JP3550109B2 - メルトブロー式不織布の紡糸ダイ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】
この発明は、不織布をメルトブロー法で製造する際に用いる紡糸ダイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
メルトブロー法は、概略図５に示すように、ホッパー１に投入された原料チップを押出機２で加熱溶融し、ダイ３に供給して紡出し、紡出した短繊維を捕集ネットから成るコンベア４上にシート状に堆積させ、これをコンベア４から剥離しながら、カレンダロール５を通過させた後、巻取機６で巻き取って不織布を製造する方法である。
【０００３】
【発明の課題】
上記ダイ３は、紡糸口３ａから吐出された溶融ポリマーを熱風吐出口３ｂから噴出した高温エヤーで紡出するようになっているが、紡糸口３ａからの溶融ポリマーの吐出量と高温エヤーの吐出量に微妙なバランスが必要であって、任意の径の繊維を紡出すること、特に細い径の繊維を紡出することが難しく、バルキー性の高い風合の良い不織布を得ることが出来なかった。さらに、多量の熱風を送る必要があるため、エネルギーコストが高くつく問題があった。
【０００４】
そこで本発明者は、溶融ポリマーを押し出すノズルの先端近辺に、熱風吐出スリットを配置し、その下流に大量の冷風を吐出するスリットを配置して溶融ポリマーを延伸するようにした紡糸ダイを提案している（特開２０００−３３６５１７号公報）。このような紡糸ダイを用いると細径の繊維より成るバルキー性の高い不織布が得られることが確認されているが、冷風吐出スリットの吐出端直下に、急激な冷風吐出によって渦流が生じ、紡出された繊維表面に渦流の影響で凹凸が生じ、時には紡出口に引掛り、紡糸効率を低下させる問題が生じている。
【０００５】
この発明の課題は、前記渦流の発生を防止し、滑らかな表面を有する繊維を効率よく紡出することができる紡糸ダイを提供することである。
【０００６】
【課題の解決手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、溶融ポリマーを押し出すノズルの先端近辺に、一対の熱風吐出スリットを前記ノズルを中心に対向配置し、この冷風吐出スリットの下流に一対の冷風吐出スリットを前記ノズルを中心に対向配置した紡糸ダイにおいて、前記冷風が吐出する紡出口の内端部に通気スリット又は通気孔列を対向して設けたことを特徴とする。また、前記熱風吐出スリットと冷風吐出スリットとの間に、外気に通じる一対のスリットを前記ノズルを中心に対向配置しておくのが好ましい。
【０００７】
【実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図示のように、紡糸パック１０の下端に紡糸ダイ２０が取り付けられている。紡糸パック１０は、２分割された本体１１ａ、１１ｂをボルト１２で結合したものであって、本体１１ａ、１１ｂの上部には、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン（商標）樹脂等の溶融ポリマーの注入口１３が設けられ、下部には熱風の送入口１４ａ、１４ｂが設けられている。また、側面には、押え板１６ａ、１６ｂによって、パネルヒーター１５ａ、１５ｂが当接している。
【０００８】
前記紡糸ダイ２０には、前記ポリマー注入口１３に続くポリマー通路１７の先端に複数のノズル２１が一列に設けられ、このノズル２１の先端２１ａは、熱風室２２ａ、２２ｂからの熱風を吐出する対向配置された一対の吐出スリット２３ａ、２３ｂの中央に臨んでいる。また、前記熱風室２２ａ、２２ｂは前記熱風送入口１４ａ、１４ｂに通路２４ａ、２４ｂを介して連通している。
【０００９】
前記熱風吐出スリット２３ａ、２３ｂから一定の間隔Ｓ１ をあけて、冷風室２５ａ、２５ｂと一対の冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂが前記ノズル２１を中心に対向配置され、前記冷風室２５ａ、２５ｂは冷風送入口２７ａ、２７ｂに連通している。そして冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂの前方は、紡出口２９になっている。また、間隔Ｓ１ は、ノズル２１の先端近辺に、外気（随伴流）の吸引スリット２８ａ、２８ｂを形成している。この間隔Ｓ１ は、２〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【００１０】
