JP6647009B2 - 吸収体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸収体の製造装置及び製造方法に関する。

使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品の吸収体の製造装置として、外周面に複数の集積用凹部が所定の間隔で形成された回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に向けて、吸収体材料としての繊維材料を飛散状態にて供給するダクトと、該ダクト内に繊維材料を供給する繊維材料供給部と、集積用凹部内に、繊維材料が堆積して生じた堆積物を、吸収体として該集積用凹部から離型させる離型手段とを備えた吸収体の製造装置が知られている。その吸収体は、そのまま、あるいは紙や通気性の不織布等の被覆シートで被覆されて、吸収性物品の吸収体として用いられる。

また、吸収性物品の吸収体として用い得る堆積体の製造技術として、供給手段によりパルプ繊維を供給し、走行するメッシュベルト上に配した台紙上にパルプ繊維を堆積させて堆積体を得るに際し、メッシュベルトの走行速度に応じて供給手段の駆動源の回転数を制御し、パルプ繊維が、メッシュベルトの走行速度に実質的に比例した堆積量となるようにする技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２０００−３２７１２７号公報

しかし、従来の吸収体の製造方法においては、繊維材料の原材料であるパルプシート等の坪量が、メーカーの差や保管中の吸湿などにより変化すると、得られる吸収体の坪量も変化してしまう。そのため、原材料を変更する度に、原材料の検量を行わなければならないが、手間が掛かる。

本発明は、従来技術が有する課題を解決し得る吸収体の製造装置及び製造方法を提供することに関する。

本発明は、外周面に複数の集積用凹部が所定の間隔で形成された回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に向けて、吸収体材料としての繊維材料を飛散状態にて供給するダクトと、該ダクト内に繊維材料を供給する繊維材料供給部と、集積用凹部内に、繊維材料が堆積して生じた堆積物を、吸収体として該集積用凹部から離型させる離型手段とを備えた吸収体の製造装置であって、前記離型手段により離型した後の前記吸収体の状態を計測し、計測した吸収体の状態に基づき、前記繊維材料供給部によるダクトに対する繊維材料の供給量を変化させる供給量制御部を備える、吸収体の製造装置を提供するものである。

本発明は、外周面に複数の集積用凹部が所定の間隔で形成された回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に向けて、吸収体材料としての繊維材料を飛散状態にて供給するダクトと、該ダクト内に繊維材料を供給する繊維材料供給部と、集積用凹部内に、繊維材料が堆積して生じた堆積物を、吸収体として該集積用凹部から離型させる離型手段とを備えた吸収体の製造装置を用いて吸収体を製造する吸収体の製造方法であって、前記製造装置の運転中に、前記吸収体の状態を計測し、計測した吸収体の状態に基づき、繊維材料供給部によるダクトに対する繊維材料の供給量を変化させる、吸収体の製造方法を提供するものである。

本発明の吸収体の製造装置及び製造方法によれば、繊維材料の原材料の違いによる吸収体の坪量の変化を抑制でき、一定品質の吸収体を安定して製造することができる。

図１は、本発明の吸収体の製造装置の一実施形態を示す概略図である。 図２は、図１に示す製造装置における集積用凹部の構成を示す分解斜視図である。 図３（ａ）は、好ましい実施形態における繊維材料の供給量の変化のさせ方を示すグラフであり、図３（ｂ）は、図３（a）の供給速度に対応した集積用凹部と吸収体形状との関係を示すグラフであり、図３（ｃ）は、集積用凹部の周期の説明図である。 図４は、本発明で得られる吸収体の一例を示す斜視図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、繊維材料の供給速度を周期的に変化させつつ、その基準供給速度を変化させる場合の供給速度と時間との関係を示すグラフであり、図５（ａ）は基準供給速度を元の基準供給速度より増加させる場合、図５（ｂ）は、基準供給速度を元の基準供給速度より減少させる場合を示す。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、繊維材料の原料シートの粉砕機への供給速度を、図３（ａ）に示すパターンで変化させたときの、集積用凹部に繊維材料が堆積する様子を示す図であり、図６（ａ）は、原料シートの最大供給速度時の状態、図６（ｂ）は、原料シートの最小供給速度時の状態を示す図である。

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
本発明の一実施形態である吸収体の製造装置１は、図１に示すように、外周面に複数の集積用凹部２２が所定の間隔で形成された回転ドラム２と、回転ドラム２の外周面２ｆに向けて、吸収体材料としての繊維材料３１を飛散状態にて供給するダクト４と、ダクト４内に繊維材料３１を供給する繊維材料供給部５と、集積用凹部２２内に、繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２が堆積して生じた堆積物を、吸収体３として該集積用凹部２２から離型させる離型手段としての離型用エアブロー装置６とを備え、更に、回転ドラム２の下方に配された搬送手段としてのバキュームコンベア７と、繊維材料供給部５からダクト４内に供給される繊維材料３１の量を制御する供給量制御部８とを備えている。

