(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧蒸気噴出ノズルの長手方向に形成された多数のノズル孔に対向して走行する繊維ウェブに加圧蒸気を噴射することにより、同繊維ウェブの構成繊維を交絡させて不織布を製造する装置であって、
加圧蒸気噴出ノズルの一端に、加圧蒸気供給管を介して接続された加圧蒸気供給源と、  加圧蒸気噴出ノズルの他端に開閉バルブを介して接続された蒸気排出管と、
加圧蒸気噴出ノズルに形成された多数のノズル孔に所定の間隔をおいて対向し、加圧蒸気噴出ノズルを横切って一方向に移動する多孔の繊維ウェブ担持移送手段と、
同移送手段を挟んで加圧蒸気噴出ノズルと反対側に配された蒸気吸引手段と、
を備えてなることを特徴とす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、加圧水蒸気流を噴射させる流体噴射ノズルを用いた繊維交絡不織布の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧流体流を繊維ウェブに噴射して構成繊維同士を交絡させることにより交絡不織布を製造する技術は、例えば特開昭５１−１３３５７９号公報（特許文献１）、特開平９−２５６２５４号公報（特許文献２）、特開２０００−１４４５６４号公報（特許文献３）などに開示されているように公知である。しかるに、これらの特許文献１〜３に開示された高圧流体には主として高圧液体が使われている。こうした高圧液体流の噴出による交絡不織布の製造では、液体使用量が多く液体の飛散防止設備に加えて、処理後の液体の排出にあたり大量の液体の清浄化処理設備が必要となるばかりでなく、得られる不織布の乾燥設備やそれに費やされる莫大な熱エネルギーを必要とする。また、液体の噴射に基づく騒音も激しく作業環境を悪化させている。
【０００３】
一方、例えば上記特許文献１及び特許文献３には、高圧の液体に代えて高圧水蒸気を使うこともある旨の記載がなされてはいるものの、繊維を積極的に交絡させるためのものでなかったり、或いは液体流と水蒸気流の相違点を認識しないままに採用しているものであった。その結果、これらの文献１、３では液体流と水蒸気流とを格別に区別せずに同一構造をもつ噴射ノズルが使われ、噴射水蒸気に特有の挙動を考慮したノズル構造、或いは水蒸気の供給機構や排出機構などに関しては具体的な開示が一切なされていない。
【０００４】
しかして、上述のごとき高圧液体流による繊維交絡不織布の製造時の課題を解消すべく、例えば国際公開第９５／０６７６９号パンフレット（特許文献４）や特開平７−３１０２６７号公報（特許文献５）、上記特許文献２には、高圧流体流による不織布の製造にあたり、高圧流体として積極的に水蒸気を使うことを提案している。このように水蒸気を使うと、ウオータージェット法による水の使用量を比べると水の使用量を大幅に減少させることができると同時にその排出処理設備も小型化でき、騒音の発生も低減されて作業環境の改善を図ることができるだけでなく、乾燥装置を排除又は小型化できて省エネルギーが実現でき、しかも液体流による繊維交絡不織布に特有な不織布表面に表出する交絡部分の模様の発生を軽減させることができる。
【０００５】
前記特許文献４の不織布の製造方法によれば、繊維ウェブの構成繊維の全て又は一部に水蒸気或いは過熱水蒸気の温度よりも低い融点を有する繊維を配合し、液体流によりウェブの構成繊維を交絡させて予め布帛（不織布）を作成しておき、次いで同布帛表面から水蒸気或いは過熱水蒸気を布帛内部に向けて噴出して、ウェブの構成繊維のうち低融点の繊維を溶融させながら融着させて最終製品（不織布）を製造するものである。また、前記特許文献５に記載のウェブの交絡方法は高圧流体として水水蒸気を用いることによって繊維ウェブを相互に交絡させるものである。一方の上記特許文献２に開示された不織布の製造方法によれば、従来の高圧噴射水に代えて繊維ウェブに直接水蒸気を噴射して、そのときの温度低下により生じる霧状の水とともに作用させウェブの構成繊維を交絡させて不織布を製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５１−１３３５７９号公報
【特許文献２】特開平９−２５６２５４号公報
【特許文献３】特開２０００−１４４５６４号公報
【特許文献４】国際公開第９５／０６７６９号パンフレット
【特許文献５】特開平７−３１０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、上記特許文献４の内容を分析するかぎり、そこには高温の水蒸気を使う点について言及はされているものの、その噴射時の水蒸気圧やノズル孔の大きさ、形状など、水蒸気による繊維交絡に特有の各種条件に関する格別の記載はない。このことから、上記特許文献４に開示された高温の例えば過熱水蒸気流による不織布の製造は、その水蒸気流による繊維交絡が主目的ではなく、いわゆる水蒸気熱をもって熱溶融性材料からなる繊維ウェブの構成繊維を溶融させることを主な目的としていることが理解できる。通常、高圧水流の噴射により製造される繊維交絡不織布には、例えば上記特許文献３にも記載されているように、繊維ウェブ面に噴射流体による打撃痕や開孔痕が残る。
【０００８】
前記特許文献４の不織布の製造方法では、繊維ウェブに対して水蒸気を噴射する前工程として、噴射水流による繊維交絡を行っている。従って、この噴射水流により繊維交絡がなされた布帛にも、当然に上記打撃痕や開孔痕が残っており、そこに噴射される高温水蒸気は布帛全面にわたってその厚さ方向に貫通するものではなく、主に前記打撃痕や開孔痕を通過するものと考えられる。勿論、このとき前記打撃痕や開孔痕が形成されていない他のウェブ表面に存在する低融点の繊維も同時に溶融する。このことは、上記特許文献４の図４〜図５にも前記打撃痕や開孔痕が形成されていない領域においても繊維同士が融着している部分が存在することからも認識できるところである。その結果、同図に示された不織布も柔軟性では従来のポイント接着による不織布と変わるところがなく、特にその表面は多くの熱溶融性材料による硬化部分が存在することになる。
【０００９】
また、上記特許文献５には、水蒸気の噴出ノズルの一形態の構造が図示されてはいるものの、同噴出ノズルの構造やサイズ並びに使用態様等について具体的に記載が一切なされていない。
【００１０】
一方、上記特許文献２には、水蒸気の噴出ノズルの具体的構造が記載されてはいるが、同噴出ノズルに如何にして水蒸気を送り込み、そのノズルから如何なる条件下で高圧の水蒸気を均一に且つ連続して噴出させるかについては格別に記載されていない。この噴出に使われる水蒸気は、通常、軟水化処理し僅かに添加剤を加えた工業用水が使われており、しかも各種の配管などを通過するため、同水蒸気には極く微細な異物が混合することがあり、噴出ノズル孔を閉塞させやすい。或いは、ノズルに導入された水蒸気の一部は凝縮してドレンとなってノズル孔の近くに溜まってノズル孔が閉塞されやすく、水蒸気が連続して噴出されずに間欠的に噴出されやすい。しかも、同文献２に開示されたノズルの構造も、液体流の噴射ノズルであれば好適に採用が可能ではあっても、水蒸気の噴出ノズルとしては部品点数が多過ぎ複雑に過ぎる。
【００１１】
本発明は、以上の課題を解決すべくなされたものであり、その目的は構造が簡単で、しかも加圧水蒸気を均一に且つ連続して噴出させることができ、繊維ウェブの構成繊維の一部もしくは殆どを確実に交絡させて所要の強度が得られ、得られる不織布の表面の柔軟性が確保でき且つその内部形態の改善をも図ることを可能にし、繊維ウェブの構成繊維を確実に交絡させる効率的な不織布の連続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】
【００１２】
本発明に係る不織布の製造装置の基本構成は、加圧水蒸気噴出ノズルの長手方向に形成された複数のノズル孔から、対向して走行する繊維ウェブに加圧水蒸気を噴出することにより、その構成繊維を交絡させて不織布を製造する装置に関し、前記加圧水蒸気噴出ノズルの一端に、加圧水蒸気供給管を介して接続された加圧水蒸気供給源と、前記加圧水蒸気噴出ノズルの他端に開閉バルブを介して接続された水蒸気排出管と、前記加圧水蒸気噴出ノズルに形成された複数の加圧水蒸気噴出ノズル孔に所定の間隔をおいて対向し、同加圧水蒸気噴出ノズルを横切って一方向に移動する多孔の繊維ウェブ担持移送手段と、同移送手段を挟んで前記加圧水蒸気噴出ノズルと反対側に配された吸引手段とを備えることを特徴としている。前記加圧水蒸気噴出ノズルとしては、次の構成を備えた加圧水蒸気噴出ノズルを採用することが望ましい。
【００１３】
すなわち、加圧水蒸気噴出ノズルは、一端に加圧水蒸気供給管に接続する水蒸気導入口を、他端に外部の水蒸気排出管に接続する水蒸気排出口を有するとともに、下面の長さ方向に沿って延びる開口を有する中空筒状のノズルホルダーと、前記ノズルホルダーの下面に脱着可能に配され、前記開口に対向して形成された複数のノズル孔を有するノズル部材とを備えているとよい。
【００１４】
ここで最も注目すべき点は、ノズルホルダーの一端に水蒸気導入口を、他端に水蒸気排出口を有する点にある。加圧水蒸気噴出ノズルから、常に水蒸気を噴出させておくことはできない。例えば、定期点検時や機械の停止時には水蒸気の供給も停止させる。このように水蒸気の噴出を停止させると、当然にノズル内の温度も急激に低下する。水蒸気の噴出を再開させて不織布の製造を開始するには、加圧水蒸気噴出ノズルの内部を所定の温度まで昇温させる必要がある。この昇温時に、従来の噴出ノズルのごとく水蒸気導入口以外を密閉状態に構成する場合には、ノズルホルダー内に導入される水蒸気量はノズル孔から噴出する量に止まり、熱量の交換量が少なくノズル自体を昇温させるために長い時間がかかることになる。
