JP3645887B2 - スパンボンデット不織布を製造するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性の合成物質から成る空気力学的に延伸されたフィラメントから、スパンボンデット不織布を製造するための装置に関し、この装置が、多数の紡糸ノズル穿孔を有する紡糸ヘッドを備えており、この紡糸ヘッドから、熱可塑性のフィラメントから成るカーテン状体が流出し、および、２つの、向かい合って位置する、ノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニットを有する延伸ノズルを備えている。
【０００２】
【従来の技術】
延伸ノズル内において、即ちこの延伸ノズルのノズル間隙内において、フィラメントの延伸が、詳しく言うとつまり、貫通流動するプロセス空気の延伸ノズルを用いて行われる。このプロセス空気は、この延伸ノズルのノズル間隙内において、通常は、周囲温度よりもより高い温度を、例えば３５℃から４５℃の温度を有している。「２つの、向かい合って位置する、ノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニット」という表示が、もちろん、事実は、これら両方の延伸ノズル機構ユニットが、ただ１つの延伸ノズルへと組み合わされており、且つこの延伸ノズルの端面において結合されているということは明白である。この紡糸ヘッドと延伸ノズルとの間に、合目的に、冷却装置がこれらフィラメントのために設けられている。フリースの収容のために、通常は、載置ベルトが設けられている。延伸ノズルと載置ベルトとの間に、有利には、特別のフリースレーイング装置が設けられている。このような様式の装置は、ドイツ連邦共和国特許公開第４３ １２ ４１９号明細書、米国特許第３，９３６，２５３号明細書から公知である。
【０００３】
冒頭に記載した様式の、実務から公知の装置は、基本的に、有用なものであることが実証されている。この公知の装置でもって製造されるスパンボンデット不織布の場合、しかしながら、面積重量（Flaechengewicht）は、±２０％の大きさの範囲の相違、即ち許容差を有している。この幅の広い面積重量分布が不都合であることは、自明のことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の事情に合わせて、本発明の根底をなす技術的な課題は、この装置でもって狭い面積重量許容差を有するスパンボンデット不織布が製造可能である、冒頭に記載した様式の該装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この技術的な課題を解決するために、本発明は、冒頭に記載した様式の装置を教示し、この装置が、両方の、向かい合って位置する、ノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニットに沿って、それぞれに、少なくとも１つの温度調節装置が設けられていること、しかも、それぞれの延伸ノズル機構ユニットのノズル間隙と反対側の背面側に沿って設けられていること、
製造されたスパンボンデット不織布の面積重量を検出するための装置が設けられていること、および、
この検出されたスパンボンデット不織布の面積重量に依存して温度調節が行われるように構成されていること、
によって特徴付けられている。合目的に、温度調節装置は、延伸ノズル機構ユニットの担持部材に固定されている。この担持部材は、有利には、延伸ノズル機構ユニットのための、背面側の担持部材、即ち背面側の担持ビームである。背面側は、ここで、この延伸ノズル機構ユニットのノズル間隙と反対側の側面を意味する。温度調節装置は、本発明の領域内において、この延伸ノズル機構ユニットを加熱または冷却するための装置を意味する。
【０００６】
本発明の極めて有利な実施形態−この実施形態には特別な意義がある−により、温度調節装置は、延伸ノズル機構ユニットを加熱するための加熱装置である。以下で説明される技術的な特徴が、基本的に、全く一般的に温度調節装置にも当てはまるにもかかわらず、従って、以下では、この温度調節装置という概念の代わりに、加熱装置という概念が使用される。この加熱装置でもって、もしくは複数のこれら加熱装置でもって、この延伸ノズル機構ユニットは、必要のある場合に、加熱される。本発明により、この延伸ノズル機構ユニットの加熱は、延伸ノズル間隙内における温度、即ち延伸ノズル間隙内におけるプロセス空気温度と、周囲温度との間の温度差が補償され、且つ、この温度差から結果として生じる延伸ノズル機構ユニットの変形を防止する、という条件付きで行われる。従って、延伸ノズル機構ユニット全体は、プロセス空気温度、即ち延伸ノズル間隙内における温度ほどまでに加熱される。
