JPH08158232A

JPH08158232A - 繊維ウエブの製造方法および製造装置

Info

Publication number: JPH08158232A
Application number: JP6331267A
Authority: JP
Inventors: Michio Yamazaki; 道男山崎; Makoto Nishimura; 誠西村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】紡糸速度を適度に低く抑えて高い破断伸度を
達成しつつ、連続マルチフィラメント糸条の開繊、拡開
性を高める。【構成】溶融紡糸した連続マルチフィラメント糸条Ｙ
を搬送流体とともに糸噴射ノズル５から噴出せしめ、噴
出された糸条Ｙ５を衝突面１１ａに衝突させることによ
り開繊、拡開して繊維ウエブを製造するに際し、糸噴射
ノズル５の、マルチフィラメント糸条Ｙおよび搬送流体
を通過せしめる導通孔６を先細りにして搬送流体の流速
を増大せしめ、マルチフィラメント糸条Ｙを流速の増大
された搬送流体と共に糸噴射ノズル５から噴出せしめる
繊維ウエブの製造方法および製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スパンボンド等の生産
において、連続マルチフィラメント糸条を搬送流体と共
に糸噴射ノズルから噴出せしめ、衝突面に衝突させるこ
とによって、該連続マルチフィラメント糸条を開繊、拡
開して繊維ウエブを製造する繊維ウエブの製造方法およ
び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紡糸口金から紡出中の連続マルチフィラ
メント糸条を吸引装置によって吸引すると共に開繊及び
拡開を行い直接シート状のウエブを形成する繊維ウエブ
製造装置は、特開昭６０−１６２８５２号公報に示され
るようにスパンボンド製造装置として一般に使用されて
いる。このような製造装置で生産性を向上させる場合の
重要課題は生産条件の安定化であり、その中でも特に開
繊条件の安定化は最重要なものの一つである。このた
め、連続マルチフィラメント糸条の開繊方法は従来から
種々の技術が提案されている。

【０００３】一般的に良く知られている方法としては、
糸条吸引装置への圧縮性流体の供給量を増やすことによ
って開繊性を良くする方法や、特公昭５９−１７２１
２、特公昭５９−２００１３、特開昭６０−１１９２５
８号公報に代表されるように、糸条に静電気が帯電しや
すい衝突部材を使用する方法や、特公昭６３−４２０１
５号公報のように衝突部材に圧電素子を使用する方法、
また特開昭６１−１２９７２号公報に代表されるポリマ
ーチップや糸条に開繊性強化剤を添加する方法や、特開
昭５０−１３６７６号公報のように帯電装置の使用によ
って糸条の帯電強化を行い、開繊性を向上させる方法等
が知られている。

【０００４】しかし、圧縮性流体の供給量を増やす方法
は開繊性を向上する効果はあるものの、生産コストの上
昇を招くと共に、装置全体の気流を乱して、逆に製品品
質を悪くする場合があった。また、糸条に静電気が帯電
しやすい衝突部材を使用する方法も、開繊性の良い衝突
部材材質は開繊性の良好な期間、すなわち寿命が短く、
寿命の長い衝突部材は開繊性が十分でないといった問題
があった。

【０００５】また、ポリマーチップや糸条に開繊性強化
剤を添加する方法においては、使用できるポリマーが限
定されたり、開繊強化剤を添加する場所が紡糸口金直下
付近では紡糸条件を乱すため採用しにくい等の問題があ
った。さらに、帯電装置の使用によって糸条への帯電強
化を行い開繊性を向上する方法は、高価な電源及び帯電
器を必要とし、保守においても専門の技術者を必要とす
る問題があり、設備コストの上でも割高となる欠点があ
った。

