KR100644346B1

KR100644346B1 - 세로배열부직포의 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR100644346B1
Application number: KR1020000050933A
Authority: KR
Inventors: 구로이와유끼; 구리하라가쯔히꼬; 야베가쯔히로; 니이아끼라; 유메지마신이찌
Original assignee: 닛뽕세끼 유가가꾸가부시끼가이샤; 가부시끼가이샤 고분시가고견규쇼
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2006-11-10
Also published as: TW472093B; KR20010067133A; EP1081262A1; EP1081262B1; JP2001140159A; DE60042806D1; JP4399095B2; CN1291663A; CN1237219C; US6524521B1

Abstract

필라멘트를 고도로 세로방향으로 배열시킨다.

멜트 블로우 다이스 (1)에는, 용융수지 (2)를 압출해서 필라멘트 (11)로 하는 노즐 (3)과, 노즐 (3)에서 압출한 필라멘트 (11)에 드래프트를 보내어 세화 (細化)하기 위한 고속기류를 분사한 슬리트 (6 a, 6 b)가 설치되어진다. 세화된 필라멘트 (11)는 콘베어 (7)상 (上)에 포집되고, 웹으로 되어 반송되어진다. 멜트 블로우 다이스 (1)와 콘베어 (7)와의 사이의 고속기류 (氣流)의 유역에는, 축 (9 a)을 중심으로 화살표 (A) 방향으로 회전되는 기류진동기구 (9)가 설치되어 있다. 기류진동기구 (9)를 회전시키는 것에 의해, 그 주벽면 (周壁面)을 따라 고속기류가 흐르고자 하고 그것에 따라, 필라멘트 (11)가 콘베어 (7)에 의한 반송방향으로 주기적으로 진동된다.

필라멘트상(狀)재료로 구성된 부직포

Description

세로배열부직포의 제조방법 및 제조장치{Method of and Apparatus for Manufacturing Longitudinally Aligned Nonwoven Fabric}

도 1은, 본 발명의 한 실시형태인, 멜트 블로우법에 의한 부직포제조장치의 개략구성도이다.

도 2는, 도 1에 나타낸 기류진동기구의 회전에 의한 필라멘트 흐름의 방향 변화를 설명한 도면이다.

도 3은, 본 발명에 사용된, 스펀본드법에 의한 부직포제조장치의 개략구성도이다.

도 4는, 회전하는 원통체를 가지는 기류진동기구의 정면도 및 측면도이다.

도 5는, 삼각주 (三角柱)형상의 회전체를 가지는 기류진동기구의 정면도 및 측면도이다.

도 6은, 사각주 (四角柱)상의 회전체를 가지는 기류진동기구의 정면도 및 측면도이다.

도 7은, 진동하는 판부재 (板部材)를 가지는 기류진동기구의 일례의 측면도이다.

도 8은, 진동하는 판부재를 가지는 기류진동기구의 다른 예의 측면도이다.

도 9는, 본 발명이 구체적인 여러가지의 실시예 및 비교예의 주된 제조조건 및 물성을 나타낸 표이다.

<부호의 설명>

1 : 멜트 블로우 다이스

2 : 용융수지

3, 23 a : 노즐

5 a, 5 b : 에어 저류소 (貯溜所)

6 a, 6 b : 슬리트

7, 27 : 콘베어

8 : 스프레이 노즐

9, 29 : 기류진동기구

9 a : 축

10 : 기류축

11, 22 : 필라멘트

12 a, 12 b : 연신 실린더

13, 25 : 콘베어 롤

14 : 압압 (壓押)롤

15 : 압압고무롤

16 a, 16 b : 인취 (引取)닙 롤

18 : 세로연신부직포

21 : 스펀본드 다이스

23 : 에젝터

24 : 에어

31 : 원통체

32 a, 32 b : 축부재

33 : 돌출부

34 : 구멍

41, 51 : 회전체

41 a, 51 a : 에지부

61, 71 : 판부재

62, 72 : 회전부재

63, 73 : 연결봉

본 발명은, 필라멘트가 세로방향으로 배열된 부직포, 그것을 세로방향으로 연신한 부직포, 더욱이는, 이들 부직포의 제조방법 및 제조장치에 관한다.

본 발명에 의해 얻어지는 부직포는, 한방향으로 강도를 요하는 부직포나 직교부직포의 원료 웹으로서, 강도, 치수안정성이 있는 부직포로서 사용된다.

부직포의 제법으로서는, 방사에서 직접 부직포로 하는 스펀본드방식, 멜트 블로우 방식, 스펀레이스방식 등 (이하 이들을 포함해서 광의의 스펀본드부직포라 고 부른다)이 있다. 이들의 방식에 의해서 제조된 부직포는, 경제성, 양산성에서 부직포의 주류가 되고 있다.

이들 종래의 광의의 스펀본드 부직포는, 필라멘트가 랜덤인 방향으로 배열된 랜덤부직포이고, 강도가 작고, 치수안정성이 없는 것이 많았다. 본 발명자들은, 이들의 종래의 부직포가 가지는 결점을 개선한, 부직포의 연신방법이나 그것들을 직교적층시킨 부직포의 제법을 발명하였다. (특공평 3-36948호 공보, 특개평 10-204767호 공보등 참조).

또한, 특공소 60-25541호 공보에는, 필라멘트의 사출방향에 대하여 콘베어를 경사시키는 것에 의해 고도로 필라멘트를 한방향으로 배열시키는 방법이 기재되어 있다. 더욱이, 특개평 7-3604호 공보에는, 기류와 함께 분출된 필라멘트를 통풍성의 콘베어 상에 퇴적시켜, 이 콘베어의 뒤쪽에 기류차폐 (遮蔽)수단을 설치하여 기류 제어를 하는 것에 의해, 필라멘트를 세로방향으로 넓혀, 배열성을 향상시키는 방법이 기재되어 있다.

그렇지만, 상술한 종래의 부직포의 제법에서는, 고도로 필라멘트를 배열시키는 정도가 불충분하였다. 특히, 특개평 7-3604호 공보에 개시된 방법에서는, 콘베어의 경사에 따라 에어가 흐르는 것 및 가장 중요한 콘베어 착지점에서 분출 에어의 흡인제거가 되어 있지 않는 것에 의해, 콘베어에 도달한 분출 에어에 의해 콘베어 상에서 필라멘트가 흘러내리거나, 필라멘트의 배열이 흐트러지는 부직포가 있다. 요컨대, 콘베어 상에서의 필라멘트의 흩트러짐을 없게 하는 것이, 고도로 필라 멘트가 배열된 세로배열부직포를 제조하기 위해서는 필요하다.

일반적으로, 필라멘트가 충분히 세로방향으로 배열된 부직포를 얻기 위해서는, 방사공정에 있어서의 필라멘트의 세로배열만으로는 불충분하고, 더욱이 필라멘트의 배열을 좋게 하는 가장 좋은 수단은, 이러한 부직포를 세로방향으로 연신하는 것이다. 그러나, 일반적으로 부직포의 방사 후의 세로연신에 대해서는, 필라멘트의 세로배열이 좋지 않은 것 및 냉각이 불충분한 것에 의해, 연신성이 나쁘고, 고배율로 고강도의 연신을 하는 것이 곤란하다.

