(57)【要約】【課題】コロナ放電電極の先端部に低重合物の析出を防止し、開繊性の良好な連続フィラメント群の開繊装置を提供する。【解決手段】針状のコロナ放電電極を有するコロナ放電装置と該コロナ放電装置に対向して配設されたターゲット電極装置とからなる連続フィラメント群の開繊装置において、コロナ放電装置には、ターゲット電極装置と対向する面側に保護板が設けられ、保護板は開口部を有しており、開口部の形状は、保護板表面を底面とする直円柱または直円錐台をくり貫いた形状であり、開口部の位置は、開口部である直円柱または直円錐台の軸線とコロナ放電電極の軸線とが略同一線上となる位置に設けられ、保護板の表面は、コロナ放電電極の先端よりもターゲット電極装置側に位置している連続フィラメント群の開繊装置。【選択図】    図２
2005002526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状のコロナ放電電極を有するコロナ放電装置と該コロナ放電装置に対向して配設されたターゲット電極装置とからなる連続フィラメント群の開繊装置において、コロナ放電装置には、ターゲット電極装置と対向する面側に保護板が設けられ、保護板は開口部を有しており、開口部の形状は、保護板表面を底面とする直円柱または直円錐台をくり貫いた形状であり、開口部の位置は、開口部である直円柱または直円錐台の軸線とコロナ放電電極の軸線とが略同一線上となる位置に設けられ、保護板の表面は、コロナ放電電極の先端よりもターゲット電極装置側に位置していることを特徴とする連続フィラメント群の開繊装置。
【請求項２】
保護板の表面は、コロナ放電電極の先端よりもターゲット電極装置側に位置しており、コロナ放電の有効放射域が保護板で遮られない位置に設置されている請求項１記載の連続フィラメント群の開繊装置。
【請求項３】
コロナ放電装置内に気体を噴出する気体噴出ノズルが配設されている請求項１又は請求項２記載の連続フィラメント群の開繊装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続フィラメントからなる不織ウェブを製造する際に用いることのできる連続フィラメント群の開繊装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、連続フィラメントからなる不織ウェブを製造するに際して、紡出フィラメント群を紡糸口金の下流に該紡糸口金に対応して配設されたエアーサッカにより牽引・延伸・引き取り、開繊装置により開繊した後、連続して移動式捕集面上に捕集・堆積して不織ウェブを得るスパンボンド法が多く採用されている。スパンボンド法による連続フィラメントからなる不織ウェブの製造に際して用いられる開繊装置としては、コロナ放電を利用した開繊装置がある。例えば、特許文献１には、コロナ放電装置とこれに対向して配設されたターゲット電極装置とを用いて走行フィラメント群に電界を加え、フィラメント群を開繊する方法が提案されている。しかしながら、このような方法では、溶融紡糸に際して低重合物が発生し易いような熱可塑性重合体である場合には、紡糸口金装置から気体状で発生した低重合物が走行フィラメント群とこれに随伴する空気流により下流に流れ、コロナ放電装置内の特に高温条件下にある電極に析出・堆積して放電作用を低下させ、走行フィラメント群の開繊性が低下してしまうという問題がある。このような装置においては、安定した開繊性を得るために、電極の清掃あるいは交換が行われているが、生産の一時的な中断と労力とが必要であり、工業的に極めて不利である。
【０００３】
この対策の一つとして本出願人は、特許文献２において、コロナ放電電極の先端部を嵌合させる開口部を具備する遮蔽板と、コロナ放電装置内に気体を噴出させる気体噴出ノズルを配設して、コロナ放電電極の周囲を常に新鮮な気体で置換し、コロナ放電性能を維持する方法を提案した。この方法を採用すると、コロナ放電装置内には低重合物の析出はなくなるが、コロナ放電電極の先端部が遮蔽板から突出しているために、この先端部に低重合物の析出が見られたり、空気流の乱れにより連続フィラメント群の一部が先端部に引っかかったりする問題が発生した。