(57)【要約】      （修正有）【課題】走行する多孔質基材の片側面にのみ必要量の溶液を過不足なく含浸させ、しかも溶液が多孔質基材の反対側面に裏まわりして汚染する不具合をおこさせず、かつ含浸に使用されない無効な溶液量の削減も可能な含浸装置と含浸方法を提供する。【解決手段】多孔質基材３の片側面Ａにのみ溶液を含浸させる含浸装置１であって、多孔質基材の含浸面と略平行なガイド部と、ガイド部に設けた吐出口と、ガイド部内で吐出口よりは下流側に設けた溶液の回収口と、より構成されるアプリケータ２０と、多孔質基材の含浸面とは反対側を支持する多孔質基材支持体８と、アプリケータの吐出口より溶液を供給する溶液供給手段２７と、溶液をアプリケータの回収口２３より回収する溶液回収手段２８と、を備えた含浸装置１。【選択図】図１
2015180489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する多孔質基材の片側面にのみ溶液を含浸させる含浸装置であって、
溶液を含浸させる多孔質基材の含浸面と略平行で多孔質基材の幅以下の面を有するガイド部と、ガイド部内に設けた溶液の吐出口と、ガイド部内で前記溶液の吐出口よりは多孔質基材の走行方向の下流側に設けた溶液の回収口と、より構成されるアプリケータと、
前記アプリケータのガイド部と走行する多孔質基材の含浸面との間に一定すきまを設けて溶液の充填空間を形成できるように多孔質基材の含浸面とは反対側を支持する多孔質基材支持体と、
前記充填空間に前記アプリケータの吐出口より溶液を供給する溶液供給手段と、
前記充填空間に充填した溶液を前記アプリケータの回収口より回収する溶液回収手段と、を備えた含浸装置。
【請求項２】
前記多孔質基材の含浸面は鉛直上向き側の面であって、前記アプリケータを走行する多孔質基材の上側に対向して配置する、請求項１の含浸装置。
【請求項３】
前記アプリケータの回収口の幅は、前記吐出口の幅以上である、請求項１または２の含浸装置。
【請求項４】
さらに前記多孔質基材の含浸面とは反対側となる面に、負圧を作用させる吸引手段を設けた、請求項１〜３のいずれかの含浸装置。
【請求項５】
走行する多孔質基材の片側面にのみ溶液を含浸させる含浸方法であって、
溶液を含浸させる多孔質基材の含浸面に対して、これと略平行で多孔質基材の幅以下の幅を備える面を所定すきま量だけ離して設けて溶液の充填空間を形成し、多孔質基材の走行方向の上流側から該充填空間に溶液を供給するとともに、走行する多孔質基材が充填空間の多孔質基材の走行方向の下流側から持ち出す溶液を回収することによって充填空間での液溜りを維持し、液溜りが形成される部分のみ多孔質基材への含浸を行う含浸方法。
【請求項６】
さらに加えて、前記多孔質基材とは含浸面の反対側となる面に負圧を作用させる、請求項５の含浸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質基材の片側面に溶液を含浸させる含浸装置および含浸方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多孔質基材の表面に溶液を含浸させた基材は、製紙、繊維、バイオ、食品、医療、半導体、電池等の幅広い分野で用いられ、その応用範囲は多岐に渡っている。
【０００３】
多孔質基材に溶液を含浸させる代表的な方法としては、浸漬法が挙げられる。浸漬法は多孔質基材を槽に貯めた溶液に浸漬させて、多孔質基材の両面から溶液を内部へ浸透、含浸させるものである。
【０００４】
ただしこの浸漬法は多孔質基材の両面で特性を異ならせる等の目的で、多孔質基材の片側面からのみ溶液を含浸させたい場合には適用できない。また、槽には基材の含浸量よりもはるかに多量の溶液が必要であるので、含浸に使用しない無効な液量が多くなるという問題もある。
【０００５】
多孔質基材の片側面のみに溶液を含浸させる方法としては、多孔質基材の片側の表面に対向して適度な間隔だけ離した複数のノズルから溶液を吐出し、吐出圧力により多孔質基材に溶液を含浸する方法が提案されている（特許文献１）。しかしながら、この方法では多孔質基材表面とノズル間に溶液の圧力が付加されるので、多孔質基材の走行方向とそれに直交する幅方向に溶液が流れ、ノズル吐出幅よりも外側に溶液が流出してしまう。したがって特許文献１の手段では、ノズル吐出幅内で多孔質基材に溶液を含浸する場合には適用できない。また、多孔質基材全幅にわたって片側面から含浸させる場合には、たとえノズルの吐出幅を基材幅より少し小さくしても、ノズルから幅方向に流出した溶液が基材の含浸面の反対側に回り込み（裏回り）、多孔質基材の裏面を汚染してしまう。
