JP2019528383A - ポリ乳酸不織布を調製するためのシステムおよび方法 - Google Patents

ポリ乳酸不織布を調製するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムが提供される。特に、システムは、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるように構成された第１のＰＬＡ供給源と、複数のＰＬＡ連続フィラメントを押し出しおよび延伸するように構成された、第１のＰＬＡ供給源と流体連結しているスピンビームと、ＰＬＡ連続フィラメントがその上に堆積されて、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成する、スピンビームの出口の下に配置された収集表面と、ＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第１のイオン化源と、第１のイオン化源の下流に位置するカレンダーとを備える。

Description

本開示発明は、一般に、不織布を調製するためのシステムおよび方法、より詳細にはポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムおよび方法に関する。
不織布は、様々な用途、例えば、とりわけ、衣服、使い捨て医療製品、おむつ、個人用衛生製品で使用されている。これらの用途のために開発されている新たな製品は、快適さ、身体への心地よさ、身体の動きの自由、良好な柔らかさおよびドレープ、適当な引張り強度および耐久性、ならびに表面摩擦、ピリングまたは毛羽立ちに対する耐性を含めて、厳しい性能要件を有する。したがって、これらの種類の製品で使用される不織布は、これらの性能要件を満たすように工学的に作製されなければならない。
伝統的に、このような不織布は、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、およびポリプロピレンから調製される。これらのポリマーは、一般に非常に安定であり、環境に長期間残存することができる。しかしながら、最近、環境的に優しく、かつ持続可能と考えられる物品および製品を開発する傾向がある。この傾向の一部として、石油系材料の内容物を減少させるべく増加した持続可能な内容物から構成される生態学的に優しい製品を製造する要望がある。
ポリ乳酸またはポリ乳酸系ポリマー（ＰＬＡ）は、消費者製品に容易に変換され得る、内容物が持続可能なスパンポンド不織布への費用効果的な経路を提供する。ＰＬＡ系消費者製品の費用効果的な利益を十分に獲得するために、ＰＬＡは、最小限の廃棄物とともに非常に高速で不織布に、次いで、最終消費者製品に変換可能でなければならない。しかしながら、所望の布特性を有するスパンポンドＰＬＡの経済的に魅力的な製造に必要とされる非常に高速で紡糸、ウェブ形成、および結合の工程を組み合わせることは困難である。
この必要性に対処するために、不織布は、ＰＬＡがコアに存在し、合成ポリマー、例えば、ポリプロピレンがシース中に存在するシース／コア二成分構造を有して開発されてきた。このような不織布は、米国特許第６，５０６，８７３号明細書に記載されている。シースにおける合成ポリマーの存在は、高速でのＰＬＡを含む不織布の商業的製造に必要な特性を与える。
したがって、ＰＬＡの加工中の静電気保護のためのシステムおよび方法に対する必要性が依然として存在する。
本発明の１つまたは複数の実施形態は、前述の問題の１つまたは複数に対処し得る。本発明によるある特定の実施形態は、高速でポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムおよび方法を提供する。特に、本発明の実施形態は、イオン化バーを含めて、静電気を制御するための手段を用いて、ＰＬＡスパンボンド不織布を調製するためのシステムおよび方法に関する。これに関して、ＰＬＡ加工は、最小限の廃棄物で高速で行われ、それによってスパンボンドＰＬＡ製造を経済的に魅力あるものにし得る。
ある特定の実施形態によれば、システムは、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるように構成された第１のＰＬＡ供給源、第１のＰＬＡ供給源と流体連結しているスピンビーム、ＰＬＡ連続フィラメントがその上に堆積されてＰＬＡスパンボンド不織布を形成する、スピンビームの出口の下に配置された収集表面、ＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第１のイオン化源、ならびに第１のイオン化源の下流に位置するカレンダーを含む。スピンビームは、ある特定の実施形態によれば、複数のＰＬＡ連続フィラメントを押し出しおよび延伸するように構成される。
別の態様では、本発明によるある特定の実施形態は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製する方法を提供する。ある特定の実施形態によれば、方法は、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるステップと、複数の延伸ＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを収集表面上に堆積させるステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを結合して、前記ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップとを含む。
このように本発明を一般論として説明してきたが、これから添付の図面に言及する。これらの図面は、必ずしも縮尺通りとは限らない。
本発明のある特定の実施形態に従うＰＬＡスパンボンド不織布調製システムの概略図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、本発明のある特定の実施形態に従う、第１のイオン化源の位置付け（positioning）を図示する概略図である。 図３Ａ〜図３Ｃは、本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムによって形成された繊維を示す図である。 本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムによって使用される結合パターンを示す図である。 本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムによって使用される結合パターンを示す図である。 本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムによって使用される結合パターンを示す図である。 本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムによって使用される結合パターンを示す図である。 本発明のある特定の実施形態による、ＰＬＡスパンボンド不織布を調製するための方法のブロック図である。 図５のブロック図で図示された方法による、ＰＬＡ連続フィラメントを形成するための方法のブロック図である。
本発明は、これから添付の図面を参照して以下により十分に説明され、ここでは、本発明の実施形態のすべてではないが、一部が示される。実際、本発明は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に示される実施形態に限定されると解釈されるべきでなく；むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。同様の数は、全体を通して同様の要素を指す。本明細書で使用される場合、および添付の特許請求の範囲において、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は、文脈が別に明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。
本発明は、ある特定の実施形態によれば、高速でポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムおよび方法を含む。特に、本発明の実施形態は、イオン化源を含めて、静電気を制御するための手段を用いて、ＰＬＡスパンボンド不織布を調製するためのシステムおよび方法に関する。これに関して、ＰＬＡ加工は、最小限の廃棄物で高速で行われ、それによってスパンボンドＰＬＡ製造を経済的に魅力あるものにし得る。
本発明の実施形態によるシステムおよび方法によって作製されたＰＬＡスパンボンド不織布は、おむつ、女性ケア用製品、失禁製品、農業用製品（例えば、根巻、種子袋、作物覆いなど）、産業用製品（例えば、作業着カバーオール、航空機用ピロー、自動車トランクライナー、防音物品）、および家庭用品、例えば、家具スクラッチパッド、マットレスコイルカバーなど）を含めて、多種多様な用途に使用されてもよい。
Ｉ．定義
本出願において、以下の用語は、以下の意味を有するものとする。
用語「繊維」は、有限長さの繊維または無限長さのフィラメントを指し得る。
本明細書で使用される場合、用語「一成分」は、１種のポリマーから形成された、またはポリマーの単一ブレンドから形成された繊維を指す。当然、これは、添加剤が、色、静電防止特性、潤滑、親水性、撥液性、などのために添加されている繊維を排除しない。
本明細書で使用される場合、用語「多成分」は、別個の押出機から押し出される少なくとも２種のポリマー（例えば、二成分繊維）から形成された繊維を指す。少なくとも２種のポリマーは、それぞれ独立して、互いに同じもしくは異なり得、またはポリマーのブレンドであり得る。ポリマーは、繊維の断面にわたって実質的に一定に位置する明確に異なるゾーンで配置される。成分は、任意の所望の立体配置、例えば、シース−コア、並列、パイ、海島（ｉｓｌａｎｄ−ｉｎ−ｔｈｅ−ｓｅａ）、などで配置されてもよい。多成分繊維を形成するための様々な方法は、Ｔａｎｉｇｕｃｈｉらに付与された米国特許第４，７８９，５９２号およびＳｔｒａｃｋらに付与された米国特許第５，３３６，５５２号、Ｋａｎｅｋｏらに付与された同第５，１０８，８２０号、Ｋｒｕｅｇｅらに付与された同第４，７９５，６６８号、Ｐｉｋｅらに付与された同第５，３８２，４００号、Ｓｔａｃｋらに付与された同第５，３３６，５５２号、ならびにＭａｒｍｏｎらに付与された同第６，２００，６６９号に記載されており、これらは、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、Ｈｏｇｌｅらに付与された米国特許第５，２７７，９７６号、Ｈｉｌｌｓに付与された同第５，１６２，０７４号、Ｈｉｌｌｓらに付与された同第５，４６６，４１０号、Ｌａｒｇｍａｎらに付与された同第５，０６９，９７０号、およびＬａｒｇｍａｎらに付与された同第５，０５７，３６８号に記載されたような、様々な不規則形状を有する多成分繊維がまた、形成されてもよい。
本明細書で使用される場合、用語「不織の」、「不織ウェブ」および「不織布」は、特定可能な繰り返す仕方ではないが、互いに絡み合った個別の繊維または糸の構造を作製するための織りまたは編みプロセスの使用なしに形成されている材料の構造またはウェブを指す。不織ウェブは、過去には、様々な従来のプロセス、例えば、メルトブローンプロセス、スパンボンドプロセス、およびステープル繊維カーディングプロセスなどによって形成されていた。
本明細書で使用される場合、用語「メルトブローン」は、繊維が、溶融熱可塑性材料を複数の微細な、通常は円形の、ダイキャピラリを通して、溶融熱可塑性材料を細くし、マイクロファイバ直径まであり得る繊維を形成する高速ガス（例えば、空気）流中に押し出すことによって形成される、プロセスを指す。その後、メルトブローン繊維は、ガス流により運ばれ、収集表面上に堆積されて、ランダムメルトブローン繊維のウェブを形成する。このようなプロセスは、例えば、Ｂｕｎｔｉｎらに付与された米国特許第３，８４９，２４１号に開示されている。
本明細書で使用される場合、用語「機械方向」または「ＭＤ」は、製造中の不織ウェブの進行の方向を指す。
本明細書で使用される場合、用語「横方向」または「ＣＤ」は、機械方向に直交し、かつ不織ウェブの幅にわたって側面に沿って延びる方向を指す。
本明細書で使用される場合、用語「スパンボンド」は、溶融熱可塑性材料を、紡糸口金の複数の微細な、通常は円形の、キャピラリからフィラメントとして押し出し、フィラメントは、次いで、細くされ、機械的または空気力学的に延伸されることを伴う、プロセスを指す。フィラメントは、収集表面上に堆積されて、ランダムに配置された、実質的に連続のフィラメントのウェブを形成し、これは、その後、一緒に結合されて、凝集性不織布を形成し得る。スパンボンド不織ウェブの製造は、例えば、米国特許第３，３３８，９９２号；同第３，６９２，６１３号；同第３，８０２，８１７号；同第４，４０５，２９７号および同第５，６６５，３００号などの特許に例証されている。一般に、これらのスパンボンドプロセスは、フィラメントを紡糸口金から押し出すステップと、フィラメントを空気の流れでクエンチして溶融フィラメントの固化を急ぐステップと、フィラメントを空気ストリームに空気圧で同伴することによってか、またはそれらを機械的延伸ロールの周りに巻き付けることによって機械的に、延伸張力を適用することによってフィラメントを細くするステップと、延伸されたフィラメントを小孔のある収集表面上に堆積させて、ウェブを形成するステップと、緩いフィラメントのウェブを不織布に結合するステップとを含む。結合は、任意の熱的または化学的結合処理であり得、熱点接着が典型的である。
本明細書で使用される場合、用語「熱点接着」は、結合される繊維の１つまたは複数のウェブなどの材料を加熱カレンダーロールとアンビルロールの間に通すステップを伴う。カレンダーロールは、布が、その全体表面にわたって結合されるよりもむしろ離散点接着部位で結合されるように典型的にはパターン化される。
