KR100310551B1

KR100310551B1 - 용융취입방사구금장치

Info

Publication number: KR100310551B1
Application number: KR1019940025280A
Authority: KR
Inventors: 데라까와다이즈
Original assignee: 고토 기치; 칫소가부시키가이샤
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 2001-12-15
Also published as: DE69425537D1; CN1043907C; JPH07102408A; EP0646663A1; JP3360377B2; DE69425537T2; US5601851A; CN1117533A; EP0646663B1; KR950011661A

Abstract

여러 종류의 초미세 결합 필라멘트에 대응할 수 있는 장치가 제공된 결합 필라멘트형 용융 취입 방사 노즐 장치는, 두 종류의 방사 수지 A, B를 도입하기 위한 각각의 수지 도입홈(7a, 7b)을 가지는 방사 수지 공급판(2)과, 이 방사 수지 공급판(2)의 수지 도입홈으로부터 공급된 방사 수지 A, B를 제각기 분배하기 위한 분배홈(9a, 9b)을 가지는 분배판(3)과, 내부에 분리판(4)을 수용하기 위한 공동(22)과 노즐판(5)의 하향 연장부의 바닥면에 형성된 다수의 홀을 가지는 노즐판(5)과, 내부 공동(22)내에 수용되고 분배판(3)의 제 2 주요면에 부착되고, 다른 방사 수지를 다수의 홀로 도입하기 위해 노즐판(5)의 다수의 도입홀(14)과 직면하는, 측부에서부터 바닥부까지 형성된 분리홈(17a, 17b)을 가지는 분리판(4)과, 결합 수지를 연신하기 위해 노즐판(5)과 틈 형성판(6) 사이에 가스 분출용 틈(16)을 제공하도록 배열된 V형 홈을 갖는 틈 형성판(6)으로 구성된다.

Description

용융 취입 방사 노즐 장치

제 1 도는 복합 용융 취입 방사 노즐 장치를 도시한 전방 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 노즐판 하부를 도시한 확대 단면도.

제 3 도는 분리판의 바닥면과 노즐판의 바닥면 사이의 관계를 도시한 도면(결합 필라멘트 비율 : 1/1).

제 4 도는 분리판의 바닥면과 노즐판의 바닥면 사이의 관계를 도시한 도면(결합 필라멘트 비율 : 2/1).

제 5 도는 분리판의 바닥면과 노즐판의 바닥면 사이의 관계를 도시한 도면(결합 필라멘트 비율 : 1/1).

제 6 도는 분리판의 바닥면과 노즐판의 바닥면 사이의 관계를 도시한 도면(결합 필라멘트 비율 : 2/1).

제 7 도는 분리판의 측면도.

제 8a 도는 단일 성분 필라멘트들을 서로 결합한 초미세 필라멘트를 도시한 사시도.

제 8b 도는 다른 성분비를 가지는 병렬 복합 필라멘트와 단일 성분 필라멘트를 결합한 초미세 필라멘트를 도시한 사시도.

제 8c 도는 부분 복합 필라멘트와 단일 성분 필라멘트를 결합한 초미세 필라멘트를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용융 취입 방사용 복합 필라멘트형 방사 노즐 장치

2 : 방사 용융된 수지 공급판 3 : 분배판

4 : 분리판 5 : 노즐판

6 : 틈 형성판

7a : A성분의 방사 용융 수지 도입홈

7b : B성분의 방사 용융 수지 도입홈

8a : A성분 분배홀 8b : B성분 분배홀

9a : A성분 분배홈 9b : B성분 분배홈

10 : 필터 11 : 볼트

12 : 방사 용융 수지의 압력을 제어하기 위한 틈

13 : 방사 용융 수지 수용홈 14 : 방사 수지 도입홀

15 : 방사 노즐 16 : 가스 분출용 틈

17a : A성분 분리홈 17b : B성분 분리홈

18 : 가스 도입구 19 : 분리 격벽

20 : 분리판의 상부 21 : 분리판의 인접면

22 : 노즐판의 내부 공동 23 : A성분 필라멘트

24 : B성분 필라멘트 25 : 부분 복합 필라멘트

D₁: 분리판의 바닥면 K와 노즐판의 바닥면 X사이의 좁은 틈

W₁: 분리홈의 폭 W₂: 방사 수지 도입홀의 직경

W₃: 분리판의 거의 V형 측면 M과 노즐판의 거의 V형 내면 Y사이의 좁은 틈

M : 분리판 하부의 거의 V형 측면 Y : 노즐판 하부의 거의 V형 측면

K : 분리판의 바닥면

[발명의 배경]

