JP2870138B2

JP2870138B2 - メルトブロー紡糸方法およびメルトブロー紡糸装置

Info

Publication number: JP2870138B2
Application number: JP17799090A
Authority: JP
Inventors: 栄一西浦; 正彦真鍋; 正昭下野
Original assignee: TORE KK
Current assignee: TORE KK
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JPH0465564A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、幅方向の目付分布が均一なメルトブロー不
織布を提供するための方法および装置に関するものであ
り、特にシート幅方向端部の目付分布、物性を均一にす
るのに効果的なメルトブロー紡糸方法および装置に関す
るものである。

［従来の技術］従来、気流の制御を行なうことにより目付分布が均一
なメルトブロー不織布を製造するのに効果を有するメル
トブロー装置及び方法として、特公昭62−12345号公
報、特開昭54−134176号公報などに記載されている技術
が提案されている。

このうち、特公昭62−12345号公報に記載の発明にお
いては、不織布シートの均一化を、ポリマが口金から吐
出されてから捕集されるまでの間において、整流用側板
と排気ダクトなどの治具を用いることにより図ってい
る。また、特開昭54−134179号公報に記載された発明に
おいては、シートの均一化を排気ダクトのサクション方
法を工夫することにより図っている。しかしながら、こ
れら従来技術においては、専ら、ポリマが口金から吐出
されてから捕集されるまでの間において、何らかの工夫
を施したものであって、噴射ガス口と溶融ポリマの吐出
孔の関係等について検討されることはなかった。

一方、先に、本発明者らは、噴射ガス口幅を溶融ポリ
マの吐出孔列の幅よりも大きくして随伴空気の制御を行
なうことによって、不織布の均一化、特に不織布シート
の端部における均一化を図るという方法を提案した。

この提案は有効なものであったが、端部の均一性の向
上効果を得る上において、噴射ガス口幅をある程度十分
に広くとらなければ効果が充分ではないことから、装置
幅寸法が広くなるために不都合な点もあり、総合的にみ
れば本発明者らの希望レベルを満たすものではなかっ
た。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、上述のような点に鑑み、装置幅寸法
が極端に広くなってしまうなどの不都合を招くこともな
く、幅方向における目付分布が均一で、特にシート幅方
向端部の目付分布、物性が均一なメルトブロー不織布を
提供するのに効果的な方法および装置を提供せんとする
ものである。

［課題を解決するための手段］上述した目的を達成するために、本発明は次の通りの
構成を有する。

すなわち、本発明のメルトブロー紡糸方法は、複数個
配列された溶融ポリマの吐出孔に隣接して設備した噴射
ガス口からガスを噴射せしめ該溶融ポリマを繊維化し、
次いでその繊維を捕集して不織布を製造するメルトブロ
ー紡糸方法において、不織布の幅方向における噴射ガス
口幅を溶融ポリマの吐出孔列の幅より広くし、かつ、該
溶融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴
射ガス量および／または噴射ガス圧力Ａと前記広くされ
た部分の噴射ガス口における噴射ガス量および／または
噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御可能にせしめたことを特
徴とするメルトブロー紡糸方法である。

また、本発明のメルトブロー紡糸装置は、複数個配列
された溶融ポリマの吐出孔に隣接して設備した噴射ガス
口からガスを噴射せしめ該溶融ポリマを繊維化し、次い
でその繊維を捕集して不織布を製造するメルトブロー紡
糸装置において、不織布の幅方向における噴射ガス口幅
を溶融ポリマの吐出孔列の幅より広く、かつ、該溶融ポ
リマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴射ガス
量および／または噴射ガス圧力Ａと前記広くされた部分
の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射ガ
ス圧力Ｂとを個別に制御可能に構成したことを特徴とす
るメルトブロー紡糸装置である。

［作用］以下、本発明を詳細に説明する。

一般に、メルトブロー不織布の幅方向におけるシート
ムラをできる限り均一にする手段として、噴射ガス口の
組み立てを均一化することが重要なことであるが、いか
に均一に組み立てられてもシート幅方向端部の目付分布
は、幅方向からの随伴空気流の影響を受け均一になら
ず、製品シート端部の目付が多くなるという問題があ
る。

また、捕集距離にもよるが、口金幅よりも得られる製
品シート幅は一般に狭くなる。したがって、有効シート
幅、製品収率の低下、物性変化という問題をもたらす。

このため、整流用側板と排気ダクトの組合せ、排気ダ
クトのサクション方法などの方法も提案されているが、
これらは条件設定が意外に難しいものであり、必ずしも
実用的なものではない。

