JPS5947067B2 - 繊維を２軸方向に配列した不織布の製造方法および装置 - Google Patents

繊維を２軸方向に配列した不織布の製造方法および装置

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JPS5947067B2
JPS5947067B2 JP50111778A JP11177875A JPS5947067B2 JP S5947067 B2 JPS5947067 B2 JP S5947067B2 JP 50111778 A JP50111778 A JP 50111778A JP 11177875 A JP11177875 A JP 11177875A JP S5947067 B2 JPS5947067 B2 JP S5947067B2
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Description

【発明の詳細な説明】 不織布は現在多数の産業分野で種種な目的のために使わ
れている。
カージンク、ガーネツチング（μｓｒｎｅｔｔｉｎｇ）
、空気レイイング（ａｉｒ−Ｉａｙｉｎｇ）、および類
似な方法によりこれらの不織布を従来は製造した。大部
分の繊維を機械方向に配列した不織布を製造し、他の不
織布は繊維の若干の横断方向配列をもち、又繊維の方向
性のない配列をもつたさらに他の不織布が製造された。
しかしながら、これらの不織布のほとんど全部に若干の
表面特性または織られたまゝの模様の効果に欠点がある
。従来しま模様をもつ不織布を製造する提案はなく、そ
のようなしま模様のある不織布ではしま模様の半分が高
繊維密度をもち、しま模様の他の半分が低繊維密度をも
つている。ましてや高繊維密度のしま模様の中の繊維の
大部分をしま模様に平行な方向（機械方向）に配列し、
低繊維密度のしま模様の中の繊維の大部分をしま模様に
大体垂直な方向（横断方向）に配列させる不織布を製造
する提案はない。少くとも二つの型の配列を同時にもつ
たこのような不織布を製造するための方法はまだ発明さ
れていなかつた。この発明はスフで作りまた指状（五指
の間隔を開いた配列）の配列をもち繊維の大部分が指部
に大体垂直な方向に配列した低繊維度の区域（五指の間
の区域）と、前記区域に直ぐ隣接しており、繊維の大部
分の配列が指部の方向と平行である高繊維密度の区域（
五指の配列）とより成る２軸方向に配列した不織布を提
供する。
この発明による不織布の好ましい型では、高繊維密度と
低繊維密度との区域が不織布の長手方向に延びる交互の
しまである。
このような不織布を以下に記す方法および装置により製
造することができる。
この発明を添付図面について以下に説明しよう。
第１図は高繊維密度のしま１１と低繊維密度のしま１２
とを交互にもつ不織布１０を図示する。図面で明らかな
ように、繊維がその上で作られるコンベヤスクリーンの
運動の方向（機械の方向）に大体従う方向にしま１１の
中の繊維の大部分を配列する、即ちこれらの繊維を不織
布の長手方向に大体平行に並置する。しかしながら、不
織布１０の幅を大体横切る方向へしま１２の中の繊維の
大部分を配列する。即ちこれらの繊維をしま１１の中の
繊維に大体垂直に並置する。種種な配列の交互のしま部
分が後で記すように同時に作られる。第２図に図示する
ように、米国特許第 ３７２７，２７０号明細書に記載のような空気レイ（Ａ
ｉｒｌａｙ）により空気流に乗つたスフの流れが生じ、
前記米国特許明細書の記載によれぱ、スフ１４は線条機
１５により延伸されその後で入力送風機１６により生じ
た高速度の空気流により推進される。
空気流に乗つた繊維の流れはベンチユリＩＴを通つて案
内され、分配室２１の外部から入ロへ引いた自由空気に
さらに助けられて、わん曲した分配室２１の中に進む。
空気流に乗つた繊維の流れは分配室２１を貫流して移動
