JPS618157A - 粉体吹付ガン及び粉体吹付方法 - 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、固体微粒子状粉体材の吹き付けに係り特に固
体微粒子状粉体材の吹付方法及び吹付装置の改良に関す
る。

本発明の改良粉体吹付ガンに対する必要性は不織繊維の
ウェブ（ｗｅｂ）即ち素地に粉体接着剤を塗布すること
に関連して見出された。

これまでの不織布の製法は、目の荒い繊維からなる幅広
の素地に液体接着剤を吹き付け、その後、この液体接着
剤を含有した丸目繊維製素地を圧縮ローラーに通して、
上記素地を圧縮し繊維を互に接着固着するものであった
。

この丸目繊維素地の厚さは、一般に接着剤の塗布時には
１〜Σインチであシ、圧縮後には０．００５〜０．０６
インチになる。

不織布としての望ましい特性は、引張強度が大きいこと
はもちろん感触が柔らかくふわふわしていることである
。ところが、一般に材料の引張強度が大きくなればなる
程、引張強度を付与する接着剤が多量に必要となると共
に不織布の柔軟性がますます失われてしまう。換言する
と、不織布の柔軟性は、液体接着剤の塗布量と不織布の
引張強度とに反比例する。このような特性は、不織布の
引張強度を充分大きくするには丸目繊維の素地に接着剤
を完全に浸透させねばならないことに多少なシとも起因
している。従って、充分な引張強度を得るには素地を充
分な量の接着剤で濡さねばならないが、しかしこの方法
では不織布の柔軟性は損われてしまう。

柔軟でかつかなりの引張強度を有する不織布を得る為に
、従来用いられていた液体接着剤の代シに粉体接着剤を
用いる努力がなされてきている。このような試みの一つ
は粉体接着剤をスロット付ホッパーによって測シ、この
ホッパーにおいて回転式螺旋錐即ちオーガーを介して散
布するものであった。こうして粉体を含有した不織繊維
素地は、その後加熱され、接着剤粉体を溶融してローラ
ーを通して圧縮し接着する。しかし一般に、このスロッ
ト付散布機は多くの場合満足のいくものではなかった。

というのは、この散布機では、不織繊維マットの表面に
粉体を均一に分布することができずかつ広い面積に均一
に分布される非常に少量の粉体を供給することができな
かったからである。多くの場合、不織素地の表面に均一
に散布するのに要する粉体接着剤の量は、１〜１２　ｊ
９／−程度の少量である。

更にスロット付散布機に供給された螺旋錐からの粉体は
素地に充分には浸透しないので、粉体接着剤がその後に
溶融され、素地が圧縮ローラを通っても不織布の引張強
度は充分ではなかった。

不織布の繊維を接着するのにこれまで用いていた液体接
着剤の代りに粉体接着剤を用いようとする別の試みは回
転ローラーの表面に粉体を塗布し、このローラーの表面
に電荷を印加することによってローラーから粉体を散布
するものであった。この粉体は、このローラーの電荷に
反発して、ローラーからこの日−ラーの下を通る不織繊
維素地の表面に移る。

しかしこの試みも満足のいくものではなかった。という
のは、この方法では少量の粉体を広い領域に均一に散布
することができない、即ち１〜１２１／ｌｒ？の粉体を
不織繊維素地の表面に均一に分布させることができない
。更に電荷を利用して回転ローラーから粉体を散布する
ので、粉体に充分な速度を付与できず粉体が不織繊維素
地に充分浸透しなかった。

この結果、不織布は、所望の引張強度が得られなかった
。

粉体接着剤を不織繊維素地にうまく塗布する器具の開発
において、粉体を不織繊維素地に吹き付ける即ちスプレ
ーすることが提案された。しかし、従来の唯一の吹付器
具は広い素地に粉体接着剤を均一に分布できないが又は
不織繊維素地に粉体を充分に浸透できなかった。そこで
不織繊維素地に粉体接着剤を吹き付ける為に粉体塗布用
器具を新たに開発することが必要となった。

