JPH01213406A - 極細ポリマー繊維の製造 - Google Patents
極細ポリマー繊維の製造Info
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- JPH01213406A JPH01213406A JP1005027A JP502789A JPH01213406A JP H01213406 A JPH01213406 A JP H01213406A JP 1005027 A JP1005027 A JP 1005027A JP 502789 A JP502789 A JP 502789A JP H01213406 A JPH01213406 A JP H01213406A
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
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- D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
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- Artificial Filaments (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、０．【〜ｌＯμ輪、好ましくは０．１〜４μ
ｍの平均繊維直径を有する有限長さの極細ポリマー繊維
を熱可塑性ポリマーから製造する方法に関する。この方
法の基礎は、溶融ポリマーを複数の出口穴部を介して回
転ノズルヘッドから半径方向に旋回流出させて繊維を形
成させると共に、形成された繊維をウェブの形態で回収
表面上に堆積させることにある。
ｍの平均繊維直径を有する有限長さの極細ポリマー繊維
を熱可塑性ポリマーから製造する方法に関する。この方
法の基礎は、溶融ポリマーを複数の出口穴部を介して回
転ノズルヘッドから半径方向に旋回流出させて繊維を形
成させると共に、形成された繊維をウェブの形態で回収
表面上に堆積させることにある。
この種の旋回法（ｗｈｉｒｌｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ）
もしくは遠心紡糸法は公知であって、たとえば米国特許
第４，２７７．４３６号、米国特許第４，２３７．０８
１号、フランス特許筒１，２９８，５０８号およびドイ
ツ特許筒３．１０５，７８４号各公報に記載されている
。より詳細にはド、イツ特許第３，１０５，７８４号の
遠心紡糸法においては、形成された繊維および紡糸用部
品を冷却する軸線方向に流動する冷却媒体を使用する。
もしくは遠心紡糸法は公知であって、たとえば米国特許
第４，２７７．４３６号、米国特許第４，２３７．０８
１号、フランス特許筒１，２９８，５０８号およびドイ
ツ特許筒３．１０５，７８４号各公報に記載されている
。より詳細にはド、イツ特許第３，１０５，７８４号の
遠心紡糸法においては、形成された繊維および紡糸用部
品を冷却する軸線方向に流動する冷却媒体を使用する。
その結果、この方法は低粘度の低融点ポリマーにのみ通
していることは勿論である。遠心領域の中心部における
過度に低い圧力およびその結果生ずる形成繊維の吸引を
回避するには、比較的低い冷却空伝速度を用いる必要が
ある。したがって冷却媒体は、繊維の延伸および引出し
く繊維化）の目的で同時に使用することができない。
していることは勿論である。遠心領域の中心部における
過度に低い圧力およびその結果生ずる形成繊維の吸引を
回避するには、比較的低い冷却空伝速度を用いる必要が
ある。したがって冷却媒体は、繊維の延伸および引出し
く繊維化）の目的で同時に使用することができない。
さらに、ヨーロッパ特許筒０．１６８．８１７号公報は
、明らかに溶融物を比較的低い周速で回転するノズルに
加圧下で導入する遠心紡糸法を記載している。
、明らかに溶融物を比較的低い周速で回転するノズルに
加圧下で導入する遠心紡糸法を記載している。
これは、比較的粗大なフィラメントを連続的に生産する
ことを可能にする。遠心繊維化に勝った動的ガス効果に
よるフィラメントの引出しは生じな（発明が解決しよう
とする課題］ 従って本発明の課題は、旋回紡糸もしくは遠心紡糸によ
り熱可塑性ポリマーから極細ポリマー繊維を製造するこ
とにある。本発明の目的に関する極細ポリマー繊維とは
０．１〜ｌＯμ謡、好ましくは０．１〜４μ−の平均直
径と有限長さとを有する繊維である。この方法はポリマ
ー熔融物の２０〜１０００Ｐａｓという広い粘度範囲で
使用することができ、かつ融点が１００〜５００℃の範
囲であるようなポリマーに適している。
ことを可能にする。遠心繊維化に勝った動的ガス効果に
よるフィラメントの引出しは生じな（発明が解決しよう
とする課題］ 従って本発明の課題は、旋回紡糸もしくは遠心紡糸によ
り熱可塑性ポリマーから極細ポリマー繊維を製造するこ
とにある。本発明の目的に関する極細ポリマー繊維とは
０．１〜ｌＯμ謡、好ましくは０．１〜４μ−の平均直
径と有限長さとを有する繊維である。この方法はポリマ
ー熔融物の２０〜１０００Ｐａｓという広い粘度範囲で
使用することができ、かつ融点が１００〜５００℃の範
囲であるようなポリマーに適している。
上記課題は、熔融ポリマーを複数の出口穴部を介して回
