JPH10183455A - 連続フイラメントからなる不織ウエブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエブ進行方向に直交する方向すなわちウエ
ブの幅方向において、縦方向の引張り強力が均一な連続
フイラメントからなる不織ウエブを提供する。 【解決手段】 繊維形成性熱可塑性重合体からなる複数
の連続フイラメント群を紡糸口金から溶融紡出し、紡出
フイラメント群を紡糸口金の下流に該口金に対応しかつ
ウエブ進行方向に直交する方向に配設されたエアーサツ
カにより牽引・延伸・引取り、連続して移動式捕集面上
に捕集・堆積して連続フイラメントからなる不織ウエブ
を製造するに際し、ウエブ進行方向に直交する方向にお
いて該エアーサツカの両外側に拡散抑制空気流噴出ノズ
ル装置を配設し、かつ該ノズル装置から拡散抑制空気流
を噴出させることにより、エアーサツカのフイラメント
群噴出孔直下にてエアーサツカから噴出される空気流の
ウエブ進行方向に直交する方向への拡散を抑制する。 【効果】 ウエブの幅方向において、縦方向の引張り強
力が均一な連続フイラメントからなる不織ウエブをたと
え３０００ｍ／分以上の高速度であっても安定して製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続フイラメントから
なる不織ウエブの製造方法に関し、詳細にはウエブ進行
方向に直交する方向すなわちウエブの幅方向において、
縦方向の引張り強力が均一な連続フイラメントからなる
不織ウエブを、たとえ３０００ｍ／分以上の高速度であ
っても安定して製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、紡出フイラメント群を紡糸口
金の下流に該口金に対応して配設されたエアーサツカに
より牽引・延伸・引取り、必要に応じて開繊装置により
開繊した後、連続して移動式捕集面上に捕集・堆積する
方法、いわゆるスパンボンド法により連続フイラメント
からなる不織ウエブを製造することが行われており、こ
のウエブから得られる不織布は機械的特性が優れている
ため、一般生活資材のみならず農業資材、土木・建築資
材あるいは産業資材などの用途に広く使用されている。
しかしながら、このような不織布は、引張り強力が不十
分なため、例えば電線抑え巻き用のテープ等の機械的特
性面で高い性能が要求される分野では、使用することが
困難である。このような問題を解決すべく、種々の方法
が提案されている。例えば、特開昭５４−１１２２７３
号公報には、コアンダー効果を利用してウエブパターン
をウエブ進行方向すなわちウエブの縦方向に配列させる
方法が、また特開昭６１−７００６０号公報には、紡出
フイラメント群を縦方向に２つ以上に分離してスダレ状
に走行させ、それらを堆積面上で互いに干渉させてウエ
ブパターンを一つの縦方向に配列させる方法が提案され
ている。しかしながら、これらの方法は、縦方向のウエ
ブパターン配列を得ることはできるものの、フイラメン
トの開繊性が低下したり、あるいはウエブの幅方向に目
付けの均一な不織ウエブを得ることが困難で、結局、実
用性に劣る方法である。一方、複数のエアーサツカをウ
エブの幅方向に近接して配設した場合、あるいは紡出フ
イラメント群の引取り手段として矩形型エアーサツカを
採用した場合、堆積面の幅方向中央部付近ではエアーサ
ツカから噴出する空気流は互いに隣接する空気流の影響
により幅方向への拡散が小さく、縦方向に拡散するた
め、空気流により搬送されるフイラメント群は縦方向に
拡散して堆積する。したがって、得られる不織ウエブ
は、縦方向の引張り強力が向上し、しかも開繊性が優れ
ることから、幅方向で目付けが均一なものとなる。しか
しながら、この方法においても、エアーサツカ群中の両
外側に位置するエアーサツカ付近あるいは矩形型エアー
サツカの両外側付近では、互いに隣接する空気流のバラ
ンスが崩れるため、当該個所のフイラメント群もウエブ
の幅方向の両端に近付くにしたがい縦方向の配列から斜
め方向の配列に移ることになり、したがって得られる不
織ウエブは、縦方向の引張り強力がウエブの中央部では
向上するものの、両端部では十分に向上し得ないものと
なる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題を
解決し、ウエブの幅方向において、縦方向の引張り強力
が均一な連続フイラメントからなる不織ウエブを、たと
え３０００ｍ／分以上の高速度であっても安定して製造
できる方法を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題を
解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達した。すなわ
ち、本発明は、以下の構成をその要旨とするものであ
る。繊維形成性熱可塑性重合体からなる複数の連続フイ
ラメント群を紡糸口金から溶融紡出し、紡出フイラメン
ト群を紡糸口金の下流に該口金に対応しかつウエブ進行
方向に直交する方向に配設されたエアーサツカにより牽
引・延伸・引取り、連続して移動式捕集面上に捕集・堆
積して連続フイラメントからなる不織ウエブを製造する
に際し、ウエブ進行方向に直交する方向において該エア
ーサツカの両外側に拡散抑制空気流噴出ノズル装置を配
設し、かつ該ノズル装置から拡散抑制空気流を噴出させ
ることにより、エアーサツカのフイラメント群噴出孔直
下にてエアーサツカから噴出される空気流のウエブ進行
方向に直交する方向への拡散を抑制することを特徴とす
る連続フイラメントからなる不織ウエブの製造方法。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法の特徴は、従来から公知のスパンボンド法
で熱可塑性重合体からなる複数の連続フイラメント群を
紡糸口金から溶融紡出し、紡出フイラメント群を紡糸口
金の下流に該口金に対応して配設されたエアーサツカに
より牽引・延伸・引取り、連続して移動式捕集面上に捕
集・堆積して連続フイラメントからなる不織ウエブを形
成するに際し、該エアーサツカの両外側に拡散抑制空気
流噴出ノズル装置を配設し、かつ該ノズル装置から拡散
抑制空気流を噴出させることにより、エアーサツカのフ
イラメント群噴出孔直下にてエアーサツカから噴出され
る空気流のウエブ進行方向に直交する方向への拡散を抑
制する点にある。ここで、本発明の方法を採用し得る熱
可塑性重合体としては、例えばポリエステル系重合体、
ポリアミド系重合体あるいはポリオレフイン系重合体等
の熱可塑性合成重合体が挙げられ、いずれも溶融紡糸が
可能でかつ繊維形成性を有するものであれば、特に限定
されるものではない。また、本発明の方法では、紡出フ
イラメント群をエアーサツカにより牽引・延伸・引取っ
て不織ウエブを形成するに際し、エアーサツカの上流
側、エアーサツカ内あるいはエアーサツカの下流側にお
いて、開繊装置により開繊し、フイラメント同士の開繊
性を向上させておくことが好ましい。ここで、採用し得
る開繊装置としては、例えばコロナ放電や摩擦帯電等の
静電気を用いるもの、あるいは衝突板を用いるものなど
従来から公知のものが挙げられる。なお、本発明の方法
で採用し得るエアーサツカの配設方式としては、円形状
の開孔を有する型式のものを複数個並設する方式の他
に、例えば矩形状の開孔を有する一体型のものを設置す
る方式など、いわゆるスパンボンド法において一般的に
使用されている方式であれば、特に限定されるものでは
ない。

