无纺布的制造装置及无纺布的制造方法与流程

本发明涉及无纺布的制造装置及无纺布的制造方法。

背景技术

离心结合(スパンボンド)无纺布等无纺布多用于医疗、卫生资材、土木资材及包装资材等。离心结合无纺布由在相对于对热可塑性树脂进行了熔融纺丝使用了冷却风的冷却处理及使用了延伸风的延伸处理后，通过在捕集介质上扩散的同时进行捕集堆积而得到的网制造。

在专利第2556953号中公开了具有水平方向的横剖面为矩形且在丝行驶方向横剖面逐渐缩小的冷却室、与冷却室连接且在排出口中的壁体上形成有台阶状凹陷部的延伸喷嘴以及与延伸喷嘴连接的纤维载置装置，由以空气力学延伸的合成树脂丝制造纺丝纤维带片的装置。专利第2556953号的纤维载置装置具有下述泵的形态：在水平方向具有矩形的横剖面，在纵向具有环状的流域以及扩散出口的泵，由隔着纤维带片载置过滤皮带与扩散器出口对置的吸气管调整从自由空气吸入口吸引的空气量。

在专利第3135498号公开了：具备具有多个喷嘴的喷嘴板体、具有处理轴、搬运单元及搬运传送带，处理空气在延处理轴及搬运单元流入，与环状纤维从喷嘴板体的喷嘴孔流入一起，作为空气与纤维的混合型的环状纤维组，通过向搬运传送带的放出运动流入处理轴中，搬运单元具备延伸至环状纤维组用的中央的流入导管及与之相连的搬运传送带的扩散导管，强制实施放出运动和与之重复的织物形成运动，由上述双方的导管在横穿搬运传送带的行驶方向上延伸的热可塑性环状纤维制造网的装置。在专利第3135498号中，导入导管及/或扩散导管用于空气与纤维的混合用，在每个导管的宽度具备在横穿搬运传送带的行驶方向伸长的导管中用于追加导入空气的流通切口形状以及用于从导管放出空气的流出切口的形状的空力学的等分配装置，以使附加地追加供给的流量及流出的空气的流量对空气与纤维的混合中的纤维的等分配带来影响的目的进行控制及调整。另外，专利第3135498号的流入导管及/或扩散导管的内部表面在导管纵剖面的表面附近具备障碍部件，相对于其流动方向在后方形成涡旋区域。

在专利第5094588号中记载了下述装置：具有设有形成丝的纺丝口件，向纺丝口件的下游供给对丝进行冷却的处理空气的冷却室，使丝延伸的延伸单元与冷却室连接，封闭冷却室与延伸单元之间的连接区域，延伸单元具有通路壁在延伸通路的长度的至少一部分上分支的延伸通路，在延伸单元中，在分支延伸通路部分的上游端追加的空气通过丝在机械方向宽度宽地形成丝束的条件注入延伸通路，设于使网的丝沉积的沉积装置，制造由丝形成的离心结合网。

另外，在专利第5094588号中，在延伸单元的下游具有沉积单元，沉积单元由上游扩散器和邻接下游扩散器构成，周围空气入口切口设于上游扩散器与下游扩散器之间。

技术实现要素：

发明所要解决的课题

可是，作为关于无纺布的品质的重要的特性，具有均匀性及强度。例如，在专利第3135498号中，将得到网眼尺寸均匀的无纺布作为目的，但在均匀性高的无纺布中，丝的缠绕不足，强度有时下降。

本发明是鉴于上述情况进行的，其目的在于提供一种得到在抑制均匀性受损的情况的同时实现强度的提高的无纺布的无纺布的制造装置及无纺布的制造方法。

为了实现上述目的，本发明的无纺布的制造装置具备扩散轴，该扩散轴包括：第一轴部，其配置于轴上部侧且具备狭缝状的导风路，从该导风路的入口侧向出口侧与空气一起供给丝；第二轴部，其配置于轴下部侧，入口侧与上述第一轴部的出口侧连通，并且出口侧与捕获上述丝的捕获部对置地配置，沿该入口侧的机械方向的开口宽度比上述第一轴部的沿机械方向的开口宽度扩大；以及台阶部，其设于上述第一轴部的出口侧与上述第二轴部的入口侧的连接部，对该第一轴部的出口侧和该第二轴部的入口侧进行连接。