転ノズルヘッドから半径方向に旋回流出させて繊維を形
成するという現存の遠心紡糸法から出発し、本発明によ
れば溶融ポリマーをノズルヘッド中に１〜２００バール
、好ましくは１〜５０バールの予備圧力下で導入し、か
つ繊維を高速ガス流により出口穴部から１０〜２００ｍ
ｍの半径方向距離にて軸線方向に変向させると共に、変
向されている間に同時に引出しかつ延伸することによっ
て解決される。
転ノズルヘッドから半径方向に旋回流出させて繊維を形
成するという現存の遠心紡糸法から出発し、本発明によ
れば溶融ポリマーをノズルヘッド中に１〜２００バール
、好ましくは１〜５０バールの予備圧力下で導入し、か
つ繊維を高速ガス流により出口穴部から１０〜２００ｍ
ｍの半径方向距離にて軸線方向に変向させると共に、変
向されている間に同時に引出しかつ延伸することによっ
て解決される。
好ましくは、出口穴部から出る溶融物流をノズルヘッド
における出口穴部の近傍で流出する主として半径方向成
分を持ったガス流によりさらに引出した後、主として軸
線方向成分を持った変向ガス流の作用にかける。有利に
は、これらの半径方向ガス流のそれぞれを溶融物出口通
路の方向に対しＯ°〜４５°、好ましくは５°〜２０゛
の角度かつ溶融物出口穴部から２〜２０ｍ−の距離にて
１００〜６００ｓ／ｓの流速で流出させる。
における出口穴部の近傍で流出する主として半径方向成
分を持ったガス流によりさらに引出した後、主として軸
線方向成分を持った変向ガス流の作用にかける。有利に
は、これらの半径方向ガス流のそれぞれを溶融物出口通
路の方向に対しＯ°〜４５°、好ましくは５°〜２０゛
の角度かつ溶融物出口穴部から２〜２０ｍ−の距離にて
１００〜６００ｓ／ｓの流速で流出させる。
さらに本発明の開発によれば、繊維に変向ガス流を５０
〜５００ｍ／ｓの流速にて回転軸線に対し＋６０°〜−
６０°の角度で溶融物出口穴部からｌＯ〜２００ａｎの
半径方向距離にて吹付ける。この目的で、溶融物出口穴
部の周囲にそれぞれ配置した１個もしくはそれ以上のガ
スノズルを設ける。
〜５００ｍ／ｓの流速にて回転軸線に対し＋６０°〜−
６０°の角度で溶融物出口穴部からｌＯ〜２００ａｎの
半径方向距離にて吹付ける。この目的で、溶融物出口穴
部の周囲にそれぞれ配置した１個もしくはそれ以上のガ
スノズルを設ける。
有利には、熔融物流を出口穴部から、回転軸線に対し４
５°〜９０°の角度で旋回流出させる。
５°〜９０°の角度で旋回流出させる。
さらに、本発明の開発によれば、ポリマー熔融物に対す
る予備圧力によるノズルへノド内の加速に加え、溶融物
出口穴部の上流のチ＋ンバ内にはこのチャンバに１〜２
００バール、好ましくはＩ〜５０バールの圧力を生ぜし
めるのに充分高い遠心加速を生ぜしめる。この遠心加速
は、溶融物出口穴部における比較的高速廣の溶融物流を
もたらす付加的圧力として作用する。
る予備圧力によるノズルへノド内の加速に加え、溶融物
出口穴部の上流のチ＋ンバ内にはこのチャンバに１〜２
００バール、好ましくはＩ〜５０バールの圧力を生ぜし
めるのに充分高い遠心加速を生ぜしめる。この遠心加速
は、溶融物出口穴部における比較的高速廣の溶融物流を
もたらす付加的圧力として作用する。
さらに、半径方向ガス流速と軸線方向ガス流速との比を
Ｏ〜５、好ましくは０．４〜２の値に設定すれば有利で
あることも判明した。
Ｏ〜５、好ましくは０．４〜２の値に設定すれば有利で
あることも判明した。
さらに、繊維の繊細化が生ずる距離は、半径方向ガス流
の温度を出口穴部から流出する溶融物の温度に等しくし
或いはそれより高くすれば、延長されうることも判明し
た。これは、穴部からの流出直後における溶融物流の冷
却を防止する。すなわち、冷却は後にまで開始しない。
の温度を出口穴部から流出する溶融物の温度に等しくし
或いはそれより高くすれば、延長されうることも判明し
た。これは、穴部からの流出直後における溶融物流の冷
却を防止する。すなわち、冷却は後にまで開始しない。
本発明による方法は、特にポリウレタン、ポリオレフィ
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リフェニレンスルフィドまたは熱互変性ＬＣポリマーか
ら極細繊維を製造するの通していることが判明した。
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リフェニレンスルフィドまたは熱互変性ＬＣポリマーか
ら極細繊維を製造するの通していることが判明した。
本発明は下記する利点を有する：
この方法は比較的狭い粘度範囲のみに限定されず、２０
〜１０００Ｐａｓの粘度範囲におけるポリマー溶融物の
処理を可能にする。さらに、この方法は、分解温度が溶
融物の固化温度よりも僅かしか高くないようなポリマー
からの極細繊維の製造をも可能にする。実用上、これは
、フィラメント形成につき狭い温度範囲しか用い得ない
ようなポリマーでさえ処理しうろことを意味する。
〜１０００Ｐａｓの粘度範囲におけるポリマー溶融物の
処理を可能にする。さらに、この方法は、分解温度が溶
融物の固化温度よりも僅かしか高くないようなポリマー
からの極細繊維の製造をも可能にする。実用上、これは
、フィラメント形成につき狭い温度範囲しか用い得ない
ようなポリマーでさえ処理しうろことを意味する。
本発明による方法の他の利点は、膠着や捩れや肥厚部を
