JP7413802B2 - 不織布の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィラメント集合体を空気力学的に延伸させる延伸手段を備える不織布の製造装置に関する。

不織布の製造装置において、フィラメントから不織布を形成するものがある。例えば、その製造装置の一つであるスパンボンド製法によるものにおいては、紡糸手段により、紡糸口金の多数の紡糸孔から熱可塑性樹脂を溶融紡糸して、フィラメントの束であるフィラメント集合体を形成する。このフィラメント集合体は、冷却手段により、制御された一様流である冷却エアーが水平方向から供給され、所望の硬さに冷却された後に、延伸手段により、垂直方向に引っ張られる。その後、搬送手段により、直接捕集ベルト上に堆積するフィラメント集合体が搬送されるとともに、絡合手段により、フィラメント集合体同士を絡合させ不織布を形成している。

このような不織布の製造装置においては、フィラメント集合体を捕集ベルト上に堆積させる際に、フィラメント集合体の分散を制御することなく、単に、捕集ベルトに対して略垂直方向から衝突及び堆積させているため、不織布にはムラが生じ、肌触りが低下していた。よって、不織布には、肌触りを向上させるために、つまり、地合の均一性を向上させるために、フィラメント集合体を捕集ベルト上に均一に分散させることが要望されていた。

ここで、例えば、特許文献１には、スパンボンド不織布の製造装置において、通路と傾斜板とが作るエッジに接触及び帯電させることを前提として、イジェクターの吐出口に傾斜板を設け、コアンダ効果によりフィラメント集合体を、傾斜板に沿って湾曲させるものが記載されている。また、特許文献１（特に、第２頁右下欄第２－４行参照）には、傾斜板の角度θ及び長さｌを適切に設定することにより、この接触摩擦帯電を制御しているものが記載されている。これにより、フィラメント集合体には、所望の帯電量が付与され、フィラメント同士の反発力が生じることにより、空中で分散状態となった後に、捕集ベルト上へと衝突及び堆積させるものである。

特開昭５２－１１８０６８号公報

しかしながら、特許文献１は、以下の問題点を有していた。第１の問題点は、イジェクターと傾斜板とが作るエッジをフィラメント集合体に意図的に接触させて、フィラメント集合体に接触摩擦帯電を生じさせるものであるため、各フィラメントは、エッジと常時接触摩耗しており、糸切れが生じるおそれがあった（以下、「摩耗による糸切れ」という）。第２の問題点は、帯電したフィラメント集合体を、帯電により空中で分散状態とさせた後に、捕集ベルト上へと衝突させているため、この衝突により、捕集ベルトの搬送方向へと制御されていない過度の分散状態となってしまうおそれがあった（以下、「過度の分散状態」という）。

本発明の目的は、フィラメント集合体の摩耗による糸切れを抑制するとともに、捕集ベルトの搬送方向におけるフィラメント集合体の分散状態を制御可能な不織布の製造装置を提供することである。

上記課題を解決するために、不織布の製造装置は、溶融した熱可塑性樹脂をフィラメントから構成されるフィラメント集合体として押し出す紡糸手段と、前記フィラメント集合体を空気力学的に延伸させる延伸手段と、前記フィラメント集合体を堆積させ所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、を備え、前記延伸手段は、吸引口と、吐出口と、前記吐出口を画定する前記搬送方向の上流側の内壁と連続的に接続する上端部、及び、前記搬送方向の上流側に向けて湾曲又は傾斜する下端部を有する分散板と、を備え、前記フィラメント集合体は、前記分散板と非接触状態で、前記分散板の下端部より前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段に向けて放出されるものである。

また、上記不織布の製造装置は、前記搬送手段の上面における前記搬送方向と直交する方向からみた、前記分散板の下端部の仮想延長線と前記搬送手段の上面とのなす角度を、３０～８９（°）とするものとしてもよい。

