JP2023508805A - 捲縮合成繊維で作られた不織布の生産方法及び生産装置 - Google Patents

Abstract

捲縮合成繊維で作られた不織布を生産するための方法であって、合成繊維は紡糸されて、不織ウェブとしてコンベア上に堆積される。堆積された不織ウェブは、少なくとも１つの第１熱風結合装置によって予結合され、主吸引空気は、繊維堆積のエリアにおいてコンベアを通して下方から吸引される。第１吸引空気は、第１熱風結合装置の領域においてコンベアを通して下方から吸引される。主吸引空気の風速は、第１吸引空気の風速より高い。

Description

本発明は、捲縮合成繊維で作られた不織布を生産する方法に関するものであり、合成繊維は紡糸されて、不織ウェブとしてコンベア上に堆積される。本発明は、更に、捲縮合成繊維で作られた不織ウェブを生産するための対応する装置に関するものである。合成繊維を捲縮することが潜在的に合成繊維を捲縮することを含むことは、本発明の枠組み内に在る。更に、捲縮連続合成フィラメントが、捲縮連続フィラメントとして使用されることは、本発明の枠組み内に在る。

捲縮合成繊維で作られた不織布を生産する方法は、様々な構成で実用的に知られている。これは、特に、スパンボンド方法によって生産されるスパンボンドウェブに言える。この場合、多くの用途において、スパンボンドウェブは、大きいボリュームを持ち、同時に充分な安定性又は強度を持つことが望ましい。しかし、スパンボンドウェブを生産する枠組み内で、これら２つの特性は、通常、競合する特性又は効果を持つ。大きいボリュームは、強度を犠牲にして得ることが多く、その逆も成り立つ。又、スパンボンドウェブは、充分な均質性を持つことが望ましい。経済的理由で、スパンボンドウェブの生産時には高い生産速度が望ましい。ボリュームのあるスパンボンドウェブの生産時に高い生産速度を得るためには、通常、スパンボンドウェブの強度及び均質性を失うことを受容する必要がある。これらは、非常に望ましくない不利点である。この点に関して、改良が必要とされる。

スパンボンドウェブを生産する過程で、孔付き堆積ベルト上に堆積した不織ウェブは、孔付き堆積ベルトを通して吸引される空気によって安定化されることも、知られている。その際、吸引領域から非吸引領域へ孔付き堆積ベルトで移送される不織ウェブが、いわゆるブローバック効果を受けることが問題となる。非吸引領域の始点において、不織ウェブの更に搬送される繊維は、あたかも吸引領域の吸引空気によって吸い戻されるようになって、混乱した不均質性が不織ウェブに中に形成される。したがって、不織ウェブの均質性は、望ましいこととして置き去りにされることが多い。

本発明は、充分な安定性又は強度を持ちながら最適の均質性を有するヴォリュームのある不織ウェブを高生産速度で生産できる、冒頭に述べたタイプの方法を提供するための技術的問題に基づいている。本発明は、更に、このような不織布を生産するための対応する装置を提供するための技術的問題に基づいている。

技術的問題を解決するために、本発明は、捲縮合成繊維で作られた不織布を生産する方法を教示する。合成繊維は、紡糸されて、不織ウェブとしてコンベア上に堆積され、堆積した不織ウェブは、第１熱風結合装置によって予結合される。ここでは、主吸引空気は、繊維堆積のエリアにおいてコンベアを通して下方から吸引され、第１吸引空気は、第１熱風結合装置の領域においてコンベアを通して下方から吸引され、主吸引空気の風速は、第１吸引空気の風速より高い。

合成繊維が第１熱風結合後に最終熱風結合を受けることは、本発明の枠組み内に在り、好ましい。１つの可能な最終熱風結合は、ベルトオーブンを使用して実施される。このようなベルトオーブンにおいて、熱風は、繊維を通過して流れて、最終製品を凝固して生成する。好ましい実施形態において、使用される熱風温度及び風速は、第１熱風結合におけるより低い。

第１熱風結合装置によって、第１熱風の流れが生成され、これが、適宜、不織ウェブに対して上方から作用して、予結合をもたらす。主吸引空気が繊維の堆積エリアの下方でコンベアを通して吸引されることは、本発明の枠組み内に在る。更に、第１吸引空気が熱風結合装置の下方でコンベアを通して吸引されることも、本発明の枠組み内に在る。特に推奨する本発明の実施形態は、コンベアが孔付き堆積ベルトとして又は連続循環孔付き堆積ベルトとして構成されることを、特徴とする。

不織布がスパンボンド不織布として生産されることは本発明に従った方法の枠組み内に在り、連続合成フィラメントは、紡糸され、冷却され、延伸されて、その後、スパンボンド不織ウェブとしてコンベア上に又は孔付き堆積ベルト上に堆積される。したがって、本発明の枠組み内で使用される合成繊維は、連続合成フィラメントを含む。

