(57)【要約】【課題】本発明の目的は、半溶融状態に紡出された繊維が、飛散することなく成形盤上に供給され、一様に積層されて不織布を形成する製造方法を提供することにある。【解決手段】メルトブロー法による不織布の製造方法において、紡出された半溶融状態の繊維６が供給される成形盤４に複数の先鋭の針状体３を設け、その針状体３の間に繊維６を積層させることにより、繊維６の飛散を防止しするようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトブロー法による不織布の製造方法において、紡出された半溶融状態の繊維が供給される成形盤に複数の先鋭の針状体を設け、その針状体の間に前記繊維を積層させることにより、前記繊維の飛散を防止することを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項２】
前記針状体は、前記成形盤に設けられた挿通孔において出没可能となるように支持体に支持され、前記繊維が供給される前に前記成形盤上に突出し、前記繊維が固化して不織布となった後に前記成形盤の挿通孔に没入して、前記針状体が引き抜かれた前記不織布を前記成形盤から取り除くことを特徴とする請求項１に記載の不織布の製造方法。
【請求項３】
前記半溶融状態の繊維は、複数の繊維層を積層するための複数の紡出ヘッドから順次紡出されるようになっており、始めに繊維層を形成する繊維は、前記成形盤及び針状体の上方から供給されると共に、その針状体の間に積層され、次の紡出ヘッドから紡出された繊維が、既に積層されている繊維層から突出している針状体の上に供給されると共に、その針状体の間に積層されるように、前記紡出と積層とが繰り返されることにより複数の繊維層からなる不織布を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の不織布の製造方法。
【請求項４】
前記針状体には先端部にカエリが形成され、前記針状体が最上の繊維層から順次引き抜かれて前記成形盤の挿通孔に没入する間に、前記針状体のカエリが、積層される各繊維層の繊維を互いに絡み合わせることを特徴とする請求項３に記載の不織布の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載された不織布の製造方法に用いられる不織布の製造装置において、半溶融状態の繊維を紡出する紡出口が複数形成された紡出ヘッドと、その紡出ヘッドから紡出された前記繊維が積層されるように前記紡出ヘッドの下方で水平方向に移動可能にされた成形盤と、その成形盤に設けられた複数の挿通孔において出没可能となるように支持体に支持された先鋭の針状体とより構成されたことを特徴とする不織布の製造装置。
【請求項６】
前記紡出ヘッドは複数設けられ、それぞれの紡出ヘッドから紡出された前記繊維が供給されて複数の繊維層を形成するように、前記成形盤がそれぞれの紡出ヘッドの下方で水平方向に移動可能にされると共に、前記針状体にはカエリが形成され、そのカエリが複数の繊維層のうち最上の繊維層に位置するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の不織布の製造装置。
【請求項７】
前記支持体は、前記紡出ヘッドの下方で前記紡出口の配置方向に直交する方向に移動可能に設けられ、その支持体上に前記成形盤が載置されると共に、前記成形盤が、前記支持体上の載置位置とその載置位置より上方の前記針状体が前記挿通孔に没入する位置との間で上下移動可能に、前記支持体に支持されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の不織布の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メルトブロー法による不織布の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、極小の塵埃等の捕集が可能なフィルターとして、或いは肌触りのよい水分吸収材として、極細繊維を含むメルトブロー法による不織布が様々な分野で用いられている。この不織布は、エンドレス状に紡出された合成樹脂製の長繊維に高温エアを噴出させて更に細くなった繊維を積層することにより形成されるものである。
【０００３】
特許文献１に開示されている「弾性伸縮性複合シートの製造方法」においては、使い捨てのおむつ等に用いられる肌触りの良い弾性伸縮性複合シートが、適度な弾性伸縮性を有するものとして形成されている。この製造方法では、メルトブロー法により紡出された繊維の２層からなる不織布を、エンボスローラ間に通して接合している。また、エンボスローラに替えて、ニードルパンチにより２層を接合することも可能としている。
【０００４】
特許文献２に開示されている「不織布の製造方法及び不織布」では、半溶融状態の繊維が絡まるように複数の突起物が設けられ、その突起物の周辺では繊維が起立した状態で積層されると共に、突起物の間では紡出された繊維が吊り橋状にされて、繊維間に多くの空隙が形成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０１７１号公報（明細書の段落［００１５］［００１６］［００２３］を参照）
