JP2003278070A - フィラメントが一方向に配列されたウェブの製造方法および該ウェブの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィラメントがより高度に一方向に配列した
ウェブを製造する。 【解決手段】 ウェブの製造装置は、溶融ポリマーをフ
ィラメント４として押し出す多数のノズル２が並列に配
列されたメルトブローダイス３と、ノズル２から押し出
されたフィラメント４を捕集して搬送するコンベア１
と、メルトブローダイス３とコンベア１との間に配置さ
れた一対の吸引ボックス７₁，７₂とを有する。吸引ボッ
クス７₁，７₂は、ノズル２から押し出されたフィラメン
ト４を間において、コンベア１によるウェブ８の搬送方
向に間隔をあけて対向配置され、交互に空気を吸引する
ことで、フィラメント４を交互に引き寄せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィラメントが一
方向に配列されたウェブの製造方法およびそのウェブの
製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】不織布の製法としては、ポリマーから紡
糸したフィラメント群からウェブを形成し直ちにフィラ
メント間を接着する、スパンボンド法、メルトブロー
法、フラッシュ紡糸法（以下、これらの製法を広義のス
パンボンド法と呼び、また、これらの製法によって製造
された不織布を広義のスパンボンド不織布と呼ぶ）があ
る。広義のスパンボンド不織布は、経済性および量産性
に優れることから、不織布の主流をなしている。

【０００３】従来の広義のスパンボンド不織布はフィラ
メントがランダムな方向に配列されたランダム不織布で
あるため、強度が小さく、寸法安定性の無いものが多か
った。そこで、フィラメントの配列性を向上させるため
の種々の提案がなされている。

【０００４】例えば、フィラメントを縦方向に配列させ
る方法として、特公昭６０−２５５４１号公報には、フ
ィラメントの射出方向に対してコンベアを傾斜させるこ
とによってフィラメントを高度に一方向に配列させる方
法が記載されている。また、特開平７−３６０４号公報
には、気流とともに噴出させたフィラメントを通気性の
あるコンベア上に堆積させ、このコンベアの裏側に気流
遮断手段を設けて気流の制御を行うことにより、フィラ
メントを縦方向に広げ、配列性を向上させる方法が記載
されている。一方、フィラメントを横方向に配列させる
方法としては、特公平３−３６９５８号公報および特許
第１９９２５８４号に、紡糸ノズルの周囲に、それぞれ
ノズルの円周方向成分を持ってエアを噴射する複数の第
１のスプレーノズルを配するとともに、第１のスプレー
ノズルの外側に、ウェブの搬送方向と平行な方向で互い
に衝突するように配された２つの第２のスプレーノズル
を配し、第１のスプレーノズルでフィラメントをスパイ
ラル状に回転させ、それを第２のスプレーノズルで横方
向に広げることで、フィラメントを横方向に配列させる
方法が開示されている。また、特許第２６１２２０３号
には、コンベアに工夫を施すことでフィラメントを横方
向に配列させる方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年の不織布工業の発
展により、不織布の適用範囲が急速に拡大しており、不
織布には更なる強度および寸法安定性が要求されてい
る。一般に、不織布の強度および寸法安定性を向上させ
るには、フィラメントを延伸するのが最も効果的であ
る。フィラメントの延伸は、コンベア上にウェブとして
堆積した状態でウェブをフィラメントの配列方向に延伸
するのが簡易な方法である。しかし、ウェブの延伸前に
おいてフィラメントが一方向に配列されていないと、ウ
ェブを延伸してもフィラメントの間隔が広がるだけでフ
ィラメントが実質的に延伸される確率が低くなり、延伸
後の十分な強度および寸法安定性が得られなくなる。従
来の不織布の製造方法では、フィラメントを高度に配列
させる程度が不十分であり、近年要求されているような
高い強度および寸法安定性を有する不織布を製造するの
は困難であった。つまり、更なる高い強度および寸法安
定性を有する不織布を製造するには、ウェブに対しても
更に高度にフィラメントが一方向に配列されていること
が要求される。

【０００６】そこで本発明は、フィラメントをより高度
に一方向に配列させることのできる、ウェブの製造方法
および製造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のウェブの製造方法は、並列に配列されそれぞれ
溶融ポリマーをフィラメントとして押し出す複数のノズ
ルを備えた紡糸手段と、前記複数のノズルから押し出さ
れたフィラメントを捕集し搬送するコンベアとを用いた
ウェブの製造方法であって、前記複数のノズルからフィ
ラメントを押し出す工程と、前記ノズルから押し出され
たフィラメントの両側から交互に空気を吸引することに
よって、フィラメントを、空気が吸引される方向に交互
に引き寄せる工程とを有する。