回転ドラム２は、金属製の剛体からなる円筒状のドラム本体２０と、該ドラム本体２０の外周部に重ねて配され、回転ドラム２の外周面２ｆを形成する外周部材２１とを含んで構成されている。外周部材２１は、モータ等の原動機（図示せず）からの動力を受けて、水平軸回りを矢印Ｒ方向に回転する一方、ドラム本体２０は固定されていて回転しない。
外周部材２１は、その外周部に、図２に示すように、多孔性プレート２７（多孔性部材）と、該多孔性プレート２７の外面２７ａ側に重ねて固定されたパターン形成プレート２８とを有する。集積用凹部２２の底面は、多孔性プレート２７から形成されている。

パターン形成プレート２８は、回転ドラム２の外周面２ｆを形成する外面２８ａと、回転ドラム２の回転軸側に向けられる内面２８ｂとを有し、外面２８ａと内面２８ｂとの間に、集積用凹部２２内の立体形状に対応する形状の空間部２８０を有している。この空間部２８０の輪郭線２２Ｌは、集積用凹部２２の輪郭線に一致する。パターン形成プレート２８としては、例えば、ステンレスあるいはアルミ等の金属又は樹脂製の板に機械加工を施し開口部（集積用凹部２２内の立体形状に対応する形状の空間部２８０）を形成したプレート、あるいは金型を用いて該開口部を一体成形したプレート、あるいはパンチング、エッチングしたプレート、それらのプレートを重ね合わせたもの等を用いることができる。

多孔性プレート２７は、ドラム本体２０側からの吸引によって生じた空気流を回転ドラム２の外方に伝え、該空気流に乗って運ばれてくる吸収体材料を通過させずに保持し、空気のみを通過させる通気性のプレートである。多孔性プレート２７には、該プレート２７を厚み方向に貫通する吸引孔（細孔）が、該プレート２７の全体に均一な分布で複数（多数）形成されており、集積用凹部２２が回転ドラム２内における負圧に維持された空間上を通過している間、該吸引孔が空気流の通気孔として機能する。本製造装置１における多孔性プレート２７は、全域に亘って開口率が一定であり、また、多孔性プレート２７の下側に吸引力を部分的に異ならせる吸引力制御プレート等も配置されていない。即ち、本製造装置１における集積用凹部２２は、底面全体に均一な吸引力を生じるものである。
多孔性プレート２７としては、例えば、金属又は樹脂製のメッシュプレート、あるいは金属又は樹脂製の板にエッチング、パンチングで複数（多数）の細孔を形成したもの等を用いることができる。

ドラム本体２０は、図１に示すように、回転ドラム２の中心軸側から外周面２ｆ側に向かって設けられた仕切板２０ｐにより仕切られた相互に独立した複数の空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有している。ドラム本体２０の中心軸部２２２には、吸気ファン（図示せず）が接続されており、中心軸部２２２と各空間の間には、それぞれ開口面積が調整できるシャッター・バルブなどが設置されており、シャッターの開口面積の増減により、回転ドラム２内の仕切られた空間Ａ〜Ｄの圧力が調整できるようになっている。本製造装置１においては、外周面２ｆがダクト４で覆われた領域に位置する空間Ａの領域の吸引力が、空間Ｂ〜Ｄの領域の吸引力よりも強い。なお、空間Ｃ及びＤは、集積用凹部２２内の吸収体３の転写位置及びその前後を含む領域であるので、圧力ゼロ又は陽圧が好ましい。

ダクト４は、図１に示すように、繊維材料供給部５から回転ドラム２に亘って延びており、ダクト４の下流側の開口部は、負圧に維持される回転ドラム２の空間Ａ上に位置する外周面２ｆを覆っている。繊維材料供給部５は、解繊機として粉砕機５１を備えており、木材パルプシート等の繊維材料の原料シート３１Ａが、原料供給ローラ５２，５２により粉砕機５１に導入され、粉砕機５１により解繊されて生じた繊維材料３１がダクト４内に供給されるように構成されている。
ダクト４における回転ドラム２と繊維材料供給部５との間には、吸収体材料の他の一種である吸水性ポリマー３２をダクト４に供給する散布管５５が設けられている。回転ドラム２の吸気ファン（図示せず）の作動により、ダクト４内の空間には、吸収体材料（繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２）が回転ドラム２の外周面２ｆに向かって吸引されるような空気流が生じるようになっている。

