JPH02182958A - Preparation of non-woven web - Google Patents

Preparation of non-woven web

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JPH02182958A
JPH02182958A JP64000826A JP82689A JPH02182958A JP H02182958 A JPH02182958 A JP H02182958A JP 64000826 A JP64000826 A JP 64000826A JP 82689 A JP82689 A JP 82689A JP H02182958 A JPH02182958 A JP H02182958A
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Abstract

PURPOSE: To obtain a nonwoven web having a uniform size in the lateral direc tion, a uniform fiber distribution and a uniform weight distribution by blowing air flows on the side surfaces of a melted resin extruded from the opening of a die having convergent side surfaces in a specific state. CONSTITUTION: A melt flow die 14 comprises a die main body 20 containing split molds 22, a die tip extended on the central line 44 of the die main body 20, an air chamber 24, a pair of air-deflecting plate assemblies 52, a pair of air plates 58, etc. Air flows distributed from the air chamber are mixed in a groove 214 through plural distribution holes 182, 184 and then released from the air plates 58 through gas-deflecting plates.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維のメルトブロー 
より詳しく言えばメルトブローダイとその支持装置、及
び細い炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維を制御された加熱ガ
ス流を用いて細長化するのに適用することに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a method for melt-blowing carbon fibers and thermoplastic resin fibers.
More particularly, the present invention relates to a melt blowing die and its support apparatus and its application in the attenuation of fine carbon fibers and thermoplastic fibers using a controlled flow of heated gas.

炭素繊維とグラファイト繊維とは溶融炭質材料を細い押
出オリアイスから押出して製造し、細目糸すなわちフィ
ラメントに、紡糸されている。このフィラメントは更に
安定化するために、酸化雰囲気中の熱処理で不融性にし
た後、不活性気中で更に熱処理することにより、カーボ
ン繊維またはグラファイト繊維に転換される。
Carbon fibers and graphite fibers are produced by extruding molten carbonaceous material through fine extrusion orifices and spinning into fine threads or filaments. For further stabilization, the filaments are made infusible by heat treatment in an oxidizing atmosphere and then converted into carbon or graphite fibers by further heat treatment in an inert atmosphere.

熱可塑性樹脂繊維も同様に、マット、ロービングなどの
形状にする・には、熱可塑性樹脂の溶融材料を押出オリ
アイスから押出すとともに、押出物に空気を吹込んで作
る。従来、供給空気の整形と制御及び溶融熱可塑性樹脂
と空気の温度制御について多くの問題が生じている。
Similarly, thermoplastic resin fibers can be formed into shapes such as mats and rovings by extruding a molten thermoplastic resin material through an extrusion orifice and blowing air into the extrudate. In the past, many problems have arisen regarding the shaping and control of supply air and the temperature control of molten thermoplastic resin and air.

カーボン繊維またはグラファイト繊維の紡糸には酸素が
濃厚な(空気)加熱ガスを用いて押出ダイからフィラメ
ントを延伸して極小径(約2ミクロン)の繊維を作る。
Spinning carbon or graphite fibers involves drawing filaments through an extrusion die using heated oxygen-enriched (air) gases to produce fibers of extremely small diameter (approximately 2 microns).

酸素は溶融繊維に侵入し、繊維の冷却に従って閉じ込め
られる。繊維内部に酸素が存在すると繊維が更に加工す
る過程で安定化するのに役立つ。溶融繊維の先駆物質ピ
ッチは適当なタンクから供給された後、適当なポンプを
用いてダイから加圧供給される。溶融ピッチはメルトブ
ローダイ内部の横方向に隔置された多数の縦穴として形
成されたダイ開口部から空気流に押出される。圧縮空気
が傾斜溝を経て押出ピッチ材料に吹付けられると複数個
の細いピッチ繊維が形成される。ダイ先端は三角形断面
を有し、下方にかつ内向きに更に反対方向に形成された
傾斜側面を持ち、細長化空気流路を形成する両側のエア
プレートすなわちニアリップにより画成される三角形開
口部、に嵌合される。溶融ピッチはダイ開口部を通過し
、その出口から放出時に、該ガス開口部の直下で交差す
るように形成された傾斜溝から放出される高速の加熱ガ
ス流と接触する。空気流は溶融ピッチ繊維を細長化し、
それをダイ先端の開口部の直径よりも格段に小径に延伸
する。
Oxygen enters the molten fiber and becomes trapped as the fiber cools. The presence of oxygen inside the fiber helps stabilize the fiber during further processing. The molten fiber precursor pitch is fed from a suitable tank and then pressurized from a die using a suitable pump. The molten pitch is forced into an air stream through a die opening formed as a number of laterally spaced vertical holes within the melt blowing die. Compressed air is blown through the angled grooves onto the extruded pitch material to form a plurality of fine pitch fibers. the die tip has a triangular cross-section, with a triangular opening defined by opposing air plates or near lips forming an elongated air flow path with sloped sides formed downwardly and inwardly in further opposite directions; mated to. The molten pitch passes through the die opening and, upon exiting the die opening, comes into contact with a high velocity stream of heated gas discharged from angled grooves formed to intersect directly below the gas opening. The air flow elongates the molten pitch fibers,
It is stretched to a diameter much smaller than the diameter of the opening at the tip of the die.

ダイ先端内部の多数の押出開口部に対してピッチ温度を
ダイの全長にわたって均一に保持するには種々の問題点
が従来生じている。空気流を繊維の細長化の目的で利用
するとピッチの均一なセット温度の維持ばかりでなく、
ピッチを多数のオリアイスから加圧押出するのに重大な
悪影響を及ぼす場合がある。多数のオリフィスはダイヘ
ッド内部の細穴で形成されかつダイ先端ノーズの先端に
開放している。空気流が存在するとメルトブローダイの
先端にピッチが蓄積し、細長化用の空気流を妨げる傾向
がある。
Various problems have previously arisen in maintaining a uniform pitch temperature over the length of the die for the large number of extrusion openings within the die tip. Using airflow for the purpose of elongating the fibers not only maintains a uniform set temperature of the pitch, but also
Pressure extrusion of pitch from multiple orifices can have a significant negative impact. A number of orifices are formed by small holes inside the die head and open at the tip of the die tip nose. In the presence of airflow, pitch tends to accumulate at the tip of the melt blowing die and impede the attenuation airflow.

繊維またはフィラメント延伸工程を容易にするl;めに
メルトブローダイの種々な改善努力が図られており、米
国特許第3.825,380号は三角形断面を持つ特殊
ノーズを含みかつ極細繊維のメルトブローに特に適した
ダイを開示している。このダイはオリフィスがダイの頂
点端で開放する、ダイ先端ノーズの三角形の二辺の接点
の端縁上のデッドエアスペースを排除するように設計さ
れている。
Various efforts have been made to improve meltblowing dies to facilitate the fiber or filament drawing process; U.S. Pat. A particularly suitable die is disclosed. This die is designed to eliminate dead air space on the edges of the triangular two-sided contact point of the die tip nose where the orifice opens at the apex end of the die.

米国特許第4,285.655号はコートハンガダイに
関するもので、マニホールドの入口半径は溶融樹脂の流
れ特性を考慮して選択することにより、溶融体に対して
低い入口速度を与え、該入口から遠隔した複数個の押出
オリアイスに圧送されるような公式を用いている。
U.S. Pat. No. 4,285.655 relates to a coat hanger die in which the inlet radius of the manifold is selected with consideration of the flow characteristics of the molten resin to provide a low inlet velocity for the melt and to A formula is used in which the material is pumped to multiple remote extrusion orifices.

米国特許第4,295,809号は三角形断面を有する
ダイ先端ノーズに対してニアリップを移動することで、
該ノーズの両側上のエア溝を経て吹出される加熱ガス流
を制御する装置を提供する。ダイ先端の傾斜面の接点に
対するニアリップの下面のセットパックの調整、及びニ
アリップとダイ先端間の空隙(空気流を通過させ、溶融
体を押出す小径穴の下流交点に導くための空隙)の調整
を、適当なスペーサを介して行う。
U.S. Pat. No. 4,295,809 discloses that by moving a near lip relative to a die tip nose having a triangular cross section,
A device is provided for controlling the flow of heated gas blown through air grooves on both sides of the nose. Adjusting the set pack of the lower surface of the near lip to the contact point of the inclined surface of the die tip, and adjusting the gap between the near lip and the die tip (the gap that allows air flow to pass through and guide the melt to the downstream intersection of the small diameter hole from which it is extruded). This is done through a suitable spacer.

これらの特許技術はメルトブローダイの操作と、メルト
ブローによる−様なフィラメントをダイの閉塞を生じる
ことなく製造するものであるが、特に軟化温度が比較的
高い溶融材料に関する問題点が未解決である。
Although these patented techniques address the operation of melt-blown dies and the production of melt-blown-like filaments without die blockage, problems remain unsolved, particularly with respect to molten materials with relatively high softening temperatures.

従って、本発明の主な目的は軟化温度が高い炭化繊維を
紡糸した後、それを均質かつ低コストでカーボン繊維ま
たはグラファイト繊維に変換する工程用に特に適合した
メルトブローダイを提供することにある。このダイでは
細長化に用いられる空気流の制御性が護れていること、
空気流が存在しても溶融ピッチ材が押出時の適当温度を
保持するのに悪影響を受けないこと、空気流がダイ本体
から熱絶縁されていること、ダイの熱安定性と制御に優
れているという特徴を有し、さらにこのダイは構成部品
の分解と組立が容易でかつ特定部品の取外しを、ダイ組
立体を分解しないで行うことができるという特徴を有す
る。
Accordingly, the main object of the present invention is to provide a melt blowing die that is particularly suited for the process of spinning carbonized fibers with high softening temperatures and then converting them into carbon or graphite fibers homogeneously and at low cost. This die maintains controllability of the air flow used for elongation.
The presence of airflow does not adversely affect the molten pitch material's ability to maintain a suitable temperature during extrusion, the airflow is thermally isolated from the die body, and the die has excellent thermal stability and control. Furthermore, the die has the characteristics that the component parts can be easily disassembled and assembled, and specific parts can be removed without disassembling the die assembly.

また熱可塑性樹脂の不織ウェブを、操作員の所望により
一様性または不均等を制御して形成する方法を提供する
ことが望ましい。
It would also be desirable to provide a method for forming a nonwoven web of thermoplastic resin with controlled uniformity or nonuniformity as desired by the operator.

第1図を参照すると、空気分岐フレーム及びメルトブロ
ーダイとの組立体(10)は、二つの主な構成部品、す
なわち空気分岐フレーム(12)と、軟化温度が高い炭
質材料の細いフィラメントをピッチ紡糸した後、カーボ
ンまたはグラファイトに変換させるためのメルトブロー
ダイ(14)とを含む。
Referring to FIG. 1, the air branching frame and melt blowing die assembly (10) consists of two main components: the air branching frame (12), and the pitch spinning of thin filaments of carbonaceous material with a high softening temperature. After that, it includes a melt blow die (14) for converting into carbon or graphite.

メルトブローダイ(14)は、その両側に空気マニホー
ルド(16)を固着しており、かつフレーム(12)の
中央に、対向するフレーム部材(19)と一体に形成さ
れた取付ブロック(18)を介してフレーム(12)に
固着されている。ダイ(14)はその両端を、フレーム
(12)と一体になるように、取付ブロック(18)に
ボルトまたはねじ締めされている。
The melt-blowing die (14) has air manifolds (16) fixed to both sides thereof, and is installed in the center of the frame (12) through a mounting block (18) formed integrally with the opposing frame member (19). and is fixed to the frame (12). The die (14) is bolted or screwed at both ends to the mounting block (18) so as to be integral with the frame (12).

