CN115279957A - 无纺布的制造方法 - Google Patents

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CN115279957A CN202180020428.0A CN202180020428A CN115279957A CN 115279957 A CN115279957 A CN 115279957A CN 202180020428 A CN202180020428 A CN 202180020428A CN 115279957 A CN115279957 A CN 115279957A
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Abstract

在制造成为单丝细纤度长丝的高度化品种的情况下,或在用于提高生产率而增加喷丝头的排出孔个数、加长喷丝头的情况下,为了防止断丝的发生,稳定地制造无纺布,而提供无纺布的制造方法,其为从排列于矩形喷丝头的长边方向和短边方向上的多个排出孔将热塑性聚合物熔融纺出,利用冷却装置对得到的多根长丝行进的矩形的行进区域从所述矩形的长边的外侧向内侧吹送气流,将经冷却的多根长丝捕集成网状的无纺布的制造方法,在长丝的进行方向上在喷丝头与冷却装置之间配置遍及所述矩形的行进区域的整周具有抽吸口的抽吸装置,并以所述矩形的行进区域的长边侧的抽吸口中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QL与所述矩形的行进区域的短边侧的抽吸口中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QS满足1<QS/QL<5的方式进行调节。

Description

无纺布的制造方法
技术领域
本发明涉及用于医疗、卫生材料、土木材料、工业材料、包装材料等各种用途的无纺布(尤其是纺粘无纺布)的制造方法。
背景技术
作为纺粘无纺布的制造方法,包括:开放型的制造方法(以下,称为开放型),其利用气流将熔融纺丝出的长丝冷却,通过圆型气枪或狭缝气枪进行拉伸后,散布于网带上;密闭型的制造方法(以下,称为密闭型),其在将纺丝出的长丝导入冷却室并通过气流冷却后,将气流直接作为拉伸风在长丝行进的喷嘴内通过,将长丝拉伸的同时,从该喷嘴散布至牵引带上。
无论在哪一种方式中,在为了提高生产率而增加喷丝头的排出孔密度的情况下,相应地需要更多的气流。另外,特别是在密闭型中,在为了减小纤维直径而提高拉伸张力时,需要增加气流。如此增加气流的情况下,丝的摆动增大,断丝增多。特别是在与长丝的行进方向相交的方向的截面为矩形的行进区域(以下,简称为“行进区域”或“矩形的行进区域”)中,在其长边方向的两端部断丝增多。
另外,在为了提高生产率而延长矩形喷丝头的长度方向上的长度的情况下,在长丝的行进区域的两端部断丝增多。
另外,近年来,为了提高纺粘无纺布的外观、肌肤触感,正在积极进行减小了纤维直径的细纤度长丝的开发,但在该情况下容易发生丝的摆动,特别是在长丝的行进区域的两端部断丝增多。另外,在制造细纤度长丝时,有时会减少从矩形喷丝头的排出孔排出的聚合物的排出量,但生产率下降,因此通常会增加矩形喷丝头的每单位面积的排出孔的个数。
因此,作为断丝的改善方法,专利文献1中公开了通过利用配置于长丝行进的矩形的行进区域的长边侧的相对的抽吸装置来对抽吸流量设置差值,从而抑制断丝。
另外,专利文献2中公开了下述内容:在长丝的行进方向上在冷却装置的高度的范围内,在夹持着行进的长丝而相对配置的冷却装置的侧部设置排出气流的机构,从而对矩形的行进区域的长边方向的两端部的断丝进行抑制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2019-504218号公报
