JPH02234966A - メルトブロー装置と同方法 - Google Patents
メルトブロー装置と同方法Info
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- JPH02234966A JPH02234966A JP1237398A JP23739889A JPH02234966A JP H02234966 A JPH02234966 A JP H02234966A JP 1237398 A JP1237398 A JP 1237398A JP 23739889 A JP23739889 A JP 23739889A JP H02234966 A JPH02234966 A JP H02234966A
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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】
本発明は一般に繊維質の帯電不織布を製造するための方
法及び装置に関する。詳述すればメルトブ口−（融成物
吹き付け）工程中にメルトブローされたＩＩＨに電荷を
印加することによる、メルトブローされた帯電′ＩｊＡ
Ｎ材の製造に関する。
法及び装置に関する。詳述すればメルトブ口−（融成物
吹き付け）工程中にメルトブローされたＩＩＨに電荷を
印加することによる、メルトブローされた帯電′ＩｊＡ
Ｎ材の製造に関する。
メルトブロー法は複数のｉ繊維を形成するように溶融し
た熱塑性樹脂が押出される、単段階法である。高速空気
の収斂性薄板がｍ雑をコレクタースクリーン上に吹き付
け、そこで繊維が絡まって集合して、不織布を形成する
。メルトブローされた不織布と称されるこれらの布は多
くの用途に優れた特性を有し、なかには気体及び液体を
濾過するために用いられる場合もある。
た熱塑性樹脂が押出される、単段階法である。高速空気
の収斂性薄板がｍ雑をコレクタースクリーン上に吹き付
け、そこで繊維が絡まって集合して、不織布を形成する
。メルトブローされた不織布と称されるこれらの布は多
くの用途に優れた特性を有し、なかには気体及び液体を
濾過するために用いられる場合もある。
メルトプローされた布の絡まった繊維の直径を顕微鏡的
に小さ《しておくと、気体又は液体の媒体から細分され
た粒子を濾過し出すのに理想的である。繊維に電荷を印
加することによって、これらの不織材の濾過効率を高め
ることができることも知られている。布へ．の電荷はよ
くエレクトレットと呼ばれる。不織繊維のエレクトレッ
トを開示する米国特許に、米国特許第４，２１５，６８
２号、第４，゛３７５，７１８号、第４，５８８，５３
７号及び第４，５９２，８ｃｍ５号がある。
に小さ《しておくと、気体又は液体の媒体から細分され
た粒子を濾過し出すのに理想的である。繊維に電荷を印
加することによって、これらの不織材の濾過効率を高め
ることができることも知られている。布へ．の電荷はよ
くエレクトレットと呼ばれる。不織繊維のエレクトレッ
トを開示する米国特許に、米国特許第４，２１５，６８
２号、第４，゛３７５，７１８号、第４，５８８，５３
７号及び第４，５９２，８ｃｍ５号がある。
メルトブロー工程中に溶融した、つまり高温のｓｌＮに
電荷を加える方法は米国特許第４，２１５，６８２号に
開示される。重合体の高温、つまり溶融状態におけるＩ
ＩＨの静充電は電荷を重合体の中に移入させ（Ｗｉ気抵
抗が低いので）、重合体が冷却した後も、捕捉されたま
まである。これはエレクトレットの電荷寿命を長くする
。
電荷を加える方法は米国特許第４，２１５，６８２号に
開示される。重合体の高温、つまり溶融状態におけるＩ
ＩＨの静充電は電荷を重合体の中に移入させ（Ｗｉ気抵
抗が低いので）、重合体が冷却した後も、捕捉されたま
まである。これはエレクトレットの電荷寿命を長くする
。
米国特許第４，２１５，６８２号に開示される方法は、
押出されたｌ繊維流の上方と下方の、２つの荷電源によ
って作った静電界に、押出された繊維を通すことによっ
て静電荷電が行われる。各荷電源は電極電線と接地シー
スを含む。各電極に高電圧の電荷を与えると、電線と接
地との間に静電界が生じる。強力な静電界は電線の回り
の空気、又は他の気体をイオン化する（電線の一部の回
りに接地させたさやを用いると、この効果を高めること
ができる）。このようにして生じたイオン及び帯電粒子
はａｍ流の中に推進される。この方式に伴う問題は、繊
維流の中に、殊に、繊維が再高温となるダイ出口、又は
その近くに帯電粒子を推進することである。繊維流のか
なりの部分がコロナ帯を通過しない。上記特許は、空力
的力と静電気力によってイオン又は帯電粒子がｍｓ流の
中に推進されること、またこの作用を助けるためにファ
ンを使用することができること、を述べている。
押出されたｌ繊維流の上方と下方の、２つの荷電源によ
って作った静電界に、押出された繊維を通すことによっ
て静電荷電が行われる。各荷電源は電極電線と接地シー
スを含む。各電極に高電圧の電荷を与えると、電線と接
地との間に静電界が生じる。強力な静電界は電線の回り
の空気、又は他の気体をイオン化する（電線の一部の回
りに接地させたさやを用いると、この効果を高めること
ができる）。このようにして生じたイオン及び帯電粒子
はａｍ流の中に推進される。この方式に伴う問題は、繊
維流の中に、殊に、繊維が再高温となるダイ出口、又は
その近くに帯電粒子を推進することである。繊維流のか