【０００６】また、先に本出願人により、筒状部と、該
筒状部の下端の一部に連結された舌状部とから構成した
糸噴射ノズルを採用する方法も提案されている（実公昭
６３−１１１９８号公報）。該提案では、連続マルチフ
ィラメント糸条および搬送流体の流れを乱すことなく連
続マルチフィラメント糸条を充分に開繊、拡開すること
が可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的な繊
維ウエブの製造方法においては、連続マルチフィラメン
ト糸条は吸引装置によって高速で吸引され、糸噴射ノズ
ルより噴出させることにより、衝突部材に衝突または擦
過され、この時に発生した静電気によって単糸１本１本
が反発しあい開繊、拡開される。したがって、連続マル
チフィラメント糸条の開繊状態は、衝突部材との衝突力
及び、擦過時の摩擦力が大きいほど、また、衝突部材の
静電気発生量が多いほどよくなる。

【０００８】そこで、実公昭６３−１１１９８号公報に
示すような、糸噴射ノズルを使用して、連続マルチフィ
ラメント糸条の開繊、拡開効果を大きくすることを目的
に静電気の発生量を多くし、糸条吸引装置で連続マルチ
フィラメント糸条を高速吸引し、紡糸速度を上げること
で衝突部材との衝突力を大きくする方法を試みた。この
方法では衝突部材との衝突力が増加できるため、開繊性
が向上する点では効果があったものの、高速吸引に伴っ
て紡糸速度が速くなるという問題が生じた。

【０００９】すなわち、一般的に連続マルチフィラメン
ト糸条を直接紡糸して繊維ウエブを製造するときの紡糸
速度は、６０００ｍ／分以下であり、この範囲では、紡
糸速度が速くなるにしたがって糸伸度が低くなる傾向を
示す。したがって、上記方法では、紡糸速度の増加とと
もに、糸伸度が低くなる。このような物性の糸で作られ
たシートはスパンボンドの主流であるニードルパンチな
どの後加工を行うものでは、シート物性の破断伸度が極
度に低くなり、ニードルパンチなどの後加工ができず、
製品として使用できなくなる問題が生じた。つまり、糸
単体の物性としては問題なくても、製品であるシートの
物性が悪くなり後加工できなくなるおそれがある。

【００１０】たとえば、ポリエステル糸では一般に紡糸
速度が約６０００ｍ／分程度で糸の強度は最高値を示す
が、この糸でスパンボンドシートを製造すると破断伸度
は図５に示すように、後加工ができる限界値の６５％近
辺あるいはそれよりも低くなるおそれがある。そこで、
紡糸速度を５０００ｍ／分程度に遅くでき、しかも衝突
部材との衝突および擦過力が大きく、開繊性がよい糸噴
射ノズルの開発が待たれていた。

【００１１】本発明はこのような一見矛盾した要望に応
えるべく開発されたもので、その基本的な考えは、糸条
吸引装置および糸噴射ノズルにおいては、糸搬送流体の
流量を抑えることで紡糸速度を適度に低く抑え、糸噴射
ノズルと衝突部材の間では、糸の衝突面への衝突力を増
すために、ノズル孔からの搬送流体の速度を高めること
にある。

【００１２】すなわち、本発明の目的は、連続マルチフ
ィラメント糸条を開繊、拡開して繊維ウエブを製造する
に際し、紡糸速度を適度に低く抑えて高い破断伸度を達
成しつつ、マルチフィラメント糸条の良好な開繊、拡開
を実現できる、繊維ウエブの製造方法および製造装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的に沿う本発明の
繊維ウエブの製造方法は、溶融紡糸した連続マルチフィ
ラメント糸条を搬送流体と共に糸噴射ノズルから噴出せ
しめ、噴出された連続マルチフィラメント糸条を衝突面
に衝突させることにより該マルチフィラメント糸条を開
繊、拡開して繊維ウエブを製造するに際して、前記糸噴
射ノズルの、前記連続マルチフィラメント糸条および搬
送流体を通過せしめる導通孔を先細りにして搬送流体の
流速を増大せしめ、連続マルチフィラメント糸条を流速
の増大された搬送流体と共に糸噴射ノズルから噴出せし
めることを特徴とする方法からなる。