また、上記不織布の製造装置は、前記分散板の下端部から前記搬送手段の上面への垂線長さを、５０～３００（ｍｍ）とするものとしてもよい。

また、上記不織布の製造装置は、前記搬送手段の上面における前記搬送方向と直交する方向からみて、前記分散板の上端部から下端部に向かうにつれて、前記分散板における接線方向と前記搬送手段の上面とのなす角度が、一定となる又は漸減するものとしてもよい。

また、上記不織布の製造装置は、前記分散板が、単一又は複数の曲面形状、単一又は複数の平面形状、又は、これらの組み合わせからなるものとしてもよい。

また、上記不織布の製造装置は、前記分散板が、前記搬送方向からみて、前記吐出口の下方を覆うように設けられているものとしてもよい。

本発明によれば、フィラメント集合体の摩耗による糸切れを抑制するとともに、捕集ベルトの搬送方向におけるフィラメント集合体の分散状態を制御可能な不織布の製造装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るスパンボンド不織布製造装置の一例を示す概略図である。 図１に示されるイジェクター及び捕集ベルトの詳細を説明する斜視図である。 図２に示される分散板を説明する側面図であり、（ａ）は不織布の製造状態、（ｂ）は不織布の非製造状態をそれぞれ表す。

本発明の実施形態について、図１から図３を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は本実施形態の態様に限定されるものではない。

＜不織布製造装置＞
本実施形態による複数のフィラメントの束（以下、「フィラメント集合体」という）３及びこれを含む不織布６は、特別な装置を用いることなく、通常の複合溶融紡糸法による不織布製造装置により得ることができる。中でも、生産性に優れるスパンボンド法による不織布製造装置が好ましく用いられる。

図１は、本発明の一実施形態に係る不織布製造装置の一例としてスパンボンド不織布製造装置（以下、「不織布製造装置」という）１００における概略図を、限定目的ではなく例示目的で示す。図中の白抜きの矢印Ａ、矢印Ｂ、矢印Ｃ及び黒矢印Ｄは、フィラメント集合体３の紡出方向、フィラメント集合体４の偏向方向、捕集ベルト５１の搬送方向（以下、「ＭＤ方向」ともいう）及び捕集ベルト５１の周回方向をそれぞれ表している。また、図中のＸ軸方向は、搬送方向Ｃ（ＭＤ方向）を示すものであり、Ｙ軸方向は、捕集ベルト５１におけるＭＤ方向と直交する方向（以下、「ＣＤ方向」ともいう）を示すものであり、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するとともに紡出方向Ａと平行な方向を示すものである。

不織布製造装置１００は、第１の押出機１１及び第２の押出機１２（紡糸手段）と、紡糸口金（紡糸手段）２０と、冷却用送風機（冷却手段）３０と、イジェクター（延伸手段）４０と、捕集コンベア（搬送手段）５０と、熱エンボスロール６０と、ワインダー７０と、から構成される。以下、それらの概要を順に説明する。

第１の押出機１１は、第１の原料樹脂１を溶融しながら、螺旋状の第１のローター１３の回転により、所定流量の溶融物を紡糸口金２０へと送液する。同様に、第２の押出機１２は、第２の原料樹脂２を溶融しながら、螺旋状の第２のローター１４の回転により、所定流量の溶融物を紡糸口金２０へと送液する。

（第１の原料樹脂）
第１の原料樹脂１は、熱可塑性樹脂を主成分とする。すなわち、第１の原料樹脂１は、第１の原料樹脂１の全固形分を基準にして９０質量％以上１００質量％以下の量で熱可塑性樹脂を含むことができる。第１の原料樹脂１に適用可能な熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系の樹脂が化学的に安定していて安全性が高いため、衛生材の用途として好ましく使用される。複合繊維からなるフィラメントの紡糸性等の観点から、熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン（ＰＰ）がより好ましく使用される。

（第２の原料樹脂）
第２の原料樹脂２は、熱可塑性樹脂を主成分とする。詳細には、第２の原料樹脂２は、第２の原料樹脂２の全固形分を基準にして９０質量％以上１００質量％以下の量で熱可塑性樹脂を含む。

