JP6629563B2 - Nonwoven fabric manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は不織布の製造方法に関し、更に詳しくは延伸加工の安定性が向上した不織布の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a nonwoven fabric, and more particularly, to a method for producing a nonwoven fabric with improved stability of stretching.
互いに噛み合う状態になっている一対の歯溝ロール間に不織布を供給して、該不織布を延伸加工する技術が知られている。例えば特許文献１には、互いに噛み合う一対の歯溝ロールの噛み合い部分に複合シートを搬送方向に連続供給して、一対の該歯溝ロール間で該複合シートに伸縮性を付与し、延伸工程を経て得た伸縮性シートの幅を検知し、検知した伸縮性シートの幅と、予め設定した設定幅との差に基づいて、噛み合い部分の噛み合いの深さ、及び／又は歯溝ロールの回転速度を制御する方法が記載されている。この方法によれば、延伸加工後のシートの幅を保つことができ、延伸加工後のシートの伸縮性が一定に保たれるという利点がある。シートの幅の検知には光学的な手段が用いられている。この手段は、シートを挟んで対向配置された撮像器と照明器とで構成されている。したがって撮像器には、照明器から照射された光の透過光が検出される。 2. Description of the Related Art A technique is known in which a nonwoven fabric is supplied between a pair of tooth groove rolls meshing with each other, and the nonwoven fabric is stretched. For example, in Patent Literature 1, a composite sheet is continuously supplied in a conveying direction to a meshing portion of a pair of tooth groove rolls meshing with each other to impart elasticity to the composite sheet between the pair of tooth groove rolls, and a stretching step is performed. Detecting the width of the stretchable sheet obtained through the process, and based on a difference between the detected width of the stretchable sheet and a preset width, a meshing depth of the meshing portion and / or a rotation speed of the tooth groove roll. Is described. According to this method, there is an advantage that the width of the sheet after the stretching process can be maintained, and the stretchability of the sheet after the stretching process is kept constant. Optical means is used to detect the width of the sheet. This means is constituted by an imager and an illuminator which are arranged to face each other with the sheet therebetween. Therefore, the transmitted light of the light emitted from the illuminator is detected by the imager.
不織布の延伸加工に関する技術とは異なるが、シートの表面状態を光学的に評価する方法として、特許文献２には、紙の裁断面の毛羽立ち状態を光学的に測定し、毛羽立ち部の総面積の面積率と、目視評価との相関をとり、その相関に基づき紙の裁断面の品質を検査する方法が提案されている。また特許文献３には、走行するシート上の欠点の種類を判別する方法において、欠点の特徴量を抽出し、欠点種類定義テーブルによって欠点の種類を分類する方法が記載されている。欠点の特徴量としては、欠点の幅や長さ、面積などが用いられている。欠点の検出には、走行するシートの情報に設置されたカメラが用いられている。 As a method for optically evaluating the surface condition of a sheet, which is different from the technology relating to the stretching process of a nonwoven fabric, Patent Document 2 discloses that the fluffing state of a cut surface of paper is optically measured, and the total area of the fluffing portion is measured. There has been proposed a method of correlating an area ratio with a visual evaluation and inspecting the quality of a cut surface of a paper based on the correlation. Patent Literature 3 discloses a method of determining the type of a defect on a running sheet by extracting a characteristic amount of the defect and classifying the type of the defect using a defect type definition table. The width, length, area, and the like of the defect are used as the feature amount of the defect. In order to detect a defect, a camera installed on information on a running sheet is used.
特許文献１に記載の方法では、シートの延伸による幅縮み状態を検出する目的で透過光方式でシートの画像を取得している。しかし透過光方式での画像取得は、シートに生じた小さな欠陥の検出には適していない。特許文献２及び３では、反射光方式で、対象物の表面の画像を取得している。しかし、これらの文献の対象物は延伸加工された不織布ではなく、これらの文献には、同文献に記載の技術を、延伸加工された不織布の状態の検出に適用することについて何ら言及されていない。 In the method described in Patent Literature 1, an image of a sheet is acquired by a transmitted light method in order to detect a state of width reduction due to sheet stretching. However, image acquisition by the transmitted light method is not suitable for detecting a small defect occurring in a sheet. In Patent Documents 2 and 3, an image of the surface of an object is acquired by a reflected light method. However, the object of these documents is not a stretched nonwoven fabric, and these documents do not mention any application of the technology described in the document to detection of the state of the stretched nonwoven fabric. .
したがって本発明の課題は不織布の製造方法の改良にあり、更に詳しくは延伸加工を安定して行い得る不織布の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to improve a method for producing a nonwoven fabric, and more specifically, to provide a method for producing a nonwoven fabric capable of performing a stretching process stably.
本発明は、不織布原反に延伸加工を施して、延伸された不織布を得る不織布の製造方法であって、
一対の第１ニップ軸によって前記不織布原反を挟持した状態下に、該第１ニップ軸によって該不織布原反を前記延伸加工の速度よりも速い速度で供給する供給工程と、
互いに噛み合う一対の歯溝ロールの噛み合い部分に前記不織布原反をその搬送方向に沿って供給し、一対の該歯溝ロールによる噛み合いで該不織布原反を延伸させ、延伸された不織布を得る延伸工程と、
延伸された前記不織布を一対の第２ニップ軸によって挟持した状態下に、該第２ニップ軸によって該不織布を前記延伸加工の速度と同速度以上で送り出す送出工程と、
前記送出工程を経た前記不織布を反射方式で撮像し、それによって得られた画素データに基づいて前記不織布の延伸加工の状態を評価する加工状態評価工程とを有し、
前記加工状態評価工程で得られた前記不織布の延伸加工の状態に基づき、前記歯溝ロールの回転速度又は噛み合い深さをインラインで制御する、不織布の製造方法を提供するものである。
The present invention is a method for producing a nonwoven fabric, which is subjected to a stretching process on a raw nonwoven fabric to obtain a stretched nonwoven fabric,
A supply step of supplying the raw nonwoven fabric at a speed higher than the stretching speed by the first nip shaft under a state where the raw nonwoven fabric is sandwiched by the pair of first nip shafts;
A stretching step of supplying the raw nonwoven fabric to a meshing portion of a pair of tooth groove rolls meshing with each other along the transport direction, stretching the raw nonwoven fabric by meshing with the pair of tooth groove rolls, and obtaining a stretched nonwoven fabric. When,
Under the state where the stretched nonwoven fabric is sandwiched between a pair of second nip shafts, a delivery step of sending out the nonwoven fabric by the second nip shaft at a speed equal to or higher than the stretching speed,
A processing state evaluation step of imaging the nonwoven fabric that has passed through the sending step by a reflection method, and evaluating a state of the stretching processing of the nonwoven fabric based on pixel data obtained thereby,
An object of the present invention is to provide a method for producing a nonwoven fabric, wherein the rotational speed or the meshing depth of the tooth groove roll is controlled in-line based on the stretched state of the nonwoven fabric obtained in the processing state evaluation step.
本発明によれば、延伸加工が施された不織布を製造するときの延伸加工の安定性が向上する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stability of the stretching process at the time of manufacturing a nonwoven fabric subjected to the stretching process is improved.
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には、本発明の製造方法に好適に用いられる不織布の製造装置の概略が示されている。図２は、該製造装置の模式図である。これらの図に示す不織布の製造装置１０は、加工対象である不織布原反１Ａの搬送方向Ｃに沿って、上流側から下流側に向けて第１ニップ軸２０、延伸装置３０及び第２ニップ軸４０を備えている。 Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a nonwoven fabric manufacturing apparatus suitably used in the manufacturing method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of the manufacturing apparatus. The nonwoven fabric manufacturing apparatus 10 shown in these figures includes a first nip shaft 20, a stretching device 30, and a second nip shaft from the upstream side to the downstream side along the transport direction C of the nonwoven fabric web 1A to be processed. 40.
第１ニップ軸２０は、一対のニップロール２１，２２から構成されている。各ニップロール２１，２２はそれらの軸方向が平行になるように、且つロールの周面間に所定のクリアランスが生じるように配置されている。各ニップロール２１，２２は、軸周りに互いに反対方向に回転するようになっており、それらの回転方向は、不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと同方向になっている。各ニップロール２１，２２の周面はいずれも平滑になっている。 The first nip shaft 20 includes a pair of nip rolls 21 and 22. The nip rolls 21 and 22 are arranged so that their axial directions are parallel to each other and a predetermined clearance is created between the peripheral surfaces of the rolls. Each of the nip rolls 21 and 22 is configured to rotate around the axis in directions opposite to each other, and the rotation direction is the same as the transport direction C of the raw nonwoven fabric 1A. The peripheral surface of each of the nip rolls 21 and 22 is smooth.
