JP2014227618A - Nonwoven fabric sheet and method for producing nonwoven fabric sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不織布シート及び不織布シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric sheet and a method for producing a nonwoven fabric sheet.
メルトブロー法によって紡糸された熱可塑性樹脂の繊維からなる不織布シートが周知である（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の不織布シートは、紡糸された樹脂繊維を集積してシート状にした後に、例えば熱ロールによって熱延伸することによって形成されている。このように熱延伸することにより、繊維同士が熱融着されて不織布シートの強度が高められる。
A nonwoven fabric sheet made of thermoplastic resin fibers spun by a melt blow method is well known (see, for example, Patent Document 1).
The nonwoven fabric sheet described in Patent Document 1 is formed by accumulating spun resin fibers into a sheet shape and then hot-stretching with a hot roll, for example. By heat stretching in this way, the fibers are heat-sealed and the strength of the nonwoven fabric sheet is increased.
また、例えば電池やキャパシタといった電気化学デバイスにおいては、正極シートと負極シートとの間にシート状のセパレータが介設されている。こうしたセパレータとして不織布シートが用いられているものがある。 For example, in an electrochemical device such as a battery or a capacitor, a sheet-like separator is interposed between a positive electrode sheet and a negative electrode sheet. Some of these separators use a nonwoven sheet.
ところで、例えば電気化学デバイスのセパレータとして不織布シートを用いる場合には、不織布シートの目付量を変えることなく、繊維径を例えば１μｍ以下まで細くして該繊維の間の隙間を小さくする必要がある。しかしながら、このように細い繊維径の不織布シートに対して、強度を高めるべく上記特許文献１に記載されるように熱ロールによって熱延伸を行なうと、繊維同士を熱融着させるに止まらず、繊維の略全体が溶融してフィルム状になることがある。そのため、セパレータに要求される気孔率を確保することができない。 By the way, when using a nonwoven fabric sheet as a separator of an electrochemical device, for example, it is necessary to reduce the fiber diameter to, for example, 1 μm or less to reduce the gap between the fibers without changing the basis weight of the nonwoven fabric sheet. However, when a hot roll is applied to the nonwoven fabric sheet having such a thin fiber diameter as described in Patent Document 1 in order to increase the strength, the fibers are not only thermally fused, but the fibers May melt into a film. Therefore, the porosity required for the separator cannot be ensured.
本発明の目的は、不織布シートの気孔率を確保しながらも、不織布シートの強度を高めることができる不織布シート及び不織布シートの製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the nonwoven fabric sheet and nonwoven fabric sheet which can raise the intensity | strength of a nonwoven fabric sheet, ensuring the porosity of a nonwoven fabric sheet.
上記目的を達成するための不織布シートは、メルトブロー法によって紡糸された熱可塑性樹脂の繊維からなる。不織布シートには繊維同士が熱融着された融着部が同不織布シートの平面に沿って予め定められた間隔毎に形成されている。 A nonwoven fabric sheet for achieving the above object is made of thermoplastic resin fibers spun by a melt blow method. In the nonwoven fabric sheet, fused portions in which fibers are thermally fused are formed at predetermined intervals along the plane of the nonwoven fabric sheet.
同構成によれば、不織布シートには繊維同士が熱融着された融着部が形成されているため、例えばニードルパンチされた不織布シートのように繊維同士が絡まされているものに比べて、不織布シートの強度が高められる。また、融着部は不織布シートの平面に沿った予め定められた間隔毎に形成されており、不織布シートにおける融着部以外の部位は繊維同士が熱融着されていない。このため、上記部位によって不織布シートの気孔率が確保される。 According to the same configuration, the nonwoven fabric sheet is formed with a fusion part in which fibers are heat-sealed, for example, compared to a fiber-entangled fabric such as a needle punched nonwoven fabric sheet, The strength of the nonwoven fabric sheet is increased. Moreover, the fusion | melting part is formed for every predetermined space | interval along the plane of a nonwoven fabric sheet, and fibers other than the fusion | fusion part in a nonwoven fabric sheet are not heat-seal | fused. For this reason, the porosity of a nonwoven fabric sheet is ensured by the said site | part.
本発明によれば、不織布シートの気孔率を確保しながらも、不織布シートの強度を高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the intensity | strength of a nonwoven fabric sheet can be raised, ensuring the porosity of a nonwoven fabric sheet.
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図７を参照して、不織布シート及び不織布シートの製造方法をリチウムイオン二次電池に設けられるセパレータ及びその製造方法として具体化した第１実施形態について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-7, 1st Embodiment which actualized the manufacturing method of a nonwoven fabric sheet and a nonwoven fabric sheet as a separator provided in a lithium ion secondary battery, and its manufacturing method is described.
