積繊ドラム
【課題】凹部を有する吸収体の当該凹部の形状および位置を変更可能とした積繊ドラムを提供する。
【解決手段】積繊ドラム１１０の外周面に設けられた吸収体形成用凹部１１０Ａの一部に、ドラム外周面側に向かって突出するように凸部材１１０Ｘを着脱自在に設け、この凸部材１１０Ｘの頂部がドラム外周面より外方に突出した位置にあるようにする。
【解決手段】積繊ドラム１１０の外周面に設けられた吸収体形成用凹部１１０Ａの一部に、ドラム外周面側に向かって突出するように凸部材１１０Ｘを着脱自在に設け、この凸部材１１０Ｘの頂部がドラム外周面より外方に突出した位置にあるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙おむつ、生理用ナプキン等に用いられる吸収体の積繊装置の積繊ドラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
＜第１及び第２の背景技術＞
紙おむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品には、尿、便または経血等を吸収するための吸収体が使用されており、この吸収体は粉砕パルプや高吸水性ポリマーを積繊して成形されている。
【０００３】
この吸収体は、例えば、図１に示す吸収体製造装置によって製造される。吸収体製造装置は、供給されるパルプ材料を細かく粉砕するための解繊装置５１と、この解繊装置５１を囲繞するとともに、粉砕された粉砕パルプを空気によって搬送するためのケーシング５２と、このケーシング５２の下流側開口部に配設される積繊装置５３と、を備えている。
【０００４】
このうち積繊装置５３は、図２に示すように、外周面に多数の吸引孔が形成されたメッシュ３２を有する積繊ドラム３０と、この積繊ドラム３０の内部側に配設される吸引チャンバ３１と、を備えており、吸引手段（図示せず）によって吸引チャンバ３１内が負圧に維持されることにより、メッシュ３２上に空気搬送された粉砕パルプを積繊させるようになっている。このメッシュ３２は、補強用リング３４に取付けられており、積繊ドラム３０の幅方向両端部に設けられたパターンリング３３，３３を側面部とし、メッシュ３２を底面部とした凹部に、粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓが積繊されるものである。
【０００５】
なお、ケーシング５２には、高吸収性ポリマーの粉粒物を粉砕パルプと共に供給するためのポリマー投入口５４が設けられており、また、積繊ドラム３０の下部には、図１に示すように、積繊ドラム３０に吸着保持された吸収体を転写させて搬出する、吸引装置付コンベア５５が設けられている。
【０００６】
ここで、特許文献１には、吸引手段によるバキュームエアーとの関係で、吸収体重量のバラツキを抑える積繊ドラムが記載されている（特許文献１参照）。
【０００７】
＜第３の背景技術＞
紙おむつ、生理用ナプキン、ワイプ等の吸収性物品には、尿、便または経血等を吸収するための吸収体が使用されている。かかる吸収体は、例えば図１５に示される製造装置２０１により製造されている。かかる吸収体の製造装置は、供給されるパルプ材料２００を細かく粉砕するための解繊装置２０４と、この解繊装置を囲繞する粉砕パルプ供給ケーシング２０８と、この粉砕パルプ供給ケーシング２０８の下流側開口部に配設される積繊ドラム２１０とを備える。前記粉砕パルプ供給ケーシング２０８は、粉砕された粉砕パルプを空気流に乗せて下流の積繊ドラム外周面に搬送するためのチャンバＣの外装を構成する。
【０００８】
前記粉砕パルプ供給ケーシング２０８には、チャンバ内に粉砕パルプとは別の吸収性ポリマーを供給するためのポリマー投入口２０６が設けられている。また、前記積繊ドラム２１０は、外周面に適宜の間隔で、一面が微細な網目状とされたあるいは一面に多数の微細孔が形成された通気性の吸収体成形用凹部が形成されていて、図示しない吸引手段によって前記積繊ドラム２１０内を負圧に維持することにより、この吸収体形成用凹部内に空気搬送された粉砕パルプが吸収性ポリマーと混合されつつ積繊されるように構成されている。
【０００９】
前記積繊ドラム２１０に作られた吸収体Ｋ’は、バキュームコンベア上を搬送するクレープ紙２５０の上面に吸引装置２４９による吸引によって転移され、コンベア上を搬送されたてそのまま下流の加工工程に送られる。
【００１０】
ここで、特に紙おむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品に用いられる尿、便または経血等を吸収するための吸収体においては、吸収性能あるいは漏れ性能を向上させるべく、製品としたときに排尿部位あるいは排便部位等に対向する部分をへこませた凹部を有する吸収体や、排便部位等に対向する部分に孔部を設けた孔あき吸収体が用いられることが多々ある。
【００１１】
このような凹部を有する吸収体等の製造は、従来、積繊ドラムの吸収体成形用凹部の一部を粘着シートにより目張りして当該部位のみ粉砕パルプ等が堆積しないように構成したり、積繊ドラムの吸収体形成用凹部の一部に、プレス成型によってドラム外周面側に突出する略ドーム状等の凸部分を形成して積繊された吸収体にすり鉢状の凹部等が形成されるように構成したり、略碗形状の部材を積繊ドラムの吸収体形成用凹部の一部に溶接で接合して、吸収体形成用凹部にドラム外周面側に突出する凸部分を形成して積繊された吸収体にすり鉢状の凹部等が形成されるように構成したりしていた（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２２２７７７４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
＜第１の課題＞
特許文献１記載の発明では、吸引手段によるバキュームエアーを整流にする機構を有していないため、バキュームエアーは乱流のままである。そのため、メッシュの吸引孔の径の大きさを幅方向で段階的に小さくしていく方法でバキュームエアーを整流に近づけ吸収体重量のバラツキを抑える構成としており、このような吸引孔には粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーのメッシュへの目詰まりが発生しやすく、結果として吸収体のプロファイルが不安定になってしまう。
【００１４】
そして、吸収体のプロファイルを安定させるためには、積繊に要する時間を長くする必要があり、そのため、製造ラインにおいてスピードダウンを余儀なくされてしまうという問題があった。また、目詰まりしたメッシュを頻繁に水洗いする必要があった。
【００１５】
さらに、バキュームエアーの吸引力によりメッシュ自体が変形してしまい、吸収体のプロファイルが不安定になる問題もあった。
【００１６】
そこで、第１の課題は、上記課題を解決することであり、吸収体のプロファイルを安定化させ、吸収体重量のバラツキを抑える吸収体の積繊装置及びこれを用いた吸収体の製造方法、並びにこの製造方法により製造された吸収体を有する吸収性物品を提供することにある。
【００１７】
＜第２の課題＞
特許文献１記載の発明では、一般的なメッシュの孔の形状は、円筒形パンチング加工であるため、積繊ドラム内部への抜けにより原材料のロスが多かったり、また、高吸収性ポリマーが詰まることによりメッシュを頻繁に水洗いする必要があった。
【００１８】
他方、メッシュの開口率は３０％未満と低く、単位面積当たりの孔数が少ないことで、バキュームエアーが乱流になり易く、きめ細かい均一な積繊ができない問題もあった。
【００１９】