【０００６】
別の多孔質基材の片側面のみに含浸させる方法としては、溶液を多孔質基材の片側面に付着させて溶液の表面層を形成し、表面層の厚みによって含浸量を調節する方法が提案されている（特許文献２）。しかしながら、この方法では疎水性の多孔質基材の場合は、溶液がはじかれて不均一な形態の表面層が部分的にしか形成できず、全面にわたって均一厚さの表面層が形成できないので、多孔質基材の全面にわたって均一に含浸させることができない。さらに、基材の溶液の付着量に基材幅方向と走行方向のむらがあると、そのまま含浸むらになる。また、付着させる溶液が多すぎると、多孔質基材上に残留しそれを除去するための工程が必要となる。
【０００７】
逆に、付着させる溶液が少ないと十分に内部まで含浸できない。さらにまた内部まで過不足なく十分に含浸させるには、表面層の厚さを基材の厚みむらに応じて変化させねばならないが、特許文献２ではそれに対応する手段が示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５４−９６１８４
【特許文献２】特開２００２−２４９９７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の事情に基づいて行ったもので、その目的とするところは、走行する多孔質基材の片側面にのみ必要量の溶液を過不足なく均一に含浸させ、しかも溶液が多孔質基材の反対側面に裏回りして汚染する不具合を起こさせず、かつ含浸に使用されない無効な溶液量の削減も可能な含浸装置および含浸方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する本発明の含浸装置は、走行する多孔質基材の片側面にのみ溶液を含浸させる含浸装置であって、溶液を含浸させる多孔質基材の含浸面と略平行で多孔質基材の幅以下の面を有するガイド部と、ガイド部内に設けた溶液の吐出口と、ガイド部内で前記溶液の吐出口よりは多孔質基材の走行方向の下流側に設けた溶液の回収口と、より構成されるアプリケータと、前記アプリケータのガイド部と走行する多孔質基材の含浸面との間に一定すきまを設けて溶液の充填空間を形成できるように多孔質基材の含浸面とは反対側を支持する多孔質基材支持体と、前記充填空間に前記アプリケータの吐出口より溶液を供給する溶液供給手段と、前記充填空間に充填した溶液を前記アプリケータの回収口より回収する溶液回収手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記多孔質基材の含浸面は鉛直上向き側の面であって、前記アプリケータを走行する多孔質基材の鉛直上向き側の面に対向して配置すること、前記アプリケータの回収口の幅は、前記吐出口の幅以上であること、さらに上記多孔質基材の含浸面とは反対側となる面に、負圧を作用させる手段を設けること、が好ましい。
【００１２】
本発明に係る含浸方法は、走行する多孔質基材の片側面にのみ溶液を含浸させる含浸方法であって、溶液を含浸させる多孔質基材の含浸面に対して、これと略平行で多孔質基材の幅以下の幅を備える面を所定すきま量だけ離して設けて溶液の充填空間を形成し、多孔質基材の走行方向の上流側から該充填空間に溶液を供給するとともに、走行する多孔質基材が充填空間の多孔質基材の走行方向の下流側から持ち出す溶液を回収することによって充填空間での液溜りを維持し、液溜りが形成される部分のみ多孔質基材への含浸を行うことを特徴とする。
【００１３】
ここで、さらに加えて上記多孔質基材の含浸面とは反対側となる面に、負圧を作用させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による含浸装置は、多孔質基材の片側面とアプリケータの間の充填空間に溶液を供給して液溜りを維持するので、充填空間内の液溜りから多孔質基材へ過不足なく均一に溶液を含浸させることができる。また、多孔質基材の表面が疎水性であっても、充填空間内では溶液ははじかずにかたまりとなった液溜りで維持されるので、表面が親水性の基材と同じように片側面に過不足なく均一に溶液を含浸させることができる。
【００１５】
