JP2005507978A - 不織ファブリックの高速スパンボンド生産 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、スパンボンドウェブまたはファブリックを生産するための形成布と組み合わせた高速スパンボンド形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、通常は熱可塑性樹脂から作製したフィラメントまたは繊維から形成するスパンボンドウェブまたはファブリックを生産するための装置が存在している。このような装置は、1998年9月29日発行の特許文献1で開示され、その開示内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。このような装置は、通常、幕状のストランドを生産する紡糸口金と、幕状のストランドを冷却して熱可塑性フィラメントを形成するために、それにプロセス・エアを吹き付けるプロセスエア・ブロワとを含む。次に、熱可塑性フィラメントは、通常、熱可塑性フィラメントを空気力学的に伸張するためにプロセス・エアによって空気力学的に同伴され、これは拡散器を通過した後、相互に絡まったフィラメントを収集し、その上にてウェブを形成するために、連続的に循環する篩状ベルトに付着させられる。
【0003】
このタイプの装置、特に高速スパンボンドウェブ生産用装置は、現在、ドイツのReifenhauser GmbH Co. Machinenfabrik(Spicher Strabe D−53839 Troisdort)から入手でき、Reicofil(登録商標)という名前で販売されている。このような高速スパンボンドラインの最新世代は、Reicofil(登録商標)3タイプ・システムと呼ばれる。
【0004】
このような機器の別の製造業者は、Nordson Corporation(28601 Clemens Road, Westlake, Ohio 44145)である。
【0005】
このような機器に関しては、運転のますますの高速化に向けて努力がなされている。高速テクノロジの大半は、2デニール未満のフィラメントの基材ウェブを扱い、1デニール未満に関する最高速度の紡糸はマイクロ・デニール・ウェブと呼ばれる。高速紡糸は、高速で直径が小さい繊維を扱い、これは当然、高速のために衝突時に跳ね返りを呈し、ファブリックの開放広域に対してサイズが小さいので、篩状ベルトまたはファブリックを通って漏出してしまう。また、ファブリックは、前述した特許で開示されているような「密封」タイプの構成では、余分な量の空気を除去できる必要がある。したがって、このような状況では、通気性が高く、漏出が少なく、付着中に制御できない繊維の「飛びはね」を回避するのに十分な構造のファブリックであることが望ましい。また、新しい高速システムは、ファブリックの近傍に拡散器を配置するが、これはファブリックに対する繊維の高速垂直衝突の大きさおよび回数の両方を増大させる。
【0006】
高速スパンボンド製造ラインで使用している現在のファブリックまたはベルトは、良好な押さえと余分な漏出との妥協の結果である。例えば、良好なウェブの押さえを提供するファブリックがあっても、それはファブリックまたはベルトへの繊維の浸透および漏出という犠牲を払っている。あるいは、付着したフィラメントを通る漏出を制限するファブリックがあても、これはウェブの押さえを犠牲にしている。
【0007】
したがって、ウェブの高速スパンボンド生産では、より高速でのウェブ形成を改善しながら、ウェブの押さえが良好で、ファイバの漏出が制限されているファブリックを提供する必要がある。
【特許文献1】
米国特許第3,814,349号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって、高速スパンボンド装置と組み合わせて、ウェブの押さえおよび繊維漏出の制限の領域で改善された特性を有するファブリックを提供することが、本発明の主な目的である。
【0009】
このような組合せで、高速運転における繊維の跳ね返りを減少させるファブリックを提供することが、本発明のさらなる目的である。
【0010】
本発明のさらなる目的は、ウェブの均一性、さらにウェブ層間の繊維の混合/浸透を改善することである。
【0011】
