JP6056643B2 - メルトブロー用口金及び不織布製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、メルトブロー用口金及びこの口金を備える不織布製造装置に関する。

メルトブロー法により不織布を連続的に製造する製造装置が周知である（例えば特許文献１参照）。こうした製造装置は、熱風を生成する熱風生成装置、溶融樹脂を押し出す押出機、及び押出機から押し出された溶融樹脂を繊維状にして吐出する口金を備えている。口金の内部には多数の樹脂通路と、熱風通路とが形成されており、各樹脂通路の先端には溶融樹脂を吐出する吐出孔が形成されている。

そして、押出機から押し出された溶融樹脂を樹脂通路を通じて吐出孔から繊維状にして吐出するとともに、吐出された溶融樹脂に対して、上記熱風生成装置により生成され、熱風通路を通じて供給される熱風を吹き付けることにより、樹脂繊維が微細化される。

また、口金の下方にはベルトコンベアやローラ等の集積部が設けられており、微細化された樹脂繊維がこの集積部にてシート状に集積させれることで不織布が形成される。

特開２００３―２７８０７０号公報

ところで、こうした不織布製造装置やメルトブロー用口金においては、互いに隣接する吐出孔間の距離を短くするほど、単位時間及び単位面積当たりの溶融樹脂の吐出量を多くすることができる。このため、例えばベルトコンベアの走行速度を速めることができ、不織布を高速にて製造することができることから、不織布の生産性を向上させることができる。

ところが、互いに隣接する吐出孔間の距離を短くし過ぎると、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、吐出孔から溶融樹脂が吐出されると、溶融樹脂に作用する圧力が急激に低下することから、同溶融樹脂が吐出孔の直下で丸く膨らみ、互いに隣接する吐出孔から吐出された溶融樹脂の一部同士が口金の下面を伝って一体となることがある。従って、樹脂繊維の形状が不揃いとなり、不織布の繊維形状が不揃いとなることで、不織布の品質が低下することとなる。

本発明の目的は、隣接する吐出孔間の距離を短くした場合であっても不織布の繊維形状が不揃いとなることを好適に抑制することができるメルトブロー用口金及び不織布製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するためのメルトブロー用口金は、溶融樹脂を吐出するものであり、口金は溶融樹脂を吐出する多数の吐出孔が形成された下面を有し、前記下面の互いに隣接する吐出孔間には凹溝が形成されている。

同構成によれば、互いに隣接する吐出孔からそれぞれ吐出された溶融樹脂の一部同士が口金の下面を伝って一体となることが凹溝によって抑制される。このため、隣接する他の吐出孔からの溶融樹脂の影響を受ける可能性が低くなり、樹脂繊維の形状が不揃いとなることを抑制することができる。

本発明によれば、隣接する吐出孔間の距離を短くした場合であっても不織布の繊維形状が不揃いとなることを抑制することができる。

一実施形態の不織布製造装置の口金の断面図と押出機及び熱風生成装置との関係を併せ示すブロック図。 同実施形態の不織布製造装置の斜視図。 同実施形態の口金の下面図。 図３の４−４線に沿った口金の断面図。 テーパ部を有する樹脂通路から吐出された吐出された溶融樹脂の形状の一例を示す図。 ストレート部を有する樹脂通路から吐出された吐出された溶融樹脂の形状の一例を示す図。 同実施形態の作用を説明する図。 比較例の作用を説明する図。 変形例の口金の断面図。

以下、図１〜図８を参照して、メルトブロー用口金及び不織布製造装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、不織布製造装置は、送風機や電気ヒータを備え、溶融樹脂を押し出す押出機３０と、熱風を生成する熱風生成装置４０と、押出機３０から押し出された溶融樹脂を繊維状にして吐出する口金１０とを備えている。

