CN107923095A - 纺粘无纺布的制造方法及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的纺粘无纺布的制造方法的特征在于，其是利用矩形喷射器将从喷丝头排出的连续纤维组进行细化拉伸并以无纺布状捕集的纺粘无纺布的制造方法，其中，矩形喷射器的喷射口部分具有在喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，狭缝宽度规定部中的至少一者为由在喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件，测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，基于其测定值利用微量变形构件来使狭缝宽度规定部件部分地微量变形，利用该微量变形使得喷射口的狭缝宽度部分地变动，从而进行单位面积重量分布的调节。

Description

纺粘无纺布的制造方法及制造装置
技术领域
本发明涉及均匀性优异的纺粘无纺布的制造方法。另外，本发明还涉及能够实现利用该纺粘无纺布的制造方法来制造上述纺粘无纺布的纺粘无纺布的制造装置。
背景技术
纺粘无纺布正在被广泛地用于卫生材料、过滤器、土木材料、建筑材料、农业材料、车辆材料及生活材料等用途中，但任一用途中所要求特性均逐年向更高的水平变化，逐渐要求更高的品质。另外，目前为止已使用了抄纸无纺布、薄膜(film)等，但近年来，适用范围已扩展至更精密的领域，对纺粘无纺布要求更高的均匀性。
另一方面，制造纺粘无纺布时所要求的一个特征是高生产率，所述高生产率是基于利用从作为原料的树脂至纤维、进一步至无纺布的连续工艺进行制造而实现的。然而，通常而言，若增大纺粘无纺布的制布速度，则单位面积重量不均也会恶化等，存在生产率与均匀性成反比的倾向，在纺粘无纺布的制造中，如何同时实现生产率和均匀性是重要课题。
目前为止，作为这样的在维持高生产率的同时提高纺粘无纺布的均匀性的方法，提出了以亮度标准偏差δ表示的单位面积重量不均为2.8以下的无纺布的制造方法，其中，使连续纤维组从相对设置的刀状施加电极与接地电极之间通过，然后利用吸气装置以高速进行牵引(参见专利文献1)。
另外，出于得到长丝的分散均匀性也优异的无纺布的目的，提出了下述无纺布的制造方法，其中，在使从吸气装置送出的连续纤维组的至少一部分与碰撞材料进行碰撞后，在该碰撞点的下游侧位置，利用高速气流使连续纤维组摇动并使其下落，由此形成网(参见专利文献2)。
另外，出于能够稳定地制造纤维网的均匀性优异的由长纤维形成的无纺布的目的，提出了下述无纺布的制造装置，其中，吸气装置的出口连接有将连续纤维组扩散的裙部(skirt)，在裙部的外侧面下部设置有对沿外侧面流入的二次空气流进行限制的挡板(参见专利文献3)。
然而，上述专利文献中，作为均匀性优异的纺粘无纺布的制造方法，虽然记载有：通过强制性地使纤维带电从而提高开纤性；或者，通过使连续纤维组摇动从而调节纤维的排列；或者，对沿吸气装置的裙部的外侧面流入的二次空气流进行限制等，但没有记载或提及任何关于应对从喷头纺出的纤维的排出量(根据制品不同而不同)的偏差、从外部向捕集传送带流入的气流的变化等的方法。因此，利用以往这样的制造方法制造的纺粘无纺布普遍存在无法得到高均匀性这样的课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-186953号公报
专利文献2：日本特开平5-195403号公报
专利文献3：日本特开平7-316966号公报
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明的目的在于提供：即使在因从喷头排出的连续纤维组的量、无纺布制布速度的变化而导致单位面积重量不均恶化这样的状况下，也总是使宽度方向上的单位面积重量CV值维持在4.0％以下，由此在各品种、各制造条件下均稳定地制造均匀性优异的纺粘无纺布的制造方法。
本发明的另一目的在于提供纺粘无纺布的制造装置，所述装置在各品种、各制造条件下均能够稳定地制造均匀性优异的纺粘无纺布。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明采用以下手段。
本发明的纺粘无纺布的制造方法的特征在于，其是利用矩形喷射器将从喷丝头排出的连续纤维组进行细化拉伸并以无纺布状捕集的纺粘无纺布的制造方法，其中，在上述矩形喷射器的喷射口部分具有在该喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，该狭缝宽度规定部中的至少一者为由在上述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在上述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使该狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件，测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，基于其测定值利用上述微量变形构件来使上述狭缝宽度规定部件部分地微量变形，利用该微量变形使得喷射口的狭缝宽度部分地变动，从而进行单位面积重量分布的调节。
根据本发明的纺粘无纺布的制造方法的优选方式，上述一对狭缝宽度规定部中，在连续纤维组的行进方向上的上述狭缝宽度规定部的长度为10mm以上。
根据本发明的纺粘无纺布的制造方法的优选方式，上述微量变形构件在上述狭缝宽度规定部件的长边方向上的配置间隔为10～200mm。
根据本发明的纺粘无纺布的制造方法的优选方式，纺粘无纺布的制造方法中，在线测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，将其测定值反馈并自动控制矩形喷射器的狭缝间隔。
