JPH06504094A

JPH06504094A - メルトブローフィラメントを処理するための方法と装置

Info

Publication number: JPH06504094A
Application number: JP3518293A
Authority: JP
Inventors: バンティン、ロバート・ロブソン; ミリガン、マンシル・ウッド; ルー、ファミン
Original assignee: ザ・ユニバーシティ・オブ・テネシー・リサーチ・コーポレーション
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1994-05-12
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: DE69115920D1; EP0552285B1; JP3037420B2; CA2093810C; US5075068A; DE69115920T2; WO1992007122A1; EP0552285A1; CA2093810A1

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】メルトブローフィラメントを処理するための方法と装置技術分野本発明は、広義には、メルトブローされるフィラメントと織布の調製に関する。

−局面において、本発明は、強度を上げたメルトブロー織布を製造する方法に関する。

背景技術メルトブロー法は、溶融した熱塑性樹脂を１列のオリフィスから押出して、高速、高温空気の収束する薄層（１次空気）により、高温フィラメントを引伸ばして細くしながら、複数の重合体フィラメント（または繊維）を形成する、単工程加工法である。フィラメントは、コレクタスクリーン、またはコンベヤの上に吹き寄せられ、そこでからみ合い、集まって、不織布を形成する。高温空気の収束層が、ダイから出てくる重合体繊維に引張り力をかけて引伸ばし、微小サイズのフィラメント（代表的には、直径が０．５〜２０２ｍ）を形成する３２次空気がフィラメント／′空気流の中に吸い出されて、フィラメントを冷却し、また急冷する。

メルトブロー織布は、フィルター、電池隔離板、油拭き、電線被覆、コンデンサ用紙、使い捨て裏打ち、保護被服、等のような様々な用途に適したものにする独特の性質を有する。しかし、メルトブロー織布の欠点の一つは、引張り強度が比較的低いことである。引張り強度が低い、一つの理由は、フィラメントの強さが中くらいでしかないことである。−次空気がフィラメントを引伸ばすけれども、それによって得られる重合体の分子方位が保持されないことを試験が証明している。弱い強度のもう一つの理由は、ダイの近＜　（１８ｉｎ：４５．７ｃｍ未満）に集められた時のフィラメントの脆い性質による。多くの用途に対するもう一つの欠点は、１枚の織布の中のフィラメントのサイズに比較的ばらつきが大きいということである。

ダイとコレクタの間でフィラメントを処理することにより、織布の性質を変えようとの努力が為されたが、織布の強度を高めることを主目標にしたものはなかった。

例えば、米国特許第３．９５９．４２１号によれば、織布の品質を向上させる（例えば、「ショットＪ　（ｓｈｏ＋）の形成を少なくする）という目的で、ダイ放出口の近くのフィラメントに液体スプレーをかげて、フィラメントを急冷した。

また、米国特許第４．５９４．２０２号に記載する方法では、冷却水を使用して、繊維の接合を防いだ。米国特許第４、　Ｈ４，１７４号は、押出された繊維が通過するように電界を発生させて、フィラメントに静電気を帯電させるる方法を開示する。米国特許第３．８０６．２８９号は、一つの表面上に波形模様に繊維を堆積させるためのコアンダ・ノズルを設けたメルトブロー用ダイを開示する。

発明の開示メルトブロー・ダイから放出される高温の重合体フィラメントの流れを撹乱することにより、フィラメントの引伸ばしを良くすることができる、と判った。引伸ばしが良くなる結果、繊布強さの向上、フィラメント強さの向上、より均一なフィラメントの直径、より柔らかで、脆くない織布、を含む、メルトブロー織布またはマ・ソトの幾つかの性質改良がもたらされた。

本発明によれば、メルトブロー・ダイとコレクタ・スクリーン（または基盤）との間の押出されたフィラメントは、フィラメントの自然の流れ形状を乱すのに十分な強さの交差空気流に接触させられる。この交差空気流は、ダイ放出口の近くに始まってコレクタにまで延在する、波形の、またははためく流れ形態をフィラメントにとらせる。

この波形の、またははためく流れ形態は、フィラメントの引伸ばしを著しく増すことが、試験によって証明された。（本明細書で「引伸ばし」とは、ダイ先端に出てくるフィラメントの直径と最終直径との比を意味する）。

