JP3037420B2 - メルトブローフィラメントを処理するための方法と装置 - Google Patents
メルトブローフィラメントを処理するための方法と装置Info
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/02—Spinnerettes
- D01D4/025—Melt-blowing or solution-blowing dies
-
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- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
- D01D5/0985—Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、広義には、メルトブローされるフィラメン
トと織布の調製に関する。一局面において、本発明は、
強度を上げたメルトブロー織布を製造する方法に関す
る。
トと織布の調製に関する。一局面において、本発明は、
強度を上げたメルトブロー織布を製造する方法に関す
る。
背景技術 メルトブロー法は、溶融した熱塑性樹脂を1列のオリ
フィスから押出して、高速、高温空気の収束する薄層
(1次空気)により、高温フィラメントを引伸ばして細
くしながら、複数の重合体フィラメント(または繊維)
を形成する、単工程加工法である。フィラメントは、コ
レクタスクリーン、またはコンベヤの上に吹き寄せら
れ、そこでからみ合い、集まって、不織布を形成する。
高温空気の収束層が、ダイから出てくる重合体繊維に引
張り力をかけて引伸ばし、微小サイズのフィラメント
(代表的には、直径が0.5〜20λm)を形成する。2次
空気がフィラメント/空気流の中に吸い出されて、フィ
ラメントを冷却し、また急冷する。
フィスから押出して、高速、高温空気の収束する薄層
(1次空気)により、高温フィラメントを引伸ばして細
くしながら、複数の重合体フィラメント(または繊維)
を形成する、単工程加工法である。フィラメントは、コ
レクタスクリーン、またはコンベヤの上に吹き寄せら
れ、そこでからみ合い、集まって、不織布を形成する。
高温空気の収束層が、ダイから出てくる重合体繊維に引
張り力をかけて引伸ばし、微小サイズのフィラメント
(代表的には、直径が0.5〜20λm)を形成する。2次
空気がフィラメント/空気流の中に吸い出されて、フィ
ラメントを冷却し、また急冷する。
メルトブロー織布は、フィルター、電池隔離板、油拭
き、電線被覆、コンデンサ用紙、使い捨て裏打ち、保護
被服、等のような様々な用途に適したものにする独特の
性質を有する。しかし、メルトブロー織布の欠点の一つ
は、引張り強度が比較的低いことである。引張り強度が
低い、一つの理由は、フィラメントの強さが中くらいで
しかないことである。一次空気がフィラメントを引伸ば
すけれども、それによって得られる重合体の分子方位が
保持されないことを試験が証明している。弱い強度のも
う一つの理由は、ダイの近く(18in:45.7cm未満)に集
められた時のフィラメントの脆い性質による。多くの用
途に対するもう一つの欠点は、1枚の織布の中のフィラ
メントのサイズに比較的ばらつきが大きいということで
ある。
き、電線被覆、コンデンサ用紙、使い捨て裏打ち、保護
被服、等のような様々な用途に適したものにする独特の
性質を有する。しかし、メルトブロー織布の欠点の一つ
は、引張り強度が比較的低いことである。引張り強度が
低い、一つの理由は、フィラメントの強さが中くらいで
しかないことである。一次空気がフィラメントを引伸ば
すけれども、それによって得られる重合体の分子方位が
保持されないことを試験が証明している。弱い強度のも
う一つの理由は、ダイの近く(18in:45.7cm未満)に集
められた時のフィラメントの脆い性質による。多くの用
途に対するもう一つの欠点は、1枚の織布の中のフィラ
メントのサイズに比較的ばらつきが大きいということで
ある。
ダイとコレクタの間でフィラメントを処理することに
より、織布の性質を変えようとの努力が為されたが、織
布の強度を高めることを主目標にしたものはなかった。
例えば、米国特許第3,959,421号によれば、織布の品質
を向上させる(例えば、「ショット」(shot)の形成を
少なくする)という目的で、ダイ放出口の近くのフィラ
メントに液体スプレーをかけて、フィラメントを急冷し
た。また、米国特許第4,594,202号に記載する方法で
は、冷却水を使用して、繊維の接合を防いだ。米国特許
第4,904,174号は、押出された繊維が通過するように電
界を発生させて、フィラメントに静電気を帯電させるる
方法を開示する。米国特許第3,806,289号は、一つの表
面上に波形模様に繊維を堆積させるためのコアンダ・ノ
ズルを設けたメルトブロー用ダイを開示する。
より、織布の性質を変えようとの努力が為されたが、織
布の強度を高めることを主目標にしたものはなかった。
例えば、米国特許第3,959,421号によれば、織布の品質
を向上させる(例えば、「ショット」(shot)の形成を
少なくする)という目的で、ダイ放出口の近くのフィラ
メントに液体スプレーをかけて、フィラメントを急冷し
た。また、米国特許第4,594,202号に記載する方法で
は、冷却水を使用して、繊維の接合を防いだ。米国特許
第4,904,174号は、押出された繊維が通過するように電
界を発生させて、フィラメントに静電気を帯電させるる
方法を開示する。米国特許第3,806,289号は、一つの表
面上に波形模様に繊維を堆積させるためのコアンダ・ノ
ズルを設けたメルトブロー用ダイを開示する。
発明の開示 メルトブロー・ダイから放出される高温の重合体フィ
ラメントの流れを攪乱することにより、フィラメントの
引伸ばしを良くすることができる、と判った。引伸ばし
が良くなる結果、織布強さの向上、フィラメント強さの
向上、より均一なフィラメントの直径、より柔らかで、
脆くない織布、を含む、メルトブロー織布またはマット
の幾つかの性質改良がもたらされた。
ラメントの流れを攪乱することにより、フィラメントの
引伸ばしを良くすることができる、と判った。引伸ばし
が良くなる結果、織布強さの向上、フィラメント強さの
向上、より均一なフィラメントの直径、より柔らかで、
脆くない織布、を含む、メルトブロー織布またはマット
の幾つかの性質改良がもたらされた。
本発明によれば、メルトブロー・ダイとコレクタ・ス
クリーン(または基盤)との間の押出されたフィラメン
トは、フィラメントの自然の流れ形状を乱すのに十分な
強さの交差空気流に接触させられる。この交差空気流
は、ダイ放出口の近くに始まってコレクタにまで延在す
る、波形の、またははためく流れ形態をフィラメントに
とらせる。
クリーン(または基盤)との間の押出されたフィラメン
トは、フィラメントの自然の流れ形状を乱すのに十分な
強さの交差空気流に接触させられる。この交差空気流
は、ダイ放出口の近くに始まってコレクタにまで延在す
る、波形の、またははためく流れ形態をフィラメントに
とらせる。
この波形の、またははためく流れ形態は、フィラメン
トの引伸ばしを著しく増すことが、試験によって証明さ
れた。(本明細書で「引伸ばし」とは、ダイ先端に出て
くるフィラメントの直径と最終直径との比を意味す
る)。
トの引伸ばしを著しく増すことが、試験によって証明さ
れた。(本明細書で「引伸ばし」とは、ダイ先端に出て
くるフィラメントの直径と最終直径との比を意味す
る)。
この結果が改良された理由は十分には判っていない
が、ダイ放出口の近くの領域におけるフィラメント流の
乱れが、フィラメントに加わる一次空気の引張り力を高
める状態を引き起こす、と思われる。通常の(交差空気
流の無い)フィラメント流の中では、一次空気流は、殊
にダイ放出口の近くで、フィラメント流に実質的に平行
である。しかし、ダイ放出口の近くで、フィラメント流
に波形を作ることにより、フィラメントが部分的に一次
空気流と交差する位置に置かれ、それにより引張り効果
が増す。
が、ダイ放出口の近くの領域におけるフィラメント流の
乱れが、フィラメントに加わる一次空気の引張り力を高
める状態を引き起こす、と思われる。通常の(交差空気
流の無い)フィラメント流の中では、一次空気流は、殊
にダイ放出口の近くで、フィラメント流に実質的に平行
である。しかし、ダイ放出口の近くで、フィラメント流
に波形を作ることにより、フィラメントが部分的に一次
空気流と交差する位置に置かれ、それにより引張り効果
が増す。
説明上、交差する媒体は「空気」と呼ばれるが、他の
気体も使用できる。米国特許第3,959,421号および第4,5
94,202号に開示される水吹付け技法は、所期の結果を得