本明細書で使用される場合、用語「ポリマー」には一般に、限定されないが、ホモポリマー、コポリマー、例えば、ブロック、グラフト、ランダムおよび交互コポリマー、ターポリマーなど、ならびにそれらのブレンドおよび改質が含まれる。さらに、別に具体的に限定されない限り、用語「ポリマー」は、アイソタクチック、シンジオタクチックおよびランダム対称性を含めて、材料のすべての可能な幾何学的立体配置を含むものとする。
ＩＩ．ＰＬＡスパンボンド不織布を調製するためのシステム
本発明によるある特定の実施形態は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムを提供する。ある特定の実施形態によれば、システムは、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるように構成された第１のＰＬＡ供給源、第１のＰＬＡ供給源と流体連結しているスピンビーム、ＰＬＡ連続フィラメントがその上に堆積されてＰＬＡスパンボンド不織布を形成する、スピンビームの出口の下に配置された収集表面、ＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第１のイオン化源、および第１のイオン化源の下流に位置するカレンダーを含む。スピンビームは、ある特定の実施形態によれば、複数のＰＬＡ連続フィラメントを押し出しおよび延伸するように構成される。
これに関して、スパンボンド不織ウェブは、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる、Ｇｅｕｓらに付与された米国特許第５，８１４，３４９号に記載されているように、従来のスパンボンドプロセスによって、例えば、スパンボンド機械装置、例えば、ＲｅｉｆｅｎｈａｕｓｅｒからのＲｅｉｃｏｆｉｌ−３ラインまたはＲｅｉｃｏｆｉｌ−４ラインなどで作製されてもよく、ここで、溶融ポリマーは、連続フィラメントに押し出され、これはその後、クエンチされ、高速流体により空気圧で細くされ、および収集表面上でランダム配置に収集される。一部の実施形態では、連続フィラメントは、収集表面の下に位置する真空源の補助によって収集される。フィラメント収集後、任意の熱的、化学的または機械的結合処理が、凝集性ウェブ構造が生じるように結合ウェブを形成するために使用されてもよい。当業者にはわかるように、熱的結合の例としては、高温空気がウェブに押し込まれて、ウェブ中のある特定の繊維の外側上のポリマーを軟化させるスルーエア結合、続いて、ウェブの少なくとも限定的な圧縮、またはウェブが、２本のロール間で圧縮され、それらの少なくとも１本は加熱されており、典型的には１本はエンボス加工ロールであるカレンダー結合を挙げることができる。
一部の実施形態では、例えば、収集表面は、導電性繊維を含んでもよい。導電性繊維は、ポリアミドで調整されたポリエーテルスルホンから作られたモノフィラメントワイヤを含んでもよい（例えば、Ｈｕｙｃｏｎ−ＬＸ１３５）。機械方向において、繊維は、ポリアミド調整ポリエーテルスルホンを含む。機械の横方向において、繊維は、追加のポリエーテルスルホンと組み合わせてポリアミド調整ポリエーテルスルホンを含む。
図１を参照すると、例えば、本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムの概略図が図示されている。図１に示されるとおり、ＰＬＡ供給源（すなわち、ホッパー）４２は、押出機４３を介してスピンビーム１９と流体連結している。図１は、２つのＰＬＡ供給源４２および２つの押出機４３を有する実施形態を図示しているが、システムは、当業者により理解されるとおりに特定の用途で指示されるとおりに任意の数のポリマー供給源（例えば、ＰＬＡの他、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの合成ポリマー）と、押出機とを備えてもよい。押出しに続いて、押し出されたポリマーは、次いで、フィラメントに紡糸するための複数の紡糸口金（図示省略）に入ってもよい。紡糸に続いて、紡糸されたフィラメントは、次いで、延伸ユニット（図示省略）を介して延伸（すなわち、細く）され、ディフューザ（図２Ａ〜図２Ｃ中の４６）でランダム化されてもよい。スピンビーム１９は、フィラメントのカーテン（図２Ａ〜図２Ｃ中の４７）を生じさせ、これは、ポイント４５で収集表面１０上に堆積される。
一実施形態では、次いで、このように堆積されたフィラメントは、結合されて、凝集性ウェブを形成してもよい。一部の実施形態では、一対の協働ロール１２（「プレスロール」とも本明細書で称される）は、結合のためのカレンダー２８への送達前に前記ウェブを圧縮することによってＰＬＡ連続フィラメントのウェブを安定化させる。一部の実施形態では、例えば、プレスロールは、その表面上に堆積されるセラミックコーティングを含んでもよい。ある特定の実施形態では、例えば、一対の協働ロール１２の一方のロールは、収集表面１０の上に位置し、一対の協働ロール１２の第２のロールは、収集表面１０の下に位置してもよい。最終的に、結合ＰＬＡスパンボンド不織布は、ワインダー２９に移動し、ここで、不織布は、ロールに巻き付けられる。
それらの研究の間に、本発明者らは、ＰＬＡが繊維表面で曝露される場合、繊維紡糸およびウェブ加工中の静電気発生が、スパンボンド機械のプレスロールおよびカレンダーでウェブが巻き付くのを促進することを発見した。このウェブ巻き付きは、望ましくなく、一般に１００％ＰＬＡを含む布、またはＰＬＡが繊維の表面に曝露される布の高速生産を妨げた。ウェブ巻き付きに対処する１つの方法は、例えば、紡糸されたばかりの繊維をクエンチするために使用されるエアストリーム中にスチームを射出することによって、または紡糸された繊維が非結合ウェブ中に最初に形成されるプレスロールの周りに水分の微細ミストまたは霧を与えることによって、スパンボンドプロセスの湿分を増加させることによる。余分な湿分は、ウェブ巻き付きからのいくらかの保護を与えるけれども、ある期間にわたっての高い水分の付加は、スパンボンド機械の腐食ならびに衛生および医療操作における不織布使用に有害なカビまたは微生物の増殖を促進し得る。
不織布における静電荷蓄積を減少させる別の方法は、ＰＬＡが繊維の表面に曝露されているウェブを、ウェブを接地するのに役立つ導電性静電バーと接触させ、それにより、電荷蓄積を消散させることである。しかしながら、このアプローチは、不織ウェブと導電性基体との間の直接の接触を必要とし、このような接触点で、空間を通しての静電気の直接放電の可能性が残り、操作者への起こり得る害、装置に対する損傷、および火災のリスクが結果として生じる。
有利には、本発明者らは、１００％ＰＬＡを含む不織布が、１つまたは複数のイオン化源をこの不織布に近接して位置させることによって、商業的に実行可能な加工速度で調製され得ることを発見した。例えば、一実施形態では、イオン化源２６を、不織布と接触することなしに静電荷を能動的に消散させ／中和するためにスピンビーム１９およびワインダー２９の近くに位置させてもよい。以下に説明されるとおり、イオン化源は、不織布をイオンのストリームに曝露させ、これは、不織布中の静電荷を中和するように作用する。イオンのストリームは、正イオン、負イオン、およびそれらの組み合わせを含んでもよい。
一部の実施形態では、静電制御ユニット２７をカレンダー２８の近くに位置させることも望ましくあり得る。静電制御ユニット２７は、不織布との接触を必要とする受動的静電バー、または不織布との接触を必要としない能動的イオン化バーであってもよい。最終的には、任意選択の湿分ユニット４４がスピンビーム１９および／またはプレスロール１２と併せて使用されて、加えた水分によって静電気を減少させてもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、第１のイオン化源は、収集表面の上であって、ＰＬＡ連続フィラメントが収集表面上に堆積されるポイントの下流に、位置させてもよい。しかしながら、他の実施形態では、例えば、第１のイオン化源は、スピンビームの出口と収集表面との間に位置させてもよい。
前に検討されたとおり、システムは、スピンビームの出口の下流に位置するプレスロールをさらに含んでもよい。これに関して、プレスロールは、ＰＬＡ連続フィラメントのウェブをスピンビームの出口からカレンダーの方向にＰＬＡ連続繊維を送達する前に前記ウェブを圧縮することによって安定化するように構成されてもよい。プレスロールを含む実施形態では、例えば、第１のイオン化源は、プレスロールから下流に位置してもよい。他の実施形態では、例えば、第１のイオン化源は、スピンビームとプレスロールの間に位置してもよい。
一部の実施形態では、および図１に示されるとおりに、システムは、カレンダーへの送達前にスピンビームの出口から収集表面上に複数のＰＬＡ連続フィラメントを引くために収集表面の下に配置された真空源１４を含んでもよい。
図２Ａ〜図２Ｃは、例えば、本発明のある特定の実施形態による第１のイオン化源の位置付けを図示する概略図である。図２Ａに示されるとおりに、第１のイオン化源２６は、プレスロール１２の上流を除いてスピンビーム１９の出口（すなわち、ディフューザ）４６の下流に位置する。図２Ｂでは、しかしながら、第１のイオン化源２６は、プレスロール１２の下流に位置する。図２Ｃでは、第１のイオン化源は、フィラメント４７のカーテンが、収集表面上に、しかしまた出口４６の範囲内に堆積されるポイント４５の下流に位置する。
好ましくは、イオン化源は、電極、イオン化エアノズル、イオン化エアブロワなどを使ってイオンを能動的に放電することができるデバイスを含む。一実施形態では、イオン化源は、不織布の方向にイオンを能動的に放電する能動的放電イオン化バーを含む。適当なイオン化バーの例には、Ｉｏｎｔｉｓから入手可能である、Ｅｌｅｋｔｒｏｓｔａｔｉｋ Ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｅ３４１２が含まれてもよい。
一実施形態では、イオン化バーは、ウェブにわたって横方向に延在していてもよい。好ましくは、イオン化バーは、不織布の全幅にわたって横方向に延在している。さらなる実施形態では、イオン化バーは、ウェブおよび収集表面の下で横方向に延在していてもよい。しかしながら、収集表面下へのイオン化バーの位置付けは、ウェブにわたり横方向へのイオン化バーの位置付けよりも有効でないことがあり得る。
ある特定の実施形態によれば、例えば、第１のイオン化源と収集表面は、約１インチ〜約２４インチの距離で離れていてもよい。他の実施形態では、例えば、第１のイオン化源および収集表面は、約１インチ〜約１２インチの距離で離れていてもよい。さらなる実施形態では、例えば、第１のイオン化源および収集表面は、約１インチ〜約５インチの距離で離れていてもよい。したがって、ある特定の実施形態では、第１のイオン化源および収集表面は、少なくとも約１、１．２５、１．５、１．７５、および２インチからならびに／または最大で約２４、２０、１６、１２、１０、９、８、７、６、および５インチ（例えば、約１．５〜１０インチ、約２〜８インチなど）のいずれかまでの距離で離れていてもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、システムは、カレンダーに近接したＰＬＡスパンボンド不織布から静電気を消散させるように位置付けおよび配置された静電制御ユニットをさらに含んでもよい。一部の実施形態では、例えば、静電制御ユニットは、カレンダーから上流に、およびそれに隣接して位置してもよい。他の実施形態では、しかしながら、静電制御ユニットは、カレンダーから下流に、およびそれに隣接して位置してもよい。
一部の実施形態では、例えば、静電制御ユニットは、受動的静電バーを含んでもよい。このような実施形態では、静電制御ユニットは、静電荷を消散させるためにＰＬＡスパンボンド不織布と接触してもよい。他の実施形態では、しかしながら、静電制御ユニットは、第２のイオン化源を含んでもよい。したがって、第２のイオン化源は、ＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を能動的に消散させてもよく、その結果、第２のイオン化源とＰＬＡスパンボンド不織布との接触は、静電荷を消散させるためには必要とされない。
ある特定の実施形態によれば、例えば、システムは、カレンダーから下流に位置するワインダーをさらに含んでもよい。このような実施形態では、例えば、システムはまた、ワインダーに近接してＰＬＡスパンボンド不織布をイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第３のイオン化源を含んでもよい。一部の実施形態では、例えば、第１のイオン化源、静電制御源（例えば、第２のイオン化源）、および第３のイオン化源の少なくとも１つが、イオン化バーを含んでもよい。これに関して、例えば、第１のイオン化源、静電制御源、および第３のイオン化源は、ＰＬＡスパンボンド不織布の調製中に生じた静電荷を能動的に消散させるように構成されてもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、システムは、スピンビーム内に、またはそれから下流に位置する湿分ユニットをさらに含んでもよい。このような実施形態では、例えば、湿分ユニットは、スチームユニット、フォギングユニット、ミスティングユニット、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを含んでもよい。これに関して、例えば、湿分は、複数のＰＬＡ連続フィラメントの形成中にスピンビームで、および／またはＰＬＡスパンボンド不織布の製造中に発生する静電荷の追加的な管理を与えるためにプレスロール（それらの実施形態では、少なくとも１つのプレスロールを用いる）の近くで加えられてもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、システムは、約２５００ｍ／分より大きい繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。他の実施形態では、例えば、システムは、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。さらなる実施形態では、例えば、システムは、３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。したがって、ある特定の実施形態では、システムは、少なくとも約２５０１、２５５０、２６００、２６５０、２７００、２７５０、２８００、２８５０，２９００、２９５０、および３０００ｍ／分のいずれかから、ならびに／または最大で約５５００、４０００、３９５０、３９００、３８５０、３８００、３７５０、３７００、３６５０、３６００、３５５０、および３５００ｍ／分（例えば、約２７００〜３８００ｍ／分、約３０００〜３７００ｍ／分など）までの繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。このような速度は、システムが同様に２５００ｍ／分より遅い繊維延伸速度で実行されてもよいので、単に例示的である。しかしながら、有意に２５００ｍ／分よりも下の繊維延伸速度の使用は、強度および耐収縮性などの布特性を損ない始め得る。
