給手段のダクトとドラムの隙間からも吸引力が作用し、不織布の両側部が捲れたり、折れ曲がったりしてしまうことがあった。不織布の両側部が捲れたり、折れ曲がったりすると、不織布の両側部がダクト内に吸い込まれて捲れてしまい（しわくちゃになって凹部に吸い込まれる）、所望の吸収体材料の堆積体が作れない。また不織布が折れたまま台紙と貼り合わされる場合、後工程で不織布の両側部を折り返すことができなくなったり、不織布に塗工していた接着剤がはみだしたりしてしまい、加工上のトラブルや製品の品質的な不良が発生することがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吸収体を構成するシートの捲れや折れを防止して吸収体を高速で安定的に製造可能な吸収体の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、通気性を有する第１シートと、第１シートの片面に配された吸収性材料とを含む吸収体を製造する装置であって、第１シートを周面に吸着しながら回転する回転ドラムと、前記周面に吸着された第１シートの表面に吸収性材料を供給する吸収性材料供給手段とを備えており、
前記回転ドラムは、前記吸収性材料の配置パターンに対応する外形を有し且つ前記第１シートとともに前記吸収性材料が吸引されて堆積される凹部を前記周面に有しているとともに、前記凹部の幅方向の外側で前記第１シートの両側部を保持する保持手段を備えている吸収体の製造装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。

また、本発明は、通気性を有する第１シートと、第１シートの片面に配された吸収性材料とを含む吸収体の製造方法であって、回転ドラムの周面に、前記吸収性材料の配置パターンに対応する外形を有し且つ前記第１シートとともに前記吸収性材料を吸引する凹部を設けておき、
第１シートを回転ドラムの周面に吸着させて前記回転ドラムを回転させながら、前記周面に吸着された第１シートの表面に吸収性材料を供給し、前記第１シートを介して前記吸収性材料を該第１シートの表面に吸引して堆積させるときに、前記凹部の幅方向の外側で前記第１シートの両側部を保持する吸収体の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、吸収体を構成するシートの捲れや折れのない吸収体を高速で安定的に製造することができる。

以下、本発明を、その好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の吸収体の製造装置（以下、単に製造装置ともいう。）の第１実施形態を示した模式図であり、図１において符号１は製造装置を示している。

図１に示すように、本実施形態の製造装置１は、通気性を有する帯状の第１シート１１と、第２シート１２との間に吸収性材料１３が配された吸収体１０の連続体を製造する装置である。製造装置１は、第１シート供給手段２と、第１シート１１を周面３０に吸着しながら回転する回転ドラム３と、第１シート１１との間に吸収性材料１３が配されるように第２シート１２を供給する第２シート供給手段４と、周面３０に吸着された第１シート１１の表面に吸収性材料１３を供給する吸収性材料供給手段５とを備えている。

製造装置１は、第１シート１１を介して吸収性材料１３を回転ドラム３の周面３０に保持された第１シート１１の表面に吸着させた後、吸収性材料１３を第１シート１１とともに回転ドラム３から離間させ、第１シート１１と第２シート１２との間に吸収性材料１３が配された吸収体１０を製造する。

第１シート供給手段２は、第１シート１１の原反１１０から当該第１シート１１を繰り出す繰り出し装置２０と、繰り出し装置２０から繰り出された第１シート１１を回転ドラム３の周面３０に案内するガイドローラー２１、２２とを備えている。

回転ドラム３は、吸収性材料１３の配置パターンに対応する外形を有し且つ第１シート１１とともに吸収性材料１３を吸引して堆積させる凹部３１を周面３０に複数有している。

図２に示すように、回転ドラム３の周面３０は、凹部３１の輪郭を形成するパターンリング３０Ａと、パターンリング３０Ａの下側に配され、凹部３１の底面部を形成する多数の細孔が形成されたプレート３０Ｂとで構成されている。パターンリング３０Ａ及びプレート３０Ｂは、ステンレス鋼等の金属材料で形成される。