【０００８】また、本発明のウェブの製造装置は、並列
に配列されそれぞれ溶融ポリマーをフィラメントとして
押し出す複数のノズルを備えた紡糸手段と、前記複数の
ノズルから押し出されたフィラメントを捕集し搬送する
コンベアと、前記紡糸手段と前記コンベアとの間で、前
記複数のノズルから押し出されたフィラメントを間にお
いて対向配置され、前記複数のノズルから押し出された
フィラメントの両側から交互に空気を吸引する一対の吸
引手段とを有する。

【０００９】本発明によれば、ノズルから押し出された
フィラメントは、コンベア上に捕集され、そのままコン
ベアで搬送されることでウェブとなる。ここで、ノズル
から押し出されたフィラメントは、コンベア上に捕集さ
れる前に、フィラメントの両側から交互に空気を吸引す
ることによって、空気が吸引される方向に交互に引き寄
せられる。これによりフィラメントは一方向に振られな
がらコンベア上に捕集されるので、フィラメントが一方
向に高度に配列されたウェブが得られる。

【００１０】紡糸手段は、ノズルから押し出されたフィ
ラメントを細化するために、ノズルから押し出されたフ
ィラメントに熱風を噴射する熱風噴射手段を備えていて
もよい。この場合、フィラメントを引き寄せる際に、熱
風噴射手段から噴射された熱風が吸引される。そこで、
この吸引された熱風を熱風噴射手段に回収することによ
り、熱エネルギーの利用効率が向上する。また、熱風噴
射手段から噴射される熱風の流域中に、熱風の気流軸に
対する距離が周期的に変化する壁面を有する気流振動手
段を設置することで、フィラメントの振れ幅をより大き
くすることができる。

【００１１】本発明において、フィラメントの配列方向
や延伸方向等を説明する場合に用いる「縦方向」とは、
ウェブまたは不織布を製造する際の機械方向すなわちウ
ェブまたは不織布の送り方向を意味し、「横方向」と
は、縦方向と直角な方向すなわちウェブまたは不織布の
幅方向を意味する。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施形態である、メル
トブロー法によるウェブの製造装置の概略正面図であ
る。図１に示す装置は、フィラメント４が縦方向に配列
されたウェブ８を製造するものであり、フィラメント４
を紡糸するメルトブローダイス３と、紡糸されたフィラ
メント４を捕集し搬送するコンベア１と、メルトブロー
ダイス３から紡糸されたフィラメント４を縦方向（コン
ベア１による搬送方向と平行な方向）に周期的に振らせ
るのに用いられる一対の吸引ボックス７₁，７₂とを有す
る。なお、図1において、メルトブローダイス３は内部
構造が分かるように断面で示している。

【００１４】メルトブローダイス３は、その先端（下
端）に、コンベア１の幅方向と平行な方向に並列に配列
された多数のノズル２を有する。ギアポンプ（不図示）
から送られてきた溶融樹脂がそれぞれノズル２から押し
出されることで、コンベア１の幅方向に多数のフィラメ
ント４が形成される。メルトブローダイス３のノズル２
の両側、詳しく言えば、各ノズル２の中心線を通る平面
に垂直な方向についてノズル２の両側には、それぞれメ
ルトブローダイス３の幅方向（コンベア１の幅方向）に
沿って設けられ、メルトブローダイス３の先端に開口す
るスリット６ａ，６ｂが形成されている。各スリット６
ａ，６ｂはそれぞれメルトブローダイス３の内部に設け
られたエア溜め５ａ，５ｂに連通している。エア溜め５
ａ，５ｂには、フィラメント４の原料となる樹脂の融点
以上に加熱された高圧エアが送入され、エア溜め５ａ，
５ｂに送入された高圧エアは、スリット６ａ，６ｂから
熱風としてフィラメント４に向けて噴出される。

【００１５】スリット６ａ，６ｂから噴出された熱風に
より、ノズル２から押し出されたフィラメント４は溶融
状態に維持され、熱風との摩擦力によりフィラメント４
に張力が与えられ、フィラメント４が細化される。上記
のメルトブローダイス３の構造は、通常のメルトブロー
法に用いられるダイスと同様である。熱風の温度は、フ
ィラメント４の紡糸温度よりも８０℃以上、望ましくは
１２０℃以上高くする。

【００１６】メルトブローダイス３を用いてフィラメン
ト４を紡糸する方法では、高速気流の温度を高くするこ
とにより、ノズル２から押し出された直後のフィラメン
ト４の温度をフィラメント４の融点よりも十分に高くす
ることができるため、フィラメント４の結晶化度を小さ
くすることができる。

【００１７】コンベア１は、メルトブローダイス３の下
方に配置される。コンベア１は、不図示の駆動源により
回転されるコンベアローラ１ａやその他のローラに掛け
回されている。これらのローラの回転によりコンベア１
を駆動することで、ノズル２から押し出されたフィラメ
ント４がコンベア１上に捕集されて得られるウェブ８
は、図１において左側から右側へ搬送される。

