JP6810114B2

JP6810114B2 - 半溶融ブローシステム

Info

Publication number: JP6810114B2
Application number: JP2018190280A
Authority: JP
Inventors: ビー．ブダイマイケル; ダブリュ．ボルヤード，ジュニアエドワード
Original assignee: イリノイトゥールワークスインコーポレイティド
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: JP2014534353A; JP2019015017A; CN103958748A; EP2764142B1; US20130084388A1; CN103958748B; US8985485B2; EP2764142A1; CA2849918C; CA2849918A1; WO2013052429A1

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、2011年10月3日に出願された米国仮特許出願第61/542497号の優先権の利益を主張するものであり、上記米国仮特許出願の開示は引用することにより本明細書の一部をなす。

不織布は、吸収性、撥液性、弾力性、伸縮性、柔軟性、強度、難燃性、易洗浄性、緩衝性、濾過性、バクテリアバリアとしての使用および減菌性等の特定の機能を提供するエンジニアリング繊維である。この素材は、他の素材と組み合わせて、多様な特性を有する一連の製品を提供することができ、単独で用いるか、或いは、アパレル、ホームファーニシング、ヘルスケア、エンジニアリング、工業用品および消費用品の構成品として用いることができる。

不織布は一般的に、小さな繊維を（抄紙機における紙と同様に）シートまたはウェブの形態に組み合わせ、次に、機械的に（フェルトの場合におけるように、繊維間の摩擦によって一層丈夫な布を得るように、セレーションを設けた針を用いて繊維同士を結合することによる）、接着剤によって、或いは、熱的に、つまり紛体、糊状またはポリマー溶融物の形態のバインダーを塗布し加熱しウェブ上でバインダーを溶融して、それらの繊維を結合させることによって製造される。

スパンボンド不織布は１つの連続した工程で作製される。この工程では、ポリマー粒子が溶融され、溶融したポリマーが紡糸口金から押し出される。連続フィラメントが冷却され、コンベヤー上に堆積されて均一なウェブを形成する。余熱によりフィラメントを互いに付着させることができるが、これは主要な結合方法とはみなされない。

溶融ブロー不織布は、溶融物を散布し、固化させ、ばらして繊維ウェブにする紡糸口金から低粘度ポリマーが出ると同時に、低粘度ポリマーを高粘度空気流中に押し出すことによって作製される。現用のスパンボンドシステムおよび溶融ブローシステムは、コストが法外に高く、大量のエネルギーを消費し、動作中のノズルの目詰まりに起因するメンテナンス上の問題を被る。これらのシステムは、また、１分あたりのグラム／穴の量出力（スループットレート）によって制限されるため、生産率がより低い。従って、不織布を生成する低コストでメンテナンスが容易なシステムが必要とされている。

本開示の種々の実施形態は、溶融ブローシステムを提供する。この溶融ブローシステムは、ダイ集成体と、ダイ集成体における、第１流体を移送する第１流路と、第１流体を収集するように構成されている、第１流路に流体接続される第１のキャビティと、ダイ集成体の中に第２流体を移送するのに用いる第１通路であって、少なくとも１つの流路によってダイ集成体における第２通路に流体接続される第１通路と、ダイ集成体における、第１通路に連通した複数の第１ノズルと、ダイ集成体における、第２通路に連通した複数の第２ノズルと、ダイ集成体における、第１のキャビティに連通した複数の第３ノズルとを備える。

本開示の別の実施形態は、第１流体を収容しているキャビティに各々が流体接続されている複数の第１ノズルから第１流体を放出し、第２流体を収容している第１通路に各々が接続されている複数の第２ノズルから第２流体を放出し、また、第１通路に流体接続されている第２通路に各々が流体接続されている複数の第３ノズルから第２流体を放出することによって、極細繊維層をウェブまたは既存の基材に加える方法を提供する。

本開示の他の目的、特徴および利点は、添付の図面と併せて以下の記載から明らかとなるであろう。添付の図面において、同様の参照符号は同様の部分、部材、部品、段階およびプロセスを指す。

半溶融ブローシステムの一実施形態を示す図である。均一繊維堆積システムに組み込まれた、図１Ａの半溶融ブローシステムを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体の展開図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体において使用されるプレートを示す図である。図１Ａの半溶融ブローシステムのダイ集成体アダプターの正面図である。図３ＡのＩＩ−ＩＩの線に沿った端面図である。図３ＡのＩＩＩ−ＩＩＩの線に沿った断面図である。図３Ａのアダプターと結合可能な中間アダプターを示す図４ＢのＩＶ−ＩＶの線に沿った断面図である。図４Ａの中間アダプターの正面図である。図４Ｂの中間アダプターのＶ−Ｖの線に沿った上面図である。第２エンドプレートの正面図である。第１エンドプレートの正面図である。

以下に１または複数の実施形態を図面、説明するが、本開示は種々の形態の実施形態が可能であり、また、本開示は単なる例示であって、以下に説明、図示する特定の実施形態に本開示を限定するものではない。

