(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面側に吸引する手段を備えた回転ドラムと、該回転ドラムの外周表面に配置された、複数の積繊支持体とを有し、該吸引手段によりチャンバ内に供給された粉粒体を該積繊支持体の吸収体形成領域上に積繊して吸収体を形成する吸収体の積繊装置であって、
該吸収体形成領域は、有孔領域と無孔領域とを有し、かつ該無孔領域は該吸収体形成領域の周縁領域に該有孔領域によって囲まれるように配置され、
前記無孔領域が、吸収体形成領域の外縁より５ｍｍ〜１５ｍｍの位置に配置され、
隣り合う２つの無孔領域の間隔が、５ｍｍ〜２０ｍｍであり、
前記積繊支持体が、前記回転ドラムの外周表面に対して吸収体形成用凹部を更に有し、
前記有孔領域が、エッチングにより形成されてなり、
前記有孔領域よりも低い開孔率を有する低開孔率領域が、前記無孔領域を囲むように、かつその少なくとも一部が前記有孔領域に接するように更に配置され、
積繊支持体が、エッチング加工により、１枚の支持体に有孔領域と無孔領域とが形成されている、前記積繊装置。
【請求項２】
前記積繊支持体の厚みが均一である、請求項１に記載の積繊装置。
【請求項３】
請求項１に記載の積繊装置によって製造された吸収体であって、前記吸収体は粉粒体の坪量が互いに異なる領域を有し、坪量が高い高坪量領域が吸収体の中央領域に配置され、高坪量領域に比べて坪量が低い低坪量領域が、吸収体の周縁領域に、高坪量領域によって囲まれるように配置される、前記吸収体。
【請求項４】
前記高坪量領域の坪量が２５０ｇ/ｍ２以下で、かつ前記低坪量領域の坪量の１．５倍以上である、請求項３に記載の吸収体。
【請求項５】
前記低坪量領域が、吸収体の外縁より５ｍｍ〜１５ｍｍの位置に配置される、請求項３又は４に記載の吸収体。
【請求項６】
隣り合う２つの低坪量領域の間隔が、５ｍｍ〜２０ｍｍである、請求項３〜５のいずれか１項に記載の吸収体。
【請求項７】
前記高坪量領域の坪量と前記低坪量領域の坪量との間の坪量を有する領域が、前記低坪量領域を囲むように、かつその少なくとも一部が前記高坪量領域に接するように更に配置される、請求項３〜６のいずれか１項に記載の吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収体の積繊装置に関する。特に、安定的に低目付化可能な吸収体を成形できる積繊装置、及び該積繊装置によって製造された吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙おむつ、生理用ナプキン、パンティライナー等の吸収性物品には、尿、便、経血等を吸収するための吸収体が使用され、吸収体は粉砕パルプや吸収性ポリマーを積繊したもので成形されている。かかる吸収体の製造装置としては、一般的に、回転ドラムと、回転ドラム内の真空吸引部と、粉砕されたパルプを空気流に載せて、回転ドラム外周面に配置された吸収体の積繊キャビティに供給する供給手段とを含む、積繊装置が知られている（特許文献１）。積繊キャビティの底面には、上記真空吸引部と連通する吸引孔が設けられている。このような構成における積繊キャビティは、上記供給手段と真空吸引部との間を周回し、その際に粉砕パルプがその内部に積繊される。キャビティ内部で積繊された吸収体は、供給手段及び真空吸引部から離れ、搬送コンベアに転写される（特許文献１）。
【０００３】
吸収性物品を構成する吸収体の積繊量を調整するためには、キャビティ底部にシール剤を設けることにより非通気性部を配置することにより調整する装置（特許文献２）や、積繊キャビティ底部の有孔体を立体化したまま、又はキャビティ開口部側に凸型となるように、立体形状形成部品を積繊キャビティ底部に装着し、過剰に粉粒体を積繊後、余剰分の粉粒体を削ぎ落とし用ロールで取り除く装置（特許文献１）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２３６６４６号公報
【特許文献２】特開平５−２０００６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の積繊装置では、削ぎ落とし時に積繊状態や積繊形状が乱れ、積繊量が安定しないため、積繊量が多い部分では使用時に違和感があり、積繊量が少ない部分では吸収性が低下し、外モレを引き起こす可能性が高くなる。特許文献２の積繊装置では、シール剤が劣化し支持体から脱落すると、所望の吸収体の成形ができなくなり、脱落したシール剤が異物となり使用時に問題を引き起こす。また、このように、これまで、吸収性物品を構成する吸収体において積繊量を安定的に調整する有効な方法は知られていなかった。
