(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパンボンド不織布を製造する方法であって、ヤーンシートを空気力学的に引き出してドラフトすることによって、平行に順次並んで配置される線状のヤーンシートを、多数の毛細繊維からなるカーテンの形態につむぎ出し、ドラフトチャネル（１２）から出てくる、又はリールから引き出されるヤーンシート（８）が、周期的に方向が変わる空気流によって左右横方向に動かされ、その際空気流が水平面で見てヤーンシート（８）に対し斜め向きであり、かつその向きを交代させる方法において、
空気流と空気流の間に空気流休止があり、前記ヤーンシート（８）が垂直方向を向くことを特徴とする方法。
【請求項２】
噴射方向がヤーンシート（８）に対して垂直方向に向かうことを特徴とする、請求項１に記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
【請求項３】
噴射方向が水平面において１５°であることを特徴とする、請求項２に記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
【請求項４】
噴射方向が垂直面においてヤーンシート（８）に対して斜め下方向に向かうことを特徴とする、請求項３に記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
【請求項５】
噴射角度が垂直面において１５°であることを特徴とする、請求項４に記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
【請求項６】
空気流がヤーンシート（８）の前面または背面からヤーンシートに向かうことを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
【請求項７】
ヤーンシート（８）は、空気流による運動後、更に旋回フラップ、コアンダ・シェルなどのような周期的に動く空気流誘導面によって、向きを変えられることを特徴とする、請求項１から６までのいずれかに記載のスパンボンド不織布を製造する方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法を実施する装置であって、列をなしている多数の毛細繊維をともなうスピニング・ビーム、冷却空気ダクト、ドラフトチャネルおよびウェブ形成ベルトを持つ上記の装置において、
ドラフトチャネル（１２）の下に配置され、水平面で見てヤーンシート（８）に対して斜め方向を向くエアジェットノズル（１０、１１）を持つ少なくとも１つのジェットダクト（３）を備え、
前記エアジェットノズル（１０、１１）が互いに平行な少なくとも２つの列をなし、一方の列のノズル（１０）が他方の列のノズル（１１）に対して反対方向を向くことを特徴とする、上記の装置。
【請求項９】
その都度一方の列のノズル（１０、１１）への空気供給を１つの閉止装置により閉じることができることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
その都度一方の列のノズル（１０、１１）を閉止装置で閉じることができることを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
ノズル（１０、１１）を回転可能なローラー（３）で閉じることができることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
ローラー（３０）は中空に形成され、長手方向スリット（３１）を設けられていることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ノズル壁（３３）に挿入されている波板状の挿入物（３５）が長手方向に対して斜めに伸びる波形を持ち、ノズル（１０、１１）がこの挿入物によって形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
挿入物（３５）は交換可能であることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
シール壁（３４）には、ローラー（３０）の長手方向スリット（３１）と対応する、たがいに重なり合う長手方向スリット（３６）を設けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ジェットダクト（３）が１つの空気だめ（３２）を持ち、この空気だめはノズル壁（３３）と、ローラー（３０）に対するシール壁（３４）との間に位置することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
空気だめ（３２）が中間プレート（１４）によって２つのチャンバ（１５、１６）に区分され、これらチャンバはそれぞれ上部および下部の長手方向スリット（３６）とノズル（３５）に割り当てられていることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
ローラー（３０）が圧縮空気で満たされた長手方向チャネル（４）に配置されていることを特徴とする、請求項１１から１７までのいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
長手方向チャネル（４０）が圧縮空気タンク（４１）に連結されていることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
