JPS5966555A - 不織布の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性ポリマーの長繊維からなる不織布の製
造法に関す・るものであり、さらに詳しくは不織布・の
製・造時にコロナ放電により糸条に強制帯電させるに際
し、・より効果的な帯電方法に関するものである６　　
・ 従来、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、エアーサッカー
あるいは回転ロールを用いて牽引、細化並びに開繊させ
て長繊維からなるウェブを形成することは公知である。

この方法は一般にスフ々ンポンド法と呼ばれ、用いる熱
可塑性ポリマーとしてはポリエステル、ポリアミド、ポ
リオレフィンなどがあり、すでに企業化されているもの
も多い。

スフ２ンボンド法に関する代表的文献としては特公昭３
．７　’−４”９、．９・３号公報が知られておシ、こ
れはエアーサッカーあるいは回転ロールにより高速革引
し、コロ・す放電によシ糸条に静電荷を与えて開繊する
と共に、ネットコンベアの横方向にエアーサッカー 布を製造するものである。

エアー、゛す゛ツカー亨引力式では、圧縮’Ｍ＋１体と
、、Ｌ　７ｃ、、　１．’　、。

圧縮空気を用い、１〜９にシー２Ｇの比較的低圧の□も
の必８使用さ五てい気゛と思われる。糸条８＊’ｉ’、
’ｌ速“度は、通常単糸のデニール生紡糸内の吐出孔当
りの吐出量から計算できるが、一般には生産性から考え
て３，０００ｍ／分以上が門帆。特に蹟すエチレンテレ
フタレートを素材として、熱圧桑法によシネ織布を製造
する場合には、熱圧着の際の熱収縮を押えるために、糸
速計算値としてほぼｓ、ｏ　ｏ　。

？？１／分以上の高□速が必要とされている。糸速を大
きくする手段として、や常ニジーサッカーと紡糸口金と
の距離を短かくする。紡糸温度毛上げる、圧気圧を上げ
る、工゛アーサ、ツカー当りのフィラメント数を少なく
する等の手段があるが、４Ｌ産性を保ち、ポリマーの熱
劣化を防ぐ意味からもｊヒ気圧を上げるのが好ましい。

このためエアーサッカー牽引によるスパンポンド法では
、製品原価に占める圧気の使用量、特に用役費として計
１？さｈる圧気製造のだめの電力費が大きく、今後のエ
ネルギー費の高騰を考えると、圧気の使用量の少ない省
、エネグ、ロセスを必要としている◇ これに対し、エアーサッカーと紡糸口金との間□　に回
ｉロールを用い、延伸した糸条をエアーサッカーに通し
て回置する技術も公知である。例えば、特公昭４２−２
３９９８号公報には、ネットコンベアの幅方向に並んだ
複数個の紡糸、延伸ロール群に糸掛けし、紡糸、延伸ロ
ールに対応した開繊用エアーサッカーを用いてウェブ化
するものであシ：すでに５ｍ′以上の広幅の不織布が生
産されている。このような複数個の紡糸、延伸ロールを
用いる方法（以下「個別ロール牽引方式」という）では
、ウェブ９幅方向に多数のエアーサッカーが並ぶのが普
通である。

本発明はこの個別ロール牽引方式による熱可塑性ポリマ
ーの不織布の製造法の改良に関するものであり、高生産
性と単糸分散性の良さを兼ねそなえた不織布の製造法を
提供するものである。

従来の個別ロール牽引方式においては、回転ロールに牽
引方式あるいは複数の周速の異なる回転ロール間で牽引
したのちエアーサッカーで牽引する方式はいずれも公知
でおるが、通＠　ｃｌエアーサッカーのみで牽引する方
法に比、較すれ１Ｇ≧業イヒされているものは少ないと
思われる。’Ｆｊｌ；ｔｌｌｌｃ（５６−３１０５８号
公報の実施例に糸速４．０００　ｔｎ／ｎ逓分の実施例
が見られるのみである。