本発明のさらなる目的は、形成されたウェブ上で継目写りを回避するか、最小限に抑える高速スパンボンド生産を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、前述した特許で開示されたタイプの機械、前述した製造業者が製造した機械、または目的に適した他のタイプのスパンボンド機械を使用して、ウェブの高速スパンボンド生産におけるこのような目的に対応する。伸張したフィラメントを収集して、ウェブを形成するために、循環する篩状ベルトを使用するのではなく、このような装置と組み合わせて、支持シュートウィーブデザインの4個杼口2層(4−shed double layer)を有するファブリックを使用する。このファブリックは普通、4Bウィーブおよび中心に覆経糸がある4Bウィーブと呼ばれる。概して、ファブリックは400から800cfmの範囲の通気性を有し、織った継目またはピン継目があり、継目の通気性および厚さは、ファブリックの残りの部分とわずかしか異ならない。スパンボンドプロセスにこのようなファブリックを使用すると、高度のファイバの押さえおよびシートの均一性が提供され、これはファイバの跳ね返りおよび飛びはねを制限する粗い表面構造の結果である。空気がファブリックを通って流れる直線の通路がないので、ファイバの漏出も最小限しか発生しない。
【0013】
また、ピン継目構成を使用することにより、ウェブ上の継目写りを回避するように、継目とファブリック本体との間に高度の均一性が提供される。
【0014】
したがって、本発明によりその目的および利点が実現され、その説明は図面との組合せで考察される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
特に図面を見ると、図1および図2は、材料の不織ウェブを高速スパンボンド生産する装置の概略的な図を示す。この検討では、ウェブという用語は、高速スパンボンド装置で生産している不織ファブリックを指すよう使用される。これは、前述した特許で言及されているようなそれ自身上でウェブを形成する篩状ベルトまたは連続エンドレス・ベルトと区別される。本明細書で開示するようなファブリックは、前述したベルトと等しい。
【0016】
この点で、図1および図2は、スパンボンド装置を表象するだけであり、本発明を限定するものとは見なされない。むしろ、本明細書で説明するようなファブリックとスパンボンド装置との組合せは、本発明が指向する組合せである。したがって、図1および図2で示す装置については検討せず、前記特許で述べられた検討内容を参照する。
【0017】
図3には、ファブリック110の縦糸方向に平行に切り取った側断面図がある。このようなファブリック110は、前記特許の図1および図2で示したベルト10の代わりに使用される。
【0018】
想定されるファブリックは、高速スパンボンド製造ライン上で高い繊維支持、良好なシートの押さえ、および低い繊維の漏出を提供するよう特に設計された織物のメッシュ・ファブリックまたは「ワイヤ」である。図3で図示されているのは、支持シュートウィーブデザインの4個杼口2層ファブリックである。縦糸の直径は0.20mmから0.80mmの範囲である。横糸の直径は0.20mmから1.00mmの範囲である。ファブリックのウィーブ・パターンは通常、図5で示すように4Bウィーブと呼ばれ、この断面図では縦糸に平行である。図6に示すウィーブ・パターンは、中心に覆経糸がある4Bウィーブと呼ばれ、これは図3に図示されたものに対応する。ファブリックは、ヤーン、繊維、糸、ストランドなどから織ったものでよく、本明細書で使用する「ヤーン」という用語は、このような要素全部を総称することを意味する。
【0019】
ファブリックの通気性は400から800cfm、好ましくは500から600cfmの範囲である。ヤーンまたは繊維を構成する材料は、通常はポリエステル系(ポリエチレンテレフタレートまたは「PET」、ポリブチレンテレフタレート、または「PBT」、ポリ[1,4ジメチロール]シクロヘキサンテレフタレートまたは「PCTA」またはこの目的に適した他の材料)と伝導性ストランド、例えばPET、ポリアミドまたは「PA」、ステンレス鋼または「SS」、インバール(Invar)または静的散逸特性を有する他の繊維である。処理に追加的に存在する温度または化学物質に応じて、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン「PEEK」または他の市販ファイバを、この構造に使用することができる。
【0020】
ファブリックには耐久性がなければならない。状況が変化するので、ファブリックの構成に使用する材料の選択は、明らかに環境を考慮に入れる。しかし、このタイプのウィーブ(weave)を有するファブリックは、製紙という過酷な条件に、特に製紙機械の乾燥機区間に用途があることに留意されたい。
【0021】
ファブリック110は、織った継目、好ましくは追加の利点を有するピン継目構成を有することができる。この点で、図4にはピン継目が図示され、写りが低い2ループ−2ピン(double loop double pin)継目は、ファブリック本体で測定した個々のパラメータから通気性の変動が25cfm以内で、継目の厚さの変動が3%以内であることを保証するよう、15%〜60%大きい直径のストランドを継目ループの前およびその中に挿入することによって構成することが好ましい。
【0022】