【００１５】
そのため、前記加圧水蒸気噴出ノズルにあっては、上述のごとくノズルホルダーの他端に水蒸気排出口を設けて、同水蒸気排出口に接続された水蒸気排出管に、例えば後述するように開閉バルブなどを取り付けて水蒸気排出口を開閉可能にする。いま、不織布製造装置を始動させる前に、ノズルホルダーに水蒸気を導入する。このとき、水蒸気排出口は開口しており、水蒸気導入口から導入される水蒸気を水蒸気排出口を通して連続して外部に排出する。ノズルホルダーの温度を測定し、その温度が所定の高温に達すると、前記水蒸気排出口を閉鎖する。この閉鎖と同時に水蒸気導入口における水蒸気圧を測定し、その水蒸気圧が所定の圧力に達したとき不織布製造装置を始動させる。このときの始動までの時間は、ノズルホルダー内を通過する新たな高温水蒸気によりノズルホルダーが速やかに昇温されるため、従来のごとく水蒸気排出口が存在しない場合と較べると大幅に短縮される。
【００１６】
前記中空筒状のノズルホルダーの形状としては、具体的に円筒状のノズルホルダーや矩形状のノズルホルダーが挙げられ、特に円筒状のノズルホルダーが加圧水蒸気の均一な流れや製作上の点から好ましく用いられる。また、実際の作業時には、かかるノズルホルダーの内部に高メッシュの筒状フイルター、例えば円筒状のノズルホルダーにおいては円筒状のフイルターを、また矩形状のノズルホルダーにおいては矩形状のフイルターを同一軸線上に配することが望ましいが、必ずしもこれらに限定されない。
【００１７】
本発明にあって、上述のように円筒状のノズルホルダーを用いる場合には、前記ノズルホルダーの内部に高メッシュの円筒状フィルターを同一軸線上に配することが望ましい。ここで、高メッシュの円筒状フィルターとは、水蒸気導入時に含まれる微細な異物を除去することができる直径１〜５０μｍ程度の孔を有するフィルターをいう。この場合、ノズルホルダーの一端に設けられた水蒸気導入口から導入される水蒸気は円筒状フィルターの内部へと導入され、同フィルターを通過してノズルプレートに形成されたノズル孔に達し、同ノズル孔から外部に噴出する。このとき、ノズルホルダーの内壁面における長手方向の圧力分布は円筒状フィルターにより均一化されるとともに、水蒸気導入時に含まれる微細な異物が円筒状フィルターによって水蒸気中から除去されるため、ノズルホルダーの長手方向に沿って形成されたノズル部材の複数のノズル孔を閉塞させることなく、同ノズル孔から均等な噴出圧をもって高圧水蒸気が安定して噴出されるようになる。
【００１８】
前記ノズルホルダーはその下部にドレン排出口を有しているとよい。更に、前記ノズルホルダーは単独に又はノズル部材とともに、傾斜させることがある。これは、稼働中にノズルホルダー内にドレンが溜まるため、そのドレンを外部に排出しやすくするためである。そのため、ノズルホルダーの傾斜方向の低いほうの基端部にドレン排出口が形成され、例えば開閉バルブなどにより開閉自在とされており、任意の時間帯に同バルブを開いてノズルホルダーの内部に溜まったドレンを外部へと排出する。このとき、ノズルホルダーは傾斜して配されているため、吸引などの余分な装置が不要である。なお、このノズルホルダーを単独に傾斜させてもよいし、ノズル部材とともに傾斜させてもよい。更に、ドレンがノズル孔などの目詰まりを起こさせないため、ノズルホルダーの底面とノズル部材の配置平面との間に段差を設けたり、或いはノズルホルダーの底面にドレン流路（溝）を形成し、更にはノズルホルダーの底面と一部で連通するドレン流路をノズルホルダーと独立して設けるようにすることもできる。この独立してドレン流路を設ける場合には上述のようにノズルホルダーを傾斜させることなく、同流路だけを傾斜させるようにしてもよい。なお、前記傾斜は、水平線に対する最大勾配を１／１００とすることが好ましい。この勾配が１／１００よりも大きいと、ノズルホルダーの傾斜基端部にドレンが早く溜まるため、ドレン抜きを頻繁にしなければならず、更にはノズルホルダー内の水蒸気圧分布が不均一となりやすい。
【００１９】
一方、前記ノズルホルダーの下面に形成される上記開口は、ノズルホルダーの長さ方向に連続して形成されるスリット状の開口であっても、或いはノズルホルダーの長さ方向に千鳥状に形成された複数の小孔であってもよい。これらの開口を介してノズル部材に形成されたノズル孔に達する水蒸気の圧力は均圧化されノズル長手方向に対する水蒸気の均一な噴射が可能となる。上記ドレン流路は、当然にノズルホルダーの前記開口から外れた部位に形成される。
【００２０】
上記ノズル部材を複数のノズル孔を有するノズルプレートと同ノズルプレートを支持するプレート支持部材とから構成することができる。前記ノズル孔は筒孔を有していることが好ましい。前記筒孔の形状は単なる円筒状であってもよいが、前記ノズル孔の筒孔上端に連続する逆台形部を更に有するようにしても、或いは前記ノズル孔が前記筒孔の下端周縁からその口啌内に向けて同心上、好ましくは同心円上に延出するリング片を有するようにしてもよい。更には、前記ノズル孔の筒孔上端に前記ノズルプレートの長手方向に連続する逆台形断面の連続溝部を有するようにしてもよいし、或いは前記円筒状の各筒孔上端に逆円錐台孔を有するようにしてもよい。
【００２１】
前記ノズルプレートに形成されるノズル孔は、ノズルプレートの長手方向に単列に形成してもよいが、例えばノズルプレートの幅方向に複数列に形成することもできる。この場合複数列のノズル孔を千鳥状に配すると、噴出水蒸気が繊維ウェブの幅方向に満遍なく作用するため好ましい。
【００２２】
なお、前記筒孔、好ましくは円筒状の筒孔の高さと内径との比の値は１〜２とすることが好ましい。その値が１より小さいと、水蒸気流が柱状流となりにくく、２よりも大きいと、ノズル孔の径が微小であることとノズルプレートの板厚との関係で高精度の加工が難しい。また、ノズル孔を上述のように円筒状の筒孔の下端周縁からその口啌内に向けて同心円上に延出するリング片を有する構成とすると、ノズル孔から噴出する水蒸気流がある点で集束するようになり、例えば繊維ウェブに対する噴出力が増して、同ウェブの表裏を貫通しやすくなる。前記集束点はノズル孔の形状と水蒸気圧等とから決まる。
【００２３】
前記ノズルプレートの板厚を０．５〜１ｍｍ、前記ノズル孔の水蒸気噴出口内径を０．０５〜１ｍｍ、同ノズル間のピッチを０．５〜３ｍｍとすることが好ましい。ノズルプレートの板厚が０．５ｍｍより小さいと水蒸気圧に耐え得るに十分な強度が得にくく、１ｍｍを越えると微細なノズル孔の高精度な加工が難しい。このノズル孔の形成加工には、放電加工やレーザ加工を採用できる。また、ノズル孔の水蒸気噴出口内径が０．０５ｍｍより小さいとその加工が難しいばかりでなく、目詰まりを起こしやすくなり、１ｍｍを越えると水蒸気噴出時に所要の噴出力が得にくくなる。ノズル間のピッチは０. ５〜３ｍｍであれば、同時に繊維ウェブの構成繊維間で充分な交絡が得られる。なお、ノズル間のピッチは、各ノズル孔の中心点間距離をいう。
【００２４】
更に上記ノズル部材が、上記ノズルホルダーの下端開口に連通する船形の凹陥溝部と、同凹陥溝部の船底部に沿って形成された矩形断面溝部と、同矩形断面溝部の長さ方向に沿って所定ピッチをもって形成された複数の逆円錐台孔と、各逆円錐台孔の下端に連続して形成された円筒状の筒孔とを備えてなる単一部材から構成することもできる。このようにノズル部材を単一部材で構成することにより部品点数が大幅に削減されるばかりでなく、ノズル孔の上記噴射開口端を繊維ウェブの噴射表面に直接接近させることが可能となって、加圧水蒸気の断熱膨張による圧力低下が軽減され、よりウェブ内の貫通力が得られる。
【００２５】
更には、前記ノズル部材の幅方向の下端面形状を下方に突出する湾曲面形状とすると、繊維ウェブの導入が容易になる。この発明にあっても、前記筒孔の高さと内径との比の値は１〜２とすることが好ましく、また前記ノズル孔の水蒸気噴出口内径を０．０５〜１ｍｍ、同ノズル間のピッチを０．５〜３ｍｍとすることが好ましい。この場合のノズル間のピッチも上記同様、各ノズル孔の中心点間距離をいう。この場合にも前記ノズル孔をノズル部材の長手方向に複数列に形成することが好ましい。
【００２６】
以上の構成を備えた本発明の加圧水蒸気噴出ノズルは、本発明の上記不織布の製造装置に好適に適用され、同製造装置を使って交絡不織布を効率的に製造することができる。    すなわち、上記製造装置による不織布の製造は、一端に加圧蒸気供給管に接続する水蒸気導入口を、他端に外部の水蒸気排出管と接続する水蒸気排出口を有するとともに、下面の長さ方向に沿って開口を有する中空筒状のノズルホルダーと、前記ノズルホルダーの下面に脱着可能に配され、前記開口に対向して形成された複数のノズル孔を有するノズル部材とを備えてなる加圧水蒸気噴出ノズルを用いて、複数のノズル孔から走行する繊維ウエブの幅方向に加圧水蒸気を連続して噴射することにより構成繊維を交絡させる不織布の製造方法であって、始めに前記水蒸気導入口から加圧水蒸気を導入するとともに、その水蒸気排出口から同加圧蒸気を外部に排出すること、前記加圧水蒸気噴出ノズル内の温度を測定すること、同ノズル内の温度が所要の温度に達したとき、水蒸気排出路をトラップを介するドレン抜き通路に切り換えて、前記水蒸気の排出を停止させること、水蒸気の排出停止後に、繊維ウェブを前記ノズルの噴射ノズル孔に対面させて連続的に走行させ、噴射ノズル孔から噴出する加圧水蒸気により繊維ウェブの構成繊維を交絡させること、及び繊維ウェブを貫通する水蒸気を吸引して外部に排出する。
