JP5728555B2 - 不織布の嵩回復装置、及び嵩回復方法 - Google Patents
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Description
かような吸収性物品において使用者等の肌が当たる部分には、液透過性のトップシートが設けられている。そして、近年、トップシートには、肌へのべたつき低減などの観点から、高い液捌け性が求められ、その材料としては嵩高な不織布が好適とされている。
熱風を吹き付けて不織布を加熱することにより前記不織布の嵩を回復する装置であって、
搬送方向に連続する前記不織布を前記搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
搬送中の前記不織布に前記熱風を吹き付けることによって前記不織布を加熱する加熱部と、
前記加熱部よりも前記搬送方向の下流側の位置において前記不織布の幅方向の寸法を計測することにより、前記幅方向の寸法に係る情報を出力する幅センサーと、
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記加熱部及び前記搬送部のうちの少なくとも一方を制御するコントローラと、を有することを特徴とする不織布の嵩回復装置である。
また、
熱風を吹き付けて不織布を加熱することにより前記不織布の嵩を回復する方法であって、
搬送方向に連続する前記不織布を前記搬送方向に沿って搬送することと、
搬送中の前記不織布に前記熱風を吹き付けることによって前記不織布を加熱することと、
前記熱風によって加熱された前記不織布の幅方向の寸法を計測することにより、前記幅方向の寸法に係る情報を出力することと、
前記情報に基づいて、前記搬送すること及び前記加熱することのうちの少なくとも一方を調整することと、を有することを特徴とする不織布の嵩回復方法である。
熱風を吹き付けて不織布を加熱することにより前記不織布の嵩を回復する装置であって、
搬送方向に連続する前記不織布を前記搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
搬送中の前記不織布に前記熱風を吹き付けることによって前記不織布を加熱する加熱部と、
前記加熱部よりも前記搬送方向の下流側の位置において前記不織布の幅方向の寸法を計測することにより、前記幅方向の寸法に係る情報を出力する幅センサーと、
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記加熱部及び前記搬送部のうちの少なくとも一方を制御するコントローラと、を有することを特徴とする不織布の嵩回復装置である。
例えば、コントローラが搬送部を制御することによって、加熱部での不織布の搬送速度値を下げれば、不織布への入熱量が増えて軟化が進むため、搬送方向の張力の作用によって幅方向の寸法が減少する方向に調整される。逆に、搬送速度値を上げれば、入熱量が減って軟化が抑制されるため、幅方向の寸法が増加する方向に調整される。
同様に、コントローラが加熱部を制御することによって、熱風の温度を上げれば、不織布への入熱量が増えて軟化が進むため、幅方向の寸法が減少する方向に調整される。逆に、熱風の温度を下げれば、入熱量が減って軟化が抑制されるため、幅方向の寸法が増加する方向に調整される。
前記搬送部は、前記不織布を所定の搬送経路に沿って搬送し、
前記搬送経路において前記加熱部の前記搬送方向の両側の位置には、それぞれ前記不織布を搬送するために駆動回転する2つの駆動ローラーを有し、
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記コントローラは、前記2つの駆動ローラーのうちで上流側に位置する方の駆動ローラーの周速値を変更するのが望ましい。
例えば、かかる上流側の駆動ローラーの周速値を大きくすると、加熱部での不織布の搬送速度値が大きくなって軟化が抑制されるか、或いは、加熱部での不織布の搬送方向の張力が緩和される。よって、不織布の幅方向の寸法を増加することができる。他方、同周速値を小さくすると、加熱部での不織布の搬送速度値が小さくなって軟化が進むか、或いは、加熱部での不織布の搬送方向の張力が増加される。よって、不織布の幅方向の寸法を減少することができる。
前記コントローラは、前記2つの駆動ローラーのうちの一方の駆動ローラーの周速値に対する他方の駆動ローラーの周速値の比率を変更するのが望ましい。
例えば、当該比率の定義を、「2つの駆動ローラーのうちの下流側の駆動ローラーの周速値で上流側の駆動ローラーの周速値を除算した値である」とした場合には、当該比率を大きくすれば、張力は小さくなるので、不織布の幅方向の寸法は増加し、他方、比率を小さくすれば、張力は大きくなるので、幅方向の寸法は減少する。よって、不織布の幅方向の寸法を増加及び減少のどちらにも確実に調整可能となる。
前記幅センサーが前記幅方向の寸法を計測する位置は、前記搬送経路における前記加熱部と、前記2つの駆動ローラーのうちで下流側に位置する方の駆動ローラーとの間の位置であるのが望ましい。
