JP4994312B2 - Spinning apparatus and nonwoven fabric manufacturing apparatus - Google Patents
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本発明は紡糸装置及びこの紡糸装置を備えた不織布製造装置に関する。 The present invention relates to a spinning device and a nonwoven fabric manufacturing apparatus equipped with the spinning device.
不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径は小さいのが好ましい。このような繊維径の小さい繊維からなる不織布の製造方法として、紡糸液をノズルから吐出するとともに、吐出した紡糸液に電界を作用させて紡糸液を延伸し、細径化した後に捕集体上に直接捕集して不織布とする、いわゆる静電紡糸法が知られている。この静電紡糸法によれば、平均繊維径１μｍ以下の繊維からなる不織布を製造することができる。この静電紡糸法は紡糸液に電界を作用させるために、ノズル又は捕集体に高電圧を印加する必要があるため、装置が複雑になるばかりでなく、エネルギー的に無駄であった。 If the fiber diameter of the fibers that make up the nonwoven fabric is small, the fiber diameter of the fibers that make up the nonwoven fabric is excellent because it has excellent performance such as separation performance, liquid retention performance, wiping performance, concealment performance, insulation performance, or flexibility. Is preferably small. As a method for producing a nonwoven fabric composed of fibers having such a small fiber diameter, the spinning solution is discharged from a nozzle, an electric field is applied to the discharged spinning solution, the spinning solution is stretched, and the diameter of the spinning solution is reduced. A so-called electrospinning method is known in which a non-woven fabric is directly collected. According to this electrospinning method, a nonwoven fabric made of fibers having an average fiber diameter of 1 μm or less can be produced. In this electrostatic spinning method, in order to apply an electric field to the spinning solution, it is necessary to apply a high voltage to the nozzle or the collector, which not only complicates the apparatus but also wastes energy.
このような点を改良できる紡糸装置として、図２に示すような「圧縮ガス流を用いることによってナノファイバの不織マットを形成する装置は、平行な間隔を設けた第１（１２）、第２（２２）及び第３（３２）部材を含み、各々は、供給端部（１４，２４，３４）及び対向出口端部（１６，２６，３６）を有する。第２部材（２２）は第１部材（１２）に隣接する。第２部材（２２）の出口端部（２６）は、第１部材（１２）の出口端部（１６）を越えて延びる。第１（１２）及び第２（２２）部材は、第１供給スリット（１８）を画成する。第３部材（３２）は、第１部材（１２）の第２部材（２２）から反対側で第１部材（１２）に隣接して位置する。第１（１２）及び第３（３２）部材は第１ガススリット（３８）を画成し、第１（１２）、第２（２２）及び第３（３２）部材の出口端部（１６，２６，３６）はガスジェット空間（２０）を画成する。圧縮ガス流を用いることによってナノファイバの不織マットを形成する方法も含まれる。」ことが提案されている（特許文献１）。この装置は高電圧を印加する必要がないため、前述の問題点を解決できるものである。しかしながら、この装置においては平板状の第１、第２及び第３部材を平行に設けていることから、シート状の紡糸液に対して圧縮ガスを作用させることになり、繊維形状になりにくく、液滴を多く含むものとなり、繊維形状にできたとしても太い繊維しか形成できないものであると考えられた。 As a spinning device capable of improving such a point, as shown in FIG. 2, “a device for forming a non-woven mat of nanofibers by using a compressed gas flow is the first (12), 2 (22) and third (32) members, each having a supply end (14, 24, 34) and an opposing outlet end (16, 26, 36), the second member (22) being the second. Adjacent to one member (12) The outlet end (26) of the second member (22) extends beyond the outlet end (16) of the first member (12). (22) The member defines a first supply slit (18) and the third member (32) extends from the second member (22) of the first member (12) to the first member (12) on the opposite side. Located adjacent to each other, the first (12) and third (32) members define a first gas slit (38) and the first ( 2) The outlet ends (16, 26, 36) of the second (22) and third (32) members define a gas jet space (20) Nanofiber non-woven by using a compressed gas flow. A method of forming a mat is also included "(Patent Document 1). Since this apparatus does not need to apply a high voltage, it can solve the above-mentioned problems. However, in this apparatus, since the flat plate-like first, second and third members are provided in parallel, the compressed gas is allowed to act on the sheet-like spinning solution, and it is difficult to form a fiber shape. It was thought that only a thick fiber could be formed even if it became a fiber shape because it contained many droplets.
同様の紡糸装置として、「センターチューブ、センターチューブに同心状かつ離間して位置する第１供給チューブ、第１供給チューブに同心状かつ離間して位置する中間ガスチューブ、中間ガスチューブに同心状かつ離間して位置する第２供給チューブを備え、センターチューブと第１供給チューブは第１環状コラムを形成し、中間ガスチューブと第１供給チューブは第２環状コラムを形成し、中間ガスチューブと第２供給チューブは第３環状コラムを形成し、第１ガスジェット空間がセンターチューブと第１供給チューブの下流側端部に形成され、第２ガスジェット空間が中間ガスチューブと第２供給チューブの下流側端部に形成されるように位置している、圧縮ガスを用いるナノファイバー製造装置。」が提案されている（特許文献２）。この製造装置も高電圧を印加する必要がないため、前述の問題点を解決できるものである。しかしながら、この装置においても、環状に吐出された紡糸液に対してガスジェットを作用させるため、繊維形状になりにくく、液滴を多く含むものであった。
As a similar spinning device, “a center tube, a first supply tube located concentrically and spaced apart from the center tube, an intermediate gas tube located concentrically and spaced apart from the first supply tube, and concentric and separated from the intermediate gas tube. The center tube and the first supply tube form a first annular column, the intermediate gas tube and the first supply tube form a second annular column, and the intermediate gas tube and the first supply tube are spaced apart from each other. 2 supply tubes form a third annular column, a first gas jet space is formed at the downstream end of the center tube and the first supply tube, and a second gas jet space is downstream of the intermediate gas tube and the second supply tube. A nanofiber manufacturing apparatus using compressed gas, which is positioned so as to be formed at the side end portion ”has been proposed (
そこで、本願出願人は、「紡糸液を吐出できる液吐出部と、前記液吐出部よりも上流側に位置し、ガスを吐出できるガス吐出部とを有する、次の条件を満足する紡糸装置。（１）液吐出部を端部とする液用柱状中空部（Ｈｌ）を有する（２）ガス吐出部を端部とするガス用柱状中空部（Ｈｇ）を有する（３）液用柱状中空部（Ｈｌ）を延長した液仮想柱状部（Ｈｖｌ）とガス用柱状中空部（Ｈｇ）を延長したガス仮想柱状部（Ｈｖｇ）とは近接している（４）液用柱状中空部（Ｈｌ）の吐出方向中心軸とガス用柱状中空部（Ｈｇ）の吐出方向中心軸とが平行である（５）ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部（Ｈｇ）の切断面の外周と液用柱状中空部（Ｈｌ）の切断面の外周との距離が最も短い直線を、１本だけ引くことができる」を考えた。この紡糸装置によると、液吐出部から吐出された紡糸液とガス吐出部から吐出されたガスとは近接しており、平行であり、しかも紡糸液にはガスおよび随伴気流による剪断力が１本の直線状に作用するため、細径化した繊維を紡糸できる。また、紡糸液に高電圧を印加する必要がないため、簡素かつエネルギー的に有利な装置である。この紡糸装置を用いて紡糸した繊維を捕集体上に集積させ、不織布を製造する場合、高速で、ある程度の量のガスを作用させないと繊維化しにくいため、高速で、ある程度の量のガスを作用させる必要があるが、このようなガスを作用させると、捕集体上に集積した繊維が飛散しやすくなるという傾向があった。 Accordingly, the applicant of the present application stated that “a spinning device that satisfies the following conditions, having a liquid discharge portion that can discharge a spinning solution and a gas discharge portion that is located upstream of the liquid discharge portion and can discharge gas. (1) It has a liquid columnar hollow part (Hl) with the liquid discharge part as an end part (2) It has a gas columnar hollow part (Hg) with the gas discharge part as an end part (3) Liquid columnar hollow part The liquid virtual columnar part (Hvl) extending (Hl) and the gas virtual columnar part (Hvg) extending the gas columnar hollow part (Hg) are close to each other (4) of the liquid columnar hollow part (Hl) The discharge direction central axis and the gas column hollow portion (Hg) are parallel to the discharge direction central axis. (5) When cut along a plane perpendicular to the center axis of the gas column hollow portion (Hg) The distance between the outer circumference of the cut surface of the columnar hollow portion (Hg) and the outer circumference of the cut surface of the columnar hollow portion for liquid (Hl) is the maximum. A short straight line, thought "it is possible to draw only one. According to this spinning device, the spinning solution discharged from the liquid discharging unit and the gas discharged from the gas discharging unit are close and parallel to each other, and the spinning solution has one shearing force due to the gas and the accompanying airflow. Therefore, a thin fiber can be spun. Further, since it is not necessary to apply a high voltage to the spinning solution, the apparatus is simple and advantageous in terms of energy. When producing a nonwoven fabric by collecting the fibers spun using this spinning device to produce a nonwoven fabric, it is difficult to fiberize unless a certain amount of gas is applied at a high speed, so that a certain amount of gas acts at a high speed. However, when such a gas is applied, there is a tendency that fibers accumulated on the collector are easily scattered.
そのため、不織布の生産性を高めるために、前記紡糸装置を増やすと、それに伴ってガス吐出部が増えるため、繊維の飛散量が増加し、地合いの均一な不織布を製造するのが困難であった。また、繊維の飛散量が増加すると、飛散した繊維が紡糸装置の液吐出部に付着して繊維化を妨げ、生産性が悪くなるという現象も生じた。なお、繊維の飛散量を抑制するためには繊維を吸引する吸引装置を大型化すれば良いが、エネルギー的に不利であった。 Therefore, if the spinning device is increased in order to increase the productivity of the nonwoven fabric, the number of gas discharge portions increases accordingly, which increases the amount of scattered fibers, making it difficult to produce a nonwoven fabric with a uniform texture. . In addition, when the amount of scattered fibers increased, the scattered fibers adhered to the liquid discharge portion of the spinning device, hindering fiber formation, and the productivity deteriorated. In order to suppress the scattering amount of the fiber, the suction device for sucking the fiber may be enlarged, but it is disadvantageous in terms of energy.