押さえベルト２４は、無端状の通気性又は非通気性のベルトであり、ロール２５、ロール２６及び図示しない他のロールに架け渡されて、回転ドラム２の回転と共に連れ回るようになっている。押さえベルト２４が、通気性のベルトである場合には、集積用凹部２２内の吸収体材料（繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２）を通過させないものであることが好ましい。押さえベルト２４により、空間Ｂの圧力を大気圧に設定しても、集積用凹部２２内の堆積物をバキュームコンベア７上に転写するまで、集積用凹部２２内に保持できる。

バキュームコンベア７（搬送手段）は、回転ドラム２の下方に配されており、回転ドラム２の弱い陽圧又は圧力ゼロ（大気圧）に設定されている空間Ｃに位置する外周面２ｆに近接して配されている。バキュームコンベア７は、無端状の通気性ベルト７３と、通気性ベルト７３を挟んで回転ドラム２の外周面２ｆと対向する位置に配されたバキュームボックス７４とを備えている。バキュームコンベア７上には、ティッシュペーパー又は透液性の不織布等からなる被覆シート３５が導入されるようになっている。

離型用エアブロー装置６は、集積用凹部２２内に、吸収体材料（繊維材料３１及び吸水性ポリマー３２）が堆積して得られる堆積物を、該集積用凹部２２から離型させる離型手段として機能する。本製造装置１においては、集積用凹部２２内に吸収体材料が堆積した生じた所定形状の堆積物が吸収体３であり、回転ドラム２の下端部に設けられた離型部６Ａにおいて、離型手段による吸収体３の集積用凹部２２からの離型が行われる。離型用エアブロー装置６は、空間Ｃ内において、外周部材２１よりも内側に配されており、吸収体材料が堆積する集積用凹部２２の底面を形成する多孔性プレート（多孔性部材）の内面側から外面２７ａ側に向けてエアを吹き付けることができ、そのエアによって堆積物の集積用凹部２２からの離型が行われる。なお、本発明における離型手段は、吸収体３が集積用凹部２２から離型される離型部６Ａにおいて、該吸収体３の離型を促進し得るものであれば良く、回転ドラム２の回転軸側から集積用凹部２２の底部に向かってエアを供給するものに制限されない。

本製造装置１は、繊維材料供給部５からダクト４内に供給される繊維材料３１の量を制御する供給量制御部８を備えている。供給量制御部８は、詳細は図示しないが、表示部及び入力部を備えたコンピュータ、該コンピュータと他の装置等とを電気的に接続するインターフェース、及びコンピュータに組み込まれた所定のプログラム等から構成されている。

また、本製造装置１は、供給量制御部８の一部として、集積用凹部２２から離型された堆積物である吸収体３の状態を計測する計測手段８２を備えている。
計測手段８２は、その計測手段から出力される情報に基づき、供給量制御部８が、バキュームコンベア等の公知の搬送手段により搬送されている吸収体３の状態を、直接的又は間接的に計測可能なものである。計測する吸収体３の状態としては、吸収体３の坪量、吸収体３の厚み等が挙げられる。吸収体３の坪量は、吸収体３の構成要素全体の合計坪量であっても良いし、吸収体３に含まれる繊維材料の坪量であっても良い。
吸収体３の状態を計測する計測手段８２としては、例えば、静電容量センサー、表面変位計測器、画像処理装置等が挙げられる。

計測手段８２が静電容量センサーである場合、供給量制御部８は、予め求めておいた静電容量センサーの出力値（出力電圧等）と吸収体の坪量との関係に基づき、静電容量センサーの出力値から吸収体３の坪量を算出（計測）可能である。静電容量センサーは、吸収性物品の材料として用いられるパルプ繊維、レーヨン繊維、コットン繊維等のセルロース系繊維や、ポリエチレン等の合成繊維など絶縁体の測定に適している点から好ましい。
計測手段８２が表面変位計測器である場合、供給量制御部８は、予め求めておいた表面変位計測器の出力値（出力電圧等）と吸収体の坪量や厚みとの関係に基づき、表面変位計測器の出力値から吸収体の坪量や厚みを算出（計測）可能である。
画像処理装置は、ＣＣＤカメラ等の撮像手段を備えている。計測手段８２が画像処理装置である場合、供給量制御部８は、画像処理装置から入力される画像と、予め記憶部に登録されている状態が既知の画像との比較により、画像処理装置の画像から吸収体の坪量等の吸収体の状態を計測可能である。また、画像処理装置から出力された画像の全体又は一部の明度や濃淡と吸収体の坪量や厚みとの関係に基づき、画像処理装置の画像から、吸収体の坪量や厚み等の吸収体の状態を計測可能である。

計測する吸収体３の坪量は、個々の吸収体３の全体について一つの坪量を算出しても良いし、個々の吸収体３についてそれぞれ複数の部分の坪量を算出しても良いが、吸収体３の、搬送方向に沿う各部の坪量を間欠的又は連続的に計測することが、繊維材料や吸水性ポリマー等の吸収体材料が一部に偏在した吸収体を製造する際に、その偏在状態を確実に達成するための制御（位相制御等）が容易になること等から好ましい。

