JPH06502457A - スパンレースの製造方法及び装置並びにこれにより製造された材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スパンレースの製造方法及び装置 並びにこれにより製造された材料 本発明はスパンレース材料を製造する方法及び装置、並びにこれにより製造され たスパンレース材料に関する。本発明は限定するわけではないが特に、おむつ、 失禁ガード等の吸収性使い捨て物品のケーシング層に使用するのに適する。

スパンレース材料は、繊維の連結及び繊維構造体を空気または液体の細いジェッ トの助けにより繊維ウェブを絡合することにより得られる、即ち構造体が所謂絡 合技術により得られる、機械的に結合された不織布から成る。本願はハイドロ結 合、即ち所謂液体ジェットの助けにより達成される結合により製造されるスパン レース材料に専ら関する。かかる材料は他の不織布と比較して顕著な繊維特性を 有しており、製造される材料の特性に関して製造方法の融通性が比較的に高いが 、それは繊維、繊維混合物、繊維形成、結合度、使用される絡合ワイヤの構造等 を適当に選択することにより航記材料の特性を非常に変化できるからである。そ の結果、スパンレース材料の使用が益々普通になっている。

かかる材料は液体を拭うとか吸収するのに効果的に使用でき、またこれと接触し た液体を拡散又は分散するのにも使用できる。スパンレース材料を使用できる他 の分野としては、使い捨て吸収性物品のケーシング層であり、その場合、消費者 は「プラスチック」組織を持つものと感じられることが多い他の形式の不織布よ りもこの材料を肌に快適に感じる。

本発明は液体拡散層として又は液体吸収性使い捨て物品のケーシング層として有 利に使用できるスパンレース材料を製造する方法及び装置、並びにこの方法によ り製造された液体拡散性又は液体分散性を持つスパンレース材料に関する。

本発明の方法は、ステーブル長さの繊維の層を形成ワイヤに空気載置し、短１１ １Ｍの層をステーブル繊維の層の上に空気載置して＃！維ウェブを形成する方法 であって、その特徴とするところは、結合ワイヤを形成するワイヤの直径よりも かなり大きい直径の少なくとも一つの細長素子を配置した絡合ワイヤへ繊維ウェ ブを移送し、前記ワイヤ上の繊維ウェブを絡合することである。ウェブが絡合さ れると、専らステーブル繊維から成る細長ストリングに、製造されたスパンレー ス材料の各部が形成され、このスパンレース材料は絡合ワイヤ上に配置された細 長ワイヤ素子の上に載置されている。しかして幾つかのかかる細長素子が絡合ワ イヤ上に１かれると、得られる材料は縞模様を持つが、それは細長素子間のトラ フ又は谷に短繊維が集まり、ステーブル繊維が前記素子の上に留まるからである 。この工程が疎水性ステーブル繊維及び親水性短繊維、例えばバルブ繊維の使用 を含むとき、及び製造されるスパンレース材料が孔を設けられる如きメツシュ寸 法を持つ絡合ワイヤが使用されるとき、得られる材料は液体透過性であり液体を その縦方向に拡散又は分散させる。かかる材料は使い捨ておむつ、衛生ナプキン 等の如き使い捨て吸収性物品の液体拡散層として特に適し、物品の縦方向に液体 の分散を増加し、かかる液体の縦方向分散は吸収性パッドの吸収性を十分に利用 するために必要である。

本発明の一実施例によれば、ステーブル１１１雑は弾性！１維である。これは専 らステーブル繊維のみを含む部分内で弾性である如きスパンレース材料を提供す る。その理由は、他の部分に於ける弾性繊維の伸張が前記繊維の、バルブ繊維へ の結合により阻止されるからである。更に、絡合材料のバルブ及びステーブル繊 維の細長ストリング間の区域のステーブル繊維はこれらのストリングに対して一 般に横方向に向けられる。これにより配列方向に関する細長素子の整合を変化す ることにより完成材料の伸張方向を制御することが可能になる。

スパンレース材料を製造する本発明の装置は、ステーブル１１１雑の層を形成ワ イヤ上に空気載置し短１ｍＮの層をステーブル繊維層に空気載置して繊維ウェブ を形成するように機能するステーブル繊維形成器と短繊維形成器とを有する形成 ユニット、及び繊維ウェブをハイドロ絡合する絡合ユニットを含む。この装置の 特徴は、絡合ユニットが絡合ワイヤを構成するワイヤの直径よりも遥かに大きい 直径の少なくとも一つの細長素子を配置された絡合ワイヤを含むことである。

