(57)【要約】本発明は、不織布穿孔装置、不織布穿孔方法およびその装置と方法とから製造された不織布に関するものである。特に本発明は不織布の表面に複数の孔（aperture）をより容易且つ速やかに形成することでその費用効果を向上させた不織布穿孔装置、その装置を使用すると共にその方法を用いることにより製造された不織布に関するものである。本発明による不織布穿孔装置は、複数のピンが外周面に形成され、回転可能な第１ローラと、前記第１ローラの外周面に円周方向に配置され、前記第１ ローラの外周面と相対回転する２ つ以上の第２ローラとを備える。【選択図】図１
2010523834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピンが外周面に形成され、回転可能な第１ ローラと、
前記第１ ローラの外周面に円周方向に配置され、前記第１ ローラの外周面と相対回
転する２つ以上の第２ ローラと、を備えることを特徴とする不織布穿孔装置。
【請求項２】
前記第２ ローラに前記第１ ローラのピンより大きな内径を有する複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項１
に記載の不織布穿孔装置。
【請求項３】
前記第２ ローラは、その外周面にブラシを有することを特徴とする請求項１
に記載
の不織布穿孔装置。
【請求項４】
前記第２ ローラは、その外周面が弾性を有する材料および複数の空隙を有する材料のうちのいずれか１
つからなることを特徴とする請求項１ に記載の不織布穿孔装置。
【請求項５】
１つ以上の不織布を準備する段階と、
複数のピンを有する第１ ローラおよび前記第１ ローラの外周面に配置された２
つ以
上の第２ローラを設ける段階と、
前記各不織布を回転する前記第１ および第２ ローラとの間に個別的に通過させる段階と、を含むことを特徴とする不織布穿孔方法。
【請求項６】
単一不織布を準備する段階と、
複数のピンを有する第１ ローラおよび前記第１ ローラの外周面に配置された２つ以上の第２ローラを設ける段階と、
前記不織布を回転する第１ および各第２ ローラの間に順次に通過させることで、単一不織布を２
回以上穿孔する段階とを含むことを特徴とする不織布穿孔方法。
【請求項７】
１つ以上の不織布を準備する段階と、
複数のピンを有する第１ ローラおよび前記第１ ローラの外周面に２ つ以上の第２
ローラを含む２ つ以上の相対ローラ群を設ける段階と、
前記各不織布を回転する第１ ローラおよび各相対ローラ群の第２ ローラの間に順次に通過させることで各不織布を２
回以上穿孔する段階と、を含むことを特徴とする不織布穿孔方法。
【請求項８】
前記第１ ローラの回転速度は１ 〜 ５ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ の範囲内であることを特徴とする請求項５〜
請求項７ のうちのいずれか１ 項に記載の不織布穿孔方法。
【請求項９】
請求項１ 〜 請求項８ に記載の不織布穿孔装置および不織布穿孔方法により、不織  布に複数の孔が設けられたことを特徴とする不織布製品。
【請求項１０】
前記不織布において、その全表面積の１ 〜 ５ ０ ％ の孔を形成し、前記孔の数は３
０個／ ｉ ｎｃ ｈ ２ 以上であることを特徴とする請求項９に記載の不織布製品。
【請求項１１】
前記不織布は、人の皮膚に触れたり、身体に着用して使用できることを特徴とする請求項９〜
請求項１ ０ に記載の不織布製品。
【請求項１２】
前記不織布は、使い捨て生理用品およびおむつの裏地として使用できることを特徴とする請求項１１
に記載の不織布製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布穿孔装置、不織布穿孔方法およびその装置と方法とから製造された不織布に関するものである。
特に本発明は不織布の表面に複数の孔をより容易且つ速やかに形成することでその費用効果を向上させた不織布穿孔装置、その装置を使用すると共にその方法を用いることにより製造された不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布(non-woven web)とは、繊維を織布または編成工程を経ることなしに、平行または不定方向に配列して、合成樹脂接着剤で結合してフェルト状にした被服材料である。最初は、原料としてビスコースレーヨンが主に使われたが、１
９ ５ ０ 年代中半からはポリプロピレン、ナイロンなどの合成繊維も使われた。
