制造伸缩性片的方法 【技术领域】
本发明涉及制造伸缩性片的方法。背景技术 在作为卫生材料的一例的一次性尿布中， 作为紧固穿用者的身围的固装部件 ( 例 如前身或后身的腰围的部分 )， 有时使用伸缩性片。该伸缩性片例如通过对作为材料的无 纺布施加延伸加工而制造 ( 例如参照专利文献 1)。并且， 作为该延伸加工的一例有所谓的 “齿轮延伸” 的方法 ( 例如参照专利文献 2)。
专利文献 1 ： 日本特表 2002-513723 号公报
专利文献 2 ： 日本特开 2007-177384 号公报
该 “齿轮延伸” 是通过在外周面形成齿的上下一对齿轮辊对无纺布进行延伸的方 法。具体来讲， 在上下一对齿轮辊的辊间隙中通过上述无纺布， 此时， 通过相互啮合的上下 齿轮辊的齿使无纺布变形成三点弯曲状来进行延伸。 并且， 在该延伸之后， 在无纺布显现伸 缩性， 从而成为伸缩性片。
但是， 因为通过这些齿的啮合进行延伸， 所以， 由于齿轮延伸所涉及的诸多条件 ( 齿轮辊的圆周速度等 ) 会给无纺布带来大的损伤， 根据情况， 在延伸中有可能导致断裂。
基于该点， 本申请的申请人进行了专门调查， 其结果发现 ： (1) 在一对齿轮辊的间 隙中， 无纺布的变形速度 ( 对无纺布赋予的每单位时间的变形 ) 从上述间隙的入口到出口 每时每刻都在变化 ； (2) 该变形速度具有峰值 ； (3) 变形速度达到峰值的变形速度的最大值 对无纺布的损伤有影响 ； 从而完成了本申请的发明。
发明内容 本发明是鉴于上述问题而做出的， 其目的在于提供在使无纺布通过旋转的一对齿 轮辊的间隙而进行延伸时能够有效地抑制该无纺布的损伤的制造伸缩性片的方法。
为了达成上述目的的主要发明是
一种制造伸缩性片的方法， 包括如下步骤 ：
使包含多种纤维的无纺布通过一对齿轮辊的间隙， 该一对齿轮辊在使形成于该一 对齿轮辊的每一个的外周面的多个齿相互啮合的同时进行旋转， 和
由上述齿使该无纺布在上述齿轮辊的周向延伸， 其中，
上述齿轮辊的圆周速度处于 50 ～ 300(m/min) 的范围内， 并且
在上述一对齿轮辊之间的间隙中对上述无纺布赋予的每单位时间的变形的最大 值处于 5 ～ 100(sec-1) 的范围内。
关于本发明的其他特征， 将通过本说明书以及附图的记载内容而变得明了。
根据本发明， 在使无纺布通过旋转的一对齿轮辊的间隙来进行延伸时， 能够有效 地抑制该无纺布的损伤。
附图说明 图 1 是齿轮延伸说明用的侧视图， 放大一部分来进行表示。
图 2A 以及图 2B 是通过延伸加工显现伸缩性的机械原理的说明图， 表示无纺布 3 的负荷 - 伸长曲线。
图 3A 是表示延伸加工前 ( 也就是未延伸 ) 的纤维的状态的示意图。图 3B 是表示 延伸加工中 ( 也就是负载中 ) 的纤维的状态的示意图。图 3C 是表示延伸加工后 ( 也就是 去除负载后 ) 的纤维的状态的示意图。图 3D 是表示将延伸加工后的无纺布 3 再次伸长时 的纤维的状态的示意图。
图 4A 以及图 4B 是为延伸变形的总变形 εall 的定式提供的图。
图 5 是表示从啮合开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 赋予的变形速度 dε/dt 的变化的 曲线图。
图 6 是啮合状态图。
图 7A 以及图 7B 是表示辊间隙的延伸时间 t 与局部变形速度 dε/dt 的关系的曲 线图。
图 8A 以及图 8B 分别是将齿轮延伸时的局部变形速度的最大值设为 90(sec-1) 以 及 95(sec-1) 地进行延伸后的无纺布 3 的表面照片。
