JP2008524461A - Ｓｍｓ生成物の模様付け - Google Patents

Abstract

不織物の製造装置及び製造方法。第１のベルト上に不織材料の第１のウェブを形成するためのスパンボンド装置と、第２のベルト上に不織材料の第２のウェブを形成するためのメルトブロー装置とを含む不織物。第２のベルトは第１のベルトの移動方向とは反対に移動し、そして形成後、模様を第１のウェブ上に第２のウェブを堆積させることにより複合スパンボンド及びメルトブローウェブを形成する。

Description

本発明は、不織ウェブ、特にスパンボンド及びスパンボンド−メルトブロー−スパンボンド（ＳＭＳ）法により形成された不織ウェブに模様を付ける製造方法及び製造装置に関する。

現在、典型的に熱可塑性樹脂製フィラメントまたは繊維から形成されたスパンボンドウェブまたは布を製造するための装置は存在する。このような装置は１９９８年９月２９日に刊行された特許文献１に開示されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。典型的には、このような装置はストランドのカーテンを作るための紡糸口金と、ストランドのカーテンに対し冷却用プロセス空気を吹き付けることにより熱可塑性フィラメントを形成するためのプロセス空気送風機とを含む。熱可塑性フィラメントは次いで典型的には、熱可塑性フィラメントの空気力学的延伸のためのプロセス空気により空気力学的に伴出され、そして拡散機を通過後、互いに絡み合ったフィラメントを捕集しそこにウェブを形成するために、連続して循環している篩いベルト上に堆積される。このようにして形成されたウェブまたは布は、次いで更なる加工に委ねられる。

不織材料を製造するためのスパンボンド法においては、熱可塑性繊維形成ポリマーは押し出し機に投入され、そして直線状または円周状の紡糸口金を通過させる。押し出されたポリマー流は、急速に冷却され、そして空気及び／または機械的牽引ローラーにより細繊化されることにより、望ましい直径の固化フィラメントに形成される。固化フィラメントは、次いでコンベヤーベルト上に敷かれることによりウェブに形成される。ウェブは次いでローラーで結合されることによりスパンボンドウェブに形成される。

不織材料を製造するためのメルトブロー法においては、熱可塑性形成ポリマーは押し出し機に投入され、次いでダイ幅１インチ当たり２０から４０の小さなオリフィスを含む直線状ダイを通過させられる。加熱空気の収束流は、押し出されたポリマー流を急速に細繊化することにより固化フィラメントを形成する。固化フィラメントは、続いて捕集スクリーンまたは織材料もしくは不織材料からなる他の層に高速空気により吹き付けられて、メルトブローウェブに形成される。

スパンボンド及びメルトブロー法は、図１に示されるＳＭＳのような応用において組み合わせることができる。ＳＭＳにおいては、スパンボンドビーム１２によりベルトまたはコンベヤー１０上にスパンボンド材料の第１の層が形成される。ベルト１０は典型的には、スパンボンド工程中で正確な形成ができるように均一な表面と空気透過性を有する。スパンボンド材料は、上流側と下流側プレスロール１６と１６’の間の位置におけるベルト１０上に堆積されることによりウェブが形成される。プレスロール１６と１６’は、ベルト１０とウェブの間のいかなる空気漏れも排除するように機能することにより、最高に加熱されたプレスロールの圧力と温度により引き起こされる予備結合を増大させる。ベルト１０上への熱可塑性繊維の捕集を補助するために、真空箱１４はベルト１０の下方に設置され、ベルトへの吸引に使用される。スパンボンド工程に必要な気流は、装置から真空箱１４により吸引される。

次に、メルトブロービーム１８中で小さい繊維がスパンボンドウェブ層上に吹き付けられる。メルトブロー工程中に典型的には、予備圧縮プレスロールは必要としない。

最後に、プレスロール２２を伴う第２のスパンボンドビーム２０は、メルトブロー層と第１のスパンボンド層とから形成されるウェブ上に、第２のスパンボンド層を形成する。複合スパンボンド−メルトブロー−スパンボンド材料は、次いでカレンダーまたはドライヤー機械（不図示）を通過して固められる。

最初は、望ましい地形上の特徴を有するコンベヤーまたは形成ベルトが、ＳＭＳまたはスパンボンド生成物上に模様を形成するのに必要な全てであるように見えるかもしれないが、プレスロールと熱可塑性材料を組み合わせることにより、コンベヤーの模様の鏡像を有するスパンボンド材料が作られることも直感できる。しかし、参照により本明細書に組み込まれる特許文献２に記載されているように、速さの競合因子、望ましくない印の回避、空気透過性、及び減少した跳ね返りの点で、事実上コンベヤーとして地形的模様のベルトを使用することを非常に難しくしている。