【００１８】吸引ボックス７₁，７₂は、メルトブローダ
イス３の下方に、ノズル２から押し出されたフィラメン
ト４を間において、スリット６ａ，６ｂと同じ側に対向
配置されている。各吸引ボックス７₁，７₂にはそれぞれ
吸引用の開口部７ａ₁，７ａ₂が設けられており、吸引ボ
ックス７₁，７₂は、互いに開口部７ａ₁，７ａ₂を向き合
わせて配置される。また、各吸引ボックス７₁，７₂には
それぞれバキューム装置１１₁，１１₂が接続されてい
る。各バキューム装置１１₁，１１₂は、交互に駆動され
るように、互いに独立して、または互いの動作が切り替
えられて駆動される。

【００１９】これによって、スリット６ａ，６ｂから噴
出された熱風が、各吸引ボックス７ ₁，７₂によって交互
に吸引され、それに伴って、ノズル２から押し出された
フィラメント４が、各吸引ボックス７₁，７₂に交互に引
き寄せられる。その結果、フィラメント４はコンベア１
による搬送方向すなわち縦方向に周期的に振られ、折り
畳まれながらコンベア１上に捕集される。なお、吸引ボ
ックス７₁，７₂による吸引が交互に行える構成であれ
ば、それぞれにバキューム装置を設ける必要はなく、１
つのバキューム装置を吸引ボックス７₁，７₂に共通に用
い、バキューム装置から吸引ボックス７₁，７₂までのエ
ア通路を交互に開閉制御する構成としてもよい。

【００２０】以上説明したように、吸引ボックス７₁，
７₂でフィラメント４を交互に引き寄せることによって
フィラメント４を縦方向に振らせてコンベア１上に捕集
し、ウェブ８とすることで、コンベア１上でのフィラメ
ント４の縦方向への配列性を向上させ、かつ、コンベア
１上でのフィラメント４の折り畳み幅Ｓを大きくするこ
とができる。このようなフィラメント４の配列は、ウェ
ブ８の縦方向の強度を向上させるのに効果がある。

【００２１】ノズル２から押し出されたフィラメント４
を細化させるために熱風を利用した紡糸法では、通常
は、熱風はそのまま廃熱として捨てられてしまい、無駄
となっている。そこで、バキューム装置１１₁，１１₂と
エア溜め５ａ，５ｂとを接続する熱風回収経路を設け、
吸引ボックス７₁，７₂から吸引された熱風を、バキュー
ム装置１１₁，１１₂を介してメルトブローダイス３に戻
し、そこで再加熱して各エア溜め５ａ，５ｂに送入する
構成とすることが望ましい。このように、吸引ボックス
７₁，７₂から吸引された熱風を再利用することで、スリ
ット６ａ，６ｂから噴出させるエアを所定の温度まで加
熱するのに必要なエネルギーを少なくすることができ
る。その結果、この装置の消費エネルギーが少なくなる
ので、ウェブ８の製造コストを下げることができる。熱
風の効率良く再利用するためには、スリット６ａ，６ｂ
から噴出された熱風の温度低下ができるだけ少ない状態
で熱風を吸引することができるように、コンベア１から
メルトブローダイス３までの高さ方向について吸引ボッ
クス７₁，７₂をメルトブローダイス３の近傍に設置する
のが好ましい。

【００２２】フィラメント４の振れ幅は、フィラメント
４が引き寄せられる度合いに着目すると、吸引ボックス
７₁，７₂からの吸引能力、およびノズル２の中心線から
吸引ボックス７₁，７₂までの水平方向距離に依存する。
すなわち、吸引ボックス７₁，７₂からの吸引能力が高い
ほど、フィラメント４の振れ幅を大きくすることがで
き、また、ノズル２の中心線距離から吸引ボックス
７₁，７₂までの水平方向距離が小さくなると、吸引ボッ
クス７₁，７₂自身によってフィラメント４の振れ幅が制
限される。したがって、吸引ボックス７₁，７₂からの吸
引能力、およびノズル２の中心線から吸引ボックス
７₁，７₂までの水平方向距離は、目的とするフィラメン
ト４の振れ幅に応じて設定される。

【００２３】また、ノズル２から押し出されてからコン
ベア１上に達するまでのフィラメント４の挙動に着目す
ると、フィラメント４の振れ幅は、コンベア１からメル
トブローダイス３までの高さ方向についての、ノズル２
から吸引ボックス７₁，７₂までの距離に依存する。すな
わち、ノズル２から吸引ボックス７₁，７₂までの距離が
近いほど、フィラメント４の振れ幅を大きくすることが
できる。これは、ノズル２の近傍でフィラメント４を振
らせると、フィラメント４がコンベア１に達するまでの
間にフィラメント４の振れが増幅され、コンベア１の近
傍でより大きな振れとなるためである。また、フィラメ
ント４がまだ高温であり粘度が低いことから、その意味
でもフィラメント４が振れやすいと考えられる。したが
って、吸引ボックス７₁，７₂をノズル２の直下に配置す
ることにより、フィラメント４を効率良く振らせること
ができ、しかも上述したように熱風を効率良く再利用で
きるという、優れた効果を発揮することができる。