各ノズル列のノズル（１０、１１）の噴射角度が等しいことを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項２１】
噴射角度が１０°〜６０°であることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
噴射角度が４５°であることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
ジェットダクト（１）と反対側にあたるヤーンシート（８）のもう一方の面に、ジェットダクト方向において位置調節可能な空気誘導板（２）を取り付けられていることを特徴とする、請求項８から２２までのいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
ジェットダクト（３）の下に、空気流の方向を制御するための調節可能な機械的空気案内装置を設けることを特徴とする、請求項８から２３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
旋回可能なウィング状フラップ（２２）からなる空気案内装置を備えることを特徴とする、請求項８から２４までのいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
コアンダ・シェルからなる空気案内装置を備えることを特徴とする、請求項８から２５までのいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
スパンボンド不織布（スピンフリース）の製造については、様々な方法とそれらに適した装置が知られている。原料としては、溶融されて細い紡糸に紡がれる熱可塑性ポリマーが使用される。紡がれた糸は主として空気力学的にドラフトされ、それにより所望の強さが得られる。糸の堆積は、紡糸過程の後、又は中間のリールを通過した後、ウェブ形成ベルトの上で行われる。糸はウェブ形成ベルトの上で重ね合わせられ、スパンボンド不織布を形成する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＥ−ＡＳ１３０３５６９号により、不織布（フリース）を製造する１つの方法が知られている。この方法の場合、紡がれた糸が１つのチャネルを導かれ、そこで空気力学的にドラフトされた後、パーフォレーションを有する、前進する台構造の上で絡められて不織布となる。
【０００３】
統計学的にアトランダムな糸の絡みを得られるように、空気案内チャネルの下に渦流ゾーンを設け、これが糸の交叉を助ける。そして非常に不規則な不織布構造が生じる。このスパンボンド不織布の高度な均質性は、複数の空気案内チャネルを順次設け、そこから流れ出すヤーンシートを層状に積み重ねて絡ませ、不織布とすることによって得られる。
【０００４】
不織布に求められる均質性と、縦方向または横方向の強度とを得られるように、ＤＥ３９０７２１５Ａ１号により、スピニング・ビームを糸引き出し装置とともに回転できるように形成する方法が知られている。これは、いわゆるカーテン法の際に生じる欠点、即ち特定の領域で個々の繊維が重畳する原因となり得る欠点をも除去しようとするものである。カーテン法の場合、不織布は長手方向、即ち製造方向に好ましい強度を持つが、横方向の強度数値はそれよりも小さい。スピニング・ビームをウェブ形成装置とドラフト装置とともに斜め位置にすることにより、これを補おうとしている。
【０００５】
特にＤＥ３５４２６６０Ｃ２号によって知られているのは、平行に配置された旋回装置を用いて、引き出しチャネルの下で空気流の方向を曲げ、それにより糸の往復運動を得るという方法である。旋回運動は製造方向、ウェブ形成ベルトの走行方向に行われる。特にこの場合いわゆるコアンダ・シェルも用いられ、これはたとえばＤＥ２４２１４０１Ｃ３号に記載されている。しかし意図される措置は比較的緩慢なものであって、ヤーンシートのゆっくりした振動が可能なだけである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、不織布構造と平面的重量配分の高度な均質性をもつスパンボンド不織布の製造法と、それにともなう装置を得ることである。それだけでなくここでいう方法により、所望の長手方向と横方向のフリースの強度を得ることを可能とする、例えば横方向の強度を長手方向の強度と同じであるようにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヤーンシートを空気力学的に引き出しドラフトすることによって、平行に並んで配置された線形のヤーンシートを、多数の毛細繊維からなるカーテンの形態につむぎ出すことによるスパンボンド不織布の製造法を前提とする。本発明によれば、ドラフトチャネルから生じるヤーンシート、あるいはリールから引き出されるヤーンシートが、空気流によって周期的に向きを変えながら横方向に動かされ、その際空気流は水平面で見てヤーンシートに対して斜め向きとなり、且つその向きが交代される。向きを変えられた空気の衝撃があるごとに、製造方向を横切る方向にヤーンシートが往復し、これにより所望の不織布構造、たとえば高度に均質な構造が得られる。
【０００８】
空気流は左右に向きを交代するものとすることができる。個々の空気流の間に休止を挿入し、その際には空気の衝撃はなく、また空気の衝撃の間にヤーンシートが垂直方向を向くことができるようにすれば、好都合であることがわかっている。
