JPH0565612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、フイラメント群の開繊法に関する。
更に詳しくは、フイラメント群に極めて高い電荷
量を与えて、該フイラメント群を良好に開繊させ
る方法に関するものである。 従来、空気流と共に送られる複数のフイラメン
トをネツトコンベア上に分散、堆積して不織物と
する方法において、品質の良い不織ウエブを得る
ためには、フイラメント相互の分離（開繊とい
う）が完全に成される必要がある。この方法とし
て、フイラメント群に摩擦・衝突による接触帯電
やコロナ放電による帯電による静電気を付与し、
フイラメント間の相互反発によつて各フイラメン
トを開繊し、均一な不織ウエブとする技術が一般
に用いられている。しかし、これまで知られてい
る静電気的な開繊技術における問題点は、フイラ
メントに与えられる静電気の量が未だ十分ではな
く、満足な開繊状態が得られない。特にフイラメ
ント数が多くなつた場合、フイラメントに与えら
れる静電気の量が不十分で、良好な開繊状態が得
られないといつた点にあつた。本発明者らは、特
公昭44−21817号公報、又は特公昭54−28508号公
報等に開示されるコロナ放電電界中にフイラメン
ト群を通過させ、コロナ放電によつてフイラメン
ト群を帯電させる方法が、安定で、かつ比較的良
好な開繊状態が得られることに着目し、検討を加
えてみたが、この方法においても帯電量が不十分
であり満足な開繊状態ではなく、特にフイラメン
ト数が多くなつた場合、顕著に開繊状態が悪化
し、数本から十本以上のフイラメントが開繊され
ずに束になつた状態で堆積される部分が発生し得
られる不織ウエブの均一性や品位が極めて劣ると
いう問題があつた。 一般的に開繊性はフイラメント間の静電気的反
発力の大小に大きく影響され、従つて高い帯電量
を有するほど静電気的反発力が大きく開繊性に優
れるといえる。又、フイラメントへの帯電が均一
に成されているかどうかも重要であり、不均一な
場合、開繊も不安定になつてくる。従つて、均一
に帯電量を増加させることが開繊状態を良好にす
る方法であるといえるが、従来技術によつて束状
フイラメント群を帯電させる場合、フイラメント
数の増加に伴い帯電量が減少し、フイラメント数
が大略50本を越えると良好な開繊を得るために必
要な帯電量が得られなくなり、かつ、フイラメン
ト群への帯電も不均一となつて良好な開繊が得ら
れないといつた従来技術の欠点が明確になつてく
る。 本発明者らは、これらの点に鑑み、フイラメン
ト数が少ない場合はもちろんのこと、大略50を越
えるフイラメントから成る束状フイラメント群を
開繊するにあたり、フイラメント群に高い電荷量
を与え、極めて良好な開繊状態を生産性よく安定
に得る技術に関し鋭意検討を重ねた結果、本発明
を完成するに至つた。 即ち、本発明は、円形またはそれに近い断面形
状を有するフイラメント群搬送装置を用い空気流
により搬送される束状のフイラメント群に静電気
を与えて開繊する方法において、フイラメント群
の搬送装置により吸引された束状フイラメント群
をフイラメント群の搬送装置の出口に接続したス
ロツト状出口を有する拡幅装置により偏平状に広
げた後、コロナ放電電界中に通過させて開繊させ
ることを特徴とするフイラメント群の開繊法であ
る。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明において、フイラメント群は空気流によ
り搬送されるが、一般的にはエアーサツカー、ア
スピレーター等による空気流によつて行われる。
これらはフイラメント群の牽引を効果的に行うた
めにフイラメントを束ねるような断面形状を有し
ており、円形またはそれに近い形状が一般的に用
いられる。従つて、例えば紡口から吐出されたフ
イラメント群、あるいは一度巻き取られたフイラ
メントをこれらのエアーサツカー、アスピレータ
ーによつて引き揃えて牽引し搬送するとき、これ
らの搬送装置に導びかれる前のフイラメントの配
列形状に関係なくフイラメント群は集合して束状
になつてしまう。本発明でいう束状フイラメント