本公开的无纺布的制造方法使用扩散轴，该扩散轴具备：第一轴部，其配置于轴上部侧且具备狭缝状的导风路，从该导风路的入口侧向出口侧与空气一起供给丝，该第二轴部配置于轴下部侧，入口侧与上述第一轴部的出口侧连通，并且出口侧与捕获上述丝的捕获部对置地配置，该入口侧的沿机械方向的开口宽度由上述第一轴部的沿机械方向的开口宽度扩大；台阶部，其设于上述第一轴部的出口侧与上述第二轴部的入口侧的连接部，具备对该第一轴部的出口侧和该第二轴部的入口侧进行连接，该无纺布的制造方法从上述第一轴部的入口侧与空气一起供给丝，在上述捕获部捕获堆积从上述第二轴部的出口侧喷出的丝，生成制造无纺布的网。

本公开的无纺布的制造装置及制造方法包括从使热可塑性树脂熔融的熔融树脂纺出多个丝的纺出部、对纺出的多个丝进行冷却的冷却部以及使多个丝延伸的延伸部，在使延伸了的多个丝扩散的同时，在捕获部进行捕获堆积并生成网。在延伸部与捕获部之间设置扩散轴，使在扩散轴内通过的空气(喷出风)在机械方向上扩散，通过从扩散轴的下方侧的开口向捕获部喷出，生成均匀性高的网。

扩散轴具备第一轴部及第二轴部，第二轴部的入口侧的沿机械方向的开口宽度比第一轴部的出口侧的沿机械方向的开口宽度扩大。另外，第一轴部的出口侧和第二轴部的入口侧通过台阶部连接。在从第一轴部向第二轴部导入的喷出风，通过在台阶部通过，在内部产生促进速度变动且速度变动变大的区域。在扩散轴的第二轴部内通过喷出风搬运的多个丝通过产生喷出风的速度变动大的区域，促进丝彼此的缠绕。由此，得到丝的缠绕多的网，由该网生成的无纺布通过丝的缠绕变多而强度提高。

设于扩散轴的台阶部只要是通过在第一轴部与第二轴部之间沿机械方向扩大开口宽度，从而能在第二轴部内促进喷出风的速度变动的形状即可，只要设于机械方向侧及与机械方向相反方向侧的至少一方侧即可。

另外，在本公开中，上述台阶部可以在机械方向侧及与机械方向相反侧的各个沿机械宽度方向连续地设置。

另外，在本公开中，上述台阶部可以设于机械方向侧的第一台阶部和设于与机械方向相反方向侧的第二台阶部沿机械宽度方向交替地配置。

另外，在本公开中，第二轴部可以以沿机械方向的开口宽度从入口侧向出口侧逐渐变宽。

发明效果

如以上所述，根据本发明，由于能够利用成为喷出风的空气在沿扩散轴内搬运的丝上促进产生缠绕，因此具有能得到通过丝的缠绕而提高了强度的无纺布的效果。因此，根据本公开，能提供能得到抑制均匀性被损坏且实现了强度的提高的无纺布的制造装置及无纺布的制造方法。

附图说明

图1是本实施方式的无纺布的制造装置的概略结构图。

图2是表示本实施方式的扩散部的扩散轴的概略立体图。

图3a是本实施方式的扩散轴的概略剖视图。

图3b是比较对象的扩散轴的概略剖视图。

图4a是表示扩散轴的另一例子的概略立体图。

图4b是表示扩散轴的另一例子的概略立体图。

图4c是表示扩散轴的另一例子的概略立体图。

图5是表示扩散轴的又一例子的概略剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本公开的实施方式的一例。图1表示本实施方式的无纺布的制造装置10的主要部分。本实施方式的制造装置10用于离心结合无纺布的制造。另外，在以下的说明中，md(machinedirection)方向表示机械方向，cd(crossmachinedirection)方向表示与md方向相交的宽度方向(机械宽度方向)，up方向表示上下方向的上方。

