(57)【要約】  不織ウエブを製造する方法は、不織ウエブを形成するための装置において、不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでいる。布地は、マシン方向（ＭＤ）ヤーンおよびマシン横断方向（ＣＭＤ）ヤーンを備えており、ＭＤヤーンおよびＣＭＤヤーンは、ＣＭＤヤーンの少なくとも数本が対になって同じ織込み順序に従ってＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっている。このような布地は、空気漏れの減少、空気擾乱の減少、およびウエブ保持効果のような可能性のある利点をもたらすことができる。
2013542333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織ウエブを製造する方法において、
不織ウエブを形成するための装置において、前記不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでおり、前記布地は、マシン方向（ＭＤ）ヤーンおよびマシン横断方向（ＣＭＤ）ヤーンを備えており、前記ＭＤヤーンおよび前記ＣＭＤヤーンは、前記ＣＭＤヤーンの少なくとも数本が対になって同じ織込み順序に従って前記ＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっている、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＣＭＤヤーンの全てが、対になって、前記ＭＤヤーンに織り込まれるようになっている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＣＭＤヤーンの数本のみが、対になって、織り込まれるようになっている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＣＭＤヤーンの対は、ＣＭＤヤーンの３本からなる組の一部である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＣＭＤヤーンは、断面が丸形である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＣＭＤヤーンの少なくとも数本は、静電気拡散性ヤーンである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ＣＭＤヤーンは、モノフィラメントである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＣＭＤヤーン対の少なくとも１対は、互いに異なる直径のＣＭＤヤーンからなっている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記装置は、スパンボンド装置である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
不織ウエブを製造する方法において、
不織ウエブを形成するための装置において、前記不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでおり、前記布地は、マシン方向（ＭＤ）ヤーン、単一のボトム側マシン横断方向（ＣＭＤ）ヤーン、およびトップ側ＣＭＤヤーンを備えており、前記ＭＤヤーンおよび前記ＣＭＤヤーンは、前記トップ側ＣＭＤヤーンの少なくとも数本が対になって同じ織込み順序に従って前記ＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっている、ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記トップ側ＣＭＤヤーンは、断面が丸形である、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記トップ側ＣＭＤヤーンの少なくとも数本は、静電気拡散性ヤーンである、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
トップ側ＣＭＤヤーンは、モノフィラメントである、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記トップ側ＣＭＤヤーン対の少なくとも１対は、互いに異なる直径のＣＭＤヤーンからなっている、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記装置は、スパンボンド装置である、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
不織ウエブを製造する方法において、
不織スパンボンドウエブを形成するための装置において、前記不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでおり、前記布地は、マシン方向（ＭＤ）ヤーンおよびマシン横断方向（ＣＭＤ）ヤーンを備えており、前記ＭＤヤーンおよび前記ＣＭＤヤーンは、前記ＣＭＤヤーンの全てが対になって同じ織込み順序に従って前記ＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっており、前記ＣＭＤヤーンは、断面が丸形である、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本願は、２０１０年９月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／３８７，１３９号の優先権を主張するものであり、その開示内容は、参照することによって、その全体がここに含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