図１Ａは、流体、特にメタロセン系熱可塑性ポリマーを、半溶融ブローシステム１０に対して第１の方向Ｆに移動可能な基材上に吐出するのに有用な半溶融ブローシステム１０を示している。メタロセン系熱可塑性ポリマーとして、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンを挙げることができる。溶融ポリマーは、ナイロン６および一部のポリエステルであってもよい。システム１０は、極細繊維（例えば、サイズが５ミクロン未満）を１分あたり約０．２グラム／スリット〜０．８グラム／スリットよりも高い量で押し出す。一実施形態では、極細繊維層を基材、例えば不織布に加えるのに流体が使用される。

図１Ｂは、別個の不織層として予め溶融ブロー成形またはスパンボンド成形された布の上面に第１流体および第２流体を吐出する半溶融ブローシステム１０を示している。溶融ブローシステム１０は、限定はしないが、Illinois Tool Works社（イリノイ州グレンビュー所在）製のLPT/UFDTM-Fiberized Spray Applicator等の均一繊維堆積システム１１に組み込まれている。第１流体および第２流体は、本明細書において説明するようなダイ集成体１００に供給され、該ダイ集成体から吐出される。

溶融ブローシステムは、概括的には１または複数のダイ集成体１００を備えており、そのうち１つが例示されている。ダイ集成体は、マニホールド２００に連結される少なくとも２つの平行プレート１８０、１８２を有している。マニホールドには、対応の第１流体供給通路２３０を通して１または複数のダイ集成体１００に第１流体を供給する流体計量装置２１０が設けられている。このシステムは、また、ボウヤードジュニア(Bolyard, Jr.)の米国特許第5,862,986号に一層十分に説明されているように、加熱された空気等の第２流体をダイ集成体に供給する。上記米国特許は本出願と同一人に譲渡されており、その全体が、引用することにより本明細書の一部をなす。

１つの態様によれば、図１Ａに略示するように、ダイ集成体１００の第１スリット１５２から第１流体が吐出され、第１の速度の第１流体流れＦ１が形成される。２つの第２スリット１５４から第２流体が吐出され、第１流体流れＦ１の両側に沿って第２の速度の２つの第２流体流れＦ２が形成される。第１流体流れＦ１は、第２流体流れＦ２の間に配置される。こうして、第１流体流れと第２流体流れとから成る組が形成される。第２流体流れＦ２の第２の速度は、第１流体流れＦ１の第１の速度よりも概ね高く、そのため、第２流体流れＦ２は、第１流体流れＦ１を下方に引き込み、それにより、引き込まれた第１流体流れＦ１が細くなることで第１流体フィラメントが形成される。例示的な実施形態では、第２流体流れＦ２は、第１流体流れＦ１の方へ収束するように方向付けられるが、より一般的には、クオック(Kwok)の米国特許第5,904,298号に十分に開示されているように、第２流体流れＦ２は、第１流体流れＦ１に対して、平行または拡散的に非収束する方向に噴射される。上記米国特許は本出願と同一人に譲渡されており、その全体が、引用することにより本明細書の一部をなす。

より概括的には、複数の第１流体流れＦ１を形成するように、第１流体が複数の第１スリット１５２から吐出され、第２流体は、複数の第２流体流れＦ２を形成するように複数の第２スリット１５４から吐出される。一連の複数の第１流体流れと複数の第２流体流れが形成される。第２流体流れを収束方向に噴射する形態では、図１Ａに示すように、複数の第１流体流れＦ１の各々の実質的に対向する側部に収束方向に吐出された対応の第２流体流れＦ２が配置される、すなわち、Ｆ２Ｆ１Ｆ２Ｆ２Ｆ１Ｆ２となるように、一連の複数の第１流体流れＦ１と複数の第２流体流れＦ２とが配列される。第２流体流れが収束方向ではない方向に噴射される形態では、クオック(Kwok)の上記特許に一層詳しく開示されているように、複数の第１流体流れＦ１の各々の実質的に対向する側部に、１つの第２流体流れＦ２が配置される、すなわち、Ｆ２Ｆ１Ｆ２Ｆ１Ｆ２となるように、一連の複数の第１流体流れＦ１および複数の第２流体流れＦ２が交互に配置される。複数の第２流体流れＦ２の各々の第２の速度は、複数の第１流体流れＦ１の各々の第１の速度よりも概ね高く、そのため、複数の第２流体流れＦ２は複数の第１流体流れＦ１の各々を下方に引き込み、引き込まれた複数の第１流体流れＦ１が細くなることで複数の第１流体フィラメントが形成される。複数の第１流体流れＦ１は、拡開する方向、平行な方向、或いは、収束する方向に噴射される。

別の態様によれば、複数の第１流体流れＦ１は、略同一の第１流体質量流量で複数の第１スリット１５２から吐出され、複数の第２流体流れＦ２は、略同一の第２流体質量流量で複数の第２スリット１５４から吐出される。然しながら、複数の第１流体流れＦ１の質量流量は複数の第２流体流れＦ２の質量流量と同一である必要はない。略等しい第１流体質量流量で複数の第１流体流れＦ１を吐出することにより、第１流体流れの制御、および、ダイ集成体１００から吐出される第１流体流れＦ１の均一性が改善される。略等しい第２流体質量流量で複数の第２流体流れＦ２を吐出することにより、更に後述するように、第１流体流れＦ１は、対応の第２流体流れＦ２により確実により均一かつ対称に制御される。１つの実施形態では、複数の第１スリット１５２は、略等しい第１流体質量流量を提供するように略等しい第１流体流れＦ１経路を有し、複数の第２スリット１５４は、略等しい第２流体質量流量を提供するように略等しい第２流体流れＦ２経路を有する。

