JPS5988961A - 不織布を製造する方法 - 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からなる長繊維不腋布を製造
する方法に関するものであシ、さらに詳しくは熱可塑性
ポリマーを溶融紡糸し回転ロールで引取ったのちコロナ
放電装置にて糸条を帯電させたのち不織布の製造幅方向
に長大な一体のスリットチャンネル中を通して開繊させ
る不織布を製造する方法に関するものである。

従来熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、エアーザラカーを
用いて牽引・細化並びに開繊させて長繊維からなるウェ
ブを形成する方法は公知である。

この方法は一般にスパンポンド法と呼はれ、熱可塑性ポ
リマーから編織することなく直接に布秋物が得られるの
が利点である。熱可塑性ポリマーとしてポリエステル、
ポリアミド、ポリプロピレンが既に企業化されている。

スパンボンド法に関する代表的な特許としては特公昭３
７−４９９３号が知られておシ、これはエアーサッカー
により高速牽引しエアーサッカーの入口以前の位置でａ
ｔ付与することにより糸条を強制帯電させたのち開繊さ
せるものである。エアーサッカー牽引方式においては通
常圧縮空気を用いて糸条を高速牽引させる必要があるが
、エアーサッカー牽引という比較的簡単なプロセスで製
造できる利点があった。糸条の牽引速度は通常単糸の実
測デニールと紡糸時の吐出孔当りの吐出量から計算する
ことが出来、一般には糸条の牽引速度は３０００ｍ／分
以上の場合が多く、特に熱可塑性ポリマーとしてポリエ
チレンテレフタレートを用いて加熱圧着を行なう場合に
は圧漸時の熱収絹を押える為にも牽引速度として概略５
０００ｍ／分以上の速度が用いられる。

このエアーサッカー牽引方式は設備が簡単である利点に
対し、欠点として高圧・高速の流体を用いる為に騒音が
大きく、又多量の圧縮空気を使用する為に製造時の用役
コストが大きい点がある〇これに対しロールによシ糸条
を牽引しエアーサッカーで開繊する方法も知られている
。例えば特公昭４２−２３９９８号にはネットコンベア
の幅方向に斜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のエアーサ
ッカーを用いてウェブ化するものでオフ、かなシの広幅
化が可能であると開示されている。

このような多数の紡糸・延伸ロールを用いる方式ではウ
ェブの幅方向に多数のウアサッ力−を並べる必要がｂる
が、その際、単純にネットコンベアの進行方向におる一
定の間隔を持って並べるだけではエアーサッカーから噴
出する空気流間に干渉が生じ、エアーサッカー間に目付
の薄い部分が生じる（通常「節理」と呼ぶ）。

従って、節理解消の為にはエアーサッカーを幅方向では
なく、斜方向にずらせながら並べ・一つのエアーサッカ
ーから噴出される糸条の堆積部を不織布の製造幅方向に
ある程度型なるようにする方法が開示されている。この
ような方法では、エアーサッカーを斜めに並べる為に、
それぞれのエアーサッカーに対応した紡糸口金も斜めに
並べざるを得す、生産機として見た場合、非常に犬がか
シになる他、用いるエアーサッカーの製作時の加工精度
のバラツキにより糸条の拡がり方に多少の差を生じる為
節理を生じる場合があるなどの欠点があった。

本発明は従来のエアーサッカー牽引方式のス／ぐンポン
ド不織布と異なる単糸開稼５性がよく、かつ細デニール
から超大デニールまで分散がきれいで節理のない、かつ
生産性の高い不織布の製造方法を提供することを目的と
する。

本発明者らはコロナ放電を用いてロールで引取った糸条
を開繊させる不織布の製造方法において、糸条を強制）
＃ｆ電させたあとスリット状チャンネルに通すことによ
シ細デニールから超大デニールまで紡糸が可能でありか
つ単糸開繊性が良く節理の目立たない不織布の製造方法
を見い出した。

本発明による熱可塑性ポリマーには一般のポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、イソフ
タル酸、アジピン酸等を含有した共重合ポリエステル類
、ナイｏｙ６　、６６　、６１０あるいは第３成分を含
有する共重合あるいはブレンドしたポリアミド類、ポリ
エチレン、アイツタクチイックポリプロビレ゛ン等から
なるポリオレフィン等一般に溶融紡糸−延伸可能なもの
ならば何でもよい。ポリマー中には艶消剤、熱安定剤、
あるいは原着を目的とした着色剤等を含有させても勿論
差しつかえない。又当然ながら鞘芯あるいは貼合せ、海
鳥構造などの複合繊維であってもよい。