本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、簡素でエネルギー的に優れる装置で、繊維径の小さい繊維からなる、均一な地合いの不織布を、生産性良く製造できる紡糸装置、及びこの紡糸装置を備えた不織布製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a simple and energy-efficient apparatus, and a spinning apparatus capable of manufacturing a uniform textured nonwoven fabric made of fibers with a small fiber diameter with high productivity, And it aims at providing the nonwoven fabric manufacturing apparatus provided with this spinning apparatus.
本発明の請求項１にかかる発明は、「紡糸液を吐出できる液吐出部を２箇所以上と、前記いずれの液吐出部よりも上流側に位置し、ガスを吐出できるガス吐出部１箇所とを有する、次の条件を満足する紡糸装置。（１）各液吐出部を端部とする液用柱状中空部をそれぞれ有する（２）ガス吐出部を端部とするガス用柱状中空部を有する（３）液用柱状中空部を延長した各液仮想柱状部とガス用柱状中空部を延長したガス仮想柱状部とはそれぞれ近接している（４）液用柱状中空部の各吐出方向中心軸とガス用柱状中空部の吐出方向中心軸とはそれぞれ平行である（５）ガス用柱状中空部の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部の切断面の外周と液用柱状中空部の切断面の外周との距離が最も短い直線を、いずれの組み合わせにおいても、１本だけ引くことができる」である。
The invention according to
本発明の請求項２にかかる発明は、「各液吐出部の外形が円形であることを特徴とする、請求項１記載の紡糸装置。」である。
The invention according to
本発明の請求項３にかかる発明は、「ガス吐出部の外形が円形であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紡糸装置。」である。
The invention according to claim 3 of the present invention is "the spinning device according to
本発明の請求項４にかかる発明は、「請求項１〜３のいずれかに記載の紡糸装置に加えて、繊維の捕集体を備えていることを特徴とする不織布製造装置。」である。
The invention according to claim 4 of the present invention is “a non-woven fabric manufacturing apparatus comprising a fiber collector in addition to the spinning device according to any one of
本発明の請求項１にかかる発明は、各液吐出部から吐出された紡糸液とガス吐出部から吐出されたガスとはそれぞれ近接しており、それぞれ平行であり、しかも各紡糸液にはガスおよび随伴気流による剪断力がそれぞれ１本の直線状に作用するため、細径化した繊維を紡糸できるものである。また、各紡糸液に高電圧を印加する必要がないため、簡素かつエネルギー的に有利な装置である。更に、２箇所以上の液吐出部から吐出された紡糸液を、１箇所のガス吐出部が吐出されたガスで繊維化させることができ、ガス量を減らすことができるため、繊維の飛散を抑制して地合いの均一な不織布を生産性良く製造できる。なお、ガス量を減らすことができ、吸引装置を大型化する必要がないことからもエネルギー的に有利である。
In the invention according to
本発明の請求項２にかかる発明は、各液吐出部の外形が円形であるため、各液吐出部から吐出された円柱状の紡糸液には、ガス吐出部から吐出されたガスおよび随伴気流による剪断力がそれぞれ１本の直線状に作用しやすく、細径化した繊維を紡糸しやすい。
In the invention according to
本発明の請求項３にかかる発明は、ガス吐出部の外形が円形であるため、ガス吐出部に対して各液吐出部をどのように配置しても、各液吐出部から吐出された各紡糸液に、ガス吐出部から吐出されたガスおよび随伴気流による剪断力をそれぞれ１本の直線状に作用させ、細径化した繊維を紡糸しやすい。 In the invention according to claim 3 of the present invention, since the outer shape of the gas discharge portion is circular, each liquid discharge portion discharged from each liquid discharge portion is arranged no matter how the liquid discharge portions are arranged with respect to the gas discharge portion. It is easy to spin a fiber having a reduced diameter by causing the spinning solution to apply a shearing force generated by the gas discharged from the gas discharge unit and the accompanying airflow in a straight line.
本発明の請求項４にかかる発明は、繊維の捕集体を備えているため、繊維を集積して生産性良く不織布を製造することができる。 Since the invention concerning Claim 4 of this invention is equipped with the collection body of a fiber, it can accumulate a fiber and can manufacture a nonwoven fabric with sufficient productivity.
本発明の紡糸装置について、液吐出部２箇所とガス吐出部１箇所とを有する紡糸装置の先端部を拡大した斜視図である図１及び図１におけるＣ平面切断図である図３（ａ）をもとに説明する。 FIG. 3 (a) is a perspective view of the spinning device of the present invention, which is an enlarged perspective view of a spinning device having two liquid discharge portions and one gas discharge portion, and is a C plane cut view in FIG. It explains based on.
本発明の紡糸装置は紡糸液を吐出できる第１液吐出部Ｅｌ１を一方の端部に有する第１液吐出ノズルＮｌ１と、紡糸液を吐出できる第２液吐出部Ｅｌ２を一方の端部に有する第２液吐出ノズルＮｌ２とが、ガスを吐出できるガス吐出部Ｅｇを一方の端部に有するガス吐出ノズルＮｇを挟むように外壁面が当接し、ガス吐出ノズルＮｇのガス吐出部Ｅｇが第１液吐出部Ｅｌ１、第２液吐出部Ｅｌ２のいずれよりも上流側となる位置にある。なお、第１液吐出ノズルＮｌ１は第１液吐出部Ｅｌ１を端部とする第１液用柱状中空部Ｈｌ１を有し、第２液吐出ノズルＮｌ２は第２液吐出部Ｅｌ２を端部とする第２液用柱状中空部Ｈｌ２を有し、ガス吐出ノズルＮｇはガス吐出部Ｅｇを端部とするガス用柱状中空部Ｈｇを有している。また、前記第１液用柱状中空部Ｈｌ１を延長した第１液仮想柱状部Ｈｖｌ１と前記ガス用柱状中空部Ｈｇを延長したガス仮想柱状部Ｈｖｇとは、第１液吐出ノズルＮｌ１の壁厚とガス吐出ノズルＮｇの壁厚の和に相当する距離だけ離れて近接した状態にあり、前記第２液用柱状中空部Ｈｌ２を延長した第２液仮想柱状部Ｈｖｌ２と前記ガス用柱状中空部Ｈｇを延長したガス仮想柱状部Ｈｖｇとは、第２液吐出ノズルＮｌ２の壁厚とガス吐出ノズルＮｇの壁厚の和に相当する距離だけ離れて近接した状態にある。しかも前記第１液用柱状中空部Ｈｌ１の第１吐出方向中心軸Ａｌ１とガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが平行である関係にあり、前記第２液用柱状中空部Ｈｌ２の第２吐出方向中心軸Ａｌ２とガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが平行である関係にある。更には、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外形が円形であり、液用柱状中空部Ｈｌ１、Ｈｌ２の切断面の外形がいずれも円形であり、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と液用柱状中空部Ｈｌ１、Ｈｌ２の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ１、Ｌ２を、いずれの組み合わせにおいても、１本だけ引くことができる状態にある（図３（ａ）参照）。 The spinning device of the present invention has a first liquid discharge nozzle Nl 1 having a first liquid discharge part El 1 capable of discharging a spinning liquid at one end, and a second liquid discharge part El 2 capable of discharging the spinning liquid at one end. The outer surface of the second liquid discharge nozzle Nl 2 in the section abuts the gas discharge nozzle Ng having a gas discharge section Eg that can discharge gas at one end, and the gas discharge section of the gas discharge nozzle Ng Eg is at a position on the upstream side of both the first liquid discharge part El 1 and the second liquid discharge part El 2 . The first liquid discharge nozzle Nl 1 has a first liquid columnar hollow part Hl 1 with the first liquid discharge part El 1 as an end, and the second liquid discharge nozzle Nl 2 is the second liquid discharge part El 2. the a second liquid columnar hollow for Hl 2 to end, the gas discharge nozzle Ng has a gas columnar hollow for Hg to end the gas discharge portion Eg. Further, wherein the first liquid columnar hollow for the first liquid virtual columnar portion Hvl 1 and extended gas virtual columnar portion Hvg the columnar hollow Hg for the gas extending the Hl 1, the first liquid discharge nozzle Nl 1 It is in a state close to a distance corresponding to the sum of the wall thickness of the wall and the gas discharge nozzle Ng, second liquid virtual columnar portion Hvl 2 and for the gas extending the columnar hollow Hl 2 for the second liquid the columnar hollow gas virtual columnar portion Hvg which extended Hg, is in a state close to a distance corresponding to the sum of the wall thicknesses of the second liquid wall thickness of the discharge nozzle Nl 2 and the gas discharge nozzle Ng. Moreover, the first liquid columnar hollow part Hl 1 has a relationship in which the first discharge direction central axis Al 1 and the gas columnar hollow part Hg discharge direction central axis Ag are in parallel, and the second liquid columnar hollow part Hl and discharge direction central axis Ag of the second second ejection direction central axis Al 2 gas columnar hollow for Hg is in a parallel relationship. Further, when the gas columnar hollow part Hg is cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of the gas columnar hollow part Hg, the outer shape of the cut surface of the gas columnar hollow part Hg is circular, and the liquid columnar hollow parts Hl 1 , Hl 2. The outer shapes of the cut surfaces are both circular, and the straight lines L1 and L2 having the shortest distances between the outer periphery of the gas columnar hollow portion Hg and the outer periphery of the liquid columnar hollow portions Hl 1 and Hl 2 are shown in FIG. In any combination, only one can be drawn (see FIG. 3A).
