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WO2015104788A1 - 開繊体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

開繊体の製造方法及び製造装置 Download PDF

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Publication number
WO2015104788A1
WO2015104788A1 PCT/JP2014/006509 JP2014006509W WO2015104788A1 WO 2015104788 A1 WO2015104788 A1 WO 2015104788A1 JP 2014006509 W JP2014006509 W JP 2014006509W WO 2015104788 A1 WO2015104788 A1 WO 2015104788A1
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WO
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tow
opening
tows
divided
spread
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/006509
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English (en)
French (fr)
Inventor
真悟 永田
雅人 重松
俊行 森岡
Original Assignee
株式会社ダイセル
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ダイセル filed Critical 株式会社ダイセル
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Priority to US15/110,353 priority patent/US9968492B2/en
Priority to EP14877877.2A priority patent/EP3093381B1/en
Priority to KR1020167017138A priority patent/KR101741380B1/ko
Publication of WO2015104788A1 publication Critical patent/WO2015104788A1/ja

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/15577—Apparatus or processes for manufacturing
    • A61F13/15707—Mechanical treatment, e.g. notching, twisting, compressing, shaping
    • A61F13/15723—Partitioning batts; Cutting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/15577—Apparatus or processes for manufacturing
    • A61F13/15666—Wrapping formed fibrous webs or pads, e.g. the pads being formed by uniting pad pieces cut from fibrous webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D02G1/161—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam yarn crimping air jets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/18—Separating or spreading
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2509/00—Medical; Hygiene
    • D10B2509/02—Bandages, dressings or absorbent pads
    • D10B2509/026—Absorbent pads; Tampons; Laundry; Towels

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for an opened body used as a material such as a paper diaper.
  • a mixture of a spread tow (hereinafter referred to as “opened tow” or “opened body”) and a polymer absorbent is used.
  • the opened tow is a single-layered product in which an original fabric of one tow is opened by a spread roller or an air spread jet.
  • a laminated body of spread tows is required, first, a plurality of single-layer spread tows are produced, and then, the plurality of single-layer spread tows are overlapped on multiple layers.
  • a laminate of spread tows is produced.
  • a plurality of sets of tow bales and their spread processing equipment are required, and there are problems in terms of cost and installation space.
  • Patent Document 1 proposes a method for manufacturing an absorbent body using a two-layer spread tow produced from a single tow stock.
  • a spreader banding jet and spreader roller
  • the tow is stretched in the longitudinal direction, and the opened tow is used with an anvil roll and a roll slitter. Then, it is divided into two parts by cutting along the longitudinal direction, and the tension of the opened tow is relaxed by using a vacuum conveyor and the crimped property of the opened tow is expressed.
  • the cut end of the tow filament protrudes from the cut surface generated in the opened tow by cutting.
  • the tow filament protruding from the cut surface of the opened tow may be entangled with the drive shaft at the time of manufacturing, for example, and may cause a manufacturing trouble.
  • transforms the line of a cutting surface there exists a possibility of reducing the quality of the opening tow
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to be manufactured in a method and an apparatus for manufacturing a plurality of spread bodies (opened tows) from a raw material of one tow.
  • the purpose is to improve the quality of the spread body.
  • the manufacturing method of the spread body according to the present invention Widening the crimped tow in the width direction of the tow; Primary opening of the tow spread in the width direction; Separating the first towed tow into at least two divided tows; Cutting the division of the divided tows; Secondary opening of the split tow.
  • the manufacturing apparatus for the spread body includes a preliminary opening apparatus that widens the crimped tow in the width direction of the tow, A primary opening device for primarily opening the tow expanded in the width direction; A dividing device that separates the tow that has been primarily opened into at least two divided tows; A cutting device for cutting a division of the divided tow; And a secondary opening device for secondary opening of the divided tow.
  • the tow is divided into a plurality of divided tows, the division is cut, so that the tow is cut without being divided as described in Patent Document 1.
  • fewer filaments are cut.
  • the cut end of the filament generated by the cutting can be mixed into the inside of the opened body by opening (secondary opening), the cut end of the filament hardly protrudes from the opened body.
  • each split tow is opened (secondary opening) after the tow has been divided, the manufactured opened body is sufficiently entangled with the filaments, and the shape does not easily collapse.
  • the spread body manufactured by the above-described method for manufacturing a spread body and the manufacturing apparatus is cut after opening one tow as described in Patent Document 1. Compared with a plurality of spread tows obtained by the above, it has excellent quality.
  • the quality of the manufactured opened body can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an apparatus for manufacturing a spread body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the downstream side from the primary opening device of the opening body manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a side view showing the cutting device.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of manufacturing the spread body.
  • FIG. 5 is a side view showing a modification of the cutting apparatus.
  • FIG. 6 is a plan view of the downstream side from the primary opening device of the opening body manufacturing apparatus according to Modification 1 when the tow is divided into three parts.
  • FIG. 7 is a plan view of the downstream side from the primary opening device of the apparatus for manufacturing an opened body according to Modification 2 when the tow is divided into three parts.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a spreader manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of a downstream side from the primary spreader 3 of the spreader manufacturing apparatus 1
  • FIG. 3 is a side view showing the cutting device 5.
  • the apparatus 1 for manufacturing an open body manufactures a plurality of open tows 11 (open bodies) from one tow veil (raw material of the tow 10). It is a device for.
  • the produced plurality of opened tows 11 can be stacked and used as a laminated body of opened tows, or can be used in parallel as a plurality of opened tows.
