(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
捲縮された繊維トウを連続的に通しながら、予備開繊する工程、
予備開繊した繊維トウと粒状添加剤を接触させる工程、
粒状添加剤と接触された繊維トウを空気流で開繊する開繊工程、
開繊された繊維トウを膨張・整形する工程を有している、長尺状繊維トウの開繊物の製造方法。
【請求項２】
予備開繊した繊維トウと粒状添加剤を接触させる工程から、その後の開繊工程に移行する段階にて、粒状添加剤と接触された繊維トウをノズル径が５〜３０ｍｍのノズルから噴射した後、空気流と接触させる、請求項１記載の長尺状繊維トウの開繊物の製造方法。
【請求項３】
予備開繊した繊維トウと粒状添加剤を接触させる工程から、その後の開繊工程に移行する段階にて、粒状添加剤と接触された繊維トウをノズル径が５〜１２ｍｍ未満のノズルから噴射した後、空気流と接触させる工程を含んでおり、
膨張・整形工程後において、表面にスキン層を有し、軸方向中心部に前記粒状添加剤が存在するものを得る、請求項１記載の長尺状繊維トウの開繊物の製造方法。
【請求項４】
予備開繊した繊維トウと粒状添加剤を接触させる工程から、その後の開繊工程に移行する段階にて、粒状添加剤と接触された繊維トウをノズル径が１２〜３０ｍｍのノズルから噴射した後、空気流と接触させる工程を含んでおり、
膨張・整形工程後において、粒状添加剤が全体に分散して存在するものを得る、請求項１記載の長尺状繊維トウの開繊物の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の長尺状繊維トウの開繊物を製造するための製造装置であり、
少なくとも１対のロールを供えた予備開繊ユニット(1)、予備解繊ユニット(1)に接続された開繊ユニット(2)、開繊ユニット(2)に接続された膨張・整形ユニット(3)を有しており、
予備開繊ユニット(1)、開繊ユニット(2)及び膨張・整形ユニット(3)が、繊維トウ(10)を連続的に送るための連通した空間を形成するようにして接続されているものであり、
開繊ユニット(2)が、
粒状添加剤の添加部(20)と、添加部(20)に接続された開繊部(30)とを有しており、
開繊部(30)が、
両端が開口し、一端側（添加部(20)側）の開口部が添加部本体(21)と接続され、他端側の開口部(31b)が膨張・整形ユニット(3)と接続されたシリンダ状の本体部(31)、
本体部(31)の添加部(20)側の内部において、本体部(31)の内周面と均等間隔をおいて配置された、ノズル(35)を有するノズル部(32)、
本体部(31)の内外を連通して設けられており、ノズル部(32)と本体部(31)との間隙に面して開口した気体供給孔(36)を有しており、
本体部(31)が、ノズル部(32)のノズル(35)が面した第１開繊ゾーン（Ｚ1）と、第１開繊ゾーン（Ｚ1）から開口部(31b)までの第２開繊ゾーン（Ｚ2）を有しており、
第１開繊ゾーン（Ｚ1）の内径（ｄ1）が均一径であり、第２開繊ゾーン（Ｚ2）の内径が第１開繊ゾーン（Ｚ1）から開口部(31b)に向かって拡大し、開口部(31b)の内径（ｄ2）が最大径となっており、
膨張・整形ユニット(3)が、
膨張する繊維トウの形状を外側から整えるための弾性体が配置されたものである、製造装置。
【請求項６】
添加部(20)が、繊維トウ(10)を送るための貫通孔を軸方向に有する添加部本体(21)と、添加部本体(21)に形成され、さらに前記貫通孔と連通された粒状添加剤の添加孔(22)と脱気孔(24)を有している、請求項５記載の製造装置。
【請求項７】
開繊ユニット(2)に設置されたノズル部(32)のノズル(35)の径（ｄ3）が５〜３０ｍｍの範囲である、請求項５又は６記載の製造装置。
【請求項８】
開繊ユニット(2)に設置されたノズル部(32)のノズル(35)の径（ｄ3）が５〜１２ｍｍ未満の範囲である、請求項５又は６記載の製造装置。
【請求項９】
開繊ユニット(2)に設置されたノズル部(32)のノズル(35)の径（ｄ3）が１２〜３０ｍｍの範囲である、請求項５又は６記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使い捨ておむつ、たばこフィルター等の製造材料として適した長尺状の繊維トウの開繊物の製造方法と、前記方法を実施するために適した製造装置に関する。長尺状の繊維トウの開繊物とは、長尺状の繊維トウに粒状添加剤が含有された開繊物である。