そこで、第２の課題は、積繊時のパルプ欠けやムラが発生しにくく、紙綿のプロファイルを安定させ、重量ばらつきを低減させることができる吸収体の積繊装置及びこれを用いた吸収体の製造方法、並びにこの装置により製造された吸収性製品を提供することにある。
【００２０】
＜第３の課題＞
特許文献２記載の発明では、前記積繊ドラムの吸収体成形用凹部の一部を目張りする方法は、目張り部分に高さが無いため、目張り部分が周囲に堆積した粉砕パルプ等に埋もれやすく、良好な立体的形状の凹部が得られにくいうえに、製品としたときの品質にばらつきが生ずることがある。プレス成型によって吸収体形成用凹部の一部に凸部を設ける方法は、プレスに伴ってプレス部分の微細孔が延伸したり目つぶれが生じたりすることが避けられないため、粉砕パルプあるいはポリマーの集塵ロスが発生することがあるとともに、これに伴って得られる吸収体の重量にばらつきが生ずるなど製品プロファイルの安定性にかけるようになることがある。また、溶接によって吸収体成形用凹部の一部に碗状の凸部材を接合する方法は、高度な溶接技術が要求されるとともに、ドラム製造のコストが高くなる。さらに、プレス成型や溶接により吸収体成形用凹部の一部に凸部を形成した場合には、積繊ドラムの製造にコストがかかるうえに、その汎用性が失われ、例えば、吸収体に形成する凹部の位置を変更したり、凹部なしの吸収体を製造したりすることができなくなるという欠点があった。
【００２１】
そこで、第３の課題は、意図した形状の凹部を容易に形成しやすく、また、吸収体における凹部の形状や位置を簡易に変更することが可能であり、さらに製品品質のばらつきを少なくすることができる積繊ドラムを提供することにある。また、他の課題は、意図した形状の良好な凹部を有する吸収体の製造方法およびかかる製造方法により得られる吸収体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題のうち第３の課題を解決した本発明は、次のとおりである。
【００２３】
＜請求項１記載の発明＞
内面側から吸引を行うことにより、回転するドラムの表面に、空気流に乗って搬送された粉砕パルプを積繊させて吸収体を成形する、積繊ドラムにおいて、前記ドラム外周面に形成された実質的に粉砕パルプが積繊される通気性の吸収体形成用凹部の一部に、ドラム外方に向かって突出する凸部材が着脱自在に設けられており、この凸部材の頂部が、ドラム外周面より外方に突出した位置にあることを特徴とする積繊ドラム。
【００２４】
（作用効果）
凸部材を着脱自在に設けたので、凹部等を有する吸収体の製造時のみ凸部材を設けて製造することができ、積繊ドラムの汎用性が担保される。さらに、凸部材の位置を適宜変更することで、吸収体における凹部等の位置を変更することが可能となる。
【００２５】
凸部材の頂部が、ドラム外周面より外方に位置しているため、当該凸部材に粉砕パルプの堆積しがたくなり、より確実に吸収体の凹部が形成されるようになる。
【００２６】
＜請求項２記載の発明＞
前記凸部材が、非通気性である請求項１記載の積繊ドラム。
【００２７】
（作用効果）
凸部材が、非通気性であると当該凸部材に粉砕パルプの堆積しがたくなり、より確実に吸収体の凹部が形成されるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、意図した形状の凹部を容易に形成しやすく、また、吸収体における凹部の形状や位置を簡易に変更することが可能であり、さらに製品品質のばらつきを少なくすることができる積繊ドラムが提供されるとともに、意図した形状の良好な凹部を有する吸収体の製造方法およびかかる吸収体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】吸収体製造装置の概略図である。
【図２】従来例の積繊ドラムの拡大断面図である。
【図３】第１の課題を解決する積繊ドラムの部分断面図である。
【図４】その部分平面図である。
【図５】整流体の横断面の概略図である。
【図６】他の整流体の横断面の概略図である。
【図７】整流体の横断面の裏面から見た概略図である。
【図８】その横断面の表面から見た概略図である。
【図９】第２の課題を解決する積繊ドラムの部分断面図である。
【図１０】その部分平面図である。
【図１１】吸引孔の配列を示す概略図である。
【図１２】他の吸引孔の配列を示す概略図である。
【図１３】第３の課題を解決する本実施の形態にかかる吸収体の製造装置の概略図である。
【図１４】その積繊ドラム近傍の平面図である。
【図１５】従来の吸収体の製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜第１の課題を解決する参考形態＞
第１の課題を解決する積繊装置は、例えば図３に示すような多数の吸引孔１０ａ，１０ａ，…が形成されたメッシュやパンチングメタル等から構成され、外周表面を形成する多孔板１０Ａを含む多孔体１０を有する積繊ドラム１と、この積繊ドラム１の内部側に配設される吸引チャンバ２と、を備えており、図示しない吸引手段によって吸引チャンバ２内が負圧に維持されることにより、多孔体１０の表面上に空気搬送された粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓを積繊させるようになっている。
【００３１】
多孔体１０は、図４に示すように、積繊ドラム１の幅方向両端部に設けられたパターンリング１１，１１にボルト１２，１２又は溶接等により取付けられており、これらパターンリング１１，１１の側面を側面部とし、多孔体１０の表面である多孔板１０Ａを底面部とした凹部に、粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓが積繊されるものである。上記構成の積繊装置によって、粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーは多孔体１０の表面である多孔板１０Ａを底面部とした凹部内に供給され、吸引チャンバ内が負圧とされることでこの凹部内で所定形状に積繊成形されるようになっている。
【００３２】
また、積繊ドラムの下部には、前述した図１に示すように、積繊ドラムに吸着保持された吸収体を転写させて搬出する、吸引装置付コンベア５５が設けられている。そのため、吸引チャンバ２によって積繊された吸収体は、積繊ドラム１の外周に吸着保持されながらドラムの周方向に回転し、吸引装置付コンベア５５に達すると吸引装置によってコンベア上に転写され、そのまま搬送されるようになっている。
【００３３】
従来のような積繊装置５３では、吸引手段によるバキュームエアーを整流にする機構がなく、空気流は乱流である。ここでいう整流とは、図１に示すように、解繊装置５１（直粉設備）〜積繊装置５３（積繊設備）までの区画されたケーシング５２の空間内で、バキュームすることでその空間内にエアーの流れが発生するが、そのエアーの流れに関して、空間内のあらゆる部分で、方向が一定であり、かつバキュームの吸引による流速・流量も均一である状態をいい、ケーシング５２内の空間の角度が１８０度（水平）に近いほど整流に近づき、ケーシング５２内の空間の距離については、一定のバキューム力の状況下では、距離が長ければ長いほど整流に近づく性質がある。
【００３４】
従来の設備では、メッシュへのパルプ・ポリマーの目詰まりやメッシュの変形、設備のスペース的な問題で、上記ケーシング５２内の空間の距離を長く保てず、角度もより９０度に近く設計・設置されている。この状況下では、バキュームの吸引によるエアーの流れが乱れやすく、乱流となっている。
【００３５】
従来の設備では、バキューム圧（静圧）が２４００〜５０００Ｐａの範囲で運転されており、一定のバキューム圧条件下、例えば、４０００Ｐａでは、乱流のため実際は３６００〜４４００Ｐａの範囲であり、安定しない（約１０％以上の誤差が生じる）。