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５４−２８５０８号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−３５１６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のごとき現状を鑑みてなされたものであり、連続フィラメントからなる不織ウェブを製造する際に、コロナ放電電極の先端部に低重合物の析出が発生したり、連続フィラメント群が引っかかって開繊不良を起こしたりすることのないコロナ放電を利用した連続フィラメント群の開繊装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【発明を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、針状のコロナ放電電極を有するコロナ放電装置と該コロナ放電装置に対向して配設されたターゲット電極装置とからなる連続フィラメント群の開繊装置において、コロナ放電装置には、ターゲット電極装置と対向する面側に保護板が設けられ、保護板は開口部を有しており、開口部の形状は、保護板表面を底面とする直円柱または直円錐台をくり貫いた形状であり、開口部の位置は、開口部である直円柱または直円錐台の軸線とコロナ放電電極の軸線とが略同一線上となる位置に設けられ、保護板の表面は、コロナ放電電極の先端よりもターゲット電極装置側に位置していることを特徴とする連続フィラメント群の開繊装置を要旨とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】
本発明の連続フィラメント群の開繊装置は、熱可塑性重合体からなる複数の連続フィラメント群を紡糸口金から溶融紡出し、紡出フィラメント群を紡糸口金の下流に該口金に対応して配設されたエアーサッカにより牽引・延伸・引き取り、開繊装置により開繊した後、連続して移動式捕集面上に捕集・堆積して不織ウェブを得る、いわゆるスパンボンド法のよる不織ウェブを得る際に用いることのできる開繊装置である。本発明の開繊装置を採用できる熱可塑性重合体としては、繊維形成性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエステル系重合体、ポリアミド系重合体、ポリオレフィン系重合体等の熱可塑性重合体を挙げることができる。
【００１０】
本発明の連続フィラメント群の開繊装置は、コロナ放電作用によって形成される電界中に連続フィラメント群を通してフィラメントを荷電させ、フィラメント群を開繊する装置であり、コロナ放電装置と該コロナ放電装置に対向して配設されたターゲット電極装置とからなっている。紡出フィラメント群は、コロナ放電装置とこれに対抗して配設したターゲット電極装置との間を走行する。
【００１１】
本発明における連続フィラメント群の開繊装置の特徴は、コロナ放電装置において、ターゲット電極装置と対向する面側に保護板が設けられ、保護板は開口部を有しており、開口部の形状は、保護板表面を底面とする直円柱または直円錐台をくり貫いた形状であり、開口部の位置は、開口部である直円柱または直円錐台の軸線とコロナ放電電極の軸線とが略同一線上となる位置に設けられ、保護板の表面は、コロナ放電電極の先端よりもターゲット電極装置側に位置していることにある。また、コロナ放電の有効放射域が保護板で遮られない位置に設置されているのが好ましい。
【００１２】
次に、図面に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明の開繊装置を用いたスパンボンド法による連続フィラメントからなる不織ウェブの製造工程の概略を示す図である。図１において、紡糸口金１から紡出された熱可塑性重合体からなる連続フィラメント群Ｙは、紡糸口金１の下流に紡糸口金１に対応して配設されたエアーサッカ２により牽引・延伸・引き取られ、コロナ放電装置４と該コロナ放電装置４に対向して配設されたターゲット電極装置５からなる開繊装置により開繊された後に、連続して移動式捕集面７上に捕集・堆積されて不織ウェブ６が形成される。
【００１３】
図２は、本発明の開繊装置の一実施態様を示す概略図である。図２に示すように、本発明の開繊装置は、コロナ放電装置４とこのコロナ放電装置４に対向して配設されたターゲット電極装置５とで構成される。コロナ放電装置４内の針状のコロナ放電電極８とターゲット電極装置５のターゲット電極９の間に形成される電界中を連続フィラメント群（図示せず）を通して各フィラメントに荷電を与える。本発明では、コロナ放電装置４には、ターゲット電極装置５と対向する面側に保護板１１が設けられ、保護板１１は、開口部１２を有しており、開口部１２の形状は、保護板表面１３を底面とする直円柱をくり貫いた形状であり、開口部の位置は、開口部である直円柱または直円錐台の軸線とコロナ放電電極の軸線とが略同一線上となる位置に設けられ、保護板の表面１３は、コロナ放電電極の先端１０よりもターゲット電極装置側に位置している。さらにコロナ放電の有効放射域が保護板１１で遮られない位置とするのが好ましい。
【００１４】
