JPWO2020129256A1 - 溶融紡糸装置及び不織布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1> フィラメントを紡出する複数の紡糸ノズルを備える紡出部と、
前記紡糸ノズルから紡出されたフィラメントを冷却する冷却部と、
前記冷却部と対面し、通気性隔壁を介して前記冷却部に冷却風を供給する冷却風供給部と、を備え、
前記冷却風供給部は、隔壁を介して鉛直方向に2段に分割された鉛直上側の第1冷却風供給部及び鉛直下側の第2冷却風供給部を備え、前記隔壁の前記通気性隔壁と対面する端部と前記通気性隔壁における前記隔壁と対面する側の面との間に隙間があり、前記隙間の距離(距離A)は、55mm以下である溶融紡糸装置。
<2> 前記距離Aは5mm以上である<1>に記載の溶融紡糸装置。
<3> 前記距離Aに対する前記紡出部の紡糸ノズルが設けられたノズル面から前記隔壁までの距離(距離B)の比(距離B/距離A)は、5〜50である<1>又は<2>に記載の溶融紡糸装置。
<4> 前記第1冷却風供給部の高さ(h1)に対する前記第2冷却風供給部の高さ(h2)の比は、0.5〜1.5である<1>〜<3>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<5> 前記通気性隔壁の厚さは、10mm〜50mmである<1>〜<4>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<6> 前記距離Aに対する前記通気性隔壁の厚さの比(通気性隔壁の厚さ/距離A)は、0.5〜5.0である<1>〜<5>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<7> 前記通気性隔壁は、ハニカム形状を有する<1>〜<6>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<8> 前記冷却風供給部は、前記通気性隔壁よりも冷却風供給方向の上流側に前記冷却部に供給される冷却風を整流する整流板を備える<1>〜<7>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<9> 前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度を10℃〜40℃、及び、前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の温度を、前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度よりも10℃以上高く、かつ30℃〜70℃に制御する第1制御部を備える<1>〜<8>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<10> 前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V2)に対する前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V1)の比(V1/V2)を、0を超え0.7以下に制御する第2制御部を備える<1>〜<9>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<11> 前記冷却部にて冷却されたフィラメントを延伸する延伸部を更に備え、
前記紡出部の紡糸ノズルが設けられたノズル面から前記延伸部の入り口までの距離(距離C)に対する前記紡出部の紡糸ノズルが設けられたノズル面から前記隔壁までの距離(距離B)の比(距離B/距離C)は、0.2〜0.8である<1>〜<10>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<12> 冷却及び延伸されたフィラメントを捕集して、不織ウェブを形成する捕集部を更に備え、スパンボンド不織布の製造に用いる<1>〜<11>のいずれか1つに記載の溶融紡糸装置。
<14> 前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度は10℃〜40℃であり、前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の温度は、前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度よりも10℃以上高く、かつ30℃〜70℃である<13>に記載の不織布の製造方法。
<15> 前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V2)に対する前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V1)の比(V1/V2)は、0を超え0.7以下である<13>又は<14>に記載の不織布の製造方法。
<16> 前記フィラメントは、プロピレン系重合体を含む<13>〜<15>のいずれか1つに記載の不織布の製造方法。
本開示において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において実施形態を、図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
本開示の溶融紡糸装置は、フィラメントを紡出する複数の紡糸ノズルを備える紡出部と、前記紡糸ノズルから紡出されたフィラメントを冷却する冷却部と、前記冷却部と対面し、通気性隔壁を介して前記冷却部に冷却風を供給する冷却風供給部と、を備え、前記冷却風供給部は、隔壁を介して鉛直方向に2段に分割された鉛直上側の第1冷却風供給部及び鉛直下側の第2冷却風供給部を備え、前記隔壁の前記通気性隔壁と対面する端部と前記通気性隔壁における前記隔壁と対面する側の面との間に隙間があり、前記隙間の距離(距離A)は、55mm以下である。
α−オレフィンは、1種単独であってもよく、又は2種以上を併用してもよい。
また、冷却風供給部4の幅L及び冷却風供給部4の高さhは、冷却風供給部4の冷却風出口における幅及び高さを意味する。したがって、(L×h)は冷却風供給部4の冷却風出口における冷却風が通過する面の面積を意味し、(L×h)/dは隙間の距離dに対するこの面積の比率を意味する。
なお、前述の第1温度は、第1冷却風供給部5の入口における冷却風の温度を指し、前述の第2温度は、第2冷却風供給部6の入口における冷却風の温度を指す。
なお、V1は、第1冷却風供給部5の入口における冷却風の平均風速を指し、V2は、第2冷却風供給部6の入口における冷却風の平均風速を指す。