メルトブローダイ(14)は、第1図に示すように、機
械加工した金属製ダイ本体(20)で形成され、ダイ本
体(20)は両側を互に当接させた2fliの鏡像割型
(22)を含む。割型(22)の外側には長方形で、平
行六面体の空気室(24)がボルトまたはねじ締めしで
ある。ダイ本体(20)は、溶融ピッチをダイ(14)
の先端内部の互に密接し整合された多数の極小押出穴か
ら押出すためのもので、押出物はダイ(14)先端、か
ら放出される際に空気などの不活性ガス流を衝突される
ことで細長化される。フィラメントを形成する押出物は
、ダイ(14)先端内部の小径押出穴から、ダイ(14
)の反対方向から空気流を押出物に対して吹付けること
で延伸される。
The melt-blowing die (14) is formed of a machined metal die body (20), as shown in FIG. )including. On the outside of the split mold (22) is a rectangular, parallelepiped air chamber (24) secured with bolts or screws. The die body (20) transfers the melted pitch to the die (14).
The extrudate is extruded from a large number of closely aligned micro-extrusion holes inside the tip of the die (14), and the extrudate is bombarded with a stream of inert gas such as air as it is discharged from the tip of the die (14). This makes it elongated. The extrudate forming the filament is passed through the small diameter extrusion hole inside the tip of the die (14).
) is stretched by blowing an air stream against the extrudate from the opposite direction.

空気などの不活性圧縮ガスはガス源から空気マニホール
ド(16)の内部に、矢印(28)で示すように、円筒
状の各空気マニホールド(16)の一端に設けたホース
またはバイブ継手(30)を介して供給される。
An inert compressed gas, such as air, is transferred from a gas source into the interior of the air manifold (16) by means of a hose or vibe fitting (30) at one end of each cylindrical air manifold (16), as shown by the arrow (28). Supplied via.

空気マニホールド(16)の両端はエンドキャップ(3
2)で閉塞しである。空気マニホールド(16)内部の
圧縮空気は管カップリング(26)の一端(26a)を
経て空気室(24)の両端に給送される。管継手(26
)は剛性中空金属管の各端部を接合する波形管中央1s
(26b)を含み、温度変化に伴う軸方向の伸縮に拘ら
ず漏れ防止継手を保持するようにする。管継手(26)
の両端部(26c)は空気室(24)の両端部に装着さ
れていて、その内部に開放している。空気室(24)の
長さはダイ本体(20)の長さと同一である。
Both ends of the air manifold (16) are fitted with end caps (3).
2) is blocked. Compressed air within the air manifold (16) is fed to both ends of the air chamber (24) via one end (26a) of the tube coupling (26). Pipe fitting (26
) is the center 1s of the corrugated tube that joins each end of the rigid hollow metal tube.
(26b) to maintain the leak-proof joint despite axial expansion and contraction due to temperature changes. Pipe fitting (26)
Both ends (26c) of are attached to both ends of the air chamber (24) and open to the inside thereof. The length of the air chamber (24) is the same as the length of the die body (20).

対向する取付7ランジ(34)はダイ本体(20)の両
側部を取付ブロック(18)に対して、ねじ(35)に
より固着している。ブロック(18)は、空気分岐フレ
ーム(12)と一体に形成されていて、ダイ(14)を
使用時に適所に保持するほか、ダイの保守または代替の
ための取外しを容易にしている。また管継手(26)は
空気室(26)を保守または代替時に空気マニホールド
(16)から取外すのを容易にする。
The opposing mounting 7 langes (34) fix both sides of the die body (20) to the mounting block (18) with screws (35). The block (18) is integrally formed with the air distribution frame (12) to hold the die (14) in place during use as well as to facilitate removal of the die for maintenance or replacement. The fitting (26) also facilitates removal of the air chamber (26) from the air manifold (16) for maintenance or replacement.

ダイ本体(20)の割型(22)は、後述するように、
一連の縦方向に隔置された縦穴(38)を有し、これら
の縦穴(38)には溶融ピッチの流れを保持し、炭質フ
ィラメントがダイ先端の押出穴から確実に押出されるよ
うにするカートリッジが配置されている。更に、第1図
に示すように、大直径の円形円筒状垂直ピッチ流入口(
42)が、割型(22)の嵌合する側壁で画成されるダ
イ本体(20)の中心線(44)上に形成されている。
The split mold (22) of the die body (20) is, as described later,
It has a series of longitudinally spaced wells (38) that retain the flow of molten pitch and ensure that the carbonaceous filament is extruded through the extrusion hole at the die tip. Cartridge is placed. Furthermore, as shown in Fig. 1, a large diameter circular cylindrical vertical pitch inlet (
42) is formed on the centerline (44) of the die body (20) defined by the mating sidewalls of the mold halves (22).

流入口(42)は、第2図または第4図が良く示すよう
に、ピッチ供給管路(図示時)から加圧溶融ピッチを受
承する。
The inlet (42) receives pressurized molten pitch from a pitch supply line (as shown), as best shown in FIGS. 2 or 4.

第2図について説明すると、本図はメルトブローダイ(
14)その主な構成部品を示している。メルトブローダ
イ(14)は割型(22)を含むダイ本体(2o)と、
割型(22)の外側面(48)にそれぞれ装着された空
気室(24)に加えて、割型(22)に装着されかつダ
イ本体(20)の中心線(44)上に延びるダイ先端(
50)と、一対の空気偏向板組立体(52)と、一対の
エアプレート(58)とを含む。空気偏向板組立体(5
2)は二つの切削した基本金属ブロック、すなわち雄偏
向ブロック(54)雌偏向ブロック(56)とを含む。
To explain Fig. 2, this figure shows the melt blow die (
14) Shows its main components. The melt blow die (14) includes a die body (2o) including a split mold (22),
In addition to the air chambers (24) each attached to the outer surface (48) of the split mold (22), a die tip is attached to the split mold (22) and extends on the centerline (44) of the die body (20). (
50), a pair of air deflection plate assemblies (52), and a pair of air plates (58). Air deflection plate assembly (5
2) includes two machined basic metal blocks: a male deflection block (54) and a female deflection block (56).

ダイ割型(22)は概ね長方形で平行に配管したもので
、各割型(22)は外側面(48)の反対の位置に鉛直
内側面(60)と、上面(62)と、底面(64)とを
有する。両側面(48)、(60)は上面(62)と底
面(64)と直角にある。底面(64)の内方には、幅
狭溝の底壁(68)と、横方向対向溝の垂直側1! (
70)、(72)と、役付水平!!(74)とを画成す
る大きなL字形溝(66)が形成されている。一方、水
平壁(74)は肩部(80)を画成するためにくぼみ(
78)が形成しである。したがって、割! (22)の
底部には横方向に隔置された垂直突起(76)、(79
)がダイヘッドの全長に沿って割ffi (22)の内
外両側にそれぞれ延出している。
The die split molds (22) are generally rectangular and have parallel piping, and each split mold (22) has a vertical inner surface (60), a top surface (62), and a bottom surface ( 64). Both sides (48), (60) are perpendicular to the top (62) and bottom (64). Inwardly of the bottom surface (64) are the bottom wall (68) of the narrow groove and the vertical side 1! of the laterally opposed groove. (
70), (72), and horizontal positions! ! (74) and a large L-shaped groove (66) is formed therein. On the other hand, the horizontal wall (74) is recessed (
78) is the formation. Therefore, it is! The bottom of (22) has laterally spaced vertical projections (76), (79).
) extend along the entire length of the die head on both the inner and outer sides of the splitter (22).

各り字溝(66)の内部には雄雌両偏向ブロック(54
)、(56)及びダイ先端(50)の両側にエアプレー
ト(58)とが装着されている。
Both male and female deflection blocks (54) are provided inside each L-shaped groove (66).
), (56) and air plates (58) are attached to both sides of the die tip (50).

第4図を参照すると、ダイ割型(22)が、ねじ穴(8
4)にねじ行端部を挿入した多数の連結ボルトまたはね
じ(82)を介して相手側W(22)の対向側面(60
)と面一に当接されている。連結ボルト(82)はコー
トハンガキャビティ(86)の左右両側及び外側に配設
しである。キャビティ(86)は垂直ピッチ流入口(4
2)を有するコートハンガ型鏡像ilI!(88)によ
り画成されている。
Referring to FIG. 4, the die split mold (22) has a screw hole (8
The opposite side surface (60) of the mating side W (22) is
) and are in flush contact with each other. The connecting bolts (82) are arranged on both left and right sides and on the outside of the coat hanger cavity (86). The cavity (86) has a vertical pitch inlet (4
2) Coat hanger type mirror image ilI! (88).

ミクロン単位の微小径のカーボン繊維またはグラファイ
ト繊維原料としてのピッチは高軟化点ピッチであるので
、最初にピッチを約204℃ないし426℃(400”
ないし800@F)の温度に加熱溶融した後、垂直流入
口(42)からキャビティ(88)に分配させ、次いで
ダイ先端(50)内部の縦方向に隔置した数+側又は数
百側の垂直押出オリフィス(90)、(第4図)から押
出してフィラメントにする工程で、この融解温度を保持
する必要がある。
Pitch used as a raw material for carbon fiber or graphite fiber with a micron diameter has a high softening point, so the pitch is first heated at a temperature of about 204°C to 426°C (40”
After being heated and melted to a temperature between This melting temperature must be maintained during extrusion into filaments through a vertical extrusion orifice (90) (FIG. 4).

延伸すべきフィラメントの数量、したがって押出オリフ
ィス(90)の個数を最大にすると、コートハンガ塑ダ
イ(20)はピッチの滞留時間が極めて長くなり、溶融
ピッチの熱による劣化が促進され、また溶融ピッチを小
直径の押出オリアイス(90)から高圧で押出す際に抵
抗するために大質量のダイ本体(22)が必要となるこ
とから温度制御が難かしくなり、−様なフィラメントの
押出が困難となるという不利益を有する。コートハンガ
型ダイ(20)はこの方法を容易にする。溶融ピッチは
流入口(42)を経て分岐コートハンガ型マニホールド
(92)に偏向された後、マニホールド部(92a)は
垂直マニホールド端部(92b)に向けてテーパが付け
であるので、ピッチの滞留時間分布は押出オリアイス(
90)を有するダイ本体(20)の全長にわたって比較
的均等になる。
By maximizing the number of filaments to be drawn, and therefore the number of extrusion orifices (90), the coat hanger plastic die (20) has an extremely long pitch residence time, which accelerates the thermal deterioration of the molten pitch; A large die body (22) is required to resist extrusion of filaments from a small diameter extrusion orifice (90) at high pressure, making temperature control difficult and making it difficult to extrude filaments of - It has the disadvantage of becoming A coat hanger type die (20) facilitates this method. After the molten pitch is deflected to the branched coat hanger type manifold (92) through the inlet (42), the manifold part (92a) is tapered toward the vertical manifold end (92b), so that the pitch remains The time distribution is the extrusion oriice (
90) is relatively uniform over the entire length of the die body (20).

