JPH0834748B2 - 不織ウェブの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明はスパンボンド法による広幅のウエブの製造方
法において、幅方向目付の均一性を向上させ、ウエブ中
の繊維配列をコントロールする方法に関する。

＜従来技術＞ スパンボンド法によって紡糸工程から一挙に不織布を
作るための方法として多くの方法が知られている。これ
ら各種の方法の中で汎用の紡糸技術を活かして多様な紡
糸条件を選択でき、各種のスパンボンドを作りうる方法
としては、一般的に紡口よりエアーサッカーでフィラメ
ントを集めて引きとり分散させる方法、紡口よりロール
で引きとった後エアーサッカーでロールから引き離して
分散させる方法があげられる。

このような束状の連続したフィラメント群よりウエブ
を製造する方法については、特公昭37−4993号に示され
ているようにフィラメント群を帯電させてフィラメント
間の電気的反発を利用して不織ウエブを得る方法が基本
技術として知られている。

しかしながらこの電気的反発を利用した方法でも、エ
アーサッカーより噴出したフィラメント群をネットコン
ベア捕集面上に堆積させウエブを形成する場合ウエブの
堆積分布は均一でなく、噴出空気流および噴出フィラメ
ント群は、外的要因、例えば外界の気流の影響を受けや
すく安定性に欠けている。

又、広幅化のためには一つのエアーサッカーから開繊
されるウエブ幅には制限があるため、ネットコンベア幅
方向に複数のエアーサッカーを配置する必要があるが、
この場合には隣接する錘の影響を受け堆積分布が変化し
幅方向の目付けを均一化することが困難となる等の欠点
が見られる。

これらの欠点を解消するために例えば、特公昭42−23
998号では、エアーサッカーより噴出するフィラメント
群の堆積分布をネットコンベアの下方に設けた吸引装置
によりコントロールする方法、又は隣接する錘との影響
を受けない配置を取る方法が示されている。さらに特公
昭47−24991号には、エアサッカー下にフィラメント群
の噴出形状を変化させる部材を接続し堆積分布を改良す
る方法が示されている。

しかしながら、これらの方法でも外的要因、隣接する
錘の影響を無くすことはできず、エアーサッカーより束
状で供給されるフィラメント群の目付け分布を安定して
均一にする事は難かしいのが現状である。

さらに、これらの方法では、堆積されるウエブ中の繊
維の配列、より詳しくは繊維の配列の方向性に関しては
成りゆきにまかせるところが大でありコントロールする
ことは極め困難であるという重大な問題を有している。

本発明者らは、かかる問題点に着目し、不織ウエブの
目付けの均一化、不織布物性の方向性を決定する繊維の
タテ／ヨコ配列のコントロール化をはかるべく鋭意研究
の結果、本発明をなすに至った。

＜発明の目的＞ 発明はスパンボンド法による広幅の不織布の製造にお
いて、特に幅方向の目付の均一性を向上させると共に繊
維配列のコントロールする方法の提供を目的とする。

＜発明の構成＞ 本発明の目的はネットコンベアの幅方向に複数個のエ
アサッカーと前記それぞれのエアサッカーに空間により
分離した位置に設けられたチャンネルとを配置し、それ
ぞれのエアサッカーから供給される束状のフィラメント
群を帯電した後長いスリット状出口から任意に決められ
る扁平な膜状フィラメント群の繊維配列パターンとして
噴出させながら、前記チャンネルをスリット状出口の長
い辺と直行する方向に機械的に振ることによって、フィ
ラメント群を揺動させつつ一枚のウエブに堆積させて幅
方向で目付が均一な広幅ウエブを製造する方法におい
て、前記チャンネルはフィラメント群の入り口に比べて
出口の縦と横の比が大きい側板により閉じられたスカー
ト状チャンネル形状を有するものであり、かつ該チャン
ネルの長手方向をネット状コンベアの進行方向に対して
鋭角で変更し得るようにされていることを特徴とする繊
維配列をコントロールして広幅ウエブを製造する方法に
よって達成される。

本発明を実施する際に用いられる前記チャンネルはス
リット状の出口を有しておりこのスリットの長手方向と
堆積ネットコンベアの進行方向とは、０度以上で90度未
満の角度をなすように設置される。通常は０度〜70度の
範囲の角度に選定されて設置されたチャンネルはその長
手方向と直角の方向に揺動され、束状のフィラメント群
はチャンネル内やチャンネルを出てから一方向に広がり
つつそれと直角方向へのチャンネルの揺動につれて所定
の繊維配列を示してネットコンベア上に堆積される。