るのに十分な程にフィラメントを攪乱させない。また、
米国特許第3,806,289号が教えるように、コアンダ放出
ノズルを使用することができないことにも注目すべきで
ある。そのような装置は、コレクタ表面上に繊維の波形
模様の堆積を生ずるに際し、引伸ばしを良くすることが
なくて、ただコアンダ・ノズルの片側に繊維を波打たせ
るだけであるからである。
気体も使用できる。米国特許第3,959,421号および第4,5
94,202号に開示される水吹付け技法は、所期の結果を得
るのに十分な程にフィラメントを攪乱させない。また、
米国特許第3,806,289号が教えるように、コアンダ放出
ノズルを使用することができないことにも注目すべきで
ある。そのような装置は、コレクタ表面上に繊維の波形
模様の堆積を生ずるに際し、引伸ばしを良くすることが
なくて、ただコアンダ・ノズルの片側に繊維を波打たせ
るだけであるからである。
図面の簡単な説明 図1は、本発明の方法を実施する能力を有するメルト
ブロー装置の斜視図である。
ブロー装置の斜視図である。
図2は、交差流のある場合と、ない場合の、繊維の流
れ形状を説明図的に図解する、メルトブローダイの側面
図である。
れ形状を説明図的に図解する、メルトブローダイの側面
図である。
望ましい実施例 前記のように、本発明は、メルトブロー・ダイから放
出されるフィラメントの列に交差空気流を吹き付けるこ
とに関する。交差流空気室を備えたメルトブロー・ライ
ンは、図1に図解されるように、メルトブロー・ダイ11
に溶融樹脂を送り出す押出機10を含み、ダイは、溶融重
合体の糸を高温空気流の中に押出してフィラメントを形
成する。(12はダイ11から放出されるフィラメントのほ
ぼ中心線を表わす)。フィラメント/空気流はコレクタ
・ドラム、つまりスクリーン15上に振り向けられ、そこ
でフィラメントは、無作為なもつれ状態に集められて、
織布16を形成する。織布16は、コレクタ15から引き取っ
て、輸送と格納のためにロールに巻くことができる。
出されるフィラメントの列に交差空気流を吹き付けるこ
とに関する。交差流空気室を備えたメルトブロー・ライ
ンは、図1に図解されるように、メルトブロー・ダイ11
に溶融樹脂を送り出す押出機10を含み、ダイは、溶融重
合体の糸を高温空気流の中に押出してフィラメントを形
成する。(12はダイ11から放出されるフィラメントのほ
ぼ中心線を表わす)。フィラメント/空気流はコレクタ
・ドラム、つまりスクリーン15上に振り向けられ、そこ
でフィラメントは、無作為なもつれ状態に集められて、
織布16を形成する。織布16は、コレクタ15から引き取っ
て、輸送と格納のためにロールに巻くことができる。
メルトブロー・ラインはまた、ダイ11に据付けられた
加熱素子14と、弁付きライン13を介してダイ11に接続さ
れる空気源とを含む。
加熱素子14と、弁付きライン13を介してダイ11に接続さ
れる空気源とを含む。
本発明によれば、ダイ11から放出されるフィラメント
12の列の上方および/または下方に配置される空気導管
17がメルトブロー・ラインに設けられる。後で詳しく述
べるように、各導管17は、フィラメント12上に空気を振
り向ける、縦方向の長穴を有する、(本明細書に使用す
る「フィラメント」という語は、連続の糸および不連続
の繊維の両方を含む)。
12の列の上方および/または下方に配置される空気導管
17がメルトブロー・ラインに設けられる。後で詳しく述
べるように、各導管17は、フィラメント12上に空気を振
り向ける、縦方向の長穴を有する、(本明細書に使用す
る「フィラメント」という語は、連続の糸および不連続
の繊維の両方を含む)。
図2に示されるように、メルトブロー・ダイ11は、本
体部材20、21、ダイ本体20に固定される長いノーズピー
ス22、および空気板23、24を含む。ノーズピース22は、
先端26に終わる、3角形断面の、収束するダイ先端部25
を有する。中心の長い通路27がノーズピース22に形成さ
れ、複数の横並びのオリフィス28が先端26に穴開けされ
る。一般に、オリフィスの直径は、100〜1200μmであ
る。
体部材20、21、ダイ本体20に固定される長いノーズピー
ス22、および空気板23、24を含む。ノーズピース22は、
先端26に終わる、3角形断面の、収束するダイ先端部25
を有する。中心の長い通路27がノーズピース22に形成さ
れ、複数の横並びのオリフィス28が先端26に穴開けされ
る。一般に、オリフィスの直径は、100〜1200μmであ
る。
空気板23、24は、本体部材20、21と共に空気通路29、
30を画成する。空気板23、24は内方に向く傾斜表面を有
し、これはノーズピース25の傾斜表面と協働して、収束
する空気通路31、32を画成する。図解されるように、各
空気通路31、32の流路面積は調整自在である。溶融重合
体は、押出機10から、ダイ通路(図示せず)を経て、通
路27に送られ、オリフィス28から、微小サイズの横並び
フィラメントとして押出される。一次空気は、空気源か
らライン13を介し、空気通路を経て送られ、溶融フィラ
メントの両側に、高温空気の収束層として放出される。
高温空気の収束層は、オリフィス28からのフィラメント
の放出方向に、フィラメントを引伸ばす、つまり細くす
るように、向けられる。オリフィス(つまり、それらの
軸線)の方位は、フィラメントの放出の方向を決定す
る。ノーズピース25の収束表面の間の内角は、約45〜90
゜である。メルトブロー・ラインの上記説明は、単に説
明上のものであると見なすことが大切である。他のメル
トブロー・ラインも、以下に説明する交差空気流設備と
共に使用できる。
30を画成する。空気板23、24は内方に向く傾斜表面を有
し、これはノーズピース25の傾斜表面と協働して、収束
する空気通路31、32を画成する。図解されるように、各
空気通路31、32の流路面積は調整自在である。溶融重合
体は、押出機10から、ダイ通路(図示せず)を経て、通
路27に送られ、オリフィス28から、微小サイズの横並び
フィラメントとして押出される。一次空気は、空気源か
らライン13を介し、空気通路を経て送られ、溶融フィラ
メントの両側に、高温空気の収束層として放出される。
高温空気の収束層は、オリフィス28からのフィラメント
の放出方向に、フィラメントを引伸ばす、つまり細くす
るように、向けられる。オリフィス(つまり、それらの
軸線)の方位は、フィラメントの放出の方向を決定す
る。ノーズピース25の収束表面の間の内角は、約45〜90
゜である。メルトブロー・ラインの上記説明は、単に説
明上のものであると見なすことが大切である。他のメル
トブロー・ラインも、以下に説明する交差空気流設備と
共に使用できる。
空気導管17の構造は、管状で、両端が閉鎖されて内室
33を画成するものでよい。各導管17は、少なくとも1個
の長穴34が形成される。長穴34は、導管17の軸線に平行
に延在し、ダイ11のオリフィス列28の全長にわたってい
る。各導管17の長穴34のサイズは、フィラメントに接触
するのに十分な速さの空気放出速度を生ずる大きさであ
る。速度は、少なくとも20fl/秒(6m/秒)で、300〜120
0ft/秒(90〜360m/秒)が望ましい。大抵の用途には、
長穴の幅は、0.010〜0.040in(0.25〜1.02mm)でよい筈
である。各長穴を通る流量は、オリフィス長さ(例えば
ダイ先端長さ)1in(2.54cm)当たり、20〜300 SCFM
(0.56〜8.5Nm3/分)が望ましい。空気放出ライン18
は、図1に図解されるように、導管17の端に接続する
か、または、導管17を通る流れがより均一になるよう
に、導管の中央部に接続することができる。空気は導管
に、任意の圧力で送られることができるが、低い(50ps
i、3.5kg/cm2未満の)空気圧が望ましい。導管は他の形
状、構造でもよく、長穴は2個以上でもよい。例えば、
正方形、矩形または半円形の断面の導管に、1個、2
個、3個またはそれ以上の平行な長穴を設けることがで
きる。各導管の流路断面積は大幅に変えることができ、
0.5〜6in2(3.23〜38.7cm2)が望ましく、0.75〜3.5in2
(4.83〜22.6cm2)が最も望ましい。
33を画成するものでよい。各導管17は、少なくとも1個
の長穴34が形成される。長穴34は、導管17の軸線に平行
に延在し、ダイ11のオリフィス列28の全長にわたってい
る。各導管17の長穴34のサイズは、フィラメントに接触
するのに十分な速さの空気放出速度を生ずる大きさであ
る。速度は、少なくとも20fl/秒(6m/秒)で、300〜120
0ft/秒(90〜360m/秒)が望ましい。大抵の用途には、
長穴の幅は、0.010〜0.040in(0.25〜1.02mm)でよい筈
である。各長穴を通る流量は、オリフィス長さ(例えば
