JP2831499B2 - 不織布の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、目付斑が少なく、しか
も欠点のない連続フィラメントからなる不織布の製造装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続フィラメントをエアーサッカー等で
高速牽引し、衝突板による摩擦帯電あるいは、コロナ放
電電解中を通過させ荷電することで多数のフィラメント
を開繊させて後、エアー流とともに噴射、移動する捕集
ネットコンベアーで捕集し不織布を得る方法が一般的で
ある。

【０００３】しかし、このような方法で不織布の幅方向
に噴射ノズルを多数配列し３ｍから５ｍまでの広幅化を
した際、隣接する噴射ノズルから噴出するエアーあるい
はフィラメント相互の静電気反発などの錘間干渉によ
り、開繊されたフィラメントに乱れを生じ、捕集ネット
コンベアー上に捕集されたウェブは不均一なものとな
り、欠点も多発するなど品質的に満足できるものが得ら
れなかった。

【０００４】かかる現象は、製造される不織布の目付、
フィラメント数、単糸デニール数等に応じて変更される
噴射圧空圧力、捕集ネットコンベアーを介して吸引する
エアー量によって大きく左右される。特に、捕集ネット
コンベアーを介して吸引されるエアー量、ひいては、ウ
ェブが製造されつつ該ウェブを介して吸引されるエアー
量の大小は、該ウェブの均一さを左右する要因となる。

【０００５】上述のような点は、特に不織布の幅方向に
多数の噴射ノズルを２列以上配置してウェブを積層する
高生産性の不織布の製造方式において顕著であり、前記
積層ウェブの表層部繊維の吹き流れ現象、あるいは表層
ウェブの反転によるシート欠点が多発する等により製品
化ができないなどの問題があった。このようにエアーサ
ッカーを幅方向に多数並べた際、噴出するエアーが干渉
する問題を解消するため、特公昭４６−３４３７３号公
報では、エアーサッカーを出たフィラメントを衝突板に
衝突させるとともに衝突板の背後から圧空を噴射する方
法が提案されているが、改善効果が小さく、またエアー
圧が高くなるとエアーサッカーからの噴射エアーに乱流
を生ずるため、開繊幅が狭くなりフィラメントがもつれ
る現象などもあり、また、同部分からのエアーの供給の
みでは積層ウェブ表層部に発生する欠点は解決されるに
至らない。

【０００６】また、特開昭５９−１８７６５９号公報に
は、コロナ放電にて強制帯電させ複数段の衝突板に衝突
させ、最終衝突板の近傍を走行しているフィラメントに
２次流を作用させる方法もあるが、この方法についても
捕集ネット上に積層されたウェブの吹流れ、および表層
ウェブの反転による欠点は解消されず、２次流を増加さ
せると開繊フィラメントの乱れを生じ、目付、フィラメ
ント数、噴射圧空圧力など広範囲にわたる条件変更には
対応しきれないという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに不織布の幅方向に多数の噴射ノズルを配列し、３ｍ
から５ｍの広幅シートの製造あるいは、前記噴射ノズル
を２列以上配置し、ウェブを積層捕集する高生産性の不
織布製造方式を提供すること、また不織布の目付、フィ
ラメント数、単糸デニール、捕集ネット速度などを変更
しても、錐間の干渉が少なく、シート欠点のない高品位
の不織布を提供することのできる不織布の製造装置を提
供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の不織
布の製造装置は、紡糸ゾーン内で熱可塑性連続フィラメ
ントを高速で牽引し、次いで該紡糸ゾーンと隔壁分離さ
れて配置されている捕集ゾーンの捕集ネット上にフィラ
メント噴射ノズルから該フィラメントを噴射・捕集して
不織布を製造する装置において、前記捕集ネットの下部
に該ネットを介してエアーを吸引するゾーンを設けると
ともに、該エアーを吸引するゾーンの上方にはエアーを
供給するゾーンを、該紡糸ゾーンの床の下方に設置し、
該エアー吸引ゾーンおよび該エアー供給ゾーンのそれぞ
れは２ゾーン以上に分割されて構成されており、それぞ
れのゾーンにおけるエアー供給量、エアー吸引量を調整
可能に構成するとともに、エアー給気口の高さが捕集ネ
ット上１０００ｍｍ以下で４５０ｍｍ以上の範囲の位置
にあり、捕集ネット面方向における給気ゾーンの給気面
が噴射ノズルの前および後のそれぞれ７００ｍｍ以下の
位置にあるように構成したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】かかる本発明の装置において、好ましく
は、捕集ネット下部からの吸引と捕集ネット上方部から
の供給エアーを循環させることを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】以下、本発明につき更に詳細に説明する。