中のコンベヤスクリーン２２の上へ落下する。固定した
指状のしま形成棒（Ｓｔｒｉｐｉｎｇｂａｒ）２３をコ
ンベヤスクリーン２２の幅を横切つて規則正しい間隔で
置き、まま形成棒２３に空気流に乗つた繊維の流れを向
けさせるのに助けになりそれで空気流の中で繊維の横断
方向と機械方向との配列の同時形成を容易にするため、
吸込み箱２９をしま形成棒２３の区域内でコンベヤスク
リーン２２の下に置く。空気流に乗つた繊維の流れがし
ま形成棒２３とコンベヤスクリーン２２との上に落下す
るときに、繊維は前記した不織布を構成するしまのある
ウェブ２４を作るように独自で並ぶ。このように作られ
たウェブ２４はコンベヤースクリーン２２により加熱器
２５を通つて運ばれ、加熱器２５はウェブ２４の中に存
在する熱可塑性繊維を溶融してウェブの繊維をともに接
着するのに役立つ。もちろん、ウェブ２４を他の通常の
接着処理により接着してもよい。加熱器２５を過ぎて、
コンベヤスクリーン２２の端部の先で巻取りロールによ
りウェブを巻取る。しま模様のある不織布を生ずる理由
として全く確かなものであるとはいえないが、つぎの記
載はそれらしい説明と信じられる。
空気流に乗つた繊維の流れがコンベヤスクリーン２２の
上方の正圧誘起速度とコンベヤスクリーン２２の下方の
低圧とにより推進される走行中のコンベヤスクリーン２
２に接近するときに、空気はコンベヤスクリーン２２を
横切つて置いたしま形成棒２３を避けるため分岐しなけ
れぱならない。各しま形成棒２３の中心線にそつてかつ
その上方にこの空気の分岐の中心線を置く、分岐線の各
側にそつた空気をしま形成棒の中心線から外方へ動くよ
うにさせる。結果として、コンベヤスクリーン２２に接
近する繊維をこの分岐した空気により搬送しそれでこの
分岐線に従う。もし繊維が分岐線の１側での長さの一つ
の部分と分岐線の他側での長さのもう一つの部分とをも
つならば、繊維の分岐線上の背中合せの側での二つの部
分はしま形成棒２３に関して外方へ押されるので真直ぐ
にする作用を受ける。このような繊維は一つの部分をし
ま形成棒の１側に置いてもう一つの部分をしま形成棒の
他側に置いて走行中のコンベヤスクリーン２２の方へ運
び降ろされる。繊維のこれらの二つの部分を架橋する部
分は繊維の比較的に真直ぐな部分であり、繊維の比較的
真直ぐな部分はしま形成棒をその軸線に大体９０゜で架
橋する。それゆえ明らかなように、しま形成棒の幅は架
橋長さ部分としま形成棒の両側での繊維の二つの部分と
を設けるため繊維の長さより小さくなければならない。
けれども、しま形成棒は真直ぐでしま形成棒を架橋して
配列した繊維の長さの実質的部分をもつように繊維の長
さと同じ＜らいの空気流の分岐を生じさせるのに十分な
幅をもたなければならない。しかしながら、繊維の大部
分はしま形成棒の間の空所の方へ推進させられ、これら
の繊維はしま形成棒２３に大体平行に向いたコンベヤス
クリーン２２にそつて前方に引張られ、それで第１図に
図示しかつ前記したようにしま模様の不織布が製造され
る。
たとえぱ従来判明したことによれば、３／８インチ即ち
９．４７Ｉ１Ｒの幅をもつしま形成棒は１１／２インチ
即ち３８．ＩＥＲの長さをもつた繊維での高度の横方向
配列を生じ、幅は繊維の長さに比較して実質的であるの
でそれは多数の繊維にしま形成棒を架橋させかつしま形
成棒の両側に置いた端部をもたせるのに十分小さい。
もししま形成棒がともに接近しそれでしま形成棒の間の
距離が繊維の長さより小さくなるべく１″（２５．４顧
）の中心距離で繊維の長さの１／２より小さいならば、
しま形成棒を架橋しない繊維は高繊維密度のすじの中へ
搬送され、そのすじはしま形成棒の間に置かれる。前記
したように、高繊維密度のすじはしま形成棒の軸線にそ
つた主配列をもつ。このことは次の理由でおそらく生じ
る、しまの軸線に平行である繊維の配列には抑制がない