ダイ先端長さ)1in(2.54cm)当たり、20〜300 SCFM
(0.56〜8.5Nm3/分)が望ましい。空気放出ライン18
は、図1に図解されるように、導管17の端に接続する
か、または、導管17を通る流れがより均一になるよう
に、導管の中央部に接続することができる。空気は導管
に、任意の圧力で送られることができるが、低い(50ps
i、3.5kg/cm2未満の)空気圧が望ましい。導管は他の形
状、構造でもよく、長穴は2個以上でもよい。例えば、
正方形、矩形または半円形の断面の導管に、1個、2
個、3個またはそれ以上の平行な長穴を設けることがで
きる。各導管の流路断面積は大幅に変えることができ、
0.5〜6in2(3.23〜38.7cm2)が望ましく、0.75〜3.5in2
(4.83〜22.6cm2)が最も望ましい。
導管17は、下記の調整ができるように、フレーム(図
示せず)に据付けられることができる。
示せず)に据付けられることができる。
垂直(図2の「a」方向) 水平(図2の「b」方向) 角度(図2の角度「A」) 角度Aは、長穴の縦軸線の、垂直線に対応する方位で
ある。正の角度A(+A゜)は、ダイから遠ざかる方向
に空気を放出して、それにより、フィラメント流れに直
角な、つまり十字状の速度成分と、一次空気流と同じ方
向の速度成分と、を生ずるように、長穴34が配置される
ことを意味する。いっぽう、負の角度A(−A゜)は、
ダイに向けて空気を放出して、フィラメント流れに直角
な、つまり十字状に交わる速度成分と、一次空気の流れ
と反対の方向の速度成分と、を生ずるように、長穴34が
配置されることを意味する。ゼロ角度Aは、当然、フィ
ラメント放出方向(例えば、オリフィス28の向く方向)
に対して直角に空気を放出するように、長穴が配置され
ることを意味する。水平および垂直の呼称は、単に説明
のためのものである。相対寸法a、b、およびAは、押
出しダイ11の任意の向きにも適用される。
ある。正の角度A(+A゜)は、ダイから遠ざかる方向
に空気を放出して、それにより、フィラメント流れに直
角な、つまり十字状の速度成分と、一次空気流と同じ方
向の速度成分と、を生ずるように、長穴34が配置される
ことを意味する。いっぽう、負の角度A(−A゜)は、
ダイに向けて空気を放出して、フィラメント流れに直角
な、つまり十字状に交わる速度成分と、一次空気の流れ
と反対の方向の速度成分と、を生ずるように、長穴34が
配置されることを意味する。ゼロ角度Aは、当然、フィ
ラメント放出方向(例えば、オリフィス28の向く方向)
に対して直角に空気を放出するように、長穴が配置され
ることを意味する。水平および垂直の呼称は、単に説明
のためのものである。相対寸法a、b、およびAは、押
出しダイ11の任意の向きにも適用される。
前記のように、長穴から放出される交差流の主な機能
は、ダイ11から放出されるフィラメントの自然の流れの
パターン、つまり形状、を攪乱して、変えることにあ
る。交差空気流は、できるだけダイ11の近くで(つま
り、ダイ11とコレクタ15の間の距離の1/4以内で)フィ
ラメントに接触し、しかもコレクタ15にほぼ均一のフィ
ラメント流を送ることが望ましい。最適条件として、交
差空気流は、オリフィスから、1in(2.54cm)以内、望
ましくは1/2in(1.27cm)以内、最も望ましくは1/4in
(0.63cm)以内で、フィラメントを攪乱するべきであ
る。導管は、望ましくは、1個はフィラメント/空気の
上方に、もう1個は下方に据付けられ、下記の位置を占
める。
は、ダイ11から放出されるフィラメントの自然の流れの
パターン、つまり形状、を攪乱して、変えることにあ
る。交差空気流は、できるだけダイ11の近くで(つま
り、ダイ11とコレクタ15の間の距離の1/4以内で)フィ
ラメントに接触し、しかもコレクタ15にほぼ均一のフィ
ラメント流を送ることが望ましい。最適条件として、交
差空気流は、オリフィスから、1in(2.54cm)以内、望
ましくは1/2in(1.27cm)以内、最も望ましくは1/4in
(0.63cm)以内で、フィラメントを攪乱するべきであ
る。導管は、望ましくは、1個はフィラメント/空気の
上方に、もう1個は下方に据付けられ、下記の位置を占
める。
2本の導管17は、フィラメント/空気流の各側に対称
的に配置することもでき、あるいは、別々に運用、また
は調整することもできる。よって、本装置は1本、また
は2本の導管を含むこともできる。
的に配置することもでき、あるいは、別々に運用、また
は調整することもできる。よって、本装置は1本、また
は2本の導管を含むこともできる。
図2は、交差流導管17を使用しない場合の、フィラメ
ント36aの流れパターンを図解する。図解されるよう
に、一次空気流によって付与される引張り力のために、
オリフィス28からの放出後、短い距離(1in:2.54cmぐら
い)の間、比較的直線で流れる。ダイから約1in(2.54c
m)の所で、フィラメント36aの流れ形状は波打ち始め
て、約3〜6in(7.62〜15.24cm)の後、激しいはためき
運動の領域に達する。このはためき運動は、フィラメン
ト36aの引伸ばしの増進を生ずる、と思われる。
ント36aの流れパターンを図解する。図解されるよう
に、一次空気流によって付与される引張り力のために、
オリフィス28からの放出後、短い距離(1in:2.54cmぐら
い)の間、比較的直線で流れる。ダイから約1in(2.54c
m)の所で、フィラメント36aの流れ形状は波打ち始め
て、約3〜6in(7.62〜15.24cm)の後、激しいはためき
運動の領域に達する。このはためき運動は、フィラメン
ト36aの引伸ばしの増進を生ずる、と思われる。
はためき運動の開始と挙動は、ダイ長穴の幅、ノーズ
ピースの設計、セットバック、作動温度、一次空気流
量、および重合体流量を含む幾つかの要因によって左右
される。関連する変数がそのように多いので、高い確度
をもってこれらの変数を制御して、所要量のフィラメン
トのはためきを得ることが可能であるとは思えない。は
ためきは、要因の特定の組合わせに特有な挙動であるか
のようである。しかし、初期の領域においては、一次空
気流はフィラメント流にほぼ平行であって、この領域に
おけるはためき運動は、殆ど、または全く、生じない。
ピースの設計、セットバック、作動温度、一次空気流
量、および重合体流量を含む幾つかの要因によって左右
される。関連する変数がそのように多いので、高い確度
をもってこれらの変数を制御して、所要量のフィラメン
トのはためきを得ることが可能であるとは思えない。は
ためきは、要因の特定の組合わせに特有な挙動であるか
のようである。しかし、初期の領域においては、一次空
気流はフィラメント流にほぼ平行であって、この領域に
おけるはためき運動は、殆ど、または全く、生じない。
本発明によれば、ダイ出口のずっと近くでフィラメン
トの横向き流、つまり、はためき流の形状を発生を始め
るように、交差空気流がフィラメントに噴射される。こ
のようにフィラメントのはためき流の発生が早くなる
と、フィラメントが一次空気流を横切る姿勢を取って、
一次空気流による力の伝達がより効率的になるので、フ
ィラメントの引伸ばしが良くなる。そのうえ、フィラメ
ントは、より高温になり、はためき流の挙動の初期の段
階から、溶融または半溶融の状態にさえなることがあ
る。
トの横向き流、つまり、はためき流の形状を発生を始め
るように、交差空気流がフィラメントに噴射される。こ
のようにフィラメントのはためき流の発生が早くなる
と、フィラメントが一次空気流を横切る姿勢を取って、
一次空気流による力の伝達がより効率的になるので、フ
ィラメントの引伸ばしが良くなる。そのうえ、フィラメ
ントは、より高温になり、はためき流の挙動の初期の段
階から、溶融または半溶融の状態にさえなることがあ
る。
aを1/2in(12.7mm)、bを1in(25.4mm)、Aを0゜
にして、空気導管17を用いて交差空気流を送った場合、
フィラメント36は、これも図2に図解される、流れ挙動
を取った。交差空気流は、ダイ11を離れると殆ど直ぐに
フィラメント流を攪乱し、特徴的に、振幅の大きい波形
運動の領域がより大きく、はためきの領域がより長くな
る。本発明によるフィラメントの、誘発されたはためき
運動は、同じ運転条件で、従来の(交差空気流の無い)
メルトブロー法よりも著しくフィラメント直径を減少さ
せることが、試験によって証明された。交差空気流は、
10〜70%ぐらい、最も望ましくは、15〜60%ぐらい、の
直径減少を生ずることが望まれる。結果的な重合体方位
そろえの向上は、フィラメント強度と、織布強度を増
す。フィラメントは、より均一なサイズ(直径)分布を
示し、収集された織布は、より強く、よりねばくなるこ