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記コントローラは、前記熱風の温度及び前記熱風の風量(m3/分)の少なくともどちらかを変更するように、前記加熱部を制御するのが望ましい。
前記加熱部は、前記不織布の入口及び前記不織布の出口を具備したケース部材を有し、
前記ケース部材における前記入口側の部分及び前記出口側の部分のうちの一方は、他方に向けて前記熱風を前記ケース部材内の空間に噴射する噴射口を有し、
前記他方は、前記不織布の両面のうちの一方の面に接触しながら流れた前記熱風を、前記ケース部材から排出する排出口を有するのが望ましい。
また、熱風は、不織布の面を流れるので、不織布を厚さ方向に圧縮することは有効に防止される。よって、嵩の回復を円滑に行うことができる。
前記加熱部によって加熱された前記不織布に対して冷却用の風を吹き付けて前記不織布を冷却する冷却部を有するのが望ましい。
かかる不織布の嵩回復装置であって、
前記冷却部は、前記不織布の入口及び前記不織布の出口を具備したケース部材を有し、
前記ケース部材における前記入口側の部分及び前記出口側の部分のうちの一方は、他方に向けて前記冷却用の風を前記ケース部材内の空間に噴射する噴射口を有し、
前記他方は、前記不織布の両面のうちの一方の面に接触しながら流れた前記風を、前記ケース部材から排出する排出口を有するのが望ましい。
また、冷却用の風は、不織布の面を流れるので、不織布を厚さ方向に圧縮することは有効に防止される。よって、回復された嵩を冷却用の風が潰すことは確実に回避される。
熱風を吹き付けて不織布を加熱することにより前記不織布の嵩を回復する方法であって、
搬送方向に連続する前記不織布を前記搬送方向に沿って搬送することと、
搬送中の前記不織布に前記熱風を吹き付けることによって前記不織布を加熱することと、
前記熱風によって加熱された前記不織布の幅方向の寸法を計測することにより、前記幅方向の寸法に係る情報を出力することと、
前記情報に基づいて、前記搬送すること及び前記加熱することのうちの少なくとも一方を調整することと、を有することを特徴とする不織布の嵩回復方法である。
本実施形態の不織布3の嵩回復装置20及び嵩回復方法は、ペットシート1のトップシート3となる不織布3を処理対象とする。
図1Aは、吸収性物品の一例としてのペットシート1の外観斜視図であり、図1Bは、図1A中のB−B線で同シート1を切断した場合の拡大斜視図である。
ペットシート1は、犬や猫などの動物の***処理に使用されるものであり、図1Aに示すように、床などに敷いて使用される。かかるペットシート1は、例えば平面視矩形状の液透過性のトップシート3と、略同形状の液不透過性のバックシート5と、これらのシート3,5同士の間に介挿される液吸収性の吸収体4と、を有している。そして、吸収体4は、トップシート3及びバックシート5の両者とホットメルト接着剤等で接合されており、また、トップシート3とバックシート5とは、吸収体4から側方にはみ出す部分3e,5e、すなわち、各シート3,5の外周縁部3e,5eにてホットメルト接着剤等で接合されている。
そして、以下では、この鉛直面の法線方向のことを「CD方向」と言う。なお、図2では、CD方向は、同図2の紙面を貫通する方向を向いており、より詳しくは、CD方向は、水平面内の任意の方向のうちで図2の紙面を貫通する方向を向いている。また、繰り出された不織布3は、基本的には、同不織布3の幅方向がCD方向を向いた姿勢で搬送されるため、不織布3の搬送方向は、CD方向と直交する任意の方向を向くことになる。なお、かかる支持部材は、何等鏡板に限るものではなく、これ以外の支持部材を用いても良い。
ここで、可動ローラー群G37mは、不織布3の張力の大きさ(N)に応じて水平方向に往復移動する。すなわち、不織布3の張力の大きさが、予め設定された張力の設定値(N)よりも大きい場合には、ループL3が小さくなるように可動ローラー群G37mは移動し、これにより、蓄積していた不織布3を払い出して下流に供給する。一方、不織布3の張力の大きさが上記の設定値よりも小さい場合には、ループL3が大きくなるように移動して、これにより、不織布3を蓄積する。従って、アキュムレータ装置37の直近下流の位置では、不織布3の張力の大きさは、上記の設定値にほぼ維持されており、その意味では、当該アキュムレータ装置37は、後述のテンションコントロール装置38と同様の機能も奏する。なお、かかるアキュムレータ装置37も周知なため、これ以上の詳細な説明については省略する。