保護板１１は、電気絶縁材料で構成するのが好ましい。この保護板１１は、紡糸口金装置から気体状で発生し、走行フィラメント群とこれに随伴する空気流により下流に流れてきた低重合物がコロナ放電電極８に接触して析出・堆積するのを防止したり、空気流の乱れにより連続フィラメント群の一部がコロナ放電電極８に引っかかって開繊不良となることを防止する働きをする。この働きを確かなものとするため、保護板１１の位置として、保護板の表面１３が、コロナ放電電極の先端１０よりもターゲット電極装置側に配置させる。すなわち、コロナ放電電極の先端１０が保護板の表面１３より突出させずに、保護板の表面１３より、内側に後退した位置になるようにコロナ放電電極８を設置する。ここで保護板の表面１３とは、保護板１１のターゲット電極装置５側の面である。
【００１５】
コロナ放電の有効放射域が保護板１１で遮られない位置に保護板１１を設置するというのは、有効放射域内に開口部１２の壁面を存在させないように、開口部の形状と保護板の位置を設定することにより達成することができる。例えば、図３に示すコロナ放電の有効放射域１６（破線内）の限界線が保護板の表面１３における開口部１２の縁を通る時点のコロナ放電電極の先端１０の位置より表面側（ターゲット電極側）にコロナ放電電極の先端１０を設置し、有効放射域内に開口部の壁面１７を存在させないようにする。
【００１６】
また、本発明の開繊装置において、コロナ放電電極の先端１０の位置を電極保護板１１の表面からできるだけ後退させて、低重合物の析出・堆積が起こりにくくしたい場合、図４に示すように、保護板の開口部１２をコロナ放電の有効放射域１６の限界線（破線で示す線）に沿うように直円錐台をくり貫いた形状にしてもよい。このとき保護板の開口部の形状は、直円錐台形であっても、図４に示すように直円柱形と直円錐台形とを組合わせた形状であってもよい。
【００１７】
コロナ放電の有効放射域は、コロナ放電電極の先端からターゲット電極に対して下ろした垂線を中心線とする直円錐状の領域であることが知られている。保護板が有する開口部において、開口部が形成する保護板表面の円とコロナ放電電極の先端とを結んだ際に形成される直円錐の領域と、上記有効放射域とを略一致させたときに、本発明の効果を最も発揮することができる。なお、コロナ放電の有効放射域は、発明者の実験によると、直円錐の頂角は、およそ３０°であった。
【００１８】
本発明の開繊装置のコロナ放電装置には、図２に示すようにコロナ放電装置内に気体を噴出する気体噴出ノズル１５を配設して、コロナ放電装置内に気体を噴出させ、紡糸口金装置から気体状で発生し、走行フィラメント群とこれに随伴する空気流により下流に流れてきた低重合物がコロナ放電装置内に流入しないようにするとより好ましい。
【００１９】
【実施例】
次に本発明を実施例により具体的に説明する。実施例における評価は、下記の方法によって行った。
１）コロナ放電電極先端部の汚れ状態
紡出開始以降２週間連続運転後にコロナ放電電極を取り外し、顕微鏡で表面の汚れ状態を観察し、◎：紡出開始時と比較して変化なし、○：紡出開始時と比較して若干の汚れは認められるものの継続して使用可能、×：紡出開始時と比較して汚れの付着が多く、清掃又は交換が必要の３段階で評価した。
２）開繊性
紡出開始以降、同一のコロナ放電電極を用いて２週間連続運転後に得られた不織ウェブに圧着部が丸型で温度２３０℃に加熱された熱エンボスロールを用い、熱圧着面積率１５％、ロール線圧５００Ｎ／ｃｍで部分熱圧着処理を施して不織布を作成し、１００ｃｍ四方にカットして、開繊性を目視観察により、◎：極めて良好、○：良好、×：不良の３段階で評価した。
【００２０】
実施例１
ポリエチレンテレフタレートからなる不織ウェブを図１の概略構造の設備を用いて製造するにあたり、開繊装置として図２の概略構造のコロナ放電装置４及びターゲット電極装置５を用いた。コロナ放電装置には、複数のコロナ放電電極を先端１０同士の間隔８ｍｍで設置し、保護板１１としては材質をアクリル、厚さ３ｍｍ、開口部１２の直径２ｍｍ、コロナ放電電極の先端１０の位置を開口部の中心線上を表面から３．７ｍｍ後退させた位置（コロナ放電電極の先端と開口部が形成する保護板の表面の円とを結んだ直円錐の頂角３０°とする。）とし、コロナ放電電極の先端１０とターゲット電極９の間隔を２５ｍｍとして、コロナ放電装置内に気体噴射ノズル１１から圧縮空気を噴出流量５６５リットル／分で噴出させた。
【００２１】
上記の設備により、極限粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートのチップを通常の溶融紡糸装置を用いて温度２８５℃で熔融した後、紡糸孔径０．３５ｍｍ、紡糸孔数１９２の紡糸口金を通し単孔吐出量を１．７ｇ／分として紡出し、紡出フィラメント群を冷却装置で冷却して、紡糸口金の下流２０００ｍｍの位置に該口金に対応して配設したエアーサッカにより速度５０００ｍ／分で牽引・延伸・引き取り、開繊装置で開繊した後、連続して移動式捕集面上に捕集・堆積させ、単糸繊度が３．３デシテックスの連続フィラメントからなる不織ウェブを製造した。
