JPH0319907A - メルトブロー用ダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、いわゆるメルトブロー法による不織布を製造
する際に用いられるダイの改良に関する。

［従来の技術］ 電池セパレー夕、フィルター材、医療用マスク、ワイパ
ー等の多くの用途に用いられている、いわゆるメルトプ
口一法によって製造される不織布は、溶融状態の熱可塑
性樹脂をダイの吐出部に列状に多数設けられたオリフィ
スから吐出しつつ、この吐出された溶融ポリマーに対し
て上記オリフィスの両側に設けられたスリットから高温
の加熱空気を噴射し、その噴射流の牽引カによって微細
化した極細繊維をダイの下方に設けたネットコンベア上
に補集することによって製造される。

この場合、紡糸前の準備として、事前にダイノーズとリ
ッププレート間の隙間で形成される上記スリット間隙を
不織布の幅方向で均一に設定するため、例えば、すきま
ゲージをダイノーズとリッププレート間に挿入し、１／
１００ｍｍのオーダーで幅方向に一定に調整する必要が
ある。

また、ダイノーズ尖端部とリッププレート下面間の距離
で形成されるセットパックもポリマー玉の発生に大きく
影響するため、例えば、スピンブロックとリップブロッ
クとの間にスペーサを挿入するなどの手段によりダイの
幅方向で一定となるように調整する必要がある。

更に、紡糸の進行と共にボリマー、ポリマ一酸化物、モ
ノマー等がダイの吐出部に付着して溶融ポリマーの良好
な吐出状態を妨げるので、時々ダイノーズ尖端部やリッ
ププレートの尖端部を柔らかい布で吹き取って再び美し
い吐出面を得るワイピング作業が必要である。

ところで、このようなダイの吐出部の調整およびワイピ
ング作業は、ダイノーズ先端が鋭利に加工されているた
め、どうしても吐出部を傷付けたり、曲げたりし易く、
また、スリット間隙も非常に狭いため、ダイの幅方向で
一定に調整するには作業がしずらいという問題がある。

このような問題解決を目的としたメルトブロー用グイと
して、特開昭５５−９０６６３号公報に、ダイノーズ尖
端部の尖端幅（吐出部の横断方向の幅）を０．１０〜０
．２０ｍｍに設定したグイと、上記尖端幅の他、セット
パック、オリフィス径、スリット幅も種々の値に設定し
たダイか提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のいずれのダイも、ダイノーズ尖端
部の尖端幅寸法が０．１０〜０．　　２０ｍｍと極めて
狭いため、紡出前のスリット幅測定、紡糸時の吐出部の
ワイピンク作業時などにグイ先端部を傷付け易く、これ
らの調整作業に時間がかかるという問題があり、一旦、
ダイの吐出部を傷付けると、ダイから噴射される噴射流
に微細化されていない溶融ポリマーであるボリマー玉が
発生するという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、メルト
ブロー用ダイの組立て時、および長時間紡糸時のワイピ
ング作業をダイ尖端部を傷付けずに迅速に行うことがで
きると共に、ダイからの噴射流にポリマー玉が発生しに
くいメルトブロー用ダイを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］上記問題点を
解決するための本発明の構成は、次のとおりである。

複数のオリフィスが列状に配列されたダイノーズと、該
ダイノーズのオリフィス列の両側に、加熱ガスを噴射す
るためのスリットを介して設けられたリッププレートと
を備え、かつ、前記両スリノトのオリフィス側の壁面の
なす角θを鋭角としたメルトブロー用ダイにおいて、 前記両スリットのオリフィス側の壁面のなす角θを２５
°以上４５°未満、前記オリフィス径ｄを０．２５ｍｍ
以上０．５０ｍｍ以下、前記ダイノーズの尖端幅Ｗを前
記オリフイス径ｄに対し、０．２５ｍｍ≦Ｗ≦ｄの関係
を満足させ、前記ダイノーズ尖端面のセットバックＨを
０．４ｍｍを超えｌ，５ｍｍ以下としたことを特徴とす
るメルトブロー用ダイである。

