JPH0473Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、溶融した熱可塑性樹脂に高速気流を
噴射することで微細繊維を形成するメルトブロー
装置に関し、更に詳しくは、温度、圧力、速度等
が極めて均一で、且つ、安定した気流の供給を可
能とし、優れた品質のメルトブロー法不織布を得
ることができる広巾のメルトブロー装置に関す
る。

［従来の技術及び問題点］ メルトブロー法の装置としては、原発明と考え
られるヴアン・Ａ・ヴエンテによるインダストリ
アル，アンド，エンジニアリング，ケミストリ
ー、第48巻、第８号、1342〜1346頁に示されるも
のや、例えば、米国特許第3825379号あるいは米
国特許第3825380号等に開示される装置が著名で
ある。

しかし、これらの装置は、気流経路の途中に単
に空洞からなる畜圧室を設けただけの構造のた
め、ノズルオリフイスへの気流の供給に装置巾方
向のムラが生じ、その結果、ウエブ斑が生じた
り、あるいは、シヨツトと呼ばれるポリマー粒が
生じて、製品の品位品質を低下せしめる原因とな
り、この傾向は、装置の巾が広くなるほど顕著に
現れるものであつた。

この問題を解決するものとしては、例えば、特
公昭61−1523号には、気流の流路に２重管を設け
た構造を採用し、且つ、ガス分配量を均一に保つ
ため、ガス排出口を段階的に増加したり、ガス排
出口の口径を変化せしめた構造の装置が提案され
ている。

前記特公昭61−1523号に示されるメルトブロー
装置は、均一な気流の吐出が得られる改善された
装置と考えられるが、気流の圧力や供給量等によ
り、ガス排出口の設計や製作が困難で装置が高価
なものとなり、しかも、前記の圧力等の諸条件
は、常に可変状態で使用するため、条件変更によ
り必ずしも所望の均一状態の気流が得られるもの
ではないという欠点があり、上記の欠点は装置の
巾に比例して大きくなるものであつた。

このため、本考案は、上記従来技術の欠点を克
服し、どのような条件においても極めて均一な気
流を安定して得られ、しかも、広い巾の装置を容
易且つ確実に作製することができるメルトブロー
装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、溶融した熱可塑性樹脂に高速気流を
噴射することで微細繊維を形成するメルトブロー
装置において、気流の流路に連なる開口部が設け
られた外管と該外管内に配され分配口を有する２
以上の偶数本の内管とからなるダイの外部に配さ
れた外部供給管と、ダイ内部に配され、気流の流
出口が設けられた衝突板を管内に有する内部供給
管とが、気流の経路に設けられた構造を特徴とす
るメルトブロー装置に関し、更に好適には、隣接
する内管内を気流が互いに対向し、又、分配口か
ら吐出される気流が30乃至150度の交差角を有す
るように分配口が形成された構造のメルトブロー
装置に関する。

［作用および実施例］ 以下、本考案による一実施例を示す図面を参照
して詳述するが、本考案は、これらの図面に限定
されるものではない。

第１図は本考案の要部である気流の経路に設け
られる外部供給管及び内部供給管を示す拡大断面
図で、第２図は本考案のメルトブロー装置の一実
施例のダイ全体を示す断面図である。

まず、気流の経路について説明すると、所定温
度に加熱された空気流は、外部供給管１における
内管３の端部から供給され、内管３に設けられた
分配口４から吐出され、次いで、外管５内で均一
に蓄圧されて流路６を通じて、内部供給管２に圧
送される。内部供給管２において気流は、衝突板
７により形成された複数の蓄圧室で、衝突板７に
設けられた流出口８を経て拡散と蓄圧を繰り返し
た後、ダイ１１内における内部流路１３を経てノ
ズルオリフイス部１２からダイ外部に高速で噴射
される。

まず、外部供給管１について説明すると、第１
図において、外部供給管１は、加熱気流の受入部
が一端に形成され、側面に気流の分配口４を有す
る内管３と、内部供給管に通ずる流路６と連結さ
れる開口部を有する外管５とから構成される。

