(57)【要約】  第一材料及び前記第一材料の少なくとも一部の全体にわたって分散された第二材料を含有する吸収製品のための吸収芯の製造装置及び方法であって、周囲表面上に与えられた型に前記吸収芯を生成するための回転形成車輪（１３）を含み、前記形成車輪（１３）は前記形成された層の繊維又は粒子を車輪（１３）上の定位置に保持するために前記周囲表面の少なくとも一部に沿って回転空気透過性ベルト（２１）を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一材料及び前記第一材料の少なくとも一部の全体にわたって分散された第二材料を含有する吸収製品を製造するための装置であって、
−  周囲表面に沿って空気透過性手段を与えられた回転形成車輪（１３）、
−  少なくとも前記第一材料の繊維と前記第二材料の粒子の混合物を前記形成車輪（１３）の前記表面の方へ向けて少なくとも前記繊維と前記粒子の混合物の層を前記形成車輪（１３）の前記表面の第一弧に沿って付着するための手段、
を含むものにおいて、
形成車輪（１３）の周囲表面の第二弧に沿って空気透過性ベルト（２１）が与えられ、前記ベルト（２１）が形成された前記第一及び第二材料の少なくとも一つの層を上に支持し、かつ形成車輪（１３）の表面と同じスピードで走行し、かくして前記形成された層の繊維及び粒子を形成車輪（１３）上の定位置に保持することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記手段が少なくとも前記第一材料の繊維を受けるための前記表面の前記第一弧に沿った少なくとも一つの形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）、及び流れ（１５）中の前記第一材料の繊維を形成車輪（１３）の前記表面の方へ向けて前記表面上に前記繊維の層を付着するための吸引手段を含み、前記形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）の少なくとも一つが前記第一材料の繊維と前記第二材料の粒子の混合物を与えられる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一材料の繊維及び第二材料の粒子の両方を与えられた少なくとも一つの形成チャンバー（１３）が前記流れ（１５）中への前記第二材料の粒子の導入のための別個の入口（１７）を有する請求項２に記載の装置。
【請求項４】
繊維を形成車輪（１３）の方へ向けるための前記吸引手段が形成車輪（１３）の周囲の内側に少なくとも一つの非回転第一吸引ボックス（１４）を含み、前記少なくとも一つの吸引ボックス（１４）が前記形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）に対面し、かつ前記流れ（１５）を生成するために減圧を与えられ、かくして形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）からの繊維を形成車輪（１３）上の空気透過性手段の方向に吸引する請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
第一吸引ボックス（１４）が各形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）のために与えられる請求項４に記載の装置。
【請求項６】
第一材料がパルプ繊維である請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
第二材料の粒子が超吸収ポリマー又は熱活性可能な結合材料の粒子又は繊維である請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記空気透過性手段がネット、穴を与えられたプレート、空気透過性布からなる少なくとも一つの部材を含む請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
形成車輪（１３）の周囲表面が連続した型（１６）又は多数の分離した型（１６）を表面に沿って与えられる請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