本開示の不織布の製造方法は、前述の本開示の溶融紡糸装置を用いて複数の紡糸ノズルから紡出されるフィラメントから不織布を製造する方法である。この方法により、糸切れ及び糸揺れが抑制された不織布を得ることができる。
図1に示す溶融紡糸装置を用いて不織布の製造を行った。不織布の製造に用いる樹脂としては、ASTM D 1238に準拠し荷重2.16kg温度230℃で測定したメルトフローレート60g/10分のプロピレン単独重合体を用いた。また、樹脂の溶融温度は200℃とし、紡糸ノズルからの単孔吐出量を0.57g/minとし、冷却風の風速は表1に示す通りとした。上段冷却風の温度及び下段冷却風の温度は23℃であり、上段冷却風供給部(第1冷却風供給部)の高さ(h1)に対する下段冷却風供給部(第2冷却風供給部)の高さ(h2)の比は1であり、距離B/距離Cは0.47であった。また、隔壁の厚さは、上段冷却風供給部の高さの16分の1であった。
また、表1に示す供給部出口値は、上段冷却風供給部又は下段冷却風供給部の出口(通気性隔壁)から排出された冷却風の平均風速値を指す。
なお、風速測定には、KANOMAX社製のアネモマスター風速計(Model 6114)を用いた。
糸切れは、溶融混練したプロピレン単独重合体を10分間連続で紡糸成形した際の観察結果で評価した。結果を表1に示す。
−評価基準−
A:糸切れなし
B:糸切れあり
糸揺れは、溶融混練したプロピレン単独重合体を紡糸成形し、前記冷却部におけるノズル面から距離Bの位置(隔壁が設けられた高さ位置)での糸揺れ状態を観察することにより評価した。結果を表1に示す。
−評価基準−
A:糸揺れなし(フィラメントの揺れの振幅が、隣接するフィラメントに接触する可能性がない)
B:糸揺れあり(フィラメントの揺れの振幅が、隣接するフィラメントに接触する可能性がある)
2 ノズル面
3 冷却室(冷却部)
4 冷却風供給部
5 第1冷却風供給部
6 第2冷却風供給部
7 隔壁
8 通気性隔壁
9 延伸部
10 フィラメント
100 溶融紡糸装置
Claims (16)
- フィラメントを紡出する複数の紡糸ノズルを備える紡出部と、
前記紡糸ノズルから紡出されたフィラメントを冷却する冷却部と、
前記冷却部と対面し、通気性隔壁を介して前記冷却部に冷却風を供給する冷却風供給部と、を備え、
前記冷却風供給部は、隔壁を介して鉛直方向に2段に分割された鉛直上側の第1冷却風供給部及び鉛直下側の第2冷却風供給部を備え、前記隔壁の前記通気性隔壁と対面する端部と前記通気性隔壁における前記隔壁と対面する側の面との間に隙間があり、前記隙間の距離(距離A)は、55mm以下である溶融紡糸装置。 - 前記距離Aは5mm以上である請求項1に記載の溶融紡糸装置。
- 前記距離Aに対する前記紡出部の紡糸ノズルが設けられたノズル面から前記隔壁までの距離(距離B)の比(距離B/距離A)は、5〜50である請求項1又は請求項2に記載の溶融紡糸装置。
- 前記第1冷却風供給部の高さ(h1)に対する前記第2冷却風供給部の高さ(h2)の比は、0.5〜1.5である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記通気性隔壁の厚さは、10mm〜50mmである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記距離Aに対する前記通気性隔壁の厚さの比(通気性隔壁の厚さ/距離A)は、0.5〜5.0である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記通気性隔壁は、ハニカム形状を有する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記冷却風供給部は、前記通気性隔壁よりも冷却風供給方向の上流側に前記冷却部に供給される冷却風を整流する整流板を備える請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度を10℃〜40℃、及び、前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の温度を、前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度よりも10℃以上高く、かつ30℃〜70℃に制御する第1制御部を備える請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V2)に対する前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V1)の比(V1/V2)を、0を超え0.7以下に制御する第2制御部を備える請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 前記冷却部にて冷却されたフィラメントを延伸する延伸部を更に備え、
前記紡出部の紡糸ノズルが設けられたノズル面から前記延伸部の入り口までの距離(距離C)に対する前記紡出部の紡糸ノズルが設けられたノズル面から前記隔壁までの距離(距離B)の比(距離B/距離C)は、0.2〜0.8である請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。 - 冷却及び延伸されたフィラメントを捕集して、不織ウェブを形成する捕集部を更に備え、スパンボンド不織布の製造に用いる請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置。
- 請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の溶融紡糸装置を用いて前記複数の紡糸ノズルから紡出されるフィラメントから不織布を製造する不織布の製造方法。
- 前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度は10℃〜40℃であり、前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の温度は、前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の温度よりも10℃以上高く、かつ30℃〜70℃である請求項13に記載の不織布の製造方法。
- 前記第2冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V2)に対する前記第1冷却風供給部に供給される冷却風の平均風速(V1)の比(V1/V2)は、0を超え0.7以下である請求項13又は請求項14に記載の不織布の製造方法。
- 前記フィラメントは、プロピレン系重合体を含む請求項13〜請求項15のいずれか1項に記載の不織布の製造方法。
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