JPH0949111A - メルトブロー装置用ダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【効果】 ノズルオリフィス周辺部の紡糸幅方向の温度
分布を一定にすることができるメルトブロー装置用ダイ
を提供する。 【解決手段】 ノズルピース３を紡糸幅方向に沿って複
数の温度制御ゾーン１２に分割し、分割された各温度制
御ゾーン１２毎にノズルピース３のノズルオリフィス周
辺部１１の温度を直接的に又は間接的に測定する測温手
段１３を設け、各測温手段１３に連関して、各温度制御
ゾーン１２のノズルオリフィス周辺部１１の温度を所定
温度に制御するノズルオリフィス周辺部１１の温度制御
手段１４を、各測温手段１３に対応させて、ノズルピー
ス内部に設けるか、又はノズルピース表面に接触させ
る。 【効果】 紡糸幅方向に均一な目付量分布をもつメルト
ブロー不織布を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メルトブロー装置
用ダイに関する。

【０００２】

【従来の技術】メルトブロー装置用ダイは、不織布を紡
糸して製造するメルトブロー装置の紡糸部を構成する中
心的な部分であり、加熱溶融した樹脂（以下、溶融樹脂
と称する）を、紡糸幅方向に直線状に一列に配置したノ
ズルオリフィスに通して押出すと共に、加熱ガスを高速
で吹付けることにより、メルトブロー不織布原反を紡糸
する装置である。一般に、メルトブロー装置では、ダイ
内部において溶融樹脂を１本の比較的太い供給管から挿
入し、多数の細いノズルオリフィス群から押出す必要が
あるので、供給管とノズルオリフィス群との間にコート
ハンガー部を設ける。コートハンガー部は、コート（衣
類）用のハンガー状の形状を有し、衣類ハンガーのネッ
ク部保持部に相当する供給管出口から送り込まれる溶融
樹脂を、衣類ハンガーの肩部保持部及びその内側に相当
する分配部において徐々に分配し、衣類ハンガーのズボ
ン類保持バーに相当する位置に直線状に一列に配置した
ノズルオリフィス群にそれぞれ必要量の溶融樹脂を分配
するものである。一般に、メルトブロー装置用のダイ
は、（１）ダイ本体と、（２）そのダイ本体に脱着可能
に取り付けられ、先端にノズルオリフィス群を含むノズ
ルピースと、（３）前記ダイ本体と前記ノズルピースと
に脱着可能に取り付けられ、少なくとも前記ノズルオリ
フィスの周辺及びその近傍において前記ノズルピースと
の間隙に加熱ガス流路を形成し、ノズルオリフィス出口
付近に紡糸口を形成するリッププレートとから主に構成
されている。そして、前記のコートハンガー部は前記ダ
イ本体内に形成され、そのコートハンガー部で分配され
た溶融樹脂は、ノズルピース内の案内流路を平行に移動
し、先端のノズルオリフィスに運ばれ、前記ノズルピー
スとリッププレートとから形成される紡糸口から紡糸さ
れる。

【０００３】紡糸幅方向の目付量分布が均一な（すなわ
ち、厚さが一定の）メルトブロー不織布を得るために
は、各ノズルオリフィス出口から吐出される溶融樹脂の
吐出量を均一にする必要がある。このため、従来法で
は、ノズルオリフィスの口径や長さを一定にするだけで
なく、ダイの内部を移動する溶融樹脂の温度を一定にす
るために、コートハンガー部を横方向に複数の温度制御
領域に分割し、それぞれの分割領域毎に測温センサーを
設けると共にダイを加熱するためのヒーターをダイ本体
の側面に設けるか、又はダイ本体内に埋め込んで設け、
それぞれの分割領域内を通過する溶融樹脂の温度を制御
していた。

