(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填層とシール層とを備えた、充填物が内包された基材を製造する方法であって、
前記充填層に孔を形成するステップ（ａ）と、
前記充填物を、孔が形成された前記充填層において前記孔が形成された表面に散布するステップ（ｂ）と、
充填物が散布された前記充填層を、前記充填物が前記孔に入れるように横方向に揺動するステップ（ｃ）と、
前記孔内に前記充填物が含まれた充填層をシールすることにより、前記基材を取得するステップ（ｄ）と
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
形成された前記孔はめくら孔であることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記基材は、底層を更に備え、
形成された前記孔は貫通孔であり、
前記ステップ（ａ）は、前記底層と、孔が形成された前記充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、前記貫通孔の開口の１つを覆うステップ（ａ１）を更に備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
前記ステップ（ｄ）は、前記シール層を、前記充填層において孔が形成された表面に接着するステップ（ｄ１）を備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記ステップ（ｄ１）は、
前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するステップと、
前記シール層において接着剤が噴射された表面と、前記充填層において孔が形成された表面とを圧合するステップと、
を備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法において、
前記ステップ（ａ１）は、
前記底層の表面の１つに対して接着剤を噴射するステップと、
前記底層において接着剤が噴射された表面と、前記充填層において孔が形成された表面とを圧合するステップと、
を備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記ステップ（ｄ）は、
横方向に揺動された前記充填層において分離され、且つ前記充填層の長手方向に沿って分布して互いに平行する複数のストリップ状領域内の充填物を除去するステップと、
前記シール層を、充填物が除去された前記充填層において孔が形成された表面に接着することにより、前記シール層と前記充填層との結合層を取得するステップと、
前記ストリップ状領域に沿って前記結合層に対してスリッティングを実施して、前記結合層の切欠を合着して封止することにより、前記基材を取得するステップと、
を備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記スリッティングは、加熱スリッティング方法又は超音波スリッティング方法により行うことを備えたことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
充填層とシール層とを備えた、充填物が内包された基材を製造する機器であって、
前記充填層に孔を形成するための孔開け装置と、
前記充填物を、孔が形成された前記充填層において前記孔が形成された表面に散布するための散布機構と、
充填物が散布された前記充填層を、前記充填物が前記孔に入れるように横方向に揺動するための横方向揺動装置と、
前記孔内に前記充填物が含まれた充填層をシールするシール装置と
を備えたことを特徴とする機器。
【請求項１０】
請求項９に記載の機器において、
前記基材は、底層を更に備え、
前記孔は貫通孔であり、
前記孔開け装置は、
表面に針状凸起を有するニードルロール及び凹面ロールと、
前記ニードルロールと前記凹面ロールとを９０〜２５０摂氏温度に加熱する加熱機構と、
前記底層と、孔が形成された前記充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、前記貫通孔の開口の１つを覆うための底層シール装置とを備え、
前記凹面ロールは、表面に前記針状凸起に合わせる窪みを有し、
前記充填層は、前記ニードルロールと前記凹面ロールとの間に放置され、
前記針状凸起が前記窪み内へ運動する時に、前記充填層に前記貫通孔を製造することを特徴とする機器。
【請求項１１】
請求項９に記載の機器において、
前記孔はめくら孔であり、
前記孔開け装置は、
表面にフラットヘッド凸起を有する凸面ロール及びフラットロールと、
前記凸面ロールと前記フラットロールとを９０〜２５０摂氏温度に加熱する加熱機構とを備え、
前記充填層は、加熱された前記凸面ロールと加熱された前記フラットロールとの間に放置され、
前記フラットヘッド凸起が前記フラットロールへ運動する時に、前記充填層に前記めくら孔を製造することを特徴とする機器。
【請求項１２】
請求項９に記載の機器において、
前記シール装置は、
前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構と、
前記シール層において接着剤が噴射された表面と前記充填層において孔が形成された表面とを圧合するための接着機構と
を備えたことを特徴とする機器。
【請求項１３】
請求項９に記載の機器において、
前記充填層を保持するための少なくとも２つの横方向ニップロールと、
前記充填層に、前記充填層が前記横方向ニップロールにおいて前記充填層の長手方向に沿って連続的に運動できるように、動力を提供するための動力装置と
