JP2008115505A - Collision member, apparatus and method for producing powder-containing fiber web, and powder-containing fiber web - Google Patents

Collision member, apparatus and method for producing powder-containing fiber web, and powder-containing fiber web Download PDF

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彰則 南
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正 遠藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collision member hardly allowing the attachment of powder, an apparatus for producing a powder-containing fiber web, which is equipped there the collision member, a method for producing the powder-containing fiber web using the apparatus, and the powder-containing fiber web produced by the apparatus. <P>SOLUTION: The collision member includes a protrusion part and a collision part body, wherein the surface of the collision part body in a region on the side ≥5 mm lower than the conversion line of the upper face and the lower face of the collision part body along the surface of the collision part body is composed of ceramic. The apparatus for producing the powder-containing fiber web has the collision member, and the method for producing the powder-containing fiber web uses the apparatus. The powder-containing fiber web is produced by the apparatus, and contains the powder uniformly dispersed therein. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は繊維及び粉体と衝突してこれらを分散させることのできる衝突部材、これを備えた粉体含有繊維ウエブ製造装置、前記装置を用いる粉体含有繊維ウエブの製造方法、及び前記装置により製造した粉体含有繊維ウエブに関する。   The present invention relates to a collision member that can collide with and disperse fibers and powder, a powder-containing fiber web manufacturing apparatus including the collision member, a powder-containing fiber web manufacturing method using the apparatus, and the apparatus. The present invention relates to the produced powder-containing fiber web.

粉体を担持した粉体含有繊維ウエブは、粉体の形態が安定しない問題点を、繊維ウエブによって形態をもたせた、粉体の機能を発揮できるものである。そのため、粉体を繊維ウエブに担持させるために、様々な方法が提案されている。例えば、繊維ウエブで粉体を挟み込んだ後に、ニードルパンチなどで粉体を繊維間に物理的に閉じ込めて固定する方法、熱接着繊維を含む繊維ウエブで粉体を挟み込んだ後に、加熱処理により粉体と繊維や繊維間同士を接着する方法、湿式法により繊維と一緒に粉体を漉き込む方法、などが知られていた。しかしながら、物理的に閉じ込めるか、接着する方法によると、平均粒径が50μm以下の小粒径の粉体は、振動や衝撃によって脱離しやすく、平均粒径が50μmを越えるような比較的粒径の大きい粉体しか担持できないものであり、また、漉き込む方法によると、繊維や粉体を分散し、接着するために、界面活性剤や糊剤が添加されたスラリーを使用するため、これら界面活性剤や糊剤が粉体の表面を被覆してしまい、粉体本来の機能が失われ易いという欠点があった。   The powder-containing fiber web carrying the powder can exhibit the function of the powder in which the form of the powder is stabilized by the fiber web. For this reason, various methods have been proposed to support the powder on the fiber web. For example, after powder is sandwiched between fiber webs, the powder is physically confined between fibers using a needle punch or the like, and fixed, or after powder is sandwiched between fiber webs containing thermal bonding fibers, the powder is heated by heat treatment. There have been known a method of bonding a body and fibers and fibers, a method of pouring powder together with fibers by a wet method, and the like. However, according to the method of physically confining or adhering, the powder having a small particle size with an average particle size of 50 μm or less is likely to be detached by vibration or impact, and the particle size is relatively large so that the average particle size exceeds 50 μm. In addition, according to the squeezing method, a slurry to which a surfactant or a paste is added is used to disperse and bond fibers and powder. There has been a drawback that the activator or paste covers the surface of the powder and the original function of the powder is easily lost.

そこで、本願出願人は粉体が本来の機能を失わないようにするために、極細短繊維の集合体を粉体と共に、圧縮気体の作用によりノズルから気体中に噴出させて、極細短繊維集合体を個々の極細短繊維に分割し、分散させるとともに、粉体を分散させ、続いて分散した極細短繊維及び粉体を集積して粉体含有繊維ウエブを形成する方法を提案した(特許文献1)。また、極細短繊維の集合体を粉体と共にノズルから噴出させた後、ノズル噴射口の前方に設けた衝突部材に衝突させることも提案した。   Therefore, in order to prevent the powder from losing its original function, the applicant of the present application causes an assembly of ultrafine fibers together with the powder to be ejected from the nozzle into the gas by the action of compressed gas. We proposed a method to form a powder-containing fiber web by dividing and dispersing the body into individual ultra-short fibers, dispersing powder, and then dispersing the dispersed ultra-short fibers and powder (Patent Document) 1). It has also been proposed that an aggregate of ultrafine short fibers is ejected from a nozzle together with powder and then collided with a collision member provided in front of the nozzle injection port.

また、この衝突部材として、本願出願人は、円錐状の突起部と平板状の衝突部とを備えたもの、平板状衝突部材、釣鐘状の衝突部材、円錐状の衝突部材、釣鐘状の突起部と平板状の衝突部とが一体化した衝突部材を例示した(特許文献2)。   Further, as the collision member, the applicant of the present application has a conical protrusion and a flat collision part, a flat collision member, a bell-shaped collision member, a conical collision member, and a bell-shaped protrusion. A collision member in which a portion and a flat collision portion are integrated is exemplified (Patent Document 2).

特開2002−235268号公報(請求項7、請求項11など)JP-A-2002-235268 (Claim 7, Claim 11, etc.) 特開2003−268665号公報(段落番号0017)JP2003-268665A (paragraph number 0017)

このような方法により粉体含有繊維ウエブを製造する場合、平均粒径の小さい粉体が脱落することがないように、極細短繊維及び粉体を集積する際に、コンベア等の捕集部材の上に目の細かい湿式不織布を載せておき、その上に粉体と極細短繊維とを集積し、更に、粉体含有繊維ウエブの粉体や極細短繊維の配置が乱れないように、集積した極細短繊維及び粉体の上に湿式不織布を載せた後に、乾燥機等により熱処理を実施し、粉体を繊維で融着固定した後に、前記2枚の湿式不織布を剥がして、融着固定した粉体含有繊維ウエブを製造していた。   When producing a powder-containing fiber web by such a method, when collecting ultrafine short fibers and powder so that the powder with a small average particle diameter does not fall off, A fine non-woven wet cloth is placed on top, and powder and ultrafine fibers are accumulated on it, and further accumulated so that the arrangement of the powder and ultrafine fibers in the powder-containing fiber web is not disturbed. After placing the wet nonwoven fabric on the ultrafine short fibers and powder, heat treatment was performed with a dryer, etc., and the powder was fused and fixed with fibers, and then the two wet nonwoven fabrics were peeled off and fused and fixed. A powder-containing fiber web was manufactured.

このようにして融着固定した粉体含有繊維ウエブを製造していたところ、粉体が存在しない箇所を有する融着固定した粉体含有繊維ウエブを製造する場合があった。その原因について本願発明者らが追求したところ、粉体含有繊維ウエブを形成する際に、衝突部材と衝突した粉体の一部が衝突部材に付着し、その付着量が一定量以上となると塊となって脱落してしまい、2枚の湿式不織布で挟んで熱処理を実施したとしても、粉体がその塊として存在する箇所には十分な量の繊維が存在しないため、湿式不織布を剥がした際に粉体の塊が脱落してしまうことがわかった。   Thus, when the powder-containing fiber web fixed by fusion was manufactured, there was a case of manufacturing the powder-containing fiber web fixed by fusion having a portion where no powder exists. The inventors of the present invention have pursued the cause, and when forming the powder-containing fiber web, a part of the powder colliding with the collision member adheres to the collision member, and if the adhesion amount becomes a certain amount or more, it is a lump. Even when the heat treatment is carried out by sandwiching between two wet nonwoven fabrics, there is not a sufficient amount of fiber in the place where the powder is present as a lump, so when the wet nonwoven fabric is peeled off It was found that the lump of powder fell off.

このような粉体が存在しない箇所を有する粉体含有繊維ウエブは、上述のような湿式不織布で挟み込む方法に限らず、別の製造方法であっても、十分な量の繊維が存在していないことによって生じるものであった。   The powder-containing fiber web having a portion where such powder does not exist is not limited to the method of sandwiching with the wet nonwoven fabric as described above, and there is no sufficient amount of fibers even in another manufacturing method. It was caused by that.

本発明はこのような問題を解決できる衝突部材、これを備えた粉体含有繊維ウエブ製造装置、前記装置を用いる粉体含有繊維ウエブの製造方法、及び前記装置により製造した粉体含有繊維ウエブを提供することを目的とする。   The present invention provides a collision member capable of solving such a problem, a powder-containing fiber web manufacturing apparatus including the collision member, a method for manufacturing a powder-containing fiber web using the apparatus, and a powder-containing fiber web manufactured by the apparatus. The purpose is to provide.

本発明の請求項1にかかる発明は、「繊維及び粉体と衝突してこれらを分散させることのできる衝突部材であって、前記衝突部材は突起部と衝突部本体とを備えており、前記衝突部本体の下記に定義する上面・下面転換線よりも、衝突部本体表面に沿って5mm以上下面側の領域における衝突部材本体の表面が、セラミックスから構成されていることを特徴とする衝突部材。

上面・下面転換線:突起部の軸方向、かつ突起部側から見た時に、衝突部本体の輪郭を与える線」である。
The invention according to claim 1 of the present invention is “a collision member capable of colliding with fiber and powder and dispersing them, wherein the collision member includes a protrusion and a collision portion main body, The collision member characterized in that the surface of the collision member body in the lower surface side region of 5 mm or more along the collision part body surface from the upper surface / lower surface conversion line defined below of the collision part body is made of ceramics. .
“Upper / lower surface conversion line: a line that gives an outline of the collision part main body when viewed from the axial direction of the protrusion and from the protrusion side”.

本発明の請求項2にかかる発明は、「アルミナ成分を10%以上含むセラミックスであることを特徴とする、請求項1記載の衝突部材。」である。   The invention according to claim 2 of the present invention is “the impingement member according to claim 1, which is a ceramic containing 10% or more of an alumina component”.

本発明の請求項3にかかる発明は、「繊維及び粉体を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に配置した請求項1又は請求項2に記載の衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散した繊維及び粉体を導く囲い部材と、前記囲い部材によって導かれた繊維及び粉体を捕集して粉体含有繊維ウエブを形成できる捕集部材、とを備えている粉体含有繊維ウエブ製造装置。」である。   The invention according to claim 3 of the present invention is as follows: “A nozzle capable of ejecting fibers and powder, a compressed gas introduction means to the nozzle, and a nozzle 1 disposed in front of the nozzle outlet”. The collision member described above, an enclosure member that surrounds the collision member, guides fibers and powder dispersed by the collision with the collision member, and collects the fibers and powder guided by the enclosure member to obtain a powder A powder-containing fiber web manufacturing apparatus comprising a collecting member capable of forming a containing fiber web. "

本発明の請求項4にかかる発明は、「請求項3に記載の粉体含有繊維ウエブ製造装置を用いる粉体含有繊維ウエブの製造方法。」である。   The invention according to claim 4 of the present invention is “a method for producing a powder-containing fiber web using the powder-containing fiber web production apparatus according to claim 3”.