【００１１】本発明は、紡糸ゾーンと捕集ゾーンとが隔
壁分離された方式における、熱可塑性連続フィラメント
からなる不織布の製造装置であって、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリオレフィンなど単成分からなるフィラメ
ント、あるいはポリエステルを芯成分としポリエチレン
を鞘成分とする復合フィラメント等のいずれにも適用可
能である。特に、高圧縮エアーを用い、エアーサッカー
等により４０００ｍ／分〜８０００ｍ／分と高速牽引
し、フィラメントをエアー流とともに噴射、移動する捕
集ネットコンベアー上に捕集する際のように、隣接錘と
の干渉による捕集ネット上のフィラメントの吹流れがし
やすい場合、あるいは捕集ネットコンベアーの速度が３
０ｍ／分〜１５０ｍ／分と高速である低目付不織布の製
造の際のように、捕集ネット移動方向と逆行する方向に
流れる、いわゆるカウンターカレントと呼ばれる空気流
により、表層ウェブの反転による欠点が発生しやすい場
合、また、連続フィラメントを衝突板による摩擦帯電あ
るいはコロナ放電電解ゾーンを通過させても電荷ののり
が不充分であり、捕集ネット上での噴射フィラメントの
吹流れが発生しやすい場合などにおいて、特に本発明は
その効果を発揮する。本発明にいう捕集ネットに対向し
てある給気ダクトとは、紡糸ゾーンと隔壁分離されて配
置されている捕集ゾーンの捕集ネットの真上にあって、
捕集用ネットコンベアー全幅にわたって捕集ネット面と
水平である給気面を有するダクトで、ネット移動方向に
逆行するエアー流防止機能を有するものであることを意
味し、かかる給気ダクトの吹き出し風速は、せいぜい６
ｍ／sec 前後かそれ以下である。なお、給気面にはエア
ー吹出しの方向を調整するための調整板や、ハニカム構
造などの整流装置を設置するのが好ましい。

【００１２】次に、本発明につき図面を用い詳細に説明
する。

【００１３】図１は、本発明の不織布の製造装置の実施
態様を示す側面概略図であり、図２は図１に示した装置
を正面から見た概略図である。図中、Ｘは紡糸ゾーン
で、Ｙは、捕集ゾーンである。この２つのゾーンは、該
紡糸ゾーンの床Ｗで隔壁分離されて配置されているもの
である。

【００１４】図１および図２に示すとおり、紡糸口金１
より吐出された多数のフィラメント２は、高圧縮エアー
接続口３が接続されたエアーサッカー４により高速牽引
され導管５内を滑走し、噴射ノズル６よりエアー流とと
もに噴射、衝突板７に衝突、摩擦帯電させフィラメント
群２′を開繊する。このように不織布幅方向および長手
方向にわたって多数噴射開繊された不織布ウェブ８は、
サクションファン９によりサクションダクト１０、サク
ションボックス１１および移動する捕集ネットコンベア
ー１２を介して吸引捕集され、エンボスロール１７によ
って部分的に熱圧着され不織布となる。図１では幅方向
にわたって配置された多数のエジェクターがＡ、Ｂ２列
に配置されたものであるが、３列以上の多列であっても
よい。このように不織布幅方向全幅にわたって多数のエ
ジェクターが配列され、その幅が３ｍから５ｍと広幅で
あり、かつ配列が２列以上にわたって配置されているよ
うな場合、ウェブを捕集するためサクションボックスか
らのエアー吸引量も極めて多いものとなり、従来の不織
布製造技術においては、吸引されるエアーの補給は、捕
集ネットコンベアー両サイドあるいは移動する捕集ネッ
トコンベアーの前後方向から供給されるため、高圧エア
ー流とともに噴射される開繊フィラメントは隣接錘との
干渉以上に前記補給エアーの外乱を受けやすく、開繊さ
れたフィラメントのよじれ、あるいは１０本以上の繊維
が束状に集束するなど目付斑を悪化させたり、捕集ネッ
ト上に捕集寸前のフィラメントが吹流れるなどの欠点が
発生する。また、捕集ネットコンベアーの速度が３０ｍ
／分から１５０ｍ／分と高速である場合、捕集ネットコ
ンベアー上の捕集ウェブは、移動する捕集ネットコンベ
アーと逆行し補給されるエアー流（前述カウンターカレ
ント）により、表層ウェブが反転するなど欠点が多発す
る問題があったのを、本発明では、これら問題を解決し
目付斑が少なく欠点のない不織布を提供することができ
る。