【０００６】次に、図面に基づいて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。図１は、本発明の製造方法を説明するための一実施
態様を示す略図であって、図において、１は紡糸口金
（図示していない。）から溶融紡出された熱可塑性重合
体からなる連続フイラメント群、２は紡糸口金の下流に
該口金に対応して配設されたエアーサツカ、３はフイラ
メント群を開繊するための開繊装置、４は移動式捕集
面、５は連続フイラメントからなる不織ウエブ、６はエ
アーサツカ２の外側に配設された拡散抑制空気流噴出ノ
ズル装置、７は拡散抑制空気流噴出ノズル装置６から噴
出された拡散抑制空気流である。本発明の方法は、紡糸
口金から溶融紡出された熱可塑性重合体からなる複数の
連続フイラメント群１を紡糸口金の下流に該口金に対応
して配設されたエアーサツカ２により牽引・延伸・引取
り、必要に応じて引き続き開繊装置３により開繊した
後、連続して移動式捕集面４上に捕集・堆積して連続フ
イラメントからなる不織ウエブ５を形成するに際して、
エアーサツカ２の外側に配設した拡散抑制空気流噴出ノ
ズル装置６から拡散抑制空気流７を噴出すること、すな
わち拡散抑制空気流７の噴出により、エアーサツカ２の
フイラメント群噴出孔直下にてエアーサツカ２から噴出
される空気流がウエブ進行方向に直交する方向に拡散す
るのを抑制するのである。