【０００４】しかしながら、前記の方法で、ダイ内部を
移動する溶融樹脂の温度をコートハンガー部で均一にし
ても、各オリフィスの溶融樹脂吐出量を紡糸幅方向に均
一にすることができなかった。このため、実際には、幅
方向に吐出量の少ない部分がある場合、コートハンガー
内の溶融樹脂の流れをその部分に集めることを意図し
て、その領域に対応するコートハンガー部分の温度を上
げることによって対処していた。しかし、コートハンガ
ー部を加熱する従来のヒーターでは、ダイの幅方向の各
分割領域でダイの内部構造等が異なるため熱伝導が一様
でなく、また、ヒーターの熱がノズルオリフィス周辺部
に到達して安定化するまでに時間がかかることから、ノ
ズルオリフィスでの溶融樹脂の温度を正確に速く制御す
ることは困難であった。また、幅方向に分配されて移動
する溶融樹脂の温度を測定する測温センサーが、コート
ハンガー部に設けられていたが、コートハンガー部での
溶融樹脂の温度とノズルオリフィスからの溶融樹脂の吐
出量とは、個々の分割領域によって相関関係が異なって
おり、コートハンガー部での温度制御では溶融樹脂の吐
出量を正確に制御することができないことを、本発明者
は見出した。更には、上記の対処法では、一旦メルトブ
ロー不織布を生産して、その幅方向の目付量分布を確認
してからでないと調節を行なうことができないため、タ
イムラグが大きく、実用上問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記の問
題点を解決するために検討した結果、コートハンガー部
で温度を制御するのでは不充分であり、ノズルオリフィ
スに近い領域の温度を、測温し、かつ温度制御すること
により、各オリフィスの溶融樹脂の吐出量を正確に調節
することができることを見出した。本発明は、こうした
知見に基づくものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、ダイ
本体とノズルピースとリッププレートとを含むメルトブ
ロー装置用ダイにおいて、前記ノズルピースを紡糸幅方
向に沿って複数の温度制御ゾーンに分割し、分割された
各温度制御ゾーン毎に前記ノズルピースのノズルオリフ
ィス周辺部の温度を直接的に又は間接的に測定する測温
手段を設け、前記の各測温手段に連関して、各温度制御
ゾーンのノズルオリフィス周辺部の温度を所定温度に制
御するノズルオリフィス周辺部の温度制御手段を、各測
温手段に対応させて、ノズルピース内部に設けるか、又
はノズルピース表面に接触させる、ことを特徴とするメ
ルトブロー装置用ダイに関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明のメルトブロー装置用ダイの実施態様を説明するが、
これらは本発明を限定するものではない。本発明の一実
施態様を図１〜３に示す。図１は、本発明のメルトブロ
ー装置用ダイを紡糸幅方向に垂直な平面で切断した断面
図であり、図２は、図１に示すダイの紡糸口部分の拡大
断面図であり、図３は、図１のII−II線断面図である。
なお、本明細書において『紡糸幅方向』とは、メルトブ
ロー装置から吐出される不織布原反の幅方向、換言すれ
ば、直線状に一列に配列されたノズルオリフィスの配列
方向を意味し、具体的には、図１においては紙面に垂直
な方向であり、図３においては紙面の左右方向である。

【０００８】ダイ１の内部には、溶融樹脂が通過する、
コートハンガー部２１、中間案内部２２及び多数のノズ
ルオリフィス２３が設けられている。ダイ１内部の溶融
樹脂の通過経路は、ダイ本体２及びノズルピース３によ
って形成され、ダイ本体２は、コートハンガー部２１及
び中間案内部２２の一部（上部）を形成し、ノズルピー
ス３は、中間案内部２２の残り（下部）及びノズルオリ
フィス２３を形成している。なお、中間案内部２２の全
体が、ノズルピース３内に形成されていてもよい。中間
案内部２２の途中には、ノズルオリフィス２３の目詰ま
りを防ぐためにフィルター２９を設けるのが好ましい。
ダイ本体２に供給された溶融樹脂は、コートハンガー部
２１で紡糸幅方向全体に徐々に分配され、中間案内部２
２を経て、直線状に一列に配置されたノズルオリフィス
２３に送られ、ノズルオリフィス出口２４から押出され
る。必要により、ダイの側面に設けられたヒーター２６
又はコートハンガー部２１近傍に設けられたヒーター
（図示せず）は、それぞれ主にダイ本体２の温度又はコ
ートハンガー部２１を通過中の溶融樹脂の温度を設定温
度に加熱又は保持することができる。一方、ダイ本体２
及びノズルピース３は、取付手段４２によって、脱着自
在に取り付けられ、更にその下部には、ノズルピース３
とリッププレート４とでガス経路３１を形成するよう
に、取付手段４１によって、リッププレート４を設け
る。加熱ガス（ダイ１の外部又は内部で加熱される）
は、ダイ本体２に供給され、ダイ本体２に設けられたガ
ス供給管３３で紡糸幅方向に分配され、前記ガス経路３
１を通って、ノズルオリフィス出口２４に隣接するガス
経路出口３２から噴出される。ノズルオリフィス出口２
４から押出される溶融樹脂は、ガス経路出口３２から噴
出される高速の加熱ガスにより、牽引細化され、紡糸口
２５から樹脂繊維として送出される。

【０００９】ノズルオリフィス周辺部１１は、ダイ１の
内、ノズルオリフィス２３を形成するノズルピース３の
先端部分である。従って、直線状に一列に配列されたノ
ズルオリフィス群の配列方向に沿って、それらノズルオ
リフィス群を取り囲む一連の領域である。本発明装置に
おいて、ノズルオリフィス自体の形状や寸法なども、従
来のメルトブロー装置におけるノズルオリフィスの形状
や寸法などと異なるものではなく、一般に、例えば、口
径が約０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍｍ
であり、長さが約１〜１０ｍｍである。また、一般に、
例えば、約５００〜３０００個／ｍ、好ましくは５００
〜２０００個／ｍのノズルオリフィス２３が、約０．５
〜２ｍｍ間隔（ノズルオリフィス中心線と隣接するノズ
ルオリフィス中心線との距離）で、紡糸幅方向に直線状
に一列に配置されていることができる。

