JP4427313B2 - 合成樹脂ストランドから不織ウェブ又はフリースを製造するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂ストランドウェブ、及び特に不織ウェブ又はフリースを製造するための装置、及びウェブを製造する方法、又はこの装置を操作する方法及び特に、ウェブを載置し、及び載置したウェブを運搬するための装置に関する。

合成樹脂ストランド（synthetic resin strands)からの不織ウェブの製造において、習慣的にストランドを、これらを移動する表面上で混合するために載置しているが、この表面とは通常コンベアベルトの表面であって、このベルトは多孔性の、即ち気体透過性を有しており、このコンベアベルトの下部で、混合ストランドのウェブ形成を補助するための吸い込みが施される。このウェブはそれが形成されるコンベアベルト上の位置から運搬され、更なる工程に従属される。この工程は、例えばウェブがベルトから取り除かれ又は排出された後に行われる少なくとも一対のローラ間で行われるカレンダリングである。

ウェブ又はフリースを形成するストランドは連続的な又は不連続の合成樹脂糸である。連続合成樹脂糸は紡糸口金(spinneret)から押し出される熱可塑性連続合成樹脂フィラメントで良い。このストランドは不連続のファイバー、即ち形成時に細分される押出ファイバーでも良い。一般に、ウェブは、このような連続フィラメントから形成するスパンボンド法又は、短繊維から形成するメルトブロウン法の何れによっても形成され、そしてマット又はフリースとしばしば称される。メルトブロウン法及びスパンボンド法によって製造される製品は衛生用パッド、おしめ、使い捨て衛生服及等、又は合成樹脂が含浸された織布もしくは支持体又は積層構造物用補強材等、又は種々の最終製品用に向けたライナーもしくは支持体としての他の材料として使用される。

通常、篩いベルト(sieve belt)又は、ウェブ載置用にベルトの下側から吸引が行われるのでサクションベルト(suction belt)と呼ばれている多孔性ベルトは、混合ストランドの未固結物のものを受け取る。このストランドは熱せられており、このため接触点又は交差点で互いに融合し、冷却時に多少強固となる。しかしながら、通常、幾分定着していない(unconsolidated)フリース又はウェブは向き変更ローラ(rerouting roller)上の上部パス(上部通路：upper pass)から戻りパス(return pass)に偏向されるベルトによって運搬され、そしてもはやベルトに支持されていないウェブは、そこから引き取られる。ベルトからのウェブの移動には、しばしば長さ方向への力をウェブに施すことが必要になり、その際にこの力は、ベルトの上部パスの端部で向き変更ローラの下流に位置する加工設備によって施される。この力は非常に強いものであり、特にウェブが高速で形成、運搬され又は質量（単位面積当たりのウェブ質量）及びウェブ密度が減少する領域を伴い、コンベアの排出端でウェブに施される力はウェブに損傷を与え、ウェブの品質が劣化し、ウェブが横方向に縮小し、ウェブの端部に損害を被ることになる。極端な場合ではウェブは裂け、この種類の損傷は、特にウェブがベルトの戻りパスに巻き込まれる傾向にある際にウェブ加工処理を中断させることになる。

従って、本発明の目的は、これらの不都合を引き起こさないために、信頼性があり、特に運搬ベルトからのウェブのより効果的な移動を確実にする、ウェブ及びフリース形成用装置を提供することである。

本発明の他の目的は、ウェブ又はフリースを載置ベルトから移動する際、過度の力がかかることを防止でき、従ってウェブへの損害又はウェブの一部がベルトの戻りパスに巻き込まれるという危険性を除去することのできる、前述した目的のための装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、ウェブ載置ベルトから別の加工設備へウェブを運搬する際に、ウェブ又はその端部に起こり得る損害を最小限にする、前述した種類の装置を操作する方法を提供することである。

また、本発明の目的は、合成樹脂ストランドからウェブ又はフリースを製造する改良された方法、及びそのための、従来の設備の不都合が回避される装置を提供することである。

本発明によれば、これらの目的は、ローラ（４）とローラ（５）を通過して循環し、ウェブ（１）を形成するストランドが載置される（載せられる）無端状の篩いベルト（３）を有し、前記ウェブ（１）を載置して運搬するための装置であって、ウェブ（１）を載置した篩いベルト（３）の下側に、第１のローラ（４）が配置され、第１のローラ（４）は、ローラ内部から流体媒体を排出するための出口孔（７）を備えるシェル（６）を有し、
流体媒体は、篩いベルト（３）を通過し、及び篩いベルト（３）に載置されたウェブ（１）の下方側からウェブ（１）に向けて流れ、及び前記流体媒体は、第１のローラ（４）の回転によって発生する遠心力の作用下に、ローラ内部から、出口孔（７）を介して半径方向に流出することを特徴とする装置によって達成される。