专利文献2:日本特开2019-206792号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而,根据本申请发明人所知,专利文献1的方法中,虽然对于长丝行进区域的短边方向的中央的断丝具有一定的改善效果,但在长丝的行进区域的长边方向的两端部,仍然存在容易发生断丝的问题。
另外,专利文献2的方法中,虽然能够一定程度上抑制长丝的行进区域的长边方向的两端部的断丝,但其效果并不充分。特别是在通过减少从喷丝头的排出孔排出的聚合物量来制作细纤度长丝的情况下,喷丝头附近的气流紊乱会直接摇动长丝而诱发断丝,但在本方法中,由于是利用远离喷丝头的冷却装置进行气流控制,因此效果不充分。另外,在长丝的行进方向上在冷却装置的高度范围内,需要新设排出气流的机构,因此存在设备成本过高的问题。进而,需要排出气流的抽风机(suction blower),因此存在电量增加的问题。
因此,本发明的目的在于提供即使在制造细纤度长丝这样的高度化品种的情况下,或在通过增加喷丝头的排出孔或矩形喷丝头的长尺寸化以提高生产率的情况下,也能够防止断丝的发生,稳定地制造无纺布的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明为无纺布的制造方法,其为从排列于矩形喷丝头的长边方向和短边方向上的多个排出孔将热塑性聚合物熔融纺出,利用冷却装置对得到的多根长丝所行进的矩形的行进区域从所述矩形的长边的外侧向内侧吹送气流,并将经冷却的多根长丝捕集成网状的无纺布的制造方法,该无纺布的制造方法中,在长丝的进行方向上在喷丝头与冷却装置之间配置抽吸装置,该抽吸装置遍及上述矩形的行进区域的整周具有抽吸口,并且,以上述矩形的行进区域的长边侧的抽吸口中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QL、与上述矩形的行进区域的短边侧的抽吸口中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QS满足1<QS/QL<5的方式进行调节。
另外,上述本发明的无纺布的制造方法中,优选具有以下构成。
·将从前述冷却装置的吹出面向长丝吹送的风速设为0.5m/秒以上。
·将前述喷丝头中的排出孔的配置密度设为2孔/cm2以上。
·将前述喷丝头的长边方向上的最外侧的排出孔与前述矩形的行进区域中的短边侧的抽吸口在水平方向上的最短距离为200mm以下。
本发明中,所谓的“热塑性聚合物”不限于聚酯、聚酰胺等热塑性聚合物,还包括含有增塑剂的纤维素酯系热塑性聚合物等。
本发明中,“气流”表示主要包含空气的气流,但不仅限于(i)地球上通常的空气,也可以是(ii)空气中包含的氧等成分、(iii)包含水分的空气、(iv)稀有气体、氮气等非活性气体、(v)蒸汽(steam)、(vi)前述(i)~(v)的混合物等。
本发明中,所谓长丝的“行进区域”,是指从配置于上方的矩形喷丝头将热塑性聚合物熔融纺出,至纺出的长丝捕集成网状的主要的路线。在喷丝头的长边方向上排列多个纺丝孔并从这些纺丝孔中整齐地纺出多根长丝的结果是,由多根长丝形成的行进区域作为整体,其横截面形状(与长丝的行进方向相交的方向的截面形状)实质上为矩形。此处,在长丝的行进方向上,将靠近喷丝头的一侧称为“上方”,将靠近网侧的一侧称为“下方”。
本发明中“抽吸口”是指用于排出气流的开口部,在长丝的行进方向上位于比冷却装置更靠上方、且比喷丝头的排出口更靠下方的位置。