を更に備えたことを特徴とする機器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の機器において、
前記横方向揺動装置は、第１ラウンドロールと第２ラウンドロールとを備え、
前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとは相接して、その接線において充填物が散布された前記充填層を挟持し、
前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとの幅は、前記充填層の幅よりも大きく、
前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとは、同じ周波数及び振幅で前記充填層の幅方向に沿って直線状往復運動をすることを特徴とする機器。
【請求項１５】
請求項１３に記載の機器において、
前記シール装置は、
相接して、その接線において横方向に揺動された前記充填層を挟持する第１ラウンドロール及び第２ラウンドロールと、
前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構とを備え、
前記第１ラウンドロールは円周運動をして、接着剤が噴射されたシール層を駆動し、前記シール層において接着剤が噴射された表面を前記接線において前記充填層と接触させ、
前記第２ラウンドロールは円周運動をして、前記接線において前記シール層を、前記充填層と前記シール層とが接着されるように圧合することを特徴とする機器。
【請求項１６】
請求項１３に記載の機器において、
前記シール装置は、
分離且つ平行に分布される複数の吸収副機構を有し、横方向に揺動された充填層において分離され、且つ前記充填層の長手方向に沿って分布して互いに平行する複数のストリップ状領域内の充填物を除去するための吸収機構と、
相接して、その接線において、ストリップ状領域内の充填物を吸収・除去した前記充填層を挟持する第１ラウンドロール及び第２ラウンドロールと、
前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構と、
を備え、
前記吸収副機構の開口の横断面は、矩形に形成され、
前記矩形の幅は前記充填層の幅よりも小さく、
前記開口の前端底部は、アーク状に形成され、
前記開口の後端はストレート状に形成されて、横方向に揺動された前記充填層に密着され、
前記後端の領域内には、負圧が形成され、
前記第１ラウンドロールは円周運動をして、接着剤が噴射された前記シール層を駆動して、前記シール層において接着剤が噴射された表面を前記接線において、前記充填層において孔が形成された表面と接触させ、前記第２ラウンドロールは円周運動をして、前記接線において前記シール層を、前記充填層と前記シール層とが接着されるように圧合することにより、前記シール層と前記充填層の結合層を取得し、
前記ストリップ状領域に沿って前記結合層に対してスリッティングを実施し、前記結合層の切欠を合着して封止することにより、前記基材を取得するためのスリッティング機構を更に備えている
ことを特徴とする機器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の機器において、
前記スリッティング機構は、
加熱方法でスリッティングを実施するホットカッター、又は、超音波方法でスリッティングを実施する超音波カッターを備えたことを特徴とする機器。
【請求項１８】
請求項１４に記載の機器において、
前記振幅は３〜６０ｍｍであり、
前記周波数Ｆは、Ｆ＝（Ｋ*Ｖ）/（３０*Ｌ）の関係を満たし、
ただし、
前記Ｆの単位は、Ｈｚであり
前記Ｋは、周波数係数であり、３〜２０とされ、
前記Ｖは、充填層が前記横方向ニップロールにおける運動速度であり、単位は、ｍ/分であり、
前記Ｌは、前記散布機構と前記シール装置との間の距離であり、単位は、ｍであり、
前記距離Ｌは、前記充填層の幅の１〜５倍であることを特徴とする機器。
【請求項１９】
請求項１８に記載の機器において、
前記Ｋの値は、３〜５とされることを特徴とする機器。
【請求項２０】
請求項１８に記載の機器において、
前記Ｋの値は、１０〜２０とされることを特徴とする機器。
【請求項２１】
請求項１に記載の方法により製造された、充填層とシール層とを備えた基材であって、
前記充填層には、めくら孔が形成され、
前記シール層は、前記充填層においてめくら孔が形成された表面に、前記充填層とシールして貼り合わされ、
前記めくら孔には、充填物が充填されていることを特徴とする基材。
【請求項２２】
請求項３に記載の方法により製造された、充填層と、底層と、シール層とを備えた基材であって、
前記充填層には、貫通孔が形成され、
前記シール層と前記底層とは、それぞれ前記充填層の両側から前記充填層にシールして貼り合わされ、
前記貫通孔には、充填物が充填されていることを特徴とする基材。
【請求項２３】
請求項２１又は２２に記載の基材において、
前記充填物は、吸水剤、保水剤、外用薬、消毒剤、殺虫剤、農薬又は化学肥料であることを特徴とする基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充填物が内包された基材を製造する方法、機器及びその方法により製造された基材に関するものである。特に、本発明は、基材の中に充填物が柱状体の状態で当該基材と垂直するように密やか且つ整然と分布した基材の製造方法、機器及びその方法により製造された基材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充填物の芯体としての吸水樹脂はおむつ及びおむつパンツに広く用いられ、尿の吸収及び貯留を機能する。