【特許文献２】特開２００２−２６６２２２号公報（［要約］を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の製造方法に用いられる装置は、第１メルトブローン繊維成形機から第２メルトブローン繊維成形機へ向かう方向に走行するベルト上に、第１の成形機から第１ウェブが吐出され、次いで、その上に第２の成形機から第２ウェブが吐出されるようになっている。ところが、第１の成形機から吐出される半溶融状態の繊維は、ベルトの上に直に供給されているため、吐出条件等により、一部の繊維がベルトの所定位置に積層されず飛散する虞がある。この時、吐出される繊維は極細となっているので、吐出に用いられる熱風の影響も受けやすく、吐出条件を調整して繊維の飛散を防止することは容易とはいえない。
【０００７】
また、本出願人による発明である特許文献２の製造方法は、成形面上に突出した複数の突起物に繊維が絡むため、また、繊維が供給される金網等で形成された成形面は反射風を起こさないため、ベルト上に直に繊維が供給される場合と異なり、繊維が飛散する虞は殆どない。しかし、この製造方法による不織布は突起物に絡んだり、突起物の間に吊り橋状に架設されたりしているので、冷却固化した不織布を成形面から取り除く時、突起物が障害とならないように作業を慎重に行わなければならないという煩わしさが伴う。また、突起物に絡んだり、突起物の間に吊り橋状に架設されたりした繊維の密度は一様とはならないため、この製造方法で製造された不織布は特定の用途に限定されることにならざるを得ない。
【０００８】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、半溶融状態に紡出された繊維が、飛散することなく成形盤上に供給され、一様に積層された不織布を形成する製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するために請求項１に記載の不織布の製造方法の発明は、メルトブロー法による不織布の製造方法において、紡出された半溶融状態の繊維が供給される成形盤に複数の先鋭の針状体を設け、その針状体の間に前記繊維を積層させることにより、前記繊維の飛散を防止することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、紡出された半溶融状態の繊維が供給される成形盤に複数の先鋭の針状体を設けたので、半溶融状態の繊維をその針状体の先端部に絡ませることなくその針状体の間に供給することができる。そのため、繊維の飛散を未然に防止することができる。また、半溶融状態の繊維を、針状体の間に吊り橋状に架設させることなく、針状体の間に積層させて、一様に繊維が分布した繊維層からなる不織布を形成することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の不織布の製造方法において、前記針状体は、前記成形盤に設けられた挿通孔において出没可能となるように支持体に支持され、前記繊維が供給される前に前記成形盤上に突出し、前記繊維が固化して不織布となった後に前記成形盤の挿通孔に没入して、前記針状体が引き抜かれた前記不織布を前記成形盤から取り除くことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、成形盤上に突出している複数の針状体の間に半溶融状態の繊維を積層させ、その繊維が固化して不織布となった後、針状体を、成形盤の挿通孔に没入させて、不織布から引き抜くことができる。そのため、針状体が除かれた成形盤上から、不織布を容易に取り除くことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の不織布の製造方法において、前記半溶融状態の繊維は、複数の繊維層を積層するための複数の紡出ヘッドから順次紡出されるようになっており、始めに繊維層を形成する繊維は、前記成形盤及び針状体の上方から供給されると共に、その針状体の間に積層され、次の紡出ヘッドから紡出された繊維が、既に積層されている繊維層から突出している針状体の上に供給されると共に、その針状体の間に積層されるように、前記紡出と積層とが繰り返されることにより複数の繊維層からなる不織布を形成することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、複数の繊維層からなる不織布を形成するに当たり、既に形成された繊維層から複数の針状体が突出しているので、次に紡出ヘッドから紡出された半溶融状態の繊維を、その針状体の間に供給して飛散することを防止し、針状体の間に次の繊維層を形成することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の不織布の製造方法において、前記針状体には先端部にカエリが形成され、前記針状体が最上の繊維層から順次引き抜かれて前記成形盤の挿通孔に没入する間に、前記針状体のカエリが、積層される各繊維層の繊維を互いに絡み合わせることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、複数の繊維層からなる不織布を形成するに当たり、先端が最上の繊維層に位置する針状体を引き抜くことにより、針状体のカエリが各層の繊維を引っ掛けて上下の繊維層の繊維どうしを絡み合わせることができる。