JP3914539B2 - 紡糸装置を洗浄する方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融プラスチックの排出用の複数の紡糸孔を有する紡糸装置を洗浄する方法に関する。このような紡糸装置は主に無端状のフィラメントを製造するのに使用され、無端状のフィラメントは、先ず、紡糸装置（spinning device）の紡糸板(spinning plate)の紡糸穴(spinning hole)又は紡糸孔(spinning aperture)から出現し、次に特にスパンボンド不織材料を形成するように載置されるものである。紡糸板は、数千の紡糸孔を示すもので良い。「紡糸装置」という用語は、本発明の観点から、最も広範囲に異なる紡糸法に関する。これに関して、「紡糸装置」は、例えば、メルトブロウンフィルムダイをも意味して良い。

実施により知られている紡糸装置に関して、通常、紡糸板の上流にフィルターが備えられており、導入される溶融物中の異質物を捕捉している。紡糸装置の長時間の運転後、このフィルターの一部は詰まらされ、及び／又は紡糸孔又は毛細管の一部は不純物によって汚染される。不純物、及び／又は詰まりが重大である場合、この紡糸板を取り外して、洗浄する必要があり、必要により、新しいフィルターが再装備される。しかしながら、フィルター内の不純物のために、数個の紡糸孔又は紡糸毛細管しか汚染されず、またはそれらの機能が損なわれていない場合、もはや適切に機能しなくなった紡糸孔を、閉鎖要素又はプラグによって一時的に閉塞することがより経済的である。汚れによる汚染が増加し、又は相当数の紡糸孔がもはや適切に使用され得ないときだけ、紡糸板が洗浄の目的でとりはずされる。通常、洗浄は、圧力下、及び／又は不活性条件下で、紡糸板に粘着する残留物及び不純物がガス化される熱分解処理によって実施される。次に、超音波浴槽、及び／又は高圧洗浄機で洗浄が実施される。後者の処理方法により、特に残存する灰分を除去することができる。

詰まらされた紡糸孔又は機能が妨げられた紡糸孔は、実施により知られている方法で、グラファイトのプラグの形態の閉鎖要素で一時的に閉塞される。このグラファイトのプラグはグラファイト／クレイ混合物を燃焼させることにより製造される。従って、グラファイトは同様に、グラファイトのプラグ中に、燃焼セラミック結合で含まれる。セラミック結合は、１０００℃を超える温度まで熱的に安定している。後の紡糸装置又は紡糸板の洗浄中、すべての紡糸孔を、最初の状態の紡糸板のように完全に機能させるように、グラファイトプラグは完全に除去されていなければならない。通常の紡糸孔について、グラファイトのプラグの除去は、例えば直径０．４〜１ｍｍの円形の毛細管の状態において、実施により知られている洗浄方法の枠内で容易に可能である。それにもかかわらず、問題が生じた場合、公知の方法の枠内で、例えばワイヤー等を用いた、付加的な機械的洗浄を実施することが可能である。しかしながら、小径の紡糸孔に関して、紡糸孔に対する損傷のリスクを完全に除去できないという不利な点を有している。しかしこのことは、特に、中空の繊維等用の紡糸孔等の、特定の流出口断面を有する紡糸孔に当てはまる。これら流出口は、しばしば間隙の幅が０．４ｍｍ未満である。例えばワイヤー等を用いた機械的洗浄方法では、紡糸孔に損傷を与えないことは困難であるか、又は不可能である。

この関係において、本発明は、冒頭で述べた種類の方法を提供するという技術上の課題に基づいたものであり、これにより、非常に効果的な紡糸装置又は紡糸板の洗浄が可能であり、及び、更に、暫定的に差し込まれたプラグは、機能的に信頼のある方法で、プラグと組み合わされた紡糸孔から容易に除去される。

この技術上の問題を解決するために、本発明は、運転中の紡糸装置において、汚れで汚染された、及び／又は詰まらされた個々の紡糸孔がプラグで塞がれ、これらプラグの少なくとも一部分は、少なくとも１種の酸化性物質からなり、紡糸装置がその洗浄過程において、残存するプラスチックを分解するために高温度下で熱分解処理に付され、そして、紡糸装置が酸化処理に付され、これにより酸化性物質が酸化される、溶融プラスチックの放出用の複数の紡糸孔を有する紡糸装置を洗浄する方法を教示する。プラグの構成部である酸化性物質の前述の酸化に起因して、非常に簡単で、機能的に信用のある、そして完全な、紡糸孔からのプラグの除去が可能である。

