JPH0465564A - メルトブロー紡糸方法およびメルトブロー紡糸装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、幅方向の目付分布が均一なメルトブロー不織
布を提供するための方法および装置に関するものであり
、特にシート幅方向端部の目付分布、物性を均一にする
のに効果的なメルトブロー紡糸方法および装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、気流の制御を行なうことにより目付分布が均一な
メルトブロー不織布を製造するのに効果を有するメルト
ブロー装置及び方法として、特公昭６２−１２３４５号
公報、特開昭５４−１３４１７６号公報などに記載され
ている技術が提案されている。

このうち、特公昭６１−１２３４５号公報に記載の発明
においては、不織布シートの均一化を、ポリマか口金か
ら吐出されてから捕集されるまでの間において、整流用
側板と排気ダクトなどの治具を用いることにより図って
いる。また、特開昭５４−１３４１７６号公報に記載さ
れた発明においては、シートの均一化を排気ダクトのサ
クション方法を工夫することにより図っている。しかし
ながら、これら従来技術においては、専ら、ポリマが口
金から吐出されてから捕集されるまでの間において、何
らかの工夫を施したものであって、噴射ガス口と溶融ポ
リマの吐出孔の関係等について検討されることはなかっ
た。

一方、先に、本発明者らは、噴射ガス口幅を溶融ポリマ
の吐出孔列の幅よりも大きくして随伴空気の制御を行な
うことによって、不織布の均一化、特に不織布シートの
端部における均一化を図るという方法を提案した。

この提案は有効なものであったが、端部の均一性の向−
上効果を得る上において、噴射ガス口幅をある程度十分
に広くとらなければ効果が充分ではないことから、装置
幅寸法が広くなるために不都合な点もあり、総合的にみ
れば本発明者らの希望レベルを満たすものではなかった
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述のような点に鑑み、装置幅寸法が
極端に広くなってしまうなどの不都合を招くこともなく
、幅方向における目付分布が均一で、特にシート幅方向
端部の目付分布、物性が均一なメルトブロー不織布を提
供するのに効果的な方法−および装置を提供せんとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 上述した目的を達成するために、本発明は次の通りの構
成を有する。

すなわち、本発明のメルトブロー紡糸方法は、複数個配
列された溶融ポリマの吐出孔に隣接して設備した噴射ガ
ス口からガスを噴射せしめ該溶融ポリ□マを繊維化し、
次いでその繊維を捕集して不織布を製造するメルトブロ
ー紡糸方法において、不織布の幅方向における噴射ガス
口幅を溶融ポリマの吐出孔列の幅より広くし、かつ、該
溶融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴
射ガス量および／または噴射ガス圧力Ａと前記広くされ
た部分の噴射ガス口における噴射ガス量および／または
噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御可能にせしめたことを特
徴とするメルトブロー紡糸方法である。

また、本発明のメルトブロー紡糸装置は、複数個配列さ
れた溶融ポリマの吐出孔に隣接して設備した噴射ガス口
からガスを噴射せしめ該溶融ポリマを繊維化し、次いで
その繊維を捕集して不織布を製造するメルトブロー紡糸
装置において、不織布の幅方向における噴射ガス口幅を
溶融ポリマの吐出孔列の幅より広くし、かつ、該溶融ポ
リマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴射ガス
量および／または噴射ガス圧力Ａと前記広くされた部分
の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射カ
ス圧力Ｂとを個別に制御可能に構成したことを特徴とす
るメルトブロー紡糸装置である。

［作用］ 以下、本発明の詳細な説明する。

一般に、メルトブロー不織布の幅方向におけるシートム
ラをできる限り均一にする手段として、噴射ガス口の組
み立てを均一化することは重要なことであるが、いかに
均一に組み立てられてもシート幅方向端部の目付分布は
、幅方向からの随伴空気流の影響を受は均一にならず、
製品シート端部の目付が多くなるという問題がある。

また、捕集距離にもよるが、口金幅よりも得られる製品
シート幅は一般に狭くなる。したがって、有効シート幅
、製品収率の低下、物性変化という問題をもたらす。

このため、整流用側板と排気ダクトの組合せ、排気ダク
トのサクション方法などの方法も提案されているが、こ
れらは条件設定が意外に難しいものであり、必ずしも実
用的なものではない。