【背景技術】
【０００２】
セルロースアセテート繊維は、たばこフィルタ用材料のほか、使い捨ておむつ、生理用品などの衛生材料用吸収体として用いられている。
セルロースアセテートフィラメントのトウは、糸に膨らみをもたせ、紡績作業を容易にするため、捲縮が付与されている。捲縮されたフィラメントは、立方体の梱包容器内にベール状に梱包された状態で、脱気・圧縮された状態で輸送される。そして、最終製品の製造時には、ベールからフィラメントを取り出した後に開繊し、その後、所望形状に成形される。
【０００３】
特許文献１（特公昭６１−７８２４号公報）では、セルロースアセテート繊維からなる衛生材料用吸収材が開示されている。上記特許文献１には、セルロースアセテートの捲縮長繊維のトウを開繊したもの又は短繊維をウェブ状としたものが、比較的大きな吸水保持能力を有することが記載されている。
【０００４】
特許文献２（米国特許３２８２７６８号明細書）、特許文献３（米国特許３０９９５９４号明細書）には、従来の機械開繊によりトウが受けるダメージを低減、防止するために空気ジェットによる開繊方法が開示されている。さらに特許文献４（米国特許３２９７５０６号明細書）には、特許文献２及び３の問題点を解決した空気開繊装置が提案されている。
【０００５】
特許文献５（特表昭５９−５００４２２号公報）には、空気開繊を用いて、シート状に開繊する発明が開示されている。
【０００６】
特許文献６（特開２００４−２４４７９４号公報）には、捲縮されたトウをトウの移動方向に直角な方向に広げ、脱整合し、成形して実質的に長方形の断面にし、成形されたトウ全体に粒状物を分配する吸収性複合体の製造方法が開示されている。また、特許文献６には、高吸水性樹脂(super absorbent polymer)（特許文献２中の超吸収性ポリマー）（ＳＡＰ）を含むおむつの調製において、空気開繊後のトウに対して垂直下向きに、ＳＡＰ粉末又はスラリーを送出し、次いでローラに供されることが記載されている。
【０００７】
特許文献７（米国特許第３，２６２，１８１号明細書）には、捲縮トウを処理領域の実質的に単一方向の通路に導入し、トウの移動と実質的に同じ方向に対して気体の第一の流れを向け、この第一の気体の導入より下流で、別の気体の流れをトウの移動方向と実質的に同じ方向に対して向け、この別の気体の流れにより、予め捲縮された前記トウの繊維を開繊し、さらに単一のロッド様構造に圧縮する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献８（特開２００８−２５５５２９号公報）には、水分などの液体に対する吸収性に優れた繊維シート、並びにこの繊維シートを簡便に製造できる方法及び装置が開示されている。
【０００９】
上記した先行文献は、いずれもトウを開繊した後の繊維シートに対して高吸水性樹脂（ＳＡＰ）を添加している。これは、従来は開繊が終了していない状態のトウ束は、嵩が低く、添加剤を散布してもトウ束の中にＳＡＰが入らないと考えられていたためである。このため、上記した先行文献のように、トウを開繊した後の繊維シートにＳＡＰを添加した状態では、トウの厚み方向の一面（上面）にＳＡＰが多く偏在することになり、吸収体として使用された場合に問題を生じる。また、その後の加工後においてＳＡＰの脱落が生じることもある。
【００１０】
このようなＳＡＰの偏在に起因する問題点の解決も検討されており、例えば、特許文献９（特開２００６−１０２４７９号公報）では、薄型で低坪量となる吸収体を得るための方法が開示されているが、非常に煩雑な方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭６１−７８２４号公報
【特許文献２】米国特許３２８２７６８号明細書
【特許文献３】米国特許３０９９５９４号明細書
【特許文献４】米国特許３２９７５０６号明細書
【特許文献５】特表昭５９−５００４２２号公報
【特許文献６】特開２００４−２４４７９４号公報
【特許文献７】米国特許第３，２６２，１８１号明細書
