(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維ウェブの製造工程に介在し、溶融紡糸された多数の連続フィラメントの流入口と、前記フィラメントの流出口と、前記流出入口の間で前記フィラメントの供給方向と交差する幅方向へ互いに対向離間して延びる両側面とを有し、前記両側面間の間隙を通過する前記フィラメントを冷却しつつ延伸する冷却延伸装置において、
前記両側面には、前記幅方向へ所要の間隔で並ぶ多数の山部と前記山部の間に延びる多数の谷部とが形成され、前記山部は、前記幅方向へ互いに等しい間隔で離間して前記両側面に対向配置されていると共に、断面が前記両側面から前記間隙の内方へ向かって弧を描く半球状を呈し、前記谷部は、前記幅方向へ互いに等しい間隔で離間して扁形状に延びていて前記両側面に対向配置され、
前記冷却延伸装置が、前記幅方向へ振幅可能であることを特徴とする前記冷却延伸装置。
【請求項２】
前記山部の前記幅方向へ延びる寸法が、１０〜１００ｍｍの範囲にあり、前記谷部の前記幅方向へ延びる寸法が、１０〜１００ｍｍの範囲にある請求項１記載の冷却延伸装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維ウェブ製造工程において、溶融紡糸された多数のフィラメントを冷却、延伸する冷却延伸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−１０９６５８号公報は、装置の幅方向へ延びる紡糸ノズルから走行する捕集コンベアへ向かって多数の連続フィラメントを吐出し、コンベア上に繊維ウェブを形成する紡糸工程に、静電開繊装置を介在させた模様入り繊維ウェブの製造方法を開示している。
【０００３】
静電開繊装置は、フィラメントに静電気を帯電させ、帯電したフィラメントそれぞれの反発力で開繊するもので、あらかじめ設定されたプログラムに従い任意の幅、時間、電圧で帯電させて所定の模様を繊維ウェブに付与するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平７−１０９６５８号公報に開示の方法は、繊維ウェブに模様を付与するために、あらかじめプログラムされたコンピュータからの指令を受けてフィラメントに電圧を印加する静電開繊装置を必要とするので、繊維ウェブの製造にコストがかかってしまう。
【０００５】
本発明の課題は、繊維ウェブの製造工程において、フィラメントに静電気を帯電させる静電開繊装置を必要とせず、模様を付与した繊維ウェブを安価に製造することができる冷却延伸装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために、本発明が前提とするところは、繊維ウェブの製造工程に介在し、溶融紡糸された多数の連続フィラメントの流入口と、前記フィラメントの流出口と、前記流出入口の間で前記フィラメントの供給方向と交差する幅方向へ互いに対向離間して延びる両側面とを有し、前記両側面間の間隙を通過する前記フィラメントを冷却しつつ延伸する冷却延伸装置である。
【０００７】
かかる前提において、本発明の特徴としては、前記両側面には、前記幅方向へ所要の間隔で並ぶ多数の山部と前記山部の間に延びる多数の谷部とが形成され、前記山部は、前記幅方向へ互いに等しい間隔で離間して前記両側面に対向配置されていると共に、断面が前記両側面から前記間隙の内方へ向かって弧を描く半球状を呈し、前記谷部は、前記幅方向へ互いに等しい間隔で離間して扁形状に延びていて前記両側面に対向配置され、前記冷却延伸装置が、前記幅方向へ振幅可能であることにある。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
本発明の実施の形態の一例としては、前記山部の前記幅方向へ延びる寸法が、１０〜１００ｍｍの範囲にあり、前記谷部の前記幅方向へ延びる寸法が、１０〜１００ｍｍの範囲にある。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、本発明に係る冷却延伸装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１４】
図１は、冷却延伸装置１の斜視図を含む繊維ウェブ１４を製造する工程斜視図であり、繊維ウェブ１４とコンベア１１との一部を省略して示す。製造工程は、多数の連続フィラメント１３を供給する紡糸ノズル１０と、溶融紡糸されたフィラメント１３を冷却、延伸する冷却延伸装置１と、冷却延伸されたフィラメント１３を捕集するネット状の捕集コンベア１１と、コンベア１１の下方に位置して空気をコンベア１１の上面から下面へ吸引するサクション装置１２とで構成されている。ノズル１０と装置１とコンベア１１とは、所要の距離離間して配置されている。ノズル１０からは、略一定の速度と略一定の坪量でフィラメント１３が供給されている。