【００１０】ノズルピース３は、ダイ本体２の下部に設
けられ、直線状に一列に配列されたノズルオリフィス
群、及び好ましくは中間案内部２２の一部（下部）を形
成する。本発明装置において、ノズルピース自体の形状
や寸法などは、従来のメルトブロー装置におけるノズル
ピースの形状や寸法などと異なるものではなく、一般
に、例えば、ノズル方向の長さは約１０〜１５０ｍｍ、
好ましくは３０〜１００ｍｍであり、ノズルピースの幅
方向の長さは、通常、約１０〜３００ｃｍ、好ましくは
１０〜１５０ｃｍである。

【００１１】本発明装置においては、ノズルピース３全
体を、紡糸幅方向に沿って、複数の温度制御ゾーン１２
に分割する。図３では、ノズルピース３全体を、ゾーン
ａ〜ゾーンｇの７領域の温度制御ゾーン１２に分割した
例を示す。なお、温度制御ゾーンとは、そのゾーンの温
度を直接的に又は間接的に測定する測温手段による温度
測定と、そのゾーンに配置又はその表面に接触させた温
度制御手段による温度制御とにより、所定の温度に制御
される領域の単位であり、前記の測温手段と温度制御手
段を有すること以外には、構造的に他の温度制御ゾーン
と隔離される手段を有するものではない。また、個々の
ノズルオリフィスがいずれか１つの温度制御ゾーンに配
置された温度制御手段によってのみ制御されるわけでは
なく、隣接する２つ又はそれ以上の温度制御ゾーンに配
置された温度制御手段による制御も受ける。従って、温
度制御ゾーンとは、前記の測温手段と温度制御手段とに
より温度制御を受ける領域単位である。なお、図３に示
すゾーンの区分けは、前記の測温手段と温度制御手段と
を配置する領域単位として単に説明の便宜のために設け
たものであり、実際に図３に示すような区分が観察され
るわけではない。

【００１２】本発明装置において、温度制御ゾーンの分
割数や１つのゾーンの大きさ、更には各ゾーンにおいて
制御すべき所定温度などは、本発明が目的とする効果、
すなわち、各オリフィスからの溶融樹脂の吐出量を均一
にすることが達成されるように選択する。この選択は、
簡単なパイロット試験などにより適宜決定することがで
きる。なお、本発明者が見出したところによると、一般
的には、温度制御ゾーン１個当りの紡糸幅方向の大きさ
は、２〜２０ｃｍ、好ましくは５〜１５ｃｍである。２
ｃｍ未満では測温手段や温度制御手段の数が多くなりす
ぎ、装置が複雑で製作が難しくなり、２０ｃｍを越える
と溶融樹脂の吐出量を幅方向に正確に制御することが困
難になる。また、ゾーンの分割方法は、等間隔に分割す
ることが好ましいが、異なる間隔であってもよい。

【００１３】各温度制御ゾーン１２（ゾーンａ〜ゾーン
ｇ）毎に、ノズルピースのノズルオリフィス周辺部の温
度を直接的に測定する測温手段又は間接的に測定する測
温手段を設ける。前記の測温手段は、ノズルオリフィス
周辺部の温度を直接的又は間接的に測定することができ
る限り限定されるものではないが、ノズルオリフィス周
辺部の温度を直接的に測定する測温手段としては、例え
ば、図１に示すとおり、ノズルピース３の内部に埋め込
んで設けた埋め込み型測温手段、例えば、埋め込み型温
度センサー１３を挙げることができる。埋め込み型温度
センサー１３を設ける位置は、ノズルピース３の内部で
あれば限定されないが、ノズルオリフィス出口２４にで
きる限り近い位置、例えば、ノズルオリフィス出口２４
から６０ｍｍ以内が好ましく、特にはノズルオリフィス
出口２４から４０ｍｍ以内に設けることが好ましい。各
温度制御ゾーン１２内に設ける埋め込み型測温手段の数
は、各ゾーン当たり１個あれば十分であるが、複数個設
けてもよい。埋め込み型測温手段として用いる温度セン
サーとしては、公知の温度センサー、例えば、熱電対又
は測温抵抗体を用いることができる。

【００１４】また、ノズルオリフィス周辺部１１の温度
を間接的に測定する測温手段としては、例えば、図４に
示すとおり、ダイ本体２、ノズルピース３及びリッププ
レート４とは離れた位置に、紡糸口２５に対向して設置
され、ノズルオリフィス周辺部１１から放射される赤外
線を受光する非接触型の測温手段５０を挙げることがで
きる。非接触型測温手段５０としては、例えば、赤外放
射温度計、又は赤外線熱画像装置（サーモグラフィ）を
用いることができる。赤外放射温度計５０は、例えば、
ノズルオリフィス周辺部１１から放射される赤外線を受
光する測定部５１、その測定部５１と導線５２で電気的
に連絡したコントローラ部５３とからなる。測定部５１
では受光した赤外線量を電圧信号に変換し、デジタル信
号としてコントローラ部５３に送ることができる。コン
トローラ部５３では補正等の演算を行ってから、制御信
号を導線５４及び５５を介して温度制御手段に送ること
ができる。

