(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に多数のピンが多数並列に突設された第１ローラーを、該ピンを所定温度に加熱してその回転軸周りに回転させる一方、前記ピンが挿入される挿入部を有する第２ローラーをその回転軸が前記第１ローラーの前記回転軸に略平行になるように配設しておき、これら両ローラー間に前記ピンの前記列に沿ってシートを供給して該シートに該ピンを貫入させ、前記ピンが貫入された前記シートを該ピンとともに周回させた後に、該周回軌道から前記シートを離脱させて前記ピンを該シートから抜き取って多数の孔を有するシートを形成する多孔シートの製造方法において、
前記ピンが貫入された前記シートを該ピンの先端側に移動させるように、該シートに３０〜９０℃に加熱された気体を吹き付けることを特徴とする多孔シートの製造方法。
【請求項２】
前記シートが合成繊維からなる不織布である請求項１又は２記載の多孔シートの製造方法。
【請求項３】
外周面に所定温度に加熱可能に設けられた多数のピンが多数並列に突設された第１ローラーと、前記ピンが挿入される挿入部を有する第２ローラーと、これら両ローラー間を含む所定の経路でシートを移送する移送手段とを備えており、前記移送手段で、前記第１ローラー及び前記第２ローラー間に前記ピンの前記列に沿ってシートを導き、該ピンが貫入された該シートを該ピンとともに周回させた後に該シートを該周回軌道から離脱させることにより、該ピンを該シートから抜き取るように設けられた多孔シートの製造装置において、
前記ピンが貫入された後に前記経路を移送する前記シートに３０〜９０℃に加熱された気体を吹き付け、該シートを該ピンの先端側に移動させて該ピンの抜き取りを補助する補助手段を備えている多孔シートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔シートの製造方法及び装置に関し、特に、生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートとして好適な多孔シートの製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
生理用ナプキンや使い捨ておむつ等の吸収性物品の表面シートには、不織布に多数の孔を形成し、吸収性能や肌触りを改善したものが知られている。このような不織布に多数の孔を形成する方法としては、例えば、特開平６−３３０４４３号公報に記載の技術が知られている。この技術は、外周面に多数のピンが多数並列に突設された第１ローラーをその回転軸周りに回転させる一方、前記ピンが挿入される挿入部を有する第２ローラーをその回転軸が前記第１ローラーの前記回転軸に略平行になるように配設しておき、これら両ローラー間に前記ピンの前記列に沿ってシートを供給して該シートに該ピンを貫入させ、前記ピンが貫入された前記シートを該ピンとともに周回させた後に、該周回軌道から前記シートを離脱させて前記ピンを該シートから抜き取って多数の孔を有するシートを形成するものである。
【０００３】
ところで、この従来技術では、シートを３００〜４００ｃｍ／秒といった高速で移送させた場合や、前記第１ローラーに前記第２ローラーが深く挿入された場合、シートからピンを抜き取る際に、当該ピンの先端部が孔を押し広げるようにシートを引っかけてしまう課題があった。このため、得られるシートの孔の形状がピンの移動方向に長くなり、得られるシートの吸収性能に等方性が得られなくなるほか、風合いや外観上も好ましくなかった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、シートからピンを抜き取る際における孔の形状変化を抑えることができ、ピンの断面形状に近い形状の孔を安定的に形成することができる多孔シートの製造方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外周面に多数のピンが多数並列に突設された第１ローラーを、該ピンを所定温度に加熱してその回転軸周りに回転させる一方、前記ピンが挿入される挿入部を有する第２ローラーをその回転軸が前記第１ローラーの前記回転軸に略平行になるように配設しておき、これら両ローラー間に前記ピンの前記列に沿ってシートを供給して該シートに該ピンを貫入させ、前記ピンが貫入された前記シートを該ピンとともに周回させた後に、該周回軌道から前記シートを離脱させて前記ピンを該シートから抜き取って多数の孔を有するシートを形成する多孔シートの製造方法において、前記ピンが貫入された前記シートを該ピンの先端側に移動させるように、該シートに３０〜９０℃に加熱された気体を吹き付けることを特徴とする多孔シートの製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００６】
