JP2017155367A - 不織布の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不織布を形成する際に、搬送ベルトに付着した繊維くずを容易に除去できる、不織布の製造方法を提供する。【解決手段】不織布の製造方法は、繊維を生成させ、生成した前記繊維を、環状の搬送ベルトの主面に供給された基材に堆積させて不織布を形成する第１工程と、前記不織布を前記基材とともに、前記搬送ベルトから離す第２工程と、前記搬送ベルトに残存する繊維くずを治具により除去する第３工程と、を備える。前記搬送ベルトの主面は、前記治具と対向する端面を備える段差を有している。前記段差は、少なくとも前記搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されている。前記第３工程において、前記搬送ベルトの主面および前記段差の端面と前記治具とを接触させて前記繊維くずを除去する。【選択図】図３

Description

本発明は、繊維を堆積させるための基材を搬送する搬送ベルトに付着した繊維くずを除去するのに適した不織布の製造方法および製造装置に関する。

不織布は、濾材の他、様々な用途に利用されている。不織布は、例えば、製造ラインの搬送ベルトの主面に基材を供給し、生成させた繊維を基材に堆積させることにより製造される。このとき、不織布における繊維の分布をできるだけ均一にするために、基材よりも広い範囲に繊維を堆積させる。そのため、不織布および基材を離した後の搬送ベルトには、繊維くずが付着した状態となる。搬送ベルトは、通常、環状であり、ローラにより連続的に回転駆動され、その表面上で繊維の堆積による不織布の形成と、不織布の搬送ベルトからの離間とが繰り返し行われる。そのため、新たな繊維を堆積させる前に、搬送ベルトに付着した繊維くずを除去することが求められる。しかし、従来、このような繊維くずの除去は、粘着シートやブラシなどを用いて手作業で行われている。

なお、特許文献１には、エアレイ不織布を作製する際に、ガス排出ノズルでガスをチャンバの最上部から供給して、繊維くずをチャンバから排出することが教示されている。

特開２０１５−５０３６８２号公報

搬送ベルトは、基材を保持し易くするため、ある程度の粘着性を有しており、不織布を製造する際に繊維くずが付着すると除去し難い。搬送ベルトに付着した繊維くずが完全に除去されない状態で、再び繊維を堆積させると、基材に繊維くずが付着した状態の不織布が後工程に搬送される場合がある。後工程で繊維くずが脱落すると、製造設備内が汚染される。

本発明の目的は、不織布を形成する際に、搬送ベルトに付着した繊維くずを容易に除去できる、不織布の製造方法および製造装置を提供することである。

本発明の一局面は、繊維を含む不織布を製造する方法であって、
繊維を生成させ、生成した前記繊維を、環状の搬送ベルトの主面に供給された基材に堆積させて不織布を形成する第１工程と、
前記不織布を前記基材とともに、前記搬送ベルトから離す第２工程と、
前記搬送ベルトに残存する繊維くずを治具により除去する第３工程と、を備え、
前記搬送ベルトの主面は、前記治具と対向する端面を備える段差を有しており、
前記段差は、少なくとも前記搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されており、
前記第３工程において、前記搬送ベルトの主面および前記段差の端面と前記治具とを接触させて前記繊維くずを除去する、不織布の製造方法に関する。

本発明の他の一局面は、環状の搬送ベルトの主面に基材を供給する基材供給部と、
繊維を生成させ、前記繊維を前記基材に堆積させて不織布を形成する紡糸機構と、
前記不織布および前記基材が前記搬送ベルトから離れた後、前記搬送ベルトに残存する繊維くずを除去する治具と、を備え、
前記搬送ベルトの主面は、前記治具と対向する端面を備える段差を有しており、
前記段差は、少なくとも前記搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されており、
前記繊維くずは、前記治具と、前記搬送ベルトの主面および前記段差の端面とを接触させることで除去される、不織布の製造装置に関する。

本発明によれば、不織布を形成する際に、搬送ベルトに付着した繊維くずを容易に除去することができる。

本発明の一実施形態に係る不織布の製造装置の一例の構成を概略的に示す図である。 図１の製造装置が備えるクリーニングユニットによる繊維くずの除去システムを説明するための概略断面図である。 図２において繊維くずが搬送ベルトからブラシで除去される様子を模式的に示す側面図である 繊維くずが他の搬送ベルトからブラシで除去される様子を模式的に示す側面図である。 繊維くずがさらに他の搬送ベルトからブラシで除去される様子を模式的に示す側面図である。 繊維くずが別の搬送ベルトからブラシで除去される様子を模式的に示す側面図である。 繊維くずがさらに別の搬送ベルトからブラシで除去される様子を模式的に示す側面図である。 搬送ベルトの移動方向と垂直な方向における段差の状態を説明するための概略斜視図である。 他の搬送ベルトの移動方向と垂直な方向における段差の状態を説明するための概略斜視図である。 さらに他の搬送ベルトの移動方向と垂直な方向における段差の状態を説明するための概略斜視図である。