本発明の実施態様を第１図に示す。ポリマーはチップホ
ッノ？−１に一時貯蔵されたあと押出機２で溶融された
あとスピンヘッド３に移送される。

紡糸口金４から吐出されたポリマーは冷却されて引取９
０−ル７によシ高速で牽引され糸条５となる。糸条５は
冷風チャンバー６よシの冷風にょシ冷却され固化する。

糸条５はまず高速回転ロール７によシ引取られ、ついで
必要に応じ増速した回転ロール７′によシ引取られる。

この場合回転ロールアと７′の間に延伸を行うととが出
来る。回転ロールはある一定の角度を有するネルンンロ
ールを用いラップさせて用いるのが良い。この時高速回
転ロールの速度、すなわち周速度は勿論いくらでもよい
が製造プロセスとして考えて生産性を考慮すると最終ロ
ール速度が３，０００ｍ／分以上であるのがよい。ポリ
エステルを素材とした場合、延伸を来施しない場合はお
おむね５，０００ｍ／分以上の糸速度で牽引するのが熱
収縮を押さえる意味妙λらも必要である。延伸工程はタ
イヤコードの様な多段延伸も勿論可能であるが、不織布
製造時の糸掛は作業のはん雑さ、並びに高速回転ロール
への糸切れ時の糸巻きつきを考えると一段延伸でよい。

高速回転ロール７．７′は必要に応じ加熱ヒーターを組
込んでも良い。ロールの表面は、クロムメッキの鏡面お
るいは梨地仕上げのどちらでもよい〃工、開繊用エアー
サッカー８への引取時にロール力）らの糸離れ性を安定
化する為には糸の離れる部分は少なくとも梨地仕上げに
するのがよい、Ｈ繊用エアーサッカートシては通常のス
Ｊ＜？ンボンド法で用いる丸型エアーサッカーあるいは
スリ、）ｆｆｉｌ（２）エアーサッカーを用いることが
出来るが、糸条の引取時の安定性から見て丸現エアーサ
ッカーが好ま′しい。高速回転ロール７′と開繊用エア
ーサッカー８との間の距離は糸条の走行速度にもよるが
概略１ｍ以下に設定するのがよい。特に糸条の走行速度
が５，０００ｍ／分以上では、走行時の空気抵抗が大き
い為この距離を出来るたけ短かくする心太がある。高速
回転ロール７と面識用エアーサッカー８の間には糸条の
走行位置を固定・安定化する為にガイド（図示せず）全
設置してもよい。この揚台用いるガイドは、スネルガイ
ド、あるいは玉ガイド等でよい。走行糸条はコロナ放電
にて強制的に帯電させる事によシ単糸開稙性が良好とな
る。

コロナ放電装置は釧を極９とターゲット９′とからなシ
その間に高圧の電圧をかけ、コロナ放電させる。糸条は
ターゲットの極く近傍を走行させた方が帯電量が大きく
、又開繊性もよい。ここで用いる針電極は通常１列ある
いは２列以上の釘列から構成される。針のピッチは２〜
６１ｕｎ　ｍ針数は２〜１０本が好ましい。ターゲット
は通常平板状あるいはターゲットの一部を盛り上げたカ
マボッ形が用いられる。本発明によるコロナ放電は通常
マイナス側の高圧安定化電源を用い、糸条を負に帯電さ
せる。用いる電圧は針電極９とターゲット９′との距離
に伝存するが１０〜４０ｋＶの範囲がよい。

コロナ放電装置は糸条の走行方向に対して１段あるいは
２段以上用いる事が出来る。糸条の速度が速くなると糸
条の帯電量が低下する傾向にあシ、特に糸条走行速度が
５，０００ｍ／分を超すとコロナ放電装置を複数段、特
に２段重ねて使用するのが好ましい。コロナ放電装置を
２段足ねて使用する事によシ帯電せの増加が見られる。

糸条走行速度が３，０００ｍ／分以下ではコロナ放電装
置を２段に使用しても帯電量の増加はほとんど見られず
、１段で充分である。エアーサッカーは不織布の製造幅
方向に多数並べる事によシ節理のない広幅の不織布が得
られる。この時り繊用エアーサッカー８の間隔は５０〜
１５０端にするのがよい。１５０調を超えるとエアーサ
ッカーの間に目付の薄い部分、すなわち節理が目立つよ
うになる為好壕しくない。コロナ放電により強制帯電し
た糸条は一体スリットチャンネル１０にはいる。この一
体スリットチャンネル１０は第２図に示す如く、不織布
の製造幅方向に一体のスリット幅を有しておシ・エアー
サッカー側のギャップよシも出口のネットコンベア側の
ギャップの方が狭いという特徴を有する。