本来束状になっているフィラメント群をチャンネルで
一方向に広げる場合、そのフィラメントの分布を広げる
方向に完全に均一にすることは極めて難しいものである
が、本発明の方法を用いれば、フィラメント群のチャン
ネル内での広げる方向での目付の完全な均一性を特に配
慮することなく、均一性のあるウエブを製造することが
できるという利点を有する。

即ち、本発明では、堆積されたウエブは、機械的に揺
動されているため、チャンネルのスリット状出口より広
がりつつ噴出されたフィラメント群の広がり方向での分
布によらず、ネットコンベア幅方向に形状の一定した台
形状の堆積分布を持つことができる。

この台形状の堆積分布の、平坦部の目付け分布は極め
て均一であり、両端の目付け減少部は形状が機械的に定
められているため、ネットコンベア幅方向に多数のエア
ーサッカーを配置し積層を行なう場合でも各錘の重ね合
わせは、極めて容易である。

又本発明では、束状のフィラメント群をチャンネル内
やチャンネルを出てから、チャンネルの長手方向に広げ
るが、このチャンネルの形状を変えて、フィラメント群
の広がり幅を変えること及び／又はチャンネル長手方向
とネットコンベア進行方向との成す角度を変えることに
より、不織ウェブの繊維配列を極めて広い範囲内でコン
トロールすることができる。

本発明で言うチャンネルとは、機械的な揺動に合わせ
てフィラメント群の揺動を正確に追従させるため、少く
とも長手方向の２面には全体的に壁が形成されたフィラ
メント群の導入口から出口までの間で束状のフィラメン
ト群を扁平な幕状に広げる部材を意味し、入口に比べ出
口の縦と横の比が大きいスカート状であってもよく、フ
ィラメント群をチャンネル内で広げさせるためにチャン
ネル入口前又は、チャンネル内部に衝突板等を設けたも
のでもよい。

チャンネルのスリット状出口の縦／横比は、1:4〜1:4
00好ましくは、1:8〜1:250であり、所望するフィラメン
ト群の拡幅程度すなわち、ネットコンベア上に直接堆積
させたウエブ中の繊維配列パターンに応じて変化させる
ことができる。

チャンネル材質は、特に制限は無く、金属、セラミッ
ク等の導電性材料でも、プラスチック等の非導電性材料
でもよい。

前記チャンネルは、エアーサッカーと接続されていて
も、接続されていなくてもよいが、通常エアーサッカー
とチャンネルは、分離されている方が好ましい。

エアーサッカーと分離したチャンネルでフィラメント
群を広げる方法では、エアーサッカーの下方に拡幅の為
の装置を直接接続させる方法において起こることがある
エアーサッカーの圧力損失が発生しない。

又、束状のフィラメント群を偏平な幕状に変化させつ
つ揺動することにより、ネットコンベア速度に対応して
決められる揺動のサイクルを小さくすることもできる。

さらには、束状のフィラメント群を扁平な幕状フィラ
メント群に変化させることにより、フィラメント相互の
間隔を広げて、ウエブの単糸開繊性を向上させ品質向上
にも寄与することができる。

本発明で言う「均一な不織ウエブ」とは、目付け５〜
500g/m²において幅方向の5cm目付け変動が平均目付けの
10％以内に入っている事を意味する。

本発明のエアーサッカーから供給されるフィラメント
群とは、例えばポリエステル、ポリアミドポリオレフィ
ン等の有機繊維あるいはガラス等の無機繊維をエアーサ
ッカーにより紡糸後連続的に引き取ったものでも、また
予じめ捲取られていたものを巻戻して供給したものでも
よい。

本発明において用いられるエアーサッカーとは一般に
公知の構造を有するエアーサッカーであって、その出口
よりフィラメント群が束状かつ撚りを与えない対状態で
噴出される。

本発明において用いられるフィラメント群の前進速度
には制限は無く、どのような速度でもよいが、通常1000
〜8000m/分の範囲が使用される。

本発明では、ウェブの単糸開繊性を更に向上させるた
めにフィラメント群を予め帯電させるが、その帯電方法
は、コロナ放電や摩擦帯電等従来公知のいかなる方法が
とられてもよいが、コロナ放電を用いる方法がより好ま
しい。コロナ放電はエアーサッカー前あるいはエアーサ
ッカー後、場合によってはチャンネル内の任意の場合で
行ってもよい。