がしま形成棒を横切つて一部分が位置しようとする繊維
はしま形成棒と並んでいる整合位置へしま形成棒からの
分岐空気により押されるのである。それゆえこれを基礎
として、しま形成棒の間の距離を減少するにつれて、し
ま形成棒の間に形成される高繊維密度のしまは、しまの
方向に増加して配列することが予想されるようになる。
第３図はしま形成棒２３の拡大図であつてしま形成棒の
間に落ちそしてしま形成棒２３に実質的に平行に配列し
ている繊維の主部分２７と、又一方、不織布の幅を実質
的に横切り、しま形成棒の軸線に垂直な方向に配列され
るようにしま形成棒を横切つて配置されている繊維の小
数部分２８を図示している。
最軽量の不織布を除いたすべての、不織布の頂部即ちコ
ンベヤスクリーンから遠い不織布の表面は、ウェブの全
幅を大体において横切つて置いた繊維の小数部分により
おおわれるように見える。
空気流に乗つた繊維の流れがコンベヤスクリーンとしま
形成棒との上にありまた次第に厚くなつてしま形成棒を
見えなくしてゆくので、落下する繊維は分岐する空気に
より制御を殆んど受けないようになりそしてい＜らか方
向性がないか横断する配列の形式で不織布の最上部分の
上に落下する（分配室２１のわん曲壁の方へ向けられた
空気流に乗つた繊維の流れにより若干の横断配列が生じ
るので）。この点でのウェブはそこに統合された若干方
向性のない繊維の覆い層を持つ高繊維密度と低繊維密度
とのしまをもつものとして述べることができる。しかし
ながら、それでも繊維の大部分はしま形成状態でウェブ
の長手に平行な配列で配置されている。もししま形成棒
をもとに接近するように動かし３″また前記した１″（
２５．４７１ｇ１）よりむしろＴ（１９．０５７１ｇ１
）の中心距離でへだてるように配置するならば、はるか
に際立つたうね織り構成体が形成される。
うね織り構成体とは高繊維密度のしまが多くの繊維を含
有しそれでしまの輪郭がほとんど半円形をなしそれに反
して低繊維密度区域のしまは多かれ少なかれ平らのまま
であることを意味している。しま形成棒を使う代りに、
移動中のコンベヤスクリーン自体の上に空気を通さない
抵抗区域を設けることにより、２軸方向に配列した不織
布を製造することができる。
前記した装置をつぎのように作用させる。
米国特許第３，７２７，２７０号明細書に記したように
０．５６２インチ（１４．２７７１ｇｔ）ののど直径を
もつ型Ｃの８個の真空延伸ジェットをジェット当り６０
ｓｃｆｍの空気消費での圧縮空気の４５ｐｓｉｇ〜５０
ｐｓｉｇでかジェット当り３０ｓｅｆｍの空気消費で１
５ｐｓｉｇで作動した。
ジェットに通常の第２線条（Ｄｒａｗ）６０番手スライ
バ（篠）を供し、スライバを通常４オーバー４（４線式
）線条機の組から１０のドラフトへ供給した。５″（１
２７？）の中心距離で設けたジェット組を送風機空気の
４０″（１０１６顧）の幅と４レゞ（１１４．３顧）深
さとの柱体の散布のため使つた。
ジェットから下流４０″（１０１６Ｗ１）の距離で、毎
分６０００フィート（１８．０４８ｍ）でか３，３３３
ｃｆｍで走行する薄板状空気を作るため、４１／２’（
１１４．３ｍｗＬ）深さから２″（５０．８驕）まで４
０″（１０１６７ＨＲ）の幅の空気柱体はベンチユリに
より減じられた。正圧送風機の出力を制御することによ
り、速度をこのレベルへ調節することができる。ベンチ
ユリーを出た後に、薄板状の空気を開いた空所を通つて
貫流させその後分配室を通つて大体４０″（１０１６顧
）の幅のスクリーンへ送つた。
コンベヤスクリーンの下の吸込み箱により動力を加えた
吸込み送風機を調節して１″（２５．４ＥＲ）の幅当り
およそ４，０００ｃｆｍの空気を集める。吸込み装置が
ベンチユリにより供給されている空気よりも多くの空気
を吸引していたので、室内からの対応した量の自由空気
をベンチユリーと分配室との間の隙間の空間の中へ吸引