この結果が改良されたの理由は十分には判っていないが、ダイ放出口の近くの領域におけるフィラメント流の乱れが、フィラメントに加わる一次空気の引張り力を高める状態を引き起こす、と思われる。通常の（交差空気流の無い）フィラメント流の中では、−夕空気流は、殊にダイ放出口の近くで、フィラメント流に実質的に平行である。しかし、ダイ放出口の近くで、フィラメント流に波形を作ることにより、フィラメントが部分的に一次空気流と交差する位置に置かれ、それにより引張り効果が増す。

説明上、交差する媒体は「空気」と呼ばれるが、他の気体も使用できる。米国特許第３．９５９．４２１号および第４、５９４．２０２号に開示される水吹付は技法は、所期の結果を得るのに十分な程にフィラメントを撹乱させない。また、米国特許第３．８０６．２８９号が教えるように、コアンダ放出ノズルを使用することができないことにも注目すべきである。そのような装置は、コレクタ表面上に繊維の波形模様の堆積を生ずるに際し、引伸ばしを良くすることがなくて、ただコアンダ・ノズルの片側に繊維を波釘たせるだけであるからである。

図面の簡単な説明図１は、本発明の方法を実施する能力を有するメルトブロー装置の斜視図である。

図２は、交差流のある場合と、ない場合の、繊維の流れ形状を説明図的に図解する、メルトブローダイの側面図である。

望ましい実施例前記のように、本発明は、メルトブロー・ダイから放出されるフィラメントの列に交差空気流を吹き付けることに関する。交差流空気室を備えたメルトブロー・ラインは、図１に図解されるように、メルトブロー・ダイ１１に溶融樹脂を送り出す押出機１０を含み、ダイは、溶融重合体の糸を高温空気流の中に押出してフィラメントを形成する。（１２はダイ１１から放出されるフィラメントのほぼ中心線を表わす）。フィラメント／空気流はコレクタ・ドラム、つまりスクリーン１５上に振り向けられ、そこでフィラメントは、無作為なもつれ状態に集められて、織布１６を形成する。織布１６は、コレクタ１５から引き取って、輸送と格納のためにロールに巻くことができる。

メルトブロー・ラインはまた、ダイ１１に据付けられた加熱素子１４と、弁付きライン１３を介してダイ１１に接続される空気源とを含む。

本発明によれば、ダイ１１から放出されるフィラメント１２の列の上方および／または下方に配置される空気導管１７がメルトブロー・ラインに設けられる。後で詳しく述べるように、各導管１７は、フィラメント１２上に空気を振り向ける、縦方向の長穴を有する。（本明細書に使用する「フィラメント」という語は、連続の糸および不連続の繊維の両方を含む）。

図２に示されるように、メルトブロー・ダイ１１は、本体部材２０．２１、ダイ本体２０に固定される長いノーズピース２２、および空気板２３．２４を含む。

ノーズピース２２は、先端２６に終わる、３角形断面の、収束するダイ先端部２５を有する。中心の長い通路２７がノーズピース２２に形成され、複数の横並びのオリフィス２８が先端２６に穴開けされる。一般に、オリフィスの直径は、１１００＝１２００ｐである。

空気板２３．２４は、本体部材２０．２１と共に空気通路２９．３０を画成する。空気板２３．２４は内方に向く傾斜表面を有し、これはノーズピース２５の傾斜表面と協働して、収束する空気通路３１．３２を画成する。

図解されるように、各空気通路３１．３２の流路面積は調整自在である。溶融重合体は、押出機１ｏから、ダイ通路（図示せず）を経て、通路２７に送られ、オリフィス２８から、微小サイズの横並びフィラメントとして押出される。−次空気は、空気源からライン１３を介し、空気通路を経て送られ、溶融フィラメントの両側に、高温空気の収束層として放出される。高温空気の収束層は、オリフィス２８からのフィラメントの放出方向に、フィラメントを引伸ばす、つまり細くするように、向けられる。オリフィス（つまり、それらの軸線）の方位は、フィラメントの放出の方向を決定する。ノーズピース２５の収束表面の間の内角は、約４５〜９０’である。

