JPH04257306A - 溶融吹出しダイ装置用抑止棒とシール装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリマー材料からマイク
ロ・デニールの繊維性ウエブを生産する溶融吹出し方法
に関するもので、更に詳細には押出し中にポリマーの均
一且つ抑止された流れを提供する装置及び高いポリマー
圧力作動中に（主要構成要素に応力を伴なわずに）ポリ
マー流れチャンネルの適切なシールを確実にする装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在の溶融吹出し技術ではポリマー材料
の複数個の横方向に隔置され整合した高温溶融ストラン
ドが下方向に押出され一対の加熱され加圧され、角度的
に衝突する気体の流れと直ちに係合するプラスチックの
マイクロ繊維を生産する。気体の流れは強度の点で減衰
され熱的に固化される細いフィラメント状構造にストラ
ンドを破壊する機能を果たす。

【０００３】溶融吹出し方法に使用される供給材料は典
型的には押出し機のホッパー内に供給されるペレット又
は粒状物の形態になった熱可塑性樹脂である。次に、こ
のペレットは押出し機の加熱室内に導入され、そこで多
数の加熱帯域が樹脂の温度をその融点以上に上昇させる
。

【０００４】押出し機のスクリューは通常、樹脂を加熱
帯域を通じて移動させてダイ内に入れ、ダイを通過させ
るモーターにより駆動される。これも加熱されるダイは
樹脂と室の温度を所望のレベル迄上げ、その温度におい
て樹脂はダイの面にある複数個の小さいオリフィスを通
じて押出される。樹脂がこれら小さいオリフィスから出
る際、樹脂は樹脂オリフィスのいずれか一方の側に位置
付けられた空気排出チャンネルを通じて装置内に強制的
に入れられる通常は空気である加圧された高温気体と接
触する。この高温気体は樹脂がオリフィス外に出る際、
溶融樹脂流れを繊維の形態に減衰する。

【０００５】今日使用されている溶融吹出しタイの多く
にはノーズ・ピースにおいてポリマーを押出す前に溶融
ポリマーを受取り、その圧力を均一に分配するコート・
ハンガー空洞が含まれている。１９８１年８月２５日付
けの松原氏の米国特許第４，２８５，６５５号を参照さ
れたい。ダイがより広く発展するのに伴ない、コート・
ハンガー型のダイの高さが非実際的な点になる迄増加し
ている。当技術で認められているこの問題に関する１つ
の試みはかさ高のザイ本体の必要性を伴なわずにダイを
通る溶融ポリマーの一定の圧力損失と定住時間を提供す
べく加熱ポリマー空洞内に分配システムを導入すること
である。１９７７年８月２３日付けのＡｐｐｅｌ氏の米
国特許第４，０４３，７３９号を参照されたい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】主としてこうした先行
技術のダイ構造は溶融吹出し方法において適切なポリマ
ーの流れを提供したが、樹脂の流れ上の不一致性とコー
ト・ハンガー、ブレーカー・プレート又はノーズ・ピー
ス内での流れの不均一性を勘案出来るダイ機構に対する
必要性が残っている。又、ダイ・アッセンブリーを置換
する必要性を伴なわずに各種樹脂の融点と圧力を勘案出
来る機構に対しての必要性が存在している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ポリマー材料から繊維性
ウエブを提供する溶融吹出しダイ装置を提供される。好
適構成においては本装置にはポリマーの或る溶融量を含
有する加熱される空洞装置を内部に含むポリマーの溶融
流れを押出すダイ装置が含まれている。本装置には又、
ダイ装置の出口端部に圧縮気体を提供する１次気体装置
も含まれている。本発明の重要な局面においては、加熱
される空洞装置内にポリマーの溶融量の流れを選択的に
抑止する抑止棒装置が提供される。

【０００８】従って、ポリマー流れの選択的抑止が本発
明により達成可能である。ダイ・アッセンブリーを何ん
ら変えずに多数の樹脂，溶融温度及び流量が可能である
。抑止棒装置を単に調節することにより溶融ポリマーに
対する流量範囲をダイの出口端部に備えることが出来る
。本発明はコート・ハンガー、ブレーカー・プレート及
びノーズ・ピース内での無数の流れと不一致性と不完全
性を勘案している。

【０００９】本発明の更に好適な実施態様においては、
ダイのノーズ・ピース領域内の応力を最低にするのと同
様、ブレーカー・プレートとノーズ・ピース周わりの漏
洩を防止する信頼性のあるシール装置が提供される。空
気リップとノーズ・ピースの間の臨界間隔を維持する好
適なガスケット及び機械加工技術が開示されている。

【００１０】

【実施例】本発明はポリマーから維持性ウエブを生産す
る溶融吹出しダイ装置を提供する。本装置にはポリマー
の溶融流れを押出すダイ装置及びダイ装置の出口端部に
圧縮気体を提供する１次気体装置が含まれている。ダイ
装置には更にポリマーの或る溶融量を含有する加熱され
た空洞装置と加熱された空洞装置内のポリマーの溶融量
の流れを選択的に抑止棒装置が含まれている。

