JP5586620B2 - スパンボンド不織布を製造する装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、スパンボンド不織布を製造する装置、すなわち、溶融物ストランドを押し出すための紡糸ビームと、流出部の後ろに配置されたブロー装置と、鉛直方向で見て紡糸ビームの下に配置されたスクリーンベルト装置とが設けられていて、該スクリーンベルト装置が、搬送方向において可動のスクリーンベルトを備えている形式の、スパンボンド不織布を製造する装置に関する。

本発明のような不織布を製造する場合には、ポリマ溶融物から多数のフィラメントが押し出され、空気透過性のスクリーンベルト上において面状形成物に形成され、同時にスクリーンベルトによって搬出される。このような装置は独国特許ＤＥ１９９１３１６２Ｃ１に記載されている。

この場合押出し機から供給された溶融されたポリマは紡糸ビームにおいて、単列又は複数列に配置されたノズル孔を通してまず、多数のストランドに紡糸され、ノズル孔からの流出直後に、ノズルを通して供給される空気流によって長さ有限の細いフィラメントが形成される。

フィラメントは高速で空気ノズルから流出し、所定の間隔をおいて位置するスクリーンベルトに衝突し、このスクリーンベルトにおいてフィラメントは面上形成物を形成する。空気ノズルとスクリーンベルトとの間の領域において、フィラメントは冷却される。紡糸ビームと空気ノズルとスクリーンベルトとの間におけるフィラメントの搬送方向は、鉛直方向である。コンベヤベルトとして形成されているスクリーンベルトの連続的な運動によって、形成される不織布は搬出され、この際におけるスクリーンベルトの延在方向及び搬送方向は水平方向である。このスクリーンベルトの下には、吸込み装置が設けられており、この吸込み装置は不織布の形成を助成し、かつ特に、フィラメントと共に動く空気流を搬出するために役立つ。

フィラメントが高速でスクリーンベルトに衝突することによって、多くの場合高密度の不織布が生ぜしめられる。多くの方法パラメータは、装置の構造によって所定されるので、従って製品のバリエーションは狭い範囲においてしか可能でない。

しかしながら通気性の高い不織布が必要とされることもよくある。このような要求を満たすため、また同時に、不織布特性に関する高いフレキシビリティを得るために、ＤＥ１９９１３１６２Ｃ１には、高さと傾斜を調節できるスクリーンベルトが開示されている。しかしながらこの解決策は、その構造が複雑かつ高コストであり、しかも、スクリーンベルトに後続の構成グループも同様にスクリーンベルトの状態に合わせなくてはならない、という欠点を有している。

フレキシビリティを高めるための別の解決策は、ＤＥ４２３８３４７Ｃ２に基づいて公知であり、この公知の構成では、プロセスパラメータに装置を適合させるために移動調節可能なブロー空気リップが提案されている。さらに、種々様々な文献に基づいて、フィラメント流出部とスクリーンベルトとの間に、スクリーンベルトにおけるフィラメントの接触もしくは堆積に影響を与える、受動的な空気ガイド手段や能動的なブロー装置を設けることが公知である。能動的なブロー装置を設ける解決策は、僅かな手間もしくはコストでフィラメントの接触もしくは堆積に狭い範囲における影響を及ぼすために適している。しかしながらこのような解決策は、通気性の高い不織布を製造するためにはあまり適していない。

ゆえに本発明の課題は、スパンボンド不織布の製造時におけるプロセスパラメータを、広い範囲において変化させることができ、しかも、通気性の特に高いスパンボンド不織布を製造することができる、装置を提供することである。

この課題を解決するために本発明による装置は、請求項１の特徴部記載のように、すなわち紡糸ビームとブロー装置とが、搬送方向に対してほぼ垂直に方向付けられた水平方向の旋回軸線を中心にして移動可能であるように構成されている。