群とは、エアーサツカー、アスピレーター等によ
つて引き揃えられ、撚りの無い状態で集合して束
状になつているものをいう。又、フイラメントは
いわゆるフイラメント形成物質より成り、ポリエ
ステル、ポリアミド、ポリオレフイン、ポリアク
リロニトリル等の合成繊維、レーヨン等の再生繊
維、及びガラス繊維等の無機繊維が含まれる。フ
イラメントは異種成分より成る複合繊維でも混合
繊維でもよく、径も任意にとられてよい。 本発明において、束状フイラメント群はコロナ
放電電界に入る前にスロツト状出口を有する拡幅
装置により偏平状に広げられる。このスロツト状
出口を有する拡幅装置は第４図に例示するよう
に、スロツト状出口の長軸方向に入口側から末広
がりに拡幅され、かつ入口側から出口側に向かつ
てスロツト状出口の短軸方向に絞つたテーパー状
通路を有する拡幅装置であり、通常エアサツカ
ー、アスピレーター等の出口に接続して設けら
れ、出口断面積と入口断面積の比が0.5〜2.0、ス
ロツト状出口断面のタテ／ヨコ比が２以上であ
り、それぞれの比、及び入口から出口までの距離
はフイラメント群を搬送する空気流の圧力、流
速、流量及びフイラメント群の構成フイラメント
数、総デニール等と良好な開繊を得るに必要な帯
電量を得るために必要とする偏平状フイラメント
群の幅との兼ねあいで任意に設定される。又、入
口断面の形状も丸形、正方形、矩形等々束状フイ
ラメント群の搬送装置、例えばエアーサツカー、
アスピレーター等の出口断面に応じて任意に設定
される。出口断面の形状、即ちスロツト状出口と
は、矩形スロツト状、ダンベル状、幅方向に内側
に凸形の断面を有す形状のものなど任意に選択で
きる。束状フイラメント群を偏平状に広げるとい
う偏平状とは、フイラメント群の繊維横断面方向
でのフイラメント群の配列が、空間において幅方
向とそれと直交する方向の長さの比が1.5以上の
偏よつた配列になつていることをいう。 本発明において、束状フイラメント群をスロツ
ト状出口を有する拡幅装置により偏平状に広げた
後、コロナ放電によつて帯電させるが、束状フイ
ラメント群を偏平状に広げる方法として衝突板に
当てる方法等が挙げられるがこの方法によつては
フイラメント群を搬送する空気流が乱されたり、
空気流速が低下してコロナ放電電界中のフイラメ
ント群の走行状態が不安定となり均一な帯電量が
付与できず開繊の悪い結果を与える。特に空気流
速が低下するとコロナ放電電極にひつついたりひ
どくなると詰りを生じる問題が発生する。又、フ
イラメント群が衝突板に衝突する結果、フイラメ
ントに摩擦・衝突による接触帯電が現われ、コロ
ナ放電による均一な高いレベルの帯電が阻害され
る問題も発生するので好ましくない。 本発明において、偏平状に広げられたフイラメ
ント群はコロナ放電電界中を通過させる。このた
めのコロナ放電方法は従来公知の任意の方法が採
られてよく例えば特公昭44−21817号公報や、特
公昭54−28508号公報に開示される如く、針状電
極と面状平面状や曲面状電極とからなるコロナ放
電方法が一般的に好ましく、適当な間隔を有する
両極間に通常10〜60KVの電圧を印加し、コロナ
電流が発生する状態をつくり、その両電極の間隔
にフイラメント群を通過させる。この場合、針状
電極の配列、面状電極の形状、そして両極間の距
離や電圧によつて各種の電界を形成することが可
能であり、任意に採られてよい。コロナ放電の電
極としては、このような針電極と面状電極との組
み合わせの他、針電極と針電極、面状電極と面状
電極、棒状電極と棒状電極との組み合わせが採ら
れてよく、円筒状や載頭円錐状電極等を用いるこ
とも可能である。又、複数のコロナ電界を通過さ
せてもよい。 本発明においては、偏平状に広げたフイラメン
ト群をコロナ放電電界中を通過させて帯電させる
が、束状のままで通過させる方法ではフイラメン
ト群を構成するフイラメント数が大略50を越える
とフイラメント同志の束を含んだ極めて開繊状態
の悪いものとなるが、本発明のスロツト状出口を
有する拡幅装置により偏平状に広げた後、コロナ
放電電界中を通過させる方法ではフイラメント群
を構成するフイラメント数が大略100を越えても、