本発明の請求項5にかかる発明は、「粉体として無機粉体を使用することを特徴とする、請求項4記載の粉体含有繊維ウエブの製造方法。」である。   The invention according to claim 5 of the present invention is “a method for producing a powder-containing fiber web according to claim 4, wherein an inorganic powder is used as the powder”.

本発明の請求項6にかかる発明は、「請求項3に記載の粉体含有繊維ウエブ製造装置を用いて製造された粉体含有繊維ウエブ。」である。   The invention concerning Claim 6 of this invention is "the powder containing fiber web manufactured using the powder containing fiber web manufacturing apparatus of Claim 3."

本発明の請求項1にかかる発明は、衝突部材の粉体が付着しやすい箇所をセラミックスから構成することによって、粉体の付着量を少なくすることができる。このように、粉体の付着量を少なくすることができるため、粉体が塊となって脱落することを防ぐことができ、結果として粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造することができる。   According to the first aspect of the present invention, the amount of powder adhering can be reduced by forming the portion of the impingement member where the powder easily adheres from ceramics. In this way, since the amount of powder attached can be reduced, it is possible to prevent the powder from falling off as a lump, and as a result, there is no part where the powder does not exist, and the powder is uniformly dispersed. The powder-containing fiber web can be manufactured.

本発明の請求項2にかかる発明は、アルミナ成分を10%以上含むセラミックスであると、衝突部材への粉体付着量を極めて少なくすることができ、結果として粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造することができる。   When the invention according to claim 2 of the present invention is a ceramic containing 10% or more of an alumina component, the amount of powder adhering to the collision member can be extremely reduced, and as a result, there is no portion where no powder exists. A powder-containing fiber web in which the powder is uniformly dispersed can be produced.

本発明の請求項3にかかる発明は、請求項1又は請求項2の衝突部材を使用したものであるため、粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造できる装置である。   Since the invention according to claim 3 of the present invention uses the collision member of claim 1 or claim 2, there is no portion where the powder does not exist, and the powder-containing fiber web in which the powder is uniformly dispersed. It is a device that can manufacture.

本発明の請求項4にかかる発明は、請求項3の製造装置を使用したものであるため、粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造できる方法である。   Since the invention according to claim 4 of the present invention uses the manufacturing apparatus of claim 3, it is a method capable of producing a powder-containing fiber web in which the powder is uniformly dispersed without the presence of the powder. It is.

本発明の請求項5にかかる発明は、粉体として無機粉体を使用している。無機粉体は衝突部材本体の表面を構成するセラミックスとの帯電列が近いため、無機粉体の付着量を更に少なくすることができ、粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造することができる。   The invention according to claim 5 of the present invention uses an inorganic powder as the powder. Since the inorganic powder has a similar charge train to the ceramics that make up the surface of the collision member body, the amount of inorganic powder attached can be further reduced, there is no part where the powder does not exist, and the powder is evenly dispersed. The powder-containing fiber web can be manufactured.

本発明の請求項6にかかる発明は、請求項3の製造装置により製造されたものであるため、粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブである。   Since the invention according to claim 6 of the present invention is manufactured by the manufacturing apparatus according to claim 3, it is a powder-containing fiber web in which the powder is uniformly dispersed without the presence of the powder.

本発明の衝突部材について、図面を参照しながら説明する。   The collision member of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の衝突部材を後述の突起部の軸を含む平面で切断した断面図であり、図2は本発明の衝突部材を突起部の軸方向、かつ突起部側から見た図である。これらの図における突起部1aは、突起部1a側から供給された繊維の開繊及び粉体を解す作用をし、衝突部本体1bの上面は供給された繊維及び粉体と衝突し、繊維の開繊と粉体を解す作用と、四方八方へ分散させる作用をする。図1、2の衝突部材1においては、突起部1aは円錐形状であり、衝突部本体1bはたて断面U字の釣鐘状である。このような衝突部材1に対して、突起部1a側から繊維及び粉体を供給し、衝突させてこれらを分散させようとすると、衝突部本体1bの湾曲部Cuから上面方向にかけて粉体が付着しやすいものであるが、図1、2の衝突部材1においては、上面・下面転換線Ltよりも衝突部本体表面に沿って5mm以上下面側の領域における衝突部材本体1bの表面がセラミックスCeから構成されているため、粉体の付着量を少なくすることができ、粉体の脱落を防止することができる。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a collision member according to the present invention cut along a plane including an axis of a protrusion described later, and FIG. is there. The protrusions 1a in these drawings act to open and release the fiber supplied from the protrusion 1a side, and the upper surface of the collision part main body 1b collides with the supplied fibers and powder. It acts to spread and spread the powder and to disperse in all directions. In the collision member 1 of FIGS. 1 and 2, the protrusion 1a has a conical shape, and the collision body 1b has a bell shape with a vertical U-shaped cross section. When fibers and powder are supplied to the collision member 1 from the protruding portion 1a side and collided to disperse them, the powder adheres from the curved portion Cu to the upper surface direction of the collision portion main body 1b. 1 and 2, in the collision member 1 of FIGS. 1 and 2, the surface of the collision member main body 1b in the region on the lower surface side of 5 mm or more along the collision portion main body surface from the upper surface / lower surface conversion line Lt is made of ceramics Ce. Since it is configured, it is possible to reduce the amount of powder adhered and to prevent the powder from falling off.

本発明における「上面・下面転換線」とは、突起部の軸方向、かつ突起部側から見た時に、衝突部本体の輪郭を与える線を意味する。また、「上面」とは衝突部本体における上面・下面転換線よりも突起部側表面を意味し、「下面」とは衝突部本体における上面・下面転換線よりも突起部の反対側表面を意味する。   The “upper surface / lower surface conversion line” in the present invention means a line that gives an outline of the collision portion main body when viewed from the axial direction of the protruding portion and from the protruding portion side. Also, “upper surface” means the surface on the protrusion side than the upper surface / lower surface conversion line in the collision part body, and “lower surface” means the surface on the opposite side of the protrusion part from the upper surface / lower surface conversion line in the collision part body. To do.

なお、本発明においては、図1に示すように、上面・下面転換線Ltから下面方向5mm程度までの領域においては、繊維及び粉体がスムーズに流れるため、衝突部本体表面に粉体が付着しにくいが、それよりも下面側においては、徐々に粉体量が多くなる傾向があったため、上面・下面転換線Ltよりも、衝突部本体1b表面に沿って5mm以上(好ましくは3mm以上、更に好ましくは1mm以上)下面側の領域における衝突部材本体1bの表面をセラミックスCeから構成している。しかしながら、上面・下面転換線Ltよりも下面側の領域における衝突部材本体の全表面がセラミックスから構成されていても良いし、衝突部材本体の上面・下面転換線Ltよりも上面側の一部又は全部の表面がセラミックスから構成されていても良いし、更には、突起部1aの一部又は全部の表面がセラミックスから構成されていても良い。このようなセラミックスは、例えば、溶射する方法、焼成する方法、切削加工する方法等により形成することができる。   In the present invention, as shown in FIG. 1, in the region from the upper surface / lower surface conversion line Lt to the lower surface direction of about 5 mm, the fibers and powder flow smoothly, so that the powder adheres to the surface of the collision unit body. However, since the amount of powder tends to gradually increase on the lower surface side, it is 5 mm or more (preferably 3 mm or more, preferably) along the surface of the collision part main body 1b rather than the upper surface / lower surface conversion line Lt. The surface of the collision member main body 1b in the lower surface region is more preferably made of ceramics Ce. However, the entire surface of the collision member main body in the region on the lower surface side from the upper surface / lower surface conversion line Lt may be made of ceramics, or a part of the upper surface side from the upper surface / lower surface conversion line Lt of the collision member main body or The entire surface may be made of ceramics, and further, part or all of the surface of the protrusion 1a may be made of ceramics. Such ceramics can be formed, for example, by a thermal spraying method, a firing method, a cutting method, or the like.

このセラミックスが、アルミナ成分を10%以上含む(より好ましくは15%以上含む)ものであると、衝突部材1への粉体付着量を極めて少なくすることができ、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造できるため好適である。   If this ceramic contains 10% or more of the alumina component (more preferably 15% or more), the amount of powder adhering to the collision member 1 can be extremely reduced, and the powder in which the powder is uniformly dispersed This is preferable because a body-containing fiber web can be produced.

衝突部本体表面がセラミックスから構成されている領域以外の領域はどのような素材から構成されていても良く、特に限定するものではないが、例えば、ステンレススチール等から構成することができる。なお、突起部1aもセラミックス及び/又はステンレススチール等から構成することができる。   The region other than the region in which the collision unit main body surface is made of ceramics may be made of any material, and is not particularly limited, but can be made of, for example, stainless steel. In addition, the protrusion part 1a can also be comprised from ceramics and / or stainless steel.

図1、図2における衝突部材1は突起部1aが円錐形状で、衝突部本体1bが断面U字の釣鐘状であるが、この形状に限定されず、例えば、突起部は三角錐などの多角錘形状、釣鐘状(図3参照)、円錐の外壁面が軸方向に湾曲した円錐形状(図4参照)であることができ、衝突部本体は円錐状(図3参照)、三角錐などの多角錘形状、円柱状、三角柱などの多角柱、半球状(図4参照)、たて断面が長円又は楕円のみかん状(図5参照)、たて断面がホームベースのこま状(図6参照)、断面が半楕円又は半長円のにんじん状(図7参照)であることができる。   1 and FIG. 2, the protrusion 1a has a conical shape and the collision main body 1b has a bell shape with a U-shaped cross section. However, the present invention is not limited to this shape. For example, the protrusion has a polygonal shape such as a triangular pyramid. It can have a cone shape (see FIG. 3), a cone shape (see FIG. 4), and an outer wall surface of the cone curved in the axial direction. Polygonal columnar shape, cylindrical shape, polygonal column such as triangular prism, hemisphere (see FIG. 4), vertical cross section in the shape of an ellipse or ellipse (see FIG. 5), vertical cross section in the shape of a home base (FIG. 6) (See FIG. 7), the cross section may be a semi-elliptical or a semi-elliptical carrot.

