JPH0524261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はウエブの拡幅方法に関する。更に詳し
くは熱可塑性ポリマーからなる長繊維不織布の製
造に際し、ウエブの均一拡幅をはかる方法であ
る。 従来熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、エアーサ
ツカーを用いて牽引・細化並びに開繊させて長繊
維からなるウエブを形成する方法は公知である。
この方法は一般にスパンボンド法と称し、熱可塑
性ポリマーから編織することなく直接に布状物が
得られるのが利点である。熱可塑性ポリマーとし
てポリエステル・ポリアミド・ポリプロピレンが
既に企業化されている。スパンボンド法に関する
代表的な特許としては特公昭37−4993号公報が知
られており、これはエアーサツカーにより高速牽
引しエアーサツカーの入口以前の位置で静電付与
することにより糸条を強制帯電させたのち開繊さ
せるものである。 これら牽引及び開繊手段としてエアーサツカー
を用いる場合、一般にウエブ幅方向に多数のエア
サツカーを並べる必要がある。その際、単純にネ
ツトコンベアの幅方向にある一定の間隔をもつて
並べるだけではエアーサツカーから噴出する空気
流間に干渉が生じ、エアーサツカー間に目付の薄
い部分が生じる（通常筋斑という）。 従つて筋斑解消の為にはエアーサツカーを幅方
向に一列ではなく、斜め方向にずらせながら並
べ、一つのエアーサツカーから噴出される糸条の
堆積部を不織布の製造幅方向にある程度重なるよ
うにする方法が開示されている。この方法では不
織布の幅方向に何本かのエアーサツカーから噴出
させた糸条が積層され堆積する為に不織布の筋斑
としては目立たなくなるが、ウエブの単糸開繊性
と１つのエアーサツカー当りのウエブの拡がり幅
が問題となる。すなわちウエブの単糸開繊性が悪
ければいくら積層しても不織布としての見掛けの
品位を著しく損なうし、又ウエブの拡がり幅が狭
ければ多数のエアーサツカーを幅方向に並べなけ
ればならないからである。 ウエブの拡幅方法に関しては従来から数多くの
技術が開示されている。拡幅技術としては機械的
に揺動するもの、衝突板等の反射によるもの、空
気流によるもの等各種知られている。例えば特公
昭46−34373号公報ではエアーサツカーを出た糸
条を衝突板に衝突させると共に、衝突板の背後か
ら圧気を噴射する事によりウエブの拡幅を狙つた
ものであるが、拡幅効果としては小さい。逆に衝
突板を平板とした場合、圧気圧を大きくすると逆
にウエブ幅が狭くなる現象も発生する事はある。
また、特公昭57−48657号公報ではエアーサツカ
ーを出た糸条を衝突板に衝突させ、フイラメント
衝突区域（衝突点）に流体ジエツトを噴射すると
共に衝突板の出口側のそらせ部材を高速振動させ
る事によりウエブの拡幅を図るものである。しか
しながらこののような衝突板の出口側のそらせ部
材を高速振動させる方法は機構的にも複雑であ
り、振動によるウエブの分布斑により、マクロ斑
が発生しやすく単糸開繊性も十分でない。又高速
振動をさせず、単に圧気流を作用させるだけでは
若干の拡幅効果しか見られない。 本発明者はウエブの拡幅に関し、マクロ斑を発
生させず、かつ単糸開繊性の良い方法に関し鋭意
研究した結果本発明を完成したものである。 すなわち、本発明は、コロナ放電にて強制帯電
させた糸条を複数段の衝突板に衝突させ進行方向
を変えつつネツトコンベア方向に落下させ、ネツ
トコンベア上へウエブを堆積させるに際し、上記
衝突板の最終段の衝突板に沿つて走行している帯
電した糸条に上記糸条を衝突させた点の下流で、
断面積が３〜20mm²のノズルから２次圧気流を作用
させ上記糸条を拡幅させることを特徴とするウエ
ブの拡幅方法、である。以下本発明を詳しく説明
する。 本発明は機械的な可動部分を有せずコロナ放電
による強制帯電法と複数の衝突板を使用し、最終
の衝突板に沿つて走行する糸条に対してのその衝
突点より下流側で２次圧気流を作用させる方法を
