JPH06158503A - フィラメント束の開繊方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の無撚フィラメント束をモノフィラメン
トレベルまで均一に帯電開繊する。 【構成】 無撚フィラメント束を摩擦帯電させた後さら
にコロナ放電印加し、フィラメント束の帯電開繊状態を
調整し、エアガンに導入、帯電反発力とエアガンエアー
の拡散効果でモノフィラメントレベルまで均一に且つ安
定した帯電開繊をする。 【効果】 紡糸、延伸後、一旦ボビン等に卷き取られた
無撚の種々のフィラメント束を均一に帯電させることが
でき、安定にモノフィラメント状にまで開繊する事がで
きる。また、紡糸に直結して行う場合にも、比較的低い
コロナ放電電圧印加で安定に開繊する事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフィラメト束の開繊方法
に関するものであり、さらに詳しくは、摩擦帯電とコロ
ナ放電印加を組み合わせ利用する事によって帯電状態を
調整して静電気反発力と圧縮空気流の作用によってモノ
フィラメント状にまで開繊する方法に関するものであ
り、特に、一旦卷き取られた無撚のフィラメント束を開
繊するのに好適な方法である。開繊されたフィラメント
はシート状に捕集し、その後適当な接着または絡合によ
って長繊維不織布となす事ができる。

【０００２】

【従来の技術】フィラメント束を静電気的に開繊する方
法は様々提案されているが、大きく分けてフィラメント
束と他物体との摩擦或いは衝突等により帯電させ開繊す
る方法、また、コロナ放電電界中を通す事により、或い
は高電圧に帯電された物体等にフィラメント束を接触さ
せる事により外部より強制的に高電圧を印加し、帯電さ
せて開繊する方法等がある。例えば前者では特公昭３７
−４９９３号公報、特願平３−３１１６７６号等が提案
されており、後者では特公昭５４−２８５０８号公報、
特公昭６３−４２０１６号公報、特公昭６３−２４１０
６号公報等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等の検討に依
ればフィラメント束を均一に、きれいに、安定して帯電
開繊処理を行うには、従来技術には以下の様な問題のあ
る事が判明した。即ち、特公昭３７−４９９３号公報、
特願平０３−３１１６７６号公報では、フィラメント束
を摩擦子との摩擦に依って或いは金属ロールとの接触剥
離によって静電気を帯びさせ、開繊処理を行っている。
しかし、これらの様な方法だとフィラメント束の帯電状
態を調整する事が難しく、例えば帯電が不足する場合に
は摩擦子との接触状態を強く、即ちフィラメントにかか
る張力を上昇させたり、ネルソンロールへの卷き回数を
増やしたりしなければならない。この様な時、前者では
張力を上昇させる事によるフィラメントの断糸、また後
者では開繊処理途中でこの様な現象が生じた場合には全
く対処不可能である等の問題がある。また、逆に帯電過
剰となった場合にも対処方法が乏しく、装置各部へのフ
ィラメントの帯電による巻き付き等の発生が起きるとい
うような問題が生じる。

【０００４】一方、特公昭５４−２８５０８号公報、特
公昭６３−４２０１６号公報においては、エアガンでフ
ィラメント束を針状電極と平板ターゲット電極からなる
コロナ放電電界中に通す事に依ってフィラメント束への
帯電を行っている。これらの方法に依ればフィラメント
束の帯電状態の調整は可能であるが、空気流の揺れによ
ってフィラメント束が揺れて特に針状電極との距離が安
定しにくく、全体を均一に帯電させる事は難しい。ま
た、本発明者等の検討に依れば、特に一旦卷き取られた
フィラメント集束糸はその集束性による束内のフィラメ
ント同士の重なりのために、この様な一回での帯電処理
によってフィラメント束全体を均一に帯電開繊する事は
コロナ放電電界中の何れの位置にフィラメント束を通過
させても不可能であった。特公昭６３−２４１０６号公
報に有るように帯電板への衝突による接触帯電に於いて
も集束フィラメント束の均一な帯電開繊は困難であっ
た。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決したフィラメ
ト束の開繊方法、特に、一旦卷き取られた無撚のフィラ
メント束においてもフィラメント束に過剰な張力を掛け
ることなく均一に帯電させ、ロールへの巻き付きがな
く、且つ良好に開繊する方法を提案するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の様
な従来技術では達成できなかった問題を解決するために
鋭意検討した結果、以下に示す様な発明に到達したもの
である。即ち、本発明は、無撚のフィラメント束を摩擦
子により摩擦帯電させた後駆動する金属ロールに導き、
該金属ロール上で該金属ロールをターゲット電極として
コロナ放電させる事により帯電状態を調整した後、エア
ガンに導き圧縮空気流と共に噴射させると同時に開繊す
る事を特徴とするフィラメント束の開繊方法である。

