JP4434839B2

JP4434839B2 - コロナ放電装置

Info

Publication number: JP4434839B2
Application number: JP2004161392A
Authority: JP
Inventors: 和俊花谷
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP2005344217A

Description

本発明は、連続フィラメントからなる不織ウェブを製造する際に用いることのできるコロナ放電装置およびこれを用いた連続フィラメント群の開繊方法に関するものである。

従来から、連続フィラメントからなる不織ウェブを製造するに際して、紡出糸条を紡糸口金の下流に該紡糸口金に対応して配設されたエアーサッカにより牽引・延伸・引き取り、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・堆積して不織ウェブを得るスパンボンド法が多く採用されている。スパンボンド法による不織ウェブの製造に際して用いられる開繊装置としては、コロナ放電を利用した開繊装置がある。例えば、特許文献１には、コロナ放電電極とこれに対向して配設されたターゲット電極とを用いて走行フィラメント群に電界を加え、フィラメント群を開繊する方法が提案されている。この方法においては、溶融紡糸に際して低重合物が発生し易いような熱可塑性重合体である場合には、紡糸口金装置から気体状で発生した低重合物が走行フィラメント群とこれに随伴する空気流により下流に流れ、コロナ放電装置内の特に高温条件下にある電極に析出・堆積して放電作用を低下させ、走行フィラメント群の開繊性が低下してしまうという問題がある。このような装置においては、安定した開繊性を得るために、電極の清掃あるいは交換が行われているが、生産の一時的な中断と労力とが必要であり、これらの作業は生産性の低下の要因になっている。

上記問題を解決するものとして、特許文献２には、コロナ放電電極とそれを保持する取り付けプレートとを分割し、コロナ放電電極のみを交換可能とし、交換作業の短縮化を図ることが提案されている。

しかし、近年の高生産性を狙った不織布製造装置では、開繊装置内の電極数も増加傾向にあり、コロナ放電電極の交換のみであっても交換に要する時間ロスが大きくなっている。また、品質の安定性の要求も高度になり、より安定した開繊性の下に製造する必要性も大きくなってきている。

特公昭５４−２８５０８号公報特開２００３−８９９２１号公報

本発明は、上記のごとき現状を鑑みてなされたものであり、連続フィラメントからなる不織ウェブを製造する際に用いるコロナ放電による作用を利用した開繊装置であって、コロナ放電電極の交換が容易で、交換に要する時間をより少なくでき、安定した開繊性を維持できるコロナ放電装置を提供することを課題とするものである。

本発明は、コロナ放電電極とターゲット電極とからなり、対向する位置にあるコロナ放電電極とターゲット電極との間のコロナ放電によって連続フィラメント群を開繊するためのコロナ放電装置であって、コロナ放電電極においては、複数の電極針が、回転軸に対して電極針の先端が２方向以上の異なる方向を向いて配設されてなり、かつ、回転軸を回転させることにより各電極針がターゲット電極に対向可能なように配設していることを特徴とするコロナ放電装置を要旨とするものである。

また、コロナ放電電極とターゲット電極とからなり、対向する位置にあるコロナ放電電極とターゲット電極との間のコロナ放電によって連続フィラメント群を開繊するためのコロナ放電装置であって、コロナ放電電極においては、電極針を具備した略平板状部材を２面以上有し、前記平板状部材が、回転軸に配設されてなり、かつ回転軸を回転させることにより各平板状部材が具備する電極針がターゲット電極に対向可能なように配設していることを特徴とするコロナ放電装置を要旨とするものである。

また、上記のコロナ放電装置を用いて、回転軸を回転させ、電極針がターゲット電極に対向する位置で固定し、コロナ放電電極とターゲット電極との間にコロナ放電を発生させ、該コロナ放電電極とターゲット電極との間に連続フィラメント群を通過させることを特徴とする連続フィラメント群の開繊方法を要旨とするものである。

本発明のコロナ放電装置は、いわゆるスパンボンド法による不織ウェブを得る際に用いる開繊装置であって、コロナ放電作用によって形成される電界中に連続フィラメント群を通してフィラメントを荷電させ、フィラメント群を開繊するものであり、コロナ放電電極と該コロナ放電電極に対向して配設されたターゲット電極とからなる。