本发明中,“排出孔的配置密度”是指通过将排出孔数除以该排出孔的配置区域面积而求得的值。该排出孔的配置密度越大,则在喷丝头中排出孔的数量越多。需要说明的是,“配置区域”表示将相对于排出孔径而言以50倍以下的孔间距离构成的排出孔连接的线段外周的内侧的区域。图9表示不作为配置区域的非穿孔区域的例子。
发明的效果
根据本发明的无纺布的制造方法,通过对在长丝的行进方向上位于喷丝头与冷却装置之间的抽吸装置的抽吸流量进行适当设定,从而能够控制喷丝头附近的气流,防止发生断丝,能够稳定地制造无纺布。另外,即使在制造成为高度化品种的细纤度长丝、用于提高生产率而增加喷丝头排出孔数或矩形喷丝头的长尺寸化的情况下,也能够稳定地制造无纺布。
附图说明
[图1]图1是用于实施本发明涉及的方法的装置例的概略立体图。
[图2]图2是用于实施本发明涉及的方法的装置例的概略剖视图(短边侧)。
[图3]图3是用于实施本发明涉及的方法的装置例的概略剖视图(长边侧)。
[图4]图4是表示在未实施本发明涉及的方法的情况下的喷丝头正下方的气流形态(方向、流速)的示意图。
[图5]图5是表示实施了本发明涉及的方法的情况下的喷丝头正下方的气流的形态的示意图。
[图6]图6是表示本发明涉及的方法中能够使用的喷丝头中的喷丝头排出孔的配置区域的示意图。
[图7]图7是表示冷却装置气流吹出面的水平方向中央的气流的形态(方向、流速)的概略侧视图(短边侧)。
[图8]图8是表示未实施本发明涉及的方法的情况下的冷却装置气流吹出面的水平方向两端附近的气流的形态(方向、流速)的概略侧视图(短边侧)。
[图9]图9是表示本发明涉及的方法中能够使用的喷丝头中的喷丝头排出孔的配置区域和非穿孔区域的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的无纺布的制造方法进行详细说明。图1是本发明的一个实施方式中采用的无纺布的制造装置的概略立体图,图2是图1的Z-X剖视图,图3是图1的Y-Z剖视图。图4是表示未实施本发明涉及的方法的情况下的喷丝头正下方的气流形态的、长丝的矩形的行进区域11的单侧端部的放大示意图。图5是表示实施了本发明涉及的方法的情况下的喷丝头正下方的气流的形态的、长丝的矩形的行进区域11的单侧端部的放大示意图。需要说明的是,“喷丝头正下方”表示在长丝8的行进方向上,比冷却装置3更靠上方且比喷丝排出面更靠下方的区域。将成为喷丝头2的长边的一侧称为长边方向,将成为短边的一侧成为短边方向。另外,在图4、图5中,箭头的方向表示气流的方向,箭头的长度相对地表示气流的速度。另外,附图是用于准确传达本发明的主旨的概念图,进行了简化。因此,对用于实施本发明的制造装置没有特别限制,并且尺寸比例等可根据实施方式进行变更。
在本发明的一实施方式涉及的无纺布的制造方法中,例如,如图1、2、3所示,将热塑性聚合物从熔融树脂导入管1供给至喷丝头2,并从配置于喷丝头2的下表面的多个排出孔排出。此时,热塑性聚合物可以从熔融树脂导入管1直接供给至喷丝头2,也可以介由包含衣架模具的纺丝块(未图示)而导入喷丝头2。然后,利用从冷却装置3的一个方向或两个方向吹出的气流对从排出孔连续排出的多根长丝8进行冷却。冷却装置3配置于喷丝头2的长边侧,从外侧向丝条的行进区域11吹送气流。
此处,虽然没有图示,但密闭型的情况下,气流直接被喷嘴挤压而作为拉伸风,由此对长丝8进行拉伸;开放型的情况下,使长丝从另外导入拉伸风的圆型气枪或狭缝气枪中通过而拉伸,以网状堆积于移动捕集面上。