制造装置10具备对使用于离心结合无纺布的热可塑性树脂熔融的熔融树脂进行纺丝并生成丝的纺出部12、相对于丝进行冷却处理的冷却部14以及相对于丝进行延伸处理的延伸部16。另外，制造装置10具备捕获进行了冷却处理及延伸处理的丝而得到作为无纺布的网的捕获部18以及向捕获部18喷出丝的扩散部20。

纺出部12具备排列有多个纺丝喷嘴的纺丝口件22，在纺丝口件22上连接有熔融树脂导入管24。在纺出部12中，通过从熔融树脂导入管24向纺丝口件22导入熔融树脂，从多个纺丝喷嘴纺出丝。由此，纺出部12导出在cd方向上排列的多个丝。冷却部14具备导入纺丝了的多个丝的冷却室26，在冷却室26上连接冷却风供给通道28。冷却部14利用从冷却风供给通道28供给的冷却风对导入冷却室26的多个丝进行冷却。

延伸部16具备开口剖面在cd方向(在图1中纸面表背方向)上长且在md方向上短的宽度且在上下方向上延伸的延伸轴30。在延伸部16的延伸轴30上，从冷却部14导入多个丝。延伸部16将与多个丝一起导入的冷却风或与冷却风不同地供给到延伸轴30内的空气风作为延伸风，一边使从冷却部14导入的丝延伸一边导出。

捕获部18具备由网眼或开口金属件等形成的作为捕获介质的移动带32以及设于移动带32的下方的未图示的吸引机构。另外，扩散部20具备扩散轴36。扩散轴36的上方侧的开口朝向延伸部16的延伸轴30的下端侧的开口，下方侧的开口朝向捕获部18的移动带32的捕获面32a上。

向扩散轴36从延伸轴30导入被冷却及延伸了的多个丝。扩散部20将与多个丝一起从延伸轴30导入扩散轴36的延伸风或与延伸风不同地被导入扩散轴36的空气风作为喷出风，利用喷出风搬运多个丝，从扩散轴36的下方侧的开口将丝向移动带32的捕获面32a喷出。捕获部18将向移动带32的捕获面32a喷出的丝利用吸引机构吸引并捕获到捕获面32a上，生成作为无纺布的网。

在扩散轴36上形成有狭缝状的导风路。扩散轴36的导风路以内部的开口宽度(沿md方向的开口宽度)向下方扩大的方式形成，在扩散轴36内通过的喷出风沿md方向扩大(扩散)。由此，在制造装置10中，在多个丝在扩散部20的扩散轴36内通过时扩散，喷出到捕获部18的捕获面32a上并堆积。另外，制造装置10的扩散轴36的下端与移动带32的捕获面32a的距离为从数十mm到百mm的范围，抑制在从扩散轴36喷出后丝扩大到必要以上。另外，制造装置10能应用对熔融树脂进行纺织并生成多个丝，对生成的多个丝进行冷却处理及延伸处理并捕获的公知的结构。

图2及图3a表示扩散部20的扩散轴36。如图1至图3a所示，扩散轴36包括作为第一轴部的上部轴38及作为第二轴部的下部轴40。另外，在扩散轴36上，在上部轴38与下部轴40的连接部分设置有台阶部42。就扩散轴36中而言，与上部轴38相比，下部轴40沿上下方向的长度长，台阶部42形成于比扩散轴36的上下方向的中间部靠上方侧。

如图2所示，上部轴38的壁部44a和壁部44b沿md方向成对配置，另外，在cd方向上配置一对侧壁部44c。上部轴38通过壁部44a、44b及一对侧壁部44c，形成为上端的开口38a及下端的开口38b的开口剖面在md方向上窄、在cd方向上长的长条矩形的筒体形状。

如图2及图3a所示，上部轴38的上端的开口38a的开口宽度(沿md方向的开口宽度)及开口长度(沿cd方向的开口长度)与延伸轴30(参照图1)的下端部的未图示的开口一致，导入从延伸轴30导出的多个丝。另外，上部轴38可以壁部44a、44b互相平行，也可以以开口宽度从开口38a向开口38b逐渐变大的方式稍微倾斜。在本实施方式中，使壁部44a、44b以开口宽度从开口38a向开口38b逐渐变大的方式倾斜，由此，上部轴38的下端的开口38b的开口宽度比上端的开口38a的开口宽度稍大。

