JP2014152402A - 不織布の製造方法及びウエブドラフタ - Google Patents

Abstract

【課題】 物性の均一な不織布を製造することのできる不織布の製造方法、及びそのような不織布の製造を可能にするウエブドラフタを提供すること。
【解決手段】 本発明の不織布の製造方法は、表面が平滑なドラフトローラのみによって繊維ウエブを挟持して搬送した後、繊維ウエブを結合する不織布の製造方法であり、繊維ウエブを挟持する対になるドラフトローラの周速度が異なることを特徴とする。また、本発明のウエブドラフタは、上ドラフトローラと下ドラフトローラを備えたドラフトローラ組を複数組有するウエブドラフタであり、いずれのドラフトローラ組を構成する上ドラフトローラと下ドラフトローラのいずれも表面が平滑であり、しかも同じドラフトローラ組における上ドラフトローラと下ドラフトローラの周速度を独立して制御できることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は不織布の製造方法及びウエブドラフタに関する。

不織布を製造する方法として、カード機によって繊維を開繊して繊維ウエブを形成した後、繊維ウエブを結合して不織布を製造する方法がある。この繊維ウエブの目付がばらつくなど物性が不均一であると、得られる不織布の物性も不均一となるため、繊維ウエブの物性を均一にすることが重要である。そのため、繊維ウエブの物性を均一にするために、ウエブドラフタが用いられている。

従来、このウエブドラフタは、表面に多数の突起を有するドラフトローラ又は表面が平滑なドラフトローラの複数本からなり、ドラフトローラ間で繊維ウエブを搬送できるドラフトローラ組を複数組有するものであった。しかしながら、表面に多数の突起を有するドラフトローラはある程度、繊維ウエブの物性を均一にできるものの、多数の突起の作用によって搬送しているため、繊維が引っ掛かるなど繊維の配列が乱れやすく、満足できる程度に物性を均一にできない場合があった。他方で、表面が平滑なドラフトローラは供給側において比較的厚い繊維ウエブを搬送する際に、繊維ウエブに皺が入ったり、層間剥離してしまい、満足できる程度に物性を均一にできない場合があった。

そのため、このような表面に多数の突起を有するドラフトローラ又は表面が平滑なドラフトローラの複数本からなるウエブドラフタの問題点を解決するために、フィード側に表面が平滑状でないドラフトローラで構成されるドラフトローラ組を配設し、デリベリ側に表面が平滑状のドラフトローラで構成されるドラフトローラ組を配設したウエブドラフタが提案されている（特許文献１）。しかしながら、このようなウエブドラフタであっても、フィード側に表面が平滑状でないドラフトローラで構成されるドラフトローラ組を配設しているため、繊維が引っ掛かるなど繊維の配列が乱れやすく、満足できる程度に物性を均一にできない場合があった。

実公平６−３０８６１号公報

本発明はこのような状況下においてなされたものであり、物性の均一な不織布を製造することのできる不織布の製造方法、及びそのような不織布の製造を可能にするウエブドラフタを提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる発明は、「表面が平滑なドラフトローラのみによって繊維ウエブを挟持して搬送した後、繊維ウエブを結合する不織布の製造方法であり、繊維ウエブを挟持する対になるドラフトローラの周速度が異なることを特徴とする、不織布の製造方法。」である。

本発明の請求項２にかかる発明は、「繊維ウエブの搬送部を基準として上方に位置する上ドラフトローラと、繊維ウエブの搬送部を基準として下方に位置し、前記上ドラフトローラとの間に挟持して繊維ウエブを搬送できる下ドラフトローラを備えたドラフトローラ組を、複数組有するウエブドラフタであり、いずれのドラフトローラ組を構成する上ドラフトローラと下ドラフトローラのいずれも表面が平滑であり、しかも同じドラフトローラ組における上ドラフトローラと下ドラフトローラの周速度を独立して制御できることを特徴とする、ウエブドラフタ。」である。