第２の原料樹脂２の主成分に適用可能な熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、１種類を使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。複合繊維からなるフィラメントの触り心地などの風合いの観点から、熱可塑性樹脂には、ポリエチレン（ＰＥ）を好ましく使用することができる。

（添加物）
複合繊維からなるフィラメントは、第１の原料樹脂１及び第２の原料樹脂２のそれぞれにおいて、熱可塑性樹脂に加えて、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて添加物を含有していてもよい。安全性を確保しつつ必要な機能を発揮させるために、添加物は第１の原料樹脂１及び第２の原料樹脂２を合わせた全固形分を基準にして１質量％以下とすることが好ましい。

添加物の原料としては、例えば、公知の耐熱安定剤及び耐候安定剤などの各種の安定剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス等が挙げられる。

安定剤としては、例えば、２，６－ジ－t－ブチル－４－メチルフェノール（ＢＨＴ）等の老化防止剤；テトラキス［メチレン－３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、β－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオン酸アルキルエステル、２，２’－オキザミドビス［エチル－３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート等のフェノール系酸化防止剤；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、１，２-ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩；グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート等の多価アルコール脂肪酸エステルなどを挙げることができる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。

滑剤としては、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。

また、シリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファイト、アルミニウム粉、硫化モリブデン等の充填剤を含有していてもよい。

紡糸口金２０は、所望の繊維構造を形成して吐出するように構成された複数の複合紡糸ノズル（不図示）を有する。このノズルより、第１の押出機１１及び第２の押出機１２からのそれぞれ溶融物が複合した複合繊維からなるフィラメント集合体３を重力方向に紡出する。

冷却用送風機３０は、オープン型であり、紡出されたフィラメント集合体３に対し、紡出方向Ａと直交する方向であるＸ軸方向から冷却エアー３１を送風し、フィラメント集合体３を冷却する。また、フィラメント集合体３から排気される高温の分離ガス３２は、紡出方向Ａに沿わず、冷却用送風機３０の上方へと排気されることから、フィラメント集合体３を効率的に冷却することができる。

イジェクター（延伸手段）４０は、オープン型であり、吸引口４２ａ及び吐出口４２ｂを有するボディー４２と、吐出口４２ｂ周縁における搬送方向Ｃの上流側に設けられる分散板４３と、を備える。ボディー４２内において、駆動流体であるイジェクター用高圧エアー４１ａを紡出方向Ａの成分をもたせて噴射させることにより、ボディー４２内に低圧部を生成させる。この生成された低圧部により、フィラメント集合体３は、吸引口４２ａからボディー４２の内部に吸引され、圧力回復された駆動流体である吐出エアー４１ｂとともに、吐出口４２ｂから外部に吐出される。詳細は後述するが、この吐出エアー４１ｂは、ボディー４２の吐出口４２ｂに設けられる分散板４３によるコアンダ効果のため、分散板４３に沿って流れる。これにより、イジェクター４０から放出されたフィラメント集合体４は、紡出方向Ａから偏向方向Ｂへと、搬送方向Ｃの上流側へと偏向されながら延伸される。

捕集コンベア５０は、捕集ベルト５１と、捕集ベルト５１の逆台形型の周回軌道の頂点に掛け回される第１乃至第４のロール５５～５８と、上側周回軌道における捕集ベルト５１の下方に対向配置される吸引ボックス５９と、を備える。この捕集ベルト５１は、第１乃至第４のロール５５～５８の少なくとも一つの駆動回転に伴い、時計回りに周回軌道を周回方向Ｄに移動する。イジェクター４０により延伸されたフィラメント集合体４は、直接、捕集コンベア５０の捕集ベルト５１上に所定の厚さに堆積されるとともに、搬送方向Ｃにある熱エンボスロール６０へと搬送される。

熱エンボスロール６０は、所定温度に加熱された凹凸の円筒面と、平らな円筒面とを有する一対の円筒ロールを備える。一対の円筒ロールは、堆積されたフィラメント集合体５を圧搾し、圧力と熱によりフィラメント集合体５の一部を絡合させ、不織布６を形成する。この交絡処理は、熱エンボス法ともいわれ、この方法により得られる不織布６は、表面にエンボスのパターンが現れる。