本発明により製造されたスパンレース材料は、短繊維とステーブル長さの繊維と から作られ、また専らステーブル繊維を含む少なくとも一つの細長材料ストリン グを含むことを特徴とする。

本発明を更に容易に理解できるよう、かつその特徴を明らかにするために、本発 明をその代表逼実施例について、添付図面に関して説明する。

第１図はスパンレース材料の製造装置の構成のブロック図である。

第２図は第１図に示す構成に含まれる形成ステーションの一側から見た断面図で ある。

第３図は本発明の一好適実施例による結合ワイヤの斜面図である。

第４図は第３図に示す絡合ワイヤの一部を拡大して示した軸方向横断面図である 。

記載の実施例により製造されるスパンレース材料は乾燥状態でほぐしされたバル ブ繊維及び疎水性ステーブル繊維から成り、前記ステーブル繊維は長さ２０〜５ ０ｍｍのポリエステル繊維から成る。

第１図には形成ステーション１と絡合ステーション２とを含むスパンレース材料 製造装置が示されている。この装置はまたステーブル繊維の処理、例えば予備梳 解ｆｐｒｅｐａｒａｔｏｒｙ　ｃａｒｄｉｎｇｌ　するステーション３、製造さ れたスパンレース材料を引き続いて処理するステーション４、スパンレース材料 をロールに巻取る巻取りステーション５を含むことができる。

形成ステーション１はステーブル繊維形成器６とバルブ繊維形成器７とを含み、 これらは周知の種類のものにでき、ステーブル繊維とバルブ繊維とを下層の形成 ワイヤ上に空気載置するように機能する。結合ステーション２は直径７０〜１３ ０ｍｍの多数の列のノズルを含み、ここから水を圧力で下層の結合ワイヤへ噴霧 する。

第２図は本発明の形成ステーションの好適実施例を示す第２図に示すステーブル 繊維形成器６は粗解縁されたステーブル繊維のマットを梳解ロール１０へ移送す る送りローラを含む。解ｉされ個々に分離した繊維は梳解ロール１０の周囲から 、梳解ロールの回転により生じる遠心力と、第２図に矢印Ａで示す空気流との組 合せ作用で、投げ飛ばされる。この空気流はステーブル繊維がロールから投げ飛 ばされる場所で梳解ロールに対して接線方向に向けられる、またステーブル繊維 形成器は２個の補助ロール１１、及びワーカ１２を含む。

第２図に示すステーブル繊維形成器６は下記の態様で操作する。

粗解縁されたステーブルａｍのマットが有歯送りローラ９によりローラ９の周囲 と逆圧装置１３、所謂ノーズ・バーとの間に形成されたニップへ送られる。歯又 は同様の梳５！　装ｆｌｌ　ｆｃｏｍｂｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅｌを備えた梳解ロ ーラ１０は前進するマットを把持し乗せる。移送される粗解縁された繊維マット の最下層繊維は梳解ローラの歯により効果的に梳篠される。マットは送りローラ から梳解ローラへ送られるとき、ノーズ・バー１３の先鋭縁の回りに強制的に送 られ、これにより各ステーブル繊維の解繊と個別化を容易ならしめる。移送繊維 マットの最上層繊維は下層の繊維と同様には解繊、個別化されず、ワーカ１２に より把持され、ストリッパと共に梳解ローラ１０よりも低速で回転する。ワーカ により捕捉された繊維はストリッパ１１へ移送され、ストリッパにより梳解ロー ラ上に再載置される。ワーカとストリッパは歯又は同様の梳篠装置を備え、解繊 度と個別化度とが最も低くかつワーキング−ストリッパ対により捕捉された繊維 はこれらのローラの歯の作用により更に解繊、個別化される。ワーカと解繊ロー ラとの間を通過した後に遠心力により梳解ローラの周囲から投げ飛ばされた繊維 は故に完全に解繊され個別化される。空気流Ａの機能は梳解ローラの周囲から投 げ飛ばされたステーブル繊維を下層の形成ローラへ空気輸送することである。

ステーブル繊維形成器の上記態様の操作から明かな如（、形成器は従来の、商業 的に入手できるステーブル繊維形成器、例えばＦｅｈｒｅｒ　Ｋ２１等とほぼ同 様に操作し、故に従来の装置を本発明の装置に効果的に使用できる。