第２流体流れを収束する方向に噴射する形態では、２つの第２流体流れＦ２は、略等しい第２流体質量流量を概ね有する共通の第１流体流れＦ１の方へ収束する方向に噴射される。ただし、或る第１流体流れＦ１に関連する２つの第２流体質量流量は、別の第１流体流れＦ１に関連する２つの第２流体質量流量に必ずしも等しくはない。その上、幾つかの用途では、２つの第２流体流れＦ２は、共通の第１流体流れＦ１の方へ収束的に方向付けられ、この共通の第１流体流れＦ１は、第１流体流れＦ１に対して特定の制御を行うように等しくない第２流体質量流量を有してもよい。また、幾つかの用途では、第１流体流れＦ１の一部の質量流量は、他の第１流体流れＦ１の質量流量に略等しくなく、例えば、基材の側縁部分に沿って吐出される第１流体流れＦ１は、縁部の画定を行なうように、基材の中間部分上に吐出される他の第１流体流れＦ１とは異なる質量流量を有してもよい。従って、第１流体流れＦ１および第２流体流れＦ２間では略等しい質量流体流れ量を有することが概ね望ましいが、第１流体流れＦ１の一部の質量流量を他の第１流体流れＦ１に対して変え、また同様に第２流体流れＦ２の一部の質量流量を他の第２流体流れＦ２に対して変えることが望ましい用途がある。

図１Ａは、両側に第２流体流れＦ２がある影響下で振動する第１流体流れＦ１を示している。第１流体流れＦ１の振動は、振幅パラメーターおよび振動数パラメーターを概ね特徴とし、これらのパラメーターは、用途の要件に応じて、実質的に周期的または不規則的に制御可能である。振動は、例えば、第１流体流れＦ１と第２流体流れＦ２のうちの１または複数との間の間隔を変えることによって、第２流体流れＦ２のうちの１または複数の量を変えることによって、または第１流体流れＦ１の速度に対して第２流体流れＦ２のうちの１または複数の速度を変えることによって制御可能である。従って、第１流体流れＦ１の振幅パラメーターおよび振動数パラメーターは、上述のクオック(Kwok)の特許において説明されているように、上記の変数のうちの何れか１または複数によって制御可能である。

第１流体流れＦ１の振動は、第２流体流れＦ２のうちの１または複数と第１流体流れＦ１との間の相対角度を変えることによっても制御可能である。第１流体流れＦ１の振動を制御するこの方法は、第２流体流れＦ２が第１流体流れＦ１に対して収束的であっても非収束であっても適用可能である。収束する方向に噴射される第２流体流れの形態により、平行および拡散的な第２流体流れの形態に比べ、比較的低減した第２流体質量流量によって第１流体流れＦ１の振動を制御することが可能であり、それによって、加熱された空気の要件が減少する。概括的には、第１流体流れＦ１は、第１流体流れＦ１の対向する側部における第２流体流れＦ２間の角度が略等しい場合、比較的対称である。代替的には、第１流体流れＦ１の振動は、両側の第２流体流れＦ２が第１流体流れＦ１に対して異なる角度を有する場合、または別様に、本明細書において記載した他の変数を変えることによって、一方の方向または他方の方向に側方に歪む可能性がある。別の態様によれば、図１Ａに示すように、主マニホールドに連結された幾つかのダイ集成体１００、２４０のうちの何れか１つからの第１流体流れフィラメントＦＦが、基材Ｓの移動方向Ｆに対して非平行に実質的に周期的に振動する。

対応のダイ集成体１００は概括的に、連続構成される複数の流体流れフィラメントＦＦを有し、図示のフィラメントは基材Ｓの移動方向Ｆに対して非平行である。更により概括的には、複数の同様のダイ集成体２４０は、連続して、および／またはずらすか若しくは互い違いとしてもよい２つ以上の複数の平行列に、および／または基材Ｓの移動方向Ｆに対して非平行に、主マニホールド２００に連結される。例示的な用途では、複数のダイ集成体２４０および流体流れフィラメントは、基材Ｓの移動方向Ｆに対して横断する方向Ｌに振動する。

図１Ｃは、ダイ集成体１００の展解図である。ダイ集成体１００におけるプレート１０２、１０４、１１８、１２０、１２３、１２４、１２６、１３０、１３２、１４８、１５０、１５８、１６０、１６４、１６６、１６８、１７０の各々は、２つのエンドプレート１８０、１８２間で締め付けられ、締結具１９０とともに固定ユニット１８４によって適所に固定される。これらのプレートがともに締め付けられると、各プレートの各開口は、隣接するプレートの対応の開口と位置合わせされ、キャビティおよび流路が形成され、これらのキャビティおよび流路によって、第２流体および第１流体がダイ集成体１００内へ導かれる。