従って、本発明は、安定的に低目付化可能な吸収体を成形できる積繊装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、かかる実情に鑑み鋭意研究を行った結果、吸収体を形成する積繊支持体として、有孔領域と無孔領域とを有し、かつ該無孔領域が吸収体形成領域の周縁領域に該有孔領域によって囲まれるように配置されている支持体を用いることにより、安定的に低目付化可能な吸収性物品の吸収体を成形できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、（１）本発明は、内面側に吸引する手段を備えた回転ドラムと、該回転ドラムの外周表面に配置された、複数の積繊支持体とを有し、該吸引手段によりチャンバ内に供給された粉粒体を該積繊支持体の吸収体形成領域上に積繊して吸収体を形成する吸収体の積繊装置であって、該吸収体形成領域は、有孔領域と無孔領域とを有し、かつ該無孔領域は該吸収体形成領域の周縁領域に該有孔領域によって囲まれるように配置される、前記積繊装置を提供する。
（２）本発明は、前記無孔領域が、吸収体形成領域の外縁より５ｍｍ〜１５ｍｍの位置に配置される（１）に記載の積繊装置を提供する。
（３）本発明は、隣り合う２つの無孔領域の間隔が、５ｍｍ〜２０ｍｍである、（１）又は（２）に記載の積繊装置を提供する。
（４）本発明は、前記積繊支持体が、前記回転ドラムの外周表面に対して吸収体形成用凹部を更に有する、（１）〜（３）のいずれか１に記載の積繊装置を提供する。
（５）本発明は、前記有孔領域が、エッチングにより形成されてなる、（１）〜（４）のいずれか１に記載の積繊装置を提供する。
（６）本発明は、前記有孔領域よりも低い開孔率を有する低開孔率領域が、前記無孔領域を囲むように、かつその少なくとも一部が前記有孔領域に接するように更に配置される、（１）〜（５）のいずれか１に記載の積繊装置を提供する。
（７）本発明は、前記積繊支持体の厚みが均一である、（１）〜（６）のいずれか１に記載の積繊装置を提供する。
（８）本発明は、粉粒体の坪量が互いに異なる領域を有する吸収体であって、坪量が高い高坪量領域が吸収体の中央領域に配置され、高坪量領域に比べて坪量が低い低坪量領域が、吸収体の周縁領域に、高坪量領域によって囲まれるように配置される、前記吸収体を提供する。
（９）本発明は、前記高坪量領域の坪量が２５０ｇ/ｍ２以下で、かつ前記低坪量領域の坪量の１．５倍以上である、（８）に記載の吸収体を提供する。
（１０）本発明は、前記低坪量領域が、吸収体の外縁より５ｍｍ〜１５ｍｍの位置に配置される、（８）又は（９）に記載の吸収体を提供する。
（１１）本発明は、隣り合う２つの低坪量領域の間隔が、５ｍｍ〜２０ｍｍである、（８）〜（１０）のいずれか１に記載の吸収体を提供する。
（１２）本発明は、前記高坪量領域の坪量と前記低坪量領域の坪量との間の坪量を有する領域が、前記低坪量領域を囲むように、かつその少なくとも一部が前記高坪量領域に接するように更に配置される、（８）〜（１１）のいずれか１に記載の吸収体を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸収体の周縁領域に、高坪量領域に囲まれた低坪量領域を配置することが可能となり、それによって吸収体の剛性維持が可能となり、また吸収体構成材料の使用を抑えることができ、資源の節約及びコスト低減が可能となる。
また、高坪量領域の坪量と低坪量領域の坪量との間の坪量を有する領域を、低坪量領域を囲むように更に配置することにより、低坪量領域と高坪量領域との間の段差を軽減でき、吸収性物品の装着時の違和感を低減できると共に、吸収体の剛性による変形も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図面を参照して説明するが、本発明は図面に示されたものに限定されない。図１は、本発明の積繊装置の概略的な部分的側面図であり、図２は、図１における回転ドラム及びこれに配置された積繊支持体の斜視図である。図３は、本発明に係る積繊支持体の１つの実施態様を示す平面図、及びそのＡ−Ａ’断面図である。図４の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の吸収体の１つの実施態様を示す平面図である。