  • the tow 10 is, for example, cellulose acetate tow, but is not limited thereto.
  • a conveying path 30 for the tow 10 is formed in the opened body manufacturing apparatus 1.
  • the manufacturing apparatus 1 is arrange
  • each component of the manufacturing apparatus 1 of a spread body is demonstrated in detail.
  • the pre-opening device 2 is means for pre-opening the crimped tow 10 delivered from the tow veil and banding the tow 10.
  • two banding jets 21 and 22 are used as the preliminary opening device 2.
  • the banding jet 21 is arranged in the conveyance path 30 between the tow veil and the guide 23, and the banding jet 22 is arranged in the conveyance path 30 between the guide 23 and the primary fiber opening device 3.
  • These banding jets 21 and 22 separate the filaments of the tow 10 by blowing compressed air onto the surface of the tow 10 when the tow 10 passes. By the action of the banding jets 21 and 22, the width of the tow 10 is expanded and the tow 10 is banded.
  • the primary opening device 3 is means for opening (primary opening) the tow 10 pre-opened by the pre-opening device 2.
  • two pairs of opening rollers 31 and 32 are used as the primary opening device 3.
  • the two pairs of opening rollers 31 and 32 are arranged in the conveyance path 30 at a predetermined interval in the conveyance direction of the tow 10.
  • the downstream opening roller pair 32 is rotationally driven at a slightly higher speed than the upstream opening roller pair 31.
  • the individual filaments of the tow 10 are separated by the tow 10 being pulled or loosened between the two pairs of fiber opening rollers 31 and 32.
  • the splitting device 4 is means for separating one tow 10 that has been primarily opened by the primary opening device 3 into at least two tows 10A and 10B (hereinafter referred to as “divided tows 10A and 10B”).
  • a dividing line P along the longitudinal direction of the tow 10 is formed between the divided tows 10A and 10B.
  • two guide bars 41 guide members
  • the cutting device 5 is means for cutting the tow 10 along the formed division P.
  • a disc cutter 51 that is rotationally driven by a drive unit 52 (FIG. 3) is used as the cutting device 5.
  • the two guide bars 41 are arranged apart in the width direction of the tow 10 so as to interrupt between the width directions of the tow 10 transported in the transport path 30.
  • one tow 10 is divided in the width direction into two divided tows 10A and 10B.
  • the movement of the divided tows 10A and 10B is guided by the two guide bars 41 so that the divided tows 10A and 10B are separated in the width direction of the tow 10.
  • Most of the filaments of the tow 10 are attached to one of the two divided tows 10A and 10B without being cut.
  • the filaments associated with one divided tow 10A and the filaments associated with the other divided tow 10B intersect.
  • the filaments that intersect in this way are accommodated in the flow of one of the two divided tows 10A and 10B toward the downstream side of the transport path 30. For this reason, the amount of filaments present in the division P decreases as it goes downstream of the transport path 30.
  • the disk cutter 51 is present at the downstream portion of the division P where the amount of filaments present in the division P has decreased or where the filament has disappeared. Therefore, in the disk cutter 51, only the filament that could not be divided by the dividing device 4 is cut. For this reason, the tow 10 can be sufficiently cut with the disk cutter 51, and an anvil of the disk cutter 51 such as an anvil roll is not required. As described in Patent Document 1, when the tow is cut using an anvil roll and a roll slitter, the roll slitter is pressed against the anvil roll, so that the blade of the roll slitter is easily worn.
  • the blade of the disk cutter 51 since the blade of the disk cutter 51 does not contact anything other than the filament, the blade of the disk cutter 51 is less likely to be worn compared to the configuration of Patent Document 1. Therefore, the replacement frequency of the blade of the disk cutter 51 can be reduced.
  • the separation distance in the width direction of the tow 10 between the two guide bars 41 is not limited. That is, the distance between the two guide bars 41 may be smaller than, equal to, or greater than the width of the tow 10.
  • route 30 of the two guide rods 41 is not limited. That is, the two guide bars 41 may be arranged on the upstream side, the same side, and the downstream side of the transport path 30 with respect to the disk cutter 51.
  • the installation position of the guide bar 41 in the transport path 30 is such that the uppermost stream portion of the division P formed in the tow 10 by the two guide bars 41 is located upstream of the disk cutter 51 in the transport path 30. It is determined.
  • a disk cutter 51 is disposed between two guide rods 41 that are spaced apart from each other.
  • the secondary fiber opening device 6 is a means for opening each of the divided tows 10A and 10B (secondary fiber opening) and relaxing the tension.
  • an air opening jet 61 is used as the secondary opening device 6.
  • the air opening jet 61 is configured to eject the divided tows 10A and 10B drawn into the apparatus from the nozzle together with the compressed air.
  • the air opening jet 61 separates the filaments from the divided tows 10A and 10B, forms them into a desired shape (width and volume), and relaxes the tension. Thereby, the divided tows 10A and 10B that have been secondarily opened by the air opening jet 61 become the opened tow 11 having a desired shape.
  • the nozzle shape of the air opening jet 61 is not particularly limited, but is preferably a cylindrical nozzle. If the nozzle of the air opening jet 61 is cylindrical, the cut surfaces of the divided tows 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B and the cut ends of the filaments generated by the cutting are easily mixed into the opening tow 11. As a result, the cut end of the filament protruding from the opened tow 11 can be eliminated or reduced, and the quality of the opened tow 11 can be further improved.