【０００７】本発明の方法は、溶融紡糸などにより得ら
れた無撚のフィラメント束をそのまま、あるいは一旦巻
き取られた無撚フィラメント集束糸を用いて行うことが
できるが、特に、従来安定な開繊の行いにくかった一旦
巻き取られた無撚フィラメント集束糸の開繊に好適であ
る。以下に本発明を、一旦巻き取られた無撚フィラメン
ト集束糸を開繊する場合について詳細に説明する。

【０００８】本発明で言う一旦卷き取られた無撚フィラ
メント集束糸とは、実質的に無撚の連続フィラメント束
で有機、無機、合成、化学の各種繊維の事であるが、一
般にはポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポ
リビニルアルコール、ポリウレタン、ポリカーボネー
ト、アラミド、ポリアリレート、レーヨン繊維等、また
コポリエステル、コポリアミド、コポリオレフィン系繊
維等である。その使用形態は一旦ボビン等に卷き取られ
たものが用いられる。本発明に用いられる装置の概略図
を図１に示し、それによってその構成を説明する。実質
的な無撚のフィラメント束は、実質的に撚が入らないよ
うに卷き出される。その後、摩擦バーにより摩擦されて
帯電する。このとき使用される摩擦子としての摩擦バー
の材質としては繊維束の種類によっても異なるが、表面
クロムメッキされた金属棒で鏡面あるいは梨地面のも
の、銅棒等がもちいられる。

【０００９】摩擦子との摩擦により帯電したフィラメン
ト束は、続いて駆動金属ロールとセパレートロールにネ
ルソン状に撚が混入しないように数回巻き付けられ、こ
れにより引き取られる。既にある程度帯電開繊し、各フ
ィラメントが広がった状態になったフィラメント束は駆
動金属ロール上でフィラメント束が完全に金属ロールへ
接触された状態でコロナ放電電圧印加される。コロナ放
電電極としては既に公知の数本の針状からなるもの、そ
の他適当な形態の物が電極として用いられる。電極の幅
は、ネルソン状に巻き付けられたフィラメント束の全幅
を覆うものであることが好ましい。このとき電極とター
ゲット電極である金属ロールとの距離は印加する電圧値
にもよるが５〜４０ｍｍに設定される。好ましくは１０
〜２０ｍｍが良い。印加電圧値は±１０〜８０ＫＶで処
理され、フィラメント束の構成、摩擦帯電での状態によ
って調整される。

【００１０】摩擦子との摩擦により帯電したフィラメン
ト束の帯電圧は、摩擦子材質とフィラメント束の種類、
摩擦時の張力、単繊維繊度、フィラメント数、水分率な
ど種々の要因によって異なり、また、フィラメント束の
開繊に適した帯電圧は、フィラメント束を構成する繊維
素材、単繊維繊度、フィラメント数などによって異なる
ため、一般に摩擦子による摩擦のみによっては開繊に最
適な帯電圧とすることは困難である。