流入口(42)は、第2図に示すように、マニホールド
(92)と合流し、またマニホールド(92)は下方に
テーパをつけたコートハンガキャビティ(86)に供給
し、またピッチがコートハンガキャビティ(86)の下
方部分に下降するに従って、横方向の側壁(94)が次
第に狭くなる。溶融ピッチがコートハンガキャビティ(
86)を経て、該キャビティ(86)のコンバージェン
ト側壁(94)の間を下方に強制されると、ピッチは該
キャビティ(86)内部の流路(96)に沿って最大の
制限を受ける。この流路(96)において、側壁(94
)は(94a)の部分で末広がりにしである(第2図)
、コートハンガキャビティ(86)の傾斜側壁(94a
)は一対のダイ割型(22)の突起(79)内部の末広
がりキャビティ部分(86a)を画成している。
The inlet (42) merges with the manifold (92), as shown in FIG. The lateral side walls (94) become progressively narrower as they descend into the lower portion of the cavity (86). The melted pitch coats the hanger cavity (
86) and forced downwardly between the convergent sidewalls (94) of the cavity (86), pitch is most restricted along the flow path (96) inside the cavity (86). In this flow path (96), the side wall (94
) widens at the end at (94a) (Figure 2)
, the sloped side wall (94a) of the coat hanger cavity (86)
) defines a cavity portion (86a) that widens toward the end inside the protrusion (79) of the pair of die split molds (22).

メルトブローダイ(14)はダイ割型(22)とダイ先
端(50)を含むダイ組立体(14)の全長にわたり延
出する金属製機械加ニブロック部品で構成されている。
The melt blowing die (14) is comprised of a metal machined nib block component that extends the entire length of the die assembly (14) including a die split (22) and a die tip (50).

金属製ブロックはステンレス鋼製にすることができる。The metal block can be made of stainless steel.

ダイ先端(50)はダイ割型(22)の中央突起(79
)の全幅と均等な横方向幅を有するほか、上面(102
)と、それと直角な側面(104)と底面(106)と
を有する長方形断面の基底部分(100)を含有してい
る。
The die tip (50) is connected to the central protrusion (79) of the die split mold (22).
) has a lateral width equal to the full width of the upper surface (102
), a base portion (100) of rectangular cross section having side surfaces (104) and a bottom surface (106) perpendicular thereto.

基底部分(100)の中心にはそれと一体に下方に突出
する三角形ノーズ(108)が設けられている。複数個
の押出オリアイス(9n)がダイ先端(50)の中心に
孔あけされていて、ノーズ(108)の先端に關放して
いる。長方形断面の溝(112)がダイ先端(50)の
上面(102)内部に、コートハンガキャビティ(86
)の両端部を通過し、また押出オリフィス(90)を幾
分通過するように切削しである。長方形溝(112)内
部には、該溝(112)を充填するようにスクリーンパ
ック(114)が装着されている。このスクリーンパッ
ク(114)は150メツシユのステンレス鋼製スクリ
ーンなどの標準フィルタ式媒体であって、ダイ先端(5
0)内部の小直径押出オリアイス(90)に流れる溶融
体の粘度を低減するように溶融ピッチ材料を剪断する働
きがある。スクリーンパック(114)はコートハンガ
キャビティ(86)の三角形部分(86a)の最大部分
に面していて、溶融ピッチがスクリーンパック(114
)を通過し、次に押出オリアイス(90)に流れ込むの
を容易にするように取付けである。
A triangular nose (108) is provided at the center of the base portion (100) and integrally projects downward. A plurality of extruded orifices (9n) are drilled in the center of the die tip (50) and are connected to the tip of the nose (108). A groove (112) of rectangular cross section is provided inside the top surface (102) of the die tip (50) in the coat hanger cavity (86).
) and somewhat through the extrusion orifice (90). A screen pack (114) is installed inside the rectangular groove (112) so as to fill the groove (112). The screen pack (114) is a standard filtration media such as a 150 mesh stainless steel screen and includes a die tip (5
0) Serves to shear the molten pitch material to reduce the viscosity of the melt flowing into the internal small diameter extrusion orice (90). The screen pack (114) faces the largest part of the triangular portion (86a) of the coat hanger cavity (86), so that the melt pitch
) and then into the extrusion orifice (90).

ダイ先端(50)の基底部分(100)の上面(102
)はその両側に段を形成する溝(116)を含み、基底
部分(100)の役付部分がダイ割型(22)の溝(7
9)と嵌合するようにしである。
The top surface (102) of the base portion (100) of the die tip (50)
) includes a groove (116) forming a step on both sides thereof, and the serving part of the base portion (100) is a groove (7) of the die split mold (22).
9) is fitted.

本発明の重要な一特徴は、ダイ(14)の構成部品が保
守と修理の!のために互に離脱可能に取付けであるほか
、高軟化温度のメソ相炭素ピッチのフィラメントを加圧
で溶融紡糸できるメルトブローダイを提供することにあ
る。ダイ先端(50)をダイ割型(22)の接触面に沿
って、該割型(22)の下端に役付取付けすることは多
数の深度ぐりねじ(120)、(第3図)を用いて行う
。ダイ割型(22)の内方突起(79)の溝(78)の
内部には、一連の縦方向に隔置された整合ねじ穴(12
2)が設けである。またダイ先端(50)の基底部分(
100)は押出オリフィス(90)系と反対側に一連の
縦方向に隔置した孔(124)を穿設していて、該孔(
124)は深度ぐり部分(126)を有し、取付ねじ(
120)の頭部(120a)を受容するようにしである
。従って頭部(120a)はダイ先端(50)の底面(
IO2)内部に嵌入されている。
An important feature of the invention is that the components of the die (14) are easy to maintain and repair! It is an object of the present invention to provide a melt blowing die which can be detachably attached to each other and which can melt-spun filaments of mesophase carbon pitch having a high softening temperature under pressure. The die tip (50) is attached along the contact surface of the die split mold (22) to the lower end of the split mold (22) using a number of depth-bored screws (120) (Fig. 3). conduct. Inside the groove (78) of the inner protrusion (79) of the die split mold (22) is a series of longitudinally spaced aligned screw holes (12).
2) is a provision. Also, the base part of the die tip (50) (
100) is bored with a series of longitudinally spaced holes (124) opposite the extrusion orifice (90) system;
124) has a depth boring portion (126), and has a mounting screw (
120) to receive the head (120a) of the head (120a). Therefore, the head (120a) is the bottom surface (
IO2) is fitted inside.

押出ピッチ材料が押出オリアイス(90)から放出され
る際に該ピッチを細長化させるための空気などの加圧不
活性ガスは、溶融材を押出すダイ割型(22)を均等な
高温に持続する必要性を相殺する。
A pressurized inert gas such as air to elongate the extruded pitch material as it exits the extrusion orifice (90) maintains the split die (22) from which the molten material is extruded at a uniformly high temperature. offset the need to

本発明によるダイ割ffi (22)はかなり幅広であ
るので、通常用いられるメルトブローダイに比ベテ質量
が大きい。また、通常、カロット型カートリッジヒータ
ーをダイ本体(20)に装清し、ピッチを融解温度また
はそれ以上に維持することで、ピッチがコートハンガキ
ャビティ(86)から加圧放出され、ダイ先端(50)
内部の押出オリフィス(90)に均等分配されるように
する。ダイ割W (22)の横方向の厚さを増大させる
ことによって、カートリッジヒーターがピッチ流入口(
42)との間隔及びダイ本体(20)の中心線(44)
上にあるコートハンガキャビティ(86)との間隔が大
きくなる。従ってダイ割型はピッチ材料が所望の融解温
度を保持して押出オリフィス(90)へ圧送されること
を保証する大をヒートシンクとして働く。
Since the die part ffi (22) according to the present invention is quite wide, it has a large die mass compared to a commonly used melt blowing die. Also, usually, a carrot-type cartridge heater is charged in the die body (20) and the pitch is maintained at or above the melting temperature, so that the pitch is released under pressure from the coat hanger cavity (86) and the die tip (50 )
Ensure even distribution to the internal extrusion orifice (90). By increasing the lateral thickness of the die split W (22), the cartridge heater can be connected to the pitch inlet (22).
42) and the center line (44) of the die body (20)
The distance from the coat hanger cavity (86) above is increased. The die thus acts as a heat sink to ensure that the pitch material maintains the desired melting temperature and is pumped to the extrusion orifice (90).

本発明の別の特徴は、ダイ割型(22)が縦方向に隔置
したカートリッジヒーター挿入用の一連の垂直穴(38
)、(第2図及び第4図)を穿設し、該垂直穴(38)
はロッド式カートリッジヒーター(132)を受容する
ためのものである。垂直穴(38)はダイ割型(22)
の上面(62)から下方に延出し、ダイ割型(22)の
ほぼ全垂直距離にわたって延在し、L字形溝(66)の
底壁(68)の手前で終端している。垂直穴(38)は
、深度ぐり部(138)を有する小直径穴(136)を
介して底壁(68)に開放している。深度ぐり部(13
8)は収脱可能なねじ込みプラグ(140)を受容する
。ダイ割型(22)の底部に設けたプラグ(140)は
カートリッジヒーター(132)が使用中に膨張し係留
した場合に除去するために用いられる。したがって、垂
直穴(38)の機械公差は低下し、カートリッジヒータ
ー(132)とダイ本体(20)間の密着性と熱伝導が
向上する。このとき、エア偏向ブロック(54)、(5
6)及びエアプレート(58)を取外すと、1個または
それ以上のプラグ(140)が取外しできるので、穴(
136)の直径より小さいプランジャ(図示略)が挿入
できる。プランジャの端部でカートリッジヒーター(1
32)の底部を押すと、ヒーター(132)は軸方向上
部に押されて垂直穴(38)から離れるようになる。
Another feature of the invention is that the die split mold (22) has a series of longitudinally spaced vertical holes (38) for insertion of cartridge heaters.
), (Figures 2 and 4) and the vertical hole (38)
is for receiving a rod type cartridge heater (132). The vertical hole (38) is a die split type (22)
It extends downwardly from the top surface (62) of the die and extends substantially the entire vertical distance of the die split (22), terminating before the bottom wall (68) of the L-shaped groove (66). The vertical hole (38) opens into the bottom wall (68) through a small diameter hole (136) with a deep bore (138). Depth recess (13
8) receives a retractable threaded plug (140). A plug (140) provided at the bottom of the die splitter (22) is used to remove the cartridge heater (132) if it expands and becomes tethered during use. Therefore, the mechanical tolerance of the vertical hole (38) is reduced and the adhesion and heat transfer between the cartridge heater (132) and the die body (20) is improved. At this time, air deflection blocks (54), (5
6) and the air plate (58), one or more plugs (140) can be removed so that the holes (
A plunger (not shown) smaller than the diameter of 136) can be inserted. At the end of the plunger there is a cartridge heater (1
32), the heater (132) is pushed axially upward and away from the vertical hole (38).

本発明の主な特徴は、溶融ピッチが押出オリアイス(9
0)から放出される際に押出フィラメントを細長化する
ための空気流の吹付を精密制御し、また流入口(42)
からの溶融ピッチがコートハンガキャビティ(86)を
経てダイ本体(20)の押出オリフィス(90)へ圧送
される際に該溶融ピッチの温度制御が悪影響を受けるこ
となく行われることにある。
The main feature of the present invention is that the molten pitch is
0) to precisely control the blowing of the air flow to elongate the extruded filament as it exits from the inlet (42).
Temperature control of the molten pitch from the die body (20) as it is pumped through the coat hanger cavity (86) to the extrusion orifice (90) of the die body (20) is to be carried out without being adversely affected.

