(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融押出機から吐出された熱可塑性合成樹脂の連続繊維に熱風を吹き付けて該連続繊維を牽引細化したのち搬送手段に載置して不織布を製造する方法において、
前記押出機のノズルから１０〜２００ｍｍ離間して前記ノズルの直下に位置しており、牽引細化した前記連続繊維が進入する上端開口部と、前記搬送手段が進行する前後方向において前記上端開口部よりも幅広く、かつ、前記搬送手段に接近して形成された下端開口部とを有していて、前記前後方向における断面形状が台形であって前記押出機と搬送手段との間に配置された前記連続繊維に対しての案内ボックスと、前記搬送手段を介して前記ボックスに対向配置されたサクション手段とを使用して、前記上端開口部から流入させた外気を前記下端開口部へ向かわせて、前記牽引細化した連続繊維を前記ボックス内において整流させるとともに前記連続繊維の流速を前記上端開口部近傍で維持ないし増大させることによって、更に二次的に牽引細化、冷却して前記連続繊維を前記搬送手段に載置することを特徴とする前記製造方法。
【請求項２】
前記ボックスの上端開口部と前記ノズルとを１０〜１００ｍｍ離間させて前記連続繊維を二次的に牽引細化する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ボックスは、前記搬送手段が進行する前後方向において対向配置され、前記下端開口部から上端開口部へ向かって互いに接近するように前記前後方向に対して傾斜する一対の壁部を有し、前記壁部どうしの前記上端開口部における前記前後方向の離間距離を１０〜２００ｍｍにして前記連続繊維を二次的に牽引細化する請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記一対の壁部を前記上端開口部よりも上方へ延長したときの前記壁部どうしの交わる角度が３０〜６０°である請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記下端開口部において、前記一対の壁部を前記搬送手段の上面に実質的に密着させて前記連続繊維を二次的に牽引細化する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記壁部を前記搬送手段に密着させるための手段が、前記下端開口部の近傍において前記壁部のそれぞれに設けられ、前記搬送手段の進行方向へ向かって回転可能なローラーである請求項５記載の方法。
【請求項７】
溶融押出機から吐出された熱可塑性合成樹脂の連続繊維に熱風を吹き付けて該連続繊維を牽引細化したのち、該連続繊維を搬送手段に載置して不織布を製造する装置において、
前記押出機のノズルから１０〜２００ｍｍ離間して前記ノズルの直下に位置しており、牽引細化した前記連続繊維が進入する上端開口部と、前記搬送手段が進行する前後方向において前記上端開口部よりも幅広く、かつ、前記搬送手段に接近して形成された下端開口部とを有していて、前記前後方向における断面形状が台形であって前記押出機と搬送手段との間に配置された前記連続繊維に対しての案内ボックスと、前記搬送手段を介して前記ボックスに対向配置され、前記上端開口部から外気を流入させて前記熱風を吹き付けられた前記連続繊維を整流するとともに前記連続繊維の流速を前記上端開口部近傍で維持ないし増大させて前記連続繊維を更に二次的に牽引細化することが可能なサクション手段とを備えていることを特徴とする前記装置。
【請求項８】
前記ボックスは、前記搬送手段が進行する前後方向において対向配置された一対の壁部を有し、前記壁部のそれぞれが前記下端開口部の近傍に前記壁部の下端と前記搬送手段の上面との間の隙間を実質的に塞ぐことができ、前記搬送手段の進行方向へ向かって回転可能なローラーを備えている請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶融押出された熱可塑性合成樹脂の連続繊維を熱風の吹き付けによって牽引細化して得られる不織布の製造方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、メルトブローン法によって得られる熱可塑性合成樹脂の連続繊維を搬送ベルト上に載置して不織布とする不織布製造方法は、よく知られている。この方法では、溶融押出機に列をなして配置された多数のノズルから連続的に吐出される繊維に熱風が吹き付けられることによって、この繊維が溶融状態ないし半溶融状態で牽引細化される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の製造方法で熱風を吹き付けられた繊維は、ノズルから吐出された直後の整流状態が搬送ベルトへ至るまでの間に乱れ、溶融ないし半溶融状態にある繊維どうしがぶつかりあって溶着した状態となり、多数の繊維が一つの束を作ることがある。また、冷却された繊維どうしが互いに絡まり合って繊維の塊を生じることもある。これら繊維の束や繊維の塊が生じると、得られる不織布は、繊維が一様に分布したものにはならず、肌触りに滑らかさがないものになったり、斑の多い外観のものになったりする。こうした不織布の欠陥は、径が３μｍ以下の繊維からなる不織布の場合であればあまり目立つこともないが、径が３μｍを超え、１０〜２０μｍにもなるような繊維からなる不織布の場合であると、そうした欠陥が顕在化して不織布の機能的および商品的価値を低下させることになる。