本发明的纺粘无纺布的制造装置的特征在于，至少具有喷头、矩形喷射器及捕集传送带，在上述矩形喷射器的喷射口部分具有在该喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，该狭缝宽度规定部中的至少一者为由在上述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在上述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使该狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件。
根据本发明的纺粘无纺布的制造装置的优选方式，上述一对狭缝宽度规定部中，在连续纤维组的行进方向上的上述狭缝宽度规定部的长度为10mm以上。
根据本发明的纺粘无纺布的制造装置的优选方式，其为进一步具有在线单位面积重量计的纺粘无纺布的制造装置。
发明的效果
根据本发明，即使在因从喷头排出的连续纤维组的量、无纺布制布速度的变化而导致单位面积重量不均恶化这样的状况下，也总是使宽度方向上的单位面积重量CV值维持在4.0％以下，由此能够在各品种、各制造条件下均稳定地得到均匀性优异的纺粘无纺布。
附图说明
[图1]图1为表示本发明的纺粘无纺布的制造装置的构成的一例的侧面图。狭缝宽度规定部件通过矩形喷射器3所具有的微量变形构件5而微量变形，微量变形构件5排列在图1的近前/远深方向，能够对宽度方向上的任意部分处的狭缝宽度8进行微调节。
具体实施方式
本发明的纺粘无纺布的制造方法的特征在于，其是利用矩形喷射器将从喷丝头排出的连续纤维组进行细化拉伸并以无纺布状捕集的纺粘无纺布的制造方法，上述矩形喷射器的喷射口部分具有在该喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，该狭缝宽度规定部中的至少一者为由在上述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在上述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使该狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件，测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，基于其测定值利用上述微量变形构件来使上述狭缝宽度规定部件部分地微量变形，利用该微量变形使得喷射口的狭缝宽度部分地变动，从而进行单位面积重量分布的调节。
图1为表示本发明的纺粘无纺布的制造中使用的装置的构成的一例的侧面图。本发明的纺粘无纺布的制造方法的特征在于，其是宽度方向上的单位面积重量CV值为4.0％以下的纺粘无纺布的制造方法，如图1所示，其是利用矩形喷射器3将从喷丝头(喷头)1排出的连续纤维组进行细化拉伸并以无纺布状捕集的纺粘无纺布的制造方法，上述矩形喷射器3的喷射口部分具有在该喷射口的长边方向(图1的近前/远深方向)上连续并相对的一对狭缝宽度规定部6，该狭缝宽度规定部6中的至少一者为由在上述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，上述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使该狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件5，测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，基于其测定值利用上述微量变形构件5来使上述狭缝宽度规定部件6部分地微量变形，利用该微量变形使得喷射口的狭缝宽度8部分地变动，从而进行单位面积重量分布的调节。
对于本发明的纺粘无纺布的制造方法而言，重要的是，基于先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值并利用微量变形构件来使狭缝宽度规定部件部分地微量变形，利用该微量变形部分地控制喷射口的狭缝宽度。
作为无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定方法，可举出下述方法：从制造的无纺布的整个宽度中沿宽度方向以一定间距采集样品，测定该样品的质量，并将该质量除以样品的面积而算出单位面积重量。此时每片样品在宽度方向上的长度优选为10～200mm，更优选为20～100mm，为25～50mm是进一步优选的方式。
若样品在宽度方向上的长度为10mm以上，则使用剪刀、切刀等进行剪断时的操作性也优异，并且能够在短时间内测定。另一方面，若每片样品在宽度方向上的长度为200mm以下，则基于无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值而使用微量变形构件部分地控制矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度时，能够适当地确定位移量、精确地进行控制。
另外，样品在行进方向上的长度优选为50～3000mm，更优选为100～2000mm，为500～1000mm是进一步优选的方式。若样品在行进方向上的长度为50mm以上，则基于无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值而使用微量变形构件部分地控制矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度时，能够恰当且精确地进行控制。另一方面，若样品在行进方向上的长度为3000mm以下，则使用剪刀、切刀等进行剪断时的操作性也优异，并且能够在短时间内测定。
作为无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定的其他方法，还可举出使用利用了放射线的扫描型单位面积重量计的方法。作为放射线的种类，优选使用X射线、β射线等，从操作时的安全性的观点考虑，更优选使用将泄露射线量降低至无需设定管理区域这样的基准的软X射线。