  • the preliminary opening apparatus 2 and the primary opening apparatus 3 are provided for one tow 10, and the secondary opening apparatus 6 has two divided tows 10A and 10B. Is provided against.
  • the manufacturing apparatus 1 for the opened body it is sufficient for the manufacturing apparatus 1 for the opened body to have a processing facility for one tow 10 except for the secondary opening apparatus 6. Therefore, compared with the case where two sets of tow veil and its opening processing equipment are provided to manufacture two spread tows as in the prior art, the spread body manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is the initial Costs and running costs can be reduced, and the manufacturing apparatus 1 can be made compact, so that the installation space can be reduced.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of manufacturing the spread body.
  • the width of the tow 10 is first expanded by the preliminary opening device 2 in the tow 10 that is drawn out from the tow veil and stretched in the longitudinal direction (step S ⁇ b> 1).
  • the band-like tow 10 is then primarily opened by the primary opening device 3 (step S2).
  • the individual filaments of the tow 10 are separated by the opening roller pairs 31 and 32.
  • the primary tow 10 is divided into a plurality of (two) divided tows 10A and 10B by the dividing device 4, and the divided tows 10A and 10B are separated in the width direction (step S3). Further, the filament of the division P formed between the two divided tows 10A and 10B is cut by the cutting device 5 (step S4). Finally, each split tow 10A, 10B is subjected to secondary fiber opening by the secondary fiber opening device 6 (step S5). In this secondary fiber opening, the split tows 10A and 10B are opened and molded so as to have a desired shape (width and volume), and the tension of the split tows 10A and 10B is relaxed to develop crimpability. .
  • the manufacturing apparatus 1 includes a vacuum conveyor for relaxing the opening tow tension as in Patent Document 1. There is no need.
  • the tow 10 is divided into a plurality of divided tows by the dividing device 4 and then the division P is cut by the cutting device 5, so that the tow 10 is cut without being divided as in Patent Document 1.
  • the filament to be cut is remarkably reduced. In other words, it is possible to reduce the number of filaments that have been cut short from the opened tow, which may deteriorate the quality.
  • each of the divided tows 10A and 10B is opened by the air opening jet 61 (secondary opening).
  • the filaments are sufficiently entangled so that the shape is not easily broken.
  • the manufactured opening tow 11 becomes the thing excellent in bulkiness and a soft feeling.
  • the cut surfaces of the divided tows 10A and 10B and the cut ends of the filaments generated by the cutting are mixed into the opened tow 11 by secondary opening. Therefore, the cut end of the filament does not protrude from the opened tow.
  • Patent Document 1 As described above, according to the method for manufacturing a spread body and the manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, as described in Patent Document 1, it is obtained by cutting after opening one tow. Compared with a plurality of opened tows, it is possible to produce a opened tow that is superior in quality.
  • Table 1 shown below shows the manufacturing conditions of the structure according to Example 1 and the open tow constituting the structures according to Comparative Examples 1 and 2.
  • the structure according to Example 1 uses the spreader manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment to manufacture two spread tows from one tow as described above, and the two spread tows are used. These are laminated vertically with an absorber (SAP: Superabsorbent polymer) in between.
  • SAP Superabsorbent polymer
  • the structure according to Comparative Example 1 opens one tow with a banding jet and a pair of opening rollers, and uses the anvil roll and roll slitter along the longitudinal direction. Two opened tows are manufactured by cutting, and the two opened tows are stacked one above the other with an absorbent body in between.
  • two tows are opened with a pair of opening rollers and an air opening jet to produce two opened tows, and the two opened tows are absorbed in between. They are stacked one above the other with the body in between.
  • Table 2 below shows the evaluation results of the properties of the structures according to Example 1 and the structures according to Comparative Examples 1 and 2.
  • the evaluation items for the properties of the structure are weight stability, width stability, bulkiness, compression recovery, shape maintenance, thickness unevenness, cut cross-sectional shape, and absorbent body retention.
  • the structure according to Example 1 has superior properties as compared with the structure according to Comparative Example 1.
  • the structure according to Example 1 has almost the same properties as the structure according to Comparative Example 2.
  • the structure according to Comparative Example 2 requires two sets of tow bales and manufacturing equipment in order to produce a spread tow as a material, but the structure according to Example 1 has a spread tow as a material.
  • one set of tow veil and its opening processing equipment is sufficient except for the secondary opening apparatus 6. Therefore, the structure according to Example 1 is more advantageous in terms of cost and installation space of manufacturing equipment than the structure according to Comparative Example 2.
  • the structure according to Example 1 has a higher TD (total denier) of the tow used for manufacturing the fiber-opening tow used as a material compared with the structure according to Comparative Example 2, and therefore, the fiber opening Tow productivity is high.
  • Table 3 below shows the production conditions of the opened tow according to Example 2 and the opened tow according to Comparative Example 3.
  • the spread tow according to Example 2 uses the spread body manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment to produce two spread tows from one tow as described above, and one of the spread tows. Is taken out.
  • the opened tow according to Comparative Example 3 is obtained by opening one tow with a pair of opening rollers and an air opening jet.
  • Table 4 below shows the evaluation results of the properties of the opened tow according to Example 2 and the opened tow according to Comparative Example 3. Evaluation items for the properties of the opened tow are basis weight, thickness, tow weight stability, tow width stability, shape maintenance, thickness variation, and cut cross-sectional shape.
  • Example 2 As can be read from Table 4, the opened tow according to Example 2 has almost the same properties as the opened tow according to Comparative Example 3. That is, in Example 2, a spread tow having an extremely small basis weight is realized while having almost the same properties as a conventional spread tow.