そのため、図１のような紡糸装置の第１液吐出ノズルＮｌ１及び第２液吐出ノズルＮｌ２に紡糸液を供給し、ガス吐出ノズルＮｇにガスを供給すると、紡糸液は第１液用柱状中空部Ｈｌ１、第２液用柱状中空部Ｈｌ２をそれぞれ通り、第１液吐出部Ｅｌ１、第２液吐出部Ｅｌ２から第１液用柱状中空部Ｈｌ１の第１軸方向、第２液用柱状中空部Ｈｌ２の第２軸方向にそれぞれ吐出されると同時に、ガスはガス用柱状中空部Ｈｇを通りガス吐出部Ｅｇからガス用柱状中空部Ｈｇの軸方向に吐出される。この吐出されたガスと吐出された各紡糸液とはいずれも近接した状態にあり、各液吐出部の直近においては、吐出ガスの中心軸Ａｇと各吐出紡糸液の中心軸Ａｌ１、Ａｌ２とがいずれも平行関係にあり、しかもＣ平面上、吐出されたガスと吐出された紡糸液とは、いずれの組み合わせにおいても最も近い点が１箇所であることから、つまりいずれの紡糸液も１本の直線状にガスおよび随伴気流による剪断作用を受け、細径化しながら第１液用柱状中空部Ｈｌ１の第１軸方向、第２液用柱状中空部Ｈｌ２の第２軸方向にそれぞれ飛翔し、同時に紡糸液の溶媒が揮発して繊維化する。このように、図１の紡糸装置は各紡糸液に高電圧を印加する必要がないため、簡素かつエネルギー的に有利な装置である。しかも、１つのガス流によって、２つの紡糸液を紡糸して繊維化することができ、ガス量を減らすことができるため、繊維の飛散を抑制して地合いの均一な不織布を生産性良く製造できる。なお、ガス量を減らすことができ、吸引装置を大型化する必要がないことからもエネルギー的に有利である。 Therefore, when the spinning liquid is supplied to the first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 of the spinning apparatus as shown in FIG. 1 and the gas is supplied to the gas discharge nozzle Ng, the spinning liquid is a columnar shape for the first liquid. The first liquid discharge hollow part El 1 and the second liquid discharge part El 2 pass through the hollow part H 1 1 and the second liquid columnar hollow part Hl 2 , respectively, and the first axial direction of the first liquid columnar hollow part Hl 1 , simultaneously discharged respectively to two liquid for the second axial direction of the columnar hollow Hl 2, gas is discharged in the axial direction of the gas columnar hollow for Hg from the street ejecting gas Eg the columnar hollow for gas (Hg). The discharged gas and each discharged spinning solution are close to each other, and in the immediate vicinity of each liquid discharging portion, the central axis Ag of the discharged gas and the central axes Al 1 and Al 2 of each discharged spinning solution. Are in a parallel relationship, and on the C plane, the gas discharged and the spun spinning liquid are at the closest point in any combination, that is, any spinning liquid is 1 In the first linear direction of the first liquid columnar hollow part Hl 1 and the second liquid columnar hollow part Hl 2 in the first axial direction while receiving a shearing action by the gas and the accompanying airflow in a straight line, At the same time, the solvent of the spinning solution volatilizes and fiberizes. Thus, the spinning device of FIG. 1 is a simple and energy-efficient device because it is not necessary to apply a high voltage to each spinning solution. Moreover, since two spinning solutions can be spun into fiber by one gas flow, and the amount of gas can be reduced, it is possible to produce a nonwoven fabric with uniform texture while suppressing fiber scattering. . In addition, it is advantageous in terms of energy because the amount of gas can be reduced and it is not necessary to increase the size of the suction device.
第１液吐出ノズルＮｌ１、第２液吐出ノズルＮｌ２は紡糸液を吐出できるものであれば良く、第１液吐出部Ｅｌ１、第２液吐出部Ｅｌ２の外形は特に限定するものではなく、例えば、円形、長円形、楕円形、多角形（例えば、三角形、四角形、六角形）であることができるが、ガス及び随伴気流の剪断作用を１本の直線状に作用を受け、液滴を生じにくいように、円形であるのが好ましい。つまり、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と液用柱状中空部Ｈｌ１、Ｈｌ２の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ１、Ｌ２を、いずれの組み合わせにおいても１本だけ引くことができる状態となりやすいため、吐出された紡糸液はガス及び随伴気流の剪断作用を１本の直線状に受け、液滴を生じにくくなる。なお、第１液吐出部Ｅｌ１と第２液吐出部Ｅｌ２の外形は同じ外形であっても良いし、異なる外形であっても良いが、いずれも円形であるのが好ましい。 The first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 need only be capable of discharging the spinning liquid, and the outer shapes of the first liquid discharge part El 1 and the second liquid discharge part El 2 are not particularly limited. For example, the shape may be a circle, an oval, an ellipse, or a polygon (for example, a triangle, a quadrangle, or a hexagon). A circular shape is preferable so that droplets are not easily generated. That is, when cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of the gas columnar hollow part Hg, the outer periphery of the cut surface of the gas columnar hollow part Hg and the outer periphery of the cut surface of the liquid columnar hollow parts Hl 1 and Hl 2 The straight line L1 and L2 with the shortest distance to each other tends to be in a state where only one line can be drawn in any combination, so that the discharged spinning solution receives the shearing action of the gas and the accompanying airflow in a single straight line. , It becomes difficult to produce droplets. Note that the outer shape of the first liquid discharge unit El 1 and the second liquid discharge unit El 2 may be the same or different, but both are preferably circular.
第１液吐出部Ｅｌ１、第２液吐出部Ｅｌ２の形状が多角形である場合には、多角形の１つの角をガス吐出ノズルＮｇ側となるように配置することにより、ガス及び随伴気流の剪断作用を１本の直線状に受け、液滴を生じにくくするのが好ましい。つまり、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第１液用柱状中空部Ｈｌ１、第２液用柱状中空部Ｈｌ２の切断面の外周との距離が最も短い直線（図３（ａ）〜（ｅ）におけるＬ１、Ｌ２）を、いずれの組み合わせにおいても、１本だけ引くことができるように第１液吐出ノズルＮｌ１、第２液吐出ノズルＮｌ２を配置すると、紡糸液はガス及び随伴気流の剪断作用を１本の直線状に受け、安定して紡糸でき、液滴を生じにくくなる。したがって、ガス吐出部Ｅｇの形状が円形であれば、多角形状の第１液吐出部Ｅｌ１、第２液吐出部Ｅｌ２の辺をガス吐出ノズルＮｇ側となるように配置することも可能である（図３（ｅ）参照）。 When the shapes of the first liquid discharge unit El 1 and the second liquid discharge unit El 2 are polygons, the gas and the accompanying liquid are arranged by arranging one corner of the polygon on the gas discharge nozzle Ng side. It is preferable that the shearing action of the air current is received in a single straight line to make it difficult for droplets to form. That is, when cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of the gas columnar hollow portion Hg, the outer periphery of the cut surface of the gas columnar hollow portion Hg, the first liquid columnar hollow portion Hl 1 , and the second liquid columnar shape. the hollow portion distance is the shortest straight line between the outer periphery of the cut surface of Hl 2 (FIG. 3 (a) ~ (L1 in e), L2), in any combination, first to be able to draw only one 1 When the liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 are arranged, the spinning liquid is subjected to the shearing action of the gas and the accompanying airflow in a single straight line, can be stably spun, and it is difficult to generate droplets. Therefore, if the shape of the gas discharge part Eg is circular, the sides of the polygonal first liquid discharge part El 1 and the second liquid discharge part El 2 can be arranged on the gas discharge nozzle Ng side. Yes (see FIG. 3 (e)).
また、第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２の大きさも特に限定するものではないが、いずれも０．０１〜２０ｍｍ２であるのが好ましく、０．０１〜２ｍｍ２であるのがより好ましい。０．０１ｍｍ２よりも小さいと、粘度の高い紡糸液を吐出するのが困難になる傾向があり、２０ｍｍ２を超えると、ガス及び随伴気流の作用を１本の直線状にするのが難しくなり、安定して紡糸できなくなる傾向があるためである。 Further, although not the size of the first liquid ejection unit El 1 and the second liquid ejection unit El 2 is also limited particularly, but is preferably either a 0.01 to 20 mM 2, is 0.01 to 2 mm 2 Is more preferable. If it is smaller than 0.01 mm 2 , it tends to be difficult to discharge a spinning solution having a high viscosity, and if it exceeds 20 mm 2 , it becomes difficult to make the action of the gas and the accompanying air flow straight. This is because there is a tendency that spinning cannot be performed stably.
なお、第１液吐出ノズルＮｌ１及び第２液吐出ノズルＮｌ２は金属製であっても樹脂製であってもよく、その素材は特に限定するものではない。また、金属製又は樹脂製のチューブを用いることもできる。更に、図１においては、円柱状の第１液吐出ノズルＮｌ１及び第２液吐出ノズルＮｌ２を図示しているが、先端が傾斜を持って切断された鋭角ノズルを使用することもできる。この鋭角ノズルの場合、紡糸液の粘度が高い場合に有効である。このような鋭角ノズルを使用する場合、尖った側をガス吐出ノズル側とすると、ガス及び随伴気流の剪断作用を受けやすく、安定して繊維化できる。 The first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 may be made of metal or resin, and the material is not particularly limited. A metal or resin tube can also be used. Further, in FIG. 1, the cylindrical first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 are illustrated, but an acute angle nozzle whose tip is cut with an inclination may be used. This acute angle nozzle is effective when the spinning solution has a high viscosity. When such an acute angle nozzle is used, if the sharp side is the gas discharge nozzle side, it is easy to be subjected to the shearing action of the gas and the accompanying airflow, and can be stably fiberized.
なお、図１においては、第１液吐出ノズルＮｌ１と第２液吐出ノズルＮｌ２の２本について図示しているが、液吐出ノズルは２本である必要はなく、３本以上であっても良い（図４参照）。この液吐出ノズルの本数が多ければ多いほど、ガスを効率的に使用し、生産性良く不織布を製造することができる。 In FIG. 1, two of the first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 are illustrated, but the number of liquid discharge nozzles is not necessarily two, and three or more. (See FIG. 4). The greater the number of liquid discharge nozzles, the more efficiently the gas can be used and the nonwoven fabric can be produced with good productivity.