なりの部分がコロナ帯を通過しない。上記特許は、空力
的力と静電気力によってイオン又は帯電粒子がｍｓ流の
中に推進されること、またこの作用を助けるためにファ
ンを使用することができること、を述べている。
ｉｔ立Ｕ
本発明によれば、メルトプロー装置はメルトブロー用ダ
イの放出口、又はその近くにコロナ帯を発生させるため
の改良された静電荷電装置を具えている。メルトブ〇−
装置は、溶融熱塑性樹脂を中から押出して１列の８８を
形成させる１列のオリフィスをもったダイを有する、従
来型のものでもよい。収斂する高温空気流がＩＩＭの上
に吹き付けられて繊雑一空気流を形成する。
イの放出口、又はその近くにコロナ帯を発生させるため
の改良された静電荷電装置を具えている。メルトブ〇−
装置は、溶融熱塑性樹脂を中から押出して１列の８８を
形成させる１列のオリフィスをもったダイを有する、従
来型のものでもよい。収斂する高温空気流がＩＩＭの上
に吹き付けられて繊雑一空気流を形成する。
改良された静電荷電装置は、ダイの上に（ダイ放出口の
各側に１個ずつ）据付けられた１対の接地された電子エ
ミッタ装置と、電極を荷電するために高圧電源に接続さ
れる（繊維一空気流の各側に１個ずつの）１対の集電電
極と、を含む。
各側に１個ずつ）据付けられた１対の接地された電子エ
ミッタ装置と、電極を荷電するために高圧電源に接続さ
れる（繊維一空気流の各側に１個ずつの）１対の集電電
極と、を含む。
エミッタ装置はほぼ繊維一空気流の流れの方向にダイか
ら外方に突き出て、ダイ放出口の近くで終結する。電極
とエミッタ装置の間の静電界が、ダイ放出口、又はその
近くにコロナ帯を発生させる高圧荷電によって樹立され
る。よってコロナ帯の中の電子とイオンはダイ放出口か
ら放出される溶融した、つまり高温Ｉ！１１Ｉに接触す
る。コロナ帯は接地されたエミッタの所にあって、米国
特許第４，２１５，６８２号で述べる電極の所にないこ
とが重要である。そのため、ダイ放出口、又はその近く
にコロナ帯を樹立する。
ら外方に突き出て、ダイ放出口の近くで終結する。電極
とエミッタ装置の間の静電界が、ダイ放出口、又はその
近くにコロナ帯を発生させる高圧荷電によって樹立され
る。よってコロナ帯の中の電子とイオンはダイ放出口か
ら放出される溶融した、つまり高温Ｉ！１１Ｉに接触す
る。コロナ帯は接地されたエミッタの所にあって、米国
特許第４，２１５，６８２号で述べる電極の所にないこ
とが重要である。そのため、ダイ放出口、又はその近く
にコロナ帯を樹立する。
望ましいエミッタはダイ放出口に沿ってその両側に隔置
されたピンの形をとる。ピンの先端は光って、ダイ放出
口の近くで終わる。
されたピンの形をとる。ピンの先端は光って、ダイ放出
口の近くで終わる。
本発明の方法は：
（ａ）複数のオリフイスを通して、溶融した熱塑性樹脂
を押出して複数の溶融ｓＩｆを形成させる段階、 （ｂ）繊維の両側に、収斂する高温空気を吹き付けて、
ＩＩＩｌＩを延ばすことによりＩｌｌｆｔ一空気流を形
成する段階、 （ｃ） （１） 流れの両側の２個の電極と、０）ダ
イ放出口の両側の接地された電子エミッタとの間に静電
界を樹立し、それによってエミッタの間を通過するＩＭ
を荷電する段階、 （ｄ）帯電繊維を集めて繊維状の帯電布を形成する段階
： を含むことを特徴とする。
を押出して複数の溶融ｓＩｆを形成させる段階、 （ｂ）繊維の両側に、収斂する高温空気を吹き付けて、
ＩＩＩｌＩを延ばすことによりＩｌｌｆｔ一空気流を形
成する段階、 （ｃ） （１） 流れの両側の２個の電極と、０）ダ
イ放出口の両側の接地された電子エミッタとの間に静電
界を樹立し、それによってエミッタの間を通過するＩＭ
を荷電する段階、 （ｄ）帯電繊維を集めて繊維状の帯電布を形成する段階
： を含むことを特徴とする。
本発明の重要な特色はエミッタ、殊にエミッタピンから
の高率の電子放出である。これはダイ放出口、又はその
近くにコロナ帯を発生する。米国特許第４，２１５，６
８２号に開示される装置とは異なり、本発明はＩＩＩ−
空気流が実質的にコロナ帯を通って流れるので、帯電粒
子（実質的に電子とイオン）を溶融、つまり高温ＩＩＨ
に接着させる問題を無くする。
の高率の電子放出である。これはダイ放出口、又はその
近くにコロナ帯を発生する。米国特許第４，２１５，６
８２号に開示される装置とは異なり、本発明はＩＩＩ−
空気流が実質的にコロナ帯を通って流れるので、帯電粒
子（実質的に電子とイオン）を溶融、つまり高温ＩＩＨ
に接着させる問題を無くする。
本発明による溶融、つまりｉｍｓ＊ｍの荷電は異例の濾
過効率のフィルターを生じることを、試験が証明した。
過効率のフィルターを生じることを、試験が証明した。
フィルターへの応用に関連して本発明を説明したけれど
も、帯電した布は他の用途も有り得ることを指摘してお
く。たとい、布が他の問題に使用されようとも、濾過効
率試験は布の電荷を決めるのに有効な試験である。
も、帯電した布は他の用途も有り得ることを指摘してお
く。たとい、布が他の問題に使用されようとも、濾過効
率試験は布の電荷を決めるのに有効な試験である。
望ましい 施例の１明
前記のように、本発明はメルトブローされた溶融、つま
り高温繊維を静電荷電して、帯電した不織布を製造する
ことに関する。静電荷電装置を具えたメルトブロ−工程
ラインが第１図に図示され、収斂する高温空気流の中に
［１を押出してダイ放出口から繊維一空気流（１２）を
放出するメルトプロー・ダイに溶融樹脂を供給する押出