とが、試験により証明された。
にして、空気導管17を用いて交差空気流を送った場合、
フィラメント36は、これも図2に図解される、流れ挙動
を取った。交差空気流は、ダイ11を離れると殆ど直ぐに
フィラメント流を攪乱し、特徴的に、振幅の大きい波形
運動の領域がより大きく、はためきの領域がより長くな
る。本発明によるフィラメントの、誘発されたはためき
運動は、同じ運転条件で、従来の(交差空気流の無い)
メルトブロー法よりも著しくフィラメント直径を減少さ
せることが、試験によって証明された。交差空気流は、
10〜70%ぐらい、最も望ましくは、15〜60%ぐらい、の
直径減少を生ずることが望まれる。結果的な重合体方位
そろえの向上は、フィラメント強度と、織布強度を増
す。フィラメントは、より均一なサイズ(直径)分布を
示し、収集された織布は、より強く、よりねばくなるこ
とが、試験により証明された。
運 用 本発明の方法を実施するにあたり、導管17がダイ出口
の上方および/または下方に設置され、所要の「a」、
「b」、および角度「A」の設定値に調整される。メル
トブロー・ラインが運転されて、定常運転に入る。つぎ
に、従来型の圧縮機により、所要の圧力で、交差空気流
が導管17に送られる。最適な結果を達成するのに、幾つ
かの些細な調整が必要かもしれない。
の上方および/または下方に設置され、所要の「a」、
「b」、および角度「A」の設定値に調整される。メル
トブロー・ラインが運転されて、定常運転に入る。つぎ
に、従来型の圧縮機により、所要の圧力で、交差空気流
が導管17に送られる。最適な結果を達成するのに、幾つ
かの些細な調整が必要かもしれない。
空気導管が任意のメルトブロー・ダイに追加できるこ
とを付記することは、大切である。例えば、引用により
本明細書にその開示が取り込まれる、米国特許第4,818,
463号、または米国特許第3,978,185号に開示されるよう
なダイ11でもよい。
とを付記することは、大切である。例えば、引用により
本明細書にその開示が取り込まれる、米国特許第4,818,
463号、または米国特許第3,978,185号に開示されるよう
なダイ11でもよい。
本発明の方法に適した熱塑性材には、エチレンおよび
プロピレンの単独重合体、共重合体、三重合体、等のよ
うなポリオレフィンが含まれる。適当な材料には、ポリ
(メチルメタクリレート)およびポリ(エチレン・テレ
フテート)のようなポリエステルが含まれる。ポリ(ヘ
キサメチレン・アジパミド)、ポリ(オメガ−カプロア
ミド)、およびポリ(ヘキサメチレン・セバカミド)の
ようなポリアミドも適当である。ポリスチレンおよび、
エチレン・アクリル系共重合体を含むエチレン・アクリ
レート、のようなポリビニールも適当である。ポリオレ
フィンが望ましい。これには、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、その他の、より高分子のポリオレフィンの族の
単独重合体および共重合体がふくまれる。ポリエチレン
には、LDPE、HDPE、LLDPE、および極低密度のポリエチ
レンが含まれる。上記熱塑性材のブレンドも使用でき
る。メルトブロー法により、細い繊維に紡ぐことのでき
る任意の熱値塑性重合体が使用できる。
プロピレンの単独重合体、共重合体、三重合体、等のよ
うなポリオレフィンが含まれる。適当な材料には、ポリ
(メチルメタクリレート)およびポリ(エチレン・テレ
フテート)のようなポリエステルが含まれる。ポリ(ヘ
キサメチレン・アジパミド)、ポリ(オメガ−カプロア
ミド)、およびポリ(ヘキサメチレン・セバカミド)の
ようなポリアミドも適当である。ポリスチレンおよび、
エチレン・アクリル系共重合体を含むエチレン・アクリ
レート、のようなポリビニールも適当である。ポリオレ
フィンが望ましい。これには、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、その他の、より高分子のポリオレフィンの族の
単独重合体および共重合体がふくまれる。ポリエチレン
には、LDPE、HDPE、LLDPE、および極低密度のポリエチ
レンが含まれる。上記熱塑性材のブレンドも使用でき
る。メルトブロー法により、細い繊維に紡ぐことのでき
る任意の熱値塑性重合体が使用できる。
本発明の方法によれば、選ばれた熱塑性材と、必要な
織布/製品特性のタイプと、に従って、広い範囲の工程
条件を使用することができる。不織製品を形成するよう
に材料がダイから押出される限り、任意の熱塑性材運用
温度が許容される。ダイ内の熱塑性材の温度、従って材
料回りのダイヘッドのおよその温度、の許容範囲は350
〜900゜F(177〜482℃)である。望ましい範囲は400〜7
50゜F(204〜399℃)である。ポリプロピレンでは、と
くに望ましい範囲は、400〜650゜F(204〜343℃)であ
る。
織布/製品特性のタイプと、に従って、広い範囲の工程
条件を使用することができる。不織製品を形成するよう
に材料がダイから押出される限り、任意の熱塑性材運用
温度が許容される。ダイ内の熱塑性材の温度、従って材
料回りのダイヘッドのおよその温度、の許容範囲は350
〜900゜F(177〜482℃)である。望ましい範囲は400〜7
50゜F(204〜399℃)である。ポリプロピレンでは、と
くに望ましい範囲は、400〜650゜F(204〜343℃)であ
る。
使用可能の不織製品の製造が可能な限り、任意の空気
運用温度が許容される。許容範囲は350〜900゜F(177〜
482℃)である。
運用温度が許容される。許容範囲は350〜900゜F(177〜
482℃)である。
熱塑性材の一次空気の流量は、押出される熱塑性材、
ダイとコレクタの距離(代表的には、6〜18in:15.2〜4
5.7cm)、および使用温度によって大いに左右される。
ポリプロピレンでは、一次空気と重合体の重量比の許容
範囲は約20〜500であり、より普通には、30〜100であ
る。代表的な重合体流量は、穴1個当たり、約0.3〜5.0
g/分、望ましくは、0.3〜1.5g/分の範囲である。
ダイとコレクタの距離(代表的には、6〜18in:15.2〜4
5.7cm)、および使用温度によって大いに左右される。
ポリプロピレンでは、一次空気と重合体の重量比の許容
範囲は約20〜500であり、より普通には、30〜100であ
る。代表的な重合体流量は、穴1個当たり、約0.3〜5.0
g/分、望ましくは、0.3〜1.5g/分の範囲である。
実験 標準ポリプロピレン・スクリューと、下記の仕様のダ
イを備えた1in(2.54cm)押出機を用いて、実験が為さ
れた。
イを備えた1in(2.54cm)押出機を用いて、実験が為さ
れた。
オリフィスの数 1 オリフィスのサイズ(d) 0.015in(0.381m
m) ノーズピース内角 60゜ オリフィスランドの長さ 0.12in(3.05mm) 空気長穴(空気板により画成) 開口幅 2mm 負のセットバック 2mm シリーズ I実験に使用された他の試験機材には、半
円形で、その平面側に縦方向長穴が形成された空気導管
が含まれた。他の実験では、空気導管は、長穴を明け
た、直径1in(2.54cm)のパイプの形をとっていた。
m) ノーズピース内角 60゜ オリフィスランドの長さ 0.12in(3.05mm) 空気長穴(空気板により画成) 開口幅 2mm 負のセットバック 2mm シリーズ I実験に使用された他の試験機材には、半
円形で、その平面側に縦方向長穴が形成された空気導管
が含まれた。他の実験では、空気導管は、長穴を明け
た、直径1in(2.54cm)のパイプの形をとっていた。
シリーズ I実験 樹脂および運転条件は下記の通りであった。
樹脂 800 MFR PP(EXXONグレード3495G) ダイ温度 430゜F(221℃) 溶融温度 430゜F(221℃) 一次空気温度 460゜F(238℃) 一次空気流量 ダイ幅1in当り16.5SCFM (0.462Nm3/分) 重合体流量 0.8g/分 長穴開口幅 0.030in(0.76mm) 織布コレクタ ダイからスクリーンまで12in (30.5cm) このシリーズの試験でのa、b、および角度Aの値
は、それぞれ1in(2.54cm)、1 1/2in(3.81cm)、お
よび+30゜であった。このデータが表1に示される。
は、それぞれ1in(2.54cm)、1 1/2in(3.81cm)、お
よび+30゜であった。このデータが表1に示される。
1 Zねばさは、ジョーの間の距離をゼロにしたインス
トロン引張りテスターに、幅1in(2.54cm)に切断した
帯板を用いて、測定された。ジョーの距離早さは、1.0i
n/min(2.54cm/分)であった。
トロン引張りテスターに、幅1in(2.54cm)に切断した
