JPH05195403A - 不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エアサッカーより噴出させた連続フィラメン
ト群を、衝突材に衝突させたのち、その衝突点より下流
側の位置で高速気流によりフィラメント群を揺動させな
がら落下させ、ウエブを形成する不織布の製造方法。 【効果】 非常に簡単な方法で、ウエブ中のフィランメ
ントの配列方向を自由にコントロールすることにより、
縦／横強度比を等方性にし得るのみならず、更には、思
いのままに調節することができ、かつ、フィラメントの
分散均一性にも優れた不織布を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続フィラメント群より
不織布を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紡出された連続フィラメント群を
捕集面上に堆積させて不織布ウェブを形成する方法とし
て、例えば特公昭４８−３８０２５号公報には、全体と
して狭小な矩形の面状配置にした多数の紡糸ノズルより
空気中に溶融紡糸された多数の連続フィラメントを、狭
小な矩形状のスリットを有するエアサッカ−内に導入し
て高速度エアジェットの作用により延伸と送り出し作用
とを受けさせたのち、それらのフィラメントを透過性か
つ移動する捕集器上に吹き付けて縺れ合わせてウェブを
製造する方法が提案されている。

【０００３】この方法では機械幅方向での全面から空気
流が噴出されるため、空気流は機械の幅方向には拡散す
る余地がなくて、機械の幅方向と直角方向すなわちウェ
ブの進行方向に拡散せざるを得ず、従って空気流に搬送
されるフィラメントもウェブの進行方向に広がってい
き、捕集器上に堆積するフィラメントはウェブの進行方
向に配列する確率が非常に高くなり、その結果としてウ
ェブの進行方向すなわち不織布の長手軸方向の引張り強
力が高く、一方、機械の幅方向すなわち不織布の幅方向
の引張り強力が低くなるのを避けることが出来ない。

【０００４】特開昭５７−１１２４５１号公報には、フ
ィラメント群と捕集面との間に複数の衝突面を介在させ
る方法が提案されている。この方法ではフィラメント群
が衝突面と衝突することによりフィラメント群の自由度
は増すものの噴出された気流の影響を完全にはなくする
ことが出来ない。したがって、フィラメントはウェブの
進行方向に堆積しやすくなるため、やはり不織布の長手
軸方向のみの引張り強力が高くなるという問題があっ
た。

【０００５】この異方性を改良する方法については、例
えば特開昭５１−９６５７６号公報には、ウェブ捕集装
置の進行方向に沿って、前後して糸送り出し用の矩形の
吐出スリットを持つエジェクタ−を、ウェブ捕集面の進
行方向と直角な方向に対してお互いに対称に設置し、各
エジェクタ−の吐出スリットの長さ方向に沿う線を結ん
でできる角αを１２０゜≧α≧２０゜となるように設置
し、それぞれの矩形エジェクタ−から送り出されたフィ
ラメントを捕集面上に積層することにより、縦・横の物
性が改善された長繊維不織布の製造方法並びに装置が提
案されている。

【０００６】この方法においては、実質的に等方性のウ
ェブを形成することは可能であるが、非常に大きな紡糸
頭及びエジェクタ−を移動させることは困難であるだけ
でなく、ウェブの進行方向と紡糸頭及びエジェクタ−の
なす角度を変えれば必然的にウェブ幅が変わってしまう
という欠点があった。特開平１−２８００６０公報に
は、エアサッカ−から送り出されたフィラメント群を衝
突材に衝突させ、そのフィラメント群に斜め下方に向け
て高速気流を吹き当てることにより、フィラメント群を
ウェブ進行方向に対して角度をとって配列するように堆
積させ、さらにウェブ中の主配列方向の異なる別のウェ
ブ層と複数層に積層する事によりウェブの異方性を改良
する方法が提案されている。

【０００７】この方法によれば、大掛かりで複雑な装置
を必要とせず、ウェブの異方性を改良することが可能で
あるが、複数層に積層しなければ等方性のウェブを形成
することが出来ないという問題があった。また、特公昭
４６−３３１４号公報には連続したフィラメントをフィ
ラメント前進ジェットにより前進させると共に、該フィ
ラメント前進ジェットに周期的に流量を変化させた制御
ジェットを衝突させ、フィラメントに揺動運動を与える
方法が提案されている。