【００３６】
そこで、図２に示すような従来のメッシュ３２等の多孔体では、メッシュ３２の吸引孔の径を幅方向で段階的に小さくしていく方法でバキュームエアーを整流に近づけ吸収体重量のバラツキを抑える構成としていた。そのため、メッシュ３２への負担が大きく、このような吸引孔には粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーのメッシュ３２への目詰まりが発生しやすく、結果として吸収体のプロファイルが不安定になってしまっていた。そして、吸収体のプロファイルを安定させるためには、積繊に要する時間を長くする必要があり、そのため、薄型吸収体の製造ラインにおいてスピードダウンを余儀なくされ、製造効率の悪化を招いていた。また、目詰まりしたメッシュを頻繁に水洗いする必要があった。さらに、バキュームエアーの吸引力によりメッシュ自体が変形してしまい、吸収体のプロファイルが不安定になる問題もあった。
【００３７】
これに対し、多孔体１０は、図３で示すように、多数の吸引孔１０ａ，１０ａ，…が形成されたメッシュやパンチングメタル等から構成され、表面を形成する多孔板１０Ａと、この多孔板１０Ａの内部側（裏面側）に設けられたハニカム構造体からなる整流体１０Ｂと、を備え、多孔板１０Ａと整流体１０Ｂとは一体化された構成となっている。
【００３８】
多孔体１０は、多孔板１０Ａと整流体１０Ｂとが一体化された構成であることにより、積繊ドラム内のバキュームエアーを整流化させることができるため、吸収体重量のバラツキが小さくきめ細かい積繊が可能となり、紙綿全体のプロファイルを安定させることができる。これにより、積繊ドラムの回転速度を上げることができ、結果として製造効率を向上させることができる。整流体１０Ｂを設けることで、一定のバキューム圧条件下、例えば、４０００Ｐａでは、最大で３８００〜４２００Ｐａの範囲であり安定する（約５％以下の誤差に抑えることができる）。また、整流体１０Ｂがハニカム構造であることにより、これと多孔板１０Ａとを一体化させた構造（例えば、溶接）とすることで剛性が増し、多孔板１０Ａが変形し難くなり、紙綿全体の積層を均一化させることができる。
【００３９】
整流体１０Ｂの横断面形状（層構成）としては、図５に示すようなレンガの長手積みのような形態を考えることができる。この場合、図３及び図５に示す整流体１０Ｂの１マスの大きさとしては、長手方向の長さ（Ｌ）は２０ｍｍ以下（０ミリを除く）、幅（Ｗ）は２０ｍｍ以下（０ミリを除く）、高さ（Ｈ）は２０ｍｍ以下（０ミリを除く）であればよい。この場合の整流体１０Ｂの裏面側を図７に、表面側を図８に示す。なお、表面側における多孔板１０Ａの図示は省略している。他の形態として、図７に示すように蛇腹形状であっても、格子状（図示せず）であってもよい。
【００４０】
なお、多孔板１０Ａの吸引孔１０ａ，１０ａ，…の形状を、図９に示す吸引孔４Ａ，４Ａのように、積繊ドラム１の内部に向かって孔径が小さくなる加工を行い、表面側から内部側に向ってすり鉢状に形成してもよい。
【００４１】
また、粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーが供給される、多孔体１０の表面である多孔板１０Ａを底面部とした凹部（吸収体形成用凹部）の一部に、図１４に示すような積繊ドラム外方に向かって突出する凸部材１１０Ｘを着脱自在に設けることができる。
【００４２】
＜第２の課題を解決する参考形態＞
第２の課題を解決する積繊装置は、例えば図９に示すような外周面に多数の吸引孔４Ａ，４Ａ，…が形成されたメッシュやパンチングメタル等から形成される多孔体４を有する積繊ドラム１と、この積繊ドラム１の内部側に配設される吸引チャンバ２と、を備えており、図示しない吸引手段によって吸引チャンバ２内が負圧に維持されることにより、多孔体４の表面上に空気搬送された粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓを積繊させるようになっている。
【００４３】
多孔体４は、図１０に示すように、ボルト１２，１２を介して補強用リング１３に取付けられており、積繊ドラム１の幅方向両端部に設けられたパターンリング１１，１１の側面を側面部とし、多孔体４の表面を底面部とした凹部に、粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓが積繊されるものである。上記構成の積繊装置によって、粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーは多孔体４の表面を底面部とした凹部内に供給され、吸引チャンバ内が負圧とされることでこの凹部内で所定形状に積繊成形されるようになっている。
【００４４】
また、積繊ドラムの下部には、前述した図１に示すように、積繊ドラムに吸着保持された吸収体を転写させて搬出する、吸引装置付コンベア５５が設けられている。そのため、吸引チャンバ２によって積繊された吸収体は、積繊ドラム１の外周に吸着保持されながらドラムの周方向に回転し、吸引装置付コンベア５５に達すると吸引装置によってコンベア上に転写され、そのまま搬送されるようになっている。
【００４５】
ここで、図２に示すような従来のメッシュ３２等の多孔体の孔形状は、円筒形パンチング加工であるので、積繊ドラム内部への抜けにより原材料のロスが多かったり、また、高吸収性ポリマーが詰まることによりメッシュを頻繁に水洗いする必要があったが、積繊ドラム１の内部に向かって孔径が小さくなる円錐型エッチング加工とすることで、吸引孔内に完全に嵌まり込んでしまうことがなく、内部への抜けが防止され、原材料のロスを低減することができる。一方、積繊ドラム１から次工程である吸引装置付コンベア５５へ吸収体を転写する際には、孔径の大きい表面側から吸収体が転写されるかたちとなるため、吸引孔４Ａ，４Ａ，…内で原材料が詰まることなく、効率よく転写することができる。また、多孔体４の頻繁な水洗いをなくすことができる。
【００４６】
具体的には、吸引孔４Ａ，４Ａ，…表面側の孔径を０．５ｍｍ以下（０ｍｍを除く）とし、内部側（裏面側）を表面側の孔径よりも小さい孔径とするになるようにすり鉢状を形成することが好適である。
【００４７】
他方、従来のメッシュ３２等の多孔体の開口率は３０％未満と低く、単位面積当たりの孔数が少ないことで、バキュームエアーが乱流になり易く、きめ細かい均一な積繊ができない問題もあったが、吸引孔４Ａ，４Ａ，…の表面側の開口率（多孔体の表面積に対する吸引孔の合計孔面積の比率）を３０％以上とし、単位面積当たりの孔数を増やすことで、ポリマーが詰まりにくくなり、積繊不良の発生を抑制できるようになっている。なお、開口率は高いほど均一な積繊が期待できるが、高すぎると多孔体の強度が低下するため、７０％以下とすることが好適である。
【００４８】
上記の構成により、粒径や形状の異なる粉粒体の粉砕パルプや高吸水性ポリマーの詰まり等を抑止することができるため、均一なバキューム力が働くことができ、積繊時のパルプ欠けやムラが発生しにくく、きめ細かい積繊が可能となり、紙綿のプロファイルを安定させることができ、重量ばらつきを低減させることができる。
【００４９】
多孔体４における吸引孔４Ａ，４Ａ，…の配列としては、図１１に示すように、千鳥状でもよいし、図１２に示すように、格子状でもよく、図示はしないが、碁盤の目状でもよい。また、図示はしないが、孔形状を円錐状に換えて角錐状、又は漏斗状にしてもよい。
【００５０】
＜第３の課題を解決する本発明の実施形態＞
図１３は本発明に係る積繊ドラムを含む吸収体の製造装置の概略図であり、図１４はその積繊ドラム近傍の平面図である。
【００５１】