回転ドラム３の内部には、凹部３１の底面部から吸引力（負圧）を作用させ、第１シート１１とともに吸収性材料１３を吸引して堆積させる吸引手段（図示せず）と、正圧を作用させて第１シート１１及びその表面に堆積された吸収性材料１３を周面３０から離間させる離間手段（図示せず）が設けられている。回転ドラム３は、図１に示すように、内部が隔壁で三つの部屋３Ａ〜３Ｃに隔てられている。部屋３Ａ及び３Ｂでは前記吸引手段による負圧が作用しており、これにより第１シート１１とともに吸収性材料１３が周面３０の凹部３１に吸引されて堆積される。部屋３Ｃでは前記離間手段によって正圧が作用しており、これによって、第１シート１１及び吸収性材料１３が周面３０から離間される。回転ドラム３は、周面３０が回転している状態でも、これらの各部屋３Ａ〜３Ｃに正圧及び負圧が作用するように、回転軸を通して吸引ポンプ及びコンプレッサーに通じる通気路（ともに図示せず）が形成されている。

回転ドラム３は、凹部３１の幅方向の外側で第１シート１１の両側部１１１を保持する保持手段３２を備えている。本実施形態の製造装置１では、保持手段３２として、周面３０における凹部３１の幅方向の外側が部分的に表面改質されて摩擦力が高められた保持部３２Ａが設けられている。保持部３２Ａは、具体的には、当該部分に溶射処理を施して微細な凸凹を持つ表面改質を行うことによって、第１シート１１に対し引っ掛かりや滑り抵抗が大きくなるように設けられている。保持部３２Ａによる両側部１１１の保持位置は、後述する吸収性材料供給手段５のダクト５３の外側方向の位置に設定されている。本実施形態では、この保持手段３２としての保持部３２Ａで、第１シート１１の両側部１１１に強い摩擦力を作用させることによって、第１シート１１を凹部３１に吸引し、さらに吸収性材料１３を第１シート１１の表面に吸引して堆積させる間に、第１シート１の両側部１１１が強く保持され、第１シート１１の捲れや折れが防止される。

回転ドラム３は、図示しないモーター等の駆動手段によって回転軸に駆動力が伝達されて回転するように設けられている。

第２シート供給手段４は、第２シート１２の原反１２０から当該第２シート１２を繰り出す繰り出し装置４０と、繰り出し装置４０から繰り出された第２シート１２を第１シート１１及び吸収性材料１３の回転ドラム３の周面３０からの離間位置に合わせて回転ドラム３の周面３０に案内するガイドローラー（図示せず）とを備えている。

吸収性材料供給手段５は、パルプシート１３０を粉砕する粉砕機５１と、粉砕機５１で粉砕された粉砕パルプ１３１に吸収性ポリマー１３２を混入させるフィーダー５２と、粉砕パルプ１３１及び吸収性ポリマー１３２を分散状態で回転ドラム３の周面３０に導くダクト５３とを備えている。

製造装置１は、図１に示したように、回転ドラム３から離間された第１シート１１及び吸収性材料１３と、第２シート１２とに吸引力を及ぼしてこれらを搬送する搬送手段６を備えている。搬送手段６は、通気性の無端状のコンベアベルト６１と、その内部に配されたバキュームボックス６２とを備えている。

製造装置１は、回転ドラム３の周面３０に供給される第１シート１１及び回転ドラム３から離間された第１シート１１及び吸収性材料１３に合流される第２シート１２にそれぞれ接着剤を塗工する塗工手段７を備えている。塗工手段７には、ダイコーター、ホットメルトガン等の従来からこの種の吸収体の製造に使用される接着剤に応じた通常の塗工手段が使用される。塗工手段７で、第１シート１１に予め接着剤を塗工することによって、第１シート１１と吸収性材料１３とが接着され、吸収性材料１３の浮きが抑えられる。

製造装置１は、シーケンサーを搭載した制御手段（図示せず）を備えており、前記回転ドラムや各手段は、当該シーケンサーの具備するシーケンスプログラムに従って、例えば後述するように自動で作動する。