본 발명의 목적은, 필라멘트가 고도로 세로방향으로 배열된 세로배열부직포의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 상기 세로배열부직포를 더욱 세로방향으로 연신하여 보다 강도를 향상시킨 세로연신부직포의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 세로배열부직포의 제조방법은, 노즐에서 압출된 다수개의 필라멘트를 콘베어 상에 포집하여 웹으로 한 세로배열부직포의 제조방법이고,

전기 필라멘트를 고속기류에 수반시켜 세화하는 공정과,

전기 고속기류가 흐르는 방향을 전기 콘베어의 진행방향으로 주기적으로 변동시키는 공정도를 가진다.

또한, 본 발명의 세로배열부직포의 제조장치는, 노즐에서 다수개의 필라멘트를 압출하는 방사수단과,

전기 노즐에서 압출된 필라멘트를 세화시키기 위해 전기 필라멘트에 수반시킨 고속기류를 발생하는 고속기류형성수단과,

전기 고속기류에 의해 세화된 필라멘트를 포집하여 반송하는 콘베어와,

전기 고속기류가 흐르는 방향을 전기 콘베어의 진행방향으로 주기적으로 변동시키는 기류진동수단을 갖는다.

상기 본 발명에 의하면, 노즐에서 압출된 다수개의 필라멘트는, 고속기류에 의해 세화되어 콘베어 상에 포집된다. 여기서, 고속기류의 방향은 콘베어의 진행방향 즉 세로방향으로 주기적으로 변동되기 때문에 필라멘트는 이 고속기류에 수반되어 세로방향으로 주기적으로 진동되고, 세로방향으로 부분적으로 접혀 개켜져서 콘베어 상에 포집되어진다. 그 결과, 필라멘트가 세로방향으로 양호하게 배열된 부직포가 얻어진다.

본 발명에 있어서, 부직포의 방사로는 광의의 스펀본드방식을 채용한다. 스펀본드방식은 방사방식으로서 가장 합리화된 방식이고, 경제성에도 양산성에도 우수하기 때문이다. 광의의 스펀본드방식은, 용융 (용제에 의한 용해도 포함되지만, 간편을 위해 본 명세서에서는 열에 의한 용해의 의미로 쓴다) 필라멘트를 음속에 가까운 고속기류 속에서 고배율로 드래프트시켜 세화되는 점에서 공통된다.

본 발명자들이 예의연구를 진행시킨 결과, 이 필라멘트의 세화에 이용되는 고속기류의 방향을 콘베어의 진행방향으로 주기적으로 변동시키는 것으로, 필라멘트의 배열성을 향상시킬 수 있고, 더욱이, 고속기류의 방향은 코안다효과를 이용하면 간편하게 변동시킬 수 있는 것을 찾아내었다. 그 때문에, 고속기류의 흐름 방향 에 대하여 방향 및 거리의 적어도 한쪽이 변화 가능한 벽면을 가지는 기류진동기구를 고속기류의 유역에 설치하고 또는 고속기류의 흐름방향에 대하여 경사된 벽면을 갖아 이 벽면과 고속기류의 기류축과의 거리가 변화 가능한 기류진동기구를 설치하더라도 좋다.

또한, 고속기류를 냉각하는 것으로, 고속기류에 수반되어 세화된 필라멘트를 그 분자가 세로방향으로 배열되기 전에 냉각할 수가 있다. 그 결과, 후단계에서 부직포를 세로방향으로 연신하는 경우, 그 연신성이 향상된다.

본 발명은 더욱이 세로연신부직포의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 세로연신부직포의 제조방법은 상기 본 발명의 세로배열부직포의 제조방법에 기재된 방법에서 세로배열부직포를 제조하는 공정과, 전기 세로배열부직포를 세로방향으로 연신하는 공정을 갖는다.

본 발명의 세로연신부직포의 제조장치는, 상기 본 발명의 세로배열부직포의 제조장치와 전기 세로배열부직포의 제조장치로 제조된 세로배열부직포를 세로방향으로 연신하는 연신장치를 갖는다.

상기한 바와 같이 본 발명의 세로연신부직포의 제조방법 및 제조장치에서는, 필라멘트가 고도로 세로방향으로 배열된 부직포를 더욱 세로방향으로 연신하기 때문에, 세로방향의 강도에 뛰어 난 부직포가 얻어진다.

또, 본 발명에 있어서, 필라멘트의 배열방향이나 연신방향 등을 설명할 경우에 사용되는 「세로방향」이란, 부직포를 제조할 때의 기계방향 즉 부직포의 보냄 방향을 의미하고, 「가로방향」이란, 세로방향과 직각인 방향, 즉 부직포의 폭방향을 의미한다.

<발명의 실시의 형태>

이어서, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태인, 멜트 블로우법에 의한 부직포제조장치의 개략구성도이다. 도 1에 나타낸 부직포제조장치는, 주로 멜트 블로우 다이스(1)와 콘베어 (7)로 구성된 방사 유니트와, 연신 실린더 (12 a, 12 b), 인취 닙 롤 (16 a, 16 b) 등으로 구성된 연신 유니트를 갖는다.

멜트 블로우 다이스 (1)는, 선단 (하단)에 다수의 노즐 (3)를 갖고, 기어 펌프 (도시하지 않음)로 부터 송입된 용융수지 (2)가 노즐 (3)에서 눌려 내보내어지는 것으로, 다수의 필라멘트 (11)가 형성된다. 또, 도 1에서는 멜트 블로우 다이스 (1)는 내부구조를 명료하게 하기 위해 단면을 나타내고 있고, 노즐 (3)은 한개밖에 나타내고 있지 않다.

또한, 각 노즐 (3)의 양측에는 각각 에어 저류소(5 a, 5 b)가 설치되어 있다. 수지의 융점 이상으로 가열된 고압가열에어는, 이들 에어 저류소(5 a, 5 b)에 송입되고, 에어 저류소(5 a, 5 b)와 연통되어 멜트 블로우 다이스 (1)의 선단에 개구된 슬리트 (6 a, 6 b)에서 분출된다. 이것에 의해, 노즐 (3)에서의 필라멘트(11)의 압출방향과 거의 평행한 고속기류가 생긴다. 이 고속기류에 의해, 노즐(3)에서 압출된 필라멘트 (11)는 드래프트가능한 용융상태로 유지되고, 고속기류의 마찰력에 의해 필라멘트 (11)에 드래프트가 부여되어, 필라멘트 (11)가 세경화된다. 상기 의 기구는, 통상의 멜트 블로우법과 마찬가지이다. 고속기류의 온도는, 필라멘트 (11)의 방사온도보다도 80 ℃이상, 바람직하게는 120 ℃ 이상 높게 한다.

멜트 블로우 다이스 (1)를 사용하여 필라멘트 (11)을 형성하는 방법으로는, 고속기류의 온도를 높게 하는 것에 의해, 노즐 (3)로부터 압출된 직후의 필라멘트 (11)의 온도를 필라멘트 (11)의 융점보다도 충분히 높게 할 수가 있기 때문에, 필라멘트 (11)의 분자배향을 작게 할 수가 있다.