【００２４】また、フィラメント４を左右にバランス良
く振らせるためには、各吸引ボックス７₁，７₂は、ノズ
ル２の中心線からの距離が等しく、かつ同じ高さに設置
することが好ましい。

【００２５】吸引ボックス７₁，７₂の幅は、メルトブロ
ーダイス３によって紡糸されるフィラメント群の幅より
も大きいことが望ましい。吸引ボックス７₁，７₂の幅が
フィラメント群の幅以下だと、フィラメント群の両端部
において縦方向以外の成分を有する吸引力が作用するた
め、フィラメント群の両端部でのフィラメント４の縦方
向の配列が不十分となるおそれがある。

【００２６】図１ではフィラメント４が縦方向に配列さ
れたウェブ８を製造するための装置を示したが、メルト
ブローダイス３および吸引ボックス７₁，７₂の配置を変
えることによって、フィラメント４が横方向に配列され
たウェブ８を製造することもできる。図２に、フィラメ
ントが横方向に配列されたウェブの製造装置の一例を示
す。図２において、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を
示す。また、図２ではメルトブローダイスおよび吸引ボ
ックスの配置が図１と異なるだけであるので、図１と同
様の構成については図１と同じ符号を付している。

【００２７】図２に示すように、フィラメント４を横方
向に配列させるためには、メルトブローダイス３を、そ
のノズル２の列方向がコンベア１によるウェブ８の搬送
方向と平行になるように配置するとともに、吸引ボック
ス７₁，７₂を、メルトブローダイス３の下方でエアを横
方向から吸引するように、ノズル２から押し出されたフ
ィラメント４を間において対向配置する。各吸引ボック
ス７₁，７₂からのエアの吸引は、交互に行われる。これ
により、ノズル２から押し出されたフィラメント４は横
方向に振られながらコンベア１上に捕集し、横方向への
フィラメント４の配列性が向上したウェブ８を得ること
ができる。

【００２８】図１に示した配置では、ウェブ８の幅はノ
ズル２の配列幅に依存するが、図２に示した配置では、
ウェブ８の幅はフィラメント４の振れ幅Ｓに依存する。
したがって、図2に示した配置では、フィラメント４の
振れ幅Ｓを適宜設定することによって、ウェブ８の幅を
自由に変更することができる。

【００２９】ところで、通常のメルトブロー紡糸では、
フィラメントは熱風とともにコンベアに直線的に衝突す
るので、コンベアに到達するまでの時間すなわち冷却時
間が短い。また、ノズルとコンベアとの距離を大きくし
過ぎると、ウェブの地合（坪量の部分的な均一性）が悪
くなる。従って、通常のメルトブロー紡糸では、ノズル
とコンベアとの距離は３００ｍｍ前後とされている。こ
れに対し本発明によれば、フィラメント４の振れ幅Ｓが
大きくなるので、フィラメント４がコンベア１に到達す
るまでの時間が長くなり、メルトブローダイス３とコン
ベア１との距離を大きくしなくてもフィラメント４を良
好に冷却することができる。また、理由は必ずしも明確
ではないが、ウェブ８の地合もむしろ良好になることが
実験の結果明らかになった。

【００３０】以上、本発明について、代表的な幾つかの
例を挙げて説明した。以下に、本発明に適用可能なフィ
ラメント、紡糸手段、および他の付加的な構成要素の例
について説明する。

【００３１】〈フィラメント〉本発明に用いられるフィ
ラメントに適合するポリマーとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化
ビニル系樹脂、ポリウレタン、フッ素系樹脂などの熱可
塑性樹脂およびこれらの変性樹脂を用いることができ
る。また、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル
ニトリル系樹脂などの、湿式または乾式の紡糸装置によ
る樹脂も使用することができる。

【００３２】本発明におけるフィラメントは長繊維フィ
ラメントである。一般的には、長繊維フィラメントとは
平均長が１００ｍｍを超えるものを言い、本発明のよう
に連続的に紡糸されたフィラメントは長繊維フィラメン
トに含まれる。また、紡糸直後のフィラメントの直径が
５０μｍ以上ではフィラメントが剛直で交絡が不十分に
なる。そこで本発明に用いられるフィラメントの直径
は、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２
５μｍ以下である。特に強度の強いウェブを望む場合
は、ウェブの紡糸後、ウェブを横方向に延伸するのが望
ましい。その場合の延伸後のフィラメントの直径は５μ
ｍ以上であることが望ましい。フィラメントの直径及び
長さは、拡大顕微鏡写真より測定し、長さについては３
０本の平均値、直径については１００本の平均値で示
す。