そこで本発明の目的は、見目不織繊維材の幅広素地に粉
体材料を、均一分布パターンを形成するように塗布しか
つ同時に上記素地に粉体を、充分に浸透させる新規な装
置即ち粉体吹付ガンを提供することである。

粉体吹付ガンは公知であるが、従来の粉体吹付ガンを上
述の分野に最初に使用した時、ガンの吹付パターンが極
めて狭くまた多数のガンを使用するとガンの吹付パター
ンプＣオーバーラツプし、吹付綿が付きがちであること
が分った。このため、不織布には硬い場所が生じた。こ
れに加えて、粉体は不織繊維素地の上表面に存在しがち
で、素地の中に浸透せず、必要な引張強度が得られなか
った。そこで、本発明の別の目的は、吹付パターンが広
くかつ均一となり、ベース材料からなる幅広素地を接着
剤で均一にカバーすると同時に粉体に充分な速度を付与
してとの粉体を上記素地に充分に浸透させる粉体吹付ガ
ンを提供するととであった。

本発明の粉体吹付ガンは、上述の均一分布問題と浸透問
題との両方を解決するもので、粉体吹付ガンの入方端に
空気増幅器を使用する。この増幅器は、粉体が布に充分
浸透するように、ガンを通る粉体流の速度をかなシ高速
化する。更に、このような空気増幅器をガンと組合せて
使用しかつガンの放出端近傍に大きな円錐体を配置した
場合には、ガンから放出されたかなシ高速度の粉体は上
記円錐体の発散面即ち末広面によって広い領域に散布さ
れると共に比較的少量の粉体でも広い領域に均一に分布
される。

また、ガンからの粉体パターンが時間と共に変化しがち
であると言った別の問題もあった。即ち塗布パターンが
繊維素地表面に良好に分布されるとしても、長時間にわ
たってパターンは変化し、縞が発生してしまっていた。

この問題は、カンから放出された粉体に摩擦電荷が蓄積
されることが少なくともその一因であることが分った。

このような摩擦電荷の蓄積は、ガンからの粉体を散布さ
せる円錐体として接地した導電性金属製円錐体を用いる
ことによって回避され、吹付パターンは時間経過に無関
係に不変となった。従って、本発明の１つの実施例にお
ける粉体吹付ガンは接地された導電性金属から構成され
ている。

本願発明の第１の利点は、例えば１〜１２ｇ／ｒｒ？の
ようなかなシ少量の固体微粒子状粉体材料を広範囲かつ
均一に塗布できることである。また本発明はガンから放
出された粉体の摩擦電荷を除去若しくは低減したので、
長時間にわたって吹付材料の塗布パターンを良好な状態
に保持できる利点もある。

また、本発明に係る粉体吹付ガンは、粉体吹付ガンから
放出される粉体に充分な速度を付与するので、この粉体
を対象基材に浸透させることができるし、また、ガンを
内蔵する粉体吹付ブースを高速度で貫通移動する対象基
材を取り囲む空気流に対して粉体を貫通させることがで
きる。好適の実施例にあっては対象基材は３００〜６０
０フイ一ト／分の速度で移動するため、この基材の高速
移動に伴いかなシ強い空気流が発生する。もし本発明の
粉体吹付ガンに空気流増幅器を付設しないと、ガンから
吹き付けられる粉体は、上記空気流を貫通できるような
速度とならず、このため塗布された粉体分布は空気流に
よって大幅に乱され、ガンから放出された粉体の均一な
分布が損なわれてしまう。

本発明の上述の目的や利点及びその他の目的や利点は、
図面を参照した以下の説明から更に明らかになるであろ
う。

第１図及び第２図において、本願の新規な粉体吹付ガン
１４は、いずれも粉体吹付ブース１０内に収容され、こ
のブース１０にはその下部に粉体回収システム１２が設
けられている。ブース１０内では、不織布材料の素地１
６が、エンドレス・コンベア１８の上面に載置されて搬
送される際に、この素地１６に固体微粒子粉体材がガン
１４から吹き付けられる。このコンベア１８としては、
３００〜６００フイ一ト／分の速度で上記素地１６をブ
ース１０を横切って搬送する連続・有孔スクリーンを用
いることが好ましい。

