JP4994453B2 - 成形されたモノコンポーネント単層レスピレータ - Google Patents
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Description
a)配向及び繊維構造を保持する間に更に軟化されてもよい取扱可能な凝集性ウェブを形成するために固着された、同一のポリマー組成物の部分的結晶性及び部分的非晶質の配向溶融紡糸繊維のウェブを形成するのに十分な熱的条件下で、モノコンポーネント高分子繊維を溶融紡糸すること、捕集すること、加熱すること及び急冷することによって、連続的なモノコンポーネント高分子繊維のモノコンポーネント単層不織布ウェブを形成する工程、
b)ウェブを荷電する工程、及び
c)荷電されたウェブを成形してカップ型多孔質モノコンポーネント単層マトリックスを形成し、マトリックス繊維は、少なくとも数箇所の繊維交点にて互いに固着され、マトリックスは、1Nを超えるキング剛度を有する工程を含む、成形レスピレータを作製するための方法を提供する。
図2〜図4に示されたもののような装置を使用して、チバスペシャルティケミカルズ(Ciba Specialty Chemicals)からの0.75重量%のキマソーブ(CHIMASSORB)944ヒンダードアミン光安定剤が添加された、トータルペトロケミカルズ(Total Petrochemicals)から入手可能な70のメルトフローレートインデックスを有するフィナ(FINA)3860ポリプロピレンから、モノコンポーネント単層ウェブを形成した。押出ヘッド10には、36個のオリフィスが18列あり、それぞれは、ダイの中央で16mm(0.63インチ)の間隙により隔てられた2つの9列のブロックに分かれており、合計648個のオリフィスとなっている。6.4mm(0.25インチ)の間隔を有する千鳥状のパターンでオリフィスを配列した。ポリマーを0.2g/穴/分で押出ヘッドに供給し、ここで、ポリマーを235℃(455°F)の温度に加熱した。2つの急冷空気ストリーム(図2の18b;ストリーム18aは採用されなかった)を、上側ストリームとして高さ406mm(16インチ)の急冷ボックスから0.42m/秒(83フィート/分)の概算面速度及び7.2℃(45°F)の温度で、及び下側ストリームとして高さ197mm(7.75インチ)の急冷ボックスから0.16m/秒(31フィート/分)の面速度の概算面速度及び周囲室温で供給した。0.76mm(0.030インチ)のエアナイフ間隙(ベリガン(Berrigan)らにおいて30)、0.08MPa(12psig)の圧力でエアナイフに供給した空気、5.1mm(0.20インチ)幅のアテニュエータ頂部間隙、4.7mm(0.185インチ)幅のアテニュエータ底部間隙、及び長さ152mm(6インチ)のアテニュエータ側部(ベリガン(Berrigan))らにおいて36)を使用した、ベリガン(Berrigan))らに示されたもののような可動壁アテニュエータを採用した。押出ヘッド10からアテニュエータ16までの距離(図2の17)は、78.7cm(31インチ)であり、アテニュエータ16から捕集ベルト19までの距離(図2の21)は、68.6cm(27インチ)であった。溶融紡糸繊維ストリームを捕集ベルト19上に約53cm(約21インチ)の幅で堆積させた。捕集ベルト19は、約1.8m/min(6フィート/分)の速度で移動した。捕集ベルト19下の真空を、約1.5kPa(6インチ)〜3kPa(12インチH2O)の範囲内であると推定した。プレート111の区域115は、23%の開いた区域を生じさせる千鳥状空隙部の状態における直径1.6mm(0.062インチ)の開口部を有し;ウェブ抑え区域116は、30%の開いた区域を生じさせる千鳥状空隙部の状態における直径1.6mm(0.062インチ)の開口部を有し;加熱/固着区域117及び急冷区域118は、63%の開いた区域を生じさせる千鳥状空隙部の状態における直径4.0mm(0.156インチ)の開口部を有した。3.8cm×55.9cm(1.5インチ×22インチ)のスロット109にて約14.2m3/分(500フィート3/分)の空気を提供するのに十分な速度で、導管107を通して空気を供給した。プレートの底部108は、コレクタ19上の捕集されたウェブ20から1.9cm(3/4インチ)〜2.54cm(1インチ)であった。急冷流れ加熱装置(quenched flow heater)のスロット109を通過する空気の温度は、ハウジング101への加熱された空気の入口点にて測定したとき、164℃(327°F)であった。