【特許文献８】特開２００８−２５５５２９号公報
【特許文献９】特開２００６−１０２４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、たばこフィルター、使い捨ておむつ等の衛生材料用吸収体の製造材料として好適であり、従来技術と比べて、繊維トウの開繊物に含有される粒状添加剤量を増加させることができ、かつ前記粒状添加剤の保持力を高めることができる、長尺状繊維トウの開繊物の製造方法を提供することを課題とする。
【００１３】
さらに本発明は、前記製造方法を実施するために適した製造装置を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願請求項１の発明は、課題の解決手段として、
捲縮された繊維トウを連続的に通しながら、予備開繊する工程、
予備開繊した繊維トウと粒状添加剤を接触させる工程、
粒状添加剤と接触された繊維トウを空気流で開繊する開繊工程、
開繊された繊維トウを膨張・整形する工程を有している、長尺状繊維トウの開繊物の製造方法を提供する。
【００１５】
また本願請求項５の発明は、他の課題の解決手段として、
請求項１〜４のいずれか１項記載の長尺状繊維トウの開繊物を製造するための製造装置であり、
少なくとも１対のロールを供えた予備開繊ユニット(1)、予備解繊ユニット(1)に接続された開繊ユニット(2)、開繊ユニット(2)に接続された膨張・整形ユニット(3)を有しており、
予備開繊ユニット(1)、開繊ユニット(2)及び膨張・整形ユニット(3)が、繊維トウ(10)を連続的に送るための連通した空間を形成するようにして接続されているものであり、
開繊ユニット(2)が、
粒状添加剤の添加部(20)と、添加部(20)に接続された開繊部(30)とを有しており、
開繊部(30)が、
両端が開口し、一端側（添加部(20)側）の開口部が添加部本体(21)と接続され、他端側の開口部(31b)が膨張・整形ユニット(3)と接続されたシリンダ状の本体部(31)、
本体部(31)の添加部(20)側の内部において、本体部(31)の内周面と均等間隔をおいて配置された、ノズル(35)を有するノズル部(32)、
本体部(31)の内外を連通して設けられており、ノズル部(32)と本体部(31)との間隙に面して開口した気体供給孔(36)を有しており、
本体部(31)が、ノズル部(32)のノズル(35)が面した第１開繊ゾーン（Ｚ1）と、第１開繊ゾーン（Ｚ1）から開口部(31b)までの第２開繊ゾーン（Ｚ2）を有しており、
第１開繊ゾーン（Ｚ1）の内径（ｄ1）が均一径であり、第２開繊ゾーン（Ｚ2）の内径が第１開繊ゾーン（Ｚ1）から開口部(31b)に向かって拡大し、開口部(31b)の内径（ｄ2）が最大径となっており、
膨張・整形ユニット(3)が、
膨張する繊維トウの形状を外側から整えるための弾性体が配置されたものである、製造装置を提供することを課題とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の製造装置を用いて製造することにより、従来技術を適用したときと比べて、繊維トウの質量に対してより多量の粒状添加剤を含有する長尺状の繊維トウの開繊物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の製造方法の実施に適した製造装置の軸方向の断面図。
【図２】図１に示す製造装置の膨張・整形ユニットの斜視図。
【図３】図１に示す製造装置の別実施形態の膨張・整形ユニットの斜視図。
【図４】本発明の製造方法を適用して得られた開繊物の構造を示す断面図。
【図５】実施例５で得られた長尺状開繊物。
【図６】実施例６で得られた長尺状開繊物。
【図７】実施例７で得られた長尺状開繊物。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示す製造装置を用いた、本発明の製造方法の実施形態を説明する。図１に示す製造装置は、本発明の製造方法を実施するために適したものであるが、本発明の製造方法の実施が、図１の製造装置の使用に限定されるものではない。
【００１９】