［不織布の製造方法および製造装置］
本発明に係る繊維を含む不織布を製造する方法は、
繊維（第１繊維）を生成させ、生成した繊維を、環状の搬送ベルトの主面に供給された基材に堆積させて不織布（第１不織布）を形成する第１工程と、
不織布を基材とともに、搬送ベルトから離す第２工程と、
搬送ベルトに残存する繊維くずを治具により除去する第３工程と、を備える。搬送ベルトの主面は、治具と対向する端面を備える段差を有しており、段差は、少なくとも搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されている。第３工程において、搬送ベルトの主面および段差の端面（および／または端面にかかる繊維くず）と治具とを接触させて繊維くずを除去する。

繊維を生成させながら不織布を形成する紡糸法では、搬送ベルトの主面に供給された基材に繊維を堆積させて不織布を形成する。このとき、基材よりも広い範囲に堆積された繊維は、基材とともに不織布を搬送ベルトから離す際に、繊維くずとして搬送ベルト上に残存する。搬送ベルトの少なくとも表層は、基材を保持し易くするため、シリコーン樹脂などのある程度の粘着性を有する材料で構成されており、不織布を製造する際に繊維くずが付着すると除去し難い。搬送ベルトに付着した繊維くずが完全に除去されない状態で、再び繊維を堆積させると、基材に繊維くずが付着した状態の不織布が後工程に搬送される場合がある。また、後工程で繊維くずが脱落すると、製造設備内が汚染される。特に、不織布と基材とを、ローラなどを備える圧着部において圧着する際に、繊維くずがローラに付着して固化すると、適切な圧着を行うことができなくなり、不織布の品質が損なわれる。

従来、搬送ベルトに付着した繊維くずは、粘着シートやブラシで手作業により除去されているが、繊維くずが取れ難く、作業自体も煩雑である。従って、繊維くずを搬送ベルトから除去する作業を、不織布の製造において一連の工程として行うことができれば工業的に極めて有用である。

本発明では、搬送ベルトの主面に、少なくとも搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に、繊維くずを除去する治具と対向する端面を備える段差を形成する。治具を搬送ベルトの主面と接触させて繊維くずを除去する際に、上記の段差を利用するため、繊維くずを容易に除去することができる。また、不織布の製造において、繊維くずの除去を一連の工程として行うことができ、極めて簡便であるとともに、コスト的にも有利である。

なお、搬送ベルトの移動方向に垂直な方向の両端部は、搬送ベルトの移動方向に垂直な方向において基材が配置される領域よりも外側の領域を少なくとも含む領域であり、好ましくは搬送ベルトの移動方向に垂直な方向において基材が配置される領域よりも外側の領域とより内側の基材の端部近傍の領域を含む。

不織布は、例えば、製造ラインの上流から下流に向かって基材を搬送するとともに、搬送される基材の主面に連続的に繊維を堆積させることで形成される。基材および不織布の積層物が搬送ベルトから離れると、搬送ベルトに残存する繊維くずを除去する工程が行われる。このような一連の工程は、例えば、（１）環状の搬送ベルトの主面に基材を供給する基材供給部と、（２）繊維を生成させ、繊維を基材に堆積させて不織布を形成する紡糸機構と、（３）不織布および基材を搬送ベルトから離した後、搬送ベルトに残存する繊維くずを除去する治具と、を備える製造装置により実施される。ここで、搬送ベルトの主面は、治具と対向する端面を備える段差を有しており、段差は、少なくとも搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されている。そして、繊維くずは、治具と、搬送ベルトの主面および段差の端面とを接触させることで除去される。

以下、適宜図面を参照しながら、不織布の製造方法および製造装置についてより具体的に説明するが、本発明は、以下の製造装置に限定されるものではない。以下の製造装置は、紡糸機構として電界紡糸機構を備える。

図１は、本発明に係る不織布の製造装置の一例の構成を概略的に示す図である。図１では、基材（多孔質基材）１と、不織布と、不織布を保護する保護層３とがこの順序で積層された積層不織布１０が形成される。

まず、基材１を準備し、製造装置２００の製造ラインの上流から下流に搬送する。製造装置２００の最上流には、ローラ状に巻回された基材１を内部に収容した基材供給部２０１が設けられている。基材供給部２０１は、モータ１３により供給リール１２を回転させて、供給リール１２に巻回された基材１を製造ラインの搬送ローラ１１に供給する。

基材１は、搬送ローラ１１により、電界紡糸ユニット（図示せず）を備える電界紡糸装置２０２に搬送される。電界紡糸ユニットが具備する電界紡糸機構は、装置内の上方に設置された、繊維の原料を含む原料液を放出するための放出体（ノズル）２３と、放出された原料液をプラスに帯電させる帯電手段（後述参照）と、放出体２３と対向するように配置された基材１を上流側から下流側に搬送する搬送コンベア２１と、を備えている。搬送コンベア２１は、間隔をあけて配置された一対の搬送ローラ２１ｂと、一対の搬送ローラ２１ｂの周面を覆う環状の搬送ベルト２１ａとを備えている。一対の搬送ローラ２１ｂが同じ方向に回転することにより搬送ベルト２１ａが移動して、これにより、搬送ベルト２１ａの主面に供給された基材１が、搬送ベルト２１ａの移動方向に沿って搬送される。搬送コンベア２１は、基材１とともに、繊維２Ｆを収集するコレクタ部として機能する。なお、電界紡糸ユニットの台数は、特に限定されるものではなく、１台でも２台以上でもよい。