本発明の粉体含有繊維ウエブ製造装置は、繊維及び粉体を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に配置した前述の衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散した繊維及び粉体を導く囲い部材と、前記囲い部材によって導かれた繊維及び粉体を捕集して粉体含有繊維ウエブを形成できる捕集部材、とを備えている。このように、前述の衝突部材を使用しており、衝突部材に多量の粉体が付着し、塊となって脱落することがないため、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造できる装置である。   The powder-containing fiber web manufacturing apparatus of the present invention includes a nozzle capable of ejecting fibers and powder, a compressed gas introduction means to the nozzle, the above-described collision member disposed in front of the nozzle outlet, and the collision An enclosure member that surrounds the member and guides the fibers and powder dispersed by the collision with the collision member, and a collection that collects the fiber and powder guided by the enclosure member to form a powder-containing fiber web And a member. In this way, the above-mentioned collision member is used, and a large amount of powder adheres to the collision member and does not fall off as a lump, so a powder-containing fiber web in which the powder is uniformly dispersed is manufactured. It is a device that can.

本発明の粉体含有繊維ウエブ製造装置について、図面を参照しながら説明する。図8は本発明の繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の流れ方向と平行な平面で切断した時の模式的断面図であり、図9は本発明の繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の幅方向と平行な平面で切断した時の模式的断面図である。これらの図から明らかなように、本発明の粉体含有繊維ウエブ製造装置10はノズル12、圧縮気体導入口13、衝突部材1、囲い部材15、及び捕集部材16とを備えている。   The powder-containing fiber web manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the fiber web manufacturing apparatus of the present invention cut along a plane perpendicular to the collecting member and parallel to the flow direction of the collecting member, and FIG. 9 is a fiber web of the present invention. It is typical sectional drawing when a manufacturing apparatus is cut | disconnected by the plane perpendicular | vertical with respect to a collection member and parallel to the width direction of a collection member. As is apparent from these drawings, the powder-containing fiber web manufacturing apparatus 10 of the present invention includes a nozzle 12, a compressed gas inlet 13, a collision member 1, an enclosure member 15, and a collection member 16.

図8におけるノズル12は供給された繊維及び粉体を、後述のような圧縮気体の作用によって、ノズル噴出口12aから後述のような囲い部材15で形成された空間へ噴出する。   The nozzle 12 in FIG. 8 ejects the supplied fiber and powder from the nozzle outlet 12a to the space formed by the enclosing member 15 as described later by the action of compressed gas as described later.

図8におけるノズル12は圧縮気体供給側(紙面上、上側)からノズル噴出口12aへ向かって、一定の横断面積を有するものであるが、本発明におけるノズルはこのようなノズルに限定されず、例えば、圧縮気体供給側からノズル噴出口12aへ向かって、連続的に又は不連続的に横断面積が小さく又は大きくなるノズルであっても使用することができる。特に、圧縮気体供給側からノズル噴出口12aへ向かって、連続的に横断面積が大きくなるノズルは、繊維及び粉体が詰まらず、繊維及び粉体を均一に分散させることができるため好適である。このようなノズルとして、ベンチュリー管を挙げることができる。   Although the nozzle 12 in FIG. 8 has a certain cross-sectional area from the compressed gas supply side (on the paper surface, the upper side) toward the nozzle outlet 12a, the nozzle in the present invention is not limited to such a nozzle, For example, it is possible to use even a nozzle whose cross-sectional area decreases continuously or discontinuously from the compressed gas supply side toward the nozzle outlet 12a. Particularly, a nozzle having a continuously increasing cross-sectional area from the compressed gas supply side toward the nozzle outlet 12a is preferable because the fibers and powder are not clogged and the fibers and powder can be uniformly dispersed. . An example of such a nozzle is a venturi tube.

このようなノズル12には、図8で示すように、圧縮気体導入口13が接続されている。そのため、圧縮気体導入手段によって、圧縮気体導入口13を介して圧縮気体を導入することによって、材料供給口11から繊維及び粉体をノズル12へ供給することができるとともに、ノズル12から繊維及び粉体が噴出された時の圧縮気体の膨張力によって、繊維が開繊され、個々の繊維に分散、及び粉体を解すことができる。この圧縮気体導入手段(図示していない)として、コンプレッサーを挙げることができる。この圧縮気体はどのような気体を利用しても良いが、空気を用いるのが製造上好適である。   A compressed gas inlet 13 is connected to such a nozzle 12 as shown in FIG. Therefore, by introducing the compressed gas through the compressed gas introduction port 13 by the compressed gas introduction means, the fibers and powder can be supplied from the material supply port 11 to the nozzle 12 and the fibers and powder from the nozzle 12 can be supplied. The fibers are opened by the expansion force of the compressed gas when the body is ejected, and can be dispersed into individual fibers and the powder can be broken. An example of the compressed gas introducing means (not shown) is a compressor. Any gas may be used as the compressed gas, but air is suitable for manufacturing.

なお、圧縮気体導入手段によるノズル12への圧縮気体の供給が渦巻き状であると、繊維同士が絡み合い、繊維の分散性を低下させる傾向があるため、圧縮気体の流れが実質的に層流であるように、ノズル12へ圧縮気体を供給するのが好ましい。   Note that when the compressed gas supply to the nozzle 12 by the compressed gas introduction means is spiral, the fibers tend to be entangled with each other and the dispersibility of the fibers tends to be reduced, so the flow of the compressed gas is substantially laminar. As is the case, it is preferable to supply the compressed gas to the nozzle 12.

また、圧縮気体は繊維の開繊性、分散性及び粉体を解しやすいように、ノズル噴出口12aにおける気体通過速度が100m/sec以上であるように導入するのが好ましい。同様の理由で、圧縮気体の圧力は2kg/cm以上で導入するのが好ましい。更に、後述のような囲い部材15を設けることによって、囲い部材15の内壁に繊維や粉体が付着し、堆積しやすいため、囲い部材15の内壁は、内壁に沿って気流が滑らかに流れる形状と平滑性を備えていることが好ましい。長時間粉体含有繊維ウエブを製造すると、堆積物が脱落して、粉体含有繊維ウエブの地合いを損なう場合があるため、後述のような囲い部材15の捕集部材側端部15bにおける気体流速が1m/s以上であるように、圧縮気体を導入するのが好ましい。なお、この「ノズル噴出口における気体通過速度」は、ノズル12から噴出された気体の1気圧における流量(m/sec)を、ノズル噴出口12aの横断面積(m)で除した値をいい、「囲い部材の捕集部材側端部における気体流速」は、囲い部材15の捕集部材側端部15bからの気体流出量(m/sec)を、囲い部材15の捕集部材側端部15bの横断面積(m)で除した値をいう。 Moreover, it is preferable to introduce the compressed gas so that the gas passage speed at the nozzle outlet 12a is 100 m / sec or more so that the fiber opening property, dispersibility, and powder can be easily broken. For the same reason, it is preferable to introduce the compressed gas at a pressure of 2 kg / cm 2 or more. Further, by providing the enclosing member 15 as will be described later, fibers and powder adhere to the inner wall of the enclosing member 15 and easily accumulate. Therefore, the inner wall of the enclosing member 15 has a shape in which airflow smoothly flows along the inner wall. It is preferable to have smoothness. If the powder-containing fiber web is manufactured for a long time, the deposit may fall off and the texture of the powder-containing fiber web may be damaged. Therefore, the gas flow rate at the collection member side end 15b of the enclosing member 15 as will be described later It is preferable to introduce a compressed gas so that is 1 m / s or more. The “gas passage speed at the nozzle outlet” is a value obtained by dividing the flow rate (m 3 / sec) of the gas jetted from the nozzle 12 by the cross-sectional area (m 2 ) of the nozzle outlet 12a. The “gas flow velocity at the collecting member side end of the enclosing member” is the gas outflow amount (m 3 / sec) from the collecting member side end 15 b of the enclosing member 15. The value divided by the cross-sectional area (m 2 ) of the end 15b.

前述のようなノズル噴出口12aの前方には、前述のような衝突部材1が配置されている。この衝突部材1が配置されていることによって、ノズル12から噴出された繊維及び粉体と衝突して、繊維の開繊及び分散並びに粉体を分散させる。つまり、突起部1aとの衝突による開繊と、その突起部1aの表面に沿って衝突部本体1bに到達した時の衝突により、繊維の開繊と繊維及び粉体の移動方向を変更させて繊維及び粉体を分散させる。   The collision member 1 as described above is disposed in front of the nozzle outlet 12a as described above. By disposing the collision member 1, it collides with fibers and powder ejected from the nozzle 12 to disperse and disperse the fibers and disperse the powder. That is, the fiber opening and the moving direction of the fiber and powder are changed by the opening by the collision with the protruding part 1a and the collision when the collision part main body 1b is reached along the surface of the protruding part 1a. Disperse the fibers and powder.

このような衝突部材1は噴出された繊維及び粉体と衝突できるように、ノズル噴出口12aの前方に配置されていれば良いが、繊維の開繊性及び分散性並びに粉体の分散性に優れているように、突起部1aと衝突部本体1bとの接続部(図1におけるCo)とノズル噴出口12aとの最短距離が1〜100mmであるように設置するのが好ましく、5〜40mmであるように設置するのがより好ましく、5〜30mmであるように設置するのが更に好ましく、10〜30mmであるように設置するのが更に好ましく、10〜20mmであるように設置するのが最も好ましい。また、衝突部材1は繊維の開繊性及び分散性並びに粉体の分散性に優れているように、突起部1aがノズル噴出口12aと対向し、突起部1aの軸Aがノズル噴出口12aの中心と一致するように配置するのが好ましい。   Such a collision member 1 may be disposed in front of the nozzle outlet 12a so as to be able to collide with the ejected fibers and powders. In order to be excellent, it is preferable that the shortest distance between the connecting portion (Co in FIG. 1) between the protruding portion 1a and the collision portion main body 1b and the nozzle outlet 12a is 1 to 100 mm, preferably 5 to 40 mm. It is more preferable to install so that it is 5-30 mm, it is more preferable to install so that it is 10-30 mm, and it is still more preferable to install so that it is 10-20 mm. Most preferred. Further, in the collision member 1, the protruding portion 1a is opposed to the nozzle jet port 12a so that the fiber opening and dispersibility and the powder dispersibility are excellent, and the axis A of the protruding portion 1a is the nozzle jet port 12a. It is preferable to arrange them so as to coincide with the center of each.

本発明の繊維ウエブ製造装置10においては、前述のような衝突部材1を囲むとともに、後述のような捕集部材16の方向へ伸びており、衝突部材1との衝突によって分散した繊維及び粉体を捕集部材16へ導く囲い部材15を配置している。本発明においては、この囲い部材15は衝突部材1によって分散した繊維及び粉体を捕集部材16へ導くことができるものであれば良く、特に限定するものではないが、衝突部材側端部15aにおける横断面形状と、捕集部材側端部15bにおける横断面形状が相違しているものを使用すると、繊維及び粉体を均一に分散させることができるため好適である。   In the fiber web manufacturing apparatus 10 of the present invention, fibers and powders that surround the collision member 1 as described above and extend in the direction of the collecting member 16 as described later, and are dispersed by the collision with the collision member 1. An enclosure member 15 that guides the gas to the collection member 16 is disposed. In the present invention, the enclosure member 15 is not particularly limited as long as it can guide the fibers and powder dispersed by the collision member 1 to the collection member 16, but the collision member side end 15a is not particularly limited. If the cross-sectional shape of the material is different from the cross-sectional shape of the collecting member side end portion 15b, it is preferable because fibers and powder can be uniformly dispersed.

