JP3227630U - メルトブロー濾布の生産装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メルトブロー濾布の生産装置を提供する。
【解決手段】メルトブローダイヘッド１及び２つのローラ部材２１を含む受け取り装置２を含み、メルトブローダイヘッドのノズルは２つのローラ部材の間の隙間に向けて設置され、メルトブローダイヘッドのノズルには第１ガイド板３と第２ガイド板４が設けられ、メルトブローダイヘッドのノズルに相対的に密閉したラッパ形の牽引空間を形成するために、第１ガイド板と第２ガイド板の尾部の間隔は第１ガイド板と第２ガイド板の根部の間隔より大きく、第１ガイド板と第２ガイド板の夾角が調整できるように、第１ガイド板と第２ガイド板の根部はメルトブローダイヘッドの旋回軸３１、４１に対して接続されている。
【選択図】図１

Description

本考案はメルトブロー濾布の生産装置に関し、該メルトブロー濾布はマスク及び様々なフィルターエレメント材料に用いることができる。

市販のＮ９５マスクのフィルターエレメント材料はいずれもポリプロピレンＰＰメルトブロー式不織布（以下、メルトブロー濾布と略称する）であり、該メルトブロー濾布はポリプロピレン超極細繊維によりランダムに分布され貼り合わせられたものであり、繊維のランダムな分布はメルトブロー濾布により大きい比表面積、より高い孔隙率を与えている。

メルトブロー濾布の工程によれば、高速の熱空気流を採用してダイヘッドの紡糸口から押し出されたポリマーメルトフィラメントを牽引するように伸ばすことにより、超極細繊維を形成して平面メッシュカーテン又はローラに収集すると同時に、自らの粘着によりメルトブロー不織布になる。

濾過材料として、メルトブロー濾布の濾過性能を向上させることにより、Ｎ９５標準を超えるようにすることは、フィルターエレメント業界の変わらない研究方向であるが、周知のように、濾過性能の向上は必ず濾過抵抗を増加させ、この両者は矛盾している。

濾過効率を向上させながら濾過抵抗に大きな影響を与えないためには、エレクトレット静電気を増加させる必要があり、静電気を最大限で増大させるために、メルトブロー濾布の構造に対し下記のように要求している。１つは、繊維が細く、１〜２マイクロメートルであることを要求し、もう１つは、繊維の堆積は可能な限り乱雑で立体化であることを要求する。

従来のメルトブロー濾布の生産装置は、既に非常に成熟し且つ長年に渡って使用しても変わりがない。その本体は、メルトブローダイヘッド及び受け取り装置により構成され、メルトブローダイヘッドはメルト収納部材と熱空気生成部材等を含み、そのメルトダイヘッドの紡糸口は受け取り装置に向けて設置され、受け取り装置は平面メッシュカーテン又はローラ式に分けられる。従来のローラ式受け取り装置は主にシングルローラ式であり、ダブルローラ式は珍しく、特許公報からＣＮ１０３０１５０４３Ａのメルトブローダブルローラ受け取り装置が検索されたが、その設計目的と実際の効果は生産されたメルトブロー濾布の両面をさらに平坦にし、布の平坦性を向上させることであり、ダブルローラ式の受け取りが布の繊維の立体化を向上させることが可能であるか否かを研究せず、該従来技術の設計理念はダブルローラを用いて布の正反両面を同時に押圧し、布をよりコンパクト、より平坦に押圧することであり、布繊維の立体化を向上させることに反する。

本考案の目的は、メルトブロー濾布の生産装置を提供することにより、生産されたメルトブロー濾布の繊維構造を乱雑、立体化し、それにより、濾過効率を向上させると同時に低濾過抵抗を維持することである。

上記目的を達成するために、本考案が採用する技術的解決手段は以下の通りである。メルトブローダイヘッド及び平行で並列に設置された２つのローラ部材を含む受け取り装置を含むメルトブロー濾布の生産装置であって、前記メルトブローダイヘッドのノズルは２つのローラ部材の間の隙間に向けて設置され、
前記メルトブローダイヘッドのノズルには第１ガイド板と第２ガイド板が設置され、該第１ガイド板と第２ガイド板の長手方向はいずれもローラ部材の中心軸方向に沿って設置され、第１ガイド板と第２ガイド板はいずれもノズルを中心に左右対称となっており、メルトブローダイヘッドのノズルに相対的に密閉したラッパ形の牽引空間を形成するために、第１ガイド板と第２ガイド板の尾部の間隔は第１ガイド板と第２ガイド板の根部の間隔より大きく、前記第１ガイド板と第２ガイド板の夾角を調整することができるように、前記第１ガイド板と第２ガイド板の根部はメルトブローダイヘッドの旋回軸に対向して接続されている。