また、充填空間から外側へ溶液を流出させないように充填空間の溶液に負圧を作用させて溶液を回収するので、多孔質基材の含浸させたい片側面の反対側面に裏回りする溶液がなく、多孔質基材の反対側面を汚染する不具合が一切ない。また充填空間から回収した溶液を再度含浸に使用できるので、含浸に使用されない無効な溶液を最小限に削減することができる。さらにまた、多孔質基材の片側面が充填空間内の溶液に接している時間だけ含浸が行われるので、多孔質基材に厚さむらがあっても、多孔質基材の走行速度の調整によって接触時間を十分とるようにすれば、片側面からでも内部まで過不足なく均一に溶液を含浸させることができる。
【００１６】
さらに、多孔質基材の含浸面とは反対側となる面に負圧を作用させることで、多孔質基材内への溶液の含浸を促進することができ、含浸時間を短縮することができる。また、短縮された含浸時間に応じて、多孔質基材の含浸させたい片側面である含浸面が液溜りの溶液に接する時間を短くできる。これによって液溜りを維持する長さを律するアプリケータの長さを短くでき、含浸装置をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の含浸装置の一実施形態である含浸装置１を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図１の含浸装置１の下流側から見た側面図である。
【図３】図１の多孔質基材３の下側から透視した平面図である。
【図４】本発明の含浸装置の別の実施形態である含浸装置１００を模式的に示す正面断面図である。
【図５】本発明の含浸装置のさらに別の実施形態である含浸装置２００を模式的に示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
まず本発明の実施形態の一例である含浸装置１について図１〜３を用いて説明する。図１は含浸装置１を模式的に示す正面断面図、図２は図１の含浸装置１の下流側から見た側面図、図３は図１の多孔質基材３の下側から透視した平面図、である。
【００２０】
まず図１をみると本発明の含浸装置１は、走行する多孔質基材３の鉛直下向き側（以後、多孔質基材３の下側とする）となる支持面Ｂを支持する支持体８と、多孔質基材３の鉛直上向き側（以後、多孔質基材３の上側とする）にある含浸面Ａに片側面からのみ含浸させる溶液を吐出しかつ余剰の溶液を回収するアプリケータ２０と、アプリケータ２０にタンク９に貯蔵されている溶液１０を吐出配管１１を介して供給する吐出ポンプ６と、アプリケータ２０から回収配管１２を介して余剰の溶液を吸引力により回収してタンク９に戻す回収ポンプ７と、から構成される。以下、各構成要素について詳述していく。
【００２１】
まず走行する多孔質基材３の上側に対向して配置されているアプリケータ２０の外部には本体２９の下部に密着して、溶液を含浸させる多孔質基材３の含浸面Ａと略平行な面となるガイド面３０を有するガイド部２１がある。このガイド部２１の下側にはガイド面３０で開口して溶液を吐出する吐出口２２と、吐出口２２より片矢印で示す多孔質基材３の走行方向Ｅの下流側（図１の右側）にあって同じくガイド面３０で開口して溶液を回収する回収口２３と、がある。すなわち吐出口２２と回収口２３はガイド部２１内に設けられている。ここで吐出口２２と回収口２３は多孔質基材３の走行方向Ｅと平行で両矢印で示すＸ方向に直交する幅方向（紙面に垂直方向）に伸びている。さらにアプリケータ２０のガイド面３０と、それから所定のすきま量Ｃだけ離して一定すきまを設けている多孔質基材３の含浸面Ａとの間には、溶液の充填空間３１が形成されている。
【００２２】
次にアプリケータ２０の内部を見てみると、幅方向に伸びる吐出口２２に連通して、同じく幅方向に伸びる供給流路２７と、液溜めである供給マニホールド２４がある。
【００２３】
さらに同様に回収口２３にも、これと連通する幅方向に伸びる回収流路２８と液溜めである回収マニホールド２６がある。供給マニホールド２４には、本体２９内の内部流路、供給継手２５を介して吐出配管１１が流体的に接続されている。したがってタンク９内の溶液１０を、溶液供給手段である吐出ポンプ６を駆動してアプリケータ２０の内部流路を経て吐出口２２から充填空間３１に、一定流量吐出して供給することができる。これによって充填空間３１に溶液が充填される。同じく回収マニホールド２６も、本体２９内の内部流路、回収継手３２を介して回収配管１２に流体的に接続されている。したがって溶液回収手段である回収ポンプ７を駆動すれば、充填空間３１に充填している溶液を回収口２３からアプリケータ２０の内部流路を経て一定流量で回収して、タンク９内に戻すことができる。