【０００７】本発明の方法では、かかる拡散抑制空気流
噴出ノズル装置６の配設位置が重要で、この位置に関し
て、エアーサツカ２のフイラメント群噴出孔位置に対す
る横方向距離が５〜１５０ｍｍであるのが好ましい。こ
の横方向距離が５ｍｍ未満である、すなわち拡散抑制空
気流噴出ノズル装置６をエアーサツカ２のフイラメント
群噴出孔位置に極めて近接して配設すると、この位置で
は噴出される拡散抑制空気流がフイラメント群に近過ぎ
て近傍にあるフイラメント群の開繊が乱れることにな
る。一方、この横方向距離が１５０ｍｍを超える、すな
わち拡散抑制空気流噴出ノズル装置６をエアーサツカ２
のフイラメント群噴出孔位置から離れて配設すると、こ
の位置では噴出される拡散抑制空気流がフイラメント群
から遠過ぎ、空気流は縦方向に拡散するとともに幅方向
へも拡散し、すなわち斜め方向に拡散し、したがって得
られた不織ウエブは、縦方向の引張り強力が十分に向上
し得ない。このように、本発明においては、この拡散抑
制空気流噴出ノズル装置６をエアーサツカ２のフイラメ
ント群噴出孔に対する横方向距離が５〜１５０ｍｍを満
足するように配設するのがよい。

【０００８】本発明では、前記拡散抑制空気流噴出ノズ
ル装置６からの流体として空気の他に窒素などの不活性
気体を採用することもできるが、経済性や作業環境の観
点から空気を使用するのが好ましい。また、拡散抑制空
気流の噴出圧力は、エアーサツカ２の空気圧に対して
〔−１ｋｇ／ｃｍ² Ｇ〕〜〔＋１ｋｇ／ｃｍ² Ｇ〕とす
るのが好ましい。この噴出圧力がエアーサツカ２の空気
圧に対して〔−１ｋｇ／ｃｍ² Ｇ〕未満であると、エア
ーサツカの両外側付近において互いに隣接する空気流す
なわちエアーサツカから噴出される空気流と拡散抑制空
気流とのバランスが崩れ、当該個所のフイラメント群も
ウエブ幅方向の両端に近付くにしたがい縦方向の配列か
ら斜め方向の配列に移ることになり、したがって得られ
る不織ウエブは、両端において縦方向の引張り強力が十
分に向上し得ない。一方、この噴出圧力が〔＋１ｋｇ／
ｃｍ² Ｇ〕を超えると圧力が高過ぎ、噴出される拡散抑
制空気流がフイラメント群の走行を乱して開繊性を損な
い、その結果、得られる不織ウエブは、両端において縦
方向の引張り強力が十分に向上し得ない。したがって、
本発明では、この噴出圧力をエアーサツカ２の空気圧に
対して〔−１ｋｇ／ｃｍ² Ｇ〕〜〔＋１ｋｇ／ｃｍ
²Ｇ〕とするのである。また、前記拡散抑制空気流噴出
ノズル装置６は単数個の配設でもよいが、複数個を並設
するのが好ましい。この理由は、噴出ノズル装置６を複
数個並設することにより、不織ウエブの端部を形成する
エアーサツカが、あたかも不織ウエブの中央部を形成す
るエアーサツカであるかのような挙動を示すことになる
からである。なお、複数個の拡散抑制空気流噴出ノズル
装置を並設する場合、該ノズル装置間の横方向距離は５
〜１５０ｍｍであるのが好ましい。この理由は、横方向
距離が５ｍｍ未満であると、噴出される拡散抑制空気流
がノズル近傍を走行するフイラメント群の開繊を乱し、
一方、横方向距離が１５０ｍｍを超えると、拡散抑制空
気流が拡散し過ぎて本発明の効果を十分に奏し得ないか
らである。