本発明のポイントはコロナ放電にて帯電した糸条を出口
が狭くなった一体スリットチャンネル１０に通すことに
ある。一体スリットチャンネル１００入ロギャップとは
第２図にＤで示すチャンネルの幅であシ出ロギャップと
はｄで示す幅を意味する。この一体スリットチャンネル
１０中で糸条はウェブ幅方向に目立って拡幅するもので
はなく、一体スリットチャンネル１０の出口ではスダレ
状に落下せず、上方に位置するエアーサッカー８の下部
の部分から主として落下する。一体スＩＪ　、　ｌ−チ
ャンネル１０の出口とネットコンベア１１との距離は４
００〜６００ｒｍｎの範囲が好ましい。７００胴を超え
るとウェブの長さ方向にマクロ斑（目付の薄い部分）が
目立つ為好ましくない。一体スリットチャンネル１００
入口ギ−’ｒツブはコロナ放電チャンネルの針電極とタ
ーグｙト間の距離に等しくするのがよく１０郷以上がよ
い。もちろん、針電極とターケ゛ット間の距離より大き
く設定してもよい。出口ギャップｄは６配以下が好まし
い。一体スリットチャンネルの長さは２００〜４０〇−
程度が好ましいが、糸条がチャンネル中で静電気で壁面
に吸着しチャンネル詰まｐを発生しなければ良い。チャ
ンネル中で糸条を搬送している随伴空スはウェブ幅方向
に拡幅され、チャンネルを出た後、糸巻がＴ杼電反撥に
より開繊し、目付の均一な、かつ節理のないウェブが得
られるものと思われる。高速回転ロール７．７′には勿
論１エンドの糸掛けして、多数の回転ロールを並べる事
も可能であるが、回転ロールの数を減らして多エンドに
して糸拙ｌけする刀が設備が安価になる為好ましい。

この場合２工ンド以上、特に４エンド糸掛けが可能であ
る。

堆ｆ６：シたウェブは交流除電器（図示せず）で除’Ｅ
Ｌだのちエンがスロール１２で熱圧着したのち巻取機１
３で巻取られて不織布１４となる。除電に関してはコロ
ナ放電で負帯電の場合、一度つヱブを正に音電させ（高
圧電源使用）だのち交流除電してもよい。本発明による
不織布はエンボスロールによる熱圧着の他、ニードルパ
ンチあるいは樹脂加工による接合法であってもよい。

本発明による不織布はポリエステルまたはポリプロピレ
ンを用いた土木資材９月？リエステルを用いたルーフィ
ング材に使用できる他、ポリプロピレンのソフト性を生
かした薄目付の袋材料、例えば水切りゴミ袋、ティーバ
ック等にもオリ用できる。

以下本発明の詳細な説明する。

実施例１ 熱可塑性ポリマーとし、てチッン社製ポリプロピレン５
５０５６（メルトフローレー）　（ＡＳＴＭ　Ｄ　−１
２３８２３０℃　２．１６ｋｌｌの測定値）：４．Ｏ）
を用い、０．４０φ×９６ホールの紡糸口金を４＠用い
２８０℃で２対のネルノンロールからなる延伸ロールを
用いて紡糸した。第１０−ルは８００ル勿第２０−ルは
３２００ｍ／分で回転させた。延伸比は４，０である。

この時実測の糸条の単糸は８デニールであシ栄糸強度５
．２．９／ｄ伸度は６２φであった。との糸条をエアー
ザラカー間距離１３０節からなる個別丸型エアーサッカ
ー４本からなシ３祁ピッチ×７本からなる針電極と平板
ターケ゛ットからなるコロナ放電装伍を組込んプと一体
チヤンネルに導糸した。この時のエアーサッカーの圧力
は１．０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇである。コロナ放電装置にお
いて、針電極とターケ゛ット間の距離（ＣＬ）は１７簡
でｈｌａ−１ｏｋｖのＩＤ；圧の時０．４　ｒｎＡＯｔ
流が流れ単糸開繊性が良好となった。一体チヤンネルは
出口幅６閾長さ３００霧であり、チャンネルを出た部分
では若干糸条の磯淡が見れたがネットコンベア上では均
一に堆積した。ウェブは除電されたあと、１０６／１２
０℃の上下表面温度を有する織目調の彫刻をほどこした
エンボスロールで軽く圧着したを）と巻取った。巻取っ
た不織布は針深度１１ｗｎ３θＰ　７ｃｍ２のニードル
パンチを両面又互に６回かけて・接合させた。得られた
不織布は目付１８９１！　／　ｍ　２、引張強力３５．
２　ｋｌ？　／　３　ｍ１ｌｔ’ｍ、伸度９８チを示し
た。