吸収体製造装置１０１は主に、供給されるパルプ材料（パルプ原反）１０２を細かく粉砕するための解繊装置１０５と、この解繊装置を囲繞する粉砕パルプ供給ケーシング１０８と、この粉砕パルプ供給ケーシング１０８の下流側開口部に配設される積繊ドラム１１０とを備える。前記粉砕パルプ供給ケーシング１０８は、粉砕された粉砕パルプを空気流に乗せて下流の積繊ドラム外周面に搬送するためのチャンバＣの外装を構成する。また、粉砕パルプ供給ケーシング１０８には、チャンバ内に粉砕パルプとは別のポリマー、消臭材や抗菌材やインジケーター等の機能性粉体を供給するための機能性粉体供給口１０６が設けられている。
【００５２】
前記積繊ドラム１１０は、外周面に適宜の間隔で、一面が微細な網目状とされたあるいは一面に多数の微細孔が形成された通気性の吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａが形成されていて、図示しない吸引手段によって前記積繊ドラム１１０内の一部を負圧に維持することにより、この吸収体形成用凹部１１０ａ，１１０ａ内に空気搬送された粉砕パルプと吸収性ポリマーとが混合されつつ積繊される。
【００５３】
ここで、本発明における積繊ドラムは、前記吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａの一部に、ドラム外方に向かって突出する凸部材１１０Ｘが着脱自在に設けられている。凸部材１１０Ｘは、実質的に吸収体に凹部あるいは孔を形成させるための凸部１１０ｔと、ドラム外周面に着脱自在に取り付けるための取り付け部１１０ｈとを有する。凸部材１１０Ｘが取り付けられた状態では、その凸部１１０ｔが吸収体成形用凹部１１０ａの一部分において、ドラム外方に突出するようになるため、当該吸収体成形用凹部１１０ａに堆積して形成される吸収体には凹部等が形成される。凸部１１０ｔの具体的形状が、吸収体の凹部あるいは孔の形状となる。従って、例えば凸部１１０ｔの形状を、略ドーム状とすれば、吸収体にはすり鉢状の凹部等が形成される。他方、凸部１１０ｔの頂部が平面である頂面を有する形状である場合には、当該頂面形状に対応する底面形状を有する凹部あるいは、当該頂面形状の孔を有する吸収体が得られる。吸収体成形用凹部１１０ａ内における凸部１１０ｔの具体的な位置、範囲あるいは凸部の全体的な大きさや凸部高さは、必要とする吸収体に応じて適宜変更できるものであるが、例えば、紙おむつ用途などに用いる吸収体であれば、吸収体の凹部の位置が排尿口に対応する部位から背側に向かって延在するように設けるのが好ましいため、かかる凹部が形成される位置等に対応するように設ける。また、かかる用途では凹部の面積（平面視）が、吸収体面積（平面視）の１／６以下となるようにするのが望ましいため、凸部材で被覆される面積が、吸収体成形用凹部１１０ａの面積（平面視）の１／６以下とするようにする。また、かかる用途では吸収体の凹部の深さが１０ｍｍ以下であるのが望ましいため、凸部材１１０Ｘの凸部１１０ｔの高さが１０ｍｍ以下となるようにする。
【００５４】
当該凸部材１１０Ｘの吸収体成型用凹部（ドラム周面）１１０ａに対する取り付け方法は、特に限定されないが、本形態では、凸部材１１０Ｘの周縁部に弾性を有する板ばねで形成された取り付け部１１０ｈが形成されているとともに、ドラム外周面に当該部分を嵌め込むための嵌合溝１１０ｍが形成されており、前記取り付け部１１０ｈを撓ませた状態でドラム外周面の前記嵌合溝１１０ｍに取り付け部１１０ｈ縁をはめ込み、その後撓みを開放することにより凸部材が吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａの一部に嵌め込まれて取り付けられるように構成されている。なお、凸部材のドラム外周面への取り付けは、その他ボルトおよびナットなどにより着脱自在に取り付ける方法や、粘着手段により着脱自在に取り付ける方法を採ることができる。
【００５５】
ここで、本形態では凸部材１１０Ｘをドラム周面に取り付けた状態では、その凸部１１０ｔの頂部が、ドラム外周面より外方に突出した位置にある。すなわち、凸部１１０ｔの高さ＞吸収体成形用凹部１１０ａの深さとされている。これにより、凸部分におけるパルプ等の堆積が確実に防止され、意図した良好な形状の凹部あるいは孔部を有する吸収体が成型される。
【００５６】
さらには、凸部材は、メッシュ材、パンチングメタルなど微細な通気孔を有する素材で形成することもできるが、本形態では無孔の非通気性材で形成されている。これにより当該凸部材取り付け部分にパルプ等をより確実に堆積させないようになっており、良好な形状の凹部あるいは孔部を有する吸収体が成型される。
【００５７】
ここで、前記吸引手段は、ほぼ積繊ドラム１１０の積繊領域に亘る幅で前記吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａ…に粉砕パルプ７およびポリマーＰを積繊するとともに、吸着しながら成形された吸収体Ｓを搬送するために負圧を発生させる吸引領域１１０Ａ（符号−）と、後述の吸引装置付コンベア１１５へ吸収体Ｓを転写するために、空気を供給し正圧を発生させる給気領域１１０Ｂ（符号＋）とを形成することができるように構成されていて、前記積繊ドラム１１０の吸収体成形用凹部内１１０ａに積繊された粉砕パルプ１０７およびポリマーＰが、吸引によって吸着保持されながら周方向Ａ（時計回り方向）に搬送され、給気領域１１０Ｂ達すると、吸引装置付コンベア１１５側に転写されるように構成されている。
【００５８】
積繊ドラム１１０から吸収体Ｋを受け取る吸引装置付コンベア１１５は、ローラ１１６，１１７間に通気性コンベアベルト１１８を掛け渡すとともに、適所に受けローラ１１９を配し、かつ通気性コンベアベルト１１８を間に挟んで前記積繊ドラム１１０の下方側位置に吸引装置１２０が配設された構造のコンベアである。この吸引装置付コンベア１１５には、吸収体Ｋの下面側を覆うクレープ紙１２１が案内ローラ１２２ａ〜１２２ｄを経て供給され、吸収体Ｋが前記クレープ紙１２１上に積層されるようになっている。
【００５９】
かくして、凸部材により凹部あるいは孔部が形成された吸収体Ｋが、クレープ紙１２１と共に下流側に搬送され、その後、適宜の工程を経て個々の吸収体ユニットに加工される。
【符号の説明】
【００６０】
１…積繊ドラム、２…吸引チャンバ、４…多孔体、４Ａ…吸引孔、１０…多孔体、１０Ａ…多孔板、１０Ｂ…整流体、１０ａ…吸引孔、１１…パターンリング、１２…ボルト、Ｓ…吸収体原材料、１０１…吸収体製造装置、１０２…パルプ材料（パルプ原反）、１０３…パルプ原紙、１０５…解繊装置、１０６…機能性粉体供給口、１０７…粉砕パルプ、１０８…粉砕パルプ供給ケーシング、１１０…積繊ドラム、１１０Ａ…吸引領域、１１０Ｂ…給気領域、１１０ａ…吸収体成形用凹部、１１０Ｘ…凸部材、１１０ｔ…凸部、１１０ｈ…取り付け部、１１０ｍ…凸部材嵌合用溝、１１５…吸引装置付コンベア、１１６，１１７…ローラ、１１８…通気性コンベアベルト、１１９…ローラ、１２０…吸引装置、１２２ａ〜１２２ｄ…案内ローラ、１２１…クレープ紙。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙おむつ、生理用ナプキン等に用いられる吸収体の積繊装置の積繊ドラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
＜第１及び第２の背景技術＞
紙おむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品には、尿、便または経血等を吸収するための吸収体が使用されており、この吸収体は粉砕パルプや高吸水性ポリマーを積繊して成形されている。