放出体２３の基材１の主面と対向する側には、原料液の放出口（図示せず）が複数箇所設けられている。放出体２３は、電界紡糸ユニットの上方に設置された、基材１の搬送方向と平行な第１支持体２４から下方に延びる第２支持体２５により、自身の長手方向が基材１の主面と平行になるように支持されている。第１支持体２４は、放出体２３を基材１の搬送方向とは垂直な方向に揺動させるように、可動であってもよい。

帯電手段は、放出体２３に電圧を印加する電圧印加装置２６と、搬送コンベア２１と平行に設置された対電極２７とで構成されている。対電極２７は接地（グランド）されている。これにより、放出体２３と対電極２７との間には、電圧印加装置２６により印加される電圧に応じた電位差（例えば２０ｋＶ〜２００ｋＶ）を設けることができる。なお、帯電手段の構成は、特に限定されない。例えば、対電極２７はマイナスに帯電されていてもよい。また、対電極２７を設ける代わりに、搬送コンベア２１のベルト部分を導体から構成してもよい。

放出体２３は、導体で構成されており、長尺の形状を有し、その内部は中空になっている。中空部は原料液２２を収容する収容部となる。原料液２２は、放出体２３の中空部と連通するポンプ２８の圧力により、原料液タンク２９から放出体２３の中空に供給される。そして、原料液２２は、ポンプ２８の圧力により、放出口から基材１の主面に向かって放出される。放出された原料液２２は、帯電した状態で放出体２３と基材１との間の空間（生成空間）を移動中に静電爆発を起し、繊維状物（繊維２Ｆ）を生成する。生成した繊維２Ｆは、基材１の主面に堆積し、不織布を形成する。

紡糸機構は、上記の構成に限定されない。所定の繊維の生成空間において、繊維２Ｆを生成させ、生成した繊維２Ｆを基材１の主面に堆積させることができる機構であれば、特に限定なく用いることができる。

電界紡糸装置２０２で形成された基材１と不織布の積層物は、搬送ベルト２１ａから離され、後続の装置（または工程）に供される。積層物が除去された後の搬送ベルト２１ａの主面には、繊維くずが残存している。本実施形態に係る製造装置２００は、この繊維くずを除去するためのクリーニングユニット７０を備えている。搬送ローラ２１ｂの回転により移動している搬送ベルト２１ａの主面から、クリーニングユニット７０により繊維くずが除去される。そして、繊維くずが除去された搬送ベルト２１ａの主面には、再び基材１が基材供給部２０１から供給される。

搬送ベルト２１ａから離された基材と不織布との積層物は、接着剤付与部２０３に搬送される。接着剤付与部２０３では、基材１の上方から、不織布を介して、基材１に接着剤４が付与される。

接着剤付与部２０３は、例えば、接着剤付与部２０３の上方に設置された接着剤４を収容する接着剤タンク３２、および、接着剤４を基材１にライン状の領域を形成するように塗工するためのノズル３３を備えるアプリケータ３４と、基材と不織布との積層体を下流に搬送するための搬送ローラ３１と、を備える。接着剤タンク３２あるいはノズル３３は図示しない加熱装置を備えており、例えばホットメルト樹脂である接着剤４は、溶融されながら放出される。

接着剤４が付与された積層物は、次いで、搬送ローラ４１を備える保護層積層装置２０４に搬送される。保護層積層装置２０４では、不織布の上方から保護層３が供給され、接着剤４および不織布を介して基材１に積層される。保護層３が長尺である場合、基材１の場合と同様に、保護層３はリール４２に巻き取られていてもよい。この場合、保護層３は、モータ４３によって回転するリール４２から巻き出されながら、不織布の主面に積層される。

保護層３を不織布の主面に配置することにより得られる積層物は、圧着部２０５に搬送される。圧着部２０５は、上下に配置された一対の加圧ローラ５１および５２を備えている。圧着部２０５で、積層物を一対の加圧ローラ５１および５２間に挟んで押圧することにより、積層不織布１０が形成される。

最後に、圧着部２０５から積層体１０を搬出し、ローラ５１を経由して、より下流側に配置されている回収部２０６に搬送する。回収部２０６は、例えば、搬送されてくる積層不織布１０を巻き取る回収リール５２を内蔵している。回収リール５２はモータ５３により回転駆動される。なお、保護層３を積層しない場合には、基材１に積層された不織布を、圧着部２０５で押圧すればよい。この場合、特に、接着剤付与部２０３を設ける必要はなく、必要に応じて、不織布を形成する前に、基材１の表面に接着剤を付与してもよい。