  • the disk cutter 51 that is rotationally driven by the driving unit 52 is used as the cutting device 5, and thus a continuous and stable cutting force can be applied to the continuous tow 10.
  • the cutting device 5 is not limited to the disk cutter 51.
  • a cutter 55 that is driven back and forth by a drive unit 56 can be used as the cutting device 5.
  • the cutting device 5 is not limited to a movable blade, and a blade whose position is fixed with respect to the conveyance path 30 can be used as the cutting device 5.
  • one tow 10 is divided into two tows, but one tow 10 may be divided into three or more tows.
  • one tow 10 may be divided into three divided tows 10A, 10B, and 10C.
  • four guide rods 41 are used as the dividing device 4 for dividing one tow 10 into three divided tows 10A, 10B, 10C.
  • two disk cutters 51 are used to cut the division P between adjacent divided tows.
  • the preliminary spreader 2 and the primary spreader 3 are provided for one tow 10
  • the secondary spreader 6 is divided into three divided tows 10A and 10B. , 10C.
  • one tow 10 is divided into three divided tows 10 ⁇ / b> A, 10 ⁇ / b> B, and 10 ⁇ / b> C at substantially the same position in the conveyance path 30, but first, as shown in FIG.
  • the tow 10 may be divided into two divided tows 10A and 10B, and one divided tow 10A may be further divided into two divided tows 10A and 10C on the upstream side of the conveyance path 30.
  • the dividing device 4 is the two guide bars 41, and this configuration is advantageous in that the dividing device 4 can be configured at low cost and maintenance is easy.
  • the dividing device 4 is not limited to the guide bar 41.
  • the dividing device 4 can divide the tow 10 into a plurality of divided tows 10A and 10B and guide the movement of the divided tows 10A and 10B so that the divided tows 10A and 10B are separated in the width direction of the tow 10. Anything is possible.
  • the dividing device 4 at least two rotating body-shaped guide members that are spaced apart in the width direction of the tow 10 can be used.
  • the divided tows 10A and 10B move while contacting the periphery of the rotating guide member, so that friction between the divided tows 10A and 10B and the guide member can be reduced.
  • the dividing device 4 at least two cylindrical guide members that are spaced apart in the width direction of the tow 10 can be used. In this case, the divided tows 10A and 10B are inserted through the cylindrical guide member.
  • the dividing device 4 at least one block in which a plurality of grooves or passages through which the divided tows 10A and 10B pass can be formed.

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Abstract

　予備開繊装置２で捲縮されたトウ１０を幅方向に広げることと、一次開繊装置３でトウ１０を一次開繊することと、分割装置４でトウ１０を少なくとも２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂへ分け離すことと、裁断装置５で分割トウ１０Ａ，１０Ｂの分け目Ｐを裁断することと、二次開繊装置６で分割トウ１０Ａ，１０Ｂを二次開繊することとを含む工程で開繊体（開繊トウ１１）を製造する。