近年高速紡糸の技術が発達し、特にｒｔｅ　ＩＪエチレ
ンテレフタレートを素材とした時の先物ｔ＝＋　ｒこ１
男する知見が数多く得られてきた。、この高速１ｔ＋ｊ
ｉ糸法で５．０００〜８，０００７７１／分の糸速度に
おりＺ）−】二業生産が検討されている。

これらの高速紡糸法においては巻取−）／ヒ糸条を後で
解舒して用いる為に油剤を付与し−Ｃ集束性、平滑性、
訓電性を糸条に与えることは常識であるＯしかしながら
、本発明者らの検討（よｔ″Ｌ、ｋＬ　７Ｊｅ　’）エ
ステル系４？リマーの特に５．（ｌ　Ｏ’Ｏ；’ｍ／分
以上の高速紡糸時においては、このような油剤を付与す
る方法では確かに油剤を付与することは糸１ｊ・れ安定
％ｉＥを向上させることは明白ではあるが、ｒｕｌｌＲ
？にロールより開繊用のエアーサッカーで引取−）だの
ちコロナ放電にて強制的に帯電させても開繊性７５（′
５里い。

すなわち油剤を付与する方法では油剤の付着量が多いと
良好な開繊性を示さない。

又油剤を付与せずに高速ロールで糸条を引取った場合は
、ロール上を走行する糸条の糸揺れ、糸ノタラヶが大き
く、例えばネルソンロールで引取った場合多重ラップす
る事が困難でありかかる問題は特にデニールが大きくな
った時に顕著に見られる＠　　　　。

ここでいう糸揺れとは、走行する糸条が経時間にモータ
ー側あるいは糸掛は側に前後に移動して安定しない状態
をいい、糸バラクとはフィラメント群が謝糸バラバラに
幅広く広がって走行する状態をさす。明らかに単糸バラ
クの状態では糸の走行時の空気抵抗が大きく、単糸の切
れやすい状態にあるといえる。従って、何らかの方法で
糸条を集束させ、走行安定化をはかる必要はあるが、例
えば、回転ロールにて糸条を引取る直前にガイ１を設け
て集束をはかる方法等では解決できない。

ネルソンロールで引取る方法の場合、ラップ数の増加と
共に糸バラクが増加する為であり、この糸バラクはフィ
ラメント数が多い程顕著に見ちれる。

又糸バラクはロールから開繊用エアーラッカーへの引取
状態にも影響し、糸バラク状態か激しいと引取エアーザ
ラカー圧が高くなり、開を調性が悪化する。

本発明者らは糸条に水を伺与することにより、糸揺れ、
糸バラクが解消［２、かつコロプ放電により帯電量が増
加Ｌ、従来の方法より開醪件が１１す上することを見出
したのである。

即ち、本発明によれば熱可塑性）１？リマ・−の長繊維
からなる不織布の製造法が提供されるのであって、この
方法は溶融紡出後の固化した糸条に水を付与し、回転ロ
ールに接触させたのちエアーサッカーで引取り、コロナ
放電にて糸条に強制帯電させて開、繊させることを特徴
とする。

本発明において、熱可塑性ポリ→−としてはポリエステ
ル系、ポリアミド系又はｒｙｅリオフィン系の′ポリマ
ーが適用できる。ポリエステル糸ポリマーとしては、一
般のポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートや、これらにインフタル酸、アジピン酸等を共
重合したポリエステルが好ましい。

ポリアミド系ポリマーとしては、例えば、ナイロン６、
ナイロ２６．６、ナイロン６１０、ナイロン１２や、こ
れらの共重合体もしくはブレンド体を用いることができ
る。また、ポリオレフィン系ポリマーとしては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、１−ブテン等ヲ用いることが
できる＠以下へ添附図面を参照しながら、本発明を詳し
く目兄明する。。

第１図において（１）は溶融紡糸の、紡糸ノズル、（２
）は吐出牽、引されている糸条である。糸条（２）は冷
肌チャンバー（３）からの冷風により冷却されるｄ冷却
された糸条はカラム（５）を通過したのち、同期電動機
（８）により駆動される回転ロール（１，，６：、、）
に接触させて引取られる・。この時の回転ロールの配置
は第２図（ａ）に示す高速紡糸タイプ、あるいは（ｂ）
に示すネルソンタイプのいずれの配置であってもよい。