【０００９】

【作用】本発明の方法は、従来から公知のスパンボンド
法に関するものであって、熱可塑性重合体を溶融紡出
し、複数の紡出連続フイラメント群を紡糸口金の下流に
該口金に対応して配設されたエアーサツカにより牽引・
延伸・引取り、必要に応じて引き続き開繊装置により開
繊した後、連続して移動式捕集面上に捕集・堆積して連
続フイラメントからなる不織ウエブを形成するに際し
て、該エアーサツカの外側にエアーサツカに対して特定
の位置関係を満足するごとく配設した拡散抑制空気流噴
出ノズル装置から拡散抑制空気流を噴出し、エアーサツ
カのフイラメント群噴出孔直下にて、エアーサツカ２か
ら噴出される空気流がウエブ進行方向に直交する方向に
拡散するのを抑制するというものである。一般に、スパ
ンボンド法では溶融紡出された連続フイラメント群を紡
糸口金の下流に配設されたエアーサツカにより牽引・延
伸・引取るが、図３（上面図）に示したように、エアー
サツカ２の中央部では、エアーサツカ２から噴出される
空気流がウエブ進行方向に流れる流れ８を形成する。一
方、不織ウエブの端部を形成するエアーサツカ２の端部
では全体の空気流のバランスが崩れているため、エアー
サツカ２の端部から噴出される空気流がウエブ進行方向
に対して斜めの方向への流れ９を形成する。そして、こ
のような個所においては、空気流により搬送されるフイ
ラメント群は斜め方向に拡散され、したがって、得られ
る不織ウエブは、縦方向の引張り強力がその幅方向中央
部では向上するものの、その両端部では十分に向上し得
ないものとなる。これに対し、本発明の方法は、上述し
たような拡散抑制空気流噴出ノズル装置を用い、この拡
散抑制空気流噴出ノズル装置から噴出される空気流によ
り、エアーサツカのフイラメント群噴出孔直下にて、エ
アーサツカから噴出される空気流のウエブ進行方向に直
交する方向への拡散を抑制するというものであって、図
２（上面図）に示したように、エアーサツカ２の端部か
ら噴出される空気流は拡散抑制空気流噴出ノズル装置６
から噴出される拡散抑制空気流により拡散が抑制され、
エアーサツカ２の中央部から噴出される空気流が形成す
る流れと同様に、ウエブ進行方向に流れる流れ８を形成
する。そして、このような状態においては、ウエブの幅
方向全幅にわたってウエブ進行方向に均一な空気の流れ
域が形成されるため、空気流により搬送されるフイラメ
ント群は、ウエブの幅方向全幅にわたってウエブ進行方
向に均一に搬送されることになる。したがって、得られ
る不織ウエブは、その両端部においても、縦方向の引張
り強力が十分に向上し得るのである。

