JP5527167B2

JP5527167B2 - 不織布の製造装置

Info

Publication number: JP5527167B2
Application number: JP2010250859A
Authority: JP
Inventors: 舞小山田; 弘小山
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-11-09
Also published as: US8585387B2; US20120114779A1; JP2012102425A

Description

この発明は、不織布を連続的に製造するための不織布の製造装置に関するものである。

従来、この種の不織布の製造装置としては、例えば図２に示すような構成が知られている。この従来構成においては、メルトブロー部３１に、繊維Ｆを紡出するための紡糸部３２と、紡出された繊維Ｆに随伴気流Ａを供給するための送気部３３とが設けられている。メルトブロー部３１の下流側には、ベルトコンベア３４が設けられている。そして、溶融された樹脂が押出機３５で紡糸部３２に供給されるとともに、送風機３６から送気部３３に熱風が供給される。このため、紡糸部３２から繊維Ｆが紡出され、その繊維Ｆが送気部３３からの随伴気流Ａとともにベルトコンベア３４上に供給されて、シート状の不織布Ｃが製造される。

また、従来の不織布の製造装置としては、例えば特許文献１に開示されるような構成も提案されている。この特許文献１の従来構成においては、先端に至るに従って断面積が縮小するチャンバが装備され、そのチャンバの大面積開口側に紡糸部及び送気部が設けられている。チャンバの小面積開口側には、一対のローラよりなる導入部を介して、スクリーンベルトよりなる捕集面が設けられている。そして、紡糸部から紡出される繊維が送気部から供給される随伴気流により、チャンバの小面積開口側に送られて、その小面積開口部から送り出される。その後、繊維が導入部のローラ間を通して捕集面上に供給されることにより、シート状の不織布Ｃが製造される。

特開平４−２５７３６２号公報

ところが、前記の従来構成においては、次のような問題があった。
図２に記載の従来構成では、紡糸部３２から紡出される繊維Ｆが送気部３３から供給される随伴気流Ａとともに、平面状のベルトコンベア３４の上面に直接吹き付けられる。このため、随伴気流Ａがベルトコンベア３４の上面において不規則な乱れを生じて、その乱気流により繊維Ｆがベルトコンベア３４上で舞い上がり、繊維の材質が劣化するだけではなく、厚さや繊維密度の均一な高品質の不織布Ｃを製造することが難しいものであった。

この問題を防止するために、ベルトコンベア３４としてメッシュ状のものを用いるとともに、ベルトコンベア３４の下側からエアを吸引して、不織布をベルトコンベア３４上に吸着させるようにすることも考慮される。しかし、このような構成においては、不織布が扁平になるだけではなく、不織布にメッシュ痕が形成されて、品質の低下を招くことになる。

これに対して、特許文献１に記載の従来構成では、チャンバの小面積開口部から、随伴気流とともに送り出される繊維が導入部の一対のローラ間を通して捕集面上に供給されるようになっている。このため、導入部上で随伴気流に乱れが生じた場合でも、その乱気流に大きく影響されることなく、導入部の下側の捕集面上に繊維を供給して不織布を製造することができるとしている。しかしながら、この特許文献１に記載の従来構成では、先端に至るに従って断面積が縮小するチャンバ及び一対のローラよりなる導入部を設ける必要があるため、装置全体の構造が複雑になる。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、随伴気流の乱れの影響を受けることなく、高品質の不織布を製造することができる不織布の製造装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、繊維を紡出するための紡糸部と、紡出された繊維に随伴気流を供給するための送気部とよりなるメルトブロー部の下流側に、自身の軸線を中心に回転することにより、前記紡糸部から外周面に供給された繊維を不織布とするとともに、その不織布を送り出すためのローラを設け、そのローラの不織布送り方向の下流側には前記不織布の案内路を構成する一対の案内板を設け、前記随伴気流を一方の案内板により分離するようにした不織布の製造装置であって、前記随伴気流の分離側における案内板の上流側の端部を、前記ローラの中心を通る水平面の下流側においてローラの中心側を指向させたことを特徴としている。ここで、案内板の上流側の端部がローラの中心側を指向するということは、その端部の延長線とローラの外周面との交点におけるローラ外周面の接線よりも端部の延長方向がローラ中心側を指向する状態を指す。

