JP2006526083A - フィラメントのスパンボンド布を製造するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、切断された繊維から得られるフィラメントが、さらに焼き戻しされ、および／または引っ張られ、そして異なる直径または異なる繊維長を有する、熱可塑性材料からのスパンボンド布を製造するための方法および装置に関する。本発明による、熱可塑性材料のスパンボンド布を製造するための方法は、繊維が製造され、該繊維が破壊されて少なくとも部分的に複数のフィラメントに分割するような様式で、該繊維周囲の気体圧力よりも大きな静水圧が該繊維内部で達せられるようにノズルを通して進められ、該方法は、該フィラメントが焼き戻しされ、そして異なるフィラメント直径および異なるフィラメント長を有する。

Description

本発明は、熱可塑性材料のスパンボンド布を製造するための方法および装置に関し、このスパンボンド布のフィラメントは、バースト繊維から得られ、そしてラバル管を通った後に、さらなる処理を受ける。

ＷＯ ０１００９０９ Ａ１およびＷＯ ０２／０５２０７０ Ａ２により、融解性ポリマーまたはポリマー溶液から実質的に無限な微細フィラメントを製造するための方法および装置が開示され、ここで、ポリマー融解物またはポリマー溶液は、少なくとも１つの紡糸口金から紡糸され、紡糸フィラメントは、ラバル管により高速に加速される気体流動により引っ張られる。溶解内腔の所与の幾何学的配置およびそのラバル管に対する位置で、ポリマー溶解温度、その紡糸口金毎のスループット、および気体流動速度を決定する圧力が、糸の凝固前に、この糸が、その内部において、この糸を取り巻く気圧よりも大きくい静水圧に達し、その結果、このフィラメントはバーストし、そして複数の微細フィラメントに分離するような様式において、ラバル管の上流および下流にて制御される。このプロセスにおいて、フィラメントを引っ張る気体流動は、周囲温度またはこの気体流動の供給により生じる温度を有する。ラバル管より排出されるフィラメントは、ラバル管の領域において加熱される。

さらに、ＷＯ ０２／０９９１７６ Ａ１は、融解性ポリマーの少なくとも部分的に極小の無限の微細フィラメントから、ボンド不織布を製造するためのプロセスを開示し、ここで、単独の特定のポリマーのポリマー融解物は、複数の紡糸口金から紡糸され、そして紡糸されたフィラメントは、実質的に冷たい気体流動により引っ張られ、この冷たい気体流動は、加速ノズル（例えば、ラバル管）により加速され、さらなる製造条件の結果として、各フィラメントは、凝固する前に、周囲の気体圧力より大きい静水内圧に達し、その結果、各フィラメントは長手軸方向にバーストし、そして複数の微細な無限フィラメントに分離する。この微細繊維は、所望の広さの不織布（ウェブ）に連続して積まれ、このウェブは、微細繊維をからませるために連続して動圧水流にさらされ、その結果、長手軸に分離した無限繊維の不織布を結合する。さらに、このからみおよび結合は、必要な場合、他の繊維とともに行われ、この他の繊維は、事前に微細繊維の下に置かれるか、または続いて微細繊維の頂部に置かれる。

ＷＯ ９２／１０５９９により、メルトブローン方法（ｍｅｌｔｂｌｏｗｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）により熱可塑性ポリマーから最も微細な繊維を製造するための方法および装置が開示され、ここで、ポリマー融解物は、メルトブローンダイの少なくとも１つの排出腔を通って流れ、このポリマー融解物は、気体が、排出腔と鏡面対称な関係で延びるラバル管中で超音速に加速され、ラバル管の下流にて、定常断面、または流れ方向に狭くなる断面を備えた流れチャネル中で減速して超音速以下の速度で流れ、ポリマー融解物が、流れチャネルから起こる気体流動に提供されるような様式において、出現の直後に気体流動により排出腔の両側を取り囲まれ、そしてバーストして繊維に分離される。

繊維形成ポリマーからなる被膜小繊維の網状フィラメントより糸をフラッシュ紡糸（ｆｌａｓｈ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）する装置および方法が、さらに公知である。

ＥＰ ０ ４８２ ８８２ Ｂ１により、統計的長さおよび約４μｍ未満の平均厚さを有する複数の薄いテープ状の被膜小繊維要素の３次元の一体的なネットワークのようなより糸が開示され、この被膜小繊維要素は、一般にこのより糸の長手方向軸に沿って遠く延びる関係に配向される。この被膜小繊維要素は、３次元ネットワークを形成しながら、このより糸の長さ、広さおよび厚さに沿って異なる位置の不規則な間隔で一時的に結合し、分離する。

例えば、ＥＰ ０ ４３１ ８０１により、エチレンビニルアルコールの、必要とされる場合、ポリオレフィン成分のコポリマーの被膜小繊維のより糸が、混合物の自生圧力よりも大きな圧力下で、少なくとも１３０℃の温度にて水、二酸化炭素、およびコポリマーの紡糸混合物を形成すること、そして次にこの混合物を実質的により低い温度および圧力でフラッシュ紡糸（ｆｌａｓｈ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）することにより、開発される。

使い捨て製品の分野において、この型のスパンボンド布についての好ましい使用には、詳細には、保護衣類が、ＥＰ ０ ６６９ ９９４ Ｂ１について開示されている。これらの不織布は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．により産業スケールで製造され、商標名「Ｔｙｖｅｋ」のスパンボンドオレフィン不織布として販売されている。

