JP4721521B2

JP4721521B2 - 不織デプスフィルター構成要素およびその製造方法

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Publication number: JP4721521B2
Application number: JP2000612024A
Authority: JP
Inventors: トーマスエム．オーヌ，; トラビスジー．スティフター，; ドナルドエイ．ブースロイド，
Original assignee: ジーイー・オズモニクス・インコーポレイテッド
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: CA2370787C; EP1200170A4; EP1200170A1; JP2002542009A; US6358417B1; US20020063092A1; CA2370787A1; AU4478700A; WO2000062890A1

Description

【０００１】
（発明の背景）
本発明は、流体濾過の分野に関し、特に、デプスフィルターに関する。具体的には、本発明は、不織溶融吹き付け（ｍｅｌｔ−ｂｌｏｗ）高分子繊維から形成したデプスフィルターに関する。
【０００２】
不織溶融吹き付けデプスフィルターは、周知であり、流体濾過用途で広く使用されている。このようなフィルターは、流れにあるノズルのオリフィスを通って軟質高分子材料を押し出すことにより、形成できる。気体（通常、空気）の噴射は、この高分子流れを細くして、これらの繊維を形成し、これらは、回転マンドレルに向けられて、それによって収集される。繊維は、所望のサイズおよび形態の繊維の管状塊が得られるまで、この回転マンドレルで蓄積される。
【０００３】
記述した型のデプスフィルターは、この繊維塊を支持するコア部材を含み得る。この型のデプスフィルターは、典型的には、このマンドレル上に管状コア部材を設置することにより、そしてこの高分子繊維をコア部材に直接適用することにより、製造される。しかしながら、この方法は、非連続的であり、各デプスフィルターが形成された後、このマンドレル上のコア材料を交換する必要がある。
【０００４】
コアなしデプスフィルターを製造する連続方法もまた、知られている。この方法によれば、比較的に大きい直径の高分子繊維の粗いコア層は、最初に、回転マンドレルに直接的に適用され、内部円筒繊維塊が形成される。この内部円筒塊を覆って、さらに細かい高分子繊維が適用されて、このデプスフィルター構成要素が形成される。このデプスフィルター構成要素を形成するフィルター塊は、このマンドレルに隣接して位置しているプレスローラーにより、このマンドレルに沿ってそこから離れて連続的に前進される。このようなコアなしデプスフィルターの内部繊維塊は、比較的に細かい高分子繊維の外部塊を支持しデプスフィルターが受ける流体圧力に耐えるのに十分な構造上の完全性を与えた。この細かい高分子繊維の外部繊維塊は、他方、このデプスフィルターの濾過ゾーンを構成していた。
【０００５】
ある状況では、デプスフィルターは、圧力下の流体を最小圧力低下でこのフィルターを通って流しつつ、非常に細かい粒子（例えば、１ミクロン）を濾過できるのが望ましい。１０インチの構成要素について、１ガロン／分の液体流量あたり、３〜４ｐ．ｓ．ｉ．ｄ．の範囲の初期圧力低下を有するデプスフィルターは、公知である。
【０００６】
引き続いて、当該技術分野では、コア部材を使用してデプスフィルター構成要素を連続的に製造する方法であって、圧力低下を最低にして１ミクロン以下の粒子を濾過できる適当なデプスフィルターを生じる方法が必要とされている。
【０００７】
（発明の要旨）
本発明は、本発明のデプスフィルター構成要素を作成する際に使用する特に有利な形態の高分子フィラメントの塊を連続的に製造する方法である。本発明の方法によれば、約１．５ミクロン未満の直径を有する第一セットの高分子フィラメントが製造され、回転マンドレルの方へと向けられて、この場所で、これらは、このマンドレル上で収集される。第一フィラメントよりも大きい直径を有する第二セットの高分子フィラメントは、第一フィラメントセットの線に沿って製造され、このマンドレル上で、第一セットの高分子フィラメントを覆って収集される。このマンドレルと連係して機能するプレスローラーは、このマンドレルに沿って、これらのフィラメントを連続的に押し付けて、不定長のフィラメント管状塊を形成する。
【０００８】