吸収体３の状態の計測は、集積用凹部２２から離型した後、なるべく早い段階で行うことが好ましく、例えば、集積用凹部２２の底面側に接していた吸収体３の片面に、ローラや他の部材が接触しない段階で行うことや、その吸収体３の片面が、被覆シート３６に覆われない段階で行うことが好ましい。例えば、離型手段による離型部６Ａより下流、即ち吸収体３の搬送経路における下流に吸収体３のプレス装置（図示せず）が配されている場合、吸収体３の状態を計測する計測手段８２は、離型部６Ａとプレス装置（図示せず）との間に配することが、高精度の制御の観点から好ましい。プレス装置は、離型後の吸収体３を加圧するものであり、加圧の目的は特に制限されない。プレス装置の例を挙げれば、吸収体全体を圧縮するためのニップロールや、吸収体形状に即し、ポイントでプレスする為に形状を付与したプレスロール等が挙げられる。また、プレス装置の台数も特に制限されない。
また、吸収体３の状態の計測は、集積用凹部２２の底面側に接していた吸収体３の片面をコアラップシートで被覆しない状態あるいは、吸収体３の全体をコアラップシートで被覆する前の状態で行うことが好ましい。

供給量制御部８のコンピュータには、計測手段８２からの情報が入力され、吸収体３の状態、好ましくは、搬送手段７，７Ａ等により搬送される吸収体３の流れ方向Ｘに沿う、吸収体３の坪量や上面の高さ位置の変化等が、ＨＤＤやＲＡＭ、ＳＳＤ等の記憶装置に記録されると共に表示部に表示される。また、コンピュータは、駆動モータ５３に対して制御信号を出力して駆動モータ５３の回転を制御することにより、原料シート３１Ａの粉砕機５１への供給量を制御し、ダクト４内に対する繊維材料３１の供給量を制御することができる。コンピュータに代えて、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を用いることもできる。

駆動モータ５３は、繊維材料３１の原料シート３１Ａを粉砕機５１に送り込む一対の供給ローラ５２，５２を回転駆動させるものである。駆動モータ５３の回転数を上げることで、原料シート３１Ａの粉砕機５１に対する供給量が増加し、ダクト４に対するパルプ（繊維材料）の単位時間当たりの供給量が増加する。他方、駆動モータ５３の回転数を下げることで、原料シート３１Ａの粉砕機５１に対する供給量が減少し、ダクト４に対するパルプ（繊維材料）の単位時間当たりの供給量が減少する。

本製造装置１における供給ローラ５２，５２は、例えばギア等を介して連結されて連動するようになされており、一つの駆動モータ５３により同一の周速度で互いに逆方向に回転する。駆動モータ５３としては、サーボモータを用いることが好ましい。駆動モータ５３と供給量制御部８との間には、供給量制御部８から出力される回転制御信号の種類やモータの種類等に応じて、入出力インターフェースやサーボアンプ等の公知の装置が配置される。

また、本製造装置１は、集積用凹部２２から離型された吸収体３の上下面を被覆シート３５，３６で被覆し、吸収体連続体３０Ａを得る機構を備えている。吸収体３における、バキュームコンベア７上に供給された被覆シート３５側とは反対側の面を被覆する被覆シート３６は、被覆シート３５の片面における幅方向中央部に吸収体３を載置した後、他面側に折り返された該被覆シート３５の両側部であっても良いし、バキュームコンベア７上に供給された被覆シート３５とは別の被覆シート３６であっても良い。被覆シート３５，３６としては、薄葉紙（ティッシュペーパ）や液透過性の不織布等を用いることができる。
また、本製造装置１は、その吸収体連続体３０Ａを、個々の吸収性物品に使用される長さ（以下、吸収性物品一枚分の長さともいう）の吸収体３０に切断する切断装置９を備えている。切断装置９としては、吸収性物品や吸収体の製造に用いられる各種公知の切断手段を用いることができ、例えば、図１に示すように、切断刃９２を有するカッターロール９１とその刃を受けるアンビルロール９３とを有しており、両ロールの回転により一定の周期で、吸収体連続体３０Ａを順次切断するものを用いることができる。

上述した吸収体の製造装置１を用いて吸収体３を連続的に製造する方法について説明する。
上述した製造装置１を用いて吸収体３を製造するためには、回転ドラム２を回転させると共に、上記吸気ファンを作動させて空間Ａを負圧とする。また離型用エアブロー装置６、バキュームコンベア７、バキュームコンベア７に隣接して配置したベルトコンベア７Ａ、及び切断装置９を作動させる。
吸気ファンの作動により、空間Ａ上に位置する集積用凹部２２の底面に、底面の全域に亘って均一な吸引力が生じると共に、ダクト４内に、回転ドラム２の外周面に向けて流れる空気流が生じる。