また、そのような整流用側板などを設置することは、口
金吐出部の観察や製布の作業性が低下するという不都合
をもたらす。

このため、本発明者らは、他のやり方によってシート幅
方向端部における均一化に効果かあり、ひいては、全幅
における均一化に大きな効果をもたらしめ得るメルトブ
ロー紡糸技術を得んとして、ガスを噴射せしめる噴射ガ
ス口幅と溶融ポリマの吐出孔列の幅の関係等について鋭
意検討を重ねた結果、捕集距離、噴射ガス量、噴射ガス
圧力等によっても必要幅は異なるか、少なくとも噴射ガ
ス口幅は溶融ポリマの吐出孔列の幅より広くなるように
設備を構成し、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列の幅部分
の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射ガ
ス圧力Ａと前記広くされた部分の噴射ガス口における噴
射ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御
可能にせしめることで、特に、シート幅方向端部の目付
分布が随伴空気の影響を受けず、また、装置、特にメル
トブロー口金部付近の装置寸法が極めて大きくなるとい
う不都合も招（ことなく、均一性を向上させることがで
きるということを見い出した。

すなわち、本発明の方法は、有効シート幅、製品収率、
シート物性の向上をもたらすメルトブロー不織布を製造
できるようにした方法であり、同時に、装置の口金部の
寸法が非常に大きくなることを避けることかできる方法
であり、装置としては、噴射ガス口幅を溶融ポリマの吐
出孔列の幅より広くし、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列
の幅部分の噴射ガス口における噴射ガス量および／また
は噴射ガス圧力Ａと前記広くされた部分の噴射ガス口に
おける噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを個
別に制御可能に構成したものである。

このような構成にすることにより、広く設備させた部分
から自由な流量、圧力でガス流を噴射させることができ
、このガス流はメルトブローイングの際、外部から流入
するいわゆる随伴空気流に対して強力なバリアー的働き
をし、得られる不織布のシート幅方向端部の目付分布を
非常に良くすることができる。

噴射ガス口幅について、溶融ポリマの吐出孔列の幅より
広く設置せしめる幅は、広ければ広いたけ効果的である
と言えるか、捕集距離が１０〜５Ｑｃｍ程度ならば少な
くとも片方で１ｃｍ以上かよい。好ましくは３ｃｍ以上
であり、更に好ましくは５ｃｍ以上である。ただし、１
０ｃｍ程度を越えてさらには数１０ｃｍなどとあまりに
広くせしめると、装置寸法が大きくなるので、本発明の
初期のねらいが達成されなくなり、かつ、特に、溶融ポ
リマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴射ガス
量および、／または噴射ガス圧力Ａと、広くされた部分
の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射ガ
ス圧力Ｂとを個別に制御可能にせしめるようにした意義
が乏しくなる。

噴射ガス口幅か、溶融ポリマの吐出孔列の幅よりも片方
で１ｃｍ未満未満法いだけではサイドから流入する随伴
空気流に対抗するためには、噴射ガス量、噴射ガス圧力
を大幅に増す必要があり、このガスの随伴空気で端部繊
維がひき出される逆作用があり、所期の効果を得ること
は難しい。

本発明にかかるメルトブロー紡糸方法を説明するため、
第１図、第２図、第３図に示した本発明にかかるメルト
ブロー装置のモデル図により、さらに詳細に説明する。

第１図はメルトブロー装置の概略図、第２図は口金部分
の拡大断面（不織布の長さ方向断面）概略図、第３図は
口金の吐出面付近をポリマの吐出方向から見た口金部付
近の概略図である。

第１図において、口金１７をセットしているスピンブロ
ック１の両側には噴射ガスを供給するガスライン２．３
．４．５が設けられ、それらガスライン２．３．４．５
にはそれぞれエアー調節バルブ６．７．８．９が設置さ
れていて、エアー供給量は可変とされている。また、該
エアー調節バルブの後方にはガスを加熱するための熱交
換機１０．１１．１２．１３が設けられておりスピンブ
ロックに供給するガスを加熱することができるようにな
っている。一方、エクストルーダー１４からは溶融ポリ
マをギアポンプ１５、フィルター１６を介し、スピンブ
ロック１に供給することができるように構成されている
。

第２図は、ノズル付近を拡大して示したものであり、口
金１７とガスガイダ−１８，１８′　との間に形成され
る間隙はガス噴射口１９．１９′であり、該ガス噴射口
は、仕切板２ｏを堺にして噴射ガス量、噴射ガス圧力が
別個に制御可能にされているものである。すなわち、溶
融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス口における噴射
ガス量および／または噴射カス圧力Ａと、広くされた部
分の噴射ガス口における噴射ガス量および／または噴射
ガス圧力Ｂとが個別に制御可能に構成されている。

第３図は、ポリマの吐出方向側がら見た概略図であり、
口金１７には吐出孔２１が適宜のピッチで複数個設けら
れてあって、口金孔の列を形成しており、それぞれの吐
出孔２１がらポリマが溶融紡出される。