【００１１】本発明の更に詳細な実施態様においては、
ポリマーの溶融流れを押出すダイ装置を含む溶融吹出し
ダイ装置が提供される。ダイ装置にはコート・ハンガー
室を有する加熱される空洞装置とポリマーの或る溶融量
を向けるポリマー流れチャンネルが含まれている。ポリ
マー流れチャンネルはダイ装置の出口端部とコート・ハ
ンガー室の間に配設され、溶融ポリマーの流れを選択的
に抑止するよう内部に配設された抑止棒装置が含まれて
いる。本実施態様の抑止棒装置にはポリマー流れチャン
ネルの第１側に沿って配設された抑止棒、抑止棒に接続
されダイ装置の一部分を通じて配設された第１端部を有
する短軸、ダイ装置を通じて短軸の回転及び軸方向変位
とポリマー流れチャンネル内の抑止棒の付随する変位を
提供するよう抑止棒から反対側の短軸の第２端部上のス
プール装置が含まれている。スプール装置には更に短軸
に解放自在にネジ込まれるスプールが含まれている。こ
のスプールには一対の端部と端部の横断面寸法以下の直
径を有する中央円筒状部分が備えてある。スプール装置
は更にスプールの中央円筒状部分を受入れ、スプールの
実質的に自由な回転を可能にするよう内部に孔を有する
締付け部材装置が含まれている。この実施態様には又、
ダイ装置の出口端部に圧縮気体を提供する１次気体装置
が含まれている。

【００１２】本発明は又、ダイ装置の加熱される空洞内
のポリマーの溶融量の流れを選択的に抑止し、所定のポ
リマー選択と流量に対して溶融ポリマーの流れを抑止す
る抑止棒装置を調節するため抑止棒装置を備えた溶融吹
出しダイ装置を提供することを含む繊維性ポリマー・ウ
エブの製造方法を提供する。

【００１３】最後に、本発明はポリマーの溶融流れを押
出すダイ装置、ダイ装置の出口端部において圧縮気体を
提供する１次気体装置及びポリマーの溶融量を含有する
よう前記ダイ装置内に配設された加熱された空洞装置を
含む溶融吹出しダイ装置を提供する。本実施態様におい
て、複数個の押出しオリフィスを含むノーズ・ピース装
置がダイ装置内に設けてある。ダイ装置には又、各々加
熱される空洞装置の一部分を形成する一対のダイ本体及
び押出し過程中に溶融ポリマーの主要領域に応力を伴な
わずに漏洩を最低にすべくノーズ・ピースとダイ半体の
間に配設されたガスケット装置が含まれている。

【００１４】本発明においては以下の一層詳細な開示内
容の文脈内で更に理解されよう。溶融吹出し方法はポリ
マー・ペレットを直接マイクロ・デニール繊維の変換す
る単一方法を使用して生成ウエブを生産する生産方法で
ある。主要要素はポリマー供給システム、空気供給シス
テム、ダイ及びウエブ収集システムである。これらのシ
ステムに対する好適実施態様についてここで説明する。

【００１５】ポリマー供給システムは好適には樹脂処理
、押出し、押出し物の濾過及び調節又は吐出が含まれる
。樹脂のペレット又は粒子状物は押出し機の供給スロー
ト部分に供給するホッパー内に装填される。ホッパーは
採用される樹脂に応じて乾燥と脱酸素機器を有すること
が出来る。選択された最も普通の樹脂は時おり酸化を最
低にする窒素パージを要求するポリプロピレンである。 好適には本発明の樹脂は溶融流れ指数（ＭＦＩ）が約３
５−１２００の繊維等級である。最も好適な樹脂は３５
ＭＦＩポリプロピレンである。

【００１６】本発明の溶融吹出し作動に対する好適な押
出し機は長さ対直径の比（Ｌ／Ｄ）範囲が約２４−３２
、好適には約３０の単一スクリュー装置である。双列ス
クリュー・ユニット、メルター・ポット・システム及び
他の改変例も利用可能である。単一スクリュー押出し供
給ポートは好適には冷却用のジャケットが付けられる。 押出しスクリュー設計は樹脂に依存するが、ポリプロピ
レンの如きポリオレフィン又はナイロンの如きポリアミ
ドに対する一般的な適用のスクリューが好ましい。 押出し機は又、別々のユニット、ＰＬＣ又はマイクロ・
プロセッサー構成を採用してある比例微分積分（ＰＩＤ
）（加熱及び冷却オン／オフ）制御装置の如きバレル温
度制御装置を含むことが出来る。４帯域ユニットに対す
る好適な押出し機バレル温度プロフィールは３５ＭＦＩ
ポリプロピレン樹脂に対し２０４−２６０−２７３−２
７３℃（４００−５００−５２５−５２５°Ｆ）である
。スクリューに対する歯車箱を通じてモーターによりス
クリューの回転を提供出来る。この目的のため好適には
ＤＣモーター・システムとベルト駆動ユニットが使用さ
れる。調節ポンプ入口に設定圧力を維持するため押出し
機スクリューの速度が適用される。ポリプロピレンの溶
融吹出しに対する入口圧力は好適には約２５−１４０ｋ
ｇ／ｃｍ２　（５００−２０００ｐｓｉｇ）、更に好適
には約６３１ｇ／ｃｍ２　（９００ｐｓｉｇ）である。 約２８７℃（５５０°Ｆ）の溶融温度が作動上好適な値
である。良好な制御のため圧力フィード・バック・ルー
プ・センサーが流れ内に直接設置されるのが好ましい。