回転ロールの表面粗度は糸バラクに関しては影響が少な
く、鏡面クロムメッキ加工あるいは梨地加工のどちらで
あっても同しであるが、ロール引取り後のエアーサッカ
ーの引臀状態に影響を与える。紡糸時の単糸デニールが
５ｄ以上の場合、ローノどの表面粗度ｅよ影ｑ！ないが
、細デニール、特に０１．５〜３ｄの場合、０．３８程
度の鏡面ロールではロールからエアー、サラ゛ｈ２の光
熱れが悪く、ロール−；Ｌ７？捲付瀘発生する為、梨地
ロールの表が好ましい。　、、、、。

回転ロールの速度は好ましくは５．　ｊ）　０　（ｌｔ
？７／９以上、特に好ましくは５＋５００　ｔｎ／分〜
７．０　＋１０　ｍ／分である。７＋００　Ｃ）ｍ／４
’Ｊ以上であっでも紡糸条件さえ最適化すれば紡参上は
特に問題力、いが、開碑用エアー”す゛ツカーｃ、３ｐ
）での引取、、並びに製造開始時の糸掛は作業が？りに
くい欠点を有Ｊ°る。特に高速紡糸の速度域では、糸走
行による空気抵抗を減少させる為に、紡ロ下ア侶車ガイ
１−あるいはエアーアスピレータ−を設置してもよい、
ｌ。

水付与の方法としては、第１図の（４）、　、　（７、
）の位置にて水噴霧ノイルによシ行う事が出来る。（４
γ（７）′　　は霧状の水滴を吸引する排気ピック、ス
である。水付与の方法としては他にオイリングノズルを
用いて行なうこともできる。特に冷風チャンバー下部の
位置でのオイリングノズルによる水付力（油剤付与では
ない）は同時に糸条の収束効果も得られる為好ましい。

水噴霧による水付着法においては＠３図に示す回転ロー
ル（６）の上部に収束ガイド（２１）を設け、その収束
ガイドの上部５〜２０ｃｍの位置に水噴霧ノズルを設け
るのが好ましい。水噴霧ノズルは各エンド当、す１個、
糸条の走行位置の中心とノズルの・中心を合わせて設置
する。水噴霧ノズルと糸条の走行位置との間隔は使用す
るノズルによるが２〜５ｍの比較的近距離から付与する
のが良・く、この距離を大きくすると糸条への水付着装
が変動して糸踊りが発生し、か？糸条のコロナ放電によ
る帯電量が変化する為好ましくない。水噴霧ノズルの対
面には走行する糸条に付着しない水分を吸引排気する為
の排気がツクス（７）′・を設けるのが良い。水噴霧ノ
ズルは高圧水のみに□よるもの、あるいは圧、気を併用
して噴霧するものと種類があるが、いずれをも用いるこ
とができる。糸条に付着させる水分量としては３〜７重
１１チか特に好壕しく、多量の水分を付着させると回□
転ロールに糸条が捲付き、糸切九につながる為好壕しく
ない６水噴霧ノズルとしては水の噴出７′１ｆ［が少す
く、均一に水滴と゛なりて拡散するタイプが好ましい。

水噴霧ノズルは一般には水の噴出量が大きく、本発明で
は噴出量の比較的少ない、例えば、いりうぢ■製ＫＢシ
リーズの空円錐ノズルが効果的である。ノズル１個当り
の水の噴出部は１．１ｊ〜２１／Ｈｒ（カタログによる
）である。こめ引合水圧は４〜７　ｋｌｌ／ｃｍ２Ｇに
昇圧して水噴霧する必要がある口承噴霧を行なう位置は
集束ガイドの、、Ｉ−１：１μｍｏｃｒｎ以上で糸条が
ある程度バラケている泣顔がＪＪ−＜、例えば、水噴霧
ノズルの上下を集束ガイドで固定し、糸条を集束したま
ま走行させて水噴霧を行なう方法で、は均一に水が付着
しない為好ましくない。