また、本発明は、外周面に所定温度に加熱可能に設けられた多数のピンが多数並列に突設された第１ローラーと、前記ピンが挿入される挿入部を有する第２ローラーと、これら両ローラー間を含む所定の経路でシートを移送する移送手段とを備えており、前記移送手段で、前記第１ローラー及び前記第２ローラー間に前記ピンの前記列に沿ってシートを導き、該ピンが貫入された該シートを該ピンとともに周回させた後に該シートを該周回軌道から離脱させることにより、該ピンを該シートから抜き取るように設けられた多孔シートの製造装置において、前記ピンが貫入された後に前記経路を移送する前記シートに３０〜９０℃に加熱された気体を吹き付け、該シートを該ピンの先端側に移動させて該ピンの抜き取りを補助する補助手段を備えている多孔シート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。
【０００７】
【実施の形態】
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。
【０００８】
図１は、本発明の多孔シートの製造装置（以下、単に装置ともいう。）を、生理用ナプキンの表面シートの製造装置に適用した一実施形態を示したものである。図１において、符号１は装置、１０はシートを示している。
【０００９】
図１に示すように、装置１は、外周面２０に多数のピン２１が多数並列に突設された第１ローラー２と、ピン２１が挿入される挿入部３０を有する第２ローラー３と、これら両ローラー２、３間を含む所定の経路で帯状のシート１０を移送する移送手段４とを備えている。
【００１０】
装置１は、移送手段４で、第１ローラー２及び第２ローラー３間にピン２１の前記列に沿ってシート１０を導き、ピン２１が貫入されたシート１０をピン２１とともに周回させた後にシート１０をピン２１の周回軌道から離脱させることにより、ピン２１をシート１０から抜き取るように設けられている。
【００１１】
本実施形態の装置１は、前記ピン２１の周回軌道から離脱された前記シート１０に気体を吹き付け、シート１０をピン２１の先端側に移動させてピン２１の抜き取りを補助する補助手段５を備えている。
【００１２】
図２に示すように、第１ローラー２は、多数のピン２１が周面に放射状に一体的に形成された複数の円盤２２（図２では一枚のみ図示）が略水平に支持された回転軸２３の軸方向に所定間隔おきに固定されている。第１ローラー２は回転軸２３に駆動源（図示せず）の駆動力を伝達することにより自転できるように構成されている。
【００１３】
図３に示すように、ピン２１は、基部が柱状で先端部が円錐状に先細る形態を有している。ピン２１は、側面視したときのその先端部の角度αが、２５〜９０°であることが好ましく、３０〜６０°であることがより好ましい。先端部の角度が鋭角すぎるとピンを抜き取るときに、ピンの先端が孔に再干渉し、孔がピンの移動方向に長くなる場合があり、鈍角すぎるとシートへの貫入が悪く、孔が小さくなる場合がある。先細る部分の長さＨは、１〜８ｍｍであることが好ましく、１．５〜４ｍｍであることがより好ましい。この部分の長さが短すぎるとシートにピンが十分に貫通し辛くなり、孔が形成されない場合があり、長すぎるとピンを抜き取るときにピンの先端が孔に再干渉し、孔がピンの移動方向に長くなる場合がある。
【００１４】
ピン２１は、ピン円盤の直径、ピンの柱状部の直径に応じ、隣り合うピン２１の中心軸（Ｌ，Ｍ）の角度βが好ましくは１〜５°、より好ましくは１．５〜３．５°となるように円盤２２の外周面に突設する。角度βが狭すぎると、孔と孔とが繋がってしまう場合があり、広すぎると孔の数が少なくなり、シートの所望の通液性（吸収性物品の表面シートとして用いた場合には当該吸収性物品の吸収性）が得られなくなる場合がある。
【００１５】
ピン２１の高さは、円盤２２の直径に応じて適宜設定することができるが、ピン２１の先端の回転半径Ｒ（図２参照）が５０〜１５０ｍｍとなるように設定することが好ましく、７５〜１２５ｍｍとなるように設定することがより好ましい。ピン２１の先端の回転半径が短すぎると孔を形成する時間が短く、孔の形状がピンの移動方向が長くなる場合があり、長すぎるとシートにピンが融着してピンの抜き取りが阻害される場合がある。
【００１６】