また、そのような整流用側板などを設置することは、
口金吐出部の観察や製布の作業性が低下するという不都
合をもたらす。

このため、本発明者らは、他のやり方によってシート
幅方向端部における均一化に効果があり、ひいては、全
幅における均一化に大きな効果をもたらしめ得るメルト
ブロー紡糸技術を得んとして、ガスを噴射せしめる噴射
ガス口幅と溶融ポリマの吐出孔列の幅の関係等について
鋭意検討を重ねた結果、捕集距離、噴射ガス量、噴射ガ
ス圧力等によっても必要幅は異なるが、少なくとも噴射
ガス口幅は溶融ポリマの吐出孔列の幅より広くなるよう
に設備を構成し、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列の幅部
分の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射
ガス圧力Ａと前記広くされた部分の噴射ガス口における
噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制
御可能にせしめることで、特に、シート幅方向端部の目
付分布が随伴空気の影響を受けず、また、装置、特にメ
ルトブロー口金部付近の装置寸法が極めて大きくなると
いう不都合も招くことなく、均一性を向上させることが
できるということを見い出した。

すなわち、本発明の方法は、有効シート幅、製品収
率、シート物性の向上をもたらすメルトブロー不織布を
製造できるようにした方法であり、同時に、装置の口金
部の寸法が非常に大きくなることを避けることができる
方法であり、装置としては、噴射ガス口幅を溶融ポリマ
の吐出孔列の幅より広くし、かつ、該溶融ポリマの吐出
孔列の幅部分の噴射ガス口における噴射ガス量および／
または噴射ガス圧力Ａと前記広くされた部分の噴射ガス
口における噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂと
を個別に制御可能に構成したものである。

このような構成にすることにより、広く設備させた部
分かた自由な流量、圧力でガス流を噴射させることがで
き、このガス流はメルトブローイングの際、外部から流
入するいわゆる随伴空気流に対して強力なバリアー的働
きをし、得られる不織布のシート幅方向端部の目付分布
を非常に良くすることができる。

噴射ガス口幅について、溶融ポリマの吐出孔列の幅よ
り広く設置せしめる幅は、広ければ広いだけ効果的であ
ると言えるが、捕集距離が10〜50cm程度ならば少なくと
も片方で1cm以上がよい。好ましくは3cm以上であり、更
に好ましくは5cm以上である。ただし、10cm程度を越え
てさらには数10cmなどとあまりに広くせしめると、装置
寸法が大きくなるので、本発明の初期のねらいが達成さ
れなくなり、かつ、特に、溶融ポリマの吐出孔列の幅部
分の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射
ガス圧力Ａと、広くされた部分の噴射ガス口における噴
射ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御
可能にせしめるようにした意義が乏しくなる。

噴射ガス口幅が、溶融ポリマの吐出孔列の幅よりも片
方で1cm未満程広いだけではサイドから流入する随伴空
気流に対抗するためには、噴射ガス量、噴射ガス圧力を
大幅に増す必要があり、このガスの随伴空気で端部繊維
がひき出される逆作用があり、所期の効果を得ることは
難しい。

本発明にかかるメルトブロー紡糸方法を説明するた
め、第１図、第２図、第３図に示した本発明にかかるメ
ルトブロー装置のモデル図により、さらに詳細に説明す
る。

第１図はメルトブロー装置の概略図、第２図は口金部
分の拡大断面（不織布の長さ方向断面）概略図、第３図
は口金の吐出面付近をポリマの吐出方向から見た口金部
付近の概略図である。

第１図において、口金17をセットしているスピンブロ
ック１の両側には噴射ガスを供給するガスライン２、
３、４、５が設けられ、それらガスライン２、３、４、
５にはそれぞれエアー調節バルブ６、７、８、９が設置
されていて、エアー供給量は可変とされている。また、
該エアー調節バルブの後方にはガスを加熱するための熱
交換機10、11、12、13が設けられておりスピンブロック
に供給するガスを加熱することができるようになってい
る。一方、エクストルーダー14からは溶融ポリマをギア
ポンプ15、フィルター16を介し、スピンブロック１に供
給することができるように構成されている。

第２図は、ノズル付近を拡大して示したものであり、
口金17とガスガイダー18、18′との間に形成される間隙
は噴射ガス口19、19′であり、該噴射ガス口は、仕切板
20を堺にして噴射ガス量、噴射ガス圧力が別個に制御可
能にされているものである。すなわち、溶融ポリマの吐
出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴射ガス量および
／または噴射ガス圧力Ａと、広くされた部分の噴射ガス
口における噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂと
個別に制御可能に構成されている。

