JP2002088632A - スパンボンド不織布を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 スパンボンド不織布を製造するに際し、
ヤーンシートを空気力学的に引き出してドラフトするこ
とによって、平行に順次並んで配置される線形のヤーン
シートを、多数の毛細繊維からなるカーテンの形態につ
むぎ出し、ドラフトチャネル１２から出てくる、又はリ
ールから引き出されるヤーンシート８が、周期的に方向
が変わる空気流によって左右横方向に動かされ、その際
空気流は水平面で見てヤーンシート８に対し斜め向きで
あって、かつその向きを交互に変える。 【効果】 不織布構造と平面的重量配分の高度な均質性
が得られるようなスパンボンド不織布の製造法と、それ
にともなう装置を得ることでき、さらには本発明の方法
により、例えば横方向も長手方向も強度が同じであるよ
うな、所望の長手方向と横方向の強度を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】スパンボンド不織布（スピン
フリース）の製造については、様々な方法とそれらに適
した装置が知られている。原料としては、溶融されて細
い紡糸に紡がれる熱可塑性ポリマーが使用される。紡が
れた糸は主として空気力学的にドラフトされ、それによ
り所望の強さが得られる。糸の堆積は、紡糸過程の後、
又は中間のリールを通過した後、ウェブ形成ベルトの上
で行われる。糸はウェブ形成ベルトの上で重ね合わせら
れ、スパンボンド不織布を形成する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＥ−ＡＳ１３０３５６９号により、不
織布（フリース）を製造する１つの方法が知られてい
る。この方法の場合、紡がれた糸が１つのチャネルを導
かれ、そこで空気力学的にドラフトされた後、パーフォ
レーションを有する、前進する台構造の上で絡められて
不織布となる。

【０００３】統計学的にアトランダムな糸の絡みを得ら
れるように、空気案内チャネルの下に渦流ゾーンを設
け、これが糸の交叉を助ける。そして非常に不規則な不
織布構造が生じる。このスパンボンド不織布の高度な均
質性は、複数の空気案内チャネルを順次設け、そこから
流れ出すヤーンシートを層状に積み重ねて絡ませ、不織
布とすることによって得られる。

【０００４】不織布に求められる均質性と、縦方向また
は横方向の強度とを得られるように、ＤＥ３９０７２１
５Ａ１号により、スピニング・ビームを糸引き出し装置
とともに回転できるように形成する方法が知られてい
る。これは、いわゆるカーテン法の際に生じる欠点、即
ち特定の領域で個々の繊維が重畳する原因となり得る欠
点をも除去しようとするものである。カーテン法の場
合、不織布は長手方向、即ち製造方向に好ましい強度を
持つが、横方向の強度数値はそれよりも小さい。スピニ
ング・ビームをウェブ形成装置とドラフト装置とともに
斜め位置にすることにより、これを補おうとしている。

【０００５】特にＤＥ３５４２６６０Ｃ２号によって知
られているのは、平行に配置された旋回装置を用いて、
引き出しチャネルの下で空気流の方向を曲げ、それによ
り糸の往復運動を得るという方法である。旋回運動は製
造方向、ウェブ形成ベルトの走行方向に行われる。特に
この場合いわゆるコアンダ・シェルも用いられ、これは
たとえばＤＥ２４２１４０１Ｃ３号に記載されている。
しかし意図される措置は比較的緩慢なものであって、ヤ
ーンシートのゆっくりした振動が可能なだけである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、不織
布構造と平面的重量配分の高度な均質性をもつスパンボ
ンド不織布の製造法と、それにともなう装置を得ること
である。それだけでなくここでいう方法により、所望の
長手方向と横方向のフリースの強度を得ることを可能と
する、例えば横方向の強度を長手方向の強度と同じであ
るようにする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヤーンシート
を空気力学的に引き出しドラフトすることによって、平
行に並んで配置された線形のヤーンシートを、多数の毛
細繊維からなるカーテンの形態につむぎ出すことによる
スパンボンド不織布の製造法を前提とする。本発明によ
れば、ドラフトチャネルから生じるヤーンシート、ある
いはリールから引き出されるヤーンシートが、空気流に
よって周期的に向きを変えながら横方向に動かされ、そ
の際空気流は水平面で見てヤーンシートに対して斜め向
きとなり、且つその向きが交代される。向きを変えられ
た空気の衝撃があるごとに、製造方向を横切る方向にヤ
ーンシートが往復し、これにより所望の不織布構造、た
とえば高度に均質な構造が得られる。