図8、9においては、衝突部材側端部15aにおける横断面形状が円形であり、捕集部材側端部15bにおける横断面形状が長方形である囲い部材15を使用している。このような囲い部材15においては、衝突部材1によって繊維及び粉体を四方八方に分散させることができるのに加えて、囲い部材15の横断面形状が円形から長方形に変化しているため、幅方向における目付を均一にすることが容易である。なお、このような囲い部材である必要はなく、衝突部材側端部15aにおける横断面形状が円形、楕円、或いは長円であり、捕集部材側端部15bにおける横断面形状が非円形である囲い部材を好適に使用できる。特に、衝突部材側端部15aにおける横断面形状が円形であり、捕集部材側端部15bにおける横断面形状が非円形である囲い部材が好ましい。より具体的には、(衝突部材側端部15aにおける横断面形状)−(捕集部材側端部15bにおける横断面形状)の組合せが、(円形)−(多角形)、(円形)−(長円)、(円形)−(楕円)、(楕円)−(多角形)、(楕円)−(長円)、(長円)−(多角形)、(長円)−(楕円)などを挙げることができる。   8 and 9, the enclosure member 15 is used in which the cross-sectional shape at the collision member side end 15a is circular and the cross-sectional shape at the collection member side end 15b is rectangular. In such an enclosing member 15, in addition to being able to disperse fibers and powders in all directions by the collision member 1, the cross-sectional shape of the enclosing member 15 is changed from a circular shape to a rectangular shape. It is easy to make the basis weight in the direction uniform. In addition, it is not necessary to be such a surrounding member, the cross-sectional shape in the collision member side end part 15a is circular, an ellipse, or an ellipse, and the cross-sectional shape in the collection member side end part 15b is non-circular. An enclosure member can be suitably used. In particular, an enclosing member having a circular cross-sectional shape at the collision member side end 15a and a non-circular cross-sectional shape at the collection member side end 15b is preferable. More specifically, the combination of (cross-sectional shape at the collision member side end 15a) − (cross-sectional shape at the collection member side end 15b) is (circular) − (polygon), (circular) − ( (Oval), (Circular)-(Ellipse), (Ellipse)-(Polygon), (Ellipse)-(Oval), (Oval)-(Polygon), (Oval)-(Ellipse), etc. Can be mentioned.

このような囲い部材15は衝突部材1を囲っているが、その状態は特に限定するものではなく、衝突部材1による繊維及び粉体の分散を妨げないように適度な距離をおいて囲っていれば良い。この距離は実験を繰り返すことにより適宜設定することができる。また、囲い部材15は衝突部材1により分散する繊維及び粉体の飛散を防ぐために、ノズル12と連結しているのが好ましい。   Such a surrounding member 15 surrounds the collision member 1, but the state is not particularly limited, and is surrounded by an appropriate distance so as not to prevent the fiber and powder from being dispersed by the collision member 1. It ’s fine. This distance can be set as appropriate by repeating the experiment. The enclosure member 15 is preferably connected to the nozzle 12 in order to prevent scattering of fibers and powder dispersed by the collision member 1.

このような囲い部材15によって導かれた繊維及び粉体を捕集して粉体含有繊維ウエブを形成できるように、捕集部材16を備えている。この捕集部材16が移動可能であれば、連続的に粉体含有繊維ウエブを製造することができる。この捕集部材16は繊維及び粉体を捕集できるものであれば良く、特に限定するものではないが、図8及び図9においては、ネットを配置している。その他にも、多孔性ロール、無孔フィルム、無孔ロールなども使用することができる。これらの中でも、多孔性の捕集部材(ネット、多孔性ロールなど)は気体を透過させることができるため、粉体含有繊維ウエブの形成を安定して行なうことができ、しかも気体を吸引して繊維及び粉体を捕集することにより、地合いの優れる粉体含有繊維ウエブを形成することができるため好適である。つまり、捕集部材上の繊維や粉体の多い領域は圧力損失が高いため、繊維や粉体が少なく、圧力損失がより低い領域へ繊維や粉体が吸引されやすいため、地合いのより優れる粉体含有繊維ウエブを形成することができる。   A collecting member 16 is provided so that the fiber and powder guided by such an enclosing member 15 can be collected to form a powder-containing fiber web. If the collecting member 16 is movable, the powder-containing fiber web can be continuously produced. The collecting member 16 is not particularly limited as long as it can collect fibers and powder, but in FIGS. 8 and 9, a net is arranged. In addition, a porous roll, a nonporous film, a nonporous roll, etc. can also be used. Among these, since the porous collection member (net, porous roll, etc.) can permeate the gas, the powder-containing fiber web can be stably formed, and the gas is sucked. By collecting fibers and powder, a powder-containing fiber web having excellent texture can be formed, which is preferable. In other words, the region with much fiber and powder on the collection member has high pressure loss, so the fiber and powder are easy to be sucked into the region with less fiber and powder and lower pressure loss. A body-containing fiber web can be formed.

以上は本発明の繊維ウエブ製造装置10の基本的な構造であるが、前記構造に加えて、繊維や粉体の分散性を高めるために、ノズル12の手前に繊維や粉体をほぐす装置(例えば、ミキサー)を設置することができる。また、捕集部材16がネットや多孔性ロールなど、多孔性である場合には、捕集部材16の捕集面とは反対面側に繊維や粉体を吸引することのできる吸引装置(例えば、サクションボックス)を設置するのが好ましい。なお、図8、9の態様は、1つのノズル12に対して1つの囲い部材15を使用した態様であるが、2つ以上のノズルに対して1つの囲い部材を使用する態様であっても良い。また、図8、9の態様は、1つのノズル12と1つの囲い部材15からなる粉体含有繊維ウエブ製造装置10であるが、同様のノズルと囲い部材を2組以上、捕集部材16の幅方向に、及び/又は長さ方向に並べることもできる。この場合、幅の広い粉体含有繊維ウエブを製造することができたり、粉体含有繊維ウエブの生産性を高めることができる。更に、図8、9においては、囲い部材15の捕集部材側端部15bの横断面形状が長方形であり、その長辺方向を捕集部材16の幅方向と一致させる態様であるが、このように配置する必要はなく、長辺方向を捕集部材16の流れ方向と一致させるように配置しても、同様に地合いの優れる繊維ウエブを製造することができる。   The above is the basic structure of the fiber web manufacturing apparatus 10 of the present invention. In addition to the structure described above, in order to improve the dispersibility of the fiber and powder, an apparatus for loosening the fiber and powder before the nozzle 12 ( For example, a mixer) can be installed. In addition, when the collection member 16 is porous, such as a net or a porous roll, a suction device (for example, a suction device that can suck fibers and powders to the side opposite to the collection surface of the collection member 16) It is preferable to install a suction box. 8 and 9 is an embodiment in which one enclosure member 15 is used for one nozzle 12, but an embodiment in which one enclosure member is used for two or more nozzles. good. 8 and 9 is the powder-containing fiber web manufacturing apparatus 10 including one nozzle 12 and one enclosing member 15. Two or more sets of similar nozzles and enclosing members are included in the collecting member 16. They can also be arranged in the width direction and / or in the length direction. In this case, a wide powder-containing fiber web can be produced, and the productivity of the powder-containing fiber web can be increased. Further, in FIGS. 8 and 9, the cross-sectional shape of the collecting member side end portion 15 b of the enclosing member 15 is a rectangle, and the long side direction thereof coincides with the width direction of the collecting member 16. However, even if the long side direction is aligned with the flow direction of the collecting member 16, a fiber web having excellent texture can be produced.

また、囲い部材15の捕集部材側端部15bと捕集部材16との相対的な位置を移動させることのできる手段(移動手段)を備えていることによって、地合いのより優れる粉体含有繊維ウエブを製造することができる。この移動手段は、例えば、囲い部材15の捕集部材側端部15bを繊維ウエブの流れ方向及び/又は巾方向に往復運動をさせたり、円又は楕円を描くように移動させたり、或いは捕集部材16を繊維ウエブの流れ方向及び/又は巾方向に往復運動させることができる。   Moreover, the powder-containing fiber which is more excellent in texture by providing means (moving means) capable of moving the relative position between the collecting member side end 15b of the enclosing member 15 and the collecting member 16 Webs can be manufactured. For example, the moving means may reciprocate the collecting member side end 15b of the enclosing member 15 in the flow direction and / or the width direction of the fiber web, move it in a circle or ellipse, or collect it. The member 16 can be reciprocated in the flow direction and / or the width direction of the fiber web.

本発明の粉体含有繊維ウエブの製造方法は、上述の粉体含有繊維ウエブ製造装置10を使用した製造方法であるため、粉体が存在しない箇所がない、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造できる方法である。   The powder-containing fiber web manufacturing method of the present invention is a manufacturing method using the powder-containing fiber web manufacturing apparatus 10 described above, and therefore there is no portion where the powder does not exist and the powder is uniformly dispersed. It is a method which can manufacture a containing fiber web.

より具体的には、まず、ノズル12へ繊維及び粉体を供給するとともに、前記ノズル12へ圧縮気体を導入して、ノズル12から繊維及び粉体を噴出させる。本発明において供給する繊維は特に限定されるものではないが、繊維径が4μm以下で繊維長が3mm以下の極細短繊維、繊維径が4μmを超え、50μm以下であり、繊維長が10mm以下の太短繊維を使用するのが好ましい。   More specifically, first, fibers and powder are supplied to the nozzle 12, and a compressed gas is introduced into the nozzle 12 to eject the fibers and powder from the nozzle 12. The fiber supplied in the present invention is not particularly limited, but the fiber diameter is 4 μm or less and the fiber length is 3 mm or less, the ultrafine short fiber, the fiber diameter is more than 4 μm, 50 μm or less, and the fiber length is 10 mm or less. It is preferable to use thick and short fibers.

本発明の製造方法で使用できる繊維はどのような成分から構成されていても良く、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など)、ポリスチレン系樹脂(例えば、結晶性ポリスチレン、非晶性ポリスチレンなど)、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂などの有機成分、ガラス、炭素、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ワラストナイトなどの無機成分から構成することができる。   The fiber that can be used in the production method of the present invention may be composed of any component, for example, polyamide resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl chloride resin, polyester resin, Organic components such as acrylonitrile resin, polyolefin resin (eg, polyethylene resin, polypropylene resin, etc.), polystyrene resin (eg, crystalline polystyrene, amorphous polystyrene, etc.), aromatic polyamide resin, polyurethane resin, etc. , Glass, carbon, potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, zinc oxide, aluminum borate, wollastonite and the like.

