(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布のウェブを生産する装置であって、上方から下方へ順次、
−押出された繊維の幕を形成する紡糸口金、
−押出された繊維を冷却して、冷却された繊維にする冷却組立体、
−一定の水平断面を備えた垂直の延伸スロットを画定するとともに、冷却された繊維を延伸して、延伸された繊維にする、流体ジェット装置を備えた延伸組立体、
−静電気で帯電させるレールを備えた末広ノズルから形成され、延伸された繊維を開繊して、開繊された繊維にする、固定の拡散装置、および、
−開繊された繊維によって形成された不織布のウェブを受け取る受取りベルト、
を備え、ベンチュリ効果による空気の引き込みが、延伸スロット（５）の出口と拡散装置（６）の入口で対向する面の間に生み出されて、末広域の壁（１５）に対する空気流が生起されることを特徴とする装置。
【請求項２】
拡散装置（１０）が直線スロット（２０）によって末広域の二つの壁（１５）に連なる収斂ノズルの形態の入口域（１３）を備え、繊維を静電気で帯電させるレール（１１）が末広域（１５）のすぐ上流の直線スロットの高さに配設されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
１バール未満の圧力による空気の注入が、延伸スロット（５）の出口と拡散装置（６）の入口で対向する面の間に生み出されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、通常スパンボンドの一般的な名称で呼ばれており、連続的な合成繊維によって形成されている不織布ウェブを製造する設備の改良に関するものである。
【０００２】
さらに詳しくは、押し出された繊維を延伸した後、可動搬送用ベルト上に斑なく分配して、均一なウェブを形成し、その用途に応じて重さと厚さを調整することが可能な繊維分配手段の改良に関する。
【０００３】
従来の技術
スパンボンド・タイプの不織布ウェブの製造は何十年もの歴史を持ち、かつ一般的には、下記から構成される：
−孔を開けられた紡糸口金を通して、溶融した有機ポリマーを押出して、繊維の束または幕を形成すること、
−その後、１または複数の流体ジェット装置、特に圧縮空気装置によって延伸することにより、押し出された繊維を配向させること、
−最後に、可動の搬送用ベルト上に繊維束をウェブの形で受けること。なお、そのベルトは一般的に、吸引源の作用下に置かれ、そのベルトの速度は、製造を所望するウェブの特性、特に厚さに従って、調整される。
【０００４】
製造後、ウェブは例えばサイジングまたはカレンダリング、好ましくは熱カレンダリングを行って、繊維要素を互いに結合させて合体される。
【０００５】
適切な場合には、例えば（通常のまたは流体ジェットによる）ニードリング処理法、かつ／またはウェブの表面または内部に接着剤を付加することによる、他の合体処理法もまた可能である。
【０００６】
一般的に述べれば、かかる製品を製造するために使用される設備は、下記により構成される：
−繊維の幕を製造するために紡糸口金に溶融した有機ポリマーを供給する、少なくとも一つの押出し機と、
−前記押し出された繊維の少なくとも表面を硬化させる冷却域と、
−矩形断面の狭いチェンバーの形式を持ち、その中で、繊維幕に高速空気流の作用を及ぼし、繊維を延伸させる吸引装置（この組立体を以下「延伸スロット」と称す）と、
−延伸スロットの出口で空気流の方向をそらせて減速し、繊維を受取りベルト上にむらのないように分配するための手段。
【０００７】
かかる設備において、繊維は、集合した繊維束の形で、延伸スロットの出口に、前記スロットの中心平面中に現れる。
【０００８】
これらの繊維は前記延伸スロットから非常に高速で放出され、その速度はその時の状況により3000 ｍ／minに達しうる。
【０００９】
延伸スロットを離れる繊維が放出される受取りベルト上に、可能な限り均一な不織ウェブを得るためには、前記繊維を互いに分離するだけではなく、繊維が前記ベルトに突き当たる前に繊維の速度を低下させて、均一でないシートを形成させる制御不能な跳ね返りをもまた制限する必要がある。
【００１０】