本実施形態による不織布６には、熱エンボス法の他、繊維の交絡処理の方法として、ニードルパンチ、ウォータージェット、超音波等の手段を用いる方法、またはホットエアースルーにより熱融着させる方法を採用することができる。ニードルパンチ手段は、ニードルをフィラメント集合体５に差し込んで絡合させる方法である。ウォータージェット手段は、高圧の水をフィラメント集合体５に噴射して、絡合させる方法である。超音波手段は、超音波を利用して、一部のフィラメントを溶かして、絡合させる方法である。ホットエアースルーは、ホットエアーをフィラメント集合体５に吹き出して、一部のフィラメントを溶かして絡合させる方法である。

（不織布）
本実施形態による不織布６は、フィラメント集合体５からなり、１つの層からなる単層構成を有していてもよく、また、複数の層からなる多層構成を有していてもよい。

ワインダー７０は、連続する不織布６に皺の発生させることなく、所定の巻き硬さで巻き取る。

＜イジェクター及び捕集ベルトの詳細について＞
図２は、図１に示されるイジェクター４０及び捕集ベルト５１の詳細を説明する斜視図であり、図３は、図２に示される分散板を説明する側面図である。ここで、図２中の黒矢印Ｅは、吸引ボックス５９の吸引方向を表している。さらに、図３（ａ）中の（Ｉ）乃至（ＩＶ）は、フィラメント集合体４，５の堆積過程を順に表している。

（イジェクターの詳細について）
イジェクター（延伸手段）４０は、ボディー４２と、分散板４３とを備える。このボディー４２は、吸引口４２ａと、吐出口４２ｂと、吸引口４２ａ及び吐出口４２ｂを連通させる内壁４２ｃ（図３参照）と、を有する。また、分散板４３は、ボディー４２の吐出口４２ｂ周縁における搬送方向Ｃの上流側に設けられ、吐出口４２ｂを画定する搬送方向Ｃの上流側の内壁４２ｃと連続的に接続する上端部４３ａ（図３（ａ）参照）と、搬送方向の上流側に向けて湾曲又は傾斜する下端部４３ｂと、を有する。

本実施形態における分散板４３は、コアンダ効果を利用するために用いられる。ここで、コアンダ効果とは、噴流が粘性効果により、周囲の流体を引き込む現象であり、本実施形態のように、噴流である吐出エアー４１ｂの一側に分散板４３がある場合、周囲の流体の代わりに吐出エアー４１ｂ自体が分散板４３の方に引き込まれることにより、分散板４３に沿って流れる現象である。このコアンダ効果よって、フィラメント集合体４は、吐出エアー４１ｂとともに分散板４３と非接触状態で、紡出方向Ａから偏向方向Ｂへと、搬送方向Ｃの上流側に向けて偏向されながら延伸される。したがって、本実施形態における不織布製造装置１００は、フィラメント集合体４と分散板４３とが、接触することがないため、フィラメント集合体４の摩耗による糸切れを抑制するという効果を奏すること、つまり、前述した特許文献１における第１の問題点（摩耗による糸切れ）を解消することができる。

本実施形態における分散板４３は、コアンダ効果がより強く働くために、搬送方向Ｃの上流側の内壁４２ｃと上端部４３ａとが、滑らかに連続的に接続されることが好ましい。また、本実施形態において、分散板４３は、捕集ベルト５１の上面における搬送方向Ｃと直交する方向（ＣＤ方向）からみて、同一形状となっており、この形状は、上端部４３ａから下端部４３ｂに向かうにつれて、分散板４３における接線方向と捕集ベルト５１とのなす角度が、一定となる又は漸減するものが好ましい。具体的な分散板４３の形状としては、上端部４３ａから下端部４３ｂに向かうにつれて、連続的又は段階的に湾曲又は傾斜するもの、つまり、単一又は複数の曲面形状、単一又は複数の平面形状、又は、これらの組み合わせからなるものが好ましい。さらに、本実施形態の吐出口４２ｂの延在方向（Ｙ軸方向）におけるコアンダ効果を一様に働かせるために、搬送方向Ｃからみて、吐出口４２ｂの下方を覆うように分散板４３をＹ軸方向に延在させて設けることが好ましい。