【００１７】他の押出し方法の場合と同様、溶融吹出し
方法ではポリマー溶融物の濾過が様強される。カートリ
ッジ・フィルター、スクリーン・パック及び他の装置が
採用可能であるが、本発明は好適にはポリプロピレンに
対し１５０ミクロンのカートリッジ・フィルター・シス
テムを使用する。ポリマー流量に対する相互接続管全て
と同様、フィルターは電気的に加熱されるバンド又は高
温流体システムで加熱され、ＰＩＤ（加熱のみオン−オ
フ）システムで制御される。本発明で採用される典型的
な温度フィルターに対しては２７０℃（５５０°Ｆ）、
管に対しては２８７℃（５５０°Ｆ）である。

【００１８】ポリマー供給システムには好適には樹脂の
処理、押出し、押出し物の濾過及び調節又は吐出が含ま
れる。樹脂ペレット又は粒状物は押出し機の供給スロー
ト部分に供給するホッパー内に装填される。ホッパーは
採用される樹脂に応じて乾燥及び脱酸素機器を備えるこ
とが出来る。選択される最も普通の樹脂は酸化を最低に
する窒素パージを時おり必要とするポリプロピレンであ
る。好適には、本発明の樹脂は溶融流れ指数（ＭＦＩ）
が約３５−１２００である繊維等級である。最も好適な
樹脂は３５ＭＦＩポリプロピレンである。

【００１９】本発明の溶融吹出し作動に対する好適な押
出し機は長さ対直径の比（Ｌ／Ｄ）が約２４−３２、好
適には約３０の単一スクリュー装置である。双列スクリ
ュー・ユニット、溶融ポット・システム及び他の改変例
も可能である。単一スクリュー押出し給送ポートは好適
には冷却のためジャケットが設けられる。押出し機スク
リュー設計は樹脂に依存しているが、ポリプロピレンの
如きポリオレフィン又はナイロンの如きポリアミド用の
一般的な適用スクリューが好ましい。押出し機は又、別
々のユニット、ＰＬＣ又はマイクロ・プロセッサー構成
を採用している比例微分積分（ＰＩＤ）（加熱及び冷却
オン／オフ）制御装置といったバレル温度制御装置を含
むことが出来る。４帯域ユニットに対する好適な押出し
機バレル温度プロフィールは３５ＭＦＩポリプロピレン
樹脂に対して２０４−２６０−２７３−２７３℃（４０
０−５００−５２５−５２５°Ｆ）である。スクリュー
の回転はスクリューに対する歯車箱を通じてモーターに
より与えることが出来る。この目的のためＤＣモーター
・システム及びベルト駆動ユニットが好適に使用される
。押出し機スクリューの速度は設定圧力を調節ポンプ入
口に維持する目的で使用される。溶融吹出しポリプロピ
レンに対する入口圧力は好適には約３５−１４０ｋｇ／
ｃｍ２　（５００−２０００ｐｓｉｇ）で、更に好適に
は約６３ｋｇ／ｃｍ２　（９００ｐｓｉｇ）である。作
動性の点では約２７８℃（５５０°Ｆ）の溶融温度が理
想的である。制御を良好にするため圧力フィード・バッ
ク・ループ・センサーが好適には直接、流れ内に設定さ
れる。

【００２０】他の押出し方法と同様、溶融吹出し方法で
は溶融ポリマーの濾過が必要である。カートリッジ・フ
ィルター、スクリーン・パック及び他の装置が採用可能
であるが、本発明では好適にはポリプロピレンに対し１
５０ミクロンのカートリッジ・フィルター・システムを
使用している。ポリマー流れに対する全ての相互接続管
と同様、フィルターは電気的に加熱されるバンド又は高
温流体システムで加熱され、ＰＩＤ（加熱のみオン／オ
フ）システムで制御される。本発明で採用された典型的
は温度フィルターに対しては１８７℃（５５０°Ｆ）で
、管に対して２８７℃（５５０°Ｆ）である。

【００２１】濾過作用に続き、溶融物は溶融ポンプ、好
適には定容積歯車ポンプでダイ内に入れられる。このポ
ンプは品質の高いダイ等に対して必要とされる圧力と流
れ制御を提供する。ポンプに対する入口圧力は押出し機
速度圧力フィード・バックにより制御される。ポンプ速
度は歯車箱とポンプに対するユニバーサル軸の如きリン
ク装置を通じてＤＣモーター・システムにより制御され
る。ポンプ温度は好適にはポリプロピレンの押出しに対
して約２７０℃（５５０°Ｆ）の溶融温度を得る目的で
電力ＰＩＤ（加熱のみオン／オフ）で制御されるのが好
適である。約２１〜７０ｋｇ／ｃｍ２　（３００〜１０
００ｐｓｉｇ）のダイ入口圧力は毎分あたりダイの直線
状インチあたり約１．８ｋｇ（４ポンド）の流量となる
。