従来技術として、不織ウェブまたはその前駆体上に模様を付ける他の方法が記載されている。例えば、その開示は参照により本明細書に組み込まれる特許文献３が参照とされる。特許文献３には、スパンレーシング（ｓｐｕｎｌａｃｉｎｇ）法と、不織材料上に模様を押印するための装置とが記載されている。特に、特許文献３には、スパンレーシング技術により形成された不織布上に、模様を押印するための方法及び装置が記載されている。そこに記載されているように、不織材料が形成され、そして模様を有するワイヤースクリーン上に移動される。不織材料は次いで一系列の水噴出で処理されて、不織物にワイヤースクリーンの形状を呈させる。このようにして、ワイヤースクリーンに由来する模様が不織物に分け与えられた結果、模様付けされた不織物となる。

スパンレーシングに適用する場合は、この方法は非常に満足すべきものとなった。しかし、本発明はスパンボンド装置及び方法に関するものである。従って、模様付けされたスパンボンド不織物の製造装置及び製造方法、特に模様付けされたＳＭＳ不織物の製造装置及び製造方法が必要とされている。
米国特許第５，８１４，３４９号明細書 米国特許出願第２００３／０１６４１９９号明細書 米国特許第５，１１５，５４４号明細書

本発明の目的は、スパンボンド法において模様を有する不織物の形成用の装置及び方法を提供することである。

本発明の他の目的は、模様が形成されたスパンボンド及びメルトブロー複合布織物の形成用の装置及び方法を提供することである。

本発明の目的は、第１のベルト上に不織材料の第１のウェブを形成するための少なくとも１つのスパンボンド装置と、第２のベルト上に不織材料の第２のウェブを形成するための少なくとも１つのメルトブロー装置とを含む不織物の製造装置を提供することにより、通常達成されるであろう。形成後、第２のベルトにより、第１のウェブ上に第２のウェブを堆積させることにより複合スパンボンド及びメルトブローウェブが形成される。

本発明の他の形態は、スパンボンド工程において第１のベルト上に不織材料の第１のウェブを形成する段階、メルトブロー工程において第２のベルト上に不織材料の第２のウェブを形成する段階を含む、模様付けされた不織物を形成する方法に関する。不織物の第１及び第２のウェブは次いで結合されて、複合不織ウェブが形成される。

本発明を特徴付ける新規性の種々の形態は、特に、添付した特許請求の範囲において指摘され、そしてこの開示の一部分を形成する。本発明、その作用の優位性及びその使用により達成される特別な目的を更に理解するために、参照は、本発明の好ましい実施形態と一緒に記載される。

実施例として与えられかつ本発明をそれのみに限定しない以下の詳細な説明は、同じ参照図番は、同じ要素及び部分を表している添付図面と一緒になって、最も良さを認められるであろう。ここで図２に転じると、本発明の一形態に係るスパンボンド−メルトブロー−スパンボンド不織物形成ラインが示される。この本発明の実施形態において、図１中のスパンボンドビーム１２及び２０と変わりはない。図１に示される例のように、スパンボンドウェブ２４は、スパンボンドビーム１２とプレスロール１６により形成される。真空箱１４は、ベルト１０上へ熱可塑性繊維を捕集するために、そしてウェブ２４の形成を妨害するのを防ぐためスパンボンド工程において使用される空気を除去するために、作用する。

ＳＭＳラインをメルトブローセクションまで下流に進むと、２つのローラー２８に支持された模様付けベルト２６があり、それはこの実施例ではベルト１０の進行方向とは反対に進行する。このベルト２６は、メルトブロービーム１８の下方に取り付けられ、好ましくは模様付け布である。ベルト２６上に形成されたメルトブローウェブ３２がスパンボンドウェブ２４上に堆積するように、メルトブロー繊維はベルト２６上に敷かれて、次いでベルト１０上に運ばれる。

模様付け布２６は、模様付けされた表面を、堆積したメルトブロー繊維上に供給する。メルトブロー工程により繊維に適用される熱及び空気圧力により、この工程で形成されたウェブはベルト２６の模様を採用する。この作り方において、メルトブローウェブ３２をスパンボンドウェブ２４に結合させることにより、模様付けされたＳＭＳ不織物を作ることができる。一方、模様付けスリーブで被覆されたドラムもベルト２６の代わりに使用することができる。このような変更において、ドラムは、メルトブロー繊維が堆積する領域の下流に、そしてこのような繊維がまだ冷却されず、ドラム上の模様を押印するのに十分なだけ近接して置かれる。

