(57)【要約】 【課題】  コロナ帯電装置に異常放電が発生しても、その稼働を中止せずに続行しうるスパンボンドウェブの製造装置を提供する。【解決手段】  この装置は、紡糸口金１と、紡糸口金１から紡糸された合成樹脂製フィラメント群２，２・・を空気流で牽引した後、矩形出口から排出するための矩形筒体状のエジェクター３と、コロナ帯電装置６、及び捕集したウェブを上流から下流に搬送するための捕集コンベア４を備える。帯電装置６は、複数個のコロナ帯電ブロック１１，１２及び１３が絶縁層１４を介して上下方向に積層されてなる。各コロナ帯電ブロック１１，・・は、フィラメント群２，２・・が通過しうる程度の間隔をもって、針状電極１１ａ，１２ａ，１３ａと、これに対向するターゲット電極１１ｂ，１２ｂ，１３ｂとを備えている。各針状電極１１ａ，１２ａ，１３ａへの電源投入は、ブロック間で独立しいる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の紡糸孔を有する紡糸口金と、
該紡糸口金から紡糸された合成樹脂製フィラメント群を空気流によって下方に牽引するためのエジェクターであって、該合成樹脂製フィラメント群を導入するための矩形入口と、該合成樹脂製フィラメント群を排出するための矩形出口とを備えた矩形筒体形状のエジェクターと、
該エジェクターの該矩形出口に設けられたコロナ帯電装置と、及び
該矩形出口から該コロナ帯電装置を経て、該空気流と共に排出された該合成樹脂製フィラメント群を捕集すると共に、捕集されたスパンボンドウェブを上流側から下流側に搬送するための捕集コンベアと
を備えたスパンボンドウェブの製造装置において、
前記コロナ帯電装置は、複数個のコロナ帯電ブロックが絶縁層を介して上下方向に積層されており、各コロナ帯電ブロックは、前記合成樹脂製フィラメント群が通過しうる程度の間隔をもって、針状電極と該針状電極に対向するターゲット電極とを備えており、該各コロナ帯電ブロックにおける該各針状電極への電源投入が、各コロナ帯電ブロック間で独立して行えることを特徴とするスパンボンドウェブの製造装置。
【請求項２】
二個のコロナ帯電ブロックが絶縁層を介して上下方向に積層されており、第一帯電ブロックの第一針状電極の下方に第二帯電ブロックの第二ターゲット電極が位置し、該第一帯電ブロックの第一ターゲット電極の下方に該第二帯電ブロックの第二針状電極が位置する請求項１記載のスパンボンドウェブの製造装置。
【請求項３】
第二帯電ブロックの下方に絶縁層を介して積層付加された第三帯電ブロックを備え、該第二帯電ブロックの第二針状電極の下方に該第三帯電ブロックの第三ターゲット電極が位置し、該第二帯電ブロックの第二ターゲット電極の下方に該第三帯電ブロックの第三針状電極が位置する請求項２記載のスパンボンドウェブの製造装置。
【請求項４】
二個のコロナ帯電ブロックが絶縁層を介して上下方向に積層されており、第一帯電ブロックの第一針状電極の下方に第二帯電ブロックの第二針状電極が位置し、該第一帯電ブロックの第一ターゲット電極の下方に該第二帯電ブロックの第二ターゲット電極が位置する請求項１記載のスパンボンドウェブの製造装置。
【請求項５】
第二帯電ブロックの下方に絶縁層を介して積層付加された第三帯電ブロックを備え、該第二帯電ブロックの第二針状電極の下方に該第三帯電ブロックの第三針状電極が位置し、該第二帯電ブロックの第二ターゲット電極の下方に該第三帯電ブロックの第三ターゲット電極が位置する請求項４記載のスパンボンドウェブの製造装置。
【請求項６】
コロナ帯電装置の下方に空気流分散装置が連設されてなる請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスパンボンドウェブの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製フィラメント群が堆積されてなるスパンボンドウェブを製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スパンボンドウェブは、以下のような周知の方法で製造されている。すなわち、図１に示すように、多数の紡糸孔を有する紡糸口金１から吐出された合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・は、矩形筒体の形状を持つエジェクター３の矩形入口に導入され、エジェクター３内で合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・が下方に向けて噴出している空気流によって下方へ牽引された後、エジェクター３の矩形出口から排出され、エジェクター３の矩形出口の下方に設けられた捕集コンベア４上に堆積してスパンボンドウェブ５が製造されている。捕集コンベア４は、図１の矢印方向に移動しており、これにより、スパンボンドウェブ５は下流側に搬送され、たとえば、一対の加熱エンボスロール（図示せず）間に通すなどの所定の処理が施され、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・相互間が結合されてスパンボンド不織布が生産されている。