フィラメントまたは繊維から形成される不織スパンボンドウエブは、典型的には、特許文献１に開示されているような装置によって、熱可塑性樹脂から作製されている。特許文献１の開示内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。このような装置は、典型的には、カーテン状のストランドを生成するためのスピナレット、およびカーテン状のストランドにプロセス空気を吹き付け、該ストランドを冷却し、熱可塑性フィラメントを形成するためのプロセス空気送風機を備えている。この後、熱可塑性フィラメントは、典型的には、熱可塑性フィラメントの空力的な延伸を行うために、プロセス空気によって空力的に引っ張られ、次いで、ディフューザを通過した後、絡み合ったフィラメントを収集してウエブを形成するために、連続的に循環する篩ベルトまたは布地上に堆積されることになる。次いで、このように形成されたウエブは、さらなる処理を受けることになる。特に高速スパンボンドウエブを製造するためのこの種の例示的な装置は、現在、トロイスドルフ、ドイツのReifenhauser GmbH Co. Maschinenfabrikから入手可能であり、Reicofil（登録商標）の名称で市販されている。他の例示的な形成機が、ノイミュンスター、ドイツのOerlikon Neumagから市販されている。
【０００３】
このような設備について、ますます高速度で運転するために努力が払われている。高速化技術の殆どは、２デニール未満のフィラメントに基づくウエブを対象としており、最速紡糸は、極細デニールウエブと呼ばれる１デニール未満のウエブに対するものである。高速紡糸は、小径繊維を高速度で処理するので、必然的に、繊維は、高速度に起因して、衝突の瞬間に跳ね返り、布地の開口領域に対して寸法が小さいことに起因して、篩ベルトまたは布地から裏抜けすることになる。また、一部の機械では、布地は、前述の特許文献１に開示されているような「密封」式構造において過剰な量の空気を除去することが可能になっている必要がある。別の機械では、密封チャンバは、存在していないが、この場合、材料がウエブ上に流れ出すことになる。従って、このような状況では、高浸透性、低裏抜け、およびを堆積中の制御不能な繊維の「跳ね返り（splashing）」を回避するのに十分な表面形状を備える布地を有することが望ましい。また、新しい高速システムは、布地の近くにディフューザを配置しており、これによって、繊維が布地に高速度で垂直に衝突する頻度および大きさの両方が増大することになる。
【０００４】
高速スパンボンド製造ラインに用いられる現在の布地またはベルトは、良好な保持と過剰な裏抜けとの間で妥協している。例えば、布地が良好なウエブの保持をもたらすようになっている場合、該布地は、布地またはベルトを通る繊維の浸透および裏抜けを犠牲にしている。代替的に、布地が堆積したフィラメントの裏抜けを制限している場合、該布地は、ウエブの保持を犠牲にしている。１つの例示的な布地が、特許文献２において検討されている。この特許文献の開示内容は、その全体がここに含まれるものとする。他の例示的な布地が、特許文献３において検討されている。この特許文献の開示内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。スパンボンド製造ライン、特に、高速度で運転するスパンボンド製造ライン用の別の布地を提供することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，８１４，３４９号明細書
【特許文献２】米国特許第７，５７８，３１７号明細書
【特許文献３】国際出願公開第０９／０３００３３号パンフレット
【発明の概要】
【０００６】
第１の態様として、本発明の実施形態は、不織ウエブを製造する方法に関する。この方法は、不織ウエブを形成するための装置において、不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでいる。布地は、マシン方向（ＭＤ）ヤーンおよびマシン横断方向（ＣＭＤ）ヤーンを備えており、ＭＤヤーンおよびＣＭＤヤーンは、ＣＭＤヤーンの少なくとも数本が対になって同じ織込み順序に従ってＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっている。このような布地は、空気漏れの減少、空気擾乱の減少、およびウエブ保持効果のような可能性のある利点をもたらすことができる。
【０００７】
第２の態様として、本発明の実施形態は、不織ウエブを製造する方法であって、不織ウエブを形成するための装置において、不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでおり、布地は、ＭＤヤーン、単一のボトム側ＣＭＤヤーン、およびトップ側ＣＭＤヤーンを備えており、ＭＤヤーンおよびＣＭＤヤーンは、トップ側ＣＭＤヤーンの少なくとも数本が対になって同じ織込み順序に従ってＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっている、方法に関する。