本発明の請求項１にかかる発明は、表面が平滑なドラフトローラのみによって繊維ウエブを挟持して搬送していることから、繊維が引っ掛かることがないため、繊維の配列が乱れにくく、繊維ウエブの物性を均一にすることができる。また、表面が平滑なドラフトローラのみからなると、供給側において、比較的厚い繊維ウエブを供給する場合に、繊維ウエブに皺が入ったり、層間剥離が生じやすいが、繊維ウエブを挟持する対になるドラフトローラの周速度が異なることによって、繊維ウエブを強制的に搬送し、皺を発生させたり、層間剥離を生じさせることなく、物性の均一な繊維ウエブを形成することができる。結果として、物性の均一な不織布を製造することができる。

本発明の請求項２にかかる発明は、いずれのドラフトローラ組を構成する上ドラフトローラと下ドラフトローラのいずれも表面が平滑であり、繊維が引っ掛かることがないため、繊維の配列が乱れにくく、均一な物性の繊維ウエブを形成することができる。また、同じドラフトローラ組における上ドラフトローラと下ドラフトローラの周速度を独立して制御できるため、繊維ウエブを挟持する対になる上ドラフトローラと下ドラフトローラの周速度を異ならせることによって、繊維ウエブを強制的に搬送でき、皺を発生させたり、層間剥離を生じにくいため、物性の均一な繊維ウエブを形成することができる。

本発明のウエブドラフタの模式的側面図

まず、本発明の不織布の製造に使用することのできるウエブドラフタについて、その模式的側面図である図１を参照しながら説明する。

図１のウエブドラフタにおいては、繊維ウエブＷの搬送部Ｄ１１〜Ｄ３２を基準として上方に位置する上ドラフトローラ２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３と、繊維ウエブＷの搬送部Ｄ１１〜Ｄ３２を基準として下方に位置する下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２、２ｄ２１、２ｄ２２、２ｄ３１、２ｄ３２を備えている。

前記上ドラフトローラ２ｕ１と２本の下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２とで第１組目のドラフトローラ組を構成し、上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１１とで繊維ウエブＷを挟持して搬送でき、上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１２とで繊維ウエブＷを挟持して搬送できる。

なお、上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２のいずれも表面が平滑で、繊維が引っ掛かることがないため、繊維の配列を乱さず、均一な物性の繊維ウエブＷを搬送することができる。

また、比較的厚い繊維ウエブＷを第１組目のドラフトローラ組へ供給する場合、上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２のいずれも表面が平滑であると、繊維ウエブＷの搬送を上手く行うことができず、繊維ウエブＷに皺が入ったり、層間剥離が生じる傾向があるため、上ドラフトローラ２ｕ１の周速度と下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２の周速度を独立して制御できるように、上ドラフトローラ２ｕ１にモータが接続されており（図示せず）、下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２にも上ドラフトローラ２ｕ１とは異なるモータがそれぞれ接続されている（図示せず）。

更に、上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２との間である繊維ウエブＷの搬送部Ｄ１１、Ｄ１２の間隔を調整できるように、上ドラフトローラ２ｕ１は上下方向に移動可能であるように支持されている。

同様に、前記上ドラフトローラ２ｕ２と２本の下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２とで第２組目のドラフトローラ組を構成し、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２１とで繊維ウエブＷを挟持して搬送でき、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２２とで繊維ウエブＷを挟持して搬送できる。

なお、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２のいずれも表面が平滑で、繊維が引っ掛かることがないため、繊維の配列を乱さず、均一な物性の繊維ウエブＷを搬送することができる。

また、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２のいずれも表面が平滑であると、繊維ウエブＷの搬送を上手く行うことができず、繊維ウエブＷに皺が入ったり、層間剥離が生じる傾向があるため、上ドラフトローラ２ｕ２の周速度と下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２の周速度を独立して制御できるように、上ドラフトローラ２ｕ２にモータが接続されており（図示せず）、下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２にも上ドラフトローラ２ｕ２とは異なるモータがそれぞれ接続されている（図示せず）。