ある特定の実施形態によれば、約８ｇ／ｍ２〜約７０ｇ／ｍ２の坪量を有するスパンボンド布の製造を伴う実施形態の場合、システムは、およそ５０〜４５０ｍ／分の線形速度で作動する収集装置と協働して１つのスピンビームから、またはおよそ１００〜９００ｍ／分の線形速度で作動する収集装置と協働して２つのスピンビームから、またはおよそ１５０〜１２００ｍ／分の線形速度で作動する収集装置と協働して３つのスピンビームから、ＰＬＡ連続繊維を含む結合不織ウェブを調製するように構成されてもよい。これに関して、当業者は、紡糸口金を通してのポリマースループットは、一般に収集装置速度と協調して、所望のスパンボンド坪量を達成すべきであることを理解する。
ある特定の実施形態によれば、例えば、カレンダーは、パターン化ロールを含む、一対の協働ロールを含んでもよい。このような実施形態では、例えば、パターン化ロールは、３次元幾何形状結合パターンを含んでもよい。例えば、結合パターンは、ひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを含んでもよい。しかしながら、当技術分野で公知のいずれのパターンも、連続または不連続パターンを用いる典型的な実施形態と共に使用されてもよい。一部の実施形態では、カレンダーの両ロールがパターン化されていても、または代わりに、ロールの一方がパターンを含んでもよく、一方で、他のロールはアンビルロールを含む。
図４Ａ〜図４Ｄは、例えば、本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムで使用される結合パターンを図示する。図４Ａは、六角形ドットパターン６０ａを図示し、図４Ｂは、オーバル−楕円形パターン６０ｂを図示し、図４Ｃは、ロード形状パターン６０ｃを図示し、および図４Ｄは、ひし形パターン６０ｄを図示する。
ある特定の実施形態では、例えば、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約５％〜約３０％に及んでもよい。他の実施形態では、例えば、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１０％〜約２５％に及んでもよい。したがって、ある特定の実施形態では、結合パターンは、少なくとも約５、６、７、８、９、および１０％のいずれかから、ならびに／または最大で約３０、２９、２８、２７、２６、および２５％（例えば、約８〜２７％）、約１０〜３０％など）までに及んでもよい。一部の実施形態では、例えば、結合パターンは、ひし形パターンを含んでもよく、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約２５％に及ぶ。さらなる実施形態では、例えば、結合パターンは、オーバル−楕円形パターンを含んでもよく、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１８％に及ぶ。
一部の実施形態では、カレンダーは、ロールの１つまたは複数の表面上の溶融または半溶融ポリマーの堆積を最小限にするために剥離コーティングを含んでもよい。一例として、このような剥離コーティングは、欧州特許出願第１，４３２，８６０号に記載されており、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。これに関して、剥離コーティングは、溶融ポリマー滴下がスピンビーム内の紡糸欠点によって剥離される場合、不織布のカレンダーロールへの粘着を防止および減少させるのに助けとなり得る。
ある特定の実施形態によれば、ＰＬＡスパンボンド不織布は、合成ポリマー成分、例えば、石油系材料およびポリマーを実質的に含まない。例えば、ＰＬＡスパンボンド不織布は、繊維の１００％がＰＬＡである一成分構造を有してもよいか、または両方の成分がＰＬＡベースであって、したがって、１００％ＰＬＡである繊維をもたらす二成分構造を有してもよい。
本明細書で使用される場合、「１００％ＰＬＡ」はまた、単に一例として、色、柔らかさ、滑り、帯電防止保護、潤滑性、親水性、撥液性、酸化防止保護などを与える添加剤および／または添加剤のマスターバッチを含めて、５％までの添加剤を含んでもよい。これに関して、不織布は、９５〜１００％ＰＬＡ、例えば、９６〜１００％ＰＬＡ、９７〜１００％ＰＬＡ、９８〜１００％ＰＬＡ、９９〜１００％ＰＬＡなどを含んでもよい。例えば、このような添加剤がマスターバッチとして添加される場合、マスターバッチ担体は、加工を容易にし、および処方物内の持続可能な内容物を最大化するために、ＰＬＡを主として含んでもよい。
一般に、ポリ乳酸系ポリマーは、トウモロコシに由来する、糖の供給源である、デキストロースから調製される。北米では、トウモロコシは、糖への最終的な変換のための植物デンプンの最も経済的な供給源であるので、使用されている。しかしながら、デキストロースは、トウモロコシ以外の供給源に由来し得ることが認識されるべきである。糖は、微生物の使用による発酵を介して乳酸または乳酸誘導体に変換される。次いで、乳酸は、重合されてＰＬＡを形成してもよい。このような高性能ＰＬＡ樹脂の例には、すべてＡｒｋｅｌｓｅｄｉｊｋ ４６、４２０６Ａ Ｃ Ｇｏｒｉｎｃｈｅｍ、オランダ国のＣｏｒｂｉｏｎからの、Ｌｌ０５、Ｌ１３０、Ｌ１７５、およびＬＸ１７５が含まれる。したがって、トウモロコシに加えて、コメ、テンサイ、サトウキビ、コムギ、セルロース系材料、例えば、木材パルプ化から回収されるキシロース、などを含めて、他の農業系糖供給源が使用され得る。
一部の実施形態では、不織布は、生分解性であってもよい。「生分解性」は、微生物の作用を含む環境条件下で劣化または分解する材料または生成物を指す。したがって、材料は、規定された時間規定された生物学的環境への曝露後の材料の引張り強度および／もしくはピーク伸び、他の決定的な物理的もしくは機械的特性の特定の低下が観察される場合、生分解性と見なされる。規定された生物学的条件に応じて、ＰＬＡを含む布は、生分解性と見なされてもよく、または見なされなくてもよい。
バイオベース材料で作られた生分解性製品の特別のクラスは、それが構成環境で劣化され得る場合、堆肥可能と見なされてもよい。欧州標準ＥＮ１３４３２、「プラスチック製品の堆肥可能性の証明」が、持続可能な内容物を含む布またはフィルムが堆肥可能と分類され得るかどうか決定するために使用されてもよい。
一部の実施形態では、生分解性製品の持続可能なポリマー成分は、１個のカルボン酸基（またはそのポリエステル形成性誘導体、例えば、エステル基）および１個のヒドロキシル基（またはそのポリエステル形成性誘導体、例えば、エーテル基）を有する脂肪族成分に由来してもよいか、または２個のカルボン酸基（またはそのポリエステル形成性誘導体、例えば、エステル基）を有する脂肪族成分と２個のヒドロキシル基（またはそのポリエステル形成性誘導体、例えば、エーテル基）を有する脂肪族成分との組み合わせに由来してもよい。
用語「脂肪族ポリエステル」は、ポリエステルがかなりの持続可能な内容物を有する限り、−脂肪族および／または脂環式成分から作られるポリエステルの外に、また脂肪族および／または脂環式単位の外に芳香族単位を有するポリエステルに排他的に及ぶ。上で注記されるとおり、持続可能な内容物は、典型的には、少なくとも２５重量％、より好ましくは７５重量％、さらにより好ましくは少なくとも９０重量％である。
１個のカルボン酸基および１個のヒドロキシル基を有する脂肪族成分に由来するポリマーは、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）と代わりに呼ばれる。それらの例は、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリ−（ヒドロキシブチレート−ｃｏ−ヒドロキシバレテレート）（ＰＨＢＶ）、ポリ−（ヒドロキシブチレート−ｃｏ−ポリヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ−（イプシロン−カプロラクチオン）（ＰＣＬ）、および好ましくはポリ乳酸（ＰＬＡ）である。
２個のカルボン酸基を有する脂肪族成分と２個のヒドロキシル基を有する脂肪族成分との組み合わせに由来するポリマーの例は、脂肪族ジオールおよび脂肪族ジカルボン酸に由来するポリエステル、例えば、ポリブチレンスクシネート（ＰＢＳＵ）、ポリエチレンスクシネート（ＰＥＳＵ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリテトラメチレンアジペート／テレフタレート（ＰＴＭＡＴ）である。
ある特定の実施形態によれば、例えば、不織布は、二成分繊維を含んでもよい。一部の実施形態では、例えば、二成分繊維は、並列配置を含んでもよい。しかしながら、他の実施形態では、例えば、二成分繊維は、シースおよびコアを含んでもよい。一部の実施形態では、二成分繊維は、コアがＰＬＡを含み、およびシースが、限定されないが、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを含むポリマーを含む、シース／コア二成分繊維を使用して作製され得る。しかしながら、他の実施形態では、不織布は、コアが、限定されないが、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴなどを含むポリマーを含み、およびシースがＰＬＡを含む、逆二成分繊維を含んでもよい。
このような実施形態では、例えば、シースは、ＰＬＡを含んでもよい。さらなる実施形態では、例えば、コアは、少なくとも１種の合成ポリマー成分を含んでもよい。例えば、ＰＬＡ連続フィラメントは、ＰＬＡシース、および合成ポリマー、例えば、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ，またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。他の実施形態では、コアは、ＰＬＡがシースのＰＬＡよりもより高いか、またはより低い融点を有してもよいＰＬＡを含んでもよい。これに関して、二成分繊維は、ＰＬＡ／ＰＰ逆二成分繊維、ＰＬＡ／ＰＥ逆二成分繊維、ＰＬＡ／ＰＥＴ逆二成分繊維、またはＰＬＡ／ＰＬＡ逆二成分繊維を含んでもよい。
ある特定の実施形態では、例えば、二成分繊維は、シースが第１のＰＬＡグレードを含み、コアが第２のＰＬＡグレードを含み、第１のＰＬＡグレードおよび第２のＰＬＡグレードが異なる（例えば、第１のＰＬＡグレードが第２のＰＬＡグレードよりも高い融点を有する）ように、ＰＬＡ／ＰＬＡ逆二成分繊維を含んでもよい。例えば、一実施形態では、コアは、シースで使用されるＰＬＡポリマーＤ異性体％のものよりも低いポリ乳酸Ｄ異性体％を有するＰＬＡを含んでもよい。より低いＤ異性体％を有するＰＬＡポリマーは、紡糸中に応力誘導結晶化のより高い度合いを示す一方で、より高いＤ異性体％を有するＰＬＡポリマーは、紡糸中により非晶質の状態を保持する。より非晶質のシースは結合を促進する一方で、より高い結晶化度を示すコアは、繊維、したがって、最終結合ウェブに強度を与える。１つの特定の実施形態では、４％のＤ異性体を有するＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ＰＬＡ ６７５２は、シースとして使用され得る一方で、２％のＤ異性体を有するＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６２０２は、コアとして使用され得る。
単に一例として、シースは、ＰＬＡを含んでもよく；コアは、少なくとも１種の合成ポリマー成分を含んでもよい。出発材料のＰＬＡグレードは、スパンボンドプロセスで紡糸されるための適切な分子特性を有すべきである。適当なＰＬＡグレードの例には、一般に、Ｇｒｕｂｅｒらに両方とも付与された米国特許第５，５２５，７０６号および同第６，８０７，９７３号の教示のとおりに製造されると考えられる、Ｍｉｎｎｅｔｏｎｋａ、ＭＮ５５３４５のＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ ＬＬＣから供給されるＰＬＡグレード、例えば、グレード６７５２Ｄ、６１００Ｄ、および６２０２Ｄが含まれる。
合成ポリマー成分の例には、ポリオレフィン、例えば、ＰＰおよびＰＥ、ポリオレフィンのブレンド、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１４／０２７６５１７号でＣｈｅｓｔｅｒらにより教示されたもの、ポリエステル、例えば、ＰＥＴ、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレンなどが含まれる。