当該分野で製造される不織布は、フィラメントセクションで一部所望されない厚さを示し、この所望されない厚さは、引っ張らない状態で、堆積フィラメントを、ポリマー融解物が滴下するように、いわゆる「スポット」に入れる紡糸の不連続性のみならず、詳細には不適当な引っ張り工程および焼き戻し工程を欠いた場合におけるフィラメントの弛緩により生じる。この点に関する欠点は、特に、例えば、このような不織布の水カラムが、匹敵する秤量を有する従来のメルトブローン不織布と比較した場合、２０％〜８０％減少することである。同様に、達成可能な布地の力学的性質（例えば、耐久力および伸び率）が、匹敵する秤量を有する従来のスパンボンド布と比較した場合、１０〜５０％減少することである。本質的な使用特性（例えば、柔軟性および手触り）が、同程度まで劣化している。さらなる欠点は、不連続性フィラメントおよび連続性フィラメントの両方を含む不織布の製造が、さらなる工程（例えば、不連続性のフィラメントまたは繊維の別個の供給（ｓｕｐｐｌｙ）および供給（ｆｅｅｄ））を必要とすることにある。この点において、本発明を記載する。

本発明の目的は、バースト繊維のフィラメントを用いて熱可塑性材料のスパンボンド布を製造するプロセスを改善することである。

この目的は、請求項１に記載の工程、請求項１３に記載の要素を含む装置、請求項２５に記載の特性を有するフィラメント、および請求項２９に記載の特徴を有する不織布を用いた方法により達成される。さらなる有利な発展および改善が、それぞれの従属請求項において規定される。

本発明は、熱可塑性材料のスパンボンド布を製造する方法および装置を提供し、ここで、このスパンボンド布のフィラメントは、バースト繊維に由来する。フィラメントの製造に関して、ＷＯ ０１／００９０９の全内容が、本明細書に参考として援用される。

しかし、異なる方法および異なる装置を使用することも可能であり、この方法および装置は、繊維内部にまさる圧力を使用する繊維のフィラメントへの形成を介して熱可塑性材料を利用する。特に、このプロセスにおいてラバル管を使用可能である。しかし、フィラメントが、ノズルを通して熱可塑性材料を進めることにより、この繊維から形成されることが確信されている限り、他のいずれのノズル構成（例えば、スロットダイなど）も使用可能である。

繊維の内圧の作用に起因して、この繊維が、少なくとも部分的に複数のフィラメントにバーストする。このフィラメントは、焼き戻しされ、詳細には、さらに焼き戻しされそして／または引っ張られ、詳細にはさらに引っ張られる。好ましくは、このフィラメントは、異なる直径および異なる長さを有する。

さらなる開発は、ノズルを介して圧力が調節されることを提供し、この結果、この繊維が、少なくとも８０％、好ましくは９０％よりも多く形成し、好ましくは、少なくともほぼ全部のフィラメント、詳細には１００％のフィラメントが、この繊維から形成されるような様式において繊維がバーストする。

別の開発は、繊維の特有のパーセンテージがバーストし、分離して、フィラメントを生じることを提供する。従って、この繊維は、フィラメントが緩まず、フィラメント間で少なくとも部分的に結合を有するように、個別のフィラメントについて固定点を形成する。これは、フィラメントが、例えば、ベルクロ型閉鎖において用途を見出し得るように、例えば、フック様手段の係合を可能にするために使用されるものである場合、特に好ましい。

このスパンボンド布を製造するための方法および装置は、フィラメントが、さらに焼き戻しされ、そして／またはさらに引っ張られる点、およびこれらのフィラメントが、様々な直径を有する点で、当該分野の方法および装置とは異なる。

さらに、これらのフィラメントはまた、様々な長さを有し得る。おそらく、繊維の形成に起因して、これらのフィラメントは、気体流体によってすでに囲まれている。従って、さらなる焼き戻しまたはさらなる引っ張りとは、例えば、この気体流体もまた焼き戻し効果または引っ張り作用をこれらのフィラメントに付与するように連続的である場合に、これらのフィラメントが、ノズルの下流での焼き戻しおよび／または引っ張りの追加を受けることを意味する。ノズルの下流で与えられる焼き戻しまたは引っ張りは、このプロセスにおいて、強力な作用を、先行するプロセス工程（特に、繊維の形成）による影響なしで、フィラメントに対して直接付与することを可能にするという利点を有する。これを用いて、影響を乱すことを回避しながら、これらのフィラメントに対して適合される焼き戻しまたは引っ張りの操作を実施することが可能になる。

これらの方法および装置は、連続的なフィラメント（無限繊維）と不連続フィラメント（短い繊維）との両方を製造することを可能にする。さらなる開発によれば、スパンボンド布は、異なるスパンボンドプロセスの異なる特性を備え、これらの特性は、１つの製造プロセスにおいて、互いとの組合せにおいて実現可能である。これを用いて、公知の不織布の本質的な欠点が、排除される。一方で、この不織布は、他では例えば、メルトブローされた不織布からのみ公知である、寸法を有する。他方で、複数の微細なフィラメントが、異なる機構によって特に製造され、これが次に、未使用の材料に関する自由度をもたらす。好ましくは、バーストによって、フィラメントが製造され、このフィラメントは、１０μｍ未満、好ましくは、１μｍ未満の直径を有する。