本発明の結果、円筒デプスフィルター構成要素を作成する際に使用するのが特に適当な複合材料高分子フィラメント塊が得られる。好ましい実施態様では、この複合材料高分子フィラメント塊は、非常に小さい直径（すなわち、約１．５ミクロン未満の直径）の高分子フィラメントの第一円筒塊から構成される。第一円筒塊の内部円筒部分は、この複合材料フィラメント塊の平滑な円筒内面を規定する。この第一フィラメント円筒塊は、第二高分子フィラメント円筒塊（これは、１．５ミクロンより大きい直径を有する）により取り囲まれている。
【０００９】
（好ましい実施態様の詳細な説明）
本発明は、改良型不織デプスフィルター構成要素だけでなく、このような構成要素を連続的に製造する装置および方法に関する。本明細書全体を通じて、「コアなし」との用語は、ある種のデプスフィルター構成要素を記述するのに使用される。他に指示がなければ、「コアなし」との用語は、別個の支持コア部材を備えていないフィルター構成要素を意味する。
【００１０】
まず、図１を参照すると、これは、一般的に、不定長のデプスフィルター構成要素を連続的に製造するのに使用される装置を図示しており、ここで、このデプスフィルターは、異なる直径または異なる材料の少なくとも２セットの別個の連続フィラメント材料から構成される。本発明に適当なこのような装置の１つは、米国特許第５，３４０，４７９号で開示されており、その内容は、本明細書中で参考として援用されている。この装置の好ましい実施態様は、モーター駆動スクリュー型押出機１０を含み、これには、供給源（図示せず）から、熱可塑性高分子材料が供給される。この特定の熱可塑性高分子材料は、本発明のデプスフィルター構成要素を製造する際に使用されるフィラメントを製造できる種々の合成樹脂状材料のいずれか１種であり得る。ポリプロピレンとして公知の種類の高分子材料が好ましいものの、ポリエステル、ナイロン、ポリウレタンおよび他の材料もまた、同様に、使用され得る。
【００１１】
押出機１０内では、この高分子材料は、溶融状態まで加熱され、その状態で、それは、計量され、そして加熱送達ライン１１に運搬される。この材料は、ライン１１内で維持されるかまたはさらに加熱され、最終的に、共通マンドレル１２に給送される。加熱した溶融高分子材料は、次いで、マンドレル１２により、フィラメント形成手段へと向けられるが、これは、１実施態様では、２個のフィラメント送達システム１４および１６の形状である。送達システム１４および１６の各々は、実質的に同一であり、以下でさらに詳細に記述するように、１本またはそれ以上の実質的に連続的な高分子フィラメントを製造するように、また、それを、所定経路に沿って、収集手段に向けるように、機能する。
【００１２】
フィラメント送達システム１４は、モーター駆動ギア型の容量型定量ポンプ１８を含み、これは、マニホルド１２から溶融高分子材料を受容し、それを加熱ブロック２４にポンプ上げする。定量ポンプ１８を駆動するモーター１９の速度（それゆえ、この材料がポンプ１８を通って計量される速度）は、適当な制御手段２０により、電子制御される。
【００１３】
加熱ブロック２４は、加熱手段（図示せず）によって独立して加熱されるが、内部通路を備えており、これは、複数のノズル２５に至る。この加熱手段（それゆえ、加熱ブロック２４内の高分子材料の温度）は、温度制御装置２６により制御される。各ノズル２５は、オリフィスを含み、そのサイズは、要望どおり、所望のフィラメントサイズまたは直径を得るのを助けるように選択され得る。各ノズル２５に給送される溶融材料は、流れにあるオリフィスを出ていく。
【００１４】
各ノズル２５には、細化機構２８が付随しており、これは、複数の気体または空気噴射口を含む。細化機構２８から流出している気体は、ノズル２５から出ていく溶融材料の流れを弱めるように機能して、当該技術分野で公知の様式で、高分子フィラメントを形成する。細化機構２８は、従って、米国特許第４，１７３，４４３号（その開示内容は、本明細書中で参考として援用されている）で記述されたものを含めた当該技術分野で公知の任意の設計であり得る。
【００１５】
細化機構２８の各々には、気体ヒーター２９および気体供給源３１が付随している。気体供給源３１は、導管３２および適当な弁および調整器を経由して、ヒーター２９に気体を供給し、この場所で、その温度は、温度制御装置３０によって、所望温度へと高くまたは低くされる。この気体は、次いで、ヒーター２９から、導管３４を経由して、細化機構２８に給送される。細化機構２８には、共通の供給源、ヒーターおよび温度制御装置から、気体が供給され得るか、あるいは、各細化機構２８には、別々に制御した気体源が仕様され得る。