【０００８】この方法によればフィラメントに大きな揺
動運動を与えることは可能であるが、フィラメントを大
きく揺動するにはフィラメント前進ジェットと同等の速
度を持つ制御ジェットを衝突させることが必要であり、
多量の空気を使用するためコストが高くなるという問題
があった。また、フィラメントは捕集面の進行方向にス
リット状に配列されているためフィラメント供給装置１
台でフィラメントを揺動させ幅の広いウェブを製造する
には限界があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決し、ウェブ中のフィラメントの配列方向を自由にコ
ントロ−ルすることにより、ウェブの縦／横強力比が等
方性を有するものばかりでなく、更に、それが任意に調
節された不織布を製造する方法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、連
続フィラメント群を高速気流と共にエアサッカ−より噴
出させて捕集面上に堆積させウェブを形成する不織布の
製造方法において、エアサッカ−から送り出されたフィ
ラメント群を衝突材に衝突させたのち、その衝突点より
下流側の位置で高速気流によりフィラメント群を揺動さ
せながら落下させウェブを形成することを特徴とする不
織布の製造方法である。本発明によって、等方性を有す
るウエブすなわち、縦／横強力比が１又は１に近いもの
例えば0.7 〜1.3 のもの、を製造し得るばかりでなく、
異方性を有するウエブすなわち、縦／横強力比が例えば
1.3 を超え５程度のウエブまで、必要に応じて自由に製
造することが可能となった。

【００１１】本発明はエアサッカ−より噴出させた連続
フィラメント群を、衝突材に衝突させたのち、その衝突
点より下流側の位置で高速気流によりフィラメント群を
揺動させながら落下させ、ウェブを形成することを特徴
とする不織布の製造方法であり、揺動気流は衝突材上か
ら落下してくるフィラメント群の衝突面の裏側からフィ
ラメント群全体に吹き当てられると、捕集面上のウェブ
を乱すことがなくフィラメント群を斜め方向に配向させ
ることができ好ましい。

【００１２】また、揺動気流が衝突材に沿ってフィラメ
ント群に吹き当てられると、ウェブの幅方向にフィラメ
ントが配置されるので好ましい。揺動気流を生じさせる
にあたっては、衝突材の裏側に間隔をあけて気流案内板
を配置し、衝突材と気流案内板との間に形成される案内
空間に高速気流噴射装置を設けて気流を揺動させると、
フィラメント群を所定の方向に配列しやすいので好まし
い。

【００１３】連続フィラメント群に吹き当てる気流の揺
動回数Ｎ（ｒｐｍ）は、捕集面の進行速度Ｖ（ｍ／ｍｉ
ｎ）に対しＮ≧Ｖ／０．２となるようにするとよい。Ｎ
＜Ｖ／０．２であると形成されるウェブが、その進行方
向に対し均一とならず、一定のピッチで片側斜め方向の
みの強力が大きいウェブが形成される。ウェブ進行方向
に対し均一なウェブを形成するには、Ｖ／0.01≧Ｎ≧Ｖ
／０．２となるようにすることが必要で、特にＶ／0.02
≧Ｎ≧Ｖ／０．０５にすることが最も好ましい。

【００１４】以下本発明を図面を用いて更に詳しく説明
する。ただし本発明はこれらの例のみに限定されるもの
ではない。図１〜図３は本発明に係る一例を示す模式図
である。エアサッカ−２から送り出されたフィラメント
群１の少なくとも一部を、ウェブ進行方向（図中矢印で
示す方向）と反対側に設置した衝突板４に衝突させ、そ
の衝突させたフィラメント群１ａ全体に、斜め下方且つ
捕集面となす角度α及び−αの方向に、高速気流噴射装
置から高速気流を周期的に切り替え揺動させながら吹き
当て、捕集面５上にウェブ７を形成する。

【００１５】フィラメント群１は、エアサッカ−２から
高速気流と共に送り出されるが、その高速気流は、エア
サッカ−の出口３から離れるにつれて拡散し、その速度
を減じる。従って、その気流によって搬送されるフィラ
メント群１もエアサッカ−の出口から離れるにつれてウ
ェブ進行方向の空間中に幅が広がって走行するようにな
る。糸の走行速度は、通常4000〜6000ｍ／ｍｉｎである
が、本発明は、6000ｍ／ｍｉｎ以上でも充分適用可能で
ある。

