JP2008231655A - 不織ウェブを加熱する装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の加熱ゾーンと、第2の加熱ゾーンと、第1および第2の加熱手段の間に配置された張力分離手段とを含んでなり、張力分離手段は、第1の加熱ゾーンを通して搬送される際のシート張力に適用され、シートが張力分離手段を出る際にシートにかかる張力を減じて、第2の加熱ゾーンに搬送する。
【選択図】図1
Description
乾燥ゾーンから第2の乾燥ゾーンまで不織布帛を搬送する工程であって、第2の乾燥ゾーンで不織布帛に適用された張力が、第1の乾燥ゾーンで不織布帛に適用された張力より少ない工程と、第2の乾燥ゾーンにおいて不織布帛を加熱して、不織布帛から溶剤を実質的に完全に除去する工程と、不織布帛を冷却ゾーンにおいて冷却する工程とを含んでなる化学仕上げ組成物が適用された不織布帛を乾燥する方法に関する。
、例えば、サイドバイサイド、シース−コア、楔、中空楔または当業界に公知のその他の分節型断面にあるファイバーのことを意味する。多成分ファイバー中のポリマー成分は、化学的に異なっていても、同じ化学組成物を有していてもよいが、異性体、結晶度、収縮、弾性、分子量またはその他特性が異なっている。多成分ファイバーは、別個のポリマーのゾーンが形成されていないポリマー材料の単一の均一なメルトブレンドから押出されたファイバーとは区別される。しかしながら、多成分ファイバー中の1つもしくはそれ以上のポリマー成分は異なるポリマーのブレンドとすることができる。
て、不織布帛に適用される仕上げ組成物を形成する。溶剤は、通常、本発明のプロセスにおいて加熱により除去可能な1種類もしくはそれ以上の揮発性組成物を含んでなる。図1に示す実施態様において、第1の乾燥ゾーンは空気衝突浮遊乾燥機2を含んでいる。ホットエアは、布帛の両側に配置された複数の空気供給スロット3から送られる。衝突空気流によって、一組の3本の蛇紋岩ロール4により布帛に適用された張力により乾燥機から布帛を引くと布帛が浮遊する。ホットエアによって、布帛が乾燥機2を通して搬送される際に、化学仕上げ組成物から溶剤が蒸発する。溶剤が蒸発する際に、溶剤の蒸発熱のためにホットエアの温度に比べて布帛温度は比較的低いままとなる。溶剤を第1の乾燥ゾーンにおいて完全に蒸発させる場合は、布帛の温度が乾燥機のホットエアの温度まで即時に上昇する。本発明のプロセスにおいては、ウェブの温度が伸張型の欠陥を形成させるほど上がらないよう、第1の乾燥ゾーンにおいて溶剤を完全に除去しないことが重要である。例えば、ホットエア温度200°F(93℃)を用いて浮遊乾燥機において、スパンボンドファイバーが線状低密度ポリエチレンシースとポリエステルコアを含んでなる複合体SMS不織布帛を実質的に完全に乾燥させようとしたところ、伸張型の欠陥が形成された。コンジュゲートスパンボンドファイバーの高融点ポリエステルコア成分が、かかる条件下で伸張型の欠陥の形成を防ぐことが予測されていたため、これは意外であった。
入る際に低い場合には、濡れた布帛から空気が通過する際に化学仕上げ組成物の一部が布帛から押出されるため、第1の乾燥ゾーンでスルーエア乾燥方法を用いるのは、通常、好適ではない。非常に低いエアフローをスルーエア乾燥プロセスでは用いても、乾燥機は非常に大きく非効率なものとなってしまう。
上述の説明および後述の実施例において、以下の試験方法を用いて、様々な記録された特徴および特性を求めた。ASTMとは、アメリカ試験材料学会のことである。
、融点125℃))とポリ(エチレンテレフタレート)コア(クリスター(Crystar)(登録商標)4449、デュポン(DuPont)より入手可能)のシース−コア断面を有するコンジュゲートファイバーから形成した。メルトブローン層は、線状低密度ポリエチレン(エクイスター(Equistar)、融点125℃))とポリ(エチレンテレフタレート)コア(クリスター(Crystar)(登録商標)4449、デュポン(DuPont)より入手可能)でできたサイドバイサイド断面を有するコンジュゲートファイバーから構成されていた。スパンボンドファイバー中のポリエステル成分対ポリエチレン成分の比率は重量基準で50:50であった。メルトブローンファイバーのポリエステル成分対ポリエチレン成分の比率は重量基準で80:20であった。