また形成ステーションは鋼ネット１４または同類物を通じてバルブ繊維Ｐをキャ ストできる種類のバルブ形成器を含む。

第２図に示す如く、ステーブル繊維Ｓは最初に形成ワイヤ８に載置されるもので あり、その後にバルブ繊維Ｐがステーブル繊維の層の上に載置される。空気ｆｉ ！された繊維は端壁のみを第２図に示す吸引ボックス１５内で発生した負圧の助 けによりワイヤ８上に保持される。

形成ステーションで形成されたｍｍウェブは次いで結合ステーション２へ通され 、ここで低ないし中程度の圧力で第１の結合工程を受ける。この第１結合工程に 於て、＃１維ウェブに於けるステーブル繊維とバルブ繊維は相互に結合するが、 その結合程度は繊維ウェブがバルブ繊維の流出や繊維ウェブの分解を伴うことな く高圧での第２絡合工程に耐えることができる程度のものである。

第３図、第４図は第２高圧絡合工程で有利に使用できる絡合ワイヤ１８の好適実 施例を模式的に示す。この絡合ワイヤは結合ステーションの水ジェツトの下で適 当な態様（図示せず）で回転するように装着された筒状ネット１６から成る。ワ イヤ１７はネット１６の筒状面に螺旋状に巻かれ、少なくともワイヤの両端でこ れへ取り付けられる。

第１図、第３図から判る如（、ワイヤ１７の直径はネット１６を形成するワイヤ の直径よりも遥かに大きい、螺旋巻きワイヤ１７の線間距離は第３図に誇張され ている。この距離はワイヤ１７の直径の１倍ないし１０倍が適当である。

低ないし中程度の圧力（６０〜１００バール）での第１結合工程を受けた後に、 繊維ウェブは絡合ワイヤ１８へ移送され、ここで高圧（８０〜２５０バール）で 絡合される。螺旋巻きワイヤ１７により形成された細長素子１７．〜’１７ｎに 衝突する水ジェツトから出る水は前記細長素子の側部を下降して細長素子１７． 〜１７．．の上側に最初に配置されていたバルブ繊維を運ぶ。故にバルブ繊維は 、第４図に模式的に示す如く、相互に規定する細長素子１７．〜１７、間、例λ ば素子１７．〜１７．及び１７ｓ　〜１７゜間のトラフまたは谷に集まる０分離 されたステーブル繊維はバルブ繊維に対して長さが大きいことに起因して、その 長さに沿う幾つかの位置で相互に、及びバルブ繊維に結合され、故に全体として はバルブ繊維よりも遥かに勧がし難い。故に、ステーブル繊維は隣接した細長素 子間の谷またはトラフへ入らず、前記素子の頂部または上面に留まる。

細長素子間の谷へ圧入される繊維も多少あることは事実であるが、ステーブル繊 維は全体として細長素子の側部を流下する水により動かされることができないか ら、細長素子の頂部のステーブル１１１維の自由端の運動は本質的に曲げ這゛動 であり、故にこれら自由端の大部分は前記曲げ運動中にステーブル繊維と係合し 、細長素子から出る前にステーブル繊維と結合する。

絡合は隣接する細長素子間の谷で典型的な態様で生起する。即ち、液体に対する ワイヤ・ネット１６の透過性は液体ジェットの水には不十分であり、繊維ウェブ の繊維へ運動エネルギの大部分を付与した後にネットを妨害無しに通過すること ができない、螺旋巻きされたワイヤは円形の結果、ワイヤの開放面積が減少し、 これと共に液体透過性が少し減少する。

ステーブル繊維は層として載置されるが、その層の厚さは第２結合工程後に繊維 ウェブが細長素子の上側に沿って形成された専らステーブル繊維のストリングに 孔を提供する程度のものである。

形成されたスパンレース材料は絡合ステーションを通過した後に、後処理ステー ション４を通り、ここで材料は乾燥され、更に乾燥または表面処理の如き処理を 随意に受ける。スパンレース材料は次いで巻き取りステーションでローラに巻き 取られる。

好適なスパンレース材料はこれにより縞模様が付与され、即ち専らステーブル繊 維のストリングの間にバルブとステーブル繊維の混合物の外方突出ストリングを 含む。ががる材料は吸収パッドの液体透過性ケーシング層として有利に使用でき る。何故ならば、バルブ繊維とステーブル繊維とのストリングは液体をその縦方 向に拡散または分散させることができるからである。

これにより吸収パッドの大部分を冴を吸収するに際しこれに載置でき、これによ り吸収パッドが局部的に飽和する危険を減じ、かかる飽和に漏洩が伴う危険を減 じることができる。本発明のスパンレース材料を吸収性使い捨て物品の液体拡散 層として使用することにより、吸収パッドの全液体吸収能力をより効果的に使用 することができる。