加熱空気はダイ本体(20)の両側に装着された一対の
空気!!(24)から供給される。これらの空気室(2
4)は鋼材その他の熱伝導性金属製切削部品で構成され
る。空気室(24)は上方部分(142)と下方部分(
144)、(第2図)を備えており、上方部分(142
)は逆U字形断面を有し、底壁または上!!(14ft
)と内外両側!!(148)、(150)とを含む。U
字形上方部分(142)の開放端は修正長方形ブロック
に形成した下方部分(144)で閉塞されている。下方
部分(144)は上面(152)と、下面(154)及
び内外両側壁(156)、(158)とを含む。上面(
152)はその端縁に上方部分(146)の内外両側壁
(148)、(150)の外端部を受容するための溝を
形成している。
The heated air is a pair of air installed on both sides of the die body (20)! ! (24). These air chambers (2
4) consists of cutting parts made of steel or other thermally conductive metals. The air chamber (24) has an upper part (142) and a lower part (
144), (Fig. 2), and the upper part (142
) has an inverted U-shaped cross section, the bottom wall or top! ! (14ft
) and both inside and outside! ! (148) and (150). U
The open end of the glyph upper portion (142) is closed by a lower portion (144) formed in a modified rectangular block. The lower portion (144) includes an upper surface (152), a lower surface (154), and inner and outer walls (156), (158). Top surface (
152) has grooves formed at its edges for receiving the outer ends of the inner and outer walls (148) and (150) of the upper portion (146).

空気室(24)の両端部イ端壁(164)で閉塞してあ
り、第2図に示すように各端壁(164)は吸気口とし
て働き、かつ移送管(26)の一端(26c)に漏止的
に接続されて加圧空気を空気マニホールド(16)に給
送するための丸穴(166)を有する。空気室(24)
の上方、下方画部分(142)、(144)はダイ割型
(22)の外側に取付ねじ(170)により取付けられ
ており、取付ねじ(170)は上下両部分(142)、
(144)に設けたねじ穴(169)、(171)を通
り、ダイin空(22)のねじ穴(168)に螺入され
ている。
Both ends of the air chamber (24) are closed by end walls (164), and as shown in FIG. 2, each end wall (164) serves as an intake port, and one end (26c) of the transfer pipe (26) It has a circular hole (166) leaktightly connected to the air manifold (16) for supplying pressurized air to the air manifold (16). Air chamber (24)
The upper and lower portions (142) and (144) are attached to the outside of the die split mold (22) with mounting screws (170), and the mounting screws (170) are attached to both the upper and lower portions (142),
It passes through the screw holes (169) and (171) provided in (144) and is screwed into the screw hole (168) of the die-in cavity (22).

各空気室(24)の側壁(148)は本発明において重
要でありかつ空気流に対してダイ本体(20)から効果
的に熱絶縁する働きがある。側壁(148)はほぼその
全長にわたって浅い溝(176)が設けられ空気室(2
4)とダイ本体(20)間のデッドエアスペース(17
8)を形成している。この空隙(178)は不活性空気
源(28)>1らの空気流に伴いダイ本体(2o)から
空気室(24)への熱損失を削減するためのものである
The side walls (148) of each air chamber (24) are important to the invention and serve to provide effective thermal isolation from the die body (20) to the air flow. The side wall (148) is provided with a shallow groove (176) along almost its entire length to form an air chamber (2).
4) and the dead air space (17) between the die body (20)
8). This gap (178) is for reducing heat loss from the die body (2o) to the air chamber (24) due to the air flow from the inert air source (28)>1.

空気室(24)の下方部分(144)はその上面(15
2)の中央に比較的深いV字形溝(180)を形成し、
また水平方向に隔置された多数の空気分配穴(182)
が下方部分(144)の内面(156)から内方にあけ
られていてV字形溝(180)に開放している。多数の
分配穴(182)は第5図に示されている。また個数と
寸法が同一の空気分配穴(184)がダイ本体(22)
’の外側面(48)から内方に形成されていてL字形溝
(66)の底部付近と連通ずるように整合されている(
第2図参照)。空気分配穴(184)はダイ割型(22
)の外方突起(76)を貫通している。
The lower part (144) of the air chamber (24)
2) forming a relatively deep V-shaped groove (180) in the center;
Also a number of horizontally spaced air distribution holes (182)
is bored inwardly from the inner surface (156) of the lower portion (144) and opens into a V-shaped groove (180). A number of distribution holes (182) are shown in FIG. In addition, air distribution holes (184) with the same number and dimensions are located in the die body (22).
' is formed inward from the outer surface (48) of the L-shaped groove (66) and is aligned so as to communicate with the bottom of the L-shaped groove (66).
(See Figure 2). The air distribution hole (184) is a die split type (22
) passes through the outer protrusion (76).

本発明は雄、雌両偏向ブロック(56)、(54)を備
えた空気偏向板組立体(52)をL字形溝(66)の幅
狭の底部分(66a)内部に取着している。雌偏向ブロ
ック(54)は逆り字形断面を有し、基底部分(190
)とそれに直角な脚部分(192)とを含む。基底部分
(190)の幅はL字溝(66)の底部分(66a)の
横方向幅と同一であり、また脚部分(192)の鉛直高
さはL字形溝(66)の底部分(66a)の深さに等し
い。雄、雌両偏向ブロック(56)、(54)はダイ本
体(20)の縦方向全長に及ぶ細長い形状で、かつステ
ンレス鋼などの金属製である。−偏向ブロック(54)
は基底部分(190)から脚部分(192)に平行に延
びるとともに、それと横方向に隔置された直角帯状突起
(194)を有している。突起(194)はダイ割型(
22)内部の空気分配穴(184)を横断するように突
設しである。
The present invention includes an air deflection plate assembly (52) with both male and female deflection blocks (56), (54) mounted within the narrow bottom portion (66a) of the L-shaped groove (66). . The female deflection block (54) has an inverted-shaped cross section and has a base portion (190
) and a leg portion (192) perpendicular thereto. The width of the base portion (190) is the same as the lateral width of the bottom portion (66a) of the L-shaped groove (66), and the vertical height of the leg portion (192) is the same as the width of the bottom portion (66a) of the L-shaped groove (66). 66a). Both the male and female deflection blocks (56) and (54) have an elongated shape spanning the entire length of the die body (20) in the vertical direction, and are made of metal such as stainless steel. - Deflection block (54)
has a right-angled band (194) extending parallel to and laterally spaced from the base portion (190) to the leg portion (192). The protrusion (194) is a die split type (
22) Projects across the internal air distribution hole (184).

更に空気室(24)の内側壁(148)において、雌偏
向ブロック(54)の基底部分(190)はほぼその全
幅にわたってダイ割型(22)との間にデッドスペース
(198)を形成する浅い溝(196)を有し、該デッ
ドスペース(198)はダイ割W(22)に直接面する
基底部分(190)をダイ本体(20)から熱絶縁する
ためのものである。雌偏向ブロック(54)の脚部分(
192)は溝側壁(72)と、ダイ先端(50)のワイ
ド面(104)と共に雌偏向ブロック(54)を熱絶縁
するだめのデッドエアスペース(204)を画成する浅
い溝(202)を設けている。
Further, on the inner wall (148) of the air chamber (24), the base portion (190) of the female deflection block (54) has a shallow surface that forms a dead space (198) between it and the die split mold (22) over almost its entire width. It has a groove (196), and the dead space (198) is for thermally insulating the base portion (190) directly facing the die split W (22) from the die body (20). The leg portion of the female deflection block (54) (
192) is provided with a shallow groove (202) defining a dead air space (204) for thermally insulating the female deflection block (54) together with the groove side wall (72) and the wide surface (104) of the die tip (50). ing.

雌偏向ブロック(56)は概ね長方形断面を有し、その
幅はそれを担持するL字形溝(66)の幅狭部分(66
a)の横方向幅より狭くしである。雌偏向ブロック(5
6)は上面(206)と、底面(208)と、外側面(
210)及び内側面(212)とを備えている。上面(
206)は該ブロック(56)の全長にわたって延在し
、かつその内部に条片突起(194)を突設させた概ね
長方形断面の溝(214)を刻設している。溝(214
)の幅は条片突起(194)の厚さよりもかなり広くし
である。
The female deflection block (56) has a generally rectangular cross-section, the width of which is equal to the narrow portion (66) of the L-shaped groove (66) that carries it.
It is narrower than the lateral width of a). Female deflection block (5
6) has a top surface (206), a bottom surface (208), and an outer surface (
210) and an inner surface (212). Top surface (
The block (206) extends over the entire length of the block (56) and has a groove (214) of generally rectangular cross section cut therein with a strip projection (194) projecting therein. Groove (214
) is considerably wider than the thickness of the strip projection (194).

溝(214)の横方向幅と深さ及び条片突起(194)
の高さ、すなわち雌偏向ブロック(54)の基底部分(
190)からの突出度によって、第2図に矢印で示すよ
うに、雄雌両偏向ブロック(54)、(56)で画成さ
れた曲りくねった空気流路において空気流に対して相当
な間隔を与える。雌偏向ブロック(56)の側面(21
2)は、雌偏向ブロック(54)の脚部分(192)に
直接対向するようにその鉛直高さの大部分にわたってく
ぼみ(212a)を設けることにより、空気偏向板組゛
立体(52)の流路の下流部分が形成される。
Lateral width and depth of groove (214) and strip projection (194)
, i.e. the base portion of the female deflection block (54) (
190), a considerable spacing relative to the airflow in the tortuous airflow path defined by the male and female deflection blocks (54), (56), as indicated by the arrows in FIG. give. Side surface (21) of female deflection block (56)
2) improves the flow of the air deflection plate assembly (52) by providing a recess (212a) directly opposite the leg portion (192) of the female deflection block (54) over most of its vertical height. The downstream portion of the channel is formed.

雄、雌偏向ブロック(54)、(56)において、対向
面によって画成された空気路に沿って存するかどはいず
れも空気流をスムーズにするように丸みを付ける。ただ
し雄、雌両偏向ブロック(54)、(56)の対向面の
形状は、空気流が両ブロックが形成する流路を通過する
際に、該空気流の大幅な乱流化を行うことで、空気流の
層流化と、ダイ本体(20)から空気流に対する熱損失
及びフィラメント形成工程の劣化を防止するように形成
しである。
Both male and female deflection blocks (54), (56) are rounded to smooth air flow along the air passages defined by opposing surfaces. However, the shape of the opposing surfaces of the male and female deflection blocks (54) and (56) is such that the airflow becomes significantly turbulent when it passes through the flow path formed by both blocks. , to prevent laminarization of the air flow and heat loss from the die body (20) to the air flow and deterioration of the filament forming process.

各空気偏向板組立体(52)において、雌偏向ブロック
(54)は固定式として固着されているが、雌偏向ブロ
ック(56)は異なっている。第3図を参照すると、ダ
イ割型(22)内部のねじ穴(216)は取付ねじ(2
18)を螺入していて、また取付ねじ(218)の頭部
(218a)は取付ねじ(218)を通す縦方向に隔置
されたねじ穴(216)に対応する縦方向位置に設けら
れた、雌偏向ブロック(54)の基底部分(190)内
のテーバ穴(220)に突出している。
In each air deflection plate assembly (52), the female deflection block (54) is fixedly secured, but the female deflection block (56) is different. Referring to Fig. 3, the screw hole (216) inside the die split mold (22) has a mounting screw (2
18), and the head (218a) of the mounting screw (218) is provided at a longitudinal position corresponding to the longitudinally spaced screw holes (216) through which the mounting screw (218) passes. It also projects into a tapered hole (220) in the base portion (190) of the female deflection block (54).