熱可塑性材料がノズルを離れた後であって、フィラメントがウェブ置き表面と衝突する前の、これらのフィラメントの焼き戻しおよび／または引っ張りは、これらのノズルとウェブ置き表面との間の空間を使用することを可能にする。好ましくは、この焼き戻しおよび／または引っ張りの工程は、この経路に沿って、様々に調節可能であり得る。同様に、この経路に沿って、１つ以上の焼き戻し工程または引っ張り工程を提供することが、可能である。焼き戻しは、放射線、対流によってか、または他の活性機構を介して行われ得る。引っ張りは、特に、例えば、フィラメントを囲む移動される媒体によって付与され得るような、フィラメント表面に作用する摩擦力によって、可能である。さらに、張力が、例えば、ノズルからの機械的除去によって、フィラメント自体において活性である可能性がある。

引っ張りおよび／または焼き戻しのための媒体（特に、気体媒体）を使用する場合、この媒体は、加熱と冷却の両方をされ得る。特に、引っ張りユニットは、この媒体のための調整設備を備える。調整は、例えば、この媒体の水分含有量、この媒体の組成（特に、１つ以上の相の組成）、異なる基材、ならびに固体媒体、液体媒体および気体媒体の添加に関連し得る。例えば、気体媒体は、フィラメントがノズルから進められる速度におよそ等しく、好ましくはより高い速度で、これらのフィラメントに供給される。１つの実施形態によれば、この媒体は、４００ｍ／分より高い速度、特に、３００ｍ／分より高い速度、好ましくは、８００ｍ／分より高い速度を有する。

この装置の正確な調節は、フィラメントセグメントにおける望ましくない厚い場所を、少なくとも９５％より多く、特に、９８％より多く、特に、約１００％まで抑制することを可能にする。一方で、この装置は、古典的な「スポット」を回避することを可能にする。他方で、引っ張りまたは焼き戻しの工程の適切な調節は、これらのフィラメントをバーストさせ、そして完全に分離し、そしてこれらのフィラメントの望ましくない弛緩を防止させることを可能にする。

１つの実施形態によれば、このように得られたフィラメントから完全に製造される不織布が、水カラムを有し、この水カラムは、明らかに、匹敵する基本重量および同一の他の不織布の結合を有する、従来の水カラムより高い。特に、このような不織布は、メルトブロー不織布またはスパンボンド不織布に基づいて、この型の匹敵する不織布より少なくとも２０％高い水カラムを有することが、達成される。さらに、これらのフィラメントの不織布が、同じ基本重量および同じ結合を有する、匹敵するスパンボンド不織布よりも、少なくとも１０％、好ましくは、少なくとも２０％、特に、３５％より大きい伸長を有することが、達成される。さらに、このようなスパンボンド布との比較において、本発明に従って製造されたフィラメントの不織布は、より柔軟な表面という利点を有する。

具体的には、本発明のフィラメントを含む不織布、特に、これらのフィラメントからなる不織布は、表面としての好ましい塗布のために適切である。このような表面は、感受性の表面と接触し得る。これらの表面は、例えば、ヒトまたは動物の皮膚、ならびに研磨された表面または他の引っ掻き感受性表面および圧力感受性表面であり得る。

繊維の製造において、１つの実施形態による熱可塑性材料は、１５０℃〜３５０℃の範囲、好ましくは、２８０℃〜３３０℃の温度まで加熱される。別の実施形態によれば、この熱可塑性材料は、２０５℃より高温から少なくとも約２８０℃の温度まで加熱される。さらなる実施形態によれば、２５０℃〜３２０℃の温度範囲が好ましい。熱可塑性材料を加熱するための温度範囲は、例えば、その材料の選択によって影響を受ける。単一のポリマー材料を紡績することが、可能である。従って、１種以上のポリマーが、この熱可塑性材料を形成する可能性がある。添加剤が存在することが、同様に可能であり、この添加材は、融解可能なものと固体のものとの両方であり得る。具体的には、ホモポリマー、コポリマー、およびブロックポリマーを使用することが可能である。熱可塑性材料は、アタクチックとシンジオタクチックとの両方であり得る。生成の際に、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリイソプレン、ポリスチレン、またはポリエチレン）を使用することが、可能である。同様に、ポリエステルおよびポリアミドを、単独でかまたは他のポリマーもしくは添加剤と組み合わせて使用する可能性がある。具体的には、添加剤、安定化剤、および顔料を添加することが可能である。マスターバッチを使用する可能性が、存在する。

さらなる開発によれば、紡糸口金において形成される繊維は、この紡糸口金を離れた直後に、媒体（特に、酸素含有媒体）の流れによって取り囲まれる。これらの繊維を焼き戻すための媒体は、例えば、熱可塑性材料（特に、用いられるポリマー）の融点より高い温度を有する。

本発明の方法によって、バースト繊維のフィラメントは、例えば、ラバル管を離れた後でありかつウェブ置き表面に衝突する前に加速され、そして／または所望の位置で、さらに焼き戻しされ、そして／もしくは引っ張られる。これらの加速および／またはさらなる焼き戻しおよび／もしくは引っ張りは、例えば、チャネル中のウェブ置き表面の上流（好ましくは、ノズルである）の圧縮された空気によって、行われ得る。

圧縮された空気（これは、特に調整され得る）の使用の他に、多相混合物を利用することもまた、可能である。例えば、気体は、液体と混合され得、蒸気（特に、水蒸気）が、気体に添加され得、そしてエアロゾルの使用もまた、可能にされ得る。好ましくは、このさらなる媒体は、フィラメントのためのチャネルの入口開口部に直接供給される。更なる実施形態は、このチャネル内に媒体を供給することを定める。なおさらなる実施形態は、この媒体の供給を分配することを定める。例えば、第一の体積が、このチャネルの開口部の上流に供給され、一方で、少なくとも第二の体積が、このチャネルの内側に供給される。両方の体積が、異なって条件付けされ得る。