した。前記したように作動するとき、機械は毎時１８．
０００ボンド（８，１００Ｋ９）または４．０００ｃｆ
ｍの空気を処理する。１５ｐｓｉｇでジェットの中に使
つた２４０ｃｆｍの空気はさておき全部の空気を送風機
により供給した。
延伸装置の入口端部で毎分２４フィート （０．７４ｍ）のスライバ送り割合を例として取ること
により、この装置の作用を第５図に図示のようにさらに
判断することができる。
この場合には、大体３８，２６５デニールをもつ原スラ
イバを延伸装置により３８２６デニールまで延伸し、原
スライバは約３／４″（１９７１ｉＲ）幅をもちまた毎
分２４０フィート（７２ｍ）で走行する。ジェットが１
５ｐｓｉｇで作動していると仮定すれば、ジェットは毎
分２４，０００フィート（７２００ｍ）に繊維を加速し
またスライバの重量をジェットの出口の区域に広がつた
大体３８デニールの平均に減少し、ジェット出口は０．
６″（１４．２驕）の直径をもつ。
繊維のこの流れを膨脹しその後でベンチユリへ送り、そ
こで流れは１０インチ平方 ．のベンチユリ出口横断面
上に広がつて１５３デニール即ち１インチ平方当り１５
．３デニールに収縮する。毎分２４フィート（７２ｍ）
でスライバの８個の端部を４０″（１０１６７１ｇｔ）
の幅にわたつて送 ．る（各ジェットに対して一つの端
部）とき、機械へのスライバの送り割合は平方ヤード当
り２８１であり、ベンチユリーでの排出割合は平方ヤー
ド当り０．１１２９である。
ウェブの重さでの延伸要素および速度を第５図で図示す
る。約１１／２″（４３．■ｍ）の長さをもつ３デニー
ルと１１／２デニールとの繊維で機械を作動した。
種種な送り割合と種種なジェット圧力とを試験した。こ
れらの実験から、これらの繊維を走行するためのつぎの
一般的条件を決された。ジェット当り１時間当りの 繊維のボンド２．５ この発明をつぎの例によりさらに例示する。
例１１１／２インチ長さのフィラメント当り３デニール
の３８．２６５デニールのレーヨンスライバの８個の端
部を大体１７ｐｓｉｇの空気圧で８個のジェットノズル
を通つて空気流の中へ送つた。
レーヨンを平方ヤード当り２４．９１の割合で流れの中
へ送り、３デニールと１／４インチ（６．４ＥＲ）の長
さとのビニヨン（ＶｉｎｙＯｎ）繊維（ビニヨンはアメ
リカンビスコースによりビニールアセテートとビニール
塩化物とのポリマに対する商標名である）を干方ヤード
当り１７１９の割合で第９第目のジェットにより流れの
中へ同時に送り、このヤード当り１７．１９の割合は平
方ヤード当り４２．０ｇの全重量を与えた。流れはわん
曲した分配室の中へ通り、コンベヤスクリーンの４２イ
ンチ幅を横切つてたがいに等間隔で置いた指状のしま形
成棒をもつ移動式のコンベヤスクリーンへ繊維の流れを
投げた。しま形成棒は３／８インチの幅をもちまた１イ
ンチの中心距離であつた。４２本のしまが結果としての
ウェブの中に作られた。
この特別な例では、コンベヤスクリーンの下の吸込みは
水柱２．５インチであつた。４２００Ｆ（１８２℃）の
炉を通つてウェブを走行させることにより、ウェブは不
織布に加工された。
例２ 例１で前記した空気流に乗つた繊維の流れが１７ｐｓｉ
ｇで同じ設備を通つて送られコンベヤスクリーンへ投げ
、コンベヤスクリーンの下の吸込み箱が水柱２インチの
圧力を加えた。
平方ヤード当り１４．０９の割合でレーヨンを送り、平
方ヤード当り２３ｆ１の全布重量を与える平方ヤード当
り９Ｉの割合でビニヨンを送つた。大体４２００Ｆ（１
８２℃）で炉を通つてこの不織布を送り、４２本のしま
をもつた完成した不織布が製造された。例３ 例１で前記した空気流に乗つた繊維の流れを準備して１
７ｐｓｉｇで同じ装置を通つて送つた。
レーヨンを平方ヤード当り大体２８ｙの割合で送り、一
方平方ヤード当り６３″の全布重量を与える平方ヤード
当り大体３５１でビニヨンを送つた。不織布を１回以上