【０００３】
通常な構成では、吸水樹脂と木質繊維とが直接に混合されるが、木質繊維が疎い特性を有するので、液体と接した時に、吸水樹脂は膨張する。その結果としては、芯体には、ダマや断裂が発生し得る。
【０００４】
他の既存技術において、顆粒状物が二層の薄型基材の間に均一に分布して挟まれる。或いは、二層の顆粒状物は、バルキー基材が中間層として採用された三層の基材により挟まれる。これに基づいて、改良された既存技術もあります。当該改良された先行技術では、上記技術を基にして、表面を押し付けてストライプを形成することにより、顆粒状物は塊状に形成した。しかしながら、上記いずれかの技術は、顆粒状物の最適分布課題を解決しきれない。
【０００５】
顆粒状物の最適分布問題については、
製品に形成された顆粒状物の形状の表面積の累積及び最大化と、
顆粒状物の製品内の固定性と、
２つのことが含まれる。
【０００６】
ａ．製品に形成された顆粒状物の形状の表面積の累積及び最大化については、その最適な状態とは、製品に形成された顆粒状物が小さな形状体積及び大きな数を有することを指すものである。なお、最適な状態では、製品の性能は、自体の顆粒状物によってブロックされない。ところが、既存技術では、二層以上の構造が採用された場合に、下層の顆粒状物の性能が上層の顆粒状物により影響される傾向がある。
【０００７】
ｂ．顆粒状物の製品内の固定性は、特に顆粒状物が吸水材である場合に、当該製品が吸水して膨張してから、その顆粒状物がこのまま当該製品に固定されるかどうかに関するものである。
【０００８】
一例として、公開番号ＣＮ１０１７９７２０１Ａである発明特許出願には、高分子複合芯体及びその製造方法に関するものが開示されている。高分子複合芯体には、エアレイド紙表層と、エアレイド紙底層と、上記エアレイド紙表層と上記エアレイド紙底層との間に設けられ且つ上記エアレイド紙表層と上記エアレイド紙底層と接着剤により接着されるバルキー不織布層とが設けられている。当該バルキー不織布内には吸水樹脂が均一に浸入している。当該特許出願では、吸水樹脂と木質繊維とが直接に混合される。また、当該特許出願には、接着剤により表層と底層とを直接に接着することのみが開示されている。上記構成には、下記の課題がある。
【０００９】
ａ．吸水樹脂の大部は、バルキー不織布層内に効率的に浸入できず、バルキー不織布層とエアレイド紙表層との間に係留する。その結果、接着剤を用いて接着する時に衝突が起こる。また、吸水樹脂が多い且つ接着剤が少ない場合に、層の剥離は発生しやすい。これに対して、吸水樹脂が少ない且つ接着剤が大きい場合に、接着剤は吸水樹脂の性能を抑制する。
【００１０】
ｂ．吸水樹脂がバルキー不織布層とエアレイド紙表層との間に均一且つ密に分布するので、液体と接した場合に、吸水樹脂は膨張して隔離層を素早く形成する。その結果、構造的には、液体の更なる浸入を阻止する。特に、二層以上の構造である場合には、上層の吸水樹脂は、下層の吸水樹脂の性能を直接に影響し得る。
【発明の概要】
【００１１】
本願は上記既存技術の課題を解決するためになされたもので、充填物が内包された基材を製造する方法、機器及びその方法により製造された基材を提供することを目的とする。これにより、充填物の充填量が向上され、且つ充填物は、複数の柱状体の状態で上記基材に垂直するように、当該基材に合理的に分布される。
【００１２】
上記目的を実現するために、本願は、充填層とシール層とを備えた、充填物が内包された基材を製造する方法を提供する。前記方法は、前記充填層に孔を形成するステップａと、前記充填物を、孔が形成された前記充填層において前記孔が形成された表面に散布するステップｂと、前記充填物が散布された前記充填層を、前記充填物が前記孔に入れるように横方向に揺動するステップｃと、前記孔内に前記充填物が含まれた充填層をシールすることにより、前記基材を取得するステップｄとを備えた。
【００１３】
一実施例において、形成された前記孔はめくら孔である。
【００１４】
一実施例において、前記基材は、底層を更に備えた。形成された前記孔は貫通孔である。前記ステップａは、前記底層と、孔が形成された前記充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、前記貫通孔の開口の１つを覆うステップａ１を更に備えた。
【００１５】
一実施例において、前記ステップｄは、前記シール層を、前記充填層において孔が形成された表面に接着するステップｄ１を備えた。
【００１６】
一実施例において、前記ステップｄ１は、前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するステップと、前記シール層において接着剤が噴射された表面と、前記充填層において孔が形成された表面とを圧合するステップとを備えた。
【００１７】
一実施例において、前記ステップａ１は、前記底層の表面の１つに対して接着剤を噴射するステップと、前記底層において接着剤が噴射された表面と、前記充填層において孔が形成された表面とを圧合するステップとを備えた。
【００１８】
一実施例において、前記ステップｄは、横方向に揺動された前記充填層において分離され、且つ前記充填層の長手方向に沿って分布して互いに平行する複数のストリップ状領域内の充填物を除去するステップと、前記シール層を、充填物が除去された前記充填層において孔が形成された表面に接着することにより、前記シール層と前記充填層との結合層を取得するステップと、前記ストリップ状領域に沿って前記結合層に対してスリッティングを実施して、前記結合層の切欠を合着して封止することにより、前記基材を取得するステップとを備えた。