なお、繊維が融着可能であると、繊維の融着によって粉体含有繊維ウエブに強度を付与できるため好適である。この融着可能な繊維は繊維表面を構成する成分の少なくとも一部が熱可塑性樹脂から構成されていれば良い。例えば、繊維表面を構成する成分が、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など)、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、結晶性ポリスチレン系樹脂などの結晶性の熱可塑性樹脂、或いはポリ塩化ビニル系樹脂、非晶性ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などの非晶性の熱可塑性樹脂から構成されていれば良い。   Note that it is preferable that the fibers can be fused, because the powder-containing fiber web can be given strength by fusing the fibers. It is sufficient that at least a part of the components constituting the fiber surface of the fusible fiber is made of a thermoplastic resin. For example, the component constituting the fiber surface is a crystalline resin such as a polyolefin resin (for example, a polyethylene resin, a polypropylene resin, etc.), a polyvinylidene chloride resin, a polyester resin, a polyamide resin, or a crystalline polystyrene resin. What is necessary is just to be comprised from amorphous thermoplastic resins, such as a thermoplastic resin or a polyvinyl chloride resin, an amorphous polystyrene resin, a polyacrylonitrile resin, a polyvinyl alcohol resin.

この融着可能な繊維が2種類以上の成分から構成されていると、1種類の成分が融着したとしても、少なくとも1種類の成分によって繊維形態を維持することができるため好適である。この2種類以上の成分から構成されている繊維の横断面形状は、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型、サイドバイサイド型、多重バイメタル型、オレンジ型であることができ、特に芯鞘型、偏芯型、或いは海島型であるのが好ましい。   It is preferable that this fusible fiber is composed of two or more types of components because even if one type of component is fused, the fiber form can be maintained by at least one type of component. The cross-sectional shape of the fiber composed of two or more kinds of components can be, for example, a core-sheath type, an eccentric type, a sea-island type, a side-by-side type, a multiple bimetal type, an orange type, and particularly a core-sheath type The eccentric type or the sea-island type is preferable.

また、繊維は未延伸状態であることもできるが、強度的に優れているように、延伸状態にあるのが好ましい。この「延伸」とは、紡糸工程とは別の延伸工程(例えば、延伸ねん糸機による延伸工程)により延伸されていることをいう。例えば、メルトブロー法のように溶融押し出した樹脂に対して熱風を吹き付けて繊維化した繊維は、紡糸工程と延伸工程とが同じであるため延伸されていない。なお、海島型複合繊維の海成分を除去して製造した繊維は、海島型複合繊維が延伸されていれば、延伸された状態にある。   Moreover, although a fiber can also be in an unstretched state, it is preferable that it is in a stretched state so that it may be excellent in strength. This “stretching” means that the film is stretched by a stretching process different from the spinning process (for example, a stretching process by a stretching yarn threading machine). For example, a fiber obtained by spraying hot air against a melt-extruded resin as in the melt blow method is not stretched because the spinning process and the stretching process are the same. In addition, the fiber manufactured by removing the sea component of the sea-island composite fiber is in a stretched state if the sea-island composite fiber is stretched.

なお、繊維は、例えば、規則正しく一定方向に繊維が配向した束状態、ランダムに配向した凝集状態にあっても、本発明の装置10を用いれば、開繊し、均一な地合いの粉体含有繊維ウエブを製造することができる。これらの中でも、束状態であると、後述の圧縮気体及び衝突部材の作用によって分散性しやすいため好適である。   In addition, even if the fiber is in a bundle state in which the fibers are regularly orientated in a certain direction or in an agglomerated state in which the fibers are randomly oriented, if the apparatus 10 of the present invention is used, the fibers are opened and the powder-containing fibers have a uniform texture. Webs can be manufactured. Among these, the bundle state is preferable because it is easily dispersible by the action of a compressed gas and a collision member described later.

また、繊維径、繊維長、或いは成分の相違する繊維を2種類以上組み合わせて供給しても良い。また、経時変化に伴って、その配合量を変化させても良い。   Further, two or more types of fibers having different fiber diameters, fiber lengths, or components may be supplied in combination. Moreover, you may change the compounding quantity with a time-dependent change.

他方の粉体は、有機粉体、無機粉体、金属粉体、又は有機物と無機物との複合粉体(例えば、有機樹脂被覆無機粉体)などであることができ、用途によって適宜選択されるが、無機粉体であると、衝突部材本体の表面を構成するセラミックスとの帯電列が近く、無機粉体の付着量を更に少なくすることができるため好適である。例えば、粉体含有繊維ウエブをオゾン分解用途に使用する場合には、前記粉体として活性炭などを使用することができ、粉体含有繊維ウエブをイオン交換用途に使用する場合には、イオン交換樹脂粉体などを使用することができ、粉体含有繊維ウエブを触媒用途に使用する場合には、二酸化マンガン、白金、又は酸化チタンなどの触媒粉体などを使用することができ、粉体含有繊維ウエブを脱臭や消臭用途に使用する場合には、脱臭剤粉体や消臭剤粉体などを使用することができ、粉体含有繊維ウエブを繊維強化プラスチック(FRP)やシート状プリプレグ(sheet molding compound;SMC)などの用途に使用する場合には、熱接着性樹脂粉体などを使用することができ、粉体含有繊維ウエブを船や浴槽などの繊維強化プラスチック(オーバーレイ)などの用途に使用する場合には、熱硬化性樹脂粉体などを使用することができ、あるいは粉体含有繊維ウエブを耐火ボードに使用する場合には、無機粉体などを使用することができる。   The other powder can be an organic powder, an inorganic powder, a metal powder, or a composite powder of an organic substance and an inorganic substance (for example, an organic resin-coated inorganic powder), and is appropriately selected depending on the application. However, the inorganic powder is preferable because the charge train with the ceramic constituting the surface of the collision member body is close, and the amount of the inorganic powder attached can be further reduced. For example, when a powder-containing fiber web is used for ozonolysis, activated carbon or the like can be used as the powder. When a powder-containing fiber web is used for ion exchange, an ion exchange resin is used. Powders can be used, and when powder-containing fiber webs are used for catalyst applications, catalyst powders such as manganese dioxide, platinum, or titanium oxide can be used. When the web is used for deodorization or deodorization, deodorant powder, deodorant powder, etc. can be used, and the powder-containing fiber web is made of fiber reinforced plastic (FRP) or sheet-like prepreg (sheet). When used for applications such as molding compound (SMC), a heat-adhesive resin powder or the like can be used, and the powder-containing fiber web is used as a fiber for ships, bathtubs, etc. When used for applications such as reinforced plastic (overlay), thermosetting resin powder can be used, or when powder-containing fiber webs are used for fireproof boards, inorganic powder can be used. Can be used.

なお、粉体として、例えば、熱融着性樹脂粉体(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなど)、熱硬化性樹脂粉体(例えば、熱硬化性ポリエチレンテレフタレート、フェノール樹脂)、無機粉体(例えば、ガラス)、金属粉体(例えば、亜鉛、アルミニウム、錫など)を含んでいると、これら粉体の接着作用によって粉体を粉体含有繊維ウエブに確実に固着することができる。また、粉体表面の一部として熱融着性樹脂を含んでいると、この熱融着性樹脂の融着によって、粉体を粉体含有繊維ウエブに確実に固着することができる。   In addition, as a powder, for example, heat-fusible resin powder (for example, polypropylene, polyethylene, etc.), thermosetting resin powder (for example, thermosetting polyethylene terephthalate, phenol resin), inorganic powder (for example, glass) ) And metal powder (for example, zinc, aluminum, tin, etc.), the powder can be securely fixed to the powder-containing fiber web by the adhesive action of these powders. Further, when a heat-fusible resin is included as part of the powder surface, the powder can be reliably fixed to the powder-containing fiber web by the fusion of the heat-fusible resin.

本発明の粉体含有繊維ウエブにおいて、前述のような極細短繊維を使用すると、従来は脱落しやすかった平均粒径が50μm以下の粉体であっても脱落することなく保持することができる。この粉体は繊維によって保持されているため、繊維の直径によって保持できる粉体も変化する。すなわち、保持すべき粉体の平均粒径に応じて、適切な繊維径を有する繊維を選択する必要がある。例えば、繊維径と最適な粉体の平均粒径との関係は表1のようになる。なお、粉体の平均粒径が50μmを越えていても、前述のような繊維によって粉体を保持することができる。本発明における粉体の「平均粒径」は、コールターカウンター法により得られる値をいう。   In the powder-containing fiber web of the present invention, when the above-mentioned ultrafine short fibers are used, even a powder having an average particle diameter of 50 μm or less that has been easy to drop can be held without dropping. Since this powder is held by the fiber, the powder that can be held varies depending on the diameter of the fiber. That is, it is necessary to select a fiber having an appropriate fiber diameter according to the average particle diameter of the powder to be held. For example, Table 1 shows the relationship between the fiber diameter and the optimum average particle diameter of the powder. Even if the average particle diameter of the powder exceeds 50 μm, the powder can be held by the fibers as described above. The “average particle diameter” of the powder in the present invention refers to a value obtained by a Coulter counter method.

Figure 2008115505
Figure 2008115505

このような繊維と粉体との質量比率は、粉体の平均粒径、比重、あるいは繊維径などによって異なるが、繊維の質量比率が40mass%以下であれば、平均粒径50μm以下の粒径の小さい粉体であっても脱落しないように保持することができ、20mass%以下でも殆ど粉体が脱落しない粉体含有繊維ウエブを製造でき、10mass%以下でも実用上問題なく、かつ実用上取り扱いの際の強度的にも問題ない粉体含有繊維ウエブを製造することができる。他方、繊維の質量比率が1mass%以上であれば、粉体が脱落しにくく、実用的な取り扱い強度を有する。なお、繊維径が4μm以下で繊維長が3mm以下の極細短繊維の比率が高ければ高い程、前記効果に優れているため、繊維として極細短繊維を20mass%以上含んでいるのが好ましく、50mass%以上含んでいるのがより好ましく、100mass%極細短繊維からなるのが最も好ましい。   The mass ratio between the fiber and the powder varies depending on the average particle diameter, specific gravity, fiber diameter, or the like of the powder. If the mass ratio of the fiber is 40 mass% or less, the average particle diameter is 50 μm or less. Even if the powder is small, it can be held so that it does not fall off, and even if it is 20 mass% or less, it is possible to produce a powder-containing fiber web in which the powder hardly falls off, and even if it is 10 mass% or less, there is no practical problem and practical handling. It is possible to produce a powder-containing fiber web that does not have any problem in strength at the time. On the other hand, if the mass ratio of the fibers is 1 mass% or more, the powder is difficult to fall off and has a practical handling strength. The higher the ratio of ultrafine short fibers having a fiber diameter of 4 μm or less and a fiber length of 3 mm or less, the better the effect. Therefore, the fiber preferably contains 20 mass% or more of ultrafine short fibers, and 50 mass. % Is more preferable, and it is most preferably composed of 100 mass% extra-fine short fibers.