第１ニップ軸２０には、少なくとも一方のニップロール２１，２２を回転駆動させるための駆動源（図示せず）が備えられている。駆動源としては例えばサーボモータを用いることができる。サーボモータは、第１サーボアンプ２３によってその回転速度が制御されるようになっている。 The first nip shaft 20 is provided with a drive source (not shown) for rotating at least one of the nip rolls 21 and 22. As the drive source, for example, a servomotor can be used. The rotation speed of the servo motor is controlled by the first servo amplifier 23.
第１ニップ軸２０から搬送方向Ｃに沿って距離を隔てた下流側の位置には、延伸装置３０が配置されている。延伸装置３０は、互いに噛み合う一対の歯溝ロール３１，３２を備えている。各歯溝ロール３１，３２はそれらの軸方向が平行になるように、且つロールの周面に設けられた歯溝が互いに噛み合うように配置されている。各歯溝ロール３１，３２は、軸周りに互いに反対方向に回転するようになっており、それらの回転方向は、不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと同方向になっている。 A stretching device 30 is disposed at a position downstream of the first nip shaft 20 along the transport direction C at a distance. The stretching device 30 includes a pair of tooth groove rolls 31 and 32 that mesh with each other. The tooth groove rolls 31 and 32 are arranged so that their axial directions are parallel to each other, and that the tooth grooves provided on the peripheral surface of the rolls mesh with each other. The tooth groove rolls 31 and 32 are configured to rotate around shafts in opposite directions, and the rotation direction is the same as the transport direction C of the raw nonwoven fabric web 1A.
各歯溝ロール３１，３２は、それらの軸方向に延びる凸条部（歯）３３と、同じく軸方向に延びる溝３４とをロールの周方向に沿って交互に有している。歯溝ロール３１における凸条部３３の高さは、歯溝ロール３２における凸条部３３のそれと同じになっている。また、ロールの周方向に沿う歯溝ロール３２間のピッチも、両歯溝ロール３１，３２で同じになっている。 Each of the tooth groove rolls 31 and 32 has a ridge (teeth) 33 extending in the axial direction and a groove 34 extending in the axial direction alternately along the circumferential direction of the roll. The height of the ridge 33 in the tooth groove roll 31 is the same as that of the ridge 33 in the tooth groove roll 32. The pitch between the tooth groove rolls 32 along the circumferential direction of the rolls is the same for both tooth groove rolls 31 and 32.
歯溝ロール３１，３２における隣接する凸条部３３どうしのピッチは、１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが更に好ましい。凸条部３３の根元での幅（ロール周方向に沿う長さ）は、前記ピッチの０．２５倍以上０．５倍未満が好ましく、０．３倍以上０．４倍以下がより好ましい。凸条部３３の高さは、凸条部３３のピッチの１．０倍以上２．０倍以下が好ましく、１．２５倍以上１．７５倍以下がより好ましい。歯溝ロールにおける隣接する凸条部３３どうしのピッチとは、図３に示すとおり、１つの凸条部３３の中心線とそれと隣り合う凸条部３３の中心線との距離Ｐをいう。凸条部３３の幅は均等でなく、凸条部３３の根元から凸条部３３の先端に向って細くなる台形型であってもよい。凸条部３３の高さとは、凸条部３３の根元から先端までの長さをいう。凸条部３３の先端の角部は、面取りしておくことが好ましい。 The pitch between adjacent ridges 33 in the tooth groove rolls 31, 32 is preferably 1.5 mm or more and 3.5 mm or less, more preferably 2.0 mm or more and 3.0 mm or less. The width (length along the roll circumferential direction) at the root of the ridge 33 is preferably 0.25 times or more and less than 0.5 times the pitch, more preferably 0.3 times or more and 0.4 times or less. The height of the ridge 33 is preferably 1.0 to 2.0 times the pitch of the ridge 33, more preferably 1.25 to 1.75. The pitch between adjacent ridges 33 in the tooth groove roll refers to the distance P between the center line of one ridge 33 and the center line of the adjacent ridge 33, as shown in FIG. The width of the ridge 33 may not be uniform, and may be a trapezoidal shape that narrows from the root of the ridge 33 toward the tip of the ridge 33. The height of the ridge 33 refers to the length from the root to the tip of the ridge 33. It is preferable that the corner of the tip of the protruding ridge 33 be chamfered.
歯溝ロール３１，３２の凸条部３３の噛み合い深さは、不織布原反１Ａを十分に伸長させることを考慮すると、前記ピッチが前記範囲の場合、前記ピッチ以上となることが好ましく、具体的には、１．０ｍｍ以上が好ましく、２．０ｍｍ以上がより好ましい。凸条部３３の噛み合い深さとは、図３に示すとおり歯溝ロール３１，３２どうしを噛み合わせて回転させるとき、隣接する凸条部３３どうしが重なり合う長さＤをいう。 In consideration of sufficient extension of the nonwoven fabric web 1A, the meshing depth of the ridges 33 of the tooth groove rolls 31 and 32 is preferably equal to or greater than the pitch when the pitch is in the above range. Is preferably 1.0 mm or more, more preferably 2.0 mm or more. The engagement depth of the ridge 33 refers to a length D where the adjacent ridges 33 overlap when the tooth groove rolls 31 and 32 are engaged and rotated as shown in FIG.
各歯溝ロール３１，３２は、それらの軸がそれぞれ回転駆動源に接続されて、独立に回転可能になっているか、又は一方の歯溝ロールの軸のみが駆動源に接続されており、一方の歯溝ロールの溝内に他方の歯溝ロールの凸条部が遊挿された状態で、他方の歯溝ロールが連れ周りするようになっている。これによって歯溝ロール３１，３２の回転速度を調整することが可能になっている。あるいは、歯溝ロール３１，３２の各軸に凸条部３３とは別に、一般的な、ＪＩＳ Ｂ１７０１に規定されているギアを駆動伝達用のギアとして取り付けてもよい。それによって、歯溝ロール３１，３２の凸条部３３が噛み合うのではなく、これら駆動伝達用のギアが噛み合うことによって、歯溝ロール３１，３２に駆動が伝達され、歯溝ロール３１，３２を回転させることができる。この場合、歯溝ロール３１，３２の凸条部３３は接触することはない。 Each of the tooth groove rolls 31 and 32 has its shaft connected to a rotation drive source and can be independently rotated, or only one shaft of one tooth groove roll is connected to the drive source. In the state where the protruding ridge portion of the other tooth groove roll is loosely inserted in the groove of the other tooth groove roll, the other tooth groove roll rotates. This makes it possible to adjust the rotation speed of the tooth groove rolls 31, 32. Alternatively, in addition to the ridges 33, a general gear defined in JIS B1701 may be attached to each shaft of the tooth groove rolls 31 and 32 as a drive transmission gear. As a result, the drive transmission gears mesh with the drive transmission gears instead of meshing with the ridges 33 of the tooth groove rolls 31 and 32, so that the drive is transmitted to the tooth groove rolls 31 and 32, and the tooth groove rolls 31 and 32 are moved. Can be rotated. In this case, the ridges 33 of the tooth groove rolls 31 and 32 do not come into contact with each other.
延伸装置３０には、少なくとも一方の歯溝ロール３１，３２を駆動させるための駆動源（図示せず）が備えられている。駆動源としては例えばサーボモータを用いることができる。サーボモータは、第２サーボアンプ３７によってその回転速度が制御されるようになっている。第２サーボアンプ３７はプログラマブルロジックコントローラ（以下「ＰＬＣ」とも言う。）５１に電気的に接続されており、該ＰＬＣ５１からの指令によってサーボモータの回転速度をコントロールしている。 The stretching device 30 is provided with a drive source (not shown) for driving at least one of the tooth groove rolls 31 and 32. As the drive source, for example, a servomotor can be used. The rotation speed of the servo motor is controlled by a second servo amplifier 37. The second servo amplifier 37 is electrically connected to a programmable logic controller (hereinafter, also referred to as “PLC”) 51, and controls the rotation speed of the servo motor according to a command from the PLC 51.
また歯溝ロール３１，３２のうちの少なくとも一方は、他方の歯溝ロールに対して接離可能な構造になっている。この目的のために、少なくとも一方の歯溝ロールの軸受けの部位に、各種の昇降手段を設けることができる。これによって歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さを調整することが可能になっている。詳細には、図２に示すとおり、延伸装置３０は、凸条部３３の噛み合い深さを調整するための噛み合い深さ調整部３５，３６を備えている。噛み合い深さ調整部３５，３６は、各歯溝ロール３１，３２の軸方向の両端に取り付けられている。各噛み合い深さ調整部３５，３６には、例えばサーボモータ（図示せず）が接続されており、該サーボモータが回転すると、該サーボモータの回転方向に基づいて、噛み合い深さ調整部３５，３６によって歯溝ロール３１，３２が接離する。 Further, at least one of the tooth groove rolls 31 and 32 has a structure capable of coming in contact with and separating from the other tooth groove roll. For this purpose, various lifting means can be provided at the bearing portion of at least one tooth space roll. This makes it possible to adjust the engagement depth of the tooth groove rolls 31, 32. Specifically, as shown in FIG. 2, the stretching device 30 includes engagement depth adjusting units 35 and 36 for adjusting the engagement depth of the ridge 33. The engagement depth adjusting portions 35 and 36 are attached to both axial ends of the tooth groove rolls 31 and 32, respectively. For example, a servomotor (not shown) is connected to each of the engagement depth adjustment units 35 and 36. When the servomotor rotates, the engagement depth adjustment units 35 and 36 are controlled based on the rotation direction of the servomotor. The tooth groove rolls 31 and 32 are brought into contact with and separated by 36.