【００１５】サクションボックスからの吸引量に対する
給気ダクトからの供給量は２０％以上１４０％以下とす
ることが好ましく、より好ましくは３０％以上１２０％
以下とするのが良く、供給量が２０％よりも少ない場合
には、給気ダクトを設置した効果が小さくなり、サクシ
ョンボックスからの吸引量の大半が捕集ネットコンベア
ーの両サイドあるいは前後からの自然補給となるため補
給エアーの外乱の影響を受けやすくなり、捕集ネットに
捕集される直前のフィラメントのもつれ、吹流れあるい
は捕集ウェブ表層部の反転による欠点が多く見られるよ
うになるなど給気ダクトからの給気効果が小さくなって
くる。また、給気量が１４０％よりも大きい場合は、捕
集ネットコンベアーの両サイド等からの自然補給エアー
は全くないような状態となるが、給気ダクトからの供給
量が多くなりすぎて、捕集ネット両サイドから系外への
流出が多くなって前記供給量不足の際と同様に欠点が発
生しやすくなる状況となる。

【００１６】本発明では、前記捕集ネットコンベアーの
両サイドあるいは前後から流入する補給エアーによる外
乱を解消するため、サクションファン排気口に接続した
ダクト１３を介して、不織布の幅方向全幅にわたって空
気を供給することを可能とする給気ダクト１４を該捕集
ネットの上方で、かつ、該紡糸ゾーンの床Ｗの下側に設
置したことによって、外部からのエアー流入を防止した
ものである。給気ダクトへの接続ダクト中間には空気供
給量を調整するためのダンパーを有する排気ダクト１５
を有していること、またサクションダクト１０の途中に
は、吸引エアー量を調整できるダンパーを有することが
好ましい。また、必要ならばダクト１３の途中にブース
ターファン（図示せず）を設けてもよく、給気ダクトを
別の独立した給気ファンに接続し、インバーターモータ
ーにより供給空気量を目付ごとに適正に調整するように
してもよい。

【００１７】給気ダクトの給気面は、捕集ネットコンベ
アー真上１０００ｍｍ以下で４５０ｍｍ以上の範囲内の
位置に配置させることが肝要であり、給気面が１０００
ｍｍよりも高い位置にある場合、サクションボックから
のエアー吸引量の補給が捕集ネットコンベアー両サイド
あるいは前後から流入しやすく外乱を受けやすく欠点を
発生しやすくなる。また、４５０ｍｍよりも低い位置に
あるときは、供給されるエアーが直接的に不織布ウェブ
に作用して乱れを発生させることがあるので好ましくな
い。

【００１８】また、捕集ネット面方向における給気ゾー
ンの給気面１６は、噴射ノズルの前および後のそれぞれ
７００ｍｍ以下の位置にあるように配置せしめることが
肝要であり、該構成にすることにより、噴射ノズルより
噴出されるエアー流およびフィラメントに随伴するエア
ーが乱れることなく供給できるため、隣接錘との干渉の
影響も軽減できることになる。

【００１９】また、サクションボックスおよび給気ダク
トは、図１に示したように、それぞれが２ゾーン以上に
分割され、それぞれのゾーンにおけるエアー供給量、エ
アー吸引量を調整可能に構成することにより供給・吸引
バランスを調整できるように構成することが条件の最適
化が図れるので好ましく、該構成にすることにより、目
付、単糸繊度など幅広い範囲にわたって安定して不織布
を製造することが可能となる。