【０００３】
この吸収体は、例えば、図１に示す吸収体製造装置によって製造される。吸収体製造装置は、供給されるパルプ材料を細かく粉砕するための解繊装置５１と、この解繊装置５１を囲繞するとともに、粉砕された粉砕パルプを空気によって搬送するためのケーシング５２と、このケーシング５２の下流側開口部に配設される積繊装置５３と、を備えている。
【０００４】
このうち積繊装置５３は、図２に示すように、外周面に多数の吸引孔が形成されたメッシュ３２を有する積繊ドラム３０と、この積繊ドラム３０の内部側に配設される吸引チャンバ３１と、を備えており、吸引手段（図示せず）によって吸引チャンバ３１内が負圧に維持されることにより、メッシュ３２上に空気搬送された粉砕パルプを積繊させるようになっている。このメッシュ３２は、補強用リング３４に取付けられており、積繊ドラム３０の幅方向両端部に設けられたパターンリング３３，３３を側面部とし、メッシュ３２を底面部とした凹部に、粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓが積繊されるものである。
【０００５】
なお、ケーシング５２には、高吸収性ポリマーの粉粒物を粉砕パルプと共に供給するためのポリマー投入口５４が設けられており、また、積繊ドラム３０の下部には、図１に示すように、積繊ドラム３０に吸着保持された吸収体を転写させて搬出する、吸引装置付コンベア５５が設けられている。
【０００６】
ここで、特許文献１には、吸引手段によるバキュームエアーとの関係で、吸収体重量のバラツキを抑える積繊ドラムが記載されている（特許文献１参照）。
【０００７】
＜第３の背景技術＞
紙おむつ、生理用ナプキン、ワイプ等の吸収性物品には、尿、便または経血等を吸収するための吸収体が使用されている。かかる吸収体は、例えば図１５に示される製造装置２０１により製造されている。かかる吸収体の製造装置は、供給されるパルプ材料２００を細かく粉砕するための解繊装置２０４と、この解繊装置を囲繞する粉砕パルプ供給ケーシング２０８と、この粉砕パルプ供給ケーシング２０８の下流側開口部に配設される積繊ドラム２１０とを備える。前記粉砕パルプ供給ケーシング２０８は、粉砕された粉砕パルプを空気流に乗せて下流の積繊ドラム外周面に搬送するためのチャンバＣの外装を構成する。
【０００８】
前記粉砕パルプ供給ケーシング２０８には、チャンバ内に粉砕パルプとは別の吸収性ポリマーを供給するためのポリマー投入口２０６が設けられている。また、前記積繊ドラム２１０は、外周面に適宜の間隔で、一面が微細な網目状とされたあるいは一面に多数の微細孔が形成された通気性の吸収体成形用凹部が形成されていて、図示しない吸引手段によって前記積繊ドラム２１０内を負圧に維持することにより、この吸収体形成用凹部内に空気搬送された粉砕パルプが吸収性ポリマーと混合されつつ積繊されるように構成されている。
【０００９】
前記積繊ドラム２１０に作られた吸収体Ｋ’は、バキュームコンベア上を搬送するクレープ紙２５０の上面に吸引装置２４９による吸引によって転移され、コンベア上を搬送されたてそのまま下流の加工工程に送られる。
【００１０】
ここで、特に紙おむつ、生理用ナプキン等の吸収性物品に用いられる尿、便または経血等を吸収するための吸収体においては、吸収性能あるいは漏れ性能を向上させるべく、製品としたときに排尿部位あるいは排便部位等に対向する部分をへこませた凹部を有する吸収体や、排便部位等に対向する部分に孔部を設けた孔あき吸収体が用いられることが多々ある。
【００１１】
このような凹部を有する吸収体等の製造は、従来、積繊ドラムの吸収体成形用凹部の一部を粘着シートにより目張りして当該部位のみ粉砕パルプ等が堆積しないように構成したり、積繊ドラムの吸収体形成用凹部の一部に、プレス成型によってドラム外周面側に突出する略ドーム状等の凸部分を形成して積繊された吸収体にすり鉢状の凹部等が形成されるように構成したり、略碗形状の部材を積繊ドラムの吸収体形成用凹部の一部に溶接で接合して、吸収体形成用凹部にドラム外周面側に突出する凸部分を形成して積繊された吸収体にすり鉢状の凹部等が形成されるように構成したりしていた（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２２２７７７４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
＜第１の課題＞
特許文献１記載の発明では、吸引手段によるバキュームエアーを整流にする機構を有していないため、バキュームエアーは乱流のままである。そのため、メッシュの吸引孔の径の大きさを幅方向で段階的に小さくしていく方法でバキュームエアーを整流に近づけ吸収体重量のバラツキを抑える構成としており、このような吸引孔には粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーのメッシュへの目詰まりが発生しやすく、結果として吸収体のプロファイルが不安定になってしまう。
【００１４】
そして、吸収体のプロファイルを安定させるためには、積繊に要する時間を長くする必要があり、そのため、製造ラインにおいてスピードダウンを余儀なくされてしまうという問題があった。また、目詰まりしたメッシュを頻繁に水洗いする必要があった。
【００１５】
さらに、バキュームエアーの吸引力によりメッシュ自体が変形してしまい、吸収体のプロファイルが不安定になる問題もあった。
【００１６】
そこで、第１の課題は、上記課題を解決することであり、吸収体のプロファイルを安定化させ、吸収体重量のバラツキを抑える吸収体の積繊装置及びこれを用いた吸収体の製造方法、並びにこの製造方法により製造された吸収体を有する吸収性物品を提供することにある。
【００１７】
＜第２の課題＞
特許文献１記載の発明では、一般的なメッシュの孔の形状は、円筒形パンチング加工であるため、積繊ドラム内部への抜けにより原材料のロスが多かったり、また、高吸収性ポリマーが詰まることによりメッシュを頻繁に水洗いする必要があった。
【００１８】
他方、メッシュの開口率は３０％未満と低く、単位面積当たりの孔数が少ないことで、バキュームエアーが乱流になり易く、きめ細かい均一な積繊ができない問題もあった。
【００１９】
そこで、第２の課題は、積繊時のパルプ欠けやムラが発生しにくく、紙綿のプロファイルを安定させ、重量ばらつきを低減させることができる吸収体の積繊装置及びこれを用いた吸収体の製造方法、並びにこの装置により製造された吸収性製品を提供することにある。
【００２０】
＜第３の課題＞
特許文献２記載の発明では、前記積繊ドラムの吸収体成形用凹部の一部を目張りする方法は、目張り部分に高さが無いため、目張り部分が周囲に堆積した粉砕パルプ等に埋もれやすく、良好な立体的形状の凹部が得られにくいうえに、製品としたときの品質にばらつきが生ずることがある。プレス成型によって吸収体形成用凹部の一部に凸部を設ける方法は、プレスに伴ってプレス部分の微細孔が延伸したり目つぶれが生じたりすることが避けられないため、粉砕パルプあるいはポリマーの集塵ロスが発生することがあるとともに、これに伴って得られる吸収体の重量にばらつきが生ずるなど製品プロファイルの安定性にかけるようになることがある。また、溶接によって吸収体成形用凹部の一部に碗状の凸部材を接合する方法は、高度な溶接技術が要求されるとともに、ドラム製造のコストが高くなる。さらに、プレス成型や溶接により吸収体成形用凹部の一部に凸部を形成した場合には、積繊ドラムの製造にコストがかかるうえに、その汎用性が失われ、例えば、吸収体に形成する凹部の位置を変更したり、凹部なしの吸収体を製造したりすることができなくなるという欠点があった。
【００２１】