噛み合い深さ調整部３５，３６はＰＬＣ５１に電気的に接続されており、このＰＬＣ５１からの指令によってサーボモータを回転させるようになっている。ＰＬＣ５１は、制御部５０に電気的に接続されている。 The engagement depth adjusting units 35 and 36 are electrically connected to the PLC 51, and rotate the servomotor in accordance with a command from the PLC 51. The PLC 51 is electrically connected to the control unit 50.
延伸装置３０から搬送方向Ｃに沿って距離を隔てた下流側の位置には、第２ニップ軸４０が配置されている。第２ニップ軸４０は、一対のニップロール４１，４２から構成されている。各ニップロール４１，４２はそれらの軸方向が平行になるように、且つロールの周面間に所定のクリアランスが生じるように配置されている。各ニップロール４１，４２は、軸周りに互いに反対方向に回転するようになっており、それらの回転方向は、不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと同方向になっている。各ニップロール４１，４２の周面はいずれも平滑になっている。 A second nip shaft 40 is arranged at a position downstream from the stretching device 30 along the transport direction C. The second nip shaft 40 includes a pair of nip rolls 41 and 42. The nip rolls 41 and 42 are arranged so that their axial directions are parallel and a predetermined clearance is created between the peripheral surfaces of the rolls. Each of the nip rolls 41 and 42 is configured to rotate around the axis in opposite directions, and the rotation direction is the same as the transport direction C of the nonwoven fabric web 1A. The peripheral surfaces of the nip rolls 41 and 42 are both smooth.
第２ニップ軸４０には、少なくとも一方のニップロール４１，４２を駆動させるための駆動源（図示せず）が備えられている。駆動源としては例えばサーボモータを用いることができる。サーボモータは、第３サーボアンプ４３によってその回転速度が制御されるようになっている。第３サーボアンプ４３はＰＬＣ５１に電気的に接続されており、該ＰＬＣ５１からの指令によって、ニップロール４１，４２の周速と、上述した制御装置３０における延伸加工の速度以上となるように、該ニップロール４１，４２の周速を制御する。 The second nip shaft 40 is provided with a drive source (not shown) for driving at least one of the nip rolls 41 and 42. As the drive source, for example, a servomotor can be used. The rotation speed of the servo motor is controlled by a third servo amplifier 43. The third servo amplifier 43 is electrically connected to the PLC 51. The third servo amplifier 43 receives the command from the PLC 51 so that the peripheral speed of the nip rolls 41 and 42 and the speed of the stretching process performed by the control device 30 are equal to or higher than the above-described speed. The peripheral speeds of 41 and 42 are controlled.
第２ニップ軸４０から搬送方向Ｃに沿って距離を隔てた下流側の位置には、本発明の製造方法の目的物である、延伸された不織布１に対向するように、撮像手段５２が設置されている。撮像手段５２は、不織布１の一方の面と対向するように設置されている。撮像手段５２は、不織布１の幅方向、すなわち搬送方向Ｃと直交する方向の全域にわたり該不織布１の撮影が可能になっている。また撮像手段５２は、不織布１の長手方向、すなわち搬送方向Ｃと同方向に沿って、所定の長さ分だけ該不織布１の撮影が可能になっている。撮像手段５２は、撮像の対象である不織布１のカラー画像又はモノクロ画像の取得が可能になっている。撮像手段５２によって取得された画像データは、該撮像手段５２が接続されている制御部５０に伝送されるようになっている。 An imaging unit 52 is installed at a downstream position separated from the second nip axis 40 along the transport direction C so as to face the stretched nonwoven fabric 1 which is the object of the production method of the present invention. Have been. The imaging means 52 is provided so as to face one surface of the nonwoven fabric 1. The imaging means 52 is capable of photographing the nonwoven fabric 1 over the entire width direction of the nonwoven fabric 1, that is, in the direction orthogonal to the transport direction C. The imaging means 52 is capable of photographing the nonwoven fabric 1 by a predetermined length in the longitudinal direction of the nonwoven fabric 1, that is, in the same direction as the transport direction C. The imaging unit 52 is capable of acquiring a color image or a monochrome image of the nonwoven fabric 1 to be imaged. The image data acquired by the imaging unit 52 is transmitted to the control unit 50 to which the imaging unit 52 is connected.
撮像手段５２としては、エリアセンサカメラ及びラインスキャンカメラのいずれを用いてよい。いずれのカメラを用いる場合であってもカメラの分解能は１５０μｍ／ピクセル以上であることが好ましい。この程度の分解能を有するカメラであれば、不織布１に存在する１ｍｍ２以上の欠陥を検出することができる。これらのカメラのうち、不織布原反１Ａの搬送速度が高速になった場合であっても画像にブレが生じにくいカメラであるラインスキャンカメラを用いることが好ましい。ラインスキャンカメラを用いる場合には、該カメラにおける撮像素子の並ぶ方向が、不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと直交するように、該カメラを設置する。 As the imaging unit 52, any of an area sensor camera and a line scan camera may be used. Whichever camera is used, the resolution of the camera is preferably 150 μm / pixel or more. With a camera having such a resolution, a defect of 1 mm 2 or more existing in the nonwoven fabric 1 can be detected. Among these cameras, it is preferable to use a line scan camera which is a camera in which an image is hardly blurred even when the transport speed of the nonwoven fabric web 1A is increased. When a line scan camera is used, the camera is installed so that the direction in which the image sensors in the camera are arranged is orthogonal to the transport direction C of the nonwoven fabric web 1A.
製造装置１０は更に照明装置５３を備えている。照明装置５３は、上述した撮像手段５２による不織布１の撮像視野を照らす位置に配置されている。照明装置５３は、撮像手段５２に隣接する位置に、不織布１の一方の面と対向するように設置されている。したがって製造装置１０においては、照明装置５３によって不織布１が照らされ、その反射光が撮像手段５２によって撮像されることになる。つまり不織布１は反射方式によって撮像される。これとは対照的に、例えば先に述べた特許文献１に記載の装置では、透過光方式で不織布を撮像している。照明装置５３の光源としては例えば白色光を用いることができる。不織布１は一般に白地のものであることを考慮すると、取得した画像データのコントラストを高める観点から、照明装置５３の光源は青色等の有彩色のものであることが好ましい。 The manufacturing apparatus 10 further includes a lighting device 53. The illuminating device 53 is arranged at a position that illuminates the field of view of the nonwoven fabric 1 captured by the imaging unit 52 described above. The illumination device 53 is installed at a position adjacent to the imaging unit 52 so as to face one surface of the nonwoven fabric 1. Therefore, in the manufacturing apparatus 10, the nonwoven fabric 1 is illuminated by the illumination device 53, and the reflected light is imaged by the imaging means 52. That is, the nonwoven fabric 1 is imaged by the reflection method. In contrast, for example, in the device described in Patent Document 1 described above, the nonwoven fabric is imaged by a transmitted light method. As the light source of the lighting device 53, for example, white light can be used. Considering that the nonwoven fabric 1 is generally of a white background, the light source of the lighting device 53 is preferably of a chromatic color such as blue from the viewpoint of enhancing the contrast of the acquired image data.
以上が本実施形態で用いられる製造装置１０の主たる構成であるところ、該製造装置１０に供給される不織布原反１Ａとしては、種々のものを用いることができる。例えば各種の熱可塑性樹脂からなる繊維から構成された不織布を用いることができる。そのような不織布としては、一例としてエアスルー不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布、メルトブローン不織布、又はニードルパンチ不織布などが挙げられる。これらの不織布の２種以上の積層体を用いることもできる。あるいはこれらの不織布と他の材料との複合積層体を不織布原反１Ａとして用いることもできる。そのような他の材料としては、例えば弾性繊維や弾性フィルム等の弾性材料が挙げられる。 The above is the main configuration of the manufacturing apparatus 10 used in the present embodiment, but various materials can be used as the raw nonwoven fabric 1A supplied to the manufacturing apparatus 10. For example, a non-woven fabric composed of fibers made of various thermoplastic resins can be used. Examples of such a nonwoven fabric include an air-through nonwoven fabric, a spunbonded nonwoven fabric, a spunlace nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric, and a needle punched nonwoven fabric. A laminate of two or more of these nonwoven fabrics can also be used. Alternatively, a composite laminate of these nonwoven fabrics and other materials can be used as the nonwoven fabric raw material 1A. Such other materials include, for example, elastic materials such as elastic fibers and elastic films.