【００２２】
実施例２
実施例１において、コロナ放電装置内への気体噴射ノズル１１からの圧縮空気の噴出を停止すること以外は実施例１と同様にして単糸繊度が３．３デシテックスの連続フィラメントからなる不織ウェブを製造した。
【００２３】
比較例１
実施例１において、コロナ放電装置の電極保護板を外したこと、コロナ放電装置内への気体噴射ノズル１１からの圧縮空気の噴出を停止すること以外は実施例１と同様にして単糸繊度が３．３デシテックスの連続フィラメントからなる不織ウェブを製造した。
【００２４】
比較例２
実施例１において、コロナ放電装置に保護板の位置を後退させることにより、コロナ放電電極の先端を電極保護板の表面より１ｍｍ前に出した位置に設置して運転したこと以外は、実施例１と同様にして単糸繊度が３．３デシテックスの連続フィラメントからなる不織ウェブを製造した。この場合、製造中にフィラメントの一部がコロナ放電電極の先端に引っ掛かり開繊不良が見られた。
【００２５】
実施例１〜２及び比較例１〜２のコロナ放電電極先端部の汚れ状態及び開繊性の評価結果を併せて、表１に示す。
【００２６】
【表１】
2005002526.tif 000003
【００２７】
表１から明らかなように、本発明による開繊装置を用いた実施例１及び実施例２においては、コロナ放電電極先端部の汚れ状態及び開繊性は良好であり、特にコロナ放電装置内への気体噴射ノズルからの圧縮空気を噴出させた実施例１における状況は良好であった。これに対してコロナ放電装置に電極保護板を設けない比較例１では、コロナ放電電極の汚れ状態は実施例に比較して著しく、開繊性にも大きく影響していた。コロナ放電電極先端部を電極保護板の表面より出した比較例２は、比較例１より程度は軽いが清掃が必要なほどの汚れが見られ、開繊性にも影響していた。
【００２８】
【発明の効果】
スパンボンド法により不織ウェブを製造するにあたり、コロナ放電作用を利用した開繊装置を用いる場合に、コロナ放電装置に、特定の開口部を有する保護板を設け、コロナ放電電極の先端が保護板の表面に突出しないように、表面より後退した位置に設置されている本発明の開繊装置を用いると、紡糸口金装置から気体状で発生し、走行フィラメント群とこれに随伴する空気流により下流に流れてきた低重合物がコロナ放電電極に接触して析出・堆積するのを防止したり、空気流の乱れにより連続フィラメント群の一部がコロナ放電電極に引っかかって開繊不良が生じることを防止することができる。
【００２９】
さらに、コロナ放電電極の先端が、コロナ放電の有効放射域が保護板で遮られない位置に設置されている本発明の開繊装置を用いると、低重合物のコロナ放電電極への析出・堆積や開繊不良の防止効果と共にコロナ放電作用をより有効に利用することができる。
【００３０】
さらに、コロナ放電装置内に気体を噴出する気体噴出ノズルを配設して、コロナ放電装置内に気体を噴出させることのできる開繊装置を用いると、低重合物のコロナ放電電極への析出・堆積の防止効果をより向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スパンボンド法による連続フィラメントからなる不織ウェブの製造工程を示す概略図である。
【図２】本発明の開繊装置の一実施態様を示す概略図である。
【図３】本発明の開繊装置におけるコロナ放電の有効放射域の限界線に沿って開口部を設けた電極保護板の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の開繊装置におけるコロナ放電の有効放射域の限界線に沿って開口部を設けた電極保護板の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
Ｙ  連続フィラメント群
１  紡糸口金装置
２  エアーサッカ
３  引き取られた連続フィラメント群
４  コロナ放電装置
５  ターゲット電極装置
６  不織ウェブ
７  移動式捕集面
８  コロナ放電電極
９  ターゲット電極
１０  コロナ放電電極の先端
１１  保護板
１２  保護板の開口部
１３  保護板の表面
１４  給気管
１５  気体噴射ノズル
１６  コロナ放電有効放射域
１７  開口部の壁面
【図１】
2005002526.tif 000004
【図２】
2005002526.tif 000005
【図３】
2005002526.tif 000006
【図４】
2005002526.tif 000007