JP2599774B2 - メルト・ブローン式紡糸装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、医療用マスクやガウン、テント用材およ
び壁材等の原材料としての極細繊維状物の製造に適した
メルト・ブローン式紡糸装置に関するものである。

［従来の技術］ 周知のように、この種紡糸装置は、高分子量樹脂を熱
溶融あるいは溶剤で溶解し、紡糸幅方向に沿つて直線的
に配列された細孔からなる多数個の紡糸口を通して高速
度の水蒸気もしくは空気等の気体の噴射ガス流中に押し
出させながら、上記紡糸幅方向と直交方向へ進行する金
網ベルトのような無端状の捕集体上に不織布を形成させ
るようになつており、極細繊維ウエブが１工程で得られ
る簡便かつ経済的なものとして、不織布の製造において
は賞用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記不織布の製品幅は、多数個の紡糸口の
配列長（紡糸幅）で決まるものであるが、従来の装置で
は、上記紡糸口が形成されている紡糸口金ブロックが固
定状態で設置されているので、ユーザの要求する様々の
製造幅に即応しにくいといつた問題がある。

ユーザの要求する多様な幅の製品を製造する一つの方
法として、すべての要求幅に対応可能な幅広の紡糸金口
を用いて紡糸し、不要部分は切り取つて別のユーザに仕
向けるか、あるいは廃棄する策が採られている。しか
し、この場合、必ずしも別のユーザが所望する切り残し
部分が生じるとは限らず、在庫として残つてしまうこと
が多い。他方、多様な製品幅ごとに対応する複数種の紡
糸口金を用意しておき、ユーザの要求する製品幅に応じ
た長さの紡糸金口を取り換えて紡糸する方法も採られて
いるが、この場合、複数種の紡糸口金を用意しなければ
ならないため、コスト高になるうえ、紡糸金口の交換の
ために長時間の運転停止を余儀なくされ、生産性の向上
のうえでの支障となつていた。

この発明は上記従来のものの問題点を解消するために
なされたもので、製品の歩留り低下を招くことなく、製
品幅の多様化に容易に対応可能となり、生産性の向上に
寄与し得るメルト・ブローン式紡糸装置を提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るメルト・ブローン式紡糸装置は、長手
方向へ進行駆動される無端ベルト状の通気孔を有する不
織布捕集体と、その裏面に設けられたスリツト状排気口
と、この不織布捕集体の幅方向に沿つて直線状に配列さ
れた多数の細孔状の紡糸口を通して溶融状の高分子量樹
脂を高速度の気体の噴出ガス流中に押し出して上記不織
布捕集体上に紡糸させる紡糸口値ブロツクとを備え、上
記紡糸口の配列方向が上記不織布捕集体の幅方向に対し
て不織布捕集体に平行な平面内で角度可変に上記紡糸口
金ブロツクを支持する支持機構を設け、かつ上記スリツ
ト状排気口の方向を、上記紡糸口の配列方向に平行にな
るよう角度可変に支持する支持機構を設けたものであ
る。

［作 用］ 本発明の対象とする、不織布製品幅の多様化に容易に
対応可能なメルト・ブローン紡糸装置を構成するのに、
紡糸口金のみを回転させ、排気口を回転さぜずに、どの
角度にも対応するだけ十分大きな一つの排気口にする
と、常時不必要な所からも排気しなければならず、その
ため過大な排気量の排気ブロワーを設置し運転しておか
ねばならず非常に不経済なことになる。

それに反し本発明による紡糸口金の回転に合わせ必要
な所のみ排気できる設備に於ては、不必要な排気を行な
うことがなく、その分製品のコストが軽減させることが
出来た。

さらに、紡糸口金のみを回転させ、排気口を回転させ
ずに任意の幅の不織布を得る方法では、排気口において
無端ベルトの通気孔を有する不織布捕集体を支える支持
棒と紡糸口の配列する線の交点すじが現われる欠点があ
つた。