ブース１０は、４個の側壁２０ａ、２０ｂ。

２０ｃｓ２０ｄと１個の底壁２１とを有する。

この底壁２１は２つの部分２２と２４に分割され、これ
らの部分２２．２４はブース１０の対向側壁２０ｂと２
０ｄとの間に延在している。一方の部分２４は、無孔で
あり、ブースの中心から側壁２０ａの方へ約３０°の角
度で上昇するように傾斜している。他方の部分２２はス
クリーンを含み、このスクリーンはブース１０の側壁２
０ｂと２０ｄとの間に延在し、ブース中心から側壁２０
ｃの方へ約２０°　の角度で上昇傾斜している。スクリ
ーン２２の下方には粉体回収室２６が存在し１、この室
２６において、ブース１０からのｉ剰吹付粉体即ちオー
バースプレー粉体がスクリーン２２を通過した後に収集
される。

コンベア１８はブース１００対向側壁２０ａと２０ｃの
各甑口３０を貫通する。これらの開口３０は幅がコンベ
ア１８のベルト３２０幅よりもわずかに犬きく、かつ鉛
直方向の長さ即ち高さがコンベア１８の高さよりもわず
かに大きい。こうして、コンベアのまわシの開口は後述
するように空気をブース内に吸い込み過剰吹付粉体をブ
ース内に閉じ込めることができる。

過剰吹付粉体は重力によって落下するか、または吸引空
気流によって吸い込まれて、有孔コンベア１８を貫通し
たりそのまわりから下降しさらにスクリーン２２を貫通
してブース１０内部から回収室２６に入る。回収室２６
は鉛直壁３６によって２つの部分に分割されておシ、ま
たこの鉛直壁３６はブース１０の底壁２１から下方に延
在し、この壁３６の下端３８は、収集ホッパー３４の上
端から上方に離間している。更に、回収室２６の鉛直外
壁４２と鉛直壁３６との間には水平壁４０が延在してい
る。鉛直壁３６と協働するこの水平壁４０と、回収室の
外壁４２と、ブースの底壁２４とは清浄空気室４４を形
成する。水平壁４０には開口が複数個穿設され、これら
の開口にはフィルタ若しくはフィルタカートリッジ４６
が取り付けられている。真空ファン４８は導管５０を介
して清浄空気室４４に接続されている。このファン４８
は空気をブｉス１０からコンベア１８とスクリーン２２
とを介して下方の粉体収集室２６に吸い込む。

この空気流は、鉛直壁３６の下方を通って上昇し、各フ
ィルタ４６と、水平壁４０の各開口とを夫々通過し、清
浄空気室４４に入り、次いで導管５０を介して、ファン
４８に至る。

この空気流によって過剰吹付粉体がブース１０から下方
に吸引、されて回収室２６に入る。この回収室２６に入
った粉体の大部分は重力によって収集ホッパー３４内に
落下する。粉体のうち非常に軽いものは、フィルタカー
トリッジの外表面に積もる。この蓄積した粉体はよく知
られているように極く短時間逆向きの空気流を噴出する
ことによって周期的に取り除かれる。

収集ホッパー３４に集のられた粉体は、一般に、図示な
きベンチュリポンプに、よって収集ホッパーからくみ上
げられ、供給用ホッパーに送られてガン１４に循環され
る。もし、粉体が繊維素地１６の繊維によって非常に汚
染されている場合には、過剰吹付粉体３４を上記供給ホ
ッパーに直接循環させることはできず、循環前にまず繊
維素地１６からの汚染物を集め除去しなければならない
。

本実施例にあっては、ブース１０内には粉体吹付ガンが
６個収納されている。ガンの個数は、素地１６への粉体
の塗布量の関数であることはもちろん、素地１６０幅の
関数でもある。