【００１５】
ノズル１０から放出されたフィラメント１３は、装置１に入り、装置１内で冷却されつつ延伸されて装置１から出る。装置１から出たフィラメント１３はコンベア１１上に捕集され、コンベア１１上に繊維ウェブ１４が形成される。図示はしていないが、コンベア１１上の繊維ウェブ１４は、高圧水流を繊維ウェブ１４に噴射してフィラメント１３どうしを交絡させる処理、バーブのついた針で繊維ウェブ１４をパンチしてフィラメント１３どうしを交絡させる処理、または、熱風を繊維ウェブ１４に噴射してフィラメント１３どうしを熱融着する処理、接着剤を用いてフィラメント１３どうしを接着する処理等が行われて不織布となる。
【００１６】
図２は、一部を省略して示す図１における装置１のＡ−Ａ線断面図であり、図３，４は、図１における装置１のＢ−Ｂ線断面図と、図１における装置１のＣ−Ｃ線断面図とである。それら図では、フィラメント１３を省略して示す。装置１は、フィラメント１３の流入口２と、フィラメント１３の流出口３と、流出入口２，３の間でフィラメント１３の供給方向と交差する幅方向へ互いに対向離間して延びる両側面４と、流入口２の近傍に位置して流出口３の方向へ加圧空気を供給するエアー供給口９とを有する。
【００１７】
装置１の両側面４の間には、フィラメント１３が通過することができる間隙７，８が形成されている。装置１は、フィラメント１３が間隙７，８を通過するときに、供給口９から間隙７，８内に供給される空気でフィラメント１３を冷却しつつ延伸する。
【００１８】
装置１の両側面４には、フィラメント１３の供給方向と交差する幅方向へ互いに等しい間隔で離間する多数の山部５と、山部５の間に位置して幅方向へ互いに等しい間隔で離間する多数の谷部６とが形成されている。両側面４では、山部５と谷部６とが互いに向かい合うように対向配置されている。山部５は、断面が両側面４から間隙７の内方へ向かって弧を画く半球状を呈し、谷部６は、山部５の間で扁形状に延びている。山部５には角がないので、間隙７を通る空気に乱流が発生することを防止することができ、フィラメント１３の流れに乱れが生ずることを防ぐことができる。
【００１９】
山部５の間に形成された間隙７の最小寸法Ｌ１は、谷部６の間に形成された間隙８の最小寸法Ｌ２よりも小さい。供給口９から供給された空気は、山部５と谷部６との間の間隙７，８それぞれを通るが、そのときに空気圧に高低が生じる。山部５の間の間隙７では、山部５の圧力抵抗により空気圧が高くなり、谷部６の間の間隙８では、山部５の間の間隙７よりも空気圧が低くなる。空気圧の高い山部５の間の間隙７では空気の流速が小さくなり、空気圧の低い谷部６の間の間隙８では空気の流速が大きくなる。
【００２０】
山部５の間の空気の流速の小さい間隙７に比べ、谷部６の間の空気の流速の大きい間隙８に、ノズル１０から放出されたフィラメント１３の多くが流入する。さらに、空気の流速の小さい間隙７を通るフィラメント１３の伸長される割合に比べ、空気の流速の大きい間隙８を通るフィラメント１３の伸長される割合が大きくなるので、谷部６の間の間隙８を通るフィラメント１３の繊度が小さくなる。フィラメント１３がコンベア１１に捕集されたときに、谷部６の間の間隙８を通ったフィラメント１３の密度と嵩とが、山部５の間の間隙７を通ったフィラメント１３のそれよりも増し、製造された繊維ウェブ１４に繊維ウェブ１４の長手方向へ延びる縞状の模様が形成される。
【００２１】
装置１では、山部５の間の間隙７の最小寸法Ｌ１を、谷部６の間の間隙８の最小寸法Ｌ２で除したときの値が０．１〜０．７の範囲にあることが好ましい。０．１より小さいと、山部５の間の間隙７の寸法Ｌ１が谷部６の間の間隙８の寸法Ｌ２と比べて小さくなりすぎ、フィラメント１３が谷部６の間の間隙８に集中して流入し、山部５の間の間隙７を通過するフィラメント１３の坪量が少なくなるので、繊維ウェブ１４に極端に密度の低い部分が生じてしまうことがある。０．７を超えると、山部５と谷部６との間の間隙７，８の寸法Ｌ１，Ｌ２差が小さくなるので、それら間隙７，８に所期する空気の流速の大小が起こらず、繊維ウェブ１４全体の密度が略均一となって繊維ウェブ１４に縞模様を形成することができない場合がある。
【００２２】
装置１では、山部５の幅方向へ延びる寸法Ｌ３が１０〜１００ｍｍの範囲、谷部６の幅方向へ延びる寸法Ｌ４が１０〜１００ｍｍの範囲にあることが好ましい。山部５と谷部６とのそれら寸法Ｌ３，Ｌ４が１０ｍｍよりも小さいと、供給する空気の流量や流速にもよるが、多数の山部５と多数の谷部６とが互いに近接し、それらの間の間隙７，８を通る空気が互いに干渉して間隙７，８内で乱流が生じたり、流出口３近傍で伴流が生じ易くなるので、フィラメント１３の流れが乱されて繊維ウェブ１４に明確な縞模様を形成することができないことがある。山部５と谷部６とのそれら寸法Ｌ３，Ｌ４が１００ｍｍを超えると、山部５どうしと谷部６どうしとの間隔が大きくなりすぎて繊維ウェブ１４に細かい縞模様を形成することができない。