雌偏向ブロック(56)は垂直方向に調整できるが一連
の止めねじ(224)、(第2図)によりL字形溝(6
6)内部の所定の位置に固定、保持される。止めねじ(
224,)は各雄型(22)の底部に設けた外方突起(
226)内部のだ円形で細長い垂直穴(226)に突出
している。雌偏向ブロック(56)内部には、止めねじ
(224)を螺入させるためのねじ穴(228)が設け
てある。
The female deflection block (56) is vertically adjustable and is secured to the L-shaped groove (6) by a series of set screws (224), (Fig. 2).
6) Fixed and held in a predetermined position internally. Set screw (
224,) is an outward protrusion (224,) provided at the bottom of each male mold (22).
226) Projecting into an internal oval elongated vertical hole (226). A screw hole (228) into which a set screw (224) is screwed is provided inside the female deflection block (56).

雌側向ブロック(56)の上下方向の移動は役付調整方
法で行われ、この調整はダイ割型(22)内部でかつ外
方突起(76)内部に水平方向にあけた少くとも2組の
斜交で平滑内腔の合せ穴(230)を用いて行う。また
各雌側向ブロック(56)は、ダイ割型(22)の合せ
穴(230)と同一直径にあけた少くとも2組の水平方
向に整合、隔置された合せ穴(232)を設け、合せ穴
(230)、(232)を整合したとき、合せピン(2
34)、(第3図及び第5図)が合せ穴(232)に嵌
入されるようにしである。
The vertical movement of the female lateral block (56) is carried out by a special adjustment method, and this adjustment is carried out using at least two sets of holes horizontally drilled inside the die split mold (22) and inside the outer protrusion (76). This is done using oblique and smooth bore dowel holes (230). Each female lateral block (56) is also provided with at least two sets of horizontally aligned and spaced dowel holes (232) drilled to the same diameter as the dowel holes (230) of the die split mold (22). , when the dowel holes (230) and (232) are aligned, the dowel pin (2
34), (Figs. 3 and 5) are fitted into the dowel holes (232).

合せビン(234)は雌側向ブロック(56)を段階的
に上げ下げするように働くが、この調整は雄、雌側向ブ
ロック(54)、(56)が画成する空気路の大きさを
修正することではなく、エアプレート(58) ヲダイ
先端(50)ノーズ(108)の頂部の上下に前進また
は後退させる量を調整することにある。従って、エアプ
レート(58)は雌側向ブロック(56)の底面(20
8)と面一に取着されていて該ブロック(56)と共に
上げ下げされる。また、エアプレート(58)はダイ先
端(50)に対して水平方向の位置調整を行うことによ
って、エアプレート(58)とダイ先端ノーズ(108
)の間で、ダイ先端ノーズ(50)内部の押出オリアイ
ス(90)の開放端付近のエアギャップGを種々と変え
ることができる。エアグレート(58)の全体寸法は、
ダイ本体’(20)の質量増加に対応しかつ高軟化温度
のメソ相ピッチの押出に要する約315℃ないし343
℃(600−650°F)という高加工温度でエアプレ
ート(58)がその全長にわたる変形するのを防ぐため
に、従来装置に比べて大型化しである。各エアプレー1
− (58)は一般に、平行六面体または長方形ブロッ
ク形状を有し、上面(240)と、底面(242)と、
外側面(244)及び傾斜内側面(246)とを含む。
The adjustment bin (234) works to raise and lower the female lateral block (56) in stages, but this adjustment adjusts the size of the air passage defined by the male and female lateral blocks (54) and (56). The purpose is not to modify, but to adjust the amount by which the top of the air plate (58), tip (50), and nose (108) is moved up and down. Therefore, the air plate (58) is attached to the bottom surface (20) of the female lateral block (56).
8), and is raised and lowered together with the block (56). Also, by adjusting the position of the air plate (58) in the horizontal direction with respect to the die tip (50), the air plate (58) and the die tip nose (108)
), the air gap G near the open end of the extrusion orifice (90) inside the die tip nose (50) can be varied. The overall dimensions of the air grate (58) are:
Approximately 315°C to 343°C, which corresponds to the increase in mass of the die body' (20) and is required for extruding mesophase pitch with a high softening temperature.
In order to prevent the air plate (58) from being deformed over its entire length at high processing temperatures of 600-650 degrees Fahrenheit (600-650 degrees Fahrenheit), it is larger than conventional devices. Each air play 1
- (58) generally has a parallelepiped or rectangular block shape and has a top surface (240), a bottom surface (242);
It includes an outer surface (244) and a sloped inner surface (246).

内側面(246)の傾斜角はダイ先端(50)における
ノーズ(108)の両側面(110)の傾斜角に相当し
、該側面(110)に密着する。エアプレート(58)
の鉛直高、さは三角形断面を有するダイ先端ノーズ(1
08)の鉛直高さより幾分小さくすることによってエア
プレート(58)の上面(240)をダイ先端基底部(
100)の底面(106)から隔置し、空気流路の一部
が画成される。
The inclination angle of the inner surface (246) corresponds to the inclination angle of both side surfaces (110) of the nose (108) at the die tip (50), and is in close contact with the side surfaces (110). Air plate (58)
The vertical height of the die tip nose (1
The upper surface (240) of the air plate (58) is made slightly smaller than the vertical height of the die tip base (
100) and defines a portion of the air flow path.

まI;、エアプレート(58)の横方向幅はダイ割型突
起(76)とダイ先端ノーズ(108)の傾斜側壁(1
10)との距離よりも小さくしである。第2図の矢印(
248)で示すように、エアプレート(58)は横方向
に移動できる。この移動は各エアプレート(58)にお
ける上面(240)内部の溝(250)で案内され、雌
側向ブロック(56)の底面(208)と対応する雄エ
アプレート(58)の溝(250)とが接触する。
Also, the lateral width of the air plate (58) is the same as the die splitting protrusion (76) and the inclined side wall (108) of the die tip nose (108).
10). The arrow in Figure 2 (
As shown at 248), the air plate (58) can be moved laterally. This movement is guided by grooves (250) inside the top surface (240) of each air plate (58), with grooves (250) in the male air plate (58) corresponding to the bottom surface (208) of the female lateral block (56). come into contact with.

雄エアプレート(58)の雌側向ブロック(56)に対
する取付は第3図に示す方法で行われる。エアプレート
(58)内部には、エアプレート(58)の両端に延び
る整合した一組の水平長円形穴(252)が形成され、
取付ねじ(254)を挿通させている。取付ねじ(25
4)のねじ込み端部は、雌側向ブロック(56)内部の
垂直ねじ穴(256)に螺入されていて、ねじ穴(25
6)はエアプレート(58)内部のねじ穴(252)に
対応するような個数と位置に配列しである。取付ねじ(
254)の頭部(254b)はねじ穴(252)の側方
でエアプレート(58)の底面(242)に係合する。
The male air plate (58) is attached to the female lateral block (56) in the manner shown in FIG. A set of aligned horizontal oblong holes (252) are formed within the air plate (58) extending to opposite ends of the air plate (58);
A mounting screw (254) is inserted through it. Mounting screw (25
The threaded end of 4) is threaded into the vertical threaded hole (256) inside the female lateral block (56) and is threaded into the threaded hole (256).
6) are arranged in number and position to correspond to the screw holes (252) inside the air plate (58). Mounting screw (
The head (254b) of 254) engages with the bottom surface (242) of the air plate (58) on the side of the screw hole (252).

取付ねじ(254)を抜脱するときエアプレート(58
)と雌側向ブロック(56)間に滑り接触が生じるので
、エアプレート(58)は雌側向ブロック(56)上で
横方向に移動できるようになる。次に、取付ねじ(25
4)を締め付ける。また、エアグレート(58)は垂直
方向に昇降させ、ダイ先端ノーズ(108)の前後に突
出させることができる。エアプレート(58)の先端を
ダイ先端ノーズ(108)の平面の後方に後退させるこ
とは、各エアプレート(58)の傾斜側面(246)と
底面(242)とが一致する空気スロット端JR(24
5)の「セットバック」と呼ぶ。
When removing the mounting screw (254), remove the air plate (58).
) and the female lateral block (56) so that the air plate (58) can move laterally on the female lateral block (56). Next, install the mounting screw (25
4) Tighten. Further, the air grate (58) can be raised and lowered in the vertical direction to protrude in front and behind the die tip nose (108). Retracting the tips of the air plates (58) to the rear of the plane of the die tip nose (108) allows the air slot ends JR ( 24
5) is called "setback."

更に、ダイ先端ノーズ(108)の傾斜面(110)と
エアプレート(58)の側面(246)間のエアギャッ
プGの調整は複数個のジャックねじ(260)により容
易に行われる。一連のジャックねじ(260)はメルト
ブローダイ(14)の全長にわたって延出する。ジャッ
クねじ群(260)は各ダイ割型(22)の外方突起(
76)内部に開口した垂直方向に延びる長円形スロット
(262)、(第2図)に挿入されている。図示の実施
態様では、スロット(262)は雌側向ブロック(56
)の止めねじ(224)を受容するスロット群(226
)に整合しである。ジャックねじ群(260)は頭部(
260a)と、ねじ込み端部(260b)とを有してい
て、端部(260b)をスロット(260)とねじ(2
60)に対応する縦方向に離隔した位置において、エア
プレート(58)のねじ穴(264)に螺入している。
Further, the air gap G between the inclined surface (110) of the die tip nose (108) and the side surface (246) of the air plate (58) can be easily adjusted using a plurality of jack screws (260). A series of jack screws (260) extend the entire length of the melt blowing die (14). The jack screw group (260) is attached to the outer projection (
76) inserted into an internally open vertically extending oblong slot (262), (FIG. 2); In the illustrated embodiment, the slot (262) is inserted into the female lateral block (56).
) for receiving set screws (224) of slots (226
). The jack screw group (260) has a head (
260a) and a threaded end (260b), the end (260b) being connected to the slot (260) and the threaded end (260b).
60), and is threaded into the screw hole (264) of the air plate (58) at a longitudinally spaced position corresponding to the air plate (58).

また、各ジャックねじ(260)にはカラー(266)
が設けてあり、ジャックねじ(260)がカラー(26
6)と頭部(206a)間で拘束できるようにしである
。ジャックねじ群(260)を回転させると、エアプレ
ート(58)がダイ先端ノーズ(108)に対して、第
2図の双頭矢印(261)で示すように横方向に遠近運
動するので、押出フィラメント状ピッチ材料の両側に対
してエアギャップGの寸法が変化する。ダイ割型(22
)内部の長円形スロット群(226)、(262)を設
けることによって、エアプレート(58)の上下調整が
できるので、押出オリアイス(90)がダイ先端ノーズ
(108)の頂点に開放する個所で、ダイ先端ノーズ(
108)に対してエアプレート(58)のセットパック
を変えることができる。
Also, each jack screw (260) has a collar (266).
is provided, and the jack screw (260) is connected to the collar (26
6) and the head (206a). When the jackscrew group (260) is rotated, the air plate (58) moves laterally with respect to the die tip nose (108) as shown by the double-headed arrow (261) in FIG. 2, so that the extruded filament The dimensions of the air gap G vary for both sides of the shaped pitch material. Die split mold (22
) The air plate (58) can be adjusted up and down by providing the internal oval slots (226) and (262), so the extrusion orifice (90) opens at the top of the die tip nose (108). , die tip nose (
108), the set pack of air plates (58) can be changed.