ピン２１の断面形状は、シート１０に形成する孔の形態に応じて適宜設定することができる。断面が円形の場合は、得られるシートの通液性（吸収性物品の表面シートとして用いた場合には当該吸収性物品の吸収性）、風合い、外観上の点から、その外径は１．０〜５．０ｍｍであることが好ましく、１．５〜３．０ｍｍであることがより好ましい。
【００１７】
前記ピン２１の配置は、ピン２１が多数並列に突設された形態であればその配置に特に制限はない。本実施形態では、各ピン２１の貫入によって、シート１０に千鳥格子状に配列された孔が形成されるように配されている。
【００１８】
ピン２１は、円盤２２の中に配されたヒーター（図示せず）よって所定の温度に加熱できるように設けられている。
【００１９】
ピン２１が第２ローラー３の挿入部３０に噛み込む深さＤ（図３参照）は、１〜１０ｍｍであることが好ましく、３〜７ｍｍであることがより好ましい。噛み込む深さＤが深すぎると孔の外周が逆返りを起こし、風合いが悪くなる場合があり、狭すぎると孔が小さくなり、所望の通液性（吸収性物品の表面シートとして用いた場合には当該吸収性物品の吸収性能）が得られなくなる場合がある。
【００２０】
第２ローラー３は、複数の円盤３２（図２では一枚のみ図示）が回転軸３３の軸方向に所定間隔おきに固定されている。回転軸３３は、前記第１ローラー２の回転軸２２にほぼ平行に支持されており、円盤３２は、前記第１ローラーを構成する各円盤２２の両側で且つ前記ピン２１の先端部が円盤３２間の隙間に入り込むように配されている。そしてこの隙間によって、第２ローラー３の挿入部３０が構成されている。各円盤３２は、挿入部３０内に配されたヒーター（図示せず）よって所定の温度に加熱できるように設けられている。第２ローラー３は回転軸３２を駆動源（図示せず）の駆動力を伝達することにより自転できるように構成されている。
【００２１】
前記円盤２２及び前記円盤３２の材質は、従来からこの種の装置に用いられているものを特に制限なく用いることができる。
【００２２】
前記移送手段４は、図１に示すように、回転自在に軸支されたシート１０の原反１００から所定の経路で当該シート１０を前記第１ローラー２に導くガイドローラー４０〜４２と、前記第１ローラー２及び第２ローラー３間を通過し、第１ローラー２のピン２１の周回軌道から離脱したシート１０を下流の工程に導くガイドローラー４４〜４６とを備えている。また、移送手段４は、前記ガイドローラー４０及び４１間及びガイドローラー４５及び４６間にそれぞれ移送中のシート１０の横ぶれを防止する横ぶれ防止装置４３，４７を備えており、第１ローラー２及び第２ローラー３間においてシート１０が前記ピン２１の列に沿って安定して移送できるように構成されている。
【００２３】
図４に示すように、前記補助手段５は、コンプレッサー（図示せず）に通じる管路５０の先端部に円筒状の吐出ノズル５１が取り付けられている。吐出ノズル５１にはその外周面の前面側に多数の吐出孔５２を有している。吐出孔５２は、シート１０の全幅に亘って空気を吹き付けることができるように、当該シート１０の幅よりも広い幅で設けられている。
【００２４】
補助手段５は、吐出孔５２からの空気の吐出方向が、前記ピン２１が貫入されて当該ピン２１とともに周回するシート１０が、その周回軌道から離脱する前に、ピン２１の先端側に移動するように吐出できる方向で、且つ前記第１ローラー２及び第２ローラー３の温度に影響を与えない方向となるように配設することが好ましい。
【００２５】
次に、本発明の多孔シートの製造方法を、その好ましい実施形態として、前記装置１を用いた生理用ナプキンの表面シートの製造に適用した一実施形態に基づいて説明する。
【００２６】
図１に示すように、先ず、シート１０の原反１００を支持軸１０１にセットする。そして、シート１０を、同図に示すように、前記移送手段４の前記各ローラー４０〜４２、４６〜４８及び前記横ぶれ防止装置４３、４７並びに前記第１ローラー２及び第２ローラー３間を含む所定の経路でセットする。
【００２７】
この場合、シート１０が第１ローラー２のピン２１に接触し、ピン２１が貫入されてシート１０から抜き取られるまでの角度（以下、抱き角という。）θ（図１参照）は、１２０〜３００°であることが好ましく、１８０〜２７０°であることがより好ましい。抱き角θが狭すぎるとシート１０とピン２１とが接する時間が短く、孔の形状がピンの移動方向に長くなる場合があり、抱き角が広すぎる大きすぎるとシートにピンが融着し、シートからのピンの抜き取りが阻害される場合がある。
【００２８】
シート１０の移送速度は、生産効率、孔の形状を安定的に形成すること、シートの風合い、外観上等の点から２〜５ｍ／秒であることが好ましく、３〜４ｍ／秒であることがより好ましい。