既知のＳＭＳ工程のように、空気の分配及び除去は考慮すべき重要なファクターである。メルトブロー工程の間にメルトブロー繊維及びベルト２６に適用される高圧空気により、そして模様付けベルト２６の上部と下部の間の乱気流を防ぐために、拡散機３０が取り付けられて真空箱１４の中に空気の流れを進行させる。拡散機は、ベルト２６の裏側、複合ウェブ及びベルト１０に働く空気圧の力を減少させるように作用して、ベルト２６の部分間の乱気流を除去する。真空箱１４は、ウェブの破壊を防ぐために、装置からの空気を除去するのに使用される。

メルトブローウェブ３２とスパンボンドウェブ３４を結合することにより結合されたウェブ３４を形成した後、結合されたウェブ３４を第２のスパンボンドビーム２０を通過させるようにしてもよい。

このように、これまでの記載により明らかにされた事項から、先に示した目的が効果的に達成されることが示され、そして上記方法の実行においてまた示された構造において、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、一定の改変が行われてもよいことから、上記記載に含まれまた添付図面に示された全ての事項は限定的な意味ではなく例証として解釈されねばならない。

従来技術のスパンボンド−メルトブロー−スパンボンド不織物形成ラインの側面図である。 本発明の一形態に係るスパンボンド−メルトブロー−スパンボンド不織物形成ラインの側面図である。

Claims (16)

1. 第１のベルト上に不織材料の第１のウェブを形成するための少なくとも１つのスパンボンド装置、及び
   第２のベルト上に不織材料の第２のウェブを形成するための少なくとも１つのメルトブロー装置であって、前記第２のベルトが、前記第１のウェブ上に第２のウェブを堆積させることにより複合スパンボンド及びメルトブローウェブを形成するメルトブロー装置
   を含む、不織物の製造装置。
2. 第２のベルトが、第２のウェブ上にまたはその中に押印する模様を含む請求項１に記載の装置。
3. 前記メルトブロー装置の高圧空気及び熱により、第２のベルトの模様が第２のウェブに押印される請求項２に記載の装置。
4. 更に、前記複合ウェブ上に第３のウェブを形成しそこへ結合させる第２のスパンボンド装置を含む請求項２に記載の装置。
5. 更に、前記メルトブロー装置の第２のベルトの下方に位置する拡散機であって、前記第２のベルトの中の乱気流を減少させる前記拡散機を含む請求項２に記載の装置。
6. 更に、スパンボンド及びメルトブロー装置に使用される空気を除去するための少なくとも１つの真空箱を含む請求項２に記載の装置。
7. スパンボンド工程において第１のベルト上に不織材料の第１のウェブを形成する段階、
   メルトブロー工程において第２のベルト上に不織材料の第２のウェブを形成する段階、及び
   前記不織材料の第１及び第２のウェブを結合することにより複合不織ウェブを形成する段階
   を含む、模様付けされた不織物を形成する方法。
8. 更に、前記第２の不織ウェブ上に模様を押印する段階を含む請求項７に記載の方法。
9. 押印段階が、高圧空気及び熱を使用して、第２のベルト上に形成された模様に第２のウェブを適合させる請求項８に記載の方法。
10. 更に、複合ウェブ上にスパンボンド不織材料の第３のウェブを形成する段階を含む請求項７に記載の方法。
11. 更に、プレスロール中で第３のウェブと複合ウェブの組み合わせをプレスする段階を含む請求項１０に記載の方法。
12. 不織材料の第１のウェブを形成するための少なくとも１つのスパンボンド装置
    前記第１のウェブ上に不織材料の第２のウェブを形成することにより、複合スパンボンド及びメルトブローウェブを形成するための少なくとも１つのメルトブロー装置、及び
    前記複合ウェブに模様を伝達するための模様付けドラム
    を含む、不織物の製造装置。
13. 更に、前記複合ウェブ上に第３のウェブを形成しそこへ結合させる第２のスパンボンド装置を含む請求項１２に記載の装置。
14. スパンボンド工程において不織材料の第１のウェブを形成する段階、
    メルトブロー工程において前記第１のウェブ上に不織材料の第２のウェブを形成する段階、
    前記不織材料の第１及び第２のウェブを結合することにより複合不織ウェブを形成する段階、及び
    模様付けドラムを使用して前記組み合わされたウェブに模様を形成する段階
    を含む、模様付けされた不織物を形成する方法。
15. 更に、複合ウェブ上にスパンボンド不織材料の第３のウェブを形成する段階を含む請求項１４に記載の方法。
16. 更に、プレスロール中で第３のウェブと複合ウェブの組み合わせをプレスする段階を含む請求項１５に記載の方法。

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