(발명의 분야)

본 발명은 용융 휘입 방사 노즐 장치(melt-blow spinneret device)에 관한 것이다. 더 구체적으로, 다른 방사 수지(spinning resin)가 다른 방사 노즐을 통해 개별적으로 그리고 분리되어 압출된 후에, 고속 가스 흐름에 의해, 압출된 미연신(unstretched) 필라멘트의 용융 취입 방사를 실시하는 결합 필라멘트형 용융 취입 방사 노즐 장치에 관한 것이다. 본 발명의 용융 취입 방사 노즐 장치에 의해서, 초미세 복합 필라멘트는 웨브(web), 부직포(non-woven fabric) 또는 성형품(molded product)으로 처리되어 마스크, 정밀 여과용 필터, 배터리 분리기, 위생재료, 열절연체 등으로 사용될 수 있다.

(관련 기술의 설명)

열가소성 합성 수지를 방사 노즐판을 통해 압출하고, 압출된 미연신 필라멘트에 방사 노즐판의 양측면에 제공된 틈새를 통해 고속 가스를 분출함으로써 방사하는 소위 용융 취입 방사는, 예를 들어 10μm 이하의 직경을 가지는 초미세 필라멘트들을 제공할 수 있고, 또한 방사를 연속적으로 수행할 수 있게 하여 부직포를 연속적으로 생산할 수 있게 한다. 그러므로 상기 방사는 초미세 필라멘트의 부직포를 생산하기에 이로운 공정이다.

최근에, 복합 용융 취입 방사에 두 종류의 다른 폴리머를 가하는 공정과, 이들에 복합 필라멘트형 용융 취입 방사를 가하는 공정 등이 제안되어 있다.

소위 복합 용융 취입 방사에 관련하여, 일본 특허 공개공보 소 60-99057 호와 소 60-99058 호는, 도관과 에어 오리피스가 제공된 병렬형 복합 용융 취입 방사 노즐 장치와 이 장치를 사용하는 방사 공정을 기재하고 있으며, 여기서 복합 용융 취입 방사 노즐 장치의 도관은, 두 종류의 폴리머를 각각의 압출기로부터 복합 성분을 결합하기 위하여 이 도관에 연결된 홀로 유도한다. 이 특허 출원서들은 폴리프로필렌/폴리에스테르, 폴리프로필렌/나일론-6 등과 같은 다양한 이종 폴리머(heterogenous polymer)들을 조합하여, 병렬형 복합 융융 취입 방사 공정에 따라서 초미세 필라멘트를 생산할 수 있음을 기재하고 있다.

상기 특허 출원서에 기재된 복합 필라멘트의 방사 노즐 장치와 생산 공정의 경우에, 목적한 초미세 필라멘트는 압출기 내부에서의 폴리머의 온도 및 유지 시간, 폴리머의 조성 등을 제어함으로써 얻을 수 있으므로, 다이(die)를 통과하는 시간에서의 폴리머의 점도는 유사해질 수 있다. 그러나, 균일한 복합 필라멘트의 생산은, 고정밀 압출기 내부에서의 온도 및 유지 시간과, 폴리머의 조성 등의 제어가 가능하고, 생산성을 고려하지 않은 상대에서 다이 내부의 폴리머의 유지 시간이 짧고 비교적 작은 다이가 제공되는 경우에만 가능하다.

일본 특허 공개공보 헤이 4-370210 호는, 제 1 수지 저장소와 제 2 수지 저 장소의 분할실이 제공되고, 각각의 방사 수지를 안내하기 위해 노즐의 테이퍼진 팁 단부를 향해 분할실의 바닥부로부터 경사지게 천공된 제 1 방사 노즐과 제 2 방사 노즐이 제공되어 있는 결합 필라멘트형 용융 취입 방사 노즐 장치를 공개하고 있다. 이 장치의 경우에, 노즐의 팁 단부 폭이 지정되어 있기 때문에, 경사지게 방사된 필라멘트가 고속 가스 흐름과 필라멘트의 접촉시에 수직으로 돌려진 후에, 가스 흐름과 접촉하게 되어 용융된 수지가 약간 고체화된 상태로 된다. 그러므로 결합 필라멘트는 임의의 섬유의 파손이나 부족없이 방사될 수 있다.