对于喷丝头2而言,多个排出孔在排出面上沿装置宽度方向(喷丝头2的长边方向)及与其正交的方向(喷丝头2的短边方向)排列,实质上为矩形。另外,从如此排列的多个排出孔熔融纺出的长丝的行进区域11的与长丝的行进方向垂直的截面实质上也为矩形。此处,所谓“矩形”,只要是能确定喷丝头2、行进区域的长边方向、短边方向的程度的长方形即可,不需要严格的为完全没有凹凸的长方形。因此,排出面中的排出孔的配置区域10也不需要是完美的矩形,例如,也可以是图6的(a)~(d)、(g)所示的形状。另外,如图6的(e)、(f)所示,即使在排出孔的配置区域中具有未配置排出孔的非配置区域,只要显示其整体的形状为矩形即可。
如图3所示,冷却装置3的气流吹出面9优选设置为在长丝的矩形的行进区域的长边方向上比长丝的行进区域11的宽度更宽。在气流吹出面9的水平方向端部附近,容易产生环境气氛的压力变动,气流的紊乱大,因此容易促进丝的摆动,而通过形成上述构成,能够防止这种情况。
另外,在长丝8的行进方向上,在喷丝头2与冷却装置3之间设置抽吸装置4。在长丝的矩形的行进区域11的长边侧,设置具有抽吸口5的长边侧的抽吸装置4,在行进区域11的短边侧,设置具有抽吸口7的短边侧的抽吸装置6,抽吸口在遍及矩形的行进区域11的整周开口。需要说明的是,对于抽吸口5、7而言,只要是以它们组合起来实质上包围矩形的行进区域11的周围的方式存在即可,如图3所示,也可以为局部配置肋条,并由该肋条稍微遮挡抽吸流这样的构成。这些抽吸装置的主要目的是为了抽吸聚合物挥发物而设置,但不限定于此。
而且,在本发明中,以上述长边侧的抽吸口5中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QL、与短边侧的抽吸口7中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QS满足下述式的方式进行调节。
1<QS/QL<5
在无纺布的制造中,刚从喷丝头2排出的热塑性聚合物为熔融状态,丝张力也为极低的状态,因此即使是微小的气流紊乱也容易产生丝的摆动。在这样的状态下,即在喷丝头正下方,优选气流速度小且气流流动方向的时间变动小。
然而,例如若在制造细纤度长丝的情况下使冷却装置3的气流增加,则在冷却装置3的气流吹出面9的水平方向中央,如图7所示,气流作为大致沿长丝8的行进方向产生的伴随流而向下方流出。对此,从冷却装置3的气流吹出面9的水平方向来看,在两端附近,气流相对于丝伴随流容易过度供给,如图8所示,大量的气流相对于长丝8的行进方向而逆流,流入到喷丝头附近。而且,在喷丝头正下方,如图4所示,该气流流入长丝的行进区域11。在该喷丝头正下方的朝向长丝的行进区域11的气流使丝的摆动增大,成为发生断丝的根本原因。
另外,若为了制造细纤度长丝而减少从喷丝头2的排出孔排出的聚合物量,则长丝8的丝张力下降,因此丝的摆动变得更加显著。
进而,在为了提高生产率而增加喷丝头2的排出孔的个数、即增加排出孔的配置密度的情况下,在长丝的行进区域11的长边侧的中央(即,冷却装置3的气流吹出面9的水平方向中央)和长丝的行进区域11的长边侧的端部(即,冷却装置3的气流吹出面9的水平方向两端部)伴随流量的差值扩大。因此,发生朝着伴随流量多的长丝的行进区域11的长边侧的中央,来自伴随流量少的长边侧的端部的气流的流入,这成为丝摆动的原因。
另外,在将喷丝头2长尺寸化的情况下,由于在喷丝头2的长边方向上在中央与端部产生压力差,因此伴随流量的差值变大,发生同样的问题。