第３図と第４図に明示したように、各カン１４は、鉛直
方向に向いた円筒胴部６０を含み、この胴部６０は入口
端６２と、放出端６４とを有する。ノズル６６はこの胴
部６０の放出端６４に嵌合している。後に詳述するよう
に、このノズル６６は円錐形状のデフレクタ即ち偏向器
９０を支持し、このデフレクタ９０はガンのノズル６６
から吊シ下げられている。

空気流によって搬送される粉体（空気被搬送粉体）は粉
体吹付導管６８を介してガンの入口端部に供給される。

これらの導管６８は空気流増幅器７００Å口端に通じて
おシ、これらの増幅器７０は、胴部６０の入口端に固着
している。各空気流増幅器７０は中央ノズルを有し、こ
の中央ノズル内には、軸方向中央孔７２が存在し、この
孔７２は胴部６０の孔と共軸となるように整合している
。更に、各増幅器７０は環状の空気流室７４を有し、こ
の室Ｔ４は環状オリフィス７６によって孔γ２に接続さ
れている。環状縁部１８は内方にオリフィスＴ６の背後
まで延びていると共に、前方に傾斜した面Ｔ９を有し、
この前方傾斜面７９はオリフィス７６からの空気流を前
方向に偏向させる。圧縮空気は増幅器７０の孔８２２を
介して環状室７４に供給される。なお、この圧縮空気は
、第１図に示すように空気圧源８４から圧力調整器８６
を介して孔８２に供給される。一般に圧縮空気は１０〜
６０ボンド／平方インチ＜ｐｓｉ）のオーダの圧力で増
幅器７０に供給される。

ガン１４０作用を以下に説明する。空気波・　搬送粉体
は導管６８を介して増幅器７００Å口端に供給される。

導管６８の終端と増幅器７０の入口との間にはかなりの
間隙８７が存在し、この間隙８７を通って、周囲の空気
が吸い込まれ増幅器７００Å口端に流入する。

増幅器７０への圧縮空気は孔８２を通って、増幅器の孔
即ちのど部７２を取り囲む環状室７４に供給され、その
後、非常に速い流速で環状オリフィス７６を通過してい
る間に、圧縮空気はオリフィス７６の背後側の縁部７８
によってガンの出口即ち放出端の方へ向きを変える。こ
の高速空気は、ガンの孔即ちのど部７２内の粉体搬送用
空気に衝突して、この粉体搬送用空気を加速して、前方
のガン胴部６０に送る。同時に、補助的な周囲空気が、
増幅器７０の入口端と導管６８の放出端との間ののど部
即ち間隙８７を通ってガンの中に吸い込まれる。

ガンからの粉体噴出パターンを幅広くするために、円錐
形状デフレクタ９０がステム９２を介してガンのノズル
６６から吊り下げられておシ、このステム９２の上端は
横棒９４の所に至シ、この横棒９４はノズル６６によっ
て胴部６０の放出端に固着されている。横棒９４の形状
はほぼ長方形であるので、棒９４の対向側面には、大き
な流路面積の通路９６．９８が形成される。粉体は、棒
９４の周囲を通過した後、ノズル６６のオリフィス１０
０を通ってガンから流出する。この後、粉体はノズルか
ら垂下した円錐形デフレクタ９０の発散面即ち末広面１
０２と衝突する。このデフレクタ９０によって、かなり
高速度の粉体は広い領域に吐出される。実際には、圧力
調整器８６から増幅器７０までの空気の圧力を変化させ
るだけで、ガンから散布された粉体のパターンの直径を
、１８〜６０インチのいずれのイ直にも自由に変えるこ
とができる。これは粉体吹付ガンからの吹付パターンを
変化させる方法としては、非常に簡単なものである。