そこで、第３の課題は、意図した形状の凹部を容易に形成しやすく、また、吸収体における凹部の形状や位置を簡易に変更することが可能であり、さらに製品品質のばらつきを少なくすることができる積繊ドラムを提供することにある。また、他の課題は、意図した形状の良好な凹部を有する吸収体の製造方法およびかかる製造方法により得られる吸収体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題のうち第３の課題を解決した本発明は、次のとおりである。
【００２３】
＜請求項１記載の発明＞
内面側から吸引を行うことにより、回転するドラムの表面に、空気流に乗って搬送された粉砕パルプを積繊させて吸収体を成形する、積繊ドラムにおいて、前記ドラム外周面に形成された実質的に粉砕パルプが積繊される通気性の吸収体形成用凹部の一部に、ドラム外方に向かって突出する凸部材が着脱自在に設けられており、この凸部材の頂部が、ドラム外周面より外方に突出した位置にあることを特徴とする積繊ドラム。
【００２４】
（作用効果）
凸部材を着脱自在に設けたので、凹部等を有する吸収体の製造時のみ凸部材を設けて製造することができ、積繊ドラムの汎用性が担保される。さらに、凸部材の位置を適宜変更することで、吸収体における凹部等の位置を変更することが可能となる。
【００２５】
凸部材の頂部が、ドラム外周面より外方に位置しているため、当該凸部材に粉砕パルプの堆積しがたくなり、より確実に吸収体の凹部が形成されるようになる。
【００２６】
＜請求項２記載の発明＞
前記凸部材が、非通気性である請求項１記載の積繊ドラム。
【００２７】
（作用効果）
凸部材が、非通気性であると当該凸部材に粉砕パルプの堆積しがたくなり、より確実に吸収体の凹部が形成されるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、意図した形状の凹部を容易に形成しやすく、また、吸収体における凹部の形状や位置を簡易に変更することが可能であり、さらに製品品質のばらつきを少なくすることができる積繊ドラムが提供されるとともに、意図した形状の良好な凹部を有する吸収体の製造方法およびかかる吸収体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】吸収体製造装置の概略図である。
【図２】従来例の積繊ドラムの拡大断面図である。
【図３】第１の課題を解決する積繊ドラムの部分断面図である。
【図４】その部分平面図である。
【図５】整流体の横断面の概略図である。
【図６】他の整流体の横断面の概略図である。
【図７】整流体の横断面の裏面から見た概略図である。
【図８】その横断面の表面から見た概略図である。
【図９】第２の課題を解決する積繊ドラムの部分断面図である。
【図１０】その部分平面図である。
【図１１】吸引孔の配列を示す概略図である。
【図１２】他の吸引孔の配列を示す概略図である。
【図１３】第３の課題を解決する本実施の形態にかかる吸収体の製造装置の概略図である。
【図１４】その積繊ドラム近傍の平面図である。
【図１５】従来の吸収体の製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜第１の課題を解決する参考形態＞
第１の課題を解決する積繊装置は、例えば図３に示すような多数の吸引孔１０ａ，１０ａ，…が形成されたメッシュやパンチングメタル等から構成され、外周表面を形成する多孔板１０Ａを含む多孔体１０を有する積繊ドラム１と、この積繊ドラム１の内部側に配設される吸引チャンバ２と、を備えており、図示しない吸引手段によって吸引チャンバ２内が負圧に維持されることにより、多孔体１０の表面上に空気搬送された粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓを積繊させるようになっている。
【００３１】
多孔体１０は、図４に示すように、積繊ドラム１の幅方向両端部に設けられたパターンリング１１，１１にボルト１２，１２又は溶接等により取付けられており、これらパターンリング１１，１１の側面を側面部とし、多孔体１０の表面である多孔板１０Ａを底面部とした凹部に、粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓが積繊されるものである。上記構成の積繊装置によって、粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーは多孔体１０の表面である多孔板１０Ａを底面部とした凹部内に供給され、吸引チャンバ内が負圧とされることでこの凹部内で所定形状に積繊成形されるようになっている。
【００３２】
また、積繊ドラムの下部には、前述した図１に示すように、積繊ドラムに吸着保持された吸収体を転写させて搬出する、吸引装置付コンベア５５が設けられている。そのため、吸引チャンバ２によって積繊された吸収体は、積繊ドラム１の外周に吸着保持されながらドラムの周方向に回転し、吸引装置付コンベア５５に達すると吸引装置によってコンベア上に転写され、そのまま搬送されるようになっている。
【００３３】
従来のような積繊装置５３では、吸引手段によるバキュームエアーを整流にする機構がなく、空気流は乱流である。ここでいう整流とは、図１に示すように、解繊装置５１（直粉設備）〜積繊装置５３（積繊設備）までの区画されたケーシング５２の空間内で、バキュームすることでその空間内にエアーの流れが発生するが、そのエアーの流れに関して、空間内のあらゆる部分で、方向が一定であり、かつバキュームの吸引による流速・流量も均一である状態をいい、ケーシング５２内の空間の角度が１８０度（水平）に近いほど整流に近づき、ケーシング５２内の空間の距離については、一定のバキューム力の状況下では、距離が長ければ長いほど整流に近づく性質がある。
【００３４】
従来の設備では、メッシュへのパルプ・ポリマーの目詰まりやメッシュの変形、設備のスペース的な問題で、上記ケーシング５２内の空間の距離を長く保てず、角度もより９０度に近く設計・設置されている。この状況下では、バキュームの吸引によるエアーの流れが乱れやすく、乱流となっている。
【００３５】
従来の設備では、バキューム圧（静圧）が２４００〜５０００Ｐａの範囲で運転されており、一定のバキューム圧条件下、例えば、４０００Ｐａでは、乱流のため実際は３６００〜４４００Ｐａの範囲であり、安定しない（約１０％以上の誤差が生じる）。
【００３６】
そこで、図２に示すような従来のメッシュ３２等の多孔体では、メッシュ３２の吸引孔の径を幅方向で段階的に小さくしていく方法でバキュームエアーを整流に近づけ吸収体重量のバラツキを抑える構成としていた。そのため、メッシュ３２への負担が大きく、このような吸引孔には粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーのメッシュ３２への目詰まりが発生しやすく、結果として吸収体のプロファイルが不安定になってしまっていた。そして、吸収体のプロファイルを安定させるためには、積繊に要する時間を長くする必要があり、そのため、薄型吸収体の製造ラインにおいてスピードダウンを余儀なくされ、製造効率の悪化を招いていた。また、目詰まりしたメッシュを頻繁に水洗いする必要があった。さらに、バキュームエアーの吸引力によりメッシュ自体が変形してしまい、吸収体のプロファイルが不安定になる問題もあった。
【００３７】
これに対し、多孔体１０は、図３で示すように、多数の吸引孔１０ａ，１０ａ，…が形成されたメッシュやパンチングメタル等から構成され、表面を形成する多孔板１０Ａと、この多孔板１０Ａの内部側（裏面側）に設けられたハニカム構造体からなる整流体１０Ｂと、を備え、多孔板１０Ａと整流体１０Ｂとは一体化された構成となっている。