图 9A 以及图 9B 分别是将齿轮延伸时的局部变形速度的最大值设定为 100(sec-1) 以及 110(sec-1) 地进行延伸后的无纺布 3 的表面照片。
图 10 是将齿轮延伸时的局部变形速度的最大值设为 115(sec-1) 地进行延伸后的 无纺布 3 的表面照片。
图 11 是齿轮延伸所涉及的诸多条件的设定顺序的一例的流程图。
图 12A 至图 12D 是求算局部变形速度的最大值处于 5 ～ 100(sec-1) 的范围那样的 辊径 D 时所使用的曲线图。
图 13A 至图 13D 是将图 12A 至图 12D 的曲线图的数据整理修正为局部变形速度的 最大值与辊径 D 的关系的曲线图。
图 14 是表示局部变形速度的最大值成为 100(sec-1) 的圆周速度 S 与辊径 D 的关 系的曲线图。
附图标记说明
3 无纺布， 3a 伸缩性片， 41 齿轮辊， 41a 外周面， 41t 齿， 43 齿轮辊， 43a 外周面， 43t 齿， P 形成间距， F 最大啮合深度， P0 原点， P1 拐点， Ps 啮合开始点， Pm 最大啮合点， S 圆周 速度。
具体实施方式
根据本说明书以及附图的记载， 至少以下的事项将变得明了。
本发明的制造伸缩性片的方法， 包括如下步骤 ：
使包含多种纤维的无纺布通过一对齿轮辊的间隙， 该一对齿轮辊在使形成于该一 对齿轮辊的每一个的外周面的多个齿相互啮合的同时进行旋转， 和
由上述齿使该无纺布在上述齿轮辊的周向延伸， 其中，
上述齿轮辊的圆周速度处于 50 ～ 300(m/min) 的范围内， 并且在上述一对齿轮辊之间的间隙中对上述无纺布赋予的每单位时间的变形的最大 值处于 5 ～ 100(sec-1) 的范围内。
根据这样的制造伸缩性片的方法， 以对无纺布赋予的每单位时间的变形的最大值 来规定数值范围。在此， 该最大值能够针对与在延伸时可产生的无纺布的损伤进行准确地 关联。从而， 通过规定该最大值的数值范围， 能够有效地抑制延伸时的无纺布的损伤。
另外， 由于将对无纺布赋予的每单位时间的变形的最大值设为 100(sec-1) 以下， 所以， 能够有效地抑制延伸时的无纺布的损伤， 进而， 由于将该最大值设为 5(sec-1) 以上， 能够有效地防止因该最大值过低造成的生产性的恶化。
在该制造伸缩性片的方法中， 优选的是， 上述一对齿轮辊的直径为 300 ～ 600(mm) 的范围。
根据这样的制造伸缩性片的方法， 由于将齿轮辊的直径设为 300(mm) 以上， 所以， 容易使上述每单位时间的变形的最大值降低， 作为其结果， 能够缓和用于满足上述最大值 -1 为 100(sec ) 以下的条件的诸多条件， 例如齿轮辊的圆周速度、 或上述周向的齿的形成间 距、 对无纺布赋予的总变形等的条件， 也就是说能够将这些值能够设定的范围扩大。
另外， 由于将直径设为 600(mm) 以下， 所以， 能够廉价地制造齿轮辊， 实现了制造 成本的削减。
进而， 由于将齿轮辊的直径设为 300 ～ 600(mm) 的范围， 所以， 能有高效地降低局 部变形速度的最大值。
在该制造伸缩性片的方法中， 优选的是， 上述一对齿轮辊的直径为 450 ～ 600(mm) 的范围。
根据这样的制造伸缩性片的方法， 在与直径不足 450(mm) 的齿轮辊的对比中， 在 将上述每单位时间的变形的最大值维持为同值的同时， 也能够提高齿轮辊的圆周速度， 其 结果能够提高生产性。