機（１０）と、ＩｌＭと空気を分離する回転式コレクタ
ー・ドラム、つまりスクリーン（１５）と、を含む。布
（１６）はスクリーン（１５）から引き出される。典型
的なメルトブ口−工程ラインはまた弁付き管系（１１）
と加熱素子（１８）を介してダイ（１１）に連結される
空気源をも含む。
り高温繊維を静電荷電して、帯電した不織布を製造する
ことに関する。静電荷電装置を具えたメルトブロ−工程
ラインが第１図に図示され、収斂する高温空気流の中に
［１を押出してダイ放出口から繊維一空気流（１２）を
放出するメルトプロー・ダイに溶融樹脂を供給する押出
機（１０）と、ＩｌＭと空気を分離する回転式コレクタ
ー・ドラム、つまりスクリーン（１５）と、を含む。布
（１６）はスクリーン（１５）から引き出される。典型
的なメルトブ口−工程ラインはまた弁付き管系（１１）
と加熱素子（１８）を介してダイ（１１）に連結される
空気源をも含む。
第２図に示すように、ダイ（１１）は本体部材（２０２
１）、本体部材（２０）に結合される細長いダイ・ノー
ズビース（２２）、及びエアナイフ（２３．２４）を含
む。ノーズピース（２２）は、断面が３角形で先端（３
０）で終わる。収斂部（２９を有する。ノーズビース（
２２）には、中央の長い通路（３１）が形成され、横並
びの複数のオリフイス（３２）が先端（３０）に孔明け
されている。ダイ要素は耐久性を与えるために高品質の
鋼から製造される。溶融重合体はダイ通路（３３．３４
） （コートハンガー形態》、及びダイ通路（３５．
３１）を通して押出機から供給され、オリフイス（３２
）から極細の横並びの繊維として押出される。
１）、本体部材（２０）に結合される細長いダイ・ノー
ズビース（２２）、及びエアナイフ（２３．２４）を含
む。ノーズピース（２２）は、断面が３角形で先端（３
０）で終わる。収斂部（２９を有する。ノーズビース（
２２）には、中央の長い通路（３１）が形成され、横並
びの複数のオリフイス（３２）が先端（３０）に孔明け
されている。ダイ要素は耐久性を与えるために高品質の
鋼から製造される。溶融重合体はダイ通路（３３．３４
） （コートハンガー形態》、及びダイ通路（３５．
３１）を通して押出機から供給され、オリフイス（３２
）から極細の横並びの繊維として押出される。
エアナイフ（２３．２４）は本体部材（２０． ２１
）と共に空気通路（３６．３７）を画成する。エアナイ
フ（２３２４）は内方に向く傾斜面を有し、これがノー
ズビース（２９）の傾斜面と共に収斂する空気通路（３
８，３９）を画成する。図示のように、各空気通路（３
８，３９）の通路面積は調整自在である。空気は空気源
から管系（１１）を経て空気通路を通して送られ、高温
空気の薄板として溶融繊維の両側に放出される。
）と共に空気通路（３６．３７）を画成する。エアナイ
フ（２３２４）は内方に向く傾斜面を有し、これがノー
ズビース（２９）の傾斜面と共に収斂する空気通路（３
８，３９）を画成する。図示のように、各空気通路（３
８，３９）の通路面積は調整自在である。空気は空気源
から管系（１１）を経て空気通路を通して送られ、高温
空気の薄板として溶融繊維の両側に放出される。
Ｂ温空気の収斂する薄板は［Ｉｔを引張り、つまり薄く
して、繊雑一空気流（４０）を形成してダイ放出口（４
１）から放出する。
して、繊雑一空気流（４０）を形成してダイ放出口（４
１）から放出する。
本発明によれば、第２図に示すメルトブロー装置には、
ｍｉｌｌｉがダイ放出口（４１）から放出される時に静
電荷を繊維に印加するための装置が設けられる。一方は
流れの上方に、他方は流れの下方に、流れの中心線から
等距離にある２個の電極（４２．４３）によって静電界
が樹立される。参考のため、流れの中心線はオリフィス
の向きの方向とする。
ｍｉｌｌｉがダイ放出口（４１）から放出される時に静
電荷を繊維に印加するための装置が設けられる。一方は
流れの上方に、他方は流れの下方に、流れの中心線から
等距離にある２個の電極（４２．４３）によって静電界
が樹立される。参考のため、流れの中心線はオリフィス
の向きの方向とする。
電極はダイを支持する枠組と同じ枠組に据付けられて共
通の接地を与えることができる。
通の接地を与えることができる。
第２図にピン（４４）として図解される、突き出た電子
エミツタはエアナイフ（２３．２４）に据付．けられる
。ダイ放出口（４１）両側にて突き出るエミツタは刃、
又はワイヤーのような様々な形状をとることができるが
、望ましいエミツタは図示のようなピン（４４）である
。１列のピン《４４》はダイ放出口（４１）の上方にダ
イに沿って延在し、第２の列のピンはダイ放出口（４１
）の下方にダイに沿って延在する。
エミツタはエアナイフ（２３．２４）に据付．けられる
。ダイ放出口（４１）両側にて突き出るエミツタは刃、
又はワイヤーのような様々な形状をとることができるが
、望ましいエミツタは図示のようなピン（４４）である
。１列のピン《４４》はダイ放出口（４１）の上方にダ
イに沿って延在し、第２の列のピンはダイ放出口（４１
）の下方にダイに沿って延在する。
ピン（４４）はｉｌＮ−空気流に向って傾いて先端（４
５）で終わっている。
５）で終わっている。
ピン（４４）の傾き角は重要でないが、繊維一空気流の
流れを阻害することなくピン先端（４５）を流れの近く
に位置決めするのに役立つ。
流れを阻害することなくピン先端（４５）を流れの近く
に位置決めするのに役立つ。
ピン（４４）と電極（４２．４３）の間隔を以下に、一
層詳細に説明する。