【０００７】
本発明は、それ故に、延伸ノズル間隙内における温度と、周囲温度との間の差において、この延伸ノズル機構ユニットにおける変形が、生じるか、もしくは生じる可能性があり、且つ、この延伸ノズル機構ユニットが、その場合に、特に、この延伸ノズル機構ユニットの中心において、ノズル間隙に向かって膨らむことの認識を基礎としている。本発明は、更に、そのような延伸ノズル機構ユニット、即ち延伸ノズル機構ユニットのノズル間隙側の内面の変形に基づいて、スパンボンデット不織布の面積重量における上記の差が、生じることの認識を基礎としている。本発明の領域内において、即ち、公知の技術レベルから周知の装置の場合に生じる不都合に高い面積重量許容差が、延伸ノズル機構ユニットの変形、もしくは撓曲の、直接的な結果であることは見出される。有利には、それぞれの延伸ノズル機構ユニットに沿って、少なくともそれぞれに１つの加熱装置がこの延伸ノズル機構ユニットの加熱のために設けられていることは、従って、本発明の領域内にある。この加熱によって、延伸ノズル機構ユニット内での温度差は、補償され、且つ従って、変形が回避され、または少なくとも十分に低減される。通常は、延伸ノズル間隙内における温度、即ち延伸ノズル間隙内におけるプロセス空気の温度（例えば、３５℃から４５℃まで）は、周囲温度（例えば、約２０℃）よりもより高い。その場合に、これら延伸ノズル機構ユニットは、設備の作動状態において、これら延伸ノズル機構ユニットのノズル間隙側の内壁でもって、通常は、ノズル間隙に向かって膨らむ。本発明による加熱によって、このノズル間隙に向かって膨らむことは、回避される。合目的に、この延伸ノズル機構ユニットは、ノズル間隙内における温度ほどまでに加熱される。
【０００８】
有利には、少なくとも１つの温度センサーが、周囲温度の測定のために設けられており、且つ、測定された周囲温度に応じて、延伸ノズル機構ユニットの加熱は行われる。上記で既に説明されているように、周囲温度は、通常は、約２０℃の状態にある。合目的に、温度センサーは、背面に、即ち、延伸ノズル機構ユニットのノズル間隙と反対側の面に設けられている。温度センサーは、特に、背面側の担持部材、即ち延伸ノズル機構ユニットの背面側の担持ビームに設けられている。本発明の実施形態により、それぞれの延伸ノズル機構ユニットに、合目的に、それぞれの延伸ノズル機構ユニットの背面に、少なくとも１つの温度センサーが設けられている。
【０００９】
極めて有利な実施形態−この実施形態には、本発明の領域内において極めて特別な意義がある−により、調節装置（制御及び／または調節装置）は、延伸ノズル機構ユニットの加熱を調節するために設けられている。この調節装置によって、延伸ノズル機構ユニットの加熱が、測定された周囲温度に応じて行われることは、従って、本発明の領域内にある。延伸ノズル間隙内における温度、即ち延伸ノズル間隙内におけるプロセス空気温度を測定するための測定装置が設けられているその場合に、この調節装置によって、延伸ノズル機構ユニットの加熱は、同様にこの測定された温度に応じても、行われる。
【００１０】
本発明の有利な実施形態により、製造されたスパンボンデット不織布の面積重量を検出するための装置が設けられており、且つ、この検出された面積重量に依存して加熱が行われる。調節装置によって、検出された面積重量に応じて、延伸ノズル機構ユニットの加熱が行われることは、従って、本発明の領域内にある。
【００１１】
合目的に、本発明による装置の場合、紡糸ヘッドと延伸ノズルとの間に、少なくとも１つの冷却装置が設けられている。この冷却装置は、例えば、冷却チャンバーから成り、この冷却チャンバーが、水平の方向で矩形のチャンバー断面を有している。このチャンバー断面は、合目的に、フィラメントの進行方向に減少している。有利には、延伸ノズルに、フリースレーイング装置が、後に接続されている。このフリースレーイング装置は、垂直の方向でベンチュリ形の装填部、並びに拡散流出部を有するエゼクターの様式で形成されている。合目的に、このフリースレーイング装置は、水平の方向で、矩形の流動断面を有している。このフリースレーイング装置、即ちエゼクターの装填部の領域において、少なくとも１つの外気吸込み開口部が設けられている。このフリースレーイング装置の下方に、合目的に、連続的に運動される載置スクリーンベルトが設けられており、この載置スクリーンベルトの下に、フリースレーイング装置の領域において、吸込み送風機が設けられている。エゼクターとして働くフリースレーイング装置によって吸込まれる空気量が、この吸込み送風機によって、調節可能であることは、従って、本発明の領域内にある。