図１に示すように、リチウムイオン二次電池（以下、単に電池１０と称する。）は、正極シート１４と負極シート１６との間にセパレータ１２を介在させるとともに、セパレータ１２、正極シート１４、及び負極シート１６を交互に積層することによって形成されている。なお、これらセパレータ１２、正極シート１４、及び負極シート１６の積層体は金属製の外装部材１８によって覆われており、セパレータ１２には液状の電解質が含浸されている。 As shown in FIG. 1, a lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as a battery 10) has a separator 12 interposed between a positive electrode sheet 14 and a negative electrode sheet 16, and a separator 12, a positive electrode sheet 14, and It is formed by alternately stacking negative electrode sheets 16. The laminate of the separator 12, the positive electrode sheet 14, and the negative electrode sheet 16 is covered with a metal exterior member 18, and the separator 12 is impregnated with a liquid electrolyte.
正極シート１４及び負極シート１６はそれぞれリチウム金属酸化物及び炭素系材料によって形成されている。セパレータ１２は不織布によって形成されている。これら正極シート１４、負極シート１６、及びセパレータ１２はいずれも矩形状をなしている。また、セパレータ１２の厚さは例えば数十μｍとされている。 The positive electrode sheet 14 and the negative electrode sheet 16 are formed of a lithium metal oxide and a carbon-based material, respectively. The separator 12 is formed of a nonwoven fabric. The positive electrode sheet 14, the negative electrode sheet 16, and the separator 12 all have a rectangular shape. Moreover, the thickness of the separator 12 is several tens of micrometers, for example.
図２に示すように、セパレータ１２は、メルトブロー法によって紡糸されたポリプロピレンの繊維を集積することによって形成された不織布シートＳからなる。不織布シートＳの繊維径は０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲内が好ましく、平均繊維径は１μｍ程度とされている。図２及び図３に示すように、不織布シートＳには繊維Ｆ同士の交点Ｘが熱融着された複数の融着部１３が形成されている。融着部１３は不織布シートＳの平面に沿って予め定められた間隔ｄ１毎に形成されている。ここで予め定められた間隔ｄ１は例えば約１ｍｍとされており、融着部１３の幅ｄ２は約１００μｍ（０．１ｍｍ）とされている。 As shown in FIG. 2, the separator 12 consists of the nonwoven fabric sheet S formed by accumulating the polypropylene fiber spun by the melt blow method. The fiber diameter of the nonwoven fabric sheet S is preferably in the range of 0.1 μm to 2 μm, and the average fiber diameter is about 1 μm. As shown in FIGS. 2 and 3, the nonwoven fabric sheet S is formed with a plurality of fusion portions 13 in which the intersection points X of the fibers F are thermally fused. The fused portion 13 is formed at predetermined intervals d1 along the plane of the nonwoven fabric sheet S. Here, the predetermined interval d1 is set to, for example, about 1 mm, and the width d2 of the fused portion 13 is set to about 100 μm (0.1 mm).
次に、図４〜図７を参照して、不織布を製造する製造装置２０について説明する。
図４及び図５に示すように、製造装置２０は、メルトブロー法により不織布シートＳを製造するものであり、図示しない押出機から押し出された溶融樹脂を吐出する口金２２を備えている。口金２２の内部には、溶融樹脂を吐出するためのノズル２４ａが設けられた樹脂通路２４が形成されている。ノズル２４ａは鉛直方向に沿って下方に延びており、下方に向かうほど先細状に形成されている。
Next, with reference to FIGS. 4-7, the manufacturing apparatus 20 which manufactures a nonwoven fabric is demonstrated.
As shown in FIG.4 and FIG.5, the manufacturing apparatus 20 manufactures the nonwoven fabric sheet S by the melt blow method, and is provided with the nozzle | cap | die 22 which discharges the molten resin extruded from the extruder which is not shown in figure. Inside the base 22 is formed a resin passage 24 provided with a nozzle 24a for discharging molten resin. The nozzle 24a extends downward along the vertical direction, and is formed in a tapered shape as it goes downward.