好ましくは、このチャネルの開口部は、ノズル出口と間隔を空けた関係で配置され、このことは、周囲の空気の流入を可能にする。特に、チャネル開口部は、好ましくは、ノズル開口部から３０ｃｍ未満下流の距離に配置される。さらなる開発は、チャネル開口部が、好ましくは、１５ｃｍ未満、特に、１０ｃｍ未満離して配置されることを定める。同様に、この間隔を変動させることが可能である。

さらなる開発は、チャネル形状のユニットを使用することを定める。このチャネル形状のユニットは、シャフトの形状の、閉じたチャネルであり得る。好ましくは、このシャフトは、ノズルの形状にされる。このシャフトは、注入器領域、および／または拡散器領域もまた、備え得る。さらなる開発によれば、このチャネル形状のユニットはまた、紡績針と少なくとも類似であるように構築され得る。例えば、このチャネル形状のユニットは、メルトブロープロセスにおいて公知であるような幾何学的形状を有し得る。さらなる実施形態は、幾何学的形状が、例えば、スパンボンドプロセスにおいて使用されるような形状であることを定める。さらに、このチャネル形状のユニットは、Ｌｕｒｇｉ−Ｄｏｃａｎ引っ張りユニットと少なくともほぼ同様に構築され得る。さらなる開発は、このチャネル形状のユニットが、静電的荷電を可能にし、これによって、フィラメントが、一方では互いから分離され得、そして他方では、持続的な静電荷電を受け得ることを定める。このことは、例えば、産業適用（例えば、フィルタ材料など）において有利である。

このプロセスのさらなる開発は、減圧を、ウェブ置き表面の真下の領域に発生させることによって、フィラメントが、チャネル中で加速され、そしてさらに、焼き戻され、そして／または引っ張られることを定める。本発明によれば、フィラメントを加速し、そしてさらに焼き戻しし、そして／または引っ張るための媒体として、空気だけでなく、空気−液体混合物または液体を使用することが可能である。好ましくは、これらの媒体は、大気圧下の空気より大きいかまたは等しい比熱容量を有する。例えば、水蒸気またはエアロゾルが利用される。

さらなる実施形態によれば、フィラメントのさらなる機械的引っ張りは、例えば、１対の焼き戻し可能ローラ（これは、平滑な表面および／または構造化された表面を有する）を提供することによって、生じられる。

フィラメントの機械的引っ張りのために、１対または数対のローラが、１つに続いて他のものが配置され得る。好ましくは、１対のローラが、ノズルの下流に配置され、これによって、このノズルを離れるフィラメントが、これらのローラの間を進み、次いで、機械的な様式で引っ張られ得る。さらなる開発は、対になったローラのシステムと、個々のローラとの両方が、ノズルからの出口の下流での機械的引っ張りを、圧縮工程の前、および特に、熱結合の前に可能にするために、使用されることを定める。好ましくは、これらのローラのうちの少なくとも１つは、３０℃〜１８０℃の範囲の温度まで加熱可能である。さらなる開発は、これらのローラのうちの少なくとも１つが、冷却され得ることを定める。連続的に配置されるローラが、一方で冷却され、そして他方で加熱されることもまた、可能である。特に、１対のローラの使用は、これらのローラの一部分が係合する可能性を提供し、そしてこのようにする際に、フィラメントを引っ張る。フィラメントを縮れさせる可能性もまた、存在する。

さらなる焼き戻し（例えば、フィラメントを囲む気体媒体による）が、機械的引っ張りを補助し得る。フィラメントが、異なるエネルギーの適用によって、望ましい温度に達する可能性、またはこの温度に維持される可能性がまた、存在する。例えば、これは、加熱放射線によって、およびフィラメントにエネルギーを付与するために適切な波長の使用によって、行われ得る。

フィラメントからスパンボンド布を製造する方法を実施するために、フィラメントをさらに焼き戻し、そして／または引っ張るための、少なくとも１つのデバイスが、ラバル管の下流で任意の間隔を明けた関係で提供される。この場合、開放系と閉鎖系との両方、またはこれらの系の両方の組み合わせが使用され、これらは、対称的な関係と非対称的な関係との両方で、フィラメントを囲み得る。

開放系とは、特に、周囲の空気が入ることを可能にする型のシステムを意味する。しかし、閉鎖系は、周囲の空気が入ることを回避する。これは、例えば、適切なシールによってなされ得る。例えば、このようなシールを、チャネル形状のユニットの入口において提供し得る。この例において、出口と協働して、必要とされる圧力差が、フィラメントをバーストさせるために変化しないままであることがわかるはずである。特に、閉鎖系は、圧力を、目的のある様式で調節することを可能にする。これを用いて、例えば、特に、フィラメントのバーストおよび分離に影響を与えるために、過剰な圧力および減圧を使用することが可能になる。

ポリマーの質およびプロセス条件に依存して、フィラメントをさらに焼き戻し、そして／または引っ張るためのデバイスは、減圧または圧力を発生させるためのデバイスとして、あるいは機械的ユニットとして、構築される。フィラメント受容エリアの領域におけるウェブ置き表面は、ベルトであり得、好ましくは、ふるいベルトであり得る。フィラメントを、ドラム（好ましくは、ふるいドラム）上に堆積させることが有利であることもまた、見出されている。

本発明の方法およびその装置によって、バーストした繊維のフィラメントから製造されるスパンボンド繊維は、連続的または不連続であるか、あるいは両方の繊維の型を含み、そして１μｍ以下と８０μｍとの間の範囲、好ましくは、２μｍ〜５μｍのフィラメント直径を有する。フィラメント長／フィラメント直径の比は、１００：１〜１００，０００，０００：１であり、好ましくは、１０，０００：１〜１，０００，０００：１である。