Description

開繊体の製造方法及び製造装置
　本発明は、紙おむつなどの材料として用いられる開繊体の製造方法及び製造装置に関する。
　紙オムツなどに使用されている吸収体として、開繊されたトウ（以下、「開繊トウ」又は「開繊体」という）と高分子吸収剤との混合物を紙で包んだものが用いられている。開繊トウは、１本のトウの原反が開繊ローラやエア開繊ジェットにより開繊されたものであり、通常、単層である。開繊トウの積層体が要求される場合には、まず、複数の単層の開繊トウが作製され、次に、これらの複数の単層の開繊トウが複層に重ね合わせられることにより開繊トウの積層体が製造される。このような開繊トウの積層体を製造する際には、複数組のトウベール及びその開繊処理設備が必要となるので、費用面と設置空間面で課題があった。
　上記課題に対し、特許文献１では、１本のトウの原反から作製された２層の開繊トウを用いた吸収体の製造方法が提案されている。特許文献１の製造方法では、開繊機（バンディングジェット及び開繊ローラ）を用いてトウの原反を長手方向に引き伸ばした状態で開繊することと、開繊トウをアンビルロール及びロールスリッタを用いて長手方向に沿って裁断することにより２分割することと、バキュームコンベアを用いて開繊トウの張力を緩和して開繊トウの捲縮性を発現させることとが行われる。
特開２００７－２１１８１号公報
　特許文献１に記載されているように、開繊トウがその長手方向に沿って裁断されると、裁断により開繊トウに生じた裁断面からトウフィラメントの裁断端が突出する。開繊トウの裁断面から突出したトウフィラメントは、例えば、製造時に駆動軸に絡まることがあり、製造トラブルの原因となりうる。また、短く切断されたトウフィラメントは、開繊トウの裁断面から落脱したり浮き上がったりして裁断面のラインを変形させるので、開繊トウの品質を低下させるおそれがある。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、１本のトウの原反から複数の開繊体（開繊トウ）を製造するための方法及び装置において、製造された開繊体の品質の向上を図ることにある。
　本発明に係る開繊体の製造方法は、
捲縮されたトウを前記トウの幅方向に広げることと、
幅方向に広げられた前記トウを一次開繊することと、
一次開繊された前記トウを少なくとも２本の分割トウへ分け離すことと、
前記分割トウの分け目を裁断することと、
前記分割トウを二次開繊することとを含むものである。
　また、本発明に係る開繊体の製造装置は、捲縮されたトウを前記トウの幅方向に広げる予備開繊装置と、
幅方向に広げられた前記トウを一次開繊する一次開繊装置と、
一次開繊された前記トウを少なくとも２本の分割トウへ分け離す分割装置と、
前記分割トウの分け目を裁断する裁断装置と、
前記分割トウを二次開繊する二次開繊装置と、を備えているものである。
　上記開繊体の製造方法及び製造装置によれば、トウを複数の分割トウへ分け離してから、その分け目を裁断するので、特許文献１に記載されているようにトウを分割せずに裁断する場合と比較して、裁断されるフィラメントが少なくなる。言い換えれば、開繊体から、当該開繊体の品質を低下させるおそれのある短く切断されたフィラメントを少なくすることができる。また、裁断で生じたフィラメントの裁断端を開繊（二次開繊）によって開繊体の内部へ混入させることができるので、フィラメントの裁断端が開繊体から突出しにくい。さらに、トウが分割された後で各分割トウに開繊（二次開繊）が施されるため、製造された開繊体は、フィラメントが十分に絡み合って、形状が崩れにくいものとなる。少なくとも以上に説明した点において、上記開繊体の製造方法及び製造装置により製造された開繊体は、特許文献１に記載されているように１本のトウを開繊してから裁断することにより得られた複数の開繊トウと比較して、優れた品質を備えている。
　本発明によれば、製造された開繊体の品質の向上を図ることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る開繊体の製造装置の全体的な構成を示す図である。 図２は、開繊体の製造装置の一次開繊装置から下流側の平面図である。 図３は、裁断装置を示す側面図である。 図４は、開繊体の製造方法を説明するフローチャートである。 図５は、裁断装置の変形例を示す側面図である。 図６は、トウを三分割する場合の変形例１に係る開繊体の製造装置の一次開繊装置から下流側の平面図である。 図７は、トウを三分割する場合の変形例２に係る開繊体の製造装置の一次開繊装置から下流側の平面図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る開繊体の製造装置１の全体的な構成を示す図、図２は開繊体の製造装置１の一次開繊装置３から下流側の平面図、図３は裁断装置５を示す側面図である。
　図１～３に示されるように、本実施形態に係る開繊体の製造装置１は、１本のトウベール（トウ１０の原反）から複数の開繊トウ１１（開繊体）を製造するための装置である。製造された複数の開繊トウ１１は、積層されて開繊トウの積層体として用いられたり、並列されて複数条の開繊トウとして用いられたりすることができる。トウ１０は、例えば、セルロースアセテートトウであるが、これに限定されない。
　開繊体の製造装置１には、トウ１０の搬送経路３０が形成されている。そして、製造装置１は、搬送経路３０に沿って上流側から下流側へ向けて順に配置された、予備開繊装置２、一次開繊装置３、分割装置４、裁断装置５、及び二次開繊装置６を備えている。以下、開繊体の製造装置１の各構成要素について詳細に説明する。
　予備開繊装置２は、トウベールから繰り出された捲縮しているトウ１０を予備開繊して、トウ１０をバンド化する手段である。本実施形態では、予備開繊装置２として２つのバンディングジェット２１，２２が用いられている。バンディングジェット２１はトウベールとガイド２３との間の搬送経路３０に配置され、バンディングジェット２２はガイド２３と一次開繊装置３との間の搬送経路３０に配置されている。これらのバンディングジェット２１，２２は、トウ１０が通過する際にトウ１０の表面に圧縮空気を吹き付けることにより、トウ１０のフィラメントを分離させるものである。このバンディングジェット２１，２２の作用により、トウ１０の幅が拡張して、トウ１０がバンド化される。