ガス吐出ノズルＮｇはガスを吐出できるものであれば良く、ガス吐出部Ｅｇの形状は特に限定するものではなく、例えば、円形、長円形、楕円形、多角形（例えば、三角形、四角形、六角形）であることができるが、ガス吐出部に対して各液吐出部をどのように配置しても、各液吐出部から吐出された各紡糸液に、ガス吐出部から吐出されたガスおよび随伴気流による剪断力をそれぞれ１本の直線状に作用させ、細径化した繊維を紡糸しやすいように、円形であるのが好ましい。なお、ガス吐出部Ｅｇの形状が多角形である場合には、多角形の１つの角を第１液吐出ノズルＮｌ１側となり、もう１つの角が第２液吐出ノズルＮｌ２側となるように配置することにより、ガス及び随伴気流の剪断作用が働きやすくなる。つまり、前述の通り、ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第１液用柱状中空部Ｈｌ１、第２液用柱状中空部Ｈｌ２の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ１、Ｌ２を、いずれの組み合わせにおいても、１本だけ引くことができる状態となるように第１液吐出ノズルＮｌ１、第２液吐出ノズルＮｌ２を配置する（図３（ｃ）〜（ｄ）参照）と、紡糸液はガス及び随伴気流の剪断作用を１本の直線状に受け、液滴を生じにくくなる。 The gas discharge nozzle Ng only needs to be capable of discharging gas, and the shape of the gas discharge portion Eg is not particularly limited. For example, a circle, an oval, an ellipse, a polygon (for example, a triangle, a rectangle, a hexagon) However, no matter how each liquid discharge part is arranged with respect to the gas discharge part, the gas discharged from the gas discharge part and the accompanying liquid are discharged into each spinning liquid discharged from each liquid discharge part. A circular shape is preferred so that the shearing force generated by the air current is applied in a straight line to facilitate spinning of the thinned fiber. When the shape of the gas discharge portion Eg is a polygon, one corner of the polygon is on the first liquid discharge nozzle Nl 1 side, and the other corner is on the second liquid discharge nozzle Nl 2 side. By arranging in, the shearing action of gas and accompanying airflow becomes easy to work. That is, as described above, when cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of the gas columnar hollow part Hg, the outer periphery of the cut surface of the gas columnar hollow part Hg and the first liquid columnar hollow part Hl 1 , The first liquid discharge nozzle Nl 1 so that only one straight line L1, L2 having the shortest distance from the outer periphery of the cut surface of the two liquid columnar hollow part Hl 2 can be drawn in any combination. When the second liquid discharge nozzle Nl 2 is disposed (see FIGS. 3C to 3D), the spinning liquid is subjected to the shearing action of the gas and the accompanying airflow in a single straight line, and the liquid droplets are hardly generated. .
また、ガス吐出部Ｅｇの大きさも特に限定するものではないが、０．０１〜７９ｍｍ２であるのが好ましく、０．０１５〜２０ｍｍ２であるのがより好ましい。０．０１ｍｍ２よりも小さいと、吐出された各紡糸液全体に剪断作用を働かせることが困難になる傾向があり、安定して繊維化することが困難になる傾向があるためで、７９ｍｍ２を超えると剪断作用を働かせるために十分な風速が必要で、多量のガスが必要となって不経済であるためである。 Although not limited to particular also the size of the gas discharge portion Eg, is preferably from 0.01～79Mm 2, and more preferably 0.015~20mm 2. When less than 0.01 mm 2, there is a tendency that it becomes difficult to exert a shearing action across the spinning solution discharged, stabilized with because it tends to be difficult to fiberizing by the 79 mm 2 This is because if it exceeds, a sufficient wind speed is required to make the shearing action work, and a large amount of gas is required, which is uneconomical.
なお、ガス吐出ノズルＮｇは金属製であっても樹脂製であっても良く、その素材は特に限定しない。また、ガス吐出ノズルに替えて金属製や樹脂製のチューブを用いることもできる。 The gas discharge nozzle Ng may be made of metal or resin, and its material is not particularly limited. In addition, a tube made of metal or resin can be used instead of the gas discharge nozzle.
ガス吐出ノズルＮｇはガス吐出部Ｅｇが第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２よりも上流側（紡糸液の供給側）となる位置に配置されているため、第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２の周辺へ紡糸液が巻き上がるのを防止できる。そのため、液吐出部を汚すことなく、長時間の紡糸が可能である。なお、ガス吐出部Ｅｇと第１液吐出部Ｅｌ１又は第２液吐出部Ｅｌ２との距離は特に限定するものではないが、１０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。１０ｍｍを超えると第１液吐出部Ｅｌ１又は第２液吐出部Ｅｌ２におけるガス及び随伴気流の剪断力が不十分となり、繊維化しにくくなる傾向があるためである。ガス吐出部Ｅｇと第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２との距離の下限は特に限定するものではなく、ガス吐出部Ｅｇと第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２とが一致していなければ良い。 The gas discharge nozzle Ng is disposed at a position where the gas discharge portion Eg is located upstream of the first liquid discharge portion El 1 and the second liquid discharge portion El 2 (spinning liquid supply side). It is possible to prevent the spinning solution from winding up around the part El 1 and the second liquid discharge part El 2 . Therefore, it is possible to perform spinning for a long time without polluting the liquid discharge part. The distance between the gas discharge part Eg and the first liquid discharge part El 1 or the second liquid discharge part El 2 is not particularly limited, but is preferably 10 mm or less, and more preferably 5 mm or less. . This is because if it exceeds 10 mm, the shearing force of the gas and the accompanying airflow in the first liquid discharge part El 1 or the second liquid discharge part El 2 becomes insufficient, and it tends to be difficult to fiberize. The lower limit of the distance between the gas discharge part Eg and the first liquid discharge part El 1 and the second liquid discharge part El 2 is not particularly limited, and the gas discharge part Eg, the first liquid discharge part El 1 and the second liquid discharge are not limited. It is sufficient if the part El 2 does not match.
なお、ガス吐出部Ｅｇと第１液吐出部Ｅｌ１又は第２液吐出部Ｅｌ２との距離は同じであっても異なっていても良いが、同じであると、各紡糸液に対して同程度の剪断力を作用させることができ、安定して紡糸できるため好適である。 The distance between the gas discharge part Eg and the first liquid discharge part El 1 or the second liquid discharge part El 2 may be the same or different, but if they are the same, the same for each spinning liquid. A shearing force of a certain degree can be applied, and spinning is possible stably.
第１液用柱状中空部Ｈｌ１及び第２液用柱状中空部Ｈｌ２は紡糸液の通過経路であり、紡糸液の吐出時における形状を形作り、ガス用柱状中空部Ｈｇはガスの通過経路であり、ガスの吐出時における形状を形作る。本発明においては、第１液用柱状中空部Ｈｌ１、第２液用柱状中空部Ｈｌ２、ガス用柱状中空部Ｈｇのいずれも柱状の紡糸液又はガスを形成できるため、ガス及び随伴気流の剪断作用を各紡糸液に十分に作用させることができ、繊維化することができる。 First liquid columnar hollow for Hl 1 and the second liquid columnar hollow for Hl 2 is a passing path of the spinning solution, the shape at the time of discharge of the spinning liquid to shape, the columnar hollow for gas (Hg) in the passage path of the gas There is a shape when gas is discharged. In the present invention, any of the first liquid columnar hollow part Hl 1 , the second liquid columnar hollow part Hl 2 , and the gas columnar hollow part Hg can form a columnar spinning liquid or gas. The shearing action can be sufficiently applied to each spinning solution, and can be fiberized.
なお、第１液用柱状中空部Ｈｌ１を延長した第１液仮想柱状部Ｈｖｌ１は第１液吐出部Ｅｌ１から吐出された紡糸液の吐出直後の飛翔経路であり、第２液用柱状中空部Ｈｌ２を延長した第２液仮想柱状部Ｈｖｌ２は第２液吐出部Ｅｌ２から吐出された紡糸液の吐出直後の飛翔経路であり、ガス用柱状中空部Ｈｇを延長したガス仮想柱状部Ｈｖｇはガス吐出部Ｅｇから吐出されたガスの吐出直後の噴出経路である。この第１液仮想柱状部Ｈｖｌ１とガス仮想柱状部Ｈｖｇとの距離は第１液吐出ノズルＮｌ１の壁厚とガス吐出ノズルＮｇの壁厚の和に相当し、第２液仮想柱状部Ｈｖｌ２とガス仮想柱状部Ｈｖｇとの距離は第２液吐出ノズルＮｌ２の壁厚とガス吐出ノズルＮｇの壁厚の和に相当しているが、これら距離は２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。２ｍｍを超えるとガス及び随伴気流の剪断力が作用しにくく、繊維化しにくくなる傾向があるためである。 The first liquid virtual columnar part Hvl 1 extending from the first liquid columnar hollow part Hl 1 is a flight path immediately after the discharge of the spinning solution discharged from the first liquid discharge part El 1 , and the second liquid columnar part The second liquid virtual columnar part Hvl 2 extending the hollow part Hl 2 is a flight path immediately after the spinning liquid discharged from the second liquid discharge part El 2 is discharged, and the gas virtual columnar part extending the gas columnar hollow part Hg. Part Hvg is an ejection path immediately after ejection of the gas ejected from the gas ejection part Eg. The first liquid distance between the virtual columnar portion Hvl 1 and the gas virtual columnar portion Hvg corresponds to the sum of the wall thicknesses of the first liquid ejection wall thickness of the nozzle Nl 1 and the gas discharge nozzle Ng, second liquid virtual columnar portion Hvl 2 is equivalent to the sum of the wall thickness of the second liquid discharge nozzle Nl 2 and the wall thickness of the gas discharge nozzle Ng, but the distance is preferably 2 mm or less. The following is more preferable. This is because if it exceeds 2 mm, the shearing force of the gas and the accompanying airflow hardly acts, and it tends to be difficult to be fiberized.
この第１液仮想柱状部Ｈｖｌ１、第２液仮想柱状部Ｈｖｌ２、ガス仮想柱状部Ｈｖｇのいずれも内部充実した柱状である。例えば、円柱状の液仮想部を中空円柱状のガス仮想部で覆った状態、又は円柱状のガス仮想部を中空円柱状の液仮想部で覆った状態であると、ガス仮想柱状部Ｈｖｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、液仮想部の切断面の外周とガス仮想部の切断面の内周、又はガス仮想部の切断面の外周と液仮想部の切断面の内周との距離が最も短い直線を無数に引くことができる結果、様々な点でガス及び随伴気流の剪断力が作用し、繊維化が不十分となり、液滴が多くなるためである。この「仮想柱状部」はノズルの内壁面を延長して形成される部分である。 All of the first liquid virtual columnar part Hvl 1 , the second liquid virtual columnar part Hvl 2 , and the gas virtual columnar part Hvg have a solid columnar shape. For example, if the cylindrical liquid virtual part is covered with a hollow cylindrical gas virtual part, or if the cylindrical gas virtual part is covered with a hollow cylindrical liquid virtual part, the gas virtual columnar part Hvg When cutting along a plane perpendicular to the central axis Ag, the outer periphery of the cut surface of the liquid imaginary part and the inner periphery of the cut surface of the gas imaginary part, or the outer periphery of the cut surface of the gas imaginary part and the cut surface of the liquid imaginary part This is because, as a result of being able to draw an infinite number of straight lines having the shortest distance from the inner periphery, the shearing force of the gas and the accompanying airflow acts at various points, resulting in insufficient fiberization and an increase in droplets. This “virtual columnar portion” is a portion formed by extending the inner wall surface of the nozzle.