ここで、本発明のダイには、上述した多数のオリフィス
がダイの幅方向（ダイの長手方向）に列状に穿設された
ダイノーズと、ダイノーズの左右にスリットを介して設
けられた一対のリッププレートとを備えたタイプの池、
加熱ガスの噴出部が上部ナイフと、下部ナイフとで包囲
された、いわゆるエヤーナイフタイプのメルトブロー用
ダイも含まれる。

ダイノーズの吐出部近傍の横断面形状は、逆三角形をし
ているが、その具体的形状は二等辺三角形、正三角形の
他、不等辺三角形であってもよい。

両スリットのオーリフィス側の壁面のなす角θとは、ス
リットがダイノーズ壁面の一部で構成されるタイプのダ
イにあっては、上記ダイノーズの左右の壁面がオリフィ
スを挟む角をいい、上記エヤーナイフタイプのダイにあ
っては、両スリットの内壁面のうち、オリフィスが存在
する側の壁面がなす角をいう。また、ダイノーズの尖端
幅Ｗとは、ダイノーズの尖端部におけるダイの横断面方
向の面取り幅をいう。また、セットバックＨとは、上記
ダイノーズの先端面がリッププレート下面から突出した
長さをいう。

本発明のダイで紡糸できるポリマーは、ポリマ一の種類
を問わず紡糸可能であり、例えば縮合系ボリマー、共重
合系ポリマー、付加重合ポリマーあるいは２種以上のポ
リマーをブレンドしたものなどであってもよい。これら
の中でも、特にポリプロピレンポリマーが低融点である
ことから好適である。

以下、本発明の内容をその一実施態様を示す図面を参照
しながら、更に具体的に説明する。

第１図は、本発明に係るメルトブロー用ダイの概略縦断
面図、第２図は、第１図の吐出ブロック６の部分拡大図
である。

図において、１は、溶融ポリマＰをポリマ入口２から、
また加熱ガスＡを左右の供給口３から共に受けいれるた
めのスピンブロックで、その内部には、溶融ポリマＰを
ダイの幅方向（図の上下方向）に分配するためのマニホ
ルド４と、導入した加熱ガスＡを浄化するためのフィル
タ５とが設けられている。６は、マニホルド４から受け
入れた溶融ポリマＰに対し、左右から高速の加熱ガスＡ
を噴射し、混合流とするための吐出ブロックで、溶融ポ
リマＰをその尖端部から吐出するためのダイノーズ７と
、加熱ガスＡの流路であるスリット８　ａ　ｓ　８　ｂ
を形成するための一対のリッププレート９　ａｓ　９　
ｂと、このリッププレートを支持すると共に、例えばス
ピンブロック１の下面に図示しないスペーサを挿入する
ことによりセットバックＨを調整するためのリップブロ
ック１０ａ，１０ｂとで構成され、これら両ブロック１
、６で本発明のメルトブー用ダイを構成している。