【００１５】図４では、非接触型測温手段としての赤外
放射温度計５０を、各温度制御ゾーン毎に１個ずつ配置
した例を示したが、各温度制御ゾーン毎に複数個設けて
もよい。また、逆に、例えば、赤外線熱画像装置を用い
ると、各温度制御ゾーンから放射される赤外線を１個の
受光部（例えば、赤外線カメラ）で一括して受光し、そ
の赤外線受光量を演算部で各温度制御ゾーン毎に分解し
て処理し、各温度制御ゾーン毎に設置された温度制御手
段を個々に制御することも可能である。なお、ノズルオ
リフィス周辺部の温度を直接的に測定する測温手段及び
間接的に測定する測温手段、例えば、前記の埋め込み型
測温手段及び／又は非接触型測温手段（例えば、赤外放
射温度計及び／又は赤外線熱画像装置）を、それぞれ単
独で用いるだけでなく、両者を各温度制御ゾーン毎にあ
るいは一部の温度制御ゾーンに併用することもできる。

【００１６】更に、ノズルオリフィス周辺部の温度を所
定温度に制御する温度制御手段、特には加熱手段（以
下、ノズルオリフィス周辺部温度制御手段と称する）、
例えば、ヒーターをノズルピース３の内部に設ける（埋
め込み型ヒーター１４；図１）か、又はノズルピース３
の表面に接触させて設ける（表面設置型ヒーター；図示
せず）ことができる。ノズルオリフィス周辺部温度制御
手段を設ける位置は、ノズルピース表面よりもノズルピ
ース内部が好ましく、ノズルオリフィス出口２４から１
００ｍｍ以内、特には６０ｍｍ以内に設けることが好ま
しい。また、各温度制御ゾーン１２内に設ける埋め込み
型ヒーター１４又は表面設置型ヒーターの数は、ゾーン
当たり１個設ければ十分であるが、複数個設けてもよ
い。ノズルオリフィス周辺部温度制御手段をノズルピー
ス３の内部に埋め込んで前記の埋め込み型温度センサー
１３と組み合わせて用いる場合、ノズルオリフィス周辺
部温度制御手段を設ける位置もノズルピース３の内部で
あれば限定されないが、前記温度センサー１３の近くが
好ましい。図１には、温度センサー１３をノズルオリフ
ィス出口２４の近くに配置し、それよりもコートハンガ
ーよりにヒーター１４を配置した好ましい例を示すが、
温度センサー１３とヒーター１４との位置関係を、逆に
してもよい。埋め込み型又は表面設置型ヒーターとして
は、具体的には、シーズヒーター、カートリッジヒータ
ー、鋳込みヒーターなど電熱線を利用したヒーター、又
はゾーン毎に温度制御できる熱媒油などを用いることが
できる。

【００１７】前記の埋め込み型測温手段又は非接触型測
温手段は、それが配置されている部位、すなわち担当す
る温度制御ゾーン１２のノズルオリフィス周辺部１１の
温度を直接的に又は間接的に測定し、所定温度（一般に
は、各ゾーン毎に同一温度）との差異に応じて、各温度
制御ゾーン１２のノズルオリフィス周辺部１１の温度が
所定温度になるように、前記測温手段に連関するヒータ
ーの加熱状態を調整する。各測温手段及びそれに連関す
るヒーターは、他の測温手段及び他のヒーターとは独立
して温度制御することができるので、ノズルピース３の
紡糸幅方向の温度分布を正確に制御することができる。
特に、前記の埋め込み型の温度センサー１３をノズルピ
ース３の内部に設けた場合、各温度センサー１３は、ノ
ズルオリフィス出口２４に十分近い位置に配置されるの
で、温度センサー１３をノズルオリフィス周辺部１１に
配置した場合はもちろんのこと、温度センサー１３をノ
ズルオリフィス周辺部１１以外のノズルピース３の内部
に配置した場合であっても、温度センサー１３の設置場
所の温度と各ノズルオリフィス内部の樹脂温度とが実質
的に等しくなるように制御することができる。

【００１８】従来技術においても、図１及び図３に示す
装置と同様の装置を用いたが、ダイ１内部の溶融樹脂全
体を一定温度に加熱する手段として、例えば、複数の温
度制御ゾーンに分割されたダイ本体２の側面に設けられ
た側面ヒータ２６又はコートハンガー部の周辺に埋め込
んだコートハンガー部ヒーター（図示せず）を使用し、
その場で温度制御するために、コートハンガー部に設け
た温度センサー２７もコートハンガー部の温度制御ゾー
ン毎に設けられていた。本発明のメルトブロー装置用ダ
イは、従来技術の側面ヒーター２６若しくはコートハン
ガー部ヒーターの代わりに、又は好ましくは従来技術の
側面ヒーター２６若しくはコートハンガー部ヒーターに
加えて、新たにノズルオリフィス周辺部温度制御手段
（例えば、ヒーター１４）を、ノズルピースの内部に設
けるか又はノズルピースに接触させて設けるものであ
る。従って、本発明装置において、側面ヒーター２６又
はコートハンガー部の周辺に埋め込んだコートハンガー
部ヒーターを併用する場合には、それらのヒーターは溶
融樹脂をおおむね設定温度に加熱することができれば十
分であるので、従来のように温度制御ゾーン毎に分けて
それぞれヒーターを配置する必要はないが、従来法と同
様に、温度制御ゾーン毎に分けてそれぞれヒーターを配
置してもよく、更に測温手段を温度制御ゾーン毎に設け
て簡単な温度制御を行ってもよい。なお、本発明装置に
おいて用いる側面ヒーター２６又はコートハンガー部の
周辺に埋め込んだコートハンガー部ヒーターは、全体で
１個でもよく（温度制御ゾーンに分割しない場合）、あ
るいは温度制御ゾーン毎に１個又はそれ以上を設けても
よい。