従って、この発明の不織布の製造装置においては、メルトブロー部の紡糸部から紡出される繊維が、送気部から供給される随伴気流とともにローラ上に吹き付けられて、ローラの外周面に不織布が形成される。このとき、随伴気流がローラの外周面に沿って下方に流れるため、ローラ上において随伴気流に乱れが生じるおそれはほとんどない。よって、乱気流により繊維が舞い上げられることなく、不織布を形成することができる。そして、ローラ上の不織布がローラの回転により一対の案内板間の案内路内に送り込まれ、その案内路においてローラ上から剥離される。この場合、随伴気流が案内板により不織布から分離されて案内路内には侵入し難いため、随伴気流にほとんど影響されることなく、ローラ上から不織布を剥離することができる。

また、随伴気流の分離側における案内板の上流側の端部が、ローラの中心を通る水平面の下流側において、ローラの外周面に対して接線方向に指向した状態で対向配置されることなく、ローラの中心側に指向した状態で対向配置されている。

このため、案内板の端部がローラの外周面に対して接線方向に指向した状態で対向配置されている場合とは異なり、随伴気流が案内板の端部とローラの外周面との間の隙間から案内路内に流れ込むことを効果的に抑制することができる。よって、随伴気流やその乱気流の悪影響を受けることなく、厚さや繊維密度の均一な高品質の不織布を製造することができる。

前記の構成において、前記紡糸部がローラの上方に位置するとともに、ローラの軸線が水平面内に位置し、前記案内板の端部は鉛直方向または鉛直方向よりも内側方向を指向することが好ましい。

前記の構成において、前記一対の案内板を非対称形状にして、前記送気部からの随伴気流がローラの外周面を経て一方の案内板側に偏るようにすることが好ましい。
前記の構成において、前記案内板の下流側に不織布を収集するための収集部を設け、その収集部を前記随伴気流が少ない案内板側に設けるとよい。

前記の構成において、随伴気流の分離側とは反対側の案内板の端部をローラの外周面に接触させるとよい。

以上のように、この発明によれば、装置の構造が簡単であるとともに、随伴気流の乱れの影響を受けることなく、高品質の不織布を製造することができるという効果を発揮する。

一実施形態の不織布の製造装置を示す構成図。従来の不織布の製造装置を示す構成図。

以下に、この発明を具体化した不織布の製造装置の一実施形態を、図１に従って説明する。
図１に示すように、この実施形態の不織布の製造装置においては、メルトブロー部１１が装備されている。そのメルトブロー部１１には、繊維Ｆを紡出するための紡糸部１２が設けられるとともに、紡出された繊維Ｆに随伴気流Ａを供給するための送気部１３が設けられている。メルトブロー部１１の下流側には、ローラ１４が自身の水平軸線を中心に回転可能に配置され、紡糸部１２の先端とローラ１４の外周面との間には間隔が形成されている。そして、溶融された合成樹脂が押出機１５で紡糸部１２に供給されるとともに、送風機１６から送気部１３に熱風が供給される。このため、紡糸部１２から繊維Ｆが紡出され、その繊維Ｆが送気部１３からの随伴気流Ａとともにローラ１４上に吹き付けられて、そのローラ１４の回転に伴ってローラ１４の外周面上においてシート状の不織布Ｃが製造される。

図１に示すように、前記ローラ１４の下流側には、一対の下方へ向かって拡開される湾曲形状の案内板１７，１８が所定間隔をおいて対向配置されている。両案内板１７，１８間には、不織布Ｃの案内路１９が形成されている。そして、ローラ１４の外周面に沿って下方に流れる随伴気流Ａが、この案内板１７，１８によりローラ１４の外周面上の不織布Ｃから分離されるとともに、案内板１７，１８の外側面に沿って下方に導かれるようになっている。

図１に示すように、前記両案内板１７，１８における随伴気流Ａの上流側、つまり随伴気流Ａを分離する側の端部１７ａ，１８ａは、ほぼ鉛直方向へ平行に延びるように形成されている。端部１７ａ，１８ａとローラ１４の外周面との間には隙間が形成されている。そして、この案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａが、ローラ１４の中心を通る水平面の下流側における端部１７ａ，１８ａの延長線上において、ローラ１４の外周面に対する接線方向を指向することなく、ローラ１４の中心側に指向した状態で対向配置されている。