【０００８】
第３の態様として、本発明の実施形態は、不織ウエブを製造する方法であって、不織スパンボンドウエブを形成するための装置において、不織ウエブを形成する延伸フィラメントを布地上に収集するステップを含んでおり、布地は、ＭＤヤーンおよびＣＭＤヤーンを備えており、ＭＤヤーンおよびＣＭＤヤーンは、ＣＭＤヤーンの全てが対になって同じ織込み順序に従ってＭＤヤーンに織り込まれる繰返しパターンで、互いに織り込まれるようになっており、ＣＭＤヤーンは、断面が丸形である、方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スパンボンド製造装置の概略図である。
【図２】スパンボンド製造装置の概略図である。
【図３】図１，２の装置に用いられる布地の例示的な織パターンの拡大図である。
【図４】図１，２の装置に用いられる代替的布地の例示的な織パターンの拡大断面図である。
【図５】図１，２の装置に用いられる他の代替的布地の例示的な織パターンの拡大断面図である。
【図６】図１，２の装置に用いられるさらに他の代替的布地の例示的な織パターンの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図示されている本発明の好ましい実施形態によって、本発明をさらに十分に説明する。しかし、本発明は、異なる形態で実施されてもよく、本明細書に記載されている実施形態に制限されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が十分かつ完全であって、本発明の範囲を当業者に十分に知らしめるために、提示されるものである。図面において、同様の番号は、全体を通して、同様の要素を指している。明瞭にするために、一部の構成部品の厚みおよび寸法が誇張されていることがある。
【００１１】
別段の定めがない限り、本明細書に用いられる（技術用語および科学用語を含む）全ての用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と矛盾しない意味を有していると解釈されるべきであり、本明細書に明示的な定めがない限り、理想化された意味または過度に文語的な意味に解釈されるべきではないことをさらに理解されたい。
【００１２】
本明細書に用いられる専門用語は、特定の実施形態を記述することのみを目的としており、本発明を制限することを意図するものではない。本明細書に用いられる単数形の「a 」、「an」、および「the」は、文脈に明示的な指定がない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書に用いられる「comprises」および／または「comprising」という用語は、記述されている特徴部、完全体、ステップ、操作、要素、および／または構成部品の存在を規定しているが、１つまたは複数の他の特徴部、完全体、ステップ、操作、要素、構成部品、および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではないことをさらに理解されたい。本明細書に用いられる「および／または」という語句は、互いに関連付けて列挙されている項目の１つまたは複数のいずれかおよび全ての組合せを含んでいる。
【００１３】
加えて、「〜の下に」、「〜の下方に」、「〜の下側の」、「〜の上に」、「〜の上側の」などの空間的な相対的用語は、図面に示されている１つの要素または特徴部と他の１つまたは複数の要素または特徴部との関係を説明するための記述を容易にするために、本明細書に用いられることがある。これらの空間な相対的用語は、図面に示されている方位に加えて、使用時または操作時の装置の種々の方位を含むことを意図していることを理解されたい。例えば、もし図面における装置が上下反転された場合、他の要素または特徴部の「下に」または「真下に」あると記述されている要素は、他の要素または特徴部の「上に」配向されることになるだろう。従って、「〜の下に」という例示的な用語は、上または下の両方の方位を含むことになる。装置は、別の方位に配向されることもあるが（例えば、９０°または他の方位に回転されることもあるが）、その場合、本明細書に用いられる空間的な相対的記述語も、それに応じて解釈されるとよい。
【００１４】
よく知られている機能または構造は、簡素化および／または明瞭化のために、詳細に説明しないことがある。
【００１５】
以下、図面をさらに詳細に参照すると、図１，２は、ある材料の不織ウエブを高速スパンボンド製造するための装置１０の概略図である。この検討のために、「ウエブ」という用語は、高速スパンボンド装置によって製造される不織布を指すために用いられている。これは、前述の米国特許第５，８１４，３４９号明細書に記載されているようにウエブを形成するための篩ベルトまたは布地あるいは連続エンドレスベルトまた継目ベルトと区別されるべきである。本明細書に開示されている布地は、前述のベルトと同じである。この点に関して、図１，２は、スパンボンド装置を単に例示しているにすぎず、本発明を制限すると見なされるべきではない。