【００３３】〈紡糸手段〉フィラメントの紡糸手段とし
て、広義のスパンボンド法であるメルトブロー法による
ものについて説明したが、以下に、狭義のスパンボンド
法を用いた例について説明する。

【００３４】図３は、狭義のスパンボンド法を用いたウ
ェブ製造装置を正面から見た概略断面図である。通常の
スパンボンド紡糸では、コンベア２１の幅方向に並列に
配列された多数の紡糸孔を有するスパンボンドダイス２
３から紡糸された多数のフィラメント２４は、エジェク
タ２５でエア２６により吸引され、エジェクタ２５のノ
ズル２５ａにより加速されたエア２６である高速気流に
伴われてコンベア２１の上に捕集される。コンベア２１
は、コンベアローラ（不図示）によって駆動され、フィ
ラメント２４を図面の左側から右側へ搬送する。

【００３５】エジェクタ２５の下方には、一対の吸引ボ
ックス２７₁，２７₂が、ノズル２５ａからエア２６とと
もに放出されたフィラメント２４を間において対向配置
されている。吸引ボックス２７₁，２７₂は、図1に示し
たものと同様のものであり、エアを交互に吸引すること
により、フィラメント２４を交互に引き寄せ、コンベア
２１の搬送方向に周期的に振らせる。これにより、フィ
ラメント２４は縦方向に折り畳まれながらコンベア２１
上に捕集され、フィラメント２４が縦方向に配列された
ウェブ２８が得られる。

【００３６】また、前述したメルトブロー法の場合と同
様に、スパンボンドダイス２３および吸引ボックス２７
₁，２７₂をコンベア２１によるウェブ２８の搬送方向と
平行に配置することで、フィラメント２４が横方向に配
列されたウェブ２８を製造することができる。

【００３７】紡糸手段が狭義のスパンボンド法やフラッ
シュ紡糸法である場合は、フィラメントの結晶化が既に
なされている場合もあるが、このような場合であっても
フィラメントの配列を飛躍的に向上させることが可能で
あり、フィラメントの配列方向に強いウェブを得ること
ができる。

【００３８】〈付加的な構成要素〉 （１）延伸装置 得られたウェブは、そのままでも使用可能であるが、さ
らに、フィラメントの配列方向に延伸することにより、
フィラメントの配列性をより向上させることができる。
したがって、フィラメントの配列方向にウェブを延伸す
る延伸装置を付加することが好ましい。このとき、フィ
ラメントの配列性が良いものほど、ウェブの延伸時にフ
ィラメントが実質的に延伸される確率が高くなり、最終
延伸ウェブの強度も大きくなる。フィラメントの配列が
悪いと、ウェブを延伸してもフィラメントの折り畳み構
造やフィラメントの間隔が広がるだけでフィラメントが
実質的に延伸される確率が低くなり、延伸後の十分な強
度が得られなくなる。また、ウェブの段階でフィラメン
トを高度に一方向に配列させることで、延伸時のフィラ
メントの切れを防止することができる。

【００３９】フィラメントが縦方向に配列されたウェブ
は縦方向に延伸される。ウェブの縦方向への延伸には、
１段で全延伸する場合もあるが、主に多段延伸法が用い
られている。多段延伸法においては、１段目の延伸は紡
糸直後の予備延伸として行われ、さらにその後に延伸す
る２段目以降の延伸が主延伸として行われている。その
中でも特に、多段延伸の１段目の延伸に近接延伸法を用
いることが好ましい。

【００４０】近接延伸とは、隣接する２組のロールの表
面速度の差によりウェブを延伸する方式において、短い
延伸間距離（延伸の開始点から終点までの距離）を保っ
て延伸を行うものであり、延伸間距離が１００ｍｍ以下
であることが望ましい。特に、フィラメントが全体とし
て縦方向に配列していても個々にはある程度屈曲してい
る場合には、できるだけ延伸間距離を短く保つことが、
個々のフィラメントを有効に延伸する上で重要である。
近接延伸における熱は、通常は延伸するロールを加熱す
ることにより与えられ、その延伸点が熱風や赤外線によ
り補助的に加熱される。また、近接延伸の際の熱源とし
ては、温水や蒸気等も使用することができる。

【００４１】一方、多段延伸においては、２段目以降の
延伸には近接延伸ばかりでなく、通常のウェブの延伸に
用いられる種々の手段を適用することができる。例え
ば、ロール延伸、温水延伸、蒸気延伸、熱盤延伸、ロー
ル圧延等の延伸方式である。近接延伸が必ずしも必要な
いのは、１段目の延伸で既に個々のフィラメントが縦方
向に長くわたっているためである。

