(57)【要約】本発明は空気により運ばれる繊維の流れを作るための方法に関し、それは次の段階：ａ）繊維材料の糸束の連続長（２）が繊維材料の貯蔵体（１）からロールプレス（４）を通して供給され、このロールプレスはある供給速度で回転し、そのローラー（１１，１２）間のニップ内にしっかりと保持された糸束を持つ、ｂ）ロールプレス（４）から出ると、個々の繊維は糸束から分裂器（５）により引き裂かれる、ｃ）分裂器により引き裂かれた個々の繊維は分裂器から空気流により運び出される、を含むことを特徴とする。
2005531701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気により運ばれる繊維の流れを作るための方法において、次の段階：
ａ）繊維材料の糸束の連続長（２）が繊維材料の貯蔵体（１）からロールプレス（４）を通して供給され、このロールプレスがある供給速度で回転し、そのローラー（１１，１２）間のニップ内にしっかりと保持された糸束を持っている、
ｂ）ロールプレス（４）から出ると、個々の繊維が分裂器（５）により糸束から引き裂かれる、
ｃ）分裂器により引き裂かれた個々の繊維が分裂器から空気流により運び出される、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
分裂器（５）が回転分裂器を含むこと、及び分裂器（５）が６００ｍ／分より大きい、好ましくは１２００ｍ／分より大きい、より好ましくは１５００ｍ／分より大きい周速で回転されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
空気により運ばれる繊維の長さがロールプレス（４）と分裂器（５）の間の距離を変えることにより調整されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
空気により運ばれる繊維の量がロールプレス（４）の回転速度を変えることにより調整されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
繊維材料の糸束（２）から規定された長さ分布を持つ空気により運ばれる繊維を作るための装置において、この装置が糸束の連続長（２）の形の繊維材料の貯蔵体（１）、糸束のための入口側と出口側を持つロールプレス（４）、ロールプレスの出口側に隣接して配置された分裂器（５）、分裂器を収容しかつロールプレスの出口側に対面する側に開口を含むハウジング（６）、及びハウジング（６）を通して空気流を作るための要素（７，８，９）を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
ハウジング（６）を通して空気流を作るための要素が空気入口（７）とハウジング（６）の反対側に配置された空気出口（８）、及び空気入口から空気出口までハウジングを通して空気流を作るための要素（９）を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ロールプレス（４）のローラー（１１，１２）がローラーの周囲に沿って均一に分布されかつローラーの全長に渡って延びる一連の軸方向リブ（１３）を持ち、一方のローラー上のリブ（１３）がローラーが回転するとき第二のローラー上のリブ（１３）間の間隔内に係合することを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
分裂器（５）が回転分裂ローラーを含むことを特徴とする請求項５，６または７に記載の装置。
【請求項９】
装置が分裂ローラー（５）に関して半径方向にロールプレス（４）を動かすための要素を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
空気入口から空気出口までハウジングを通して空気流を作るための要素がブロワー（９）を含み、その出口側がハウジングの空気入口（７）に連結されていることを特徴とする請求項５から９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維材料の糸束の連続長から空気により運ばれる繊維を作るための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