【００２２】ここで、本発明の新規な１次空気に対する
好適な作動パラメーターと構成パラメーターについて説
明する。１次空気供給システムには気体、好適には工場
の空気又は外部空気を最低の濾過作用にて圧縮すること
が好まれる。圧縮された空気は好適にはガス燃焼炉又は
油燃焼炉により直接又は間接的に制御温度に電気的に加
熱されるのが好適である。ここで加熱され加圧された空
気はダイに対して調節される。この調節は圧力調整弁で
行なわれるが、真の流れ制御ユニットも使用可能であろ
う。ダイ入口における好適空気温度は約２６０℃〜３４
３℃（５００〜６５０°Ｆ）で、一層好適には約２７８
℃（５５０°Ｆ）である。ダイ入口における温度と圧力
はダイを通る圧力降下の強力な関数であり、又、システ
ムを通る結果的に生ずる温度降下の関数である。典型的
には、当技術の熟知者は商業的に入手可能はダイを使っ
て０．７ｋｇ／ｃｍ２　〜４．２ｋｇ／ｃｍ２　（１０
〜６０ｐｓｉｇ）にわたる空気圧力によりポリマー１ポ
ンドあたり空気を１６．９ｋｇ〜３６．２ｋｇ（３５〜
７５ポンド）を採用する。本発明は高強度維持を生産す
るよう設計してあるので、ポリマー１ポンドあたり空気
が約４８．３〜７２．４ｋｇ（１００〜１５０ポンド）
の空気流量が選択された。商業的に入手可能なダイはこ
の空気流量を信頼性高く又は経済的な圧力にて処理出来
なかった。本発明の好適なダイの設計において、毎分あ
たり直線状ダイのインチにつき約１．９ｋｇ（４．０ポ
ンド）のポリマー流量においてポリマーの単位ポンドあ
たり空気が約６５．２ｋｇ（１３５ポンド）にて約１．
０５ｋｇ／ｃｍ２　（１５ｐｓｉｇ）入口の空気圧力が
採用される。

【００２３】ここで図１を参照すると、本発明の１次空
気供給システムに対して選択された好適な空気流路は実
質的な妨害又は均合い部材の無い開いた設計になってい
る。好適には、経路内での唯一の中断は好適な１次空気
排出チャンネル３０に対する各支持ボルト２８を包囲す
る空気フォイル２６である。この独特の空力設計と証明
済み作成方法は結果的に極めて高い空気流れを発生する
よう約１．４ｋｇ／ｃｍ２　（２０ｐｓｉｇ）、好適に
は約７〜１．０５ｋｇ／ｃｍ２　（１０〜１５ｐｓｉｇ
）の極めて低い入口空気圧力、例えば、１．９３６ｋｇ
（４ポンド）／直線状インチ／分にてポリマーの１ポン
ドあたり空気約４３．２−９６ｋｇ（９０〜２００ポン
ド）となる。これらのパラメーターにより先行技術の機
器で限定されていた製品と方法の拡大化が可能になる。 その上、空力ロスに起因する空気流れ温度の降下は商業
的に入手可能なユニットにおける約３７．７℃（１００
°Ｆ）の降下より高いのと対比的に約１０℃（５０°Ｆ
）、好適には約−３．８℃（２５°Ｆ）以下の最小にさ
れる。本発明の低温度と低圧力要件で作動プラントに対
し著しい省エネになると共に他の問題ある方法に対して
経済的作動が可能となる。

【００２４】本発明の好適な１次空気システム実施態様
においては、空気は４個の入口を通じてダイ１０に入り
、一対の円筒管状室３４に入る。各円筒管状室３４には
ダイ幅にわたり均一な圧力分布と質量の均一性を確実に
する圧力制御偏向部材３２が装備してある。制御偏向部
材３２にはダイ中心付近における最小間隙３６と各円筒
管状室３４の端部又は『入口』における（想像線で示し
た）最大間隙３８が備えてある。空気は制御偏向部材上
方の円筒管状室３４の上部における一連の孔４０を通過
し、ダイ幅に沿ってトロイダル部分４２を満たす。次に
、この流れはノーズ・ピース１２の両側に近付く２個の
延在する角度付き排出チャンネル３０を充填する。空気
がポリマー・ストランドに当たり、次に矩形チャンネル
又は鋭い縁部を通じてダイ１０から出る。ダイの設計は
所定の樹脂又は製品の範囲に対して定めてあるので、空
気流れチャンネル部材面はセット・バック寸法とスロッ
ト幅寸法の所定のセットに対し空力的に調整されている
。空気流路の幅は好適にはノーズ・ピース１２の活性化
された幅より広くなっている。この設計は又、負の縁部
即ち端部効果を最低にする。