製造ラインのスループット速度は、好ましくは、１分間あたり、１つの穴あたり０．１５〜２．００ｇである。使用されるポリマーは、１〜５００ｇ／１０分のＭＦＩを有し得（２３０°および２．１６ｋｇのピストン重量にて）、好ましくは、９〜４５ｇ／１０分の範囲のＭＦＩを有し得る。

好ましくは、これらの方法および装置は、少なくとも１層のスパンボンド布を有する、不織布または積層体を製造するために使用される。

これらの積層体は、全体がフィラメントからなる不織層を備え得る。少なくとも１つの隣接する不織層は、例えば、予め作製された不織布であり、例えば、より大きいフィラメント直径を有するスパンボンド布である。特に、各層において異なる平均フィラメント直径を有する、多層不織布を製造することが可能である。例えば、第一の不織層は、０．３μｍ〜０．７μｍの平均フィラメント直径を有する。第二の不織層は、より高い平均フィラメント直径を有する。この直径は、１μｍ〜３μｍの範囲であり得る。さらなる不織層が追加される場合、この層は、例えば、３μｍ〜２０μｍの範囲の平均直径を有し得る。

さらに、上記装置は、バーストされ分離されたフィラメントの製造を提供し得るのみでなく、少なくとも１つのさらなる紡績梁および／またはメルトブロー梁を備え得、これによって、少なくとも２層の材料の同時の製造を可能にする。この目的で、少なくとも１つの紡績梁および／またはメルトブロー梁は、フィラメント製造ユニットの上流または下流に配置され得る。

さらなる開発は、フィルムが、積層体の一部分を形成することを定める。このフィルムは、バーストしたフィラメントと、例えば、片面または両面で、直接的または間接的に積層され得る。この目的で、このフィルムの層は、予め製造され得るか、または装置内で直接製造され得る。このフィルムは、例えば、気体透過性であり得、特に、多孔性であり得る。

バーストされ分離されたフィラメントを含む不織布または積層体は、半分仕上げられた製品と仕上げられた製品との両方として製造される。例えば、不織布は、さらなる加工の前に結合され得、そして引き続いて、組み立てられ得る。

この不織布または積層体は、衣類（好ましくは、例えば、靴および頭髪のための保護マスク、保護スーツ、保護カバーにおける保護衣服）のために使用される。さらなる適用性としては、清浄化布、パッケージ、および家庭用製品、医療製品（例えば、ＯＲカバー、スモック、滅菌パック、包帯材料など）の領域、またはどのようなものでも、衛生製品（例えば、サニタリーパッド、おむつ、タンポン、一般的な型の使い捨て製品など）が挙げられる。

適用のさらなる分野は、フィルタにおける使用であり、特に、最高等級の安全性までの室内空気のためのマイクロフィルタにおける使用である。これは、同様に、予備フィルタ材料または最終フィルタ材料として使用され得る。気体媒体の濾過（特に、塵埃粒子の濾過）に加えて、液体媒体（例えば、油）を濾過する際の使用の可能性もまた存在する。さらに、上記不織布または積層体は、構築の分野において、またはジオテキスタイル（ｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅ）として、使用され得る。特に、枕において使用する可能性が存在する。非常に微細なフィラメント直径に起因して、これを、微細粉末材料のカバリングとして適用することが可能である。

上記不織布は、抗菌性および／または静電防止性にされ得、そして同様に、異なる様式で仕上げられ得る。この不織布はまた、材料（例えば、流体）を貯蔵するために使用され得る。例えば、材料が、吸収され、そして／または分配もしくは放出される。

さらなる有利な実施形態、特徴、およびさらなる開発が、以下にさらに詳細に記載される。しかし、本明細書中に記載される特徴は、これらの実施形態に制限も限定もされず、特に、さらなる実施形態に対する上記特徴と、さらに組み合わせられ得る。よりよく理解するために、本発明は、図面を参照して、さらに詳細に記載される。

図１は、開放系において、吸引空気によって、フィラメントを引っ張るための装置１．１の概略図である。最初に、繊維２が、紡糸金口１から紡績される。紡糸金口１を離れる際に、これらの繊維は、公知の様式で、ラバル管３の下流で、高速に加速された気体の流れによって引っ張られる。これらの繊維は、ラバル管３を離れた後であってかつ固化する前に、バーストし、そしてフィラメント４に分離する。引き続いて、バーストした繊維のフィラメント４は、ウェブ置き表面５に衝突する前に、チャネル６を通して進められ、このチャネルは、好ましくは、ノズルとして、特に、開放系として構築される。チャネル６の内部で、フィラメントは加速され、そして減圧源８（これは、ウェブ置き表面５の下方に配置される）によって発生される吸引空気７によって、さらに引っ張られる。この実施形態において、ウェブ置き表面５は、有利には、ローラ９を介して駆動されるふるいベルトとして構築される。ウェブ置き表面５に衝突する際に、フィラメント４は、１対の焼き戻し可能ローラ１０を通って進み、そして不織層１１を形成する。不織層１０は、優先的に連続的な繊維からなり、これは、部分的にカールしていても、縮れていてもよい。