本発明に従ったスパンボンド方法又は方法を実行するための本発明に従ったスパンボンド装置の特に好ましい実施形態について、以下に説明する。適宜、連続フィラメント－特にバイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントの形式の連続フィラメント－は、スピナレットの助けを借りて紡糸され、その後、フィラメントを冷却するための冷却装置の中を案内される。好ましくは、少なくとも１つのモノマー吸引装置が、スピナレットと冷却装置との間に配置され、これによって、フィラメント形成スペースからの吸引が、スピナレットのすぐ下方で行われるので、空気に加えて、フィラメントの紡糸中に生成された分解生成物、モノマー、オリゴノマー及びこれに類似するものなどの気体は、装置から除去できる。冷却装置においてスピナレットによって生成されたフィラメントカーテンは、両側から冷却空気に曝すことを推奨する。非常に好ましい実施形態－本発明に従った方法の枠組み内で特に重要性を有する－は、冷却装置が、フィラメントの流れの方向に連続的に配列された少なくとも２つの冷却室区分に分割されることを特徴とし、それぞれの区分へ温度の異なる冷却空気を供給できることが好ましい。フィラメントの流れの方向に延伸装置が冷却装置の後又は下方に設置され、延伸装置によって、冷却装置を通過するフィラメントが引っ張られる又は延伸されることがうまくいくことが分かった。冷却装置は、適宜、中間通路に直接隣接し、中間通路は、フィラメントの堆積のために集束するように構成されるか又はウェッジ型に集束することが好ましい。中間通路を通過した後、フィラメントカーテンは、延伸装置のドローダウン通路又は延伸シャフトの中へ入ることが好ましい。特に推奨する本発明の実施形態は、冷却装置及び延伸装置から形成されたユニット又は冷却装置及び中間通路並びに延伸シャフトから形成されたユニットが閉鎖ユニットであることを特徴とする。閉鎖ユニットとは、本明細書において、冷却装置における冷却空気の供給以外に、それ以上の空気がこのユニットの中には供給されず、ユニットが外部に対して閉鎖されるように構成されることを意味する。

本発明の好ましい実施形態は、更に、延伸装置から出て来る連続フィラメントが、少なくとも１つのディフューザを備えるレイユニット（laying unit）の中を案内されることを特徴とする。１つの実施形態によれば、少なくとも２つの連続的に配列されたディフューザが設置される。適宜、レイユニットを通過した後又は少なくとも１つのディフューザを通過した後、フィラメントは、コンベア上に又は孔付き堆積ベルト上に堆積される。ここで、フィラメントは、堆積されてスパンボンドウェブを形成する。

本発明に従った方法の枠組み内で使用されるディフューザが２つの対向するディフューザ壁を有し、壁が機械方向を横切ってしたがってＣＤ方向に延びることは、本発明の枠組み内に在る。機械方向とは、本発明の枠組み内において、特に、孔付き堆積ベルト上の不織ウェブの搬送方向を意味する。強く推奨する本発明の実施形態によれば、孔付き堆積ベルトから少なくとも１つのディフューザまでの距離は、調節可能である。これは、特に孔付き堆積ベルトのすぐ上方に配列されたディフューザの距離を含む。更に、本発明の枠組み内で、ディフューザ壁間の距離及び／又はディフューザ壁間の角度は調節可能である。特に、孔付き堆積ベルトと孔付き堆積ベルトのすぐ上方に配列されたディフューザとの間の距離の調節は、本発明の枠組み内においてかつ本発明に従った技術的問題の解決の観点から、特に重要である。好ましくは、孔付き堆積ベルトとディフューザとの間の距離は、５ｍｍ～１５０ｍｍ、特に好ましくは５ｍｍ～１００ｍｍである。

特に推奨する本発明の実施形態は、本発明に従った方法の枠組み内で、多層不織ウェブが生産されることを特徴とし、ここで使用する不織層又はスパンボンド層は、各々以上に説明した方法に従って又は以前説明した装置を使用して生産される。少なくとも１つのスピナレット又は少なくとも１つの紡糸ビームが、各不織層に割り当てられる。特に好ましい実施形態によれば、コンベア上の不織ウェブの処理に関連して以上に及び今後説明する本発明に従った手段（特に、予結合手段及び／又は吸引手段）は、各不織層をコンベア又は孔付き堆積ベルトに当てた後に実施される。適宜、これらの手段は、不織ラミネートの不織層の少なくとも一部分のために実施される。

合成繊維又は連続フィラメントがバイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントとして紡糸されることは、本発明の枠組み内に在る。好ましくは、この場合、少なくとも１つの成分又は合成成分は、ポリオレフィンから又は実質的にポリオレフィンから成る。強く推奨する実施形態は、バイコンポーネントフィラメント又はマルチコンポーネントフィラメントにおいて、少なくとも２つの成分又は少なくとも２つの合成成分が、ポリオレフィンを含むか、又はポリオレフィンから成るか、又は実質的にポリオレフィンから成ることを特徴とする。本発明の立証された実施形態は、バイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントが、並列構成で及び／又は偏心芯鞘構成で紡糸されることを特徴とする。原則として、フィラメントの潜在的捲縮加工を許容するバイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントの他の構成が可能である。

好ましくは、本発明の枠組み内において、少なくとも１つの成分がポリプロピレン及び／又はポリエチレンを含む又はポリプロピレン及び／又はポリエチレンから成る又は実質的にポリプロピレン及び／又はプリエチレンから成る、バイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントが使用される。推奨する実施形態によれば、１つの成分がポリプロピレンを含む又はポリプロピレンから成る又は実質的にポリプロピレンから成り、他方の成分がポリエチレンを含む又はポリエチレンから成る又は実質的にポリエチレンから成る、バイコンポーネントフィラメントが生産される。これらのバイコンポーネントフィラメントは、並列構成及び／又は偏心芯鞘構成を持つことが分かってる。バイコンポーネントフィラメントの１つの成分がポリプロピレンを含むか、ポリプロピレンから成るか又は実質的にポリプロピレンから成り、他方の成分がポリエチレンを含むか又はポリエチレンから成るか又は実質的にポリエチレンから成る場合、２つの成分、ポリプロピレン：ポリエチレンの質量比率は、２０：８０～８０：２０であることが好ましい。ポリプロピレンを使用する際、ポリプロピレンは、２５～１００ｇ/１０分（２３０℃/２.１６ｋｇ）、好ましくは３０～８０ｇ/１０分、非常に好ましくは３５～６０ｇ/１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を持つように選択されることを推奨する。