　一次開繊装置３は、予備開繊装置２で予備開繊されたトウ１０を開繊（一次開繊）する手段である。本実施形態では、一次開繊装置３として２組の開繊ローラ対３１，３２が用いられている。２組の開繊ローラ対３１，３２は、トウ１０の搬送方向に所定間隔をおいて搬送経路３０に配置されている。下流側の開繊ローラ対３２は、上流側の開繊ローラ対３１よりもやや速い速さで回転駆動される。上記構成の一次開繊装置３では、トウ１０が２組の開繊ローラ対３１，３２の間で引っ張られたり緩められたりすることにより、トウ１０の個々のフィラメントが分離される。
　分割装置４は、一次開繊装置３で一次開繊された１本のトウ１０を、少なくとも２本のトウ１０Ａ，１０Ｂ（以下、「分割トウ１０Ａ，１０Ｂ」という）に分け離す手段である。分け離された分割トウ１０Ａ，１０Ｂの間には、トウ１０の長手方向に沿った分け目Ｐが形成される。本実施形態では、１本のトウ１０から２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂを形成するための分割装置４として、２本のガイド棒４１（ガイド部材）が用いられている。また、裁断装置５は、形成された分け目Ｐに沿ってトウ１０を裁断する手段である。本実施形態では、裁断装置５として駆動部５２（図３）により回転駆動される円盤カッター５１が用いられている。
　２本のガイド棒４１は、搬送経路３０で搬送されるトウ１０の幅方向の間に割り込むようにして、トウ１０の幅方向に離れて配置されている。この２本のガイド棒４１によって、１本のトウ１０が２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂへ幅方向に分割される。さらに、２本のガイド棒４１によって、分割トウ１０Ａ，１０Ｂがトウ１０の幅方向に分け離れるように、分割トウ１０Ａ，１０Ｂの移動が案内される。トウ１０のフィラメントの殆どは、切れることなく、２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂのうちいずれか一方に付随する。
　分け離された２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂの間に形成された分け目Ｐでは、一方の分割トウ１０Ａに付随するフィラメントと他方の分割トウ１０Ｂに付随するフィラメントとが交差している。このように交差しているフィラメントは、搬送経路３０の下流側へ向かうにつれて２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂのうちいずれか一方の流れに収まっていく。このため、分け目Ｐに存在するフィラメントの量は、搬送経路３０の下流側へ向かうにつれて少なくなる。
　分け目Ｐの下流部であって分け目Ｐに存在するフィラメントの量が少なくなったところ、又は、フィラメントがなくなったところに、円盤カッター５１が存在している。したがって、円盤カッター５１では、分割装置４によって分裂しきれなかったフィラメントのみが裁断される。このため、円盤カッター５１でトウ１０を十分に裁断することが可能であり、アンビルロール等の円盤カッター５１の金床は必要とされない。なお、特許文献１に記載されているように、アンビルロールとロールスリッタとを用いてトウが裁断される場合には、ロールスリッタがアンビルロールに押し付けられるので、ロールスリッタの刃が摩耗しやすい。これに対し、本実施形態においては円盤カッター５１の刃がフィラメント以外と接触しないため、特許文献１の構成と比較して円盤カッター５１の刃が摩耗しにくい。よって、円盤カッター５１の刃の交換頻度を少なくすることができる。
　２本のガイド棒４１のトウ１０の幅方向の離間距離は限定されない。つまり、２本のガイド棒４１の離間距離は、トウ１０の幅より小さくても、同じであっても、大きくてもよい。また、２本のガイド棒４１の搬送経路３０における設置位置は限定されない。つまり、２本のガイド棒４１は、円盤カッター５１に対して搬送経路３０の上流側、同一、及び下流側のいずれに配置されていてもよい。但し、２本のガイド棒４１によりトウ１０に形成された分け目Ｐの最上流部が円盤カッター５１よりも搬送経路３０の上流側に位置するように、ガイド棒４１の搬送経路３０における設置位置が決定される。本実施形態においては、離間している２本のガイド棒４１の間に円盤カッター５１が配置されている。
　二次開繊装置６は、分割トウ１０Ａ，１０Ｂの各々を開繊（二次開繊）するとともに、その張力を緩和する手段である。本実施形態では、二次開繊装置６としてエア開繊ジェット６１が用いられている。エア開繊ジェット６１は、装置内に引き込んだ分割トウ１０Ａ，１０Ｂを圧縮エアと共にノズルから噴出するように構成されている。このエア開繊ジェット６１は、分割トウ１０Ａ，１０Ｂに対し、フィラメントを分離することと、所望の形状（幅及びボリューム）となるように成形することと、張力を緩和することとを行う。これにより、エア開繊ジェット６１で二次開繊された分割トウ１０Ａ，１０Ｂは、所望の形状の開繊トウ１１となる。
　エア開繊ジェット６１のノズル形状は特に限定されないが、円筒状ノズルであることが望ましい。エア開繊ジェット６１のノズルが円筒状であれば、裁断で生じた分割トウ１０Ａ，１０Ｂの裁断面やフィラメントの裁断端が開繊トウ１１の内部に混入しやすくなる。この結果、開繊トウ１１から突出するフィラメントの裁断端を無くす又は低減させることができ、開繊トウ１１の品質をより向上させることができる。
　上記構成の開繊体の製造装置１では、予備開繊装置２及び一次開繊装置３は１本のトウ１０に対して設けられ、二次開繊装置６は２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂに対して設けられている。換言すれば、開繊体の製造装置１には、二次開繊装置６を除いて、１本のトウ１０のための処理設備があれば足りる。したがって、従来のように２本の開繊トウを製造するために２組のトウベール及びその開繊処理設備を備える場合と比較して、本実施形態に係る開繊体の製造装置１は、イニシャルコスト及びランニングコストを削減することができ、更に、製造装置１がコンパクト化されるので設置空間を縮小することができる。
　続いて、上記構成の開繊体の製造装置１を用いた開繊体の製造方法について説明する。図４は、開繊体の製造方法を説明するフローチャートである。