本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

種々様々な方法パラメータへの、ひいては種々様々な製品への簡単な適合可能性は、紡糸ビームがブロー装置と一緒に１つの水平な軸線を中心にして旋回可能であることによって、達成される。この軸線は、スクリーンベルトの搬送方向に対して垂直に方向付けられていて、その結果該軸線を中心にした旋回によって、スクリーンベルトへのフィラメントの衝突ポイントを搬送方向において変化させることができる。実証されていることであるが、不織布の通気性を高めるための効果は、衝突時におけるフィラメントとスクリーンベルトとの間の角度、もしくはフィラメントと既に部分的に形成された不織布との間の角度によって、得られる。特に、フィラメントがスクリーンベルトもしくは部分的に形成された不織布に斜めに衝突することによって、フィラメントに対して作用する、形成される堰き止め圧を減じることが可能である。そして角度の調節によって、通気性を細かく適合させることができる。さらにこの角度は、三次元的に形成される、不織布内におけるフィラメントのランダム層（Wirrlage）に影響を及ぼす。

有利な実施形態では、紡糸ビームとブロー装置とが、旋回軸線を中心にして旋回可能な旋回ユニットに配置されている。

旋回範囲が鉛直方向に対して＋４５°〜−４５°の間であると有利である。それというのは、この範囲においては不織布の通気性に対する大きな効果を見込むことができるからである。

本発明の別の有利な構成では、スクリーンベルトの下に、サクション装置が設けられていて、該サクション装置が旋回方向において、ひいては搬送方向において移動可能である。このように構成されていると、一方では、スクリーンベルトの下に形成される負圧プロフィルを、フィラメントの衝突ポイントに合わせることができる。また他方では、この負圧プロフィルを意識的に移動させることによって、方法パラメータに対してさらなる影響を与えることができる。

本発明の別の有利な構成では、旋回軸線が、旋回可能な旋回ユニットの重心軸線、つまり紡糸ビーム及びブロー装置の重心軸線と合致しているか又は少なくとも近傍に位置している。

本発明の特に有利な別の構成では、紡糸ビームとスクリーンベルトとの間の間隔を変化させるための手段が設けられている。このような構成は、一方では、旋回ユニットの旋回時にフィラメントの大きな運動（Wurfweite）を補償するために有利であり、かつ他方ではこれによって変化可能なさらなる方法パラメータが得られる。

本発明の別の有利な構成では、紡糸ビーム及びブロー装置がフレキシブルな供給管路を用いて、溶融物供給管路及びブロー空気供給部と接続されている。この場合フレキシブルな供給管路というのは、例えば曲げ弾性的な管接続部もしくはホース接続部や、回転貫通部を備えた硬い管接続部のことを意味している。これによって運転中における容易な移動調節が可能になり、その結果方法パラメータの変化による影響を、製品において簡単に検査することができる。フレキシブルな供給管路の形式及び構成は、当業者によって決定することができる。

紡糸ビームとブロー装置との本発明による組合せは、本発明の別の構成では、フィラメントがメルトブロー製法によって製造されるように、構成されることができる。

本発明の別の構成では、ブロー装置は、該ブロー装置が紡糸ビームから押し出されるフィラメントのための引出しノズルとして働くように、形成されている。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

本発明による装置を示す側面図である。 本発明による装置を示す正面図である。 紡糸ビーム及びブロー装置の１実施形態を示す断面図である。 紡糸ビーム及びブロー装置の別の実施形態を示す断面図である。