メルトブロー・ラインの上記説明は、単に説明上のものであると見なすことが大切である。他のメルトブロー・ラインも、以下に説明する交差空気流設備と共に使用できる。

空気導管１７の構造は、管状で、両端が閉鎖されて内室３３を画成するものでよい。各導管１７は、少なくとも１個の長穴３４が形成される。長穴３４は、導管１７の軸線に平行に延在し、ダイ１１のオリフィス列２８の全長にわたっている。各導管１７の長穴３４のサイズは、フィラメントに接触するのに十分な速さの空気放出速度を生ずる大きさである。速度は、少なくとも２０　Ｎ／秒（６ｍ／秒）で、３００〜４２００　ｆ　ｔ／秒（９０〜３６０ｍ／秒）が望ましい。大抵の用途には、長穴の幅は、０．０１０〜０．０４０ｉｎ（０，２５〜１０２ｍｍ）でよい筈である。各長穴を通る流量は、オリフィス長さく例えばダイ先端長さ）ｌｉａ（２，５４ｃｍ）当たり、２０〜３００　８ＣＦＭ（０，５６〜８．５Ｎｍ３／分）が望ましい。空気放出ライン１８は、図１に図解されるように、導管１７の端に接続するか、または、導管１７を通る流れがより均一になるように、導管の中央部に接続することができる。空気は導管に、任意の圧力で送られることができるが、低い（５０ｐｉｉｓ　ａ、５ｋｇ／ａｍ２未満の）空気圧が望ましい。導管は他の形状、構造でもよく、長穴は２個以上でもよい。例えば、正方形、矩形または半円形の断面の導管に、１個、２個、３個またはそれ以上の平行な長穴を設けることができる。各導管の流路断面積は大幅に変えることができ、０．５〜６１ｎ２（３，２３〜３８．７ｃコ２）が望ましく、０．７５〜３．５ｉｎ２　（４，８３〜２２．６ｃｚ２）が最も望ましい。

導管１７は、下記の調整ができるように、フレーム（図示せず）に据付けられることができる。

垂直（図２の「ａコ方向）水平（図２のｒｂＪ方向）角度（図２の角度「Ａ」）角度　Ａは、長穴の縦軸線の、垂直線に対する方位である。正の角度　Ａ　（＋Ａ’　）は、ダイから遠ざかる方向に空気を放出して、それにより、フィラメント流れに直角な、つまり十字状の速度成分と、−夕空気流と同じ方向の速度成分と、を生ずるように、長穴３４が配置されることを意味する。いっぽう、負の角度　Ａ　（−Ａ’　）は、ダイに向けて空気を放出して、フィラメント流れに直角な、つまり十字状に交わる速度成分と、−次空気の流れと反対の方向の速度成分と、を生ずるように、長穴３４が配置されることを意味する。ゼロ角度　Ａは、当然、フィラメント放出方向（例えば、オリフィス２８の向く方向）に対して直角に空気を放出するように、長穴が配置されることを意味する。水平および垂直の呼称は、単に説明のためのものである。相対寸法ａＳｂ、およびＡは、押出しダイ１１の任意の向きにも適用される。

前記のように、長穴から放出される交差流の主な機能は、ダイ１１から放出されるフィラメントの自然の流れのパターン、つまり形状、を掻乱して、変えることにある。交差空気流は、できるだけダイ１１の近くで（つまり、ダイ１１とコレクタ１５の間の距離の１／４以内で）フィラメントに接触し、しかもコレクタ１５にほぼ均一のフィラメント流を送ることが望ましい。最適条件として、交差空気流は、オリフィスから、ｔ　ｉｎ　（２，５４ｃｍ）以内、望ましくは１　／ ’２　ｉｎ　（１，２７ａｍ）以内、最も望ましくは］、／４ｉｎ　（０，６３ｃｍ）以内で、フィラメントを攪乱するべきである。導管は、望ましくは、１個はフ、・ラメント／空気の上方に、もう１個は下方に据付けられ、下記の位置を占める。

広い範囲　望ましい範囲　最良の範囲ａ　ｌ／８〜２１／２ｉｎ　１／８〜ｌ　ｌ／２ｉｎ　ｌ／８〜ｌ／４ｉｎ（３，１−６２，８ｍｍ１　（３，ｌ〜３８．１ｍｍ）　（３，ｌ−６，４ｍｍ）ｂ　［１〜８ｉｎ　Ｏ〜５ｉｎ　Ｏ〜ｌ／２ｉｎ（０〜２０３．２ｍｍ）　（０〜１２７ｍｍ）　（０〜１２．７ｍｍ）Ａ　−４０〜７０’　−３５〜４５°　− ２０〜１００２本の導管１７は、フィラメント／空気流の各側に対称的に配置することもでき、あるいは、別々に運用、または調整することもできる。よって、本装置は１本、または２本の導管を含むこともできる。