そして、繊維材料供給部５の供給ローラ５２，５２を作動させて、繊維材料３１の原料シート３１Ａを粉砕機５１に導入すると、粉砕機５１により解繊されて生じた繊維材料３１がダクト４内に供給される。ダクト４内に供給された繊維材料３１は、飛散状態となって、ダクト４内を流れる空気流に載って、回転ドラム２の外周面に向けて供給される。

本発明の吸収体の製造方法の好ましい実施態様（以下、第１実施態様ともいう）においては、吸収体３の製造装置１の定常運転中に、供給量制御部８が、回転ドラム２に対して飛散状態で供給する繊維材料の単位時間当たりの供給量を周期的に変化させる。詳細には、ダクト４内に供給される繊維材料３１の単位時間当たりの供給量を周期的に変化させる。より具体的には、供給量制御部８に含まれるコンピュータにより、原料供給用の供給ローラ５２，５２の回転速度を周期的に変化させることによって、繊維材料の原料シート３１Ａを解繊機としての粉砕機５１に供給する速度を周期的に変化させ、それによって、ダクト４内に供給される繊維材料３１の単位時間当たりの供給量を周期的に変化させる。供給量制御部８のコンピュータには、そのような変化を生じさせるためのプログラムをインストールしておく。プログラマブルロジックコントローラを用いて、供給ローラ５２，５２の回転速度を周期的に変化させても良い。

一例を示すと、供給量制御部８は、原料供給用の供給ローラ５２，５２の回転速度を、図３（ａ）に示すパターンで、周期的に変化させ、それにより、供給量制御部８によりダクト４へと供給される繊維材料３１の質量ａを、同様のパターンで周期的に変化させる。
図３（ａ）に示すパターンは、ダクト４に相対的に少ない量の繊維材料３１を供給するステップとダクト４に相対的に多い量の繊維材料３１を供給するステップとが交互に繰り返されるパターンであり、供給量を変えて繊維材料３１を連続して供給している。これに代えて、ダクト４に繊維材料３１を供給しないステップと、ダクト４に繊維材料３１を供給するステップとが交互に繰り返されるパターンで、繊維材料３１をダクト４に供給しても良い。

図３（ａ）のグラフにおける縦軸は、供給ローラ５２，５２により、繊維材料３１の原料シート３１Ａを粉砕機５１に導入する速度であり、ダクト４に供給する繊維材料３１の単位時間当たりの供給量（質量ａ）も同様に変化する。図３（ｂ）のグラフは、図３（a）の供給速度に対応した集積用凹部と吸収体形状との関係を示すグラフであり、供給速度が速い時には、集積用凹部に集積される繊維量が多く、供給速度が遅い場合には、集積される繊維量が少ないことを示すものである。集積用凹部の一周期は、例えば図３（ｃ）に示すように、一つの集積用凹部２２ａの特定位置Ｐ１、例えば回転方向Ｒの前端が、ダクト４の回転ドラム２の周方向に沿う方向の特定位置Ｐ２を通過した後、その次の集積用凹部２２ｂの共通する特定位置Ｐ１が、同特定位置Ｐ２を通過するまでの時間に相当する。
製造装置１の運転時には、供給量制御部８によって、図３（ａ）に示すように、繊維材料の原料シート３１Ａを粉砕機５１に供給する速度を変化させる周期と、集積用凹部２２が、ダクト４に覆われた部分を通過する周期とを一致させる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、原料シート３１Ａの粉砕機５１への供給速度を、図３（ａ）に示すパターンで変化させたときの、集積用凹部に繊維材料３１が堆積する様子を示す図であり、図６（ａ）は、原料シート３１Ａの最大供給速度Ｓａ時の状態、図６（ｂ）は、原料シート３１Ａの最小供給速度Ｓｂ時の状態を示す図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、Ｓａ時に通過する集積用凹部の集積されていない箇所には繊維材料が厚く集積され、Ｓｂ時には集積されていない箇所に薄く積繊される。

そして、供給量制御部８が、ダクト４内に供給される繊維材料３１の単位時間当たりの供給量を周期的に変化させることによって、集積用凹部２２に堆積させる堆積物に、繊維材料３１の堆積量が少ない部位と繊維材料３１の堆積量が多い部位とを形成することができ、集積用凹部２２から離型して得られる個々の吸収体中に、繊維材料の坪量が相対的に多い部分と繊維材料の坪量が相対的に少ない部分とが形成される。図４は、本実施形態の装置１により製造される吸収体３の一例を示す斜視図である。