ポリプロピレンホモポリマーおよびポリプロピレンコポリマーの両方を含めて、多種多様なポリプロピレンポリマーが、出発材料に使用されてもよい。一実施形態では、出発材料のポリプロピレンは、メタロセンまたはチーグラーナッタ触媒プロピレンポリマーを含んでもよい。
本発明の実施形態で使用されてもよいチーグラーナッタポリプロピレンには、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸのＴｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ，ＩＮＣからのＴＯＴＡＬ（登録商標）３８６６ポリプロピレン；Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ ＰＡのＢｒａｓｋｅｍ ＡｍｅｒｉｃａからのＢｒａｓｋｅｍ ＣＰ ３６０Ｈポリプロピレン；Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌからのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ ＰＤ ３４４５；Ｓｉｔｔａｒｄ、オランダ国のＳａｂｉｃからのＳａｂｉｃ ５１１Ａ；およびＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥのＢａｓｅｌｌ ＰｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓからのＰｒｏ−ｆａｘ ＰＨ ８３５が含まれる。適当なメタロセンポリプロピレンの例には、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸのＴｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＳＡ，ＩＮＣからのＴＯＴＡＬ（登録商標）Ｍ３７６６ポリプロピレン；Ｃｏｕｒｂｅｖｏｉｅ、仏国のＴｏｔａｌ Ｓ．Ａ．からのＴＯＴＡＬ（登録商標）ＭＲ２００１ポリプロピレン；Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌからのＡＣＨＩＥＶＥ（登録商標）３７５４ポリプロピレン；およびＨｏｕｓｔｏｎ、ＴＸのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌからのＡＣＨＩＥＶＥ（登録商標）３８２５ポリプロピレンが含まれてもよい。
例えば、一実施形態では、システムは、ＰＬＡシースおよびポリオレフィンコアを含む不織布を製造するように構成されてもよい。
一部の実施形態では、システムは、約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成されてもよい。他の実施形態では、例えば、シースおよびコアのそれぞれが、ＰＬＡを含んでもよく、システムは、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成されてもよい。
しかしながら、他の実施形態では、例えば、不織布は、ＰＬＡ一成分繊維を含んでもよい。これに関して、不織布は、１００％ＰＬＡであってもよい。
図３Ａ〜図３Ｃは、例えば、本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布調製システムによって形成された繊維を図示する。図３Ａに示されるとおり、繊維は、上でより十分に記載されたとおりに、シース５３およびコア５４を有するシース／コア二成分繊維５２であってもよい。図３Ｂは、第１の連続ポリマー５６および第２の連続ポリマー５７を有する並列二成分繊維５５を図示する。最後に、図３Ｃは、一成分繊維５８を図示する。
ある特定の実施形態によれば、ＰＬＡスパンボンド不織布は、スパンボンド布またはスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）布を含む。ＰＬＡスパンボンド不織布がＳＭＳ布を含む、ある特定の実施形態では、スパンボンド不織層は、ＰＬＡシースおよびＰＬＡコアを有する二成分繊維を含んでもよく、メルトブローン層は、ＰＬＡ繊維を含む。このような実施形態では、スパンボンド層およびメルトブローン層のそれぞれは、繊維の表面にＰＬＡを含んでもよい。シースとして使用のための適当なＰＬＡ材料の一例は、４％のＤ異性体を有するＰＬＡグレード６７５２であり、コアとして使用のための適当なＰＬＡ材料の一例は、２％のＤ異性体を有するＰＬＡグレード６２０２であり、これらの両方ともは、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓから入手可能である。ＰＬＡメルトブローン繊維のための適当な材料は、ＰＬＡグレード６２５２であり、これもＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓから入手可能である。
ＩＩＩ．ＰＬＡスパンボンド不織布の調製するための方法
別の態様では、本発明によるある特定の実施形態は、ＰＬＡスパンボンド不織布を調製するための方法を提供する。ある特定の実施形態によれば、方法は、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるステップと、複数の延伸ＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを収集表面上に堆積させるステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを結合して、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップとを含む。
図５は、例えば、本発明のある特定の実施形態によるＰＬＡスパンボンド不織布を調製するための方法のブロック図である。図５に示されるとおり、方法７０は、操作７１で溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるステップと、操作７２で複数の延伸ＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップと、操作７９で、形成するステップ中に湿分を増加させる任意選択のステップと、操作７３で複数のＰＬＡ連続フィラメントを収集表面上に堆積させるステップであって、前記堆積させるステップ７３は、前記収集表面下の真空ボックスによりしばしば補助される、ステップと、操作７４で複数のＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するステップと、操作７５で複数のＰＬＡ連続フィラメントを結合して、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップと、操作８０で結合ステップの前後にＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させる任意選択のステップとを含む。加えて、方法７０は、操作７６でＰＬＡスパンボンド不織布を切断して、切断ＰＬＡスパンボンド不織布を形成する任意選択のステップと、操作７７で切断ＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を能動的に消散させるステップと、操作７８で切断ＰＬＡスパンボンド不織布をロールに巻き付けるステップとを含む。
ある特定の実施形態によれば、例えば、複数の細くされた、または延伸されたＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップは、複数のＰＬＡ連続フィラメントを紡糸するステップ、複数のＰＬＡ連続フィラメントを延伸するステップ、および複数のＰＬＡ連続フィラメントをランダム化するステップを含んでもよい。図６は、例えば、図５のブロック図で図示された方法によって延伸ＰＬＡ連続フィラメントを形成するための方法のブロック図である。図６に示されるとおり、形成するステップ７１は、操作８１で複数のＰＬＡ連続フィラメントを紡糸するステップと、操作８２で複数のＰＬＡ連続フィラメントを延伸するステップと、操作８３で複数のＰＬＡ連続フィラメントをランダム化するステップとを含む。
これに関して、スパンボンド不織ウェブは、例えば、溶融ポリマーが連続フィラメントに押し出され、これはその後、クエンチされ、細くされ、または延伸ロールで、もしくは高速流体により空気圧で機械的に延伸され、および収集表面上にランダム配置で収集される、従来のスパンボンドプロセスによって、作製されてもよい。フィラメント収集後、任意の熱的、化学的または機械的結合処理が、凝集性ウェブ構造が結果として生じるように結合ウェブを形成するために使用されてもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、システムは、約２５００ｍ／分より大きい繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。他の実施形態では、例えば、システムは、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。さらなる実施形態では、例えば、システムは、約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。したがって、ある特定の実施形態では、システムは、少なくとも約２５０１、２５５０、２６００、２６５０、２７００、２７５０、２８００、２８５０、２９００、２９５０、および３０００ｍ／分のいずれかから、ならびに／または最大で約５５００、４０００、３９５０、３９００、３８５０、３８００、３７５０、３７００、３６５０、３６００、３５５０、および３５００ｍ／分（例えば、約２７００〜３８００ｍ／分、約３０００〜３７００ｍ／分など）までの繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。このような速度は、単に例示的であり、その理由は、システムは、２５００ｍ／分より遅い繊維延伸速度で同様に実行されてもよいからである。しかしながら、２５００ｍ／分より有意に下の繊維延伸速度の使用は、強度および耐収縮性などの布特性を損ない始め得る。
ある特定の実施形態、例えば、約８ｇ／ｍ２〜約７０ｇ／ｍ２の坪量を有するスパンボンド布の製造を伴う実施形態によれば、システムは、およそ５０〜４５０ｍ／分の線形速度で作動する収集装置と協働して１つのスピンビームから、またはおよそ１００〜９００ｍ／分の線形速度で作動する収集装置と協働して２つのスピンビームから、またはおよそ１５０〜１２００ｍ／分の線形速度で作動する収集装置と協働して３つのスピンビームから、ＰＬＡ連続繊維を含む結合不織ウェブを調製するように構成されてもよい。これに関して、当業者は、紡糸口金を通してのポリマースループットが、一般に収集装置速度と協調して、所望のスパンボンド坪量を達成すべきであることを理解する。
ある特定の実施形態によれば、例えば、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップは、二成分繊維を形成するステップを含んでもよい。一部の実施形態では、例えば、二成分繊維を形成するステップは、並列二成分繊維を形成するステップを含んでもよい。他の実施形態では、しかしながら、二成分繊維を形成するステップは、シースおよびコアを有する二成分繊維を形成するステップを含んでもよい。このような実施形態では、シースは、ＰＬＡを含んでもよい。さらなる実施形態では、例えば、コアは、少なくとも１種の異なるポリマー成分、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＰＬＡなど、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。ある特定の実施形態では、例えば、二成分繊維は、シースが第１のＰＬＡグレードを含んでもよく、コアが第２のＰＬＡグレードを含んでもよく、かつ第１のＰＬＡグレードおよび第２のＰＬＡグレードは異なっていてもよいようなＰＬＡを含んでもよい。さらなる実施形態では、例えば、シースは、ＰＬＡを含んでもよく、コアは、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタレートの少なくとも１種を含んでもよく、方法は、約３０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われてもよい。他の実施形態では、例えば、シースおよびコアのそれぞれが、ＰＬＡを含んでもよく、方法は、約３５００ｍ／分の繊維延伸速度、または約４０００ｍ／分の繊維延伸速度、またはさらにはほぼ５５００ｍ／分の繊維延伸速度で行われてもよい。
しかしながら、他の実施形態では、例えば、不織布は、ＰＬＡ一成分繊維を含んでもよい。ある特定の実施形態によれば、例えば、ＰＬＡスパンボンド不織布は、スパンボンド布またはスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）布を含んでもよい。ＰＬＡスパンボンド不織布がＳＭＳ布を含む実施形態では、スパンボンド層およびメルトブローン層のそれぞれが、それらのそれぞれの繊維の表面にＰＬＡを含んでもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するためにウェブを結合するステップは、パターン化ロールを含む一対の協働ロールを有するカレンダーを介して熱および圧力でウェブを熱点接着する（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｉｎｔ ｂｏｎｄ）ステップを含んでもよい。このような実施形態では、例えば、ウェブを熱点接着するステップは、ＰＬＡスパンボンド不織布上に３次元幾何形状結合パターンを付与するステップを含んでもよい。一部の実施形態では、例えば、ＰＬＡスパンボンド不織布の上に結合パターンを付与するステップは、ひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを付与するステップを含んでもよい。