かかるテンションコントロール装置38は、所謂ダンサーロール38dnを利用して構成されている。すなわち、互いの間に搬送方向に間隔をあけて定位置に固定された一対の固定ロール38s,38sと、一対の固定ロール38s,38sの間の位置に設けられ、CD方向と直交する方向に往復移動可能に設けられたダンサーロール38dnと、ダンサーロール38dnよりも搬送方向の上流側に設けられた駆動ロール38kと、を有する。そして、一対の固定ロール38s,38sと、ダンサーロール38dnと、駆動ロール38kとの三者には、不織布3が掛け回されているとともに、一対の固定ロール38s,38s及びダンサーロール38dnに掛け回された不織布3はループL3dnを形成している。そして、ダンサーロール38dnには、不織布3の張力の目標値の二倍に相当する力が、往復移動方向のうちでループL3dnが大きくなる方向に付与されている。よって、不織布3の張力の大きさが目標値よりも大きい場合には、ループL3dnが小さくなるようにダンサーロール38dnが移動する一方、不織布3の張力の大きさが目標値よりも小さい場合には、ループL3dnが大きくなるようにダンサーロール38dnが移動する。一方、駆動ロール38kは、サーボモータで駆動回転されるが、同モータは、ループL3dnの大きさが所定値になるように駆動ロール38kを回転して不織布3を繰り出す。例えば、所定値よりも大きい場合には、駆動ロール38kの周速値(m/分)を減少する一方、所定値よりも小さい場合には、駆動ロール38kの周速値を増加する。そして、これにより、テンションコントロール装置38の直近下流の位置の不織布3の張力の大きさは、目標値となるように調整される。
また、熱風の風量(m3/分)の調整によっては、不織布3の搬送速度値V3(m/分)よりも熱風の風速値Vw(m/分)の方を大きくすることができる。そして、そのようにすれば、各噴射口63Na,63Nbから噴射された熱風は、不織布3の面を滑るように不織布3を追い越して行って、最後に各出口62aout,62boutから外に排出される。よって、熱風と不織布3との相対速度差に基づいて、当該熱風を確実に乱流状態にすることができる。そして、その結果、熱伝達効率の飛躍的な向上を図れて、不織布3を効率良く加熱することができて、嵩が速やかに回復される。また、乱流状態の熱風によって不織布3の繊維がランダムにほぐされるので、これによっても、嵩の回復が促進される。
送風機67bは、例えばモータを駆動源として回転するインペラ67iと、上記モータの回転数(rpm)を調整するインバータ(不図示)とを有する。そして、これにより、後述するコントローラは、VVVFインバータ制御を行うことができて、その結果、インペラ67iの回転数(rpm)の変更を介して風量(m3/分)を任意値に調整可能である。
また、ヒーターは、例えば電力(kW)で加熱する電気ヒーターであり、電力の投入量の変更によって熱風の温度を任意値に調整可能である。なお、熱風の温度については、噴射口63Na,63Nbの位置での温度が、不織布3に含まれる熱可塑性樹脂繊維の融点よりも50℃だけ低い温度以上であって、しかも融点未満であると良い。そして、このような範囲に設定されていれば、熱可塑性樹脂繊維の溶融を防ぎながら、確実に嵩を回復させることができる。
なお、かかるヒーター67h,67ha,67hbは、何等電気ヒーターに限るものではなく、風をなす空気を加熱可能なものであれば、適用可能である。
よって、比率Rが1であれば(R=1)、上流側駆動搬送ローラー32uの周速値V32uは下流駆動搬送ローラー32dの周速値V32dと等しくなるように制御される。また、比率Rが1よりも大きければ(R>1)、上流側駆動搬送ローラー32uの周速値V32uは下流側駆動搬送ローラー32dの周速値V32dよりも大きくなるように制御され、逆に、比率Rが1よりも小さければ(R<1)、上流側駆動搬送ローラー32uの周速値V32uは下流側駆動搬送ローラー32dの周速値V32dよりも小さくなるように制御される。
他方、差分値Δがプラス値の場合には、例えば、比率Rの現在値に、予め定められた規定値を減じる等して、当該比率Rを現在値よりも小さくなるように変更する。すると、下流側駆動搬送ローラー32dの周速値V32dを一定値に維持する場合(つまり、下流側駆動搬送ローラー32dの周速値V32dを変更しない場合)には、上流側駆動搬送ローラー32uの周速値V32uのみが小さくなる方向に変更されて、これにより、不織布3の搬送方向の張力が増加するため、不織布3の幅方向の寸法は減少し、その結果、差分値Δが零になる方向、すなわち目標値に近づく方向に調整される。
ちなみに、この方法によれば、別要因の幅方向の寸法の変動についても抑制可能である。すなわち、状況によっては、下流側駆動搬送ローラー32dよりも下流側にて不織布3の張力が変動することが原因で不織布3の幅方向の寸法が変動することもあり得るが、そのような変動に対しても有効に抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。
なお、不織布3を搬送方向に搬送する搬送機構としては、サクションベルトコンベア装置やサクションドラム装置などを例示できる。すなわち、サクションベルトコンベア装置は、駆動周回する無端ベルトの外周面に不織布3を載置して搬送するが、この外周面には、複数の吸気孔が設けられており、よって、当該吸気孔が、熱風を吸引する上記の吸引口として機能する。また、サクションドラム装置は、駆動回転する回転ドラムの外周面に不織布3を巻き付けて搬送するが、この外周面には、複数の吸気孔が設けられており、よって、当該吸気孔が、熱風を吸引する上記の吸引口として機能する。
