JPH089825B2 - 不織布の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数個の紡糸孔から紡出された溶融状態の熱
可塑性樹脂を該紡糸孔に隣接して配置された気体噴出ス
リットから噴出する高速気流によって牽引・細化し極細
繊維の繊維流を形成せしめ、次いで該繊維流を捕集・集
積し、極細繊維から成る不織布を製造する方法に関す
る。

（従来の技術） 熱可塑性樹脂を溶融紡糸し、これを高速気流によって
牽引・細化し、繊維流を形成せしめ、次いでこの繊維流
を捕集・集積し、不織布を製造する方法として、従来、
特開昭49-48921、特公昭60-56825などに開示される技術
がある。

前者の技術は、第３図に示すごとく、熱可塑性樹脂を
ホッパー16に供給し、押出機１、ギヤポンプ２を経てダ
イ23に定量供給し、ダイ23に組み込まれた複数個の紡糸
孔26から連続的に紡糸し、その際高速気流源24をへて紡
糸孔26に隣接して配置された気体噴出スリット25から噴
出する高速気流によって紡出糸を牽引・細化して極細繊
維の繊維流27を形成し、平面上の捕集板29上を移動する
引取りネット30上に集積して巻取るものである。

また、後者の技術は、第４図に示す如く、極細繊維の
繊維流36を、捕集板37と押え板38とが繊維を介して接触
された接触部から捕集板37の移動方向と反対の方向にあ
る捕集板と押え板との間隙が接触部からの距離が増すこ
とにしたがって増加するように設けた捕集板37と押え板
38との間に繊維流36を吹き付け、集積して巻取りロール
39に巻き取るものであり、捕集板37と押え板38の少なく
とも一方は多孔質構造とし、必要に応じてその裏側から
ブロワー18又は41で吸引することによって繊維流36の集
積効果を上げようとするものである。

なお、17はモーター、32はダイ、33は高速気流源、34
は気体噴出スリット、35は紡糸孔、40は同伴流である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来技術には以下の問題点がある。第
３図の方法においては、熱可塑性樹脂を牽引した高速気
流が雰囲気を巻き込むことによって生じる同伴流28の影
響で集積された繊維が散乱するので、不織布を形成する
ためには紡糸孔26と捕集板29の距離を十分に取る必要が
ある。したがって、この方法によって形成された不織布
は繊維流が捕集されるまでの時間が長く、多数の繊維が
絡み合って形成される紐状の組織を含んだ不均一な不織
布となってしまい、繊維製品としての風合、フィルター
としての透過性能およびろ過性能は到底期待できない。

また、第４図の方法においては紡糸孔35と捕集板37の
距離には特に制限はなく、紡糸孔35に近い位置で捕集が
行えるので、上記紐状組織は形成されないが、捕集板37
と押さえ板38の間隙に繊維36を吹きつけ、集積させると
いう製造方法の関係上、得られる不織布は第５図に示す
断面図の如く、製造ラインの流れ方向と直角またはそれ
に近い積層構造42を持ち、この方向の引っ張り強度は極
端に低いものとなってしまう。前記対策として後加工工
程においてニードルパンチもしくは不織布に面して配置
した多数の気体噴出孔から噴出する高速気流によって不
織布を交絡し、引っ張り強度を向上させる方法がとられ
ているが、このような後加工は不織布を損傷させ、繊維
製品としての風合、フィルターとしての透過性能および
濾過性能を低下させるので、製造方法として決して好ま
しいものではない。

本発明者らは繊維流を捕集し不織布とする工程につい
て鋭意検討した結果、開繊性がよく、均一で、しかも実
用上十分な引っ張り強度を持つ不織布を得るには、繊維
流を捕集板に略垂直に近い角度で吹きつけることが必要
であり、この捕集板の繊維流を吹きつける部分の形状は
平面よりも曲面の方が繊維流に付随する同伴気流の影響
を抑え、繊維流中の繊維を捕集板上に固定するのに効果
があることを見いだして本発明に至ったものである。