場合によつては大略400を越えても極めて良好な
開繊状態が得られる。即ち、フイラメント数が多
くなり、少フイラメントの場合に比して全体とし
ての帯電量が低下しても、本発明の実施により良
好な開繊状態が得られることは驚くべきことであ
り、この理由は定かではないがコロナ放電による
各フイラメントの帯電量の均一さに起因するもの
と考えられる。即ち、従来法においては束状フイ
ラメント群のフイラメント数の増加に伴う束状の
内外層、及びコロナ放電電極側とターゲツト電極
側での帯電の不均一さに由来すると考えられ、偏
平状に広げてコロナ処理することが、フイラメン
ト数の増加する広範囲に渡つて均一にフイラメン
ト相互を帯電させることをものがたつている。 本発明の方法により開繊されたフイラメント群
を堆積して広幅の不織ウエブとするための方法は
コロナ放電処理後、衝突板に衝突させて更にフイ
ラメント群を広げる、あるいは、CD方向への揺
動を付与して広げて堆積させ積層するなど任意の
方法がとられてよい。 次に図面によつて本発明を説明する。 第１図に本発明に係るフイラメント群の開繊法
の例を示す模式図であり、紡口１より吐出された
フイラメント群２はエアサツカー３によつて引き
取られエアーサツカー入口で個々のフイラメント
が集束した束状フイラメント群となる。この束状
フイラメント群はエアーサツカー出口に接続され
た第３図に示す如きスロツト状出口を有する拡幅
装置４を通り、偏平状に広がつたフイラメント群
５となつて噴出される。このフイラメント群５を
直流高電圧電源６に接続された針電極７と平板電
極８から成るコロナ放電電界領域を通過させ、帯
電させてネツトコンベア９の上に堆積させて不織
ウエブ１０を形成するものである。 第２図は、本発明の別の実施態様を示すもので
あり、高速回転ロール１１，１１′で引き取られ
たあるいは延伸されたフイラメント群をエアーサ
ツカー３′で引き取つた後、エアーサツカー出口
に接続したスロツト状出口を有する拡幅装置４′
を通して偏平状フイラメント群５′としてコロナ
放電部に導いて帯電させて不織ウエブを形成する
ものである。 本発明は、コロナ放電電界中へ多数のフイラメ
ントから成るフイラメント群を通過させて、該フ
イラメント群に静電気を与えて開繊させる方法に
関するものであり、非常に良好に開繊された高品
質な不織ウエブが、本発明の実施により極めて容
易に、かつ安定して得られる。以下の実施例に示
す如く、従来技術において解決されなかつた多フ
イラメントから成るフイラメント群の開繊性の悪
さや不安定さは本発明によつて解決される。本発
明の実施により、生産性を高めることができ、本
発明は工業的見地からも極めて有用なものであ
る。 なお、本発明は、このような開繊された不織ウ
エブの製法として用いられる他、混繊その他を目
的とする各種の開繊に用いられてよい。 以下、実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明するが、それらに限定されるものではない。 なお、実施例中の電荷流は電荷量計（KQ−
431 Ｂ型、春日電機製）にて測定した。 実施例 １ 第１図に示す方法にて、ポリエチレンテレフタ
レートを孔数98の紡口より吐出し、紡口下1.0ｍ
の位置に配置したエアーサツカー（圧気4.0Kg／
cm²Ｇ、流量35Nm³／hr、出口内径７mm〓）と、そ
れに接続した入口断面が10mm×10mmの正方形、出
口断面が３mm×15mmのスリツト状、入口から出口
までの距離が30mmのスロツト状出口を有する拡幅
装置に導き、単糸が1.5デニールの偏平状に広が
つたフイラメント群を得た。この時のフイラメン
ト群の糸速は4900ｍ／分と換算された。偏平状フ
イラメント群の広がりは、スロツト状出口下方50
mmのところで幅が30mm、厚みが３mmであつた。ス
ロツト状出口を有する拡幅装置の下方10mmの位置
に、10本の針電極とSUS製の平板電極より成り、
電極間距離が17mmにセツトされたコロナ放電ユニ
ツトを設置し、これを通過させ、コロナ放電電圧
−35KVで偏平状フイラメント群を処理してネツ
トコンベアに堆積させた。得られた不織ウエブ