図２に明瞭に示されているように、上記紡出口２９の内端から一定の間隔Ｓ２ をあけて紡出口２９間と外気を連通する通気スリット３０ａ、３０ｂが紡出口２９の全長にわたって対向して形成されている。この間隔Ｓ２ は１〜１０ｍｍ程度が好ましい。また、図３に示すように、通気スリット３０ａ、３０ｂに代えて通気孔列３０ｃ、３０ｄを対向して設けてもよい。通気孔列３０ｃ、３０ｄを形成する場合は、ダイ２０の長さ方向に狭い間隔で多数の通気孔を設け、紡出口２９に開口する内端に、溝３１ａ、３１ｂを紡出口２９の全長にわたって設けておくのがよい。
【００１１】
いま、ノズル２１から溶融ポリマーを押し出すと、溶融ポリマーの両側からその押し出し方向に傾斜した一対の熱風吐出スリット２３ａ、２３ｂを通して吹き出される熱風に挟まれるように引き出され、さらに冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂから冷風が大量に吐出されるため、前記ノズル２１から押し出された溶融ポリマーが負圧で急激に吸引延伸されると同時に結晶化が進行する。このとき、熱風の温度は２００〜３００℃、冷風の温度は１０〜３０℃程度が好ましく、風量は冷風に対して熱風が５〜２０％程度が好ましい。例えば冷風が１００〜２５０ｍ／秒であると、熱風は５〜５０ｍ／秒程度である。即ち、ここでは、熱風はノズル２１から押し出された溶融ポリマーが急速に冷却しない程度に加熱するだけでよく、冷風によって生じる負圧で急激に延伸して細径繊維が形成される。そして冷風の急激な吐出によって、紡出口２９の内端付近で生じる渦流は通気スリット３０ａ、３０ｂ又は通気孔列３０ｃ、３０ｄによって消滅し、滑らかな表面を有する繊維が紡出される。なお、冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂも、熱風吐出スリット２３ａ、２３ｂと同様に紡出口２９の方向に下降する傾斜をもたせておく。また、随伴流を生じるスリット２８ａ、２８ｂを形成しておけば、風量の節減を果すことができる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、以上のように、ノズルで押し出した溶融ポリマーが冷却しない程度の少量の熱風で加熱したものを、大量の冷風による負圧で延伸し、その際に生じる渦流をなくするようにしたので、細径で表面の滑らかな繊維が得られ、それによってバルキー性の高い風合のよい不織布が得られる。
【００１３】
また、紡出口での繊維の引掛りなどがなくなるため、従来より吐出ポリマーを多くすることができ生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の紡糸ダイを組み込んだ紡糸パックを示す横断面図
【図２】紡糸ダイの拡大断面図
【図３】紡糸ダイの部分拡大断面図
【図４】紡糸ダイの斜視図
【図５】従来のメルトブロー法による不織布の製造方法を示す一部横断概略線図
【符号の説明】
１ ホッパー
２ 押出機
３ ダイ
３ａ 紡糸口
３ｂ 熱風吐出口
４ コンベア
５ カレンダロール
６ 巻取機
１０ 紡糸パック
１１ａ、１１ｂ 本体
１２ ボルト
１３ 注入口
１４ａ、１４ｂ 送入口
１５ａ、１５ｂ パネルヒーター
１６ａ、１６ｂ 押え板
１７ 通路
２０ 紡糸ダイ
２１ ノズル
２１ａ ノズルの先端
２２ａ、２２ｂ 熱風室
２３ａ、２３ｂ 熱風吐出スリット
２４ａ、２４ｂ 通路
２５ａ、２５ｂ 冷風室
２６ａ、２６ｂ 冷風吐出スリット
２７ａ、２７ｂ 冷風送入口
２８ａ、２８ｂ 吸引スリット
２９ 紡出口
３０ａ、３０ｂ 通気スリット
３０ｃ、３０ｄ 通気孔列
３１ａ、３１ｂ 溝
Ｓ１ 、Ｓ２ 間隔
【発明の技術分野】
この発明は、不織布をメルトブロー法で製造する際に用いる紡糸ダイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
メルトブロー法は、概略図５に示すように、ホッパー１に投入された原料チップを押出機２で加熱溶融し、ダイ３に供給して紡出し、紡出した短繊維を捕集ネットから成るコンベア４上にシート状に堆積させ、これをコンベア４から剥離しながら、カレンダロール５を通過させた後、巻取機６で巻き取って不織布を製造する方法である。