【００１９】本発明装置のノズルオリフィス周辺部の温
度を所定温度に制御する温度制御手段、特には加熱手段
としては、ノズルピース３の内部に設けた埋め込み型ヒ
ーター１４又はノズルピース３の表面に設けた表面設置
型ヒーターに代えて、あるいはそれらのヒーターに加え
て、ダイ１内部のガス供給路３０内を案内され、ノズル
ピース３に接触しながらガス経路３１を通過してガス出
口３２から吹出される加熱ガスを、ノズルピース表面に
接触させる温度制御手段として用いることができる。す
なわち、図１〜図３に示す本発明装置又は従来装置にお
いて、ノズルオリフィス出口から押出される溶融樹脂を
牽引細化する目的でガス経路出口３２から噴出される高
速加熱ガスを、その温度を適宜調節して、そのまま温度
制御手段として用いることができる。この場合も、図１
〜図３に示す本発明装置と同様の態様で、従来技術でも
使用されていた側面ヒーター２６（図１）又はコートハ
ンガー部ヒーターを併用することが好ましい。

【００２０】ノズルオリフィス周辺部温度制御手段とし
て、埋め込み型ヒーター又は表面設置型ヒーターに代え
て、加熱ガスを用いる本発明の別の態様のメルトブロー
装置用ダイを図５及び図６に示す。図５は、図１と同様
に、紡糸幅方向に垂直な平面で切断した断面図である。
図６は、加熱ガス供給・分配システムを模式的に示す、
図３と同様の、正面断面図である。図５及び図６におい
て、図１と共通する部分は、同じ数字で表す。ノズルオ
リフィス周辺部温度制御手段であると同時に溶融樹脂牽
引細化用ガスでもある加熱ガスは、ノズルピース３とリ
ッププレート４とから形成されるガス経路３１を通過す
る際にノズルピース３の表面に接触することにより、各
温度制御ゾーンのノズルオリフィス周辺部１１の温度が
所定温度になるように、ノズルピース３を加熱する。

【００２１】従来法においても、また、前記の埋め込み
型ヒーター又は表面設置型ヒーターのみによって本発明
による温度制御を行う場合においても、溶融樹脂牽引細
化用加熱ガスは、ダイ１の外部又は内部に設けられたガ
ス加熱部（図示せず）を通過してから、ダイ本体２内に
設けられたガス供給管３３で紡糸幅方向全体に分配さ
れ、ガス供給路３０を経由して、ガス経路３１に送ら
れ、ガス出口３２から吹出されるだけであり、前記のガ
ス加熱部では、ガス全体を一括して加熱するだけであ
り、ガス気流を幅方向に分割された領域で異なる温度で
加熱することは行っていない。

【００２２】しかしながら、加熱ガスを、本発明による
ノズルオリフィス周辺部温度制御手段として用いる場合
には、前記の一括加熱用の加熱手段に代えて、あるいは
好ましくは一括加熱用の加熱手段と併用して、加熱ガス
流路内（例えば、ガス供給管３３、ガス供給路３０、ダ
イ１の内部又は外部に設けたガス供給管３３の上流部）
に、各温度制御ゾーン毎に１個又はそれ以上で、温度制
御ゾーン加熱用ガスの加熱手段３５を配置する。温度制
御ゾーン加熱用ガス加熱手段としては、例えば、シーズ
ヒーター、カートリッジヒーター、鋳込みヒーターなど
電熱線を利用したヒーターを挙げることができる。温度
制御ゾーン加熱用ガス加熱手段を設ける場所は、加熱ガ
スを紡糸幅方向に分配するガス供給管３３であることが
好ましい。

【００２３】図６に示すように、前記ガス供給管３３の
内側を仕切り壁６２により、温度制御ゾーンａ〜ｇに対
応して、ガス室６１に分割するのが好ましく、更に、そ
れ以後のガス供給路３０、ガス経路３１及びガス出口３
２を、各温度制御ゾーンに対応して、分割することが好
ましい。この態様においては、加熱ガス又は加熱される
ガスを、ダイ本体２の外側に配置したバッファー管６３
から供給して、同じくダイ本体２の外側に、各温度制御
ゾーンに対応して配置したフレキシブル管６４の導入
し、ガス管６５を経てガス室６１に移動させる。こうし
て、紡糸幅方向に沿って分割された各温度制御ゾーンに
対応させた、ガス供給管内の加熱ガスの温度制御が容易
になる。前記温度制御ゾーン加熱用ガス加熱手段は、そ
の加熱手段によって加熱されたガスが通過することによ
って加熱される各温度制御ゾーンに設けられた測温手段
と連関して、ガス気流を加熱する。こうして加熱された
ガス気流は、ガス経路３１に案内され、ガス経路３１を
通過する際にノズルピース３と接触し、これによって各
温度制御ゾーンを望ましい温度に制御することができ
る。