使用扫描型单位面积重量计时，扫描型单位面积重量计可以设置于无纺布的制造工序中而在线测定，或与制造工序分开地设置而离线测定，但在线测定是更优选的方式，这是由于其能够更迅速地测定。在线使用扫描型单位面积重量计时的扫描速度优选为50～500mm/秒，更优选为100～400mm/秒，为150～300mm/秒是进一步优选的方式。扫描速度为50mm/秒以上时，能够在短时间内测定。另一方面，扫描速度为500mm/秒以下时，由无纺布的起伏等导致的误差也小，能够精确地测定。
使用扫描型单位面积重量计时，为了更精确地测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，优选在无纺布的行进方向上改变位置测定多次，求出它们的平均值。将扫描型单位面积重量计设置于无纺布的制造工序中而在线测定时，单位面积重量计在相对无纺布的行进方向而言的一定位置沿无纺布的宽度方向扫描多次。使用扫描型单位面积重量计时，在无纺布的行进方向上的测定次数即扫描次数优选为5～50次，更优选为10～40次，为15～30次是进一步优选的方式。若在无纺布的行进方向上的测定次数为5次以上，则行进方向上的单位面积重量偏差的影响变小，在基于无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值而使用微量变形构件部分地控制矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度时，能够恰当且精确地进行控制。另一方面，若在无纺布的行进方向上的测定次数为50次以下，则能够在短时间内测定。
图1中，本发明所使用的矩形喷射器3为下述矩形喷射器：其具有与无纺布10的行进方向正交的狭缝，在纺粘无纺布的制造中，使从喷头1纺出的连续纤维组2通过该狭缝，利用压缩空气(compressed air)4牵引连续纤维组2，将连续纤维组2从喷射口喷射至捕集传送带9上。在本发明中使用的矩形喷射器3的喷射口部分，具有在该喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部6，该狭缝宽度规定部6中的至少一者为由在上述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在上述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使该狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件5。
本发明中使用的矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度优选为2～20mm，更优选为3～14mm，为4～8mm是进一步优选的方式。喷射口的狭缝宽度为2mm以上时，能够减少由于连续纤维组与狭缝的入口、内壁接触而导致的对喷射器带来的污染，另外，能够抑制喷射口的狭缝宽度因污染而产生的偏差。另一方面，喷射口的狭缝宽度为20mm以下时，能够减少从喷射器喷射出的压缩空气的量，能够以小的能量损失而更有效地制造纺粘无纺布。
喷射口的狭缝宽度优选在从矩形喷射器的入口至出口、在连续纤维组的行进方向上的整个长度上一定，但也可以不同。特别地，为了减少与连续纤维组的接触，从入口至与压缩空气的混合部为止优选制成锥形，即从入口朝向混合部狭缝间隔逐渐变小。
相对于使喷射口的狭缝宽度沿长边方向为一定时的基准宽度而言，喷射口的狭缝宽度的最大控制量优选为0.1～20％，更优选为0.2～15％，为0.4～10％是进一步优选的方式。喷射口的狭缝宽度的控制量为0.1％以上时，能够效率良好地调节宽度方向上的单位面积重量分布。另一方面，狭缝间隔的控制量为20％以下时，能够抑制喷射器构造的复杂化、及伴随其的喷射器装置的成本升高。所谓使喷射口的狭缝宽度沿长边方向为一定时的基准宽度，是指将狭缝宽度的初始设定值设定为一致时该初始设定的狭缝宽度。另外，在将狭缝宽度的初始设定值进行部分地变更的情况下，是指长度方向上的狭缝宽度的初始设定值的平均值。
从与压缩空气的混合部至狭缝的出口为止的长度7优选为50～600mm，更优选为150～500mm，为250～400mm是进一步优选的方式。从与压缩空气的混合部至狭缝的出口为止的长度为50mm以上时，能够充分地确保能控制喷射口的狭缝宽度的部分。另一方面，从与压缩空气的混合部至狭缝的出口为止的长度为600mm以下时，能够在连续纤维组的行进方向以及喷射口的长边方向的整个长度上高精度地维持喷射口的狭缝宽度。
矩形喷射器大多在其下部设置一对被称为裙部的平板状部件来使用，本发明中，裙部也被认为是喷射器的一部分，喷射口的狭缝宽度、从与压缩空气的混合部至狭缝的出口为止的长度等与矩形喷射器的狭缝部分有关的尺寸均考虑了裙部的长度。
本发明中使用的矩形喷射器的一对狭缝宽度规定部中，在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度优选为10～100mm，更优选为20～90mm，为30～80mm是进一步优选的方式。在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为10mm以上时，能够通过微小的变动量有效地，即尽量减少对附近的干扰，且对从该部分排出的纤维量精度良好地进行控制，因此，能够高精度地调节单位面积重量分布。另一方面，在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为100mm以下时，容易利用微量变形构件来使狭缝宽度规定部件部分地微量变形，并且能够抑制宽度方向上的单位面积重量分布相对极微小的变动量而过度变化，能够更精确地调节宽度方向上的单位面积重量分布。