図２は、交差流導管１７を使用しない場合の、フィラメント３６ａの流れパターンを図解する。図解されるように、−次空気流によって付与される引張り力のために、オリフィス２８からの放ａ後、短い距離（ｌｉｎ：２．５４ｃｍぐらい）の間、比較的直線で流れる。ダイから約１ｉｎ（２，５４ｃｍ）の所で、フィラメント３６ａの流れ形状は波打ち始めて、約３〜６ｉｎ（７，６２〜１５．２４ｃｍ）の後、激しいはためき運動の領域に達する。このはためき運動は、フィラメント３６ａの引伸ばしの増進を生ずる、と思われる。

はためき連動の開始と挙動は、ダイ長穴の幅、ノーズピースの設計、セットバック、作動温度、−欠字気流量、および重合体流量を含む幾つかの要因によって左右される。関連する変数がそのように多いので、高い確度をもってこれらの変数を制御して、所要量のフィラメントのはためきを得ることが可能であるとは思えない。はためきは、要因の特定の組合わせに特有な挙動であるかのようである。

しかし、初期の領域においては、−次空気流はフィラメント流にほぼ平行であって、この領域におけるはためき運動は、殆ど、または全く、生じない。

本発明によれば、ダイ出口のずっと近くでフィラメントの横向き流、つまり、はためき流の形状の発生を始めるように、交差空気流がフィラメントに噴射される。このようにフィラメントのはためき流の発生が早くなると、フィラメントが一次空気流を横切る姿勢を取って、−次空気流による力の伝達がより効率的になるので、フィラメントの引伸ばしが良くなる。そのうえ、フィラメントは、より高温になり、はためき流の挙動の初期の段階から、溶融または半溶融の状態にさえなることがある。

ａを１／　２　ｉｎ　（１２，７ｍｍ）　、ｂを１ｉｎ（２５，４ｍｍ）　、Ａを０°にして、空気導管１７を用いて交差空気流を送った場合、フィラメント３６は、これも図２に図解される、流れ挙動を取った。交差空気流は、ダイ１１を離れると殆ど直ぐにフィラメント流を攪乱し、特徴的に、振幅の大きい波形運動の領域がより大きく、はためきの領域かより長くなる。本発明によるフィラメントの、誘発されたはためき運動は、同じ運転条件で、従来の（交差空気流の無い）メルトブロー法よりも著しくフィラメント直径を減少させることが、試験によって証明された。交差空気流は、１０〜７０％ぐらい、最も望ましくは、１５〜６０％ぐらい、の直径減少を生ずることが望まれる。結果的な重合体方位そろえの向上は、フィラメント強度と、織布強度を増す。フィラメントは、より均一なサイズ（直径）分布を示し、収集された織布は、より強く、よりねぼくなることが、試験により証明された。

運用本発明の方法を実施するにあたり、導管１７がダイ出口の上方および／または下方に設置され、所要のｒａＪ、「ｂ」、および角度ｒＡＪの設定値に調整される。メルトブロー・ラインが運転されて、定常運転に入る。つぎに、従来型の圧縮機により、所要の圧力で、交差空気流か導管１７に送られる。最適な結果を達成するのに、幾つかの些細な調整が必要かもしれない。

空気導管が任意のメルトブロー・ダイに追加できることを付記することは、大切である。例えば、引用により本明細書にその開示が取り込まれる、米国特許第４、３１１４６３号、または米国特許第３．９７８．　ｉ８５号に開示されるようなダイ１１でもよい。

本発明の方法に適した熱塑性材には、エチレンおよびプロピレンの単独重合体、共重合体、三重合体、等のようなポリオレフィンが含まれる。適当な材料には、ポリ（メチルメタクリレート）およびポリ（エチレン・テレフテート）のようなポリエステルが含まれる。ポリ（ヘキサメチレン・アジパミド）、ポリ（オメガ −カプロアミド）、およびポリ（ヘキサメチレン・セバカミド）のようなポリアミドも適当である。ポリスチレンおよび、エチレン・アクリル系共重合体を含むエチレン・アクリレート、のようなポリビニールも適当である。ポリオレフィンが望ましい。これには、ポリプロピレン、ポリエチレン、その他の、より高分子のポリオレフィンの族の単独重合体および共重合体がふくまれる。ポリエチレンには、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、および極低密度のポリエチレンが含まれる。上記熱塑性材のブレンドも使用できる。メルトブロー法により、細い繊維に紡ぐことのできる任意の熱値塑性重合体が使用できる。