また、ノズル２４ａの周囲には、熱風Ａ１を吹き出すための環状の吹出口２６ａを有する第１通路２６が形成されている。また、この吹出口２６ａの外周には、熱風Ａ２を吹き出すための環状の吹出口２８ａを有する第２通路２８が形成されている。第１通路２６及び第２通路２８の吹出口２６ａ、２８ａは共に下方に向かうほどノズル２４ａに近接するように傾斜している。そして、第１通路２６の吹出口２６ａから吹き出された熱風Ａ１がノズル２４ａから吐出された繊維状の溶融樹脂に吹き付けられるようになっている。この熱風Ａ１の流速は溶融樹脂の流速よりも速く設定される。このことにより、溶融樹脂に対して熱風Ａ１が吹き付けられることによって溶融樹脂が引き延ばされる。 A first passage 26 having an annular outlet 26a for blowing hot air A1 is formed around the nozzle 24a. Moreover, the 2nd channel | path 28 which has the cyclic | annular blower outlet 28a for blowing off the hot air A2 is formed in the outer periphery of this blower outlet 26a. Both the outlets 26a, 28a of the first passage 26 and the second passage 28 are inclined so as to be closer to the nozzle 24a toward the lower side. And the hot air A1 blown from the blower outlet 26a of the 1st channel | path 26 is sprayed on the fibrous molten resin discharged from the nozzle 24a. The flow rate of the hot air A1 is set faster than the flow rate of the molten resin. Thus, the hot resin A1 is blown against the molten resin, whereby the molten resin is stretched.
鉛直方向に対する第２通路２８の吹出口２８ａの傾斜角度αと第１通路２６の吹出口２６ａの傾斜角度βとは同一とされており、これら吹出口２８ａ、２６ａは互いに平行とされている。従って、第２通路２８の吹出口２８ａから吹き出された熱風Ａ２は熱風Ａ１の吹き出し方向と平行に吹き出される。このため、熱風Ａ２によって熱風Ａ１は外気の影響を受けにくくなり、熱風Ａ１の温度低下が抑制され、ひいては溶融樹脂の温度低下が抑制される。従って、溶融樹脂は高温のままの状態で熱風Ａ１によって繊維径が１μｍ程度となるまで細く引き延ばされて樹脂繊維が形成される。 The inclination angle α of the outlet 28a of the second passage 28 with respect to the vertical direction is the same as the inclination angle β of the outlet 26a of the first passage 26, and these outlets 28a, 26a are parallel to each other. Accordingly, the hot air A2 blown out from the outlet 28a of the second passage 28 is blown out in parallel with the blowing direction of the hot air A1. For this reason, the hot air A1 is less affected by the outside air due to the hot air A2, and the temperature drop of the hot air A1 is suppressed, and consequently the temperature drop of the molten resin is suppressed. Accordingly, the molten resin is stretched thinly with hot air A1 in a state of high temperature until the fiber diameter becomes about 1 μm, and resin fibers are formed.
口金２２の下方にはベルトコンベア３０が設けられており、微細化された樹脂繊維がこのベルト３２にてシート状に集積させれることで不織布シートＳが形成される。
また、図６に示すように、ベルトコンベア３０の下流側には一対のローラ４０ａ、４０ｂを備えた圧延装置４０が設けられている。
A belt conveyor 30 is provided below the base 22, and the non-woven fabric sheet S is formed by the fine resin fibers being accumulated in a sheet form by the belt 32.
Moreover, as shown in FIG. 6, the rolling device 40 provided with a pair of roller 40a, 40b is provided in the downstream of the belt conveyor 30. As shown in FIG.
図７に示すように、一方のローラ４０ａの周壁には同ローラ４０ａの周方向及び軸線方向に沿って予め定められた間隔ｄ１毎に噴射孔４２が形成されている。また、ローラ４０ａの内部には、噴射孔４２に対して水蒸気を供給する水蒸気供給装置４４の供給管４６が設けられている。この供給管４６の周壁の下部には噴射孔４２に対応して供給孔４８が形成されている。また、供給管４６の外周面は図示しない断熱材によって被覆されている。 As shown in FIG. 7, the injection hole 42 is formed in the surrounding wall of one roller 40a for every predetermined space | interval d1 along the circumferential direction and axial direction of the roller 40a. A supply pipe 46 of a water vapor supply device 44 that supplies water vapor to the injection holes 42 is provided inside the roller 40a. A supply hole 48 is formed in the lower part of the peripheral wall of the supply pipe 46 corresponding to the injection hole 42. The outer peripheral surface of the supply pipe 46 is covered with a heat insulating material (not shown).
図６及び図７に示すように、不織布シートＳが一対のローラ４０ａ、４０ｂの間を通過する際に、一対のローラ４０ａ，４０ｂによって不織布シートＳが圧延される。ここで、不織布シートＳの繊維Ｆ同士が押し付けられ、圧延される際に、供給管４６の供給孔４８からローラ４０ａの噴射孔４２を通じて繊維Ｆの水蒸気が噴射される。このことにより、水蒸気の熱によって繊維Ｆ同士が融着される。 As shown in FIG.6 and FIG.7, when the nonwoven fabric sheet S passes between a pair of rollers 40a and 40b, the nonwoven fabric sheet S is rolled by a pair of rollers 40a and 40b. Here, when the fibers F of the nonwoven fabric sheet S are pressed and rolled, the water vapor of the fibers F is injected from the supply hole 48 of the supply pipe 46 through the injection hole 42 of the roller 40a. As a result, the fibers F are fused together by the heat of the water vapor.