以上、ピッチ材料すなわち炭質材料を用いた場合のダイ
本体の利点について詳述したが、その説明全体がそのま
ま熱可塑性樹脂について適用できる。溶融プラスチック
樹脂を用いる工程では流速と加工温度が異なることもあ
るが、ダイの操作説明は熱可塑性樹脂に適用できる。
The advantages of using a pitch material, ie, a carbonaceous material, for the die body have been described in detail above, but the entire explanation can be applied directly to thermoplastic resins. Processes using molten plastic resins may have different flow rates and processing temperatures, but the die operating instructions are applicable to thermoplastic resins.

本発明の製造方法に適した熱可塑性材料はモノポリマー
 コポリマー及びターポリマーなどのポリオレフィンを
含む。適当な材料はポリメタクチル酸メチルとポリエチ
レンテレ7グレートなどのポリエステル樹脂を含む。ま
た、ポリへキサメチレンアジプアミド、ポリオメガー力
ルズロアミド及びポリヘキサメチレンセバクアミドなど
のポリアミドも適している。また、ポリスチレンなどの
ポリビニル類も適している。更にポリトリフルオロクロ
ロエチレンなどのポリマーも使用できルカ、好ましい材
料はポリオレフィン類であり、これにはホモポリマーと
、ポリプロピレン系とポリプロピレン系のコポリマー及
びその他の高分子量ポリオレフィン類を含む。ポリエチ
レン類はLDPE。
Thermoplastic materials suitable for the manufacturing method of the present invention include polyolefins such as monopolymers, copolymers and terpolymers. Suitable materials include polymethyl methactylate and polyester resins such as polyethylene Tele7 grade. Also suitable are polyamides such as polyhexamethylene adipamide, polyomega tyruluramide and polyhexamethylene sebaamide. Also suitable are polyvinyls such as polystyrene. Although polymers such as polytrifluorochloroethylene can also be used, preferred materials are polyolefins, including homopolymers, polypropylene-based and polypropylene-based copolymers, and other high molecular weight polyolefins. Polyethylene is LDPE.

HDPE、 LLDPE及び超低密度ポリエチレンを含
む。
Includes HDPE, LLDPE and very low density polyethylene.

以上の説明から、メルトブローダイとそれを支持する空
気分岐フレームの組立体が高軟化温度のメソ相ピッチの
メルトブローに特に適していることが明らかであろう。
From the foregoing description, it will be apparent that the melt blowing die and supporting air branch frame assembly is particularly suited for melt blowing mesophase pitches at high softening temperatures.

従来、通常のメルトブローダイを用いて製造したマット
は一般に品質不良で充填不良であり、また短時間運転で
ダイの閉塞とダイに過剰圧力が発生した。また、ピッチ
の軟化点が約250℃(約500°F)を超えるに従っ
てメソ相の傾向が増大し、それに伴ってダイ操作の安定
性と、繊維の同質性と品質が悪影響を受けることから、
トラブルが更に拡大する。高濃度のメソ相を含有する供
給原料をメルトブローに装入する際に、この供給原料の
高粘度とコークス傾向の増大のために、本発明により製
作したメルトブローダイが必要になる。本発明のメルト
ブローダイは制御精度が向上し、繊維直径の均等性が高
められるので、一定の平均直径を維持するための空気流
量が例えば約1.670Q/分(600FM)カら約2
.265ff/分(80CFM)へ大幅に増加し、空気
温度は約320℃ないし327℃(610”Fないし6
20@F)が許容できる。ダイの操作について説明する
と、押出ダイ先端における温度は約299 ’Cないし
307℃(570°Fないし585°F)の範囲内にセ
ットすることができる。約25.4mm(1インチ)当
り20個の穴を有するダイ先端であって、押出オリフィ
スめ直径が約0.30mm (0,012インチ)でか
つエアプレートの両側に対してダイ先端を約0.28m
m (0,011インチ)だけ前方にセットした場合に
作業が大幅に向上した。支持フレームを設けたことによ
りダイのユニット取外しが容易になり、またダイの両側
に取着した空気室を空気マニホールドから急速分離でき
る。本発明のダイ本体は従来のダイ本体に比べて幅広に
したので、カートリッジヒーターをコートハンガキャビ
ティから外方へ移動したほか、ダイ割型の金属質量が増
大したので流入口(42)からの溶融体がコートハンガ
キャビティと押出オリアイス(90)へ流れる際に、従
来に比べて溶融体の加熱が効果的かつ均等に行われる。
In the past, mats produced using conventional melt-blown dies generally had poor quality and poor filling, and also caused die blockage and die overpressure after short periods of operation. Additionally, as pitch softening points exceed approximately 250°C (approximately 500°F), the propensity for mesophase increases, with attendant negative effects on die operation stability and fiber homogeneity and quality.
Trouble grows even more. When a feedstock containing a high concentration of mesophase is charged to the meltblowing, a meltblowing die made in accordance with the present invention is required due to the high viscosity and increased coking tendency of this feedstock. The melt blowing die of the present invention has improved control accuracy and uniformity of fiber diameter, so that the air flow rate to maintain a constant average diameter can be reduced from, for example, about 1.670 Q/min (600 FM) to about 2.
.. The air temperature increases significantly to 265 ff/min (80 CFM) and the air temperature increases from approximately 320°C to 327°C (610”F to 6
20@F) is acceptable. In terms of die operation, the temperature at the extrusion die tip can be set within the range of about 299'C to 307C (570F to 585F). A die tip with approximately 20 holes per inch, an extrusion orifice diameter of approximately 0.30 mm (0,012 inch), and a die tip of approximately 0.05 mm on each side of the air plate. .28m
The work was significantly improved when it was set forward by m (0,011 inches). The support frame facilitates removal of the die unit and allows for rapid separation of the air chambers attached to both sides of the die from the air manifold. The die body of the present invention is wider than the conventional die body, so the cartridge heater is moved outward from the coat hanger cavity, and the metal mass of the die split mold is increased, so melting from the inlet (42) is prevented. As the body flows into the coat hanger cavity and into the extrusion orifice (90), the heating of the melt is more effective and even than in the past.

更に、この結果として、カートリッジヒーターの縦穴(
38)が空気偏向板組立体(52)のL字形溝(66)
と直列になるようになる。したがって、縦穴(38)が
ダイ割型を貫通するように穴あけし、ダイ割型の下面上
でL字形溝(66)の箇所に深度ぐり部を設け、それに
ねじ込みプラグを螺入させることで縦穴(38)を閉塞
することができる。したがって、必要によりエアプレー
トと雄、雌両偏向ブロックを取外すだけで、カートリッ
ジヒーターの縦穴(38)に挿入したプラグを回して抜
き、ロッドを挿入してカートリッジヒーターを強制除去
することができる。従って、カートリッジヒーターの縦
穴(38)は、該ヒーターがその中央部で膨張する場合
でも、カートリッジヒーターの直径とほぼ同一の直径に
することができる。この結果、カートリッジヒーターが
膨張してロックした場合でも、ダイ割型の一方の端部か
ら軸方向に強制除去することができる。カートリッジヒ
ーターとダイ割型の縦穴とが互に密着しているので、コ
ートハンガキャビティにおけるピッチ溶融体の加熱は高
い熱伝導効率条件下で、かつピッチ溶融温度を精密制御
して行われる。
Furthermore, as a result of this, the cartridge heater vertical hole (
38) is the L-shaped groove (66) of the air deflector assembly (52).
becomes in series with Therefore, by drilling a vertical hole (38) through the die split mold, providing a deep recess at the L-shaped groove (66) on the lower surface of the die split mold, and screwing the screw plug into it, the vertical hole (38) can be occluded. Therefore, if necessary, the cartridge heater can be forcibly removed by simply removing the air plate and both the male and female deflection blocks, unscrewing the plug inserted into the vertical hole (38) of the cartridge heater, and inserting the rod. Thus, the cartridge heater's vertical hole (38) can be approximately the same diameter as the cartridge heater's diameter, even if the heater expands in its center. As a result, even if the cartridge heater expands and becomes locked, it can be forcibly removed from one end of the split die in the axial direction. Since the cartridge heater and the vertical hole of the die split mold are in close contact with each other, the pitch melt in the coat hanger cavity is heated under conditions of high heat conduction efficiency and with precise control of the pitch melting temperature.

本発明では空気室の側壁の溝にダイ割型の外面を正面当
接させることにより、浅い溝がダイ本体と共にデッドエ
アスペースを形成し、空気室をダイ割型から熱絶縁して
いる。これらの浅い溝とそれに伴うデッドエアスペース
とは、ダイ本体と空気室間の熱絶縁を向上するために適
当な熱絶縁材で充填することができる。この種の絶縁材
は耐熱性黒鉛化合物で形成できる。同様に、雌偏向ブロ
ック(54)の基底部分(190)と脚部分(192)
内部の浅い溝と、ダイ割型(22)内部のL字形溝(6
6)の底壁(68)と側壁(72)とが画成したデッド
エアスペース(198)、 (204)に対して絶縁材
を充填することができる。このような構成にすれば雄、
雌両偏向ブロック(54)、(56)で画成される曲り
空気路を通過する空気流に対してダイ割型からの熱損失
が最小限に抑えられる。
In the present invention, by bringing the outer surface of the die split mold into frontal contact with the groove in the side wall of the air chamber, the shallow groove forms a dead air space together with the die body, and thermally insulates the air chamber from the die split mold. These shallow grooves and their associated dead air spaces can be filled with a suitable thermal insulating material to improve thermal insulation between the die body and the air chamber. This type of insulation can be formed from a heat-resistant graphite compound. Similarly, the base portion (190) and leg portion (192) of the female deflection block (54)
The shallow groove inside and the L-shaped groove (6) inside the die split mold (22)
The dead air spaces (198) and (204) defined by the bottom wall (68) and side wall (72) of 6) can be filled with an insulating material. With this configuration, males,
Heat loss from the die split mold is minimized for the air flow passing through the curved air path defined by the female and female deflection blocks (54), (56).

エアプレート(58)が三角形断面を持つダイ先端ノー
ズ(108)に対して横方向に遠近運動することにより
、押出オリフィス(90)が空気流に対して開放し、該
空気流がダイ出口の押出物の両側から吹付けられる、ダ
イ先端ノーズ(108)の両側に存するエアギャップG
を変えることができる。またエアプレート(58)はダ
イ先端ノーズ(108)の前方または後方に段階的にp
4整できるが、エアプレート(58)の先端に押出物が
蓄積し、空気流を妨げるのを防ぐためにダイ先端ノーズ
(108)の僅かに後方にセットすることが好ましい。
Transverse movement of the air plate (58) relative to the die tip nose (108) having a triangular cross-section opens the extrusion orifice (90) to an air flow which directs the extrusion at the die exit. Air gaps G on both sides of the die tip nose (108) are blown from both sides of the object.
can be changed. In addition, the air plate (58) is installed in stages in front or behind the die tip nose (108).
It is preferable to set it slightly behind the die tip nose (108) to prevent extrudate from accumulating at the tip of the air plate (58) and impeding air flow.