第３図は、ポリマの吐出方向側から見た概略図であ
り、口金17には吐出孔21が適宜のピッチで複数個設けら
れてあって、口金孔の列を形成しており、それぞれの吐
出孔21からポリマが溶融紡出される。

本発明においては、両端に位置する吐出孔間の距離を
「溶融ポリマの吐出孔列の幅」と呼ぶ。

また、第３図に示したように、口金17とガスガイダー
18、18′によって形成される間隙、すなわち、ガス噴射
口19、19′は、サイド板22、22′で仕切られており、該
サイド板22と22′間の距離を「噴射ガス口幅」と呼ぶ。

さらに、この噴射ガス口の両端付近には、仕切板20、
20′が設けられていて、前述の如く、溶融ポリマの吐出
孔列の幅部分（第３図の19部分）の噴射ガス口における
噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ａと、広くされ
た部分（第３図の19′部分）の噴射ガス口における噴射
ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを、個別に制御
できるようにされている。該仕切板20、20′を設ける位
置は、溶融ポリマの吐出孔列の最端の吐出孔よりも5mm
以上外側の位置に設けることが好ましい。

このような本発明のメルトブロー紡糸装置及びメルト
ブロー紡糸方法とすることにより、広く設備させた部分
から自由な流量、圧力でガス流を噴射させることができ
るようになり、このガス流は、メルトブローイングの
際、外部から流入するいわゆる随伴空気流に対して強力
なバリアー的働きをし、得られる不織布のシート幅方向
端部の目付分布を非常に良くする効果を有するものであ
る。

また、随伴空気流に起因して、従来はシート中央部と
端部の繊維冷却速度に差異があることにより繊度差が生
じていたものであるが、このシート中央部と端部の繊度
差という問題も解消できて、シート特性の均一性が向上
するという効果も有する。

本発明によれば、これらの効果により、有効シート幅
の向上、製品収率の向上、コストの低減等の効果がもた
らされるものである。

［実施例］以下に、実施例にしたがって本発明を説明する。

なお、シート分布の測定方法は、次の通りである。

端部口金孔から内側30cm直下の位置までシートをとり
出し、幅方向は2cmの間隔で、長さ方向は20cmとした短
冊形状のサンプルをとる。

その短冊状サンプルの重量を求め、目付の分布比較を
行なう。該目付の分布比較は、第４図の線図の横軸に示
すように、最端の口金位置を基準位置（0cm）として、
それよりも内側の不織布の存在する側に上述の2cmきざ
みで32cm分、基準位置の外側の端部側に2cmきざみで最
大4cmまでの目付を測定して行なった。

また、繊度の測定は、製布シートの表面を電子顕微鏡
（SEM）で1000倍の写真を撮影し、300本の度数分布より
ピーク繊度を求めた。

実施例１溶融ポリマの吐出孔列の幅が1.2mであるメルトブロー
口金の組み立てにおいて、該吐出孔列の幅1.2mに対して
その両端に各7.5cmずつ広く噴射ガス口を有する噴射ガ
ス口幅が1.35mである噴射ガス口の構成とし、さらに、
その噴射ガス口中に両端（サイド板位置）から6cm内側
の位置に噴射ガス口の噴射ガス量、噴射ガス圧力を個別
に制御するための仕切板が位置してなる第１〜３図に示
した通りの構成の装置で、ガス噴射口とノズル先端まで
の差（ノズル突出長さ）の平均値が1.4mm、そのバラツ
キＲ＝0.09mm、ガス噴射口幅（間隙幅）の平均値が0.7m
m、そのバラツキＲ＝0.1mmとして、メルトブロー紡糸装
置を組み立てた。

この装置で溶融ポリマの突出孔列の幅部に対しては10
cmあたり0.9Nm³/minの加熱空気を供給し、一方、仕切板
の外側の部分には10cmあたり1.5Nm³/minの加熱空気を供
給し、ポリプロピレンを捕集距離30cmで、メルトブロー
紡糸をして不織布を作った。

その結果は、第１表、第４図の通りである。

この結果より、本発明によれば、シート幅方向端部の
目付分布が良好となり、また、随伴空気流によるシート
の中央部と端部の繊維冷却速度差に基づく繊度差も少な
いという、有効シート幅の広いかつ製品収率の向上され
た不織布シートが得られることがわかる。