本申请的发明人针对现有技术中未进行任何考虑的上述问题,反复进行了深入的研究,结果发现了本发明的新技术。即,如图5所示,发现通过在喷丝头2与冷却装置3之间,相比矩形的行进区域11的长边侧的抽吸口5处的抽吸流量,使短边侧的抽吸口7的抽吸流量增加而进行适当调节,从而能够抑制成为过度供给的来自冷却装置3的冷却风在喷丝头正下方流入长丝。具体而言,以长边侧的抽吸口5中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QL、和短边侧的抽吸口7中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QS满足1<QS/QL<5的关系进行调节。在1≥QS/QL的情况下,过剩的气流容易流向长边侧的抽吸口,气流容易流向长丝的行进区域11。另外,在QS/QL≥5的情况下,短边侧的抽吸量变得过大,因此在长丝的行进区域11的两端部,长丝向长边方向外侧扩散,促进丝的摆动。因此,在本发明中,通过以满足1<QS/QL<5的方式进行调节,从而在喷丝头正下方的矩形的行进区域11的长边方向的两端部,对朝向长丝8的气流进行控制,抑制断丝。
QS/QL优选在1.1<QS/QL<2的范围内。另外,无纺布的制造装置优选具备对上述2个抽吸流量的平衡进行调节的机构。例如,优选具备能够对长边侧和短边侧的抽吸口的宽度、抽吸的气流流动的流路的间隙进行变更的风门(damper)机构。
需要说明的是,如专利文献2所示,在长丝8的行进方向上在冷却装置3的高度范围内设置排出气流的机构的情况下,受限于冷却装置3的高度的区域,虽然能够减少流入长丝的行进区域11的气流,但无法充分抑制在喷丝头正下方(喷丝头2与冷却装置3之间的区域)的气流的流入。特别是为了维持生产率而制造细纤度长丝8,优选在增加喷丝头2的排出孔的个数的同时,减少从排出孔排出的聚合物量,但在该情况下,刚排出的长丝8的丝的直径小,且丝的张力小,因此成为容易发生丝的摆动的状态。因此,即使在专利文献2的冷却装置3的位置设置排出气流的机构,在最容易发生丝的摆动的位置也无法发挥效果。另外,在具备新设排出气流的机构的情况下,还存在设备费用、公用事业费用增加的问题。然而,根据本发明,与专利文献2的在冷却装置3中设置排出气流的机构的情况相比,能够将气流的排出量限制到最小限度,能够减少基于鼓风机的由冷却装置3产生的风量,因此能够减少电量。
在本发明中,优选来自冷却装置3的气流吹出面9的风速为0.5/秒以上。通过设为0.5/秒以上,能够促进长丝的冷却,进一步抑制断丝的发生。该风速更优选为2.0m/秒以下。通过设为2.0m/秒以下,能够进一步抑制丝的摆动、断丝的发生。
另外,特别是对于通过密闭型来生产单丝纤度为2dtex以下的长丝而言,需要高的拉伸张力,因此需要更多的风量。因此,从冷却装置3供给的风量值的调节是重要的。从冷却装置3吹出的气流优选为气流吹出面9的水平方向的每单位长度且每单位时间为80m/分钟/m以上。进而在生产单丝纤度小的长丝的情况下,优选设定为更多的风量。
进而在本发明中,通过将喷丝头2中的排出孔的配置密度设为2孔/cm2以上,能够在提高生产率的同时抑制断丝。若使喷丝头排出孔的配置密度增加至2孔/cm2以上,则向长丝8的行进方向的伴随流增大,因此需要从冷却装置3供给与该伴随流相对应的风量,必须增加气流的风量。即,如上所述,由于容易在长丝的行进区域11的长度方向的端部附近产生气流紊乱,因此本发明的效果更加显著。
另外,根据本申请发明人的见解,通过使喷丝头2的长边方向的最外侧的排出孔与短边侧的抽吸口7在水平方向上隔开距离,则流入长丝的行进区域11的气流增大。因此,长边方向最外侧的排出孔(即长丝的行进区域11的端部)与短边侧的排出孔7在水平方向上的最短距离L为200mm以下是优选的。这样的设定从降低设备费用的观点和长度方向缩短的观点考虑都是优选的。