層詳細に説明する。
高圧電源が電極（上方／下方）に接続され、両電極が＋
／十電荷、＋／一電荷、一／十電荷又は−／一電荷をも
つことができるように極性が制御される。これが電極（
４２．４３）と接地されたエミッタ（４４）の間に静電
界を樹立する。これが、ひいては、ダイ放出口（４１）
の近くでエミッタ先端（４５）の回りにコロナ帯を発生
する。
／十電荷、＋／一電荷、一／十電荷又は−／一電荷をも
つことができるように極性が制御される。これが電極（
４２．４３）と接地されたエミッタ（４４）の間に静電
界を樹立する。これが、ひいては、ダイ放出口（４１）
の近くでエミッタ先端（４５）の回りにコロナ帯を発生
する。
コロナ帯を通過する溶融、つまり高温繊維は電子又は帯
電粒子によって荷電される。
電粒子によって荷電される。
前記のように、メルトブロー工程ラインに装備される装
置は電極、高圧電源、及びエミッタを含む。これらの要
素の具体例は下記の通りである。
置は電極、高圧電源、及びエミッタを含む。これらの要
素の具体例は下記の通りである。
！Ｕ：電極（４２．４３）は図示のように金属棒（導電
性）の形をとることができる。棒の直径は２ｉｎ （
Ｓｏ． ８ｍ＋＋ ）から細い電線（例えば直径１／１
Ｂｉｎ（ １．５９履）》までの範囲にわたることがで
きる。
性）の形をとることができる。棒の直径は２ｉｎ （
Ｓｏ． ８ｍ＋＋ ）から細い電線（例えば直径１／１
Ｂｉｎ（ １．５９履）》までの範囲にわたることがで
きる。
あとで一層詳しく説明するように、電極の間隔は繊維一
空気流の流れを阻害することなしに、できるだけ小さく
すべきである。電極の直径は１／８”〜１“ （３．２
〜２５．４ａｗ）が望ましい。平らな刃又は長円のよう
な形状の透磁性、網状金属ワイヤも電極として使用可能
である。垣根状の、又は穴の明いた材料を形成する金属
ワイヤーの間の開口部は、繊維一空気流の阻害を最小限
にして、電極を通して空気を流す。電極はその形状、形
式のいかんにかかわらず絶縁材、例えば、セラミック上
に取付けられて、高圧電源に接続される。
空気流の流れを阻害することなしに、できるだけ小さく
すべきである。電極の直径は１／８”〜１“ （３．２
〜２５．４ａｗ）が望ましい。平らな刃又は長円のよう
な形状の透磁性、網状金属ワイヤも電極として使用可能
である。垣根状の、又は穴の明いた材料を形成する金属
ワイヤーの間の開口部は、繊維一空気流の阻害を最小限
にして、電極を通して空気を流す。電極はその形状、形
式のいかんにかかわらず絶縁材、例えば、セラミック上
に取付けられて、高圧電源に接続される。
高圧電ｖＡ＝任意の高圧直流電源を使用することができ
る。電源は静電界を作るに当たって調整が可能なように
、電圧設定が可変である（例えば１０ＫＶ〜２５ＫＶ）
べきであり、望ましくは十及び−の極性設定が可能であ
るべきである。米国ペンシルバニア州ハットフィールド
（ｌｌａｔｆｉｅｌｄ）市のＳＩＭＣＯ社によって市販
されている高圧電源は本発明の目的に至極適しているこ
とが判った。この電源の使用は次の通りである： 最高電圧・・・２５ＫＶ直流 出力極性・・・負及び正 最大電流・・・Ｎ極を接続して６． ３ＨＡエミッタ：
前記のように、エミッタは、ダイ放出口（４１）に沿っ
てその側方に隔置した、先の鋭い導電性ピンの形をとる
ことが望ましい。ピンは細身で、例えば直径は１／１６
〜３／８ｉｎ （ １．６ 〜９．５ｍ ）の範
囲にわたる。
る。電源は静電界を作るに当たって調整が可能なように
、電圧設定が可変である（例えば１０ＫＶ〜２５ＫＶ）
べきであり、望ましくは十及び−の極性設定が可能であ
るべきである。米国ペンシルバニア州ハットフィールド
（ｌｌａｔｆｉｅｌｄ）市のＳＩＭＣＯ社によって市販
されている高圧電源は本発明の目的に至極適しているこ
とが判った。この電源の使用は次の通りである： 最高電圧・・・２５ＫＶ直流 出力極性・・・負及び正 最大電流・・・Ｎ極を接続して６． ３ＨＡエミッタ：
前記のように、エミッタは、ダイ放出口（４１）に沿っ
てその側方に隔置した、先の鋭い導電性ピンの形をとる
ことが望ましい。ピンは細身で、例えば直径は１／１６
〜３／８ｉｎ （ １．６ 〜９．５ｍ ）の範
囲にわたる。
ピン（４４）は溶接又は適正に明けられた孔に挿入して
、第２図、第３図及びＩＲ４図に図示するように、エア
ナイフ（２３．２４）の面に直接に取付けることができ
る。代わりに、ピン（４４）を幅狭の板（４６４７）（
第５図に図解）に取付け、次に艮穴（４９）に通された
ねじ付きボルト（５０）によってこの板（４６４７）を
エアナイフ（２３．２４）に取付ける。この仕組みはピ
ン先端（４５）の垂直方向間隔の調整を可能にする。
、第２図、第３図及びＩＲ４図に図示するように、エア
ナイフ（２３．２４）の面に直接に取付けることができ
る。代わりに、ピン（４４）を幅狭の板（４６４７）（
第５図に図解）に取付け、次に艮穴（４９）に通された
ねじ付きボルト（５０）によってこの板（４６４７）を
エアナイフ（２３．２４）に取付ける。この仕組みはピ
ン先端（４５）の垂直方向間隔の調整を可能にする。
ダイ放出口の両側に取付けられて各々がダイ放出口（４
１）の近くに鋭い刃を配置した１対の接地された刀身（
図示せず）も使用可能である。ダイ放出口（４１）の側
方に取付けられた１対のワイヤーも使用することができ
る。
１）の近くに鋭い刃を配置した１対の接地された刀身（
図示せず）も使用可能である。ダイ放出口（４１）の側