オイリングノズルを用いる場合、水の吐出スリットが幅
広のタイプが好ましく、水を均一に付着させるのがよい
。

・回転ロールを出た糸条は開繊用エアーサッカーに引・
取られる。開繊用エアーサッカーとしては特公昭３７−
４９９３号公報記載の類似タイプの元型、エアー□ザ□
ツカ−あるいは矩型スリット型タイプのうち糸条の通過
する幅が１〜５ｃＩｎのものが好ましい６いずれにして
も条速が５，０００　ｍ７分以上である為、引取時のエ
アーサッカー内の噴出部のエアー流速はそれ以上に設定
する必要がある・エアーサッカーにはいる前の、あるい
はエアーサッカーを出た糸条にコロナ放電領域を通過さ
せる。コロナ放電は通常２０〜４０ｋＶの直流電圧が多
用される。電源は高価である為通常１電源、２〜８電極
を用いる。コロナ放電により、糸条に５〜２０μＣ／１
１の帯電量を付与することが出来る◇糸条の帯電量は春
日電機製電荷景唱゛ＫＱ−４３１Ｂ型により測定するこ
とが出来る６開繊は１ｏμＣ／！ｊ以上の帯電量であれ
ばほぼ良好であるが、集束剤を含んだ油剤が付与されて
いる場合は良好な開繊性を示さない。

コロナ放電部は通常１段でも良いが、帯電効果を高める
Ｋは２段の方が良い。コロナル電部を出た糸条はそのま
咬ネットコンベア上に堆積させて開繊ウェブを得る事が
出来力が、・そのまま□ではウェブ幅が狭く、横方向に
並べたエアーラッカー間で積層して筋炎をなくす為にも
幅方向に拡幅することが好ましい。拡幅方法としては、
実公昭５２＝　５７．、．２．６１号に併１示された反
射板あ２．いは特公昭４７−２４９９　’１号に開示さ
れた延ｈ↓′装置を用いるこ□とが出来る。　　　　　
　□ 水噴霧は先帝電量のアップにおいて効用が特に大きい。

回転ロールにて引・取ったのちコロナ放電することによ
る強制、帯電法では、・・糸・条の速度が大きい程、あ
るいは糸条のツイツタ・ント数が大きい程糸の帯電量が
減少する傾向にある。・７１Ｘの帯電量と開繊ウェブの
単糸開繊性どは相関か叱・妙、他の条件が同一であれば
、糸の帯！ｆｔＬ量が大・きい程開繊性が良いといえる
。　　　　　　・ コロナ放電部を通過した糸条はネ・ットコンベア上に堆
積される。堆積したウェブ：は相似らず電荷を持つとウ
ェブのめくれ等が発生ずる為、今度は除電するめが好ま
しい・除電には一般のスチーム又は水噴霧、あるいは一
般の交流式除電器を用いることが出来る。ウェブはエン
ボスロールで熱圧着したのち不織布として巻取られるの
が一般的であるが、場合によりオーブン加熱、ニードル
・！ンチ、樹脂加工等の手段を用いてもさしつかえない
。

本発明による不織布は、細デニールから太デニールまで
自由に変更でき、コロナ放電部の向きを変更することに
より不織布の物性のうちタテ方向／ヨコ方向の引張強力
比を小さく出来る。

本発明による不織布は、軽く熱圧着して樹脂加工するこ
とにより、ポリエチレンテレフタレートを素材とした電
線押え巻や農業資材に、ニードルパンチ加工した土木資
材、ルーフィング材等幅広く用いることが出来る。