另外,在本发明中,即使是在排出孔配置区域内,也优选仅在喷丝头2的长边方向上的最外侧的排出孔附近的区域(优选仅从所述最外侧的排出孔向内侧100mm以内的区域)设置为排出孔的配置密度比长边方向中央部的排出孔的配置密度小。通过这样的构成,能够降低在气流容易紊乱的长丝的行进区域11的长边方向的端部附近的长丝彼此的干涉频率,能够抑制断丝。此时,通过降低排出孔的配置密度,每单位宽度的长丝数减少,但通过如图6的(g)所示地相对于喷丝头2的长边方向而言局部增大排出孔的配置区域,能够维持每单位宽度的长丝数。
本发明为通用性极高的发明,可应用于所有已知的无纺布的制造。因此,构成无纺布的聚合物没有特别限定。例如,若举出构成无纺布的聚合物的一例,则可举出聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯等等。进一步的,在不损害纺丝稳定性等的范围内,上述聚合物中可以含有二氧化钛等消光剂、氧化硅、高岭土、防着色剂、稳定剂、抗氧化剂、除臭剂、阻燃剂、丝摩擦减少剂、着色颜料、表面改性剂等各种功能性粒子、有机化合物等添加剂,也可以包括共聚。
另外,构成无纺布的聚合物可以由单一成分构成,也可以由多种成分构成,在多种成分的情况下,例如可举出芯鞘、并列型(side by side)等构成。
形成无纺布的纤维的截面形状不限于圆形,也可以为圆形以外的截面状(三角、扁平等)、中空。另外,无纺布的单丝纤度没有特别限定。构成无纺布的长丝数也没有特别限定,但无纺布的单丝纤度越小,且长丝数越多,则与现有技术的差异越明显。
下面,使用图1所示的装置,对制造纺粘无纺布的优选方式进行具体说明。
在图1所示的装置中,例如,聚烯烃系树脂由喷丝头2熔融纺丝。此时的纺丝温度优选为200~270℃,更优选为210~260℃,进一步优选为220~250℃。通过使纺丝温度在上述范围内,能够以稳定的熔融状态,得到优异的纺丝稳定性。
接着,将从喷丝头2熔融纺丝的长丝8用冷却装置3冷却。冷却条件可考虑喷丝头2的每单孔的排出量、纺丝的温度及气氛温度等而适当调节来采用。
然后,对于经冷却装置3冷却的长丝8,通过未图示的圆型气枪或狭缝气枪赋予张力而使其拉伸,并吹送到移动捕集面上,形成无纺布。长丝8拉伸后的行进速度优选为2,000~6,000m/分钟,更优选为3,000~5,000m/分钟,进一步优选为3,500~4,500m/分钟。拉伸后的行进速度越大,与现有技术的差异越明显。另外,长丝8的拉伸后的单丝纤度优选为0.1~3dtex,更优选为0.5~2dtex,进一步优选为0.8~1.5dtex。
实施例
以下,举出实施例对本发明的制造方法的效果进行具体说明。需要说明的是,实施例中的特性值的测定方法等如下所述。
<单丝纤度>
从将长丝捕集于传送带而得的无纺布中,在宽度方向上除去两端50mm,然后随机采集10个小片样品。用数码显微镜拍摄各小片样品的表面照片,从各样品中各测定4根、合计测定40根单纤维的直径[μm],将它们的平均值的小数点后第一位四舍五入。根据得到的平均值,利用下述式求出单丝纤度。需要说明的是,本实施例中,由于使用了聚丙烯树脂,因此树脂密度为0.91g/cm3
单丝纤度[dtex]=(纤维直径[μm]/2)2×π×10000[m]×树脂密度[g/cm3]×10-6
<断丝>
对纺丝状况观察5分钟,求出每1分钟的断丝的次数,按照以下基准进行评价。
A:没有断丝(1次/分钟以下)
B:有少许断丝(超过1次/分钟、3次/分钟以下)
C:有断丝(超过3次/分钟)
<抽吸流量>