멜트 블로우 다이스 (1)의 아래쪽에는 콘베어 (7)가 배치된다. 콘베어 (7)는, 도시하지 않은 구동원 (驅動原)에 의해 회전되는 콘베어 롤 (13)나 그 밖의 롤에 걸쳐 둘러 싸여져 있고, 콘베어 롤 (13)의 회전에 의해 콘베어 롤 (7)을 구동하는 것으로, 노즐 (3)에서 압출된 필라멘트 (11)는 도시한 오른쪽 방향으로 반송된다.

멜트 블로우 다이스 (1)의 근방의, 슬리트 (6 a, 6 b) 에 의한 고속기류가 발생되어 있는 영역에는, 타원주상 (

圓柱狀)의 기류진동기구 (9)가 설치되어 있다. 기류진동기구 (9)는, 콘베어 (7)상에서의 필라멘트 (11)은 반송방향으로 거의 직교시켜 이 축 (9 a)을 배치시키고, 이 축 (9 a)을 회전시키는 것으로 축 (9 a)을 중심으로 도시된 화살표 (A) 방향으로 회전된다. 이와 같이, 고속기류의 유역에 타원주상의 기류진동기구 (9)를 배치하여, 회전시키는 것으로, 필라멘트 (11)의 흐르는 방향을 바꿀 수 있다.

필라멘트 (11)는, 노즐 (3)의 양측의 슬리트 (6 a, 6 b)에서 분출된 고압가열 에어가 합류된 흐름인 고속기류를 따라 흐른다. 고속기류는, 슬리트 (6 a, 6 b) 에서 분출된 고압가열 에어가 합류되어, 콘베어 (7)의 반송면과 거의 수직한 방향으로 흐른다.

그런데, 기체나 액체의 분류중에 벽이 존재하고 있을 때, 분류축의 방향과 벽면의 방향이 떨어져 있어도, 분류가 벽면을 따르는 방향의 근처를 흐르는 경향이 있다는 것은 일반적으로 알려져 있다. 이것을 코안다 (Coanda)효과라고 한다. 기류진동기구 (9)는, 이 코안다효과를 이용하여 필라멘트 (11)의 흐름의 방향을 바꾼다.

이하에서, 기류진동기구 (9)의 회전에 의한, 필라멘트 (11)의 흐름의 방향의 변화에 관해서 도 2a∼c를 참조하여 설명한다.

도 2a에 나타난 상태에서는, 기류진동기구 (9)의 타원형 단면의 장축 (長軸)은, 고속기류의 기류축 (10)과 거의 평행하고, 기류진동기구 (9)의 주벽면 (9 b)과 기류축 (10)과의 거리는 가장 크다. 이때, 기류진동기구 (9)의 주벽면 (9 b )에 의한 코안다효과는 가장 작고, 고속기류는 거의 기류축 (10)을 따르고 있고, 필라멘트 (11)도 거의 기류축 (10)을 따라 흐른다.

기류진동기구 (9)가 회전하게 되어, 도 2b에 나타낸 것 같이 기류진동기구 (9)의 타원형 단면의 장축이 고속기류의 기류축 (10)에 대하여 경사를 가지게 되면, 기류진동기구 (9)의 주벽면 (9 b)과 기류축과의 거리가 점차로 작아지게 되어, 이것에 따라 코안다효과가 커지게 된다. 이 상태에서는, 기류진동기구 (9)는 타원주상이므로, 그 주벽면 (9 b)과 기류축 (10)과의 거리는, 고속기류의 흐름방향 하류를 향하여 점차로 커진다. 따라서, 고속기류는 이 주벽면 (9 b)에 따라 흐르고자 하고, 그것에 따라서 필라멘트 (11)는 기류진동기구 (9)측에 끌어 당겨진다.

더욱이 기류진동기구 (9)가 회전하여, 도 2c에 나타낸는 것같이 가동부재(可動部材) (9)의 타원형 단면의 장축이 기류축 (10)과 수직으로 되면 , 기류진동기구 (9)의 주벽면 (9 b)와 기류축 (10)과의 거리는 가장 작아지게 된다. 이 때 코안다효과는 가장 크고, 또한, 고속기류의 흐름방향에 대하여 주벽면 (9 b)의 기류축 (10)과의 거리가 가장 가까운 위치에서도 하류측에서는, 기류축 (10)에 대한 주벽면 (9 b)의 각도는, 도 2b에 나타낸 상태보다도 커지게 된다. 따라서, 필라멘트 (11)는, 도 2b에 나타낸 상태보다도 더욱 기류진동기구 (9)측에 끌어 당겨진다.

도 2c에 나타낸 상태보다도 더욱 기류진동기구 (9)가 회전하면, 기류진동기구 (9)의 주벽면 (9 a)와 기류축 (10)과의 거리가 점차로 커짐과 함께, 기류축 (10)에 대한 주벽면 (9 a)의 각도도 작아지게 되어, 필라멘트 (11)의 흐름방향이 기류축 (10)과 평행한 방향으로 가까워 진다. 그리고, 기류진동기구 (9)가 도 2a에 나타낸 상태에서 180 ℃회전하면, 다시 도 2a에 나타낸 것과 같은 상태로 되고, 그 후는, 상술한 일련의 동작을 반복한다.

이것에 의해, 도 2a∼c에 나타낸 범위에서 필라멘트 (11)를 주기적으로 진동시킬 수 있다. 여기서 도 1을 참조하면, 전술하였던 것같이, 기류진동기구 (9)의 축 (9 a)은 콘베어 (7)에 의한 필라멘트 (11)의 반송방향과 직교하여 배치되어지므로, 필라멘트 (11)는, 콘베어 (7)에 의한 반송방향 즉 세로방향으로 진동되어진다.

또, 기류진동기구 (9)의 폭, 즉 폭 (9 a)과 평행한 방향에 있어서의 길이는, 멜트 블로우 다이스 (1)(도 1참조)에 의해서 방사된 필라멘트군 (群)의 폭보다도 100 mm 이상 큰 것이 바람직하다. 이것보다도 기류진동기구 (9)의 폭이 작으면, 필라멘트군의 양단부에서 고속기류의 흐름방향이 충분히 바뀌어지지 않고, 필라멘트군의 양단부에서의 필라멘트 (11)의 세로방향의 배열이 불충분하게 될 우려가 있다. 또한, 기류진동기구 (9)의 벽면과 고속기류의 기류축과의 거리는, 가장 작은 때로 25 mm 이하, 바람직하게는 15 mm 이하이다. 기류진동기구 (9)와 기류축과의 거리가 이 이상 커지게 되면, 고속기류가 기류진동기구 (9)에 끌어 당겨지는 효과가 작아, 필라멘트 (11)를 충분히 진동시킬 수 없게 된다.