４２０Ｐ（１８２℃）での炉を通つて通し、４２本のし
まをもつた少々重くていくらか板状の布を製造した。例
４ 例１に記した空気流に乗つた繊維の流れは１７ｐｓｉｇ
で分配室の中へ流れた。
しかしながら、依然として３／８インチ幅のしま形成棒
を４２インチ幅全体にわたつて３／４インチの中心距離
でおいた。うね織り構成体を作るため、高繊維密度のし
まが不織布の平面の上方に隆起し、５６本のしまをもつ
た不織布を作つた。しま形成棒の幅、該棒の形状または
抵抗区域、およびそれらの間の距離を変えることにより
、種種な変型を作ることができる。
移動するコンベヤスクリーンの速さ（不織布の重量）の
変化もまたウェブの特性を変えることができる。たとえ
ば、従来前記したように、少々重い重量のウェブはその
表面を横切つて大体方向の定まらないまたは横方向に配
列した繊維の層をもつ。これは第４図から諒解すること
ができ、第４図はマサシユセツト、パーリントンのＡＭ
Ｒ会社で作つたＡＭＲ一１０００走査電子顕微鏡で撮影
した顕微鏡写真である。低繊維密度のしまとの高繊維密
度のしまとの間の境界面で撮影したこの顕微鏡写真は、
低繊維密度のしまの中の繊維が大体横断方向に配列して
いること、高繊維密度のすじの中の繊維が大体機械方向
に配夕１ルていること、および不織布の最上部分の中の
繊維が境界面を越えて延びまた高繊維密度のしまの上へ
いくらか横断方向に配列していることを示す。さらに明
らかなように、大部分の繊維が高繊維密度のしまの中に
あつて低繊維密度のすじの中の繊維の配列に対して大体
９０゜で配列している。しまが繊維の長さより小さいが
１／８インチ（３．２７Ｅ）より大きな幅をもつときに
、最適度の結果を得る。
３／８インチ（９．５７１ｉ１１１，）の幅はとくに１
１／２デニールと３デニールとの１１／２インチ（３８
．１驕）長さの繊維を使つたとき望ましいことが判明し
た。
もししま形成棒がコンベヤスクリーンの全幅をおおわな
いようにしま形成棒の群の長さを減するならぱ、ウェブ
のしま区域に密接に関係のあるしま形成棒によりおおわ
れていないコンベヤスクリーンの部分の上にウェブの実
質的に方向性のない区域が形成される。
しま形成棒によりおおわれたコンベヤスクリーンの割合
を調節することにより、しまを付けて２軸方向に配列し
たウェブ重量の割合を重なつた方向性のないウェブの割
合に対して変えることができる。コンベヤスクリーン上
の空気を通さない抵抗区域を作ることによりしま形成棒
の代りにする場合は、コンベヤスクリーンを横切つてテ
ープのすじを置くことにより、または選択した区域の中
でコンベヤスクリーンの中の開口部をプラスチック材料
かペンキで塞ぐことによりこれを達成することができる
。
もし抵抗区域が走行方向に置いたしまの形をなすならば
、結果としてのしま不織布は前記したようである。しか
しながら、もしコンベヤスクリーンの幅を横切つてしま
を置くならば、模様を逆転し、不織布の幅を横切つてし
まが出来る。機械方向に対して斜めにしまをもつた不織
布を製造するため、抵抗区域をコンベヤスクリーンの走
行方向に平行か垂直か以外の角で置いてもよい。この発
明をつぎのように実施することができる。（ハ 高繊維
密度と低繊維密度との区域が不織布の縦方向に延びる交
互のすじであり、低繊維密度のしまの中の繊維の大部分
が大体横方向に配列し、高繊維密度のしまの中の繊維の
大部分がしまに大体平行な方向に配列する特許請求の範
囲に記載の不織布の製造装置。（２）高繊維密度のすじ
が不織布の１方の面上にだけ不織布の上方に隆起する前
記第１項に記載の不織布。
（３）不織布の上部を横切つて大体横方向に配列するか
方向が一定ない繊維をもつ前記第１項に記載の不織布の
製造装置。
（４）繊維がレイオン繊維およびビニールアセテートと
塩化ビニールとのポリマの繊維をもつ前記第１項に記載
の不織布の製造装置。
（５）空気を通さない抵抗区域がコンベヤスクリーン上