上記技術的解決手段における内容に関する解釈は以下のとおりである。
１、上記技術的解決手段において、前記第１ガイド板と第２ガイド板には角度調整機構が設置されている。

２、上記技術的解決手段において、前記２つのローラ部材は耐荷重スライドレールにより昇降台に設置され、前記耐荷重スライドレールの方向は２つのローラ部材の接続方向と同じであるため、２つのローラ部材の間の間隔及びローラ部材から前記ノズルまでの距離は調整することができる。
３、上記技術的解決手段において、前記ローラ部材はローラフレーム、円網及び吸気ダクトにより構成され、吸気ダクトは装置のフレームに対して固定され、ローラフレームは吸気ダクトに可動に嵌め込まれ、吸気ダクトには吸気口が設置され、前記ローラフレームと伝動可変周波数モータはその回転を駆動し、前記円網は上へメッシュが開設された円筒体であり、円網は前記ローラフレームに固定するように被覆され、前記吸気ダクトは配管を介して可変周波数吸気ファンに接続され、ローラの内部に吸気システムを形成している。

上記技術的解決手段を採用するにあたって、本考案は従来の技術に比べ、以下のような利点と効果を有する。
本考案はガイド板を加え、ダブルローラの受け取り装置を採用するため、第１ガイド板と第２ガイド板はメルトブローダイヘッドのノズルに相対的に密閉した牽引空間を形成し、作動する時、熱空気及びメルトが第１ガイド板と第２ガイド板との隙間に入る時、該局部の空間が狭くてラッパ形でガイドするため、この部分に相対的に密閉した牽引空間Ｄを形成し、該牽引空間Ｄの風速は圧縮された後に強制的に加速され、該牽引空間Ｄが相対的に密閉しているため、該領域の温度が維持され（降温が遅い）、メルトは該牽引空間Ｄ内にて高速の熱空気流により繊維に牽引されるように伸ばし、繊維が牽引空間Ｄを通過した後、直に周囲の空気２７、２８により冷却され、引き続き受け取り装置に射出する。この時、受け取り装置の２つのローラ部材は対向するように回転し、ローラの内部にて吸気し、メルトブロー繊維をローラにおいてある程度拡散させ、ダブルローラの両側から中間に向けて薄から厚への繊維の堆積を形成し、図に示すように、領域Ａ、Ｂにおいて薄い状態を呈し、領域Ｃにおいて繊維の堆積が最も多く、ローラ部材の回転と共に集まってメルトブロー濾布に紡糸され、領域Ａ、Ｂにおいて薄い状態を呈する繊維層は２つのローラ部材の表面（即ち、円網の表面）と直接吸着するように接触し、該領域Ａ、Ｂの繊維層は布になった後は表面層になり、中間の領域Ｃに堆積された繊維は布になった後に布の中間部分となり、領域ＣにおけるＶ形の隙間は両側に堆積された繊維をＶ形の大口から徐々に収束して立体形を呈し、それにより、メルトブロー濾布の繊維の配置の立体化を向上させ、静電気エレクトレットされた後、その測定指標は引いてはＮ９７レベル（即ち濾過効率≧９６％）に達することができ、濾過抵抗（又は呼吸抵抗と称する）が低い（呼吸抵抗≦２９ｍｍ Ｈ２Ｏ）。

本考案の構造図である。 本考案の第１ガイド板（又は第２ガイド板）を示す図である。 該受け取り装置の正面図である。 図３の左側面図である。 本考案のローラ部材の分解図である。

以下に図面と実施例に合わせて本考案をさらに詳しく説明する。
実施例：図１〜５に示すように、
メルトブローダイヘッド１及びメルトブロー濾布生産のコア部分である受け取り装置２を含むメルトブロー濾布の生産装置であって、実質的に、さらに、生産されるメルトブロー濾布を再びロール状に巻き取るために、後続の巻き取り装置等の追加部分を含むことができる。

図１に示すように、前記受け取り装置２は平行で並列に設置された２つのローラ部材２１を含み、前記メルトブローダイヘッド１のノズルは２つのローラ部材２１の間の隙間に向けて設置されている。