不織布原反１Ａとして用いられる前記の複合積層体の具体例としては、非弾性樹脂の繊維からなる非弾性繊維層と、弾性樹脂からなる弾性層とが積層された複合シートが挙げられる。この複合シートにおける非弾性繊維層は、不織布から構成されている。また、この積層構造における弾性層は、弾性繊維や弾性フィルムから構成されている。非弾性繊維層は、弾性を有さないが、延伸によって伸長可能な層である。本明細書において弾性とは、シートの伸び縮みに関し、元の長さに対して２００％以上伸長させることが可能であり、且つその伸長させた状態から解放したときに元の長さの１２０％以下の長さまで復帰することが可能な性質のことである。一方、非弾性とは、シートの伸び縮みに関し、元の長さに対して２００％以上伸長させることが可能であるが、その伸長させた状態から解放したときに元の長さの１７０％以上の長さまでしか復帰することができない性質のことである。 A specific example of the composite laminate used as the nonwoven fabric web 1A is a composite sheet in which an inelastic fiber layer made of inelastic resin fibers and an elastic layer made of an elastic resin are laminated. The inelastic fiber layer in this composite sheet is composed of a nonwoven fabric. Further, the elastic layer in this laminated structure is made of an elastic fiber or an elastic film. The inelastic fiber layer is a layer that does not have elasticity but can be extended by stretching. As used herein, the term “elasticity” refers to stretching and shrinking of a sheet, which can be stretched by 200% or more with respect to its original length, and which is released from its stretched state by 120% of its original length. It is a property that can return to the following length. On the other hand, inelasticity means that the sheet can be expanded or contracted by 200% or more with respect to the original length, but 170% or more of the original length when released from the expanded state. It is a property that can return only to the length of.
前記の複合シートにおける前記の弾性層が弾性繊維から構成されている場合、該弾性繊維としては、例えばステープルファイバ等の短繊維を用いることもでき、あるいは連続フィラメント等の長繊維を用いることもできる。短繊維からなる弾性繊維を用いる場合、該弾性繊維はランダムに配置されていてもよく、あるいは任意の一方向に配向するように配置されていてもよい。同様に、長繊維からなる弾性繊維を用いる場合も、該弾性繊維はランダムに配置されていてもよく、あるいは任意の一方向に配向するように配置されていてもよい。前記の複合シートの好適な例としては、特開２００８−１７９１２８号公報の図４中、符号１９で示される複合体が挙げられる。 When the elastic layer in the composite sheet is made of an elastic fiber, the elastic fiber may be a short fiber such as a staple fiber or a long fiber such as a continuous filament. . When using elastic fibers made of short fibers, the elastic fibers may be randomly arranged, or may be arranged to be oriented in any one direction. Similarly, when using elastic fibers composed of long fibers, the elastic fibers may be arranged randomly or may be arranged so as to be oriented in any one direction. A preferred example of the composite sheet is a composite indicated by reference numeral 19 in FIG. 4 of JP-A-2008-179128.
以上の不織布原反１Ａを用い、これを図１及び図２に示す装置１０によって延伸し、目的とする不織布１を得るためには、先ず、不織布原反１Ａをロールから繰り出して第１ニップ軸２０に供給する。供給された不織布原反１Ａは、一対のニップロール２１，２２に挟持された状態で、搬送方向Ｃに沿って搬送されて、延伸装置３０へと供給される。延伸装置３０へ供給される不織布原反１の供給速度Ｖ１は、延伸装置３０での延伸加工の速度Ｖ２よりも速くなっている。不織布原反１の供給速度Ｖ１は、各ニップロール２１，２２の周速と同じになっている。延伸装置３０での延伸加工の速度Ｖ２は、図３に示すとおり、凸条部３３の先端から凸条部３３の噛み合い深さＤの半分まで内側に入った位置Ｄ１（隣接する凸条部３３どうしの重なり合う長さの半分の位置）での歯溝ロール３１，３２の周速のことである。 In order to obtain the target nonwoven fabric 1 by using the above nonwoven fabric web 1A and stretching it by the apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2, first, the nonwoven fabric web 1A is unwound from a roll and the first nip shaft 20. The supplied raw nonwoven fabric 1A is transported along the transport direction C while being sandwiched between the pair of nip rolls 21 and 22, and is supplied to the stretching device 30. The supply speed V1 of the raw nonwoven fabric 1 supplied to the stretching device 30 is higher than the stretching speed V2 of the stretching device 30. The supply speed V1 of the nonwoven fabric web 1 is the same as the peripheral speed of each of the nip rolls 21 and 22. As shown in FIG. 3, the stretching speed V2 of the stretching device 30 is set at a position D1 (the position of the adjacent convex portion 33) inwardly extending from the tip of the convex portion 33 to half the engagement depth D of the convex portion 33. Peripheral position of the tooth groove rolls 31 and 32 at a position (half the overlapping length of each other).
以上のとおり、ニップロール２１，２２の周速Ｖ１と、歯溝ロール３１，３２の周速Ｖ２とは、Ｖ１＞Ｖ２の関係となっているが、後程説明する歯溝ロール３１，３２の速度Ｖ２とニップロール４１，４２の速度Ｖ３から求められる速度比と、歯溝ロール３１，３２との噛み合い深さから求められる歯溝延伸度から求められる延伸倍率により不織布原反１Ａは供給速度よりも延伸されるので、ニップロール２１，２２と歯溝ロール３１，３２との間において、不織布原反１Ａには張力が生じている。この状態下に、延伸装置３０において不織布原反１Ａに延伸加工が施される。延伸装置３０における延伸加工では、図３に示すとおり、一方の歯溝ロール３１の凸条部３３と、それに隣接する他方の歯溝ロール３２の凸条部３３との間で不織布原反１Ａが引き伸ばされる。つまり延伸される。これによって、不織布原反１Ａが塑性変形及び／又は弾性変形する。不織布原反１Ａの延伸によって該不織布原反１Ａが塑性変形する場合には、その延伸状態が解除されても不織布原反１Ａは元の長さに戻らず伸長された状態のままとなる。一方、不織布原反１Ａの延伸によって該不織布原反１Ａが弾性変形する場合には、その延伸状態が解除されると、不織布原反１Ａは元の長さに近い状態まで弾性収縮する。不織布原反１Ａの延伸によって該不織布原反１Ａに塑性変形と弾性変形とが同時に生じる場合には、それらの程度に応じて、延伸状態の解除後の状態が変化する。不織布原反１Ａの延伸によって少なくとも塑性変形が生じる場合には、構成繊維の破断に起因して穴あき等の欠陥が特に発生しやすい。本製造方法では、後述する操作を行うことで、穴あき等の欠陥を極力生じさせないような安定的な延伸を行うことができる。 As described above, the peripheral speed V1 of the nip rolls 21 and 22 and the peripheral speed V2 of the tooth groove rolls 31 and 32 have a relationship of V1> V2, but the speed V2 of the tooth groove rolls 31 and 32 described later. The original nonwoven fabric 1A is stretched more than the supply speed by the speed ratio obtained from the speed V3 of the nip rolls 41 and 42 and the stretching ratio obtained from the tooth groove stretching degree obtained from the depth of engagement with the tooth groove rolls 31 and 32. Therefore, tension is generated between the nip rolls 21 and 22 and the tooth groove rolls 31 and 32 in the nonwoven fabric web 1A. In this state, the stretching device 30 stretches the raw nonwoven fabric 1A. In the stretching process in the stretching device 30, as shown in FIG. 3, the original nonwoven fabric 1 </ b> A is formed between the ridge 33 of one tooth groove roll 31 and the ridge 33 of the other tooth groove roll 32 adjacent thereto. Stretched. That is, it is stretched. Thereby, the nonwoven fabric web 1A undergoes plastic deformation and / or elastic deformation. When the nonwoven fabric web 1A is plastically deformed by the stretching of the nonwoven fabric web 1A, even when the stretched state is released, the nonwoven fabric web 1A does not return to its original length but remains in an elongated state. On the other hand, when the nonwoven fabric web 1A is elastically deformed by the stretching of the nonwoven fabric web 1A, when the stretched state is released, the nonwoven fabric web 1A elastically contracts to a state close to the original length. When plastic deformation and elastic deformation simultaneously occur in the nonwoven fabric web 1A due to the stretching of the nonwoven fabric web 1A, the state after the cancellation of the stretched state changes depending on the degree of the plastic deformation and the elastic deformation. When at least plastic deformation occurs by stretching of the nonwoven fabric web 1A, defects such as perforations are particularly likely to occur due to breakage of constituent fibers. In the present manufacturing method, by performing the operation described later, stable stretching can be performed so as to minimize defects such as perforations.
