(57)【要約】  より均一なフィラメントおよび布構造を有する繊維性不織布用のフィラメントを製造すると共に、そのフィラメントから作られたウェブおよび布におけるフィラメントの破損およびハードスポット欠陥を最小限に抑える、紡糸口金、器具、および方法が提供される。紡糸口金の紡糸口金本体は、少なくとも３％の、全体的な長さ対水力直径比率、および／もしくは少なくとも２％の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有することができ、かつ／または、水力直径、長さ、および長さ対水力直径比率は、クロスフロークエンチまたは片側空のクエンチに適用され得る、毛細管の少なくとも３つの異なるゾーンについて、ゾーン間で次第に増減することができる。
2015536389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金において、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面で開口している毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において、複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
（ａ）前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
（ｂ）前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
（ｃ）前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、前記第１のゾーンは、前記第２および第３のゾーンよりも、前記紡糸口金本体の面の中心に近く、
前記全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である、紡糸口金。
【請求項２】
請求項１に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状は、同じである、紡糸口金。
【請求項３】
請求項１に記載の紡糸口金において、
（ｉ）前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さい；および、
（ｉｉ）前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短い、
のうちの、少なくとも一方である、紡糸口金。
【請求項４】
請求項１に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
【請求項５】
請求項１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、
前記ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つが、少なくとも２％である、紡糸口金。
【請求項６】
請求項１に記載の紡糸口金において、
（ａ）複数の第４の列を含む第４のゾーンであって、前記第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、前記第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、前記第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有する、第４のゾーンと、
（ｂ）複数の第５の列を含む第５のゾーンであって、前記第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を含み、前記第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、前記第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有する、第５のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１のゾーンは、前記第４のゾーンと前記第５のゾーンとの間に位置し、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の断面形状、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の断面形状は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状と同じであり、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、かつ前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径より小さく、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さより短い、紡糸口金。
【請求項７】
請求項６に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
【請求項８】
請求項６に記載の紡糸口金において、
（ａ）複数の第６の列を含む第６のゾーンであって、前記第６の列はそれぞれ、複数の第６の毛細管を含み、前記第６の毛細管は、第６の毛細管密度で配列され、前記第６の毛細管は、個々に、第６の断面形状、第６の水力直径、第６の長さ、および第６の長さ対水力直径比率を有する、第６のゾーンと、
（ｂ）複数の第７の列を含む第７のゾーンであって、前記第７の列はそれぞれ、複数の第７の毛細管を含み、前記第７の毛細管は、第７の毛細管密度で配列され、前記第７の毛細管は、個々に、第７の断面形状、第７の水力直径、第７の長さ、および第７の長さ対水力直径比率を有する、第７のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１、第４、および第５のゾーンは、前記第６のゾーンと前記第７のゾーンとの間に位置し、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の断面形状、および前記第７の毛細管それぞれ前記第７の断面形状は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の断面形状、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の断面形状と同じであり、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の水力直径、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の水力直径より小さく、かつ、前記第７の毛細管それぞれの前記第７の水力直径より小さく、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さ、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さより短く、かつ、前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さより短い、紡糸口金。
【請求項９】
請求項１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体は、少なくとも５％の、全体的な長さ対水力直径比率の少なくとも１つを有し、前記紡糸口金本体の面において開口する前記毛細管の総数は、少なくとも３０００個である、紡糸口金。
【請求項１０】
溶融紡糸不織ウェブを製造するための器具において、
ポリマー供給システムと、
フィラメント収集表面と、
前記収集表面に向かう経路に沿って下方に動く押出しフィラメントを製造するため、前記ポリマー供給システムから受け取った溶融ポリマーを押し出すように、前記収集表面の上に位置する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の紡糸口金と、
冷却ガスの少なくとも１つの流れを供給するための、少なくとも１つのクエンチガス供給装置と、
前記紡糸口金より下の冷却領域であって、前記冷却領域では、前記冷却ガスの少なくとも１つの流れが、前記紡糸口金の下で、前記収集表面に向かう経路に沿った押出しフィラメントを横切って流れるように方向づけられる、冷却領域と、
を含む、器具。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１２年１０月１６日出願の米国特許出願第１３／６５２，７４０号の優先権による利益を主張するものであり、その出願は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
〔発明の分野〕
本発明は、より均一なフィラメントおよび布構造を有する繊維性不織布用のフィラメントを製造すると共に、そのフィラメントから作られたウェブおよび布におけるフィラメントの破損およびハードスポット欠陥（hard spot defects）を最小限に抑える、紡糸口金、器具、および方法に関する。
【０００３】
〔背景〕
合成有機ポリマーからのフィラメントの溶融紡糸では、ポリマーは、紡糸口金（もしくはスピナレット（spinnerette））の複数の穴を通じて紡糸ポンプまたは何らかの他の装置を用いて、下方に押し出され、溶融フィラメントが形成される。押し出された溶融フィラメントは、空気などの流体の流れがフィラメントの経路を横切って通過してフィラメントを冷却もしくは凝固させるクエンチゾーンを通過する間に、細くなる（attenuated）。引っ張る力を加えることで、フィラメントは、それらの表面が凝固されるまで、細くなって、微細なフィラメントになる。凝固されると、フィラメントは、収集表面上に置かれて、ウェブを形成することができる。ポリマーフィラメントの溶融紡糸に使用されるビーム（Beams）は、典型的には、毛細管を含む紡糸口金を備え、毛細管は、均一に離間しており、紡糸口金の毛細管のアレイ全体にわたって同様の出口直径および同様の長さを有する。紡糸口金における毛細管レイアウトおよび毛細管寸法のこれらの均一なデザインのいくつかのこれまでの変形については、以下で論じる。
【０００４】
米国特許第４，２４８，５８１号（「'５８１号特許」）には、紡糸口金における穴の配列を決定するプロセスが開示されている。'５８１号特許は、穴間の間隔以外、いかなる穴寸法の変形も開示していないようである。
【０００５】
米国特許第４，５１４，３５０号（「'３５０号特許」）には、高いポリマー押出し速度で、良好な複屈折（すなわち、分子配向）均一性を有する、溶融紡糸フィラメントを製造するのに使用される「段階的な穴サイズ」（ＧＯＳ）を有する、紡糸口金が示されている。'３５０号特許は、紡糸口金の異なる形状の毛細管の異なるグループにおいて長さ対水力直径比率（length to hydraulic diameter ratio）の変化をもたらすことにも、紡糸口金における毛細管の任意の２つまたは３つ以上の異なる隣接したグループの、長さ対水力直径比率の変化にも、関連しておらず、これらのパラメータが、紡糸口金、フィラメント、および布の性能に影響を及ぼし得ることも示していない。
【０００６】
米国特許第５，２６６，２５５号（「'２５５号特許」）には、隣接する列の穴より大きい直径を有する少なくとも１列の穴を有する紡糸口金を用いることで、高い複屈折の糸を製造するために、ポリエチレンテレフタレートの糸を高応力紡糸するプロセスが示されている。'２５５号特許は、直径以外の任意の穴寸法の変形を開示していないようである。
【０００７】
米国特許第５，１１２，５５０号（「'５５０号特許」）では、超微細繊維を製造するプロセスおよび器具が示され、これは、クエンチ方向および、クエンチ方向に対して直角の方向に向かって延びる格子パターンで配列されたノズル穴を有する紡糸口金を使用し、この配列は、その特許に記載されるある式を満たすように設けられる。しかしながら、'５５０号特許は、異なる直径もしくは長さ、またはそれらの異なる比率を有する、穴（例えば毛細管）を開示していないようである。
【０００８】
本発明者らは、より高い全体的ポリマースループットに適応し、かつ均一なフィラメントを製造すると共に、フィラメントの破損ならびに不織ウェブおよび不織布のハードスポット欠陥を最小限に抑えることのできる、さまざまな寸法の毛細管のさまざまな組み合わせを有する複数のゾーンを備えた紡糸口金が必要とされていることを認識している。
【０００９】
〔概要〕
ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金が提供され、この紡糸口金は、紡糸口金本体を含み、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、かつ紡糸口金本体を通って延びる穴を画定しており、穴は毛細管を備え、毛細管は、ポリマーフィラメントを紡糸口金本体の面から押し出すために、紡糸口金本体の面で開口し、毛細管は、紡糸口金本体の面において、複数の異なる列に配列され、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、複数の異なるゾーンはそれぞれ、毛細管密度を有し、複数のゾーンそれぞれにおける各毛細管は、特定の毛細管長さ、断面形状、水力直径、および長さ対水力直径比率を有する。水力直径は、所与のゾーンの毛細管の断面積と断面形状の周長とを参照して本明細書に定められる式を用いた、計算値である。本発明の紡糸口金の紡糸口金本体は、紡糸口金本体の面において、示されたゾーンのうち少なくとも３つを有する。本発明の紡糸口金の紡糸口金本体はそれぞれ、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率（zone-to-zone length to hydraulic diameter ratios）を有する。本発明の紡糸口金は、商業的スループット（commercial throughputs）でのフロストライン変動を減らすことができ、これにより、概して、繊維および不織布の均一性が改善され、フィラメントの破損および、布に欠陥を生じ得る融合フィラメントのような、欠陥の発生を増加させずに、より高い製造スループットが可能となる。
【００１０】
一実施形態では、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体は、少なくとも３％、またはそれより高い範囲値の、全体的な長さ対水力直径比率を有する。この実施形態では、紡糸口金本体は、１つまたは複数のクエンチガス排出口に対して異なる相対的近接性を有する、複数の異なる毛細管ゾーンを提供する。紡糸口金本体は、複数の異なるゾーン、例えば少なくとも２つ、もしくは３つ、もしくは４つ、もしくは５つ、もしくは６つ以上のゾーンが、異なる長さ対水力直径比率を有するように設計され、全てのゾーンのこれらのさまざまな比率値間の最大差は、少なくとも３％以上となる。この設計は、フロストライン変動およびそれに伴う問題を軽減すると共に、単一の均一なデザインの毛細管スループットを使用する紡糸口金本体として、改良されるかもしくは少なくとも同等な商業的スループットを提供することによって、予想外に良好な線維均一性および性能を提供することができる。
【００１１】
別の実施形態では、紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、そのゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つが、少なくとも２％、もしくは少なくとも３％であるか、またはそれより高い。この実施形態では、紡糸口金本体は、複数の異なる毛細管ゾーンを提供し、これらの毛細管ゾーンは、隣接するゾーン単位で、１つまたは複数のクエンチガス排出口に対して異なる相対的近接性を有する。紡糸口金本体は、紡糸口金本体上の複数のさまざまな隣接したゾーンが、異なる長さ対水力直径比率を有するように設計され、隣接するゾーンのうちの少なくとも１つ、もしくは２つ、もしくは３つ、もしくは４つ、もしくは５つ、もしくは６つ以上の比率値間のゾーンごとの差は、少なくとも２％となる。このデザインは、繊維および布の均一性ならびに性能を、予想外に提供または改良することもできる。
【００１２】
別の実施形態では、本発明の紡糸口金における紡糸口金本体の面の異なるゾーンの毛細管の水力直径、長さ、および長さ対水力直径比率は、１つまたは複数のクエンチガス排出口に対する、さまざまな異なるゾーンの相対的近接性に応じて、毛細管の異なるゾーンのうちの少なくとも３つ、もしくは４つ、もしくは５つ、もしくは６つ以上について、ゾーン間で、または少なくとも紡糸口金本体にわたり同じ方向に、漸進的に増加または減少する。この構成は、片側クエンチ（single-side quench）もしくはクロスフロークエンチ（cross-flow quench）処理で使用され得る。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、毛細管密度は、異なるゾーン間で同じであってもよく、異なっていてもよい。本発明のある実施形態では、異なるゾーンが、紡糸口金本体に向かうクエンチ空気の流れの方向に対して垂直に向けられた軸に沿って配されるように設計されると、この軸に沿って紡糸口金本体の外側に位置するゾーンは、それら２つのゾーンの中間に位置する１つまたは複数のゾーンより低い毛細管密度を有し得る。この実施形態は、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体の面の外側における１つまたは複数のゾーンにより製造されたフィラメントが、本明細書でさらに定義される壁効果により影響を受ける際に、有用となり得る。本発明の別の実施形態では、異なるゾーンが、紡糸口金本体に向かうクエンチ空気の流れの方向に対して平行に向けられた軸に沿って配されるように設計されると、全てのゾーンは、ゾーンに影響を及ぼす（本明細書でさらに十分に説明するような）壁効果がないか、または壁効果が他の手段により相殺されたところなどで、同じ毛細管密度を有し得る。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、少なくとも３つのゾーンのうちの１つまたは複数は、その他のゾーンのうちの少なくとも１つにおける複数の毛細管の長さ、断面形状、水力直径、および／または長さ対水力直径比率と異なり、かつ実質的に同じでない、長さ、断面形状、水力直径、および／または長さ対水力直径比率を有する、複数の毛細管を有する。一般に、クエンチガス排出口に概して近い１つまたは複数のゾーンにおける毛細管それぞれの長さは、クエンチガス排出口から最も遠い紡糸口金本体の面に位置する複数の毛細管それぞれの毛細管長さより長い。クエンチガス排出口が紡糸口金本体の面のエッジの近くに位置すると仮定すると、紡糸口金本体の面の中心付近のゾーンにおける複数の毛細管それぞれの毛細管長さは、紡糸口金本体の面のエッジにおけるゾーンに位置する複数の毛細管それぞれの毛細管長さより短い傾向がある。一般に、クエンチガス排出口から最も遠い、紡糸口金本体の面におけるゾーンに位置する複数の毛細管それぞれの水力直径（例えば、円形の断面を有する毛細管の直径）は、クエンチガス排出口に近い、紡糸口金本体の面におけるゾーンに位置する複数の毛細管それぞれの水力直径より小さい。さらに、クエンチガス排出口に近いゾーンの複数の毛細管それぞれの、長さと水力直径との比率は、クエンチガス排出口から遠いゾーンに位置する複数の毛細管それぞれの長さ対水力直径比率より大きくなる傾向がある。一般に、毛細管長さおよび／または毛細管の水力直径は、異なるゾーンに位置する毛細管の間でスループットの差を最小にするように、各ゾーンで選択され得る。
【００１５】
本発明の好適な実施形態では、紡糸口金の紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、少なくとも３つのゾーンを有し、第１のゾーンが、紡糸口金本体の面で中心に位置している。第１のゾーンは、複数の第１の列を有し、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を有し、これらの第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する。本発明のこの好適な実施形態の第２のゾーンは、紡糸口金本体の面において、第１のゾーンに隣接して位置しており、複数の第２の列を有する。第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を有し、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する。この本発明の好適な実施形態では、第３のゾーンは、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含み、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管はそれぞれ、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態では、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第１のゾーンは、第２および第３のゾーンより、紡糸口金本体の面の中心に近く、全体的な長さ対水力直径比率は少なくとも３％である。この紡糸口金の別の実施形態では、紡糸口金本体は、少なくとも５％の、全体的な長さ対水力直径比率（overall length to hydraulic ratio）を有する。この紡糸口金の別の実施形態では、紡糸口金本体は、少なくとも２％の、ゾーンごとの水力直径比率（zone-to-zone hydraulic ratio）を有する。
【００１６】
本発明のさらに好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状は、同じである。本発明の別の好適な実施形態では、紡糸口金本体は、（ｉ）および（ｉｉ）のうちの少なくとも一方を含む。（ｉ）は、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径が、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径が、第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さいことであり、（ｉｉ）は、第１の毛細管それぞれの第１の長さが、第２の毛細管それぞれの第２の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さが、第３の毛細管それぞれの第３の長さより短いことである。本発明の別の好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率より小さい。本発明の別の好適な実施形態では、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率、および第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率は、同じである。本発明の別の好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状は、円形または楕円である。本発明の別の好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状は、必ずしも同じではないが、それぞれ円形または楕円である。本発明の別の好適な実施形態では、紡糸口金本体の面で開口している毛細管の総数は、少なくとも３０００個である。本発明の別の好適な実施形態では、紡糸口金本体の面は、多角形（例えば、矩形、または多角形の形状、例えば台形の端部を備えた矩形中央部（rectangular middle with trapezoidal ends）、または他の多角形の形状）である。
【００１７】
本発明の別の好適な実施形態では、第２のゾーンは、紡糸口金本体の面の端部に位置し、第３のゾーンは、第２のゾーンが位置する端部の反対側で、紡糸口金本体の面の端部に位置し、これら３つのゾーンは、クエンチ空気の流れの方向に垂直に向けられた、線形配列で配されている。この紡糸口金のさらなる実施形態では、第１の毛細管密度は、第２の毛細管密度および第３の毛細管密度のそれぞれより高い。
【００１８】
別のオプションとして、紡糸口金は、少なくとも４つの異なるタイプの毛細管ゾーンを含んでよく、これらの毛細管ゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置する第１のタイプの毛細管を有する中心ゾーンを含み、中心ゾーンは、第２のタイプの毛細管を有する一対の内側ゾーンと、第３のタイプの毛細管を有する一対の外側ゾーンとの間に位置する。第３、第２、および第１のタイプの毛細管水力直径および長さは、紡糸口金本体の外側エッジの近くに位置する外側ゾーンから、紡糸口金本体の中心に位置する第１のゾーンに向かって延びる方向に、次第に減少し得る。オプションとして、第１、第２、および第３のタイプの毛細管の、前述したゾーンは、第４のタイプの毛細管を有する一対の端部ゾーン間に位置付けられ得る。これらの異なる毛細管ゾーンの毛細管水力直径および長さは、第４のタイプの毛細管から、第３のタイプの毛細管、第２のタイプの毛細管、第１のタイプの毛細管へと、次第に減少し得る。
【００１９】
本発明のさらに好適な実施形態では、紡糸口金は、紡糸口金本体の面に少なくとも５つのゾーンを有する。前記に一般的に説明した第１の３つのゾーンに加え、紡糸口金本体は、複数の第４の列を有する第４のゾーンを含み、その第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態の紡糸口金本体は、複数の第５の列を有する第５のゾーンも有し、第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を有し、第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有し、第１のゾーンは、第４のゾーンと第５のゾーンとの間に位置し、第４の毛細管それぞれの第４の断面形状および第５の毛細管それぞれの第５の断面形状は、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状と同じであり、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径、および第５の毛細管それぞれの第５の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、かつ第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第５の毛細管それぞれの第５の水力直径より小さく、第４の毛細管それぞれの第４の長さ、および第５の毛細管それぞれの第５の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さ、および第３の毛細管それぞれの第３の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第４の毛細管それぞれの第４の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第５の毛細管それぞれの第５の長さより短い。別の好適な実施形態では、第１の毛細管密度、第４の毛細管密度、および第５の毛細管密度は同じである。本発明の別の好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第４の毛細管それぞれの第４の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第５の毛細管それぞれの第５の長さ対水力直径比率より小さい。