本发明中使用的矩形喷射器的微量变形构件在狭缝宽度规定部件的长边方向上的配置间隔优选为10～200mm，更优选为20～150mm，为25～100mm是进一步优选的方式。通过使微量变形构件在长边方向的配置间隔优选为10mm以上、更优选为20mm以上、进一步优选为25mm以上，能够尽可能抑制由相邻的微量变形构件导致的干扰，此外，喷射器的结构不会变得过度复杂，能够抑制喷射器的制造成本、抑制利用微量变形构件进行调节操作的繁杂度。另一方面，通过使微量变形构件在长边方向上的配置间隔优选为200mm以下、更优选为150mm以下、进一步优选为100mm以下，由此能够使狭缝宽度规定部件局部地微量变形，能够更精确地调节宽度方向上的单位面积重量分布，能够制成单位面积重量均匀的纺粘无纺布。
本发明中，使矩形喷射器的长边方向上的某部分的喷射口的狭缝宽度小时，由于从该部分通过的压缩空气的流量相较于其他部分而言减少，因此随之而来的是从该部分通过的连续纤维组的量也相对地减少。另一方面，使某部分的喷射口的狭缝宽度增大时，由于从该部分通过的压缩空气的流量相较于其他部分而言增大，因此随之而来的是从该部分通过的连续纤维组的量也相对地增加。因此，作为基于先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值来控制矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的方法，根据宽度方向上的单位面积重量分布的测定结果，使单位面积重量大的部分的狭缝宽度部分地减小、使单位面积重量小的部分的狭缝宽度部分地增大，由此能够更均匀地调节无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。
单位面积重量分布测定时，无纺布的宽度方向上的测定间隔优选与矩形喷射器的微量变形构件在长边方向上的配置间隔相同、或采用更小间隔，这是由于其使得单位面积重量分布的调节变得容易。
对于本发明中使用的矩形喷射器而言，重要的是，在喷射口部分具有在该喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，狭缝宽度规定部中的至少一者为由在喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件。利用微量变形构件使狭缝宽度规定部件部分地微量变形，从而调节矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度。
在喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部优选由在长边方向上连续并相对的一对平板(狭缝宽度规定部件)形成。该结构中，优选使用下述方法，即利用微量变形构件将至少一个平板向另一个平板部分地靠近或远离，由此使喷射口的狭缝宽度变化(以下有时将上述方法记载为“平板变形方式”)。
作为微量变形构件的具体方法，制成下述结构是优选的方式，即，在平板的外侧，朝着该平板面设置螺栓，若使该螺栓沿一个方向旋转时，则平板向内侧移动、即向另一个平板靠近，若使该螺栓沿相反方向旋转时，则平板向外侧移动、即远离另一个平板。此时，平板的微量变形部分是比位于螺栓的上方(上游侧)的支点更靠下方的部分，采用本结构的情况下，从该支点至狭缝出口为止的长度成为在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度。另外，上述的螺栓优选朝向平板面垂直地设置，这是因为能够使喷射口的狭缝宽度有效地变化。
采用将上述螺栓用作微量变形构件的结构的情况下，作为使该螺栓旋转的方法，可举出使用扳手等以手动方式使其旋转的方法、设置小型电机利用远程操作使其旋转的方法，利用远程操作使螺栓旋转的方法是更优选的方式，这是由于作业者不接近无纺布的制造线从而可确保安全性、并且可迅速地进行控制操作。另外，作为使螺栓旋转的电机，优选使用步进电机、伺服电机等，伺服电机由于能够得到对真值的高控制准确度和高重复精度，因此更优选使用。
另外，由于对微小宽度的控制性优异，因此制成下述结构是优选方式，即，设置加热棒(heater rods)来代替螺栓作为微量变形构件，或者将加热棒与螺栓连接，利用加热棒的加热伸长而使平板部分地向内侧移动、即向另一个平板靠近，利用冷却收缩而使平板部分地向外侧移动、即远离另一个平板。
作为使本发明中使用的矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度进行微量变形的其他方法，下述方法也是优选的方式，即，在形成狭缝的出口附近的相对的一对平板(狭缝宽度规定部件)中，至少一个平板被制成贴合热膨胀系数不同的两种金属的结构，该平板的外侧配置有加热器作为微量变形构件，通过调节该加热器的温度，对该平板施以部分翘曲，从而控制与另一个平板的间隔。另外，作为使喷射口的狭缝宽度微量变形的其他方法，也可使用下述方法：通过对至少一个平板施加外力，从而直接对平板施以翘曲，控制与另一个平板的间隔。
这些方法中，作为狭缝宽度规定部件的平板的厚度优选为3～20mm，更优选为5～15mm，为7～10mm是进一步优选的方式。若平板的厚度为3mm以上，则能够耐受由微量变形构件带来的反复变形。另一方面，若平板的厚度为20mm以下，则能够容易地提供对于局部地调节无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布而言充分的狭缝宽度的变形量，能够迅速且精确地调节狭缝宽度。
此外，下述方式也是优选方式，即，在平板的与连续纤维组行进的喷射器内壁侧相反一侧上，沿连续纤维组的行进方向及/或矩形喷射器的长度方向设置薄壁的狭缝部分。通过如此操作，能够使平板进一步局部性地微量变形，能够迅速且精确地调节单位面积重量分布。该狭缝部分设置于在矩形喷射器的长度方向上配置的多个各微量变形构件之间、并沿连续纤维组的行进方向设置，由此能够在矩形喷射器的整个长度方向上均等地提高可移动性，是更优选的方式。
另外，也优选下述方法用作使本发明的矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度变化的方法，即，使上述平板中的至少一个为薄板状的弹簧钢，通过设置于该弹簧钢的外侧的精密促动器(actuators)(微量变形构件)，使该弹簧钢向另一个平板靠近或远离。