ある特定の実施形態では、例えば、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約５％〜約３０％に及んでもよい。他の実施形態では、例えば、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１０％〜約２５％に及んでもよい。したがって、ある特定の実施形態では、結合パターンは、少なくとも約５、６、７、８、９、および１０％のいずれかからおよび／または最大で約３０、２９、２８、２７、２６、および２５％（例えば、約８〜２７％、約１０〜３０％など）までに及んでもよい。単に一例として、結合パターンは、ひし形パターンを含んでもよく、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約２５％に及んでもよい。さらなる実施形態では、例えば、結合パターンは、オーバル−楕円形パターンを含んでもよく、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１８％に及んでもよい。一部の実施形態では、例えば、カレンダーは、剥離コーティングを含んでもよい。当業者により理解されるとおりに、カレンダー結合から得られる不織布強度は、結合によって被覆される面積％と、カレンダーロールの温度と、ＰＬＡを含む連続繊維のウェブに対するロールの圧縮圧力とカレンダーを通過するウェブの速度との複合関数である。
ある特定の実施形態によれば、例えば、プロセスは、静電制御ユニットを介してカレンダーに近接したＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップをさらに含んでもよい。一部の実施形態では、例えば、静電制御ユニットは、第２のイオン化源を含んでもよい。さらなる実施形態では、例えば、第２のイオン化ユニットは、イオン化バーを含んでもよい。しかしながら、他の実施形態では、例えば、ＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップは、ＰＬＡスパンボンド不織布を静電バーと接触させるステップを含んでもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、プロセスは、ＰＬＡスパンボンド不織布を切断して、切断ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップ、切断ＰＬＡスパンボンド不織布を第３のイオン化源を介してイオンに曝露するステップ、および切断ＰＬＡスパンボンド不織布をロールに巻き付けるステップをさらに含んでもよい。このような実施形態では、例えば、第３のイオン化ユニットは、イオン化バーを含んでもよい。
ある特定の実施形態によれば、例えば、プロセスは、湿分を増加させる一方で、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップをさらに含んでもよい。このような実施形態では、例えば、湿分を増加させるステップは、スチーム、霧、ミスト、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを複数のＰＬＡ連続フィラメントに適用するステップを含んでもよい。
本発明の実施形態により調製された布は、所望の用途に応じて多種多様な坪量範囲を有してもよい。例えば、本明細書で検討されるスパンボンドウェブを組み込む布および積層物は、約７〜１５０ｇｓｍ、特に、約８〜７０ｇｓｍの範囲の坪量を有してもよい。一部の実施形態では、スパンボンドウェブは、約１０〜５０ｇｓｍ、例えば、約１１〜３０ｇｓｍの範囲の坪量を有してもよい。
さらに、本発明の実施形態によって調製される布は、５％未満の面積収縮率によって特徴付けされてもよい。さらなる実施形態では、例えば、布は、２％未満の面積収縮率によって特徴付けされてもよい。本発明の実施形態によれば、イオン化源は、より速い繊維延伸速度を許容してもよく、これは、より低い収縮をもたらし得る。
本発明の実施形態により調製された布は、おむつ、女性用ケア製品、失禁用製品、農業用製品（例えば、根巻、種子袋、穀物覆いなど）、産業用製品（例えば、作業着カバーオール、航空機用ピロー、自動車トランクライナー、防音物品）、および家庭用品（例えば、家具スクラッチパッド、マットレスコイルカバーなど）を含めて、多種多様な用途で使用されてもよい。これらの用途では、布は、多層構造に組み込まれてもよい。
さらに、本発明の実施形態により調製されるスパンボンドウェブは、メルトブローン／スパンボンド（ＭＳ）積層物、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層物、およびスパンボンド／メルトブローン／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＭＳ）積層物を含めて様々な多層構造の製造で使用されてもよい。これらの多層構造では、坪量は、約７ｇ／ｍ２〜約１５０ｇ／ｍ２まで程度に低い範囲であってもよい。このような多層化積層物では、メルトブローンとスパンボンドとの両繊維が、最適結合を確実にするために表面上にＰＬＡポリマーを有し得る。
スパンボンド層が多層構造（例えば、ＭＳ、ＳＭＳ、およびＳＭＭＳ）の部分である一部の実施形態では、構造中のスパンボンドの量は、全体として構造の百分率として構造の約５〜３０％、特に約１０〜２５％の範囲であってもよい。
さらに、本発明の実施形態によるスパンボンドウェブはまた、フィルター、清浄製品、漏油を吸収するか、または（界面活性剤で処理されている場合）水から汚染材料を吸収するための「ピグ（ｐｉｇ）」、などを含めて、産業用途で使用されてもよい。これらの用途では、スパンボンドウェブは、約２０〜８０ｇ／ｍ２の範囲であり得るより高い坪量範囲を有してもよい。
実施形態による多層構造は、それぞれの層が同じラインで連続順に、または前に形成されたスパンボンド層の上にメルトブローン層を堆積させて調製される連続インラインプロセスを含めて、様々な仕方で調製され得る。多層構造の層は、一緒に結合されて、熱結合、機械的結合、接着結合、水流交絡、またはこれらの組み合わせを使用して多層複合シート材料を形成することができる。ある特定の実施形態では、層は、多層構造を一対のカレンダーロールに通過させることによって、互いに熱点接着される。
以下の実施例は、本発明の１つまたは複数の実施形態を例証するために提供されるものであり、本発明を限定すると解釈されるべきではない。
以下の実施例における不織布は、Ｒｅｉｆｅｎｈａｅｕｓｅｒ Ｒｅｉｃｏｆｉｌ−３ラインまたはＲｅｉｃｏｆｉｌ−４ラインによって調製した。実施例のそれぞれは、特に断りのない限り、実施例１に記載した設定を使用して調製した。さらに、特に断りのない限り、すべての百分率は、重量百分率である。実施例で使用した材料は、以下に特定する。
試験方法
タイター（ｔｉｔｅｒ）は、独国テキスタイル法Ｃ−１５７０によって繊維の直径の顕微鏡測定値および公知のポリマー密度から計算した。
坪量は、一般に１０×１０ｃｍ平方に切断した布の１０層の重量から独国テキスタイル法ＣＭ−１３０に従って決定した。
引張りは、５ｃｍ幅の試料、１００ｍｍゲージ長さ、および２００ｍｍ／分のクロスヘッド速度を使用して方法１０ＤＩＮ−５３８５７に従って決定した。
伸びは、５ｃｍ幅の試料、１００ｍｍゲージ長さ、および２００ｍｍ／分のクロスヘッド速度を使用して方法１０ＤＩＮ−５３８５７に従って決定した。
布収縮率は、２９．７ｃｍのＭＤおよび２１．０ｃｍのＣＤの公称寸法のウェブ幅にわたって取った３つの試料を切断し；シートにおける３つの位置で実際のＭＤおよびＣＤ幅を測定し；６０℃に加熱された水中に試料を１分入れ；前述の３つの位置でＭＤおよびＣＤ寸法を再測定することによって決定した。元の測定値で除した曝露後の平均幅測定値×１００％は、収縮率％をもたらす。低い収縮率％値は、ＰＬＡを含む連続繊維が、結合後に高い強度安定布をもたらすのに十分な速度で紡糸および延伸されていることを示唆する。
［実施例１］
実施例１は、レイダウンおよびＲ−３プレスロールからの圧縮後、ウェブが収集表面上のいくらかの距離をトラバースし、カレンダーの平滑で、エンボス加工ロールを備える結合ステーションに移動する前にＲ−４プレスロールの下を行くように、Ｒｅｉｃｏｆｉｌ−３ビームならびにＲ−３およびＲ−４の両方のプレスロールを使用して作製されるＰＰ／ＰＬＡ二成分不織ウェブの製造に関していた。ウェブは、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ Ｚ／Ｎ ＨＰ５６１Ｒ ＰＰであるシースおよびＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓからの６２０２Ｄ ＰＬＡであるコアを有する、５０／５０二成分不織ウェブであった。ウェブは、押出機で２３５℃およびダイで２４０℃のスピンビーム温度、２７００ｍ／分の繊維延伸速度、ならびに１４９ｍ／分のライン速度を使用して製造した。カレンダーは、パターンロールの表面積の２５％に及ぶひし形結合パターン、パターンロールおよびアンビルロールのそれぞれについて、１５０℃のカレンダー温度、ならびに７０Ｎ／ｍｍのカレンダー圧力を有した。受動的静電バーは、カレンダーの下流およそ８〜１２インチに位置させた。
実施例１の不織布は、収集表面の上に、収集表面にわたって横方向に延在して位置させ、ならびに収集表面の上およそ１〜３インチおよびＲ−３プレスロールから下流およそ２〜３インチに置かれた１つのＩｏｎｉｓ Ｅｌｅｋｔｒｏｓｔａｔｉｋ放電電極Ｅ３４１２（すなわち、イオン化バー）によって製造した。第２のＩｏｎｉｓ Ｅｌｅｋｔｒｏｓｔａｔｉｋ放電電極Ｅ３４１２（すなわち、イオン化バー）は、Ｒ３−およびＲ−４の両方のプレスロールの下流の収集表面の上に正確に同じ対応する位置に置いた。両イオン化バーに通電して、ＰＬＡ繊維を含むウェブがＲ−３プレスロールまたはＲ−４プレスロールのいずれにも巻き付かないように保証した。第３のＩｏｎｉｓ Ｅｌｅｋｔｒｏｓｔａｔｉｋ放電電極Ｅ３４１２（すなわち、イオン化バー）は、カレンダーとワインダーとの間に置いて、ワインダー作業者を、トライアル中に生じる切屑（すなわち、スリットロール）を取り扱う際に、電気ショックから保護した。実施例１の特性は、以下の表１および表２に要約する。
［実施例２および実施例３］
実施例２および実施例３は、Ｒｅｉｃｏｆｉｌ−３ビームを使用しての布表面にＰＬＡを有するスパンボンド布の製造に関していた。ウェブは、イオン化バーを使用して製造された逆二成分シース／コア４０／６０ＰＬＡ／ＰＰ ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６７５２／ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ ＨＰ５６１Ｒ ＰＰであった。実施例２および実施例３のウェブは、押出機で２３５℃およびダイで２４０℃のスピンビーム温度、ならびに１４９ｍ／分のライン速度を使用して製造した。実施例２は、２９００ｍ／分の繊維延伸速度で形成した。実施例２についてのカレンダーは、パターンロールの表面積の２５％に及ぶひし形結合パターン、パターンロールについて１６０℃、およびアンビルロールについて１２５℃のカレンダー温度、ならびに５０Ｎ／ｍのカレンダー圧力を有した。
しかしながら、実施例３は、３３００ｍ／分の繊維延伸速度で形成し、実施例３についてのカレンダーは、パターンロールについて１４５℃、およびアンビルロールについて１２５℃のカレンダー温度、ならびに５０Ｎ／ｍのカレンダー圧力を有した。実施例２および実施例３の特性は、以下の表１および表２に要約する。
［実施例４および実施例５］
実施例４および実施例５は、Ｒｅｉｃｏｆｉｌ−３ビームを使用して１００％二成分ＰＬＡから作製されたスパンボンド布の製造に関していた。ウェブは、イオン化バーおよびスチームを使用しての二成分シース／コア４０／６０ ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６７５２／ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６２０２ １００％ＰＬＡであった。実施例４および実施例５のウェブは、押出機で２３５℃およびダイで２４０℃のスピンビーム温度、ならびに１１９ｍ／分のライン速度を使用して製造した。実施例４は、３３００ｍ／分の繊維延伸速度で形成した。実施例４についてのカレンダーは、パターンロールの表面積の２５％に及ぶひし形結合パターン、パターンロールについて１３５℃、およびアンビルロールについて１２５℃のカレンダー温度、ならびに７０Ｎ／ｍのカレンダー圧力を有した。
しかしながら、実施例５は、３５００ｍ／分の繊維延伸速度で形成し、実施例５についてのカレンダーは、パターンロールについて１４０℃、およびアンビルロールについて１２５℃のカレンダー温度、ならびに７０Ｎ／ｍのカレンダー圧力を有した。実施例４および実施例５の特性は、以下の表１および表２に要約する。
［実施例６および実施例７］