これに対して、本発明の排気口の方向を紡糸口の配列
方向と平行になるように角度を変えることにより支持紡
と紡糸口の配列方向が平行になり前記のすじの無い不織
布が任意の幅で得ることが出来る。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて説明す
る。

第１図、第２図および第３図はそれぞれこの発明に係
るメルト・ブローン式紡糸装置の一例を示す正面断面
図、上面図および一部をブロツク化した側面断面図であ
る。

同図において、１は本体フレームであり、この本体フ
レーム１には、前側および後側に位置してそれぞれ１対
ずつの軸受2A、2Bおよび3A、3Bが設けられれおり、各軸
受2A、2Bおよび3A、3Bには、それぞれ支持ロール4A、4B
および5A、5Bが軸支されている。６は上記支持ロール4
A、4B、5A、5Bにループ状に張設された無端状の通気孔
を有する不織布捕集体、たとえば金網ベルトである。上
記支持ロール4A、4B、5A、5Bのうち、１つの支持ロール
4Aは、たとえば直径40cm、幅60cmのゴムロールからな
り、モータのような回転駆動装置７（第３図）の駆動力
を伝動ベルト８を介して上記金網ベルト６を長手方向
（矢印ａ方向）へ一定速度で進行させるようになつてい
る。

上記金網ベルト６の上方には、紡糸口金ブロツク９が
該金網ベルト６の幅方向（矢印ｂ方向）、すなわち紡糸
幅方向に沿つた向きに配設されている。この紡糸口金ブ
ロツク９について、第５図、第６図および第７図で簡単
に説明する。

10はステンレス鋼からなる紡糸口金本体であり、この
紡糸口本体10には紡糸幅方向へ沿つて幅16mm、高さ16mm
程度の樹脂流動路11が穿設されている。12は上記紡糸口
金本体10の紡糸幅方向で所定間隔毎に１対ずつ形成され
て上記樹脂流動路111に連通する直径10mm程度の複数組
の樹脂供給孔であり、それぞれ紡糸口金本体10の上面に
開口している。13は上記樹脂供給孔12に対応する樹脂ポ
ート13aを有し、上記紡糸口金本体10にボルト14等で固
定されたギヤポンプ取付部であり、それぞれ計算ポン
プ、たとえばギヤポンプ15が取り付けられており、各ギ
ヤポンプ15の吐出口と上記樹脂供給孔12とは上記樹脂ポ
ート13aを介してれ連通されている。

上記紡板口本体10は、その上面および側面にそれぞれ
ボルト16、17等で取り付けられたヒータ18、19で加熱さ
れるようになつている。20は上記ギヤポンプ取付部13に
取り付けられたヒータである。

上記樹脂流動路11の下側には、たとえば直径Ｄ＝2m
m、長さＬ＝21mm（L/D＝10.5）の多数の細孔21が上記紡
糸幅方向に沿つて3mm程度のピツチで穿設されており、
これら細孔21により樹脂分配機構22を構成している。

23は上記紡糸口本体10の下面のボルト24等で固定され
た紡糸口金であり、この紡糸口金23には、たとえば紡糸
幅方向の長さ303mm、断面幅6mm、上下方向の長さ45mmの
スリツト状の樹脂整流部25が形成されており、この樹脂
整流部25の上端は上記樹脂分配機構22における各細孔21
に連通している。

上記紡糸口金23の下端側には、たとえば直径0.3mm上
下方向の長さ3mmの多数の細孔状の紡糸口26が上記紡糸
幅方向へ沿つて1mm程度のピツチで直線状に配列され
て、それぞれ上記樹脂整流部25に連通している。この紡
糸口26の配列長ｌが紡糸幅の有効長であり、ここでは、
たとえば300mmに設定してある。