在该制造伸缩性片的方法中， 优选的是， 上述无纺布， 作为上述多种纤维包括至少 伸缩性纤维、 和以比上述伸缩性纤维的弹性边界的伸长小的伸长进行塑性变形的伸长性纤 维， 上述伸缩性纤维是热塑性弹性体纤维， 上述伸长性纤维是热塑性聚烯烃纤维。
根据这样的制造伸缩性片的方法， 由于无纺布作为伸缩性纤维以及伸长性纤维分 别包含热塑性弹性体纤维以及热塑性聚烯烃纤维， 所以， 能够使延伸后的无纺布可靠地显 现伸缩性。
在该制造伸缩性片的方法中， 优选的是， 上述齿轮辊的直径基于由上述齿轮辊对 上述无纺布赋予的变形、 上述齿轮辊的圆周速度、 上述周向的上述齿的形成间距或者上述 一对齿轮辊的上述齿的啮合深度、 上述每单位时间的变形的最大值来确定。
根据这样的制造伸缩性片的方法， 能够容易地找到可以有效地抑制延伸时的上述 无纺布的损伤的齿轮辊的直径。
本实施方式的伸缩性片 3a 的制造方法
关于齿轮延伸
图 1 是齿轮延伸的说明图。齿轮延伸通过采用上下的一对齿轮辊 41、 43 来进行， 该一对齿轮辊 41、 43 在外周面 41a、 43a 沿着周向以规定的形成间距 P 呈波状形成齿 ( 与所 谓的 “平齿轮” 相同的齿形的齿 )。即， 在这些相互为相同形状的齿轮辊 41、 43 按恒定的圆周速度 S 驱动旋转的期间， 在这些齿轮辊 41、 43 的辊间隙中使无纺布 3 通过， 此时由相互啮 合的上齿轮辊 41 的齿 41t 和下齿轮辊 43 的齿 43t 使无纺布 3 变形成三点弯曲状 ( 参照图 1 的右侧的放大图 )， 通过使其在齿轮辊 41、 43 的周向延伸。并且， 在该延伸后， 在无纺布 3 上显现伸缩性而成为伸缩性片 3a。
成为该齿轮延伸材料的无纺布 3， 例如是由熔融纺纱等按规定的配合比混合伸长 性纤维和伸缩性纤维而成的混纺型的无纺布 3。在此， 所谓伸缩性纤维， 是指能够弹性伸长 的纤维， 所谓伸长性纤维， 是指能够大致非弹性伸长的纤维。另外， 换言之， 所谓伸长性纤 维， 也可以说是以比伸缩性纤维的弹性边界的伸长小的伸长进行塑性变形的纤维。
作为伸长性纤维可以例示热塑性聚烯烃纤维， 另外， 作为伸缩性纤维可以例示热 塑性弹性体纤维。热塑性聚烯烃纤维例如包括聚丙烯纤维或聚酯纤维等的单独纤维、 聚丙 烯或聚酯的芯鞘结构的复合纤维等， 另外， 热塑性弹性体纤维例如是聚氨酯纤维等。
作为无纺布 3 的制法， 列举有纺粘法或化学结合法等。另外， 无纺布 3 的单位面积 2 重量以及纤维直径分别从 20 ～ 50(g/m ) 的范围以及 10 ～ 30(μm) 的范围进行适当选择， 进而， 伸长性纤维与伸缩性纤维的配合比从 20 ～ 80％的范围进行适当选择。
齿轮辊 41(43) 的齿 41t(43t) 的形成间距 P 从 2 ～ 6(mm) 的范围进行选择， 优选 的是 4 ～ 5(mm) 的范围， 在以下的例子中为 4.9(mm)。齿轮辊 41(43) 的圆周速度 S 从 50 ～ 300(m/min) 的范围进行选择。另外， 在此所说的圆周速度 S， 是指齿 41t(43t) 的前端的速 度。另外， 上齿轮辊 41 与下齿轮辊 43 的最大啮合深度 F 基于应对无纺布 3 赋予的总变形 εall 和上述形成间距 P 来确定 ( 参照后述的式 2)， 也就是， 在上述的形成间距 P 的范围中， 达成从 0.6 ～ 2.0 的范围进行选择的总变形 εall 地选择最大啮合深度 F。另外， 关于总变 形 εall 的定义等在后叙述。
图 2A 以及图 2B 是由齿轮延伸使无纺布 3 显现伸缩性的机械原理的说明图。图 2A 以及图 2B 这两个图都表示无纺布 3 的负荷 - 伸长曲线。