【００１９】
一実施例において、前記スリッティングは、加熱スリッティング方法又は超音波スリッティング方法により行うことを備えた。
【００２０】
上記方法に対応するように、本願は、充填層とシール層とを備えた、充填物が内包された基材を製造するための機器を更に提供する。前記機器は、前記充填層に孔を形成するための孔開け装置と、前記充填物を、孔が形成された前記充填層において前記孔が形成された表面に散布するための散布装置と、充填物が散布された前記充填層を、前記充填物が前記孔に入れるように横方向に揺動するための横方向揺動装置と、前記孔内に前記充填物が含まれた充填層をシールするシール装置とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
一実施例において、前記基材は、底層を更に備えた。前記孔は貫通孔である。前記孔開け装置は、表面に針状凸起を有するニードルロール及び凹面ロールと、前記ニードルロールと前記凹面ロールとを９０〜２５０摂氏温度に加熱する加熱機構と、前記底層と孔が形成された前記充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、前記貫通孔の開口の１つを覆うための底層シール装置とを備えた。前記凹面ロールは、表面に前記針状凸起に合わせる窪みを有する。前記充填層は、前記ニードルロールと前記凹面ロールとの間に放置される。前記針状凸起が前記窪み内へ運動する時に、前記充填層に前記貫通孔を製造する。
【００２２】
一実施例において、前記孔はめくら孔である。前記孔開け装置は、表面にフラットヘッド凸起を有する凸面ロール及びフラットロールと、前記凸面ロールと前記フラットロールとを９０〜２５０摂氏温度に加熱する加熱機構とを備えた。前記充填層は、加熱された前記凸面ロールと加熱された前記フラットロールとの間に放置される。前記フラットヘッド凸起が前記フラットロールへ運動する時に、前記充填層に前記めくら孔を製造する。
【００２３】
一実施例において、前記シール装置は、前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構と、前記シール層において接着剤が噴射された表面と前記充填層において孔が形成された表面とを圧合するための接着機構とを備えた。
【００２４】
一実施例において、前記機器は、前記充填層を保持するための少なくとも２つの横方向ニップロールと、前記充填層に、前記充填層が前記横方向ニップロールにおいて前記充填層の長手方向に沿って連続的に運動できるように、動力を提供するための動力装置とを更に備えた。
【００２５】
一実施例において、前記横方向揺動装置は、第１ラウンドロールと第２ラウンドロールとを備えた。前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとは相接して、その接線において充填物が散布された前記充填層を挟持する。前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとの幅は、前記充填層の幅よりも大きい。前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとは、同じ周波数及び振幅で前記充填層の幅方向に沿って直線状往復運動をする。
【００２６】
一実施例において、前記シール装置は、第１ラウンドロール及び第２ラウンドロールと、前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構とを備えた。前記第１ラウンドロールと前記第２ラウンドロールとは相接して、その接線において横方向に揺動された前記充填層を挟持する。前記第１ラウンドロールは円周運動をして、接着剤が噴射されたシール層を駆動して、前記シール層において接着剤が噴射された表面を前記接線において前記充填層と接触させる。前記第２ラウンドロールは円周運動をして、前記接線において前記シール層を、前記充填層と前記シール層とが接着されるように圧合する。
【００２７】
一実施例において、前記シール装置は、分離且つ平行に分布される複数の吸収副機構を有し、横方向に揺動された充填層において分離され、且つ前記充填層の長手方向に沿って分布して互いに平行する複数のストリップ状領域内の充填物を除去するための吸収機構と、第１ラウンドロール及び第２ラウンドロールと、前記シール層の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構とを備えた。前記吸収副機構の開口の横断面は、矩形に形成される。前記矩形の幅は前記充填層の幅よりも小さい。前記開口の前端底部は、アーク状に形成される。前記開口の後端はストレート状に形成されて、横方向に揺動された前記充填層に密着される。前記後端の領域内には、負圧が形成される。前記第１ラウンドロールは円周運動をして、接着剤が噴射された前記シール層を駆動して、前記シール層において接着剤が噴射された表面を前記接線において、前記充填層において孔が形成された表面と接触させる。前記第２ラウンドロールは円周運動をして、前記接線において前記シール層を、前記充填層と前記シール層とが接着されるように圧合することにより、前記シール層と前記充填層の結合層を取得する。前記機器は、前記ストリップ状領域に沿って前記結合層をスリットして、前記結合層の切欠を合着して封止することにより、前記基材を取得するためのスリッティング機構とを更に備えた。
【００２８】
一実施例において、前記スリッティング機構は、加熱方法でスリッティングを実施するホットカッター、又は、超音波方法でスリッティングを実施する超音波カッターを備えた。
【００２９】