帯板を用いて、測定された。ジョーの距離早さは、1.0i
n/min(2.54cm/分)であった。
2 全体拡大率400の光学顕微鏡によって、平均繊維直
径が測定された。顕微鏡は織布試験に焦点を合わせら
れ、視野区域内の全ての繊維が、網目付き接眼レンズを
用いて、測定された。幾つかの異なる焦点区域が無作為
に選ばれて、全繊維数50を得た。記録された平均値は、
各試験毎の全部の繊維測定値の単純算術平均である。
径が測定された。顕微鏡は織布試験に焦点を合わせら
れ、視野区域内の全ての繊維が、網目付き接眼レンズを
用いて、測定された。幾つかの異なる焦点区域が無作為
に選ばれて、全繊維数50を得た。記録された平均値は、
各試験毎の全部の繊維測定値の単純算術平均である。
3 5psi(0.35kg/cm2)および14psi(0.98kg/cm2)に
おける空気速度はそれぞれ705fps(215m/秒)と1030fps
(314m/秒)であった。
おける空気速度はそれぞれ705fps(215m/秒)と1030fps
(314m/秒)であった。
表1のデータは、交差空気流が下記の結果を生じたこ
とを実証する。
とを実証する。
(a)フィラメントの直径は減じた。
(b)フィラメント直径の分布は、より均一であった。
(c)織布の強度は向上した。
(d)織布の品質は向上した。
シリーズ II実験 これらの試験では、同じラインと重合体を使用した
が、a、b、およびAの設定の調整が可能な1個の管状
空気導管を用いた。表2は、シリーズ II実験のデータ
を示す。
が、a、b、およびAの設定の調整が可能な1個の管状
空気導管を用いた。表2は、シリーズ II実験のデータ
を示す。
1 2、4、6および8psi(0.14、0.28、0.42、および
0.56kg/cm2)における空気速度はそれぞれ476、654、76
1および859psi(145、199、232および262m/秒)であ
る。これらのデータは、全てのa、b、およびAの設定
において、フィラメントの平均値径が減少し、サイズの
ばらつき幅が狭くなったことを示す。ゼロからマイナス
の角度設定(0〜−35゜)が最良の結果を与え、従って
望ましい。表2のデータは、最適な交差流空気室圧力、
つまり空気速度、が幾何学的条件に左右されることを示
す。
0.56kg/cm2)における空気速度はそれぞれ476、654、76
1および859psi(145、199、232および262m/秒)であ
る。これらのデータは、全てのa、b、およびAの設定
において、フィラメントの平均値径が減少し、サイズの
ばらつき幅が狭くなったことを示す。ゼロからマイナス
の角度設定(0〜−35゜)が最良の結果を与え、従って
望ましい。表2のデータは、最適な交差流空気室圧力、
つまり空気速度、が幾何学的条件に左右されることを示
す。
シリーズ III実験 これらの試験は、a、b、Aの設定値がそれぞれ3/8i
n(9.5mm)、5/8in(15.9mm)、−20゜である、ただ1
個の交差流導管(フィラメント放出口の下方)を使用し
た。一次空気流量(温度530゜F:277℃)は変えられ、ダ
イと溶融物の温度は500゜F(260℃)であった。他の条
件は、シリーズ I、IIの試験と同じであった。シリー
ズ IIIのデータは、表3に示される。
n(9.5mm)、5/8in(15.9mm)、−20゜である、ただ1
個の交差流導管(フィラメント放出口の下方)を使用し
た。一次空気流量(温度530゜F:277℃)は変えられ、ダ
イと溶融物の温度は500゜F(260℃)であった。他の条
件は、シリーズ I、IIの試験と同じであった。シリー
ズ IIIのデータは、表3に示される。
この表の試験1〜3は、交差空気流を使用しないで、
一次空気量を増して、繊維直径に与える効果を示す。交
差空気流を用いると、一次空気流量の低、高両方の値に
おいて、直径と直径標準偏差が著しく減少した。ここで
も、最適の交差空気流量が観察された。最高の効果空気
流(8psi:0.562kg/cm2)は、中ぐらいの交差空気流(4p
si:0.281kg/cm2)より大きな直径のフィラメントを生じ
たが、それでも、交差空気量ゼロの基本形態よりも直径
が小さい。
一次空気量を増して、繊維直径に与える効果を示す。交
差空気流を用いると、一次空気流量の低、高両方の値に
おいて、直径と直径標準偏差が著しく減少した。ここで
も、最適の交差空気流量が観察された。最高の効果空気
流(8psi:0.562kg/cm2)は、中ぐらいの交差空気流(4p
si:0.281kg/cm2)より大きな直径のフィラメントを生じ
たが、それでも、交差空気量ゼロの基本形態よりも直径
が小さい。
476fps:144m/秒(2psi:0.14kg/cm2)と859fps:259m/
秒(8psi:0.56kg/cm2)との間で、最良の結果が得られ
るようである。1psi(0.07kg/cm2)という低い室圧が、
改善された結果を生ずることができることを、試験が示
した。
秒(8psi:0.56kg/cm2)との間で、最良の結果が得られ
るようである。1psi(0.07kg/cm2)という低い室圧が、
改善された結果を生ずることができることを、試験が示
した。
シリーズ IV実験 これらの試験は、図2に図解される2本の交差流導管
を用いて行われた。各導管は、異なる交差流接触面積を
与えるように、相互に独立に調整された。上方の導管
は、それぞれ1/2in(12.7mm)、3/4in(19.1mm)、+30
゜のa、b、A設定値であり、下方の導管は、それぞれ
1/2in(12.7mm)、1in(25.4mm)、−20゜のa、b、A
設定値であった。シリーズ IIIの実験のデータは、表
4に示される。
を用いて行われた。各導管は、異なる交差流接触面積を
与えるように、相互に独立に調整された。上方の導管
は、それぞれ1/2in(12.7mm)、3/4in(19.1mm)、+30
゜のa、b、A設定値であり、下方の導管は、それぞれ
1/2in(12.7mm)、1in(25.4mm)、−20゜のa、b、A
設定値であった。シリーズ IIIの実験のデータは、表
4に示される。
これらのデータは、上方および下方の導管の設定を変
えても、改善された結果を生ずることができることを示
す。下方の導管のみを使用する試験No.2が、一つの例外
を除いて、他の全部のシリーズ IV実験よりも良い結果
を与えたこと、に着目するのは意義がある。
えても、改善された結果を生ずることができることを示
す。下方の導管のみを使用する試験No.2が、一つの例外
を除いて、他の全部のシリーズ IV実験よりも良い結果
を与えたこと、に着目するのは意義がある。
要約すれば、本発明の方法は、押出されたフィラメン
トの2段階空気処理であると見なすことができる:一次
空気は約22〜45゜の角度でフィラメントに接触して、フ
ィラメントに、フィラメントの押出し方向に、引張り力
を加え、一次空気接触点よりも下流の点において、平面
12の同じ側への一次空気の接触角度よりも少なくとも10
゜は大きい接触角度で、交差空気流が押出しフィラメン
トに接触して、押出しフィラメントに波形の流れ形状を
与える。図2に見られるように、一次空気の接触角度
は、通路31、32の中心線と、平面12とによって決められ
る。平面12の上方の導管17からの交差空気流の接触角度
(長穴34と平面12との交点によって決まる)は、時計回
りに測って、通路31からの一次空気流の接触角度より
も、少なくとも10゜は大きい。同様に、平面12の下方の
導管17からの交差空気流の接触角度は、図2で半時計回
りに測って、通路32からの一次空気の接触角度よりも、
少なくとも10゜は大きい。交差空気流の、フィラメント
押出し方向に直角な成分は大きく、フィラメント押出し
方向に平行な成分は小さい。
トの2段階空気処理であると見なすことができる:一次
空気は約22〜45゜の角度でフィラメントに接触して、フ
ィラメントに、フィラメントの押出し方向に、引張り力
を加え、一次空気接触点よりも下流の点において、平面
12の同じ側への一次空気の接触角度よりも少なくとも10
゜は大きい接触角度で、交差空気流が押出しフィラメン
トに接触して、押出しフィラメントに波形の流れ形状を
与える。図2に見られるように、一次空気の接触角度
は、通路31、32の中心線と、平面12とによって決められ
る。平面12の上方の導管17からの交差空気流の接触角度
(長穴34と平面12との交点によって決まる)は、時計回
りに測って、通路31からの一次空気流の接触角度より
も、少なくとも10゜は大きい。同様に、平面12の下方の
導管17からの交差空気流の接触角度は、図2で半時計回
りに測って、通路32からの一次空気の接触角度よりも、
少なくとも10゜は大きい。交差空気流の、フィラメント