方に置かれそしてコンベヤスクリーンの縦方向に延びて
いる大体等間隔に間隔をあけた指状しまである特許請求
の範囲に記載の方法。
（６） しま形成棒の間の距離が繊維の平均長さより小
さい前記第５項に記載の方法。（７） しま形成棒はコ
ンベヤスクリーン横切つて１″（２５．４７１ｉ１Ｒ，
）の中心距離を持つた前記第５項に記載の方法。
（８）しま形成棒をコンベヤスクリーン横切つて３／４
″（１９Ｅ１！ｔ）の中心距離とした前記第５項に記載
の方法。
（９）しま形成棒の間の距離が繊維の平均長さの１／２
より小さい前記第５項に記載の方法。
Ａｃｊ）抵抗区域がコンベヤスクリーンの縦方向に延び
ており分配室の出口の下に直接設けられ等間隔で間隔を
あけた多数の指状すじである特許請求の範囲に記載の装
置。Ｑ１）しま形成棒が３／８″ （９．５７１ｇｔ）
幅をもつ前記第１０項に記載の装置。
ａコ しま形成棒の間の距離が繊維の長さより小さい前
記第１０項に記載の装置。
Ｑ（至） しま形成棒をコンベヤスクリーン横切つて１
″（２５．４ｗｔ）の中心距離に置いた前記第１０項に
記載の装置。
Ａ゜しま形成棒をコンベヤスクリーン横切つて３／４″
（１９７１ｇｔ）の中心距離に置いた前記第１０項に記
載の装置。
ａω しまの間の距離が繊維の平均長さの１／２より小
さい前記第１０項に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による不織布の平面図、第２図はこの
不織布を製造する装置の略図での斜視図、第３図はこの
装置に使う数個のしま形成棒を図示する略図、第４図は
高繊維密度のすじと低繊維密度のすじとの間の境界面で
切つた不織布の断面の顕微鏡写真、第５図は図表である
。 図中、１０は不織布、１１はスクリーンの長手方向に延
びた高繊維度のしま、１２はスクリーンの横方向に延び
た低繊維度のしま、２１は分配室、２２はコンベヤスク
リーン、２３はしま形成棒、２９は吸込み箱である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 不織布の製造方法において移動している空気を通す
    コンベヤスクリーン２２上かその上方に置かれた繊維の
    平均長さより短かい距離で間隔をあけた一連の平行なし
    ま形成棒２３を通つてほぐしたスフを包含する高速空気
    流を分配室２１からコンベヤスクリーン２２へ排出する
    工程と、しま形成棒２３の間の区域では繊維がスクリー
    ン２２の長手方向に延びて高繊維度のしま１１となり他
    の繊維はスクリーン２２に関して横方向に延びている低
    繊維度のしま１２を形成するようにスクリーン２２の下
    に吸込みを加える工程とを有することを特徴とする繊維
    を２軸方向に配列した不織布の製造方法。 ２ 分配室２１と吸込み箱２９とを有し、分配室２１の
    出口の下に置いた移動ができ空気を通すコンベヤスクリ
    ーン２２上へ空気流に乗つたスフ（繊維）の流れを排出
    するように分配室２１を配置し、吸込み箱２９をスクリ
    ーン２２の下に配置した不織布の製造装置においてコン
    ベヤスクリーン２２上または分配室２１の出口とスクリ
    ーン２２の間に、該スクリーンに関して長手方向に延び
    て配置した多数の間隔をあけた空気を通さないしま形成
    棒２３を設け、しま形成棒２３の前記間隔が繊維の長さ
    よりも短かくしている２とを特徴とする繊維を２軸方向
    に配列した不織布の製造装置。
JP50111778A 1974-09-17 1975-09-17 繊維を２軸方向に配列した不織布の製造方法および装置 Expired JPS5947067B2 (ja)

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