【００２５】空気幅４４又は空気マニホルド支持部材は
典型的には先行技術における主要ダイ本体半体の外板に
支持されている。この設置技術により空気排出チャンネ
ルと不規則的なスロット幅及びセット・バック間隔に曲
げモーメントを生ぜしめることが出来る。本発明の一実
施態様の独特の設計では曲げモーメントを最低にするよ
う空気箱４４を支持する質量体と主要ダイ本体半体の安
定性を使用している。この一体的な設計によりこれらの
部材の間の熱伝達が可能になると共に空気箱４４とダイ
１０の主要ダイ本体半体両者の容易な断熱が可能となる
。一体的設計は又、ダイ・アッセンブリーに対して熱的
及び構造的一体性を提供すると共に寸法上及び熱的な安
定性の両者を可能にする。

【００２６】１次空気温度制御は典型的には先行技術に
おいては自然の方法にまかされていた。本発明の好適な
設計では２組の加熱帯域を採用してある。好適には電気
的な抵抗ヒーター４８と熱電対５２から成る第１組は主
要ダイ本体半体のコート・ハンガー部分４６に近い部分
に熱を与える。好適には電気的な抵抗ヒーター５０と熱
電対５４から成る第２組の加熱帯域は各円筒管状室３４
を包囲する空気箱の外板に熱を伝える。第２組の加熱帯
域は空気箱４４と円筒管状室３４を通過する空気を柔げ
及び／又は安定化させる。

【００２７】外板温度帯域の使用は又、ダイ構造に対す
る温度的基礎を提供する。これにより反り、スロット幅
の寸法上の変動、又は他の熱的変形の防止が助けられる
。熱的安定性と寸法上の制御は又、空気流れと低い熱的
分裂又は空気の良好な横方向の大量の流れの制御を考慮
に入れた外部ダイ表面上での好適な外板断熱５６でも助
けられる。

【００２８】本発明のダイの出口端部の好適な寸法特性
と作動上の特性については説明しない。本発明の溶融吹
出しダイ１０は空気とポリマーを結合する重要な素子で
ある。クロス・ウエブの均一性は布地の品質の要諦であ
る。ウエブ強度、重量分布、かさ高及び他のパラメータ
ーはダイ作動の品質を高めるのに使用される典型的な重
要条件である。ダイ１０を通るポリマー経路は好適には
出口端部と出口ポートとして直線状紡績突起型ノーズ・
ピースを有するコート・ハンガー設計になっている。出
口毛細管部分は好適には間隔が約１インチあたり２０〜
４０個の孔を有する直径０．０３〜０．０６ｃｍ（０．
０１０〜０．０２０インチ）（Ｌ／Ｄの範囲が８〜２２
）であるが、更に好適にはインチあたり約２０個の孔の
間隔において直径が約０．０４３５ｃｍ（０．０１４５
インチ）の孔（Ｌ／Ｄ＝１０）である。電気的熱及びＰ
ＩＤ（熱のみオン／オフ）制御装置は好適にはダイ温度
の維持に対し使用される。１５０ミクロンのフィルター
を使用するダイ１０内でのポリマー濾過が好ましい。 空気リップ１４又は空気ナイフの寸法上の制御により空
気を高速度、約０．５マッハ以上、好適には約０．８マ
ッハ迄でポリマーと共に満たすことが出来る。ノーズ・
ピース１２と空気リップ１４の幾何形状に対して約６０
°の包含角度が採用された。

【００２９】本発明のダイにより生産されたポリマー・
ヤーンは約１〜５ミクロンのマイクロ・デニール寸法に
引出すことが出来る。高強度繊維を生産する目的で２次
空気の使用が冷却及び／又は周わりの温度からの断熱の
ため採用された。第２空気マニホルド５８は送風機シス
テムで供給される室温空気を利用し、低温空気を１次空
気／ダイ１０のポリマー出口真下に噴射する。次に繊維
は水平方向又は垂直方向に好適には織成ステンレス鋼製
の（図示せざる）移動する多孔性ベルトへ突出される。 １次空気、２次空気及び他の捕獲された空気を排出する
目的で好適には真空室がベルト下方に作成される。更に
、安定ウエブが集められるので、真空が繊維をベルト上
に把握する。この時点において、ウエブの繊維は繊維及
び１次空気内の残留しているポリマー溶融熱で共に軽く
付着される。製品の必要性を満たすには更に付着が要求
される。

【００３０】ここで、空気リップ／ノーズ・ピースの関
係の寸法上の制限について説明する。スロット幅、空気
リップ１４と内側縁部からの距離とセット・バック、ノ
ーズ・ピース１２の縁部から空気リップ１４の縁部の間
の距離は溶融吹出しダイを使用する製品メーカー側にと
って重要な寸法上の特性である。先行技術の装置でのこ
れらのパラメータに対する典型的な寸法はセット・バッ
クに対しては０．１３５〜０．２７ｃｍ（０．０４５〜
０．０９０１インチ）で、スロット幅に対しては０．０
９〜０．３６ｃｍ（０．０３０〜０．１２０インチ）で
ある。本発明で要求される空気が著しく増加したので、
約１．０５ｃｍ（０．３５インチ）のスロット幅及び約
０．６ｃｍ（０．２０インチ）の対応するセット・バッ
クが経済的空気流れと約マッハ０．８迄の出口流れを確
保するのに好適であった。