【００２０】
本発明の別の好適な実施形態では、紡糸口金の紡糸口金本体の面に少なくとも７つのゾーンがある。前述した５つのゾーンと、以下のとおり、少なくとも２つの追加のゾーンと、がある。複数の第６の列を有する第６のゾーンがあり、第６の列はそれぞれ、複数の第６の毛細管を含み、第６の毛細管は、第６の毛細管密度で配列され、第６の毛細管はそれぞれ、個々に、第６の断面形状、第６の水力直径、第６の長さ、および第６の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態では、第７のゾーンは複数の第７の列を有し、第７の列はそれぞれ、複数の第７の毛細管を有し、第７の毛細管は、第７の毛細管密度で配列され、第７の毛細管は、個々に、第７の断面形状、第７の水力直径、第７の長さ、および第７の長さ対水力直径比率を有し、第１、第４、および第５のゾーンは、第６のゾーンと第７のゾーンとの間に位置し、第６の毛細管それぞれの第６の断面形状、および第７の毛細管それぞれの第７の断面形状は、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、第３の毛細管それぞれの第３の断面形状、第４の毛細管それぞれの第４の断面形状、および第５の毛細管それぞれの第５の断面形状と同じであり、第６の毛細管それぞれの第６の水力直径、および第７の毛細管それぞれの第７の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径、および第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さく、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径、および第５の毛細管それぞれの第５の水力直径は、第６の毛細管それぞれの第６の水力直径より小さく、かつ第７の毛細管それぞれの第７の水力直径より小さく、第６の毛細管それぞれの第６の長さ、および第７の毛細管それぞれの第７の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さ、および第３の毛細管それぞれの第３の長さより短く、第４の毛細管それぞれの第４の長さ、および第５の毛細管それぞれの第５の長さは、第６の毛細管それぞれの第６の長さより短く、かつ第７の毛細管それぞれの第７の長さより短い。
【００２１】
さらに好適な実施形態では、第１の毛細管密度、第４の毛細管密度、第５の毛細管密度、第６の毛細管密度、第７の毛細管密度は、同じである。加えて、本発明の別のさらなる好適な実施形態では、第４の毛細管それぞれの第４の長さ対水力直径比率、および第５の毛細管それぞれの第５の長さ対水力直径比率はそれぞれ、第６の毛細管それぞれの第６の長さ対水力直径比率、および第７の毛細管それぞれの第７の長さ対水力直径比率より、小さい。言い換えれば、この実施形態では、第４および第５の毛細管それぞれの第４および第５の長さ対水力直径比率の両方が、第６および第７の毛細管それぞれの第６および第７の長さ対水力直径比率より小さい。
【００２２】
本発明の別の好適な実施形態では、ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金は、紡糸口金本体を有し、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は毛細管を含み、毛細管は、ポリマーフィラメントを紡糸口金本体の面から押し出すために紡糸口金本体の面で開口しており、毛細管は、紡糸口金本体の面において、複数の異なる列に配列され、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面で複数の異なるゾーン内に配列され、複数の異なるゾーンは、少なくとも第１のゾーン、第２のゾーン、第３のゾーンを有する。この好適な実施形態の第１のゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置しており、複数の第１の列を含み、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態の第２のゾーンは、紡糸口金本体の面で第１のゾーンに隣接して位置しており、複数の第２の列を含み、第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、第２の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態の第３のゾーンは、紡糸口金本体の面で第１のゾーンに隣接して位置しており、複数の第３の列を含み、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態では、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第１のゾーンは、第２および第３のゾーンより、紡糸口金本体の面の中心に近い。また、この好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状が、同じであり、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第３の毛細管それぞれの第３の長さより短い。さらに好適な実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率より小さい。加えて、このさらに好適な実施形態の第１の毛細管密度、第２の毛細管密度、および第３の毛細管密度は、同じであってよい。さらに、好適な実施形態では、紡糸口金本体の面は、矩形など、多角形であってよい。
【００２３】
好適な実施形態の、前述した少なくとも第１の３つのゾーンに加え、紡糸口金本体は、さらに好ましくは、以下の追加のゾーンを有し得る。このさらに好適な実施形態では、紡糸口金本体の面は、さらに、第４および第５のゾーンを有してよく、第４のゾーンは、複数の第４の列を含み、第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有し、第５のゾーンは、複数の第５の列を含み、第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を含み、第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有する。このさらに好適な実施形態では、第１のゾーン、第２のゾーン、および第３のゾーンは、第４のゾーンと第５のゾーンとの間に位置し、第４の毛細管それぞれの第４の断面形状、および第５の毛細管それぞれの第５の断面形状は、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状と同じである。また、このさらに好適な実施形態では、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径、および第３の毛細管それぞれの第３の水力直径は、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径、および第５の毛細管それぞれの第５の水力直径より小さく、第２の毛細管それぞれの第２の長さ、および第３の毛細管それぞれの第３の長さは、第４の毛細管それぞれの第４の長さ、および第５の毛細管それぞれの第５の長さより短い。言い換えれば、この実施形態では、第２および第３の毛細管それぞれの第２および第３の水力直径の双方は、それぞれ、第４および第５の毛細管それぞれの第４および第５の水力直径の双方より小さい。さらに、この実施形態では、第２および第３の毛細管それぞれの第２および第３の長さの双方は、それぞれ、第４および第５の毛細管それぞれの第４および第５の長さより短い。
【００２４】
少なくとも５つのゾーンを備える、本発明のさらに好適な実施形態に加え、紡糸口金は、第４の毛細管それぞれの第４の長さ対水力直径比率および第５の毛細管それぞれの第５の長さ対水力直径比率より小さい、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率および第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率を有し得る。さらに、このさらに好適な実施形態では、第１の毛細管密度、第２の毛細管密度、第３の毛細管密度、第４の毛細管密度、および第５の毛細管密度は、同じであってよい。さらに、本発明の紡糸口金では、毛細管の各ゾーンにおける毛細管の毛細管密度および寸法は、所与の１組の処理条件で処理される所与のポリマーについて算出された剪断応力の式に基づいて、毛細管の異なるゾーン間で、等しい目標のポリマースループットを生じるように選択され得る。
【００２５】
本発明の別の好適な実施形態では、ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金は、紡糸口金本体を有し、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は、毛細管を含み、毛細管は、ポリマーフィラメントを紡糸口金本体の面から押し出すために紡糸口金本体の面で開口しており、毛細管は、紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列されており、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、複数の異なるゾーンは、少なくとも、第１のゾーン、第２のゾーン、および第３のゾーンを有する。この好適な実施形態の第１のゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含み、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態の第２のゾーンは、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含み、第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する。この好適な実施形態の第３のゾーンは、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含み、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する。また、この好適な実施形態では、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第３の毛細管それぞれの第３の水力直径は、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、第３の毛細管それぞれの第３の長さは、第１の毛細管それぞれの第１の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さより短く、第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率は、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率より小さい。さらなる実施形態では、全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％であってよい。さらなる実施形態では、紡糸口金本体の面は、環状であってよい。さらなる実施形態では、紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、そのゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、少なくとも２％である。加えて、紡糸口金のさらなる実施形態では、第１、第２、および第３の毛細管密度は、同じである。
【００２６】
本発明の紡糸口金のこれらさまざまな特徴により、より速いライン速度およびより高いポリマースループットでの、フィラメントのより均一なクエンチを可能にすると共に、毛細管を通るポリマースループットの変動を最小限に抑え、毛細管の単一のゾーンデザインが紡糸口金に使用された場合、または毛細管寸法のうちのただ１つが変更され、ゾーンごとに実質的に同じでなかった場合よりも、フィラメントの均一性を高める。このタイプの制御されたフィラメント押出しにより、より多くのポリマーが、より均一なフィラメントならびに不織ウェブおよび不織布の構造で、より高いスループットにて毛細管を通って押し出されることができると共に、フィラメントの破損ならびに不織ウェブおよび不織布のハードスポット欠陥が最小限に抑えられる。
【００２７】
別のオプションとして、不織布に有用である溶融紡糸不織ウェブを製造するための器具が提供され、この器具は、ポリマー供給システムと、収集表面であって、示された紡糸口金は、収集表面に向かう経路に沿って下方に移動する、押出しフィラメントを製造するためポリマー供給システムから受け取ったポリマーを押し出すように収集表面上に位置している、収集表面と、冷却ガスの少なくとも１つの流れを供給するための、少なくとも１つのクエンチガス供給装置と、冷却ガスの少なくとも１つの流れが紡糸口金の下で、かつ押出しフィラメントを横切って流れるように方向付けられる、紡糸口金の下にある冷却領域と、を含む。この器具のある実施形態では、紡糸口金の下に配列された冷却領域は、冷却ガスの流れを、相対する方向から紡糸口金の下に、かつ収集表面に向かう経路に沿った押出しフィラメントを横切って、クロスフローするように方向づける。この器具の別の実施形態では、紡糸口金の下に配列された冷却領域は、冷却ガスの流れを、単一の方向から紡糸口金の下に、かつ押出しフィラメントを横切って流れるように方向づける。好ましくは、冷却領域と収集表面との間に位置する、フィラメントに力を加える手段があり、その力により、フィラメントは、まだ溶融状態にある間に、細くなる。
【００２８】
本発明の一実施形態では、溶融紡糸された不織ウェブを製造する器具は、ａ）ポリマー供給システムと、ｂ）フィラメント収集表面と、ｃ）収集表面に向かう経路に沿って下方に動く押出しフィラメントを製造するためにポリマー供給システムから受け取ったポリマーを押し出すように、収集表面の上に位置する紡糸口金と、ｄ）冷却ガスの少なくとも１つの流れを供給するための、少なくとも１つのクエンチガス供給装置と、ｅ）冷却ガスの少なくとも１つの流れが、紡糸口金の下に、かつ収集表面に向かう経路に沿った押出しフィラメントを横切って流れるように方向づけられる、紡糸口金の下の冷却領域と、を含む。この実施形態では、紡糸口金は、紡糸口金本体を含み、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は、毛細管を含み、毛細管は、紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すために紡糸口金本体の面で開口しており、毛細管は、紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列される。この実施形態では、複数の異なるゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと；紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと；紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、を含む。この実施形態では、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第１のゾーンは、第２および第３のゾーンより、紡糸口金本体の面の中心に近く、全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である。この器具の別の実施形態では、紡糸口金本体は、少なくとも５％の全体的な長さ対水力直径比率を有する。この器具のさらなる実施形態では、紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、少なくとも２％である。この器具の別の実施形態では、第１の毛細管密度は、第２の毛細管密度および第３の毛細管密度のそれぞれより大きくてよく、これらの３つのゾーンは、冷却ガス（例えば、クエンチ空気（quenching air））の流れの方向に垂直に向けられた線形配列で配される。
【００２９】
この器具のさらなる実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状は、同じである。この器具の別の好適な実施形態では、紡糸口金本体の面で開口する毛細管の合計は、少なくとも３０００個である。この器具の別の好適な実施形態では、紡糸口金本体の面は、矩形などの多角形である。
【００３０】
この器具の別の実施形態では、紡糸口金本体は、（ｉ）および（ｉｉ）のうちの少なくとも一方を含む。（ｉ）は、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径が、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径が、第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さいことであり、（ｉｉ）は、第１の毛細管それぞれの第１の長さが、第２の毛細管それぞれの第２の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さが、第３の毛細管それぞれの第３の長さより短いことである。
【００３１】
この器具のさらに別の実施形態では、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率より小さい。さらに、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率、および第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率は、同じであってよい。
【００３２】
この器具のさらなる実施形態は、円形または楕円である、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状を有する、紡糸口金を含む。本発明の別の実施形態は、円形または楕円である、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状を含み、第２のゾーンは、紡糸口金本体の面の端部に位置してよく、第３のゾーンは、第２のゾーンが位置する端部とは反対側の、紡糸口金本体の面の端部に位置することができ、３つのゾーンは、冷却ガス（例えば、クエンチ空気）の流れの方向に垂直に向けられた線形配列で配される。
【００３３】
本発明の器具のさらなる実施形態は、前述した最初の３つのゾーンに加えて、複数の第４の列を含む第４のゾーンであって、第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有する、第４のゾーンと、複数の第５の列を含む第５のゾーンであって、第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を有し、第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有する、第５のゾーンと、を有する紡糸口金を含んでもよく、第１のゾーンは、第４のゾーンと第５のゾーンとの間に位置する。本発明の器具のこのさらなる実施形態では、第４の毛細管それぞれの第４の断面形状、および第５の毛細管それぞれの第５の断面形状は、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、および第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状と同じであり、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径、および第５の毛細管それぞれの第５の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、かつ第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第５の毛細管それぞれの第５の水力直径より小さく、第４の毛細管それぞれの第４の長さ、および第５の毛細管それぞれの第５の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さ、および第３の毛細管それぞれの第３の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第４の毛細管それぞれの第４の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第５の毛細管それぞれの第５の長さより短い。
【００３４】
本発明の追加の実施形態における器具は、少なくとも７つのゾーンを有する紡糸口金を有してもよく、この器具では、前述した５つのゾーンに加え、第６および第７のゾーンも含まれ得る。器具の、この追加の実施形態では、第６のゾーンは、複数の第６の列を含み、第６の列はそれぞれ、複数の第６の毛細管を有し、第６の毛細管は、第６の毛細管密度で配列され、第６の毛細管は、個々に、第６の断面形状、第６の水力直径、第６の長さ、および第６の長さ対水力直径比率を有し、第７のゾーンは、複数の第７の列を有し、第７の列はそれぞれ、複数の第７の毛細管を含み、第７の毛細管は、第７の毛細管密度で配列され、第７の毛細管は、個々に、第７の断面形状、第７の水力直径、第７の長さ、および第７の長さ対水力直径比率を有し、第１、第４、および第５のゾーンは、第６のゾーンと第７のゾーンとの間に位置し、第６の毛細管それぞれの第６の断面形状、および第７の毛細管それぞれの第７の断面形状は、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、第３の毛細管それぞれの第３の断面形状、第４の毛細管それぞれの第４の断面形状、および第５の毛細管それぞれの第５の断面形状と同じであり、第６の毛細管それぞれの第６の水力直径、および第７の毛細管それぞれの第７の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径、および第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さく、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径、および第５の毛細管それぞれの第５の水力直径は、第６の毛細管それぞれの第６の水力直径より小さく、かつ第７の毛細管それぞれの第７の水力直径より小さく、第６の毛細管それぞれの第６の長さ、および第７の毛細管それぞれの第７の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さ、および第３の毛細管それぞれの第３の長さより短く、第４の毛細管それぞれの第４の長さ、および第５の毛細管それぞれの第５の長さは、第６の毛細管それぞれの第６の長さより短く、かつ第７の毛細管それぞれの第７の長さより短い。
【００３５】
本発明の器具は、前述した、それぞれ同じである第１の毛細管密度、第４の毛細管密度、第５の毛細管密度、第６の毛細管密度、および第７の毛細管密度を有する、紡糸口金を有することもできる。本発明の器具は、第６の毛細管それぞれの第６の長さ対水力直径比率および第７の毛細管それぞれの第７の長さ対水力直径比率より小さい、前述した、第４の毛細管それぞれの第４の長さ対水力直径比率および第５の毛細管それぞれの第５の長さ対水力直径比率を有する、紡糸口金を有することもできる。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、溶融紡糸された不織ウェブを製造する器具は、ａ）ポリマー供給システムと、ｂ）フィラメント収集表面と、ｃ）収集表面に向かう経路に沿って下方に動く押出しフィラメントを製造するためにポリマー供給システムから受け取ったポリマーを押し出すように収集表面の上に位置する紡糸口金と、ｄ）冷却ガスの少なくとも１つの流れを供給するための、少なくとも１つのクエンチガス供給装置と、ｅ）冷却ガスの少なくとも１つの流れが、紡糸口金の下を、かつ収集表面に向かう経路に沿った押出しフィラメントを横切って、流れるように方向づけられる、紡糸口金の下の冷却領域と、を含む。この実施形態では、紡糸口金は、紡糸口金本体を含み、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は、毛細管を含み、毛細管は、紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すために紡糸口金本体の面で開口しており、毛細管は、紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列される。この実施形態では、複数の異なるゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む、第１のゾーンであって、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと；紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む、第２のゾーンであって、第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと；紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む、第３のゾーンであって、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、を含む。この実施形態では、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第３の毛細管それぞれの第３の水力直径は、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、第３の毛細管それぞれの第３の長さは、第１の毛細管それぞれの第１の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さより短く、第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率は、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率より小さい。
【００３７】
別の実施形態として、ポリマーフィラメントを溶融紡糸するプロセスが提供され、このプロセスは、示された紡糸口金の下に押し出されるフィラメントを製造するために、紡糸口金を通して溶融ポリマーを押し出す工程と；紡糸口金の下のクエンチゾーンに押出しフィラメントを通す工程であって、フィラメントは、冷却ガスの少なくとも１つの流れの流動を、紡糸口金の下に、かつ押出しフィラメントを横切って方向づけることにより、クエンチされる、工程と；フィラメントのクエンチ後にフィラメントを収集する工程と、を含む。
【００３８】