伴わずに繊維が得られるという事実にある。さらに、高
い繊度および相当な長さく長さ／直径＝ｔｏ’〜１０’
）の繊維を製造することもできる。さらに、現存する従
来技術の方法と対比して、穴１個当りｏ、ｏｏｔ〜２ｇ
／ｓｉ口、の範囲の極めて高い処理量が得られることも
観察された０本発明の方法で製造される繊維はさらに、
優秀な機械的性質（高強度）についても特記され、さら
にウェブまで加工するのが容易である。 −（実 施
例〕 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき一層詳
細に説明する。
伴わずに繊維が得られるという事実にある。さらに、高
い繊度および相当な長さく長さ／直径＝ｔｏ’〜１０’
）の繊維を製造することもできる。さらに、現存する従
来技術の方法と対比して、穴１個当りｏ、ｏｏｔ〜２ｇ
／ｓｉ口、の範囲の極めて高い処理量が得られることも
観察された０本発明の方法で製造される繊維はさらに、
優秀な機械的性質（高強度）についても特記され、さら
にウェブまで加工するのが容易である。 −（実 施
例〕 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき一層詳
細に説明する。
第１図によれば、ポリマー粒子ｌは押出機２内で溶融さ
れ、かつ１〜２００バールの範囲の一定圧力下で回転シ
ール３を介してハウジング５（これは貯槽としても作用
する）内の中心回転溶融物流路４に流入する。溶融物流
路４は、回転速度が１０００〜１１，０００ ｗｉｎ−
’、好ましくは３０００〜１１：０００５ｉｎ−’の範
囲である回転ノズルヘッド６に接続している。溶融物は
、回転軸線に対し４５゜〜９０＠の角度にて小穴部を介
しノズルヘッド６から半径方向に流出する。１〜１５０
バール、好ましくは１〜５０バールの範囲の溶融物圧力
を用いることにより、穴１個当り０．００１〜５ ｇ／
ｓｉｎ、、好ましくは０．０１ ＝ ｌ ｇ ／ｓｉｎ
、の連続的な物質流が形成される。これらの物質流は、
ノズルへラド６から流出する主として軸線方向成分を持
った変向ガス流７．８の作用を受けると共に、変向され
ている間にＯ１１〜４μ−の直径を有する有限長さの極
細繊維まで繊細化されかつ引出される６次いで、極細繊
維９は回収デイフユーザ１１を通過してガス吸引１３．
１４により回収用ベルト１２の上まで移動し、ここでウ
ェブ１５に成形され、このウェブは必要に応じ加熱ロー
ル１６間でさらに強化される。
れ、かつ１〜２００バールの範囲の一定圧力下で回転シ
ール３を介してハウジング５（これは貯槽としても作用
する）内の中心回転溶融物流路４に流入する。溶融物流
路４は、回転速度が１０００〜１１，０００ ｗｉｎ−
’、好ましくは３０００〜１１：０００５ｉｎ−’の範
囲である回転ノズルヘッド６に接続している。溶融物は
、回転軸線に対し４５゜〜９０＠の角度にて小穴部を介
しノズルヘッド６から半径方向に流出する。１〜１５０
バール、好ましくは１〜５０バールの範囲の溶融物圧力
を用いることにより、穴１個当り０．００１〜５ ｇ／
ｓｉｎ、、好ましくは０．０１ ＝ ｌ ｇ ／ｓｉｎ
、の連続的な物質流が形成される。これらの物質流は、
ノズルへラド６から流出する主として軸線方向成分を持
った変向ガス流７．８の作用を受けると共に、変向され
ている間にＯ１１〜４μ−の直径を有する有限長さの極
細繊維まで繊細化されかつ引出される６次いで、極細繊
維９は回収デイフユーザ１１を通過してガス吸引１３．
１４により回収用ベルト１２の上まで移動し、ここでウ
ェブ１５に成形され、このウェブは必要に応じ加熱ロー
ル１６間でさらに強化される。
内部に溶融物流路４の流入液を含む回転ノズルヘッド６
は、モータ１７により連動ｖ〜ベルトギヤ１８を介して
駆動される。ノズルへラド６は便利には電気誘導加熱さ
れる一方、溶融物流路４は貯蔵領域５にて抵抗加熱線に
より加熱される。変向ガス７．８は接続部１９．２０を
介してノズルヘッド６に供給される。
は、モータ１７により連動ｖ〜ベルトギヤ１８を介して
駆動される。ノズルへラド６は便利には電気誘導加熱さ
れる一方、溶融物流路４は貯蔵領域５にて抵抗加熱線に
より加熱される。変向ガス７．８は接続部１９．２０を
介してノズルヘッド６に供給される。
第２図によれば、ノズルへラド６における出口穴部から
流出する溶融物流は、変向ガス流７．８め作用を受ける
前に半径方向ガス流によりさらに引出される。この目的
で、回転ノズルへラド６をさらに開発した。この場合ポ
リマー溶融物２１は物理的融点より高い所望粘度を設定
するのに要する温度にて１〜２００バールの圧力下で中
心回転溶融物流路４に流入し、かつそこから半径方向通
＆Ｉ２２を介しノズルヘッド６内の溶融物出口穴部２４
の上流に配置されたチャンバに流入する。遠心力は、後
室２３内の圧力を押出機により付与された圧力よりも高
くする作用を有して、出口穴部２４における溶融物流の
速度を増大させる。後室２３内の圧力は好ましくは１〜
１５０バールであり、穴部２４における溶融物の粘度は
この流れによって低下すると共に、より高い処理量が得
られる。穴部２４の出口にて所望の溶融物温度を設定す
るため、ノズルヘッドを電気誘導加熱系２５によって加
熱する。半径方向ガス流２６のためのガス供給は接続部
２７で行なわれる。加圧ガスを接続部２７から圧縮ガス
分配室２８中へ流入させ、かつそこから複数のガス穴部