また、前記両案内板１７，１８は同じ曲率に形成されているが、両案内板１７，１８のうちの一方の案内板１７の下端には、水平方向に延びる延長部１７ｂが形成されている。このため、両案内板１７，１８が非対称形状となるように構成されている。この非対称形状によって、随伴気流Ａがローラ１４の外周上部から、流動抵抗が小さい形状の案内板１８側へ偏流となって優先的に流れるようになっている。また、両案内板１７，１８間の案内路１９内においてローラ１４の外周面から剥離された不織布Ｃが、案内板１７の延長部１７ｂに沿って側方に導かれて、その案内板１７側に位置する収集部としての巻取り軸２０に巻き取られる。

次に、前記のように構成された不織布の製造装置の作用を説明する。
さて、この不織布の製造装置の運転時には、溶融された樹脂が紡糸部１２に供給されるとともに、送風機１６から送気部１３に熱風が供給される。すると、紡糸部１２から繊維Ｆが紡出されるとともに、その繊維Ｆが送気部１３からの随伴気流Ａにより、回転中のローラ１４の外周上面に吹き付けられる。このため、ローラ１４の外周面にシート状の不織布Ｃが連続的に製造される。

この場合、ローラ１４の外周上面が円筒状になっているため、随伴気流Ａがローラ１４の外周上部で滞ることなく、ローラ１４の外周面に沿って下方にスムーズに流れる。また、ローラ１４の下流側に配置された一対の案内板１７，１８が非対称形状となっているため、随伴気流Ａはローラ１４の外周上部において彷徨うことなく、流動抵抗が小さい形状の案内板１８側へ優先的に流れる。よって、ローラ１４の外周上部において随伴気流Ａに乱れが生じることはなく、そのため、その乱気流により繊維Ｆが舞い上げられることを防止できるため、不織布Ｃの形成に支障を来すおそれはない。これに対し、案内板１７,１８が対称形状の場合は、随伴気流がローラ１４上において振動するようにして流れるため、その流れの方向が定まらず、不織布形成に悪影響がある。

そして、前記ローラ１４の回転に伴って、そのローラ１４の外周面の不織布Ｃが随伴気流Ａとともに、案内板１８の端部１８ａと対応する位置まで移動されると、その案内板１８により随伴気流Ａが不織布Ｃから分離されて、不織布Ｃのみが案内路１９内に送り込まれる。このとき、案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａが、ローラ１４の中心を通る水平面の下流側において、ローラ１４の中心側に指向した状態で対向配置されている。このため、随伴気流Ａが案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａとローラ１４の外周面との間の隙間から案内路１９内に流れ込むおそれはほとんどない。よって、随伴気流Ａが不織布Ｃから適切に分離される。これに対し、案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａがローラ１４の外周面に対して接線方向に指向した状態で対向配置されている場合は、随伴気流が案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａと、ローラ１４の外周面との間の隙間から案内路１９内に侵入して、不織布Ｃに対して悪影響を与える。

その後、前記案内路１９内において、不織布Ｃがローラ１４の外周面から剥離され、案内板１７の延長部１７ｂに沿って下流側に導かれるとともに、巻取り軸２０に巻き取られる。この場合、案内路１９の外側において案内板１７，１８により、前もって不織布Ｃから随伴気流Ａが分離されているため、案内路１９内でローラ１４上から不織布Ｃが剥離される際に、随伴気流Ａの悪影響を受けるおそれはない。よって、繊維が劣化することを防止できるとともに、厚さや繊維密度の均一な高品質の不織布Ｃが製造される。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）この不織布の製造装置においては、メルトブロー部１１の紡糸部１２から紡出される繊維Ｆが、送気部１３から供給される随伴気流Ａによりローラ１４上に吹き付けられて、ローラ１４の外周面に不織布Ｃが形成される。このため、不織布Ｃの形成時には、随伴気流Ａがローラ１４上で滞ることなく、ローラ１４の外周面に沿って下方にスムーズに流れる。よって、ローラ１４上において繊維Ｆが舞い上げられるおそれはなく、不織布Ｃを連続的に形成することができる。

また、ローラ１４上の不織布Ｃがローラ１４の回転により一対の案内板１７，１８間の案内路１９内に送り込まれ、その案内路１９においてローラ１４上から剥離される。この場合、随伴気流Ａが案内板１７，１８により不織布Ｃから分離されるようになっているため、案内路１９内において随伴気流Ａにほとんど影響されることなく、ローラ１４上から不織布Ｃを剥離することができる。従って、随伴気流Ａやその乱気流の悪影響を受けることなく、厚さや繊維密度の均一な高品質の不織布Ｃを製造することができる。