【０００４】
そこで、この発明は、連続繊維の径が比較的大きい場合でも、繊維の束や塊を発生させることなく不織布を製造することができるような方法と装置との提案を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題解決のために、この発明は新規な不織布の製造方法と、その方法を実施する装置とを提供する。
【０００６】
前記製造方法について、この発明が対象とするのは、溶融押出機から吐出された熱可塑性合成樹脂の連続繊維に熱風を吹き付けて該連続繊維を牽引細化したのち搬送手段に載置して不織布を製造する方法である。
【０００７】
前記製造方法において、この発明が特徴とするところは、次のとおりである。前記押出機のノズルから１０〜２００ｍｍ離間して前記ノズルの直下に位置しており、牽引細化した前記連続繊維が進入する上端開口部と、前記搬送手段が進行する前後方向において前記上端開口部よりも幅広く、かつ、前記搬送手段に接近して形成された下端開口部とを有していて、前記前後方向における断面形状が台形であって前記押出機と搬送手段との間に配置された前記連続繊維に対しての案内ボックスと、前記搬送手段を介して前記ボックスに対向配置されたサクション手段とを使用して、前記上端開口部から流入させた外気を前記下端開口部へ向かわせて、前記牽引細化した連続繊維を前記ボックス内において整流させるとともに前記連続繊維の流速を前記上端開口部近傍で維持ないし増大させることによって、更に二次的に牽引細化、冷却して前記連続繊維を前記搬送手段に載置すること、にある。
【０００８】
前記装置について、この発明が対象とするのは、溶融押出機から吐出された熱可塑性合成樹脂の連続繊維に熱風を吹き付けて該連続繊維を牽引細化したのち、前記連続繊維を搬送手段に載置して不織布を製造する装置である。
【０００９】
かかる装置において、この発明が特徴とするところは、次のとおりである。前記押出機のノズルから１０〜２００ｍｍ離間して前記ノズルの直下に位置しており、牽引細化した前記連続繊維が進入する上端開口部と、前記搬送手段が進行する前後方向において前記上端開口部よりも幅広く、かつ、前記搬送手段に接近して形成された下端開口部とを有していて、前記前後方向における断面形状が台形であって前記押出機と搬送手段との間に配置されている前記連続繊維に対しての案内ボックスと、前記搬送手段を介して前記ボックスに対向配置され、前記上端開口部から外気を流入させて前記熱風を吹き付けられた前記連続繊維を整流するとともに前記連続繊維の流速を前記上端開口部近傍で維持ないし増大させて前記連続繊維を更に二次的に牽引細化することが可能なサクション手段とを備えていること、にある。
【００１０】
前記装置に係るこの発明の好ましい実施態様において、前記案内ボックスの下端開口部の近傍には、前記ボックスの下端と前記搬送手段の上面との間の隙間を実質的に塞ぐことができる回転可能なローラーが設けられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照し、この発明に係る不織布の製造方法とそのための装置との詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１２】
図１は、この発明に係る不織布製造装置１の部分斜視図である。装置１は、溶融押出機２と、押出機２の下方に位置する無端ベルト３と、押出機２と無端ベルト３との間に位置する案内ボックス４と、無端ベルト３を介して案内ボックス４に対向配置されたサクションボックス６とを有する。無端ベルト３は、矢印Ｙ方向へ走行するもので、サクションボックス６の上にあるときに、案内ボックス４に対してサクションが作用し得るように通気性のベルトで作られている。案内ボックス４は、側方の支柱７によって上下方向へ移動可能な状態で支えられている。
【００１３】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。押出機２のヘッド部分１１内では、押出ノズル１２から熱可塑性合成樹脂からなる溶融繊維１３が押出され、その繊維１３は熱風ノズル１４からの熱風１５が吹き付けられることによって牽引細化される。
【００１４】