延伸装置３０によって不織布原反１Ａを延伸することで、目的とする不織布１が得られる。この不織布１を、第２ニップ軸４０におけるニップロール４１，４２間に挟持した状態下に下流側へ送り出す送出工程を行う。この送出工程においては、送り出される不織布１の速度Ｖ３を、延伸装置３０での延伸加工の速度Ｖ２と同じかそれ以上に調整する。送出速度Ｖ３を延伸加工の速度Ｖ２と同じにすることによって、不織布１に過度の張力が発生しない状態で、該不織布１を下流側へ搬送させることができる。また、送出速度Ｖ３を延伸加工の速度Ｖ２以上の速度にすることによって、延伸後の不織布が生産ラインで加工される際に張力の発生を低減させることができる。不織布１の送出速度Ｖ３と延伸加工の速度Ｖ２とを同速又は送出速度Ｖ３を延伸加工の速度Ｖ２より速い速度とするためには、ＰＬＣ５１から第２及び第３サーボアンプ３７，４３に向けて、回転数を制御するための指令を送ればよい。 The target nonwoven fabric 1 is obtained by stretching the raw nonwoven fabric 1A by the stretching device 30. The nonwoven fabric 1 is sent to the downstream side while being sandwiched between the nip rolls 41 and 42 of the second nip shaft 40, and a sending step is performed. In this sending step, the speed V3 of the nonwoven fabric 1 to be sent out is adjusted to be equal to or higher than the speed V2 of the stretching process in the stretching device 30. By setting the delivery speed V3 to be the same as the stretching speed V2, the nonwoven fabric 1 can be conveyed to the downstream side in a state where excessive tension is not generated in the nonwoven fabric 1. Further, by setting the delivery speed V3 to a speed equal to or higher than the stretching speed V2, it is possible to reduce the generation of tension when the stretched nonwoven fabric is processed on the production line. In order to make the delivery speed V3 of the nonwoven fabric 1 and the stretching speed V2 the same or to make the delivery speed V3 faster than the stretching speed V2, the PLC 51 is directed to the second and third servo amplifiers 37 and 43. , A command for controlling the rotation speed may be sent.
不織布原反１Ａの延伸加工によって得られた不織布１は、延伸加工時の塑性変形によってダメージを受け、それに起因して穴あき等の欠陥が発生することがある。そのような欠陥の発生を防止し、延伸加工を安定的に行うことを目的として、本製造方法においては、前記送出工程の後に、不織布１の延伸加工の状態を評価する加工状態評価工程を行う。以下、この工程の詳細について説明する。 The nonwoven fabric 1 obtained by stretching the raw nonwoven fabric 1A may be damaged by plastic deformation at the time of stretching, which may cause defects such as perforations. For the purpose of preventing the occurrence of such defects and stably performing the stretching process, in the present manufacturing method, after the sending step, a working state evaluation step of evaluating the stretching state of the nonwoven fabric 1 is performed. . Hereinafter, the details of this step will be described.
加工状態評価工程は、前記送出工程が行われる第２ニップ軸４０の設置位置よりも下流側の位置で行う。本工程では、送出工程を経た不織布１を反射方式で撮像する。反射方式の撮像方法については、上述したとおりである。撮像手段５２によって撮像された画像データは制御部５０に伝送され、該制御部５０において処理が施される。 The processing state evaluation step is performed at a position downstream of the installation position of the second nip shaft 40 at which the above-described delivery step is performed. In this step, the nonwoven fabric 1 that has passed through the sending step is imaged by a reflection method. The reflection-type imaging method is as described above. The image data captured by the imaging unit 52 is transmitted to the control unit 50, and the control unit 50 performs processing.
制御部５０においては、画像データを二値化して、閾値の面積を超える面積を有する穴を抽出する。閾値の面積は例えば１ｍｍ２以上２０００ｍｍ２以下の範囲から選択することができる。画像データの二値化処理に先立ち、画像データのシェーディング補正によって、濃淡値を補正することが好ましい。この補正によって、穴あき部と、不織布１の地合むらの部分とを峻別することができるので、補正後の画像データに基づき二値化処理を行うと、穴のあいた部位のみを正確に抽出できるようになる。 The control unit 50 binarizes the image data and extracts holes having an area exceeding the threshold area. The area of the threshold can be selected, for example, from a range of 1 mm 2 or more and 2000 mm 2 or less. Prior to the binarization processing of the image data, it is preferable to correct the shading value by shading correction of the image data. With this correction, the perforated portion and the portion of the non-woven fabric of the nonwoven fabric 1 can be distinguished sharply. Therefore, when the binarization process is performed based on the corrected image data, only the portion having a hole is accurately extracted. become able to.
シェーディング補正とは濃淡補正とも呼ばれるものであり、画像を取り込む際に発生する光量ムラ（以下「輝度ムラ」ともいう）を補正する処理のことである。詳細には、撮像された画像の輝度ムラを持つ原画像と、撮像された画像から得られた推定背景画像との差分を取り、ゲインアップ及びノイズ除去等を行うことで一様な明るさの画像を得て異物を強調する処理である。本発明では不織布を撮像した際に表れる輝度ムラを一様にすることで、二値化処理で異物である穴を抽出する際に、穴を抽出しやすくするための前処理に用いられる。 Shading correction is also called shading correction, and is a process for correcting unevenness in light amount (hereinafter, also referred to as “brightness unevenness”) that occurs when an image is captured. In detail, the difference between the original image having uneven brightness of the captured image and the estimated background image obtained from the captured image is obtained, and the gain is increased, noise is removed, and the like, so that uniform brightness is obtained. This is a process of obtaining an image and enhancing foreign matter. In the present invention, the uniformity of luminance unevenness that appears when an image of a nonwoven fabric is captured is used for preprocessing for facilitating the extraction of holes when extracting holes that are foreign substances by binarization processing.
不織布に生じた穴の検出を、例えば先に述べた特許文献１に記載の透過光方式で取得された画像データに基づき行うと、小さな穴が検出対象から外れやすい。これに対して本発明に従い反射光方式で画像データを取得すると、撮像手段の解像度にもよるが、例えば１ｍｍ２といった小さな穴まで検出することができる。したがって本発明によれば、欠陥が少なく品質の高い延伸された不織布を安定的に製造することができる。 If holes detected in the nonwoven fabric are detected based on the image data acquired by the transmitted light method described in Patent Document 1, for example, small holes are likely to be removed from the detection target. On the other hand, when image data is acquired by the reflected light method according to the present invention, it is possible to detect even a small hole such as 1 mm 2 , depending on the resolution of the imaging means. Therefore, according to the present invention, a high quality stretched nonwoven fabric having few defects can be stably manufactured.
次に、画像データの二値化処理によって該画像データから抽出されたすべての穴を対象として、（イ）穴面積率、（ロ）最大の穴の面積及び（ハ）穴の個数を計測する。そして、計測されたこれらのパラメータに基づいて、不織布１の延伸加工の状態を評価する。（イ）の穴面積率とは、取得した画像データのピクセル数に対する、穴として抽出された部位のピクセル数の総和の比率のことである。（ロ）の最大の穴の面積とは、取得した画像データから抽出された穴のうち、面積が最も大きい穴の当該面積のことである。（ハ）の穴の個数とは、取得した画像データから抽出された穴の数のことである。 Next, for all the holes extracted from the image data by the binarization processing of the image data, (a) the hole area ratio, (b) the maximum hole area, and (c) the number of holes are measured. . Then, the state of the stretching process of the nonwoven fabric 1 is evaluated based on these measured parameters. The hole area ratio in (a) is a ratio of the sum of the number of pixels of the portion extracted as a hole to the number of pixels of the acquired image data. The area of the largest hole in (b) means the area of the hole having the largest area among the holes extracted from the acquired image data. The number of holes in (c) is the number of holes extracted from the acquired image data.