本発明のある実施形態では、ポリマーフィラメントを溶融紡糸するプロセスは、ａ）紡糸口金の下に押し出されるフィラメントを製造するために、紡糸口金を通して溶融ポリマーを押し出すことと；ｂ）紡糸口金の下のクエンチ領域に押出しフィラメントを通すことであって、フィラメントは、冷却ガスの少なくとも１つの流れを、紡糸口金の下に、かつ押出しフィラメントを横切って方向づけることにより、クエンチされる、ことと；ｃ）クエンチされたフィラメントを収集することと、を含む。本発明のプロセスのこの実施形態では、紡糸口金は、紡糸口金本体を含み、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は毛細管を含み、毛細管は、紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すために紡糸口金本体の面において開口しており、毛細管は、紡糸口金本体の面において複数の異なる列で配列され、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、複数の異なるゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、を含み、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第１のゾーンは、第２および第３のゾーンより紡糸口金本体の面の中心に近く、全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である。このプロセスの別の実施形態では、全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも５％である。このプロセスの別の実施形態では、紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、少なくとも２％である。このプロセスの別の実施形態では、紡糸口金の下のクエンチ領域に押出しフィラメントを通すことは、冷却ガスの少なくとも１つの流れを、紡糸口金下に、押出しフィラメントを横切ってクロスフロー方向に方向付けることによって、フィラメントをクエンチすることを含む。このプロセスの別の好適な実施形態では、紡糸口金本体の面で開口している毛細管の合計は、少なくとも３０００個である。このプロセスの別の好適な実施形態では、紡糸口金本体の面は、矩形または台形などの多角形である。
【００３９】
本発明のプロセスは、少なくとも５つのゾーンを有する紡糸口金も含んでよく、第４および第５のゾーンが、前述したような最初の３つのゾーンに加えられる。本発明のプロセスのこの実施形態では、第４のゾーンは、複数の第４の列を含み、第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有し、第５のゾーンは、複数の第５の列を含み、第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を含み、第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有し、第１のゾーンは、第４のゾーンと第５のゾーンとの間に位置し、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径、および第５の毛細管それぞれの第５の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、かつ第３の毛細管それぞれの第３の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第４の毛細管それぞれの第４の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第５の毛細管それぞれの第５の水力直径より小さく、第４の毛細管それぞれの第４の長さ、および第５の毛細管それぞれの第５の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さ、および第３の毛細管それぞれの第３の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第４の毛細管それぞれの第４の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第５の毛細管それぞれの第５の長さより短い。本発明のプロセスの別の実施形態では、紡糸口金は、第１の毛細管それぞれの第１の断面形状、第２の毛細管それぞれの第２の断面形状、および第３の毛細管それぞれの第３の断面形状を有してよく、これらの断面形状はすべて円形であるかまたはすべて楕円であり、第１の毛細管、第２の毛細管、および第３の毛細管それぞれからの押出しフィラメントは、それらの毛細管それぞれに対応する断面形状を有する。
【００４０】
本発明のある実施形態では、ポリマーフィラメントを溶融紡糸するプロセスは、ａ）紡糸口金の下で押し出されるフィラメントを製造するために紡糸口金を通して溶融ポリマーを押し出すことと；ｂ）紡糸口金の下のクエンチ領域に押出しフィラメントを通すことであって、冷却ガスの少なくとも１つの流れを、紡糸口金の下で、反対側に流動する冷却ガスなしで１つの方向に、押出しフィラメントを横切って方向付けることによって、フィラメントがクエンチされる、ことと；ｃ）クエンチされたフィラメントを収集することと、を含む。本発明のプロセスのこの実施形態では、紡糸口金は、紡糸口金本体を含み、紡糸口金本体は、全体的な長さ対水力直径比率を有し、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は、毛細管を含み、毛細管は、紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すために紡糸口金本体の面において開口しており、毛細管は、紡糸口金本体の面において複数の異なる列で配列されており、複数の異なる列は、紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、複数の異なるゾーンは、紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、紡糸口金本体の面において第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、を含み、第１のゾーンは、第２のゾーンと第３のゾーンとの間に位置し、第３の毛細管それぞれの第３の水力直径は、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の水力直径は、第２の毛細管それぞれの第２の水力直径より小さく、第３の毛細管それぞれの第３の長さは、第１の毛細管それぞれの第１の長さより短く、第１の毛細管それぞれの第１の長さは、第２の毛細管それぞれの第２の長さより短く、第３の毛細管それぞれの第３の長さ対水力直径比率は、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率より小さく、第１の毛細管それぞれの第１の長さ対水力直径比率は、第２の毛細管それぞれの第２の長さ対水力直径比率より小さい。
【００４１】
別の実施形態では、本発明のプロセスは、商業上有用なスループットおよび繊維均一性で、紡糸口金からフィラメントが押し出されることを含み得る。
【００４２】
前記の概説および以下の詳細な説明の双方は、例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求するような本発明のさらなる説明を提供するよう意図されていることが、理解される。
【００４３】
本出願に組み込まれ、その一部を構成する、添付図面は、本発明の実施形態のいくつかを例示しており、説明と共に、本発明の原理を明らかにするのに役立つ。さまざまな図面において同じ参照符号を有する特徴部は、特に指定のない限り、同様の要素を表わしている。図面、および図面に描かれる特徴部は、必ずしも、一定の縮尺で描かれたものではない。
【００４４】
〔定義〕
本明細書で使用される用語「フィラメント」は、通常の形成過程中には意図的に破損されない、連続ポリマーストランドを指す。
【００４５】
本明細書で使用される用語「繊維」は、フィラメント、実質的に連続したフィラメント、ステープルファイバー、不連続繊維、および断面寸法より実質的に大きい繊維長さを有する他の繊維構造体を指す。
【００４６】
本明細書で使用される用語「不織布（nonwoven(s)）」または「不織ウェブ」は、ランダムに向けられたフィラメントを含有する材料を指し、この材料は、布地を織るか、縫うか、または編むプロセスの助けなしで、形成されたものである。
【００４７】
本明細書で使用される用語「不織布」または「不織構成要素」は、互換的に使用されてよく、本明細書中定義するような、１つまたは複数の層を形成するために、密接に結合された（in a close association）１つまたは複数の不織ウェブの集合を指すことができる。１つまたは複数の不織ウェブに加えて、不織布または不織構成要素の１つまたは複数の層は、特に指定のない限り、ステープル長さの繊維、実質的に連続もしくは不連続の繊維、および、それらの組み合わせまたは混合物を含み得る。不織布または不織構成要素の１つまたは複数の層は、安定化されていても、安定化されていなくてもよい。
【００４８】
用語「スパンボンド（spunbond）」または「Ｓ」は、紡糸口金本体の複数の毛細管から溶融材料を押し出すことにより形成される、フィラメントを指す。用語「スパンボンド」は、前記で定義したように形成されるフィラメントも含み、このフィラメントは、その後、収集表面上に置かれるか、または、別様に、単一工程で層になって形成される。本発明により包含される布構造は、スパンボンド‐スパンボンド（spunbond-spunbond）（ＳＳ）、スパンボンド‐スパンボンド‐スパンボンド（spunbond-spunbond-spunbond）（ＳＳＳ）、ならびに層の他の組み合わせおよび変形体も含み得る。
【００４９】
本明細書で使用される「溶融紡糸（meltspun）」または「メルトスパン（melt-spun）」は、一般に、スパンボンドまたはメルトブロー（melt-blowing）の繊維形成プロセスを指す。
【００５０】
紡糸口金の毛細管または穴の寸法に関して、本明細書で使用される「実質的に同じ」は、それらの寸法の差が、機械加工公差未満であることを指す。
【００５１】
本明細書で使用される「含む（comprising）」または「含む（comprises）」は、「含む（including）」、「含有する（containing）」、「有する（having）」、または「により特徴づけられる（characterized by）」の同義語であり、可変的なものであり、列挙されていない追加の要素もしくは方法工程を排除するものではないので、「・・・を含むが、これに限定されない」ことを意味すると解釈されるべきである。
【００５２】
本明細書で使用される「からなる（consisting of）」は、特定されていないあらゆる要素、工程、または成分を排除する。
【００５３】
本明細書で使用される「から本質的になる（consisting essentially of）」は、特定された材料、紡糸口金、器具または工程と、本明細書で説明するような本発明の紡糸口金、器具、方法、もしくは不織布の基本的かつ新奇な特徴に実質的に影響を与えない追加アイテムと、を指す。
【００５４】
本明細書で使用される「紡糸口金本体」は、典型的には、穴を含む１つまたは複数の金属プレートであり、これらの穴は、毛細管を含み、毛細管を通って、ポリマーが押し出されて、フィラメントまたは他の繊維を形成する。紡糸口金本体はまた、全体的な穴のパターンの一部を形成し得る、穴をそれぞれが有する金属プレート要素の組立体であってもよい。紡糸口金本体は、例えば、全体的な穴のパターンを有する単一部品の構造であってよく、あるいは、代わりに、組み立てられると全体的な穴のパターンを有する本体をもたらす複数の金属プレート要素から、モジュール式に組み立てられてもよい。
【００５５】
本明細書で使用される「紡糸口金」は、フィラメントもしくは他の繊維を形成するために繊維形成ポリマー流体が押し通される、いくつかの小さな貫通孔を有する紡糸口金本体を含む構造体であり、必ずではないが典型的には、紡糸口金と共に使用される追加の構成要素、例えば、より均一なポリマー供給分布を紡糸口金本体に与える、上を覆うブレーカープレート、ポリマーがブレーカープレートおよび／もしくは紡糸口金本体に入る前にポリマーをフィルタリングする１つもしくは複数のフィルター層、またはこれらの組み合わせなど、を含む。
【００５６】
本明細書で使用される「毛細管」は、小さな貫通孔を指し、これらの貫通孔から、ポリマーが紡糸口金本体を出て、繊維を形成する。毛細管は、長さ、断面形状、水力直径、および長さ対水力直径比率を有する。本発明では必須ではないが、一般的に、水力直径および断面形状は、毛細管の長さに沿って、実質的に均一である。
【００５７】
本明細書で使用される「毛細管密度」は、紡糸口金本体の面、または紡糸口金本体の面の作業領域のうちの正方形面積における、直線的な幅に基づいた、毛細管の数を指す。
【００５８】
本明細書で使用される「毛細管長さ」または「長さ」は、紡糸口金の面の毛細管開口部までの、紡糸口金本体を通った毛細管の長さを指す。
【００５９】
本明細書で使用される用語「毛細管断面積」または「ＣＡ」は、本明細書に記載するような紡糸口金の紡糸口金本体の面における、１つまたは複数の毛細管の断面形状の出口領域の測定値である。
【００６０】
本明細書で使用される「毛細管周長」または「周長」または「ＣＰ」は、紡糸口金本体表面の面における毛細管の出口形状により画定される周縁部に沿った距離である。円形断面形状を有する毛細管では、周長は、毛細管の円周として定義される。
【００６１】
本明細書で使用される「水力直径」または「ＤＨ」は、式：
ＤＨ＝４ＲＨ  により算出され、
式中、ＲＨは、水力半径を表わす。水力半径（ＲＨ）は、比率：ＣＡ／ＣＰから算出され、ＣＡは、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体の面におけるポリマー出口にある毛細管開口部の毛細管断面積であり、ＣＰは、同じ毛細管開口部の毛細管周長である。例えば、円形断面形状およびその直径「Ｄ」を有する毛細管の水力直径を算出するには、水力直径について示した式を使用することで、ＤＨ＝４＊（πＤ２／４）／（πＤ）が得られ、これは、円形断面形状または領域の一方の側からもう一方の側までの、最長寸法の測定値を指す、Ｄになる。ＣＡおよびＣＰ値は、ビューアーおよび／または生成されたデジタル画像上に換算表を含み得る走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）もしくは光学顕微鏡などによって毛細管のゾーンの代表的な開口部のデジタル画像を撮ることなどにより、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体の面におけるポリマー出口にある毛細管開口部について決定され得る。当業者は、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体の面におけるポリマー出口にある開口部の形状に適切である、毛細管の周長および断面積を測定する方法を選択するであろう。これらの方法は、典型的には、顕微鏡、より典型的には光学顕微鏡を用いて、紡糸口金本体の面におけるポリマー出口にある毛細管開口部を調べることに基づいている。例えば、円形、正方形、矩形、もしくは三角形などの、単純な幾何学形状では、周長または断面積を算出するのに使用される変数を測定するために、較正基準（例えば、イギリス・ケントのPyser-SGI Limitedの光学格子較正スライド（optical grid calibration slide）03A00429 Stage Mic 1MM/0.01 DIV）と組み合わせて、光学顕微鏡を使用することができる。多数の突出部を有するもの（multi-lobal）など、より複雑な断面形状では、方法の一例は、紡糸口金本体の面にある毛細管開口部のポリマー出口の画像をデジタルで撮ることのできる顕微鏡を使用すること、ならびに、紡糸口金本体の面における出口の周長および断面積を算出するためにその画像を分析するソフトウェアを使用することである。例えば、日本の〒１５５‐０００３  東京都杉並区高円寺南２‐１５‐１７の株式会社ハイロックス（Hirox Company, Ltd）の、顕微鏡により記録されたデジタル画像を分析するのに使用され得る適切なソフトウェアを備えたデジタル顕微鏡ＫＨ−７７００などの顕微鏡がある。より正確には、紡糸口金本体の面におけるポリマー出口にある毛細管開口部の周長および／または断面積を算出するために、改訂日が２００６年１０月の、初版のこの顕微鏡の操作マニュアル第３章１１７〜１３２ページに記載された、長さおよび面積測定方法を使用することができる。毛細管開口部形状の断面積および周長の寸法は、既知の幾何学的外形の法則による計算のいずれか、または、断面形状のデジタル画像もしくは写真画像の評価に適用可能な、既知のもしくは市販されるソフトウェアアルゴリズムを用いた決定、または手作業による決定を使用して、決定され得る。手作業による決定として、重量法を使用することができ、この方法は、非常に複雑な形状に有用となり得、開口部形状のデジタル画像もしくは写真が、既知の全体寸法（例えば正方形、矩形、または円形）の別個の規則的形状の紙切れなどの上に、実際の毛細管形状に対して既知の倍尺���known enlarged scale）で、提供され得る。その後、開口部形状の画像は、紙から切り抜かれてよく、元のデジタル画像の紙切れの全重量に対する、分離された開口部形状の重量割合は、開口部形状の断面積  対  紙切れの断面積と、同じ比率値を生じると考えられ得る。紙切れ上の拡大されたデジタル画像の開口部形状の断面積は、これらの比率から容易に算出することができ、その後、実際の毛細管形状の断面積は、紙切れ上のデジタル画像に使用された、示された既知の倍尺に基づいて、その値を縮小することにより、その値から算出され得る。単純または複雑な形状などの形状の周長も、拡大画像における形状の周長を、測定可能な長さのフィラメントなどでその形状をたどることで手作業で測定し、その結果を、デジタル画像に使用された既知の倍尺に基づいて実際の毛細管形状に縮小することによって、決定され得る。
【００６２】
本明細書で使用される「毛細管長さ対毛細管水力直径比率」または「長さ対水力直径比率」は、毛細管の水力直径で毛細管長さを割った数値結果を指す。
【００６３】
本明細書で使用される「全体的な長さ対水力直径比率」は、式：
１００×［（Ｌ／ＤＨ）Ｇ−（Ｌ／ＤＨ）Ｓ］／（Ｌ／ＤＨ）Ｇ
から算出され、
式中、（Ｌ／ＤＨ）Ｇは、紡糸口金本体の毛細管ゾーンすべての毛細管長さ対水力直径比率のうちの最大値であり、（Ｌ／ＤＨ）Ｓは、紡糸口金本体の面における毛細管ゾーンすべての毛細管長さ対水力直径比率のうちの最小値である。結果は、パーセンテージの値として表わされる。
【００６４】
本明細書で使用される「ゾーンごとの長さ対水力直径比率」は、式：
１００×［（Ｌ／ＤＨ）ＺＧ−（Ｌ／ＤＨ）ＺＳ］／（Ｌ／ＤＨ）ＺＧ
から算出され、
式中、（Ｌ／ＤＨ）ＺＧは、紡糸口金本体の面における一対の隣接する毛細管ゾーンのうちの一方の毛細管長さ対水力直径比率の大きいほうの値であり、（Ｌ／ＤＨ）ＺＳは、もう一方の毛細管ゾーンの毛細管長さ対水力直径比率の小さいほうの値である。結果は、パーセンテージの値として表わされる。
【００６５】
本明細書で使用される「毛細管寸法」または「寸法」は、毛細管長さ、毛細管断面形状、毛細管水力直径、毛細管断面積、毛細管周長、または毛細管長さ対水力直径比率のうちの１つまたは複数を指す。
【００６６】
用語「冷却（cooling）」および「クエンチ（quench(ing)）」は、ガスなどの流体に言及する場合、本明細書中で互換的に使用されており、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体の面において毛細管から出る溶融ポリマーを凝固するのに使用されるガスの機能および温度を指す。
【００６７】
〔詳細な説明〕
本発明は、溶融紡糸フィラメントの製造に使用され得る紡糸口金を対象とする。紡糸口金は、異なる毛細管デザインをそれぞれが備えたゾーンを有する。これらのゾーンは、毛細管密度、毛細管寸法、またはその両方に基づいて、互いと異なっていてよい。異なり得る毛細管寸法は、例えば、毛細管ポリマー出口開口部の、水力直径、断面積、周長、長さ、断面形状、および長さ対水力直径比率であってよい。紡糸口金本体の面における異なるゾーンそれぞれのデザインは、毛細管の総数の増大を可能にするように選択されてよいので、紡糸口金全体の、より高いポリマースループットおよび／またはフィラメント均一性の改善を潜在的に可能にし、これにより、安定したプロセスを維持しながら、不織ウェブおよび不織布の均一性の改善が容易となる。紡糸口金本体の面における異なるゾーンそれぞれのデザインは、毛細管密度を増大させずに、より高いポリマースループットでフィラメントのデニール均一性が改善されることを可能にするように選択されることもできる。本発明のマルチゾーン紡糸口金の他の利点は、紡糸口金本体の面にわたり毛細管を通じた、より均一なポリマー流量、毛細管１つ当たりのポリマースループットの変動の最小化、および紡糸口金本体の面のさまざまなゾーンにおける毛細管の間でのフィラメントデニールの変動の最小化、を含み得る。フィラメントのクエンチは、本発明の紡糸口金を使用することで、紡糸口金本体の面にわたり、より均一に行われ得る。紡糸口金本体の面から、フィラメントの表面が固体になる各フィラメント上の場所までの距離（「フロストライン」としても知られる）である、各フィラメントの「紡糸口金本体の面までのクエンチ距離」の変動は、本発明の紡糸口金を使用することで、最小化され得るとも考えられる。本明細書に示される本発明の紡糸口金デザインの原理は、フィラメントのクロスフローもしくは両側クエンチ、または紡糸口金により製造されるフィラメントの片側クエンチなど、異なるクエンチモダリティーに有用な紡糸口金を提供するために使用され得る。
【００６８】
本発明の紡糸口金の実施形態は、紡糸口金本体の面にわたり１種類の毛細管デザインおよび均一な毛細管寸法だけで作られた同等の紡糸口金と比べ、より高いポリマースループットで動作可能であると共に、同様のフィラメント、不織ウェブ、および不織布の均一性を維持するか、またはより良好なフィラメント、不織ウェブ、および不織布の均一性を達成することができる。このデザインにより、単一の毛細管デザインのみを有すると共に安定した紡糸プロセスを依然として維持する標準的紡糸口金で実現可能なものよりも低い平均繊維デニールを達成するために、より多くのフィラメントを延伸することができる。
【００６９】
少なくとも部分的には、本明細書の実施例において実行し記載する実験研究の結果に基づいて、調査員らは、このような単一の毛細管デザインおよび寸法の紡糸口金を、高いポリマースループットで操作する際に見られる、フィラメントの破損ならびに不織ウェブおよび不織布のハードスポット欠陥の主な原因は、紡糸口金本体の面にわたるフィラメントの冷却の著しい可変性であり得ると考える。より正確には、クエンチガス排出口から最も遠くに（例えば、単一の毛細管デザインを有し、２つの向かい合った側からクエンチ空気を受け取る、紡糸口金本体の毛細管の中央の列に）押し出されたフィラメントは、クエンチガス排出口付近（例えば、クエンチ空気がフィラメントの束を貫通する、紡糸口金本体のエッジ付近）に位置する毛細管の列から押し出されたフィラメント、および温度を上昇させたクエンチガスにより接触されるべき、クエンチガス排出口から遠くにあるフィラメントと比べて、クエンチガス（例えば、空気）によりあまり効果的には冷却されておらず、それらのフィラメントの表面の凝固点が、クエンチガス排出口付近で押し出されたフィラメントと比べて、紡糸口金本体の面から遠くに生じると考えられる。例えば、クロスフローもしくは二重クエンチ構成で使用される紡糸口金の中心列から（すなわち、クエンチガス排出口からさらに離れて）押し出されるフィラメントは、まだ溶融しているかもしくは粘着性があるときに互いに接触する機会が多く、互いの破損もしくは接触を引き起こし、不織ウェブもしくは不織布におけるハードスポット欠陥を生じ得る障害を生じる。これらの中心列からのフィラメントは、それらのフロストラインが低いため、クエンチガス排出口付近の毛細管から押し出されたフィラメントより低いデニールを有することができ、それらをより多く延伸する（すなわち細くする）ことができるとも考えられる。同様の問題が、片側クエンチ構成もしくはモダリティーで生じる場合があり、この構成もしくはモダリティーでは、クエンチガス排出口から最も遠くに（例えば、片側クエンチモダリティーでクエンチガス排出口もしくはクエンチ源に最も近い側とは反対側の紡糸口金本体の側に位置する、単一の毛細管デザインを有する毛細管の列に）押し出されたフィラメントは、クエンチガス排出口付近（例えば、クエンチ空気が最初にフィラメントの束を貫通する紡糸口金本体のエッジ付近）に位置する毛細管の列から押し出されたフィラメントと比べ、クエンチガスであまり効果的に冷却されることができない。
【００７０】
クロスフロークエンチ構成で使用される紡糸口金本体のクエンチガス排出口付近およびクエンチガス排出口から離れているフィラメント間のフロストラインの変化に取り組む方法は、単一毛細管デザインの紡糸口金の中央に毛細管のないストリップを残すことであったが、これは、ポリマースループットを減少させてしまい、同じ収集坪量で布を提供するために収集表面を減速させることを必要とする。本発明のマルチゾーン紡糸口金は、単一毛細管デザインの紡糸口金のこれらの欠点を軽減または排除して、紡糸口金を通る、より高い全体的ポリマースループット、ならびにより均一な不織ウェブおよび不織布の形成を可能にすることができると共に、フィラメントの破損ならびに不織ウェブおよび不織布のハードスポット欠陥を最小限に抑える。
【００７１】
本発明のマルチゾーン紡糸口金は、添付図面を参照して本明細書で例示する、いくつかの要素を組み合わせることにより、この目的を達成することができる。本発明の紡糸口金の紡糸口金本体は、紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、穴は毛細管を含み、毛細管は、紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すために紡糸口金本体の面で開口している。毛細管は、複数の異なる列に配列され、これらの列は、紡糸口金本体の面において複数のゾーンに配列される。これらの毛細管は、紡糸口金本体の面における出口もしくは開口部において、別個の長さ、別個の断面形状、別個の断面積、別個の周長、ならびに、断面積および周長を用いて算出される別個の水力直径を有する。毛細管長さは、紡糸口金本体の底面の毛細管開口部から、その反対側の毛細管端部まで、例えば、毛細管が、同じ紡糸口金本体の反対側の上面から延びる穴のさらに大きな孔部分と構造的および流動的に合流し得るところまで、延びる。本発明の紡糸口金は、例えば、全体的な長さ対水力直径比率、ゾーンごとの長さ対水力直径比率、毛細管の密度、毛細管の水力直径、毛細管の長さ、毛細管の断面形状、もしくはこれらの任意の組み合わせに基づいて、異なり得る、毛細管の複数のゾーンを有する。
【００７２】
一実施形態では、紡糸口金の紡糸口金本体は、少なくとも３％（すなわち、３％以上で、１００％まで）、もしくは少なくとも４％、もしくは少なくとも５％、もしくは少なくとも１０％、もしくは少なくとも１５％、もしくは少なくとも２０％、もしくは少なくとも２５％、もしくは少なくとも５０％、もしくは少なくとも７５％、もしくは１００％、もしくは３〜１００％、もしくは４〜７５％、もしくは５〜５０％、もしくは１０〜２５％、または３〜１００％の任意の他の値の、全体的な長さ対水力直径比率を有する。
【００７３】
別の実施形態では、紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、少なくとも２％（すなわち、２％以上で、１００％まで）、もしくは少なくとも３％、もしくは少なくとも４％、もしくは少なくとも５％、もしくは少なくとも１０％、もしくは少なくとも１５％、もしくは少なくとも２０％、もしくは少なくとも２５％、もしくは少なくとも５０％、もしくは少なくとも７５％、もしくは１００％、もしくは２〜１００％、もしくは３〜７５％、もしくは４〜５０％、もしくは５〜２５％、または２〜１００％の任意の他の値、である。