【００１０】

〔Ｗ₁ ：最大重量（ｇ）、Ｗ₂ ：最小重量（ｇ）、Ｗ₀ ：平均重量（ｇ）〕

端部引張り強力低下率（％）：不織ウエブ端部の引張り
強力低下率（％）を次の方法により求めた。すなわち、
得られた不織ウエブに部分熱圧着処理を施して得た上記
不織布の中央部から試料幅３ｃｍ、試料長３０ｃｍの試
料片を３０点、両端部から同形状の試料片を各々５点作
成し、各試料片毎に、ＪＩＳ Ｌ−１０９６に記載のス
トリツプ法に準じて不織布の引張り強力（ｋｇ／３ｃｍ
幅）を求めた。測定に際しては、定速伸長型引張り試験
機（東洋ボールドウイン社製テンシロンＲＴＭ−５０
０）を用い、掴み間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分
の条件で最大引張り強力（ｋｇ／３ｃｍ幅）を求め、得
られた各引張り強力値の平均値を不織布の引張り強力
（ｋｇ／３ｃｍ幅）とした。次いで、不織布中央部の引
張り強力値と不織布両端部の引張り強力値とから、下記
式（２）により低下率を算出し、得られた値を端部引張
り強力低下率（％）とした。 強力低下率（％）＝〔（Ｔ₁ −Ｔ₂ ）／Ｔ₁ 〕×１００ ・・・・・（２） 〔Ｔ₁ ：不織布中央部の引張り強力（ｋｇ／３ｃｍ
幅）、Ｔ₂ ：不織布両端部の引張り強力値（ｋｇ／３ｃ
ｍ幅）〕

【００１１】実施例１ 極限粘度が０．７０のポリエチレンテレフタレート重合
体のチツプを通常の溶融紡糸装置を用いて温度２９０℃
で溶融した後、紡糸孔径が０．３５ｍｍ、紡糸孔数が５
００の紡糸口金を通し単孔吐出量を１．６６ｇ／分とし
て紡出し、紡出フイラメント群を冷却装置を用いて冷却
し、連続して紡出フイラメント群を紡糸口金の下流側２
０００ｍｍの位置に該口金に対応して矩形型のフイラメ
ント群噴出孔が配設された矩形型エアーサツカにより速
度５０００ｍ／分で牽引・延伸・引取り、摩擦帯電式開
繊装置により開繊した後、連続して移動式捕集面上に捕
集・堆積し、単糸繊度が３．０デニールの連続フイラメ
ントからなる不織ウエブを作成した。このとき、エアー
サツカのフイラメント群噴出孔の両外側の位置に、拡散
抑制空気流噴出ノズル装置を片端当たり２個宛配設し
た。配設するに際しては、エアーサツカのフイラメント
群噴出孔に対する横方向距離を３０ｍｍ、２個の拡散抑
制空気流噴出ノズル装置間の横方向距離を３０ｍｍとし
た。また、拡散抑制空気流の噴出圧力は、エアーサツカ
２の空気圧と同一条件とした。得られた不織ウエブの目
付け変動率と端部引張り強力低下率評価結果は、以下の
とおりであった。 平均目付け ：４１．２ｇ／ｍ² 目付け変動率 ：１４．０％ 端部引張り強力低下率： １．８％

【００１２】実施例２ エアーサツカのフイラメント群噴出孔に対する横方向距
離を６０ｍｍ、２個の拡散抑制空気流噴出ノズル装置間
の横方向距離を６０ｍｍとした以外は実施例１と同様に
して、不織ウエブを作成した。得られた不織ウエブの目
付け変動率と端部引張り強力低下率評価結果は、以下の
とおりであった。 平均目付け ：４１．２ｇ／ｍ² 目付け変動率 ：１３．６％ 端部引張り強力低下率： １．５％

【００１３】実施例３ エアーサツカのフイラメント群噴出孔に対する横方向距
離を１００ｍｍ、２個の拡散抑制空気流噴出ノズル装置
間の横方向距離を１００ｍｍとした以外は実施例１と同
様にして、不織ウエブを作成した。得られた不織ウエブ
の目付け変動率と端部引張り強力低下率評価結果は、以
下のとおりであった。 平均目付け ：４０．８ｇ／ｍ² 目付け変動率 ：１３．１％ 端部引張り強力低下率： ２．８％

【００１４】実施例４ エアーサツカのフイラメント群噴出孔に対する横方向距
離を１５０ｍｍ、２個の拡散抑制空気流噴出ノズル装置
間の横方向距離を１５０ｍｍとした以外は実施例１と同
様にして、不織ウエブを作成した。得られた不織ウエブ
の目付け変動率と端部引張り強力低下率評価結果は、以
下のとおりであった。 平均目付け ：４０．５ｇ／ｍ² 目付け変動率 ：１４．２％ 端部引張り強力低下率： ４．８％