【００２４】
また多孔質基材３の含浸面Ａの反対側となる支持面Ｂを支持する支持体８は、４本のフリーロールで構成されている。４つの支持体８は多孔質基材支持体となって支持面Ｂを支持することによって、張力が付加されている多孔質基材３が一直線状となる。この結果、多孔質基材３の含浸面Ａとアプリケータ２０のガイド面３０との間で平行に所定すきま量Ｃを維持して、均質な溶液の充填空間３１が形成可能となる。すなわち含浸面Ａに対して略平行であるガイド面３０を所定すきま量だけ離しているので、溶液の充填空間３１が形成できる。
【００２５】
次に図２を見ると、アプリケータ２０のガイド部２１およびガイド面３０の両矢印で示されるＹ方向(幅方向)長さである幅Ｗａは、多孔質基材３の幅Ｗｓよりも小さくしている。充填空間３１に充填された溶液はガイド面３０の幅Ｗaまでしか広がらないので、これによって多孔質基材３の幅方向の内側領域を選択して上側の含浸面Ａから含浸させることが可能となる。多孔質基材３の幅Ｗｓの全幅にわたって含浸面Ａから含浸させる場合でも、ガイド部２１およびガイド面３０の幅Ｗａは多孔質基材３の幅Ｗｓ以下にすることが好ましい。
【００２６】
これは、充填空間３１内に充填した溶液が幅方向に多孔質基材３から流出し、裏回りして支持面Ｂを汚染するのを防止するためである。なお支持体８の幅Ｗｒは、多孔質基材３の幅Ｗｓよりも長くして、幅方向にも安定して充填空間３１のすきま量Ｃを維持できるようにする。
【００２７】
また図３をみると、吐出口２２の幅Ｗｄ、回収口２３の幅Ｗbともに、ガイド部２１の幅Ｗａ以下にしている。これによって充填空間３１内に溶液１０が溜められるので、溶液が幅方向にガイド部２１から流出して選択した領域外への含浸を防止することが可能となる。
【００２８】
次に走行する多孔質基材３の片側面である含浸面Ａのみに溶液を含浸させることが可能な含浸装置１を用いた含浸方法について、説明する。まず準備作業として、図１に示す含浸装置１の内外にある溶液が流れる流路で、充填空間３１以外はすべて溶液を充填させる。つづいて多孔質基材３を一定速度Ｖで走行開始してから、吐出ポンプ６を駆動開始して流量Ｑｄの溶液をアプリケータ２０に供給開始するとともに、少し遅れて回収ポンプ７も駆動開始して流量Ｑｓの溶液をアプリケータ２０から回収開始する。吐出ポンプ６からアプリケータ２０に供給される溶液は、アプリケータ２０の内部の供給マニホールド２４で幅方向に均等に拡がって、多孔質基材３の走行方向Ｅの上流側に設けた吐出口２２から幅方向に均一に充填空間３１に供給される。吐出口２２から充填空間３１に供給された溶液は、速度Ｖで走行する多孔質基材３が走行方向Ｅに運搬するので、充填空間３１には多孔質基材３の走行方向Ｅの上流側から下流側に向かって次第に溶液は満たされていく。そして溶液が回収口２３に達した時に、回収ポンプ７によって幅方向に均一に作用する吸引力で、溶液は回収口２３から幅方向に均一流量で回収される。回収口２３から回収された溶液は回収マニホールド２６で合流して、回収ポンプ７によってタンク９に戻される。これによって含浸に用いられる溶液は含浸されるまで循環することになり、無効な溶液を大幅に削減できる。なお吐出口２２から吐出された溶液の一部は走行方向Ｅの上流側にも向かい、吐出口２２からガイド部２１の上流側端部３３までの長さが短い場合には、上流側端部３３まで溶液は満たされることもある。ただこの溶液が上流側へ向かう長さは通常は小さいので、実質的には吐出口２２から回収口２３までのＸ方向長さである区間長Ｌ１が、溶液が充填空間３１のＸ方向に満たされる長さとなる。
【００２９】
この時の溶液の状態を図３で見ると、吐出口２２から吐出された溶液は幅方向であるＹ方向には一旦ガイド面３０の幅Ｗａまで広がるが、走行方向Ｅの下側にある回収口２３の手前（左側）で幅が狭くなってから、回収口２３で回収される。これから充填空間３１のほとんどの領域で、Ｙ方向に溶液は幅Ｗａだけ広がっている。
【００３０】