図４に示す吸収体３においては、集積用凹部２２の回転方向前端ｆに対応する一端３ａ側に、相対的に繊維材料の坪量が多い高坪量部３３が形成され、集積用凹部２２の回転方向後端ｒに対応する他端３ｂ側に、相対的に繊維材料の坪量が少ない低坪量部３４が形成されている。吸収体３は、回転ドラム２の周方向に対応する長手方向３Ｘ及び該長手方向に直交する幅方向３Ｙを有している。吸収体３は、搬送手段としてのバキュームコンベア７やベルトコンベア７Ａにより搬送される際には、図１に示すように、長手方向３Ｘが搬送方向Ｘに沿い、高坪量部３３を有する一端３ａ側が、搬送方向の下流側に向けられている。
このようにして得られた吸収体３は、図１に示すように、被覆シート３５，３６で被覆されて吸収体連続体３０Ａとされた後、切断装置９により所定長さに切断されて、被覆シートで被覆された吸収体３０として、使い捨ておむつ等の吸収性物品に組み込まれる。

このようにして、本実施形態の製造装置１及び本発明の吸収体の製造方法の第１実施態様によれば、繊維材料の単位時間当たりの供給量を変化させるだけで、１つの吸収体中の所望の部位に吸収体材料を多く偏在させた吸収体を製造することができる。

また、本発明の吸収体の製造方法の第１実施態様においては、供給量制御部８が、吸収体３の製造装置１の定常運転中に、計測手段８２を用いて、離型後搬送されている吸収体３の坪量を計測する。
吸収体３の坪量の計測は、好ましくは、前述した静電容量センサー、表面変位計測器又は画像処理装置を用いて計測し、吸収体３毎に一つの坪量を算出する。この坪量の計測は、画像処理装置の撮像手段により吸収体３の全体を撮像した一枚の画像に基づき算出しても良いし、ラインスキャナカメラを用いて得られた画像から算出しても良い。また、静電容量センサーや表面変位計測器を用いて得られた吸収体の各部についてのデータを積算して全体の坪量を算出しても良い。
また、供給量制御部８は、計測した吸収体３の坪量の値が、任意に設定した適正範囲に満たない場合には、原料シート３１Ａの粉砕機５１に対する供給速度を増加させることによって、図５（ａ）に示すように、ダクト４に対する繊維材料（パルプ繊維）の基準供給速度Ｓｕを元の基準供給速度Ｓよりも増加させ、任意に設定した適正範囲を超える場合には、原料シート３１Ａの粉砕機５１に対する供給速度を減少させることによって、図５（ｂ）に示すように、ダクト４に対する繊維材料（パルプ繊維）の基準供給速度Ｓｄを元の基準供給速度Ｓよりも減少させる。本発明の吸収体の製造方法の実施形態においては、このような制御を、供給量制御部８のコンピュータが、記憶部に記録された所定のプログラム（ソフトウエア）に従って行う。なお、基準供給速度Ｓとは、図３に示すように、ダクト４に対する繊維材料を周期的に変動させる場合における、最大の供給速度Ｓａと最小の供給速度Ｓｂとの間の速度であり、最大の供給速度Ｓａと最小の供給速度Ｓｂとの中間の速度であることが好ましい。また任意に設定した適正範囲は、範囲を有しない特定の数値であっても良い。

離型後の吸収体３の坪量を計測して、計測した吸収体３の坪量に基づき、供給速度を周期的に変動させる際の基準供給速度Ｓを増減することで、製造装置の運転中に、木材パルプシート等の原料シートに坪量や含水率が異なる原料シートを継ぎ足す場合や、製造装置の停止後、坪量や含水率が異なる原料シートを用いて運転を再開する場合であっても、繊維材料の坪量が相対的に多い部分と繊維材料の坪量が相対的に少ない部分とを有するとともに、吸収体全体としての坪量や質量も一定の範囲に収まる一定品質の吸収体３を安定して製造することができる。
また、吸収体の状態として、吸収体に含まれる繊維材料の坪量や質量等を計測手段で計測して、その計測した物性に基づき、その物性が所定の範囲に収まるように基準供給速度を制御することにより、繊維材料の坪量が相対的に多い部分と繊維材料の坪量が相対的に少ない部分とを有するとともに、それらの物性が所定範囲に収まる一定品質の吸収体を安定して製造することもできる。
なお、計測手段８２等を用いて、製造された吸収体３の偏在状態を監視し、その偏在状態に基づき、繊維材料供給部によるダクトに対する繊維材料の供給量を増減させる周期と集積用凹部の周期のタイミングを調整することにより、繊維材料が所望の状態に偏在した吸収体を安定して連続生産することも可能である。