【０００３】
エジェクター３の矩形出口から搬出された合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・は、下流側及び上流側に十分に開繊するのが好ましい。開繊が不十分であると、合成樹脂製フィラメント２が複数本集束した集束フィラメントが、スパンボンドウェブ５中に存在し、繊維密度が不均一なスパンボンドウェブ５になってしまう。また、繊維密度が不均一であると、見掛け上の地合も悪い低品質のスパンボンドウェブ５になってしまう。なお、下流側とは図１に示した矢印方向のことであり、上流側とはその逆の方向のことである。すなわち、下流側はスパンボンドウェブが搬送される側をいい、上流側とはこの逆方向の側のことをいう。
【０００４】
このため、従来より、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・を十分に開繊することを目的として、エジェクター３の矩形出口に種々の装置が用いられている。特許文献１には、エジェクター３の矩形出口に、コロナ帯電装置６を取り付けることが記載されている（図１）。コロナ帯電装置６は、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・に静電気を与え、静電気同士の反発力によって、エジェクター３から下方に噴出している空気流に打ち勝って、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・を上流側及び下流側に開繊させようというものである。
【０００５】
特許文献１に記載されたコロナ帯電装置６は、エジェクター３の全幅に亙って針状電極が多数設けられ、この針状電極に対向する位置にターゲット電極の設けられているものである。多数の針状電極には、一個の電源７から電力が供給され、コロナ放電により合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・表面に電荷が付与され、開繊されるのである。なお、ターゲット電極には、その表面に電荷が滞留しないように、一個のアース線８により、アースされている。
【０００６】
コロナ帯電装置６によって、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・に静電気を与える場合、定常状態では良好に静電気が与えられ、良好に開繊する。しかしながら、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・が切断したり、下方に流れている空気流が乱れて合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・が攪乱したような場合、針状電極からの放電に異常が発生することがあった。特許文献１に記載されたコロナ帯電装置６は、一個の電源７によって針状電極に電力を与えるものであるから、異常放電は発生した場合には、コロナ帯電装置６の稼働を中止しなければならなかった。したがって、連続生産中に異常放電が発生すると、生産性が低下するという欠点があった。
【０００７】
【特許文献１】特表平７−５０５６８７号公報（請求の範囲及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、コロナ帯電装置に異常放電が発生しても、その稼働を中止せずに続行しうるスパンボンドウェブの製造装置を提供することにある。
【０００９】
本発明者等は、コロナ帯電装置を使用して、合成樹脂製フィラメント群の開繊状態を研究していたところ、ある程度の帯電量があれば、開繊状態は良好であり、帯電量がそれよりも過剰となっても、問題はあまり生じないことを知得した。たとえば、合成樹脂製フィラメント１ｇ当たり３μｃ以上の帯電量であれば、それが過剰となり１０μｃ程度となっても、開繊性に殆ど変化がないことが分かった。本発明はこの知得に基づきなされたものであり、コロナ帯電装置の容量を過剰帯電可能なようにしておき、上記した課題を解決したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、多数の紡糸孔を有する紡糸口金と、該紡糸口金から紡糸された合成樹脂製フィラメント群を空気流によって下方に牽引するためのエジェクターであって、該合成樹脂製フィラメント群を導入するための矩形入口と、該合成樹脂製フィラメント群を排出するための矩形出口とを備えた矩形筒体形状のエジェクターと、該エジェクターの該矩形出口に設けられたコロナ帯電装置と、及び該矩形出口から該コロナ帯電装置を経て、該空気流と共に排出された該合成樹脂製フィラメント群を捕集すると共に、捕集されたスパンボンドウェブを上流側から下流側に搬送するための捕集コンベアとを備えたスパンボンドウェブの製造装置において、前記コロナ帯電装置は、複数個のコロナ帯電ブロックが絶縁層を介して上下方向に積層されており、各コロナ帯電ブロックは、前記合成樹脂製フィラメント群が通過しうる程度の間隔をもって、針状電極と該針状電極に対向するターゲット電極とを備えており、該各コロナ帯電ブロックにおける該各針状電極への電源投入が、各コロナ帯電ブロック間で独立して行えることを特徴とするスパンボンドウェブの製造装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明で用いるコロナ帯電装置は、複数個のコロナ帯電ブロックが絶縁層を介して上下方向に積層されている。