JP2957636B2 - 連続マルチフイラメント繊維束の開繊方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無撚の連続マルチフイラメント繊維束を静
電気力と圧縮空気流を作用によつてモノフイラメント状
まで開繊する方法に関するものである。

開繊フイラメントはシート状に捕集してその後適当な
接着又は絡合等によつて不繊布となす事ができる。

［従来の技術］ 連続マルチフイラメントを静電的に開繊する方法はこ
れまでに数多く提案されている。大別するとフイラメン
ト束に高電圧を印加し帯電させ開繊する方法、フイラメ
ント束自体を棒状物に摩擦させることにより静電気的に
帯電させる方法がある。例えば、特公昭37−4993号、特
公昭46−5331号、特公昭63−16503号などが挙げられ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者の検討によれば前記の様な従来技術には次の
様な重要な問題点のある事が分つた。

即ち、特公昭37−4993号公報においては、紡糸中の繊
維束に対して高圧電源より高電圧を印加して、それを帯
電させるか、又は繊維束を静止した摩擦体と接触摩擦さ
せる事によつて摩擦電気で帯電させる事によつて、その
電気的反発力によつてマルチフイラメント繊維束を開繊
させるという提案がなされている。

この方法では高圧電源より高電圧を印加させるため、
帯電の制御性には優れるものの、高電圧装置の様な大掛
りな設備が必要になりかつ高電圧を取扱う事による危険
性とそれに対する安全対策のために多大な装置、費用や
労力を要するため実用上問題があつた。

それに対して摩擦電気による帯電は、高電圧印加に劣
らない、繊維束の帯電とそれによる開繊が得られるので
極めて有効な手段である。しかし、その摩擦を静止した
摩擦子との間で行なうため、長時間連続して処理を実施
した場合、摩擦子が摩耗するため摩擦の強度が変化し帯
電の状態が変つたり、摩耗変形した摩擦子で繊維が擦過
を受けて毛羽発生するなどして、安定の開繊が出来なく
なるといつた問題がある。特公昭63−16503号公報で
は、特公昭37−4993号公報の同様な方法で帯電させた繊
維束を２個の相接したニップロール間に通した後、この
ロールと捕集面に静電場を発生させ、繊維束ロールから
反発させて捕集面へ推進させて捕集させるものである
が、この場合も繊維束の帯電に関しては上記の様な問題
点が生じる。

又ニツプッル通した後の繊維束を推進させるための静
電場を発生するためには、非常に高電圧を印加する必要
があつてそのため、やはり設備が大掛かりになつてしま
いかつ高い危険性を有するもので、それに対する安全対
策にはやはり、多大な設備装置や費用や労力を要するも
のであつた。

本発明者らは、従来技術の上記の様な問題点を解消し
た。連続マルチフイラメントを安定にかつ大掛りな設備
装置を要する事なく安全に開繊する方法について鋭意検
討した結果本発明に到達したものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は無撚の連続マルチフイラメント繊維束
を開繊するに当り、該マルチフイラメント繊維束を、駆
動回転する金属ロールと金属ロールとの摩擦によつて回
転するエラストマーによつて表面が被覆されたエラスト
マーロールとの間を通す事によつて、撚が生じないよう
に引出すと同時に摩擦帯電を与え、ついで、圧縮空気流
によつてマルチフイラメント繊維を前進させるエアガン
を通過させる事によつて連続マルチフイラメント繊維束
をモノフイラメント状まで開繊する事を特徴とする連続
マルチフイラメント繊維束の開繊方法である。

本発明でいう無撚の連続マルチフイラメント繊維束と
は、本質的に撚りの入らない、すなわち例えば撚糸操作
等により撚りの加えられないマルチフイラメント繊維束
の事であつてその素材は高度の導電性を示す金属繊維や
炭素繊維を除く、あらゆる有機、無機、合成、化学の各
種繊維の事であるが、一般にはポリエステル、ポリアミ
ド、ポリオレフイン、ポリビニルアルコール、ポリウレ
タン、ポリカーボネート、アラミド、ポリアリレート、
レーヨン等である。その使用形態は一旦ボビン等に捲き
取られたものが用いられるが、それらのフイラメント紡
糸される工程に連続するものであつても、差し支えはな
い。