このような繊維及び粉体のノズル12への供給は、ノズル12への圧縮気体の導入によって行なわれる。この圧縮気体は繊維同士が絡みにくいように、圧縮気体の流れが実質的に層流であるように、ノズル12へ供給するのが好ましい。また、繊維の開繊及び分散性並びに粉体の分散性を高めることができるように、ノズル噴出口12aにおける気体通過速度が100m/sec以上であるように導入するのが好ましい。同様の理由で、圧縮気体の圧力は2kg/cm以上で導入するのが好ましい。更に、囲い部材15の内壁に繊維や粉体が付着しにくいように、囲い部材15の捕集部材側端部15bにおける気体流速が1m/s以上であるように、圧縮気体を導入するのが好ましい。 Such fiber and powder are supplied to the nozzle 12 by introducing compressed gas into the nozzle 12. The compressed gas is preferably supplied to the nozzle 12 so that the flow of the compressed gas is substantially laminar so that the fibers are not easily entangled with each other. Moreover, it is preferable to introduce so that the gas passage speed in the nozzle outlet 12a is 100 m / sec or more so that the fiber opening and dispersibility and the dispersibility of the powder can be improved. For the same reason, it is preferable to introduce the compressed gas at a pressure of 2 kg / cm 2 or more. Further, the compressed gas is introduced so that the gas flow velocity at the collecting member side end portion 15b of the enclosing member 15 is 1 m / s or more so that fibers and powders do not easily adhere to the inner wall of the enclosing member 15. preferable.

この繊維と粉体とを噴出する工程においては、圧縮気体の作用によって、繊維及び粉体をノズル12から勢いよく噴出させる。この噴出させた時の圧縮気体の膨張力、ノズル12の内部とノズル12の外部との気圧差などの相互作用によって、繊維は個々の繊維に開繊され、分散し、粉体は解される。   In the step of ejecting the fiber and the powder, the fiber and the powder are ejected vigorously from the nozzle 12 by the action of the compressed gas. The fibers are opened and dispersed into individual fibers, and the powder is unwound by the interaction such as the expansion force of the compressed gas when ejected and the pressure difference between the inside of the nozzle 12 and the outside of the nozzle 12. .

次いで、ノズル噴出口12aの前方に位置する衝突部材1に、ノズル12から噴出させた繊維及び粉体を衝突させて、繊維及び粉体を分散させる。つまり、噴出された繊維及び粉体は、まず突起部1aと衝突して繊維が開繊され、分散し、粉体が解された状態で、その突起部1aの表面に沿って衝突部本体1bの突起部1aとの接続面へ到達し、この接続面と衝突して、更に繊維が開繊され、繊維が解されると同時に繊維及び粉体の移動方向が変更させられて、四方八方に分散する。本発明においては、この衝突部材1として、前述のような衝突部材を用いており、衝突部材に粉体が付着しにくいため、粉体が塊となって脱落することを防ぐことができ、結果として、粉体が均一に分散した粉体含有繊維ウエブを製造することができる。   Next, the fibers and powder ejected from the nozzle 12 are caused to collide with the collision member 1 positioned in front of the nozzle outlet 12a to disperse the fibers and powder. That is, the ejected fiber and powder first collide with the protrusion 1a, the fiber is opened and dispersed, and the powder is unwound, and the collision part main body 1b along the surface of the protrusion 1a. To reach the connection surface with the projecting portion 1a, collide with this connection surface, the fiber is further opened, the fiber is unwound and at the same time the movement direction of the fiber and the powder is changed, in all directions scatter. In the present invention, the collision member as described above is used as the collision member 1, and the powder does not easily adhere to the collision member, so that the powder can be prevented from falling off as a lump. As described above, a powder-containing fiber web in which the powder is uniformly dispersed can be produced.

このような衝突部材1によって分散させた繊維及び粉体を、衝突部材1を囲むとともに、捕集部材方向へ伸びる囲い部材15により、捕集部材16へ導く。このように囲い部材15によって繊維及び粉体の移動経路が規制されているため、繊維及び粉体は確実に捕集部材16へ導かれる。   The fibers and powder dispersed by the collision member 1 are guided to the collection member 16 by the enclosure member 15 that surrounds the collision member 1 and extends in the direction of the collection member. As described above, since the path of movement of the fibers and powder is regulated by the surrounding member 15, the fibers and powder are reliably guided to the collecting member 16.

そして、この囲い部材15によって導かれた繊維及び粉体は捕集部材16上に集積し、粉体含有繊維ウエブとなる。この繊維や粉体は直接捕集部材16上に集積させても良いが、粉体が脱落しにくいように、捕集部材16の上に支持体(例えば、目の細かい湿式不織布)を載せておき、その上に粉体と繊維とを集積しても良い。   The fibers and powder guided by the surrounding member 15 are accumulated on the collecting member 16 to form a powder-containing fiber web. The fibers and powder may be directly accumulated on the collecting member 16, but a support (for example, fine wet nonwoven fabric) is placed on the collecting member 16 so that the powder is not easily dropped. In addition, the powder and fibers may be accumulated thereon.

なお、ネットや多孔性ロールなどの多孔性の捕集部材16を使用し、捕集部材16の捕集面と反対面から気体を吸引すると、粉体含有繊維ウエブの形成を安定して行なうことができ、しかも地合いの優れる粉体含有繊維ウエブを形成することができる。この吸引する際の吸引力は所望とする粉体含有繊維ウエブによって適宜調節することができるが、圧縮気体のノズル噴出口12aからの噴出風量に対して、1.1倍以上、好ましくは1.2倍以上、より好ましくは1.3倍以上の風量で吸引すると、地合いのより優れる粉体含有繊維ウエブを製造できる。なお、上限は特に限定するものではないが、前記噴出風量の3倍以下であるのが経済的である。   When a porous collection member 16 such as a net or a porous roll is used and gas is sucked from the surface opposite to the collection surface of the collection member 16, the powder-containing fiber web can be stably formed. In addition, a powder-containing fiber web having excellent texture can be formed. The suction force at the time of suction can be appropriately adjusted depending on the desired powder-containing fiber web, but is 1.1 times or more, preferably 1. When sucked with an air volume of 2 times or more, more preferably 1.3 times or more, a powder-containing fiber web having a better texture can be produced. In addition, although an upper limit is not specifically limited, it is economical that it is 3 times or less of the said blowing air volume.

また、捕集部材16が移動可能であると、連続的に繊維ウエブを製造することができる。その移動速度は所望とする粉体含有繊維ウエブの目付、使用繊維、ノズル等の能力等によって適宜調節することができる。例えば、高目付の粉体含有繊維ウエブを製造する場合には捕集部材16の移動速度を遅くし、低目付の粉体含有繊維ウエブを製造する場合には捕集部材16の移動速度を速くする。   Moreover, a fiber web can be manufactured continuously when the collection member 16 is movable. The moving speed can be appropriately adjusted according to the desired basis weight of the powder-containing fiber web, the fibers used, the ability of the nozzle and the like. For example, when producing a high-weight powder-containing fiber web, the moving speed of the collecting member 16 is slow, and when producing a low-weighing powder-containing fiber web, the moving speed of the collecting member 16 is increased. To do.

なお、繊維及び粉体を捕集部材16で集積する際に、囲い部材15の捕集部材側端部15bと捕集部材16との相対的な位置を移動させると、地合いのより優れる粉体含有繊維ウエブを製造することができる。この移動として、例えば、囲い部材15の捕集部材側端部15bの粉体含有繊維ウエブの流れ方向及び/又は巾方向の往復運動、円移動又は楕円移動、或いは捕集部材16の繊維ウエブの流れ方向及び/又は巾方向の往復運動などを挙げることができる。   In addition, when collecting the fiber and the powder by the collecting member 16, if the relative position of the collecting member side end 15b of the enclosing member 15 and the collecting member 16 is moved, the powder having a better texture. A containing fiber web can be produced. As this movement, for example, reciprocation in the flow direction and / or width direction of the powder-containing fiber web at the collection member side end 15b of the enclosure member 15, circular movement or elliptical movement, or the fiber web of the collection member 16 A reciprocating motion in the flow direction and / or the width direction can be exemplified.

このように製造した粉体含有繊維ウエブは繊維に粉体が付着しているものの、強固に固定された状態にはなく、脱落しやすいものであり、また、繊維同士も結合しておらず、機械的強度の弱いものであるため、粉体含有繊維ウエブを結合するのが好ましい。この結合方法は特に限定するものではないが、例えば、繊維及び/又は粉体を融着する方法、エマルジョンやラテックスなどのバインダーにより接着する方法、などを単独で、或いは併用して結合することができる。これらの方法によれば、嵩高な粉体含有繊維ウエブとすることができる。なお、繊維及び/又は粉体を融着する場合、粉体含有繊維ウエブを構成する粉体や繊維の配置が乱れないように、集積した繊維及び粉体の上にカバー材(例えば、湿式不織布)を載せた後に、乾燥機等により熱処理を実施し、融着固定しても良い。   Although the powder-containing fiber web produced in this way has powder attached to the fiber, it is not firmly fixed, it is easy to fall off, and the fibers are not bonded together, It is preferable to bond a powder-containing fiber web because of its low mechanical strength. Although this bonding method is not particularly limited, for example, a method of fusing fibers and / or powder, a method of bonding with a binder such as emulsion or latex, and the like may be used alone or in combination. it can. According to these methods, it is possible to obtain a bulky powder-containing fiber web. In addition, when fusing fibers and / or powder, a cover material (for example, wet nonwoven fabric) is formed on the collected fibers and powder so as not to disturb the arrangement of the powder and fibers constituting the powder-containing fiber web. ) May be carried out and then heat-treated with a dryer or the like to be fused and fixed.

本発明の粉体含有繊維ウエブは、上述のような方法で製造されたものであるため、粉体が均一に分散したものであり、粉体の有する各種特性を利用する分野に用いることができる。例えば、電子写真装置用、トイレ用脱臭用、又はオゾン発生装置用などのオゾン分解用シート;イオン交換水精製機などのイオン交換用シート;自動車用、又は化学反応装置用などの触媒用シート;生活用品用、生理用品用、フィルタ用、又は靴用などの脱臭又は消臭シート;繊維強化プラスチック(FRP)やシート状プリプレグ(SMC);あるいは耐火ボードなどの各種用途に使用することができる。粉体含有繊維ウエブは各種用途に適合するように、各種後処理が施されていても良い。例えば、帯電処理、スルホン化処理、フッ素ガス処理などの親水化処理、プラズマ処理などの放電処理、撥水処理などを挙げることができる。   Since the powder-containing fiber web of the present invention is produced by the method as described above, the powder is uniformly dispersed and can be used in a field where various characteristics of the powder are used. . For example, an ozone decomposition sheet for an electrophotographic apparatus, a toilet deodorizer, or an ozone generator; an ion exchange sheet such as an ion exchange water purifier; a catalyst sheet such as an automobile or a chemical reaction apparatus; Deodorizing or deodorizing sheets for daily use, sanitary products, filters, shoes, etc .; fiber reinforced plastic (FRP) and sheet prepreg (SMC); or fireproof boards. The powder-containing fiber web may be subjected to various post treatments so as to suit various applications. For example, hydrophilic treatment such as charging treatment, sulfonation treatment, fluorine gas treatment, discharge treatment such as plasma treatment, water repellent treatment, and the like can be given.