另外，也可使用下述方法：在矩形喷射器的喷射口的狭缝出口，在整个长度方向上设置唇部(lip)，通过使该唇部部分地滑动而使喷射口的狭缝宽度变化(以下有时将上述方法记载为“唇部滑动方式”)。
在上述例示的使喷射口的狭缝宽度变化的具体方法中，由于下述方法能够使在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为10mm以上，因此更优选，所述方法为：利用设置于平板外侧的螺栓及/或加热棒使平板微量变形的平板变形方法；通过调节配置于平板外侧的加热器的温度等而使平板的翘曲变化的方法；或者利用精密促动器使弹簧钢移动的方法。
另外，可以在连续纤维组的行进方向上设置多个微量变形构件。
对于本发明中使用的矩形喷射器而言，通过使得在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度优选为10mm以上，从而即使是狭缝宽度的微小变形量也能够使压缩空气的流量有效地变化，能够有效地控制如上所述伴随压缩空气的流量而变化的连续纤维组的量。
另外，作为矩形喷射器的狭缝宽度规定部件的平板优选以在喷射器内壁内无高低差的方式进行设置。通过如此操作，能够抑制下述现象：在喷射器内部产生气流的紊乱；连续纤维组通过狭缝部分时，挂到喷射器内壁上，产生纺丝缺陷；或者，聚合物污垢蓄积在内壁。
作为本发明的纺粘无纺布的制造方法，下述方法也是优选方式：利用单位面积重量计在线测定先前捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，反馈该测定值，自动控制矩形喷射器的狭缝间隔。将该测定值输入PC(个人电脑)或PLC(可编程逻辑控制器)等进行运算处理，制作剖面数据(profile data)，可利用模拟信号、串行通信、并行通信及以太网通信等传送该剖面数据。此处制作的剖面数据在宽度方向上的数据间隔优选与矩形喷射器的微量变形构件在长边方向上的配置间隔相同或为更小间隔，这是由于容易调节单位面积重量分布。
另外，进行自动控制时，相邻或附近的狭缝宽度的变形量微分值变得极端大，从而导致宽度方向上的单位面积重量不均恶化，为了抑制上述情况，另行制作算法是更优选的方式。作为算法的制作方法，优选使用下述方法：以微量变形构件在长度方向上的配置间隔的一半以下的间隔，即基于微量变形构件在长度方向上的配置数的倍数以上的数据量，产生剖面数据，对多个狭缝宽度调节位置的变形量进行平均化处理，或者对狭缝宽度的变形量进行积分处理，由此抑制急剧的狭缝宽度变形。
另外，按照以无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值为基础而算出的变形量，控制喷射口的狭缝宽度，因该狭缝宽度变形而导致的单位面积重量分布发生变化的无纺布到达单位面积重量计是在经过一定时间后，因此在直接反馈控制中，这有可能成为无纺布的单位面积重量值中产生蛇形运动(hunting)、循环(cycling)的主要原因。因此，进行PI控制、PID控制或以模糊理论为基础的反馈控制而非简单的比例控制是更优选的方式。另外，还可进一步优选使用下述方法：将由各种状况下熟练操作人员的手动操作而得到的狭缝宽度调节量归纳于矩阵表中，对该数据与剖面数据进行比较运算，按照由此得到的狭缝宽度变形量进行反馈控制。
利用本发明的纺粘无纺布的制造方法得到的无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值优选为0～4.0％，更优选为0～3.0％，为0～2.0％是进一步优选的方式。无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为4.0％以下时，能够更合适地用于卫生材料、过滤器、土木材料、建筑材料、农业材料、车辆材料及生活材料等用途中。
另外，特别地，在过滤器用途的分离膜的支承体、建筑材料用途的透湿防水片材的基材等进一步与膜(membrane)、薄膜等一体化而进行使用的用途中，由于一体化加工时不发生褶皱等，能够得到优异加工性，因此能够更适合使用。
本发明中，作为使无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为0～4.0％的方法，基于先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值来控制矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的方法是有效的。此外，从喷头纺出的长丝量在宽度方向上的偏差、即宽度方向上的喷头排出量CV值优选为0～10％，进一步优选为0～6％，使其为0～2％也是进一步优选的方式。
本发明中，作为制造纺粘无纺布的方法，可以如下制造纺粘无纺布：将熔融了的热塑性聚合物从喷头挤出，在矩形喷射器中利用压缩空气对其进行吸引拉伸，进行纺丝，然后，将从矩形喷射器喷射出的连续纤维组捕集至移动的捕集传送带上，制成纤维网，进而连续地施以热压接等，由此进行一体化。此时，纺丝速度优选为3000～6000m/分钟，更优选为3500～5500m/分钟，为4000～5000m/分钟是进一步优选的方式。通过使纺丝速度为3000m/分钟以上，从而能够使纤维进一步高度地进行取向结晶化、使无纺布的机械强度提高。另一方面，通过使纺丝速度为6000m/分钟以下，从而能够使与连续纤维组一同从矩形喷射器喷射出的空气的紊乱小，能够得到均匀性更优异的纺粘无纺布。
构成利用本发明的纺粘无纺布的制造方法制得的纺粘无纺布的纤维的单纤维直径优选为3～30μm，更优选为5～25μm，为7～20μm是进一步优选的方式。若构成纺粘无纺布的纤维的单纤维直径为3μm以上，则制造纺粘无纺布时纺丝稳定性的降低的情况少。另一方面，若构成纺粘无纺布的纤维的单纤维直径为30μm以下，则能够得到单位面积重量均匀性更优异的纺粘无纺布。