かかる押し出された繊維幕の開繊と分配を確実にするために、さまざまな技術が今日まで提案されている。
【００１１】
特に特許ＧＢ-Ａ-932 482と特許US-Ａ-3 967 118に記載されている最も初期の技術は、繊維を静電気で帯電させることからなり、それによって繊維が互いに反発しあうようにする（コロナ効果）。
【００１２】
繊維が延伸スロットから比較的低速で放出され、その結果いわゆる繊維の集合現象が、ベルト上の繊維の跳ね返り現象よりも大勢を占める場合には、この技術によりシートの形成を改善することができる。
【００１３】
特にこれは、シートが比較的太い、すなわち、繊維あたり２．２dtex以上の番手の繊維から構成され、繊維が一般に延伸スロットの出口において、3000 ｍ／min未満の速度で生産される場合には妥当である。
【００１４】
追加の要素を加えることなしに減速させるためには、この場合において、静電気装置が固定される延伸スロットの終端部が、受取りベルトから約500 ｍｍ以上の比較的大きな距離に位置していることが必要であり、それにより空気中の繊維の摩擦力が、繊維の速度を低下させ、跳ね返り現象を制限して、シートの形成を改善する。
【００１５】
この装置は、速度制御が可能ではなく、繊維がすべての外部空気流に影響されるため、シートを乱れさせて欠陥を作り出すので、完全に満足できるというわけではない。
【００１６】
最後に、このように短い距離では空気中の繊維の摩擦だけでは、ベルト上の繊維の跳ね上がり現象を十分に抑えるように、その速度を十分に減速することができない。
【００１７】
その結果、特許ＵＳ3  286 896に記載されているように、延伸スロット（図７および８参照）の終端部に、生産される繊維束の分配と開繊を改善するよう変向システムをつけることが提案された。
【００１８】
しかしながら、この解決法も完全に満足のゆくものではないので、特許ＵＳ-Ａ-3 325 906に記載されるように、延伸スロットの出口にある末広ノズルに、該ノズルのそれぞれの側面に空気を吹き入れるための組立体を結合し、それにより壁の近傍に負圧を生み出して、繊維を壁に引き付け、それにより繊維束を散開させ、また繊維を減速することが提案された。
【００１９】
かかる装置は、理論上は満足できるものであるが、それにもかかわらず、限られた有効性しか有していなかった、すなわちこのようにして「散開」されるのは、束のそれぞれの側面に位置する繊維のみで、前記束の中心にある、集合している繊維を互いに分離させることは極めて困難であった。
【００２０】
発明の要約
ここに、一方では、繊維束を開く組立体を実際の延伸スロットから分離することにより、他方では、とりわけ、繊維を静電気で帯電させる技術と、延伸スロットの出口で空気を減速させ、それにより受取りベルト上に受け取られる前に繊維を減速して束を開かせる技術との両者の利点を結合するよう、この開繊組立体を構成することにより、押し出された繊維の束を、延伸スロットの出口において完全に開繊するのみならず、受取りベルト上での非常に均一な分配を達成することも可能であることが見いだされ、本発明の主題が形成された。
【００２１】
かくして、一般的に述べて、本発明は、不織布のウェブの生産において繊維束を開繊させて分配する装置であって、下記からなる技術に従うものである：
−孔が開けられた紡糸口金を介して、溶融した有機ポリマーを押出して、繊維の束または幕を形成し、
−その後、１または複数の流体ジェット装置によって延伸することにより、押し出された繊維を配向させ、
−最後に、吸引源をその下に配設した可動搬送用ベルト上に、繊維束をウェブの形で受ける。
【００２２】
本発明による繊維束の開繊分配装置は、延伸組立体の出口の下流に配設されて、かつそれから分離されている組立体から構成され、この組立体は、延伸スロットの出口に近接して配設される拡散装置を備え、該拡散装置は、ウェブを生産するための延伸スロットの出口に対向して、設備の全長にわたって延在する収斂ノズルの形状の入口域を備えるとともに、末広ノズルに連接しており、また、該組立体は繊維が受取りベルト上に受け取られる前に、繊維を静電気で帯電させるレールと組合わされている。
【００２３】
