(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通形成された第１のポリマー供給通路及び第２のポリマー供給通路を有する細長い支持部材の下側に取り外し自在に装着可能であり、前記支持部材から運ばれる第１及び第２のポリマーを受け取って組み合わせる、端部に沿った出口オリフィスで終結するように貫通形成された流路列を有するダイチップと、
前記ダイチップの上面に形成されて、前記ダイチップの各流路の上側チャンバを形成する細長い凹みと、
各々が、前記凹み内に積層構成で配置され、取り外し自在に支持されている、
複数の貫通孔を有し、前記ポリマーの各々が該孔の少なくとも１つに分配されるとともに、該孔の各々が、１つのポリマーのみを受け取るように前記流路に対して配置された前記中央ブレーカプレートと、
前記支持部材内の供給通路からポリマーを別個に受け取るためのプレート上面に形成された受け取り孔と、前記中央ブレーカプレートへ前記２つのポリマーを別個に分配するための流路と、を有する上部ブレーカプレートと、
長手方向に沿って孔のグループが複数形成され、該グループの１つが、前記ダイチップ流路の各チャンバ内に配置されるとともに、前記ポリマーの各々が少なくとも１つの該孔に分配され、該孔の各々が１つのポリマーのみを受け取るように該孔の各々が、前記中央ブレーカプレート孔の１つと流体的に連通している下部ブレーカプレートと、
前記凹み内に配置された濾過要素と、を備えるダイヘッド組立体であって、
前記流路の各々で、前記支持部材の供給通路から運ばれた前記第１及び第２のポリマーが、前記各ブレーカプレートを通って流れ、前記濾過要素により別個に濾過されて、前記下部ブレーカプレート内の前記孔の数に一致する別個のポリマー流として前記流路へ流れ、前記オリフィスから２成分ポリマー繊維として押し出される前に前記流路で組み合わされることを特徴とする、メルトブローン装置で２成分繊維を生成するためのブレーカプレート組立体。
【請求項２】
前記濾過要素が、前記下部ブレーカプレート及び中央ブレーカプレートの間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項３】
前記ブレーカプレートが、前記ダイチップから別個に取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項４】
前記中央ブレーカプレート内に３列の孔を備え、
前記孔の列の１つが１つのポリマーを受け取り、前記孔の他の２つの列が前記上部ブレーカプレートから他のポリマーを受け取るようなパターンで配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項５】
前記１つのポリマーを受け取る前記孔の列が、前記他のポリマーを受け取る前記他の２つの列の間に配置されている中央の列であることを特徴とする、請求項４に記載のダイヘッド組立体。
【請求項６】
前記下部ブレーカプレートの孔が、前記下部ブレーカプレートの上面に形成された分配溝により、前記中央ブレーカプレートの孔と流体的に連通していることを特徴とする、請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項７】
前記分配溝の数が、前記中央ブレーカプレート内の前記孔の列の数に一致することを特徴とする、請求項６に記載のダイヘッド組立体。
【請求項８】
前記下部ブレーカプレート内にある前記孔の各グループ内の孔の数が、分配溝の数に一致することを特徴とする、請求項７に記載のダイヘッド組立体。
【請求項９】
前記下部ブレーカプレートの各前記孔のグループ内に、３つの前記孔を備えることを特徴とする、請求項８に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１０】
前記濾過要素が、１５０メッシュから２５０メッシュまでのスクリーンを含むことを特徴とする、請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１１】
前記上部ブレーカプレート流路が、ブレーカプレートの縦方向軸線に対して前記ブレーカプレートを横切って横方向に配置されており、１つの組の前記流路が、１つのポリマーを前記中央ブレーカプレート内にある前記孔の中央の列に分配するように、前記上部ブレーカプレートをほぼ半分横切って延びており、他の組の流路が、前記他のポリマーを前記中央ブレーカプレート内にある前記孔の外側の列に分配するように延びていることを特徴とする、請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１２】