【００２７】
前記加圧水蒸気噴出ノズルの上記ノズルホルダーは、通常、断熱材などで被包されており、内部を通る加圧水蒸気の温度低下を防止しているが、更に加圧水蒸気噴出ノズルの全体を積極的に加熱することができる。その具体的な手法としては、シリコン系オイルなどの熱媒体による加熱、誘導加熱などの電気ヒーターによる加熱方法があり、その他例えば加圧水蒸気噴出ノズルの全体を、加圧水蒸気噴出側を開口させたボックス内に収容し、同ボックス内に高温に加熱された熱風を導入する。このように加圧水蒸気噴出ノズルの全体を、熱風によって例えば使用する水蒸気の飽和水蒸気温度以上の温度に昇温しておけば、内部の加圧水蒸気の温度低下が効果的に防げるようになり、不織布に作用する必要な水蒸気量を効率的に得やすくなるばかりでなく、交絡及び熱融着が進んだ高品質の不織布が得やすい。
【００２８】
一方、通常は前記加圧水蒸気噴出ノズルを走行する繊維ウェブの上方に配して、繊維ウェブの上面に向けて加圧水蒸気噴出流を付与するが、前記加圧水蒸気噴出ノズルを走行する繊維ウェブの下方に配して加圧水蒸気の噴出流を繊維ウェブの下面から上方に向けて付与することもできる。このように加圧水蒸気の噴出流を繊維ウェブの下方から上方に向けて噴出させるときは、ノズルホルダーの上面側に配されたノズル孔に水蒸気の凝縮液が溜まりにくくなり、安定した蒸気の噴出が可能となるため好ましい。
【００２９】
上記加圧水蒸気噴出ノズルと同ノズルに対向して配される水蒸気の上記吸引手段との一組をもって繊維ウェブの一表面から加圧水蒸気を付与するようにすると本発明の所期の目的は達成されるが、この加圧水蒸気噴出ノズルと水蒸気吸引手段とを二組以上用意して、これらを繊維ウェブに対して表裏両面から加圧水蒸気を噴出させるように交互に配することもできる。
【００３０】
この場合には、繊維ウェブの構成繊維が片面から加圧水蒸気による交絡作用を受けるだけではなく、表裏両面から独立して受けられるようになるため、繊維ウェブの構成繊維が表裏両面において均等に交絡及び熱融着し、不織布としての形態の安定性が得られるだけでなく、外観的にも表裏均整な高品質の不織布が得られる。
【００３１】
また、一方向に走行する前記繊維ウェブと上記吸引手段との間に水蒸気反射板を配することができる。この水蒸気反射板は直径１〜１０ｍｍの多数の孔を有し、その開口率は１０〜５０％であることが好ましい。これらの値よりも小さいときは繊維ウェブを通過するときの上記吸引手段による水蒸気の吸引力が有効に働かず、また大きくなると反射する水蒸気量が少なくなりすぎる。加圧水蒸気噴出ノズルから噴出する加圧水蒸気が繊維ウェブを貫通する間、その構成繊維は交絡する。しかし、繊維ウェブの加圧水蒸気噴出側と貫通側との繊維交絡状態を比較すると、水蒸気噴出側の構成繊維の交絡の方が貫通側の構成繊維の交絡よりも進んでいる。そこで、上述のように水蒸気反射板を配することにより、繊維ウェブを貫通した水蒸気は同水蒸気反射板により繊維ウェブの貫通側表面に反射し、水蒸気反射板側の構成繊維間の交絡を促進させるようになり、例えば繊維ウェブに対して一方向から加圧水蒸気を噴出させた場合でも、その反対側の表面における繊維交絡が進むだけでなく、繊維ウェブの貫通側に突出する構成繊維を上記噴出側へと押込み交絡させるため、表裏面共に均整で安定した不織布形態が得やすくなる。
【００３２】
更に、上記繊維ウェブ移送手段が、加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔と前記繊維ウェブとの間に配される多孔の繊維ウェブ担持移送手段と、同繊維ウェブ担持移送手段との間で繊維ウェブを挟持して同繊維ウェブ担持移送手段と協働して繊維ウェブを移送する多孔の繊維ウェブ押圧移送手段とを備えており、繊維ウェブを前記繊維ウェブ担持移送手段と繊維ウェブ押圧移送手段との間で挟持して移送させれば、移送される繊維ウェブに高温高圧の水蒸気が噴射されてもウェブ表面の繊維を乱すことがないため好ましい。このとき、前記繊維ウェブ担持移送手段と前記押圧移送手段との双方が、駆動源により互いに同期して駆動回転する多孔のエンドレスベルトであってもよく、或いは前記繊維ウェブ押圧移送手段及び前記繊維ウェブ担持移送手段のいずれか一方が駆動回転するエンドレスベルトであって、その他方が同エンドレスベルトと同期して駆動回転する多孔の回転ドラムであってもよい。
【００３３】
前者の場合には、そのいずれかのエンドレスベルトの内側であって、上記加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔に対向する部位にスリット状の吸引開口を有する吸引手段を有しているが、後者の場合には、前記エンドレスベルトと前記回転ドラムとが最も接近する部位であって、同エンドレスベルト又は回転ドラムの内側にスリット状の吸引開口を有する吸引手段を有していることが望ましい。これらの吸引手段はいずれも固設されており、エンドレスベルト又は回転ドラムが上記スリット状の吸引開口面に近接して回動する。
【００３４】
前記繊維ウェブ押圧移送手段及び前記繊維ウェブ担持移送手段のいずれか一方に多孔の回転ドラムを採用すると、装置全体の小型化が達成できる。この回転ドラム及び吸引手段の構造と配置には丸網抄紙機に採用される回転ドラム及び吸引手段と実質的に同一の構造と配置を採用することができる。また、多孔のエンドレスベルト及び回転ドラムとして、例えば金網やパンチングメタルを使うことができる。このとき、繊維ウェブ押圧移送手段のメッシュ度は繊維ウェブ担持移送手段のそれを越えないことが望ましい。一般的に、これらの各移送手段のメッシュ度を２０〜４０（個／２．５４ｃｍ）とすることが望ましく、特に繊維ウェブ押圧移送手段のメッシュ度が２０（個／２．５４ｃｍ）より少ないと同押圧移送手段により押圧される表面側の構成繊維がメッシュを通り抜けて表面に飛び出し、横方向に拡がってしまう。また、特に繊維ウェブ押圧移送手段のメッシュ度が４０（個／２．５４ｃｍ）を越えると、目詰まりが発生しやすく、噴出水蒸気が繊維ウェブ押圧移送手段の表面に沿って拡散し繊維ウェブに対する噴出水蒸気の貫通を妨げる。繊維ウェブ担持移送手段のメッシュ度についても、上記数値範囲を外れると高品質の不織布の製造が難しくなる。
【００３５】
通常、上記加圧水蒸気噴出ノズルは所定の位置に固設され不動状態におかれており、上記繊維ウェブ押圧移送手段及び繊維ウェブ担持移送手段も繊維ウェブを一方向に移送するように一方向に移動しているに過ぎないが、本発明にあっては前記加圧水蒸気噴出ノズルを繊維ウェブの移送路の横断方向に短い行程で往復動させ、或いは同加圧水蒸気噴出ノズルを固定しておき、前記繊維ウェブ押圧移送手段及び繊維ウェブ担持移送手段を繊維ウェブ移送路の横断方向に同じく短い行程をもって往復動させることが好ましい。このように、加圧水蒸気噴出ノズル又は繊維ウェブ押圧移送手段及び繊維ウェブ担持移送手段の、いずれかを往復動させる場合には、繊維ウェブの幅方向に均一に加圧水蒸気が噴出付与され、製造される不織布の表面にノズル孔から噴出される水蒸気によるモアレ状のパターンがつかず、均整な表面形態をもつ不織布が得られる。この往復動の行程幅はノズル間ピッチより多少でも長ければよく、具体的には±５ｍｍ程度であり、その往復速度は３０〜３００回／分である。
【００３６】
ところで、前記加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔と繊維ウェブ押圧移送手段との間の間隙は出来るかぎり小さい方が好ましく、可能であれば直接摺接させることが最も好ましい。しかし、加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔と繊維ウェブ押圧移送手段とを摺接させると、両者の摩耗による損傷が激しく、所要の耐久性が得られない。そこで、加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔と繊維ウェブ押圧移送手段との間に、その間隙を調整する手段を有していることが望ましい。この間隙調整手段により、加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔と繊維ウェブ押圧移送手段との間の間隙を最適に調整することができ、同時に装置の耐久性が確保される。また、前記繊維ウェブ押圧移送手段と前記繊維ウェブ担持移送手段の間の間隙を調整する第２の間隙調整手段を設けることもできる。これは、繊維ウェブの構成繊維材料やウェブ厚に対応して、その挟持力を調整するのに好適である。
【００３７】
また、本発明に係る不織布の製造装置にあっては、上記加圧水蒸気供給管の管路に水蒸気貯留部を配して、同水蒸気貯留部に一旦水蒸気を貯留し、そこに溜まる水蒸気中の塵芥等を凝縮液とともに、例えばトラップを介して外部に排出することが好ましい。更に、前記水蒸気貯留部と前記加圧水蒸気噴出ノズルの一端との間の加圧水蒸気供給管の管路に加熱手段を配し、前記水蒸気貯留部と前記水蒸気噴出ノズルとの間にて、加圧水蒸気の前記加熱蒸気供給管内を通過する水蒸気を加熱して過熱水蒸気を生成させることにより、繊維ウェブに所望の高圧下における高温の水蒸気を噴出させることができるため好ましい。このとき、前記水蒸気噴出ノズルに導入される水蒸気圧を０. １〜２ＭＰａとすると、水蒸気を繊維ウェブの表裏に確実に貫通させることができるため好ましい。
【００３８】