更に、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２との間である繊維ウエブＷの搬送部Ｄ２１、Ｄ２２の間隔を調整できるように、上ドラフトローラ２ｕ２は上下方向に移動可能であるように支持されている。

更に同様に、前記上ドラフトローラ２ｕ３と２本の下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２とで第３組目のドラフトローラ組を構成し、上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３１とで繊維ウエブＷを挟持して搬送でき、上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３２とで繊維ウエブＷを挟持して搬送できる。

なお、上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２のいずれも表面が平滑で、繊維が引っ掛かることがないため、繊維の配列を乱さず、均一な物性の繊維ウエブＷを搬送することができる。

また、上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２のいずれも表面が平滑であると、繊維ウエブＷの搬送を上手く行うことができず、繊維ウエブＷに皺が入ったり、層間剥離が生じる傾向があるため、上ドラフトローラ２ｕ３の周速度と下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２の周速度を独立して制御できるように、上ドラフトローラ２ｕ３にモータが接続されており（図示せず）、下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２にも上ドラフトローラ２ｕ３とは異なるモータがそれぞれ接続されている（図示せず）。

更に、上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２との間である繊維ウエブＷの搬送部Ｄ３１、Ｄ３２の間隔を調整できるように、上ドラフトローラ２ｕ３は上下方向に移動可能であるように支持されている。

なお、繊維ウエブＷが第１組目のドラフトローラ組から第３組目のドラフトローラ組へと搬送されるにしたがって、繊維ウエブＷの厚さが薄くなるため、上流側のドラフトローラ組における搬送部の間隔の方が、下流側のドラフトローラ組における搬送部の間隔よりも長くなるように、上ドラフトローラを支持するのが好ましい。例えば、上流側のドラフトローラ組における搬送部Ｄ１１、Ｄ１２の間隔の方が、下流側のドラフトローラ組における搬送部Ｄ２１、Ｄ２２の間隔よりも長くなるように上ドラフトローラを支持し、上流側のドラフトローラ組における搬送部Ｄ２１、Ｄ２２の間隔の方が、下流側のドラフトローラ組における搬送部Ｄ３１、Ｄ３２の間隔よりも長くなるように上ドラフトローラを支持するのが好ましい。

また、繊維ウエブＷの搬送性に優れているように、下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２、２ｄ２１、２ｄ２２、２ｄ３１、２ｄ３２の最上部のいずれもが同一平面上に載るように、下ドラフトローラを配置するのが好ましい。下ドラフトローラの最上部のいずれもが同一平面上に載らず、下ドラフトローラの最上部が上下すると、繊維ウエブＷが破断しやすいなど、搬送性に劣るためである。

なお、本発明における「平滑」とは、ドラフトローラにメタリックワイヤーや針布が巻回されているなど、表面における凹凸の高さが０．５ｍｍ未満であることを意味し、好ましくは鏡面加工されている。

なお、図１においては、ウエブドラフタの上流側に、繊維が開繊された繊維ウエブＷをドラフトローラ組へ供給できる供給ローラ１、ウエブドラフタ組の下流側へ、物性の均一な繊維ウエブＷを送出コンベア４へ供出できる供出ローラ３、及び供出ローラ３から供出された繊維ウエブＷを結合装置へ送出できる送出コンベア４を設置している。