組合せる事により、均一でかつ充分ウエブ幅を拡
幅出来る方法を提供するものである。 本発明による熱可塑性ポリマーには一般のポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、イソフタル酸、アジピン酸等を含有した
共重合エステル類、ナイロン６，66，610あるい
は第３成分を含有する共重合あるいはブレンドし
たポリアミド類、ポリエチレン、アイソタクテイ
ツクポリプロピレン等からなるポリオレフイン等
一般に溶融紡糸可能なものならば何でもよい。ポ
リマー中には艷消剤、熱安定剤、あるいは原着を
目的とした着色剤等を含有させても勿論差しつか
えない。又当然ながら鞘芯あるいは貼合せ、海島
構造などの複合繊維あるいは混繊糸であつてもよ
い。 本発明は通常のエアーサツカーによる糸条牽引
方式に適用できる。エアーサツカーとしては通常
の丸型エアーサツカーが高速牽引出来る為好まし
い。当然ながら紡糸口金とエアーサツカーの間に
高速回転ロール（3000〜9000ｍ／分）を設置し、
ロールで引取つたのちエアーサツカーで開繊させ
る方式であつてもよい。紡糸した糸条に対しエア
ーサツカーにはいる前、あるいはエアーサツカー
を出た糸条に対しコロナ放電にて強制帯電させ、
静電荷を付与する事が必要である。本発明による
ウエブの拡幅方法の実施態様の一例を第１図（斜
視図）、第２図（横断面図）及び第３図（全体説
明図）に示す。第１図、第２図及び第３図ではエ
アーサツカー１を出た糸条２はコロナ放電チヤン
ネル３を通過する際に針電極４、ターゲツト電極
５との間でのコロナ放電にて強制帯電させられ
る。コロナ放電チヤンネル３を出た帯電した糸条
１３は複数の衝突板に衝突させる。第１図、第２
図、第３図では２枚の衝突板の場合を示す。第１
衝突板６、第２衝突板７に順次衝突したのちネツ
トコンベア１５上に堆積する。堆積したウエブ１
４は通常の製造法と同じく交流除電器あるいは直
流・交流除電器１７を併用して除電したのちエン
ボスロール１８で熱圧着したのち巻取機で巻取ら
れる。本発明による不織布はエンボスロールによ
る熱圧着法の他、ニードルパンチ法あるいは樹脂
加工による接合法であつてもよい。 本発明のポイントは従来の振動・揺動・回転な
どの機械的に糸条の行先を変化させてウエブの拡
幅を図る方法とは異なりコロナ放電による強制帯
電法と複数の衝突板とその最終の衝突板に沿つて
走行する糸条に対して、その衝突点より下流側で
２次圧気流を作用させる方法を組合せる点にあ
る。ここで用いるコロナ放電装置は針電極４とと
ターゲツト電極５とからなりその間に直流の高電
圧（通常10〜40KV）をかけコロナ放電させる。
コロナ放電電極は糸条の走行方向に対して１段あ
るいは２段以上用いる事が出来る。糸条の速度が
速くなると糸条の帯電量が低下する傾向にあり、
特に糸条走行速度が500ｍ／分を超すとコロナ放
電装置を複数段、特に２段重ねて使用するのが好
ましい。コロナ放電電極を出た帯電した糸条１３
は第１衝突板６に衝突させる。この時第１衝突板
６と糸条の進行方向とのなす角度θは20〜45゜特
に35゜付近がマクロ斑も発生せず好ましい。第１
衝突板を離れた帯電した糸条１３は２〜５mm離れ
た第２衝突板７に衝突、走行方向をネツトコンベ
アの方向に偏向させられる。 第１図、第２図及び第３図において第２衝突板
７が最終衝突板となり、この最終衝突板はネツト
コンベアに対し鉛直方向に、すなわち帯電した糸
条１３をほぼ垂直にネツトコンベア上にに堆積さ
せるのがマクロ斑も発生せず好ましい。この最終
衝突板に沿つて走行している帯電した糸条１３に
対し衝突点より下流側でエアーノズル８から２次
圧気流を作用させる事によりウエブの拡幅効果が
著しく大きくなる。この時に用いるエアーノズル
は丸穴あるいはスリツト型であつてもよいがエア
噴出部のノズルの断面積は３〜20mm²であることが
必要であり、丸穴ノズルであることが好ましい。
第２衝突板７に沿つてて走行している帯電した糸
条１３に対して衝突点の下流側で２次圧気流を作
用させる事により、ほぼ垂直に落下しながら幅方