为了对未延伸的无纺布 3 施加延伸加工， 当在伸缩性纤维的弹性边界内对上述无 纺布 3 赋予张力 ( 以下也称为负荷 ) 时， 在该延伸加工中， 描绘出图 2A 那样的负荷 - 伸长 曲线。即， 描绘出的是， 与张力负载时相比、 去除张力负载时具有在同样伸长下的负荷变低 那样的滞后现象的负荷 - 伸长曲线。
并且， 在该延伸后再次赋予张力的情况下， 描绘出如图 2B 所示那样的负荷 - 伸长 曲线。具体来讲， 从图 2B 的原点 P0 起到拐点 P1， 以非常低的弹性率进行伸缩。然而， 当超 过拐点 P1 时， 负荷大致呈二次曲线状急剧上升。并且， 通常来讲， 以该低的弹性率的范围 R 的显现来看作由延伸加工使无纺布 3 显现了伸缩性， 另外， 将从无负载状态的原点 P0 到上 述拐点 P1 的伸长的量 J 定义为 “显现的伸缩量 J” 。
顺便提及， 关于在这样延伸加工后、 无纺布 3 从上述原点 P0 到上述拐点 P1 以非常 低的弹性率进行伸缩的理由， 可进行如下说明。
图 3A 是表示延伸加工前 ( 也就是未延伸 ) 的纤维的状态的示意图， 图 3B 是表示 延伸加工中 ( 也就是负载中 ) 的纤维的状态的示意图， 图 3C 是表示延伸加工后 ( 也就是去 除负载后 ) 的纤维的状态的示意图。另外， 一般构成无纺布 3 的最小单位结构能够模化成 为如图 3A 所示那样并列连接有伸缩性纤维和伸长性纤维的方式。
当对图 3A 所示的未延伸的无纺布 3 进行延伸时， 如图 3B 所示那样， 伸缩性纤维经历弹性变形。然而， 弹性边界的伸长比上述伸缩性纤维小的伸长性纤维则从比较早的阶段 开始经历塑性变形而细长地进行塑性变形。从而， 当从该状态起去除张力负载时， 如图 3C 所示那样， 伸缩性纤维变得没有弹性伸长， 也就是， 其整体长度回到与张力赋予前大致相同 的长度。然而， 伸长性纤维成为了以塑性伸长量使整体长度伸长而松弛的状态。
并且， 当对这样延伸加工后的无纺布 3 再次赋予张力时， 直到伸长性纤维的松弛 量充分伸长而其整体长度扩展， 仅通过伸缩性纤维的弹性变形来抵抗上述张力。 所以， 如图 2B 所示那样， 无纺布 3 以非常低的弹性率伸长。但如图 3D 所示那样， 从上述伸长性纤维的 松弛消失而其整体长度扩展的时刻起， 该伸长性纤维的弹力塑性变形抵抗上述张力， 所以， 从此开始， 使无纺布 3 伸长所需的张力的大小急剧上升。也就是， 该伸长性纤维的松弛消 失的点为图 2B 的拐点 P1， 据此， 延伸加工后的负荷 - 伸长曲线如图 2B 所示那样， 成为在拐 点 P1 之前无纺布 3 都以非常低的弹性率伸缩、 而当超过拐点 P1 时负荷急剧增加那样的负 荷 - 伸长曲线。顺便提及， 若为从上述原点 P0 到上述拐点 P1 的范围 R、 即 “显现的伸缩量 J” 的范围 R 内的话， 则当张力被去除负载时， 沿着大致图 2B 的负载时的负荷 - 伸长曲线返 回到原点 P0， 这是显而易见的。
在此， 作为与上述延伸时的延伸量 E 同义的参数， 导入了所谓 “延伸变形 εall” 的 参数。 该延伸变形 εall 与通常的变形的概念同样， 利用延伸时的延伸方向的整体长度 Lb 和 延伸前的延伸方向的整体长度 La 按下式 1 进行定义。
εall ＝ (Lb-La)/La…式 1
该延伸变形 εall 根据图 4A 以及图 4B 所示的齿 41t、 43t 的几何学的关系， 作为齿 41t 与齿 43t 的最大啮合深度 F 以及齿 41t(43t) 的形成间距 P 的函数进行体现。即， 在图 1 的左放大图的啮合开始点 Ps， 如图 4A 所示那样齿轮延伸前的原本整体长度为 P 的无纺 布 3， 在图 1B 的右放大图的最大啮合点 Pm 处延伸时， 通过以最大啮合深度 F 相互啮合的齿 41t、 43t 变形为图 4B 所示那样的三点弯曲状地进行延伸， 由此延伸变形 εall 如下式 2 那样 表示。