水蒸気噴出ノズルから噴出する加圧水蒸気は、ノズル孔から外部に噴出すると同時に断熱膨張により急激に温度が低下する。この温度の低下により水蒸気が凝縮して霧状の液体となりやすく、周辺に吹き上がり高圧流体ではなくなるため、繊維ウェブの内部にまで到達しにくくなる。過熱水蒸気は飽和水蒸気圧の下で飽和温度以上の温度にまで高温化された水蒸気であり、飽和温度と過熱温度との中間では凝縮液化しににくなる。そのため、水蒸気噴出ノズルから噴出する過熱水蒸気は繊維ウェブに当たっても凝縮することなく、その内部まで浸入して貫通し、周辺の繊維を加熱しながら交絡させる。従って、この加熱水蒸気の通過により繊維の交絡と熱融着とが同時に行われるようになる。
【００３９】
本発明の不織布の製造装置にあっても、繊維ウェブの移送方向にあって、前記加圧水蒸気噴出ノズルよりも上流側に水蒸気噴出ノズルによるウェブ内の繊維相互の交絡を容易化するための前処理手段を配しておくことが望ましい。
【００４０】
上述のように水蒸気の噴出により繊維を交絡させる前段で、繊維ウェブを構成する繊維相互の距離を短くするような前処理を行うことにより高圧水蒸気の噴射によっても繊維ウェブ内の繊維相互の交絡を斑なく効率的に行うことが出来る。
【００４１】
本発明にあって、前記交絡の容易化手段としては、繊維ウェブの表面に単に液体を噴霧する程度でも十分であるが、例えば従来の液体流やニードルパンチによる繊維交絡を採用することもできる。例えば、水にぬらした場合、ウェブが見かけ上薄くなり繊維間相互の距離が短くなることにより交絡が容易に出来る。この前処理は噴出水蒸気によるウェブ表面からの繊維の毛羽立ちや飛散防止にも有効である。更には、前記前処理として繊維ウェブの構成繊維の少なくとも一部に低融点の繊維を混在させておき、これの熱融着を更に促進させるべく加熱装置を配しておくこともできる。
【００４２】
また、本発明に係る不織布の製造装置にあって、上記開閉バルブと前記加圧水蒸気噴出ノズルの他端との間の水蒸気排出管の管路から分岐するトラップ管路を配することもできる。上述のごとく装置の稼働開始に先立って、加圧水蒸気噴出ノズルの水蒸気排出口に接続された水蒸気排出管に設けられた開閉バルブを開き、加圧水蒸気噴出ノズルの一端から加圧水蒸気を導入して、その他端の水蒸気排出口から水蒸気を排出し、加圧水蒸気噴出ノズルの内部温度が所定の温度まで上がったとき、前記開閉バルブを閉じる。
【００４３】
上述のように、水蒸気排出管の管路から分岐するトラップ管路を設けておくと、開閉バルブが閉じられたのちも、加圧水蒸気噴出ノズル内に発生する凝縮液や水蒸気中に含まれる微細な異物などが凝縮液とともに水蒸気排出管を介してトラップ管路へと流れ、適時に外部へと排出されるようになり、装置の稼働時にも凝縮液や微細な異物によりノズル孔が詰まることがなく、全てのノズル孔から安定して水蒸気を噴出させることができるようになる。こうした本発明の製造方法及び製造装置に適用される加圧水蒸気噴出ノズルとしては、既述したような構成を備えた本発明の加圧水蒸気噴出ノズルを採用することができる。また、上述の説明では加圧水蒸気噴出ノズルを一段配した例を挙げて説明したが、同水蒸気噴出ノズルを繊維ウェブの走行方向に多段に配することもできる。この場合、既述したように、加圧水蒸気噴出ノズルとその吸引手段を、繊維ウェブに対して表裏交互に配するようにすれば、表面形態が安定した高品質の不織布が得られる。
【００４４】
更に、前記加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔の配置を各段ごとに繊維ウェブの幅方向に変位させることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に適用される加圧水蒸気噴出ノズルの第１構造例を示す縦断面図である。
【図２】同ノズルの裏面図である。
【図３】図２におけるII-II 線に沿った矢視断面図である。
【図４】図３に矢印で示すＡ部の拡大図である。
【図５】前記加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔形状の変形例を示す断面図である。
【図６】同じく前記加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔形状の他の変形例を示す部分斜視図である。
【図７】前記加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔形状の更に他の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明に適用される加圧水蒸気噴出ノズルの第２構造例を示す図３に相当する断面図である。
【図９】本発明に適用される加圧水蒸気噴出ノズルの第３構造例を示す図３に相当する断面図である。
【図１０】本発明に適用される加圧水蒸気噴出ノズルの第４構造例を示す図３に相当する断面図である。
【図１１】本発明に適用される加圧水蒸気噴出ノズルのノズル孔の他の配列例を同ノズルの説明図である。
【図１２】本発明に適用される加圧水蒸気噴出ノズルのノズル部材の一例を示す上面図である。
【図１３】図１２のXII-XII 線の矢視断面図である。
【図１４】図１２のXIII-XIII 線の矢視断面図である。
【図１５】図１４の矢印で示す領域Ｂの拡大図である。
【図１６】同ノズル部材の構造を示す要部の斜視図である。
【図１７】本発明装置による不織布の製造工程の第１実施形態を概略で示す管路説明図である。
【図１８】同第１実施形態における加圧水蒸気噴出ノズルに対する水蒸気管路の概略説明図である。
【図１９】本発明装置による不織布の製造工程の第２実施形態を概略で示す構成説明図である。
【図２０】本発明装置による不織布の製造工程の第３実施形態を概略で示す構成説明図である。
【図２１】本発明装置による不織布の製造工程の第４実施形態を概略で示す構成説明図である。
【図２２】本発明装置による不織布の製造工程の最も好適な第４実施形態の要部を概要で示す構成説明図である。
【図２３】本発明装置による不織布の製造工程の第５実施形態を概略で示す構成説明図である。
【図２４】本発明装置に適用される加圧水蒸気噴出ノズルの加熱部の一例を示す縦断面図である。
【図２５】本発明装置における繊維ウェブと吸引手段との間に水蒸気反射板を配した一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の代表的な実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１〜図４は、本発明に係る交絡不織布の製造装置に適用される加圧水蒸気噴出ノズルの代表的な第１構造例を示している。この第１構造例による加圧水蒸気噴出ノズル１０は、ノズルホルダー１１と、同ノズルホルダー１１の両端部に溶接により固着された第１及び第２フランジ１２，１３と、前記ノズルホルダー１１の内部に挿通されて両端部を第１及び第２フランジ１２，１３により支持された円筒状の高メッシュフィルター１４と、前記ノズルホルダー１１の下面に沿って溶接又はボルト等により固着される複数のノズル孔をもつノズル部材１５とを備えている。図示例によるノズル部材１５は、第１の及び第２のノズルプレート支持部材１５ａ，１５ｂと、第１及び第２のノズルプレート支持部材１５ａ，１５ｂの間に固定用ボルトによって締結されるノズルプレート１６とを備えている。
【００４７】
前記ノズルホルダー１１の水蒸気導入側端部に固着された第１フランジ１２は中心線に沿って大径部１２ａ及び小径部１２ｂとからなる貫通孔１２ｃが形成されており、図示せぬ加圧水蒸気供給源に接続された図示せぬ加圧水蒸気供給管にプラグ１７を介して接続される。前記ノズルホルダー１１の水蒸気排出側端部に固着された第２フランジ１３も、その中心線に沿って大径部１３ａ及び小径部１３ｂとからなる貫通孔１３ｃが形成されており、図示せぬ水蒸気排出管と接続される。前記高メッシュフィルター１４の両端部には、前記第１及び第２フランジ１２，１３の各大径部１２ａ，１３ａに気密に固設されるリング状の固着部材１８，１９を固着してある。
【００４８】
前記ノズルホルダー１１の下面部には、その両端部を残して内部空間に達するまで平面的に切除されて切除面１１ａを形成している。その結果、ノズルホルダー１１の下面中央には長手方向に延びるスリット状開口１１ｂが形成される。上記ノズル部材１５は、図１及び図２に示すように、角柱状の第１ノズルプレート支持部材１５ａと同第１支持部材１５ａと同じ長さと幅を有する板状の第２ノズルプレート支持部材１５ｂとから構成される。第１ノズルプレート支持部材１５ａの下面中央部にはその長手方向の両端部を除いて長手方向に延びる凹陥部１５ａ' が形成されている。また、その上面中央部には、前記凹陥部１５ａ' に通じる複数の貫通孔１５ａ″が図４に拡大して示すように長手方向に千鳥状に配されて形成されている。
【００４９】
一方、前記第２ノズルプレート支持部材１５ｂには、図４に拡大して示すように、前記凹陥部１５ａ' に対応する部位に長手方向に延びるスリット状の開口１５ｂ' が形成されている。このスリット状開口１５ｂ' の断面は、前記凹陥部１５ａ' の対向側に縦長の矩形断面を呈し、その下端に連続して下方に拡開する台形断面を呈している。また、第２ノズルプレート支持部材１５ｂの前記スリット状開口１５ｂ' が形成された部位は他の部分よりも所定の幅をもって薄肉部１５ｂ″に形成され、この薄肉部１５ｂ″に対向する第１ノズルプレート支持部材１５ａの下面は、前記薄肉部１５ｂ″に嵌合する突出部１５ｃを有している。
【００５０】