（捕集ベルトの詳細について）
上側周回軌道の捕集ベルト５１は、分散板４３により偏向されたフィラメント集合体４が衝突する衝突領域αと、衝突したフィラメント集合体４の一部が搬送方向Ｃの上流側へと分散する分散領域βと、堆積されたフィラメント集合体５が搬送される搬送領域γと、に大別される。以下では、図３（ａ）中の（Ｉ）乃至（ＩＶ）を用いて、各領域におけるフィラメント集合体４，５の堆積過程を順次説明する。

（Ｉ）における衝突領域αでは、捕集ベルト５１上の搬送方向Ｃの上流側へと偏向されたフィラメント集合体４が捕集ベルト５１と衝突する。この際、衝突したフィラメント集合体４の一部が搬送方向Ｃの上流側へと分散されるとともに、フィラメント集合体４の他部が捕集ベルト５１上へと堆積される。ここで、偏向されたフィラメント集合体４は、捕集ベルト５１と相反する方向に移動していることから、フィラメント集合体４が受ける衝突エネルギーが比較的高くなるため、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側へと積極的に分散させることができる。

（ＩＩ）における分散領域βでは、搬送方向Ｃの上流側へと分散したフィラメント集合体４の一部が、フィラメント集合体４の自重、吸引ボックス５９による吸引方向Ｅへの吸引、及び、フィラメント集合体４と捕集ベルト５１との摩擦力等により運動エネルギーを失う。これにより、このフィラメント集合体４の一部を、Ｘ軸方向（搬送方向Ｃ）に制御された分散状態で堆積させることができる。

（ＩＩＩ）における衝突領域αでは、（ＩＩ）において堆積されたフィラメント集合体５の上に、（Ｉ）において捕集ベルト５１上へと堆積されるフィラメント集合体４の他部が積層される。これにより、フィラメント集合体５は、Ｚ軸方向（積層方向）に制御された分散状態で堆積させることができる。

（ＩＶ）における搬送領域γでは、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）において、Ｘ軸方向（搬送方向Ｃ）及びＺ軸方向（積層方向）に制御された分散状態とされたフィラメント集合体５が搬送される。

ここで、（Ｉ）において、分散領域βへと分散されるフィラメント集合体４の一部と、衝突領域αへと堆積されるフィラメント集合体４の他部との割合を制御するものとして、図３（ｂ）に示すように、偏向されたフィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突角度（図３（ｂ）中のθ参照）や、イジェクター４０から放出されたフィラメント集合体４と捕集ベルト５１との距離（図３（ｂ）中のＬ参照）などが重要なパラメータとなっている。したがって、本実施形態における不織布製造装置１００は、少なくとも搬送方向Ｃにおけるフィラメント集合体５の分散状態を制御するという効果を奏すること、つまり、前述した特許文献１における第２の問題点（過度の分散状態）を解消することができる。

＜偏向されたフィラメント集合体と捕集ベルトとの衝突角度について＞
偏向されたフィラメント集合体４は、分散板４３の下端部４３ｂの仮想延長線に沿って延伸され、捕集ベルト５１と衝突する。よって、偏向されたフィラメント集合体と捕集ベルトとの衝突角度は、図３（ｂ）に示すように、捕集ベルト５１の上面における搬送方向Ｃと直交する方向（ＣＤ方向）からみた、分散板４３の下端部４３ｂの仮想延長線と捕集ベルト５１の上面とのなす角度θと定義する。ここで、詳細は後述するが、衝突角度θを所定の数値範囲内とすることにより、衝突領域αの幅Ｗαを適切に制御することができる。これにより、偏向されたフィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側にある分散領域βへと制御された分散状態（適切な分散領域βの幅Ｗβ）で堆積させることができる。