本発明は、従来方法では達成されなかった透過性能に
すぐれ、ろ過性能にもすぐれるとともに引張強度も高い
不織布を製造することが可能な製造方法を提供しようと
するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、かかる問題点を解決するために次の手段を
とるものである。すなわち、本発明は、複数個の紡糸孔
から紡出された溶融状態の熱可塑性樹脂を該紡糸孔に隣
接して配置された気体噴出スリットから噴出する高速気
流によって牽引・細化し極細繊維の繊維流を形成せし
め、次いで該繊維流を捕集・集積し、極細繊維から成る
不織布を製造する方法において、表面が凸曲面部と該凸
曲面部の両側の下方に連なる傾斜面部とからなりその裏
面が吸引構造になっている多孔質状の捕集面を前記繊維
流の下方に設け、さらに引取りネットを該捕集面の表面
を移動するように設け、該引取りネットを前方に移動さ
せつつ前記引取りネットを介して該捕集面の前記凸曲面
部に前記繊維流を向けつつ吹き付けて、前記繊維流を移
動する引取りネット上で捕集、集積することを特徴とす
る不織布の製造方法である。

以下に本発明について図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明にかかる不織布の製造方
法の具体例を示すものであるが、本発明は必ずしもこの
具体例に限定されるものではない。

熱可塑性樹脂例えばポリオレフィン系、ポリエステル
系、ポリアミド系、ポリウレタン系、ポリアクリル系、
ポリフルオロエチレン系、ポリ塩化ビニル系の樹脂はホ
ッパー16に供給され、押出機１、ギヤポンプ２を経てダ
イ３に定量供給され、ダイ３に組み込まれた複数個の紡
糸孔22から連続的に紡糸される。紡糸孔22には高速気体
源21につらなる気体噴出スリット21が隣接して配置され
ており、紡糸孔22からの紡出糸は気体噴出スリット21か
ら噴出する高速気流によって牽引・細化され極細繊維の
繊維流が形成される。次いで、この繊維流は凸曲面部８
及びこれに滑らかに接続する傾斜面部9,10から構成さ
れ、かつ裏面からブロワ18によって吸引される多孔質状
の捕集面11に密着して移動する引取ネット６上に集積さ
れ極細繊維の不織布となる。この不織布は引取ネット６
と共に移動し、捕集面11を離れた位置で引取ネット６と
分離された後、巻取ロール12に巻き取られて製品とな
る。

捕集面11の凸曲面部８の形状は例えば半径100〜200mm
の円筒側面の一部が好ましくは考えられるが特にこれに
限定されるものではない。また、傾斜面部9,10の長さは
それぞれ500,200mm以上が好ましい。

捕集面11は多孔質構造とし、裏面からブロワ18で必要
に応じた吸引力で吸引し、繊維流の集積効果を高めてい
る。この意味から、この吸引方式が好ましい。上記のブ
ロワによる吸引においては、複数のブロワもしくはダン
パ19,19′,19″の使用によって捕集面11の各部間または
各部内で吸引力に分布を与えることができるようになっ
ており、各位置での吸引圧力を不織布形成に必要な最小
吸引圧力に設定することを可能としている。

捕集面11の多孔質構造の好ましい例としては、５〜30
メッシュの金属またはプラスチック製の網状構造、また
は直径３〜5mm、開孔率30％以上の上記材質のパンチン
グプレートがあげられる。また、引取ネット６の好まし
い例としては、20〜100メッシュの金属またはプラスチ
ック製の網状構造があげられる。特に好ましくは、表面
にテフロン等の易滑性成分がコーティングされたもので
ある。

捕集面の傾斜面部9,10上には第２図の如く、必要に応
じて押さえネット13を設置し、捕集面の凸曲面部８上で
形成された不織布を引取ネット６との間で挟み込むこと
を可能としている。押さえネット13としては、５〜50メ
ッシュの金属、セラミックまたはプラスチック製の網状
構造にテフロンなどの離型剤を含浸または塗布したもの
が離型性が良く、不織布を損傷させないので好ましい。