【００２３】
山部５の寸法Ｌ３が１０ｍｍよりも小さく、谷部６の寸法Ｌ４が１００ｍｍを超える場合は、フィラメント１３が谷部６の間の間隙８に集中して流入し、山部５の間の間隙７を通過するフィラメント１３の坪量が少なくなり、製造された繊維ウェブ１４に極端に密度の低い部分が生じてしまうことがある。逆に、山部５の寸法Ｌ３が１００ｍｍを超え、谷部６の寸法Ｌ４が１０ｍｍよりも小さい場合は、ノズル１０からのフィラメント１３の供給量が一定ならば、山部５の間の間隙７を通過するフィラメント１３の坪量も多くなるので、山部５と谷部６との間の間隙７，８を通過するフィラメント１３の坪量にほとんど差がなくなり、繊維ウェブ１４に縞模様が明確に表れない場合がある。
【００２４】
装置１は、図２に矢印Ｘ−Ｘ′で示す幅方向へ振幅させることもできる。装置１を振幅させることで、製造された繊維ウェブ１４に曲折して延びる縞模様を形成することができる。装置１を矢印Ｘ−Ｘ′のいずれか一方へ移動させることで、繊維ウェブ１４の長手方向と交差する方向へ傾斜する縞模様を形成することができる。
【００２５】
図５は、製造された繊維ウェブ１４の図１におけるＤ−Ｄ線断面図である。繊維ウェブ１４には、フィラメント１３の密度と嵩とが大きい部分１４ａと、部分１４ａに比べてフィラメント１３の密度と嵩とが小さい部分１４ｂとが形成されている。部分１４ａは部分１４ｂよりも上方へ隆起し、繊維ウェブ１４の長手方向へ延びる部分１４ａと部分１４ｂとが繊維ウェブ１４に縞模様を形成する。
【００２６】
冷却延伸装置１には、エアー供給口９を形成することなく、装置１の下方にサクション装置を設け、空気の流れを作ってもよい。供給される空気は、室温でも室温よりも低い温度でもよい。山部５は、断面が半球状の他に、断面が半楕円形や方せん体または三角形等であってもよい。
【００２７】
フィラメント１３としては、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の各熱可塑性合成樹脂で形成されたものを使用することができる。また、熱可塑性合成樹脂で形成されたエラストマを使用することもできる。エラストマとしては、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系等のものを使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る冷却延伸装置によれば、フィラメントに静電気を帯電させる静電開繊装置を設けることなく、安価に模様を付与した繊維ウェブを製造することができる。
【００２９】
装置の側面に形成された山部と谷部との間の間隙の寸法や、山部と谷部との幅方向の寸法を変更することで、フィラメントの密度と嵩とを適宜変更して繊維ウェブを形成することができ、繊維ウェブに細かい縞模様や粗い縞模様のいずれをも形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の斜視図を含む繊維ウェブを製造する工程斜視図。
【図２】一部を省略して示す図１における装置のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１における装置のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図１における装置のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】製造された繊維ウェブの図１におけるＤ−Ｄ線断面図。
【符号の説明】
１            冷却延伸装置
２            流入口
３            流出口
４            両側面
５            山部
６            谷部
７            間隙
８            間隙
９            エアー供給口
１０            紡糸ノズル
１１            捕集コンベア
１２            サクション装置
１３            フィラメント
１４            繊維ウェブ
Ｌ１            最小寸法
Ｌ２            最小寸法
Ｌ３            寸法
Ｌ４            寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003623402.tif 000005
【図５】
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