【００１６】本発明の方法の基本的な要件の１つは、こ
のウェブ進行方向の空間中に幅が広がって走行するフィ
ラメント群１を衝突板４に衝突させてフィラメント群１
ａを実質的に一線上に集めることにより、噴射させる高
速気流をフィラメント群１ａのそれぞれのフィラメント
に均一に作用させることにある。フィラメントに作用す
る時の高速気流の平均流速は、通常20〜40ｍ／ｓｅｃで
ある。必要に応じ、平均流速０〜50ｍ／ｓｅｃの範囲で
調整する。

【００１７】また、本発明の製造方法においては、衝突
板をエアサッカ−から送り出されたフィラメント群１に
対してウェブ進行方向と反対側に設置することが好まし
く、ウェブ進行方向側に衝突板を設置した場合は、噴射
された高速気流により捕集面上に形成されたウェブが乱
されることがある。気流の揺動方法については、図１〜
図３に示すように電磁弁を用いて気流の方向を周期的に
切り替え揺動する方法が装置も複雑にならず好ましい
が、図４に示すような気流噴射口を２つ以上持つ外管１
５と、複数個の貫通孔が周方向に空いた回転する内管１
６によって構成される装置によって気流の方向を切り替
えてもよい。

【００１８】気流の方向を急激に切り替えると、フィラ
メント群が気流の揺動方向に引っ張られ、堆積ウェブ
に、ウェブ進行方向と直角な方向に筋が発生しやすくな
るが、この場合は気流噴射口の上流側にエアアキュムレ
−タ−あるいは同等の機能を有するものを挿入し、気流
が経時的になめらかに切り替わるようにすることが好ま
しい。

【００１９】また図５に示すように、ノズル自体をウェ
ブ進行方向に交叉する方向に連続的に揺動させてもかま
わない。本発明の製造方法においては、エアサッカ−か
ら送り出されたフィラメント群の少なくとも一部を上述
した衝突板に衝突させる。最少の高速気流噴射速度でフ
ィラメントの配列方向をコントロ−ルするためには、フ
ィラメント群１全部を衝突板に衝突させることが最も好
ましいが、一方、衝突板に衝突したフィラメント群は捕
集面上に個々のフィラメントの描く軌跡の広がりが小さ
くなるためウェブに疎密が若干生じやすくなる。このた
め、フィラメントの分散均一性を重視する場合には、衝
突板に衝突させるフィラメント群１ａの全フィラメント
群１に対する割合を、１／４〜３／４程度にすることが
好ましく、とくに１／３〜２／３程度にすることが最も
好ましい。

【００２０】高速気流が捕集面となす角度αは０＜α＜
９０゜であればフィラメント群１ａをウェブ進行方向に
対して角度をとって配列させることは可能であるが、α
は小さい方がフィラメント群１ａをウェブ進行方向に対
して、角度をとって配列させるのに必要な高速気流噴射
装置の空気量を減少させることができるので好ましい。
好ましい範囲は必要に応じて選択するが通常、30〜70°
が好ましく、45〜60°が最も好ましい。

【００２１】高速気流噴射方法は、フィラメント群１ａ
に吹き当たる位置において所望の空気流速度及び衝突板
幅方向における実質的な空気流速度の均一性が得られる
ものであればさしつかえなく、例えば図３に示すよう
に、空気主管１０に技管１１を取付け、その技管の下に
ノズルを取り付けることによっても容易に達成される。
ノズルはスプレ−ノズル１２（例えば株式会社いけうち
製）でもよいし、スリット上に気流を噴出するフラット
ノズル（例えばＬｅｃｈｌｅｒ社製）のようなものでも
よい。図３に示すようなスプレ−ノズル１２を使用する
場合は、スプレ−ノズル１２と衝突板４の下端との距離
ｂ及び スプレ−ノズル間のピッチｅは、衝突板下端位
置において衝突板の幅方向での空気流速度が実質的に均
一になるようにすればよい。ｂとｅとの長さの比ｂ／ｅ
は１〜４が好ましい。ｂ／ｅが小さすぎると巾方向での
気流速度が均一にならない。大きすぎると必要以上にエ
アーを使うのでコスト高となる。

【００２２】気流案内板１３の下端と補集面５との距離
ａは２０ｍｍ以下が好ましい。ａがあまり大きいと気流
の影響でフィラメント群の流れが乱れたり、巻きこまれ
たりする。気流案内板１３の下端から衝突板上端までの
長さｄは衝突板４の長さｃ以上であり、気流案内板の上
端はスプレーノズル１２を少くとも覆う位置が必要であ
り、かつ、ｄ−ｃの値は０〜100 ｍｍが好ましい。この
値が大きすぎるとフィラメンント群が空中でからみあ
い、分散が不均一になり易い。