ダイノーズ８は、中央部に複数のオリフィス１１が幅方
向に一定ピッチで穿設され、マニホルド４と連通ずるよ
うに図示しないボルトでスピンブロック１に固定されて
いる。ここで、オリフィス径ｄは、０．２５ｍｍ以上０
．５０ｍｍ以下とすることが必要である。その理由は、
オリフィス径ｄが０．５０ｍｍを超えると、ダイノーズ
先端部における吐出ポリマーに対して加熱ガスＡが均一
に接触しなくなって、ポリマー玉が発生するからである
。また、０．２５ｍｍ未満では、ダイノーズ尖端部にお
ける孔明け加工がしにくいからである。ダイノーズ７は
、吐出部近傍の断面が図示のように逆三角形をしており
、その尖端角θはポリマー玉の少ない品質の安定したシ
ートを得るためには、２５°以上４５°未満とすること
が必要であるが、３０〜４０°が好ましい。また、ダイ
ノーズの尖端幅Ｗは、オリフィス径ｄに対して０８２５
ｍｍ≦Ｗ≦ｄの関係を満足する幅に精密に面取り加工さ
れている。本発明の目的であるダイノーズ尖端部の損傷
をできるだけ少なくするには、尖端幅Ｗはできるだけ広
い方がよいが、尖端幅Ｗがオリフィス径ｄを超えると、
ポリマー玉発生の原因となり、逆に０．２５ｍｍ未満で
あると、オリフィスの出口部でポリマーの吐出状態が不
安定となるばかりか、ワイピング時の吐出部の損傷度も
高くなるのでいずれも好ましくない。この尖端幅Ｗは、
ダイノーズ尖端部の損傷防止もさることながら、オリフ
ィスから吐出される溶融ポリマーと、スリットから噴射
される加熱ガスＡとの衝突点にかなり近いため、紡糸時
のダノーズ尖端部へのポリマー付着と、ポリマー玉の発
生に大いに影響する。上記関係式を満足する尖端幅Ｗは
、上記両者の課題を同時に解決するものであり、適度の
幅を有しているから吐出樹脂切り替えによるダイ組立時
の損傷を防止するとともに、ダイノーズ尖端部を多少傷
付けることがあってもスリットからのガス流の乱れが少
なく、良好な噴射状態を維持できるものである。

次に、左右のリップブロック１０ａ，１０ｂは、スピン
ブロック１に図示しないボルトで固定され、またリップ
ブロックにねじ込まれたボルト１２を押し引きすること
により、リッププレート９ａ，９ｂを図の左右方向に進
退自在に支持している。

セットバックＨは、上述したようにスピンブロック１と
、リップブロック６との間に図示しないスペーサを挿入
することによって調整することができ、本発明の上記構
成を採ったグイでは、このセットバックＨはポリマー玉
の発生を防止するには０．４ｍｍを超え１．５ｍｍ以下
とすることが必要であり、０．８〜１．２０ｍに設定す
るのが好ましい。セットバックＨが１．５ｍｍを超える
と、噴射された加熱ガスＡが吐出された溶融ボリマーと
十分に接触しないので繊維の強度低下が著しくなり、逆
に０．４ｍｍ未満であると加熱ガスＡとボリマーとが直
接接触する部分が多くなってポリマー玉の発生が著しく
なり、いずれも好ましくない。

スピンブロック１には、加熱ガスＡＡの導入口１３が左
右に設けられているから、供給口３に供給された加熱ガ
スＡは、室Ｒを経て、スリット８ａｓ８ｂに到達し、こ
こからオリフィス１１から吐出される溶融ポリマＰに対
して高速で噴射することができる。この場合、加熱ガス
Ａとしては、空気、水蒸気などが用いられ、通常は空気
が多く用いられる。ガス温度は、３００〜３５０°Ｃが
好ましく、また、供給口３におけるガス圧力は、０．３
　ｋｇ　／　ｃｒｔ１以上にするのがポリマー玉発生防
止の点で好ましい。

［実施例および比較例コ 実施例１、２ 第１図および第２図に示したメルトブロー用ダイにおい
て、ダイノーズ７として、その尖端角θが３０°と４０
°の場合で、それぞれ尖端幅Ｗが０　．　　３　ｍ　ｍ
　％オリフィス１１の内径ｄが０．　　３ｍｍ１このオ
リフィスがダイの幅方向に一列にピッチ１．１ｍｍで１
１８３個並んでいるものを使用し、そしてリッププレー
ト９ａ，９ｂを、スリット隙間が０．８ｍｍ，セットバ
ックＨが１．５ｍｍとなるように、スピンブロック１と
リップブロック１０ａ，１０ｂとの間に図示しないスペ
ーサを介設することにより調整した。

このメルトブロー用ダイに対して、３００℃に溶融した
ポリプロピレンボリマＰを、オリフィス１個当りの吐出
量が０．２５ｇ／分で吐出し、方、両スリット８ａ，８
ｂからは、温度３００’Ｃの加熱空気Ａを噴射すること
によって不織布をダイ゛の下方３００ｍｍの位置に設け
た一図示しないネットスクリーン上に捕集した。このと
きのダイの組立て時間、セットパックＨのバラッキ、ダ
イノーズ尖端部の汚れ状況、ポリマー玉の発生状況など
を調べてまとめたのが次の表である。