＜イジェクターから放出されたフィラメント集合体と捕集ベルトとの距離について＞
分散板４３の下端部４３ｂにおいて、フィラメント集合体４が、イジェクター４０から放出される。よって、イジェクター４０から放出されたフィラメント集合体４と捕集ベルト５１との距離は、図３（ｂ）に示すように、分散板４３の下端部４３ｂから捕集ベルト５１の上面への垂線長さＬと定義する。ここで、詳細は後述するが、フィラメント集合体４と捕集ベルト５１との距離Ｌを所定の数値範囲内とすることにより、フィラメント集合体４が受ける衝突エネルギーを適切に制御することができる。これにより、偏向されたフィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側にある分散領域βへと制御された分散状態（適切な分散領域βの幅Ｗβ）で堆積させることができる。

＜分散手段及び捕集ベルトの領域の比較評価について＞
本発明の実施例１乃至実施例９の各実施例に係る分散手段及び捕集ベルト５１の各領域において、物性に係る７個のパラメータについて、比較例１に対する比較評価を行った。この比較評価について、以下の表１に示す。ここで、比較評価における共通する条件として、フィラメント集合体４の材質は、ポリプロピレン樹脂とした。また、捕集ベルト５１の搬送速度は、一定（２００（ｍ／ｍｉｎ））で稼動した。さらに、捕集ベルト５１への吸引圧は、一定（－１３０（Ｐａ））とした。

＜糸切れ難さの評価について＞
フィラメントに糸切れが生じると、不織布５中に塊状のフィラメントとして出現する。よって、糸切れ難さの評価は、欠陥検出器（ＣＯＧＮＥＸ社製のＳｍａｒｔＶｉｅｗ自動欠陥検査システム）を用いて、不織布５の面積１ｍ²当たりの塊状（凸状）のフィラメントの個数、つまり、欠陥数を測定し、欠陥数が３個以上であれば、糸切れの発生が多いため「×」、２個であれば、糸切れの発生が少ないため「△」、１個であれば、糸切れの発生がほぼないため「○」、０個であれば、糸切れの発生がないため「◎」とした。

＜地合の均一性の評価について＞
不織布には、フィラメントの太さのばらつきなどによりムラが生じる。よって、地合の均一性の評価は、地合計（野村商事株式会社製のＦＭＴ-ＭIII地合評価システム）を用いて、不織布５の光透過画像を取得し、地合指数（吸光度の変数係数であり、値が小さいほど地合が良好）を測定し、平均値が２００以上であれば「×」、平均値が１８５以上２００未満であれば「△」、平均値が１７０以上１８５未満であれば「○」、平均値が１７０未満であれば「◎」とした。

＜分散手段の種類について＞
分散手段の種類は、フィラメント集合体４をコアンダ効果により非接触状態で分散させる分散板、または、フィラメント集合体４と直接接触させることにより、分散させる反射板を用いた。ここで、分散板及び反射板の上端部は、搬送方向Ｃの上流側の吐出口４２ｂに配置する。また、分散板の下端部は、搬送方向の上流側に向けて傾斜させて配置する一方、反射板の下端部は、Ｚ軸方向からみて、吐出口４２ｂと重なるように、搬送方向の下流側に向けて傾斜させて配置する。この分散手段の種類は、「糸切れ難さ」に影響を及ぼすパラメータである。

本実施形態において、分散手段に分散板４３が採用されていることが好ましい。ここで、分散板４３が採用されていれば、非接触状態で捕集ベルト上にフィラメント集合体４を分散させることができる。これにより、フィラメント集合体４が分散手段と衝突し、摩耗による糸切れが抑制され、「糸切れ難さの評価」を向上させることができる。