前述したファブリック110は、高速スパンボンド装置で使用した場合は、高速紡糸中の表面における繊維の個々の跳ね返りまたは飛びはねを最小限に抑える粗い表面構成の結果、高度の繊維の押さえおよびウェブの均一性が提供される。この優れた押さえは、高速(300mpm以上、約1000fpm)で優勢なロールのラップを解消する。ウェブの均一性の改良点は、視覚的なファイバ表面分布の均一性、さらに多ビーム機械(つまり産業でSSS、SMS、SSMMSと呼ばれる機械)の層間の繊維混合/浸透の両方を含む。
【0023】
ファブリック110は、空気が(表面の面に直角で)直線的に流れないので、ファブリックを通る繊維の漏出も最少になり、これによって時間の経過による真空ボックス/スロットの蓄積を最少にし、より一貫したシートの形成および製造効率/歩留まりの向上が可能になる。時間の経過により真空ボックスが蓄積されると、真空圧が減少し、ウェブの形成、品質および歩留まりに影響を及ぼす。また、継目の配置構成により、ピン継目があるファブリックの継目とファブリック本体間に高度の均一性があるので、形成されたウェブ上に継目写りが少ない、またはない。継目写りは通常、このようなスパンボンド用途で使用する非常に粗い設計で問題になる。
【0024】
したがって、前述したファブリックをスパンボンド装置と組み合わせて使用することにより、このような用途にこれまで使用されているファブリックで優れた運転が達成される。
【0025】
本開示に鑑みて、当業者には本発明の変形が明白であるが、本発明をこのように変形しても、請求の範囲を逸脱しない。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】米国特許第5,814,349号で開示され、記述されたようなスパンボンドウェブを生産する装置の図解である。
【図2】米国特許第5,814,349号で開示され、記述されたようなスパンボンドウェブを生産する装置の図解である。
【図3】スパンボンドウェブ生産の装置と組み合わせて使用され、縦糸に平行に見たファブリックの断面図である。
【図4】二重ループのピン継目を示す図3のファブリックの断面図である。
【図5】4Bウィーブのウィーブ・パターンを示す。
【図6】中心に覆経糸がある4Bウィーブのウィーブ・パターンを示す。
【符号の説明】
【0027】
10 ベルト
21、25 制御装置
110 ファブリック
Claims (39)
- スパンボンドウェブが生産されるファブリックであって、前記ファブリックを通る空気の流れが、前記ファブリックの表面にほぼ直角の方向で防止されるように織られることを特徴とする前記ファブリック。
- 前記ファブリックが4Bパターンで織られる、請求項1に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、中心に覆経糸がある4Bパターンで織られる、請求項2に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、縦ヤーンと横ヤーンを含み、前記縦ヤーンの直径が0.20mmから0.80mmの範囲である、請求項1に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが縦ヤーンおよび横ヤーンを含み、前記横ヤーンの直径が0.20mmから1.0mmの範囲である、請求項1に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、400cfmから800cfmの範囲の通気性を有するよう織られる、請求項1に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、500cfmから600cfmの範囲の通気性を有するよう織られる、請求項6に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、PET、PBT、PCTA、ポリアミド、ポリエチレンサルファイド、およびPEEKで構成されるグループから選択した1つまたは複数の材料を含むヤーンを含む、請求項1に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが1本または複数本の伝導性ヤーンを含む、請求項1に記載のファブリック。
- 前記1本または複数本の伝導性ヤーンが、PET、PA、SSおよびインバールで構成されたグループから選択した1つまたは複数の材料を含む、請求項9に記載のファブリック。
- 前記ファブリックがピン継目を含む、請求項1に記載のファブリック。
- 前記ピン継目が低い写りの2ループ−2ピン継目である、請求項11に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが縦ヤーンおよび横ヤーンを含み、継目ループの前およびその中の横ヤーンが、15%から60%の範囲の量だけ他の横ヤーンより大きい、請求項12に記載のファブリック。