如图2所示，下部轴40的壁部46a和壁部46b沿md方向成对配置，另外，在cd方向上配置一对侧壁部46c(在图2中，只图示一方)。下部轴40通过壁部46a、46b及一对侧壁部46c，形成为上端的开口40a及下端的开口40b的开口剖面在md方向上窄、在cd方向上长的长条矩形的筒体形状。

该下部轴40的上端的开口40a与上部轴38的开口38b对置，下端的开口40b与捕获部18的移动带32对置。另外，如图2及图3a所示，下部轴40的壁部46a、46b以开口宽度从开口40a向40b逐渐变大的方式倾斜。由此，下部轴40的开口宽度从上端的开口40a向下端的开口40b逐渐变大，下端的开口40b的开口宽度比上端的开口40a的开口宽度大。另外，下部轴40只要至少开口宽度从上端的开口40a向下端的开口40b不变窄即可，下部轴40可以是开口宽度从上端的开口40a向下端的开口40b不变化的结构。

另一方面，如图3a所示，扩散轴36的下部轴40的上端的开口40a的开口宽度wd比上部轴38的下端的开口38b的开口宽度wu大(wu<wd)。如图2及图3a所示，在台阶部42上形成有连结壁部48a、48b，连结壁部48a、48b的各个沿与上下方向相交的方向(水平方向)配置。另外，在台阶部42，上部轴38的侧壁部44c的下端和下部轴40的侧壁部46c的上端一体地连结。

在台阶部42，利用连结壁部48a连结上部轴38的md方向侧的壁部44a的下端部和下部轴40的md方向侧的壁部46a的上端部并封闭。另外，在台阶部42，利用连结壁部48b连结上部轴38的壁部44b的下端部和下部轴40的壁部46b的上端部并封闭。由此，扩散轴36对上部轴38内和下部轴40内进行连通，并且，在台阶部42，从上部轴38侧向下部轴40侧沿md方向的开口宽度大。即，台阶部42从壁部44a沿md方向使壁部46a突出并形成台阶，从壁部44b向与md方向相反方向使壁部46b突出，形成在cd方向上连续的台阶。

另外，扩散轴36的连结壁部48a的宽度尺寸(md方向尺寸)比连结壁部48b的宽度尺寸大。由此，扩散轴36的下部轴40在md方向上偏离并与上部轴38连结。

扩散轴36的开口宽度在台阶部42扩大，台阶部42中的开口宽度的变化(变化率)比上部轴38的开口宽度的变化大，并且，比下部轴40的开口宽度的变化大。

接着，说明设于本实施方式的制造装置的扩散部20的作用。

在扩散部20上设置扩散轴36，将进行纺丝并进行了冷却处理及延伸处理并从延伸部16的延伸轴30导出的丝导入扩散轴36。另外，向扩散轴36导入喷出风。扩散轴36连结上部轴38和下部轴40而形成，开口宽度从上部轴38的开口38a向下部轴40的开口40b向沿md方向的方向扩大宽度。

在扩散部20中，导入扩散轴36内的喷出风在扩散轴36内扩散并从开口40b喷出。另外，导入扩散轴36的丝通过喷出风扩散并向设于捕获部18的移动带32的捕获面32a扩散并喷出。由此，制造装置10使丝均匀地扩散到移动带32的捕获面32a并堆积。

然而，在扩散轴36上设置台阶部42。台阶部42利用沿水平方向配置的连结壁部48a、48b连结上部轴38的壁部44a、44b和下部轴40的壁部46a、46b。通过扩散轴36设置有台阶部42，与上部轴38内的开口宽度的变化及下部轴40内的开口宽度的变化相比，在台阶部42，开口宽度较大地变化。

在此，图3a通过双点划线的箭头表示扩散轴36的喷出风的流的概略。另外，图3b表示作为比较对象的扩散轴100。扩散轴100的壁部102a和壁部102b沿md方向成对配置，另外，在cd方向上配置一对侧壁部102c(在图3b中只图示一方)。另外，扩散轴100形成为壁部102a、102b以开口剖面从上方侧向下方侧逐渐扩大的方式倾斜的筒体形状，在上端设有开口38a，在下端设有开口40b。即，扩散轴100在未设置台阶部42这一点与扩散轴36不同。