そして、この冷却ユニット81から噴射する冷却用の風によって不織布3を冷却すれば、加熱ユニット61で加熱された後に不織布3の温度が高いことが原因で起こり得る現象、すなわち、不織布3の軟化起因で幅方向の寸法が変動する現象を有効に抑制することができる。
なお、かかる冷却ユニット81の一例としては、前述した加熱ユニット61と類似の構成を例示することができる。すなわち、冷却ユニット81は、加熱ユニット61と同様に、ケース部材62と、隔壁部材63と、案内ローラー64,64,64と、を有する。但し、隔壁部材63の両壁面63wa,63wbに設けられたスリット状の各噴射口63Na,63Nbからは、それぞれ、不織布3を冷却可能な温度の風が噴射される。すなわち、噴射口63Na,63Nbには、適宜な管部材67pcを介して上記の風供給装置から、例えば常温の風又は常温よりも低い温度の冷風が供給される。そのため、風供給装置は、少なくとも送風機を有し、望ましくは、送風機で発生した風を冷却するクーラーを有する。なお、上記の風の温度は、加熱ユニット61のケース部材62から出た直後の不織布3の温度よりも低ければ同不織布3を冷却できるため、常温(20℃±15℃)よりも高くても良く、例えば、5℃〜50℃の範囲の任意値であっても良い。ちなみに、かかる構成の冷却ユニット81によれば、各噴射口63Na,63Nbから噴射される冷却用の風は、不織布3の面を流れるので、不織布3を厚さ方向に圧縮することは有効に防止される。よって、回復した嵩を当該風で潰すことは有効に回避される。
ちなみに、この図6の例の場合には、回収用管部材69を通って不織布3の繊維屑等の異物が、送風機67b内のヒーター67hへ送られて融着の恐れがある。そのため、望ましくは、送風機67bの吸い込み側部分67bsと回収用管部材69との間に、例えば所定メッシュの編み目状の異物吸い込み防止用フィルタ部材を介挿すると良い。なお、図3Aの例の場合についても、製造ライン内の紙粉等の異物が外気に混ざって、吸い込み側部分67bsから吸い込まれる恐れがあるので、望ましくは、吸い込み側部分67bsに同種のフィルタ部材を設けると良い。
例えば、往路用の噴射口63Naを、往路用壁面63waのうちの往路の下流側の部分(「ケース部材における出口側の部分」に相当)に設け、また、復路用の噴射口63Nbを、復路用壁面63wbのうちの復路の下流側の部分(「ケース部材における出口側の部分」に相当)に設けても良い。なお、その場合には、往路用及び復路用のどちらの噴射口63Na,63Nbも、不織布3の両面のうちの一方の面に対して鋭角な傾き角度でもって搬送方向の上流側に向けて熱風を噴射するように形成される。そして、これにより、往路用の噴射口63Naから噴射された熱風は、搬送方向の上流側の速度成分を持って不織布3の面に接触し、そして、そのまま、不織布3の面を上流へ流れていって、最後に往路用の空間SP62aの最上流に位置する往路用の入口62ainから外に排出される。また、復路用の噴射口63Nbから噴射された熱風は、搬送方向の上流側の速度成分を持って不織布3の面に接触し、そして、そのまま、不織布3の面を上流側に流れていって、復路用の空間SP62bにおける搬送方向の最上流に位置する復路用の入口62binから外に排出される。ちなみに、このことは、上述した冷却ユニット81についても同様である。
3 トップシート(不織布)、3R 不織布原反、
3a 面、3b 面、3e 外周縁部、
3t 溝部、3p 突部、3h 貫通孔、
3es 先端部、3ee 尾端部、
4 吸収体、4c 吸収性コア、
4t1 被覆シート、4t2 被覆シート、
5 バックシート、
20 嵩回復装置、
30 搬送部、
32 搬送ローラー、
32u 上流側駆動搬送ローラー、32d 下流側駆動搬送ローラー、
35 繰り出し装置、
36 資材接ぎ装置、
37 アキュムレータ装置、
37m 可動ローラー、G37m 可動ローラー群、
37s 固定ローラー、G37s 固定ローラー群、
38 テンションコントロール装置、
38dn ダンサーロール、38k 駆動ロール、38s 固定ロール、
60 加熱部、61 加熱ユニット、62 ケース部材、
62ain 入口、62aout 出口(排出口)、
62bin 入口、62bout 出口(排出口)、
63 隔壁部材、
63Na 往路用の噴射口、63Nb 復路用の噴射口、
63ha 開口、63hb 開口、
63wa 往路用壁面、63wb 復路用壁面、
64 案内ローラー、
67 熱風供給装置、
67b 送風機、67bs 吸い込み側部分、
67h ヒーター、67ha ヒーター、67hb ヒーター、
67i インペラ、67p 管部材、67pc 管部材、69 回収用管部材、
70 幅センサー、
71 投光部、72 受光部、
80 冷却部、81 冷却ユニット、
SP62a 往路用の空間、SP62ae 下流端部、
SP62b 復路用の空間、SP62be 下流端部、
R63a 圧力室,R63b 圧力室、