【０００８】空気流は左右に向きを交代するものとする
ことができる。個々の空気流の間に休止を挿入し、その
際には空気の衝撃はなく、また空気の衝撃の間にヤーン
シートが垂直方向を向くことができるようにすれば、好
都合であることがわかっている。

【０００９】空気流の通常の噴射方向は、垂直にヤーン
シートに向かう。その際水平面における噴射角度は１５
°を選択する。必要に応じてそのほかの角度を取ること
も、当然のことながら可能である。垂直面における噴射
角度を、ヤーンシートに対して斜め下向きに取ることも
可能である。垂直面における噴射角度を１５°とするこ
とができる。

【００１０】空気流が前面からヤーンシートに向いてい
れば充分である。しかしこのことは、空気流を背面か
ら、または左右からヤーンシートに向けることができる
可能性を排除するものではない。このことはとくに、空
気の衝撃に対する個々の経糸の強さと現存する流れの状
況に依存する。場合によってはウェブ形成過程を、旋回
フラップ、コアンダ・シェルなどのような周期的に動く
空気流誘導面によって、さらに支持することができる。
これらは、すでに前述したように、製造方向においてヤ
ーンシートをさらに往復揺動もさせるように配置されて
いる。

【００１１】本発明の方法を実施するための装置は、一
列に並ぶ多数の毛細繊維を持つスピニング・ビームと、
冷却空気ダクト、ドラフトチャネル、ウェブ形成ベルト
からなる。本発明によれば、ドラフトチャネルの下、か
つヤーンシートの前及び／又は背後にジェットダクトを
少なくとも１つ配置し、このダクトは水平面で見てヤー
ンシートに対して斜めなエアジェットノズルを持つもの
とする。エアジェットノズルの配置は、ノズルが空気流
をさまざまに異なる方向に、とくにヤーンシートに向か
って左方向または右方向に、交代に噴射できるように行
う。この場合少なくとも２つのたがいに平行なエアジェ
ットノズル列を設け、その際一方の列のノズルは他方の
列のノズルと反対方向を向くものとする。ノズルへの空
気供給は交代に行われるので、あるときは左を向くノズ
ルに、あるときは右を向くノズルに空気が加えられるこ
とになる。そのためには、その都度一方の列のノズルへ
の空気供給を、１つの閉止装置によって閉じるものとす
る。ノズル自体に閉止装置を設け、その都度一方のノズ
ルを閉じ、他方の列を開放することも可能である。

【００１２】ノズル閉鎖のために回転可能なローラーを
設け、このローラーを中空に形成し、長手方向にスリッ
トを設けることができる。

【００１３】これらのノズルを、その長手方向に対して
斜めを向く波形を持つ波板状の挿入物によって形成し、
この挿入物はノズル壁に挿入されているものとすること
ができる。これらのノズルは交換可能であるのが好まし
く、そうすればノズルを通過する体積流あるいは流れの
方向または角度を容易に変更することができる。

【００１４】ノズル壁には、ローラーのスリットと対応
している、たがいに重なり合う長手方向スリットを設け
る。特に好ましい実施の態様では、１つの空気だめをジ
ェットダクトに設け、このダクトはノズル壁と、ローラ
ーに接触しているシール壁との間に配置される。これに
よりノズルに対する非常に均一なインパクトが得られ
る。

【００１５】空気だめは中間プレートによって２つのチ
ャンバに区分され、これらのチャンバはそれぞれシール
壁の上側および下側の長手方向スリットと、ノズル壁の
上側および下側のノズルに割り当てられている。この場
合ローラーは圧縮空気を満たされた長手方向チャネルに
配置され、このチャネルは圧縮空気タンクに連結されて
いる。

【００１６】回転するローラーは、製品幅が大きくなっ
ても、その製品幅全体にわたってノズルに均一な圧力が
加わるという利点がある。

【００１７】２つのノズル列のノズルの噴射角度は等し
くするのが好ましく、それによりヤーンシートに対して
２つの方向で等しいレイアウトが得られる。好ましい噴
射角度は１０〜６０°であり、特に好ましくは４５°で
ある。

【００１８】この不織布積層法を補助するもう１つのも
のとして、ジェットダクトの下に調節可能な機械的な空
気案内装置を設け、空気流の方向を制御することができ
る。この空気案内装置は旋回可能なウィング状フラッ
プ、またはコアンダ・シェルからなるものとし、これら
のものによって、ヤーンシートは製造方向において往復
運動することができる。