非回転第二吸引ボックス（２０）が形成車輪（１３）の周囲の内側に与えられ、前記第二吸引ボックス（２０）が形成車輪（１３）の周囲の前記第二弧に沿って配置されかつ減圧を与えられ、かくして形成車輪（１３）の表面上の空気透過性手段に対して形成された層を吸引する請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記ベルト（２１）が前記第二吸引ボックス（２０）に面するように配置される請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記吸引ボックス（２９）がベルトでカバーされた形成車輪（１３）の第二弧の部分だけに延びる請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ベルト（２１）が支持ロール（２２）によって支持されかつ閉ループ内で走行する無端ベルトである請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記ロール（２２）の少なくとも一つがベルト（２１）が予め決められた力で形成車輪（１３）に対して押圧するように前記ベルト（２１）上の弾性力を用いてベルトを延伸させるように配置される請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ベルト（２１）が形成車輪（１３）の型（１６）を横方向にカバーするのに十分に広い幅を有する請求項１０〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
衛生ナプキン、おむつ、用便練習用パンツ、失禁パッドの群から選択された吸収製品における吸収芯（Ｃ）を作るための請求項１〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
第一材料及び前記第一材料の少なくとも一部の全体にわたって分散された第二材料を含有する吸収構造体を製造するための方法であって、下記工程を含む方法：
−  周囲表面に沿って空気透過性手段を有する形成車輪（１３）を与える；
−  前記形成車輪（１３）を回転する；
−  少なくとも一つの形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）を前記表面の第一弧に沿って配置する；
−  前記形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）において前記第一材料の繊維を受ける；
−  流れ（１５）における前記第一材料の前記繊維を形成車輪（１３）の前記表面の方へ向ける；
−  前記形成チャンバー（１２ａ，１２ｂ）の少なくとも一つにおいて前記第二材料の粒子を前記流れ（１５）に導入する；
−  少なくとも前記第一及び前記第二材料の層を前記表面上に付着する；
−  少なくとも一つの型（１６）を前記周囲表面に沿って与える；
−  形成車輪（１３）の表面と実質的に同じスピードで走行するベルト（２１）で形成車輪（１３）の第二弧に沿って前記型（１６）をカバーする。
【請求項１８】
前記ベルト（２１）を空気透過性にするように配置する工程をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ベルト（２１）を閉ループで走行するように配置する工程をさらに含む請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ベルト（２１）が前記表面上の前記少なくとも一つの型（１６）において第一及び第二材料の層に対して押圧するように前記ベルト（２１）を延伸する工程をさらに含む請求項１７〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
吸収製品における一つより多い層からなる吸収芯の製造のための請求項１〜１６のいずれかに記載の装置の使用であって、装置が形成車輪（１３）一つあたり少なくとも一つの層の製造のための多数の形成車輪（１３）を含み、各形成車輪（１３）が前記ベルト（２１）を与えられる使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は第一吸収材料内に分散された超吸収ポリマー（ＳＡＰ）の如き第二材料の粒子を含有する吸収芯の製造のための方法及び装置に関する。特に、本発明は製造時の第二材料の損失の減少を目的とする吸収芯の製造に向けられる。