エアプレート(58)を雌偏向ブロックに装着すること
により、該ブロックに対してエアプレート(58)を横
方向に移動でき、またエアプレートを上下方向にセット
パック段階調整できるようになる。この種の調整はダイ
割! (22)と雌偏向ブロック(56)内部の平滑内
腔内に選択的に配置した適当な止めねじ、細長いスロッ
ト及び合せビンを用いて簡単にかつ迅速に行われる。
Attachment of the air plate (58) to the female deflection block allows the air plate (58) to be moved laterally relative to the block and also allows set-pack step adjustment of the air plate in the vertical direction. This kind of adjustment is a big deal! (22) and female deflection block (56) using suitable set screws, elongated slots, and dowels selectively placed within the smooth lumen.

雄、雌偏向ブロック(54)、(56)の対向面は空気
流に乱流を付与するために曲りくねった流路を形成する
ような形状に形成し、その後空気流はダイ先端ノーズ(
108)の押出オリフィス(90)から放出された押出
材に対して複式エアギャップGを介して吹付けられるよ
うにする。空気室からエアギャップGに至る空気流に生
じる乱流については第2図中の空気流を示す矢印で最も
良く示されている。
The opposing surfaces of the male and female deflection blocks (54) and (56) are shaped to form a winding flow path to impart turbulence to the airflow, and then the airflow is directed to the die tip nose (
The extruded material discharged from the extrusion orifice (90) of 108) is sprayed through a dual air gap G. The turbulence that occurs in the airflow from the air chamber to the air gap G is best illustrated by the airflow arrows in FIG.

本発明は好ましい実施態様について説明したが、本発明
の範囲と精神から逸脱することなく種々な形式と細部変
更が可能なことは明らかである。
Although the invention has been described in terms of preferred embodiments, it will be obvious that changes may be made in various forms and details without departing from the scope and spirit of the invention.

本発明の製造方法と添付図面に従って、ポリプロピレン
などの熱可塑性ポリマーを例えば押出機(図示時)で処
理した後、押出機からダイ(14)へ流入口(42) 
(第1図、第2図及び第4図)を介して給送され、次い
でコートハンガキャビティ(86)に送られた後、炭質
繊維の加工について記述したメルトプロー工程に導かれ
る。
In accordance with the manufacturing method of the present invention and the accompanying drawings, after a thermoplastic polymer such as polypropylene is processed, for example in an extruder (as shown), there is an inlet (42) from the extruder to a die (14).
(Figures 1, 2 and 4) and then into the coat hanger cavity (86) before being directed to the melt blowing process described for processing carbon fibers.

熱可塑性ポリマーはガス流の存在下で押出オリフィス(
90)の列から強制排出されるが、ポリマーは空気流・
の作用で繊維に細長化された後、ドラム等の可動回収装
置(図示時)上に回収されて連続状マットを形成する。
The thermoplastic polymer is extruded in the presence of a gas flow through an extrusion orifice (
90), but the polymer is forced out from the air stream.
After being elongated into fibers, the fibers are collected on a movable collection device such as a drum (as shown) to form a continuous mat.

メルトブローで製造された熱可塑性ポリマーの不織マッ
トまたはその他の不織成形品は作業条件とその制御によ
って特性と品質とが大幅に変化する。すなわち、製品の
性質と引張強さと引裂抵抗などの特性は空気流量、ポリ
マー流量、空気温度及びポリマー温度によって大幅に影
響を受ける。
The properties and quality of thermoplastic polymer nonwoven mats or other nonwoven molded articles produced by melt blowing vary considerably depending on the operating conditions and their control. That is, product properties and properties such as tensile strength and tear resistance are significantly influenced by air flow rate, polymer flow rate, air temperature, and polymer temperature.

これらの作業条件は押出繊維とエアナイフの長さまたは
輪郭に特に重要である。従来、エアナイフの全長にわた
って空気流の一様性を制御できないために製造努力を断
念した例がある。
These operating conditions are particularly important to the length or profile of the extruded fiber and air knife. In the past, manufacturing efforts have been abandoned due to the inability to control air flow uniformity over the length of the air knife.

本発明の製造方法に従って、熱可塑性材料の種類とウェ
ブの型式または製品の所要特性によって広範囲な作業条
件を用いることができる。不織製品を作るために熱可塑
性材料を押出ダイかも押出すための作業温度は任意であ
る。押出ダイ内部の熱可塑性材料の許容温度範囲、従っ
て該材料の周囲のダイヘッドの概略温度は約176℃な
いし482℃(350°Fないし900°F)であり、
好ましい温度範囲は約204℃ないし399°O(40
0”Fないし750°F)である。ポリプロピレンの場
合の最も好ましい温度範囲は約204℃ないし343℃
(400°Fないし650°F)である。
A wide range of operating conditions can be used in accordance with the manufacturing method of the present invention depending on the type of thermoplastic material and the type of web or desired characteristics of the product. The operating temperature for extruding the thermoplastic material through the extrusion die to make the nonwoven product is optional. The allowable temperature range of the thermoplastic material inside the extrusion die, and thus the approximate temperature of the die head surrounding the material, is about 176° C. to 482° C. (350° F. to 900° F.);
The preferred temperature range is about 204°C to 399°C (40
0"F to 750°F). The most preferred temperature range for polypropylene is about 204°C to 343°C.
(400°F to 650°F).

エアナイフにおける空気の作業温度は、使用適性を持つ
不織製品が製造される限り任意であるが、許容範囲は約
176℃ないし482℃(350°FナイL 900°
F)、である。
The operating temperature of the air in the air knife is arbitrary as long as a nonwoven product suitable for use is produced, but the acceptable range is approximately 176°C to 482°C (350°F to 900°F).
F).

熱可塑性樹脂と空気の流量は押出すべき熱可塑性材料の
種類と、押出ヘッドと巻取装置の距離と、使用温度によ
って大幅に変化する。ポリマーに対する空気比の許容範
囲は約20ないし5001ポリプロピレンの場合より一
般的に30ないし100である。
Thermoplastic resin and air flow rates vary widely depending on the type of thermoplastic material to be extruded, the distance between the extrusion head and the winding device, and the operating temperature. Acceptable air to polymer ratios are generally from 30 to 100, more generally for polypropylene from about 20 to 5001.

代表的なポリマーの流量は各式に対し約0.39ないし
1.5g/分、好ましくは約0.5ないし1.0の範囲
内にある。
Typical polymer flow rates are in the range of about 0.39 to 1.5 g/min, preferably about 0.5 to 1.0 for each formula.

本発明の好ましい製造方法において、ダイ本体の加熱は
7列のカートリッジヒーターにより行われ、各列のヒー
ターは個別に独立して制御を受け、樹脂の種類とその押
出量によってダイの全長にわたる重量分布を変化させる
ことができる。
In the preferred manufacturing method of the present invention, heating of the die body is performed by seven rows of cartridge heaters, each row of heaters is individually and independently controlled, and the weight distribution over the entire length of the die is determined by the type of resin and its extrusion amount. can be changed.

加熱帯はダイ組立体の端部からの熱損失を排除するため
に、樹脂供給部(コートハンガ部)から突設させること
ができる。
A heating zone can protrude from the coat hanger to eliminate heat loss from the ends of the die assembly.

押出ダイの全長にわたって空気の流速を一様にすること
はウェブ重量の均一化のために必須である。空気室の設
計では空気流が好ましくは2個の大直径吸気口から複数
個の小直径穴へ均等に流れた後、空気流が押出ダイの全
長にわたり均等な速度で流れるようにする。所望により
、空気室(24)の吸気管内部に設けたインサート(図
示省略)を修正し、パイプ(26)内部の細大群におけ
る流出速度分布の一様性を変化させることができる。イ
ンサートはガスの均等分布と混合のためにベル曲線断面
を有し、パイプ(26)の中間点におけるフロースペー
スが例えばパイプ(26)の壁部から約0.3+m+1
I(l/8インチ)と極小になり、かつパイプ(26)
の端部でほぼ完全フロースペースになるようにテーバが
付けである。ガスは好ましくはパイプ(26)の上部に
設けたスリットから流出させた後、端壁(164)の上
部かどで混合し、更にパイプ(26)の下方の底部分で
混合し、ダイ本体(20)の空気路へ給送される。
Uniform air flow rate over the entire length of the extrusion die is essential for uniform web weight. The design of the air chamber preferably allows the airflow to flow evenly from two large diameter inlets to a plurality of small diameter holes, and then the airflow flows at an even velocity over the entire length of the extrusion die. If desired, an insert (not shown) provided inside the intake pipe of the air chamber (24) can be modified to change the uniformity of the outflow velocity distribution in the narrow group inside the pipe (26). The insert has a bell-curve cross-section for even gas distribution and mixing, so that the flow space at the midpoint of the pipe (26) is e.g. approximately 0.3+m+1 from the wall of the pipe (26).
I (l/8 inch) and a pipe (26)
The taper is attached so that there is almost complete flow space at the end. The gas preferably flows out through a slit in the upper part of the pipe (26), mixes at the upper corner of the end wall (164), further mixes at the lower bottom part of the pipe (26), and then flows through the die body (26). ) into the air passage.

ダイ先端とエアナイフとを有効ダイ先端長さから約10
1mm(4インチ)だけ突出させることにより、ウェブ
端縁の品質に悪影響を及ぼす渦電流を排除することがで
きる。
The distance between the die tip and the air knife is about 10 minutes from the effective die tip length.
By protruding by 1 mm (4 inches), eddy currents that can adversely affect web edge quality can be eliminated.

エアギャップの幅を別個にかつ精密にまた再現性のある
方法で調整しまたエアナイフに対してダイ先端をセット
バックさせるというダイ組立体の調整機能によって、樹
脂の種類に応じてエアギャップとセットパックの最適値
を選択することができる。この最適化の機能はウェブの
品質または生産規模あるいはその双方を目標にすること
もできる。
The adjustability of the die assembly allows for independent, precise and reproducible adjustment of the air gap width and setback of the die tip relative to the air knife, allowing air gaps and set packs to be adjusted depending on the resin type. The optimal value of can be selected. This optimization feature can also target web quality and/or production scale.

溶融樹脂と空気路とを相互に熱絶縁させることによって
、押出ダイの運転時に樹脂温度と空気温度間の温度差を
相当に大きく、好ましくは約37.8”0(toooF
)の温度差を設けることができるので、高品質つみブが
生産できるほか製造プロセスが最適化できる。この特徴
はポリオレフィン、ポリアミド及びポリエステル順に対
して特に有用である。
By thermally insulating the molten resin and the air passages from each other, the temperature difference between the resin temperature and the air temperature during operation of the extrusion die is significantly increased, preferably about 37.8"0 (too F
), it is possible to produce high-quality sushibu and optimize the manufacturing process. This feature is particularly useful for polyolefins, polyamides and polyesters.

また、特定の性質を持つウェブの注文生産も請負うこと
ができる。
We can also undertake custom production of webs with specific properties.

実施例 約558+m(20インチ)ダイ組立体と共に前述した
装置に加えて、プリプロピレン樹脂(エクソン社# 3
145ハイメルト70−)を用いて、寸法、形状及び品
質の均一性に優れた不織ウェブを製造した。
EXAMPLE In addition to the equipment described above with a 20 inch die assembly, a polypropylene resin (Exxon #3
145 Himelt 70-) was used to produce a nonwoven web with excellent uniformity in size, shape, and quality.