【００１６】
フィラメント送達システム１６は、上記システム１４と実質的に同一である。具体的には、システム１６は、ヒーターブロック３８、独立して駆動される容量型定量ポンプ３６、およびモーター３９およびモーター構成要素４０を含む。ヒーターブロック３８は、複数のノズル４２および温度制御装置４１を備えている。システム１６はまた、ノズル４２を付随した複数の細化機構４４を備えている。加圧気体は、気体供給源４５から、導管４６、ヒーター４８および導管４９を経由して、各細化機構４４へと通る。温度制御装置５０は、ヒーター４８により生じる温度を調節し制御する。別個のフィラメント送達システム１４および１６を用意すると、各システム１４および１６により製造される高分子フィラメント別個の制御および製造が可能となる。
【００１７】
送達システム１４および１６の各々は、それぞれ、複数の個別の連続フィラメント５１および５２を製造でき、これらは、それぞれ、オリフィス２５および４２および細化機構２８および４４から、図１で図示したフィラメント収集装置５４の方へと向かう。フィラメント収集装置５４は、回転可能中心マンドレル５５を含み、これは、駆動モーター５８から伸長している。マンドレル５５に隣接してそこから間隔を置いて、軸５７の周りで回転可能なプレスロール部材５６が配置されている。操作中にて、複数のフィラメント５１および５２は、当該技術分野で公知の様式で、張り出したパターンで、回転マンドレル５５の方へと向けられ、その上で収集される。回転プレスローラー５６は、回転マンドレル５５上に蓄積されたフィラメントと噛み合う。マンドレル５５上に十分なフィラメントが蓄積するにつれて、プレスローラー５６は、矢印５３の方向で、マンドレル５５の軸端からフィラメント塊５９を強制的に離し、不定長の連続フィラメント塊５９を製造する。全フィラメント収集装置５４は、当業者に公知であり、そして米国特許第４，２４０，８６４号（その開示内容は、本明細書中で参考として援用されている）で記述されたものと類似し得る。
【００１８】
図１の装置は、コアなしデプスフィルターを製造するのに十分であることが立証され、ここで、フィラメント送達システム１４は、比較的に大きい直径（すなわち、１５ミクロンより大きい）を有するコラーゲンを製造するように構成されており、そしてフィラメント送達システム１６は、それより小さい直径（すなわち、１〜１５ミクロン）を有する高分子フィラメントを製造するように構成されている。そのように製造されたデプスフィルター構成要素は、管状構造を有し、比較的に大きい高分子フィラメントの最内円筒ゾーンを備えており、これは、このデプスフィルターの濾過ゾーンを形成する小さい高分子フィラメントの外側円筒ゾーン用の支持体を規定する。本発明は、しかしながら、新規な装置構造およびコア部材を使用して改良型デプスフィルターを連続的に製造する方法に関する。
【００１９】
本発明の改良型デプスフィルターは、一般に、非常に小さい直径の高分子フィラメント（すなわち、０．５〜１．５ミクロン）、カレンダー加工（すなわち、平滑な）円筒内面および粗く直径の大きい高分子フィラメントの外部円筒塊（すなわち、４〜１０ミクロンまたはそれ以上）により、特徴付けられる。このコアの近くに濾過ゾーンを有するコアデプスフィルターは、当該技術分野で公知であるものの、このようなフィルターの製造は、不連続であり、この濾過ゾーンをマンドレルで支持したコア部材の上に直接堆積して含む比較的に細かい高分子フィラメントが必要である。本発明の改良型装置構成および方法は、連続方法を可能にすることにより、このような不連続なデプスフィルター製造方法の限界を克服し、それにより、非常に小さい直径の高分子フィラメント（０．５〜１．５ミクロン）は、フィラメント収集装置（例えば、図１で示したフィラメント収集装置５４）のマンドレルに直接的に適用されて、その上で収集されるが、大きい直径の高分子フィラメントは、その後で、この小さいフィラメント塊を覆って適用される。このデプスフィルターのカレンダー加工した内部円筒面は、非常に小さい高分子フィラメントの部分から構成されるが、この方法から得られ、それにより、当該技術分野で公知のコア部材を簡単で製造後に挿入可能となる。本発明の方法により、従って、このデプスフィルターと共に使用するコア部材とは無関係に、デプスフィルター構成要素を連続的に製造することが可能となる。
【００２０】