吸収体３又は芯部が吸収体３から構成された吸収性物品に使用される長さの吸収体３０は、吸収性物品の吸収体として好ましく用いられる。吸収性物品は、主として尿、経血等の身体から排泄される体液を吸収保持するために用いられるものである。吸収性物品には、例えば使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、パンティライナー等が包含されるが、これらに限定されるものではなく、人体から排出される液の吸収に用いられる物品を広く包含する。

また第１実施形態の装置や方法により得られる、吸収体３又は芯部が吸収体３から構成された吸収性物品に使用される長さの吸収体３０は、吸収体３が、相対的に高坪量の高坪量部３３と相対的に低坪量の低坪量部３４とを含み、吸収体材料の堆積量が部分的に異なっている。高坪量部３３と低坪量部３４とを有する吸収体３，３０は、吸収体の利用率が高い箇所（吸収体中の尿等の液体が吸収される割合の高い部位）が高坪量部３３、利用率が低い箇所が低坪量部３４となるように、吸収性物品に組み込まれて使用されることが、吸収体の性能を最大限発揮させる点で好ましい。
また、吸収体３内に繊維材料の坪量が異なる高坪量部及び低坪量部を有することは、例えば、必要な部分に高い吸収容量を確保し易い一方、必要性に劣る部分の吸収容量を減らして、全体としての原料の使用量を軽減する観点からも好ましい。なお、吸収体３は、被覆シート３５，３６で被覆することなく、吸収性物品の吸収体として用いることもできる。

製造する吸収体は、繊維材料の坪量が多い高坪量部３３と、繊維材料の坪量が少ない低坪量部３４とが、図４に示す吸収体３の配置とは異なる配置に形成されているものであっても良い。
ダクト４内に対する繊維材料３１の供給量を変化させて、繊維材料が偏在した吸収体を製造するためには、図３に示すように、回転ドラム２の外周面に、繊維材料の濃度が高い部分と濃度が低い部分とが波状的に到達するようにすることが好ましい。

本発明においては、ダクト４に、繊維材料３１を供給するのに加えて、吸水性ポリマー３２を一定の供給量で連続して供給することも好ましい。吸水性ポリマー３２は、例えば、前述した散布管５５から投入し、繊維材料３１を搬送する空気流中に供給する。
吸水性ポリマー３２を連続的に供給しても、吸水性ポリマー３２は、繊維材料３１を搬送する空気流のなかの繊維材料の濃度が高い部分に濃度の低い部分に比して多く吸水性ポリマー３２が絡まる為、相対的に多い量が含まれる。そのため、吸収体３として、繊維材料の坪量が相対的に多い部分に、繊維材料の坪量が相対的に少ない部分より多くの吸水性ポリマーを有する吸収体が得られる。
このように、本実施形態の方法によれば、吸水性ポリマー３２の供給装置に供給量を変化させる手段を設けなくても、吸水性ポリマーが偏在した吸収体が得られる。

吸収性物品は、典型的には、表面シート、裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を具備している。吸収体は、上下面が一枚又は複数枚の被覆シートに被覆されていても良い。裏面シートは水蒸気透過性を有していても有しなくても良い。吸収性物品は更に、該吸収性物品の具体的な用途に応じた各種部材を具備していてもよい。そのような部材は当業者に公知である。例えば吸収性物品を使い捨ておむつ、生理用ナプキンに適用する場合には、吸収体の起立した両側部の更に外側に、一対又は二対以上の立体ガードを配置することができる。

本発明で用いる繊維材料及び吸水性ポリマーとしては、従来、生理用ナプキンやパンティライナー、使い捨ておむつ等の吸収性物品の吸収体に用いられている各種のものを特に制限なく用いることができる。例えば、パルプ繊維、レーヨン繊維、コットン繊維等のセルロース系繊維の短繊維や、ポリエチレン等の合成繊維の短繊維等が用いられる。これらの繊維は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、繊維材料は、全体又は一部がパルプ繊維であることが好ましく、繊維材料中のパルプ繊維の割合は５０〜１００質量％であることが好ましく、より好ましくは８０〜１００質量％であり、更に好ましくは１００質量％である。尚、ダクト内には、繊維材料以外に、消臭剤や抗菌剤等を必要に応じ供給してよい。また、吸水性ポリマーは、供給しても供給しなくても良い。

吸水性ポリマーとしては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、（アクリル酸−ビニルアルコール）共重合体、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、（でんぷん−アクリル酸）グラフト共重合体、（イソブチレン−無水マレイン酸）共重合体及びそのケン化物、ポリアスパラギン酸等が挙げられる。繊維及び吸水性ポリマーは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