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(極細短繊維Aの準備)
ポリ乳酸からなる海成分中に、高密度ポリエチレンとポリプロピレンとからなる島成分が25個存在する、複合紡糸法により得た海島型複合短繊維(繊度:1.7dtex、切断長:1mm)を用意した。この海島型複合短繊維を10mass%水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解により抽出除去した後、風乾して、高密度ポリエチレンとポリプロピレンとが混在した極細短繊維A(繊維径:2μm、繊維長:1mm、フィブリル化していない、延伸されている、断面形状:海島型)の束状集合体を得た。
(Preparation of extra fine fiber A)
Prepared sea island type composite short fiber (fineness: 1.7 dtex, cutting length: 1 mm) obtained by the composite spinning method, in which 25 island components consisting of high density polyethylene and polypropylene are present in the sea component composed of polylactic acid. did. This sea-island type composite short fiber is immersed in a 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution, polylactic acid as a sea component is extracted and removed by hydrolysis, then air-dried, and ultra-fine short fiber in which high-density polyethylene and polypropylene are mixed. A bundled assembly of A (fiber diameter: 2 μm, fiber length: 1 mm, unfibrillated, stretched, cross-sectional shape: sea-island type) was obtained.

(極細短繊維Bの準備)
ポリ乳酸からなる海成分中に、ポリプロピレンからなる島成分が25個存在する、複合紡糸法により得た海島型複合短繊維(繊度:1.7dtex、切断長:1mm)を用意した。この海島型複合短繊維を10mass%水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解により抽出除去した後、風乾して、ポリプロピレンからなる極細短繊維B(繊維径:2μm、繊維長:1mm、フィブリル化していない、延伸されている、断面形状:円形)の束状集合体を得た。
(Preparation of extra-fine short fiber B)
A sea-island type composite short fiber (fineness: 1.7 dtex, cutting length: 1 mm) obtained by a composite spinning method in which 25 island components made of polypropylene are present in a sea component made of polylactic acid was prepared. This sea-island type composite short fiber is immersed in a 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and polylactic acid, which is a sea component, is extracted and removed by hydrolysis, and then air-dried to produce ultrafine short fiber B made of polypropylene (fiber diameter: 2 μm). , Fiber length: 1 mm, non-fibrillated, stretched, cross-sectional shape: circular).

(粉体Aの準備)
粉体Aとして、コロイダルシリカ(ゲルタイプ、平均粒径:7μm、東ソーシリカ(株)製)を準備した。
(Preparation of powder A)
As the powder A, colloidal silica (gel type, average particle size: 7 μm, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) was prepared.

(粉体Bの準備)
粉体Bとして、フュームドシリカ(平均粒径:12nm、日本アエロジル(株)製)を準備した。
(Preparation of powder B)
As powder B, fumed silica (average particle diameter: 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was prepared.

(粉体Cの準備)
粉体Cとして、γアルミナ(平均粒径:10nm、大明化学工業(株)製)を準備した。
(Preparation of powder C)
As powder C, γ-alumina (average particle size: 10 nm, manufactured by Daimei Chemical Co., Ltd.) was prepared.

(粉体Dの準備)
粉体Dとして、低密度ポリエチレンパウダー(平均粒径:6μm、住友精化(株)製)を準備した。
(Preparation of powder D)
As the powder D, low density polyethylene powder (average particle diameter: 6 μm, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) was prepared.

(衝突部材Aの準備)
衝突部材Aとして、突起部(高さ:10mm)及び衝突部本体(高さ:30mm)がセラミックス(アルミナ成分:16%)からなり、図1に示すような形状を有するものを準備した。つまり、突起部1aが円錐形状で、衝突部本体1bが断面U字の釣鐘状の衝突部材Aを準備した。なお、この衝突部材Aはセラミックスを切削加工して製造した。
(Preparation of collision member A)
As the collision member A, a projection part (height: 10 mm) and a collision part body (height: 30 mm) made of ceramics (alumina component: 16%) and having a shape as shown in FIG. 1 were prepared. In other words, a bell-shaped collision member A having a protruding portion 1a having a conical shape and a collision body 1b having a U-shaped cross section was prepared. The collision member A was manufactured by cutting ceramics.

(衝突部材Bの準備)
衝突部材Bとして、突起部(高さ:10mm)がステンレススチールからなり、衝突部本体(高さ:30mm)の上面・下面転換線Ltから衝突部本体表面に沿って5mmまでの領域がステンレススチールからなり、上面・下面転換線Ltよりも衝突部本体表面に沿って5mm以上下面側の領域がセラミックス(アルミナ成分:16%)からなり、図1に示すような形状を有するものを準備した。つまり、突起部1aが円錐形状で、衝突部本体1bが断面U字の釣鐘状の衝突部材Bを準備した。なお、この衝突部本体1bのセラミックス領域はセラミックスを切削加工して製造した。
(Preparation of collision member B)
As the collision member B, the protrusion (height: 10 mm) is made of stainless steel, and the area from the upper surface / lower surface conversion line Lt of the collision body (height: 30 mm) to 5 mm along the surface of the collision body is stainless steel. A region having a lower surface side of 5 mm or more along the surface of the collision part body than the upper surface / lower surface conversion line Lt is made of ceramics (alumina component: 16%) and has a shape as shown in FIG. In other words, a bell-shaped collision member B having a projecting portion 1a having a conical shape and a collision body 1b having a U-shaped cross section was prepared. In addition, the ceramic area | region of this collision part main body 1b was manufactured by cutting ceramics.

(衝突部材Cの準備)
衝突部材Cとして、突起部(高さ:10mm)がステンレススチールからなり、衝突部本体(高さ:30mm)の上面・下面転換線Ltから衝突部本体表面に沿って20mmまでの領域がステンレススチールからなり、上面・下面転換線Ltよりも衝突部本体表面に沿って20mm以上下面側の領域がセラミックス(アルミナ成分:16%)からなり、図1に示すような形状を有するものを準備した。つまり、突起部1aが円錐形状で、衝突部本体1bが断面U字の釣鐘状の衝突部材Cを準備した。なお、この衝突部本体1bのセラミックス領域はセラミックスを切削加工して製造した。
(Preparation of collision member C)
As the collision member C, the protrusion (height: 10 mm) is made of stainless steel, and the area from the upper / lower surface change line Lt of the collision body (height: 30 mm) to 20 mm along the surface of the collision body is stainless steel. A region having a lower surface side of 20 mm or more along the surface of the collision part main body from the upper surface / lower surface conversion line Lt is made of ceramics (alumina component: 16%) and has a shape as shown in FIG. In other words, a bell-shaped collision member C having a projecting portion 1a having a conical shape and a collision body 1b having a U-shaped cross section was prepared. In addition, the ceramic area | region of this collision part main body 1b was manufactured by cutting ceramics.

(衝突部材Dの準備)
衝突部材Dとして、突起部(高さ:10mm)及び衝突部本体(高さ:30mm)がステンレススチールからなり、図1に示すような形状を有するものを準備した。つまり、突起部1aが円錐形状で、衝突部本体1bが断面U字の釣鐘状の衝突部材Dを準備した。
(Preparation of collision member D)
As the collision member D, a projection part (height: 10 mm) and a collision part body (height: 30 mm) made of stainless steel and having a shape as shown in FIG. 1 were prepared. In other words, a bell-shaped collision member D having a protruding portion 1a having a conical shape and a collision body 1b having a U-shaped cross section was prepared.

(実施例1〜8及び比較例1〜8)
図8、9に示すような粉体含有繊維ウエブ製造装置10を用いて、粉体含有繊維ウエブを製造した。
(Examples 1-8 and Comparative Examples 1-8)
A powder-containing fiber web was manufactured using a powder-containing fiber web manufacturing apparatus 10 as shown in FIGS.

つまり、極細短繊維Aの束状集合体と極細短繊維Bの束状集合体とを1対1の質量比で混合した極細短繊維混合物と、粉体A〜Dとを、それぞれ1対2の質量比で混合した繊維粉体混合物を、それぞれミキサーに供給して解すとともに混合する一方で、ノズル噴出口12aにおける横断面形状が円形(直径:8.5mm)のベンチュリー管へ、コンプレッサーから圧縮気体導入口13を通じて圧縮空気(圧力=6kg/cm、実質的に層流)を導入することにより、前記繊維粉体混合物を材料供給口11からベンチュリー管へそれぞれ供給し、ベンチュリー管から極細短繊維A又はその集合体、極細短繊維B又はその集合体、及び粉体A〜Dを空気中にそれぞれ噴出(ベンチュリー管の噴出口における気体通過速度:147m/s、噴出口からの噴出量:約0.5m/min.)し、ベンチュリー管の噴出口前方に設けた、衝突部材A〜Dにそれぞれ衝突させて、極細短繊維A、極細短繊維B及び粉体A〜Dを分散させた(粉体と衝突部材との組み合わせは表1に示す通り)。なお、突起部1aと衝突部本体1bとの接続部(図1におけるCo)とノズル噴出口12aとの最短距離が15mmであり、しかも突起部1aの軸Aが、ノズル噴出口12aの中心と一致し、突起部1aの頂点がノズル噴出口12aと対向するようにそれぞれ配置した。 That is, the ultrafine fiber mixture obtained by mixing the bundle of aggregates of ultrafine fibers A and the bundle of aggregates of ultrafine fibers B at a mass ratio of 1: 1, and powders A to D, respectively, 1 to 2. The fiber powder mixture mixed at a mass ratio of 1 is fed to the mixer to be unraveled and mixed, while being compressed from the compressor into a Venturi tube having a circular cross section at the nozzle outlet 12a (diameter: 8.5 mm). By introducing compressed air (pressure = 6 kg / cm 2 , substantially laminar flow) through the gas introduction port 13, the fiber powder mixture is supplied from the material supply port 11 to the Venturi tube, and from the Venturi tube, it is extremely short. The fiber A or its aggregate, the ultra-short fiber B or its aggregate, and the powders A to D are each ejected into the air (the gas passage speed at the venturi outlet is 147 m / s, the ejection Ejection amount from:. To about 0.5 m 3 / min), and provided on the spout front of venturi tube, respectively collide with a collision member to D, ultrafine short fibers A, microfine staple fibers B and powder A -D was dispersed (the combination of the powder and the collision member is as shown in Table 1). In addition, the shortest distance between the connecting portion (Co in FIG. 1) between the protruding portion 1a and the collision portion main body 1b and the nozzle outlet 12a is 15 mm, and the axis A of the protruding portion 1a is the center of the nozzle outlet 12a. The protrusions 1a are arranged so that the vertexes of the protrusions 1a face the nozzle outlet 12a.