合成樹脂ストランドの不織ウェブ又はフリースを載置し、フリース又はウェブを運搬する装置は、従って、ローラ上を通り、且つストランドが載置されて、ウェブを形成する、永久的に循環するウェブ載置篩いベルトを含む。ベルトの下側の第１ローラは、そのローラシェル全域に亘って、出口孔が相互に離れて位置し、且つ均一に配置されており、その場所からローラ内部からの流動力(fluid motor)がベルトを通って排出され、下からウェブをベルトから持ち上げる。

前述したように、本発明に従って載置されたストランドは理論上無限長のフィラメントであるか、又は細分されたフィラメント、即ち短い繊維状の合成樹脂糸であり得る。

本発明の特徴によれば、載置領域、即ちストランドがベルト上に載置される領域において、吸引装置、並びに吸引シャフトをこの篩いベルトの下側に備えることができる。この吸引装置は、フリース又はウェブが形成されるようにこれを通って、及び篩いベルトを通って、プロセスエアを吸引するように働き、これによってストランドと共にを確実に吸引してウェブを形成する。勿論、篩いベルトはそこから吸引されるプロセスエアを透過できるものであることを意味する。一般的に、この篩いベルトは流体媒体を透過できるものである。

ここで、マット、フリース又はウェブの、下部からの流体媒体による関わり合いについて言及すると、本発明者等は、シェルに貫通孔が備えられたローラから、流体媒体、通常、空気が、ウェブの下部側から上方に向かって排出され、ウェブをベルトから持ち上げることを示す意図で使用する。ウェブ下部側から流体媒体を供給することにより、ベルト上にウェブを保持する力を低減し、ウェブの次の加工設備への確実で且つ簡単な移動を保証している。

この第１のローラは、ベルトが上部パスから戻りパスへ向きを変える、向き変更ローラであり得る。上部パスは通常水平パスである。

通常、第１のローラの下流に、更に運搬及び／又は加工装置がフリース又は不織ウェブのために備えられており、そしてウェブをベルトから受け取ることができる。流体媒体は、ベルトから離れる時にわずかにウェブを持ち上げ、そして前述したように、少なくとも一対のカレンダーロールを含めることができる更なる加工設備に搬送することを補助する。勿論、更なる運搬及び加工設備は他のコンベアベルトを含めることができる。

ウェブを持ち上昇流体媒体は、気体であるのが好ましく、圧縮空気であることが最も有利である。

穿孔された第１のローラに関して言及すれば、本発明者等は、この中空のローラのシェルは、均一に配置された排出孔、好ましくは小さな穿孔が備えられ得るものであり、そこから圧縮空気が、十分な力でベルトを通過し、前述の方法でウェブを持ち上げているということを示す意図で使用している。ローラのシェルは円筒状であり、そしてこのローラは、中空で且つローラ内部と通じてそこに圧縮空気を搬送するスタブを有することができる。ローラが十分な速度で回転した時、ローラの回転で、その中に空気を吸い込み、そして貫通孔を通って空気を分配する。通常、この貫通孔は放射状のオリフィスであり、空気の放射方向への排出を可能にしている。より好ましい実施の形態において、流体媒体は、ローラの回転により生ずる遠心力の結果としてのみ現れ、そして空気は中空のシャフトを通って穿孔ローラ内に吸引される。勿論、空気を供給する送風機及び遠心力の両方をウェブ持ち上げ空気の代わりに使用することができる。

ローラ内部にバッフルが配置され、流体媒体の流れをベルト上に載置されるウェブに向けていることが好ましい。このバッフル(baffle)は、ローラの内壁に沿って備えられ、所望の流出方向以外の方向への流出をブロックする金属シート状バッフル部材を含めることができる。ローラ内部には、ローラシェルに平行して伸長する内部静翼（stator）を備えることができ、この内部静翼又はバッフルはローラ周囲の少なくとも５０％、好ましくは７５％に及ぶことができる。

このローラは、例えば空調装置に結合される予め規定された空気湿分にすることができる。

本発明の装置により、不織マット又はフリースを、載置篩いベルトから更なる加工装置、例えばカレンダー、へ非常に簡単で且つ高い信頼性で移動させ、ウェブに施される力を減少させ、ウェブの品質に起こり得る損害は除去される。この不織ウェブの製造は単純化されたもので、費用が掛からないものである。

上記及び他の目的、特徴及び有利な点は以下の説明によってより明確になるものであり、その際添付図面を参照可能である。

図１は、熱可塑性のフィラメントであっても良い合成樹脂ストランドから不織ウェブ又はフリース１を製造する、又は合成樹脂ストランドが１１において押し出される、最初は紡糸口金１０から得られる熱可塑性の合成樹脂ファイバー製カーテンを製造するための装置を示している。メルトブロウンウェブの場合、空気が１２においてストランドに向けられて、合成樹脂の押出し流を長さの短い形成ファイバーに細分している。ファイバー又は連続短繊維は、領域１３で冷却され、そしてスパンボンド連続フィラメントの場合、引き伸ばされ、その後レイイングベルト又は載置ベルトとも呼ばれている篩いベルト３の上部表面上に集まるストランド２のカーテンに混合される。ストランドが載置される領域１４の下部側には、これを通ってプロセスエアが１６で表される吸引ポンプによって引き込まれるサクションコラム１５(suction column)を設置可能である。