【０００３】
【発明の課題】
上記ダイ３は、紡糸口３ａから吐出された溶融ポリマーを熱風吐出口３ｂから噴出した高温エヤーで紡出するようになっているが、紡糸口３ａからの溶融ポリマーの吐出量と高温エヤーの吐出量に微妙なバランスが必要であって、任意の径の繊維を紡出すること、特に細い径の繊維を紡出することが難しく、バルキー性の高い風合の良い不織布を得ることが出来なかった。さらに、多量の熱風を送る必要があるため、エネルギーコストが高くつく問題があった。
【０００４】
そこで本発明者は、溶融ポリマーを押し出すノズルの先端近辺に、熱風吐出スリットを配置し、その下流に大量の冷風を吐出するスリットを配置して溶融ポリマーを延伸するようにした紡糸ダイを提案している（特開２０００−３３６５１７号公報）。このような紡糸ダイを用いると細径の繊維より成るバルキー性の高い不織布が得られることが確認されているが、冷風吐出スリットの吐出端直下に、急激な冷風吐出によって渦流が生じ、紡出された繊維表面に渦流の影響で凹凸が生じ、時には紡出口に引掛り、紡糸効率を低下させる問題が生じている。
【０００５】
この発明の課題は、前記渦流の発生を防止し、滑らかな表面を有する繊維を効率よく紡出することができる紡糸ダイを提供することである。
【０００６】
【課題の解決手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、溶融ポリマーを押し出すノズルの先端近辺に、一対の熱風吐出スリットを前記ノズルを中心に対向配置し、この冷風吐出スリットの下流に一対の冷風吐出スリットを前記ノズルを中心に対向配置した紡糸ダイにおいて、前記冷風が吐出する紡出口の内端部に通気スリット又は通気孔列を対向して設けたことを特徴とする。また、前記熱風吐出スリットと冷風吐出スリットとの間に、外気に通じる一対のスリットを前記ノズルを中心に対向配置しておくのが好ましい。
【０００７】
【実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図示のように、紡糸パック１０の下端に紡糸ダイ２０が取り付けられている。紡糸パック１０は、２分割された本体１１ａ、１１ｂをボルト１２で結合したものであって、本体１１ａ、１１ｂの上部には、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン（商標）樹脂等の溶融ポリマーの注入口１３が設けられ、下部には熱風の送入口１４ａ、１４ｂが設けられている。また、側面には、押え板１６ａ、１６ｂによって、パネルヒーター１５ａ、１５ｂが当接している。
【０００８】
前記紡糸ダイ２０には、前記ポリマー注入口１３に続くポリマー通路１７の先端に複数のノズル２１が一列に設けられ、このノズル２１の先端２１ａは、熱風室２２ａ、２２ｂからの熱風を吐出する対向配置された一対の吐出スリット２３ａ、２３ｂの中央に臨んでいる。また、前記熱風室２２ａ、２２ｂは前記熱風送入口１４ａ、１４ｂに通路２４ａ、２４ｂを介して連通している。
【０００９】
前記熱風吐出スリット２３ａ、２３ｂから一定の間隔Ｓ１ をあけて、冷風室２５ａ、２５ｂと一対の冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂが前記ノズル２１を中心に対向配置され、前記冷風室２５ａ、２５ｂは冷風送入口２７ａ、２７ｂに連通している。そして冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂの前方は、紡出口２９になっている。また、間隔Ｓ１ は、ノズル２１の先端近辺に、外気（随伴流）の吸引スリット２８ａ、２８ｂを形成している。この間隔Ｓ１ は、２〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【００１０】
図２に明瞭に示されているように、上記紡出口２９の内端から一定の間隔Ｓ２ をあけて紡出口２９間と外気を連通する通気スリット３０ａ、３０ｂが紡出口２９の全長にわたって対向して形成されている。この間隔Ｓ２ は１〜１０ｍｍ程度が好ましい。また、図３に示すように、通気スリット３０ａ、３０ｂに代えて通気孔列３０ｃ、３０ｄを対向して設けてもよい。通気孔列３０ｃ、３０ｄを形成する場合は、ダイ２０の長さ方向に狭い間隔で多数の通気孔を設け、紡出口２９に開口する内端に、溝３１ａ、３１ｂを紡出口２９の全長にわたって設けておくのがよい。