また、図１に示す製造装置は、特開２００８−２５５５２９号公報の図１に示された装置と基本構造は同じであるが、本発明の製造方法を実施するために好適な改変が一部なされている。前記改変の詳細については、後述する。ただし、特開２００８−２５５５２９号公報には、繊維トウに対して粒状添加剤を添加後に開繊することは全く記載されていない。
【００２０】
図１に示す製造装置は、予備開繊ユニット１、予備解繊ユニット１に接続された開繊ユニット２、開繊ユニット２に接続された膨張・整形ユニット３（特開２００８−２５５５２９号公報の段落番号５６〜６２に記載されたリザーバと同じものである）を有している。
予備開繊ユニット１、開繊ユニット２及び膨張・整形ユニット３は、繊維トウ１０を連続的に送るための連続した空間を形成するようにして接続されている。
以下においては、予備開繊ユニット１側を上流側と称し、膨張ユニット３側を下流側と称して説明する。
【００２１】
（１）予備開繊工程
本発明における予備開繊工程とは、少なくとも１対のロールを備えた予備開繊工程で捲縮された繊維トウ１０を挟み込みながら繊維トウ１０を連続的に通すことである。少なくとも１対のロールで繊維トウ１０を挟み込まない場合には、繊維トウ１０は開繊ユニット２において十分な張力を得ることができない。尚、予備開繊工程は繊維トウ１０を挟み込み、繊維トウ１０の動きを制御できる方法であれば何れでもよく、例えばエアー圧により狭いスリット部の強く押し付けられるような構造を有するものでも良い。しかしながら、より好適には、予備開繊は、２対のローラにより行うのが好ましく、２対のローラのロール比を適宜調整することにより、繊維の予備開繊度を調整してもよい。ロール比は、例えば、１〜３、好ましくは１．１〜２．５、さらに好ましくは１．２〜２程度であってもよい。以下この好ましい形態について説明する。
予備開繊ユニット１において、１対のロール１１と１対のロール１２間に繊維トウベールから取り出した、捲縮された繊維トウ１０を連続的に通しながら、予備開繊する。予備開繊ユニット１と予備開繊工程は、特開２００８−２５５５２９号公報の段落番号４５〜４６に記載されたものと同じである。
【００２２】
繊維トウ１０は、特開２００８−２５５５２９号公報の〔００４２〕〜〔００４４〕に記載されたものを用いることができる。具体的には、セルロースエステル系繊維（セルロースモノアセテート、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースアセテート系繊維など）、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、オレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維等を例示できる。繊維は単繊維であってもよく複合繊維であってもよく混紡繊維であってもよい。特に、セルロースアセテート系繊維が好ましい。
【００２３】
（２）予備開繊した繊維トウと粒状添加剤を接触させる工程、
その後、予備開繊された繊維トウ１０を開繊ユニット２の添加部２０に連続的に送りながら、粒状添加剤と接触させる。添加部２０は、特開２００８−２５５５２９号公報の図１に示された装置には示されておらず、本願発明の装置に特有のものである。なお、添加部２０は、本発明の製造方法を実施する上で好ましいものであるが、必須ではない。
【００２４】
まず、開繊ユニット２の添加部２０について説明する。
添加部２０は、繊維トウ１０を送るための貫通孔が軸方向に形成された、円柱状の添加部本体２１を有している。
【００２５】
添加部本体２１には、厚さ方向に形成された粒状添加剤の添加孔２２が形成され、添加孔２２にはホッパ２３が接続されている。添加孔２２は、繊維トウ１０を送るための添加部本体２１に形成された貫通孔と連通されている。
【００２６】
添加部本体２１は、図１に示すように長さ方向に２つに分離されており、分離された部分が空気を逃がすための脱気孔２４となっている。脱気孔２４は、周知のベントホール（例えば、周知の樹脂成型用の押出機等に設置されているもの）と同じものでよい。
【００２７】
次に、開繊ユニット２の添加部２０を用いた粒状添加剤の添加方法について説明する。