以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。

実施例１ 固有粘度０．６８を有するポリエチレンテレフタレート
を素材として、直径０．４０ｗｎ、孔数２４の紡糸ロー
錘を用い、□９３．３　ｇ／分の吐出量で２９０℃で押
出した。糸条は５，０００　ｍ７分で回転する梨地ロー
ルで引取った。ロールの入口にＶ」糸条ガイドを設置し
、４エンＴに系別けした。名エンドに対応した糸条がイ
ドの上部１０閑の位１ｇ４でスプレーノズルにより水噴
霧を行なった。スプレーノズルはいけうち（Ｊ：旧制Ｋ
　Ｉ３１７４ＭＫＢ　８０００３　’ｉｌｒ　Ｊｌ’い
、水圧７　ｋ’／ｌ／ｃｍ２Ｇで運転した。回転ロール
ｄ床ルソンタイノとし、糸掛けば６ラツグしたのち、特
願昭５７−６０８８４号に示す斜め積層エア−サッカー
で引取ったあとコロナ放゛電にて強制弗電さぜ、幅５０
ｃｒｒＬの均一ウニブを得た。この時ネルソンロール上
では糸踊りもなく、又単素の収束性も良好で安定して紡
糸、開繊が可能であ＝た。水噴霧を止めると、１餅時に
ロニル上で系Ｉｌ四りがう１“１生し、糸切れを生じた
。

実施例２ 実施例１と同じポリエチレンテレフタ１／−トラ用い、
直径０．２３ｍ、孔数４８の紡糸口金を用い、４８９／
分・錘の吐出員で３００℃で押出１．た。引取りは６０
００　ｍ１分゛Ｃ行ない、開繊用工ｆ−ザッカーを４本
用いてロールより引取った。エアーサッカーのあと２，
５瓢で７本を有する針電極を用い、ターダット間距離を
１７＋＋ｍにセットし、−３０ｋＶの直゛流電圧をかけ
た◎　　′　　□ この時の開繊性、筋炎、布物性を表１に示す。

表１の結果により、冷風チャンバー下部（訪日下１７０
ｃｍの位置）に水噴霧ノズルの設置の有無、ネルソンロ
ールの入口上での水噴霧ノズルの有無による単糸開繊性
、紡糸安定性を比較した。本発明例では、明らかに、水
噴霧により紡糸時の糸踊り、糸のバラケが減少し、糸の
コロナ放馬ニより帯電量が倍増し、開繊が良好となった
・以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不織布の製造プロセスを模式的に
示す図であシ、第２図（ａ）は高速紡糸方式を示す図、
（ｂ）はネルソン方式を示す図、そして第３図は水噴霧
部の一例を示す部分拡大図である。 図において、（１）は紡糸口金、（２）は紡出しだ糸条
、（３）は冷風チャン・ぐ−、（４）、（７）は水噴霧
ノズル、（５）はカラム、（６）はゴデツトロール、（
４ン／、（７）／は排気ボックス、（８）はモーター、
（９）はコロナ放電ユニット、（１０）は開繊用エアー
サッカー、（１１）は反射板、（１２）はネットコンベ
ア、（１３）は除電器１、（１４）はエンゲスロール、
（１５）は巻取機、（１６）は巻上がった不織布を示す
。 第１図 め’２”］］’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性、４９１Ｊマニめ長ａ維かちηる不織布の
   製造法において、溶融紡出後の固化し５た糸条に水を付
   与し、回転ロールに接触させたのちエアーサッカーで引
   取り、コロナ放電にて糸条に強制帯電させ千開繊させる
   εとを特徴とす乙イ；織布の製造法。　　　　　□ ２、回転ロールの速度が５．　Ｏ’　Ｏ’Ｏ？７１１ろ
   ）以上のＪ、”ｄ速であることを特徴とする特許請求の
   ＲＩＩｌ、　ｍ　’ｄ’目項記載の不織布の製造法。　
   ″　　　　　　　　　□３、熱可塑性ポリマーがポリエ
   ステＡからなることを特徴とする特許請求の範囲第１　
   ＪＪ”ｌ記載の不織布の製造法。　　　′　　　　　　
   　　　　　４　回転ロールの上部近傍にある収車がイド
   上部でスプレーノズルにて水噴霧し゛Ｃ水イτｊθを行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の不織
   布の製造法。　　″　　□　・　　′　□