【００２０】また、本発明者らの知見によれば、給気ダ
クト吹出部の風速は、捕集ネット上に積層された不織布
の表層部吸引風速の３倍以下とすることが好ましく、給
気ダクト吹出部の風速が３倍を越えると積層ウェブの表
層部に乱れを生じやすくウェブが反転し、めくれ状の欠
点が発生するなどの問題が発生することもあるので、給
気ダクト吹出部の風速は過度に大きくしない方が良い。

【００２１】

【実施例】以下、実施例に基づき更に詳細に説明する
が、本発明が以下の実施態様のみに限定されるものでな
い。実施例において、欠点数は各水準とも検反機により
欠点チェックし、１トン当りの欠点個数で示した。

【００２２】また、開繊性については衝突板に衝突後の
フィラメント開繊状態を目視観察し、開繊性の良好なも
のを○、やや良好なものを△、不良のものを×とし、ラ
ンク分けし評価した。

【００２３】実施例１、比較例１ 図１の装置で不織布を製造した。先ず、極限粘度が０．
６６で融点が２６２℃であるポリエチレンテレフタレー
トを２８５℃で溶融し、０．２５ｍｍφ×２００ホール
を２０個×２列配置した給糸口金より１口金当り３００
ｇ／分を吐出し、連続フィラメントをエアーサッカー圧
力６ｋｇ／ｃｍ² で高速牽引した後、エアー流とともに
衝突板に衝突させ、フィラメントを開繊し、シート目付
が４０ｇ／ｍ² 、シート幅４５０ｃｍとなるように調整
した捕集ネットコンベアーで捕集して不織布ウェブとし
た。該捕集ネットコンベアー下部に配置されたサクショ
ンボックスは、シート長さ方向に３ゾーンに分割させて
構成し、捕集ネットコンベアーを介しての吸引エアー量
は、３ゾーンあわせて３０００Ｎｍ³ ／分となる如く設
定した。

【００２４】一方、捕集ネットコンベアー上部で、か
つ、該紡糸ゾーンの床下側の位置に捕集ネットコンベア
ーに対向して水平の吹出し面をもち、面調が７００ｍｍ
から１２００ｍｍである給気ダクトをネットコンベアー
幅方向全幅にわたって、１列目の噴射ノズルの前方、１
列目と２列目の噴射ノズルの間、および２列目の噴射ノ
ズルの後方３ビーンに配置し、それぞれの給気ダクトか
ら供給される空気量は合わせて２８００Ｎｍ³ ／分に調
整し、給気ダクト吹き出し面を捕集ネットコンベアーか
らの高さを４００ｍｍ、５００ｍｍ、８００ｍｍ、１０
００ｍｍ、１２００ｍｍの各種位置に変更した。また、
給気ダクト吹き出し面の位置を１列目および２列目の噴
射ノズルの前および後のそれぞれ５００ｍｍ、７００ｍ
ｍ、９００ｍｍの位置に変更し、それぞれの場合で衝突
板に衝突した後のフィラメントの開繊状態を目視観察し
た結果、および、ネットコンベアー上に捕集したウェブ
を引続き２３５℃に加熱したエンボスロールにより部分
的に熱接着した後、ワインダーで巻取り、得られた不織
布を検反機によりそれぞれ５０００ｍ分を検反チェック
しその結果を表１に示した。

【００２５】かかる表１に示した通り、本発明にかかる
実施例１−（１）から１−（６）により得られる不織布
は、比較例１−（１）から１−（９）のものに比べて開
繊性およびシート欠点の少ない不織布であった。

【００２６】

【表１】 実施例２、比較例２ 実施例１と同様に図１の装置で不織布を製造した。極限
粘度が０．６６で融点が２６２℃であるポリエチレンテ
レフタレートを２８５℃で溶融し実施例１と同様の方法
でシート目付が２０ｇ／ｍ² 、シート幅が４５０ｃｍと
なるよう調整した捕集ネットコンベアーで捕集し、不織
布ウェブとした。このとき、捕集ネットコンベアー下部
のサクションボックスから捕集ネットコンベアーを介し
て３５００Ｎｍ² ／分（排気風速＝１１６ｍ／分）のエ
アーを吸引した。