図１Ｂおよび図２Ａ〜図２Ｈを参照すると、第２流体入口４００からの第２流体は２つの別個の流れに分岐される。第１の流れはプレートの各々の第２流体入口キャビティ１０６から形成される流路を流通し、第２の流れは第３の絞りキャビティ１２２を流通する。第１の流れは、流体入口キャビティ１０６を流通して、エンドプレート１８０に達するまでダイ集成体１００の全長に亘って移動し、エンドプレート１８０において第２エンドプレート１８２の方へ方向転換され、プレート１６６、１６４、１５８、１６０の流体戻りキャビティ１６２を流通する。第１の流れは、流体戻りキャビティ１６２を介してプレート１５０、１４８に達すると、プレート１４８の第２の複数の第２スリット１５４を通して案内される。

第２流体の第２の流れは、プレート１１８、１２０、１２３、１２４、１２６の第３の絞りキャビティ１２２を流通し、プレート１４８の第１の複数の第２スリット１５４によって夫々の方向へ噴射される。第１流体は、第１流体入口４０２から開口１１６によって形成された流路を流通して、プレート１２３、１２４、１２６のアキュムレーターキャビティ１２８に達する。第１流体はアキュムレーターキャビティ１２８内に貯留され、一定量の第１流体がプレート１３０の第２通路１３６およびプレート１３２の第３通路１３８を流通するようになっている。第１流体は、プレート１４８の複数の第１スリット１５２を通って夫々の方向へ噴射される。ダイ集成体１００すなわち本体部材に供給される第１流体および第２流体は、後述するように、第１スリット１５２および第２スリット１５４に分配される。

図２Ａ〜図２Ｈは、ダイ集成体１００の複数のプレートの各々を示している。図２Ａは２枚のプレート１０２、１０４を示している。プレート１０２、１０４を互いに押圧することによって、流体入口キャビティ１０６、第１の絞りキャビティ１０８および第２の絞りキャビティ１１０が形成される。第２流体が、均一な圧力下で流体入口キャビティ１０６内に供給され、流路１１２、１１４によって第１の絞りキャビティ１０８および第２の絞りキャビティ１１０に輸送される。プレート１０２、１０４の開口１１６によって形成される流路によって、第１流体がプレート１０２およびプレート１０４を通って輸送される。

図２Ｂは、２枚のプレート１１８、１２０を示している。プレート１１８はプレート１０４に隣接している。第２流体は、２枚のプレート１１８、１２０の流体入口キャビティ１０６を流通する。第２流体は、また、プレート１０２、１０４の第１の絞りキャビティ１０８および第２の絞りキャビティ１１０から各プレート１１８、１２０の下側部分の第３の絞りキャビティ１２２内を流通する。第１流体は、各プレート１１８、１２０の開口１１６によって形成される流路を続いて通る。プレート１１８、１２０は、開口１０６の中心が複数のプレートの各プレートに位置合わせされるように位置合わせされる。

図２Ｃは、３枚のプレート１２３、１２４、１２６を示しており、プレート１２３がプレート１２０に隣接する。第２流体は、プレート１１８、１２０の流体入口キャビティ１０６からプレート１２３、１２４、１２６の流体入口キャビティ１０６内を流通する。第２流体は、また、プレート１１８、１２０の第３の絞りキャビティ１２２から各プレート１２３、１２４、１２６の下側部分の第３の絞りキャビティ内を流通する。第１流体は、プレート１２３、１２４、１２６の開口１１６によって形成される流路からアキュムレーターキャビティ１２８内に流入する。

アキュムレーターキャビティ１２８は、形状が実質的に放物線状であり、放物線形状の頂点がプレート１２３、１２４、１２６の流体入口キャビティ１０６の最も近くにある。アキュムレーターキャビティ１２８において第３の絞りキャビティ１２２に最も近い部分は、第３の絞りキャビティ１２２の幅に略等しい幅を有する。

図２Ｄは、２枚のプレート１３０、１３２を示しており、プレート１３２がプレート１２６に隣接する。第２流体は、プレート１３０、１３２の流体入口キャビティ１０６内を流通する。第２流体は、また、プレート１２３、１２４、１２６の第３の絞りキャビティ１２２からプレート１３０の複数の第１通路１３４を流通する。複数の第１通路１３４は、第２流体中のより大きないかなるデブリも捕捉する流体フィルターとして働く。第１流体は、アキュムレーターキャビティ１２８からプレート１３０の複数の第１通路１３４よりも上に位置決めされている複数の第２通路１３６を流通する。複数の第２通路１３６の各々は、複数の第１通路１３４の各々よりも上に位置決めされており、複数の第１通路１３４の各々の間のスペースと位置合わせされている。

プレート１３０の複数の第２通路１３６は、プレート１３２の複数の第３通路１３８と位置合わされており、プレート１３０の複数の第１通路１３４は、プレート１３２の複数の第１のスロット１４０と位置合わせされている。複数の第３通路１３８は各々、上側部分１４２および下側部分１４４を有する。上側部分１４２は、実質的に楕円形状であり、複数の第１のスロット１４０よりも上に位置決めされており、複数の第１のスロット１４０の各々の間のスペースと位置合わせされている。上側部分１４２の各々が、プレート１３０の対応の第２通路１３６と位置合わせされる。下側部分１４４は、上側部分１４２の幅よりも小さい幅を有し、上側部分１４２の一端から複数のスロット１４０の各々の間のスペース内に延びている。

