JP2006083511A - 熱可塑性の合成物質からフィラメントを製造するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ機能確実な方法で、１μｍ以下の、特にまた１μｍよりも相当に小さい直径が得られるように、フィラメント直径を効果的に縮小することができる装置を提供する。
【解決手段】 溶融された合成物質を排出するための少なくとも１列のオリフィスを有する合成物質ガイドコアを備え、更に、オリフィスの開口部の領域のフィラメントに両側から１次ブローエアを作用可能にする、合成物質ガイドコアの両側に配設された１次ブローエアのための供給装置を備えるメルトブローダイヘッドを有する、熱可塑性の合成物質からフィラメントを製造するための装置において、フィラメントにメルトブローダイヘッドの下で２次ブローエアを横から作用可能にする、少なくとも１つの２次ブローエアのための供給装置が設けられていることによる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶融された合成物質を排出するための少なくとも１列のオリフィスを有する合成物質ガイドコアを備え、更に、フィラメントにオリフィスの開口部の領域で両側から１次ブローエアを作用可能にする、合成物質ガイドコアの両側に配設された１次ブローエアのための供給装置を備えるメルトブローダイヘッドを有する、熱可塑性の合成物質からフィラメントを製造するための装置に関する。本発明の枠内には、無端のフィラメントが、本発明による装置で製造されることがある。更に、本発明の枠内には、フィラメントが、不織ウェブ又はメルトブローウェブを形成するための堆積装置上に堆積されることがある。好ましくは、この方法で製造されたメルトブローウェブは、フィルタとして又はフィルタに使用される。

冒頭で述べた様式の装置は、種々のバリエーションが実際に知られている。これらの装置の多くは、基本的に有利であることが分かっている。これらの装置で一般的に製造することができるフィラメントの直径は、１μｍ又は１μｍ以上の範囲内になる。予め与えられたこれらフィラメント直径の著しい縮小は、困難さを増す。フィラメント直径が縮小されるような、１次ブローエアの空気量、速度及び温度の変更又はコントロールが試みられた。しかしながら、これらの措置は、申し分のない結果に至らなかった。非常に小さいフィラメント直径又は１μｍよりも著しく小さいフィラメント直径は、フィルタ及び微細フィルタにおいて使用するためのメルトブローウェブの生産にとって非常に有利となる。

これに応じて、本発明の基本をなす技術課題は、簡単かつ機能確実な方法で、１μｍ以下の、特にまた１μｍよりも相当に小さい直径が得られるように、フィラメント直径を効果的に縮小することができる、冒頭で述べた様式の装置を提供することである。

この技術課題を解決するために、本発明は、溶融された合成物質を排出するための少なくとも１列のオリフィスを有する合成物質ガイドコアを備え、更に、フィラメントにオリフィスの開口部の領域で両側から１次ブローエアを作用可能にする、合成物質ガイドコアの両側に配設された１次ブローエアのための供給装置を備えるメルトブローダイヘッドを有する、熱可塑性の合成物質からフィラメントを製造するための装置において、メルトブローダイヘッドの下のフィラメントに５０°Ｃ以上の温度の２次ブローエアを横からもしくは側面から作用可能にする、少なくとも１つの２次ブローエアのための供給装置が設けられていることを特徴とする装置を提供する。

溶融された合成物質又は溶融されたポリマーの合成物質ガイドコアのオリフィスを経た排出は、同時にフィラメントを形成する合成物質の流れの形で行なわれる。１次ブローエアと１次ブローエアのジェットは、有利なことにオリフィスの下で互いに鋭角をなすように整向されている。本発明の枠内には、１次ブローエアが、ブローエア表面ジェットの形で合成物質ガイドコアの相応の間隙を経て供給されることがある。

有利なことに、１次ブローエアは、合成物質ガイドコアとダイリップの間の間隙又は通路を経て両側から供給され、ここで、好ましくは、間隙の間隙幅は調整可能である。従って、合成物質ガイドコアの下で、有利なことに２つのダイリップが向かい合っており、これらのダイリップは、好ましくは、間隙の間隙幅が合成物質ガイドコアとダイリップの間で調整可能であるように調整可能である。加えて、合成物質ガイドコアの尖端部とダイリップの尖端部の（想定上の）水平方向の広がりの間の間隔ｘは、有利なことに調整可能である。

本発明によれば、２次ブローエアも、メルトブローダイヘッドの下でフィラメント又はフィラメントのカーテンに側面から吹き付けられる。ここで、本発明の枠内には、２次ブローエアがスプレー穴を通る想定上の直線又は垂線に対して５０°〜９０°の、好ましくは６５°〜９０°の、理想的には７５°〜９０°の角度αで横から又は側面から吹付け可能であることがある。従って、角度αは、同時に２次ブローエアのジェットと前記想定上の直線又は垂線の間の角度である。従って、２次ブローエアのジェットは、オリフィスを通る想定上の直線及び垂線に対して角度αで、このオリフィスを経て延在するフィラメントに吹付け可能である。本発明の枠内には、想定上の直線の方向が、オリフィスからのフィラメントの１次（非転向）流出方向に相当する。