本発明においては、両端に位置する吐出孔間の距離を「
溶融ポリマの吐出孔列の幅」と呼ぶ。

また、第３図に示したように、口金１７とガスガイダー
１８．１８′によって形成される間隙、すなわち、ガス
噴射口１９．１９′は、サイト板２２．２２′で仕切ら
れており、該サイド板２２と２２′間の距離を「噴射ガ
ス口幅」と呼ぶ。

さらに、この噴射カス口の両端付近には、仕切板２０．
２０′が設けられていて、前述の如く、溶融ポリマの吐
出孔列の幅部分（第３図の１９部分）の噴射ガス口にお
ける噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ａと、広く
された部分（第３図の１９′部分）の噴射ガス口におけ
る噴射カス量および／または噴射ガス圧力Ｂとを、個別
に制御できるようにされている。該仕切板２０．２０’
を設ける位置は、溶融ポリマの吐出孔列の最端の吐出孔
よりも５ｍｍ以上外側の位置に設けることが好ましい。

このような本発明のメルトブロー紡糸装置及びメルトブ
ロー紡糸方法とするこ吉により、広く設備させた部分か
ら自由な流量、圧力でガス流を噴射させることかできる
ようになり、このガス流は、メルトブローイングの際、
外部から流入するいわゆる随伴空気流に対して強力なバ
リアー的働きをし、得られる不織布のシート幅方向端部
の目付分布を非常に良くする効果を有するものである。

また、随伴空気流に起因して、従来はシート中央部と端
部の繊維冷却速度に差異があることにより繊度差が生じ
ていたものであるが、このシート中央部と端部の繊度差
という問題も解消できて、シート特性の均一性が向上す
るという効果も有する。

本発明によれば、これらの効果により、有効シート幅の
向上、製品収率の向上、コストの低減等の効果がもたら
されるものである。

［実施例］ 以下に、実施例にしたがって本発明を説明する。

なお、シート分布の測定方法は、次の通りである。

端部口金孔から内側３０ｃｍ直下の位置までシートをと
り出し、幅方向は２ｃｍの間隔で、長さ方向は２０ｃｍ
とした短冊形状のサンプルをとる。

その短冊状サンプルの重量を求め、目付の分布比較を行
なう。該目付の分布比較は、第４図の線図の横軸に示す
ように、最端の口金位置を基準位置（Ｏｃｍ）として、
それよりも内側の不織布の存在する側に上述の２ｃｍき
ざみて３２ｃｍ分、基準位置の外側の端部側に２ｃｍき
ざみで最大４ｃｍまでの目付を測定して行なった。

また、繊度の測定は、製布シートの表面を電子顕微鏡（
ＳＥＭ）で１０００倍の写真を撮影し、３００本の度数
分布よりピーク繊度を求めた。

実施例１ 溶融ポリマの吐出孔列の幅が１．２ｍであるメルトブロ
ー口金の組み立てにおいて、該吐出孔列の幅１．２ｍに
対してその両端に各７．５ｃｍずつ広くガス噴射口を有
する噴射カス口幅が１．３５ｍである噴射ガス口の構成
とし、さらに、その噴射ガス日中に両端（サイド板位置
）から６ｃｍ内側の位置に噴射ガス口の噴射ガス量、噴
射ガス圧力を個別に制御するための仕切板が位置してな
る第１〜３図に示した通りの構成の装置で、ガス噴射口
とノズル先端までの差（ノズル突出長さ）の平均値が１
，４ｍｍ、そのバラツキＲ＝０．　０９ｍｍ、カス噴射
口幅（間隙幅）の平均値が０．　７ｍｍ、そのバラツキ
Ｒ＝０．１ｍｍとして、メルトブロー糸装置を組み立て
た。

この装置で溶融ポリマの吐出孔列の幅部に対しては１０
ｃｍあたり０．９Ｎｍ３／ｍ　ｉ　ｎの加熱空気を供給
し、一方、仕切板の外側の部分には１０ｃｍあたり１．
５Ｎｍ３．’ｍｉ　ｎの加熱空気を供給し、ポリプロピ
レンを捕集距離３０ｃｍで、メルトブロー紡糸をして不
織布を作った。

その結果は、第１表、第４図の通りである。

この結果より、本発明によれば、シート幅方向端部の目
付分布が良好となり、また、随伴空気流によるシートの
中央部と端部の繊維冷却速度差に基づく繊度差も少ない
という、有効シート幅の広いかつ製品収率の向上された
不織布シートが得られることがわかる。

比較例１ 溶融ポリマの吐出孔の幅が１．２ｍであるメルトブロー
紡糸の組み立てに置いて、噴射ガス口幅か約１．２０ｍ
であって、実開平１−６２３９１号公報の第２図で見ら
れるが如く、口金から溶融紡出される溶融ポリマの有効
幅とガス噴射口幅が大差ないものを実施例１と同様の組
み立て精度にて組み立てた。