ヘッド部分１１の下方に位置する案内ボックス４は、図１においてベルト３の両側近傍に位置する一対の側壁１６と、ベルト３の前後方向に位置する前壁１７と後壁１８とを有する。案内ボックス４は、その断面形状が台形であって、押出ノズル４の直下に位置する上端開口部２１と、ベルト３が進行する前後方向において上端開口部２１よりも幅広く、ベルト３の上面に接近して形成された下端開口部２２とを有する。前後壁１７，１８それぞれの外側には、下端開口部２２の近傍に前ローラー２３と後ローラー２４とが設けられている。これらローラー２３，２４は、ベルト３が進行するときにその進行方向Ｙヘ向かって回転するもので、上下方向へ僅かに移動可能であって、前後壁１７，１８の下端とベルト３の上面との隙間を実質的に塞ぐことができる。つまり、前ローラー２３は、案内ボックス４の前壁１７の下端とベルト３上の繊維ウェブ３１との間の隙間を塞ぐことができるように、後ローラー２４は、後壁１８の下端とベルト３の上面との間の隙間を塞ぐことができるように、前後壁１７，１８のそれぞれに取り付けられている。各ローラー２３，２４は、前後壁１７，１８から延びるカバー２６，２７で，それぞれの上半分が覆われている。
【００１５】
サクションボックス６は、パイプ２８を介して真空ポンプ（図示せず）に連結されている。サクションボックス６からのサクションを案内ボックス４に対して作用させると、案内ボックス４の比較的狭い上端開口部２１から外気を流入させて、この外気を勢いよく下端開口部２２へ向かわせることができる。このように流れる外気は、ベルト３の幅方向へ列をなす多数の押出ノズル１２から吐出された繊維１３の整流状態を維持しながら、上端開口部２１近傍において繊維１３の吐出後の速度をも維持ないし増大させることができて、繊維１３がその開口部２１近傍においても再度牽引細化される。繊維１３はまた、整流状態ないしはそれに近い状態で冷却されながらベルト３に捕集されるから、繊維１３は、それが捕集されるまでの間に切れたり、繊維１３どうしで溶着して束を形成したり、繊維１３どうしで絡まり合って塊を形成するということがない。
【００１６】
ベルト３に堆積した繊維１３は、ウェブ３１となって案内ボックス４の前壁１７とベルト３との僅かな隙間を通ってＹ方向へと進み、巻き取られて不織布３２となる。前壁１７の外側では、前ロール２３がウェブ３１の上面に当接しながらＹ方向へ回転している。前ロール２３の存在によって前壁１７とベルト３との隙間からの外気の進入が確実に防止される。
【００１７】
図３は、図２の部分拡大図である。図示例のノズル１２には、孔径＝０．４５ｍｍ，孔間隔＝１ｍｍのものが使用されている。
【００１８】
案内ボックス４には、上端開口部２１の幅ｂ＝１０〜１００ｍｍ，前後壁１７，１８の交角θＳ＝３０〜６０°，押出ノズルからの離間寸法ａ＝１０〜２００ｍｍ，ベルト３からの高さ＝５０〜４００ｍｍのものが使用されている。
【００１９】
図１〜３に示された装置１において、ＭＦＲ＝７０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃，２．１６ｋｇ）を有するトリブロック型のスチレン系エラストマーを連続繊維１３の原料として使用し、吐出条件として、樹脂温度＝２７０℃、吐出量＝０．１３ｇ／ｍｉｎ／ｈｏｌｅ、熱風流量＝２．５Ｎｍ３／ｍｉｎを採用し、サクション風量＝４２ｍ３／ｍｉｎ，ベルトスピード＝３．３ｍ／ｍｉｎで運転したところ、吐出後の繊維速度＝６６２ｍ／ｍｉｎ，上端開口部２１近傍の繊維速度＝１０６２ｍ／ｍｉｎであって、平均繊径１３．１μｍ，坪量４０ｇ／ｍ２を有し、繊維１３が一様に分布し、繊維１３の束や塊のない不織布３２を得ることができた。因みに、案内ボックス４を外して装置１を運転したところ、平均繊径＝約１７μｍの連続繊維からなり、繊維の束や塊が多く見られる不織布しか得られなかった。
【００２０】
【発明の効果】
この発明に係る不織布の製造装置と、その装置を使用した不織布の製造方法とによれば、溶融押出機から吐出された連続繊維は、案内ボックスへ進入したときに吐出後の整流状態に近い整流状態にあり、かつ、吐出後の速度を維持ないし増大させることによって牽引細化され、冷却されるから、得られる不織布は、繊維の束や塊がなく、肌触りのよいものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  装置の斜視図。
【図２】  図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図。
【図３】  図２の部分拡大図。
【符号の説明】
１      装置
３      搬送手段（ベルト）
４      案内ボックス
６      サクション手段（ボックス）
１２      ノズル
１７      壁面（前壁）
１８      壁面（後壁）
２１      上端開口部
２２      下端開口部
２３，２４      ローラー
【図１】
0003701837.tif 000002
【図２】
0003701837.tif 000003
【図３】
0003701837.tif 000004