実施例６および実施例７は、イオン化バーまたは受動的静電バーを使用することなく、しかしむしろ、静電気を最小限にするために水分を最適化するようにクエンチ空気に加えられたスチームを使用して作製された二成分１００％ＰＬＡ布に関していた。布は、Ｒｅｉｃｏｆｉｌ−４ビームを使用しての１００％二成分５０／５０シース／コア ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６７５２／ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６２０２であった。実施例６のウェブは、押出機およびダイの両方について２３０℃のスピンビーム温度、３６００ｍ／分の繊維延伸速度、ならびに１５０ｍ／分のライン速度を使用して製造した。実施例６についてのカレンダーは、パターンロールについて１３９℃、およびアンビルロールについて１３４℃のカレンダー温度、ならびに８０Ｎ／ｍのカレンダー圧力を有した。
しかしながら、実施例７のウェブは、押出機およびダイの両方について２３５℃のスピンビーム温度、４１００ｍ／分の繊維延伸速度、ならびに１７０ｍ／分のライン速度を使用して製造した。実施例７についてのカレンダーは、パターンロールについて１３９℃、およびアンビルロールについて１３４℃のカレンダー温度、ならびに４５Ｎ／ｍのカレンダー圧力を有した。実施例６および実施例７の特性は、以下の表１および表２に要約する。
［実施例８および実施例９］
実施例８および実施例９は、Ｒｅｉｃｏｆｉｌ−４ビームで作製された１００％ＰＬＡ二成分布に関していた。設定は、１つのＩｏｎｉｓ Ｅｌｅｋｔｒｏｓｔａｔｉｋ放電電極Ｅ３４１２（すなわち、イオン化バー）が、収集表面の上に、収集表面にわたって横方向に延在して位置させ、ならびに収集表面の上およそ１〜３インチおよびＲ−４プレスロールの下流におよそ２〜３インチに置かれた点で実施例１と異なっていた。Ｒ−４スピンビームがＲ−３スピンビームの下流にあったので、Ｒ−３プレスロールに巻き付くことについて懸念はなかった。したがって、Ｒ−３ビームからのイオン化バーは、実施例８および実施例９の製造中に非通電状態にされた。
布は、静電気を最小限にするために上で検討されたとおりにイオン化バーで作製した二成分３０／７０ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６７５２／ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ Ｇｒａｄｅ ６２０２／シース／コアであった。実施例８および実施例９のウェブは、押出機において２３５℃のスピンビーム温度およびダイにおいて２４０℃で製造した。実施例８のウェブは、３６００ｍ／分の繊維延伸速度および１４５ｍ／分のライン速度で製造した。実施例８についてのカレンダーは、パターンロールについて１６０℃のカレンダー温度、アンビルロールについて１４７℃のカレンダー温度、および４０Ｎ／ｍｍのカレンダー圧を有した。
しかしながら実施例９のウェブは、３８００ｍ／分の繊維延伸速度および９０ｍ／分のライン速度を用いて製造した。実施例９についてのカレンダーは、パターンロールについて１６０℃のカレンダー温度、アンビルロールについて１４７℃のカレンダー温度、および４０Ｎ／ｍｍのカレンダー圧を有した。実施例８および実施例９の特性は、以下の表１および表２に要約する。
非限定的な例示的実施形態
本明細書で本発明の様々な態様および実施形態を記載してきたが、本発明のさらなる具体的実施形態は、以下の項に示されるものを含む。
本発明によるある特定の実施形態は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムを提供する。ある特定の実施形態によれば、システムは、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるように構成された第１のＰＬＡ供給源；第１のＰＬＡ供給源と流体連結しているスピンビーム；ＰＬＡ連続フィラメントがその上に堆積されて、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成する、スピンビームの出口の下に配置された収集表面；ＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第１のイオン化源；ならびに第１のイオン化源の下流に位置するカレンダーを含む。スピンビームは、ある特定の実施形態によれば、複数のＰＬＡ連続フィラメントを押し出しおよび延伸するように構成される。さらに、一部の実施形態では、収集表面は、導電性繊維を含む。
ある特定の実施形態によれば、第１のイオン化源は、収集表面の上で、かつＰＬＡ連続フィラメントが収集表面の上に堆積されるポイントの下流に位置する。しかしながら、他の実施形態では、第１のイオン化源は、スピンビームの出口と収集表面の間に位置する。ある特定の実施形態では、システムは、スピンビームの出口から下流に位置するプレスロールをさらに含む。一部の実施形態では、第１のイオン化源は、プレスロールの下流に位置する。他の実施形態では、第１のイオン化源は、スピンビームとプレスロールの間に位置する。しかしながら、他の実施形態では、システムは、収集表面（すなわち、プレスロールの代わりに）の下に配置された真空源をさらに含む。
ある特定の実施形態によれば、第１のイオン化源および収集表面は、約１インチ〜約２４インチの距離で分離される。他の実施形態では、第１のイオン化源および収集表面は、約１インチ〜約１２インチの距離で分離される。さらなる実施形態では、第１のイオン化源および収集表面は、約１インチ〜約５インチの距離で分離される。
ある特定の実施形態によれば、システムは、カレンダーに近接したＰＬＡスパンボンド不織布から静電気を消散させるように位置付けおよび配置された静電制御ユニットをさらに含む。一部の実施形態では、静電制御ユニットは、カレンダーから上流に、およびそれに隣接して位置する。他の実施形態では、しかしながら、静電制御ユニットは、カレンダーから下流に、およびそれに隣接して位置する。一部の実施形態では、静電制御ユニットは、受動的静電バーを含む。他の実施形態では、しかしながら、静電制御ユニットは、第２のイオン化源を含む。
ある特定の実施形態によれば、システムは、カレンダーから下流に位置するワインダー、ならびにワインダーに近接したイオンにＰＬＡスパンボンド不織布を曝露するように位置付けおよび配置された第３のイオン化源をさらに含む。一部の実施形態では、第１のイオン化源、静電制御源（例えば、第２のイオン化源）、および第３のイオン化源の少なくとも１つは、複数のＰＬＡ連続フィラメントまたはＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを含む。これに関して、第１のイオン化源、静電制御源、および第３のイオン化源は、ＰＬＡスパンボンド不織布の調製中に生じた静電荷を能動的に消散させるように構成される。
ある特定の実施形態によれば、システムは、スピンビーム内に、またはそれから下流に位置する湿分ユニットをさらに含む。このような実施形態では、湿分ユニットは、スチームユニット、フォギングユニット、ミスティングユニット、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを含む。
ある特定の実施形態によれば、例えば、システムは、約２５００ｍ／分よりも大きい繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。他の実施形態では、例えば、システムは、約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。さらなる実施形態では、例えば、システムは、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成されてもよい。
ある特定の実施形態によれば、カレンダーは、パターン化ロールを含む一対の協働ロールを含む。このような実施形態では、パターン化ロールは、３次元幾何形状結合パターンを含む。一部の実施形態では、結合パターンは、ひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを含む。ある特定の実施形態では、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約５％〜約３０％に及ぶ。他の実施形態では、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１０％〜約２５％に及ぶ。一部の実施形態では、結合パターンは、ひし形パターンを含み、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約２５％に及ぶ。さらなる実施形態では、結合パターンは、オーバル−楕円形パターンを含み、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１８％に及ぶ。一部の実施形態では、カレンダーは、剥離コーティングを含む。
ある特定の実施形態によれば、不織布は、二成分繊維を含む。一部の実施形態では、二成分繊維は、並列配置を含む。しかしながら、他の実施形態では、二成分繊維は、シースおよびコアを含む。このような実施形態では、シースは、ＰＬＡを含む。さらなる実施形態では、コアは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＰＬＡ、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１種を含む。ある特定の実施形態では、二成分繊維は、シースが第１のＰＬＡグレードを含み、コアが第２のＰＬＡグレードを含み、かつ第１のＰＬＡグレードおよび第２のＰＬＡグレードは異なるようなＰＬＡを含む。さらなる実施形態では、シースはＰＬＡを含み、コアは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも１種を含み、かつシステムは、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡ連続繊維を調製するように構成される。さらなる実施形態では、シースおよびコアのそれぞれは、ＰＬＡを含み、かつシステムは、約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される。しかしながら、他の実施形態では、不織布は、ＰＬＡ一成分繊維を含む。ある特定の実施形態によれば、ＰＬＡスパンボンド不織布は、スパンボンド布またはスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）布を含み、スパンボンドウェブおよびメルトブローンウェブのそれぞれは、繊維表面に、ＰＬＡを有する繊維を含む。
別の態様では、本発明によるある特定の実施形態は、ＰＬＡスパンボンド不織布の調製するための方法を提供する。ある特定の実施形態によれば、方法は、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを収集表面上に堆積させるステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを結合して、前記ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップとを含む。ある特定の実施形態によれば、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップは、複数のＰＬＡ連続フィラメントを紡糸するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントを延伸するステップと、複数のＰＬＡ連続フィラメントをランダム化するステップとを含む。
ある特定の実施形態によれば、方法は、約２５００ｍ／分より大きい繊維延伸速度で行われる。一部の実施形態では、方法は、約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる。さらなる実施形態では、方法は、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる。
ある特定の実施形態によれば、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップは、二成分繊維を形成するステップを含む。一部の実施形態では、二成分繊維を形成するステップは、並列二成分繊維を形成するステップを含む。他の実施形態では、しかしながら、二成分繊維を形成するステップは、シースおよびコアを有する二成分繊維を形成するステップを含む。このような実施形態では、シースは、ＰＬＡを含む。さらなる実施形態では、コアは、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも１種を含む。ある特定の実施形態では、二成分繊維は、シースが第１のＰＬＡグレードを含み、コアが第２のＰＬＡグレードを含み、かつ第１のＰＬＡグレードおよび第２のＰＬＡグレードは異なるようなＰＬＡを含む。さらなる実施形態では、シースは、ＰＬＡを含み、コアは、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタレートのうちの少なくとも１種を含み、かつ方法は、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる。一部の実施形態では、シースおよびコアのそれぞれは、ＰＬＡから本質的になり、かつ方法は、約３０００ｍ／分〜５５００ｍ／分の繊維延伸速度行われる。しかしながら、他の実施形態では、不織布は、ＰＬＡ一成分繊維を含む。ある特定の実施形態によれば、ＰＬＡスパンボンド不織布は、スパンボンド布またはスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）布を含み、スパンボンドウェブおよびメルトブローンウェブのそれぞれは、繊維表面に、ＰＬＡを有する繊維を含む。