向に拡幅し、随伴流の影響の少ないネツトコンベ
アの近傍で帯電した静電荷により単糸開繊性が良
くなるものと考えられる。同様の条件下で第１衝
突板６上を走行する帯電した糸条１３に２次圧気
流を作用させても同様の拡幅効果は見られるもの
の実施例に示す如くウエブの拡幅幅自体にも歴然
と差があり、又、第２衝突板７の衝突点に２次圧
気流を作用させた場合も帯電した糸条１３が絡ま
りやすくなり、十分な開繊性が得られず拡幅効果
も小さい。従つて第２衝突板７に沿つて走行する
帯電した糸条１３にその衝突点より下流側で２次
圧気流を作用させることが必須である。又開繊で
きるフイラメント数は少なくても当然良いが特に
50〜500フイラメント程度ならば問題なく拡幅可
能である。 １段の衝突板に衝突、走行する糸条に２次圧気
流を作用させる方法よりも、本発明による複数段
の衝突板を用い、しかも最終段の衝突板に沿つて
走行している糸条に対しその衝突点より下流側で
２次圧気流を作用させる方法が優れている理由に
ついてはまだ完全には究明されていないが、一つ
には最終衝突板を出た帯電した糸条１３がほぼ垂
直にネツトコンベア１５に向つて堆積して行くた
め、空気吸引装置１６により発生する吸引空気流
の影響を受けにくいこと（ネツトコンベア１５に
向つて斜めに堆積して行く場合、ネツトコンベア
１５面にほぼ直角に発生する吸引空気流により、
糸条が乱れやすくなる）、二つには第１衝突板６
に一旦衝突してエアーサツカー１からの随伴圧気
流が拡散され、それに応じてある程度帯電した糸
条１３かつ拡幅された状態で第２衝突板７に衝突
することで更に帯電した糸条１３の拡幅が行なわ
れ、その後に２次圧気流を作用させることによ
り、徐々に帯電した糸条１３の拡幅が行なわれ、
一度に急激な拡幅が行われない為、ウエブの堆積
時にマクロ斑を生じにくくなる為と考えられる。
幅広で不織布化する方法としては例えばエアーサ
ツカーを千鳥配置となし、ウエブの積層率を30〜
75％とすれば、筋斑のないかつ単糸開繊性の良い
不織布が得られる。 又本発明によるウエブの堆積分布は例えば第４
図（実施例２）に示す如く、２段の衝突板を用
い、２次圧気流を用いない場合（比較例Ｂ）は中
央部の盛り上がつた幅の狭いものである。これに
対して第１衝突板６に対し２次圧気流を作用させ
ると比較例Ｅの如く、堆積分布は幅広くなるが、
この段階では既に部分的にマクロ斑が見られ、分
散としては決してきれいでない。これに対し本発
明による実施例Ａの場合は中央部の盛り上がりも
なくほぼ平坦な堆積分布を示している。しかもこ
の方法では、第１衝突板６に２次圧気流を作用さ
せる場合と異なり、２次圧気流の位置、２次圧気
流の圧を微調整する事により比較例Ｂから実施例
Ａまでの堆積分布にある程度任意に変更する事も
可能である。この場合、特に２次圧気流を作用さ
てもマクロ斑は生ぜず、分散の良い不織布が得ら
れる。但し、この２次圧気流が大きすぎると中央
部がへこんだ堆積分布となり好ましくない場合も
ある。ここでいうウエブの堆積分布はウエブの進
行方向に10cm切断し、ウエブの幅方向に１cm単位
で細断し、１×10cmの面積のウエブの重量を測定
し、目付（ｇ／m²単位）に換算したものである。 本発明による不織布はポリエステルを用いた土
木資材・ルーフイング材・農業資材ポリアミドを
用いた袋材料、ポリプロピレンを用いたおむつの
トツプシート、テイーバツク等に利用できる。 特に目付30ｇ／m²程度以下の薄物のスパンボン
ド不織布の見掛け品位は、マクロ斑、単糸開繊性
に大きく影響され、従来のウエブ拡幅方法では満
足すべきものが得られなかつたが、本発明の方法
によるスパンボンド不織布は、マクロ斑が極めて
少なく、単糸開繊性にも非常に優れており、これ
ら薄物分野でも満足すべきものを得ることが可能
である。 以下本発明の実施例を説明する。 実施例 １ 熱可塑性ポリマーとして旭化成M1300（メルト
フローレート＝4.0）に分子量低下剤としてジ−
ｎ−ブチルスズマレート200ppm混入したポリプ