次に、本実施形態の作用について説明する。
不織布シートＳには繊維Ｆ同士の交点Ｘが熱融着された融着部１３が形成されているため、例えばニードルパンチされた不織布シートのように繊維同士が絡まされているものに比べて、不織布シートＳ、すなわちセパレータ１２の強度が高められる。また、融着部１３は不織布シートＳの平面に沿った予め定められた間隔ｄ１毎に形成されており、不織布シートＳにおける融着部１３以外の部位は繊維Ｆ同士が熱融着されていない。このため、上記部位によって不織布シートＳの気孔率が確保される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Since the non-woven fabric sheet S is formed with the fusion part 13 in which the intersection points X of the fibers F are heat-sealed, for example, compared to the case where the fibers are entangled like a non-woven fabric sheet punched by needle, The strength of the nonwoven fabric sheet S, that is, the separator 12 is increased. Moreover, the fusion | melting part 13 is formed for every predetermined space | interval d1 along the plane of the nonwoven fabric sheet S, and the fibers F are not heat-sealed except for the fusion part 13 in the nonwoven fabric sheet S. . For this reason, the porosity of the nonwoven fabric sheet S is ensured by the said part.
こうした構成によれば、不織布シートＳの平均繊維径が１μｍ程度とされているため、繊維Ｆの間の隙間が２μｍの平均繊維径のものに比べて小さくなる。このため、負極シート１６に析出した結晶が上記隙間を通り抜けて成長することが抑制され、上記結晶が正極シート１４に接することが抑制される。 According to such a configuration, since the average fiber diameter of the nonwoven fabric sheet S is about 1 μm, the gap between the fibers F is smaller than that of the average fiber diameter of 2 μm. For this reason, it is suppressed that the crystal deposited on the negative electrode sheet 16 grows through the gap, and the crystal is suppressed from coming into contact with the positive electrode sheet 14.
以上説明した本実施形態に係る不織布シート及び不織布シートの製造方法によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）セパレータ１２は、メルトブロー法によって紡糸された平均繊維径が１μｍ程度であるポリプロピレンの繊維を集積することによって形成された不織布シートＳからなる。不織布シートＳには繊維Ｆ同士の交点Ｘが熱融着された融着部１３が同不織布シートＳの平面に沿って予め定められた間隔ｄ１毎に形成されている。こうした構成によれば、上述した作用により、不織布シートＳの気孔率を確保しながらも、不織布シートＳの強度を高めることができる。また、不織布シートＳを薄くすることができ、ひいては電池１０のエネルギ密度を高めることができる。
According to the nonwoven fabric sheet and the method for producing a nonwoven fabric sheet according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The separator 12 is made of a nonwoven fabric sheet S formed by accumulating polypropylene fibers spun by a melt blow method and having an average fiber diameter of about 1 μm. In the nonwoven fabric sheet S, a fusion part 13 in which the intersection points X of the fibers F are thermally fused is formed at predetermined intervals d1 along the plane of the nonwoven fabric sheet S. According to such a configuration, the strength of the nonwoven fabric sheet S can be increased by the above-described action while ensuring the porosity of the nonwoven fabric sheet S. Moreover, the nonwoven fabric sheet S can be made thin, and the energy density of the battery 10 can be raised by extension.
（２）不織布シートＳを製造するに際して、熱風Ａ１の外周に更に熱風Ａ２を吹き出すことによって外気を遮蔽するエアカーテンが形成される。こうした方法によれば、不織布シートＳの繊維径を好適に細くすることができる。 (2) When the nonwoven fabric sheet S is manufactured, an air curtain that shields outside air is formed by blowing hot air A2 further on the outer periphery of the hot air A1. According to such a method, the fiber diameter of the nonwoven fabric sheet S can be suitably reduced.
（３）水蒸気を噴射することにより融着部１３を形成するため、比熱が空気よりも高い水蒸気によって不織布シートの繊維を短時間で溶融させることができ、繊維同士を早期に熱融着させることができる。また、不織布シートＳに与えられる熱量の調整を水蒸気の温度調整を通じて容易に行なうことができる。また、不織布シートＳに化学的な悪影響を及ぼすおそれがない。 (3) Since the fusion | bond part 13 is formed by injecting water vapor | steam, the fiber of a nonwoven fabric sheet can be fuse | melted in a short time with water vapor | steam whose specific heat is higher than air, and heat-fuses fibers early. Can do. Further, the amount of heat given to the nonwoven fabric sheet S can be easily adjusted through the temperature adjustment of the water vapor. Moreover, there is no possibility that the nonwoven fabric sheet S may have a chemical adverse effect.