【００２９】
前記第１ローラー２（ピン２１）及び第２ローラー３（円盤３２）は、孔の形状を安定的に形成させる点で９０〜１３０℃に加熱しておくことが好ましく、１１５〜１２５℃に加熱しておくことがより好ましい。
【００３０】
前記第１ローラー２及び第２ローラーは、略同期して逆回転させることが好ましい。第１ローラー２及び第２ローラーの回転速度は、孔の形状を安定的に形成させること、シートの風合いや外観上の点から２５０〜６５０ｒｐｍであることが好ましく、３８０〜５００ｒｐｍであることがより好ましい。
【００３１】
前記補助手段５の吐出ノズル５１の吐出孔５２から空気を吹き付ける。
【００３２】
吹き付ける空気の温度は、前記第１ローラー２のピン２１及び第２ローラーの円盤３２の温度に影響を与えない温度で、シート１０に熱変形を起こさない温度で、孔の形状を安定的に形成させる点から３０〜９０℃であり、４０〜６０℃であることが好ましい。
【００３３】
ノズル５１から吹き付ける空気の風量は、１５〜４５リットル／秒であることが好ましく、２５〜３５リットル／秒であることがより好ましい。風量が少なすぎるとシートのピンからの抜けが小さく、孔の形状がピンの移動方向に長くなる場合があり、風量が多すぎると上流のシートとピンの抜き取り位置が速まり、孔が小さくなる場合がある。
【００３４】
シート１０は、生理用ナプキンの表面シートに使用される不織シートを特に制限なく用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性繊維からなるエアスルー不織シートで、坪量が２０〜３０ｇ／ｍ2のものを好ましく用いることができる。
【００３５】
上述のようにして製造されたシートは、図５に示すように、シート１０からピン２１を抜き取る際における孔の形状変化を抑えられ、多数の孔１１が千鳥格子状に形成されたものであり、後述の実施例で求められる楕円比が１．３〜１．５であり、円相当径が６０〜７０％である。また、シート１０の開孔面積率が、８〜１５％で、吸収性能、開孔の印象に優れるものである。
【００３６】
以上説明したように、装置１を用いた本実施形態の多孔シートの製造方法によれば、シート１０からピン２１を抜き取る際における孔の形状変化を抑えることができ、従来に比べてピン２１の断面形状に近い開孔形状の孔を安定的に形成することができる。従って、得られる多孔シートの吸収性能が従来に比べて等方向性を有したものとなり、風合い、外観上も優れたものである。
【００３７】
本発明は、前記実施形態に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【００３９】
本発明の多孔シートの製造装置は、前記実施形態の装置１におけるように、第１ローラー及び第２ローラーを複数枚の円盤を所定間隔をおいて回転軸に固定した形態とすることが好ましいが、第１ローラー及び第２ローラーの形態はこれに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、第１ローラーは、軸周りに回転可能なドラム状のローラー本体の外周面に、前記形態のピンを多数並列に突設するように取り付けた形態とすることもできる。このような形態の場合、例えば図６に示すように、ドラム本体を、回転可能な外ドラム２４と、前記補助手段５に代えて、コンプレッサーに通じる固定式の内ドラム２５とを備えた二重構造とし、外側ドラム２４の外周面にピン２６を多数並列に突設させると共に外側ドラム２４のピン２６の周りに気体の吐出孔（図示せず）を設け、内側ドラム２５の外周面の所定位置にスリット状の吐出孔２７を設けておき、外側ドラム２４が回転してピン２６が貫入されたシート１０が吐出孔２７の外側にまで周回してきたときに吐出孔２７から吐出された気体でシート１０をピン２６の先端側に移動させるように構成することもできる。
【００４１】
第２ローラーは、例えば、軸周りに回転可能なドラム状のローラー本体の外周面に、前記ピンの挿入部となる凹条及び前記ピン列の間に挿入可能な凸状を有する形態とすることもできる。
【００４２】
本発明の多孔シートの製造方法及び装置は、前記実施形態におけるように、生理用ナプキンの表面シートの製造方法及び装置に好適であるが、使い捨ておむつ等の他の吸収性物品に用いられる表面シートの製造のほか、フィルター、おしぼり等に用いられる多孔シートの製造にも適用することができる。
【００４３】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００４４】