【００２４】前記の加熱ガスをノズルオリフィス周辺部
温度制御手段として用いる場合には、測温手段として、
前記の埋め込み型測温手段（例えば、埋め込み型温度セ
ンサー）及び／又は非接触型測温手段（例えば、赤外放
射温度計、又は赤外線熱画像装置）を用いることができ
るが、それらに代えて、あるいはそれらと併用して、加
熱ガス流路（例えば、ガス供給管３３又はガス室６１）
内に設けた測温手段（例えば、温度センサー３４）を、
ノズルオリフィス周辺部１１の温度を間接的に測定する
測温手段として用いることができる。この加熱ガス流路
内に設けた測温手段（例えば、温度センサー３４）を用
いる場合には、測温手段の設置位置（例えば、ガス供給
管内）の温度とノズルオリフィス周辺部１１の温度との
相関関係を、各温度制御ゾーン毎に予め測定しておき、
その相関関係を利用して各温度制御ゾーンを所定温度に
制御することができる。加熱ガス流路内に設ける測温手
段として用いる温度センサーとしては、公知の温度セン
サー、例えば、熱電対又は測温抵抗体を用いることがで
きる。

【００２５】加熱ガスをノズルオリフィス周辺部温度制
御手段として用いる場合も、あるいは単に溶融樹脂の牽
引細化にのみ用いるばあいでも、ガス経路３１は、従来
の装置に用いられているものと同じものでよい。なお、
加熱ガスを単独のノズルオリフィス周辺部温度制御手段
として用いる場合の各温度制御ゾーンは、温度制御ゾー
ン１個当りの紡糸幅方向の大きさが、２〜２０ｃｍ、好
ましくは５〜１５ｃｍである。また、加熱ガスを前記ヒ
ーターと併用してノズルオリフィス周辺部温度制御手段
として用いる場合の各温度制御ゾーンも、温度制御ゾー
ン１個当りの紡糸幅方向の大きさは、２〜２０ｃｍ、好
ましくは５〜１５ｃｍである。

【００２６】図５及び図６に示す装置と同様の本発明装
置を使用して、ポリプロピレン樹脂を用いてメルトブロ
ー不織布を製造した。使用した装置において、ガス供給
管３３は幅方向に区切られた７つの温度制御ゾーンａ〜
ｇに対応するように仕切壁６２で７つのガス室６１に区
切られており、区切られたガス室６１ごとにヒーター３
５と温度センサー３４が設けられている。また、ダイ本
体２の外側に配置した側面ヒーター２６を３００℃に設
定した。初期温度が３２０℃のガスを、右側及び左側の
バッファー管６３の各々から２００Ｎｍ³ ／ｈの流量
で、各ガス通路へ供給した。ポリマーは、３００ｍｌ／
分の量でコートハンガー部へ導入した。使用したノズル
ピースの幅は約１１００ｍｍで、直径０．３ｍｍのノズ
ルオリフィスを約１２００個等間隔で一列に形成したも
のである。

【００２７】ノズルオリフィス周辺部１１の温度は、加
熱ガスの温度と相関関係にあるので、温度センサー３４
により加熱ガスの温度を測定することによって間接的に
計測した。また、分割されたガスをヒーター３５によっ
て加熱することにより、ノズルオリフィス周辺部１１に
おける７つの温度制御ゾーンａ〜ｇの温度を所定温度
（３２０℃）に制御した。得られたメルトブロー不織布
を紡糸幅方向に５ｃｍごとに裁断して、５ｃｍ×２０ｃ
ｍのサンプルを得た。各サンプルの目付けを測定した。
結果を図７に示す。図７において、＋は目付けであり、
×は温度である。図７から明らかなように、目付けが均
一になる。対照実験として、ヒーター３５を使用しない
こと以外は前記と同様の操作を繰り返し、対照用の不織
布を得た。結果を図８に示す。図８から明らかなよう
に、ヒーター３５を使用しないと、加熱ガスの温度は、
紡糸幅方向の両端部で高く、中央部で低くなる挙動を示
し、これとほぼ連動して、得られたメルトフロー不織布
の目付け分布も紡糸幅方向の両端部で高く、中央部で低
いものとなった。このことから、加熱ガスの温度を制御
することにより、ノズルオリフィス周辺部の温度を制御
することができ、各温度制御ゾーンでの加熱ガスの温度
を調節することによって、得られるメルトブロー不織布
の紡糸幅方向の目付け分布を調整することができること
がわかる。