（４）不織布シートＳを圧延する周壁に噴射孔４２が形成されたローラ４０ａと、ローラ４０ａの内側から噴射孔４２を介して不織布シートＳに水蒸気を供給する水蒸気供給装置４４とを用い、ローラ４０ａにより不織布シートＳを圧延するとともに、圧延中の不織布シートＳに噴射孔４２を通じて水蒸気を噴射する。こうした方法によれば、不織布シートＳを圧延すると同時に融着部１３を形成することが容易にできる。 (4) A roller using a roller 40a in which an injection hole 42 is formed in a peripheral wall for rolling the nonwoven fabric sheet S, and a water vapor supply device 44 for supplying water vapor to the nonwoven fabric sheet S from the inside of the roller 40a through the injection hole 42. While rolling the nonwoven fabric sheet S by 40a, water vapor | steam is injected through the injection hole 42 to the nonwoven fabric sheet S under rolling. According to such a method, it is possible to easily form the fused portion 13 simultaneously with rolling the nonwoven fabric sheet S.
＜第２実施形態＞
次に、図８を参照して、第２実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、不織布シートＳを製造する製造装置２２０の構成が先の第１実施形態と相違している。以下、相違点を中心に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In addition, in this embodiment, the structure of the manufacturing apparatus 220 which manufactures the nonwoven fabric sheet S is different from previous 1st Embodiment. Hereinafter, the difference will be mainly described.
図８に示すように、製造装置２２０の口金２２２は、鉛直方向に沿って延びる樹脂通路２２４が形成されたノズル本体２２３と、このノズル本体２２３の外周を取り囲む筒体２２５とを備えている。 As shown in FIG. 8, the base 222 of the manufacturing apparatus 220 includes a nozzle body 223 in which a resin passage 224 extending in the vertical direction is formed, and a cylindrical body 225 that surrounds the outer periphery of the nozzle body 223.
ノズル本体２２３の外周面は下方に向けて先細形状とされており、その下面における樹脂通路２２４の先端には溶融樹脂を吐出する円筒状のノズルパイプ２２４ａが挿入されている。 The outer peripheral surface of the nozzle body 223 is tapered downward, and a cylindrical nozzle pipe 224a for discharging molten resin is inserted into the tip of the resin passage 224 on the lower surface.
筒体２２５の内周面におけるノズル本体２２３の外周面に対向する部位は下方に向けて先細形状とされており、これら外周面と内周面とによって傾斜通路２２７が形成されている。また、筒体２２５の内周面におけるノズルパイプ２２４ａの外周面に対向する部位は同ノズルパイプ２２４ａの外周面と平行な断面円形状とされており、これら外周面と内周面とによって平行通路２２８が形成されている。傾斜通路２２７及び平行通路２２８はノズルパイプ２２４ａと同心円状に形成されている。 A portion of the inner peripheral surface of the cylindrical body 225 facing the outer peripheral surface of the nozzle main body 223 is tapered downward, and an inclined passage 227 is formed by the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. Further, a portion of the inner peripheral surface of the cylindrical body 225 facing the outer peripheral surface of the nozzle pipe 224a has a circular cross section parallel to the outer peripheral surface of the nozzle pipe 224a, and a parallel passage is formed by the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. 228 is formed. The inclined passage 227 and the parallel passage 228 are formed concentrically with the nozzle pipe 224a.
これら傾斜通路２２７と平行通路２２８とによって、ノズルパイプ２２４ａから吐出された溶融樹脂に熱風Ａ３を吹き付けるための通路２２６が構成されている。
ノズルパイプ２２４ａの先端２２４ｂは、傾斜通路２２７を通じて吹き出される熱風Ａ３の流線の延長線が交わる交点Ｐよりも溶融樹脂の吐出方向前方、すなわち鉛直方向下方に設定されている。
The inclined passage 227 and the parallel passage 228 constitute a passage 226 for blowing the hot air A3 onto the molten resin discharged from the nozzle pipe 224a.
The tip 224b of the nozzle pipe 224a is set forward of the molten resin in the discharge direction of the molten resin, that is, downward in the vertical direction, from the intersection P where the extension line of the stream of hot air A3 blown out through the inclined passage 227 intersects.
次に、本実施形態の作用について説明する。
ノズルパイプ２２４ａの先端位置が上記のように設定されているため、ノズルパイプ２２４ａから吐出される溶融樹脂に熱風Ａ３が触れるまでの間に、平行通路２２８において熱風Ａ３の流れが溶融樹脂の吐出方向に対して平行に整流される。このため、吐出された溶融樹脂が熱風Ａ３によって振動することが抑制され、吐出方向に沿って溶融樹脂が細く引き伸ばされて樹脂繊維が形成される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Since the tip position of the nozzle pipe 224a is set as described above, the hot air A3 flows in the parallel passage 228 until the hot air A3 contacts the molten resin discharged from the nozzle pipe 224a. Is rectified in parallel to. For this reason, it is suppressed that the discharged molten resin vibrates by the hot air A3, and the molten resin is stretched thinly along the discharge direction to form resin fibers.