　図４に示されるように、トウベールから繰り出されて長手方向に引き伸ばされたトウ１０は、まず、予備開繊装置２によってトウ１０の幅が拡げられる（ステップＳ１）。これによりバンド状となったトウ１０は、次に、一次開繊装置３によって一次開繊される（ステップＳ２）。この一次開繊では、開繊ローラ対３１，３２によってトウ１０の個々のフィラメントが分離される。
　続いて、一次開繊されたトウ１０は、分割装置４によって複数（２本）の分割トウ１０Ａ，１０Ｂへ分割されるとともに、分割トウ１０Ａ，１０Ｂが幅方向に分け離される（ステップＳ３）。さらに、分け離された２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂの間に形成された分け目Ｐのフィラメントが、裁断装置５によって裁断される（ステップＳ４）。最後に、各分割トウ１０Ａ，１０Ｂが二次開繊装置６によって二次開繊される（ステップＳ５）。この二次開繊では、分割トウ１０Ａ，１０Ｂが所望の形状（幅及びボリューム）となるように開繊及び成形されるとともに、分割トウ１０Ａ，１０Ｂの張力が緩和されて捲縮性が発現する。
　以上の一連の流れにより、１本のトウの原反から２本の開繊トウ１１が製造される。製造された開繊トウ１１は、図示されないコンベアで次工程へ搬送される。なお、上記二次開繊においてエア開繊ジェット６１によりトウ１０Ａ，１０Ｂの張力緩和が行われるため、製造装置１が特許文献１のように開繊トウの張力を緩和するためのバキュームコンベアを備える必要はない。
　上記製造方法では、トウ１０を分割装置４で複数の分割トウへ分け離してから、その分け目Ｐを裁断装置５で裁断するので、特許文献１のようにトウ１０を分割せずに裁断する場合と比較して、裁断されるフィラメントが著しく少なくなる。言い換えれば、開繊トウから、品質を低下させるおそれのある短く切断されたフィラメントを少なくすることができる。
　また、上記製造方法では、トウ１０が分割された後で各分割トウ１０Ａ，１０Ｂに対してエア開繊ジェット６１による開繊（二次開繊）を行うため、製造された開繊トウ１１は、フィラメントが十分に絡み合って、形状が崩れにくいものとなる。そして、製造された開繊トウ１１は、嵩高さと、ふんわり感に優れたものとなる。さらに、裁断で生じた分割トウ１０Ａ，１０Ｂの裁断面やフィラメントの裁断端は、二次開繊によって開繊トウ１１の内部に混入する。したがって、フィラメントの裁断端が開繊トウから突出しない。
　以上説明した通り、本実施形態に係る開繊体の製造方法及び製造装置１によれば、特許文献１に記載されているように１本のトウを開繊してから裁断することにより得られた複数の開繊トウと比較して、品質に優れた開繊トウを製造することができる。
〔評価実験１〕
　続いて、本実施形態に係る開繊体の製造装置１を用いて上記製造方法により製造された開繊トウを評価するために行われた実験結果を示す。評価実験１では、２本の開繊トウを間に吸収体を挟んで上下に積層した構造体（実施例１に係る構造体、比較例１及び２に係る構造体）を製造し、これらの構造体の性状を比較した。
　次に示す表１には、実施例１に係る構造体、並びに、比較例１及び２に係る構造体を構成している開繊トウの製造条件が示されている。実施例１に係る構造体は、本実施形態に係る開繊体の製造装置１を用いて前述の通り１本のトウから２本の開繊トウを製造し、この２本の開繊トウを間に吸収体（ＳＡＰ：Superabsorbent polymer）を挟んで上下に積層したものである。比較例１に係る構造体は、特許文献１に記載されているように、１本のトウをバンディングジェット及び開繊ローラ対で開繊し、アンビルロール及びロールスリッタを用いて長手方向に沿って裁断することによって２本の開繊トウを製造し、この２本の開繊トウを間に吸収体を挟んで上下に積層したものである。比較例２に係る構造体は、２本のトウを各々開繊ローラ対とエア開繊ジェットで開繊して２本の開繊トウを製造し、この２本の開繊トウを間に吸収体を挟んで上下に積層したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次に示す表２には、実施例１に係る構造体、並びに、比較例１及び２に係る構造体の性状の評価結果が示されている。構造体の性状の評価項目は、重量安定性、幅安定性、嵩高さ、圧縮復元性、形状維持性、厚薄ムラ、裁断面形状、及び吸収体保持性である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から読み取ることができるように、実施例１に係る構造体は、比較例１に係る構造体と比較して優れた性状を有している。そして、実施例１に係る構造体は、比較例２に係る構造体とほぼ同等の性状を有している。但し、比較例２に係る構造体は、材料となる開繊トウを製造するために２組のトウベール及び製造設備が必要であるが、実施例１に係る構造体は材料となる開繊トウを製造するために二次開繊装置６を除いて１組のトウベール及びその開繊処理設備で足りる。したがって、実施例１に係る構造体は、比較例２に係る構造体と比較して、費用面と製造設備の設置空間面で有利である。また、実施例１に係る構造体は、比較例２に係る構造体と比較して、材料となる開繊トウを製造するために使用されるトウのＴＤ（トータルデニール）が高いため、開繊トウの生産性が高い。
〔評価実験２〕
　評価実験２では、坪量（面積あたりの重量）の極めて小さな開繊トウ（実施例２に係る開繊トウ、比較例３に係る開繊トウ）を製造し、これらの開繊トウの性状を比較した。
　次に示す表３には、実施例２に係る開繊トウ及び比較例３に係る開繊トウの製造条件が示されている。実施例２に係る開繊トウは、本実施形態に係る開繊体の製造装置１を用いて前述の通り１本のトウから２本の開繊トウを製造し、そのうち１本の開繊トウを取り出したものである。比較例３に係る開繊トウは、１本のトウを開繊ローラ対とエア開繊ジェットで開繊したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　次に示す表４には、実施例２に係る開繊トウ及び比較例３に係る開繊トウの性状の評価結果が示されている。開繊トウの性状の評価項目は、坪量、厚み、トウ重量安定性、トウ幅安定性、形状維持性、厚薄ムラ、及び裁断面形状である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４から読み取ることができるように、実施例２に係る開繊トウは、比較例３に係る開繊トウと、ほぼ同等の性状を有している。すなわち、実施例２では、従来の開繊トウとほぼ同等の性状を有しながら、坪量の極めて小さい開繊トウが実現されている。
〔変形例〕