図１には、スパンボンド不織布（Spinnvlies）を製造する本発明による装置が側面図で示されている。

旋回ユニット１には、図示されていない紡糸ビームとブロー装置とが組み込まれていて、旋回ユニット１の下側においてフィラメントカーテン８が搬送されるようになっている。フィラメント８は、駆動装置１０によって駆動されるスクリーンベルト４に衝突する。フィラメント８がスクリーンベルト４に高速で衝突することによって、面状形成物が生ぜしめられ、この面状形成物はスパンボンド不織布９としてスクリーンベルト４によって搬出され、図示されていない次の加工装置へと供給される。フィラメント８がスクリーンベルト４に衝突するポイントの下には、サクションボックス５が設けられており、このサクションボックス５はスクリーンベルト４の搬送方向において移動可能である。そのためにサクションボックス５は支持体１４に設けられていて、この支持体１４は吸込み管１５と接続されている。これによって一方では、サクションボックス５によってスクリーンベルト４において生ぜしめられる負圧領域を、スクリーンベルト４へのフィラメント８の衝突ポイントに合わせることができる。また付加的に、衝突ポイントの前後への移動によって、スパンボンド不織布９の形成に対して影響を与えることができる。

本発明による装置を種々様々なプロセスパラメータに容易に適合させるために、旋回ユニット１は旋回軸線６を中心にして旋回可能に支承されている。この旋回軸線６は旋回ユニット１の重心に又は該重心の近傍に設けられていると有利である。プロセスパラメータへの付加的な適合は、旋回ユニット１が保持体１２を介してキャリッジ７と結合されていて、このキャリッジ７が鉛直方向においてレール１３に沿って可動であることによって、可能である。

図２には、図１に示された装置が正面図で示されている。旋回ユニット１は、生ぜしめられるスパンボンド不織布９の幅にわたって延在している。旋回ユニット１の内部において生ぜしめられたカーテン状のフィラメント８は、旋回ユニット１の下側において、該旋回ユニット１から出る。旋回ユニット１は軸受１６において旋回可能に支承されている。鉛直方向における移動のための調節装置は、図面を簡単にするために示されていない。フィラメント８を生ぜしめるために必要な溶融物は、溶融物供給管路１７から回転貫通部１８.１を介して供給される。これは、運転時における旋回ユニット１の旋回を可能にする。この場合に重要なのは、製造中における旋回ユニット１の連続的な旋回運動ではなく、製造の開始時における、搬送される製品への適合である。図示の回転貫通部１８.１は、旋回軸線を中心にした旋回ユニット１の旋回を可能にする。本発明の１実施形態において行われる、図１に示された鉛直方向における調節を可能にするために、溶融物供給管路１７は別の回転貫通部１８.２を有している。ブロー装置のためのブロー空気は、ブロー空気供給部２１、弾性接続部２０及びブロー空気管路１９を介して供給される。この場合には回転貫通部１８.１，１８.２の代わりに、弾性接続部２０が旋回ユニット１の自由度を可能にしている。図示の実施形態の代わりに、旋回ユニット１に溶融物及びブロー空気を供給するための別の構成を使用することも可能である。例えばブロー空気を、供給物供給部とは反対の側において同様に回転貫通部を介して供給することもできる。

図３には、旋回ユニット１が断面図で示されている。この旋回ユニット１は紡糸ビーム２とブロー装置３とを有している。紡糸ビーム２の内部において溶融物は溶融物通路２２を介して分配され、溶融物供給部２３を介してノズル２４に供給される。このノズル２４の下及び側部には、ブロー装置３からブロー空気ノズル２６を介して、ブロー空気室２５を介して圧力下で準備されるブロー空気が、流出する溶融物ストランド（Schmelzestraenge）へと高速で導かれ、その結果溶融物から細いフィラメントが形成される。このような方法は、メルトブロー製法（Meltblown-Verfahren）として公知である。そして、図１及び図２に示されているように、流出部２７を通してフィラメントは高速で旋回ユニット１から進出する。

図３に示された旋回ユニット１の実施形態の変化実施形態が、図４に示されている。図４に示されたこの旋回ユニット１では、フィラメントは紡糸ビーム２によって直に形成される。そのためにこの実施形態においても、溶融物は紡糸ビームにおける溶融物通路２８を通して分配され、溶融物供給部２９から押し出されてフィラメントに形成される。紡糸ビーム２の下に間隔をおいてブロー装置３が配置されている。これは、空気透過性の接続部３１によって行われる。この場合ブロー装置３は次のように構成されている。すなわち２つの半部の間に通路３５が形成され、この通路３５には空気ノズル３４を介して、ブロー空気室３３内に圧力下で準備された圧力空気が高速で搬送方向に流入する。これによってフィラメントに対して引張り力が加えられ、この引張り力によってフィラメントは旋回ユニット１から外に搬送される。