第１熱風結合装置は、不織ウェブを予結合するために第１熱風を吹き付け、主吸引空気の風速は、第１熱風の風速より高いことは、本発明の枠組み内に在る。好ましくは、第１吸引空気の風速は、第１熱風結合装置の第１熱風の風速より高いか又はこれに等しい。

本発明の好ましい実施形態によれば、第２吸引空気は、繊維堆積のエリアと第１熱風結合装置の領域との間でコンベアを通して下方から又は孔付き堆積ベルトを通して下方から吸引される。不織ウェブの搬送方向において、繊維堆積のエリア、第２吸引空気の吸引領域及び第１熱風結合装置の領域は、連続的に配列される。この場合、不織ウェブの搬送方向に、主吸引空気の吸引、第２吸引空気の吸引及び第１吸引の吸引が連続的に又は直接連続して配列されることも、本発明の枠組み内に在る。

適宜、第２吸引空気の風速は、主吸引空気の風速より低い。好ましくは、主吸引空気の風速は、５ｍ/秒～２５ｍ/秒、非常に好ましくは、８ｍ/秒～２０ｍ/秒、更に好ましくは１０ｍ/秒～１５ｍ/秒であり、第２吸引空気の風速は、適宜、２ｍ/秒～１５ｍ/秒、非常に好ましくは３ｍ/秒～１２ｍ/秒、更に好ましくは、５ｍ/秒～１０ｍ/秒である。第２吸引空気の風速は、第１吸引空気の風速より高いことを推奨する。好ましくは、第２吸引空気の風速は、第１吸引空気の風速より１０％～５０％高く、特に好ましくは第１吸引空気の風速より１５％～３０％高く、非常に好ましくは、第１吸引空気の風速より１８％～２５％高い。

適宜、第１熱風結合装置は、熱風ナイフとして構成される。コンベアから又は孔付き堆積ベルトから第１熱風装置までの距離は調節できることを推奨する。好ましくは、コンベア又は孔付き堆積ベルトから第１熱風結合装置までの距離は、２ｍｍ～５０ｍｍ、特に好ましくは５ｍｍ～２５ｍｍである。更に、第１熱風結合から出て来る熱風とコンベア又は孔付き堆積ベルトとの間の角度は調節できることを推奨する。１つの実施形態によれば、第１熱風結合から出て来る熱風とコンベア又は孔付き堆積ベルトとの間の角度は、９０°であり、好ましくは、±２０°の範囲で調節できる。本発明の好ましい実施形態は、第１熱風結合装置又は第１熱風ナイフの熱風の温度は調節できることを特徴とする。好ましくは、第１熱風結合装置から吹き付けられる熱風の温度は、８０～１８０℃、好ましくは１００～１７５℃、更に好ましくは１２５℃～１７０℃である。

本発明の枠組み内で特に重要な実施形態は、不織ウェブの搬送方向に設置された第１熱風結合装置の後に、不織ウェブが第２熱風結合装置によって結合又は予結合され、第２熱風が、第２熱風結合装置によって、不織ウェブに吹き付けられることである。

推奨する本発明の実施形態によれば、好ましくは、コンベア又は孔付き堆積ベルトからの第２熱風結合装置までの距離は調節できる。好ましくは、コンベア又は孔付き堆積ベルトから第２熱風結合装置までの距離は、１０ｍｍ～３００ｍｍ、特に好ましくは５０ｍｍ～２００ｍｍの範囲である。

好ましくは、第２熱風結合装置から吹く熱風とコンベア又は孔付き堆積ベルトとの間の角度は約９０°で、いずれの側にも０～１０°調節できる。適宜、第２熱風結合装置は、熱風ナイフとして又は熱風炉として構成される。第２熱風結合装置から吹く熱風の温度が調節できることを推奨する。好ましくは、第２熱風結合装置から吹く熱風の温度は、８０～１８０℃、好ましくは１００～１５０℃、特に好ましくは１２５℃～１４５℃である。

本発明に従った方法の非常に好ましい実施形態は、第１熱風結合装置の第１熱風の風速が第２熱風結合装置の第2熱風の風速より高いことを特徴とする。

好ましくは、第１熱風結合装置の第１熱風の風速は、１ｍ/秒～５ｍ/秒（例えば、２.６ｍ/秒）、非常に好ましくは１.５ｍ/秒～４ｍ/秒、更に好ましくは３ｍ/秒未満であり、第２熱風結合装置の第２熱風の風速は、第１熱風結合装置の第１熱風の風速より好ましくは１０％～５０％低く、特に１５％～３０％（例えば２.０ｍ/秒）低く、非常に好ましくは１８％～３０％低い。

適宜、第１熱風結合装置の第１熱風は、第２熱風結合装置の第２熱風より高い温度を有する。本発明の立証された実施形態は、第１熱風結合装置が、不織ウェブの搬送方向で見て、第２熱風結合装置より処理される不織ウェブに関して小さい空気処理面積又は予結合面積を持つことを特徴とする。第２熱風結合装置の空気処理面積したがって予結合面積は、したがって、不織ウェブの搬送方向で見たとき、３５ｍｍ～１１０ｍｍであり、第２熱風結合装置の第２熱風のための出口の幅（搬送方向で）は、１１０ｍｍ～１１００ｍｍである。

第１熱風結合装置の第１熱風が第２熱風結合装置の第２熱風とは異なる温度及び／又は異なる風速及び／又は異なる空気処理断面を持つことは、本発明の枠組み内に在る。この場合、更に、第１熱風結合装置の第１熱風が、冷却勾配を生じるために、第２熱風結合装置の第２熱風より、予結合される不織ウェブに関してより高い温度及び／又はより高い風速及び／又はより小さい空気処理断面を持つことは、本発明の枠組み内に在る。