本発明による紡糸装置は、特に、複数の紡糸孔が備えられた紡糸板を含む。冒頭ですでに述べたように、「紡糸装置」という用語は、例えば、メルトブロウンフィルムダイ、又は短−紡糸装置(short-spinning system)又は他の紡糸装置(spinning system)の紡糸板も意味する。

運転中の紡糸装置において、紡糸孔がプラグで閉塞されるということは、洗浄又は基礎洗浄の前、すなわち紡糸板の一時的な除去の前の間に、プラグが紡糸孔に差し込まれることを意味する。相当数の紡糸孔がもはや適切に機能せず、又は汚れで汚染され、及び／又は詰まらされた時だけ、本発明に従い、熱分解処理及び酸化処理で、紡糸装置の洗浄が行われる。

本発明の枠内で、「プラグ（栓：plug）」とは、その横断面の形状、又は横断面の寸法について紡糸孔又は紡糸穴に適合させた閉鎖要素を意味する。プラグが、閉塞されるべき紡糸孔に押され、そして紡糸孔に適切に詰め込まれることは、本発明の枠内に含まれる。

プラグが少なくとも１種の第１物質からなり、そして酸化性結合剤の状態にある少なくとも１種の第２物質とからなることは、本発明の枠内に含まれる。従って、酸化性結合剤は同様に、第１物質の酸化性結合剤を形成する。従って、本発明の枠内で、特定の意義を得る好ましい実施の形態によると、プラグはグラファイトと酸化性物質とからなっている。この場合、グラファイトが基本的に同様に酸化可能であることは無視されない。しかしながら、本発明の好ましい実施の形態によれば、プラグは、グラファイトに加え他の酸化性物質からもなる。本発明の枠内で、「酸化性物質」又は「酸化性結合剤」という用語はグラファイトを含んでいない。好ましくは、他の酸化性物質はグラファイトよりも容易に、又はおだやかな条件で燃焼可能な物質である。本発明の枠内で、特定の意義を得る非常に好ましい実施の形態によると、酸化性物質は少なくとも部分的に純粋な非晶質炭素からなる。この場合、非晶質炭素とは、特に、「煤、木炭、活性化炭素、コークス、ガス用炭、獣炭」の群の少なくとも１種の物質を意味する。知られているように、グラファイトは、炭素中に規則的な層格子(regular layer lattice)、又はグラファイト格子が存在する点で非晶質炭素と異なり、一方、非晶質炭素はこのようなレギュラー構造(regular structure)が見られない。

紡糸板又はその紡糸孔のそれぞれの、汚れの汚染及び／又は詰まりの増加によって、紡糸板が洗浄用に取り外されることは、本発明の範囲内である。その後、熱分解処理及び酸化処理が実施される。本発明の好ましい実施の形態によれば、熱分解は圧力下、及び／又は不活性条件下で実施される。熱分解は、紡糸装置又は紡糸板それぞれに付着するプラスチック残留物又は汚れによる汚染物質をガス化するように作用する。「圧力下」とは、特に、熱分解が真空又は部分的な真空条件下で実施されることを意味する。熱分解の場合、例えば熱い蒸気が使用されても良く、一方、熱分解が不活性保護ガス下で実施されることは、本発明の枠内である。

熱分解処理の次に紡糸装置、又は紡糸板がそれぞれ超音波浴槽内で洗浄されることが好ましい。更に、熱分解処理の次に高圧洗浄機による紡糸装置又は紡糸孔の洗浄が適切に実施される。この２種の洗浄方法は、熱分解の後に残った残留灰分を除去するのに特に働く。熱分解処理の後に、先ず超音波浴槽で洗浄し、そして次に高圧洗浄機で洗浄するのが好ましい。