【００２８】ノズルオリフィス周辺部の温度制御手段と
しては、特に加熱手段（例えば、埋め込み型ヒーター若
しくは表面設置型ヒーター、又は加熱ガス）について説
明したが、この温度制御手段を設ける目的は、既に説明
したとおり、各ノズルオリフィスからの溶融樹脂の吐出
量を均一にするために、各温度制御ゾーン毎にノズルオ
リフィス周辺部を所定温度に制御することにある。従っ
て、測温手段によって測定されるノズルオリフィス周辺
部の温度が、前記の所定温度よりも低い場合には、既に
説明したように前記の温度制御手段（加熱手段）によっ
てノズルオリフィス周辺部を加熱し、所定温度に上昇さ
せる。しかしながら、ノズルオリフィス周辺部の温度
が、所定温度よりも高い場合には、前記の温度制御手段
によってノズルオリフィス周辺部を冷却し、所定温度に
下降させる必要がある。

【００２９】冷却する場合には、前記の埋め込み型ヒー
ターや表面設置型ヒーターの出力を止める（オフにす
る）か極めて弱くする。また、ヒーターの代わりに用い
る積極的な冷却手段として、例えば、冷却水などの冷却
媒体を用いることも可能である。温度制御手段として加
熱ガスを使用する場合には、温度制御ゾーン加熱用ガス
加熱手段の出力を調整することにより、ノズルオリフィ
ス周辺部の温度よりも相対的に低い温度の加熱ガスを供
給し、ノズルオリフィス周辺部を冷却して所定温度にす
ることも可能である。

【００３０】本発明では、従来技術の側面ヒーター２６
又はコートハンガー部ヒーターを併用しない場合あるい
はそれらのヒーターを併用する場合でも、ノズルオリフ
ィス周辺部の所定温度よりも溶融樹脂の温度を低くして
おいて、ノズルオリフィス周辺部の温度制御手段として
加熱手段を用いるのが好ましい。従って、前記の側面ヒ
ーター２６又はコートハンガー部ヒーターと共にコート
ハンガー部に温度センサーを設けて、前記の溶融樹脂の
温度を大まかに制御するのが好ましい。勿論、ノズルオ
リフィス周辺部の所定温度よりも溶融樹脂の温度を高く
しておいて、ノズルオリフィス周辺部の温度制御手段に
よって冷却することもできる。

【００３１】本発明装置は、従来技術のメルトブロー装
置に対して、ノズルピース測温手段及びノズルオリフィ
ス周辺部温度制御手段を新たに設けた構造を有するもの
であるので、例えば、使用する溶融樹脂の種類、加熱ガ
スの種類、溶融樹脂経路（例えば、ノズルオリフィス、
コートハンガー部）の形状、又は加熱ガス経路の形状等
は、本発明の範囲内であれば、従来技術をそのまま利用
することができる。なお、本発明のメルトブロー装置用
ダイは、上述した実施態様に限定されるものではなく、
本発明の技術範囲に基づいて適宜設計変更できるもので
あり、例えば、測温手段は、ノズルオリフィス周辺部の
温度を直接的又は間接的に測定することができるもので
あれば、例示した測温手段以外の測温手段を利用するこ
とができ、また、温度制御手段についても、測温手段に
連関して各温度制御ゾーンのノズルオリフィス周辺部の
温度を所定温度に制御できるものであれば、例示した温
度制御手段以外の温度制御手段を利用することができ
る。

【００３２】

【作用】以上のように、本発明は、同一の温度制御ゾー
ン内のノズルオリフィス周辺部の温度とノズルオリフィ
ス内部の溶融樹脂温度とは実質的に等しくなるので、ノ
ズルオリフィス周辺部の紡糸幅方向の温度分布を制御す
ることにより、ノズルオリフィスの紡糸幅方向の温度分
布を制御し、各ノズルオリフィスからの溶融樹脂の吐出
量分布を紡糸幅方向に対して正確に制御することができ
るという本発明者の発見に基づいている。この理由は、
以下のように推定される。すなわち、ダイへの溶融樹脂
の導入部からオリフィス出口までの圧力損失を考える
と、溶融樹脂導入部から中間案内部までの部分は、いず
れも非常に低い圧力損失しか生じず、ノズルオリフィス
内の圧力損失が、全圧力損失のほとんどを占める。この
ことから、ノズルオリフィス上端部の紡糸幅方向の圧力
分布は一定と考えられ、各ノズルオリフィスの圧力損失
は、ノズルオリフィス上端部の圧力と大気圧との差とな
り、一定になる。ここで、各ノズルオリフィスの圧力損
失は、ノズルオリフィス径及び長さが一定であれば、粘
度と流量とで決まる。

【００３３】実際に、紡糸幅方向の溶融樹脂吐出量分布
が一定でない場合のノズルオリフィス周辺部の温度分布
を測定すると、ほぼ溶融樹脂吐出量分布と相似の分布を
得た。これは、紡糸幅方向の温度分布中に高い温度を示
す部分があると、その部分を通過する樹脂の粘度が低下
し、流量が増えることで他の部分と同一圧力損失となる
ことでバランスした結果と言える。従って、溶融樹脂の
粘度は温度に依存することから、結果として吐出量はノ
ズルオリフィス周辺部の温度に依存し、ノズルオリフィ
ス周辺部の温度を制御することによって、吐出量をほぼ
正確に制御することができると推定される。