図面において、内管３は円筒形を示している
が、特に形状が限定されるものではなく、装置の
巾に準じた長さを有し、３Kg／cm²乃至20Kg／cm²程
度の圧力と、200℃乃至600℃の温度に耐えられる
材質のものであれば全て利用することができ、例
えばステンレスパイプ、異形押出し成形パイプ、
あるいは、アルミニウムの鋳物等が好適に利用さ
れる。

これらの内管３は、何れかの一端に気流の取入
れ口を有し、他の端部が閉鎖されている２以上の
偶数本のものが好適に利用されるが、ここで言う
偶数本とは、気流流路が複数ある材料のことを示
し、見掛け上１本のように見えるものであつて
も、内部が偶数に仕切られた材料等を除外するも
のではない。

これらの内管３を複数本とすることで、気流が
各々同数の対向流となるように供給することが可
能となり、その結果巾方向に圧力の分布ムラが少
ない均一な気流の供給状態が得られるものであ
る。

内管３に設けられた分配口４は、気流を更に均
一に分配する作用を有し、直径0.5乃至5.0mm程度
の孔、あるいは、0.2乃至2.0mmのスリツトで構成
される。

分配口４の形状やスリツト巾、あるいは、気流
の吐出角度等は、装置のサイズ、気流の供給量、
内管３の孔径等に基づき、適宜選択されるが、第
１図に示すように、隣接する内管から吐出された
気流が30乃至150度の交差角を有し、外管に達す
るまでの位置で混合されるように分配口４を形成
した場合、分配口４から吐出された気流が乱流と
なり、最も良好な気流分布が得られるので最適と
考えられる。

次に、外管５について説明すると、外管５は、
分配口４から吐出された気流を巾方向に均一に蓄
圧することで、圧力分布をより一層均一なものと
し、更に、脈流や温度分布のムラを防ぐ作用を有
し、この結果として、従来においては極めて困難
かあるいは実質的に不可能であつた、1m以上、
数ｍの巾を有するメルトブロー装置を実現するも
のである。

図において外管５は、内管３と同様に円筒形状
のパイプにより構成されているが、これも又、パ
イプ構造体に限定されるものではなく、分配口４
から吐出された気流を蓄圧して均一に流路６から
内部供給管２へ移送できる構造であれば任意に設
定することができる。

従来のメルトブロー装置において気流の流路は
ダイ内部に配置されており、このため、十分な容
積を確保することが困難であつたが、本考案はダ
イ１１の外部に外部供給管１を形成する構成のた
め、蓄圧容積を十分に確保することができる。こ
の結果、従来の装置では決して得ることができな
かつた極めて均一な気流が得られるものである。
従つて、本考案の外部供給管１のサイズは任意に
設定することができるが、均一な蓄圧性能や装置
の設置スペース等の観点から、外管５の直径が30
乃至300mmで、内管３の直径が10乃至100mm程度の
ものが良好と考えられる。

本考案は、外部供給管１を配置することで、従
来よりも格段に均一且つ安定した気流が得られる
ものであるが、更に好適な態様としては、内管３
と流路６との間に、細孔９を有する拡散板１０を
設ける構造が推奨される。

拡散板１０の設置により、装置の巾方向におけ
る気流の均一化は、圧力、速度、温度等の全ての
面で、更に、優れたものとなる。また、外管５内
において、拡散板１０を境界として、蓄圧部が２
重に形成されることとなるので、脈流によるトラ
ブル等を完全に防ぐことができる。しかも、この
拡散板１０を、内管３の支持体としても利用する
ことができるので、２重構造でやや複雑な形状で
あつても、装置の作製が非常に容易になるという
長所を有する。

拡散板１０としては、金属製の多孔板で孔径が
１乃至５mm程度のものが好適に利用されるが、金
属メツシユを数枚積層したものやセラミツクの多
孔焼結体等も利用することができる。

気流は、前記の外部供給管から内部供給管に、
流路６を経て供給される。このため、流路６は外
部供給管１で均一な分布となつた気流分布を乱さ
ない構造であれば任意であり、スリツト状、多数
の列の管状等が採用することが可能で、管状の場
合は隣接する管の間にバイパスを設けることも有
効と考えられる。