本発明の方法によれば、選ばれた熱塑性材と、必要な織布／製品特性のタイプと、に従って、広い範囲の工程条件を使用することができる。不織製品を形成するように材料がダイから押出される限り、任意の熱塑性材運用温度が許容される。

ダイ内の熱塑性材の温度、従って材料回りのダイヘッドのおよその温度、の許容範囲は３５０〜９００°Ｆ（１７７〜４８２℃）である。望ましい範囲は４００〜７５０°Ｆ（２０４〜３９９℃）である。

ポリプロピレンでは、とくに望ましい範囲は、４００〜６５０°Ｆ（２０４〜３４３℃）である。

使用可能の不織製品の製造が可能な限り、任意の空気運用温度が許容される。許容範囲は３５０〜９００°Ｆ（１７７〜４８２℃）である。

熱塑性材と一次空気の流量は、押出される熱塑性材、ダイとコレクタの距離（代表的には、６〜１８ｉｎ：１５．２〜４５．７ｃｍ）、および使用温度によって大いに左右される。ポリプロピレンでは、−夕空気と重合体の重量比の許容範囲は約２０〜５００であり、より普通には、３０〜１００である。代表的な重合体流量は、穴１個当たり、約０．３〜５．０ｇ／分、望ましくは、０．３〜１．５ｇ／分の範囲である。

実　験標準のポリプロピレン・スクリューと、下記の仕様のダイを備えた１ｉｎ（２，５４ｃｍ）押出機を用いて、実験が為された。

オリフィスの数　１オリフイスのサイズ（ｄ）　０．０１５ｉｎ（０，３８１ｍｍ）ノーズピース内角　６０゜オリフィスランドの長さ　０．１２ｉｎ（３，０５ｍｍ）空気長穴（空気板により画成）　開口幅　２ｍｍ負のセットパック　２ｍｍシリーズ　Ｉ実験に使用された他の試験機材には、半円形で、その平面側に縦方向長穴か形成された空気導管が含まれた。他の実験では、空気導管は、長穴を明けた、直径１ｉｎ（２，５４ｃｍ）のパイプの形をとっていた。

シリーズ　２実験樹脂および運転条件は下記の通りであった。

樹脂　８００ＭＦＲＦＰ（ＥｘｘｏＮクレート３４９５Ｇ）ダイ温度　４３０’ Ｆ（２２１℃）溶融温度　４３０°Ｆ（２２１℃） −夕空気温度　４６０”Ｆ（２３８℃）−欠字気流量　ダイ幅ｔｉｎ当り１６．５ＳＣＦＭ（０，４６２Ｎｍ３／分）重合体流量　０．８ｇ／分長穴開口幅　０．０３０ｉコ（０，７６ｍｍ）織布コレクタ　ダイからスクリーンまで１２１ｎ（３０，５ｃｍ）このシリーズの試験でのａ、、ｂ、および角度Ａの値は、それぞれ１ｉｎ（２，５４ｃｍ）、１　１／２ｉｎ（３，８１ｃｍ）　、および＋３０°であった。このデータが表１に示される。

表　１１−１　基本形態　Ｑ　４４．３０　脆い　１０．５　７．９３　２．９３１− ２　〃０４１．７７　〃２−１　交差流装置　０　３９．９０　〃１５．６　７．５７　２．８０所定位置２−２　〃０　３７．３０　〃１３．５３−１　同上＋２次空気　８　４０．８０　”　１３．４　８．３３　３．６７テープでふた３−２１〆　０　４０．８０　〃１２．４４−１　交差流装置　５（０，３５）　３７．３０　ねばい　１９．４　６．５９　２．２０所定位置　柔い４−２　”　５（０，３５）　３７．３０　〃１７．７５−１　〃１４（０，９ｇ）３３．８０　〃２２．３　６．５２　１．８７５−２　”　＋４（０，９＆）　３３．Ｈ〃１６Ｊ６−１　同上＋２次空気　１４（０，９８）３１．６Ｑ　〃１９Ｊ　６．８７　２．１８テープでふた６−２Ｎ＋４（０，９＆）　３７．３０　〃１７．８７−１　”　５（０，３５）３２．９０　”　１９．６　７．６５　２．２６１−、　５（０，３５）　３２．３０　〃１７．７１　Ｚねばさは、ジョーの間の距離をゼロにしたインストロン引張りテスターに、幅１ｉｎ　（２，５４ＣＩ１１）に切断した帯板を用いて、測定された。ジョーの距離早さは、１、０ｉｎ／　ｍｉｎ　（２，５４ｃ口／分）であった。