上記紡糸口23の両側には、上記紡糸幅方向へ沿つて延
びる１対のリツプ部材27、28（第６図）が配設されてお
り、両リツプ部材27、28と紡糸口金23の先端部外面との
間には、空気噴出用のスリツト29、30が形成されてお
り、両スリツト29、30の各内端はそれぞれ空気起給管31
（第１図、第３図）に連結した空気通路32、33に連通さ
れている。

上記紡糸口金ブロツク９の支持構造について、第１
図、第２図ならびに第４図で説明する。

34A、34Bは金網ベルト６の前後両側方に位置する支柱
35A、35で支持された左右１対の水平フレームであり、
両水平フレーム34A、34B間には、金網ベルト６の上方を
横断する架設フレーム36が支持・固定されている。上記
架設フレーム36には、内周面に歯部37aを有する37Aと、
内輪37Aにボール37Cを介して嵌合する外輪37Bとからな
るボールベアリング37の上記外輪37Bが固定されてい
る。38は吊持部材39を介して上記ボールベアリング37の
内輪37Aに固定された架台であり、前記ギヤポンプ15
（第１図）にそれぞれ対応する複数のギヤポンプ駆動機
40が取り付けられており、さらに上記架台38の下端に
は、ボルト41等を介して前記紡糸口金ブロツク９が吊持
されている。42は上記架台38に装着されたギヤポンプ15
の回転速度検出器である。

43（第１図）は上記架設フレーム36の上面側に取り付
けられた回転駆動装置、たとえばモータ、44は上記ボー
ルベアリング37の歯部37aに噛合する出力歯車、45は上
記モータ43の回転力を減速するウオーム歯車等からなる
減速機構であり、この減速機構45の出力シヤフト46に上
記出力歯車44が固定されている。47は上記架設フレーム
36に装着されて上記出力シヤフト46を軸支する軸受であ
る。上記水平フレーム34A、34B、支柱35A、35B、架設フ
レーム36、ボールベアリング37、モータ43、出力歯車4
4、減速機構45、出力シャフト46等により、前記紡糸口
金ブロツク９の支持機構48を構成している。この支持機
構48により、前記紡糸口26の配列方向と金網ベルト６の
幅方向との金網ベルト６の上面に平行な平面内での角度
θ（第８図）が可変に設定されている。

49（第４図）は上記架設フレーム36上に支持壁50を介
して設置された角度表示板であり、表示指針51の回転軸
52は、たとえばはすばかさ歯車53、54を介して上記減速
機構45側に連結されている。55は上記架設フレーム36の
立壁56に取り付けられた回転角度検出器である。57は回
転軸52の軸受部材である。

なお、図中、58は前記ギヤポンプ15の入口側に接続さ
れた樹脂送給パイプである。

上記金網ベルト６の裏面にはスリツト長の排気口60が
設けてある。

排気口60について第９図、第10図で説明する。排気口
60の大きさはたとえばベルト６の巾方向に50cm、長さ方
向に20cmで、その内側に排気ブロワーの吸引力により金
設ベルト６が排気口60に吸い込まれるのを防止する金網
支持棒64が設けてある。

金網支持棒64は排気口60の側壁に取り付けられた金網
支持棒受け65により両端で保持してある。

金網支持棒64は直径約2cmの網管で作られ、その表面
に金網６とのすべりを良くする目的で熱収縮性の沸素系
樹脂チユーブがかぶせてある。

排気口60は側面を鋼板製のタグト60−１で作つてあ
り、下方に行く置くに従つて円筒形になるよう整形して
ある。

ダクト60−１の下端にはフランジ60−２が溶接してあ
る。

フランジ60−２内には排気口60を回転自在に支持する
ためのベアリング66が挿入してある。排気口60のダクト
60−１の上端には外周が円形をした鋼板製のテーブル60
−３を取り付けてあり細長い排気口60が回転してもコン
ベア６の進行を防げないように考慮してある。ベアリン
グ66は又排気ダクト61の上部に取り付けられたフランジ
61−２に挿入してあり、排気口60より吸引された空気は
ベアリング66の中央の開口部を通り排気ダクト61に排出
出来るよう空気通路を形成している。