おむつ、失禁パッド、衛生ナプキン等のような吸収性物品の製造において、種々の形式の合成繊維から作られた多数の異なる形式の材料が使用されている。最も一般に見出される材料は種々の形式のいわゆる不織布材料であり、それらは主として吸収性物品の液体透過性表面層として用いられている。液体透過性表面層は使用時に使用者の方へ向けられる物品の側に配置される。合成繊維から作られた材料の別の一般的な形式はいわゆる詰め綿であり、それらを、吸収性物品の液体透過性表面層の内側に直接置かれかつ物品中に入ってくる液体の最初の一時的貯蔵材料として機能する挿入材料として使用者は用いる。
【０００３】
また吸収性物品中の合成繊維材料の他の応用もある。
【０００４】
吸収性物品のための合成繊維材料の製造のための基本材料は糸束の連続長（トウなわ）であり、それらは不織布材料または詰め綿が製造される前に別の工程で予め定められた長さに切断される。特許ＷＯ−Ａ１−９３／１１２８８は合成繊維材料の糸束を切断装置に供給するための装置を示しており、そこでは糸束は特定の長さに切断される。
【０００５】
切断された繊維は次いで通常不織布材料または詰め綿材料の製造者に配送するために梱包される。
【０００６】
それらが不織布製造者または詰め綿製造者に行くかどうかにかかわらず、梱包された繊維は第一段階で互いに分離され、続いて繊維はいわゆる繊維層が作られる製造工程に供給される。繊維層を作るための一般的な技術はカーディング（梳綿）である。繊維層は最終的には適当な方法により一緒にくくられ、それが取扱われることができ、材料が吸収性物品を製造するための機械中に導入され、ロール等の上に巻かれることができるような強度を不織布材料または詰め綿に与える。
【０００７】
繊維を梱包から空気流中に導入し、真空ワイヤー、いわゆるマット形成器上で繊維層を作る試みもなされている。マット形成技術はカーディングよりかなり容易でかつより丈夫な技術である。
【０００８】
しかし、この技術は余りに粗雑で鈍感であることが証明されており、主要な問題は梱包された繊維が繊維くずを形成することなく互いに分離されねばならないときに発生する。繊維くずは不均一な不織布材料または詰め綿材料の原因となり、それは満足に機能せず、美的に容認できない。
【０００９】
従って繊維材料の糸束の連続長から空気流中に繊維くずの顕著な発生なしに空気流中に繊維の均一な分布を持つ空気により運ばれる繊維を作ることができ、従って繊維層の作成に丈夫なマット形成技術が使用できる方法と装置に対する要求がある。
【００１０】
本発明の目的はこの要求をかなえることである。
【発明の開示】
【００１１】
この目的は次の段階：
ａ）繊維材料の糸束の連続長が繊維材料の貯蔵体からロールプレスを通して供給され、このロールプレスがある供給速度で回転し、そのローラー間のニップ内にしっかりと保持された糸束を持っている、
ｂ）ロールプレスから出ると、個々の繊維が分裂器により糸束から引き裂かれる、
ｃ）分裂器により引き裂かれた個々の繊維が分裂器から空気流により運び出される、
を含むことを特徴とする空気により運ばれる繊維の流れを作るための方法により達成される。
【００１２】
この方法は空気流中の繊維の実質的により均一な分布を与えることを証明し、一方で空気流中の繊維くずの発生は従来既知の方法に比べて概ね無視できる。
【００１３】
好適実施例において、分裂器は回転分裂器を含み、分裂器は６００ｍ／分より大きい、好ましくは１２００ｍ／分より大きい、より好ましくは１５００ｍ／分より大きい周速で回転される。空気により運ばれる繊維の長さはロールプレスと分裂器の間の距離を変えることにより調整され、空気により運ばれる繊維の量はロールプレスの回転速度を変えることにより、すなわち糸束の入口供給速度を調整することにより調整される。
【００１４】