【００２３】本発明の方法によれば、複数のウェブを積
層することなく、１層でもフィラメントの配列方向を自
由にコントロ−ルし、且つ任意の縦／横強度比のウェブ
を形成することが可能であるが、複数層に積層すればさ
らに分散品位の高いウェブを得ることができる。以上本
発明について具体的に説明してきたが、次に、本発明の
ウェブ中のフィラメントの配列方向をコントロ−ルする
方法について、フィラメントの配列を模式的に示す図６
及び図７を用いて説明する。ここでは気流の噴射方向は
一方向のみについて固定して考える。

【００２４】図６は図１を上方から見た平面図（フィラ
メントの配列の説明に直接関係しない装置は削除してあ
る）であり、図中４は衝突板、５は捕集面、矢印はウェ
ブ進行方向である。本発明の方法は、エアサッカ−から
送り出されたフィラメント群１の少なくとも１部のフィ
ラメント群１ａを衝突板に衝突させ、図６の平面図では
衝突板の幅方向（Ｙ方向）にフィラメント群１ａに対し
て高速気流を吹き当てる。一方、エアサッカ−から送り
出された高速気流も存在し、この気流はウェブ進行方向
（Ｘ方向）に流れようとするため、フィラメント群１ａ
は捕集面上で完全にＹ方向に配列されるのではなく、Ｙ
方向と角度θ’をもって配列される（フィラメント進行
速度は捕集面進行速度より十分速く、フィラメントは捕
集面上でル−プ状を描いて堆積するため、フィラメント
のどの部分をとってもＹ方向と角度θ’をなして堆積し
ているわけではなく、統計平均的に角度θ’をなして堆
積していることを意味する。以下の説明も同じ。）この
角度θ’は、エアサッカ−から送り出された高速気流の
強さに対する吹き当てる高速気流の強さの関係で決まる
値である。一方、フィラメント群１のうち衝突板に衝突
させないフィラメント群１ｂは、実質的に高速気流が吹
き当たらないため、捕集面上でＸ方向に配列される。従
って、フィラメント群１ａ及１ｂから形成されるウェブ
７は、図７に示されるようにベクトル的に合成され、ウ
ェブ全体としてのフィラメントの主配列方向はウェブ進
行方向と角度θをもって配列するものと考えられる。

【００２５】以上の説明からわかる通り、本発明におい
ては、衝突板に衝突させるフィラメント群１ａの全フィ
ラメント群１に対する割合、及び／又は、フィラメント
群１ａに噴射させる高速気流の速度を調節することによ
り、ウェブ中のフィラメントの主配列方向を自由にコン
トロ−ルすることが可能になる。以上、狭小な矩形状の
スリットを有する一台のエアサッカ−からフィラメント
群が送り出される場合を一例にあげて説明を行ってきた
が、今まで詳細に説明してきたことから明らかなよう
に、本発明の方法はこれらの例に限定されるものではな
く、機械の幅方向に多数のエアサッカ−を設置し、それ
ぞれのエアサッカ−からフィラメント群が送り出される
場合にも有効にフィラメントの配列方向をコントロ−ル
できることはいうまでもない。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の不織布製造方法について実施
例にて説明するが、本発明の方法は、これらのみに限定
されるものではない。

【００２７】

【実施例１〜３、比較例１〜２】全体として狭小な矩形
の面状配置にした７５０個の紡糸ノズルより縦糸速度４
５００ｍ／ｍｉｎで空気中に溶融紡糸されたポリエチレ
ンテレフタレ−トの連続フィラメントを、図１、図２に
示す方法により、捕集面５上に幅４００ｍｍ、目付け５
０ｇ／ｍｍ² のウェブを形成し、一本が表面凹凸ロ−
ル、もう一本が表面平滑ロ−ルである２３０゜Ｃに加熱
した二本の金属ロ−ル間に３０ｋｇ／ｃｍの接圧をかけ
ることにより、目付け５０ｇ／ｍｍ² の不織布を作製し
た。