그러나, 이러한 종래 장치에 따라서, 필라멘트의 방사 방향은 영구적으로 경사지며 노즐의 팁 단부 바로 아래에서 용융 상태의 필라멘트와 고속 가스 흐름에 의해 발생된 동반 가스 흐름이 비대칭적으로 접촉하게 된다. 그러므로, 노즐의 팁 단부에서 와류 가스가 발생하기 쉽다. 즉, 와류 가스 흐름에 의한 불충분한 연신은 필라멘트들 사이의 블로킹(blocking)을 발생시켜 결과적으로 필라멘트를 응집시킬 수 있는 문제가 발생된다. 특히, 필라멘트 결합비가 1/1을 벗어나 2/1, 3/1 등으로 될 때, 고속 가스 흐름과 각 성분들의 방사된 필라멘트들의 접촉은 불균일 및 불규칙하게 되어 동일 종류 또는 다른 종류의 필라멘트 사이에서 블로킹을 일으키며, 이로 인하여 대량의 필라멘트 응집이 발생되기 쉽다.

더욱이, 종래 장치는 수직방향으로 취입 방사를 실시하도록 제공되는 경우에만 효과적이다. 그러므로, 이 장치들은 경사 또는 측면 방향으로 취입 방사를 수행하도록 제공되는 경우에 상술한 현상이 매우 뚜렷해지는 결점을 가진다.

게다가, 종래 장치에 있어서, 방사 노즐이 하나의 노즐판 블록내에 경사지게 천공되므로, 방사 노즐의 길이는 수직 방향으로 천공된 방사 노즐의 길이보다 더 크지 않으면 안되기 때문에, 우수한 정확도를 갖는 방사 노즐을 저렴하게 천공하는 것은 어렵다. 더욱이, 상기 장치의 경우에, 장치가 방사후에 연소 및 초음파 세척한 뒤 재조립되어 재사용될 때, 방사 노즐은 길이방향으로 너무 길어서 벽에 부착된 압출물의 제거는 불충분하게 되기 쉽고, 각 방사 노즐에서 압출이 불균일해지며 필라멘트가 나선형으로 압출되어 균일한 필라멘트를 방사하기 곤란하게 만든다. 이런 문제를 해결하기 위해서, 방사 노즐이 짧게 구성된다면, 방사 노즐상에 가해지는 수지 압력이 낮아지게 되어, 점성과 물리적 성질이 변화되는 넓은 범위에 걸쳐 이종 폴리머의 조합에 대응할 수가 없다. 더욱이, 비틀림과 크랙이 노즐판 블록의 팁 단부에 발생할 수 있는 위험이 있다. 이것은 노즐판의 폭이 넓거나 방사노즐의 수가 증가될 때 더 뚜렷하게 되며, 이런 장치는 생산성을 고려한 장치로 볼 수 없다.

더욱이, 종래 장치에 있어서, 각 성분의 결합비가 변학될 때, 각 결합비에 상응하는 복수의 노즐판이 필요하게 된다. 그러므로, 고가의 장치가 불가결하게 사용되어야 한다는 문제가 발생된다.

(발명의 요약)

본 발명의 목적은, 다른 점성과 물리적 성질을 가지는 이종 폴리머의 조합에 대해 넓은 범위에 걸쳐 대응하면서도, 여전히 필라멘트 응집과 필라멘트 불균일도를 거의 갖지 않는 필라멘트를 생산할 수 있는 결합 필라멘트형 용융 취입 방사 노즐 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 고가의 노즐판을 교환하는 것 대신에, 값싼 분리판을 교환함으로써 이종 폴리머의 최적 필라멘트 결합비에 대응할 수 있고, 노즐판의 내부 공동, 분리판 등을 거의 손상시키지 않는 용융 취입 방사 노즐 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 길이방향으로 넓은 폭의 노즐판을 가지며 보다 높은 생산성을 갖는 용융 취입 방사 노즐 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수직 방향뿐만 아니라 임의의 방향으로 취입 방사를 실행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

[양호한 실시예의 설명]

이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.

제 1 도는 용융 취입 방사 노즐 장치의 전방 단면도를 개략적으로 도시하고, 제 2 도는 제 1 도의 노즐판 하부를 도시한 확대 단면도이다.

본 방사 노즐 장치는, 주로 두 종류의 방사 수지 A, B를 도입하기 위한 각각의 수지 도입홈(7a, 7b)을 가지는 방사 수지 공급판(2)과; 이 방사 수지 공급판(2)에 부착되고 방사 수지 공급판(2)의 주요면과 접하는 제 1 주요면을 가지는 분배판(3)과; 이 분배판(3)에 고정되고 분배판(3)의 제 2 주요면과 접하는 제 1 면을 가지는 노즐판(5)과; 내부 공동(22)내에 수용되고 분배판(3)의 제 2 주요면에 부착된 분리판(4)과; 노즐판(5)의 하향 연장부를 수용하기 위한 V형 홈을 가지는 틈 형성판(6)으로 주로 구성된다.