複数の第１のスロット１４０の各々は、第２流体が各第１通路１３４を通って対応の第１のスロット１４０に流入するように、プレート１３０の対応の第１通路１３４と位置合わせする。第１のスロット１４０の各々は１つの開端および１つの閉端を有し、開端は閉端の幅よりも大きい幅を有する。第１流体は、また、プレート１２６、１２８のアキュムレーターキャビティ１２８からプレート１３０、１３２の開口１４６によって形成される流路を流通する。

図２Ｅは、プレート１４８、１５０を示しており、プレート１４８がプレート１３２に隣接する。第２流体は、プレート１３０、１３２の第１流体入口キャビティ１０６からプレート１４８、１５０の流体入口キャビティ１０６を流通する。第２流体は、また、プレート１３２の複数の第１のスロット１４０の各々からプレート１４８の下側部分の第１の複数の第２スリット１５４を流通する。第１流体は、プレート１３２の複数の第２通路１３８の各々を通って、プレート１４８の下側部分の複数の第１スリット１５２に入る。各通路１３８の下側部分１４４は、流体が各通路１３８の下側部分１４４を通って各スリット１５２の頂部からスリット１５２の各々に入るように、対応のスリット１５２の上側部分と位置合わせされる。複数の第１スリット１５２の各々は、複数の第１スリット１５２の何れか１つが対応の第２スリット１５４に隣接するように複数の第２スリット１５４の各々と交互になっている。プレート１５０は複数のスリット１５６を有しており、これらのスリット１５６は、スリット１５６の各々がプレート１４８の第２の複数の第２スリット１５４と位置合わせされるように配設されており、第２の複数の第２スリット１５４は第１の複数の第２スリット１５４とは異なる。

図２Ｆは、プレート１５８、１６０を示しており、プレート１５８がプレート１５０に隣接する。第２流体は、プレート１４８、１５０の第１入口キャビティ１０６からプレート１５８、１６０の流体入口キャビティ１０６を流通する。第２流体は、また、スリット１５６を通って流通するように、プレート１６０からプレート１５８への流体戻りキャビティ１６２を流通する。スリット１５６の各々は、プレート１４８の第２の複数の第２スリット１５４と位置合わせされる。この構成により、第２流体は、本明細書において記載されるように、異なる方向から異なるスリットに供給される。第２流体および第１流体は、合流すると、１分あたり約２グラム〜３グラム／スリットの割合でスリット１５２、１５４を通過し、通過する２インチの流体ごとに約８．０立方フィート／分の空気を消費する。

図２Ｇは、プレート１６４、１６６を示しており、プレート１６４がプレート１６０に隣接する。第２流体は、プレート１５８、１６０の第１流体入口キャビティ１０６からプレート１６４、１６６の流体入口キャビティ１０６を流通する。第２流体は、また、流体戻りキャビティ１６２を通ってプレート１６６からプレート１６４に移る。

図２Ｈはプレート１６８、１７０を示しており、プレート１６８がプレート１６６に隣接する。第２流体は、プレート１６６の流体入口キャビティ１０６からプレート１６８、１７０の流体入口キャビティ１０６を流通する。プレート１６８、１７０の流体入口キャビティ１０６は、流路１７６、１７８によって各々第１の戻り絞り流路１７２および第２の戻り絞りキャビティ１７４に接続される。第２流体は、第１の戻り絞り流路１７２および第２の戻り絞り流路１７４内に収集され、次に、前述したように、プレート１４８の第２の複数の第２スリット１５４によって拡散されるまで、プレート１６６、１６４、１６０、１５８の流体戻りキャビティ１６２を流通する。第１エンドプレート１８０はプレート１７０に隣接して位置決めされる。

複数のプレートは、図１Ａに示すように、第１エンドプレート１８０および第２エンドプレート１８２によって合わせて固定される。固定ユニット１８４（４本図示、図７を参照のこと）が、エンドプレート１８０、１８２並びに複数のプレートの各々の角近くに位置決めされた開口１８６と係合する。固定ユニット１８４は、複数のプレート並びにエンドプレート１８０、１８２を合わせて固定することが可能なリベット、スクリュー、ピンまたは任意の他の機構とすることができる。

図１Ａは、また、第１エンドプレート１８０と第２エンドプレート１８２との間に保持されるとともにアダプター組立体３００に連結されるダイ集成体１００を示している。図示のアダプター組立体３００は、アダプター３１０および中間アダプター３２０を含む。図３Ａ〜図４Ｃは、エンドプレート１８０とエンドプレート１８２との間に締め付け可能に保持されるダイ集成体１００を直接取り付けるか、または代替的に、例示的な実施形態に示すように中間アダプター３２０を取り付けるのに用いる第１接続面３１２を有するアダプター３１０の種々の図を示している。アダプター３１０の取付け接続面３１２は、対応の第２流体入口３１５に接続される第２流体出口３１４と、対応の第１流体入口３１７に接続される第１流体出口３１６とを有する。中間アダプター３２０は、第２の取付け接続面３２１の、対応の第１流体出口３２５および第２流体出口３２７に接続される、第１流体入口３２４および第２流体入口３２６を有する、第１の取付面３２２を有する。中間アダプター３２０の第１の取付面３２２は、中間アダプター３２０の第１流体入口３２４および第２流体入口３２６を、アダプター３１０の第１流体出口３１４および第２流体出口３１６に接続するように、アダプター３１０の第１の取付け接続面３１２に取り付け可能である。