前記１つの組の流路が、前記上部ブレーカプレートに沿って前記他の組の流路と互い違いにされており、前記中央列の孔が、前記中央ブレーカプレート内の前記外側の列の孔と縦方向に互い違いにされていることを特徴とする、請求項１に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１３】
貫通形成された第１のポリマー供給通路及び第２のポリマー供給通路を有する細長い支持部材の下側に取り外し自在に装着可能であり、前記支持部材から運ばれる第１及び第２のポリマーを受け取って組み合わせる、端部に沿った出口オリフィスで終結するように貫通形成された流路列を有するダイチップと、
前記ダイチップの上面に形成されて、前記ダイチップの各流路の上側チャンバを形成する細長い凹みと、
上部ブレーカプレートが、供給部材の供給通路から前記ポリマーを別個に受け取るためにその中に形成された受け取り孔を有し、残りのブレーカプレートが、前記ポリマーを少なくとも３つの別個のポリマー流に分けるとともに、前記ポリマー流を前記ダイチップ流路内に導くように構成された複数の貫通孔を有している、前記凹み内に積層構成で配置された複数のブレーカプレートと、を備え、
前記積層構成で配置された複数のブレーカプレートは、最上部のブレーカプレートの上面が、前記ダイチップの上面と同一平面またはそれより下側の平面内にあるように、前記凹み内に収容され、
前記流路の各々で、前記支持部材の供給流路から運ばれた前記第１及び第２のポリマーが、前記ブレーカプレートを通り、最下部の前記ブレーカプレート内の前記孔の数に一致する別個のポリマー流として前記流路に流れ、前記オリフィスから２成分ポリマー繊維として押し出される前に、前記流路内で組み合わせられることを特徴とする、メルトブローン装置で２成分繊維を生成するためのブレーカプレート組立体。
【請求項１４】
前記凹み内に配置された濾過要素を更に含むことを特徴とする、請求項１３に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１５】
前記濾過要素が、下２つの隣接す  る前記ブレーカプレートの間に配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１６】
前記ブレーカプレートが、前記上部ブレーカプレート、中央ブレーカプレート、及び下部ブレーカプレートを備えることを特徴とする、請求項１３に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１７】
前記下部ブレーカプレートが、前記各ダイチップチャンバに、前記下部ブレーカプレートを貫通して形成された少なくとも３つの孔のグループを有し、前記中央ブレーカプレート内の前記孔により、前記上部ブレーカからの前記ポリマー流が、前記下部ブレーカプレートの孔に送られる３つの別個のポリマー流に分けられることを特徴とする請求項１６に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１８】
前記上部ブレーカプレートの分配流路が、１組の前記分配流路により、ポリマーの１つが前記中央ブレーカプレート内の中央の列の孔に分配され、前記分配流路の他の組により、もう１つのポリマーが前記中央ブレーカプレート内にある外側の列の孔に分配されるように配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のダイヘッド組立体。
【請求項１９】
メルトブローン２成分繊維を生成するための方法において、
メルトブローン組立体の、ダイチップの凹み内に支持された複数の積層ブレーカプレートを含むダイチップ組立体であって、前記構成で配置された複数の積層ブレーカプレートは、最上部のブレーカプレートの上面が、前記ダイチップの上面と同一平面またはそれより下側の平面内にあるように、前記凹み内に収容されている、該ダイチップ組立体を準備する過程と、
前記ダイチップを、支持部材の下側に取り付ける過程であって、前記支持部材は、その内部に画定された第１のポリマー供給通路と第２のポリマー供給通路とを備える、該過程と、