以下に示された他の場合を除いて実施例1の一般法を使用して、1.5重量%のトリステアリルメラミン(試験2−1)又は0.5重量%のキマソーブ(CHIMASSORB)944ヒンダードアミン光安定剤(試験2−2)が添加されたフィナ(FINA)3860ポリプロピレンから、2つのモノコンポーネント単層ウェブを形成した。4.6mm(0.18インチ)の底部間隙幅(ベリガン(Berrigan))らの図2の34)を使用した、米国特許第6,607,624 B2号(ベリガン(Berrigan))ら)に示されたもののような可動壁アテニュエータを採用した。同様の試料に基づいて、繊維を、およそ11μmのメジアン繊維径を有すると推定した。捕集ベルト19は、試験番号2−1のウェブに関して0.030m/s(6fpm)、及び試験番号2−2のウェブに関して0.033m/s(6.5fpm)の速度で移動した。スロット109を通過する空気の温度は、160℃(320°F)であった。標準的な方法及び設備を使用して、自己支持性及び取扱可能となるのに十分な一体性で、急冷領域120を離れたウェブを固着させた。160gsmの坪量を有するウェブが得られた。ウェブは、2つのステンレス鋼の直径254mm(10インチ)のカレンダロールのニップを0.025m/s(5フィート/分)で通過した。カレンダ間隙を0.51mm(0.020インチ)に維持し、両方のカレンダロールを146℃(295°F)に加熱した。米国特許第5,496,507号(アンガドジバンド(Angadjivand))ら)に教示された手法により蒸留水を用いて、カレンダー加工されたウェブをハイトロチャージ(hydrocharged)し、周囲条件で一晩平らに吊るすことによって乾燥させ、次いで、加熱した液圧式成形プレスを使用して平滑なカップ型成形レスピレータに形成した。NaClチャレンジを使用すると、荷電されたウェブは、0.47(試験番号2−1)及び0.71(試験番号2−2)の初期品質係数QF値を有した。0.51mm(0.020インチ)の成形間隙部及び5秒の滞留時間を使用して、152℃(305°F)で成形が実行された。完成したレスピレータは、145cm2の概算外部表面積を有した。ウェブのコレクタ側をカップ内側にした状態で、ウェブを成形した。得られるカップ型成形マトリックスは、手作業で評価したとき、良好な剛度を有した。初期圧力低下及び初期透過%を決定するために、また圧力低下、%NaCl透過、及び最大透過でのNaClのミリグラム(最大透過の時間までのフィルターに対する総重量チャレンジ)を決定するために、上記のようなNaClチャレンジエアゾールを使用して成形マトリックスを負荷試験した。それらの結果を下の表2に示す。
Claims (4)
- 成形レスピレータを作製するための方法であって、
a)配向及び繊維構造を保持したまま更に軟化される、凝集性の、取扱可能なウェブを形成するために自己固着された、同一のポリマー組成物の部分的結晶性及び部分的非晶質の配向溶融紡糸繊維のウェブを形成する熱的条件下で、モノコンポーネント高分子繊維を溶融紡糸すること、捕集すること、加熱すること及び急冷することによって、連続的な前記モノコンポーネント高分子繊維のモノコンポーネント単層不織布ウェブを形成する工程、
b)前記ウェブを荷電する工程、及び
c)前記荷電されたウェブを成形してカップ型多孔質モノコンポーネント単層マトリックスを形成する工程であって、前記マトリックス繊維は、少なくとも数箇所の繊維交点にて互いに固着され、前記マトリックスは、1Nを超えるキング剛度を有する、工程を含む、方法。 - 連続的な荷電されたモノコンポーネント高分子繊維のカップ型多孔質モノコンポーネント単層マトリックスを含む成形レスピレータであって、
前記繊維は、少なくとも数箇所の繊維交点にて互いに固着された、同一のポリマー組成物の部分的結晶性及び部分的非晶質の配向溶融紡糸高分子繊維であり、
前記マトリックスは、1Nを超えるキング剛度を有する、成形レスピレータ。 - 前記繊維が自己固着される、請求項2に記載の成形レスピレータ。
- 前記マトリックスは、約80〜約250gsmの坪量を有し、
前記マトリックスは、約5〜約40μmの有効繊維直径を有する、請求項2に記載の成形レスピレータ。
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