(57)【要約】【課題】嵩高であり且つ低密度であって形状の安定した不織布を容易に形成することができる。【解決手段】不織布の製造装置は、溶融樹脂を吐出する吐出口１４及び吐出口１４を通じて吐出された溶融樹脂に対して熱風を供給する開口１８を有する口金１０と、溶融樹脂の吐出方向Ａに対して交わる方向に沿って延びるとともに互いに間隔をおいて設けられ、口金１０から吐出されて生成された樹脂繊維Ｆを捕集する捕集空間２７を形成する一対の捕集面２６と、吐出方向Ａに沿って延びるとともに互いに対向する一対の対向面２８と、を備え、一対の対向面２８は、吐出方向Ａの上流側から下流側に向けて移動する一対のベルトコンベア２０のベルト２５によりそれぞれ構成され、捕集空間２７にて捕集された樹脂繊維Ｆを一対のベルト２５の移動に伴って一対の対向面２８により形成された厚さ調整空間２９に掻き込むことにより所定の厚さの不織布５０を形成する。【選択図】図３
2016204778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトブロー法により不織布を連続的に製造する装置であって、
溶融樹脂を吐出する吐出口及び前記吐出口を通じて吐出された溶融樹脂に対して熱風を供給する開口を有する口金と、
溶融樹脂の吐出方向に対して交わる方向に沿って延びるとともに互いに間隔をおいて設けられ、前記口金から吐出されて生成された樹脂繊維を捕集する捕集空間を形成する一対の捕集面と、
前記吐出方向に沿って延びるとともに互いに対向する一対の対向面と、を備え、
一対の前記対向面は、前記吐出方向の上流側から下流側に向けて移動する一対の移動体によりそれぞれ構成され、
前記捕集空間にて捕集された樹脂繊維を一対の前記移動体の移動に伴って一対の前記対向面により形成された厚さ調整空間に掻き込むことにより所定の厚さの不織布を形成する、
不織布の製造装置。
【請求項２】
前記移動体を第１移動体とするとき、
一対の前記捕集面は、一対の前記対向面の上流端に向けて移動する一対の第２移動体によりそれぞれ構成されている、
請求項１に記載の不織布の製造装置。
【請求項３】
一対の前記第１移動体及び前記第２移動体は同一のベルトコンベアのベルトによりそれぞれ形成されている、
請求項２に記載の不織布の製造装置。
【請求項４】
一対の前記第１移動体と一対の前記第２移動体とは互いに異なるベルトコンベアのベルトによりそれぞれ形成されている、
請求項２に記載の不織布の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の不織布の製造装置において、
一対の前記移動体はベルトコンベアのベルトによってそれぞれ形成され、
前記ベルトコンベアのローラの温度を調整する温度調整装置を更に備える、
不織布の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メルトブロー法により不織布を連続的に製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メルトブロー法により不織布を連続的に製造する装置がある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の製造装置は、溶融樹脂を吐出する吐出口及び吐出口を通じて吐出された溶融樹脂に対して熱風を供給する開口を有する口金と、口金の下方に設けられたローラとを備えている。この装置では、口金から吐出されて生成された樹脂繊維がローラの外周面上に集積されることにより不織布が形成される。
【０００３】
また従来、口金から吐出されて生成された樹脂繊維をベルトコンベアのベルト上に集積するようにした製造装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２―１０２４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば不織布により形成されるエアフィルタにおいて、ダストの捕捉量を増やすためには、嵩高であり且つ低密度な不織布、換言すれば内部に多くの空間を有し、フワフワな触感を有する不織布を用いてエアフィルタを形成することが好ましい。ただし、こうした不織布を従来の製造装置を用いて形成しようとすると、口金の吐出口から樹脂繊維が集積されるローラまたはベルトコンベアのベルトまでの距離を長く設定する必要がある。しかしながら、この場合、口金から吐出された溶融樹脂（樹脂繊維）がローラやベルトコンベアに到達するまでに冷却されてしまい、樹脂繊維同士が結着しにくくなる、あるいは結着してもその力が弱くなる。そのため、不織布を構成する繊維がほつれやすくなり、不織布の形状が不安定なものとなりやすい。その結果、不織布を連続的に生産することが難しくなるなどの問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、嵩高であり且つ低密度であって形状の安定した不織布を容易に形成することのできる不織布の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための不織布の製造装置は、メルトブロー法により不織布を連続的に製造する装置であって、溶融樹脂を吐出する吐出口及び前記吐出口を通じて吐出された溶融樹脂に対して熱風を供給する開口を有する口金と、溶融樹脂の吐出方向に対して交わる方向に沿って延びるとともに互いに間隔をおいて設けられ、前記口金から吐出されて生成された樹脂繊維を捕集する捕集空間を形成する一対の捕集面と、前記吐出方向に沿って延びるとともに互いに対向する一対の対向面と、を備え、一対の前記対向面は、前記吐出方向の上流側から下流側に向けて移動する一対の移動体によりそれぞれ構成され、前記捕集空間にて捕集された樹脂繊維を一対の前記移動体の移動に伴って一対の前記対向面により形成された厚さ調整空間に掻き込むことにより所定の厚さの不織布を形成する。