ホッパ２３及び添加孔２２から粒状添加剤を添加することにより、添加部２０を通過する間において、予備開繊された繊維トウ１０と粒状添加剤が接触する。粒状添加剤の添加時には、従来技術のように開繊のための空気流（開繊空気流）とは接触していないので、粒状添加剤は飛散することがない。
【００２８】
粒状添加剤は、最終的に得られる繊維トウ１０の開繊物の用途（具備すべき性能）に応じて選択されるものであり、特に制限されるものではない。粒状添加剤としては、吸水目的のための吸収性樹脂乃至水溶性樹脂、脱臭目的のための樹脂、活性炭等を用いることができる。粒状添加剤の粒径範囲は、用途に応じて決められるものである。
【００２９】
粒状添加剤の添加量は、繊維トウ１０の質量（１００質量部）に対して、１００〜８００質量部が好ましく、より好ましくは２００〜６００質量部であり、さらに好ましくは２５０〜４５０質量部である。
本発明の製造方法によれば、粒状添加剤を繊維トウ１０の開繊物に対して保持させることが容易であるため、繊維トウ質量よりも多量の粒状添加剤を添加・保持させることができる。
【００３０】
（３）粒状添加剤と接触された繊維トウを空気流で開繊する開繊工程
次に、開繊工程において、粒状添加剤と接触された繊維トウ１０を空気流で開繊する。
【００３１】
まず、開繊ユニット２の開繊部３０の構造について説明する。
開繊部３０は、両端が開口し、一端側（添加部２０側）の開口部が添加部本体２１と接続され、他端側の開口部３１ｂが膨張・整形ユニット３と接続されたシリンダ状の本体部３１により外殻が形成されている。
【００３２】
本体部３１の添加部２０側の内部には、ノズル部３２が配置されている。ノズル部３２は、軸部３３と矢尻部３４を有しており、それらを貫通して矢尻部３４の先端にて開口したノズル（スリット状のノズル）３５を有している。
【００３３】
本体部３１には、内部と連通された気体供給孔３６が形成されている。気体供給孔３６は、ノズル部３２の軸部３３と正対している。
【００３４】
ノズル部３２の軸部３３と矢尻部３４は、本体部３１の内周面３１ａとの間に均等間隔となる間隙をおいて配置されている。
前記間隙が小さいほど、相対的に空気供給孔３６からの空気吸い込み圧力が大きくなり（吸い込む空気量が小さくなり）、繊維トウ１０の推進力が高められ、前記間隙が大きいほど、相対的に空気供給孔３６からの空気吸い込み圧力が小さく（吸い込む空気量が大きく）なり、粒状添加剤が空気供給孔３６側に逆噴射して飛び散る要因にもなる。
このため、前記間隙の幅は小さい方が好ましいが、余り小さいと生産性が低下することから、前記間隙の幅は０．３〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００３５】
本体部３１は、ノズル部３２が配置された部分の内径は大きくなっており、それに続く第１開繊ゾーン（Ｚ1）の内径（ｄ1）は相対的に小さくなっており、内径（ｄ1）は均一である。ノズル３５は、第１開繊ゾーン（Ｚ1）に面している。
【００３６】
第１開繊ゾーン（Ｚ1）から膨張・整形ユニット３側の開口部３１ｂまでの第２開繊ゾーン（Ｚ2）の内径は、第１開繊ゾーン（Ｚ1）から開口部３１ｂに向かって少しずつ拡大しており、開口部３１ｂの内径（ｄ2）が最大径となっている。
【００３７】
第１開繊ゾーン（Ｚ1）の内径（ｄ1）と開口部３１ｂの内径（ｄ2）の比率（ｄ2／ｄ1）は、１．５〜２の範囲が好ましい。
【００３８】
ノズル３５のノズル径（ｄ3）は、目的とする長尺状の繊維トウ１０の開繊物における粒状添加剤の保持形態及び保持量（含有量）に応じて調整する。即ち、ノズル３５のノズル径（ｄ3）を調整することにより、繊維トウ１０の開繊物における吸収剤の保持形態及び保持量（含有量）を制御することができる。
【００３９】
ノズル３５のノズル径（ｄ3）は、５〜３０ｍｍの範囲が好ましく、５〜２５ｍｍの範囲がより好ましい。
【００４０】
第１開繊ゾーン（Ｚ1）の内径（ｄ1）寸法は、ノズル３５のノズル径（ｄ3）の３〜１０倍程度にすることができる。また生産性の観点からは、繊維トウ１０の総デニールが３５０００であるとき、第１開繊ゾーン（Ｚ1）の内径（ｄ1）寸法は２０ｍｍが好ましく、総デニールの数値に比例して増加・減少させることができる。
【００４１】
次に、開繊部３０における開繊方法について説明する。