は、フイラメント同志の束が全くなく、各フイラ
メントが単糸状となるように開繊された不織ウエ
ブであつた。また、この時のフイラメントの帯電
量は、18μc／ｇであつた。 比較例 １ 実施例１の操作を、スロツト状出口を有する拡
幅装置を用いることなく実施したところ、ウエブ
中にフイラメントの束が随所に存在する品位の劣
つた不織ウエブとなつた。この時のフイラメント
群の帯電量は12μc／ｇであつた。 実施例 ２ 第２図に示す方法にて、ポリエチレンテレフタ
レートを孔数200の紡口より吐出し、１対の高速
ロールによつて糸速5000ｍ／分で引き取り、単糸
1.5dの200本のフイラメント群とした後、エアー
サツカー出口に、入口断面が10mm×10mmの正方
形、出口断面が2.5mm×20mmのスリツト状、入口
から出口までの距離が30mmのスロツト状出口を有
する拡幅装置を取り付けたエアーサツカー（圧気
4.0Kg／cm²Ｇ、流量35Nm³／hr、出口内径７mm〓）
に導いた。拡幅装置を出たフイラメント群は、出
口下方50mmのところで幅が40mm、厚みが３mmの偏
平状に広がつた。スロツト状出口を有する拡幅装
置の下方10mmの位置に、７本の針電極をフイラメ
ント群の走行方向に配列させ、その下方に10本の
針電極をフイラメント群の走行方向に直交する方
向に配列した針状電極と１枚のSUS製の平板電
極より成り、電極間距離が17mmにセツトされたコ
ロナ放電ユニツトを設置し、これを通過させ、コ
ロナ放電電圧−35KVで偏平状フイラメント群を
処理してネツトコンベヤ上に堆積させた。得られ
た不織ウエブは、フイラメント同志の束が全くな
く、良好に開繊された不織ウエブであつた。この
時のフイラメントの帯電量は17μc／ｇであつた。 比較例 ２ 実施例２の操作を、スロツト状出口を有する拡
幅装置を用いることなく実施したところ、フイラ
メントの帯電量は7μc／ｇと低く、不織ウエブ中
にフイラメントの束が随所に存在する品位の劣つ
た不織ウエブとなつた。 実施例３〜６、比較例３〜６ 実施例２の操作を、単糸1.5^dのフイラメント群
を構成するフイラメント数を変化させて行つた。
その結果を第１表に示す。（比較例はスロツト状
出口を有する拡幅装置を用いない場合）

【表】 実施例 ７ 実施例２と同様の方法でポリプロピレン（チツ
ソ社製S5056）を用い、単糸2.0^dで180本のフイラ
メントの不織ウエブを作つた。得られた不織ウエ
ブは、フイラメント同志の束がなく、良好に開繊
されたものであつた。この時のフイラメントの帯
電量は15μc／ｇであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係るフイラメント群
の開繊法の実施態様の例を示す模式図である。 １……紡口、２……フイラメント群、３，３′
……エアーサツカー、４，４′……スロツト状出
口を有する拡幅装置、５……偏平状フイラメント
群、６……直流高電圧電源、７……針状電極、８
……ターゲツト電極、９……ネツトコンベア、１
０……不織ウエブ、１１，１１′……回転ロール、 第３図は、本発明のスロツト状出口を有する拡
幅装置のスロツト状出口形状の例を示し、ａはス
リツト、ｂは両端が円弧になつたスリツト、ｃは
ダンベル状、ｄは片方の長辺が内側に円弧状にふ
くれたスロツト、ｅは両方の長辺が内側に円弧状
にふくれたスロツトである。第４図は、本発明の
スロツト状出口を有する拡幅装置の具体例を示
し、ａはスリツト状出口から見た正面図、ｂはａ
のＡ−A′断面図、ｃはａのＢ−B′断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円形またはそれに近い断面形状を有するフイ
   ラメント群搬送装置を用い、空気流により搬送さ
   れる束状のフイラメント群に静電気を与えて開繊
   する方法において、フイラメント群の搬送装置に
   より吸引された束状フイラメント群をフイラメン
   ト群の搬送装置の出口に接続したスロツト状出口
   を有する拡幅装置により偏平状に広げた後、コロ
   ナ放電電界中に通過させて開繊させることを特徴
   とするフイラメント群の開繊法。