더욱이, 필라멘트 (11)의 진동폭은, 고속기류의 유속과 기류진동기구 (9)의 회전속도에 의존한다. 즉, 기류진동기구 (9)의 회전에 의한, 기류진동기구의 벽면의, 고속기류의 기류축에 대한 거리의 변동을, 기류진동기구 (9)의 벽면의 진동으로서 생각한 경우, 필라멘트 (11)의 진동폭을 최대로 하는 벽면의 진동수가 존재한다. 이 특정한 진동수는 방사조건에 의해서 다르지만, 이 진동수 이외에서는, 벽면의 진동수와 고속기류가 가지는 고유의 진동수가 다르기 때문에, 고속기류를 가속하는 효과가 작아지게 되어, 필라멘트 (11)의 진동폭도 작아지게 된다. 또한, 벽면의 진동수가 이 특정한 진동수의 정수배인 경우라도, 벽면의 진동은 고속기류의 고유의 진동과는 일치하고는 있지만, 고속기류를 가속시키는 효과는 작다. 본 실시형태에서는, 필라멘트 (11)의 진동폭이 최대가 되도록 기류진동기구 (9)를 회전시키고 있다.

고속기류의 속도는 10 m /s e c이상, 바람직하게 15 m / s e c 이상이다. 이것 이하의 속도에서는, 기류는 기류진동기구 (9)의 벽면에 충분히 끌어 당겨지지 않고, 결과적으로 필라멘트 (11)를 충분히 진동시킬 수 없게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 멜트 블로우 다이스 (1)와 콘베어 (7)와의 사이에는, 스프레이 노즐 (8)이 설치되어 있다. 스프레이 노즐 (8)은, 고속기류 속으로 무상 (霧狀)의 물을 분무하는 것으로, 이것에 의해 필라멘트 (11)가 냉각되어, 급속히 응고된다. 스프레이 노즐 (8b)은 실제로는 각 복수개 설치되지만, 번잡함을 피하기 위해서 도 1에서는 1개만을 나타내었다.

응고된 필라멘트 (11)는, 세로방향으로 진동되면서 콘베어 (7)상에 집적되고, 세로방향으로 부분적으로 접혀 개켜서 연속적으로 포집된다.

콘베어 (7)상의 필라멘트 (11)는, 콘베어 (7)에 의해 도시의 오른쪽에 반송되고, 연신온도로 가열된 연신 실린더 (12 a)와 압압롤(14)에 닙되어, 연신실린더 (12 a)로 이동된다. 그 후, 필라멘트 (11)는, 연신 실린더 (12b)와 압압고무 롤 (15)에 닙되어 연신 실린더 (12b)로 이동되어, 2개의 연신 실린더 (12 a, 12 b)에 밀착된다. 이와 같이 필라멘트 (11)가 연신 실린더 (12 a, 12 b)에 밀착되면서 보내여지는 것으로, 필라멘트 (11)는, 세로방향으로 부분적으로 접혀 개켜진 상태로, 인접하는 필라멘트끼리가 융착된 웹으로 된다.

연신 실린더 (12 a, 12 b)에 밀착하여 보내여지는 것에 의해 얻어진 웹은, 더욱, 인취 닙 롤 (16 a, 16 b) (후단의 인취 닙 롤 (16 b)는 고무제)에서 인수된다. 인취 닙 롤 (16 a, 16 b)의 주속은 연신 실린더 (12 a, 12 b)의 주속보다도 크고, 이것에 의해 웹은 세로방향으로 연신되어, 세로연신부직포 (18)가 된다.

이상 설명하였던 것같이, 기류진동기구 (9)에서 고속기류의 방향을 세로방향 으로 변화시키는 것에 의해 필라멘트 (11)를 세로방향으로 진동시켜 콘베어 (7)상에 집적시키는 것으로, 콘베어 (7)상에서의 필라멘트 (11)의 세로방향으로의 배열성을 향상시키고, 콘베어 상에서의 필라멘트 (11)의 접어 개킴폭을 크게 할 수 있다. 예컨대, 특개평 10-204767호 공보에 개시되어 있는 수단에서는 접어 개킴폭은 100 mm 전후인 것에 대하여, 본 발명에 의하면 300 mm 이상의 것도 용이히게 얻을 수 있다. 이러한 필라멘트 (11)의 배열은, 웹의 세로방향의 강도를 향상시키는데 효과가 있다.

또한, 웹을 세로방향으로 연신하는 것에 의해, 필라멘트 (11)의 세로방향으로의 배열성을 보다 향상시킬 수 있다. 더욱이, 필라멘트 (11)가 세로방향으로 배열되고 있는 웹을 세로연신하면, 필라멘트 (11)가 실질적으로 연신되는 확률이 높아지게 되어, 최종 연신 웹의 강도도 커진다. 필라멘트의 배열이 나쁘면, 웹을 연신하더라도 필라멘트사이의 간격이 넓어질 뿐이고 필라멘트가 실질적으로 연신되는 확률이 낮아 져, 연신후의 충분한 강도가 얻어지지 않게 된다.

또한, 접어 개킴이 큰 것은, 필라멘트 (11)를 세로방향으로 배열시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, 후술하는 근접연신에 있어서의 연신간거리가 길더라도 충분히 강도를 얻을 수 있는 연신이 가능해진다.

그런데, 통상의 멜트 블로우방사에서는, 필라멘트는 열풍과 함께 콘베어에 직선적으로 충돌하기 때문에, 콘베어에 도달하기까지의 시간 즉 냉각시간이 짧다. 또한, 노즐과 콘베어와의 거리를 지나치게 크게 하면, 웹의 옷감의 질 (평량이 부분적인 균일성)이 나쁘게 된다. 따라서, 통상의 멜트 블로우방사에서는, 노즐과 콘 베어와의 거리는 300 mm 전후로 되어 있다. 이것에 대하여 본 발명에서는, 필라멘트가 크게 진동되기 때문에, 필라멘트가 콘베어 (7)에 도달하기까지의 시간이 길어지고, 노즐과 콘베어와의 거리를 크게 하지 않더라도 필라멘트를 양호하게 냉각할 수가 있다. 또한, 이유는 반드시 명확한 것은 아니지만, 웹의 옷감의 질도 오히려 양호하게 되는 것이 실험의 결과 분명해졌다.

얻어진 세로연신부직포 (18)는, 더욱 필요에 따라서 연신되어도 좋고, 열처리나 열엠보스 등의 부분접착처리 등의 후처리를 행해도 좋다.

전술하였던 것같이, 본 실시형태에서는, 방사한 웹을 세로방향으로 연신하는 것에 의해, 필라멘트의 배열성을 더욱 향상시키고 있다. 따라서, 방사수단은, 연신성이 좋은 필라멘트로 이루어진 웹으로서 방사하는 것도 가능하다. 그 때문에 필라멘트가 충분히 급냉되어, 연신응력이 적고 신도가 큰 필라멘트로 이루어진 웹으로 할 필요가 있다. 그 수단으로서 가장 유효한 것이, 상술하였던 것같이 스프레이 노즐 (8)에서 무상의 물을 분무하여, 고속기류에 무상의 액체를 포함하게 하는 것이다.

그 무상의 액체에, 소위 방사·연신용 유제 (油劑)라고 칭하는 연신성이나 정전제거 등의 성질을 부여할 수가 있는 유제를 첨가하는 것도, 그 후의 연신성을 향상시키는 것과 함께, 보푸라기도 적게 할 수 있고, 더욱이 연신후의 강도 및 신도도 향상시킬 수 있다고 하는 점에서 유효하다. 또, 스프레이 노즐 (8)에서 분사된 유체는, 필라멘트 (11)를 냉각할 수 있는 것이면 반드시 수분을 포함할 필요는 없고, 냉 에어라도 좋다.