図５は、図４の（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図６は、本発明に係る吸収体の１つの実施態様を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ’断面図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の吸収体の積繊装置１３は、吸収体構成材料を粉砕する粉砕機１と、粉砕された吸収体構成材料（粉粒体１２）を空気流に載せて搬送するチャンバ１４と、内面側に吸引する手段を備えた回転ドラム２と、粉粒体を受け止めて吸収体を形成する積繊支持体３と、形成された吸収体を搬送用コンベア４に受け渡す手段とを含む。形成された吸収体は、搬送用コンベア４に受け渡される時点で、回転ドラム２内の吸引から開放され、搬送用コンベア４上に転写される。図２に示すように、積繊支持体３は、回転ドラム２の外周曲面に合わせた形状で複数個配置され、各積繊支持体３は、吸収体一枚分を形成する。本発明の積繊装置には、必要に応じて、熱融着材等の他の添加材を供給する供給手段や、積繊支持体３上に積層された粉粒体を熱溶融して熱融着させる手段が設けられてもよい。
【００１１】
図３は、本発明に係る積繊支持体の１つの実施態様を示す平面図、及びそのＡ−Ａ’断面図である。
本発明に係る積繊支持体３は、支持体上で吸収体が形成される予定の領域（以下、「吸収体形成領域」と称する）に、有孔領域５と無孔領域６とを有し、無孔領域６は、吸収体形成領域１５の周縁領域に、有孔領域５によって囲まれるように配置される。本明細書において、「周縁領域」とは、吸収体形成領域１５において、吸収性物品の使用時に排泄部に当接される吸収体の中央領域に対して、その周囲の領域を意味する。吸収体形成領域１５の外形は、吸収性物品の吸収体一枚と同一の形状であり、瓢箪形、楕円形、長方形等のいずれでもよい。吸収性物品が例えば昼間用生理用ナプキンである場合には、吸収体形成領域の外形の延べ寸法は、長手方向１５０〜２３０ｍｍが好ましく、短手方向は５０〜９０ｍｍが好ましい。
【００１２】
有孔領域５は、積繊支持体３の表面から裏面に貫通する孔を有する。孔は、所定の孔径を有する。孔径は、粉粒体の長さ等によって決定されるが、０．１〜１．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。孔径が０．１ｍｍ未満では、吸引に必要な動力が増加するにつれて粉粒体の目詰まりを起こし易く、１．０ｍｍを超えると、粉粒体が孔を通り抜けてしまい、吸収体の歩留まりの低下を招くため、好ましくない。
孔は、支持体上に、通常、ピッチが０．２〜３．０ｍｍで、千鳥状に配置される。孔間に形成されたリブ部の最小幅は、通常、０．１〜２．０ｍｍである。
有孔領域５の開孔率、すなわち、吸収体形成領域１５の全体面積に対する有孔領域５の面積の比（開孔率（％））（[(有孔領域の面積）/（吸収体形成領域の面積）]×１００）は、６〜６０％が好ましく、２０〜６０％が特に好ましい。開孔率が６％未満では、積繊効率が悪く生産性が低下し、６０％を超えると、リブ部の最小幅が狭すぎて、積繊支持体３における有孔領域の作製が困難となると共に、支持体のリブ部が折れ易くなるため、好ましくない。
【００１３】
積繊支持体３の厚みは均一であることが好ましく、通常、０．０５〜５．０ｍｍの範囲である。支持体の厚みが均一であることにより、積繊ムラが無くなり、搬送時に積繊支持体から吸収体が安定的に剥離し、成形物の高い再現性が得られるからである。
積繊支持体３の厚みに対する孔の最大径の比（（孔の最大径）/（厚み））は、０．０２〜１０の範囲にあることが好ましい。０．０２未満では、吸引圧力の損出が大きくなり、生産性が低下し、１０を超えるとリブ部の強度が低下し、耐久性が低下するため、好ましくない。
孔径、開孔率等は、粉粒体の成分、積層される粉粒体の厚さ等によって適宜選択される。
【００１４】
無孔領域６は、例えば、円形、楕円系、矩形、正方形、星形等の、有孔領域５により囲まれている閉図形となっていればよい。無孔領域６の最小幅は、無孔領域６に積繊された粉粒体１２と、有孔領域５に積繊された粉粒体１２との坪量差を出すことができることから、５ｍｍが好ましく、特に５〜３０ｍｍが好ましい。５ｍｍ未満では、無孔領域６にも粉粒体の積繊が起こり、粉粒体の坪量差がなくなるため、好ましくない。また、３０ｍｍを超えると、粉粒体の坪量が低い領域が大きくなり、吸収体の剛性が低下するため、好ましくない。
【００１５】