このような不織布の加工方法には、合成樹脂を押出して、ノズルを用いて繊維を形成した後、繊維を熱接着する方法と、浸漬式と乾式とがある。浸漬式は抄紙（しょうし）式ともいい、繊維を合成樹脂接着剤の槽に含浸して、乾燥・熱処理したもので、紙によく似ている。乾式は、繊維を薄い綿状にしたものに合成樹脂を吹き付けて加熱乾燥したものである。１
９ ５ ０ 年ごろからアメリカで急速に発展を遂げ、繊維が絡んでいるため、縦横の方向性がなく、裁ち目もほつれないので、種々の用途に向けられているが、最近では工業用としても広く使われつつある。最近には、合成樹脂を押出して、ノズルを用いて繊維を形成した後、繊維を熱接着する方式の不織布が最も多く使われている。
さらに最近では、使い捨て生理用品やおむつなどのように皮膚に直接触れる部分には、裏地用の不織布が適用されており、このような裏地用の不織布は、柔らかな感触、吸湿性、クッション感、見かけなど、高い品質を提供するために製造費用が高くなっている。また、クリーニングクロース、運動時に額の汗を吸収するヘアバンドなど、皮膚に触れたり、身体に着用して使用する穿孔不織布の利用が増加する傾向であると予想される。
特に、Ｅ Ｐ ０ ４ ７ ２ ９ ９ ２ 号に開示されているように、不織布の表面に複数の孔を形成することで、その吸湿性、クッション感などを向上させた穿孔不織布が開示されている。
上記Ｅ Ｐ ０ ４ ７ ２ ９ ９ ２ 号には、複数のピンを有する第１
ローラおよび複数の溝を有する第２ ローラの間に不織布を通過させ、ピンの貫通作用により不織布の表面に複数の孔が形成され、この孔の周辺部が隆起した構造が開示されている。
しかし、上記従来技術は、孔の周辺部が、穿孔ピンにより単１ 回の貫通作用を通して不織布が穿孔されているため、ピンに過度な熱を加えることにより、熱硬化され不織布の表面が粗くなるとともに、そのクッション感が低下するという問題点があった。
また、従来技術は、上記のような問題点を解決し、孔の外観、吸湿性、クッション感などを向上させるためには、第１
および第２ ローラの回転速度を２ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 以上にすることが困難であるため、その生産性および経済性が非常に低下するという問題点がある。
上記のように、従来の第１ ローラ（ピンローラ） に対応する第２ ローラを１
つのみ設置する場合は、所望の穿孔不織布の生産性が低く、生産性を向上させるために作業スピードを上げると穿孔不織布の品質が低下される。
また、従来技術によれば、第１ ローラのピンと第２ ローラの溝が互いに正確に一致しなければ、不織布の孔を正確に形成することができない。よって、前記ピンおよび溝の寸法を精度よく加工する必要があり、このため、第１
および第２ ローラの生産コストが上昇し、不織布の穿孔工程に高いコストがかかり、その経済性に難点があるという問題点がある。
このように生産性が低いため、現在の穿孔不織布の値段が高く、穿孔不織布が広く使われていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、不織布の表面に複数の孔をより速やか且つ安価に形成することで、品質、生産性および経済性を向上させた不織布穿孔装置、その方法およびそれから製造された不織布を提供することである。
また、本発明の目的は、不織布の柔らかな感触、クッション感、吸湿性、洗浄力などを向上させることができる不織布穿孔装置、その方法およびそれから製造された不織布を提供することである。
また、本発明の目的は、人の皮膚に触れたり、身体に着用して使われる穿孔不織布製品の品質、生産性および経済性を向上させることができる不織布穿孔装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためになされた本発明による不織布穿孔装置は、複数のピンが外周面に形成され、回転可能な第１
ローラと、前記第１ ローラの外周面に円周方向に配置され、前記第１ ローラの外周面と相対回転する２ つ以上の第２ ローラとを備える。前記第２ ローラには、前記第１
ローラのピンより大きな内径を有する複数の溝が形成されたことを特徴とする。
前記第２ローラは、その外周面にブラシを有することを特徴とする。
前記第２ ローラは、その外周面が弾性を有する材料および複数の空隙を有する材料のうちのいずれか１
つからなる。
本発明の第１ 実施例による不織布穿孔方法は、１ つ以上の不織布を準備する段階と、複数のピンを有する第１
ローラおよび前記第１ ローラの外周面に配置された２ つ以上の第２ ローラを設ける段階と、前記各不織布を回転する第１ および第２ ローラの間に個別的に通過させる段階とを含む。