第１図及び第２図において繊維流４は捕集面11の凸曲
面部８に、好ましくは略頂上部に略垂直に吹きつけられ
るが、略頂上部は頂上は勿論のこと若干傾斜面部9,10寄
りにずれて繊維流４が略垂直に吹きつける場合を含むも
のである。例えば、凸曲面部が円柱面のとき凸曲面部の
半径をＲとしたときに凸曲面部の頂上から水平に後方又
は前方に向って の範囲内でずれていることが好ましい。

（作用） 上記の技術的手段は次のように作用する。

繊維流４に付随する同伴気流14は捕集面11の凸曲面部
８に衝突してその前後に振り分けられ、繊維流４が捕集
面11の曲面部８上に吹きつけられて形成された不織布を
その前後に引っ張り合う。この引っ張り力の合力は不織
布を捕集面11の凸曲面部８上に固定するので、紡糸孔22
に近い位置での捕集が可能となり、第３図に示す従来技
術においては多数の繊維が絡み合って形成される紐状組
織は皆無となり均一な不織布が得られるようになる。ま
た、捕集面11の凸曲面部８に必要な吸引力は従来技術と
比較して極めて小さくなり、ブロワの消費電力節減に大
きな効果を示す。

上記の捕集方法により、繊維流４は捕集面11の凸曲面
部で製造ラインの流れ方向と水平に近い積層構造を持つ
ように配列されるので、得られる不織布は、実用上十分
な引張り強度を有する。

捕集面11の凸曲面部８に接続する傾斜面部9,10は次の
ように作用する。繊維流は捕集面11の凸曲面部８上で不
織布となるが、凸曲面部８を離れた位置では凸曲面部８
によってその前後に振り分けられた同伴気流15のために
不織布の全部または一部が引取ネットからはく離する。
そのため不織布が乱され品質が低下するだけでなく、場
合によっては巻き取って製品にすることも不可能とな
る。本発明においては捕集面11の凸曲面部８の前後に傾
斜面部9,10を配置し、その裏面からブロワ18で吸引する
ことによって不織布の剥離が防止され、均質な製品を得
ることができる。

捕集面11の各部8,9,10間または各部8,9,10内では吸引
圧力に分布を与えることができるので各位置での吸引圧
力を不織布形成に必要な最小吸引圧力に設定することが
可能となる。したがって、使用するブロワの消費電力を
削減でき、製造コスト節減に大きな効果を有する。

目付重量が比較的小さい不織布を製造する場合は上記
の方法で十分であるが、目付重量が大きい不織布を製造
する場合には、捕集面11の傾斜面部9,10上の吸引力が不
織布の抵抗のために不織布表面まで伝達されず、その剥
離を防止するのが困難になる。このような場合には、第
２図の如く捕集面11の傾斜面部9,10上に押さえネットを
設置すれば、凸曲面部８上で形成された不織布を引き取
りネット６との間に挟み込んで、その剥離を防止するこ
とができる。

（実施例） 実施例１ メルトインデックス14のポリプロピレンを用いて第１
図に示す捕集設備で不織布を製造した。捕集面11の凸曲
面部８は半径100mmの1/4部分円筒、傾斜面部9,10はそれ
ぞれ長さ800mm、400mmの平板を用いた。捕集面11の多孔
質構造として直径5mm、開口率50％のステンレス製パン
チングプレートを使用し、引取ネットはステンレス製50
メッシュのものを用いた。また、繊維流の捕集位置には
紡糸孔下300mmとした。

捕集面11の各部8,9,10をそれぞれ静圧20,100,100mm水
注で吸引しポリプロピレンの繊維流を捕集した。

上記の方法で得た不織布の物性を第１表に示した。な
お、第１表中の従来方法１は第３図に準じた方法であ
り、紡糸条件は本発明方法の場合と同一とした。

従来方法１においては、直径5mm、開口率50％のステ
ンレス製パンチングプレートを捕集板として用い、紡糸
孔との距離は1000mmとした。また、引取ネットは本発明
方法と同一のものを使用した。