このようにＸ方向には区間長Ｌ１、Ｙ方向にはガイド面３０の幅Ｗａ、上下方向にはすきま量Ｃの液溜りが充填空間３１内で維持されることになる。そしてこの液溜りが形成される部分のみで多孔質基材３への含浸が行われることになる。すなわち図１に示すように、充填空間３１での液溜りで、含浸面Ａで接する溶液が含浸面Ａから多孔質基材３の内部へ毛管力によって含浸していき、含浸溶液１３となる。含浸面Ａからの含浸量は、含浸面Ａと液溜りとの接触時間ｔｃに比例し、接触時間ｔｃ＝区間長Ｌ１／多孔質基材３の走行速度Ｖ、である。充填空間３１に形成される液溜りは、吐出口２２から吐出される溶液の流量Ｑｄと回収口２３から回収される溶液の流量Ｑｓの調整によって確実に維持される。溶液の流量Ｑsは、走行する多孔質基材３が充填空間３１の多孔質基材３の走行方向Ｅの下流側から持ち出す溶液の流量である。これが回収口２３から確実に回収されて、回収口２３の走行方向Ｅの下流側に溶液が流出することはないので、充填空間３１に形成される液溜りの範囲のみで含浸が行なわれる。すなわち管理された液溜りの範囲で、多孔質基材３の厚さむら等に関係なく、均一にしかも過不足ない量での含浸が行なわれる。さらに多孔質基材３の内部まで過不足なく十分に含浸させるには、含浸速度に基づく含浸時間内以上に接触時間ｔｃを長くとれるように、例えば区間長Ｌ１を長くするか多孔質基材３の走行速度Ｖを小さくすればよい。これは多孔質基材３の内部に含浸できる量には限度があり、その量を越えて含浸できないためである。
【００３１】
なお、多孔質基材３が静止している状態で、吐出口２２から溶液を吐出すると、溶液は四方に広がってアプリケータ２０の外側に流出し、充填空間３１内で液溜りを維持できない。同様のことは、多孔質基材３が走行速度Ｖで走行していても、吐出口２２から吐出する流量が多すぎる時にも発生する。そのために吐出口２２からの吐出流量は限界吐出流量Ｑｃ以下とすることが好ましく、限界吐出流量Ｑｃ＝すきま量Ｃ×吐出口２２の幅Ｗｄ×多孔質基材３の走行速度Ｖ、である。吐出口２２からの吐出流量が、走行する多孔質基材３が運搬可能な流量以下、すなわち限界吐出流量Ｑｃ以下であれば、充填空間３１内で形成される液溜り内の圧力は負圧となり、図１に示すように、走行方向Ｅの下流側以外の方向にはアプリケータ２０から溶液は流出することはない。逆に吐出口２２からの吐出流量が走行する多孔質基材３が運搬可能な流量をこえれば、充填空間３１内で形成される液溜り内の圧力は正圧となり、容易にアプリケータ２０の四方から溶液は流出してしまう。
【００３２】
また図３で回収口２３の幅Wｂは、吐出口２２の幅Ｗｄ以上とすることが好ましい。これは吐出口２２から充填空間３１に供給される溶液を、確実に回収口２３から回収できるようにするためである。
【００３３】
さらにまた、吐出口２２は充填空間３１に溶液が吐出できればよいので、吐出口２２の形状は図３で示す細長い矩形形状の他、孔を多数並べたものであってもよい。細長い矩形形状の時は短辺方向（Ｘ方向）の長さ（間隔）は１００〜５００μｍが好ましい。多数の孔の場合は、吐出した溶液がつながるように幅方向の孔の配置ピッチを小さくするのが好ましい。また、吐出口２２に連通する供給流路２７については図１に示すように、走行方向ＥまたはＸ方向から角度θだけ傾けて、ここを流れる溶液に走行方向Ｅの下流側に向かう流速成分をもたせると、多孔質基材３が走行方向Ｅに溶液を運搬しやすくなり、充填空間３１での液溜りの維持が容易となる。角度θは、好ましくは３０〜８０度、より好ましくは４５〜７５度である。
【００３４】
回収口２３は前記吐出口２２から吐出された溶液を確実に回収するために、その形状は吐出口２２より面積的に大きな矩形形状が好ましく、その短辺方向（Ｘ方向）の長さ（間隔）は好ましくは１００μｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは５００μｍ〜５ｍｍである。
【００３５】
区間長Ｌ１については充填空間３１内に形成する液溜りの幅がガイド部２１の幅Ｗａを維持できるように、好ましくは５０〜１００ｍｍにする。これより区間長Ｌ１が長いと、多孔質基材３の充填空間３１内の溶液の運搬能力が優ってしまって、液溜りの幅がガイド部の幅Ｗaより相当小さくなり、含浸させたい領域が大幅に減少してしまう。また、区間長Ｌ１は上記範囲より短いと、含浸のための接触時間ｔｃが短くなり含浸量が低下する。
【００３６】