方に取付けられた１対のワイヤーも使用することができ
る。
もう一つの望ましいエミッタの構成を第６図に図示する
。この実施例では、先端が鋭利な刃（５１．５２１にな
っている、外方に突き出たせり出し（２３ａ， ２４ａ
）がエアナイフ（２３．２４）に設けられる。
。この実施例では、先端が鋭利な刃（５１．５２１にな
っている、外方に突き出たせり出し（２３ａ， ２４ａ
）がエアナイフ（２３．２４）に設けられる。
刃（５１．５２）がコロナ帯を発生するに当たってエミ
ッタとして働く。全ての図に示されるように、エミッタ
はその形式のいかんを問わず、接地されている。エミッ
タ構成の組合せを用いることもできる（例えば突き出た
エアナイフ上にピンを隔直したもの）。
ッタとして働く。全ての図に示されるように、エミッタ
はその形式のいかんを問わず、接地されている。エミッ
タ構成の組合せを用いることもできる（例えば突き出た
エアナイフ上にピンを隔直したもの）。
棒（４２．４３）とエミッタ装置は当然、ダイ放出口（
４１）の全長にわたって延在すべきである。
４１）の全長にわたって延在すべきである。
静電要素の間隔
電極とエミツタの間隔は静電装置の性能上、重要なもの
となり得る。間隔の意義を、第３図及び第４図を参照し
ながら説明する。図中の文字は下記を表す。
となり得る。間隔の意義を、第３図及び第４図を参照し
ながら説明する。図中の文字は下記を表す。
（ａ）エミッタ・ピン垂直間隔
（ｂ）エミツタ・ピン水平間隔
（ｃ）エミツタ・ピン先端とダイ面の間隔（ｄ）電極直
径 （ｈ）電極水平間隔 （Ｖ）電極垂直間隔 ピン先端（４５）の間隔（ａ）は繊維一空気流（４ｏ）
の流れを阻害しない限り、できるだけ近くするべきであ
る。間隔（ｃ）は、コロナ帯を放出口（４１）の近くに
局限するために、大きく、望ましくは（ｈ）の０．２〜
０．６、最も望ましくは０．２〜０．４とすべきである
。ダイ放出口（４１）の良手に沿って十分なコロナ帯が
樹立される限り、水平間隔（ｂ）は重要に思われない。
径 （ｈ）電極水平間隔 （Ｖ）電極垂直間隔 ピン先端（４５）の間隔（ａ）は繊維一空気流（４ｏ）
の流れを阻害しない限り、できるだけ近くするべきであ
る。間隔（ｃ）は、コロナ帯を放出口（４１）の近くに
局限するために、大きく、望ましくは（ｈ）の０．２〜
０．６、最も望ましくは０．２〜０．４とすべきである
。ダイ放出口（４１）の良手に沿って十分なコロナ帯が
樹立される限り、水平間隔（ｂ）は重要に思われない。
電極の直径（ｄ）はワイヤーに比べて大きいが、ａｌｌ
の流れを阻害するほど大きくてはならない。間ｗＡ（ｖ
）及び（ｈ）は小さ＜（Ｉｌｌｌｉ−空気流（４０）と
ダイ（１１）にそれぞれ近く）あるべきである。寸法（
ｄ）及び（Ｖ）は流れ（４ｏ）内の繊維の流れを阻害し
ないように決めるべきである。寸法（ｈ）は棒とダイの
エアナイフとの間の電弧発生を避けるため、先端（４５
）とその連合する棒の軸線との間の距離よりも大きくと
るべきである。
の流れを阻害するほど大きくてはならない。間ｗＡ（ｖ
）及び（ｈ）は小さ＜（Ｉｌｌｌｉ−空気流（４０）と
ダイ（１１）にそれぞれ近く）あるべきである。寸法（
ｄ）及び（Ｖ）は流れ（４ｏ）内の繊維の流れを阻害し
ないように決めるべきである。寸法（ｈ）は棒とダイの
エアナイフとの間の電弧発生を避けるため、先端（４５
）とその連合する棒の軸線との間の距離よりも大きくと
るべきである。
本明細書で垂直又は水平と称する寸法は、ダイの向きに
対してのこと、と理解すべきである。垂直方向に向くダ
イでは、寸法（Ｖ）及び（ｈ）はそれぞれ水平及び垂直
の寸法を表すであろう。本発明はダイの向きのいかんを
問わない。
対してのこと、と理解すべきである。垂直方向に向くダ
イでは、寸法（Ｖ）及び（ｈ）はそれぞれ水平及び垂直
の寸法を表すであろう。本発明はダイの向きのいかんを
問わない。
下記の寸法は広い範囲と望ましい範囲を表す。
寸法 広り範囲 望まｑい範囲 最も望摩し
い範囲ピン Ｉｎ Ｉｎ
Ｉｎ（ａ） ０．２５ 〜１．０ ０
．３〜０．９ ０．４〜０．７（ｂ） ０
．２５〜３．８ ０．５〜２．５ ０．５
〜１．５（ｃ） ０．２５〜１．５ ０．４〜
１．０ ０．４〜０．７電極 （ｄ） １／１６〜２．０ １／８〜１．５
１／４〜１．０（ｈ） ｉ．ｏ〜５．
０ １．０〜３．０ １５〜３，０（ｖ）
１．０〜５．０ １．５〜４．０ ２．０
〜３．０運 転 運転に際し、静電荷電装置をメルトブロー工程ラインに
据付ける。ラインはメルトブロー工程に使用し得る任意
の熱塑性樹脂を使用することができる。望ましい重合体
はボリブロビレンであるが、他の重合体も使用し得る。
い範囲ピン Ｉｎ Ｉｎ
Ｉｎ（ａ） ０．２５ 〜１．０ ０
．３〜０．９ ０．４〜０．７（ｂ） ０
．２５〜３．８ ０．５〜２．５ ０．５
〜１．５（ｃ） ０．２５〜１．５ ０．４〜
１．０ ０．４〜０．７電極 （ｄ） １／１６〜２．０ １／８〜１．５
１／４〜１．０（ｈ） ｉ．ｏ〜５．
０ １．０〜３．０ １５〜３，０（ｖ）
１．０〜５．０ １．５〜４．０ ２．０
〜３．０運 転 運転に際し、静電荷電装置をメルトブロー工程ラインに
据付ける。ラインはメルトブロー工程に使用し得る任意
の熱塑性樹脂を使用することができる。望ましい重合体
はボリブロビレンであるが、他の重合体も使用し得る。
例えば、低、及び高密度ポリエチレン、エチレン共重合
体（ ＥＶＡ共重合体を含む）、ナイロン、ボリアミド
、ボリエステル、ボリスチレン、ポリ−４−メチルペン