【００４２】一方、フィラメントが横方向に配列された
ウェブは横方向に延伸される。ウェブを横方向に延伸す
る手段としては、例えば、フィルムの２軸延伸に用いら
れているテンター式の横延伸装置や、特公平３−３６９
４８号公報に記載されるプーリ式の横延伸装置や、周方
向に沿った溝がそれぞれ形成された２つの溝付きローラ
でウェブを挟むことによりウェブを横方向に延伸する溝
ローラ式の横延伸装置を用いることができる。それらの
延伸装置のうち、プーリ式の横延伸装置は、安価で簡便
な方法であり、しかも延伸倍率を自由に変化させること
ができ高倍率延伸も可能であるので、本発明に用いられ
る横延伸装置として最も適している。

【００４３】なお、延伸後のウェブの幅を非常に大きく
したい場合には、通常の延伸温度での横延伸の前に、通
常の延伸温度よりも高い温度（ポリエステルの場合は５
〜１０℃高い温度、ポリプロピレンの場合は２０〜３０
℃高い温度）で予備延伸を行う方法が有効である。その
場合の横延伸装置としては上述の延伸装置を使用するこ
とができる。

【００４４】ウェブの延伸において、延伸前のウェブに
軽くエンボス処理を施し、その後に延伸することによ
り、延伸倍率を高くすることができ、延伸後の強度も向
上し、また、延伸切れ等のトラブルも少ない安定した延
伸を行うことができる。この場合のエンボスパターン
は、延伸方向と直角な方向に方向性を持つパターンであ
ることが望ましい。エンボス温度は、延伸温度＋５℃よ
りも低い温度とするのが好ましい。エンボス圧力は、高
すぎるとウェブのフィラメントを損傷し延伸切れの原因
となるので、線圧で３Ｎ／ｃｍ〜５０Ｎ／ｃｍの範囲が
好ましく、より好ましくは８Ｎ／ｃｍ〜３０Ｎ／ｃｍの
範囲、最も好ましくは１０Ｎ／ｃｍ〜２５Ｎ／ｃｍの範
囲である。なお、エンボスローラの場合、ウェブはその
全幅が一様にエンボスローラで加圧されるわけではな
く、エンボス圧力はエンボス箇所の一点一点にかかるわ
けではない。しかし、ここで実施されるエンボスではエ
ンボス圧力は十分に小さい圧力でよく厳密に計算する必
要はないので、ここではエンボス圧力を、通常の線圧と
同様に、 線圧（Ｎ／ｃｍ）＝押下力（Ｎ）／エンボスローラ幅
（ｃｍ） で定義している。

【００４５】ウェブの延伸倍率は、ウェブを構成するフ
ィラメントのポリマーの種類やウェブの紡糸手段、目的
とする縦方向及び横方向の強度や伸度等によって異な
る。しかし、いずれの種類や手段を用いるにしろ、本発
明の目的であるウェブの高配列性、高強度を達成できる
延伸倍率が選択される。

【００４６】その延伸倍率は、延伸前のウェブに延伸方
向に一定の間隔で入れたマークにより以下の式で定義さ
れる。 延伸倍率＝［延伸後のマーク間の長さ］／［延伸前のマ
ーク間の長さ］ ここでいう延伸倍率は、通常の長繊維フィラメントヤー
ンを延伸する場合のように、必ずしもフィラメント１本
１本の延伸倍率を意味しない。

【００４７】ウェブは、前述したように、フィラメント
の配列方向に延伸することにより、フィラメントの配列
性をさらに向上させることができる。しかし、フィラメ
ントの結晶化度が大きい場合は、フィラメントに伸度が
なく、延伸張力が高くなるので、高倍率の後延伸が困難
になる場合もある。高倍率の後延伸を望む場合は、ノズ
ル直下でフィラメントを冷却することによりフィラメン
トの結晶化度を小さくするのが有効である。その手段と
して最も有効なのが、紡糸装置とコンベアとの間に、高
速気流中へ霧状の水を噴霧するスプレーノズル（不図
示）を設け、高速気流に霧状の液体を含ませることであ
る。

【００４８】その霧状の液体に、いわゆる紡糸・延伸用
油剤と称する延伸性や静電除去等の性質を付与すること
ができる油剤を添加することも、その後の延伸性を向上
させるとともに、毛羽も少なくすることができ、さらに
延伸後の強度及び伸度も向上させることができるという
点で有効である。なお、スプレーノズルから噴射される
流体は、フィラメントを冷却することができるものであ
れば必ずしも水分等を含む必要はなく、冷エアーであっ
てもよい。