上記ノズルプレート１６は前記薄肉部１５ｂ″に嵌め込まれる大きさと形状を有する細長い薄板片からなり、その幅方向の中央には所定のピッチをもって長手方向に一列又は多列に並んで形成された複数のノズル孔１６ａを有している。第１ノズルプレート支持部材１５ａは、図１及び図３に示すように、同第１ノズルプレート支持部材１５ａの上面をノズルホルダー１１の上記切除面１１ａに密接させた状態で、溶接により固設一体化されている。前記ノズルプレート１６は、上記第１ノズルプレート支持部材１５ａの突出部１５ｃと第２ノズルプレート支持部材１５ｂの薄肉部１５ｂ″との合わせ面の間にて挟持された状態で、第１ノズルプレート支持部材１５ａ及び第２ノズルプレート支持部材１５ｂとがＯリング２０を介してボルト２１により気密に固着されることにより強固に支持される。従って、ノズルプレート１６はボルト２１を外すことにより、容易に取り外すことができるため、洗浄や交換が簡単にできる。
【００５１】
上記ノズル孔１６ａは単なる円筒形のみならず、図５〜図７に示すような形状とすることができる。図５に示すノズル孔１６ａの形状は、上部が逆円錐台形であり、その逆円錐台形に連続する下部を円筒形に形成している。この孔形状を採用するときは、同図に示すように、円筒形の高さをＬ、円筒形の口径をＤとしたとき、Ｌ／Ｄの値を１〜２とすることが、噴射流の良好な集束性の確保と高精度の孔加工を可能にする両面から望ましい。
【００５２】
図６はノズルプレート１６の上面に逆台形断面の溝を形成するとともに、その底面に長さ方向に所定のピッチをもって複数の円筒孔を形成しており、更にその円筒孔列に沿った左右両端を切除している。このとき突出する円筒孔の先端稜線部を円弧状に面加工すれば、蒸気噴出時に同ノズル孔１６ａを繊維ウェブに接触又は接近させても、繊維ウェブの表面繊維を乱すことがない。図７に示すノズル孔１６ａの形状は、円筒形の孔の下端周縁から内側に向けて同心円上に延出するリング片１６ａ' を形成している。かかる孔形状を採用することにより、同ノズル孔１６ａから噴出される高圧水蒸気は集束流となる。
【００５３】
かかる構成を備えた加圧水蒸気噴出ノズル１０によれば、後述するように、例えば加圧水蒸気噴出ノズル１０から高温高圧の水蒸気を噴出させるとき、始動時にはパイプ状ノズルホルダー１１の一端から水蒸気を導入して、その他端から放出させれば、高温高圧の新鮮な水蒸気がノズルホルダー１１の内部を何らの障害もなく通過するため、温度の低下したノズルホルダー１１を短時間で所定の温度まで昇温させることができる。これが、従来のようにノズルホルダーに水蒸気の導入開口のみが設けられているときは、ノズルホルダーに新鮮な高温高圧の水蒸気を導入しても、水蒸気はノズルホルダーの内部を流通せず、該ホルダー内に充満するため、水蒸気の凝縮が起こりやすくなり、ノズルホルダーの昇温に長時間を要することになる。
【００５４】
前記ノズルプレート１６の板厚は０．５〜１ｍｍが好ましい。０．５ｍｍより小さいと水蒸気圧に耐え得るに十分な強度が得にくく、１ｍｍを越えると微細なノズル孔１６ａの高精度な加工が難しい。このノズル孔１６ａの形成加工には、放電加工やレーザ加工が採用される。また、ノズル孔１６ａの水蒸気噴出口径が０．０５ｍｍより小さいとその加工が困難であるばかりでなく、目詰まりを起こしやすくなり、１ｍｍを越えると水蒸気噴出時に所要の噴出力が得にくくなる。ノズル間のピッチは０．５〜３ｍｍであれば、繊維ウェブの構成繊維間で十分な交絡が得られる。
【００５５】
図８は、本発明に係る交絡不織布の製造装置に適用される加圧水蒸気噴出ノズル１０の第２構造例を示している。この第２構造例と上述の第１構造例との間で異なるところは、ノズルホルダー１１の切除面１１ａに溶接により固着された第１ノズルプレート支持部材１５ａの構造にある。この第２構造例によれば、前記第１ノズルプレート支持部材１５ａから千鳥状に配列された貫通孔１５ａ″が排除され、上記凹陥部１５ａ' をそのままノズルホルダー１１の切除面１１ａに形成されたスリット状開口１１ｂに連通させている。これは、高温高圧の水蒸気にあっては、ノズルホルダー１１内の水蒸気圧が安定状態にあると、その長さ方向で圧力分布に殆ど変動がないことと、前記貫通孔１５ａ″の存在により反対に水蒸気流が乱されることによる。また、第１ノズルプレート支持部材１５ａから複数の貫通孔１５ａ″を排除するため、構造が簡略化され、その加工も簡単になる。
【００５６】
図９は、上記加圧水蒸気噴出ノズル１０の第３構造例を示している。この第３構造例と上述の第１構造例との間で異なるところは、上記ノズルホルダー１１の周囲を、下面を開口させた円筒状ジャケット２２で被包し、その開口端部を上記第１ノズルプレート支持部材１５ａに溶接により固設している点にある。この円筒状ジャケット２２内に水蒸気や熱媒等の加熱媒体を供給し加熱することにより外気による冷却作用でノズルホルダー１１内部で水蒸気の部分的な凝縮が発生することを防止できる。円筒状ジャケット２２に代えて電熱式のヒーター等で加熱することも有効である。
【００５７】
図１０は、上記加圧水蒸気噴出ノズル１０の第４構造例を示している。この第４構造例と上記第３構造例との間で異なるところは、上記第１構造例と第２構造例との相違点と同様に、ノズルホルダー１１の切除面１１ａに溶接により固着された第１ノズルプレート支持部材１５ａの構造にある。この第４構造例によれば、前記第３構造例における前記第１ノズルプレート支持部材１５ａから千鳥状に配列された貫通孔１５ａ″を排除し、上記凹陥部１５ａ' をそのままノズルホルダー１１の切除面１１ａに形成されたスリット状開口１１ｂに連通させている。その機能は、第２構造例における機能に加えて、更に第３構造例の上記機能を有している。
【００５８】
以上の実施形態では、全てノズルプレート１６に形成される複数のノズル孔１６ａが一列に並んで配された例を挙げているが、本発明ではノズルプレート１６に形成される複数のノズル孔１６ａを、図１１（ａ）（ｂ）に示すように２以上の複数列に配することもできる。このようにノズル孔１６ａを、例えば二列に並べて配するときは、列間に配されるノズル孔１６ａを１／２ピッチずらして千鳥状に配するようにすることが好ましい。千鳥状にノズル孔１６ａを配した場合には、単列である場合と比較して同一列上のノズル孔１６ａ間のピッチを長くとっても、トータルとして実質的にピッチが短くなり、加圧水蒸気噴出ノズル１０から噴出する加圧水蒸気が移送される繊維ウェブの幅方向に万遍なく付与されるようになり、モアレ状の模様もつきにくくなる。
【００５９】
図１２〜図１６は、本発明に係る交絡不織布の製造装置に適用される加圧水蒸気噴出ノズルノ他の実施形態を示している。この実施形態において、上述の第１〜第４構造例からなる実施形態と異なるところは、ノズル部材２３が上記実施形態のごとく第１及び第２ノズルプレート支持部材１５ａ，１５ｂの分割片から構成されずに、単一の部材から構成されており、同ノズル部材２３に直接ノズル孔２６を形成している点にある。そのため、上述の実施形態のごとく別体としてのノズルプレート１６をも不要としている。
【００６０】
この実施形態による前記ノズル部材２３の上面には、上記ノズルホルダー１１の下面中央に形成された長手方向に延びるスリット状開口１１ｂに連通する船形の凹陥溝部２４と、同凹陥溝部２４の船底部に沿って形成された矩形断面をもつ溝部２５と、同矩形断面溝部２５の長さ方向に沿って所定ピッチをもって形成された複数の逆円錐台孔２６ａと、各逆円錐台孔２６ａの下端に連続して形成された円筒孔２６ｂとを備えている。前記逆円錐台孔２６ａ及び円筒孔２６ｂが、この実施形態におけるノズル孔２６を構成する。更に、前記ノズル部材の外観形状は、正面視では細長い矩形状とされ、側面視では下面が下方に突出する湾曲形状を有している（図１４参照）。
【００６１】
このように、本実施形態によるノズル部材２３が単一部材により構成され、上記実施形態のごとくノズル部材１５がノズルプレート１６と一体に構成されるとともに、同ノズル部材１５も第１及び第２のノズルプレート支持部材１５ａ，１５ｂに分割されていないため、部品点数が低減されるばかりでなく、その組付作業の煩雑性が排除される。特に、上記第１実施形態では、ノズル孔１６ａはノズルプレート１６に形成されており、繊維ウェブとの対向面は直接ノズル孔１６ａの水蒸気噴出側開口ではなく、第２ノズルプレート支持部材１５ｂに形成されたスリット状開口１５ｂ' を介しているが、本実施形態ではノズル孔２６を直接繊維ウェブに対向させることができるため、ノズル孔２６の水蒸気噴出開口端と繊維ウェブとの間隙を任意に設定でき、より効率的な繊維交絡を実現させることができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、上記船形の凹陥溝部２４と同凹陥溝部２４の船底部に沿って形成された矩形断面をもつ溝部２５とを同じノズル部材２３に形成するため、水蒸気の圧力低下が少なく、更にはノズル部材自体の側面視形態を下面が下方に突出する湾曲形状（図１４参照）としているため、繊維ウェブの走行時に繊維ウェブとの接触領域を少なくでき、繊維ウェブの走行がより円滑化される。また、この実施形態にあっても、上記第１実施形態と同様に、前記円筒孔２６ｂの高さと内径との比の値を１〜２に設定することが望ましく、同円筒孔２６ｂの径は０．１〜１ｍｍ、同ノズル孔２６間のピッチを０．５〜３ｍｍに設定している。
【００６３】
図１７及び図１８は、これらの加圧水蒸気噴出ノズル１０が好適に適用された本発明に係る製造装置による不織布製造工程の第１実施形態を概要で示している。前記加圧水蒸気噴出ノズル１０の下方には、所定の間隔をおいてエンドレスベルト３０が配されている。このエンドレスベルト３０は前記加圧水蒸気噴出ノズル１０を横切るようにして一方向に回動する。そのため、同エンドレスベルト３０の両端反転部は、図示せぬ駆動モータにより駆動される駆動ロール３１及び従動ロール３２により駆動支持されるとともに、下方においてテンションローラ３３にて支持し、エンドレスベルト３０に適切な張力を与えている。このエンドレスベルト３０は、例えば合成樹脂製の太い線条を使って粗目に織り込まれたメッシュ状の織物から構成される。