そのため、繊維層間の溶着力に対して繊維どうしの絡み合い力が加わるために、繊維層間のより確実な結合を行うことができる。なお、ここに用いられている「カエリ」は、繊維を引っ掛けることが可能な突状部を指すものとする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載された不織布の製造方法に用いられる不織布の製造装置において、半溶融状態の繊維を紡出する紡出口が複数形成された紡出ヘッドと、その紡出ヘッドから紡出された前記繊維が積層されるように前記紡出ヘッドの下方で水平方向に移動可能にされた成形盤と、その成形盤に設けられた複数の挿通孔において出没可能となるように支持体に支持された先鋭の針状体とより構成されたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、紡出された半溶融状態の繊維が供給される成形盤に複数の先鋭の針状体を設けたので、半溶融状態の繊維を、その針状体の先端部に絡ませることなくその針状体の間に供給して、飛散することを未然に防止することができる。また、成形盤上に突出している複数の針状体の間に半溶融状態の繊維が積層し固化した後、針状体を成形盤の挿通孔に没入させることができる。そのため、針状体が除かれた成形盤上から、繊維層が固化して形成された不織布を、容易に取り除くことができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の不織布の製造装置において、前記紡出ヘッドは複数設けられ、それぞれの紡出ヘッドから紡出された前記繊維が供給されて複数の繊維層を形成するように、前記成形盤がそれぞれの紡出ヘッドの下方で水平方向に移動可能にされると共に、前記針状体にはカエリが形成され、そのカエリが複数の繊維層のうち最上の繊維層に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、複数の紡出ヘッドから順次半溶融状態の繊維を紡出することができるので、複数の層からなる不織布を形成できる。また、複数の繊維層から針状体を引き抜く時、最上の繊維層に位置するカエリが、各層の繊維を引っ掛けて上下の繊維層の繊維どうしを絡み合わせることができる。そのため、絡み合った繊維により繊維層間を結合することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の不織布の製造装置において、前記支持体は、前記紡出ヘッドの下方で前記紡出口の配置方向に直交する方向に移動可能に設けられ、その支持体上に前記成形盤が載置されると共に、前記成形盤が、前記支持体上の載置位置とその載置位置より上方の前記針状体が前記挿通孔に没入する位置との間で上下移動可能に、前記支持体に支持されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、支持体に載置されている成形盤を、冷却固化した繊維からなる不織布と共に上方へ移動させることができるので、支持体に支持されている針状体を、相対的に下方へ移動させて不織布から引き抜き、成形盤上から除くことができる。そのため、成形盤上から不織布を容易に取り除くことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、半溶融状態に紡出された繊維が、成形盤上に設けられた複数の先鋭の針状体の間に供給されるようにしたので、繊維が飛散することが未然に防止され、針状体の間で一様に積層された繊維により不織布を形成する製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の製造方法に用いる製造装置を模式的に示す斜視図。
【図２】図１におけるＡ部を拡大して示す一部断面図。
【図３】針状体の間に供給される繊維を示す模式図。
【図４】不織布から針状体が引き抜かれた状態を示す一部断面図。
【図５】本発明の第２実施形態の製造方法を模式的に示す一部断面図。
【図６】本発明の第３実施形態の製造方法を模式的に示す一部断面図。
【図７】本発明の第４実施形態の製造方法に用いる製造装置を模式的に示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図４を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態の製造方法に用いる製造装置１は、図示しない合成樹脂の押出装置に連結された紡出ヘッド２の下方に、成形盤４及び支持体５が配置されている。支持体５はコンベアの一部として、図の右から左へと水平方向に移動可能に装置されている。成形盤４は、複数の挿通孔４ａが穿設されたステンレス製の板状体であり、支持体５上に上下動可能に支持されている。なお、図１においては、複数の針状体３の列が５列描かれているが、針状体３は成形盤４の全体に亘って所定の間隔で配置されており、一部の図示を省略してある。