εall ＝ 2×( √ (F2+(P/2)2)-(P/2))/P…式 2
另外， 该延伸变形 εall は， 可以说是由齿轮延伸所赋予的变形合计值， 所以， 在下 面也称为总变形 εall， 以与后述的局部变形速度所涉及的变形 ε 相区别。
关于齿轮延伸中的无纺布 3 的变形速度
一般在对加工对象物进行拉伸使其变形时， 当其变形速度 ( 对加工对象物赋予的 每单位时间的变形 ) 大时， 对加工对象物的损伤就变大， 在最差的情况下会在加工中发生 断裂。因而， 将加工中的变形速度抑制得较低是重要的， 这在齿轮延伸中也不例外。
在此， 作为求算齿轮延伸的变形速度的参考方法， 例如可考虑将从图 1 的啮合开 始点 Ps 到最大啮合点 Pm 所赋予的上述总变形 εall， 除以该总变形 εall 的赋予所需的时间 tall、 也就是从啮合开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 的旋转所需要的时间， 从而进行求算。并且， 该方法以变形速度从啮合开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 恒定为前提进行求算， 可以说是求算 变形速度的平均值 ( ＝ εall/tall)。
然而， 本申请的申请人经过专门调查判明了， 即使在将齿轮辊 41、 43 的圆周速度 S 维持为恒定地进行延伸的情况下， 该延伸中的变形速度如后述的图 5 所示那样， 在从啮合 开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 的范围并不是恒定的， 而是时刻发生变化， 另外， 该在范围内变形速度具有峰值。并且， 当然， 该峰值的值比由上述参考方法求得的平均值 ( ＝ εall/tall) 大。从而可认为， 在这样的情况下， 与由上述参考方法求得的平均值 ( ＝ εall/tall) 相比， 在将变形速度的最大值作为指标加以利用时， 能够相对无纺布 3 的损伤进行更为适当的关 联。
因而， 在本实施方式的伸缩性片 3a 的制造方法中， 按每规定旋转角 Δθ 来求算从 啮合开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 的各瞬间的变形速度 dε/dt， 而且， 将这些瞬间的变形速度 dε/dt 中的达到峰值的最大值作为指标， 以使该最大值处于规定范围内的方式设定齿轮延 伸的诸多条件。并且， 由此有效地抑制无纺布 3 的损伤。
以下， 在表示所得到的见解的同时， 就本实施方式的伸缩性片 3a 的制造方法进行 说明。
图 5 是表示从啮合开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 所赋予的变形速度 dε/dt 的变化 的曲线图。横轴表示时间 t， 纵轴表示变形速度 dε/dt。另外， 在该图中， 曲线图的左端是 啮合开始点 Ps， 其右端是最大啮合点 Pm， 而且， 将最大啮合点 Pm 的时间 t 与时间轴的零点 对齐进行表示。另外， 在曲线图的栏上示出了延伸数据， 该延伸中的齿轮辊 41、 43 的圆周速 度 S 恒定为 200(m/min)。 如图 5 可知， 即使将齿轮辊 41、 43 的圆周速度 S 设为恒定， 变形速度也不是恒定 的， 存在变化。另外， 在比最大啮合点 Pm 更靠啮合开始点 Ps 的位置， 变形速度达到最大值。 顺便提及， 在变形速度的最大值位于比最大啮合点 Pm 更靠啮合开始点 Ps 的位置时， 更容易 给无纺布 3 带来损伤。