【背景技術】
【０００２】
おむつ、用便練習用パンツ、ナプキン、失禁パッドなどの吸収製品は粉砕された木材パルプ繊維の如き柔らかい毛羽材料を通常含む吸収芯を含有する。超吸収ポリマー（ＳＡＰ）の粒子、熱活性可能な結合繊維又は臭気吸収材料の如き吸収毛羽材料中に様々な第二材料が混入されることが多い。超吸収材料は自重の多数倍の水及び体液を吸収する能力を有するポリマーである。超吸収材料は毛羽パルプの層間に層状構成で適用されるか又は毛羽パルプ繊維を混合される。
【０００３】
第二材料を含有するかかる吸収芯を製造するための一つの方法は吸収毛羽パルプの第一層を形成することであり、それで第二材料は毛羽パルプの上に散在される。吸収毛羽パルプの第二層は次いで第二材料の上に置かれて芯を完成する。吸収芯はさらに、吸収毛羽パルプ繊維の層間に配置された第二材料の二つ以上の層を含んでもよい。この方法の結果はそれが層状構成を有する製品を生成することであり、そこでは第二材料は芯内のかなり分離した領域に集中される。
【０００４】
あるいは、第二材料（例えばＳＡＰ粒子）は第一材料（吸収毛羽パルプ繊維）と混合されてその全体にわたって分布される。さらに、第一及び第二層を含む吸収製品を作ることが知られており、そこでは第一層は純粋な第一材料を含有し、第二層は第一及び第二材料の混合物を含有する。
【０００５】
芯内に第二材料のかなり均一な分布を有する製品のための吸収芯を製造するための一つの方法は特許文献ＵＳ  ５４４７６７７に開示されている。前記文献における全ての文章及び図面はこの明細書中に参考としてここに組み入れられる。前記開示では木材パルプ繊維からの吸収毛羽の如き第一材料を含有する吸収製品を製造するための装置が提示されている。前記吸収毛羽パルプは減圧形成チャンバー中に導入される。毛羽パルプの部分は型の穴の底部内に純粋な毛羽パルプの層を形成するように形成車輪によって形成チャンバーを通って輸送される型の穴中に堆積される。超吸収粒子又は熱活性可能な結合繊維の如き第二材料は第一及び第二材料の流れが混合領域内で衝突するように形成チャンバー中に導入される。型が続くときそれは形成チャンバーを通って移動する。混合領域からの第一及び第二材料の混合物は型の穴内に堆積され、それによってそれを充填する。その結果、吸収芯は純粋な第一材料によって形成された第一層及び第一と第二材料の混合物によって形成された第二層を有する。
【０００６】
説明したような設計の吸収製品の従来技術の製造法のさらに詳細な記述は図１を参照してここになされる。離解ユニットからパルプ繊維は空気の助けによってフード１ａ，１ｂまで輸送され、フードを通って形成車輪３に向かう。形成車輪３は静止吸引ボックス２を与えられ、そこでは極めて低い圧力が支配する。吸引ボックスはパルプ繊維を含有する前記フードに面する。形成車輪３の表面上にネット又はせん孔されたプレートの如き空気透過性手段が与えられる。前記空気透過性手段が前記フードの下で矢印３ｂによって示される方向に回転するとき、パルプ繊維は空気流れによって空気透過性手段の方へ強制され、連続マットの形状で形成車輪の周囲に沿ってパルプ繊維の芯を形成する。前記周囲は異なる設計の別個の吸収芯を形成するための型を与えられてもよい。
【０００７】
芯は幾つかのフードの使用によって幾つかの層に形成されてもよい。芯は述べたように分離した芯に形成されてもよく、又はもし連続マット形成芯が形成されるなら、それは後で所望のデザインに切断されてもよい。
【０００８】
ＳＡＰ繊維を管４を通って一つ以上のフード１中に注入することによってＳＡＰ繊維の流れがパルプ繊維に加えられる。最後のフード（図ではフード１ｂ）の後、芯形成が完了され、芯は第二静止吸引ボックス５内の減圧によって車輪上の型に保持される。芯は前記第二吸引ボックス５を通過後、転送ドラム５ａに移され、そこでそれは例えば転送ドラム上の通過時に芯上に発揮される機械的圧力によって圧縮されてもよい。最後に、芯はさらなる処理又は包装のためにコンベヤ６に輸送される。形成車輪３からコンベヤ６への輸送は転送ドラムなしで行なわれてもよい。
【０００９】