比較例１溶融ポリマの吐出孔の幅が1.2mであるメルトブロー口
金の組み立てに置いて、噴射ガス口幅が約1.02mであっ
て、実開平１−62391号公報の第２図で見られる如く、
口金から溶融紡出される溶融ポリマの有効幅と噴射口幅
が大差ないものを実施例１と同様の組み立て精度にて組
み立てた。

この装置で10cmあたり0.9Nm³/minの加熱空気を供給
し、ポリプロピレンを捕集距離30cmで、メルトブロー紡
糸した結果は、第１表、第４図の通りである。

この結果、得られたシートは幅方向端部において目付
分布が多く（重く）、また該部分の繊度も太くなってい
るものであった。また、シート幅が狭まっていることが
確認された。

比較例２溶融ポリマの吐出孔列の幅が1.2mであるメルトブロー
口金の組み立てにおいて、該吐出孔列の幅1.2mに対して
その両端に各10cmずつ広くガス噴射口を有する噴射ガス
口幅が1.4mである噴射ガス口の構成として（仕切板等は
用いず）、ガス噴射口とノズル先端までの差（ノズル突
出長さ）の平均値が1.4mm、そのバラツキＲ＝0.09mm、
ガス噴射口幅（間隙幅）の平均値が0.7mm、そのバラツ
キＲ＝0.1mmとして、メルトブロー紡糸装置を組み立て
た。

この装置で10cmあたり0.9Nm³/minの加熱空気を供給
し、ポリプロピレンを捕集距離30cmで、メルトブロー紡
糸して不織布を作った結果は、第１表、第４図に示した
通りである。

この結果、比較例１によるものよりは良好なものであ
ったが、シート幅方向端部の目付分布がやや多く、繊度
も若干太いものであり、実施例１品よりは明らかに劣る
ものであった。

また、シート幅も少し狭まっているものであり、この
点でも、本発明の上記実施例１品よりも劣るものであっ
た。

［発明の効果］本発明にかかるメルトブロー紡糸方法とメルトブロー
紡糸装置を用いて得られるメルトブロー不織布は、シー
ト幅方向端部の目付分布が均一化されているだけでな
く、随伴空気流よるシートの中央部と端部の繊維冷却速
度差による繊度差も少なくされてなる優れたものであ
る。

さらに、本発明によれば、有効シート幅、製品収率の
向上効果も実現できる。

本発明により得られるメルトブロー不織布は、各種の
フィルター、ワイパー、マスク、防塵衣、セパレーター
等の広範囲にわたる基材を提供することが可能であり、
本発明のメルトブロー紡糸方法およびメルトブロー装置
は、非常に有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、いずれも本発明にかかるメルトブロー装
置を説明するモデル図であり、第１図はメルトブロー装
置の概略図、第２図は口金部分の拡大断面（不織布の長
さ方向断面）概略図、第３ぬは口金の吐出面付近をポリ
マの吐出方向から見た口金部付近の概略図である。第４図は、実施例１と比較例１、２により得られたシー
ト幅方向におけるシート目付分布の測定結果を比較して
示したグラフ線図である。 1:スピンブロック２、３、４、5:ガスライン６、７、８、9:ガス調節バルブ 10、11、12、13:熱交換機 14:エクストルーダ 15:ギアポンプ 16:フィルター 17:口金 18、18′：ガスガイダー 19、19′：ガス噴射口 20、20:仕切板 21:口金孔 22、22′：サイド板

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個配列された溶融ポリマの吐出孔に隣
接して設備した噴射ガス口からガスを噴射せしめ該溶融
ポリマを繊維化し、次いでその繊維を捕集して不織布を
製造するメルトブロー紡糸方法において、不織布の幅方
向における噴射ガス口幅を溶融ポリマの吐出孔列の幅よ
り広くし、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴
射ガス口における噴射ガス量および／または噴射ガス圧
力Ａと前記広くされた部分の噴射ガス口における噴射ガ
ス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御可能
にせしめたことを特徴とするメルトブロー紡糸方法。
【請求項２】複数個配列された溶融ポリマの吐出孔に隣
接して設備した噴射ガス口からガスを噴射せしめ該溶融
ポリマを繊維化し、次いでその繊維を捕集して不織布を
製造するメルトブロー紡糸装置において、不織布の幅方
向における噴射ガス口幅を溶融ポリマの吐出孔列の幅よ
り広くし、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴
射ガス口における噴射ガス量および／または噴射ガス圧
力Ａと前記広くされた部分の噴射ガス口における噴射ガ
ス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御可能
に構成したことを特徴とするメルトブロー紡糸装置。