＜分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θ（°）について＞
分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θ（°）は、図３（ｂ）に示すように、捕集ベルト５１の上面における搬送方向Ｃと直交する方向（ＣＤ方向）からみた、フィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突角度を示す。このフィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突角度θ（°）は、「衝突領域αの幅Ｗα」とは概ね反比例するとともに、「地合の均一性の評価」に影響を及ぼすパラメータである。

＜分散手段の下端部から搬送手段の上面への垂線長さＬ（ｍｍ）について＞
分散手段の下端部から搬送手段の上面への垂線長さＬ（ｍｍ）は、図３（ｂ）に示すように、分散板４３の下端部４３ｂ、つまり、イジェクター４０から放出されたフィラメント集合体４と、捕集ベルト５１との距離を示す。このイジェクター４０から放出されたフィラメント集合体４と捕集ベルト５１との距離Ｌ（ｍｍ）は、「分散領域βの幅Ｗβ」とは概ね反比例するとともに、「地合の均一性の評価」に影響を及ぼすパラメータである。

＜衝突領域αの幅Ｗα（ｍｍ）について＞
衝突領域αの幅Ｗα（ｍｍ）は、図３（ａ）に示すように、偏向されたフィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突が生じる搬送方向Ｃの幅を示す。この衝突領域αの幅Ｗα（ｍｍ）は、「地合の均一性の評価」に影響を及ぼすパラメータである。

＜分散領域βの幅Ｗβ（ｍｍ）について＞
分散領域βの幅Ｗβ（ｍｍ）は、図３（ａ）に示すように、フィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突により、上流側の捕集ベルト５１上への分散及び堆積が生じる搬送方向Ｃの幅を示す。この分散領域βの幅Ｗβ（ｍｍ）は、「地合の均一性の評価」に影響を及ぼすパラメータである。

本実施形態の分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θ（表１参照）は、３０～８９（°）であるのが好ましい。ここで、分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θが３０（°）以上であれば、フィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突角度θが浅くなること、つまり、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側に分散させる「衝突領域αの幅Ｗα」が極端に広くなることを抑制することができる。これにより、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側にある分散領域βへと制御された分散状態で堆積させ、「地合の均一性の評価」を向上させることができる。他方、分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θが８９（°）以下であれば、フィラメント集合体４と捕集ベルト５１との衝突角度θが深くなること、つまり、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側に分散させる「衝突領域αの幅Ｗα」が極端に狭くなることを抑制することができる。これにより、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側にある分散領域βへと制御された分散状態で堆積させ、「地合の均一性の評価」を向上させることができる。

本実施形態の分散手段の下端部から捕集ベルトの上面への垂線長さＬ（ｍｍ）（表１参照）は、５０～３００（ｍｍ）であるのが好ましい。ここで、分散手段の下端部から捕集ベルトの上面への垂線長さＬが５０（ｍｍ）以上であれば、フィラメント集合体４が受ける衝突エネルギーが極端に大きくなることを抑制すること、つまり、「分散領域βの幅Ｗβ」が極端に広くなることを抑制することができる。これにより、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側にある分散領域βへと制御された分散状態で堆積させ、「地合の均一性の評価」を向上させることができる。他方、分散手段の下端部から捕集ベルトの上面への垂線長さＬが３００（ｍｍ）以下であれば、フィラメント集合体４が受ける衝突エネルギーが極端に小さくなることを抑制すること、つまり、「分散領域βの幅Ｗβ」が極端に狭くなることを抑制することができる。これにより、フィラメント集合体４を搬送方向Ｃの上流側にある分散領域βへと制御された分散状態で堆積させ、「地合の均一性の評価」を向上させることができる。

＜分散手段及び捕集ベルトの領域についての比較評価結果＞
実施例１乃至実施例９の評価の対比から明らかなように、分散手段として分散板を採用することにより、「糸切れ難さの評価」を「◎」に高めることができるとの結論を得た。したがって、本実施形態における不織布製造装置１００は、フィラメント集合体４と分散板４３とが、接触することがないため、フィラメント集合体４の摩耗による糸切れを抑制するという効果を奏すること、つまり、前述した特許文献１における第１の問題点（摩耗による糸切れ）を解消することができる。