別の態様によれば、図３Ｂ、４Ａ、４Ｃに示すように、アダプター３１０の第１流体出口３１４は、中間アダプター３２０の中心に配置された第２流体入口３２４と接続するようにアダプター３１０の中心に配置されている。アダプター３１０の第２流体出口３１６は、第２流体入口３２６に接続されているとともに、中間アダプター３２０の第１接続面３２２の第１流体入口３２４付近に配設されている、凹んだ環状の第１流体入口３２８と接続するように第１流体出口３１４に対して径方向に配置されている。従って、中間アダプター３２０は、基材の移動方向Ｆに対してダイ集成体１００を平行または非平行に位置合わせすることを可能にするようにダイ集成体を調整可能に向き付けるよう、アダプター３１０に対して回転自在に調整可能である。また、関連の態様によれば、アダプター３１０は、第１流体入口３１５付近に配設されているとともに、第２流体出口３１６に接続されている、凹んだ環状の第１流体入口も有しており、そのため、本明細書において更に説明するように、ダイ集成体１００を第２流体供給部に連結するノズルモジュール２４０または他のアダプターに対して回転自在に調整可能である。

図３Ｂ、３Ｃは、アダプター３１０または中間アダプター３２０のうちの一方の第１接続面を示しており、アダプター３１０の第１接続面は、アダプター３１０の第１接続面３１２の第１流体出口３１４および第２流体出口３１６の周囲に配設されている第１のシール部材凹部３１８および第２のシール部材凹部３１９を有する。図示していないが当該技術分野において既知の、ゴム製Ｏリングのような対応する弾性シール部材が、アダプター３１０と中間アダプター３２０との間に流体シールを形成するように各凹部内に着座可能である。

一例として示す凹部は、アダプター３１０と中間アダプター３２０との間の位置ずれに対処するように、さらには、早期のシール劣化を生じかねない、第２流体とシール部材との接触を防止するように、第１流体出口３１４と第２流体出口３１６とに対して拡大している。また、凹部によっては、取付け接続面３１２の限られた表面積をより有効に利用するように楕円形状になっている。第２流体入口３１７および他の接続面は概括的には、図示されていない対応の取付け部材とともに流体シールを形成する同様のシール部材凹部を有する。

図１Ａは、また、上述の弾性シール部材と組み合わせてまたは弾性シール部材の代替物として用いる、アダプター３１０と中間アダプター３２０との間に位置決めすることができる金属製シール部材すなわちガスケット３３０を示している。金属製シール部材３３０は概括的には、上述の弾性シール部材に対応するように拡大してもよい第１流体接続ポートおよび第２流体接続ポートと、アダプター３１０と中間アダプター３２０とを連結する際にボルト部材を通す穴とを有する。

本明細書において説明されているように、第１エンドプレート１８０と第２エンドプレート１８２との間で締め付け可能に保持されるダイ集成体１００は、平行な向きに取り付けられることを可能にするようにアダプター３１０に直接連結することができるか、または、垂直な向きにすなわち９０度転換した向きに取り付けられることを可能にするように中間アダプター３２０に連結することができる。図１Ａは、ダイ集成体１００と、中間アダプター３２０の第２の取付け接続面３２１に取り付けられるエンドプレート１８０、１８２とを示している。図５は、ダイ集成体１００の第１流体入口キャビティ１０６および第２流体入口キャビティ１１６を、中間アダプター３２０の第１流体出口３２５および第２流体出口３２７に接続する、第２流体入口４００および第１流体入口４０２を有する、ダイを保持する第２エンドプレート１８２を示している。

図１Ａは、また、エンドプレート１８０とエンドプレート１８２との間に保持されたダイ集成体１００をアダプター３２０の取付面に締結する締結具１９０を示している。締結具１９０は、トルクを印加する係合面を有した拡大頭部１９２と、細いシャフト部１９４と、ねじ端部１９６とを有する。

図６は、締結具１９０のねじ端部１９６を自由に通す開口１８８と、シール部材を収納する座部（図示せず）とを有する第１エンドプレート１８０を示している。シール部材は、完全にダイ集成体１００に挿通された締結具１９０の拡大頭部１９２と共に流体をシールする。締結具１９０のねじ端部１９６は、ダイ集成体１００の第１流体入口１０６および第２エンドプレート１８２の第２流体入口４００に挿通させて、中間アダプター３２０の第１流体出口３２７の一部３２９と螺合させることができる。こうして、締結具１９０は、中間アダプター３２０の第１流体出口３２７または同様に構成されているアダプター３１０に挿通させて、第１エンドプレート１８０と第２エンドプレート１８２との間に締め付け可能に保持されるダイ集成体１００を締結し、それによって、締結具１９０の幅狭のシャフト部１９４が妨げることなく中に第１流体流れを通すことが可能になる。