なお、基材１として離型性シートを用いた場合には、圧着部２０５で得られる積層不織布１０から、基材１を剥離させて回収リールなどで巻き取って回収するとともに、基材１から剥離させた不織布（または不織布および保護層３の積層物）を圧着部２０５から搬出して回収装置２０６で回収すればよい。

（第３工程およびクリーニングユニット）
以下に第３工程（および繊維くずを除去するクリーニングユニット）についてより具体的に説明する。
図２は、図１の製造装置においてクリーニングユニット７０による繊維くずの除去システムを説明するための概略断面図である。搬送コンベア２１では、搬送ローラ２１ｂの回転により搬送ベルト２１ａが矢印Ｂの方向（搬送ベルトの移動方向）に移動しており、これに伴い搬送ベルト２１ａの主面に供給された基材１が矢印Ａの方向（基材１の搬送方向）に搬送される。搬送ベルト２１ａの主面が上向きであるときに、搬送ベルト２１ａとともに移動する基材１上に繊維が堆積されて、不織布２が形成される。搬送ベルト２１ａは、基材１の搬送方向Ａの下流側に位置する搬送ローラ２１ｂの周面に沿って移動し、この搬送ローラ２１ｂと接触しなくなる位置で主面が下向きになる。一方、この搬送ローラ２１ｂの位置で、搬送ベルト２１ａから離れた積層物は、搬送方向Ａに沿って後続の装置や工程に供される。

クリーニングユニット７０は、搬送ベルト２１ａの主面に残存していた繊維くずｆを除去するための治具としてのブラシ７０ａを備えている。図２では、クリーニングユニット７０は、搬送コンベア２１の下方に設置されているが、特にこの場合に限定されず、搬送ベルト２１ａの移動経路において、基材１および不織布２の積層物が搬送ベルト２１ａから離れる位置よりも下流であればよい。図２の例では、基材１と不織布２との積層物が搬送ベルト２１ａから離れた後、搬送ベルト２１ａの主面が下向きであるときに、搬送ベルト２１ａの主面の下方に設置されたブラシ７０ａを、搬送ベルト２１ａの主面に接触させる。これにより、搬送ベルト２１ａの主面に残存していた繊維くずｆが除去される。

図３は、図２において繊維くずｆがブラシ７０ａで除去される様子を模式的に示す側面図である。搬送ベルト２１ａは、治具としてのブラシ７０ａ（治具の少なくとも繊維くずｆを除去する領域（具体的には、ブラシ７０ａの毛の部分））に対向する端面Ｅ１を備える段差Ｓ１を有している。図３では、搬送ベルト２１ａは、少なくとも１つの帯状のベルトの端部同士を重ね合わせて連結することで環状に形成されており、この連結部分に段差Ｓ１が形成されている。このとき、ベルトの内周側の端部に重ねられた外周側の端部が内周側の端部の主面よりも外周側に突出した状態となることで、外周側の端部に端面Ｅ１が形成されている。なお。搬送コンベアを側面から見たときに、搬送コンベアの中心に近い方を内周側、中心から遠い方を外周側としている。

端面Ｅ１は、搬送ベルト２１ａを移動方向Ｂに沿って移動させるときに、段差Ｓ１の近傍において、ブラシ７０ａが、端面Ｅ１よりも下流側の搬送ベルト２１ａの主面に接触するとともに、端面Ｅ１（または端面Ｅ１にかかる繊維くずｆ）にも接触するように形成される。端面Ｅ１は、搬送ベルト２１ａの移動方向Ｂから見えるように形成される。つまり、端面Ｅ１は、搬送ベルト２１ａの移動方向Ｂに向けて形成される。端面Ｅ１を、ブラシ７０ａ（具体的には、ブラシ７０ａの毛の部分）に対向させると、移動方向Ｂに沿って移動している搬送ベルト２１ａの端面Ｅ１（または端面Ｅ１にかかる繊維くずｆ）に、ブラシ７０ａをより確実に接触させることができる。繊維くずｆは、搬送ベルト２１ａの主面上において、不織布状に連続して付着しているため、段差Ｓ１の部分を起点としてブラシ７０ａで連続的に擦り取ることができる。このように、本発明では、段差Ｓ１を利用して、治具（ブラシ７０ａ）により繊維くずｆを容易に除去することができる。

なお、段差の端面が治具と対向（または接触）するとは、端面が、治具の少なくとも繊維くずを除去する領域（ブラシの場合には、毛の部分）と対向（または接触）することを意味する。同様に、搬送ベルトの主面が治具と接触するとは、搬送ベルトの主面が、治具の少なくとも繊維くずを除去する領域（ブラシの場合には、毛の部分）と接触することを意味する。

図４〜図７は、それぞれ、搬送ベルトの段差の状態が異なる場合に繊維くずｆがブラシ７０ａで除去される様子を模式的に示す側面図である。図４〜図７は、図３とは段差の状態が異なるだけでその他は図３と同じである。図４〜図７では、図２および図３と同じものには同じ符号を付している。