更に、第１液用柱状中空部Ｈｌ１の第１吐出方向中心軸Ａｌ１とガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが平行であり、また、第２液用柱状中空部Ｈｌ２の第２吐出方向中心軸Ａｌ２とガス用柱状中空部Ｈｇの吐出方向中心軸Ａｇとが平行であるため、吐出された紡糸液に対してガス及び随伴気流が１本の直線状に作用し、安定して繊維を形成することができる。例えば、円柱状の液用中空部を中空円柱状のガス中空部で覆った状態、又は円柱状のガス中空部を中空円柱状の液用中空部で覆った状態であるように、これら中心軸が一致すると、ガス及び随伴気流の剪断力を１本の直線状に作用させることができず、繊維化が不安定となり、液滴が多くなる。また、これら中心軸が交差又はねじれの位置にあると、ガス及び随伴気流による剪断力が作用しないか、作用したとしても不均一であることから、安定して繊維を形成することができない。この「平行」であるとは、液用柱状中空部の吐出方向中心軸とガス用柱状中空部の吐出方向中心軸とが同一平面上に位置することができ、しかも平行であることを意味する。また、「吐出方向中心軸」とは吐出部の中心と仮想柱状部の横断面における中心とを結んでできる直線である。 Further, the first discharge direction central axis Al 1 of the first liquid columnar hollow part Hl 1 and the discharge direction central axis Ag of the gas columnar hollow part Hg are parallel, and the second liquid columnar hollow part Hl 2. second for the discharge direction center axis Ag of the ejection direction central axis Al 2 gas columnar hollow for Hg are parallel, gas and the accompanying airstream acts on one straight line shape with respect to the discharged spinning solution of The fibers can be formed stably. For example, these central axes are such that a cylindrical liquid hollow portion is covered with a hollow cylindrical gas hollow portion, or a cylindrical gas hollow portion is covered with a hollow cylindrical liquid hollow portion. If they coincide with each other, the shearing force of the gas and the accompanying air current cannot be applied to one straight line, the fiberization becomes unstable, and the number of droplets increases. In addition, when these central axes are in a crossing or twisting position, the shearing force due to the gas and the accompanying airflow does not act or even if it acts, the fibers cannot be formed stably. This “parallel” means that the central axis in the discharge direction of the liquid columnar hollow part and the central axis in the discharge direction of the gas columnar hollow part can be located on the same plane and are parallel to each other. . Further, the “ejection direction central axis” is a straight line formed by connecting the center of the ejection part and the center of the cross section of the virtual columnar part.
本発明の紡糸装置はガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第１液用柱状中空部Ｈｌ１の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ１を１本だけ引くことができ、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第２液用柱状中空部Ｈｌ２の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ２を１本だけ引くことができる。このようなガス用柱状中空部Ｈｇから吐出されたガス及び随伴気流は、第１液用柱状中空部Ｈｌ１から吐出された紡糸液と第２液用柱状中空部Ｈｌ２から吐出された紡糸液のいずれに対しても１本の直線状に作用し、剪断作用を発揮することができるため、液滴を生じることなく、安定して紡糸することができる。例えば、前記直線を２本引くことができる場合には、一方の点で作用する場合と他方の点で作用する場合とが交互になるなど、安定して剪断作用を発揮することができない結果、液滴を発生し、安定して紡糸することができない。 When cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of the spinning device columnar hollow for gas (Hg) of the present invention, the cutting of the outer periphery and the columnar hollow Hl 1 for the first liquid in the cut surface of the columnar hollow for gas (Hg) the straight line L1 shortest distance between the outer peripheral surface can be drawn only one, the distance between the outer periphery of the outer periphery cut surface of the second liquid columnar hollow for Hl 2 of the cut surface of the columnar hollow for gas (Hg) Only one shortest straight line L2 can be drawn. Such columnar hollow gas and the accompanying airstream is discharged from the Hg gas is first liquid columnar hollow for Hl spinning solution discharged from the 1 and the spinning liquid discharged from the second liquid columnar hollow for Hl 2 Any one of these can act in a straight line and exert a shearing action, and therefore can be stably spun without producing droplets. For example, in the case where two straight lines can be drawn, the case of acting at one point and the case of acting at the other point are alternated. Droplets are generated and cannot be stably spun.
なお、図１には図示していないが、第１液吐出ノズルＮｌ１及び第２液吐出ノズルＮｌ２は紡糸液貯蔵装置（例えば、シリンジ、ステンレスタンク、プラスチックタンク、或は塩化ビニル樹脂製、ポリエチレン樹脂製などの樹脂製バッグなど）に接続されており、ガス吐出ノズルＮｇはガス供給装置（例えば、圧縮機、ガスボンベ、ブロアなど）に接続されている。 Although not shown in FIG. 1, the first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 are made of a spinning liquid storage device (for example, a syringe, a stainless steel tank, a plastic tank, or a vinyl chloride resin, The gas discharge nozzle Ng is connected to a gas supply device (for example, a compressor, a gas cylinder, a blower, etc.).
図１においては、１組の紡糸装置しか描いていないが、２組以上の紡糸装置を配置することができる。２組以上の紡糸装置を配置することによって、生産性を更に高めることができる。 In FIG. 1, only one set of spinning devices is shown, but two or more sets of spinning devices can be arranged. Productivity can be further enhanced by arranging two or more spinning devices.
また、図１においては、第１液吐出ノズルＮｌ１、第２液吐出ノズルＮｌ２、及びガス吐出ノズルＮｇとを固定した状態にあるが、前述のような関係を満たす限り、図１の態様に限定されない。例えば、段差を有する基材に対して第１液用柱状中空部Ｈｌ１、第２液用柱状中空部Ｈｌ２、ガス用柱状中空部Ｈｇを穿孔したものであっても良い。また、第１液吐出ノズルＮｌ１の第１液吐出部Ｅｌ１、第２液吐出ノズルＮｌ２の第２液吐出部Ｅｌ２、及び／又はガス吐出ノズルＮｇのガス吐出部Ｅｇの位置を自由に調整できる機構を備えていることもできる。 In FIG. 1, the first liquid discharge nozzle Nl 1 , the second liquid discharge nozzle Nl 2 , and the gas discharge nozzle Ng are in a fixed state. However, as long as the relationship as described above is satisfied, the mode of FIG. It is not limited to. For example, the first liquid columnar hollow part Hl 1 , the second liquid columnar hollow part Hl 2 , and the gas columnar hollow part Hg may be perforated on a substrate having a step. The first liquid ejection unit El 1 of the first liquid discharge nozzle Nl 1, the second liquid ejection unit El 2 of the second liquid discharge nozzle Nl 2, and / or the position of the exit for ejecting gas (Eg) of the gas discharge nozzle Ng free It is also possible to provide a mechanism that can be adjusted.
本発明の不織布製造装置は前述のような紡糸装置に加え、繊維の捕集体を備えているため、繊維を捕集して不織布を製造することができる。本発明においては、１つのガス吐出ノズルに対して２つ以上の液吐出ノズルが配置され、吐出ガス量を少なくすることができるため、繊維の飛散を抑制して地合いの均一な不織布を生産性良く製造できる。なお、ガス量を減らすことができ、吸引装置を大型化する必要がないことからエネルギー的に有利である。 Since the nonwoven fabric manufacturing apparatus of this invention is equipped with the fiber collection body in addition to the above spinning apparatuses, it can collect a fiber and can manufacture a nonwoven fabric. In the present invention, since two or more liquid discharge nozzles are arranged for one gas discharge nozzle, and the amount of discharge gas can be reduced, it is possible to suppress the scattering of fibers and produce a nonwoven fabric with a uniform texture. Can be manufactured well. In addition, since the amount of gas can be reduced and it is not necessary to enlarge the suction device, it is advantageous in terms of energy.
この捕集体は繊維を直接集積できるものであれば何でも良く、例えば、不織布、織物、編物、ネット、ドラム、ベルト或いは平板を捕集体として使用できる。なお、本発明においてはガスを吐出しているため、ガスを吸引して捕集体上に繊維を集積しやすく、また集積した繊維が乱れないように、通気性の捕集体を使用し、捕集体の紡糸装置側とは反対面側に吸引装置を設置するのが好ましい。 The collector may be anything as long as it can directly collect fibers. For example, a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, a net, a drum, a belt, or a flat plate can be used as the collector. In addition, since gas is discharged in the present invention, it is easy to collect the fibers on the collecting body by sucking the gas, and use a breathable collecting body so that the collected fibers are not disturbed. It is preferable to install a suction device on the side opposite to the spinning device side.
このような捕集体は紡糸装置のガス吐出部Ｅｇと対向して位置していると、確実に繊維を捕集し、不織布を製造することができるため好適である。特には、ガスの吐出方向中心軸Ａｇと直角であるように捕集体の捕集面が位置するように捕集体を配置するのが好ましい。なお、ガスの吐出方向中心軸Ａｇと平行であるように捕集体の捕集面が位置するように捕集体を配置したとしても、繊維の飛翔力が消失する重力方向下方、又は飛翔方向を変更させるガス流を作用させる場合には、捕集体に繊維を集積することができる。したがって、紡糸装置のガスの吐出方向中心軸Ａｇは重力と交差する方向に向けることもできる。 It is preferable that such a collector is positioned facing the gas discharge part Eg of the spinning device because fibers can be reliably collected and a nonwoven fabric can be produced. In particular, it is preferable to arrange the collection body so that the collection surface of the collection body is positioned so as to be perpendicular to the central axis Ag of the gas discharge direction. In addition, even if the collector is arranged so that the collection surface of the collector is positioned so as to be parallel to the central axis Ag of the gas discharge direction, the flying direction is changed below the gravity direction where the flying force of the fiber disappears or the flying direction is changed. When the gas flow to be acted is applied, the fibers can be accumulated in the collector. Therefore, the gas discharge direction central axis Ag of the spinning device can be directed in a direction intersecting with gravity.
なお、捕集体を紡糸装置のガス吐出部Ｅｇと対向して配置する場合、捕集体と紡糸装置の第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２との距離は、紡糸液の吐出量やガス流速によって変化するため特に限定するものではないが、３０〜１０００ｍｍであるのが好ましい。３０ｍｍ未満であると、紡糸液の溶媒が十分に蒸発しない状態で集積され、集積された後に繊維形状を保つことができず、不織布が得られない場合があるためである。また、１０００ｍｍを超えると、ガスの流れが乱れ、繊維が切れて飛散しやすくなる傾向があるためである。 In the case where the collection body is arranged opposite to the gas discharge portion Eg of the spinning device, the distance between the collection body and the first liquid discharge portion El 1 and the second liquid discharge portion El 2 of the spinning device is determined by the discharge of the spinning solution. Although it does not specifically limit since it changes with quantity and gas flow velocity, It is preferable that it is 30-1000 mm. If the thickness is less than 30 mm, the solvent of the spinning solution is accumulated in a state where it is not sufficiently evaporated, and the fiber shape cannot be maintained after the accumulation, and a nonwoven fabric may not be obtained. Moreover, when it exceeds 1000 mm, the gas flow is disturbed, and the fibers tend to break and scatter easily.