前記の（イ）ないし（ロ）のパラメータを用いた具体的な評価方法の一例は次に述べるとおりである。すなわち、画像データを取得した不織布１について、該不織布１の外観を１点（最も悪い）から５点（最も良い）までの５段階で専門パネラーに官能評価させる。この官能評価の結果と、前記の（イ）ないし（ハ）のパラメータそれぞれとの相関関係を単回帰分析する。この単回帰分析によれば、官能評価の結果と各パラメータとが高い相関関係を有することが本発明者の検討の結果判明した。そこで、官能評価の結果と、各パラメータのうちのいずれかとの相関関係に基づき、計測されたパラメータが合格品・不合格品の閾値を下回った場合に、延伸装置３０における延伸条件を変更する。合格品・不合格品の閾値としては、官能評価の点数が２点以上と２点未満とで区分し、２点以上の場合を合格品、２点未満の場合を不合格品と判断することができる。延伸条件としては、例えば歯溝ロール３１，３２の回転速度、及び歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さのうちのいずれか一方又は両方が挙げられる。歯溝ロール３１，３２の回転速度を変更する場合には、制御部５０からＰＬＣ５１に向けて指令を発し、該ＰＬＣ５１に接続されている第２サーボアンプ３７に向けて指令を発し、第２サーボアンプ３７に接続されているサーボモータ（図示せず）の速度を増減する。また、歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さを変更する場合には、制御部５０からＰＬＣ５１に向けて指令を発し、該ＰＬＣ５１に接続されている噛み合い深さ調整部３５，３６を動作させる。それによって歯溝ロール３１，３２の接離動作を行い噛み合い深さを増減させる。不織布１に穴あきが生じることを抑制する観点からは、歯溝ロール３１，３２の回転速度、及び歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さのうちのいずれか一方を制御すればよい。不織布１の伸縮物性を保ちながら穴あきの発生を抑制する観点からは、歯溝ロール３１，３２の回転速度、及び歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さの双方を制御することが好ましい。 An example of a specific evaluation method using the above parameters (a) to (b) is as follows. That is, with respect to the nonwoven fabric 1 from which the image data has been acquired, the professional panelist performs a sensory evaluation of the appearance of the nonwoven fabric 1 on a scale of 1 (worst) to 5 (best). The correlation between the result of the sensory evaluation and each of the parameters (a) to (c) is analyzed by simple regression analysis. According to the simple regression analysis, the present inventor has found that the results of the sensory evaluation and each parameter have a high correlation. Therefore, based on the correlation between the result of the sensory evaluation and any one of the parameters, if the measured parameter falls below the threshold value of the acceptable product / rejected product, the stretching condition in the stretching device 30 is changed. The threshold value for passed / rejected products is classified into two or more points and less than two points in the sensory evaluation, and two or more points are judged as passed and two or less points are judged as rejected. Can be. The stretching conditions include, for example, one or both of the rotation speed of the tooth groove rolls 31 and 32 and the engagement depth of the tooth groove rolls 31 and 32. When changing the rotation speed of the tooth groove rolls 31 and 32, a command is issued from the control unit 50 to the PLC 51, and a command is issued to the second servo amplifier 37 connected to the PLC 51. The speed of a servo motor (not shown) connected to the amplifier 37 is increased or decreased. When changing the mesh depth of the tooth groove rolls 31 and 32, a command is issued from the control unit 50 to the PLC 51, and the mesh depth adjusting units 35 and 36 connected to the PLC 51 are operated. Thereby, the contacting and separating operations of the tooth groove rolls 31 and 32 are performed to increase and decrease the engagement depth. From the viewpoint of suppressing the occurrence of perforations in the nonwoven fabric 1, one of the rotation speed of the tooth groove rolls 31, 32 and the engagement depth of the tooth groove rolls 31, 32 may be controlled. From the viewpoint of suppressing perforation while maintaining the elastic properties of the nonwoven fabric 1, it is preferable to control both the rotation speed of the tooth groove rolls 31, 32 and the engagement depth of the tooth groove rolls 31, 32.
本発明者の検討の結果、不織布１に穴あきが発生する要因の一つが延伸倍率にあることが判明した。延伸倍率は、〔速度比Ｖ２／Ｖ３〕×〔歯溝延伸度〕で定義される。歯溝延伸度は、歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さから求められる数値であり、具体的には、不織布１枚に対して、噛み合い深さを設定して歯溝ロールを噛み合わせることで不織布が延伸された時の倍率を元の伸びに対して何倍伸びたかをＣＡＤなどの図面から求めた値である。この延伸倍率が高いほど穴あきが起こりやすくなり、穴の最大の面積も大きくなり、穴の個数も増加する。そこで本実施形態においては、延伸倍率を決定する要因である速度比Ｖ２／Ｖ３及び／又は歯溝延伸度を調整することで、穴あきの発生を減じるようにしている。 As a result of the study by the present inventor, it has been found that one of the factors that cause perforation in the nonwoven fabric 1 is the draw ratio. The stretching ratio is defined as [speed ratio V2 / V3] × [tooth groove stretching degree]. The degree of tooth groove extension is a numerical value obtained from the mesh depth of the tooth groove rolls 31 and 32. Specifically, by setting the mesh depth to one nonwoven fabric and meshing the tooth groove rolls. It is a value obtained by drawing from a drawing such as CAD how many times the magnification when the nonwoven fabric is stretched with respect to the original stretching. The higher the draw ratio, the easier the perforation occurs, the larger the maximum area of the hole, and the greater the number of holes. Therefore, in the present embodiment, the occurrence of perforations is reduced by adjusting the speed ratio V2 / V3 and / or the degree of tooth groove stretching, which are factors that determine the stretching ratio.
速度比Ｖ２／Ｖ３は、例えばＶ３を固定値に設定すれば、Ｖ２の増減だけで変更することができる。そこで本実施形態ではＶ２の値である歯溝ロール３１，３２の速度を変更している。歯溝延伸度については、噛み合い深さを増減すれば変更することができる。歯溝ロール３１，３２の速度を変更するか、それとも噛み合い深さを変更するかは、延伸の対象である不織布原反１Ａの具体的な性状に応じて適宜決定すればよいが、本発明者らの検討の結果、同じ延伸倍率で比較した場合、歯溝ロール３１，３２の速度を相対的に低くして、その分だけ噛み合い深さを相対的に大きくすることが、穴あき発生の一層の防止の点から効果的であることが判明した。つまり、速度比Ｖ２／Ｖ３を相対的に小さくし、その分だけ歯溝延伸度を相対的に大きくすることが効果的であることが判明した。 For example, if V3 is set to a fixed value, the speed ratio V2 / V3 can be changed only by increasing or decreasing V2. Therefore, in this embodiment, the speed of the tooth space rolls 31, 32, which is the value of V2, is changed. The degree of tooth groove extension can be changed by increasing or decreasing the engagement depth. Whether to change the speed of the tooth groove rolls 31 and 32 or to change the meshing depth may be appropriately determined according to the specific properties of the nonwoven fabric web 1A to be stretched. As a result of these studies, when compared at the same stretching ratio, it is necessary to relatively lower the speed of the tooth space rolls 31 and 32 and relatively increase the meshing depth by that amount, which further increases the occurrence of perforation. It was found to be effective from the point of prevention. In other words, it has been found that it is effective to make the speed ratio V2 / V3 relatively small and to relatively increase the tooth groove stretching degree by that much.
先に述べたとおり、官能評価の結果と前記の（イ）ないし（ハ）の各パラメータとは高い相関関係を有する。この相関関係について本発明者が更に検討を推し進めたところ、（イ）穴面積率、（ロ）最大の穴の面積及び（ハ）穴の個数のうちの少なくとも２つのパラメータと、官能評価の結果とを重回帰分析すると、一層高い相関関係が得られることが判明した。特に、（イ）穴面積率及び（ロ）最大の穴の面積を組み合わせ、これらと官能評価の結果とを重回帰分析すると、更に一層高い相関関係が得られることが判明した。最も好ましくは、（イ）ないし（ハ）の３つすべてのパラメータと官能評価の結果とを重回帰分析して相関関係を求める。 As described above, the result of the sensory evaluation has a high correlation with each of the parameters (a) to (c). As a result of further study by the present inventor on this correlation, at least two parameters of (a) the hole area ratio, (b) the maximum hole area, and (c) the number of holes, and the result of the sensory evaluation By multiple regression analysis, it was found that a higher correlation was obtained. In particular, when (a) the hole area ratio and (b) the maximum hole area were combined and these were combined with the results of the sensory evaluation, a further higher correlation was found to be obtained. Most preferably, all three parameters (a) to (c) and the result of the sensory evaluation are subjected to multiple regression analysis to obtain a correlation.
以上のようにして、加工状態評価工程で不織布１の延伸加工の状態がインラインで評価され、その評価結果が、予め設定しておいた閾値を下回ったら、延伸加工条件である歯溝ロール３１，３２の回転速度及び／又は噛み合い深さを、上述の手順でフィードバック制御する。このフィードバック制御に加え、加工状態評価工程で得られた不織布１の延伸加工の状態に基づき、欠陥が発生したと判断された部位を制御部５０に記憶させておき、該部位を、加工状態評価工程よりも下流の位置において搬送ライン外へ排出してもよい。この場合、不織布１は、連続した長尺体であることから、搬送ライン外への排出は、該長尺体を毎葉に裁断した後に行うことが好ましい。 As described above, the stretching state of the nonwoven fabric 1 is evaluated in-line in the processing state evaluation step, and when the evaluation result falls below a preset threshold, the tooth space rolls 31, The feedback control of the rotation speed and / or the meshing depth of 32 is performed in the above-described procedure. In addition to the feedback control, a part where it is determined that a defect has occurred is stored in the control unit 50 based on the state of the stretch processing of the nonwoven fabric 1 obtained in the processing state evaluation step. It may be discharged out of the transport line at a position downstream of the process. In this case, since the nonwoven fabric 1 is a continuous long body, it is preferable that the discharge to the outside of the transport line is performed after the long body is cut into leaves.