本発明をさらに完全に理解するために、図２を参照すると、これは、本発明のデプスフィルター構成要素を連続的に製造するために構成された図１の装置を図示している概略図である。図２で示すように、４個のフィラメント製造装置１００、１０２、１０４および１０６が使用され、それらの各々は、ノズルおよび細化機構（例えば、図１のノズル２５および細化機構２８）を含む。フィラメント製造装置１００、１０２、１０４および１０６は、マンドレル１１０と平行な共通軸１０８に沿って、縦方向に整列されている。各フィラメント製造装置１００、１０２、１０４および１０６のノズルは、オリフィスを含み、これは、軸１１２を規定しており、この軸は、軸１０８およびマンドレル１１０に垂直である。軸１１２は、一般に、このノズルオリフィスを出ていく溶融高分子の流れ軸に対応している。好ましい１実施態様では、フィラメント製造装置１００、１０２、１０４および１０６は、マンドレル１１０から約３０インチに位置している。描写しているように、フィラメント製造装置１００の細化機構は、気体流れ（これは、一般に、軸１１２と整列して平行である）を生じるように配向されている。この配向により、マンドレル１１０の方へと向かう張り出しフィラメントパターン１１４が得られる。
【００２１】
フィラメントパターン１１４は、約０．５ミクロン〜約１．５ミクロンの間の非常に小さい直径を有する高分子フィラメントから構成される。非限定的な例として、フィラメントパターン１１４の高分子フィラメントは、４２０℃〜約４２５℃の温度まで加熱したポリプロピレンを、１時間あたり約３．８ポンドの速度で、約０．０１１インチのオリフィスサイズを有するノズルに通すことにより、そしてノズルオリフィスを出ていく溶融高分子流れにわたって、１分間あたり１１立方フィートの速度で、４００℃の温度で、加熱気体を通すことにより、本発明のデプスフィルターで製造した。当業者は、約０．５ミクロン〜約１．５ミクロンの間の非常に細いフィラメントを形成するのに適当な他の外径の組合せを容易に決定でき、また、このような非常に細いフィラメントを形成するのに必要なパラメータは、使用する特定の高分子材料に従って変わることが分かる。
【００２２】
フィラメント製造装置１０２の細化機構は、しかしながら、フィラメントパターン１１４から離れて装置１０２の軸１１２に対して一定角度で向けられた気体流れを生じるように、配向される。装置１０２の細化機構をこのように配向することにより、張り出しフィラメントパターン１１６が生じ、これは、フィラメントパターン１１４の重なり合いを実質的に回避する。この構造の目的は、装置１０２からの高分子フィラメントの混合をできるだけ少なくして、装置１００からの高分子フィラメントがマンドレル１１０上で蓄積して塊を形成できるようにすることにある。好ましい１実施態様では、装置１０２の細化機構は、装置１０２の軸１１２に対して、約３０°〜約４０°の間の角度で、フィラメントパターン１１４から離れて気体流れを生じるように、配向されている。本発明のデプスフィルターでは、フィラメントパターン１１６の高分子フィラメントは、約４ミクロンと約８ミクロンの間の直径を有する。非限定的な例として、パターン１１６のフィラメントは、４２０℃〜約４２５℃の温度まで加熱したポリプロピレンを、１時間あたり約３．８ポンドの速度で、約０．０１１インチのオリフィスサイズを有するノズルに通すことにより、そしてノズルオリフィスを出ていく溶融高分子流れにわたって、１分間あたり１１立方フィートの速度で、室温で、気体を通すことにより、製造した。
【００２３】
装置１０４に関して、その細化機構は、フィラメントパターン１１６に向かう一定角度で気体流れを生じるように配向されて、フィラメントパターン１１６と実質的に重なり合うフィラメントパターン１１８を生じる。好ましい１実施態様では、装置１０４の細化機構は、装置１０４の軸１１２に対して、約５°〜約１０°の間の角度で気体流れを生じるように、配向される。本発明のデプスフィルターでは、フィラメントパターン１１８の高分子フィラメントは、約６ミクロン〜約１０ミクロンの間の直径を有する。非限定的な例として、パターン１１８のフィラメントは、３９０℃の温度まで加熱されたポリプロピレンを、１時間あたり約５．１ポンドの速度で、約０．０１１インチのオリフィスサイズを有するノズルに通すことにより、そしてノズルオリフィスを出ていく溶融高分子流れにわたって、１分間あたり１１立方フィートの速度で、室温で、気体を通すことにより、製造した。
【００２４】