このような図１に示すようなウエブドラフタの場合、供給ローラ１から繊維ウエブＷを、第１組目のドラフトローラ組に供給すると、第１組目のドラフトローラはいずれも平滑で、しかも上ドラフトローラ２ｕ１の周速度と下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２の周速度が異なるため、繊維が引っ掛かったり、皺が発生したり、或いは層間剥離を生じることなく、繊維ウエブＷを挟持して第２組目のドラフトローラ組に搬送することができる。第２組目のドラフトローラもいずれも平滑で、しかも上ドラフトローラ２ｕ２の周速度と下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２の周速度が異なるため、繊維が引っ掛かったり、皺が発生したり、或いは層間剥離を生じることなく、繊維ウエブＷを挟持して第３組目のドラフトローラ組に搬送することができる。同様に、第３組目のドラフトローラもいずれも平滑で、しかも上ドラフトローラ２ｕ３の周速度と下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２の周速度が異なるため、繊維が引っ掛かったり、皺が発生したり、或いは層間剥離を生じることなく、繊維ウエブＷを挟持して供出ローラ３へ搬送し、供出ローラ３によって繊維ウエブＷを送出コンベア４へ供出し、送出コンベア４によって、繊維ウエブＷを結合装置へ送出できる。

なお、いずれのドラフトローラ組においても、皺が発生したり、層間剥離を生じにくいように、上ドラフトローラの周速度が下ドラフトローラの周速度よりも速いのが好ましい。また、同じドラフトローラ組において、下ドラフトローラの周速度は同じであっても異なっていても良いが、同じであるのが好ましい。

また、皺が発生したり、層間剥離を生じることなく、不織布の生産性を高めることができるように、下流側に位置するドラフトローラ組の下ドラフトローラほど、周速度が速いのが好ましい。

なお、図１におけるウエブドラフタにおけるドラフトローラ組は３組であるが、３組である必要はなく、１組又は２組であっても、４組以上であっても良く、不織布の所望物性に応じて、適宜設定することができる。

また、図１における各ドラフトローラ組は上ドラフトローラ１本と下ドラフトローラ２本とから構成されているが、上ドラフトローラ１本と下ドラフトローラ１本とから構成されるなど、別の構成からなるドラフトローラ組であっても良い。しかしながら、下ドラフトローラ間の距離を短くし、繊維ウエブＷの搬送性を高めるという点からは、上ドラフトローラ１本と下ドラフトローラ２本とから構成されているのが好ましい。

更に、各ドラフトローラ組が同じ構成からなる必要はない。例えば、上ドラフトローラ１本と下ドラフトローラ２本とから構成されるドラフトローラ組と、上ドラフトローラ１本と下ドラフトローラ１本とから構成されるドラフトローラ組とが混在していても良い。

本発明の不織布の製造方法は、表面が平滑なドラフトローラのみによって繊維ウエブＷを挟持して搬送した後、繊維ウエブＷを結合する不織布の製造方法であるが、繊維ウエブＷを挟持する対になるドラフトローラの周速度が異なることを特徴としている。前述の図１をもとにしたウエブドラフタの説明で説明した通り、表面が平滑なドラフトローラのみによって繊維ウエブＷを挟持して搬送し、繊維が引っ掛かることがないため、繊維の配列が乱れにくく、均一な物性の繊維ウエブＷとすることができる。

また、表面が平滑なドラフトローラのみからなると、繊維ウエブＷに皺が入ったり、層間剥離が生じやすいが、繊維ウエブＷを挟持する対になるドラフトローラの周速度を異ならせることによって、繊維ウエブＷを強制的に搬送し、皺を発生させたり、層間剥離を生じさせることなく、均一な物性の繊維ウエブＷとすることができる。結果として、均一な物性の不織布を製造することができる。