そして、各コロナ帯電ブロック間では、それへ電源投入及び電源切断を独立して行えるようにしている。したがって、一個のコロナ帯電ブロックに異常放電が発生した場合、各コロナ帯電ブロックは絶縁層を介しているので、他のコロナ帯電ブロックに伝播することがない。異常放電が発生したことが判明すれば、直ちに、当該コロナ帯電ブロックへの電源投入を停止する。そして、異常放電の伝播していない他の一個以上のコロナ帯電ブロックをそのまま稼働させるか、又は他の一個以上のコロナ帯電ブロックに電源を投入して稼働させることにより、スパンボンドウェブの生産を続行することができる。したがって、スパンボンドウェブの連続生産中に異常放電が発生しても、稼働を停止する必要がなり、生産性の向上に寄与するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係るスパンボンドウェブの製造装置は、多数の紡糸孔を有する紡糸口金１を備えている。紡糸口金１には溶融した合成樹脂が供給され、各紡糸孔から溶融紡糸されることにより、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・が吐出される。吐出された合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・は、紡糸口金１の下方に設けられた矩形筒体のエジェクター３に導入される。すなわち、合成樹脂フィラメント群２，２，２・・・は、エジェクター３の矩形入口に導入された後、エジェクター３内で下方に向けて噴出している空気流によって下方へ牽引され、その後、エジェクター３の矩形出口から排出されるのである。
【００１３】
矩形出口には、コロナ帯電装置６が設けられている。本発明で特徴的なことは、コロナ帯電装置６が、複数個のコロナ帯電ブロックよりなり、これが絶縁層を介して上下方向に積層されて構成されている点にある。これを具体的に説明すれば、図２〜図５のとおりである。
【００１４】
図２に示されたコロナ帯電装置６は、第一帯電ブロック１１と第二帯電ブロック１２とが上下方向に積層されており、その間に絶縁層１４が介在しているものである。第一帯電ブロック１１は、第一針状電極１１ａと、第一針状電極１１ａに対向する第一ターゲット電極１１ｂとよりなる。そして、第一針状電極１１ａは、第一電源線１１ｃによって電源投入されるようになっている。また、第一ターゲット電極１１ｂは、第一アース線１１ｄによってアースされるようになっている。第二帯電ブロック１２も、第二針状電極１２ａと、第二針状電極１２ａに対向する第二ターゲット電極１２ｂとよりなる。そして、第二針状電極１２ａは、第二電源線１２ｃによって電源投入されるようになっている。また、第二ターゲット電極１２ｂは、第二アース線１２ｄによってアースされるようになっている。第一電源線１１ｃと第二電源線１２ｃとは、各々別個の電源に接続されていてもよいし、また共通の電源から配電盤又はスイッチを介して接続されていてもよい。要するに、第一針状電極１１ａと第二針状電極１２ａへの電源投入を独立して行えるようになっていればよい。図２に示したコロナ帯電装置６は、第一帯電ブロック１１の第一針状電極１１ａの下方に、絶縁層１４を介して第二ターゲット電極１２ｂが位置しており、第一ターゲット電極１１ｂの下方に絶縁層１４を介して第二針状電極１２ａが位置している。
【００１５】
図２に示されたコロナ帯電装置６を稼働させる場合、たとえば、第一帯電ブロック１１及び第二帯電ブロック１２に電源を投入する。そうすると、各ブロック１１，１２を通過する合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・は、左右から帯電されるため、合成樹脂製フィラメント２の周面に均一に帯電しやすいという利点がある。稼働を続けていくうちに、たとえば第一帯電ブロック１１に異常放電が生じたとすると、第一帯電ブロック１１への電源投入を中止し、第二帯電ブロック１２は電源を投入したままとする。そうすると、合成樹脂製フィラメント２への帯電量は理論的には半分になるが、前述したように、ある程度以上の帯電量があれば、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・の開繊性に殆ど影響を与えない。したがって、異常放電が発生しても、スパンボンドウェブの連続生産が可能となり、生産性が向上する。
【００１６】