又コロナ放電と摩擦帯電、衝突板加電等とを適宜併用
してもよい。

以下本発明の不織ウエブの製造方法を実施するための
装置の実施例を示す添付図面を参照して、本発明を以下
に説明する。

第１図は前記装置の好ましい実施態様の一例を略示す
る正面図である。

紡口より吐出されたフィラメント群１は、丸型エアー
サッカー２によって引き取り延伸されるか、又は図示さ
れていないロール群により一定速度で送り出されたもの
をエアーサッカーで引き取られた後、針状電極３とアー
スされた平板ターゲット４から構成されるコロナ放電ユ
ニットに導糸され静電帯電される。針状電極３には直流
高電圧電源５に接続されて電圧がかけられる。

帯電したフィラメント群は、回転自在な支点７で吊り
下げられ、ネット進行方向に対して任意の設定された方
向に振り子運動を行なう機構を持つチャンネル６内に導
糸される。

チャンネル６は、チャンネル内部に導入されたフィラ
メント群と随伴空気流を扁平な幕状に広げつつチャンネ
ルのスリット状出口の長い辺と直交する方向に揺動し、
移動するネットコンベア上に均一でかつ繊維配列のコン
トロールされたウエブ８が形成される。

第２図にフィラメント群１を扁平な幕状への変形を行
い且つ自身は揺動するチャンネルの形状の一例を示す。
チャンネルの形状は（ａ）で示すように台形状のもので
も、（ｃ）で示す如く台形部分の下方に矩形部分を有す
る形状であってもよい。又図示した形状以外の形状を有
するチャンネルを用いてもよいが、少くとも長手方向の
２面は全体的に壁が形成されていることが必要である。

チャンネルの側面は第２図（ａ）の左側の側面部
（ｂ）に示すように側面10により閉じられていることが
必要である。

第３図はネットコンベア９上に堆積されたウエブの断
面形状を示す。

すなわち（ａ）は、チャンネル６の出口より噴出した
フィラメント群をチャンネルを揺動することなく直接ネ
ットコンベア９上に堆積させた不織ウエブのスリット状
出口での長手方向の断面図を示し、（ｂ）は、チャンネ
ル６をネットコンベア９に対し斜めに配置し揺動させて
ネットコンベア上９に堆積させて不織ウエブのネットコ
ンベア９の横方向の断面図を示す。

フィラメント群は、チャンネル６中で扁平な幕状に広
げられただけでは（ａ）図のごとく不織ウエブの堆積分
布の均一性は不十分であるが、チャンネル６をネットコ
ンベア９に対して０度〜70度の間の任意の角度に設置し
チャンネル６のスリット状出口の長い辺と直交する方向
に振ることによって、（ｂ）図に示すごとき均一な台形
状の堆積分布を有するウエブ８を得ることができる。

衝突板の形状は平面状もしくは曲率を持った板状態で
あって、フィラメント群を反射あるいは滑走させる機能
を有する。

本発明の方法では、振り子運動を行なうチャンネルの
振り角度又は、チャンネル出口とネットコンベア面まで
の距離を変化させる事により、１錘においても幅1m、場
合によっては幅2m程度までの任意のウエブを得ることも
できるが、工業的には生産性を高めることが重要であ
り、１つのエアーサッカーとコロナ放電ユニットとチャ
ンネルとを組み合わせたものを、ネットコンベア幅方向
に多数並べる多錘積層の方法により広幅ウエブを容易に
得ることができる。

第４図は、多数積層の一例を示すものであり、（ａ）
はネットコンベア真上からみた略示平面図であり、
（ｂ）は略示正面図である。

相互の間隔ａで配置された複数のチャンネル６より噴
出するフィラメント群は、それぞれ矢印Ｅの方向に揺動
する複数のチャンネル６によって導かれて幅ｂでネット
コンベア上に堆積し、順次積層され幅方向に筋の無い均
一な広幅ウエブを容易に得ることができる。

＜実施例＞ 以下実施例をあげて本発明を具体的に説明すると共に
本発明の方法によって得られた不織シートを用いて作ら
れた不織布の性能を示す。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート（オルトクロルフエノー
ル中（ηSP/C−0.78）を口径0.24mm、孔数100の紡糸口
金を用いて300℃で溶融紡糸を行ない、紡糸口金より90c
m下部に配置した丸型エアーサッカーで引き取り延伸し
た。

丸型エアーサッカーには、圧力5kg/cm²Gの高圧空気を
供給した。

この条件で得られたフィラメント群の単糸繊度は、４
デニールで単糸繊度より計算されたフィラメント群の前
進速度は、5300m/分であった。又このフィラメント群
は、エアーサッカー出口直下で直径約7mmの円形の束に
なっていた。

このフィラメント群を、エアーサッカーの10mm下に設
けた2.5mmピッチ、針本数10本の縦一列に配置された電
極針と17mmの間隔を持った平板ターゲットとから構成さ
れるコロナ放電ユニット内に通し帯電させた。この場合
電極針には約30kVの負の直流高電圧をかけた。