【００１４】つまり、本発明者等は、鋭意検討の結果、
連続マルチフィラメント糸条を衝突部材と衝突させるこ
とによって開繊、拡開して繊維ウエブを製造するに際
し、糸噴射ノズルの導通孔を先細りにして搬送流体の流
速をノズル先端部およびノズルと衝突部材間でのみ増大
せしめ、連続マルチフィラメント糸条を流速の増大され
た搬送流体と共に糸噴射ノズルから噴出せしめて衝突面
に衝突させることで、紡糸速度を実質的に増大させるこ
となく、連続マルチフィラメント糸条を充分に開繊、拡
開することを見出し、本発明に至った。

【００１５】この本発明に係る方法においては、上記糸
噴射ノズルから噴出された連続マルチフィラメント糸条
の飛翔経路は、糸噴射ノズルと衝突面との間で、湾曲面
に沿って曲げられることが好ましい。

【００１６】また、上記導通孔の出口部における搬送流
体の流速は、１５０〜２００ｍ／秒に制御されることが
好ましい。

【００１７】また、上記連続マルチフィラメント糸条の
好ましい例としては、たとえばポリエステルマルチフィ
ラメント糸を挙げることができる。

【００１８】また、本発明に係る繊維ウエブの製造装置
は、溶融紡糸した連続マルチフィラメント糸条を搬送流
体と共に噴出せしめる導通孔を有する糸噴射ノズルと、
噴出された連続マルチフィラメント糸条が衝突し該連続
マルチフィラメント糸条を開繊、拡開させる衝突面を有
する衝突部材とを有する繊維ウエブの製造装置におい
て、前記導通孔を先細り形状に形成したことを特徴とす
るものからなる。

【００１９】上記糸噴射ノズルと衝突部材との間には、
糸噴射ノズルから噴出された連続マルチフィラメント糸
の飛翔経路を曲げる湾曲面を有する部材を設けることが
好ましく、この部材は、糸噴射ノズルと一体に設けても
よく、別体に設けてもよい。また、導通孔出口部におけ
る搬送流体の好ましい流速は、１５０〜２００ｍ／秒で
ある。

【００２０】

【作用】上記繊維ウエブの製造方法および製造装置にお
いては、糸噴射ノズルの連続マルチフィラメント糸条お
よび搬送流体が通過する導通孔が先細りにされているの
で、通過する搬送流体が導通孔先端側で徐々に絞られ、
糸噴射ノズル出口部においてのみ搬送流体の流速が増大
される。つまり、ノズル入口側において流速が適度に低
く抑えられつつ、出口側においてのみ流速が増大され
る。入口側で流速が低く抑えられることにより、紡糸速
度が抑えられ、糸伸度の低下が防止される。そして、出
口側の増大された流速の搬送流体により、マルチフィラ
メント糸条はより強く、しかも衝突面に対して最適な指
向性を維持した状態で衝突、擦過される。したがって、
衝突に伴う静電気発生量が増大し、連続マルチフィラメ
ント糸条の開繊、拡開性を紡糸速度や搬送気体の供給量
を増大させることなく、向上できる。

【００２１】また、上記糸噴射ノズルから噴出された連
続マルチフィラメント糸条の飛翔経路を、衝突面との間
で湾曲面に沿って曲げるようにすれば、より最適な衝突
面に対する連続マルチフィラメント糸条の指向性を、よ
り容易に持たせることが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明繊維ウエブの製造方法および
製造装置の望ましい実施例を図面を参照して説明する。
図１および図２は本発明の一実施例に係る繊維ウエブの
製造装置を示している。図において、１は多数の吐出孔
（本実施例では口金孔数６０のものを使用）を持つ溶融
紡糸口金を示しており、紡糸口金１から例えばポリエチ
レンテレフタレートからなる連続マルチフィラメント糸
条Ｙが溶融紡出される。紡糸口金１の周囲には加熱保温
部２が設けられており、連続マルチフィラメント糸条Ｙ
の溶融粘度を低下させることによって、曵糸性を高める
ようになっている。なお、本実施例においては、連続マ
ルチフィラメント糸条Ｙとして、ポリエチレンテレフタ
レートマルチフィラメント糸が用いられているが、これ
に限定されるものではない。