本発明の特に好ましい実施例によれば、２次ブローエアは、オリフィスを通る想定上の直線又は垂線に対して直交するように又は本質的に直交するように吹付け可能である。本質的に直交するとは、角度αが、８０°〜９０°、好ましくは８５°〜９０°であることを意味する。本発明の枠内には、２次ブローエアが高い速度でフィラメント又はフィラメントのカーテンに吹き付けられることがある。この方法で、本発明によれば、フィラメント及びファイバの振動は、その周波数においても、その振幅においても増幅される。この点で、本発明の基本をなす認識は、この方法で、付加的な延長ポイント又は付加的なファイバ処理ポイントを発生させることができ、その結果、非常に効果的かつ広範なフィラメントの延長が可能であることである。

本発明の枠内には、５０°Ｃ以上の温度の、好ましくは６０°Ｃ以上の温度の２次ブローエアが吹付け可能であるという条件で、少なくとも１つの２次ブローエアのための供給装置が設備されていることがある。特に好ましいのは、６５°Ｃ〜９０°Ｃの２次ブローエア温度であり、７０°Ｃ〜８０°Ｃが非常に好ましい。特に、加熱された２次ブローエアは、７０％以下の、好ましくは５０％以下の、非常に好ましくは２０％以下の相対空気湿度を備える。本発明の基本をなす認識は、暖かい又は熱い２次ブローエアの吹付けによってフィラメントの熱可塑的段階が同時に延長され、その結果、フィラメントがその経路上に長い間延長可能のままであることである。この方法で、非常に効果的な延長が得られる。

本発明の特に好ましい実施例によれば、フィラメント又はフィラメントのカーテンに両側から２次ブローエアを作用可能にするという条件で、２次ブローエアのための供給装置が配設されている。従って、有利なことに、供給装置は、フィラメントのカーテンの両側に設けられており、その結果、フィラメントのカーテンに２次ブローエアを両側から作用させることが可能である。

本発明のある実施例によれば、フィラメント又はフィラメントのカーテンの少なくとも一方の側からの２次ブローエアの作用は、時間的に一定である。ここで、時間的に一定であるブローエアの作用とは、特に、２次ブローエアの吹付け速度が時間的に一定に維持されることを意味する。この実施例によれば、２次ブローエアの吹付けは、好ましくはフィラメント又はフィラメントのカーテンの両側から時間的に一定に行なわれる。

本発明の他の実施例によれば、２次ブローエアの作用は、フィラメント又はフィラメントのカーテンの少なくとも一方の側から脈動するように（即ち、時間的に一定でない）行なわれる。ここで、脈動する吹付けとは、特に、２次ブローエアの吹付け速度が時間の経過中に変化することを意味する。ここで、２次ブローエアの速度は、例えば脈動するように又は交互に０と速度値ｖ１の間を変化することができる。

本発明の枠内には、本発明による装置が、その上にフィラメントが不織ウェブ又はメルトブローウェブとして堆積可能である堆積装置を備えることがある。この方法で製造されたメルトブローウェブは、本発明の非常に好ましい実施例によれば、フィルタとして又はフィルタに、及び特に微細フィルタに使用される。

更に、本発明の対象は、前記のように、１次ブローエアの吹付けも、２次ブローエアの吹付けも作用する熱可塑性の合成物質からフィラメントを製造するための方法でもある。更に本発明の対象は、フィラメント、又はフィラメントによって製造されるフィルタ材料としてのメルトブローウェブの使用である。

本発明の基本をなす認識は、本発明による装置又は相応の本発明による方法で、驚くほど小さな直径が特徴であるフィラメントを製造することができることである。１μｍ以下のフィラメント直径を有するフィラメントも、１μｍよりも著しく小さいフィラメント直径を有するフィラメントも、何の問題もなく製造することができる。更に本発明の基本をなす認識は、本発明による２次ブローエアの吹付けによって、フィラメントが効果的に付加的な振動を励起され、これにより、延長ポイント又は延長領域の数が効果的に増加させられることである。これとの組み合わせで、高い温度の２次ブローエアを吹き付けることは、これによりフィラメントの熱可塑的段階を有効に延長させることができるので、特に重要である。結果として、同時に、効果的な付加的延長によって、フィラメント直径の驚くほど大きな縮小が、これまでに知られている措置に対して得られる。非常に小さい直径を有するこれらのフィラメントは、圧力損失が僅かで分離効率の高い高性能のフィルタ又は微細フィルタとして使用することができるメルトブローウェブとして堆積させることができる。特に、これまでに知られているグラスファイバフィルタは、本発明により製造されたメルトブローウェブによって置き換えることができる。

以下で、ただ１つの実施例を図示した図面を基にして詳細に説明する。

図１には、熱可塑性の合成物質からフィラメント１を製造するための装置が図示されており、この装置は、メルトブローダイヘッド２を有する。メルトブローダイヘッド２は、合成物質ガイドコア３を備えており、この合成物質ガイドコアは、この実施例では、例として、溶融された合成物質を排出するための１列のオリフィス４を備える。この１列のオリフィス４は、紙面に対して垂直に延在する。