２　全体拡大率４００の光学顕微鏡によって、平均繊維直径が測定された。顕微鏡は織布試験に焦点を合わせられ、視野区域内の全ての繊維が、網目付き接眼レンズを用いて、測定された。幾つかの異なる焦点区域が無作為に選ばれて、全繊維数５０を得た。記録された平均値は、各試験毎の全部の繊維測定値の単純算術平均である。

３　５ｐｓｉ　（０，３５ｋｇ／ｃｍ２）および１４　ｐｈｉ　（０，９８ｋｇ／ｃｍ２）における空気速度はそれぞれ７０５［ｐ＋　（２１５ｍ／秒）と１０３０　ｊｐ＋　（３１４ｍ／秒）であった。

表１のデータは、交差空気流が下記の結果を生じたことを実証する。

（ａ）　フィラメントの直径は減じた。

（ｂ）　フィラメント直径の分布は、より均一であった。

（ｃ）織布の強度は向上した。

（ｄ）織布の品質は向上した。

シリーズ　■実験これらの試験では、同じラインと重合体を使用したが、ａ、ｂ、およびＡの設定の調整が可能な１個の管状空気導管を用いた。表２は、シリーズ　■実験のデータを示す。

表　２２％（１２，７）％（１２，７）　２Ｆ０．１４）−３５°８．４８２．９３３　〃〃４（０，２８）　〃７．Ｑ６２．６５４　〃”　８（０，５６）　ｌ／８．７２３．４９５３／８（９，５）　５／８（１５，９）　２（０，１４）−２（１°６．３６２．６１６　〃〃４（０，２８）　〃６．１７２．１６７　〃〃８（０，５６）　〃１１６２．９８１／４（６，４）　７／８（２２，２）　２（０，１４）　０°８．６　２．４９　〃〃４（０，２８）　〃７．６５２．６５１０　”　”　８Ｄｊ６）　”　９．５８２．０５１１３／８（９，５）　１（２５，４）　２（０，１４）　２０°９．０　３．２２１２　〃〃４（０，２８）　〃８．９６２．６５１３　”　”　８（［１，５６）　”　９．２２３．２３１４１／２（１２，７）５／４（３１，６）　２（０，１４）　４５°９．２２２．４８１５　”　”　４（０，２８）　〃８．６６３．０１６　”　”　８（０，５６）　’１８．４７１．９８１２．４．６および８　ｐｌｉ　（０，１４，０，２８，０，４２、および０．５６ｋｇ／　ｃｍ２）における空気速度はそれぞれ４７６．６５４．７６１および１１５９ｆｐｓ　（１４５、１９９，２３２および２６２ｍ／秒）である。　これらのデータは、全てのａｌｂ、およびＡの設定において、フィラメントの平均直径が減少し、サイズのばらつき幅が狭くなったことを示す。ゼロからマイナスの角度設定（０〜−３５°）が最良の結果を与え、従って望ましい。表２のデータは、最適な交差流空気室圧力、つまり空気速度、が幾何学的条件に左右されることを示す。

シリーズ　■実験これらの試験は、ａ、ｂ、Ａの設定値がそれぞれ３／８ｉｎ（９，５ｍｍ）　、５／８ｉｎ　（１５，９ｚｍ）　、−２０゜である、ただ１個の交差流導管（フィラメント放出口の下方）を使用した。−次空気流量（温度５３０°Ｆ：２７７ ℃）は変えられ、グイと溶融物の温度は５００’Ｆ（２６０℃）であった。他の条件は、シリーズ　１１■の試験と同じであった。シリーズ　■のデータは、表３に示される。