【００７４】
別のオプションとして、本発明の紡糸口金は、ゾーンに分割されることができ、これらのゾーンは、それらの毛細管水力直径および毛細管長さにより、互いと差別化される。例えば、毛細管水力直径および毛細管長さは、紡糸口金本体の面上でクエンチガス排出口から遠くに位置する毛細管のゾーンでは、クエンチガス排出口の比較的近くに位置する毛細管の異なるゾーンに比べて、小さくすることができる。別のオプションとして、本発明の紡糸口金は、ゾーンに分割されることができ、これらのゾーンは、それらの毛細管の水力直径、長さ、および長さ対水力直径比率により、互いと差別化される。例えば、毛細管の水力直径、長さ、および長さ対水力直径比率は、紡糸口金本体の面上でクエンチガス供給源（例えば、排出口）から離れて位置する毛細管のゾーンでは、クエンチガス供給源の比較的近くに位置する毛細管の異なるゾーンと比べた場合に、小さくすることができる。別のオプションとして、本発明の紡糸口金は、ゾーンに分割されることができ、これらのゾーンは、これらの特徴の任意の組み合わせ、または毛細管寸法の任意の組み合わせにより、互いと差別化される。さらに、毛細管水力直径、毛細管長さ、またはその両方は、紡糸口金本体の面の幾何学的中心がクエンチガス排出口付近のゾーンよりもクエンチガス排出口から離れているとすれば、紡糸口金本体の面の幾何学的中心に近い毛細管のゾーンでは、低減され得る。
【００７５】
例えば、隣接するゾーンの毛細管間に提供される任意の１つまたは複数の毛細管寸法（断面形状を除く）における差は、少なくとも毛細管を製造する際の機械加工公差より大きくてよく、具体的には、少なくとも２％、もしくは少なくとも約２．５％、もしくは少なくとも３％、もしくは少なくとも４％、もしくは少なくとも５％、もしくは少なくとも６％、もしくは少なくとも７％、もしくは少なくとも８％、もしくは少なくとも９％、もしくは少なくとも１０％、もしくは少なくとも１５％、もしくは少なくとも２０％、もしくは少なくとも２５％、もしくは少なくとも３０％、もしくは少なくとも３５％、もしくは少なくとも４０％、またはこれらの０でない値のうち任意の２つの異なるものに基づく任意の範囲（例えば、約２％〜約３０％））、または他の値だけ、互いに異なってよい。これらと同様の値が、異なるゾーンの毛細管間に提供され、かつ紡糸口金本体の面におけるゾーンについて全体的な長さ対水力直径比率およびさまざまなゾーンごとの長さ対水力直径比率を算出するのに使用される、毛細管の長さ対水力直径比率の差にも当てはまってよい。隣接するゾーンの毛細管間に提供される毛細管長さの差は、例えば、少なくとも毛細管を製造する際の機械加工公差より大きくてよく、具体的には、少なくとも２％、もしくは少なくとも２．５％、もしくは少なくとも３％、もしくは少なくとも４％、もしくは少なくとも５％、もしくは少なくとも６％、もしくは少なくとも７％、もしくは少なくとも８％、もしくは少なくとも９％、もしくは少なくとも１０％、もしくは少なくとも１５％、もしくは少なくとも２０％、もしくは少なくとも２５％、もしくは少なくとも３０％、もしくは少なくとも約３５％、もしくは少なくとも４０％、または、これらの０でない値のうちの任意の２つの異なるものに基づいた任意の範囲（例えば、約２％〜約３５％）、または他の値だけ、互いに異なっていてよい。これらのパーセンテージでの差はすべて、２つの数の数値差の正の絶対値を、それら２つの数の大きいほうの数で割り、得られた値に１００を掛けることによって、算出され得る。
【００７６】
別のオプションとして、本発明の紡糸口金は、ゾーンに分割されることができ、これらのゾーンは、それらの毛細管密度により互いと差別化される。例えば、毛細管の少なくとも１つのゾーンは、紡糸口金本体の両端部に位置する毛細管の２つの他のゾーン間で中心に位置してよく、これら３つのゾーンは、冷却ガス（例えば、クエンチ空気）の流れの方向に垂直に向けられた線形配列で配され、毛細管の、中心に位置する１つまたは複数のゾーンは、毛細管の、外側の（すなわち、中心を離れて位置する（less centrally located））ゾーンのそれぞれより大きい毛細管密度を有する。３つのゾーンが冷却ガス（例えば、クエンチ空気）の流れの方向に垂直に向けられた線形配列で配されている、示された毛細管の中心ゾーンと外側ゾーンとの間などに提供され得る毛細管密度の、示された差は、少なくとも毛細管を製造する際の機械加工公差より大きくてよく、例えば、少なくとも１％、もしくは少なくとも約２％、もしくは少なくとも３％、もしくは少なくとも４％、もしくは少なくとも５％、もしくは少なくとも６％、もしくは少なくとも７％、もしくは少なくとも８％、もしくは少なくとも９％、もしくは少なくとも１０％、もしくは少なくとも１５％、もしくは少なくとも２０％、もしくは少なくとも２５％、もしくは少なくとも３０％、もしくは少なくとも３５％、またはこれらの０でない値のうちの任意の２つの異なるものに基づいた任意の範囲（例えば、約１％〜約３０％）、または他の値だけ、互いに異なっていてよい。これらの毛細管密度の値は、紡糸口金本体の幅に基づくことができる。
【００７７】
本発明の紡糸口金はまた、紡糸口金本体の面の開口領域を比例的に増大させることなく、より多くの毛細管を含むことができ、開口領域は、ポリマースループットを犠牲にすることなく、減らされることもできる。示された単一毛細管デザインの紡糸口金と比較した場合、これは、例えば、紡糸口金本体の面の毛細管の数の、最大で約２０％〜約２５％までの増大であってよく、紡糸口金本体領域の開口した面は、最大で５％まで、または最大で７％まで、または他の改善された値まで、減少され得る。
【００７８】
図１を参照すると、本発明のある実施形態のマルチゾーン紡糸口金１００が図示されている。紡糸口金は、紡糸口金本体１０１を有し、紡糸口金本体１０１は、紡糸口金本体１０１を通って延びる穴１０３を、３つのゾーン１１１、１２１、１２２に画定している。ゾーン１１１の穴１０３は、第１の毛細管１３１を含み、ゾーン１２１および１２２は、第２の毛細管１３２および第３の毛細管１３３を含み、これらの毛細管はすべて、紡糸口金本体１０１の底面１０５で開口しており、この底面から、ポリマーフィラメントの押出しが下向きに行われる。図１では、異なるゾーンの穴／毛細管は、任意に加えられるマーク（すなわち、空の円（empty circles）（ゾーン１１１）および、まだらの灰色の円（mottled grey circles）（ゾーン１２１、１２２））により、この説明の目的で、互いに差別化され、これらのマークは、実際の紡糸口金構造の一部ではない。ゾーン１１１の第１の毛細管１３１は、紡糸口金本体１０１の面１０５において複数の異なる第１の列１４１に配列される。同様に、ゾーン１２１および１２２の毛細管１３２および１３３は、複数の異なる第２の列１４２および第３の列１４３に配列される。複数の異なる列１４１、１４２、１４３は、前述した複数の異なるゾーン１１１、１２１、１２２内に配列され、第１のゾーン１１１は、ゾーン１２１とゾーン１２２との間に位置する。第１のゾーン１１１は、その他のゾーン１２１および１２２より、紡糸口金本体１０１の面１０５の想像上の幾何学的中心１１５の近くに位置する。第１のゾーン１１１の第１の毛細管１３１は、個々に、第１の断面形状１５１を有する。第１のゾーン１１１の第１の毛細管１３１の第１の列１４１は、第１の毛細管密度１６１で配列される。第２のゾーン１２１の第２の毛細管１３２は、個々に、第２の断面形状１５２を有する。第２のゾーン１２１の第２の毛細管１３２の第２の列１４２は、第２の毛細管密度１６２で配列される。第３のゾーン１２２の第３の毛細管１３３は、個々に、第３の断面形状１５３を有する。第３のゾーン１２２の第３の毛細管１３３の第３の列１４３は、第３の毛細管密度１６３で配列される。ある実施形態では、毛細管は、列のすべてまたは実質的にすべてについて、所与の列内で等間隔であってよい。ある実施形態では、毛細管の隣接する列は、列のすべてまたは実質的にすべてについて、紡糸口金本体１０１の幅方向ωに対して等間隔であってよい。クエンチ空気流のクロスフローは、本明細書に記載される他の実施形態でさらに詳細に説明するように、紡糸口金本体の幅方向ωに直交して向けられた方向αで紡糸口金１００の紡糸口金本体１０１に向けて、かつその下に、一般的な方向１７１Ａおよび１７１Ｂに向けられることができる。
【００７９】
図１に図示する、前述した毛細管の断面形状は、紡糸口金本体の面における毛細管の出口開口部形態に基づいている。本明細書で説明する図面に示すように、断面形状は、毛細管が画定されている紡糸口金本体の厚さを少なくとも部分的に通って延びることができる。毛細管の断面形状は、この例示では円形になるように示されている。他の形態の断面形状、例えば、楕円、矩形、正方形、平行四辺形、三角形、多数の突出部を有するものなど、を使用することができる。ある実施形態では、紡糸口金は、毛細管を有し、毛細管は、その出口開口部において別個の断面形状を備え、この断面形状により、紡糸口金の毛細管を用いて形成される押出しフィラメントに、同様の断面形態を与えることができる。例えば、円形断面形状の毛細管を備える紡糸口金は、円形の断面形状を有するフィラメントを形成するのに使用されることができ、矩形の断面形状の毛細管は、矩形の断面形状のフィラメントを形成するのに使用されることができ、かつ／または楕円の断面形状の毛細管は、楕円の断面形状を有するフィラメントを形成するために使用されることができる。
【００８０】
ある実施形態では、第１または中央ゾーン１１１の毛細管密度１６１は、端部の（もしくは外側の）ゾーン１２１および１２２の毛細管密度１６２および１６３それぞれより高くてよい。冷却ガス供給源（例えば、クエンチ空気排出口）に対する毛細管のゾーンの場所に加え、壁もしくは他の冷却ガス流障害物に対するゾーンの場所は、ゾーン間の毛細管密度の差を左右し得る。例えば、毛細管密度１６１は、毛細管密度１６２および毛細管密度１６３と実質的に同じでなくてもよく、それは、毛細管密度１６２および毛細管密度１６３が、紡糸口金本体の外側エッジに位置する壁（不図示）に近接し得るためである。壁は、冷却ガス流を妨害する可能性があり、これにより、溶融状態にある間に、より多くの乱流およびフィラメント接触の可能性が生じ得るので、紡糸口金本体の面のエッジにおける毛細管密度１６２および毛細管密度１６３は、ゾーン１１１、１２１、１２２がすべてクエンチ空気排出口（不図示）に近接していても、毛細管密度１６１より小さくすることができるが、クエンチ空気排出口からの空気流は一般的な方向１７１Ａおよび１７１Ｂにより示されている。実施形態では、端部のゾーン１２１および１２２の毛細管密度１６２および１６３は、互いに同じであっても、異なっていてもよい。ある実施形態では、それら毛細管密度は同じである。前述したように、本明細書に記載する毛細管密度は、紡糸口金本体の線形幅に基づいて、または紡糸口金本体の面の正方形面積に基づいて、表わされ得る。紡糸口金本体１０１の線形幅方向ωは、図１に示される。図１に示す紡糸口金本体１０１の全体の線形幅は、紡糸口金本体１０１の端部１２１Ａと端部１２Ａとの間の、線形幅方向ωにおける線形距離に基づいて決定され得る。紡糸口金本体は、例えば、紡糸口金プレートの業界で使用されるものなど、類似の材料タイプの金属プレートであってよい。本明細書に記載する形態を有する穴および毛細管は、例えば、紡糸口金製造のための、当技術分野で既知の機械加工技術の適応および使用によって、紡糸口金本体のボディに画定され得る。
【００８１】
図２Ａにさらに詳細に示すように、穴２０３（１０３）は、紡糸口金本体２０１（１０１）の底面２０５（１０５）の反対側にある、それらの穴が位置する紡糸口金本体２０１（１０１）の上面２０４’から、紡糸口金本体２０１（１０１）の厚さｔ全体を通って延びる。上面２０４’は、この例示においては、穴間で概ね平坦であり、概ね水平に延びている。本明細書で使用される、括弧に入れた数字は、別の図面で特定されたのと同じ特徴部を指す。この例示では、穴２０３が形成される、紡糸口金本体２０１の上面２０４’は、上面２０４’を囲む、紡糸口金本体２０１の隆起した突起２０４”のエッジ面部分２０４に対して、奥まっている。紡糸口金本体２０１の外側エッジ部分２０４は、厚さｔ’を有し得る。厚さｔは厚さｔ’より薄く、この例示では紡糸口金本体の上面における凹状のくぼみとして図示され、突起２０４”により囲まれた、上面部分２０４’間の空間２１４を画定し、紡糸口金本体２０１の上面２０４’に供給される溶融ポリマーは、水圧下で穴２０３に押し込まれる前に、溜められ満たされる貯蔵空間を有する。このようにして、例えば、ブレーカープレートなど、紡糸口金の別の構成要素から、紡糸口金本体２０１に入るポリマーの流れは、容易にすることができる。第１のゾーン２１１（１１１）の第１の毛細管２３１（１３１）は、個々に、第１の水力直径２１０および第１の長さ２１２を有し得る。図２Ａに示す水力直径２１０は、円形断面形状のためのものである。紡糸口金本体２０１の一部２５２は、紡糸口金本体２０１の底部を通って延びるにつれて毛細管２３１を囲み、かつ画定し、紡糸口金本体２０１の底面２０５で開口している。本明細書で例示する毛細管は円形断面形状を有するが、本明細書に示すものなど、他の断面形状を使用することができる。第１の長さ対水力直径比率（Ｌ／ＤＨ）は、これらの第１の毛細管２３１について算出されるか、または別様に決定されることができる。水力直径は、本明細書に定めるような、前述した式により決定される。
【００８２】
図２Ｂに示すように、第２のゾーン２２１（１２１）の第２の毛細管２３２（１３２）は、個々に、第２の水力直径２１６および第２の長さ２１７を有し得る。図２Ｂに示す水力直径は、円形断面形状のためのものである。第２の長さ対水力直径比率（Ｌ／（ＤＨ））は、これらの第２の毛細管２３２について算出されるか、または別様に決定されることができる。前述したように、例えば、円形断面積形状の毛細管では、水力直径（ＤＨ）および長さ対水力直径比率（Ｌ／ＤＨ）の値は、これらの長さおよび水力直径の寸法値から容易に算出され得る。水力直径は、本明細書に定めるような、前述した式により決定される。ある実施形態では、図２Ｂで紡糸口金本体２０１について図示され、本明細書にも例示されるゾーン２２１（１２１）の穴２０３および第２の毛細管２３２（１３２）は、図１に示す紡糸口金本体１０１の第３のゾーン１２２の穴１０３および第３の毛細管１３３を表わし、かつこれらと同じであることができる。ある実施形態では、紡糸口金本体のゾーンはそれぞれ、同じ毛細管寸法を有する毛細管を含む。ある実施形態では、本発明の紡糸口金の所与のゾーンの全毛細管の少なくとも約９０％、もしくは少なくとも約９５％、もしくは少なくとも約９８％、もしくは少なくとも約９９％、もしくは１００％が、同じ毛細管寸法を有し得る。前述したように、本発明の実施形態では、毛細管の寸法の変動が、異なる毛細管ゾーンのうちいくつかの間で、もたらされる。
【００８３】
図２Ｃは、第１の毛細管２３１（１３１）の断面形状２５１（１５１）、その直径２４１、その周長２６２、およびその断面積２６１の拡大図を示す。毛細管２３１の断面形状２５１、断面積２６１、および周長２６２は、紡糸口金本体２０１の前述した部分２５２により定められ、この部分２５２は、紡糸口金本体２０１の底面２０５で開口するまで紡糸口金本体２０１の底部を通って延びるにつれて毛細管２３１を囲んでいる。図２Ｄおよび図２Ｅは、図２Ｃの形状の断面積および周長をそれぞれ示している。図２Ｄおよび図２Ｅに例示する寸法のうち、これらの２つの値は、本明細書中の前述した式に従って、図２Ｃの形状２５１（１５１）の水力直径（ＤＨ）を算出する際に使用される。この例示では、断面形状２５１の断面積２６１は、図２Ｄに示す、斜交平行線の陰影をつけた空間であり、断面形状２５１の周長２６２は、図２Ｅにおいて、矢印が終わる破線開始／終了地点により示される円の周りの線状長さによって、示される。図２Ｃに例示したものなど、円形断面形状では、断面積２６１および周長２６２のそれぞれの値は、例えば、直径２４１の値を知ることなどによって、一般的な幾何学的法則に従って算出されることができ、あるいは本明細書で詳細に述べるように別様に決定されることができる。示したように、この例示は、円形断面形状を有し得る毛細管を示す。本発明の紡糸口金において使用される毛細管２３１および他の毛細管に使用され得る毛細管の他の断面形状は、例えば、図２Ｆに示すものなど、周囲の紡糸口金本体部分２５３内部に画定される対応する断面積２７３を有する楕円断面形状２７１、または、図２Ｉに示すような、周囲の紡糸口金本体部分２５４内部に画定される対応する断面積２８３を有する矩形もしくは正方形の断面形状２８１、または他の形状および対応する断面積を含む。図２Ｇおよび図２Ｈは、図２Ｆの形状の断面積２７３および周長２７２をそれぞれ示す。図２Ｊおよび図２Ｋは、図２Ｉの形状の断面積２８３および周長２８２をそれぞれ示す。これらの形状の水力直径は、本明細書で詳述する式を用いて、対応する断面積および周長から決定されることもできる。第１のゾーンの第１の毛細管の、これら例示したタイプの毛細管断面形状は、本明細書の説明に従って選択および調節された相対寸法を有する、紡糸口金の他のゾーンについて本明細書に記載した他の毛細管にも当てはめることができる。
【００８４】
図２Ｌは、例示のために図１および図２Ａに図示された紡糸口金本体１０１を有する紡糸口金１００を参照して、本発明のある実施形態の紡糸口金の毛細管密度を決定する方法を示す。これを例示するために、毛細管密度１６１は、第１のゾーン１１１の毛細管１３１のパターンの、任意に選択された部分的な部分２９１について決定されるが、毛細管密度が測定され得る紡糸口金本体の特定の部分に制限することを意図するものではない。紡糸口金の所与のゾーンの毛細管密度を決定するのに使用される部分は、毛細管のゾーン全体、またはその、あまり代表的でない部分（lesser representative portion）を含むことができる。毛細管密度１６１は、紡糸口金本体１０１の幅方向ωに対して決定され得る。この例示では、例えば、紡糸口金本体１０１の幅方向ωにおいて、部分２９１の長さ２９２当たり５９個の毛細管があり、これにより、第１のゾーン１１１の毛細管密度の基準が与えられる。別のオプションとして、毛細管密度１６１は、幅方向ω、および紡糸口金本体の幅方向ωに直交して方向づけられた方向αの双方に関し、紡糸口金本体１０１の面１０５の正方形面積に基づいて決定され得る。この例示では、例えば、紡糸口金本体１０１の面の正方形面積２９４当たり５９個の毛細管があり、正方形面積２９４は、幅方向ωにおける部分２９１の長さ２９２と、紡糸口金本体の幅方向ωに直交して方向づけられた、示された方向αにおける部分２９１の長さ２９３とを掛け合わせることにより決定され、これにより、第１のゾーン１１１の毛細管密度の別の基準がもたらされる。本明細書に記載するものなど、紡糸口金の他のゾーン内の他の毛細管の密度は、同様に決定され得る。
【００８５】
図３は、本発明の別の実施形態のマルチゾーン紡糸口金３００である。紡糸口金は、７つのゾーン３１１、３２１、３２２、３３１、３３２、３４１、３４２に穴３０３を画定する、紡糸口金本体３０１を有する。穴３０３は、紡糸口金本体３０１を通って延びており、紡糸口金本体３０１の面３０５で開口する毛細管を含む。第１または中央のゾーン３１１は、第１の毛細管３５１を含み、第２および第３の（または端部の）ゾーン３２１および３２２は、第２の毛細管３５２および第３の毛細管３５３を含み、第４および第５の（または横の）ゾーン３３１および３３２は、第４の毛細管３５４および第５の毛細管３５５を含み、第６および第７の（または横の）ゾーン３４１および３４２は、第６の毛細管３５６および第７の毛細管３５７を含む。毛細管３５１、３５２、３５３、３５４、３５５、３５６、３５７は、紡糸口金本体３０１の底面３０５で開口しており、そこから下方に、ポリマーフィラメントの押出しが行われる。図３では、異なるゾーンの穴および／または毛細管は、任意に加えられたマーク（すなわち、空の円（ゾーン３１１）、まだらの灰色の円（ゾーン３２１、３２２）、斜めの縞模様の円（ゾーン３３１、３３２）、塗りつぶした円（solid circles）（ゾーン３４１、３４２））により、この説明のために、互いに差別化され、これらのマークは、実際の紡糸口金構造の一部ではない。第１のゾーン３１１の第１の毛細管３５１は、紡糸口金本体３０１の面３０５において複数の異なる第１の列３６１で配列される。同様に、第２のゾーン３２１および第３のゾーン３２２の毛細管３５２および３５３は、複数の異なる第２の列３６２および第３の列３６３で配列され、第４のゾーン３３１および第５のゾーン３３２の毛細管３５４および３５５は、複数の異なる第４の列３６４および第５の列３６５で配列され、第６のゾーン３４１および第７のゾーン３４２の毛細管３５６および３５７は、複数の異なる第６の列３６６および第７の列３６７で配列される。複数の異なる列３６１、３６２、３６３、３６４、３６５、３６６、３６７は、示された複数の異なるゾーン３１１、３２１、３２２、３３１、３３２、３４１、３４２内に配列される。第１のゾーン３１１は、紡糸口金本体の幅方向ωではゾーン３２１とゾーン３２２との間に、かつ紡糸口金本体の方向ωに対して直交に向けられた方向αではゾーン３３１、３３２、３４１、３４２の間に位置する。第１のゾーン３１１は、その他のゾーン３２１、３２２、３３１、３３２、３４１、３４２より、紡糸口金本体３０１の面３０５の想像上の幾何学中心３１５の近くに位置する。第１のゾーン３１１の第１の毛細管３５１は、個々に、第１の断面形状３７１を有する。第１のゾーン３１１の毛細管３５１の第１の列３６１は、第１の毛細管密度３８１で配列される。第２のゾーン３２１の第２の毛細管３５２は、個々に、第２の断面形状３７２を有する。ゾーン３２１の毛細管３５２の列３６２は、第２の毛細管密度３８２で配列される。第３のゾーン３２２の第３の毛細管３５３は、個々に、第３の断面形状３７３を有する。ゾーン３２２の毛細管３５３の列３６３は、第３の毛細管密度３８３で配列される。第４のゾーン３３１の第４の��細管３５４は、個々に、第４の断面形状３７４を有する。ゾーン３３１の毛細管３５４の列３６４は、第４の毛細管密度３８４で配列される。第５のゾーン３３２の第５の毛細管３５５は、個々に、第５の断面形状３７５を有する。ゾーン３３２の毛細管３５５の列３６５は、第５の毛細管密度３８５で配列される。第６のゾーン３４１の第６の毛細管３５６は、個々に、第６の断面形状３７６を有する。ゾーン３４１の毛細管３５６の列３６６は、第６の毛細管密度３８６で配列される。第７のゾーン３４２の第７の毛細管３５７は、個々に、第７の断面形状３７７を有する。ゾーン３４２の毛細管３５７の列３６７は、第７の毛細管密度３８７で配列される。ある実施形態では、毛細管は、列のすべてまたは実質的にすべてについて、所与の列内で等間隔であってよい。ある実施形態では、毛細管の隣接する列は、紡糸口金本体３０１の幅方向ω、または直交方向α、またはそれら両方に対して、列のすべてまたは実質的にすべてで等間隔であってよい。紡糸口金本体３０１は、台形の端部を備えた、矩形の中央部分を含む、全体的に多角形の形状を有する。
【００８６】
図３に示した前記の毛細管の断面形状はまた、紡糸口金本体の面における毛細管の出口開口部形態に基づいている。本明細書で説明する図面に示すように、これらの毛細管の断面形状は、毛細管が画定されている紡糸口金本体の厚さを少なくとも部分的に通って延びることができる。毛細管の断面形状はまた、この図３の例示では、円形になるように示されている。前述のように、毛細管の断面形状に、他の形態を使用することができる。ある実施形態では、紡糸口金本体のゾーンはすべて、同じ毛細管断面形状を有する毛細管を含むが、本明細書で記載するような、異なる毛細管ゾーンの一部またはすべてにおいて、毛細管のその他の寸法が変動する。ある実施形態では、第１、第４、第５、第６、第７のゾーンの毛細管密度３８１、３８４、３８５、３８６、３８７はそれぞれ、端部のゾーン３２１および３２２の毛細管密度３８２および３８３のそれぞれより大きくてよい。実施形態では、第１、第４、第５、第６、第７のゾーンの毛細管密度３８１、３８４、３８５、３８６、３８７は、互いに同じでも、異なっていてもよい。一実施形態では、それらは同じである。実施形態では、端部のゾーン３２１および３２２の毛細管密度３８２および３８３は、互いに同じでも、異なっていてもよい。一実施形態では、それらは同じである。図１に示す紡糸口金本体３０１の全体的な直線幅は、紡糸口金本体３０１の端部３２１Ａと端部３２２Ａとの間の、直線幅方向ωにおける直線距離に基づいて決定され得る。紡糸口金本体３０１は、図１の紡糸口金本体について本明細書で示したのと、同様の構造であってよく、かつ同じように製造されることができる。図３では、紡糸口金本体３０１は、細長い八角形の周辺形状を有するものとして例示され、端部のゾーン３２１および３２２は、幾何学中心３１５から遠ざかって幅方向ωにテーパー状になる。他の多角形状（例えば、矩形、正方形、六角形、台形、およびその他）など、ならびに長円形、円形、楕円、および他の非多角形状などの、他の紡糸口金本体形状を使用することができる。
【００８７】
図３には矢印が含まれており、これらの矢印は、本明細書の他の図面（例えば図８）に関してさらに詳細に説明するものなどの溶融紡糸器具において紡糸口金が使用される場合に、紡糸口金の毛細管ゾーンのレイアウトに対して使用され得る、クエンチ空気３９３および３９４のクロスフロー方向を示している。本明細書で説明するように、クエンチ空気は、フィラメントが押し出される紡糸口金の底面の下を流れるように準備される。クエンチ空気は、紡糸口金本体３０１の各側に配列された１つまたは複数のクエンチガス排出口３９１および３９２により、紡糸口金本体３０１より下のエリアに向けて、相対するクロスフロー方向に供給され得る。説明を単純化するため、図面には、いくつかのクエンチガス排出口が図示されているにすぎないが、クエンチガスが好適には、紡糸口金本体３０１の幅全体または実質的に幅全体に対して、紡糸口金本体３０１の両側から、紡糸口金本体３０１の下に均一にまたは実質的に均一に吹き付けられる限り、より多いかまたは少ないクエンチガス排出口が使用され得る。
【００８８】
紡糸口金本体３０１の毛細管の寸法に関して、図２Ａに示し、本明細書中に例示した紡糸口金本体２０１のゾーン２１１の穴２０３および第１の毛細管２３１が、図３に示す紡糸口金本体３０１の第１のゾーン３１１の穴３０３および第１の毛細管３５１と、それらの前述した構造および寸法とを表していて、それらについて同じであってもよい。図２Ｂに示し本明細書中に例示する紡糸口金本体２０１のゾーン２２１の穴２０３および第２の毛細管２３２が、図３に示す紡糸口金本体３０１の第２のゾーン３２１および第３のゾーン３２２の穴３０３ならびに第２の毛細管３５２および第３の毛細管３５３と、それらの前述した構造および寸法とを表していて、それらについて同じであってもよい。図３のゾーン３３１、３３２、３４１、３４２の毛細管の毛細管寸法は、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、さらに詳細に説明する。
【００８９】