以上説明した本実施形態に係るセパレータによれば、先の第１実施形態の効果（１）、（３）、（４）に加え、新たに以下の効果が得られるようになる。
（５）ノズルパイプ２２４ａの周囲に形成され、溶融樹脂の吐出方向前方に向けてノズルパイプ２２４ａに近接するように傾斜する傾斜通路２２７と、この傾斜通路２２７の先端からノズルパイプ２２４ａの外周面と平行に延びる平行通路２２８とを通じて熱風Ａ３を吹き出す。また、傾斜通路２２７を通じて吹き出される熱風Ａ３の流線の延長線が交わる交点Ｐよりも溶融樹脂の吐出方向前方にノズルパイプ２２４ａの先端を設定する。こうした方法によれば、不織布シートＳの繊維径を好適に細くすることができる。
According to the separator according to the present embodiment described above, the following effects are newly obtained in addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment.
(5) An inclined passage 227 formed around the nozzle pipe 224a and inclined so as to approach the nozzle pipe 224a toward the front in the molten resin discharge direction, and an outer peripheral surface of the nozzle pipe 224a from the tip of the inclined passage 227 Hot air A3 is blown out through parallel passages 228 extending in parallel. Further, the tip of the nozzle pipe 224a is set in front of the molten resin discharge direction from the intersection P where the extension lines of the stream of hot air A3 blown out through the inclined passage 227 intersect. According to such a method, the fiber diameter of the nonwoven fabric sheet S can be suitably reduced.
＜変形例＞
なお、本発明に係る不織布シート及び不織布シートの製造方法は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
<Modification>
In addition, the nonwoven fabric sheet which concerns on this invention, and the manufacturing method of a nonwoven fabric sheet are not limited to the structure illustrated in the said embodiment, For example, it can also implement as the following forms which changed this suitably.
・ローラによって圧延された後の不織布シートに対して水蒸気を噴射することにより融着部を形成することもできる。
・加熱流体は水蒸気に限られるものではなく、熱風を吹き付けることによって不織布シートに融着部を形成することもできる。この場合、ヒータによって生成された熱風を送風装置によって送り、不織布シートに対して吹き付けるようにすればよい。こうした方法によれば、融着部を形成するための装置を簡素なものとすることができる。また、不織布シートに対して熱風を供給する配管の詰まりが生じにくい。従って、装置の整備性を高めることができる。
-A melt | fusion part can also be formed by spraying water vapor | steam with respect to the nonwoven fabric sheet after being rolled with the roller.
-A heating fluid is not restricted to water vapor | steam, A melt | fusion part can also be formed in a nonwoven fabric sheet by spraying a hot air. In this case, the hot air generated by the heater may be sent by the blower and blown against the nonwoven fabric sheet. According to such a method, the apparatus for forming the fused part can be simplified. Moreover, clogging of piping for supplying hot air to the nonwoven fabric sheet is less likely to occur. Therefore, the maintainability of the apparatus can be improved.
・レーザ加熱によって融着部を形成するようにしてもよい。
・キャパシタ等、リチウムイオン二次電池のセパレータ以外の電気化学デバイスのセパレータとして不織布シートを利用することができる。また、不織布シートは電気化学デバイスのセパレータに限られるものではなく、フィルタエレメント等に用いることもできる。この場合、２μｍよりも太い繊維や、０．１μｍよりも細い繊維であってもよい。
-The fusion part may be formed by laser heating.
A non-woven fabric sheet can be used as a separator for electrochemical devices other than lithium ion secondary battery separators such as capacitors. Moreover, a nonwoven fabric sheet is not restricted to the separator of an electrochemical device, It can also be used for a filter element etc. In this case, a fiber thicker than 2 μm or a fiber thinner than 0.1 μm may be used.
・上記各実施形態では、繊維Ｆ同士の交点Ｘが熱融着された融着部１３について例示したが、これに代えて、融着部を繊維形状を有しないフィルム状のものとすることもできる。この場合、不織布シートの強度を一層高めることができる。なお、この場合、融着部における気孔率は低下するが、不織布シートにおける融着部の面積の割合を小さく設定すれば、不織布シート全体としての気孔率が問題となることを回避することができる。 In each of the above-described embodiments, the fusion part 13 in which the intersection point X of the fibers F is heat-sealed has been exemplified, but instead, the fusion part may be a film-like one having no fiber shape. it can. In this case, the strength of the nonwoven fabric sheet can be further increased. In this case, the porosity in the fused portion is lowered, but if the proportion of the area of the fused portion in the nonwoven fabric sheet is set to be small, it can be avoided that the porosity of the nonwoven fabric sheet as a whole becomes a problem. .