次に本発明について、その使用する装置の概略図であ
る第１図によつてその構成をさらに説明する。

第１図において１の供給ボビンにより無撚の連続マル
チフイラメント２は撚りが入らぬように引き出される。
３は、張力付加装置であり耐摩耗性金属あるいはセラミ
ツクなどで作製されている。３は張力を付加すると同時
に、収束しているマルチフイラメントを機械的にもみほ
ぐす効果また予備的にマルチフイラメントを摩擦電気的
に帯電させる効果などの役割もはたしている。３により
張力を付加された無撚マルチフイラメントは、駆動回転
する金属ロール4bと金属ロールとの摩擦によつて回転す
る表面がエラストマーからなるロール4aの間を通る。マ
ルチフイラメントは、この部分で主に摩擦電気的に帯電
される。この場合、その摩擦体となるエラストマーロー
ルは金属ロールとの接触摩擦によつて回転しているので
フイラメント繊維束とほとんど同速であつて、両者の間
で速度差がなくスリツプ等による摩擦力が加わらないも
のでなければならない。その結果摩擦子としてのエラス
トマーロールの摩耗が少なく安定に処理が可能になる。

この様に摩擦体のエラストマーロールと被摩擦体のフ
イラメント繊維束間にスリツプ等の摩擦力が加わらない
にもかかわらず、驚くべき事にフイラメント繊維束は非
常に良好に帯電してフイラメント間に強力な反発力が発
生する。この正確な理由について分らないが、摩擦によ
る静電気の発生メカニズは基本的に２つの物体が接触し
た状態から剥離する過程で起るとされているが、本発明
においても、ニツプによる接触状態から、ロールから送
り出されるようにロールから離れる時に剥離が生じてい
ると考えれば、この現象は充分理解できる。この場合エ
ラストマーロールの振動やフイラメント束のスリツプ
は、摩擦によるフイラメント束への帯電性、あるいは、
糸への撚混入などと密接に関係するので、極力これ等を
防ぐことがのぞましい。又、本発明の方法で駆動ロール
もエラストマーで表面を覆われたロールとする事は静電
気の発生を過大なものとしてしまつて、開繊フイラメン
トがこれらロールへ捲き付きを生じるので好ましくな
く、駆動ロールは金属のような導電性のロールでなけれ
ばならない。さらにフイラメント繊維束のスリツプ防止
のため4cの小ロールと4bの金属ロールにフイラメント束
を数回巻き付けるいわゆるネルソン式の導糸をするため
にも、駆動ロールは金属ロールでなければならない。

静電気的に帯電し、ある程度開繊したマルチフイラメ
ント束は、エアーガン５に導入される。本発明でいうエ
アガンとは特開昭49−66967号公報で示されるフイラメ
ント引取り用ガンと同一又は類似のものである。エアー
ガン５は６より圧縮空気が送り込まれ、この圧縮空気の
流れと共にフイラメント束が搬送され、エアガンの出口
で、膨張する空気の作用と各フイラメント間の静電的反
発力によりマルチフイラメント繊維束は、モノフイラメ
ント状態まで開繊するものであつてマルチフイラメント
繊維束を開繊するためにエアーガンを通す事は必要不可
欠な事である。

この様にして連続マルチフイラメント繊維束は開繊さ
れる。

本発明の開繊フイラメントは、エアガンから放出され
る空気流によつて連続的に移動する金網ベルトコンベア
状の捕集装置上へ推積してシートを形成させ、つづい
て、適当な方法、例えばカレンダー、ニードルパンチ、
バインダー等を用いて繊維間に接着や絡合をつくつてシ
ートの形態を整え、強力を増す“ボンデイング”によつ
てフイラメント繊維からなる不織布“スパンボンド”を
作製する事が出来る。

本発明な方法によれば大掛りな高電圧による帯電装置
を具備させる事なく、非常にコンパクトにかつ完全に、
スパンボンドの製造に充分供しうる、連続マルチフイラ
メント繊維束の開繊ができる。

又、紡糸工程と分離して一旦捲き取られた連続フイラ
メントを用いる場合は、使用フイラメントが任意に選べ
かつ容易に変化させられるため、各種差別化フイラメン
ト素材や高機能、高性能フイラメント素材を用いた差別
化スパンボンドの製造も可能となる。