这样的曲线图通过绘图来取得。即， 如图 6 的实线以及双点划线所示那样， 首先， 作为规定的旋转角 Δθ 的一例， 按每 0.1°使上下的齿轮辊 41、 43 依次旋转， 通过对各瞬间 的齿 41t、 43t 的啮合状态进行绘图。 并且， 关于所着眼的啮合状态图 ( 图 6 的双点划线 ) 的 无纺布 3 的长度 L(n) 和其近前的啮合状态图 ( 图 6 的实线 ) 的无纺布 3 的长度 L(n-1)， 根 据这些图进行测量求算而代入到下式 3 中， 由此， 求算所着眼的瞬间的变形速度 dε/dt( 以 下也称为局部变形速度 dε/dt)。
dε/dt ＝ (L(n)-L(n-1))/L(n-1)/Δt…式 3
另外， 上式 3 中的 Δt 是所着眼的啮合状态图与其近前的啮合状态图之间的状态 变化所需的时间， 也就是， 达到上述旋转角 Δθ 的 0.1°的旋转所需的时间。 该时间 Δt 利 用齿轮辊 41、 43 的直径 D(m)( 以下也称为辊径 D) 以及圆周速度 S(m/min) 通过下式 4 来求 算。
Δt(sec) ＝ (π×D/S)×60×(Δθ/360° )…式 4
并且， 将所着眼的啮合状态图依次从啮合开始点 Ps 向最大啮合点 Pm 移动， 同时基 于上式 3 以及上式 4 来求算各瞬间的局部变形速度 dε/dt， 从而能够获得图 5 的曲线图。
图 7A 以及图 7B 将辊径 D 以外的条件设为固定而使辊径 D 按四个标准 (150、 450、 900、 1800、 3600(mm)) 进行变动， 描绘出辊间隙 ( 从啮合开始点 Ps 到最大啮合点 Pm 的范 围 ) 的延伸时间 t 与局部变形速度 dε/dt 的关系的曲线图。另外， 图 7A 是圆周速度 S 为 100(m/min) 的情况， 图 7B 是 200(m/min) 的情况。另外， 辊径 D 是指齿 41t(43t) 的前端的 最大直径。
从图 7A 以及图 7B 可知， 在辊径 D 大时， 局部变形速度的最大值变低。另外， 根据
图 7A 与图 7B 的比较可知， 在圆周速度 S 小时， 局部变形速度的最大值变低。即， 可知， 局部 变形速度根据辊径 D 以及圆周速度 S 发生变化。
另外， 在此并没有用曲线图进行表示， 但也可知， 上述的局部变形速度也根据总变 形 εall 发生变化， 在总变形 εall 小时， 局部变形速度的最大值变低。
图 8A 至图 10 是用于说明局部变形速度的最大值与无纺布 3 的损伤程度的关 系的图， 各图依次是将齿轮延伸时的局部变形速度的最大值设为 90、 95、 100、 110 以及 -1 115(sec ) 而进行了延伸后的无纺布 3 的表面照片。另外， 都是辊径 D 为 450(mm) 且形成 间距 P 为 4.9(mm) 的情况。
当观看这些照片时可知， 在局部变形速度的最大值为 110(sec-1) 以及 115(sec-1) 时， 在无纺布表面产生了条纹状的纤维的密度不均， 从而延伸时的损伤大， 而在局部变形速 -1 度的最大值为 100(sec ) 以下时， 几乎观察不到条纹状的密度不均， 从而可将延伸时的损 伤抑制到极小的程度。