コロナ放電ユニットの下方15mmの位置にスカート状チ
ャンネルを配置し、その中に帯電されたフィラメント群
を通した。本実施例においてはスカート状チャンネルと
して下記２種類のものを用いた。

（イ） 高さ300mm、入口形状20mm×60mm、出口形状2mm
×300mmのアルミ製スカート状チャンネル （ロ） 高さ150mm、入口形状25mm×80mm、出口形状4mm
×170mmの導製スカート状チャンネル 前記２種類のスカート状チャンネルの吊り支点のネッ
ト進行方向に対するそれぞれの設定方向は、第７図
（ａ）に示した角度αで50度である場合と30度である場
合の２通りを選定した。

これらのスカート状チャンネルを、揺動サイクル200C
/分でスリット状出口の長い辺と直交する方向に振るこ
とによって、フィラメント群はネットコンベア下部に設
けた吸引ダクトの補助作用を受け15m/分の速度で移動す
るネットコンベア上に有効幅約60cmの均一な不織ウエブ
を形成した。

不織ウエブは、部分熱圧着ロール（温度200℃）にて
熱プレスを行ない、その後ポリビニルアルコール樹脂を
含浸させ、140℃×２分間キュアリングを行ない不織布
とした。

２種類のスカート状チャンネルについて、チャンネル
支点方向の角度αを変化させた時の不織布の目付けの均
一性及び不織布強力のタテ／ヨコ方向性の比を第１表に
示す。

第１表より本発明の方法を用いて作られた不織布の幅
方向の目付け変動率は10％以内であって、均一性のある
不織布が得られることが証明された。又スカート状チャ
ンネルの形状およびα（度）を変更することによって、
不織布の強力のタテ／ヨコ方向性を自由に変更できるこ
とが証明された。

＜発明の効果＞ 本発明による不織ウエブの製造方法は前述のように構
成されているので、本発明の製造方法は、下記のような
効果を有する。

不織ウェブを構成する単糸の開繊性が良好である。

不織ウェブの幅方向の目付変動率が10％以下とい
う、優れた目付均一性を有する。

不織ウェブの繊維配列を容易に変化させることがで
き、それによって、タテ／ヨコ方向の引張強度比を任意
にコントロールできる。

〜の効果を有する2m程度までの広幅ウェブを容
易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の不織ウエブの製造方法を実施する装置
の一実施例を略示する略示正面図であり、第２図は第１
図に示した装置に用いられるチャンネルの形状を示す図
であって（ａ）はチャンネルの一例を示す正面図と側面
図であって、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はチャ
ンネルの他の例を示す正面図であり、第３図はネットコ
ンベア上に堆積されたウエブの形状を示す断面図であっ
て、（ａ）は従来の方法で作られたウエブ、（ｂ）は本
発明の方法で作られたウエブである。第４図は複数のチ
ャンネルが協働するように配置されている実施例を示
し、（ａ）は略示平面図であり、（ｂ）は略示正面図で
ある。 １……フィラメント群、２……エアーサッカー、３……
コロナ放電電極針、４……平面ターゲット、５……直流
高圧電源、６……チャンネル、７……吊り支点、８……
不織ウエブ、９……ネットコンベア、10……チャンネル
側板、11……チャンネル正面板、ａ……エアーサッカー
間距離、６……ウエブ幅、Ｅ……チャンネルの揺動方
向、Ｇ……ネットコンベア移動方向。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭42−27599（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−24991（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−17464（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−28509（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットコンベアの幅方向に複数個のエアサ
   ッカーと前記それぞれのエアサッカーに空間により分離
   した位置に設けられたチャンネルとを配置し、それぞれ
   のエアサッカーから供給される束状のフィラメント群を
   帯電した後長いスリット状出口から任意に決められる扁
   平な膜状フィラメント群の繊維配列パターンとして噴出
   させながら、前記チャンネルをスリット状出口の長い辺
   と直行する方向に機械的に振ることによって、フィラメ
   ント群を揺動させつつ一枚のウエブに堆積させて幅方向
   で目付が均一な広幅ウエブを製造する方法において、前
   記チャンネルはフィラメント群の入り口に比べて出口の
   縦と横の比が大きい側板により閉じられたスカート状チ
   ャンネル形状を有するものであり、かつ該チャンネルの
   長手方向をネット状コンベアの進行方向に対して鋭角で
   変更し得るようにされていることを特徴とする繊維配列
   をコントロールして広幅ウエブを製造する方法。