【００２８】ウェブ形成条件は次の通りであった。 （ａ）エアサッカ−に送り込んだ高圧空気の流量： ４５０Ｎｍ³ ／ｈｒ （ｂ）衝突板４ ・図３の寸法 ｃ＝３００ｍｍ ・衝突板に衝突させるフィラメント群１ａの全フィラメ
ント群１に対する割合は略６０％ （ｃ）気流案内板１６： ・図３の寸法ｄ＝３５０ｍｍ ・捕集面５との隙間ａ＝０ｍｍ〜３ｍｍ （ｄ）高速気流噴射装置６（図３に示す装置を使用）： ・スプレ−ノズル１２−株式会社いけうち製扇形ノズル
ＭＶＥＰ２５７８ ・スプレ−ノズル間のピッチｅ＝５０ｍｍ ・スプレ−ノズル１２と衝突板４の下端との距離ｂ＝１
００ｍｍ ・スプレ−ノズル中心線と捕集面５とのなす角度α＝４
５゜ ・フィラメントに作用する高速気流の平均速度＝３５ｍ
／ｓｅｃ（噴射空気量７０Ｎｍ³ ／ｈｒ） ・電磁弁 −株式会社ＳＭＣ製３ポ−トソレノイドバ
ルブＶＴ３１７電磁弁の切替は複数のリレ−からなる制
御盤１４にて切替が同期するようにコントロ−ルする。

【００２９】このようなウェブ形成条件にて、高速気流
噴射装置に供給する気流の量及び捕集面進行速度に対す
る気流の揺動回数を変化させて不織布を作製し、ＪＩＳ
Ｌ１０８５によって測定した、それぞれの不織布の縦
方向と横方向の引張強さの比及びウェブ進行方向に１０
ｃｍピッチで採取した試験片のウェブ進行方向の等方性
度を測定した結果を表１に示す。

【００３０】表１から明らかなように、縦方向と横方向
の引張強さの比は、高速気流噴射装置に供給する空気量
を増加させるに従って１に近くなり、等方性度の高い不
織布となる。スプレ−ノズルから高速気流を噴射せずに
不織布を作製した場合は、縦方向と横方向の引張強さの
比は非常に大きく、異方性の高いものとなった。また、
捕集面進行速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）に対する気流の揺動回
数Ｎ（ｒｐｍ）が、Ｎ＝Ｖ／０．０５と多い場合は、ウ
ェブ進行方向に１０ｃｍピッチで採取した試験片のウェ
ブ進行方向の１０ｃｍピッチでの対称性は非常に高いも
のであったが、Ｎ＝Ｖ／０．５と少ない場合は、ウェブ
進行方向に対し片側斜め方向のみの強力が大きくなり異
方性の高いものとなった。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたことから明らかなよう
に、本発明の方法によれば、フィラメント群１ａに噴射
させる高速気流の速度、高速気流の揺動回数、および／
または、衝突板に衝突させるフィラメント群１ａの全フ
ィラメント群１に対する割合を変更するという非常に簡
単な方法で、ウェブ中のフィラメントの配列方向を自由
にコントロ−ルすることにより、縦／横強度比を等方性
にし得るのみならず、更には思いのままに調節すること
ができ、かつ、フィラメントの分散均一性にも優れた不
織布を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の不織布製造方法を実施するための装置
の一例を示す斜視図。

【図２】図１のＸ−Ｚ面による断面図。

【図３】高速気流噴射装置の一例を示す正面図。

【図４】本発明の方法を実施するための装置の他の一例
を示す見取図およびＸ−Ｚ面による断面図。

【図５】本発明の方法を実施するための他の一例を示す
正面図。

【図６】フィラメントの配列を示す模式図。

【図７】フィラメントの配列を示す模式図。

【符号の説明】

１：フィラメント群 １ａ：衝突板に衝突するフィラメント群 １ｂ：衝突板に衝突しないフィラメント群 ２：エアサッカ− ３：エアサッカ−出口 ４：衝突板 ５：捕集面 ６：高速気流噴射装置 ７：ウェブ ８：電磁弁 ９ａ：電磁弁入力部配管 ９ｂ：電磁弁出力部配管 １０：気流の主管 １１：技管 １２：スプレ−ノズル １３：気流案内板 １４：電磁弁制御盤 １５：固定外管 １６：回転内管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続フィラメント群を気流と共にエアサ
   ッカ−より噴出させて捕集面上に堆積させウェブを形成
   する不織布の製造方法において、エアサッカ−から送り
   出されたフィラメント群の少なくとも一部を衝突材に衝
   突させたのち、その衝突点より下流側の位置で高速気流
   によりフィラメント群を揺動させながら落下させウェブ
   を形成することを特徴とする不織布の製造方法。