さらに多孔質基材３の支持面Ｂを支持する支持体８については、多孔質基材３が一直線状の平面を維持できるように平面状のエアーテーブルであってもよい。このエアーテーブルは、多孔質基材３の支持面Ｂに対向する平面にエアーを吐出する微小径の孔を多数設け、この孔から吐出するエアーの静圧によって多孔質基材３の支持面Ｂを支持して平面性を保つものである。エアーテーブルの場合、含浸時に溶液と置換される多孔質基材３に含まれるエアーが支持面Ｂから流出できるので、溶液の含浸が妨げられず、支持体８として４本のフリーロールを使用するのと同じ含浸速度での含浸が可能である。また、支持体８を１本のロールとし、その円筒面に巻きつくように多孔質基材３を支持してもよい。この場合、ガイド面３０が支持体８を支持するロールの円筒面と平行な円筒面となるように、アプリケータ２０を構成する。多孔質基材３の支持面Ｂがロールによってしっかりと保持されると、すきま量Ｃが全面にわたって均一にしかも安定して維持されるので好ましい。また支持体８となるロールの円筒面に多数の孔を配して、ここからエアーを吸引するようにすれば、溶液の含浸時に多孔質基材３の支持面Ｂ側から押し出されるエアーを強制的に吸い込んで一定含浸速度での含浸が維持されるので、より好ましい。
【００３７】
溶液をアプリケータ２０に供給する吐出ポンプ６については、一定流量で溶液を送液でき、しかもその流量を可変にできるものならいかなるポンプでもよく、モーノポンプ、ギアポンプ、チュービングポンプ等が好ましく用いられる。
【００３８】
充填空間３１から溶液を回収する回収ポンプ７については、一定流量を吸引してタンク９に送液できるものならいかなるものでもよいが、好ましくは自吸可能なモーノポンプ、チュービングポンプ等を用いる。また、回収ポンプ７で回収した溶液をタンク９とは別の外部タンクに送液し、吐出ポンプ６から１パスの溶液の配管構成にしてもよい。
【００３９】
以上の構成の本発明による含浸装置１を用いると、多孔質基材３の含浸面Ａが疎水性で溶液をはじきやすい場合でも、溶液が含浸面Ａではじかれて分裂するのを溶液と接するがガイド面３０が止どめて、充填空間３１内で液溜りを維持するように作用する。特にガイド面３０の幅方向端部や走行方向Ｅの上流側端部３３では、溶液の表面張力が作用して溶液のアプリケータ２０外への流出を防止し、充填空間３１内に溶液の液溜りを維持するのを促進する。
【００４０】
含浸面Ａが疎水性であっても親水性の場合と同じく、充填空間３１内に液溜りが維持されるのであるから、含浸面Ａから多孔質基材３に均一に所定量の溶液を含浸させることができる。
【００４１】
アプリケータ２０のガイド面３０と多孔質基材３間のすきま量Ｃは、好ましくは１００μｍ〜５００μｍにする。５００μｍよりも大きいと上記の表面張力の作用が低下して、充填空間３１に液溜りを維持することが困難となる。また、１００μｍよりも小さいと、多孔質基材３の搬送張力むらにより含浸面Ａがガイド面３０と接触することがあるので好ましくない。
【００４２】
次に図４を用いて、本発明の別の実施形態である含浸装置１００について説明する。        
【００４３】
図４は含浸装置１００を模式的に示す正面断面図である。図４において含浸装置１００は、１）図１の含浸装置１のアプリケータ２０をより大きなアプリケータ１２０に入れ替えること、２）アプリケータ１２０に付いている供給継手１２５に吐出配管１１及び回収配管１２を接続するために、吐出配管１１側に分配管１３２と分岐吐出配管１３４を追加すること、３）アプリケータ１２０に付いている回収継手１３６に回収配管１２を接続するために、回収配管１２側に集合管１３３と分岐回収配管１３５を追加すること、以外は含浸装置１と構成的には全く同じである。
【００４４】
含浸装置１００は含浸装置１よりも、含浸面Ａとガイド面１３０の間の充填空間１３１で形成される液溜りの区間長Ｌ２を区間長Ｌ１より長くしてより含浸面Ａからの含浸量を多くしたり、多孔質基材３の搬送が高速になっても接触時間を確保するようにして、より高速でも含浸装置１と同じ量の含浸を可能にしたものである。上記したように、含浸装置１では吐出口２２より供給される溶液の流量よりも多孔質基材３が運搬する流量の方が多いために、区間長Ｌ１を長くすると充填空間内３１の液溜りの幅はガイド面１３０の幅Ｗａより狭くなり、所定の含浸領域を維持できなくなる。逆に言うと、１つのアプリケータの吐出口から供給される溶液が一定幅の液溜りを維持できるＸ方向長さＬｐが存在する。したがってアプリケータ１２０のガイド部１２１内に、上記の長さＬｐをピッチとして、１つの吐出口１２２の走行方向Ｅの下流側の位置に次の吐出口を設ける。