JPH0711558A - フラッシュ紡糸法不織布の製造装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェッブ幅方向の両端部の薄い部分を低減
し、ウェッブロスの発生を少くするフラッシュ紡糸法不
織布の製造装置及び方式を提供する。 【構成】 両端錘及びその近傍錘の回転分散円盤の表面
形状を、捕集ネット上に堆積されるウェッブパターンが
台形の一方の端が厚くなるようにし、積層した際に均一
シート厚み領域が広くなるように構成した。 【効果】 従来用いられている積層方式と比較すると、
シート幅の両端のロス率が半減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温度、高圧力状態の
溶剤に溶かした高分子量ポリマー溶液を、オリフィスか
ら噴出させて網状フィラメントとし、該網状フィラメン
トを分散、開繊後隣接錘の同様の網状フィラメントと二
層以上に積層して、均一なシート状の不織布とするよう
な、フラッシュ紡糸法不織布の製造方法及び該網状フィ
ラメントの拡散・揺動回転分散板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、不織布を得る方法はいろいろ提案
され、工業化されている。網目状フィラメントを形成さ
せ、得られたフィラメントを分散、開繊後シート状にす
るフラッシュ紡糸法もその一つである。図１、図２にフ
ラッシュ紡糸法の概略を示す。先ず図１は該紡糸法を示
す断面図である。ポリマーと溶剤の高温・高圧状態の均
一溶液が紡口１直前で減圧されて相分離状態で該紡口１
より吐出される。その際、低沸点である溶剤が急激にガ
ス化膨張し、ポリマーを冷却と同時に延伸し、網状フィ
ラメント７を形成させる。形成された該網状フィラメン
ト７はガスと共に高速噴流状態で、表面に下向きの勾配
がついている回転分散円盤２に衝突し、該網状フィラメ
ント７は拡幅開繊されると同時に下方に変向し、又回転
しているので左右に振られ、分散される。その際、該網
状フィラメント７は該回転分散円盤２の下方に設けられ
たコロナ電極３と陰極板４との間を走行し、その下方に
設けられた反射板６によって導かれ捕集ネット８上に堆
積する。該網状フィラメント７はコロナ放電により荷電
されているので該捕集ネット８上で安定した一定の堆積
状態を維持する。更に該捕集ネット端でロール１０によ
り軽くプレスされてシート状１１になり巻取機１２にて
捲取られる。更に詳しくは、該ロール１０の直前で除電
器によりコロナ放電により荷電された静電気を除去す
る。該コロナ陰極板４の表面には運転中に汚れが蓄積し
ていくので、回転させて一端に汚れ除去用のブラシ５を
設けている。これらの装置は密閉された箱１４の中に設
けられており、噴出した溶剤ガスは排気ライン１３を通
って回収系に送られる。この装置は特公昭４２−１９５
２０号公報及びＵＳＰ３，４９７，９１８号公報に開示
されている。更に、ＵＳＰ３，４９７，９１８号公報に
は網状フィラメントを拡幅開繊し分散させる装置として
円盤部、円盤中央に設置された円筒部そして円筒部側面
から傾斜を持って円盤部上表面に広がる多葉体状スカー
ト部を有する回転分散板について説明されている。次に
図２は該紡糸法を示す上面図である。該シート１１は、
該紡口１から該反射板６までを一組として複数組みを該
捕集ネット８の走行方向及び幅方向に、それぞれある一
定距離離して設けられ、隣接するフィラメント７同志を
該捕集ネット８上で二層以上に積層させて幅方向に均一
にしている。図３に以上のフラッシュ紡糸法において得
られるシートの幅方向の厚み分布を二層積層を例に挙げ
て説明する。１０１は端錘のフィラメント７の堆積分布
を示す１０２は端から２錘目、１０３は端から３錘目、
１０４は端から４錘目のフィラメント７の堆積分布を示
す。各錘はシート幅方向に一定距離Ｌａだけ離れてい
る。各錘の堆積分布は両端がそれぞれ長さＬｂだけ直線
的に薄くなっている。図に示すように一つ置きの錘の端
部は長さＬｂ／２だけ重なっている。このシートの完全
二層部Ｌｃの片側の端は１０２の端部直前までであり、
その外側はシートの厚みが薄くロスとなる。以上のよう
に従来両端は完全積層構造にならないので使用できず、
かなりのシートロスが発生している。最近、米国特許Ｐ
ＣＴ／ＵＳ９１／０３１１９に見られるように、ウェッ
ブ分布を三角形状にし、両端のロスを減らすような工夫
も提案されているが、この方法はこの為だけの特別な錘
を従来の設備に追加しなければならず、全体の設備錘数
が増える欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を解決した、均一ウェッブ幅の非常に広い、ロスの少な
いフラッシュ紡糸法不織布の製造装置及び方法を提供す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明のフラッシュ紡糸用装置及び方法は、回転可能な円盤
部と該円盤部の中央より垂直方向に延び且つ円盤部より
小さい直径の円形外表面を有する円筒部と、前記円盤部
の片方表面と前記円筒部の円形外表面との間の空間に傾
斜して配置されたスカート部から成り、該スカート部が
前記円筒部の軸線に実質的に平行な方向で飛来する複数
の網状フィラメントを揺動させる複数の揺動面と、該揺
動面と交互に配置され、前記揺動面によって揺動される
網状フィラメントの揺動方向の急激な変化を緩和する緩
衝面とによって構成されている網状フィラメントの拡散
・揺動回転分散板において、スカート部を構成する揺動
面が実質的に平面であり、隣接する該平面を曲率の小さ
な凸型曲面から曲率の大きな凸型曲面で連続的に接続し
たことを特徴とする網状フィラメントの拡散・揺動回転
分散板を幅方向両端の錘／及び端近傍錘に用いて、正常
錘のウェッブパターンは従来通りの台形形状となるよう
にし、幅方向両端の錘／及び端近傍錘のウェッブパター
ンは台形の一方の端の厚みを厚くした変則ウェッブパタ
ーンとなるようにした分散装置を用いて、積層後の厚み
が均一となる幅を広くした。次に図にもとづいて、台形
の一方の端の厚みを厚くした変則ウェッブパターンとな
るようにした回転分散円盤、及び三層積層の例を用いて
本発明を述べる。図４は本発明の回転分散円盤の一実施
例を示した斜視図であり、スカート部を構成する揺動面
（イ）が実質的に平面であり、隣接する該平面（ハ）と
を曲率の小さな凸型曲面から曲率の大きな凸型曲面まで
スプライン関数によって連続的に接続し、その途中
（ロ）において両者の曲面は滑らかに接続されている。
図５は該円盤がフィラメントを揺動する状態を示した正
面図である。フィラメントが該円盤に衝突した際、
（イ）から（ロ）に変化する曲面の曲率よりも、（ロ）
から（ハ）に変化する曲率の方が大きいので、衝突した
フィラメントの走行方向の変化は（ａ）から（ｄ）に変
化する場合よりも、（ｄ）から（ｇ）に変化する場合の
方が緩やかとなる。その結果、捕集ネット上で堆積され
るフィラメントの量は（ｄ）から（ｇ）に変化する場合
の方が多くなる。その結果、図６の（１）に示すような
ウェッブパターンが得られる図中に示すように各ウェッ
ブパターンの位置はそれぞれ図４の（ａ）〜（ｇ）に相
当する。図６の（２）は従来のウェッブパターンを示し
ており、従来は台形パターンとなるように前記円盤の表
面形状で（イ）から（ロ）に変化する曲面の曲率と、
（ロ）から（ハ）に変化する曲率とを近づけている。図
７は本発明の三層積層の例であり、従来のウェッブ積層
構造と本発明の場合のロス量を比較したものであり、本
発明の方がロス部が少ないことを示している。