ｌ　ｔｌ（（０，３１）　８．７７　３Ｊ３２　１８（０，５０）　５．０７　２．５６３　２７（０，７６）　３．７７　２．２２４　１８（Ｑ、５０）　２（０，１４）　２．８３　１．１１５　１８（０，５０）　４（０，２８）　３．１６　１．０６６　１８（０，５０）　６（０，４２）３．７２　１．３３７　２７（０，７６）　２（Ｑ、１４）　２．７　１．３６８　２７（０，７５）　４（０，２８）　２．４　０．８９９　２７（０，７６）　８（０，５６）　３．５８　１．４４本ダイ幅１　ｉ　ｎ　（２，５４ｃｍ）当りこの表の試験１〜３は、交差空気流を使用しないで、−次空気流量を増して、繊維直径に与える効果を示す。交差空気流を用いると、−次空気流量の低、高両方の値において、直径と直径標準偏差が著しく減少した。ここでも、最適の交差空気流量が観察された。最高の交差空気流（８ｐｈｉ　：　０．　５６２　ｋｇ／ｃｚ２）は、中ぐらいの交差空気流（４ｐｓｉ　：　０．　２８１　ｋｇ／ｃ＋ｎ２）よりも大きな直径のフィラメントを生じたが、それでも、交差空気量ゼロの基本形態よりも直径が小さい。

４７６ｆｐ＋：１４４ｍ／秒（２ｐ＋ｉ：０．１４ｋｇ／ｃｍ２）と８５９ｆｐ＋：２５９ｚ／秒（８ｐ＋ｉ：０．　５６ｋｇ／ｃｍ２）との間で、最良の結果が得られるようである。

１　ｐｈｉ　（０，０７ｋｇ／ｃｍ２）という低い室圧が、改善された結果を生ずることができることを、試験が示した。

シリーズ　■実験これらの試験は、図２に図解される２本の交差流導管を用いて行われた。各導管は、異なる交差流接触面積を与えるように、相互に独立に調整された。上方の導管は、それぞれ１／２ｉｎ　（１２，７ｍｍ）　、３／４ｉｎ　（１９，１ｍｍ）、＋３０°のａＳｂＳＡ設定値テ設定値下アリ導管は、それぞれ１／２　ｉｎ　（１２，７ｍｍ）　、１　ｉｎ　（２５，４０ｍ）、−２０°のａ、ｂ、Ａ設定値であった。シリーズ　■の実験のデータは、表４に示される。

１　０　０　５．６９　２．５８２　０　２（０，１４）　３．４５　１．１９３　２（０，１４）　２（０，１４）　３．９　１．５３４　６Ｆ０．４２）　２（０，１４）　３．２３　１．０５　４（０，２８）　４（０，２８）　３．９５　１．５８６　８（０，５６）　４（［１，２８）　３．６４　１．３７これらのデータは、上方および下方の導管の設定を変えても、改善された結果を生ずることができることを示す。下方の導管のみを使用する試験Ｎｏ、　２が、一つの例外を除いて、他の全部のシリーズ　■実験よりも良い結果を与えたこと、に着目するのは意義がある。

要約すれば、本発明の方法は、押出されたフィラメントの２段階空気処理であると見なすことができる。−次空気は約２２〜４５°の角度でフィラメントに接触して、フィラメントに、フィラメントの押出し方向に、引張り力を加え、−次空気接触点よりも下流の点において、平面１２の同じ側への一次空気の接触角度よりも少なくとも１０°は大きい接触角度で、交差空気流が押出しフィラメントに接触して、押出しフィラメントに波形の流れ形状を与える。図２に見られるように、−次空気の接触角度は、通路３１．３２の中心線と、平面１２とによって決められる。平面１２の上方の導管１７からの交差空気流の接触角度（長穴３４と平面１２との交点によって決まる）は、時計回りに測って、通路３１からの一次空気流の接触角度よりも、少なくとも１０°は大きい。

同様に、平面１２の下方の導管１７からの交差空気流の接触角度は、図２で反時計回りに測って、通路３２からの一次空気の接触角度よりも、少なくとも１０° は大きい。交差空気流の、フィラメント押出し方向に直角な成分は大きく、フィラメント押出し方向に平行な成分は小さい。