【００２３】３は糸条吸引手段であり、高圧の搬送流体
（本実施例では、高圧搬送流体として供給圧力５ｋｇｆ
／ｃｍ²の空気を使用）を用いてエジェクタ効果により
紡糸口金１から溶融紡出された連続マルチフィラメント
糸条Ｙを高速吸引する。加熱保温部２と糸条吸引手段３
の間には、図示を省略した糸条冷却手段が設置されてい
る。糸条吸引手段３の下流側にはパイプ４が接続されて
おり、糸条吸引手段３から噴出される搬送流体によっ
て、パイプ４内を連続マルチフィラメント糸条Ｙが随伴
牽引されるようになっている。

【００２４】高圧の高速流体に随伴吸引された連続マル
チフィラメント糸条Ｙは、パイプ４のパイプ上端４ａを
経てパイプ下端４ｂに接続される糸噴射ノズル５内へと
吸引される。

【００２５】糸噴射ノズル５内には、連続マルチフィラ
メント糸条Ｙと搬送流体を通過せしめる導通孔６が形成
されている。導通孔６は、連続マルチフィラメント糸条
Ｙの搬送方向の上流から順に糸噴射ノズル入口部７、テ
ーパ状に先細り形状に形成された糸噴射ノズル先細り部
８、および糸噴射ノズル出口部９によって形成されてい
る。

【００２６】また、糸噴射ノズル５の糸噴射ノズル出口
部９の端部には、糸噴射ノズル５と後述の衝突部材１１
との間で糸噴射ノズル出口部９から噴出された連続マル
チフィラメント糸条Ｙの飛翔経路を湾曲せしめる舌状部
材１０が設けられており、本実施例ではノズル５と一体
に形成されている。舌状部材１０は、図２に示すように
湾曲１０ａを有している。

【００２７】糸噴射ノズル出口部９から噴出される搬送
流体の流速は、１５０〜２００ｍ／秒になるように制御
されている。これは、連続マルチフィラメント糸条Ｙの
速度、つまり紡糸速度（約８０ｍ／秒）の約１．８〜
２．４倍に相当するようになっている。

【００２８】なお、本実施例においては、舌状部材１０
は糸噴射ノズル５に一体的に構成されているが、これに
限定されるものではなく、別体として構成することも可
能である。

【００２９】糸噴射ノズル出口部９から、搬送流体とと
もに噴出された連続マルチフィラメント糸条Ｙは、次い
で糸噴射ノズル５の舌状部１０の湾曲面１０ａによって
方向転換された後、連続マルチフィラメント糸条Ｙの進
行方向に対し斜設された衝突部材１１の糸条衝突面１１
ａに衝突する。この衝突により、連続マルチフィラメン
ト糸条Ｙは静電気帯電されると共に方向転換される。そ
して、方向転換を行うときに搬送流体と静電気の作用に
よって、開繊、拡開される。パイプ４及びそれに続く糸
噴射ノズル５は駆動手段１３によって左右に（衝突部材
１１の延設方向に）首振り運動をしながら、衝突により
方向転換する連続マルチフィラメント糸条Ｙを更に幅広
く拡幅させ、空気吸引手段を持つネットコンベア１２上
に均一な厚さのシート状の繊維ウエブＷを形成する。

【００３０】また、糸条吸引手段３の内部には多数のノ
ズルからなる整流機構（図示略）が配設されている。こ
のため、糸条吸引手段３に供給された搬送流体は糸条吸
引手段３の内部で密度が粗密斑の無い均等な分布とな
る。したがって、延伸用パイプ下端４ｂから噴出した搬
送流体は、ほぼ真っ直ぐな直噴流となり、旋回すること
はない。そのため、連続マルチフィラメント糸条Ｙに仮
撚りが与えられることはなく、その上流側においても連
続マルチフィラメント糸条Ｙが融着を生ずることはな
い。また、衝突部材１１は、鉛を主成分とする金属によ
り構成されており、ネットコンベア１２を横切るように
配置されている。延伸用のパイプ４及びそれに続く糸噴
射ノズル５の首振りによって連続マルチフィラメント糸
条Ｙが衝突部材１１に絡まることがないようになってい
る。