웹의 연신배율은, 웹을 구성하는 필라멘트의 폴리머의 종류나 웹의 방사수단은 배열수단, 목적으로 하는 세로방향 및 가로방향의 강도나 신도 등에 따라서 다르다. 그러나, 어느 쪽의 종류나 수단을 사용해도, 본 발명의 목적인 웹의 고배열성, 고강도를 달성할 수 있는 연신배율이 선택되어 진다. 특히, 통상의 부직포보다도 고배율로 연신 하는 것에 의해, 필라멘트지름이 좁아지고, 그것에 의해, 파인데이어의 부직포로 되고, 촉감이나 필터특성을 개선할 수 있다.

그 연신배율은, 연신전의 웹에 연신방향으로 정해진 간격으로 넣은 마크에 의해 이하의 식으로 정의된다.

연신배율= [연신후의 마크사이의 길이] / [연신전의 마크사이의 길이]

여기서 말하는 연신배율은, 통상의 장섬유필라멘트 얀의 연신과 같이, 반드시 필라멘트 한개 한개의 연신배율을 의미하지 않는다.

이상, 본 실시형태에서는, 하나의 기류진동기구 (9)를 설치한 예에 관해서 설명하였지만, 기류진동기구 (9)의 수는 한개에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라서 복수개 설치하고, 필라멘트 (11)의 진동폭을 보다 크게 해도 좋다.

이하에서, 본 발명에 사용할 수 있는 필라멘트, 방사수단, 연신수단, 기류진동기구의 여러가지의 예에 관해서 설명한다.

필라멘트

본 발명에 사용되는 필라멘트에 적합한 폴리머로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리염화비닐계 수지, 폴리우레탄, 불소계수지 등의 열가소성수지 및 이들의 변성수지를 사용할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아크릴니트릴계 수지 등의 습식 또는 건식의 방사수단에 의한 수지도 사용할 수가 있다.

또한, 본 발명에서는, 본 출원인이 국제공개 W0 96/17121호 공보에 개시했던 이종 (異種) 폴리머로 이루어진 필라멘트나, 콘쥬게이트 필라멘트를 사용하는 것도 가능하다.

또, 웹은 필라멘트의 세로방향의 배열을 유지하면서, 웹 폭을 확폭 (擴幅)하여 사용하는 경우도 있다. 그 때, 약간 필라멘트는 사교 (斜交)한다.

본 발명에 있어서의 필라멘트는 장섬유필라멘트이다. 여기서 말하는 장섬유 필라멘트란 실질적으로 장섬유라면 좋고, 평균길이가 100 mm을 넘는 것을 말한다. 또한, 방사직후의 필라멘트의 직경이 50 ㎛ 이상에서는 필라멘트가 강직 (剛直)하기 때문에 교락 (交絡)이 불충분하게 된다. 그래서 본 발명에 사용되는 필라멘트의 직경은, 바람직하게는 30 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 25 ㎛ 이하이다. 특히 강도가 강한 부직포를 바라는 경우는, 연신 후의 필라멘트지름이 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 필라멘트의 지름 및 길이는, 확대현미경사진에서 측정한다.

방사수단

필라멘트 (11)의 방사수단으로서, 광의의 스펀본드법인 멜트 블로우법에 의한 것에 관해서 설명하였지만, 이하에서, 협의의 스펀본드법을 사용한 예에 관해서 설명한다.

도 3은, 협의의 스펀본드법을 사용한 부직포제조장치의 개략구성도이다. 통상의 스펀본드방사로는, 다수의 방사공 (紡絲孔)을 가진 스펀본드 다이스 (21)에서 방사된 다수의 필라멘트 (22)는, 에젝터 (23)에서 에어 (24)에 의해 흡인되고, 에젝터 (23)의 노즐 (23 a)에 의해 가속된 에어인 고속기류에 수반되어 콘베어 (27)의 위에 집적된다. 콘베어 (27)는, 콘베어 롤 (25)에 의해 구동되어, 필라멘트(22)를 도시한 오른쪽으로 반송한다.

에젝터 (23)와 콘베어 (27)와의 사이의, 고속기류의 유역에는, 타원형단면을 가진 기류진동기구 (29)가 배치된다. 기류진동기구 (29)는, 도 1에 나타낸 것과 마찬가지이고, 도 2에 나타낸 화살표 (A) 방향으로 회전하는 것으로 고속기류의 방향을 콘베어 (27)에 의한 필라멘트 (22)의 반송방향으로 주기적으로 변화시킨다. 이것에 의해, 에젝터 (23)에서 방출된 필라멘트 (22)는, 방향이 주기적으로 변화되는 고속기류에 따라 흐르고, 세로방향으로 부분적으로 접혀 끼워 넣어져 콘베어(27)상에 집적되고, 콘베어 (27)에 의해 반송된다. 콘베어 (27)상에 세로배열되어 집적된 필라멘트 (22)는, 그 후 필요에 따라서 열엠보스하여, 제품이 된다.

본 발명의 방사수단이 협의의 스펀본드법이나 스펀레이스법인 경우는, 필라멘트의 분자배향이 이미 되어 있는 경우도 있지만, 이러한 경우이더라도, 본 발명에 의해 필라멘트의 배열을 비약적으로 향상시키는 것이 가능하고, 세로방향으로 강한 부직포를 얻을 수 있다.

필라멘트의 분자배향이 큰 경우는, 필라멘트에 신도가 없고, 연신장력이 높아지므로, 고배율의 후연신이 곤란하게 되는 경우도 있다. 고배율의 후연신을 바라는 경우는, 본 발명자가 특개평 10-204767호 공보에 나타낸 것같이 노즐 직하로 필라멘트를 냉각하는 것에 의해 필라멘트의 분자배향을 작게 하는 것이 유효하다.

또, 광의의 스펀본드부직포의 방사수단에 있어서, 소위 충돌판에 필라멘트를 충돌시키는 방식이 있다 (예컨대, 특공소 49-4026호 공보, 특공평 5-24261호 공보 등 참조). 이러한 충돌판은, 필라멘트를 개섬 (開纖), 확산시켜, 콘베어 상에서의 웹의 이방성 (異方性)을 작게 하는 것을 목적으로 하고있다. 이것에 대해서 본 발명에서 사용되는 기류진동기구는, 웹의 이방성을 크게 한 것, 즉 필라멘트를 한방향으로 양호하게 배열시키는 것을 목적으로 하고 있고, 상기 충돌판과는 목적 및 효과가 다르다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기류진동기구는, 필라멘트에 직접 충돌시키는 것이 아니라, 고속기류의 유역에서 고속기류의 흐름방향을 변화시키고, 더구나 굉장히 짧은 주기로 벽면의 위치를 변동시키는 것이며, 상기 충돌판과는 작용도 다르다.

연신수단

방사수단에 의한 웹을 세로방향으로 연신하는 수단으로서는, 도 1에 나타내었지만 그 외에 여러가지의 연신수단을 사용할 수 있다.