図４において、搬送ベルト１２１ａは、搬送ベルト１２１ａの主面に対して傾斜した端面Ｅ２を備える段差Ｓ２を有している。端面Ｅ２は、移動する搬送ベルト１２１ａとブラシ７０ａが接触する際に、段差Ｓ２およびその近傍において、ブラシ７０ａが、移動方向Ｂの端面Ｅ２よりも下流側で搬送ベルト１２１ａの主面と接触するとともに、端面Ｅ２とも接触するように形成される必要がある。そのため、端面Ｅ２は、移動方向Ｂの下流側から上流側に向かって搬送ベルト１２１ａの厚みが増す（段差Ｓ２の高さが大きくなる）ように形成され、これにより、端面Ｅ２をブラシ７０ａに対向させる。このような端面Ｅ２を有する段差Ｓ２を形成することで、移動方向Ｂに沿って移動している搬送ベルト１２１ａの端面Ｅ２に、ブラシ７０ａをより確実に接触させることができ、繊維くずｆを容易に除去することができる。

図５では、搬送ベルト２２１ａは、ブラシ７０ａに対向する端面Ｅ３を備える段差Ｓ３を有する。段差Ｓ３は、少なくとも１つの帯状のベルトの端部同士を連結した部分に形成されるが、帯状のベルトの端部同士は、その端面同士が接触するように連結される。このとき、一方の端部の厚みを、この一方の端部と連結される他方の端部の厚みよりも大きくすることで段差Ｓ３が形成され、厚みが小さい方の端部よりも厚みが大きい方の端部が外周側に突出することで、端面Ｅ３が形成される。端面Ｅ３がブラシ７０ａと対向するように、搬送ベルト２２１ａの移動方向Ｂにおいて下流側に配されるベルトの端部の厚みを小さく、上流側に配されるベルトの端部の厚みを大きくする。そして、端面Ｅ３を備える段差Ｓ３を利用することで、搬送ベルト２２１ａの主面に付着した繊維くずｆをブラシ７０ａにより容易に除去することができる。

図５では、段差Ｓ３を形成するために、移動方向Ｂの端面Ｅ３よりも上流側では、移動方向Ｂに沿って搬送ベルト２２１ａの厚みが大きくなるように、搬送ベルト２２１ａの主面が傾斜した状態となっている。しかし、特にこの場合に限定されない。例えば、移動方向Ｂの端面Ｅ３よりも上流側で搬送ベルト２２１ａの厚みを一定にし、端面Ｅ３よりも下流側で端面Ｅ３に向かって搬送ベルト２２１ａの厚みが小さくなるように主面を傾斜させることで段差Ｓ３を形成してもよい。

図６では、搬送ベルト３２１ａは、環状の基部ベルト３２１ｃと、基部ベルト３２１ｃを覆う表層ベルト３２１ｄとを備える。搬送ベルト３２１ａは、表層ベルト３２１ｄが途切れた隙間ｓを少なくとも１つ有している。隙間ｓを挟んで、搬送ベルト３２１ａの移動方向Ｂの下流側では、表層ベルト３２１ｄの厚みは小さく、上流側では厚みが大きくなっている。表層ベルト３２１ｄの厚みが大きな部分が、隙間ｓを挟んで、厚みが小さな部分よりも外周側に突出することで、搬送ベルト３２１ａには、端面Ｅ４を備える段差Ｓ４が形成される。端面Ｅ４はブラシ７０ａに対向しており、移動する搬送ベルト３２１ａにブラシ７０ａを接触させることで、端面Ｅ４を利用して、繊維くずｆが除去される。
なお、図６では、隙間を挟んで表層ベルトの厚みが異なる場合を示したが、表層ベルトの厚みは同じであってもよい。

図７において、環状の搬送ベルト４２１ａの主面には、搬送ベルト４２１ａの主面から搬送コンベアの外周方向に向かって突出する凸部Ｐが形成されている。凸部Ｐが、搬送ベルト４２１ａの主面から突出することで、凸部Ｐの側面を端面Ｅ５とする段差Ｓ５が形成される。端面Ｅ５は、ブラシ７０ａに対向するように形成されている。この例においても、ブラシ７０ａを移動する搬送ベルト４２１ａの主面に接触させると、段差Ｓ５の端面Ｅ５にも接触して、この段差Ｓ５を利用して繊維くずｆを除去することができる。

繊維くずは、段差において連続していてもよく、不連続であってもよい。繊維くずが段差において不連続である場合、治具を段差の端面に接触させたときに、段差を起点として繊維くずを除去し易い。そのため、段差において繊維くずが不連続となるように、段差の高さ、段差の形状や繊維の堆積状態を調節してもよい。なお、段差において繊維くずが不連続とは、段差の端面の部分における繊維くずの分布が、端面を挟む両側の領域における繊維くずの分布に比べて少なくなっている（繊維くずの分布が粗である）状態を言う。例えば、端面にかかる繊維くずの単位面積当たりの量が、端面を挟む両側の領域における繊維くずの単位面積当たりの量の例えば５０％以下である場合を繊維くずが不連続であるとしてもよい。なお、単位面積当たりの繊維くずの量は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真に基づいて求めることができる。具体的には、ＳＥＭ写真において、所定面積の範囲について端面にかかる繊維くずの投影面積を求め、単位面積当たりの繊維くずの面積比を算出する。同様にして端面を挟む両側の領域における繊維くずの単位面積当たりの面積比を算出する。そして、後者の面積比を１００％としたときの前者の比率（％）を算出すればよい。