【００１５】比較例１ 拡散抑制空気流噴出ノズル装置を配設していないこと以
外は実施例１と同様にして、連続フイラメントからなる
不織ウエブを作成した。得られた不織ウエブの目付け変
動率と端部引張り強力低下率評価結果は、以下のとおり
であった。 平均目付け ：３９．９ｇ／ｍ² 目付け変動率 ：１５．５％ 端部引張り強力低下率：２４．３％

【００１６】以上の結果から明らかなように、拡散抑制
空気流噴出ノズル装置を該エアーサツカのフイラメント
群噴出孔近傍に配設し、かつ該ノズル装置から拡散抑制
空気流を噴出させた実施例１〜４では、拡散抑制空気流
噴出ノズル装置から噴出される拡散抑制空気流がエアー
サツカの端部においてエアーサツカから噴出される空気
流の拡散を抑制したため、エアーサツカのフイラメント
群噴出孔直下にてフイラメント群がウエブ進行方向に均
一に搬送され、得られた不織ウエブはその目付け変動率
と端部引張り強力低下率が小さく、均斉度の高いもので
あった。これに対し、拡散抑制空気流噴出ノズル装置を
配設しなかった比較例１では、上記結果から明らかなよ
うに、エアーサツカの端部においてエアーサツカから噴
出される空気流が拡散したため、エアーサツカのフイラ
メント群噴出孔直下にてフイラメント群がウエブ進行方
向に対して斜め方向に搬送され、得られた不織ウエブは
特にその端部引張り強力低下率が大きく、均斉度に劣る
ものであった。

【００１７】

【発明の効果】本発明の連続フイラメントからなる不織
ウエブの製造方法は、従来から公知のスパンボンド法す
なわちエアーサツカにより紡出フイラメント群を牽引・
延伸・引取る方法において、拡散抑制空気流噴出ノズル
装置を該エアーサツカのフイラメント群噴出孔近傍に配
設し、かつ該ノズル装置から拡散抑制空気流を噴出させ
ることにより、エアーサツカのフイラメント群噴出孔直
下にてエアーサツカから噴出される空気流のウエブ進行
方向に直交する方向への拡散を抑制し、フイラメント群
をウエブ進行方向に均一に搬送するものであり、この方
法によれば、ウエブの幅方向において、縦方向の引張り
強力が均一な連続フイラメントからなる不織ウエブを、
たとえ３０００ｍ／分以上の高速度であっても安定して
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を説明するための一実施態様
を示す略図である。

【図２】本発明の作用効果を説明するための図である。

【図３】従来法の作用効果を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 連続フイラメント群 ２ エアーサツカ ３ 開繊装置 ４ 移動式捕集面 ５ 連続フイラメントからなる不織ウエブ ６ 拡散抑制空気流噴出ノズル装置 ７ 拡散抑制空気流 ８ ウエブ進行方向に流れる空気流 ９ ウエブ進行方向に対して斜めの方向に流れる空気流

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維形成性熱可塑性重合体からなる複数
   の連続フイラメント群を紡糸口金から溶融紡出し、紡出
   フイラメント群を紡糸口金の下流に該口金に対応しかつ
   ウエブ進行方向に直交する方向に配設されたエアーサツ
   カにより牽引・延伸・引取り、連続して移動式捕集面上
   に捕集・堆積して連続フイラメントからなる不織ウエブ
   を製造するに際し、ウエブ進行方向に直交する方向にお
   いて該エアーサツカの両外側に拡散抑制空気流噴出ノズ
   ル装置を配設し、かつ該ノズル装置から拡散抑制空気流
   を噴出させることにより、エアーサツカのフイラメント
   群噴出孔直下にてエアーサツカから噴出される空気流の
   ウエブ進行方向に直交する方向への拡散を抑制すること
   を特徴とする連続フイラメントからなる不織ウエブの製
   造方法。