웹의 연신에는, 주로, 방사직후의 예비연신과, 다시 그 후에 연신하는 다단연신이 있다. 그중에서도 특히, 다단연신의 일단째 연신에 근접연신법을 사용하는 것이 본 발명에 적합하다.

근접연신란, 인접하는 2조의 롤의 표면속도의 차에 의해 웹을 연신하는 방식에 있어서, 연신간 거리 (연신의 개시점에서 종점까지의 거리)가 웹의 폭에 비교해서 충분히 좁은 연신법이다. 통상의 근접연신에서는 연신간 거리는 100 mm 이하이지만, 본 발명에서는 필라멘트의 접어 개킴폭이 굉장히 크기 때문에, 연신간 거리 가 수백 mm라도 충분히 근접연신의 효과를 발휘할 수가 있는 것이 실험결과에서 확인할 수 있었다.

연신간 거리를 크게 잡는 것에 의해 연신 롤이나 압압롤의 지름을 크게 할 수가 있다. 그 결과, 연신장치의 설계가 용이하게 되고, 또한, 웹 중의 필라멘트가 롤에 감겨 붙어 버린다고 하는 나쁜 상태도 해소할 수가 있다

근접연신에 있어서의 열은, 통상은 연신 하는 롤을 가열하는 것에 의해 주어지고, 그 연신점이 열풍이나 적외선에 의해 보조적으로 가열된다. 또한, 근접연신할 때의 열원 (熱源)으로서는, 온수나 증기 등도 사용할 수가 있다.

한편, 다단연신에 있어서는, 이단째 이후의 연신에는 근접연신뿐만 아니라, 통상의 웹 (부직포 등에 있어서의 섬유나 필라멘트의 집합체)의 연신에 사용되는 여러가지의 수단을 적용할 수가 있다. 예컨대, 롤 연신, 온수 (溫水)연신, 증기연신, 열반 (熱盤)연신, 롤 압연 등의 연신방식이다. 근접연신이 반드시 필요하지 않는 것은, 일단째의 연신에서 이미 개개의 필라멘트가 세로방향으로 길게 걸쳐져 있기 때문이다.

기류진동기구

기류진동기구는, 필라멘트를 드래프트시키기 위한 고속기류의 방향을 세로방향으로 주기적으로 변화시킬 수 있는 것이면, 어떠한 형태의 것을 사용하더라도 좋다.

이하에서, 기류진동기구의 여러가지의 예에 관해서 도 4∼ 도 8을 사용하여 설명한다.

도 4는, 원통체를 이용한 기류진동기구의 예이다. 이 기류진동기구는 주요한 구성부품으로서 원통체 (31)를 갖고 있다. 원통체 (31)의 양단에는, 축부재 (32 a, 32 b)가 원통체 (31)의 축선과 같은 축상에 일체적으로 설치되어, 이들 축부재 (32a, 32 b)를 회전자재하게 축지하고 도시하지 않은 구동원 (驅動源)에서 회전시키는 것으로, 원통체 (31)는 축부를 중심으로 회전된다. 원통체 (31)의 주벽면에는, 각각 선단부가 곡면 (曲面)으로 구성된 2개의 돌출부 (33)가 일체적으로 설치되어 있다. 돌출부 (33)는, 원통체 (31)의 축선을 사이에 두고 대향하는 위치에, 원통체 (31)의 축선방향을 따라 설치하고 있다.

이것에 의해, 기류진동기구가 회전하면, 원통체 (31)의 주벽면과 돌출부 (33)가 교호로 고속기류의 기류축에 대면하게 된다. 고속기류의 기류축에 원통체 (31)의 주벽면이 대면하고 있을 때는, 기류축과의 거리는 충분히 커서, 고속기류의 흐름에 영향을 주지 않는다. 기류진동기구가 더욱 회전하여, 돌출부 (33)가 기류축과 대면하기 시작하면, 기류축과의 거리가 점차로 작아지게 되어, 코안다효과에 의해 고속기류는 돌출부 (33)의 표면을 따라 흐른다. 따라서, 고속기류를 따라 흐르는 필라멘트는 기류진동기구에 가까이 당겨지고, 결과적으로, 도 1에 나타낸 예와 같이, 필라멘트를 주기적으로 진동시킬 수 있다.

또, 도 4에 나타낸 것같이, 원통체 (31)의 주벽면에, 원통체 (31)의 축선을 따라서 복수 (34)의 구멍을 뚫고, 이들 구멍 (34)에서 공기를 분출시키는 것에 의해, 고속유체의 흐름을 기류진동기구에서 멀어지는 방향으로 변화시켜, 필라멘트의 진동폭을 보다 크게 할 수도 있다. 이 경우는, 한쪽의 축부재 (32 a)를 중공 (中空)으로 하여, 이 축부재 (32 a)에서 원통체 (31)의 내부에 공기를 공급한다. 또한, 도시하지 않지만, 돌출부 (33)에 구멍을 뚫어, 이 구멍에서 공기를 흡인하여 고속기류의 일부를 끌어 들이는 것으로, 고속기류를 보다 돌출부를 따라 흐르기 쉽게 하고, 이것에 의해 필라멘트의 진동폭을 보다 크게 할 수도 있다.

도 5는, 단면이 삼각형의 기류진동기구를 나타낸 예이다. 도 5에 나타낸 기류진동기구는 삼각주상의 회전체 (41)를 가지고, 이 회전체 (41)를 회전시키는 것에 의해 고속기류의 흐름방향을 변화시키는 것이다. 이 회전체 (41)를 회전시키는 경우, 고속기류는, 에지부 (41 a)가 고속기류의 기류축에 접근할 때에는, 회전체 (41)의 에지부 (41 a)보다도 하류측의 벽면을 따라 흐르고자 하고, 에지부 (41a)가 기류축에서 멀어져 갈 때에는, 회전체 (41)의 벽면의 영향을 받지 않고 흐르려고 한다. 이 고속기류의 흐름방향의 변화에 의해, 필라멘트를 세로방향으로 진동 시킬 수 있다.

도 5에서는 단면이 삼각형의 기류진동기구를 나타내었지만, 이것에 한하지 않고, 단면이 정방형이나 정오각형 등, 정다각형의 단면을 가진 회전체이면, 고속기류의 기류축과 기류진동기구의 벽면과의 거리를 주기적으로 바꿀 수 있기 때문에, 같은 효과를 얻을 수 있다.

도 6은, 단면이 정방형의 기류진동기구를 나타낸 예이다. 도 6에 나타낸 기류진동기구는 도 5에 나타낸 것의 응용이고, 사각주형상의 회전체 (51)의 에지부 (51 a)가 곡면가공되어, 서로 이웃한 측벽면끼리가 원활하게 연결되어 있다. 이것에 의해, 고속기류의 기류축에 에지부 (51 a)가 가까워 질 때와 멀어질 때에서의 고속기류의 흐름의 방향이 보다 원할하게 변화된다. 이와 같은 곡면가공은, 에지부 (51 a)에 대하여 뿐만 아니라 측벽면에 대하여 행하더라도 같은 효과가 얻어진다.