상기 분해판(3)은 방사 수지 공급판(2)의 수지 도입홈으로부터 공급된 방사 수지 A, B를 제각기 분배하기 위한 분배홈(9a, 9b)을 가지며, 상기 노즐판(5)은 여기에 분리판(4)을 수용하기 위한 내부 공동(22)과 노즐판(5)의 하향 연장부의 바닥 내부면에 형성된 다수의 도입홀(14)을 가지며, 이 도입홀(14)은 공동을 향해 개방하고 노즐판(5)의 하향 연장부에 형성된 다수의 방사 노즐(15)과 제각기 연통하고, 방사 노즐은 공동으로부터 이격되어 개방한다.

상기 분리판(4)은 거의 V형 단면의 하부를 가지고, 다른 방사 수지를 다수의 홀로 도입하기 위해, 하부의 양측부에서부터 바닥부까지 형성되고 노즐판(5)의 다수의 홀과 직면하는 분리홈(17a, 17b)을 가진다.

상기 틈 형성판(6)은 결합 수지가 방사 노즐(15)로부터 나올 때 도입된 가스를 사용하여 결합 수지를 연신하기 위하여 틈 형성판(6)과 노즐판(5)사이에 가스 분출용 틈(16)을 제공하도록 배열된다.

본 발명의 결합 필라멘트형 용융 취입 방사 노즐 장치(1)는, 주로 여기에 형성된 내부 공동(22)을 가지는 노즐판(5)과; 내부 공동(22)의 바닥면(X)에서 연속적으로 천공된 방사 노즐(15)과; 각 방사 수지를 분리하고 이들을 상기 방사 수지 도입홀(14)로 안내하기 위한 분리판(4)과; 방사 노즐(15)의 출구를 향해 형성된 가스 분출용 틈(16)으로 구성된다.

방사 수지 도입홀(14)의 직경은 방사 노즐(15)의 직경과 동일할 수 있다.

분리판(4)과 노즐판(5)은, 볼트(11)에 의해, 이 노즐판(5)의 방사 수지 공급측에 두 종류의 방사 수지를 분리 공급하는 방사 수지 공급 장치에 고정된다.

방사 수지 공급 장치는, 예를 들어 여기에 제각기 공급된 방사 수지 A, B를 가지며, 여기에 형성된 방사 수지 도입홈(7a, 7b)을 가지는 방사 수지 공급판(2)과, 방사 수지 공급판(2)을 경유해 공급된 방사 수지 A, B를 균일하게 분배하기 위한 분배판(3)으로 구성된다.

방사 수지 도입홈(7a, 7b)은 방사 수지 공급판(2)내에 홈형태로 형성되고, 배출구는 단부를 향해 넓어지고 분배판(3)익 수용홈(13)에 따르도록 만들어진다.

방사 수지 공급판(2)은 일체형 재료로 만들어질 수도 있지만, 이 도면의 경우에는, 볼트(도시 안함)로 고정된, 도면상에서 좌측 부재, 중앙 부재, 우측 부재의 3개의 부재로 나누어진다.

분배판(3)은 길이방향, 즉 제 1 도에 언급된 전방과 후방 방향으로 형성된 분배홈(9a, 9b)을 가진다. 더욱이, 다수의 분배홀(8a, 8b)은 분배홈(9a, 9b)의 바닥에 천공되어 있다. 분배홈(9a, 9b)은 필터(10)와 함께 끼워지고 그의 바닥은 필터를 지지하기 위한 부재로서 작용한다. 필터는 분배판(3)의 방사 수지 배출구상이나 방사 수지 공급판(2)의 방사 수지 배출구상에 제공될 수 있다.

노즐판(5)의 내부 공동은 이 내부 공동내에 배열된 분리판(4)에 의해 도면상의 좌측부와 우측부로 나누어져, 두 개의 방사 수지 수용홈(13)과, 각각 틈(12)의 하부에 접한 측면상에서 그리고 내부 공동의 바닥부에서 좁은 틈(12, D1)을 형성한다.

노즐판(5)의 상면에는 길이방향으로, 즉 제 1 도에 언급한 전방 및 후방 방향으로 내부 공동이 형성되고, 내부 공동의 하면(X)에는, 방사 수지 도입홀(14)과 방사 노즐(15)의 각 중앙축이 서로 일치될 수 있도록 잇따라 천공된다.

틈 형성판(6)은 바람직하게는 제 1 도에 도시한 바와 같이 노즐판(5)의 하향 연장부 아래에 제공된 두 개의 하프 부재로 만들어진다.