２９を介して圧縮ガスノズル室３０中へ流入させる。こ
の移動の過程で、加圧空気はほぼ音速となってノズルヘ
ッドに −おけるスロット３１を介しは１ｆ同じ速度
で半径方向ガス流２６として流出する。ここで、半径方
向流を溶融物出口通路２４の方向に対しＯ°〜４５＠、
好ましくは５＠〜２０°の角度で流出させれば好適であ
ることが判明した。
流出する溶融物流は、変向ガス流７．８め作用を受ける
前に半径方向ガス流によりさらに引出される。この目的
で、回転ノズルへラド６をさらに開発した。この場合ポ
リマー溶融物２１は物理的融点より高い所望粘度を設定
するのに要する温度にて１〜２００バールの圧力下で中
心回転溶融物流路４に流入し、かつそこから半径方向通
＆Ｉ２２を介しノズルヘッド６内の溶融物出口穴部２４
の上流に配置されたチャンバに流入する。遠心力は、後
室２３内の圧力を押出機により付与された圧力よりも高
くする作用を有して、出口穴部２４における溶融物流の
速度を増大させる。後室２３内の圧力は好ましくは１〜
１５０バールであり、穴部２４における溶融物の粘度は
この流れによって低下すると共に、より高い処理量が得
られる。穴部２４の出口にて所望の溶融物温度を設定す
るため、ノズルヘッドを電気誘導加熱系２５によって加
熱する。半径方向ガス流２６のためのガス供給は接続部
２７で行なわれる。加圧ガスを接続部２７から圧縮ガス
分配室２８中へ流入させ、かつそこから複数のガス穴部
２９を介して圧縮ガスノズル室３０中へ流入させる。こ
の移動の過程で、加圧空気はほぼ音速となってノズルヘ
ッドに −おけるスロット３１を介しは１ｆ同じ速度
で半径方向ガス流２６として流出する。ここで、半径方
向流を溶融物出口通路２４の方向に対しＯ°〜４５＠、
好ましくは５＠〜２０°の角度で流出させれば好適であ
ることが判明した。
溶融物出口穴部２４から出るポリマー溶融物流は遠心領
域内で一次フィラメントを形成し、ここで殆ど同方向に
流れる加熱された半径方向ガス流２６は冷却を防止し或
いは特に冷却を抑制し、−次フィラメントの遠心繊細化
に加え動的ガス繊細化をもたらして直径数μ―の極細−
次フィラメント９を破壊なしに形成する。ガス流２Ｇは
さらに一次フィラメント３２の膠着を防止すると共に、
−次フィラメントが軸線方向に尚早に変向しないよう確
保する。半径方向ガス流２６の方向は有利には、ガス流
方向と一次フィラメント３２の方向との間の幾何学的交
点がフィラメント３２に最大周速を与える遠心軸線から
の半径方向距離に位置するよう選択される。
域内で一次フィラメントを形成し、ここで殆ど同方向に
流れる加熱された半径方向ガス流２６は冷却を防止し或
いは特に冷却を抑制し、−次フィラメントの遠心繊細化
に加え動的ガス繊細化をもたらして直径数μ―の極細−
次フィラメント９を破壊なしに形成する。ガス流２Ｇは
さらに一次フィラメント３２の膠着を防止すると共に、
−次フィラメントが軸線方向に尚早に変向しないよう確
保する。半径方向ガス流２６の方向は有利には、ガス流
方向と一次フィラメント３２の方向との間の幾何学的交
点がフィラメント３２に最大周速を与える遠心軸線から
の半径方向距離に位置するよう選択される。
出口穴部２４から１０〜２００ｍｍの半径方向距離にて
、−次フィラメント３２は軸線方向に流れる変向ガスｉ
７．８の作用を受け、さらに軸線方向に搬送される。変
向ガス流７．８は回転軸線に対し＋６０°〜−６０°、
好ましくは＋３０゛〜−３０°の方向と５０〜５００ｓ
／ｓの速度とを有する。吹付リング３３から流出する変
向ガス流７．８は、ポリマー材料の融点より低い、好ま
しくは固化点より低い温度を有する。この変向ガス流は
、−次フィラメント３２を冷却すると共に所望の最終繊
維直径まで延伸する作用を有する。同時に、−次フィラ
メント３２が破壊されて有限長さの極細ポリマー繊維を
形成し、これらを次いで第１図に関し説明したようにウ
ェブ１５までさらに加工する。
、−次フィラメント３２は軸線方向に流れる変向ガスｉ
７．８の作用を受け、さらに軸線方向に搬送される。変
向ガス流７．８は回転軸線に対し＋６０°〜−６０°、
好ましくは＋３０゛〜−３０°の方向と５０〜５００ｓ
／ｓの速度とを有する。吹付リング３３から流出する変
向ガス流７．８は、ポリマー材料の融点より低い、好ま
しくは固化点より低い温度を有する。この変向ガス流は
、−次フィラメント３２を冷却すると共に所望の最終繊
維直径まで延伸する作用を有する。同時に、−次フィラ
メント３２が破壊されて有限長さの極細ポリマー繊維を
形成し、これらを次いで第１図に関し説明したようにウ
ェブ１５までさらに加工する。
この方法の他の変法につき、以下第３図を参照して説明
する。−次フィラメントは原理上第２図の装置を用いる
ものと同じ方法で製造される。しかしながら、上記方法
とは異なり、−次フィラメント３２には１つの側からで
なく２つの側から半径方向ガス流２６および３４を整合
させて吹付ける。この目的で、２つのガス通路２９およ
び３５をガス供給源２７に接続された圧縮ガス分配室２
８から導出して、別々の圧縮ガスノズル室３０および３
６に突入させる。これら２つのチ中ンバ内の圧力は１．
５〜３バールの範囲内である。半径方向ガス流の出口に
対するスロット３１（第２図）の代りに、溶融物出口穴
部２４に隣接した２個の別々のガス出口穴部３７．３８
を設け、これらを圧縮ガスノズル室３０．３６と接続す