【００２７】捕集ネットコンベアーに対向する給気ダク
トは、捕集ネットコンベアー上の高さ７００ｍｍの位置
に吹出し面を持ち、ネットコンベア幅方向全幅にわたっ
て１列目の噴射ノズルの前方５００ｍｍから１５００ｍ
ｍ、１列目噴射ノズル後方から２列目噴射ノズル前方５
００ｍｍ、および２列目噴射ノズル後方５００ｍｍから
１５００ｍｍの３ゾーンに配置し、給気量（給気風速）
を変更（８水準）し、衝突板に衝突後のフィラメントの
開繊状態の目視観察およびそれぞれエンボスロールによ
り部分的に熱接着し不織布とした後、検反機により欠点
を評価した結果を表２に示した。

【００２８】

【表２】 表２に示す通り、本発明にかかる実施例２−（１）から
２−（６）により得られた不織布が、比較例２−（１）
および２−（２）により得られたものと比較して、開繊
性およびシート欠点の少ない不織布であった。

【００２９】比較例３ 捕集ネットコンベアーに対向する給気ダクトを持たない
不織布の製造装置により、実施例１と同一条件でシート
目付４０ｇ／ｍ² 、シート幅４５０ｃｍの不織布ウェブ
を捕集ネットコンベアー上に捕集した。このとき捕集ネ
ットコンベアー下部のサクションボックスより捕集ネッ
トコンベアーを介して３０００Ｎｍ³ ／分を吸引した。
各錘での衝突板に衝突後のフィラメントの開繊状態を目
視観察した結果、開繊されたフィラメントが捕集ネット
コンベアー前後あるいは両サイドから流入するエアーの
外乱の影響を受け、１０数本がもつれて失速するなど開
繊性が悪化した。また、捕集ネットコンベアー上に捕集
寸法前のフィラメントが吹流れる欠点、および移動する
捕集ネットにさからって流入するエアーにより捕集ネッ
ト上に捕集されたウェブ表層部の反転する欠点が多発
し、品位的に満足できる不織布を得ることができなかっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による不織布製造装置の概略側
面図である。

【図２】図２は、図１に示した不織布製造装置の正面概
略図である。

【符号の説明】

１：給糸口金２、２′：フィラメント群 ３：高圧縮エアー接続口 ４：エアーサッカー ５：導管 ６：噴射ノズル ７：衝突板 ８：不織布ウェブ ９：サクションファン １０：サクションダクト １１：サクションボックス １２：捕集ネットコンベアー １３：ダクト １４：給気ダクト １５：排気ダクト １６：給気面 １７：エンボスロール Ｘ：紡糸ゾーン Ｙ：捕集ゾーン Ｗ：紡糸ゾーンの（壁）床

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−151359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−275764（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紡糸ゾーン内で熱可塑性連続フィラメント
   を高速で牽引し、次いで該紡糸ゾーンと隔壁分離されて
   配置されている捕集ゾーンの捕集ネット上にフィラメン
   ト噴射ノズルから該フィラメントを噴射・捕集して不織
   布を製造する装置において、前記捕集ネットの下部に該
   ネットを介してエアーを吸引するゾーンを設けるととも
   に、該エアーを吸引するゾーンの上方にはエアーを供給
   するゾーンを、該紡糸ゾーンの床の下方に設置し、該エ
   アー吸引ゾーンおよび該エアー供給ゾーンのそれぞれは
   ２ゾーン以上に分割されて構成されており、それぞれの
   ゾーンにおけるエアー供給量、エアー吸引量を調整可能
   に構成するとともに、エアー給気口の高さが捕集ネット
   上１０００ｍｍ以下で４５０ｍｍ以上の範囲の位置にあ
   り、捕集ネット面方向における給気ゾーンの給気面が噴
   射ノズルの前および後のそれぞれ７００ｍｍ以下の位置
   にあるように構成したことを特徴とする不織布の製造装
   置。
2. 【請求項２】捕集ネット下部からの吸引と捕集ネット上
   方部からの供給エアーを循環させることを特徴とする請
   求項１記載の不織布の製造装置。