１０…電池、１２…セパレータ、１３…融着部、１４…正極シート、１６…負極シート、１８…外装部材、２０…製造装置、２２…口金、２４…樹脂通路、２４ａ…ノズル、２６…第１通路、２６ａ…吹出口、２８…第２通路、２８ａ…吹出口、３０…ベルトコンベア、３２…ベルト、４０…圧延装置、４０ａ，４０ｂ…ローラ、４２…噴射孔、４４…水蒸気供給装置、４６…供給管、４８…供給孔、２２０…製造装置、２２２…口金、２２３…ノズル本体、２２４…樹脂通路、２２４ａ…ノズルパイプ、２２４ｂ…先端、２２５…筒体、２２６…通路、２２７…傾斜通路、２２８…平行通路、Ａ１、Ａ２、Ａ３…熱風、Ｐ…交点、Ｓ…不織布シート。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Battery, 12 ... Separator, 13 ... Fusion part, 14 ... Positive electrode sheet, 16 ... Negative electrode sheet, 18 ... Exterior member, 20 ... Manufacturing apparatus, 22 ... Base, 24 ... Resin passage, 24a ... Nozzle, 26 ... No. 1 passage, 26a ... outlet, 28 ... second passage, 28a ... outlet, 30 ... belt conveyor, 32 ... belt, 40 ... rolling device, 40a, 40b ... roller, 42 ... injection hole, 44 ... steam supply device, 46 ... supply pipe, 48 ... supply hole, 220 ... manufacturing apparatus, 222 ... cap, 223 ... nozzle body, 224 ... resin passage, 224a ... nozzle pipe, 224b ... tip, 225 ... cylindrical body, 226 ... passage, 227 ... inclined A passage, 228 ... Parallel passage, A1, A2, A3 ... Hot air, P ... Intersection, S ... Nonwoven fabric sheet.
Claims (8)
不織布シートには繊維同士が熱融着された融着部が同不織布シートの平面に沿って予め定められた間隔毎に形成されている、
不織布シート。 A non-woven sheet made of thermoplastic resin fibers spun by a melt blow method,
The nonwoven fabric sheet is formed with a fusion part where the fibers are heat-sealed with each other at predetermined intervals along the plane of the nonwoven fabric sheet.
Nonwoven sheet.
請求項１に記載の不織布シート。 The fusion part is thermally fused at the intersection of the fibers,
The nonwoven fabric sheet according to claim 1.
請求項１に記載の不織布シート。 The fused part is in the form of a film,
The nonwoven fabric sheet according to claim 1.
繊維径は０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲内である、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の不織布シート。 The nonwoven sheet is a separator provided in an electrochemical device,
The fiber diameter is in the range of 0.1 μm to 2 μm,
The nonwoven fabric sheet as described in any one of Claims 1-3.
加熱流体を噴射することにより前記融着部を形成する、
不織布シートの製造方法。 In the method of manufacturing the nonwoven fabric sheet according to any one of claims 1 to 4,
Forming the fused portion by spraying a heated fluid;
A method for producing a nonwoven sheet.
不織布シートを圧延する周壁に噴射孔が形成されたローラと、ローラの内側から前記噴射孔を介して不織布シートに水蒸気を供給する水蒸気供給装置とを用い、ローラにより不織布シートを圧延するとともに、圧延中の不織布シートに前記噴射孔を通じて水蒸気を噴射する、
不織布シートの製造方法。 In the manufacturing method of the nonwoven fabric sheet of Claim 5,
Using a roller in which injection holes are formed in the peripheral wall for rolling the nonwoven fabric sheet, and a steam supply device that supplies water vapor to the nonwoven fabric sheet from the inside of the rollers through the injection holes, the nonwoven sheet is rolled by the roller and rolled. Injecting water vapor into the nonwoven fabric sheet through the injection holes,
A method for producing a nonwoven sheet.
溶融樹脂をノズルから吐出し、吐出された繊維状の溶融樹脂の周囲から、その吐出方向に対して斜めに熱風を吹き付けることによって溶融樹脂を引き延ばし、この引き延ばされた樹脂の繊維を集積することによって不織布シートを製造し、
熱風の外周に更に熱風を吹き出すことによって外気を遮蔽するエアカーテンを形成する、
不織布シートの製造方法。 In the manufacturing method of the nonwoven fabric sheet as described in any one of Claims 1-4, the manufacturing method of the nonwoven fabric sheet of Claim 5, or Claim 6,
The molten resin is discharged from the nozzle, and the molten resin is stretched by blowing hot air obliquely with respect to the discharge direction from the periphery of the discharged fibrous molten resin, and the stretched resin fibers are accumulated. Manufacturing non-woven sheets by
Forming an air curtain that shields outside air by blowing hot air further around the hot air,
A method for producing a nonwoven sheet.