図１、図３及び図４に示すように、口金１０の内部には樹脂通路１２と、熱風通路１６とが形成されている。口金１０の下面１０ａには樹脂通路１２の先端に位置するとともに溶融樹脂を吐出する多数の吐出孔１４が一方向に沿って列設されている。また、口金１０の下面１０ａには熱風通路１６の先端に位置する一対の開口１８が吐出孔１４を挟んだ位置で吐出孔１４の並び方向Ｙに沿って延設されている。

そして、押出機３０から押し出された溶融樹脂が樹脂通路１２を通じて吐出孔１４から繊維状にして吐出されるとともに、吐出された溶融樹脂に対して、上記熱風生成装置４０により生成され、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とにより樹脂繊維が微細化される。

図２に示すように、口金１０の下方にはメッシュ状のベルト５２を備えたベルトコンベア５０が設けられており、微細化された樹脂繊維が走行中のベルト５２上に集積させれることで不織布Ｓが形成される。

図１及び図４に示すように、樹脂通路１２は各吐出孔１４に向けて先細形状とされている。
図３及び図４に示すように、口金１０の下面１０ａの互いに隣接する吐出孔１４間には凹溝２０が形成されている。各凹溝２０は互いに隣接する吐出孔１４の並び方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って延びており、上記直交する方向Ｘにおける凹溝２０の長さは吐出孔１４の直径よりも長くされている。

図４に示すように、凹溝２０は断面逆Ｕ字状をなしており、同凹溝２０の底２０ａに向けて断面先細形状とされている。
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、本実施形態では樹脂通路１２が吐出孔１４に向けて先細形状とされている。このため、図６に示すように樹脂通路１１２が吐出孔１１４に向けてストレート形状とされている構成に比べて、吐出孔１４、１１４の径が互いに同一であれば、吐出孔１４に向かう樹脂通路１２の容積が大きい分だけ樹脂通路１２内において樹脂が詰まりにくくなる。従って、より粘弾性の高い溶融樹脂であっても吐出することができる。

ところで、吐出孔１４から溶融樹脂が吐出されると、溶融樹脂に作用する圧力が急激に低下する。このため、図５に二点鎖線にて示すように、吐出孔１４から吐出された直後の溶融樹脂が丸く膨らみ、互いに隣接する吐出孔１４からそれぞれ吐出された溶融樹脂の一部同士が同図の矢印のように口金１０の下面１０ａを伝って一体となりやすい。

特に、本実施形態の樹脂通路１２の場合、図６に示す樹脂通路１１２に比べて、吐出孔１４、１１４の径が互いに同一であれば、溶融樹脂が加圧されやすく、吐出される直前の圧力が高くなりやすい。従って、圧力が高められた分だけ、吐出孔１４から吐出された直後の溶融樹脂が丸く膨らみやすい。

この点、本実施形態では、図７に示すように、互いに隣接する吐出孔１４からそれぞれ吐出された溶融樹脂が丸く膨らんでも、同図の矢印のように各溶融樹脂の一部同士が口金１０の下面１０ａを伝って一体となることが凹溝２０によって抑制される。このため、隣接する他の吐出孔１４からの溶融樹脂の影響を受ける可能性が低くなり、樹脂繊維の形状が不揃いとなることが抑制される。従って、隣接する吐出孔１４間の距離を短くした場合であっても不織布Ｓの繊維形状が不揃いとなることが抑制される。

これに対して、図８に示す比較例のように、口金２１０の下面２１０ａに凹溝が形成されていない構成の場合には、同図の矢印のように各溶融樹脂の一部同士が口金２１０の下面２１０ａを伝って一体となる可能性が高い。その結果、樹脂繊維の形状が不揃いとなり、不織布の繊維形状が不揃いとなることで、不織布の品質が低下することとなる。

ところで、凹溝を深くするほど、樹脂通路の内壁と凹溝の内壁との間の部位における肉厚が薄くなって口金の強度不足が生じるおそれがある。
またこうした問題は、本実施形態のように樹脂通路１２が吐出孔１４に向けて先細形状とされている構成において特に顕著となる。