도 7은, 회전이 아니고 요동에 의해서 고속기류의 방향을 변화시키는 기류진동기구를 나타낸 예이다. 도 7에 있어서, 주면이 고속기류에 대면하여 배치된 판부재 (61)는, 하단부의 점 (p)을 축으로 요동자재하게 설치되어 있고, 연결봉 (63)을 게재하여, 회전축 (r)을 중심으로 회전하는 회전부재 (62)와 연결되어 있다. 연결봉 (63)은, 그 한끝이 회전부재 (62)의 편심점 (s)에 요동자재하게 연결되고, 다른 끝은 판부재 (62)의 상하방향 중앙부의 점 (q)에 요동자재하게 연결되어 있다.

이것에 의해, 회전부재 (62)를 회전시키면, 판부재 (61)는, 점 (p)을 중심으로, 도면 중 한점 쇄선 (鎖線)으로 나타낸 위치와 두점 쇄선으로 나타낸 위치와의 사이의 범위에서 요동한다. 또, 판부재 (61)의 진동범위는, 판부재 (61)의 상단이 기류축에서 가장 멀어진 상태일 때에 판부재 (61)의 주면이 기류축과 거의 평행해지도록, 회전축 (r)과 편심점 (s)와의 거리나, 점 (p)과 점 (q)과의 거리가 설정된다. 따라서, 판부재 (61)가 한점 쇄선으로 나타낸 상태일 때에는 고속기류의 방향은 변하지 않고, 상단부가 기류축에 점차로 가까워지고, 판부재 (61)의 주면이 기울어짐에 따라 고속기류는 주면을 따라 흐르고자 하고, 고속기류의 방향이 도시한 오른쪽으로 변화하게 된다. 요컨대, 판부재 (61)를 요동시키는 것에 의해, 판부재 (61)의 요동을 따라 고속기류의 방향을 주기적으로 변화시킬 수 있다.

도 8도, 도 7과 마찬가지로 요동에 의해 고속기류의 방향을 변화시키는 것이지만, 판부재 (71)는 상단부의 점 (○)을 축으로 요동자재에 설치되어 있고, 상단 부를 요동중심으로 하고 있는 점이 도 7에 나타낸 것과 다르다. 그 외, 판부재 (71)가 연결봉 (73)을 게재하여 회전부재 (72)와 연결되어 있는 것이나, 연결봉 (73)과 판부재 (71)가 점 (q)로 연결되어 있는 것, 및 연결봉 (73)과 회전부재 (71)가 편심점(s)으로 연결되어 있는 것은, 도 7에 나타낸 것과 같다. 이것에 의해, 판부재 (71)는, 한점 쇄선으로 나타낸 위치와 두점 쇄선으로 나타낸 위치와의 사이의 범위에서 요동한다.

이러한 구조에서 판부재 (71)를 요동시키는 것으로, 고속기류를 판부재 (71)측에 끌어 당기는 것이 아니라, 판부재 (71)에 의해 고속기류를 압출하는 것 같은 상태에서, 고속기류의 방향을 주기적으로 변화시킬 수 있다.

도 7 및 도 8에 나타낸 예에서는, 판부재 (61,71)는 평판 (平板)의 예를 나타내었지만, 고속기류의 진동폭 즉 필라멘트의 진동폭을 보다 크게 하기 위해서, 만곡된 판을 사용해도 좋다.

이상, 본 발명에 알맞게 사용되는 기류진동기구의 몇개의 예에 대해서, 회전에 의해 고속기류의 방향을 바꾸는 것이나 요동에 의해 고속기류의 방향을 바꾸는 것을 말하였지만, 그것에 한하지 않고, 고속기류의 기류축에 대하여 경사시킨 벽면을 가져 이 벽면과 고속기류의 기류축과의 거리를 변화시키도록 평행이동시키는 것만으로 코안다효과를 생기게 하는 기구를 사용해도 좋다.

본 발명의 부직포는, 세로방향의 강도가 요구되는, 전선압권 (電線押卷)테이프용 부직포, 포장 테이프 리본용 부직포, 점착제함침 (粘着劑含浸)부직포 등에 사용된다. 또한, 통상의 부직포나 종이 등의 보강을 촉감이 좋게 실현하는 것에도 사 용된다. 또한, 본 발명의 부직포는, 부직포 단독으로 사용되는 것 외에, 종이, 부직포, 필름, 포 (布) 등의 세로방향의 강도의 보강용으로서, 이들과 적층하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 세로연신부직포는, 광택이 좋고, 그 광택을 살린 포장재료 등에 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 세로연신부직포를 본 발명자들의 선원발명인, 특공평 3-36948호 공보, 특개평 2-269859호 공보, 특개평 2-269860호 공보, 국제공개공보 W0 96/17121호 등에 개시된 직교적층 (直交積層)부직포나 사교적층 (斜交積層)부직포의 원료 웹으로서 사용할 수도 있다.

< 실시예 >

이하에서, 본 발명의 실시예를 구체적으로 나타낸다. 여기서는, 이하에서 나타내는 여러가지의 조건으로 세로연신부직포를 제작하여, 그 물성평가를 행하였다.

실시예1-1

본 실시예에서는, 도 1에 나타낸 장치와 같은 장치를 사용하여 세로연신부직포를 제작하였다. 멜트 블로우 다이스는, 노즐 지름이 0.38 mm, 노즐 피치가 1.0mm, 방사폭이 500 mm의 방사 노즐을 가진 것을 사용하였다. 필라멘트의 재료로서는, 극한점도가 0.57 dl/g의 폴리에틸렌테레프타레이트수지를 사용하였다. 이 멜트 블로우 다이스에서, 1 노즐 마다 토출량 (吐出量)을 0.33 g/min, 다이스의 온도를 320 ℃로 해서 필라멘트를 압출하였다. 노즐에서 압출된 필라멘트에 드래프트를 보내어 세화하기 위한 고속기류는, 온도 400 ℃, 유량을 2000 Nl / min로 하였다. 또한, 스프레이 노즐에서는 무상의 물을 분무하여 필라멘트를 냉각하였다.

기류진동기구에서는, 도 4에 나타낸 형태의 것을 사용하여, 멜트 블로우 다이스의 노즐의 연장선과의 거리가 최소로 15 mm로 되도록 배치하였다. 이 기류진동기구의 회전수를 계측하고, 벽면의 진동수가 20.0 Hz가 되도록 회전시켜, 필라멘트를 세로방향으로 배열시킨 상태에서 콘베어 상에 포집하였다. 그리고, 콘베어 상에 포집된 필라멘트군을 연신실린더로 가열하고, 세로방향으로 5.5배로 연신하여 세로연신부직포로 하였다.

실시예1-2

실시예1-1과 같은 장치에서 기류진동기구의 회전수만을 변경하고, 그 밖의 조건은 실시예1-1과 같이 하여 세로연신부직포를 제작하였다. 본 실시예에서의 기류진동기구의 회전수는, 벽면의 진동수가 11.7 Hz가 되는 회전수로 하였다.

실시예1-3

실시예1-1과 같은 장치에서 기류진동기구의 회전수만을 변경하여, 그 밖의 조건은 실시예1-1과 같이 하여 세로연신부직포를 제작하였다. 본 실시예에서의 기류진동기구의 회전수는, 벽면의 진동수가 53.3 Hz가 되는 회전수로 하였다.