無孔領域６は、吸収体形成領域１５の周縁領域に配置される。これは、吸収体の中央部は、吸収体物品の使用時に排泄部に当接するため、粉粒体の坪量を増やし、吸収体の吸収性を高める必要があるが、周縁領域では、中央領域ほど高い吸収性が要求されないからである。好ましくは、無孔領域６は、吸収体形成領域１５の外縁より５ｍｍ〜１５ｍｍの位置に配置されることが好ましい。外縁からの距離が５ｍｍ未満であると、積繊形状が崩れる可能性があるからである。また、吸収性物品の装着時の違和感を軽減し、吸収体の剛性による変形を低減する点から、隣り合う２つの無孔領域の間隔は、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲が好ましい。
【００１６】
無孔領域６の配置パターンは、吸収体形成領域１５の周縁領域にあれば特に限定されないが、例えば、図３に示すように吸収体形成領域１５の短手方向に千鳥状に配置するか、又は図４の（ａ）に示すように吸収体形成領域１５の長手方向に一列に配置してもよい。あるいは、吸収体形成領域１５の短手方向に（図４の（ｂ））又は吸収体形成領域１５の周辺領域全体（図４の（ｃ））に一列に配置してもよい。無孔領域６の面積は、吸収体形成領域１５の全体面積の１０％以上である。１０％未満では、粉粒体積繊量の低減効果が小さくなるため、好ましくない。
【００１７】
図５に示すように、積繊支持体３の有孔領域５においては、積繊支持体３の表面から反対側に孔が形成されているために、吸引手段により粉粒体が厚く積層した「高坪量領域」が形成できる。一方、無孔領域６では、孔が形成されていないため、粉粒体が積層し難い。そのため、無孔領域６は、有孔領域５と比べて「低坪量領域」を形成できる。排泄物の吸収性向上よりも吸収体の変形防止が優先される排泄部の周縁領域においては、均一に低坪量化を行うと、均一に剛性が低下してしまうのに対して、本発明の積繊装置によって成形された吸収体は、周縁領域において、低坪量領域が高坪量領域で囲まれた構造となっているために、高坪量領域の剛性に起因する吸収体の変形を防止できる。
【００１８】
高坪量領域の坪量は、２５０ｇ/ｍ２以下であることが好ましく、より好ましくは約１４０〜約１８０ｇ/ｍ２、特に好ましくは約１６０ｇ/ｍ２である。坪量が２５０ｇ/ｍ２を超えると、無孔領域６の周辺部から無孔領域６の中心部へと積繊が起こり、有孔領域５と無孔領域６との坪量差がなくなるため、好ましくない。また、低坪量領域の坪量は、好ましくは約５０〜約９０ｇ/ｍ２、特に好ましくは約７５ｇ/ｍ２である。高坪量領域の坪量は、低坪量領域の坪量の１．５倍以上であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る積繊支持体３の別の実施態様では、有孔領域５及び無孔領域６に加えて、無孔領域６の周囲を囲むように、低開孔率領域が更に設けられていてもよい。ここで、開孔率６〜６０％を有する有孔領域には、該開孔率の範囲内で、比較的高い開孔率を有する高開孔率領域と、該高開孔率領域に比べて低い開孔率を有する低開孔率領域とがあり、吸収体の変形を防止する点から、低開孔率領域の少なくとも一部は、高開孔率領域に接していることが必要である。低開孔率領域の幅は、通常、２〜３０ｍｍであり、好ましくは５〜２０ｍｍである。
【００２０】
図６に、低開孔率領域を有する本発明の吸収体の１つの実施態様の平面図を、図７にそのＡ−Ａ’断面図を示す。本実施態様では、吸収体形成領域１５には、無孔領域６の周囲を囲む低開孔率領域１１が更に設けられている。
本実施態様においては、積繊支持体３に積繊される粉粒体の坪量は、無孔領域６、低開孔率領域１１、高開孔率領域１０、の順に高くなるため、高開孔率領域１１から無孔領域６の方向になだらかな坪量分布を生じる。そのため、無孔領域６と高開孔率領域１０との間の段差が軽減でき、吸収性物品の装着時の違和感を低減できると共に、吸収体の剛性による変形も低減できる。
【００２１】
低開孔率領域は、２種以上存在し、それらが同円心状に設けられていてもよい。無孔領域６の周囲に２種以上の低開孔率領域を設けることにより、更に、無孔領域６と高開孔率領域１０との間の段差の軽減、吸収性物品の装着時の違和感の低減、吸収体の剛性による変形の低減が図られる。その場合には、これらの低開孔率領域は、互いに開孔率が異なり、かつ無孔領域６の周囲を最も低い開孔率を有する低開孔率領域が、更にその低開孔率領域の周囲を、より高い開孔率を有する低開孔率領域が囲むように配置されることが好ましい。
【００２２】