一実施例において、前記振幅は３〜６０ｍｍである。前記周波数Ｆは、Ｆ＝（Ｋ*Ｖ）/（３０*Ｌ）の関係を満たす。ただし、前記Ｆの単位は、Ｈｚであり前記Ｋは、周波数係数であり、３〜２０とされ、前記Ｖは、充填層が前記横方向ニップロールにおける運動速度であり、単位は、ｍ/分であり、前記Ｌは、前記散布機構と前記シール装置との間の距離であり、単位は、ｍである。前記距離Ｌは、前記充填層の幅の１〜５倍である。
【００３０】
一実施例において、前記Ｋの値は、３〜５とされる。
【００３１】
一実施例において、前記Ｋの値は、１０〜２０とされる。
【００３２】
本願は、前記方法により製造された基材を更に提供する。前記基材は充填層とシール層を備えた。前記充填層には、めくら孔が形成されている。前記シール層は、前記充填層においてめくら孔が形成された表面に、前記充填層とシールして貼り合わされる。前記めくら孔には、充填物が充填されている。
【００３３】
一実施例において、前記基材は充填層と、底層と、シール層とを備えた。前記充填層には、貫通孔が形成されている。前記シール層と前記底層とは、それぞれ前記充填層の両側から前記充填層にシールして貼り合わされる。前記貫通孔には、充填物が充填されている。
【００３４】
一実施例において、前記充填物は、吸水剤、保水剤、外用薬、消毒剤、殺虫剤、農薬又は化学肥料である。
【００３５】
上記のように、本願は、充填物が内包された基材の製造方法を提供する。当該製造方法では、孔の形成、充填物の散布、充填物の揺動及び基材のシールにより、充填物が、形成された孔に充分に進入でき、基材の使用率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本願にかかる製造方法の一実施例のフローチャートである。
【図２】図２は、本願にかかる製造機器の一実施例の構成図である。
【図３】図３は、熱圧スリッティング又は超音波スリッティングで基材切欠の封止及びスリッティングを実施する製造機器の構成図である。
【図４】図４は、本願にかかる吸収副機構の開口における拡大部分の概略図である。
【図５】図５は、本願にかかる基材の一実施例の構成図である。
【図６】図６は、本願にかかる他の製造方法の一実施例のフローチャートである。
【図７】図７は、本願にかかる他の製造機器の一実施例の構成図である。
【図８】図８は、本願にかかる他の基材の一実施例の構成図である。
【００３７】
説明を明確にするために、以下、図面符号を簡単に説明する。
【符号の説明】
【００３８】
２１，７１    孔開け装置
２２    底層シール装置
２３，７２    散布装置
２４，７３    横方向揺動装置
２５，７４，３１２    シール装置
２０１，５２，８０１    充填層
２０２，５３    底層
２０３，５１，８０２    シール層
２１１    ニードルロール
２１２    凹面ロール
２１３    針状凸起
２１４    窪み
２１５    貫通孔が形成された充填層
２１６    収容キャビティ（穴）
２１７    収容キャブティ（穴）に充填物が充填された基材
２２１，２５１    接着剤噴射機構
２２２，２５２    接着機構
２２２１，２５２１    接着機構の第１ラウンドロール
２２２２，２５２２    接着機構の第２ラウンドロール
２４１    横方向揺動装置の第１ラウンドロール
２４２    横方向揺動装置の第２ラウンドロール
３００    吸収機構を有するシール装置
３１１    吸収副機構
３１３    スリッティング機構
４１    アーク状
４２    後端
４３    負圧吸収領域
８０３    めくら孔
８０４    めくら孔が形成された表面
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本願は、充填物が内包された基材の製造方法を提供する。本願に係る製造方法の一実施例のフローチャートを示す図１を参照して、当該方法は、
１０１：充填層に貫通孔を形成するステップと、
１０２：底層と充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、貫通孔の開口の１つを覆って収容キャビティ（穴）を形成するステップと、
１０３：充填物を収容キャビティ（穴）の開口側の充填層表面に散布するステップと、
１０４：充填物が散布された基材を、充填物が収容キャビティ（穴）に入れるように横方向に揺動するステップと、
１０５：収容キャビティ（穴）内に充填物が含まれた充填層をシールすることにより基材を取得するステップと、
を備える。
【００４０】
ステップ１０１に記載の貫通孔とは、充填層を貫通する孔と指す。当該孔に充填物を充填して貯蔵するために、ステップ１０２に移行して、底層と充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、上記貫通孔を収容キャビティ（穴）に形成する。ステップ１０３では、充填物を収容キャビティ（穴）の開口側の充填層の表面に散布する。この時、充填物は表面に均一に分布している。また、一部の充填物は収容キャビティ（穴）に進入したことに対して、もう一部の充填物は表面の穴がない領域にある。そして、ステップ１０４の横方向揺動操作に移行するのは、収容キャビティ（穴）内に進入しなかった充填物を揺動して当該収容キャビティ（穴）に進入させるためのことである。最後に、ステップ１０５では、収容キャビティ（穴）をシールする。これにより、基材内には、充填物が分布している。
【００４１】
既存技術には、基材に貫通孔を打つ方法が多くあるので、いずれかの方法を採用して孔を打てばよい。同様に、既存技術には、底層を充填層に貼り合う方法が多くある。一実施例では、底層の表面の１つに対して接着剤を噴射して、底層を充填層に圧合して接着する。