る。ガスは穴部３７．３８から音速より大きい速度で溶
融物出口穴部の両側にて回転軸線に対しＯ°〜９０°、
好ましくは３０°〜９０°の角度βで半径方向に流出す
る。ガス出口通路３７．３８はそれぞれ、溶融物出口通
路２４の方向に対しＯ°〜４５°、好ましくは５＠〜２
０９の角度α、もしくはα２を形成する。
する。−次フィラメントは原理上第２図の装置を用いる
ものと同じ方法で製造される。しかしながら、上記方法
とは異なり、−次フィラメント３２には１つの側からで
なく２つの側から半径方向ガス流２６および３４を整合
させて吹付ける。この目的で、２つのガス通路２９およ
び３５をガス供給源２７に接続された圧縮ガス分配室２
８から導出して、別々の圧縮ガスノズル室３０および３
６に突入させる。これら２つのチ中ンバ内の圧力は１．
５〜３バールの範囲内である。半径方向ガス流の出口に
対するスロット３１（第２図）の代りに、溶融物出口穴
部２４に隣接した２個の別々のガス出口穴部３７．３８
を設け、これらを圧縮ガスノズル室３０．３６と接続す
る。ガスは穴部３７．３８から音速より大きい速度で溶
融物出口穴部の両側にて回転軸線に対しＯ°〜９０°、
好ましくは３０°〜９０°の角度βで半径方向に流出す
る。ガス出口通路３７．３８はそれぞれ、溶融物出口通
路２４の方向に対しＯ°〜４５°、好ましくは５＠〜２
０９の角度α、もしくはα２を形成する。
一次フィラメント３２に整合する半径方向ガスジェット
２６．３４の方向は、有利には一次フィラメントがまだ
その最大可能周速を達成していない点Ｒにてガスジェッ
トが一次フィラメント３２に衝突するよう選択される。
２６．３４の方向は、有利には一次フィラメントがまだ
その最大可能周速を達成していない点Ｒにてガスジェッ
トが一次フィラメント３２に衝突するよう選択される。
これは、−次フィラメント３２が遠心力だけでなく実質
上同時にガス動力により繊細化されるよう確保する。こ
こで「繊細化」という用語は、溶融物流が引出されかつ
延伸されることを意味すると理解すべきである。
上同時にガス動力により繊細化されるよう確保する。こ
こで「繊細化」という用語は、溶融物流が引出されかつ
延伸されることを意味すると理解すべきである。
ここでも半径方向ガスジェッ）２６．３４（７）温度は
、この繊細化帯域に沿って実質的に冷却が生じないよう
充分高く設定される。
、この繊細化帯域に沿って実質的に冷却が生じないよう
充分高く設定される。
その後、−次フィラメント３２は、吹付リング３３から
流出する軸線方向の変向ガス２！７．８により第２図の
方法と同様に軸線方向に変向される。
流出する軸線方向の変向ガス２！７．８により第２図の
方法と同様に軸線方向に変向される。
これら変向ガス流の角度はここでも＋６０°〜−６０’
、好ましくは＋３０’〜−３０°である（ノズルヘッド
の回転軸線に対し測定）。溶融物出口穴部２４から変向
ガスジェット７．８の出口点の距Ｍｘは１０〜２００ｍ
ｍ、好ましくは２０〜１００＋ｍｓである。変向ガスジ
ェット７．８は方向変化を生ゼしめると共に、ポリマー
フィラメント９の冷却、延伸をも行ないかつ最終的にこ
れらを破壊する。
、好ましくは＋３０’〜−３０°である（ノズルヘッド
の回転軸線に対し測定）。溶融物出口穴部２４から変向
ガスジェット７．８の出口点の距Ｍｘは１０〜２００ｍ
ｍ、好ましくは２０〜１００＋ｍｓである。変向ガスジ
ェット７．８は方向変化を生ゼしめると共に、ポリマー
フィラメント９の冷却、延伸をも行ないかつ最終的にこ
れらを破壊する。
ここでもポリマー溶融物２１は、中心回転溶融物流路４
を介して供給されかつ半径方向溶融物分配通路２２を通
過して、溶融物出口穴部２４に接続された後室２３に流
入する。加熱するため、ノズルヘッド６には加熱コイル
３９を設け、これをライン４０により電気接続する。
を介して供給されかつ半径方向溶融物分配通路２２を通
過して、溶融物出口穴部２４に接続された後室２３に流
入する。加熱するため、ノズルヘッド６には加熱コイル
３９を設け、これをライン４０により電気接続する。
要するに、重要な工程基準をもう一度特記すれば次の通
りである： １、ポリマー溶融物を回転ノズルヘッド中に比較的高い
予備圧力下で導入する。
りである： １、ポリマー溶融物を回転ノズルヘッド中に比較的高い
予備圧力下で導入する。
２、変向ガス流による一次フィラメントの変向および冷
却を、主として半径方向成分を有する熱風をポリマーフ
ィラメントに吹付ける半径方向延伸帯域を通過した後に
のみ行なう。
却を、主として半径方向成分を有する熱風をポリマーフ
ィラメントに吹付ける半径方向延伸帯域を通過した後に
のみ行なう。
３、半径方向の熱ガス流を回転ノズルヘッドの中心部に
供給し、かつノズルヘッド内で半径方向に分割する。
供給し、かつノズルヘッド内で半径方向に分割する。
４、半径方向の熱ガス流を一次フィラメントに１つの側
から或いは２つの側から吹付ける。
から或いは２つの側から吹付ける。
５、ノズルヘッドを２０〜１５０ｍ／ｓの高周速で回転
させる。
させる。
６、好ましくは変向ガス流の吹付けを音速または超音速
で行なう。
で行なう。
７、回転ノズルヘッドを冷却せずに加熱する。
１嵐±上
第２図による実験装置
６０ ｇ ／ｓｉｎ、のＭＦ１１９０１５を有するアイ
ソタクチンクポリプロピレンを押出機内で２１０℃の温
度にて溶融させた。