図４Ａでさらに詳細に示すように、穴４０３（３０３）は、紡糸口金本体４０１（３０１）の底面４０５（３０５）と反対側の、紡糸口金本体４０１（３０１）の上面４０４’から、紡糸口金本体４０１（３０１）のの厚さｔを通って延びる。この例示では、必須ではないが、穴４０３が形成され、エッジ面部分４０４から離れて位置する、紡糸口金本体４０１の上面４０４’は、わずかに奥まっている。紡糸口金本体４０１の外側エッジ部分４０４は、厚さｔ’を有し得る。第４のゾーン４３１（３３１）の第４の毛細管４５４（３５４）は、個々に、第４の水力直径４０６、および第４の長さ４０７を有し得る。図４Ａに示した水力直径は、円形断面形状のためのものである。第４の長さ対水力直径比率は、本明細書中の式を用いて、これらの第４の毛細管４５４について算出されるか、または別様に決定されることができる。円形断面形状の毛細管では、例えば、ＤＨおよびＬ／ＤＨ比率の値は、これらの長さおよび水力直径の寸法値から、容易に算出され得る。前述した図２Ｃは、このような円形断面形状の毛細管の断面積を例示している。Ｌ／ＤＨ比率の値は、本明細書に記載する計算に従って、円形断面形状の毛細管について決定されることもできる。前述のように、毛細管の他の断面形状の断面積（ＣＡ）値は、任意の便利な方法で決定されてよく、水力直径の値は、本明細書に定義するような、示された式により決定される。ある実施形態では、図４Ａに示し、本明細書に例示するゾーン４３１（３３１）の穴４０３（３０３）および第４の毛細管４５４（３５４）が、図３に示す紡糸口金本体３０１の第５のゾーン３３２の穴３０３および第５の毛細管３５５と、それらの示した構造および寸法とを表し、かつこれらについて同じであってもよい。図４Ｂに示すように、紡糸口金本体４０１の第６のゾーン４４１（３４１）の第６の毛細管４５６（３５６）は、個々に、第６の水力直径４０８、および第６の長さ４０９を有し得る。図４Ｂに示した水力直径は、円形断面形状のためのものである。第６の長さ対水力直径比率（Ｌ／ＤＨ）は、これらの第６の毛細管４５６について算出されるか、または別様に決定され得る。水力直径の値は、本明細書で定めるような、示した式により決定され、Ｌ／ＤＨ比率の値が算出され得る。ある実施形態では、図４Ｂに示し、本明細書中で例示したゾーン４４１（３４１）の穴４０３（３０３）および第６の毛細管４５６（３５６）が、図３に示した紡糸口金本体３０１の第７のゾーン３４２の穴３０３および第７の毛細管３５７と、それらの示された構造および寸法とを表し、かつこれらについて同じであってもよい。
【００９０】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、図３に示した、いくつかの示された紡糸口金エッジエリア５Ａ、５Ｂ、５Ｃそれぞれの拡大平面図である。寸法５０１〜５１４は、紡糸口金本体３０１のこれら異なるエッジエリアにおける、毛細管の隣接する列間のさまざまなピッチ距離および関係を示している。本明細書で使用する「ピッチ」は、２つの隣接する毛細管の、中心間直線距離を指す。図３に示したものと同様のクエンチ空気の方向が含まれている。図５Ａは、図３の第２のゾーン３２１の示したエリアにおける唯一の毛細管タイプとして、図３に示すような紡糸口金３００のゾーン３２１の毛細管３５２に対応する、毛細管５５２を含むエッジエリア５Ａのこれらの特徴を示す。図５Ｂは、図３の第６のゾーン３４１の示したエリアにおける唯一の毛細管タイプとして、図３に示すような紡糸口金３００のゾーン３４１の毛細管３５６に対応する、毛細管５５６を含むエッジエリア５Ｂのこれらの特徴を示す。図５Ｃは、第６のゾーン３４１のテーパー部分で紡糸口金３００の第３のゾーン３２２に移行する、示したエリアで使用される毛細管タイプとして、図３に示すような紡糸口金３００のゾーン３４１の毛細管３５６に対応する、想像上の分割線５５９の左側に位置する毛細管である毛細管５５６と、図３に示すような紡糸口金３００のゾーン３２２の毛細管３５３に対応する、想像上の分割線５５９の右側に位置する毛細管である毛細管５５３と、の両方を含むエッジエリア５Ｃについて、これらの特徴を示す。図５Ａでは、図３に示すものなどの、クエンチ空気の方向と整列される毛細管の隣接した列における毛細管のピッチ５０２は、クエンチ空気の方向に対して直交方向に向けられた隣接した列内の毛細管のピッチ５０４と同じでも異なっていても（例えば、より小さくても）よい。距離５０１は、３つの隣接した毛細管のピッチの寸法であり、距離５０３は、隣接した列内の毛細管の寸法を示す。図５Ｂでは、図３に示すものなどの、クエンチ空気の方向と整列される毛細管の隣接した列における毛細管のピッチ５０６は、クエンチ空気の方向に対して直交方向に向けられた隣接した列内の毛細管のピッチ５０８と同じでも異なっていても（例えば、より小さくても）よい。距離５０５は、隣接した列内の３つの毛細管のピッチの寸法であり、距離５０９は、隣接した列内の毛細管の寸法を示し、距離５０７は、そのパターンの外側の毛細管から紡糸口金本体のエッジまでの寸法を示す。図５Ａおよび図５Ｂでは、（図３の紡糸口金３００のゾーン３２１の）ピッチ５０２は、（図３の紡糸口金３００のゾーン３４１の）ピッチ５０６より大きくてよく、ピッチ５０４は、ピッチ５０８より大きいか、または他の値であってよい。図５Ｃでは、（図３００の紡糸口金３００の異なるゾーン３４１および３２２の）異なる毛細管５５６および５５３の隣接した列内の毛細管の間のピッチ５１０は、ピッチ５１２（図５Ｂのピッチ５０６と同じ値であってよい）、およびピッチ５１３（図５Ａのピッチ５０２と同じ値であってよい）それぞれより大きくてよい。距離５１１は、毛細管５５６の中の隣接した列内の３つの毛細管のピッチの寸法であり、距離５１３および５１４は、毛細管５５３の中の隣接した列内の他の毛細管の寸法を示す。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示した寸法の他のピッチの値は、本明細書に含まれる実施例に例示したものを含み得る。
【００９１】
再び図３に示す紡糸口金を参照すると、示したように、一実施形態では、幅方向ωにおいて紡糸口金本体の両端部に位置する、２つのゾーン３２１および３２２（または「ゾーンＡ」）は、同じ水力直径および長さを有する毛細管を含み得る。ゾーン３２１とゾーン３２２との間に位置する、ゾーン３４１および３４２（または「ゾーンＢ」）、ゾーン３３１および３３２（または「ゾーンＣ」）、ならびにゾーン３１１（またはゾーン「Ｄ」）は、外側のゾーン３４１および３４２から中心ゾーン３１１に向かう方向αに向かって、次第に小さくなる毛細管出口水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）ならびに長さを有する、毛細管を含み得る。例えば、ゾーン３１１の毛細管は、ゾーン３３１および３３２より小さい水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）ならびに長さを有することができ、ゾーン３３１および３３２の毛細管は、ゾーン３４１および３４２より小さい水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）ならびに長さを有し得る。ゾーン３２１とゾーン３２２との間に位置するゾーン３４１および３４２、ゾーン３３１および３３２、ならびにゾーン３１１内の毛細管の長さ対水力直径比率はまた、外側のゾーン３４１および３４２から中心ゾーン３１１に向かう方向αにゾーン間を移動すると、次第に小さくなることができる。ゾーン３４１および３４２は、端部のゾーン３２１および３２２の毛細管より小さい長さならびに出口水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）を有する毛細管の複数の長さ方向列で作られ得る。この実施例では、ゾーン３４１および３４２の毛細管水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）ならびに長さは、端部のゾーン３２１および３２２の毛細管より小さいので、内側のゾーン３３１、３３２、３１１は、端部のゾーン３２１および３２２と比較した場合に、水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）ならびに長さがさらに小さい毛細管を有する。ある実施形態では、ゾーン３１１、３２１、３２２、３３１、３３２、３４１、３４２はそれぞれ、毛細管の複数の長さ方向の列を含んでよく、これらの列はすべて、同じゾーン内に位置する毛細管については、同じ出口水力直径（および／または円形断面形状の毛細管の直径）ならびに長さを有する。ゾーン３２１、３２２、３４１、３４２は、紡糸口金の端部付近で経験する空気の乱れおよびクエンチの不足（quench deficiencies）の影響を最小限に抑えるために、例示するように、テーパー状の形状または部分的にテーパー状の形状を有し得る。オプションとして、ゾーン３２１および３２２は、垂直列１つ当たりの毛細管の数が、ゾーン３４１および３４２、ゾーン３３１および３３２、またはゾーン３３１の非テーパー状部分で一定になるエリアまで延びていない。示したように、ゾーン３２１および３２２の毛細管密度は、紡糸口金の残り部分より低くてよく、また、いくつかの市販の紡糸口金で使用される密度（例えば、紡糸口金本体の面の幅１ｍ当たり約６８００個の毛細管）とほぼ同じであってよい。示したように、ゾーン３１１、３３１、３３２、３４１、３４２のこの例示における残りのゾーンは、同じ毛細管密度の値を有��得る。例示した実施形態では、ゾーン３４１、３４２、３２１、３２２は、図３に示すように、紡糸口金の外側に向かって位置するゾーンであり、クエンチ空気の、入ってくるクロスフローにより影響される最初のゾーンである。オプションとして、紡糸口金３００の端部のゾーン３２１および３２２から押し出される、不織布の部分は、紡糸口金を用いて製造された不織布から切り取られてよく、あるいは、それらは、製品内に保持され得る。紡糸口金３００の端部のゾーン３２１および３２２から押し出される不織布の部分を切り取ることは、それらの布部分が、ゾーン３１１、３３１、３３２、３４１、３４２からフィラメントを押し出すことで製造された不織布の残り部分より劣る場合に望ましくなり得る。オプションとして、説明したこれらの構造に従った毛細管の追加的ゾーンが、紡糸口金本体３０１に含まれ得る。
【００９２】
紡糸口金本体の面の幅１ｍ当たりの毛細管開口部の総数は、例えば、少なくとも３０００個、もしくは少なくとも４０００個、もしくは少なくとも５０００個、もしくは少なくとも６０００個、もしくは少なくとも６５００個、もしくは少なくとも７０００個、もしくは少なくとも７５００個、もしくは少なくとも８０００個、もしくは少なくとも９０００個、もしくは少なくとも９５００個、もしくは少なくとも１００００個、もしくは他の値であってよい。単一のデザインの毛細管を有する紡糸口金と比べて、本発明の紡糸口金における紡糸口金本体の幅１ｍ当たりの毛細管の総数を増やすことで、例えば、より高いスループットを可能にすることができる。フィラメントのより均一なクエンチも可能となり得、紡糸口金本体から繊維収集表面までのフロストライン距離の変動性が小さくなる。その点について、各ゾーンの毛細管の寸法は、水力直径の特徴に基づいて選択されてよく、長さは、剪断応力（Ｔｃｗ）に基づいて均一なスループット（例えば、本明細書中「ｇｈｍ」または「グラム／時／ｍ」と言われることもある、１ｍ当たりの毎時グラム（grams per hour per meter）で）を維持するように選択される。概して、毛細管の水力直径は、紡糸口金本体の面において外側のゾーンから内側のゾーンに向けて減少し、本明細書で説明するような二重対向交差方向クエンチガス構成においてゾーンが紡糸口金本体の中心に近づくと、出口フィラメント速度を増大させ、かつ初期フィラメント直径を低減する。本明細書で説明するような実験結果に基づくと、クエンチガス排出口からさらに離れて、より小さい水力直径の毛細管を使用することで、フィラメントからの熱伝達を改善することができ、そのため、二重対向交差方向クエンチガス構成で紡糸口金本体の中央に向かって予測される、任意のより高い空気温度およびより低い空気体積を、部分的に相殺すると考えられる。クロスフロークエンチデザインでは、例えば、異なる寸法の毛細管を有する異なるゾーンを備えた紡糸口金が提供されてよく、例えば、それらの毛細管の毛細管長さ、水力直径、および毛細管長さ対水力直径比率は、外側のゾーンから内側および中心のゾーンに向かって相対する方向に流れるクエンチ空気の入ってくる流れに面する外側のゾーンから、次第に減少する。この減少は、紡糸口金本体の毛細管の連続して隣接するゾーンにおいて、少なくとも２つのゾーンについて、いくつかの実施形態では少なくとも３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、または８つ以上のゾーンで、ゾーンごとにもたらされ得る。これは、紡糸口金本体の面の中央に向けてのクエンチを改善するために行われてよく、したがって、ｇｈｍ単位の全体的なポリマースループットの増加、または布の均一性の改善（例えば、同等のポリマースループットで、より均一な繊維）を可能にすることができる。異なるゾーンの毛細管の毛細管長さおよび水力直径は、毛細管の１つのゾーンから別のゾーンにかけて等しいポリマースループットを生じるために、剪断応力（Ｔｃｗ）に基づいて選択され得る。本明細書の目的で、剪断応力は、Ｔｃｗ＝ΔＰｃＤＨｃ／４Ｌｃとして定義される。圧力降下は各毛細管の長さにわたり、かつ紡糸口金本体の面にわたり一定であり、ΔΡについてこの式を解くことが想定されるので、ＴｃｗａＬｃａ／ＤＨａ＝ＴｃｗｂＬｃｂ／ＤＨｂ＝Ｔｃｗｃ／ＣＬｃｃ／ＤＨｃであり、式中、Ｔｃｗｘ（例えば、Ｔｃｗａ、Ｔｃｗｂ、Ｔｃｗｃ）は、水力直径ＤＨｘ（例えば、ＤＨａ、ＤＨｂ、ＤＨｃ）を有する毛細管Ｘのレオロジー曲線から得られるような、剪断応力であり、Ｌｃｘ（例えば、Ｌｃａ、Ｌｃｂ、Ｌｃｃ）は、毛細管の長さであり、ΔΡは、毛細管にわたる圧力降下である。剪断応力は、毛細管水力直径と共に変化するので、毛細管長さは、異なる毛細管デザイン間で一定の式（expression）（Ｔｃｗｘ＊Ｌｃｘ／ＤＨｘ）を保つように調節され得る。オプションとして、円形断面形状の毛細管では、毛細管の長さ対水力直径比率の組み合わせは、Ｔｃｗｘ＊Ｌｃｘ／ＤＨｘの式が、紡糸口金本体の面に毛細管ゾーンをデザインするのに使用され得る、前述した式に基づいて、一定、またはその±３５、もしくは±３０、もしくは±２５、もしくは±２０％、もしくは±１５、±１０％、±５％、もしくは±３％もしくは±１％以内に維持されるように、構成され得る。
【００９３】
これらの原理は、片側クエンチガスモダリティーで使用され得る、本発明の紡糸口金の紡糸口金本体の面の毛細管および毛細管ゾーンのデザインにも適応され得る。例えば、片側クエンチガスモダリティーでは、異なる寸法の毛細管を有する異なるゾーンを備えた面を有する紡糸口金本体が、提供され得、例えば、毛細管の毛細管長さ、水力直径、および毛細管長さ対水力直径比率は、入ってくるクエンチガスの排出口に最も近い外側のゾーンから、紡糸口金本体の反対側付近に位置する毛細管に向かって、クエンチガス供給源からさらに離れて、次第に減少する。この漸進的な減少は、紡糸口金本体の面の毛細管の連続して隣接するゾーンで、少なくとも２つのゾーンについて、また本発明のいくつかの実施形態では少なくとも３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、もしくは８つ以上のゾーンにおいて、ゾーンごとにもたらされ得る。
【００９４】
図３に示す紡糸口金本体３０１の端部のゾーン３２１および３２２が、可能な壁効果のためになされた毛細管デザイン改変により、クエンチガス排出口付近に位置する紡糸口金本体の面における他のゾーンの毛細管より大きい毛細管寸法を有し得ることが、理解される。図３に示す紡糸口金本体３０１の端部のゾーン３２１および３２２が、可能な壁効果のためになされた毛細管デザイン改変により、クエンチガス排出口付近に位置する紡糸口金本体の面における他のゾーンの毛細管密度より小さい毛細管密度を有し得ることも理解される。壁効果は、ω方向における紡糸口金本体のエッジでの（図面には示されていない）壁の干渉による、追加的な乱れ、および改変されたクエンチガスの流れを含むが、これらに制限されない。すなわち、図３の紡糸口金本体３０１は、細長い八角形の周辺形状を有し、端部のゾーン３２１および３２２は、幾何学的中心３１５から遠ざかる幅方向ωにおいてテーパー状になる。壁効果により、この例示における端部のゾーン３２１および３２２の毛細管は、ゾーン３４１および３４２が使用中に端部のゾーン３２１および３２２よりクエンチガス排出口の近くにある場合であっても、ゾーン３４１および３４２の毛細管の水力直径および長さより大きい、水力直径および長さを有し得る。本明細書で使用される「壁効果」は、紡糸口金本体の真下にあり、壁を画定する冷却チャンバの使用を指し、これらの壁により、壁付近での、空気などのクエンチガスの流れに乱れが生じる。この壁効果での乱れにより、紡糸口金本体の端部のゾーンからこれらの領域内に紡糸された小さなフィラメントが、動きまわって、システムから製造されたウェブの側方部分に不均一性をもたらし得る。これらの不均一な側方部分は、製品から切り取られるか、または保持されることができる。不均一なウェブ側方部分が生成される可能性があるにもかかわらず、端部のゾーン３２１および３２２は、壁付近の乱流エリアに対する緩衝装置として役立つことにより、フィラメントの束内へのクエンチガスの流れに対する壁効果の程度を最小限に抑えるのに使用され得る。端部のゾーン３２１および３２２は、紡糸口金本体の面にわたりスループットを均一に保つのに役立ち得る。端部のゾーン３２１および３２２は、代わりに、壁効果を減少させるため、壁付近の紡糸口金本体の面において、毛細管のない部分（capillary-free portions）に置き換えられることもできる。フィラメントを生成する、前述の端部のゾーンを含むことは、紡糸口金本体の面の中央に近接して位置する毛細管から製造されるフィラメントに対する壁効果への、より効果的な緩衝装置を提供するために、好ましい場合がある。紡糸口金本体の側面に隣接して壁を画定するチャンバを含まない、フィラメントの冷却領域を使用する場合、クエンチガスの流れが紡糸口金本体の面の全幅に沿ってより均一になり得るので、端部のゾーンの必要性は、減少するか、または排除されることができる。
【００９５】
本発明における紡糸口金および紡糸口金本体のポリマースループットは、紡糸口金本体の面の幅１ｍ当たり毎時少なくとも約１５，０００ｇ（すなわち「ｇｈｍ」）、もしくは少なくとも約２５，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約５０，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約７５，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約１００，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約１５０，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約２００，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約２５０，０００ｇｈｍ、もしくは少なくとも約３００，０００ｇｈｍ、もしくは約１５，０００〜約１，０００，０００ｇｈｍ、もしくは約２５，０００〜約８００，０００ｇｈｍ、もしくは約５０，０００〜約７００，０００ｇｈｍ、もしくは約７５，０００〜約７００，０００ｇｈｍ、もしくは約１００，０００〜約６００，０００ｇｈｍ、もしくは約１５０，０００〜約５００，０００ｇｈｍ、もしくは約１５０，０００〜約４００，０００ｇｈｍ、もしくは約２００，０００〜約３５０，０００ｇｈｍの値、または他の値で、ポリオレフィンなどの熱可塑性ポリマーを処理するために提供され得る。ｇｈｍに関連する「幅」は、図１、図２Ｌ、図３、図６、図７に示すように、紡糸口金本体の面のω方向に測定される。約３５％未満である繊維直径分布の標準偏差など、減少したフィラメント直径可変性を有するフィラメントを製造する、紡糸口金本体を提供することができる。
【００９６】
毛細管水力直径の機能において毛細管長さを調節するのに使用される戦略は、毛細管への入口形状からのわずかな影響を前提としていることも注意されたい。しかしながら、その入口形状が、無視できない影響を有するように選択されると、算出する上でそれを考慮に入れることができ、かつ／または、毛細管水力直径の変化を相殺するために、代わりに、もしくはある程度、それを使用することができる。例えば、カウンターボアの角度は、流量に影響を及ぼしてよい（例えば、より狭い角度は、毛細管を長くするのと同じ効果を有し得る）。言い換えれば、一般的に、水力直径は、毛細管開口部入口では、紡糸口金本体の面の毛細管開口部出口と、入口と出口との間の毛細管の長さにわたり、同じであると考えられる。しかしながら、長さに沿ってこの均一な毛細管直径を有する毛細管を有していない、本発明の紡糸口金本体では、この均一性の欠如は、紡糸口金本体の面におけるゾーンおよびその中の毛細管のデザインにおいて、考慮に入れることができると考えられる。
【００９７】
図６は、本発明の別の実施形態のマルチゾーン紡糸口金６００の底面図であり、このマルチゾーン紡糸口金は、相対する交差方向流れ（すなわち、両側（dual side））ガスクエンチ動作モダリティーのために使用され得る。紡糸口金は、紡糸口金本体６０１を有し、紡糸口金本体６０１は、紡糸口金本体６０１を通って延びる、５つのゾーン６１１、６２１、６２２、６３１、６３２における穴６０３を画定している。第１または中央のゾーン６１１は、第１の毛細管６５１を含み、第２のゾーン６２１および第３のゾーン６２２は、第２の毛細管６５２および第３の毛細管６５３を含み、第４のゾーン６３１および第５のゾーン６３２は、第４の毛細管６５４および第５の毛細管６５５を含む。毛細管６５１、６５２、６５３、６５４、６５５は、紡糸口金本体６０１の底面６０５で開口しており、そこから、ポリマーフィラメントの押出しが、下方に向けて行われる。図６では、異なるゾーンの穴および／または毛細管は、任意に加えられたマーク、例えば、ゾーン６１１については空の円、ゾーン６２１および６２２については斜めの縞模様の円、ゾーン６３１および６３２については塗りつぶした円によって、この説明の目的で、互いに差別化され、これらのマークはすべて、実際の紡糸口金本体６０１構造の一部ではない。第１のゾーン６１１の第１の毛細管６５１は、紡糸口金本体６０１の面６０５において複数の異なる第１の列６６１に配列される。同様に、第２のゾーン６２１および第３のゾーン６２２の毛細管６５２および６５３は、複数の異なる第２の列６６２および第３の列６６３に配列され、第４のゾーン６３１および第５のゾーン６３２の毛細管６５４および６５５は、複数の異なる第４の列６６４および第５の列６６５に配列される。矢印が図６に含まれており、これらの矢印は、本明細書中で他の図面（例えば図８）についてさらに詳細に説明するような、溶融紡糸器具で紡糸口金が使用される場合に、紡糸口金本体６０１の面６０５における毛細管ゾーンのレイアウトに対して使用され得る、クエンチガス（例えば、空気）のクロスフロー方向を示している。
【００９８】
複数の異なる列６６１、６６２、６６３、６６４、６６５は、示された複数の異なるゾーン６１１、６２１、６２２、６３１、６３２内に配列される。第１のゾーン６１１は、紡糸口金本体６０１の面上の幅方向ωに対して直交して向けられた、紡糸口金本体６０１の面６０５上の方向αにおいてゾーン６２１とゾーン６２２との間に位置し、ゾーン６２１および６２２は、紡糸口金本体６０１の面６０５の方向αにおいてゾーン６３１とゾーン６３２との間に位置する。第１のゾーン６１１は、その他のゾーン６２１、６２２、６３１、６３２より、紡糸口金本体６０１の面６０５の想像上の幾何学中心６１５に近接して位置している。第１のゾーン６１１の第１の毛細管６５１は、個々に、第１の断面形状６７１を有する。第１のゾーン６１１の毛細管６５１の第１の列６６１は、第１の毛細管密度６８１で配列される。第２のゾーン６２１の第２の毛細管６５２は、個々に、第２の断面形状６７２を有する。ゾーン６２１の毛細管６５２の列６６２は、第２の毛細管密度６８２で配列される。第３のゾーン６２２の第３の毛細管６５３は、個々に、第３の断面形状６７３を有する。ゾーン６２２の毛細管６５３の列６６３は、第３の毛細管密度６８３で配列される。第４のゾーン６３１の第４の毛細管６５４は、個々に、第４の断面形状６７４を有する。ゾーン６３１の毛細管６５４の列６６４は、第４の毛細管密度６８４で配列される。第５のゾーン６３２の第５の毛細管６５５は、個々に、第５の断面形状６７５を有する。第５のゾーン６３２の毛細管６５５の列６６５は、第５の毛細管密度６８５で配列される。ある実施形態では、毛細管は、列のすべてまたは実質的にすべてで、所与の列内で、等間隔であってよい。ある実施形態では、毛細管の隣接する列は、紡糸口金本体６０１の幅方向ω、または直交方向α、またはその両方に対して、列のすべてまたは実質的にすべてで、等間隔であってよい。
【００９９】
図６に示す前述した毛細管の断面形状はまた、紡糸口金本体６０１の面６０５における毛細管の出口開口部形状に基づいている。本明細書中で説明する図面に示すように、これらの毛細管の断面形状は、毛細管が画定されている紡糸口金本体の厚さを少なくとも部分的に通って延びることができる。また、毛細管の断面形状は、この図面では円形になるように示されている。前述のとおり、他の形状が、毛細管の断面形状に使用され得る。ある実施形態では、紡糸口金本体６０１のゾーンすべては、同じ毛細管断面形状を有する毛細管を含むが、本明細書に記載するような毛細管の異なるゾーンのうちの１つまたは複数において毛細管の毛細管寸法（断面形状以外）は変動する。ある実施形態では、第１のゾーン６１１、第２のゾーン６２１、第３のゾーン６２２、第４のゾーン６３１、第５のゾーン６３２の毛細管密度６８１、６８２、６８３、６８４、６８５は、同じでも異なっていてもよい。一実施形態では、それらの密度は同じである。図６に示す紡糸口金本体６０１の全体の線形幅は、紡糸口金本体６０１の端部６２１Ａと端部６２２Ａとの間の、線形幅方向ωにおける線形距離に基づいて決定され得る。紡糸口金本体６０１は、図１および図３の紡糸口金本体について本明細書で示したものと同様の構造であってよく、また、同様の方法で製造され得る。図６では、紡糸口金本体６０１は、矩形の周辺形状を有し、毛細管６３１、６２１、６１１、６２２、６３２のゾーンの全体的なレイアウトは、全体的な矩形の形状の外周を有する。他の紡糸口金本体周辺形状も、この実施形態または他の実施形態に使用され得る。そのような形状には、多角形、円形、長円形、楕円、台形、およびそれらの組み合わせが含まれ得るが、これらに制限されない。
【０１００】
紡糸口金本体６０１の穴および毛細管の寸法に関して、図２Ａに示し本明細書中に例示される紡糸口金本体２０１のゾーン２１１の穴２０３および第１の毛細管２３１が、図６に示した紡糸口金本体６０１の第１のゾーン６１１の穴６０３および第１の毛細管６５１と、それらの前述した構造および寸法とを表し、かつそれらについて同じであることもできる。図４Ａに示し本明細書中に例示される紡糸口金本体４０１のゾーン４３１の穴４０３および第４の毛細管４５４が、図６に示す紡糸口金本体６０１の第２のゾーン６２１および第３のゾーン６２２の穴６０３および第２の毛細管６５２および第３の毛細管６５３、ならびにそれらの前述した構造および寸法を表し、かつそれらについて同じであることもできる。図４Ｂに示し本明細書中に例示される紡糸口金本体４０１のゾーン４４１の穴４０３および第６の毛細管４５６が、図６に示す紡糸口金本体６０１の第４のゾーン６３１および第５のゾーン６３２の穴６０３および第４の毛細管６５４および第５の毛細管６５５、ならびにそれらの前述した構造および寸法を表し、かつそれらについて同じであることもできる。ゾーン６３１および６３２、ゾーン６２１および６２２、ならびにゾーン６１１は、図６に示されるようにゾーンが配列された状態で、最も外側のゾーン６３１および６３２から内側に、ゾーン６２１および６２２に向けて、そして中心のゾーン６１１に向かう方向αに、この順番でゾーン間を動くとき、徐々に小さくなる毛細管開口部出口水力直径、長さ、および長さ対水力直径比率を有する毛細管を含むことができる。オプションとして、説明したこれらの配列に従う、毛細管の追加のゾーンが、紡糸口金本体６０１に含まれ得る。
【０１０１】