ロピレンを使用し0.40mmφ×68ホールの紡口９を
４錘用い300℃で紡糸した（第３図参照）。第１ロ
ール１０を1500ｍ／分、第２ロール１１を300
ｍ／分で回転させた２対のネルソンロールからな
るゴテツトロールで延伸した。この時フイラメン
トの単糸デニールは1.5デニールになるよう吐出
量を設定した。コロナ放電チヤンネル３は１段を
用い0.25ｍＡの電流を流して開繊させた。銅製の
第１衝突板６を用い、２次圧気流吹出ノズル８と
しては直径３mmの丸穴ノズルを第２衝突板７から
４mm離れた位置にセツトし0.5Kg／cm²Ｇの圧をか
けて２次圧気流とした。エアーサツカーは200mm
ピツチ４本とした。２次圧気流を用いる事により
１錘のウエブ幅は約4550mm（ネツトコンベアと、
第２衝突板下端との距離は400mm）に拡がり積層
して筋斑のない不織布が得られた。２次圧気流を
用いないと１錘のウエブ幅は200mm程度しかなく、
エアーサツカー間に筋斑が見られた。 実施例 ２ ポリエチレンテレフタレート（固有粘度＝
0.68）を用い0.40mmφ×83ホールの紡口を用い吐
出量461ｇ／分で１錘で押出した。この時第１ロ
ール１０を用いず第２ロール１１を5000ｍ／分で
引取つた。紡口下２ｍの位置に中間エアーサツカ
ーを設置し、安定紡糸をはかつた。第２ロール１
１の直下100mmの位置に開繊用エアーサツカーを
置き4.5Kg／cm²Ｇの圧で牽引した。コロナ放電電
極は２段用い、それぞれ別の電源で0.3ｍＡ流れ
るよう針電極４とターゲツト電極５との距離を調
整した。この時の第１衝突板６の角度θを35゜に
設定した時の結果を第１表に示すがウエブ幅、３
段階で評価した単糸開繊性から見て本発明の実施
例が優れている事がわかり、特に実施例Ａでは第
４図に示す如く比較例に較べて堆積分布が平坦で
かつウエブの堆積幅が大きくなつている。 実施例 ３ 熱可塑性ポリマーとしてチツソ社製S5056を用
い0.23φ×120ホール４錘を400ｇ／分の全吐出量
で押出し、第１ロール１０を2000ｍ／分、第２ロ
ール１１を5000ｍ／分で冷延伸したのち合糸し、
１本のエアーサツカーの圧が4.5Kg／cm²Ｇで引取
つた。実施例２と同様にコロナ放電を行ない第２
衝突板７に沿つて走行するする帯電した糸条１３
に２次圧気流として直径４mmの丸穴の２次圧気吹
出ノズルを用い1.0Kg／cm²Ｇでエアーを噴出させ
た。この時ウエブ幅は約450mmに拡がり耳部は若
干薄いものの均一な不織ウエブが得られ、146℃
の表面温度を有する織目調エンボスロールにより
熱圧着する事が出来た。得られた不織布はマクロ
斑もなく、目付は32ｇ／m²でタテ4.5Kg／３cm幅、
伸度48％、ヨコ6.8Kg／３cm幅、伸度45％を示し
た。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるウエブの拡幅装置の斜視
図、第２図は模式的な断面図、第３図はスパンボ
ンド法の一例を模式的に示す全体説明図、第４図
は実施例２におけるウエブの堆積分布を示す。 １……エアーサツカー、２……糸条、３……コ
ロナ放電チヤンネル、４……針電極、５……ター
ゲツト電極、６……第１衝突板、７……第２衝突
板、８……２次圧気流吹出ノズル、９…………紡
糸口金、１０……第１ロール、１１……第２ロー
ル、１２……高電圧発生源、１３……帯電した糸
条、１４……ウエブ、１５……ネツトコンベア、
１６……空気吸引装置、１７……除電器、１８…
…エンボスロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コロナ放電にて強制帯電させた糸条を複数段
   の衝突板に衝突させ進行方向を変えつつネツトコ
   ンベア方向に落下させ、ネツトコンベア上へウエ
   ブを堆積させるに際し、上記衝突板の最終段の衝
   突板に沿つて走行している帯電した糸条に上記糸
   条を衝突させた点の下流で、断面積が３〜20mm²の
   ノズルから２次圧気流を作用させて上記糸条を拡
   幅させることを特徴とするウエブの拡幅方法。