ソタクチンクポリプロピレンを押出機内で２１０℃の温
度にて溶融させた。
紡糸ヘッド、すなわち旋回ヘッドの温度は２６０℃とし
た。旋回ヘッド内の溶融物圧力をｌθバールとし、これ
は出口穴部１個当り毎分０．９ｇの溶融物処理量を与え
た。旋回ヘッドの回転速度は９７００ ｗｉｎ−’とし
た。穴部から流出する一次溶融物フィラメントを３８０
ポ（Ｓ、Ｔ、Ｐ、）／ｈｒ、の半径方向熱風流により２
８０℃で引出した。
た。旋回ヘッド内の溶融物圧力をｌθバールとし、これ
は出口穴部１個当り毎分０．９ｇの溶融物処理量を与え
た。旋回ヘッドの回転速度は９７００ ｗｉｎ−’とし
た。穴部から流出する一次溶融物フィラメントを３８０
ポ（Ｓ、Ｔ、Ｐ、）／ｈｒ、の半径方向熱風流により２
８０℃で引出した。
これに続いて、２０℃の冷風５００ ｒｒｆ（Ｓ、Ｔ、
Ｐ、）／ｈｒ、に尿り軸線方向の変向を行なった。この
ように紡糸された極細繊維は１．１μ−の平均繊維直径
と０．４μ−の標準偏差と５０ｍｍより大きい長さとを
有した。６０％未満まで伸長させると、個々の繊維強度
は３００〜８００ ＭＰａとなった。２〜６０ｇ／ｎｆ
の基礎重量を有するウェブを作成し、これらのウェブは
高い均一性と自発ウェブ形成の欠如と高いウェブ強度と
に注目することができる。
Ｐ、）／ｈｒ、に尿り軸線方向の変向を行なった。この
ように紡糸された極細繊維は１．１μ−の平均繊維直径
と０．４μ−の標準偏差と５０ｍｍより大きい長さとを
有した。６０％未満まで伸長させると、個々の繊維強度
は３００〜８００ ＭＰａとなった。２〜６０ｇ／ｎｆ
の基礎重量を有するウェブを作成し、これらのウェブは
高い均一性と自発ウェブ形成の欠如と高いウェブ強度と
に注目することができる。
尖旌斑ｌ
第２図による実験装置
μｍ＝３．１ の比粘度を有するナイロン６を押出機
内で２７０℃にて溶融させ、かつ２５バールの溶融物に
対する予備圧力下で本発明の方法により出口穴部１個当
り毎分０．１ｇの溶融物処理量にて３００ ’Ｃの紡糸
温度で紡糸した。半径方向の引出しは３００ポ（Ｓ、Ｔ
、Ｐ、）／ｈｒ、の熱風を用いて２９５℃で行なった。
内で２７０℃にて溶融させ、かつ２５バールの溶融物に
対する予備圧力下で本発明の方法により出口穴部１個当
り毎分０．１ｇの溶融物処理量にて３００ ’Ｃの紡糸
温度で紡糸した。半径方向の引出しは３００ポ（Ｓ、Ｔ
、Ｐ、）／ｈｒ、の熱風を用いて２９５℃で行なった。
軸線方向への変向は５００ｒｒｆ （Ｓ、Ｔ、Ｐ、）
／ ｈｒ、の２θ℃の冷風を用いて行なった。これは太
さ２μｍ、標準偏差０．８μ−かつ相当な長さの極細繊
維を与えた。４０％未満まで伸長した強度は４００〜９
００ＭＰａであった。
／ ｈｒ、の２θ℃の冷風を用いて行なった。これは太
さ２μｍ、標準偏差０．８μ−かつ相当な長さの極細繊
維を与えた。４０％未満まで伸長した強度は４００〜９
００ＭＰａであった。
本発明による方法は、特に細、極細および超極−細の繊
維をたとえばポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリエステルまたは熱互変性ＬＣポリマーなどの熱
可塑性材料から製造するのに適している。
維をたとえばポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリエステルまたは熱互変性ＬＣポリマーなどの熱
可塑性材料から製造するのに適している。
以上、本発明の実施態様を示せば次の通りである。
（１）０．１−１０＃■、好ましくは０．１〜４μｍの
平均繊維直径を有する有限長さの極細ポリマー繊維を熱
可塑性ポリマーから製造するに際し、溶融ポリマーを複
数の出口穴部を介して回転ノズルヘッドから半径方向に
旋回流出させて繊維を形成させると共に、形成された繊
維をウェブの形態で回収表面上に堆樟させる方法におい
て、前記溶融ポリマーをノズルヘッド中に１〜２００バ
ール、好ましくは１〜５０バールの予備圧力下で導入し
、かつ繊維を高速ガス流により出口穴部から１０〜２０
０−の半径方向距離にて軸線方向に変向させると共に、
変向されている間に同時に引出しかつ延伸することを特
徴とする極細ポリマー繊維の製造方法。
平均繊維直径を有する有限長さの極細ポリマー繊維を熱
可塑性ポリマーから製造するに際し、溶融ポリマーを複
数の出口穴部を介して回転ノズルヘッドから半径方向に
旋回流出させて繊維を形成させると共に、形成された繊
維をウェブの形態で回収表面上に堆樟させる方法におい
て、前記溶融ポリマーをノズルヘッド中に１〜２００バ
ール、好ましくは１〜５０バールの予備圧力下で導入し
、かつ繊維を高速ガス流により出口穴部から１０〜２０
０−の半径方向距離にて軸線方向に変向させると共に、
変向されている間に同時に引出しかつ延伸することを特
徴とする極細ポリマー繊維の製造方法。
（２）出口穴部から出る溶融物流をノズルヘッドにおけ
る出口穴部の近傍で流出する主として半径方向成分を持
ったガス流によりさらに引出した後、主として軸線方向
成分を持った変向ガス流の作用にかけることを特徴とす
る前記第１項記載の方法。
る出口穴部の近傍で流出する主として半径方向成分を持
ったガス流によりさらに引出した後、主として軸線方向
成分を持った変向ガス流の作用にかけることを特徴とす
る前記第１項記載の方法。
（３）半径方向ガス流をそれぞれ、溶融物出口通路の方