図２は、開放系において、圧縮空気によってフィラメントを引っ張るための装置２．１の概略図である。このプロセスにおいて、公知の様式でバーストした繊維２から製造されたフィラメント４は、ラバル管３を離れた後に、空気供給デバイス１２によって、さらに焼き戻しされる。この空気の温度は、０°〜３５０℃の範囲であり、好ましくは、ポリマーの融点の５〜５０℃高温である。フィラメント４を受容するために、ノズルユニット１３が提供される。このノズルユニット１３は、メルトブロー梁として構築され得る。このメルトブロー梁の下流は、引っ張りユニット１４であり、このユニットは、高さが調節可能であり、そしてフィラメントのウェブ置き表面５の上方に、メルトブロー梁から任意の距離で配置され得る。

この引っ張りユニットの上流に、圧縮空気を発生するためのデバイス１５が配置される。このフィラメントウェブ置き表面の下方に、吸引空気７を発生するための減圧源８が配置される。ウェブ置き表面５上に堆積された、焼き戻しされ引っ張られたフィラメント４は、不織ウェブ１１を形成し、このウェブは、１００：１〜１００，０００，０００：１、好ましくは、１０，０００：１〜１００，０００：１の、フィラメント長／フィラメント断面の比を有するフィラメントを含む。

この装置のさらなる開発は、ノズルユニット１３なしで備えられ得る。この開発において、フィラメント４は、圧縮空気１５および吸引空気７によって、または注入器によって、加速され、そして引っ張られる。この例において、製造される不織ウェブ１１は、排他的に連続的なフィラメント、または不連続なフィラメントの部分を含む連続的なフィラメントのいずれかを含む。引き続いて、１対のローラ１０が、この不織ウェブを結合する。

図３は、閉鎖系において、吸引空気によって焼き戻しし、引き続いて引っ張るためのデバイスを用いる、紡糸金口およびラバル管のユニットの組み合わせ３．１の概略図である。この配置において、公知の様式で製造されるフィラメント４は、ラバル管３を離れた後に、このラバル管の下にある焼き戻しおよび引っ張りユニット１７へと進む。このユニットは、例えば、ＤＥ ３ ７１３ ８６２、ＤＥ ４ ３１２ ４１９、またはＤＥ１９５ ２１ ４６６に開示される原理によって作動する。空気供給源１６および減圧減８を介して、焼き戻し空気が、焼き戻しおよび引っ張りユニット１７を通って進み、このユニットは、好ましくは、チャネルとして構築される。好ましくは、この空気の温度は、０℃〜１００℃、好ましくは、５℃〜３０℃である。このチャネル１７において、フィラメント４は、加速され、そしてさらに引っ張られ、そして焼き戻しされ、そしてウェブ置き表面５上に堆積される。ウェブ置き表面５は、ベルトまたはドラムであり得、好ましくは、ふるいベルトまたはふるいドラムであり得る。不織ウェブ１１は、デバイス１０によって結合され、このデバイスは、エンボスローラおよび／または平滑ロールを有するカレンダーとして構築され得るか、あるいは１対のエンボスローラおよび／または平滑ローラとして構築され得る。

図４は、開放系において、吸引空気および／またはさらなる媒体によって、フィラメントを焼き戻し、引き続いて引っ張るためのデバイス４．１の概略図である。ラバル管３を離れた後に、バーストおよび分離された繊維のフィラメント４は、即座に、空気または空気−液体混合物１８による、さらなる焼き戻しを受ける。有利には、エアロゾルまたは空気−水混合物が、空気−液体混合物として使用される。引き続いて、フィラメント４は、吸引空気７によって、チャネル６を通して進めされる。このようにする際に、これらのフィラメントは、加速され、そして引っ張られ、そしてウェブ置き表面５上に堆積する。最後に、不織ウェブ１１は、１対のローラ１０を通って進み、そして圧縮され、そして／または平滑化され、そして／またはエンボス加工される。

図５は、フィラメントを機械的に再度引っ張るためのデバイス５．１の概略図である。フィラメント４は、ラバル管３を離れ、そして逆方向に回転する１対のローラ１９を通って進むか、またはカレンダーを通って進められ、そしてさらに引っ張られる。このカレンダーは、ガイドローラおよび偏向ローラとして設計された、ローラ２０の任意の望ましい配置を備える。これらのローラは、平滑ロールとエンボス加工されたロールとの両方であり得る。引き続いて、減圧源８によって発生された吸引空気７が、これらのフィラメントを、ウェブ置き表面５上に位置決めする。これらのローラの下流には、例えば、多層不織布２２または積層体２４を製造するための装置がある。積層体２４は、少なくとも１層のスパンボンド布、および必要であれば、他の構成要素（例えば、他の不織布２１またはフィルム２３）を備える。不織布をさらに開発するためのこれらの装置の各々は、同様に、図１〜４による本発明の実施形態に後続し得、そして／または先行し得る。

図６は、開放系において、吸引空気および／またはさらなる媒体によって、フィラメントを一方向に焼き戻し、引き続いて引っ張るための装置６．１の概略図である。押し出し成形器２５および融解ライン２６を通って、ポリマー融解物が、紡績デバイス１へと進む。ラバル管３を離れた後に、バーストした繊維のフィラメント４が、片側で、空気または空気−液体混合物１８によって、即座に冷却される。引き続いて、フィラメント４は、吸引空気７によってチャネル６を通して進められる。このようにする際に、これらのフィラメントは、加速され、そして引っ張られ、そしてウェブ置き表面５上に堆積される。次いで、不織ウェブ１１は、１対のローラ１０を通って進み、そして圧縮され、そして／または平滑化され、そして／またはエンボス加工される。

図７は、バーストした繊維の連続的なフィラメントを含む不織布の、走査型電子顕微鏡写真である。これらのフィラメントは、１μｍ〜５０μｍの範囲の直径を有する。これらの繊維は、完全に分離されて存在するか、または不連続な点で互いに接合されて存在するかのいずれかであり、そしてこれらは、所望でない、部分的に厚い場所を有さない。