添加部２０において粒状添加剤と接触した繊維トウ１０は、ノズル部３２内を通って、ノズル３５から本体部３１内の第１開繊ゾーンＺ1に出る。
この段階では、部分開繊された繊維トウ１０の一部（添加孔２２に正対する部分）に粒状添加剤が存在する状態となっており、気体供給口３６から本体部３１内に供給された気体流（空気流）と接触する。気体供給口３６は、ノズル部３２の軸部３３と正対しているため、空気供給時には、空気が直接セルロース繊維トウ１０に当たることはない。
【００４２】
気体供給口３６から供給する空気圧は、余り高すぎると次の膨張・整形工程における滞留時間が短くなって膨張が不十分になるおそれがあることから、０．３ＭＰａ以下の範囲が好ましく、０．０１〜０．３ＭＰａの範囲がより好ましい。
スキン／コア構造の開繊物を得るためには、０．０１〜０．１ＭＰａの範囲が好ましく、０．０５〜０．１ＭＰａの範囲がより好ましい。
均一分散構造の開繊物を得るためには、０．１〜０．３ＭＰａの範囲が好ましく、０．１〜０．２ＭＰａの範囲がより好ましい。
【００４３】
気体供給口３６から供給された空気は、膨張ユニット３（開口部３１ｂ）方向に向かう流れを形成し、その状態にて、ノズル３５から第１開繊ゾーンＺ1に出たセルロース繊維トウ１０と接触する。この後、セルロース繊維トウ１０は空気圧により、厚み方向に拡大されて開繊される。
【００４４】
なお、上記工程においては、空気流により、ノズル部３２の後部とノズル部３２の先端部（第１開繊ゾーンＺ1）では圧力差が生じてしまい、ノズル部３２の先端部の方が高圧となる。このままの状態であると、添加した粒状添加剤がノズル部３２の後端から飛び散ってしまい、添加量を増加させることが難しくなる。しかし、上記したような脱気孔２４を設けておき、そこから空気を逃がして常圧にすることで、粒状添加剤の飛散が防止されるようになり、粒状添加剤の添加量を増加させることができる。
【００４５】
（４）開繊された繊維トウを膨張・整形する工程
開繊工程（開繊ユニット２）において開繊され、粒状添加剤が保持された繊維トウ１０を膨張・整形ユニット３に送り、膨張させながら整形する。
【００４６】
まず、膨張・整形ユニット３の構造について説明する。
膨張・整形ユニット３は、開繊ユニット２から出た、開繊された繊維トウ１０を膨張させると共に、外形を整形するためのものである。膨張・整形ユニット３は、本体部３１に対してアダプター５０を介して接続されている。膨張・整形ユニット３は、開繊ユニット２よりも下流側に位置している。
【００４７】
膨張・整形ユニット３は、図１、図２（棒状の芯材部４１は略している）に示すように、筒状に配置された複数枚の板バネ４０と、軸方向中心部に固定された棒状の芯材４１を有している。
【００４８】
板バネ４０は、全体として筒状になるようにして複数枚が組み合わされて配置されているが、隣接する板バネ４０同士は間隔をおいて配置されている。板バネ４０がない箇所は、空気が抜けるための隙間４２となる。
【００４９】
板バネ４０と隙間の両方の作用により、繊維トウ１０の開繊物の過度の膨張を抑制しながら外形を整えることができる。なお、棒状の芯材４１は、繊維トウ１０の開繊物が一方向（図１の下方向）に垂れ下がらないように保持して、所望の整形がなされるように補助するためのものである。
【００５０】
膨張ユニット３は、図２に示すもののほか、図３に示すように、弾力性のある金属からなり、周面に多数の空気抜け孔４６を有する筒体４４を用いることもできる。
【００５１】
膨張・整形ユニット３の内径（ｄ4）は、実質的に本体部３１の外径よりも大きくなるように設定されており、本体部３１の外径の１倍以上であることが好ましく、１〜１．４倍であることがより好ましい。
【００５２】
膨張・整形ユニット３の長さ（板バネ４０の長さ）は、例えば１５０〜３５０ｍｍの範囲にすることができる。
【００５３】
膨張・整形ユニット３の形状（幅方向の断面形状）により、最終的に得られる開繊物の断面形状を調整することができる。
【００５４】
次に、膨張・整形ユニット３における膨張・整形方法について説明する。
開繊工程において粒状添加剤が保持され、開繊された繊維トウ１０は、本体部の開口部３１ｂからより大きな径の膨張・整形ユニット３に出る。この過程において、開繊された繊維トウ１０は膨張するが、板バネ４０の弾性による作用により、過度の膨張が抑制されると共に、外形が整形される。