強く推奨する本発明の実施形態は、第３吸引空気が、第２熱風結合装置のエリアにおいてコンベアを通して又は孔付き堆積ベルトを通して下方から吸引されることを特徴とする。好ましくは、第３吸引空気の風速は、第２熱風結合装置から出て来る第２熱風の風速より低い。強く推奨する本発明の実施形態は、更に、主吸引空気の風速が、第２熱風結合装置から出て来る第２熱風の風速より高いことを特徴とする。

好ましくは、第２熱風の風速は、１.１ｍ/秒～２.６ｍ/秒、特に好ましくは１.２ｍ/秒～２.４ｍ/秒である。第１吸引空気の風速が第２熱風結合装置から出て来る第２熱風の風速より高いことを推奨する。

本発明の特別な実施形態は、第１吸引空気の吸引領域と第３吸引空気の吸引領域との間で、第４吸引空気がコンベア又は孔付き堆積ベルトを通して下方から吸い込まれることを特徴とする。好ましくは、第４吸引空気の風速は、第１吸引空気の風速より低い。適宜、第４吸引空気の風速は、第３吸引空気の風速より高い。したがって、不織ウェブの搬送方向に第１吸引空気の吸引、第４吸引空気の吸引及び第３吸引空気の吸引が連続的に配列されることは、本発明の枠組み内に在る。この場合、適宜、風速は、第１吸引空気の吸引から第３吸引空気の吸引まで減少する。第１吸引空気は、したがって、特に熱風速度の好ましい勾配及び既存の結合度に合わせるために、３つの吸引空気の中で最高風速を持ち、第４吸引空気は２番目の風速を持ち、第３吸引空気は３番目の風速を持つ。

第１熱風結合装置及び／又は第２熱風結合装置が、不織ウェブのための予圧着装置として形成されることは、本発明の枠組み内に在る。好ましくは、両方即ち第１及び第２熱風結合装置が、予圧着装置として設計される。更に、フィラメントの搬送方向にこの（これらの）予圧着の後に、不織ウェブは、最終的に凝固される。好ましくは、不織ウェブは、熱風で最終的に凝固される。推奨する本発明の実施形態によれば、予圧着は、まず、第１熱風結合装置で行われ、その後、更なる予圧着が第２熱風結合装置で行われ、最終的に最終凝固装置によって最終凝固が行われ、最終凝固は、熱風で行われることが好ましい。

本発明に従った方法において、不織ウェブの搬送速度が、１２０ｍ/分超え、好ましくは１３０ｍ/分超え、１４０ｍ/分超え及び非常に好ましくは１５０ｍ/分超えであることは、本発明の枠組み内に在る。したがって、本発明の枠組み内で、比較的高い生産速度、例えば１５０ｍ/分超えで作動できる。本発明は、この場合、高ボリューム及び高均質度並びに高強度を持ちながら安定した不織ウェブが得られると言う発見に基づいている。ここで重要なのは、機械方向（ＭＤ）に及び機械方向を横切って（ＣＤ）フィラメントが制御可能に配列される繊維堆積が得られることである。したがって、本発明に従った方法は、容易に制御可能なＭＤ／ＣＤ比を可能にする。本発明に従ったパラメータ範囲の自由度の結果、この比率は、制御可能であり、正確にかつ再生可能に設定できる。不織ウェブの均質性は、本発明に従ったルールを順守すれば全ての要件を満たす。本発明によれば、高ボリューム及び高強度を有する不織ウェブを、明確に高生産速度で有利に生産できる。本発明は、更に、本発明に従った空気の流れ特に本発明に従った吸引手段を実現するとき、最初に説明した不利なブローバック効果を回避できる、と言う発見に基づいている。これも、均質の不織ウェブを生産できると言う事実に大いに寄与している。本発明に従った手段を実現するとき、本発明に従った不織ウェブを、上下に配列された複数の層から容易に生産できることは、本発明の枠組み内に在る。このような不織ラミネート又は不織ラミネートの各層は、このように、本発明に従った与空気手段又は与熱風を使用して単純に生産できる。

本発明に従った方法の好ましい実施形態によれば、かさ密度０.０６ｇ/ｃｍ^３以下、好ましくはかさ密度０.０５ｇ/ｃｍ^３以下及び特に好ましくはかさ密度０.０４ｇ/ｃｍ^３以下の不織ウェブ又はスパンボンドウェブが、生産される。０.６～２.０（Ｎ/５ｃｍ）/（ｇ/ｍ^２）以上の強度を有する不織ウェブ又はスパンボンドウェブが本発明に従った方法によって生産されることは、本発明の枠組み内に在る。機械方向（ＭＤ）の強度は、２０Ｎ/５ｃｍ以上が好ましく、適宜２５Ｎ/５ｃｍ以上、好ましくは３０Ｎ/５ｃｍ以上である。かさ密度及び強度のこれらの値及び値範囲は、１０ｇｓｍ～５０ｇｓｍ、好ましくは１５ｇｓｍ～３５ｇｓｍ及び非常に好ましくは１７ｇｓｍ～２５ｇｓｍの基本重量を持つ不織ウェブにとって特に好ましい。

本明細書において使用する「かさ密度」は、厚みに対する「質量/単位面積」から算定されｇ/ｃｍ^３で表された相対密度である。

質量/単位面積は、ＷＳＰ（世界経済フォーラム）１３０.１（２００５）に従って計測される。最小テスト面積５０,０００ｍｍ^２は、ラインの幅を均等に横切ってウェブの代表的エリアで計測され、平均値を計算した。