テン１、ポリメチルメタクリレート、ポリトリフロロク
ロ口エチレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリ
コン、及びこれらの混合物。
体（ ＥＶＡ共重合体を含む）、ナイロン、ボリアミド
、ボリエステル、ボリスチレン、ポリ−４−メチルペン
テン１、ポリメチルメタクリレート、ポリトリフロロク
ロ口エチレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリ
コン、及びこれらの混合物。
メルトブロー工程ラインは１０μ未満、代表的には１〜
５μの繊維を生産する。
５μの繊維を生産する。
ラインを始動し、いったん定常運転に達したら、静電荷
電装置を発動することができる。静電装置の性能を最適
化するために調整が必要かも知れない。
電装置を発動することができる。静電装置の性能を最適
化するために調整が必要かも知れない。
実 験
不織布の製造中に不織布繊維に静電荷電する実験が実施
された。荷電電圧、電極極性、並びに静電荷電装置の間
隔及びサイズを含む幾つかの変数が変えられた。試験装
置、及び材料は下記のものを含んだ： メルトブ口−・ イ：幅２０ｉｎ（５１ＣＩ！１） 、
１ ｉｎ（２．５４Ｃ！Ｉ）当り２５個の０．０１５ｉ
ｎ （ ０．３８ ｍ ＞オリフィス；押出潟度４５
０〜５５０°Ｆ （ ２３２〜２８８℃）二重合体流量
：オリフィス１個当り０．２〜０．８ｇ／分。
された。荷電電圧、電極極性、並びに静電荷電装置の間
隔及びサイズを含む幾つかの変数が変えられた。試験装
置、及び材料は下記のものを含んだ： メルトブ口−・ イ：幅２０ｉｎ（５１ＣＩ！１） 、
１ ｉｎ（２．５４Ｃ！Ｉ）当り２５個の０．０１５ｉ
ｎ （ ０．３８ ｍ ＞オリフィス；押出潟度４５
０〜５５０°Ｆ （ ２３２〜２８８℃）二重合体流量
：オリフィス１個当り０．２〜０．８ｇ／分。
礼孜：金属棒又はワイヤー
ク之：直径１／１６ｉｎ（ １．５９ Ｍ） （Ｉ
ｌ１）ｕ！：ボリプロピレン（エクソン・ケミカル社市
販のＰＰ ３１４５ ） 濾過効率測定： 下記の装置を用いた濾過試験により静電荷電の効果が判
定された： １１：リファインド・サージコス（ＲｅｆｉｎｅｄＳｕ
ｒｏｉｃｏｓ） ＦＥＴ ＭＡＲ （ボストン市、１９
８５年６月４〜６日、国際不織物・処理物協会（ｆｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａＮｏｎｗｏｖｅｎｓ ａｎｄ Ｄｉ
ｓｐｏｓａｂｌｅ Ａｓｓｏｃ．）第１３回技術シンポ
ジウム： Ｌ．Ｃ．ワズワース（ Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ
）著［バクテリヤ濾過効率の迅速シミュレーションのた
めの自動化試験試験装置（＾ＬＩｔＯｍａｔｅｄ Ｔｅ
Ｓｔ Ａｐｐａｒａ−ｔｕｓ ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ｓ
ｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｆｉ
ｌｔｒａｔｉｏｎ ＥＨｉｃｉｅｎｃｙ）Ｊに記載）エ
アロゾル：蒸溜水哨霧中に０，８μのラテックス球の１
０％懸濁 計数：光学式粒子カウンター 試料サイズ： ５ Ｘ ５ ｉｎ （ １２．７Ｘ １
２．７ｃｍ ）不織布標本 計測器：キースリー・エレクトロメータ（ Ｋｅｉｔｈ
ｌｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）モデル６１０Ｃ１２
．９ｉｎ（ ７．４ｃＩＲ）金属円錐ブローブ付き計
測法二円錐ブローブは直径の大きい端を上にして垂直に
取付けられた。プラスチックのスペーサを円錐の上に載
せた。電源に接続される金属板の正確な電圧を読取るの
に必要なスペーサの高さは予め決定された。試験された
各布はプラスチック・スペーサの上に置かれた。次に接
地された金属板を布の上に載せ、試験を行って表面電位
を測定した。
ｌ１）ｕ！：ボリプロピレン（エクソン・ケミカル社市
販のＰＰ ３１４５ ） 濾過効率測定： 下記の装置を用いた濾過試験により静電荷電の効果が判
定された： １１：リファインド・サージコス（ＲｅｆｉｎｅｄＳｕ
ｒｏｉｃｏｓ） ＦＥＴ ＭＡＲ （ボストン市、１９
８５年６月４〜６日、国際不織物・処理物協会（ｆｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａＮｏｎｗｏｖｅｎｓ ａｎｄ Ｄｉ
ｓｐｏｓａｂｌｅ Ａｓｓｏｃ．）第１３回技術シンポ
ジウム： Ｌ．Ｃ．ワズワース（ Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ
）著［バクテリヤ濾過効率の迅速シミュレーションのた
めの自動化試験試験装置（＾ＬＩｔＯｍａｔｅｄ Ｔｅ
Ｓｔ Ａｐｐａｒａ−ｔｕｓ ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ｓ
ｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｆｉ
ｌｔｒａｔｉｏｎ ＥＨｉｃｉｅｎｃｙ）Ｊに記載）エ
アロゾル：蒸溜水哨霧中に０，８μのラテックス球の１
０％懸濁 計数：光学式粒子カウンター 試料サイズ： ５ Ｘ ５ ｉｎ （ １２．７Ｘ １
２．７ｃｍ ）不織布標本 計測器：キースリー・エレクトロメータ（ Ｋｅｉｔｈ
ｌｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）モデル６１０Ｃ１２
．９ｉｎ（ ７．４ｃＩＲ）金属円錐ブローブ付き計
測法二円錐ブローブは直径の大きい端を上にして垂直に
取付けられた。プラスチックのスペーサを円錐の上に載
せた。電源に接続される金属板の正確な電圧を読取るの
に必要なスペーサの高さは予め決定された。試験された
各布はプラスチック・スペーサの上に置かれた。次に接
地された金属板を布の上に載せ、試験を行って表面電位
を測定した。
試験手順：
不織布が異なる条件（例えば、電圧、極性及び間隔の変
更）の下で製造され、濾過効率と表面電位の試験がなさ
れた。多数の試験が行われた。第■表に示すデータは試
験の代表的なものである。
更）の下で製造され、濾過効率と表面電位の試験がなさ
れた。多数の試験が行われた。第■表に示すデータは試
験の代表的なものである。
第■表は電荷無しで製作された布の比較の結果である。
実験は、ｍ雑の静電荷電が優れた濾過特性を有する帯電
ｍｌを生じたことを示す。実験はまた、最適な結果を達
成するために下記の変数が重要であることを示す。
ｍｌを生じたことを示す。実験はまた、最適な結果を達
成するために下記の変数が重要であることを示す。
１ 電極極性（＋／＋）
２ 高電圧（２０〜２５ＫＶ）
３ 堅固な電極（少なくとも１／２ｉｎ径）（１／８ワ
イヤー電極を用いた試験は接地の問題を起こした）。
イヤー電極を用いた試験は接地の問題を起こした）。
４ 流れ（４０）のｖａｎを阻害することなく、近い垂
直間隔（Ｖ）を有する堅固な電極 ５ 堅固で、鋭くとがったピン フィルターとして用いる。帯電した、メルトブ口一法に
よる不織布に関連して本発明を開示したけれども、様々
な用途に有用な帯電メルトブ口−不織布を製造するのに
本発明を適用することができる。
直間隔（Ｖ）を有する堅固な電極 ５ 堅固で、鋭くとがったピン フィルターとして用いる。帯電した、メルトブ口一法に
よる不織布に関連して本発明を開示したけれども、様々
な用途に有用な帯電メルトブ口−不織布を製造するのに
本発明を適用することができる。
第１図は、本発明の静電装置を備えたメルトブロー工程
ラインの主要要素を示す略式斜視図、第２図は、メルト
プロー・ダイのＩＩＨ放出口との関係において突き出る
エミツタを図解するメルトプ口−・ダイの断面図、 第３図は、本発明の望ましい静電荷電装置を示す概略断
面図、 第４図は、ダイ放出口との関連においてエミツタ・ピン
の水平間隔を示す第３図のダイの前面図、第５図は、ダ
イへのエミツタ・ピンの調整自在の取付けを示す拡大斜
視図、 第６図は、本発明に使用し得る、いま一つのエミッタを
示す概略斜視図である。
ラインの主要要素を示す略式斜視図、第２図は、メルト
プロー・ダイのＩＩＨ放出口との関係において突き出る
エミツタを図解するメルトプ口−・ダイの断面図、 第３図は、本発明の望ましい静電荷電装置を示す概略断
面図、 第４図は、ダイ放出口との関連においてエミツタ・ピン
の水平間隔を示す第３図のダイの前面図、第５図は、ダ
イへのエミツタ・ピンの調整自在の取付けを示す拡大斜
視図、 第６図は、本発明に使用し得る、いま一つのエミッタを
示す概略斜視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ メルトブローされ、静電荷電された布を製造するた
めのメルトブロー装置であつて： （ａ）ダイ先端に複数のオリフィスが形成された長いダ
イ、 （ｂ）複数の横並びの繊維を形成するように前記ダイ先
端のオリフィスを通して溶融した熱塑性樹脂を押出す装
置、 （ｃ）繊維−空気流を形成するように、前記ダイ先端の
オリフィスから押出された繊維上に、収斂する空気流を
吹付ける装置、 （ｄ）前記ダイ先端のオリフィスの出口から隔置された
１対の長い、水平な電極において、一方の電極は前記繊
維−空気流の上方に、他方の電極は前記繊維−空気流の
下方にある電極、（ｅ）前記ダイに結合されてダイから
外方に突き出る１対のエミッタ装置であって、一方のエ
ミッタ装置は前記ダイ先端の上方に、他方のエミッタ装
置は前記ダイ先端の下方に配置され、各々が前記ダイ先
端オリフィスの出口の直近にある外方端を有しているエ
ミッタ装置、（ｆ）前記電極と前記エミッタ装置の間に
静電界を樹立するために、前記電極に高電圧をかける装
置； を含むメルトブロー装置。 ２ 前記ダイ先端オリフィスに沿いその上方に隔置され
て前記ダイに結合される第１の列のピンと、前記ダイ先
端オリフィスに沿いその下方に隔置されて前記ダイに結
合される第２の列のピンと、を前記各エミッタ装置が含
む、請求項１記載の装置。 ３ 前記ピンの外方端は尖つており、前記第１の列のピ
ンの前記外方端は前記第２の列のピンの前記外方端から
垂直方向に１／４〜１ｉｎ（６．３５〜２５．４ｍｍ）
隔置される、請求項２記載の装置。 ４ 前記電極は、直径が１／１６〜２ｉｎ（１．６〜５
０．８ｍｍ）で垂直方向に１．０〜５．０ｉｎ（２．５
４〜１２．８ｃｍ）隔置される棒である、請求項１記載
の装置。 ５ 長いダイ出口から繊維と空気の流れが放出されるメ
ルトブロー装置において、前記流れの中の前記繊維に荷
電するための装置であって：（ａ）前記ダイ出口の上方
にてダイに固定され、前記ダイから外方に延在し、先端
がダイ・オリフィスの向く方向の上方で終わる、第１の
列の導電性ピン、 （ｂ）前記ダイ出口の下方にて前記ダイに固定され、前
記ダイから外方に延在し、先端がダイ・オリフィスの向