一実施例によれば、拡散装置の末広域は、二つの壁と二つの横方向のスロットとを備え、スロットは前記拡散装置の上部において、そのそれぞれの側面上に位置し、ベンチュリ効果によって外部から空気を引き込むか、または適当な場合には、1バール未満好ましくは０．４から０．８バールの間の気圧のもとに空気を注入して、前記拡散装置の壁に対して空気流を作り出す。
【００２４】
上記拡散装置は、繊維束の幅とまた受取りベルト上への繊維の衝突速度を正確に調節することを可能とし、適切な場合には、静電気を帯電させる組立体は拡散装置の下流部分に配置することも可能であるが、後者の内部に内蔵して、それにより繊維束の開繊を増強することが好ましい。
【００２５】
好ましくはかつ実際的には、
−拡散装置は、直線スロットによって末広域の二つの壁に連通している収斂ノズルの形態の入口域を備え、繊維を静電気で帯電させるレールは、末広域のすぐ上流の直線スロットの高さに配設され、
−拡散装置の受取りベルトからの距離は調節可能とされ、繊維束に対する外部空気流の影響を最小とし、
−拡散装置の中でその壁に対して流れる空気圧と静電レールに印可される電圧の調節とにより、延伸スロットの出口における繊維の速度に従って、シートの形成条件を非常に正確に適合させることが可能となり、それによりこのような装置を低いデニールの繊維から構成されるシートの形成用に、また高速で動作する生産設備用に特に好適なものとし、
−最後に、実際の延伸システムと繊維幕を分配するシステムとを分離することによって、シートの外観を変更することなしに、前記繊維の番手を調節する可能性を提供し、またその逆も可能とする。
【００２６】
本発明とそれから得られる利点は、参考のためにしかし限定的意図はなく添付図面に図示された具体的な実施例によってより良く理解されよう。
【００２７】
発明の実施の形態
添付図面を参照するに、本発明による装置は、連続的な合成繊維からなる不織布ウェブ生産用の製造ラインで使用することを意図している。
【００２８】
全体的に説明すれば、図１に見られるように、かかる設備は、本質的に、全体を指す符号（1）で指定される、少なくとも一つの押出し機を備え、該押出し機は、例えばポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル等の合成ポリマーを、紡糸口金（２）に供給して、繊維幕（３）を形成する。
【００２９】
参考までに、実際的な観点から見て、紡糸口金は、幅１メートル当たり、例えば５０００個の、多数の孔を含む穿孔板から構成され、該孔の直径は押し出される繊維に依存し、例えば直径０．５ｍｍである。これらの孔は、複数の平行な列、例えば１８列にわたって分布し、また紡糸口金の吐出口において、幅１４０ｍｍにわたっている。
【００３０】
この紡糸口金の吐出口において、ポリマーに依存して繊維の温度を調節する冷却用組立体（４）が配設されており、それは例えば、繊維幕（３）に横断的な空気流を作用させるための複数の連続的な区域（4ａ、4ｂ、4 ｃ）から構成されており、それらの空気流の速度と温度は調節可能である。
【００３１】
参考までに、この冷却域の長さは約１２００ｍｍで、各区域の温度と速度は第一の区域（４ａ）から第三の区域（４ｃ）へと低下する。
【００３２】
この冷却域の下流に、実際の延伸組立体（５）が配設されており、それは囲まれた筐体の形態でスロット（Ｆ）を有し、その中に空気が例えば、約０．５バールの圧力で注入される。
【００３３】
かかる延伸システムは、繊維幕の吸引と高速気流によるその牽引をもたらして、延伸の遂行を可能にする。
【００３４】
延伸組立体（５）の出口において、繊維束（３）は、受取りベルト(７)上に、組立体（６）を通って放出されるが、組立体（６）は、本発明の主題を形成し、その二つの実施例は図２と図３から理解でき、スロット（５）を離れる空気流を変向して減速させ、それにより繊維幕を開繊させる。
【００３５】
図２に図示される第一の実施例において、かかる組立体は、一方では、全体を指す符号（１０）によって指定される拡散装置を備える。この拡散装置は、組立体(５)の延伸スロット（Ｆ）の出口の近傍において、ウェブ生産の全長にわたって延在する末広ノズルにより本質的に構成される。他方では、この開繊組立体の下流において、組立体（１０）の出口において繊維を静電気で帯電させるためのレール（１１）を備え、前記繊維が受け取りベルト（７）上に集積する前に、繊維束の中心部を開繊させる。