図７は、本発明の別の実施形態のマルチゾーン紡糸口金７００の底面図であり、これは、片側クエンチガス動作モダリティーに使用されることができる。紡糸口金は、紡糸口金本体７０１を有し、紡糸口金本体７０１は、紡糸口金本体７０１を通って延びる、３つのゾーン７１１、７２１、７３１における穴７０３を画定する。第１または中央のゾーン７２１は、第１の毛細管７５２を含み、第２のゾーン７３１は、第２の毛細管７５４を含み、第３のゾーン７１１は、第３の毛細管７５１を含む。毛細管７５１、７５２、７５４は、紡糸口金本体７０１の底面７０５で開口しており、ここから、ポリマーフィラメントの押出しが下方に向けて行われる。図７では、異なるゾーンの穴および／または毛細管は、任意に加えられたマーク、例えば、ゾーン７１１については空の円、ゾーン７２１については斜めの縞模様の円、ゾーン７３１については塗りつぶした円により、この説明の目的で、互いに差別化され、これらのマークはすべて、実際の紡糸口金構造の一部ではない。第１のゾーン７２１の第１の毛細管７５２は、紡糸口金本体７０１の面７０５において複数の異なる第１の列７６２に配列される。同様に、第２のゾーン７３１の毛細管７５４は、複数の異なる第２の列７６４に配列され、第３のゾーン７１１の毛細管７５１は、複数の異なる第３の列７６１に配列される。矢印が図７に含まれ、これらの矢印は、本明細書中他の図面（例えば、図８）に関してさらに詳細に説明するような、溶融紡糸器具で紡糸口金７００が使用される場合に、紡糸口金７００の毛細管ゾーンのレイアウトに対して使用され得る、クエンチ空気の片側流れ方向を示す。
【０１０２】
複数の異なる列７６１、７６２、７６４は、示された複数の異なるゾーン７１１、７２１、７３１内に配列される。第１のゾーン７２１は、紡糸口金本体７０１の面７０５の幅方向ωに対して直交して向けられた、紡糸口金本体７０１の面７０５の方向αで、面７０５においてゾーン７３１とゾーン７１１との間に位置している。第１のゾーン７２１は、第３のゾーン７１１よりクエンチ空気供給源の近くに位置し、第２のゾーン７３１は、第１のゾーン７２１よりクエンチ空気供給源の近くに位置する。第１のゾーン７２１の第１の毛細管７５２は、個々に、第１の断面形状７７２を有する。ゾーン７２１の毛細管７５２の列７６２は、第１の毛細管密度７８２で配列される。第２のゾーン７３１の第２の毛細管７５４は、個々に、第２の断面形状７７４を有する。ゾーン７３１の毛細管７５４の列７６４は、第２の毛細管密度７８４で配列される。第３のゾーン７１１の第３の毛細管７５１は、個々に、第３の断面形状７７１を有する。第３のゾーン７１１の毛細管７５１の第３の列７６１は、第３の毛細管密度７８１で配列される。ある実施形態では、毛細管は、列のすべてまたは実質的にすべてで、所与の列内で等間隔であってよい。ある実施形態では、毛細管の隣接する列は、紡糸口金本体７０１の面７０５の幅方向ω、または直交方向α、またはその両方に対して、列のすべてまたは実質的にすべてで、等間隔であってよい。
【０１０３】
図７に示した前述した毛細管の断面形状はまた、紡糸口金本体７０１の面７０５における毛細管の出口開口部形状に基づいている。本明細書で説明する図面に示すように、これらの毛細管の断面形状は、毛細管が画定されている紡糸口金本体７０１の厚さを少なくとも部分的に通って延びていてよい。毛細管の断面形状はまた、この図７の例示では、円形であるように示されている。前述したように、他の形状を、毛細管の断面形状に使用してもよい。ある実施形態では、紡糸口金本体７０１の面７０５のゾーンはすべて、同じ毛細管断面形状を有する毛細管を含むが、本明細書に記載するような異なる毛細管ゾーンのうちの１つまたは複数において毛細管の毛細管寸法（断面形状以外）が変動する。ある実施形態では、第１のゾーン７２１、第２のゾーン７２１、第３のゾーン７１１の毛細管密度７８２、７８４、７８１は、それぞれ、同じでも異なっていてもよい。一実施形態では、それらの密度は同じである。図７に示す紡糸口金本体７０１の全体的な線形幅は、紡糸口金本体７０１の面７０５の端部７２１Ａと端部７２２Ａとの間の、線形幅方向ωにおける線形距離に基づいて決定され得る。紡糸口金本体は、金属プレート構造または他の剛性耐熱材料であってよい。図７では、紡糸口金本体７０１は、その外周により画定される矩形の形状を有し、毛細管ゾーン７３１、７２１、７１１の全体的なアレイは、全体的な矩形の形状を有する。他の紡糸口金本体形状を、この実施形態に使用することもできる。例えば、この実施形態は、他の多角形形状の紡糸口金本体、例えば台形、正方形、八角形、三角形、ならびに円形、長円形、楕円、または他の非多角形の形状に当てはめられることもできる。
【０１０４】
紡糸口金本体７０１の毛細管の寸法に関して、図２Ａに示し本明細書で例示された紡糸口金本体２０１のゾーン２１１の穴２０３および第１の毛細管２３１が、図７に示す紡糸口金本体７０１の第３のゾーン７１１の穴７０３および第３の毛細管７５１ならびにそれらの前述した構造および寸法を表してよく、かつそれらについて同じであってもよい。図４Ａに示し本明細書で例示された紡糸口金本体４０１のゾーン４３１の穴４０３および第４の毛細管４５４が、図７に示す紡糸口金本体７０１の第１のゾーン７２１の穴７０３および第１の毛細管７５２ならびにそれらの前述した構造および寸法を表してよく、かつそれらについて同じであってもよい。図４Ｂに示し本明細書で例示された紡糸口金本体４０１のゾーン４４１の穴４０３および第６の毛細管４５６が、図７に示す紡糸口金本体７０１の第２のゾーン７３１の穴７０３および第２の毛細管７５４ならびにそれらの前述した構造および寸法を表してよく、かつそれらについて同じであってもよい。ゾーン７３１、ゾーン７２１、ゾーン７１１は、ゾーンが図７に示すように配列された状態で、クエンチ空気供給源に最も近接している最も外側のゾーン７３１から、ゾーン７２１に向けて、その後ゾーン７１１に向かって、その順番で、面７０５において方向αにゾーン間を動くとき、徐々に小さくなる毛細管出口水力直径、長さ、および長さ対水力直径比率を有する毛細管を含み得る。オプションとして、これらの説明した配列に従う毛細管の追加のゾーンが、面７０５において紡糸口金本体７０１に含まれ得る。
【０１０５】
図８は、本発明のある実施形態による、溶融紡糸不織ウェブまたは不織布８０２を製造するために紡糸口金８０１を使用する器具８００の断面概略図である。器具８００は、熱可塑性ポリマーで作られた、押し出され空気力学的に引き伸ばされたフィラメントから、溶融紡糸ウェブを連続して製造することをもたらし得る。器具８００は、流路８０４に沿って下方に動く、熱い熱可塑性フィラメント８０３Ａを押し出すために、下方に向けられた紡糸口金８０１を有する。紡糸口金８０１は、前述した図面に例示され、それらの図面に関して説明されたような特徴部を有する、紡糸口金本体８２１を含み得る。紡糸口金８０１は、紡糸口金本体８２１に加えて、ブレーカープレート８２２、および紡糸口金本体８２１の上に位置するフィルター８２３を含み得る。本発明のブレーカープレートおよびフィルターは、これらの紡糸口金構成要素のための従来のデザインを有し得る。例えば、ブレーカープレートは、穴のアレイを含むことができ、穴のアレイは、紡糸口金８０１に到達する前に、ダイ空洞（例えば、８２４）から受け取ったポリマーの分布を一様にすることができる。溶融ポリマー８０５は、スピンまたはギアポンプ８２５を用いてさらに増大および制御され得る圧力下で、スクリュー押し出し機などの溶融ポリマー供給部８０６から、ダイ空洞８２４に供給されることができる。この例示では、ダイ空洞８２４は、図８に示す「洋服掛け」型の囲い８２８により画定される。ダイ空洞８２４に導入されたポリマーは、紡糸口金８０１の上側に供給され、そこから、紡糸口金本体８２１の上面８２０Ａに到達する前に圧力下でフィルター８２３およびブレーカープレート８２２を通過する。ポリプロピレン系樹脂などの熱可塑性ポリマーは、ポリマー供給部８０６の中に導入され、樹脂と任意の添加剤とのよく混ざった混合物を生じる任意の処置によりブレンドされることができる。例えば、ポリマー樹脂および任意の添加剤は、連続ミキサーもしくは押出機、タンブラー、静的ミキサー、バッチミキサー、またはこれらの組み合わせにおいて、ブレンドされ得る。例えば、ポリマー供給部８０６は、当技術分野で既知のものなどの連続ミキサー、例えば、２軸混合押出機、低粘度の溶融ポリマーの流れを混合する静的ミキサー、衝突ミキサー（impingement mixers）など、を含み得る。前述したように、ダイ空洞８２４から出たポリマー溶融物は、フィルター８２３においてろ過され、ブレーカープレート８２２を通過して、紡糸口金本体８２１に到達する前にポリマーを均等に分布させるのを助けることができる。ポリマーは、本明細書に記載したような、紡糸口金本体８２１の穴および毛細管を通過し、紡糸口金本体８２１の底面または面８２０Ｂからフィラメント８０３Ａとして現れる。紡糸口金８０１の下および下流、すなわち、紡糸口金本体８２１の底面または面８２０Ｂの真下には、冷却チャンバ８０７がある。この例示では、冷却チャンバ８０７は、冷却チャンバ８０７内の押出しフィラメント８０３Ａを通ってクロスフロー方向にクエンチ空気８０８Ａおよび８０８Ｂまたは他の冷却ガスの流れを供給されて、冷却チャンバ８０７内のフィラメント８０３Ａを冷却または「クエンチ」する。クエンチ空気８０８Ａおよび８０８Ｂの流れは、エア・コンプレッサまたはファン８０９Ａおよび８０９Ｂを用いて、圧力下で冷却チャンバ８０７内に送られ得る。冷却チャンバ８０７は、単一の区画であってよく、または、複数の垂直に配列された区画（不図示）に再分割されてよく、その中で、フィラメント８０３Ａは、それぞれの冷却空気供給源８１０Ａおよび８１０Ｂから入ってくる同じ温度または異なる温度の冷却加工空気で、冷却される。クエンチ空気８０８Ａおよび８０８Ｂは、確実に均一の層状空気流がフィラメント８０３Ａを横切るのを助ける、ハニカム構造体８２９Ａおよび８２９Ｂまたは類似のクエンチ空気取り扱い構造体を通過することができる。図８は、便宜上、冷却チャンバ８０７の両側で向かい合うクエンチ空気８０８Ａおよび８０８Ｂを示しているが、それぞれがクエンチ空気を冷却チャンバ８０７の両側から、しかし、チャンバ８０７の異なる垂直高さで、供給するように、クエンチ空気８０８Ａおよび８０８Ｂが配列され得ることが、理解される。これにより、冷却チャンバ８０７に上方および下方のクエンチゾーンを設けることができ、これらのゾーンは、空気流量および温度に関して、独立して制御され得る。オプションとして、クエンチ空気８０８Ａおよび８０８Ｂは、同じかまたは実質的に同じ温度で、押出しフィラメント８０３Ａに供給される。使用されるクエンチガス（例えば、空気）の温度は、例えば処理される材料および処理機器および動作条件に応じて、変化してよい。例えば、クエンチガス（例えば、空気）の温度は、本発明の紡糸口金から出た後に、ポリオレフィン系フィラメントまたは他のタイプなどの熱可塑性フィラメントをクエンチするのに使用される場合に、約１２℃〜約２５℃の一般的範囲であってよい。他の温度範囲は、異なるポリマーに合わせて選択されることができる。本発明の器具において使用されるように構成され得る、紡糸フィラメントのための、クエンチ空気システムおよびその排出口の構成は、参照により全体として本明細書に組み込まれる米国特許第４，８２０，１４２号、５，８１４，３４９号、６，９１８，７５０号、および７，７６２，８００号に示すものなど、当技術分野で既知のものを含むが、これらに制限されない。冷却チャンバ８０７の下流には、フィラメント減衰ユニット（filament attenuation unit）８１１、例えば狭いチャネルもしくはスロットがあり、冷却チャンバ８０７からその中へと、フィラメント８０３Ａが向けられ、そこで、下向きの力がフィラメント８０３Ａに加えられる。例えば、紡糸口金から出た後、溶融繊維は、クロスフロー空気クエンチシステムによりクエンチされ、その後、紡糸口金から引き離されて、高速空気により細くされる（延伸される）。概して２つの空気減衰（air attenuation）方法があり、１つは、冷却チャンバと大気との間の圧力差に基づくものであり、もう１つは、ベンチュリー効果を用いるものである。ベンチュリー効果は一般に、２つの方法のうちの１つにより適用され、第１の方法は、紡糸口金の幅または冷却の幅にわたり（run）得る、吸引器スロットを使用してフィラメントを細くする（すなわち、スロット延伸（slot draw））。第２の方法は、ノズルまたは吸引器ガンを通じて、フィラメントを��くする。他の減衰方法を使用してもよい。別のオプションとして、フィラメントは、機械的に細くされてもよい。図８に示すように、減衰ユニット８１１は、垂直な内壁を有する通路を画定する、延伸チャネル８１２を有する。空気抵抗の影響下にあるフィラメント８０３Ｂは、延伸チャネル８１２から散布器８１３内へと通過し、散布器８１３は、下向きの長さの少なくとも一部にわたり分かれる内壁を有する。フィラメント８０３Ｂは、散布器８１３において乱流に遭遇する。散布器８１３を通過した、細くなったフィラメント８０３Ｂは、溶融紡糸ウェブのための堆積表面として使用される、連続的に動く小孔収集ベルト８１４上に堆積される。収集ベルト８１４は、例えば、ローラー（不図示）に巻き付けられた収集表面８１５を含む継ぎ目なしの形成ベルトであってよく、そのため、この継ぎ目なしの形成ベルトは、少なくとも部分的には、矢印８１６で示すような方向に、駆動され得る。細くなったフィラメント８０３Ｂを収集ベルト８１４上に堆積させるために、当技術分野で既知の、追加的な堆積ユニット（不図示）を使用することができる。少なくとも１つの吸引装置８１７が、小孔収集ベルト８１４および散布器８１３の下に設けられて、真空を引き、空気のバランスをとることができ、これにより、フィラメント８０３Ｂを小孔収集ベルト８１４上に堆積させることができる。収集ベルト８１４は、堆積および収集された不織ウェブ８０２を運ぶ間、図８で方向矢印８１６により示される水平方向へと動くことができる。ベルト８１４の速度は、例えばポリマー、システム、および処理の詳細に応じて、例えば１分当たり約６００〜約７００ｍ、または他の値であってよい。一対の加圧ローラー８２６は、ウェブが散布器８１３を通過した直後にベルト８１４上を移動する間に、不織ウェブ８０２に圧力を加えるために使用され得る。ウェブ８０２はまた、さらなる取り扱い、保管、および使用の前にウェブを布へとさらに統合するために、カレンダリングユニット８２７（例えば、加熱されたパターン付きロールおよび対向する加熱された滑らかなロール）を通過することもできる。
【０１０６】
理論に縛られることを望むわけではないが、紡糸口金本体８２１を使用する器具８００によって、フロストライン８１８Ａを設けることができると考えられ、フロストライン８１８Ａは、紡糸口金が毛細管の単一の寸法デザインのみを含む場合のフロストラインを表すために設けられた比較フロストライン８１８Ｂ’と比べて、紡糸口金本体８２１の示された幅方向（ω方向）において、紡糸口金本体８２１の底面８２０Ｂまでの均一な、または少なくともより均一な距離を有する。比較フロストライン８１８Ｂは、下方に延びるか、または、紡糸口金本体８２１の中心エリアの下に垂れ下がり、押出しフィラメント８０３Ａの束にわたる、不均一なフィラメント表面冷却および凝固を示している。ベルト８１４は、例えば、不織布を作るために不織ウェブに適用され得る、（例えば、紡糸口金において使用される前述したゾーンＡのいずれかから押し出されるフィラメントを取り除くための）エッジ刈り込み、結合、圧縮、統合（例えば、水圧によるもつれ（hydraulic entangling）、機械的穿刺、ステッチング（stitching））、対流もしくは放射熱溶接、積層、または他の処理のうち、少なくとも１つの処理のために、追加の処理ステーションまたはユニットに、細くなったフィラメント８０３Ｂのウェブを運び去るために使用され得る。例えば、このように形成されたフィラメントは、スクリーン（「ワイヤ」）または多孔質形成ベルト上に収集されて、ウェブを形成することができ、次に、そのウェブは、例えばウェブを圧縮ロールに通し、その後、一方のロール上の隆起ランド（raised lands）が結合不織布を形成するためにウェブをその複数地点で結合する加熱されたカレンダーロール間に通すことによって、さらに処理され得る。堆積および収集されたウェブ８０２のいくつかの特性、例えば、坪量は、紡糸速度、質量スループット（mass throughput）、温度、ポリマー組成、もしくは減衰条件のうちの１つまたは複数などであるがこれらに制限されない、要因によって、制御されるか、またはさらに制御されることができる。本明細書に記載するようなマルチゾーン紡糸口金を含むように構成されている、そのような溶融紡糸形成器具の一般的な動作は、本明細書で提供される説明および実施例を鑑みれば、当業者の能力の範囲内であろう。
【０１０７】
溶融紡糸フィラメントにおいて溶融紡糸材料として使用されるべき適切なポリマーは、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、ビスコースレーヨン、リヨセル、再生セルロース、またはそれらの任意のコポリマーもしくは組み合わせなど、スパンボンド繊維を形成するのに適した、任意の天然または合成ポリマーを含み得る。好適なオプションとして、ポリマーは、熱可塑性ポリマーである。本明細書で使用される用語「ポリオレフィン」は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ならびにそれらのコポリマーおよび組み合わせを含む。本明細書で使用される用語「ポリプロピレン」は、使用される構成成分（building block）の少なくとも５０重量％がプロピレンモノマーである、すべての熱可塑性ポリマーを含む。ポリプロピレンポリマーは、それらのアイソタクチック、シンジオタクチック、もしくはアタクチック形態でのホモポリマーポリプロピレン、ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンターポリマー、および、プロピレンモノマーと他のモノマーとの組み合わせを含む他のポリマーも含む。オプションとして、シングルサイトもしくはメタロセン触媒システムであるチーグラー・ナッタで作られたアイソタクチックホモポリマーポリプロピレンなどのポリプロピレンは、ポリマーとして使用され得る。例えば、約５ｇ／１０分〜約４００ｇ／１０分、または好ましくは１５〜４５ｇ／１０分、または他の値のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有するポリプロピレンを使用することができる。ポリプロピレンについては、ＭＦＲは、２３０℃の温度にて、２．１６ｋｇの重量で実行された標準試験法ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８によってポリマー組成を試験することで達成された結果を指す。オプションとして、他の処理補助具または実行成分（performance ingredients）もしくは添加剤は、ポリマーまたはポリマー樹脂組成物中に組み込まれ得る。ポリマーまたはポリマー樹脂のためのオプションの添加剤は、例えば、顔料、粘度調整剤、香料、抗菌物質、難燃剤、熱変色剤（thermochromics）、フッ化化学物質（fluoro-chemistries）、柔軟性添加剤（softness additives）、およびそれらの任意の組み合わせを含み得る。オプションの添加剤は、処理可能性を改変し、かつ／あるいは、不織ウェブもしくは布またはそのようなウェブもしくは布を組み込んだ物品の物理的特性を改変するために、さらに使用され得る。
【０１０８】
本発明の紡糸口金および器具で作られた不織布およびウェブは、単独に、または、類似材料もしくは異なる材料と組み合わせて使用されることができる。例えば、本発明の紡糸口金および／または器具を使用して作られた不織ウェブは、Ｓ、ＳＳ、ＳＳＳ、ＳＭＳ、ＳＭＭＳ、もしくはそれらの他の組み合わせなど、組成的に異なるスパンボンドウェブ（Ｓ）などの他の材料と、または例えばメルトブローウェブ（Ｍ）であるがこれらに制限されない、異なるタイプのウェブと、組み合わせられ得る。不織ウェブまたは布のうちの１つまたは複数は、フィルム材料と組み合わせられてもよい。この点で適切なフィルムは、例えばキャストフィルムおよび押し出しフィルムを含むことができ、微孔フィルム、モノリシックフィルム、および網状フィルムからさらに選択され得る。多層材料は、提供される場合には、既知の方法で、統合または単一化され得る。不織ウェブおよび布は、少なくとも１つの機能を実行するさまざまな物品で使用されることもできる。例えば、不織ウェブは、単独で、または、衣服、衛生、家財道具、ヘルスケア、エンジニアリング、工業、および消費者用の商品、もしくは他の物品の１つもしくは複数の構成要素として、使用され得る。物品は、手術衣、ドレープ、手術着（scrubs）、フェイスマスク、キャップ、靴用カバー、おむつ、ウェットティッシュ（wipes）、包帯、フィルター、ジオテキスタイル、袋、カバー、包装材料（wrappings）、使い捨て衣類、聴覚系構成要素（acoustical system components）、パッケージ、または他の物品を含み得るが、これらに制限されない。
【０１０９】
〔実施例〕
試験方法
坪量（ＢＷ）
以下の実施例の坪量は、ＡＳＴＭ  Ｄ７５６およびＥＤＡＮＡ  ＥＲＴ−４０，３−９０試験方法に一致するように測定された。結果は、単位面積質量の単位でｇ／ｍ２（ｇｓｍ）にて提供し、以下の実施例または比較例のそれぞれに記載される最低１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルを秤量することにより得た。
【０１１０】
デニールおよびＤＰＦの決定
デニールは、繊維９，０００ｍ長さ当たりのグラムで表示した質量である。個々のフィラメントが不織ウェブを形成するのに使用される場合、デニールは、フィラメント当たりデニールすなわちＤＰＦと同じである。スパンボンド布へと形成された個々のフィラメントの平均デニールを決定することは、当業者にとっては一般的な試験である（溶融紡糸繊維では、直径は、典型的には１０〜５０μｍである）。円形断面形状の繊維では、典型的には、光学顕微鏡を用いて個々の繊維の幅を測定することを含み、そのような円形繊維の幅は、直径に等しい。測定装置は、許容可能な基準（例えば、イギリス・ケントのPyser-SGI Limitedの光学格子較正用スライド03A00429 S16 Stage Mic 1MM/0.01 DIV、またはSEM Target grid SEM NIST SRM 4846 #59-27F）を用いてまず較正される。ランダムに繊維を選択する一般的な方法は、試験されているサンプル片（不織ウェブ）を横切って設定された２つの点の間に引いた線に沿って繊維の幅を測定することである。このアプローチにより、同じ繊維を複数回測定することを最小限にする。本明細書で説明する実施例については、サンプルの幅にわたり散在する６つの場所で、１５回の読み取りが行われたため、１つのサンプル当たり、合計で９０個のデータ点が得られた。次に、その平均繊維直径が、以下の式：
デニール＝Ｄ２＊Ｇ＊０．００７０６９
を用いて、デニールに変換され、
式中、Ｄは、円形フィラメントの平均幅または直径をμｍで示したものであり、Ｇは、固体状態でのポリマー密度を、立方センチメートル当たりのグラム数で表わしたものである。実施例で使用されるポリプロピレンでは、固体状態でのポリマー密度には、０．９１ｇ／ｃｍ３の密度が使用された。
【０１１１】
円形以外の断面を有するフィラメントについて、別のアプローチは、フィラメントを切断し、それらの断面を顕微鏡下で調べることである。断面の面積が、市販の画像分析ソフトウェアの使用を含む、さまざまな周知の方法により、測定され得る。平方マイクロメートルでの、この繊維またはフィラメントの断面積（ＣＳＡ）が分かれば、デニールは、以下の式：
デニール＝ＣＳＡ＊０．００９＊Ｇ
を用いて算出することができ、
式中、ＣＳＡは、平方マイクロメートルでの、フィラメントの断面積であり、Ｇは、立方センチメートル当たりのグラム数での、ポリマーの密度である。
【０１１２】
毛細管長さ、断面積、周長、および水力直径
毛細管長さおよび水力直径は、紡糸口金製造業者の製品図面上で仕様書に示されるように使用された。円形の毛細管では、毛細管水力直径（ＤＨ）および毛細管直径（Ｄｃ）は、紡糸口金製造業者の仕様書に示されるように、本明細書で計算したものと同じであり、毛細管断面積ＣＡｃは、以下の式に従って計算される：
Ｄｃ＝毛細管の内径
ＣＡｃ＝πＤｃ２／４または３．１４１６＊Ｄｃ２／４
【０１１３】
円形または円形以外の断面を有する毛細管について、断面（ＣＡ）および周長（ＣＰ）を計算する方法は、顕微鏡、より典型的には光学顕微鏡を用いて、毛細管出口を調べることを含む。実施例として、円形、正方形、矩形、または三角形などの単純で規則的な幾何学形状（simple regular geometric shapes）では、較正基準（例えば、イギリス・ケントのPyser-SGI Limitedの光学格子較正スライド03A00429 Stage Mic 1MM/0.01 DIV）と組み合わせて光学顕微鏡を使用し、周長の計算または毛細管断面積の決定に使用される重要な寸法を測定することができた。
【０１１４】
多数の突出部を有する毛細管のように、より複雑な形状では、適用され得る方法の例は、画像をデジタルで撮ることができる顕微鏡の使用、ならびに、毛細管の壁の内側に収容されたエリアについて周長および断面を計算するためにその画像を分析するソフトウェアを使用すること、を含む。例えば、日本国〒１０５−０００３  東京都杉並区高円寺南２−１５−１７の株式会社ハイロックス（Hirox Company, Ltd）のデジタル顕微鏡ＫＨ−７７００のような顕微鏡を使用することができる。この顕微鏡は、記録されたデジタル画像を分析するのに使用される、著作権のあるソフトウェア（proprietary software）を備えている。より正確には、毛細管形状の周長または断面積を計算するために、改訂日が２００６年１０月の、初版の操作マニュアル第３章１１７〜１３２ページに記載されたような、前述した顕微鏡のための長さおよび面積測定方法を使用することができる。これらの測定値から、水力半径ＲＨおよび水力直径ＤＨは、ＲＨ＝ＣＡ／ＣＰおよびＤＨ＝４ＲＨの、示された式を用いて、計算され得る。
【０１１５】
実験および結果
不織布は、ドイツ・トロイスドルフのReifenhauser Reicofil GmbH & Co. KGにより設計された溶融紡糸ライン上で準備され、このラインでは、典型的なReicofil 4溶融紡糸ビームが、本明細書で示し説明されるような４つの異なるタイプの毛細管ゾーンを有する図３に示したようなタイプのマルチゾーン紡糸口金を使用するために、改変された。この実施例について言及されたように、ゾーンＡは、図３に示すゾーン３２１および３２２と同様であり、ゾーンＢは、図３のゾーン３４１および３４２と同様であり、ゾーンＣは、図３のゾーン３３１および３３２と同様であり、ゾーンＤは、図３のゾーン３１１と同様である。これらの実験で使用したマルチゾーン紡糸口金は、面に紡糸口金本体を含んでおり、その面の穴は、異なるゾーンで円形断面形状ならびに異なる長さおよび水力直径寸法を備える毛細管を有していた。図４Ａ〜図４Ｂおよび図５Ａ〜図５Ｃは、紡糸口金の紡糸口金本体で使用される、追加の毛細管特徴部を示す。比較のために、不織布は、ただ１つの寸法タイプの毛細管を有する紡糸口金を用いて、同じライン上で作られた。
【０１１６】
比較の紡糸口金では、Reicofil 4溶融紡糸ビームは、ただ１つの寸法タイプの毛細管を含み、かつ均一に離間していて、同様の出口直径および同様の長さを有する、紡糸口金を備えており、３．５ｍ幅の紡糸口金が、０．６ｍｍの水力直径（６３４９平方ミリメートルの開口面積）で円形である出口形状を有する、合計で２２，４５４個の毛細管を含み、２．７ｍｍの長さ（Ｌ）を有し、これらの毛細管は、４．５の長さ対水力直径比率、ならびに紡糸口金本体の面の線形幅１ｍ当たり６８００個の毛細管および１平方センチメートル当たり３．３７個の毛細管という毛細管密度を有した。これらの寸法を有する毛細管は、本明細書中、ゾーンＡの毛細管とも呼ばれる。これらの実施例の紡糸口金のすべてのゾーンで毛細管のすべてに、円形断面形状の毛細管が使用されているので、これらの実施例の前述した毛細管水力直径の値も、これらの実施例の直径の値と等しく、これらの実施例の前述した長さ対水力直径比率の値も、これらの実施例の長さ対直径比率の値と等しいことが注目される。