第１のポリマー及び第２のポリマーを、前記ダイチップ組立体に供給する過程と、
前記ブレーカプレートの上側ブレーカプレートの受け取り孔を通して前記第１のポリマーを運び、前記上側ブレーカプレート内の別個に隣接する受け取り孔を通して前記第２のポリマーを運ぶ過程と、
前記残りのブレーカプレート内の組み合わされた孔を通して前記第１及び第２のポリマーを運ぶことにより、前記上側ブレーカプレートからの２つのポリマー流を少なくとも３つの別個のポリマー流に分ける過程と、
前記ダイチップ内に形成された流路内で少なくとも３つのポリマー流を組み合わせた後、前記流路の端部の出口オリフィスから複数のセグメントを有する２成分ポリマー繊維として前記ポリマーを押し出す過程とを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記２つのポリマーが、前記ブレーカプレートを通って流れるときに、該２つのポリマーを別個に濾過する過程を更に含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ダイチップ組立体内の最後の２つのブレーカプレートの間で、前記３つのポリマー流を濾過する過程を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１及び第２のポリマーを異なる粘度で供給する過程を更に含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２のポリマーを６００ＭＦＲまでの粘度差で供給する過程を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記粘度差が、４５０ＭＦＲであることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、メルトブローン装置のためのダイヘッド組立体に関し、詳細には、メルトブローン装置で２成分繊維を生成するための工程及びブレーカプレート組立体に関する。
【０００２】
（背景技術）
メルトブローン工程は主に、溶融ポリマーを紡糸し、それを、フィラメント又は繊維を形成して細くするように導く流体、通常空気と、溶融状態で接触させることにより細い熱可塑繊維を形成するのに用いられる。冷却後、繊維は捕集され、結合されて、一体化されたウェブを形成する。該ウェブは、濾過材料、吸収性材料、水分障壁、絶縁体等として特に有用である。
従来のメルトブローン工程は、当技術分野では公知である。該工程では、押出器を用い、高温の熱可塑溶融物をダイチップヘッド内の細いオリフィスの列を通過させ、押出オリフィスの両側に配置された減衰気体、通常空気の高速二重流に押し出す。従来のダイヘッドは、米国特許第３，８２５，３８０号に開示されている。減衰気体は、米国特許第３，６７６，２４２号、米国特許第３，７５５，５２７号、米国特許第３，８２５，３７９号、米国特許第３，８４９，２４１号、及び米国特許第３，８２５，３８０号を含む種々の米国特許に記載されているように、通常加熱されている。また、米国特許第４，５２６，７３３号、国際特許出願公開ＷＯ９９／３２６９２号、及び米国特許第６，００１，３０３号から、冷空気減衰工程も知られる。
【０００３】
高温溶融物は、オリフィスを出ると、減衰気体にぶつかり、延伸されて個々の繊維になり、これが、次に、移動する捕集表面、通常、小孔ベルトの上に堆積して熱可塑材料のウェブを形成する。効率的な高速の生成のためには、ポリマーが流れており、ダイチップを塞がないように十分に低い粘度に維持されることが重要である。従来の方法によれば、ダイヘッドには、ダイチップに隣接してヒータを設け、ポリマーが、送り込み流路を通ってダイチップのオリフィスに導かれたときに、ポリマーの温度を維持する。また、例えば、欧州登録特許０５５３４１９Ｂ１号から、加熱減衰空気を用い、ダイチップオリフィスを通るポリマーの押出工程中に高温溶融物の温度を維持することが知られている。
【０００４】