【００４９】（２）フィラメントを振らせるための補助
的な装置 本出願人らは、特開２００１−１４０１５９号公報にお
いて、コアンダ効果を利用してフィラメントを縦方向に
配列させる方法および装置を開示している。すなわち、
溶融した熱可塑性樹脂をフィラメントとして押出す多数
のノズルを備えたメルトブローダイスの直下で、フィラ
メントを細化するために吹き付けられる気流を、コアン
ダ効果を利用して周期的に振動させ、ノズルから押し出
されたフィラメントをこの振動する気流に随伴させるこ
とで、フィラメントを振らせながらコンベア上に捕集
し、これによって、フィラメントが高度に一方向に配列
されたウェブを得るものである。

【００５０】そこで、フィラメントの振れ幅を向上させ
るために、このコアンダ効果を利用したフィラメント振
動機構を本発明のウェブ製造装置に付加してもよい。

【００５１】同公報では、気流を振動させるには上述の
ようにコアンダ効果を利用しているが、コアンダ効果と
は、気体や液体の噴流の近傍に壁面が存在するとき、噴
流軸の方向と壁面の方向とが異なっていても、噴流が壁
面に沿った方向の近くを流れようとする傾向をいい、コ
アンダ効果を利用した最も簡易な機構は、気流の流域中
に、回転するロッド部材をコンベアの幅方向と平行な方
向に設置したものである。ここで、ロッド部材は、楕円
形断面または正多角形断面など、周方向について回転中
心から周面までの距離が周期的に変化する断面形状を有
している。このようなロッド部材を回転させることによ
り、気流軸に対するロッド部材の周面の傾きおよび距離
が周期的に変化し、気流が周期的にロッド部材に引き寄
せられるので、結果的に、フィラメントを周期的に振ら
せることができる。

【００５２】したがって、例えばロッド部材を紡糸装置
と前述した吸引機構との間に配置した場合、ロッド部材
にフィラメントが引き寄せられた状態のときに、その下
方に位置する吸引機構による吸引を行うことで、フィラ
メントの振れ幅をより大きくすることができる。フィラ
メントを左右にバランス良く振らせるためには、前述し
た吸引ボックスと同様に、フィラメントを間において２
つのロッド部材を水平方向に対向配置するのが好まし
い。

【００５３】フィラメントの振れ幅は、ロッド部材の設
置位置、回転中心から周面までの最長距離と最短距離と
の比、回転速度などによって調整することができる。特
公昭６０−２５５４１号公報には、紡出されたフィラメ
ントを一方向に配列させるために、紡出の射出方向に対
して５〜８０°の傾斜斜面を有する移動捕集面上に捕集
することが開示されている。しかし、この方法では移動
捕集面の角度を自在に調整する機構は煩雑で設備費がか
さみ、しかも運転上の調整も煩雑となる。これに対して
上述のロッド部材を用いた機構は、設備も簡易でかつフ
ィラメントの振れ幅の調整も自由に行うことができる。

【００５４】ここでは気流を振動させるための機構とし
て回転するロッド部材を用いた場合について説明した
が、ロッド部材ではなく板部材を用いて気流の向きを振
動させることもできる。この場合、板部材はその主面を
気流に対面して配置され、板部材をコンベアの幅方向と
平行な軸線を中心に揺動させたり、気流軸との距離が変
化するように平行移動させることで、気流を振動させる
ことができる。板部材を用いて気流を振動させる場合
も、その機構は簡易であり、しかも、フィラメントの振
れ幅の調整も、板部材の設置位置、揺動角度、移動距離
などの調整により容易に行うことができる。

【００５５】上述したフィラメント振動機構は、熱風の
速度が速い、ノズルの近傍に配置することにより、より
効果的にフィラメントを振らせることができ、ノズルか
ら離れた位置ではフィラメントを振動させる効果は低下
する。このため、コアンダ効果を利用したフィラメント
振動機構を用いた場合、ノズルから押し出されたフィラ
メントは、コンベア上に達するまでの間で、フィラメン
ト振動機構を通過した時点で大きく振れ、それ以降、振
れ幅があまり変化しない、ほぼ釣鐘状のプロファイルを
示す。

【００５６】そこで、上述したフィラメント振動機構を
付加的に設ける場合は、吸引手段を、フィラメント振動
機構の下方の、フィラメントの振れ幅があまり変化しな
くなった位置に配置することで、フィラメントの振れ幅
を効率良く、さらに広げることができる。

【００５７】このように、吸引手段は、フィラメントを
振らせるための他の機構と組み合わせて用いる場合は、
他の機構の特性に合わせて適宜位置に配置される。空気
の吸引によってフィラメントを引き寄せて、フィラメン
トを振らせる方式は、紡糸手段からコンベアまでの範囲
の何れの位置でもある一定の効果が得られるため、他の
機構と組み合わせた場合に、他の機構の特性を生かして
任意の位置で使用可能であることが大きな利点である。