利用本发明的纺粘无纺布的制造方法制得的纺粘无纺布的单位面积重量优选为10～400g/m2，更优选为15～350g/m2，为20～300g/m2是进一步优选的方式。纺粘无纺布的单位面积重量为10g/m2以上时，能够抑制在制造工序中的断裂、向热压接辊的卷绕等的发生，能够更稳定地制造纺粘无纺布。另一方面，纺粘无纺布的单位面积重量为400g/m2以下时，制布速度上升，由此能够更迅速地将先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布测定值进行反馈，能够调节矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度。
利用本发明的纺粘无纺布的制造方法制得的纺粘无纺布的厚度优选为0.03～0.50mm，更优选为0.04～0.45mm，为0.05～0.40mm是进一步优选的方式。若纺粘无纺布的厚度为0.03mm以上，则利用重量法测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布时，样品的操作性优异，并且，利用在线单位面积重量计进行测定时，也能够抑制在工序中产生褶皱等，能够更精确地测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。另一方面，若纺粘无纺布的厚度为0.50mm以下，则利用重量法测无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布时，能够更容易地将样品切断，并且，利用在线单位面积重量计进行测定时，能够防止挂到传感器上等，能够更精确地测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。
利用本发明的纺粘无纺布的制造方法得到的纺粘无纺布在宽度方向上的通气量CV值优选为0～10％，更优选为0～8％，为0～6％是进一步优选的方式。纺粘无纺布在宽度方向上的通气量CV值为10％以下时，特别是在过滤器用途中使用纺粘无纺布的情况下，压力损失、捕集效率的偏差小，能够合适地使用。另外，即使在作为分离膜的支承体使用的情况下，也能够与膜、薄膜稳定地一体化，因此得到的分离膜也能够具有更均匀的分离性能。
利用本发明的纺粘无纺布的制造方法得到的纺粘无纺布由于单位面积重量的均匀性优异，因此能够合适地用于：空气过滤器、袋式除尘器、驻极体过滤器、液体过滤器等各种过滤器用途，隔离膜、分离膜等膜支承体用途，各种增强材料、保护材料、电缆绕包材料、地下埋管的修补材料等土木用途，屋面基布、房屋包裹(house wraps)等建筑材料用途，汽车内部装饰、汽车部件等车辆用途，各种带式基材、气管簇(tufts)/地毯基布、家具部件、壁纸等家具/室内用途，雨刷、清洁材料、防草片材、园艺花盆、各种包装材料、收纳用品等生活材料用途，及电气材料等产业材料用途。
实施例
接下来，基于实施例对本发明的纺粘无纺布的制造方法具体地进行说明，但本发明并不受这些实施例的限定。另外，上述的纺粘无纺布的各特性值及下述实施例中的各特性值是利用以下方法测得的。
(1)树脂的熔点(℃)：
使用PerkinElmer，Inc.，制差示扫描量热计DSC-2型，在升温速度为20℃/分钟的条件下测定3个样品，将得到的熔解吸热曲线中对应于极值的温度的平均值作为树脂的熔点。另外，对于在差示扫描量热计中熔解吸热曲线不显示极值的树脂而言，在加热板上进行加热，利用显微镜观察来测定树脂完全熔融的温度，将该操作重复进行3次，将测定值的平均值作为熔点。
(2)树脂的特性粘度IV：
聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度IV利用以下方法测定3次，取其平均值。将8g试样溶解于100ml的邻氯苯酚中，于25℃的温度使用奥斯特瓦尔德粘度计并利用下式求出相对粘度ηr。
·ηr＝η/η0＝(t×d)/(t0×d0)
此处，η：聚合物溶液的粘度
η0：邻氯苯酚的粘度
t：溶液的下落时间(秒)
d：溶液的密度(g/cm3)
t0：邻氯苯酚的下落时间(秒)
d0：邻氯苯酚的密度(g/cm3)。
接下来，利用下式，根据上述的相对粘度ηr算出特性粘度IV。
·IV＝0.0242ηr+0.2634。
(3)平均单纤维直径(μm)：
从无纺布随机地采集10个小片样品，利用扫描电子显微镜拍摄500～3000倍的照片，测定来自各样品的各10根、共计100根纤维的直径，将它们的平均值的小数点后第一位四舍五入而求出。
(4)无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值(％)及单位面积重量(g/m2)：
从无纺布的宽度方向上的两端除去了50mm而得的中央1100mm的部分中，采集22片宽度50mm×长度1000mm大小的样品，以0.001g为单位测定各样品的质量，该CV值(标准偏差÷平均值×100)是将小数点后第二位进行四舍五入而求出的。另外，无纺布的单位面积重量如下求出：将上述22片样品的质量平均值换算为每单位面积，将小数点后第一位进行四舍五入。
(5)无纺布的厚度(mm)：
基于JIS L 1906(2000年版)的5.1，使用直径为10mm的加压头，以10kPa的负荷，按照无纺布宽度方向每1m等间隔的方式，测定10个点的厚度(以0.01mm为单位)，将该平均值的小数点后第三位进行四舍五入。
(6)无纺布在宽度方向上的通气量CV值(％)：
基于JIS L 1906(2000年版)的4.8(1)Frazir type法，在气压计的压力为125Pa下，以1cc/cm2/秒为单位，按照无纺布宽度方向每1m等间隔的方式，测定10个点，该CV值(标准偏差÷平均值×100)是将小数点后第一位四舍五入而求出的。
(实施例1)