本発明で使用される粉粒体は、通常、シート状の木材パルプを粉砕した粉砕パルプと高吸収性ポリマーとを混合したものである。木材パルプの代わりに、例えば、化学パルプ、セルロース繊維、レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維を使用できる。また、高吸収性ポリマーとしては、例えば、デンプン系、アクリル酸系、アミノ酸系の粒子状又は繊維状のポリマーが挙げられる。この粉粒体に、粉粒体を熱融着させるための、熱融着材を更に加えてもよい。熱融着剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリプロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート共重合体等の粒子状又は繊維状の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２３】
本発明に係る積繊支持体３の製造方法は、無孔領域６と有孔領域５とを有し、有孔領域及び無孔領域が、所定のサイズを有しかつ所定の位置に配置されてなる支持体を形成できる方法であれば特に限定されないが、好ましくは、金属製又は樹脂製のプレートに、エッチング等の化学的加工、又はパンチング等の物理的加工を施すことにより製造できる（特開２００５−２８８９６０号公報）。具体的には、金属製プレートを耐化学薬品性の保護樹脂被膜で覆い、腐食剤にて被膜で覆われていない部分の金属製プレートを腐食させ、孔を形成する、エッチング加工により製造することが好ましい。
【００２４】
従来の一般的な積繊支持体は、金属等からなる繊維状の編み物で形成されているために、無孔領域を形成するためには、支持体を複数枚重ねたり、ブロック状の非通気性部品を積繊支持体上に配置する必要があった。そのため、支持体の重ね方やブロックの配置により、支持体上に空気流の乱れを生じ、ブロックの影となる部位では積層が安定しなかった。これに対して、本発明に係る積繊支持体３は、エッチング加工により、１枚の支持体に有孔領域５と無孔領域６とが形成されているため、積繊支持体３と吸収体との間に段差を生じず、積繊工程、及び搬送コンベア４への転写性が安定する。
【００２５】
積繊支持体３の作製例（図３）を以下に示す。厚さ０．３ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）に常法によりエッチング加工を施し、径０．３ｍｍの円形の孔を有し、該孔が、ピッチ０．５ｍｍで６０度千鳥状に形成され、リブ部の最小幅が０．２ｍｍ、開孔率が３２．６％、積繊支持体の厚みに対する孔の最大径の比が１．０の支持体が得られた。また、吸収体形成領域の全体面積に対する無孔領域の面積の比は２４．６％であった。
【００２６】
このようなエッチング加工された積繊支持体３には、特に吸収体の中央領域の粉粒体の坪量を高めるために、吸収体形成領域のうちの中央領域となる予定の有孔領域に、吸収体形成用凹部を更に形成していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の積繊装置の概略的部分的側面図である。
【図２】図２は、図１における回転ドラム及びこれに配置された積繊支持体の斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る積繊支持体の１つの実施態様を示す平面図、及びそのＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図４の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の吸収体の１つの実施態様を示す平面図である。
【図５】図５は、図４の（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図６】図６は、本発明の吸収体の１つの実施態様を示す平面図である。
【図７】図７は、図６のＡ−Ａ’断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    粉砕機
２    回転ドラム
３    積繊支持体
４    搬送用コンベア
５    有孔領域
６    無孔領域
７    吸収体
８    シートパルプ
９    フレーム
１０    高開孔率領域
１１    低開孔率領域
１２    粉粒体
１３    積繊装置
１４    チャンバ
１５    吸収体形成領域
【図１】
0005197086.tif 000002
【図２】
0005197086.tif 000003
【図３】
0005197086.tif 000004
【図４】
0005197086.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005197086.tif 000007
【図７】
0005197086.tif 000008