理解される如く、上記スパンレース材料は乾燥目的にも使用でき、または所定方 向の液体の拡散または分散が望ましいような他の分野で液体拡散層として使用で きる。

本発明による上記方法及び装置は制御された弾性の材料、即ち特定の方向に伸張 可能な材料を製造できる。かがる材料はステーブル繊維が弾性繊維から成るとき に得られる、専らステーブル１１４Ｍを含む材料の部分では、これらの繊維は縦 方向素子に対して一般に横方向に配向することが判明しているが、それは縦方向 に延びたステーブル繊維部分が、バルブ繊維と同様に細長素子間の谷又はトラフ へ流され、あるいは流水により横方向整合が付与されるからである。バルブ繊維 とステーブル繊維のストリングに於て、ステーブル繊維は非弾性のバルブ繊維へ 結合しているから、ステーブル繊維が弾性であるか否かに拘らず、材料は一般に 非弾性である。本発明により弾性ステーブル繊維を使用することにより、細長素 子に関して横方向に伸張可能な材料が得られることが判るであろう。配列方向に 関する細長素子の配向を１４５６変化できるから細長素子を適当に位置させるこ とにより伸張方向を大いに制御できる。

本発明のこの実施例の一変化例によれば、弾性繊維は収縮後に弾性化する熱収縮 性２成分繊維から成る。かかる弾性繊維はバルブとステーブル繊維のストリング 間の距離が非電に小さく、ゼロにさえ成る如き本発明による材料を製造するのに 使用できる。

前記方法は本発明の思想内で変化できることは理解されよう。例えば、配列方向 に対して僅かに傾斜した方向に延びる細長素子を作る螺旋巻きワイヤの代わりに 、一つ以上の細長素子を、好ましくは偏平ワイヤである下層のワイヤへ、配列方 向に対して傾斜することなく、適当な態様で取り付けることができる。更に、細 長素子は横断面が円形でありこれは液体の流れと液体透過性とに関して特に適当 であるが、他の横断面形状にすることもできる。また細長素子は起伏形状、例え ば正弦波形状にでき、また連続又は不連続な矢筈模様［ｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅ 　ｐａｔｔｅｒｎｌを与えることもできる。短繊維を細長素子の頂部から流出又 は洗い落とす程度は、細長素子の直径を変化することにより、各種に製造される 材料に関して、また同じ材料に関して変化できる。

更に、細長素子はワイヤの全体にわたって延びる必要がなく、不連続な縞を持つ 「縞模様」のスパンレース材料を作ることができる。

本発明の方法は上記実施例による材料以外の他の形式のスパンレース材料の製造 に適用できることが判るであろう、例えば、本発明の方法は専らステーブル繊維 の液体不透過性ストリング及び短繊維とステーブル繊維との混紡物の液体不透過 性部分の製造に適用でき、これは親水性短繊維と疎水性ステープル繊維に基づき 、かつワイヤのメツシュ寸法を適当に選択することにより行われる。故に本発明 は請求の範囲の内容によってのみ限定される。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ 請　求　の　範　囲 】、　ステーブル長さのＷａＳの層を形成ワイヤに空気載置し、短繊維の層をス テーブル繊維の層の上に空気載置してｍｉミラニブ形成するようにしたスパンレ ース材料の製造方法に於て、結合ワイヤを形成するワイヤの直径よりもかなり大 きい直径の少なくとも一つの細長素子を配置した絡合ワイヤへｊＪ［ウェブを移 送し、次いで繊維ウェブを絡合することを特徴とする方法。

２、　ステーブル繊維の層を形成ワイヤ（８）上に空気載置し短ｍ維層を前記ス テーブル繊維層に空気載置するステーブル繊維形成器（６）と短繊維形成器（７ ）とを含む形成ユニット（１）を設け、更に繊維ウェブを高圧下で絡合する結合 ユニット（２）を設けたスパンレース材料の製造装置に於て、絡合ユニット（２ ）が結合ワイヤ（１８）を構成するワイヤ（１６）の直径よりも遥かに大きい直 径の少なくとも一つの細長素子（１７）を含むことを特徴とする製造装置。

３、細長素子（１７）の各々は絡合ワイヤ（１８）上に配置された円形横断面の 複数個の縦方向に延びた相互に平行なワイヤ（１７，〜１７．．）から成ること を特徴とする第２項記載の装置。