【０００５】〔作用〕要約すると、本発明はフラッシュ
紡糸法不織布の製造方法において、フィラメントが衝突
する回転分散板の表面形状の変化状態を制御することに
より、図６（１）に示めされるように、積層されるウェ
ッブの形状を台形の片側が厚くなるように形成すること
ができる。シートの端に相当する錘を上記ウェッブ形状
にすることにより一定厚み部分の幅が従来よりも広くす
ることができる。その結果、シートの両端耳部のシート
ロス量が減少する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例をあげて本発明を具体
的に説明する。

【０００７】

【実施例１】トリクロロフルオロメタン溶剤にメルトイ
ンデックス（ＭＩ）０．８ｇ／１０ｍｉｎの高密度ポリ
エチレン樹脂を１２．５ｗｔ％の濃度に溶解させた溶液
を、減圧用オリフィスを通過し、減圧室内で９０ｋｇ／
ｃｍ² ・Ｇに減圧した後、ノズル径１．１１ｍｍのノズ
ルを通過させて、紡糸ノズル１個当たりのポリマー吐出
量は８００ｇ／ｍｉｎでフラッシュ紡糸した。紡糸され
た３次元網目構造繊維であるフィラメントおよびガス流
は紡糸ノズルより水平方向３０ｍｍの距離を置いてノズ
ル軸に直角に配置した回転数２５００ｒｐｍで回転する
回転分散板に供給されて拡幅開繊された後、コロナ放電
電極とアース電極との間を通過し、そこで繊維に電荷が
与えられ、不織布となった。ここで図９の（ａ）に示す
ように隣接する単繊ウェッブが５０％ずつ積層され、全
体として二層構造の均一なウェッブが得られるように紡
糸ノズルと回転分散板を全部で１０錘配置し、特に幅方
向の片方の端の錘には図（８）に示すような表面形状を
変えた専用の回転分散板を設けて（イ）のように台形の
一方の端のウェッブ厚みを厚くしたウェッブパターンと
し、反対の端には該回転分散板と円盤直径に関して線対
象とした表面形状の回転分散板を逆方向に回転すること
により、均一厚みの幅を広くした結果、全１０錘の内の
７％はロスとなった。ここで図（８）の表面形状を詳細
に説明すると従来の回転分散板の回転可能な円盤とスカ
ート部との交線はスカート部の平面（イ）から曲面の接
続部（ロ）に曲線Ｂを経由し隣接する平面（ハ）までは
点ａを経由して線Ａに接続されている。本発明の該交線
は（ロ）から（ハ）まで、線Ｂから半径１５ｍｍで点ｂ
を経由し半径６０ｍｍで線Ａに接続されている。ここで
回転可能な該円盤と垂直な円筒表面上の点ｃと点ｂまで
の距離は点ａと点ｂ間の距離の６倍である。