【００２６】
図２に示すように、ステンレス製の先鋭に形成された針状体３は、支持体５に支持されると共に、成形盤４の挿通孔４ａに挿通されて、成形盤４の上面から突出している。
そして、図１及び図３に示すように、支持体５の走行に伴い紡出ヘッド２の下方に移動して来た成形盤４上と、その成形盤４上に突出している針状体３とに対して、上方から繊維６が連続して供給されるようになっている。このとき、紡出ヘッド２から紡出される繊維６は、熱風により下方に付勢されているため、障害物に当たって飛散しやすい状態にあるが、図３に示すように、繊維６は複数の針状体３の間に供給されるので、繊維６の飛散が未然に防止される。なお、図３においては、短繊維の繊維６が供給されて積層したように描かれているが、紡出ヘッド２から紡出された繊維６は極細の長繊維である。
【００２７】
このように、紡出ヘッド２から紡出される繊維６は飛散することがないので、成形盤４の左右の端部に、成形盤４の左右外方へ繊維６が飛散することを防止する側板を設ける必要がない。従って、繊維６が積層された不織布は、成形盤４の中央部と左右の両端部とにおいて、密度が異なることがなく、一様の密度を有するものとなる。
【００２８】
針状体３の間で一様に積層された繊維６は、所定の冷却時間を経た後、固化して不織布１０となる。そして、紡出ヘッド２の下流側へ移動した不織布１０と成形盤４とは、図４に示すように、図示しない上下動駆動装置により支持体５の上方へ移動する。すると、成形盤４の挿通孔４ａから突出していた針状体３は、挿通孔４ａに没入して、成形盤４上の不織布１０から引き抜かれる。この時、針状体３は不織布１０に埋設された状態から傾くことなく引き抜かれるので、針状体３の跡３ａは縮小して視認し難いほどに小径のものとなる。そして、成形盤４上から不織布１０を容易に取り除くことができる。
【００２９】
従って、上記実施形態の製造方法及びそのための製造装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、紡出された半溶融状態の繊維６が供給される成形盤４に複数の先鋭の針状体３を設けたので、半溶融状態の繊維６を、その針状体３の先端部に絡ませることなく、その針状体３の間に供給することができる。そのため、繊維６の飛散を未然に防止することができる。また、半溶融状態の繊維６を、針状体３の間に吊り橋状に架設させることなく、針状体３の間において積層して、繊維が一様に分布した繊維層からなる不織布１０を形成することができる。
【００３０】
（２）上記実施形態では、成形盤４から突出している複数の針状体３の間に半溶融状態の繊維６が積層して固化した後、針状体３を成形盤４の挿通孔４ａに没入させることができるようにした。そのため、針状体３が除かれた成形盤４上から、繊維層が固化して形成された不織布１０を、容易に取り除くことができる。
【００３１】
（３）上記実施形態では、成形盤４を、上下動が可能なように支持体５に支持した。そのため、支持体５に支持されている針状体３を、相対的に下方へ移動させて成形盤４上の不織布１０から引き抜くことができる。従って、成形盤４上から不織布１０を容易に取り除くことが可能な不織布の製造装置を提供することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を、第１実施形態と異なる部分を中心に図５を用いて説明する。
【００３３】
本実施形態では、図示しないが、図１に示す製造装置１において、支持体５の走行方向に沿って２ヶ所の紡出ヘッド２が配置された装置となる。そして、２ヶ所の紡出ヘッド２から順次半溶融状態の繊維６が成形盤４上且つ複数の針状体３０の間に供給されて、図５に示すように、第１繊維層１１と第２繊維層１２とからなる不織布２０が形成される。
【００３４】
図５からも明らかなように、針状体３０には棘状のカエリ３１が形成されている。この針状体３０のカエリ３１は、少なくとも第１繊維層１１と第２繊維層１２との境界よりも上方に位置するように配置されている。従って、繊維６により第１繊維層１１が形成された後、第１繊維層１１から上方に針状体３０が突出しているので、第２繊維層１２を形成するための繊維６が供給されるとき、その針状体３０により繊維６の飛散が未然に防止される。
【００３５】
また、不織布２０から針状体３０を引き抜く時、カエリ３１が第２繊維層１２の繊維６を引っ掛けることにより、第２繊維層１２の繊維６とその下方の第１繊維層１１の繊維６とを絡ませることができる。従って、第１繊維層１１と第２繊維層１２とは強固に結合されることになる。
【００３６】