【００６４】
そのメッシュ度は任意に設定できる。また、前記加圧水蒸気噴出ノズル１０とエンドレスベルト３０を移送される繊維ウェブとの間隔は、繊維ウェブの繊維密度やその厚さによって０〜３０ｍｍ以下に設定する。３０ｍｍを越えるものでは噴出水蒸気流の温度と勢いが低下する。前記加圧水蒸気噴出ノズル１０に導入される水蒸気圧は、繊維ウェブの構成繊維の材質や繊維密度に基づいて、０．１〜２ＭＰａとすることが望ましく、蒸気噴出ノズルから噴出される水蒸気を過熱水蒸気とすれば、ノズル孔１６ａから噴出する過熱水蒸気が断熱膨張による温度低下を起こしても、霧状の水蒸気とはならず霧散することもなくなる。
【００６５】
前記加圧水蒸気噴出ノズル１０の設置部位に対応する前記エンドレスベルト３０を挟んで下方にはサクション手段が配されている。本実施形態では、同サクション手段はサクションボックス４０と、同サクションボックス４０にセパレータタンク４１を介して配管により連結された真空ポンプ４２と、同真空ポンプ４２の排出側に連結されたミストセパレータ４３とから構成される。ここで、前記セパレータタンク４１はサクションボックス４０により吸引される水蒸気を気液に分離するための気液分離タンクであり、前記ミストセパレータ４３は真空ポンプ４２から排出される水蒸気中の異物や有害ガス或いは液体などを水蒸気から除去して、清浄な水蒸気（気体）を外部に放出するとともに、真空ポンプから発生する騒音を低減化するサイレンサーとしての機能も有する。
【００６６】
上記加圧水蒸気噴出ノズル１０は既述した図１〜図１６に示すようなノズル構造を備えており、その水蒸気導入側端部には加圧水蒸気供給源Ｓ１から供給される高圧の水蒸気が水蒸気導入側主管路（ｃ１）を通して導入される。この水蒸気導入側主管路（ｃ１）では、水蒸気供給源Ｓ１から送られる水蒸気を一旦水蒸気貯留部５１に導き、その底部に水蒸気中に含まれるドレンを貯留して、これを第１のトラップ管路５７を介して図示せぬ回収タンクに回収している。水蒸気貯留部５１に導入された水蒸気は圧力制御バルブ５２及び精密フィルター５３を介して加熱ヒーター５４により加熱されて過熱水蒸気となり、加圧水蒸気噴出ノズル１０に送り込まれる。
【００６７】
本実施形態にあっては、図１７及び図１８に示すように前記加熱ヒーター５４と加圧水蒸気噴出ノズル１０の水蒸気導入側端部との間に、温度検出器ＷＩと圧力検出器ＰＩとが配されている。前記水蒸気導入側主管路（ｃ１）は加熱ヒーター５４の設置部位から分岐する水蒸気補充管路（ｃ２）を有しており、この水蒸気補充管路（ｃ２）は加圧水蒸気供給源Ｓ２と接続されている。この水蒸気補充管路（ｃ２）の途中には、前記加熱ヒーター５４からの温度検出信号を受けて作動する第１の開閉バルブ５５が介装され、前記温度検出器ＷＩにより検出される水蒸気温度が下限の温度より低下すると前記開閉バルブ５５を開き新たな水蒸気を水蒸気導入側主管路（ｃ１）に補給して過熱水蒸気温度を所定の温度範囲まで上昇させる。前記過熱水蒸気温度が所定の温度となるように前記開閉バルブ５５の開度を調節し補給水蒸気量を調整する。
【００６８】
上記のようなシステムにより対象とする水蒸気の温度を所定の温度範囲に制御することが可能となる。また、前記圧力検出器ＰＩは上記精密フィルター５３の上流側に配された圧力制御バルブ５２に接続されており、水蒸気導入側主管路（ｃ１）の水蒸気圧を一定に維持するように調整する。
【００６９】
一方、加圧水蒸気噴出ノズル１０の水蒸気排出側端部には第２の温度検出器ＴＩが配され、水蒸気排出側端部は水蒸気排出管路（ｃ３）と接続されている。同水蒸気排出管路（ｃ３）には、前記第２の温度検出器ＴＩに接続されて、同温度検出器ＴＩにより検出された水蒸気温度が設定温度に達すると閉鎖する第２の開閉バルブ５６が介装されている。また、前記第２の開閉バルブ５６の下流側から第２のトラップ管路５７が分岐しており、前記第２の開閉バルブ５６が閉まって水蒸気排出管路（ｃ３）が閉鎖されたときでも、加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズルホルダー１１内部に発生するドレンを常に図示せぬ回収タンクに排出するようにしている。
【００７０】
更に本実施形態では、図１８においてノズルホルダー１１の加圧水蒸気導入側端部にあって、その底面に水蒸気凝縮液の排出口が形成されており、その排出口はドレン管路（ｃ４）と第３開閉バルブ６２を介して接続されている。このとき、前記加圧水蒸気噴出ノズル１０は、その加圧水蒸気導入側端部を基端部として上記水蒸気排出管路（ｃ３）の端部を上方に僅かに持ち上げ、加圧水蒸気噴出ノズル１０を傾斜させておく。ノズルホルダー１１に導入される加圧水蒸気は加圧水蒸気噴出ノズル１０の稼働中にどうしても凝縮して液化する。既述したとおり、ノズルホルダー１１の底面側開口には第１ノズルプレート支持部材１５ａが嵌め込まれるようにして固着される。そのためノズルホルダー１１の底面と第１ノズルプレート支持部材１５ａとの間には、同支持部材１５ａの上面が高くなるように段差が作られており、通常はノズルホルダー１１の内部に生成される凝縮液（水）がノズルプレート１６に達することはないが、凝縮液の量が増加すると前記段差を越えてノズルプレート１６に流れ込まないとは限らなくなる。その結果、加圧水蒸気の噴出が円滑になされなくなる。
【００７１】
上述のように、ノズルホルダー１１の加圧水蒸気導入側端部の底面に蒸気凝縮液の排出口を形成するとともに第３の開閉バルブ６２を介してドレン管路（ｃ４）と接続しておけば、必要に応じて第３の開閉バルブ６２を開けて、ノズルホルダー１１の底面に溜まった凝縮液を外部に排出することができる。このとき、上述のようにノズルホルダー１１の加圧水蒸気導入側端部を水蒸気排出管路（ｃ３）の端部よりも下方に僅かに低くなるように設置しておけば、ノズルホルダー１１の底面に溜まった凝縮液は自動的に加圧水蒸気導入側端部の凝縮液の排出口へと集まるため、その排出が容易になる。なお、凝縮液をノズルホルダー１１の底面側に集めて円滑に加圧水蒸気導入側端部に流れるようにするには、同ノズルホルダー１１の底面に長手方向に沿った凹溝を形成しておくことが好ましい。
【００７２】
更に、本実施形態にあっては、上記加圧水蒸気噴出ノズル１０の繊維ウェブ走行方向の上流側に、図示せぬ繊維ウェブの表面に向けて水を付与する水噴射パイプ５８が設置されている。この水噴射パイプ５８と繊維ウェブとの間に、前記水噴射パイプ５８から噴射する水を繊維ウェブ表面に案内する案内板５９が配されており、水噴射パイプ５８から噴射される水を直接ウェブ表面に付与せずに、前記案内板５９を介して水流にして流下させるようにしている。この水噴射パイプ５８は、本発明における交絡を容易化するための前処理手段に相当し、加圧水蒸気噴出ノズル１０からの加圧水蒸気による打撃を受ける前に、水を付与して繊維ウェブの見かけ上の体積を収縮させそれによりウェブ内の繊維間相互の距離を短縮化し加圧水蒸気噴出ノズル１０によるウェブ内の繊維相互の交絡を容易化することが出来る。前記案内板５９の設置部位に対応する前記エンドレスベルト３０の下方にも第２のサクションボックス４５が設置されており、このサクションボックス４５も気液分離タンク４６を介して上記真空ポンプ４２に接続されている。
【００７３】
上記セパレータタンク４１の天板部の排気口が開閉バルブ４７を介して前記気液分離タンク４６と上記真空ポンプ４２とを連結する吸引管路（ｃ５）に接続され、同セパレータタンク４１の底部は流体ポンプ４８を介して、上記水噴射パイプ５８と水供給源ＷＡとの接続管路（ｃ６）に合流させている。また、このセパレータタンク４１の上限水位部と下限水位部との間に水位検出器４９が配され、同セパレータタンク４１の水位が上限を越え又は下限を下回ると、その信号を送って図示せぬ制御装置の指令により前記流体ポンプ４８の作動を停止させるようにしている。
【００７４】
また、本実施形態では前記加圧水蒸気噴出ノズル１０及び水噴射パイプ５８の設置部を被包するようにして開閉蓋６０が設置されている。この開閉蓋６０の天板部は吸引ポンプ６１が接続されており、同吸引ポンプ６１により加圧水蒸気噴出ノズル１０及び水噴射パイプ５８の設置部で発生する霧状の水蒸気を常時吸引して外部に放出するようにしている。なお、本実施形態にあって図示を省略したが、当然に加圧水蒸気噴出ノズル１０とその水蒸気導入配管や水蒸気排出管などは、水蒸気噴出ノズル孔を除きアルミ箔付きのガラス繊維マットなどの断熱材で被覆している。
【００７５】
以上のごとく構成された本実施形態による不織布の製造装置によれば、稼働に先立って、先ず上記加圧水蒸気噴出ノズル１０の水蒸気排出管路（ｃ３）の第２の開閉バルブ５６を開けて水蒸気導入側主管路（ｃ１）から高圧の過熱水蒸気を導入すると、新鮮な過熱水蒸気が加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズルホルダー１１の内部を、その導入側開口から排出側開口へと流れ、ノズルホルダー１１を所要の過熱温度まで速やかに昇温させる。このとき、ノズルホルダー１１の水蒸気排出側端部に設置された温度検出器ＴＩによりその温度を検出しており、同検出温度が所要の温度に達すると上記第２の開閉バルブ５６の開度を調節する。この開閉バルブ５６の開度を調節すると同時に、エンドレスベルト３０を駆動して、その回動を開始する。
【００７６】