４、縦方向に延びたワイヤは配列方向に対して傾斜したことを特徴とする第３項 記載の装置。

５、　絡合ワイヤ（１８）は中空シリンダ（１６）の形態であり、縦方向に延び た相互に平行な素子は絡合ワイヤの周囲に螺旋巻きされた単一のワイヤ（１７） から成ることを特徴とする第４項記載の装置。

６、素子は配列方向に対して各種の角度で傾斜していることを特徴とする第２項 記載の装置。

７、短繊維（Ｐ）とステーブル長さくＳ）の繊維とから成り、専らステーブル繊 維（Ｓ）を含む材料の少なくとも一つの縦方向に延びたストリングを含むことを 特徴とするスパンレース材料。

８、短繊維（Ｐ）は親水性繊維であり、ステーブル繊維（Ｓ）は疎水性繊維であ ることを特徴とする第７項記載のスパンレース材料。

９、短繊維（Ｐ）はバルブ繊維であることを特徴とする第８項記載のスパンレー ス材料や １０、材料は液体に対して透過性であることを特徴とする第７〜９項の各項記載 のスパンレース材料。

１１、ステーブル繊維（Ｓ）は弾性繊維であることを特徴とする第７〜１０項の 各項記載のスパンレース材料。

１２、短繊維とステーブル長さの繊維とから作られたスパンレース材料に於ける 専らステーブル繊維！維を含む材料の縦方向に延びたストリングを製造するよう に結合ワイヤへ取り付けた細長素子の使用。

Ｉｎ、、ｍｗａｅｗ、、−ｍｈ　ＰＣＴ／ＳＥ　９１１００７７９国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．ステーブル長さの繊維の層を形成ワイヤに空気載置し、短繊維の層をステー ブル繊維の層の上に空気載置して繊維ウエブを形成するようにしたスパンレース 材料の製造方法に於て、絡合ワイヤを形成するワイヤの直径よりもかなり大きい 直径の少なくとも一つの細長素子を配置した絡合ワイヤヘ繊維ウエブを移送し、 次いで繊維ウエブを絡合することを特徴とする方法。
2. ２．ステーブル繊維の層を形成ワイヤ（８）上に空気載置し短繊維層を前記ステ ーブル繊維層に空気載置するステーブル繊維形成器（６）と短繊維形成器（７） とを含む形成ユニット（１）を設け、更に繊維ウエブを高圧下で絡合する絡合ユ ニット（２）を設けたスパンレース材料の製造装置に於て、絡合ユニット（２） が絡合ワイヤ（１８）を構成するワイヤ（１６）の直径よりも遥かに大きい直径 の少なくとも一つの細長素子（１７）を含むことを特徴とする製造装置。
3. ３．円形横断面の複数個の縦方向に延びた相互に平行なワイヤ（１７ｉ〜１７ｎ ）を絡合ワイヤ（１８）上に配置したことを特徴とする第２項記載の装置。
4. ４．縦方向に延びたワイヤは配列方向に対して傾斜したことを特徴とする第３項 記載の装置。
5. ５．絡合ワイヤ（１８）は中空シリンダ（１６）の形態であり、縦方向に延びた 相互に平行な素子は絡合ワイヤの周囲に螺旋巻きされた単一のワイヤ（１７）か ら成ることを特徴とする第４項記載の装置。
6. ６．素子は配列方向に対して各種の角度で傾斜していることを特徴とする第２項 記載の装置。
7. ７．短繊維（Ｐ）とステーブル長さ（Ｓ）の繊維とから成り、専らステーブル繊 維（Ｓ）を含む材料の少なくとも一つの縦方向に延びたストリングを含むことを 特徴とするスパンレース材料。
8. ８．短繊維（Ｐ）は親水性繊維であり、ステーブル繊維（Ｓ）は疎水性繊維であ ることを特徴とする第７項記載のスパンレース材料。
9. ９．短繊維（Ｐ）はバルブ繊維であることを特徴とする第８項記載のスパンレー ス材料。
10. １０．材料は液体に対して透過性であることを特徴とする第７〜９項の各項記載 のスパンレース材料。
11. １１．ステーブル繊維（Ｓ）は弾性繊維であることを特徴とする第７〜１０項の 各項記載のスパンレース材料。
12. １２．短繊維とステーブル長さの繊維とから作られたスパンレース材料に於ける 専らステーブル繊維を含む材料の縦方向に延びたストリングを製造するように絡 合ワイヤヘ取り付けた細長素子の使用。