상기 구조에서, 두 개의 압출기를 통해 용융 압출된 각각의 방사 수지 성분 A, B는 두 개의 기어 펌프(도시 안함)에 의해 각 방사 수지 수용구에 전달되고, 각 방사 수지 도입홈(7a, 7b)을 통해 분배판(3)의 분배홈(9a, 9b)으로 방출된다. 각 방사 수지는 각각의 방사 수지 수용홈(13)과 분리판(4)의 좌우 분리홈(17a, 17b)을 통과하고, 이어서, 방사 수지 도입홀(14)을 통과하고 방사 노즐(15)을 통해 방사된다. 분리홈(17a, 17b)은 분리판(4)의 바닥면상에서만 형성될 수 있으며, 분리 격벽이 형성될 수 있고, 또한 이들은 분리판(4)의 측면으로부터 바닥면까지 형성될 수 있다. 분리홈(17a, 17b)의 폭은 방사 수지 도입홀(14)의 직경과 동일하게 구성할 수 있으며, 또는 그것보다 더 넓거나 좁게 형성할 수 있고, 분리홈(17a, 17b)의 일부분은 방사 수지 도입홀(14)의 일부와 겹쳐질 수 있고, 나아가 각 방사 수지는 방사 수지 도입홀(14)로 분리 안내되기에 충분하게 될 것이다.

본 발명의 방사 노즐 장치에 있어서, 노즐판(5)의 내부 공동의 바닥면(X)은 분리판(4)의 바닥면(K), 즉 분리 격벽(19)상에 접하거나 접하지 않지만, 이들사이에 좁은 틈(D₁)을 형성한다. 더욱이, 분리판(4)의 하부에 형성된 방사형 부분의 거의 V형 측면(M)은 노즐판(5)의 공동의 하부의 거의 V형 측면(Y)에 접하거나 접하지 않지만, 이들 사이에 좁은 틈(W₃)을 형성한다. 바닥면 또는 측면 또는 이들 양 면상에 틈이 있는 경우에, 측면과 바닥면은 방사 노즐 장치를 구성할 때에 손상되지 않는다. 틈(W₃, D₁)은 약 0.1 내지 10mm가 바람직하다. 틈이 0.1mm보다 적거나 또는 이들이 접하게 되면, 측면과 바닥면이 방사 노즐 장치의 구성시에 손상될 우려가 있다. 그러므로, 충분한 주의가 필요하다. 틈이 10mm를 초과하면, 이 틈을 통과하는 방사 수지의 이동 속도는 매우 느리게 되며, 방사 수지의 비정상적인 분해 또는 탄화, 방사 수지 도입홀에서의 비정상적인 압력 유동 등이 발생되기 쉽다.

노즐판(5)내에 천공된 방사 수지 도입홀(14)의 직경(W₂)은 홀의 수가 증가함에 따라 생산성이 향상되고 각 성분의 혼합이 방지된다는 점에서 약 0.25 내지 5mm인 것이 바람직하다. 방사 노즐(15)의 직경은 균일한 미세도(fineness)를 갖는 초미세 필라멘트를 얻을 수 있다는 점에서 약 0.1 내지 2mm인 것이 바람직하다. 방사 노즐의 L/D는 3 이상이 바람직하고, 방사 수지의 유동제어 효과와 보어 가공의 정확성을 고려하면 5 내지 20이 보다 바람직하다. 방사 노즐은 약 0.5 내지 10mm의 거리로 천공된다. 더욱이, 방사 노즐의 직경은 방사 수지 도입홀의 직경과 같을 수 있고, 여러 종류의 상이한 단면을 가질 수 있다.

분리판(4)은 이 분리판(4)의 상부(20)에서 분배판(3)상에 고정된다. 분리판(4)에 관련하여, 이 분리판의 상부 요소는 인접면(21)를 통해 하부 요소에 접하게 되어 볼트(11)에 의해 고정된다. 분리판(4)은 그의 측면에서부터 바닥면까지 형성된 분리홈(17a, 17b)을 갖는다. 홈(제 3 도 내지 제 7 도) 사이에는 분리 격벽(19)이 구성되며, 분리판(4)은 일체형 재료로 만들 수 있다.

제 3 도 내지 제 6 도는 각각 분리판(4)의 바닥면과 노즐판(5)의 내부 공동의 바닥면 사이의 관계를 도시하는 개략적인 도면이다. 분리홈(17a, 17b)은 이 분리홈의 폭(W₁)이 방사 수지 도입홀(14)의 직경(W₂)보다 크게 되도록 형성된다. 더욱이, 홈은 도입홀(14)이 노즐판(5)의 바닥면에서 홈으로 완전히 덮어질 수 있도록, 즉 제 3 도상의 분리홈(17a, 17b)의 상하 방향과 좌우 방향의 길이가 도입홀(14)의 길이보다 더 커질 수 있도록 형성된다.