【０００８】
同構成によれば、口金から吐出されて生成された樹脂繊維は、一対の捕集面により形成される捕集空間において密度の低い状態のまま捕集される。こうして捕集された樹脂繊維は、一対の対向面の移動に伴って厚さ調整空間内に掻き込まれるとともに下流側に向けて搬送される。このとき、樹脂繊維は他の樹脂繊維や自身の他の部分と絡み合うこととなる。このようにして、一対の対向面の間の間隔に対応した所定の厚さの低密度の不織布が連続的に形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、嵩高であり且つ低密度であって形状の安定した不織布を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】不織布の製造装置の第１実施形態について、製造装置の概略構成を示す断面図。
【図２】同実施形態の製造装置を斜め下から視た斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は同実施形態の製造装置の作用を説明する断面図。
【図４】第２実施形態における製造装置の概略構成を示す断面図。
【図５】第３実施形態における製造装置の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図３を参照して、第１実施形態について説明する。
不織布の製造装置は、メルトブロー法により不織布を連続的に製造する装置である。
【００１２】
図１に示すように、この製造装置は、溶融樹脂を押し出す押出機４１、熱風を生成する熱風生成装置４２、押出機４１から押し出された溶融樹脂を熱風と共に吐出する口金１０、及び口金１０から吐出されて生成された樹脂繊維により不織布５０を形成する一対のベルトコンベア２０を備えている。樹脂材料は、例えばポリプロピレン（融点１６５℃）やポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）である。
【００１３】
口金１０の内部には、上下方向に延びる樹脂通路１２と、樹脂通路１２を左右から挟むように延びる一対の熱風通路１６とが形成されている。
樹脂通路１２の下端部は先細状に形成されており、同樹脂通路１２の下端である吐出口１４は口金１０の下面に開口している。
【００１４】
一対の熱風通路１６の下部は、下側ほど吐出口１４に近接するように上下方向に対して傾斜して延びており、口金１０の下面に開口１８を有している。
図２に示すように、吐出口１４は、口金１０の延びる方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成されている。一対の熱風通路１６の開口１８は、複数の吐出口１４の並び方向に沿って連続的に延びている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、口金１０の下方には、互いに間隔をおいて設けられた一対のベルトコンベア２０が配置されている。一対のベルトコンベア２０は、吐出口１４の中心を通るとともに溶融樹脂の吐出方向（以下、単に吐出方向Ａと称する。）、すなわち上下方向に平行な仮想線Ｌに対して対称な形状を有している。
【００１６】
一対のベルトコンベア２０は、複数のローラ２１〜２４と、これらローラ２１〜２４により駆動されるゴム製のベルト２５とをそれぞれ備えている。
一対のベルト２５は、口金１０の下面に対向するとともに、吐出方向Ａ、すなわち上下方向に対して交わる方向に沿って延びる一対の捕集面２６をそれぞれ有している。一対の捕集面２６は、上方ほど前記仮想線Ｌに近接するように吐出方向Ａに対して傾斜している。同図に二点鎖線にて示すように、一対の捕集面２６によって、口金１０から吐出されて生成された樹脂繊維を捕集する捕集空間２７が形成される。
【００１７】
また、一対のベルト２５は、吐出方向Ａに沿って延びるとともに互いに対向する一対の対向面２８をそれぞれ有している。一対の対向面２８により不織布を所定の厚さに調整する厚さ調整空間２９が形成される。
【００１８】
一対のベルト２５は、対向面２８を構成する部分が上方から下方に向けて、すなわち吐出方向Ａの上流側から下流側に向けて移動するように複数のローラ２１〜２４によって駆動される。複数のローラ２１〜２４は図示しないモータにより回転駆動される。また、複数のローラ２１〜２４により駆動されることにより、一対のベルト２５における捕集面２６を構成する部分は、一対の対向面２８の上端部、すなわち吐出方向Ａにおける上流端に向けて移動する。