因而， 在本实施方式的伸缩性片 3a 的制造方法中， 以使局部变形速度 dε/dt 的最 -1 大值处于 5 ～ 100(sec ) 的范围的方式来设定齿轮延伸所涉及的诸多条件。
关于齿轮延伸所涉及的诸多条件的设定顺序
图 11 是齿轮延伸所涉及的诸多条件的设定顺序的一例的流程图。
作为应设定的诸多条件， 具有应对无纺布 3 赋予的总变形 εall、 齿轮辊 41(43) 的 圆周速度 S、 齿 41t(43t) 的形成间距 P、 上齿轮辊 41 的齿 41t 与下齿轮辊 43 的齿 43t 的最 大啮合深度 F、 齿轮辊 41(43) 的达成直径 D 的辊径 D。
并且， 首先， 基于伸缩性片 3a 的伸缩量 J 等的要求规格， 确定应对无纺布 3 赋予的 总变形 εall(S10)。在此， 确定总变形 εall 为 1.7。
接 着， 基 于 制 造 线 的 运 送 速 度 等 的 线 规 格 来 确 定 齿 轮 辊 41(43) 的 圆 周 速 度 S(S20)。在此， 确定圆周速度 S 为 100(m/min)。
然后， 基于总变形 εall 以及上述的式 2 来确定齿 41t(43t) 的形成间距 P 和最大 啮合深度 F(S30、 S40)。在此， 形成间距 P 确定为 4.9(mm)， 在该情况下， 基于该形成间距 P 的 4.9(mm) 与总变形 εall 的 1.7 以及式 2， 确定最大啮合深度 F 为 6.14(mm)。
这样的话， 最后确定辊径 D(S50)。 该确定方法基于图 12A 至图 12D 的曲线图， 从局 -1 部变形速度的最大值处于 5 ～ 100(sec ) 的范围内的辊径 D 之中选择成为最小直径的辊径 D。
例如， 在图 12A 至图 12D 中将辊径 D 和圆周速度 S 作为参数记载了表示总变形 εall 与局部变形速度的最大值的关系的曲线图。 即， 在图 12A 中表示圆周速度 S 为 50(m/min) 的 情况， 在图 12B 中表示 100(m/min) 的情况， 另外在图 12C 中表示 200(m/min) 的情况， 进而 在图 12D 表示 300(m/min) 的情况， 并且， 在这些图中分别记载的是辊径 D 为 150、 300、 450、 600、 750 以及 900(mm) 的曲线图。
从而， 作为上述已经设定的条件， 首先参照记载了圆周速度 S 为 100(m/min) 的一 组曲线图的图 12B， 而且在这些曲线图中， 寻找总变形 εall 为 1.7 时局部变形速度的最大值 -1 处于 5 ～ 100(sec ) 的范围内的辊径 D。在此， 当辊径 D 为 300(mm) 时， 局部变形速度的最 -1 -1 大值为 114(sec )， 当为 450(mm) 时， 该最大值为 92(sec )， 所以确定辊径 D 为 450(mm)。
并且， 根据以上内容设定齿轮延伸所涉及的所有条件。另外， 图 12A 至图 12D 的各曲线图基于上述的啮合状态图而预先算出。即， 将应对 无纺布 3 赋予的总变形 εall、 圆周速度 S 以及辊径 D 按照多个标准进行变动来制作啮合状 态图， 基于这些啮合状态图来求算图 5 的局部变形速度和延伸时间的曲线图。并且， 基于上 述的各标准来求算局部变形速度的最大值， 将其结构化成横轴为总变形 εall、 纵轴为局部 变形速度的最大值的曲线图， 从而制作出上述的图 12A 至图 12D。
顺便提及， 在上述的设定顺序中， 基于图 12A 至图 12D 的总变形 εall 与局部变形速 度的最大值的曲线图来最后确定辊径 D， 但并不限于此， 也可以基于该曲线图来最后确定圆 周速度 S， 另外也可以最后确定总变形 εall、 最大啮合深度 F 以及形成间距 P 的任何一个。