第１図と第３図において、２個の粉体入力部１０５．１
０６が粉体導管６８に接続され、各入力部１０５．１０
６には、独立に調節可能な粉体ポンプ１０８．１１０か
ら空気被搬送粉体が夫々供給される。簡単なポンプによ
って導管６８に供給された粉体の量を変えかつ異なる太
ききと容量の粉体ポンプの使用によって投入量の幅を変
えることは可能であるが、独立に調節可能な粉体ポンプ
を２個使用すれば、導管６８への粉体膜大量をもつと広
範囲に調節できることが分った。このように導管６８へ
の投入量を広範囲に変えることができかつ各粉体ポンプ
を別個に調節できれば、このシステムは単一ポンプでは
不可能な種々の分野に使用可能となる。換言すると、導
管６８への供給用粉体ポンプとして２個の流量可変式ポ
ンプを用いると、このシステムの３個の変数、即ち、ポ
ンプ１０８の粉体流量とポンプ１１０の粉体流量と空気
増幅器７０のポート８２へ供給される調整済空気圧の量
とを調整することができる。これらの３変数を調整する
ことによって、各ガンが上記素地に吐出する粉体量と粉
体パターンとを正確に制御することができる。

ブース１００作用を以下に説明する。連続状の不織繊維
素地１６はコンベア１Ｂによってブース１０に供給され
る。このコンベア１８は３００〜６００フイ一ト／分の
速度で素地１６をブースに搬送することが好ましい。不
織繊維素地１６がブース１０を通過する際に、導管６８
を介してガン１４に供給された空気被搬送粉体がガン１
４から素地１６に噴出される。このときの粉体の速度は
、粉体が高速移動中の素地に伴う空気流を貫通して素地
に浸透できるようにかなシ高速度に選定されている。ガ
ン１４には、増幅器７０が設けられているので、粉体は
ガンから均一にかつ、上記素地への浸透を可能にする速
度でもって、吐出される。

接着剤粉体のしみ込んだ素地は、ブース１０を通った後
、コンベアによって加熱ステーション即ちオーブン１０
４に移送される。このステーション１０４において、接
着剤は加熱されて溶融状態又は少なくともねばねばした
状態になる。この後、この素地は従来の場合と同様にロ
ーラーを通過して圧縮されると同時に素地の繊維が固定
され不織布となる。

実際には、円錐形デフレクタ９０は、摩擦電荷が粉体に
付か々いように、導電性材料で構成することが好ましい
。この摩擦電荷は、もし粉体に印加されると、ガンから
放出された粉体のパターンを乱し、変化させてしまう。

しかしデフレクタ９０を導電性材料で作りかつ接地する
とガンからの吐出パターンは安定となシ粉体に発生した
摩擦電荷の影響を受けないようになる。このデフレクタ
を接地するにはデフレクタに接続される接地用リード線
が、吹付パターンを乱すことがないように、ガン１４全
体を金属部材で構成しかつガンの胴部を接地するとよい
。

以上では、本発明の粉体吹付方法及びその装置は、空気
流増幅器を付設した粉体吹付ガンを有し、不織布基材に
固体粉体接着剤を吹付可能なものとして説明したが、も
ちろん本発明の方法及び装置は粉体接着剤以外の粉体材
、例えば粉体吸収剤などを、不織布やその他の基材に吹
き付けるのにも使用できる。特に、本発明のガンは、こ
のガンからの粉体にかなシの速度、例えば移動基材の周
囲の空気流を通過できるような速度を、付与することが
必要な粉体吹付分野にも適用できる。更にガンは粉体に
静電荷を印加せずに粉体を吹き付けるものとして説明し
たが、本発明はわずかな変更によって静電式粉体吹付ガ
ンにも使用できることは、当業者には明らかであろう。

従って、本発明は特許請求の範囲以外によって何ら限定
されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を含む粉体吹付ブースを示す斜視図、 第２図は第１図のブースの下部を示す断面図、 第３図は第１図のブースに使用された粉体吹付ガンを一
部断面で示した側面図、 第４図は第３図の４−４＃！に沿った断面図である。 １０・・・ブース、　　　　　１４・・吹付ガン、１６
・・・素地、　　　　　　１８・・・コンベア、６０・
・・胴部、　　　　　　６２・・入口部、６４・・・放
出端、　　　　　６６・・・ノズル、７０・・・増幅器
、　　　　　９ｏ・・・デフレクタ。 峯 藷 第３色