１ 旋回ユニット、 ２ 紡糸ビーム、 ３ ブロー装置、 ４ スクリーンベルト、 ５ サクションボックス、 ６ 旋回軸線、 ７ キャリッジ、 ８ フィラメントカーテン、 ９ スパンボンド不織布、 １０ 駆動装置、 １１ 旋回範囲、 １２ 保持体、 １３ レール、 １４ 支持体、 １５ 吸込み管、 １６ 軸受、 １７ 溶融物供給管路、 １８.１，１８.２ 回転貫通部、 １９ ブロー空気管路、 ２０ 弾性接続部、 ２１ ブロー空気供給部、 ２２ 溶融物通路、 ２３ 溶融物供給部、 ２４ ノズル、 ２５ ブロー空気室、 ２６ ブロー空気ノズル、 ２７ 流出部、 ２８ 溶融物通路、 ２９ 溶融物供給部、 ３０ ノズル、 ３１ 接続部、 ３２ 引出しノズル、 ３３ ブロー空気室、 ３４ 空気ノズル、 ３５ 通路

Claims (8)

1. スパンボンド不織布を製造する装置であって、
   溶融物ストランドを押し出すための紡糸ビーム（２）と、流出部の後ろに配置されたブロー装置（３）と、鉛直方向で見て紡糸ビーム（２）の下に配置されたスクリーンベルト装置とが設けられていて、該スクリーンベルト装置が、搬送方向において可動のスクリーンベルト（４）を備えている形式のものにおいて、
   紡糸ビーム（２）及びブロー装置（３）がフレキシブルな供給管路を用いて、溶融物供給管路（１７）及びブロー空気供給部（２１）と接続されており、
   紡糸ビーム（２）とブロー装置（３）とが、運転中に、搬送方向に対してほぼ垂直に方向付けられた水平方向の旋回軸線（６）を中心にして移動可能である
   ことを特徴とする、スパンボンド不織布を製造する装置。
2. 紡糸ビーム（２）とブロー装置（３）とが、旋回軸線（６）を中心にして旋回可能な旋回ユニット（１）に配置されている、請求項１記載のスパンボンド不織布を製造する装置。
3. 旋回範囲（１１）が鉛直方向に対して＋４５°〜−４５°の間である、請求項１又は２記載のスパンボンド不織布を製造する装置。
4. スクリーンベルト（４）の下に、サクション装置（５）が設けられていて、該サクション装置が旋回方向において移動可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載のスパンボンド不織布を製造する装置。
5. 旋回軸線（６）が、旋回可能な旋回ユニット（１）の重心軸線にほぼ相当している、請求項１から４までのいずれか１項記載のスパンボンド不織布を製造する装置。
6. 紡糸ビーム（２）とスクリーンベルト（４）との間の間隔を変化させるための手段（７）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載のスパンボンド不織布を製造する装置。
7. ブロー装置（３）が、紡糸ビーム（２）からの溶融物の流出部の直ぐ後ろに設けられていて、ブロー空気が高速で、溶融物ストランドに導かれ、溶融物から繊維を形成するようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載のスパンボンド不織布を製造する装置。
8. ブロー装置（３）が紡糸ビーム（２）からの溶融物の流出部の後ろに相応に大きさの間隔をもって設けられ、かつブロー空気は相応にフィラメントに対して導かれ、これによってフィラメントが既に部分的に冷却され、かつブロー空気がフィラメントに対して引張り力を生ぜしめるようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載のスパンボンド不織布を製造する装置。

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