合成物質ガイドコア３の両側には、（詳細には図示されてない）供給装置が配設されており、この供給装置によって、フィラメント１には、オリフィス４の開口部の領域で両側から１次ブローエアを作用可能である。両側からの１次ブローエアの作用は、この実施例では２つの矢印Ａによって図示されている。図１では、１次ブローエア及び１次ブローエア表面ジェットが、オリフィス４の下で互いに鋭角をなすように整向されていることを認めることができる。１次ブローエアは、合成物質ガイドコア３とダイリップ６の間の間隙５を経て両側から供給される。ここで、有利なことに、ダイリップ６が調整可能であり、その結果、間隙幅ｗが調整可能である。好ましくは、またこの実施例では、合成物質ガイドコア３の尖端部とダイリップの尖端部の水平方向の広がりの間の間隔ｘも調整可能である。

本発明によれば、フィラメント１から成るフィラメントのカーテンの両側には、（詳細には図示されてない）２次ブローエアのための供給装置が設けられており、これらの供給装置によって、フィラメントは、メルトブローダイヘッド２の下で横から２次ブローエアを作用される。この２次ブローエアの作用は、図１では矢印Ｂによって図示されている。更に、図１では、本発明の好ましい実施例により、２次ブローエアが、オリフィス４を通る想定上の直線７に対して直交するように又は本質的に直交するように吹付け可能であることを認めることができる。従って、２次ブローエアの吹付け又は２次ブローエアのジェットと直線７の間の角度αは、９０°又はほぼ９０°である。図１では、高い速度の２次ブローエアの吹付けに基づいてフィラメント１の振動が効果的に増幅されることが示唆されている。この方法で、フィラメントにおける付加的な延長ポイント又はファイバ処理ポイントが生じる。

この実施例において、及び非常に好ましい実施例によれば、２次ブローエアの温度は、６５°Ｃ〜８５°Ｃ、好ましくは７０°Ｃ〜８０°Ｃである。

この実施例において、メルトブローヘッド２の下及び２次ブローエアの吹付けの下に、堆積装置８が存在し、この堆積装置は、好ましくは、またこの実施例では、フィルタバンドの形をとっている。この堆積装置８の上に、フィラメントは、有利なことに（図示されてない）メルトブローウェブとして堆積される。メルトブローウェブは、特にフィルタへの適用に適している。

概略図で本発明による装置を経る断面図を示す。

符号の説明

１ フィラメント
２ メルトブローダイヘッド
３ 合成物質ガイドコア
４ オリフィス
５ 間隙
６ ダイリップ
７ オリフィス４を通る想定上の直線
８ 堆積装置
Ａ 矢印（１次ブローエアの作用）
Ｂ 矢印（２次ブローエアの作用）
ｘ 間隔
ｗ 間隙幅
α 角度

Claims (10)

1. 溶融された合成物質を排出するための少なくとも１列のオリフィス（４）を有する合成物質ガイドコア（３）を備え、更に、フィラメント（１）にオリフィス（４）の開口部の領域で両側から１次ブローエアを作用可能にする、合成物質ガイドコア（３）の両側に配設された１次ブローエアのための供給装置を備えるメルトブローダイヘッド（２）を有する、熱可塑性の合成物質からフィラメント（１）を製造するための装置において、
   フィラメント（１）にメルトブローダイヘッド（２）の下で５０°Ｃ以上の温度の２次ブローエアを横から作用可能にする、少なくとも１つの２次ブローエアのための供給装置が設けられていることを特徴とする装置。
2. １次ブローエアが、合成物質ガイドコア（３）とダイリップ（６）の間の間隙（５）を経て両側から供給可能であり、前記間隙の間隙幅ｗと、合成物質ガイドコアの尖端部とダイリップの尖端部の（想定上の）水平方向の広がりの間の間隔ｘとが調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ２次ブローエアが、オリフィス（４）を通る想定上の直線（７）に対して５０°〜９０°の、好ましくは６５°〜９０°の、理想的には７５°〜９０°の角度αで吹付け可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. ２次ブローエアが、オリフィスを通る想定上の直線（７）に対して直交するように又は本質的に直交するように吹付け可能であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. ２次ブローエアが、６０°Ｃ以上の温度で吹付け可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. ２次ブローエアの相対空気湿度が、７０％以下、好ましくは５０％以下、理想的には２０％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
7. フィラメント（１）又はフィラメントのカーテンに両側から２次ブローエアを作用可能にするという条件で、２次ブローエアのための供給装置が配設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
8. ２次ブローエアの吹付けが、少なくとも一方の側から時間的に一定に行なわれることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
9. ２次ブローエアの吹付けが、少なくとも一方の側から脈動するように行なわれることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
10. その上にフィラメントが不織ウェブとして堆積可能である堆積装置（８）が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の装置。

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