く方向より下方で終わる、第２の列のピン、 （ｃ）前記ダイの向きの方向に前記ダイから水平に隔置
され、前記ダイの向く方向の上方に配置される、第１の
電極、 （ｄ）前記ダイの向く方向に前記ダイから水平に隔置さ
れ、前記ダイの向く方向の下方に配置され、繊維の流れ
を阻害しないような垂直方向の間隔を前記第１の電極と
の間に有する、第２の電極、 （ｅ）前記ピンと前記電極との間に電界を、また前記ピ
ン先端にコロナ帯を、それぞれ発生するように、前記各
電極に持続される電源： を含む装置。 ６ 前記電極は前記ダイから水平方向に等距離に隔置さ
れ、各電極の直径は１／８〜１１／２ｉｎ（３．２〜３
８．２ｍｍ）、電圧は１５〜２５ＫＶで、各電極が正の
極性を有している、請求項１０記載の装置。 ７ メルトブローされた繊維の帯電した布を形成する方
法であつて： （ａ）メルトブロー・ダイの出口から熱塑性繊維−空気
流を放出すること、 （ｂ）空気流の上方及び下方にある電極と、前記ダイ出
口の上方及び下方に配置され前記ダイ出口から水平方向
に隔置され前記電極よりも前記ダイ出口に近い、接地さ
れたエミッタとの間に電解を樹立して前記エミッタにて
コロナ帯を発生すること、 （ｃ）前記コロナ帯に前記繊維−空気流を通すこと： を含む方法。 ８ 前記エミッタは前記ダイ出口から水平方向に１ｉｎ
（２．５４ｃｍ）以内に配置される。請求項１３記載の
方法。 ９ 前記電極は前記ダイから、また前記繊維−空気流か
ら共に等距離に隔置され、前記ダイ出口からの前記電極
の水平間隔は１ｉｎ（２．５４ｃｍ）以上、かつ３ｉｎ
（７．６２ｃｍ）以下であり、前記ダイ出口からの前記
エミッタの水平間隔は、前記電極の水平間隔の０．２〜
０．６である、請求項１３記載の方法。 １０ 前記各電極に性の極性の１５〜２５ＫＶの電圧を
かれることによって前記電界が樹立される、請求項１３
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US245,137 | 1988-09-15 | ||
| US07/245,137 US4904174A (en) | 1988-09-15 | 1988-09-15 | Apparatus for electrically charging meltblown webs (B-001) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02234966A true JPH02234966A (ja) | 1990-09-18 |
Family
ID=22925436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1237398A Pending JPH02234966A (ja) | 1988-09-15 | 1989-09-14 | メルトブロー装置と同方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4904174A (ja) |
| EP (1) | EP0363033A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02234966A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009504938A (ja) * | 2005-08-17 | 2009-02-05 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 改良されたエレクトロブロー繊維紡糸法 |
| JP2010189782A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Panasonic Corp | ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法 |
| CN103114341A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-05-22 | 昆山鸿福泰环保科技有限公司 | 一种用于pp滤芯加工的喷丝嘴 |
Families Citing this family (76)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5122048A (en) * | 1990-09-24 | 1992-06-16 | Exxon Chemical Patents Inc. | Charging apparatus for meltblown webs |
| US5075068A (en) * | 1990-10-11 | 1991-12-24 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method and apparatus for treating meltblown filaments |
| US5227172A (en) * | 1991-05-14 | 1993-07-13 | Exxon Chemical Patents Inc. | Charged collector apparatus for the production of meltblown electrets |
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