この発明はまた、繊維材料の糸束から規定された長さ分布を持つ空気により運ばれる繊維を作るための装置に関し、それはこの装置が糸束の連続長の形の繊維材料の貯蔵体、糸束のための入口側と出口側を持つロールプレス、ロールプレスの出口側に隣接して配置された分裂器、分裂器を収容し、かつロールプレスの出口側に面する側に開口と、空気入口とその反対側に配置された空気出口とを含むハウジング、及び空気入口から空気出口までハウジングを通して空気流を作るための要素を含むことを特徴とする。
【００１５】
好適実施例において、ロールプレスのローラーはローラーの周囲に沿って均一に分布されかつローラーの全長に渡って延びる一連の軸方向リブを持ち、一方のローラー上のリブはローラーが回転するとき第二のローラー上のリブ間の間隔内に係合する。分裂器は好ましくは回転分裂ローラーの形をとり、装置は有利には分裂ローラーに関して半径方向にロールプレスを動かすための要素を持つ。空気入口から空気出口までハウジングを通して空気流を作るための要素はブロワーを含み、その出口側はハウジングの空気入口に連結される。
【００１６】
図面の簡略説明
この発明が今や添付図面に関して説明されるであろう。
図面において：
図１はマット形成ホイールに連結されたこの発明の好適実施例による装置の概略側面図を示し、
図２は図１による装置の一部を形成するロールプレスの概略透視図を示し、そして、
図３は図１による装置の一部を形成する分裂器の歯の形状を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は合成繊維の糸束の連続長２、いわゆるトウなわの貯蔵リール１から取ったかかる繊維の層をマット形成器３上に空気堆積するための装置の概略図を示す。かかる繊維の層は衛生ナプキン、おむつ等のような吸収性製品の挿入層として適している。この装置は例えばＺｕｉｋｏ社からの分裂器のような分裂器５に糸束長２を供給するロールプレス４を含む。分裂器５はハウジング６の内側に設けられ、ハウジングは入口供給開口を持ち、それを通してトウなわ２が走行する。ハウジングは更に二つの対向壁に配置された空気入口７と空気出口８を持ち、これらの二つの対向壁は示された実施例では入口供給開口を含む壁に対して直角に延びる。ブロワー９の出口側はハウジングの空気入口７に連結され、出口じょうご１０はハウジングの空気出口８からマット形成器３の周面のちょうど外側まで延びる。空気入口と空気出口の交替配置もまた考えられる。
【００１８】
図２はロールプレス４の概略透視図を示す。この図から分かるように、このロールプレスの一部を形成するローラー１１，１２は軸方向に走るリブを持ち、それらはローラーの全長に渡って延び、ローラーの周囲に沿って均一に分配されている。ローラー１１，１２は更にローラーが回転するとき、一方のローラーのリブ１３が第二のローラーのリブ１３間の間隔内に延びるように配置されている。トウなわとローラーの周面の間の支持表面はそれにより比較的大きいであろう。一方トウなわはロールプレス４のローラー１１，１２間のロールニップを通して巻かれる。トウなわはそれによりローラー間にきつくしっかりと保持されるので繊維はトウなわがローラー間で滑ることなく分裂される。
【００１９】
図１に概略図で示された分裂器５は繊維材料のカーディングで使用されるものに似た形式の回転可能な円筒状分裂器を含む。かかる分裂器は円筒の周囲周りに円筒の全長に渡って巻かれた歯付連続ワイヤーを持つ。図３はかかるワイヤーの典型的な形状を示す。ワイヤーは０．５−１ｍｍの幅を持ち、それは巻きにより作られた円筒の横断方向のワイヤー巻きの傾斜が比較的小さいであろうことを意味する。かかる分裂器は典型的に６０と１２０の間の歯点／ｃｍ２を持つ。装置の操作時には分裂器５はトウなわの供給速度をはるかに越える高い周速を持って回転する。分裂器の回転速度は６００ｍ／分より大きく、好ましくは１２００ｍ／分より大きく、より好ましくは１５００ｍ／分より大きい。分裂器の高い周速はトウなわが引っ張られるのではなく引き裂かれ／分裂されることを意味する。
【００２０】