【００３１】これらのパラメーターを設定する先行技術
で開示された典型的な方法は水平スロット幅と垂直セッ
ト・バック両者に対してダイ外部からアクセスされるネ
ジの調節により行なわれる。これにより加熱と作動中に
センターリングのオフセット及び寸法上の不安定性が生
じる。本発明の好適設計でスロット幅の設定及びセット
・バック・アッセンブリーの設定のための垂直方向と水
平方向においてスペーサー棒１６及び１８を利用してい
る。延在する排出チャンネル３０の構成部材は次にトル
ク締めされ固定位置に保持される。ダイ幅は約６０ｃｍ
（２０インチ）から約１８０ｃｍ（６０インチ）以上に
増加するので、これは製品の均一性とセット・アップに
対して重要性が高まる。本発明の広いダイは好適には少
なくとも約０．７５ｃｍ（０．２５インチ）以上で好適
には約１．５ｃｍ（０．５０インチ）以上であるスペー
サー棒を採用し、シムは採用せず、即ち、単一で又は多
数組で使用される厚さの著しく薄い棒が使用されない。 シム・システムは組立て中は容易に制御出来ず、通常は
固有に不安定な外部調節を必要とする。横方向に又は分
離している厚さの少なくとも約０．７５ｃｍ（０．２５
インチ）のスペーサー棒は実質的に平坦な機械加工を可
能にし、熱的歪に関する禁止内容は有しないことが決定
された。排出ブロックと空気リップ部分のスペーサー棒
システム及び最終高温トルク締めは作動温度と空気流量
と製品又は方法の必要性に対して選択された所定の寸法
でロックし、信頼出来る品質制御を可能にする。広い範
囲内で、セット・バック及びスロット幅パラメーターは
例えばこれらの必要性に合うよう約０．７５ｃｍ（０．
２５インチ）、１．５ｃｍ（０．５インチ）、３ｃｍ（
１．０インチ）、４．５ｃｍ（１．５インチ）及び６ｃ
ｍ（２．０インチ）の厚さを有する特定の棒を使用する
ことで組立て時に変えることが出来る。

【００３２】ここで、図２及び図３を参照しながら、好
適な抑止棒アッセンブリー６０の構造と適用について説
明する。商業的に利用可能な溶融吹出しダイのポリマー
流路は典型的にはブレーカー・プレートで支持されたフ
ィルター及びノーズ・ピースにわたる簡単なコート・ハ
ンガー設計である。

【００３３】これは多様性又は柔軟性に劣る。本発明の
好適はポリマー流路はダイの外側面に対する短軸７４と
共に主要ダイ本体の片側に沿って抑止棒６２を導入して
いる。抑止棒６２の交差方向の形状によりポリマーの流
れは良好な均一性に対して調整可能とされ又はフィルタ
ー７４に係合する前にコート・ハンガー４６内に対向す
るエッジ効果を呈するよう調節可能とされる。抑止棒の
形状は抑止棒短軸６４上の張力又は圧縮により決定され
る。この力はダイ外側の抑止棒スプール６６内の雌ネジ
の使用により適用される。圧縮力が抑止棒短軸６４に適
用されると、スプール６０はダイ・クランプ６８の上面
を押し、抑止棒６２を後退させ、ダイを通る一層多くの
流れを可能にする。逆に、抑止棒短軸６４に張力がかけ
られると、スプール６６はダイ・クランプ６８の下面を
押し、抑止棒６２を流れ内に延在させ、ポリマー流れチ
ャンネル内、即ちコート・ハンガー部４６の下方の薄い
通路に質量体の流れを生ぜしめない。抑止棒６２の位置
はダイ・クランプ６８の表面を越えるマイクロ調節ピン
の延在を測定することで数量的に決定出来る。抑止棒短
軸６４とマイクロ調節ピンの本数はダイ幅の関数であり
且つ好適には中心が９ｃｍ（３インチ）及び２８ｃｍ（
６インチ）隔置されている。抑止棒短軸６４は設定後は
スプールとの回転を回避する目的上抑止棒６２にピン止
めされている。抑止棒６２は樹脂流れの不一致性及びコ
ート・ハンガー部分３６、ブレーカー・プレート及び／
又はノーズ・ピース１２内の流れの不規則性を勘案出来
る。更に変化する樹脂、変化する溶融温度及び／又は変
化する流量押出しが１つのダイ・アッセンブリーで可能
である。