加工状態評価工程での評価の元になる画像データは、撮像手段５２の具体的な種類によってその内容が異なる。例えば撮像手段５２としてエリアセンサカメラを用いる場合には、搬送される不織布１に対して所定時間毎に撮像を行い複数の二次元データを間欠的に取得し、それを制御部５０へ伝送する。一方、撮像手段５２としてラインスキャンカメラを用いる場合には、搬送される不織布１に対して連続的に撮像を行い、連続画像データを制御部５０へ伝送する。連続画像データを受け取った制御部５０では、そのデータを、搬送方向Ｃに沿ってＸピクセル、それと直交する方向に沿ってＹピクセルの二次元データ（Ｘ及びＹは０超の自然数を表す）に展開して個別の画像データに加工し、その画像データに基づき前記の評価を行う。この場合、得られた製品１つ当たりの長さに対応するピクセル数の画素データに対して画像処理する範囲を画像処理範囲としたとき、製品１つあたりの長さに対応するピクセル数となるように画像処理範囲を設定するよりも、製品１つ当たりの長さに対応するピクセル数よりも小さなピクセル数を有する個別の画像処理範囲に設定し、複数の個別の画像処理範囲を合成して製品１つ当たりの長さに対応するピクセル数の画素データを処理することが好ましい。このようなデータ処理を行うことで、処理の負荷を軽減できる。 The content of the image data that is the basis of the evaluation in the processing state evaluation step differs depending on the specific type of the imaging unit 52. For example, when an area sensor camera is used as the imaging unit 52, the nonwoven fabric 1 to be conveyed is imaged at predetermined time intervals to acquire a plurality of two-dimensional data intermittently and transmit it to the control unit 50. On the other hand, when a line scan camera is used as the imaging unit 52, the non-woven fabric 1 to be transported is continuously imaged, and the continuous image data is transmitted to the control unit 50. The control unit 50 that has received the continuous image data converts the data into two-dimensional data of X pixels along the transport direction C and Y pixels along a direction orthogonal thereto (X and Y represent natural numbers greater than 0). The image data is developed and processed into individual image data, and the above evaluation is performed based on the image data. In this case, when the range in which image processing is performed on the obtained pixel data having the number of pixels corresponding to the length per product is set as the image processing range, the number of pixels corresponds to the length per product. Rather than setting the image processing range as described above, the individual image processing ranges having a smaller number of pixels than the number of pixels corresponding to the length per product are set, and a plurality of individual image processing ranges are synthesized. It is preferable to process pixel data of a number of pixels corresponding to the length per product. By performing such data processing, the processing load can be reduced.
複数の個別の画像処理範囲を合成して製品１つ当たりの長さに対応するピクセル数の画像データに加工する場合には、搬送方向Ｃに沿って前後隣り合う個別の画像処理範囲に重なり部が生じるように画像データを合成することが好ましい。こうすることで、個別の画像処理範囲における搬送方向Ｃの前後端部に欠陥が位置する場合であっても、その欠陥を確実に抽出することができる。 When a plurality of individual image processing ranges are combined and processed into image data of the number of pixels corresponding to the length of one product, the overlapping portion overlaps with the individual image processing ranges adjacent to each other in the transport direction C. It is preferable to combine the image data so that By doing so, even if a defect is located at the front and rear ends in the transport direction C in the individual image processing ranges, the defect can be reliably extracted.
以上の方法で延伸加工が施された不織布１は、不織布原反１Ａの種類にもよるが、該延伸加工によって少なくとも伸長性が付与され、更に伸縮性も付与される場合がある。この不織布１は、例えば使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品を構成するシート、例えば吸収性物品の外装材等として好適に用いられる。またこの用途以外に、延伸加工によって発現した良好な風合いや、伸縮性、通気性等の利点を生かし、医療用使い捨て衣類や清掃シート、眼帯、マスク、包帯等の各種の用途に用いることもできる。 The nonwoven fabric 1 stretched by the above-described method may be given at least extensibility and further stretchability by the stretching process, depending on the type of the nonwoven fabric web 1A. The nonwoven fabric 1 is suitably used as a sheet constituting an absorbent article such as a disposable diaper or a sanitary napkin, for example, as an exterior material of the absorbent article. In addition to this use, it can also be used for various uses such as disposable medical clothing, cleaning sheets, eye patches, masks, bandages, etc. by taking advantage of the good texture, stretchability, air permeability, etc. developed by stretching. .
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば前記実施形態においては、連続した長尺体からなる不織布原反１Ａを延伸加工の対象とし、該不織布原反１Ａを連続供給したが、これに代えて毎葉の不織布原反を延伸加工の対象として順次供給してもよい。 Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the nonwoven fabric web 1A made of a continuous long body is set as an object of stretching, and the nonwoven fabric web 1A is continuously supplied. They may be supplied sequentially as targets.
また前記実施形態では、不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと同方向に該不織布原反１Ａを延伸加工したが、これに代えて不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと直交する方向に該不織布原反１Ａを延伸加工してもよい。更に不織布原反１Ａの搬送方向Ｃと同方向及び直交する方向の２方向に延伸加工を行ってもよい。 In the above embodiment, the nonwoven fabric 1A was stretched in the same direction as the conveyance direction C of the nonwoven fabric 1A. Alternatively, the nonwoven fabric 1A may be stretched in a direction orthogonal to the conveyance direction C of the nonwoven fabric 1A. 1A may be stretched. Further, stretching may be performed in two directions, the same direction and the direction orthogonal to the transport direction C of the nonwoven fabric web 1A.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「質量％」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such embodiments. Unless otherwise specified, “%” means “% by mass”.
〔実施例１〕
不織布原反として坪量４６ｇ／ｍ２のポリプロピレン不織布の捲回体を用いた。製造装置として図１ないし図３に示す装置１を用いた。第１ニップ軸２０の周速Ｖ１を５２．２ｍ／ｍｉｎに設定した。延伸装置３０における歯溝ロール３１，３２の噛み合い深さは、２．８ｍｍ、２．９ｍｍ、３．１ｍｍ、３．３ｍｍにそれぞれ設定した。この噛み合い深さに対して、延伸装置３０の加工速度Ｖ２及び第２ニップ軸４０の周速Ｖ３を種々変更して、以下の延伸倍率で不織布原反１Ａを延伸加工した。
６６．６４％、６８．６８％、７２．７２％、７３．１０％、７４．９４％、７６．８３％、７７．１８％、７９．１８％、７９．７７％、７９．９７％、８２．４２％、８４．２２％、８４．２８％、８６．４４％、８７．７２％、８８．９８％、８９．０８％、９２．６２％、９４．８２％、１００．１１％
[Example 1]
A rolled polypropylene nonwoven fabric having a basis weight of 46 g / m 2 was used as the nonwoven fabric raw material. The apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 3 was used as a manufacturing apparatus. The peripheral speed V1 of the first nip shaft 20 was set to 52.2 m / min. The engagement depth of the tooth groove rolls 31 and 32 in the stretching device 30 was set to 2.8 mm, 2.9 mm, 3.1 mm, and 3.3 mm, respectively. The processing speed V2 of the stretching device 30 and the peripheral speed V3 of the second nip shaft 40 were variously changed with respect to the engagement depth, and the raw nonwoven fabric 1A was stretched at the following stretching ratio.
66.64%, 68.68%, 72.72%, 73.10%, 74.94%, 76.83%, 77.18%, 79.18%, 79.77%, 79.97%, 82.42%, 84.22%, 84.28%, 86.44%, 87.72%, 88.98%, 89.08%, 92.62%, 94.82%, 100.11%
撮像手段５２としてラインスキャンカメラ（分解能１５０μｍ／ピクセル）を用い、照明装置５３として青色ラインＬＥＤ照明を用いた。ラインスキャンカメラは、搬送される不織布原反１Ａの一面に対して直交する方向に設置し、両者の距離を１５０ｍｍに設定した。照明装置５３は、不織布原反１Ａの一面を基準として６０度傾斜した方向から光が照射されるように設置した。照明装置５３と、光が照射される部位との間の距離は５０ｍｍに設定した。 A line scan camera (resolution 150 μm / pixel) was used as the imaging means 52, and blue line LED illumination was used as the illumination device 53. The line scan camera was installed in a direction orthogonal to one surface of the nonwoven fabric web 1A to be conveyed, and the distance between the two was set to 150 mm. The illuminating device 53 was installed such that light was emitted from a direction inclined 60 degrees with respect to one surface of the nonwoven fabric web 1A. The distance between the illuminating device 53 and the part to be irradiated with light was set to 50 mm.