厚みは、本明細書においては、ＷＳＰ１２０.６（２００５）－オプションＡに基づいてテストする。サンプルに対する押さえのテスト圧力は、標準に従って０.５ｋＰａであるが、読取りは、接触時間５秒後に行われる。同じ代表的位置から採取した試料から少なくとも１０回の計測を実施し、かさ密度を計算するために平均値を使用した。

本明細書において使用する引張りテスト標準は、ＷＳＰ１１０.０４（０５）－オプションＢであり、５０ｘ２００ｍｍのサイズの試料、０.５Ｎのプレテンション負荷、１００ｍｍのクランプ距離及び２００ｍｍ/分のテスト速度を使用する。ＭＤ及びＣＤ方向のために少なくとも１０個の試料を、代表的位置から採取し、結果を平均化しなければならない。結果は、Ｎ／５ｃｍ（幅）で表される。

本発明は、紡糸装置又は繊維を紡糸するためのスピナレットを持つ捲縮合成繊維で作られた不織布を生産するための装置にも関する。装置には、繊維を冷却するための冷却装置及び不織ウェブのために繊維を堆積するためのコンベアが設置され、主吸引エリアは、繊維堆積のエリアのすぐ下方に設置され、主吸引エリアにおいて、主吸引空気は、コンベアを通して下方から吸引でき、コンベアの搬送方向又は不織ウェブの搬送方向に繊維堆積のエリアの下流に、第１熱風結合装置が設置される。第１熱風結合装置は、不織ウェブ表面に第１熱風で作用し、第１吸引領域が、第１熱風接触装置のすぐ下方に設置される。ここで、第１吸引空気は、コンベアを通して又は不織ウェブを通して下方から吸引できる。

装置が連続フィラメントから不織布を生産するためのスパンボンド装置として設計されることは、本発明の枠組み内に在り、フィラメントの搬送方向に冷却装置後に、フィラメントを延伸するための延伸装置が配列され、延伸装置とコンベアとの間に、少なくとも１つのディフューザが配列される。本発明に従った設備の特に好ましい実施形態は、冷却装置と延伸装置の集合体が閉鎖ユニットして形成され、冷却空気の供給を除いて、それ以上の空気の供給を含まないことを特徴とする。

本発明について、単に１つの好ましい実施形態を示す下記の図面を使って以下に詳細に説明する。

図１は、本発明に従った方法を実行するための本発明に従った装置の垂直断面図である。 図２は、孔付き堆積ベルトの領域における図１の断面を示す。 図３は、別の実施形態の図２に従った内容を示す。 図４は、別の実施形態の図２に従った内容を示す。 図５は、複数のスパンボンドウェブから不織ウェブラミネートを生産するためのマルチビームシステムの形式の本発明に従った装置を示す。

図面は、捲縮連続フィラメント１で作られたスパンボンドウェブの形式の不織ウェブ１４を生産するための本発明に従った方法を実行するための本発明に従った装置を示す。フィラメントは、好ましくはかつ好ましい実施形態においては、バイコンポーネントフィラメントとして形成される捲縮合成連続フィラメント１である。この場合、２つの成分の各々がポリオレフィンを含む又はポリオレフィンから成る又は実質的にポリオレフィンから成ることは、本発明の枠組み内に在る。好ましくは、１つの成分は、ポリプロピレンであり、他方の成分は、ポリエチレンである。

図１は、このような装置の非常に好ましい実施形態を示す。この装置は、連続フィラメント１を紡糸するためのスピナネット２を備える。紡糸された連続フィラメント１は、冷却室４を持ちかつ冷却室の両側に配列された空気供給キャビン５、６を持つ冷却装置の中へ導かれる。冷却室４及び空気供給キャビン５、６は、機械方向ＭＤを横切ってしたがって装置のＣＤ方向に延びる。冷却空気は、対向する空気供給キャビン５、６から冷却室４の中へ導かれる。

好ましい実施形態によればかつ好ましい実施形態において、各空気供給キャビン５、６は、２つのキャビン区分１６、１７に分割され、そこから、異なる温度の冷却空気がそれぞれに供給される。好ましい実施形態において、第１温度の冷却空気は、それぞれ上部キャビン区分１６から供給でき、第１温度と異なる第２温度の冷却空気は、それぞれ２つの下部キャビン区分１７から供給できる。空気供給キャビン５、６又は冷却室４を２つに分割することは、本発明の枠組み内で重要である。本発明にしたがって、技術的問題は２部分又はマルチパート冷却室を持つことで特に効果的にかつ確実に解決できることが立証されている。

フィラメントの流れ方向ＦＳに、延伸装置８が冷却装置３の下流に配置される。延伸装置によって、連続フィラメント１は延伸される。延伸装置８は、好ましくはかつ好ましい実施形態において、冷却装置３を延伸装置８の延伸シャフト１０に接続する中間通路９を有する。特に推奨する本発明の実施形態は、冷却装置３と延伸装置８の集合体又は冷却装置３、中間通路９及び延伸シャフト１０のユニットが、閉鎖システムとして構成されることを特徴とする。閉鎖システムは、この場合、特に、冷却装置３における冷却空気の供給を除いて、それ以外にこの集合体に空気の供給がないことを意味する。したがって、図１の装置が構成される。

好ましい実施形態において、フィラメントの流れの方向ＦＳに、延伸装置８の後にディフューザ１１が続き、この中を連続フィラメント１が案内される。 好ましい実施形態によればかつ好ましい実施形態において、二次空気をディフューザ１１の中へ導くための二次空気取入れギャップ１２が、延伸装置８との間に又は延伸シャフト１０とディフューザ１１との間に設置される。二次空気の導入も、本発明の枠組み内で特に有利な重要性を有する。図１に示す１つだけのディフューザ１１の代わりに、例えば、２つのディフューザ１１を連続フィラメント１のフィラメント流れ方向ＦＳに連続的に又は上下に配列できる。強く推奨する実施形態は、孔付き堆積ベルト１３のすぐ上に配列されたディフューザ１１と孔付き堆積ベルト１３との間の距離を調節できることを特徴とする。ディフューザ１１の下縁と孔付き堆積ベルト１３との間の距離のこの調節も、本発明の枠組み内で重要である。好ましくは、ディフューザ１１の下縁と孔付き堆積ベルト１３との間の距離は、５ｍｍ～１５０ｍｍである。