押出し方向に直角な成分は大きく、フィラメント押出し
方向に平行な成分は小さい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルー、ファミン アメリカ合衆国、テネシー州 37916、 ノックスビル、ローレル・アベニュー 1611、エイピーティー・ナンバー 1309 (56)参考文献 米国特許4622259(US,A) 米国特許3806289(US,A) 英国特許2187133(GB,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04H 1/00 - 18/00
Claims (11)
- 【請求項1】メルトブロー方法であり、 一列に配置された複数の平行なオリフィスを通して溶融
重合体を押し出して、複数のフィラメントを形成する段
階と、 前記押し出されたフィラメントに、前記フィラメントの
列の両側から収束する空気層を接触させて、前記フィラ
メントに引張力を加えてフィラメント/空気流を形成す
る段階と、 コレクタまたは基盤上に前記フィラメントを堆積する段
階とを含む方法において、 前記フィラメント/空気流内の前記フィラメントに、交
差空気流を接触させて、前記フィラメントの通常の流れ
形状を攪乱する段階を更に含み、前記交差空気流が、前
記フィラメントの流れ形状に波形を発生または増大させ
るのに充分な速度と流量とを有することにより、前記フ
ィラメントの引き伸ばしを増進させて、前記フィラメン
トの平均直径を、同じ運転条件下で前記交差空気流を伴
わない場合に得られるよりも少なくとも10%だけ縮小さ
せることを特徴とする方法。 - 【請求項2】前記フィラメントに交差空気流を接触させ
る段階が、オリフィス放出口とコレクタまたは基盤との
間の距離の1/4の箇所と、前記オリフィス放出口との間
の領域で、前記押し出されたフィラメント上に空気流を
指向させることにより実行され、前記交差空気流または
その主要な速度成分がオリフィス軸線に垂直であり、且
つ小さい速度成分がフィラメント放出口へ向かう方向ま
たはその反対方向へ向いている請求項1記載の方法。 - 【請求項3】メルトブロー・ダイのオリフィスの中心線
は同一平面内にあり、前記交差空気流は層の形態をな
し、前記空気流の方向は前記平面に対して角度を有し、
その角度は、前記オリフィスから遠ざかる角度を+、前
記オリフィスへ近付く角度を−とすると、+45゜〜−35
゜の範囲で変化する請求項1記載の方法。 - 【請求項4】前記交差空気流が、前記オリフィス放出口
から1インチ(約2.54cm)以内で前記フィラメントの通
常の流れ形状を攪乱する請求項1記載の方法。 - 【請求項5】前記交差空気流が、前記オリフィスの列の
1インチ(約2.54cm)当たり20乃至300SCFM(約5.7乃至
8.5m3/分)の流量と、200乃至1200フィート/秒(約61
乃至366m/秒)の速度とを有する請求項1記載の方法。 - 【請求項6】前記交差空気流の主要な速度成分が、フィ
ラメント押出しの方向に垂直であり、小さな速度成分
が、フィラメント放出の方向に平行である請求項1記載
の方法。 - 【請求項7】前記オリフィスの直径が、100乃至200ミク
ロンであり、前記基盤またはコレクタ上に堆積されたフ
ィラメントの直径が、0.5乃至20ミクロンである請求項
1記載の方法。 - 【請求項8】前記交差空気流が、前記オリフィス放出口
から1/2インチ(約1.27cm)以内に始まる領域内で、フ
ィラメントの流れを攪乱する請求項1記載の方法。 - 【請求項9】前記交差空気流をフィラメントに接触させ
る段階が、フィラメント/空気流の一方の側に配置され
た供給源から交差空気流を振り向けることにより実行さ
れる請求項1記載の方法。 - 【請求項10】メルトブロー方法であり、 一列に配置された複数の平行なオリフィスを通して溶融
重合体を押し出して、複数のフィラメントを形成する段
階と、 前記押し出されたフィラメントに、前記フィラメントの
列の両側から収束する空気層を接触させて、前記フィラ
メントに引張力を加えてフィラメント/空気流を形成す
る段階と、 コレクタまたは基盤上に前記フィラメントを堆積する段
階とを含む方法において、 前記フィラメント/空気流内の前記フィラメントに、交
差空気流を接触させて、前記フィラメントの通常の流れ
形状を攪乱する段階を更に含み、前記交差空気流が、連
続的に同じ流量を保持し、且つ前記フィラメントの流れ
形状に波形を発生または増大させるのに充分な速度と流
量とを有することにより、前記フィラメントの引き伸ば
しを増進させることを特徴とする方法。 - 【請求項11】メルトブロー方法であり、 一列に配置された複数の平行なオリフィスを通して溶融
重合体を押し出して、複数のフィラメントを形成する段
階と、 前記押し出されたフィラメントに、前記フィラメントの
列の両側から収束する空気層を接触させて、前記フィラ
メントに引張力を加えてフィラメント/空気流を形成す
る段階と、 コレクタまたは基盤上に前記フィラメントを堆積する段
階とを含む方法において、 前記フィラメント/空気流内の前記フィラメントに、交
差空気流を接触させて、前記フィラメントの通常の流れ
形状を攪乱する段階を更に含み、前記交差空気流が、前
記フィラメントの流れ形状に波形を発生または増大させ
るのに充分な速度と流量とを有することにより、前記フ
ィラメントの引き伸ばしを増進させて、前記交差空気流
の方向が、前記オリフィス列の同じ側の収束空気層の角
度よりも少なくとも10度は大きいことを特徴とする方
法。
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Publications (2)
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101193785B1 (ko) * | 2004-04-05 | 2012-10-23 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 정렬된 섬유 웹 |
KR101219393B1 (ko) * | 2010-05-04 | 2013-01-11 | 주식회사 익성 | 멜트블로운 섬유웹의 제조방법 및 그 제조장치 |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5273565A (en) * | 1992-10-14 | 1993-12-28 | Exxon Chemical Patents Inc. | Meltblown fabric |
US5405559A (en) * | 1993-12-08 | 1995-04-11 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Polymer processing using pulsating fluidic flow |
ATE271970T1 (de) * | 1994-05-26 | 2004-08-15 | Rtica Inc | Polyester-isolation |
US5688468A (en) * | 1994-12-15 | 1997-11-18 | Ason Engineering, Inc. | Process for producing non-woven webs |
US5591335A (en) * | 1995-05-02 | 1997-01-07 | Memtec America Corporation | Filter cartridges having nonwoven melt blown filtration media with integral co-located support and filtration |
US5811178A (en) * | 1995-08-02 | 1998-09-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | High bulk nonwoven sorbent with fiber density gradient |
US5652048A (en) * | 1995-08-02 | 1997-07-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | High bulk nonwoven sorbent |
US5711970A (en) * | 1995-08-02 | 1998-01-27 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus for the production of fibers and materials having enhanced characteristics |