本発明の不織布製造装置は前述のような捕集体に加えて、紡糸装置と捕集体を収納できる紡糸容器を備えているのが好ましい。このような紡糸容器を備えていることによって、紡糸液から揮発した溶媒の飛散を防ぎ、場合によっては溶媒を回収して再利用することができる。また、紡糸容器に紡糸装置と捕集体を収納した場合には、前述の繊維を吸引するための吸引装置とは別に紡糸容器に排気装置を接続するのが好ましい。紡糸を行っていると、紡糸容器内における溶媒蒸気濃度が次第に高くなり、溶媒の蒸発が抑制されるため、繊維径のバラツキが発生しやすく、また繊維化されにくくなる傾向があるが、紡糸容器内のガスを排気し、紡糸容器内の溶媒濃度を一定に保つことによって、平均繊維径の変動を小さくし、安定して繊維化することができる。また、温湿度を調整した気体の供給装置を接続することも、紡糸容器内における溶媒蒸気濃度を安定させ、繊維径のバラツキを小さくするために好ましい。 The non-woven fabric production apparatus of the present invention preferably includes a spinning container that can store the spinning device and the collector in addition to the collector as described above. By providing such a spinning container, scattering of the solvent volatilized from the spinning solution can be prevented, and in some cases, the solvent can be recovered and reused. In addition, when the spinning device and the collection body are stored in the spinning container, it is preferable to connect an exhaust device to the spinning container separately from the suction device for sucking the fibers. When spinning is performed, the solvent vapor concentration in the spinning vessel gradually increases, and the evaporation of the solvent is suppressed. Therefore, the fiber diameter tends to vary and the fiber becomes difficult to be fiberized. By evacuating the inner gas and keeping the solvent concentration in the spinning container constant, fluctuations in the average fiber diameter can be reduced and stable fiberization can be achieved. It is also preferable to connect a gas supply device in which the temperature and humidity are adjusted in order to stabilize the solvent vapor concentration in the spinning vessel and to reduce the variation in the fiber diameter.
なお、不織布を製造する場合、紡糸装置のガス吐出部Ｅｇから流速１００ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出するのが好ましい。ガス吐出部Ｅｇから流速１００ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出することによって、液滴の発生を抑え、細径化した繊維を含む不織布を効率的に製造できるためである。好ましくは流速１５０ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出し、より好ましくは流速２００ｍ／ｓｅｃ．以上のガスを吐出する。なお、ガス流速の上限は捕集体上に集積した繊維を乱すことのない流速であれば良く、特に限定するものではない。このような流速のガスを吐出するには、例えば、圧縮機からガス用柱状中空部Ｈｇにガスを供給すれば良い。なお、ガスの種類は特に限定するものではないが、空気、窒素ガス、アルゴンガスなどを使用することができ、これらの中でも空気であると経済的である。また、これらのガスに、紡糸液に対して親和性のある溶媒の蒸気や親和性のない溶媒の蒸気を含ませることもできる。このような溶媒の蒸気量を調整することによって、各紡糸液からの溶媒蒸発速度や各紡糸液の固化速度を制御でき、紡糸の安定性を高めたり、繊維径を調整することができる。 In the case of manufacturing a nonwoven fabric, a flow rate of 100 m / sec. It is preferable to discharge the above gas. From the gas discharge part Eg, a flow rate of 100 m / sec. This is because by discharging the gas described above, the generation of liquid droplets can be suppressed, and a nonwoven fabric containing fibers with a reduced diameter can be efficiently produced. Preferably, the flow rate is 150 m / sec. The above gas is discharged, more preferably a flow rate of 200 m / sec. The above gas is discharged. The upper limit of the gas flow rate is not particularly limited as long as it does not disturb the fibers accumulated on the collector. In order to discharge the gas having such a flow velocity, for example, the gas may be supplied from the compressor to the gas columnar hollow portion Hg. In addition, although the kind of gas is not specifically limited, air, nitrogen gas, argon gas, etc. can be used and it is economical when it is air among these. Further, these gases may contain a solvent vapor having affinity for the spinning solution or a solvent vapor having no affinity. By adjusting the vapor amount of the solvent, the solvent evaporation rate from each spinning solution and the solidification rate of each spinning solution can be controlled, and the spinning stability can be increased and the fiber diameter can be adjusted.
本発明の製造方法に使用できる各紡糸液は所望ポリマーを溶媒に溶解させたものであれば良く、特に限定するものではない。例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリエステル、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、共重合ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、或いはポリプロピレンなどを、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリル、ギ酸、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエタン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどの溶媒に溶解させたものを使用することができる。 Each spinning solution that can be used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as the desired polymer is dissolved in a solvent. For example, polyethylene glycol, partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polylactic acid, polyester, polyglycolic acid, polyacrylonitrile, copolymerized polyacrylonitrile, polymethacrylic acid, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyamide, Polyimide, polyethylene, polypropylene, etc. are mixed with water, acetone, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,4-dioxane, pyridine, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N- Methyl-2-pyrrolidone, acetonitrile, formic acid, toluene, benzene, cyclohexane, cyclohexanone, carbon tetrachloride It can be used methylene chloride, chloroform, trichloroethane, ethylene carbonate, diethyl carbonate, which is dissolved in a solvent such as propylene carbonate.
なお、紡糸時の各紡糸液の粘度は１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲であるのが好ましく、２０〜８０００ｍＰａ・ｓの範囲であるのがより好ましい。粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、粘度が低すぎて曳糸性が悪く繊維になりにくい傾向があり、粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超えると、紡糸液が延伸されにくく、繊維となりにくい傾向がある。したがって、常温で粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超える場合であっても、紡糸液自体、第１液用柱状中空部Ｈｌ１、及び／又は第２液用柱状中空部Ｈｌ２を加熱することにより前記粘度範囲内に収まるのであれば、使用することができる。逆に、常温で粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であっても、紡糸液自体、第１液用柱状中空部Ｈｌ１、及び／又は第２液用柱状中空部Ｈｌ２を冷却することにより前記粘度範囲内に収まるのであれば、使用することができる。本発明における「粘度」は、粘度測定装置を用い、紡糸時と同じ温度で測定した、シェアレート１００ｓ−１の時の値をいう。 The viscosity of each spinning solution during spinning is preferably in the range of 10 to 10000 mPa · s, and more preferably in the range of 20 to 8000 mPa · s. When the viscosity is less than 10 mPa · s, the viscosity is too low and the spinnability tends to be difficult to become a fiber, and when the viscosity exceeds 10,000 mPa · s, the spinning solution is difficult to be drawn and tends to become a fiber. . Accordingly, even when the viscosity exceeds 10,000 mPa · s at room temperature, the viscosity can be increased by heating the spinning solution itself, the first liquid columnar hollow part H1 1 , and / or the second liquid columnar hollow part Hl 2. If it is within the range, it can be used. On the other hand, even if the viscosity is less than 10 mPa · s at room temperature, the above-mentioned viscosity range can be obtained by cooling the spinning solution itself, the first liquid columnar hollow part Hl 1 , and / or the second liquid columnar hollow part Hl 2. If it fits in, you can use it. The “viscosity” in the present invention refers to a value at a shear rate of 100 s −1 measured at the same temperature as in spinning using a viscosity measuring device.
なお、第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２からの各紡糸液の吐出量は各紡糸液の粘度やガス流速によって変化するため特に限定するものではないが、０．１〜１００ｃｍ３／時間であるのが好ましい。また、第１液吐出部Ｅｌ１からの吐出量と第２液吐出部Ｅｌ２からの吐出量は同じであっても異なっていても良い。同じであれば、繊維径のより揃った繊維を紡糸することができる。 The discharge amount of each spinning liquid from the first liquid discharging part El 1 and the second liquid discharging part El 2 is not particularly limited because it varies depending on the viscosity and gas flow rate of each spinning liquid. It is preferably 100 cm 3 / hour. Further, the discharge amount from the first liquid discharge portion El 1 and the discharge amount from the second liquid discharge portion El 2 may be the same or different. If they are the same, fibers having a more uniform fiber diameter can be spun.
以下に本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
（実施例１）
（紡糸液の調製）
ポリアクリロニトリル（アルドリッチ製）を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに濃度１０．５ｍａｓｓ％となるように溶解させた紡糸液（粘度（温度：２３℃）：１１００ｍＰａ・ｓ）を用意した。
Example 1
(Preparation of spinning solution)
A spinning solution (viscosity (temperature: 23 ° C.): 1100 mPa · s) in which polyacrylonitrile (manufactured by Aldrich) was dissolved in N, N-dimethylformamide to a concentration of 10.5 mass% was prepared.