将干燥至水分率为50ppm以下的特性粘度IV为0.65、熔点为260℃、含有0.3质量％的氧化钛的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂于295℃的温度熔融，以295℃的喷头温度从细孔中纺出，然后，利用矩形喷射器(其在无纺布宽度方向上具有狭缝，并带有具备狭缝宽度调节用螺栓作为微量变形构件的狭缝宽度调节机构)以4200m/分钟的纺丝速度进行纺丝，制成截面为圆形的长丝，将这些连续纤维组捕集至移动的网传送带上制成纤维网。接着，将所捕集的纤维网从2根金属平滑辊间通过，在各金属辊表面温度为230℃且线压为588N/cm的条件下进行热压接，得到平均单纤维直径为12μm、单位面积重量为50g/m2、厚度为0.20mm、宽度为120cm的纺粘无纺布。此时，使矩形喷射器的从与压缩空气的混合部至狭缝的出口为止的长度为300mm、使在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为30mm、使作为微量变形构件的调节用螺栓在长边方向上的配置间隔为50mm、使狭缝宽度的基准宽度为5.00mm。
从得到的纺粘无纺布的宽度方向上的两端除去50mm而得的中央1100mm的部分中，采集22片宽度50mm×长度1000mm大小的样品，对宽度方向上的单位面积重量分布进行测定，结果宽度方向的单位面积重量CV值为4.9％。
基于上述的单位面积重量分布测定结果，利用使设置于平板外侧的调节用螺栓旋转的方法，实施下述控制：使单位面积重量大的部位的矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度减小，使单位面积重量小的部位的喷射口的狭缝宽度增大。此时的最大控制量为0.20mm(相对于平均值而言为4.0％)。
利用与上述同样的方法，对控制矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度后而得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布进行测定，结果宽度方向上的单位面积重量CV值为4.3％。另外，与上述同样地，将单位面积重量分布测定及矩形喷射器的狭缝宽度调节的操作进一步重复进行2次(合计3次)，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为3.5％。另外，此时的所需总时间为75分钟。将结果示于表1。
(实施例2)
在无纺布的制造工序中设置软X射线扫描式单位面积重量计，在线测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，除此以外，与实施例1同样地操作来制造纺粘无纺布。此时，单位面积重量计的扫描速度设为150mm/秒，根据扫描20次的平均值测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。基于该测定结果，重复3次自动调节矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的操作，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为2.9％。另外，此时所需的总时间为12分钟。将结果示于表1。
(实施例3)
将矩形喷射器的狭缝宽度调节方法自动化，除此以外，与实施例2同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。作为此时的自动控制方法，使用下述方法：将测得的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布数据反馈至矩形喷射器，自动操作设置于狭缝宽度调节用螺栓上的伺服电机。重复3次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动控制，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为2.3％。另外，此时所需的总时间为12分钟。将结果示于表1。
(实施例4)
使矩形喷射器的在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为20mm，除此以外，与实施例3同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。重复3次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动调节，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为2.8％。另外，此时所需的总时间为12分钟。将结果示于表1。
(实施例5)
使矩形喷射器的在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为5mm，除此以外，与实施例3同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。重复3次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动调节，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为3.7％。另外，此时所需的总时间为12分钟。将结果示于表1。
(实施例6)
调节熔融树脂从喷头的排出量，使纤维直径为14μm，除此以外，与实施例4同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。重复4次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动调节，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为2.9％。另外，此时所需的总时间为16分钟。将结果示于表2。
(实施例7)
使矩形喷射器的在连续纤维组的行进方向上的狭缝宽度规定部的长度为5mm，除此以外，与实施例6同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。重复4次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动调节，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为3.8％。另外，此时所需的总时间为16分钟。将结果示于表2。