결합 필라멘트 비율을 노즐수의 비율로 환산하여 1/1인 경우의 분리홈(17a, 17b)과 관련해서, 홈은 제 3 도에 도시한 바와 같이 하나씩 교대로 형성되거나, 제 5 도에 도시한 바와 같이 2개 이상씩 형성되거나 각 도면에서 3개 이상씩 형성되며, 또는 분리판의 거의 V형 측면의 좌우측상에 각각 동일 또는 거의 동일한 수로 형성된다. 비율이 2/1인 경우에, 홈은 제 4 도에 도시한 바와 같이, 좌측에 두 개 우측에 한 개의 비율로 형성된다. 분리홈은 방사 수지 도입홀(14) 하나 당 하나이면 충분하지만, 홈은 제 6 도에 도시한 바와 같이, 두 개 이상의 방사 수지홀 당 하나가 형성될 수도 있다.

제 7 도에 도시한 바와 같이, 분리판(4)의 측면(길이방향)의 개략도에 있어서, 각각의 분리홈(17a, 17b)은 특별히 길이가 제한되지 않는다. 홈은 분리판의 거의 V형 부분 근처에만 형성될 수도 있으며, 또는 방수 수지 수용홈을 향해 그의 상부상에 연장될 수도 있다. 이 경우에 분리홈(17a, 17b)의 폭 및 깊이는 바닥면 상의 폭 및 깊이와 다를 수 있다.

분리판(4)의 외벽과 노즐판(5)의 내부 공동벽 사이의 틈으로 이루어진 방사 수지 수용홈(13)들은 노즐판(5)의 길이방향으로 연장되고, 방사 수지가 홈을 통해 아래로 유동할 때 분리판(4)의 길이방향에서의 압력 불균일(각 방사 노즐을 향한 압출 불균질도)이 생겨, 미세한 불균일성을 일으키기 쉽지만, 분리홈(17a, 17b)을 제공함으로써, 균일한 수지 압력을 유지할 수 있고, 그에 따라 미세한 불균일성의 발생은 방지될 수 있다.

분리홈의 폭(W₁)은 바람직하게는 약 0.26 내지 10mm이다. 두 개 이상의 방사 수지 도입홀 당 하나의 분리홈이 형성되는 경우에, 폭은 방사 수지 도입홀을 완전히 덮는, 즉 10mm 이상의 폭으로 할 수 있다.

분리홈의 폭(D₂)은 바람직하게는 0.1 내지 10mm이고, 더 바람직하게는 0.2 내지 7mm이다. 이런 범위가 정해지면, 방사 수지를 적절한 속도로 홈을 통해 유동시켜 방사 노즐(15)로 안내하므로서, 비정상적으로 높은 속도 또는 이와 반대로 비 정상적으로 느린 속도는 방지되어, 수지의 비정상적인 열분해 등을 일으키지 않는다.

더욱이, 홈(17)은 거의 V형 측면의 좌우측상에서 또는 홈의 상부와 하부에서 깊이가 다를 수 있다. 예를 들어, 상당히 높은 점성을 가지는 폴리머가 사용되는 경우에, 폴리머가 도입되어지는 측면에 홈을 깊게 파는 것이 바람직할 수 있고 이와 반대로 낮은 점성을 가지는 폴리머가 안내되는 경우에, 폴리머가 도입되는 홈의 측면을 얇게 파는 것이 바람직할 수 있다.

분리판(4)의 각각의 분리홈(17a, 17b)사이에 제공된 분리 격벽(19)은, 각 바닥면이 노즐판(5)의 바닥면에 접할 때, 성분 A, B의 폴리머 서로의 혼합을 완전히 방지하여 두 개의 다른 종류의 수지의 결합 필라멘트형 용융 취입 방사를 달성한다. 더욱이, 좁은 틈(D₁)이 구성되는 경우에서도, 틈이 비교적 작다면, 각각의 폴리머는 상술한 바와 같이 서로 혼합되지 않은 단일 성분의 필라멘트를 얻는다. 그러나, 틈(D₁)이 상당히 큰 경우에, 우측과 좌측으로부터 안내된 각각의 폴리머가 바닥면에서 방사 수지 도입홀(14)에 접해서 성분비가 교대로 다른, 병렬 복합 필라멘트를 형성하는 결합 필라멘트를 얻는다.