［実施例］ 次に本発明の実施態様を具体的な実施例で説明する
が、本発明はこれら実施例によつて限定されるものでは
ない。

実施例−１ ポリエステル75dr/36fの無撚糸を第１図の装置に通し
て1000m/分、圧縮エアー圧2kg/cm²、エアーガン導糸部
最狭部の径がφ2.00mmのものを用いて開繊試験を行なつ
た結果、ポリエステルフイラメント束はエアーガン出口
で36本のフイラメントが完全に分離した非常に良好な開
繊状態を得ることができた。

比較例１ ポリエステル75dr/36fの100回/mの撚をもつ有撚糸を
第１図の装置に通して1000m/分、圧縮エアー圧2kg/cm²
で実施例−１と同じエアーガンを用いて開繊試験を行な
つた結果、ほとんど開繊されずに、数十本のフイラメン
ト束からなる未開繊部を多く含む開繊状態となつた。

実施例−２ 実施例−１と同様の試験をエアーガンの導糸部最狭部
の径がφ7.0mmを用いて行なつた結果、フイラメント間
で撚の混入のない良好な開繊状態を得た。

実施例−３ 無撚のレーヨン連続紡糸糸300dr/100fを1000m/分、圧
縮エアー圧4.0kg/cm²エアーガンの導糸部最狭部径φ7.0
mmを用いて試験した所、非常に良好な開繊状態を得るこ
とできた。

実施例−４ ポリプロピレン780dr/120fの無撚糸を実施例−３の同
様に試験したところ、未開繊部分もほとんどない良好な
開繊状態を得ることができた。

実施例−５ 芯がポリエステル、鞘がナイロンからなる無撚繊維75
d/24fを500m/min、圧縮エアー圧2.0kg/cm²で、導糸部径
φ2.0mmのエアーガンを用いて試験した所、非常に良好
な開繊状態を得た。

比較例２ ポリエステル75dr/36fの無撚糸を糸解舒時にヨリが混
入するようにセツトし、実施例−１と同様に試験した
所、周期的にフイラメント束が撚れることにより生じる
節部と各フイラメントが完全に分離し、チヨウチン状に
開繊した部分とが交互に連なる開繊状態となつた。

比較例３ 実施例−３の試験中、エラストマーロールを取りはず
した所きれいに大きく開繊していたフイラメント群は、
ほとんど開繊されない状態であつた。

実施例−６ ポリビニルアルコール繊維400dr/80fの無撚糸を600m/
min、圧縮エアー圧2.0kg/cm²で、実施例−３で使用した
エアーガンを用いて試験した所、非常に良好な開繊状態
を得ることができた。

実施例−７ ポリアレート繊維540dr/96fの無撚糸を実施例−６と
同様な方法で試験した所、開繊状態は非常に良好であつ
た。

［発明の効果］ 以上詳細について実施例で説明したことから明らかな
様に本発明の方法によれば、大掛りな高電圧による帯電
装置を具備させる事なく、非常にコンパクトで、しかも
完全に、スパンボンドの製造に充分利用できるところま
で、連続マルチフイラメント繊維束を開繊する事ができ
る。

又、紡糸繊維形成工程と分離して、一旦捲き取られた
連続フイラメント繊維束を用いる事ができるため、使用
フイラメントを自由に選択できるしかつ、容易に変化さ
せる事も出来るため、各種の差別化フイラメント素材
や、高機能、高性能フイラメント素材を用いた差別化ス
パンボンドの製造を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の実施に用いられるフイラメント
束開繊装置の概略を示すものである。 １……無撚連続マルチフイラメント供給ボビン ２……無撚連続マルチフイラメント ３……張力付加装置 4a……エラストマーロール 4b……金属ロール 4c……スリツプ防止ロール ５……エアーガン ６……圧縮空気吹入口 ７……解繊フィラメント

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無撚の連続マルチフイラメント繊維束を開
   繊するに当り該マルチフイラメント繊維束を、駆動回転
   する金属ロールと金属ロールとの摩擦によつて回転する
   エラストマーによつて表面が被覆されたエラストマーロ
   ールとの間を通す事によつて、撚が生じないように引出
   すと同時に摩擦帯電を与え、ついで、圧縮空気流によつ
   てマルチフイラメント繊維束を前進させるエアガンを通
   過させる事によつて連続マルチフイラメント繊維束を開
   繊する事を特徴とする連続マルチフイラメント繊維束の
   開繊方法。