この装置は分裂器の歯がローラー１１，１２間のロールニップから供給されるトウなわを捕えて、トウなわ中の糸を分裂するように機能する。分裂器は高い歯密度を持つので、個々の繊維が分裂されるであろう。分裂された繊維は次いでブロワー９により発生した空気流により分裂器の歯から吹き飛ばされ、出口じょうご１０を通してマット形成器ホイール３に輸送され、繊維はマット形成器ホイールの周囲に沿って延びる空気透過性成形型内に集められる。通常これらの成形型のベースの下に負圧が存在している。
【００２１】
分裂器の周速はローラー１１，１２のそれよりかなり高いという事実のため、トウなわは分裂の瞬間は分裂器に関して静止しているとみなすことができる。トウなわの糸は更にローラー１１，１２間のロールニップ内にしっかりと確実に保持され、従ってそれらはローラーに関して滑ることができずまたはロールニップで引き延ばされることもできない。
【００２２】
ロールプレス１１，１２を通過した後、連続繊維糸は高回転速度の分裂器５によって生じる空気流に曝される。空気流は繊維を空気流の方向に偏向させ、各個別の繊維はそれが分裂器の歯に遭遇するまで空気流中であちこちに自由に振動する。各個別の繊維糸の長さは分裂器の歯の一つに遭遇するときに変動し、それは主として問題の繊維糸が分裂器５の表面に遭遇する前に分裂器５からどれだけ長く空気流中で自由に振動できるかに依存する。すなわちそれがハウジング６内で消費する時間に依存する。
【００２３】
個々の繊維糸が分裂器５に遭遇する前にそれらにより消費される時間、従ってそれらの長さに影響する重要なパラメーターは、ロールプレス１１，１２と分裂器５の間の距離、分裂器５の回転速度とそれにより形成される空気流の強さ、ロールプレス１１，１２の入口供給速度及び種々の繊維糸の剛性の変動である。
【００２４】
分裂器の歯の一つが繊維糸に最後に遭遇するとき、その繊維糸は分裂器５が繊維糸上に作用する大きな力と速い連続性のため衝突時点で引き裂かれる。
【００２５】
分裂された繊維の長さは従って多数のパラメーターに依存するが、これらの中の最も重要なものは分裂器５に遭遇することなくそれがハウジング６内で如何に多くの時間を消費するかの幾分無秩序なパラメーターである。
【００２６】
繊維長分布に関しては、分裂した繊維は三つの主要なカテゴリーに分割されることができる。
【００２７】
第一のカテゴリーは比較的短い繊維糸を含む。これらの短い繊維は連続糸束から分裂されており、すなわちハウジング６内で比較的短い時間を消費した後に分裂器５に遭遇したものである。このカテゴリーは分裂された繊維の合計割合の推測して２５％を含む。
【００２８】
第二のカテゴリーは分裂した繊維の略５０％を示し、わずかに長い時間後に糸束から分裂された繊維からなる。
【００２９】
第三のカテゴリーは長さに大きな変動を持つより長い繊維からなる。分裂器がこれらの繊維をつかもうとする前に恐らく比較的長い時間が経過している。この第三カテゴリーの繊維の割合は繊維の合計量の略２５％である。より長い繊維のこの混合は作られる繊維層の品質に積極的な影響を持つ。なぜなら長い繊維の幾らかの混合は作られる繊維層のための効果的な強化材として作用するからである。
【００３０】
典型的な繊維長はカテゴリー１（短繊維）で５−４０ｍｍ、カテゴリー２で４０−７０ｍｍ、そしてカテゴリー３で７０−１５０ｍｍ（ポリエステル繊維）である。
【００３１】
他の繊維長分布もまた、当然にローラー１１，１２と分裂器の間の距離を修正することにより作られることができる。
【００３２】
ある用途においては上述の自然変動より大きい繊維長変動を作ることが有利であるかもしれない。それは多数の方法で達成されることができる。
【００３３】
一つの方法はロールプレス１１，１２と分裂器５の間の距離が軸方向に変わるように分裂器５の直径をその軸方向範囲に渡って変えることである。ロール１１，１２と分裂器５の表面の間の距離が分裂器の軸方向範囲に渡って変わるという事実は繊維糸によってハウジング６内でそれらが分裂器５により遭遇される前に消費される時間がまた繊維糸がハウジング６中に供給される幅に依存して、すなわち分裂器５に関して繊維糸の入口供給位置に依存して変わるであろうことを意味する。
【００３４】