図３に示されたコロナ帯電装置６は、第一帯電ブロック１１と第二帯電ブロック１２と第三帯電ブロック１３とが上下方向に積層されており、その間に絶縁層１４が介在しているものである。第一帯電ブロック１１と第二帯電ブロック１２は、図２に示したのと同一の態様で積層されている。図３に示されたコロナ帯電装置６では、第二帯電ブロック１２の下方に更に第三帯電ブロック１３が絶縁層１４を介して積層付加されている。第三帯電ブロック１３も、第一帯電ブロック１１や第二帯電ブロック１２と同様に、第三針状電極１３ａと、第三針状電極１３ａに対向する第三ターゲット電極１３ｂとよりなる。そして、第三針状電極１３ａは、第三電源線１３ｃによって電源投入されるようになっている。また、第三ターゲット電極１３ｂは、第三アース線１３ｄによってアースされるようになっている。そして、第三針状電極１３ａへの電源投入が、第一針状電極１１ａ及び第二針状電極１２ａへの電源投入から独立して行えるよう、第三電源線１３ｃに接続されている。第三帯電ブロック１３ａの第三針状電極１３ａは、第二ターゲット電極１２ｂの下方に絶縁層１４を介して位置しており、第三ターゲット電極１３ｂは第二針状電極１２ａの下方に絶縁層１４を介して位置している。
【００１７】
図３に示されたコロナ帯電装置６を稼働させる場合、たとえば、第一帯電ブロック１１及び第二帯電ブロック１２に電源を投入し、第三帯電ブロック１３には電源を投入しない。各ブロック１１，１２及び１３を通過する合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・は、第一帯電ブロック１１及び第二帯電ブロック１２によって左右から帯電されるため、合成樹脂製フィラメント２の周面に均一に帯電しやすいという利点がある。稼働を続けていくうちに、たとえば第一帯電ブロック１１に異常放電が生じたとすると、第一帯電ブロック１１への電源投入を中止し、第二帯電ブロック１２は電源を投入したままとする。そして、その後、第三帯電ブロック１３に電源を投入する。そうすると、異常放電が生じたとしても、合成樹脂製フィラメント２への帯電量は基本的に変わらない。したがって、放電異常が発生しても、以前と同様に良好に合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・を開繊しうる。さらに、稼働を続けていくうちに、たとえば第二帯電ブロック１１に異常放電が生じたとすると、第二帯電ブロック１１への電源投入を中止し、第三帯電ブロック１２は電源を投入したままとする。そうすると、合成樹脂製フィラメント２への帯電量は理論的には半分になるが、前述したように、ある程度以上の帯電量があれば、合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・の開繊性に殆ど影響を与えない。したがって、図３の態様によれば、二個のブロックに異常放電が発生しても、スパンボンドウェブの連続生産が可能となり、生産性が向上する。
【００１８】
図４に示されたコロナ帯電装置６は、絶縁層１４を介して、第一帯電ブロック１１と第二帯電ブロック１２とが上下方向に積層されてなるものであり、図２に示されたのと同様の態様となっている。ただ、第一帯電ブロック１１の第一針状電極１１ａの下方に、絶縁層１４を介して第二針状電極１２ａが位置しており、第一ターゲット電極１１ｂの下方に、絶縁層１４を介して第二ターゲット電極１２ｂが位置している点が異なるだけである。このコロナ帯電装置６も、図２に示されたコロナ帯電装置６と同様にして稼働されるものである。
【００１９】
図５に示されたコロナ帯電装置６は、図４に示されたコロナ帯電装置６の下方に更に絶縁層１４を介して、第三帯電ブロック１３を積層付加したものである。第三帯電ブロック１３の第三針状電極１３ａは、第二針状電極１２ａの下方に絶縁層１４を介して位置しており、第三ターゲット電極１３ｂは第二ターゲット電極１２ｂの下方に絶縁層１４を介して位置している。このコロナ帯電装置は、図３に示されたコロナ帯電装置６と同様にして稼働されるものである。
【００２０】
上記した説明では、二個のコロナ帯電ブロックからなる帯電装置の場合は、当初から二個とも電源を投入して稼働させた例を挙げて説明したが、これに限られず、一個のコロナ帯電ブロックのみに電源を投入し、このブロックに異常放電が発生した場合に、他のコロナ帯電ブロックに電源を投入して、稼働を続けることができる。また、三個のコロナ帯電ブロックからなる帯電装置の場合、当初は二個のブロックに電源を投入して稼働させ、一個のブロックに異常放電が発生したときに、電源を投入していなかったブロックに電源を投入して稼働させた例を挙げて説明したが、これに限られず、当初から三個のブロック全てに電源を投入して稼働させておき、異常放電を発生したブロックのみ電源投入を停止して、稼働を続けることもできる。
【００２１】