【００１９】空気案内装置を補助するための好ましい実
施態様において、ジェットダクトの反対側、ヤーンシー
トの他方の面に、噴射方向の中で位置を調節できる空気
誘導板を取り付けられる。この空気誘導板によって側面
の空気流の方向が支持される。そして空気誘導板をジェ
ットダクトに近づけたり、遠ざけたりすることによっ
て、ヤーンシートの左右の揺動運動を強くしたり、弱く
したりすることができる。

【００２０】

【発明の好ましい実施形態】以下に、図面を用いて本発
明をさらに詳しく説明する。図１は本発明の方法の４つ
の動作段階Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの概略図である。垂直な
線（１）はジェットダクト（３）の前部壁面を示す。２
は空気誘導板である。点４はヤーンシートの個々の糸を
表す。矢印５はウェブ形成ベルトの運動方向を示す。円
弧形矢印（６）及び（７）は、空気流の流れの方向を表
す。

【００２１】例として選んだ方法の場合、糸（４）から
なるヤーンシートが、その製造方向から見てあるときは
右へ（段階Ｂ）、あるときは左へ（段階Ｄ）と動く。こ
れらの運動の間に空気流はストップするので、段階Ａお
よびＣに示すように、ヤーンシートは垂直方向を向くこ
とができる。ジェットダクト（３）は製造方向に見てヤ
ーンシートの背後にあり、そのために設けたノズルから
周期的に、あるときは空気を右へ（段階Ｂ）、あるとき
は空気を左へ（段階Ｄ）と噴射する。ヤーンシートの前
面には空気誘導板（２）があり、これには調節機構が設
けられており、ジェットダクト（３）との間隔を調節で
きる。

【００２２】図の下部には個々の糸（４）の絡まりの略
図を描いたもので、糸（４）は絡まる際に、ほぼ８の字
を描いて絡まるような運動を行うことが見て取れる。

【００２３】図２は、互いに重なりながら列をなすエア
ジェットノズル（１０）及び（１１）を有するジェット
ダクト（３）を示す。ドラフトチャネル（１２）から出
てくるヤーンシート（８）は、ノズル（１０）から出て
くる空気流により、まず右側に方向を変える。ヤーンシ
ート（８）の実線はこのことを示している。空気流を絞
った後、ヤーンシート（８）は再び垂直方向を向き、次
の段階ではエアジェットノズル（１１）からの空気流に
より反対方向に向きを変える。ヤーンシート（８）の点
線はこのことを示す。この図は本発明の方法の原理の概
略のみを表すことに留意されたい。

【００２４】図３はジェットダクト（３）のノズル（１
０）及び（１１）の上面図を示す。矢印（６）及び
（７）は空気流の流れの方向を表す。ジェットダクト
（３）は中間プレートを備え、この中間プレートはノズ
ル（１０）及び（１１）のための各スペースを互いに分
離する。これにより、ジェットダクト（３）のいずれの
スペースにも別個に圧縮空気を供給できるようになる。

【００２５】図４はドラフトチャネル（１２）、ジェッ
トダクト（３）及びウェブ形成ベルト（１３）の構成を
表す。ジェットダクト（３）はノズル（１０）及び（１
１）を有し、そこから空気流（６）及び（７）が流れ出
す。中間プレート（１４）によって、ジェットダクト
（３）は２つのチャンバ（１５）及び（１６）に区分さ
れ、ここから圧縮空気がノズル（１０）及び（１１）に
供給される。ジェットダクト（３）の反対側に空気誘導
板（２）が取り付けられ、適当な調節装置によってこれ
をジェットダクト（３）の方向にスライドさせることが
できる。両方向矢印（２１）はこのことを示している。
空気誘導板（２）の下にウィング状フラップ（２２）を
設け、矢印（２４）で示すように、このフラップは軸
（２３）を中心に旋回することができる。ドラフトチャ
ネル（１２）から出てくるヤーンシート（８）は、エア
ジェットノズル（１０）及び（１１）からの空気流によ
って、左右に往復運動する。ウィング状フラップ（２
２）によって、ヤーンシート（８）はさらに製造方向に
おいても往復運動する。ウェブ形成ベルト（１３）上で
形成される不織布は並外れて高度な均質性を持ち、平面
的重量配分が等しい。