この装置で１０ｃｍあたり０．９Ｎｍ３．／ｍｉｎの加
熱空気を供給し、ポリプロピレンを捕集距離３０ｃｍで
、メルトブロー紡糸した結果は、第１表、第４図の通り
である。

この結果、得られたシートは幅方向端部において目付分
布が多く（重＜）、また該部分の繊度も太くなっている
ものであった。また、シート幅が狭まっていることか確
認された。

比較例２ 溶融ポリマの吐出孔列の幅が１．２ｍであるメルトブロ
ー紡糸の組み立てにおいて、該吐出孔列の幅１．２ｍに
対してその両端に各１０ｃｍずつ広くガス噴射口を有す
る噴射ガス口幅が１．４ｍである噴射カス口の構成とし
て（仕切板等は用いず）、ガス噴射口とノズル先端まで
の差（ノズル突出長さ）の平均値が１．４ｍｍ、そのバ
ラツキＲＯ，０９ｍｍ、ガス噴射口幅（間隙幅）の平均
値が０　、　７　ｍ、ｍ、そのバラツキＲ＝０．１＋＋
＋ｎ＋とじて、メルトブロー紡糸装置を組み立てた。

この装置で１０ｃｍあたり０．９Ｎｍ’　、／ｍｉｎの
加熱空気を供給し、ポリプロピレンを捕集距離３０ｃｍ
で、メルトブロー紡糸して不織布を作った結果は、第１
表、第４図に示した通りである。

この結果、比較例１によるもの、よりは良好なものであ
ったが、シート幅方向端部の目付分布がやや多く、繊度
も若干太いものであり、実施例１品よりは明らかに劣る
ものであった。

また、シート幅も少し狭まっているものであり、この点
でも、本発明の上記実施例１品よりも劣るものであった
。

［発明の効果コ 本発明にかかるメルトブロー紡糸方法とメルトブロー紡
糸装置を用いて得られるメルトブロー不織布は、シート
幅方向端部の目付分布が均一化されているだけでなく、
随伴空気流よるシートの中央部と端部の繊維冷却速度差
による繊度差も少なくされてなる優れたものである。

さらに、本発明によれば、有効シート幅、製品収率の向
上効果も実現できる。

本発明により得られるメルトブロー不織布は、各種のフ
ィルター、ワイパー、マスク、防塵衣、セパレーター等
の広範囲にわたる基材を提供することが可能であり、本
発明のメルトブロー紡糸方法およびメルトブロー装置は
、非常に有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、いずれも本発明にかかるメルトブロー装
置を説明するモデル図であり、第１図はメルトブロー装
置の概略図、第２図は口金部分の拡大断面（不織布の長
さ方向断面）概略図、第３ぬは口金の吐出面付近をポリ
マの吐出方向から見た口金部付近の概略図である。 第４図は、実施例１と比較例１．２により得られたシー
ト幅方向におけるシート目付分布の測定結果を比較して
示したグラフ線図である。 １ニスピンブロツク ２．３．４．５：ガスライン ６．７．８．９．ガス調節バルブ １０．１１．１２．１３：熱交換機 １４：エクストルーダ １５：ギアポンプ １６：フィルター １７：口金 １８．１８′　：ガスガイダー １９．１９′　：ガス噴射口 ２０．２０′：仕切板 ２１：口金孔 ２２．２２′　：サイド板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個配列された溶融ポリマの吐出孔に隣接して
   設備した噴射ガス口からガスを噴射せしめ該溶融ポリマ
   を繊維化し、次いでその繊維を捕集して不織布を製造す
   るメルトブロー紡糸方法において、不織布の幅方向にお
   ける噴射ガス口幅を溶融ポリマの吐出孔列の幅より広く
   し、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス
   口における噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ａと
   前記広くされた部分の噴射ガス口における噴射ガス量お
   よび／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御可能にせし
   めたことを特徴とするメルトブロー紡糸方法。
2. （２）複数個配列された溶融ポリマの吐出孔に隣接して
   設備した噴射ガス口からガスを噴射せしめ該溶融ポリマ
   を繊維化し、次いでその繊維を捕集して不織布を製造す
   るメルトブロー紡糸装置において、不織布の幅方向にお
   ける噴射ガス口幅を溶融ポリマの吐出孔列の幅より広く
   し、かつ、該溶融ポリマの吐出孔列の幅部分の噴射ガス
   口における噴射ガス量および／または噴射ガス圧力Ａと
   前記広くされた部分の噴射ガス口における噴射ガス量お
   よび／または噴射ガス圧力Ｂとを個別に制御可能に構成
   したことを特徴とするメルトブロー紡糸装置。