（不織布製造装置の準備）
図１のような次の構成からなる製造装置を用意した。
（１） 紡糸液貯蔵部：シリンジ
（２） 空気供給装置：圧縮機
（３） 第１液吐出ノズルＮｌ１：金属製
（３）−１ 第１液吐出部Ｅｌ１：
０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ２）の円形
（３）−２ 第１液用柱状中空部Ｈｌ１：０．３３ｍｍ径の円柱状
（３）−３ ノズル外径：０．６４ｍｍ
（４） 第２液吐出ノズルＮｌ２：金属製
（４）−１ 第２液吐出部Ｅｌ２：
０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ２）の円形
（４）−２ 第２液用柱状中空部Ｈｌ２：０．３３ｍｍ径の円柱状
（４）−３ ノズル外径：０．６４ｍｍ
（５） ガス吐出ノズルＮｇ：金属製
（５）−１ ガス吐出部Ｅｇ：
０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８６ｍｍ２）の円形
（５）−２ ガス用柱状中空部Ｈｇ：０．３３ｍｍ径の円柱状
（５）−３ ノズル外径：０．６４ｍｍ
（５）−４ 位置：
ガス吐出部Ｅｇが第１液吐出部Ｅｌ１と第２液吐出部Ｅｌ２のいずれよりも２ｍｍ上流側に、ノズルの外壁面が当接するように配置
（６）−１ 第１液仮想柱状部Ｈｖｌ１とガス仮想柱状部Ｈｖｇの距離：
０．６２ｍｍ
（６）−２ 第１液吐出方向中心軸Ａｌ１とガス吐出方向中心軸Ａｇ：平行
（６）−３ ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第１液用柱状中空部Ｈｌ１の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ１の本数：１本
（７）−１ 第２液仮想柱状部Ｈｖｌ２とガス仮想柱状部Ｈｖｇの距離：
０．６２ｍｍ
（７）−２ 第２液吐出方向中心軸Ａｌ２とガス吐出方向中心軸Ａｇ：平行
（７）−３ ガス用柱状中空部Ｈｇの中心軸Ａｇに対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部Ｈｇの切断面の外周と第２液用柱状中空部Ｈｌ２の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ２の本数：１本
（８）−１ 捕集体：
ネット（表面をフッ素樹脂でコーティングしたメッシュタイプのコンベアネット）の捕集面を各紡糸液の吐出方向中心軸に対して直角に配置
（８）−２ 捕集体の第１液吐出部Ｅｌ１及び第２液吐出部Ｅｌ２との距離：
１５０ｍｍ
（９） 吸引装置：
サクションボックス（サクション口径：５０ｍｍ×２３０ｍｍ）
（１０） 紡糸容器：
容積１ｍ３のアクリル容器。
（１０）−１ 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）
（１０）−２ 排気装置：サクションボックス（吸引装置）に繋がったファン
(Preparation of non-woven fabric production equipment)
A manufacturing apparatus having the following configuration as shown in FIG. 1 was prepared.
(1) Spinning liquid storage part: Syringe (2) Air supply device: Compressor (3) First liquid discharge nozzle Nl 1 : Metal (3) -1 First liquid discharge part El 1 :
0.33 mm diameter (cross-sectional area: 0.086 mm 2 ) circular shape (3) -2 first liquid columnar hollow portion H 1 1 : 0.33 mm diameter cylindrical shape (3) -3 Nozzle outer diameter: 0.64 mm
(4) Second liquid discharge nozzle Nl 2 : Metal (4) -1 Second liquid discharge part El 2 :
0.33 mm diameter (cross-sectional area: 0.086 mm 2 ) circular shape (4) -2 second liquid columnar hollow part Hl 2 : 0.33 mm diameter cylindrical shape (4) -3 Nozzle outer diameter: 0.64 mm
(5) Gas discharge nozzle Ng: Metal (5) -1 Gas discharge portion Eg:
0.33 mm diameter (cross-sectional area: 0.086 mm 2 ) circular shape (5) -2 columnar hollow portion for gas Hg: cylindrical shape with 0.33 mm diameter (5) -3 Nozzle outer diameter: 0.64 mm
(5) -4 Position:
The gas discharge portion Eg is arranged so that the outer wall surface of the nozzle abuts 2 mm upstream from both the first liquid discharge portion El 1 and the second liquid discharge portion El 2 (6) -1 First liquid virtual columnar portion Distance between Hvl 1 and gas virtual columnar part Hvg:
0.62mm
(6) -2 first liquid ejection direction central axis Al 1 and the gas discharge direction central axis Ag: when cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of columnar hollow Hg Parallel (6) -3 gas, gas the number of use columnar hollow Hg of the cut surface of the outer periphery and the distance is the shortest straight line L1 between the outer periphery of the first liquid for the cut surface of the columnar
0.62mm
(7) -2 second liquid ejection direction center axis Al 2 gas discharging direction center axis Ag: when cut along a plane perpendicular to the central axis Ag of columnar hollow Hg Parallel (7) -3 gas, gas use columnar hollow number distance of the shortest straight line L2 between the outer circumference of the cutting surface peripheral to the cutting surface of the columnar hollow Hl 2 for the second solution of Hg: 1 present (8) -1 collecting body:
The collection surface of the net (mesh type conveyor net whose surface is coated with a fluororesin) is arranged perpendicular to the central axis in the discharge direction of each spinning solution. (8) -2 The first liquid discharge part El 1 of the collection body and the distance between the second liquid ejection unit El 2:
150mm
(9) Suction device:
Suction box (Suction diameter: 50mm x 230mm)
(10) Spinning container:
Acrylic container of volume 1m 3.
(10) -1 Gas supply device: precision air generator (Apiste Co., Ltd., 1400-HDR)
(10) -2 Exhaust device: Fan connected to suction box (suction device)
（不織布の製造）
次の条件で繊維を捕集体（ネット）上に集積させ、不織布（平均繊維径：約３００ｎｍ）を製造したところ、繊維を飛散させることなく、地合いの優れる不織布を生産性良く製造することができた。
（イ） 第１液吐出ノズルＮｌ１及び第２液吐出ノズルＮｌ２からの吐出量：
３ｇ／時間
（ロ） 空気吐出流速：２５０ｍ／ｓｅｃ．
（ハ） 空気吐出量：１．３Ｌ／ｍｉｎ．
（ニ） ネットの移動速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ.
（ホ） サクションボックスの吸引条件：
最大風量１８ｍ３／ｍｉｎ．（０．１ｋＷ）
（ヘ） 気体供給条件：
温度２３℃、湿度５０％のエアを流量２００Ｌ/ｍｉｎで供給
（ト） 気体排気条件：２０１．３Ｌ／ｍｉｎ．以上
(Manufacture of non-woven fabric)
Fibers were accumulated on the collector (net) under the following conditions to produce a nonwoven fabric (average fiber diameter: about 300 nm), and a nonwoven fabric with excellent texture could be produced with good productivity without scattering the fibers. It was.
(A) Discharge amount from the first liquid discharge nozzle Nl 1 and the second liquid discharge nozzle Nl 2 :
3 g / hour (b) Air discharge flow rate: 250 m / sec.
(C) Air discharge amount: 1.3 L / min.
(D) Net moving speed: 30 cm / min.
(E) Suction box suction conditions:
Maximum air flow 18m 3 / min. (0.1kW)
(F) Gas supply conditions:
Supply air with a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% at a flow rate of 200 L / min (g) Gas exhaust conditions: 201.3 L / min. more than
（比較例１）
（紡糸液の調製）
実施例１と同じ紡糸液を用意した。
(Comparative Example 1)
(Preparation of spinning solution)
The same spinning solution as in Example 1 was prepared.
（不織布製造装置の準備）
次の構成からなる製造装置を用意した。
（１） 紡糸液貯蔵部：ステンレスタンク
（２） 空気供給装置：圧縮機
（３） 液吐出ノズル：金属製
（３）−１ 液吐出部：０．７ｍｍ径（断面積：０．３８ｍｍ２）の円形
（３）−２ 液用柱状中空部：０．７ｍｍ径の円柱状
（３）−３ ノズル外径：１．１ｍｍ
（３）−４ ノズル本数：１本
（４） ガス吐出ノズル：金属製
（４）−１ ガス吐出部：２．１ｍｍ径（断面積：３．４６ｍｍ２）の円形
（４）−２ ガス用柱状中空部：２．１ｍｍ径の円柱状
（４）−３ ノズル外径：２．５ｍｍ
（４）−４ ノズル本数：１本
（４）−５ 位置：
ガス吐出部が液吐出部よりも２ｍｍ上流側の位置で、液吐出ノズルと同心円状に配置、結果として、ガス吐出部は内径１．１ｍｍ、外径２．１ｍｍの中空円形状となる（図５参照）
（５）−１ 液仮想柱状部とガス仮想柱状部の距離：０．４ｍｍ
（５）−２ 液吐出方向中心軸とガス吐出方向中心軸：一致
（５）―３ ガス用柱状中空部の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部の切断面の内周と液用柱状中空部の切断面の外周との距離が最も短い直線の本数：無数
（６）−１ 捕集体：
ネット（表面をフッ素樹脂でコーティングしたメッシュタイプのコンベアネット）の捕集面を紡糸液の吐出方向中心軸に対して直角に配置
（６）−２ 捕集体の液吐出部との距離：３００ｍｍ
（７） 吸引装置：
サクションボックス（サクション口径：５０ｍｍ×２３０ｍｍ）
（８） 紡糸容器：容積１ｍ３のアクリル容器
（８）−１ 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）
（８）−２ 排気装置：サクションボックス（吸引装置）に繋がったファン
(Preparation of non-woven fabric production equipment)
A manufacturing apparatus having the following configuration was prepared.
(1) Spinning liquid storage part: Stainless steel tank (2) Air supply device: Compressor (3) Liquid discharge nozzle: metal (3) -1 Liquid discharge part: 0.7 mm diameter (cross-sectional area: 0.38 mm 2 ) (3) -2 Liquid columnar hollow part: 0.7 mm diameter cylindrical shape (3) -3 Nozzle outer diameter: 1.1 mm
(3) -4 Number of nozzles: 1 (4) Gas discharge nozzle: Metal (4) -1 Gas discharge part: 2.1 mm diameter (cross-sectional area: 3.46 mm 2 ) circular shape (4) -2 For gas Columnar hollow: 2.1 mm diameter cylindrical shape (4) -3 Nozzle outer diameter: 2.5 mm
(4) -4 Number of nozzles: 1 (4) -5 Position:
The gas discharge part is arranged concentrically with the liquid discharge nozzle at a
(5) -1 Distance between liquid virtual columnar part and gas virtual columnar part: 0.4 mm
(5) -2 Liquid discharge direction central axis and gas discharge direction central axis: coincidence (5) -3 The cut surface of the gas columnar hollow when cut along a plane perpendicular to the center axis of the gas columnar hollow The number of straight lines with the shortest distance between the inner periphery of the liquid and the outer periphery of the cut surface of the columnar hollow portion for liquid: innumerable (6) -1 collector:
The collection surface of the net (mesh type conveyor net whose surface is coated with a fluororesin) is arranged perpendicular to the central axis of the spinning liquid discharge direction (6) -2 Distance from the liquid discharge part of the collection body: 300 mm
(7) Suction device:
Suction box (Suction diameter: 50mm x 230mm)
(8) Spinning container: acrylic container with a volume of 1 m 3 (8) -1 Gas supply device: precision air generator (manufactured by Apiste Co., Ltd., 1400-HDR)
(8) -2 Exhaust device: Fan connected to a suction box (suction device)
（不織布の製造）
次の条件で紡糸し、不織布を製造しようとしたが、繊維形状、不織布を製造することができなかった。
（イ）液吐出ノズルからの吐出量：３ｇ／時間
（ロ）ガス吐出流速：２００ｍ／ｓｅｃ．
（ハ）空気吐出量：１．０Ｌ／ｍｉｎ．
（ニ） ネットの移動速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ.