２成分メルトブローン紡糸工程には、ダイチップオリフィスを通してポリマーを押し出す前に、各押出器から孔又はポリマーを組み合わせるチャンバ内に２つの異なるポリマーを導くことが含まれる。その結果得られる繊維構造では、繊維の断面にわたって区別でき、繊維を通して縦方向に走るセグメントにポリマーを保持する。セグメントは、米国特許第５，９３５，８８３号に開示されているように種々のパターン又は構成を有することができる。ポリマーは、組み合わせられたとき混和ブレンドを形成しないという点で、一般に、「非相溶性」である。２成分繊維又は「コンジュゲート」繊維を生成するのに有用な非相溶性ポリマーの特に望ましい組み合わせの例は、米国特許第５，９３５，８８３号から得られる。このような２成分繊維は、その後、ポリマーセグメント線に沿って「分割」され、極細繊維を形成することができる。メルトブローン装置で極細分割繊維ウェブを生成するための方法は、米国特許第５，９３５，８８３号に記載されている。
【０００５】
２成分繊維を生成するのに特に懸念されるのは、ポリマーの粘度を別個に維持することが困難であることである。一般に、ダイヘッドを通過するポリマーの粘度は、ほぼ同じであることが必要であり、これは、ダイヘッド及び押出器内の温度及び保持時間、ポリマーの組成等を制御することにより達成されると考えられている。一般に、ポリマーは、該ポリマーのそれぞれの粘度がほぼ同じ状態でダイヘッドを通って流れ、オリフィスに到達するときにのみ、コンジュゲート部分で大きな乱流及び破断を生じることなくオリフィスを通って押し出すことができるコンジュゲート塊を形成することができると思われている。分子量の差、更には押出温度の差により、それぞれのポリマー間に粘度差が生じると、ダイヘッド内部でポリマーの流れ内に混合が起こり、ポリマーをオリフィスから押し出す前に、ダイチップ内部に均質なコンジュゲート塊を形成することが困難になる。米国特許第５，５１１，９６０号は、ポリマー間に粘度差があってもコンジュゲート繊維を生成するためのメルトブローン紡糸装置を記載している。この装置は、ダイチップ内に送り込みプレート、分配プレート、及び分離プレートの組み合わせを用いている。
当技術分野では、明らかに異なる粘度を有するポリマーから２成分繊維を生成するためのメルトブローン工程及び装置において更なる費用削減が依然として必要とされている。
【０００６】
（発明の開示）
本発明の目的及び利点は、以下の記載に述べられるか、記載から明らかとされることができるか、本発明を実施することにより理解することができるであろう。
本発明は、メルトブローン紡糸装置で２成分メルトブローン繊維を生成するための改良されたダイヘッド組立体に関する。本発明のダイヘッド組立体は、どのような特定の種類のメルトブローン装置での用途、及びどのような特定の組み合わせのポリマーの用途のいずれにも限定されないことが理解されるであろう。また、「メルトブローン」という用語は、此処で用いる場合、当技術分野で「メルトスプレー」とも呼ばれる工程を含むことも理解されるであろう。
【０００７】
本発明によるダイヘッド組立体は、細長い支持部材に取り外し可能に装着されたダイチップを含む。支持部材は、ダイ本体そのものの一部とされることもでき、またはダイ本体に取り付けられた別個のプレート又は構成部品とされることもできる。そのような構成に関係なく、支持部材は、少なくとも、支持部材を貫通して形成された第１のポリマー供給通路及び別個の第２のポリマー供給通路を有する。これらの通路には、例えば、支持部材の底面に沿って形成された溝を含むことができる。この溝には、別個のポリマー送り込み流路により供給されることができる。
ダイチップは、ダイチップを貫通するように形成され、ダイチップの底縁に沿う出口オリフィス又はノズルで終結する流路の列を有する。これらの流路では、支持部材から運ばれた第１及び第２のポリマーが受け取られ、組み合わせられる。
【０００８】
ダイチップの上面には、細長い凹みが形成される。この凹みは、各ダイチップ流路の上側チャンバを形成する。複数の細長いブレーカプレートが、凹み内に積層構成で配置される。最上部のブレーカプレートは、プレート内に、供給部材通路からポリマーを別個に受け取るための受け取り孔が形成されている。例えば、最上部のブレーカプレートの１つの実施形態において、互い違いの受け取り孔が、２つのポリマーを別個に受け取るようにブレーカプレートの上面に沿って配置さされる。この実施形態において、受け取り孔は、上部ブレーカプレートの底面に形成された分配流路と流体的に連通することができる。これらの分配流路は、２つのポリマーを隣接するブレーカプレートに別個に分配するように配置される。特定の１つの実施形態において、これらの分配流路は、ブレーカプレートを横切って、即ちブレーカプレートの縦の軸線を横切って配置される。１組の分配流路は、ブレーカプレートを約半分横切って延び、ポリマーの１つを、隣接するブレーカプレートの孔の列まで分配する。別の１つの組の分配流路は、ブレーカプレートをほぼ横切って延び、もう１つのポリマーを、隣接するブレーカプレートの少なくとももう１つの孔の列まで分配する。