对于利用抽吸装置的抽吸流量而言,在常温·常湿下,使用风速计(日本Kanomax株式会社:MODEL6501系列,或Aria Tecnica Co.,Ltd.:MODEL AF101/201),将风速计的探头设置于抽吸口高度中央位置进行测定。对于长边侧的抽吸装置,在宽度方向上以均等间隔取10点的风速,算出它们的风速平均值VL-AVE,对于短边侧的抽吸装置,在宽度方向均等间隔取3点的风速,算出它们的风速平均值VS-AVE。此处,在各地点的风速值以每1秒地而获取10秒的数据,算出平均值。将长边侧和短边侧各自的风速平均值乘以抽吸口的面积所得的值设定为各自的抽吸流量QL和QS。
<从冷却装置的气流吹出面向长丝吹送的气流的风速>
对于来自冷却装置的气流的风速而言,在常温·常湿下,使用风速计(日本Kanomax株式会社:MODEL6501系列,或Aria Tecnica Co.,Ltd.:MODEL AF101/201)进行测定。风速计的探头设置于距离气流吹出面的上端50mm的位置、高度中央位置、及距离下端50mm的位置的、高度方向3点和宽度方向等间隔10点合计3点×10点=30点而进行测定。将根据它们各点的数据算出的风速平均值设定为来自冷却装置的吹出面的气流的风速。
<从冷却装置向长丝吹送的气流的流量>
将从冷却装置的吹出面向长丝吹送的气流的风速乘以吹出面的面积而得的值设定为气流的流量。
<排出孔的配置密度>
排出孔的配置密度如下定义。在喷嘴孔的配置为格子状的情况下,将喷嘴孔的横向的间距设为Ph(mm),将纵向的间距设为Pv(mm),以1/(Ph×Pv)(个/mm2)求出配置密度。另外,在喷嘴孔的配置为交错状的情况下,将邻接的3个喷嘴孔的中心轴连接而形成的三角形的面积设为St(mm2),以0.5/St(个/mm2)求出配置密度。
需要说明的是,在喷嘴孔配置不具有规则性的情况下,对单边为50mm的2500mm2的正方形中包含的喷嘴孔数进行测量,再除以2500mm2,由此作为每1mm2的喷嘴孔数来表示。其中,在单边为50mm的2500mm2的正方形部分包含非穿孔区域的情况下,采用计算不包含非穿孔区域进行计算而得的值。
另外,在没有特别指定的情况下,排出孔的配置密度在矩形排出区域的长边方向的中央附近进行计算。
<排出孔与抽吸口在水平方向上的最短距离>
在热塑性聚合物从喷丝头流出的排出孔中,将从长度方向观察时最外侧的排出孔与短边侧的抽吸装置的抽吸面的水平距离设定为排出孔与抽吸口在水平方向上的最短距离。
(实施例1~3、比较例1、2)
使用具备图1所示的机构的密闭型的无纺布的制造装置来进行无纺布的制造。作为原料树脂,使用以ASTM-D1238为基准在载荷2.16kgf(21N)、温度230℃的条件下的熔体流动速率为60g/10分钟的聚丙烯树脂,将熔融树脂温度设为240℃、来自冷却装置的气流吹出面的气流的风速设为1.0m/秒、每1m的风量设为95m3/分钟/m、喷丝头排出孔的配置密度设为3.6孔/cm2、排出孔与抽吸口在水平方向上的最短距离设为80mm、单孔排出量设为0.46g/分钟,在表1所示的条件下,进行单丝纤度为1.4dtex的无纺布的制造。试验结果示于表1中。
比较例1中,在长丝的行进区域的长边方向的两端部发生断丝。与此相对,实施例1中,通过增加短边侧的抽吸装置的抽吸流量而进行适当控制,从而大幅减少了断丝次数。在实施例2中,通过比实施例1增加短边侧的抽吸流量,从而与实施例1相比,矩形的行进区域的长边方向上的两端部处的断丝进一步减少。实施例3中,短边侧的抽吸流量比实施例2进一步增加,但在矩形的行进区域的长边方向的两端部,与实施例2相比断丝增加。进而,如比较例2所示,增加抽吸流量时,断丝大幅增加。
[表1]
Figure BDA0003840143770000141
(实施例4~6、比较例3、4)