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心軸を持つ胴部とこの胴部の放出端に位置するノ
   ズルとを具備する粉体吹付ガン から固体微粒子状材料を吹き付ける吹付方 法であつて、 上記固体微粒子状粉体を空気流で搬送し て上記ガンの上記胴部へ移送するステップ と、 上記胴部の中心軸に平行な中心軸を有す る空気流増幅器を貫通するように、上記空 気流で搬送される粉体（空気被搬送粉体） を軸方向に進行させるステップと、 上記空気流増幅器に圧縮空気を供給する ステップと、 上記増幅器のほぼ軸の方に向けられた上 記圧縮空気の高速流を上記空気被搬送粉体 に衝突させて上記固体微粒子状材料の軸方 向速度を増速するステップと、 を具備することを特徴とする吹付方法。 ２、発散表面に上記空気被搬送粉体を送つて上記ガンノ
   ズルから吹き付けられるパター ンの幅を拡げるステップを更に具備するこ とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記 載の吹付方法。 ３、上記空気流増幅器の上記圧縮空気の圧力を変化させ
   て上記ガンからの吹付パターン の幅を変えるステップを更に具備すること を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載 の吹付方法。 ４、空気流によつて搬送される固体微粒子状粉体材料を
   吹き付ける粉体吹付ガンであつ て、 入口端と放出端とを有する管状胴部と、 空気流で搬送される粉体の供給源（空気 被搬送粉体源）に上記入口端を接続する手 段と、 上記胴部の放出端に設けられたノズルと、 上記胴部に接続された空気流増幅器手段 と を具備し、上記空気流増幅器手段は、上 記ガンを通過中の上記空気被搬送粉体に、 高速空気流を衝突させることを特徴とする 粉体吹付ガン。 ５、上記空気流増幅器手段は、 軸方向において、上記胴部に軸方向に整 合した中央孔を有すると共に上記空気被搬 送粉体源に接続された入口と上記胴部に開 口した出口とを有する増幅器ノズルと、 上記増幅器ノズルを取り囲む環状空気室 と、 上記環状空気室内に通ずる空気入口部と 上記空気入口部を圧縮空気源に接続する 手段と 上記環状空気室を上記増幅器ノズルの上 記中央孔に接続する環状オリフィスと を具備することを特徴とする特許請求の 範囲第４項に記載の粉体吹付ガン。 ６、上記空気流増幅器手段は上記環状オリフィスを取う
   囲む環状縁部を有し、上記環状 縁部は上記環状オリフィスから放出される 空気を上記管状胴部の上記放出端へ偏向さ せるように作動することを特徴とする特許 請求の範囲第５項に記載の粉体吹付ガン。 ７、空気被搬送固体微粒子状粉体材を吹き付ける粉体吹
   付ガンにおいて、 入口端と放出端とを有する管状胴部と、 上記入口端を空気被搬送粉体源に接続す る手段と、 上記胴部の上記放出端に設けられたノズ ルと 上記胴部に接続された空気流増幅器手段 と を具備し、上記空気流増幅器手段は周囲 の空気を上記空気流増幅器内に吸い込み、 かつ上記ガンを通過中の上記空気被搬送粉 体に高速の圧縮空気流を衝突させることを 特徴とする粉体吹付ガン。 ８、上記ガンは上記胴部の放出端の近傍に位置する粉体
   散布用デフレクタを更に具備し、上記デフレクタは発散
   面を有し、上記空気 被搬送粉体は、上記ガンから放出された際 に上記発散面上を進行して上記粉体の散布 パターンを拡大することを特徴とする特許 請求の範囲第７項に記載の粉体吹付ガン。 ９、上記ガンは、圧縮空気を上記空気流増幅器に供給す
   る手段と、上記空気流増幅器に 供給された空気の圧力を変化させて、上記 ガンの上記ノズルから吹き付けられる粉体 のパターンを変える手段とを更に具備する ことを特徴とする特許請求の範囲第７項に 記載の粉体吹付ガン。