ある特定の実施形態によれば、ウェブを結合してＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップは、パターン化ロールを含む一対の協働ロールを有するカレンダーを介して熱および圧力でウェブを熱点接着するステップを含む。このような実施形態では、ウェブを熱点接着するステップは、ＰＬＡスパンボンド不織布上に３次元幾何形状結合パターンを付与するステップを含む。一部の実施形態では、ＰＬＡスパンボンド不織布上に結合パターンを付与するステップは、ひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを付与するステップを含む。ある特定の実施形態では、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約５％〜約３０％に及ぶ。他の実施形態では、結合パターンは、パターン化ロールの表面積の約１０％〜約２５％に及ぶ。一部の実施形態では、結合パターンは、ひし形パターンを含み、結合バターンは、パターン化ロールの表面積の約２５％に及ぶ。さらなる実施形態では、結合パターンは、オーバル−楕円形パターンを含み、結合バターンは、パターン化ロールの表面積の約１８％に及ぶ。一部の実施形態では、カレンダーは、剥離コーティングを含む。
ある特定の実施形態によれば、方法は、静電制御ユニットによってカレンダーに近接したＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、静電制御ユニットは、第２のイオン化源を含む。さらなる実施形態では、第２のイオン化ユニットは、複数のＰＬＡ連続フィラメントまたはＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを含む。しかしながら、他の実施形態では、ＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップは、ＰＬＡスパンボンド不織布を静電バーに接触させるステップを含む。
ある特定の実施形態によれば、方法は、ＰＬＡスパンボンド不織布を切断して、切断ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップと、切断ＰＬＡスパンボンド不織布を第３のイオン化源によってイオンに曝露するステップと、切断ＰＬＡスパンボンド不織布をロールに巻き付けるステップとをさらに含む。このような実施形態では、第３のイオン化ユニットは、複数のＰＬＡ連続フィラメントまたはＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを含む。
ある特定の実施形態によれば、方法は、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成しながら、湿分を増加させるステップをさらに含む。このような実施形態では、湿分を増加させるステップは、スチーム、霧、ミスト、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを複数のＰＬＡ連続フィラメントに適用するステップを含む。
本明細書で示される本発明の部分的変更は、前述の説明および関連図面で提示される教示の利益を有して本発明に属する当業者に想起される。したがって、本発明は開示された具体的実施形態に限定されるべきでないこと、ならびに部分的変更および他の実施形態は、添付された特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。具体的用語が本明細書で用いられるが、それらは、総称的および記述的意味のみで、ならびに限定の目的でなく使用される。
特許請求の範囲の概要
１．ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムであって、溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるように構成された第１のＰＬＡ供給源；複数のＰＬＡ連続フィラメントを押し出しおよび延伸するように構成された、第１のＰＬＡ供給源と流体連結しているスピンビーム；ＰＬＡ連続フィラメントがその上に堆積されて、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成する、スピンビームの出口の下に配置された収集表面；ＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第１のイオン化源；ならびに第１のイオン化源の下流に位置するカレンダーを含む、システム。
２．第１のイオン化源が、収集表面の上で、かつＰＬＡ連続フィラメントが収集表面の上に堆積されるポイントの下流に位置する、請求項１に記載のシステム。
３．第１のイオン化源が、スピンビームの出口と収集表面の間に位置する、請求項１に記載のシステム。
４．第１のイオン化源および収集表面が、約１インチ〜約２４インチの距離で分離される、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
５．第１のイオン化源および収集表面が、約１インチ〜約１２インチの距離で分離される、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
６．第１のイオン化源および収集表面が、約１インチ〜約５インチの距離で分離される、請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
７．カレンダーに近接したＰＬＡスパンボンド不織布から静電気を消散させるように位置付けおよび配置された静電制御ユニットをさらに含む、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
８．静電制御ユニットが、受動的静電バーを含む、請求項７に記載のシステム。
９．静電制御ユニットが、第２のイオン化源を含む、請求項７に記載のシステム。
１０．スピンビームの出口から下流に位置するプレスロールをさらに含む、請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。
１１．収集表面の下に配置された真空源をさらに含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。
１２．カレンダーから下流に位置するワインダー、ならびに
ＰＬＡスパンボンド不織布をワインダーに近接したイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第３のイオン化源
をさらに含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載のシステム。
１３．第１のイオン化源、静電制御源、および第３のイオン化源の少なくとも１つが、複数のＰＬＡ連続フィラメントまたはＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを含む、請求項１２に記載のシステム。
１４．第１のイオン化源、静電制御源、および第３のイオン化源が、ＰＬＡスパンボンド不織布の調製中に生じた静電荷を能動的に消散するように構成される、請求項１２または１３に記載のシステム。
１５．第１のイオン化源が、プレスロールから下流に位置する、請求項１０から１４のいずれか１項に記載のシステム。
１６．第１のイオン化源が、スピンビームとプレスロールの間に位置する、請求項１０から１４のいずれか１項に記載のシステム。
１７．静電制御ユニットが、カレンダーの上流に、かつそれに隣接して位置する、請求項１から１６のいずれか１項に記載のシステム。
１８．静電制御ユニットが、カレンダーの下流に、かつそれに隣接して位置する、請求項１から１６のいずれか１項に記載のシステム。
１９．カレンダーが、パターン化ロールを含む一対の協働ロールを含み、パターン化ロールが、３次元幾何形状結合パターンを含む、請求項１から１８のいずれか１項に記載のシステム。
２０．結合パターンが、ひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載のシステム。
２１．結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約５％〜約３０％に及ぶ、請求項１９または２０に記載のシステム。
２２．結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約１０％〜約２５％に及ぶ、請求項１９または２０に記載のシステム。
２３．結合パターンが、ひし形パターンを含み、結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約２５％に及ぶ、請求項２０から２２のいずれか１項に記載のシステム。
２４．結合パターンが、オーバル−楕円形パターンを含み、結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約１８％に及ぶ、請求項２０から２２のいずれか１項に記載のシステム。
２５．カレンダーが、剥離コーティングを含む、請求項１から２４のいずれか１項に記載のシステム。
２６．収集表面が、導電性繊維を含む、請求項１から２５のいずれか１項に記載のシステム。
２７．スピンビーム内か、またはその下流に位置する湿分ユニットをさらに含む、請求項１から２６のいずれか１項に記載のシステム。
２８．湿分ユニットが、スチームユニット、フォギングユニット、ミスティングユニット、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項２７に記載のシステム。
２９．不織布が、二成分繊維を含む、請求項１から２８のいずれか１項に記載のシステム。
３０．二成分繊維が、並列配置を含む、請求項２９に記載のシステム。
３１．二成分繊維が、シースおよびコアを含む、請求項３０に記載のシステム。
３２．シースが、ＰＬＡを含む、請求項３１に記載のシステム。
３３．コアが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＰＬＡ、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１種を含む、請求項３１または３２に記載のシステム。
３４．二成分繊維が、シースが第１のＰＬＡグレードを含み、コアが第２のＰＬＡグレードを含み、第１のＰＬＡグレードおよび第２のＰＬＡグレードが異なるようなＰＬＡを含む、請求項３１から３３のいずれか１項に記載のシステム。
３５．約２５００ｍ／分よりも大きい繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される、請求項１から３４のいずれか１項に記載のシステム。
３６．約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される、請求項１から３５のいずれか１項に記載のシステム。
３７．約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される、請求項１から３６のいずれか１項に記載のシステム。
３８．シースがＰＬＡを含み、コアが、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタレートの少なくとも１種を含み、システムが、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される、請求項３１から３７のいずれか１項に記載のシステム。
３９．シースおよびコアのそれぞれが、ＰＬＡを含み、システムが、約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度でＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される、請求項３１から３７のいずれか１項に記載のシステム。
４０．不織布が一成分繊維を含み、一成分繊維が、ＰＬＡを含む、請求項１から２８のいずれか１項に記載のシステム。
４１．ＰＬＡスパンボンド不織布が、スパンボンド布またはスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）布を含み、スパンボンドウェブおよびメルトブローンウェブのそれぞれが、繊維表面に、ＰＬＡを有する繊維を含む、請求項１から４０のいずれか１項に記載のシステム。
４２．ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布の調製するための方法であって、
溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるステップと、
ＰＬＡがフィラメントの表面に存在している、複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップと、
複数のＰＬＡ連続フィラメントを収集表面上に堆積させるステップと、
複数のＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するステップと、
複数のＰＬＡ連続フィラメントを結合して、ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップと
を含む、方法。
４３．複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップが、
複数のＰＬＡ連続フィラメントを紡糸するステップと、
複数のＰＬＡ連続フィラメントを延伸するステップと、
複数のＰＬＡ連続フィラメントをランダム化するステップと、
含む、請求項４２に記載の方法。
４４．複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップが、二成分繊維を形成するステップを含む、請求項４２または４３に記載の方法。
４５．二成分繊維を形成するステップが、並列二成分繊維を形成するステップを含む、請求項４４に記載の方法。