段差は、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向に沿って（垂直な方向全体に）設けてもよく、繊維くずが残存している領域において設けてもよい。搬送ベルト上では、主に基材よりも広い範囲に堆積された繊維が繊維くずとなる。そのため、繊維くずは、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向における基材の端部よりも外側において搬送ベルトの主面に残存している。このような観点からは、少なくとも、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に段差を形成すればよい。搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の中央部には、繊維くずはほとんど付着していないため、特に段差を設ける必要はないが、中央部に段差が形成されていてもよい。

なお、搬送ベルトの移動方向に垂直な方向の中央部とは、搬送ベルトの移動方向に垂直な方向における中心を含む領域であり、好ましくは前述の両端部の内側の領域を言うものとする。

図８〜図１０は、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向における段差の状態を説明するための概略斜視図である。
図８において搬送ベルト５２１ａは、端面Ｅ６を備える段差Ｓ６を有しており、端面Ｅ６は図示しない治具に対向している。図示例では、段差Ｓ６は、搬送ベルト５２１ａの移動方向Ｂと垂直な方向に沿って搬送ベルト５２１ａの主面を横切るように垂直な方向全体に形成されている。

図９に示す搬送ベルト６２１ａでは、段差Ｓ７は、搬送ベルト６２１ａの移動方向Ｂと垂直な方向における両端部に形成されており、垂直な方向における中央部には段差は形成されていない。段差Ｓ７は、図示しない治具に対向する端面Ｅ７を備えている。

図１０では、搬送ベルト７２１ａは、図示しない治具に対向する端面Ｅ８を備える段差Ｓ８を有している。段差Ｓ８は、搬送ベルト７２１ａの移動方向Ｂと垂直な方向に沿って搬送ベルト７２１ａを横切るように全体に形成されている。移動方向Ｂと垂直な方向の中央部では、段差Ｓ８の高さは低くなっており、この中央部の段差Ｓ８の高さに比べて、両端部では、段差Ｓ８の高さは高くなっている。

図８〜図１０において、繊維くずｆは、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部において、搬送ベルトの主面に付着している。搬送ベルトの段差において、端面にかかる繊維くずｆはほとんどなく、繊維くずｆは不連続となっている。このように、少なくとも繊維くずが付着している領域に段差が形成されていることで、段差の端面に治具を接触させて繊維くずを擦り取ることができる。また、繊維くずｆが段差において不連続となっていることで、段差を起点として繊維くずｆを除去し易くなる。

段差の最大高さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。段差の最大高さは、例えば、５ｍｍ以下である。最大高さがこのような範囲となるように段差を形成することで、繊維くずを除去し易くなる。

段差の最大高さが大きくなると、繊維くずを除去し易くなるものの、基材を載置する領域の段差の高さが大きくなると、不織布における繊維の堆積状態がばらつくことになる。そのため、搬送ベルトの移動方向に垂直な方向の中央部では、段差を形成しないか、もしくは段差を形成する場合でも、中央部における段差の高さを移動方向に垂直な方向の両端部の高さよりも小さくすることが好ましい。中央部における段差の高さは、例えば、０．０５ｍｍ以下であり、０．０１ｍｍ以下または０．００５ｍｍ以下とすることが好ましい。

段差は、端面が搬送ベルトの移動方向に向くように形成すればよい。搬送ベルトの側面から見たときに、段差の端面と、搬送ベルトの移動方向において端面の下流側の搬送ベルトの主面との間に形成される角度は、例えば、７０〜１４０°であり、８０〜１２０°であることが好ましい。
また、段差は、搬送ベルトを上面から見たときに、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向に沿って形成されていてもよく、垂直な方向に対して斜めに形成されていてもよい。

環状の搬送ベルトにおいて、段差は少なくとも１箇所に形成すればよく、２箇所以上に形成してもよい。搬送ベルトの移動方向に沿って２箇所以上に段差を形成する場合、繊維くずをさらに除去し易くなる。この場合、少なくとも１箇所の段差の最大高さは、他の箇所の段差の最大高さと異なっていてもよい。なお、段差の端面（治具と対向する端面）同士が同一平面上に存在する場合には、段差は１箇所に形成されているものとする。

治具としては、搬送ベルトの主面に接触して繊維くずを除去できればよく、ブラシに限らず、粘着ローラなども利用でき、ブラシと粘着ローラとを併用してもよい。ブラシとしては、必要に応じてロール状のブラシを用いてもよい。
ブラシの毛の材質は、特に制限されないが、搬送ベルトに傷がつき難い観点からは、植物繊維や動物繊維などの天然繊維や、樹脂などで形成された化学繊維などが好ましい。

