JP6170308B2 - 吸収体の製造装置 - Google Patents
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Description
この積繊体製造装置は、主供給ダクトの管路中央部分に吸水性ポリマーのポリマー供給管を有していて、ポリマー供給管から主供給ダクト内に吸水性ポリマーを供給できるようになっている。ポリマー供給管の下方には、供給された吸水性ポリマーの流れ方向を規制する仕切り部材を有している。
本発明は、吸収体材料を回転ドラムの凹部に堆積していく際に、ダクト内に配された仕切部材の先端部に吸収体材料のパルプ繊維の塊ができるという問題を解決することに関する。
ダクト30には、その流路の幅方向中央部分で吸収体材料としての吸水性ポリマー53を供給する吸水性ポリマー供給部31が配されている。ダクト30内、吸水性ポリマー供給部31の下方には、供給されたパルプ繊維52及び吸水性ポリマー53の流れ方向を規制する仕切部材33が配されている。
ダクト30において、吸水性ポリマー供給部31は、吸水性ポリマー53を仕切部材33上方に供給する。仕切部材33は、供給されたパルプ繊維52及び吸水性ポリマー53の流れ方向を規制する。したがって、ダクト30内をパルプ繊維52とともに吸水性ポリマー53が気流に乗って回転ドラム42方向に搬送される。
仕切部材33によって、ダクト30内部に供給された吸水性ポリマー53の流れ方向が規制されるため、仕切部材33の下部側を流れるパルプ繊維52を含む気流によって積繊用凹部41にパルプ繊維52が含まれ且つ該吸水性ポリマー53が実質的に含まれないフィルター層を形成することができる。このフィルター層が形成された状態で、パルプ繊維52と吸水性ポリマー53とを含む気流によって、吸収体材料54が堆積されるので、積繊用凹部41の底面部となるメッシュプレート(図示なし)に吸水性ポリマー53が直接当たらなくなり、吸水性ポリマー53によるメッシュプレートの目詰まりを防止することができる。
回転ドラム42は、例えば周面に複数の積繊用凹部41が所定の間隔で形成されている。この回転ドラム42の周面に向けて、ダクト30内を搬送されてきた吸収体材料54(パルプ繊維52、吸水性ポリマー53)(便宜上、矢印で示す)が供給され、積繊用凹部41に堆積される。
そして上記ダクト30内を流れてきた吸収体材料54を搬送する空気流は、空間B上に位置する積繊用凹部41からの吸引により、回転ドラム42の外周面に向けて案内される。
上記繊維材料には、上述のパルプ繊維52の他に合繊繊維を含んでもよい。パルプシート51の中に合繊繊維が混じった状態の場合もあれば、合成繊維を解繊したパルプ繊維と混合して供給することも可能である。図1では解繊機20から直接ダクト30に供給しているが、解繊したパルプをタンク(図示せず)に溜めて、そこからダクト30に供給してもよい。このタンクに合繊(短繊維)も供給して混合させることも可能である。
図2および図3に示すように、仕切部材33の吸収体材料の供給側(上流側)の先端部34には吸収体材料付着防止手段を有する。先端部34は曲面形状にされている。例えば曲面の断面形状は半径3mmの半円形状にされている。
この半径は、1mm以上、そして、50mm以下、好ましくは30mm以下、より具体的には、1mm以上50mm以下、好ましくは1mm以上30mm以下とする。上記先端部34は曲面形状を有していれば、その断面形状が上記半円形状に限定されないが、好ましくは半円形状とする。このような先端形状とすることで、ダクト30内の気流を大きく乱すことなく、パルプ繊維52や吸水性ポリマー53を搬送することができる。また、仕切部材33の表面は、繊維が引っ掛からないように、表面が滑らかに、例えば繊維との摩擦係数が小さくなるような材料を選択したり、摩擦係数が小さくなるように加工されていることが好ましい。特に、仕切部材33の先端部34は、このように加工されていることが好ましい。通常、仕切部材33は、厚さが0.5mmから2.0mm程度の板体を所望の形状に加工したものが用いられる。例えば、ダクト30内を流れる気流を乱さないような形状として翼形状が好ましいが、ダクト30内の気流を乱さないような形状であれば翼形状でなくてもよい。なお、仕切部材33は、ダクト30の側壁に対し、例えば上下流端側が上下方向に可動可能とされていてもよい。
また、孔36は、パルプ繊維52が塊になりやすい仕切部材33の先端部34領域に配されればよい。また、孔36は仕切部材33の幅方向に沿って1列に配されていてもよく、複数列に配されてもよい。複数列に形成する場合、半径や孔径によっては、列毎に孔の配置位置をずらして配する等の工夫をしても良く、例えば半ピッチ分ずらすのが孔配置の効率面や加工性の観点から好ましい。