この例は、化学仕上げ組成物を含有するSMS複合体不織布帛を、プロセス中0.3lb./直線インチ(52.5N/m)以上の張力をかけながら、乾燥し、硬化した組み合わせ乾燥/硬化プロセスにおける張力と温度の影響を示すものである。2.5重量パーセントのフルオロケミカルと0.25重量パーセントの帯電防止剤を含有する水性仕上げを、ディップ−スクイーズプロセスを用いてSMS布帛に適用したところ、仕上げの約80重量パーセントの絞り率(wet pick up)となった。絞り率とは、不織布帛の乾燥重量に基づいて計算した布帛の溶剤の重量パーセント(この場合は水)として定義される。布帛中の溶剤の重量は、湿潤した布帛試料を秤量した後、オーブンで試料を乾燥して、実質的に全ての水を除去し、乾燥布帛を秤量し、湿潤布帛の重量から乾燥布帛の重量を減算して、水の重量を得ることにより計算した。SMS布帛を、機械方向のウェブ張力を測定するためのロードセルを備えた一組の3本の蛇紋岩ロール布帛を乾燥機を通して引くことによって、パイロット規模のメグテック(Megtec)製空気衝突浮遊乾燥機を通して搬送した。布帛にかかった張力は、入口ロール(ディップ−スクイーズプロセスの前にSMS布帛を巻き戻した)と蛇紋岩ロールの相対速度を調整することにより調整した。布帛の上下にあるエアバーが加熱空気を供給し、布帛が乾燥機を搬送される際に浮遊するように調整した。空気速度を6000ft/分(1829m/分)に設定した。乾燥機を3つのセクションに分割した。これらのセクションの最初の2つを、布帛を実質的に完全に乾燥するのと同じ温度まで加熱し、最後のセクションをフルオロケミカルを硬化する第2の温度まで加熱した。布帛を冷却するのに乾燥機を出た後、周囲空気を真空により布帛を通して引いた。撥アルコール性測定により、指定した温度で指定した時間について加熱した後、フルオロケミカル仕上げが硬化されたことが確認された。乾燥および硬化条件、ならびに1平方メートル当たりの伸張型の欠陥の数を表1に記してある。
点より大幅に低い約26度であったときでさえも、伸張型の欠陥(布帛中に皺として現れる)が形成されたということが分かる。
これらの実施例は、本発明によるプロセスにおける比較例Aに記載したSMS不織布帛の熱処理を例証するものである。SMS布帛を、乾燥機の第3のセクションで加熱せずに、空気衝突乾燥機を出た布帛が表2に示した水分含量を有していた以外は、比較例Aに記載したのと同じ仕上げで局所的に処理し、同じ空気衝突浮遊乾燥機を通して搬送した。最初の2つの乾燥セクションの空気温度は115℃、空気速度は8000ft/分(2,438m/分)、乾燥滞留時間は10秒であった。乾燥中に適用された張力は約0.5lb./直線インチ(87.6N/m)であった。実施例1〜4について、布帛に入り込んだ水(水分)含量は、100×(溶剤の重量/乾燥布帛の重量)で80%WPU(絞り率)であった。実施例4〜8について、入り込んだ水分含量は100%WPUであった。部分乾燥した布帛を、布帛が空気衝突浮遊乾燥機を出たときと実質的に同じ水分含量で、スルーエア真空ベルトオーブンのベルトに堆積させた。ベルトの下に配置された真空源により布帛を通して、表2に指定した硬化温度まで加熱された空気を引くことによって、真空ベルトオーブンのベルトに布帛を留めた。布帛に残る水を蒸発させて、布帛を加熱し続けてフルオロケミカル仕上げを硬化した。真空ベルトオーブンから出た際に布帛を短い冷却セクションに通し、そこで周囲空気を布帛を通して引いた後、布帛を収集容器へ自由降下させた。熱処理した布帛の撥アルコール性測定は、比較例Aで得られたのと同様であり、仕上げが硬化されたのが確認された。
Claims (6)
- 第1の加熱ゾーンと、
第2の加熱ゾーンと、
第1および第2の加熱手段の間に配置された張力分離手段とを含んでなり、張力分離手段は、第1の加熱ゾーンを通して搬送される際にシートに張力を適用して、シートが張力分離手段を出る際にシートにかかる張力を減じて、第2の加熱ゾーンを通して搬送される、シート材料を熱処理する装置。 - 張力分離手段が蛇紋岩ロールを含んでなる請求項1に記載の装置。
- 張力分離手段が2本のロールにより形成されたニップを含んでなる請求項1に記載の装置。
- 第1の加熱ゾーンが、空気衝突乾燥機を含んでなる請求項1に記載の装置。
- 第2の加熱ゾーンは、加熱空気源と、シート材料を支持する多孔性表面と、シート材料および多孔性表面を通して加熱された空気を引き、シート材料を多孔性表面に留めるために多孔性表面下に配置された真空源とを含んでなる請求項4に記載の装置。
- 第2の加熱ゾーンが真空ベルトオーブンである請求項5に記載の装置。
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