向に対し０℃〜４５℃１好ましくは５℃〜２０’Ｃの角
度かつ溶融物出口穴部から２〜２０＋＋ｍの距離にて流
出させることを特徴とする前記第２項記載の方法。
向に対し０℃〜４５℃１好ましくは５℃〜２０’Ｃの角
度かつ溶融物出口穴部から２〜２０＋＋ｍの距離にて流
出させることを特徴とする前記第２項記載の方法。
（４）半径方向ガス流を１００〜６００ｍ／ｓの流速で
流出させることを特徴とする前記第２項または第３項記
載の方法。
流出させることを特徴とする前記第２項または第３項記
載の方法。
（５）繊維に変向ガス流を５０〜５００ｍ／ｓの流速に
て回転軸線に対し＋６０°〜−６０”の角度で溶融物出
口穴部から１０〜２００ｍｍの半径方向距離にて吹付け
ることを特徴とする前記第１〜４項のいずれか一項に記
載の方法。
て回転軸線に対し＋６０°〜−６０”の角度で溶融物出
口穴部から１０〜２００ｍｍの半径方向距離にて吹付け
ることを特徴とする前記第１〜４項のいずれか一項に記
載の方法。
（６）溶融物流を出口穴部から、回転軸線に対し４５°
〜９０”の角度で旋回流出させることを特徴とする前記
第１〜５項のいずれか一項に記載の方法。
〜９０”の角度で旋回流出させることを特徴とする前記
第１〜５項のいずれか一項に記載の方法。
（７）ポリマー溶融物に対する予備圧力によりノズルヘ
ッド内で生ゼしめた溶融物流の加速に加え、溶融物出口
穴部の上流のチャンバ内にはこのチャンバに１〜２００
バール、好マしくは１〜５０バールの圧力を存在させる
のに充分高い遠心加加速を生ぜしめることを特徴とする
前記第１〜６項のいずれか一項に記載の方法。
ッド内で生ゼしめた溶融物流の加速に加え、溶融物出口
穴部の上流のチャンバ内にはこのチャンバに１〜２００
バール、好マしくは１〜５０バールの圧力を存在させる
のに充分高い遠心加加速を生ぜしめることを特徴とする
前記第１〜６項のいずれか一項に記載の方法。
（８）半径方向ガス流速と軸線方向ガス流速との比をＯ
〜５、好ましくは０．４〜２の値に設定することを特徴
とする前記第１〜７項のいずれか一項に記載の方法。
〜５、好ましくは０．４〜２の値に設定することを特徴
とする前記第１〜７項のいずれか一項に記載の方法。
（９）半径方向ガス流を、出口穴部におけるポリマー溶
融物の温度に等しいまたはそれより高い温度まで加熱す
ることを特徴とする前記第１〜８項のいずれか一項に記
載の方法。
融物の温度に等しいまたはそれより高い温度まで加熱す
ることを特徴とする前記第１〜８項のいずれか一項に記
載の方法。
（１０）使用する熱可ヅ性材料がポリウレタン、ポリオ
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレン
スルフィドまたは熱互変性ＬＣポリマーであることを特
徴とする前記第１〜９項のいずれか一項に記載の方法。
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレン
スルフィドまたは熱互変性ＬＣポリマーであることを特
徴とする前記第１〜９項のいずれか一項に記載の方法。
第１図は本発明による方法を実施するための装置の工程
図であり、 第２図は１つの側からの溶融物流に対するスロット流を
特徴としたノズルヘッドの部分断面図であり、 第３図は２つの側からの溶融物流の半径方向吹付けを特
徴としたノズルヘッドの部分断面図である。 １・・・ポリマー粒子 ２・・・押出機６・・・ノ
ズルへラド ７，８・・・変向ガス流９・・・極細
繊維 １５・・・ウェブ１６・・・ロール
２４・・・穴部３２・・・フィラメント 代理人の氏名 川原１）−穂
図であり、 第２図は１つの側からの溶融物流に対するスロット流を
特徴としたノズルヘッドの部分断面図であり、 第３図は２つの側からの溶融物流の半径方向吹付けを特
徴としたノズルヘッドの部分断面図である。 １・・・ポリマー粒子 ２・・・押出機６・・・ノ
ズルへラド ７，８・・・変向ガス流９・・・極細
繊維 １５・・・ウェブ１６・・・ロール
２４・・・穴部３２・・・フィラメント 代理人の氏名 川原１）−穂
Claims (3)
- （１）０．１〜１０μｍ、好ましくは０．１〜４μｍの
平均繊維直径を有する有限長さの極細ポリマー繊維を熱
可塑性ポリマーから製造するに際し、溶融ポリマーを複
数の出口穴部を介して回転ノズルヘッドから半径方向に
旋回流出させて繊維を形成させると共に、形成された繊
維をウェブの形態で回収表面上に堆積させる方法におい
て、前記溶融ポリマーをノズルヘッド中に１〜２００バ
ール、好ましくは１〜５０バールの予備圧力下で導入し
、かつ繊維を高速ガス流により出口穴部から１０〜２０
０ｍｍの半径方向距離にて軸線方向に変向させると共に
、変向されている間に同時に引出しかつ延伸することを
特徴とする極細ポリマー繊維の製造方法。 - （２）出口穴部から出る溶融物流をノズルヘッドにおけ
る出口穴部の近傍で流出する主として半径方向成分を持
ったガス流によりさらに引出した後、主として軸線方向
成分を持った変向ガス流の作用にかけることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - （３）半径方向ガス流をそれぞれ、溶融物出口通路の方
向に対し０℃〜４５℃、好ましくは５℃〜２０℃の角度
かつ溶融物出口穴部から２〜２０ｍｍの距離にて流出さ