図１に示すように、前記メルトブローダイヘッド１のノズル１１には第１ガイド板３と第２ガイド板４が設置され、該第１ガイド板３と第２ガイド板４の長手方向はいずれもローラ部材２１の中心軸方向に沿って設置され、第１ガイド板３と第２ガイド板４はいずれもノズル１１を中心に左右対称となっており、メルトブローダイヘッド１のノズル１１に相対的に密閉したラッパ形の牽引空間Ｄを形成するために、第１ガイド板３と第２ガイド板４の尾部の間隔は第１ガイド板３と第２ガイド板４の根部の間隔より大きい。

また、図１に示すように、前記第１ガイド板３と第２ガイド板４の夾角を調整することができるように、前記第１ガイド板３と第２ガイド板４の根部はメルトブローダイヘッド１の旋回軸に対して接続されている。

具体的には、図２に示すように、前記第１ガイド板３と第２ガイド板４は細長い円弧形横断面の板であり、その根部の周縁には上へ旋回軸を貫通するように設置された貫通孔が設置され、該貫通孔内には旋回軸３１又は４１が貫設されている。実際に、第１ガイド板３と第２ガイド板４は平板状であってもよく、横断面は任意の形状であってもよい。

前記第１ガイド板３と第２ガイド板４には角度調整機構５が設置され、該角度調整機構５は従来の様々な調整機構であってもよく、手動調節機構であってもよく、自動調整機構であってもよい。図に挙げられた例のように、ガイド板調整ロッド５１と固定係止部により構成され、ガイド板調整ロッド５１は第１ガイド板３と第２ガイド板４に固定され、ガイド板調整ロッド５１の末端は固定係止部５２により複数ギヤの位置決めを行い、切替調整することができる。

具体的には、メルトブローダイヘッド１はメルト収納部材と熱空気生成部材等を含み、メルトブローダイヘッド１のメルト収納部材にはメルトが収納され、材料供給及び加圧装置によりメルトをメルト収納部材に送り込んで押し出し、熱空気生成部材はメルト収納部材のメルト射出口の外周を取り囲む熱空気チャネルを含み、該熱空気チャネルは熱空気供給装置に接続され、一定温度と圧力の熱空気を提供する。上記材料供給と加圧装置及び熱空気供給装置はいずれも従来技術であり、ここで繰り返して説明しない。

図３〜４に示すように、前記受け取り装置２は２つのローラ部材２１を加えて、さらにローラ壁板２２、耐荷重スライドレール２３、昇降台２４等を含む。２つのローラ部材２１は各自のローラ壁板２２に設置され、ローラ壁板２２の下において耐荷重スライドレール２３により昇降台２４に設置され、前記耐荷重スライドレール２３の方向は２つのローラ部材２１の接続方向と同じであるため、２つのローラ部材２１の間の間隔及びローラ部材２１から前記ノズル１１までの距離を調整することができる。

図３〜５に示すように、前記ローラ部材２１はローラフレーム２１１、円網２１２及び吸気ダクト２１３により構成され、吸気ダクト２１３は装置のフレームに対して固定され、ローラフレーム２１１は吸気ダクト２１３に可動に嵌め込まれ、吸気ダクト２１３には吸気口２１３１が設置されている。前記ローラフレーム２１１と伝動可変周波数モータ（未図示）はその回転を駆動し、前記円網２１２は上へメッシュが開設された円筒体であり、円網２１２は前記ローラフレーム２１１に固定するように被覆され、前記吸気ダクト２１３は配管を介して可変周波数吸気ファン（未図示）に接続され、ローラの内部にて吸気システムを形成している。