【０００９】
空気流の通常の噴射方向は、垂直にヤーンシートに向かう。その際水平面における噴射角度は１５°を選択する。必要に応じてそのほかの角度を取ることも、当然のことながら可能である。垂直面における噴射角度を、ヤーンシートに対して斜め下向きに取ることも可能である。垂直面における噴射角度を１５°とすることができる。
【００１０】
空気流が前面からヤーンシートに向いていれば充分である。しかしこのことは、空気流を背面から、または左右からヤーンシートに向けることができる可能性を排除するものではない。このことはとくに、空気の衝撃に対する個々の経糸の強さと現存する流れの状況に依存する。場合によってはウェブ形成過程を、旋回フラップ、コアンダ・シェルなどのような周期的に動く空気流誘導面によって、さらに支持することができる。これらは、すでに前述したように、製造方向においてヤーンシートをさらに往復揺動もさせるように配置されている。
【００１１】
本発明の方法を実施するための装置は、一列に並ぶ多数の毛細繊維を持つスピニング・ビームと、冷却空気ダクト、ドラフトチャネル、ウェブ形成ベルトからなる。本発明によれば、ドラフトチャネルの下、かつヤーンシートの前及び／又は背後にジェットダクトを少なくとも１つ配置し、このダクトは水平面で見てヤーンシートに対して斜めなエアジェットノズルを持つものとする。エアジェットノズルの配置は、ノズルが空気流をさまざまに異なる方向に、とくにヤーンシートに向かって左方向または右方向に、交代に噴射できるように行う。この場合少なくとも２つのたがいに平行なエアジェットノズル列を設け、その際一方の列のノズルは他方の列のノズルと反対方向を向くものとする。ノズルへの空気供給は交代に行われるので、あるときは左を向くノズルに、あるときは右を向くノズルに空気が加えられることになる。そのためには、その都度一方の列のノズルへの空気供給を、１つの閉止装置によって閉じるものとする。ノズル自体に閉止装置を設け、その都度一方のノズルを閉じ、他方の列を開放することも可能である。
【００１２】
ノズル閉鎖のために回転可能なローラーを設け、このローラーを中空に形成し、長手方向にスリットを設けることができる。
【００１３】
これらのノズルを、その長手方向に対して斜めを向く波形を持つ波板状の挿入物によって形成し、この挿入物はノズル壁に挿入されているものとすることができる。これらのノズルは交換可能であるのが好ましく、そうすればノズルを通過する体積流あるいは流れの方向または角度を容易に変更することができる。
【００１４】
ノズル壁には、ローラーのスリットと対応している、たがいに重なり合う長手方向スリットを設ける。特に好ましい実施の態様では、１つの空気だめをジェットダクトに設け、このダクトはノズル壁と、ローラーに接触しているシール壁との間に配置される。これによりノズルに対する非常に均一なインパクトが得られる。
【００１５】
空気だめは中間プレートによって２つのチャンバに区分され、これらのチャンバはそれぞれシール壁の上側および下側の長手方向スリットと、ノズル壁の上側および下側のノズルに割り当てられている。この場合ローラーは圧縮空気を満たされた長手方向チャネルに配置され、このチャネルは圧縮空気タンクに連結されている。
【００１６】
回転するローラーは、製品幅が大きくなっても、その製品幅全体にわたってノズルに均一な圧力が加わるという利点がある。
【００１７】
２つのノズル列のノズルの噴射角度は等しくするのが好ましく、それによりヤーンシートに対して２つの方向で等しいレイアウトが得られる。好ましい噴射角度は１０〜６０°であり、特に好ましくは４５°である。
【００１８】
この不織布積層法を補助するもう１つのものとして、ジェットダクトの下に調節可能な機械的な空気案内装置を設け、空気流の方向を制御することができる。この空気案内装置は旋回可能なウィング状フラップ、またはコアンダ・シェルからなるものとし、これらのものによって、ヤーンシートは製造方向において往復運動することができる。
【００１９】
空気案内装置を補助するための好ましい実施態様において、ジェットダクトの反対側、ヤーンシートの他方の面に、噴射方向の中で位置を調節できる空気誘導板を取り付けられる。この空気誘導板によって側面の空気流の方向が支持される。そして空気誘導板をジェットダクトに近づけたり、遠ざけたりすることによって、ヤーンシートの左右の揺動運動を強くしたり、弱くしたりすることができる。
【００２０】
【発明の好ましい実施形態】
以下に、図面を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
図１は本発明の方法の４つの動作段階Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの概略図である。垂直な線（１）はジェットダクト（３）の前部壁面を示す。２は空気誘導板である。点４はヤーンシートの個々の糸を表す。矢印５はウェブ形成ベルトの運動方向を示す。円弧形矢印（６）及び（７）は、空気流の流れの方向を表す。
【００２１】
例として選んだ方法の場合、糸（４）からなるヤーンシートが、その製造方向から見てあるときは右へ（段階Ｂ）、あるときは左へ（段階Ｄ）と動く。これらの運動の間に空気流はストップするので、段階ＡおよびＣに示すように、ヤーンシートは垂直方向を向くことができる。ジェットダクト（３）は製造方向に見てヤーンシートの背後にあり、そのために設けたノズルから周期的に、あるときは空気を右へ（段階Ｂ）、あるときは空気を左へ（段階Ｄ）と噴射する。ヤーンシートの前面には空気誘導板（２）があり、これには調節機構が設けられており、ジェットダクト（３）との間隔を調節できる。