４６．二成分繊維を形成するステップが、シースおよびコアを有する二成分繊維を形成するステップを含む、請求項４４に記載の方法。
４７．シースがＰＬＡを含む、請求項４６に記載の方法。
４８．コアが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＰＬＡ、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１種を含む、請求項４６または４７に記載の方法。
４９．二成分繊維が、シースが第１のＰＬＡグレードを含み、コアが第２のＰＬＡグレードを含み、第１のＰＬＡグレードおよび第２のＰＬＡグレードが異なるようなＰＬＡを含む、請求項４６から４８のいずれか１項に記載の方法。
５０．約２５００ｍ／分より大きい繊維延伸速度で行われる、請求項４２から４９のいずれか１項に記載の方法。
５１．約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる、請求項４２から４９のいずれか１項に記載の方法。
５２．約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる、請求項４２から４９のいずれか１項に記載の方法。
５３．シースがＰＬＡを含み、コアが、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタレートの少なくとも１種を含み、方法が、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる、請求項４４から５２のいずれか１項に記載の方法。
５４．シースおよびコアのそれぞれが、ＰＬＡから本質的になり、方法が、約３０００ｍ／分〜５５００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる、請求項４４から５２のいずれか１項に記載の方法。
５５．ＰＬＡスパンボンド不織布が、ＰＬＡ一成分繊維を含む、請求項４２または４３に記載の方法。
５６．ウェブを結合してＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップが、パターン化ロールを含む一対の協働ロールを有するカレンダーを介して熱および圧力でウェブを熱点接着するステップを含む、請求項４２から５５のいずれか１項に記載の方法。
５７．ウェブを熱点接着するステップが、ＰＬＡスパンボンド不織布上に３次元幾何形状結合パターンを付与するステップを含む、請求項５６に記載の方法。
５８．ＰＬＡスパンボンド不織布上に結合パターンを付与するステップが、ＰＬＡスパンボンド不織布上にひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを付与するステップを含む、請求項５７に記載の方法。
５９．結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約５％〜約３０％に及ぶ、請求項５７または５８に記載の方法。
６０．結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約１０％〜約２５％に及ぶ、請求項５７または５８に記載の方法。
６１．結合パターンが、ひし形パターンを含み、結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約２５％に及ぶ、請求項５８から６０のいずれか１項に記載の方法。
６２．結合パターンが、オーバル−楕円形パターンを含み、結合パターンが、パターン化ロールの表面積の約１８％に及ぶ、請求項５８から６０のいずれか１項に記載の方法。
６３．カレンダーが、剥離コーティングを含む、請求項５８から６２のいずれか１項に記載の方法。
６４．静電制御ユニットによってカレンダーに近接したＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップをさらに含む、請求項４２から６３のいずれか１項に記載の方法。
６５．静電制御ユニットが、第２のイオン化ユニットを含む、請求項６４に記載の方法。
６６．第２のイオン化ユニットが、複数のＰＬＡ連続フィラメントまたはＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを含む、請求項６５に記載の方法。
６７．ＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップが、ＰＬＡスパンボンド不織布を静電バーに接触させるステップを含む、請求項６４に記載の方法。
６８．
ＰＬＡスパンボンド不織布を切断して、切断ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップと、
切断ＰＬＡスパンボンド不織布を第３のイオン化源によってイオンに曝露するステップと、
切断ＰＬＡスパンボンド不織布をロールに巻き付けるステップと
をさらに含む、請求項４２から６７のいずれか１項に記載の方法。
６９．第３のイオン化ユニットが、複数のＰＬＡ連続フィラメントまたはＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを含む、請求項６８に記載の方法。
７０．複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成しながら、湿分を増加させるステップをさらに含む、請求項４２から６９のいずれか１項に記載の方法。
７１．湿分を増加させるステップが、スチーム、霧、ミスト、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１つを複数のＰＬＡ連続フィラメントに適用するステップを含む、請求項７０に記載の方法。
７２．ＰＬＡスパンボンド不織布が、スパンボンド布またはスパンボンド−メルトブローン−スパンボンド（ＳＭＳ）布を含み、スパンボンドウェブおよびメルトブローンウェブのそれぞれが、繊維表面に、ＰＬＡを有する繊維を含む、請求項４２から７１のいずれか１項に記載の方法。
７３．不織布の調製のための、請求項１から４１のいずれか１項に記載のシステムの使用。

Claims (23)

  1. ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布を調製するためのシステムであって、
    溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるように構成された第１のＰＬＡ供給源と、
    複数のＰＬＡ連続フィラメントを押し出しおよび延伸するように構成された、前記第１のＰＬＡ供給源と流体連結しているスピンビームと、
    前記ＰＬＡ連続フィラメントがその上に堆積されて、前記ＰＬＡスパンボンド不織布を形成する、前記スピンビームの出口の下に配置された収集表面と、
    前記ＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第１のイオン化源と、
    前記第１のイオン化源の下流に位置するカレンダーと
    を備えるシステム。
  2. 前記イオン化源が、前記収集表面の上で、かつ前記ＰＬＡ連続フィラメントが前記収集表面の上に堆積されるポイントの下流に、または前記スピンビームの出口と前記収集表面の間に位置する請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第１のイオン化源と前記収集表面が、約１インチ〜約２４インチ、好ましくは約１インチ〜約１２インチ、より好ましくは約１インチ〜約５インチの距離で離れている請求項１または２に記載のシステム。
  4. 前記カレンダーに近接した前記ＰＬＡスパンボンド不織布から静電気を消散させるように位置付けおよび配置された静電制御ユニットをさらに備え、前記静電制御ユニットが、受動的静電バー、または第２のイオン化源を備える請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
  5. 前記スピンビームの出口から下流に位置するプレスロールをさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
  6. 前記収集表面の下に配置された真空源、
    前記カレンダーの下流に位置するワインダー、または
    前記ＰＬＡスパンボンド不織布を前記ワインダーに近接したイオンに曝露するように位置付けおよび配置された第３のイオン化源
    の１つまたは複数をさらに備える請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。
  7. 前記第１のイオン化源、前記静電制御源、前記第３のイオン化源の少なくとも１つが、前記複数のＰＬＡ連続フィラメントまたは前記ＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを備える請求項６に記載のシステム。
  8. 前記第１のイオン化源、前記静電制御源、および前記第３のイオン化源が、前記ＰＬＡスパンボンド不織布の調製中に生じた静電荷を能動的に消散させるように構成される請求項６または７に記載のシステム。
  9. 前記第１のイオン化源が、プレスロールから下流に、または前記スピンビームと前記プレスロールの間に位置する請求項１から８のいずれか１項に記載のシステム。
  10. 静電制御ユニットが、前記カレンダーから上流に且つそれに隣接して、および／または前記カレンダーから下流に且つそれに隣接して位置する請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。
  11. 前記カレンダーが、パターン化ロールを含む一対の協働ロールを備え、前記パターン化ロールが、ひし形パターン、六角形ドットパターン、オーバル−楕円形パターン、ロード形状パターン、またはそれらの任意の組み合わせの１つからなる群から選択される３次元幾何形状結合パターンを備える請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。
  12. 約２５００ｍ／分より大きい繊維延伸速度、好ましくは約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度、より好ましくは約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で前記ＰＬＡスパンボンド不織布を調製するように構成される請求項１から１１のいずれか１項に記載のシステム。
  13. ポリ乳酸（ＰＬＡ）スパンボンド不織布の調製するための方法であって、
    溶融または半溶融ＰＬＡ樹脂のストリームを生じるステップと、
    複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップであって、ＰＬＡが前記フィラメントの表面に存在するステップと、
    前記複数のＰＬＡ連続フィラメントを収集表面上に堆積させるステップと、
    前記複数のＰＬＡ連続フィラメントをイオンに曝露するステップと、
    前記複数のＰＬＡ連続フィラメントを結合して、前記ＰＬＡスパンボンド不織布を形成するステップと
    を含む方法。
  14. 前記複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップが、
    前記複数のＰＬＡ連続フィラメントを紡糸するステップと、
    前記複数のＰＬＡ連続フィラメントを延伸するステップと、
    前記複数のＰＬＡ連続フィラメントをランダム化するステップと
    を含む請求項１３に記載の方法。
  15. 前記複数のＰＬＡ連続フィラメントを形成するステップが、二成分繊維を形成するステップを含み、かつ前記二成分は、並列二成分繊維、またはシースおよびコアを有する繊維を含む請求項１３または１４に記載の方法。
  16. 前記シースがＰＬＡを含む請求項１５に記載の方法。
  17. 前記コアが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＰＬＡ、またはそれらの任意の組み合わせの少なくとも１種を含む請求項１５または１６に記載の方法。
  18. 前記二成分繊維は、前記シースが第１のＰＬＡグレードを含み、前記コアが第２のＰＬＡグレードを含み、かつ前記第１のＰＬＡグレードおよび前記第２のＰＬＡグレードは異なるＰＬＡを含む請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
  19. 約２５００ｍ／分より大きい繊維延伸速度、好ましくは約３０００ｍ／分〜約５５００ｍ／分の繊維延伸速度、より好ましくは約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる請求項１３から１８のいずれか１項に記載の方法。
  20. 前記シースがＰＬＡを含み、前記コアがポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタレートの少なくとも１種を含み、かつ前記方法は、約３０００ｍ／分〜約４０００ｍ／分の繊維延伸速度で行われる請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
  21. 静電制御ユニットによって前記カレンダーに近接した前記ＰＬＡスパンボンド不織布から静電荷を消散させるステップをさらに含む請求項１３から２０のいずれか１項に記載の方法。
  22. 前記静電制御ユニットが第２のイオン化ユニットを備える請求項２１に記載の方法。
  23. 前記第２のイオン化ユニットが、前記複数のＰＬＡ連続フィラメントまたは前記ＰＬＡスパンボンド不織布の少なくとも一方にわたって横方向に延在するイオン化バーを備える請求項２１に記載の方法。
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