【０１１７】
マルチゾーン紡糸口金では、図３〜図５を参照すると、３．５ｍ幅の紡糸口金が、紡糸口金の各端部に１つが位置している、２つのゾーンＡを有しており、これらのゾーンで１平方センチメートル当たり約３．３７個の毛細管という密度で、４．５の長さ対水力直径比率値のために０．６ｍｍの水力直径および２．７ｍｍの長さを有する毛細管を含む。各ゾーンＡは、合計で３２５個の毛細管を有していた。紡糸口金本体およびゾーンＡは、図３に示すように、ゾーンＢ、Ｃ、Ｄから離れて下方にテーパー状であった。ゾーンＡのそれぞれの幅（例えば、図３に示す方向ωにおいて）は、約７５ｍｍであった。各ゾーンＡの（例えば、図３に示す方向αにおける）前後長さは、約６８〜７０ｍｍであった。テーパー状のゾーンＡは、図３および図５Ａのエッジエリア５Ａにより示すように、コーナー領域を有し、これは、図５Ａで使用された参照符号に関連して以下の寸法を有した：５０１＝１０．４ｍｍ、５０２＝５．２ｍｍ、５０３＝２．８５ｍｍ、５０４＝５．７ｍｍ。残りのゾーンＢ、Ｃ、Ｄは、同じ毛細管密度を有し、紡糸口金本体の幅１ｍ当たり約８０００個の毛細管（１平方センチメートル当たり約４．１３個の毛細管）であった。ゾーンＢ、Ｃ、Ｄは、毛細管の出口水力直径およびそれらの長さが互いに異なっていた。これらの毛細管水力直径および長さ寸法の双方は、外側のゾーンＢから紡糸口金本体の中心に向かって、最初は中間のゾーンＣまで、そして中央のゾーンＤまで、徐々に小さくなっていた。２つのゾーンＢは、ゾーンＡ間で紡糸口金本体の外側に向かって位置するゾーンであり、図３に示すように、相対するクロスフロー方向から紡糸口金本体の下に供給される、入ってくるクエンチ空気によって、ゾーンＡの隣接する外側部分と共に、最初に影響を受けるものであった。これらのゾーンＢはそれぞれ、（図３に示すα方向に、ゾーン内でカウントされた）２１個の長さ方向列に配列された、８００７個の毛細管を含んでいた。双方のゾーンＢの毛細管の総数は、１６，０１４個であった。これらのゾーンＢでは、毛細管は、４の長さ対水力直径比率のために２．２ｍｍの長さおよび０．５５ｍｍの出口水力直径を有した。ゾーンＣは、ゾーンＢに隣接しており、かつゾーンＢ間にあった。ゾーンＣはそれぞれ、（図３に示すα方向に、ゾーン内でカウントされた）約１０個の毛細管長さ方向列に配列された、３８１５個の毛細管を含んでいた。双方のゾーンＣの毛細管の総数は、７，６３０個である。ゾーンＣの毛細管は、３．４６の長さ対水力直径比率のために１．７３ｍｍの長さおよび０．５ｍｍの出口水力直径を有した。中央のゾーンＤは、２つのゾーンＣに隣接し、かつゾーンＣ間で、紡糸口金の中間に位置していた。ゾーンＤの毛細管は、３．１２の長さ対水力直径比率のために１．４ｍｍの長さおよび０．４５ｍｍの水力直径を有した。（図３に示すα方向に、ゾーン内でカウントすると）ゾーンＤには９列の毛細管が設けられ、合計で３４３４個の毛細管を有していた。ゾーンＢ、Ｃ、Ｄの（例えば、図３に示す方向ωにおける）幅は、約３．３５ｍであった。各ゾーンＢの（例えば、図３に示す方向αにおける）前後の長さは、約５６ｍｍであり、各ゾーンＣの前後の長さは約２７ｍ���であり、ゾーンＤの前後の長さは約２５ｍｍであった。紡糸口金本体の合計の前後の長さは、マルチゾーン紡糸口金および比較の紡糸口金で、約１９２．５ｍｍであった。さらに、ゾーンＢは、図３および図５Ｂのエッジエリア５Ｂにより例示されたように配列された毛細管を有する、中央の矩形に成形された領域を有し、これは、図５Ｂで使用された参照符号に関し、以下の寸法を有していた：５０５＝８．８ｍｍ、５０６＝４．４ｍｍ、５０７＝８．２５ｍｍ、５０８＝５．５ｍｍ、５０９＝２．７５ｍｍ。さらに、ゾーンＢは、図３および図５Ｃのエッジエリア５Ｃにより示されるものなどの、隣接するゾーンＡの毛細管の列に向かって、これらの列と同様の角度で下方にテーパー状となる、毛細管の列を備えたコーナー領域を有し、これは、図５Ｃで使用される参照符号に関連して以下の寸法を有していた：５１０＝６ｍｍ、５１１＝８．８ｍｍ、５１２＝４．４ｍｍ、５１３＝５．２ｍｍ、５１４＝１０．４ｍｍ。紡糸口金本体のα方向においてエッジエリア５Ｂの寸法５０８および５０９について示されるピッチ寸法は、エッジエリア５ＣのゾーンＢおよびＡの毛細管について同じ方向におけるピッチ寸法にも使用された。これらの寸法に基づいて、ゾーンＡの毛細管の長さ対水力直径比率は、約４．５であり、ゾーンＢでは約４、ゾーンＣでは約３．４６、ゾーンＤでは約３．１２であった。その水力直径は、これらのゾーンで使用される、円形に成形された毛細管について同様の傾向をとった。比較の紡糸口金は、マルチゾーン紡糸口金と同様の外側周長プロファイルならびに多角形の形状およびサイズを有したが、前述したようにその中に形成された毛細管のゾーンについては、異なっていた。
【０１１８】
以下は、本発明の紡糸口金のこの実施例で、選択されたさまざまな水力直径の毛細管の長さにどのように到達するかを説明するものである。
【０１１９】
まず、流動学的曲線が、樹脂が処理されると予測される溶融温度の、目的の樹脂について、樹脂供給者から開発または入手された。典型的には、それらの曲線は、試験方法ISO 11443に記載するように、既知の長さおよび直径の毛細管では、異なる流量で圧力を測定することで得られる。
【０１２０】
この特定の実施例では、流動学的曲線は、２３０℃の溶融温度の、スペイン・マドリッドのRepsol Quimica S.A.により販売される３０ＭＦＲのアイソタクチックホモポリマーポリプロピレンであるポリプロピレン樹脂Isplen（登録商標）089Y1Eについて得られた。それらの曲線は、さまざまな剪断率（ＳＲ）にわたって剪断粘度（ＳＶ）を提供した。それらの曲線は、式Ｔｗ＝ＳＲ＊ＳＶにより、所与の温度の所与のポリマーについて、剪断応力（Ｔｗ）を計算するのに使用され得る。
【０１２１】
それらのデータは、対数（ＳＲ）  対  対数（Ｔｗ）としてプロットされた。２３０℃のその樹脂では、最近似曲線（best fitted curve）が、以下の式：
対数（Ｔｗ）＝２．０９２＋１．３６７＊対数（ＳＲ）−０．１５７３＊対数（ＳＲ）２
により表わされ得、
式中、Ｔｗは、パスカルで表わされ、ＳＲは、ｓ−１で表わされる。
【０１２２】
次に、本発明の紡糸口金の毛細管Ｂの特徴が選択された：４．０のＬｂ／ＤＨｂ比率のための、２．２ｍｍに等しい毛細管長さＬｂを有する、０．５５ｍｍの水力直径ＤＨｂ（これは、円形の毛細管なので、水力直径は、実際の直径と同じである）。０．５ｇｃｍの毛細管当たりのスループットは、紡糸口金が動作すると予測される典型的なスループット範囲内であるので、選択された。この０．５ｇｃｍのスループットは、溶融ポリプロピレンの密度が０．７４ｇ／ｃｍ３であると仮定すれば、以下の式を用いて、０．０１１２６ｃｍ３／秒の体積流量（Ｑ）に変換されることができた：
Ｑ＝ｇｃｍ単位の穴１個当たりのスループット／（６０＊ｇ／ｃｍ３単位の溶融ポリマーの密度）。
【０１２３】
０．５５ｍｍの水力直径を有する、０．０１１２６ｃｍ３／秒のポリマーの体積流量Ｑｂの、円形毛細管Ｂでは、２３０℃のそのポリマーの剪断率（ＳＲｂ）は、非ニュートン流体に使用される以下のべき法則式に基づいて計算された：
ＳＲｂ＝（（３ｎ＋１）／ｎ）＊（Ｑｂ／（３．１４１６＊（ＤＨｂ／２）３）＝７７８ｓｅｃ−１
式中、ｎは０．３５であり、ポリプロピレンのべき法則定数（４６ページ, Giles, Harold F., "Extrusion: the definitive processing guide and handbook", William Andrew Inc., 2005 ISBN: 0-8155-1473-5）、ＤＨｂは、毛細管Ｂの半径であり、Ｑｂは、ｃｍ３／秒での質量流量である。
【０１２４】
ＳＲｂのこの値、および２３０℃のこのポリマーの流動学的曲線からの結果を用いて、５３６０３パスカルの剪断応力ＴＷｂが得られた。
【０１２５】
その他の毛細管Ａ、Ｃ、Ｄの直径は、それぞれ、０．６、０．５、０．４５ｍｍとして、選択された。剪断率（ＳＲ）は、以下の式を用いて、０．５ｇｃｍの、毛細管１個当たりの一定のスループットを前提として、それらの毛細管について計算された：
ＳＲｘ＝（（３ｎ＋１）／ｎ）＊（Ｑｘ／（３．１４１６＊（ＤＨｘ／２）３）。
【０１２６】
各毛細管直径で剪断率（ＳＲ）が分かれば、剪断応力（Ｔｗ）は、流動学曲線の結果に基づいて計算され、表１で報告されている。各毛細管直径について２３０℃で処理されたこのポリマーの計算された剪断応力（Ｔｗ）を用いて、また、動作中の圧力降下が所与の紡糸口金の毛細管すべてで同じであると仮定して、以下の式は、同じ理論上のスループットを生み出すであろう毛細管長さＬａ、Ｌｃ、Ｌｄについて解かれることができた：  Ｌａ＝（ＴＷｂ＊２．２ｍｍ＊０．６ｍｍ）／（ＴＷａ＊０．５５ｍｍ）＝２．６９  Ｌｃ＝Ｔｗｂ＊２．２ｍｍ＊０．５ｍｍ）／（ＴＷｃ＊０．５５ｍm）＝１.７８
Ｌｄ＝ＴＷｂ＊２．２ｍｍ＊０．４５ｍｍ）／（ＴＷｄ＊０．５５ｍｍ）＝１．４３。
【０１２７】
これらの式を解くことは、所与のスループットおよびポリマー密度で円形毛細管を通って流れる非ニュートン流体に関する剪断応力式：Ｔｗ＝ΔΡ＊ＤＨ／（４＊Ｌ）、に基づき、式中、Ｔｗは、水力直径ＤＨおよび長さＬを有する毛細管を通って流れる流体の剪断応力であり、圧力降下は、ΔΡである。ΔΡは、紡糸口金本体を通り抜ける毛細管すべてにわたり一定とみなされるので、剪断応力が分かると、ある毛細管の長さおよび水力直径により、剪断応力が予測されている、異なる直径を有する毛細管の長さを計算すること可能となる。
【０１２８】
製造された紡糸口金の毛細管Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの実際の長さは、それぞれ、約２．７、２．２、１．７３、１．４ｍｍであった。
【表１】
2015536389.tif 000003
【０１２９】
同じアプローチを逆に使用して、理論上のスループットが、同じポリマーおよび温度で動作する毛細管Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの実際の寸法について計算され、毛細管の中で最も大きな差は、約９％であった。
【０１３０】
本発明のある実施形態の紡糸口金本体の面においてマルチゾーン毛細管デザインを有する紡糸口金は、前述した毛細管寸法を有して製造され、その紡糸、処理条件、および結果として得られる不織布の特性を評価するのに使用された。これらのトライアルは、坪量の軽い製品に適したＳＳＳ／ＲＦ４工業ラインからの単一ビームを用いて実行された。それらのトライアルは、３０ＭＦＲの公称粘度を有し、スペイン・マドリッドのRepsol Quimica S.A.によりIsplen（登録商標）089Y1の名称で販売される、アイソタクチックなポリプロピレン樹脂を用いて実行された。サンプルの一部は、ベースラインのＴｉ０２顔料を添加して、かつそれを添加せずに、行われた。マルチゾーン紡糸口金（すなわち、前述のゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに、１ｍ当たり約８０００個の毛細管を有する）は、比較の紡糸口金（すなわち、１ｍ当たり６８００個の単一寸法の毛細管を有する）と同じように、ライン上で取り付けられた。
【０１３１】
溶融紡糸システムは、概して、図８に示す構成を有した。このシステムは、溶融ポリマーを紡糸ポンプ（spin pump）（溶解ポンプ）に送達する押出機を含んでおり、このポンプは、正圧下で溶融ポリマーをダイ空洞および紡糸口金に送達するように設定された。押出機の温度プロファイルは、ギアポンプで約２２５℃のポリマー温度を、紡糸口金本体で測定される約２５４℃の溶解温度を、もたらすように設定された。押出機のねじ速度は、ほぼ一定の圧力で、溶解ポンプに連続的なポリマー供給をもたらすのに適切な値に設定された。紡糸口金本体は、紡糸口金内部で非対称のブレーカープレートおよびフィルターにより支持された。実施例１〜５では、約４６ｒｐｍの紡糸ポンプ設定が、本明細書に示されたマルチゾーンおよび比較の紡糸口金のスループットを提供するために使用された。実施例６では、紡糸ポンプの設定は、より高いスループットを提供するために５３．４ｒｐｍであった。紡糸口金を出た後、溶融ポリマーフィラメントは、本明細書でさまざまな図面について例示されたような、クロスフロー空気クエンチシステムにより、クエンチされ、その後、紡糸口金から引き離され、高速の空気により細くされた（延伸された）。使用されたラインは、Ｒ４ラインデザインの二重クエンチ空気システムの特徴を有した。それらのラインでは、１つの側につき２つのクエンチゾーンがあり、それらのクエンチゾーンは、互いに対して垂直に配されている。それらの実験では、空気の流れおよび温度は、安定したプロセスを生じるように調節された。クエンチされ細くされた繊維は、動いている多孔質ウェブ上に堆積され、不織ウェブのマットを形成した。ラインの速度は、そのスループット使用で、所望の坪量を生じるように選択された。
【０１３２】
実施例１および２
図８に示したものと同様の、本発明のマルチゾーン紡糸口金が装着された、システムを動作させる間に、スパンボンドのサンプルは、３６００パスカルの冷却チャンバ圧力、および表１で報告した空気温度で上方および下方ガスクエンチゾーン間の約１：２のクエンチ空気体積の比率を用いて、毎分毛細管１つ当たり０．４３ｇ（ｇｃｍ）の計算されたポリマースループット、または毎時約７１６ｋｇ（Ｋｇ／ｈ）の総スループットで、生成された。ライン速度は、１平方メートル当たり約１２グラム（ｇｓｍ）の坪量を生じるように調節され、カレンダーは、１ｃｍ当たり８９デカニュートン（ｄａＮ／ｃｍ）の圧力に設定され、エンボスロールの温度は、１６６℃に設定され、滑らかなロールの温度は、１６４℃に設定された。実施例および比較例のすべてにおいて押出機に供給される調剤に使用されるパーセント（％）単位の顔料の濃度は、何も添加されなかった実施例１を除いて、約０．４〜０．５重量％となるようにブレンダーを設定することで、制御された。追加の処理条件、ならびに試験結果は、表２で見ることができる。
【表２】
2015536389.tif 000004
（１）Ｍ‐Ｚは、本発明のマルチゾーン紡糸口金を説明するものであり、標準とは、比較の紡糸口金である。
（２）ｇｃｍは、毎分の毛細管１個当たりのポリマーのグラム数を表す。
（３）ＱＡ比率は、下方クエンチ空気ダクトを通って供給されたクエンチ空気と、上方クエンチ空気ダクトを通って供給された空気との、体積間の比率である。
（４）上方クエンチ空気ダクトに供給された空気の温度／下方クエンチ空気ダクトに供給された空気の温度
（５）デニール測定に関する標準偏差
【０１３３】
比較例３
各毛細管が０．６ｍｍの水力直径および２．７ｍｍの毛細管長さを有する状態で、紡糸口金本体の面の幅１ｍ当たり約６８００個の毛細管の密度の、均一な寸法の毛細管を有する、比較の「単一ゾーン」（すなわち、単一寸法の毛細管の１つのゾーン）の紡糸口金を用い、０．５２５ｇｃｍの計算された平均スループットまたは約７１７Ｋｇ／ｈの総スループット、３６００パスカルの冷却チャンバ圧力、および表１で報告した空気温度での上方および下方クエンチゾーン間の約１：５．５の空気体積の比率を使用して、サンプルが準備された。追加の処理条件ならびに試験結果は、表２で見ることができる。カレンダーは、実施例１および２で使用したのと同じにセットされた。
【０１３４】
実施例４および５
実施例４および５は、冷却チャンバ圧力が５０００パスカルに上昇したことを除いて、実施例１および２と同じように製造された。クエンチ空気体積の比率は、約１：２に設定した。カレンダーは、実施例１および２と同じにセットした。それらのサンプルは、マルチゾーン紡糸口金が、同じ処理安定性で、少なくともデニール変動性を減少させずに、不織布に使用される不織フィラメントを製造する能力を示すために、製造された。
【０１３５】
実施例６
実施例６も、本発明のマルチゾーン紡糸口金を使用して実行されたが、計算された平均スループットは、０．５ｇｃｍ、または約８３２Ｋｇ／ｈの総スループットに上昇し、ライン速度は、２７ｇｓｍの坪量を生じるように調節された。クエンチ空気体積の比率は、上方および下方クエンチゾーン間で約１：２に設定された。この実施例では、カレンダーの設定は、実施例１および２と同じであった。この実施例は、本発明の紡糸口金が、より高いスループットで、平均繊維デニールもしくはその変動性を全く減少させないか、もしくはわずかに減少させて、安定した紡糸プロセスをもたらす能力を示すために行われた。
【０１３６】
結果
いくつかの小規模な処理調節により、３６００パスカルの冷却チャンバ圧力で本発明のマルチゾーン紡糸口金を使用する間の、７１６Ｋｇ／ｈで行われた実施例１および２、ならびに８３２Ｋｇ／ｈで行われた実施例６の紡糸安定性は、同じ前述したポリプロピレン樹脂を用いながら、比較用のＲＦ４の、７１６Ｋｇ／ｈのスループットおよび同じ冷却チャンバ圧力で紡糸口金本体１ｍ当たり６，８００個の毛細管を用いる実施例３で観察された紡糸安定性に相当することが、観察された。ポリマーの滴（polymer drips）またはハードスポットは、実施例１、２、６では観察されなかった。３６００パスカルの冷却チャンバ圧力は、標準的な紡糸口金本体および前述したポリプロピレン樹脂により非常に安定した処理を得ることができる、最大冷却チャンバ圧力に近いことから、選択された。実施例１および２のフィラメントの平均デニールは、比較例３で測定されたデニールより低いことも観察された。デニールの変動性は、同等であるか、または、実施例３よりも実施例１および２で良好であった。結果を表２で見ることができる。
【０１３７】
７１６Ｋｇ／ｈのスループットで本発明の紡糸口金により５０００パスカルの冷却チャンバ圧力を用いて行われた実施例４および５の紡糸安定性も、３６００パスカルの冷却チャンバ圧力で製造された比較例３で観察された紡糸安定性と同等であった。ポリマーの滴またはハードスポットは、これらの実施例では観察されなかった。より高い冷却チャンバ圧力を使用した結果、平均デニールは、著しく減少し、デニール変動性は改善されたか、またはほぼ同じであった。結果は表２で見ることができる。
【０１３８】
実施例１〜６で作られた不織ウェブの通気性、強度、伸長特性は、商業上適したものであることが判断され、分かった。
【０１３９】
全体的な不織布の外観は、マルチゾーン毛細管デザインを有する紡糸口金本体を含む紡糸口金では、比較用の紡糸口金本体と比べて改善されたことが分かった。この改善は、５０００パスカルの冷却チャンバ圧力で、さらに顕著であった。
【０１４０】
要するに、実験的試験の結果は、本発明の前述したマルチゾーン紡糸口金本体デザインが、紡糸の品質を損なわずに、フィラメントの均一性を最大限にし得ることを、示した。本発明のマルチゾーン紡糸口金デザインの、１ｍ当たり８０００個の毛細管を含む紡糸口金本体は、比較用の紡糸口金における前述した１ｍ当たり６８００個の毛細管を含む紡糸口金本体と比べて、約１０％低い流量範囲を有した（６０２２ｍｍ２）。これにより、わずかに高い初期動作圧力が生じた。しかしながら、ゾーンごとに異なる毛細管水力直径と組み合わせられた背圧は、紡糸口金に使用される非対称のブレーカープレートを補完して、紡糸におけるポリマー速度の差を補うのを助けた。マルチゾーン紡糸口金の前述した紡糸口金本体における異なる長さ対水力直径比率を有する前述した４つの異なる毛細管構成は、不均一なフィラメントクエンチ速度を補うのを助けるために使用されており、フロストラインのたるみおよび不均一性を有するセクションを避けるのを助けたと考えられる。１列当たりの毛細管数および１つのゾーン当たりの列数の指定は、結果として得られる同じポリマー流開口面積を維持することによって、決定された。毛細管の間のピッチは、毛細管密度が高いゾーンにわたって一定に維持された。
【０１４１】
トライアル中に行われた、さらなる観察として、マルチゾーン紡糸口金内の毛細管の密度は、比較用の紡糸口金よりほぼ２０％高いが、フィラメントの紡糸は、不織布のハードスポットの点では、比較用の紡糸口金と同等であることが観察された。毛細管密度が高いゾーンについての、これらの結果は、より低いフィラメントデニール、および、より高いポリマースループットでの形成が改善されたことを示した。毛細管の異なるゾーンを有する、本発明のマルチゾーン紡糸口金デザインにより、比較用の紡糸口金に匹敵する紡糸品質が可能となり、この特徴により、冷却チャンバ圧力が５０００パスカルまで増大することができた。フィラメントクエンチの非効率性を補うために、マルチゾーン紡糸口金の紡糸口金本体のさまざまなゾーンで次第に増大する長さ対水力直径比率を使用することは、性能に影響を与えずに互いに近接する異なる水力直径を使用することが可能となる、重大な影響を与える。
【０１４２】
特に指示のない限り、本明細書で使用されたすべての量、パーセンテージ、比率などは、重量によるものである。量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、範囲、好適な範囲、または好適な上限値および好適な下限値のリストのいずれかとして与えられた場合、これは、範囲が別々に開示されているかどうかにかかわらず、任意の範囲上限（upper range limit）または好適な値と、任意の範囲下限（lower range limit）または好適な値との任意の対から形成されるすべての範囲を具体的に開示するものとして理解されるものである。ある数値範囲が本明細書中に列挙された場合、特に明記しない限り、その範囲は、その終点、ならびにその範囲内のすべての整数および端数を含むことが意図されている。本発明の範囲が、ある範囲を定める場合に列挙される特定の値に制限されることは、意図していない。
【０１４３】
本発明は、特定の実施形態に関して説明されたが、これらの実施形態は、本発明の原理および適用を単に説明したものであることが、理解される。さまざまな改変および変形が、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、本発明の方法および器具に対してなされ得ることが、当業者には明らかであろう。よって、本発明は、請求項およびその等価物の範囲内にある改変および変形を含むことが、意図されている。
【０１４４】
〔実施の態様〕
（１）  ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金において、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面で開口している毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において、複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、前記第１のゾーンは、前記第２および第３のゾーンよりも、前記紡糸口金本体の面の中心に近く、
前記全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である、紡糸口金。
（２）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状は、同じである、紡糸口金。
（３）  実施態様２に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状は、円形または楕円である、紡糸口金。
（４）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
（ｉ）前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さい；および、
（ｉｉ）前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短い、
のうちの、少なくとも一方である、紡糸口金。
（５）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
【０１４５】
（６）  実施態様５に記載の紡糸口金において、
前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率は、同じである、紡糸口金。
（７）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、
前記ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つが、少なくとも２％である、紡糸口金。
（８）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管密度は、前記第２の毛細管密度および前記第３の毛細管密度のそれぞれより大きい、紡糸口金。
（９）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
複数の第４の列を含む第４のゾーンであって、前記第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、前記第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、前記第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有する、第４のゾーンと、
複数の第５の列を含む第５のゾーンであって、前記第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を含み、前記第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、前記第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有する、第５のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１のゾーンは、前記第４のゾーンと前記第５のゾーンとの間に位置し、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の断面形状、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の断面形状は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状と同じであり、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、かつ前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径より小さく、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さより短い、紡糸口金。
（１０）  実施態様９に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管密度、前記第４の毛細管密度、および前記第５の毛細管密度は、同じである、紡糸口金。
【０１４６】
（１１）  実施態様９に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
（１２）  実施態様９に記載の紡糸口金において、
複数の第６の列を含む第６のゾーンであって、前記第６の列はそれぞれ、複数の第６の毛細管を含み、前記第６の毛細管は、第６の毛細管密度で配列され、前記第６の毛細管は、個々に、第６の断面形状、第６の水力直径、第６の長さ、および第６の長さ対水力直径比率を有する、第６のゾーンと、