最終製品は幾つかの芯からなってもよく、それによって前記最終製品のための製造組立体は二つ以上の形成車輪３からなり、車輪の各々は芯を形成し、それで二つ以上の生じた芯を組み立てて最終製品にする。
【００１０】
上記の製造方法の欠点はＳＡＰ粒子又は繊維が芯がコンベヤに移動されるまでに移動する距離に沿って形成車輪３上の芯形成の完了後に芯から容易に損失されることである。たとえ極めて高い減圧が第二吸引ボックス５において利用されたとしても、特に輸送手段（即ちコンベヤ、形成車輪及び転送ドラム）のために高スピードが使用されるとき、形成された芯において全てのＳＡＰ粒子を保持することは極めて難しい。通風筒で失ったＳＡＰ粒子を収集するための装置を作ってもよい。この方法では、失った量のＳＡＰ粒子の部分は収集され、芯形成プロセスに戻されてもよい。失ったＳＡＰ粒子の他の部分は廃棄されなければならない。前記粒子のさらに他の部分は機械上に着地し、そのため機械は定期的に清浄されなければならない。ＳＡＰ粒子はまた、下にあるコンベヤ上に落下するかもしれず、それは芯の望ましくない位置にＳＡＰ粒子を有する製品を生じる。完成した芯をコンベヤに輸送する間にＳＡＰ粒子を失うだけでなく、前記芯の輸送時にパルプ繊維も逃避させてしまうかもしれない。
【００１１】
上記欠点を解決するための別の方法は第二吸引ボックス５内の減圧を増大することである。これはＳＡＰ粒子がパルプ繊維の下にある第一層中の深くへ入り込むことを生じ、芯の外へ吸引して空気透過性手段を詰まらせるか又は第二吸引ボックス５中に逃避し、減圧生成装置に問題を生じうる。
【００１２】
本発明は製造方法を改良して上記欠点を克服する手段を提供する方法を開示する。
【発明の開示】
【００１３】
本発明の第一の側面によれば、第一材料及び前記第一材料の少なくとも一部の全体にわたって分散された第二材料を含有する吸収製品のための吸収芯を製造するための装置であって、
−  周囲表面に沿って空気透過性手段を与えられた回転形成車輪、
−  前記第一材料の繊維を受けるための前記表面の第一弧に沿った少なくとも一つの形成チャンバー、及び流れ中の前記第一材料の前記繊維を形成車輪の前記表面の方へ向けて前記表面上に前記繊維の層を付着するための手段、
を含み、
−  前記形成チャンバーの少なくとも一つが前記車輪の表面上に前記繊維と前記第二材料の粒子を付着するために前記流れ中に前記第二材料の粒子の導入のための入口を有し、形成車輪の周囲表面の第二弧に沿って空気透過性ベルトが与えられ、前記ベルトが形成された前記第一及び第二材料の少なくとも一つの層上に支持し、かつ形成車輪の表面と同じスピードで走行し、かくして前記形成された層の繊維及び粒子を形成車輪上の定位置に保持する装置が提供される。
【００１４】
本発明の第二の側面によれば、第一材料及び前記第一材料の少なくとも一部の全体にわたって分散された第二材料を含有する吸収製品を製造するための方法であって、下記工程を含む方法が提供される：
−  周囲表面に沿って空気透過性手段を有する形成車輪を与える；
−  前記形成車輪を回転する；
−  少なくとも一つの形成チャンバーを前記表面の第一弧に沿って配置する；
−  前記形成チャンバーにおいて前記第一材料からの繊維を受ける；
−  流れにおける前記第一材料の前記繊維を形成車輪の前記表面の方へ向ける；
−  前記形成チャンバーの少なくとも一つにおいて前記第二材料の粒子を前記流れに導入する；
−  少なくとも前記第一及び前記第二材料の層を前記表面上に付着する；
−  少なくとも一つの型を前記周囲表面に沿って与える；
−  形成車輪の表面と実質的に同じスピードで走行するベルトで形成車輪の第二弧に沿って前記型をカバーする。
【００１５】
要するに、装置は連続空気透過性ベルトを与えられ、それは形成車輪の表面における速度と実質的に同じスピードで形成車輪とともに走行し、そこではベルトの主目的は第二材料のパルプ繊維及び粒子が芯から脱落できないように前記車輪の周囲表面上の吸収芯の形成のために配置された連続層又は型をカバーすることである。
【００１６】