なお、このようなドラフトローラによる繊維ウエブＷの搬送は前述のようなウエブドラフタによって実施することができる。なお、繊維ウエブＷを挟持する対になるドラフトローラ（例えば、図１における上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１１、上ドラフトローラ２ｕ１と下ドラフトローラ２ｄ１２、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２１、上ドラフトローラ２ｕ２と下ドラフトローラ２ｄ２２、上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３１、又は上ドラフトローラ２ｕ３と下ドラフトローラ２ｄ３２）の周速度は、皺が発生したり、層間剥離を生じにくいように、上ドラフトローラの周速度が下ドラフトローラの周速度よりも１〜１０％速いのが好ましい。また、同じドラフトローラ組における下ドラフトローラ（例えば、図１における、下ドラフトローラ２ｄ１１と下ドラフトローラ２ｄ１２、下ドラフトローラ２ｄ２１と下ドラフトローラ２ｄ２２、下ドラフトローラ２ｄ３１と下ドラフトローラ２ｄ３２）の周速度は同じであっても異なっていても良いが、同じであるのが好ましい。

また、皺が発生したり、層間剥離を生じることなく、不織布の生産性を高めることができるように、下流側に位置するドラフトローラ組における下ドラフトローラの方が、隣接して上流側に位置するドラフトローラ組における下ドラフトローラよりも、周速度が速いのが好ましい。例えば、図１における、下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２の方が、下ドラフトローラ２ｄ１１、２ｄ１２よりも周速度が速いのが好ましく、下ドラフトローラ２ｄ３１、２ｄ３２の方が、下ドラフトローラ２ｄ２１、２ｄ２２よりも周速度が速いのが好ましい。

なお、本発明の不織布の製造方法における繊維ウエブＷは特に限定するものではないが、例えば、カード機により開繊された繊維ウエブ、エアレイ法により開繊された繊維ウエブ、この繊維ウエブをクロスレイヤー等によって繊維ウエブを折り重ねた交差繊維ウエブ、などを使用することができるが、本発明の不織布の製造方法は、特に厚さが３０ｍｍ以上であるような、嵩高な繊維ウエブを搬送する際に、優れた効果を発揮する。

また、繊維ウエブＷの結合方法も特に限定するものではないが、例えば、ニードルパンチする方法、水流絡合する方法、バインダ接着する方法、全面的に又は部分的に熱融着する方法、などを挙げることができる。特に、表面が平滑な、周速度の異なるドラフトローラのみによって繊維ウエブＷを挟持して搬送した後、繊維ウエブＷをニードルパンチする方法により不織布を製造した場合、ニードル筋を発生することなく、品位の優れる不織布を製造することができる、という優れた効果を発揮する。

本発明のウエブドラフタによれば、物性の均一な繊維ウエブを形成することができ、結果として、物性の均一な不織布を製造することができる。この物性の均一な不織布は、例えば、自動車用表面材、医療用貼付材基材、液体又は気体用フィルタ、電池用セパレータ、衣料用芯地、衣料用中入綿、クリーニングシートとして使用することができる。

１ 供給ローラ
２ｕ１、２ｕ２、２ｕ３ 上ドラフトローラ
２ｄ１１、２ｄ１２、２ｄ２１、２ｄ２２、２ｄ３１、２ｄ３２ 下ドラフトローラ
３ 供出ローラ
４ 送出コンベア
Ｗ 繊維ウエブ
Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ３１、Ｄ３２ 繊維ウエブの搬送部

Claims (2)

1. 表面が平滑なドラフトローラのみによって繊維ウエブを挟持して搬送した後、繊維ウエブを結合する不織布の製造方法であり、繊維ウエブを挟持する対になるドラフトローラの周速度が異なることを特徴とする、不織布の製造方法。
2. 繊維ウエブの搬送部を基準として上方に位置する上ドラフトローラと、繊維ウエブの搬送部を基準として下方に位置し、前記上ドラフトローラとの間に挟持して繊維ウエブを搬送できる下ドラフトローラを備えたドラフトローラ組を、複数組有するウエブドラフタであり、いずれのドラフトローラ組を構成する上ドラフトローラと下ドラフトローラのいずれも表面が平滑であり、しかも同じドラフトローラ組における上ドラフトローラと下ドラフトローラの周速度を独立して制御できることを特徴とする、ウエブドラフタ。

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