US5667749A (en) * | 1995-08-02 | 1997-09-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for the production of fibers and materials having enhanced characteristics |
WO1997022822A1 (en) * | 1995-12-15 | 1997-06-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | High temperature, high speed rotary valve |
US5679042A (en) * | 1996-04-25 | 1997-10-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven fabric having a pore size gradient and method of making same |
US6235392B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-05-22 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers and process for their preparation |
US6210801B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-04-03 | Weyerhaeuser Company | Lyocell fibers, and compositions for making same |
US6221487B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-04-24 | The Weyerhauser Company | Lyocell fibers having enhanced CV properties |
US5772948A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-30 | Plastaflex Corporation | Melt-blown fiber system with pivotal oscillating member and corresponding method |
US6001303A (en) * | 1997-12-19 | 1999-12-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process of making fibers |
US6200635B1 (en) * | 1998-08-31 | 2001-03-13 | Illinois Tool Works Inc. | Omega spray pattern and method therefor |
US6773648B2 (en) | 1998-11-03 | 2004-08-10 | Weyerhaeuser Company | Meltblown process with mechanical attenuation |
US6413344B2 (en) | 1999-06-16 | 2002-07-02 | First Quality Nonwovens, Inc. | Method of making media of controlled porosity |
US6521555B1 (en) | 1999-06-16 | 2003-02-18 | First Quality Nonwovens, Inc. | Method of making media of controlled porosity and product thereof |
JP3658284B2 (ja) * | 2000-07-05 | 2005-06-08 | ユニ・チャーム株式会社 | 不織布製造装置 |
ATE245217T1 (de) * | 2000-07-25 | 2003-08-15 | Freudenberg Carl Kg | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines spinnvlieses |
US6613268B2 (en) | 2000-12-21 | 2003-09-02 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of increasing the meltblown jet thermal core length via hot air entrainment |
JP4495871B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2010-07-07 | 新日本石油株式会社 | 横配列ウェブの製造方法および装置 |
EP1277867A1 (de) * | 2001-07-16 | 2003-01-22 | Carl Freudenberg KG | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses |
US20030116874A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Haynes Bryan David | Air momentum gage for controlling nonwoven processes |
US6716309B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-04-06 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for the application of viscous compositions to the surface of a paper web and products made therefrom |
US20050217226A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-06 | 3M Innovative Properties Company | Pleated aligned web filter |
ATE368759T1 (de) * | 2004-09-17 | 2007-08-15 | Reifenhaeuser Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur herstellung von filamenten aus thermoplastischem kunststoff |
PL1871532T3 (pl) * | 2005-04-19 | 2013-07-31 | Pgi Polymer Inc | Proces i urządzenie do formowania jednorodnych tkanin z nanowłókien |
US20070062886A1 (en) | 2005-09-20 | 2007-03-22 | Rego Eric J | Reduced pressure drop coalescer |
US7674425B2 (en) * | 2005-11-14 | 2010-03-09 | Fleetguard, Inc. | Variable coalescer |
US8114183B2 (en) | 2005-09-20 | 2012-02-14 | Cummins Filtration Ip Inc. | Space optimized coalescer |
US7828869B1 (en) | 2005-09-20 | 2010-11-09 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Space-effective filter element |
US7959714B2 (en) | 2007-11-15 | 2011-06-14 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Authorized filter servicing and replacement |
US8231752B2 (en) * | 2005-11-14 | 2012-07-31 | Cummins Filtration Ip Inc. | Method and apparatus for making filter element, including multi-characteristic filter element |