せることを特徴とする請求項２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3801080.1 | 1988-01-06 | ||
| DE3801080A DE3801080A1 (de) | 1988-01-16 | 1988-01-16 | Verfahren zur herstellung von feinstpolymerfasern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213406A true JPH01213406A (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=6345374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005027A Pending JPH01213406A (ja) | 1988-01-06 | 1989-01-13 | 極細ポリマー繊維の製造 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4937020A (ja) |
| EP (1) | EP0325116B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01213406A (ja) |
| AT (1) | ATE73507T1 (ja) |
| DE (2) | DE3801080A1 (ja) |
| ES (1) | ES2030214T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121255A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Panasonic Corp | ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法 |
| JP2010522835A (ja) * | 2007-03-29 | 2010-07-08 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 溶融紡糸によるナノ繊維の製造 |
| WO2016113782A1 (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 極細繊維生成方法及び生成装置 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3810596A1 (de) * | 1988-03-29 | 1989-10-12 | Bayer Ag | Feinstfasern aus polyphenylsulfid |
| DE4011883A1 (de) * | 1990-04-12 | 1991-10-17 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von feinstfaservliesen aus thermoplastischen polymeren |
| US5242633A (en) * | 1991-04-25 | 1993-09-07 | Manville Corporation | Method for producing organic fibers |
| US5230905A (en) * | 1991-06-14 | 1993-07-27 | Fare' S.P.A. | Polymer extruding device |
| DE4241514C2 (de) * | 1992-12-10 | 1995-09-07 | Freudenberg Carl Fa | Verfahren zur Herstellung eines mit Dipolen beladenen Flächengebildes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE4241517C2 (de) * | 1992-12-10 | 1995-09-21 | Freudenberg Carl Fa | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvliesstoffes |
| US5523031A (en) * | 1994-12-23 | 1996-06-04 | Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. | Method for fiberizing mineral material with organic material |
| US5622671A (en) * | 1995-12-12 | 1997-04-22 | Owens-Corning Fiberglass Technology, Inc. | Hollow polymer fibers using rotary process |
| ATE417660T1 (de) | 1999-10-29 | 2009-01-15 | Hollingsworth & Vose Co | Filtermaterial |
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