【００１１】金属ロール上で摩擦帯電により過剰に帯電
している時にはコロナ放電極性は既帯電極性と逆の直流
電圧が印可され、実際には除電となるが、その帯電状態
と開繊状態の調節が可能である。このようにして帯電過
剰による帯電フィラメント束の金属ロール等への巻き付
きトラブルを防ぐ事が可能である。また、摩擦に依るフ
ィラメント束の帯電状態が不足の時にはコロナ放電印加
によって摩擦帯電極性と同極性の直流電圧が印加されて
フィラメント束の帯電、開繊状態が調整される。このこ
とにより摩擦時帯電不足等の状態が生じても摩擦子に依
る糸への張力を上げたりせずにフィラメント束の帯電状
態を調整出来るため摩擦によるフィラメント束への影響
も最小限にできる。また、コロナ放電電圧印加に先だっ
て、フィラメント束が摩擦帯電されているためコロナ放
電のみによって帯電させる場合に比べて印加する電圧を
低くすることができる。

【００１２】前述の様なコロナ放電処理で重要な事は、
卷き出された時には集束したフィラメント束であったも
のが摩擦処理に依って帯電開繊し、フィラメント束中の
各フィラメントがある程度バラバラとなり、お互いに重
なりあった状態から帯電反発による開繊力と金属ロール
とセパレートロール間での張力によってきれいに並んだ
状態となる為と、且つ糸張力の為にフィラメント束が金
属ロール上でふらつく事なく安定した一定の位置を通過
するために安定した非常に均一なコロナ放電帯電処理が
可能となる。このことにより集束フィラメント束への均
一な帯電状態を実現させる為には摩擦帯電とコロナ放電
帯電の併用が非常に有効であり、また、フィラメント束
の帯電状態を調整する事も可能である。フィラメント束
の帯電状態を調整し、特に帯電過剰時の金属ロール等へ
のフィラメント巻き付きを防止する意味からコロナ放電
印加は帯電フィラメント束がエアガンに導かれる前の金
属ロール上で行われる事が必須である。

【００１３】金属ロールを通過した帯電フィラメント束
はエアーガンに導かれて、エアガンに吹き込まれる高圧
エアーと共に前方へ噴出される。それと同時に帯電によ
る各フィラメントの開繊作用とエアーの拡散作用によ
り、フィラメント集束糸をモノフィラメント状まで均一
に開繊させる事ができる。本発明の方法によれば比較的
簡単な装置、工程を用いるだけで上記のように非常に良
好な集束フィラメント束の開繊状態を得る事ができる。
このようにして得られる開繊フィラメントはエアーガン
から放出される空気流によって連続的に移動する金網ベ
ルトコンベアー状の捕集装置上へ堆積してウエッブを形
成させ、次いでカレンダー加工、ニードルパンチ、バイ
ンダー付与等の方法によって繊維間に接着や絡合を行い
長繊維不織布とする事ができる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明を具体的な実施例で説明する
が、本発明は、これら実施例によって限定されるもので
はない。

【００１５】実施例１、比較例１ 図１に示した装置を用いボビンに卷き取られた状態のポ
リエチレンテレフタレート無撚フィラメント束３００ｄ
ｒ／１４４ｆを、摩擦子として表面クロムメッキされた
梨地テンションバーを用いて繊維送り速度１０００ｍ／
ｍｉｎ、エアー圧力２ｋｇｆ／ｃｍ²で帯電開繊処理を
した。摩擦によってポリエチレンテレフタレートフィラ
メントは−２．０ＫＶに帯電しており、金属ロール上で
帯電によって各フィラメントが比較的バラバラになった
状態であった。コロナ放電を行わない場合には捕集した
ウエッブは未開繊のフィラメント束を多少含んだ状態で
あった。この状態のまま金属ロール上で電極〜ロール間
距離を１５ｍｍにし、コロナ放電により−２０ＫＶの直
流高電圧印加を行ったところ、フィラメント束は−３．
５ＫＶに帯電し捕集ウエッブの状態はフィラメントの未
開繊状態部が全く観察されず、ウエッブ幅の広がった状
態の非常に良好な開繊状態となった。