繊維長変動を作る別の方法は分裂器５の歯が繊維糸をつかむ前に繊維糸がハウジング６内で消費する時間の長さを積極的に制御するために別個の空気流を使用することである。この制御はハウジング６の上部内に配置された空気ジェットにより遂行されることができ、分裂器５の回転によって生じる空気流の上に載せられる空気流が作られる。トウなわはそれにより繊維糸が分裂器５の歯に遭遇される前にハウジング６内で消費する時間が調整されるように偏向される。ジェットはトウなわの幅の限られた部分のみが案内され、一方他の部分は案内されないように配置されることができる。また異なる方向に空気流を提供し、あるジェットがトウなわの幅のある部分を案内する複数のジェットを配置することも可能であり、従って分裂器５の歯と接触する前に消費される時間が減らされ、かつ他のジェットは消費される時間を延長する空気流を作る。
【００３５】
上述のようなジェットからの追加の偏向空気の更なる利点はそれがまた装置上に冷却効果を持つことである。
【００３６】
トウなわから空気により運ばれる繊維を作り、その繊維を空気堆積する上述の方法が、層中の繊維の非常に良く規定された分布を持つ空気堆積繊維層を作ることが示された。更に、もし層中に繊維くずが発生するとしても非常に少ない。上述した方法は現在のカーディング技術と比べて非常に実施するのが容易である。上述した方法が何故かかる良好な結果を導くのか全く明らかでない。しかし、一つの一因となる理由は恐らく繊維の効果的な分離が分裂の瞬間に起こるという事実、及び繊維がその後繊維層が作られる迄互いに分離されて保たれるという事実である。別の一因となる理由は繊維が分裂される前に糸が引き延ばされるため、分裂される各繊維が最初から分裂器の回転方向に対して垂直な良く規定された方向を持つことであるかもしれない。更に、分裂間の間隔が引き続いて分裂される繊維がそれ以前に分裂した繊維中に捕えられてくずを形成する危険を減らすかもしれない。
【００３７】
種々の追加材料が上述した方法により製造された繊維層中に容易に混合されることができる。追加材料の例は他の等級の繊維、粒状形の高吸収性ゲル形成高分子、いわゆる高吸収性材料等である。混合は繊維が分裂器を通過した後ブロワー９により発生された空気流と関連して実行されることが好適である。混合はブロワー９とマット形成器３の間のどこにも配置されることができる。
【００３８】
上述した実施例は当然にこの発明の範囲から逸脱することなく修正されることができる。例えばトウなわは貯蔵リール上以外の何らかの方法で配置されることができ、例えば容器内に置かれることができる。ロールプレスの一部を形成するローラー上のリブは幾つかの他の断面を持つことができ、その頂部は例えば有利には丸くなっている。空気流はブロワーの代わりに減圧により作られることができる。分裂器を収容するハウジングは別の形状を持つことができ、例えば空気出口に向けて狭くなるように設計される。更に、他の形式の分裂器が使用されることができ、ロールプレスはそのロールニップ内にトウなわをしっかりと確実に保持するために幾つかの他の方法で設計されることができ、例えばトウなわのこのローラーに対しての支持表面を増やすためにロールプレスのローラーの一つの周囲に対してトウなわを押圧するように設計される。加えて、ロールプレスは有利にはローラーと分裂器の周囲との間の距離が調整可能であるように変位可能に支持されることができる。また互いに並んで配置された複数のトウなわが装置を同時に通過することができるようにある幅を持つローラーと分裂器を備えることもできる。この発明は従って特許請求の範囲の内容によってのみ限定されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】マット形成ホイールに連結されたこの発明の好適実施例による装置の概略側面図を示す。
【図２】図１による装置の一部を形成するロールプレスの概略透視図を示す。
【図３】図１による装置の一部を形成する分裂器の歯の形状を示す。
【図１】
2005531701.tif 000003
【図２】
2005531701.tif 000004
【図３】
2005531701.tif 000005
【国際調査報告】
2005531701.tif 000006
2005531701.tif 000007