【００３６】
この実施例において、拡散装置組立体（１０）は本質的に収斂／末広ノズルの形式の内部スロット（１３）を有するチェンバー（１２）を備え、組立体（５）の延伸スロット（Ｆ）の出口に対向して、設備の全幅にわたって延びている。
【００３７】
末広域の下部に近くには、このスロット（１３）中に開いている、二つの横方向に配設された対称的なスロット（１４）がある。これらの対称的スロット（１４）は、１バール未満の、好ましくは約０．４バールの圧力の下で注入される圧縮空気源に接続されるか、または単に外部の空気に対して開口する。
【００３８】
この実施例において、末広域は同様に末広がりの二つの壁（１５）へと伸長している。
【００３９】
繊維を静電気で帯電させるための通常のレール（１１）が、この拡散組立体のすぐ下流に配設され、あるいは適切な場合には、後者の内部に内蔵される。それにより、繊維束の開繊を増強することが可能である。かかるレール（1）は通常のレールであって、例えばＵＳ-Ａ-3 967 118に記載されているタイプのものである。
【００４０】
図３は、生産されるウェブの形状に繊維束を開繊しかつ分配するための組立体の、本発明による第二の実施例を図示している。
【００４１】
この実施例では、図２に図示されている実施例を説明するために使用されたと同じ符号が用いられ、繊維束を開繊させ分配する装置（６）は、前例と同じく、延伸組立体（５）から分離されている。
【００４２】
この実施例もまた、延伸スロット（Ｆ）の出口に対向して延在する収斂ノズルの形状の入口域（１３）を備えている。収斂ノズルの形状のこの入口域（１３）は、直線形のスロット（２０）によって末広域の二つの壁（１５）に連なっている。
【００４３】
繊維を静電気で帯電させるためのレール（１１）は、本実施例では、末広域（１５）のすぐ上流の直線スロット（２０）の終端において、拡散装置の内部に内蔵されている。
【００４４】
ベンチュリ効果による外部から来る空気の引き込みが、延伸組立体（５）の下面と開繊および分配組立体（６）の上面とにより形成される二つの隣接した横方向スロットを介して生起される。
【００４５】
このようにして、開繊および分配組立体の壁（２０、１５）に沿って、空気流が発生する。
【００４６】
適切な場合には、図２に関連して記載した実施例におけるように、1バール未満の低圧による空気の注入を、延伸組立体（５）と開繊および分配組立体（６）との間に形成された二つの横方向スロットに生じさせることもできる。
【００４７】
かかる装置によって繊維束の完全な開繊が得られるのみならず、またさらに、ベルト（７）上の受け取りも、また非常に均一であり、かつ非常に均質な不織布ウェブが得られることが見出された。
【００４８】
本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、同じ思想によって実現されるその他のいかなる変形も対象となることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はスパンボンド・タイプの不織ウェブ生産設備の全体図である。
【図２】  図２は形成された繊維束の開繊用組立体の構造と機能および受取りベルト上の繊維の集積を概略的にに示す詳細図である。
【図３】  図３は本発明による他の実施例を図示し、その実施例では繊維の静電気による帯電は拡散装置の内部に内蔵されたレールによって与えられ、前者の内部の壁に対する空気流が、外部空気の自然の引き込みまたは1バール未満の低圧注入システムによって可能となる。
【符号の説明】
１  押出し機
２  紡糸口金
３  繊維幕
４  冷却用組立体
５  延伸組立体
６  組立体
７  受取りベルト
１０  拡散装置組立体
１１  レール
１３  スロット
１５  壁
２０  直線スロット
Ｆ  延伸スロット
【図１】
0004549541.tif 000002
【図２】
0004549541.tif 000003
【図３】
0004549541.tif 000004