【００３８】
多孔体１０は、多孔板１０Ａと整流体１０Ｂとが一体化された構成であることにより、積繊ドラム内のバキュームエアーを整流化させることができるため、吸収体重量のバラツキが小さくきめ細かい積繊が可能となり、紙綿全体のプロファイルを安定させることができる。これにより、積繊ドラムの回転速度を上げることができ、結果として製造効率を向上させることができる。整流体１０Ｂを設けることで、一定のバキューム圧条件下、例えば、４０００Ｐａでは、最大で３８００〜４２００Ｐａの範囲であり安定する（約５％以下の誤差に抑えることができる）。また、整流体１０Ｂがハニカム構造であることにより、これと多孔板１０Ａとを一体化させた構造（例えば、溶接）とすることで剛性が増し、多孔板１０Ａが変形し難くなり、紙綿全体の積層を均一化させることができる。
【００３９】
整流体１０Ｂの横断面形状（層構成）としては、図５に示すようなレンガの長手積みのような形態を考えることができる。この場合、図３及び図５に示す整流体１０Ｂの１マスの大きさとしては、長手方向の長さ（Ｌ）は２０ｍｍ以下（０ミリを除く）、幅（Ｗ）は２０ｍｍ以下（０ミリを除く）、高さ（Ｈ）は２０ｍｍ以下（０ミリを除く）であればよい。この場合の整流体１０Ｂの裏面側を図７に、表面側を図８に示す。なお、表面側における多孔板１０Ａの図示は省略している。他の形態として、図７に示すように蛇腹形状であっても、格子状（図示せず）であってもよい。
【００４０】
なお、多孔板１０Ａの吸引孔１０ａ，１０ａ，…の形状を、図９に示す吸引孔４Ａ，４Ａのように、積繊ドラム１の内部に向かって孔径が小さくなる加工を行い、表面側から内部側に向ってすり鉢状に形成してもよい。
【００４１】
また、粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーが供給される、多孔体１０の表面である多孔板１０Ａを底面部とした凹部（吸収体形成用凹部）の一部に、図１４に示すような積繊ドラム外方に向かって突出する凸部材１１０Ｘを着脱自在に設けることができる。
【００４２】
＜第２の課題を解決する参考形態＞
第２の課題を解決する積繊装置は、例えば図９に示すような外周面に多数の吸引孔４Ａ，４Ａ，…が形成されたメッシュやパンチングメタル等から形成される多孔体４を有する積繊ドラム１と、この積繊ドラム１の内部側に配設される吸引チャンバ２と、を備えており、図示しない吸引手段によって吸引チャンバ２内が負圧に維持されることにより、多孔体４の表面上に空気搬送された粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓを積繊させるようになっている。
【００４３】
多孔体４は、図１０に示すように、ボルト１２，１２を介して補強用リング１３に取付けられており、積繊ドラム１の幅方向両端部に設けられたパターンリング１１，１１の側面を側面部とし、多孔体４の表面を底面部とした凹部に、粉砕パルプや高吸水性ポリマーからなる吸収体原材料Ｓが積繊されるものである。上記構成の積繊装置によって、粉砕パルプ及び高吸水性ポリマーは多孔体４の表面を底面部とした凹部内に供給され、吸引チャンバ内が負圧とされることでこの凹部内で所定形状に積繊成形されるようになっている。
【００４４】
また、積繊ドラムの下部には、前述した図１に示すように、積繊ドラムに吸着保持された吸収体を転写させて搬出する、吸引装置付コンベア５５が設けられている。そのため、吸引チャンバ２によって積繊された吸収体は、積繊ドラム１の外周に吸着保持されながらドラムの周方向に回転し、吸引装置付コンベア５５に達すると吸引装置によってコンベア上に転写され、そのまま搬送されるようになっている。
【００４５】
ここで、図２に示すような従来のメッシュ３２等の多孔体の孔形状は、円筒形パンチング加工であるので、積繊ドラム内部への抜けにより原材料のロスが多かったり、また、高吸収性ポリマーが詰まることによりメッシュを頻繁に水洗いする必要があったが、積繊ドラム１の内部に向かって孔径が小さくなる円錐型エッチング加工とすることで、吸引孔内に完全に嵌まり込んでしまうことがなく、内部への抜けが防止され、原材料のロスを低減することができる。一方、積繊ドラム１から次工程である吸引装置付コンベア５５へ吸収体を転写する際には、孔径の大きい表面側から吸収体が転写されるかたちとなるため、吸引孔４Ａ，４Ａ，…内で原材料が詰まることなく、効率よく転写することができる。また、多孔体４の頻繁な水洗いをなくすことができる。
【００４６】
具体的には、吸引孔４Ａ，４Ａ，…表面側の孔径を０．５ｍｍ以下（０ｍｍを除く）とし、内部側（裏面側）を表面側の孔径よりも小さい孔径とするになるようにすり鉢状を形成することが好適である。
【００４７】
他方、従来のメッシュ３２等の多孔体の開口率は３０％未満と低く、単位面積当たりの孔数が少ないことで、バキュームエアーが乱流になり易く、きめ細かい均一な積繊ができない問題もあったが、吸引孔４Ａ，４Ａ，…の表面側の開口率（多孔体の表面積に対する吸引孔の合計孔面積の比率）を３０％以上とし、単位面積当たりの孔数を増やすことで、ポリマーが詰まりにくくなり、積繊不良の発生を抑制できるようになっている。なお、開口率は高いほど均一な積繊が期待できるが、高すぎると多孔体の強度が低下するため、７０％以下とすることが好適である。
【００４８】
上記の構成により、粒径や形状の異なる粉粒体の粉砕パルプや高吸水性ポリマーの詰まり等を抑止することができるため、均一なバキューム力が働くことができ、積繊時のパルプ欠けやムラが発生しにくく、きめ細かい積繊が可能となり、紙綿のプロファイルを安定させることができ、重量ばらつきを低減させることができる。
【００４９】
多孔体４における吸引孔４Ａ，４Ａ，…の配列としては、図１１に示すように、千鳥状でもよいし、図１２に示すように、格子状でもよく、図示はしないが、碁盤の目状でもよい。また、図示はしないが、孔形状を円錐状に換えて角錐状、又は漏斗状にしてもよい。
【００５０】
＜第３の課題を解決する本発明の実施形態＞
図１３は本発明に係る積繊ドラムを含む吸収体の製造装置の概略図であり、図１４はその積繊ドラム近傍の平面図である。
【００５１】
吸収体製造装置１０１は主に、供給されるパルプ材料（パルプ原反）１０２を細かく粉砕するための解繊装置１０５と、この解繊装置を囲繞する粉砕パルプ供給ケーシング１０８と、この粉砕パルプ供給ケーシング１０８の下流側開口部に配設される積繊ドラム１１０とを備える。前記粉砕パルプ供給ケーシング１０８は、粉砕された粉砕パルプを空気流に乗せて下流の積繊ドラム外周面に搬送するためのチャンバＣの外装を構成する。また、粉砕パルプ供給ケーシング１０８には、チャンバ内に粉砕パルプとは別のポリマー、消臭材や抗菌材やインジケーター等の機能性粉体を供給するための機能性粉体供給口１０６が設けられている。
【００５２】
前記積繊ドラム１１０は、外周面に適宜の間隔で、一面が微細な網目状とされたあるいは一面に多数の微細孔が形成された通気性の吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａが形成されていて、図示しない吸引手段によって前記積繊ドラム１１０内の一部を負圧に維持することにより、この吸収体形成用凹部１１０ａ，１１０ａ内に空気搬送された粉砕パルプと吸収性ポリマーとが混合されつつ積繊される。
【００５３】