【００５８】本発明により得られるウェブは、引張強度
および寸法安定性に優れており、一方向に強度を要する
不織布や直交不織布の原料ウェブとして使用することが
できる。また、本発明によるウェブは、一方向の強度が
要求されるウェブとしてそのまま使用できる他、紙、不
織布、布、フィルム等の横方向の強度の補強用として、
これらと積層して用いることもできる。また、本発明に
よるウェブを延伸したものは光沢が良く、その光沢を活
かした包装材料等に用いることができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ノ
ズルから押し出されたフィラメントの両側から交互に空
気を吸引してフィラメントを振らせることにより、フィ
ラメントの配列性を向上させ、フィラメントの配列方向
についての強度および寸法安定性に優れたウェブを製造
することができる。特に、ノズルから押し出されたフィ
ラメントを細化するために熱風を噴射させるものにおい
ては、ノズルから押し出されたフィラメントの両側から
吸引された空気を回収することで、ウェブを製造する際
のエネルギー効率が向上し、その結果、ウェブの製造コ
ストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィラメントが縦方向に配列されたウェブを製
造するための、本発明の一実施形態によるウェブ製造装
置の正面図である。

【図２】フィラメントが横方向に配列されたウェブを製
造するための、本発明の他の実施形態によるウェブ製造
装置の図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側
面図を示す。

【図３】本発明を適用した狭義のスパンボンド法を用い
たウェブ製造装置の断面構成を示す図である。

【符号の説明】

１，２１ コンベア １ａ コンベアローラ ２ ノズル ３ メルトブローダイス ４，２４ フィラメント ６ａ，６ｂ スリット ７₁，７₂，２７₁，２７₂ 吸引ボックス ７ａ₁，７ａ₂ 開口部 ８，２８ ウェブ １１₁，１１₂ バキューム装置 ２３ スパンボンドダイス ２５ エジェクタ ２５ａ ノズル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列に配列されそれぞれ溶融ポリマーを
   フィラメントとして押し出す複数のノズルを備えた紡糸
   手段と、前記複数のノズルから押し出されたフィラメン
   トを捕集し搬送するコンベアとを用いたウェブの製造方
   法であって、 前記複数のノズルからフィラメントを押し出す工程と、 前記ノズルから押し出されたフィラメントの両側から交
   互に空気を吸引することによって、フィラメントを、空
   気が吸引される方向に交互に引き寄せる工程とを有する
   ウェブの製造方法。
2. 【請求項２】 前記紡糸手段は、前記ノズルから押し出
   されたフィラメントを細化するために、前記ノズルから
   押し出されたフィラメントに熱風を噴射する熱風噴射手
   段を備え、 フィラメントの両側から吸引した空気を前記熱風噴射手
   段に回収する工程を更に有する、請求項１に記載のウェ
   ブの製造方法。
3. 【請求項３】 前記紡糸手段は、前記ノズルから押し出
   されたフィラメントを細化するために、前記ノズルから
   押し出されたフィラメントに熱風を噴射する熱風噴射手
   段を備え、 前記熱風噴射手段から噴射される熱風の流域中に、前記
   熱風の気流軸に対する距離が周期的に変化する壁面を有
   する気流振動手段を設置し、フィラメントの両側からの
   空気の吸引によるフィラメントの振れ幅を拡大させるよ
   うに前記気流軸に対する前記壁面の距離を変化させる工
   程を更に有する、請求項１に記載のウェブの製造方法。
4. 【請求項４】 並列に配列されそれぞれ溶融ポリマーを
   フィラメントとして押し出す複数のノズルを備えた紡糸
   手段と、 前記複数のノズルから押し出されたフィラメントを捕集
   し搬送するコンベアと、 前記紡糸手段と前記コンベアとの間で、前記複数のノズ
   ルから押し出されたフィラメントを間において対向配置
   され、前記複数のノズルから押し出されたフィラメント
   の両側から交互に空気を吸引する一対の吸引手段とを有
   するウェブの製造装置。
5. 【請求項５】 前記紡糸手段は、前記ノズルから押し出
   されたフィラメントを細化するために、前記ノズルから
   押し出されたフィラメントに熱風を噴射する熱風噴射手
   段を備え、 前記吸引手段で吸引された空気を前記熱風噴射手段へ戻
   すための回収経路を更に有する、請求項４に記載のウェ
   ブの製造装置。
6. 【請求項６】 前記紡糸手段は、前記ノズルから押し出
   されたフィラメントを細化するために、前記ノズルから
   押し出されたフィラメントに熱風を噴射する熱風噴射手
   段を備え、 前記熱風噴射手段から噴射される熱風の流域中に、前記
   吸引手段によって空気が吸引される方向に前記熱風の気
   流軸の向きを変化させるように、前記熱風の気流軸に対
   する距離が周期的に変化する壁面を有する気流振動手段
   が設置されている、請求項４に記載のウェブの製造装
   置。