- スパンボンドウェブが生産されるファブリックを形成する方法であって、前記ファブリックを通る空気の流れが、前記ファブリックの表面にほぼ直角の方向で防止されるように、前記ファブリックを織るステップを含むことを特徴とする前記方法。
- 前記ファブリックが4Bパターンで織られる、請求項14に記載の方法。
- 前記ファブリックが、中心に覆経糸がある4Bパターンで織られる、請求項15に記載の方法。
- 前記ファブリックが、縦ヤーンと横ヤーンを含み、前記縦ヤーンの直径が0.20mmから0.80mmの範囲である、請求項14に記載の方法。
- 前記ファブリックが縦ヤーンおよび横ヤーンを含み、前記横ヤーンの直径が0.20mmから1.0mmの範囲である、請求項14に記載の方法。
- 前記ファブリックが、400cfmから800cfmの範囲の通気性を有するよう織られる、請求項14に記載の方法。
- 前記ファブリックが、500cfmから600cfmの範囲の通気性を有するよう織られる、請求項19に記載の方法。
- 前記ファブリックが、PET、PBT、PCTA、ポリアミド、ポリエチレンサルファイド、およびPEEKで構成されるグループから選択した1つまたは複数の材料を含むヤーンを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記ファブリックが1本または複数本の伝導性ヤーンを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記1本または複数本の伝導性ヤーンが、PET、PA、SSおよびインバールで構成されたグループから選択した1つまたは複数の材料を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記ファブリックがピン継目を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記ピン継目が低い写りの2ループ−2ピン継目である、請求項24に記載の方法。
- 前記ファブリックが縦ヤーンおよび横ヤーンを含み、継目ループの前およびその中の横ヤーンが、15%から60%の範囲の量だけ他の横ヤーンより大きい、請求項25に記載の方法。
- スパンボンドウェブが生産されるファブリックであって、前記ファブリックを通る空気の流れが、前記ファブリックの表面にほぼ直角の方向で防止されるように前記ファブリックを織ることによって形成されることを特徴とする前記ファブリック。
- 前記ファブリックが4Bパターンで織られる、請求項27に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、中心に覆経糸がある4Bパターンで織られる、請求項28に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、縦ヤーンと横ヤーンを含み、前記縦ヤーンの直径が0.20mmから0.80mmの範囲である、請求項27に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが縦ヤーンおよび横ヤーンを含み、前記横ヤーンの直径が0.20mmから1.0mmの範囲である、請求項27に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、400cfmから800cfmの範囲の通気性を有するよう織られる、請求項27に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、500cfmから600cfmの範囲の通気性を有するよう織られる、請求項32に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが、PET、PBT、PCTA、ポリアミド、ポリエチレンサルファイド、およびPEEKで構成されるグループから選択した1つまたは複数の材料を含むヤーンを含む、請求項27に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが1本または複数本の伝導性ヤーンを含む、請求項27に記載のファブリック。
- 前記1本または複数本の伝導性ヤーンが、PET、PA、SSおよびインバールで構成されたグループから選択した1つまたは複数の材料を含む、請求項35に記載のファブリック。
- 前記ファブリックがピン継目を含む、請求項27に記載のファブリック。
- 前記ピン継目が低い写りの2ループ−2ピン継目である、請求項37に記載のファブリック。
- 前記ファブリックが縦ヤーンおよび横ヤーンを含み、継目ループの前およびその中の横ヤーンが、15%から60%の範囲の量だけ他の横ヤーンより大きい、請求項38に記載のファブリック。
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