【００１９】
図１に示すように、複数のローラ２１〜２４には、各ローラ２１〜２４の内部に対して冷却水を供給することにより各ローラ２１〜２４の温度を調整可能な温度調整装置３０が設けられている。温度調整装置３０により各ローラ２１〜２４の温度が所定の温度範囲内に保たれる。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図３（ａ）に示すように、口金１０に向けて押出機４１から押し出された溶融樹脂は、口金１０の樹脂通路１２を通じて吐出口１４から吐出される。また、吐出された溶融樹脂に対して、熱風生成装置４２により生成されて熱風通路１６の開口１８を通じて供給される熱風が吹き付けられる。これにより、微細化された樹脂繊維Ｆが生成される。
【００２１】
こうして生成された樹脂繊維Ｆは、図３（ｂ）に示すように、一対の捕集面２６により形成される捕集空間２７において密度の低い状態のまま捕集される。
こうして捕集された樹脂繊維Ｆは、一対の捕集面２６及び対向面２８の移動に伴って厚さ調整空間２９内に掻き込まれるとともに下流側に向けて搬送される。このとき、樹脂繊維Ｆは他の樹脂繊維Ｆや自身の他の部分と絡み合うこととなる。
【００２２】
そして、図３（ｃ）に示すように、一対の対向面２８間の間隔ｄ（図１参照）に対応した所定の厚さの低密度の不織布５０が連続的に形成される。なお、厚さ調整空間２９の内部は、連続的に形成される不織布５０によって通気抵抗が大きくなる。このため、同図に破線の矢印にて示すように、開口１８から供給される熱風は、捕集面２６に沿って下方に流れることとなり、厚さ調整空間２９にはほとんど流入しない。したがって、口金１０とベルトコンベア２０との間において熱風の流れが乱れることが抑制される。
【００２３】
以上説明した本実施形態に係る不織布の製造装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）一対の対向面２８は、吐出方向Ａの上流側から下流側に向けて移動する一対のベルトコンベア２０のベルト２５によりそれぞれ構成され、捕集空間２７にて捕集された樹脂繊維Ｆを一対のベルト２５の移動に伴って一対の対向面２８により形成された厚さ調整空間２９に掻き込むことにより所定の厚さの不織布５０を形成する。
【００２４】
こうした構成によれば、密度の低い状態のまま捕集された樹脂繊維Ｆが、一対の対向面２８の移動に伴って厚さ調整空間２９内に掻き込まれるとともに下流側に向けて搬送される。このとき、樹脂繊維Ｆは他の樹脂繊維Ｆや自身の他の部分と絡み合うこととなる。このようにして、一対の対向面２８の間の間隔ｄに対応した所定の厚さの低密度の不織布５０が連続的に形成される。したがって、嵩高であり且つ低密度であって形状の安定した不織布５０を容易に形成することができる。
【００２５】
また、一対の対向面２８間の間隔ｄを変更することにより、不織布５０の厚さを容易に変更することができる。
（２）一対の捕集面２６は、一対の対向面２８の上流端に向けて移動する一対のベルトコンベア２０のベルト２５によりそれぞれ構成されている。
【００２６】
こうした構成によれば、一対の捕集面２６が一対の対向面２８の上流端に向けてそれぞれ移動することから、捕集空間２７において捕集された樹脂繊維Ｆが一対の捕集面２６によって厚さ調整空間２９に円滑に案内される。したがって、捕集された樹脂繊維Ｆを厚さ調整空間２９内に安定して掻き込むことができる。
【００２７】
（３）一対の対向面２８及び一対の捕集面２６はそれぞれ同一のベルトコンベア２０のベルト２５によりそれぞれ形成されている。
このため、不織布の製造装置の構成が簡易なものとなる。したがって、不織布の製造装置を容易に形成することができる。
【００２８】
（４）ベルトコンベア２０のローラ２１〜２４の温度を調整する温度調整装置３０を更に備えている。
こうした構成によれば、ローラ２１〜２４の温度調整を通じてベルト２５の温度が所定の温度範囲内に保持される。このため、一対の対向面２８の温度が変動することを抑制することができ、樹脂繊維Ｆの硬化度合にばらつきが生じることを抑制することができる。したがって、不織布５０の密度などにばらつきが生じることを抑制することができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
以下、図４を参照して、第２実施形態について説明する。
本実施形態では、一対のベルトコンベア１２０の形状が第１実施形態と相違している。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態の構成に対応する構成については、第１実施形態の構成の符号「２＊」に１００を加算した符号「１２＊」を付すことにより重複する説明を省略する。
【００３０】
図４に示すように、一対の捕集面１２６は、上方ほど前記仮想線Ｌから離間するように吐出方向Ａに対して傾斜している。一対の捕集面１２６によって、図示しない口金１０から吐出されて生成された樹脂繊維Ｆを捕集する捕集空間１２７が形成される。