【０００９】
残りのブレーカプレートは、ブレーカプレートを貫通して形成された孔即ち流路を有し、これらは、上部ブレーカプレートにより分配されるポリマーを分けて複数の別個のポリマー流にするとともに、これらのポリマー流をダイチップ流路に導くように構成される。このように、各ダイチップ流路で、第１及び第２のポリマーは、支持部材供給通路からブレーカプレートを通って、ダイチップ流路内にまで、最下部のブレーカプレート内の孔の数に対応する複数の別個のポリマー流として運ばれる。ポリマー流は、流路内で組み合わされた後、２成分ポリマー繊維としてオリフィスから押し出される。
スクリーンなどの濾過器要素は、ポリマー流がダイチップ流路に運ばれる前に、ポリマー流を別個に濾過するように凹みに配置される。例えば、この濾過スクリーンは、下２つのブレーカプレートの間に配置することができる。
【００１０】
本発明の特定の１つの実施形態において、３つの重ねられたブレーカプレートが、ダイチップの凹みに配置され、上部ブレーカプレート、中央ブレーカプレート、及び下部ブレーカプレートを含む。下部ブレーカプレートは、各ダイチップチャンバに、ブレーカプレートを貫通して形成された孔のグループを有する。このように、下部ブレーカプレートは、その縦方向に沿って形成された１連のこのようなグループを有し、そのようなグループの１つが、ダイチップ流路のそれぞれに対して設けられている。本発明では、下部ブレーカプレート内に形成される孔は、どのような特定の数又は構成にも限定されない。例えば、１つの実施形態において、３つのこのような孔が、各グループに対して設けられてポリマーを３つの別個のポリマー流に分け、これらが、ダイチップ流路内で組み合わせられる。
【００１１】
３つのブレーカプレートが設けられた本発明の実施形態において、中央ブレーカプレートは、ブレーカプレートを貫通して形成され、上部ブレーカプレート内の分配流路に対して配置された複数の孔を有し、各ポリマーが、中央ブレーカプレートの少なくとも１つの孔に分配され、中央ブレーカプレートの各孔が、１つのポリマーのみを受け取るようにすることができる。従って、ポリマーは、中央ブレーカプレート内の孔では混合されず、中央ブレーカプレート内の孔の少なくとも１つが、ポリマーの１つを別個に運ぶのに用いられる。各グループの孔の下部ブレーカプレートの孔はそれぞれ、中央ブレーカプレート孔の１つと流体的に連通し、各ポリマーが、下部ブレーカプレートの孔の少なくとも１つに別個に分配され、下部ブレーカプレートの各孔が、１つのポリマーのみを受け取るようにされる。下部ブレーカプレートの孔の数により、ダイチップ流路に押し出される別個のポリマー流の数が決まる。
本発明は、添付の図面を参照し、以下に極めて詳細に記載する。
【００１２】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の実施形態を詳細に説明するが、１つ又はそれ以上の実施例が、図示され、以下に説明される。各実施例は、本発明の説明のために提供されるが、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲及び技術的思想層から逸脱することなく、本発明において種々の実施形態及び変形形態が可能であることは、当業者には明らかであろう。例えば、１つの実施形態の一部として図示又は記載した特徴を他の実施形態に用いて、更に別の実施形態を作ることができる。従って、本発明は、そのような実施形態及び変形形態を含むものとする。
【００１３】
本発明は、２成分繊維を生成するための任意の市販又は従来のメルトブローン装置に用いるための改良ダイ組立体に関する。このようなメルトブローン装置は、当業者には公知であり、本発明を理解するためには、その詳細な説明は必要ではない。メルトブローン装置は、一般に此処では、本発明を理解するために必要な範囲で説明することにする。
また、２成分繊維即ち「コンジュゲート」ポリマー繊維を形成するための工程及び装置は、当業者には公知である。特にコンジュゲート２成分繊維に適するポリマー及びポリマーの組み合わせは、例えば、米国特許第５，９３５，８８３号に開示されている。第５，９３５，８８３号特許の全体の開示は、全ての目的に関し、引用により本明細書に組み込まれる。