【００３４】これに対し、従来技術においては、ダイ本
体のコートハンガー部で溶融樹脂の温度を制御して均一
にしていた。しかし、この場合には、既に説明したとお
り、紡糸幅方向の溶融樹脂吐出量を均一にすることはで
きない。上記の推論に基づいて、その理由を考察する
と、ダイの内部構造が紡糸幅方向に一様ではないので、
熱伝導による加熱手段からの受熱及びダイからの放熱が
均一にならないため、コートハンガー部の温度が均一で
あっても、ノズルオリフィス周辺部の温度が不均一にな
るものと考えられる。また、ダイ内部では加熱ガス自体
は温度制御を受けないので、加熱ガスとノズルピースと
の間の熱の授受も、その一因と考えられる。

【００３５】

【発明の効果】本発明のメルトブロー装置用ダイによれ
ば、ノズルオリフィス周辺部の紡糸幅方向の温度分布を
所定の温度に速く正確に制御することができるので、溶
融樹脂の吐出量分布を紡糸幅方向に正確に制御すること
ができ、例えば、ノズルオリフィス周辺部の紡糸幅方向
の温度分布を均一温度に制御することによって、溶融樹
脂の吐出量分布を紡糸幅方向に均一にすることができ、
均一な目付量分布をもつメルトブロー不織布を得ること
ができる。また、ノズルオリフィス周辺部の温度と溶融
樹脂の吐出量とがほぼ正確に対応するので、生産中にノ
ズルオリフィス周辺部の幅方向の温度分布を調節するだ
けで、迅速に溶融樹脂の吐出量分布を調節することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメルトブロー装置用ダイを紡糸幅方向
に垂直な平面で切断した断面図である。

【図２】図１に示すダイの紡糸口部分の拡大断面図であ
る。

【図３】図１のII−II線断面図である。

【図４】測温手段として赤外放射温度計を用いる本発明
のメルトブロー装置用ダイを模式的に示す平面図であ
る。

【図５】本発明の別の態様であるメルトブロー装置用ダ
イを紡糸幅方向に垂直な平面で切断した断面図である。

【図６】本発明のメルトブロー装置用ダイにおいて用い
ることのできる加熱ガス供給・分配システムを模式的に
示す正面断面図である。

【図７】本発明に従って調整したメルトブロー不織布の
目付け分布とノズルオリフィス周辺部温度分布との関係
を示すグラフである。

【図８】従来法に従って調整したメルトブロー不織布の
目付け分布とノズルオリフィス周辺部温度分布との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ダイ；２…ダイ本体；３…ノズルピース；４…リッ
ププレート；１１…ノズルオリフィス周辺部；１２…温
度制御ゾーン；１３…温度センサー；１４…ヒーター；
２１…コートハンガー部；２２…中間案内部；２３…ノ
ズルオリフィス；２４…ノズルオリフィス出口；２５…
紡糸口；２６…側面ヒーター；２７…コートハンガー部
温度センサー；２９…フィルター；３０…ガス供給路；
３１…ガス経路；３２…ガス経路出口；３３…ガス供給
管；３４…温度センサー；３５…ヒーター；４１…取付
手段；４２…取付手段；５０…赤外放射温度計；５１…
測定部；５２、５４…導線；５３…コントローラ部；６
１…ガス室；６２…仕切壁；６３…バッファー管；６４
…フレキシブル管；６５…ガス管。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイ本体とノズルピースとリッププレー
   トとを含むメルトブロー装置用ダイにおいて、前記ノズ
   ルピースを紡糸幅方向に沿って複数の温度制御ゾーンに
   分割し、分割された各温度制御ゾーン毎に前記ノズルピ
   ースのノズルオリフィス周辺部の温度を直接的に又は間
   接的に測定する測温手段を設け、前記の各測温手段に連
   関して、各温度制御ゾーンのノズルオリフィス周辺部の
   温度を所定温度に制御するノズルオリフィス周辺部の温
   度制御手段を、各測温手段に対応させて、ノズルピース
   内部に設けるか、又はノズルピース表面に接触させる、
   ことを特徴とするメルトブロー装置用ダイ。
2. 【請求項２】 ノズルピース表面に接触させる温度制御
   手段が、ノズルピース表面と接触しながら流れる加熱ガ
   スである、請求項１に記載のメルトブロー装置用ダイ。
3. 【請求項３】 測温手段をノズルピース内に設ける、請
   求項１又は２に記載のメルトブロー装置用ダイ。
4. 【請求項４】 測温手段が非接触型測温手段である、請
   求項１又は２に記載のメルトブロー装置用ダイ。
5. 【請求項５】 測温手段を加熱ガス流路内に設ける、請
   求項２に記載のメルトブロー装置用ダイ。