关于辊径 D 的优选范围
图 13A 至图 13D 是将图 12A 至图 12D 的曲线图的数据整理修正成局部变形速度 的最大值与辊径 D 的关系的曲线图。即， 这些图 13A 至图 13D 分别是由齿轮延伸赋予的总 变形 εall 为 0.6、 1.3、 1.7、 2.0 的情况， 而且在各图中分别示出圆周速度 S 为 50、 100、 200、 300(m/min) 的四个曲线图。
当观看图 13D 时， 在圆周速度 S 不同的四个标准的任意一个曲线图中， 局部变形速 度的最大值急剧地减少到辊径 D 为 300 ～ 450(mm) 附近， 但从 600(mm) 附近起减少梯度变 小， 并且， 对于比其大的直径变成大致平坦。 从而， 为了使局部变形速度的最大值高效地降低， 考虑将辊径 D 设定在 300 ～ 600(mm) 的范围内较好。另外， 该倾向不仅对于图 13D 的总变形 εx 为 2.0 的情况， 而且对 于 0.6、 1.3、 1.7 也同样显现 ( 参照图 13A 至图 13C)。因此， 在圆周速度 50 ～ 300(m/min) 的范围内将 0.6 ～ 2.0 的范围的任意值的总变形 εall 赋予给无纺布 3 的情况下， 可以说优 选的是将辊径 D 设为 300 ～ 600(mm)。
图 14 是表示局部变形速度的最大值为 100(sec-1) 的圆周速度 S 与辊径 D 的关系 的曲线图， 使总变形 εall 的标准与上述同样以四个标准 (0.6、 1.3、 1.7、 2.0) 进行变动。另 外， 这些曲线图也与上述同样基于啮合状态图来求算局部变形速度的最大值为 100(sec-1) 的圆周速度 S 与辊径 D 的组合， 将它们作为纵轴以及横轴进行结构化来取得。
当观看图 14 时， 对于任意一个的总变形 εall 的标准， 显示出随着辊径 D 变大、 满足 局部变形速度的最大值 100(sec-1) 的圆周速度 S 变大的倾向， 从而可知， 若增大辊径 D 的 话， 则在将无纺布 3 的损伤维持成低的程度的同时， 提高圆周速度 S 而实现了无纺布 3 的生 产能力的提高。 因而， 可认为， 在掺加了生产性时， 与将辊径 D 设定在上述的 300 ～ 600(mm) 的范围内相比， 设定在 450 ～ 600(mm) 的范围时较好， 进而优选的是， 设定在 550 ～ 600(mm) 的范围较好。
其他实施方式
以上， 就本发明的实施方式进行了说明， 但本发明并不限定于该实施方式， 能够进 行如下所示的变型。
在上述的实施方式中， 作为包含多种纤维的无纺布 3， 例示了包含伸长性纤维与伸 缩性纤维这两种纤维的无纺布 3， 但纤维的种类并不限定于两种， 也可以为三种以上。
在上述的实施方式中， 作为包含多个纤维的无纺布 3， 例示了混合伸长性纤维与伸 缩性纤维混合而成的混纺型的无纺布 3， 但该无纺布 3 并不限于混纺型。例如， 可以在无纺 布 3 的厚度方向分成层状地层积仅为伸长性纤维的层和仅为伸缩性纤维的层。另外， 这些
层的数量并不限于两层， 例如可以是仅为伸缩性纤维的层被上下的仅为伸长性纤维的层夹 住的三层结构的无纺布 3。
在上述的实施方式中， 作为关于齿轮延伸的设备仅说明了齿轮辊 41、 43， 但是也可 以设置适当的随带设备。例如可以在齿轮辊 41、 43 的上下流的位置分别配置张紧辊来对无 纺布 3 赋予张力， 也可以配置用于对齿轮辊 41、 43 或张紧辊进行加热的加热器等。