【００１２】
本発明による延伸ノズルは、間隙ノズルとして形成されている。この延伸ノズルは、合目的に、水平の方向で、矩形のノズル断面を有している。有利には、このノズル断面のノズル間隙幅は、調節可能である。この延伸ノズルの流出部において、少なくとも１つの延伸ノズル壁に跳ね戻り部が設けられていることは、本発明の領域内にある。この延伸ノズル、即ち延伸ノズル機構ユニットは、合目的に、薄板から成るノズル壁を有するボックス形状の構造部材として形成されている。換言すれば、この実施形態により、延伸ノズル機構ユニットは、間隙ノズル側に、薄板壁を有している。
【００１３】
本発明は、本発明による装置の実施形態でもって、即ち、本発明による延伸ノズル機構ユニットの加熱の可能性でもって、完成したスパンボンデット不織布の面積重量許容差が、極めて僅かに保持され得ることの認識を基礎としている。公知技術から周知の装置でもって、不都合な面積重量許容差は、±２０％の大きさの範囲内において達せられるのに対して、本発明による装置でもっては、基本的に、より僅かの面積重量差、即ち面積重量許容差が得られる。従って、例えば、面積重量許容差は、±６％、およびより小さな大きさの範囲内において達せられる。
【００１４】
次に、本発明を、単に１つの実施例を図示した図に基づいて、詳しく説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図において、熱可塑性の合成物質から成る空気力学的に延伸されたフィラメントから、スパンボンデット不織布１を製造するための装置が図示されている。この装置は、多数の紡糸ノズル穿孔を有する紡糸ヘッド２を備えている。この紡糸ヘッド２から、熱可塑性のフィラメントから成るカーテン状体３が流出する。この紡糸ヘッド２と、糸形成室４が接続している。更に下方に、図１において、延伸ノズル５が、認めることができ、この延伸ノズルは、２つの、向かい合って位置する、ノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニット６から成っている。この延伸ノズル５は、フリースレーイング装置７を後に接続し、このフリースレーイング装置が、垂直の方向でベンチュリ形の装填部８および拡散流出部９を有するエゼクターの様式で形成されている。このフリースレーイング装置７、即ちエゼクターは、装填部８の領域において、少なくとも１つの外気吸込み開口部１０を備えている。このスパンボンデット不織布１は、連続的に運動される載置スクリーンベルト１１上で載置される。この載置スクリーンベルト１１の下に、フリースレーイング装置７の領域において、吸込み送風機１２が設けられている。
【００１６】
延伸ノズル５は、間隙ノズルとして構成されている。図１において、両方の延伸ノズル機構ユニット６のノズル間隙側の内壁１３は、少なくとも、延伸ノズル５の垂直方向長さの大部分にわたって、互いに収斂的に設けられていることが認められる。これら両方の延伸ノズル機構ユニット６は、図示されていない方法で、互いに結合されている。実施例において、両方の向かい合って位置するノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニット６のそれぞれに、本発明による加熱装置１４が設けられており、詳しく言うとつまり、有利には、それぞれの延伸ノズル機構ユニット６のノズル間隙と反対側の背面側に沿って設けられている（図１および２を参照）。有利には、およびこの実施例において、その際に、それぞれの加熱装置１４は、延伸ノズル機構ユニット６の担持ビーム１５に固定されている。担持ビーム１５は、この実施例において、フィラメントの進行方向に対して垂直方向に指向している。加熱装置１４は、例えば、板形加熱体または加熱体組（Heizregister）として形成されている。この装置の作動において、通常は、ノズル間隙１６内における温度、即ちノズル間隙１６内におけるプロセス空気温度と、周囲温度との間の温度差が存在する。このノズル間隙１６内における温度は、例えば、３５℃から４５℃までの値であり、これに対して周囲温度は、例えば２０℃の値である。この温度差が、維持された状態に留まる場合、変形は、延伸ノズル機構ユニット６において生じ、詳しく言うとつまり、特に、延伸ノズル機構ユニット６のノズル間隙側の内壁１３が、変形する。本発明は、この変形に基づいて、不都合に高い面積重量許容差が、製造されたスパンボンデット不織布１内において結果として生じることの認識を基礎としている。本発明により、従って、加熱装置１４を用いて、延伸ノズル機構ユニット６内の温度差が可能な限り均一化され、且つ不都合な変形が、これに伴って回避されるように加熱される。