【００３１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、樹脂繊維Ｆは、一対の捕集面１２６により形成される捕集空間１２７において密度の低い状態のまま捕集される。
【００３２】
こうして捕集された樹脂繊維Ｆは、一対の捕集面１２６及び一対の対向面１２８の移動に伴って厚さ調整空間１２９内に掻き込まれるとともに下流側に向けて搬送される。このとき、樹脂繊維Ｆは他の樹脂繊維Ｆや自身の他の部分と絡み合うこととなる。
【００３３】
そして、一対の対向面１２８の間の間隔に対応した所定の厚さの低密度の不織布５０が連続的に形成される。なお、厚さ調整空間１２９の内部は、連続的に形成される不織布５０によって通気抵抗が大きくなる。このため、同図に破線の矢印にて示すように、図示しない口金１０から供給される熱風は、厚さ調整空間１２９にはほとんど流入しない。したがって、口金１０とベルトコンベア１２０との間において熱風の流れが乱れることが抑制される。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係る不織布の製造装置によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）に準じた効果が得られるようになる。
＜第３実施形態＞
以下、図５を参照して、第３実施形態について説明する。
【００３５】
本実施形態では、片側二組のベルトコンベア２２０，２３０を備えている点が第２実施形態と相違している。以下、第２実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態の構成に対応する構成については、第２実施形態の構成の符号「２２＊」に１００を加算した符号「２２＊」を付すことにより重複する説明を省略する。
【００３６】
図５に示すように、一対の捕集面２３６と一対の対向面２２８とが互いに異なるベルトコンベア２２０，２３０のベルト２２５，２３５の一部によってそれぞれ形成されている。一対の捕集面２３６は、上方ほど前記仮想線Ｌから離間するように吐出方向Ａに対して傾斜している。
【００３７】
また、上側のベルトコンベア２３０と、下側のベルトコンベア２２０との間には、熱風を逃がすための間隙が形成されている。
また、上側のベルトコンベア２３０のベルト２３５の移動速度は、下側のベルトコンベア２２０のベルト２２５の移動速度よりも速く設定されている。
【００３８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、樹脂繊維Ｆは、一対の捕集面２３６により形成される捕集空間２３７において密度の低い状態のまま捕集される。
【００３９】
こうして捕集された樹脂繊維Ｆは、一対の対向面２２８の移動に伴って厚さ調整空間２２９内に掻き込まれるとともに下流側に向けて搬送される。このとき、樹脂繊維Ｆは他の樹脂繊維Ｆや自身の他の部分と絡み合うこととなる。
【００４０】
そして、一対の対向面２２８間の間隔に対応した所定の厚さの低密度の不織布５０が連続的に形成される。なお、厚さ調整空間２２９内部は、連続的に形成される不織布５０によって通気抵抗が大きくなる。このため、同図に破線の矢印にて示すように、図示しない口金１０から供給される熱風は、厚さ調整空間２２９には流入することなく、ベルトコンベア２２０，２３０の間の間隙を通じてベルトコンベア２２０，２３０の外側に逃がされる。
【００４１】
以上説明した本実施形態に係る不織布の製造装置によれば、第１実施形態の効果（１）〜（４）に加えて、新たに以下の効果（５）が得られるようになる。
（５）口金１０から供給される熱風は、ベルトコンベア２２０，２３０の間の間隙を通じてベルトコンベア２２０，２３０の外側に逃がされる。このため、捕集空間２３７に捕集された樹脂繊維Ｆが熱風と共にベルトコンベア２３０の上方を通じて外側に逃げることを適切に抑制することができる。
【００４２】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ベルト２５，１２５，２２５を耐熱樹脂や、アルミニウム、ステンレス鋼などのゴム以外の材料によって形成することもできる。
【００４３】
・第３実施形態において、一対の捕集面２３６を固定面にすることもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…口金、１２…樹脂通路、１４…吐出口、１６…熱風通路、１８…開口、２０，１２０，２２０…ベルトコンベア、２１〜２４…ローラ、２５，１２５…ベルト（第１移動体、第２移動体）、２２５…ベルト（第１移動体）、２６，１２６…捕集面、２７，１２７…捕集空間、２８，１２８，２２８…対向面、２９，１２９，２２９…厚さ調整空間、３０…温度調整装置、４１…押出機、４２…熱風生成装置、５０…不織布、２３０…ベルトコンベア、２３５…ベルト（第２移動体）、２３６…捕集面、２３７…捕集空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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