すなわちピッチＬｐでＸ方向にｎ個の吐出口１２２と走行方向Ｅの最下流に回収口１２３を設けて、それぞれの吐出口１２２から一定流量の溶液を供給すると共に回収口１２３から溶液を回収すれば、Ｌ２＝ｎ×Ｌｐの区間長で幅Ｗａの液溜りを維持することが可能となる。この考え方に基づいて、アプリケータ１２０では、吐出口１２２をＸ方向に所定ピッチで５個設けている。また、吐出口１２２から吐出される溶液の総流量が増えるので、それを確実に回収するために、回収口１２３は２個設けている。なお、回収口１２３が２つある場合の区間長Ｌ２は、吐出口１２２間のピッチをＬｐ１、走行方向Ｅの最下流側にある吐出口１２２から走行方向Ｅの最下流側にある回収口１２３までの長さをＬｐｓとすると、Ｌ２＝４×Ｌｐ１＋Ｌｐｓである。
【００４５】
吐出口１２２と回収口１２３の設置個数については、設定したい区間長Ｌ２と充填空間１３１内の溶液回収能力により適宜定める。そのように複数個設けられた吐出口１２２に対応して、吐出口１２２に連通する供給流路１２７と供給マニホールド１２４は、吐出口１２２と同じ５個だけガイド部１２１と本体１２９内に設けられている。同様に溶液を回収する回収口１２３に対応して、回収口１２３に連通する回収流路１２８と回収マニホールド１２６が、回収口１２３と同じ２個設けられている。さらに供給マニホールド１２４のそれぞれには、本体１２９の内部流路と接続された供給継手１２５を介して分岐吐出配管１３４が流体的に接続されている。同様に回収マニホールド１２６のそれぞれには本体１２９の内部流路と接続された回収継手１３６を介して分岐回収配管１３５が流体的に接続されている。
【００４６】
含浸装置１００では以上の構成により、タンク９内の溶液は吐出ポンプ６によって吐出配管１１、分配管１３２、分配吐出配管１３４を経てアプリケータ１２０内のそれぞれの内部流路に送り込まれる。送り込まれた溶液は５個の吐出口１２２から充填空間１３１内に供給され、走行する多孔質基材３によって運搬されると共に充填空間１３１内に充填して液溜りを形成する。そして、多孔質基材３で運搬される溶液は２個の回収口１２３から回収ポンプ７の吸引作用によって回収され、アプリケータ１２０内の内部流路、分岐回収配管１３５、集合管１３３を経てタンク９に戻される。なお、含浸装置１００を用いた含浸方法は、含浸装置１と全く同じである。  
【００４７】
次に、本発明のさらに別の含浸装置である含浸装置２００について、図５を用いて説明する。
図５は、含浸装置２００を模式的に示す正面断面図である。図５において含浸装置２００は、図４の含浸装置１００に吸引装置２１０を追加した以外は、含浸装置１００と全く同じである。
【００４８】
吸引装置２１０は、その内部で負圧を作用させる吸引チャンバー２１１と、吸引チャンバー２１１内の空気を継手２１４と吸引配管２１２を介して吸引する吸引ブロアー２１３と、より構成されている。
【００４９】
吸引装置２１０は、多孔質基材３の含浸面Ａとは反対側となる面である支持面Ｂに、吸引チャンバー２１１内に発生する負圧を作用させる吸引手段となる。含浸時に溶液と置換される多孔質基材３内の空気を負圧で強制的に吸引して排出するので、多孔質基材３の内部への溶液の含浸を促進する。また、溶液そのものを吸引するので、支持面Ｂまで溶液が浸透する含浸時間を短くすることができる。含浸時間を短くすることは含浸速度を大きくすることと同義である。溶液を吸引する負圧の大きさは吸引ブロワー２１３の吸引流量により調整することができるので、溶液が含浸面Ａから支持面Ｂに至るまでの含浸速度や含浸時間を自在に調整することができる。
【００５０】
また、短縮された含浸時間に応じて、充填空間１３１内に形成される液溜りの溶液に含浸面Ａが接触する時間を短くすることができる。これにより、充填空間１３１内の液溜りの区間長Ｌ２も短くできるので、アプリケータ１２０のＸ方向長さを短くできる。以上によって含浸装置２００をコンパクトにすることができる。
【００５１】
また、含浸装置２００を用いた含浸方法は、吸引装置２１０を駆動させて支持面Ｂに負圧を作用させておく以外は、含浸装置１を用いた含浸方法と全く同じである。
【００５２】
次に本発明について、以下の実施例でより具体的に説明するが、本発明はこの実施例のみに制限されるものではない。
【実施例】
【００５３】