【００１４】
図１を参照すると、２成分ポリマー繊維１８を生成するためのメルトブローン装置８の略図が示されている。ホッパ１０ａ及び１０ｂが、別個のポリマーを各押出器１２ａ及び１２ｂに供給する。押出器は、モータ１１ａ及び１１ｂにより駆動されており、ポリマーが望ましい温度及び粘度になるように加熱されている。溶融ポリマーは、ダイ１４まで別個に運ばれ、一般にこのダイもまたヒータ１６で加熱されており、導管１３で減衰流体源まで連結されている。ダイ１４の出口１９では、２成分繊維１８が、吸引箱１５の助けを借りて形成ベルト２０上に形成され、捕集される。繊維は、減衰気体により延伸され、場合によっては切断され、移動ベルト２０上に堆積してウェブ２２を形成する。ウェブは、ロール２４、２６により圧縮されるか、他の方法で結合されることができる。ベルト２０は、ロール２１、２３により駆動又は回転されることができる。
【００１５】
また、本発明は、どのような特定の種類の減衰気体システムにも限定されない。本発明は、例えば、米国特許第４，５２６，７３３号、国際特許出願公開ＷＯ９９／３２６９２号、及び米国特許第６，００１，３０３号、に記載されているような、熱空気減衰気体システムまたは冷空気システムと共に用いることもできる。米国特許第４，５２６，７３３号及び該国際特許出願公開は、双方の全ての目的に関し全体を本明細書に組み込まれる。
本発明によるダイヘッド組立体３０の実施例を図２に示す。組立体３０は、支持部材３４の下側３６に取り外し可能に装着されたダイチップ３２を含む。支持部材３４は、ダイ本体の底部分、又はダイ本体に装着された別個のプレート又は部材を含むことができる。図示した実施形態において、ダイチップ３２は、ボルト３８で支持部材３４に装着される。
【００１６】
別個の第１及び第２のポリマー供給流路又は通路４０、４２が、支持部材３４を貫通して形成される。該供給通路は、ポリマー送り込み管とすることができる。図２では見えないが、供給通路４０、４２は、支持部材３４の下側３６に沿って形成された細長い溝内で終結することができる。支持部材３４を通ってダイチップ３２まで溶融ポリマーを別個に運ぶのに、通路又は流路のどのような構成を用いることもできる。
ダイチップ３２は、ダイチップを貫通して形成された流路４４の列を有する。流路４４は、下向きに先細りになっており、ダイチップ３２の底部のナイフエッジ１９に沿って形成された出口ノズル又はオリフィス４６で終結することができる。流路４４は、支持部材３４から運ばれた第１及び第２のポリマーを受け取って組み合わせる。２成分繊維の形成において、ポリマーは、流路４４内で混合せず、別個の一体性を維持し、２つのポリマー間に少なくとも１つの界面又はセグメント線が形成される。従って、その結果得られる繊維構造は、繊維の断面にわたって区別できるセグメントにポリマーを維持する。これらのセグメントは、繊維を通って縦方向に走る。本発明に適用可能な種々のセグメントパターンの例は、米国特許第５，９３５，８８３号に開示されている。
【００１７】
細長い凹み４８が、ダイチップ３２の上面５０に沿って形成される。凹み４８は、ダイチップ３２の全長に沿って走ることができる。凹み４８は、このように、各ダイチップ流路４４に対する上側チャンバを形成する。
凹み４８内には、複数のブレーカプレートが、積層構成で配置される。図示した実施形態において、上部ブレーカプレート５２、中央ブレーカプレート５４、及び下部ブレーカプレート５６が設けられている。本発明は、このような３つのブレーカプレートに限定されず、２つのポリマーを所望の数の別個のポリマー流に分けるための任意の数のブレーカプレートを含むことができ、このポリマー流が、最終的に各流路４４に押し出されることが理解されるであろう。ブレーカプレートは、図３に詳細に示されるように、全体的に同じ形状及び同じ寸法であり、凹み４８内に、積層構成で支持される。個々のブレーカプレートは、図４、図５及び図６に更に明確に示されている。
【００１８】