在扩散轴100中，从开口38a导入的喷出风根据扩散轴100的开口宽度的扩大在md方向上扩大并从开口40b喷出。另外，喷出风的速度产生根据壁部102a、102b及侧壁部102c的内面之间的摩擦等及开口宽度的扩大而减少的速度变动，但在扩散轴100中，抑制速度变动。因此，在扩散轴100中，由于抑制喷出风的速度变动，因此，能抑制由喷出风在扩散轴100内搬运的多个丝彼此缠绕。

相对于此，如图3a所示，在扩散轴36，在台阶部42上设有沿水平方向延伸设置的连结壁部48a、48b，在通过了台阶部42的喷出风(用双点划线的箭头表示喷出风的主流)产生扩大。喷出风通过产生扩大而在整体上产生速度变动。在扩散轴36中，设有开口宽度的变化比上部轴38及下部轴40大的台阶部42，通过在台阶部42在喷出风上产生扩大，在喷出风中产生比周围的速度变动促进速度变动的区域。在由喷出风搬运的多个丝上，稍微在丝彼此上产生缠绕，通过在喷出风内产生速度变动比周围促进的区域，促进由喷出风搬运的丝彼此的缠绕。

由此，从设有台阶部42的扩散轴36喷出的丝与从未设有台阶部42的扩散轴100喷出的丝相比，缠绕变多。因此，在捕获部18的捕获面32a生成堆积了缠绕多的丝的网。

一般地，无纺布通过丝的缠绕变多，与丝的缠绕少的情况相比，强度变高。因此，制造装置10通过在扩散轴36设有台阶部42，能生成强度高的无纺布。

另外，在本实施方式中，以通过使连结壁部48a的宽度尺寸(md方向尺寸)比连结壁部48b的宽度尺寸大，使下部轴40相对于上部轴38在md方向上偏离的扩散轴36为例进行了说明，但扩散轴并未限定于此。

图4a至图4c表示形状与扩散轴36不同的扩散轴。在图4a所示的扩散轴50上，在上部轴38与下部轴40之间设置有台阶部52，在台阶部52上设置有沿水平方向配置的连结壁部54。扩散轴50对上部轴38的壁部44b和下部轴40的壁部46b进行连结。另外，扩散轴50利用台阶部52的连结壁部54连结上部轴38的壁部44a的下端和下部轴40的壁部46a的上端。

由此，扩散轴50的台阶部52利用形成于壁部44a的内面与壁部46a之间的台阶扩大开口宽度，通过台阶部52的喷出风向md方向侧扩散。因此，扩散轴50在喷出风上产生促进速度变动的区域，该喷出风在下部轴40内扩散，通过促进喷出风的速度变动，促进丝的缠绕。因此，通过使用扩散轴50能制造强度高的无纺布。

另外，台阶部可以利用相等的宽度尺寸的连结壁部在md方向及与md方向相反方向形成台阶并连结上部轴38和下部轴40。即，扩散轴在第一轴部与第二轴部的连接部，只要形成开口宽度向md方向及与md方向相反方向的至少一方向扩大的台阶部即可。

图4b所示的扩散轴56利用台阶部58连接上部轴38和下部轴40。在台阶部58上使用宽度尺寸相等的连结壁部60a、60b及连结侧壁部60c，连结壁部60a、60b相对于水平方向以下部轴40侧为下方侧的方式倾斜地配置。在台阶部58中利用连结侧壁部60c连结上部轴38的侧壁部44c和下部轴40的侧壁部46c。另外，在台阶部58中，利用连结壁部60a连结上部轴38的壁部44a和下部轴40的壁部46a，利用连结壁部60b连结上部轴38的壁部44b和下部轴40的壁部46b。

扩散轴56的台阶部58中的连结壁部60a、60b的倾斜(上部轴38中的相对于喷出风的方向的倾斜)为连结壁部60a、60b之间的开口宽度的变化在喷出风上促进速度变动的倾斜。这样形成的扩散轴56通过在通过台阶部58的喷出风上产生促进了速度变动的区域，能促进在丝上产生缠绕，能制造强度高的无纺布。

图4c所示的扩散轴62在上部轴38与下部轴40之间设置有台阶部64，利用台阶部64连接上部轴38和下部轴40。另外，在扩散轴62中，上端的开口38a的开口宽度相对于上部轴38的下端的开口38b窄。