【００１６】比較例２ 実施例１の試験を摩擦テンションバーを取り除きその他
は同様に行った。ブローン後のフィラメント束は−１．
０ＫＶに帯電はしていたが捕集ウエッブの開繊状態は未
開繊フィラメント束をかなり含んだ状態の物であり、あ
まりきれいなウエッブ開繊状態ではなかった。

【００１７】実施例２、比較例３ ポリエチレンテレフタレート繊維無撚フィラメント束３
００ｄｒ／２８８ｆを１５００ｍ／ｍｉｎの繊維送り速
度で摩擦させ、開繊ブローン試験を実施したところ、フ
ィラメント束は送り速度加速時に帯電過剰となり金属ロ
ールへ付着し、巻き付きを起こしてしまい、開繊試験が
出来なかった。このとき巻き付きの発生するときのフィ
ラメント束の帯電圧は−４．５ＫＶであった。そこで、
コロナ放電装置を用いて＋３０ＫＶを印加し、除電した
状態で再試験したところ、巻き付きは発生せず、捕集し
たウエッブの開繊状態も未開繊フィラメント束の殆ど存
在しない非常にきれいな柔らかなウエッブ状態となっ
た。

【００１８】実施例３ ポリビニルアルコール無撚フィラメント束１０００ｄｒ
／１２０ｆを図１の装置を用いて摩擦帯電後コロナ放電
を加電位（コロナ放電印加時に摩擦帯電と同極性の電位
を加える）印加した所、捕集ウエッブは非常にきれいな
開繊状態となった。

【００１９】実施例４、比較例４ 無撚のナイロン／ポリエチレンテレフタレートの芯鞘型
複合紡糸繊維（ナイロンが鞘成分）の４００ｄｒ／９６
ｆフィラメント束を図１の装置を用いて摩擦帯電後コロ
ナ放電を除電（摩擦帯電時の帯電極性と逆極性の電位を
コロナ放電によって印加）印加して帯電圧を＋１．５Ｋ
Ｖとしてブローン開繊試験を行ったところ、きれいな開
繊ウエッブを捕集する事ができた。コロナ放電による除
電を行わないとフィラメント束の帯電圧は＋３．０ＫＶ
と帯電過剰でロールへの巻き付きが多発し安定した開繊
試験は出来なかった。

【００２０】実施例５、比較例５ 無撚のポリアリレートフィラメント束２５０ｄｒ／５０
ｆを摩擦に依って帯電開繊したところフィラメント束の
帯電圧が−０．５ＫＶと低く、満足な開繊状態を得る事
ができなかった。そこでコロナ放電により−３０ＫＶの
電圧を印加しブローン試験を実施したところ、ブローン
フィラメント束は非常にきれいに開繊し、捕集ウエッブ
の状態も殆ど束状未開繊部を含まない状態となった。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細について実施例で説明した様
に、本発明の方法によれば、紡糸、延伸後、一旦ボビン
等に卷き取られた無撚の種々のフィラメント束を均一に
帯電させることができ、安定にモノフィラメント状にま
で開繊する事ができる。また、紡糸に直結して行う場合
にも、比較的低いコロナ放電電圧印加で安定に開繊する
事ができる。このように開繊したフィラメントはシート
状に捕集しボンディング処理により開繊斑の無い均一な
不織布とする事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる装置例の模式図である。

【符号の説明】

１ 無撚フィラメント束卷きボビン ２ 摩擦バー ３ 駆動金属ロール ４ セパレートロール ５ 電極 ６ 直流高電圧電源 ７ エアガン ８ 開繊繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無撚のフィラメント束を摩擦子により摩
   擦帯電させた後駆動する金属ロールに導き、該金属ロー
   ル上で該金属ロールをターゲット電極としてコロナ放電
   させる事により帯電状態を調整した後、エアガンに導き
   圧縮空気流と共に噴射させると同時に開繊する事を特徴
   とするフィラメント束の開繊方法。