L3 ループ、L3dn ループ、
Claims (9)
- 熱風を吹き付けて不織布を加熱することにより前記不織布の嵩を回復する装置であって、
搬送方向に連続する前記不織布を前記搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
搬送中の前記不織布に前記熱風を吹き付けることによって前記不織布を加熱する加熱部と、
前記加熱部よりも前記搬送方向の下流側の位置において前記不織布の幅方向の寸法を計測することにより、前記幅方向の寸法に係る情報を出力する幅センサーと、
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記加熱部及び前記搬送部のうちの少なくとも一方を制御するコントローラと、を有することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項1に記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記搬送部は、前記不織布を所定の搬送経路に沿って搬送し、
前記搬送経路において前記加熱部の前記搬送方向の両側の位置には、それぞれ前記不織布を搬送するために駆動回転する2つの駆動ローラーを有し、
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記コントローラは、前記2つの駆動ローラーのうちで上流側に位置する方の駆動ローラーの周速値を変更することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項2に記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記コントローラは、前記2つの駆動ローラーのうちの一方の駆動ローラーの周速値に対する他方の駆動ローラーの周速値の比率を変更することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項2又は3の何れかに記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記幅センサーが前記幅方向の寸法を計測する位置は、前記搬送経路における前記加熱部と、前記2つの駆動ローラーのうちで下流側に位置する方の駆動ローラーとの間の位置であることを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記幅センサーから出力される前記情報に基づいて、前記コントローラは、前記熱風の温度及び前記熱風の風量(m3/分)の少なくともどちらかを変更するように、前記加熱部を制御することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項1乃至5の何れかに記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記加熱部は、前記不織布の入口及び前記不織布の出口を具備したケース部材を有し、
前記ケース部材における前記入口側の部分及び前記出口側の部分のうちの一方は、他方に向けて前記熱風を前記ケース部材内の空間に噴射する噴射口を有し、
前記他方は、前記不織布の両面のうちの一方の面に接触しながら流れた前記熱風を、前記ケース部材から排出する排出口を有することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項1乃至6の何れかに記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記加熱部によって加熱された前記不織布に対して冷却用の風を吹き付けて前記不織布を冷却する冷却部を有することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 請求項7に記載の不織布の嵩回復装置であって、
前記冷却部は、前記不織布の入口及び前記不織布の出口を具備したケース部材を有し、
前記ケース部材における前記入口側の部分及び前記出口側の部分のうちの一方は、他方に向けて前記冷却用の風を前記ケース部材内の空間に噴射する噴射口を有し、
前記他方は、前記不織布の両面のうちの一方の面に接触しながら流れた前記風を、前記ケース部材から排出する排出口を有することを特徴とする不織布の嵩回復装置。 - 熱風を吹き付けて不織布を加熱することにより前記不織布の嵩を回復する方法であって、
搬送方向に連続する前記不織布を前記搬送方向に沿って搬送することと、
搬送中の前記不織布に前記熱風を吹き付けることによって前記不織布を加熱することと、
前記熱風によって加熱された前記不織布の幅方向の寸法を計測することにより、前記幅方向の寸法に係る情報を出力することと、
前記情報に基づいて、前記搬送すること及び前記加熱することのうちの少なくとも一方を調整することと、を有することを特徴とする不織布の嵩回復方法。
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