【００１１】
いま、ノズル２１から溶融ポリマーを押し出すと、溶融ポリマーの両側からその押し出し方向に傾斜した一対の熱風吐出スリット２３ａ、２３ｂを通して吹き出される熱風に挟まれるように引き出され、さらに冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂから冷風が大量に吐出されるため、前記ノズル２１から押し出された溶融ポリマーが負圧で急激に吸引延伸されると同時に結晶化が進行する。このとき、熱風の温度は２００〜３００℃、冷風の温度は１０〜３０℃程度が好ましく、風量は冷風に対して熱風が５〜２０％程度が好ましい。例えば冷風が１００〜２５０ｍ／秒であると、熱風は５〜５０ｍ／秒程度である。即ち、ここでは、熱風はノズル２１から押し出された溶融ポリマーが急速に冷却しない程度に加熱するだけでよく、冷風によって生じる負圧で急激に延伸して細径繊維が形成される。そして冷風の急激な吐出によって、紡出口２９の内端付近で生じる渦流は通気スリット３０ａ、３０ｂ又は通気孔列３０ｃ、３０ｄによって消滅し、滑らかな表面を有する繊維が紡出される。なお、冷風吐出スリット２６ａ、２６ｂも、熱風吐出スリット２３ａ、２３ｂと同様に紡出口２９の方向に下降する傾斜をもたせておく。また、随伴流を生じるスリット２８ａ、２８ｂを形成しておけば、風量の節減を果すことができる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、以上のように、ノズルで押し出した溶融ポリマーが冷却しない程度の少量の熱風で加熱したものを、大量の冷風による負圧で延伸し、その際に生じる渦流をなくするようにしたので、細径で表面の滑らかな繊維が得られ、それによってバルキー性の高い風合のよい不織布が得られる。
【００１３】
また、紡出口での繊維の引掛りなどがなくなるため、従来より吐出ポリマーを多くすることができ生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の紡糸ダイを組み込んだ紡糸パックを示す横断面図
【図２】紡糸ダイの拡大断面図
【図３】紡糸ダイの部分拡大断面図
【図４】紡糸ダイの斜視図
【図５】従来のメルトブロー法による不織布の製造方法を示す一部横断概略線図
【符号の説明】
１ ホッパー
２ 押出機
３ ダイ
３ａ 紡糸口
３ｂ 熱風吐出口
４ コンベア
５ カレンダロール
６ 巻取機
１０ 紡糸パック
１１ａ、１１ｂ 本体
１２ ボルト
１３ 注入口
１４ａ、１４ｂ 送入口
１５ａ、１５ｂ パネルヒーター
１６ａ、１６ｂ 押え板
１７ 通路
２０ 紡糸ダイ
２１ ノズル
２１ａ ノズルの先端
２２ａ、２２ｂ 熱風室
２３ａ、２３ｂ 熱風吐出スリット
２４ａ、２４ｂ 通路
２５ａ、２５ｂ 冷風室
２６ａ、２６ｂ 冷風吐出スリット
２７ａ、２７ｂ 冷風送入口
２８ａ、２８ｂ 吸引スリット
２９ 紡出口
３０ａ、３０ｂ 通気スリット
３０ｃ、３０ｄ 通気孔列
３１ａ、３１ｂ 溝
Ｓ１ 、Ｓ２ 間隔
Claims (2)
- 溶融ポリマーを押し出すノズルの先端近辺に、一対の熱風吐出スリットを前記ノズルを中心に対向配置し、その下流に一対の冷風吐出スリットを前記ノズルを中心に対向配置した紡糸ダイにおいて、前記冷風が吐出する紡出口の内端部に通気スリット又は通気孔列を設けたことを特徴とするメルトブロー式不織布の紡糸ダイ。
- 前記熱風吐出スリットと冷風吐出スリットの間に、外気に通じる一対のスリットを前記ノズルを中心に対向配置した請求項１に記載のメルトブロー式不織布の紡糸ダイ。
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- 2001-06-14 JP JP2001180145A patent/JP3550109B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2002-06-04 CN CN 02122292 patent/CN1270002C/zh not_active Expired - Fee Related
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| JP2002371427A (ja) | 2002-12-26 |
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