更に、第１繊維層１１と第２繊維層１２との密度の関係を粗密としたとき、密の層となる第２繊維層１２を形成する繊維６は、紡出ヘッド２から紡出された後、半溶融状態から固化へと向かう時間が短い。そのため、第２繊維層１２を形成するための繊維６どうしの溶着には時間があるとしても、先に形成された第１繊維層１１と第２繊維層１２との結合のための時間は十分ではなく、半溶融状態としての溶着力が残っているとは言い難い。従って、針状体３０のカエリ３１による、第１繊維層１１と第２繊維層１２との結合力は有効に作用することになる。
【００３７】
そして、この第２実施形態においては、第１実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（４）上記実施形態では、第１繊維層１１と第２繊維層１２とからなる不織布２０を形成するに当たり、既に形成された第１繊維層１１の上に複数の針状体３０が突出するようにし、次に紡出ヘッド２から紡出された半溶融状態の繊維６を、その針状体３０の間に供給するようにした。そのため、繊維６の飛散を防止し、針状体３０の間に第１繊維層１１と第２繊維層１２とを積層して不織布２０を形成することができる。
【００３８】
（５）上記実施形態では、先端が第２繊維層１２に位置する針状体３０を引き抜くことにより、針状体３０のカエリ３１が第２繊維層１２の繊維６を引っ掛けて、第２繊維層１２と第１繊維層１１との繊維６どうしを絡み合わせるようにした。そのため、第１繊維層１１と第２繊維層１２とのより確実な結合を行うことができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を、第１及び第２実施形態と異なる部分を中心に図６を用いて説明する。
【００４０】
図６に示すように、本実施形態では、第１繊維層１１、第２繊維層１２及び第３繊維層１３とからなる３層の不織布２１を形成する。このため、紡出ヘッド２は３ヶ所に設けられている。
【００４１】
また、第１繊維層１１と、第２繊維層１２と、第３繊維層１３との密度の関係は、粗、中密及び密となり、第１繊維層１１に対する第２繊維層１２の結合力、或いは第２繊維層１２に対する第３繊維層１３の結合力を、針状体３０のカエリ３１が各層の繊維６を絡め合わせる作用により得ている。
【００４２】
そして、この第３実施形態においては、第１及び第２実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（６）上記実施形態では、第１繊維層１１と、第２繊維層１２と、第３繊維層１３とからなる不織布２１を形成するようにし、最上層の第３繊維層１３に針状体３０のカエリ３１が位置するようにした。そのため、カエリ３１が各層の繊維６を絡め合わせることにより、第１繊維層１１と、第２繊維層１２と、第３繊維層１３とが、それぞれの間でより確実に結合した３層からなる不織布２１を提供することができる。
【００４３】
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を、第１〜第３実施形態と異なる部分を中心に図７を用いて説明する。
【００４４】
図７に示すように、本実施形態の製造装置４１における成形盤４０は、波状に形成されている。このようにすることで、例えば粗密の２層からなる不織布２０が波状に形成されて、その不織布２０を、大きさの異なる塵埃等を効率よく捕集するためのエアフィルター等に好適に用いることができる。
【００４５】
なお、本実施形態の製造装置４１においては、カエリ３１を有する針状体３０を設けたが、１層の不織布１０を形成する場合は、カエリ３１のない針状体３を用いるようにすれば足りる。
【００４６】
そして、この第４実施形態においては、第１〜第３実施形態における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（７）上記実施形態では、波状に形成された成形盤４０を用いるようにした。このため、不織布１０、２０、２１を波状に形成することができるので、フィルター等に好適に用いられる不織布を提供することができる。
【００４７】
（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  成形盤４を、上方への移動が可能なように支持体５に支持したが、成形盤４から針状体３を引き抜くことができるように、成形盤４を水平移動させて、支持体５を下方へ移動すること。
・  針状体３、３０及び成形盤４、４０をステンレス製としたが、鋼材製或いは非鉄金属製とすること。その時、公知の離型性を付与するための処理を行うようにしてもよい。
・  成形盤４、４０を板状体としたが、成形盤４、４０及び支持体５を網状体又はパンチングボードにより形成し、必要に応じてブロワにより下方への吸引空気流を生じさせること。
【符号の説明】
【００４８】
１，４１…製造装置、２…紡出ヘッド、３，３０…針状体、４，４０…成形盤、４ａ…挿通孔、５…支持体、６…繊維、１０，２０，２１…不織布、３１…カエリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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