【００４２】
そして、充填物を充填層に散布する。充填物は、吸水剤、保水剤、抗炎症薬、消毒剤、殺虫剤、農薬又は化学肥料でよい。
【００４３】
収容キャビティ（穴）内に充填物が含まれた基材をシールする時に、底層の貼り合いと同じような接着方式を選択してよい。
【００４４】
実際の応用上、おむつ、生理用ナプキンなどの基材の幅が比較的小さいので、この場合、使用要件を満たす寸法を有する基材を形成するために、上記基材をスリッティングする必要がある。
【００４５】
一実施例において、まず、横方向に揺動された充填層において分離された複数のストリップ状領域内の上記充填物を除去する。上記複数のストリップ状領域は上記充填層の長手方向に沿って分布して互いに平行している。また、上記ストリップ状領域の幅は５〜２５ｍｍの範囲とする。
【００４６】
充填物を除去する目的は、ホットカッター又は超音波カッターを用いて基材をスリッティングすることで前処理をすることにある。ホットカッターは、接合する箇所の材料を加熱し、当該材料が粘性流動状態になってから加圧して当該材料をスリッティングするためのものである。上記材料がスリッティングの時に粘性流動状態にあるので、スリッティングした後、すぐ切欠をシールして合着することができる。通常的には、充填物が高分子材料であり、粘性流動状態になりにくいので、切欠をよりよくシールして合着することに対して、その前に充填物を吸引して除去する前処理は非常に必要がある。一方、超音波カッターは、超音波の機械的振動を、スリッティング必要な部分に付加することで、当該部分を振動且つ摩擦させて熱を生成して当該部分の材料を融解させた後、加圧によりスリッティングを行うためのものである。ホットカッターのスリッティング原理と同様に、スリッティングを実施する時に、スリッティングされた部分の材料が融解したので、スリッティングした後、すぐ切欠をシールして合着することもできる。なお、上記と同様に、超音波カッターを用いてスリッティングする場合に、予めスリッティング箇所における充填物を吸引して除去する必要がある。ホットカッター又は超音波カッターを利用して基材をスリッティングする時に、実際適用時の寸法に応じて基材を分離することができるだけではなく、これと同時に、スリッティングされた基材を直接にシールすることもできる。更に、スリッティングする前に、対応するスリッティング箇所における充填物を既に吸引して除去したとともに、加熱スリッティング方法又は超音波スリッティング方法を利用してスリッティングした後、基材の切欠を合着してシールするので、スリッティングされた切欠けからの充填物の浸出を有効に防止できる。
【００４７】
本願は、前記方法と対応する、充填物が内包された基材を製造するための機器を提供する。本願に係る製造機器の一実施例の構成図を示す図２を参照して、当該機器は、
充填層に貫通孔を形成するための孔開け装置２１と、
底層と充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、貫通孔の開口の１つを覆って収容キャビティ（穴）を形成するための底層シール装置２２と、
充填物を収容キャビティ（穴）の開口側の充填層の表面に散布するための散布装置２３と、
充填物が散布された基材を、充填物が収容キャビティ（穴）に入れるように横方向に揺動するための横方向揺動装置２４と、
収容キャビティ（穴）内に充填物が含まれた充填層をシールすることにより基材を取得するためのシール装置２５と、備える。
【００４８】
孔開け装置２１は、充填層に貫通孔を形成するのに用いられるものである。当該孔開け装置２１としては、既存技術における多くの孔開け装置を使用して穴を打てばよい。一実施例では、孔開け装置２１は、ニードルロール２１１と、凹面ロール２１２と、加熱機構とを備える。ニードルロール２１１の表面には、針状凸起２１３が存在する。一方、構成図をより簡潔且つ明確にするように、図２に加熱機構を図示しない。加熱機構は、ニードルロール２１１と凹面ロール２１２とを９０〜２５０摂氏温度に加熱する。凹面ロール２１２の表面には、ニードルロール２１１の針状凸起２１３に合わせる窪み２１４が存在する。充填層は、ニードルロール２１１と凹面ロール２１２との間に放置される。ニードルロール２１１と凹面ロール２１２とが既に加熱されたので、針状凸起２１３が窪み２１４内へ運転する時に、充填層２０１に貫通孔を製造する。
【００４９】
より好ましくは、当該機器は、製造用材料２００を保持するための横方向ニップロール２９を少なくとも２つ備える。当該実施例における製造が連続的に実施されるもの、即ち組立ライン式製造であるので、横方向ニップロールが保持するのは基材製造中の中間製品であるかもしれない。穴を打つ前又は穴を打った後、当該横方向ニップロールが保持するのは充填層であり、底層を接着した後、当該横方向ニップロールが保持するのは底層が接着された充填層の複合構造材料であり、上層を充填層にシールした後、当該横方向ニップロールが保持するのは製造完了後の基材である。
【００５０】
前記機器は、基材２０１に、当該基材２０１が横方向ニップロール２９において当該基材２０１の長手方向に沿って連続的に運動できるように、動力を提供するための動力装置を更に備える。これにより、製造プロセス全体は連続とされる。この時、ニードルロール２１１をラウンドロールとし、凹面ロール２１２をラウンドロールとすることは好ましい。これに基づいて、上記ニードルロール２１１と凹面ロール２１２とが外表面において相接して、その接線に基材２０１を挟持する。これにより、充填層が運転する時に、ニードルロールと凹面ロールとは各円心の回りに円周運動をすることで、充填層に貫通孔を製造する。