本発明の第２ 実施例による不織布穿孔方法は、単一不織布を準備する段階と、複数のピンを有する第１
ローラおよび前記第１ ローラの外周面に配置された２ つ以上の第２ ローラを設ける段階と、前記不織布を回転する第１ および各第２ ローラの間に順次に通過させることで、単一不織布を２回以上穿孔する段階と、を含む。
本発明の第３ 実施例による不織布穿孔方法は、１ つ以上の不織布を準備する段階と、複数のピンを有する第１
ローラおよび前記第１ ローラの外周面に２ つ以上の第２ ローラを有する２ つ以上の相対ローラ群を設ける段階と、前記各不織布を回転する第１ ローラおよび各相対ローラ群の第２
ローラの間に順次に通過させることで、各不織布を２回以上穿孔する段階と、を含む。
前記第１ ローラの可能な回転速度は１ 〜 １ ５ ０ ｍ ／ ｍ ｉ
ｎ であるが、個人用品という不織布の特性上、１ 〜５ ０ ｍ／ ｍ ｉｎ 範囲の低い速度の回転速度が好適である。
このような本発明の穿孔装置および穿孔方法により複数の孔が形成された不織布を本発明の特徴とする。
前記不織布において、その全表面積の６ ０ ％ 以下の孔が形成され、前記孔の数を１個／
ｉ ｎ ｃ ｈ ２ 以上に形成することが可能であるが、本発明の不織布は、その全面積の１ 〜 ５ ０ ％ の孔が形成され、前記孔の数は３ ０ 個／ ｉ ｎ ｃ ｈ
２ 以上が好適である。
前記本発明により製造された不織布製品は、人の皮膚に触れたり、身体に着用して使われる不織布製品であることを特徴とする。
前記本発明により製造された不織布製品は、使い捨て生理用品およびおむつの裏地として用いられることを特徴とする。
前記本発明により製造された不織布製品は、クリーニングクロースおよび農業用品などに使用されることを特徴とする。
本発明の特徴ならびにその他の利点は、添付図面を参照する以後の詳細な説明からより明らかに理解できるであろう。また、本発明の明細書および請求の範囲に記載された用語は、通常的で辞書的な意味で解釈されてはならず、発明者が本発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適宜定義できるという原則に基づいて本発明の技術的思想に符合する意味および概念として解釈されるべきである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、不織布の表面に複数の孔をより速やか且つ安価に形成することで、その生産性および経済性を向上させる効果がある。
また、本発明は、不織布の柔らかな感触、クッション感、吸湿性、洗浄力などを向上させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１ 実施例による不織布穿孔装置を示す図。
【図２】図１ のＡ 部分を拡大して示す詳細断面図。
【図３】図２ の他の実施形態を示す詳細断面図。
【図４】本発明の第２ 実施例による不織布穿孔装置を示す図。
【図５】本発明の第３ 実施例による不織布穿孔装置を示す図。
【図６】本発明の不織布を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
上記本発明の目的、特徴ならびにその他の利点は、以後の詳細な説明からより明らかに理解できるであろう。
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。本発明の説明において、関連公知の機能や構成に関する詳細な説明は、本発明の説明をより明確にするために省略する。
図１ は、本発明の第１ 実施例による不織布穿孔装置およびその穿孔方法を示す図である。
図示するように、本発明の第１ 実施例による不織布穿孔装置１ ０ は、複数のピン１５
を有する第１ ローラ１ １ 、およびこの第１ ローラ１ １ の外周面に相対回転するように配置された２つ以上の第２ ローラ１２ を備える。
第１ ローラ１ １ の外周面には複数のピン１ ５ が形成され、このピン１
５ の数は３ ０個／ ｉ ｎ ｃ ｈ ２ 以上であり、ピン１ ５ の直径は０ ． ２ 〜 ５ ｍ ｍ で、好適なピン１ ５ の直径は１ 〜 ３ ｍ ｍ である。ピン１
５ の長さは１ ｍ ｍ 以上であり、好適なピンの長さは２ 〜 ５ ｍ ｍ であり、そのピンの端部に先鋭部１ ５ ａ を有し、この先鋭部１ ５ ａ が不織布を貫通して孔１
６ を形成する。
そして、第２ ローラ１ ２ は、図２ に示すように、前記ピン１ ５ が挿入される溝１