【００２６】図５に示す好ましい実施態様では、スリッ
ト（３１）を設けた中空のローラー（３０）が、ジェッ
トダクト（３）の中で１つの分離された長手方向チャネ
ル（４０）に配置されている。ジェットダクト（３）の
ノズル壁（３３）と、ローラー（３０）が接触するシー
ル壁（３４）の間には、空気だめ（３２）が設けられ、
この空気だめは中間プレート（１４）によって２つのチ
ャンバ（１５）及び（１６）に区分されている。ノズル
壁（３３）にはノズル（１０）及び（１１）が列をな
し、互いに重なり合って配置されている。これらは波板
状のチャンバ（１５）及び（１６）によって区分されて
いる。ノズル壁（３３）にはノズル（１０）及び（１
１）が列をなし、互いに重なり合って配置されている。
これらは波板状の挿入物（３５）によって形成され、そ
の（機械の幅に対する）長手方向に対して斜め方向に伸
びる波形を持つ。挿入物（３５）は交換可能である。シ
ール壁（３４）は、ローラー（３０）の長手方向スリッ
ト（３１）と対応して、互いに重なり合う長手方向スリ
ット（３６）を持つ。長手方向スリット（３１）と（３
６）は対応するので、圧縮空気はチャンバ（１５）また
はチャンバ（１６）のどちらかに供給される。その際ス
リット（３６）をローラー壁がカバーすることによって
中間休止が挿入され、そのとき糸（８）が垂直方向を向
くことができる。長手方向スリット（３１）と、ローラ
ー壁と、シール壁（３４）におけるスリット（３６）と
の関係に応じて、長手方向チャネル（４０）からチャン
バ（１５）及び（１６）への空気流を変化させることが
できる。長手方向チャネル（４０）は、複数の接続ソケ
ット（４２）を介して、長手方向チャネル（４０）と平
行に伸びる圧縮空気タンク（４１）と連結されている。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、不織布構造と平面的重
量配分の高度な均質性が得られるようなスパンボンド不
織布の製造法と、それにともなう装置得ることでき、さ
らには本発明の方法により、例えば横方向も長手方向も
強度が同じであるような、所望の長手方向と横方向の強
度を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明によるスパンボンド不織布の
製造方法の手順経過の概略図である。