【００２２】
図の下部には個々の糸（４）の絡まりの略図を描いたもので、糸（４）は絡まる際に、ほぼ８の字を描いて絡まるような運動を行うことが見て取れる。
【００２３】
図２は、互いに重なりながら列をなすエアジェットノズル（１０）及び（１１）を有するジェットダクト（３）を示す。ドラフトチャネル（１２）から出てくるヤーンシート（８）は、ノズル（１０）から出てくる空気流により、まず右側に方向を変える。ヤーンシート（８）の実線はこのことを示している。空気流を絞った後、ヤーンシート（８）は再び垂直方向を向き、次の段階ではエアジェットノズル（１１）からの空気流により反対方向に向きを変える。ヤーンシート（８）の点線はこのことを示す。この図は本発明の方法の原理の概略のみを表すことに留意されたい。
【００２４】
図３はジェットダクト（３）のノズル（１０）及び（１１）の上面図を示す。矢印（６）及び（７）は空気流の流れの方向を表す。ジェットダクト（３）は中間プレートを備え、この中間プレートはノズル（１０）及び（１１）のための各スペースを互いに分離する。これにより、ジェットダクト（３）のいずれのスペースにも別個に圧縮空気を供給できるようになる。
【００２５】
図４はドラフトチャネル（１２）、ジェットダクト（３）及びウェブ形成ベルト（１３）の構成を表す。ジェットダクト（３）はノズル（１０）及び（１１）を有し、そこから空気流（６）及び（７）が流れ出す。中間プレート（１４）によって、ジェットダクト（３）は２つのチャンバ（１５）及び（１６）に区分され、ここから圧縮空気がノズル（１０）及び（１１）に供給される。ジェットダクト（３）の反対側に空気誘導板（２）が取り付けられ、適当な調節装置によってこれをジェットダクト（３）の方向にスライドさせることができる。両方向矢印（２１）はこのことを示している。空気誘導板（２）の下にウィング状フラップ（２２）を設け、矢印（２４）で示すように、このフラップは軸（２３）を中心に旋回することができる。ドラフトチャネル（１２）から出てくるヤーンシート（８）は、エアジェットノズル（１０）及び（１１）からの空気流によって、左右に往復運動する。ウィング状フラップ（２２）によって、ヤーンシート（８）はさらに製造方向においても往復運動する。ウェブ形成ベルト（１３）上で形成される不織布は並外れて高度な均質性を持ち、平面的重量配分が等しい。
【００２６】
図５に示す好ましい実施態様では、スリット（３１）を設けた中空のローラー（３０）が、ジェットダクト（３）の中で１つの分離された長手方向チャネル（４０）に配置されている。ジェットダクト（３）のノズル壁（３３）と、ローラー（３０）が接触するシール壁（３４）の間には、空気だめ（３２）が設けられ、この空気だめは中間プレート（１４）によって２つのチャンバ（１５）及び（１６）に区分されている。ノズル壁（３３）にはノズル（１０）及び（１１）が列をなし、互いに重なり合って配置されている。これらは波板状のチャンバ（１５）及び（１６）によって区分されている。ノズル壁（３３）にはノズル（１０）及び（１１）が列をなし、互いに重なり合って配置されている。これらは波板状の挿入物（３５）によって形成され、その（機械の幅に対する）長手方向に対して斜め方向に伸びる波形を持つ。挿入物（３５）は交換可能である。シール壁（３４）は、ローラー（３０）の長手方向スリット（３１）と対応して、互いに重なり合う長手方向スリット（３６）を持つ。長手方向スリット（３１）と（３６）は対応するので、圧縮空気はチャンバ（１５）またはチャンバ（１６）のどちらかに供給される。その際スリット（３６）をローラー壁がカバーすることによって中間休止が挿入され、そのとき糸（８）が垂直方向を向くことができる。長手方向スリット（３１）と、ローラー壁と、シール壁（３４）におけるスリット（３６）との関係に応じて、長手方向チャネル（４０）からチャンバ（１５）及び（１６）への空気流を変化させることができる。長手方向チャネル（４０）は、複数の接続ソケット（４２）を介して、長手方向チャネル（４０）と平行に伸びる圧縮空気タンク（４１）と連結されている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、不織布構造と平面的重量配分の高度な均質性が得られるようなスパンボンド不織布の製造法と、それにともなう装置得ることでき、さらには本発明の方法により、例えば横方向も長手方向も強度が同じであるような、所望の長手方向と横方向の強度を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるスパンボンド不織布の製造方法の手順経過の概略図である。
【図２】図２は、本発明によるジェットダクトと、方向を変えられたヤーンシートの略図である。
【図３】図３は、本発明によるジェットダクトのエアジェットノズルの上面図である。
【図４】図４は、本発明によるドラフトチャネル、ジェットダクト及び空気案内装置を示す図面であって、一部が透視図である。
【図５】図５は、本発明による空気だめを有するジェットダクトの断面図である。
【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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