以上、本発明の吸収体の製造装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されず、それぞれ適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態又は実施態様においては、繊維材料の坪量が相対的に多い部分と繊維材料の坪量が相対的に少ない部分とを有する吸収体３を製造するために、ダクト４に対する繊維材料の供給量（単位時間当たりの供給量）を周期的に変化させたが、ダクト４に対する繊維材料の供給量を周期的に変化させずに、全域に亘って坪量が均一な吸収体等を製造しても良い。その場合においても、計測手段８２を備えた供給量制御部８に、離型後の吸収体３の坪量を計測させ、計測した吸収体３の坪量に基づき、ダクトに対する繊維材料の供給量を所望の適正範囲に制御することで、製造装置の運転中に、木材パルプシート等の原料シートに坪量や含水率が異なる原料シートを継ぎ足す場合や、製造装置の停止後、坪量や含水率が異なる原料シートを用いて運転を再開する場合であっても、吸収体全体としての坪量や質量が一定の範囲に収まる一定品質の吸収体３を安定して製造することができる。また、吸収体の状態として、吸収体に含まれる繊維材料の坪量や質量等を計測手段で計測して、その計測した物性に基づき、ダクトに対する繊維材料の供給速度を制御することにより、それらの物性が所定範囲に収まる一定品質の吸収体を安定して製造することもできる。

１ 吸収体の製造装置
２ 回転ドラム
２ｆ 外周面
２０ ドラム本体
２１ 外周部材
２２ 集積用凹部
３ 吸収体
３１ 繊維材料
３１Ａ 原料シート
３２ 吸水性ポリマー
３３ 高坪量部
３４ 低坪量部
３０ 被覆シートを有する吸収体
４ ダクト
４ｅ ダクト開口部
５ 繊維材料供給部
５１ 粉砕機（解繊機）
５２ 原料供給ローラ
５３ 駆動モータ
６ 離型用エアブロー装置
７ バキュームコンベア
７Ａ ベルトコンベア
８ 供給量制御部
８２ 計測手段
９ 切断装置
９１ カッターロール
９２ 切断刃
９３ アンビルロール
５５ 吸水性ポリマーの散布管

Claims (7)

1. 外周面に複数の集積用凹部が所定の間隔で形成された回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に向けて、吸収体材料としての繊維材料を飛散状態にて供給するダクトと、該ダクト内に繊維材料を供給する繊維材料供給部と、集積用凹部内に、繊維材料が堆積して生じた堆積物を、吸収体として該集積用凹部から離型させる離型手段とを備えた吸収体の製造装置であって、
   前記離型手段により離型した後の前記吸収体の状態を計測し、計測した前記吸収体の状態に基づき、前記繊維材料供給部による前記ダクトに対する繊維材料の供給量を変化させる供給量制御部を備える、吸収体の製造装置。
2. 前記離型手段による離型部より下流に前記吸収体のプレス装置が配されており、前記吸収体の状態の計測する計測手段が、前記離型部と前記プレス装置との間に配されている、請求項１に記載の吸収体の製造装置。
3. 前記供給量制御部は、個々の吸収体中に繊維材料の坪量が多い部分と繊維材料の坪量が少ない部分とが生じるように、前記繊維材料の単位時間当たりの供給量を周期的に変化させるとともに、計測した前記吸収体の状態に基づき、製造する吸収体の一個辺りの質量が一定の範囲内となるように、前記ダクトに対する前記繊維材料の基準供給速度を変化させる、請求項１又は２に記載の吸収体の製造装置。
4. 前記供給量制御部は、計測する吸収体の状態が、予め記憶部に登録されている吸収体の状態に合致するように、前記繊維材料の供給量を変化させる、請求項１〜３の何れか１項に記載の吸収体の製造装置。
5. 前記吸収体の状態の計測に、表面変位計測器、画像処理又は静電容量センサーが用いられる、請求項１〜４の何れか１項に記載の吸収体の製造装置。
6. 外周面に複数の集積用凹部が所定の間隔で形成された回転ドラムと、該回転ドラムの外周面に向けて、吸収体材料としての繊維材料を飛散状態にて供給するダクトと、該ダクト内に繊維材料を供給する繊維材料供給部と、集積用凹部内に、繊維材料が堆積して生じた堆積物を、吸収体として該集積用凹部から離型させる離型手段とを備えた吸収体の製造装置を用いて吸収体を製造する吸収体の製造方法であって、
   前記製造装置の運転中に、前記離型手段により離型した後の前記吸収体の状態を計測し、計測した前記吸収体の状態に基づき、繊維材料供給部による前記ダクトに対する繊維材料の供給量を変化させる、吸収体の製造方法。
7. 個々の吸収体中に繊維材料の坪量が多い部分と繊維材料の坪量が少ない部分とが生じるように、前記繊維材料の単位時間当たりの供給量を周期的に変化させるとともに、計測した前記吸収体の状態に基づき、製造する吸収体の一個辺りの繊維材料の質量が一定となるように、前記ダクトに対する前記繊維材料の基準供給速度を変化させる、請求項６に記載の吸収体の製造方法。