本発明の様々な側面での利点は材料の損失が減少され、特に第二材料の損失が減少されることである。別の利点は、吸収芯及びその繊維及び粒子を型内に保持するために与えられた空気透過性手段を通る半径方向内側への空気流は芯が本発明のベルトでカバーされるときに減少されうることである。さらに、形成チャンバーが全くない形成車輪の弧に沿った第二吸引ボックスにおける減圧は強化され、それは次に、形成車輪の表面上の芯の輸送時に芯の層の繊維及び粒子を定位置に良好に保持することにさらに寄与する。減少された空気流のため、第二吸引ボックスに関するファンの電力消費は減少されるだろう。この電力消費の減少はまた、第二材料の粒子の添加が全くない吸収芯の製造に対しても有効である。さらに、繊維及び粒子の損失が従来技術のデザインの装置と比較して減少されるので、機械の清浄のための生産の停止は減少されることができる。
【００１７】
本発明のさらなる目的及び特徴は添付図面と関連して考えられる以下の詳細な記述から明らかになるだろう。しかしながら、図面は説明の目的のためだけに作られており、本発明の限界を規定するためではなく、そのためには添付の特許請求の範囲を参照すべきであることは理解されるべきである。さらに、図面は必ずしも縮尺どおり描かれていないこと、及び特記しない限り、それらはここに記載された構造及び方法を概念的に示すことだけを意図されていることは理解されるべきである。
図面の簡単な記述
図１は従来技術による吸収芯製造装置を概略的に示す。
図２は本発明の一側面による製造装置の一実施態様を概略的に示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の多数の実施態様は添付の図面を支持して以下に与えられるだろう。
【００１９】
図２では、本発明の様々な側面による液体吸収製品の吸収芯を製造するための装置が開示される。離解ユニット（図示せず）からパルプ繊維１１は空気流の助けによって形成チャンバー１２ａ，１２ｂ（ここではフードと称される）中に送出される。吸収製品の芯の形成のための形成車輪１３はフード１２ａ，１２ｂの下流開口の下で回転するように配置され、前記フードと封止接続されている。形成車輪１３は矢印１３ａによって示される方向に回転する。図面による実施態様では、装置は二つのフード１２ａ及び１２ｂを与えられる。各フード開口に面して、非回転第一吸引ボックス１４が形成車輪１３の内側に配置される。空気透過性手段は前記吸引ボックス１４からの空気が形成車輪の半径方向内側を通過できるようにするために形成車輪１３の周囲に沿って配置される。前記フード１２からの空気を空気透過性手段を通して吸引して前記半径方向内側を通過する空気の流れ１５を生成するために第一吸引ボックス１４では減圧が優勢である。前記減圧は図示しないファンによって生成されてもよい。
【００２０】
フード１２ａ，１２ｂに送出された繊維は流れ１５によって形成車輪１３の周囲の方へ送られ、そこで空気透過性手段に対して付着される。空気透過性手段はネット、穴を与えられたプレート、布などからなってもよい。
【００２１】
形成車輪１３は形成車輪の周囲に沿って延びる連続した型を与えられてもよい。図では一連の分離した型１６が形成車輪１３の周囲に沿って配置される例が示される。連続した型は空気透過性手段上に付着される繊維が連続層を形成するために使用されることになるときに利用され、この連続層は続いて好適な寸法に切断され、吸収製品の個々の吸収芯を形成するために造形される。分離した型は吸収製品の吸収芯を形成するために特定の形状及び寸法の芯を直接形成するために使用される。型の変形例は公知であり、ここでさらに詳述しない。
【００２２】
しばしばパルプ繊維は吸収製品の吸収芯を形成するために追加成分として特別な特性を有する他の繊維又は粒子と組み合わされる。図２はかかる粒子を加える方法の一例を与え、その粒子は例えば超吸収粒子又は熱活性可能な結合粒子又は臭気吸収粒子であってもよい。超吸収粒子は特にＵＳ  ４５４０４５４に記載されている。フード１２ａには型１６中に生成された芯Ｃの第一層を形成するためにパルプ繊維１１だけが使用される。第二フード１２ｂは入口１７を与えられ、それを通って加えられることになる粒子は注入されてパルプ繊維１１と混合され、流れ１５に加えられてパルプ繊維１１と加えられた粒子の混合物として形成車輪１３上の型１６の方へ向けられる。従って、最初に形成された層が第一フード１２ａから回転して第二フード１２ｂに入るとき、パルプ繊維と加えられた粒子の混合物は第一層の上に第二層を形成して吸収製品の芯を構築する。入口１７によってフード１２ｂに加えられる粒子を注入する代わりに、前記フード１２ｂはパルプ繊維１１と前記粒子の上流に作られた混合物を与えられてもよい。