比较例3中,使用具备图1所示的机构的开放型的无纺布的制造装置来进行无纺布的制造。作为原料树脂,使用以ASTM-D1238为基准在载荷2.16kgf(21N)、温度230℃的条件下的熔体流动速率为60g/10分钟的聚丙烯树脂,将熔融树脂温度设为230℃、来自冷却装置的气流吹出面的气流的风速设为0.7m/秒、每1m的风量设为34m3/分钟/m、喷丝头排出孔的配置密度设为3.0孔/cm2、排出孔与抽吸口在水平方向上的最短距离设为80mm、单孔排出量设为0.40g/分钟,在表2所示的条件下,进行单丝纤度为1.0dtex的无纺布的制造。试验结果示于表2中。
比较例4、实施例4~6也如表2所示变更条件,除此以外与比较例3同样地进行无纺布的制造。
比较例3中,尝试了获取网,但断丝频繁发生。比较例4中,通过由比较例3增加气流的流量,断丝的频率降低,但仍然存在断丝。另一方面,实施例4中,通过与比较例3、4相比增加短边侧的抽吸装置的抽吸流量,从而大幅减少了断丝次数。另外,实施例5中,将热塑性聚合物流出的排出孔与短边侧的抽吸口在水平方向上的最短距离L从实施例4增加至180mm,可进行稳定的纺丝。进而,实施例6中,将排出孔与抽吸口在水平方向上的最短距离L增加至220mm,结果在矩形的行进区域的长边方向上的两端部处发生少许断丝。
[表2]
Figure BDA0003840143770000161
产业上的可利用性
本发明涉及对在无纺布的制造、特别是纺粘无纺布的制造时发生的、纺丝工序中的断丝进行抑制的方法,通过该制法得到的无纺布能够应用于工业材料用膜、尿布、生理用品、医疗用口罩、花粉防护口罩、医用长袍·布帘等卫生材料、电线压卷带、汽车用材料、液体过滤用过滤器、衬纸、洗车刷等工业材料、食品包装材料、包袱布、带纱、鞋材、取暖器、茶包、清洁罩等生活材料、整体覆盖材料(日文原文:べたがけ材)、农资盆等农业材料、屋顶材料、土木稳定片材、隔热材料、地板材料、房屋包层等建筑材料、土木材料等,但其应用范围不限于这些。
附图标记说明
1熔融树脂导入管
2喷丝头
3冷却装置
4长边侧的抽吸装置
5长边侧的抽吸口
6短边侧的抽吸装置
7短边侧的抽吸口
8长丝
9冷却装置的气流吹出面
10喷丝头排出孔的配置区域
11 长丝的行进区域
12 喷丝头的非穿孔区域
L喷丝头的长边方向上最外侧的排出孔与矩形的行进区域中的短边侧的抽吸口在水平方向上的最短距离。

Claims (4)

1.无纺布的制造方法,其为从排列于矩形喷丝头的长边方向和短边方向上的多个排出孔将热塑性聚合物熔融纺出,利用冷却装置对得到的多根长丝所行进的矩形的行进区域从所述矩形的长边的外侧向内侧吹送气流,并将经冷却的多根长丝捕集成网状的无纺布的制造方法,
所述无纺布的制造方法中,在长丝的进行方向上在喷丝头与冷却装置之间配置抽吸装置,所述抽吸装置遍及所述矩形的行进区域的整周具有抽吸口,并且,以所述矩形的行进区域的长边侧的抽吸口中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QL、与所述矩形的行进区域的短边侧的抽吸口中的每单位长度且每单位时间的抽吸流量QS满足下式的方式进行调节,
1<QS/QL<5。
2.根据权利要求1所述的无纺布的制造方法,其中,将从所述冷却装置的吹出面向长丝吹送的风速设为0.5m/秒以上。
3.根据权利要求1或2所述的无纺布的制造方法,其中,将所述喷丝头中的排出孔的配置密度设为2孔/cm2以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的无纺布的制造方法,其中,将所述喷丝头的长边方向上的最外侧的排出孔与所述矩形的行进区域中的短边侧的抽吸口在水平方向上的最短距离设为200mm以下。
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