複数の第７の列を含む第７のゾーンであって、前記第７の列はそれぞれ、複数の第７の毛細管を含み、前記第７の毛細管は、第７の毛細管密度で配列され、前記第７の毛細管は、個々に、第７の断面形状、第７の水力直径、第７の長さ、および第７の長さ対水力直径比率を有する、第７のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１、第４、および第５のゾーンは、前記第６のゾーンと前記第７のゾーンとの間に位置し、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の断面形状、および前記第７の毛細管それぞれ前記第７の断面形状は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の断面形状、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の断面形状と同じであり、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の水力直径、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の水力直径より小さく、かつ、前記第７の毛細管それぞれの前記第７の水力直径より小さく、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さ、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さより短く、かつ、前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さより短い、紡糸口金。
（１３）  実施態様１２に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管密度、前記第４の毛細管密度、前記第５の毛細管密度、前記第６の毛細管密度、および前記第７の毛細管密度は、同じである、紡糸口金。
（１４）  実施態様１２に記載の紡糸口金において、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ対水力直径比率、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さ対水力直径比率は、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さ対水力直径比率、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
（１５）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体は、少なくとも５％の、全体的な長さ対水力直径比率を有する、紡糸口金。
【０１４７】
（１６）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体の面において開口する前記毛細管の総数は、少なくとも３０００個である、紡糸口金。
（１７）  実施態様１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体の面は、多角形である、紡糸口金。
（１８）  ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金において、
紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面で開口している毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において、複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、前記第１のゾーンは、前記第２および第３のゾーンよりも、前記紡糸口金本体の面の中心に近く、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状は、同じであり、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
（１９）  実施態様１８に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体の面は、多角形である、紡糸口金。
（２０）  実施態様１９に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体の面は、矩形である、紡糸口金。
【０１４８】
（２１）  ポリマーフィラメントを溶融紡糸するための紡糸口金において、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面において開口する毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の水力直径、第２の断面形状、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径より小さく、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さは、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さより短く、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さい、紡糸口金。
（２２）  実施態様２１に記載の紡糸口金において、
前記全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である、紡糸口金。
（２３）  実施態様２１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体の面は、環状である、紡糸口金。
（２４）  実施態様２１に記載の紡糸口金において、
前記紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、
前記ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、少なくとも２％である、紡糸口金。
（２５）  実施態様２１に記載の紡糸口金において、
前記第１の毛細管密度、前記第２の毛細管密度、および前記第３の毛細管密度は、同じである、紡糸口金。
【０１４９】
（２６）  溶融紡糸不織ウェブを製造するための器具において、
ポリマー供給システムと、
フィラメント収集表面と、
前記収集表面に向かう経路に沿って下方に動く押出しフィラメントを製造するため、前記ポリマー供給システムから受け取った溶融ポリマーを押し出すように、前記収集表面の上に位置する紡糸口金と、
冷却ガスの少なくとも１つの流れを供給するための、少なくとも１つのクエンチガス供給装置と、
前記紡糸口金より下の冷却領域であって、前記冷却領域では、前記冷却ガスの少なくとも１つの流れが、前記紡糸口金の下で、前記収集表面に向かう経路に沿った押出しフィラメントを横切って流れるように方向づけられる、冷却領域と、
を含み、
前記紡糸口金は、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面において開口する毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、前記第１のゾーンは、前記第２および第３のゾーンより、前記紡糸口金本体の面の中心に近く、
前記全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である、器具。
（２７）  実施態様２６に記載の器具において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状は、同じである、器具。
（２８）  実施態様２６に記載の器具において、
（ｉ）前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、かつ前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さい；および、
（ｉｉ）前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、かつ前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短い、
のうちの少なくとも一方である、器具。
（２９）  実施態様２６に記載の器具において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率より小さい、器具。
（３０）  実施態様２９に記載の器具において、
前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率は、同じである、器具。
【０１５０】
（３１）  実施態様３０に記載の器具において、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状は、円形または楕円である、器具。
（３２）  実施態様２６に記載の器具において、
前記紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、
前記ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、少なくとも２％である、器具。
（３３）  実施態様２６に記載の器具において、
前記第１の毛細管密度は、前記第２の毛細管密度および前記第３の毛細管密度のそれぞれより大きい、器具。
（３４）  実施態様２６に記載の器具において、
前記少なくとも１つのクエンチガス供給装置は、前記冷却ガスの少なくとも１つの流れを、前記紡糸口金の下で、相対する方向からクロスフローするように方向づけるよう、動作可能である、器具。
（３５）  実施態様２６に記載の器具において、
前記紡糸口金本体は、少なくとも５％の、全体的な長さ対水力直径比率を有する、器具。
【０１５１】
（３６）  実施態様２６に記載の器具において、
前記紡糸口金本体の面で開口する前記毛細管の総数は、少なくとも３０００個である、器具。
（３７）  実施態様２６に記載の器具において、
前記紡糸口金本体の面は、多角形である、器具。
（３８）  実施態様３７に記載の器具において、
前記紡糸口金本体の面は、矩形である、器具。
（３９）  実施態様２６に記載の器具において、
複数の第４の列を含む第４のゾーンであって、前記第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、前記第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、前記第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有する、第４のゾーンと、
複数の第５の列を含む第５のゾーンであって、前記第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を含み、前記第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、前記第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有する、第５のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１のゾーンは、前記第４のゾーンと前記第５のゾーンとの間に位置し、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の断面形状、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の断面形状は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、および前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状と同じであり、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、かつ前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径より小さく、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さより短い、器具。
（４０）  実施態様３９に記載の器具において、
複数の第６の列を含む第６のゾーンであって、前記第６の列はそれぞれ、複数の第６の毛細管を含み、前記第６の毛細管は、第６の毛細管密度で配列され、前記第６の毛細管は、個々に、第６の断面形状、第６の水力直径、第６の長さ、および第６の長さ対水力直径比率を有する、第６のゾーンと、
複数の第７の列を含む第７のゾーンであって、前記第７の列はそれぞれ、複数の第７の毛細管を含み、前記第７の毛細管は、第７の毛細管密度で配列され、前記第７の毛細管は、個々に、第７の断面形状、第７の水力直径、第７の長さ、および第７の長さ対水力直径比率を有する、第７のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１、第４、および第５のゾーンは、前記第６のゾーンと前記第７のゾーンとの間に位置し、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の断面形状、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の断面形状は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の断面形状、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の断面形状、前記第３の毛細管それぞれの前記第３の断面形状、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の断面形状、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の断面形状と同じであり、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の水力直径、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の水力直径より小さく、かつ前記第７の毛細管それぞれの前記第７の水力直径より小さく、
前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さ、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さより短く、かつ前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さより短い、器具。
【０１５２】
（４１）  実施態様４０に記載の器具において、
前記第１の毛細管密度、前記第４の毛細管密度、前記第５の毛細管密度、前記第６の毛細管密度、および前記第７の毛細管密度は、同じである、器具。
（４２）  実施態様４０に記載の器具において、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ対水力直径比率、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さ対水力直径比率は、前記第６の毛細管それぞれの前記第６の長さ対水力直径比率、および前記第７の毛細管それぞれの前記第７の長さ対水力直径比率より小さい、器具。
（４３）  溶融紡糸不織ウェブを製造するための器具において、
ポリマー供給システムと、
フィラメント収集表面と、
前記収集表面に向かう経路に沿って下方に動く押出しフィラメントを製造するため、前記ポリマー供給システムから受け取った溶融ポリマーを押し出すように、前記収集表面の上に位置する紡糸口金と、
冷却ガスの少なくとも１つの流れを供給するための少なくとも１つのクエンチガス供給装置と、
前記紡糸口金より下の冷却領域であって、前記冷却領域では、前記冷却ガスの少なくとも１つの流れが、前記紡糸口金の下で、前記収集表面に向かう前記経路に沿った押出しフィラメントを横切って流れるように方向づけられる、冷却領域と、
を含み、
前記紡糸口金は、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面において開口する毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む、第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の水力直径、第２の断面形状、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径より小さく、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さは、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さより短く、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さい、器具。
（４４）  ポリマーフィラメントを溶融紡糸するためのプロセスにおいて、
紡糸口金を通して溶融ポリマーを押し出し、前記紡糸口金の下に押し出されたフィラメントを製造することと、
前記紡糸口金より下のクエンチ領域に押出しフィラメントを通すことであって、前記フィラメントは、冷却ガスの少なくとも１つの流れを、前記紡糸口金の下で、前記押出しフィラメントを横切って、方向づけることにより、クエンチされる、ことと、
クエンチされたフィラメントを収集することと、
を含み、
前記紡糸口金は、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面において開口する毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む、第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の断面形状、第２の水力直径、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、前記第１のゾーンは、前記第２および第３のゾーンより、前記紡糸口金本体の面の中心に近く、
前記全体的な長さ対水力直径比率は、少なくとも３％である、プロセス。
（４５）  実施態様４４に記載のプロセスにおいて、
前記紡糸口金は、
複数の第４の列を含む第４のゾーンであって、前記第４の列はそれぞれ、複数の第４の毛細管を含み、前記第４の毛細管は、第４の毛細管密度で配列され、前記第４の毛細管は、個々に、第４の断面形状、第４の水力直径、第４の長さ、および第４の長さ対水力直径比率を有する、第４のゾーンと、
複数の第５の列を含む第５のゾーンであって、前記第５の列はそれぞれ、複数の第５の毛細管を含み、前記第５の毛細管は、第５の毛細管密度で配列され、前記第５の毛細管は、個々に、第５の断面形状、第５の水力直径、第５の長さ、および第５の長さ対水力直径比率を有する、第５のゾーンと、
をさらに含み、
前記第１のゾーンは、前記第４のゾーンと前記第５のゾーンとの間に位置し、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、かつ前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の水力直径より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の水力直径より小さく、
前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さ、および前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ、および前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第４の毛細管それぞれの前記第４の長さより短く、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第５の毛細管それぞれの前記第５の長さより短い、プロセス。
【０１５３】
（４６）  実施態様４４に記載のプロセスにおいて、
前記紡糸口金より下の前記クエンチ領域に前記押出しフィラメントを通すことは、前記紡糸口金の下で、前記押出しフィラメントを横切ってクロスフロー方向に、前記冷却ガスの少なくとも１つの流れを方向づけることによって、前記フィラメントをクエンチすることを含む、プロセス。
（４７）  実施態様４４に記載のプロセスにおいて、
前記紡糸口金本体は、複数の、ゾーンごとの長さ対水力直径比率を有し、
前記ゾーンごとの長さ対水力直径比率のうちの少なくとも１つは、２％以上である、プロセス。
（４８）  実施態様４４に記載のプロセスにおいて、
前記紡糸口金本体は、少なくとも５％の、全体的な長さ対水力直径比率を有する、プロセス。
（４９）  実施態様４４に記載のプロセスにおいて、
前記紡糸口金本体の面で開口している前記毛細管の総数は、少なくとも３０００個である、プロセス。
（５０）  実施態様４４に記載のプロセスにおいて、
前記紡糸口金本体の面は、多角形である、プロセス。
【０１５４】
（５１）  ポリマーフィラメントを溶融紡糸するプロセスにおいて、
紡糸口金を通して溶融ポリマーを押し出し、前記紡糸口金の下に押し出されたフィラメントを製造することと、
前記紡糸口金より下のクエンチ領域に押出しフィラメントを通すことであって、前記フィラメントは、前記紡糸口金の下で、前記押出しフィラメントを横切って、対向して流れる冷却ガスがない１つの方向に、冷却ガスの少なくとも１つの流れを方向づけることにより、クエンチされる、ことと、
クエンチされたフィラメントを収集することと、
を含み、
前記紡糸口金は、
全体的な長さ対水力直径比率を有する紡糸口金本体を含み、前記紡糸口金本体は、前記紡糸口金本体を通って延びる穴を画定し、前記穴は、前記紡糸口金本体の面からポリマーフィラメントを押し出すように前記紡糸口金本体の面において開口する毛細管を含み、前記毛細管は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なる列に配列され、前記複数の異なる列は、前記紡糸口金本体の面において複数の異なるゾーン内に配列され、
前記複数の異なるゾーンは、
前記紡糸口金本体の面において中心に位置し、複数の第１の列を含む第１のゾーンであって、前記第１の列はそれぞれ、複数の第１の毛細管を含み、前記第１の毛細管は、第１の毛細管密度で配列され、前記第１の毛細管は、個々に、第１の断面形状、第１の水力直径、第１の長さ、および第１の長さ対水力直径比率を有する、第１のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第２の列を含む第２のゾーンであって、前記第２の列はそれぞれ、複数の第２の毛細管を含み、前記第２の毛細管は、第２の毛細管密度で配列され、前記第２の毛細管は、個々に、第２の水力直径、第２の断面形状、第２の長さ、および第２の長さ対水力直径比率を有する、第２のゾーンと、
前記紡糸口金本体の面において前記第１のゾーンに隣接して位置し、複数の第３の列を含む第３のゾーンであって、前記第３の列はそれぞれ、複数の第３の毛細管を含み、前記第３の毛細管は、第３の毛細管密度で配列され、前記第３の毛細管は、個々に、第３の断面形状、第３の水力直径、第３の長さ、および第３の長さ対水力直径比率を有する、第３のゾーンと、
を含み、
前記第１のゾーンは、前記第２のゾーンと前記第３のゾーンとの間に位置し、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の水力直径は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径より小さく、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の水力直径は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の水力直径より小さく、
前記第３の毛細管それぞれの第３の長さは、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さより短く、
前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さは、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さより短く、
前記第３の毛細管それぞれの前記第３の長さ対水力直径比率は、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率より小さく、前記第１の毛細管それぞれの前記第１の長さ対水力直径比率は、前記第２の毛細管それぞれの前記第２の長さ対水力直径比率より小さい、プロセス。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明のある実施形態によるマルチゾーン紡糸口金の底面図である。
【図２Ａ】本発明のある実施形態による、図１の線２‐２に沿った、紡糸口金のあるゾーンの毛細管の拡大断面図である。
【図２Ｂ】本発明のある実施形態による、図１の線２’‐２’に沿った、紡糸口金のあるゾーンの毛細管の拡大断面図である。
【図２Ｃ】本発明のある実施形態による、図２Ａに示す底面を見る方向２Ａにおける、図１および図２Ａの第１のゾーンの第１の毛細管の断面形状の拡大図である。
【図２Ｄ】図２Ｃの毛細管の断面形状の断面エリアの拡大図である。
【図２Ｅ】図２Ｃの毛細管の断面形状の周長の拡大図である。
【図２Ｆ】本発明のある実施形態による、図１および図２Ａの第１のゾーンの第１の毛細管の断面形状のための別のオプションの拡大図である。
【図２Ｇ】図２Ｆの毛細管の断面形状の断面エリアの拡大図である。
【図２Ｈ】図２Ｆの毛細管の断面形状の周長の拡大図である。
【図２Ｉ】本発明のある実施形態による、図１および図２Ａの第１のゾーンの第１の毛細管の断面形状のための、さらに別のオプションの拡大図である。
【図２Ｊ】図２Ｉの毛細管の断面形状の断面エリアの拡大図である。
【図２Ｋ】図２Ｉの毛細管の断面形状の周長の拡大図である。
【図２Ｌ】本発明のある実施形態による、図１および図２Ａに示す紡糸口金の毛細管密度の測定を示す。
【図３】本発明の別の実施形態による、マルチゾーン紡糸口金の底面図である。
【図４Ａ】本発明のある実施形態による、図３の線４‐４に沿った、紡糸口金のあるゾーンの毛細管の拡大断面図である。
【図４Ｂ】本発明のある実施形態による、図３の線４’‐４’に沿った、紡糸口金のあるゾーンの毛細管の拡大断面図である。
【図５Ａ】本発明のある実施形態による、図３のいくつかの紡糸口金エッジエリアの拡大平面図である。
【図５Ｂ】本発明のある実施形態による、図３のいくつかの紡糸口金エッジエリアの拡大平面図である。
【図５Ｃ】本発明のある実施形態による、図３のいくつかの紡糸口金エッジエリアの拡大平面図である。
【図６】本発明の別の実施形態による、マルチゾーン紡糸口金の底面図である。
【図７】本発明の別の実施形態による、マルチゾーン紡糸口金の底面図である。
【図８】本発明のある実施形態による、紡糸口金を使用する器具の概略断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図２Ｌ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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