더욱이, 분리홈(17a, 17b)의 폭 및 깊이와, 분리판(4)의 외벽과 노즐판(5)의 내부 공동 사이의 틈은, 길이방향으로의 크기를 선택하여 설정될 때, 단일 성분 필라멘트 또는 두 성분의 다른 복합비를 가지는 병렬형 복합 필라멘트, 두 성분의 적은 복합비를 가지는 병렬형 복합 필라멘트, 두 성분의 큰 복합비를 가지는 병렬형 복합 필라멘트의 필라멘트와 같은 결합 필라멘트를 선택적으로 얻을 수 있다.

분리판과 관련해서, 홈(17)을 파는 것이 홀 가공에 비해서 매우 쉽고, 판을 저가로 준비할 수 있다. 그러므로, 거의 V형 측면의 좌우 측면상에 다른 수 또는 다른 폭의 분리홈을 가지는 몇 개의 분리판이 제공되면, 심지어 다른 점성 등을 가지는 폴리머와 다른 필리멘트 결합비를 가지는 필라멘트를 준비하는 경우에, 단지 분리판을 교환하므로써, 미세 불균일성, 필라멘트 응집을 갖지 않은 초미세 필라멘트를 쉽게 준비할 수 있다.

가스 분출용 틈(16)은 노즐판(5) 둘레에 제공된 틈 형성판(6)과 이 노즐판(5) 사이에 형성된다. 방사 노즐판(5)을 통해 압출된 미연신 필라멘트는 가스 도입구(18)와 가스 분출용 틈(16)을 통해 안내된 고온 고압 가스를 분출함으로써 취입되어 방사 노즐판 아래에 제공된 수집 장치에 의해 초미세 필라멘트 웨브의 형태로 수집된다. 공기, 질소가스 등과 같은 불활성가스가 분출가스로서 사용되면, 가스의 온도와 압력은 약 100 내지 500℃와 약 0.1 내지 6 Kg/cm²이다.

본 발명의 장치에 따라서 얻어진 결합 필라멘트의 단면은 제 8a, 8b, 8c 도에 개략적으로 도시되어 있다. 제 8a 도는 A성분 필라멘트(23)가 B성분과 완전히 분리된 초미세 필라멘트를 도시한 것이며, 이것은 분리판(4)의 바닥면이 노즐판의 내부 공동의 바닥면상에 접하는 경우뿐만 아니라 상기 면들 사이에 상당히 좁은 틈(D₁)이 있는 경우를 포함한다. 결국 결합 필라멘트는 방사 수지 도입홀(14)의 입구에 접하게 거의 V형 측면의 좌우측면으로부터 안내된 각각의 폴리머의 혼합을 방지하므로써 얻어진 필라멘트들이다. 제 8b 도는 A성분/B성분의 복합비가 다른 병렬형 복합 필라멘트의 결합 초미세 필라멘트를 도시한 것이다. 결합 필라멘트는 길이방향과 폭방향으로 홈의 폭 또는/및 깊이의 크기를 동일하게 하도록 거의 V형 측면의 양측면상에 교대로 파여진 분리홈을 갖는 분리판을 사용하며, 비교적 큰 크기를 좁은 틈(D₁)에 제공하고, 비교적 적은 점성 차이를 가지는 폴리머를 사용함으로써 얻어진다. 제 8c 도는 A성분/B성분의 다른 복합비를 가지는 병렬형 복합 필라멘트를 가진 두 증류의 단일 성분 필라멘트로 이루어진 결합 초미세 필라멘트를 도시한 것이다. 결합 필라멘트는 홈의 폭 또는/및 깊이를 선택적으로 다른 크기로 하여, 제 8a 도와 제 8b 도의 경우의 중간 크기의 좁은 틈(D₁)을 만들도록 길이방향으로 교대로 판 분리홈을 가지는 분리판을 사용하고 상당히 적은 점성 차이를 가지는 폴리머를 사용함으로써 얻어진다. 또한, 점성 차이가 비교적 큰 경우에, 반달 형태의 복합 필라멘트가 어느 한 쪽에서 얻어진다.

더욱이, 본 발명의 용융 취입 방사 노즐 장치에 있어서, 방사는 수직방향뿐만 아니라 수평방향과 같은 임의의 방향으로 실시될 수도 있다.