溶融樹脂をノズルから吐出し、吐出された繊維状の溶融樹脂の周囲から熱風を吹き付けることによって溶融樹脂を引き延ばし、この引き延ばされた樹脂の繊維を集積することによって不織布シートを製造し、
ノズルの周囲に形成され、溶融樹脂の吐出方向前方に向けてノズルに近接するように傾斜する傾斜通路と、この傾斜通路の先端からノズルの外周面と平行に延びる平行通路とを通じて熱風を吹き出し、
傾斜通路を通じて吹き出される熱風の流線の延長線が交わる交点よりも溶融樹脂の吐出方向前方にノズルの先端を設定する、
不織布シートの製造方法。 In the manufacturing method of the nonwoven fabric sheet as described in any one of Claims 1-4, the manufacturing method of the nonwoven fabric sheet of Claim 5, or Claim 6,
The molten resin is discharged from the nozzle, the molten resin is stretched by blowing hot air around the discharged fibrous molten resin, and a nonwoven fabric sheet is produced by accumulating the stretched resin fibers,
Hot air is blown out through an inclined passage formed around the nozzle and inclined so as to be close to the nozzle toward the front in the discharge direction of the molten resin, and a parallel passage extending in parallel with the outer peripheral surface of the nozzle from the tip of the inclined passage.
Set the tip of the nozzle in front of the molten resin discharge direction from the intersection where the extension lines of the stream of hot air blown out through the inclined passage intersect,
A method for producing a nonwoven sheet.
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747958A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-19 | Asahi Chemical Ind | Method and apparatus for making nonwoven fabric |
| JPH0364564A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Patterned melt-blown non-woven fabric and its preparation |
| JPH0551852A (en) * | 1991-08-13 | 1993-03-02 | Kuraray Co Ltd | Polyethylene terephthalate-based melt blown nonwoven fabric and its production |
| JPH07275174A (en) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Toray Ind Inc | Non-woven fabric wiper |
| JPH09167609A (en) * | 1995-10-13 | 1997-06-24 | Toshiba Corp | Nickel hydrogen secondary battery |
| JPH10325060A (en) * | 1997-03-28 | 1998-12-08 | Teijin Ltd | Hydrophilic nonwoven fabric |
| JP2000008259A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-11 | Kuraray Co Ltd | Melt blown nonwoven fabric excellent in flexibility and elongation property |
| JP2002201560A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Mitsui Chemicals Inc | Polypropylene for ultrafine fiber melt-blown nonwoven fabric and nonwoven fabric and air filter each made therefrom |
| JP2007029425A (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Tajima Inc | Netted material using fiber or fiber group pulled out from tile carpet and its manufacturing method |
| JP2009273720A (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Uni Charm Corp | Absorbent article |
| JP2011241509A (en) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Toyota Boshoku Corp | Melt-spinning method and melt-spinning apparatus |
| JP2012117171A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Toyota Boshoku Corp | Melt-spinning apparatus and melt-spinning method |
-
2013
- 2013-05-21 JP JP2013107283A patent/JP2014227618A/en active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747958A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-19 | Asahi Chemical Ind | Method and apparatus for making nonwoven fabric |
| JPH0364564A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Patterned melt-blown non-woven fabric and its preparation |
| JPH0551852A (en) * | 1991-08-13 | 1993-03-02 | Kuraray Co Ltd | Polyethylene terephthalate-based melt blown nonwoven fabric and its production |
| JPH07275174A (en) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Toray Ind Inc | Non-woven fabric wiper |
| JPH09167609A (en) * | 1995-10-13 | 1997-06-24 | Toshiba Corp | Nickel hydrogen secondary battery |
| JPH10325060A (en) * | 1997-03-28 | 1998-12-08 | Teijin Ltd | Hydrophilic nonwoven fabric |
| JP2000008259A (en) * | 1998-06-17 | 2000-01-11 | Kuraray Co Ltd | Melt blown nonwoven fabric excellent in flexibility and elongation property |
| JP2002201560A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Mitsui Chemicals Inc | Polypropylene for ultrafine fiber melt-blown nonwoven fabric and nonwoven fabric and air filter each made therefrom |
| JP2007029425A (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Tajima Inc | Netted material using fiber or fiber group pulled out from tile carpet and its manufacturing method |
| JP2009273720A (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Uni Charm Corp | Absorbent article |
| JP2011241509A (en) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Toyota Boshoku Corp | Melt-spinning method and melt-spinning apparatus |
| JP2012117171A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Toyota Boshoku Corp | Melt-spinning apparatus and melt-spinning method |
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