【００５５】
膨張・整形工程では、一時的に繊維トウ１０の開繊物が滞留した後、さらに押し出されることになるが、前記の滞留により、粒状添加剤が飛散することなく、繊維トウ１０の開繊物に保持される。
【００５６】
膨張・整形工程後、トウ開繊物は膨張・整形ユニット３から連続的に押し出され、粒状添加剤が保持された長尺状のトウ開繊物（トウ開繊物の膨張体）が得られる。
【００５７】
本発明の製造装置を用いて得られた長尺状の繊維トウ開繊物（繊維トウ開繊物の膨張体）は、ノズル径（ｄ3）を調整することにより、所望構造の繊維トウ開繊物（繊維トウ開繊物の膨張体）を得ることができる。
【００５８】
（スキン／コア構造の開繊物）
スキン／コア構造の長尺状の繊維トウ開繊物（繊維トウ開繊物の膨張体）は、ほぼトウのみで構成される厚いスキン層と、軸方向中心部（コア）に存在する高濃度の粒状添加剤からなる構造のものである。
このスキン／コア構造のものを得る場合には、ノズル３５の径（ｄ3）は５〜１２ｍｍ未満の範囲が好ましく、より好ましくは６〜１０ｍｍの範囲である。
【００５９】
ノズル径（ｄ3）が上記範囲である実施形態では、ノズル３５の出口では、繊維トウ１０と粒状添加剤の移動速度が異なるため、繊維トウ１０は広がりながら前に進む傾向にあるが、粒状添加剤はそのまま開繊空気に吹き飛ばされて、前に進んでいく。このため、第１開繊ゾーン（Ｚ1）では、図４（ａ）に示すように、トウ開繊物１０ａからなるスキン層１４と、軸方向の中心部分に集中した粒状添加剤１５からなるコア１６を有するスキン／コア構造の開繊物となる。
【００６０】
上記した比率範囲で繊維トウ１０と粒状添加剤を使用した場合のスキン／コア構造の開繊物は、最終的に得られた開繊物の外径が１５０ｍｍであるとき、スキン層の厚みは２〜１０ｍｍ程度である。
【００６１】
なお、図４（ａ）は、スキン層１４とコア１６との位置関係を示すものであり、実際に製造されたものは、図４（ａ）に示すようにスキン層１４とコア１６が明確な境界を形成しているものではなく、軸方向の中心部に粒状添加剤１５の大部分が集中したコア１６があり、コア１６の周囲のスキン層１４にも一部の粒状添加剤１５が分散しているものである。
本発明の製造方法を適用した場合には、開繊物のコアに存在する粒状添加剤の量は、全体の９５質量％以上にすることができ、好ましくは９７質量％以上、より好ましくは９９質量％以上にすることができる。
【００６２】
（均一分散構造）
均一分散構造の長尺状の繊維トウ開繊物（繊維トウ開繊物の膨張体）は、繊維トウ全体に対して粒状添加剤が均一に分散した形態のもの（但し、一部は表面にも付着された状態となっているもの）である。
この均一分散構造のものを得るためには、ノズル３５の径（ｄ3）は１２〜３０ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは１２〜２５ｍｍの範囲である。
【００６３】
ノズル径（ｄ3）が上記範囲である実施形態では、ノズル径（ｄ3）が相対的に小さい実施形態と比べると、粒状添加剤はより広い範囲に分散した形態となる。このような分散形態の場合には、第１開繊ゾーン（Ｚ1）では、図４（ｂ）に示すように、トウ開繊物１０ａに粒状添加剤１５が均一に分散した構造の開繊物となる。なお、均一分散構造の長尺状の繊維トウ開繊物は、膨張・成形工程や、その後の目的とする用途に適した形状に加工する過程において、表面に付着した粒状添加剤が脱落することがあるため、スキン／コア構造の開繊物と比べると、粒状添加剤の含有量が少なくなる。
【００６４】
本発明の製造方法により得られた繊維トウの開繊物（繊維トウ開繊物の膨張体）は、繊維トウ質量よりも多量の粒状添加剤を含有させることができる。このため、前記繊維トウ開繊物を用い、使い捨ておむつ、生理用品、たばこフィルター、等の各種製品を製造した場合には、従来技術を適用した場合と比べると、粒状添加剤（高分子吸水剤、活性炭等）の含有量を増加させることができるため、各種製品の性能を向上させることができる。
【００６５】