본 발명의 장치에 의해 얻어진 필라멘트는, 이 필라멘트에 코로나 방출 처리, 친수화 처리, 항생제 처리와 같은 변경 처리나, 또는 다른 필라멘트의 혼합이나 증착, 또는 적어도 하나의 성분 필라멘트를 가열하여 용융 접착함으로써, 웨브, 부직포 등의 여러 응용 분야에 사용될 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명의 용융 취입 방사 노즐 장치에는, 노즐판과, 제거하기 쉬운 결합 필라멘트용 분리판이 제공되며, 이것은 사용 용도에 따라서 초미세 결합 필라멘트를 선택적으로 쉽게 얻을 수 있게 한다. 더욱이, 점도, 방사 온도 등이 어느 정도 변화될지라도, 최적의 유동 조정 기능을 가지는 장치를 선택할 수 있으며; 그러므로, 적은 미세 불균일성을 가지며 안정화되는 초미세 결합 필라멘트를 얻을 수 있고, 결합 필라멘트의 선택비로 여러 종류의 방사 수지의 용융 취입 방사를 결합 필라멘트형의 넓은 영역에 대응할 수 있다. 더욱이 종래의 고가의 노즐판을 제조할 필요없이, 단지 여러 종류의 결합 필라멘트용 분리판만을 교환함으로써 충분하다. 또한, 상부 부재와 하부 부재로 나누어질 수 있는 분리판이 사용되면, 방사 노즐 장치의 제작은 보다 쉬워지고 싸진다.

노즐판이 안정된 방사를 제공하고 그것의 제작이 쉽기 때문에, 많은 방사 노즐이 천공될 수 있고, 판의 폭은 증가될 수 있으며, 따라서 높은 생산성을 가지는 장치를 제공할 수 있다.

분리판과 노즐판이 바닥면과 측면에서 좁은 틈을 가지도록 배열된 경우에, 노즐판과 분리판 모두는 손상되지 않으므로, 오래 동안 반복적으로 사용될 수 있다.

Claims

두 종류의 방사 수지를 도입하기 위한 각각의 수지 도입홈을 가지는 방사 수지 공급판과;

상기 방사 수지 공급판에 부착되고 방사 수지 공급판의 주요면과 접하는 제 1 주요면을 가지는 분배판과;

상기 분배판에 고정되고 분배판의 제 2 주요면과 접하는 제 1 면을 가지는 노즐판과;

상기 분배판의 제 2 주요면에 부착되고 공동내에 수용된 분리판과;

상기 노즐판의 하향 연장부를 수용하기 위한 V형 홈을 가지는 틈 형성판으로 구성되며,

상기 분배판은 방사 수지 공급판의 수지 도입홈으로부터 공급된 방사 수지를 각각 분배하기 위한 분배홈을 가지며,

상기 노즐판은 분리판을 수용하기 위한 공동과, 노즐판의 하향 연장부의 바닥 내부면내에 형성된 다수의 홀을 가지며, 상기 홀은 공동을 향해 개방되고 노즐판의 하향 연장부내에 형성된 다수의 방사 노즐과 각각 연통하고, 상기 방사 노즐은 공동으로부터 떨어져 개방되며,

상기 분리판은 거의 V형 단면의 하부를 가지고, 다른 방사 수지를 다수의 홀로 도입하기 위해, 하부의 양측부에서부터 바닥부까지 형성되고, 노즐판의 다수의 홀을 향하는 분리홈을 가지며,

상기 틈 형성판은, 결합 수지가 방사 노즐로부터 나올 때, 도입된 가스를 사용하여 결합 수지를 연신하기 위하여, 틈 형성판과 노즐판 사이에 가스 도입 틈을 제공하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 방사 수지 도입홀의 직경은 상기 방사 노즐의 직경과 동일한 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판은 상부 부재와 하부 부재로 나누어지며, 상기 하부 부재의 측면과 바닥면에는 분리홈이 제공되는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판에는 분리홈이 형성된 바닥면이 제공되고, 상기 분리홈은 방사홀의 직경보다 더 넓은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판에는 분리홈이 형성된 바닥면이 제공되고, 상기 분리홈은 두 개 이상의 방사홀을 덮기에 충분한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판의 거의 V형 단면 하부의 양측면에 제공된 하나 이상의 분리홈은, 하나 이상의 다른 홈과 다른 폭 또는 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판은 이 분리판의 바닥면이 노즐판의 내부 공동의 바닥면에 접하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판은 이 분리판의 측면이 노즐판의 내부 공동의 측면에 접하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판은 이 분리판의 바닥면과 노즐판의 내부 공동의 바닥면 사이에 좁은 틈이 제공되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리판은 이 분리판의 측면과 노즐판의 내부 공동의 측면사이에 좁은 틈이 제공되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용융 취입 방사 노즐 장치.