【００５１】
他の好適な実施例では、底層シール装置２２は、底層２０２と充填層の表面の１つとを貼り合うことにより、貫通孔２１５の開口の１つを覆って収容キャビティ（穴）２１６を形成するのに用いられるものである。底層シール装置２２は、底層２０２の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射装置２２１と、底層において接着剤が噴射された表面と充填層とを接着するための接着装置２２２とを備える。接着装置２２２は、第１ラウンドロール２２２１と第２ラウンドロール２２２２とを備える。第１ラウンドロール２２２１と第２ラウンドロール２２２２とは相接して、その接線において孔が形成された充填層２１５を挟持する。第２ラウンドロール２２２２は円周運動をして、接着剤が噴射された底層２０２を駆動して、当該底層２０２を接線において充填層２１５と接触させる。第１ラウンドロール２２２１は円周運動をして、接線において充填層２１５と底層２０２とを、当該充填層２１５と底層２０２とが接着されるように圧合する。
【００５２】
散布装置２３としては、既存技術における散布装置を選択してよい。一実施例では、散布装置は充填物を貯蔵するための貯蔵タンクと、表面に横方向バーギア構造が設けられたローラーとを備える。貯蔵タンクの開口をバーギア構造の外縁に貼り合うことにより、充填物をバーギア構造の凹溝内に進入させる。これにより、バーギア構造が回転する時に、充填物が凹溝から解放される。
【００５３】
より好ましくは、横方向揺動装置２４は、第１ラウンドロール２４１と第２ラウンドロール２４２とを備える。第１ラウンドロール２４１と第２ラウンドロール２４２とは相接し、その接線において充填物が散布された充填層２０１及び底層２０２を挟持する。第１ラウンドロール２４１と第２ラウンドロール２４２との長さは、充填層２０１の幅よりも多きい。第１ラウンドロール２４１と第２ラウンドロール２４２とは、同じ周波数及び振幅で充填層２０１の幅方向に沿って直線状往復運動をする。第１ラウンドロール２４１、第２ラウンドロール２４２は、それぞれ充填層２０１、底層２０２とわずかに接触する。第１ラウンドロール２４１と第２ラウンドロール２４２とが往復運動する時に、摩擦力によって底層が接着された充填層と底層との複合材料の運動に繋がる。これにより、上記複合材料の運動は、充填層における、収容キャビティ（穴）２１６に進入しなかった充填物の運動に繋がる。その結果、上記充填物は、連続的な運動において収容キャビティ（穴）に進入する。
【００５４】
他の実施例では、シール装置２５は、底層シール装置と同じような構成を採用し、シール層２０３の表面の１つに対して接着剤を噴射するための接着剤噴射機構２５１と、シール層において接着剤が噴射された表面と充填層とを接着するための接着装置２５２とを備える。接着装置２５２は第１ラウンドロール２５２１と第２ラウンドロール２５２２とを備える。第１ラウンドロール２５２１と第２ラウンドロール２５２２とは相接して、充填工程及び揺動工程が受けられ、且つ底層が接着された充填層の複合構造をその接線において挟持する。第２ラウンドロール２５２２は円周運動をして、接着剤が噴射されたシール層２０３を駆動して、当該シール層２０３を接線において充填層２０１と接触させる。第１ラウンドロール２５２１は円周運動をして、接線において充填層２０１とシール層２０３とを、当該充填層２０１とシール層２０３とが接着されるように圧合する。
【００５５】
一実施例では、ラウンドロール２１２、ラウンドロール２２２２、ラウンドロール２４２及びラウンドロール２５２２は主動ロールで、各自の円心の回りに主動的に回転して、基材の運動へ動力を提供する。
【００５６】
他の実施例では、図３を参照して、シール装置３００は、分離且つ平行に分布される複数の吸収副機構３１１を有する吸収機構３１を備える。吸収副機構３１１の開口における拡大部分４０については、図４に見られるように、吸収副機構３１１の開口の前端底部はアーク状４１を形成し、その後端４２はストレート状に形成されて、横方向に揺動された充填層に密着される。また、後端の領域内には、負圧を形成することにより負圧吸収領域４３が形成される。当該負圧吸収領域４３を利用して、横方向に揺動された充填層における、当該充填層の長手方向に沿って分布されるストリップ状領域内の充填物を吸引して除去する。吸収機構３１は、分離且つ平行に分布される複数の吸収副機構３１１を備えるので、横方向に揺動された充填層において分離された複数のストリップ状領域内の充填物を除去できる。なお、上記複数のストリップ状領域は上記充填層の長手方向に沿って分布して互いに平行する。
【００５７】
負圧吸収領域４３の横断面は、幅が５〜２５ｍｍであり、且つ長さが２０〜２００ｍｍである矩形でよい。本実施例では、本願に係る方法が組立ラインにおいて吸引除去動作を連続的実施するものであるので、吸引除去する長さは充填層の長さとなる。
【００５８】
シール装置３００は、図２におけるシール装置２５と同じに構成され、且つシール層を、充填物が吸引して除去された充填層において穴が形成された表面に接着することにより、シール層と充填層との結合層を取得するためのシール装置３１２を更に備える。
【００５９】
シール装置３００は、充填物の吸引及び除去が必要なストリップ状領域に沿って結合層をスリッティングして前記基材を取得するためのスリッティング機構３１３を更に備える。
【００６０】