下記実施例及び比較例のように多孔シートを製造し、得られた多孔シートの楕円比及び円相当径を下記のように求めた、これらの結果を表１に示す。
【００４５】
〔実施例〕
シート：ＰＥＴ／ＰＥ（芯／鞘）複合繊維製エアスルー不織布、幅１２５ｍｍ、坪量２５ｇ／ｍ2
＜第１ローラー＞
円盤：５枚、直径１５９ｍｍ、３．８ｍｍ間隔
ピン：１０８本／円盤１枚、先端部の角度（α）６０°、ピン同士の角度（β）３．３°、円形断面、先細る部分の長さ３．２ｍｍ、柱状部の直径３ｍｍ、ピン温度１２５℃
＜第２ローラー＞
円盤：７枚、直径１５０ｍｍ、円盤温度１２５℃
＜移送条件＞
抱き角度：２２５°
第１ローラー回転数：２６０ｒｐｍ
第２ローラー回転数：２７０ｒｐｍ
シート移送速度：２．２ｍ／秒
前記シートにピンを貫入させて孔を形成した後、該シートを該ピンの周回軌道から離脱させる前に、シートをピンの先端側に移動させるように、図１に示すように離脱させたシートに下記条件で空気を吐出した。
【００４６】
＜空気吐出条件＞
吐出空気温度：４０〜６０℃
吐出流量：２０００リットル／分
吐出ノズルの吐出孔：内径３ｍｍ×２１個（６ｍｍ間隔）を一列として７．２ｍｍ間隔で３列
【００４７】
〔比較例１〕
吐出ノズルの吐出孔を、内径１ｍｍ×１２個（６ｍｍ間隔）を一列のみとし、空気の吐出圧を４００ｋＰａ、吐出空気の温度を２０℃（冷風）とした以外は、実施例と同様にして多孔シートを作製した。
【００４８】
〔比較例２〕
空気を吐出を行わない以外は、実施例と同様にして多孔シートを作製した。
【００４９】
〔比較例３〕
空気の吐出を行わず、抱き角度を９０°とした以外は、実施例と同様にして多孔シートを作製した。
【００５０】
〔楕円比〕
得られた多孔シートの孔の寸法を計測し、その搬送方向（長手方向）の径（長径）と搬送方向と直交する方向（幅方向）の径（短径）との比の平均値から求めた。
【００５１】
〔円相当径〕
得られた多孔シートの孔の面積を計測し、その面積に対応する円の直径を算出し、その平均値とピンの径（柱状部の直径）との比（平均値／ピンの径）の百分率から求めた。
【００５２】
【表１】
0003688633.tif 000002
【００５３】
表１に示すように、実施例により得られた多孔シートは、シートからのピンの抜き取りが良好で、シートに形成された孔の長径と短径との比が小さく、真円により近いものであった。そして、実施例により得られた多孔シートは、外観上の見栄えも良いものであった。これに対し、圧縮空気（冷風）を吐出した比較例１により得られた多孔シートは、冷気によって上流側シートの表面温度が下げられてしまうため、個々の孔の大きさが小さく、開口面積率も小さいものであった。また、空気を吐出しなかった比較例２、３により得られた多孔シートは、形成された孔は、ピンの移動方向に長く伸ばされたものであり、多孔シートの外観上の見栄えの悪いものであった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の多孔シートの製造方法及び装置によれば、シートからピンを抜き取る際における孔の形状変化を抑えることができ、従来に比べてピンの断面形状に近い開孔形状の孔を安定的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多孔シートの製造装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】同実施形態の装置の要部拡大図である。
【図３】同実施形態の装置におけるピンの配置を示す図である。
【図４】同実施形態における外力付与手段を模式的に示す図であり（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図５】同実施形態の装置によって製造される多孔シートの一部を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明の多孔シートの製造装置の他の実施形態を模式的に示す要部拡大図（図２相当図）である。
【符号の説明】
１  多孔シートの製造装置
１０  シート
１１  孔
２  第１ローラー
２１  ピン
３  第２ローラー
４  移送手段
５  補助手段
【図１】
0003688633.tif 000003
【図２】
0003688633.tif 000004
【図３】
0003688633.tif 000005
【図４】
0003688633.tif 000006
【図５】
0003688633.tif 000007
【図６】
0003688633.tif 000008