また、上記孔36は、供給側と同じ方向に向いていると、繊維の流れに影響を与えにくくなる。供給側と同じ方向に向いているとは、供給側方向と孔36の中心軸方向との角度が30度以内である。なお、供給側方向は、例えば、仕切部材33の先端部34の縦断面視した半円形部分の中心Cと、ダクト30の一端部30aが接続する解繊機20の開口部24の上下方向中央を結ぶ線で決定することができる。また、図2(b)に示すよりもさらに上方を向いている孔36があると、または、図2(b)に示すよりもさらに下方を向いている孔36があると、仕切部材33の先端部34に繊維が付着したとしても落としやすくなる。図2(b)に示すよりもさらに上方または下方に向いている孔は、供給側方向と孔36の中心軸方向との角度が30度より大きい場合であり、45度以上であることが更に好ましい。付着防止及び付着した繊維を除去する観点から、仕切部材33の先端部34には、供給側と同じ方向に向いている孔36と、供給側方向に対して30度より大きい角度で上方を向いている孔36と、供給側方向に対して30度より大きい角度で下方を向いている孔36とを備えることが好ましい。
上記孔36から吹き出される気体としてその他の圧縮気体であってもよいが、圧縮空気が取扱いやすさ、コスト等の観点において優れている。
図示しないパルプ原反から引き出されたパルプシート51は、解繊機20によって解繊されてパルプ繊維52となり、開口部24よりダクト30の一端部30a側から導入される。
ダクト30においては、吸水性ポリマー供給部31から吸水性ポリマー53が供給される。吸水性ポリマー53は、仕切部材33により飛散方向が規制され、積繊用凹部41のうち上側(底部より外側)に堆積する。
すなわち、前記図2に示す回転ドラム42において、区間Bの仕切部材33より下方の領域は、回転ドラム42の回転方向上流になるので、この領域で供給される吸収体材料54は積繊用凹部41の底側に堆積する。また、区間Bの仕切部材33の上方の領域は、回転ドラム42の回転方向下流になるので、この領域で供給される吸収体材料54は積繊用凹部41の上側(底部より外側)に堆積する。
一方、ダクト30の排出口に配される積繊用凹部41のうち、上方のものには、フィルター層の上に、パルプ繊維52と吸水性ポリマー53との混合層が堆積する。そのため、積繊用凹部41内には、フィルター層と混合層とが積層してなる積繊体が形成される。これが吸収体5となる。
また、上記圧縮空気の供給は、間欠的に行うこともできる。例えば、数秒ごとに噴出、停止を繰り返すことができる。これにより、圧縮空気の使用量を低減することができるので、コスト削減が図れる。
さらに噴射の強さを変えてもよい。この場合には、通常は弱い噴射で行い、繊維が先端部34に付着したときには、その繊維に他の繊維が絡み合って塊になる前に、強い噴射圧で圧縮空気を噴射して、付着した繊維を吹き飛ばしてもよい。
このため、仕切部材33の先端部34には、パルプ繊維52の塊の形成を防止できる。また、このため仕切部材33の先端部34から、パルプ繊維52の塊が積繊用凹部41内に堆積することも無い。これらによって、積繊用凹部41内への吸収体材料54が均一に供給されるので、吸収体材料54の堆積が均一に行われるようになる。
組合せとしては、中高断面形状の吸収体の下層(幅広部分)に吸水性ポリマーが多く、上層(中高部分)に吸水性ポリマーの少ない組合せ、下層に吸水性ポリマーが少なく、上層に吸水性ポリマーが多い組合せ、下層に吸水性ポリマーがなく、上層に吸水性ポリマーが多い組合せ、下層に吸水性ポリマーがなく、上層に吸水性ポリマーが少ない組合せ、下層に吸水性ポリマーが多く、上層に吸水性ポリマーがない組合せ、下層に吸水性ポリマーが少なく、上層に吸水性ポリマーがない組合せ、下層及び上層に吸水性ポリマーがない組合せが挙げられる。
繊維材料を含む吸収体材料を気流とともにダクト内に供給して、該吸収体材料を回転ドラムの周面に配した凹部内に堆積させる吸収体の製造装置であって、
前記ダクトの内部に前記吸収体材料の供給方向を調整する仕切部材が配され、
前記仕切部材の前記吸収体材料の供給側の先端部に吸収体材料付着防止手段を有する吸収体の製造装置。
<2>
前記吸収体材料付着防止手段は、前記先端部に前記仕切部材の内部から空気を吹き出す手段を有する前記<1>記載の吸収体の製造装置。
<3>
前記仕切部材は、前記先端部側の内部に空洞を有し、前記先端部に前記空洞より外部に貫通している複数の孔が配されている前記<1>または<2>記載の吸収体の製造装置。
<4>
前記凹部内に前記吸収体材料を堆積中は、前記仕切部材の孔から圧縮空気が連続して噴出す前記<3>に記載の吸収体の製造装置。
前記製造装置は、パルプ原反から引き出されたパルプシートを解繊してパルプ繊維を得る解繊機を有し、前記ダクトは、その一端部が前記解繊機の開口部に接続されており、その他端部が前記回転ドラムの外周面の一部を覆っている前記<1>から<4>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<6>
前記ダクトには、その流路の幅方向中央部分で吸水性ポリマーを供給する吸水性ポリマー供給部が配され、前記仕切部材は、供給されたパルプ繊維及び吸水性ポリマーの流れ方向を規制している前記<1>から<5>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<7>
前記仕切部材は、前記ダクトの側壁に固定されている前記<1>から<6>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<8>
前記仕切部材の前記先端部は曲面形状にされている前記<1>から<7>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<9>