上部ブレーカプレート５２は、ブレーカプレートの上面５３に形成された受け取り孔６８ａ、６８ｂを有する。受け取り孔６８ａ、６８ｂは、詳細には図２に見られるように、孔６８ａ、６８ｂが、支持部材供給通路４０、４２の１つに位置合わせするように間隔を置いて配置される。図示した実施形態において、受け取り孔６８ａ、６８ｂは、図４に詳細に示されるように、ブレーカプレートに沿って縦方向に互い違いにされる。従って、受け取り孔６８ａは、供給通路４２とのみ位置合わせし、受け取り孔６８ｂは、供給通路４０とのみ位置合わせする。
受け取り孔６８ａ及び６８ｂは、上部ブレーカプレート５２の底面に形成された各分配流路７０ａ、７０ｂと流体的に連通する。これらの分配流路は、任意の形状及び構成とすることができる。図示した実施形態において、分配流路７０ａ、７０ｂは、図３及び図４に詳細に示されるように、ブレーカプレートの縦軸線又は縦方向に対し、上部ブレーカプレート５２を横切って横方向に延びる。該流路は、以下に極めて詳細に論ずるように、中央ブレーカプレート５４を貫通して形成された孔に、２つの別個のポリマー流を送るような形状及び方向とされる。
【００１９】
中央ブレーカプレート５４は、上部ブレーカプレート５２の分配流路７０ａ、７０ｂから２つのポリマーを受け取るために、ブレーカプレートを貫通して形成された複数の孔を有する。図５を詳細に参照すると、孔が、列７４ａ、７４ｂ、及び７４ｃに配置されているのが見られる。中央の列７４ｂは、孔５８ｂを含む。外側の列である７４ａ及び７４ｃは、孔５８ａ及び５８ｃをそれぞれ含む。中央の列７４ｂの孔５８ｂは、外側の列７４ａ及び７４ｃの孔５８ａ及び５８ｃの間に縦方向に互い違いにされる。孔５４ａ、５４ｂ、及び５４ｃは、各ポリマーが、中央ブレーカプレートの孔の少なくとも１つに分配されるとともに、各中央ブレーカプレートの孔のそれぞれが、ポリマーの１つのみを受け取るように、分配流路７０ａ、７０ｂに対して配置される。例えば、図３から図５までに見られるように、上部ブレーカプレート５２内の受け取り孔６８ａは、供給通路４２からのポリマーを受け取る。分配流路７０ａは、ブレーカプレート５２を約半分横切って延び、供給通路４２から中央ブレーカプレート５４内に形成された孔５８ｂの中央の列７４ｂまでポリマーを分配するように第１の組の分配流路を形成する。同様に、上部ブレーカプレート５２内の受け取り孔６８ｂは、供給通路４０からポリマーを受け取る。分配流路７０ｂの各組は、ポリマーを孔５８ａ及び５８ｃの列７４ａ及び７４ｃにそれぞれ分配するのに必要な距離だけ上部ブレーカプレート５２を横切って横方向に延びる。このように、列７４ａ及び７４ｃは、供給通路４０からポリマーを受け取り、中央の列７４ｂは、供給通路４２からポリマーを受け取る。
【００２０】
下部ブレーカプレート５６は、ブレーカプレートに沿って形成された孔の組又はグループを有し、該グループの１つが、ダイチップ流路４４の各上側チャンバに配置される。このグループは、任意の数の孔を含むことができる。図示した実施形態において、各グループは、隣接する孔６２ａ、６２ｂ、及び６２ｃにより形成される。ダイチップ流路４４の各グループの各孔６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、中央ブレーカプレート５４の孔５８ａ，５８ｂ，５８ｃの少なくとも１つと流体的に連通し、中央ブレーカプレート５４に分配された各ポリマーが、その後、少なくとも１つの下部ブレーカプレートの孔に分配されるとともに、下部ブレーカプレートの各孔が、ポリマーの１つのみを受け取るようにされる。図３及び図６を詳細に参照すると、孔６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、下部ブレーカプレート５６の底部分内で隣接するように配置される。各分配溝６３ａ、６３ｂ、６３ｃは、下部ブレーカプレート５６の上側部分に沿って縦方向に形成される。従って、個々の孔６２ａのそれぞれは、縦方向の溝６３ａと流体的に連通し、個々の孔６２ｂのそれぞれは、縦方向の溝６３ｂと流体的に連通し、個々の孔６２ｃのそれぞれは、縦方向の溝６３ｃと流体的に連通する。中央の縦方向の溝６３ｂは、中央ブレーカプレート５４内にある孔５８ｂの中央の列７４ｂが、ポリマーを供給通路４２から分配溝６３ｂに分配するように位置合わせする。同様に、分配溝６３ａ及び６３ｃは、分配流路４０からのポリマーが、分配溝６３ａ及び６３ｃに分配されるように、孔７４ａ及び７４ｃの外側の列と位置合わせする。従って、各ダイチップ流路４４のそれぞれでは、３つの別個のポリマー流が、各流路のそれぞれに押し出されることになることが理解されるであろう。ポリマー流は、２成分ポリマー繊維として押し出される前に、流路内で組み合わされることになる。ポリマーは、個々のポリマー流が流路内で一体性を維持するような粘度とされることができる。得られる繊維は、このように、繊維を通って縦方向に走る少なくとも２つのポリマー界面を有することになる。