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
　例えば、上記実施形態において、裁断装置５として駆動部５２により回転駆動される円盤カッター５１が用いられており、これにより、連続するトウ１０に対して連続的に安定した裁断力を与えることができる。但し、裁断装置５は円盤カッター５１に限定されない。例えば、図５に示されるように、裁断装置５として駆動部５６により往復駆動されるカッター５５を用いることができる。また、例えば、裁断装置５は可動刃物に限定されず、裁断装置５として搬送経路３０に対して位置固定された刃物を用いることができる。
　また、例えば、上記実施形態において、１本のトウ１０は２本のトウに分割されるが、１本のトウ１０が３本以上の複数のトウに分割されてもよい。例えば、図６に示されるように、１本のトウ１０が３本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃへ分割されてもよい。この場合、１本のトウ１０を３本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃへ分割するための分割装置４として、４本のガイド棒４１が用いられる。そして、裁断装置５として、隣り合う分割トウの分け目Ｐを裁断するために、２つの円盤カッター５１が用いられる。上記構成の開繊体の製造装置１Ａでは、予備開繊装置２及び一次開繊装置３は１本のトウ１０に対して設けられ、二次開繊装置６は３本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに対して設けられる。なお、図６に示す例では、１本のトウ１０が搬送経路３０のほぼ同じ位置で３本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃへ分割されているが、図７に示すように、先ず、１本のトウ１０が２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｂへ分割され、さらに搬送経路３０の上流側で、一方の分割トウ１０Ａが２本の分割トウ１０Ａ，１０Ｃへ分割されてもよい。
　また、例えば、上記実施形態において、分割装置４は２本のガイド棒４１であり、この構成は、分割装置４を安価に構成できる点及びメンテナンスが容易である点で有利である。但し、分割装置４はガイド棒４１に限定されない。分割装置４は、トウ１０を複数の分割トウ１０Ａ，１０Ｂに分割することと、分割トウ１０Ａ，１０Ｂをトウ１０の幅方向に分け離すように、分割トウ１０Ａ，１０Ｂの移動を案内することができるものであればよい。例えば、分割装置４として、トウ１０の幅方向に離間して配置された、少なくとも２つの回転体状のガイド部材を用いることができる。この場合、分割トウ１０Ａ，１０Ｂは回転体状のガイド部材の周囲に接触しながら移動するので、分割トウ１０Ａ，１０Ｂとガイド部材との摩擦を軽減することができる。また、例えば、分割装置４として、トウ１０の幅方向に離間して配置された、少なくとも２つの筒状のガイド部材を用いることができる。この場合、筒状のガイド部材に分割トウ１０Ａ，１０Ｂが挿通される。また、例えば、分割装置４として、分割トウ１０Ａ，１０Ｂが通過する複数の溝又は通路が形成された少なくとも１つのブロックを用いることができる。
　１　開繊体の製造装置
　１０　トウ
　１１　開繊トウ（開繊体）
　２　予備開繊装置
　　２１，２２　バンディングジェット
　３　一次開繊装置
　　３１，３２　開繊ローラ対
　４　分割装置
　　４１　ガイド棒（ガイド部材）
　５　裁断装置
　　５１　円盤カッター
　　５２　駆動部
　６　二次開繊装置
　　６１　エア開繊ジェット
　３０　搬送経路

Claims (12)

  1. 　捲縮されたトウを前記トウの幅方向に広げることと、
    　幅方向に広げられた前記トウを一次開繊することと、
    　一次開繊された前記トウを少なくとも２本の分割トウへ分け離すことと、
    　前記分割トウの分け目を裁断することと、
    　前記分割トウを二次開繊することと、を含む開繊体の製造方法。
  2. 　前記二次開繊することが、前記分割トウのフィラメントを分離させることと、前記分割トウを成形することと、前記分割トウの張力を緩和することとを含む、請求項１に記載の開繊体の製造方法。
  3. 　前記二次開繊することが、エア開繊ジェットによって前記分割トウのフィラメントを分離させることを含む、請求項１又は２に記載の開繊体の製造方法。
  4. 　前記一次開繊することが、開繊ローラ対によって前記トウのフィラメントを分離させることを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の開繊体の製造方法。
  5. 　前記裁断することが、回転する円盤カッターによって前記分割トウの分け目のフィラメントを裁断することを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の開繊体の製造方法。
  6. 　前記トウを分け離すことが、前記分割トウの移動を案内するガイド部材によって、前記分割トウを前記幅方向に分け離すことを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の開繊体の製造方法。
  7. 　捲縮されたトウを前記トウの幅方向に広げる予備開繊装置と、
    　幅方向に広げられた前記トウを一次開繊する一次開繊装置と、
    　一次開繊された前記トウを少なくとも２本の分割トウへ分け離す分割装置と、
    　前記分割トウの分け目を裁断する裁断装置と、
    　前記分割トウを二次開繊する二次開繊装置と、を備えている開繊体の製造装置。
  8. 　前記二次開繊装置が、エア開繊ジェットを含んでいる、請求項７に記載の開繊体の製造装置。
  9. 　前記エア開繊ジェットのノズルが円筒状である、請求項８に記載の開繊体の製造装置。
  10. 　前記一次開繊装置が、開繊ローラ対を含んでいる、請求項７～９のいずれか一項に記載の開繊体の製造装置。
  11. 　前記裁断装置が、回転する円盤カッターを含んでいる、請求項７～１０のいずれか一項に記載の開繊体の製造装置。
  12. 　前記分割装置が、前記分割トウを前記幅方向に分け離すように、前記分割トウの移動を案内するガイド部材を含んでいる、請求項７～１１のいずれか一項に記載の開繊体の製造装置。
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