上記のように、ホットカッター又は超音波カッターを利用して、スリッティングを実施すると同時に、基材のシールを完成する。他の好適な実施例では、スリッティング機構３１３には、気圧型ディスク状ホットカッターが採用され、加熱方法でスリッティングを実施する。ホットカッターの個数は上記吸収副機構３１１の個数及び位置に対応して、充填物の吸引及び除去が必要な領域内にスリッティング操作を実施する。ホットカッターは、ベッドカッターフラットロールと一組の気圧型ディスク状ホットカッターにより構成される。フラットロールとホットカッターはいずれもディスク状に形成され、各自の円周の回りに回転できるように構成される。ホットカッターの外円周は研がれて加熱される。研がれた外円周とベッドカッターフラットロールとは相接して、その接線においてスリッティングが必要なものをスリッティングする。或いは、超音波カッターを利用して、超音波方法によりスリッティングを実施してもよい。ホットカッター或いは超音波カッターの個数は、上記吸収副機構３１１の個数及び位置に対応して、充填物の吸引及び除去が必要な領域内にスリッティング操作を実施する。そして、切欠をシールすることにより、充填物の切欠からの浸出が防止される。
【００６１】
充填物を収容キャビティ（穴）内によりよく充填するように、底層が接着された充填層と底層との複合材料を揺動する周波数及び振幅の技術パラメータは、次のとおりである。
【００６２】
振動振幅Ａの設定：３ｍｍ＜Ａ＜６０ｍｍ
周波数Ｆの設定：Ｆ＝Ｋ*Ｖ/３０*Ｌ
そのうち、上記周波数Ｆの単位は、一秒あたりの振動数を示す「Ｈｚ」である。上記Ｌは散布装置とシール装置との間の距離である。通常的には、Ｌの値は、Ｗ＜Ｌ＜５Ｗとされる。上記Ｗは、充填層の厚さを示すものである。上記Ｖは原料である基材の生産速度を示すものであり、その単位は「ｍ/分」である。Ｋ＝周波数係数。即ち、上記Ｋは、原料がＬ/２の距離搬送された時の振動数を示すものである。通常的には、Ｋの値は、３＜Ｋ＜２０とされる。顆粒状物の添加量が多く要求される場合に、当該顆粒物が大きく且つ収容キャビティ（穴）が小さい時に、その周波数係数を高く設置する必要がある。この時、Ｋの値は、Ｋ≧１０とされる。これに対して、顆粒状物の添加量が少なく要求される場合に、当該顆粒物が小さく且つ収容キャビティ（穴）が大きい時に、その周波数係数を低く設置してもよい。この時、Ｋの値は、Ｋ≦５とされる。
【００６３】
本願は上記方法により製造された基材を提供する。図５を参照して、基材は、充填層５２と、底層５３と、シール層５１とを備える。シール層５１及び充填層５２は、液体浸入機能を有する材料により形成されたものでよい。充填層５２には、貫通孔５４が形成されている。シール層５１と底層５３とは、それぞれ充填層５２の両側から充填層５２にシールして貼り合わされた。貫通孔５４には、充填物が充填されている。図示の明確上、図５に充填物を図示しない。
【００６４】
充填物は、吸水剤、保水剤、抗炎症薬、消毒剤、殺虫剤、農薬又は化学肥料などを含む。一方、薄型基材の材料は、不織布、ポリウレタン軟質発泡ゴム、繊維紙などのものでよい。上記充填物が含まれた薄型基材は、使い捨て衛生用品、家庭用保健品、看護用品、新型農業用品などの各種分野に用いられる。
【００６５】
充填物が内包された基材の他の製造方法において、前記方法と異なる構成は、次の通りである。
【００６６】
前記方法における貫通孔ではなく、充填層を貫通しないめくら孔を、当該充填層に形成する。
【００６７】
また、充填層をシールする時に、充填層の両側ではなく、当該充填層のめくら孔側の表面のみをシールする。
【００６８】
図６を参照して、当該方法は、
６０１：充填層にめくら孔を形成するステップと、
６０２：充填物を、充填層においてめくら孔が形成された表面に散布するステップと、
６０３：充填物が散布された基材を、充填物がめくら孔に入れるように横方向に揺動するステップと、
６０４：めくら孔内に充填物が含まれた基材をシールするステップと、を備える。
【００６９】
図６に示す製造方法に対応する製造機器と図２に示す製造機器との変更については、当該製造方法に対応する製造機器では、ニードルロール及び凹面ロールではなく、凸面ロール及びフラットロールを利用してめくら孔を製造する。また、当該製造機器は底層シール装置を有しない。図７を参照して、当該機器は、
充填層にめくら孔を形成するための孔開け装置７１と、
充填物を、充填物においてめくら孔が形成された表面に散布するための散布装置７２と、
充填物が散布された基材を、充填物がめくら孔に入れるように横方向に揺動するための横方向揺動装置７３と、
めくら孔内に充填物が含まれた基材をシールするためのシール装置７４と、備える。
【００７０】
図８を参照して、当該機器により製造された基材は、液体浸入機能を有する材料により構成され且つめくら孔８０３が設置された充填層８０１と、当該充填層８０１のめくら孔８０３が設置された表面において当該充填層８０１に貼り合わされたシール層８０２とを備えている。めくら孔８０３には、消毒剤が充填物として充填されている。図示の明確上、図８に充填物を図示しない。
【００７１】
本開示の上記説明は、当業者が開示を製作又は使用できるために提供されるものである。本開示に対する各変更は、当業者にとって自明である。また、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の精神又は範囲から逸脱しない限り、他の変形例に適用され得る。よって、本開示は、本明細書に記載の実施例及び設計に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲に限定することを意図している。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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