ベルト３は、その上部側水平パスが１７で示され、第１のローラ４と第２のローラ５との間に掛かっている無端状ベルトである。ローラ４及び５は、全体を図示しない水平パス１７と戻りパス１８との間に配置される向き変更ローラである。従って、向き変更ローラ４において、ベルト３は下方へ向きを変え、そして１９で分離されるウェブ１は、ウェブ形成装置下流側に位置して２０で表される搬送及び加工装置に進むことができる。この装置は、上部ロール２２及び下部ロール２３から形成される、少なくとも１個のカレンダー装置２１を含むことができる。

本発明によれば、図２に示されるように、向き変更ローラ４は、その周囲全体に配置された放射状の吹出口孔７を形成している円筒状ローラシェル６を含んでいる。

この出口孔７は流体媒体、通常空気を排出するために働く。この流体媒体は篩いベルト３を通り、そして下部側からウェブ１に対して向けられており、これによりウェブ１を持ち上げ、そしてウェブ１とベルト３との間の保持力も減少させて、ウェブ１のベルトからの簡単で確かな分離を確実にする。この図において、流体媒体、即ち空気の流れ方向は矢印で示されている。

図２に見られるように、ポンプ又は送風機（コンプレッサー）２４を設けて、ローラ４がジャーナル軸受けされて矢印２５で表されているように空気を穿孔７を通って押し出している中空のスタブ軸８を通って空気を供給可能である。あるいは、空気がシャフト８を通って引き込まれ、ローラ４の回転による遠心力で孔７を通って排出され得る。図３に示したようにシェル６の全体に小孔７を形成することができる。

図４は、バッフル９を設けて、ローラ４内部において流体媒体の流出をローラ４の上部右側の四分の一円、即ち、ウェブがカレンダー２０に進行するように、ベルト３が、ウェブから向きを変える領域に限定することができることを示している。このバッフル９は、所望によりシェル６の内周の７５％に及ぶ金属製のシート部分に円筒状の部材であることが有利である。

図１は、本発明による装置の概略側面図である。 図２は、本発明の穿孔された向き変更ローラの断面である。 図３は、図２のＩＩＩ領域の詳細である。 図４は、第２の実施の形態を説明する図１の装置の拡大縦断面である。

符号の説明

１ フリース、ウェブ
２ ストランド
３ 篩いベルト
４ 第１ローラ（向き変更ローラ）
５ 第２ローラ
６ シェル
７ 出口孔
８ シャフト
９ バッフル
１０ 紡糸口金
１３ 領域
１４ 領域
１５ サクションコラム
１６ 吸引ポンプ
１７ 水平パス
１８ 戻りパス
２２ 上部ロール
２３ 下部ロール
２４ 送風機（コンプレッサー）

Claims (9)

1. ローラ（４）とローラ（５）を通過して循環し、ウェブ（１）を形成するストランドが載置される無端状の篩いベルト（３）を有し、前記ウェブ（１）を載置して運搬するための装置であって、
   ウェブ（１）を載置した篩いベルト（３）の下側に、第１のローラ（４）が配置され、
   第１のローラ（４）は、ローラ内部から流体媒体を排出するための出口孔（７）を備えるシェル（６）を有し、
   流体媒体は、篩いベルト（３）を通過し、及び篩いベルト（３）に載置されたウェブ（１）の下方側からウェブ（１）に向けて流れ、
   及び前記流体媒体は、第１のローラ（４）の回転によって発生する遠心力の作用下に、ローラ内部から、出口孔（７）を介して半径方向に流出することを特徴とする装置。
2. ローラ（４）は、篩いベルト（３）の向きを変える、向き変更ローラであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 更に、前記向き変更ローラにおいて篩いベルト（３）からウェブ（１）を受けるウェブ搬送又は加工装置を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記ウェブ搬送又は加工装置は、ウェブ（１）のために少なくとも１個のカレンダーを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記流体媒体はガスであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記流体媒体は空気であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. ローラ（４）は、回転するためにローラ（４）の軸受けを行う中空軸スタブ（８）を有し、
   前記流体媒体は、中空軸スタブ（８）を介してローラ（４）内に導入されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 更に、ローラ（４）の内部にバッフル（９）を有し、バッフル（９）は、前記流体媒介の流れを篩いベルト（３）とウェブ（１）に向けていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の装置を使用して不織布を製造する方法。

Images