排気ダクト61は脚68により本体フレーム１に固定して
あり、その出口は別のダクトにより排気ブロワーに接続
してある。

排気口60の下部に取付けたフランジ60−２には大歯車
69−１を取付けてあり、小歯車69−２をこれに噛み合わ
せてある。

小歯車69−２は軸70、かさば歯車71、減速機62、モー
タ63により動力が伝えられ回転する構造としてある。

減速機62及び軸受72は本体フレーム１に取付けられた
脚73に固定してある。

又、前記防糸口金ブロック９の支持機構48を回転駆動
するためのモーター43は、モータ63にその回転角度が同
じとなるよう電気的に同期させてある。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

樹脂送給パイプ58（第１図）を介して送給された高分
子量樹脂はギヤポンプ15（第１図、第５図）で計量さ
れ、樹脂ポート13aおよび樹脂供給孔12を経て樹脂流動
路11に供給され、加熱されながら左右へ配給される。こ
の樹脂流動路11の横断面形状は任意に選択できるが、内
径寸法は上記樹脂供給孔12から供給される樹脂が大きな
圧力損失を受けずに紡意糸幅方向に流れて行ける程度に
大きく設定する必要がある。

上記樹脂流動路11において紡糸幅方向へ送給された樹
脂は樹脂分配構22の各細孔21で分配されて樹脂整流部25
に送られる。上記樹脂の流速を上げる面では、細孔21の
数は少ない方がよいが、あまり少なくすると、樹脂整流
部25での樹脂の滞留が起こるおそれがあり、紡糸有効幅
1000mm当り、５〜50個程度に設定するのが適当である。

上記樹脂整流部25で均一化された樹脂は紡糸口から吐
出される。この時、上記紡糸口26の両側のスリツト29、
30から空気が高速で噴出しているため、上記紡糸口26か
ら吐出された上記樹脂は上記空気で吹き飛ばされて細化
され、繊維ウエブとなつて金網ベルト６上に堆積され
る。金網ベルト６は長手方向へ一定速度で進行していた
め、上記繊維ウエブは上記金網ベルト６上に一定の厚さ
のシート状不織布Ｍとして連続的に形成される。上記紡
糸口26の配列有効長が紡糸幅、すなわち不織布Ｍの幅と
なる。

樹脂を吹き飛ばした空気は金網ベルト６の網目を通過
し、その裏面に設けられた排気口60を径て排気ダクト61
に集められそれに接続する排気ブロワー（図示していな
い）により排気される。

ここで、紡糸口金ブロツク９（第１図）を支柱機構48
により、水平面内で回動変位可能としてあるため、紡糸
口金ブロツク９を回動変位させれば、上記不織布幅Ｗを
変更することができる。

すなわち、モータ43を駆動して減速機構45を介して出
力歯車44によりボールベアリング37の内輪37Aを回転変
位させれば、紡糸口金ブロツク９が回転変位する。又同
時にモータ63（第９図、第10図）を駆動し減速機構62を
介して出力歯車69−２によりフランジ60−２を回転変位
させれば、紡糸口金ブロツク９に合わせ排気口60が回転
変位する。上記紡糸口26の配列方向と金網ベルト６の幅
方向とのなす角度をθ、紡糸口26の配列有効長ｌとした
場合、不織布Ｍの幅Ｗは次式で表わされる（第８図）。

Ｗ＝lcosθ 上記角度θを変えることにより、任意の幅（Ｗ≦ｌ）
の不織布Ｍを得ることができる。したがつて、従来のよ
うに不織布製品に無駄な部分が残つたりすることもない
うえ、１つの紡糸口金23で任意の不織布幅に対応できる
ため、生産性が向上し、コストの低減化に貢献すること
ができる。