試験は2回行い、第1回試験の樹脂温度は300℃で空
気温度は300 ’C! 、また第2回試験の樹脂温度
は285℃で空気温度は285℃であった。空気容積は
約11.328M分(4000FM)テアツタ。試験時
間ハソれぞれ2時間であった。各々の試験では繊維を押
出ダイから放出した直後に散水したのみ巻取を行った。
The test was conducted twice, and the resin temperature in the first test was 300'C and the air temperature was 300'C! In addition, the resin temperature in the second test was 285°C and the air temperature was 285°C. The air volume is approximately 11.328M (4000FM). The test time was 2 hours each. In each test, the fibers were only sprayed with water and wound up immediately after being ejected from the extrusion die.

樹脂はコンエア(Can Air) qホッパーに装入
した後、ニコラス・ゼニス社(Nic6tas Zen
ith)製計量型ポンプを備えI;デーピッド・スタン
ダード社(David 5tandard)製約50.
8mm (21/2インチ)の押出機を経て押出ダイか
ら溶融押出しを行った。
After the resin was charged into a Can Air q-hopper, it was transferred to a Nic6tas Zen
It is equipped with a metering type pump made by David Standard Co., Ltd., approximately 50.
Melt extrusion was carried out through an extrusion die through an 8 mm (21/2 inch) extruder.

押出ダイ内に対する空気の送り込みにはインガソール・
ランド社(Ingersoll Rand)層圧縮機と
アームストロング社(ArmsLrong)製エアヒー
ターを使用した。流量調整と作業の記録のためにマイク
ロプロセッサを用いた。各試験ごとに、福が約508m
m (20インチ)の4個のウェブ(10,20,30
及び50g/I11”)を製造したのちドラム式巻取装
置で回収した。マイクロプロセッサはエアナイフに沿っ
て均等な空気流速分布を維持するようにセットしたので
、各ウェブは全幅にわたって均等な寸法、繊維分布及び
重量分布を有するものが得られた。これは押出ダイか連
続運転において、エアナイフの全長にわたる空気流速の
ばらつきが10%未満であり、更に空気温度と樹脂温度
は実質的に変化しないように設計されているためである
。ウェブの温度が低下すると風合いが硬化した。
Ingersoll is used to feed air into the extrusion die.
An Ingersoll Rand bed compressor and an ArmsLrong air heater were used. A microprocessor was used to adjust the flow rate and record the work. For each test, the fortune is about 508m
m (20 inches) four webs (10, 20, 30
and 50 g/I11") and collected on a drum winder. The microprocessor was set to maintain an even air velocity distribution along the air knife, so each web had uniform dimensions and fibers across its width. distribution and weight distribution, such that in continuous operation of the extrusion die, the air flow rate varied by less than 10% over the length of the air knife, and furthermore, the air temperature and resin temperature did not vary substantially. This is by design.As the web temperature decreased, the texture hardened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の好ましい一実施態様の空気分岐フレー
、ムとメルトブローダイの組立体の平面図、第2図は第
1図の線2−2についてのメルトブローダイの縦横断面
図、第3図は第1図の線3−3についてのメルトブロー
ダイの横縦断面図、第4図はメルトブローダイにおける
ダイ割をの垂直接触面を示す縦断面図、第5図はメルト
ブローダイにおいて、ダイ割型と空気偏向板組立体及び
エアプレート間の接続個所と調整装置とを示す部分切欠
側面図である。 10・・・空気分岐フレームとメルトフローダイの組立
体 12・・・空気分岐フレーム 14・・・メルトフローダイ 16・・・空気マニホールド 18・・・取付ブロック 19・・・7レ一ム部材 20・・・ダイ本体 22・・・ダイ割型 24・・・空気室 図面の浄叱内容に変更なし) 手 続 着1j 正 Uヨ (自発〉 平成1年 3月−22日
1 is a plan view of an assembly of an air branching frame and a melt blowing die according to a preferred embodiment of the present invention; FIG. The figure is a horizontal and vertical cross-sectional view of the melt blowing die along line 3-3 in Figure 1, Figure 4 is a vertical cross-sectional view showing the vertical contact surface of the die splitter in the melt blowing die, and Figure 5 is a vertical cross-sectional view showing the vertical contact surface of the die splitter in the melt blowing die. FIG. 3 is a partially cutaway side view showing the connection points and adjustment device between the mold, air deflection plate assembly, and air plate; 10...Air branch frame and melt flow die assembly 12...Air branch frame 14...Melt flow die 16...Air manifold 18...Mounting block 19...7 frame member 20 ...Die body 22...Die split mold 24...No changes to the cleaning content in the air chamber drawing) Procedure arrival 1j Positive Uyo (voluntary) March - 22, 1999

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)熱可塑性ポリマー繊維製不織ウェブの製造方法で
あって、 熱可塑性ポリマーを、出口に近づくに従って先細になる
コンバージェント側面を有するダイ開口部から押出す工
程と、 溶融樹脂を前記ダイ開口部から平面上の繊維として細長
化するように押出す際に該溶融樹脂の各側面に前記側面
に沿ってガスを放出する工程であって、前記ガスがダイ
の全長にわたって実質的に同一流速を有し、前記ダイに
おいて各側面に放出されるガスがパイプを経てスリット
または複数個の穴を通り空気室に給送されることにより
、該空気室からのガスが同一の流速でダイ本体内の複数
個の分配穴を通過し、さらに前記複数個の分配穴からの
ガスがダイ本体内の縦溝に複数個のガス流として放出さ
れ、また前記縦溝が複数個の分配穴からのガス流を混合
するほか、実質的に同一のガス流速を付与するためのガ
ス偏向板を有する、溶融樹脂の両側に対してダイ開口部
側面に沿ってガスを放出する工程と 前記細長化された繊維を前記平面の流路に配置された巻
取装置上に回収し上記不織ウェブを形成する工程とを含
む不織ウェブの製造方法。
(1) A method for producing a nonwoven web made of thermoplastic polymer fibers, which comprises the steps of: extruding a thermoplastic polymer through a die opening having a convergent side surface that tapers toward the exit; and directing the molten resin to the die opening. a process in which gas is released along each side of the molten resin as it is extruded into elongated planar fibers from the die, the gas flowing at substantially the same flow rate over the entire length of the die; The gas released from each side of the die is fed into the air chamber through a slit or holes through a pipe, so that the gas from the air chamber flows into the die body at the same flow rate. The gas from the plurality of distribution holes passes through a plurality of distribution holes, and the gas from the plurality of distribution holes is discharged into longitudinal grooves in the die body as a plurality of gas streams, and the longitudinal grooves also direct the gas flow from the plurality of distribution holes. and releasing the gas along the sides of the die opening to both sides of the molten resin, with gas deflection plates to impart substantially the same gas flow rate and the elongated fibers. A method for producing a nonwoven web, comprising a step of collecting the nonwoven web on a winding device disposed in the planar flow path to form the nonwoven web.
(2)前記ガスが前記ダイ本体から実質的に隔離される
ことによって、前記ガスの温度と溶融樹脂温度とが個別
制御されることを特徴とする、請求項1記載の製造方法
(2) The manufacturing method according to claim 1, wherein the temperature of the gas and the temperature of the molten resin are individually controlled by substantially isolating the gas from the die body.
(3)前記熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィンである
、請求項1又は2記載の製造方法。
(3) The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic polymer is a polyolefin.
(4)前記ポリオレフィンがポリプロピレンである、請
求項3記載の製造方法。
(4) The manufacturing method according to claim 3, wherein the polyolefin is polypropylene.
(5)前記ポリプロピレンが前記ダイヘッドから約26
0℃ないし343℃(約500ないし650°F)の温
度で押出される、請求項4記載の製造方法。
(5) The polypropylene is about 26 mm thick from the die head.
5. The method of claim 4, wherein the extrusion is carried out at a temperature of about 500 to 650 degrees Fahrenheit.
(6)前記ガスがガススリットから約260ないし34
3℃(500ないし650°F)の温度で放出される、
請求項4または5記載の製造方法。
(6) The gas is about 260 to 34 mm from the gas slit.
released at a temperature of 3°C (500 to 650°F),
The manufacturing method according to claim 4 or 5.
(7)前記縦溝の大部分の流路に沿ってデッドエアスペ
ースを設け、該デッドエアスペースを前記縦溝と、前記
熱可塑性ポリマーと接触する前記ダイ本体の大部分の間
に介設させることによって、前記ダイ本体内部の前記ガ
ス流を前記ダイ本体内部の熱可塑性ポリマーの流れから
の熱伝導を妨げる工程を含む、請求項1ないし6のいず
れか1項に記載の製造方法。
(7) by providing a dead air space along the flow path of a major portion of the flute, the dead air space being interposed between the flute and a major portion of the die body that contacts the thermoplastic polymer; 7. A method as claimed in any one of claims 1 to 6, including the step of: blocking the flow of gas within the die body from conducting heat from the flow of thermoplastic polymer within the die body.
(8)前記ダイ本体内都の前記ポリマー温度と、前記縦
溝内部の前記ガス温度の差が少くとも約37.8℃(1
00°F)であることを特徴とする、請求項1ないし7
のいずれか1項に記載の製造方法。
(8) The difference between the polymer temperature inside the die body and the gas temperature inside the longitudinal groove is at least about 37.8°C (1
00°F)
The manufacturing method according to any one of the above.
(9)メルトブロー装置であって、 コンバージェント側面と、該コンバージェント側面の間
に形成されて溶融樹脂を通過させるための複数個の押出
オリフィスとを有するダイ先端を有する押出ダイと、 溶融樹脂繊維を前記ダイオリフィスから離間した方向に
細長化するように溶融樹脂を押出す際に溶融樹脂の両側
に対して前記側面に沿ってガスを放出する装置であって
、 前記ダイの両側上に配置され、出口を該両側上に沿って
配置した配管を有する空気室であって、該空気室の全長
にわたって同一のガス流速を与えるための装置を前記配
管内に配設した空気室と、 前記ダイ先端の両側面上にそれと実質的に平行に上記ダ
イ内部に形成された細長い溝と、前記ダイの両側面上に
前記ダイ本体上に形成された細長い流路であって、前記
溝群の一つから前記ダイ先端の側面に設けた前記出口に
延引する流路と、 各溝内部に装着された偏向板と、 各ガス室から関連する溝に連通していて該ガス室のガス
を偏向板へ放出するように整合された複数個の分配穴と
を有するガス放出装置とを有するメルトブロー装置。
(9) A melt blowing device, comprising: an extrusion die having a die tip having a convergent side surface and a plurality of extrusion orifices formed between the convergent side surfaces for passing the molten resin; and molten resin fibers. A device for releasing gas along the sides of the molten resin when extruding the molten resin so as to elongate it in a direction away from the die orifice, the device being disposed on both sides of the die. , an air chamber having a pipe with an outlet disposed along both sides of the air chamber, the air chamber having a device disposed within the pipe for providing the same gas flow rate over the entire length of the air chamber; and the die tip. an elongated groove formed inside the die substantially parallel to both sides of the die, and an elongated channel formed on the die body on both sides of the die, one of the grooves; a flow path extending from the outlet to the outlet provided on the side surface of the tip of the die, a deflection plate installed inside each groove, and each gas chamber communicating with the associated groove to direct the gas in the gas chamber to the deflection plate. a gas emitting device having a plurality of dispensing holes aligned to emit the gas;
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