前記先端部の曲面の断面形状の半径は、1mm以上、そして、50mm以下、好ましくは30mm以下、より具体的には、1mm以上50mm以下、好ましくは1mm以上30mm以下である前記<8>記載の吸収体の製造装置。
<10>
前記仕切部材の前記先端部の断面形状は、半円形状である前記<8>又は<9>記載の吸収体の製造装置。
<11>
前記仕切部材の先端部側の前記空洞は、該仕切部材内部において他の空洞とは区切られた単独の空間で構成されている前記<3>から<10>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<12>
前記孔の孔径は、0.5mm以上、好ましくは1mm以上、そして、2mm以下、好ましくは1.5mm以下、より具体的には、0.5mm以上2mm以下、好ましくは1mm以上1.5mm以下である前記<3>から<11>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<13>
前記孔は、仕切部材の幅方向に沿って1列または複数列に配されている前記<3>から<12>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<14>
前記孔の断面形状は、流れ方向断面が矩形断面である前記<3>から<13>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<15>
前記孔の断面形状は、空洞側から外部に向かうにしたがって孔径が広くなる台形である前記<3>から<14>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<16>
前記孔の断面形状は、空洞側から外部に向かうにしたがって孔径が狭くなる台形である前記<3>から<15>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<17>
前記仕切部材33の前記先端部34には、供給側と同じ方向に向いている孔と、供給側方向に対して30度より大きい角度で上方を向いている孔と、供給側方向に対して30度より大きい角度で下方を向いている孔とを備える前記<3>から<16>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<18>
前記先端部を摩擦係数の小さい材料で作製する前記<1>から<17>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
<19>
前記仕切部材を、前記ダクトの幅方向中央部が回転ドラム側に向い凹んだ曲面形状にする前記<1>から<18>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置。
前記<1>から<19>のいずれか1に記載の吸収体の製造装置を用い、吸収体を製造する工程を有する吸収性物品の製造方法。
<21>
前記吸収性物品は、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド又はパンティライナーである前記<20>記載の吸収性物品の製造方法。
<22>
前記吸収体を被覆シートで包んで、所定長さでカットし、液透過性の表面シートの連続体と、液不透過性または難透過性の裏面シートの連続体との間に間欠的に配置及び挟持し、個別の吸収性物品に切断して、吸収性物品が製造する前記<20>又は<21>に記載の吸収性物品の製造方法。
9 被覆シート
10 吸収体の製造装置
20 解繊機
21 ケーシング
22 回転刃
23,24 開口部
30 ダクト
30a 一端部
30b 他端部
31 吸水性ポリマー供給部
33 仕切部材
34 先端部
35 吸収体材料付着防止手段
36 孔
37 空洞
38 配管
41 積繊用凹部
42 回転ドラム
51 パルプシート
52 パルプ繊維
53 吸水性ポリマー
70 バキュームコンベア
Claims (4)
- 繊維材料を含む吸収体材料を気流とともにダクト内に供給して、該吸収体材料を回転ドラムの周面に配した凹部内に堆積させる吸収体の製造装置であって、
前記ダクトの内部に前記吸収体材料の供給方向を調整する仕切部材が配され、
前記仕切部材の前記吸収体材料の供給側の先端部に吸収体材料付着防止手段を有し、
前記仕切部材は、前記先端部側の内部に空洞を有し、前記先端部に前記空洞より外部に貫通している複数の孔が配されており、
前記仕切部材の先端部側の前記空洞は、該仕切部材内部において他の空洞とは区切られた単独の空間によって構成されている吸収体の製造装置。 - 前記吸収体材料付着防止手段は、前記先端部に前記仕切部材の内部から空気を吹き出す手段を有する請求項1記載の吸収体の製造装置。
- 前記凹部内に前記吸収体材料を堆積中は、前記仕切部材の孔から圧縮空気が連続して噴出す請求項1または2に記載の吸収体の製造装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸収体の製造装置を用い、吸収体を製造する工程を有する吸収性物品の製造方法。
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