ディフューザ１１を通過した後、連続フィラメント１は、好ましくはかつ好ましい実施形態において、孔付き堆積ベルト１３として構成されるコンベア上に堆積される。孔付き堆積ベルト１３は、好ましい実施形態において、連続循環孔付き堆積ベルト１３として設計され、これを推奨する。フィラメント堆積物又は不織ウェブ１４は、機械方向ＭＤに搬送又は移動される。

図２は、本発明に従った装置の第１の好ましい実施形態を示す。堆積した不織ウェブは、（第１）熱風結合装置７を使用して予圧着される。この場合、不織ウェブ１４は、（第１）熱風結合装置７によって（第１）熱風の作用を上から受け、それによって予圧着される。この（第１）熱風１５は、その温度及び／又はその風速ｖ_ＶＨ１に関して調節可能である。好ましい実施形態において、不織ウェブ１４に対する又は孔付き堆積ベルト１３に対する第１熱風結合装置７の角度又は（第１）熱風１５の角度は、調節可能であり、これを推奨する。

本発明によれば、繊維堆積のエリア１８において、主吸引空気１９は、孔付き堆積ベルト１３を通して吸引される。更に、本発明によれば、（第１）熱風結合装置７のエリアにおいて、第１吸引空気２０は、孔付き堆積ベルト１３を通して又は孔付き堆積ベルト１３上に在る不織ウェブ１４を通して吸引される。空気流の吸引のために、適宜、ファン２１、２２が孔付き堆積ベルト１３の下方に設置される。

主吸引空気１９の風速ｖ_Ｍが、第１吸引空気２０の風速ｖ_１より高いことは、本発明の枠組み内に在る。更に、主吸引空気１９の風速ｖ_Ｍは、好ましくはかつ好ましい実施形態において、（第１）熱風１５の風速ｖ_Ｈ１より高い。１つの実施形態によれば、風速ｖ_Ｍは、１０ｍ/秒～２５ｍ/秒であり、（第１）熱風の風速ｖ_Ｈ１は、１.５ｍ/秒～３ｍ/秒である。好ましい実施形態において、第１吸引空気２０の風速ｖ_１は、（第１）熱風１５の風速ｖ_Ｈ１より高く、これを推奨する。

好ましくはかつ図２の好ましい実施形態において、第２吸引空気２３が、主吸引空気１９の吸引と第１吸引空気２０の吸引との間で吸引される。適宜、この第２吸引空気２３の風速ｖ_２は、主吸引空気１９の風速ｖ_Ｍより低く、好ましくは第１吸引空気２０の風速ｖ_１より高い。好ましい実施形態によれば、第２吸引空気２３の風速Ｖ_２は、２～１３ｍ/秒、更に好ましくは３～１２ｍ/秒である。図２の下の領域に風速プロフィルを示し、ファン２１、２２の助けを借りて不織ウェブ１４を通してかつ孔付き堆積ベルト１３を通して吸引される空気のそれぞれの風速ｖを、搬送方向におけるそれぞれの位置の関数として示す。繊維堆積のエリア１８下方の風速ｖが最も高く、その後、熱風結合装置７まで減少することが分かる。したがって、主吸引空気１９の風速ｖ_Ｍから第２吸引空気２３の風速ｖ_２を経て第１吸引空気２０の風速ｖ_１までの速度の減少が見られる。空気流１９、２３、２０の吸引エリアは、好ましくはかつ好ましい実施形態において、分割壁２９によって画定されるか又は相互に分離される。本発明の好ましい実施形態によれば、これらの分割壁２９は、調節可能又は設定可能であるように作られ、このようにして、吸引または吸引空気の速度に影響を与える。

図３は、本発明に従った装置の別の実施形態を示す。まず、構成部品及び空気の流れは、第１熱風結合装置７まで、図２に従った実施形態と同様に実現される。更に、図３に従ったこの実施形態において、好ましくはかつ好ましい実施形態において熱風炉として構成される第２熱風結合装置２４が設置される。熱風結合装置７及び２４の両方は、不織ウェブ１４の予圧着のために使用される。これら２つの予圧着の後に、不織ウェブ１４は、好ましくは、図３には図示しないが、最終凝固を受ける。適宜、不織ウェブ１４のこの最終凝固も、熱風によって実現される。第２熱風結合装置２４において、不織ウェブ１４は、不織ウェブ１４の表面に作用する第２熱風２５によって予圧着される。この第２熱風２５は、風速ｖ_Ｈ２を有する。第１熱風結合装置７の第１熱風１５の風速ｖ_Ｈ１が第２熱風結合装置２４の第２熱風２５の風速ｖ_Ｈ２より高いことは、本発明の枠組み内に在る。好ましい実施形態において、第２熱風２５の風速ｖ_Ｈ２は、第１熱風１５の風速ｖ_Ｈ１より少なくとも２０％低い。好ましくは及び好ましい実施形態において、更に、第１熱風結合装置７の第１熱風１５は、第２熱風結合装置２４の第２熱風２５より高い温度を有する。推奨する実施形態によればかつ図３に従った好ましい実施形態において、第１熱風結合装置７は、不織ウェブ１４の搬送方向で見て、第２熱風結合装置２４より狭い空気処理領域２６を有する。不織ウェブ１４の搬送方向で見たとき第１熱風結合装置７の空気処理領域２６の幅は３５～１１０ｍｍであることを推奨する。好ましい実施形態５によれば、第２熱風結合装置２４の空気処理領域の幅は、不織ウェブ１４の搬送方向で見て、１１０～１１００ｍｍである。