【００３１】本実施例において、本発明に係る繊維ウエ
ブの製造方法は、以下のように実施される。まず、紡糸
口金１から連続的にマルチフィラメント糸条Ｙが溶融紡
出される。連続マルチフィラメント糸条Ｙは、搬送流体
としての高圧空気を用いた糸条吸引３により吸引され
て、搬送流体とともにパイプ４内に送られる。このと
き、搬送流体の流速および流量は、比較的低く抑えられ
るので、外乱を生じることなく、所望の紡糸性が得られ
る。糸条吸引装置３およびパイプ４内で延伸された連続
マルチフィラメント糸条Ｙは、糸噴射ノズル５の入口部
７から導入され、先細り部８を介して出口部９から噴出
される。この際、連続マルチフィラメント糸条Ｙを搬送
する搬送流体は、糸噴射ノズル５の先細り部８を通過す
ることにより徐々に流路が絞られるので、出口部９にお
ける流速が増大し、最適な流速（たとえば１５０〜２０
０ｍ／秒）まで高められる。

【００３２】出口部９から流速が増大された搬送流体と
ともに噴出された連続マルチフィラメント糸条Ｙは、舌
状部１０の湾曲面１０ａによってその飛翔経路が曲げら
れ、衝突部材１１の糸条衝突面１１ａに衝突あるいは擦
過される。

【００３３】衝突部材１１の衝突面１１ａへの衝突によ
って連続マルチフィラメント糸条Ｙは静電気帯電され
る。この静電気と搬送流体の作用により、連続マルチフ
ィラメント糸条Ｙが開繊、拡開される。この衝突の際、
連続マルチフィラメント糸条Ｙは、上記のように流速が
増大された搬送流体によってより強く衝突部材１１に衝
突され、より強く擦過されるので、静電気の帯電量が増
大する。さらに、舌状部１０によって連続マルチフィラ
メント糸条Ｙの飛翔経路には、衝突面１１ａに対して最
適な指向性が付与されている。これらによって、連続マ
ルチフィラメント糸条Ｙの開繊、拡開が向上する。な
お、本実施例では、衝突面１１ａは、静電気が帯電し易
い鉛を主成分とする金属で形成されているので、この面
に衝突された連続マルチフィラメント糸条Ｙの開繊は一
層効果的に行われる。

【００３４】また上記のように静電気力により単糸が一
本一本まで開繊された連続マルチフィラメント糸条は、
空気吸引手段を持つネットコンベア１２上に均一な厚さ
のシート状の繊維ウエブＷとして捕集される。

【００３５】次に、前記装置を用いて試験した、より具
体的な実施例について説明する。糸噴射ノズル５の入口
部７の径を従来ノズルと同じ１０ｍｍにし、出口部９の
径を８．８ｍｍにしたものを使用し、内径１０ｍｍの従
来ノズルと比較した。結果、図３に示すように、糸噴射
ノズルより出て衝突部材１１に衝突し、開繊された糸条
をコンベア１２上で捕集したときの１錘あたりの捕集
幅、すなわち開繊幅で４６ｃｍを得るのに必要な搬送流
体圧力（空気圧力）は、従来ノズルで約５ｋｇｆ／ｃｍ
²なのに対し、本発明による糸噴射ノズル５では約４ｋ
ｇｆ／ｃｍ²と低くすることができた。また、このとき
の搬送流体の速度は、従来ノズルが１６７ｍ／秒に対
し、本発明によるノズルは１９７ｍ／秒であった。また
図４に示すように、このときの紡糸速度は、従来ノズル
では約４８７０ｍ／分であるのに対し、本発明によるノ
ズルでは約４５４０ｍ／分と遅くできることが判る。し
たがって、糸噴射ノズル出口部９の搬送流体の流速を速
くすることで、紡糸速度は遅くても大幅に開繊性を向上
できることがわかる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る繊維
ウエブの製造方法および製造装置によるときは、糸噴射
ノズルの入口部よりも出口部の径を小さくすることによ
って、つまり導通孔を先細り形状にすることによって、
糸噴射ノズル出口部でのみ搬送流体の速度が速くなり、
連続マルチフィラメント糸条は衝突部材に衝突した後強
く押し当てられ擦過するため、より強く静電気が帯電し
易くなる。この結果、単糸どうしの反発力が増すことに
なる。したがって、紡糸性を低下させることなく、糸条
の開繊、拡開性を向上することができる。