作動する時、熱空気及びメルトが第１ガイド板３と第２ガイド板４との隙間に入る場合、該局部の空間が狭くてラッパ形を呈してガイドするため、この部分に相対的に密閉した牽引空間Ｄを形成し、該牽引空間Ｄの風速は圧縮された後に強制的に加速され、該牽引空間Ｄは相対的に密閉しているため、該領域の温度が維持され（降温が遅い）、メルトが該牽引空間Ｄ内にて高速の熱空気流により繊維に牽引されるように伸ばし、繊維は牽引空間Ｄを通過した後、直に周囲の空気により冷却され、引き続き受け取り装置に射出する。この時、受け取り装置の２つのローラ部材２１は対向するように回転し、ローラの内部にて吸気し、メルトブロー繊維をローラにおいてある程度拡散させ、ダブルローラの両側から中間に向けて薄から厚への繊維の堆積を形成し、図に示すように、領域Ａ、Ｂは薄い状態を呈し、領域Ｃにおける繊維の堆積が最も多く、ローラ部材２１の回転と共に集まってメルトブロー濾布に紡糸され、領域Ａ、Ｂにおいて薄い状態を呈する繊維層は２つのローラ部材２１の表面（即ち、円網２１２の表面）と直接吸着するように接触し、該領域Ａ、Ｂの繊維層は布になった後に表面層となり、中間の領域Ｃに堆積された繊維は布になった後に布の中間部分となり、領域ＣにおけるＶ形の隙間は両側に堆積された繊維をＶ形の大口から徐々に収束して立体形を呈し、それにより、メルトブロー濾布の繊維の配置の立体化を向上させる。本実施例はガイド板の調整により融解紡糸の太さを微調整することができ、ローラの間隔により布の重量に基づいて（０．５〜２ＭＭ）調整することができ、布の両面を平坦且つ滑らかできれいであり、内部繊維は立体的に堆積され、良好な通気性を（即ち低抵抗）有し、静電気エレクトレットされた後に高効率フィルターエレメント材料の指標である高濾過効率は≧９７％に達し、０．１マイクロメートルのウイルス粒子を濾過することができる。

上記実施例は本考案の技術的構想及び特徴を説明するためのものに過ぎず、その目的は当業者に本考案の内容を理解し実施させることであり、本考案の保護範囲を限定するものではない。本考案の精神及び実質により行われた全ての等価変更又は修飾は、いずれも本考案の保護範囲内に含まれるべきである。

１ メルトブローダイヘッド
２ 受け取り装置
３ 第１ガイド板
４ 第２ガイド板
５ 角度調整機構
１１ ノズル
２１ ローラ部材
２２ ローラ壁板
２３ 耐荷重スライドレール
２４ 昇降台
３１ 旋回軸
４１ 旋回軸
５１ ガイド板調整ロッド
５２ 固定係止部
２１１ ローラフレーム
２１２ 円網
２１３ 吸気ダクト
２１３１ 吸気口
Ａ 領域
Ｂ 領域
Ｃ 領域
Ｄ 牽引空間

Claims (4)

1. メルトブローダイヘッド及び平行で並列に設置された２つのローラ部材を含む受け取り装置を含むメルトブロー濾布の生産装置であって、
   前記メルトブローダイヘッドのノズルは２つのローラ部材の間の隙間に向けて設置され、
   前記メルトブローダイヘッドのノズルには第１ガイド板と第２ガイド板が設けられ、前記第１ガイド板と第２ガイド板の長手方向はいずれもローラ部材の中心軸方向に沿って設置され、第１ガイド板と第２ガイド板はいずれもノズルを中心に左右対称となっており、メルトブローダイヘッドのノズルに相対的に密閉したラッパ形の牽引空間を形成するために、第１ガイド板と第２ガイド板の尾部の間隔は第１ガイド板と第２ガイド板の根部の間隔より大きく、
   前記第１ガイド板と第２ガイド板の夾角が調整できるように、前記第１ガイド板と第２ガイド板の根部はメルトブローダイヘッドの旋回軸に対して接続されている、
   ことを特徴とするメルトブロー濾布の生産装置。
2. 前記第１ガイド板と第２ガイド板には角度調整機構が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のメルトブロー濾布の生産装置。
3. 前記２つのローラ部材は耐荷重スライドレールにより昇降台に設置され、前記耐荷重スライドレールの方向は２つのローラ部材の接続方向と同じであるため、２つのローラ部材の間の間隔及びローラ部材から前記ノズルまでの距離を調整することができる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のメルトブロー濾布の生産装置。
4. 前記ローラ部材はローラフレーム、円網及び吸気ダクトにより構成され、吸気ダクトは装置のフレームに対して固定され、ローラフレームは吸気ダクトに可動に嵌め込まれ、吸気ダクトには吸気口が設置され、前記ローラフレームと伝動可変周波数モータはその回転を駆動し、前記円網は上へメッシュが開設された円筒体であり、円網は前記ローラフレームに固定するように被覆され、前記吸気ダクトは配管を介して可変周波数吸気ファンに接続され、ローラの内部に吸気システムを形成している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のメルトブロー濾布の生産装置。