２ ａ を有し、この溝１ ２ ａ の内径は前記ピン１ ５ の外径より大きく形成され、溝１ ２ ａの数は前記ピン１ ５ の数に対応する。
これと異なり、第２ ローラ１ ２ は、図３ に示すように、その外周面にブラシ（ brush ）を形成することもできる。さらに、第２ ローラ１ ２ の外周面は、ゴムなどのように弾性を有する材料からなることもできる。また、第２
ローラ１ ２ の外周面は、スポンジなどのように複数の空隙を有する材料からなることができる。すなわち、第２ ローラ１ ２ の外周面は、不織布が第１ ローラ１ １
のピン１ ５ により貫通して、その押される部分を収容した後、再び元の状態に復元可能な構造を有している。
本発明の第１ 実施例による不織布穿孔方法は、１ つ以上の不織布Ｎ １
を準備する。本発明で使用する不織布Ｎ １ としては、ポリプロピレン（ Ｐ Ｐ ） スパンボンド不織布、ポリプロピレンスパンボンドおよびメルトブロウン不織布を混合した不織布（
Ｓ Ｍ Ｓ 、Ｓ Ｍ Ｍ Ｓ など） 、ポリプロピレンとポリエチレンを混合したバイコンポーネントスパンボンド不織布、スパンレース不織布、エアスルー不織布、ポリプロピレンサーマルボンド不織布、ポリプロピレンおよび他の原糸が混合されたサーマルボンド不織布、ポリエステル不織布などがある。
上記の各不織布Ｎ １ を第１ ローラ１ １ と第２ ローラ１ ２ との間に通過させることで、図２
および図３ に示すように、第１ ローラ１ １ のピン１ ５ が各不織布Ｎ １ の表面を貫通し、これによって複数の孔１６ が設けられた不織布Ｎ ２ が個別的に形成される。
このように、本発明の第１ 実施例によれば、第１ ローラ１ １ の外周面に複数の第２ローラ１
２ を配置することで、複数の不織布Ｎ ２ を穿孔することができ、これによって、その穿孔された不織布Ｎ ２をより速やか且つ正確に形成することができる。
図４ は、本発明の第２ 実施例による不織布穿孔方法を示す図である。
図示するように、第２ 実施例の不織布穿孔方法は、単一不織布Ｎ １ を準備し、この単一不織布Ｎ
１ を第１ ローラ１ １ と各第２ ローラ１ ２ との間の隙間に順次に通過させることで、単一不織布Ｎ １ に複数の孔１ ６ を段階的または繰り返し形成することができる。
上記のように、第２ 実施例は、単一不織布Ｎ １ に複数の孔１ ６ を段階的または繰り返して形成することで、不織布Ｎ
２ の孔１ ６ の寸法または外観精度を大きく向上することができるとともに、より速やかな穿孔作業を行うことができる。
その他の構成および関連作動は、上記の第１ および第２ 実施例と同一または類似するしているので詳細な説明は省略する。
図５ は、本発明の第３ 実施例による不織布穿孔装置およびその穿孔方法を示す図である。
図示するように、第３ 実施例による不織布穿孔装置は、複数のピン１ ５
を有する第１ ローラ１ １ およびこの第１ ローラ１ １ の外周面に相対回転するように配置された２つ以上の相対ローラ群２ ０ 、３ ０ 、４ ０ を備え、各相対ローラ群２
０ 、３ ０ 、４ ０ は、２つ以上の第２ローラ２１ 、２２ 、３１ 、３ ２、４ １、４ ２を備える。
これによる第３ 実施例の不織布穿孔方法は、１ つ以上の不織布Ｎ １ を準備し、各不織布Ｎ
１ を第１ ローラ１ １ と各相対ローラ群２ ０ 、３ ０ 、４ ０ と間の隙間に個別的に通過させて、第１ ローラ１ １ と各相対ローラ群２ ０ 、３ ０ 、４
０ との間を通過する各不織布Ｎ １ は、第１ ローラ１ １ と各相対ローラ群２ ０ 、３ ０ 、４ ０ の各第２ ローラ２１ 、２ ２ 、３ １ 、３ ２ 、４
１ 、４ ２ の間を順次に通過し、複数の不織布Ｎ １ は、各相対ローラ群２ ０ 、３ ０ 、４ ０ の２ つ以上の第２ ローラ２ １ 、２ ２ 、３ １ 、３
２ 、４ １ 、４ ２ により２ 回以上穿孔されることで、複数の孔１ ６ を有した不織布Ｎ ２ が形成される。
一方、上記不織布の穿孔装置およびその穿孔方法において、第１ ローラ１
１ およびこれに連動する第２ ローラ２ １ 、２ ２ 、２ ３ 、３ ２ 、４ １ 、４ ２ の回転速度を１ 〜 ５ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ 範囲の低い速度とすることで、不織布の穿孔作業をより速やかで精細に行うことができ、その結果、生産性および経済性が向上される。
本発明による穿孔不織布の品質を向上させるためには、低速で作業を行うことが好ましい。
不織布の穿孔時に、１ 〜 ２ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ の低速で作業することで、不織布に穿孔された孔が明確になり、不織布穿孔の孔の外観も綺麗に形成できる。