この表から、実施例１、２のダイは、ダイの組立時間が
短かく、また、ボリマー玉の発生も少なくて、汚れにく
いダイであることが判る。

また、この実施例に示すダイは、ダイノーズの尖端幅Ｗ
が０．３ｍｍと広く設定されているので、ダイの組立中
にダイ先端部を傷付けることはなかった。

なお、ボリマー玉の発生状況は、得られたウエブのカッ
トサンプルをその裏側から光源を透過させ、倍率２０倍
の顕微鏡でウエブの表面状態を検査することにより調べ
た。

比較例１〜５ 次に、実施例１、２で説明したダイのダイノーズ７を、
オリフィス径ｄとセットバックＨとが実施例１、２の場
合と同じで、尖端角θと尖端幅Ｗがそれぞれ表に示す如
く異なるものと交換し、他は上記実施例１、２と全く同
じ紡出条件として、ダイノーズの尖端幅Ｗを０．　　１
〜０．４ｍｍまで変化させたのがこの比較例である。

上記表の比較例１〜５から、尖端角θと尖端幅Ｗが大き
くなると、吐出部が比較的早期に汚れ、大きなポリマー
玉が発生する傾向があることが判る。

［発明の効果］ 以上に説明したように本発明に係るメルトブロー用ダイ
は、メルトブロー用ダイのダイノーズの尖端角θを２５
°以上４５°未満、オリフィス径ｄを０．２５ｍｍ以上
０．５０ｍｍ以下、ダイノーズの尖端幅Ｗを前記オリフ
ィス径ｄに対し、０．９５ｍｍ≦Ｗ≦ｄの関係を満足さ
せるようにし、更に、ダイノーズ尖端面のセットバック
Ｈを０．４ｍｍを超え１．５ｍｍ以下としたので、メル
トブロー用ダイの組立て時、および長時間紡糸時のワイ
ピング作業を、グイ尖端部を傷付けずに迅速に行うこと
ができると共に、ダイからの噴射流にポリマー玉の発生
が少ない優れたダイが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るメルトブロー用ダイの概略縦断
面図、第２図は、第１図の吐出ブロック６の部分拡大図
である。 図面中の符号の説明 １・・・・・・スピンブロック ２・・・・・・ボリマ入口 ３・・・・・・供給口 ４・・・・・・マニホルド ５・・・・・・フィルタ ６・・・・・・吐出ブロック ７・・・・・・ダイノーズ ８ａ，８ｂ・・・・・・スリット ９ａ，９ｂ・・・・・・リッププレート１０ａ，１０ｂ
・・・リップブロック ｌ１・・・・・・オリフィス １２・・・・・・ボルト １３・・・・・・導入口 Ａ・・・・・・加熱ガス Ｈ・・・・・・セットパック Ｐ・・・・・・溶融ポリマー Ｒ・・・・・・室 Ｗ・・・・・・ダイノーズの尖端幅 θ・・・・・・ダイノーズの尖端角 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数のオリフィスが列状に配列されたダイノーズと、
   該ダイノーズのオリフィス列の両側に、加熱ガスを噴射
   するためのスリットを介して設けられたリッププレート
   とを備え、かつ、前記両スリットのオリフィス側の壁面
   のなす角（θ）を鋭角としたメルトブロー用ダイにおい
   て、 前記両スリットのオリフィス側の壁面のなす角（θ）を
   ２５゜以上４５゜未満、前記オリフィス径（ｄ）を０．
   ２５ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下、前記ダイノーズの尖端
   幅（Ｗ）を前記オリフィス径（ｄ）に対し、０．２５ｍ
   ｍ≦Ｗ≦ｄの関係を満足させ、前記ダイノーズ尖端面の
   セットバック（Ｈ）を０．４ｍｍを超え１．５ｍｍ以下
   としたことを特徴とするメルトブロー用ダイ。