【００２３】
従来技術によれば、述べたように、型１６中で完成した芯は車輪１３の表面上で転送ドラム１８に、最後にコンベヤベルト１９に輸送されるだろう。転送ドラム１８は除いてもよい。形成車輪１３の表面に付着された繊維の芯を保持するために、前記車輪は車輪１３の内側に非回転第二吸引ボックス２０を与えられて芯上に吸引効果を発揮し、かくして芯は車輪の表面に固定するだろう。前記第二吸引ボックス２０は芯が車輪１３上で輸送されている限り、形成車輪の表面に沿って形成チャンバーの最後のもの、フード１２ａ，１２ｂから作用する。代替実施態様では吸引ボックス２０は前記ベルトによってカバーされた形成車輪の完全な第二弧に沿って作用せず、従って前記芯が転送ドラム又はコンベヤベルト（１９）に送出されるとき、芯は表面に吸引されることなく形成車輪（１３）から離れ易いだろう。この代替実施態様は図２の点線で示されている第二吸引ボックスの範囲によって示されている。
【００２４】
繊維、特に加えられた粒子が形成された芯の層から脱落又は逃避することを防止するために、製造装置はベルト２１が形成車輪１３に対して、特にパルプ繊維及び加えられた粒子の層を有する芯に対して圧力を発揮するように配置されたベルト２１を与えられている。このベルト２１によって、連続した型又は分離した型１６は前記ベルトによってカバーされ、パルプ繊維又は加えられた粒子は完成した芯のコンベヤベルト１９又は転送ドラム１８への送出時に型から落下することを防止される。
【００２５】
図による例に示されているように、ベルト２１は閉じられた無端ループで配置されている。ベルト２１は前記ループ移動を可能にするために支持ロール２２上に装着されている。前記支持ロール２２の少なくとも一つは弾性的に装着され、ベルトを延伸することを可能にし、従ってそれは形成車輪１３に対して予め決められた圧力を発揮するだろう。
【００２６】
ベルト２１は車輪１３の半径方向内側に吸引された空気がベルトを容易に透過することができるように空気透過性であることが好ましい。ベルトはさらに、形成車輪１３の横方向に型１６をカバーするために十分なように横方向に幅広い。
【００２７】
ベルトのスピードは形成車輪１３の周囲のスピードと同じように適応されることが好ましい。それはベルトがベルト２１と形成車輪１３の表面の間に発生した摩擦力によって駆動されるとき自ら達成される。但し、ベルト２１はそのループ配置であまり大きい摩擦なしで移動していることが条件である。もしベルトループ配置においてベルト移動の摩擦が極めて大きいなら、ベルト及び形成車輪は互いに対してスライドしてもよい。ベルト移動はもちろんベルトが形成車輪によって又は駆動モータによって駆動されるような方法で配置されてもよく、両場合においてこれはギア配置を介するベルト２１の駆動を伴いうる。
【００２８】
従って、本発明の基本的な新規な特徴をその好ましい実施態様に適用して示し、記載し、指摘したが、本発明の精神を逸脱しない限り当業者は示された装置の形態及び詳細において、及びそれらの操作において様々な省略及び置換がなしうることが理解されるだろう。例えば、同じ結果を達成するために実質的に同じ工程で実質的に同じ機能を実施するそれらの要素及び／又は方法工程の全ての組み合わせは本発明の範囲内であることが特に意図される。さらに、本発明の開示された形態又は実施態様と関連して示されかつ／又は記載された構造及び／又は要素及び／又は方法工程はいかなる他の開示又は記載又は示唆された形態又は実施態様にも一般的な選択事項として組み入れられうることは認識されるべきである。それゆえ、本発明は添付された特許請求の範囲によって示されたもののみによって制限されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来技術による吸収芯製造装置を概略的に示す。
【図２】本発明の一側面による製造装置の一実施態様を概略的に示す。
【図１】
2007521869.tif 000003
【図２】
2007521869.tif 000004
【国際調査報告】
2007521869.tif 000005
2007521869.tif 000006
2007521869.tif 000007
2007521869.tif 000008