さらに、ローラ１４の下流側に一対の案内板１７，１８を配設することにより、ローラ１４上の不織布Ｃから随伴気流Ａを分離させて、不織布Ｃに対する随伴気流Ａの悪影響を抑制することができるため、装置の構成を簡略化することができる。

（２）この不織布の製造装置においては、随伴気流Ａの分離側における案内板１７，１８の上流側の端部１７ａ，１８ａが、ローラ１４の中心を通る水平面の下流側において、ローラ１４の外周面に対して接線方向を指向した状態で対向配置されることなく、ローラ１４の中心側を指向した状態で対向配置されている。このため、案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａがローラ１４の外周面に対して接線方向に指向した状態で対向配置されている場合とは異なり、随伴気流Ａが案内板１７，１８の端部１７ａ，１８ａとローラ１４の外周面との間の隙間から案内路１９内に流れ込むことを効果的に抑制することができる。よって、随伴気流Ａの悪影響を適切に防止することができて、高品質の不織布Ｃを製造することができる。

（３）この不織布の製造装置においては、前記一対の案内板１７，１８が非対称形状となるように構成されている。このため、随伴気流Ａを流動抵抗が小さい形状の案内板１８側へ優先的に流すことができる。このため、ローラ１４上において随伴気流Ａに乱れが生じるおそれを効果的に抑制することができて、不織布Ｃの品質を一層向上させることができる。

（４）この不織布の製造装置においては、ローラ１４の軸線が水平に位置し、案内板１７,１８の端部１７ａ,１８ａがローラ１４の中心を通る水平面の下において鉛直方向を指向しているため、不織布Ｃと随伴気流Ａとの分離が適切に実行される。

（５）この不織布の製造装置においては、不織布Ｃの巻取り軸２０を随伴気流Ａが少ない案内板１７側に設けているため、不織布Ｃの巻取りに対する随伴気流Ａからの悪影響を避けることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ローラ１４上において随伴気流Ａの偏流を形成するための案内板１７,１８の非対称形状を得るために、一方の案内板１７,１８のローラ１４に対する位置関係を他方の案内板１７,１８とは異ならせたり、両案内板１７,１８長さや曲率等の形状を変えたりすること。

・不織布Ｃがローラ１４から分離される側と反対側の案内板１８の端部１８ａをローラ１４に接触させること。この場合、ローラ１４に傷がつかないように、端部１８ａをローラ１４の表面より柔らかい材質で形成する。このようにすれば、端部１８ａによりローラ１４の表面に付着した残留繊維を除去できる。

・案内板１７,１８の端部１７ａ,１８ａが上方に向かって先窄まりとなるようにハの字形に形成すること。このようにすれば、不織布Ｃからの随伴気流Ａの分離をさらに適切に行うことができる。

１１…メルトブロー部、１２…紡糸部、１３…送気部、１４…ローラ、１７，１８…案内板、１７ａ，１８ａ…端部、１９…案内路、Ｆ…繊維、Ａ…随伴気流、Ｃ…不織布。

Claims

繊維を紡出するための紡糸部と、紡出された繊維に随伴気流を供給するための送気部とよりなるメルトブロー部の下流側に、自身の軸線を中心に回転することにより、前記紡糸部から外周面に供給された繊維を不織布とするとともに、その不織布を送り出すためのローラを設け、そのローラの不織布送り方向の下流側には前記不織布の案内路を構成する一対の案内板を設け、前記随伴気流を一方の案内板により分離するようにした不織布の製造装置であって、
前記随伴気流の分離側における案内板の上流側の端部を、前記ローラの中心を通る水平面の下流側においてローラの中心側を指向させたことを特徴とする不織布の製造装置。
前記紡糸部がローラの上方に位置するとともに、ローラの軸線が水平面内に位置し、前記案内板の端部は鉛直方向または鉛直方向よりも内側方向を指向したことを特徴とする請求項１に記載の不織布の製造装置。
前記一対の案内板を非対称形状にして、前記送気部からの随伴気流がローラの外周面を経て一方の案内板側に偏るようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の不織布の製造装置。
前記案内板の下流側に不織布を収集するための収集部を設け、その収集部を前記随伴気流が少ない案内板側に設けたことを特徴とする請求項３に記載の不織布の製造装置。
随伴気流の分離側とは反対側の案内板の端部をローラの外周面に接触させたことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の不織布の製造装置。