好ましくはかつ好ましい実施形態において、第３吸引空気２７は、第２熱風結合装置２４下方の不織ウェブ１４又は孔付き堆積ベルト１３を通して吸引される。この第３吸引空気２７は、好ましくはかつ好ましい実施形態において、第２熱風２５の風速ｖ_Ｈ２より低い風速ｖ_３を有する。推奨する実施形態及び好ましい実施形態において、更に、主吸引空気１９の風速ｖ_Ｍ及び第１吸引空気２０の風速ｖ_１は、各々、第３吸引空気２７の風速ｖ_３より高い。

図３から、好ましい実施形態によればかつ好ましい実施形態において、第１熱風結合装置７と第２熱風結合装置２４との間で第４吸引空気２８が、不織ウェブ１４を通して及び孔付き堆積ベルト１３を通して吸引されることが分かる。この第４吸引空気２８は、風速ｖ_４を有する。適宜、第４吸引空気２８のこの風速ｖ_４は、第１吸引空気２０の風速ｖ_１より低く、かつ第３吸引空気２７の風速ｖ_３より高い。好ましい実施形態によれば、第４吸引空気２８の風速ｖ_４は、３ｍ/秒より低く、より好ましくは２ｍ/秒より低い。図３の下部領域には、好ましい風速プロフィルを示し、コンベア又は孔付き堆積ベルト１３の下方の位置の関数として風速ｖを示す。好ましい実施形態によればかつ好ましい実施形態において、風速ｖは、主吸引空気１９の風速ｖ_Ｍから第３吸引空気２７の風速ｖ_３へ向かって減少する。又、図３は、個々の吸引エリアが－図２の好ましい実施形態におけるのと同様－分割壁２９によって相互に分離されることを示す。好ましい実施形態において、これらの分割壁２９は、個々の吸引空気の流れの吸引断面を変更できそれによって吸引又は吸引速度を変更できるように、調節可能であることを推奨する。この調節の可能性は、特に本発明の枠組み内で成功であることが立証されている。吸引又は吸引速度は、更に、ファン２１、２２を介して制御及び／又は調節できる。

図４は、更に推奨する本発明の実施形態を示す。この実施形態は、第２熱風結合装置２４が熱風炉として構成されず、第１熱風結合装置７と同様、熱風ナイフとして構成される点だけが、図３に従った実施形態と異なる。両方の熱風結合装置７、２４又は両方の熱風ナイフは、不織ウェブ１４の予圧着のために設置される。適宜、２回の予圧着後、不織ウェブ１４の最終凝固－図４に示さず－が行われ、凝固は熱風で実行されることが好ましい。

図２、３及び４の風速プロフィルは、吸引空気の風速ｖは、繊維堆積のエリア１８から搬送方向に減少する又は連続的に減少することを示す。本発明に従ったこの風速ｖの調節の結果として、特に異なる吸引の間の移行領域において又は異なる空気流の間の移行領域において生じる不織ウェブ１４に対するブローバックのマイナス効果は、回避できる。本発明は、この点に関して、本発明に従った手段によって欠陥の無い均質な不織ウェブ１４を生産できると言う発見に基づいている。

図５は、複数のスパンボンドウェブＳ、好ましい実施形態においては３つのスパンボンドウェブＳ１、Ｓ２及びＳ３で作られた多層不織ウェブ１４を生産するための本発明に従った装置の好ましい実施形態を示す。多層不織ウェブ１４用の個別のスパンボンドウェブＳを生産するために、それぞれ、紡糸ビーム又はスピナレット２がそれぞれの連続フィラメント１を紡糸するために使用される。この場合、各スパンボンドウェブＳ１、Ｓ２及びＳ３を生産するために、各場合に、上述のスパンボンド装置が使用される。各スパンボンドウェブＳ１、Ｓ２及びＳ３の堆積後、予圧着が、それぞれの場合に熱風ナイフの形式の２つの熱風結合装置７、２４によって行われる。空気流及び風速は、各々好ましくは図３及び図４に関連して説明したものに合致する。各スパンボンドウェブＳ１、Ｓ２及びＳ３は、したがって、孔付き堆積ベルト１３上への堆積後、熱風結合装置７、２４で二重予圧着を受ける。３つのスパンボンドウェブＳ１、Ｓ２及びＳ３で作られたラミネートが完成した後に、最終凝固が、最終凝固装置３０によって行われることが好ましい。

Claims (19)