補正嘗の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成５年　４月１２日

Claims

【特許請求の範囲】

１．一列に配置される複数の平行なオリフィスを通して溶融重合体を押出して、複数のフィラメントを形成する段階と；フィラメントの列の両側から収束する空気層を該押出されたフィラメントに接触させて、該フィラメントに引張り力を加えて、フィラメント／空気流を形成する段階と；コレクタまたは基盤上に該フィラメントを堆積する段階と；を含み：該フィラメント／空気流の中のフィラメントに、交差空気流を接触させて、フィラメントの通常の流れ形状を撹乱する段階をさらに含み、該交差空気流は、フィラメントの該流れ形状に、波形を発生、または増大させるのに十分な速度と流量を有しているので、フィラメントの引伸ばしを増進し、同じ運転条件の下で交差空気流の無い時に得られるものよりも、少なくとも１０％だけはフィラメントの平均直径を減少させること、を特徴とする方法。
２．フィラメントに交差空気流を接触させる該段階が、オリフィス放出口とコレクタまたは基盤との距離の１／４の箇所と、該オリフィス放出口との間の領域で、該押出されたフィラメント上に空気流を振り向けることにより、実施され、該交差空気流、またはその大きい速度成分がオリフィス軸線に垂直であり、小さい速度成分がフィラメント放出口の方向、またはその反対の方向に向いている、請求項１の方法。
３．メルトプロー・ダイのオリフィスの中心線は同一平面内にあり、該交差空気流は層の形を取り、該空気流の方向は該平面に対して角度を有し、該角度が該オリフィスから遠ざかる場合を（＋）、該オリフィスに近付く場合を（−）とすれば、該角度は＋４５〜−３５°の範囲で変化する、請求項１の方法。
４．該交差空気流は、該オリフィス放出口から１ｉｎ（２．５４ｃｍ）以内で、該フィラメントの通常の流れ形状を撹乱する、請求項１の方法。
５．該交差空気流はオリフィスの列の１ｉｎ（２．５４ｃｍ）当たり、２０〜３００ＳＣＦＭ（０．５６〜８．４Ｎｍ３／分）の流量と、２００〜１２００ｆｔ／秒（６１〜３６６ｍ／秒）の速度を有する、請求項１の方法。
６．該交差空気流の大きな速度成分はフィラメント押出しの方向に垂直であり、小さい速度成分はフィラメント放出の方向に平行である、請求項１の方法。
７．該オリフィスの直径は１００〜１２００μｍであり、該コレクタ、または基盤上に堆積された該フィラメントの直径は０．５〜２０μｍである、請求項１の方法。
８．該交差空気流は、該オリフィス放出口から１／２ｉｎ（１２．７ｍｍ）以内に始まる領域内で、フィラメントの流れを撹乱する、請求項１の方法。
９．交差空気流をフィラメントに接触させる該段階は、フィラメント／空気流の片側に配置される源泉から交差空気流を振り向けることによって実施される、請求項１の方法。
１０．一列に配置される複数の平行なオリフィスを通して溶融重合体を押出して、複数のフィラメントを形成する段階と；フィラメントの列の両側から収束する空気層を該押出されたフィラメントに接触させて、該フィラメントに引張り力を加えて、フィラメント／空気流を形成する段階と；コレクタまたは基盤上に該フィラメントを堆積させる段階と；を含み：該フィラメント／空気流の中のフィラメントに、交差空気流を接触させて、フィラメントの通常の流れ形状を撹乱する段階をさらに含み、該交差空気流は、連続で、同じ流量を保ち、また、フィラメントの該流れ形状に、波形を発生、または増大させるのに十分な速度と流量を有していて、フィラメントの引伸ばしを増進すること、を特徴とする方法。
１１．一列に配置される複数の平行なオリフィスを通して溶融重合体を押出して、複数のフィラメントを形成する段階と；フィラメントの列の両側から収束する空気層を該押出されたフィラメントに接触させて、該フィラメントに引張り力を加えて、フィラメント／空気流を形成する段階と；コレクタまたは基盤上に該フィラメントを堆積させる段階と；を含み：該フィラメント／空気流の中のフィラメントに、交差空気流を接触させて、フィラメントの通常の流れ形状を撹乱する段階をさらに含み、該交差空気流は、フィラメントの該流れ形状に、波形を発生、または増大させるのに十分な速度と流量を有していて、フィラメントの引伸ばしを増進し、該交差空気流の方向は、オリフィス列の同じ側の収束空気層の角度よりも少なくとも１０°は大きいこと、を特徴とする方法。