上記本発明の穿孔装置および穿孔方法により複数の孔１ ６ が設けられた不織布Ｎ
２が図６ に示されている。各孔１ ６ の周辺部１ ７ は、第１ ローラ１ １ のピン１ ５ および第２ ローラ１ ２ の間で押されて隆起し、これにより不織布Ｎ
２ にクッション感が付与される。本発明の穿孔不織布の孔１ ６ の形状および周辺部１ ７ の形状は、不織布の種類、作業ラインのスピード、第１ ローラおよび第２ ローラの温度などによって変化する。
そして、不織布Ｎ ２ の孔１ ６ は、不織布Ｎ １ の全表面積に対して１
〜 ５ ０ ％ を形成し、前記孔１ ６の数は３０ 個/ｉ ｎｃ ｈ ２ 以上であることが好ましい。
また、上記本発明の不織布穿孔装置およびその穿孔方法により複数の孔が形成された不織布は、人の皮膚に直接触れたり、身体に着用して使用することができ、おむつや生理用品の裏地として用いることができる。また、クリーニングクロースまたは農業用品としても広く使用することができる。
実施例１
ポリプロピレンとポリエチレンが混合されたバイコンポーネントスパンボンド不織布（
製造社:ドレイセハン） ２ ０ ｇ ／ ｍ ２ を図５ のように２ 回連続穿孔して６ ｍ ／ ｍ ｉ  ｎ 速度で穿孔した。この場合、ピンロール１
１ の温度は１ ０ ５ ℃ 、ピンロールと相対する第２ロール２ １ 、２２ 、３１ 、３２ の温度は１ ０５ ℃ とした。
第２ ロールは、ピンと対応して、ピンの数と同じ数の溝を有するロールを使用した。
ピンの直径は１． ９ ｍ ｍにし、ピンの数は約６３ 個／ｉ ｎ ｃｈ
２ にした。
第２ のロールを４ 個設けた。不織布は、２ ロールを使用し、各々６ ｍ
／ ｍ ｉ ｎ 速度で穿孔した。
実施例２
不織布は４ ロールを使用し、図１ のように各々不織布を使用した以外は、実施例１と同様に行った。
実施例３
実施例１ の不織布をおむつの裏地として使用した場合である。おむつはスアン産業で製造されたものを使用した。
実施例４
実施例１ の不織布を車のガラスを掃除するクリーンクロースとして使用した場合である。
実施例５
実施例１の不織布に石鹸をつけて手を洗った場合である。
実験結果
不織布の実際ラインスピードは、実施例１ の場合、不織布１ ロール当たり６
ｍ ／ ｍｉ ｎ で、不織布２ ロールを同時に作業したので、不織布の実際ラインスピード１ ２ ｍ／ｍ ｉ ｎである。
実施例２ においては、不織布１ ロール当たり６ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ で、不織布４
ロールを同時に作業したので、不織布の実際ラインスピードは２４ ｍ ／ｍ ｉ ｎ である。
このように、本発明により、高価な１ つの穿孔ピンロールを使用して生産性が向上されることが分かる。また、作業効率および作業空間効率も高めることができ、低スピードの作業で穿孔不織布の品質も向上させることができる。
実施例３ の実験結果は、不織布の穿孔処理により、おむつの外観が布のような感じになり、上記のおむつを消費者にテストした結果、触感、吸収性、外観等において優れた評価を受けた。
実施例４ の実験結果は、自動車ガラスにワイパーとして使用した結果、洗浄力がき
わめて良好であった。
実施例５ の実験結果は、洗浄力に優れ、不織布の柔らかな触感を感じることができ、
ソフトでさっぱりした感じがした。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施例には限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲で定義されている本発明の基本概念を利用して多様な変形及び改良が可能であろう。それらの変形及び改良形態も本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。
【符号の説明】
【０００８】
１０ 不織布穿孔装置
１１ 第１ ローラ
１２ 第２ ローラ
１５ ピン
【図１】
2010523834.tif 000003
【図２】
2010523834.tif 000004
【図３】
2010523834.tif 000005
【図４】
2010523834.tif 000006
【図５】
2010523834.tif 000007
【図６】
2010523834.tif 000008
【国際調査報告】
2010523834.tif 000009
2010523834.tif 000010