ここで、分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θが３０～８９（°）、または、分散手段の下端部から捕集ベルトの上面への垂線長さＬが５０～３００（ｍｍ）であれば、「地合の均一性の評価」が「○」以上となり、さらに高めることができる（実施例１～５参照）。また、分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度θ（°）及び分散手段の下端部から捕集ベルトの上面への垂線長さＬ（ｍｍ）が、好ましい数値範囲の中央値よりの値であれば、「地合の均一性の評価」が「◎」となり、より一層高めることができる（実施例１参照）。したがって、本実施形態における不織布製造装置１００は、少なくとも搬送方向Ｃにおけるフィラメント集合体５の分散状態を制御するという効果を奏すること、つまり、前述した特許文献１における第２の問題点（過度の分散状態）を解消することができる。

以上に対し、比較例１では、分散手段として反射板を採用することにより、「糸切れ難さの評価」が「×」となり、低下している。この際、糸切れが多いため、エンボスが均一かつ十分にかからず、不織布を作成することができない。よって、比較例１では、「地合の均一性の評価」は、評価不能となっている。

＜その他＞
本発明は、上述した各形態や、各実施例、随所に述べた変形例に限られることなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で、適宜の変更や変形が可能である。

１ 第１の原料樹脂
２ 第２の原料樹脂
３ フィラメント集合体（延伸状態）
４ フィラメント集合体（偏向状態）
５ フィラメント集合体（搬送状態）
６ 不織布
１１ 第１の押出機
１２ 第２の押出機
２０ 紡糸口金
３０ 冷却用送風機
４０ イジェクター
４１ａ イジェクター用高圧エアー
４１ｂ 吐出エアー
４２ ボディー
４２ａ 吸引口
４２ｂ 吐出口
４２ｃ 内壁
４３ 分散板
４３ａ 上端部
４３ｂ 下端部
５０ 捕集コンベア
５９ 吸引ボックス
１００ スパンボンド不織布製造装置
Ｌ 分散手段の下端部から捕集ベルトの上面への垂線長さ
Ｗα 衝突領域の幅
Ｗβ 分散領域の幅
α 衝突領域
β 分散領域
γ 搬送領域
θ 分散手段の下端部の仮想延長線と捕集ベルトの上面とのなす角度

Claims (6)

1. 溶融した熱可塑性樹脂をフィラメントから構成されるフィラメント集合体として押し出す紡糸手段と、
   前記フィラメント集合体を空気力学的に延伸させる延伸手段と、
   前記フィラメント集合体を堆積させ所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、
   を備え、
   前記延伸手段は、吸引口と、吐出口と、前記吐出口を画定する前記搬送方向の上流側の内壁と連続的に接続する上端部、及び、前記搬送方向の上流側に向けて湾曲又は傾斜する下端部を有する分散板と、を備え、
   前記フィラメント集合体は、前記分散板と非接触状態で、前記分散板の下端部より前記搬送方向の上流側に位置する前記搬送手段に向けて放出されることを特徴とする不織布の製造装置。
2. 前記搬送手段の上面における前記搬送方向と直交する方向からみた、前記分散板の下端部の仮想延長線と前記搬送手段の上面とのなす角度を、３０～８９（°）とすることを特徴とする請求項１に記載の不織布の製造装置。
3. 前記分散板の下端部から前記搬送手段の上面への垂線長さを、５０～３００（ｍｍ）とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の不織布の製造装置。
4. 前記搬送手段の上面における前記搬送方向と直交する方向からみて、前記分散板の上端部から下端部に向かうにつれて、前記分散板における接線方向と前記搬送手段の上面とのなす角度が、一定となる又は漸減することを特徴とする請求項１～３に記載の不織布の製造装置。
5. 前記分散板は、単一又は複数の曲面形状、単一又は複数の平面形状、又は、これらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の不織布の製造装置。
6. 前記分散板は、前記搬送方向からみて、前記吐出口の下方を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の不織布の製造装置。

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