エンドレスベルト３０の回動により、同ベルト上を移送される図示せぬ繊維ウェブの表面には、先ず水噴射パイプ５８から噴射される水を案内板５９を介して水が付与される。このときの水量は、繊維ウェブ表面の繊維を濡らして、その形態を安定化させるだけで十分なため、少量で十分であり、またその水の付与手段としては水の流下によらず、霧状の水を噴霧するだけでもよい。なお、繊維ウェブを構成する繊維の材質によっては、容易に交絡する場合もありその場合には予め交絡を容易化するための手段を講じることはない。一方、繊維ウェブを構成する繊維の材質によっては、水の付与だけでは交絡を容易化することが困難な場合もある。そんなときは、上記水付与に代えて既述した特許文献５に開示されているように従来と同様の高圧水流を噴射してもよいが、この場合にもその水量は必ずしも多量でなく少量であってもよい。
【００７７】
表面に水が付与された繊維ウェブの表面には、次いで上記加圧水蒸気噴出ノズル１０の各ノズル孔１６ａから噴出する均等な圧力と温度をもつ柱状又は集束流の過熱水蒸気が付与され、その強力な過熱水蒸気流がウェブ内へと浸入し、周辺繊維を交絡させながら同時に熱融着を行いながらウェブを貫通して水蒸気による交絡繊維不織布が連続して製造される。このとき、水蒸気排出管路（ｃ３）に設置された第２の開閉バルブ５６は閉じられた状態にあり、加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズルホルダー１１の内部にはドレンが生じるが、このドレンは、前記第２の開閉バルブ５６の上流側から分岐する第２のトラップ管路５７を介して常に系外に設置された回収タンクに回収される。
【００７８】
その結果、同ノズル孔１６ａから噴出される過熱水蒸気は間欠的に噴出することなく安定して連続で噴出するようになる。このように、走行する繊維ウェブの表面に安定した過熱水蒸気が連続して噴出されるため、ウェブ全体に均等な交絡がなされるようになり、所要の強度を備えた極めて高品質な不織布が製造される。
【００７９】
図１９は、本発明に係る不織布の製造装置による不織布の製造工程の第２実施形態の概要を示している。この実施形態において、上記第１実施形態と異なるところは、加圧水蒸気噴出ノズル１０の上流側に配設された交絡を容易化する手段を排除するとともに、本発明における繊維ウェブ担持移送手段である上記エンドレスベルト３０のウェブ移送面に対向させて、同エンドレスベルト３０と同一方向に回動する本発明の繊維ウェブ押圧移送手段である第２のエンドレスベルト３４を配設し、第１及び第２のエンドレスベルト３０，３４をもって図示せぬ繊維ウェブを挟持した状態で移送し、加圧水蒸気噴出ノズル１０から噴出する過熱水蒸気を、前記第２のエンドレスベルト３４を介して繊維ウェブの上面から下方のエンドレスベルト３０に向けている点である。
【００８０】
このように、２枚のエンドレスベルト３０及び３４をもって繊維ウェブを挟持しながら、ウェブ表面に過熱水蒸気を付与するようにすると、上記第１実施形態のように加圧水蒸気噴出ノズル１０による過熱水蒸気の付与に先立って交絡を容易化するための手段を講じる必要がなくなるばかりでなく、加圧水蒸気噴出ノズル１０からの過熱水蒸気の噴出による打撃によってもウェブ形態の崩れがなく、その結果、加圧水蒸気噴出ノズル１０から噴出される過熱水蒸気の圧力を更に高めることも可能となって、高圧で噴出する過熱水蒸気流が繊維ウェブを確実に貫通することができるようになる。この実施形態にあっては、繊維ウェブの上面に対向する上記第２エンドレスベルト３４の空隙率（メッシュ度）は下方のエンドレスベルト４０のそれよりも粗く設定しているが、必ずしも粗くせず同等の空隙率に設定することもできる。
【００８１】
図２０は、本発明に係る不織布の製造装置による製造工程の第３実施形態の概要を示している。この実施形態において、前述の第２実施形態と異なるところは、加圧水蒸気噴出ノズル１０とサクションボックス４０との配設位置を逆転させている点にある。すなわち、サクションボックス４０を、上方に配された第２エンドレスベルト３４のウェブ走行側の裏面に向けて配設するとともに、加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズル孔１６ａを、下方に配されたエンドレスベルト３０のウェブ走行側の裏面に向けて配設して、エンドレスベルト３０を通して同ベルト３０と第２エンドレスベルト３４との間で挟持しながら走行する図示せぬ繊維ウェブの下面に高圧の過熱水蒸気を噴出させている。
【００８２】
このように加圧水蒸気噴出ノズル１０をエンドレスベルト３０の下面に配し、繊維ウェブに下方から高圧の過熱水蒸気を噴出させると、同加圧蒸気噴出ノズル１０のノズルホルダー１１に発生するドレンがノズルホルダー１１の下面側に集まり、上面に配されたノズル孔１６ａからは常に高圧の過熱水蒸気のみが噴出されるため、上記第２実施形態の機能に加えて、ノズル孔１６ａからは繊維ウェブに対して過熱水蒸気を間欠的ではなく連続して噴出させることができ、更に高品質の水蒸気による交絡繊維不織布が製造される。この実施形態では、当然に下方に配されるエンドレスベルト３０のメッシュを粗くしている。
【００８３】
図２１は、本発明に係る不織布の製造装置による不織布の製造工程の第４実施形態の概要を示している。この実施形態によれば、上記加圧水蒸気噴出ノズル１０と同ノズル１０に対向して配されるサクションボックス４０とを一組としたとき、その複数組（図示例では二組）が繊維ウェブの移送方向に配されており、しかも各組における加圧水蒸気噴出ノズル１０及びサクションボックス４０の配置を互いに上下逆転させている。すなわち、第一組目の加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズル孔１６ａを、繊維ウェブの上面を押圧しながら一緒に走行する第２エンドレスベルト３４の上面に向けて加圧蒸気噴出ノズル１０を配設するとともに、サクションボックス４０の吸引開口を繊維ウェブを下方から担持して繊維ウェブを移送する第１エンドレスベルト３０の下面に向けてサクションボックス４０を配設している。一方、第二組目の加圧水蒸気噴出ノズル１０は、そのノズル孔１６ａを繊維ウェブを下方から担持して移送する第１エンドレスベルト３０の下面に向けて配設されるとともに、サクションボックス４０は、その吸引開口を繊維ウェブを上方から押圧して一緒に走行する第２エンドレスベルト３４の上面に向けて配設している。
【００８４】
こうして、第１及び第２のエンドレスベルト３０，３４によって挟持されて移送される繊維ウェブに対して、上面と下面とに向けて交互に加圧水蒸気噴出ノズル１０から高圧の過熱水蒸気を噴出させると、繊維ウェブの表裏両面に対して均等に高圧の過熱水蒸気が作用することになり、製造された不織布の表裏面において構成繊維が均等に交絡が進み、不織布としての形態安定性が確保されやすくなり、しかも外観的にも表裏の区別がなく商品価値が向上する。
【００８５】
図２２は、本発明に係る不織布の製造装置による製造工程における最も好適な第４実施形態の要部を概要で示している。図中の符号２３は図１１〜１６に示した高圧水蒸気噴出ノズルのノズル部材を示し、同ノズル部材２３の下面に接近させて繊維ウェブ押圧移送手段であるエンドレスベルト３４を配し、繊維ウェブ担持移送手段である第１のエンドレスベルト３０に担持されて移送されてくる繊維ウェブＷを前記エンドレスベルト３４によって挟持しながら協働して移送し、その挟持移送の間に前記ノズル部材２３のノズル孔２６を介して高圧の過熱水蒸気を繊維ウェブ表面に噴出させる。前記第１のエンドレスベルト３０の下面に近接させて吸引手段であるサクションボックス４０が配されている。
【００８６】
この実施形態では、前記サクションボックス４０の吸引開口はノズル部材２３のノズル孔２６に対向する位置に配され、その形状は周辺の気体の吸引を可能な限り回避すべくスリット状とされている。このスリット開孔の開口幅は略１０ｍｍ程度が好適であり、その吸引力も通常の工場内で使われる換気扇の排気能力、すなわち３００Ｐａ程度で十分であり、これより大きいと繊維ウェブの構成繊維に配向性を与えやすく、それより小さいと吸引力不足となる。勿論、この吸引力は繊維ウェブの厚さ、密度や、ノズル部材２３から噴出するときの水蒸気圧によっても所要の範囲で調整することが必要である。
【００８７】
また、この実施形態ではノズル部材２３と第２エンドレスベルト３４との間隙、第１エンドレスベルト３０とサクションボックス４０との間の間隙を維持すべく、第１エンドレスベルト３０の下面を支持して案内する複数の支持回転ロール３５ａと第２エンドレスベルト３４の上面位置を規制して案内する複数の規制案内ロール３５ｂとを設けている。これらの支持回転ロール３５ａ及び規制案内ロール３５ｂを設けることにより、第１及び第２エンドレスベルト３０，３４をもって適切な挟持力をもって繊維ウェブＷを挟持移送することが可能となるばかりでなく、各エンドレスベルト３０，３４とノズル部材２３及びサクションボックス４０との摺接を回避すると同時に、その対向間隙を微小に維持することが可能となる。なお、これらの支持回転ロール３５ａ及び規制案内ロール３５ｂを公知の上下位置調整手段を使ってそれぞれ調整可能にすることもできる。
【００８８】
図２３は、本発明に係る不織布の製造装置による製造工程の第５実施形態の概要を示している。この実施形態では繊維ウェブＷの担持移送手段として多孔の回転ドラム３６を採用している。繊維ウェブ押圧移送手段としては、上記実施形態と同様に多孔のエンドレスベルト３４が使われる。
【００８９】