装置１０６の細化機構は、フィラメントパターンの向かって斜めに気体流れを生じるように、配向される。好ましい実施態様では、この配向は、装置１０６の軸１１２に対して、約１０°〜約２０°の間の角度で向けられた気体流れを生じる。好ましい構成では、装置１０６は、フィラメントパターン１２０を生じ、これは、フィラメントパターン１１８と実質的に重なり合う。本発明のデプスフィルターでは、フィラメントパターン１２０の高分子フィラメントは、約６ミクロン〜約１０ミクロンの間の直径を有する。非限定的な例として、パターン１２０のフィラメントは、約３９０℃の温度まで加熱されたポリプロピレンを、１時間あたり約５．１ポンドの速度で、約０．０１６インチのオリフィスサイズを有するノズルに通すことにより、そしてノズルオリフィスを出ていく溶融高分子流れにわたって、１分間あたり１６立方フィートの速度で、室温で、気体を通すことにより、製造した。
【００２５】
図２でさらに示すように、フィラメント製造装置１００は、フィラメントパターン１１４が、一般に、プレスローラー１２４のニップ１２２で中心にくるように、配向される。１実施態様では、フィラメントパターン１１４は、マンドレル１１０で、約６〜約８インチの幅を有する。フィラメントパターン１１６は、フィラメントパターン１１４から実質的に分離する目的であるが、しかしながら、形成されたフィラメント塊の各パターンの十分な重なり合いまたは混ざり合いがある。フィラメントパターン１１４は、従って、略均一なフィルター塊として、マンドレル１１０上で蓄積する。フィラメントパターン１１６、１１８および１２０は、実質的に重なり合う目的であり、その結果、比較的に不均一なフィラメント塊が生じ、これは、フィラメントパターン１１４により製造されたフィラメント塊の上に適用される。
【００２６】
図２Ａ（これは、図２の収集装置の拡大図である）でさらに完全に示しているように、フィラメントパターン１１４からのフィラメント１１４ａおよび１１４ｂの蓄積塊は、プレスローラー１２４のニップ１２２の反対側で生じる。１実施態様では、プレスローラー１２４は、ニップ１２２とマンドレル１１０と接触させて、マンドレル１１０に対して一定角度で、配向される。非限定的な例として、プレスローラー１２４の外面１２３は、マンドレル１１０に対して、約３°だけ斜めに位置をずらされている。そのように構成して、フィラメントパターン１１６からの十分なフィラメントは、集合フィラメント塊１２６が矢印１２８で示す方向でマンドレル１１０に沿って移動するにつれて、フィラメント塊１１４ａがニップ１２２を過ぎて引き出されるように、フィラメント塊１１４ｂのものと混合される。フィラメント塊１１４ａからのフィラメントは、ニップ１２２を過ぎて引き出されるとき、ニップ１２２とマンドレル１１０との間で圧縮されて、フィラメントパターン１１４で生じた非常に小さい直径のフィラメントの緻密層を形成する。これらのフィラメントの直径が小さいために、これらのフィラメントは、それらをニップ１２２で蓄積させ通すのにかかる時間で、十分に冷却できる。結果として、フィラメント塊１１４ａがニップ１２２で圧縮されるにつれて、フィラメントの交差溶接（ｃｒｏｓｓ−ｗｅｌｄｉｎｇ）が得られる。さらに、プレスローラー１２４を斜めに配置したために、集合フィラメント塊１２６でのフィラメントの圧縮は、プレスローラー１２４の長さに沿って、変わる。この結果、密度勾配を変えたフィラメント塊が得られ、フィラメントパターン１１４のフィラメント密度は、一般に、フィラメントパターン１１６、１１８および１２０から構成されたフィラメント塊よりも大きい。本発明のフィラメント塊は、任意の所望長さで形成され得、引き続いて、任意の所望サイズに切断されて、個別のデプスフィルター構成要素を形成する。
【００２７】
最初は、１．５ミクロン未満の非常に細い高分子フィラメントが、このフィラメントのコービングまたはこのマンドレルへの固着なしで、回転マンドレルおよびプレスローラーを使用する収集機構にうまく適用できると考えられていた。また、カレンダー加工された平滑な円筒内面は、本発明の方法から製造されたフィラメント塊を生じるとは予想されていなかった。むしろ、上記連続方法は、細い綿毛状のフィラメントで規定された表面を生じると予想され、これは、コア部材の挿入を妨げた。本発明の方法は、しかしながら、内部濾過ゾーン（これは、非常に細かいフィラメントから構成される）および外部濾過ゾーン（これは、それより大きいフィラメントから構成される）を有するデプスフィルター構成要素を作製するのに適当なフィラメント塊を有利な速度で連続的に製造する方式を立証し、これは、平滑な円筒内面を生じ、これにより、コア部材が引き続いて簡単に挿入できるようになる。
【００２８】