本発明のコロナ放電装置の特徴は、コロナ放電電極において、電極針が２方向以上の異なる方向を向いて回転軸に配設されており、回転軸を回転させることにより、それぞれの電極針がターゲット電極に対向可能なように配設していることにある。そして、ターゲット電極に対向して位置する電極針がコロナ放電を発生するために機能し、一方、ターゲット電極に対向する位置にない電極針は、コロナ放電の発生には機能せず待機状態にある。スパンボンド法による連続製造によって、ターゲット電極に対向する位置にある電極針の機能が低下すると、回転軸を回転させることにより、ターゲット電極に対向した位置にあった電極針の位置を移動させ、待機状態であった電極針をターゲット電極に対向する位置に配置させて、順じ機能させるというものである。

次に、図面に基づいて本発明を説明する。図１は、スパンボンド法による不織ウェブの製造工程を示す概略図である。図１において、紡糸口金（１）から紡出された熱可塑性重合体からなる連続フィラメント群（Y）は、紡糸口金の下流に紡糸口金に対応して配設されたエアーサッカ（２）により牽引・延伸・引き取られ、次いで、コロナ放電電極と該コロナ放電電極に対向して配設されたターゲット電極からなるコロナ放電装置（３）を通過することにより開繊され、移動式捕集面（４）上に捕集・堆積されて不織ウェブ（５）が形成される。

図２は、本発明のコロナ放電装置の一実施態様を示す概略図であり、コロナ放電装置を側方から見た図である。図３、４は、コロナ放電電極における電極針の配設状態の一例を示す概略図であり、回転軸の方向より見た図である。

図２に示すように、コロナ放電装置は、コロナ放電電極（６）と、コロナ放電電極（６）に対向して配設された平板状のターゲット電極（７）とで構成され、コロナ放電電極（６）とターゲット電極（７）の間に形成される電界中に連続フィラメント群（Ｙ）を通して各フィラメントに荷電を与える。コロナ放電電極において、ターゲット電極に略並行して位置する回転軸（９）に対して、垂直方向に複数の電極針（８Ａ、８Ｂ）が配設されており、図２では、電極針の先端が異なる２方向を向いて配設された例を示している。ここでは、ターゲット電極（７）に対向した位置にある電極針（８Ａ）が機能しており、ターゲット電極に対向した位置にない電極針（８Ｂ）は機能せずに待機中にある。連続使用により、ターゲット電極に対向している電極針に、溶融紡糸の際に発生した低重合物や空気中の塵や埃等が堆積して、連続フィラメント群の開繊性の低下が発生した際に、回転軸を回転させて待機中の電極針をターゲット電極に対向した位置に配置し、この電極針を作用させる。

図３は、回転軸に対して、回転可能な状態で電極針（８）の先端が４方向を向いて回転軸（９）に配設された例を示している。

図４は、複数の電極針（８）を具備した略平板状部材（１０）を４面有して、電極針の先端が４方向を向くように前記平板状部材が回転軸（９）に配設された例を示している。電極針の先端が異なる方向を向くように、回転軸に配設する態様としては、図４に示すように、電極針を具備した略平板状部材を２面以上有し、前記平板状部材が、回転軸に配設されてなり、かつ回転軸を回転させることにより各平板状部材の電極針がターゲット電極に対向するように配設しているものも好ましい。このとき、面の数が多くなると、各面に配設した電極針同士が干渉しあって、異常放電を起こす可能性が発生するため、２〜５面であることが好ましく、より好ましくは２〜４面である。また、平板状部材の面の形態は水平である必要はなく、電極針がターゲット電極に対向するように配設されればよく、湾曲状であってもよい。

また、同一方向を向いて配設させる電極針は、図２や図４に示すように、縦方向および／または横方向に複数配設させてもよい。

なお、図２〜４は、コロナ放電電極のみを図示したものであるが、通常、コロナ放電電極は、絶縁性の樹脂ブロック（図示していない）内に収納されて使用される。

本発明のコロナ放電装置を採用できる熱可塑性重合体としては、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く、例えば、ポリエステル系重合体、ポリアミド系重合体、ポリオレフィン系重合体等の熱可塑性重合体を挙げることができる。

本発明のように、コロナ放電電極とターゲット電極とからなり、対向する位置にあるコロナ放電電極とターゲット電極との間のコロナ放電を利用して連続フィラメント群を開繊するコロナ放電装置において、コロナ放電電極において、複数の電極針が、回転軸に対して電極針の先端が２方向以上の異なる方向を向いて配設されてなり、回転軸を回転させることにより各電極針がターゲット電極に対向するように配設しているため、コロナ放電電極の電極針等に低重合物等が堆積することにより連続フィラメント群の開繊性が低下した際に、回転軸を回転させることにより、待機中の電極針をターゲット電極に対向した位置に配置し、良好な開繊性を維持させることができる。また、コロナ放電電極そのものを取り外し等により交換することなしに、電極針の交換作業を行うことができるため、交換に要する作業時間が少なく、交換作業による稼働率低下を最小限に抑えることができ、安定した開繊状態を維持することが可能である。