熱分解処理、適宜、超音波浴槽内での洗浄、及び／又は高圧洗浄機での洗浄の後、紡糸装置の酸化処理がされるのは、本発明の枠内である。本発明の好ましい実施の形態によれば、紡糸装置又は紡糸板のそれぞれの酸化処理は、少なくとも１種の酸化媒体の存在下で１００℃を超える、好ましくは１５０℃を超える、そして極めて好ましくは２００℃を超える温度にて実施される。酸化処理が、２００〜６００℃、好ましくは２５０〜５５０℃、そして極めて好ましくは３５０〜５００℃の温度で実施されることは本発明の範囲内である。空気及び／又は純酸素が酸化媒体として適切に使用される。しかしながら、原則として、他の酸化媒体、又は他の酸化手段も用いることができる。酸化処理の間、プラグに含まれている非晶質の炭素が酸化され、二酸化炭素が形成される。これにより、プラグを、それに配設された紡糸孔から特に効果的に除去することができる。本発明の特に好ましい実施の形態によれば、酸化処理は減圧下で実施される。この場合における「減圧」とは、大気圧未満の圧力を意味する。

酸化処理の次に、紡糸装置又は紡糸板がそれぞれ超音波浴槽中で洗浄されるのが好ましい。更に、酸化処理の後に紡糸装置又は紡糸板のそれぞれの洗浄が高圧洗浄機で適切に実施される。洗浄は、最初に超音波浴槽中で、そしてその後、高圧洗浄機で実施されるのが好ましい。「酸化処理−超音波浴槽洗浄−高圧洗浄」という方法段階の順序が少なくとも１回繰り返されることは、本発明の枠内である。

熱分解処理の後、及び／又は酸化処理の後、紡糸装置又は紡糸板のそれぞれが高圧洗浄機を使用して洗浄されるので、円形孔ノズル(round hole nozzles)を備えた高圧洗浄機が特に有効であることが証明された。加えて、本発明の好ましい実施の形態では、パルス状流体噴射、又は複数のパルス状流体噴射で操作する高圧洗浄機が使用されることに特徴を有している。

本発明は、本発明に従った方法で、紡糸装置又は紡糸板のそれぞれの、完全でそして機能上信頼性のある洗浄が可能であるという認識に基づいている。この洗浄は比較的安い費用で実施し得ることが強調されるべきである。予め特定の紡糸孔に差し込まれたプラグは、洗浄過程において、容易に、そして完全に除去される。本発明に従った方法による効果的な洗浄のため、追加的な洗浄段階、特に機械的な段階はもはや必要とされない。結果として、機械的洗浄方法に関連する損傷はもちろん回避される。

Claims (10)

1. 運転中の紡糸装置で、それぞれ汚れで汚染された、及び／又は詰まらされた紡糸孔が、少なくとも一部分が、少なくとも１種の酸化性物質からなり、横断面の形状又は寸法を紡糸孔に適合させた閉鎖要素であるプラグで塞がれ、
   前記紡糸装置がその洗浄中に、残存プラスチックを分解する熱分解処理に付され、
   そして、前記紡糸装置が酸化処理に付され、これにより前記酸化性物質が酸化されることによって溶融プラスチック排出用の複数の紡糸孔を有する紡糸装置を洗浄する方法。
2. 前記プラグがグラファイト及びグラファイトよりも容易に又はグラファイトよりもおだやかな条件で燃焼可能な物質である酸化性物質からなる請求項１に記載の方法。
3. 前記酸化性物質の、少なくとも一部分が、非晶質の炭素からなる請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記熱分解が圧力下又は真空中、及び／又は不活性条件下で実施される請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記酸化処理が、１００℃を超える、好ましくは１５０℃を超える、及び特に好ましくは２００℃を超える温度で、少なくとも１種の酸化媒体（酸化手段）の存在下で実施される請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記酸化処理が、２００〜６００℃、好ましくは２５０〜５５０℃及び特に好ましくは３５０〜５００℃の温度で実施される請求項５に記載の方法。
7. 酸化媒体として空気、及び／又は純酸素が使用される請求項１〜６の何れかに記載の方法。
8. 前記酸化処理が、減圧下で実施される請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記紡糸装置が前記熱分解処理の後、及び／又は前記酸化処理の後に、超音波浴中で洗浄される請求項１〜８の何れかに記載の方法。
10. 前記紡糸装置が前記熱分解処理の後、及び／又は前記酸化処理の後に高圧洗浄機で洗浄される請求項１〜９のいずれかに記載の方法。