次に、本発明の吸収体の製造方法の好ましい実施形態を、前記製造装置１による製造工程に基づいて説明する。

本実施形態においては、通気性を有する第１シート、第２シート、吸収性材料及び接着剤には、従来からこの種の吸収体の製造に使用されているものを使用することができる。第１シート、第２シートの好ましい材料としては、従来から吸収体の構成シートとして使用されている台紙、不織布、多孔性の樹脂フィルム等が挙げられる。吸収性材料には、従来から吸収体に使用されているパルプ、吸収性ポリマーのほか、活性炭、レーヨン、熱可塑性繊維等の従来から吸収体に使用されている粉粒体や繊維を含ませることができる。好ましい接着剤としては、ホットメルト接着剤等が挙げられる。

先ず、図１に示すように、製造装置１に使用する材料をセットする。そして、製造装置１を作動させ、塗工手段７によって第１シート１１、第２シート１２に接着剤を塗工する。
塗工手段７による接着剤の塗工パターンは、製造する吸収体の吸収性物品における配置に応じて選択される。第１シート１１については、第１シート１１を介した吸収性材料１３の吸引・堆積に影響を及ぼさないように選択することが好ましい。第１シート１１、第２シート１２への接着剤の塗工パターンとしては、線もしくは波状、スパイラル状、面状、ドッド状のパターンが挙げられる。

次に、接着剤が塗工された第１シート１１を回転ドラム３の周面３０に吸着させ、回転ドラム３を回転させて当該第１シート１１を保持した状態で移動させる。このとき、第１シート１１の両側部１１１に、保持手段３２として周面部３０に設けられた保持部３２Ａの凹凸による摩擦力が作用しているため、周面３０とダクト５３との隙間から吸引力が作用しても、第１シート１１の両側部１１１が捲れたり、折れたりすることが防止される。

次に、回転ドラム３の周面３０に吸着された第１シート１１の表面に粉砕パルプ１３１及び吸収性ポリマー１３２を含む吸収性材料１３を供給し、第１シート１１を介して吸収性材料１３を第１シート１１の表面に堆積させる。この吸収性材料１３を堆積させる間にも、保持手段３２としての保持部３２Ａの凹凸による摩擦力が作用しているため、周面３０とダクト５３との隙間から吸引力が作用しても、第１シート１１の両側部１１１が捲れたり、折れたりすることが防止される。また、第１シート１１を介して吸収性材料１３を吸引して堆積させるので、周面３０の凹部３１の底面部を形成するプレート３０Ｂに、吸収性材料１３が目詰まりすることを防ぐことができる。

その後、吸収性材料１３を第１シート１１とともに回転ドラム３の周面３０から離間させ、塗工手段７によって接着剤が塗工された第２シート１２と合流させる。そして、第１シート１１と第２シート１２との間に吸収性材料１３が配された吸収体１０の連続体に、搬送手段６の吸引力を作用させてベルト６１で搬送し、その後該連続体を切断して吸収体１０を連続的に製造する。

このように、本実施形態の吸収体の製造装置１及びそれを使用した製造方法によれば、第１シート１１の捲れや折れのない吸収体１０を高速で安定的に製造することができる。

図３〜図５は、本実施形態の吸収体の製造装置における他の実施形態を示したものである。これらの実施形態は、前記第１実施形態の製造装置１と保持手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の製造装置１と同様の構成であるので、以下においては、その異なる部分について説明し、共通する部分については同一符号を付している。よって、特に説明のない部分については、第１実施形態の製造装置１における説明が適宜適用される。

図３に示す第２実施形態の製造装置は、第１シート１１の両側部１１１を保持する保持手段３２として、回転ドラム３’のパターンリング３０Ａの凹部３１における幅方向の外側の全周に、吸引孔３２Ｂが所定間隔おきに複数設けられている。本実施形態では、吸引孔３２Ｂを通して第１シート１１の両側部１１１を吸引する吸引手段は、第１シート１１及び吸収性材料１３を吸引する前記吸引手段と兼用されている。吸引孔３２Ｂの断面形態及び配置は、任意に設定でき、本発明のように、円形断面でもよくそれ以外の形態でもよいし、配置は、本実施形態のように、千鳥配列でもよいし、一列又は複数列であってもよい。また、吸引孔３２Ｂの断面積も任意に設定することができる。