ここで、本発明における積繊ドラムは、前記吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａの一部に、ドラム外方に向かって突出する凸部材１１０Ｘが着脱自在に設けられている。凸部材１１０Ｘは、実質的に吸収体に凹部あるいは孔を形成させるための凸部１１０ｔと、ドラム外周面に着脱自在に取り付けるための取り付け部１１０ｈとを有する。凸部材１１０Ｘが取り付けられた状態では、その凸部１１０ｔが吸収体成形用凹部１１０ａの一部分において、ドラム外方に突出するようになるため、当該吸収体成形用凹部１１０ａに堆積して形成される吸収体には凹部等が形成される。凸部１１０ｔの具体的形状が、吸収体の凹部あるいは孔の形状となる。従って、例えば凸部１１０ｔの形状を、略ドーム状とすれば、吸収体にはすり鉢状の凹部等が形成される。他方、凸部１１０ｔの頂部が平面である頂面を有する形状である場合には、当該頂面形状に対応する底面形状を有する凹部あるいは、当該頂面形状の孔を有する吸収体が得られる。吸収体成形用凹部１１０ａ内における凸部１１０ｔの具体的な位置、範囲あるいは凸部の全体的な大きさや凸部高さは、必要とする吸収体に応じて適宜変更できるものであるが、例えば、紙おむつ用途などに用いる吸収体であれば、吸収体の凹部の位置が排尿口に対応する部位から背側に向かって延在するように設けるのが好ましいため、かかる凹部が形成される位置等に対応するように設ける。また、かかる用途では凹部の面積（平面視）が、吸収体面積（平面視）の１／６以下となるようにするのが望ましいため、凸部材で被覆される面積が、吸収体成形用凹部１１０ａの面積（平面視）の１／６以下とするようにする。また、かかる用途では吸収体の凹部の深さが１０ｍｍ以下であるのが望ましいため、凸部材１１０Ｘの凸部１１０ｔの高さが１０ｍｍ以下となるようにする。
【００５４】
当該凸部材１１０Ｘの吸収体成型用凹部（ドラム周面）１１０ａに対する取り付け方法は、特に限定されないが、本形態では、凸部材１１０Ｘの周縁部に弾性を有する板ばねで形成された取り付け部１１０ｈが形成されているとともに、ドラム外周面に当該部分を嵌め込むための嵌合溝１１０ｍが形成されており、前記取り付け部１１０ｈを撓ませた状態でドラム外周面の前記嵌合溝１１０ｍに取り付け部１１０ｈ縁をはめ込み、その後撓みを開放することにより凸部材が吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａの一部に嵌め込まれて取り付けられるように構成されている。なお、凸部材のドラム外周面への取り付けは、その他ボルトおよびナットなどにより着脱自在に取り付ける方法や、粘着手段により着脱自在に取り付ける方法を採ることができる。
【００５５】
ここで、本形態では凸部材１１０Ｘをドラム周面に取り付けた状態では、その凸部１１０ｔの頂部が、ドラム外周面より外方に突出した位置にある。すなわち、凸部１１０ｔの高さ＞吸収体成形用凹部１１０ａの深さとされている。これにより、凸部分におけるパルプ等の堆積が確実に防止され、意図した良好な形状の凹部あるいは孔部を有する吸収体が成型される。
【００５６】
さらには、凸部材は、メッシュ材、パンチングメタルなど微細な通気孔を有する素材で形成することもできるが、本形態では無孔の非通気性材で形成されている。これにより当該凸部材取り付け部分にパルプ等をより確実に堆積させないようになっており、良好な形状の凹部あるいは孔部を有する吸収体が成型される。
【００５７】
ここで、前記吸引手段は、ほぼ積繊ドラム１１０の積繊領域に亘る幅で前記吸収体成形用凹部１１０ａ，１１０ａ…に粉砕パルプ７およびポリマーＰを積繊するとともに、吸着しながら成形された吸収体Ｓを搬送するために負圧を発生させる吸引領域１１０Ａ（符号−）と、後述の吸引装置付コンベア１１５へ吸収体Ｓを転写するために、空気を供給し正圧を発生させる給気領域１１０Ｂ（符号＋）とを形成することができるように構成されていて、前記積繊ドラム１１０の吸収体成形用凹部内１１０ａに積繊された粉砕パルプ１０７およびポリマーＰが、吸引によって吸着保持されながら周方向Ａ（時計回り方向）に搬送され、給気領域１１０Ｂ達すると、吸引装置付コンベア１１５側に転写されるように構成されている。
【００５８】
積繊ドラム１１０から吸収体Ｋを受け取る吸引装置付コンベア１１５は、ローラ１１６，１１７間に通気性コンベアベルト１１８を掛け渡すとともに、適所に受けローラ１１９を配し、かつ通気性コンベアベルト１１８を間に挟んで前記積繊ドラム１１０の下方側位置に吸引装置１２０が配設された構造のコンベアである。この吸引装置付コンベア１１５には、吸収体Ｋの下面側を覆うクレープ紙１２１が案内ローラ１２２ａ〜１２２ｄを経て供給され、吸収体Ｋが前記クレープ紙１２１上に積層されるようになっている。
【００５９】
かくして、凸部材により凹部あるいは孔部が形成された吸収体Ｋが、クレープ紙１２１と共に下流側に搬送され、その後、適宜の工程を経て個々の吸収体ユニットに加工される。
【符号の説明】
【００６０】
１…積繊ドラム、２…吸引チャンバ、４…多孔体、４Ａ…吸引孔、１０…多孔体、１０Ａ…多孔板、１０Ｂ…整流体、１０ａ…吸引孔、１１…パターンリング、１２…ボルト、Ｓ…吸収体原材料、１０１…吸収体製造装置、１０２…パルプ材料（パルプ原反）、１０３…パルプ原紙、１０５…解繊装置、１０６…機能性粉体供給口、１０７…粉砕パルプ、１０８…粉砕パルプ供給ケーシング、１１０…積繊ドラム、１１０Ａ…吸引領域、１１０Ｂ…給気領域、１１０ａ…吸収体成形用凹部、１１０Ｘ…凸部材、１１０ｔ…凸部、１１０ｈ…取り付け部、１１０ｍ…凸部材嵌合用溝、１１５…吸引装置付コンベア、１１６，１１７…ローラ、１１８…通気性コンベアベルト、１１９…ローラ、１２０…吸引装置、１２２ａ〜１２２ｄ…案内ローラ、１２１…クレープ紙。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面側から吸引を行うことにより、回転するドラムの表面に、空気流に乗って搬送された粉砕パルプを積繊させて吸収体を成形する、積繊ドラムにおいて、前記ドラム外周面に形成された実質的に粉砕パルプが積繊される通気性の吸収体形成用凹部の一部に、ドラム外方に向かって突出する凸部材が着脱自在に設けられており、この凸部材の頂部が、ドラム外周面より外方に突出した位置にあることを特徴とする積繊ドラム。
【請求項２】
前記凸部材が、非通気性である請求項１記載の積繊ドラム。
【請求項１】
内面側から吸引を行うことにより、回転するドラムの表面に、空気流に乗って搬送された粉砕パルプを積繊させて吸収体を成形する、積繊ドラムにおいて、前記ドラム外周面に形成された実質的に粉砕パルプが積繊される通気性の吸収体形成用凹部の一部に、ドラム外方に向かって突出する凸部材が着脱自在に設けられており、この凸部材の頂部が、ドラム外周面より外方に突出した位置にあることを特徴とする積繊ドラム。
【請求項２】
前記凸部材が、非通気性である請求項１記載の積繊ドラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−２４０７９２（Ｐ２００９−２４０７９２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３１１４４（Ｐ２００９−１３１１４４）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【分割の表示】特願２００７−５３７６９３（Ｐ２００７−５３７６９３）の分割
【原出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【分割の表示】特願２００７−５３７６９３（Ｐ２００７−５３７６９３）の分割
【原出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
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