【図２】 図２は、本発明によるジェットダクトと、方
向を変えられたヤーンシートの略図である。

【図３】 図３は、本発明によるジェットダクトのエア
ジェットノズルの上面図である。

【図４】 図４は、本発明によるドラフトチャネル、ジ
ェットダクト及び空気案内装置を示す図面であって、一
部が透視図である。

【図５】 図５は、本発明による空気だめを有するジェ
ットダクトの断面図である。

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スパンボンド不織布を製造する方法にお
   いて、ヤーンシートを空気力学的に引き出してドラフト
   することによって、平行に順次並んで配置される線状の
   ヤーンシートを、多数の毛細繊維からなるカーテンの形
   態につむぎ出す方法であって、ドラフトチャネル（１
   ２）から出てくる、又はリールから引き出されるヤーン
   シート（８）が、周期的に方向が変わる空気流によって
   左右横方向に動かされ、その際空気流は水平面で見てヤ
   ーンシート（８）に対し斜め向きであって、かつその向
   きを交代させることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 空気流と空気流の間に空気流休止がある
   ことを特徴とする、請求項１に記載のスパンボンド不織
   布を製造する方法。
3. 【請求項３】 噴射方向がヤーンシート（８）に対して
   垂直方向に向かうことを特徴とする、請求項１又は２に
   記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
4. 【請求項４】 噴射方向が水平面において１５°である
   ことを特徴とする、請求項３に記載のスパンボンド不織
   布を製造する方法。
5. 【請求項５】 噴射方向が垂直面においてヤーンシート
   （８）に対して斜め下方向に向かうことを特徴とする、
   請求項４に記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
6. 【請求項６】 噴射角度が垂直面において１５°である
   ことを特徴とする、請求項５に記載のスパンボンド不織
   布を製造する方法。
7. 【請求項７】 空気流がヤーンシート（８）の前面また
   は背面からヤーンシートに向かうことを特徴とする、請
   求項１から６までのいずれかに記載のスパンボンド不織
   布を製造する方法。
8. 【請求項８】 ヤーンシート（８）は、空気流による運
   動後、更に旋回フラップ、コアンダ・シェルなどのよう
   な周期的に動く空気流誘導面によって、向きを変えられ
   ることを特徴とする、請求項１から７までのいずれかに
   記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
9. 【請求項９】 請求項１から８までのいずれか１項に記
   載の方法を実施する装置であって、列をなしている多数
   の毛細繊維をともなうスピニング・ビーム、冷却空気ダ
   クト、ドラフトチャネルおよびウェブ形成ベルトを持つ
   上記の装置において、ドラフトチャネル（１２）の下で
   ヤーンシート（８）の前および／または背後に配置さ
   れ、水平面で見てヤーンシート（８）に対して斜め方向
   を向くエアジェットノズル（１０、１１）を持つジェッ
   トダクト（３）を少なくとも１つ備えることを特徴とす
   る、上記の装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも２つの互いに平行なエアジ
    ェットノズル列（１０、１１）が設けられており、その
    際一方の列のノズル（１０）が他方の列のノズル（１
    １）に対して反対方向を向くことを特徴とする、請求項
    ９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 その都度一方の列のノズル（１０、１
    １）への空気供給を１つの閉止装置により閉じることが
    できることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装
    置。
12. 【請求項１２】 その都度一方の列のノズル（１０、１
    １）を閉止装置で閉じることができることを特徴とす
    る、請求項９又は１０に記載の装置。
13. 【請求項１３】 ノズル（１０、１１）を回転可能なロ
    ーラー（３）で閉じることができることを特徴とする、
    請求項１２に記載の装置。
14. 【請求項１４】 ローラー（３０）は中空に形成され、
    長手方向スリット（３１）を設けられていることを特徴
    とする、請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 ノズル壁（３３）に挿入されている波
    板状の挿入物（３５）が長手方向に対して斜めに伸びる
    波形を持ち、ノズル（１０、１１）がこの挿入物によっ
    て形成されていることを特徴とする、請求項１３または
    １４に記載の装置。
16. 【請求項１６】 挿入物（３５）は交換可能であること
    を特徴とする、請求項１５に記載の装置。
17. 【請求項１７】 シール壁（３４）には、ローラー（３
    ０）の長手方向スリット（３１）と対応する、たがいに
    重なり合う長手方向スリット（３６）を設けられている
    ことを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
18. 【請求項１８】 ジェットダクト（３）が１つの空気だ
    め（３２）を持ち、この空気だめはノズル壁（３３）
    と、ローラー（３０）に対するシール壁（３４）との間
    に位置することを特徴とする、請求項１３に記載の装
    置。
19. 【請求項１９】 空気だめ（３２）が中間プレート（１
    ４）によって２つのチャンバ（１５、１６）に区分さ
    れ、これらチャンバはそれぞれ上部および下部の長手方
    向スリット（３６）とノズル（３５）に割り当てられて
    いることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
20. 【請求項２０】 ローラー（３０）が圧縮空気で満たさ
    れた長手方向チャネル（４）に配置されていることを特
    徴とする、請求項１３から１９までのいずれかに記載の
    装置。
21. 【請求項２１】 長手方向チャネル（４０）が圧縮空気
    タンク（４１）に連結されていることを特徴とする、請
    求項２０に記載の装置。
22. 【請求項２２】 各ノズル列のノズル（１０、１１）の
    噴射角度が等しいことを特徴とする、請求項９から２１
    までのいずれかに記載の装置。
23. 【請求項２３】 噴射角度が、好ましくは１０°〜６０
    °、特に好ましくは４５°であることを特徴とする、請
    求項２２に記載の装置。
24. 【請求項２４】 ジェットダクト（１）と反対側にあた
    るヤーンシート（８）のもう一方の面に、ジェットダク
    ト方向において位置調節可能な空気誘導板（２）を取り
    付けられていることを特徴とする、請求項９から２３ま
    でのいずれかに記載の装置。
25. 【請求項２５】 ジェットダクト（３）の下に、空気流
    の方向を制御するための調節可能な機械的空気案内装置
    を設けることを特徴とする、請求項９から２４までのい
    ずれか１項に記載の装置。
26. 【請求項２６】 旋回可能なウィング状フラップ（２
    ２）からなる空気案内装置を備えることを特徴とする、
    請求項９から２５までのいずれかに記載の装置。
27. 【請求項２７】 コアンダ・シェルからなる空気案内装
    置を備えることを特徴とする、請求項９から２６までの
    いずれかに記載の装置。
28. 【請求項２８】 請求項１から８までのいずれか１項に
    記載の方法により製造されたスパンボンド不織布。