この点、本実施形態によれば、凹溝２０が同凹溝２０の底２０ａに向けて先細形状とされているため、樹脂通路１２の内壁と凹溝２０の内壁との間の部位における肉厚が薄くなることが抑制され、口金１０の強度不足が生じることが抑制される。

以上説明した本実施形態に係るメルトブロー用口金によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）メルトブロー用の口金１０の下面１０ａには溶融樹脂を吐出する多数の吐出孔１４が形成されている。また、上記下面１０ａの互いに隣接する吐出孔１４間には凹溝２０が形成されている。

こうした構成によれば、樹脂繊維の形状が不揃いとなることを抑制することができる。従って、隣接する吐出孔１４間の距離を短くした場合であっても不織布Ｓの繊維形状が不揃いとなることを抑制することができる。

また、隣接する吐出孔１４間の距離を短くすることが可能となることから、単位時間及び単位面積当たりの溶融樹脂の吐出量を多くすることができる。このため、ベルトコンベア５０の走行速度を速くすることができ、不織布を高速にて製造することができる。従って、不織布Ｓの生産性を向上させることができる。

（２）互いに隣接する吐出孔１４の並び方向Ｙに直交する方向Ｘにおける凹溝２０の長さは、吐出孔１４の直径よりも長くされている。こうした構成によれば、互いに隣接する吐出孔１４からそれぞれ吐出された溶融樹脂の一部同士が口金１０の下面１０ａを伝って一体となることを凹溝２０によって抑制することができる。

（３）樹脂通路１２は各吐出孔１４に向けて先細形状とされている。こうした構成によれば、樹脂通路が吐出孔に向けてストレート形状とされている構成に比べて、吐出孔の径が互いに同一であれば、樹脂通路１２内において樹脂が詰まりにくくなる。従って、より粘弾性の高い樹脂の吐出が可能となる。

（４）凹溝２０は同凹溝２０の底２０ａに向けて先細形状とされている。こうした構成によれば、樹脂通路１２が吐出孔１４に向けて先細形状とされていても、樹脂通路１２の内壁と凹溝２０の内壁との間の部位における肉厚が薄くなることを抑制することができ、口金１０の強度不足が生じることを抑制することができる。

尚、本発明に係るメルトブロー用口金は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・図９に示すように、吐出孔３１４に向けてストレート形状とされた樹脂通路３１２を採用することもできる。

・図９に示すように、底３２０ａに向けてストレート形状とされた凹溝３２０のを採用することもできる。

１０，３１０…口金、１０ａ，３１０ａ…下面、１２，１１２，３１２…樹脂通路、１４，１１４，３１４…吐出孔、１６…熱風通路、１８…開口、２０，３２０…凹溝、２０ａ，３２０ａ…底、３０…押出機、４０…熱風生成装置、５０…ベルトコンベア、５２…ベルト。

Claims (5)

1. 溶融樹脂を吐出するメルトブロー用口金であって、
   口金の下面には溶融樹脂を吐出する多数の吐出孔が形成され、
   前記下面の互いに隣接する吐出孔間には凹溝が形成されている、
   メルトブロー用口金。
2. 互いに隣接する吐出孔の並び方向に直交する方向における前記凹溝の長さは、吐出孔の直径よりも長くされている、
   請求項１に記載のメルトブロー用口金。
3. 口金の内部には溶融樹脂を各吐出孔に供給する通路が形成され、
   前記通路は吐出孔に向けて先細形状とされている、
   請求項１又は請求項２に記載のメルトブロー用口金。
4. 前記凹溝は同凹溝の底部に向けて先細形状とされている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のメルトブロー用口金。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のメルトブロー用口金を備え、
   吐出孔から溶融樹脂を吐出するとともに、吐出された溶融樹脂に対して熱風を吹き付けることにより微細化された樹脂繊維によって不織布を製造する、
   不織布製造装置。