以上の条件下に、種々の延伸倍率で不織布原反１Ａを延伸加工して、延伸された不織布１を製造し、その不織布１についてインラインで撮像を行い画像データを取得した。その画像データに基づき、２０４８ピクセル×３１００ピクセルの領域における面積が１ｍｍ２以上の穴を抽出した。そして、その領域における（イ）穴面積率、（ロ）最大の穴の面積、及び（ハ）穴の個数をインラインで計測した。 Under the above conditions, the nonwoven fabric web 1A was stretched at various stretching magnifications to produce a stretched nonwoven fabric 1, and the nonwoven fabric 1 was imaged in-line to obtain image data. Based on the image data, holes having an area of 1 mm 2 or more in a region of 2048 pixels × 3100 pixels were extracted. Then, (a) the hole area ratio, (b) the maximum hole area, and (c) the number of holes in the region were measured in-line.
これとは別に、画像データを取得した領域について、専門パネラーに外観を１点（最も悪い）から５点（最も良い）までの５段階で官能評価させた。そして、官能評価の結果と、前記の（イ）ないし（ハ）のそれぞれパラメータとを単回帰分析し、相関係数を求めた。その結果を以下の表１に示す。また、延伸倍率と、（イ）ないし（ハ）のそれぞれパラメータとの関係をグラフ化した。その結果を図４（ａ）ないし（ｃ）に示す。 Separately from this, a specialized panel was provided with a sensory evaluation of the appearance of the area from which the image data was obtained on a 5-point scale from 1 point (worst) to 5 points (best). Then, the results of the sensory evaluation and the respective parameters (a) to (c) were subjected to simple regression analysis to obtain correlation coefficients. The results are shown in Table 1 below. Further, the relationship between the stretching ratio and each of the parameters (a) to (c) was graphed. The results are shown in FIGS.
図４（ａ）ないし（ｃ）に示す結果から明らかなとおり、延伸倍率が高くなるほど、（イ）穴面積率、（ロ）最大の穴の面積、及び（ハ）穴の個数が増加することが判る。また表１に示す結果から明らかなとおり、官能評価の結果と、前記の（イ）ないし（ハ）のそれぞれパラメータとは高い相関関係を有していることが判る。したがって、この結果に基づき、歯溝ロールの回転速度及び／又は噛み合い深さを調整して延伸加工すれば、延伸加工を安定的に行えることが判る。 As is clear from the results shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), the higher the draw ratio, the larger the (a) hole area ratio, (b) the maximum hole area, and (c) the number of holes. I understand. Further, as is clear from the results shown in Table 1, it can be seen that the results of the sensory evaluation have a high correlation with the parameters (a) to (c) described above. Therefore, based on this result, it can be understood that the stretching process can be performed stably by adjusting the rotation speed and / or the engagement depth of the tooth groove roll and performing the stretching process.
〔実施例２〕
実施例１で得られた（イ）穴面積率、（ロ）最大の穴の面積、及び（ハ）穴の個数の３つのパラメータのうちの任意の２つのパラメータがどのように相関しているかをグラフ化して調べた。その結果を図５（ａ）ないし（ｃ）に示す。この結果から明らかなとおり、（イ）穴面積率と（ロ）最大の穴の面積とが最も相関関係が高いことが判る。したがって、これら２つのパラメータと、官能評価の結果とを重回帰分析し、その相関関係を求めることで、実施例１で行った単回帰分析よりも相関の高い結果が得られることが判る。
[Example 2]
How any two of the three parameters of (a) the hole area ratio, (b) the maximum hole area, and (c) the number of holes obtained in Example 1 are correlated. Was graphed and examined. The results are shown in FIGS. As is clear from this result, it can be seen that (a) the hole area ratio and (b) the largest hole area have the highest correlation. Therefore, it can be seen that by performing a multiple regression analysis of these two parameters and the result of the sensory evaluation and determining the correlation, a result having a higher correlation than the simple regression analysis performed in Example 1 can be obtained.
〔実施例３〕
実施例１で得られた（イ）穴面積率、（ロ）最大の穴の面積、及び（ハ）穴の個数の３つすべてのパラメータと、官能評価の結果とを重回帰分析し、相関係数を求めた。その結果を以下の表２及び図６に示す。重回帰分析の予測式は、ｙ＝ａＸ１＋ｂＸ２＋ｃＸ３＋ｄとした。式中、Ｘ１は穴面積率、Ｘ２は最大の穴の面積、Ｘ３は穴の個数のパラメータであり、ａ、ｂ、ｃ及びｄは定数である。
[Example 3]
A multiple regression analysis was performed on all three parameters (a) the hole area ratio, (b) the maximum hole area, and (c) the number of holes obtained in Example 1, and the results of the sensory evaluation, The number of relationships was determined. The results are shown in Table 2 below and FIG. The prediction formula of the multiple regression analysis was y = aX 1 + bX 2 + cX 3 + d. Wherein, X 1 is well area ratio, X 2 is the area of the largest hole, X 3 is a parameter of the number of holes, a, b, c and d are constants.
図６及び表２に示す結果から明らかなとおり、（イ）ないし（ハ）のすべてのパラメータを用いることで、官能評価の結果との高い相関関係が得られることが判る。したがって、この結果に基づき、歯溝ロールの回転速度及び／又は噛み合い深さを調整して延伸加工すれば、延伸加工を更に一層安定的に行えることが判る。 As is clear from the results shown in FIG. 6 and Table 2, it is understood that a high correlation with the result of the sensory evaluation can be obtained by using all the parameters (A) to (C). Therefore, based on this result, it can be understood that the stretching can be performed even more stably if the stretching is performed by adjusting the rotation speed and / or the engagement depth of the tooth groove roll.
１ 不織布
１Ａ 不織布原反
１０ 製造装置
２０ 第１ニップ軸
２１，２２ ニップロール
２３ 第１サーボアンプ
３０ 延伸装置
３１，３２ 歯溝ロール
３３ 凸条部
３４ 溝
３５，３６ 噛み合い深さ調整部
３７ 第２サーボアンプ
４０ 第２ニップ軸
４１，４２ ニップロール
４３ 第３サーボアンプ
５０ 制御部
５１ プログラマブルロジックコントローラ
５２ 撮像手段
５３ 照明装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonwoven fabric 1A Nonwoven fabric 10 Manufacturing device 20 1st nip shaft 21 and 22 Nip roll 23 1st servo amplifier 30 Stretching device 31 and 32 Tooth groove roll 33 Convex ridge 34 Groove 35 and 36 Meshing depth adjusting unit 37 Second servo Amplifier 40 Second nip shaft 41, 42 Nip roll 43 Third servo amplifier 50 Control unit 51 Programmable logic controller 52 Imaging means 53 Illumination device
Claims (7)
一対の第１ニップ軸によって前記不織布原反を挟持した状態下に、該第１ニップ軸によって該不織布原反を前記延伸加工の速度よりも速い速度で供給する供給工程と、
互いに噛み合う一対の歯溝ロールの噛み合い部分に前記不織布原反をその搬送方向に沿って供給し、一対の該歯溝ロールによる噛み合いで該不織布原反を延伸させ、延伸された不織布を得る延伸工程と、
延伸された前記不織布を一対の第２ニップ軸によって挟持した状態下に、該第２ニップ軸によって該不織布を前記延伸加工の速度と同速度以上で送り出す送出工程と、
前記送出工程を経た前記不織布を反射方式で撮像し、それによって得られた画素データに基づいて前記不織布の延伸加工の状態を評価する加工状態評価工程とを有し、
前記加工状態評価工程において、前記画像データから抽出された穴面積率、最大の穴の面積及び穴の個数のうちのいずれかに基づいて前記不織布の延伸加工の状態を評価し、該評価に基づき、前記歯溝ロールの回転速度又は噛み合い深さをインラインで制御する、不織布の製造方法。 A method for producing a nonwoven fabric by performing a stretching process on a raw nonwoven fabric to obtain a stretched nonwoven fabric,
A supply step of supplying the raw nonwoven fabric at a speed higher than the stretching speed by the first nip shaft under a state where the raw nonwoven fabric is sandwiched by the pair of first nip shafts;
A stretching step of supplying the raw nonwoven fabric to a meshing portion of a pair of tooth groove rolls meshing with each other along the transport direction, stretching the raw nonwoven fabric by meshing with the pair of tooth groove rolls, and obtaining a stretched nonwoven fabric. When,
Under the state where the stretched nonwoven fabric is sandwiched between a pair of second nip shafts, a delivery step of sending out the nonwoven fabric by the second nip shaft at a speed equal to or higher than the stretching speed,
A processing state evaluation step of imaging the nonwoven fabric that has passed through the sending step by a reflection method, and evaluating a state of the stretching processing of the nonwoven fabric based on pixel data obtained thereby,
In the processing state evaluation step , the hole area ratio extracted from the image data , the state of the stretch processing of the nonwoven fabric based on any one of the maximum hole area and the number of holes, based on the evaluation A method for producing a nonwoven fabric, wherein the rotational speed or the mesh depth of the tooth space roll is controlled in-line.
。 The method for producing a nonwoven fabric according to claim 4 , wherein the hole area ratio, the area of the largest hole, and the result of the sensory evaluation are subjected to multiple regression analysis, and the stretched state of the nonwoven fabric is evaluated based on the analysis result.
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