コロナ帯電装置６の下方には、必要により、更に空気流分散装置（図示せず）を連設してもよい。空気流分散装置とは、エジェクター３及びコロナ帯電装置６を通り下方に向けて噴出している空気流を、上流側及び下流側に分けるものである。したがって、空気流分散装置を設けておくと、空気流に乗って下方へ搬送されている合成樹脂製フィラメント群２，２，２・・・は上流側及び下流側に開繊するのである。このような空気流分散装置としては、特開２００５−１４６５０２公報に開示された装置や、特願２００８−２７２７の明細書に記載された装置を用いることができる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例に基づいて、更に本発明を詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、コロナ帯電装置として、複数個のコロナ帯電ブロックが絶縁層を介して上下方向に積層され、各ブロックの電源投入を独立して行えるようにしたものを用いたので、一個のコロナ帯電ブロックに異常放電が発生しても、当該異常放電が発生したブロックの電源投入を停止すれば、その他のコロナ帯電ブロックによって良好な開繊性を維持しうるという技術的思想に基づくものとして、解釈されるべきである。
【００２３】
実施例
コロナ帯電ブロックとして、以下のような針状電極とターゲット電極とからなるものを準備した。
［針状電極］
上下方向の長さが３０ｍｍで幅方向の長さが５５０ｍｍの矩形板に、電極針が植え込まれたものを針状電極とした。電極針はステンレス鋼製で、上下方向に５ｍｍピッチで６列、幅方向に３ｍｍピッチで１７０列、植え込まれている。したがって、電極針の植え込み密度は、（６×１７０）本／（３０×５５０）ｍｍ＝０．０６２本／ｍｍ2＝６．２本／ｃｍ2となる。
［ターゲット電極］
上下方向の長さ３０ｍｍで幅方向の長さ５５０ｍｍのステンレス鋼製矩形板をターゲット電極とした。
【００２４】
そして、矩形の針状電極及びターゲット電極の周縁にセラミック製枠（これが絶縁層である。）を取り付け、その全体の大きさを上下方向の長さ４０ｍｍで幅方向の長さ６５０ｍｍとした。以上のような針状電極とターゲット電極とを対向させてコロナ帯電ブロックを作成した。このコロナ帯電ブロックを３個準備し、上下方向に積層して、図３に示したようなコロナ帯電装置を作成した。図３に示したコロナ帯電装置の２個の帯電ブロック１１と１２に電源を投入し、電源電圧−３０ｋＶを負荷し、放電電流値を０．１ｍＡ／ｃｍ2とした。一方、帯電ブロック１３には電源を投入しなかった。
【００２５】
そして、３０００個の紡糸孔を有する６００ｍｍ巾の矩形口金から紡出したポリプロピレンフィラメント群を、エジェクターに導入した後、このコロナ帯電装置に供給し、スパンボンドウェブの連続生産を開始した。連続生産中に、帯電ブロック１１に異常放電が発生し、ポリプロピレンフィラメント群の開繊に乱れが発生した。このとき、帯電ブロック１１の電源投入を停止したところ、ポリプロピレンフィラメント群の開繊に乱れがなくなり、元の状態に戻った。この後、帯電ブロック１３に電源を投入したが、開繊状態に変化はなく、連続生産を続行することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のスパンボンドウェブ製造装置の概略を示した斜視図である。
【図２】本発明に係るスパンボンドウェブ製造装置に用いるコロナ帯電装置の一例を模式的に表した図である。
【図３】本発明に係るスパンボンドウェブ製造装置に用いるコロナ帯電装置の他の一例を模式的に表した図である。
【図４】本発明に係るスパンボンドウェブ製造装置に用いるコロナ帯電装置の他の一例を模式的に表した図である。
【図５】本発明に係るスパンボンドウェブ製造装置に用いるコロナ帯電装置の他の一例を模式的に表した図である。
【符号の説明】
【００２７】
１        紡糸口金
２        合成樹脂製フィラメント
３        エジェクター
４        捕集コンベア
５        スパンボンドウェブ
６        コロナ帯電装置
７        電源線
８        アース線
１１      第一コロナ帯電ブロック
１１ａ    第一針状電極
１１ｂ    第一ターゲット電極
１１ｃ    第一電源線
１１ｄ    第一アース線
１２      第二コロナ帯電ブロック
１２ａ    第二針状電極
１２ｂ    第二ターゲット電極
１２ｃ    第二電源線
１２ｄ    第二アース線
１３      第三コロナ帯電ブロック
１３ａ    第三針状電極
１３ｂ    第三ターゲット電極
１３ｃ    第三電源線
１３ｄ    第三アース線
１４      絶縁層
【図１】
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【図２】
2010077543.tif 000004
【図３】
2010077543.tif 000005
【図４】
2010077543.tif 000006
【図５】
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