実施例２ 熱可塑性ポリマーとしてポリエチレンテレフタレート（
固有粘ｇｏ、６ｇ）を用い、紡糸口金として０，４０φ
×６８ホールを４錘用いて２９６℃で紡糸した。この時
長さ２ＱＯ？ｌｌｌ１１の保温筒を用いたのち０．６ｍ
／ｓｅｅ　の冷風で冷却した。第１０−ルを８７５ｍ／
ｍｉｎ、第２０−ル３５００　ｍ／ｍｉｎで引取ｐ＠終
デニールが１．５ｄになるよう延伸した。

この時ロール温度は第１０−ル９５℃、第２０−ル１４
０℃である。実施例１と同じ（１３０ｍピッチを有する
４本の開繊用エアーサッカーに導糸した。ここで用いた
コロナ放電の針電極は２ｍピッチ６本を針を縦にして２
段に重ねて用いた。得られたウェブは２００℃の表面温
度を有するエンボスロールで軽く圧着したのち、ＰＶＡ
樹脂加工し不織布を得た。この時一体スリットチャンネ
ルの入口ギャップ幅を１７調、出口ギャップ幅を６胡（
本発明による）にした。これに対して出口ギャップ幅を
１７圏（比較例）とした時は筋炎がはっ＠シと目立った
。

実施例３ 実施例１と同じくチッソ社製ポリプロピレン５５０５６
を使用して０．２３φ×１２０ホールの紡糸口金を４鏡
用い２８０℃で押出した。第Ｊ動−ルは３０００ｍ／分
、第２０−ルは５０００ｍ／分で延伸比は１．６７であ
る。この時実測した糸条の単糸テニールｉ４１．７デニ
ール（設定ハ１．５デニール）で糸強度は３．４．！７
／ｄ、伸度は８０チでちる。

２．５πｎピッチ針７本からなる針電極とステンレスか
らなるターケ゛ット電極との間を１７ｍｍに設定し２５
　ｋＶの負電圧をかけコロナ放電させた。この時コロナ
放電装置１段の時は糸の帯電量は６　Ｘｌ、０”−６ク
ーロン／９１２段の時は８×１０　クーロン／Ｉで複数
段にすると若干糸の帯′電量が増加しＭ、掛けの開繊性
が向上する。この時のスリットチャンネルの入口幅は１
７謹、出口幅は５謳であシ、筋炎は見られないが、入口
幅を１７ｍ、出口幅を１７聰にしたものは筋炎が解消で
きなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不織布を製造するプロセスのＣ要
を示す側面図であシ、第２図は第１図に示したプロセス
の回転ロールから一体スリットチャンネルに至る部分の
拡大斜視図である。図中において１はチップポッノぐ−
、２は押出機、３はスピンヘッド、４は紡糸口金、５は
浴融紡糸された糸条、６は糸条冷却の為の冷風チャンバ
ー・　７および７′は回転ロール、８は開繊用エアーサ
ッカー、９はコロナ放電電極、９′はターゲット、１０
は一体スリットチャンネル、１１はネットコンベア、１
２はエンボスロール、１３は巻取機、１４は不織布、Ｄ
は入口ギャップ幅、ｄは出口ギャップ幅を夫々示す。 帛１）凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸しロールにて引きと９
   エアーザツカーにて開繊させる不織布を製造する方法に
   おいて、製造する不織布の製品幅方向に多数並べた回転
   ロールを用いて糸条を引取り、コロナ放電により糸条を
   強制帯電させたのち、出口ギャップが入口ギャップよシ
   狭い一体スリットチャンネル中で開繊させることを特徴
   とする不践布を製造する方法。 ２、回転ロールの速度が３，０００ｍ／分以上であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の不織布を製
   造する方法。 ３、回転ロールの速度が５，０００ｍ／分以上でありか
   つコロナ放電装置を複数段重ねて使用することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の不織布を製造する方法
   。 ４、一体スリットチャンネルの入口ギャップが１０祁以
   上、出口ギャップが６諭以下であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の不織布を製造する方法。 ５、回転ロールに２工ンド以上の糸条をかけ引取ったの
   ち、それぞれの糸条を一体スリットチャンネルに導糸・
   開繊することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   不織布を製造する方法。