【０００８】

【比較例１】実施例１で示した装置で幅方向両端の回転
分散板を他の錘と同じものを用いて他の錘と同様に回転
数２５００ｒｐｍで回転させた。得られたウェッブは図
（９）の（ｂ）に示すように均一厚み幅が実施例１より
も狭くなり、その結果、全１０錘の内の１４％はロスと
なった。

【０００９】

【発明の効果】本発明は、高温度、高圧力状態の溶剤に
溶かした高分子量ポリマー溶液を、オリフィスから噴出
させてフィラメントとし、そのフィラメントを分散、開
繊後隣接錘の同様のフィラメントと二層以上に積層し
て、均一なシート状の不織布とするような、フラッシュ
紡糸法不織布の製造方法において、本発明の装置及び方
法を用いると、従来の積層方法によりシートを得る場合
に比べて厚みが薄くなる部分が減少し、発生するシート
のロスが非常に少なくなる。例えば図９の二層構造でシ
ートを構成する全錘数が１０錘の場合、従来のロスが１
４％に対して本発明ではロスが７％になる。又図１１の
四層構造でシートを構成する全錘数が４０錘の場合、従
来のロスが９％に対して、本発明ではロスが２％にな
る。本明細書に五層積層構造までを説明しているが、更
に六層以上の積層構造でも同様に従来の積層構造の場合
よりもロスは少なくなり、同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】フラッシュ紡糸方法の１錘断面説明図。

【図２】フラッシュ紡糸方法のコンベア上面視説明図。

【図３】フラッシュ紡糸方法による二層構造のシート断
面厚み分布説明図。

【図４】本発明の回転分散円板正面図。

【図５】本発明の回転分散円板により、フィラメントが
左右に振られる様子を示す図。

【図６】回転分散円板により、フィラメントが左右に振
られた結果捕集ネット上でフィラメントが堆積された時
の単錘のウェッブ厚み分布を示した図。（１）は本発明
の端及び端近傍の単錘ウェッブ厚み分布を示した図。
（２）は従来の端及び端近傍の単錘ウェッブ厚み分布を
示した図。

【図７】本発明と従来の方式との比較を三層積層構造で
示した説明図。

【図８】本発明の一実施例の回転分散板の正面図。

【図９】（ａ）は二層構造の場合の本発明の積層方式の
説明図。（ｂ）は二層構造の場合の従来の積層方式の説
明図。

【図１０】（ａ）は三層構造の場合の本発明の積層方式
の説明図。（ｂ）は三層構造の場合の従来の積層方式の
説明図。

【図１１】（ａ）は四層構造の場合の本発明の積層方式
の説明図。（ｂ）は四層構造の場合の従来の積層方式の
説明図。

【図１２】（ａ）は五層構造の場合の本発明の積層方式
の説明図。（ｂ）は五層構造の場合の従来の積層方式の
説明図。

【符号の説明】

１ 紡口 ２ 回転分散円板 ３ コロナ電極 ４ 陰極板 ５ 汚れ除去用ブラシ ６ 反射板 ７ フィラメント ８ 捕集ネット ９ 除電用電極 １０ 仮接着用ロール １１ シート １２ 巻取機 １３ 溶剤ガス排気回収ライン １４ 密閉ボックス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温度、高圧力状態の溶媒に溶かした高
   分子量ポリマー溶液を噴出させ、形成されたフィラメン
   トを回転分散用円盤に衝突させてウェッブを形成する装
   置を複数隣接させてｎ層積層構造のシート状不織布を得
   る製造方法において、両端各（ｎ−１）錘の単錘積層分
   布を端に近い部分を厚くし隣接（ｎ−１）錘と積層して
   ｎ層となる領域を幅方向に広くしたことを特徴とする不
   織布の製造方法。ここでｎは１より大きい整数である。
2. 【請求項２】 回転可能な円盤部と該円盤部の中央より
   垂直方向に延び且つ円盤部より小さい直径の円形外表面
   を有する円筒部と、前記円盤部の片方表面と前記円筒部
   の円形外表面との間の空間に傾斜して配置されたスカー
   ト部から成り、該スカート部が前記円筒部の軸線に実質
   的に平行な方向で飛来する複数の網状フィラメントを揺
   動させる複数の揺動面と、該揺動面と交互に配置され、
   前記揺動面によって揺動される網状フィラメントの揺動
   方向の急激な変化を緩和する緩衝面とによって構成され
   ている網状フィラメントの拡散・揺動回転分散板におい
   て、スカート部を構成する揺動面が実質的に平面であ
   り、隣接する該平面を曲率の小さな凸型曲面と曲率の大
   きな凸型曲面で連続的に接続したことを特徴とする網状
   フィラメントの拡散・揺動回転分散板。