【００３７】また、紡糸速度は比較的遅く設定できるの
で糸伸度が向上し、充分な破断強度を有する繊維ウエブ
を得ることができる。

【００３８】また、糸噴射ノズルの導通孔を先細り形状
にするだけの簡単な構造であるから、安価に実施でき、
しかもメンテナンスの簡便化も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る繊維ウエブ製造装置の
概略側面図である。

【図２】図１の装置の糸噴射ノズル周りの拡大縦断面図
である。

【図３】本発明における搬送流体圧力（空気圧力）と開
繊幅との関係図である。

【図４】本発明における搬送流体圧力（空気圧力）と紡
糸速度との関係図である。

【図５】従来の繊維ウエブ製造装置における紡糸速度と
繊維ウエブの破断伸度との関係図である。

【符号の説明】

１溶融紡糸口金２加熱保温部３糸条吸引手段４パイプ４ａパイプ上端４ｂパイプ下端５糸噴射ノズル６導通孔７糸噴射ノズル入口部８糸噴射ノズル先細部９糸噴射ノズル出口部１０舌状部１０ａ湾曲面１１衝突部材１１ａ衝突面１２ネットコンベア１３駆動手段Ｙ連続マルチフィラメント糸条Ｗシート状の繊維ウエブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融紡糸した連続マルチフィラメント糸
条を搬送流体と共に糸噴射ノズルから噴出せしめ、噴出
された連続マルチフィラメント糸条を衝突面に衝突させ
ることにより該マルチフィラメント糸条を開繊、拡開し
て繊維ウエブを製造するに際して、前記糸噴射ノズル
の、前記連続マルチフィラメント糸条および搬送流体を
通過せしめる導通孔を先細りにして搬送流体の流速を増
大せしめ、連続マルチフィラメント糸条を流速の増大さ
れた搬送流体と共に糸噴射ノズルから噴出せしめること
を特徴とする、繊維ウエブの製造方法。
【請求項２】前記糸噴射ノズルから噴出された連続マ
ルチフィラメント糸の飛翔経路が、該糸噴射ノズルと前
記衝突面との間で、湾曲面に沿って曲げられる、請求項
１の繊維ウエブの製造方法。
【請求項３】前記導通孔の出口部における搬送流体の
流速が１５０〜２００ｍ／秒に制御される、請求項１ま
たは２の繊維ウエブの製造方法。
【請求項４】前記連続マルチフィラメント糸条がポリ
エステルマルチフィラメント糸条からなる、請求項１な
いし３のいずれかに記載の繊維ウエブの製造方法。
【請求項５】溶融紡糸した連続マルチフィラメント糸
条を搬送流体と共に噴出せしめる導通孔を有する糸噴射
ノズルと、噴出された連続マルチフィラメント糸条が衝
突し該連続マルチフィラメント糸条を開繊、拡開させる
衝突面を有する衝突部材とを有する繊維ウエブの製造装
置において、前記導通孔を先細り形状に形成したことを
特徴とする繊維ウエブの製造装置。
【請求項６】前記糸噴射ノズルと衝突部材との間に、
糸噴射ノズルから噴出された連続マルチフィラメント糸
条の飛翔経路を曲げる湾曲面を有する部材が、前記糸噴
射ノズルと一体または別体に設けられている、請求項５
の繊維ウエブの製造装置。
【請求項７】前記連続マルチフィラメント糸条がポリ
エステルマルチフィラメント糸条からなる、請求項５ま
たは６の繊維ウエブの製造装置。