治具としてブラシを用いる場合には、段差の最大高さ（特に、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部における段差）よりも、ブラシの毛の平均線径を小さくすることが好ましい。この場合、段差の端面や段差の隅部（段差の端面と、この端面の搬送ベルトの移動方向の下流側における搬送ベルトの主面との間に形成される隅部）にブラシの毛が接触し易くなり、繊維くずの除去性を高めることができる。ブラシの毛の平均線径は、例えば、１〜３００μｍの範囲から適宜選択でき、１〜８０μｍまたは１０〜５０μｍであってもよい。

第３工程（またはクリーニングユニット）において使用される治具の個数は特に制限されず、１つであってもよく、複数であってもよい。複数の治具を用いる場合、治具は、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向に沿って、複数の治具を配置してもよく、搬送ベルトの移動経路に沿って間隔をあけて複数の治具を配置してもよい。また、搬送ベルトの移動方向と垂直な方向に沿う複数（例えば、一対）の治具を、搬送ベルトの移動経路に沿って間隔をあけて複数箇所に（複数対）配置してもよい。搬送ベルトの移動経路に沿って複数箇所に治具を配置する場合、搬送ベルトに付着した繊維くずの除去性をさらに高めることができる。

第３工程において、移動する搬送ベルトの主面に治具を接触させるため、治具自体は、特に移動させる必要はないが、必要に応じて移動させてもよい。治具を移動させる場合、段差を利用して繊維くずを除去できるように、搬送ベルトの移動方向と対向するように移動させることが好ましい。例えば、粘着ローラやロール状のブラシを治具として用いる場合には、搬送ベルトの移動方向とは反対方向に回転させる。

以下に本発明に係る製造方法の第３工程以外の各工程および製造装置についてより具体的に説明する。
（第１工程）
第１工程では、繊維を生成させ、生成した繊維を堆積させることにより不織布を形成できる限り特に制限されず、公知の紡糸方法などが採用できる。例えば、繊維の原料を溶解させて、溶融紡糸により繊維を生成させ、冷却しながら堆積させることで、不織布を形成してもよい。

好ましい実施形態では、電界紡糸法により不織布を形成させる。この場合、繊維形成空間において、電界紡糸により繊維を生成させ、生成した繊維を搬送ベルトの主面に供給された基材に堆積させて不織布を形成する。繊維は、繊維の原料を含む原料液を電界紡糸することにより生成させる。電界紡糸では、原料液に高電圧を印加し、電荷をもった原料液をノズルから吐出することにより、繊維が生成する。第１工程では、基材（具体的には、基材の搬送ベルトとは反対側の主面）に不織布が積層された積層物が得られる。

繊維の原料としては、特に限定されず、紡糸方法に応じて、繊維化可能な各種ポリマーが使用できる。このようなポリマーとしては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリレート、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）等のポリマーが挙げられる。これらのポリマーには、それぞれ、単独重合体および共重合体の双方が含まれる。これらのポリマーは電界紡糸法により不織布を形成する場合にも原料として適している。また、繊維の原料として、これらのポリマーの前駆体を用いてもよい。例えば、繊維をＰＩで構成する場合には、ポリアミド酸などのＰＩ前駆体を原料として用いてもよい。繊維は、これらのポリマーを一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。ポリマーは、不織布の用途に応じて適宜選択できる。

電界紡糸法で使用される原料液は、繊維の原料に加え、通常、溶媒を含む。溶媒としては、繊維の原料を溶解し、揮発などにより除去可能なものであれば特に制限されず、原料の種類や製造条件に応じて、水および有機溶媒から適宜選択して使用できる。溶媒としては、非プロトン性の極性有機溶媒が好ましい。このような溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などのアミド（鎖状または環状アミドなど）；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシドなどが挙げられる。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ＰＳやＰＵなどの原料を溶解し易く、電界紡糸し易い観点からは、ＤＭＡｃ、ＤＭＦなどのアミドが好ましい。
原料液は、必要に応じて、公知の添加剤を含むことができる。

第１工程により得られる繊維の平均繊維径は特に制限されず、例えば、１０ｎｍ〜３μｍの範囲から適宜選択できる。繊維がナノファイバである場合には、特に、搬送ベルトに付着した繊維くずを除去し難い。本発明に係る不織布の製造方法によれば、繊維がナノファイバである場合でも、繊維を容易に除去することができる。ナノファイバの平均繊維径は、例えば、１０〜８００ｎｍであることが好ましい。

繊維を堆積させる基材としては、特に制限されず、不織布の用途に応じて、樹脂フィルムなどを用いてもよく、不織布（第２不織布）などの多孔質基材を用いてもよい。樹脂フィルムや多孔質基材を構成する樹脂としては、特に制限されず、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ＰＡなどが挙げられる。また、多孔質基材には、セルロースも使用できる。ポリオレフィンとしては、ＰＰ、ポリエチレンなどが例示される。ポリエステルとしては、例えば、ＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、多孔質基材は、ガラス繊維などの無機繊維で構成してもよい。基材は、これらの材質を一種含んでもよく、二種以上含んでもよい。