上記角度θの可変を、紡糸口金ブロツク９を架設フレ
ーム36に直接取付け手動式で行なうようにする構成も可
能であるが、その場合、角度θを変更する毎にこの装置
の稼働を一旦停止する必要があり、ヒータ18、19、20に
よる加熱条件が変動しないように留意しなければならな
くなる。この点に関し、上記の例では、角度検出器55
（第４図）の検出信号をモータ43にフイードバツクして
該モータ43を制御させることにより、自動的に上記角度
θを可変設定できるため、不織布幅Ｗの変更の度毎に操
業を停止させる必要がなくなり、したがつて加熱条件も
一定に保たれ、不織布製品の品質のばらつきが抑制され
る。また、上記角度θは角度表示板49の指針51で示され
るため、角度θの確認等が容易となる。

ところで、上記紡糸口金ブロツク９及び排気口60の支
持機構48は、上記の例のものに限定されることなく、適
宜、他の機構を採用できることは勿論である。上記の例
のようにボールベアリング37を使用すれば、該ボールベ
アリング37の中空部分を、たとえば種々の配管挿通用ス
ペースとして利用できるうえ、ボールベアリング37の内
輪37Aと外輪37Bとがボール37Cで嵌合して緊密な連結関
係が保たれているため、紡糸口金ブロツク９の水平支持
精度が確保され、不織布Ｍの厚さ分布の均一化を図るこ
とができる。

なお、上記の例では、不織布製品幅Ｗが比較的大きな
ものを対象としており、複数のギヤポンプ15を紡糸口金
ブロツク９に取り付け、ギヤポンプ駆動機40を架設38に
取り付けたが、不織布製品幅Ｗが小さいものを対象とす
る場合は、紡糸口金ブロツク９や架設38も小さくなるの
で、上記ギヤポンプ５やギヤポンプ駆動機40を外部に設
ければよい。

また、金網ベルト６のウエブ堆積面は必ずしも上記の
ように水平面にある必要はなく、鉛直面あるいは傾斜面
とすることも可能である。

金網ベルト６の網目を通過するときの風速は得ようと
する不織布の比容積に応じた速度を有することが好まし
い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はそれぞれこの発明に係る
メルト・ブローン式紡糸装置の一例を示す正面断面図、
上面図および一部をブロツク化した側面断面図、第４図
は同装置における紡糸口金ブロツクおよび支持機構とそ
の周辺の構成を示す側面断面図、第５図および第６図は
それぞれ同装置における紡糸口金ブロツクの構成を示す
正面断面図および側面断面図、第７図は同紡糸口金ブロ
ツクにおける紡糸口金の下面図、第８図は同装置の要部
の作用説明図である。第９図は排気口の平面図、第10図
は排気口の側断面図である。 ６……不織布捕集体、９……紡糸口金ブロツク、 26……紡糸口、48……支持機構、 ａ……長手方向（進行方向）、ｂ……幅方向、 θ……角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−85062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−199856（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向へ進行駆動される無端ベルト状の
   通気孔を有する不織布捕集体と、その裏面に設けられた
   スリット状排気口と、この不織布捕集体の幅方向に沿っ
   て直線状に配列された多数の細孔状の紡糸口を通して溶
   融状の高分子量樹脂を高速度の気体の噴出ガス流中に押
   し出して上記不織布捕集体上に紡糸させる紡糸口金ブロ
   ックとを備えたメルト・ブローン式紡糸装置において、
   上記紡糸口の配列方向が不織布捕集体の幅方向に対して
   不織布捕集体に平行な平面内で角度可変に上記紡糸口金
   ブロックを支持する支持機構を設け、かつ上記スリット
   状排気口の方向を、上記紡糸口の配列方向に平行になる
   よう角度可変に支持する支持機構を設けたことを特徴と
   するメルト・ブローン式紡糸装置。