1. 捲縮合成繊維で作られた不織布を生産するための方法であって、前記合成繊維が、紡糸されて、不織ウェブ（１４）としてコンベア上に堆積され、前記堆積された不織ウェブ（１４）が少なくとも１つの第１熱風結合装置（７）によって予結合され、主吸引空気（１９）が前記繊維堆積のエリア（１８）において前記コンベアを通して下方から吸引され、第１吸引空気（２０）が前記第１熱風結合装置（７）の領域において前記コンベアを通して下方から吸引され、前記主吸引空気（１９）の風速（ｖ_Ｍ）が前記第１吸引空気（２０）の風速（ｖ_１）より高く、前記第１熱風結合装置（７）が第１熱風（１５）を吹き付け、前記主吸引空気（１９）の風速（ｖ_Ｍ）が前記第１熱風（１５）の風速（ｖ_Ｈ１）より高く、かつ前記第１吸引空気（２０）の風速（ｖ_１）が前記第１熱風（１５）の風速（ｖ_Ｈ１）より高いかこれに等しい、方法。
2. 前記不織布が、スパンボンド不織布として与えられ、連続合成フィラメント（１）が紡糸され、冷却され、延伸されて、その後前記コンベア上にスパンボンド不織ウェブ（１４）として堆積される、請求項１に記載の方法。
3. バイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントが紡糸され、好ましくは前記フィラメントの少なくとも１つの成分がポリオレフィンである、請求項１又は２に記載の方法。
4. 並列構成及び／又は偏心芯鞘構成を持つバイコンポーネントフィラメント及び／又はマルチコンポーネントフィラメントが紡糸される、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. 第２吸引空気（２３）が、前記繊維堆積のエリア（１８）と前記第１熱風結合装置（７）の領域との間で前記コンベアを通して下方から吸引され、好ましくは、前記第２吸引空気（２３）の風速（ｖ_２）が前記主吸引空気（１９）の風速（ｖ_Ｍ）より低く、かつ好ましくは、前記第２吸引空気（２３）の風速（ｖ_２）が前記第１吸引空気（２０）の風速（ｖ_１）より高い、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記不織ウェブ（１４）の搬送方向に前記第１熱風結合装置（７）の後に、前記不織ウェブ（１４）が、少なくとも１つの第２熱風結合装置（２４）によって結合又は予結合され、第２熱風（２５）が前記第２熱風結合装置（２４）によって吹き付けられる、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第１熱風（１５）の風速（ｖ_Ｈ１）が前記第２熱風（２５）の風速（ｖ_Ｈ２）より高い、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１熱風（１５）が、前記第２熱風（２５）より高い気温を有する、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記第１熱風結合装置（７）が、前記処理される不織ウェブ（１４）に関して前記第２熱風結合装置（２４）より小さい空気処理エリア（２６）を有する、請求項６～８のいずれか１項に記載の方法。
10. 第３吸引空気（２７）が、前記第２熱風結合装置（２４）のエリアにおいて前記コンベアを通して下方から吸引され、好ましくは前記第３吸引空気（２７）の風速（ｖ_３）が前記第２熱風（２５）の風速（ｖ_Ｈ２）より低い、請求項６～９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記主吸引空気（１９）の風速（ｖ_Ｍ）及び前記第１吸引空気（２０）の風速（ｖ_１）が、それぞれ前記第３吸引空気（２７）の風速（ｖ_３）より高い、請求項６～１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記第１吸引空気（２０）の領域と前記第３吸引空気（２７）の領域との間で第４吸引空気（２８）が前記コンベアを通して下方から吸引され、好ましくは、前記第４吸引空気（２８）の風速（ｖ_４）が前記第１吸引空気（２０）の風速（ｖ_１）より低く、かつ好ましくは、前記第４吸引空気（２８）の風速（ｖ_４）が前記第３吸引空気（２７）の風速（ｖ_３）より高い、請求項６～１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記第２熱風（２５）の温度が８０℃～１８０℃である、請求項６～１２に記載の方法。
14. 前記第１熱風結合装置（７）及び／又は前記第２熱風結合装置（２４）が、前記不織ウェブ（１４）用の予圧着装置として形成され、前記フィラメントの搬送方向に前記予圧着の後に、前記不織ウェブ（１４）が最終的に凝固され、特に熱風によって最終的に凝固される、請求項６～１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記不織ウェブ（１４）の搬送速度が１２０ｍ/分を上回る、請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記不織ウェブ（１４）が、２つ又はそれ以上の層を積層することによって生産される、請求項１～１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記不織ウェブ（１４）が、かさ密度０.０６ｇ/ｃｍ^３以下、強度０.６（Ｎ/５ｃｍ）/（ｇ/ｍ^２）以上を有する、請求項１～１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 繊維を紡糸するための紡糸装置を持ち、前記繊維を冷却するための冷却装置（３）を備え、不織ウェブ（１４）のために前記繊維を堆積するためのコンベアを備える、－特に請求項１～１７のいずれか１項に記載の方法を実施するための－捲縮合成連続フィラメントで作られた不織布を生産するための装置であって、
    前記フィラメント流れ方向に、延伸装置（８）が前記冷却装置（３）の下流に配置され、前記延伸装置によって、前記連続フィラメント（１）が延伸され、前記冷却装置（３）と前記延伸装置（８）の集合体が閉鎖ユニットとして形成され、前記閉鎖ユニットにおいて、冷却空気の供給を除いてそれ以外の空気の供給が含まれず、
    主吸引エリアが前記繊維堆積のエリア（１８）のすぐ下方に設置され、前記主吸引エリアにおいて主吸引空気（１９）を前記コンベアを通して下方から吸引でき、前記コンベアの搬送方向に又は前記不織ウェブ（１４）の搬送方向に前記繊維堆積のエリア（１８）の下流に、第１熱風結合装置（７）が第１熱風（１５）で前記不織ウェブ表面に作用するために設置され、第１吸引空気領域が前記第１熱風結合装置（７）のすぐ下方に配列され、前記第１吸引空気領域において、第１吸引空気（２０）が前記コンベアを通してかつ前記不織ウェブ（１４）を通して下方から吸引され、
    第２吸引エリアが前記繊維堆積のエリア（１８）と前記第１熱風結合装置（７）の領域との間に設置され、前記第２吸引エリアにおいて、第２吸引空気（２３）が前記コンベアを通して下方から吸引される、
    装置。
19. 前記装置が、連続フィラメント（１）から不織布を生産するためのスパンボンド装置として設計され、前記延伸装置（８）と前記コンベアとの間に、少なくとも１つのディフューザ（１１）が配列される、請求項１８に記載の装置。

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