【００３４】ここで、図１を参照しながら、好適なノー
ズ・ピース１２のシール配列について説明する。ダイ１
０の主要ダイ本体半体に対するノーズ・ピース１２の組
立ては先行技術においては機器の損傷及び／又は商業的
な設計におけるノーズ・ピースの事前破壊をもたらして
いた。その設計はノーズ・ピース上面と内板及び外板部
分を横切り０．００６ｃｍ（０．００２インチ）内で平
坦な表面を作り出す。これはシール領域を増加させるが
、重要なことは組立て時又は作動中にノーズ・ピースと
毛細管領域に何んら応力を導入しない。その上、ブレー
カー・プレートとも称するスパイダー７０とノーズ・ピ
ースは１組と考えられる。約０．０１５ｃｍ（０．００
５インチ）内でアッセンブリーとして一致して機械加工
される。このアッセンブリーの応力はノーズ・ピース１
２の多くの欠陥の根底となる原因であった。シール作用
を高める目的から軟質銅ガスケット７２の使用が採用さ
れた。そのガスケット７２はシール性を高め、応力を制
限する。更に、以上説明した組立て方法はノーズ・ピー
スを保護する目的で採用されたボルト・トルク及び他の
組立て技術に適用されない。

【００３５】

【発明の効果】前掲の内容から本発明はダイの機械加工
されたノーズ・ピース部分内の不一致性と同様、各種樹
脂と溶融温度を補償するため溶融ポリマーの流れを選択
的に抑止する抑止棒装置が含まれる改善された溶融吹出
しダイ装置を提供することが理解出来る。本発明は又、
ノーズ・ピース及びブレーカー・プレートの周わりの漏
洩を最低にするシール装置を提供する。各種実施態様が
図示されたが、これは説明の目的のみであり、本発明を
限定するものではなかった。当技術の熟知者に明らかと
なる各種改変例は前掲の特許請求の範囲に説明した本発
明の範囲内に入るものである。

【００３６】この発明の具体的な実施態様は、つぎのと
おりである。

【００３７】１）更に、前記加熱された空洞装置がコー
ト・ハンガー室及び前記コート・ハンガー室と前記ダイ
装置の前記出口端部との間に配設されたポリマー流れチ
ャンネルを含む請求項１記載の装置。

【００３８】２）更に、前記抑止棒装置が前記ポリマー
流れチャンネルの第１側部に沿って配設された抑止棒を
含む請求項１記載の装置。

【００３９】３）更に、前記抑止棒装置が前記抑止棒に
接続された第１端部を有する短軸を含み、前記短軸が前
記ダイ装置の一部分を通じて配設される上記実施態様１
項記載の装置。

【００４０】４）更に、前記抑止棒装置が前記ダイ装置
を通じての前記短軸の回転に従って軸方向変位及び前記
ポリマー流れチャンネル内の前記抑止棒の付随する変位
を提供するよう前記抑止棒から反対側の前記短軸の第２
端部上に配設されたスプール装置を含む上記実施態様３
項記載の装置。

【００４１】５）更に、前記スプール装置が前記短軸に
除去自在にネジ止めされるスプールを含み、前記スプー
ルが一対の端部と前記端部の横断面寸法以下の直径を有
する中央円筒状部分を有する上記実施態様４項記載の装
置。

【００４２】６）更に、前記スプール装置が前記スプー
ルを前記１次気体装置に締付ける締付け部材装置を含み
、前記締付け部材装置が前記スプールの前記中央円筒状
部分に受入れる孔を内部に有する上記実施態様５項記載
の装置。

【００４３】７）更に、前記抑止棒装置が前記短軸に対
して固定位置にて前記抑止棒を把持するピンを含む上記
実施態様３項記載の装置。

【００４４】８）更に、前記スプールを通じて配設され
、前記スプールと前記短軸の間の相対的回転を選択的に
無くするよう前記短軸と接触するピンを前記スプール装
置が含む上記実施態様５項記載の装置。

【００４５】９）更に、前記ガスケット装置が前記ダイ
半体と前記ノーズ・ピース装置より著しく小さい硬度を
有する金属を含む請求項４記載の装置。

【００４６】１０）更に、前記ガスケット装置が銅製ガ
スケットを含む上記実施態様９項記載の装置。

【００４７】１１）更に、前記ノーズ・ピース装置が内
板部分と外板部分を有する上面を含む請求項４記載の装
置。

【００４８】１２）更に、前記上面が約０．００６ｃｍ
（０．００２インチ）以下の公差を有する実質的に平坦
な表面に機械加工される上記実施態様１１項記載の装置
。

【００４９】１３）更に、前記ノーズ・ピース装置が複
数個のポリマー通路を内部に配設してあるブレーカー・
プレートを含む請求項４記載の装置。

【００５０】１４）更に、前記ノーズ・ピースと前記ブ
レーカー・プレートが約０．００６ｃｍ（０．００２イ
ンチ）の公差内で一致したセットとして機械加工される
上記実施態様１３項記載の装置。