第１工程では、製造ラインの上流から下流に向かって基材が搬送されるように、搬送ベルトを作動させ、搬送ベルトの移動する主面に対して基材を供給する。基材の形状は特に制限されず、シート状であればよいが、帯状であることが好ましい。帯状の基材を、基材の長さ方向が、搬送ベルトが基材を搬送する方向に沿うように搬送ベルトの主面上に供給する。
なお、原料液や基材は、それぞれ第１工程に先立って準備してもよい。

（第２工程）
第２工程では、第１工程で形成された基材と不織布との積層物を搬送ベルトから離す。
第２工程で積層物を離した後の搬送ベルトには、基材より外側の領域に堆積された繊維が繊維くずとして残存しており、この繊維くずを第３工程において除去する。

第２工程において、搬送ベルトから離された積層物は、そのまま回収してもよく、必要に応じて、乾燥工程（または加熱工程）、接着剤付与工程、圧着工程や保護層を積層する工程などに供した後に、回収してもよい。なお、基材として、離型性を有するシートを用いる場合には、形成された不織布から基材を剥離させてもよい。製造方法がこれらの工程を含む場合、不織布の製造装置は、各工程に対応するユニット、具体的には、乾燥ユニット（または加熱ユニット）、基材や不織布に接着剤を付与する接着剤付与部、基材と不織布とを含む積層物を圧着させる圧着部、保護層積層装置、および／または基材剥離ユニットなどを備えている。

本発明によれば、搬送ベルト上に繊維を堆積させて不織布を形成する際に、搬送ベルトに付着した繊維くずを容易に除去することができる。そのため、電界紡糸法を利用する不織布製造方法など、様々な不織布の製造方法および製造装置に利用することができる。

１：基材、２Ｆ：繊維、２：不織布、３：保護層、４：接着剤、１０：積層不織布、１１、２１ｂ、３１、４１：搬送ローラ、１２：供給リール、１３、４３、５３：モータ、２１：搬送コンベア、２１ａ、１２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ、６２１ａ、７２１ａ：搬送ベルト、３２１ｃ：基部ベルト、３２１ｄ：表層ベルト、２２：原料液、２３：放出体、２４：第１支持体、２５：第２支持体、２６：電圧印加装置、２７：対電極、２８：ポンプ、２９：原料液タンク、３２：接着剤タンク、３３：ノズル、３４：アプリケータ、４２：リール、５１、５２：加圧ローラ、７０：クリーニングユニット、７０ａ：ブラシ、Ａ：基材の搬送方向、Ｂ：搬送ベルトの移動方向、ｆ：繊維くず、Ｓ１〜Ｓ８：段差、Ｅ１〜Ｅ８：端面、ｓ：隙間、Ｐ：凸部、２００：製造装置（製造システム）、２０１：基材供給部、２０２：電界紡糸装置、２０３：接着剤付与部、２０４：保護層積層装置、２０５：圧着部、２０６：回収装置

Claims (10)

1. 繊維を含む不織布を製造する方法であって、
   繊維を生成させ、生成した前記繊維を、環状の搬送ベルトの主面に供給された基材に堆積させて不織布を形成する第１工程と、
   前記不織布を前記基材とともに、前記搬送ベルトから離す第２工程と、
   前記搬送ベルトに残存する繊維くずを治具により除去する第３工程と、を備え、
   前記搬送ベルトの主面は、前記治具と対向する端面を備える段差を有しており、
   前記段差は、少なくとも前記搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されており、
   前記第３工程において、前記搬送ベルトの主面および前記段差の端面と前記治具とを接触させて前記繊維くずを除去する、不織布の製造方法。
2. 前記段差の最大高さは、０．１ｍｍ以上である、請求項１に記載の不織布の製造方法。
3. 前記搬送ベルトの主面は、前記搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の中央部においても前記段差を有しており、
   前記中央部における前記段差の高さは、前記両端部における前記段差の高さより小さい請求項１または２に記載の不織布の製造方法。
4. 前記中央部における前記段差の高さは、０．０１ｍｍ以下である、請求項３に記載の不織布の製造方法。
5. 前記繊維くずは、前記段差において不連続である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
6. 前記治具は、ブラシを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
7. 前記ブラシの毛の平均線径は、前記両端部における段差の高さよりも小さい、請求項６に記載の不織布の製造方法。
8. 前記第１工程において、繊維の原料を含む原料液を電界紡糸することにより前記繊維を生成させる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
9. 前記繊維は、ナノファイバである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
10. 環状の搬送ベルトの主面に基材を供給する基材供給部と、
    繊維を生成させ、前記繊維を前記基材に堆積させて不織布を形成する紡糸機構と、
    前記不織布および前記基材が前記搬送ベルトから離れた後、前記搬送ベルトに残存する繊維くずを除去する治具と、を備え、
    前記搬送ベルトの主面は、前記治具と対向する端面を備える段差を有しており、
    前記段差は、少なくとも前記搬送ベルトの移動方向と垂直な方向の両端部に形成されており、
    前記繊維くずは、前記治具と、前記搬送ベルトの主面および前記段差の端面とを接触させることで除去される、不織布の製造装置。
    

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