第２エンドプレート１８２の第２流体入口４００は、締結具のねじ端部１９６と係合するようにねじが形成されており、そのため、ダイ集成体１００とエンドプレート１８０、１８２との組立時に締結具が外れることが防止される。そのようなものとして、締結具１９０は、ダイ集成体１００並びにエンドプレート１８０、１８２の上側部分を貫通することで、アダプター３１０または中間アダプター３２０の取付け接続面上にダイ集成体１００並びにエンドプレート１８０、１８２を取り付けやすくなる。締結具１９０がこのように上側に位置付けられることにより、実質的に垂直に向き付けられた取付け接続面に取り付ける際に、アダプターに対してダイ集成体が重力方向を向くことが可能になる。アダプター取付け接続面および第２エンドプレート１８２は、取付け接続面上に第２エンドプレート１８２を確実に位置付ける相補的な部材も有してもよい。

このため、図１Ａに示すように、ダイ集成体１００は、第２流体をダイ集成体に供給するのに用いる流体計量装置２１０に連結される。ダイ集成体は、流体計量装置２１０とダイ集成体１００との間に連通しダイ集成体に第２流体を供給する第２流体供給通路２３０を有する主マニホールド２００に連通している。例示的な実施形態は、より概括的には、主マニホールド２００に連通した複数のダイ集成体１００を取り付ける設備を示しており、そのため、主マニホールドは、流体計量装置２１０と複数のダイ集成体１００のうちの対応する１つとの間に連通し複数のダイ集成体１００のうちの対応する１つに第２流体を供給する複数の第２流体供給通路２３０を有する。第２流体供給通路２３０は、主マニホールド２００の第１の端部２０２に配設されている複数の対応の流体出口ポート２３２に連通している。

本開示による実施形態の変形や変更が可能であることは、当業者の当然とするところである。そのような変形や変更は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、また、その意図する利点を減じることなく行うことができる。従って、そのような変形や変更は添付の特許請求の範囲に包含される。
なお、本発明は以下の特徴を以って実施することができる。
［特徴１］
溶融ブローシステムであって、
ダイ集成体と、
前記ダイ集成体に形成され第１流体を移送する第１流路と、
前記第１流路に連通し前記第１流体を収集する第１のキャビティと、
前記ダイ集成体に形成され第２流体を移送するのに用いる第１通路であって、前記ダイ集成体に形成された第２通路に少なくとも１つの流路を介して連通する第１通路と、
前記ダイ集成体に形成され前記第１通路に連通する複数の第１ノズルと、
前記ダイ集成体に形成され前記第２通路に連通する複数の第２ノズルと、
前記ダイ集成体に形成され前記第１のキャビティに連通する複数の第３ノズルとを具備する溶融ブローシステム。
［特徴２］
前記第１ノズルは、各第１ノズルにおいて第２エンドプレートに最も近い側から前記第２流体を受入れる特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴３］
前記第２ノズルは、各第２ノズルにおいて第１エンドプレートに最も近い側から前記第２流体を受入れる特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴４］
前記第３ノズルの各々は、各第３ノズルの両側部に設けられている１つの第１ノズルおよび１つの第２ノズルに隣接する特徴２に記載の溶融ブローシステム。
［特徴５］
前記第２流体は、メタロセン系熱可塑性ポリマーである特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴６］
前記メタロセン系熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６および選択されたポリエステルを含むことができる特徴５に記載の溶融ブローシステム。
［特徴７］
前記第１流体は加熱された空気である特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴８］
前記ノズルは、特定位置に存在する基材に極細繊維層を塗布するように制御される特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴９］
前記ノズル、前記通路および前記キャビティは、複数のプレートの対向する側部にある２つのエンドプレートによってともに締め付けられる前記複数のプレートに形成されている特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴１０］
前記第１ノズルおよび前記第２ノズルからの質量流量は、前記第３ノズルからの質量流量よりも高い特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴１１］
前記第１流体および前記第２流体は、予め形成されている溶融ブロー布帛層またはスパンボンド布帛層上に吐出される特徴１に記載の溶融ブローシステム。
［特徴１２］
極細繊維層を基材に加える方法であって、
内部に第１流体を保持するキャビティに連通した複数の第１ノズルから前記第１流体を放出する段階と、
内部に第２流体を保持する第１通路に連通した複数の第２ノズルから前記第２流体を放出する段階と、
前記第１通路に連通した第２通路に連通されている複数の第３ノズルから前記第２流体を放出する段階とを含んで成る方法。
［特徴１３］
前記第２ノズルは、各第１ノズルにおいて第２エンドプレートに最も近い側から前記第２流体を受入れる特徴１２に記載の方法。
［特徴１４］
第３ノズルは、第３ノズルの各々において第１エンドプレートに最も近い側から前記第２流体を受入れる特徴１２に記載の方法。
［特徴１５］
前記第１ノズルの各々は、各第１ノズルの両側部に配設された１つの第２ノズルと１つの第３ノズルとに隣接している特徴１３に記載の方法。
［特徴１６］
前記第２流体は、メタロセン系熱可塑性ポリマーである特徴１２に記載の方法。
［特徴１７］
前記メタロセン系熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６および選択されたポリエステルを含むことができる特徴１７に記載の方法。
［特徴１８］
前記第１流体は加熱された空気である特徴１２に記載の方法。
［特徴１９］
極細繊維層を前記基材上につくり出すように前記ノズルから前記第１流体および前記第２流体の流れを制御する段階を含む特徴１２に記載の方法。
［特徴２０］
前記ノズル、前記通路および前記キャビティは、複数のプレートの対向する側部にある２つのエンドプレートによってともに締め付けられる該複数のプレートに形成されている特徴１２に記載の方法。
［特徴２１］
前記第２ノズルおよび前記第３ノズルからの質量流量は、前記第１ノズルからの質量流量よりも高い特徴１２に記載の方法。
［特徴２２］
前記第１流体および前記第２流体は、予め形成されている溶融ブロー布帛層またはスパンボンド布帛層上に吐出される特徴１９に記載の方法。