図４の含浸装置１００を用いて、多孔質基材３の片側面に溶液の含浸を行った。多孔質基材３はＰＥＴ製の不織布で、空隙率が７０％、厚さが１８０μｍ、幅Ｗｓが１５０mmであった。そして多孔質基材３の含浸面Ａとなる側には疎水性処理が行われていて、水に対するぬれ角度は４０度であった。一方、溶液には溶質が重量比１０％で溶媒を水にした水溶液を用いた。
多孔質基材３の含浸面Ａに対面するアプリケータ１２０は、ガイド部１２１とガイド面１３０の幅Ｗaを１００ｍｍにした。
【００５４】
さらに、吐出口１２２はＸ方向の長さ（間隔）が２００μｍで幅Ｗｄが８０ｍｍの矩形形状で、これをＸ方向にＬｐ１＝７０ｍｍピッチで５個設けた。一方、回収口１２３はＸ方向の長さ（間隔）が５００μｍで幅Ｗｂが９０ｍｍの矩形形状で、１０ｍｍ離して２個設けた。図４に示されているＬｐｓ＝７０ｍｍであり、吐出口１２２と回収口１２３の配置によって定まる区間長Ｌ２は、Ｌ２＝３５０ｍｍであった。吐出口１２２に連通する供給流路１２７のＸ方向に対する角度θは、θ＝４５度にした。支持体８には外径がφ６０ｍｍで、幅Ｗｒ＝２００ｍｍのフリーロールを４本用い、すきま量Ｃ＝３００μｍが維持できるように配置した。そして、吐出ポンプ６、回収ポンプ７にはモーノポンプを用いた。
【００５５】
以上にように準備してから、多孔質基材３を１０．５ｍ／分で走行させ、吐出ポンプ６を駆動して流量１０００ｍＬ／分で吐出口１２２から溶液を吐出してから、回収ポンプ７を駆動して流量９８０mL／分で回収口１２３から溶液を回収し、充填空間１３１に液溜りを形成した。この液溜りで含浸が行われる領域は、Ｙ方向には幅Ｗa=１００ｍｍ、Ｘ方向には区間長Ｌ２＝３５０ｍｍであった。区間長Ｌ２＝３５０ｍｍ、基材走行速度Ｖ＝１０．５ｍ／分から、液溜りと多孔質基材３の含浸面Ａとの接触時間ｔｃは、ｔｃ＝２秒であった。以上の運転条件によって、溶液が５０ｍＬ／分にて多孔質基材３に含浸された。
【００５６】
多孔質基材を１２０℃、５分の乾燥後に多孔質基材３の断面を拡大して見たところ、含浸面Ａから５０±５μｍの深さまで溶質が入り込んで含浸が行われているのを確認した。      
【００５７】
一方、含浸面Ａの裏側である支持面Ｂには溶質はなく、溶液の裏回り等によって汚染されていないことを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、繊維、紙製品、不織布、フィルムなどの走行する多孔質基材の片側面のみに溶液を含浸させる製造に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１    含浸装置
３    多孔質基材
６    吐出ポンプ
７    回収ポンプ
８    支持体
９    タンク
１０  溶液
１１  吐出配管
１２  回収配管
１３  含浸溶液
２０  アプリケータ
２１  ガイド部
２２    吐出口
２３    回収口
２４    供給マニホールド
２５    供給継手
２６    回収マニホールド
２７    供給流路
２８    回収流路
２９    本体
３０    ガイド面
３１    充填空間
３２    回収継手
３３    上流側端部
１００  含浸装置
１２０  アプリケータ
１２１  ガイド部
１２２  吐出口
１２３  回収口
１２４  供給マニホールド
１２５  供給継手
１２６  回収マニホールド
１２７  供給流路
１２８  回収流路
１２９  本体
１３０  ガイド面
１３１  充填空間
１３２  分配管
１３３  集合管
１３４  分岐吐出配管
１３５  分岐回収配管
１３６  回収継手
２００  含浸装置
２１０  吸引装置
２１１  吸引チャンバー
２１２  吸引配管
２１３  吸引ブロワー
２１４  継手
Ａ      含浸面
Ｂ      支持面
Ｃ      すきま量
Ｅ      走行方向
Ｌ１    アプリケータ２０での区間長（Ｘ方向長手て）
Ｌ２    アプリケータ１２０での区間長（Ｘ方向長て）
Ｗａ    ガイド部２１とガイド面３０の幅
Ｗｂ    回収口２３の幅
Ｗｄ    吐出口２２の幅
Ｗｓ    多孔質基材３の幅
Ｗｒ    支持体８の幅
【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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