【００２１】
スクリーン７２のような濾過要素は、凹み４８内に配置され、ポリマーが、別個の流れとして個々の流路４４に押し出される前に、ポリマーをそれぞれ別個に濾過する。スクリーン７２は、どのブレーカプレートの間にも配置されることができる。例えば、図示した実施形態において、スクリーン７２は、中央ブレーカプレート５４と下部ブレーカプレート５６との間に配置される。スクリーン７２は、ポリマーが、ブレーカプレートの間で交差または混合を防ぐような厚さ及びメッシュ構成とされる。この場合、１５０メッシュから２５０メッシュまでのスクリーンが有用である。
個々のブレーカプレート５２、５４、５６は、簡単に、凹み４８内に非結合の積層構成で置くことができる。従って、各ブレーカプレートは、ダイチップ３２を支持部材３４から緩めるかまたは取り外すと、凹み４８から、別個にかつ容易に取り外すことができる。
【００２２】
出願者らは、此処に記載するダイヘッド組立体の構成により、従来の紡糸装置で懸念されていた乱流や分配の問題を起こすことなく、可能ならば、著しく異なる粘度を有するポリマーから少なくとも２つのポリマーセグメント線又は界面を有する２成分ポリマー繊維を効率的に紡糸することができることを見出した。例えば、約４５０ＭＦＲまでの粘度差、更には約６００ＭＦＲまでの粘度差を有するポリマーも、本発明のダイヘッド組立体で加工処理することができる。
【００２３】
しかし、任意の個々の繊維内で得られるポリマーのパターン又はセグメント分配は、本発明を限定するものでないことが理解されるであろう。セグメントパターンは、縞模様、パイ形等とされることができる。他の実施形態において、他のポリマーのいずれかの側に分配された１つのポリマーの粘度は、１つのポリマーが、内側のポリマーに合流して芯鞘構造を形成するように制御されることができる。また、ポリマーの計量率も、当業者に公知の手段により正確に制御し、別個のポリマーを望ましい比率とすることができる。また、ポリマーセグメントは、最下部のブレーカプレート内の孔の数、構造、又は直径によって決まることになることが理解されるであろう。
【００２４】
ブレーカプレート５２、５４、５６は、上流ブレーカプレート５２の上面５３がダイチップ３２の上面５０と平坦に、即ち同一平面内にあるように、プレートの積層の組み合わせが、凹み４８内で平坦に支持されるような厚さを有することが好ましい。この実施形態において、図２に示すように、ダイチップ３２は、ダイチップ３２の上面５０が、支持部材３４の下側に直接接触するように装着することができる。凹み４８は、支持部材３４の下側３６に沿って形成された供給溝内で終結することもできる供給通路４２、４０を包囲する幅を有する。
【００２５】
本発明の範囲及び技術的思想から逸脱することなく、本発明に種々の変更形態及び変形形態をなすことが可能であることは、当業者には理解されるであろう。例えば、本発明によるダイヘッド組立体は、ブレーカプレートを貫通して形成された、特に、下部ブレーカプレートを貫通して形成された種々の孔構成を含むことができる。同様に、ダイチップは、種々のメルトブローンダイに適合するどのような構成でも構成されることもできる。本発明は、このような変更形態及び変形形態を含むことを企図する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２成分繊維を生成するためのメルトブローン装置の概略斜視図である。
【図２】  本発明によるダイヘッド組立体の部品の断面図である。
【図３】  本発明によるブレーカプレートの実施形態の断面図である。
【図４】  図３に示す線４-４に沿った上流ブレーカプレートの平面図である。
【図５】  図３に示す線５-５に沿った中央ブレーカプレートの平面図である。
【図６】  図３に示す線６-６に沿った下部ブレーカプレートの平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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