次いで、この分散させた極細短繊維A、極細短繊維B及び粉体A〜Dを、前記衝突部材1を囲むとともにベンチュリー管と連結しており、極細短繊維A、極細短繊維B及び粉体A〜Dを集積できるネットの方向へ直線状に伸びている囲い部材15により、ネット(捕集部材16)へそれぞれ供給し、移動するネット上に載置しておいたポリエチレンテレフタレート繊維からなる湿式不織布(目付:10g/m、平均繊維径:3.2μm)上に集積させて、粉体含有繊維ウエブ−湿式不織布集積体をそれぞれ得た。なお、ネットの下方に配置したサクションボックスにより、0.7m/min.で吸引した。また、囲い部材15は衝突部材側端部15aにおける横断面形状が円形(内径:50mm、断面積19.6cm)で、捕集部材側端部15bにおける横断面形状が長方形(30mm×60mm、断面積:18cm)で、横断面形状が連続的に変化したものを使用した。また、ノズル噴出口12aから囲い部材15の捕集部材側端部15bまでの距離は8cmであり、囲い部材15の捕集部材側端部15bにおける空気流速は4.6m/sであった。更に、この囲い部材15の捕集部材側端部15bは、長方形の長辺がネットの幅方向と平行であるように配置した。 Next, the dispersed ultrafine fibers A, ultrafine fibers B, and powders A to D surround the collision member 1 and are connected to the Venturi tube. Wet made of polyethylene terephthalate fibers that are respectively supplied to the net (collecting member 16) and placed on the moving net by the enclosure member 15 extending linearly in the direction of the net that can accumulate A to D The powder-containing fiber web-wet nonwoven fabric assembly was obtained by accumulating on a nonwoven fabric (weight per unit area: 10 g / m 2 , average fiber diameter: 3.2 μm). In addition, it is 0.7 m < 3 > / min. By the suction box arrange | positioned under the net | network. Sucked in. Further, the enclosing member 15 has a circular cross-sectional shape at the collision member side end portion 15a (inner diameter: 50 mm, cross-sectional area 19.6 cm 2 ), and a cross-sectional shape at the collection member side end portion 15b is rectangular (30 mm × 60 mm, The cross-sectional area was 18 cm 2 ) and the cross-sectional shape was continuously changed. Further, the distance from the nozzle outlet 12a to the collecting member side end 15b of the surrounding member 15 was 8 cm, and the air flow velocity at the collecting member side end 15b of the surrounding member 15 was 4.6 m / s. Furthermore, the collection member side end portion 15b of the surrounding member 15 is arranged so that the long side of the rectangle is parallel to the width direction of the net.

そして、前記粉体含有繊維ウエブ−湿式不織布集積体の粉体含有繊維ウエブ上に、更にポリエチレンテレフタレート繊維からなる湿式不織布(目付:10g/m、平均繊維径:3.2μm)をそれぞれ積層した後、温度130℃に設定したオーブンへ供給し、3分間熱処理を実施して、極細短繊維Aの高密度ポリエチレン成分によって融着させ、粉体含有繊維ウエブ−湿式不織布複合体をそれぞれ製造した。その後、粉体含有繊維ウエブ−湿式不織布複合体から両側の湿式不織布を剥離して、融着した粉体含有繊維ウエブをそれぞれ製造した。これら融着した粉体含有繊維ウエブにおける粉体の分散状況、及び粉体含有繊維ウエブ−湿式不織布集積体形成時における衝突部材への粉体の付着状況は、表1に示す通りであった。 And, on the powder-containing fiber web of the powder-containing fiber web-wet nonwoven fabric assembly, a wet nonwoven fabric (weight per unit: 10 g / m 2 , average fiber diameter: 3.2 μm) was further laminated. Then, it supplied to the oven set to the temperature of 130 degreeC, heat-processed for 3 minutes, it was made to melt | fuse with the high-density polyethylene component of the ultrafine short fiber A, and the powder containing fiber web-wet nonwoven fabric composite was manufactured, respectively. Thereafter, the wet nonwoven fabrics on both sides were peeled from the powder-containing fiber web-wet nonwoven fabric composite to produce fused powder-containing fiber webs. Table 1 shows the dispersion state of the powder in the fused powder-containing fiber web and the adhesion state of the powder to the impingement member when forming the powder-containing fiber web-wet nonwoven fabric assembly.

表1から、本発明の衝突部材を使用した粉体含有繊維ウエブは粉体が均一に分散しており、品位の優れるものであった。


From Table 1, the powder-containing fiber web using the collision member of the present invention was excellent in quality because the powder was uniformly dispersed.


Figure 2008115505
#1:A・・湾曲部、側壁のいずれにも粉体の付着がないか、わずかであるため、粉体が堆積して落下する現象は観察されず
C・・湾曲部及び/又は側壁に粉体が付着し、付着した粉体が堆積して大きな塊となって落下する現象を繰り返した
#2:A・・粉体が均一に分散しており、品位が優れている
C・・粉体の存在しない箇所が点在し、品位が悪い
Figure 2008115505
# 1: A ··· There is little or no powder adhering to either the curved part or the side wall. Repeated phenomenon of powder adhering, adhering powder accumulating and falling into large lumps # 2: A. ・ Powder is uniformly dispersed and quality is excellent. The place where the body does not exist is scattered, and the quality is poor.

本発明の衝突部材を突起部の軸を含む平面で切断した断面図Sectional drawing which cut | disconnected the collision member of this invention by the plane containing the axis | shaft of a projection part 本発明の衝突部材を突起部の軸方向、かつ突起部側から見た図A view of the collision member of the present invention viewed from the axial direction of the protrusion and from the protrusion side 本発明の別の衝突部材を突起部の軸を含む平面で切断した断面図Sectional drawing which cut | disconnected another collision member of this invention by the plane containing the axis | shaft of a projection part 本発明の更に別の衝突部材を突起部の軸を含む平面で切断した断面図Sectional drawing which cut | disconnected another collision member of this invention by the plane containing the axis | shaft of a projection part 本発明の更に別の衝突部材を突起部の軸を含む平面で切断した断面図Sectional drawing which cut | disconnected another collision member of this invention by the plane containing the axis | shaft of a projection part 本発明の更に別の衝突部材を突起部の軸を含む平面で切断した断面図Sectional drawing which cut | disconnected another collision member of this invention by the plane containing the axis | shaft of a projection part 本発明の更に別の衝突部材を突起部の軸を含む平面で切断した断面図Sectional drawing which cut | disconnected another collision member of this invention by the plane containing the axis | shaft of a projection part 本発明の粉体含有繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の流れ方向と平行な平面で切断した時の模式的断面図Schematic sectional view when the powder-containing fiber web manufacturing apparatus of the present invention is cut along a plane perpendicular to the collecting member and parallel to the flow direction of the collecting member 本発明の粉体含有繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の幅方向と平行な平面で切断した時の模式的断面図Schematic sectional view when the powder-containing fiber web manufacturing apparatus of the present invention is cut along a plane perpendicular to the collecting member and parallel to the width direction of the collecting member

符号の説明Explanation of symbols

1 衝突部材
1a 突起部
1b 衝突部本体
Lt 上面・下面転換線
Ce セラミックス
Cu 湾曲部
Co 突起部と衝突部本体との接続部
A 突起部の軸
10 粉体含有繊維ウエブ製造装置
11 材料供給口
12 ノズル
12a ノズル噴出口
13 圧縮気体導入口
15 囲い部材
15a 衝突部材側端部
15b 捕集部材側端部
16 捕集部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Collision member 1a Protrusion part 1b Collision part main body Lt Upper surface / lower surface conversion line Ce Ceramics Cu Curved part Co Connection part of a projection part and collision part main body A Projection part shaft 10 Powder-containing fiber web manufacturing apparatus 11 Material supply port 12 Nozzle 12a Nozzle outlet 13 Compressed gas inlet 15 Enclosure member 15a Collision member side end 15b Collection member side end 16 Collection member

Claims (6)

繊維及び粉体と衝突してこれらを分散させることのできる衝突部材であって、前記衝突部材は突起部と衝突部本体とを備えており、前記衝突部本体の下記に定義する上面・下面転換線よりも、衝突部本体表面に沿って5mm以上下面側の領域における衝突部材本体の表面が、セラミックスから構成されていることを特徴とする衝突部材。

上面・下面転換線:突起部の軸方向、かつ突起部側から見た時に、衝突部本体の輪郭を与える線
A collision member capable of colliding with fiber and powder and dispersing them, the collision member comprising a protrusion and a collision part body, and changing the upper and lower surfaces of the collision part body as defined below A collision member characterized in that the surface of the collision member main body in a region on the lower surface side of 5 mm or more along the collision section main body surface from the line is made of ceramics.
Top / bottom conversion line: A line that gives the outline of the collision part body when viewed from the axial direction of the protrusion and from the protrusion side.
アルミナ成分を10%以上含むセラミックスであることを特徴とする、請求項1記載の衝突部材。 The impingement member according to claim 1, wherein the impingement member is a ceramic containing 10% or more of an alumina component. 繊維及び粉体を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に配置した請求項1又は請求項2に記載の衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散した繊維及び粉体を導く囲い部材と、前記囲い部材によって導かれた繊維及び粉体を捕集して粉体含有繊維ウエブを形成できる捕集部材、とを備えている粉体含有繊維ウエブ製造装置。 A nozzle capable of ejecting fibers and powder, a compressed gas introducing means to the nozzle, a collision member according to claim 1 disposed in front of the nozzle outlet, and surrounding the collision member An enclosure member that guides fibers and powder dispersed by the collision with the collision member, and a collection member that can collect the fibers and powder guided by the enclosure member to form a powder-containing fiber web. A powder-containing fiber web production apparatus. 請求項3に記載の粉体含有繊維ウエブ製造装置を用いる粉体含有繊維ウエブの製造方法。 The manufacturing method of the powder containing fiber web using the powder containing fiber web manufacturing apparatus of Claim 3. 粉体として無機粉体を使用することを特徴とする、請求項4記載の粉体含有繊維ウエブの製造方法。 The method for producing a powder-containing fiber web according to claim 4, wherein an inorganic powder is used as the powder. 請求項3に記載の粉体含有繊維ウエブ製造装置を用いて製造された粉体含有繊維ウエブ。 A powder-containing fiber web manufactured using the powder-containing fiber web manufacturing apparatus according to claim 3.
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