前記エンドレスベルト３４は、下方に配された回転ドラム３６の所要の中心角領域にある周面を掛け回されるようにして、回転ドラム３６の上方に配される。このとき、エンドレスベルト３４と回転ドラム３６は同期して逆方向に駆動回転される。前記エンドレスベルト３４と回転ドラム３６との間には繊維ウェブＷがエンドレスベルト３７や図示せぬガイドプレート或いはガイドロールを介して導入され、エンドレスベルト３４と回転ドラム３６との間にて繊維ウェブＷが挟持されて前記中心角に相当する回転ドラム３６の周面を周回しながら排出側へと送り出される。
【００９０】
一方、上記エンドレスベルト３４及び回転ドラム３６の間にて挟持移送される繊維ウェブＷには、エンドレスベルト３４の内側に設置された上記加圧水蒸気噴出ノズル１０から噴出される高圧高温の水蒸気が侵入して、同繊維ウェブＷの構成繊維を交絡させながら繊維ウェブＷを貫通して、回転ドラム３６の内部に設置されたサクションボックス３８を介して外部へと放出される。このサクションボックス３８は、その吸引口３８ａを繊維ウェブＷの幅寸法に等しく且つ幅方向に長いスリット状に形成され、効率的な吸引を行っている。前記吸引口３８ａの幅寸法は、既述した第４実施形態と同様に、１０ｍｍ程度であることが好ましいが、繊維ウェブの厚さや密度あるいはその材質などによって、ある程度の変更が可能である。サクションボックス３８の吸引口３８ａは加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズル孔１６ａ，２６に対向する位置であって、回転ドラム３６の内壁面に近接して固設されており、吸引された水蒸気は図示せぬスイベルジョイントを介して、回転ドラム３６の回転軸の中心部に形成された放出路を通って外部へと放出される。
【００９１】
本実施形態にあっては、更にエンドレスベルト３４の内部にあって上記加圧水蒸気噴出ノズル１０の上流側に、加圧高温空気の噴出装置３９が設置されると共に、前記回転ドラム３６の内部に配された上記サクションボックス３８の吸引口３８ａの上流側にあって、前記加圧高温空気の噴出装置３９に対応する部位に第２の吸引口３８ｂが形成されている。この吸引口３８ｂの形状及び寸法は上記吸引口３８ａと概略同一であるが、そこから噴出される高温の加圧空気の噴出圧力は加圧水蒸気噴出ノズル１０からの噴出圧力よりも小さく設定されてもよく、また図示せぬノズル孔の寸法も厳密に設定されなくともよい。
【００９２】
これは、繊維ウェブＷに対する前記加圧空気の付与が、上記加圧水蒸気の付与と異なり、その水蒸気付与に先立って加圧空気を付与して繊維ウェブＷの表面近くの構成繊維を交絡して、繊維ウェブＷの表面形態を仮に確保することを目的としてなされるがためである。なお、例えば繊維ウェブＷの構成繊維の一部に低融点の繊維を混在させておけば、前記加圧高温空気の噴出装置３９を利用して、同低融点の繊維を溶融させて周辺の繊維同士に融着して、繊維ウェブＷの表面形態を安定化させることもできる。なお、本実施形態に使われるノズル部材としては、図１〜図１６に示したノズル部材をも採用することができ、またこの実施形態における加圧水蒸気噴出ノズル１０に対する水蒸気回路に関しても図１７及び図１８に例示した回路を採用できる。
【００９３】
上記実施形態にあっては、上述の構造を備えた加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズル孔１６ａを単に繊維ウェブの担持移送手段及び／又は押圧移送手段に向けて配設しているが、本発明では更に前記加圧水蒸気噴出ノズル１０の全体を積極的に加熱して高温を維持させることもできる。図２４は、その一例を示している。同図によれば、ノズルホルダー１１、ノズルプレート支持部材１５及びノズルプレート１６を備えた加圧水蒸気噴出ノズル１０の全体を収容する加熱ボックス２７が使われている。この加熱ボックス２７は加圧水蒸気噴出ノズル１０の全体を収容するとともに、加圧水蒸気噴出ノズル１０のノズル孔１６ａが向けられる側を全面開口させた細長い直方体からなり、その天板部２７ａの中央部に熱風導入口２７ｂが形成されている。この熱風導入口２７ｂは外部の熱風供給管路２８と接続されている。ファン２８ａによりフィルター２８ｂを介して導入され、ヒーター２８ｃによって加熱された高温の清浄化された空気が、前記熱風供給管路２８を通って加熱ボックス２７へと送り込まれて、加圧水蒸気噴出ノズル１０の全体を熱風により積極的に加熱する。
【００９４】
このように、加圧水蒸気噴出ノズル１０の全体を加熱することにより、ノズルホルダー１１の内部に導入される加圧水蒸気や過熱水蒸気の温度低下が効果的に防止され、所要温度を維持して加圧水蒸気噴出ノズル１０から繊維ウェブＷに向けて噴出させることができる。その結果、効率的な繊維交絡が実現できるようになるばかりでなく、製造される不織布の形態も安定化し所望の強度と風合いが得られる。
【００９５】
また図示例によれば、加熱ボックス２７の繊維ウェブ移送方向の前後壁面２７ｃ，２７ｄにあって、その下端部にはシールロール２９ａ，２９ｂの周面が当接されている。このシールロール２９ａ，２９ｂはステンレス製の平滑ロール又は周面に樹脂等がコーティングされたロールであり、自由回転ロールであっても、繊維ウェブＷの移送速度に同調させて駆動回転させるようにしてもよい。かかるシールロール２９ａ，２９ｂを配することにより、加熱ボックス２７からの熱風の散逸を防ぐと同時に外気の浸入が防止でき、加圧水蒸気噴出ノズル１０に対する加熱効率が向上する。
【００９６】
また、この例では更に繊維ウェブＷの担持移送体である第１エンドレスベルト３０に対向して配されたサクションボックス４０の吸引開口部に対応する部分を開口させた外気遮蔽板６３を、前記第１エンドレスベルト３０とサクションボックス４０との間に介装している。この外気遮蔽板６３の繊維ウェブ移送方向の前後端部をそれぞれ下方に湾曲させて、繊維ウェブＷの通過を円滑に安定するようにしている。このように、第１エンドレスベルト３０とサクションボックス４０との間に前記外気遮蔽板６３を介装することにより、加圧水蒸気噴出ノズル１０から噴出する加圧水蒸気又は過熱水蒸気の噴出領域に外気が浸入することを防ぐことができ、噴出された加圧水蒸気又は過熱水蒸気を、繊維ウェブＷに効率的に付与することができる。その結果、製造される不織布の表面形態が更に均整化するとともに繊維交絡が緻密化する。
【００９７】
図２５は、本発明装置の更なる変更例を示している。この変更例によれば、前記外気遮蔽板６３と同様に、第１エンドレスベルト３０とサクションボックス４０との間に、水蒸気反射板６４を介装している。この蒸気反射板６４と前記外気遮蔽板６３との異なる点は、前記外気遮蔽板６３が中央にノズル孔１６ａの列方向に延びる開口を有している外は平滑面に形成されているのに対して、前記水蒸気反射板６４は多孔の板材から構成されている。いま、加圧水蒸気噴出ノズル１０から噴出される加圧蒸気又は過熱水蒸気が第２エンドレスベルト３４、繊維ウェブＷ、第１エンドレスベルト３０を貫通すると、その水蒸気の一部はサクションボックス４０により吸引されるが、その大半は前記水蒸気反射板６４にて反射して、再度繊維ウェブＷの下面に作用して、その構成繊維及びその周辺の繊維をウェブ内へと押し込むと同時に交絡させる。その結果、繊維ウェブＷの下面側の構成繊維の交絡割合が増加して、外観的にも強度的にも高品質化する。
【００９８】
更に本発明にあっては、図１８に矢印で示すように、加圧水蒸気噴出ノズル１０をその長手方向に微小に往復動させるか、或いは上記第１及び第２のエンドレスベルト３０，３４を繊維ウェブとともに繊維ウェブ移送路を横断する方向へ微小に往復動させることができる。その往復動のための駆動機構は、図示は省略するが、例えば従来から長網抄紙機などの網に横振動を与えるための公知の機構を採用することができる。また往復動（振動）の行程は往復動中心から左右に５ｍｍ程度が好ましく、その往復動回数は３０〜３００回／分の範囲で任意に調整される。このように、加圧水蒸気噴出ノズル１０を、或いは第１及び第２のエンドレスベルト３０，３４を往復動させると、列状に配された複数のノズル孔から噴出する加圧水蒸気又は過熱水蒸気が繊維ウェブの表面を幅方向に満遍なく作用するようになり、表面にモアレ状の模様がつくことなく、より均整な繊維交絡と表面形態が得られる。
【００９９】
以上説明したとおり本発明装置によれば、簡単な構造を備えた加圧水蒸気噴出ノズルにより確実に高圧高温の水蒸気を繊維ウェブに貫通させることができるようになるばかりでなく、そのノズルホルダーの長手方向の両端を開口させ、特にその水蒸気排出側の開口を開閉バルブ５６（図１８）により開閉可能とするとともに、同開閉バルブの上流側にトラップ管路を分岐させる場合には、不織布の製造開始時には予め同開閉バルブを開けておき、その加圧水蒸気噴出ノズルに新鮮な加圧された水蒸気を導入して前記水蒸気排出側の開口から外部に排出すると、同加圧水蒸気によりノズルホルダーの内部温度が急激に昇温するため、不織布の製造開始時の準備時間が大幅に短縮できるようになる。
【０１００】
不織布の製造が開始されると前記開閉バルブ５６が閉じられるが、ノズルホルダーの内部に発生するドレンは前記水蒸気排出側の開口からトラップ管路を通って常時回収タンクに回収されるため、連続して且つ安定して高品質の不織布が製造できるようになる。なお、上記実施形態にあっては、水蒸気として過熱水蒸気を使っているが、繊維ウェブの構成繊維の材質により通常の水蒸気を使うことも可能である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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