次に、内部供給管２について説明する。

内部供給管２は、気流の流出口８が形成された
衝突板７を内部に有し、該衝突板７により管内に
複数の蓄圧室が形成された構造を有する。

この内部供給管２の作用は、流出口８と、衝突
板７により形成された蓄圧室とにより、気流の拡
散蓄圧を繰り返すことで、外部供給管１で得られ
た気流の均一な分布状況を更に向上させる作用を
有することは勿論であるが、更に重要な作用とし
て、装置巾方向の気流の温度分布を極めて均一且
つ安定したものとする作用を有する。つまり、ダ
イ内部において、気流の供給が極めて均一に行わ
れた場合であつても、ダイ自体が加熱された構造
であり、通常気流の温度とダイの温度とは異なる
場合が多いため、気流がダイによる温度の影響を
受けやすく、気流温度の分布ムラが生じることが
あつたが、本考案は内部供給管２を上記の構造と
することで、これらの問題を解決したものであ
る。

内部供給管２に利用される衝突板７としては、
気流の圧力と温度に耐えられる厚みや剛性を有す
る板状体が好適であり、例えばステンレス等の金
属板やセラミツクボード等が利用され、又衝突板
７に形成される流出口８は、利用される圧力や気
流の流量により、任意に形状及びサイズが設計さ
れ得る。

又、特に内部供給管２としての部材を使用せ
ず、ダイの構造として、ノズルオリフイス部１２
に通じる空間を設定して、その空間に前記衝突板
７を設置して内部供給管２に代替した場合も、本
考案の内部供給管２としてこれらの空間が機能す
るため、本考案の言う内部供給管２がこれらの構
造をも含むものであることは言うまでもない。

以上説明したように、外部供給管１及び内部供
給管２を経た気流は、内部流路１３を経てノズル
オリフイス部１２から装置外へ噴出するが、内部
供給管２とオリフイス部１２との間に、トラツプ
や、あるいは、多孔質の整流体等を適宜設けるこ
とができる。

気流の流路を以上の構成とすることにより、装
置の巾方向における気流の圧力や温度等の分布ム
ラは実質的に認められず、従来にはなかつた1m
以上という広い巾のウエブを形成することができ
るメルトブロー装置が得られる。また、本考案の
装置によつて得られるメルトブロー不織布は、シ
ヨツトが無く、極めて均一な繊度と単繊維配向度
を有する。

従つて、本考案は、気流の圧力と温度との均一
化を主眼とすることにより、従来よりも格段に広
巾でしかも品位品質の高い製品を提供することが
できる理想的なメルトブロー装置を提供するもの
である。

［考案の効果］ 本考案のメルトブロー装置は、上述の構成によ
り、装置の巾方向に極めて均一な、圧力及び温度
の気流を噴射するため、シヨツト等の発生が皆無
で、生産を安定させ、しかも、製品の品質を高め
るという優れた効果を有する。

また、製作面においても、従来のように気流流
路における臨界的に計算された装置設計を必要と
せず、複数の管状体を組合せることで容易に製作
できるため、均一気流を得るための誤差許容範囲
が広く、既存の設備にも非常に適合性が高い。

従つて、本考案のメルトブロー装置は、均一気
流が確実に得られ、しかも非常に実用性の高い画
期敵な装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要部である気流の流路に設け
られる外部供給管及び内部供給管を示す拡大断面
図で、第２図は本考案のメルトブロー装置の一実
施例の全体を示す断面図である。 図中の数字は、１……外部供給管、２……内部
供給管、３……内管、４……分配口、５……外
管、６……流路、７……衝突板、８……流出口、
９……細孔、１０……拡散板、１１……ダイ、１
２……ノズルオリフイス部、１３……内部流路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 溶融した熱可塑性樹脂に高速気流を噴射する
   ことで微細繊維を形成するメルトブロー装置に
   おいて、気流の流路に連なる開口部が設けられ
   た外管と該外管内に配され分配口を有する２以
   上の偶数本の内管とからなるダイの外部に配さ
   れた外部供給管と、ダイ内部に配され、気流の
   流出口が設けられた衝突板を管内に有する内部
   供給管とが、気流の経路に設けられた構造を特
   徴とするメルトブロー装置。 (2) 隣接する内管内を、気流が互いに対向するよ
   うに供給される構造の実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のメルトブロー装置。 (3) 隣接する内管の分配口から吐出された気流が
   30乃至150度の交差角を有するように分配口が
   形成された構造の実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のメルトブロー装置。