本発明方法によって得られる不織布は、従来方法によ
って得られる不織布に比べて引張強度、透過性能、ろ過
性能共に優れた性質を有することがわかった。

実施例２ 極限粘度IV 0.61（フェノール／テトラクロルエタン
＝6/4の混合溶液中30℃で測定）のポリエチレンテレフ
タレートを用いて第２図に示す捕集設備で不織布を製造
した。

捕集面11と引取ネット６の材質、形状および操作条件
は実施例１と同様とした。また、本実施例においては捕
集面11の傾斜面部10上に押えネット13を配置し、同伴気
流により不織布の剥離を防止した。押えネット13は、30
メッシュのステンレス製金網にテフロンを塗布したもの
を用いた。

上記の方法で得た不織布の物性を第２表に示した。な
お、第２表中の従来方法１の製造条件は第１表の場合と
同一にした。

本発明方法によって得られる不織布は、従来方法によ
って得られる不織布に比べ引張強度、透過性能、ろ過性
能共に優れた性質を優することがわかった。

なお、第１表、第２表中の物性の測定は、下記の方法
によった。

単糸デニール：デジタル測微装置をとりつけた顕微鏡下
で倍率400倍で、ｎ＝100測定し、平均値であらわした。

目付重量（g/m²）：シートを20cm×20cmに切りとり秤量
し、25倍して求めた。

透過性能：有効濾過面積19.6cm²（直径5cm）のカラムに
試料をセットし、風速10cm/secで空気を流したときに発
生する試料前後の静圧（mmAq）の差をとった。

ろ過性能：透過性能の場合と同様の装置では試料前後の
気流中の浮遊塵埃の個数濃度を光散乱式のダストカウン
ター（リオン（株）製KC-01A）にて測定し、両者の比か
ら求めた。

引張強度:JIS L-1096-1979の一般織物試験法に準拠して
巾2.5cm、つかみ間隔10cmで行なった。

（発明の効果） 本発明は、次のような特有の効果を有する。

（１）繊維流に付随する同伴気流が捕集面によって前後
に振り分けられ、不織布を捕集面の凸曲面部上に固定す
るので、紡糸孔に近い位置での捕集が可能となり、多数
の繊維が絡み合って形成される紐状組織は皆無となり絡
合状態が均一な不織布が得られるようになる。

（２）繊維流は捕集面の凸曲面部上で製造ラインの流れ
方向と水平に近い積層構造を持つように配列され、後加
工を施さなくとも実用上十分な引張強度を有する不織布
が得られる。

（３）繊維流の捕集に必要な吸引力は従来方法と比較し
て極めて小さくなり。吸引ブロワに必要な電力費節減に
大きな効果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明に係るもので、第１図は本発明の実
施例を示す装置の正面図、第２図は他の実施例を示す装
置の正面図、第３〜４図は従来方法に用いた装置の側面
図、第５図は第４図の従来方法で得られた不織布の側面
図を示すものである。 ２……ギヤポンプ ３……ダイ 21……気体噴出スリット 22……紡糸孔 ４……繊維流 ６……引取りネット ８……凸曲面部 ９、10……傾斜面部 11……捕集面 27……繊維流 30……引取りネット 36……繊維流 37……捕集板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の紡糸孔から紡出された溶融状態の
   熱可塑性樹脂を該紡糸孔に隣接して配置された気体噴出
   スリットから噴出する高速気流によって牽引・細化し極
   細繊維の繊維流を形成せしめ、次いで該繊維流を捕集・
   集積し、極細繊維から成る不織布を製造する方法におい
   て、表面が凸曲面部と該凸曲面部の両側の下方に連なる
   傾斜面部とからなりその裏面が吸引構造になっている多
   孔質状の捕集面を前記繊維流の下方に設け、さらに引取
   りネットを該捕集面の表面を移動するように設け、該引
   取りネットを前方に移動させつつ前記引取りネットを介
   して該捕集面の前記凸曲面部に前記繊維流を向けつつ吹
   き付けて、前記繊維流を移動する引取りネット上で捕
   集、集積することを特徴とする不織布の製造方法。