図３は、本発明により製造されたフィラメント塊１２６の断面図を図示している。一般的に描写されているように、フィラメント塊１２６は、カレンダー加工された円筒内面１３０から構成されており、これは、非常に細かい高分子フィラメントの比較的に均一なゾーンから構成され、これらのフィラメントは、約１．５ミクロン未満の直径を有し、一般に、約０．５ミクロンと１．５ミクロンとの間の範囲である。カレンダー加工層１３０は、濾過ゾーン１３２で見られるものと同じ形態およびサイズを有するフィラメントの圧縮から生じる。１実施態様では、カレンダー加工層は、約５ミルの厚さを有し、これは、フィラメント塊１２６の平滑な円筒内面１３４を規定する。フィラメント塊１２６は、さらに、外部濾過ゾーン１３６から構成され、これは、約４ミクロン〜約１０ミクロンのサイズ範囲の直径の混合フィラメントを有する不均一フィラメント塊により、形成される。１実施態様では、フィラメント塊１２６は、１０インチ断面あたり、１１０グラムの質量を有する。
【００２９】
図１、２および２Ａに関連して記述された様式で形成されたデプスフィルター構成要素は、図３に関連して記述された特徴を有するが、優れた粒子濾過および流体出力性能を示した。例えば、本発明のデプスフィルターは、１ミクロンの粒子を除去する際に、９９．９％有効であることが立証された。さらに、本発明のデプスフィルター構成要素は、このフィルターを横切る流体圧力の低下を最低にした流体出力が得られる（例えば、１０インチの構成要素について、１ガロン／分の液体流量あたり、約１．５ｐ．ｓ．ｉ．ｄ．の範囲の初期圧力低下）。
【００３０】
好ましい実施態様および方法の説明は、極めて具体的であるものの、本発明の精神から逸脱することなく、種々の変更を行うことができると考えられている。従って、本発明の範囲は、この好ましい実施態様の説明よりもむしろ、添付の請求の範囲により支配されると解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、不織デプスフィルター構成要素を連続的に製造する装置を一般的に図示している概略図である。
【図２】図２は、本発明の不織デプスフィルター構成要素を連続的に製造する装置構成を図示している概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図２の装置の収集装置の拡大図である。
【図３】図３は、本発明のデプスフィルター構成要素の断面図である。

Claims

デプスフィルター構成要素の製造に用いられる複合材料フィラメント塊であって、当該複合材料フィラメントが、
高分子フィラメントの第一の円筒塊であって、該第一の円筒塊の上記高分子フィラメントが１．５ミクロン未満の直径を有しており、該第一の円筒塊が第一のフィラメントゾーンと第二のフィラメントゾーンとを含んでいて、第一のフィラメントゾーンが、第二のフィラメントゾーンよりもフィラメント密度の高いカレンダー加工層を規定し、該カレンダー層が上記複合材料フィラメント塊の平滑な円筒内面を規定する、第一の円筒塊と、
上記第一の円筒塊の高分子フィラメントを取り囲む高分子フィラメントの第二の円筒塊であって、該第二の円筒塊の高分子フィラメントが１．５ミクロンより大きい直径を有する、第二の円筒塊と
を含む複合材料フィラメント塊。
前記第一の円筒塊の前記フィラメントが１ミクロン未満の直径を有する、請求項１に記載の複合材料フィラメント塊。
前記第一の円筒塊の少なくとも一部の高分子フィラメントが、前記第二の円筒塊の高分子フィラメントと絡み合っている、請求項１又は請求項２に記載の複合材料フィラメント塊。
前記第二の円筒塊が、４ミクロン〜１０ミクロンの範囲の直径を有する高分子フィラメントを含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合材料フィラメント塊。
前記第一フィラメントゾーンが５ミルの厚さを有するフィラメントのカレンダー加工層を規定する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複合材料フィラメント塊。
さらに、前記第二の円筒塊に由来のフィラメントで絡み合わされた前記第一の円筒塊に由来のフィラメントを含む移行ゾーンを含有する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合材料フィラメント塊。
前記第一の円筒塊と前記第二の円筒塊との間で密度勾配を含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合材料フィラメント塊。