비교예1-1

실시예1-1에 있어서 기류진동기구를 사용하지 않고 콘베어 상에 필라멘트군을 포집하여, 이 필라멘트군을 세로방향으로 연신하여 세로연신부직포로 하였다. 본 예에서는 필라멘트군을 5.5배로 연신할 수 없기 때문에, 최고연신배율에서의 물성평가를 행하였다.

비교예1-2

실시예1-1에 있어서, 콘베어 상에 필라멘트를 포집할 때에 스프레이 노즐에 의한 필라멘트의 냉각을 행하지 않고 필라멘트군을 포집하고, 이 필라멘트군을 세로방향으로 연신하여 세로연신부직포로 하였다. 본 예에서는 필라멘트군을 5.5배로 연신할 수 없기 때문에, 최고연신배율에서의 물성평가를 행하였다.

실시예2-1

본 실시예에서는, 도 3에 나타낸 장치와 같은 장치를 사용하여 세로연신부직포를 제작하였다. 스펀본드 다이스는, 노즐 지름이 0.3 mm이고, 이 다이스의 온도를 330 ℃로 해서, 다이스에서 극한점도가 0.63 dl / g의 폴리에틸렌테레프타레이트용융수지를 다수의 필라멘트에서 압출하였다. 이것을 에젝터의 에어에서 인수하고, 드래프트가 이러한 것에 의해 세화된 필라멘트군으로 한다. 세화된 필라멘트군은, 기류진동기구의 작용에 의해 세로방향으로 진동되고, 세로방향으로 배열되어 콘베어 상에 포집된다. 기류진동기구에서는, 도 4에 나타낸 형태의 것을 사용하고, 벽면의 진동수가 26.6 Hz가 되도록 회전시키었다. 그리고, 콘베어 상에 포집된 필라멘트군을 세로방향으로 5.5배 연신하여 세로연신부직포로 하였다.

비교예2-1

실시예2-1에 있어서 기류진동기구를 사용하지 않고 콘베어 상에 필라멘트군을 포집하고, 이 필라멘트군을 세로방향으로 연신하여 세로연신부직포로 하였다. 본 예로서는 필라멘트군을 5.5배로 연신할 수 없기 때문에, 최고연신배율에서의 물성평가를 행하였다.

도 9에, 상기의 각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 샘플의 물성을 나타내었 다. 또, 도 9에는, 참고를 위해 시판품의 5.5배 세로연신부직포에 대해서도, 스펀본드 부직포 (비교예3) 및 멜트 블로우 부직포 (비교예4)의 물성을 나타내었다. 물성은, JIS L lO96에 규정되어 있는 장섬유필라멘트 부직포시험법에 의해 세로방향만의 시험결과를 나타내었다. JIS에서는, 절단강도를 5 c m 당 절단하중 (切斷荷重)으로 나타내지만, 도 9에서는, 시료 (試料)가 되는 부직포의 평량이 여러 가지이기 때문에, 부직포의 무게에서 데니어로 환산하여, 데니어 당의 강도(g/d)로 표시하였다. 또한, 필라멘트 진폭에 관해서는, 연신 전의 상태의 부직포를 채취하여, 필라멘트를 풀어서 실제로 측정하여 구하였다. 단지, 비교예3 및 비교예4에 대해서는, 엠보스접착 등에 의해 필라멘트끼리가 접착되어 있기 때문에, 진폭의 측정은 할 수 없었다.

이상 설명하였던 것같이 본 발명에 의하면, 필라멘트를 세화하는 고속기류의 흐름방향을 콘베어의 진행방향으로 주기적으로 변동시켜, 필라멘트를 그 방향으로 진동시키는 하는 것에 의해, 필라멘트의 세로방향으로의 배열성을 향상시키고, 세로방향의 강도 및 치수안정성이 좋은 부직포를 제조할 수가 있다. 특히, 고속기류를 냉각하는 것으로, 필라멘트의 분자가 세로방향으로 배향하기 전에 양호하게 냉각되기 때문에, 세로방향으로의 연신성을 향상시킬 수 있다.

Claims

노즐에서 압출된 다수개의 필라멘트를 콘베어 상에 포집하여 웹으로 하는 세로배열부직포의 제조방법이고,

전기 필라멘트를 고속기류에 수반시켜 세화하는 공정과,

전기 고속기류의 흐르는 방향을 전기 콘베어의 진행방향으로 주기적으로 변동시키는 공정을 가지는, 세로배열부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 미리, 전기 고속기류의 유역에 전기 고속기류의 흐름방향에 대하여 방향 및 거리의 적어도 한쪽을 변화 가능한 벽면을 가지는 기류진동기구를 설치하여 놓고,

전기 고속기류의 흐르는 방향을 주기적으로 변동시키는 공정은,

전기 기류진동기구의 전기 벽면의 방향 및 거리의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하는 세로배열부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 미리, 전기 고속기류의 흐름방향에 대하여 경사시킨 벽면을 가져 전기 벽면과 전기 고속기류의 기류축과의 거리를 변화 가능한 기류진동기구를 설치하여 놓고,

전기 고속기류가 흐르는 방향을 주기적으로 변동시키는 공정은, 전기 기류진동기구의 전기 벽면의 전기 기류축과의 거리를 주기적으로 변화시키는 것을 포함하 는 세로배열부직포의 제조방법.
제 1항에 있어서, 전기 고속기류를 냉각하는 공정을 다시 가지는 세로배열부직포의 제조방법.
제 1항 내지 제 4항의 어느 한항에 기재된 방법으로 세로배열부직포를 제조하는 공정과,

전기 세로배열부직포를 세로방향으로 연신하는 공정을 가지는 세로연신부직포의 제조방법.
노즐에서 다수개의 필라멘트를 압출하는 방사수단과,

전기 노즐에서 압출된 필라멘트를 세화시키기 위해서 전기 필라멘트에 수반시킨 고속기류를 발생하는 고속기류형성수단과,

전기 고속기류에 의해 세화된 필라멘트를 포집하여 반송하는 콘베어와,

전기 고속기류가 흐르는 방향을 전기 콘베어의 진행방향으로 주기적으로 변동시키는 기류진동수단을 가지는 세로배열부직포의 제조장치.
제 6항에 있어서, 전기 기류진동수단은, 전기 고속기류의 유역에 설치되고 전기 고속기류의 흐름방향에 대하여 방향 및 거리의 적어도 한쪽을 변화 가능한 벽면을 가지는 세로배열부직포의 제조장치.
제 6항에 있어서, 전기 기류진동수단은 전기 고속기류의 흐름방향에 대하여 경사되어 설치되고 전기 고속기류의 기류축과의 거리를 변화 가능한 벽면을 가지는 세로배열부직포의 제조장치.
제 6항에 있어서, 전기 고속기류를 냉각하는 냉각수단을 가지는 세로배열부직포의 제조장치.
제 6항 내지 제 9항의 어느 한항에 기재된 세로배열부직포의 제조장치와,

전기 세로배열부직포의 제조장치에서 제조된 세로배열부직포를 세로방향으로 연신하는 연신장치를 가지는 세로연신부직포의 제조장치.