【００１７】
図２において、加熱装置１４が認められ、この加熱装置は、延伸ノズル機構ユニット６の担持ビーム１５の背面側に沿って固定されている。有利には、およびこの実施例において、この加熱装置１４を覆って、断熱材１７が設けられている。図２において、更に、周囲温度を測定するための温度センサー１８が、認識され得る。合目的に、測定された周囲温度に応じて、延伸ノズル機構ユニット６の加熱は行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スパンボンデット不織布を製造するための、本発明による装置の方式の図である。
【図２】矢印Ａの方向からの、図１による対象物の透視図である。
【符号の説明】
１ スパンボンデット不織布
２ 紡糸ヘッド
３ カーテン状体
４ 糸形成室
５ 延伸ノズル
６ 延伸ノズル機構ユニット
７ フリースレーイング装置
８ 装填部
９ 拡散流出部
１０ 外気吸込み開口部
１１ 載置スクリーンベルト
１２ 吸込み送風機
１３ 内壁
１４ 加熱装置
１５ 担持ビーム
１６ ノズル間隙
１７ 断熱材
１８ 温度センサー

Claims (8)

1. 熱可塑性の合成物質から成る空気力学的に延伸されたフィラメントから、スパンボンデット不織布（１）を製造するための装置であって、この装置が、
   多数の紡糸ノズル穿孔を有する紡糸ヘッド（２）を備えており、この紡糸ヘッドから、熱可塑性のフィラメントから成るカーテン状体（３）が流出し、
   および、２つの、向かい合って位置する、ノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニット（６）を有する延伸ノズル（５）を備えている様式の上記装置において、
   両方の、向かい合って位置する、ノズル間隙を形成する延伸ノズル機構ユニット（６）に沿って、それぞれに、少なくとも１つの温度調節装置が設けられていること、しかも、それぞれの延伸ノズル機構ユニット（６）のノズル間隙と反対側の背面側に沿って設けられていること、
   製造されたスパンボンデット不織布（１）の面積重量を検出するための装置が設けられていること、および、
   この検出されたスパンボンデット不織布（１）の面積重量に依存して温度調節が行われるように構成されていること、
   を特徴とする装置。
2. 温度調節装置は、延伸ノズル機構ユニット（６）の担持部材に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つの温度調節装置は、延伸ノズル機構ユニット（６）を加熱するための加熱装置（１４）であることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 少なくとも１つの温度センサー（１８）が、周囲温度の測定のために設けられており、且つその際に、測定された周囲温度に応じて、延伸ノズル機構ユニット（６）の温度調節が行われるように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の装置。
5. 調節装置は、延伸ノズル機構ユニットの温度を調節するために設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。
6. 紡糸ヘッド（２）と延伸ノズル（５）との間に、少なくとも１つの冷却装置が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の装置。
7. 延伸ノズル（５）に、フリースレーイング装置（７）が、後に接続されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の装置。
8. スパンボンデット不織布（１）のための載置スクリーンベルト（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の装置。

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