以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。

実施例
ポリエチレンテレフタレートからなる不織ウェブを、図１に示すごときスパンボンド製造装置を用いて製造するにあたり、開繊装置として、図４に示すごとき構造のコロナ放電電極（複数の電極針を有する平板状部材を回転軸の４面に配設させてなるもの）と、ターゲット電極とからなるコロナ放電装置を幅方向に２５０セット設置した。極限粘度０．７０のポリエチレンテレフタレートのチップを通常の溶融紡糸装置を用いて温度２８５℃で溶融紡出し、溶融紡出したフィラメント群を冷却装置で冷却して、紡糸口金の下流に該口金に対応して配設したエアーサッカにより５０００ｍ／分で牽引・延伸・引き取り、連続フィラメントを開繊装置に通過させて開繊した後、連続して移動式捕集面上に捕集・堆積させ、単糸繊度が３．３デシテックスの連続フィラメントからなる不織ウェブを製造した。なお、開繊装置１セット当たり、３６ｇ／分の連続フィラメント群を通過させて開繊させた。この不織ウェブを連続生産するに際し５日毎に回転軸を回転させてコロナ放電電極の更新を行った。このコロナ放電電極の更新に要した時間は平均２９分であった。

比較例
開繊装置として、特開２００３−８９９２１号公報に記載のごとき、コロナ放電電極とこれを保持する取り付けプレートに分割し、コロナ放電電極のみの交換を可能にしたのものを用いたこと以外は、実施例と同様に不織ウェブを連続生産し、５日毎に取り付けプレートからコロナ放電電極を取り外し、コロナ放電電極の交換を行った。このコロナ放電電極の交換に要した時間は平均１０４分であり、実施例の約４倍の時間を要した。

スパンボンド法による不織ウェブの製造工程を示す概略図である。本発明のコロナ放電装置の一実施態様を示す概略図である。コロナ放電電極における電極針の配設状態の一例を示す概略図である。コロナ放電電極における電極針の配設状態の一例を示す概略図である。

符号の説明

Ｙ連続フィラメント群
１紡糸口金
２エアーサッカ
３コロナ放電装置（開繊装置）
４移動式捕集面
５不織ウェブ
６コロナ放電電極
７ターゲット電極
８電極針
９回転軸
１０平板状部材

Claims

コロナ放電電極とターゲット電極とからなり、対向する位置にあるコロナ放電電極とターゲット電極との間のコロナ放電によって連続フィラメント群を開繊するためのコロナ放電装置であって、
コロナ放電電極においては、複数の電極針が、回転軸に対して電極針の先端が２方向以上の異なる方向を向いて配設されてなり、かつ、回転軸を回転させることにより各電極針がターゲット電極に対向可能なように配設していることを特徴とするコロナ放電装置。
コロナ放電電極とターゲット電極とからなり、対向する位置にあるコロナ放電電極とターゲット電極との間のコロナ放電によって連続フィラメント群を開繊するためのコロナ放電装置であって、
コロナ放電電極においては、電極針を具備した略平板状部材を２面以上有し、前記平板状部材が、回転軸に配設されてなり、かつ回転軸を回転させることにより各平板状部材が具備する電極針がターゲット電極に対向可能なように配設していることを特徴とするコロナ放電装置。
請求項１または２記載のコロナ放電装置を用いて、回転軸を回転させ、電極針がターゲット電極に対向する位置で固定し、コロナ放電電極とターゲット電極との間にコロナ放電を発生させ、該コロナ放電電極とターゲット電極との間に連続フィラメント群を通過させることを特徴とする連続フィラメント群の開繊方法。
スパンボンド法による不織ウェブの製造方法において、紡糸口金から紡出された熱可塑性重合体からなる連続フィラメント群をエアーサッカにより牽引、延伸、引き取った後、請求項１または２記載のコロナ放電装置を用いて、コロナ放電電極とターゲット電極との間にコロナ放電を発生させ、該コロナ放電電極とターゲット電極との間に連続フィラメント群を通過させることにより開繊させて、移動式捕集面上に捕集、堆積させて不織ウェブを得ることを特徴とする不織ウェブの製造方法。