１００ダイ集成体
１０２プレート
１０４プレート
１０６第１流体入口キャビティ
１０８キャビティ
１１０キャビティ
１１２流路
１１４流路
１１６第２流体入口キャビティ
１１８プレート
１２０プレート
１２２キャビティ
１２３プレート
１２４プレート
１２６プレート
１２８アキュムレーターキャビティ
１３０プレート
１３２プレート
１３４第１通路
１３６第２通路
１３８第３通路
１４０第１のスロット
１４２上側部分
１４４下側部分
１４６開口
１４８プレート
１５０プレート
１５２第１スリット
１５４第２スリット
１５６スリット
１５８プレート
１６０プレート
１６２キャビティ
１６４プレート
１６６プレート
１６８プレート
１７０プレート
１７２流路
１７４流路
１７６流路
１７８流路
１８０第１エンドプレート
１８２第２エンドプレート
１８４固定ユニット
１８６開口
１８８開口
１９０締結具
１９２拡大頭部
１９４シャフト部
１９６端部
２００マニホールド
２０２第１の端部
２１０流体計量装置
２３０第１流体源通路
２３２流体出口ポート
２４０ダイ集成体
３００アダプター組立体
３１０アダプター
３１２第１接続面
３１４第１流体出口
３１５第１流体入口
３１６第２流体出口
３１７第２流体入口
３１８第１のシール部材凹部
３１９第２のシール部材凹部
３２０中間アダプター
３２１接続面
３２２第１接続面
３２４第１流体入口
３２５第１流体出口
３２６第２流体入口
３２７第２流体出口
３２８第１流体入口
３３０ガスケット
４００第２流体入口
４０２第１流体入口

Claims

溶融ブローシステムであって、
対向するように配置された第１と第２のエンドプレートであって、第２のエンドプレートにポリマー入口と、空気入口とが形成されている第１と第２のエンドプレートと、
第１と第２のエンドプレートの間で押圧、締め付けられた複数の薄いプレートを有するダイ集成体と、
前記ダイ集成体に形成され前記ポリマー入口から溶融したポリマーを移送するポリマー流路と、
前記ポリマー流路に連通するように１または隣接する複数の前記プレートに形成され溶融した前記ポリマーを収集するアキュムレーターキャビティと、
前記空気入口から空気を受け入れるように１または隣接する複数の前記プレートに形成された空気流路と、
前記空気流路から空気を受け入れ前記ダイ集成体を通して空気を移送するように１または隣接する複数の前記プレートに形成された第１の空気通路と、
前記空気流路から空気を受け入れるように１または隣接する複数の前記プレートに形成された第２の空気通路と、
前記ダイ集成体の１つのプレートに形成され、前記第１の空気通路に連通する複数の第１の空気スリットと、
前記ダイ集成体の前記１つのプレートに形成され、前記第２の空気通路に連通する複数の第２の空気スリットと、
前記ダイ集成体の前記１つのプレートに形成され、前記アキュムレーターキャビティに連通する複数のポリマースリットとを具備し、
前記複数のポリマースリットは互いに離間させて配置されており、前記第１の空気スリットの１つと、前記第２の空気スリットの１つが、前記ポリマースリットの間に交互に配置され、
空気が、前記第１の空気通路を通って、前記複数のポリマースリットおよび前記第１と第２の空気スリットが形成されている前記１つのプレートの前記第２のエンドプレートに対面する側面から前記複数の第１の空気スリットへ流れ、空気は、また、前記第２の空気通路を通って、前記複数のポリマースリットおよび前記第１と第２の空気スリットが形成されている前記１つのプレートの前記第１のエンドプレートに対面する側面から前記複数の第２の空気スリットへ流れるようにした溶融ブローシステム。
前記ポリマースリットの各々は、各ポリマースリットの両側部に設けられている１つの第１の空気スリットおよび１つの第２の空気スリットに隣接している請求項１に記載の溶融ブローシステム。
溶融したポリマーは、メタロセン系熱可塑性ポリマー、ナイロン６およびポリエステルから選択される請求項１に記載の溶融ブローシステム。
前記メタロセン系熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレンの少なくとも１つを含む請求項３に記載の溶融ブローシステム。
前記空気は加熱されている請求項１に記載の溶融ブローシステム。
前記ポリマースリットおよび第１と第２の空気スリットは、特定位置に存在する基材に極細繊維層を塗布するように制御される請求項１に記載の溶融ブローシステム。
前記第１の空気スリットおよび前記第２の空気スリットからの質量流量は、前記ポリマースリットからの質量流量よりも高い請求項１に記載の溶融ブローシステム。
前記溶融したポリマーおよび空気は、予め形成されている溶融ブロー布帛層またはスパンボンド布帛層上に吐出される請求項１に記載の溶融ブローシステム。