(实施例8)
使矩形喷射器的狭缝宽度调节机构的微量变形构件为利用加热棒的加热伸缩来控制狭缝宽度的加热棒式，除此以外，与实施例3同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。作为此时的喷射口的狭缝宽度的自动调节的方法，利用下述方法：通过将测得的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布数据反馈至矩形喷射器，对狭缝宽度调节用的加热棒的电流值进行调节，从而实施自动调节，使单位面积重量大的部位的矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度减小，使单位面积重量小的部位的喷射口的狭缝宽度增大。此时的最大控制量为0.20mm(相对于平均值而言为4.0％)。
重复3次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动调节，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为2.2％。另外，此时所需的总时间为12分钟。将结果示于表2。
(实施例9)
使作为矩形喷射器的微量变形构件的加热棒在长度方向上的配置间隔为25mm，除此以外，与实施例8同样地操作来制造纺粘无纺布，测定无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布。重复3次无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布的测定及矩形喷射器的喷射口的狭缝宽度的自动调节，结果得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为1.9％。另外，此时所需的总时间为12分钟。
上述得到的实施例1～9的纺粘无纺布的特性如表2所示，实施例1～9的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量均匀性均优异。此外，考虑作为过滤器使用，并测定宽度方向上的通气量CV值，结果实施例1～9的无纺布在宽度方向上的通气量CV值均为10％以下，适合作为过滤器。
(比较例1)
使用不带有狭缝宽度调节机构的矩形喷射器，除此以外，与实施例1同样地操作来制造纺粘无纺布。得到的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量CV值为4.9％。
得到的比较例1的纺粘无纺布的特性如表2所示，比较例1的纺粘无纺布在宽度方向上的单位面积重量均匀性差。此外，考虑作为过滤器使用，并测定宽度方向上的通气量CV值，结果比较例1的无纺布在宽度方向上的通气量CV值大于10％，不适合作为过滤器。
本申请基于2015年9月3日提出申请的日本专利申请、日本特愿2015-173606，将其内容作为参照并入本文中。
附图标记说明
1：喷头
2：连续纤维组
3：矩形喷射器
4：压缩空气
5：微量变形构件
6：狭缝宽度规定部(狭缝宽度规定部件)
7：混合部至狭缝出口的长度
8：喷射口的狭缝宽度
9：捕集传送带
10：无纺布
11：单位面积重量计
12：PC或PLC

Claims (7)

1.纺粘无纺布的制造方法，其特征在于，其是利用矩形喷射器将从喷丝头排出的连续纤维组进行细化拉伸并以无纺布状捕集的纺粘无纺布的制造方法，其中，在所述矩形喷射器的喷射口部分具有在所述喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，所述狭缝宽度规定部中的至少一者为由在所述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在所述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使所述狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件，测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，基于其测定值利用所述微量变形构件来使所述狭缝宽度规定部件部分地微量变形，利用该微量变形使得喷射口的狭缝宽度部分地变动，从而进行单位面积重量分布的调节。
2.如权利要求1所述的纺粘无纺布的制造方法，其中，所述一对狭缝宽度规定部中，在连续纤维组的行进方向上的所述狭缝宽度规定部的长度为10mm以上。
3.如权利要求1或2所述的纺粘无纺布的制造方法，其中，所述微量变形构件在所述狭缝宽度规定部件的长边方向上的配置间隔为10～200mm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的纺粘无纺布的制造方法，其中，在线测定先前所捕集的无纺布在宽度方向上的单位面积重量分布，将其测定值反馈并自动控制矩形喷射器的狭缝间隔。
5.纺粘无纺布的制造装置，其特征在于，至少具有喷头、矩形喷射器及捕集传送带，在所述矩形喷射器的喷射口部分具有在所述喷射口的长边方向上连续并相对的一对狭缝宽度规定部，所述狭缝宽度规定部中的至少一者为由在所述喷射口的长边方向上连续的整体物形成的狭缝宽度规定部件，在所述狭缝宽度规定部件的长边方向上配置有多个使所述狭缝宽度规定部件微量变形的微量变形构件。
6.如权利要求5所述的纺粘无纺布的制造装置，其中，所述一对狭缝宽度规定部中，在连续纤维组的行进方向上的所述狭缝宽度规定部的长度为10mm以上。
7.如权利要求5或6所述的纺粘无纺布的制造装置，其中，进一步具有在线单位面积重量计。
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