【図面の簡単な説明】

添附図面は本発明の諸原理の実際的な適用例による本発
明の好適実施態様を示している。

【図１】本装置の好適なスペーサー棒装置、空気リップ
装置及び他の新規な特徴を図解している本発明の好適な
溶融吹出しダイ装置の正面横断面図である。

【図２】２−２線における図１の溶融吹出しダイのコー
ト・ハンガー部分の横断面側面図である。

【図３】図１に示された好適なスプール装置の拡大図で
ある。

【符号の説明】

１０　　ダイ １２　　ノーズ・ピース １４　　空気リップ １６　　スペーサー棒（スロット幅） １８　　スペーサー棒（セット・バック）２０　　第１
排出ブロック ２２　　第２排出ブロック ２４　　空気リップ・ブロック ２６　　空気フォイル ２８　　支持ボルト ３０　　排出チャンネル ３２　　制御偏向部材 ３４　　円筒管状室 ３６　　最小間隙 ３８　　最大間隙 ４０　　孔 ４２　　トロイダル部分 ４４　　空気箱 ４６　　コート・ハンガー部分 ４８　　抵抗ヒーター ５０　　抵抗ヒーター ５２　　熱電対 ５４　　熱電対 ５６　　外板断熱 ５８　　第２空気マニホルド ６０　　抑止棒アッセンブリー ６２　　抑止棒 ６４　　抑止棒短軸 ６６　　スプール ６８　　ダイ・クランプ ７０　　スパイダー ７２　　銅ガスケット ７４　　フィルター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリマーから繊維性ウエブを生産する
   溶融吹出しダイ装置であって、前記装置が前記ポリマー
   の溶融流れを押出すダイ装置を含み、前記ダイ装置が前
   記ポリマーの溶融量を含むよう加熱された空洞装置を内
   部に含み、前記装置に更に前記ダイ装置の出口端部に圧
   縮気体を提供する１次気体装置を含み、前記装置が更に
   、前記加熱された空洞装置内の前記ポリマーの前記溶融
   量の流れを選択的に抑止する抑止棒装置を含むようにし
   た溶融吹出しダイ装置。
2. 【請求項２】　　ポリマーから繊維性ウエブを生産する
   溶融吹出しダイ装置であって、前記装置が、（ａ）前記
   ポリマーの溶融流れを押出すダイ装置、前記ダイ装置が
   前記ポリマーの或る溶融量を含有する加熱された空洞装
   置を含み、前記加熱された空洞装置がコート・ハンガー
   室及び前記ダイ装置の前記端部と前記コート・ハンガー
   室の間に配設されたポリマー流れチャンネルを含むこと
   、（ｂ）前記ダイ装置の前記出口端部に圧縮気体を提供
   する１次気体装置、及び（ｃ）前記ポリマー流れチャン
   ネル内の前記ポリマーの前記溶融量の流れを選択的に抑
   止する抑止棒装置を含み、前記抑止棒装置が、ポリマー
   流れチャンネルの第１側に沿って配設された抑止棒、前
   記抑止棒に接続された前記ダイ装置の一部分を通じて配
   設される第１端部を有する短軸、前記ダイ装置を通じて
   前記短軸の回転、軸方向変位並びに前記ポリマー流れチ
   ャンネル内の前記抑止棒と付随する変位を提供するよう
   前記抑止棒から反対側の前記短軸の第２端部上に配設さ
   れたスプール装置、前記スプール装置が前記短軸に解放
   自在にネジ込まれるスプールを含み、前記スプールが一
   対の端部と前記端部の横断面寸法以下の直径を有する中
   央円筒部分を有し、前記スプール装置が更に前記スプー
   ルの前記中央円筒部分を受入れ、前記スプールの実質的
   に自由な回転を可能にし且つ前記１次気体装置上に前記
   スプールを把持する孔を内部に有する締付け部材装置を
   含むことから成る溶融吹出しダイ装置。
3. 【請求項３】　　ポリマーから繊維性ウエブを生産する
   溶融吹出しダイ装置の作動方法であって、（ａ）前記ポ
   リマーの溶融流れを開くダイ装置を含む溶融吹出しダイ
   装置を提供し、前記ダイ装置が前記ポリマーの溶融量を
   含有する加熱空洞装置と前記加熱空洞装置内の前記ポリ
   マーの前記溶融量の流れを選択的に抑止する抑止棒装置
   を含み、前記装置が更に前記ダイ装置の出口端部に圧縮
   気体を提供する１次気体装置を含むこと、及び（ｂ）与
   えられるポリマーの選択と流量に対し前記ポリマーの前
   記溶融量の前記流れを抑止する前記抑止棒装置を調節す
   ることから成る方法。
4. 【請求項４】　　ポリマーから繊維性ウエブを生産する
   溶融吹出しダイ装置であって、前記装置が前記ポリマー
   の溶融流れを押出すダイ装置を有し、前記ダイ装置が前
   記ポリマーの溶融量を含有する加熱される空洞装置を内
   部に含み、前記装置が更に前記ダイ装置の出口に圧縮気
   体を提供する１次気体装置を含み、前記ダイ装置が更に
   、（ａ）複数個の押出しオリフィスを内部に有するノー
   ズ・ピース装置、及び（ｂ）各々前記加熱される空洞装
   置の一部分を形成する一対のダイ半体、前記ダイ装置が
   前記溶融ポリマーの漏洩を最低にすべく前記ノーズ・ピ
   ース装置と前記ダイ本体の間に配設されたガスケット装
   置を含むことからなる成る溶融吹出しダイ装置。