本実施形態の製造装置では、第１シート１１の吸引及び第１シート１１を介した吸収性材料１３の吸引・堆積の際に、吸引孔３２Ｂを通じた吸引力によって、第１シート１１の両側部１１１を保持するので、第１実施形態の製造装置１と同様に、周面３０とダクト５３との隙間から吸引力が作用しても、第１シート１１の両側部１１１が捲れたり、折れたりすることを防止することができる。また、第１シート１１を介して吸収性材料１３を吸引して堆積させるので、周面３０の凹部３１の底面部を形成するプレート３０Ｂに、吸収性材料１３が目詰まりすることを防ぐことができる。

図４及び５に示す第３実施形態の製造装置は、第１シート１１の両側部１１１を保持する保持手段３２として、第１シート１１の両側部１１１を周面３０に押圧するような軌道でローラー３２１〜３２３に巻回された無端状のベルト３２０を備えたベルト駆動装置３２Ｃを備えている。

本実施形態の製造装置では、第１シート１１の吸引及び第１シート１１を介した吸収性材料１３の吸引・堆積の際に、ベルト３２０で、第１シート１１の両側部１１１に周面への押圧力を作用させることによって、両側部１１１を保持するので、第１実施形態の製造装置１と同様に、周面３０とダクト５３との隙間から吸引力が作用しても、第１シート１１の両側部１１１が捲れたり、折れたりすることを防止することができる。また、第１シート１１を介して吸収性材料１３を吸引して堆積させるので、周面３０の凹部３１の底面部を形成するプレート３０Ｂに、吸収性材料１３が目詰まりすることを防ぐことができる。

本発明は、前記実施形態に何ら制限されない。
前述の各実施形態では、第１シートの両側部の保持手段として、回転ドラムの周面における凹部の幅方向の外側において、第１シートと回転ドラの周面との間に摩擦力を作用させる構成、第１シートに吸引力を作用させる構成及び第１シートに該周面への押圧力を作用させる構成を採用したが、これらの構成を２以上選択して組み合わせることもできる。例えば、図６並びに図７（ａ）及び（ｂ）に示す実施形態の製造装置におけるように、保持手段３２として、保持部３２Ａ及び吸引孔３２Ｂを組み合わせた構成を採用することもできる。この場合、図６に示したように、吸引孔３２を保持部３２Ａ内に配してもよいし、図７（ａ）及び（ｂ）に示したように、吸引孔３２を保持部３２Ａの領域外に設けることもできる。

また、第１シートの保持手段は必要に応じて、第１シートの片側部のみに設けることもできる。

また、第１シートの両側部の保持手段として、摩擦力を作用させる場合には、第１実施形態におけるように、パターンリングの表面改質を行って微細な凹凸を設ける意外に、表面に微細な凹凸を有するテープ材を貼り付けることもできる。

また、第２シートの供給は、第１実施形態のように、第２シートを第１シート及び吸収性材料の回転ドラムの周面からの離間位置に合わせて回転ドラムの周面に案内することもできるし、図８に示すように、第２シート供給手段４’及び第２シートへの接着剤の塗工手段７を配置し、塗工手段７によって接着剤が塗工された第２シート１２を、回転ドラム３によって吸引されて搬送されている第１シート１１及び吸収性材料１３に、当該回転ドラム３の周面３０において重ね合わせて貼り合わせるように設けることもできる。この場合には、第１シート１１の表面に堆積された吸収性材料１３の落下をより確実に防止することができる。