US7798434B2 (en) | 2006-12-13 | 2010-09-21 | Nordson Corporation | Multi-plate nozzle and method for dispensing random pattern of adhesive filaments |
WO2009054349A1 (ja) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Kaneka Corporation | ポリイミド繊維集合体、吸音材料、断熱材料、難燃マット、濾布、耐熱服、不織布、航空機用途断熱吸音材、及び耐熱性バグフィルター |
US8074902B2 (en) | 2008-04-14 | 2011-12-13 | Nordson Corporation | Nozzle and method for dispensing random pattern of adhesive filaments |
US8372292B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-02-12 | Johns Manville | Melt blown polymeric filtration medium for high efficiency fluid filtration |
US9617658B2 (en) | 2010-08-12 | 2017-04-11 | Boma Engineering Srl | Apparatus for spinning fibres and producing a fibrous-containing nonwoven |
US9322114B2 (en) | 2012-12-03 | 2016-04-26 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Polypropylene fibers and fabrics |
CN104250882B (zh) * | 2013-06-28 | 2016-12-28 | 财团法人纺织产业综合研究所 | 滤材及其制造方法 |
CN103981633A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 浙江省纺织测试研究院 | 一种多孔纳米纤维无纺布的制备方法 |
JP6964890B2 (ja) * | 2017-10-04 | 2021-11-10 | エム・テックス株式会社 | ナノファイバーの堆積・成形装置及びその堆積・成形方法 |
CN111850836B (zh) * | 2020-07-11 | 2022-03-29 | 常州恒泓升机械有限公司 | 一种熔喷设备均匀负压滚筒式成网机及熔喷布生产工艺 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3978185A (en) * | 1968-12-23 | 1976-08-31 | Exxon Research And Engineering Company | Melt blowing process |
US3806289A (en) * | 1972-04-05 | 1974-04-23 | Kimberly Clark Co | Apparatus for producing strong and highly opaque random fibrous webs |
US3825379A (en) * | 1972-04-10 | 1974-07-23 | Exxon Research Engineering Co | Melt-blowing die using capillary tubes |
US3825380A (en) * | 1972-07-07 | 1974-07-23 | Exxon Research Engineering Co | Melt-blowing die for producing nonwoven mats |
US3959421A (en) * | 1974-04-17 | 1976-05-25 | Kimberly-Clark Corporation | Method for rapid quenching of melt blown fibers |
US4414276A (en) * | 1980-07-29 | 1983-11-08 | Teijin Limited | Novel assembly of composite fibers |
US4594202A (en) * | 1984-01-06 | 1986-06-10 | Pall Corporation | Method of making cylindrical fibrous filter structures |
US4622259A (en) * | 1985-08-08 | 1986-11-11 | Surgikos, Inc. | Nonwoven medical fabric |
GB2187133B (en) * | 1986-02-28 | 1989-11-08 | Extrusion Systems Ltd | Spinning die for use in the production of blown fibre |
US4818463A (en) * | 1986-04-26 | 1989-04-04 | Buehning Peter G | Process for preparing non-woven webs |
US4753843A (en) * | 1986-05-01 | 1988-06-28 | Kimberly-Clark Corporation | Absorbent, protective nonwoven fabric |
US4925601A (en) * | 1988-01-19 | 1990-05-15 | Kimberly-Clark Corporation | Method for making melt-blown liquid filter medium |
US4904174A (en) * | 1988-09-15 | 1990-02-27 | Peter Moosmayer | Apparatus for electrically charging meltblown webs (B-001) |
-
1990
- 1990-10-11 US US07/596,057 patent/US5075068A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-03 CA CA002093810A patent/CA2093810C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1991-10-03 DE DE69115920T patent/DE69115920T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101193785B1 (ko) * | 2004-04-05 | 2012-10-23 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 정렬된 섬유 웹 |
KR101219393B1 (ko) * | 2010-05-04 | 2013-01-11 | 주식회사 익성 | 멜트블로운 섬유웹의 제조방법 및 그 제조장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06504094A (ja) | 1994-05-12 |
CA2093810C (en) | 2001-10-02 |
CA2093810A1 (en) | 1992-04-12 |
EP0552285A1 (en) | 1993-07-28 |
DE69115920D1 (de) | 1996-02-08 |
WO1992007122A1 (en) | 1992-04-30 |
DE69115920T2 (de) | 1996-08-14 |
US5075068A (en) | 1991-12-24 |
EP0552285B1 (en) | 1995-12-27 |
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---|---|---|
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