（ホ） サクションボックスの吸引条件：
最大風量１８ｍ３／ｍｉｎ．（０．１ｋＷ）
（ヘ） 気体供給条件：
温度２３℃、湿度５０％のエアを流量２００Ｌ/ｍｉｎで供給
（ト） 気体排気条件：２０１Ｌ／ｍｉｎ．以上
(Manufacture of non-woven fabric)
An attempt was made to produce a nonwoven fabric by spinning under the following conditions, but the fiber shape and nonwoven fabric could not be produced.
(A) Discharge amount from the liquid discharge nozzle: 3 g / hour (b) Gas discharge flow rate: 200 m / sec.
(C) Air discharge amount: 1.0 L / min.
(D) Net moving speed: 30 cm / min.
(E) Suction box suction conditions:
Maximum air flow 18m 3 / min. (0.1kW)
(F) Gas supply conditions:
Supplying air at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% at a flow rate of 200 L / min (g) Gas exhaust conditions: 201 L / min. more than
（比較例２）
（紡糸液の調製）
実施例１と同じ紡糸液を用意した。
(Comparative Example 2)
(Preparation of spinning solution)
The same spinning solution as in Example 1 was prepared.
（紡糸装置の準備）
次の構成からなる紡糸装置を用意した。
（１） 紡糸液貯蔵部：シリンジ
（２） 空気供給装置：圧縮機
（３） 液吐出ノズル：金属製
（３）−１ 液吐出部：０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８５ｍｍ２）の円形
（３）−２ 液用柱状中空部：０．３３ｍｍ径の円柱状
（３）−３ ノズル外径：０．６４ｍｍ
（３）−４ ノズル本数：１本
（４） ガス吐出ノズル：金属製
（４）−１ ガス吐出部：０．３３ｍｍ径（断面積：０．０８５ｍｍ２）の円形
（４）−２ ガス用柱状中空部：０．３３ｍｍ径の円柱状
（４）−３ ノズル外径：０．６４ｍｍ
（４）−４ ノズル本数：１本
（５）−１ 位置：
ガス吐出部が液吐出部よりも２ｍｍ上流側に、ノズルの外壁面が当接するように配置
（６） 液仮想柱状部とガス仮想柱状部の距離：０．６２ｍｍ
（７） 液吐出方向中心軸とガス吐出方向中心軸：平行
（８） ガス用柱状中空部の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部の切断面の外周と液用柱状中空部の切断面の外周との距離が最も短い直線Ｌ１の本数：１本
(Preparation of spinning device)
A spinning device having the following configuration was prepared.
(1) Spinning liquid storage part: Syringe (2) Air supply device: Compressor (3) Liquid discharge nozzle: Metal (3) -1 Liquid discharge part: 0.33 mm diameter (cross-sectional area: 0.085 mm 2 ) Circular (3) -2 Columnar hollow for liquid: Column shape with a diameter of 0.33 mm (3) -3 Nozzle outer diameter: 0.64 mm
(3) -4 Number of nozzles: 1 (4) Gas discharge nozzle: metal (4) -1 Gas discharge part: 0.33 mm diameter (cross-sectional area: 0.085 mm 2 ) circle (4) -2 For gas Columnar hollow: cylindrical shape with a diameter of 0.33 mm (4) -3 Nozzle outer diameter: 0.64 mm
(4) -4 Number of nozzles: 1 (5) -1 Position:
The gas discharge part is arranged 2 mm upstream of the liquid discharge part so that the outer wall surface of the nozzle contacts (6) Distance between the liquid virtual columnar part and the gas virtual columnar part: 0.62 mm
(7) Liquid discharge direction central axis and gas discharge direction central axis: parallel (8) When cut along a plane perpendicular to the central axis of the gas columnar hollow part, the outer periphery of the cut surface of the gas columnar hollow part and the liquid Number of straight lines L1 having the shortest distance from the outer periphery of the cut surface of the columnar hollow portion for use: 1
（不織布製造装置の準備）
紡糸装置を２組用意し、次のように配置した。
（ｉ） 捕集体：
ネット（表面をフッ素樹脂でコーティングしたメッシュタイプのコンベアネット）の捕集面を紡糸液の吐出方向中心軸に対して直角に配置
（ｉｉ） 捕集体の捕集面と液吐出部との距離：２００ｍｍ
（ｉｉｉ） 吸引装置：
サクションボックス（サクション口径：５０ｍｍ×２３０ｍｍ）
（ｉｖ） 紡糸容器：
容積１ｍ３のアクリル容器
（ｉｖ）−１ 気体供給装置：精密空気発生装置（（株）アピステ製、１４００−ＨＤＲ）
（ｉｖ）−２ 排気装置：サクションボックス（吸引装置）に繋がったファン
(Preparation of non-woven fabric production equipment)
Two sets of spinning devices were prepared and arranged as follows.
(I) Collected body:
The collection surface of the net (mesh type conveyor net whose surface is coated with a fluororesin) is arranged perpendicular to the central axis of the spinning liquid discharge direction (ii) Distance between the collection surface of the collection body and the liquid discharge part: 200mm
(Iii) Suction device:
Suction box (Suction diameter: 50mm x 230mm)
(Iv) Spinning container:
Acrylic container (iv) -1 with a volume of 1 m 3 Gas supply device: Precision air generator (Apiste Co., Ltd., 1400-HDR)
(Iv) -2 Exhaust device: Fan connected to a suction box (suction device)
（不織布の製造）
次の条件で繊維を捕集体（ネット）上に集積させ、不織布を製造しようとしたが、実施例１よりも繊維の飛散が多く、安定して不織布を製造することができなかった。
（イ）液吐出ノズルからの吐出量：３ｇ／時間
（ロ）ガス吐出流速：２００ｍ／ｓｅｃ．
（ハ）空気吐出量：１．０Ｌ／ｍｉｎ．
（ニ） ネットの移動速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ.
（ホ） サクションボックスの吸引条件：
最大風量１８ｍ３／ｍｉｎ．（０．１ｋＷ）
（ヘ） 気体供給条件：
温度２３℃、湿度５０％のエアを流量２００Ｌ/ｍｉｎで供給
（ト） 気体排気条件：２０１Ｌ／ｍｉｎ．以上
(Manufacture of non-woven fabric)
Fibers were accumulated on the collector (net) under the following conditions to produce a nonwoven fabric. However, the amount of scattered fibers was greater than in Example 1, and the nonwoven fabric could not be produced stably.
(A) Discharge amount from the liquid discharge nozzle: 3 g / hour (b) Gas discharge flow rate: 200 m / sec.
(C) Air discharge amount: 1.0 L / min.
(D) Net moving speed: 30 cm / min.
(E) Suction box suction conditions:
Maximum air flow 18m 3 / min. (0.1kW)
(F) Gas supply conditions:
Supplying air at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% at a flow rate of 200 L / min (g) Gas exhaust conditions: 201 L / min. more than
Ｎｌ１ 第１液吐出ノズル
Ｎｌ２ 第２液吐出ノズル
Ｎｌ 液吐出ノズル
Ｎｌｎ 液吐出ノズル
Ｎｇ ガス吐出ノズル
Ｅｌ１ 第１液吐出部
Ｅｌ２ 第２液吐出部
Ｅｇ ガス吐出部
Ｈｌ１ 第１液用柱状中空部
Ｈｌ２ 第２液用柱状中空部
Ｈｇ ガス用柱状中空部
Ｈｖｌ１ 第１液仮想柱状部
Ｈｖｌ２ 第２液仮想柱状部
Ｈｖｇ ガス仮想柱状部
Ａｌ１ 第１吐出方向中心軸（液）
Ａｌ２ 第２吐出方向中心軸（液）
Ａｇ 吐出方向中心軸（ガス）
Ｃ ガス用柱状中空部の中心軸に対して垂直な平面
Ｌ１ 直線
Ｌ２ 直線
１２ 第１部材
２２ 第２部材
３２ 第３部材
１４、２４、３４ 供給端部
１６、２６、３６ 対向出口端部
１８ 第１供給スリット
３８ 第１ガススリット
２０ ガスジェット空間
Nl 1 first liquid discharge nozzle Nl 2 second liquid discharge nozzle Nl liquid discharge nozzle Nl n liquid discharge nozzle Ng gas discharge nozzle El 1 first liquid discharge part El 2 second liquid discharge part Eg gas discharge part Hl 1 first liquid Column-shaped hollow portion Hl 2 Column-shaped hollow portion for second liquid Hg Gas column-shaped hollow portion Hv 1 First liquid virtual column-shaped portion Hvl 2 Second liquid virtual column-shaped portion Hvg Gas virtual column-shaped portion Al 1 First discharge direction central axis (liquid )
Al 2 2nd discharge direction central axis (liquid)
Ag discharge direction central axis (gas)
C Vertical plane perpendicular to the central axis of the gas columnar hollow portion L1 straight line L2
Claims (4)
（１）各液吐出部を端部とする液用柱状中空部をそれぞれ有する
（２）ガス吐出部を端部とするガス用柱状中空部を有する
（３）液用柱状中空部を延長した各液仮想柱状部とガス用柱状中空部を延長したガス仮想柱状部とはそれぞれ近接している
（４）液用柱状中空部の各吐出方向中心軸とガス用柱状中空部の吐出方向中心軸とはそれぞれ平行である
（５）ガス用柱状中空部の中心軸に対して垂直な平面で切断した時に、ガス用柱状中空部の切断面の外周と液用柱状中空部の切断面の外周との距離が最も短い直線を、いずれの組み合わせにおいても、１本だけ引くことができる A spinning device satisfying the following conditions, having two or more liquid discharge portions capable of discharging a spinning solution and one gas discharge portion located upstream of any of the liquid discharge portions and capable of discharging gas.
(1) It has a liquid columnar hollow portion with each liquid discharge portion as an end portion (2) It has a gas columnar hollow portion with an end portion as a gas discharge portion (3) Each of the liquid columnar hollow portions extended The liquid virtual columnar part and the gas virtual columnar part obtained by extending the gas columnar hollow part are close to each other. (4) The discharge column central axis of the liquid columnar hollow part and the discharge direction central axis of the gas columnar hollow part Are parallel to each other. (5) When cut along a plane perpendicular to the central axis of the gas columnar hollow part, the outer periphery of the cut surface of the gas columnar hollow part and the outer periphery of the cut surface of the liquid columnar hollow part Only one straight line with the shortest distance can be drawn in any combination
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