特にスキン／コア構造の繊維トウ開繊物を使い捨ておむつ、生理用品等に適用した場合には、局部的にかつより多量に粒状添加剤（高分子吸水剤）を偏在させたものが得られるため、製品としての性能をさらに向上させることができる。
【００６６】
さらに、開繊物がスキン／コア構造であると、均一分散構造の繊維トウ開繊物と比べると、繊維トウ開繊物を所望形状に成形加工する過程において粒状の高分子吸収剤が脱落し難いという利点がある。
また、たばこフィルターに成形加工したとき、表面に粒状添加剤が存在しないようにできるため、たばこを吸うときの口触りが良い。
【実施例】
【００６７】
実施例１〜４
図１の製造装置を用いて、セルロース繊維トウの開繊物を製造した。
膨張・整形ユニット３は、図２に示す形態のもので、合計１２枚の板バネ（厚さ１．２ｍｍ、幅６ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）を用いた。
粒状添加剤として、高分子吸水剤粒子としてポリアクリル酸塩を用いた。ポリアクリル酸塩は市販の紙おむつ（ユニ・チャーム株式会社製  ムーニーマンスリムパンツ）を分解して高分子吸収剤を集めた。この高分子吸収剤粒子を１０ｇ／トウ３ｇの割合で用いた。なお、観察を容易にするため、予め赤色の油性マジックでこの高分子吸収剤粒子を着色した。
予備開繊後の繊維トウ１０の幅は１００ｍｍであり、運転速度（繊維トウ１０の送り速度）は５０〜７０mm/minの範囲で調整した。
空気供給孔３６からの空気圧力は０．０５MPとした。
【表１】
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【００６８】
実施例１、２で得られた繊維トウの開繊物を切断して断面を肉眼で観察したところ、赤色に着色された粒子が中心部分に集中して存在しており、スキン／コア構造となっていることが確認された。
【００６９】
実施例３、４で得られた繊維トウの開繊物を切断して断面を肉眼で観察したところ、赤色に着色された粒子が全体に分散して存在していることが確認された。
【００７０】
以上の結果から、実施例１、２で得られた繊維トウの開繊物は、スキン／コア構造であることから、開繊物を所望形状に成形加工する過程において粒状の高分子吸収剤が脱落し難いという利点がある。
さらに、成形体の内部の一部分に粒状の高分子吸収剤を集中して存在させることができる。このため、たばこフィルターにしたときには、表面に粒状の高分子吸収剤が存在する場合（実施例３、４）と比べると口触りが良く、使いすておむつにしたときには、局所的に高分子吸収剤を配置できるため、尿の吸収効果が高められることになる。
【００７１】
実施例５〜７
図１の製造装置を用い、実施例１と同様にして繊維トウの開繊物を製造した。
【表２】
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【００７２】
実施例５、６で得られた繊維トウの開繊物を切断して断面を肉眼で観察したところ、赤色に着色された粒子が全体に分散して存在していることが確認された（図４（ｂ）参照）。実施例５の方が実施例６よりも均一に分散していた。実施例５は図５、実施例６は図６参照。
【００７３】
実施例７で得られた繊維トウの開繊物を切断して断面を肉眼で観察したところ、赤色に着色された粒子が中心部分に集中して存在しており、スキン／コア構造となっていることが確認された（図４（ａ）、図７参照）。図７は上段が斜視図、下段が断面図である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の製造装置を用いて得られた繊維トウの開繊物は、たばこフィルターの製造用材料、使い捨ておむつや生理用品等の製造材料として好適である。
【符号の説明】
【００７５】
１  予備開繊ユニット
２  開繊ユニット
３  膨張・整形ユニット
１０  繊維トウ
２０  粒状添加剤の添加部
２１  添加部本体
２２  添加孔
２４  脱気孔
３０  開繊部
３１  本体部
３２  ノズル部
３５  ノズル
３６  空気供給孔
４０  板バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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