（実施例１）
押し出し成形器２５および融解ライン２６を通して、１３ｇ／１０分のＭＦＩ（２３０℃および２．１６ｋｇのピストン重量にて）を有するポリプロピレンのポリマー融解物が、紡績デバイス１（紡績パックおよび紡糸金口を有する）へと進む。３２５℃の融解温度にて、糸２が形成され、この糸は、ラバル管３を離れた後に、公知の様式で、フィラメント４にバーストする。バーストしたフィラメント４は、気体１８（好ましくは、空気または空気−液体エアロゾル）によって、約５℃〜２５℃の温度で、一方向に冷却される。チャネル６において、これらのフィラメントは、−５００〜−３０００Ｐａの減圧で引っ張られ、この減圧は、所望のフィラメントの微細さまたは不織布の望ましい衣服の機械的特性に依存して、減圧源８によって、ふるいベルトの上流の領域で調節される。これらのフィラメントは、ふるいベルト５上に収集され、そして圧力ロール１０を通して進められる。不織ウェブ１１は、０．５〜１２μｍの範囲の直径を有する、エンドレスフィラメントを優先的に含み、そして熱結合（カレンダー処理）工程によって、通常の様式で結合される。従って、熱結合後、１１ｇ／ｍ^２の特定の不織布重量、機械加工方向の横断方向で０．５〜１２．５Ｎの強度（ＣＤ）（ＤＩＮ ５３４５５（Ｇｅｒｍａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）により、１００ｍｍの自由クランプ長さ；５０ｍｍの幅；２００ｍｍ／分の試験速度を用いる）を得る。さらに仕上げずに、このスパンボンド不織布は、１５〜２０ｍｂａｒの水カラムを有し、これは通常、９ｇ／ｍ^２の基本重量を有するメルトブロー不織布に対応する。

（実施例２）
実施例１と同じ条件下で、２０ｇ／ｍ^２の基本重量を有する不織ウェブを製造した。この不織布は、ＭＤで、２５〜３０Ｎの強度値（ＤＩＮ ５３４５５により、１００ｍｍの自由クランプ長さ；５０ｍｍの幅；２００ｍｍ／分の試験速度を用いる）を有した。この不織布の場合、水カラムは、３０〜４０ｍｂａｒであり、これは、通常、１６ｇ／ｍ^２のメルトブロー不織布に対応する。

図１は、開放系において、吸引空気によって、フィラメントを引っ張るための装置の概略図である。 図２は、開放系において、圧縮空気によって、フィラメントを引っ張るための装置の概略図である。 図３は、紡糸金口およびラバル管ユニットの、フィラメントを焼き戻し、引き続いて引っ張るためのデバイスとの組み合わせの概略図である。このデバイスは、閉鎖系において、吸引空気によって、および／または焼き戻し媒体の体積流れと組み合わせて、フィラメントを焼き戻し、引き続いて引っ張る。 図４は、開放系において、吸引空気および／またはさらなる媒体を使用して、フィラメントを焼き戻し、引き続いて引っ張るための装置の概略図である。 図５は、フィラメントの機械的な連続的引っ張りのための装置の概略図である。 図６は、開放系において、吸引空気および／またはさらなる媒体の使用によって、フィラメントを一方向で焼き戻し、引き続いて引っ張るための装置の概略図である。 図７は、連続的なフィラメントを有する不織ウェブの、走査型電子顕微鏡写真である。

Claims (34)