【００１６】
ここで、図３を参照すると、図１，２の装置に用いることができる布地２０が、示されている。布２０は、ＭＤヤーン２２，２４，２６，２８，３０およびこれらのＭＤヤーンに織り込まれたＣＭＤヤーン４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂを備えている。ＭＤヤーンおよびＣＭＤヤーンは、平織パターン（すなわち、「上１／下１」の繰返しパターン）で製織されている。ただし、ここでは、ＣＭＤヤーンが、対になって、同一の織込み順序に従って、ＭＤヤーンに織り込まれている。例えば、ＣＭＤヤーン４０ａ，４０ｂの両方が、ＭＤヤーン２２の下、ＭＤヤーン２４の上、ＭＤヤーン２６の下、ＭＤヤーン２８の上、およびＭＤヤーン３０の下を通過している。他のＣＭＤヤーンも、同じ対合をなして、ＭＤヤーンに織り込まれている。
【００１７】
布地２０を構成するヤーンは、典型的には、モノフィラメント、通常、丸形フィラメントからなっている。ＭＤヤーンおよび／またはＣＭＤヤーンの数本は、典型的には硫化銅皮膜または炭素皮膜を有する静電気拡散性ヤーンであってもよい。いくつかの実施形態では、ヤーン対のそれぞれのヤーンは、互いに異なっていてもよい。例えば、対の１つのヤーンが該対の他のヤーンと異なる直径を有していてもよいし、異なる材料から形成されていてもよい。
【００１８】
互いに隣接する丸形ＣＭＤヤーンは、ウエブ形成プロセスに有利となるように、空気を布地２０内に引き込むように導く特徴のある形状をもたらすことができる。可能性のある利点として、空気漏れの減少、空気擾乱の減少、およびウエブ保持効果の改良が挙げられる。また、互いに隣接する丸形ＣＭＤヤーンは、ウエブに対して凸状の接触領域をもたらすことができ、これによって、（例えば、図３の領域５０のように）接触表面が途切れることになる。これによって、ウエブ形成プロセスによる埃および残留しているポリマーの溶滴の除去が容易になる。
【００１９】
布地２０の図示されている織パターンは、変更されてもよい。代替的な例示的織パターンが、図４に示されている。この図は、布地１２０を示している。布地１２０は、ＭＤヤーン１２２，１２４，１２６，１２８、単一のボトム側ＣＭＤヤーン１３０，１３４，１３８，１４２、および対合されたトップ側ＣＭＤヤーン１３２ａ，１３２ｂ，１３６ａ，１３６ｂ，１４０ａ，１４０ｂ，１４４ａ，１４４ｂを備えている。図４から分かるように、ＭＤヤーンは、各ＭＤヤーンが、２つの互いに隣接する単一のボトム側ＣＭＤヤーンおよび対合されたトップ側ＣＭＤヤーンの１対の上を通過し、次いで、２つの互いに隣接する単一のボトム側ＣＭＤヤーンおよび対合されたトップ側ＣＭＤヤーンの３対の下を通過するように、ＣＭＤヤーンに織り込まれている。例えば、ＭＤヤーン１２２は、互いに隣接する単一のボトム側ＣＭＤヤーン１３０，１３４および対合されたＣＭＤヤーン１３２ａ，１３２ｂの上を通過し、次いで、互いに隣接する単一のボトム側ＣＭＤヤーン１３８，１４２および対合されたＣＭＤヤーン１３６ａ，１３６ｂ，１４０ａ，１４０ｂ，１４４ａ，１４４ｂの下を通過している。その結果、織地内において、単一のボトム側ＣＭＤヤーンと対合されたトップ側ＣＭＤヤーンとが交互に並んでいる布地が得られることになる。図４に示されているように、いくつかの実施形態では、単一のＣＭＤヤーンは、対合されたＣＭＤヤーンの寸法および／または材料種と異なる寸法および／または材料種を有していてもよい。
【００２０】
布地１２０の変更形態が、図５，６に示されている。図５は、対内のトップ側ＣＭＤヤーン１３２ａ’，１３２ｂ’−１４４ａ’，１４４ｂ’が互いに異なる大きさを有することを除けば、布地１２０と同じ布地１２０’を示している。前述したように、対のそれぞれのヤーンは、互いに異なる材料から形成されていてもよい。図６は、対合されたＣＭＤヤーンが、３本からなる組のトップ側ＣＭＤヤーン（例えば、ＣＭＤヤーン１３２ａ’’，１３２ｂ’’）に置き換えられていることを除けば、布地１２０と同じ布地１２０’’を示している。従って、いくつかの実施形態では、対合されたヤーンは、同一の順序で織り込まれる３本以上のヤーンに置き換えられてもよいことが分かるだろう。
【００２１】
当業者であれば、スパンボンド装置が本明細書に示されているが、布地２０，１２０，１２０’，１２０’’は、エアレイド技術のような他の製造技術による不織ウエブの形成にも同じように適していることが分かるだろう。
【００２２】
以上の説明は、本発明の例示にすぎず、本発明を制限すると解釈されるべきではない。本発明の例示的な実施形態について説明してきたが、当業者であれば、本発明の新規の示唆および利得から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態に対して多くの変更形態が可能であることが容易に分かるだろう、従って、このような全ての変更形態は、請求項に記載の本発明の範囲内に含まれることが意図されている。本発明は、以下の請求項によって定義されるものであり、請求項の等価物は、該請求項に含まれるべきである。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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