本発明の吸収体の製造方法の一実施形態による工程を、本発明の吸収体の製造装置の第１実施形態とともに示す模式図である。 第１実施形態の製造装置における回転ドラムの周面部の構成を吸収体とともに示す模式図であり、（ａ）は縦断面、（ｂ）は吸収体の一部を切り欠いた展開平面図である。 第２実施形態の製造装置における回転ドラムの周面部の構成を吸収体とともに示す模式図であり、（ａ）は縦断面、（ｂ）は吸収体の一部を切り欠いた展開平面図である。 本発明の吸収体の製造方法の一実施形態による工程を、本発明の吸収体の製造装置の第３実施形態とともに示す模式図である。 第３実施形態の製造装置における回転ドラムの周面部の構成を吸収体とともに示す模式図であり、（ａ）は縦断面、（ｂ）は吸収体の一部を切り欠いた展開平面図である。 第４実施形態の製造装置における回転ドラムの周面部の構成を吸収体とともに示す模式図であり、（ａ）は縦断面、（ｂ）は吸収体の一部を切り欠いた展開平面図である。 本発明の吸収体の製造装置における回転ドラムの周面部の構成を吸収体とともに示す模式図であり、（ａ）は第５実施形態の縦断面、（ｂ）は第６実施形態の縦断面である。 本発明の吸収体の製造方法の一実施形態による工程を、本発明の吸収体の製造装置の他の実施形態とともに示す模式図である。

符号の説明

１、１’ 吸収体の製造装置
２ 第１シート供給手段
３、３’ 回転ドラム
３０ 周面
３１ 凹部
３２ 保持手段
４、４’ 第２シート供給手段
５ 吸収性材料供給手段
６ 搬送手段
７ 塗工手段
１０ 吸収体
１１ 第１シート
１１１ 両側部
１２ 第２シート
１３ 吸収性材料

Claims (7)

1. 通気性を有する第１シートと、第１シートの片面に配された吸収性材料とを含む吸収体を製造する装置であって、
   第１シートを周面に吸着しながら回転する回転ドラムと、前記周面に吸着された第１シートの表面に吸収性材料を供給する吸収性材料供給手段とを備えており、
   前記回転ドラムは、前記吸収性材料の配置パターンに対応する外形を有し且つ前記第１シートとともに前記吸収性材料が吸引されて堆積される凹部を前記周面に有しているとともに、前記凹部の幅方向の外側で前記第１シートの両側部を保持する保持手段を備えており、
   前記保持手段として、前記周面における前記凹部の外側に、前記第１シートと該周面との間の摩擦力を高める保持部と該第１シートを吸引する吸引孔とを備えており、前記保持部は、前記第１シートに接する面に微小な凸凹を有しており、
   前記吸収性材料供給手段は、前記吸収性材料を分散状態で前記周面に導くダクトを備え、前記保持部による前記第１シートの保持位置は、該周面の幅方向において前記ダクトの外側に設定されており、前記吸引孔は、該周面の幅方向において前記ダクトの外側に設けられている、吸収体の製造装置。
2. 前記周面の平面視において、前記吸引孔が前記保持部内に配されている請求項１に記載の吸収体の製造装置。
3. 前記周面の幅方向において、前記吸引孔が、前記保持部よりも内側に配されている請求項１に記載の吸収体の製造装置。
4. 前記周面の幅方向において、前記吸引孔が、前記保持部よりも外側に配されている請求項１に記載の吸収体の製造装置。
5. 第１シートとの間に前記吸収性材料が配されるように第２シートを供給する第２シート供給手段を備えている請求項１〜４の何れか１項に記載の吸収体の製造装置。
6. 通気性を有する第１シートと、第１シートの片面に配された吸収性材料とを含む吸収体の製造方法であって、
   回転ドラムの周面に、前記吸収性材料の配置パターンに対応する外形を有し且つ前記第１シートとともに前記吸収性材料を吸引する凹部を設けておき、
   第１シートを回転ドラムの周面に吸着させて前記回転ドラムを回転させながら、前記周面に吸着された第１シートの表面に吸収性材料を供給し、前記第１シートを介して前記吸収性材料を該第１シートの表面に吸引して堆積させるときに、
   前記凹部の幅方向の外側で前記第１シートの両側部を保持し、
   前記第１シートの両側部の保持を、微小な凸凹を有する保持部を設けて該第１シートと前記周面との間の摩擦力を高めると共に、該第１シートの両側部に吸引力を作用させることにより行い、且つ、該両側部の保持を、前記周面の幅方向において、前記吸収性材料を分散状態で該周面に導くダクトの外側で行う、吸収体の製造方法。
7. 第１シートとの間に前記吸収性材料が配されるように第２シートを供給する請求項６に記載の吸収体の製造方法。

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