1. 熱可塑性材料のスパンボンド布を製造するための方法であって、繊維が製造され、該繊維が破壊されて少なくとも部分的に複数のフィラメントに分割するような様式で、該繊維周囲の気体圧力よりも大きな静水圧が該繊維内部で達せられるようにノズルを通して進められ、該方法は、該フィラメントが焼き戻しされて、詳細にはさらに焼き戻しされ、および／または引っ張られ、詳細にはさらに引っ張られ、そして異なるフィラメント直径および異なるフィラメント長を有することを特徴とする、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記フィラメントの焼き戻し工程および／または引っ張り工程が、前記熱可塑性材料が前記ノズルを通り過ぎた後であり、かつ該フィラメントがウェブ置き表面上に接触し始める前に行われることを特徴とする、方法。
3. 請求項１または２に記載の方法であって、バースト繊維のフィラメントのさらなる焼き戻し工程および／または引っ張り工程は、１つ以上の開放系および／または閉鎖系中で行われることを特徴とする、方法。
4. 請求項１、２または３に記載の方法であって、前記焼き戻し工程および／または引っ張り工程は、少なくとも１つのセクション内で同時に行われることを特徴付ける、方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法であって、前記ウェブ置き表面の上流にて、前記フィラメントが加速され、そして、該フィラメントの前記ノズルからの排出後に供給されるガス性媒体によりさらに焼き戻しされそして／または引っ張られることを特徴とする、方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法であって、そして前記ウェブ置き表面のすぐ下の領域において低い圧力を発生することにより、前記フィラメントが加速され、さらに焼き戻され、そして／または引っ張られることを特徴とする、方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、前記フィラメントは、前記ノズルの下流にてチャネル型デバイスを通って進められ、そして加速されて引っ張られることを特徴とする、方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法であって、ガス性媒体（詳細には、空気）、および／または多相混合物（詳細には、空気−液体混合物）により、前記フィラメントが加速され、さらに引っ張られそして／または焼き戻されることを特徴とする、方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、前記混合物の少なくとも１つの液体が使用され、該混合物は、大気圧下において空気より大きいかまたは等しい比熱容量を有することを特徴とする、方法。
10. 請求項８に記載の方法であって、前記混合物が、液体、水蒸気および／またはエアロゾルを使用することを特徴とする、方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法であって、前記ウェブ置き表面に接触する前に、前記フィラメントが、さらに機械的に引っ張られることを特徴とする、方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法であって、前記フィラメントは、少なくとも１対の焼き戻しロールを通って進み、該焼き戻しロールは滑らかな表面および／または構造化表面を有することを特徴とする、方法。
13. 熱可塑性材料のスパンボンド布を製造するための装置であって、該装置は、ウェブ置き表面および繊維を製造するための紡績デバイス、該繊維が入るノズル、を備え、該ノズルは、該繊維がバーストして複数の繊維のフィラメントに分離するような様式において、該ノズルを通して進められる該繊維が該繊維周囲の気体圧力よりも大きな静水圧に該繊維内部に達するように、少なくとも設計されて構築され、該装置は、少なくとも一つの焼き戻し装置および／または引っ張りシステム、詳細には、さらなる焼き戻し装置および／またはさらなる引っ張りシステムが、該ノズルの下流でありかつ該ウェブ置き表面の上流に配置されることを特徴とする、装置。
14. 請求項１３に記載の装置であって、前記焼き戻しデバイスおよび／または引っ張りシステムは、開放系および／または閉鎖系であることを特徴とする、装置。
15. 請求項１３または１４に記載の装置であって、前記ノズルの下流の焼き戻しデバイスおよび／または引っ張りシステムが、少なくとも部分的に前記フィラメント周囲にあり、詳細には、少なくとも１つの領域において対称な関係にあることを特徴とする、装置。
16. 請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の装置であって、少なくとも１つの領域において、非対称な関係の、前記フィラメント周囲の前記ノズルの下流の焼き戻しデバイスおよび／または引っ張りシステムを特徴とする、装置。
17. 請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の装置であって、前記フィラメントを引っ張るために、少なくとも１つのデバイスが、該フィラメントの前記ノズルからの排出後に該フィラメントに供給され得る媒体を生じて調整するために提供されることを特徴とする、装置。
18. 請求項１７に記載の装置であって、前記デバイスは、空気および／または多相混合物（好ましくは、空気−液体混合物）を提供することを特徴とする、装置。
19. 請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の装置であって、前記フィラメント受け取りエリアの領域の前記ウェブ置き表面の下において、低圧を生じるためのデバイスが配置され、該装置、該フィラメントに引っ張りを受けさせることを特徴とする、装置。
20. 請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の装置であって、チャネル型引っ張りシステムが、前記ノズルと前記ウェブ置き表面との間に配置されることを特徴とする、装置。
21. 請求項２０に記載の装置であって、前記引っ張りシステムが、少なくともノズルジオメトリー（詳細には、ノズルである）を備えることを特徴とする、装置。
22. 請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の装置であって、前記ウェブ置き表面が、滑らかな表面および／または構造化表面を備えた少なくとも１対の焼き戻し可能ロールを、前記フィラメント受け取りエリアの領域の下流に備えることを特徴とする、装置。
23. 請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の装置であって、前記フィラメント受け取りエリアの領域において、前記ウェブ置き表面は、ベルト（好ましくは、コンベイヤーベルト）であることを特徴とする、装置。
24. 請求項１３〜２２のいずれか一項に記載の装置であって、前記フィラメント受け取りエリアの領域において、前記ウェブ置き表面は、ドラム、好ましくは空気透過性ドラムであることを特徴とする、装置。
25. 異なるフィラメント直径および異なるフィラメント長を有するバースト繊維のフィラメントであって、そして、請求項１〜２４に記載の方法および／または装置により該フィラメントは引っ張られ、製造される、フィラメント。
26. 請求項２５に記載のバースト繊維のフィラメントであって、該フィラメントは、連続性および／または不連続性であることを特徴とする、フィラメント。
27. 請求項２５または２６に記載のバースト繊維のフィラメントであって、該フィラメントは、１μｍ〜８０μｍの範囲以下、好ましくは２μｍ〜８μｍ範囲以下の直径を有することを特徴とする、フィラメント。
28. 請求項２５、２６、または２７に記載のバースト繊維のフィラメントであって、該フィラメントは、１００：１〜１００，０００，０００：１の範囲、好ましくは１０，０００〜１，０００，０００の範囲の繊維長／繊維直径比を有することを特徴とする、フィラメント。
29. バースト繊維のフィラメントを用いたスパンボンド布の不織布であって、該布は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法および／または請求項１３〜２４のいずれか一項に記載の装置により製造される、布。
30. 請求項２９に記載の不織布であって、該不織布は、多相化され、そして／または積層体を形成し、詳細には少なくとも１つのフィルム層および／または異なる不織布であることを特徴とする、不織布。
31. 請求項２９または２８に記載の不織布であって、該不織布は、噴射水流結合されることを特徴とする、不織布。
32. バースト繊維のフィラメントを用いたスパンボンド布の使い捨て物品であって、該物品は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法および／または請求項１３〜２４のいずれか一項に記載の装置により製造される、物品。
33. バースト繊維のフィラメントを用いたスパンボンド布の保護衣類であって、該衣類は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法および／または請求項１３〜２４のいずれか一項に記載の装置によって製造される、衣類。
34. バースト繊維のフィラメントを使用したスパンボンド布の衣類であって、該衣類は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法および／または請求項１３〜２４のいずれか一項に記載の装置によって製造される、衣類。

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