在扩散轴62的台阶部64上，在md方向侧设置有连结壁部66a，在与md方向相反侧设置有连结壁部66b。在连结壁部66a、66b的上侧配置有向下方凸的圆弧状的弯曲部68a，在连结壁部66a、66b的下侧配置有向上方凸的圆弧状的弯曲部68b。连结壁部66a形成为对弯曲部68a、68b进行连结。在台阶部64上，弯曲部68a的凸面对置地配置连结壁部66a、66b。另外，在台阶部64上，在cd方向侧成对地设置有连结侧壁部66c，连结壁部66a、66b利用连结侧壁部66c进行连结。

在台阶部64，利用连结壁部66a连结上部轴38的壁部44a和下部轴40的壁部46a，利用连结壁部66b连结上部轴38的壁部44b和下部轴40的壁部46b。另外，在台阶部64，利用连结侧壁部66c连结上部轴38的侧壁部44c和下部轴40的侧壁部46c。

这样，扩散轴62的台阶部64使用内面为曲面的连结壁部66a、66b，开口宽度以从上端向下端扩大的方式变化，并且，开口宽度的变化率在中间部分比上侧部分及下侧部分大。由此，即使在扩散轴62中，也在通过了台阶部64的喷出风上产生促进速度变动的区域，能够促进在丝上产生缠绕，能制造强度高的无纺布。

另外，在以上的说明中，关于md方向侧及与md方向相反侧的至少一方，在cd方向的全部区域形成台阶，但并未限定于此，可以在md方向侧和与md方向相反侧交替地形成台阶部。图5表示作为该一例的扩散轴70。

扩散轴70具备作为第二轴部的下部轴72，在台阶部74连结上部轴38和下部轴72。下部轴72在md方向侧配置壁部76，在与md方向相反方向侧配置壁部78。另外，下部轴72在cd方向侧配置一对侧壁部80，利用侧壁部80连结壁部76、78，形成为下端为开口48b的大致筒状体。台阶部74包括设于md方向侧(壁部76侧)的作为第一台阶部的台阶部74a以及设于与md方向相反方向侧(壁部78侧)的作为第二台阶部的台阶部74b。

下部轴72的壁部76在cd方向上交替地配置上端与上部轴38的壁部44a的下端接触的纵壁82a和上端比上部轴38的壁部44a的下端向md方向离开的纵壁82，利用侧壁82c连结互相邻接的纵壁82a、82b。台阶部74a形成为利用沿水平方向配置的连结壁部84连结壁部44a的下端和壁部76的纵壁82b的上端。由此，在扩散轴70上沿cd方向以预定的间隔形成台阶部74a。

另外，下部轴72的壁部78在cd方向上交替地配置上端与上部轴38的壁部44b的下端接触的纵壁86a和上端比上部轴38的壁部44b的下端向与md方向相反方向离开的纵壁86b，互相邻接的纵壁86a、86b利用侧壁86c连结。

台阶部74b形成为利用沿水平方向配置的连结壁部84b连结上部轴38的壁部44b的下端和壁部78的纵壁86b的上端。由此，扩散轴70沿cd方向以预定的间隔形成台阶部74b。另外，壁部78的纵壁86a与壁部76的纵壁82b对置，纵壁86b与壁部76的纵壁82a对置。由此，扩散轴70沿cd方向交替地形成台阶部74a和台阶部74b。

这样形成的扩散轴70在上部轴38和下部轴72之间具有开口宽度以促进喷出风的速度变动的方式变化的台阶部74a、74b。由此，扩散轴70能促进在丝上产生缠绕，能制造强度高的无纺布。另外，扩散轴70通过沿cd方向交替地设置md方向侧的台阶部74a和与md方向相反侧的台阶部74b，能抑制产生沿cd方向的丝的缠绕不良，能制造均匀性及强度高的无纺布。

2016年3月30日申请的日本国专利申请2016-068805号的公开通过参照将其整体纳入本说明书。

本说明书记载的全部的文献、专利申请及技术规格通过参照采用各个文献、专利申请及技术规格与具体且分别记述的情况相同程度地通过参照纳入本说明书中。